滨海高新区某10 000 m3/d污水处理厂工程设计及运行

郑秋生，张 嵒，李树超

(中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司 天津300452)

滨海高新区某10 000 m3/d污水处理厂工程设计及运行

郑秋生，张 嵒，李树超

(中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司 天津300452)

为加快滨海高新区建设，改善区域水生态环境，建设滨海高新区某10,000,m3/d污水处理厂。项目通过详细的调研、论证、对比，确定采用预处理 A2O生化处理-深度处理-生态处理工艺，建成后利用接种方式培养活性污泥。自运行以来，工艺处理后，出水COD 31.3～40.2,mg/L、BOD 8.1～8.4,mg/L、SS 8.2～8.6,mg/L、NH3-N 3.8～4.2,mg/L、TN 9.6～10.8,mg/L、TP 0.39～0.4,mg/L，运行效果良好，稳定性高，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A排放标准。

滨海高新区 污水处理厂 A2O生化处理 设计

0 引 言

依据天津市城市总体规划、滨海新区发展规划和滨海新区城市总体规划提出的要求，加快建设滨海高新区。改善区域水生态环境，吸引投资，保障高新区经济建设。高新区某污水处理厂工程的建成对于满足招商引资条件，改善和净化城市环境以及合理利用水资源具有重要意义。滨海高新区某污水处理厂一期的建设规模为 10,000,m3/d，处理工艺采用预处理A2O生化处理-深度处理-生态处理，出水达到GB,18918—2002一级A标准。[1]

1 设计进出水水质及工艺流程

因滨海高新区定位较高，区内主要引入高科技企业，工业废水污染程度相对较低，而且随着高效环保管理机制的实施，各企业排放的污水应该按照相关规定执行。区域内其他用户污染均归属生活污水，相对比较稳定。同时，通过对国内近千座城镇污水处理厂及国内部分开发区污水处理厂水质的调研，确定该污水处理厂的进水水质，出水标准执行GB 18918—2002一级A标准，进出水具体值如表1所示。

表1 工程设计进、出水水质Tab.1 The water quality of influent and effluent in the project

该项目采用预处理-A2O生化处理-深度处理-生态处理工艺，流程如图1所示。

图1 工艺流程图Fig.1 Process flow chart

2 主要构筑物设计

2.1 粗格栅渠

污水通过管道收集以重力流入污水处理厂。在进水处设粗格栅，去除粗大杂质。粗格栅间按 10,000,m3/d的规模建1座。内设机械粗格栅 1台，B＝0.8,m，b＝40,mm，P＝0.75,kW，安装角度 75 °；人工粗格栅 1台，B＝0.8,m，b＝40,mm。栅渣直接落入渣斗中，送到垃圾装运箱内外运。

2.2 提升泵房

提升泵房设计污水提升能力 10,000,m3/d。设 3台大流量潜水排污泵用来提升污水进入后续处理单元，其中1台变频，来水达到设计负荷时，运行方式采用2用1备的工作方式，低于设计负荷时，设1台小流量变频潜污泵用于提升。其中大流量潜水排污泵qv＝350,m3/h，H＝15,m，P＝22,kW；小流量变频潜污泵qv＝180,m3/h，H＝15,m，P＝11,kW。

2.3 细格栅渠

在原污水进入生物处理系统之前，按 10,000,m3/d的规模设计钢筋混凝土渠道两条，渠道上设置 1台机械除渣自动细格栅和1台人工细格栅。机械细格栅B＝0.8,m，b＝5,mm，P＝0.75,kW，安装角度 75 °；人工细格栅 B＝0.8,m，b＝5,mm。细格栅产生的栅渣通过无轴螺旋输送压榨机压榨后送到垃圾装运箱内外运。

2.4 沉砂池

采用圆形旋流沉砂池，其功能是去除粒径大于0.2,mm的砂粒，保护后续处理设备、防止管道堵塞和池体淤积。 共设1个沉砂池，处理能力为 10,000,m3/d。沉砂池单池直径为2.44,m，水力表面负荷为 150,m3/(m2·h)，停留时间 30,s。每座沉砂池配备除砂泵 1台。沉砂由管道输送到螺旋式砂水分离器内。除砂泵qv＝36,m3/h，砂水分离器qv＝36,m3/h。

