□程星星

太倉(cāng)市雙鳳污水處理廠隨著水污染防治力度的加大，污水廠出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的提升及區(qū)域污水量的快速增長(zhǎng)，現(xiàn)狀處理能力已經(jīng)很難滿足新的環(huán)保要求。進(jìn)行擴(kuò)建及提標(biāo)改造工程建設(shè)是十分必要的。

一、工程背景

雙鳳污水廠占地面積約為1.12公頃，一期工程服務(wù)范圍為鹽鐵塘以西、新開河以東范圍內(nèi)的中心鎮(zhèn)區(qū)和鳳中工業(yè)園區(qū)，現(xiàn)狀服務(wù)面積約為1.5平方公里，現(xiàn)狀服務(wù)人口約0.7萬(wàn)人。

雙鳳污水處理廠目前規(guī)模0.5萬(wàn)m3/d，采用改良型氧化溝活性污泥法工藝，一期工程于2006年竣工，2010年完成脫氮除磷升級(jí)改造工程，現(xiàn)狀出水達(dá)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。污水處理系統(tǒng)由污水提升泵房、氧化溝一體化反應(yīng)池、絮凝過(guò)濾一體池、污泥脫水機(jī)房等單元組成。

二、污水處理廠現(xiàn)狀以及存在問(wèn)題

(一)改造前工藝流程。改造前雙鳳污水處理廠采用廊道式布置的氧化溝工藝(見圖1所示)，但是由于進(jìn)水可能會(huì)含有部分工業(yè)污水，該工藝難以承受部分工業(yè)廢水的沖擊，水量水質(zhì)的變化，使出水不能達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 現(xiàn)狀工藝流程圖

(二)存在問(wèn)題分析。

1.脫氮問(wèn)題?，F(xiàn)有廊道式氧化溝1座，規(guī)模0.5萬(wàn)m3/d，單條廊道寬度為4.0米，共4條，采用表曝形式，充氧效率低，難以滿足硝化要求。

2.設(shè)施功能不足問(wèn)題。本次工程出水標(biāo)準(zhǔn)全面高于一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有的深度處理設(shè)施規(guī)模、功能、水力高程等均無(wú)法滿足處理要求。

3.除臭設(shè)施不完善?，F(xiàn)有氧化溝采用表曝形式，無(wú)法進(jìn)行加罩除臭，故臭氣對(duì)周邊環(huán)境影響較大。

可見，此次提標(biāo)改造重點(diǎn)是利用污水處理組合工藝，保證處理尾水達(dá)標(biāo)排放，又能節(jié)約能耗、藥耗，同時(shí)與深度處理拓展工藝可以較好的銜接，無(wú)廢棄工程。

三、提標(biāo)改造工程方案

(一)工程規(guī)模。雙鳳污水處理廠現(xiàn)狀0.5m3/d的運(yùn)行規(guī)模，并考慮到近期污水管網(wǎng)及污水廠收集范圍的擴(kuò)大，確定本次工程擴(kuò)建規(guī)模為1萬(wàn)m3/d。本工程建成后，雙鳳污水處理廠處理規(guī)模為1.5萬(wàn)m3/d。

(二)提標(biāo)改造設(shè)計(jì)進(jìn)出水質(zhì)。根據(jù)《太倉(cāng)市水污染防治工作方案》以及相關(guān)環(huán)保要求，工程出水暫按《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918征求意見稿)特別排放限值標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

(三)用地。本次新增用地沿現(xiàn)狀用地西南側(cè)外拓100m～120m，與現(xiàn)狀用地相接，總用地形狀較為規(guī)整。本次新增用地后，雙鳳污水處理廠總用地面積約3.79hm2(其中水域面積約為0.63hm2)。

(四)方案論證。

1.沉砂池方案論證。考慮到本工程后續(xù)脫氮除磷工藝，本工程沉砂池池型選擇曝氣沉砂池和旋流沉砂池進(jìn)行比較。曝氣沉砂池投資成本較低，沉砂比較穩(wěn)定，可以去除浮渣以及油脂等，有少量氧氣進(jìn)入后續(xù)處理，國(guó)內(nèi)的工程實(shí)例較多，構(gòu)筑物占地大。旋流沉砂池沉砂效果一般且停留時(shí)間短，不能去除浮渣、油脂，沉砂質(zhì)量一般并且受水量變化的影響，沒(méi)有氧氣進(jìn)入后續(xù)處理。為了達(dá)到出水水質(zhì)的要求，更好地去除原水中的油脂和浮渣，得到更加穩(wěn)定的除砂效果，采用曝氣沉砂池比較合適。

