常州市城北污水处理厂提标改造方案

常州市城北污水处理厂提标改造方案耿锋(常州市市政工程设计研究院，江苏常州213003)1、工程现状城北污水厂现有处理能力15万m3/d，系分三次建成，1997年处理能力5万m3/d的普通生化处理系统投运，99年7月扩建5万m3/d的AAO污水处理系统投产试运行，2001年新建5万m3/d的AAO污水处理系统。

至今，三套处理系统运行正常。

1、现有主要构（建）筑物设计：（1）粗格栅间一期，二期：粗格栅间有1.4m的机械格栅及2.0m的人工格栅。

进水泵房平面尺寸8.4×6.7m，配有5台潜水泵，其中三台水泵参数（单台Q＝250l/s，H＝12m），二台水泵参数（单台Q＝380l/s，H＝13m），五台泵均为工作泵，另库存1台备用。

三期：粗格栅井为矩形双槽钢筋混凝土结构，平面尺寸14.0×4.80m，每槽配一台机械格栅，栅渠宽1400mm，栅条间距20mm，栅前水深1.20m，栅前流速0.8m/s。

进水泵房和粗格栅井分建，平面尺寸8.4m×6.7m，泵房平台标高4.40m，平台以下深度8.65m，配有5台潜水泵，四用一备，每台泵设计流量Q＝677m3/h，H＝12m，泵出水管管径DN400。

（2）细格栅间及沉砂池一期，二期：细格栅间有宽2.0m的机械格栅和宽2.0m的人工格栅。

三期：格栅分两格，装细格栅2台，一用一备，栅渠宽2m，过栅流速0.8m/s，格栅净距10mm。

一期、二期：沉砂池1座2组，每组平面尺寸15.0×2.8m，有效水深1.9m。

三期：沉砂池分两格，每格平面尺寸16.5×2.5m，有效水深1.0m，最大流速0.3m/s，最大停留时间50s，设有桥式移动除砂机1台，配吸砂泵2台，砂水进入砂水分离器，砂水分离器配一台。

（3）初沉淀池一期：Φ30m幅流式沉淀池2座。

二期：Φ35m幅流式沉淀池1座。

三期：Φ35 m幅流式沉淀池1座，单池表面积962m2，有效容积4040m3，污水在初沉池中停留时间1.5h，表面负荷为2.80m3/m2h。

池中设有全桥周边传动刮泥机一套，桥长约为36m，附带有V型出水堰、浮渣挡板和渣斗、进水稳流器，材质均为不锈钢。

三期初沉池设有配水井，配水井为矩形钢筋混凝土结构，中间设置隔墙，一侧配水，另一侧作为初沉池污泥泵房，由槽中潜水泵将初沉污泥泵入污泥浓缩池，潜水泵2台，每台Q＝50m3/h，扬程H＝8m，一用一备。

（4）曝气池及生物反应池一期曝气池：2组，每组平面尺寸50×26m，有效水深5.5m。

后对此进行改造，增加了缺氧、厌氧段，将其改造为AA/O法运行。

后又增加了2组厌氧缺氧池，每组平面尺寸38×26m，有效水深5.5m。

二期生物反应池：2组AA/O池，每组平面尺寸41.1×53m，有效水深5.5m。

三期生物反应池：AA/O池总平面尺寸82.2×53m，水深5.5m，分2组，每组生物反应池共分8格，每格尺寸26.5×10m。

内回流泵房合建于生物反应池中。

每组平面尺寸10×2.5m，最大回流比200％，配潜水泵3台，两用一备，单泵Q＝1044m3/d，扬程H＝3.5m。

外回流泵房和剩余污泥泵房合建，平面尺寸12.5×3.0m，污泥回流比100％，回流量2088m3/h，配潜水泵4台，2用2备，单泵流量Q＝1044m3/d，扬程H＝3.5m。

剩余污泥量743 m3/h，配潜水泵2台，1用1备，单泵流量Q＝125m3/h，扬程H＝8m。

（5）二沉池一期：Φ30m幅流式二沉池4座。

二期：Φ40m幅流式二沉池2座。

三期：Φ40m幅流式二沉池2座。

（6）浓缩池一期：Φ14m污泥浓缩池2座，有效水深4m。

二期：Φ16m污泥浓缩池1座，有效水深4m。

三期：Φ16m污泥浓缩池1座，有效水深4m。

（7）鼓风机房一期，二期：鼓风机房平面尺寸30.24×10.87m，安装四台离心风机，三用一备，风机性能：风量Q＝125m3空气/min，升压68.6Kpa，N＝220kw。

三期：鼓风机房一座，平面尺寸25.24×15.78m，布置3台离心风机，单台性能参数Q＝100m3空气/min，升压68.6Kpa，两用一备。

（8）脱水机房一期，二期：带式压滤机5台，其中引进2.5m带机2台，国产2m带机3台。

三期：经校核，一二期的脱水机可满足三期扩建后对污泥的脱水压滤，未增加脱水机。

2006年增加离心脱水机1台(予留1台安装位置)，处理能力20-40m3 /h。

（9）加氯接触池一期：平面尺寸22.5×19m。

二期：平面尺寸35×20m。

（10）综合楼1座，总平面800m2。

含办公、中央控制室及化验室。

2、现状处理效果工程竣工投运以来，出水水质稳定。

2、工艺流程及现状进出水水质2.1工艺流程常州市城北污水处理厂工艺流程如下：2.2进出水水质及其分析本工程是对污水处理厂进行升级改造，为合理确定所选提标改造工艺，应对污水厂实际运行的监测水质进行分析。

