污水处理厂技术改造工程探究

刘宝华 朱文雅 吴茜

摘要：苏州吴中区污水处理厂改造工程的建设，通过采用合理先进的污水处理技术，保护水资源、改善居住环境、提高城市形象;改造后出水可满足“苏州特别排放限值标准”的要求。

关键词：污水处理;提标改造;污水处理工艺

一、项目背景

污水处理是促进城市发展，保护自然环境，改善人们居住环境的重要举措，

水环境一旦受到污染，将直接影响到整个人类和其他生物的生存环境。

吴中区位于苏州市南部，地处中国经济最繁荣的长江三角洲中心、江浙沪交汇处，接壤苏州城区、工业园区和高新区。今年吴中区政府以“三优化三提升”为重点，针对自然环境的不断恶化，水体污染严重的问题，将提升全区污水处理能力，整治多处黑臭水体，改进管理方式，而污水处理厂的改进成为工作重点之一。

目前吴中区的污水处理厂存在以下问题：

吴中城区污水处理厂位于苏州市吴中区宝带东路1号，于1998年09月01日投入运行。一期主体工艺为氧化沟工艺，处理规模为5000t/d，当前已停止运行;

二、三期主体工艺为AAO工艺，处理规模分别为12000t/d和13000t/d，深度处理单元为连续流活性砂过滤器系统，消毒方式采用紫外线消毒。

现有废水处理系统实际平均运行水量约23000t/d，其中一期未运行，二期平均运行10000t/d，三期平均运行13000t/d，二期和三期约为满负荷（25000t/d）的92%，出水达到GB18918-2002一级A标准，总氮出水约12mg/L，目前三期出水COD、TN、氨氮均可稳定达到限值标准，TP偶尔超标。

目前，城区污水厂出水水质采用一级A标准。随着国家对水环境质量的不断重视，排水标准在不断提高，2018年9月15日，苏州市吴中区水务局发布了《关于抓紧开展污水厂尾水提标改造的通知》，要求2020年城区厂出水需满足“苏州特别排放限值标准”。

城区污水处理厂位于宝带东路与冬青路交叉口附近，占地面积为2.32公顷，根据调查，该厂周边已无提标用地，故需污水厂进一步研究在现有占地的基础上实现提标改造。

二、改進口标

本工程的建设目标是：从可持续发展的战略角度出发，经济建设应与环境保护建设同步，污水处理设施也应与整个地区的发展同步。为更好的服务镇域生产、生活需要，经过现场考察、调研，诸多设施需进行硬件的升级和重新设计处理方式。考虑系统改造的复杂性和紧迫性，必须对现有的生化系统进行优化改造，对系统其他硬件设施优化改造如二沉池、新增加药装置等，以及异常波动情况下把关（应急措施）和自控系统优化等，采用可靠先进的技术、优质的设备材料、方便的管理，以满足环境排放要求，以期更好的维持设施良好运行。综合考虑近远期结合，改善苏州市吴中区的水环境污染状况，提高人民的生活环境质量，推动地区经济进一步地持续稳定发展，为达到污水治理总目标作贡献。

三、改造技术

借鉴三期运行经验，针对一期存在的问题，提出最适宜工艺：厌氧→缺氧→好氧→沉淀+后续深度处理，具体改造思路为：

（1）在生化段安装高效脱氮填料，使生物膜工艺可以方便的与原有工艺有机结合，形成活性污泥一生物膜复合工艺，提高有效生物量富集能力，强化缺氧反硝化、好氧硝化以及同步硝化反硝化能力;强化厌氧开环，保证COD达标，同时为反硝化以及生化除磷提供有效碳源，更有利于总氮和总磷的去除;

（2）一期分两组并联运行，改造后，打通隔墙，运行上改为AO运行模式，且两组串联运行，使缺氧和好氧分区明显;更换曝气方式为底曝，更换推流器，增加混合液回流泵。

针对二期存在的问题，提出最适宜工艺：厌氧→缺氧→好氧→沉淀+后续深度处理，使原有缺氧段停留时间增加，Hm缺：HR7好=1：1.5，也可根据运行情况将生化系统改成厌氧+两级AO，同样HRT缺：HRT好=1：1.5，具体改造思路为：

（1）在生化段安装高效脱氮填料，提高有效生物量富集能力，强化缺氧反硝化、好氧硝化以及同步硝化反硝化能力;强化厌氧开环，保证COD达标，同时为反硝化以及生化除磷提供有效碳源，更有利于总氮和总磷的去除;

（2）在运行上，由于二期总氮负荷过高，缺氧停留时间短，且推流效果差导致内回流量减少。故在运行时需①平衡一二期水量，可控制多级AO运行模式，通过运行模式和富集专性微生物量的双重作用下，强化缺氧反硝化和同步硝化反硝化;②更换潜水推流器，增大推流效果，循环量增大，使出水COD、氮和磷等指标达标。

如图1：二期原有A段，在运行中可将AI段曝气关停变为缺氧，扩大缺氧区，形成AO运行模式;同时增加多点进水点，进水位置为A段2/3处。

三期按照现有AAO工艺运行，无需进行大的改造。目前运行稳定，但是按照设计水量运行时，除了评估三期本身的设计余量，还应该平衡水量，调整污泥浓度和曝气强度抵抗冲击负荷，在厌氧区、缺氧区增加碳源投加点。此外三期二沉池末端需增加吸泥装置，解决现有污泥上浮造成的SS超标问题，减轻后期高密沉淀池的压力，稳定水质。

采用活性污泥和生物膜技术复合工艺，在一定程度上解决了脱氮与除磷在泥龄上的矛盾，实现同一反应器内不同功能微生物的泥龄分离。生物膜技术中功能菌有一部分附着生长在池内的固定或移动床填料上，另外一部分微生物则以活性污泥的形式悬浮生长在池内;这种独特的生物生长方式使得填料上的微生物泥龄可以与悬浮活性污泥泥龄分开充分发挥各部分微生物的功能优势，最大限度地调和脱氮与除磷泥龄之间的矛盾。泥一膜在曝气及水流带动下充分流化，促进生物膜的更新，防止泥龄过长、污泥老化处理性能下降，且冬季水温低、活性污泥系统不利于硝化菌生长时，脱落生物膜对活性污泥也起到持续接种作用，维持系统硝化反应。因此在实际工程中活性污泥一生物膜复合技术在同时脱氮除磷方面较其它生物技术有一定的优势。

四、结语

综上所述，吴中区对污水处理厂的改造工程，根据现有的条件，改进污水处理工艺，做到保护环境、节约能源，采用稳定可靠的自控系统，使污水处理厂的运行经济合理，值得其他情况类似的城市借鉴。

参考文献：

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