城镇污水处理厂提标改造多污染物深度去除实践

肖 艳

(煤科集团杭州环保研究院有限公司，浙江 杭州 311201)

1 项目概况

1.1 项目背景

神木市某城镇污水处理厂地处神木市北部，主要承担城镇居民生活污水和煤矿生活、生产区污水，始建于1992年。经过多次扩建提标，2016年总体处理规模达10 000 m3/d，核心工艺采用间歇式循环延时曝气活性污泥法(ICEAS)，出水经絮凝、沉淀、过滤及消毒后，满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准后回用于绿化、道路洒水，剩余部分达标外排。该污水处理厂原工艺流程如图1所示。

1.2 水质情况

该污水处理厂接纳的污水主要为城镇居民生活污水和煤矿生产区的少量工业废水。矿区的工业废水为机修厂废水，按要求须处理达到《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ343—2010)才能排放至污水管网，但实际上因缺少处理设施，该废水未经处理直接排至污水管网。经实测，该污水厂原来进水、处理后出水和排放要求对照见表1。

表1 该污水处理厂原进出水水质情况表 pH无量纲，mg·L-1

2 存在问题分析及处理工艺改进

2.1 存在问题分析

(1)污水NH4+-N、BOD5、TP、SS超标

(2)缺少臭气收集及处理设施

污水厂缺少臭气收集及处理设施，项目所在地冬季寒冷，格栅井、泵房、生化池、污泥压滤等设施设备均设置在室内，取暖季节室内通风效果差，臭气聚集在室内，臭气中含有H2S等有毒有害气体，给工作人员及周边居民健康带来危害，且H2S浓度过高存在一定安全隐患。

(3)剩余污泥含水率高

污水厂设带式压滤机，污泥产量1.5～2 t/d，含水率75%～80%，地方环保要求污泥含水率不高于50%，污泥含水率降低可大大减小污泥体积，降低运输和处置成本，对节约土地资源具有积极的意义。

(4)可利用场地有限

污水厂经过多次提标改造后，场区构建筑物布置十分紧凑，提标施工期间污水厂需要持续运营，不能将原构筑物拆除，因此选择工艺时既要考虑与现有工艺的匹配性，又要节省占地面积。

2.2 处理工艺改进

3 提标工艺流程及主要单元设计

3.1 提标工艺流程

3.2 主要单元设计

(1)SBOT生化池

(2)加药单元

污水经SBOT生化池后产生絮体质量轻、粒径细小、数量少，聚合硫酸铁(PFS)较聚合氯化铝(PAC)形成矾花密实，沉降速度快，本项目采用PFS替代PAC。原系统在ICEAS生化池出水处投加PAC，高密度沉淀池絮凝池中投加PAM，改造后将原PAC和PAM加药点取消，在高密度沉淀池絮凝池中投加PFS，由于SBOT池出水悬浮物大大减少，加药计量泵规格由原来的500 L/h调整为200 L/h。

(3)高密度沉淀池

原高密度沉淀池絮凝池和反应池内搅拌机损坏，更换絮凝池和反应池搅拌机，参数分别为D=1 000 mm，n=80 r/min，N=11 kW；D=2 500 mm，n=11 r/min，N=4 kW，更换高密度沉淀池斜管。

(4)转盘滤布滤池

更换纤维转盘2台，单台6组滤盘，滤盘直径2.5 m，单盘过滤面积≥8.8 m2，滤布孔径<10 μm，平均滤速12 m3/(m2·h)。

(5)污泥干化系统

污泥干化系统选用污泥低温干化机1套，热源为电加热，去水量200 kg/h，装机功率51 kW，主要材质为SUS304。

(6)除臭系统

除臭采用“活性氧+化学洗涤”复合工艺，2套，单套处理风量Q=25 000 m3/h，活性氧利用高频高压静电的特殊脉冲放电方式，产生高密度活性氧，与污染物迅速碰撞并将其破坏，化学洗涤作为保障措施。

4 运行效果及成本分析

4.1 运行效果

4.2 成本分析

项目投产后，较提标前药剂费减少0.24元/吨水，污泥处置费减少0.3元/吨水，电费增加0.11元/吨水，设备维修、载体补充费增加0.13元/吨水，总运行成本较提标前减少0.3元/吨水。

5 结论

针对该污水处理厂C/N比低，出水氨氮要求高、可利用场地小、提标期间污水厂需要正常运行的特点，采用SBOT工艺进行提标改造，同时增加了污泥干化和除臭设施，进一步完善了污水厂设施，结果出水各项指标均能够满足排放要求，药剂投加量和污泥产量大大减少，比提标前减少固废产生量500吨/年，节省运行费用109.5万元/年。该工艺具有脱氮效果好、占地面积省、无需外加碳源、运行成本低、污泥产量少的特点，适宜在污水提标项目中推广。