臺州路橋污水處理廠提標改造及中水回用工程設計

吳昊 黃偉

南京市市政設計研究院有限責任公司，南京 210008

1.項目概況

臺州市路橋污水處理廠位于城區東南郊青龍浦南岸（路南街道張李村），總規模9×104m3/d。工程分兩期建設，一期規模4×104m3/d，二期規模5×104m3/d，污水處理后排入青龍浦，排放標準執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級B 標準，現狀日處理量約7.5×104m3/d。隨著浙江省“五水共治”深入開展，當地政府要求對該廠進行提標改造，要求改造后的出水達到一級A 標準，同時對部分尾水進行進一步凈化后作為雜用水和河道生態補水。

該廠現狀兩期工藝分別為：一期工程生化工藝為奧貝爾氧化溝，二期工程生化工藝為微孔曝氣氧化溝，污泥處理采用帶式脫水機。

2.進、出水水質

通過對污水廠近三年進水水質的涵蓋率分析，以涵蓋率95%的進水濃度作為設計進水濃度基準，得到設計進水水質如下表所示：

表1 設計進水水質一覽 （單位：mg/L）

設計出水分為一般尾水和中水兩種，一般尾水執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A 標準，中水執行相關城市污水廠回用水用于城市雜用水標準和景觀生態用水標準。

3.工程方案

3.1 生化段改造

一期工程：生化段出水TN 略有超標，主要因為奧貝爾氧化溝污水由外溝道進入，與回流污泥混合后，由外溝道進入中間溝道再進入內溝道，在各溝道循環達數百到數十次。最后經中心島的可調堰門流出，至二次沉淀池。由于環溝式流態導致其不能較好的形成缺氧、厭氧、好氧的環境，且無內回流措施，脫氮效果較差，除磷效果受到一定的影響，為提高一期氧化溝的整體脫氮除磷能力，在奧貝爾氧化溝流程前增設了預缺氧池，并增設了內回流泵，提高了生物脫氮除磷能力。

二期工程：二期生化段由厭氧池和微孔曝氣氧化溝組成，出水TN略優于一期，TP 略優于一級B 標準，但均不能滿足一級A 標準。微孔曝氣氧化溝通過曝氣管的設置達到兼氧/好氧狀態的交替，脫氮效果不佳。二期厭氧池回流污泥進泥方向與厭氧池出水方向相同，易形成短流。針對現狀所存在問題并結合現狀工藝流程，進行如下改造：路橋污水處理廠二期工程設計之初，工業廢水較多，進水SS 濃度高，因此設計了初沉池?，F進水水質較為穩定，目前初沉池現已停用，為增加生化池停留時間將現狀初沉池改造為厭氧池、將現狀厭氧池改造為缺氧池、并將現狀微孔曝氣氧化溝改造為嚴格的缺氧池和厭氧池。并增加了內回流泵，增加了生化池的總體時間，提高了總體的脫氮除磷能力。

3.2 深度處理段

在常規處理使COD、BOD、TN 等達到一級A 標準的基礎上，利用深度處理進行TP 和SS。在深度處理段新建了中間提升泵房、高效沉底池、活性砂濾池、接觸消毒池。

項目所處位置地質較差，且用地極其緊張，為了減少后續構筑物的埋設深度，保證現狀污水處理廠的正常運行，特新建中間提升泵房，將一期、二期二沉池出水提升至高效沉淀池。

本工藝流程二級生物處理已將氨氮及總氮指標降低到一級A 標準，后續的深度處理工藝采用常規的混凝、沉淀、過濾處理工藝即能滿足出水要求。

深度處理部分的混凝沉淀部分采用的高效混凝沉淀池，其特點是：1、由快速混合攪拌和慢速混凝攪拌多個反應池聯合作用形成均質絮凝體和高密度礬花，絮凝效果好；2、沉淀效果好；3、占地面積小，節省土建投資，抗沖擊負荷能力強。

過濾采用活性砂過濾器，其是一種連續過濾設備，系統采用升流式流動床過濾原理和單一均質濾料，過濾與洗砂同時進行，能夠24 小時連續自動運行，無需停機反沖洗，巧妙的提砂和洗砂結構代替了傳統大功率反沖洗系統，能耗極低。系統無需維護，管理簡便，可無人值守?；钚陨盀V池進水水質要求寬松，對進水要求寬松，耐沖擊負荷能力強。

二氧化氯消毒技術殺菌效果好，無氣味，有定型產品，基本不產生消毒副產物，廣泛應用于市政污水廠消毒處理。本工程尾水經消毒后進行回用，需保證出水余氯要求，因而采用二氧化氯消毒。

3.3 中水回用工程

在尾水達到一級A 的基礎上，對部分尾水采用超濾處理達到再生水回用的標準。新建了膜池及中水回用泵房及回用水管線。

本工程采用浸沒式超濾作為尾水的進一步處理設施，其特點是開放式系統設計，抗沖擊性能較強，系統不易受來水水質波動的影響，對預處理要求較低，壓力調整范圍小，相應的過濾泵揚程低，安裝維修附屬設備少，維護相對簡單方便。由于廠區占地緊張，接觸消毒池出水可能存在波動，綜合投資及后期運行費用，本工程推薦浸沒式超濾作為中水回用的膜處理工藝。

3.4 除臭設施

對路橋污水處理廠一期進水泵房、一期曝氣沉砂池、一期預缺氧池、二期厭氧池（二期現狀初沉池）、二期缺氧池（二期現狀厭氧池）、二期進水泵房、二期曝氣沉砂池、脫水機房等區域采用土壤除臭方式進行臭氣處理。

3.5 污泥處理

經核算，現狀設備脫水能力可滿足現狀污泥及化學污泥的處理?；瘜W污泥可通過現狀污泥脫水系統進行處理，處理后運至垃圾焚燒發電廠進行處置。

全廠工藝流程如下圖所示：

圖2 提標改造及中水回用工程工藝流程圖

2.小結

本工程在對現有兩種類型氧化溝工藝改造的基礎上，采用“高效混凝沉淀池+活性砂濾池+浸沒式超濾（2×104m3/d 回用部分）+接觸消毒”的深度處理工藝，竣工以來的運行數據表明，出水水質完全達到現行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）的一級A 標準，回用中水各項指標均低于《水污染物綜合排放標準（DB11／307-2013）》B排放限值。該工藝具有工程投資省，占地面積小，運行費用低，自動化程度高、設備性能好、管理方便等優點。