高排放标准下某城镇生活污水厂提标改造工程实例马刚

高排放标准下某城镇生活污水厂提标改造工程实例马刚
发布时间：2023-05-28T06:49:01.340Z 来源：《中国建设信息化》2023年6期作者：马刚
[导读] 随着政府对宜居环境的日益重视和人民群众环保意识的增强，社会各界对污水的输送和处理提出了更高的要求。

根据《“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划》，在“十四五”规划时期，污水处理的主基调已经从“增量建设为主”逐步转为“系统提质增效与结构调整优化并重”，要在强化污水处理设施薄弱环节的同时补齐污水管网短板，有效提升存量、做优增量，建设高质量城镇污水处理体系。

因此，城市生活污水处理厂需要且有必要对进水水质特征和处理设施运行现状进行详细且深入的分析，制定有针对性的优化工艺提标改造升级策略。

济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司新疆分院 830000
摘要：随着政府对宜居环境的日益重视和人民群众环保意识的增强，社会各界对污水的输送和处理提出了更高的要求。

根据《“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划》，在“十四五”规划时期，污水处理的主基调已经从“增量建设为主”逐步转为“系统提质增效与结构调整优化并重”，要在强化污水处理设施薄弱环节的同时补齐污水管网短板，有效提升存量、做优增量，建设高质量城镇污水处理体系。

因此，城市生活污水处理厂需要且有必要对进水水质特征和处理设施运行现状进行详细且深入的分析，制定有针对性的优化工艺提标改造升级策略。

关键词：高排放标准；污水厂；提标改造；
引言
随着环保要求的日益提高，相关部门对污水处理的出水水质进行了更严格的监督，陆续制定了城镇污水处理厂污染物排放的地方标准。

生态敏感地区、缺水地区，提高污水处理厂的处理废水能力和效率已经迫在眉睫。

无论是ＧＢ１８９１８—２００２《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级Ｂ标准到一级Ａ标准的提升，还是从“一级Ａ”到ＧＢ３８３８—２００２中Ⅳ类标准（ＴＮ除外）的提升，甚至是ＧＢ３８３８—２００２中Ⅲ类（ＴＮ除外）标准为要求，都需要探求提标改造的工艺。

本文通过新疆乌鲁木齐市八钢生活污水处理厂提标改造工程，浅析高排放标准下城镇污水厂提标改造的工程实例。

1.项目整体概况
八钢生活污水处理厂服务范围为八钢生活片区，总服务面积约5.1km2。

近期污水处理能力为25000m³/d，建设用地面积34472m2（约合51.71亩。

现状水厂位于头屯河农场二连，屯桥街以北约1km处。

现状污水厂采用工艺为“进水-粗格栅- 细格栅-旋流沉砂池-配水井-CASS生物反应池-紫外线消毒渠-出水”，处理后的水达到一级B要求后外排。

本次设计提标改造在原厂区预留用地内进行，提标改造工艺接入现状污水厂排水，设计处理规模为2.5万m³/d，深度处理工艺采用“中间水池-高效沉淀池-反硝化深床滤池-接触消毒池”，处理后的水达到一级A标准，回用于八钢生产区。

2.水处理厂运行存在的问题
根据生活污水处理厂运行情况调查和数据分析，八钢生活污水处理厂生产单元运行存在的问题如下：
（1）水厂服务区域：八钢生活区部分区域雨污未分流，造成雨天污水厂进水水量超出设计规模，对污水厂运行造成较大影响。

（2）现状格栅安装时格栅底部有间隙，较大颗粒未去除直接进入旋流沉砂池，旋流沉砂池时常堵塞，CASS池内沉沙较多。

（3）污水厂现状尾水采用紫外线消毒，出水SS及色度对紫外线消毒效果影响较大。

（4）污水厂冬季进水温度较低，大约10℃左右，冬季处理效果较差。

（5）污水厂内无加药装置，污水厂出水超标时由人工应急投加除磷剂和营养剂，劳动强度大。

3.提标改造主要思路
3.1提标改造设计进水水质
根据八钢生活区污水处理厂现状出水水质，确定本次提标改造进水水质如下：
表1 设计出水水质（单位：mg/L）
3.2提标改造设计出水水质根据环保要求，本次设计出水水质达到一级A标准，主要指标见表2。

表2 设计出水水质（单位：mg/L）
3.3处理程度分析及改造思路本次提标改造工程，深度处理段进水水质为一级B标准，出水满足一级A标准。

根据上述出水标准以及进水水质的组成情况，本工程主要污染物指标去除率如下表所示：表3 提标改造设计进出水水质表（单位mg/L）
综合考虑进水指标、出水要求和可利用建设占地，单级物化和传统生化工艺难以达到要求，针对污水处理厂存在的问题，需加强系统生物脱氮的能力，同时增加除磷设施。

