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摘要：介绍了内蒙古某污水处理厂改造工程的设计进出水指标、工艺流程、主要构筑物的设计参数等。该污水处理厂主体工艺采用“水解+AAO+MBBR+二沉池”，深度处理工艺采用“BAF+磁絮凝沉淀池+NaClO消毒”，处理后的出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。
关键词：污水处理厂、改造、TN、TP
1 工程背景
内蒙某污水处理厂设计日处理能力4万m3/d，接纳城区生活污水及部分工业废水，采用“水解+AAO+BAF”处理工艺，设计出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。
由于进水SS、NH3-N、TN等指标均超过原设计值，因此处理出水不能达到排放标准要求。为实现出水水质要达到一级A标准的目标，对污水处理厂现有工艺进行改造，提高工艺的处理效果，增强系统脱氮除磷功能，保证污水处理厂排放水质达标，满足环保部门的排放要求。
2 工艺设计
2.1 处理规模
本次改造设计规模按4万m3/d考虑。
2.2设计进出水水质
依据2016年1月~2017年6月的各污染物指标实测进水水质值，分析得出90%保证率时各污染物对应的浓度值，考虑厂区未来发展并参考同类污水处理厂水质，确定了该污水厂设计进水水质。设计出水水质指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准。详见表1。
注：括号外值为水温>12℃时指标，括号内值为水温≤12℃时指标。
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2.3原工艺存在的问题及分析
污水厂原采用“格栅-水解-AAO-二沉池-BAF-消毒”工艺，通过对各单元运行情况进行考察，发现存在以下问题并提出相应的改造措施：
原有系统出水CODcr、BOD5、SS三个指标出水可以满足一级A出水要求，但NH3-N、TN、TP等其他指标均不能达标；
污水来源中有三家大型屠宰企业，含有大量畜毛，细格栅无法彻底拦截，导致水解池及曝气池设备堵塞，影响出水水质，因此需要增加预处理工艺SS的去除效果，同时曝气池更换防堵塞的曝气设备；
系统NH3-N、TN经常不达标，尤其是在冬季（11到次年3月）低温条件下，NH3-N、TN几乎无法达标，经核算，原有工艺停留时间短，系统污泥负荷过高，需要对AAO池进行改造；
生化系统出水TP为2.5mg/L左右，除磷药剂吨水成本约0.23元/m3，占总处理成本的20%以上，给污水厂运营带来沉重的负担，需要选择成本低廉的除磷措施；
原水BOD5/TN=2.14<4，进水中碳源不足，需要适量投加碳源。
2.4改造工艺流程
改造工艺流程见图1。
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该工程预处理保留原“粗格栅+细格栅”设计，并新增1mm超细格栅，去除污水中的畜毛、大块生活垃圾等悬浮物质，防止后续工艺堵塞。生物处理采用“水解+AAO+MBBR”工艺，水解可以提高进水的可生化性，并把来水中的有机氮转化为氨氮，AAO池用于去除污水中的有机物、氮、磷等污染物。深度处理采用“BAF+磁絮凝沉淀+次氯酸钠消毒”工艺，进一步去除污水中的污染物，使出水达标。
2.5主要构筑物设计
2.1预处理
预处理工艺均分为两组，单组处理能力按2万m3/d设计。粗格栅（25mm）/细格栅(10mm)均采用原有设备，沉砂池由于年久失修更换所有设备后重新启用，并在出水渠内增加了一道栅隙为1mm的超细格栅，用以拦截进水中的畜毛等纤维物质，防止水解布水器配水管及后端水处理设备堵塞。
2.2生化处理
生化处理采用“水解+AAO+MBBR”工艺，分为4组，单组处理能力按1万m3/d设计。水解池停留时间3h，安装不锈钢点对点布水器40台。AAO池将原好氧段部分改建为缺氧段，并新建一座容积为6700m3的MBBR池，改造后“AAO+MBBR”总停留时间12h，其中厌氧段1h，缺氧段4h，好氧段4h，MBBR池4h。在缺氧段投加了醋酸钠作为反硝化碳源。污泥回流比100%，混合液回流比300%，气水比为10.5:1。新建MBBR池中增加了悬浮载体，载体上丰富的生物菌群类型增加了对难降解有机物的处理能力，生物膜的污泥龄长，适宜硝化菌的生长，硝化菌含量提高，NH3-N去除效果显著[1]。
2.3深度处理
生化处理出水TP仍难稳定达到一级A标准。考虑到厂里用地紧张，深度处理工艺保留了原“BAF”池，增加“磁絮凝沉淀”工艺。磁混凝适用于进水水质复杂、脱氮除磷要求高、用地紧张的污水厂项目[2,3], 通过向反应器内投加磁粉强化混凝及絮凝效果，可以进一步降低出水不溶性COD 及TP 水平，同时减少除磷药剂使用量。BAF出水经提升后进入磁混凝澄清池，依次投加混凝剂PAC、磁粉和助凝剂PAM，PAC 投加量为30mg /L，PAM 投加量为1mg /L，磁粉投加量为2.5 mg /L。反应生成比重较大的含磁粉絮体颗粒，通过磁泥分离机进行磁粉和污泥的分离，并将磁粉回收，回收的磁粉再回流至絮凝池前继续参与反应，剩余污泥则进入后续污泥处理系统。BAF池分为12组，滤速采用2.6m/h。絮凝反应池及磁混反应池停留时间均为4min，絮凝反应池停留时间20min，斜板沉淀池表面负荷为15m/h。
2.4污泥处理
系统产生的污泥均进入原污泥池，经过脱水机脱水至80%含水率后外运处置。污泥脱水机房安装2台2m带宽的带式浓缩脱水一体机。
3 运行效果及运行维护建议
本工程2018年底完成改造，已正常运行一年，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A排放标准要求，除磷药剂使用量减少30%左右。
随着水量逐渐增加，在冬季时仍要注意监测硝化和反硝化情况。因为生物脱氮极易受到温度的影响，低温影响脱氮效率。硝化反应的适宜温度是20~30℃，15℃以下时，硝化反应的速率下降。建议低温时期可通过提高溶解氧浓度、延长污泥龄以及降低污泥负荷等措施强化硝化效果，也可冬季低温到来之前，在秋季提前逐步提高整个污水生物处理系统的活性污泥总量，增加实际运行泥龄，在系统中累积硝化菌和反硝化菌的总量，以保障冬季的硝化和反硝化效果[4]。
参考文献：
[1]方土，周家中，吴迪，等．长三角地区某污水处理厂准Ⅳ类水提标改造分析[J]．中国给水排水，2018，34( 17) : 94~99．
[2]邱敬贤，刘君，黄献． 磁混凝技术在水处理中的研究进展[J]．再生资源与循环经济，2018，11( 10) : 40~44．
[3]熊建英． MBBR+磁混凝工艺用于污水处理厂提标改造[J]． 中国给水排水，2018，34( 20) : 50~55．
[4] 郑兴灿．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，2009，5（35）:24~28.
论文作者:徐璇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/2
标签：污水处理论文; 污泥论文; 工艺论文; 絮凝论文; 格栅论文; 污水论文; 污染物论文; 《基层建设》2019年第32期论文;