導(dǎo)語：2015年，隨著《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(征求意見稿)對(duì)外發(fā)布，城鎮(zhèn)污水處理廠迎來了更為嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)大部分城鎮(zhèn)污水處理廠處理工藝主要為AAO、氧化溝和SBR及其變種工藝。然而，對(duì)于北方城鎮(zhèn)污水處理廠來說，上述污水處理工藝在冬季低溫環(huán)境下，二級(jí)處理的效果難以得到保證。為克服此類問題，烏魯木齊某城鎮(zhèn)污水處理廠采用兩級(jí)曝氣生物濾池工藝，并用甲醛作為額外碳源，解決了出水總氮(TN)不達(dá)標(biāo)的問題，保證了出水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。赤峰市錦山污水處理廠采用三段式回流AAO+MBR組合工藝，并優(yōu)化好氧池曝氣量，保證冬季出水達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。綜上，北方城鎮(zhèn)污水處理廠的提標(biāo)改造大都從處理工藝上進(jìn)行了優(yōu)化，采用了生物膜工藝以保障出水水質(zhì)。生物膜法相較于活性污泥法，微生物的密集程度更高且生存世代更長(zhǎng)，因此，抗低溫能力更強(qiáng)，氮、磷的去除效果也更好。此外，對(duì)于常規(guī)二級(jí)處理總磷(TP)不達(dá)標(biāo)的情況，增加深度處理段以化學(xué)輔助除磷也是大多數(shù)水廠的選擇。

本文以北方某城市污水處理廠提標(biāo)改造工程為例，介紹了在引入生物膜工藝和深度處理后污水處理效果的提升，供其他北方地區(qū)的城鎮(zhèn)污水處理廠參考。

01、工程概況

1.1 工程背景

北方某污水處理廠占地0.16 km，一期工程處理規(guī)模為6萬m3/d，出水水質(zhì)執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)二級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，出水直接排入污水處理廠南側(cè)的小黑河。該污水處理廠主要處理生活污水，采用旋流沉砂池+AAO工藝+氯消毒工藝，于2009年5月正式投入運(yùn)行。為緩解當(dāng)?shù)毓┧Y源不足的壓力，呼和浩特市環(huán)保部門計(jì)劃將該污水處理廠出水作為城市內(nèi)生態(tài)景觀河道補(bǔ)充水源使用，出水水質(zhì)需滿足《城市污水再生利用 景觀環(huán)境用水水質(zhì)》(GB/T 18921—2019)中觀賞性景觀環(huán)境用水(河道類)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，處理規(guī)模需提升至12萬m3/d?？紤]到一期工程處理水量和生化處理的處理效果不佳，污水處理廠于2015年進(jìn)行了擴(kuò)建并增添了深度處理工藝。

污水處理廠改造前工藝流程和具體進(jìn)出水水質(zhì)參數(shù)CODCr、BOD5、SS、氨氮、TN、TP如圖1和表1所示。

表1 污水處理廠改造前進(jìn)出水水質(zhì)

圖1 提標(biāo)改造前污水處理廠工藝流程

1.2 污水處理廠改造前運(yùn)行存在的問題

由表1可知，原工藝出水CODCr、BOD5去除率均能達(dá)到85%以上，大部分水質(zhì)指標(biāo)能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)(二級(jí)B)，但出水氮、磷經(jīng)常存在不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象。分析其存在問題的原因如下。

(1)實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)不穩(wěn)定，可生化性差。該污水處理廠進(jìn)水氨氮質(zhì)量濃度最低為29.25 mg/L，最高為48.3 mg/L，波動(dòng)范圍較大，其余進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)的濃度也存在較大的變幅?？傮w上呈現(xiàn)出秋冬季水質(zhì)較差，春夏季水質(zhì)較好的變化規(guī)律。此外，該污水處理廠服務(wù)范圍雖主要為居住區(qū)，但仍包括一部分的工業(yè)園區(qū)，園區(qū)內(nèi)存在多家新材料加工企業(yè)，約占總處理水量5%的加工廢水會(huì)輸送至污水處理廠，進(jìn)水中難生物降解的有機(jī)物含量明顯提高，使得普通的生物處理工藝難以達(dá)標(biāo)處理。

