城市污水处理提标改造工艺探析

城市污水处理提标改造工艺探析

伊有娟

西宁市污水处理有限公司 青海 西宁 810000

摘要：随着工业化污染越来越严重，城市污水处理厂是处理城市废水的主要基础设施，具有收集城市污废水、净化污废水、减少城市污废水排放量、减轻对自然环境污染程度等功能和效果。随着城市经济的不断发展，城市所排放的工业废水、生活污水量在不断变大，污染物种类也在不断变化，现有的多数城市污水处理厂的修建时间在几十年前，短一点的也在十几年前，其处理能力需要进行相应的提升，处理工艺需要相应的优化，才能够满足城市发展的需求。文章主要围绕城市污水处理厂提标改造的原则、具体策略进行分析和探讨，为提高城市污水处理厂提供一些思路和参考。

关键词：城市污水处理厂；提标改造；策略

引言

随着国家工业技术水平的不断发展，全社会对环境保护的要求日益提高。2015年11月发布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》中明确指出，自2018年1月1日起，在敏感区域内，现有城镇污水处理厂要执行一级A标准，随后，全国各大污水处理厂都在开展一级A标准的提升改造工作。由于工业园区内各企业的生产工艺各不相同，造成其所排放的废水存在水量波动大、有毒有害物质种类多、浓度高，水质复杂差异大，以及可生化性差等特点。然而，进入园区污水处理厂的废水为达到纳管标准已经进行了预处理，导致废水的可生化性进一步降低，致使后续的处理难度增加。

1污水处理工艺提标改造选择的原则

城市污水处理厂的工艺选择需要考虑诸多因素，主要包括污水水质、设计规模、当地实际条件等。首先，在工艺选择时，所选工艺应先进、成熟、适应当地污水处理需求、运行效果稳定，且能够满足当地自然水体对排放出水的水质要求。比如：城市污水处理厂收集、处理的污水需要在判断其可生化性与工艺的匹配程度，污水的可生化性的判断标准是BOD5值与COD值的比值，当比值大于0.45时污水为可生化性高的一类污水，当比值在0.3～0.45之间时，污水为可生化的一类污水，当比值在0.25～0.3之间时，污水为难生化的一类污水，当比值低于0.25时，污水属于不宜生化的一类污水。可生化性越高的污水，越适合使用生物处理工艺，可生化性较低的污水，适合进行可生化性提高后使用生物处理工艺，不宜生化的污水则比较适合使用物理、化学工艺。因此，污水处理厂中的处理工艺应当属于能够有效实现自动化控制、自动化管理的类型，满足后续污水处理厂可能的改造工作。然后，污水处理厂所选择的处理工艺应当充分考虑其性价比与当地实际情况的匹配度，尽可能选择成本低、效果高、与当地环境匹配的处理工艺，节约能耗和成本。

2城市污水处理厂现状及存在的问题

2.1建设标准方面的问题

随着我国对于污废水排放标准的不断提高，早期投产的很多污水处理厂在处理效率和排放标准方面存在超标问题。超标问题的产生原因多与处理工艺的适应性、有效性，处理设备的运行质量、维护质量有关，导致污水处理厂的出水达不到相应的标准，需要进行提标改造。CASS是一种间歇性活性污泥法的升级版本，这种处理工艺对处理设备各部分运行的质量和效率要求都比较高，但在处理厂的实际生产运行过程中，处理设备所拥有的维护、维修力量却难以满足需求，导致设备老化速度较快，系统整体运行的稳定性有限，导致末端出水的水质无法稳定达到排放标准，对周边环境造成一定的影响。

2.2深度处理工艺方面的问题

为了有效提高对水资源及其他可回收利用资源的利用率，污水处理厂进行深度处理已经成为一种必然的发展趋势，如原有污水处理厂中配备的过滤+离子交换处理工艺就是进一步提升出水水质的环节。在CASS工艺能够稳定运行、保证出水水质的情况下，过滤+离子交换处理工艺能够进一步提升出水水质。但在实际使用过程中，过滤+离子交换处理工艺难以适应污水处理厂所接纳的污废水水质，导致出水质量低于预期。

