中南安全环境技术研究院有限公司 武汉 430000
摘要：介绍了某市第一污水处理厂升级改造工程的工艺流程和建构物设计。工程设计中充分考虑利用原有工程场地，新建多段多级AO池，与原有A2O工艺、中负荷系统工艺并行处理污水，处理量为4万吨/天，原有A2O工艺、中负荷工艺的处理负荷均由原本的6万吨/天，降低为4万吨/天，大幅度提高污水处理厂的净化能力。最终升级改造后的污水厂出水水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级 A排放标准。
关键词：污水处理厂；升级改造；工程设计；多段多级AO池 ；
Abstract：It was introduced the process flow and the design of construction ，that belonged to the upgrading and reconstruction project of WWTP No.1 In city .This engineering design fully considered to construct the new period of multistage AO tank and end sedimentation tank using original engineering site, which treated sewage paralleling the original processing of anaerobic tank and DE oxidation ditch. The new technology’s sewage quantity was 40000 tons one day, and the original technology’s , reduced from 150000 tons one day to 110000 tons one day, It greatly improved the ability of the purification of the WWTP. After the upgrading and retrofitting， the effluent can meet the first level A criteria specified in the Discharge Standard of Pollutants for Municipal Wastewater Treatment Plant (GB 18918 －2002)．
Key words：WWTP；upgrading and reconstruction ；engineering design；period of multistage AO tank
某市第一污水处理厂始建于1956年，最初为一级处理，处理能力为4×104m3/d。经过1963年和1979年两次扩建后，处理能力达到12×104m3/d，并由一级处理提高到二级生物处理，采用传统活性污泥法。1999年引进丹麦克鲁格公司工艺技术对该污水厂再次进行改造，本次改造将二级处理的12×104m3/d分为两部分，其中6×104m3/d进入中负荷系统处理，另外6×104m3/d采用A2O系统处理。2012年某市环保部门要求某市第一污水处理厂出水水质必须达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级 A排放标准，因此邓家村污水处理厂决定对其两套水处理系统再次进行升级改造，改造后采用多段多级AO处理工艺，强化污水处理能力。
本厂升级改造项目只提高出水水质，处理规模仍为12×104m3/d。旨在使污水处理厂出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A排放标准。本次升级改造项目充分挖潜污水处理厂现有构（建）筑物的处理能力，最大程度的利用或改造现有处理构筑物，提高污水处理工艺生物脱氮除磷及有效去除SS的能力。
1原有污水厂基本情况
1.1 原有工艺流程
本工程原有污水处理采用“A2O与中负荷工艺并行处理城市污水，污泥处理采用“重力浓缩＋机械脱水”工艺。污泥经重力浓缩后，直接脱水外运处置。如图1所示。
Fig 1.The original engineering process flow
1.2 原有污水厂存在的问题
污水厂改造前存在以下问题: ①出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级 B排放标准，尤其是SS、TN和TP指标不能满足一级A标准；②原有大部分自动化构筑物的噪声、恶臭如氨气、硫化氢和臭气排放对厂内和厂区边界环境造成不利影响。③格栅、各类机房、分水井、调节池等工艺、机械设备存在老化现象，缺少维护。④现状实际进水水质劣于设计值，各构筑物超负荷运行。
2设计规模及水质
2.1 设计规模
本次升级改造工程设计规模为12×104m3/d （升级改造后处理规模未变更）。只为使污水处理厂出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A排放标准。
2 设计水质
根据某市第一污水处理厂的运行经验和污水厂 2008 年—2012 年运行数据的分析，该厂的污水进水水温≥12℃，pH=6～9；污水处理厂出水水质严格执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A 标准。 确定了升级改造工程的进、出水水质( 见表 1) 。
3升级改造内容及工艺流程
改造项目充分利用原有构（建）筑物，保留曝气沉砂池、生物池配水井、终沉池配水井、终沉池、回流及剩余污泥泵房、变电所等；对原有A2O 生物池、中负荷生物池、鼓风机房、消化池、脱水机房、进水分流井、粗格栅间、细格栅间、污泥浓缩池进行改造；新建1个多段多级AO池、微絮凝滤池、化学除磷池、紫外消毒渠。 在环保工程方面，采用CYYF全过程除臭，绿化面积6060平方米。
升级改造后，新建多段多级AO池工艺，与原有中负荷工艺并行处理污水，处理量为4万吨/天，原有中负荷系统和A2O工艺的处理负荷均由6万吨/天降低为4万吨/天。最终确定的改造工艺流程如图2 所示。
