污水處理廠提標改造工程設計

李彬

摘 要：污水處理廠提標改造主要是提高污水排放標準，對污水中的COD、氨氮、總氮、總磷等等的排放指標提高。要達到這些要求，就要對污水處理設施進行重新設計、盡量少改動，提高污水處理能力，使出水達到標準的要求。

關鍵詞：污水處理廠；提標改造；

引言： 隨著城市化進程及工業的加速發展，環保問題，特別是城市污水處理已成為各國研究的熱點。然而隨著大量的生活與工業污水流入江河、湖泊或地下水中，給水體造成嚴重污染，對漁業用水、生活用水等產生影響。城市污水污染已成為制約發展的重要因素之一，因此對污水處理廠的排放標準也愈發嚴格。越來越多的城市污水處理廠為響應節能減排號召，排放標準由原來的《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002中的一級B標準提升為一級A或者更高標準。為達到更高的排放標準，許多水廠由于設計原因，原有的處理單元已無法滿足現有要求，所以對污水處理廠的提標改造也不得不提上日程。

1 提標改造工程設計

污水處理廠提標改造是一個綜合性極強的系統工程，涉及的學科多，相關部門多，其中任何一個環節不合理都會給工程改造帶來影響和造成不同程度的損失。污水處理廠提標改造，直接關系到建設費用和運行費用的多少、處理效果的好壞、占地面積的大小、管理上的方便與否等關鍵問題。因此，在進行污水處理廠提標改造時，必須做好方案的比較，以確定最佳方案。為提升污水處理廠出水水質，遼河流域某污水處理廠采用以高密度沉淀池/纖維轉盤過濾池為主體的深度處理工藝。介紹了污水廠深度處理工藝流程、各主體構筑物的設計參數、結構尺寸及配套設備的相關情況。出水水質穩定達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002中一級標準的A標準。本工程設計之初，污水廠擴建工程尚未建設，考慮與原廠區一期工程及二期擴建主體工程合理銜接，確保系統整體性、運行維護方便性等因素。與建設單位及擴建工程設計單位協商一致，本項目供電、采暖、給水、排水及污泥處理均有二期擴建工程協同考慮，所增加的建設投資未計入本工程。

1.1 主要工程內容

新建規模為日處理能力4萬m3/d污水處理廠深度處理工程，包括高密度沉淀池、纖維轉盤過濾池及消毒系統。設計規模4萬m3/d，出水執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002的一級A標準。

1.2 設計進出水水質及處理效果分析

污水處理廠一期工程已穩定運行多年，根據該市環境保護監測站出具的國控重點源監測結果報告單顯示，污水處理廠出水水質波動不大，各項水質指標基本穩定達到一級標準B標準指標要求，因此進水水質指標按照一級B水質標準設計。污水處理廠出水排放標準執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002中一級標準的A標準。

污水處理廠進水水質主要與下列因素有關：城市性質及經濟水平 如處理規模部分中所述，由于城市所在地域及經濟發展程度不同，污水的水質亦不相同。例如沿海發達城市和南方城市用水量較大，污水濃度較低；北方城市特別是西部地區用水量較少，相對濃度較高；工業比重大的城市，由于工業廢水排入下水道的濃度較高，致使城市污水濃度較高等。

污水理廠出水水質應根據排入受納水體的環境功能要求，水體上下游用途及水體稀釋和自凈能力等，使出水口水質符合國家或地方有關標準。當排入封閉或半封閉水體（包括湖泊、水庫、江河入海口）時，為防止富營養化發生，應注意控制出水中TN和TP的濃度。北方地區一些河流常年沒有補給水源，基本屬排污河，排入該河流的污水處理廠處理水應執行的標準需與環保部門研究商定。由于水資源嚴重不足，各城市都在積極推廣污水回用，如果二級處理后出水作為回用水輸送至用戶時，應根據用戶對水質要求及國家或地方的相關標準等制定污水處理廠出水水質。

