污水處理廠水質提標改造技術的工程應用劉海燕李樹苑中國市政工程中南設計研究總院摘要采用生物處理系統優化和微絮凝過濾技術對出水水質標準為一級B的長興污水處理廠進行提標改造，出水水質達到一級A標準。項目投產運行后達到了改造的目標。本文介紹了長興污水處理廠提標改造工程，探討了污水處理廠升級改造中的相關技術應用及應關注的幾個關鍵點，為國內城市污水處理廠的提標改造和優化等提供參考。關鍵詞污水處理廠升級改造技術一、概述長興位于浙江省北端，東臨太湖，西南、東南與浙江省安吉縣、湖州市區相接，西臨安徽省廣德縣，北接江蘇省宜興市，屬太湖流域。為進一步加大太湖流域水環境保護力度，太湖流域范圍內的污水處理廠出水水質要求限期提高標準，達到一級A標準。長興污水處理廠現狀出水水質執行GB18918-2002中的一級B標準，現有的處理設施不能滿足該標準的要求，因此必須進行技術改造，增加深度處理設施，使出水水質達到一級A標準。二、污水廠現狀長興污水處理廠工程規模6萬m3/d，分兩期建設。一期、二期工程的污水均采用A2/O生物處理工藝。污水廠主要生產構筑物見表1。表1污水廠處理構筑物一覽表序號名稱規格單位數量1進水泵房14.6m×5.9m座12渦流沉砂池D3.65m座23A2/O生物池64.7m×22.4m座44二次沉淀池D24m座85回流污泥泵房26.15m×5m座26接觸消毒池30m×15.5m，座17鼓風機房40.61m×15.62m座18污泥濃縮池D10m座29脫水車間34.52m×13.97m座110加氯間174m座1A2/O生物池的主要參數為：污泥負荷：0.18kgBOD5/kgMLSS·d，污泥濃度：3.5g/L三、出水水質提標技術方案1、改造需要解決的主要污染物長興污水處理廠2006年的實測進出水水質見表2。表2實測進出水水質表單位：mg/L設計水質實際進水水質出水水質BOD518014314COD40034641SS30079918TN35——NH3-N—83.7TP32.610.32根據表2，對比出水一級A標準，主要是有機物及SS超標。因此，深度處理工程主要解決這2項指標，同時由于進水水質尚未達到設計水質值，需兼顧來水水質變化的發展趨勢，以確定改造工程的工藝路線。2、技術方案由于污水成分的復雜性，污水深度處理工藝也千差萬別。在實際的污水深度處理過程中往往由于單一的某種處理工藝很難完全達到出水水質要求，因而需要多種污水處理技術的合理組合，且這種組合與各處理單元的互容性和經濟上的可行性有關。根據多方案工藝技術比較，結合長興污水廠的現狀和我院承擔的國家“863”課題——“滇池入湖河流水環境治理技術與工程示范01子課題——雨污聯合調控及強化處理技術研究與工程示范”的研究成果以及我院的專利——“同步脫氮除磷過濾裝置”，確定改造工程的工藝路線為：優化生物處理＋微絮凝過濾。工藝流程如下：進水泵房渦流沉砂池進水泵房渦流沉砂池優化生物處理運行二沉池深度處理提升泵房濾池接觸消毒池出水進水1、生物處理優化生物處理技術在污水處理工程中應用已十分廣泛，其處理效果好，出水水質穩定。本工程結合長興污水處理廠及污水收集系統的實際，核算和改造、優化現有處理系統的處理能力和處理效果，這樣可在出廠水達標排放的前提下，節省工程投資和運行成本。因此，具有適用性和可操作性。長興污水處理廠生物池共4座，單座總平面外形尺寸為65×22m，平均有效水深為5.4m，單座總有效容積為6578m3，總容積26312鼓風機房1座，共設6臺鼓風機。單臺流量50m3由于污水廠排放標準提高至一級A標準，對生物處理系統的要求更高。污水廠一期工程生物池內厭氧區及缺氧區實測的溶解氧值均接近于0，好氧區則在2mg/L以上。為了提高二級處理的效果，技改工程調整生物池各區的溶解氧值，厭氧區控制在＜0.2mg/L,缺氧區控制在0.2-0.5mg/L，好氧區控制在2mg/L左右。同時提高生物池內的污泥濃度至3.5-4g/L，降低污泥負荷。為增加生物池的溶氧量，調整鼓風機的運行方式，即平均時4用2備，最高時5用1備。