2.5 初沉池

初沉池在去除悬浮物的同时，起到调节池的作用，在运行中去除污水中部分悬浮物也能去除部分有机物。初沉池为D＝20,m，H＝6,m的圆形池体，处理能力10,000,m3/d。初沉池污泥通过刮泥机进入污泥浓缩池。设计水力表面负荷2.5,m3/(m2·h)，有效水深2.5,m。

2.6 A2O池

A2O组合池是该工艺流程中关键的构筑物，是脱氮除磷的主功能区。A2O组合池为B×L×H＝40,m×28,m×5.8,m，其中1格厌氧池(有效容积 420,m3)、1格缺氧池(有效容积2,020,m3)和2格好氧池(有效容积2,750,m3)，2格好氧池可在水量较少或检修时退出1格。厌氧池、缺氧池和好氧池停留时间分别为1,h、4.9,h和6.6,h。厌氧池和缺氧池分别设置潜水推进器 2 台和 4 台，防止污泥沉淀。污泥负荷0.113,kg,BOD5/(kg,MLSS·d)，污泥浓度 3,kg,MLSS/m3，污泥产率 0.788,kg,DS/kgBOD5。好氧池曝气系统，为活性污泥微生物提供氧量，每池设有1台回流污泥泵，把回流污泥从好氧池送到缺氧池，回流比约为 110%,。二沉池回流污泥回流至厌氧区，回流比约为 100%,，活性污泥中含有的过量磷在厌氧池中释放。污水中的氨氮和有机氮在好氧池被硝化，通过回流至厌氧池、缺氧池被反硝化脱氮去除。

供氧系统采用空气扩散方式，采用可防止污泥堵塞的橡胶膜微孔曝气系统，标准氧转移效率可以达到25%,～30%,。鼓风机房采用3台罗茨鼓风机(2用1备，1台变频)，每台单机供气量31.6,Nm3/m in，风压58.8,kPa，功率55,kW。根据生物池曝气量的需求可通过调节叶片角度实现。

2.7 二沉池

活性污泥进入二沉池中完成泥水分离，一部分污泥回流至厌氧池，剩余污泥进入污泥储池。设置圆形二沉池 1座，D＝30,m，H＝4,m，设计水力表面负荷 1,m3/(m2·h)(峰值流量时)，有效水深3,m。

池中设置周边传动刮吸泥机1台，功率0.75,kW。

2.8 中间水池及提升泵房

为满足后续处理流程稳定的需要，设中间水池和提升泵房。中间水池 B×L×H＝10,m×8,m×4.3,m，有效停留时间0.5,h。设进水提升泵3台(2用1备)，qv＝350,m3/h，H＝10,m，P＝15,kW。

2.9 微絮凝砂滤池

为了进一步去除污水中的悬浮物和 TP，在生化处理单元后设置深度处理单元，其中微絮凝砂滤池就是主要的单元之一。二沉池出水中加入 PAC在管道混合器中混合均匀，流入砂滤池。采用气水反冲洗，通过 PLC控制进水阀门、出水阀门、反冲洗进水阀的切换，实现自动运行。设计参数：滤速v＝6,m/h，滤料层高度 h＝1.0,m；反冲洗时，单独气洗强度17,L/(m2·S)，气洗时间 2,m in，气水联合反洗时，水洗强度8,L/(m2·S)，气洗强度 17,m3/(m2·h)，联合反洗 4,m in，单独水洗强度15,L/(m2·S)，水洗时间6,m in。

2.10 紫外消毒系统

为了降低水中细菌和病毒的含量，使出水生物学指标合格，设置紫外消毒渠 1条。包含紫外消毒模块4套，灯管数量32支，单支灯管功率320,W，灯管间距90,mm×90,mm。出水中没有投加药剂，不对后续的湿地处理系统带来负面影响。

2.11 外排泵房

为确保出水达标、不合格水回流，监控外排水提升泵房出水，同时为砂滤池提供反冲洗用水。排水提升泵 3台(2用1备，1台变频)，qv＝350,m3/h，H＝7,m，P＝11,kW。

