DE氧化沟工艺提效改造

李伟

【摘要】目前，我国正在对已建污水处理设施进行不同程度的提标改造，而提效改造尚未得到重视。提效改造就是在保证一定出水水质的前提下以降低能量及物料消耗为目标而进行的改造。

【关键词】活性污泥；氧化沟；提效；改造

1、污水处理厂提效改造的重要性

随着我国环境容量的逐渐减小，污水处理厂出水标准愈加苛刻，达标出水已经是一种挑战。在提标改造的同时，提效改造也在行业内得到了大家的共识。

1.1污水处理行业呈爆发式增长

截至2016年6月底，全国市县建成3934座污水处理厂，日处理能力达1.69亿吨，这其中有统计数据的污水处理工艺大约30种左右。在所使用的运行工艺中，氧化沟工艺排在第一位，占比为20%。我国污水处理行业处于爆发式增长阶段。

1.2污水处理行业整体盈利能力呈下降趋势

受经济体制影响，大部分污水处理厂为国有事业单位。从整体盈利能力看，2015年我国污水行业成本费用利润率为9.74%，资本保值增值率为142.87%，总资产报酬率为3.30%，从2011年后整体呈下降趋势。

1.3污水处理成为一个高能耗、高物耗行业

由于可持续发展理念的缺失，我国污水处理行业2015年总电耗为140亿千瓦时，占全社会总电耗的0.26%，年消耗聚丙烯酰胺等化学药剂已超过3万吨。2015年中国污水处理行业碳排放量为3984.7万吨CO2當量，单位水量的碳排放当量（碳排放强度）为0.78千克/立方米，是一个名副其实的高碳行业。

2、某市污水处理厂运行提效改造的途径

该厂采用DE氧化沟二级生化处理工艺，建设规模为日处理污水10万吨，各项处理指标达到国家一级B标排放标准。2015年1—12月共处理城市污水3518.873万吨，处理污泥16279吨，COD去除量9365.7吨，氨氮去除量804.39吨。

2.1对污水收集系统进行提效改造

该市污水厂自建成运行以来，全年平均水力负荷率已超过80%，但污染物负荷只有70%，给该厂的能耗及物耗造成了极大的浪费。因此，应对污水收集系统进行改造，提高污水处理厂的水力负荷率和污染物负荷率，这是进行其它提效改造的前提。截止目前已建成的城区污水主干管共33.720km。

2.2对污水生物处理阶段的能耗和物耗进行提效改造

将粗格栅、细格栅由时间控制改为由液位差第一控制，时间为第二控制，同时增大液位差值，从面增长粗格栅、细格栅运行的时间间隔。

控制提升泵坑液位，最低液位控制在2.5米，最高液位控制在4.3米，最佳液位控制在3.5米。该环节是一个主要的节电环节。

控制氧化沟开启转刷（碟）台数，根据实际运行观察，双沟氧化沟每沟至少要开启2台转刷（碟），如果氨氮较高，则适当增加转刷（碟）开启台数，同时控制好污泥浓度。剩余污泥到达储泥池后，停留时间不应超过6小时，

2.3对污泥脱水系统进行提效改造

控制污泥产量，适当增加氧化沟曝气量。减小污泥回流比，适当延长氧化沟内污泥泥龄。同时对离心液/脱水过滤液进行厌氧处理，以降低剩余污泥产量。

增加储泥池剩余污泥浓度。均衡控制储泥池剩余污泥含固率，保持浊度在9-13 mg/L之间。优化搅拌器开启时间，加大过滤剩余污泥上清液。

控制投药比，增加水温，延长搅拌时间，以控制PAM的浓度在2‰以下。同时将投药方式改为前端投药，延长污泥絮凝时间，以增加单位时间出泥量。密切控制出泥含水率，减小脱水污泥体积。降低运输及填埋费用。与垃圾处理厂签订打包协议，整体承担运输和填埋费用

2.4能量的回收与开发

污泥处理在发达国家和地区，投资和运行成本占污水处理厂总投资的30%-50%。我国年产污泥约540万吨，仅有不到50座消化设施，厌氧消化率不足5%。未来应积积采用污泥厌氧消化技术，回收生物质能，40%-60%的电耗将由沼气提供。这是下一步该厂的改造方向。

利用紧临几个小区的地理优势，充分发展再生水资源。已编制完成再生水厂及供水管网工程可行性研究报告，预计供水规模为6万m3/d，供水管网主干管64146米，测算回报率为5%，回收周期20年。

污泥无害化、资源化处理工程。该工程总占地面积约63.34亩（其中代征道路约31亩），处理该市及周边县城污水处理厂的污泥，规模280吨/日。工程采用好氧堆肥处理工艺，执行国家关于城镇污水厂污泥处置园林绿化用泥质、土地改良用泥质标准

3、结论与展望

通过采取上述的方法和措施，该厂在严格控制费用的前提下一直达标运行。仅以2014年为例，全年通过优化调整水位、充氧量、设备启闭台次和周期，避开早晚用电高峰，充分利用低谷段电价，年节省电费开支16万元；加大润滑油滤油再利用的实施力度年节约费用6.7万元；提升泵采用变频技术，年节约电费12.6万元；严格调整控制储泥池浓度，提高脱水效率，节约污泥运输及处置费约3.8万元；对泥处理反冲洗水改造，利用选择池水每年节约自来水月10800吨，年节约资金约2.7万元；加强公车管理、用油管理及压缩后勤开支，达到进一步降低全厂各项成本开支管理费用2万元。以上方法和措施仅仅是对提效改造进行了初步的研究与尝试，期望能通过这些办法达到降低能耗和费用的目的，力争早日实现该厂污水处理能源自给的目标。

参考文献：

[1].王洪臣.城镇污水处理设施的提效改造与技术对策. 《给水排水动态》2012年02期（参考文献为期刊的写法）

[2].2016年中国污水处理市场现状分析及行业发展趋势. 中国产业信息网2016年6月1日http：//www.chyxx.com/industry/201604（参考文献为网站的写法）

[3].朱 莉.2011-2015年中国污水处理行业盈利能力变化情况. 前瞻产业研究院2016年7月21日（参考文献为研究报告的写法）

[4].王洪臣.城镇污水处理设施的提效改造与技术对策. 《给水排水动态》2012年02期（参考文献为期刊的写法）

[5].污水处理厂亟待脱碳，业界呼吁加大政策挤压. 新浪财经2016年12月9日http：//finance.sina.com.cn/roll（参考文献为网站的写法）

[6].王洪臣.城镇污水处理设施的提效改造与技术对策. 《给水排水动态》2012年02期（参考文献为期刊的写法）。