陶剛

摘 ?要：安龍縣城西污水處理廠在不新征建設(shè)用地的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)提升改造，采用“MBR+消毒工藝”作為主體工藝將污水處理廠現(xiàn)狀的一級(jí)B標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)提升到一級(jí)A標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)，為區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。

關(guān)鍵詞：污水處理廠;水質(zhì);提標(biāo)改造;MBR工藝

中圖分類(lèi)號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2020）24-0099-02

Abstract： On the basis of no new construction land， the Chengxi Sewage Treatment Plant in Anlong County carried out technical upgrading and transformation， and adopted "MBR+disinfection process" as the main process to raise the current discharge standard of the sewage treatment plant from the first class B standard to the first class A standard， so as to create good conditions for the sustainable development of regional society and economy.

Keywords： sewage treatment plant; water quality; standard lifting transformation; MBR process

1 工程概況

安龍縣已經(jīng)建成投入使用的污水處理廠有城東污水處理廠和城西污水處理廠;總設(shè)計(jì)處理能力為11000m3/d。其中：2006年9月建成的城東污水處理廠設(shè)計(jì)處理能力為5000m3/d，采用的處理工藝是生物濕地法處理工藝。2010年12月建成的城西污水處理廠設(shè)計(jì)處理能力為3000m3/d，采用的處理工藝是氧化溝處理工藝。2014年12月建成的城西污水處理廠二期工程設(shè)計(jì)處理能力為3000m3/d，采用的處理工藝是氧化溝處理工藝。

按照國(guó)務(wù)院《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》（國(guó)發(fā)【2015】17號(hào)）、《省人民政府關(guān)于印發(fā)貴州省水污染防治行動(dòng)計(jì)劃工作方案的通知》（黔府發(fā)【2015】39號(hào)）、《關(guān)于印發(fā)貴州省2017年水污染防治年度實(shí)施方案的通知》（黔水污防辦【2017】2號(hào)）等文件要求，為持續(xù)改善全省水環(huán)境質(zhì)量，確保順利完成水污染防治行動(dòng)各項(xiàng)目標(biāo)任務(wù)，重點(diǎn)湖泊、重點(diǎn)流域水庫(kù)等敏感區(qū)域城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施，2017年底前全面達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)安龍縣地區(qū)的城鎮(zhèn)污水處理廠出水提出了較高標(biāo)準(zhǔn)要求，改善安龍縣地區(qū)周邊及下游的水體環(huán)境質(zhì)量，保護(hù)安龍縣得天獨(dú)厚的旅游、投資環(huán)境，創(chuàng)造健康和諧的生活，安龍縣城西污水處理廠提標(biāo)改造工程的建設(shè)已勢(shì)在必行。

通過(guò)對(duì)城西污水處理廠的運(yùn)行現(xiàn)狀和建設(shè)條件進(jìn)行分析，提出了污水處理提標(biāo)改造方案，使其出水達(dá)到一級(jí)A標(biāo)后排放：對(duì)奧貝爾氧化溝進(jìn)行改造，在其后增設(shè)膜池及其附屬設(shè)備間，提標(biāo)改造后的核心工藝為氧化溝-MBR工藝;同時(shí)改造紫外消毒設(shè)備;使污水處理廠出水達(dá)到一級(jí)A標(biāo)。

2 污水處理工藝優(yōu)化比選

2.1 改造前排水存在問(wèn)題

安龍縣城西污水處理廠主要存在的問(wèn)題如下：

（1）污水處理廠部分設(shè)備老化，致使污染物處理效率偏低[1];（2）廠區(qū)奧貝爾氧化溝采用轉(zhuǎn)碟曝氣，曝氣效率較低，廠區(qū)脫氮效果差;（3）城西污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)偏低，為一級(jí)B標(biāo)，急需提標(biāo)改造，增設(shè)深度處理設(shè)施，以達(dá)到一級(jí)A標(biāo)排放。

2.2 提標(biāo)改造工程進(jìn)出水水質(zhì)

（1）污水進(jìn)廠水質(zhì)的確定：根據(jù)污水處理廠近2年進(jìn)水水質(zhì)統(tǒng)計(jì)分析，安龍縣城西污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)為：BOD5≤120mg/L;CODcr≤250mg/L;SS≤110mg/L;NH3-N≤28mg/L;TP≤3mg/L; TN≤32mg/L;PH≤6-9。（2）安龍縣城西污水處理廠污水廠出水執(zhí)行一級(jí)A類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，即污水出廠水質(zhì)指標(biāo)為：BOD5≤10mg/L;CODcr≤50mg/L;SS≤10mg/L;NH3-N≤5mg/L;TN≤15mg/L;TP≤0.5mg/L;PH≤6-9;糞大腸菌群數(shù)≤103個(gè)/L。動(dòng)植物油≤1.0mg/L，石油類(lèi)≤1.0mg/L。

