宜賓市某城鎮(zhèn)污水處理廠二期擴建工程設(shè)計總結(jié)

馬千里，盧 揚，杜浩強，梁 鋒，唐慧敏

(1 北控中科成環(huán)保集團有限公司成都分公司，四川 成都 610031；2 中國華西工程設(shè)計建設(shè)有限公司，四川 成都 610031)

為滿足《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標準》(DB51/2311-2016)相關(guān)污水處理水質(zhì)排放限值的要求，四川省岷江、沱江流域已建污水處理廠迫切需要進行升級改造，如何根據(jù)自身特點，選擇合理的技術(shù)方案成為實施升級改造的關(guān)鍵。本文以宜賓市某城鎮(zhèn)污水處理廠二期擴建工程為例，介紹其升級改造的工藝選擇及實施效果。

1 一期工藝流程及運行效果

1.1 一期工藝流程

宜賓市某城鎮(zhèn)污水處理廠一期工程原設(shè)計規(guī)模15000 m3/d，采用“預(yù)處理+水解酸化+AAO生化池+二沉池+絮凝沉淀池+精密過濾+紫外消毒”處理工藝，出水水質(zhì)執(zhí)行一級 A 標準，其污泥經(jīng)帶式濃縮脫水機處理至含水率低于80%，干泥外運至某水泥廠焚燒處置，無除臭工藝。原工藝流程如圖1所示。

圖1 污水處理廠一期現(xiàn)狀工藝流程框圖Fig.1 Current process flow diagram of sewage treatment plant phase I

1.2 一期設(shè)計進出水水質(zhì)

表1 一期設(shè)計進出水水質(zhì)Table 1 Design inlet and outlet water quality of phase I

1.3 一期運行效果

表2 一期實際進出水水質(zhì)Table 2 Actual inlet and outlet water quality of phase I

根據(jù)2017年至2019年進、出水日報表，進、出水水質(zhì)數(shù)據(jù)如表2所示。

從表2數(shù)據(jù)可以看出，出水TN、TP、BOD5等水質(zhì)指標不能達到《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標準》。

2 二期擴建工程實施方案

2.1 工程背景及要求

當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展快速，估測2025年的污水量將達到55000 m3/d，因此確定宜賓市某城鎮(zhèn)污水處理廠二期擴建工程設(shè)計規(guī)模40000 m3/d，深度處理工程設(shè)計規(guī)模55000 m3/d。

二期設(shè)計進、出水水質(zhì)如表3所示。

表3 二期擴建工程設(shè)計進、出水水質(zhì)[1]Table 3 Design inlet and outlet water quality of phase II expansion project

2.2 二期擴建工程工藝流程

圖2 二期擴建工程工藝流程框圖Fig.2 Process flow diagram of phase II expansion project

污水處理工藝：預(yù)處理+改良AAO生化池+周進周出輻流式二沉池+高效沉淀池+二次提升泵站+反硝化深床濾池+紫外消毒渠+巴氏計量渠+尾水提升泵房。污泥處理工藝：帶式壓濾脫水至含水率低于80%后外運焚燒處置[2]。擴建工程工藝流程如圖2所示。

2.3 預(yù)處理單元

新建二期粗格柵間、提升泵房、細格柵間、曝氣沉砂池，設(shè)計規(guī)模為40000 m3/d，總變化系數(shù)1.38。

(1)污水由一根DN1200干管接入，粗格柵間設(shè)有2條渠道，渠寬1000 mm，格柵間隙15 mm，安裝2臺三索式格柵除污機，過柵流速0.7 m/s，柵前水深0.85 m，過柵水損0.20 m。

(2)提升泵房內(nèi)共設(shè)4臺潛污泵，2大2小，其中1臺大泵為備用泵，設(shè)置1大1小兩臺變頻泵。大泵流量為1050 m3/h，揚程為9.0 m，電機功率為45 kW；小泵流量為620 m3/h，揚程為9.5 m，電機功率為22 kW。

(3)細格柵間設(shè)有2條渠道，渠寬1.6 m，安裝2臺網(wǎng)板式階梯格柵除污機，網(wǎng)板孔隙[3]3 mm。細格柵間下部設(shè)鼓風(fēng)機房，配套2臺羅茨鼓風(fēng)機(1用1備)。

(4)曝氣沉砂池分2格，有效水深2.5 m，最高時流量水平流速0.06 m/s，停留時間5.0 min，氣提排砂。

2.4 生化處理單元

(1)本工程采用改良A2/O[4]工藝，工藝運行可分別采取AAOAO及AAO兩種方式進行。曝氣池沿水流方向分為選擇區(qū)、厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)、多功能區(qū)及富氧區(qū)，多功能區(qū)及復(fù)氧區(qū)布置有曝氣系統(tǒng)及攪拌器，在進水TN較低時，按好氧池運行，當(dāng)進水TN較高時，按缺氧池運行。按缺氧池運行時，投加碳源，以確保反硝化作用。

生化池設(shè)計參數(shù)[5]如下：

設(shè)計流量40000 m3/d；設(shè)計水溫12～25 ℃；MLSS：3500～4000 mg/L；外回流比100%；內(nèi)回流比400%；剩余污泥11.9 tDS/d；剩余污泥濃度7000～8000 mg/L；總污泥負荷0.103 kgBOD5/(kgMLSS·d)；總污泥齡11.90 d；總有效池容27300 m3；總停留時間16.4 h。

