張春紅, 牛江, 王語萌, 盧揚(yáng), 匡聰
(北控水務(wù)集團(tuán)有限公司,湖南長沙410000)
某污水處理廠現(xiàn)處理規(guī)模為18 萬m3/d,分兩次建設(shè)而成。一期工程建設(shè)于20 世紀(jì)七十年代,建設(shè)規(guī)模為3 萬m3/d,布置在廠區(qū)東側(cè);二期擴(kuò)建工程建設(shè)于2002年,建設(shè)規(guī)模為15 萬m3/d,分為7.5 萬m3/d 規(guī)模2 組,設(shè)計(jì)出水標(biāo)準(zhǔn)為一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn);本次施工分兩期建設(shè),一期拆除3 萬t 條線施工,二期再拆除15 萬t 條線施工。
現(xiàn)需對所有池體拆除重建,在拆除一期3 萬m3/d 時(shí),二期氧化溝過水18 萬m3/d,需對現(xiàn)狀二期氧化溝技改。
厭氧池:平面尺寸:L×B=66×12m,單池流量:Q=868L/s,水力停留時(shí)間:t=1h,有效水深:H=4.35m。
氧化溝:平面尺寸:L×B=68×66m,單池流量:Q=868L/s。
污泥負(fù)荷:Fw=0.108kgBOD5/kgMLSS·d,懸浮固體濃度:MLSS=4000mg/L。
泥齡:td=7.7d,單池有效容積:17325m3,有效水深:H=4.3m。
安裝設(shè)備:共48 臺(tái)轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī),每臺(tái)功率30kW。
1)中間氧化溝組(7.5 萬t+7.5 萬t),進(jìn)水量平均為15 萬t,夜間進(jìn)水氨氮值為17~27mg/L 之間,轉(zhuǎn)碟曝氣器開48 臺(tái),出水氨氮接近超標(biāo)值,如進(jìn)水18 萬t,氨氮有出水超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)。
2)氧化溝淤積嚴(yán)重,根據(jù)現(xiàn)場測量數(shù)據(jù),在有安裝推流器的區(qū)域淤積厚度約0.6m,在水流轉(zhuǎn)彎區(qū)域,淤積厚度達(dá)到2m。根據(jù)測量數(shù)據(jù)推斷,氧化溝平均淤積厚度約為1m。
超負(fù)荷達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn),從工程改造措施和運(yùn)營優(yōu)化措施兩方面同時(shí)進(jìn)行。
1)清理氧化溝淤泥。釋放有效池容,延長停留時(shí)間,提升處理能力;針對現(xiàn)狀進(jìn)水水質(zhì),復(fù)核設(shè)計(jì)池容處理能力;
2)增加可提升式曝氣系統(tǒng)。保證氨氮、COD、BOD 能在氧化溝去除,而增加曝氣系統(tǒng)后,雖然氨氮能得到去除,但會(huì)減少現(xiàn)狀氧化溝的局部缺氧環(huán)境的池容,從而影響總氮去除效果。因此,需要加強(qiáng)回流控制,并根據(jù)需要,增加臨時(shí)碳源投加系統(tǒng)以及反硝化菌種投加系統(tǒng)。而SS 及總磷可通過后續(xù)的高效沉淀池以及砂濾池處理單元保障達(dá)標(biāo)。
增加污泥回流量,提高氧化溝污泥濃度,增加污泥泥齡,提升BOD 容積負(fù)荷;增加高效沉淀池除磷藥劑投加量,控制出水SS 及總磷達(dá)標(biāo)。
根據(jù)2020年1~12 月進(jìn)水水質(zhì),對數(shù)據(jù)整理分析后得到下列進(jìn)水污染物濃度出現(xiàn)率(如表1)。
表1 進(jìn)水水質(zhì)污染物濃度出現(xiàn)率表(單位:mg/L)
本方案擬采用95%作為施工期間過水18 萬m3/d 方案的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)。
根據(jù)設(shè)計(jì)水質(zhì)計(jì)算校核池容,池容滿足情況下,參數(shù)取值如表2、3。
表2 生化池池容一覽表
表3 生化池工藝參數(shù)
測算池容邊界:進(jìn)水18 萬m3/d,95%概率進(jìn)水水質(zhì),出水水質(zhì)為一級(jí)A 標(biāo)準(zhǔn)。
綜上,工藝污染負(fù)荷滿足要求。
處理18 萬t 污水,95%概率的實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)情況,需要池容為厭氧區(qū)6225m3,缺氧區(qū)+好氧區(qū)池容33254m3,現(xiàn)實(shí)際厭氧區(qū)池容為6250m3,缺氧區(qū)+好氧區(qū)實(shí)際池容34625m3,均大于計(jì)算值?,F(xiàn)狀池容處理18 萬m3/d 規(guī)模池容可富裕1371m3,氧化溝污泥負(fù)荷0.093kgBOD5/kgMLSS·d。
由于現(xiàn)狀氧化溝池底淤泥約1m,占用現(xiàn)有池容約8000m3,故需要清除該部分淤泥,保證好氧停留時(shí)間。
現(xiàn)狀轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)已使用18a,充氧量等性能都有所降低,故需要增加曝氣裝置,采用增加管式曝氣裝置。
1)完成氧化溝清淤,釋放有效容積,恢復(fù)設(shè)計(jì)停留時(shí)間,提升處理能力,氧化溝清淤量約為8000m3。
2)增加可提升曝氣系統(tǒng),可提升曝氣系統(tǒng)安裝位置見圖1,增加的曝氣量即為增產(chǎn)后18 萬t水量計(jì)算需氧量減去15 萬t 水量計(jì)算需氧量,根據(jù)規(guī)范計(jì)算增加曝氣量為75m3/min。
圖1 氧化溝技改曝氣管示意圖
3)因進(jìn)水量提升,污泥外回流泵流量需增加,增加流量為1250m3/h,即2 臺(tái)污泥回流泵,每臺(tái)625m3/h。
4)根據(jù)需要,增加臨時(shí)應(yīng)急高效生物菌種投加系統(tǒng)、PAC 投加系統(tǒng)(強(qiáng)化除磷)、碳源投加系統(tǒng)(強(qiáng)化脫氮)。
5)通過工藝調(diào)控將污泥濃度調(diào)至4500~5000mg/L。