江洪勇

(浦華環(huán)保有限公司，北京 100084)

1 廢水水量及水質(zhì)

開封市西區(qū)污水處理廠設(shè)計水量8×104m3/d，采用三溝式氧化溝工藝［1］，于2001年10月投入使用。在滿負(fù)荷運行狀態(tài)下，其出水CODCr、BOD5、SS、NH+4－N、TP、TN 能穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918－2002)一級B 標(biāo)準(zhǔn)［2］要求，滿足了原設(shè)計要求。

隨著國家對污水處理廠的出水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，政府要求，該污水處理廠的排放標(biāo)準(zhǔn)提升為一級A 標(biāo)準(zhǔn)，2010年－2011年的實際平均進、出水水質(zhì)見表1。由表1 可知，BOD5、SS、NH+4－N、TP 均略超一級A 標(biāo)準(zhǔn)。

表1 進、出水水質(zhì) (單位:mg/L )

2 二期改造工藝

2.1 一期運行情況及存在問題

一期工程采用典型的“三溝式氧化溝工藝”［3］，其出水水質(zhì)常年穩(wěn)定，其出水水質(zhì)能夠完全滿足一級B 標(biāo)準(zhǔn)，其中COD、氨氮、TN、BOD5等指標(biāo)在大多數(shù)時間內(nèi)可能夠達(dá)到一級A 標(biāo)準(zhǔn)。

但在水量較大尤其是冬季出現(xiàn)污泥膨脹時，一些懸浮物從邊溝隨上清液流出，出水SS、COD 、TP 達(dá)不到一級A 的排放標(biāo)準(zhǔn)。這是由于該工藝無污泥回流裝置，導(dǎo)致中溝污泥濃度較低而邊溝污泥濃度較高，且污泥濃度相差較大造成的。均衡中溝與邊溝的污泥濃度將有利于硝化反應(yīng)的進行，增加池容利用率，可提高污水處理效率。

該工藝無初次沉淀池，池體面積較大，活性污泥在氧化溝內(nèi)部循環(huán)過程中，在拐彎處及轉(zhuǎn)刷上游處由于水力條件發(fā)生變化，極易產(chǎn)生污泥沉積現(xiàn)象，不僅導(dǎo)致局部污泥腐化上浮，同時還使氧化溝有效池容減小，使處理效果變差。

SS 的實際進水值較之原設(shè)計值較高，實際污泥產(chǎn)率系數(shù)高于設(shè)計值，原設(shè)計的污泥處理能力不足。

2.2 二期工程工藝流程圖

二期工程工藝流程如圖1 所示，在原有的“三溝式氧化溝”工藝基礎(chǔ)上，增加了“混合、絮凝、沉淀、纖維轉(zhuǎn)盤濾池+二氧化氯消毒”工藝。

氧化溝出水經(jīng)過機械攪拌混凝池后，進入折板反應(yīng)沉淀池進行沉淀，其出水通過濾池經(jīng)二氧化氯消毒后排入馬家河。

濾池分兩格，每格采用16 片3m 直徑的纖維轉(zhuǎn)盤，單片過濾面積12.6m2，濾布標(biāo)稱孔徑＜10μm。

設(shè)10kg 二氧化氯發(fā)生器3 臺，2 用1 備。原有的2臺疊螺式脫水機更換為2 臺帶式濃縮壓濾一體機，帶寬2m，處理能力45m3/h。

針對一期工程存在的問題，采取了如下措施:在邊溝與中溝的共用池壁上植筋增加走道板并開孔洞，增加4 臺55kW 混合液回流泵和管道，使邊溝和中溝之間的污泥得到回流，均衡了兩者的污泥濃度;更換轉(zhuǎn)刷齒輪箱及部分轉(zhuǎn)刷刷片。

3 調(diào)試與運行

3.1 調(diào)試

改造工程始于2013年7月，至2013年11月30日全部完成，分三次停水完成新舊設(shè)施的銜接［4］。2013年12月1日開始單機試車和系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，2014年1月開始試運行。經(jīng)過1 周左右的調(diào)試，深度處理段的處理效果達(dá)到了設(shè)計要求，出水水質(zhì)達(dá)到了一級A 標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 二期工程工藝流程圖

3.2 運行參數(shù)

單池流量為0.46m3/s，總泥齡為11.1 天，邊溝、中溝的平均污泥濃度分別為6200mg/L，2980mg/L，邊溝、中溝的平均污泥容積指數(shù)SVI 分別為115 mL/g，79mL/g3。

混凝池停留時間5min，其中混合反應(yīng)時間1min，絮凝反應(yīng)時間4min;二氧化氯消毒的加藥量為10mg/L。

在一個周期內(nèi)各溝的不同反應(yīng)階段的運行時間分配如表2 所示。

表2 運行時間分配表

3.3 運行效果

二期改造工程的污染物去除效果如表3 所示，運行數(shù)據(jù)為2014年1－11月監(jiān)測平均值?？梢钥闯?，出水水質(zhì)達(dá)到了一級A 標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 運行能耗

