太原市杨家堡污水处理厂提标改造分析与探索.pdf

生态建设当今社会水环境污染已成为我们必须面对并要加以解决的重大课题，近年来，随着我市经济的不断发展，城市基础设施建设逐步完善，对污水排放标准提出了更高的要求。2020 年山西省相关部门出台 山西省黄河（汾河）流域水污染治理攻坚方案，要求汾河流域国考断面全面消除劣 V 类，之后要求稳定达标。目前，太原市已如期实现了国考断面全面消除劣 V 类的目标，但仍存在雨天初期雨水污染和截流混合雨水溢流等问题。为进一步改善汾河流域水环境，减少污水处理厂污染物排放对水体的影响，可逐步提升现状已建成污水处理厂出水标准。本文以太原市杨家堡污水厂为例，提出相关工艺改造方案。1污水处理厂现状及出水水质执行标准1.1概况杨家堡污水处理厂始建于上世纪 80 年代，全厂占地 15.3 hm2。主要承担着该河东区域学府街以北城区生活污水处理任务。现状处理工艺为改良活性污泥法，设计规模 16 万 m3/d，部分出水用作学府公园景观补充用水以及汾河景区绿化补充用水等，剩余出水通过排入汾河东暗涵，最终汇入汾河。1.2出水水质执行标准杨家堡污水处理厂出水水质执行山西省污水综合排放标准（DB14/1928-2019），其要求高于国标一级 A 标准。该厂出水化学需氧量（COD）、氨氮（氨氮）、总磷（TP）3 项指标达到地表水环境质量 V 类标准，因此也简称“类 V 类”。其他指标执行一级 A标准。太原市杨家堡污水处理厂提标改造分析与探索刘大瑞（山西黄河呼延建设工程有限公司，山西 太原 030023）摘要：本文通过对太原市污水处理出水水质执行标准及杨家堡污水处理厂现状等进行详细的阐述，探讨杨家堡污水处理厂出水水质提标拟执行的标准，及针对不同的出水水质标准拟采取的工艺方案，以期通过提标改造改善项目尾水排放对水体的影响，扩大再生水回用量。关键词：污水处理水质标准工艺再生水中图分类号：X703文献标识码：C文章编号：1008-0120（2023）02-0028-03收稿日期：2023-05-26第 2 期2023 年 6 月Soil and Water Conservation Science and Technology in Shanxi山西水土保持科技No.2Jun.2023窑28窑2023 年 6 月设计出水水质表1.3工艺流程工艺流程见图 1。2其他城市污水处理建设标准情况近年来，北京、天津等多个城市以国家一级 A排放标准为基础，相继制定了更为严格的污水处理地方标准。其中北京市 城镇污水处理厂水污染物排放标准（DB11/890-2012）分为 B 标准（业界称准郁类标准）和 A 标准（业界称准芋类标准），具体控制指标如下：京 B 标准（准郁类）出水主要回供河道类景观用水和城市杂水。目前，北京市大部分污水处理厂的出水执行此标准；京 A 标准（准芋类）出水可排入地表水域、芋类水体（饮用水源地标准），作为再生水可回供用于湖泊类和湖景类景观水体。目前，北京门头沟等少数污水厂执行此标准。3污水处理厂提标方案参考目前国内其他高于国标一级 A 的准郁类、准芋类污水排放标准，并结合山西省 污水综合排放标准（DB14/1928-2019）和 地表水环境质量标准（GB3838-2002），太原市城市污水处理厂提标改造执行准郁类、准芋类污水排放标准可对标北京地标（DB11-890-2012）的 B 标准和 A 标准，主要三项指标如下：准郁类出水标准主要指标表准芋类出水标准主要指标表3.1杨家堡污水处理厂提标改造方案3.1.1现状设计进水水质及实际运行水质分析2021 年，杨家堡污水处理厂实际进水水质及设水质指标COD氨氮TP设计值（mg/L）4020.4图 1工艺流程序号基本控制项目A 标准（准类）B 标准（准类）1pH（无量纲）69692化学需氧量（COD）20303生化需氧量（BOD5）464悬浮物（SS）555动植物油0.10.56石油类0.050.57阴离子表面活性剂0.20.38总氮（以 N 计）10159氨氮（以 N 计）1.0（1.5）1.5（2.5）10总磷（以 P 计）0.20.311粪大肠菌群数（个/L）5001 000注：每年 12 月 1 日至次年 3月 31日执行括号内的排放限值。