邱娜 張杰 王舜和

1 工程概況

沙營污水處理廠位于東營市東西城區(qū)之間的勝利油田七分場水庫附近，負責市內東、西城區(qū)范圍的污水處理任務。污水處理廠近期建設總規(guī)模為12萬m3/d，其中原處理規(guī)模6萬m3/d，采用的是兩段好氧式曝氣生物濾池工藝，本次工程新建規(guī)模 6萬 m3/d，并對原工藝進行改造，增加反硝化處理能力。根據(jù)工程實際情況，結合原有處理工藝，經綜合技術經濟比較，污水處理采用水解沉淀池+前置反硝化曝氣生物濾池(BAF，余同)工藝，處理水排入廣利河，污泥處理采用濃縮脫水一體機。

表1 工程設計進出水主要指標

2 沙營污水處理廠工程設計

2.1 設計水質

本工程設計進出水主要指標如表 1所示。

2.2 工藝流程

工程處理工藝流程圖見圖 1。

2.3 主要構筑物及設計參數(shù)

2.3.1 預處理及提升泵房

本工程位于勝利油田，污水中若含有原油對后續(xù)處理構筑物的影響很大，因此預處理選擇了粗細格柵+除油沉砂池工藝。主要設備如下:

回轉式粗格柵和階梯式細格柵各 3臺，2用 1備，帶寬均為1.5m，柵條間隙分別為15mm和6mm。除油沉砂池包括除油刮砂機 2臺，潛水曝氣機 12臺，在沉砂的同時去除污水中可能存在的油脂。

由于進廠污水帶有一定的水頭，因此將提升泵房設在除油沉砂池后，共設計 2座，每座含潛水混流泵 3臺(2用 1備)，Q= 1 600m3/h，H=9.5m。

2.3.2 生物處理主體工藝

結合原有處理工藝，生物處理選擇了BAF工藝。根據(jù)使用目的的不同，兩段式BAF可以有多種組合:對于出水只要求硝化的情況，可以采用碳化池+硝化池的方式，對于要求反硝化的情況可采用反硝化池+碳/硝化池(前置反硝化)或碳/硝化池+反硝化池(后置反硝化)。由于本工程出水需要達到一級B標準，對總氮有較高要求，必須設置反硝化池?？紤]到進水碳源充足，若采用后置反硝化，需要投加大量的碳源，提高了運行成本，因此新建工程采用了水解沉淀池+反硝化池+碳/硝化池的前置BAF工藝。對于原有的碳化池 +硝化池工藝，可以通過增加水解沉淀池和管路切改，改造成上述工藝。下面以新建工程(6萬m3/d)為例，介紹各單體主要設計參數(shù)。

1)水解沉淀池。水解沉淀池的設置目的主要有兩點:去除大部分懸浮物，保證BAF穩(wěn)定運行;通過水解沉淀作用，增強污水的可生化性，確保反硝化效果。水解沉淀池設計流量 5 000m3/h，停留時間3 h，設計上升流速取值約1.8m/h，有效面積2 780m2，新建、原有BAF前各設1座，每座8格，單格長15.8m，寬11m。池底部設排泥斗，斗頂處布置布水管，水面處設集水槽，總高度 7m。排泥斗底部鋪設排泥管，通過開關閥門控制排泥。水解沉淀池的出水與曝氣生物濾池回流水混合后進入后續(xù)工藝。

2)前置反硝化曝氣生物濾池。在前置反硝化流程中，BAF分為缺氧和好氧兩級，回流水中含有較多的硝酸鹽，首先進入缺氧池(DN池)發(fā)生反硝化反應，隨后進入好氧池(C/N池)去除BOD和氨氮，處理水部分回流、部分進入后續(xù)工藝。在這一系統(tǒng)里，主要設計參數(shù)有三個:回流比，濾速和負荷。

將已完全硝化的出水回流至缺氧池去除硝酸鹽是常見的反硝化技術，但在BAF系統(tǒng)中，回流比不僅影響反硝化效果，還會影響硝化效果。相關研究指出[1]，對于一般的城市污水，回流比不宜超過100%～150%。本工程TN含量較高，回流比選擇100%～120%，回流水泵設置4臺，3用1備:Q=850m3/h，H=11m，1臺帶變頻控制。

同傳統(tǒng)活性污泥法不同，濾速是濾池設計中特有的設計參數(shù)。濾速的大小體現(xiàn)了工程經濟和處理效果之間的平衡，設計時應在保證處理效果的前提下，盡可能提高濾速，降低過濾面積，減少工程投資。根據(jù)以往研究成果及工程經驗[2-4]，本次設計 DN池濾速控制在9m/h～11m/h(含回流水)，水力停留時間約25min，濾料高度4m，共設計8格濾池，單格面積70m2，平面尺寸10m× 7m。C/N池濾速控制在6m/h～8m/h(含回流水)，水力停留時間約30m in，濾料高度4m，共設計12格濾池，單格面積、平面尺寸同DN池。

