摘 要：惠州市某鎮(zhèn)生活污水處理廠一期提標(biāo)改造工程設(shè)計規(guī)模萬 1.0 萬 m³/d，污水處理廠提標(biāo)前的尾水排放標(biāo)準(zhǔn)采用廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時段一級標(biāo)準(zhǔn)和《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級 B 標(biāo)準(zhǔn)的較嚴(yán)者；提標(biāo)后采用廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時段一級標(biāo)準(zhǔn)和《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級 A 標(biāo)準(zhǔn)的較嚴(yán)者。提標(biāo)改造工程增加了混凝池+反硝化深床濾池深度污水處理工藝，通過投加藥劑，補(bǔ)充碳源，保證 SS、TP 和 TN 同時穩(wěn)定達(dá)標(biāo)�；炷�池+反硝化深床濾池綜合了生物脫氮、除磷和過濾的功能，靈活運(yùn)行，結(jié)合前端主體工藝，保證出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

關(guān)鍵詞：反硝化深床濾池；脫氮；除磷；深度處理；改良型氧化溝

惠州市某鎮(zhèn)生活污水處理廠一期工程設(shè)計規(guī)模日處理生活污水 1.0 萬 m³/d，于 2005 年 9 月建成投入運(yùn)行，主體工藝采用改良型氧化溝工藝，污水處理廠處理后的尾水達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時段一級標(biāo)準(zhǔn)和《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級 B 標(biāo)準(zhǔn)的較嚴(yán)者。

為了為確保水污染得到有效控制和改善，改善城市居民的生活環(huán)境，完善城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施，營造良好的投資環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，該鎮(zhèn)污水處理廠實施了提標(biāo)改造工程。本工程實例提標(biāo)是在原有改良型氧化溝工藝的基礎(chǔ)上，增加混凝池和反硝化深床濾池工藝。

1 設(shè)計水質(zhì)水量

設(shè)計水量為 1.0 萬 m³/d，收集的污水主要為生活污水，污水處理廠設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)及提標(biāo)前出水水質(zhì)如下表所示。

本工程實例提標(biāo)前現(xiàn)狀的出水水質(zhì)基本達(dá)標(biāo)，提標(biāo)后采用廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時段一級標(biāo)準(zhǔn)和《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級 A 標(biāo)準(zhǔn)的較嚴(yán)者。如下表所示。

2 提標(biāo)改造工藝流程

根據(jù)污水處理廠的運(yùn)行狀況，污水處理廠的二沉池有浮萍等富營養(yǎng)化標(biāo)志物出現(xiàn)，出水中含較多 N、P 元素；同時由于帶式脫水機(jī)的處理能力不足，一方面導(dǎo)致回流量增大，系統(tǒng)內(nèi)污泥齡加大，使得污泥活性降低，脫氮除磷效果變差，另一方面導(dǎo)致二沉池沉淀污泥停留時間變長，產(chǎn)生厭氧效果，磷在厭氧條件下被釋放，使出水含磷量增高。針對污水處理廠實際運(yùn)行問題，本著減少對現(xiàn)狀產(chǎn)生影響的原則，本工程的提標(biāo)改造在原有粗格柵——細(xì)格柵——旋流沉砂池——改良型氧化溝——二沉池——接觸消毒的工藝流程基礎(chǔ)上，增加中間水池、混凝池、反硝化深床濾池、清水池、污泥濃縮池、反硝化加藥間和風(fēng)機(jī)房，同時增加污泥脫水機(jī)。提標(biāo)改造后具體工藝流程圖見圖：

來自生活污水收集管網(wǎng)的污水進(jìn)入粗、細(xì)格柵，旋流沉砂池，將大部分固體垃圾、SS 去除，以保護(hù)管道、閥門等設(shè)施免受磨損和阻塞。經(jīng)過物理預(yù)處理工藝段之后，生活污水提升至改良型氧化溝的厭氧段布水系統(tǒng)，經(jīng)過厭氧反應(yīng)，COD 可得到大幅度的降低，以推流流態(tài)經(jīng)過缺氧段和好氧段，并保持一定的回流比，進(jìn)行生化脫氮除磷。經(jīng)生化處理后的出水進(jìn)入二沉池，生物污泥沉淀至池體下部，通過污泥回流泵站輸送至污泥濃縮池，污泥經(jīng)過污泥濃縮池的作用含水率降低，然后通過螺桿泵輸送至帶式濃縮壓濾機(jī)進(jìn)行污泥處理。

二沉池出水含超過標(biāo)準(zhǔn)濃度的氮、磷，因此在二沉池后加混凝池和反硝化深床濾池，分別采用物理化學(xué)方法和生物方法對磷、氮元素進(jìn)行深度處理。反硝化濾池利用適量優(yōu)質(zhì)碳源，附著生長在石英砂表面上的反硝化細(xì)菌把 NOx-N 轉(zhuǎn)換成 N2，完成脫氮反應(yīng)過程，并在過濾作用下有效降低 SS。反硝化深床濾池出水接入接觸消毒池，沿用原有消毒工藝進(jìn)行消毒，去除各類細(xì)菌病原體，大幅減少大腸菌數(shù)，最后經(jīng)巴氏計量槽計量后達(dá)標(biāo)排放。

