污水處理廠提標擴建期間水質水量的應急工程

吳奉爰，余向京，羅欣陽

（益陽首創水務有限責任公司，湖南益陽413000）

1 工程概況

1.1 項目情況

本項目初步設計于2001 年3 月完成，2004 年投運，設計處理能力為100 000t/d（總變化系數設計選取為1.3），采用卡魯賽爾氧化溝工藝，設計出水執行污水綜合排放標準GB 8978—1996《污水綜合排放標準》規定的二級排放標準，與現行的水環境治理存在滯后。且污水來水量已超出設計處理能力，提標擴建迫在眉睫。2018 年，經批準本項目正式啟動提標擴建，提標100 000t、擴建60 000t，提標擴建后總處理規模為160 000t/d，出水執行城鎮污水處理廠污染物排放標準GB 18919—2002《城市污水再生利用》規定的一級A 標準。

1.2 存在的問題

存在的問題主要包括以下2 方面：

1）提標擴建期間如按原工藝只運行一條生產線，每天將有50 000t 以上的污水未經處理直接流入排放水體。沿線居民將飽受長達一年的黑臭水體困擾，同時對正在嚴控的環洞庭湖水域專項治理行動造成極不利的負面影響。

2）50 000t 的工藝線處理10 000t 的污水量，必將造成二次沉淀池污泥嚴重跑泥。因此，本項目在提標擴建期間必須嚴格遵守滿負荷運行且達標排放的宗旨。對此，本項目團隊經市場調查后，選擇了一種在提標擴建且部分二次沉淀池在運期間，既能不減產運行，又能確保水質指標達標的應急處置措施。并在該措施實施期間通過自主研究、實踐，不斷優化該應急處置工程，確保出水水質、水量的穩定達標排放。

2 采取的行動

經市場調查及方案比對、選擇后，選定A 公司為本次應急工程的運營協作方，協作期限為4 座二次沉淀池的改建期。期間，A 公司通過該公司的自主措施（多種藥劑按不同的配比投加）。在實施應急工程期間，本項目運營團隊密切關注水質及運行突發事件，融合團隊各項專業能力對該應急工程實施多項改進，有效確保了突發事件期間水質水量的穩定運營。具體措施如下。

2.1 保水質

本項目原有4 座二次沉淀池為中進周出的幅流式沉淀池，本項目原址為河床回填，因局部下沉導致4 座二次沉淀池相關標高略有差異，經堰板調整能保證出水基本平衡。但如以2 座二次沉淀池承擔100 000t 的水量負荷，必將造成二次沉淀池內大量跑泥的現象。具體做法如下：

1）對一座氧化溝增設4 臺射流曝氣器，在系統運行穩定的情況下，試投加A 公司藥劑，并觀察泥性。

2）上一步驟穩定無異常后，在4 座二次沉淀池穩定運行的情況下，逐漸調小3 號二次沉淀池的水量負荷，調整原則為4 座二次沉淀池均不跑泥。100 000t 的構筑物，考慮設計富余量，本步驟實施過程較順利，未出現跑泥情況。

3）上一步驟完成后，調整藥劑配比，再對1 號二次沉淀池實施逐漸調小水量負荷的措施。該過程在第一次實施過程中，在短時間內迅速造成2 號、4 號二次沉淀池跑泥，立即分段恢復1 號二次沉淀池，隨即恢復2 號、4 號二次沉淀池。運行穩定后再次調整藥劑配比，反復少量跑泥3 次并調整藥劑配比后，實現2 座二次沉淀池達到運行平衡的目的。

2.2 保水量

二次沉淀池無跑泥現象后，水質排放獲得了重要保障。再經藥劑配比的調整，除SS 不能穩定達標外（SS 受進水水質、水量的波動，不能確保24h 連續達標，但經藥劑配比調整，日均值均達標），生化處理系統基本滿足出水水質達標要求。排放水質得到保證后，開始逐步提升日處理水量，具體做法如下：

