城市污水处理厂升级改造问题分析

城市污水处理厂升级改造问题分析

张毅东

广西壮族自治区桂林市排水工程管理处广西桂林541002

摘要：现代城市发展迅速，人们工业生产和生活废水组成也越来越复杂，而污水处理后的有害物质也趋于多样化。如果污水处理厂污水得不到正确的处置，它不仅会影响人们的生活环境，对人们身体健康造成伤害，同时也会占用社会资源。因此，如何实现污水处置的无害化、资源化成为摆在城市发展面前的重要问题。本文对城市污水处理厂升级改造问题进行了分析。

关键词：城市污水处理厂；升级改造；问题分析

1污水处理厂运行现状

1.1设备老化程度高

由于资金投入力度不够等原因，导致污水厂设备在长期运行过程中，缺乏足够的维护和管理，导致设备出现不同程度的老化和损坏，更有甚者出现设备无法运转，却得不到及时维修的情况，严重影响了污水处理效率。

1.2处理能力和处理要求不匹配

随着城镇工业化进程的推进，排放污水中污染物种类愈加复杂，对排放标准的要求提高。很多污水处理厂在早期设计过程中并未考虑到城市发展情况，设施处理量没有预留足够的远期处理量，不能满足现有的处理要求。在现阶段对水质要求提高的形势下，中小污水处理厂应推进更新扩容改造。

1.3建厂初期调试不到位

工艺调试对于污水处理设备是否正常运行至关重要，关乎出水是否能够达标排放。很多污水处理厂建成初期，忽略了工艺参数的调试，或者因为缺乏专业技术人员的种种原因，导致工艺调试不到位，致使污水处理厂设备运行不畅，处理不达标，增加处理成本。

2污水厂升级改造基本原则及改造思路

2.1污水厂升级改造基本原则

（1）在原有工程的基础之上，对污水厂不进行大的改、扩建工程的前提下，通过对污水厂工艺的改造、设备的更新、新材料的运用以此来提高污水处理污水的能力及效率，使其达到并符合国家的相关的法规、规范的要求标准。

（2）应对污水厂进行全面综合分析、对各种工艺进行比对，优化工程的设计，对设计流程的各个环节进行严格的管控，缩减改造的工程量，改造工程结束后使工程运行管理更简单，保证污水厂改造时使用的技术更先进、运行更可靠、管理更便捷、更高效节能、更简单易行、降低运行成本，以较少的投入实现更大的效益。

2.2污水厂升级改造思路

污水处理厂的升级改造应从设备改造、水力改造和工艺改造这三方面进行。目前，污水处理厂设备陈旧、效率低是造成污水处理行业能耗较高的重要因素，设备改造可以帮助污水处理厂安全稳定的运行并提高效率节约能耗。在升级改造过程中，还应选用高效的设备，特别是高效水泵、除砂系统、风机电机、曝气装置、污泥处理设备及自动化仪表控制和在线监测设备等。

水力改造一般是改善处理结构物流量分配不均匀、短流或溢流等，是工艺改造和设备改进的辅助手段。污水处理工艺升级改造是最常用的方法，也是提升出水质量的关键。工艺改造具体措施主要有：

（1）针对现状进水水质超过设计进水水质情况，可增加进水预处理阶段，通过加入适量药剂可提高沉淀对实际进水中污染物的去除率。

（2）生物处理单元，综合运用AO/A2O/SBＲ等复合工艺提高脱氮除磷能力。

（3）深度处理单元，通过改造混合、吸附、混凝、沉淀、过滤、气浮等工艺，进一步提高TN、TP、SS和有机物的去除率。

3某污水厂升级改造案例

3.1某污水厂运行现状

该污水处理厂原处理工艺为“旋流沉砂→调节池→厌氧→好氧（百乐克工艺）→沉淀→消毒→排放”，对以往运行数据进行统计分析并现场实测，工程出水COD、SS和NH3N可以稳定达标，TN、TP、SS、色度仍较高，其中TN浓度高达28ｍｇ／L，TP浓度高达3.5ｍｇ／L，不能满足设计目标。

3.2该污水处理厂存在的问题

（1）现有百乐克生化池脱氮效果差现在运行的百乐克工艺本身是一种具有脱氮除磷功能的多级活性污泥污水处理系统，是基于延时曝气的多级AO活性污泥处理方法。但由于该工艺的缺氧区和好氧区未严格分离且距离较近，仅靠曝气链的交替曝气不曝气而形成缺氧区和好氧区，较难形成一个溶解氧浓度极低或缺氧的环境，因此对脱氮要求较高的项目存在一定难度。加上该厂原好氧池停留时间仅有12.0h，反应时间较短，脱氮效果尤其不佳。

