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1、全国城镇污水处理及污泥处理处置技术高级研讨会论文集城镇污水处理厂达国家一级排放标准的工艺选择实例林文波，李慧秋,王圣杰（天津创业环保集团股份有限公司，天津300381）摘要：近年来，国家和各地方对汚水处理厂的排放标准要求越来越严格,选择能够稳定 达到城镇污水处理厂污染物排放标准XGB189182002）中一级标准的工艺是斷建污水处 理厂和老汨水处理厂升级改造所而临的关键问题。本文选取了近年来国内较大规模的市政 污水处理工程，介绍了这些工程的概况、采用的工艺及运行效果。希望这些有代表性的实例 能够为今后市政疔水处理工程的工艺选择提供有价值的参考。关键词：城镇污水处理厂脱氮除磷工艺选择工程实例近年
2、来，我国不断出现由于水体富营养化引起的爆发性环境事件，全社会对于水环境问题的关注 度大細提高。国家和各地方对污水处理厂的排放标准要求日趋严格，越来越多的污水处理厂二级岀 水还被用作再生水厂的水源或是景观河道补充水。大部分已经建成的污水处理厂的工艺已经不能满 足新的排放嬰求,需與进行升级改造。对于城镇污水处理厂来说，达到城镇污水处理厂污染物排放标准XGB18918 -2002）中一级排 放标准，主要难度在于出水氮、磷指标稳定达到排放标准。而市政污水处理厂一般处理规模较大，化 学脱氮除磷的成本太高，通常只作为辅助手段。在这种形式下，选择能够稳定达到一级标准的生物脱 氮除磷工艺是新建污水处理厂和老污
3、水处理厂升级改造所面临的关镀问題。在新工艺的选择过程 中，无论是运行稳定性方面还是运行成本方面都存在一定风险。本文选取了近年来国内较大规模的 市政污水处理工程,介绍了这些工程的概.况、采用的生物脱氮除磷工艺及运行效果。在这些实例中， 有国内较早开始为达到一级排放标准而进行改造的老污水处理厂，有国内首次应用的新工艺，有某种 工艺在国内最大规模的应用，还有的目前尚未正式投入运行。希望这些冇代表性的实例能够为今后 市政污水处理工程的工艺选择提供有价值的参考。1天津市四个大型污水处理厂升级改造工程工艺选择11工程背景2008年2月开始实施的天津市污水综合排放标准（DB12/356-2008）中提出已建
4、成的城市、城 镇和工业园区污水处理厂排水应在2010年12月31日前达到GB18918中级B标准。天津市内四 个大型市政污水处理厂纪庄子污水处理厂（现有规模54万m7d）、咸阳路污水处理厂（现有规模45 万m7d）、东郊污水处理厂（现有规模40万m7d）和北辰污水处理厂（现有规模10万m/d）由于设 计建造的时间较早，现有的工艺已经不能满足新标准的排放要求,需要进行升级改造。12进出水水质进水水质的确定是根据对污水厂上游饯网多年监测值的概率分析,并调査了收水范围内的工业 污染源。污水处理厂一部分出水供给再生水厂作为水源，这部分出水指标执行一级A标准，其余部分 出水执行一级B标准。1.3生物处理
5、工艺的确定四个污水处理厂分属不同的城市排水系统，进水水质差别很大,C/N、C/P、可生化性等指标各不 相同，不可能使用同一种工艺。经过长时间的实验对比和专家反复论证,最终确定了两种工艺作为四 个污水处理厂升级改造的主要生物处理工艺，一种是“强化生物脱氮”，另一种是“分段进水生物除磷 脱氮。强化生物脫氮工艺的核心设计理念是短程硝化反硝化。影响需讯量的关睫因素地设计中采用的 DO值，强化生物脱氮设计使得需氧除大大降低，氧传递效率大大提高。另外，通过预反硝化、“短程” 硝化反硝化和同时硝化-反硝化，有助于提高反硝化能力。当BOD：NW4：1时,这种工艺的优势就体 现出来了，可以不投加碳源或少投加碳源
