連云港市大浦污水處理二廠提標改造工程案例淺析

楊卓

【摘 要】連云港市大浦污水處理二廠位于大浦工業園區附近，建設規模為4.8萬m3/d，二級處理工藝采用百樂克工藝，根據相關部門要求，要對該污水廠進行提標改造建設，將出水水質標準由《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）的二級標準提升至一級A標準。本文對改造案例進行技術比較分析。

【關鍵詞】污水處理廠；提標改造；深度處理；磁混凝

中圖分類號： X78 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）30-0234-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.30.104

Case analysis of upgrading project of Lianyungang Dapu Sewage Treatment Plant II

YANG Zhuo

（Nanjing Havy Municipal Engineering Design Corporation， Nanjing Jiangsu 211100， China）

【Abstract】Lianyungang Dapu Sewage Treatment Plant II is located near Dapu Industrial Park. The current capacity is 48，000 m3/d.The secondary treatment uses the BIOLAK.According to the environment requirements， the upgrading and reconstruction of the plant should be carried out， and the output water quality will be improved from Standard 2 to Standard 1A. （Discharge standard of pollutants for municipal wastewater treatment plant GB18918-2002）. This paper makes a comparative analysis of the transformation cases.

【Key words】Sewage treatment plant； Upgrading and reconstruction； Depth treatment； Magnetic coagulation

1 項目背景

1.1 一期設計范圍及規模

本項目污水處理廠服務區域面積為23.4平方公里，工程規劃設計規模為10萬m3/d，其中一期已建規模4.8萬m3/d，尾水排放標準按照《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）二級標準執行。工程占地面積120.6畝，于2007年開始動工建設，目前該廠正式投入運行。

1.2 一期進出水水質

（1）一期設計進水水質為：

化學需氧量（COD）：450mg/l；生化需氧量（BOD5）：200mg/l；

懸浮物（SS）：300mg/l；氨氮（以N計）：35mg/l；

總氮（以N計）：50mg/l；總磷（以P計）：5mg/l。

（2）一期設計出水指標

化學需氧量（COD）：100mg/l；生化需氧量（BOD5）：30mg/l；

懸浮物（SS）：30mg/l；氨氮（以N計）：25mg/l；

總磷（以P計）：3mg/l。

1.3 一期工藝流程

本項目一期污水處理采用“常規預處理+百樂克生化池+二氧化氯消毒”二級處理流程，主體工藝是百樂克工藝，百樂克工藝為德國的一項污水處理工藝，是一種具有脫氮除磷功能的多級活性污泥工藝，污泥采用機械脫水。

2 設計方案分析

2.1 污染物去除程度

根據提標改造的要求，大浦污水處理二廠出水提標改造后執行一級A標準，即：COD≤50mg/l；BOD5≤10mg/l；SS≤10mg/l；NH3-N≤5（8）mg/l；TN≤15mg/l；TP≤0.5mg/l。污染物去除率分別為89%、95%、96%、86%、70%、90%。

2.2 深度處理工藝選擇

污水的深度處理工藝的目的是進一步去除污水中經二級處理后剩余的污染物質，工藝的選擇取決于二級處理出水的水質和所需達到的水質標準。二級處理出水中污染物質為有機物和無機物的混合體，有機物包括細菌、病菌、藻類及原始生物等。不論是有機物還是無機物，根據它們存在于污水中的顆粒的大小又可分為懸浮物（>1μm）、膠體（1μm～1nm）和溶解物（<1nm），一般來說通過混凝沉淀等常規工藝可以去除懸浮物和膠體粒子。溶解性雜質必須通過某些非常規手段才能去除。

從本項目深度處理單元的進、出水水質來看， 在二級處理的過程中NH3-N、TN的去除要求已經達到，在深度處理工藝的選擇中無需特殊考慮，去除的重點是形成SS和BOD5、COD以及TP的顆粒狀和膠體狀雜質。

依據近年來國內外再生水處理技術的發展和應用情況，目前城市再生水常規處理的工藝途徑列出如下：

（1）二級出水-直接過濾-消毒流程

（2）二級出水-微絮凝過濾-消毒流程

（3）二級出水-絮凝-沉淀或澄清-過濾-消毒流程

由于本工程進水各項污染物濃度尤其是氮、磷濃度很高，為保證出水穩定達標，推薦采用目前被廣泛認同、且應用較為廣泛的混合沉淀過濾全流程工藝。

2.3 混凝沉淀工藝選擇

考慮本工程深度處理用地十分緊張（僅5500m2左右）選擇集機械混合、絮凝斜管沉淀于一體的磁混凝澄清池工藝，該工藝目前已經廣泛應用于污水的提標改造工程中的深度處理工段。

