設計案例|洱海旁的污水廠——大漁田污水廠無新增用地的原位改造
大理市大漁田污水處理廠建設于2005年,選址位于大理市洱海出口——西洱河河畔,建設初期執(zhí)行的是二級排放標準,隨著我國環(huán)保要求愈加嚴格,現(xiàn)已不能滿足環(huán)保要求,需要對其改造提高尾水水質達到一級A標準。
該污水廠受用地限制,廠外無新增用地條件,廠內無空余用地,改造施工同時還不能完全停產,諸多限制給提標改造帶來了挑戰(zhàn),本文以大漁田污水廠為例,給大家介紹不新增用地,利用原有構筑物改造成MBR工藝,并且實現(xiàn)半運行、半施工的案例。
建設和運行單位:大理水務產業(yè)投資有限公司
設計單位:中國市政工程中南設計研究總院有限公司昆明分院
項目概況
大漁田污水處理廠選址于清風峽谷,場地為南北向狹長型,廠區(qū)東邊為西洱河,廠區(qū)西邊為大保高速,廠區(qū)無預留用地,且廠外無擴建用地。本次提標改造無法新增構筑物,只能在現(xiàn)狀構、建筑物的基礎上進行改造。本次改造污水廠還承擔著環(huán)保減排任務,改造期間不能全停產,只能半幅生產、半幅改造。
本項目從二級出水提升至一級A標準,提標幅度較大,在工藝選擇上不能單獨考慮個別水質的提高,而是需要考慮全水質的大幅提高,在工藝路線的選擇上就充滿挑戰(zhàn),F(xiàn)狀廠區(qū)無空余用地,且限制因素較多,需對現(xiàn)狀構筑物進行大幅的土建改造,結構設計難度較大。項目要求改造施工周期短,在改造的同時還要保證50%的正常生產,因此改造方案還要兼顧施工組織,要有計劃、分階段實施。
中南市政設計院針對項目特點,編制了四個技改方案,與參建各方展開了多次技術討論會,并多次駐扎現(xiàn)場進行實地勘查,在對比、綜合各方利弊后確定技改成MBR工藝,并最大限度的利用現(xiàn)狀構筑物土建,在滿足出水要求的同時,節(jié)約工程投資。
該廠于2020年12月完成改造,目前出水水質全面滿足一級A標準,且達到準四類地表水標準,為大理市環(huán)境保護作出了較大貢獻。
改造前污水廠介紹
大漁田污水處理廠位于大理市下關片區(qū)西洱河下游大漁田,占地2.7公頃,約合40畝,日處理規(guī)模為5.4萬m³/d,于2001年4月6日開工,2003年1月30日竣工。大理市污水處理廠主要承擔大理市下關、大理兩城區(qū)城市生活污水處理。
污水處理工藝采用普通活性污泥處理法,經(jīng)處理后的污水達到國家二級排放標準。污水處理產生的污泥經(jīng)過濃縮和脫水后直接外運處理。主要建筑物為:格柵間、沉砂池、計量渠及配水井、初級沉淀池、曝氣池、二級沉淀池、污泥濃縮池、污泥回流泵房、濃縮污泥泵房、污泥提升泵房等。
大漁田污水廠改造前主要存在問題:
一、由于原設計出水水質為二級出水水質,改造前污水廠內僅有曝氣池,無厭氧、缺氧池,原設計生物處理部分對除氮脫磷功能重視不夠,導致本次提標改造中需要加強生物脫氮除磷功能。
二、污水通過干渠進入污水廠,雨季會有部分雨水進入干渠,導致進水水質SS值較高。
三、污水廠生物池采用滿布曝氣盤的形式,使得整個生物池成為一個大型曝氣池,且經(jīng)過多年的運行,池底曝氣盤損壞較為嚴重,致使生物池曝氣不均,充氧效率低,能耗浪費較大。
四、廠區(qū)已無多余用地,也無法在新增用地,提標改造僅能進行原位改造。
五、污水處理廠還兼具節(jié)能減排任務,污水處理廠不能停產改造,只能半停產改造。
改造方案
結合污水廠現(xiàn)狀廠區(qū)用地情況和出水水質要求,通過方案比選最終確定采用MBR工藝。改造的內容除保留預處理系統(tǒng)和兩座初沉池以外,對其余各構筑物進行改造,使污水處理工藝改造為MBR膜處理工藝。
廠區(qū)變動的主要有:
①將原4座初沉池中的兩座保留任作為初沉池,另外2座改造為厭氧池;
②將原來的2座曝氣池,各池劃分出1/3改建為缺氧池,1/3改造為好氧池A,1/3改造為好氧池B;
③將原5座二沉池中的2座改造為好氧池C(改造后的好氧池A、B、C形成漸減曝氣,節(jié)約能耗),剩余3座改為膜組池及設備間。進行上述改造后,形成完整的MBR膜處理工藝。
各構筑物相關設計參數(shù)如下:
①初沉池表面負荷為3.12m³/(m²·h),停留時間1.39h;
②厭氧池停留時間1.49h,缺氧池停留時間2.27h,好氧池停留時間6.58h,生物池總停留時間10.24h,污泥濃度取6500mg/l;
③膜通量為15L/m²·h;一級(缺氧池至厭氧池)回流量為100%,二級(好氧池至缺氧池)回流量為200%,三級(膜池至好氧池)回流量為300%。
大漁田污水處理廠污水處理構筑物分為A、B兩組,本次提升改造工程施工擬采用分步施工方案。第一步對A組進行停產改造,B組正常運行。待A組施工完成后,A組按新工藝運行,再將B組停產改造。改造過程中通過采用臨時曝氣管、臨時污水管等維持臨時運行。
改造效果
本項目完成改造后出水全面優(yōu)于一級A標,較好的達到了工程目標,其改造前、改造中、改造后的出水水質對比如下圖所示:
結語
在這個寸土寸金的時代,用地已經(jīng)成為污水廠提標改造的重要限制因素,大漁田污水廠在沒有新增用地的前提下,在構筑物內進行原位改造,形成MBR工藝,將原二級出水水質提升至一級A標準。該項目已穩(wěn)定運行兩年,該項目的成功為污水廠提標改造提供了新的思路,為今后同類型原位改造提供了寶貴經(jīng)驗。
作者:中國市政工程中南設計研究總院有限公司 宋子明 萬年紅 楊雯
大理水務產業(yè)投資有限公司 楊東圭 張鴻 段奉山
來源:凈水技術