天津钢管公司东丽排水管理处 天津市 300301
摘要：城市污水处理能力增长缓慢和污水处理率低，是造成我国水环境污染的主要原因。由此导致了水环境的持续恶化，并严重制约着我国经济与社会的发展。目前国内许多污水厂按二级排放标准设计，没有对出水氮磷含量提出定量要求。随着污水厂排放标准的提高，我国大多数城市污水处理厂的升级改造迫在眉睫。
关键词：污水厂；升级改造；工程案例
1导言
城市发展迅速使得污水量也持续增长，导致水污染日益严重。针对城市污水处理厂升级改造，我国实施的《城市污水处理厂污染物排放标准》对污水处理厂出水的SS、TN、NH3-N、TP、BOD5、COD等水质指标提出了更高的要求，需满足其中一级出水标准中的A标准，也对污水处理厂出水中的氮磷含量有了更严格的要求。我国已经建立的污水处理厂大多为上个世纪90年代所建设，其中大多使用传统活性污泥法及其他传统工艺。首要解决的问题是怎样有效的改建升级现有的污水厂，并保证经济上适用可行。
2污水厂升级改造思路
污水处理厂的升级改造一般主要从设备改造、水力改造和工艺改造三方面考虑。污水处理厂设备陈旧、效率低是造成我国污水处理行业能耗高居不下的重要原因之一，设备改造有助于污水处理厂运行安全稳定、提高效率、节能降耗。在升级改造过程中，必须选用高效设备，特别是高效水泵、除砂系统、风机、电机、曝气装置、污泥处理设备以及自动化仪表控制和在线监测等。水力改造一般是改善处理构筑物流量分配不均匀、短流或溢流等，是工艺改造和设备改造的辅助手段。污水处理工艺升级改造是最常用的方法，也是提高出水水质的关键。工艺改造具体措施主要包括以下几方面：针对现状进水水质超过设计进水水质情况，可增加进水预处理段，通过加入适量药剂可提高沉淀对实际进水中污染物的去除率；生物处理单元，综合运用AO/A2O/SBＲ等复合工艺提高脱氮除磷能力；深度处理单元，通过改造混合、吸附、混凝、沉淀、过滤、气浮等工艺，进一步提高TN、TP、SS和有机物的去除率。
3污水处理厂升级改造案例
3.1青岛市崂山区某污水处理厂
崂山区某污水处理厂总占地面积约5.5万m2，总处理能力为50×103m3•d-1，分两期建设，其中一期工程已于2006年建成并投入运营，处理能力为2×103m3•d-1，出水水质执行污水综合排放标准（GB8978－1996）中的二级标准；二期工程规划处理能力为3×103m3•d-1，目前尚未建设。一期工程污水处理主体工艺采用UCT工艺，主要处理乡镇生活污水和工业企业废水，污水处理达标后排入黄海海域。污水处理过程中产生的污泥采用机械浓缩方式，初沉池、二沉池污泥经过化学混凝处理后机械浓缩脱水，经脱水后的干污泥进行堆肥、造粒，最后外运再利用作为农业肥料。
UCT是南非开普敦大学研究开发的类似于A2/O的一种脱氮除磷工艺。在UCT反应池内设有2段内回流循环，分别为R循环和A循环。R循环从缺氧区回流混合液到厌氧区，在厌氧区与进水混合，保持厌氧区混合液浓度；A循环从好氧区末段混合液回流至缺氧区首端部分，将好氧区形成的硝酸盐输送至缺氧区，通过反硝化作用脱氮。
污水厂UCT反应池为2座，每个池子平面尺寸为23.0m×64.2m，设计泥龄为15d，混合液污泥浓度为3500mg•L-1。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆每个UCT池分3段：其中厌氧区平面尺寸为23.0m×12.0m，有效水深6.25m，每池设液下搅拌器2台；缺氧区平面尺寸为23.0m×11.0m，有效水深6.20m，每池设液下搅拌器2台，每池设R循环回流为50%～70%，从二沉池回流到缺氧区S污泥回流为100%；好氧区平面尺寸为23.0m×40.0m，有效水深6.00m，设有2条廊道，每池设A循环回流50%，好氧区分3段曝气，采用渐渐曝气，第1段需氧量859kg•h-1，空气量9300m3•h-1，第2段需氧量196kg•h-1，空气量2150m3•h-1，第3段需氧量127kg•h-1，空气量1400m3•h-1。
