甘南北控污水处理厂一期工程提标改造的设计与运行

2019-08-10柯纬王丽娜

价值工程 2019年17期

柯纬王丽娜

摘要：黑龙江齐齐哈尔甘南北控污水处理厂一期工程处理规模为1×104m3/d，主体工艺采用CAST工艺，污水厂出水现满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级B标准，为响应国家环保部相关要求实现出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A标准。统计近三年进水指标进水指标相对稳定，但C/N、C/P比值较低;故工艺路线确定为在改造原有生化池工艺的基础上增加深度处理工艺，最终采用EBIS+高效沉淀池+纤维转盘过滤器的工艺流程。

Abstract： The first phase of the Heilongjiang Qiqihar Gannan North Control Wastewater Treatment Plant has a treatment scale of 1×104m3/d. The main process chooses to use the CAST process. The effluent treated by the sewage treatment plant now meets the "Emission Standards for Pollutants in Urban Sewage Treatment Plants". （GB18918-2002） Level 1 B standard; in order to respond to the relevant requirements of the Ministry of Environmental Protection， the effluent meets the Class A standard of the "Emission Standard for Pollutants in Municipal Wastewater Treatment Plants" （GB18918-2002）. After counting the water inflow indicators for the past three years， it is found that the inflow index is relatively stable， but the C/N and C/P ratios are lower; therefore， the process route is determined to increase the depth treatment process based on the process of transforming the original biochemical pool. The process of EBIS+ high efficiency sedimentation tank + fiber turntable filter is finally adopted.

关键词：EBIS工艺;较低C/N、C/P;设计;高效沉淀池;纤维转盘过滤器

Key words： EBIS process;lower C/N;C/P;design;high efficiency sedimentation tank;fiber turntable filter

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）17-0201-03

0 引言

随着经济发展和生活水平的日益进步，良好的生活环境尤其是水资源的利用和水污染的治理程度和深度日趋完善和严格。黑龙江作为农业大省水资源的综合利用和回用一直是一件头等大事，自2018年起各地污水厂纷纷将提标改造工作正式提上日程。污水处理厂提标改造后所有的城镇污水厂出水全部执行GB18918-2002的一级A标准，并建立完整在线数据上传制度;下面就以齐齐哈尔甘南北控污水处理厂提标改造工程的工艺选择和运行效果进行具体阐述。

1 提标改造前处理工艺及出水水質情况

1.1 污水厂现状

齐齐哈尔甘南北控污水处理厂为生活污水处理厂，位于黑龙江省齐齐哈尔市甘南县甘南镇城东路，处理规模为1万吨/日。生化处理工艺采用的是CAST工艺。现出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级B标准。

1.2 运行效果

按照目前进水水质，现有生物反应池可以有效去除COD、BOD、SS、NH3-N等污染物，达到设计一级B标准。由于原工艺设计负荷及处理能力有限，无法进一步提高总磷和总氮的去除率。故此本次污水厂提标改造分为两部分：一是将原有生化工艺进行改造为EBIS工艺，更稳定的脱氮除磷;同时增加深度处理工艺用于去除悬浮物和部分总磷。污水处理厂经过多年的运行，设备故障率及运行状态存在部分问题，在此次提标改造过程中一并解决。

2 提标改造工程工艺原则及工程实施

2.1 工程背景

随着人民生活水平的提高，对于碧水蓝天要求尤为迫切。黑龙江环保厅对于下属城镇污水处理厂的出水指标要求也由《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级B标准全部升级为一级A标准;此时对于甘南北控污水处理厂提标改造已经迫在眉睫。

经过甘南县排水处和设计院综合多方面因素的考虑，决定对甘南北控污水处理厂进行提标改造工程项目;出水指标执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A标准。

2.2 工艺设计方案选择原则

①对各种工艺及处理效果进行多方面论证和实际考察，并且进行经济性和运行成本对比，邮箱选用技术成熟可靠的工艺。②充分利旧、降低投资成本;加快提标改造进度，争取尽快完工、水厂投入正常运行。③对于污水厂先存在的部分问题，在此次提标改造过程中统一进行处理。

