污水處理廠倒傘表曝工藝通水聯(lián)動調(diào)試經(jīng)驗與分析

楊戰(zhàn)步 王迅 劉偉

（中原環(huán)保股份有限公司，河南鄭州 450046）

1 引言

氧化溝工藝是活性污泥法工藝中較為常見的一種，它屬于一種特殊的延時曝氣方式，曝氣池由首尾相連的循環(huán)溝渠組成，活性污泥能夠在曝氣池中呈“懸浮”狀態(tài)循環(huán)流動，最大限度地接觸并去除各種污染物。

卡魯賽爾氧化溝工藝是1986 年荷蘭某公司研發(fā)的一種氧化溝工藝，該工藝一般利用表曝機進行曝氣，即在生物池不同的區(qū)域設置表曝機，根據(jù)距離表曝機的遠近，形成了富氧區(qū)和缺氧區(qū)。在富氧區(qū)，活性污泥在充分摻氧的情況下，能夠很好地去除BOD，COD 以及氨氮等污染物；在缺氧區(qū)，活性污泥中的反硝化菌進行反硝化，將硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮變成氮氣，最終將總氮去除。同時，該工藝經(jīng)過改良，設置厭氧區(qū)，通過厭氧釋磷、好氧吸磷以及通過排放高磷剩余污泥的方式，最終把磷素去除［1］。因此，改良型的卡魯賽爾氧化溝工藝兼具去除COD 以及脫氮除磷的功能，在城市生活污水處理廠，特別是小型生活污水處理廠中得到了越來越廣泛的應用。

對卡魯賽爾氧化溝工藝的培菌試運行以及工藝運行情況，前人已做了大量的研究［2-4］，而關于該工藝培菌啟動時的設備、閥門等聯(lián)動調(diào)試情況以及該工藝的主要設備倒傘表曝機的常見故障、問題分析以及處理策略則鮮見報道。本文以河南省西部地區(qū)某小型污水處理廠為例，詳細介紹了改良型卡魯賽爾氧化溝工藝的培菌聯(lián)動調(diào)試情況以及表曝機常見故障，對相應故障進行了詳細的原因分析，并提出了相應的處理策略，以期為其他污水處理廠提供一定的借鑒參考。

2 工程概況及污水處理主體工藝簡介

河南省西部某小型城市污水處理廠工程設計規(guī)模為1 萬m3/d，工程總投資約3 000 萬元，于2020年7 月建成并通水，污水處理采用粗細格柵+旋流沉砂池的一級處理工藝，改良型卡魯賽爾氧化溝+周進周出二沉池的二級處理工藝，高效沉淀池+轉(zhuǎn)盤濾池+消毒接觸池的三級處理工藝，出水水質(zhì)執(zhí)行GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A 排放標準［5-6］。

該污水處理廠二級處理工藝采用改良型卡魯賽爾氧化溝工藝，設置厭氧、缺氧、好氧段，好氧段曝氣方式采用倒傘表曝機曝氣，共設計2 座生物池，單池設計參數(shù)如下：有效水深3 m；污泥齡（SRT）為15 d；總水力停留時間（HRT）為19.15 h，其中，厭氧池水力停留時間1.6 h，缺氧池水力停留時間4.15 h，好氧池水力停留時間13.4 h；8 臺潛水推流器和2 臺立式低速倒傘表曝機（1恒速1變頻，葉片直徑2.2m，功率30kW）。

3 通水聯(lián)動調(diào)試前的準備工作

污水處理廠土建工程結束后，需要首先對單體構筑物進行清水調(diào)試、沉降觀測等，以確保各構筑物不漏水，滿足最基本的設計要求，所有的單體構筑物全部完成清水調(diào)試后，需要進污水，進行全流程的聯(lián)動調(diào)試。為確保調(diào)試工作的順利進行，需要在人員準備、通水時間、構筑物檢查等方面詳細規(guī)劃，進行大量的前期準備工作。

