生活污水处理厂提标改造工程探讨

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[摘要]随着水资源环境保护的深化，城镇污水厂出水指标逐步提升，由国标的一级B逐步过渡至一级A排水标准。为应对排放标准提高，湛江市某生活污水处理厂提标改造工程主体工艺采用“曝气生物滤池+反硝化深床滤池”工艺，兼顾了过滤、硝化、反硝化脱氮及除磷功能。经提标后污水厂出水水质可稳定达到国家一级A标准(GB18918-2002)及广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)较严值。

[关键词]污水厂；提标；生物滤池；深床滤池；排放标准

1污水厂现状及存在问题

1.1污水厂规模及水质

湛江市某生活污水厂规划污水处理规模为5.0×104m3/d，其中一期工程为3.0×104m3/d，二期工程为2.0×104m3/d。一期工程已于2009年建成运营。出水执行广东省地方标准《水污染物排放限值》DB44/26-2001中规定的城镇二级污水处理厂第二时段二级排放标准及国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准(B标准)中较严者标准。进出水指标具体见下表。

1.2工程运行现状

目前，污水厂运行稳定，根据近三年运行数据显示，出水水质能稳定达到原设计的排放标准。根据表2可知，近三年的进水水质平均浓度低于设计值，且营养不平衡，BOD5∶N∶P=42.1∶19.5∶3.25=12.5∶5.99∶1，碳源偏少。目前一期工程运营水量充足，雨季日均处理为30000m3/d左右，达满负荷，旱季日均处理量2.6万m3/d左右。处理后出水能稳定达到广东省《水污染物排放限值》(DB4426-2001)第二时段二级标准。目前运行及对于提标后排放标准，还存在部分问题。(1)由于厂区地质较差，厂区目前下陷较为严重，建议业主结合一期工程实际情况统一考虑地基处理。(2)一期无反硝化单元，且硝化时间较短，对于提标后的排放标准不能稳定达到，需要加强反硝化脱氮处理。(3)目前只有一台1.5米带宽带式浓缩脱水一体机，设备时有故障，污泥不能及时脱除，运行污泥浓度过高，溶解氧不足。(4)目前总磷出水为1.2~1.5mg/L，对于提标后排放标准，还达不到，需加强除磷处理。

2提标改造的必要性分析

(1)生活污水处理厂提标改造有充足的法律和政策依据，而且是地方政府必须履行的义务。根据《国务院关于印发水污染行动计划的通知》、环境保护部10部委《关于印发<近岸海域污染防治方案>的通知》、《广东省人民政府关于印发广东省水污染防治行动计划实施方案的通知》及《广东省城乡及住房建设厅广东省环境保护厅关于进一步加快敏感区域污水处理设施提标改造的通知》等相关文件精神，要求广东省新建、扩建城镇污水处理设施全面执行一级A标准及广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)较严值。(2)是保护附近流域和海域环境的必要做法。(3)现阶段，随着经济的发展，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严重。尽快对污水处理厂进行提标改造，是环保十三五计划的要求及省委省政府规定环保责任制考核的重要内容指标，也是实践三个代表，保护保护徐闻海域的水环境的要求，因此提标改造十分必要。综上所述，项目的建设符合国家和广东省有关环保政策要求，其建设是必要的，也是十分迫切的。

3提标工艺流程图提标改造工程工艺方案的选择

对确保提标处理工程的运行性能和降低运行成本至为关键，因此有必要根据确定的标准和原则，从整体优化的观念出发，结合设计规模、尾水水质特性以及当地的实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺方案，经全面技术经济比较后优选出最佳的工艺方案。本期提标改造设计处理规模3.0×104m3/d。本提标工程在原有污水处理系统的基础上，新建中间提升泵池、曝气生物滤池、反硝化深床滤池、紫外消毒池及巴歇尔计量槽。由原二沉池出水管，接至新建的中间提升泵池、曝气生物滤池及反硝化深床滤池，处理出水再接至紫外消毒出水池。

4提标改造主体工艺设计

4.1中间提升泵池

功能：将二沉池出水提升至曝气生物滤池。数量：1座结构形式：半地埋钢筋混凝土结构设计流量：3.0×104m3/d(1250m3/h，最大1775m3/h，Kz=1.42)工艺尺寸：8.0×8.0×4.7m有效水深：3.4m有效容积：217.6m3(相当于单台水泵14.67min的出水量)

4.2曝气生物滤池

功能：通过生物作用去除部分COD及BOD，NH3在有氧条件下转化为硝酸盐。构筑物工艺参数：设计水量：1250m3/h结构类型：钢砼结构数量：共4格滤料层高度：3.2m滤料总容积为：716.8m3氨氮负荷：0.42kgNH4+-N/(m3滤料·d)(强制0.56kgNH4+-N/(m3滤料·d))水力负荷：5.6m3/m2·h(强制7.5m3/m2·h)外形尺寸：L(m)×B(m)=23.74×28.8(含深度处理风机房及配电间)单池尺寸：L(m)×B(m)×H(m)=8.00×7.00×7.50

4.3反硝化深床滤池

功能：悬浮物(SS)的物理过滤、磷酸盐磷(PO4-P)的化学除磷以及硝基氮(NO3-N)的生物反硝化。处理流量：30000m3/d滤池单格尺寸：15.0×3.56×7.05m(共4格)清水池尺寸：9.09×8.25×5.40m反洗风机房尺寸：16.44×8.46×7.40m废水池尺寸：15.0×6.0×4.95m仪表间尺寸：15.0×6.0×7.0m单格有效过滤面积：53.4m2平均滤速：5.85m/h强制滤速(3格)：7.8m/h滤料高度：2.44m反硝化负荷：0.39kgNO3-N/m3填料.d(进入滤池TN以22mg/L计)水头损失：＜2.5m运行方式：重力流水流方向：向下流反洗周期：8h空气反洗强度：92m3/m·h水反冲强度：15m3/m·h气体释放强度：15m3/m·h反冲洗水量：≤1.5%

4.4加药间(与反硝化滤池合建)

功能：为反硝化滤池提供碳源及药剂。加药间尺寸：13.2×6.4×9.5m4.4.1PAC加药系统一套PAC储罐：V=20m3，1套PAC计量泵：Q=200L/h，H=20m，N=0.25kW，2台(1用1备)4.4.2碳源加药系统一套碳源储罐：V=20m3，1套碳源计量泵：Q=50L/h，H=20m，N=0.25kW，2台(1用1备)

4.5紫外消毒池

功能：污水消毒。数量：1座结构形式：半地埋钢筋混凝土结构紫外线消毒装置：1套功率：N=35KW/套紫外线有效剂量：≥20nWs/cm2320W紫外线消毒灯管：108支/套

5项目投资及运行成本

本项目工程总投资3992.91万元(含三通一平费用)，工程日常运行费用(含人工费、电费、药剂费、污泥处理等)0.375元/m3。

6结论

本提标项目充分利用“曝气生物滤池+反硝化深床滤池+紫外消毒”工艺水处理技术成熟、经济可行、运行可靠。提标改造工程建设使污水处理厂出水达到一级A标准及广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)较严值。本提标工程项目的实施将对湛江市的长远、健康发展具有重大意义。

参考文献

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作者：李宗强 单位：广东省环境保护工程研究设计院有限公司