开封市东区污水处理厂升级改造工程设计

王淑红

（开封浦华紫光水业有限公司，河南开封475002）

开封市东区污水处理厂升级改造工程设计

王淑红

（开封浦华紫光水业有限公司，河南开封475002）

开封市东区污水处理厂为了提高出水水质，实施了升级改造工程。升级改造工程增加了深度处理系统，并对原有二级处理系统进行了技术改造。探讨了升级改造工程设计，通过分析改造后的出水水质发现，改造后的出水水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）一级A标准。

河南开封；东区污水处理厂；升级改造；工程设计；运行情况

0 引言

开封市东区污水处理厂设计规模为15×104m3／d，污水处理采用改良A／O工艺，出水排放标准执行《污水综合排放标准》（GB8976－1996）二级标准。该厂自2008年投入试运行以来，一直运行稳定。但是，随着国家环境保护工作的不断深入，对各污水处理厂总量减排的要求日趋严格，开封市东区污水处理厂于2014年4月实施了升级改造工程，2015年8月投入试运行。升级改造后，处理规模维持不变，处理工艺采用“A2／O＋混凝沉淀＋纤维转盘过滤＋二氧化氯消毒”工艺，出水排放标准提升为《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）一级A标准。笔者对该工程的设计和运行情况进行了分析，以期为类似工程提供参考。

1 水质标准与工艺流程

1.1 改造后设计水质标准

1.1.1 设计进水水质

开封市东区污水处理厂收纳的污水大部分为生活污水，水质较为稳定。所以，设计进水水质维持不变，如表1所示。

表1 开封市东区污水处理厂设计进水与实际进水水质Tab.1 The design and actual inflow water quality of Kaifeng east sewage treatment plant

1.1.2 设计出水水质

改造后，开封市东区污水处理厂的出水水质为：CODCr≤50 mg／L，BOD5≤10 mg／L，SS≤10 mg／L，NH3－N≤5（8）mg／L，TN≤15mg／L，TP≤0.5mg／L［1］。处理后的污水可以输送至电厂作冷却水，用于厂内绿化浇灌，作为细格栅、脱水机的冲洗用水和二氧化氯消毒水射器运行用水，剩余排放惠济河。

1.2 改造后的工艺流程

根据本工程进水水质和要求达到的出水水质指标，并考虑土地面积限制，东区污水处理厂污水处理采用A2／O工艺，延长生物处理水力停留时间，增加深度处理系统，污泥处理经重力浓缩、机械脱水后外运，具体工艺流程如图1所示。

2 升级改造设计

2.1 污水二级处理系统设计

2.1.1 改造细格栅

用4台网板式细格栅代替原先的转鼓式细格栅，栅条间隙由原先的8mm降为3mm。改造后的功率为1.7 kW。

2.1.2 改造初沉池为厌氧池

作为主体工艺A2／O的一个A段，改造初沉池为厌氧池，直径为40m，池边高为4m，水力停留时间为3.2 h［2］。每池设有3台潜水搅拌器，功率为4.5 kW，转速为31转／min。

图1 开封市东区污水处理厂改造后的工艺流程Fig.1 The process of Kaifeng east sewage treatment plant after transform ing

2.1.3 新建一组生物池

原有生物池3组，好氧池水力停留时间仅4.5h。由于改造后的出水水质须达到一级A标准，对氨氮去除能力要求较高，因此新建1组生物池。该生物池只是提标，未扩容，处理规模仍为15×104m3／d。改造后，每组生物池设置缺氧池和好氧池，单池有效容积为15 651m3，有效水深为6m，总水力停留时间提升为10 h［3］。为了强化脱氮效果，在每组生物池内各加设回流泵2台，流量为1 600m3／h，将好氧池硝化液回流到缺氧池，增加生物池的反硝化能力。其中，原有3组生物池内回流泵扬程为2m，功率为15 kW；新建生物池内回流泵扬程为0.75m，功率为6.5 kW。

2.1.4 改造鼓风机房

升级改造工程沿用原先4台Hibon变频多级离心式鼓风机，增设2台空气悬浮鼓风机，以满足生物处理所需风量。新增风机风量为8 400Nm3／h，风压为70 kN/m2，功率为225 kW。

2.1.5 改造回流污泥泵房

2座污泥泵房共设置9台潜水污水泵，流量为1 044m3／h。本着节约高效的原则，1＃污泥泵房的5台泵沿用原有的老泵，扬程为5m，功率为22.5 kW；2＃污泥泵房的4台泵采用新泵，扬程为7.3m，功率为30 kW。回流污泥经提升后，沿布置在生物池上的回流污泥管DN1000进入厌氧池，同时，留有通向缺氧池的阀门，从而可以根据工艺灵活调整厌氧池和缺氧池的回流量。

