付騰飛 丁世剛

摘要：我國很多污水廠面臨技術(shù)改造與升級。本文針對城鎮(zhèn)污水處理廠升級改造中面臨的問題，對污水水質(zhì)、工藝選擇、節(jié)能降耗等問題進(jìn)行分析與探討，并結(jié)合實(shí)際升級改造工程案例進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：污水處理廠;升級改造;工藝

中圖分類號：X52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）04-00-02

Abstract：Any sewage plants in China are facing technical transformation and upgrading. In view of the problems faced in upgrading and renovation of municipal wastewater treatment plants， this paper makes an analysis and Discussion on the quality of wastewater， process selection， energy saving and consumption reduction， and elaborates on the actual upgrading and renovation project cases.

Keyword：Sewage treatment plant;Upgrade and transformation;Technology

隨著城鎮(zhèn)化的速度加快，環(huán)境污染問題隨之出現(xiàn)。環(huán)境污染問題直接影響著人民的生活，同時(shí)也影響經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。目前，我國約有縣級以上城鎮(zhèn)污水處理廠2500多座，但能穩(wěn)定達(dá)到一級A排放標(biāo)準(zhǔn)的污水廠只有20.7%。如此的現(xiàn)狀，和人民群眾對生活環(huán)境的要求，在這樣的壓力下，污水處理廠升級改造勢在必行。

1 污水廠升級改造思路

污水處理廠的升級改造主要是從以下三個(gè)方面來考慮，工藝改造、設(shè)備改造和水力改造。我國污水處理行業(yè)能耗高的重要原因是污水廠設(shè)備的陳舊和使用效率低，污水廠設(shè)備運(yùn)行的是否良好，直接會(huì)影響污水處理的效率和出水水質(zhì)，設(shè)備的改造有助于提高污水廠運(yùn)行的穩(wěn)定性、降低能耗。在升級改造過程中特別是提升水泵、除砂系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)、電機(jī)、自動(dòng)化儀表、在線監(jiān)測等設(shè)備的選用，必須使其在運(yùn)行過程中保持高效。污水處理廠的工藝類型是污水廠的關(guān)鍵，是保證水質(zhì)的主要措施，適宜的工藝也是保證各項(xiàng)設(shè)備良好運(yùn)行的關(guān)鍵，通常在污水廠升級改造中，工藝的改造是最常用的方法。水力改造是將處理構(gòu)筑物中流量分配不均、短流或者溢流情況的改善，是輔助工藝改造和設(shè)備改造的手段。

2 工藝選擇

污水處理廠的關(guān)鍵是工藝的選擇，不同的工藝對污水處理的效果不同，污水處理廠工藝的升級改造是改善污水廠出水水質(zhì)的關(guān)鍵，相比新建污水處理廠，已建成的污水處理廠升級改造，工藝選擇問題相對復(fù)雜，主要考慮投資、原有構(gòu)筑物利用程度、工藝靈活性、運(yùn)行穩(wěn)定性和能耗、處理效率等。目前在工藝改造中主要采用的有化學(xué)除磷、生物脫氮除磷和深度處理等工藝。

2.1 化學(xué)除磷

污水廠針對工藝的升級改造中，要去除污水中的總磷，一般采取化學(xué)去除或者生物去除。生物除磷是運(yùn)行費(fèi)用較低，利用微生物吸附磷的作用，將污水中的有機(jī)磷轉(zhuǎn)化為無機(jī)磷，并同微生物一起從污水中去除。而采用化學(xué)除磷方法時(shí)，需要建設(shè)微絮凝池，在絮凝池中投放化學(xué)藥劑，使藥劑與污水中的磷進(jìn)行有效反應(yīng)，進(jìn)而生成難溶解鹽類，從而實(shí)現(xiàn)污水中磷的去除。還有是利用金屬鹽或者聚合物等化學(xué)藥劑，利用他們的化學(xué)作用及凝聚作用，產(chǎn)生具有凝聚顆粒，進(jìn)一步沉淀達(dá)到除磷的效果。一般通過化學(xué)處理單元實(shí)現(xiàn)污水廠升級改造方法簡單易行，既能保證出水達(dá)標(biāo)，又容易控制。不足之處在于增加了一部分運(yùn)行費(fèi)用。廣東深圳市某污水廠在20世紀(jì)80年代開工建設(shè)，整個(gè)工期分三成。一、二期中采用的傳統(tǒng)的活性污泥法，三期工程中采用了AB法，整個(gè)污水廠的升級改造中，對原有的A段工藝進(jìn)行改造，采用了化學(xué)除磷技術(shù)，達(dá)到了良好的效果。

