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摘要：應(yīng)急污水處理工程需滿足建設(shè)周期短、占地面積小、運(yùn)行年限短的要求，需采用可快速啟動(dòng)、經(jīng)濟(jì)可靠的處理工藝和設(shè)施。某城鎮(zhèn)污水處理廠一期應(yīng)急工程設(shè)計(jì)采用改良AAO－MBR工藝，該工程水處理構(gòu)筑物全部采用集裝箱式碳鋼防腐設(shè)備，生產(chǎn)輔助類用房采用輕鋼結(jié)構(gòu)，項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試達(dá)標(biāo)總計(jì)不足50d，出水指標(biāo)均滿足GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。本工程建設(shè)費(fèi)（包括設(shè)備費(fèi)用、運(yùn)輸、安裝、配套設(shè)施建設(shè)等）為1263．7萬(wàn)元。

關(guān)鍵詞：污水處理；應(yīng)急工程設(shè)計(jì)；改良AAO；MBR

宜賓市臨港區(qū)某污水處理廠來(lái)水量遠(yuǎn)超其設(shè)計(jì)規(guī)模，臨港區(qū)管委會(huì)正在積極推進(jìn)該污水處理廠的提標(biāo)及擴(kuò)建項(xiàng)目建設(shè)，但在建設(shè)期內(nèi)依然存在超量污水排放問(wèn)題，因此新建臨時(shí)應(yīng)急治污工程刻不容緩。該污水處理廠一期應(yīng)急工程設(shè)計(jì)處理規(guī)模為5000m3／d，設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試達(dá)標(biāo)總計(jì)不足50d，目前已運(yùn)行1．5a。該工程克服了傳統(tǒng)污水處理廠決策、建設(shè)周期長(zhǎng)的問(wèn)題，不僅可以解決燃眉之急，也可長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)，最終還可二次搬遷使用，為其他應(yīng)急污水處理工程的設(shè)計(jì)、建造提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。

1工程概況

宜賓市臨港區(qū)某污水處理廠設(shè)計(jì)分兩期建設(shè)，總規(guī)模為30000m3／d，一期處理規(guī)模15000m3／d，2017年1月建成投產(chǎn)，2018年進(jìn)行了升級(jí)改造，現(xiàn)狀采用預(yù)處理-水解酸化-AAO-絮凝沉淀-精密過(guò)濾-紫外消毒處理工藝，排水指標(biāo)執(zhí)行GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，其污泥采用帶式濃縮脫水機(jī)處理至含水率低于80％后，干泥外運(yùn)進(jìn)行焚燒處置，無(wú)除臭工藝。根據(jù)該污水處理廠2017年至2019年進(jìn)水?dāng)?shù)據(jù)，進(jìn)水量呈逐漸上升的趨勢(shì)，現(xiàn)狀實(shí)際處理來(lái)水量近32000m3／d，遠(yuǎn)超一期設(shè)計(jì)規(guī)模。為此，在廠區(qū)預(yù)留地內(nèi)陸續(xù)興建了兩期應(yīng)急工程，處理規(guī)模分別為5000m3／d和12000m3／d。本文僅對(duì)一期應(yīng)急工程進(jìn)行介紹。一期應(yīng)急工程位于污水處理廠西側(cè)入口預(yù)留地內(nèi)，地塊可用面積小，約3600m2。該地塊有如下優(yōu)點(diǎn)：①靠近已建污水處理廠，取水、供電較為方便；②場(chǎng)地西側(cè)為可納污水體，可重力排放，節(jié)省出水管道和提升能耗。

2設(shè)計(jì)規(guī)模及進(jìn)出水水質(zhì)

2.1設(shè)計(jì)規(guī)模一期應(yīng)急工程設(shè)計(jì)處理規(guī)模為5000m3／d，總變化系數(shù)為1．73，最大時(shí)流量為360m3／h，平均時(shí)流量為208m3／h，分為并聯(lián)的4套處理裝置，單套裝置處理能力為1250m3／d。