(2)氮、磷的處理效果較差，冬季出水水質(zhì)難以達(dá)標(biāo)。受外界低氣溫環(huán)境的影響，冬季生物反應(yīng)池內(nèi)水溫較其他季節(jié)均低，微生物群體的活性開始下降，導(dǎo)致傳統(tǒng)的活性污泥工藝處理效果下降。在較高污泥負(fù)荷下，硝化菌的新陳代謝活性低，其他異養(yǎng)菌成為優(yōu)勢(shì)菌屬，使得冬季時(shí)污水廠的氨氮處理效果不佳。污水處理廠出水TP通常超出限值，說明現(xiàn)階段常規(guī)的生物除磷工藝難以滿足要求，需同步采用其他化學(xué)除磷的方法。

(3)BOD5結(jié)構(gòu)性碳源不足，實(shí)際進(jìn)水中BOD5/TN(碳氮比)僅為1.65，低于反硝化過程適宜的碳氮比(3.00～5.00)，導(dǎo)致反硝化菌沒有充足的碳源可以利用，使得TN的去除效果不佳。如果要保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，需要投加額外的碳源。

1.3 污水處理廠提標(biāo)改造方案

污水處理廠一期工程設(shè)計(jì)規(guī)模為6萬m3/d，二期擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)規(guī)模為6萬m3/d。污水處理廠提標(biāo)改造工程要求出水水質(zhì)由二級(jí)B提升到回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)深度處理規(guī)模為12萬m3/d。處理水質(zhì)和水量都有較大的提升，擴(kuò)建工程出水以及深度處理工程設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)如表2所示。

表2 提標(biāo)改造后設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

1.3.1 一期工程改造及擴(kuò)建工程工藝選擇

(1)一期工程改造

該污水處理廠一期工程采用AAO工藝，僅優(yōu)化運(yùn)行后，出水的TN和氨氮仍然不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。本次提標(biāo)改造工程通過向一期工程生物池內(nèi)好氧區(qū)中投加懸浮填料形成移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(MBBR)生化池，并增大了缺氧區(qū)面積強(qiáng)化了硝化過程。MBRR工藝優(yōu)化了反應(yīng)器內(nèi)微生物的組成和數(shù)量，進(jìn)一步提高了容積負(fù)荷，能有效提高系統(tǒng)的生物穩(wěn)定性和抗低溫沖擊的能力。此外，較于傳統(tǒng)的活性污泥法，MBBR工藝抗沖擊負(fù)荷的能力更強(qiáng)，能夠適應(yīng)工業(yè)廢水導(dǎo)致的水質(zhì)變化。此外，由于微生物附著濾料生長(zhǎng)，微生物的生長(zhǎng)世代更長(zhǎng)，能保留更多的硝化細(xì)菌，具有更好的脫氮效果。對(duì)于北方地區(qū)由于低溫導(dǎo)致的傳統(tǒng)污水處理工藝不達(dá)標(biāo)的情況，MBBR工藝是一種經(jīng)濟(jì)且實(shí)用的解決方法。

考慮到進(jìn)水碳氮比較低，實(shí)際進(jìn)水碳氮比僅為0.40左右，導(dǎo)致水中可供微生物直接利用的碳源嚴(yán)重不足的情況，本次提標(biāo)改造工程新增初沉污泥水解酸化池。水解酸化池可以將大分子CODCr污染物降解成小分子BOD5作為生化過程中脫氮除磷的碳源，從而減少外加碳源量，降低運(yùn)行費(fèi)用。而對(duì)于除磷工藝，本工程考慮通過化學(xué)除磷輔助解決，根據(jù)水質(zhì)的變化適當(dāng)添加除磷藥劑，來實(shí)現(xiàn)磷的達(dá)標(biāo)去除。