6、。此工艺的反应器由两部分组成，前半部分采用机械曝气的 氧化沟，后半部分采用微孔曝气。这种混合曝气的方式能够最大程度的提高曝气效率，从而节能。其 原因在于:利用污水中表面活性剂组分对微孔曝气和机械曝气氧传输效率的形响不同。表面活性剂 在活性污泥工艺中被分解，它们的影响也随之减小。因此，微孔曝气之前设置机械曝气的氧化沟，在 节能方面也具有相当大的优势。分段进水生物除磷脱氮工艺是上世纪90年代,国外学者将分段进水的概念应用于脱氮除磷系统 所形成的。国内外已经有许多新建和扩建的污水处理厂采用了分段进水工艺,并取得了很好的处理 效果。分段进水生物除磷脱氮工艺通常由25段缺氧/好氧顺序排列组成原水分别在首
7、端的厌氧 区和各峡氣区进人反应器，回流污泥回流到系统的首端，通常不设内回流设施。四段进水多级A/Q 工艺示意图见图1。岀水该工艺同传统的A/A/O工艺相比具有以下的优点：（1）无需混合液内回流，节省能源，降低运行成本；（2）回流污泥的稀释作用被推迟，反应器内污 泥浓度大大增加，提高了处理效率，节省了池容;（3）缺氣段分别进水，可充分的将进水中的碳源用于 硝酸盐氮的反硝化，提奇脱氮效率及碳源的利用率;在碳源充足的条件下，理论上脱氮率可高于90%。该工艺存在的缺点：（1）缺氣、好氣阶段交替存在，缺氧区的控制较为匝要.如不能形成缺氧区，则 不能实现预设的脱氮功能;（2）操作复杂:由于分段进水，进水点
8、较多，较难调控。所有生产化试验,都经过了冬季运行,处理效果比较稳定。 # 金国城锂污水处理及污泥处理处置技术高级研讨会论文集2无锡市城北污水处理厂升级改造工程2.1工程概况城北污水处理厂为太湖流域地区首批完成升级改造的工程,是无锡市主城区三大污水处理厂之 一，位于主城区中北部，现状规模15万n?/d,分三期建设,每期工程规模5万m7d,采用貝冇脱氮除 磷功能的Orbal氧化沟工艺，尾水排人北兴塘河，设计出水指标为GB18918 - 2002中一级B排放标 准。该厂进行升级改造项目已于2008年6月竣工，目询运行情况良好，出水稳定达到CB189182002 中一级A标准。2.2进出水水质指标的确
9、定设计单位通过对城北污水处理厂冃前的水质监测数据进行分析，按90%的频率统计值确定升级 改造工程的进水水质。依据统计分析数据进行工艺设计喟算,更加符合实际、节省投资并提髙了运行 的安全可靠性。设计进、岀水水质见表1。*1无第市城北污水处理厂升级改造工程设计进、出水水质項目BOD,CODSSTNNH,NTP进水23788153251M.79.43岀水105010155(8)0.5注:括号外为水温12兀时的控制指标，括轻内为水81W12弋时的控制指标。2.3生物处理工艺的确定在确定改适方案前，先进行了中试研究，结果表明采用外沟进水、回流污泥曝气再生的工艺可提 高活性污泥的MLVSS/MLSS值,即
10、提岛污泥中的活性微生物数僦,从而增强了系统的处理效果尤其可 显著改善对TN的去除效率。同时还要允分结合厂区现状条件，生物处理部分力求通过内部改造，利 用现有的生物池（氧化沟）内厌氧区改造成冋流污泥曝气再生池，实现生物池降解功能的强化,改造方 便并节省工程投资。综合多方案比选，最终确定采用强化二级生物脱氮除磷处理工艺作为厂区生物 处理段改造的主体工艺。该工艺的关键为:控制回流污泥曝气再生。对回流污泥进行曝气再生的作 用有三:（1）在不过度增加进入二沉池的污泥通凰负荷的情况下增加生物污泥总M;（2）将回流污泥 在再生池内进行曝气，可使污泥充分进入内源呼吸期的后期,其活性得到比较彻底的恢复，回流到曝