2.3 污水處理方案優(yōu)選

根據(jù)工程特性和規(guī)模，設(shè)計(jì)優(yōu)選“MBR+消毒”“卡魯塞爾2000氧化溝+BAF+UF+消毒”和“CASS+微絮凝沉淀+V型濾池+消毒”三種方案進(jìn)行對(duì)比分析，即：

2.3.1 方案一“MBR+消毒”工藝

優(yōu)點(diǎn)：（1）是目前最先進(jìn)的水處理工藝;出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)高[2-3];（2）出水水質(zhì)非常穩(wěn)定，抗沖擊負(fù)荷高，保證再生水使用的安全可靠性;（3）除磷脫氮效果最好，處理效率高;（4）構(gòu)筑物少，可省去二沉池和深度處理工藝，占地面積小;（5）自動(dòng)化程度高，運(yùn)行管理方便，減少管理人員;（6）膜過(guò)濾精度高，細(xì)菌可以被濾除，消毒劑用量明顯減少;（7）剩余污泥量少，減少二次污染，污泥處理費(fèi)用低。

缺點(diǎn)：（1）投資相對(duì)較高;（2）運(yùn)行成本較高。

2.3.2 方案二“卡魯塞爾2000 氧化溝+BAF+UF+消毒”

優(yōu)點(diǎn)：（1）出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)高，抗沖擊負(fù)荷一般，保證再生水使用的安全可靠性;（2）除磷脫氮效果較好;（3）膜過(guò)濾精度高，細(xì)菌可以被濾除，消毒劑用量明顯減少。

缺點(diǎn)：（1）構(gòu)筑物占地面積大;（2）后續(xù)污泥處理工作量大;運(yùn)行費(fèi)用最高;投資最高;（3）濾池需要周期反沖洗;濾料定期更換;（4）污泥排放量大。

2.3.3 方案三“CASS+微絮凝斜板沉淀+V型濾池+消毒”

優(yōu)點(diǎn)：（1）目前采用的工藝之一，有成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn);（2）除磷脫氮效果較好;（3）自動(dòng)化程度高;（4）投資最低;（5）運(yùn)行成本最低。

缺點(diǎn)：（1）抗沖擊負(fù)荷低;（2）污泥排放量較大;（3）構(gòu)筑物占地面積大;（4）管理水平要求高，對(duì)出水水質(zhì)影響較大;（5）濾池需要周期反沖洗;濾料定期更換。

從上述對(duì)比分析可知，三種方案都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)?？紤]到安龍縣地區(qū)的特殊地位，本方案比選中把保證高標(biāo)準(zhǔn)出水水質(zhì)和出水水質(zhì)的安全可靠性作為方案比選的首要因素，同時(shí)綜合分析技術(shù)先進(jìn)性、投資、運(yùn)行管理、運(yùn)行費(fèi)用、占地面積、污泥處理等多方面的因素。

通過(guò)上述分析可以看出，方案一（MBR+消毒工藝）采用目前世界上最先進(jìn)的膜生物反應(yīng)器工藝，優(yōu)質(zhì)的出水水質(zhì)對(duì)濕地公園的生態(tài)保護(hù)意義重大，有效保證高標(biāo)準(zhǔn)的出水水質(zhì)及再生水回用的安全可靠性，自動(dòng)化程度高，占地節(jié)省，運(yùn)行管理方便，污泥排放量少，只是投資略高，但也在可以實(shí)施接受的范圍內(nèi)，而且隨著膜生物反應(yīng)器工藝的普遍應(yīng)用，占投資比例較大的膜的生產(chǎn)成本將大幅降低，膜更換的費(fèi)用也隨之降低，因此本初步設(shè)計(jì)將方案一“MBR+消毒”污水處理工藝作為推薦方案。

3 提標(biāo)改造方案

安龍縣城西污水處理廠提標(biāo)改造在原廠址上進(jìn)行提標(biāo)改造，提標(biāo)改造規(guī)模：6000m3/d（2020年），出水水質(zhì)達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 原氧化溝系統(tǒng)改造

將原有的奧貝爾氧化溝設(shè)備更換，拆除沉淀區(qū)，形成生化組合池;其主要組成部分為厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)成，其主要功能是去除污水中的有機(jī)污染物及氮、磷等污染物。設(shè)計(jì)總平均流量：69.4L/s，分2組，每組設(shè)計(jì)總平均流量：34.7L/s。