(2)二期擴(kuò)建工程

選擇采用高效生物轉(zhuǎn)盤+生物池工藝，生物轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)過程中，盤片上附著的微生物與廢水和空氣交替接觸，進(jìn)行硝化和反硝化過程。生物池采用分段遞增限氧曝氣，每段控制溶解氧濃度，使其具備相應(yīng)的硝化或反硝化功能。此外，本次改造工程對(duì)深度處理后的水質(zhì)有著嚴(yán)格要求，且已為水廠遠(yuǎn)期發(fā)展留有空地，保證出水水質(zhì)是此次提標(biāo)改造的第一要求。擴(kuò)建工程增設(shè)高密度沉淀池+纖維轉(zhuǎn)盤濾池，可以將二級(jí)處理出水中絕大部分細(xì)小的懸浮固體去除，同時(shí)強(qiáng)化了對(duì)色度的處理。

來水經(jīng)改造后的一期工程或二期擴(kuò)建工程的多級(jí)處理后，基本可以到達(dá)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，符合深度處理段進(jìn)水水質(zhì)要求。

1.3.2 深度處理工程工藝選擇

根據(jù)設(shè)計(jì)出水水質(zhì)要求，深度處理段所需的工藝必須保證在低溫條件下對(duì)氨氮、TN、SS的進(jìn)一步去除。

(1)生物曝氣濾池工藝

對(duì)于氨氮和TN，硝化/反硝化過程進(jìn)行程度是直接影響其去除率的主要因素。本工程設(shè)計(jì)進(jìn)水溫度為8 ℃，溫度較低，因此，活性污泥法難以保證冬季低溫條件下氮的去除，需采用微生物穩(wěn)定且生存世代較長(zhǎng)的生物膜工藝。再綜合考慮到提標(biāo)改造工程應(yīng)采用抗沖擊負(fù)荷更強(qiáng)、出水更加穩(wěn)定的生物處理工藝，曝氣生物濾池是本工程最后得出的優(yōu)選方案。曝氣生物濾池作為二級(jí)處理工藝，集硝化、脫氮、除磷、除SS等功能為一體。并且依靠多孔生物濾料，實(shí)現(xiàn)對(duì)低溫水體中SS、有機(jī)物的截留和對(duì)氨氮吸附。此外，由于濾池的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可以自由優(yōu)化水力停留時(shí)間，以便后續(xù)運(yùn)行中及時(shí)調(diào)控以獲得更好的出水水質(zhì)。值得注意的是，本次深度處理工程設(shè)計(jì)進(jìn)水中碳氮比遠(yuǎn)低于適宜水平，所以需投加甲醇作為額外碳源。

(2)浸沒式超濾工藝

本次提標(biāo)改造要求出水中SS質(zhì)量濃度低于5 mg/L，雖然先前的生物曝氣濾池工藝同樣對(duì)絮凝物有著較好的處理效果，但是難以實(shí)現(xiàn)，為保證出水SS達(dá)標(biāo)，只有采用膜過濾法才能達(dá)到預(yù)計(jì)的處理效果。而且，超濾工藝可以在進(jìn)水水質(zhì)較優(yōu)時(shí)間歇運(yùn)行,以節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，是一種經(jīng)濟(jì)高效的高精度過濾工藝。在綜合考慮建設(shè)便利和日常運(yùn)行維護(hù)等因素后，最終決定采用浸沒式超濾膜。浸沒式超濾膜相較于壓力式超濾膜對(duì)水中大分子有機(jī)物和細(xì)菌病毒等微生物同樣有很好的去除效果，能夠滿足再生水水質(zhì)要求。同時(shí)，浸沒式超濾膜在低溫條件下可以通過增大膜面積的方式適應(yīng)低溫工作的情況，不需要額外的電力成本。

