南京珠江污水处理厂提标及扩建工程设计

刘金利，罗 俊，刘 辉，姚 琦，陈晓安

(1. 中国市政工程中南设计研究总院有限公司，武汉 430010；2. 南京金迪水务发展有限公司，南京 211800)



南京珠江污水处理厂提标及扩建工程设计

刘金利1，罗 俊1，刘 辉2，姚 琦1，陈晓安1

(1. 中国市政工程中南设计研究总院有限公司，武汉 430010；2. 南京金迪水务发展有限公司，南京 211800)

根据《南京市“十二五”环境保护规划》和排水专项规划要求，污水处理厂出水水质由一级B标准提高至一级A标准；污水处理厂现有处理能力已不足，需进行二期扩建.通过调整一级处理设施、增设二期生化处理单元和深度处理设施等，污水处理厂设计规模达到8.0×104m3/d，出水水质达到一级A标准.详细介绍了提标及扩建工程方案及工程设计内容，进行了总结分析.

提标；扩建；MSBR；一级A标准

南京市浦口区珠江污水处理厂设计规模8.0×104m3/d，其中一期4.0×104m3/d于2008年11月建成，2009年4月逐步投入试运行，采用CAST工艺，尾水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918- 2002)中的一级B标准后排入长江[1].

按照《南京市“十二五”环境保护规划》要求，万吨以上规模和太湖流域污水处理厂出水达到一级A排放标准[2].《南京市浦口区排水专项规划修编》明确，珠江污水处理厂尾水排放至长江，执行一级A标准[3].2013年3月，珠江污水处理厂实际进水量达到3.8×104m3/d，接近设计规模.因此，需要对污水处理厂进行提标和扩建，提标规模为8.0×104m3/d，扩建规模为4.0× 104m3/d.

1 工程概况

珠江污水处理厂一期工程已建成投产，规模为4.0×104m3/d，采用“旋流沉砂池+CAST反应池+紫外消毒渠”工艺，其一期工程工艺流程见图1.

图1 一期工程工艺流程图

珠江污水处理厂2013年2、3月份的实际进水量分别为32 905 m3/d和38 009 m3/d，已接近饱和.其水质情况见下表.

表1 一期工程进水、出水水质表(mg/L)

注：a为2010年4月～2013年4月监测数据的平均值b表示括号外数值为水温>12 ℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12 ℃时的控制指标

根据运行监测数据分析，珠江污水处理厂实际进水水质指标偏低，且指标波动较大；出水水质指标SS、NH3—N、TP达标率较低.

2 工程方案

2.1 总体方案

污水处理厂进水水量已接近设计规模，为保证污水处理厂正常运行和收集的污水得到有效处理，需扩建污水处理厂，扩建规模为4.0× 104m3/d.

现状污水处理厂出水尚未稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918- 2002)中的一级B标准，而根据规划要求，污水处理厂出水要求达到一级A标准；由于一期工程正在运行，不能中断，现阶段对现状生化池进行改造很困难；因此需增设深度处理设施以满足新的出水水质标准要求.

2.2 设计进、出水水质

综合考虑污水处理厂的现状进水水质、污水厂服务范围内的工业类型和南京市现状污水处理厂(城北污水处理厂、江心洲污水处理厂、铁北污水处理厂、城东污水处理厂和浦口桥北污水处理厂)的设计进水水质，适当留有一定余地，确定本工程的进水水质见表2.

根据规划要求，本工程出水水质执行一级A标准，具体指标见表2.

表2 设计进水、出水水质表(mg/L)

注：a表示括号外数值为水温>12 ℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12 ℃时的控制指标

2.3 一级处理方案

现状沉砂池采用的是旋流沉砂池，根据运行效果，其处理能力不足，沉砂效果欠佳，大量泥砂被带入CAST生化池，影响生化池的正常运行.

相比旋流沉砂池，曝气沉砂池耐水量冲击能力强[4]；污水处理厂服务范围存在机械加工企业，进水含有少量油分，曝气沉砂池除油效果较佳；故本次工程采用曝气沉砂池.

2.4 二级生化处理方案

二级生化处理单元是污水处理厂的核心单元，其处理能力和运行效果直接影响出水水质.根据出水水质要求，扩建工程须采用具有脱氮除磷功能的生化处理工艺.常用的脱氮除磷工艺有A2/O工艺系列、氧化沟工艺系列、SBR工艺系列、生物滤池系列和MBBR工艺等.

由于扩建工程用地有限，难以采用A2/O工艺系列和氧化沟工艺系列；考虑到建成后运行维护管理方便，确保出水水质稳定达标，本次扩建工程沿用SBR系列工艺.通过对SBR系列ICEAS、CAST、UNITANK、MSBR工艺的技术经济比选，选用MSBR工艺.MSBR工艺结构简单紧凑，占地面积小，自动化程度高，污泥产率低，脱氮除磷效果好[5].本工程在传统MSBR基础上进行了优化调整.

2.5 深度处理方案

由于一期工程CAST生物池不能停产改造，为保证整个项目出水稳定达标，本工程拟在深度处理单元对生化池出水强化脱氮处理，进一步去除BOD5、CODcr、NH3—N、TN等污染物.经过方案比选，采用曝气生物流化池工艺.

曝气生物流化池后续的深度处理单元采用常规的混凝沉淀、过滤工艺，其形式为高效澄清池和转盘滤池.同时在高效澄清池投加化学药剂，采用化学除磷方法，确保出水TP稳定达标.

