開封市東區污水處理廠升級改造工程設計

王淑紅

（開封浦華紫光水業有限公司，河南開封475002）

開封市東區污水處理廠升級改造工程設計

王淑紅

（開封浦華紫光水業有限公司，河南開封475002）

開封市東區污水處理廠為了提高出水水質，實施了升級改造工程。升級改造工程增加了深度處理系統，并對原有二級處理系統進行了技術改造。探討了升級改造工程設計，通過分析改造后的出水水質發現，改造后的出水水質穩定達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918－2002）一級A標準。

河南開封；東區污水處理廠；升級改造；工程設計；運行情況

0 引言

開封市東區污水處理廠設計規模為15×104m3／d，污水處理采用改良A／O工藝，出水排放標準執行《污水綜合排放標準》（GB8976－1996）二級標準。該廠自2008年投入試運行以來，一直運行穩定。但是，隨著國家環境保護工作的不斷深入，對各污水處理廠總量減排的要求日趨嚴格，開封市東區污水處理廠于2014年4月實施了升級改造工程，2015年8月投入試運行。升級改造后，處理規模維持不變，處理工藝采用“A2／O＋混凝沉淀＋纖維轉盤過濾＋二氧化氯消毒”工藝，出水排放標準提升為《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918－2002）一級A標準。筆者對該工程的設計和運行情況進行了分析，以期為類似工程提供參考。

1 水質標準與工藝流程

1.1 改造后設計水質標準

1.1.1 設計進水水質

開封市東區污水處理廠收納的污水大部分為生活污水，水質較為穩定。所以，設計進水水質維持不變，如表1所示。

表1 開封市東區污水處理廠設計進水與實際進水水質Tab.1 The design and actual inflow water quality of Kaifeng east sewage treatment plant

1.1.2 設計出水水質

改造后，開封市東區污水處理廠的出水水質為：CODCr≤50 mg／L，BOD5≤10 mg／L，SS≤10 mg／L，NH3－N≤5（8）mg／L，TN≤15mg／L，TP≤0.5mg／L［1］。處理后的污水可以輸送至電廠作冷卻水，用于廠內綠化澆灌，作為細格柵、脫水機的沖洗用水和二氧化氯消毒水射器運行用水，剩余排放惠濟河。

1.2 改造后的工藝流程

根據本工程進水水質和要求達到的出水水質指標，并考慮土地面積限制，東區污水處理廠污水處理采用A2／O工藝，延長生物處理水力停留時間，增加深度處理系統，污泥處理經重力濃縮、機械脫水后外運，具體工藝流程如圖1所示。

2 升級改造設計

2.1 污水二級處理系統設計

2.1.1 改造細格柵

用4臺網板式細格柵代替原先的轉鼓式細格柵，柵條間隙由原先的8mm降為3mm。改造后的功率為1.7 kW。

2.1.2 改造初沉池為厭氧池

作為主體工藝A2／O的一個A段，改造初沉池為厭氧池，直徑為40m，池邊高為4m，水力停留時間為3.2 h［2］。每池設有3臺潛水攪拌器，功率為4.5 kW，轉速為31轉／min。

圖1 開封市東區污水處理廠改造后的工藝流程Fig.1 The process of Kaifeng east sewage treatment plant after transform ing

2.1.3 新建一組生物池

原有生物池3組，好氧池水力停留時間僅4.5h。由于改造后的出水水質須達到一級A標準，對氨氮去除能力要求較高，因此新建1組生物池。該生物池只是提標，未擴容，處理規模仍為15×104m3／d。改造后，每組生物池設置缺氧池和好氧池，單池有效容積為15 651m3，有效水深為6m，總水力停留時間提升為10 h［3］。為了強化脫氮效果，在每組生物池內各加設回流泵2臺，流量為1 600m3／h，將好氧池硝化液回流到缺氧池，增加生物池的反硝化能力。其中，原有3組生物池內回流泵揚程為2m，功率為15 kW；新建生物池內回流泵揚程為0.75m，功率為6.5 kW。

2.1.4 改造鼓風機房

升級改造工程沿用原先4臺Hibon變頻多級離心式鼓風機，增設2臺空氣懸浮鼓風機，以滿足生物處理所需風量。新增風機風量為8 400Nm3／h，風壓為70 kN/m2，功率為225 kW。

2.1.5 改造回流污泥泵房

2座污泥泵房共設置9臺潛水污水泵，流量為1 044m3／h。本著節約高效的原則，1＃污泥泵房的5臺泵沿用原有的老泵，揚程為5m，功率為22.5 kW；2＃污泥泵房的4臺泵采用新泵，揚程為7.3m，功率為30 kW?；亓魑勰嘟浱嵘?，沿布置在生物池上的回流污泥管DN1000進入厭氧池，同時，留有通向缺氧池的閥門，從而可以根據工藝靈活調整厭氧池和缺氧池的回流量。