11、 气池后可以加快活性污泥的反应进程，提高反应效果;（3）回流污泥中含有大竜处于“饥饿”状态硝化 细菌,与原水混合后可以快速将原水中的NH,- N转化为硝态氮，并在外沟缺氣条件下通过反硝化反 应成为4,有助于提髙系统整体的脱氮效果。2.4改造后的工程运行悄况该工程已于2008年6月底开始投入运行，从运行结果来看，出水水质能满足设计要求。出水 BOD5 一般在5 mg/L 以下,COD。在45 mg/L 以下,SS 低于 10 mL.NHj-N 平均在 I mg/L 以下,TP 平均在0.45 mg/L以下,TN平均在15 mg/L以下，均满足设计要求。3深圳市罗芳污水处理厂二期工程3.1工程概况
12、罗芳污水处理厂设计总规模35万?/d,分两期设计、建设。其中一期工程规模10万mVd,污水 处理采用AB法工艺（B段为A2/0工艺），于1998年建成并投入运行;二期工程规模25万卅/d,于 2001年建成并投入运行。一期工程芳水处理用地4.13 hn?,二期工程污水处理用地7 hn?,污泥处理 用地1.58 hm2,r内自用中水处理用地0.45 hm203.2进岀水水质指标罗芳污水处理厂一、二期工程的尾水均排至深圳市莲塘河出水设计目标满足国家污水综合排 放标准XGB8978-1996）一级排放标准。罗芳污水处理厂设计进水水质指标见表2。*2罗芳污水处理厂设计进水水质指标项冃BOD,CODSS
13、TNNH厂NTP进水150250 - 4001503043.3生物处理工艺针对二期工程用地紧张的实际悄况，结合水下搅拌器的使用,在国内首次用了深池型T型氧化 沟工艺，采用4座T型氧化沟，单座氧化沟设计规模为6.25万m）/d,水深5.8m,克服了传统氧化沟 占地大的缺点，使该工艺在大型污水处理厂得到了应用。在氧化沟工艺前增设了厌氧池，增强了氧化 沟生物除磷功能同时流程中增设了污泥回流措施及回流污泥浓缩池，浓缩后污泥流入厌氧池，上清 液直接流至氧化沟，这样就避免了浓缩污泥中硝酸盐对厌氧池释磷的影响，增强了氧化沟的生物除磷 功能。3.4运行效果分析二期工程建成投产以来，运行正常，出水水质优于设计水
14、质，完全达到城镇污水污染物排放标 准XGB189182002）中的一级B排放标准要求，部分指标还达到一级A排放标准，4厦门市篦筠污水处理厂4.1工程概况厦门市赞雪污水厂目啊是亚洲最大的采用DN/CN曝气生物滤池工艺的污水处理厂，将前置反硝 化技术应用在BIOFOR工艺中，在国内属于首次运用。赁普污水厂一期工程于1996年建成投产，规 模为10万m/d,污水经一级处理后通过排海管深海排放。二期工程二级处理部分规模为30万m/ d,工程总投资为3.78亿元，厂内主要工艺设备和自控检测系统由法国得利满公司提供。工程于2005 年动工,2006年6月建成运行，目前工艺运行状况良好，工艺设备、仪表及自控
15、系统稳定，出水的各项 指标均达到或优于设计排放标准。4.2进出水水质指标的确定原门岛西南片区的污水浓度较低，此外还具冇地下水渗入量较大和合流污水的待征。多年平均 进水 BOD,为 100 mg/L.COD 为 200 mg/L,SS 为 150 mg/L,TN 为 30 mg/L,TP 为 2. 5 mg/Lo 考虑到 腹门岛将逐步把污水合流制系统改造成分流制，同时将地下水渗入fit大的污水怦进行整修，其平均污 水水质浓度会有所提高，因此设计中将现状水质指标进行了调整。污水厂出水排入西梅域，因西海域 的水质将直接影响到鼓浪屿的环境质做，故被划为“二类海域”,污水厂出水必须满足城镇污水处理 厂污染物排放标准XGB18918 - 2002）的一级B排放标准。厦门市赏算污水处理厂具体设计进、出水 水质如表3所示。# -全国城慎污水处理及污泥处理处JS技术离级研讨会论文集表3厦门市倒直污水处理厂设计进、出水水质项目bod5CODSSTNNH)-NTP进水13030018035-*3.5出水206020208I4.3生物处理工艺本工程污水处理工艺在国外的常规BIOFOR工艺的基础上进行了改进优化，即用DN+CN池组 合代替了 CN + DN池的组合。进水
