賈力銘 胡曉蕾 李鋼

摘 要：保定市魯崗污水處理廠出水經(jīng)黃花溝匯入府河，最終進(jìn)入白洋淀。2018年河北省《大清河流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》頒布后，魯崗污水處理廠率先啟動(dòng)深度處理工程以滿(mǎn)足排放需求。從魯崗污水處理廠原有工藝出發(fā)，論證選擇深度處理工藝路線實(shí)施水質(zhì)提升改造，通過(guò)運(yùn)行數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)工藝效果，對(duì)同類(lèi)運(yùn)行工藝的污水處理廠提標(biāo)改造具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：污水處理廠? 深度處理? 大清河流域排放標(biāo)準(zhǔn)? 工程設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)： N945.23? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract：The effluent from Baoding Lugang Sewage Treatment Plant flows into Baiyangdian via Fuhe River. After the promulgation of the Discharge Standard of Water Pollutants in Daqing River Basin in 2018， Lugang Sewage treatment plant took the lead in starting the advanced treatment project to meet the discharge demand. Starting from the original process of Lugang Sewage treatment plant， it is demonstrated that the advanced treatment process route is selected to implement the transformation， and the process effect is evaluated through the operation data， which has reference significance for the upgrading and transformation of sewage treatment plants with similar processes.

Key Word：Sewage treatment plant; Advanced processing; Discharge standard of Daqing River Basin; Engineering design

隨著河北雄安新區(qū)的設(shè)立，提升大清河流域水環(huán)境質(zhì)量成為白洋淀生態(tài)體系修護(hù)的基礎(chǔ)條件。2018年8月，河北省頒布《大清河流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB13 2795-2018）[1]，按照區(qū)域劃分，保定市魯崗污水處理廠執(zhí)行重點(diǎn)控制區(qū)排放限值（COD≤30 mg/L、BOD≤6 mg/L、氨氮≤1.5（冬季2.5）mg/L、總磷≤0.3 mg/L、總氮≤15 mg/L），出水經(jīng)府河最后匯入白洋淀[2]。

1? ?魯崗污水處理廠概況

1.1歷史背景

魯崗污水處理廠于1995年投產(chǎn)，原設(shè)計(jì)規(guī)模為8萬(wàn)t/d，出水水質(zhì)執(zhí)行原國(guó)家環(huán)?？偩诸C布的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。2009年，再生水利用項(xiàng)目將魯崗污水處理廠日處理量的5萬(wàn)t出水經(jīng)過(guò)再處理后用作工業(yè)冷卻水及城市綠化用水。2015年魯崗污水處理廠升級(jí)改造工程采用A2/O+A/O工藝針對(duì)剩余3萬(wàn)m3/d出水進(jìn)行處理，出水執(zhí)行一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)[3]。

1.2原進(jìn)、出水水質(zhì)

2? ?深度處理工程設(shè)計(jì)

2.1工程設(shè)計(jì)規(guī)模

根據(jù)魯崗污水處理廠當(dāng)前運(yùn)行實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該廠再生水利用項(xiàng)目最高需水量為1萬(wàn)t/d，未達(dá)到原設(shè)計(jì)5萬(wàn)t/d的規(guī)模。剩余4萬(wàn)t/d水量需與原3萬(wàn)t/d一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)水量合并進(jìn)行深度處理以滿(mǎn)足排放環(huán)保要求。因此，該設(shè)計(jì)將再生水處理系統(tǒng)所需水量劃為魯崗污水處理廠備用水量，確定深度處理工程設(shè)計(jì)規(guī)模為8.0萬(wàn)t/d。

2.2工程設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)

2.3工藝流程設(shè)計(jì)

魯崗污水處理廠深度處理工程在原有二級(jí)生物處理工藝后段補(bǔ)充“磁混凝高效沉淀池+反硝化深床濾池+高級(jí)氧化（O3/H2O2/UV）”的深度處理工藝作為設(shè)計(jì)方案。

增加磁混凝高效沉淀池能夠進(jìn)一步去除有機(jī)物及重金屬等多種高分子物質(zhì)，且除磷效果顯著。沉淀池內(nèi)過(guò)濾工藝可將生物處理和混凝沉淀中未能沉降的顆粒進(jìn)一步去除，有效降低出水的濁度和色度，并增加對(duì)磷、BOD5、CODCr、重金屬、細(xì)菌、病毒等物質(zhì)的去除率，以使BOD5、SS、NH3-N、TP出水水質(zhì)指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)到設(shè)計(jì)排放標(biāo)準(zhǔn)。