1.3 主要工藝流程

污水處理廠提標改造工程工藝確定為：高密度沉淀池+轉盤過濾+紫外線消毒。

1.4 工程設計

1.4.1 中間提升泵池

二沉池出水進入中間提升泵房，中間提升泵池尺寸9.0×6.2m，深度5.15m，有效水深4.0m。泵池內設潛污泵4臺，3用1備，其中1臺變頻。提升泵參數：Q=784m3/h H=8m N=30kW。為設備安裝及檢修方便，在泵池上設一臺電動葫蘆，主要技術參數如下：t=2t H=13.0m N=3.0kW。

1.4.2 高密度沉淀池

二級提升泵站出水進入混合反應沉淀處理單元，沉淀采用先進的高效沉淀池工藝，集混合反應沉淀為一體。高效沉淀池設計流量Qmax=2350m3/h。高效沉淀池共1座，分2個系列。系統設：進水分配井，停留時間為1.18min，在進水格墻上裝設堰板控制流量；混合池，分為2格，采用一級攪拌方式，混合時間為18s；絮凝池共2個反應單元，每個單元反應池內設有導流筒，并配有低速攪拌器，使藥劑污水、污泥高效充分反應，形成絮凝體。絮凝池總有效容積1123.2m3，停留時間為28.7min；沉淀池，2系列，污水上升流速2.9mm/s，停留時間33min；設備間，主要放置為高效度沉淀池服務的設備，與高效沉淀池合建。

1.4.3 纖維轉盤過濾車間

經混凝沉淀后自流進入纖維轉盤過濾系統進行深度處理。設計纖維轉盤過濾系統2套，單機每小時流量1175m3/h。高效沉淀池共投加兩種藥劑，分別為PAM、PAC。投藥間按照4萬m3/d設計規模設計。內設藥庫、投藥間，與過濾車間、紫外消毒車間及配電間合建。1）PAM投加于高效沉淀池導流筒底部，主要參數如下：調制裝置：三腔絮凝裝置1套，調制能力為2000L/h，N=3.2kW；平均投加量：0.5mg/L；投加濃度：0.1%；投加方式：隔膜計量泵3臺（2用1備），單臺泵參數：Q=588L/h，H=50m，N=1.1kW。2）PAC投加于高效沉淀池進水渠，主要參數如下：溶藥池：2.5×2.5×2.2m 鋼筋砼 2座；PAC折槳攪拌機 N=3.0kW；投加量：平均投加量20mg/L；投加濃度：10%；投加方式：隔膜計量泵3臺（2用1備），單臺泵參數：Q=470L/h，H=50m，N=1.1kW。

2 工程總投資及運行成本分析

2.1 工程總投資

工程總投資包括工程費用（建筑工程費、安裝工程費、設備費）、工程建設其他費及基本預備費。本工程總投資為1782.17萬元，第一部分工程費用為1421.79萬元，建設其他費用為216.08萬元，基本預備費為131.03萬元。

2.2 成本分析

按污水處理量為40000m3/d，年經營成本165.50萬元，折合為0.11元/m3污水，即提標改造工程實施后，污水處理經營成本將增加0.11元/m3污水。

3 結論

污水處理廠提標改造工程，采用“高密度沉淀池+轉盤過濾+紫外線消毒”的主體深度處理工藝，出水達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002中一級標準的A標準，可為其他類似工程提供參考。

參考文獻：

[1]龔希博，等.高密度沉淀池/轉盤濾池用于污水廠的提標改造[J].中國給水排水，2014，30（23）：61-64.

[2]李爾，等.高密度沉淀池/轉盤濾池用于烏海污水廠深度處理[J].中國給水排水，2011，27（16）：38-41.

[3]葉常明，等.污泥回流對高密度沉淀池運行效果的影響[J].環境科技，2013，26（2）：28-31.