2.2 生物脫氮除磷

氮、磷是污水中重要的污染物，根據(jù)不同的污水水質(zhì)情況某一污水廠工藝側(cè)重不同，而隨著水污染現(xiàn)象更為嚴(yán)重，同時(shí)脫氮除磷的要求也越來越高。目前在工藝改造中主要以生物脫氮除磷技術(shù)為主。主要采用以下幾種工藝、構(gòu)筑物的改變來實(shí)現(xiàn)生物脫氮除磷。（1）雙污泥系統(tǒng)，是在傳統(tǒng)的活性污泥法基礎(chǔ)上增加生物膜硝化池，使其不依賴于原有的缺氧池、厭氧池和好氧池。為微生物提供更好的脫氮除磷生長環(huán)境，克服原有技術(shù)的泥齡短、碳源不足的問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效的生物脫單除磷;（2）以生物膜工藝結(jié)合活性污泥技術(shù)，在已建好的曝氣池中添加生物載體填料，以形成活性污泥和生物膜為主的生物處理工藝，增加了曝氣池內(nèi)的生物量，提高個(gè)了整個(gè)工藝的硝化性能，改善了系統(tǒng)的抗沖擊符合能力，而且并未明顯增加投資。（3）增加反應(yīng)區(qū)容積或者調(diào)整反應(yīng)區(qū)容積，在普通曝氣池外增加厭氧、缺氧區(qū)或者將曝氣池分隔成厭氧、缺氧和好氧區(qū)，將其改造成為A2/O 工藝、改良 A2/O 工藝、倒置 A2/O 工藝等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生物脫氮除磷。目前在我國A2/O 工藝及其變種工藝在脫單除磷工藝中占據(jù)了50%以上的市場，是城鎮(zhèn)污水處理工藝最為常用和成熟的工藝。但在實(shí)際的工程中，需要根據(jù)水質(zhì)的不同，去除污染物主次的目標(biāo)選擇適合的工藝[1]。山東省青島市某污水處理廠分2期建設(shè)，最大處理規(guī)模為日處理20萬t，一期工程為日處理10萬t，對其改造的目標(biāo)是提高總磷、總氮和氨氮的去除率，其改造方法是改變生物池結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方式，采用了A-A2/O法對已有的污水廠進(jìn)行改造，在外部增設(shè)了HRT為1h的污泥濃縮缺氧池，增加了厭氧段污泥濃度，同時(shí)減少了污泥回流量，實(shí)現(xiàn)了污水廠出水總氮、氨氮、COD一級A的標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 深度處理

污水深度處理主要是在原有工藝基礎(chǔ)上增設(shè)新的處理設(shè)施，以提高污水處理后的水質(zhì)，目前主要采用的技術(shù)有吸附、混凝、沉淀、氣浮、消毒、膜技術(shù)等措施。對于常規(guī)的城鎮(zhèn)污水廠來說，目前大部分執(zhí)行的是一級B標(biāo)準(zhǔn)，正在進(jìn)行一級A標(biāo)準(zhǔn)的升級改造，這個(gè)改造的難度較大。需要增加三級處理工藝，可以提高SS、有機(jī)物、氨氮的去除。在改造過程中增設(shè)直接的過濾并不能去除水中的磷，需要投加藥劑，進(jìn)而產(chǎn)生了建設(shè)沉淀池的投資費(fèi)用。改造后的污水處理廠主要采用微絮凝過濾法，既能節(jié)省沉淀投資，又簡化了整個(gè)工藝流程，而且對SS、有機(jī)物、總磷的去除。

河北邯鄲市某污水處理廠日處理規(guī)模為20萬t，采用的工藝為氧化溝，經(jīng)過對其工藝的改造，在原有的基礎(chǔ)上在二沉池后增設(shè)了Biogradex 技術(shù)，提高了SS的截留率，滿足了出水要求[2]。江蘇無錫惠山某污水處理廠分兩期建設(shè)，兩期工程共有的污水處理能力為2.5萬t/天。改造后的工藝為混凝沉淀-轉(zhuǎn)盤過濾-紫外消毒，以此作為二級出水的深度處理，重點(diǎn)去除SS和TP，相比傳統(tǒng)的工藝，該工藝提高了出水穩(wěn)定效果，保證了抗沖擊負(fù)荷，節(jié)省占地面積，而且運(yùn)行操作簡單。江蘇鎮(zhèn)江市某污水處理廠處理后的廢水收納水體為太湖，如不穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，排入的廢水對太湖的水質(zhì)將會(huì)產(chǎn)生一定的影響，該水廠設(shè)計(jì)規(guī)模為4萬t/天，因此對其進(jìn)行了工藝技術(shù)的改造，采取的主要技術(shù)方案為強(qiáng)化生物處理、濾布過濾、紫外消毒等深度處理工藝。污水廠改造后各項(xiàng)常規(guī)指標(biāo)均能滿足一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。青島市黃島區(qū)某污水處理廠升級改造，由于對污水廠處理能力和污水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，對環(huán)境保護(hù)提出更高要求等原因，導(dǎo)致污水處理廠出水水質(zhì)不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，需進(jìn)行改擴(kuò)建，改擴(kuò)建工程規(guī)模為 4×104m3 / d。污水處理廠的改擴(kuò)建工程充分利用原有的設(shè)備及 A2O 工藝基礎(chǔ)上，增加深度處理段，深度處理工藝包括反應(yīng)沉淀和纖維轉(zhuǎn)盤濾池組合工藝，進(jìn)一步提高 SS 和 TP 的去除率。

3 結(jié)語

環(huán)境治理工作是我國日益重視的問題，水資源污染和短缺是我國的現(xiàn)實(shí)問題，因此，污水處理程度的要求不斷提高是現(xiàn)實(shí)的必然發(fā)展趨勢，所以很多污水廠將會(huì)面臨升級改造的問題。污水處理廠的升級改造在前期的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段，應(yīng)充分考慮在原有建筑構(gòu)筑物的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際的進(jìn)水水質(zhì)、能耗和安全穩(wěn)定運(yùn)行等問題，綜合考慮選擇合理的改造措施。使得所應(yīng)用的升級改造技術(shù)方案具有科學(xué)性，并且能夠滿足多種環(huán)境和不同處理要求，以保證升級改造后的工程能夠高效、低耗、安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2019-01-20

作者簡介：付騰飛（1986-），男，漢族，大學(xué)本科，中級工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境工程與環(huán)境影響評價(jià)。