松花江某污水處理廠提標(biāo)改造

王泰達(dá) 劉曉悅

【摘 要】 介紹了松花江流域某小型污水處理廠，采用AAOA-MBR提標(biāo)改造設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。通過對(duì)污水廠運(yùn)行情況的分析，研究了該工藝脫氮除磷的降解特性。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，污水廠處理能力由10103m3/d上升至20103m3/d，脫氮能力上升提標(biāo)改造工藝穩(wěn)定可靠，出水水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)到GB18918-2002一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。可為小型水廠提標(biāo)改造提供參考。

【關(guān)鍵詞】 提標(biāo)改造 污水處理廠 AAOA-MBR工藝

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，松花江流域污水排放量與日俱增;居民生活中類似洗滌液的化學(xué)清洗劑種類增多，生活廢水中含氮磷量上升。現(xiàn)污水廠的污水凈化能力已無法滿足凈水需要，亟待提升凈化水平與處理容量。同時(shí)，松花江已經(jīng)列入到新建國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)名單，治污防污刻不容緩[1]。

1.改造前運(yùn)行情況

1.1運(yùn)行數(shù)據(jù)與流程

松花江某污水處理廠建設(shè)于2005年，于2008年投入運(yùn)行，其水廠主體采用AAO生物處理工藝。處理能力為10103m3/d，出水執(zhí)行GB18918-2002二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[2]。

1.2改造前存在的問題

（1）脫磷除氮能力不足，不能符合國(guó)家規(guī)定的GB18918-2002一級(jí)A的要求，且存在較大差距

（2）進(jìn)出水高峰時(shí)期，進(jìn)水量增大，懸浮固體和無機(jī)性粉塵含量高，不能達(dá)到GB18918-2002一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)

（3）曝氣機(jī)曝氣效果不理想，運(yùn)行不穩(wěn)定，運(yùn)行功率高，不夠經(jīng)濟(jì)，氧化利用率低

（4）混合液回流不足，管道布置不合理

2.升級(jí)改造

2.1改造思路

改造分為兩個(gè)部分，其一，土建部分改造升級(jí)按20103m3/d建成;其二，增添污水凈化裝備及在生化凈化方面進(jìn)行升級(jí)提標(biāo)[3]。

根據(jù)對(duì)進(jìn)口水質(zhì)的調(diào)研與考察，水中含有氮磷含量較以往有所上升，現(xiàn)有的AAO處理工藝無法達(dá)標(biāo)。同時(shí)綜合考慮現(xiàn)有處理裝備，管理布線，用地規(guī)劃，資金分配等多方面的條件，確定提標(biāo)污水處理工程生化處理部分按AAOA+MBR工藝搭建完成。在原AAO生化處理裝置之后，加置二號(hào)缺氧區(qū)和膜池。通過混合液回流與污泥回流，強(qiáng)化脫氮除磷的能力，節(jié)省外加碳源[4]。

由于季節(jié)等因素，會(huì)造成水質(zhì)水量波動(dòng)情況，增設(shè)調(diào)節(jié)池，增強(qiáng)生物膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性[5]。

2.2改造方案

對(duì)污水廠凈化裝置進(jìn)行保留利用以及提標(biāo)升級(jí)。保留設(shè)施：粗柵進(jìn)水泵房、細(xì)格柵旋流沉砂池、厭氧池、缺氧池、好氧池、污泥脫水機(jī)房、鼓風(fēng)機(jī)房。

（1）預(yù)處理部分改造。生活污水中的無極粉塵、懸浮固體含量增多，為保障膜系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，故更換新型設(shè)備，增設(shè)膜格柵池。池平面尺寸為12m*7m，過濾格網(wǎng)孔隙為0.5mm，有效過濾大部分雜質(zhì)，保證膜系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

（2）生化反應(yīng)池改造。污水排放高峰期，氮磷含量上升，原生化反應(yīng)池脫氮除磷能力不足，不能達(dá)到一級(jí)A的標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)標(biāo)排污遇困難，故增設(shè)后置第二缺氧區(qū)，增強(qiáng)凈化能力。生物池有效池深5.7m，AAOA四個(gè)分區(qū)污水停留時(shí)間分別為2.1h、4.02h、6.3h、5.2h。污泥濃度分別為5.5g/L、6.8g/L、8.9g/L、8.9g/L。污泥負(fù)荷為60mg/（g·d），污泥泥齡為17-20d。

（3）為增強(qiáng)脫氮除磷能力，將回流分為三個(gè)級(jí)次，一級(jí)回流為膜池的混合液回流到好氧池區(qū)的前端，回流比為400%-500%;二級(jí)回流為好氧區(qū)混合液回流至第一缺氧區(qū)，回流比為400%。三級(jí)回流為第二缺氧區(qū)混合液回流至厭氧區(qū)，回流比為100%-200%。

