抚州市南城县污水处理厂一级A提标改造工程设计.pdf

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 93 抚州市南城县污水处理厂一级 A 提标改造工程设计 勒德智 中国瑞林工程技术股份有限公司，江西 南昌 330031 摘要：摘要：本文主要结合抚州市南城县一污水处理厂提标改造工程为例，通过分析实际进水水质及提标后主要水质指标，介绍了提标改造工艺方案和现状工程设施利用及新建构筑物等情况，给出了主要工艺流程及设计参数，采用了一种全新的污泥处理工艺，可供类似污水厂在污泥处理工程中参考应用，采用生物土壤滤池法对污水、污泥产生的臭气进行处理。关键词：关键词：提标改造；水质指标；污泥处理；除臭 中图分类号：中图分类号：X703 2015 年国务院印发了 水污染防治行动计划，根据国务院关于印发水污染防治行动计划的通知（国发201517 号），文件中要求“二）强化城镇生活污染治理，加快城镇污水处理设施建设与改造，对污水处理提出了更高的要求，我省政府积极响应，现有城镇污水处理设施，要因地制宜进行改造，2020 年底前达到相应排放标准或再生利用要求。敏感区域（重点湖泊、重点水库、近岸海域汇水区域）城镇污水处理设施应于 2017 年底前全面达到一级 A 排放标准以及根据关于加快推进城镇污水处理厂达到一级 A 排放标准工作的通知【赣建城（2018）42 号】。抚州市南城县现有污水处理厂，该处理厂的规模达到了 4 万 m3/d，工程设计出水标准均按照城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级 B 标准执行，而且现状出水水质都符合设计排放标准。因此，根据上述情况，要求南城县进一步加强污水收集，并对污水处理出水水质提出了更高的要求。南城县启动了南城县污水处理厂提标改造工程，污水厂出水标准 执 行 城 镇 污 水 处 理 厂 污 染 物 排 放 标 准（GB18918-2002）一级标准，充分利用现有设施来满足提标。1 提标改造工程污水处理工艺1-15 1.1 现状水质及提标改造主要水质指标分析 由于污水厂进水的水质对于生产构筑物建设、后期处理工艺的选择、参数设定、流程安排以及设备容量的选择、工程投资等内容都有着直接的影响。如果水质确定不科学，例如水质标准过低，那么就会影响后期的出水水质要求达不到目的。而水质标准太高，就容易导致投资和运行费用增加，不利于经济效益，还会影响处理设备的运行效率以及处理工艺，所以，这就要求相关企业综合分析，科学的制定污水进厂水质。表 1 为现状污水处理厂实际进水水质，表 2 为现状污水处理厂实际出水水质，表 3 为现状污水处理厂设计进水水质。表 1 现状污水处理厂实际进水水质 CODCr（mg/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）110 170 10 25 2.7 表 2 现状污水处理厂实际出水水质 CODCr（mg/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）25 15 1.5 10 0.7 表 3 污水处理厂设计进水水质 CODCr（mg/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）250 120 200 25 35 根据上述数据，污水厂实际进水水质低于设计进水水质。主要原因是污水收集管网中地下水渗入量较大，但随着南城县污水收集管网的不断完善，污水水质将不断提高。因此提标改造设计进水水质仍按原设计进水水质确定。1.2 提标改造工艺方案 根据设计进、出水水质及实际运行情况，对污水厂提标进行分析。经校核，当前在污水处理生化环节，其停留的时间约为 12.5h，如果要求其水质标准达到一级 A 标准，那么其停留时间需延长到 16h。因此，根据检查分析，目前污水处理生化段的停留时间不足，导致水质不能达到相应的标准，改造需要增加相应的生化段来改善水质。然而，由于污水处理厂目前的进水水质比设计进水水质低 30%以上，若考虑到实际进水水质，现有中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 94 的氧化沟能否符合招标要求。结合污水厂实际进水水质、用地情况及减少近期投资，建议缓建增容部分的氧化沟，当进水水质提高到设计进水水质 80%时再进行建设，或在远期扩建时再统一考虑。为了保证除磷及除 SS 的要求，需要在生化段后新建深度处理段。污水处理提标工艺采用混合沉淀+过滤工艺，污水处理工艺流程如下：图 1 污水处理工艺流程图 2 污泥处理工艺 脱水机房进泥干重 4770 kg/d；含水 99.2%，进泥流量 596 m/d。