污水處理廠擴(kuò)建提標(biāo)改造工程設(shè)計(jì)運(yùn)行

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摘要：在我國社會建設(shè)不斷進(jìn)步的今天，污水處理作為重要的內(nèi)容引起了國家的高度重視，污水處理標(biāo)準(zhǔn)也越來越高。污水處理力度的迅速增加，使得我國污水處理廠如雨后春筍般涌現(xiàn)?，F(xiàn)如今，我國污水處理廠建成和投產(chǎn)已經(jīng)十分迅速，這也在一定程度上推動(dòng)了我國污水處理事業(yè)的蓬勃發(fā)展階段，但就當(dāng)下得到實(shí)際情況來，污水處理依舊存在著諸多的不足和問題急需解決。污水處理廠提標(biāo)改造主要包括工藝技術(shù)設(shè)備運(yùn)行投資等環(huán)節(jié)，為有效節(jié)約投資成本，需在原有技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化管理，并充分利用現(xiàn)有資源，提高污水處理廠的處理，使其達(dá)到國家的排放。本文將對污水處理廠擴(kuò)建及提標(biāo)改造工程設(shè)計(jì)與運(yùn)行進(jìn)行深入的探討，旨在提高我國污水處理效果。

關(guān)鍵詞：污水處理廠；擴(kuò)建；提標(biāo)改造；工程設(shè)計(jì)；運(yùn)行

1引言

眾所周知，水是非常重要的自然資源，是人類賴以生存的根本，更是生命的源泉。但隨著我國現(xiàn)代化社會的快速發(fā)展，水資源受到了嚴(yán)重的污染。由于水資源是不可再生的，為更好地保障水資源的有效利用，必須對污水進(jìn)行合理處理。在我國，依舊存在很多城市水資源緊缺現(xiàn)象，與此同時(shí)水體富營養(yǎng)問題也日益嚴(yán)峻。為緩解水資源的短缺和匱乏，必須立刻采用合理的手段對水資源進(jìn)行保護(hù)，通過建立良好的水資源體系，科學(xué)的解決水體污染問題。污水處理廠的污水處理系統(tǒng)作為處理和利用污水的綜合系統(tǒng)，其使命就是為了防止水環(huán)境受到污染，保障水資源長久的維持良性利用。

2我國污水處理的概述

2.1我國污水處理的現(xiàn)狀

長期以來，人們都認(rèn)為水資源是取之不盡、用之不竭的，這種觀念導(dǎo)致水資源出現(xiàn)嚴(yán)重的短缺和污染問題，并對城市的生存和發(fā)展造成了一定的生態(tài)環(huán)境危機(jī)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，在2030年，我國的人口總數(shù)將高達(dá)16億，人均水資源為1760立方米，全國缺水量將高達(dá)400億立方米~500億立方米，成為世界上水資源短缺嚴(yán)重的國家[1]。自改革開放以來，我國的污水處理領(lǐng)域得到了快速的發(fā)展，但與城市的發(fā)展速度相比仍屬于滯后狀態(tài)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，在2016年年末，我國就已經(jīng)建設(shè)了3552座污水處理廠，其中城市污水處理廠2039座，縣城污水處理廠1513座。這些污水處理廠的建設(shè)使我國的污水處理水平得到了大幅度的提高。但污水處理廠的污水處理量與實(shí)際的污水排放量之間依舊存在著較大的差距，因此還需進(jìn)一步提高污水處理廠的處理效率。

2.2影響污水處理廠處理效率的因素

現(xiàn)階段，我國的污水處理廠普遍存在著污水處理效率低、排水管網(wǎng)無系統(tǒng)等問題。我國水環(huán)境污染問題日益嚴(yán)峻的主要原因有兩點(diǎn)，一是污水處理能力增長緩慢，二是污水處理率低。基于這兩點(diǎn)，導(dǎo)致我國的水環(huán)境出現(xiàn)了惡性循環(huán)的現(xiàn)狀。根據(jù)我國當(dāng)前污水處理的實(shí)際情況來看，影響污水處理增長速度的因素主要有以下三方面：第一，處理技術(shù)相對落后。與國外發(fā)達(dá)國家相比，我國的污水處理技術(shù)相對落后，普遍存在著效率低、能耗高、自動(dòng)化低等[2]。第二，投資力度不夠。污水處理系統(tǒng)是防止水污染、改善水環(huán)境質(zhì)量的重要手段，同時(shí)也是城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，但因投資力度不夠往往無法達(dá)到理想的預(yù)期效果。第三。管理水平低。目前我國污水處理管理人員的專業(yè)素質(zhì)偏低，導(dǎo)致建成的污水處理廠無法發(fā)揮全部作用[3]。