升级改造过程涉及到的主要措施包括：向原有UCT反应池内增加悬浮填料，改造反应池曝气系统和污泥回流系统，将UCT反应池改造为移动床生物膜反应器（MBBR）工艺；在一期工程现有空地处增加构筑物空压机房及加氯加药间、连续流砂滤池、接触消毒池和中水外输泵房，同时将污水厂现有出水调节池改建为二级提升泵房，将原有污泥造粒间迁移至二期预留用地处。通过改造、新建、改建各水处理构筑物，以提高生化处理效果，强化TP的去除率，使出水水质达到GB18918－2002一级B标准，部分回用中水达到GB/T18920－2002中的要求。
MBBR是由挪威Kaldnes Mijecpteknogi公司与SINTEF研究机构联合开发的一种水处理工艺，其吸收了传统流化床和生物接触氧化法2种工艺的优点，具有良好的降解有机物脱氮除磷效果。其工艺原理为：污水连续经过MBBR反应池内的悬浮填料，并逐渐在填料内外表面形成生物膜，通过生物膜上的微生物作用，使污水得到净化。填料通过反应池内混合液回旋翻转的作用上下自由移动：对于好氧区，通过曝气使填料移动；对于厌氧区，则是依靠机械搅拌。
3.2青岛经济技术开发区某水质净化厂
青岛经济技术开发区某水质净化厂一期工程布置在厂区北侧及东侧中间部位，占地面积8.67万m2，已于2003年建成并投入运营，采用德国Biolak工艺，主要处理城市生活污水和工业废水，处理能力为40×103m3•d-1。一期工程总投资为8275万元人民币。目前，厂区功能区可划分为3部分，即厂前区、污水处理区以及污泥处理区。处理构筑物按进水方向和工艺流程顺序由北向南依次布置，出水水质执行污水综合排放标准（GB8978－1996）中的二级标准，污水处理达标后排入前湾海域。
一期工程采用德国Biolak工艺，又称为悬链式曝气法污水生物处理工艺。Biolak工艺属于传统活性污泥法中延时曝气工艺，泥龄较长，其生物池为一个完全混合型曝气池。整个池体从进水端开始，分为4个区域，分别为厌氧区（生物磷反应区）、曝气区、沉淀区和稳定区。通过对悬链式曝气装置的简单控制，形成厌氧、兼氧和好氧的生物环境，采用低负荷活性污泥工艺，有效降解BOD和COD，并通过波浪式氧化工艺，在池中形成多重兼氧区和好氧区，促进硝化反应脱氮和强化除磷作用。
同时，悬链曝气可不设一沉池，二沉池和污泥回流与普通活性污泥法基本类似，但泥龄较长，约20多天，剩余污泥量较小，占地面积小。升级改造工程采用“生物脱氮除磷+化学除磷+二氧化氯消毒”方法，其主要建设包括：调整现有工艺的运行参数，包括提高曝气池的污泥浓度，延长污泥龄，增强曝气等；新增Biolak生物综合池的内回流系统；增设污泥均质池、污泥提升泵井、接触消毒池、加氯加药间、分水井等单体构筑物及相应的排水管道、污泥管道、加氯管、加药管等，强化现有系统的碳化、硝化与反硝化及除磷功能，使出水水质达到GB18918－2002一级B标准。
4结束语
总之，随着我国对环境污染治理的日益重视，污水处理程度不断提高已成为必然的发展趋势。对于常规城镇污水处理厂出水水质，由二级标准提升到一级B标准相对来说从技术上讲难度不大，因此，污水处理厂在探讨工艺可行性的同时，要综合考虑经济技术的合理性。通过各方案的比较，选取节能低耗，适合当地环境和经济现状，符合污水处理厂实际运行情况的处理工艺。
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论文作者:袁悦
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/5
标签：污水处理论文; 污泥论文; 工艺论文; 污水论文; 水质论文; 生物论文; 曝气论文; 《基层建设》2017年第28期论文;