龔曉露

(上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院<集團(tuán)>有限公司,上海 200092)

生態(tài)文明建設(shè)已納入國(guó)家發(fā)展總體布局,污水處理廠的建設(shè)是踐行生態(tài)文明建設(shè)的重要舉措。我國(guó)污水處理廠特別是南方地區(qū)污水處理廠存在進(jìn)水碳氮比低、運(yùn)行能耗大等問(wèn)題,隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,污水處理能耗將進(jìn)一步增大,如何采用低能耗的污水處理工藝,已成為污水處理的熱點(diǎn)議題。此外,建設(shè)年代較遠(yuǎn)的污水處理廠受工藝限制,存在占地較大的情況,當(dāng)需要進(jìn)行擴(kuò)建或提標(biāo)改造時(shí),面臨新建部分用地指標(biāo)受限的問(wèn)題。近年來(lái),以多段AO串聯(lián)為特征的多段處理工藝逐漸得到應(yīng)用,在天津張貴莊、上海泰和等大型污水處理廠取得了較好的效果,發(fā)揮了提質(zhì)增效的作用[1]。

本文通過(guò)對(duì)擴(kuò)建工程存在的難點(diǎn)分析,設(shè)計(jì)采用了針對(duì)性強(qiáng)、去除率高、用地緊湊、能耗節(jié)約的多段AAO處理工藝,并在工程設(shè)計(jì)時(shí)將一座20萬(wàn)m3/d規(guī)模的核心處理構(gòu)筑物集約化建設(shè),可為類(lèi)似污水處理廠建設(shè)工程提供借鑒。

1 項(xiàng)目概況

上海海濱污水處理廠位于上海市浦東新區(qū),與老港垃圾填埋場(chǎng)相鄰。服務(wù)范圍主要包括浦東新區(qū)中部區(qū)域(S32以南、大治河以北區(qū)域),服務(wù)面積約為443 km2。廠區(qū)一期工程現(xiàn)狀規(guī)模為20萬(wàn)m3/d,隨著地區(qū)污水量快速增長(zhǎng),需進(jìn)行擴(kuò)建。擴(kuò)建工程規(guī)模為20萬(wàn)m3/d,擴(kuò)建后全廠總規(guī)模為40萬(wàn)m3/d,為上海郊區(qū)最大的污水處理廠,也是目前全市第三大污水處理廠。污水處理廠進(jìn)水受工業(yè)廢水和填埋場(chǎng)滲瀝液尾水影響,水質(zhì)濃度常年較高且可生化性較差,同時(shí)工程規(guī)模大但用地緊張,規(guī)劃面積約為9.7×104m2,單位處理量用地指標(biāo)為0.485 m2/(m3·d-1)。工程于2020年10月啟動(dòng)建設(shè),2022年9月通水驗(yàn)收,污水處理效果達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期,取得了良好的工程效益。

2 設(shè)計(jì)水質(zhì)及工藝流程

2.1 設(shè)計(jì)水質(zhì)及標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)現(xiàn)狀污水廠2013年1月—2019年6月的實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),污水廠進(jìn)水中污染物組分較復(fù)雜,且各項(xiàng)進(jìn)水指標(biāo)均較高,其中CODCr質(zhì)量濃度甚至有連續(xù)超過(guò)污水納管標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的500 mg/L的情況。

根據(jù)《關(guān)于組織開(kāi)展本市城鎮(zhèn)污水處理廠升級(jí)改造方案編制工作的通知》(滬水務(wù)〔2012〕662號(hào))的文件要求,進(jìn)水水質(zhì)需考慮如下取值要求:有機(jī)物(CODCr、BOD5)和SS采用全年85%的天數(shù)都不超過(guò)的值,營(yíng)養(yǎng)物(TN、氨氮、TP)采用全年90%的天數(shù)都不超過(guò)的值。工程設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)的取值應(yīng)結(jié)合地區(qū)污水處理廠的水質(zhì)特點(diǎn)和進(jìn)水實(shí)際濃度情況,并考慮地區(qū)發(fā)展可適當(dāng)留有發(fā)展余地。經(jīng)綜合研究,海濱污水處理廠擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)最高值以污水排入下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)限值為取值原則,并結(jié)合實(shí)際進(jìn)水頻率分析和發(fā)展趨勢(shì)確定。