2.12 湿地

污水处理人工湿地采用潜流＋表面流湿地系统。潜流湿地面积 1.5公顷；表面流湿地面积 8.5公顷；植物配置：芦苇、菖蒲、香蒲、水葱、石曹蒲、水竹、草芦等。

2.13 污泥处理系统

为有效处理污泥，设置污泥浓缩池1座(圆形池，D＝4,m，H＝3,m)，污泥储池1座(矩形池，B×L×H＝3,m×3,m×5,m)，污泥脱水机房1座。

初沉池产生的污泥进入污泥浓缩池，重力浓缩；上清液进入 A2O生化处理系统，补充碳源。污水生物处理系统所产生的剩余污泥由设在二沉池中的剩余污泥泵抽送至污泥储池。为了防止污泥在储池中的厌氧状态下释放磷，采用空气管曝气和机械浓缩。污泥处理系统包括了1台带式浓缩压滤机，带宽2,m，单机功率6,kW。脱水后污泥含水率不超过85%,。污泥系统的脱出水回流至进水泵房，重新进入污水处理系统。

3 调试及运行情况

工程建造完成后，在各个构筑物及设施预验收通过，各项流程已进行联动试车，自控系统正常情况下开始进行 A2O处理工艺的试运行，通过接种闷曝→间歇进水→连续进水培养与驯化→稳定运行等几个阶段的培养建立起了基本稳定的A2O生化处理＋微絮凝过滤工艺流程。[2-3]

自调试正常运行通水后运行稳定正常。2014年4月份上、中、下旬的平均进出水水质如表 2所示。出水水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A排放标准。

表2 2014年4月份上、中、下旬平均进出水水质Tab.2 The average effluent quality in different periods in April, 2014

4 主要技术经济指标

工程占地 2.21,hm2，单位污水运营成本 1.64 元/m3。建成后每年可减少 BOD污染 621,t、COD污染 1,278,t、SS污染694,t、总氮污染109,t、总磷污染16,t。

5 结 语

滨海高新区某 10,000,m3/d污水处理厂项目经前期调研、对比，明确了进水量和进水水质情况，确定了采用预处理 A2O生化处理-深度处理-生态处理工艺流程。经长时间的运行，表明该处理工艺处理效果满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A排放标准。该处理工艺技术成熟、运行管理方便、效果稳定良好、运营成本经济，可作为后续高新区污水处理厂建设的参考，可为全面建设宜居生态型新城区贡献价值。■

［1］ 国家环境保护总局. 城镇污水处理厂污染物排放标准GB 18918—2002[S]. 北京：中国环境出版社.

［2］ 李树超. 中海油天津滨海高新区污水处理厂工艺调试及试运行[J]. 资源节约与环保，2013(8)：13-14.

［3］ 张灵灵. 我国中小城市污水处理工艺调试方法研究[J]. 技术与市场，2012(2)：42-44.

Design and Running of a 10,000,m3/d W astewater Treatment Plant in Tianjin Binhai Hi-tech Industrial Development Area

ZHENG Qiusheng，ZHANG Yan，LI Shuchao
(CNOOC EnerTech-Safety & Environmental Protection Co.，Tianjin 300452，China)

In order to speed up the construction of Tianjin Binhai Hi-tech Industrial Development Area and improve the regional water ecological environment，it is decided to build a 10,000,m3/d Wastewater Treatment Plant．Through detailed research and comparison，the process of pretreatment-A2O biochem ical treatment-advanced treatment-ecological treatment process was selected．When the construction was completed，inoculation methods were adopted to produce activated sludge．Since the operation，the effect has been proved stable and reliable，and effluent factors of treated water reached：COD 31.3—40.2,mg/L，BOD 8.1—8.4,mg/L，SS 8.2—8.6,mg/L，NH3—N 3.8—4.2,mg/L，TN 9.6—10.8,mg/L and TP 0.39—0.4,mg/L．The effluent quality meets the first class A criteria of Discharge standard of pollutants for municipal wastewater treatment plant(GB,18918—2002).

Tianjin Binhai Hi-tech Industrial Development A rea；wastewater treatment plant；A2O biochem ical treatment；design

X703.1

：A

：1006-8945(2015)10-0090-03

2015-09-05