2.預(yù)處理工藝的選擇?，F(xiàn)狀進(jìn)水水質(zhì)分析特點(diǎn)，本工程預(yù)采用“粗格柵+細(xì)格柵+沉砂池”預(yù)處理工藝。雙鳳污水處理廠現(xiàn)狀格柵及進(jìn)水泵房設(shè)計(jì)規(guī)模2萬(wàn)m3/d，設(shè)備0.5萬(wàn)m3/d，本工程新增設(shè)備1.0萬(wàn)m3/d?，F(xiàn)狀由于用地緊張，未設(shè)置沉砂池，根據(jù)其現(xiàn)狀進(jìn)出水水質(zhì)分析及運(yùn)行情況，本工程新建細(xì)格柵以及曝氣沉砂池一座，設(shè)計(jì)規(guī)模1.5萬(wàn)m3/d，設(shè)備1.0萬(wàn)m3/d。

3.污水主體生化方案。污水處理工藝應(yīng)該選擇具有降C、脫N、除P的功能，傳統(tǒng)生物活性污泥法不斷革新，如氧化溝、AB法、A/O法、AA/O法、SBR工藝、CAST工藝等。脫氮、除磷效果的好壞已經(jīng)成為污水處理工藝時(shí)需要考慮的重要因素之一。具體到雙鳳污水處理廠的工程特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)的合理性、處理重點(diǎn)的強(qiáng)化性及對(duì)污水水質(zhì)、水量的適應(yīng)性等綜合因素，A2/O和氧化溝污水處理工藝作為優(yōu)選方案。

以上兩種方案，C、N、P處理效果相當(dāng)，運(yùn)行可靠性和忍受沖擊負(fù)荷能力都比較好，污泥的穩(wěn)定性較好，但是氧化溝工藝構(gòu)筑物占地較大，基建投資、運(yùn)行費(fèi)用都較大，供氧的利用率一般。A2/O工藝是城市污水處理廠的主要處理工藝之一，改進(jìn)后的A2/O工藝曝氣池，具有采用靈活的多點(diǎn)進(jìn)水、運(yùn)行靈活方便、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)的特點(diǎn)。處理率一般能達(dá)到BOD5和SS為90%～95%，總氮70%以上，總磷60%以上。因此，為方便管理，主體生化工藝采用A2/O工藝。

4.污水深度處理方案論證。二級(jí)生物處理后的出水中污染物指標(biāo)大幅下降，與出水指標(biāo)相比有一定差距，需要選擇針對(duì)性的深度處理工藝[1]。雙鳳污水處理廠處理出水指標(biāo)與最終出水指標(biāo)在TN、TP有差距，深度處理工藝的主要去除對(duì)象為TN、TP、有機(jī)物以及懸浮物。對(duì)污水處理廠深度處理的研究可得，針對(duì)有機(jī)懸浮狀態(tài)SS的去除，會(huì)用到過(guò)濾和混凝沉淀；有機(jī)溶解狀態(tài)的BOD5、COD等，會(huì)用到混凝沉淀以及活性炭吸附，活性炭主要是去除某些溶解性的有機(jī)物，還能去除重金屬；對(duì)于營(yíng)養(yǎng)性鹽類N、P，主要采用吹脫、生物脫氮以及混凝沉淀、化學(xué)除磷；對(duì)于細(xì)菌、病毒類物質(zhì)采用氯氣、次氯酸等。

混凝沉淀是進(jìn)一步去除懸浮物、BOD5、COD以及磷[2]?？梢哉f(shuō)是最有效的除磷方法，對(duì)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的提高，生物除磷難達(dá)效果，須采用混凝沉淀的方式進(jìn)行化學(xué)沉淀，同時(shí)降低SS。國(guó)內(nèi)污水深度處理常用混合反應(yīng)沉淀池和高效沉淀池，高效沉淀池是把混合、絮凝、沉淀進(jìn)行組合，提高水力負(fù)荷。比較而言，混合反應(yīng)沉淀池更為規(guī)整，便于集約化，在中小污水廠中案例較多。因此采用混合反應(yīng)沉淀池。