污水廠出水執(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)A標(biāo)準(zhǔn)。污泥處理根據(jù)規(guī)劃要求脫水至含水率為80%后送至集中污泥處置中心進(jìn)行干化焚燒處置。

設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)取值如表1所示。

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)水、出水水質(zhì)Tab.1 Designed Water Quality of Influent and Effluent

2.2 處理工藝的選擇

(1)污水處理水質(zhì)指標(biāo)分析

通過(guò)對(duì)污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)分析,確定生物處理的可行性,以及需優(yōu)先和重點(diǎn)控制的指標(biāo)。

① CODCr/BOD5

擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)進(jìn)水CODCr質(zhì)量濃度為500 mg/L,BOD5質(zhì)量濃度為170 mg/L,CODCr/BOD5≈2.9,污水生物降解性能較差。由于進(jìn)水中含有一定量的垃圾滲濾液成分,生物可降解性較差,但考慮滲濾液排放標(biāo)準(zhǔn)的提高,進(jìn)水的可生物降解性能可適當(dāng)提高。

BOD5設(shè)計(jì)去除率約為94%,采取生物脫氮除磷工藝后較容易滿(mǎn)足。CODCr設(shè)計(jì)去除率為90%,對(duì)于以生活污水為主并含有部分達(dá)標(biāo)排放工業(yè)廢水的城市污水,一般CODCr出水質(zhì)量濃度能達(dá)到50 mg/L以下。擴(kuò)建工程含有工業(yè)廢水和填埋場(chǎng)滲瀝液尾水,為應(yīng)對(duì)地區(qū)發(fā)展的不確定性,預(yù)留高級(jí)氧化深度處理措施。

② TN/氨氮

擴(kuò)建工程進(jìn)水TN質(zhì)量濃度為52 mg/L,BOD5質(zhì)量濃度為170 mg/L,BOD5/TN≈3.3,碳源基本滿(mǎn)足生物脫氮的要求。通過(guò)合理碳源分配、控制工藝參數(shù),可以達(dá)到出水TN質(zhì)量濃度≤15 mg/L。但在污水處理工藝選擇時(shí),仍需要對(duì)碳源合理利用來(lái)保證TN的達(dá)標(biāo)排放。同時(shí)為進(jìn)一步提高出水TN達(dá)標(biāo)保證率,需要預(yù)留碳源投加設(shè)備。

氨氮設(shè)計(jì)去除率約為85.7%,進(jìn)水氨氮的去除主要靠硝化過(guò)程來(lái)完成,氨氮的硝化程度將成為控制生化處理好氧單元設(shè)計(jì)的主要因素,必須進(jìn)行完全硝化。

③ TP

擴(kuò)建工程進(jìn)水TP質(zhì)量濃度為8 mg/L,BOD5質(zhì)量濃度為170 mg/L,BOD5/TP≈21.3,僅生物除磷難以達(dá)到出水要求,需在深度處理階段增加化學(xué)輔助除磷確保TP達(dá)標(biāo)。

(2)生物處理工藝的選擇

根據(jù)進(jìn)出水設(shè)計(jì)水質(zhì)分析,擴(kuò)建工程需選擇高效的生物脫氮除磷工藝,確保出水達(dá)標(biāo)排放。多點(diǎn)進(jìn)水多段AAO工藝由多個(gè)串聯(lián)的AO組成,污水按設(shè)定的比例從缺氧段進(jìn)入生物反應(yīng)池,回流污泥從反應(yīng)池首端進(jìn)入。該工藝具有脫氮效率高、污泥濃度高、碳源利用充分、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)和節(jié)能降耗等特點(diǎn)。海濱污水處理廠擴(kuò)建工程進(jìn)水BOD5/TN較低,且出水TN質(zhì)量濃度需達(dá)到15 mg/L以下,相較于傳統(tǒng)AAO工藝,采用多段AAO工藝,在提高處理效果基礎(chǔ)上,保證工藝可靠性,特別是解決水質(zhì)處于低碳高氮時(shí)的出水達(dá)標(biāo)。