3.1 確定通水時間及人員分工

該污水處理廠聯(lián)動調(diào)試的通水時間定于2020年7 月29 日上午9 點，由于該污水處理廠規(guī)模較小，廠區(qū)人員有限，根據(jù)實際情況對現(xiàn)場共9 個人進行責任分工：該污水處理廠主管生產(chǎn)的副總經(jīng)理為現(xiàn)場總協(xié)調(diào)，下設工藝調(diào)試組（2 人）、設備調(diào)試組（1人）、應急救援組（2 人）、化驗組（1 人）和后勤保障組（2 人）5 個小組，工藝調(diào)試組負責主要設備的開關以及工藝的調(diào)控，設備調(diào)試組負責設備故障的應急處理，應急救援組負責聯(lián)動調(diào)試過程中人員出現(xiàn)安全事故時的應急救援工作，化驗組負責水樣的取樣和化驗，后勤保障組負責攝影以及各種后勤保障工作。

3.2 對通水構筑物的要求

要求所有的通水構筑物應符合設計和規(guī)范，按工藝流程對粗格柵、進水泵房、變配電室等建（構）筑物逐一檢查土建是否徹底完工；對拉螺栓孔、鋼筋頭、鐵釘?shù)仁欠袂宄戤?；構筑物?nèi)是否清理干凈，無小石塊、方木、鐵絲、螺栓帽等垃圾雜物；構筑物有沉降觀測記錄，需滿水試驗的應進行滿水試驗，并出具相應記錄；觀測水位的地方應有水位標示線；構筑物上欄桿、扶手、蓋板、走道板、樓梯、臺階要鋪設安裝到位，排除安全隱患；各構筑物內(nèi)應按照設計和規(guī)范要求配備相應的消防器材。

3.3 對通水設備的要求

通水涉及的所有設備如粗格柵、進水泵、表曝機、閘閥門等在通水前安裝調(diào)試完畢，并按照設計圖紙和產(chǎn)品安裝說明書檢查安裝情況是否合乎要求，有單機調(diào)試記錄；檢查潤滑油油位，潤滑脂是否充足，是否按要求加注潤滑油和潤滑脂；必須做到設備運轉(zhuǎn)正常，所有設備安裝到位（包括電氣）；能夠連續(xù)運轉(zhuǎn)的設備必須保證至少有2 h 的正常運轉(zhuǎn)（如粗格柵、細格柵、旋流沉砂裝置、刮吸泥機）；條件不允許單機調(diào)試的，也應點動調(diào)試，測試電機轉(zhuǎn)向（如進水泵、中途提升泵、剩余污泥泵、外回流污泥泵、推進器）；聯(lián)動控制類設備應能達到聯(lián)動運行條件。

3.4 對電氣儀表的要求

電氣工程應對下列項目進行檢查：漏電開關安裝正確，動作正常；保護地線（PE 線）與非帶電金屬部件連接應可靠；電氣器件、設備應安裝牢固、平正；燈具試亮及燈具控制性能良好；開關、插座、終端盒等器件外觀良好，安裝牢固平正，安裝方式符合規(guī)定；并列安裝的開關、插座、終端盒的偏差，暗裝開關、插座、終端盒的面板及盒周邊的間隙符合規(guī)定；弱電系統(tǒng)功能齊全，滿足使用要求，設備安裝牢固、平正；確保通水構筑物照明已到位；通水所需電纜線必須鋪設完畢；變配電室設備、控制柜要安裝完畢且符合要求；送電前，對變配電室禁止使用配電柜進行掛牌，對現(xiàn)場已送電設備粘貼設備帶電提示。廠內(nèi)所有需投運的流量計、液位計、污泥濃度計、溶氧儀、ORP 測定儀表等確認正常。

3.5 對通水管道的要求

工藝管道、放空管道、回流管道、自來水及雨污水管線應按設計安裝到位，管道（渠）通暢，連接完好，有合格的閉水、打壓試驗記錄；溢流、超越管道要做到在非常時段可發(fā)揮其應有作用；管道（渠）內(nèi)無任何木材、石塊、泥土、垃圾等雜物；特殊管路更需做好防腐、保溫等工作；檢查所有井蓋已處于要求開關狀態(tài)；對不能開啟的閘門、閥門懸掛禁止使用牌，并用鋼絲繩捆扎；巡視路線無障礙以及蓋板封蓋完畢。

