生活污水處理廠提標改造工程探討

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[摘要]隨著水資源環境保護的深化，城鎮污水廠出水指標逐步提升，由國標的一級B逐步過渡至一級A排水標準。為應對排放標準提高，湛江市某生活污水處理廠提標改造工程主體工藝采用“曝氣生物濾池+反硝化深床濾池”工藝，兼顧了過濾、硝化、反硝化脫氮及除磷功能。經提標后污水廠出水水質可穩定達到國家一級A標準(GB18918-2002)及廣東省地方標準《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)較嚴值。

[關鍵詞]污水廠；提標；生物濾池；深床濾池；排放標準

1污水廠現狀及存在問題

1.1污水廠規模及水質

湛江市某生活污水廠規劃污水處理規模為5.0×104m3/d，其中一期工程為3.0×104m3/d，二期工程為2.0×104m3/d。一期工程已于2009年建成運營。出水執行廣東省地方標準《水污染物排放限值》DB44/26-2001中規定的城鎮二級污水處理廠第二時段二級排放標準及國家《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級標準(B標準)中較嚴者標準。進出水指標具體見下表。

1.2工程運行現狀

目前，污水廠運行穩定，根據近三年運行數據顯示，出水水質能穩定達到原設計的排放標準。根據表2可知，近三年的進水水質平均濃度低于設計值，且營養不平衡，BOD5∶N∶P=42.1∶19.5∶3.25=12.5∶5.99∶1，碳源偏少。目前一期工程運營水量充足，雨季日均處理為30000m3/d左右，達滿負荷，旱季日均處理量2.6萬m3/d左右。處理后出水能穩定達到廣東省《水污染物排放限值》(DB4426-2001)第二時段二級標準。目前運行及對于提標后排放標準，還存在部分問題。(1)由于廠區地質較差，廠區目前下陷較為嚴重，建議業主結合一期工程實際情況統一考慮地基處理。(2)一期無反硝化單元，且硝化時間較短，對于提標后的排放標準不能穩定達到，需要加強反硝化脫氮處理。(3)目前只有一臺1.5米帶寬帶式濃縮脫水一體機，設備時有故障，污泥不能及時脫除，運行污泥濃度過高，溶解氧不足。(4)目前總磷出水為1.2~1.5mg/L，對于提標后排放標準，還達不到，需加強除磷處理。

2提標改造的必要性分析

(1)生活污水處理廠提標改造有充足的法律和政策依據，而且是地方政府必須履行的義務。根據《國務院關于印發水污染行動計劃的通知》、環境保護部10部委《關于印發<近岸海域污染防治方案>的通知》、《廣東省人民政府關于印發廣東省水污染防治行動計劃實施方案的通知》及《廣東省城鄉及住房建設廳廣東省環境保護廳關于進一步加快敏感區域污水處理設施提標改造的通知》等相關文件精神，要求廣東省新建、擴建城鎮污水處理設施全面執行一級A標準及廣東省地方標準《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)較嚴值。(2)是保護附近流域和海域環境的必要做法。(3)現階段，隨著經濟的發展，城市人口的增加，城市生活污水排放量增大，城市生活污水污染日益嚴重。盡快對污水處理廠進行提標改造，是環保十三五計劃的要求及省委省政府規定環保責任制考核的重要內容指標，也是實踐三個代表，保護保護徐聞海域的水環境的要求，因此提標改造十分必要。綜上所述，項目的建設符合國家和廣東省有關環保政策要求，其建設是必要的，也是十分迫切的。

3提標工藝流程圖提標改造工程工藝方案的選擇

對確保提標處理工程的運行性能和降低運行成本至為關鍵，因此有必要根據確定的標準和原則，從整體優化的觀念出發，結合設計規模、尾水水質特性以及當地的實際條件和要求，選擇切實可行且經濟合理的處理工藝方案，經全面技術經濟比較后優選出最佳的工藝方案。本期提標改造設計處理規模3.0×104m3/d。本提標工程在原有污水處理系統的基礎上，新建中間提升泵池、曝氣生物濾池、反硝化深床濾池、紫外消毒池及巴歇爾計量槽。由原二沉池出水管，接至新建的中間提升泵池、曝氣生物濾池及反硝化深床濾池，處理出水再接至紫外消毒出水池。

