分散式BAF污水處理站改造的幾點(diǎn)思考

原創(chuàng)2017-10-17劉海玉中國(guó)給水排水

題目：分散式BAF污水處理站改造的幾點(diǎn)思考

報(bào)告人: 濟(jì)南城建集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)研究院劉海玉副總工程師、高工

主持人：廣州市市政工程設(shè)計(jì)研究總院邱維三院總工

下面有請(qǐng)濟(jì)南城建集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)研究院副總工程師劉海玉。為大家?guī)��?lái)分散式BAF污水處理站改造的幾點(diǎn)思考。

劉海玉：

各位專家，同行下午好，感謝中國(guó)給水排水雜志社提供這樣交流的平臺(tái)。從昨天到今天，聽(tīng)了專家教授講座受益匪淺，今天我分享的題目是比較邊緣化的一個(gè)題目。分散式BAF污水處理站改造幾點(diǎn)思考。我的分享分五個(gè)部分。

首先介紹污水提標(biāo)改造背景。大背景就不多介紹了，我主要介紹一下濟(jì)南市的情況，北方其他省會(huì)城市情況應(yīng)該跟濟(jì)南市差不多。濟(jì)南市水資源極其缺乏。人均占有量不到全國(guó)1/7，降雨季節(jié)性極不均衡，這個(gè)不詳細(xì)讀了，大家看一下特征屬于典型的北方缺水城市。

第二個(gè)部分介紹分散式污水處理的特點(diǎn)。集中式分散式兩種。分散式是集中式并行污水處理方式，是集中式污水處理有效補(bǔ)充。截止2015年底，濟(jì)南市規(guī)劃范圍內(nèi)現(xiàn)狀有政府管理的12座大型污水集中處理廠，合計(jì)設(shè)計(jì)規(guī)模為96.5萬(wàn)m3/d，實(shí)際處理量為92.2萬(wàn)m3/d；同時(shí)建成分散式污水處理站140余座，設(shè)計(jì)處理總規(guī)模25萬(wàn)m3/ｄ，其中由政府建設(shè)管理的有14座，合計(jì)設(shè)計(jì)規(guī)模為11.5萬(wàn)m3/d，實(shí)際處理量為10.8萬(wàn)m3/d。政府管理之外的那些由開發(fā)商管理。我們做了兩個(gè)圖，一個(gè)是數(shù)量統(tǒng)計(jì)，一個(gè)是水量統(tǒng)計(jì)，集中式8%數(shù)量處理了74.1%水量，分散式92%數(shù)量處理了25.9%水量。

歸納一下這些分散式污水處理有以下特點(diǎn)：數(shù)量多，規(guī)模�。挥玫鬲M小;水質(zhì)水量變化大;位置位于小區(qū)內(nèi)或者城區(qū)主要河道的周邊;主體工藝構(gòu)筑物一般采用地埋式;運(yùn)營(yíng)管理不到位。通過(guò)實(shí)景拍攝圖能看到場(chǎng)地非常狹小。這就造成很多問(wèn)題，主要體現(xiàn)在這些方面：調(diào)節(jié)池停留時(shí)間短；這是由于受重力進(jìn)水管道標(biāo)高限制，有效水深小，池容利用率低。進(jìn)水水質(zhì)水量都不穩(wěn)定；生活區(qū)受作息時(shí)間影響而變化，學(xué)校受學(xué)期影響而變化，水質(zhì)水量還受到周邊配套建筑的影響。運(yùn)營(yíng)管理也存在問(wèn)題。反沖洗不及時(shí)，系統(tǒng)各處理單元堵塞嚴(yán)重；反沖洗強(qiáng)度不足或者過(guò)強(qiáng)，所有濾池都有濾料嚴(yán)重板結(jié)、流失現(xiàn)象。由于地下潮濕，通風(fēng)差，又疏于維護(hù)管理，導(dǎo)致設(shè)備管道銹蝕破損現(xiàn)象嚴(yán)重。與大廠專業(yè)團(tuán)隊(duì)管理不同，分散式污水處理站現(xiàn)場(chǎng)管理人員數(shù)量非常少且均為非專業(yè)人員，基本是外聘的臨時(shí)工，說(shuō)不上是管理，僅停留在合閘閉閘照看一下的層面。

第三個(gè)部分介紹一下BAF工藝。80年代末在歐美發(fā)展起來(lái)一種固定床生物膜法污水處理技術(shù)。特點(diǎn)是集曝氣，生物氧化，生物絮凝，過(guò)濾，反沖洗等功能于一體。型式是升流式和降流式。大家對(duì)BAF工藝都很了解就不多說(shuō)了，BAF的優(yōu)點(diǎn)突出，主要它的是占地小。缺點(diǎn)也比較突出，初期建設(shè)的時(shí)候很多時(shí)候大家只看到了它的優(yōu)點(diǎn)，沒(méi)有看到缺點(diǎn)。所以帶來(lái)很多問(wèn)題。