厂方提供了2006年11月2日到2007年12月9日的每日进出水质数据，2006年6月到2007年5月的每月进出水质数据以及2007年6月22日到7月3日的TN专项检测数据。

具体分析如下：(1）COD由图可知，无论从每日还是每月均值来看，进水COD值基本保持在300-500mg/L之间，平均值为350mg/L。

出水COD值比较稳定，在30-60 mg/L之间，平均值为40 mg/L，明显小于国家一级B标准，绝大部分时间可达到一级A标准。

(2）BOD由图可知，无论从每日还是每月均值来看，2006年11月每日的进水BOD值基本保持在70-200mg/L之间，平均值在112 mg/L ，2007年月平均进水BOD值基本保持在110-160mg/L之间，平均值为135mg/L。

出水BOD值很低，均小于10mg/L，远远低于国家一级B标准，基本能稳定达到一级A标准。

(3）SS由图可知，污水厂每日进水SS值波动较大，在80-270 mg/L之间；，每月平均值较稳定，在mg/L之间。

出水SS值平均值在12mg/L，远远低于国家一级B标准，部分时间能达到一级A标准。

由图可知，进水TP绝大部分时间都维持在4-6mg/L之间。

2006年11月到12月初，二、三期出水TP值均小于0.6 mg/L，平均值为0.53mg/L,一期去除TP效果不佳，平均值为1.59，有近半时间出水TP在1.5mg/L以上。

经过调试，2007年1月到5月的一、二、三期出水TP值均小于0.5 mg/L,平均值仅为0.35mg/L，能达到一级A标准。

由图可知，每日氨氮进水、出水数值波动较大，每月氨氮进水、出水数值波动较小，排除偶现极端数值后，出水氨氮均小于5mg/L，达到国家一级A标准。

由图可知，除去偶现极端数值，进水总氮基本在30-50mg/L，平均值为40 mg/L。

出水TN比较高，在10-23 mg/L之间，不能达到国家一级A标准，经常州排水检测站详细测定，出水TN中主要是NO3-N，平均在8-12mg/L,其次是NH3-N和有机氮，有机氮在2 mg/L左右，还存在少量的NO2-N。

（7）对以上数据进行综合分析，可以看出：1）SS，BOD5,CODcr,NH3-N,TN,TP几个主要控制指标中BOD5、CODcr、NH3-N、TP在现有的工艺基础上运行，平均值基本达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准。

2）SS部分时间能达到一级A标准。

3）TN不能达到一级A标准。

从上述数据可以看出，在六月下旬水温较高的条件下，城北污水厂现有工艺对TN的平均去除率为55％左右，出水为17mg/L左右，平均值小于一级B标准要求的20mg/L，但达不到一级A标准要求的15mg/L。

现有工艺采用AA/O，主要是通过生物效应脱氮，城北厂内回流未启用，反硝化反应未能进行，NO3-N在出水中大量积累，造成总氮数值偏高，内回流启用后，脱氮反应正常进行，出水中NO3-N数值会下降，从而使TN数值下降。

生物效应受气温影响较大，在气温较低的冬季（水温最低为12℃），微生物的代谢速度明显变慢时，根本无法满足一级A标准。

经向厂内技术人员了解，城北厂出水在冬季最高TN约25mg/L，NH3-N约7mg/L。

从目前城北污水处理厂出水水质分析来看，SS和TN的去除，是此次常州市城北污水处理厂出水提标的主要控制性因素，深度处理工艺应围绕去除SS和TN来进行选择，但城北污水处理厂进水水质存在各污染物浓度向上波动的可能性，即工业预处理水量减少后的水质变化。

2.3 进水量常州市城北污水处理厂的日处理量已接近15万m3/d的设计规模，平均在13万m3/d 左右。

3、工程总体方案3.1 服务范围根据《常州市城市排水规划》（2004-2020），常州市城北污水处理厂的服务范围从排水分区上来说，包括城市的中心分区，高新分区，西北分区，青龙分区，茶山分区部分。

3.2 排水体制污水处理厂服务范围内主要是分流制排水系统，部分区域采取截流管道为主的合流制。

3.3 工程规模污水处理厂总规模15万m3/d。

3.4 进出水水质及处理程度3.4.1 设计进水水质二级处理后的尾水作为提标改造的原水。

原水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级排放标准B标准(总氮未作为控制指标)，即：BOD5≤20mg/lCOD≤60mg/lSS≤20mg/lNH3-N≤8（15）mg/lTP≤1.0mg/l本次邀请函明确全厂的进水水质为BOD5≤250mg/lCOD≤500mg/lSS≤300mg/lNH3-N≤35mg/lTP≤6mg/lTN未明确提出数值根据对现状进水TN数据的分析，取设计进水TN≤45mg/l。

3.4.2 设计出水水质根据常州市城北污水处理有限公司的“邀请函”要求，深度处理后的尾水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级排放标准A标准，即：BOD5≤10mg/lCOD≤50mg/lSS≤10mg/lNH3-N≤5（8）mg/lTP≤0.5mg/lTN≤15mg/l并需要考虑出水消毒，出水粪大肠杆菌≤1000个/L。

3.4.3 处理程度3.4.3.1 相对于二级处理出水的处理程度3.4.3.2 相对于厂区进水的处理程度3.5 排放水体污水处理厂提标改造后，尾水仍选择藻江河作为受纳水体。

3.6 升级改造工程厂址在老藻江河东侧征地，面积21940m2（32.91亩）。

深度处理构筑物均布置在新征用地范围内。

3.7 工程难点（1）邀请函确定的水质数值偏离原设计进水水质数值较多，有部分构筑物不能满足处理的需要，原系统需要改造。