①脫氮效率高。多點(diǎn)進(jìn)水多段AAO工藝的TN去除效率與AO段數(shù)和污泥回流比有關(guān),AO分段數(shù)越多,即進(jìn)水分段越多,污泥回流比越大,生物處理的脫氮效率越高。若多點(diǎn)進(jìn)水多段AAO工藝分為3段,各段進(jìn)水比例相同,污泥回流比取100%,則生物處理的脫氮效率為83%。常規(guī)AAO工藝需要污泥回流比為100%、混合液回流比為400%才可達(dá)到相同的脫氮效率。

②污泥濃度高。多點(diǎn)進(jìn)水多段AAO工藝的進(jìn)水分段進(jìn)入生物反應(yīng)池,污泥回流全部進(jìn)入第一段厭氧區(qū),由此在生物反應(yīng)池內(nèi)形成污泥濃度的梯度變化。前幾段的污泥濃度高于常規(guī)AAO工藝,使得污泥負(fù)荷降低,污染物降解徹底。若多點(diǎn)進(jìn)水多段AAO工藝分為3段,各段進(jìn)水比例相同,污泥回流比取100%,污泥回流質(zhì)量濃度為7 g/L,則各段生物池的污泥質(zhì)量濃度分別為5.3、4.2、3.5 g/L,生物反應(yīng)池平均污泥質(zhì)量濃度為4.3 g/L,高于常規(guī)AAO工藝(3.5 g/L)。

③碳源充分利用。污水進(jìn)水分段進(jìn)入缺氧區(qū),使得碳源高效利用于反硝化脫氮,進(jìn)水碳源利用效率更高,進(jìn)而提高脫氮效率。

④抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。多點(diǎn)進(jìn)水多段AAO工藝具有較高的污泥濃度和較低的污泥負(fù)荷,可根據(jù)污水處理廠進(jìn)水水量水質(zhì)的波動(dòng),靈活調(diào)整進(jìn)水點(diǎn)和進(jìn)水流量分配比例,以達(dá)到穩(wěn)定的污染物去除效率,提高生物反應(yīng)池的抗沖擊負(fù)荷能力。

⑤節(jié)能降耗。多點(diǎn)進(jìn)水多段AAO工藝采用后置反硝化去除TN,一般情況無(wú)需設(shè)置混合液回流,降低回流能耗。進(jìn)水分段進(jìn)入缺氧區(qū),進(jìn)水碳源利用效率更高,對(duì)于碳氮比較低的污水可顯著減少外部碳源投加量。

(3)深度處理工藝的選擇

高效沉淀池可通過(guò)混凝沉淀有效去除污水中的TP和SS,考慮進(jìn)水TP僅生物除磷難以達(dá)到出水要求,設(shè)置高效沉淀池進(jìn)行化學(xué)除磷,保障TP達(dá)標(biāo)。深床濾池主要去除TN和SS,進(jìn)水碳源基本滿(mǎn)足生物脫氮的要求,但為提高出水TN達(dá)標(biāo)保證率,并為后續(xù)進(jìn)一步升級(jí)改造預(yù)留余地,設(shè)置深床濾池。因此,深度處理采用高效沉淀池+深床濾池。

