合肥市塘西河再生水廠運行情況評估與經驗分析

馬　艷，阮辰旼,2

(1.上海城市水資源開發利用國家工程中心有限公司，上海　200082； 2.上海《凈水技術》雜志社，上海　200082)

合肥市塘西河再生水廠采用半地下式建設方式，位于合肥濱湖新區廬州大道與方興大道交叉口的西北側，塘西河南岸。服務范圍為規劃十五里河排水系統的北2區，服務面積為788 hm2(1 hm2=104m2)，人口約15萬，設計規模為3.5萬m3/d。塘西河廠自2007年10月開始施工，2008年6月投入試運行，在2010年進行了升級改造，于2012年正式運行[1]。

1　工藝設計與運行效果

塘西河廠70%的服務區域為新建的雨污分流管制管網，污水收集條件較好。進水CODCr濃度約250～350 mg/L，總氮約20～30 mg/L，總磷約4.5～5 mg/L。污水處理廠主體工藝采用倒置AAO+MBR工藝，出水指標同時達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)一級A標準和《城市污水再生利用景觀環境用水水質》(GB/T 18921—2002)中娛樂性景觀用水標準。污泥處理采用離心脫水后外運集中處理，工藝流程如圖1所示。

圖1　塘西河再生水廠工藝流程圖

1.1　倒置式AAO+MBR生化池

塘西河廠設AAO池2座，總水力停留時間為13.1 h，其中厭氧池為1.9 h，缺氧池和好氧池均為5.6 h，污泥齡為16 d，MLSS約為4 g/L。運行時根據脫氮情況向厭氧池投加乙酸鈉補充碳源，根據出口總磷濃度，必要時向好氧池出口處投加聚合氯化鋁用于化學除磷。工藝流程的亮點在于好氧池之后設置了預臭氧池，使混合液溶解氧得以降低，減少回流硝化液中溶解氧對缺氧池的影響，提高了系統的穩定性，也強化了脫氮除磷的效果。

MBR池高峰運行通量為16 L/(m2·h)，MLSS濃度為8～12 g/L，進一步去除SS和濁度，并通過微生物作用伴隨去除COD、BOD。

1.2　運行效果

塘西河再生水廠出水水質自運行以來保持在較好水平，均可達到一級A排放標準，其中BOD能夠達到6 mg/L以下。出水經次氯酸鈉消毒后，80%排入塘西河，作為塘西河的生態補水水源，20%水量排入廠區附近的景觀濕地。

2　通風除臭方式與運行效果

2.1　通風

塘西河廠采用自然進風、機械排風的形式，由于該廠為半地下式，一層地下空間中設置在污水廠中部的安全進出通道滿足了大部分通風和采光的要求，如圖2所示。通風設備選用單級離心鼓風機和多級離心鼓風機，設有專門進風廊道，換氣次數為6～8次/h。

圖2　承擔主要自然通風和采光功能的主通道

2.2　除臭

塘西河廠采用生物除臭法為主、天然植物液噴淋為輔的工藝，由于一層地下空間通風情況較好，主要除臭區域為預處理區、AAO厭氧區和缺氧區、污泥處理區。除臭設備共3套，處理能力共21 000 m3/h，實際除臭能力為18 850 m3/h，換氣次數6次/h。

2.3　通風和除臭效果

塘西河廠一層空間采用自然通風，中部通風情況良好，但兩側構筑物基本封閉，氣流組織較差。地下管廊層通風換氣效果不理想，由于存在大量發熱設備，且通風換氣次數不足，地下管廊溫度較高且濕度較大。

除臭效果整體一般，尤其是預處理區。分析認為主要原因在于預處理的設備未完全隔斷密封，如粗格柵、細格柵的出渣設備未隔斷，垃圾容器未密封，曝氣沉砂池排沙廊道未密封，造成預處理區有較為明顯的臭氣逸散。廠區除特定區域外，也未進行大空間除臭。

