枣庄峄城污水处理厂工程改造实现节能降耗

韩莉莉 张拓 张强 吴东强

1.枣庄市排水管理处， 山东枣庄 277100；2. 枣庄联合润通水务有限公司

枣庄峄城污水处理厂工程改造实现节能降耗

韩莉莉1张拓2张强1吴东强1

1.枣庄市排水管理处， 山东枣庄 277100；2. 枣庄联合润通水务有限公司

枣庄峄城污水处理厂一期工程自投入运行以来，由于实际进水水质指标严重高于设计标准，使得污水处理系统难以发挥作用，一度陷入瘫痪状态。经过对该厂的工艺设计进行改造，在满足整个系统安全稳定运行的同时，达到了节能降耗的目的。

污水处理厂；工艺技术改造；节能降耗

1 概况

枣庄峄城污水处理厂（现改名为枣庄联合润通水务有限公司）项目工程，是国家南水北调的配套项目。该工程项目占地60亩，工程概算投资7427万元，设计规模为日处理污水4万吨，日回用水2万吨，污水配套管网24公里。共分二期建设。目前，已完成一期工程（处理规模为2×104m3/ d）的投入运行。该工程采取O C O二级生化处理工艺。此工艺在流程上采用连续环行反应形式，利用不同菌群的特性和各反应池池容的调整，使生物系统在降解有机物的同时除去氨氮和磷。

2 存在的主要问题

随着峄城区的快速开发建设及工业园的陆续开放，在城市污水排放量大幅度增加的同时，污水浓度也不断提高，导致进水水质和水量24小时内不均衡，水质波动较大，各项指标远高于原设计值，COD：400～1000mg.L-1；NH3-N：30～60mg.L-1；SS：200～1000mg.L-1；MLSS：6000～10000mg.L-1。高出设计值2-5倍。不仅增加了能耗，而且严重影响了处理系统的正常运行，甚至陷入瘫痪状态。出水水质不稳定不能达标排放。

进水水质给处理系统造成的影响：

生化池：由于进水不稳定且浓度较高，导致污泥活性较差，加之工业废水进入，有机物更难降解，生物脱氮除磷很难达到处理效果。

曝气方面：对生化系统造成较大冲击，DO甚至不能达到最佳。为控制溶解氧（2～3mg.L-1），需运行两台鼓风机（比正常情况增加一台），吨水电耗达到0.4度左右，增加了能耗。

二沉池：由于生化池生化效果不理想，直接造成二沉池污泥缺氧，有机物氧化不完全，污泥脱氮上浮，污泥浓度和悬浮物较高，刮泥机的刮泥效果不理想，并且对污泥回流井回流设备造成很大冲击。

3 改造方案及工艺流程

3.1 改造目标

（1） 减小不均衡、高浓度的进水对处理系统带来的巨大冲击，避免污水处理设备超负荷运作，使整个污水处理系统正常稳定地发挥净化功能。

（2）确保出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级B标准的同时，满足节能降耗，以达到降低污染，改善水环境质量，保护城区饮用水源的目的。

图1 改造后工艺流程

表1 改造工程新增主要设备及构筑物

表2 改造后的运行效果

3.2 设计原则

（1）尽量利用原有设备、系统和现有厂区，选用高性价比的水处理设备，降低工程投资。

在确保处理效果的同时，最大限度地提高设备运行平稳水平。

（2）系统运行灵活，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度。

3.3 改造方案的选择

高浓度的进水超出了污水处理工艺的运行负荷，给处理设施、设备造成了不利的影响，难以满足效果需求。为调节生物系统进水浓度，减小对系统的冲击，通过对几种处理效果较好的工艺进行充分技术经济分析比较，尽可能用最少的资金达到废水治理符合排放要求，尽可能采用占地面积小的处理改造工艺，在原来的工艺基础上增设了一个初沉池。其工艺流程见图1。

3.4 工艺流程说明

为降低处理系统的负荷，满足原生化系统达到处理效果，系统在曝气沉砂池与混合井之间增设了初沉池设备，池内设置刮泥机，污水进入初沉池经过沉降，部分污泥被刮板刮到池底经污泥泵输送到脱水机房，以此来降低进水中SS，起到了调节进水浓度的作用，减轻了负荷对生化池的冲击和对设备、设施的不利影响。PH也能得到有效控制。同时倘若设备出现故障，初沉池还能起到事故储水池的作用。污水流经初沉池后，水质有了明显改善，C O D、N H3-N、S S均能降低20%～30%左右。

3.5 自控仪表改造

为减少投资，改造工艺利用原有的中心控制系统对新增设备等进行远程监控。P L C按预先编制好的程序对加药间、初沉池以及生化系统的运行进行控制。根据溶解氧参数控制风机的开启数量及运行频率，所有设备的运行状况和所有监测仪表的状态在中控室显示，并配有报警功能。

4 改造后运行情况

改造工程于2010年11月份完成了土建、设备购买与安装工程，并通过验收。2011年2月份投产运行并基本达到了设计效果。经过在线检测和数据分析发现，流经初沉池后水质较进水口水质，COD、SS、NH3-N均能降低20%～30%左右，生化池内水质MLSS可由改造前的6000～10000mg.L-1降至5000mg.L-1左右，推流器较改造前减半数量运行，微生物种类、数量、污泥活性趋于稳定。固液分离明显，有机物氧化效果好转并保持稳定。出水水质均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级B标准。改造后设备运行效果见表2。

5 节能降耗效果

工艺处理系统经过改造后，减轻了污水对处理设施和设备的负荷冲击，使各项参数指标得到了有效的控制，同时也降低了能耗。通过对生化池好氧区末端溶解氧的控制测试，正常情况下可运行一台鼓风机便可满足曝气需要，比改造前两台鼓风机同时运行节约了电耗，吨水电耗由改造前的0.4降到了0.3左右，此外生化池内的推流器也实现了减半数量运行，既避免了设备超负荷运行又达到了节能降耗的目的。单位运行成本降低了0.05元/m3。

6 结语

随着经济的飞速发展，城市里污水的排放量及其浓度都在大幅度地发生变化，原有的污水处理工艺只有在实际运行中不断地革新和完善才能发挥处理系统净化功能，满足效果需求。峄城污水处理厂改造工程在原有的工艺基础上，进行了技术改造，解决了高浓度的进水对处理系统的负荷冲击和设备的超载磨损，恢复了工艺系统正常功能的运行，满足了节能降耗的要求。出水水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准，同时为再生回用创造了条件。

[1]马勇，彭永臻. 城市污水处理系统运行及过程控制[M]. 北京: 科学出版社.2007

[2]张中和.北京市市政工程设计研究总院 城镇排水.给水排水设计手册[M]. 北京：中国建筑工业出版社.2004

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.13.001