進(jìn)水工業(yè)廢水占比高,且納入了老港填埋場(chǎng)三期和四期的垃圾滲濾液,特別是經(jīng)過(guò)處理后的垃圾滲濾液,所殘留的CODCr絕大部分為不可降解可溶性CODCr,無(wú)法通過(guò)生物降解去除。因此,將高級(jí)催化氧化技術(shù)作為降解溶解性不可生物降解CODCr、確保出水CODCr達(dá)標(biāo)的主要手段。參考一期工程僅預(yù)留臭氧催化氧化池的土建,且考慮到擴(kuò)建后污水成分會(huì)發(fā)生波動(dòng)和不確定性,本次擴(kuò)建工程臭氧催化氧化池僅建設(shè)土建部分,設(shè)備暫緩實(shí)施。

(4)集約化設(shè)計(jì)

工程用地面積為9.7×104m2,指標(biāo)僅為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的60%?？紤]到用地指標(biāo)的局限,設(shè)計(jì)采用平流式初沉池和矩形周進(jìn)周出二沉池,并且采用與生物反應(yīng)池合建形式,形成初沉池、生物反應(yīng)池和二沉池三聯(lián)體,同時(shí)池頂豎向疊合建設(shè)配電、控制和除臭設(shè)施,使土地資源最大化得到利用?？偲矫娌贾猛瑯涌紤]集約化設(shè)計(jì),統(tǒng)籌銜接進(jìn)出水、供配電設(shè)施、場(chǎng)地給排水等,分區(qū)布置預(yù)處理區(qū)、污水主處理區(qū)、深度處理區(qū)和污泥處理區(qū)。

根據(jù)本項(xiàng)目進(jìn)出水水質(zhì)情況,各項(xiàng)控制指標(biāo)的控制次序如表2所示。

表2 污水水質(zhì)各項(xiàng)控制指標(biāo)控制次序Tab.2 Order of Various Indices Control of Wastewater Quality

2.3 工藝流程

本工程污水處理采用“預(yù)處理(曝氣沉砂)工藝+前處理工藝(初沉池)+生物處理主體工藝(多段AAO工藝)+深度處理工藝(混凝沉淀過(guò)濾)”組合式污水處理工藝路線(xiàn),并輔以次氯酸鈉消毒工藝。該工藝具有良好的水質(zhì)適應(yīng)能力、處理效果穩(wěn)定、切換模式靈活、運(yùn)行能耗低等優(yōu)點(diǎn)[2]。污泥處理采用機(jī)械濃縮脫水一體化工藝。工程整體流程如圖1所示。

圖1 工藝流程Fig.1 Process Flow

3 工程設(shè)計(jì)

3.1 總平面布置和工程分組

擴(kuò)建廠區(qū)總平面布置遵循功能分區(qū)、流程簡(jiǎn)捷、負(fù)荷集中、交通順暢、便于養(yǎng)護(hù)等原則,由西向東共布置以下區(qū)域:(1)預(yù)處理區(qū),布置配水井、細(xì)格柵及曝氣沉砂池;(2)污水主處理區(qū),主要構(gòu)筑物有初沉池、生物反應(yīng)池、二沉池、鼓風(fēng)機(jī)房、變電所;(3)深度處理區(qū),包括中間提升泵房及高效沉淀池、深床濾池、消毒氧化池、加藥加氯間、臭氧發(fā)生器間等;(4)污泥處理區(qū),主要布置儲(chǔ)泥池、污泥濃縮脫水機(jī)房及料倉(cāng)等。

考慮到全廠40萬(wàn)m3/d中一期已按5萬(wàn)m3/d規(guī)模分組,且擴(kuò)建工程用地面積較小,本次擴(kuò)建工程的20萬(wàn)m3/d中,預(yù)處理、深度處理按一座建設(shè),二級(jí)處理按一座污水處理構(gòu)筑物建設(shè),分成兩組,每組10萬(wàn)m3/d,每組處理單元均可獨(dú)立運(yùn)行。

3.2 預(yù)處理單元設(shè)計(jì)

污水廠總進(jìn)水管為壓力進(jìn)水管,因此,不設(shè)置粗格柵和進(jìn)水泵房。預(yù)處理單元包括配水井、細(xì)格柵及曝氣沉砂池,初沉池與生物反應(yīng)池合建。

