（中国市政工程西南设计研究总院有限公司 四川 成都 610081）
【摘 要】目前厦门市城市污水处理厂出水执行《城镇污水排放标准》（GB18918-2002）一级B标准，根据《水污染防治行动计划》，2017年污水处理厂应完成提标任务，市环保局要求出水执行地表Ⅳ，探讨了磁混凝+反硝化深床滤池组合工艺在污水深度处理的可行性，为工艺陈旧的其它地区污水厂提标升级改造提供参考。
【关键词】磁混凝；反硝化脱氮；提标改造；深度处理
【中图分类号】X703 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）18-0203-02
目前厦门市城市污水处理厂出水执行《城镇污水排放标准》（GB18918-2002）一级B标准，市环保局要求出水执行地表Ⅳ，要求选择合适的工艺以满足出水要求。
1.现状工艺和水质提升目标
1.1 现状工艺
厦门翔安污水处理厂规划总规模10万m3/d，分期建设，一期工程规模2.5万m3/d，2007年建成并投入运行采用氧化沟主工艺；二期工程2.5万m3/d，采用AAO主工艺，2016年6月通水试运行，尾水采用紫外消毒。设计出水水质目标均执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级B标准，运行费用（药剂+电耗）约0.4元/t。
1.2 处理目标
根据市环保局最新要求，主要出水指标如下值：
COD≤30mg/L BOD5≤6mg/L NH3-N≤1.5mg/L TN≤10mg/L TP≤0.3mg/L SS≤10mg/L 色度≤15倍，粪大肠杆菌≤1000个/L。
2.工艺比较
要实现出水达地表Ⅳ，目前主要采用的工艺基本为：短流程工艺（主要为MBR工艺）或长流程深度处理工艺（增加后续脱氮除磷及过滤单元）。
两种工艺主要特点如下：
（1）MBR工艺
主要优点：①污泥浓度高（6~8g/L），占地小，土地利用率高；②COD/BOD去除负荷高；③SS出水稳定；
主要缺点：①为防止发丝等，需增设超精细格栅（0.5mm），设备贵，维护高，反洗频繁；②TP太高时（大于5mg/L），需向生化池投加大量药剂，易造成膜丝堵塞；③需定期对膜进行清洗，耗药量大，膜池需单独的鼓风系统，耗电量高，管理经验不太成熟。
（2）深度处理工艺
主要优点：①将除磷脱氮单独强化处理，效率高；③能根据不同水质采用不同工艺组合；③管理经验成熟；④运行费用低。
主要缺点：（1）土地利用率不高；（2）流程长，处理单元多。
综上所述，MBR占地相对较少，适用于地埋式污水处理厂，或者用地紧张的新建污水处理厂，可以通过采用MBR工艺置换土地，提高土地利用率，但MBR需新建超细格栅，且需对膜频繁清洗，同时膜池需鼓风机，设备昂贵，能耗巨大。运行成本高，据了解进水在正常范围内MBR单方成本约1.5~2.0元/t，当污水中总磷较高时，需在生化池中投入过量的药剂，其中大部分药剂主要起到混凝作用，对污泥的沉降及活性有较大影响，采用MBR也不能出去污水中的色度，如总磷、色度等指标超标时，还得增加后续处理；深度处理工艺流程长，构筑物较多，但可根据出水要求进行优化组合，特别是改造时，可根据现状工艺出水采取相应的对策，达到排放要求。据了解进水在正常范围内深度处理单方成本约1.0~1.2元/t，进水水质越好处理成本越低。
对于翔安污水处理厂而言：
（1）用地较为充足：工艺选择基本不受用地面积限制。
（2）根据水质监测，进水水质较好，总氮、总磷均在正常范围内，MBR、深度处理（增加脱氮除磷及过滤单元）工艺均可满足处理水质标准。
（3）采用MBR工艺需要对现有的预处理单元、生化处理单元进行改造，受现有构筑物高程布置限制，改造难度较大；施工期间对现有污水厂只能分组进行改造，对污水厂运行影响较大。
