上海市郊某污水處理廠現(xiàn)狀規(guī)模2.0萬m³/d，出水執(zhí)行一級B標(biāo)準(zhǔn)。該廠由于地處水環(huán)境敏感區(qū)，需執(zhí)行更嚴(yán)格的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)前期多方案比較，推薦將原有AAO工藝改成多段AAO工藝，并輔以超濾深度處理單元，使出水滿足“Ⅳ類”地表水標(biāo)準(zhǔn)。

　　一、項(xiàng)目概況

　　該污水處理廠規(guī)模2萬m³/d，采用AAO工藝，出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18978-2002)一級B標(biāo)準(zhǔn)，于2009年建成運(yùn)行，廠址位于城區(qū)附近，現(xiàn)狀占地面積1.84hm²，周邊已無擴(kuò)建用地。但該廠出水口緊鄰水源保護(hù)地，為環(huán)境敏感區(qū)域，亟需進(jìn)行進(jìn)一步提高出水水質(zhì)要求。

　　二、方案研究

　　1.工程規(guī)模及進(jìn)出水水質(zhì)

　　考慮用地因素，本工程規(guī)模仍維持2.0萬m³/d，總變化系數(shù)K=1.49，高峰流量0.345m³/s。進(jìn)水主要來自服務(wù)范圍內(nèi)生活污水，考慮出水口位于環(huán)境敏感區(qū)，本工程擬將污水廠出水進(jìn)一步提高，指標(biāo)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)見表1。

　　2.現(xiàn)狀建構(gòu)筑物情況

　　(1)現(xiàn)狀主要建構(gòu)筑物情況

　　1)粗格柵及進(jìn)水泵房

　　現(xiàn)狀進(jìn)水泵房平面尺寸為13.5m×5.6m，土建結(jié)構(gòu)、設(shè)備均可利用。

　　2)細(xì)格柵及沉砂池

　　現(xiàn)狀細(xì)格柵及沉砂池平面尺寸為15.5m×7.0m，土建結(jié)構(gòu)、設(shè)備均可利用。

　　3)AAO生物反應(yīng)池

　　現(xiàn)狀有1座AAO生物反應(yīng)池(內(nèi)分兩組)，平面尺寸為54.4m×37.7m，土建結(jié)構(gòu)、設(shè)備均可利用，但需視本次提標(biāo)改造工藝需求進(jìn)行改造。

　　4)二沉池

　　現(xiàn)狀有兩座輻流式二沉池，每座直徑Φ30m，土建結(jié)構(gòu)、設(shè)備均可利用。

　　5)污泥處理設(shè)施

　　現(xiàn)狀有污泥濃縮脫水機(jī)房及污泥堆棚1座，平面尺寸為28m×13m，本工程擬對其進(jìn)行適當(dāng)改造，改善環(huán)境。

　　(2)現(xiàn)狀問題分析1)TP問題

　　儲泥池池容不足，脫水效果不佳，脫水污泥含水率偏高，一般均在80%~83%。此外由于未采取上清液處理措施，而脫水機(jī)處理后的污泥水全部直接進(jìn)入進(jìn)水泵房，導(dǎo)致進(jìn)水TP濃度偏高，加大了現(xiàn)狀生化段處理難度。

　　2)消毒問題

　　現(xiàn)狀采用紫外線消毒，效果不佳，因此本次擬調(diào)整為次氯酸鈉消毒。

　　3.工藝方案研究

　　從對現(xiàn)狀運(yùn)行影響、對現(xiàn)狀利用率等方面綜合考慮，本工程污水處理工藝路線推薦采用方案：預(yù)處理+二級生物處理+深度處理工藝，欲達(dá)到本工程出水標(biāo)準(zhǔn)。本工程預(yù)處理單元均沿用原有工藝;現(xiàn)有二級生物處理設(shè)施需改造，加強(qiáng)脫氮除磷效果，擬改造為多段AAO、增加填料等;考慮用地因素，深度處理工藝擬推薦采用膜分離工藝(超濾)，進(jìn)一步去除CODCr、SS、TP等(NH₃-N、TN需在生反池內(nèi)去除)，見圖1。該方案能夠保證出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，且無需征地，具體提標(biāo)工藝流程如圖1所示。

　　三、工藝設(shè)計(jì)

　　本次涉及的主要構(gòu)建筑物如表2所示。

　　1.現(xiàn)狀生物反應(yīng)池改造

　　現(xiàn)狀A(yù)AO池共有1座，分2組，每組處理規(guī)模1.0萬m3/d，總停留時(shí)間約13.42h。根據(jù)工藝計(jì)算，擬將原好氧段末端部分廊道改造為“后置缺氧+好氧段”，從而整體上將原有生反池改造為多段AAO。在改造為多段AAO后，前好氧段停留時(shí)間有所不足，擬考慮增加填料來加強(qiáng)處理效果。后缺氧段可能會發(fā)生碳源不足情況，因此擬增設(shè)碳源投加設(shè)施。改造方案見圖2。