3.6 其他要求

主要包括以下8 個方面：（1）檢查閘門限位是否合適，運轉(zhuǎn)是否輕松靈便，檢查閘門、閥門的潤滑保養(yǎng)是否到位，各構筑物進水閘門、放空閥門嚴格按照要求控制啟閉狀態(tài)，確保工藝管線暢通，檢查各通水構筑物洞口、閥門、閘門、堰門按照通水需要進行開啟或關閉；（2）各構筑物、設備標牌標識清晰，現(xiàn)場救生圈等安全措施配備齊全，現(xiàn)場蓋板都已封蓋完畢；（3）粗細格柵及砂水分離器的渣斗、砂斗放置到位；（4）通水涉及的設備、工藝巡視記錄表、設備操作規(guī)程、工藝控制規(guī)程、工藝參數(shù)采集辦法等記錄表提前設計好；（5）培菌期間需要進行大量水樣檢測，化驗設備、藥品準備齊全，化驗人員能熟練操作；（6）工藝運行所需要的藥劑準備齊全，藥劑備妥待用；（7）生物池運行需投加活性污泥菌種進行培養(yǎng)馴化，生物池單池有效容積約4 300 m3，二沉池單池有效池容約1 200 m3，合計約5 500 m3，為使投加菌種后生物池中活性污泥濃度達到3 000 mg/L 以上，經(jīng)計算需投加菌種（含水率80%的污泥）82.5 t，考慮到拉泥的過程中有損耗，按90 t 計，每車可拉6 t，約15 車，需提前聯(lián)系污泥菌種來源；（8）所有參與調(diào)試人員須經(jīng)過培訓，對現(xiàn)場各構筑物、閥門、設備有較清晰的了解和認識，熟悉基本操作，接受過相關安全教育培訓。

4 通水聯(lián)動調(diào)試方案及各控制點具體要求

4.1 通水工藝流程

本次通水的工藝流程為：粗格柵及進水泵房-細格柵及旋流沉砂池-生物池配水井-生物池-二沉池配水井及回流剩余污泥泵房-二沉池-中途提升泵房-高效反應沉淀池-纖維轉(zhuǎn)盤濾池-接觸消毒池-巴氏計量槽。

4.2 污水預處理段控制點的具體要求

該污水處理廠污水預處理段的主要設備有粗格柵2 臺、進水泵3 臺，細格柵2 臺、砂水分離器1 臺、閥門若干，因本次通水僅對單系列進水，通水后，應注意以下幾點：（1）通水前開啟1 號和2 號粗格柵、細格柵螺旋輸送機，并注意觀察運行狀態(tài)；（2）接通水調(diào)試組組長的通水指令后，開啟1 號粗細格柵進出水閘門，污水進入粗格柵前集水池；（3）污水進入粗格柵后，注意觀察粗格柵運行狀況是否正常；（4）觀察粗格柵出渣情況是否正常，柵渣是否可以順利落入渣斗中，有無大的木塊、棉紗等雜物；（5）根據(jù)來水量控制進水泵，每臺泵流量約330 m3/h，1 號變頻，2號、3 號工頻，來水量小時優(yōu)先運行變頻泵，當水位滿足水泵開啟要求后（水位完全淹沒水泵，液位到-7.7 m 后），開啟1 號進水泵，流量調(diào)至約300 m3/h，將污水提至細格柵，水泵開啟后注意觀察水泵電流電壓情況，聽水泵運行聲音是否正常，泵池水位低于-8.65 m 時關閉水泵；（6）進水泵開啟30 s 左右，細格柵開始進水，隨后旋流沉砂池開始進水，細格柵通水后，觀察細格柵運行狀況及液位差（＜20 cm），細格柵出渣后觀察細格柵螺旋輸送機運行狀況；（7）旋流沉砂池進水后，注意觀察，旋流沉砂池出水閥門處出水時，按照設備操作規(guī)程，依次開啟旋流沉砂設備、砂水分離器，砂水分離器開啟后，注意觀察出砂情況，首次排砂時要求班組和設備廠家工作人員共同在現(xiàn)場，需要觀察出砂是否正常，砂水分離器螺旋輸送機運轉(zhuǎn)是否正常，觀察設備的振動、噪音是否正常；（8）設備運行狀況要及時記錄并上報。