最后，考慮到水中難降解有機(jī)物的存在，在深度處理段中增添了臭氧接觸氧化，強(qiáng)化了對(duì)此類有機(jī)物的去除，同時(shí)保障出水色度達(dá)標(biāo)。改造后的工藝流程如圖2所示。

圖2 污水處理廠提標(biāo)改造后的處理工藝流程

1.4 提標(biāo)改造工藝設(shè)計(jì)

1.4.1 一期構(gòu)筑物改造設(shè)計(jì)

(1)一期工程的粗、細(xì)格柵和旋流沉砂池在建設(shè)初期已考慮到未來增加的處理水量，建設(shè)均按16萬m3/d規(guī)模一次性建成并安裝到位。擴(kuò)建工程對(duì)原處理構(gòu)筑物和設(shè)備進(jìn)行了水力核算，可以滿足本工程所需的流量要求。

(2)對(duì)一期生化池進(jìn)行改造，調(diào)節(jié)增大缺氧區(qū)容積至12 500 m3，提高了池體的反硝化和除碳能力，好氧區(qū)投加懸浮填料，新增填料有效生物膜面積為3.4×106 m2，比表面積為600 m2/m3，填充率為20%，其余設(shè)備全部利舊。

(3)原有加藥間的消毒劑更換為次氯酸鈉，將原有的設(shè)備全部拆除，新設(shè)加氯泵3臺(tái)，單泵參數(shù)Q=500 L/h，H=40 m；為保證出水TP含量達(dá)標(biāo)，采用PAC為除磷劑進(jìn)行化學(xué)除磷，增設(shè)PAC投加泵3臺(tái)，投加量為30 mg/L，單泵參數(shù)Q=750 L/h，H=40 m。

(4)污泥水解酸化池與初沉污泥泵房合建，其內(nèi)設(shè)置初沉池污泥抽吸泵2臺(tái)，經(jīng)水解酸化的污泥上清液通過調(diào)節(jié)堰回流至初沉池配水井。污泥抽吸泵參數(shù)Q=80 m3/h，H=10 m。在污泥泵房?jī)?nèi)增設(shè)污泥回流泵5臺(tái)(4用1備)、剩余污泥泵2臺(tái)(1用1備)，均為潛水離心泵，污泥回流泵單泵參數(shù)Q=625 m3/h，H=6.5 m，剩余污泥泵單泵參數(shù)Q=100 m3/h，H=10 m。鼓風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)已預(yù)留2臺(tái)機(jī)位，擴(kuò)建及提標(biāo)改造工程新裝單級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái)，單臺(tái)風(fēng)量為10 000 Nm3/h，風(fēng)壓為70 kPa。

1.4.2 擴(kuò)建構(gòu)筑物改造設(shè)計(jì)

(1)新建初沉池1座，設(shè)計(jì)規(guī)模為6萬m3/d，中心進(jìn)水、周邊雙堰出水，池內(nèi)徑為34 m，表面負(fù)荷為1.79 m3/(m2·h)。

(2)新建高效生物轉(zhuǎn)盤裝置間1座，包括混合配水池和高效生物轉(zhuǎn)盤裝置，混合配水池有效容積為720 m3，水力停留時(shí)間為6 min。污水在混合配水池內(nèi)與剩余污泥、生物池第四區(qū)混合液均勻混合后，均勻分配至每套高效生物轉(zhuǎn)盤裝置。高效生物轉(zhuǎn)盤裝置共設(shè)16套，單臺(tái)處理能力為5 000 m3/d，設(shè)計(jì)表面負(fù)荷為0.26 kg BOD5/(m2·d)，生物轉(zhuǎn)盤表面培養(yǎng)以芽孢桿菌為優(yōu)勢(shì)菌群，具有促進(jìn)其他異養(yǎng)菌生長(zhǎng)、提高反硝化效率的作用。