3城市污水处理厂提标改造的具体策略

3.1根据用水量预测污水处理厂处理指标

城市污水处理厂的提标改造需要满足后续数年、十数年的污废水处理需求，因此，其设施建设的体量应当能够满足当地人均排水量与人口数量的积数，并且需要考虑到未来数年内的人口数量增幅；或满足当地工业企业的生产效能与工业企业数量的积数，并且充分考虑到未来数年内当地工业发展的幅度。比如：一个人口在10万人以下的小城市，根据《城市给水工程规划规范》中的该人口体量下最高日人均综合用水量320L，来确定当地人均综合用水量，预估人均综合排水量，根据80%的自来水会变成污水的产污系数、日变化系数、地下水深入系数等系列指标计算，继而可得到当地污水处理厂的处理量指标。具体到控制项目和指标，COD值50mg/L，BOD5值10mg/L，SS值10mg/L，氨氮值1.5mg/L，每年11月至次年3月为3mg/L，总氮值12mg/L，每年11月至次年3月为15mg/L，总磷值0.3mg/L，酸碱值6～9。

3.2污水处理厂处理设备、设施改造

污水处理厂的处理工艺进行提标升级，满足处理工艺应用和发挥作用的硬件设备设施也同样需要进行提标改造，才能够满足污水处理厂的提标改造要求。

3.2.1进水泵房及预处理环节的设备设施改造

为了应对和提高城市污水处理厂对于城市污废水排放量的承受能力，处理厂中的进水泵房和预处理环节必须扩大体量，提高泵机的配置，确保在每日污水达到峰值的情况下也能够正常运转。

3.2.2生物反应池改造

在水解酸化池中，难降解有机物被分解为可降解有机物，大分子物质被降解为小分子物质，废水的可生化性得到提高。同时，小分子有机物可提供能源，作为脱氮除磷的碳源，可降低生化的运行费用。水解酸化池尺寸为L×B=30×10m，建有四道导流墙，并配置5台潜水搅拌机，有效水深5m，水力停留时间4.5小时，上升流速为1.1m/h。斜管沉淀池尺寸为L×B=24×10m，有效水深6.5m，表面水力负荷1.4m3/m2·h，斜管材质为PE塑料，斜管断面为正六方形，内径80mm，斜长1m，水平倾角60度。设有机械排泥-桁架式吸泥机，根据实际运行情况回流污泥至水解酸化池，剩余污泥排至储泥池。

3.2.3深度处理单元

深度处理工艺采用电化学催化氧化处理系统，这是保证出水水质稳定达到一级A标准的关键步骤。设备台数为10套；单套设备尺寸为8.0m×2.5m×1.8m；容器材质为PP外加不锈钢外壳加固，阳极电极材质为改性钛+陶瓷膜电极，阴极电极采用不锈钢316L。电源为直流电源，工作电流0-800A，电压0-12V，恒流工作模式，可根据具体水质情况调整电流大小控制污水处理效果。主机操作控制，采用微电脑控制器，旋钮操作，可控性强，操作简便。

3.2.4污泥处理

污泥储池和污泥脱水机房利旧。污泥脱水采用“高压压榨”机工艺，污泥用压榨机进泥泵送至超高压隔膜压榨机，由高压油泵提供强压挤压弹性介质，压缩滤板之间空隙内的污泥，使滤板之间空隙内的污泥获得再次压榨，得到含水率60%以下的块状泥饼。卸料泥饼经由皮带输送机输送至污泥堆棚。污泥储池尺寸为14×7×4.5m，分两格。污泥脱水车间利用原有脱水厂房，采用砖混结构。板框压滤机（自动），过滤面积90m2，二套；配套设备：含机架、滤板、水洗滤布、压榨管、泵站、翻板、接液槽、自动拉板等，配套压榨系统、冲洗系统。

结束语

城市污水处理厂的提标改造建设十分有必要，能够有效改善原有污水处理厂处理能力不足的问题，能够有效提高处理工艺与污废水实际处理需求之间的匹配度，能够有效降低城市污废水对周边环境的污染和影响，有效提高城市运行对环境的友好程度。城市污水处理厂是打造生态城市不可缺少的一环。

参考文献

[1]郭强.城市污水处理厂升级改造工艺及运行研究[D].西安:西安工业大学,2018.

[2]洪猛.某城镇污水处理厂提标改造工艺设计及运行控制研究[D].石家庄:河北科技大学,2019.

[3]岳达超.污水处理厂提标改造工程工艺设计方案优化[D].长春:长春工程学院,2020.