2.3 最终工艺选择

提标改造工艺流程如图1。

考虑到场地布置和管道走向，生化池改造位于水厂东侧一组池体，深度处理车间建于生化池东侧;污水经深度处理达标后接入原出水管道进入紫外消毒间后出水。

提标改造后进出水水质见表1。

2.3.1 生化处理单元改造

甘南北控污水处理厂现状生物处理工艺采用CAST工艺，处理效果良好;此次提标改造中生化池工艺部分的改造采用原CAST钢筋混凝土池体、同时内部加增分隔墙体的办法降低投资成本、加快施工进度。

EBIS[1]工艺池体改造只利用原有CAST工艺的一组单池池体，另外单池池体作为备用和远期规划使用。EBIS工艺设计处理能力10000m3/d，共分两组。总净尺寸为49.7×18×5.5m，有效水深5m。其中厌氧区净尺寸35.8×5.6×5.5m，有效容积1002.4m3;低氧区净尺寸35.8×11.6×5.5m，有效容积2076.4m3，沉淀区净尺寸18×13.4×5.5m，表面负荷1.05m3/m2·h。生化池内污泥浓度控制在6000～8000mg/l，污泥负荷设计值为0.032kgBOD5/kgMLSS.d，容积负荷设计值为0.65kgCOD/m3.d;EBIS污泥龄设计值29.8天。EBIS单座生化池供气量为1638m3/h，气水比7.86：1;每座生化池分为三个区域：厌氧区、低氧区、好氧反应区。其中厌氧区设置潜水搅拌器N=2.2kW、数量4台，核算混合功率为8.8w/m3;低氧区混合液回流为低氧区末端水回流至低氧区前端，采用空气推流器回流的方式，控制回流比在15：1以上，同时根据出水氨氮和总氮值和同溶解氧连锁控制的风机风量进行自动调节而同步自动调整。因该项目进水水质的低C/N比和总氮较高的情况，故设置有硝化液泵，硝化液回流泵采用单座EBIS池体配置1台泵，回流量600m3/h，H=0.4m，N=1.5kW、回流比288%。单座EBIS生化池设置有2台污泥回流泵，回流污泥量共220m3/h，污泥回流比105%。污泥回流泵设置共5台，4用1备。回流物流泵Q=110m3/h，H=6.0m，N=4.0kW。剩余污泥泵每座EBIS池体设置1台，共3台，2用1备。泵参数Q=65m3/h，H=10.0m，4.0kW。

2.3.2 深度处理单元改造

深度处理单元包含三部分：加药系统、高密度沉淀池系统、纤维转盘滤池系统。

①加药系统。EBIS工艺中泥龄较长，池内维持6-8g/L的高污泥浓度，导致出水总磷数值稳定小于0.5mg/L很难实现，故通过采用在高密度沉淀系统内投加药剂量来实现出水总磷稳定达标的功能。药剂投加点设置在高密度沉淀池的快速混合区内，位于加药间中设置的PAC和PAM加药系统通过自动制备和加药泵投加，经由管道输送至快速混合區内。加药间净尺寸为7.25×4.25×4.8m，位于深度处理车间西南角。其中PAC加药系统：溶药罐V=3m3、φ1600，数量2个、材质PE，配套搅拌器N=1.1KW数量2个，电机隔膜计量泵3台，2用1备，Q=200L/H，H=0.5m，N=0.37kW，变频控制;配套PAC控制系统。PAM加药系统为三箱自动制备加药系统，配套真空上料机和就地PLC自控系统，加药螺杆泵3台，2用1备，Q=315L/h，H=40m，N=0.55kW，变频控制。