3 混凝池+反硝化深床濾池的工藝描述

反硝化深床砂濾池的濾料采用 2~4 mm 石英砂介質(zhì)，濾床深度 1.83 m，濾床有足夠的水質(zhì)保護(hù)深度，避免水質(zhì)擊穿，即使前段處理工藝發(fā)生污泥膨脹或異常情況也不會使濾床發(fā)生水力穿透，能輕松應(yīng)對峰值流量或處理廠污泥膨脹等異常情況。由于固體物負(fù)荷高、床體深，均質(zhì)石英砂濾床允許固體雜質(zhì)透過濾床的表層，深入濾料中，達(dá)到整個濾池縱深截留固體物。當(dāng)反硝化濾池完全失去過濾水頭時，必須對濾池進(jìn)行反沖洗，反沖洗模擬人洗手搓擦模式，采用強(qiáng)力空氣和水進(jìn)行聯(lián)合反沖洗，高強(qiáng)度的空氣使濾床產(chǎn)生微膨脹，使濾料相互搓擦，使截留的 SS 全部剝離介質(zhì)，通過反沖洗水將 SS 清理出濾池，清洗率達(dá)到 100 %，采用腰段排泥反沖洗模式，反沖洗用水不超過處理廠水量的 2 %。

去除 TN：利用適量優(yōu)質(zhì)碳源，附著生長在石英砂表面上的反硝化細(xì)菌把 NOx-N 轉(zhuǎn)換成 N2 完成脫氮反應(yīng)過程，經(jīng)過多個工程經(jīng)驗和數(shù)年的歷史數(shù)據(jù)表明，在前端硝化反應(yīng)較完全的情況下，本技術(shù)可穩(wěn)定做到出水 TN≤10 mg/L。在反硝化過程中，由于硝酸氮不斷被還原為氮?dú)�，深床濾池中會逐漸集聚大量的氮?dú)�，一方面這些氣體會使污水繞竄介質(zhì)之間，這樣增強(qiáng)了微生物與水流的接觸，同時也提高了過濾效率。但是當(dāng)池體內(nèi)積聚過多的氮?dú)鈿馀輹r，則會造成水頭損失，這時就必須采用驅(qū)氮技術(shù)驅(qū)散氮?dú)�，恢�?fù)水頭，每次持續(xù) 2 分鐘左右。

去除 SS：通常每毫克 SS 中含 BOD5 0.4~0.5 毫克，因此在去除固體懸浮物的同時，同時也降低了出水中的 BOD5。另外，出水中固體懸浮物含有氮、磷及其他重金屬物質(zhì)，去除固體懸浮物通常能降低部分上述雜質(zhì)，配合適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)處理，能使出水總磷穩(wěn)定降至 0.5 mg/L 以下。反硝化濾池能輕松滿足 SS 不大于 8mg/L(通常 SS 5 mg/L 左右)的要求。

去除 TP：結(jié)合整體工藝流程，如需去除 TP，則在深床濾池前加絮凝反應(yīng)池，可去除 TP，出水達(dá)到一級 A 標(biāo)準(zhǔn)。微絮凝直接過濾除磷，是省去沉淀過程而將混凝與過濾過程在濾池內(nèi)同步完成的一種接觸絮凝過濾工藝技術(shù)。微絮凝過濾充分體現(xiàn)了深層濾料中的接觸凝聚或絮凝作用。這種直接過濾技術(shù)用于污水深度處理一般是指在二沉池后投加混凝劑，經(jīng)機(jī)械混合后直接進(jìn)入濾池，不僅可以進(jìn)一步降低 CODcr 和 BOD5，而且可以穩(wěn)定保證 SS、TP 達(dá)標(biāo)，不僅可簡化污水廠處理流程，降低投資費(fèi)用，減少運(yùn)行費(fèi)用，而且還可延長過濾周期，提高產(chǎn)水量及出水水質(zhì)。

4 主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)

4.1 主要工藝參數(shù)

具體見表 3。

4.2 工藝特點

(1)運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)好；

(2)負(fù)荷高，占地非常節(jié)��；

(3)反應(yīng)效率高，具有高度的脫氮功能；

(4)對水質(zhì)水量的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性；

(5)對進(jìn)水懸浮物的要求非常寬松；

(6)水面進(jìn)水避免高位水頭跌落的充氧，反硝化時可有效節(jié)省碳源；

(7)腰段排泥，進(jìn)一步降低 30 %以上的反沖洗水量；

(8)復(fù)式深床反硝化過濾系統(tǒng)，對生化和過濾進(jìn)行有效分工，提高濾池過濾運(yùn)行時間，減少驅(qū)氮次數(shù)，降低運(yùn)行成本。

5 運(yùn)行情況

5.1 監(jiān)測站數(shù)據(jù)

本工程自運(yùn)行以來，出水穩(wěn)定，各項出水指標(biāo)均達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時段一級標(biāo)準(zhǔn)和《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級 A 標(biāo)準(zhǔn)的較嚴(yán)者，具體出水水質(zhì)情況見表 4。

5.2 監(jiān)測站投資

本工程總投資 875.57 萬元，其中土建投資為 206.24 萬元，設(shè)備及其他投資為 669.33 萬元。增加 0.45 元/噸水的污水運(yùn)營成本。

6 結(jié)語

本工程改造后的粗格柵——細(xì)格柵——旋流沉砂池——改良型氧化溝——二沉池——中間水池——混凝池——反硝化深床濾池——加氯接觸消毒——巴氏流量槽，出水各項指標(biāo)均達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二時段一級標(biāo)準(zhǔn)和《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級 A 標(biāo)準(zhǔn)的較嚴(yán)者。本工程運(yùn)行穩(wěn)定，出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，證明污水處理廠提標(biāo)改造中采用反硝化深床濾池工藝適用可靠。