保定市三座污水处理厂升级改造工程仝恩从

第31卷第】8期2015年9月中国给水排水CHINAWATER&WASTEWATERYol.31No.18Sep.2015保定市三座污水处理厂升级改造工程仝恩从，郭中伟，王思宇，张文生(保定市排水总公司，河北保定071105)摘要：保定市污水处理厂升级改造工程对保定市城区三座污水处理厂进行整体改造，将原有A/0工艺的生物反应池改造为Bardenpho工艺与MBBR(移动床生物膜反应器）工艺相结合的生物反应池，并使新建生物反应池与原池并联运行；另外，新建除磷用的聚合铝加药间和用于反硝化外加碳源的醋酸钠加药间，新建活性砂滤池、纤维转盘滤池以进一步去除SS、BOD5&TPQ运行结果表明，Bardenpho工艺与MBBR工艺结合效果良好，实现了污水厂不停产改造并且取得了较好的脱氮效果。关键词：污水处理厂；升级改造；A/0工艺；Bardenpho工艺；MBBR工艺中图分类号：TU992.3文献标识码：C文章编号：1000-4602(2015)18-0086-04UpgradingandReconstructionProjectsofThreeSewageTreatmentPlantsinBaodingCityTONGEn-cong,GUOZhong-wei,WANGSi-yu,ZHANGWen-sheng(BaodingDrainageCorporation,Baoding071105,China)Abstract：ThreesewagetreatmentplantsinBaodingurbanareawerereconstructed.TheoriginalA/0processwasreconstructedintoacombinedprocessofBardenphoprocessandMBBR.Newbiologicalreactiontankswereoperatedinparallelwiththeoriginaltanks.Polyaluminiumchloridedosingroomsforphosphorusremovalandsodiumacetatedosingroomsfordenitrificationwerenewlyconstructed.ActivesandfiltersandfiberrotaryfilterswerenewlybuilttofurtherremoveSS,BOD5andTP.Theoperatingre­sultsshowedthatthecombinedeffectofBardenphoprocessandMBBRwasexcellent,thereconstructionofthesewagetreatmentplantswasperformedinthecaseofnon-stopproduction,andgooddenitrificationeffectwasachieved.Keywords：sewagetreatmentplant；upgradingandreconstruction；A/0process；Barden­phoprocess；MBBR保定市主城区有三座污水处理厂，分别为鲁岗污水处理厂、银定庄污水处理厂和溪源污水处理厂(银定庄污水处理厂二期工程），原设计出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002)的二级标准。2005年10月，国家环境保护总局下发“关于严格执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》的通知”（环发[2005]110号），要求北方缺水地区，尤其是城镇污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊的生活污水处理执行一级A标准，由于保定市地处白洋淀上游，按照以上要求，保定市必须实施污水处理厂升级改造工程。