2.2 污水深度處理系統設計

2.2.1 新建中間提升泵房

設置5臺潛污泵（4用1備），2臺變頻，流量為2 050m3／h，揚程為5m，功率為55 kW。

2.2.2 新建混合反應沉淀池

新建混合反應沉淀池2座，設計流量為8125m3／h，采用機械混合＋水力絮凝＋斜板沉淀池。每座沉淀池設2組混合池，2組絮凝池，1組斜板沉淀池。2組混合池各安裝1臺槳式攪拌機，功率為11 kW，停留時間為39 s。2組絮凝池各設3級波形板，停留時間為17.55min。斜板沉淀池表面負荷為9.33m3／（m2·h），池底安裝4臺鋼絲繩牽引刮泥機，功率為0.75 kW。

2.2.3 新建化學污泥泵池

將化學污泥排入重力濃縮池，內設2臺潛污泵，流量為50m3／h，揚程為15m，功率為4 kW。

2.2.4 新建纖維轉盤濾池

新建纖維轉盤濾池1座，分為3格，每格內設置直徑為3m的纖維轉盤1套，轉盤驅動電機功率為1.75 kW，有效過濾面積252m2。每格配套4臺反沖洗泵，設計流量為50m3／h，揚程為7m，功率為2.2 kW。

2.2.5 新建接觸消毒池

消毒池設計流量為8 125m3／h，停留時間大于30min。其出水明渠安裝有巴式計量槽，喉寬1.5m。

2.2.6 新建加氯加藥間

改造前，出水采用紫外消毒。本次改造改為二氧化氯消毒。安裝4臺二氧化氯發生器，單臺有效產氯量為20 kg／h，功率為9 kW。二氧化氯采用鹽酸與氯酸鈉反應現場制備。

新建加藥間主要為儲藥池、溶液池和加藥泵間。絮凝劑采用液體聚合氯化鋁（PAC），PAC中Al2O3含量不低于10%。加藥點設在混合反應沉淀池，生物池出水處預留加藥點。安裝6臺隔膜計量泵，流量為500 L／h，功率為1.1 kW。

2.3 污泥處理系統設計

2.3.1 新建污泥濃縮池

新建2座污泥濃縮池，連同原先的1座，共同接納剩余污泥及混合反應沉淀池的化學污泥。污泥濃縮池直徑為13m，池邊高為4.5m，污泥濃縮時間為12 h。濃縮池內安裝有中心驅動懸掛式濃縮機。

2.3.2 改造脫水機房

新增2臺帶式污泥脫水一體機，單機處理泥量為25m3／h，固體負荷為500 kgDS／h，帶寬為2.5m。新增污泥儲罐1個，容積為93m3，原有泥棚作為應急備用。

3 運行情況

本工程于2015年8月投入試運行，其出水水質如表2所示。

表2 開封市東區污水處理廠2014年至2016年2月同期出水水質Tab.2 The effluentwater quality of the same period from 2014 to 2016 Feb.of Kaifeng east sewage treatment plant

由表2可以看出：自2015年8月開封東區污水處理廠升級改造后，運行狀況良好，出水水質穩定達標，尤其COD、TN濃度有明顯降低。由此可見，本次升級改造工程取得了滿意的效果。

4 結語

（1）細格柵更換為柵條間隙更小的網板式格柵后，攔渣效果明顯，特別是瓜子殼、纖維狀的垃圾，從而減輕了生物池池面浮渣打撈的工作量。

（2）新建一組生物池，處理量不變的情況下，延長了水力停留時間，確保了氨氮的去除能力。另外，由于將初沉池改為厭氧池，原生物池內的厭氧區改為缺氧區，增加了缺氧區的容積，對脫氮有明顯的保證作用［4］。

（3）由于增加化學除磷，確保了出水總磷的達標排放。但是，為節約降耗，仍需加強二級生化系統生物除磷效果。

［1］GB 18918－2002，城鎮污水處理廠污染物排放標準［S］.

［2］祝貴兵，彭永臻.生物除磷設計與運行手冊［M］.北京：中國建筑工業出版社，2005：37-50.

［3］GB 50014－2006，室外排水設計規范［S］.

［4］王洪臣.城市污水廠運行控制與維護管理［M］.北京：科學出版社，1997：400－402.

[責任編輯 楊明慶]

X703.1

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10.13681/j.cnki.cn41-1282/tv.2016.03.011

2016-04-12

王淑紅（1978－），女，河南開封人，工程師，主要從事污水處理工作。