水质指标COD氨氮TP设计值（mg/L）301.5（2）0.3水质指标COD氨氮TP设计值（mg/L）201.0（1.5）0.2刘大瑞 太原市杨家堡污水处理厂提标改造分析与探索窑29窑2023 年第 2 期山西水土保持科技计进水水质情况如下：指标都呈现出正常市政生活污水的特点。90%涵盖率下化学需氧量（COD）、氨氮浓度低于一级 A升级改造工程的设计进水水质，BOD、TP、SS、TN 较设计值大。3.1.2现状出水水质标准及实际运行水质分析2021 年，杨家堡污水处理厂实际出水水质情况如下：由上表可得，出水 CODCr、BOD5、SS 可实现100%准吁类达标。氨氮、TP、TN 除个别点外，基本可达到准吁类标准。经调研，该厂受二沉池面积所限，冬季会出现污泥膨胀上浮现象，转盘过滤池运行效果不佳。目前的冬季出水基本达标是通过降低运行负荷、投加硝化菌实现的。3.2准郁类提标思路3.2.1减产方案综合分析现状杨家堡污水处理厂进水水质、各工艺段水力停留时间、出水水质等情况，拟通过减产降低负荷来实现准郁类达标，从现状规模 16 万 m3/d降至 13 万 m3/d，可充分保证各工艺段水力停留时间，增加生物池微生物浓度，更高效降解 COD、BOD 等有机物。3.2.2增加工艺措施方案在保持设计规模不变的情况下，为保证出水 SS达标，将现状转盘滤池拆除，新建 1 座高效纤维滤池，拆改中间提升泵房及深度处理加药间；预留粉碳投加装置位置。3.3准芋类提标方案结合现状进、出水水质和出水标准，在提质增效工程基础上，厂内空地新建气浮池、臭氧高级催化氧化池、臭氧制备间、液氧站，将现状二期生物池改造为 MBBR 生物池，改造中间提升泵房，拆改水源热泵间和工艺管道。改造后污水处理工艺为：A2/O（1 座 A2/O 池，两座 MBBR 池）+磁混凝澄清+转盘滤池+气浮+臭氧高级催化氧化。4社会效益与经济效益太原市杨家堡污水处理厂采用郁类标准提标改造，增加建设及运行成本合计约 0.16 元/吨，但出水水质将进一步提高，借鉴北京市污水厂出水水质标准，及再生水回用于景观水体的案例，该厂出水可加大回用于太原市学府公园、南部龙城公园等水量，进一步增加污水厂周边市政杂用水的水量，从而减少对自来水的用量。进一步减少尾水排水汾河的水量。太原市杨家堡污水处理厂若采用郁类标准提标改造，增加建设及运行成本合计约 0.48 元/吨，增加成本偏高，暂不建议实施。5结语该文通过对杨家堡污水处理厂现状、提标必要性、提标方案等进行了分析，充分论证了污水厂实施提标的可操作性，为将来其它城市生活污水厂提标改造奠定了良好的基础，同时污水厂的提标将进一步促进再生水的回用，水质提高后可回用工业企业、景观、市政杂用水等多个方向，进一步丰富我市多质供水，缓解太原市水资源短缺的状况，改善太原市的生存环境。作者简介刘大瑞（1994-）：助理工程师；主要从事工程管理方面的研究；E-mail：项目CODBODSS氨氮TPTN90%涵盖率/（mg/L）41131235243.96.5962.2进水平均值/（mg/L）32621822535.25.1252.9一级 A升级改造工程设计进水水质/（mg/L）50025022049656项目CODBODSS氨氮TPTN出水平均值/（mg/L）19.992.195.100.560.0810.48出水最大值/（mg/L）35.008.7810.003.961.2619.60提质增效设计出水水质/（mg/L）40101020.415准 V 标准的达标率100 100 100 99.48 99.48 98.97窑30窑