3污水處理廠擴(kuò)建及提標(biāo)改造工程設(shè)計(jì)

在對污水處理廠擴(kuò)建及提標(biāo)改造工程設(shè)計(jì)進(jìn)行探討時(shí)，選擇以某某城市的某某污水處理廠為例進(jìn)行展開論述。該污水處理廠的一期規(guī)模是每天2.5萬立方米，主要工藝為百樂克，嚴(yán)格按照國家污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行尾水排放，現(xiàn)階段城市的污水處理廠在排放尾水時(shí)要達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918—2002）中的一級B標(biāo)準(zhǔn)。但隨著水環(huán)境質(zhì)量要求的不斷提高，需要將尾水排放標(biāo)準(zhǔn)需要從一級B類標(biāo)準(zhǔn)提高到一級A類。而當(dāng)下的一期工程中，并沒有提標(biāo)處理單元，因此要在常規(guī)生化處理供后進(jìn)行深度處理。

3.1設(shè)計(jì)擴(kuò)建及提標(biāo)改造后污水處理廠的水量水質(zhì)

以擴(kuò)建管網(wǎng)的收集范圍為依據(jù)，將污水處理廠的擴(kuò)建增量設(shè)定為一天3.5萬立方米，其中工業(yè)廢水量占28.6%。由于工業(yè)廢水的增加量加大，勢必會影響進(jìn)水COD的品質(zhì)，為有效地降低生化過程污染物的負(fù)荷，必須增設(shè)預(yù)處理。通過此次擴(kuò)建，污水處理廠的設(shè)計(jì)總水量為一天6.0萬立方米。本次污水處理廠擴(kuò)建是在一期工程中進(jìn)行的，為使進(jìn)水水質(zhì)得到有效地保障，需要對可能發(fā)生的變化進(jìn)行全方位的綜合考慮，使其不會因取值過高而導(dǎo)致配置過大從而帶來浪費(fèi)。以豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，進(jìn)水水質(zhì)的保證率多數(shù)取80%~90%。從安全運(yùn)行角度考慮，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)保證率取90%，這時(shí)相應(yīng)指標(biāo)值如下：尾水排放嚴(yán)格執(zhí)行排放標(biāo)準(zhǔn)中的一級A標(biāo)準(zhǔn)。

3.2擴(kuò)建工程處理工藝流程

本次探討將對水解酸化池、改良AAO生化池和高效沉淀池+深床反硝化濾池進(jìn)行有擴(kuò)建。一是增加水解酸化池。以水質(zhì)數(shù)據(jù)為依據(jù)，B/C值大約設(shè)計(jì)為0.39，這就表明污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)可生化性一般。增加水解酸化池的作用主要體現(xiàn)在兩方面，一是將大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)，二是將難生化降解物質(zhì)降解為易生化降解物質(zhì)。通過這兩種途徑可以使B/C的值得到增加。除此之外，水解酸化池的增加有助于COD污染物的降解，還能夠?qū)⑥D(zhuǎn)化為小分子的BOD5作為生化脫氮處理的碳源，進(jìn)而節(jié)省碳源量，有效地控制運(yùn)行的成本。除此之外，水解酸化工藝還能夠預(yù)處理降解和去除污水中的COD、SS、BOD5，降低生化過程污染物沖擊負(fù)荷。二是改良AAO生化池。通過對AAO生化池進(jìn)行改良，可以清晰地分隔前置的反硝化、缺氧、厭氧、好氧工藝單元，這樣有助于除磷菌、硝化菌等在各自有利的環(huán)境中生長，使其具備的脫氮除磷功能得以更好地發(fā)揮。尤其是改良后的AAO厭氧段，所發(fā)揮的作用越來越大。第一，為除磷創(chuàng)造了生物條件；第二，為前置反硝化和后者缺氧提供協(xié)同作用；第三，預(yù)處理高濃度的COD；第四，有助于緩解工業(yè)廢水沖擊，降低生化影響；第五，能夠有效地保障生化指標(biāo)的降解。三是深床反硝化濾池+高效沉淀池。高效沉淀池的作用主要有五個(gè)，分別是：滿足除磷要求、減少污水懸浮物、深床反硝化慮池的堵塞減少，反沖洗次數(shù)減少、污水處理效果提高[4]。深床反硝化濾池作為處理單元，不僅具有集生物脫氮功能，還具有過濾功能，因此在提標(biāo)改造中得到了廣泛的應(yīng)用。除上述因素外，還得益于深床反硝化濾池具有良好的脫氮效果，同時(shí)占地小，因此十分適用于城區(qū)污水處理廠的提標(biāo)改造。四是優(yōu)化改造現(xiàn)有的設(shè)備。例如：粗格柵間及進(jìn)水泵房設(shè)備、細(xì)格柵及旋流沉砂池設(shè)備、鼓風(fēng)機(jī)房設(shè)備、污泥脫水房設(shè)備。通過擴(kuò)建工程單元選擇和改造工程單元設(shè)備，來有針對性的提高水污染物的去除率。

