浅析高效沉淀池、精密滤池工艺在污水厂提标改造工程中的应用

2021-01-11胡贵华姚雨马雪林

建筑与装饰 2020年36期

胡贵华姚雨马雪林

1. 中国葛洲坝集团水务运营有限公司湖南长沙 410000；2. 北控水务集团中部大区湖南长沙 410000

1 工程概况

1.1 项目背景

安化县污水处理厂处理对象为安化县城区居民生活污水，设计远期总处理规模为4.0×104m3/d，其中，一期规模为2.0×104m3/d，于2010年4月正式投入运行。原处理工艺为“预处理+卡鲁塞尔2000氧化沟+二沉池+紫外消毒池”，出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）中的一级B标准，尾水达标后排入资江。

2019年开始对该厂进行提标改造，出水水质由一级B标准提升至一级A标准。

1.2 实际处理水量及水质

统计分析安化县污水处理厂近一年的实际进水水量情况如表1所示。

表1 实际处理水量

统计分析安化县污水处理厂近一年的进出水水质情况如表2所示。

表2 实际进出水水质

1.3 现状问题分析

（1）现状污水管网不完善，雨污分流不彻底。

根据上述进水水质分析，目前污水厂实际进水水质暂未达到设计指标值，主要原因是由于老城区排水管网部分为截流式合流制有关。根据《城镇污水处理提质增效三年行动方案（2019-2021年）》的要求，目前安化县正在对污水管网进行提质改造工程，管网提质改造工程完工后预计进水BOD5浓度将在100mg/L以上。

（2）出水TP、SS难以稳定达到一级A标准。

现状出水指标均可以稳定达到一级B标准，但对比一级A标准，SS、TP出水指标尚有一定差距。

2 提标改造工程设计

2.1 工艺选择

本次提标改造工程主要针对指标为TP、SS，鉴于该污水处理厂用地紧张、当地经济水平一般，在选择提标改造工艺时，优先选择占地面积小、低能耗、处理效果稳定可靠的成熟工艺，以减少工程投资，降低运行成本。

（1）TP的去除

TP的去除一般以生物除磷为主，辅以化学除磷。本次提标改造工程以氧化沟生物除磷为主，化学除磷为辅，污水中超过0.5mg/L的总磷考虑在深度处理中利用化学法予以去除[1]。工程上深度处理除磷常采用的工艺主要是混凝沉淀池与高效沉淀池工艺。

与普通的混凝沉淀池相比，高效沉淀池具有絮凝沉淀效果好、沉淀速度快、表面负荷高、占地面积小等优势。结合本项目实际情况，深度处理除磷单元选择高效沉淀池。

（2）SS的去除

目前，用于污水深度处理的过滤工艺主要有V型滤池、活性砂滤池、转盘滤池、精密滤池，各工艺对比详见如表3[2]。

根据上述各过滤工艺的对比可知，精密滤池工艺在占地面积、水头损失、建设周期、维护管理、运行成本、工程投资等方面均具有较大的优势，故过滤工艺段采用精密滤池。

综上所述，提标改造工程采用“高效沉淀池+精密滤池”为主体的组合工艺[3]。

表3 过滤工艺对比表

2.2 主要构筑物设计参数

（1）中间提升泵站

新建1座，钢混结构，平面尺寸20.60m×8.40m。停留时间25.8min。

安装潜污泵3台，2用1备，1台变频，Q=550～800m3/h，H=6.5～9.5m，N=37kW。

（2）高效沉淀池

新建1座，分2组，钢混结构，平面尺寸20.10m×13.50m。混合时间为1.57min，絮凝时间为9.49min，平均表面水力负荷为10.18m3/（m2·h），设计最大PAM加药量为1mg/L，最大PAC加药量为20mg/L。主要设备如下：

混合搅拌机：N=3.0kW，直径800mm，2台；絮凝搅拌机：N=5.5kW，直径1200mm，2台；中心传动浓缩机：D=8m，N=0.55kW，外缘线速度1.5m/min，2台；污泥螺杆泵：Q=25m3/h，H=20m，N=5.5kW，共6台，其中2台污泥排放泵，2台污泥回流泵，2台备用。

（3）精密滤池

新建1座，分2组，钢混结构，平面尺寸11.90m×8.20m。设计进水SS≤30mg/L，出水SS≤10mg/L。主要设备如下：

转鼓式精密过滤器2台，型号R200，单台设备过滤能力2.0×104m3/d，N=3.75kW，设计平均滤速83m/h，滤网材质316L不锈钢，孔径20微米，反洗冲洗压力8公斤。

（4）紫外联合次氯酸钠消毒池

现状紫外光消毒渠土建规模为4.0×104m3/d，设备安装规模为2.0×104m3/d，设有2条渠道。本次改造将紫外光消毒系统升级，消毒效果按出水一级A标准设计。

紫外光消毒系统采用明渠式低压高强灯紫外消毒系统，安装2个模块组，每个模块组共有4个模块，每个模块10根灯管，单个模块组总共40根灯管，总功率N=27kW，有效紫外剂量为25.76mJ/cm2。

为保证出水消毒效果，设计采用投加次氯酸钠进行联合消毒，投加量为有效氯2～4mg/L，投加点位于精密滤池出水井。

3 运行参数控制及效果分析

提标改造工程于2020年4月21日完成竣工验收，2020年4月22日正式进入试运行。

3.1 运行参数控制

（1）高效沉淀池

高效沉淀池运行主要控制参数为进水量、药剂投加量、絮凝区污泥浓度、污泥回流量、污泥层高度、混凝和絮凝搅拌强度等。

借鉴钱志军等人的研究成果[4]及柴春省的研究成果[5]，结合该污水处理厂实际情况，经过试运行阶段的摸索，确定该工程实际运行的最优控制参数如下：PAC投加量10mg/L（配置浓度10%）、PAM投加量0.46mg/L（配置浓度1‰）、絮凝区污泥浓度120～160mg/L、污泥回流量3%～4%、污泥层高度1m～1.5m、混凝区控制搅拌机转速约80r/min、絮凝区控制搅拌机转速约20r/min。

需特别注意的是，高效沉淀池顶部宜进行加盖遮阳处理，防止藻类滋生。

（2）精密滤池

精密滤池运行管理非常简单，只需要定期对设备进行常规的维护保养，定期清洗反洗管路上的过滤器及反洗喷嘴即可。

需要特别注意的是，施工时设备基础要求坚实平整，基础安装位水平度允差不大于2/1000mm，防止设备转动时水平受力不均匀。运行过程中需防止硬质杂物、田螺等进入设备内部，防止损伤滤网。