其中選擇區(qū)停留時間0.5 h；厭氧區(qū)停留時間1.176 h；缺氧區(qū)停留時間4.2；好氧區(qū)停留時間10 h；多功能區(qū)停留時間1.2 h；復(fù)氧區(qū)停留時間0.4 h。

(2)設(shè)2座周進周出二沉池，直徑33.0 m，水深4.0 m，超高0.6 m，排泥采用單管排泥機，表面負荷0.99 m3/m2·h，總水力停留時間4.0 h。

(3)生化池配套磁懸浮鼓風(fēng)機3臺(1大2小)，互為備用。配套1臺大磁懸浮鼓風(fēng)機，G=160 m3/min(標況)，H=0.8 bar，N=300 kW；2臺小磁懸浮鼓風(fēng)機，G=80 m3/min(標況)，H=0.8 bar，N=150 kW。

2.5 深度處理單元

深度處理按55000萬m3/d 規(guī)模設(shè)計。

(1)高效沉淀池1座(2格)，平面尺寸33.0×22.30 m，H=8.0 m。

高效沉淀池主要設(shè)計參數(shù)[6]：凝聚時間2 min，絮凝時間10～15 min，沉淀上升流速6～10 m/h，處理后出水水質(zhì)標準SS<10 mg/L，循環(huán)流量5:1。

(2)反硝化深床濾池1座(2格)，平面尺寸41.0×21.0 m，H=6.8 m。濾池共分為5格，配有1 套反沖洗系統(tǒng)，采用氣水反沖洗模式進行反沖洗。實時監(jiān)測來水的水量和水質(zhì)，實現(xiàn)精確加藥。

反硝化深床濾池設(shè)計參數(shù)：單格過濾面積69.5 m2，濾速 6.6 m/h(高峰流量時9.1 m/h)，濾床深度1.83 m，粒徑1.7～3.35 mm，濾池水頭損失約為2～2.5 m。

2.6 計量與消毒

(1)紫外消毒按5.5萬m3/d設(shè)計，平面尺寸14.6×6.0 m， H=3.1 m，設(shè)置2套紫外線消毒模塊，單套功率22 kW；平均有效紫外劑量≥ 20 MJ/cm2；紫外透光率65%。

(2)尾水提升泵房1座，設(shè)置潛水泵4臺(3用1備)，Q=1060 m3/h，H=30 m，N=132 kW，1臺變頻。

2.7 污泥處理

總剩余污泥量11.9 TDS/d，含水率99.18%，總排泥體積1455 m3/d；出泥含水率<80%；工作時間16 h/d。

2.8 除 臭

除臭裝置主要設(shè)計參數(shù)：除臭塔數(shù)量1座；20000 m3/h；填料停留時間≥25 s；填料壽命>10年；濾池高度3.3 m；外形尺寸12.1 m×4.8 m×3.3 m(高)；填料總停留時間25 s；除臭風(fēng)機2臺，1用1備，Q=20000 m3/h，P=2500 Pa，N=30 kW。

2.9 工程設(shè)計亮點

(1)本工程采用改良A2/O工藝，曝氣池沿水流方向分為選擇區(qū)、厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)、多功能區(qū)及富氧區(qū)共6段式生化池，多功能區(qū)可根據(jù)情況作為好氧或缺氧區(qū)使用，工藝運行可分別采取AAOAO及AAO兩種方式進行運行，兩次混合液回流。生化池在第二段缺氧池設(shè)置在線硝酸鹽氮儀表，增加碳源投加計量的準確度，節(jié)省藥劑費，高效生物脫氮除磷，具有脫氮除磷效果好、負荷高、占地省、抗沖擊負荷能力強等優(yōu)勢。

(2)污泥脫水機房污泥料倉用鋼筋混凝土澆筑，比成品設(shè)備后期維護成本低。

(3)加藥間、高效沉淀池與反硝化深床濾池合建，結(jié)構(gòu)緊湊占地面積小。

(4)儲藥采用地下式鋼混結(jié)構(gòu)，節(jié)省占地，減少維護。

3 工程實施結(jié)果

該工程于 2021年4月初開始調(diào)試，4月底經(jīng)過連續(xù)15日第三方檢測合格后正式投產(chǎn)運行。因當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展較快，納污管網(wǎng)有較大擴容，目前已基本實現(xiàn)滿負荷達標運行，具體進、出水水質(zhì)見表4所示。

表4 調(diào)試達標后三個月實際進出水水質(zhì)Table 4 Actual inlet and outlet water quality t hee months after commissioning

從表4數(shù)據(jù)可以看出，出水水質(zhì)指標穩(wěn)定達到《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標準》(DB51/2311-2016)。

4 結(jié) 論

宜賓市某城鎮(zhèn)污水處理廠二期擴建工程采用“預(yù)處理+改良AAO生化池+周進周出輻流式二沉池+高效沉淀池+二次提升泵站+反硝化深床濾池+紫外消毒渠+巴氏計量渠+尾水提升泵房”工藝，污泥經(jīng)帶式壓濾脫水至含水率低于80%后外運焚燒處置。宜賓市某城鎮(zhèn)污水處理廠二期擴建工程出水各項指標完全能滿足《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標準》(DB51/2311-2016)表 1標準，其中 SS 滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002))一級 A排放標準。