昆明市第十水質凈化廠運行評估與經驗分析

阮辰旼

(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)

昆明市第十水質凈化廠(以下簡稱十廠)位于昆明市官渡區東二環以東，石虎關立交東北，占地面積約3.93×104m2，采用集成式、集約化設計理念，將預處理區、生化區、膜區、污泥區等所有處理構筑物均以矩形模塊的形式進行組團化、集成化，保留必要的人行通道、檢修通道和管線通道，以全地下式形式布置。十廠于2011年5月動工建設，2013年建成，并于2013年7月投入運行。

1 工藝設計與運行效果

十廠主要處理片區的生活污水及雨水，設計規模為15萬m3/d，目前實際處理水量基本達到設計水量的70%左右，其中2014年處理量為8.9萬m3/d，2015年為11萬m3/d，2016年為9.9萬m3/d，2017年為10萬m3/d。十廠采用膜生物反應器(MBR)工藝，出水執行國家一級A排放標準，尾水排至海明河，工藝流程為進水→細格柵及曝氣沉砂池→精細格柵→MBR生物反應池(AAO生物反應池及膜池)→紫外線消毒池→海明河，再生水部分采用次氯酸鈉消毒，污泥處理采用離心脫水一體機，含水率降至75%～80%以下外運。工藝流程如圖1所示。

圖1 十廠工藝流程圖Fig.1 Treatment Process of Kunming No.10 WWTP

1.1 預處理

十廠預處理由粗格柵、細格柵、精細格柵和曝氣沉砂池組成，其中粗格柵4臺，格柵寬度為1 410 mm，柵條間距為10 mm；轉鼓細格柵4臺，轉鼓直徑為2 000 mm，柵條間距為5 mm；轉鼓精細格柵6臺，轉鼓值機為2 600 mm，柵條間距為1 mm；曝氣沉砂池1座，分為2格，設計停留時間為4.5 min，曝氣量為0.2 m3空氣/(m3污水)。

1.2 生化處理

生化區包括厭氧區、缺氧I區、好氧區、缺氧II區。水力總停留時間為12.9 h，其中厭氧區為1.1 h,缺氧I區為3 h,好氧區為4 h,缺氧II區為4.8 h;好氧區混合液回流比為300%，缺氧至厭氧回流比為200%;污泥負荷為0.07～0.10 kg BOD5/(kg MLSS·d);生化設計最大氣水比為5∶1;生物反應池進水采用多點進水，其中厭氧區進水為20%Q，缺氧I區進水為45%Q，缺氧II區進水為35%。

1.3 MBR工藝

以膜組件代替二沉池，膜池共設置28個廊道，每個廊道10個膜位，安裝9組膜，預留1個空位，污泥濃度為6 000～10 000 mg/L，水力停留時間為1.2 h。膜組件采用PVDF材質中空纖維膜，孔徑為0.3 μm，平均通量為19.6 L/(m3·h)。

1.4 污泥脫水

使用離心脫水機進行污泥脫水，共設置脫水機4臺，污泥含水量降至75%～80%以下。

1.5 運行效果

十廠設計進水CODCr=400 mg/L，BOD5=180 mg/L，SS=300 mg/L，NH3-N=30 mg/L，TN=45 mg/L，TP=5 mg/L，實際進水偏淡，2016年平均進水CODCr=153.8 mg/L，NH3-N=21.4 mg/L。十廠運行以來，運行情況良好，出水達標(優于一級A)，2016年平均出水CODCr=10.4 mg/L,NH3-N=0.382 mg/L。十廠目前預留多項優化調整的工程措施，包括多點進水、剩余污泥排放控制、多級回流、曝氣量分配、設置后缺氧段、預留遠期碳源投加措施等，可進一步應對后續的提標要求。

2 通風除臭方式與運行效果

十廠根據處理單元性質的不同，對不同區域設置了不同的通風和除臭策略。

2.1 通風

(1)通風、除惡臭系統難以分開的空間

對細格柵、沉砂池、精細格柵、脫水機房、裝泥間等空間進行局部加蓋以及負壓抽吸。但由于上述空間無法完全處于密封狀態，少量臭氣易飄散，因此通風需與除臭合并為同一系統。

(2)有可能存在微量惡臭污染物的空間

雖然對MBR生物反應池、MBR膜區進行了密封加蓋處理，但存在惡臭系統檢修停機的情況，少量惡臭可能飄逸，因此通風換氣經活性炭吸附處理后高空排放。

(3)不存在惡臭污染物的空間

對于配電間、高壓柜室、鼓風機房等空間，通風系統主要滿足房間的通風散熱換氣要求。設備房間的送風量為排風量的1.05倍，以保證房間處于微正壓狀態，防止其他污染物進入設備房間，鼓風機房等設上部機械進風，上部機械排風。

2.2 除臭

采用生物濾池除臭工藝，處理區域為預處理區、二級處理區、污泥處理區，其中預處理區和污泥處理區為重點除臭區域，換氣頻率不低于2 h一次，并設置負離子送風系統，除臭標準執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)中的廠界二級標準，臭氣處理達標后高空排放。

2.3 通風和除臭效果

十廠現狀細格柵等負一層操作空間仍有一定異味，裝泥間和脫水機房空氣也有異味，MBR生物反應池和MBR膜池區域空氣質量相對較好。為加強整體美觀，地面的除臭通風井被裝飾為鐘樓，呈現較好的景觀效果。

圖2 通風設備和除臭通風井Fig.2 Ventilation Device and Deodorization Well

3 運行管理和運行效果

3.1 防災減災系統

(1)消防

十廠在箱體內部設置了火災自動預警系統，便于消防人員及時了解火災情況并采取措施。在所有消防分區內均設置自動噴淋系統、消火栓滅火系統，另外還設置了滅火器，并在變配電間等電氣房間設置氣體滅火系統。

(2)防汛

進廠坡道上設置了排水溝，用于收集雨水。廠區內沿主干道兩側布置兩條很淺的排水明溝，收集的水再通過集水泵排出，并備有防汛用沙袋。

3.2 整體運行效果評價

十廠總體運行維護較好，場地設備、地下衛生、地上景觀維護較好。地下空間體積較大，通風效果好，人員進入廠區內基本無不適感覺。但廠區完全采用機械進風排風系統，全廠完全采用燈光照明，因此能耗較高。

4 運行經驗總結

結合十廠的運行現狀，認為在今后地下式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)設計中應充分運用自然采光，有效緩解地下空間帶來的不適感。無法借助自然采光的區域應確保照明的覆蓋，如光照不足對安全會帶來隱患。

(2)在關鍵設備，如鼓風機、膜池上，應盡可能完善地設置起吊裝置。對于生化池池頂蓋板，應設置足量的檢修孔，方便運行維護及設備(如曝氣盤)的更換。

(3)盡可能增加對有害氣體(如H2S)的監測設備，并在容易產生有毒氣體的區域設置明顯的安全警示牌。