賴耀平， 農(nóng)晉琦

(深圳市寶安排水有限公司，廣東深圳518000)

1 污水廠概況

深圳市寶安區(qū)目前共有水質(zhì)凈化廠6座、分散式污水處理設(shè)施6座(見圖1)，污水處理總規(guī)模為175.5×104m3/d，其中水質(zhì)凈化廠128.5×104m3/d，應(yīng)急處理設(shè)施47×104m3/d。某中途污水應(yīng)急處理站主要服務(wù)區(qū)域?yàn)樾聵蚪值酪约八蓫從喜糠制瑓^(qū)，設(shè)計(jì)規(guī)模為50 000 m3/d，原設(shè)計(jì)出水標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 深圳市寶安區(qū)污水處理廠分布示意Fig.1 Distribution diagram of sewage treatment plants in Bao′an District, Shenzhen

2019年2月進(jìn)行提標(biāo)改造，采用RPIR生化工藝、磁高效沉淀工藝、紫外消毒技術(shù)、生物除臭工藝等[1](見圖2)，出水水質(zhì)執(zhí)行《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)中Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)(TN除外)，2019年10月投入運(yùn)營(yíng)。污水經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排入上寮河，在最大限度提高土地利用率的同時(shí)降低生產(chǎn)過程中對(duì)周邊環(huán)境的影響。

圖2 污水廠處理工藝流程Fig.2 Process flow of sewage treatment plant

2 提標(biāo)改造工藝措施

某中途污水應(yīng)急處理站共有365臺(tái)設(shè)備，其中關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備65臺(tái)、閥門閘門147個(gè)、配電柜及控制柜73個(gè)、其他設(shè)備80臺(tái)，全廠設(shè)備完好率保持在99%以上。為提高管養(yǎng)效率以及自動(dòng)化程度，處理站對(duì)廠內(nèi)部分設(shè)施進(jìn)行了一系列升級(jí)改造，包括：在前端加藥系統(tǒng)中投加液堿、碳源、PAC等藥劑，降低進(jìn)水pH、NH3-N、TP異常波動(dòng)對(duì)生化池的沖擊；采用次氯酸鈉消毒系統(tǒng)配合紫外燈增強(qiáng)消毒殺菌的能力，確保出水糞大腸桿菌指標(biāo)達(dá)標(biāo)；將中水回用系統(tǒng)用于細(xì)格柵、生化池、紫外消毒渠等設(shè)備，每月節(jié)省自來水2 000 t；使用刮泥機(jī)扭顯系統(tǒng)準(zhǔn)確判斷磁混凝的污泥濃度，避免設(shè)備停機(jī)及出水TP和懸浮物超標(biāo)。為了提升管理水平，實(shí)時(shí)掌握運(yùn)營(yíng)情況，進(jìn)一步加強(qiáng)精細(xì)化管理工作，中途污水應(yīng)急處理站建立了工況運(yùn)營(yíng)信息管理系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)分析監(jiān)控云平臺(tái)，將實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)、日常運(yùn)維表單、設(shè)備運(yùn)行情況納入云平臺(tái)管理，初步實(shí)現(xiàn)了污水站管理的標(biāo)準(zhǔn)化和高效化。

該中途污水應(yīng)急處理站提標(biāo)改造主要的工藝特色是RPIR技術(shù)[2]和磁混凝沉淀技術(shù)[3-5]。RPIR技術(shù)是一種活性污泥處理技術(shù)，是主要針對(duì)曝氣區(qū)傳氧效率、污泥自動(dòng)回流效果和沉淀負(fù)荷等研究出的集生化反應(yīng)、沉淀出水于一體的快速生化污水處理技術(shù)。該方法整合了生化反應(yīng)區(qū)和污泥沉淀區(qū)，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)、沉淀、出水一體化。該中途污水應(yīng)急處理站的運(yùn)營(yíng)顯示，應(yīng)用RPIR技術(shù)達(dá)到了優(yōu)化結(jié)構(gòu)、降低能耗、節(jié)省投資、減少占地、穩(wěn)定運(yùn)行和保障出水水質(zhì)的效果。磁混凝沉淀技術(shù)是一種在普通的混凝沉淀工藝中同步加入磁粉，使之與污染物絮凝結(jié)合，從而起到加強(qiáng)混凝、絮凝效果的技術(shù)。磁混凝過程中生成的絮體顆粒、密度、緊密度更大，實(shí)現(xiàn)了絮凝顆粒的加速沉降，而磁粉又可以通過磁鼓回收循環(huán)使用，對(duì)污水廠有效去除懸浮物、COD、濁度、氨氮等指標(biāo)有較強(qiáng)的效果。