（1）厭氧區(qū)。預(yù)處理出水進(jìn)入配水井，與缺氧區(qū)的進(jìn)水同時(shí)進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，使饑餓高效的活性污泥會(huì)快速吸附原水中的溶解性有機(jī)物，并對(duì)難降解的有機(jī)物起到良好的水解作用。同時(shí)，污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放，活性提高，為好氧條件污泥對(duì)磷的大量吸收作準(zhǔn)備。平面凈尺寸：3.8×9.6m（2座）;池深：4.0m;有效水深：3.65m;水力停留時(shí)間：2.1h。（2）缺氧區(qū)。反硝化菌在缺氧的環(huán)境下，利用污水中的有機(jī)污染物作為碳源，將回流混合液中大量的硝態(tài)氮還原成氮?dú)?，完成脫氮過(guò)程。與此同時(shí)，BOD5濃度下降。平面凈尺寸：7.8×9.6m（2座）;池深：4.0m;有效水深：3.7m;水力停留時(shí)間：4.4h;缺氧區(qū)污泥回流比：200%。（3）好氧區(qū)。好氧區(qū)中大量繁殖的活性污泥微生物，降解和吸附水中有機(jī)污染物質(zhì)，以達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。好氧區(qū)內(nèi)設(shè)曝氣器。平面凈尺寸：11.6×9.6m（2座）;池深：4m;有效水深：3.60m;水力停留時(shí)間：6.40h;好氧區(qū)混合液回流比：400%;曝氣量：1750Nm3/h。

3.2 MBR膜池

MBR膜池是利用膜對(duì)反應(yīng)池內(nèi)含泥污水進(jìn)行過(guò)濾，實(shí)現(xiàn)泥水分離，同時(shí)強(qiáng)化系統(tǒng)生化功能。一方面，膜截留了反應(yīng)池中的微生物，池中的活性污泥濃度大大增加，使降解污水的生化反應(yīng)進(jìn)行得更迅速更徹底;另一方面，由于膜的高過(guò)濾精度，保證了出水清澈透明，得到高質(zhì)量的出水。膜池平面凈尺寸：膜池配水渠：6.68×1.0m（1座，半地下式鋼砼結(jié)構(gòu)，地下0.8m）;膜池：14.4×3.34m（2座）;清洗池：30m3（1座）; 出水池：60m3（1座）;池深：4.0m;有效水深：2.9m;設(shè)計(jì)平均通量：17.7L/m2·h;水力停留時(shí)間：1.5h;膜池污泥回流比：500%。膜池系列數(shù)：2列，每系列可單獨(dú)運(yùn)行;每系列膜箱數(shù)：16組，膜吹掃風(fēng)量：2875Nm3/h，氣水比：11.5：1。

3.3 MBR膜設(shè)備間

MBR膜設(shè)備間主要用于放置產(chǎn)水泵、CIP（在線清洗）泵、剩余污泥泵、在線化學(xué)清洗加藥系統(tǒng)、化學(xué)除磷系統(tǒng)以及其他輔助設(shè)備，同時(shí)合建有鼓風(fēng)機(jī)房、電控室和值班室等。MBR膜設(shè)備間為地上式框架結(jié)構(gòu)，其中：（1）膜設(shè)備間平面尺寸：16.5m×6.3m，高5.0m;（2）鼓風(fēng)機(jī)房平面尺寸：10.3m×6.3m，高5.0m;（3）電控室平面尺寸：6.2m×6.3m，高5.0m;（4）除磷系統(tǒng)PAC投加量：35mg/L。

3.4 新增膜格柵

膜格柵可以充分過(guò)濾污水中通常含有的纖維類(lèi)雜物，該類(lèi)污染物可以對(duì)MBR工藝中微濾膜產(chǎn)生繞絲等不利影響，極大地提高了后續(xù)MBR膜生物處理工藝的可靠性，對(duì)于后續(xù)膜處理單元的正常運(yùn)行起到非常重要的保護(hù)作用。膜格柵渠前后裝有插板閘門(mén)以便格柵檢修。運(yùn)行時(shí)膜格柵攔截的柵渣經(jīng)過(guò)溜槽進(jìn)入高排水螺旋壓榨機(jī)，壓實(shí)后排入柵渣箱。主要參數(shù)：（1）膜格柵渠進(jìn)水井：平面凈尺寸：2.6×1.5m（1座，地上鋼砼結(jié)構(gòu)）;池深：2.0m;（2）膜格柵渠：平面凈尺寸：6.6×1.5m（1格，地上鋼砼結(jié)構(gòu)）;池深：2.0m;（3）格柵間隙：1mm;柵前水深：0.9m;（4）出水井：平面凈尺寸：2.6×1.5m（1座，半地下鋼砼結(jié)構(gòu)）;池深：6.0m。

4 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)安龍縣城西污水處理廠現(xiàn)有設(shè)施情況及運(yùn)行管理水平，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面對(duì)比分析，優(yōu)選“MBR+消毒工藝”作為主體工藝進(jìn)行污水出廠提標(biāo)改造，出水可穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A標(biāo)排放，具有非常良好的工程實(shí)踐應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]薛濤，俞開(kāi)昌，賈海濤，等.厭氧/氧化溝/MBR工藝處理城市污水研究[J].中國(guó)給水排水，2014，30（17）：89-91.

[2]鄒龍生，牛耀嵐，唐婧，等.改良型氧化溝工藝處理縣城廢水的工程實(shí)例[J].水處理技術(shù)，2020，46（04）：128-132.

[3]王永美.污水處理技術(shù)中MBR的應(yīng)用及進(jìn)展研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（17）：140.