第四部分提標(biāo)改造案例。這是項(xiàng)目地理位置圖，這一個(gè)項(xiàng)目是2007年建成，規(guī)模一萬(wàn)噸。主體工藝水解酸化+兩級(jí)BAF加高效濾池。污水來(lái)源是污水主管截流。跟普通意義上的生活污水不太一樣。我們理解的這一種生活污水是小區(qū)內(nèi)的污水。這一種污水主管截流的水，實(shí)際上就是城市污水，主體工藝是全地下的。 早期污水廠建設(shè)時(shí)只考核BOD和SS兩項(xiàng)指標(biāo)。但提標(biāo)改造后現(xiàn)在環(huán)保部門考核指標(biāo)比較多。總氮，氨氮，總磷都在考核范圍內(nèi)。 這就增加了改造難度。

從總平面圖上可以看到，距離后排的住宅距離非常近。最近距離不到三米。收集近三年水質(zhì)，做了進(jìn)水的COD，BOD圖，分析了的可生化性，碳源。分析出進(jìn)水水質(zhì)不穩(wěn)定，碳源不足現(xiàn)象突出。出水TN、TP嚴(yán)重超標(biāo)，其余指標(biāo)均能達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

通過(guò)進(jìn)水水質(zhì)分析看出進(jìn)水波動(dòng)非常大，碳源基本呈現(xiàn)不足。

改造分三個(gè)方面進(jìn)行，首先是加強(qiáng)預(yù)處理，昨天有幾位專家講到預(yù)處理非常重要。水解酸化池將原設(shè)計(jì)穿孔管布水改為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)布水，增設(shè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)布水器及活性填料，這樣改造后提高了布水均勻性，增加了污水微生物的接觸面積，從而提高水解酸化池的處理效率；改進(jìn)排泥系統(tǒng)加強(qiáng)其沉淀效果，提高SS去除率。

第二方面是強(qiáng)化生化處理。有效控制曝氣。調(diào)整曝氣管道開孔孔徑、布置形式并加強(qiáng)監(jiān)控，增加曝氣均勻性，提高曝氣量，調(diào)整曝氣強(qiáng)度；清理濾池時(shí)通過(guò)觀察濾料、濾頭和濾板，發(fā)現(xiàn)存在死水區(qū)及反沖洗空白區(qū)，反沖洗水沖洗不到。我們?cè)诟脑煸O(shè)計(jì)時(shí)改進(jìn)了反沖洗管道布置，避免死水區(qū)及空白區(qū)；進(jìn)水碳源不足時(shí)補(bǔ)充碳源，以保證反硝化碳源充足；尾水沿河岸設(shè)人工濕地。（由于各種原因尚未實(shí)施）。人工濕地處理效果，濕地對(duì)氨氮總磷處理效果比較好，對(duì)總氮的去除效果明顯不如氨氮，對(duì)CODMn的去除率不高。從毒理學(xué)角度分析濕地處理可以提高出水的生物安全性。人工濕地可以補(bǔ)充BAF工藝除磷效果不佳。

第三個(gè)方面是加強(qiáng)運(yùn)營(yíng)管理。通過(guò)招聘專業(yè)隊(duì)伍、進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)、制定操作規(guī)程等手段，提高現(xiàn)場(chǎng)人員的專業(yè)能力；調(diào)節(jié)空氣閥門、調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)、調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)總管的壓力等使供氣均勻，及時(shí)監(jiān)控曝氣管道風(fēng)量的方法提高布?xì)饩鶆蛐�；用頻率，強(qiáng)度，曝氣量及時(shí)進(jìn)行反沖洗調(diào)整，來(lái)合理控制反沖洗；通過(guò)進(jìn)水水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)，根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)情況調(diào)節(jié)硝化率及相應(yīng)的有機(jī)負(fù)荷。

最后一部分是結(jié)論與建議。與大型集中式污水廠相比，分散式污水處理站場(chǎng)地狹小、建設(shè)資金短缺，運(yùn)營(yíng)成本低，處理效果不盡如人意。通過(guò)改造設(shè)計(jì)得出這樣幾個(gè)結(jié)論：

1．分散式污水處理站初衷是處理小區(qū)生活污水，但是進(jìn)水管是從城市管網(wǎng)攔截的，水質(zhì)水量受收納區(qū)域影響，波動(dòng)大，穩(wěn)定性差，部分管道存在雨污合流，含砂量偏高，建設(shè)初期省略了沉砂池，格柵相對(duì)于大型廠減少一級(jí)，這勢(shì)必導(dǎo)致預(yù)處理不充分，進(jìn)水SS濃度高，含砂量高，影響B(tài)AF生化反應(yīng)效果。

2．各級(jí)處理單元停留時(shí)間短，過(guò)于理想化的進(jìn)水水質(zhì)導(dǎo)致各級(jí)處理單元反應(yīng)不充分，在進(jìn)水水質(zhì)變差時(shí)無(wú)法保證出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

