城镇污水提质增效工艺改造研究

城镇污水提质增效工艺改造研究

何振华

海宁市水务投资集团有限公司 浙江省海宁市 314400

摘要：随着城市污水处理提质增效三年行动计划的推进和城市污水处理的新要求，城市污水厂面临高排放标准的挑战，技术改造的合理选择直接影响到污水厂的安全性、稳定性和运行成本。基于此，本文主要以A市某污水处理厂升级改造项目为案例进行研究。在分析污水处理厂技术改造难点的基础上，重点分析升级改造的技术路线和化学污染排放策略，以提高生物处理率，全面科学地提高A市污水处理效率。

关键词：城镇污水；提质增效；工艺改造

1 A污水处理厂的现状及问题

近年来，随着A市污水处理工程和截污工程的快速实施，污水收集率和处理率有了很大的提高，但污水收集系统仍面临着高水位、低流速、低浓度的考验。经调查，某市城区污水处理厂进水水质中主要污染物浓度偏低，尤其是BOD5浓度偏低，造成目前污水处理厂处理“清水”，但真正的污水溢流无法处理。高排放标准促进了A污水处理厂处理单元的增加和工艺的延长，对污染物尤其是氮磷的去除率要求较高。需要进行物理化学处理和强化生物处理，确保出水水质符合要求。但同时，为了合理控制生产成本，需要更高的专业技术水平，科学调整进水、进泥点、供氧、回流量、碳源和试剂用量等。，从而灵活满足水质水量变化的要求。

城市污水厂的主要去除目标是总氮和总磷、悬浮物、氨氮、生化需氧量和化学需氧量。根据GB 18918—2002，SS、COD、BOD5、NH3-N、TN、TP的去除率分别为92-97、67-89、86-96、50-87、67-92。由于C/N比低、温度条件低、水力停留时间不足，A城市污水厂人工生物反应池脱氮除磷效率不高。同时，二级生物处理不能保证出水SS、TP、TN同时达到一级A标准。某市污水处理厂现状工艺见表1。

2 A污水改造难点分析

根据某市污水处理厂现状，目前目标污水处理厂出水标准为“一级A+地方标准”，对应的污水处理规模分别为2万m3/d和4万m3/d。根据城市排水现状，可分为6个排水分区，排水的远期目标是实现初期雨水的完全分流。但目前A市污水区域以雨污合流为主，很大程度上影响了污水处理厂的处理效率和水质。

在SS的去除上，污水厂二级处理对SS的去除率在90%左右，经过化学药剂的物化深度处理后，去除率一般可以达到95%以上，符合一级标准A的要求，但难点在于化学药剂成本的控制。经过物化处理后，BOD5的去除率在95%以上，主要难点在于如何提高充氧效率。在COD的去除中，残留的COD一般为难降解的COD和一些微生物代谢产物，结合强化处理后可以达到要求。在氨氮去除方面，结合良好的生物硝化处理，氨氮去除率可达85%以上，主要难点在于保证供氧和硝化细菌活性。目前总磷的去除一般是生物除磷和化学除磷相结合。难点在于如何提高生物除磷的效率，如何合理控制化学药剂的用量。在总氮的去除中，生物脱氮可以达到80%以上的脱氮率目标。难点在于如何保证充足的碳源和充足的生物硝化。为此，为解决A市污水处理厂负荷率低、进水污染物浓度低的问题，结合污水处理难点分析，制定了A污水系统的处理目标和改造方案。

3 A城市污水升级改造工艺

针对某城市污水厂处理中存在的问题，为确保污水厂出水水质达到甲级标准要求。在实际工程改造中，需要在分析污水处理厂实际进出水水质的基础上，明确污染物去除的要点，通过加强二级生物处理工艺或增加深度处理工艺来改善水质。在本项目实际改造过程中，由于生物脱氮除磷在同一个反应池中容易受到碳源、温度、污泥回流比和溶解氧的影响，很难达到较高的生物除磷脱氮效率。因此，本次改造重点结合原AAO氧化沟处理工艺的缺点，如要求的C/N和C/P较高，以及混合液回流比限制生物脱氮效果等。通过深度挖掘二级生物处理工艺的脱氮除磷能力，选择合理的二级生物处理工艺，减少后续工艺流程的长度。