（4）MBR膜池。由聚偏二氟乙烯中空纖維膜作為膜組件，格膜池由5只膜組件共同搭建。MBR池污泥質(zhì)量分?jǐn)?shù)濃度為10g/L，污泥負(fù)荷為60mg/（g·d），泥齡為20-30d，通量為400L/（m2·d），膜池至好氧區(qū)的混合液外流比為400%。每9min進(jìn)行一次抽吸過濾，8min進(jìn)行過濾，1分鐘進(jìn)行反洗。化學(xué)洗滌平均每周一次，恢復(fù)性化學(xué)清洗，需要在運(yùn)行時(shí)間超過一年之后進(jìn)行洗滌。

（5）鼓風(fēng)機(jī)房。原廠曝氣機(jī)運(yùn)行功率高，不夠經(jīng)濟(jì)、氧化利用率低。為提供充足氧氣到好氧池，以及在膜池高效提供曝氣，故改進(jìn)鼓風(fēng)機(jī)房。裝設(shè)四臺(tái)空氣懸浮空機(jī)（單臺(tái)風(fēng)量為95m3/min風(fēng)量），兩臺(tái)使用，兩臺(tái)備用。

（6）脫水機(jī)房。拆除原脫水機(jī)，污泥處理工藝中的帶式濃縮脫水機(jī)改為疊螺式污泥脫水機(jī)，裝設(shè)3臺(tái)板框式壓濾機(jī)，兩臺(tái)使用，余下備用，使濾餅含水量降至70%以下。

（7）增設(shè)乙酸鈉投加間。缺少碳源時(shí)，投入碳源，從而增加氮的去除量。

3.運(yùn)行調(diào)研

截至2018年12月，該廠運(yùn)行已達(dá)兩年。2018年月均進(jìn)出水指標(biāo)含量數(shù)據(jù)如圖，

月均各項(xiàng)數(shù)據(jù)符合GB18918-2002一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行情況良好。

圖1中顯示該年此工藝運(yùn)轉(zhuǎn)期間進(jìn)出水中NH3-N的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)。從圖中可以清晰地觀察出，進(jìn)水中NH3-N含量隨著月份變化而大幅波動(dòng)，但出水中NH3-N含量十分平穩(wěn)且保持較低含量。此年份NH3-N最大出水濃度為3.1mg/L，平均去除率達(dá)93%。可見，提標(biāo)改造后，工程對(duì)氮磷去除效果具有效率高，運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)。

圖2中顯示該年此工藝運(yùn)轉(zhuǎn)期間TN的去除數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)。圖中表明，無論其中含氮量怎么波動(dòng)，凈化后污水含氮量保持較低水平且穩(wěn)定。此年份氮最大出水濃度為9.7mg/L，平均去除率達(dá)75%。由此可以得出，提標(biāo)改造后的處理工藝，脫氮效果良好。

從此折線圖得出，無論進(jìn)水中含磷量折線如何浮動(dòng)，凈化后污水磷含量始終低于0.5g/L且平穩(wěn)。出水中的含磷濃度最高為0.4g/L，平均去除率達(dá)90%。由此可以得出，新型的提標(biāo)改造工藝較傳統(tǒng)工藝在除磷方面有了較大提升與進(jìn)步。

4總結(jié)

采集數(shù)據(jù)繪成折線圖直觀的發(fā)現(xiàn)，無論進(jìn)水中的NH3-N及氮磷含量如何變化，凈水過后，始終保持著平穩(wěn)且較低濃度，凈化水質(zhì)達(dá)到預(yù)期效果，并均低于GB-18918-2002一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。說明此改造工藝脫氧除磷效率高，出水水質(zhì)優(yōu)良，改造設(shè)計(jì)合理。

提標(biāo)改造前后，結(jié)合污水廠實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)。二期工程增加曝氣效率，能有效濾除大部分雜質(zhì)，增加回流比。新型AAOA-MBR生化反應(yīng)池，以增設(shè)第二缺氧區(qū)及生物膜過濾的方式代替代替二次沉淀，將污水深度處理，脫氮除磷的效率上升。升級(jí)后的污水廠凈化水質(zhì)優(yōu)良，為其他北方城市廢水處理廠的提標(biāo)改造提供參考。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范：GB50013-2006[S].

[2] 城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)：GB18918-2002[S].

[3] 楊宇星，吳迪，宋美芹.新型MBBR用于類地表四類水排放標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)改造工程[J].中國(guó)給水排水，2017，33（14）：80-83.

[4] 張俊堯，黃菲，梅曉潔.三種MBR脫氮工藝與穩(wěn)定工藝運(yùn)行性能的比較.凈水技術(shù)，2017，36（1）：59-61.

[5] 郭奕杉，馮文東，朱夢(mèng)影，張?jiān)藕眨琢罾?電解法生活污水處理裝置在海上平臺(tái)的應(yīng)用[J].當(dāng)代化工，2017，46（12）：2523-2531.

作者簡(jiǎn)介：王泰達(dá)，1994，男，研究生在讀，華北理工大學(xué)，研究方向：控制工程。