(1)細(xì)格柵:共設(shè)置2道,分別為6臺(tái)轉(zhuǎn)鼓式格柵除污機(jī)(格柵間隙為6 mm)以及6臺(tái)網(wǎng)板式細(xì)格柵(格柵間隙為3 mm)。

(2)曝氣沉砂池:分為2組共4格,高峰流量時(shí)水力停留時(shí)間為6.9 min,單格凈寬為4.0 m,設(shè)計(jì)有效水深為3.0 m,有效長(zhǎng)度為30 m。

3.3 主處理單元設(shè)計(jì)

主處理單元包括初沉池、生物反應(yīng)池和二沉池,以及輔助的鼓風(fēng)機(jī)房。

(1)初沉池:去除進(jìn)水中不可降解無(wú)機(jī)物,以減少后續(xù)生物反應(yīng)池的負(fù)荷。設(shè)計(jì)為平流式沉淀池,分2組,每組處理規(guī)模為10萬(wàn)m3/d,可單獨(dú)運(yùn)行,每組分3格。高峰流量時(shí)表面負(fù)荷為3.47 m3/(m2·h),水力停留時(shí)間為0.92 h,有效水深為3.2 m。當(dāng)進(jìn)水濃度較高或雨季時(shí),污水進(jìn)初沉池;當(dāng)平時(shí)進(jìn)水濃度較低時(shí)可超越初沉池。

(2)生物反應(yīng)池:采用分點(diǎn)進(jìn)水多段AAO工藝。建設(shè)1座構(gòu)筑物,分2組,每組處理規(guī)模為10萬(wàn)m3/d。

針對(duì)進(jìn)水水質(zhì)特點(diǎn),生物處理工藝必須考慮工藝的成熟性、可靠性和穩(wěn)定性,同時(shí)還要考慮工藝的適應(yīng)性和靈活性。

本次設(shè)計(jì)中,將污水生物處理工藝優(yōu)化為多段AAO工藝,從而更能適應(yīng)污水廠進(jìn)水水質(zhì)的波動(dòng)變化,提高污水處理的穩(wěn)定性。海濱污水處理廠擴(kuò)建工程進(jìn)水BOD5/TN較低,且出水TN質(zhì)量濃度需達(dá)到15 mg/L以下,采用多段AAO工藝,在提高處理效果基礎(chǔ)上,保證工藝可靠性,特別是解決水質(zhì)處于低碳高氮時(shí)的出水達(dá)標(biāo)。此工藝運(yùn)行模式如下:污水分別進(jìn)入缺氧池A1、缺氧池A2和缺氧池A3,需要強(qiáng)化除磷時(shí),部分污水進(jìn)入?yún)捬醭?外回流污泥進(jìn)入缺氧池A1,好氧內(nèi)回流進(jìn)入缺氧池A3,形成多段AAO工藝。

多段AAO處理流程如圖3所示,生物反應(yīng)池主要工藝參數(shù)如表3所示。

圖3 多段AAO工藝功能分區(qū)布置Fig.3 Functional Area Layout of Multi-Stage AAO Process

表3 多段AAO工藝參數(shù)Tab.3 Designed Parameters of Multi-Stage AAO Process

本工程多段AAO除常規(guī)優(yōu)勢(shì)外,還有以下技術(shù)特點(diǎn):

① 厭氧池保留進(jìn)水點(diǎn),可強(qiáng)化厭氧釋磷效果;

② 好氧內(nèi)回流在第三段AO中進(jìn)行,第一段和第二段AO維持高污泥濃度,減小池容;

③多段AAO生物反應(yīng)池的各池長(zhǎng)度相等,寬度按比例分隔(圖4),池內(nèi)的進(jìn)水、回流、空氣管、除臭管均設(shè)置渠道,互不干擾,便于維護(hù)管理[3]。

圖4 生物反應(yīng)池多段AAO工藝布置Fig.4 Layout of Biological Reaction Tank with Multi-Stage AAO Process