2.2設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)從該污水處理廠實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)可知，進(jìn)水有機(jī)物濃度較低，氮磷含量不高，懸浮物含量較高，可生化性較好，但碳氮比不足，生化脫氮除磷效果較差。進(jìn)水有機(jī)物偏低、懸浮物偏高，主要是因?yàn)榕R港區(qū)是新開(kāi)發(fā)區(qū)，上游雨水管道、污水管道尚未完全建成，目前有大量的雨水、建筑工地排水進(jìn)入了市政污水管道。考慮到上游管道雨污分流制改造正在推進(jìn)，其實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)有機(jī)物濃度會(huì)持續(xù)上升、懸浮物濃度會(huì)持續(xù)下降，同時(shí)結(jié)合進(jìn)水水質(zhì)近年來(lái)的實(shí)際變化趨勢(shì)，最終確定一期應(yīng)急工程進(jìn)水水質(zhì)情況如表1所示，出水水質(zhì)應(yīng)滿足GB18918—2002中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

3污水處理工藝

3.1應(yīng)急工藝選擇原則應(yīng)急污水處理工程不同于傳統(tǒng)城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)模式，為了確保技術(shù)可達(dá)性及建設(shè)時(shí)效性，需采用流程簡(jiǎn)單、占地面積小、建設(shè)周期短、快速啟動(dòng)、穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的處理工藝和設(shè)施［1］。

3.2應(yīng)急工藝流程本應(yīng)急工程采用調(diào)節(jié)-微濾-預(yù)缺氧及厭氧-缺氧-好氧-MBR-消毒處理工藝，出水重力排放至受納水體。污泥經(jīng)疊螺脫水機(jī)脫水至80％后外運(yùn)處置。主要工藝流程見(jiàn)圖1。原水自污水處理廠粗格柵渠溢流進(jìn)入調(diào)節(jié)池，經(jīng)泵提升進(jìn)入0．25mm微濾機(jī)，去除水中的懸浮物、漂浮物后，自流進(jìn)入配水井。配水井內(nèi)設(shè)置4組薄壁矩形堰，均勻配水至4組生物處理單元。污水首先進(jìn)入預(yù)缺氧池／厭氧池，在池內(nèi)與回流污泥進(jìn)行充分混合反應(yīng)后進(jìn)行聚磷菌釋磷反應(yīng)；之后進(jìn)入缺氧池內(nèi)與回流混合液充分混合，進(jìn)行生物脫氮；最后自流進(jìn)入好氧池與MBR膜池進(jìn)行硝化反應(yīng)，去除氨氮、總磷和有機(jī)物。生物處理單元采用改良AAO＋MBR工藝，充分發(fā)揮了傳統(tǒng)活性污泥和MBR膜處理工藝優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)高效生物脫氮除磷。MBR產(chǎn)水泵入消毒池／清水池，經(jīng)過(guò)加氯消毒，保證出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。MBR膜片定期反洗，必要時(shí)進(jìn)行離線酸洗和堿洗，恢復(fù)膜通量［2］。剩余污泥自MBR膜池排入儲(chǔ)泥池，采用疊螺脫水機(jī)進(jìn)行脫水處理，疊螺脫水機(jī)具有運(yùn)行成本低，操作環(huán)境好的特點(diǎn)［3－4］，污泥含水率處理至80％以下后外運(yùn)處置。

4主要構(gòu)筑物及設(shè)計(jì)參數(shù)

（1）配水井。1座，尺寸為6．00m×5．10m×3．00m。上部設(shè)置2臺(tái)微濾機(jī)（1用1備），型號(hào)為FC－5，轉(zhuǎn)鼓直徑為1500mm，轉(zhuǎn)鼓長(zhǎng)度為3500mm，過(guò)濾面積為14m2，過(guò)濾網(wǎng)目為60目（0．25mm），濾筒轉(zhuǎn)速為4~6r／min，沖洗水壓力為0．3MPa，電機(jī)功率為3kW，過(guò)水能力為150～300m3／h，過(guò)水部件材質(zhì)為不銹鋼304，機(jī)架為碳鋼防腐。

