城镇污水处理厂提标改造工艺及案例应用分析

城镇污水处理厂提标改造工艺及案例应用分析
发布时间：2021-11-29T06:33:11.494Z 来源：《新型城镇化》2021年22期作者：张志贤[导读] 分析污水处理厂提标改造工艺及治理成效，以期为其他城镇污水处理厂提标改造提供技术参考。

广东省建筑设计研究院有限公司广东广州 510145摘要：随着城市化进程不断加快，生活污水和工业污水排放量显著提升，城镇治污任务艰巨。

基于此，本文主要结合广东省污水处理厂提标改造案例分析与总结，针对广东城市污水处理厂提标改造特点和新的环保要求，以具体污水处理厂为研究背景，针对该污水处理厂
生化处理工艺、进水水质、区域环境功能、运行情况采用不同的设施和提标工艺改造。

实践表明，污水处理厂进行提标改造后，出水都能稳定达到一级A排放标准，因地制宜选择深度处理工艺符合实际情况，实现低耗高效的运营管理。

关键词：城镇污水处理；工艺选择；提标改造；运行管理
为保证污水处理项目排放污水可达到一级A标准和广东省地方标准较严值，广东省各地方对厂区进行提标改造工程建设，进一步提高水污染物处理率。

下面以广东省某污水处理厂提标改造为例，分析污水处理厂提标改造工艺及治理成效，以期为其他城镇污水处理厂提标改造提供技术参考。

1工程概况
广东某污水处理厂原污水处理规模为5万m3/d，主要处理当地生产和生活污水。

该污水处理厂原主工艺采用“粗格栅+细格栅+涡流沉砂池+氧化沟+紫外消毒池”的处理工艺，提标前设计出水标准达到GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准的要求，原有工艺在有机物去除处理上有较好的作用，但在深度脱氮除磷方面没有明显的成效。

考虑到城市污水处理厂运行影响整座城市的正常运行，因此，无法进行长时间的停产改造，需选用在原有工艺上改动较少、运行可靠的处理工艺。

经过多方方案综合比较分析，最终确定在原处理工艺排放出水经泵二次提升后，采用新增的“反硝化池+滤布滤池+紫外消毒池”，对原处理工艺尾水进行提标改造。

另外为了保证反硝化阶段有充足碳源，通过采用乙酸钠为外加有机碳源。

提标改造后，使该厂二次排放出水达到预期标准。

2提标改造思路在污水处理提标改造前，需要明确污水处理厂的污水处理现状和处理需求，尽量选择在原有工艺上改动较少，适合污水处理厂近期和长期运行可靠的处理工艺，科学、合理、因地制宜确定落实提标改造思路及方案，有效地去除氮、磷等污染物的目标。

2.1分析原工艺出水水质，确定改造工艺的处理重点
结合污水处理厂原处理工艺实际进出水水质分析，实际出水的各项指标中，其中COD、BOD5以及NH3-N这3项指标已远优于原设计出水标准，同时原处理工艺有能力将TP的出水指标提升至一级A标准，但SS、TN这2项指标只接原设计排放标准，还不能满足一级A标准要求，因此，本次污水处理厂改造工艺针对出水SS、TN指标做重点改造。

2.2分析处理厂原工艺存在的问题，寻求优化对策
提标改造前，需要重点分析污水处理厂原工艺存在的问题，并找到问题的症结，寻求优化对策。

原工艺问题主要有以下几点：（1）由于给排水管道前期设计不合理等，导致污水处理厂长期处于超载状态，污水进水不稳定，加大污水处理难度。

（2）污水处理厂长时间超负荷运作，不能对处理设备进行正常的维护与检修，从而产生缺氧池内弹性填料断裂，出现污泥上浮等问题；（3）由于BAF工艺限制，原工艺需要采用前沉淀预处理，产生的初沉污泥未经好氧稳定，出现污泥发黑和臭气情况。

2.3重视对原运行参数分析，为提标改造的参考依据
运行过程中积累的现有参数，如水质分析、污染物特征、污泥沉降性能、污泥龄等作为后续一级A提标改造的参考依据。

在一级A提标改造中，结合污水处理厂主要去除目标和重点难点分析，提标改造主要以优化现有的运行模式为主，改造中充分利用原有的土建、设备和管线，在尽量不影响污水处理厂正常运行前提下进行，实现不停产、不减产等。