(3)二沉池:設(shè)計(jì)采用平流式周進(jìn)周出二沉池,與生物反應(yīng)池合建,寬度基本相同。1座構(gòu)筑物分2組,每組處理規(guī)模為10萬(wàn)m3/d,每組分為8格,共16格。二沉池峰值流量考慮疊加濾池反沖洗水。最大表面負(fù)荷為1.30 m3/(m2·h),有效水深為4.5 m,設(shè)計(jì)流量下水力停留時(shí)間為3.45 h。

(4)鼓風(fēng)機(jī)房:為生物反應(yīng)池提供氧氣,保證生物系統(tǒng)正常運(yùn)行。共設(shè)置單級(jí)離心鼓風(fēng)機(jī)8臺(tái),6用2備,單機(jī)流量為180 m3/min,設(shè)計(jì)氣水比為7.78。

3.4 深度處理單元設(shè)計(jì)

深度處理單元包括中間提升泵房及高效沉淀池、深床濾池、消毒氧化池、加藥加氯間等。

(1)高效沉淀池:通過(guò)混凝沉淀工藝輔助除磷。沉淀區(qū)分4組,每組處理規(guī)模為5萬(wàn)m3/d,直徑為16 m,水深為7 m,高峰負(fù)荷為15.54 m3/(m2·h)。

(2)深床濾池:對(duì)沉淀池出水進(jìn)行過(guò)濾,以進(jìn)一步去除SS及附著在SS上的TP等污染物;通過(guò)投加碳源,可進(jìn)一步去除TN。1座濾池,共分20格,高峰流量設(shè)計(jì)濾速為6.23 m/h。本次擴(kuò)建工程設(shè)置乙酸鈉投加裝置作為應(yīng)急補(bǔ)充,在進(jìn)水碳源不足時(shí)投加。

(3)消毒氧化池:進(jìn)水工業(yè)廢水占比高,且納入了老港填埋場(chǎng)三期和四期的垃圾滲濾液,特別是經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的垃圾滲濾液,所殘留的CODCr絕大部分為不可降解可溶性CODCr,無(wú)法通過(guò)生物降解去除,因此,將高級(jí)催化氧化技術(shù)作為降解溶解性不可生物降解CODCr、確保出水CODCr達(dá)標(biāo)的主要強(qiáng)化手段。考慮到擴(kuò)建后污水成分會(huì)發(fā)生波動(dòng)和不確定性,為節(jié)省工程投資,本次擴(kuò)建工程臭氧的土建部分建設(shè),設(shè)備暫緩實(shí)施。消毒氧化池池容按臭氧催化氧化所需的50 min設(shè)計(jì),近期投加次氯酸鈉以保證尾水糞大腸菌群消毒達(dá)標(biāo)[4]。

3.5 污泥處理單元設(shè)計(jì)

污泥處理單元主要布置有儲(chǔ)泥池、污泥濃縮脫水機(jī)房及料倉(cāng)等。

污泥濃縮脫水機(jī)房規(guī)模為20萬(wàn)m3/d污水處理對(duì)應(yīng)的污泥量(53.3 t DS/d),包括初沉污泥24.3 t DS/d、剩余污泥20.0 t DS/d和化學(xué)污泥9.0 t DS/d,混合污泥含水率為99.0%。采用離心濃縮脫水一體機(jī)6臺(tái),5用1備,污泥脫水至80%后由泵送或車(chē)運(yùn)至臨近的污泥處置中心進(jìn)行干化焚燒處置。

4 設(shè)計(jì)特點(diǎn)

(1)安全韌性,污水處理保障率高

海濱污水處理廠接納浦東中部地區(qū)污水以及上海老港基地滲濾液尾水,進(jìn)水濃度高、波動(dòng)大、成分復(fù)雜。污水處理針對(duì)性采用三段式處理工藝,實(shí)現(xiàn)工藝高效性、運(yùn)行穩(wěn)定性、調(diào)整靈活性和出水保障性。

