污水處理改擴(kuò)建工程設(shè)計

　　一、設(shè)計工程名稱、規(guī)模及設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)

　　臺州市某水處理廠二期改擴(kuò)建工程：臺州市某污水處理廠一工程已建規(guī)模為1.95萬m3/d，同時擴(kuò)建工程規(guī)模為3.05萬m3/d，對一期工程為提標(biāo)的同時，進(jìn)行污水處理廠擴(kuò)建，工程總規(guī)模將達(dá)到5萬m3/d。

　　主要設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)該污水處理廠提供的水質(zhì)指標(biāo)作為設(shè)計依據(jù)，出水水質(zhì)指標(biāo)需達(dá)到準(zhǔn)IV類要求。設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)如下：(見表1)

　　二、重點(diǎn)指標(biāo)分析

　　2.1 BOD5

　　工程出水指標(biāo)為6mg/L，BOD5去除率大于94%。在對污水進(jìn)行硝化或者硝化及反硝化時，BOD5的去除率將有大幅度的提高，處理后出水BOD5常會低于10mg/L，但是要求小于6mg/L，需要足夠長的好氧停留時間。綜合考慮，BOD5不是本工程處理工藝的重點(diǎn)指標(biāo)。

　　2.2 CODCr

　　工程出水指標(biāo)為30mg/L，CODcr去除率大于93%。對于市政污水和一般污染的工業(yè)廢水，目前常采用的二級生物污水處理工藝因具備了生物脫氮功能，處理系統(tǒng)泥齡延長，使得CODcr的去除率提高，但與本工程排放標(biāo)準(zhǔn)尚有一定的距離。由于CODcr是國家節(jié)能減排考核的指標(biāo)，CODcr的進(jìn)一步去除會存在一定的難度，是去除重點(diǎn)，因此將CODcr列為重點(diǎn)控制項目。

　　2.3 SS

　　工程出水指標(biāo)為10mg/L，SS去除率大于97%。對目前常用的二級生物污水處理工藝而言，通常能穩(wěn)定維持在20mg/L以下，需要采用較精密的過濾裝置，出水能夠保持在5mg/L以下。因此SS不是本期工程的重點(diǎn)控制目標(biāo)。

　　2.4 NH3-N

　　工程出水指標(biāo)為：水溫大于12oC時，1.5mg/L，NH3-N去除率大于95.7%;當(dāng)水溫低于12oC時，出水指標(biāo)為2.5mg/L，NH3-N去除率大于92.9%。

　　對于本工程在曝氣量充足，泥齡足夠的條件下，NH3-N能夠順利達(dá)到出水要求，因此不是處理難點(diǎn)。

　　2.5 TN

　　工程出水指標(biāo)為10mg/L，TN去除率大于77.8%。在生物脫氮系統(tǒng)中，硝化菌的增長速度較緩慢，需要好氧環(huán)境，并有足夠的泥齡;而反硝化菌的生長主要在缺氧條件下進(jìn)行，并需要充足的碳源(高有機(jī)負(fù)荷)，一般在生物處理構(gòu)筑物中會劃分出一定比例的反硝化區(qū)。由此可見，生物脫氮過程受到多種因素的影響和制約。因此本次設(shè)計將TN列為重點(diǎn)控制指標(biāo)。

　　2.6 Tp

　　工程出水指標(biāo)為0.3mg/L，Tp去除率大于95.7%。本工程采用具有強(qiáng)化生物脫氮除磷功能的處理工藝，并且要嚴(yán)格控制出水SS的濃度。根據(jù)經(jīng)驗，二級生物處理工藝中，通常能夠?qū)p去除至1mg/L左右，但與一級A標(biāo)準(zhǔn)仍有一定差距，因此采用化學(xué)除磷作為保障措施。