3.3擴(kuò)建及提標(biāo)改造設(shè)計(jì)

在進(jìn)行擴(kuò)建及提標(biāo)改造設(shè)計(jì)時(shí)，首先要對擴(kuò)建構(gòu)造物進(jìn)行設(shè)計(jì)。該項(xiàng)目總設(shè)計(jì)規(guī)模為6.0萬立方米/天，在對一期工程進(jìn)行改造設(shè)計(jì)時(shí)，需要按總規(guī)模一次建成粗格柵間及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵房及旋流沉砂池、鼓風(fēng)機(jī)房以及污水脫泥房的土建工程，因此土建工程和水力負(fù)荷均滿足擴(kuò)建要求。

4污水處理廠擴(kuò)建及提標(biāo)改造運(yùn)行

對已完成擴(kuò)建及提標(biāo)改造工程的污水處理廠進(jìn)行試運(yùn)行，每天的進(jìn)水量為4.0萬立方米，利用聯(lián)動(dòng)調(diào)試處理，該污水處理廠的污水處理系統(tǒng)整體較為穩(wěn)定。擴(kuò)建及提標(biāo)改造后的出水?dāng)?shù)據(jù)要高于當(dāng)前國家排放標(biāo)準(zhǔn)，不僅能夠使TN和NH3-N很好的實(shí)現(xiàn)總磷達(dá)標(biāo)，同時(shí)還能夠滿足出水要求。分析數(shù)據(jù)可知，在污水處理廠中，水解酸化、高效沉淀池+深床反硝化率池、改良AAO生化處理后的污水，實(shí)際出水的指標(biāo)不僅能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，還能夠保證出水的TN低于7mg/l，NH3-N低于1mg/l，這樣將污水處理后的尾水排到河流中，具有提升水環(huán)境質(zhì)量的作用。利用水解酸化池度污水進(jìn)行處理可有效保障生化效果，從而提高BOD5、COD的降解效果，分別為：20%~25%和30%~35%。由于受到污泥層的影響，SS的降解效果在20%~25%，但其他三項(xiàng)的降解效果則不是很理想，可以忽略不計(jì)。在污水處理廠中，改良處理AAO生化、高效沉淀池和深床反硝化濾池工藝，不僅提高了BOD5、COD和SS去除效果，使去除率達(dá)到90%以上，還可以將提高NH3-N、TN和TP去除效果，使其去除率提高到85%以上，更有效地保障出水水質(zhì)的安全。除此之外，污水處理廠擴(kuò)建及提標(biāo)改造還能夠?yàn)槠髽I(yè)污水處理廠的運(yùn)行成本，因此這也是污水處理廠進(jìn)行擴(kuò)建和提標(biāo)改造的重要原因之一[5]。

5結(jié)束語

綜上所述，根據(jù)我國現(xiàn)有的污水處理廠提標(biāo)改造實(shí)踐情況來看，生物脫碳和化學(xué)除磷是污水處理廠擴(kuò)建及提標(biāo)改造的重點(diǎn)。只有不斷地提高污水處理廠的工作效率，不斷地縮小污水處理量與實(shí)際污水排放量之間的差距，才能夠使我國的水環(huán)境逐步趨于良性循環(huán)。在國家大力倡導(dǎo)節(jié)能減排、綠色環(huán)保的今天，利用污水處理廠進(jìn)行水資源保護(hù)，可以有效地降低污水對水環(huán)境的影響，但同時(shí)也需要大家從身邊做起，投入到節(jié)約用水、保護(hù)水環(huán)境的公益事業(yè)中，這樣才能夠有效地緩解我國水資源短缺和污染問題，為子孫后代留下生命之泉。

參考文獻(xiàn)：

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[4]張文生,王立群,馬秋瑩等.銀定莊污水處理廠提標(biāo)改造工程設(shè)計(jì)及運(yùn)行效果[J].中國給水排水,2019(16):82~85.

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作者：杜榮東 沈紅林 單位：中億豐建設(shè)集團(tuán)股份有限公司