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（4）采用深度处理工艺（增加脱氮除磷及过滤单元），可充分利用现有处理单元、生化处理单元，只在现有处理构筑物后新增处理单元，施工期间对现有污水厂运行基本无影响；
综上所述，翔安污水处理厂提标改造采用长流程深度处理工艺（增加后续脱氮除磷及过滤单元）。
2.1 TP控制—混凝沉淀方案
污水除磷分为生物除磷和化学除磷。生物除磷在我国应用得较多，污水处理厂生物除磷去除率一般30%左右。化学除磷或化学辅助生物除磷在国外应用比较广泛，美国五大湖地区的污水厂一般以化学除磷为主，或以生物为主化学为辅；在丹麦则是生物辅以化学除磷；在瑞典则以化学除磷为主，几乎没有污水厂采用生物除磷工艺[1]。因为化学除磷可以除去污水中95%左右的磷[2]，这是生物除磷难以企及的。出水总磷浓度必须由《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的二级标准提高到一级B或更高标准。在固有的工艺设施上，只有通过化学辅助除磷才能达到排放要求[3]。
目前常用的絮凝沉淀方式主要有：网格絮凝斜管/斜板沉淀池，折板絮凝平流沉淀池，高效沉淀池及其变种工艺，本项目主要对一、二期二沉池尾水进行絮凝沉淀，进一步去除SS和TP及有机物等，进水属于低浊水，平流沉淀池占地面积大，主要用于大型给水厂；斜管/斜板沉淀池受水量波动影响较大；高效沉淀池是依托污泥混凝、循环、斜管分离及浓缩等多种理论，通过合理的水力和结构设计，开发出的集泥水分离与污泥浓缩功能于一体的絮凝沉淀工艺。该工艺特殊的反应区和澄清区设计，尤其适用于中水回用和各类废水高标准排放领域。
目前，高效沉清池的改进型主要有加砂加速澄清池和磁混凝澄清池，由于磁粉的密度（约7.5g/cm3）远远大于砂（约2.65g/cm3）的密度，因此磁混凝澄清池表面负荷可以做到20~25m/h，占地更省，效率更高。
2.2 TN—反硝化方案
由于环保局要求TN≤10mg/L，考虑水质波动影响，考虑设置反硝化单元，确保总氮达标排放。反硝化深床滤池不仅能去除SS，还能对TN起着最后的把关作用。
2.3 消毒方案
污水常用的消毒方法有氯消毒、ClO2消毒、次氯酸钠、紫外线消毒、臭氧消毒等。一二期从用紫外消毒，由于业主使用的铁盐，铁盐对紫外的透光率有一定的影响，本期改为氯消毒。
3.运行成本分析
3.1 药剂
（1）PAFC液体，去除量按1.2mg/L计，年耗量639t，单价1000元/t，吨水成本0.035元/t。
（2）PAM，年耗18.3t，单价14000元/t，吨水成本0.014元/t。
（3）磁粉，年耗73t，单价1200元/t，吨水成本0.005元/t。
（4）乙酸钠，去除量按7mg/L计，年耗1617.3，单价3000元/t，吨水成本0.266元/t。
（5）消毒剂，吨水成本0.016元/t。
3.2 电耗
深度处理电耗0.13度/t。
3.3 运行成本=药剂+电耗≈0.46元/t
4.结语
（1）通过比较，翔安污水处理厂采用磁混凝+反硝化深床滤池的主体工艺是合适的。
（2）将除磷和脱氮放在不同的单元进行强化，提高了效率，节省了工程投资和运行费用。
（3）通过成本测算，提标改造工程运行费用增加0.46元/t。
（4）本工程可为其它污水处理厂提标改造提供技术参考。
参考文献
[1]庞洪涛,邱勇,薛晓飞,等.后置沉淀化学除磷工艺的优化控制研究[J].中国给水排水,2013，29（13）：38-41．
[2]张健.杭州七格污水处理厂化学除磷工艺探讨[J].中国给水排水,2010,26（21）：145-147.
[3]马君梅,徐云波,等.污水处理厂化学除磷工艺改造[J].中国给水排水,2015,31（8）：81-84.
论文作者:龚正,何文源
论文发表刊物:《建筑知识》2017年18期
论文发表时间:2017/9/19
标签：工艺论文; 污水处理论文; 污水论文; 单元论文; 成本论文; 化学论文; 深度论文; 《建筑知识》2017年18期论文;