工藝原始于美國麻省理工，由美國坎布里奇（Cambridge Water Technology）公司實現工程化。目前磁混凝澄清池在美國的工程案例都是TP去除至0.1mg/L。

磁混凝澄清工藝在常規中混凝沉淀工藝中添加了磁粉。磁粉（～50μm）微小作為沉淀析出晶核，使得水中膠體顆粒與磁粉顆粒很容易碰撞脫穩而形成絮體，晶核眾多能夠使得每一粒微小的懸浮物顆粒能夠形成絮體，并且在每一個絮體中包裹有磁粉，從而懸浮物去除效率也大為提高；同時由于磁粉密度～6.0，因而絮體密度遠大于常規混凝絮體，也大幅提高沉淀速度。

工藝的技術特點是：

水質優異：SS～5.0mg/L，濁度<1.0NTU；

表面負荷：20～40m/h以上；占地面積很小；

高效除磷：TP<0.05mg/L；是美國環保署EPA推薦除磷工藝；

進水高SS不影響出水效果，顯著優于常規沉淀；

綜上所述，磁混凝澄清池集混凝、沉淀、過濾功能于一池，因此該池排泥濃度高，有利于污泥的處理。由于該池型沉淀效率高，因而多用于老廠改造挖潛或用地面積較為緊張的水廠及寒冷地區的水廠，適合于室內建設。

由于本項目原設計并未考慮深度處理用地，擴建工程中的生物處理改造需新增構筑物，已占去廠區大部分預留用地，余下只有中水回用的預留用地可作為深度處理區使用，用地非常緊張，故本工程選擇磁混凝澄清池作為深度處理的沉淀工藝。

2.4 過濾方案的確定

過濾是污水深度處理工藝中最為重要的一道工序，用以除去原水經沉淀后的殘留絮體和雜質。目前常用的池型有V型濾池、高效纖維束濾池、濾布濾池、深床砂濾池和膜過濾等。

如前所屬，本次改造工程只有廠區西側的細長地塊和東側廠前區少量預留用地可作為深度處理設施用地，綜合比較，我們選擇占地面積最小、工藝流程最簡單、運行費用較低、運行管理簡單的濾布濾池方案作為本工程過濾方案。

2.5 污水處理廠提標改造方案比選

根據實際情況，本工程主要的制約因素為占地，因此根據廠區預留用地的位置提出兩個工程方案。

（1）高效沉淀池+纖維轉盤濾池+臭氧氧化

外形尺寸：41.5×24.2×7.0m（沉淀池）+28.5×14×4.7m（濾池）；

技術參數：濾池濾速8～10m/h；水頭損失0.2～0.5m；

功能效果：SS截留效果較好，無脫氮功能，抗沖擊能力較好；

綜合比較：占地面積居中，約520元/m3污水，設備數量少。

（2）高效沉淀池+活性砂濾池+臭氧氧化

外形尺寸：41.5×24.2×7.0m（沉淀池）+32.2×28.4×6.0m（濾池）；

技術參數：濾池濾速6～10m/h；水頭損失0.8～1.2m；

功能效果：SS截留效果好，脫氮功能好，抗沖擊能力較好；

綜合比較：占地面積較大，約550元/m3污水，設備數量較多。

（3）磁混凝澄清池+纖維轉盤濾池+臭氧氧化

外形尺寸：26.6×24.4×6.5m（沉淀池）+28.5×14×4.7m（濾池）；

技術參數：水頭損失0.3～0.8m；

功能效果：SS截留效果好，無脫氮功能，抗沖擊能力較好；

綜合比較：占地面積最小，約490元/m3污水，設備數量較少。

可見，本次改造工程僅有廠區西側的細長地塊和東側廠前區少量預留用地可作為深度處理設施用地，綜合比較，我們選擇占地面積最小、工藝流程最簡單、運行費用較低、運行管理簡單的方案三“磁混凝澄清池+纖維轉盤濾池”作為本工程的深度處理工藝。

2.5 結語

根據方案比較結論，針對提標改造可利用占地面積小的情況，本項目污水處理廠采用“磁混凝澄清池+纖維轉盤濾池”作為深度處理段來保證一級A出水水質的穩定達標。工藝流程簡圖如下。

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