（2）生化系統(tǒng)。采用改良AAO＋MBR處理工藝［5－6］，分為預(yù)缺氧池及厭氧池、缺氧池、好氧池、MBR膜池。設(shè)計(jì)流量為5000m3／d，設(shè)計(jì)水溫為12～25℃，MLSS質(zhì)量濃度為8000mg／L，外回流比為100%～200％，內(nèi)回流比為100%～200％，剩余污泥量為0．63t［DS］／d，剩余污泥濃度為12000mg／L，總污泥負(fù)荷為0．074kg［BOD5］／（kg［MLSS］•d），總污泥齡為15．0d，總停留時(shí)間為10．4h，其中預(yù)缺氧池／厭氧池1．8h，缺氧池1．8h，好氧池5．2h，MBR膜池1．6h。預(yù)缺氧池及厭氧池。4組，單組尺寸為12．00m×3．00m×3．00m，單組內(nèi)安裝2臺(tái)潛水?dāng)嚢杵鳎吞?hào)為QJB0．85／8－260／3－740C，功率為0．85kW。缺氧池。4組，單組尺寸為12．00m×3．00m×3．00m，單組內(nèi)安裝1臺(tái)潛水?dāng)嚢杵鳎吞?hào)為QJB0．85／8－260／3－740C，功率為0．85kW。好氧池。4組，12座，單座尺寸為12．00m×3．00m×3．00m。單座內(nèi)安裝80套φ215mm型曝氣器，曝氣量為0．5～2．5m3／h，由設(shè)備廠家預(yù)制安裝；每組設(shè)置回流泵（管道污水泵）1臺(tái)，型號(hào)為100WQ100－10－5．5；好氧池設(shè)置羅茨鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái)（1用1備），型號(hào)為FSR200，風(fēng)量為41．17m3／min，升壓為4．3kPa，功率為7kW，包含進(jìn)／出口過(guò)濾消音器，放空消音器。MBR膜池。4組，單組尺寸為12．00m×3．00m×3．00m，單組池內(nèi)安裝6套MBR膜組件，MBR膜組件型號(hào)為RT－MBRⅡ，單套膜46簾，每簾17m2，膜總面積為18768m2，膜材質(zhì)為內(nèi)襯骨架增強(qiáng)型聚偏氟乙烯（PVDF）。MBR膜設(shè)計(jì)通量為14～16L／（m2•h），設(shè)計(jì)最低水溫為12℃，pH值范圍為6~9，MLSS質(zhì)量濃度為12000mg／L，最大回流比為1～2。MBR膜池設(shè)置羅茨鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái)（1用1備），型號(hào)為FSR200，風(fēng)量為41．17m3／min，升壓為34．3kPa，功率為37kW；回流泵（管道污水泵）5臺(tái)（4用1備），型號(hào)為80WQ50－10－3；產(chǎn)水泵2臺(tái)（1用1備），型號(hào)為ISB100／65－50－12．5。

（3）消毒池／清水池。1座，尺寸為12．00m×3．00m×3．00m，采用NaClO消毒，接觸停留時(shí)間大于或等于30min，有效氯投加量為8mg／L。設(shè)置MBR反洗泵2臺(tái)（1用1備），型號(hào)為ISWH40－100（1）A。反洗泵配套設(shè)置反洗電磁流量計(jì)及反洗精密過(guò)濾器，過(guò)濾器直徑為φ700mm，過(guò)濾精度為10μm，操作壓力不超過(guò)0．5MPa，壓差不超過(guò)0．35MPa，操作溫度不超過(guò)80℃。

（4）儲(chǔ)泥池、膜酸洗池、膜堿洗池。1座，單座尺寸為12．00m×3．00m×3．00m，其中儲(chǔ)泥池尺寸為8．00m×3．00m×3．00m，膜酸洗池、膜堿洗池尺寸均為2．00m×3．00m×3．00m。儲(chǔ)泥池內(nèi)安裝穿孔曝氣管1套。