本工程污泥最终处置为垃圾场填埋方式，因此污泥处理工艺需满足污泥进入垃圾场的要求：污泥脱水后的含水率应小于 60%。而污水厂现有工程污泥处理工艺采用带式浓缩一体机进行压滤，压滤后泥饼含水率小于 80%，无法满足填埋要求。因此本工程污泥处理工艺采用叠螺脱水机+低温除湿干化工艺。3 提标改造工程除臭工艺 目前，国内城市污水处理厂采用的除臭措施包括两大类：一是设置专门的除臭设施，二是采用绿化隔离带等措施除臭。由于本污水处理厂内很多污水处理设施均为敞开式，污水、污泥为臭气污染源，在处理过程中会产生大量的窒息性臭气，臭气中含有氨、硫化氢、甲硫醇、乙醚等有害有毒气体，这些窒息性恶臭气体不进行处理会对人体、环境及设备造成危害。根据城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002），为防止污水处理厂的气味影响污水处理厂附近居民的正常日常生活，当局计划进行专用除臭工序。产生恶臭气体的水处理设施密封，收集的恶臭气体除去异味，达到排放标准。生物土壤滤池法除臭效果相对较好，没有二次污染，一次性投资较低，适用于各种恶臭成分的降解处理，后期维护方便简单，且运行费用较低。在国内已有 10 年以上的处理经验，已有多处污水处理厂采用此种工艺处理臭气，运行效果良好。本次南城县污水处理厂提标改造工程采用生物土壤滤池法除臭工艺。当臭气接触到透气活性土壤层，就会被其中含有的大量微生物进行氧化，从而转化成为 CO2和水及其他一系列的微生物质。处理后的气体达到排放标准，被无组织地释放到大气中。4 现状工程设施利用及新建构筑物设计 本工程为提标改造工程，需要对（原有）现有工程的相关设施进行分析，以便合理利用现有工程的相关设施。现有工程的核心处理工艺构筑物为改良型氧化沟，其设计参数为满足一级 B 标准选用，为了满足提标至一级 A 标准，上述设计参数需要调整：表 4 现有工程氧化沟设计参数调整表 序号 内容 原设计参数 调整后设计参数 1 设计流量（m/h）1667 1667 2 污泥负荷 kg（BOD5/kgMLSSd）0.07 0.05 3 污泥浓度（g/L）4 4 4 总污龄（d）15 20 5 缺氧及好氧段总容积（m）18337 24172 6 缺氧及好氧段水力停留时间（h）11 14.5 表 5 现有工程设施利用及新建构筑物表 序号 建、构筑物 现有工程 备注 1 厂内提升泵房 已按 4 万 m/d 建成 利用 2 细格栅沉砂池 已按 4 万 m/d 建成 利用 3 改良型氧化沟 处理量改为 3.0 万 m/d 扩建 1 座，处理规模为 1.0 万 m/d。根据现有污水水质较低的情况，该氧化沟缓建 4 二沉池 已按 4 万 m/d 建成 利用 5 二次提升泵房 未建 新建 1 座，提升规模为 4 万 m/d 6 高效沉淀池 未建 新建 1 座，处理规模为 4 万 m/d 7 连续砂滤池 未建 新建 1 座，处理规模为 4 万 m/d 8 消毒接触池 本次工程采用现场电解制备次氯酸钠 新建 1 座，处理规模为 4 万 m/d 9 消毒加药间 未建 新建 1 座，处理规模为 4 万 m/d 10 污泥脱水机房 叠螺脱水机+低温除湿干化工艺 新建 1 座，处理规模为 4 万 m/d 11 变配电间 按现有工程建成 新建 2 座，满足本次提标工程需要 12 综合车间 已建成 利用 13 综合楼 已建成 利用 14 门卫 已建成 利用 中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 95 从上表可以看出，提标后现有氧化沟容积无法满足要求，原有容积只能处理约 3.0 万 m/d。因此本次提标需新建的氧化沟处理量为 1.0 万 m/d。但考虑到现有进水水质远低于设计进水水质，为了合理利用资金，建议新建氧化沟缓建，当污水厂进水水质接近设计进水水质时，再进行建设。氧化沟：当进水水质提高到设计进水水质 80%时再进行建设，或在远期扩建时再统一考虑扩建 1 座，处理规模为1.0万 m/d。根据现有污水水质较低的情况，该氧化沟缓建。每池分为厌氧区、缺氧区、好氧区。设计参数：4 廊道，沟宽 8 m，有效水深 4 m；污泥负荷：0.05 kg BOD5/kgMLSSd；污泥浓度：4 g/L；总污龄：20 d；单池有效总容积：约 6667m，其中：厌氧区容积：625 m，有效水深 4.2 m；缺氧区容积：1877 m，有效水深 4 m 好氧区容积：4183 m，有效水深 4 m；水力停留时间：16 h。二次提升泵房：为了保证提标工程的水力高程，增设二次提升泵房 1 座，将二沉池的水提升至高效沉淀池。尺寸：LB=9.6 m6 m，泵房地下部分深 3.5 m，地上部分高 1.8 m；设置 4 个泵位，3 用 1 备；单台潜水泵流量 Qs=1000 m3/h，扬程：H=8 m,N=37 kW,变频运行。