1）調試當期，水量以2 500～3 000m3/h 為調整幅度，但因原有進水泵無變頻控制，欲進一步精細化控制水量的難度較大。為確保滿足水量提升的同時水質不受影響，對一臺進水泵采取工頻改變頻的措施。為縮短提量耗時，避免因專用備件的采購延誤提升處理量的進度，采取從改建工藝線中的設備拆裝1 臺專用變頻器作為臨時調節，最快捷、最經濟的方法。

2）根據逐步加大污水處理量的試運行情況來看，發現每次增加不超過200～300m3/h 時，對水質影響相對較小。故采取，以整個系統水力停留時間及穩定運行的觀察時間合計約14h 為調整期，每增加200～300m3處理量后根據水質變化，約14h 后再調整進水量。遇水質變化時維持上一進水量并繼續觀察。同期，加強化驗室檢測、快速檢測、儀器檢測等多項措施協助調控。

3）受進水水質波動及來水量時大時小的影響，反復調整約半個月，穩定恢復處理量為90 000～100 000t/d。

2.3 保穩定

應急處置工程實施期間，出現過進水黃泥水沖擊、污泥回流嚴重異常等問題，采取多項措施，主要在污泥回流方面做調整及改進。經復核，實施提標改造期間，原有回流泵合計流量僅能滿足約2 700m3/h 的回流量，應急工程實施后回流量仍呈下降趨勢，平均為2 000m3/h，無法滿足加藥劑后系統的運行需求。因原回流泵因運行年限已久，磨損較大，無法增加流量；且原有回流泵為2004 年的進口設備，安裝基座較為特殊，國產設備沒有符合安裝要求的同類型成品泵；新增同型號進口設備時間及經濟成本不劃算等，無法在短時間內提升回流量。先后采取以下措施。

2.3.1 更換回流泵

根據設備特點，本項目運營團隊提出對國產回流泵做選型比較，選擇既能滿足流量需求，又能滿足安裝改造需求的國產回流泵；再通過吊裝1 臺原有回流泵，對原泵殼底座做同比例模型加工后加裝在新國產回流泵底座外層，解決國產設備與進口設備安裝基座不符的難題，達到臨時運行需求，實現增加回流量目的的建議。更換1 臺回流泵后，回流量調節最大可達2 800～2 900m3/h。更換回流泵由A 公司執行。

2.3.2 增加二次沉淀池污泥回流量

原有二次沉淀池通過虹吸方式實現污泥回流。經對實施應急工程前后的運行情況做分析比較，發現受A 公司加藥后污泥流動性下降以及設備本身結構的影響，導致外側區域的污泥回流口泥量較小、且易堵塞（回流量出現降低的主要原因）。對此，本項目運營團隊根據設備結構及運行現狀，提出在回流外側區域增設回流管的建議，增加回流量。具體做法，由A 公司采用250mm 管徑的PVC 管，將管件固定在刮泥橋橋架護欄外側，隨刮泥橋同步運行；設有放空閥，安裝時吸泥一側略高于出泥口約15～20cm。全橋式刮泥橋，沿橋架兩側雙向增加回流管，每座二次沉淀池共計增加4 個回流口。本項措施實施后，較為可觀地改善了污泥局部回流小且易堵塞的問題。

3 結語

提標擴建迫在眉睫，滿負荷運行及達標排放又是大環境下體現首創國企使命及責任擔當的重要體現，在此情況下，本項目運營團隊采取了市場咨詢、方案探討等方式，選擇高成本、低風險的運營方式，并深入研究，最終實現了滿負荷且穩定達標的運營環境。

實踐運行表明，經上述運行調整、應急措施，污水量總設計變化系數1.3 的100 000t 污水廠，單條工藝線（50 000t 的卡魯塞爾氧化溝）在提標擴建期間，經采取應急處置工程后具備提量生產能力，本項應急改進工程對提標擴建期間保水質保水量的生產具有實際指導意義。