(3)新建生物池1座，分四段式設(shè)計(jì)，有效容積為15 000 m3，總水力停留時(shí)間為6 h。生物池采用溶解氧遞增方式控制每格曝氣量，第1格溶解氧質(zhì)量濃度為0.1 mg/L、第2格為0.1～0.5 mg/L、第3格為0.5～1.0 mg/L、第4格為1.0～1.2 mg/L，各格曝氣頭數(shù)量依次增加。

(4)新建二沉池2座，設(shè)計(jì)規(guī)模為6萬m3/d，中心進(jìn)水,周邊出水，池內(nèi)徑為48 m，表面負(fù)荷為0.9 m3/(m2·h)，池上安裝中心傳動(dòng)半橋式刮吸泥機(jī)，污泥經(jīng)管道輸送至污泥泵站。

(5)新建凈水間1座，用于處理未達(dá)標(biāo)的二級(jí)出水，處理量為6萬m3/d。凈水間配置二次提升泵5臺(tái)，單泵參數(shù)Q=1 285 m3/h，H=7.5 m。凈水間采用高密度沉淀池+纖維轉(zhuǎn)盤濾池的工藝組合，進(jìn)一步去除水中懸浮物和磷等污染物。設(shè)高密度沉淀池4組，池內(nèi)徑為14 m。每組前端混合池2座，采用機(jī)械混合，投加PAC質(zhì)量濃度為30 mg/L，混合時(shí)間為103 s；設(shè)機(jī)械絮凝池6座，總絮凝時(shí)間為14.5 min。設(shè)纖維轉(zhuǎn)盤濾池1座，分4池，每池設(shè)纖維轉(zhuǎn)盤1套，設(shè)計(jì)濾速為10 m3/(m2·h)，配置自吸泵2臺(tái)，單泵參數(shù)Q=50 m3/h，H=7 m。

1.4.3 新增深度處理工藝設(shè)計(jì)

(1)深度處理采用生物曝氣濾池+超濾+臭氧接觸池的組合工藝，確保去除污水中CODCr、SS、氮、磷等污染物。新建曝氣生物濾站1座，設(shè)計(jì)規(guī)模為6萬m3/d，包括硝化曝氣生物濾池14組，單組濾池面積為90 m2，硝化負(fù)荷為0.18 kg NO3--N/（m3·d），后置反硝化生物濾池6組，單組濾池面積為90 m2，反硝化負(fù)荷為0.48 NO3--N/（m3·d）。濾料層高度為4 m，濾池均采用3～5 mm的球型輕質(zhì)多孔生物濾料，提高曝氣均勻性的同時(shí)方便掛膜。反沖洗周期為24 h，設(shè)反沖洗風(fēng)機(jī)和反沖洗水泵各3臺(tái)，2用1備，單風(fēng)機(jī)風(fēng)量為52.5 m3/min，單水泵水量為810 m3/h。改造前二級(jí)處理原水中CODCr已被大量消耗，為保證生物膜的穩(wěn)定性，反硝化濾池采用甲醇作為外加碳源，設(shè)甲醇投加間1座，甲醇投加量為17 mg/L。

(2)超濾膜車間1座，設(shè)計(jì)流量為3 000 m3/h，設(shè)浸沒式超濾膜池12組，膜材料為聚偏氟乙烯中空纖維膜，平均膜通量為30 L/h，反沖洗頻率為每50 min一次。清洗周期為7 d，清洗藥劑主要為次氯酸鈉及檸檬酸。

(3)臭氧發(fā)生器間1座，設(shè)臭氧養(yǎng)發(fā)生器4套，3用1備，臭氧制備能力為10 kg O3/h。臭氧接觸池1座，臭氧投加量為5 mg/L，接觸時(shí)間為20 min。

02、工程運(yùn)行效果

2.1CODCr和BOD5的去除效果 

污水處理廠實(shí)施提標(biāo)改造工程后對(duì)CODCr和BOD5的處理效果如圖3所示，工程運(yùn)行數(shù)據(jù)選自2016年12月—2017年12月。

