韓莉莉 張拓 張強(qiáng) 吳東強(qiáng)

1.棗莊市排水管理處， 山東棗莊 277100；2. 棗莊聯(lián)合潤(rùn)通水務(wù)有限公司

棗莊嶧城污水處理廠工程改造實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗

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1.棗莊市排水管理處， 山東棗莊 277100；2. 棗莊聯(lián)合潤(rùn)通水務(wù)有限公司

棗莊嶧城污水處理廠一期工程自投入運(yùn)行以來，由于實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)嚴(yán)重高于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，使得污水處理系統(tǒng)難以發(fā)揮作用，一度陷入癱瘓狀態(tài)。經(jīng)過對(duì)該廠的工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行改造，在滿足整個(gè)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。

污水處理廠；工藝技術(shù)改造；節(jié)能降耗

1 概況

棗莊嶧城污水處理廠（現(xiàn)改名為棗莊聯(lián)合潤(rùn)通水務(wù)有限公司）項(xiàng)目工程，是國(guó)家南水北調(diào)的配套項(xiàng)目。該工程項(xiàng)目占地60畝，工程概算投資7427萬元，設(shè)計(jì)規(guī)模為日處理污水4萬噸，日回用水2萬噸，污水配套管網(wǎng)24公里。共分二期建設(shè)。目前，已完成一期工程（處理規(guī)模為2×104m3/ d）的投入運(yùn)行。該工程采取O C O二級(jí)生化處理工藝。此工藝在流程上采用連續(xù)環(huán)行反應(yīng)形式，利用不同菌群的特性和各反應(yīng)池池容的調(diào)整，使生物系統(tǒng)在降解有機(jī)物的同時(shí)除去氨氮和磷。

2 存在的主要問題

隨著嶧城區(qū)的快速開發(fā)建設(shè)及工業(yè)園的陸續(xù)開放，在城市污水排放量大幅度增加的同時(shí)，污水濃度也不斷提高，導(dǎo)致進(jìn)水水質(zhì)和水量24小時(shí)內(nèi)不均衡，水質(zhì)波動(dòng)較大，各項(xiàng)指標(biāo)遠(yuǎn)高于原設(shè)計(jì)值，COD：400～1000mg.L-1；NH3-N：30～60mg.L-1；SS：200～1000mg.L-1；MLSS：6000～10000mg.L-1。高出設(shè)計(jì)值2-5倍。不僅增加了能耗，而且嚴(yán)重影響了處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，甚至陷入癱瘓狀態(tài)。出水水質(zhì)不穩(wěn)定不能達(dá)標(biāo)排放。

進(jìn)水水質(zhì)給處理系統(tǒng)造成的影響：

生化池：由于進(jìn)水不穩(wěn)定且濃度較高，導(dǎo)致污泥活性較差，加之工業(yè)廢水進(jìn)入，有機(jī)物更難降解，生物脫氮除磷很難達(dá)到處理效果。

曝氣方面：對(duì)生化系統(tǒng)造成較大沖擊，DO甚至不能達(dá)到最佳。為控制溶解氧（2～3mg.L-1），需運(yùn)行兩臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)（比正常情況增加一臺(tái)），噸水電耗達(dá)到0.4度左右，增加了能耗。

二沉池：由于生化池生化效果不理想，直接造成二沉池污泥缺氧，有機(jī)物氧化不完全，污泥脫氮上浮，污泥濃度和懸浮物較高，刮泥機(jī)的刮泥效果不理想，并且對(duì)污泥回流井回流設(shè)備造成很大沖擊。

3 改造方案及工藝流程

3.1 改造目標(biāo)

（1） 減小不均衡、高濃度的進(jìn)水對(duì)處理系統(tǒng)帶來的巨大沖擊，避免污水處理設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)作，使整個(gè)污水處理系統(tǒng)正常穩(wěn)定地發(fā)揮凈化功能。

（2）確保出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，滿足節(jié)能降耗，以達(dá)到降低污染，改善水環(huán)境質(zhì)量，保護(hù)城區(qū)飲用水源的目的。

圖1 改造后工藝流程

表1 改造工程新增主要設(shè)備及構(gòu)筑物

表2 改造后的運(yùn)行效果

3.2 設(shè)計(jì)原則

（1）盡量利用原有設(shè)備、系統(tǒng)和現(xiàn)有廠區(qū)，選用高性價(jià)比的水處理設(shè)備，降低工程投資。

在確保處理效果的同時(shí)，最大限度地提高設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)水平。