3污水处理厂提标改造方案分析
通过结合广东省相关城镇污水处理厂一级A提标改造成功工程经验和结合该污水处理厂现工艺特点，重点从源头管控、优化运行、运行调试等几方面进行工艺改造。

3.1源头把控
对于厂区进水水量已超出原设计进水水量，目前，该园区二期污水处理厂已投入使用，可适当减轻本厂污水处理负担，能实现对进水水质的源头把控。

3.2工艺优化
本污水处理厂工艺优化主要包括悬浮物去除及工艺确定、氮去除及工艺确定、细菌、病原体去除及工艺确定、外加碳源选择确定这几方面上。

悬浮物去除及工艺确定。

对于悬浮物的去除，原污水处理厂采用的是“粗格栅+细格栅+涡流沉淀池”组合工艺。

该组合工艺的局限在于无法实现污水中悬浮物的深度去除，只能去除较大的悬浮物，与该厂长期处于超载状态下现状不符。

同时涡流式沉淀池存在对水量冲击适应能力弱的缺点，因此在本次提标改造中建议选择去除效率高、投资较小、运行管理简单且自动化程度高的滤布滤池。

氮去除及工艺确定。

改造前污水处理厂对于氮去除工艺是曝气生物滤池（BAF）处理工艺，脱氮除磷的能力不强，加上对进水水质要求高，需要在外面增设反硝化池，也经常出现由于滤料粒径过小而导致滤料出现堵塞现象。

结合对原工艺水质的分析，NH3-N含量较低，出水中氮主要为硝态氮。

经过多种技术工艺的对比分析，本次提标改造中的脱氮工艺最终采用投资成本适中、具有深度除氮脱氮效果和运行稳定的反硝化生物滤池。

细菌、病原体去除及工艺确定。

消毒工艺作为污水处理的最后一道程序，也是确保最终满足排水标准的关键程序。

为了避免出现二次污染和实现高效率消毒，在本次改造工程细菌、病原体去除工艺选择效率高、安全可靠且不会造成二次污染的紫外消毒工艺。

外加碳源选择确定。

碳源的选择需要结合成本与效益、安全性与有效停留时间等因素考虑。

本改造工程中新增工艺中反硝化池内发生的反硝化作用消耗一定量的碳源，本次提标改造新增反硝化池外加碳源选用液体乙酸钠。

同时结合TN去除效率的观察，进行乙酸钠投放量的合理调整。

本次污水处理厂提标改造工程处理工艺流程如图1所示。

图1 提标改造工程处理工艺流程
3.3运行调试
该污水处理厂提标改造工程于2020年6月改造完成，改造后对2020年7月1日—2020年8月13日期间的进出水数据进行可行性分析，及时发现改造工艺中存在的不足，以便进行技术的调整优化。

该污水处理厂提标改造后TN、TP含量出现大幅度下降，实现TN与TP去除率的改善，但其中TN含量还是未能满足一级A标准要求，经过分析，考虑可能是反硝化池还没完全发挥作用，结合影响反硝化脱氮效果的因素主要为内回流比、碳源和DO等，因此，需要在后续运行中考虑增加乙酸钠的单位投放量，确保反硝化池完全发挥作用，实现到深度脱氮目标。

另外，CODCr、NH3-N、BOD5与SS指标的去除率达到预期处理效果。

4总结
污水处理厂提标改造的核心是稳定达标，工艺选取的原则是因地制宜，实现目标的要义是精心设计，达标排放的关键是科学管理。

本文主要结合广东地区具有代表性的污水处理厂提标改造工程为例，在不影响污水处理厂正常工作的前提下，提出适宜的提标改造工艺和方案，短期内实现新增工艺试运行的高效稳定。

参考文献：
[1]许靖．中小型污水处理厂提标升级改造技术分析[J]．资源节约与环保，2019(12):99－99．
[2]田璐，王琳．前置反硝化曝气生物滤池调试运行[J]．水处理技术，2019，45(12):129－132．。