云南省城镇污水处理厂ICEAS工艺提标改造工艺分析

文_汪敏 于海阔 陈凤明 云南博世科环保科技有限责任公司

1 ICEAS工艺污水处理厂运行现状及存在问题

1.1 现状工艺流程

根据对云南省污水处理厂现有工艺进行收集统计，污水处理厂较多采用ICEAS工艺。现状工艺流程为“粗格栅+提升泵房+细格栅+旋流沉砂池+ICEAS反应池+二氧化氯接触消毒”的工艺。

1.2 进出水水质(表1 )

表1 污水处理厂进出水水质表

1.3 存在问题

云南省污水处理厂存在的常见问题有：水质水量不稳定问题，工艺设计问题，运行控制问题及TN、TP不达标问题等。其中水质水量不稳定对污水处理厂影响最大。县城、乡镇污水处理厂处理规模多为3000m3/d至10000m3/d，因雨污分流不完善，水量和水质波动较大。旱季时污水浓度较高，污水可生化性较好，雨季时因雨水进入，污水浓度低、水量大、可生化性较差，导致污水处理厂出水不稳定，超标现象。

2 城镇污水处理厂提标改造要求

2.1 污水处理厂提标改造后出水水质

污水处理厂提标改造后出水水质《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，出水水质指标如表2。

表2 污水处理厂提标改造后出水水质

从表1、表2分析可知，一级A标对污染物CODcr、BOD5和、SS和NH3-N比一级B标较高，对TN和TP有更为严格要求。

2.2 污水处理厂提标改造目标要求

污水处理厂不仅需要解决现有工艺的问题，同时还必须稳定达《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。

3 ICEAS污水处理厂改造的思路

首先采用非工程措施进行调整，如改变ICEAS反应池控制程序，在反应池前端投加PAC或者硫酸亚铁除磷药剂，投加碳源等提高TN、TP去除效果。第二，强化ICEAS反应池生化处理，在反应池内投加生物膜填料，提高活性污泥浓度，强化生化处理，实现厌氧/缺氧交替反应，提高脱氮除磷效果；增加污泥回流泵，将ICEAS工艺改变为CASS工艺，提高脱氮除磷效果。最后，增加深度处理措施，后端增加混凝沉淀单元和过滤单元，确保污水处理厂处理效果和出水水质达标。

综合污水处理厂现状特点、存在问题及提标改造要求，ICEAS工艺改造对策主要采用非工程措施调整，生化处理措施改进和增加深度处理改造。

4 污水处理厂提标改造工艺设计

云南某污水处理厂近期设计规模为5000m3/d，采用ICEAS处理工艺，工艺流程为：粗格栅+提升泵房+细格栅+旋流沉砂池+ICEAS反应池+二氧化氯接触消毒，处理标准现为《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标。提标改造后须达《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。

4.1 ICEAS反应池改造

4.1.1 ICEAS池改进为CASS反应池

停止预反应区曝气，安装搅拌机，在主反应区增加污泥回流泵，将污泥回流至预反应区，预反应池由好氧池变成厌氧池。在厌氧条件下，微生物将硝酸盐及亚硝酸盐还原为气态氮化物和氮气，从而实现TN的去除。每组反应池主反应区增加2台污泥回流泵，一用一备。污泥回流量为进水量的20%～30%，回流泵设计流量为30m3/d，功率为1.5kW；每组反应池预反应区安装2台搅拌器，功率1.5kW。

4.1.2 投加MBBR填料

原反应池尺寸为33.0m×12.0m×5.0m，保持原反应池不变，在主反应区分隔出MBBR填料区，填料区尺寸为15.0m×12.0m×5.0m，内放置藕片式填料，填料容积率按35%设计，需要填料为283.5m3。

4.1.3 改进运行控制参数

原反应池配套设备鼓风机、曝气盘、搅拌器、滗水器保持不变，原运行方式为“搅拌（15min）+曝气（100min）+搅拌（15min）+沉淀（60min）+滗水（50min）”改为“搅拌（45min）+曝气（85min）+沉淀（60min）+滗水（50min）”，增加前端缺氧反硝化时间，提高反硝化处理效果，降低反应池曝气时间，通过变频控制降低反应池曝气量，将溶解氧控制在2～4mg/L，同时降低风机的能耗。

4.2 新建中间水池

新建中间水池一座，中间水池设计满足反应池一个周期的滗水量，有效容积为500m3。尺寸为18.0m×10.0m×5.5m，钢砼，全地埋式；中间水池内设提升泵，2台，一用一备，设计流量为250m3/h，功率为15kW。

4.3 新建混凝沉淀池

(1)混凝沉淀池按3格设计，中间一隔为加药区，两边为搅拌絮凝区。搅拌絮凝区内安装有搅拌器，加强污水与PAC、PAM的混合程度保证污水与药剂充分混合。混凝反应时间为20min。尺寸为10.0m×1.60m×5.5m，钢砼，半地埋式，有效水深5.0m。

(2)经混凝后出水由设在池中心的进水管自上而下进入池内。同时在池内设斜管，将沉淀区分割成一系列浅层沉淀层，被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。沉淀池停留时间为2.0h。悬浮物沉降后进入池底沉泥斗中，澄清水通过布水器流入出水区内，浮渣截留在沉淀池内。池内设排泥泵，污泥排入污泥池内，尺寸为18.0m×10.0m×5.5m，钢砼，半地埋式，有效水深5.0m。

(3)设备配置有混凝搅拌机和助凝搅拌机各一套，功率为1.5kW/套；混凝智能加药系统4套，功率0.68 kW/套；De63斜管182m3；污泥排泥泵2台，设计流量为25m3/h，功率为2.2kW；其余配套有配水系统、出水系统等辅助设施。

4.4 新建纤维转盘滤池

新建转盘滤池一座，尺寸为7.40m×2.6m×3.5m，钢砼，半地埋式，有效水深3.2m，内安装有圆形纤维滤片8块。每个滤布滤盘具有5.2m2的有效浸没过滤面积。过滤介质平均当量孔径小于10μm，有效过滤深度大于2mm，驱动电机功率为0.55kW。设备配置包括：中心管装置及滤盘、进出水堰、驱动装置、反抽吸装置及反抽吸泵、排泥系统、配套仪表及电气系统、固定支架部件及紧固件，就地控制箱等设备。

5 结论

采用CASS+MBBR工艺对ICEAS工艺的污水处理厂进行提标改造，具有投资省，运行费用低，无需停厂改造等优点。通过对5000m3/d污水处理厂进行测算，提标改造投资为600万元，增加运行水费为0.121元/t。

本污水处理提标改造在仔细分析污水处理厂运行现状后，针对污水处理厂工艺特点和提标改造要求，通过采用合理的运行控制参数，采用非工程措施、生物处理措施、增加深度处理措施等，使得污水处理厂出水由一级B标提高至一级A标，而且使污水处理厂在旱雨季均能稳定达标，并降低曝气鼓风机能耗。可为当前ICEAS工艺类的污水处理厂提标改造提供参考。