圖3 污水處理廠提標(biāo)改造后對(duì)CODCr和BOD5的去除效果

由圖3可知，污水處理廠冬季運(yùn)行過程中進(jìn)水CODCr濃度較高，且波動(dòng)幅度較大，而夏季相對(duì)平穩(wěn)且含量較低。全年出水CODCr平均質(zhì)量濃度為(22.73±6.61)mg/L，達(dá)標(biāo)率為100%，并且在進(jìn)水CODCr濃度發(fā)生較大波動(dòng)的運(yùn)行工況下，能夠保證去除率穩(wěn)定在85%以上。污水處理廠舊工藝雖然能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)部分污水中難降解有機(jī)物的去除，但降解能力和去除效果有限。進(jìn)行提標(biāo)改造后，新增的臭氧接觸池依靠其強(qiáng)氧化作用，可將硝化池出水中難生物降解的有機(jī)物完全氧化，使出水CODCr濃度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。提標(biāo)改造后污水處理廠進(jìn)水BOD5全年平均質(zhì)量濃度為120.00 mg/L。雖然1月—3月進(jìn)水BOD5呈現(xiàn)較大波動(dòng)，但是后續(xù)出水BOD5平均質(zhì)量濃度仍可以穩(wěn)定維持在(3.84±0.46)mg/L，去除率保持在90%以上。改良后的MBBR生化池能保持較高的BOD5去除率，究其原因是系統(tǒng)中的污泥濃度高，使得污泥能保持良好的活性，能較好地適應(yīng)低溫天氣；另外，在微濾膜的表面形成了凝膠層，其篩濾、吸附作用可截留部分溶解性高分子物質(zhì)，使得水中BOD5穩(wěn)定在較低的含量，處理效果穩(wěn)定。

2.2 SS和TP的去除效果 

污水處理廠提標(biāo)改造后對(duì)SS和TP的處理效果如圖4所示。

圖4 污水處理廠提標(biāo)改造后對(duì)SS和TP的去除效果

由圖4可知，污水處理廠全年進(jìn)水中SS的濃度波動(dòng)較大，SS質(zhì)量濃度為60～640 mg/L。本工程改造中增設(shè)了高密度沉淀池，采用機(jī)械混合的方式，擁有良好的絮凝效果，形成的礬花密實(shí)、沉淀速度快。污水中絕大部分的SS均可被去除，浸沒式超濾膜能有效地截留污水中剩余較難去除的小型懸浮顆粒、膠體等大部分顆粒物，使出水中SS含量進(jìn)一步降低，處理效果穩(wěn)定。污水處理廠提標(biāo)改造后，SS平均質(zhì)量濃度一直穩(wěn)定在(3.45±2.55) mg/L。污水處理廠進(jìn)水TP平均質(zhì)量濃度為(6.00±2.30)mg/L，而出水中的TP平均質(zhì)量濃度一直穩(wěn)定在(0.31±0.14)mg/L，去除率可以達(dá)到92.5%。提標(biāo)改造之前生物同化作用對(duì)磷的去除有限，只有44%左右，改造后的新工藝通過投加化學(xué)藥劑的方式使得水溶性的磷酸鹽形成沉淀，依靠浸沒式超濾膜裝置將沉淀截留，從而實(shí)現(xiàn)磷的去除，保證出水中的TP穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

