本文結合本溪市污水處理廠實際進出水水質(zhì)及設施的運行情況，遵循充分利用現(xiàn)狀處理設施，做到不停產(chǎn)建設的原則，確定本溪市污水處理廠提標改造擴建工程工藝方案。項目建設完成后，總處理規(guī)模達到30萬噸/天，出水水質(zhì)全面穩(wěn)定達到一級A標準，滿足日益增長的水量和水質(zhì)需求。


1工程概況

本溪市污水處理廠一期工程建成于2003年底，污水處理采用二級生物處理工藝，采用“粗格柵+污水提升泵房+細格柵+旋流沉砂池+DAT-IAT”工藝。出水基本執(zhí)行國家標準《污水綜合排放標準》GB97918-1996()二級標準，但對氨氮的控制略嚴(NH3-N≤10mg/L)。

為保護太子河流域水體環(huán)境，2012年本溪市政府決定啟動本溪市污水處理廠提標改造擴建工程，滿足污水量的增加及出水水質(zhì)指標提高的需求。即：提標改造工程指對現(xiàn)狀22.5萬m3/d污水處理廠的出水提高標準改造，使處理后的出水達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002一級標準中的A級標準;擴建工程指對新增7.5萬m3/d污水進行處理，出水達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002一級標準中的A級標準。

本文在對提標改造前污水廠設計及運行現(xiàn)狀進行簡要介紹，并進行問題診斷的基礎上，提出提標改造擴建工藝方案。

2提標改造前污水處理廠概況

2.1污水處理廠設計概況

2.1.1設計水量及進出水水質(zhì)

本溪市污水處理廠設計近期日處理能力22.5萬m3/d，管網(wǎng)日輸配能力30萬m3/d。本溪市污水處理廠位于太子河北岸林家崴子，場地形狀基本呈矩形，總面積為273170m2。出水執(zhí)行執(zhí)行國家標準《污水綜合排放標準》(GB97918-1996)二級標準。設計進出水水質(zhì)見表1。


2.1.2主要工藝流程圖

污水處理采用二級生物處理工藝，預處理工藝采用“粗格柵+污水提升泵房+細格柵+旋流沉砂池+DAT-IAT生化處理”;污泥采用離心脫水機至含水率低于80%后外運填埋。具體處理流程及現(xiàn)有系統(tǒng)設計能力匯總如圖1。


2.2運行現(xiàn)狀及存在的問題分析

本溪市污水處理廠污水日處理量穩(wěn)定達到21萬m3/d。進水COD、BOD5、SS、氨氮等水質(zhì)指標明顯低于原設計值;

進水BOD5/COD比值較高，污水可生化性較強;進水BOD5/TP比值較高，可以采用生物除磷的工藝去除一部分磷;進水BOD5/TN比值較低，全部比值低于2.5，說明水中反硝化碳源極度缺少，如果污水最終處理達到一級A標準必須投加碳源。各系統(tǒng)均可正常運行，存在零星設備壞損現(xiàn)象。

在對現(xiàn)狀污水廠詳細調(diào)研、分析基礎上，根據(jù)提標改造擴建需求，對現(xiàn)狀處理系統(tǒng)進行問題診斷，匯總如下幾方面：

①預處理系統(tǒng)處理能力，鼓風機提供氣量不滿足擴建水量處理需求。

②現(xiàn)狀生化處理系統(tǒng)(DAT-IAT)全部采用好氧曝氣方式，對總氮的去除率不高，TN達標有風險。

③二級生化處理系統(tǒng)處理能力不滿足擴建水量處理需求。

④無深度處理系統(tǒng)。

⑤污泥處理后含水率不滿足現(xiàn)狀填埋政策需求。

⑥通過對實際進水水質(zhì)分析，存在碳源不足問題。

⑦廠區(qū)無除臭設施，不滿足環(huán)評要求。

⑧零星建構筑物修繕及壞損設備更換問題。

3提標改擴建工程方案

結合本溪市污水處理廠實際進出水水質(zhì)及現(xiàn)有設施的運行情況，遵循充分利用現(xiàn)狀處理設施，做到不停產(chǎn)建設的原則，確定本溪市污水處理廠提標改造擴建工程工藝方案。


3.1提標改造設計進出水水質(zhì)

筆者通過對本溪市污水處理廠2011年1月至2012年2月13個月進水水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，進行保證率分析，選取了曲線上保證率高于95%時所對應的污染物濃度作為進水水質(zhì)取值，同時類比了遼寧省同類生活污水處理廠的進水指標，對實測數(shù)據(jù)進行校正，確定進水水質(zhì)。出水水質(zhì)執(zhí)行一級標準的A標準。

水質(zhì)數(shù)據(jù)指標如表2。


3.2提標改擴建工藝流程

在對本工程實際進出水水質(zhì)及去除率進行分析、充分調(diào)研、復核原系統(tǒng)處理能力的基礎上，分別對預處理系統(tǒng)、二級處理系統(tǒng)、深度處理系統(tǒng)及污泥脫水系統(tǒng)處理工藝進行方案論證，確定工程總體方案如下：預處理系統(tǒng)、風機房土建利舊，增加預留位置設備，滿足30萬m3/d水量需求;通過土建改造，現(xiàn)有SBR生化池處理規(guī)模不變，按照A2/O工藝運行;新建設計規(guī)模7.5萬m3/d的A2/O生化池;同時配套建設30.0萬m3/d的二沉池、深度處理系統(tǒng)，深度處理工藝采用高密度沉淀池+V型濾池+紫外線消毒工藝;配套建設30.0萬m3/d的碳源投加系統(tǒng)及生物除臭系統(tǒng);污泥采用“重力濃縮+板框壓濾機”處理至含水率低于60%后外運填埋處置。

4技術經(jīng)濟指標

基于上述設計方案，項目總投資為36180.82萬元，直接工程費為31022.73萬元(包含建筑工程費、設備及工器具購置費及安裝工程費)，工程建設其他費2966.38萬元，基本預備費2039.35萬元，鋪底流動資金152.36萬元。

運行成本包含藥劑費、電費、工資及福利、修理費、固定資產(chǎn)折舊費及無形資產(chǎn)攤銷費等。本項目對7.5萬t/d污水廠擴建工程及22.5萬t/d污水廠提標改造工程分別進行成本測算。7.5萬m3/d擴建工程年運行成本2510.06萬元，單位處理成本0.92元/噸;22.5萬m3/d污水廠提標改造工程年運行成本3634.13萬元，單位處理成本0.335元/噸(一級B提高至一級A)。

5結論

本溪市污水處理廠提標改造擴建工程采用工藝具有運行穩(wěn)定、性能可靠、經(jīng)驗成熟、對污染物去處率高等特點;另外廠區(qū)采用集散式計算機控制，具有一定的先進性，符合我國的國情和本溪市的實際情況。項目建設完成后，總處理規(guī)模達到30萬m3/d，是本溪市最大的污水廠，自2012年項目投入運行以來，出水水質(zhì)全面穩(wěn)定達到一級A標準，污泥處理后含水率低于60%，滿足填埋處置需要，為國內(nèi)同類型大規(guī)模污水處理廠提標改造擴建工程的建設提供成功的經(jīng)驗借鑒。