1污水处理厂改造前情况保定市三座污水处理厂中，鲁岗污水处理厂和银定庄污水处理厂设计规模均为8x104mVd，1996年即投人运行，鲁岗污水处理厂釆用A2/0工艺，银定庄污水处理厂釆用A/0工艺。溪源污水处理厂仝恩从，等：保定市三座污水处理厂升级改造工程第31卷第18期混A.a混合液回流泵污泥提升泵污泥回流泥饼外运-I污泥脱水间+-{污泥贮池污泥浓缩池剌余污泥图1银定庄污水厂改造方案工艺流程Fig.1Yindingzhuangsewagetreatmentplantupgradingprocessflowdiagram为了强化生物处理的除磷脱氮功能，特别是脱氮功能，参照国内外污水厂的运行经验，将原A/〇设计规模为16x104tnVd，2007年投入运行，采用A/0工艺。由于污水厂建设时间较早，设计出水标准均为《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002)的二级标准，对出水的氮、磷要求不高，已无法满足当前的环保要求。三厂原设计进水水质见表1。表1保定市三座污水处理厂原设计进水水质Tab.1DesigninfluentqualityofthreeWWTPsinBaodingCitymg•L项目CODb〇d5ss氨氮TKNTNTP银定庄污水处理厂330180200302.0溪源污水处理厂35015018030322.0鲁岗污水处理厂350160250302.0三座污水处理厂运行以来，尤其是近年来，实际进水浓度经常超过设计标准，2008年1月一2009年8月，银定庄污水厂进水COD平均值为397mg/L，TN平均值为68.7mg/L，TP平均值为7.7mg/L;溪源污水厂进水COD平均值为427mg/L，TN平均值为57.4mg/L，TP平均值为6.7mg/L;鲁岗污水厂进水COD平均值为492mg/L，TN平均值为47.6mg/L，TP平均值为5.8mg/L。由于进水污染物浓度提高，污水处理厂若不进行升级改造，其出水水质特别是COD、氨氮和TN必然无法达到一级A排放标准。2改造方案为适应进水水质的变化，根据改造前进水水质的实际情况，并留出适度余量，对三厂设计进水水质进行调整。升级改造工程的设计水质见表2。表2升级改造工程的设计水质Tab.2Designinfluentqualityofrenovationprojectsmg•L-丨项目CODbod5SSTNTP银定庄污水处理厂500200190707.0溪源污水处理厂500200190707.0鲁岗污水处理厂500170160506.0由于本次升级改造工程的设计规模与原设计规模相比没有增加，原有受水力控制的单体:粗格栅、进水提升泵房、细格栅、沉砂池、初沉池、二沉池均能满足要求。原污水处理厂存在的主要问题是进水B0D/TN5，碳源不足，生物反应池反硝化缺少碳源，并且泥龄短，TN去除效果得不到保障。此外，生物反应池除磷功能不完善，不能保证出水总磷达标，因此此次改造内容主要包括改造原有生物反应池，新建鼓风机房、化学辅助除磷用的聚合铝加药间和用于反硝化外加碳源的醋酸钠加药间，还需新建生物反应池、活性砂滤池、纤维转盘滤池。银定庄污水厂改造方案工艺流程见图1。}R';回牛J合散I液_•也合‘,__1m:回流«•ui肢风机庚污泥回流■]鼓风机房卜缺氧池曝气ft缺氧池(利用现改造（投(利用现气%冇珲气加思浮有曝气池池改造I填料)池改造池一活性砂滤池，I中间提升泵房,污泥回流二沉池W沉池污泥接触池初沉池提升房细棚曝气沉砂池祖格_•87•第3丨卷第18期中国给水排水mvw.watergasheat.c工艺改造为改良的生物除磷脱氮Bardenpho工艺，该工艺在不额外增加混合液回流比的情况下，能实现较好的脱氮效果。在回流比相同的条件下，Bar-denpho工艺的脱氮效果优于A~/0工艺1]。改造工程对原有生物反应池的分格进行调整，将好氧池的一部分改为前缺氧池和后置缺氧池以及末端好氧池，对相应的曝气器布置进行调整，新增厌氧池及缺氧池搅拌设备。先期对原有生物反应池进行改造，因土建工程量小，可在短时间内尽快提高处理效果，但由于污水在生物池停留时间延长，生物池日处理水量降低，因此需要建设新的生物池以保证原污水厂处理能力不下降。