3.1现有治疗单元的重建

一沉池改造。污水处理厂一沉池主要通过去除悬浮物来保证后续生物处理系统的正常运行。但与此同时，初沉池去除了一定比例的碳源，加剧了反应池的碳源短缺，进一步影响了生物脱氮除磷的效率。结合A市污水处理厂工程条件，将初沉池改为厌氧区，可延长反应池水力停留时间。或者利用初沉池污泥发酵产生挥发性脂肪酸，充分利用内部碳源。生物反应池的改造。结合A市污水处理厂水质分析，进行了有效的技术改造。可以通过调整功能来划分，比如将原流程改为倒AAO流程。也可以扩容降容，通过新建生物反应池等方式，调节生物反应池的处理规模，延长水力停留时间。

3.2增加深度处理工艺

先进的处理技术是保证一流A标准的重要一步。结合某市污水处理厂进出水水质分析，本项目二级处理出水水质存在标准率低、污水处理厂进水水质不稳定等问题。同时，二级处理出水水质仍具有总磷和悬浮物指标较高，而氨氮和总氮较低的特点。因此可将深度处理工艺调整为混凝-絮凝-沉淀-过滤工艺，经紫外线消毒后，保证水质稳定达到A级标准要求。若出水标准较高，污水处理厂用地紧张，可改造为MBR工艺。总之，在污水处理厂升级改造的设计过程中，要以节能减排、节约运行成本为目标，优先加强二级生物处理，缩短工艺流程长度。

3.3污泥处理工艺的改造

随着我国环保要求越来越严格，污泥处置方式也要进行相应的修改，目前的污泥处理需要通过增加配套的除臭装置来加强。其中，污泥脱水干燥和直接焚烧的处理工艺优势明显，可在工程改造中持续推广。

4对A污水处理提质增效的建议

除技术改造外，为加快完成A市城市污水收集处理设施和运行管理的短板，尽快实现污水管网全覆盖、全收集、全处理，强化运营关注。

4.1实施污水分流工程

通过“堵口”“导清水”的方式，将地表径流从现有排水系统中完全分流，以缓解污水收集的系统压力。新建污水干管系统，以现有干管排水系统作为雨水通道，新建污水干管系统替代大型原有排水箱，增加管内流速，减少管内淤积；将原有的排水箱大部分更换为砖混结构，有效减少地下水的渗透；基本解决了污水系统与外河水系连接的问题，减少了外河水倒入污水系统输送到污水处理厂的现象。最近，拦截排水系统已在不同地区实施。结合庞大复杂的分支管网系统，难以实施改造。因此考虑先截流的方式，保证污水的出口。

4.2实施隐患整治，修复公共管网进水点

针对部分功能缺陷，可采用高压水射流清除管道堵塞，抓斗清除浮渣外泥沉积。针对结构缺陷，可采取一些工程改造措施和非开挖修复措施进行修复。

4.3排水装置应符合标准，并控制源头，防止混装

中期推进小区错接混接改造，从污水源头入手，从源头实施雨污分流。逐步推进新建小区错接混接改造，加快推进住宅楼污水立管错接混接改造，已接纳居民生活污水的雨水立管直接改造为污水管道，增设雨水立管；落地前应断开雨水立管，以便及时发现旱季雨水立管无水直排现象。

4.4加强运营管理关注

生物处理是污水处理的主要部分之一。在应用和管理过程中，应注意曝气系统、污泥回流和剩余污泥排放、混合液回流、碳源、酸碱度和碱度、氧化还原电位等。通过科学管理，可以合理控制电耗、药耗和流路长度，有效利用原水碳源，降低处理成本。

5结论

城市污水提升工艺改造需要结合当地污水系统现状，面对污水排放现状和改造难点，结合实际情况下的实施条件，因地制宜挖掘现有设施潜力。在技术改造过程中，重要的是要把握改造的核心是实现稳定达标，提高生物处理效率，防止过度处理，达到更高的出水水质标准，降低药品消耗和能耗成本，这对污水处理厂未来的发展具有重要意义。

参考文献：

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