广东省某区污水处理厂提标改造工程设计

计

摘要：广东省某区污水处理厂总处理规模4万m/d,2019年进行提标改造设计，出水水质标准执行《城镇污水厂污染物排放标准（GB118-2002）一级A标准和《广东省水污染排放限值》（DB44/26-2001）第二时段一级标准中较严者。避免采用二次提升增加运行成本，选择活性砂滤池作为深度处理段，增强对SS、TP的去除，保障出水SS、TP达标。改造后出水稳定且优于设计排放标准，提标改造工程充分利用厂区西北侧空地，投资运行成本低，改造周期短、运行高效稳定，具有良好的社会经济效益，为同类污水处理厂提标改造提供借鉴和参考。

关键词：提标改造、污水处理厂、活性砂滤池、设计 1. 项目背景

2015年12月31日，广东省印发《广东省水污染防治行动计划实施方案》，要求对现有城镇污水处理设施因地制宜进行改造，敏感区域（供水通道沿岸、重要水库汇水区、近岸海域直接汇水区等）、建成区水体水质达不到地表水Ⅳ类标准的城市等区域的城镇污水处理设施出水应于2017年底前达到一级A标准及广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二时段一级标准中的较严值。鉴于省内大多数城镇污水厂建设时间较早，现状构筑物处理能力

［

相对不足，因此，必须进行提标改造以满足更加严格的出水排放标准1］

3

1.

污水厂概况

广东省某区污水处理厂设计处理规模为4万m3/d，主要工艺流程为：进水→粗格栅→提升泵房→细格栅旋流沉砂池→AAO氧化沟生化池→二沉池→接触消毒

池→出水，分两期建设，一期、二期规模均为2万m3/d，分别于2004年、2009年投产，出水执行二级标准。

指标

进水水质（mg/L）

二级出水水质（mg/L）

去除率%

指标

BOD5

进水8水质2

（mg/L）

表1原污水厂设计进出水水质

BCOSNOD5

Dcr

S

H3-N

1

25

1

2

50

0

50

5

3

1

0

60

30

5

884

0

76

0

0

表2实际进出水水质

CODc

NH3-r

SSN

139.6.10.91667

4568

7516

T

T

P

N

3

3

.5

0

1

//

7

/

1

/

TP TN

1.215.

7825

p

H

6

~9

6

~9

/

/

pH

6

~9

1二级出水水质（mg/L）

.5

19.875 16.58

0.885583

0.82575

5.15

~9

6

去除率%

98.17

93.59

74.26

91.93

31.82

62.74

/

/

由表2可知，出水主要指标均能稳定达到一级A标准，但SS及TP仍达不到一级A标准及广东省地方标准第二时段一级标准中较严者。因此，需进行提标改造，以保证各指标均能稳定达到相关的排放标准。

1.

提标改造设计 3.1设计水质

表3提标改造工程设计出水水质

指标

BOD5

CODcr

S

SNH3-N

P

T

N

T

H

p

进水水质（mg/L）

0

1

40

10

5（8）

.5

0

5

3

~9

6

注：括号外数值为水温＞12℃控制指标，括号内数值为水温≤12℃控制指标 3.2改造难点 对TP的去除分析

根据近年的运行统计数据，污水处理厂TP进水浓度平均维持在1.21mg/L，出水指标一直维持在0.825mg/L，去除率为31.82%，出水指标高于一级A标准确定的TP出水值0.5mg/L，因此单纯靠目前的污水处理工艺不能TP的去除不能达标。

进水水质达到设计水质现状运行设施水质分析

当污水处理厂服务范围内的管网敷设完善后，进水浓度将逐步提高，当污水处理厂进水浓度达到设计水质时，现状运行设施对水质的处理分析。

对去除SS的分析

根据近年的运行统计数据，污水处理厂SS进水浓度平均维持在.456mg/L，出水指标一直维持在16.58mg/L，去除率为74.26%，出水指标高于一级A标准确定的SS出水值10.0mg/L，因此单纯靠目前的污水处理工艺SS的去除不能达标。

二沉池分离机理决定了常规二级处理很难稳定达标，出水SS的主要成分为活性污泥絮体，自身含磷且有机组分较高，导致其他指标同步升高;通常1mg/L出水SS含有0.3～0.75mg/L的BOD5、0.08～0.1mg/L的TN以及0.03～0.06mg/L的TP。

3.3改造工艺介绍

活性砂过滤器基于逆流原理，待处理的原水经进水管，通过位于过滤器底部的布水器进入过滤器，水流由下向上逆流通过滤床，经过滤后的过滤液在过滤器顶部聚集，经

［

溢流口流出。2］

活性砂过滤系统是一种集混凝、澄清、过滤为一体的高效过滤处理工艺，由多个活性砂过滤器单元组成。它不需停机反冲洗；采用单级滤料，无需级配，没有水力分布不均和初滤液等问题；不需要反冲洗水泵及其停机切换用电动、气动阀门；无需单设混凝、澄清池，无需混凝、澄清用机械设备。因此，活性砂过滤系统占地面积更紧凑，运行费用更经济。