2.2 氨氮和TN的去除效果 

污水處理廠提標(biāo)改造后對(duì)氨氮和TN的處理效果如圖5所示。

圖5 污水處理廠提標(biāo)改造后對(duì)氨氮和TN的去除效果

由圖5可知，提標(biāo)改造后污水處理廠進(jìn)水的氨氮平均質(zhì)量濃度為(36.6±9.5)mg/L，呈現(xiàn)冬季高夏季低的趨勢(shì)，提標(biāo)改造工藝穩(wěn)定后出水氨氮平均質(zhì)量濃度為(1.24±0.94)mg/L，去除率從69%提升到95%。這是由于采用MBBR工藝后，利用懸浮填料固定并富集優(yōu)勢(shì)菌種，不僅增強(qiáng)了對(duì)波動(dòng)水質(zhì)的抗沖擊負(fù)荷能力，且在填料上形成了密集的微生物群落，可以強(qiáng)化微生物的硝化作用，確保水中氨氮的穩(wěn)定去除。除此之外，經(jīng)硝化曝氣濾池處理后，出水氨氮被進(jìn)一步去除，使得出水水質(zhì)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。污水處理廠進(jìn)水TN的平均質(zhì)量濃度為(60.56±24.5)mg/L。新增反硝化濾池后，濾池進(jìn)水中的設(shè)計(jì)碳氮比為0.58，遠(yuǎn)低于適宜的碳氮比，反硝化反應(yīng)缺乏充足的碳源。新增甲醇投加間后，外加碳源滿足了反硝化過程中碳源不足的情況。碳源充足情況下，反硝化濾池可有效提高反硝化細(xì)菌的微生物細(xì)胞代謝效率，從而提高反硝化作用的強(qiáng)度，加強(qiáng)氮的去除，而出水平均質(zhì)量濃度僅為(10.01±2.59) mg/L。

2.4 運(yùn)行成本

本次提標(biāo)改造工程建設(shè)總投資為23 374萬元，新增經(jīng)營(yíng)成本為4 012萬元/a，包括藥劑費(fèi)1 637萬元/a，電費(fèi)849萬/a，其余費(fèi)用包括：膜更換費(fèi)、液氧租賃費(fèi)、工資福利等，共計(jì)1 526萬元/a。其中更換消毒藥劑為次氯酸鈉而導(dǎo)致新增藥劑費(fèi)用占比最大，為1 064萬元/a。電費(fèi)的增加主要是由于二次提升泵和硝化濾池的鼓風(fēng)機(jī)。提標(biāo)改造工程擬處理規(guī)模為12萬m3/d，單位水處理成本為1.208元/m3，新增單位經(jīng)營(yíng)成本為0.916元/m3。

03、工程設(shè)計(jì)結(jié)語

本次污水處理廠提標(biāo)改造在不改變主體結(jié)構(gòu)的條件下，通過對(duì)原有的二級(jí)處理段進(jìn)行改造，增添了MBBR工藝，提高了硝化段生化處理的能力。并且新增了曝氣生物濾池+超濾+臭氧氧化的深度處理工藝，提高了對(duì)氮、磷和SS的去除率，最終實(shí)現(xiàn)改造后污水處理廠全年出水水質(zhì)達(dá)到GB/T 18921—2019中觀賞性景觀環(huán)境用水(河道類)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，希望可以為其他北方地區(qū)污水處理廠的提標(biāo)改造項(xiàng)目提供參考。

推薦參考

本文原標(biāo)題為《全地下式處理設(shè)施與溢流污染控制的設(shè)計(jì)與運(yùn)行》，發(fā)表在《凈水技術(shù)》2023年第2期“城鎮(zhèn)給排水工程設(shè)計(jì)案例專欄”，有刪減，歡迎水業(yè)學(xué)者、科研與技術(shù)人員參考引用，文獻(xiàn)引用格式如下：

吳越，盧俊平，王怡，等. MBBR+曝氣生物濾池工藝在北方地區(qū)污水處理廠提標(biāo)改造中的應(yīng)用[J]. 凈水技術(shù)，2023，42(2)：162-168.

WU Y, LU J P, WANG Y，et al. Application of MBBR + BAF processes in upgrading and reconstruction of WWTP in northern region[J]. Water Purification Technology，2023，42(2)：162-168.

轉(zhuǎn)載自：慧聰水工業(yè)網(wǎng) http://www.water.hc360.com/2023/0317/149717.html 來源： 凈水技術(shù)作者：吳越