　　三、處理工藝流程

　　根據(jù)多方比選，設(shè)計該污水處理廠污水處理工藝流程如圖1：

　　四、關(guān)鍵工藝選擇

　　4.1 生化工藝選擇

　　本次生化池推薦采用改良AA/O工藝。該工藝在AA/O工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，一方面通過縮短厭氧池、延長了缺氧池的停留時間以強(qiáng)化脫氮作用;另一方面，通過多點(diǎn)進(jìn)水的配置，能夠根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)靈活調(diào)節(jié)工況，達(dá)到最佳的脫氮除磷效果；再者，厭缺氧區(qū)通過溝型設(shè)置，在降低能耗的同時，實現(xiàn)最大的碳源利用率。

　　4.2 深度處理工藝

　　通過污水處理廠常用過濾工藝優(yōu)缺點(diǎn)比選，并深入比選了工藝路線，設(shè)計采用“混凝沉淀+過濾工藝”。

　　混凝沉淀池選擇高密度沉淀池，其具有表面負(fù)荷高、占地面積??；排泥濃度高；對原水水質(zhì)波動不敏感；出水懸浮物含量低等優(yōu)點(diǎn)。

　　濾池采用反硝化深床濾池，相比以上其他處理工藝，最大優(yōu)點(diǎn)可具有較高的TN去除率，出水SS也能控制在5mg/L左右甚至以下。

　　4.3 化學(xué)除磷工藝

　　該工程出水水質(zhì)需達(dá)到準(zhǔn)IV類，考慮到該污水處理廠進(jìn)水TP較高，為了減小加藥量，采用后沉淀除磷加藥，在高密度沉淀池絮凝段、反硝化深床濾池均設(shè)置加藥點(diǎn)，除磷藥劑選用液體硫酸鋁。目前大多城市污水處理廠要求達(dá)到一級A標(biāo)時，采用簡陋的投藥方式，不能隨著水質(zhì)、水量變化精準(zhǔn)投藥，多投藥會使Al或Fe超標(biāo)還增加費(fèi)用和污泥量，少投藥TP、SS超標(biāo)，精準(zhǔn)的投藥系統(tǒng)對于污水處理廠的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)意義明顯。因此，為節(jié)省藥劑投加量，使處理出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

　　4.4 消毒工藝

　　紫外消毒最大的問題是消毒效果受到污水色度、濁度的影響較大，國內(nèi)實際應(yīng)用表明穩(wěn)定達(dá)標(biāo)是有困難的。二氧化氯消毒具有消毒效果好，使用安全、二次污染小、自動運(yùn)行、維護(hù)簡單、對于菌群滅殺程度更徹底等特點(diǎn)，二氧化氯現(xiàn)場制取存在爆炸的危險，藥劑之一的亞氯酸鈉或氯酸鈉為甲類火災(zāi)危險性物質(zhì)。次氯酸鈉運(yùn)行成本較低，也較為安全，運(yùn)用非常廣泛。具有消毒適用性強(qiáng)、工程應(yīng)用的成熟性、安全性、可靠性高，操作運(yùn)轉(zhuǎn)簡單易行，處理費(fèi)用經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，因此采用次氯酸鈉作為消毒劑。

　　五、出水可達(dá)性分析

　　由于流量、水質(zhì)、微生物變異性、水溫、設(shè)備穩(wěn)定性等影響因素，為保證污水處理廠出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，確定實際運(yùn)行中控制出水水質(zhì)見表2、表3、表4。

　　該污水處理廠二期改擴(kuò)建設(shè)計參數(shù)按運(yùn)行污染物去除負(fù)荷精確選取參數(shù)，合理優(yōu)化構(gòu)筑物構(gòu)造，可以實現(xiàn)最終出水能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行。

　　六、結(jié)語

　　近年來，隨著當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)十分迅速的發(fā)展，用水量增長較快。同時隨著污水管網(wǎng)的不斷延伸，區(qū)域污水收集率不斷提高，進(jìn)網(wǎng)污水量也不斷上升。但目前配套的污水處理廠最高日處理水量已經(jīng)達(dá)到了處理能力的上限，且臺州地區(qū)對污水處理廠提出了達(dá)到準(zhǔn)IV類的要求，因此，對污水處理廠進(jìn)行改擴(kuò)建是必要和緊迫的。（來源：臺州市環(huán)科環(huán)保設(shè)備運(yùn)營維護(hù)有限公司；溫嶺市污水處理有限公司）