BAF工藝通常采用容積負荷，表征 1 d中單位體積濾料對污染物的去除能力，在本工程里主要對已確定的工藝參數(shù)進行校核。在前置反硝化工藝中，為了降低回流液的影響，負荷宜采用低值。經計算，DN池反硝化負荷為0.5 kg NO3-N/m3濾料?d， C/N池硝化負荷0.6 kg NH3-N/m3濾料?d，BOD5負荷0.7 kg BOD5/m3濾料?d，符合設計要求[2]。

本工程BAF共分4個系列，每個系列包括2個DN池、3個C/N池。每兩個系列之間共用一個管廊，管廊長 8m，內設布水、出水廊道，放空管、反沖洗管、曝氣管以及曝氣鼓風機等。每池設長柄濾頭36個/m2，C/N池還設有BAF專用曝氣器40個/m2，每個C/N池配備 1臺羅茨鼓風機，風量 12.4 m3/min，風壓0.07MPa。濾料采用輕質陶粒，粒徑DN池為3mm～6mm，C/N池為2mm～3mm。

濾池反沖洗采用過濾時間和過濾壓力等參數(shù)進行自動控制，通常DN池反沖洗周期為24 h～36 h，C/N池為48 h～72 h。反沖洗過程包括降水、氣洗、氣水聯(lián)合、水洗等步驟，每次沖洗 35m in，反沖洗氣強度為14 L/m2?s，設3臺反沖洗風機，2用 1備，風量29.5m3/min，風壓0.07MPa，反沖洗水強度5 L/m2?s，設3臺反沖洗水泵，2用1備，Q=600m3/h，H=14 m。沖洗水量每次為420m3，經收集后送入反沖洗廢水池，池內設 2臺潛水排污泵，負責將反沖洗水送入水解沉淀池前端，水泵性能為Q=350 m3/h，H=14m。

2.3.3 接觸消毒池

采用液氯消毒工藝對尾水進行處理，接觸池設計規(guī)模為12萬m3/d，停留時間30min，有效水深5.0m。

2.3.4 加氯加藥間

為節(jié)約占地面積，設計將加氯間同加藥間合建。加氯設計采用液氯工藝，設計規(guī)模為12萬m3/d，最大投加量10mg/L。設真空加氯機 3臺，2用 1備，制備能力 40 kg/h。設液氯蒸發(fā)器 2臺，1用1備，單臺蒸發(fā)量 120 kg/h。氯瓶為噸級氯瓶，貯氯量為 15 d加氯量。加氯管接入接觸消毒池。

除磷藥劑選擇液體硫酸鋁，按和磷摩爾比 2∶1投加，最大加藥量80mg/L，加藥點位于沉砂池末端。

2.3.5 污泥濃縮脫水機房

近期配備帶寬 2.5m帶式濃縮脫水一體機 3套，2用 1備，處理能力 70m3/h，處理后的污泥外運填埋處置。

3 結語

1)沙營污水處理廠近期規(guī)模12萬m3/d，新建 6萬m3/d，為了更好的結合現(xiàn)狀處理工藝，設計采用了前置反硝化BAF工藝。

2)考慮到污水廠位于勝利油田，污水中可能帶有油脂，預處理采用了除油沉砂工藝。

3)BAF前處理采用水解沉淀工藝，既可以去除大部分懸浮物，保證BAF穩(wěn)定運行，又可以借助水解酸化作用，改進污水的可生化性。

4)生物處理采用前置反硝化BAF工藝，回流比在 100%～120%;DN池濾速控制在9m/h～11m/h，反硝化負荷為0.5 kg NO3-N/m3濾料?d;C/N池濾速控制在6m/h～8m/h，硝化負荷0.6 kg NH3-N/m3濾料?d，BOD5負荷0.7 kg BOD5/m3濾料?d。

5)加氯采用液氯，除磷藥劑選擇液體硫酸鋁。

6)廠內設有超越管路，便于污水處理廠的調試、檢修和運行管理。

[1] Ren-Jie Chiou，Chaio-Fuei Ouyang.The effect of recycle ratio on nitrogen removal in the combined pre-denitrification/nitrification biofilter system[J].Chem Technol Biotechnol，2001 (76):559-564.

[2] 王舜和，郭淑琴.不同功能曝氣生物濾池的設計要點[J].給水排水，2008，34(11):47-51.

[3] 易 彪，陶 濤，朱 鵬.曝氣生物濾池處理城市污水的工程應用[J].中國給水排水，2007，23(20):60-62.

[4] 喬曉時，許云閎，全 燮.BIOFOR曝氣生物濾池用于城市污水處理[J].中國給水排水，2004(20):83-85.