2、微絮凝過濾技術（1）微絮凝過濾當生物除磷不能滿足出水水質要求時，輔以化學除磷。通過化學混凝、石英砂均粒深床過濾，在除磷的同時，還能夠使出水的BOD5、CODCr、SS等污染物濃度得到進一步的降低，從而使出水達標排放。微絮凝直接過濾技術用于化學法除磷是始于20世紀70年代。L.Josson在瑞典的Henriksdal和Bromma污水處理廠的中試研究表明，微絮凝直接過濾處理工藝可將出水中PO43--P濃度降到0.05mg/L以下，TP濃度降到1mg/L以下。長興污水廠采用氣水反沖洗濾池，濾池設計處理能力6萬m3/d，共分為8格，雙排布置。設計濾速4.5m/h，單格面積70m2，總過濾面積560m2，池深4.00m。濾池平面尺寸33.02×濾層上最大水深1.45m，最大過濾水頭絮凝劑采用堿式氯化鋁，設計投藥量15mg/L。（2）濾料級配由于技改工程中的濾池為污水處理廠二級處理后深度處理工藝，根據污水二級處理的出水水質特征，采用了較大粒徑的濾料級配，粒徑為0.95-1.35mm,濾層厚度1.15m，下部礫石承托層粒徑2-4mm，厚度50mm，4-8mm，厚度50mm。反沖洗周期延長（3）濾池的配氣布水系統采用整體澆筑濾板氣水反沖工藝中，配氣布水均勻的關鍵是濾頭的平整，而濾頭的平整其先決條件是濾板表面的平整度。規范規定同格濾池內板面水平誤差＜5mm。然而在實際施工及濾板預制中其質量控制往往不盡如人意。無板縫的整體澆筑混凝土濾板杜絕了傳統的預制小塊混凝土濾板工藝所存在的因濾板板縫不嚴密而導致的漏氣、漏水、甚至漏砂造成濾池無法正常運行的隱患，且整體澆筑濾板施工周期短、工程造價低。本工程濾池配氣布水系統采用整體澆筑濾板。（4）濾速的選擇濾池濾速關系到出水水質好壞、濾層納污量大小、過濾周期長短、反沖洗效果等。本工程設計中選用較低速過濾，濾速為4.5m/h，使出水水質有保障。（5）可調式濾頭濾池采用可調式長柄氣水反沖濾頭，其可調性有兩個方面：一是濾桿可上下調節，調節范圍0-50mm；二是濾帽可更換不同縫隙面積的系列產品，從而可在同樣的濾頭配置下，調節開孔率。由于濾桿可調節進氣孔高度，對發生不均勻沉降的土建構筑物仍然可以再一次調整濾池，使布氣孔在同一水平面上。3、升級改造的關鍵點（1）分析現狀、查找問題，提升現有設施的處理能力首先應全面了解污水處理廠現狀設施的運行狀況，找出運行中存在的問題，在充分發揮現有設施的處理能力的基礎上，有針對性地提出解決方案。在原有污水處理構筑物的基礎上，通過運行方式的優化，實現污水達標排放。（2）選擇合適的處理技術污水處理廠的升級改造必須依靠科技進步，從始至終都要有新技術、高科技的保證和支持。城市污水處理技術是城市污水處理設施能否高效運轉的關鍵。長期以來，我國的污水處理技術都是沿襲了歐美國家近百年來的路線和處理技術。在吸收、消化國外技術的同時也形成了自己的技術，城市污水處理技術有了很大的發展。選擇升級改造工藝技術路線時，應充分結合污水處理廠的實際，在借鑒同類型的污水處理廠一些好的技術與工藝的基礎上，開發、研制出適合本廠的污水處理工藝。4、與已建工程的結合一般技改工程都在現狀污水處理廠廠內建設，因此廠區的總平面設計、豎向流程設計、建筑設計、結構設計、電氣設計等應充分考慮與已建工程的結合，使新建工程與已建工程有機的融為一體，達到功能合理、使用方便和整體布局協調的目的。五、社會效益及環境效益水質提標改造工程的建設，顯著減少了排入太湖流域的污染物量，同時，提高污水處理廠尾水排放標準，使污水回用變得可能。工程建成后，減少污染物排放量BOD5219噸/年、COD219噸/年、SS219噸/年、TN110噸/年、TP11噸/年。目前國內多數城市湖泊水環境差，富營養化問題嚴重。本工程的實施，不僅對太湖流域有極其重要的推廣價值，而且，對于國內城市水環境嚴重受損的湖泊治理技術和管理體系以及污水處理廠的改造和優化等，無疑具有十分重要的現實意義和推廣應用價值。六、結論水質提標改造工程