本次提标改造主要思路是：在现状污水处理厂后端增加深度除磷和脱氮工艺，在深度处理单元建设完成后，将现状CASS池出水接入，基本不影响现状厂区运行。

4.污水厂处理工艺论证4.1水处理工艺流程分析污水处理工艺流程的确定应综合设计进水水质特点、设计出水水质要求等多方面因素。

对八钢生活污水处理厂提标改造工程而言，现状污水厂出水COD、TN、TP、SS均基本满足一级B排放标准，因此，本次提标改造采用深度处理工艺，将出水水质由一级B提升至一级A。

4.2深度处理单元工艺论证八钢生活污水处理厂提标改造工程设计出水BOD5≤10mg/L、CODCr≤50mg/L、NH3-N≤5mg/L，要求选择的生化处理工艺对有机污染物和氨氮具有更高的去除效率。

目前CASS工艺处理城市污水能够稳定实现BOD5、CODCr、NH3-N一级B标准排放（BOD5≤20mg/l，CODCr≤60mg/l、NH3-N≤8mg/l）。

但如需进一步提高BOD5、CODcr及NH3-N的去除效率，需进一步进行生化处理，培养优势的硝化细菌，提高有效生物量和生物活性，提高污水有机污染物和氨氮的去除效果。

从目前污水厂出水看，COD、BOD、NH3-N基本能够稳定达标。

（1）可生化性（BOD5/CODCr）污水BOD5/CODCr值是判断污水可生化性的最简便易行和最常用的方法。

一般认为BOD5/CODCr＞0.45可生化性较好，BOD5/CODCr＜0.3较难生化，BOD5/CODCr＜0.25不易生化。

本工程平均进水水质CODCr＝29.8mg/L，说明提标改造进水可生化性差。

本工程设计出水BOD5≤10mg/L，CODCr≤50mg/L，要求选择的生化处理工艺对有机污染物具有更高的去除效率。

目前CASS工艺基本能够实现BOD5、CODCr一级A达标排放。

（2）碳氮比（BOD5/TN）反硝化细菌通过分解有机物进行脱氮，在不另外投加碳源的情况下，污水必须碳源充足，才能保证反硝化的顺利进行。

理论而言，C/N≥2.86就能进行脱氮，但一般认为，有效脱氮需C/N≥3.5。

本工程设计进水水质TN＝16.55mg/l，进水BOD5极低，说明若要提高TN去除效果，必须向水中投加碳源。

（3）碳磷比（BOD5/TP）
进水中的BOD5是聚磷菌的营养物质，BOD5/TP是衡量能否进行生物除磷的重要指标。

一般认为，较高的BOD5负荷可以取得较好的除磷效果。

进行生物除磷的低限是BOD5/TP=20，比值越大，生物除磷效果越明显。

本工程设计进水水质TP＝0.67mg/L，进水BOD5极低，说明提标改造工艺不可采用生物除磷。

综上，八钢生活污水处理厂提标改造工程：考虑到进水悬浮物波动较大，进水悬浮物从0.4—40mg/L的范围内波动，常规絮凝沉淀池对低浊水处理效果较差，进而影响化学除磷的效果；高效沉淀池特有的污泥回流系统可有效解决低浊水对化学除磷的影响，因此，本次设计采用高效沉淀池。

反硝化深床滤池是生物滤池的一种变式，即指在气水冲洗滤池滤料表面培养生物膜，使常规工艺条件下滤池在保持传统快滤池过滤能力的同时，借助微生物的降解作用较好的去除水中微量有机物，常被用于去除颗粒悬浮物和反硝化。

因此，为提高TN去除效果，深度处理工艺增设投加碳源的反硝化深床滤池。

5.提标改造后污水厂工艺流程
原污水厂出水经提升泵提升高效沉淀池内，在个高效沉淀池内加入PAC和PAM，通过机械搅拌，去除来水中的SS、TP。

高效沉淀池出水接入反硝化深床滤池，反硝化深床滤池主要用于去除水中的TN，滤池通过恒水位运行，保证缺氧条件，通过水量和进水TN的监测，自动投加碳源，保证反硝化细菌正常生长。

反硝化深床滤池出水进入超滤，进一步去除SS、TP、COD等污染物，以确保达到一级A水质。

八钢生活污水处理厂提标改造工程深度处理工艺流程如下图所示：
结束语
提标改造过程中充分利用原有设备、构筑物、场地，对工艺流程进行优化，不断地优化全流程运行工艺，加强一级处理工艺，增加拦截效率，最大限度的挖掘污水中有机物的利用潜质；增设事故调节池，达到了均质均量的效果，确保了现状CASS生物反应池（二级处理）出水TN、TP的稳定；增设深化处理单元：高效沉淀池、反硝化深床滤池，确保了出水稳定达标。

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