台州路桥污水处理厂提标改造及中水回用工程设计

吴昊 黄伟

南京市市政设计研究院有限责任公司，南京 210008

1.项目概况

台州市路桥污水处理厂位于城区东南郊青龙浦南岸（路南街道张李村），总规模9×104m3/d。工程分两期建设，一期规模4×104m3/d，二期规模5×104m3/d，污水处理后排入青龙浦，排放标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B 标准，现状日处理量约7.5×104m3/d。随着浙江省“五水共治”深入开展，当地政府要求对该厂进行提标改造，要求改造后的出水达到一级A 标准，同时对部分尾水进行进一步净化后作为杂用水和河道生态补水。

该厂现状两期工艺分别为：一期工程生化工艺为奥贝尔氧化沟，二期工程生化工艺为微孔曝气氧化沟，污泥处理采用带式脱水机。

2.进、出水水质

通过对污水厂近三年进水水质的涵盖率分析，以涵盖率95%的进水浓度作为设计进水浓度基准，得到设计进水水质如下表所示：

表1 设计进水水质一览 （单位：mg/L）

设计出水分为一般尾水和中水两种，一般尾水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A 标准，中水执行相关城市污水厂回用水用于城市杂用水标准和景观生态用水标准。

3.工程方案

3.1 生化段改造

一期工程：生化段出水TN 略有超标，主要因为奥贝尔氧化沟污水由外沟道进入，与回流污泥混合后，由外沟道进入中间沟道再进入内沟道，在各沟道循环达数百到数十次。最后经中心岛的可调堰门流出，至二次沉淀池。由于环沟式流态导致其不能较好的形成缺氧、厌氧、好氧的环境，且无内回流措施，脱氮效果较差，除磷效果受到一定的影响，为提高一期氧化沟的整体脱氮除磷能力，在奥贝尔氧化沟流程前增设了预缺氧池，并增设了内回流泵，提高了生物脱氮除磷能力。

二期工程：二期生化段由厌氧池和微孔曝气氧化沟组成，出水TN略优于一期，TP 略优于一级B 标准，但均不能满足一级A 标准。微孔曝气氧化沟通过曝气管的设置达到兼氧/好氧状态的交替，脱氮效果不佳。二期厌氧池回流污泥进泥方向与厌氧池出水方向相同，易形成短流。针对现状所存在问题并结合现状工艺流程，进行如下改造：路桥污水处理厂二期工程设计之初，工业废水较多，进水SS 浓度高，因此设计了初沉池。现进水水质较为稳定，目前初沉池现已停用，为增加生化池停留时间将现状初沉池改造为厌氧池、将现状厌氧池改造为缺氧池、并将现状微孔曝气氧化沟改造为严格的缺氧池和厌氧池。并增加了内回流泵，增加了生化池的总体时间，提高了总体的脱氮除磷能力。

3.2 深度处理段

在常规处理使COD、BOD、TN 等达到一级A 标准的基础上，利用深度处理进行TP 和SS。在深度处理段新建了中间提升泵房、高效沉底池、活性砂滤池、接触消毒池。

项目所处位置地质较差，且用地极其紧张，为了减少后续构筑物的埋设深度，保证现状污水处理厂的正常运行，特新建中间提升泵房，将一期、二期二沉池出水提升至高效沉淀池。

本工艺流程二级生物处理已将氨氮及总氮指标降低到一级A 标准，后续的深度处理工艺采用常规的混凝、沉淀、过滤处理工艺即能满足出水要求。

深度处理部分的混凝沉淀部分采用的高效混凝沉淀池，其特点是：1、由快速混合搅拌和慢速混凝搅拌多个反应池联合作用形成均质絮凝体和高密度矾花，絮凝效果好；2、沉淀效果好；3、占地面积小，节省土建投资，抗冲击负荷能力强。

过滤采用活性砂过滤器，其是一种连续过滤设备，系统采用升流式流动床过滤原理和单一均质滤料，过滤与洗砂同时进行，能够24 小时连续自动运行，无需停机反冲洗，巧妙的提砂和洗砂结构代替了传统大功率反冲洗系统，能耗极低。系统无需维护，管理简便，可无人值守。活性砂滤池进水水质要求宽松，对进水要求宽松，耐冲击负荷能力强。

二氧化氯消毒技术杀菌效果好，无气味，有定型产品，基本不产生消毒副产物，广泛应用于市政污水厂消毒处理。本工程尾水经消毒后进行回用，需保证出水余氯要求，因而采用二氧化氯消毒。

3.3 中水回用工程

在尾水达到一级A 的基础上，对部分尾水采用超滤处理达到再生水回用的标准。新建了膜池及中水回用泵房及回用水管线。

本工程采用浸没式超滤作为尾水的进一步处理设施，其特点是开放式系统设计，抗冲击性能较强，系统不易受来水水质波动的影响，对预处理要求较低，压力调整范围小，相应的过滤泵扬程低，安装维修附属设备少，维护相对简单方便。由于厂区占地紧张，接触消毒池出水可能存在波动，综合投资及后期运行费用，本工程推荐浸没式超滤作为中水回用的膜处理工艺。

3.4 除臭设施

对路桥污水处理厂一期进水泵房、一期曝气沉砂池、一期预缺氧池、二期厌氧池（二期现状初沉池）、二期缺氧池（二期现状厌氧池）、二期进水泵房、二期曝气沉砂池、脱水机房等区域采用土壤除臭方式进行臭气处理。

3.5 污泥处理

经核算，现状设备脱水能力可满足现状污泥及化学污泥的处理。化学污泥可通过现状污泥脱水系统进行处理，处理后运至垃圾焚烧发电厂进行处置。

全厂工艺流程如下图所示：

图2 提标改造及中水回用工程工艺流程图

2.小结

本工程在对现有两种类型氧化沟工艺改造的基础上，采用“高效混凝沉淀池+活性砂滤池+浸没式超滤（2×104m3/d 回用部分）+接触消毒”的深度处理工艺，竣工以来的运行数据表明，出水水质完全达到现行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A 标准，回用中水各项指标均低于《水污染物综合排放标准（DB11／307-2013）》B排放限值。该工艺具有工程投资省，占地面积小，运行费用低，自动化程度高、设备性能好、管理方便等优点。