　　改造后的生物反應(yīng)池厭氧池、前缺氧池、前好氧池(增加填料)、好氧池(過渡)、后缺氧池后好氧池：各段停留時(shí)間如下：1.44、2.88、6.9、0.8、0.8、0.6h?，F(xiàn)狀鼓風(fēng)機(jī)房現(xiàn)有風(fēng)機(jī)3臺(2用1備)，每臺風(fēng)量45.5m³/min，經(jīng)復(fù)核，可滿足改造后的生物反應(yīng)池的風(fēng)量需求。因此本工程擬不對三期鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行擴(kuò)容改造，僅更換部分到期設(shè)備。

　　2.超濾膜車間

　　本工程選用的超濾膜平均孔徑為0.020μm，可充分保證水中尺寸大于的顆粒，如膠體、固體顆粒等被完全過濾掉。超濾運(yùn)行方式為全流過濾，典型的過濾壓差是0.3~0.8bar(5~12PSI)。在膜表面沉積的固體顆粒，通過定期的反洗加以去除，這種反洗不必加入任何的化學(xué)清洗劑。污染物在定

　　期反洗中被除去，避免其在膜附近的沉積。吸附在膜表面，不能被反洗去除的污物，需要通過在線的化學(xué)加強(qiáng)反洗(CEB)去除。此時(shí)膜組件不必移出，可以在線進(jìn)行清洗。在化學(xué)加強(qiáng)反洗過程中，需要加入少量的化學(xué)清洗劑。通過短時(shí)間的浸泡(通常為5~10min)后，將化學(xué)清洗劑排出，此時(shí)超濾膜恢復(fù)為像一根新膜一樣的清潔狀態(tài)。通常本工程所采用的超濾膜不需要拆卸下來后進(jìn)行清洗，因此避免了反復(fù)使用清洗劑可能產(chǎn)生的交叉污染。

　　3.消毒

　　膜分離技術(shù)可對細(xì)菌進(jìn)行隔離去除，以超濾工藝為例，細(xì)菌無法通過其孔隙，因此超濾工藝對細(xì)菌具有很高的去除效率。本工程采用的深度處理工藝為超濾，后續(xù)無需再采用任何消毒設(shè)施，即現(xiàn)狀紫外線消毒渠可停用。為確保消毒效果，設(shè)置次氯酸鈉投加裝置，采用商品次氯酸鈉溶液。

　　4.污泥處理

　　擬在現(xiàn)狀二沉池南側(cè)新增污泥濃縮池。在經(jīng)過重力濃縮后，污泥再接至儲泥池，最終由離心脫水機(jī)脫水后外運(yùn)。對脫水機(jī)房來說，進(jìn)泥含水率由99.3%降至98%，進(jìn)泥體積也大大減少。因此，污泥脫水機(jī)房現(xiàn)有離心脫水機(jī)(1用1備，單臺處理能力38.6m³/h)完全可以滿足提標(biāo)改造后的泥處理要求，且每日工作時(shí)間可縮短至8.5h?，F(xiàn)狀污泥堆棚環(huán)境較差，臭味較重，對周邊環(huán)境造成了不良影響。因此本工程擬增加一套污泥料倉及相應(yīng)進(jìn)泥泵，來改善污水處理廠泥區(qū)環(huán)境。

　　污泥脫水后產(chǎn)生的高TP濾液回流至進(jìn)水中，為避免是化學(xué)加藥量過大，對膜系統(tǒng)產(chǎn)生影響，本工程設(shè)污泥水調(diào)節(jié)及除磷池，對污泥水進(jìn)行集中處理，從而使進(jìn)水TP含量下降至正常水平。該方式節(jié)省藥劑，除磷效率高。除磷池平均進(jìn)水TP按照50mg/L計(jì)，出水按照新核定的進(jìn)水標(biāo)準(zhǔn)(即TP=5.5mg/L)。

　　5.除臭

　　綜合考慮治理投資規(guī)模、工藝適應(yīng)性、運(yùn)行管理成本、能源消耗、設(shè)備管理維護(hù)、使用年限、治理效率及處理后的二次污染等因素后，本工程現(xiàn)狀粗格柵及進(jìn)水泵房、現(xiàn)狀細(xì)格柵及旋流沉砂池、現(xiàn)狀生反池(加蓋)、新建污泥濃縮池、現(xiàn)狀儲泥池、現(xiàn)狀污泥濃縮脫水機(jī)房需除臭，均采用生物濾池+活性炭吸附組合除臭工藝。

　　四、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

　　本工程總投資5,941.12萬元，其中工程建設(shè)費(fèi)4,725.44萬元，單位處理成本：1.07元/m³污水，單位經(jīng)營成本：0.67元/m³污水。

　　五、結(jié)語

　　提標(biāo)改造工程建設(shè)使規(guī)模為2萬m³/d污水處理廠出水水質(zhì)提高到一級B以上。該工程對現(xiàn)狀生物處理工藝存在的問題進(jìn)行了深入分析，提出了具有針對性的改造建議，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)有出水特征和污水廠規(guī)模，增強(qiáng)了膜分離深度處理單元。最終經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析，得出該方案具有較強(qiáng)可行性的結(jié)論。