为落实国家水污染防治行动计划，推进污染减排，改善水环境质量，近年来众多污水处理厂通过工艺改造、减量升级等措施进行提标改造，提高出水标准。针对污水处理厂提标改造项目，介绍其工艺类型选择及主要改造内容，分析改造后水量、水质运行效果，研究改造后运行中存在的问题并提出解决措施，以期为类似污水处理厂的提标改造及优化运行提供参考。
1存在问题分析
1）悬浮物质问题。污水处理厂现状出水SS范围为3～16mg/L，只能满足一级B标准，出水不稳定，不能完全满足一级A标准要求。2）N的问题。污水处理厂现有工艺卡鲁塞尔氧化沟具有脱氮除磷的效果，出水中氨氮浓度不能满足一级A标准，NH3-N浓度范围为0.24～7.99mg/L，出水TN基本能满处一级A标准。3）P的问题。污水出水TP浓度0.12～0.98mg/L，出水TP波动比较大。根据全年水质数据分析，出水TP达一级A标准概率只有27.9%，说明全年有大部分时间，总磷都不能达标。4）类大肠杆菌群数问题。现有工程消毒工艺采用紫外线消毒，全年出水类大肠杆菌群数范围为2300～7900L-1，不能达到一级A标准中≤103L-1的要求。5）污泥问题。现状工程污泥处理采用带式浓缩一体机进行压缩，压滤后的泥饼含水率为80%左右，不能满足卫生填埋要求。6）臭气问题。污水处理厂位于县城西北部，周边有较多新建住宅小区，处理厂产生的恶臭对周边环境会有一定的影响。
2污水处理厂提标改造工程工艺选择
2.1改良AAO生物池
原CASS池有两座，每座分6组。经过核算，原CASS池HRT较短，不能满足生物处理要求，需新建预缺氧池及厌氧池。考虑尽量减少改造的土建工程，缩短停水时间，采取分组改造，将每座CASS池改为两组AO池（生物池缺氧区和好氧区），将原有CASS池的3组预反应区和1组主反应区改造为缺氧池，将2组主反应区改造为好氧池。原CASS池中滗水器可不拆除，不用的滗水器将其升至液面上，将好氧区末端的滗水器调整至设计标高作为出水堰。改良AAO生物池由预缺氧区+厌氧区+缺氧区+好氧区组成，预缺氧区及厌氧区新建，与二次提升泵站、水解酸化池合建，缺氧区及好氧区由原CASS池改造。进水分两部分进入生物池，10%左右的污水进入预缺氧区，90%左右的污水进入厌氧区，设置预缺氧区用于去除回流污泥中富含的硝酸盐氮，以降低或消除硝酸盐对厌氧释磷的影响，从而保证生物除磷的效果。生物池设计流量为5.0×104m3/d，预缺氧区及厌氧区分2组，有效水深为7.0m，缺氧区及好氧区分4组，有效水深为5.7m，总停留时间为20h，预缺氧区停留时间为0.5h，厌氧区停留时间为2.0h，缺氧池停留时间为7.5h，好氧区停留时间为10h。好氧区曝气设计最大气水比为10：1，平均污泥质量浓度为41000mg/L，混合液回流比最大为400%，污泥回流比为60%～100%，污泥龄为23d。每组预缺氧区设1台搅拌器：D=620mm，N=3.0kW；每组厌氧区设2台搅拌器（利用原CASS池中的搅拌器）：D=620mm，N=7.5kW；每组缺氧区根据改造池形设3台搅拌器：D=260mm，N=1.5kW，4台推流器：D=1400mm，N=4kW；每组好氧区设5台回流泵（4用1冷备）：Q=1042m3/h，H=3m。
2.2关于深度处理工艺的选取
本次提标重点污染物指标为TN，TP及SS，因此后续处理单元应针对上述指标选取。常用的处理工艺为高效沉淀池、曝气生物滤池(如反硝化深床滤池)、V型滤池、气浮池等(单独或联用)，上述工艺对TP，SS均有很好的去除效果，特别是反硝化深床滤池对TN也有较好的去除效果，具体采用何种工艺，还应结合原有厂区布置以及尽量少拆除现有构筑物、建设运行成本等方面综合考虑确定。
2.3消毒机房
利用NCE技术的化学反应与协同反应，在通电的情况下产生化学活性很强的自由基，能有效杀灭病毒、细菌及藻类的孢子，以此对污水进行消毒。消毒机房1间，消毒机房平面尺寸为12.52m×9.52m，房高5.5m。消毒机房内含电解质溶解系统1座，包含自溶盐池、饱和盐水池、软水池3格，外形尺寸为5.62m×2.74m×2.5m。主要设备为：NCE电解机：配备2台电解机，1用1备，工作电压0～25V，工作电流0～800A，采用自动控制方式运行；药洗水箱：配备PE水箱1个，容积1m3；盐水配送泵：与电解质溶解系统配套，共2台，1用1备，流量0.5m3/h，扬程25m，功率0.37kW；冷却水泵：与电解质溶解系统配套，2台，1用1备，流量2m3/h，扬程10m，功率0.37kW；配制泵：与电解质溶解系统配套，共2台，1用1备，流量2m3/h，扬程25m，功率0.75kW；药洗泵：与电解质溶解系统配套，共2台，1用1备，流量3m3/h，扬程13m，功率0.75kW；软水器：与电解质溶解系统配套，1台，处理能力3m3/h；电动葫芦：CD10.5-6D型，H=6m，T=0.5t，功率N=0.8＋0.2kW，1套。
2.4除磷药剂投加系统优化控制问题
提标改造后该厂除磷效果较好，运行期间PAC投加量依据设计值固定不变，可根据处理水量、出水水质等运行状况适时调节投加量，实现最优控制，提高除磷效能，降低运行成本。建议可采取以下2种措施之一实现除磷药剂投加系统优化控制。（1）使用P-RTC自动加药装置，该装置利用智能除磷系统，实现药剂投加量实时自动优化控制，除磷效果显著，可节能降耗、降低生产成本。（2）优化PAC投加系统，利用系统控制程序实时分析进水流量、进出水TP及生物池末段（好氧段）正磷浓度，测算出PAC投加量，再根据在线监测系统对PAC投加泵需开启台数及相关控制参数进行实时调节，使其与该厂运行工况相匹配，实现PAC投加量智能化最优控制，减少药剂运行成本。
2.5高效沉淀池
改造单体，设计流量55000m3/d，变化系数1.1。已建高效沉淀池存在以下问题：1）混合池停留时间过短，不满足混凝剂混合时间要求，混合搅拌器功率过小，能量密度和G值不够；2）推流区过小，不利于矾花的增大；3）污泥回流与剩余污泥泵吸泥管路共用，不合理。针对以上问题，结合现状情况，做出以下改造：1）混合池前段进水池改造成混合池，在进水池内设置混合搅拌器，原搅拌器更换为两台4kW轴流式搅拌器，调整后混合区停留时间为1.63min；2）推流区去掉两边素混凝土，增加推流区停留时间；3）由于污泥管路为土建预埋，不做调整。通过改造，高效沉淀池各处理段尺寸及参数如下：混合区尺寸：2m×2m×3.9m，2组，每组2格，停留时间1.63min；絮凝区尺寸：5m×5m×4.5m，2组，每组2格，停留时间11.78min；斜管区表面负荷6.8m3（/m2•h）（平均），斜管区表面负荷7.5m3（/m2•h）（峰值）。
结束语
原污水处理厂实施提标改造工程对改善流域水环境质量，进一步削减水污染物排放量，促进区域社会经济和环境保护协调发展具有积极意义。
参考文献
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