（2）现有厌氧池短流现象严重现有厌氧池由于进出水路径短，且搅拌效果不佳，存在着严重的短流现象，也直接影响了脱氮除磷的效果，并且池内存在很多的死水区，浮泥现象突出。

（3）二沉池沉淀效果稳定性不理想现有二沉池长宽比仅为2：1低于设计规范，导致水流在整个横断面上分布较不均匀，横向速度分布不均比竖向速度分布不均更易引起沉淀效率及沉淀池容积利用率的降低。另外沉淀池沿池子长端刮吸泥，这将引起进水水流的紊流扩散与脉动，也使得颗粒的沉淀受到干扰，出水悬浮物多。

（4）现有设备老化严重，不能满足污水厂正常运行的需要现有污水厂设备大多运行将近10年，设备老化损坏现象严重，故障率高，对污水厂正常的运行造成了很大的影响，尤其是格栅、沉砂池、二沉池以及生化池中的设备损坏严重，基本无法继续使用。

3.3该污水处理厂升级改造工艺流程

根据污水处理厂现状及问题分析，确定提标改造主要目标：一是对现有工艺进行优化改造，满足出水并达到回用水标准的要求，尤其是针对TP、TN等指标，应采取有效的措施；二是要选择合适的深度处理工艺以满足中水回用的要求。根据提标改造目标，结合污水处理厂现有设施及进出水要求，通过方案比选。进水通过过粗格栅后由进水泵房提升至细格栅及旋流沉砂池，沉砂池出水一部分进入厌氧池，另一部分进入缺氧池，缺氧池的出水进入厌氧池，然后泵提升至好氧池。

二沉池出水进入稳定池后提升至新建的反应沉淀气浮设备加药进行气浮沉淀反应除磷脱色，然后部分出水进入超滤，超滤出水进入反渗透装置，以实现脱盐目的。反渗透的产水率约65％，清水至电厂回用，浓水收集后交由电厂处置。其中污泥处理设备仍利用现有设备，不做变动。

此外，根据本项目的实际情况，产生的臭气主要是中低浓度臭气，且现有场地较为紧张，污水厂的操作管理水平也较低等客观现实，本工程采用离子法活性氧进行除臭处理，主要处理进水泵房与粗格栅间及脱水机房的臭气。

3.4工程改造特点

3.4.1充分利用原有设施

在工程提标改造过程中，尽量利用原有构筑物，通过各种技术方法实现处理功能的改变或流态的改善，如将调节池改造为厌氧池，原厌氧池改造为缺氧池，二沉池分格等，大大减少了土石方施工量，缩短了施工周期，可以保证业主对建设期的要求，又保证处理效果。

3.4.2采用改良的AAO工艺

针对原处理工艺脱氮除磷困难的问题，提标改造工程采用倒置AAO工艺作为核心生化系统，同时为了进一步提高反硝化能力，强化脱氮效率，在常规倒置AAO的基础上进行改良，增加混合液内回流，以提高缺氧段内的反硝化速率，并在缺氧池投加碳源，满足脱氮要求。

同时好氧曝气选用微孔曝气器，提高溶氧效率，减少能耗。生化处理之后的汚水在经过二沉池泥水分离后SS一般可以控制在20mg/L以下，水中残留的生物絮体和胶体颗粒，一般可采用混凝、沉淀和过滤工艺去除。通过对D型滤池、纤维束滤池和纤维转盘滤池进行技术经济比较，得出纤维转盘滤池运行费用低、土建施工简单和运行管理方便等优点。并且重f维转盘滤池占地和水头损失也比常规滤池小。

3.4.3稳定的再生水回用技术

本工程设计出水标准要求不是很高，但此再生水主要用于电厂脱盐水的原水、冷却水、循环冷却补充水等，并能作为发电厂一级除盐水使用，因此对出水含盐量、各种离子浓度等要求较高。

通过对微滤、超滤、纳滤和反渗透等各种具有有效去除盐度的膜分离系统的分析，从投资、运行管理、去除效果等方面进行对比，本工程决定选择采用成熟稳定的双膜技术。同时为了尽量减轻后续膜处理负荷，在进入膜系统前采用混凝气浮工艺，气浮单元还兼具除磷功能，同时解决原处理工艺除磷难的困难。

4结语

综上所述，污水处理工艺的不断提升是环境污染治理的重要手段和重要方法，为了改善环境污染，大多数城市的污水处理厂都面临着升级改造的问题。污水处理厂的升级改造主要是对老旧工艺进行升级改造，在充分利用原有构筑物的基础上，参照污水厂的实际进水水质、处理水量及出水用途等情况来选择合适的改造方法。升级改造工程尽量做到投资少、能耗低、效果佳、运行安全和方便的路径，除了进一步提高污水处理厂的出水水质外，也要重视污泥的无害化和资源化利用，从而真正实现污水处理厂的可持续发展。

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