青岛市娄山河污水处理厂升级改造工程设计_臧海龙

娄山河污水处 理 厂 一 期 工 程 设 计 规 模 为 １０ 万 ｍ３／ｄ。２００９ 年 实 际 运 行 中 月 平 均 进 出 水 水 质 如 表１所示。从表 １ 可 以 看 出，娄 山 河 污 水 处 理 厂 经 一期建设后其出水水质已达到原设计要求，即《城 镇 污 水 处 理 厂 污 染 物 排 放 标 准 》二 级 标 准 。 １．２ 原 有 工 艺 运 行 状 况 分 析
（４）在 原 第 ６ 格 缺 氧 池 增 加 进 水 闸 门 及 配 水 堰 ，增 加 插 板 闸 ８ 套 ，确 保 一 段 、二 段 原 水 分 配 。
（５）依工艺需要，新增隔墙，部分 盘 式 微 孔 曝 气
３ ６ 给水排水 Ｖｏｌ．３７ Ｎｏ．３ ２０１１
器需改造。 ２．２．３ 二 沉 配 水 井 及 污 泥 泵 房
近年来随着经济的发展，水环境问题日益 突出。 为改善和恢复山 东 省 半 岛 流 域 河 流 的 生 态 功 能，确 保流域水环境 安 全，青 岛 市 政 府 在 ２００９ 年 ８ 月 １４ 日召开了青岛市 节 能 减 排 专 项 会 议，会 议 重 点 提 出 所有处理后水排 入 胶 州 湾 的 污 水 处 理 厂，其 出 水 标 准需执行《城镇污水处理厂 排放 标 准》一 级 Ａ 标 准， 因此需要对原污水处理厂进行升级改造。 １ 污 水 处 理 厂 现 状 及 改 造 要 求 １．１ 现 状 处 理 水 量 、进 出 水 水 质 及 工 艺 流 程
关键词 污水处理厂 升级改造 优化型厌氧＋多段缺氧－好氧工艺 深度处理
青岛市娄山河污水处理厂位于娄山河下游入胶 州湾口处，规划建设总污水处理规模 为 ２０ 万 ｍ３／ｄ， 分期 建 设。 其 中 一 期 处 理 规 模 １０ 万 ｍ３／ｄ 已 于 ２００８年底建成通水。污水采用 分 点 进 水 倒 置 Ａ２／Ｏ 工艺，污泥处 理 采 用 浓 缩 脱 水 后 外 运 处 置。 原 出 水 标准执 行 《城 镇 污 水 处 理 厂 污 染 物 排 放 标 准 》（ＧＢ １８９１８—２００２）中 的 二 级 标 准 。
本工程新建污 泥 浓 缩 预 缺 氧 池 ２ 座，通 过 对 外 回流污泥进行浓缩，减少外回流污泥量，增大生 物 反 应池实际停留时间。污泥浓缩预缺氧池共分两格， 水深８ｍ，预浓缩段 和 缺 氧 段 停 留 时 间 均 为 ０．５ｈ。 可以将污泥浓度从８ｇ／Ｌ 提高至１８～２０ｇ／Ｌ。浓缩 段上部设置有上 清 液 收 集 槽，上 清 液 流 量 通 过 该 槽 收集后进入生 物 反 应 池。 污 泥 经 浓 缩 后 进 入 缺 氧 池，缺氧池内设置有浮筒搅拌器，通过搅拌保持 池 内 污泥始终处于完全混合状态。出泥通过轴流泵输送 至生物反应池。 ２．３ 深 度 处 理 工 艺 设 计
通过对娄山河污水处理厂进水水质的分析及计 算，进水的 ＢＯＤ／ＣＯＤ＝０．５，属 于 可 生 化 性 较 好 的 污水。同 时 其 ＢＯＤ／ＴＮ 及 ＢＯＤ／ＴＰ 值 均 较 高，故 本工程宜采用具有脱氮除磷的活性污泥法作为总的 污水处理工艺。