3　運行管理與運行效果

3.1　防災減災系統

3.1.1消防系統

塘西河廠消防等級按照戊類廠房考慮。一層空間作為一個大的防火分區，面積約7 000 m2，管廊層面積小于1 000 m2，也作為一個防火分區。廠區內設置有火災自動報警系統，爆炸危險性場所采用可燃氣體濃度檢漏報警裝置，當可燃氣體濃度超標時，通風機自動啟動，及時排除爆炸隱患。在管理與控制中心及一體化地下構筑物的房間內，均配置有磷酸銨鹽滅火器。

3.1.2防汛系統

塘西河廠依據地勢優勢，水廠建設在小山坡上，對防汛起到了很好的效果，在進廠處也設置排水溝，用于排澇。

3.1.3防腐防爆

廠內通風系統管道材質為玻璃鋼，控制柜和儀表柜材質為不銹鋼，未做防腐處理。現場發現部分設備和管道腐蝕程度較大，生物反應池池體不銹鋼欄桿的腐蝕也較為嚴重。

3.2　節能降耗

塘西河廠主要采取了以下措施優化運行中的能耗：

(1)采用自然采光和自然通風，由于污水廠半地下式結構，節能效果較全地下污水廠更為顯著；

(2)處理工藝中鼓風機采用單級離心或多級離心風機，產水泵和反沖洗泵共用一套泵，即凸輪泵，硝化液回流采用穿墻泵，所使用的設備高效節能；

(3)采用DO在線監測對好氧池曝氣量進行精確控制，并通過ORP在線監測對回流進行控制，節約了曝氣能耗，節約運行成本。

3.3　整體運行效果評價

塘西河廠在工藝設計和廠區整體設計方面頗具亮點，在實際運行中也體現出了較好的運行效果，特別在倒置AAO工藝的選擇及預缺氧池的設置方面，保障了高出水水質標準，廠區布局依托地形優勢，與周邊景觀融為一體，整體景觀優美，出水進一步經人工濕地凈化，補充入塘西河[2]，如圖3所示。運行過程中充分利用半地下式通風和采光條件良好的優勢，有效節約能源。但是該廠的運行管理較為粗放，除臭效果一般，設備腐蝕情況嚴重，且整體衛生情況不佳，仍有較大優化空間。

圖3　出水口水景設置

4　運行經驗總結

結合塘西河廠的運行現狀評估，認為在今后半地下污水廠的設計和運行過程中，有以下細節可以進一步優化。

(1)半地下式污水廠雖然有自然通風方面的優勢，但依然需要考慮構筑物內部(遠離通道處)氣流組織較差的問題，應當在側面增設窗戶，既滿足氣流通暢，又可解決采光問題。

(2)明確除臭效果的優劣除了除臭工藝選擇本身外，更重要的是如何解決臭氣逸散問題。對臭氣

產生的主要區域，應盡可能采取密閉措施，并形成微負壓。在開放空間內應考慮增加大空間除臭措施，如采用活性炭吸附等。

(3)建議暖通風機的設置可按照3次/h的換氣次數進行風機組和配置，實際總換氣次數達到6次/h或事故通風12次/h，但在日常運行中可互為備用或根據運行情況靈活調整風機運行，節能降耗。

(4)高度重視地下污水廠日常維護，加強對管道腐蝕修復、排水溝清淤等工作，同時對于以塘西河廠為例的半地下式污水廠，應考慮開放式環境可能存在的市民誤入所可能造成的安全隱患，應予以明確標識或有更多圍護欄設置。

[1]張顯忠,張善發,胡龍.合肥市濱湖新區塘西河污水處理廠升級改造工程[J].中國給水排水,2010,26(2):60-63.

[2]張金流,王洪潔瑩,崔夢琴,等.塘西河人工濕地對再生水廠出水水質凈化效果研究[J].安慶師范學院學報(自然科學版),2016,22(1):115-118.