污水处理改扩建工程设计

　　一、设计工程名称、规模及设计进出水水质

　　台州市某水处理厂二期改扩建工程：台州市某污水处理厂一工程已建规模为1.95万m3/d，同时扩建工程规模为3.05万m3/d，对一期工程为提标的同时，进行污水处理厂扩建，工程总规模将达到5万m3/d。

　　主要设计进出水水质标准：根据该污水处理厂提供的水质指标作为设计依据，出水水质指标需达到准IV类要求。设计进出水水质指标如下：(见表1)

　　二、重点指标分析

　　2.1 BOD5

　　工程出水指标为6mg/L，BOD5去除率大于94%。在对污水进行硝化或者硝化及反硝化时，BOD5的去除率将有大幅度的提高，处理后出水BOD5常会低于10mg/L，但是要求小于6mg/L，需要足够长的好氧停留时间。综合考虑，BOD5不是本工程处理工艺的重点指标。

　　2.2 CODCr

　　工程出水指标为30mg/L，CODcr去除率大于93%。对于市政污水和一般污染的工业废水，目前常采用的二级生物污水处理工艺因具备了生物脱氮功能，处理系统泥龄延长，使得CODcr的去除率提高，但与本工程排放标准尚有一定的距离。由于CODcr是国家节能减排考核的指标，CODcr的进一步去除会存在一定的难度，是去除重点，因此将CODcr列为重点控制项目。

　　2.3 SS

　　工程出水指标为10mg/L，SS去除率大于97%。对目前常用的二级生物污水处理工艺而言，通常能稳定维持在20mg/L以下，需要采用较精密的过滤装置，出水能够保持在5mg/L以下。因此SS不是本期工程的重点控制目标。

　　2.4 NH3-N

　　工程出水指标为：水温大于12oC时，1.5mg/L，NH3-N去除率大于95.7%;当水温低于12oC时，出水指标为2.5mg/L，NH3-N去除率大于92.9%。

　　对于本工程在曝气量充足，泥龄足够的条件下，NH3-N能够顺利达到出水要求，因此不是处理难点。

　　2.5 TN

　　工程出水指标为10mg/L，TN去除率大于77.8%。在生物脱氮系统中，硝化菌的增长速度较缓慢，需要好氧环境，并有足够的泥龄;而反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并需要充足的碳源(高有机负荷)，一般在生物处理构筑物中会划分出一定比例的反硝化区。由此可见，生物脱氮过程受到多种因素的影响和制约。因此本次设计将TN列为重点控制指标。

　　2.6 Tp

　　工程出水指标为0.3mg/L，Tp去除率大于95.7%。本工程采用具有强化生物脱氮除磷功能的处理工艺，并且要严格控制出水SS的浓度。根据经验，二级生物处理工艺中，通常能够将Tp去除至1mg/L左右，但与一级A标准仍有一定差距，因此采用化学除磷作为保障措施。

　　三、处理工艺流程

　　根据多方比选，设计该污水处理厂污水处理工艺流程如图1：

　　四、关键工艺选择

　　4.1 生化工艺选择

　　本次生化池推荐采用改良AA/O工艺。该工艺在AA/O工艺基础上进行优化，一方面通过缩短厌氧池、延长了缺氧池的停留时间以强化脱氮作用;另一方面，通过多点进水的配置，能够根据进水水质灵活调节工况，达到最佳的脱氮除磷效果；再者，厌缺氧区通过沟型设置，在降低能耗的同时，实现最大的碳源利用率。

　　4.2 深度处理工艺

　　通过污水处理厂常用过滤工艺优缺点比选，并深入比选了工艺路线，设计采用“混凝沉淀+过滤工艺”。

　　混凝沉淀池选择高密度沉淀池，其具有表面负荷高、占地面积小；排泥浓度高；对原水水质波动不敏感；出水悬浮物含量低等优点。

　　滤池采用反硝化深床滤池，相比以上其他处理工艺，最大优点可具有较高的TN去除率，出水SS也能控制在5mg/L左右甚至以下。

　　4.3 化学除磷工艺

　　该工程出水水质需达到准IV类，考虑到该污水处理厂进水TP较高，为了减小加药量，采用后沉淀除磷加药，在高密度沉淀池絮凝段、反硝化深床滤池均设置加药点，除磷药剂选用液体硫酸铝。目前大多城市污水处理厂要求达到一级A标时，采用简陋的投药方式，不能随着水质、水量变化精准投药，多投药会使Al或Fe超标还增加费用和污泥量，少投药TP、SS超标，精准的投药系统对于污水处理厂的稳定达标意义明显。因此，为节省药剂投加量，使处理出水稳定达标。

　　4.4 消毒工艺

　　紫外消毒最大的问题是消毒效果受到污水色度、浊度的影响较大，国内实际应用表明稳定达标是有困难的。二氧化氯消毒具有消毒效果好，使用安全、二次污染小、自动运行、维护简单、对于菌群灭杀程度更彻底等特点，二氧化氯现场制取存在爆炸的危险，药剂之一的亚氯酸钠或氯酸钠为甲类火灾危险性物质。次氯酸钠运行成本较低，也较为安全，运用非常广泛。具有消毒适用性强、工程应用的成熟性、安全性、可靠性高，操作运转简单易行，处理费用经济等特点，因此采用次氯酸钠作为消毒剂。

　　五、出水可达性分析

　　由于流量、水质、微生物变异性、水温、设备稳定性等影响因素，为保证污水处理厂出水稳定达标，确定实际运行中控制出水水质见表2、表3、表4。

　　该污水处理厂二期改扩建设计参数按运行污染物去除负荷精确选取参数，合理优化构筑物构造，可以实现最终出水能够稳定达标运行。

　　六、结语

　　近年来，随着当地经济十分迅速的发展，用水量增长较快。同时随着污水管网的不断延伸，区域污水收集率不断提高，进网污水量也不断上升。但目前配套的污水处理厂最高日处理水量已经达到了处理能力的上限，且台州地区对污水处理厂提出了达到准IV类的要求，因此，对污水处理厂进行改扩建是必要和紧迫的。（来源：台州市环科环保设备运营维护有限公司；温岭市污水处理有限公司）