结合已建反应 池 的 结 构 及 现 场 用 地 情 况，本 工 程采用一种优化型厌氧＋多段缺氧－好氧工艺作为 本次设计的主 体 工 艺。 该 工 艺 以 ＭＵＣＴ 工 艺 机 理 为基础，其优势 就 是 可 以 在 少 量 改 动 已 建 反 应 池 土 建 的 前 提 下 ，通 过 在 外 部 增 加 一 座 停 留 时 间 仅 为１ｈ 的污 泥 浓 缩 预 缺 氧 池 即 可 实 现 出 水 总 氮、氨 氮、 ＢＯＤ５ 等达到一级 Ａ 出 水 标 准。 其 工 艺 流 程 如 图 １ 所示。
原有污水处理及污泥处理构筑物大部分运行良 好，出水水质 均 达 到 一 期 工 程 设 计 标 准。 但 目 前 实 际进水各项指标均 远 低 于 一 期 设计值，结合对娄山 河 污 水 处 理 厂 服 务 范 围 的 多 处 排 水 口 取 样 分 析 ，并 参 考临近的李村河污水处理厂相关数据，通过 调 查分析
利 用 已 建 ２ 座 初 沉 池 ，由 于 升 级 工 艺 需 要 ，提 高 初沉池出 水 液 位，故 初 沉 池 出 水 堰 板 拆 除 后 更 换。 设 计 峰 值 表 面 负 荷ｑｍａｘ＝１．７ ｍ３／（ｍ２·ｈ）。 ２．２．２ 生 物 反 应 池
一期已建生物反应池共１座，分２池，本 次对一 期生物反应 池 进 行 改 造，将 原 缺 氧—厌 氧—好 氧 处 理工艺改造为优化型厌氧＋多段缺氧－好氧工艺。 主要改造内容如下：
图 １ 娄 山 河 污 水 处 理 厂 升 级 后 工 艺 流 程
通过增加污泥 浓 缩 预 缺 氧 池，将 泥 水 进 一 步 分 离后再使浓缩污泥回流至厌氧区与进水混合进行厌 氧反应。其目的 是 增 加 系 统 前 端 的 污 泥 浓 度，减 少 回流污泥流量，既增加了废水的实际停留时间，同 时 减少回流对系统厌氧区及前部反应区的反应物特别 是碳源有机物浓 度 的 稀 释，并 控 制 硝 酸 盐 进 入 厌 氧 区的总量。浓缩后的回流污泥内源呼吸作用对氧产 生 巨 大 需 求，从 而 强 化 了 预 缺 氧 池 的 反 硝 化 使 ＮＯ３－ —Ｎ 浓 度 进 一 步 降 低，这 确 保 了 将 ＮＯ３－ —Ｎ 对厌氧状态 影 响 降 到 最 低。 在 除 磷 的 效 果 上，降 低 回流量可以避免 稀 释 现 存 的 挥 发 性 脂 肪 酸（ＶＦＡ），
表 ２ 升 级 改 造 工 程 设 计 进 出 、水 水 质
指标
ＣＯＤＣｒ ＢＯＤ５ ＳＳ
ＴＮ ＮＨ３—Ｎ ＴＰ
／ｍｇ／Ｌ ／ｍｇ／Ｌ ／ｍｇ／Ｌ ／ｍｇ／Ｌ ／ｍｇ／Ｌ ／ｍｇ／Ｌ
进水 出水
≤１ ０００ ≤５００ ≤６００ ５０ １０ １０
≤６７ １５
≤５０ ５（８）
≤１０ ０．５
１．４ 污 水 处 理 厂 升 级 改 造 原 则 在水质达标的 基 础 上，为 了 实 现 污 水 处 理 厂 高
二沉池配水井 和 回 流 及 剩 余 污 泥 泵 房 合 建，集 配水、集 水、集 泥 等 功 能 为 一 体，并 兼 有 回 流 污 泥 提 升和 剩 余 污 泥 排 放 的 功 能。 一 期 工 程 已 建 １ 座，土 建能满足升级工程的需要。本次改造仅考虑提升回 流污泥的出水液 位，以 确 保 污 泥 浓 缩 预 缺 氧 池 上 清 液可自流至 Ａ２／Ｏ 反应池。 ２．２．４ 污 泥 浓 缩 预 缺 氧 池
（１）将原缺氧混合液回流 泵 移 位 至已 有 好 氧 段 的３／４ 处 安 装，增 加 一 段 回 流 渠 与 已 有 缺 氧 混 合 液 回流渠连通。