本工程的工艺流程如图2所示.

图2 提标及扩建工程工艺流程图

2.6 除臭方案

根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918- 2002)的臭气厂界质量浓度值要求，本工程在粗格栅及进水泵房、细格栅及曝气沉砂池、污泥贮池、污泥脱水车间等处设置臭气收集风管，收集臭气后输送到除臭设备.通过方案比选，除臭方案采用生物滤池除臭工艺.

3 工程设计

3.1 一期已建工程扩容

一期工程的粗格栅及进水泵房、紫外线消毒渠、出水泵房、鼓风机房、污泥脱水车间等构筑物土建按8.0×104m3/d实施，设备按4.0×104m3/d安装.本次工程对这些构筑物的处理能力进行了复核，可以满足设计要求.仅在上述构筑物内增加相应设备以达到二期规模要求.

3.2 提标及扩建工程设计

3.2.1 细格栅及曝气沉砂池

处理规模为旱季8.0×104m3/d，雨季16.0×104m3/d.细格栅采用回转式细格栅，栅条间隙6 mm，宽1.8 m；曝气沉砂池水平流速0.1 m/s，最高时流量的停留时间为4.1 min，采用穿孔管曝气，曝气量为0.18 m3空气/m3污水.

3.2.2 MSBR反应池

处理规模为4.0×104m3/d.MSBR反应池分为10个处理单元，有效水深6.0 m，水力停留时间为22.7h(平均时)，污泥质量浓度3.5 g/L，污泥负荷为0.08 kgBOD5/(kgMLSS·d)，气水比为6.8∶1.

3.2.3 提升泵房

提升CASS生化池及MSBR生化池出水至曝气生物流化池.设计规模为8.0×104m3/d，设置6台潜污泵，5用1备.

3.2.4 曝气生物流化池

处理规模为8.0×104m3/d.有效水深6.0 m，水力停留时间3.2 h(平均时)，采用穿孔管曝气，气水比为3.4∶1.

3.2.5 高效澄清池

处理规模为8.0×104m3/d.投加PAC、PAM进行混凝沉淀反应.混合时间90 s，絮凝反应时间15 min，澄清区上升流速10 m/h(平均时).

3.2.6 转盘滤池

处理规模为8.0×104m3/d.滤盘直径3 m，过滤网孔孔径≤10 μm，最大流量时滤速8.7 m/h.

3.2.7 加药间

投加PAC至高效澄清池.设计规模为8.0×104m3/d，投加量为20 mg/L，设置3台计量泵，2用1备.

3.2.8 鼓风机房(供曝气生物流化池)

采用罗茨鼓风机，设置3台，2用1备，主要为曝气生物流化池供气.

4 运行情况

珠江污水处理厂提标及扩建工程于2013年7月份启动，2015年8月份试运行.出水水质稳定达到一级A标准.

2016年1月～7月污水厂进水水量约为4.4×104～7.8×104m3/d，其水质监测数据见表3.

表3 2016年1月-7月水质监测数据表(mg/L)

实际运行表明，该工艺运行效果良好，出水水质稳定达标.

5 结 语

1)珠江污水处理厂通过提标及扩建工程，总规模达到8.0×104m3/d，出水水质达到一级A排放标准.

2)运行数据表明，进水水质污染物质量浓度仍然偏低，原因可能是合流管网较多、管网混接情况较多或地下水渗漏较严重，下一步建议排查厂外管网，核实原因.对于污水厂碳源存在不足的情况，建议增设一套碳源投加装置.

3)建议在污水厂处理水量低峰月段，对CAST池进行改造，优化运行模式，进一步提升出水水质.

[1] 朱 寅. 珠江污水处理厂CAST工艺分析[J]. 机电信息, 2012(15): 106-107.

[2] 南京市人民政府. 南京市“十二五”环境保护规划[Z]. 南京: 南京市人民政府, 2011.

[3] 泛华建设集团有限公司. 南京市浦口区排水规划修编(江浦片区)[Z]. 南京: 南京市人民政府, 2013.

[4] 李 涛. 沉砂池的设计及不同池型的选择[J]. 中国给水排水, 2001, 17(9): 37-45.

[5] 任 洁, 顾国维. MSBR系统的特点及其除磷脱氮的机理分析[J]. 给水排水, 2002, 28(1): 22-24.

Design of upgrading and extension construction project in Nanjing Zhujiang wastewater treatment plant

LIU Jin-li1, LUO Jun1, LIU Hui2, YAO Qi1, CHEN Xiao-an1

(1. Central and Southern China Municipal Engineering Design & Research Institute Co. Ltd, Wuhan 430010, China; 2. Nanjing Jin Di Water Development Co. Ltd, Nanjing 211800, China)

According to “The 12th Five Year Plan For Environmental Protection In Nanjing”and special planning of drainage, the effluent quality had to be improved from the first class B criteria to the first class A criteria. The extension construction of the wastewater treatment plant needed to be done as it was lack in treatment capacity. After the adjustment of the primary treatment facility、adding biochemical treatment unit for the second stage and the advanced treatment facilities, the treatment capacity of the wastewater treatment plant was increased to 8.0×104m3/d, and the effluent quality was up to the standard. The content of the upgrading and extension construction project are introduced, and the summary and analysis of the project are provided.

upgrading; extension construction; MSBR; first class A criteria

2016-09-26.

刘金利(1986-)，男，硕士，工程师，研究方向：给水排水设计.

X703

A

1672-0946(2017)03-0292-04