云南某污水处理厂氧化沟工艺提标扩建

文_左早荣 云南省设计院集团有限公司

1 工程概况

云南省某县城市生活污水处理厂提标扩建工程主要设计进水水质及排放标准如表1所示。

表1 设计进、出水水质 （mg/L）

一期工程规模为2万m3/d，采用改良Carrousel氧化沟工艺，于2010年6月竣工并投入运行，处理后水质排放标准达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准B标准。处理后污泥含水率达到60%以下后外运卫生填埋处置。本次提标扩建后，某污水处理厂总处理规模为4万m3/d，提标扩建采用：预处理+改良氧化沟+二沉池+中间提升泵站+高效沉淀池+滤布滤池+紫外线消毒工艺，出水水质排放标准达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准A标准。

2 存在的问题及提标扩建方案

2.1 一期存在的问题

预处理中的粗、细格栅栅条间距较大，且设备运行年限较长，经常维修，导致拦渣效果较差。两组氧化沟均采用转碟曝气机，由于氧化沟好氧段的转碟曝气机运行年限较长，维修次数多等原因，导致氧化沟好氧区供氧不足，使氧化沟处理效果受到影响。一期消毒紫外线灯管按一级B标准配置，不能满足一级A标准，需增强紫外线灯管配置。一期储泥池容积不够，导致剩余污泥泵及脱水机房中螺杆泵配置不合，使污泥脱水机运行周期不稳。一期脱水后污泥含水率80%，根据新的环保要求，污水处理厂污泥运至填埋场，需要脱水后污泥含水率达到60%以下，并对脱机机间及设备进行改造。

2.2 提标及扩建工程工艺方案

二期扩建在生化池选用改良氧化沟工艺，通过改变曝气方式来强化改良氧化沟处理效率，与一期生化池保持一致，便于运行管理。深度处理主要是将SS和TP进一步去除。高效沉淀具有絮凝沉降效果好、泥水分离速度快、污泥浓度高、出水水质良好等优点，可利用污泥回流来降低药剂投加，降低运行费用。深度处理采用高效沉淀池+滤布滤池组合工艺，可保证出水水质排放标准达到一级A标。

2.3 工艺流程

市政生活污水经市政管网排至污水处理厂，首先经过预处理（粗细格栅及沉砂池）去除固体、漂浮物、颗粒及砂砾等；预处理后出水进入生化池（改良氧化沟）去除水中有机物、总氮、总磷等污染物，生化处理后出水进入二沉池进行泥水分离，出水再经高效沉淀池和滤布滤池后，进一步去除总磷及SS，最后经紫外线消毒后达标排放。厂区污泥脱水至含水率60%以下外运至生活垃圾填埋厂填埋。

3 提标扩建工程内容

3.1 粗格栅及提升泵房

原粗格栅及提升泵房土建按4万m3/d设计，粗格栅更换一期设备，新增二期设备，采用2台栅间20mm回转式粗格栅；提升泵房更换三台潜污泵，采用3台Q=850m3/h；H=13.5m；N=75kW潜污泵，两用一备。

3.2 细格栅及旋流沉砂池

原细格栅及旋流沉砂池土建按2万m3/d设计，需扩建一座2万m3/d细格栅及旋流沉砂池。细格栅平面尺寸为L×B×H＝9.14×3.1×2.0m，细格栅栅条间隙为5mm；转鼓式细格栅4套（2套新增，2套更换），螺旋输送压榨一体机1台。旋流沉沙池平面尺寸 =3.65m，池总高3.8m，水力停留时间58s，水力负荷：73.7m3/（m2·h）。

3.3 改良型（Carrousel）氧化沟

一期已建改良型（Carrousel）氧化沟2座，本次扩建2座改良型氧化沟，平面尺寸为61.35×26.1m，有效水深4.0m。设计污泥浓度为3.2mg/L，污泥负荷为0.1kgBOD/(kgMLSS·d)，水力停留时间为14h（其中厌氧区停留时间2.5h，缺氧区停留时间为2.4h，好氧区停留时间为9.1h），内回流比取120%；氧化沟曝气系统由转碟曝气改成底部微孔曝气盘，设计气水比为6.2:1。

3.4 污泥泵房

一期已建污泥泵房1座，本次扩建1座污泥泵房，平面尺寸 =11m，深为6.15m，最大污泥回流比为100%；设置3台污泥回流泵（Q＝500m3/h，H=7m，N=18.5kW），2台剩余污泥泵（Q＝20m3/h，H=15m，N=2.2kW）。

3.5 二沉池

一期已建二沉池2座，本次扩建2座二沉池，平面尺寸 =32m，池总深为4.6m，采用中间进水、周边出水圆形辐流沉淀池，设计平局表面负荷为0.65m3/（m2·h），沉淀时间为3.9h。

3.6 高效沉淀池

本次新建1座高效沉淀，平面尺寸为25.4×25.5m，总深为6.6m；设计规模为4万m3/d，表面负荷8～10m3/（m2·h）。通过在高效沉淀中设置污泥回流、投加PAC及PAM，可进一步去除SS和总磷。设置污泥回流可降低PAC投加量（PAC投加量50～80mg/L，浓度为5%）。

3.7 滤布滤池

本次新建1座滤布滤池，平面尺寸为15.5×8.5m，有效水深为2.4m；设计规模为4万m3/d，过滤滤速5～8m3/（m2·h）。采用线状扫洗，负压抽吸，无需外接水源，反洗时段不影响滤池过滤。

3.8 消毒及污泥处理

本次提标改造及扩建工程需新建紫外线消毒渠及巴士计量槽，紫外线消毒及巴士计量槽平面尺寸为35.5×2.35m，36根灯管/模块，共计108根灯管，满足紫外剂量不小于15mJ/cm2的要求。

本次提标改造及扩建工程需增加一套一体化脱水设备，污泥经脱水再低温干化设备，干化后污泥含水量低于60%后运至垃圾填埋场填埋。

4 提标扩建后运行情况

云南省某污水处理厂提标改造及二期扩建工程于2020年12月建成投产，目前实际处理水量为3.3万m3/d左右，厂区运行稳定，出水水质稳定达标排放。2021年1～4月实际进、出水质平均值见表2。可见实际运行出水水质全面优于设计标准。综合分析，优化曝气方式和强化措施之后的改良A2/O氧化沟工艺具有良好的脱氮除磷效果；增加高效沉淀及过滤设施后，进一步保证出水中总磷及SS达标排放。

表2 提标扩建后实际进、出水水质

5 工程投资及成本分析

提标扩建工程费用明细见表3。

表3 工程投资明细

工程提标扩建后，直接运行成本见表4。

表4 直接运行成本

6 结语

本工程总投资为6206.68万元，提标扩建后污水处理厂直接运行成本为0.30元/m3，具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。本工程对以后类似项目的建设具有借鉴意义。