3．在線監(jiān)測(cè)和水質(zhì)化驗(yàn)分析不足。僅在總進(jìn)出水口設(shè)置滿足環(huán)保局要求的在線監(jiān)測(cè)，及有需要時(shí)臨時(shí)委托進(jìn)出水口水質(zhì)化驗(yàn)，水質(zhì)指標(biāo)均為瞬時(shí)值，代表性不強(qiáng)，此外缺少各單元進(jìn)出水?dāng)?shù)據(jù)，無(wú)法準(zhǔn)確判斷獨(dú)立單元工藝運(yùn)營(yíng)中出現(xiàn)的問(wèn)題，解決問(wèn)題全憑經(jīng)驗(yàn)判斷，信服力差強(qiáng)人意。

4． BAF硝化反硝化效果比較好，占地省。通過(guò)實(shí)際運(yùn)營(yíng)管理發(fā)現(xiàn)，當(dāng)進(jìn)水TN濃度高時(shí)，回流比不能小于200%。及時(shí)有效的反沖洗是保證BAF正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

這是我的幾個(gè)不成熟的建議。分散式污水處理站建小區(qū)管網(wǎng)接入市政管網(wǎng)前。加強(qiáng)預(yù)處理工藝單元。加大水解酸化池容設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)應(yīng)考慮外加碳源。加強(qiáng)精細(xì)化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。加大MBR系統(tǒng)使用。加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)管理，加強(qiáng)分散式污水處理后的再利用，結(jié)合用地現(xiàn)狀增加人工濕地處理，提高污水處理與周邊景觀有效結(jié)合，制訂適合分散式特點(diǎn)的規(guī)范或者標(biāo)準(zhǔn)。

1、制定適合分散式特點(diǎn)的規(guī)程、規(guī)范或者標(biāo)準(zhǔn)。區(qū)分于大廠，分散式應(yīng)主要考慮回用性，根據(jù)其回用用途來(lái)確定標(biāo)準(zhǔn)，不能僅簡(jiǎn)單地要求出水達(dá)到高排放標(biāo)準(zhǔn)。

2、加強(qiáng)預(yù)處理段工藝單元，通過(guò)預(yù)處理使BAF進(jìn)水SS控制在40~50mg/L，《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定進(jìn)水懸浮固體濃度不宜大于60 mg/L。

3、加大水解酸化池容設(shè)計(jì)，分散式處理站水解酸化池的設(shè)計(jì)比較尷尬，一般停留時(shí)間設(shè)計(jì)在2.5-3h。我們認(rèn)為水解酸化的時(shí)間至少需要6h，大廠水解酸化池停留時(shí)間一般是按照6-7h設(shè)計(jì)的。因此，分散式處理站水解酸化池的停留時(shí)間顯得不足，起不到水解酸化的作用，只能起到一定的沉淀效果，但由于水解酸化池設(shè)計(jì)不同于沉淀池，沒(méi)有沉泥斗，其泥水分離效果也不盡如人意。

4、設(shè)計(jì)應(yīng)考慮外加碳源。由于來(lái)水水質(zhì)變化波動(dòng)較大，場(chǎng)地所限調(diào)節(jié)池停留時(shí)間短，前置反硝化常常會(huì)出現(xiàn)碳源不足現(xiàn)象。

5、加強(qiáng)精細(xì)化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)和內(nèi)容。通過(guò)精細(xì)化設(shè)計(jì)提高現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化管理水平，進(jìn)而可以有效實(shí)現(xiàn)反沖洗、調(diào)節(jié)回流比，投加碳源、曝氣量等因素的控制，使BAF達(dá)到最佳處理效果。確定適宜的回流泵, 使回流比便于調(diào)節(jié), 運(yùn)行靈活。及時(shí)進(jìn)行反沖洗，可以有效提高生物活性，使BAF保持較高的效能。

6、加大MBR系統(tǒng)在分散式污水處理中的使用。在過(guò)去幾年，我國(guó)的MBR技術(shù)產(chǎn)業(yè)取得了“井噴”式發(fā)展。隨著膜技術(shù)的成熟和膜的大規(guī)模生產(chǎn)，膜的價(jià)格降低和使用壽命延長(zhǎng)，膜組件的一次性投資及后期運(yùn)行成本不斷降低，MBR在分散式中水回用系統(tǒng)中應(yīng)用越來(lái)越普遍。

7、加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理人員的操作業(yè)務(wù)培訓(xùn)，招聘培養(yǎng)專業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)管理。因曝氣生物濾池操作比較復(fù)雜，需要根據(jù)進(jìn)出水水質(zhì)變化進(jìn)行調(diào)整，所以要求具有一定專業(yè)技術(shù)能力的人員維護(hù)管理。

8、加強(qiáng)分散式污水處理后的再利用。以完整的城市水系統(tǒng)、景觀、基礎(chǔ)設(shè)施和給水處理、污水處理與回用及水量分配一體化。

9、如何更高效利用有限的城市用地，在鬧市區(qū)將污水處理與周邊景觀有效結(jié)合，值得進(jìn)一步研究。

感謝各位專家同行們聆聽(tīng)!

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2017中國(guó)最好學(xué)科排名——環(huán)境科學(xué)與工程

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