②高密度沉淀池系统。高效沉淀池最大设计流量为329.7m3/h（Kz=1.58），设计数量为两座，单座设计规模为5×103m3/d;高效沉淀池由机械混合部分和斜管沉淀池部分优化组合而成，前部设计为快速混合区域，中部采用慢速絮凝区域，后端采用斜管沉淀区域三部分组合而成;考虑到现场水温及进水条件，故设计参数如下：混合时间为3.46min，絮凝时间为19.05min。斜管沉淀池液面负荷为4.85m3/（m2·h），斜管区上升流速为4.85m/h。混合池进水SS≤20mg/L，絮凝后沉淀区进水SS≤30mg/L，出水SS≤10mg/L;进水TP≤1.0mg/L，出水TP≤0.5mg/L。

每组池体快速混合区域设置有1台快速搅拌器，N=2.2kW[2]，双叶轮提升式;慢速絮凝区域设置有1台慢速搅拌器同时配套导流筒，N=7.5kW，双叶轮提升式;采用变频控制;斜管沉淀池采用SUS304集水槽、乙丙共聚材质蜂窝材质的斜管及其支撑结构、1台中心传动浓缩刮泥机组成;刮泥机D=8000mm，N=0.37kW，周边线速度1-2m/min。

每组池体配有2台回流污泥泵[3]1用1备，变频控制，Q=0-50m3/h，H=12.5m，N=3.0kW;2台剩余污泥泵1用1备，Q=0-20m3/h，H=10m，N=0.75kW;其中剩余污泥泵出口管道设置有电磁流量计，用于计量排放污泥总量及根据排放污泥控制单次排泥时间。

③纤维转盘系统。纤维盘式系统主要用于污水深度处理去除总悬浮物，结合加药可去除部分磷、浊度、COD等污染物。该设备由过滤系统、反洗系统以及控制系统构成，相应的工作流程主要也包括过滤过程、反洗过程以及控制过程。

纤维转盘滤盘主要包括设备和自控系统。单套设备[4]包含8盘滤盘，滤盘直径2000mm，滤速为8-15m3/h·m2，反洗水量在1～3%（总处理水量）;反洗驱动装置配套SEW旋转驱动电机i=560、N=0.75kW，进出水堰板为不锈钢304材质;一套纤维转盘滤池的反抽洗系统由一套反抽洗管道、反抽泵、反抽洗阀、排泥阀等组成。过滤系统每套包含DN65反抽洗电动阀和DN65排泥电动阀，反抽洗泵Q=30m3/h，H=8m，N=2.2kW。

④在线监控。依据国家相关要求，水厂调试验收合格正常运行后;出水在线COD、氨氮、总氮、总磷仪表正常工作，对出水水质进行实时监测并上传。

3 工程验收及运行效果

3.1 工程验收

甘南县北控污水处理厂提标改造工程自2018年9月初动工，截止2018年1月土建工作及设备安装工作基本完成，由于工期紧任务重、相关施工方紧密配合，并与2018年1月中旬正式开始调试工作。

3.2 运行效果

2018年1月调试开始截止到2018年3月中旬，水厂处理水量和各项指标已稳定达到GB18918-2002中的一级A标准;部分统计数据见表2。

4 结论

①从提标改造后的处理效果来看，本次提标改造选用的工艺组合达到了设计时的要求，出水稳定达标。②高密度沉淀池虽然因投药在运行成本上有所提高，但其不受低温水质条件影响、出水水质的稳定的优点得以最大程度的发挥作用。③提标改造过程中，尽最大可能的利用原构筑物;加快施工施工进度，节省投资。

参考文献：

[1]徐振宇，单明志.浅谈EBIS生物处理工艺原理及技术创新[J].新材料与新工艺，2016，04（2）：123.

[2]曹金亮.高效沉淀池设计探讨[J].城市道桥与防洪，2012，6，（6）：187-188.

[3]林丰，杨柳，范恩卓，平文凯.江阴南闸综合污水处理厂提标改造工程设计[J].中国给水排水，2010，28（6）：37-40.