過(guò)濾在深度處理中可以增進(jìn)消毒的效率、降低消毒劑的用量。生物脫氮主要是進(jìn)一步去除總氮，包括硝化和反硝化兩個(gè)部分，TN指標(biāo)較嚴(yán)[3]。二級(jí)處理后已經(jīng)實(shí)現(xiàn)較為徹底的硝化，深度處理主要考慮脫氮的反硝化部分，主要包括反硝化生物濾池、反硝化深床濾池、活性砂濾池。

反硝化生物濾池污水由下向上流過(guò)填料，出水的SS穩(wěn)定性不高，為保證出水SS穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，還要增設(shè)濾布濾池，增加的構(gòu)筑物對(duì)水頭損失帶來(lái)負(fù)面影響，外加碳源時(shí)，濾池底部易積累微小生物，滋生藻類，因此不采用。

比較反硝化深床濾池和活性砂濾池，活性砂濾池碳源消耗較多，沖洗水量是反硝化深床濾池的4倍，濾池組數(shù)偏多，發(fā)現(xiàn)對(duì)布水布?xì)庖髽O高，容易堵塞。但反硝化深床濾池是生物脫氮以及過(guò)濾功能二合一的處理單元，成功在污水處理廠中運(yùn)用，如合肥西部組團(tuán)污水處理廠、寧波新周污水處理廠等。綜合考慮，選擇反硝化深床濾池。

5.消毒工藝方案論證。在二期擴(kuò)建工程中對(duì)比二氧化氯和次氯酸鈉消毒。生產(chǎn)實(shí)踐可知，生產(chǎn)二氧化氯的原料之一次氯酸是火災(zāi)危險(xiǎn)性的甲類物質(zhì)，所有加氯間設(shè)備都要按照甲類防火標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，因此采用次氯酸消毒。且價(jià)格比較便宜，運(yùn)行成本小，維修方便，沒(méi)有二次污染。對(duì)二期建設(shè)來(lái)說(shuō)，是最優(yōu)選擇。

為保證污水處理效果的有效性與穩(wěn)定性，本工程路線采用“預(yù)處理工藝+主體生化處理AA/O工藝+深度處理工藝”污水處理工藝。

6.污泥處理工藝方案論證。對(duì)污泥的處理須做到：穩(wěn)定化、減量化、無(wú)害化、資源化。對(duì)以減少污泥體積為主的污泥處理(含水率≤80%)，主要有污泥機(jī)械濃縮脫水和重力濃縮、污泥機(jī)械脫水兩種方案。對(duì)兩種方案進(jìn)行比較，如表1所示。

表1 對(duì)比圖

通過(guò)比較可以發(fā)現(xiàn)，采用污泥機(jī)械濃縮脫水可以大大縮短污泥的停留時(shí)間，減少和避免污泥液中磷的釋放，同時(shí)，廠區(qū)面積較小，選擇污泥機(jī)械濃縮脫水方案。

7.除臭工藝方案論證。目前，用于臭氣處理的方法主要有燃燒法、生物法、化學(xué)法、吸附法等。根據(jù)各種除臭工藝的特點(diǎn)以及二期的地理位置、構(gòu)筑物所產(chǎn)生的臭氣特點(diǎn)等，定選生物法除臭工藝處理收集臭氣。

綜上所述，太倉(cāng)市雙鳳污水處理廠的擴(kuò)建以及提標(biāo)改造的主要工藝以及流程圖如下：預(yù)處理：沿用現(xiàn)狀進(jìn)水泵房(現(xiàn)狀土建2.0萬(wàn)m3/d,設(shè)備增加1.0萬(wàn)m3/d)；污水處理：氧化溝反應(yīng)一體池(現(xiàn)狀0.5萬(wàn)m3/d,保留利用)，AAO反應(yīng)池+二沉池工藝(新建，規(guī)模1.0萬(wàn)m3/d)；深度處理：利用混合反應(yīng)沉淀池+反硝化深床濾池(新建，土建規(guī)模2萬(wàn)m3/d，設(shè)備規(guī)模1.5萬(wàn)m3/d)；污泥處理：采用污泥濃縮脫水一體機(jī)(保留利用)；消毒加藥：次氯酸鈉消毒；除臭工藝：生物法除臭工藝。

四、結(jié)語(yǔ)

雙鳳污水處理廠功能定位為城鎮(zhèn)污水廠，處理對(duì)象為市政綜合污水。為了確保本工程出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，施工期間必須加強(qiáng)對(duì)服務(wù)范圍內(nèi)企業(yè)排放的源頭監(jiān)管，嚴(yán)格控制進(jìn)水溶解性不可降解污染物以及有毒有害物質(zhì)的濃度。