浅析某污水处理厂氧化沟增产技改思路

张春红， 牛江， 王语萌， 卢扬， 匡聪

（北控水务集团有限公司，湖南长沙410000）

1 项目简介

某污水处理厂现处理规模为18 万m3/d，分两次建设而成。一期工程建设于20 世纪七十年代，建设规模为3 万m3/d，布置在厂区东侧；二期扩建工程建设于2002年，建设规模为15 万m3/d，分为7.5 万m3/d 规模2 组，设计出水标准为一级A 标准；本次施工分两期建设，一期拆除3 万t 条线施工，二期再拆除15 万t 条线施工。

现需对所有池体拆除重建，在拆除一期3 万m3/d 时，二期氧化沟过水18 万m3/d，需对现状二期氧化沟技改。

2 二期氧化沟现状设计参数

厌氧池：平面尺寸：L×B=66×12m，单池流量：Q=868L/s，水力停留时间：t=1h，有效水深：H=4.35m。

氧化沟：平面尺寸：L×B=68×66m，单池流量：Q=868L/s。

污泥负荷：Fw=0.108kgBOD5/kgMLSS·d，悬浮固体浓度：MLSS=4000mg/L。

泥龄：td=7.7d，单池有效容积：17325m3，有效水深：H=4.3m。

安装设备：共48 台转碟曝气机，每台功率30kW。

3 存在的问题

1）中间氧化沟组（7.5 万t+7.5 万t），进水量平均为15 万t，夜间进水氨氮值为17～27mg/L 之间，转碟曝气器开48 台，出水氨氮接近超标值，如进水18 万t，氨氮有出水超标风险。

2）氧化沟淤积严重，根据现场测量数据，在有安装推流器的区域淤积厚度约0.6m，在水流转弯区域，淤积厚度达到2m。根据测量数据推断，氧化沟平均淤积厚度约为1m。

4 技改思路

超负荷达标达产，从工程改造措施和运营优化措施两方面同时进行。

4.1 工程改造措施

1）清理氧化沟淤泥。释放有效池容，延长停留时间，提升处理能力；针对现状进水水质，复核设计池容处理能力；

2）增加可提升式曝气系统。保证氨氮、COD、BOD 能在氧化沟去除，而增加曝气系统后，虽然氨氮能得到去除，但会减少现状氧化沟的局部缺氧环境的池容，从而影响总氮去除效果。因此，需要加强回流控制，并根据需要，增加临时碳源投加系统以及反硝化菌种投加系统。而SS 及总磷可通过后续的高效沉淀池以及砂滤池处理单元保障达标。

4.2 运营优化措施

增加污泥回流量，提高氧化沟污泥浓度，增加污泥泥龄，提升BOD 容积负荷；增加高效沉淀池除磷药剂投加量，控制出水SS 及总磷达标。

5 进水水质分析

根据2020年1～12 月进水水质，对数据整理分析后得到下列进水污染物浓度出现率(如表1)。

表1 进水水质污染物浓度出现率表（单位：mg/L）

本方案拟采用95%作为施工期间过水18 万m3/d 方案的设计进水水质。

6 工艺污染物负荷参数复核

根据设计水质计算校核池容，池容满足情况下，参数取值如表2、3。

表2 生化池池容一览表

表3 生化池工艺参数

测算池容边界：进水18 万m3/d，95%概率进水水质，出水水质为一级A 标准。

综上，工艺污染负荷满足要求。

处理18 万t 污水，95%概率的实际进水水质情况，需要池容为厌氧区6225m3，缺氧区+好氧区池容33254m3，现实际厌氧区池容为6250m3，缺氧区+好氧区实际池容34625m3，均大于计算值。现状池容处理18 万m3／d 规模池容可富裕1371m3，氧化沟污泥负荷0.093kgBOD5／kgMLSS·d。

由于现状氧化沟池底淤泥约1m，占用现有池容约8000m3，故需要清除该部分淤泥，保证好氧停留时间。

现状转碟曝气机已使用18a，充氧量等性能都有所降低，故需要增加曝气装置，采用增加管式曝气装置。

7 改造方案

1）完成氧化沟清淤，释放有效容积，恢复设计停留时间，提升处理能力，氧化沟清淤量约为8000m3。

2）增加可提升曝气系统，可提升曝气系统安装位置见图1，增加的曝气量即为增产后18 万t水量计算需氧量减去15 万t 水量计算需氧量，根据规范计算增加曝气量为75m3/min。

图1 氧化沟技改曝气管示意图

3）因进水量提升，污泥外回流泵流量需增加，增加流量为1250m3/h，即2 台污泥回流泵，每台625m3/h。

4）根据需要，增加临时应急高效生物菌种投加系统、PAC 投加系统（强化除磷）、碳源投加系统（强化脱氮）。

5）通过工艺调控将污泥浓度调至4500～5000mg/L。