（2）系統(tǒng)運(yùn)行靈活，盡量考慮操作自動(dòng)化，減少操作勞動(dòng)強(qiáng)度。

3.3 改造方案的選擇

高濃度的進(jìn)水超出了污水處理工藝的運(yùn)行負(fù)荷，給處理設(shè)施、設(shè)備造成了不利的影響，難以滿足效果需求。為調(diào)節(jié)生物系統(tǒng)進(jìn)水濃度，減小對(duì)系統(tǒng)的沖擊，通過對(duì)幾種處理效果較好的工藝進(jìn)行充分技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，盡可能用最少的資金達(dá)到廢水治理符合排放要求，盡可能采用占地面積小的處理改造工藝，在原來的工藝基礎(chǔ)上增設(shè)了一個(gè)初沉池。其工藝流程見圖1。

3.4 工藝流程說明

為降低處理系統(tǒng)的負(fù)荷，滿足原生化系統(tǒng)達(dá)到處理效果，系統(tǒng)在曝氣沉砂池與混合井之間增設(shè)了初沉池設(shè)備，池內(nèi)設(shè)置刮泥機(jī)，污水進(jìn)入初沉池經(jīng)過沉降，部分污泥被刮板刮到池底經(jīng)污泥泵輸送到脫水機(jī)房，以此來降低進(jìn)水中SS，起到了調(diào)節(jié)進(jìn)水濃度的作用，減輕了負(fù)荷對(duì)生化池的沖擊和對(duì)設(shè)備、設(shè)施的不利影響。PH也能得到有效控制。同時(shí)倘若設(shè)備出現(xiàn)故障，初沉池還能起到事故儲(chǔ)水池的作用。污水流經(jīng)初沉池后，水質(zhì)有了明顯改善，C O D、N H3-N、S S均能降低20%～30%左右。

3.5 自控儀表改造

為減少投資，改造工藝?yán)迷械闹行目刂葡到y(tǒng)對(duì)新增設(shè)備等進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。P L C按預(yù)先編制好的程序?qū)铀庨g、初沉池以及生化系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行控制。根據(jù)溶解氧參數(shù)控制風(fēng)機(jī)的開啟數(shù)量及運(yùn)行頻率，所有設(shè)備的運(yùn)行狀況和所有監(jiān)測(cè)儀表的狀態(tài)在中控室顯示，并配有報(bào)警功能。

4 改造后運(yùn)行情況

改造工程于2010年11月份完成了土建、設(shè)備購(gòu)買與安裝工程，并通過驗(yàn)收。2011年2月份投產(chǎn)運(yùn)行并基本達(dá)到了設(shè)計(jì)效果。經(jīng)過在線檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，流經(jīng)初沉池后水質(zhì)較進(jìn)水口水質(zhì)，COD、SS、NH3-N均能降低20%～30%左右，生化池內(nèi)水質(zhì)MLSS可由改造前的6000～10000mg.L-1降至5000mg.L-1左右，推流器較改造前減半數(shù)量運(yùn)行，微生物種類、數(shù)量、污泥活性趨于穩(wěn)定。固液分離明顯，有機(jī)物氧化效果好轉(zhuǎn)并保持穩(wěn)定。出水水質(zhì)均達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。改造后設(shè)備運(yùn)行效果見表2。

5 節(jié)能降耗效果

工藝處理系統(tǒng)經(jīng)過改造后，減輕了污水對(duì)處理設(shè)施和設(shè)備的負(fù)荷沖擊，使各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)得到了有效的控制，同時(shí)也降低了能耗。通過對(duì)生化池好氧區(qū)末端溶解氧的控制測(cè)試，正常情況下可運(yùn)行一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)便可滿足曝氣需要，比改造前兩臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)同時(shí)運(yùn)行節(jié)約了電耗，噸水電耗由改造前的0.4降到了0.3左右，此外生化池內(nèi)的推流器也實(shí)現(xiàn)了減半數(shù)量運(yùn)行，既避免了設(shè)備超負(fù)荷運(yùn)行又達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。單位運(yùn)行成本降低了0.05元/m3。

6 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市里污水的排放量及其濃度都在大幅度地發(fā)生變化，原有的污水處理工藝只有在實(shí)際運(yùn)行中不斷地革新和完善才能發(fā)揮處理系統(tǒng)凈化功能，滿足效果需求。嶧城污水處理廠改造工程在原有的工藝基礎(chǔ)上，進(jìn)行了技術(shù)改造，解決了高濃度的進(jìn)水對(duì)處理系統(tǒng)的負(fù)荷沖擊和設(shè)備的超載磨損，恢復(fù)了工藝系統(tǒng)正常功能的運(yùn)行，滿足了節(jié)能降耗的要求。出水水質(zhì)達(dá)到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)為再生回用創(chuàng)造了條件。

[1]馬勇，彭永臻. 城市污水處理系統(tǒng)運(yùn)行及過程控制[M]. 北京: 科學(xué)出版社.2007

[2]張中和.北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院 城鎮(zhèn)排水.給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社.2004

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.13.001