高效沉淀池：对二沉池出水进行加药沉淀处理，降低后续滤池负荷。混合时间取：2 min，每组混合池尺寸：LB=2.5 m2.5 m，有效水深 6 m；絮凝时间取：9 min，每组絮凝池尺寸：LB=5.5 m5.5 m，有效水深 6 m；沉淀池斜管区上升流速：12 m/h；每组沉淀池尺寸：LB=12 m12 m，有效水深 6 m。连续砂滤池：通过过滤，确保出水水质达标；连续反洗流动砂过滤池为半地下池体，平面尺寸：LB=25.6 m16.3 m；设置 48 套过滤器，平均过滤速度5.8 m2/h。消毒接触池：由于污水中往往含有大量的病毒、细菌等有害物质，因此有必要严格控制污水处理出水，处理剩余的有害物质，避免排放后造成外界污染等有害健康事件的发生。按设计规模 4104 m3/d，平均流量 Q=1667 m3/h，接触时间按 30 min 考虑；接触池体积：V=1667x30/60=834 m3，尺寸为：LBxH=16 mx12 mx5.0 m。污泥脱水机房：对污水处理过程中产生的污泥进行浓缩、脱水处理，达到排放标准后，将其运输到专门的区域进行处置；设置贮泥池尺寸为 LB=11 m5.5 m，有效水深 4 m，分成 2 格；脱水机房尺寸：LB=34 m15 m,高9 m。脱水机房进泥干重4770 kg/d；含水 99.2%，进泥流量 596 m/d；脱水机每天运行时间 16 h；污泥脱水后含水率：60%，污泥除湿干化机标准去水量 19.2 t/d N=290.7 kW。土壤除臭系统：本工程污水提升泵房，一期、二期细格栅机沉砂池、一期、二期氧化沟厌缺氧区、新建污泥脱水机房脱水机房等设施均为敞开式，为厂内主要臭气来源，根据总平面布置，拟设 4 套生物土壤除臭系统；1#生物土壤除臭系统：处理粗格栅提及升泵房的臭气。处理气量：9000 m/h；土壤滤池占地面积：68 m；滤池深：1.5m；设计接触时间不小于 40s；配套风机：Q=9000 m/h,N=11 kW，P=2500 pa。2#生物土壤除臭系统：处理已建二期氧化沟（厌缺氧区）、二期细格栅旋流沉砂池的臭气，处理气量：12000m/h；土壤滤池占地面积：90 m；滤池深：1.5 m；设计接触时间不小于 40 s；配套风机：Q=12000 m/h,N=15 kW，P=2500 pa。3#生物土壤除臭系统：处理二期污泥脱水机房、储泥池的臭气，处理气量：21000 m/h；土壤滤池占地面积：156 m；滤池深：1.5 m；设计接触时间不小于 40 s；配套风机：Q=21000 m/h,N=30 kW，P=2500pa。4#生物土壤除臭系统：处理已建一期氧化沟（厌缺氧区）、一期细格栅旋流沉砂池的臭气，处理气量：13500 m/h；土壤滤池占地面积：100 m；滤池深：1.5 m；设计接触时间不小于 40 s；配套风机：Q=13500 m/h,N=18.5 kW，P=2500 pa。5 结论 1）随着水环境保护要求的不断提高，现有污水处理厂出水标准需要进一步提高，因此南城县污水处理厂提标改造工程势在必行。2）根据南城污水厂一期、二期设计建设，现有污水处理规模 4 万 m/d 已能满足处理水量要求，本次改造只增加相应提标构筑物。3）污水处理工艺保留了当前预处理、现有二级处理，同时新增深度处理（高效沉淀池+连续反洗流动砂过滤器）的方式、尾水消毒采用现场电解制备次氯酸钠。4）污泥处理工艺采用叠螺脱水机+低温除湿干化工艺，脱水后污泥含水率小于 60%，送至垃圾填埋场卫中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 96 生填埋。参考文献 1李明杰,徐月江.上海市竹园第二污水处理厂提标改造工程J.给水排水,2017,43(11):47-50.2秦桂海.烟台辛安河污水处理厂工程的升级改造J.中国给水排水,2018,34(12):95-97.3龚系博.高密度沉淀池/转盘滤池用于污水厂的提标改造J.中国给水排水,2014,30(23):61-64.4沈晓铃.深床反硝化滤池在污水厂提标扩建工程中的应用J.中国给水排水,2010,26(4):32-34.5郑兴灿,孙永利.城镇污水处理厂一级A稳定达标的工 艺 流 程 分 析 与 建 议J.给 水 排水,2009,35(5):25-28.6郑兴灿,孙永利.城镇污水处理厂一级A稳定达标及节能降耗关键技术J.建设科技,2014(1):36-38.7赵欣萍,刘继先.无锡市芦村污水处理厂升级改造效果分析J.中国给水排水,2010,26(12):36-38.8颜炳魁,舒昕.天津东郊污水处理厂改造工程设计J.中国给水排水,2014,30(12):91-95.9李金河,高飞亚.天津纪庄子再生水厂改扩建工程总 体 设 计 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