4.3 污水二級處理段控制點的具體要求

1 號生物池通水前，需進行以下工作：（1）生物池配水井各閥門已調(diào)試完畢，并滿足開關狀態(tài)要求；（2）1 號生物池提前已經(jīng)用清水進行單機調(diào)試，生物池推流器、表曝機、外回流污泥泵、二沉池刮吸泥機等設備已進行正反轉(zhuǎn)試運行并正常，設備已通電，可進行現(xiàn)場操作；（3）生物池配水井、1 號生物池、二沉池配水井及回流剩余污泥泵房、1 號二沉池池底干凈無異物。

旋流沉砂池出水經(jīng)生物池配水井進入1 號生物池，當生物池液位滿足推進器開機條件時，開啟1～6號推進器，觀察設備運行狀況，如有異常及時上報處理。通水后，具體工藝控制方案如下：（1）1 號生物池繼續(xù)進水，當液位達到表曝機開機條件時，關閉進水泵，停止對1 號生物池的進水，同時開啟1 號、2 號表曝機，觀察曝氣是否正常，表曝機運行是否正常；（2）表曝機開啟后，在5 號、6 號推進器前端投加80%含水率的脫水后污泥進行培菌，具體按培菌方案進行；（3）污水進入1 號二沉池后，密切關注二沉池出水情況，控制二沉池出水，當二沉池液位達到出水三角堰，接近出水時，開啟1～2 臺外回流污泥泵，將污水通過生物池配水井回流至生物池，并利用變頻進水泵控制生物池進水，使得1 號生物池的進出水達到動態(tài)平衡；（4）外回流泵開啟后，聽泵運行聲音有無異常，觀察出水是否順暢，關注二沉池配水井及回流剩余污泥泵房的液位，液位高度與外回流泵的開啟臺數(shù)相適應，嚴禁外回流泵在低液位運行；（5）待生物池出水上清液NH3-N 持續(xù)下降，二沉池三角堰處上清液水質(zhì)達到GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級B 標準后，二沉池出水方可進入后續(xù)深度處理單元。

4.4 污水深度處理段控制點的具體要求

深度處理段控制人員首先需要對各閘（閥）門進行調(diào)試，并按要求提前確認好閘（閥）門開關狀態(tài)，中途提升泵房、高效反應沉淀池等深度處理段構筑物已全部完成滿水試驗和清水單機調(diào)試，高效池混合攪拌器、刮泥機、轉(zhuǎn)盤濾池等設備已進行正反轉(zhuǎn)試運行并工作正常，設備已通電，可進行現(xiàn)場操作，中途提升泵房、高效反應沉淀池、纖維轉(zhuǎn)盤濾池、接觸消毒池、出水巴氏計量槽池底干凈無異物。

待二沉池出水進入深度處理段以后，各構筑物工藝設備操作方案如下：（1）出水排入中途提升泵房，且液位達到提升泵開機液位時，開啟1 臺帶浮球液位控制的提升泵，并自動運行。（2）出水進入高效反應沉淀池后，根據(jù)二沉池出水水質(zhì)確定是否加藥，如需要加藥，開啟PAC 加藥系統(tǒng)進行加藥，開啟攪拌機，檢查攪拌機運行是否正常，有無振動和異響。（3）混合反應池出水經(jīng)沉淀池進水渠進入斜管沉淀池，待液位淹沒刮泥機后開啟刮泥機，檢查刮泥機電流是否正常，電機有無振動和異響；隨著液位的上升，檢查斜管填料是否有松動，固定是否牢靠，斜管沉淀池出水時觀察出水堰出水是否均勻等。（4）開啟高效池外回流污泥泵，觀察泵振動情況，聽泵運行聲音有無異常，觀察出水是否順暢。（5）斜管沉淀池出水進入轉(zhuǎn)盤濾池，再進入消毒接觸池，直至進入出水巴氏計量槽，至此整個通水過程完成。

5 結語

本文以河南省西部某小型污水處理廠為例，介紹了污水處理的主體工藝和倒傘曝氣設備的工藝參數(shù)，闡述了該污水處理廠通水聯(lián)動調(diào)試前的各種準備工作、通水工藝流程以及通水期間一級處理段、二級處理段、深度處理段等各主要污水處理環(huán)節(jié)的工藝和設備控制方案，該經(jīng)驗總結可為采用類似工藝的小型污水處理廠通水聯(lián)動調(diào)試提供切實可行的參考。