4提標改造主體工藝設計

4.1中間提升泵池

功能：將二沉池出水提升至曝氣生物濾池。數量：1座結構形式：半地埋鋼筋混凝土結構設計流量：3.0×104m3/d(1250m3/h，最大1775m3/h，Kz=1.42)工藝尺寸：8.0×8.0×4.7m有效水深：3.4m有效容積：217.6m3(相當于單臺水泵14.67min的出水量)

4.2曝氣生物濾池

功能：通過生物作用去除部分COD及BOD，NH3在有氧條件下轉化為硝酸鹽。構筑物工藝參數：設計水量：1250m3/h結構類型：鋼砼結構數量：共4格濾料層高度：3.2m濾料總容積為：716.8m3氨氮負荷：0.42kgNH4+-N/(m3濾料·d)(強制0.56kgNH4+-N/(m3濾料·d))水力負荷：5.6m3/m2·h(強制7.5m3/m2·h)外形尺寸：L(m)×B(m)=23.74×28.8(含深度處理風機房及配電間)單池尺寸：L(m)×B(m)×H(m)=8.00×7.00×7.50

4.3反硝化深床濾池

功能：懸浮物(SS)的物理過濾、磷酸鹽磷(PO4-P)的化學除磷以及硝基氮(NO3-N)的生物反硝化。處理流量：30000m3/d濾池單格尺寸：15.0×3.56×7.05m(共4格)清水池尺寸：9.09×8.25×5.40m反洗風機房尺寸：16.44×8.46×7.40m廢水池尺寸：15.0×6.0×4.95m儀表間尺寸：15.0×6.0×7.0m單格有效過濾面積：53.4m2平均濾速：5.85m/h強制濾速(3格)：7.8m/h濾料高度：2.44m反硝化負荷：0.39kgNO3-N/m3填料.d(進入濾池TN以22mg/L計)水頭損失：＜2.5m運行方式：重力流水流方向：向下流反洗周期：8h空氣反洗強度：92m3/m·h水反沖強度：15m3/m·h氣體釋放強度：15m3/m·h反沖洗水量：≤1.5%

4.4加藥間(與反硝化濾池合建)

功能：為反硝化濾池提供碳源及藥劑。加藥間尺寸：13.2×6.4×9.5m4.4.1PAC加藥系統一套PAC儲罐：V=20m3，1套PAC計量泵：Q=200L/h，H=20m，N=0.25kW，2臺(1用1備)4.4.2碳源加藥系統一套碳源儲罐：V=20m3，1套碳源計量泵：Q=50L/h，H=20m，N=0.25kW，2臺(1用1備)

4.5紫外消毒池

功能：污水消毒。數量：1座結構形式：半地埋鋼筋混凝土結構紫外線消毒裝置：1套功率：N=35KW/套紫外線有效劑量：≥20nWs/cm2320W紫外線消毒燈管：108支/套

5項目投資及運行成本

本項目工程總投資3992.91萬元(含三通一平費用)，工程日常運行費用(含人工費、電費、藥劑費、污泥處理等)0.375元/m3。

6結論

本提標項目充分利用“曝氣生物濾池+反硝化深床濾池+紫外消毒”工藝水處理技術成熟、經濟可行、運行可靠。提標改造工程建設使污水處理廠出水達到一級A標準及廣東省地方標準《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)較嚴值。本提標工程項目的實施將對湛江市的長遠、健康發展具有重大意義。

參考文獻

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作者：李宗強 單位：廣東省環境保護工程研究設計院有限公司