污水处理厂提标改造工艺的设计与运行分析

污水处理厂提标改造工艺的设计与运行分析

颜卓

天津创业环保集团股份有限公司 天津市 300384

摘要：近年来我国城镇建设水平不断提升，在发展过程中所产生的生活污水与工业污水数量也进一步增大。为了实现城镇污水处理厂水质提标，也就需要实现现有污水处理厂的工艺改造工作，转变传统的二级生物处理工艺，积极应用深度处理工艺，来获得良好的污水处理效果，促使出水水质达到相关标准，本文主要就污水处理厂提标改造工艺的设计跟运行进行了深入探究。

关键词:污水处理厂；提标改造；设计运行

通过对城镇污水处理能力进行显著提高的方式，能够有效减少水污染等问题发生。近年来随着我国可持续发展理念的推行，对于城镇污水处理工作也提出了更高的要求。因此我国各污水处理厂还需要对现有的污水处理技术进行不断优化与完善，通过一级处理技术、二级生化处理技术以及深度处理技术的联用，不断提升自身的污水处理质量以及处理效率，实现污水资源的循环利用，借此获得良好的生态效益与社会效益。

一、我国污水处理厂的运行现状概述

目前我国规模以上污水处理厂出水标准基本上都达到了GB18918-2002中的排放标准A标准，污水处理厂的集中大规模处理，可以提高排放标准，对水体内的较大悬浮物以及无机颗粒物起到良好的去除效果。在此基础上，一些环境敏感区域逐步推广类四类水体标准，但是在污水处理厂实际运行过程中还存在有以下几点问题：①处理工艺难以满足污水处理厂的深度脱氮除磷需求，尤其是对于高品质和低品质再生水的回用要求，跟具体出水需求存在有较大差异性。②在高峰时段内或者雨季，因为进水水量的冲击负荷比较大，导致了出水中的TP以及SS指标相对比较高，必须要借助于提标改造设计，来满足污水处理厂的实际运行需求。③在生物池内存在有曝气设施的检修难度大等问题，曝气稳定性不足，生物池内DD含量不足，也就导致了生物池的污水处理作用无法充分发挥出来。④在现有污水处理厂运行过程中，还存在有鼓风机能耗比较大的问题，对于污水处理厂运行效益也会产生较大影响。只有做好污水处理厂的提标改造工作，才能够强化二级脱氮磷效果，对于污水中的SS、TP以及有机物进行有效去除处理。

二、污水处理厂提标改造工艺设计分析

首先是改造提升的原则：贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家的有关政策、法规、规范及标准，树立系统治理的思路，以全面改善水环境质量为核心，按照绿色、循环、低碳、集约的设计原则，通过高标准的提标建设，发挥出污水处理系统的最佳综合效益。满足城市规划要求，使设计中建设与城市发展规划相协调，在保护环境的同时，最大限度地发挥工程的社会效益、经济效益和环境效益。主要遵循以下原则：

(1)可靠性原则：优先采用技术成熟可靠、处理效果稳定、耐冲击能力强的处理工艺，保证出水水质稳定达到预定的排放标准。

(2)先进性原则：积极、慎重地采用经实践证明是行之有效的新技术、新工艺。

(3)针对性原则：应根据本项目进水水质特点、出水水质要求、本项目的实际出水水质、厂区用地、建设形式、运行管理习惯等实际情况，有针对性的选择满足本项目要求和特点的处理工艺。

(4)适用性原则：运行调节灵活，对水质有很好的适应能力，可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度地发挥处理装置和处理构筑物的处理能力；所选符合天津市的实际情况，并充分与现状工程结合，便于污水处理厂的运行管理。

(5)经济性原则：基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可能多的效益。工艺设计中应尽量挖掘现有处理单元的潜力。

图1：污水处理厂提标改造工艺流程图

（一）初期雨水处理的必要性

从环境保护的角度出发，截流的初期雨水应与生活污水和工业废水一起输送至污水处理厂集中处理后排放，但是这种方式极大的增加污水处理厂的处理负荷与日常处理费用，而且目前我国城市污水处理厂在进行规划时很少考虑到雨水的处理量和收集用地，最初规划时没有考虑到截流雨水的用地，即使上游不污染，下游污水处理厂跨越排放也是会造成污染的。对于目前的情况，弥补此问题的办法有三个，一个是在污水处理厂的周围征地，扩大污水处理能力；第二，通过管网把雨污混合水引到其它的地方，并新建调蓄池储存起来进行处理；第三，利用低影响开发（LID）与绿色雨水基础设施（GSI），实现低碳、节能、生态和可持续的雨洪控制利用。短期少量扩容，一方面是要满足区域内不断增长的污水量，另一方面也考虑吸收区域内部分初期雨水量，减小初期雨水对河道的污染。从处理水质方面考虑，根据初期雨水水质的调查结果，其各个污染物浓度与社污水水质相比浓度较低，不会给设计中造成太大影响。因此，可以接受区域内部分初期雨水，但需与污水厂运行相结合，更好发挥污水厂的处理效果。

（二）外加碳源方案

国内中污水处理厂出水总氮要求较高，缺水地区目前一般都要求10mg/L以下，而进水中BOD数值较低，进水碳源不足，不能满足生物脱氮的要求，通过投加碳源的方法去除TN对由NO3-N引起的TN超标可以起到立竿见影的效果。综合比较目前常用的外加碳源，甲醇和乙酸钠应用较为广泛、成功案例较多。甲醇成本低，但防火防爆要求很高，需要设置独立的区域，并与周边建筑物和道路有一定的距离要求，占地很大，管理严格。乙酸钠无防火防爆要求，但使用成本要略高于甲醇。现状多数污水处理厂设计采用甲醇作为外加碳源，但目前使用过程中各个环节限制较多，在甲醇的购买、运输、储存、使用等均需采取较严格的措施，给厂内的运行管理带来了较大的困难，一般推荐外加碳源改为投加液态乙酸钠。

（三）对颗粒物和胶体状杂质的去除工艺

现状多数污水处理厂深度处理采用二级出水－絮凝－沉淀－过滤－消毒的工艺流程，其中絮凝-沉淀工段采用集机械混合、絮凝斜板沉淀于一体的高效沉淀池工艺，过滤工段采用深床滤池工艺，实际运行效果较好。根据2015年实际运行的出水水质资料，出水TP最大值为0.48 mg/L，绝大部分出水数值小于0.38 mg/L；出水SS最大值为9 mg/L，绝大部分出水数值小于7 mg/L。SS与TP两项指标均与新标准差距较小，故本项目推荐该处理单元仍沿用现状“高效沉淀池+深床滤池”的处理形式，而且深床滤池可起到较好的反硝化效果，可为总氮的达标排放起到较好的把关作用。与原设计不同的是为达到新的SS、TP出水标准，本期工程需降低高效沉淀池和深床滤池的水力负荷。

结束语：

综上所述，通过对污水处理厂进行提标改造模式，应用深度处理和高级氧化工艺完成污水处理厂改造工作，适用于大规模污水处理厂提标改造工程，能够获得良好的运行控制效果，促进污水处理质量进一步提升，对于我国污水处理水平的提升有着重要意义。

参考文献：

[1]武克亮.污水处理厂提标改造工艺的设计与运行[J].化学工程与装备,2020,(6):289-290.