（２）在好 氧 段 ３／４ 处 后 新 增 两 格 缺 氧 区，一 格 缺／好 氧 交 替 段 ，每 格 内 设 置 潜 水 搅 拌 器 。
（３）在已 有 好 氧 段 末 端 新 增 一 道 隔 墙，充 分 利 用原有池容和原 有 的 部 分 好 氧 段 混 合 液 回 流 渠，回 流二段混合液。
青岛市娄山河污水处理厂升级改造工程设计
臧 海 龙１ 金 彪２ 刘 东 旭１ 陈 军２ 姚 枝 良２
（１ 青岛城投环境能源有限公司，青岛 ２７００００；２ 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海 ２０００９２）
摘要 青岛娄山河污水处理厂原采用 Ａ２／Ｏ 工 艺，执 行《城 镇 污 水 处 理 厂 污 染 物 排 放 标 准》（ＧＢ １８９１８—２００２）二级标准，为使出水水质提标至一级 Ａ 标 准，需 对 污 水 处 理 厂 进 行 升 级 改 造。 在 充 分 利用原有处理设施的基础上，采用 优 化 型 厌 氧 ＋ 多 段 缺 氧 － 好 氧 工 艺 对 原 有 设 施 进 行 改 造，并 增 加 深度处理构筑物。介绍了改造工程 的 处 理 工 艺、改 造 情 况 及 设 计 参 数，并 对 改 造 过 程 中 需 要 考 虑 的 问题进行分析。
根据青岛市有 关 污 水 处 理 处 理 水 量 分 析，本 次 升 级 工 程的 设 计 规 模 为 １０ 万 ｍ３／ｄ，出 水 水 质 执 行 ＧＢ １８９１８—２００２一 级 Ａ 标 准。 结 合 前 面 的 分 析，升 级 工程的主要进出水水质指标如表２所示。
月平均出水 ２４．１ ４ １３．２ １．７ ０．３
发现，现存在部 分 海 水 通 过 服 务 区 域 内 正 施 工 的 管 道流入污水处理 厂 的 情 况，这 与 现 状 进 厂 污 水 氯 离 子（Ｃｌ－ ）浓度偏 高 的 现 状 是 相 互 印 证 的。 考 虑 到 将 来相关管道工程 的 完 工，其 进 厂 水 质 会 逐 渐 接 近 设 计取值。 １．３ 升 级 工 程 设 计 水 量 和 水 质 要 求
这有利于聚磷菌释磷和提高存储 ＰＨＢ 的效率［１］，从 而改善系统的除磷效率。
通过对已建反 应 池 的 改 造，实 现 全 部 废 水 进 入 前部厌氧区，并实现三段“缺氧—好氧反应区”，同 时 将厌氧池的混合液分流至前三个缺氧池。除第一段 缺氧段采用好氧 回 流 反 硝 化 外，其 他 各 段 缺 氧 段 主 要将前一段 的 好 氧 硝 化 的 ＮＯ３－ —Ｎ 反 硝 化。 省 去 传统的大流量内 回 流 系 统，提 高 系 统 内 各 区 域 的 实 际停留时间，降低缺氧区有机碳源的稀释，强 化 反 硝 化反应。第三段 的 缺 氧 段 延 长 了 停 留 时 间，强 化 了 该段的内源反硝 化，同 时 在 该 段 设 立 了 外 加 碳 源 设 施 保 证 了 反 硝 化 作 用 ，从 而 保 证 出 水 总 氮 能 达 标 。 ２．２ 生 化 处 理 改 造 工 艺 设 计
本工程中采用混凝沉淀过滤的深度处理工艺。 经生物反应池处 理 后 的 污 水 先 进 入 提 升 泵 房，提 升 后经混合反应池后进入高效沉淀池进行泥水分离， 出水进入滤布滤池过滤后流入一期已建接触消毒池 消 毒 ，最 终 排 入 胶 州 湾 。 ２．３．１ 提 升 泵 房