城市生活污水處理廠提標改造方案
——以某縣城城市生活污水處理廠為例

□ 饒紫麟

1??工程改造背景

隨著城市化進程及經濟的快速發展，人們的觀念也由“先發展后治理”發生了轉變。習近平總書記提出“綠水青山就是金山銀山”，成為邁向生態文明的重要理論創新，與此同時城市污水處理也成為研究熱點。

根據國務院《水污染防治行動計劃》《環境保護部國家發展和改革委員會 水利部關于印發〈重點流域水污染防治規劃〉（2016—2020年）》要求，該縣城城市生活污水處理廠提標改造工作應于2019年12月底前全部完成，確保出水水質達到一級A標準。

2??工程概況

該城市生活污水處理廠處于縣城下游西南側，河流的東側，占地面積2公頃。該城市生活污水處理廠于2010年12月開工，2014年8月通過環境保護驗收。污水處理廠近期處理污水規模為1萬m3/d，遠期設計處理規模為2萬m3/d。原設計進水水質為：COD=250mg/l，BOD5=120mg/l，SS=200mg/l，氨氮25mg/l，總磷3mg/l，總氮35mg/l。主要工藝采用預處理+氧化溝（Orbal式）+紫外消毒渠的處理工藝，工程設計出水執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）一級B標準排放標準。污水廠構筑物除粗格柵及進水泵房、細格柵、紫外消毒渠土建按遠期建設外，選擇池、氧化溝、二沉池土建均按近期規模建設，廠內建筑物按照遠期建設。

3??提標改造方案

3.1 提標改造路徑分析

提標改造工程是在保障原有處理規模不變，不進行大規模的改、擴建的要求下，對現狀城市生活污水處理廠增設處理設施或對原有工藝進行改進，以提高污水處理效率及能力。

城市生活污水處理廠提標改造主要分為以下五個方面：以提標水質為目的的主體工藝改造、主體工藝改造而造成的附帶工藝的改造、污泥終極處置工藝改造、除臭工藝改造、設備的更新及升級[1]。該縣城城市生活污水處理廠是以提標出水水質為目的的提標改造工程，常用改造方法包括增加深度處理及對原有工藝進行改造兩個方面。

3.2 各地污水處理廠提標改造方案

無錫城北污水處理廠將Orbal氧化溝厭氧區改成回流污泥曝氣再生池，將原有外溝一點進水改為外溝、中心島溝兩點進水，并在外溝投加冰醋酸作為反硝化碳源，氧化溝出水口投加堿式氯化鋁，把原有接觸氧化池改成轉盤濾池，提升了SS和TP的去除效果[2]。靖江市城市污水處理廠因碳源不足、轉碟曝氣，氧化溝污泥淤積嚴重，出水水質氮、磷往往不達標，為此該廠增設水下推進器，實施同步化學除磷，二沉出水后增設反硝化濾池，并投加醋酸作為反硝化碳源[2]。濰坊污水處理廠將原有Orbal氧化溝工藝改為多段多級AO工藝[2]。西安某污水處理廠將原有Orbal氧化溝內溝改為底部曝氣、增加內溝到外溝的硝化液回流系統，同時通過向氧化溝內溝投加填料，增加微生物含量的措施以提高污水處理負荷，并增設濾布濾池以達到強化SS的處理效果的目的[3]。

參考國內多個Orbal氧化溝工藝的污水處理廠提標改造方案，均對原有工藝進行了改造，但由于該廠氧化溝僅有一組，若更改工藝類型將面臨水廠暫時停運，無法保證工程需求。根據該城市生活污水處理廠2018年污水處理量情況，平均運行水量約為近期設計負荷的85%～95%，現運行平均出水水質均能滿足一級B標準，在原處理工藝能滿足設計和規范要求的情況下，提標改造工藝方案選擇沿用原處理工藝方案—氧化溝工藝。因此，本次提標改造項目規模為新建近期處理規模為1萬m3/d的深度處理工藝，土建按遠期2萬m3/d建設預留。

根據該城市生活污水處理廠近年實際出水水質，COD、BOD、氨氮、總氮指標基本可達到一級A標準，SS、TP出水指標介于一級B標準和一級A標準。一般城鎮污水處理廠二級處理工藝（脫氮除磷）出水可以穩定達到一級B標準，為此需增設深度處理設施降低SS、TP以保證出水達到一級A標準。目前常用的城市污水深度處理工藝有混凝沉淀、過濾、活性炭技術、生物炭技術、膜技術和生物過濾技術等。其中混凝沉淀后過濾消毒是最傳統也是目前應用比較廣泛的一種污水深度處理方法。綜合分析污水處理廠進出水水質的相關指標，項目深度處理工藝方案選擇最傳統、最廣泛運用的混凝沉淀加過濾的方式，同時對具有代表性的活性砂連續過濾工藝、D型濾池和纖維轉盤濾池工藝3個方案進行比較，見表1。

表1 深度處理工藝方案性能比較表

通過比較可以看出，方案三纖維轉盤濾池工藝出水過濾精度高、占地面積小、容易維護管理，優勢十分明顯，改造工程深度處理工藝方案推薦采用纖維轉盤濾池工藝。

國內已有多個成功應用纖維轉盤濾池深度處理污水的工程實例，如湖北省十堰市某縣城區污水處理廠改造采用高密度沉淀＋纖維轉盤濾池深度處理工藝，處理規模為30000m3/d[4]；無錫蘆村規模9.5萬m3/d污水處理廠深度處理采用纖維轉盤濾池[5]；西安高陵區規模0.75萬m3/d污水處理廠深度處理采用混凝反應池＋纖維轉盤濾池[6]等。

該城市生活污水處理廠提標改造工程工藝流程為二沉池出水至混凝沉淀池，纖維轉盤濾池，最后經紫外消毒渠出水，經提標改造后可穩定達到一級A標出水標準（如圖1）。

圖1 城市生活污水處理廠提標改造工程工藝流程圖

3.3 工藝設計

深度處理構筑物包括：混凝沉淀池＋纖維轉盤濾池。

（1）混凝沉淀池。混凝沉淀池的主要功能是使藥劑和污水混凝、反應。根據設計流量，反應池設計分4格，絮凝時間為20min，混合池L×B×H=3.5m×3.5m×3.5m，反應池L×B×H=6.5m×6.5m×3.5m；混凝攪拌器1臺，絮凝攪拌器4臺。

（2）纖維轉盤濾池。纖維轉盤濾池的主要功能是通過過濾進一步降低污水中的懸浮物，使出水濁度達到排放標準。根據設計流量，纖維轉盤濾池設計尺寸為：12.5m×4.5m×4.7m ；轉盤2套，反沖洗水離心泵2臺，電動球閥8個，手動閘門2套。

4??結語

項目實施后，將改善縣城投資環境和生態區域建設，減少縣城對水環境造成的污染，對地表水環境起到主要的保護作用，有利于社會安定，刺激當地經濟增長，使得當地更宜于居住、工作和生活，其間接經濟效益遠遠大于工程的直接經濟效益，實現社會經濟的可持續發展。