经设计校核，当出水水质达到一级A标准时在新设计进水水质条件下，银定庄污水厂经过改造后的Banienpho生物反应池处理规模缩减为4.2x104m3/d，溪源污水厂生物反应池的处理规模缩减为8.4xl04nrVd，需新建生物反应池与经过改造的原Bardenpho生物反应池并联运行。银定庄污水厂在预留地新建一座3.8xlO4mVd生物反应池，溪源污水厂在预留地新建两座3.8xl〇4m3/d的生物反应池。同时，嫁接MBBR工艺技术，在改造后原生物反应池的好氧段投加高效生物载体悬浮填料，每个载体都成为一个微型反应器，可以实现硝化菌与反硝化菌在空间上相对独立生长，从而优化了两种菌群的生长条件，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了反应池的脱氮能力。填料上附着的大量生物膜提高了曝气池的生物量，也有利于有机物的降解。新建Bardenpho生物反应池未投加悬浮填料。原有生物反应池的具体改造内容:银定庄污水厂原设计为A/0工艺，原生物池的厌氧段停留时间为0.5h，为生物选择器，不能满足生物除磷的要求，调整原生物池部分好氧段为厌氧段，使厌氧段停留时间达到1.5h，调整原生物池部分好氧段为缺氧段，使其具备脱氮功能;缺氧段的停留时间为3h，设前好氧池，停留时间为5h，设后置缺氧段，停留时间为2.2h，设末端好氧池，停留时间为1.0h。设计总泥龄为16d，污泥负荷为0•112kgBOD5/(kgMLSS•d)。在原好氧段投加生物填料。前缺氧段反硝化以消耗进水中的碳源、细菌胞外碳源及外加碳源为主，后缺氧段以消耗细菌内的胞内碳源为主，提高碳源的利用率，强化生物脱氮功能，提高反硝化效率。溪源污水厂原生物池为具有生物除磷功能的八/0生物反应池，原厌氧段停留时间为1.8h。此次改造为节约池容，调整厌氧段停留时间为1.5h，因进水水质与银定庄污水厂近似，对原生物池的其他调整同银定庄污水厂。由于鲁岗污水厂原设计为A2/0工艺，原有生物反应池周围没有可以利用的空地对其进行扩容，原有缺氧池容积不能满足反硝化脱氮要求，因此反硝化脱氮将在后续DN生物滤池中完成。保持原有好氧池容积不变，在其中投加生物流化填料，以提高好氧段的污泥浓度，强化对COD和氨氮的去除能力，完成较为彻底的硝化，保证后续DN生物滤池对总氮的去除效果。三座污水厂的原好氧池釆用MBBR(移动床生物膜反应器）工艺，单池填料投加量为好氧池池容的30%，设计MLSS为4.0g/L，填料上附着的生物膜为8.0g/L，加填料后悬浮活性污泥法与生物膜法相结合，好氧池MLSS按6.4g/L计。填料上附着的大量生物膜使好氧池有效MLSS提高，从而提高了曝气池的生物量，强化了生物池好氧段对有机物与氨氮的降解。悬浮填料密度接近水，在不曝气时浮于混合液表面，无需固定支架，使得反应池的维修较为方便。悬浮填料上附着生长的生物体平均停留时间与水力停留时间相分离，因而可使长世代期硝化菌和亚硝化菌得以增殖。曝气池出水处设栅网拦截悬浮填料，靠气提或填料专用搅拌器将填料回流至好氧池前端。气提混合液的流量按单池设计水量的200%计，含气率为15%〜30%。气提的空气用量计算公式：R/=A(W/23lg(/z+100)n，式中为安全系数，一般取值1.2，G为设计提升量(m3/h)，n为效率系数(0.35〜0.45)，//为拟提升高度（m)。空气压力应大于浸没深度/i至少3kPa，气提管浸没深度/i=///(〃-1)，//为提升高度，n为密度系数，取2〜2.5。从式中看出，气提管出口水平段的中心距生化池液面越近，耗用的空气量越小。本项目选用直径为400mm的气提管、//取0•3m刀=542m3/h、/?取1.0m时，理论空气量接近实际耗气量。由于进水浓度提高，总需气量增加，原有鼓风机房的风量不能满足升级改造后的需要，因此对现有污水厂鼓风机房进行扩建。溪源污水厂新增加6台鼓风机，鉴于银定庄污水厂和溪源污水厂相连，可同时满足两厂新建生物反应