2.2 污水深度处理系统设计

2.2.1 新建中间提升泵房

设置5台潜污泵（4用1备），2台变频，流量为2 050m3／h，扬程为5m，功率为55 kW。

2.2.2 新建混合反应沉淀池

新建混合反应沉淀池2座，设计流量为8125m3／h，采用机械混合＋水力絮凝＋斜板沉淀池。每座沉淀池设2组混合池，2组絮凝池，1组斜板沉淀池。2组混合池各安装1台桨式搅拌机，功率为11 kW，停留时间为39 s。2组絮凝池各设3级波形板，停留时间为17.55min。斜板沉淀池表面负荷为9.33m3／（m2·h），池底安装4台钢丝绳牵引刮泥机，功率为0.75 kW。

2.2.3 新建化学污泥泵池

将化学污泥排入重力浓缩池，内设2台潜污泵，流量为50m3／h，扬程为15m，功率为4 kW。

2.2.4 新建纤维转盘滤池

新建纤维转盘滤池1座，分为3格，每格内设置直径为3m的纤维转盘1套，转盘驱动电机功率为1.75 kW，有效过滤面积252m2。每格配套4台反冲洗泵，设计流量为50m3／h，扬程为7m，功率为2.2 kW。

2.2.5 新建接触消毒池

消毒池设计流量为8 125m3／h，停留时间大于30min。其出水明渠安装有巴式计量槽，喉宽1.5m。

2.2.6 新建加氯加药间

改造前，出水采用紫外消毒。本次改造改为二氧化氯消毒。安装4台二氧化氯发生器，单台有效产氯量为20 kg／h，功率为9 kW。二氧化氯采用盐酸与氯酸钠反应现场制备。

新建加药间主要为储药池、溶液池和加药泵间。絮凝剂采用液体聚合氯化铝（PAC），PAC中Al2O3含量不低于10%。加药点设在混合反应沉淀池，生物池出水处预留加药点。安装6台隔膜计量泵，流量为500 L／h，功率为1.1 kW。

2.3 污泥处理系统设计

2.3.1 新建污泥浓缩池

新建2座污泥浓缩池，连同原先的1座，共同接纳剩余污泥及混合反应沉淀池的化学污泥。污泥浓缩池直径为13m，池边高为4.5m，污泥浓缩时间为12 h。浓缩池内安装有中心驱动悬挂式浓缩机。

2.3.2 改造脱水机房

新增2台带式污泥脱水一体机，单机处理泥量为25m3／h，固体负荷为500 kgDS／h，带宽为2.5m。新增污泥储罐1个，容积为93m3，原有泥棚作为应急备用。

3 运行情况

本工程于2015年8月投入试运行，其出水水质如表2所示。

表2 开封市东区污水处理厂2014年至2016年2月同期出水水质Tab.2 The effluentwater quality of the same period from 2014 to 2016 Feb.of Kaifeng east sewage treatment plant

由表2可以看出：自2015年8月开封东区污水处理厂升级改造后，运行状况良好，出水水质稳定达标，尤其COD、TN浓度有明显降低。由此可见，本次升级改造工程取得了满意的效果。

4 结语

（1）细格栅更换为栅条间隙更小的网板式格栅后，拦渣效果明显，特别是瓜子壳、纤维状的垃圾，从而减轻了生物池池面浮渣打捞的工作量。

（2）新建一组生物池，处理量不变的情况下，延长了水力停留时间，确保了氨氮的去除能力。另外，由于将初沉池改为厌氧池，原生物池内的厌氧区改为缺氧区，增加了缺氧区的容积，对脱氮有明显的保证作用［4］。

（3）由于增加化学除磷，确保了出水总磷的达标排放。但是，为节约降耗，仍需加强二级生化系统生物除磷效果。

［1］GB 18918－2002，城镇污水处理厂污染物排放标准［S］.

［2］祝贵兵，彭永臻.生物除磷设计与运行手册［M］.北京：中国建筑工业出版社，2005：37-50.

［3］GB 50014－2006，室外排水设计规范［S］.

［4］王洪臣.城市污水厂运行控制与维护管理［M］.北京：科学出版社，1997：400－402.

[责任编辑 杨明庆]

X703.1

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10.13681/j.cnki.cn41-1282/tv.2016.03.011

2016-04-12

王淑红（1978－），女，河南开封人，工程师，主要从事污水处理工作。