(2)綠色低碳,降低污水處理能耗

采用的三段式強(qiáng)化脫氮除磷多段AAO工藝,高效利用寶貴的進(jìn)水碳源,設(shè)置多點(diǎn)進(jìn)水可調(diào)節(jié)各段進(jìn)水比例,降低內(nèi)回流比及其能耗。配合鼓風(fēng)機(jī)和曝氣量精準(zhǔn)調(diào)控,實(shí)現(xiàn)全方位的節(jié)能降耗,降低運(yùn)行成本。

(3)集約節(jié)約,充分利用有限的土地

工程用地面積為9.7×104m2,指標(biāo)僅為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的60%。總平面集約布置,處理流線(xiàn)清晰,惡臭單元集中,人車(chē)路線(xiàn)合理。為使土地資源最大化利用,主處理構(gòu)筑物集約緊湊化設(shè)計(jì)了初沉池、生反池和二沉池三聯(lián)體合建,整座池體總尺寸達(dá)到241.9 m×167.6 m,3個(gè)單體寬度設(shè)計(jì)相同,池頂統(tǒng)一覆土種植綠化,外觀整齊美觀,且便于巡檢維護(hù)(圖5)。

圖5 主處理構(gòu)筑物照片F(xiàn)ig.5 Picture of Main Treatment Structure

5 運(yùn)行效果

擴(kuò)建工程于2022年8月開(kāi)始調(diào)試及試運(yùn)行,處理水量在2022年12月開(kāi)始達(dá)到19萬(wàn)m3/d,為設(shè)計(jì)規(guī)模的95%,2022年9月—2023年1月的實(shí)際進(jìn)出水水質(zhì)如表4所示。通過(guò)表中數(shù)據(jù)分析,擴(kuò)建工程出水水質(zhì)穩(wěn)定,各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)均優(yōu)于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)水TN質(zhì)量濃度為13.20～54.80 mg/L,出水質(zhì)量濃度為0.93～13.80 mg/L,最大去除率達(dá)到83.92%;進(jìn)水TP質(zhì)量濃度為1.75～12.50 mg/L,出水質(zhì)量濃度為0.01～0.49 mg/L,最大去除率達(dá)到98.40%。污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)較大,但出水水質(zhì)穩(wěn)定,系統(tǒng)脫氮除磷效果顯著。

表4 實(shí)際進(jìn)出水水質(zhì)Tab. Fig.4 Actual Quality of Influent and Effluent

6 經(jīng)濟(jì)分析

擴(kuò)建工程總投資為112 763萬(wàn)元,其中建安費(fèi)用為95 801萬(wàn)元。經(jīng)營(yíng)成本為1.6元/m3,包括水電藥劑費(fèi)、職工薪酬、折舊費(fèi)、修理費(fèi)等,其中電費(fèi)和藥劑費(fèi)成本為0.66元/m3。相比于同類(lèi)型項(xiàng)目,海濱污水處理廠具有經(jīng)濟(jì)性,僅內(nèi)回流能耗每年可節(jié)省約150萬(wàn)kW·h。

7 結(jié)語(yǔ)

(1)針對(duì)進(jìn)水碳氮比低、運(yùn)行能耗大的污水處理廠,可采用多點(diǎn)進(jìn)水多段AAO工藝,提高污染物生物去除效率,降低運(yùn)行能耗,提高應(yīng)對(duì)沖擊負(fù)荷的能力。

(2)對(duì)于用地受限的污水處理廠,統(tǒng)籌銜接進(jìn)出水、供配電設(shè)施、場(chǎng)地給排水等,集約分區(qū)布置處理設(shè)施。同時(shí)可采用初沉池、生物反應(yīng)池和二沉池三聯(lián)體形式,進(jìn)一步減少構(gòu)筑物占地。

(3)海濱污水處理廠擴(kuò)建工程實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明,擴(kuò)建工程出水水質(zhì)處理效果好,各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)均優(yōu)于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)方案可供類(lèi)似大規(guī)模污水廠工程參考借鑒。