改造前、后的處理噸水電耗分別為0.2kWh 和0.24kWh，增加能耗基本上為二級提升泵所耗電量，噸水電耗增加4 分。

改造后的藥劑費包括消毒劑二氧化氯和絮凝劑聚合三氯化鋁。每萬噸水消耗次氯酸鈉30kg，鹽酸90kg，聚合三氯化鋁40kg。噸水藥劑費用增加6 分左右。因為“混合、絮凝反應(yīng)、斜板沉淀+纖維轉(zhuǎn)盤濾池+二氧化氯消毒”工藝中，“混合、絮凝反應(yīng)、斜板沉淀”只是投加40mg/L 的聚合三氯化鋁藥劑和不定期的二氧化氯消毒?！袄w維轉(zhuǎn)盤濾池”工藝不需要外加藥劑?！岸趸认尽背杀?每萬噸水需30kg 次氯酸鈉和90kg 鹽酸。

以上數(shù)據(jù)說明該工藝運行的電耗和藥劑費噸水成本增加在0.1 元左右。

表3 二期工程污染物去除效果

4 改造和運行經(jīng)驗

4.1 改造技術(shù)經(jīng)驗

為更換關(guān)閉不嚴(yán)密的進水閘門，需對位于地下8 米深的進水口進行止水。止水方法為:氣囊封堵后再用鋼板固定，鋼板后面加固定支墩頂?shù)綄?cè)池壁。

為便于進水泵房的進水閥門和伸縮節(jié)維修，卡箍式伸縮節(jié)應(yīng)安裝在閥門后。伸縮節(jié)動作可方便閥門維修;關(guān)閉閥門可方便對卡箍伸縮節(jié)進行檢修。

由于回轉(zhuǎn)式格柵存在漏渣問題，采用了篩孔直徑3mm 的內(nèi)流式網(wǎng)板式格柵進行替換，不但截污性能大大增強，而且能夠極大減輕沉砂池的負(fù)荷。將配置的沖洗泵的過濾網(wǎng)增加了濾網(wǎng)目數(shù)，能夠攔截細(xì)小的纖維和雜物，從根本上解決了噴頭堵塞問題。

4.2 調(diào)試運行經(jīng)驗

進水中有化工園區(qū)的污水，有時連續(xù)3 天進水COD高達(dá)1000mg/L 以上，出水COD、氨氮超標(biāo)。可減少進水量和增大曝氣量來解決。即通過提高溶解氧加速微生物降解和硝化菌的硝化反應(yīng)。

水廠投入使用后，SVI 一般在200mL/g 左右，發(fā)生了輕度污泥膨脹，出水SS 較高，有時會超過排放標(biāo)準(zhǔn)。對污泥進行鏡檢，確認(rèn)是絲狀菌膨脹。對水質(zhì)水量和污泥濃度進行綜合分析，可知這是由于進水污染物濃度較高而引起的。具體措施是提高生化池的污泥濃度，使平均污泥負(fù)荷降低至0.1kgBOD/KgMLSS 以下。采取這一措施后，SVI 可控制在150mL/g 左右，出水指標(biāo)明顯好轉(zhuǎn)。

混合反應(yīng)折板池進水口的攪拌器位置加氯消毒，可解決池內(nèi)折板上長青苔問題。斜板填料需定期用高壓水槍沖刷。

電纜鋪設(shè)盡量采用電纜溝，直埋電纜需穿管保護。電纜溝入戶必須封堵嚴(yán)密，避免電纜溝內(nèi)的水進入室內(nèi)造成安全隱患。增加漏電自動保護裝置，可有效避免漏電帶來的安全隱患。

5 結(jié) 論

在原有“三溝式氧化溝”工藝上增加“混合、絮凝反應(yīng)、斜板沉淀+纖維轉(zhuǎn)盤濾池+二氧化氯消毒”的污水處理工藝可確保二期提標(biāo)升級改造工程的出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)一級A 排放標(biāo)準(zhǔn)，處理噸水能耗僅增加了0.04kWh，電耗和藥劑費噸水成本增加在0.1 元左右，該改造工藝可在采用氧化溝工藝的污水處理廠的提標(biāo)升級改造中推廣應(yīng)用。

［1］崔寶軍．臨沂污水處理廠升級改造工程工藝優(yōu)化分析［J］．中國給水排水，2009，24(12):55－57．

［2］國家環(huán)境保護總局，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局．GB18918－2002．城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)［S］．北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社出版，2003．

［3］王雅昌，高嵩．三溝式氧化溝的活性污泥特性［J］．中國給水排水，2000，16(8):52－54．

［4］王旭，葛志強，張平．昌邑城北污水廠擴容提升工程建設(shè)和運行［J］．水處理技術(shù)，2014，8(8)，111－114．