（5）污泥脫水機(jī)房。1座，建筑面積為75m2。脫水后污泥含水率不超過(guò)80％，需外運(yùn)濕污泥量約為5t／d。配置疊螺脫水機(jī)1套，單臺(tái)絕干污泥處理量為90～180kg［DS］／h，功率為3kW；PAM加藥裝置1套，有效容積為2m3，功率為1．1kW；污泥進(jìn)料泵2臺(tái)，流量為12m3／h，壓力為0．2MPa，功率為4kW。

（6）加藥間。1座，建筑面積為57．6m2。配置PAC加藥裝置1套，有效容積為2m3，功率為1．1kW；碳源加藥裝置1套，有效容積為2m3，功率為1．1kW；NaClO加藥裝置1套，有效容積為2m3；檸檬酸加藥裝置1套，有效容積為2m3。

5工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)

（1）生物處理單元采用改良AAO與MBR相結(jié)合的污水處理工藝。充分利用傳統(tǒng)活性污泥和MBR膜處理工藝優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)高效生物脫氮除磷，具有工藝流程短、脫氮除磷效果好、負(fù)荷高、占地省、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。MBR膜處理實(shí)現(xiàn)了高污泥濃度，節(jié)省了二沉池單元。對(duì)于污泥處理系統(tǒng)，因生物處理段泥齡長(zhǎng)，產(chǎn)生的污泥量少，減輕了污泥處理處置的負(fù)擔(dān)。

（2）本工程所有構(gòu)筑物等均采用了集裝箱式碳鋼防腐設(shè)備［7］。采用工廠快速加工制作，并可集成池內(nèi)設(shè)備，具有價(jià)格便宜，制作迅速，安裝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。設(shè)備制作的同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行設(shè)備基礎(chǔ)施工，整體施工速度快，不足30d完工。相比土建結(jié)構(gòu)，該技術(shù)具有很大優(yōu)勢(shì)。

（3）各處理單元全部采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。罐體外形尺寸統(tǒng)一，制作快速且不易出錯(cuò)［8］。

6工程運(yùn)行效果

該工程生化調(diào)試直接取用現(xiàn)狀污水處理廠好氧池中的活性污泥混合液，不需進(jìn)行污泥的生化培養(yǎng)工作，調(diào)試達(dá)標(biāo)周期不足7d。該工程于2019年7月正式投產(chǎn)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷達(dá)標(biāo)運(yùn)行，至今運(yùn)行穩(wěn)定。實(shí)測(cè)進(jìn)出水水質(zhì)見(jiàn)表2。

7投資及運(yùn)行成本分析

本工程建設(shè)費(fèi)（包括設(shè)備費(fèi)用、運(yùn)輸、安裝、配套設(shè)施建設(shè)等）為1263．7萬(wàn)元。噸水直接運(yùn)行成本為0．97元，不含污泥處置費(fèi)、化驗(yàn)費(fèi)、大修維護(hù)費(fèi)及管理費(fèi)等。

8結(jié)語(yǔ)

宜賓市某城鎮(zhèn)污水處理廠一期應(yīng)急工程采用調(diào)節(jié)-微濾-預(yù)缺氧及厭氧-缺氧-好氧-MBR-消毒處理工藝，出水COD、BOD5、SS、氨氮、總氮、總磷的質(zhì)量濃度分別為19．71～43．0、4．90～9．60、4．20～7．30、1.08～2．62、10．00～14．21、0．06～0．41mg／L，出水各項(xiàng)指標(biāo)完全能滿足GB18918—2002中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的要求。該工程充分利用了集裝箱式模塊化建設(shè)的優(yōu)勢(shì)，完全能適應(yīng)污水應(yīng)急工程建設(shè)周期短、占地面積小、快速啟動(dòng)、經(jīng)濟(jì)可靠、靈活搬運(yùn)的要求，值得大力推廣；但因建設(shè)用地面積較小，該工程未對(duì)MBR膜池設(shè)置起吊設(shè)備，MBR膜片離線清洗極為不便，建議類似工程必須設(shè)置MBR膜池起吊設(shè)備。

作者：馬千里  盧揚(yáng)  黃欣 劉楊 林慧 單位：北控中科成環(huán)保集團(tuán)有限公司成都分公司