城镇污水处理厂一级A提标扩建工程研究——以博兴县污水处理厂为例

摘要

2006年，国家环保总局修改了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的排放标准。其中规定排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域的处理水必须达到一级A排放标准，即COD≤45mg/L，氨氮≤4.5mg/L，TP≤0.5mg/L。
　　城市中现有的污水处理厂的处理工艺和设施已经无法满足现阶段的排放要求。我国的城镇污水处理厂必须从原来以去除有机物为主的污水处理工艺向能具备脱氮除磷的新工艺技术发展。
　　“蓝藻”事件后，太湖流域作为示范区域，其范围内的污水处理厂全部按要求进行提标改造。本文通过分析已经成功提标改造的污水处理厂，结合国内外已提标改造完成并运行良好的工艺方案，以博兴县污水处理厂为例，结合其现有的工艺及设施，提出了适合提标改造的工艺。
　　博兴县位于山东省东北部，黄河下游南岸，地处小清河流域。随着县市经济的快速发展，大量的工业污水进入原有的污水处理厂。进水水质，水量的很大改变严重威胁原有污水处理厂的运行。而且为满足小清河流域必须执行《城镇污水处理厂污染排放标准》（GB18918-2002）的一级A排放标准，博兴县污水处理厂的提标改造工作势在必行。
　　博兴县县污水处理厂一期工程在2002年建设，工程处理规模3万吨/日。由于小清河流域水质的要求，该污水厂2008年开始进行二期扩容建设，2009年建设完成，处理规模增大为6万吨/日。其设计进水水质：CODcr≤500mg/L；BOD5≤200mg/L；SS≤290mg/L；NH3-N≤40mg/L；TP≤8mg/L；TN≤50mg/L；pH：6～9。采用AAO+二沉池+砂滤池+二氧化氯消毒工艺，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级B标准。随着所处县市经济的快速发展污水成分日益复杂，所排放水体的水质要求也已经有原来的一级B提高为一级A，现有的处理工艺已不能满足处理水量和出水水质的要求。
　　为使污水厂进行合理改造，结合原水厂前期的运行资料，根据分析前期的运行数据可知：虽然进水量已经增加至每天7万吨，但是经现有工艺处理后的出水水质，除总磷外其余仍达到了设计要求的一级B标准。可见原来的工艺运行良好，抗冲击负荷能力强，因此在二级处理部分仍采用AAO工艺。
　　对进出水数据分析可以看出，整个处理系统的除磷效果有待加强。为了得到更好的除磷工艺，通过小试试验，对六种工艺模式进行比较。包括：1、水解酸化+静止沉淀；2、水解酸化+砂滤；3、水解酸化+好氧曝气+砂滤；4、好氧曝气+砂滤；5、水解酸化+好氧曝气+絮凝+砂滤；6、好氧曝气+絮凝+砂滤。试验确定在预处理阶段采用沉砂+好氧曝气+静止沉淀工艺。
　　在预处理阶段，利用活性污泥的吸附絮凝特性在很短时间内将污水的有机物（氮、磷等）吸附于活性污泥上，然后进行部分降解。大量的有机物被污泥吸附后，在随后的沉淀池内被沉淀去除。本项目所采用的预处理工艺，与其他污水处理厂只采用沉砂池的预处理工艺相比，更有利于污水中有机物尤其是磷的吸收和去除，也为后续的二级处理降低了处理难度。
　　本项目二级处理后续采用高效沉淀池，在加药絮凝的作用下，将经过二级处理不能处理完全的磷等物质进行进一步的去除，使工程的最终出水水质达到所要求的排放标准。
　　经过多方面工艺比选及论证，将本改造工程的工艺路线确定为：预处理部分采用沉砂池+预曝气+沉淀；二级处理采用AAO工艺；深度处理采用絮凝沉淀+过滤；消毒采用二氧化氯消毒。
　　博兴县污水处理厂的改造工程在施工时已临近冬季，为保证施工质量，对施工单位提出流水分班次作业，适当提高混凝土的入模温度，合理安排浇筑时间，并且对混凝土外加剂提出采用国内外知名品牌等要求。
　　对于改造项目，尤其是像博兴县这种进行二次改造的项目，其地下管线复杂，新旧管线错杂排布而且场地非常狭小。在施工准备阶段对原有管线进行多次排查，力求新设管线与原有管线的排布不发生冲突。在施工过程中，根据现场的具体情况，多次对施工图纸进行细调，确保在不影响旧系统正常运行的情况下，对新铺管线进行施工。
　　最终，博兴县污水处理厂的提标改造工程在2015年顺利完成，并且提标改造后的污水处理厂经调试后已稳定运行，出水水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准，其中CODcr、NH3-N执行标准分别45mg/L、4.5mg/L。

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第一章 绪 论

1.1 课题研究的背景和现状

1.2 课题提出及研究的意义

1.3 课题研究的主要内容

第二章 污水厂现状与水质分析

2.1 污水处理厂现状

2.2 污水处理厂水质分析

第三章 小试研究

3.1 水解酸化试验

3.2 工艺方法试验

3.3 延长曝气试验

3.4 研究结果及分析

第四章 提标改造工艺方案分析

4.1 污水处理厂提标改造的原则

4.2 生物处理工艺研究

4.3 深度处理工艺研究

4.4 污泥处理工艺方案

4.5 最终工艺路线选择

第五章 改造方案设计

5.1 设计参数

5.2 工艺计算

5.3 平面布置

第六章 工程节能及施工优化

6.1 工程节能

6.2 施工优化

第七章 项目影响效果分析

7.1 经济效益分析

7.2 运行效果

7.3 社会效益分析

结语

结论

建议

参考文献

致谢