Fig.2 Flow chart of upgrading and reconstruction project
新建及改造工艺段的主体构筑物是多段多级AO反应池，它具有如下优点：①池内污泥浓度高：进水分多段流入池内，剩余污泥回流进入生物池前端厌氧区，由此形成污泥浓度从高到底的梯度，整体池内平均污泥的浓度交高，而污泥负荷低，这使得硝化菌和反硝化菌、聚磷菌都处于良好生长环境，促进除磷脱氮能力；② 本工艺将碳源充分利用：进水分多段进入厌氧区和缺氧区，可以将污水中的碳源利用程度最大化，保证反硝化反应、释磷反应充分进行；③理想的抗冲击负荷能力：由于进水是多段进入池内，且池内平均污泥浓度较高，池内微生物可以应对水质、水量的变化，保证稳定的处理效果；④ 工程投资省、运行费用低：根据相关研究，反应池容积较一般工艺缩小20%左右，使得同等条件下，反应池容积小，可以节省投资，而池内各段好氧区的污水经硝化后直接流入相邻缺氧区，不同于A2/O 工艺中需要内回流及搅拌，所以设备的运行费和维护费可明显降低。
改造设计
①进水分流井(改造)：更换闸门，规格DN1500，材质铸铁镶铜，1套；
②截砖井(改造)：更换格栅，型号B=1500mm， b=80mm，不锈钢材质，1台，起重设备规格T=1t H=5m N=1.7kw，1台；
③粗格栅间（改造）:更换背耙式格栅除污机2台，规格B=1500mm ， b=15mm，N=1.5kW；
④细格栅间（改造）：更换6台回转式细格栅，规格为尺寸B=1.05m，b=5mm，N=1.1kW；
⑤多段多级 AO 池1（原有中负荷生物池改造）：增加橡胶膜片盘式曝气器3000套；DN300型电动调节闸阀，4个；DN300、 DN600型型手动闸阀，各4个；生物导流板均为HIPS材质，规格L×B=9700×4700mm ，18块；规格L×B=9300×4700mm，18块；规格L×B=5000×4700mm，3块；规格L×B=4600×4700mm，3块；规格L×B=9000×4800mm，4块；
⑥多段多级 AO 池2（原A2O 生物池改造）：增加橡胶膜片盘式曝气器6600套；DN400、DN350D、N300型电动调节闸阀，各4个；DN250型电动调节闸阀2个、DN250型手动蝶阀4个，DN300手动闸阀4个；生物导流板均为HIPS材质，规格L×B=2900×4600mm，20块；规格L×B=2900×5100mm，6块；规格6100×5100mm，4块；规格L×B=1450×5100mm，6块；规格4100×5100mm，2块；规格L×B=6000×4500mm，56块；
⑦多段多级AO 池3（新建）：数量1座，65×30×5.6m（单池），分2池；配有盘式微孔曝气器，规格Φ=260mm，Q=2~3m3/h•个，数量4800个；电动闸阀规格DN400， 6个，配水使用；手动蝶阀规格DN150， 18个，配水使用；电动调节蝶阀规格DN300，6个，配气使用；生物导流板规格8000×4700mm，68个；
⑧微絮凝滤池（新建）：1座，51.3×3.3×4m（混合絮凝）51.3×18.7×4.0m（滤池），混合絮凝池与滤池合建，配有双曲面搅拌机，规格P=2.2kWΦ1000mm，1台；悬浮滤料规格d=0.8-1.2mm，EPS材质，总表面积404立方米；滤头规格Φ25，28224个；电动蝶阀型号分别为B×H=800×400m;N=1.1kW/DN600/N300，数量分别为24/12/12;
⑨紫外消毒渠（新建）：1座，尺寸13.5×3.04×3.0m，配有紫外线消毒系统1套，灯管144根，N=46kW；插板闸B×H=1200×1200mm，3个；潜水推流泵规格Q=2500m3/h ， H=1.3m，N=18.5kW，2台；
⑩污泥浓缩池（改造）：浓缩机规格D=15m，N=0.75KW,2台；
⑾污泥均质池（原消化池改造）：配有DN50穿孔曝气管，S304材质，总长50m；DN50蝶阀，1个；
⑿脱水机房（新建）：带式脱水机，规格B=2000mm， Q=20m3/h
N=3.5kW ，1台；污泥切割机规格Q＝45m3/h，N=3.0kW，1台；污泥螺杆泵规格Q=4m3/h，L=8.0m，N=4.5kW，1台；絮凝剂制备装置规格N=4kW，1台；加药螺杆泵Q=0.6～1.5m/h，H＝30m，N=1.0kW3，1用1备；空压机规格Q=0.3m3/min， P=0.7Mpa，N=3KW；
⒀化学除磷池（新建）：尺寸12.75×7.0×4.0m，配有双曲面搅拌机，规格D=1000mm，N=2.2kW，2台；蜂窝斜管填料规格Φ＝80mm，L=1.0m，PP材质，总表面积68m2; 污泥泵台，规格Q＝5.0m3/h，H=10m，N=1.5kW；出水槽尺寸B×H=200×300mm，S304材质，总长72m；
⒁鼓风机房（新建）：单级高速离心鼓风机1台，规格Q=200m3/min △P=60kPa
P=280KW；
⒂除臭装置（CYYF）：培养箱尺寸O×H=1200mm×2000mm，覆盖全程工艺总数60台
5 主要经济指标
本工程建设总投资约8530万元，单方水增加总成本0.263元/m3，资金由建设单位自筹解决。
通过现金流量表计算，得主要指标汇总如下表
由上表可以看出，某市第一污水处理厂自升级改造后，调试运行以来，各项指标稳定运行并优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级 A排放标准，尤其是SS、总磷指标要远优于预期目标。可见，经过升级改造后，原有和新建主体构筑物的污水处理负荷减小，加之对构筑物设备的修建和改造，最终使城市污水处理厂的处理能力得到显著提高。
参考文献：
[1]周雹.活性污泥工艺简明原理及设计计算[M].北京: 中国建筑工业出版社，2005.
[2]张自杰.排水工程( 第4 版)[M].北京: 中国建筑工 业出版社，2000.
论文作者:朱来英
论文发表刊物:《基层建设》2016年5期
论文发表时间:2016/6/27
标签：污水处理论文; 规格论文; 污泥论文; 工艺论文; 水质论文; 负荷论文; 污水论文; 《基层建设》2016年5期论文;