反硝化深床濾池作為去除TN的保障措施，在去除TN及SS的同時(shí)，能夠去除懸浮物中部分COD和BOD5，將生物反硝化與深床過(guò)濾功能有機(jī)結(jié)合在一起，可分別實(shí)現(xiàn)“脫氮+去除懸浮物”功能或單獨(dú)的去除懸浮物功能。當(dāng)需要去除TN時(shí)，利用適量?jī)?yōu)質(zhì)碳源附著生長(zhǎng)在石英砂表面上的反硝化細(xì)菌把NOx-N 轉(zhuǎn)換成N2完成脫氮反應(yīng)過(guò)程[4]。根據(jù)該廠當(dāng)前出水水質(zhì)，在前端硝化反應(yīng)效果良好的情況下，反硝化深床濾池可較穩(wěn)定地達(dá)到出水TN≤3 mm/L的處理效果。

經(jīng)過(guò)生化處理及混凝沉淀過(guò)濾處理后，污水中剩余的可溶性COD可生化性較差，造成普通生化工藝很難有效分解。高級(jí)氧化是臭氧在電、光輻照、催化劑等反應(yīng)條件下，通過(guò)自身分解生成的羥基自由基對(duì)有機(jī)物進(jìn)行無(wú)選擇的快速氧化，將大多數(shù)有機(jī)污染物礦化或有效分解[5]。在實(shí)際的水處理反應(yīng)中，臭氧去除有機(jī)物的效率是直接氧化和高級(jí)氧化的迭加。單一的臭氧或者單一的光催化等技術(shù)很難使有機(jī)廢水完全降解，要提高臭氧的氧化速率和效率，就需要將O3、H2O2和UV等組合起來(lái)促使臭氧分解而產(chǎn)生活潑的·OH。O3+H2O2+UV方法利用UV發(fā)出的高強(qiáng)度紫外線激發(fā)O3、H2O2產(chǎn)生具有極強(qiáng)氧化性的羥基自由基，羥基自由基可將難降解有機(jī)物質(zhì)氧化，發(fā)生斷鏈、開(kāi)環(huán)等多種反應(yīng)，以保證出水COD達(dá)標(biāo)[6-7]。

3? 深度處理工程污染物去除效率分析

根據(jù)魯崗污水處理廠深度處理工程處理規(guī)模測(cè)算，該項(xiàng)目污染物排放總量控制指標(biāo)為COD 876.00 t/a、NH3-N 43.80 t/a、TN 438.00 t/a、TP 8.76 t/a。按照處理規(guī)模及運(yùn)行時(shí)間計(jì)算，魯崗污水處理廠深度處理工程出水總量為2920萬(wàn)t/a。根據(jù)上述統(tǒng)計(jì)可知，該項(xiàng)目受控污染物年排放量分別為COD 350.4 t/a、NH3-N（氨氮）8.7 t/a、TN（總氮）227.8 t/a、TP（總磷）6.4 t/a，所有指標(biāo)完全達(dá)到《大清河流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB13 2795-2018）重點(diǎn)控制區(qū)排放限值。根據(jù)此次測(cè)定，項(xiàng)目對(duì)各污染物去除效率分別為： COD 82.9%、BOD5 89.9%、NH3-N 98.8%、SS 90.3%、TN 74.3%、TP 95.3%。

4? ?結(jié)語(yǔ)

魯崗污水處理廠深度處理工程取得了良好的處理效果，可進(jìn)一步提升市區(qū)魯崗污水處理廠的污水處理效能，對(duì)于減輕下游府河、白洋淀水環(huán)境污染程度，改善白洋淀生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)保定市可持續(xù)發(fā)展，均有著重要的意義。另外，該工程取得的經(jīng)驗(yàn)對(duì)于采用“磁混凝高效沉淀池+反硝化深床濾池+高級(jí)氧化（O3/H2O2/UV）”工藝的污水廠深度處理提標(biāo)改造具有借鑒意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉琳.保定污水處理廠對(duì)白洋淀上游流域水環(huán)境質(zhì)量的影響[J].綠色科技，2020（16）：70-72.

[2] 張文生，王立群，馬秋瑩，等.銀定莊污水處理廠提標(biāo)改造工程設(shè)計(jì)及運(yùn)行效果[J].中國(guó)給排水，2019，35（16）：82-85.

[3] 劉偉，賈洪，張樹(shù)奎.魯崗污水處理廠脫氮效果及氮素污染物轉(zhuǎn)化特征分析[J].能源環(huán)境保護(hù)，2020，34（4）：33-38.

[4] 袁兆黎. 反硝化深床濾池在污水處理廠提標(biāo)改造中的應(yīng)用實(shí)例[J]. 廣東化工，2019，46（8）：154-155，143.

[5] 岳達(dá)超.污水處理廠提標(biāo)改造工程工藝設(shè)計(jì)方案優(yōu)化[D].長(zhǎng)春：長(zhǎng)春工程學(xué)院，2019.

[6] 劉仲明，陳偉興，封偉，等.臭氧高級(jí)氧化技術(shù)在廢水處理中的研究進(jìn)展[J].燃料與染色，2021，58（4）：57-61，54.

[7] 王慶.UV/H2O2/O3高級(jí)氧化技術(shù)產(chǎn)生羥基自由基及其洗滌滅菌性能初探[D].北京：北京服裝學(xué)院，2017.