30 万 m3/d 城市污水处理厂提标改造扩建工程方案探讨

本文结合本溪市污水处理厂实际进出水水质及设施的运行情况，遵循充分利用现状处理设施，做到不停产建设的原则，确定本溪市污水处理厂提标改造扩建工程工艺方案。项目建设完成后，总处理规模达到30万吨/天，出水水质全面稳定达到一级A标准，满足日益增长的水量和水质需求。


1工程概况

本溪市污水处理厂一期工程建成于2003年底，污水处理采用二级生物处理工艺，采用“粗格栅+污水提升泵房+细格栅+旋流沉砂池+DAT-IAT”工艺。出水基本执行国家标准《污水综合排放标准》GB97918-1996()二级标准，但对氨氮的控制略严(NH3-N≤10mg/L)。

为保护太子河流域水体环境，2012年本溪市政府决定启动本溪市污水处理厂提标改造扩建工程，满足污水量的增加及出水水质指标提高的需求。即：提标改造工程指对现状22.5万m3/d污水处理厂的出水提高标准改造，使处理后的出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级标准中的A级标准;扩建工程指对新增7.5万m3/d污水进行处理，出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级标准中的A级标准。

本文在对提标改造前污水厂设计及运行现状进行简要介绍，并进行问题诊断的基础上，提出提标改造扩建工艺方案。

2提标改造前污水处理厂概况

2.1污水处理厂设计概况

2.1.1设计水量及进出水水质

本溪市污水处理厂设计近期日处理能力22.5万m3/d，管网日输配能力30万m3/d。本溪市污水处理厂位于太子河北岸林家崴子，场地形状基本呈矩形，总面积为273170m2。出水执行执行国家标准《污水综合排放标准》(GB97918-1996)二级标准。设计进出水水质见表1。


2.1.2主要工艺流程图

污水处理采用二级生物处理工艺，预处理工艺采用“粗格栅+污水提升泵房+细格栅+旋流沉砂池+DAT-IAT生化处理”;污泥采用离心脱水机至含水率低于80%后外运填埋。具体处理流程及现有系统设计能力汇总如图1。


2.2运行现状及存在的问题分析

本溪市污水处理厂污水日处理量稳定达到21万m3/d。进水COD、BOD5、SS、氨氮等水质指标明显低于原设计值;

进水BOD5/COD比值较高，污水可生化性较强;进水BOD5/TP比值较高，可以采用生物除磷的工艺去除一部分磷;进水BOD5/TN比值较低，全部比值低于2.5，说明水中反硝化碳源极度缺少，如果污水最终处理达到一级A标准必须投加碳源。各系统均可正常运行，存在零星设备坏损现象。

在对现状污水厂详细调研、分析基础上，根据提标改造扩建需求，对现状处理系统进行问题诊断，汇总如下几方面：

①预处理系统处理能力，鼓风机提供气量不满足扩建水量处理需求。

②现状生化处理系统(DAT-IAT)全部采用好氧曝气方式，对总氮的去除率不高，TN达标有风险。

③二级生化处理系统处理能力不满足扩建水量处理需求。

④无深度处理系统。

⑤污泥处理后含水率不满足现状填埋政策需求。

⑥通过对实际进水水质分析，存在碳源不足问题。

⑦厂区无除臭设施，不满足环评要求。

⑧零星建构筑物修缮及坏损设备更换问题。

3提标改扩建工程方案

结合本溪市污水处理厂实际进出水水质及现有设施的运行情况，遵循充分利用现状处理设施，做到不停产建设的原则，确定本溪市污水处理厂提标改造扩建工程工艺方案。


3.1提标改造设计进出水水质

笔者通过对本溪市污水处理厂2011年1月至2012年2月13个月进水水质监测数据，进行保证率分析，选取了曲线上保证率高于95%时所对应的污染物浓度作为进水水质取值，同时类比了辽宁省同类生活污水处理厂的进水指标，对实测数据进行校正，确定进水水质。出水水质执行一级标准的A标准。

水质数据指标如表2。


3.2提标改扩建工艺流程

在对本工程实际进出水水质及去除率进行分析、充分调研、复核原系统处理能力的基础上，分别对预处理系统、二级处理系统、深度处理系统及污泥脱水系统处理工艺进行方案论证，确定工程总体方案如下：预处理系统、风机房土建利旧，增加预留位置设备，满足30万m3/d水量需求;通过土建改造，现有SBR生化池处理规模不变，按照A2/O工艺运行;新建设计规模7.5万m3/d的A2/O生化池;同时配套建设30.0万m3/d的二沉池、深度处理系统，深度处理工艺采用高密度沉淀池+V型滤池+紫外线消毒工艺;配套建设30.0万m3/d的碳源投加系统及生物除臭系统;污泥采用“重力浓缩+板框压滤机”处理至含水率低于60%后外运填埋处置。

4技术经济指标

基于上述设计方案，项目总投资为36180.82万元，直接工程费为31022.73万元(包含建筑工程费、设备及工器具购置费及安装工程费)，工程建设其他费2966.38万元，基本预备费2039.35万元，铺底流动资金152.36万元。

运行成本包含药剂费、电费、工资及福利、修理费、固定资产折旧费及无形资产摊销费等。本项目对7.5万t/d污水厂扩建工程及22.5万t/d污水厂提标改造工程分别进行成本测算。7.5万m3/d扩建工程年运行成本2510.06万元，单位处理成本0.92元/吨;22.5万m3/d污水厂提标改造工程年运行成本3634.13万元，单位处理成本0.335元/吨(一级B提高至一级A)。

5结论

本溪市污水处理厂提标改造扩建工程采用工艺具有运行稳定、性能可靠、经验成熟、对污染物去处率高等特点;另外厂区采用集散式计算机控制，具有一定的先进性，符合我国的国情和本溪市的实际情况。项目建设完成后，总处理规模达到30万m3/d，是本溪市最大的污水厂，自2012年项目投入运行以来，出水水质全面稳定达到一级A标准，污泥处理后含水率低于60%，满足填埋处置需要，为国内同类型大规模污水处理厂提标改造扩建工程的建设提供成功的经验借鉴。