设计案例 污水厂更严排放的多样性技术路线

来源：开云下载    发布时间：2024-09-07 15:48:51

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  以作品为媒，让图纸说话，感受每一个工程建设项目背后的设计理念和思想。“设计案例”与国内各大设计院所联名合作，深入剖析我国市政给排水新改扩建工程建设项目设计过程中的理念和经验，相互启迪，引领发展。

  江苏省《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要让水受到污染的东西排放限值》（DB 32/1072—2018）2018年6月1日正式对外发布实施。据此区域标准要求，省内某污水处理厂于2020年底完成了全厂提标改造，目前出水达标且高效稳定运行。该厂污水处理设计总规模为30万m³/d，已连续运行30多年，期间历经2008年一级A升级改造，部分设施设备建设及运行时间长，实际处理规模有所下降。本次提标改造工程，全面深入地开展了工艺运行效能评估与优化运行调研技术研究，多方案比选并采用因地制宜的多样性技术路线，通过有针对性增容提标、设备设施更新等全方位提标改造工作，在厂区不停产正常运行情况下，克服用地紧、工期短、改造难度大等各种困难，实现了设计处理水量和高排放标准出水的双提标处理实效。文中介绍了该污水处理厂的工程改造设计概况、改造工艺流程及难点特点、主要设计参数，分析了其运行效果和经济指标，可为类似污水处理厂提标改造工程提供一定参考借鉴。

  徐瑛, 赵欣萍, 张新彦, 等. 多样性技术路线实现更严格排放标准——以江苏省某污水处理厂提标改造工程为例[J]. 净水技术, 2024, 43(3):181-186.

  近年来，随着我国对水环境保护和水生态治理高度重视，不断持续推进重点流域水环境综合治理工作，各地因地制宜制定主要污染物排放地方规定要求，意在有效提升污染物削减能力，切实改善水环境质量。为优化调整全流域产业结构，从根本上解决环境污染负荷与环境承载力之间的矛盾，促进太湖水质根本好转，江苏省《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》（DB 32/1072—2018）于2018年6月1日正式实施，要求太湖地区城镇污水厂出水执行本标准，其中，现有企业从2021年1月1日起执行，江苏省某污水处理厂提标改造工程迫在眉睫。本文以江苏省某污水处理厂改造工程为案例，重点介绍了多样性技术路线的高排放标准建设的设计应用。

  江苏省某污水处理厂是某市第一座且规模最大、功能最齐全的城市污水处理厂，总设计规模为30万m³/d，服务面积为80 km2，受益服务面积人口达82万，厂区采用AAO处理工艺。污水处理厂分四期工程建设，一期工程最早于1988年8月开建，一二三期工程建设规模为20万m³/d，四期工程建设规模为10万m³/d，厂址分别位于粱塘河的南北两侧。在全面治理太湖流域水污染的大环境下，江苏省某污水处理厂于2008年完成了升级改造工程建设，全厂出水标准由原来的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级B提高到一级A。

  江苏省某污水处理厂至今已运行30多年，历经2008年一级A升级改造，设施设备运行时间长，处理规模会降低，在厂区不停产并确保原处理量的情况下，改造难度非常大。本次提标改造工程，全面深入的开展工艺全流程分析、设备设施等前期调研及评估，因地制宜采用了改良Bardenpho工艺+高效沉淀池+深床滤池、Bardenpho工艺+气浮池+深床滤池等多样性技术路线，通过有针对性增容提标、设备设施更新等全方位提标改造工作，于2018年—2020年底完成了30万m³/d处理规模的厂区提标改造，达到江苏省《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》（DB 32/1072—2018）排放标准并高效稳定运行。

  随着污水处理厂进水水质水量的变化、工艺配套设备、管道、仪表长期使用等，该厂开始出现“衰老”现象，陆续出现了一些问题亟待解决。为提高污水处理厂的运行效能，结合运行中存在的主要问题，以进水水质水量特性及达标难度分析为出发点，通过对工艺运行现状效能评估及污染物去除能力模拟分析，开展工艺现状评估与优化运行措施研究，为改造提供技术支持。在此基础上，系统梳理厂区现有问题，主要包括进水水质水量、工艺运行能力、配套设备仪表等方面，将“软件模拟”与“硬件优化”相结合，形成切实可行的优化方案。污水处理厂评估及运行优化技术探讨研究路线 污水处理厂评估及运行优化技术研究路线

  经过核实，一二三期工程的生物池池容严重不足，影响了除磷脱氮的能力，需要分流量来减轻处理负荷。将一二三期工程中的4万m³/d来水分流至四期，在四期预留用地上新建一个处理能力为4万m³/d的全处理流程单元，同时也能使一二三期工程的分组改造顺利实施。

  经过对一二三期工程分流量处理后，一二三期工程生物系统处理能力还有2万m³/d的差距，此部分差距需通过对一二三期工程生物池的改造及挖潜来解决。将原有的传统AAO生物池改为具有强化除磷脱氮效果的改良Bardenpho工艺，该工艺流程如图2所示。

  针对高标准的出水TP要求，某污水处理厂一二三期工程和四期工程均需强化深度处理单元。工程实施前在厂内开展了混凝沉淀和气浮小试，主要考察药剂投加量和TP出水指标，试验结果显示以上两种工艺均能满足处理要求。在确定推荐方案时，既要考虑工程的建设费用，也应充分结合新建池体的用地情况。最终某污水处理一二三期工程深度处理单元中采用高效沉淀池方案。四期工程深度处理单元中采用高架形式的气浮池方案以节省占地。

  某污水处理一二三期工程和四期工程中均建有初沉池。通过对现状分析，某污水处理厂进水中碳源较欠缺，为了避免进一步削减碳源，初沉池没有运行，仅起到过水的作用。因此，改造中将初沉池改造成厌氧池，既增加了生物池池容，也提高了生物池进水中的碳源。

  本提标改造工程建设，属于江苏省太湖流域较早成功提标的大型污水处理厂之一。工程设计中能先行开展全面深入调研，充分分析厂内现状情况，对现有构筑物等深度挖潜利用，在有限的用地条件下选择因地制宜合理的工艺路线，保障出水达标的同时也做到了用地集约、低碳节能、安全环保。

  （1）提标改造设计前，建议先行开展现状污水处理厂能效评估与优化运行措施研究，系统梳理厂区运行水质水量、设备设施状况、工艺运行能力等问题，为改造工程设计及工程实施提供技术支撑。

  ，充分挖潜，若有用地则尽量同步开展污水处理能力水量的提升改造，以满足运行整体要求，实现设计处理水量和高排放标准出水水质的双提标处理实效。

  （3）技术路线多样性优选。本次提标改造工程，因地制宜地采用了改良Bardenpho工艺+高效沉淀池+深床滤池、Bardenpho工艺+气浮池+深床滤池等多样性技术路线，并结合项目自身特点在设计细节处创新创优，通过有明确的目的性开展增容提标、设备设施更新等全方位提标改造工作，运行至今，出水稳定达标。

  （4）深度协同、不停产改造。项目本底复杂，现状工艺系统改造、管线切改，电气系统改造及切换，均在几乎不停产的条件下进行。与运营单位深度沟通改造实施方案，各专业在协同匹配建设进度的基础上优化设计。

  来源：中国科技核心期刊《净水技术》2024年第三期，本篇内容在原文基础上有删减，仅供分享交流不作商业用途，版权属于原本的作者和原作者出处。

  排版： 《净水技术》编辑 李滨妤审核：《净水技术》社长/执行主编 阮辰旼