活性砂过滤器的特点主要包括：过滤连续运行，无需停机反冲洗，效率高；无需反冲洗水泵风机冲洗水箱及阀门等；集混凝沉淀及过滤于一体，大大简化了工艺流程及占地空间；运行及维护费用低；对于高SS含量的废水不需预处理（进水SS可达150mg/L）；与常规砂过滤工艺相比，可节省30%-40%的化学药剂；可节省70%的设备空间；深层过滤，滤床深度2000mm；滤床压头损失小，只有0.5m；采用单一均质滤料，无须级配层；滤料被连续清洗，过滤效果好，无初滤液问题；出水水质稳定；易于改扩建。

3.4改造工艺设计

根据上述各污染物去除进行分析，拟定提标改造工艺路线：

进水→粗格栅→提升泵房→细格栅旋流沉砂池→AAO氧化沟生化池→二沉池→活性砂滤池（新建）→接触消毒池（新建）→巴氏计量槽（新建）→出水

1）活性砂滤池：流动砂滤池的作用在于去除污水中以悬浮状态存在的各种杂质，提高污水处理厂出水水质，使处理水SS达到10mg/L以下；砂滤机房主要用于放置空压机等设备。

设计规模4万m/d，水量变化系数：1.412 单个洗砂过滤器过滤面积S：6m。

最高时流量Qmax：40000×1.412=580m/d=2353.3m/h 过滤滤速取v：7m/s

洗砂布水器n：Qmax/（S×v）=2353.3/（6×7)=56个

每个洗砂布水器产水量q：Qmax/n=2353.3/56=42.02m/h=0.0117m/s 滤池总过滤面积：S×n=6×56=336m

设滤池分为4组，每组洗砂布水器14个，布置2排，每排7个。

2

3

3

3

3

2

3

单 格滤池长度L：2×√6=4.9m 单格滤池宽度B：2×√6=4.9m 总进水渠渠宽取b1：1.20m 总出水渠渠宽取b2：1.20m

洗砂布水器总高度h：5.85m 下部提砂管口距池底高度：0.15m 上部洗砂器顶距池顶：0.55m

活性砂滤高度H：5.85+0.15+0.55=6.55m 单个洗砂布水器空气消耗量：0.15m/min 总用气量为：0.15×56=8.4m/min 空气压力值：0.5~0.7MPa。

2）消毒池：设计规模40000m/d，水量变化系数：1.412 最高时流量Qmax：40000×1.412=580m/d=2353.3m/h

接 触时间t=30min=0.5h 消毒池容积V：Qmax×t=1176.65m 消毒池总池长L：147.4m 消毒池单格宽度B：1.4m/1.6m

消毒池池高：6.55m 3）巴氏计量槽： 设计规模40000m/d

3

3

3

3

33

3

水量变化系数：1.412 最高时流量Qmax：

40000×1.412=580m3

/d=2353.3m3

/h 1.

运行效果分析

2021年3月，该污水处理厂提标改造工程顺利完工，通过对深度处理段联动调试，系统处理效果稳定优于排放标准。2021年二季度污水厂平均进水量约为3.6万m3

/d，进、出水水质如表4所示。

表4提标改造后实际进出水质

指BOD5CODcrSSNH3-NTP标

（mg/L） （mg/L）

（mg/L）

（mg/L）

（mg/L）

进78.56±2145.28±176.38±112.59±1.34±水0.62

0.51

6.31

3.31

0.51

水质

二1.21±0.9.78±1.45.62±1.0.29±00.21±级68

2

56

.35

0.13

出水水质

TN

mg/L）

16.86+3.32

8.16±1.12

（去除率%

98.45

93.26

92.

97.69

84.33

51.60

由表4可知，经过活性砂滤池增设深度处理工艺改造后，各控制指标稳定达标，尤其是出水SS稳定低于10mg/L，TP稳定低于0.5mg/L，SS、TP处理效果良好。此外，系统抗冲击性能较改造前也有了显著提升。

1. 结论

广东省某区污水处理厂提标改造工程设计项目充分利用现有单体，采用增设

［

深度处理工艺的设计路线3］，采用活动砂滤池工艺实现对TP、SS去除，出水水

质可稳定达到《城镇污水厂污染物排放标准（GB118-2002）一级A标准和《广东省水污染排放限值》（DB44/26-2001）第二时段一级标准中较严者标准。改造工程充分利用厂区西北侧空地，投资运行成本低，改造周期短、运行高效稳定，具有良好的社会经济效益，实现了经济、社会、生态效益的共赢。

［1］刘科军．太湖流域城镇污水厂提标改造工艺的比较和选择［J］．净水技术，2013，32(1):48－51．

［2］郑兴灿，尚巍，孙永利，等．城镇污水处理厂一级A稳定达标的工艺流程分析与建议［J］．给水排水，2009，35(5):24－28．

［3］王阿华．城镇污水处理厂提标改造的若干问题探讨［J］．中国给水排水，2010，26(2):19－22．