3 污水處理效果評(píng)價(jià)

2021—2022年對(duì)進(jìn)水和出水進(jìn)行每月1次的水質(zhì)檢測(cè)，分析指標(biāo)共5項(xiàng)：COD，重鉻酸鹽法；BOD5，稀釋與接種法；NH3-N，納氏試劑法；總磷，鉬酸銨分光光度法；懸浮物，重量法。

中途污水應(yīng)急處理站進(jìn)水COD濃度為75.0～600 mg/L，平均濃度為245.3 mg/L，中位值為201.5 mg/L；出水最小濃度為7.0 ～14.0 mg/L，平均濃度為10.5 mg/L，中位值為11.0 mg/L，平均去除率為94.6%；出水COD不僅優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)中一級(jí)A的限值(50 mg/L)，更優(yōu)于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)中Ⅳ類水的限值(30 mg/L)，見圖3。

圖3 進(jìn)出水COD變化Fig.3 Change of COD in influent and effluent

中途污水應(yīng)急處理站進(jìn)水BOD5濃度為33.2～196 mg/L，平均濃度為83.0 mg/L，中位值為75.5 mg/L；出水濃度為1.0～2.8 mg/L，平均濃度為1.8 mg/L，中位值為1.8 mg/L，平均去除率為97.3%；出水BOD5不僅優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)中一級(jí)A的限值(10 mg/L)，更優(yōu)于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)中Ⅳ類水的限值(6 mg/L)，見圖4。

圖4 進(jìn)出水BOD5變化Fig.4 Change of BOD5 in influent and effluent

中途污水應(yīng)急處理站進(jìn)水NH3-N濃度為8.46～29.9 mg/L，平均濃度為20.2 mg/L，中位值為20.5 mg/L；出水濃度為0.064～0.648 mg/L，平均濃度為0.292 mg/L，中位值為0.271 mg/L，平均去除率為98.4%；出水NH3-N不僅優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)中一級(jí)A的限值(5 mg/L)，更優(yōu)于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)中Ⅳ類水的限值(1.5 mg/L)，見圖5。

圖5 進(jìn)出水NH3-N變化Fig.5 Change of NH3-N in influent and effluent

中途污水應(yīng)急處理站進(jìn)水TP濃度為1.22～7.55 mg/L，平均濃度為3.79 mg/L，中位值為3.43 mg/L；出水濃度為0.040～0.250 mg/L，平均濃度為0.121 mg/L，中位值為0.105 mg/L，平均去除率為96.3%；出水TP不僅優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)中一級(jí)A的限值(0.5 mg/L)，更優(yōu)于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)中Ⅳ類水的限值(0.3 mg/L)，見圖6。

圖6 進(jìn)出水TP變化Fig.6 Change of TP in influent and effluent

此外，中途污水應(yīng)急處理站進(jìn)水懸浮物濃度為42～472 mg/L，平均濃度為197.1 mg/L，中位值為149 mg/L；出水最大濃度為8.0 mg/L，大部分月份出水濃度小于檢出限(4.0 mg/L)，去除率接近100%；出水懸浮物優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)中一級(jí)A的限值(10 mg/L)和《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)中Ⅳ類水的限值(10 mg/L)。

4 結(jié)論

該中途污水應(yīng)急處理站采用RPIR技術(shù)和磁混凝沉淀技術(shù)兩年來運(yùn)行平穩(wěn)，能有效去除污水中的污染物，在進(jìn)水總體污染負(fù)荷較高的前提下，對(duì)懸浮物、COD、BOD5、TP、NH3-N等指標(biāo)的平均去除率接近或超過95%，出水水質(zhì)不僅優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)中一級(jí)A的標(biāo)準(zhǔn)，還優(yōu)于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)中Ⅳ類水的要求。