1、污水處理廠升級改造一級A排放標準新工藝及工程實例文/周金全（核工業(yè)第二研究設計院北京100840）摘要：隨著我國對重點流域環(huán)境治理的要求，對城鎮(zhèn)污水處理廠進行深度處理及升級改造工作。本文結合江蘇省宜興市清源污水廠升級改造擴建工作。該污水廠峰值流量60000m3/d,工藝流程為Ao法，生產運行3年多，出水達到一級標準的 B標準。2007年根據(jù)太湖流域環(huán)境治理要求， 污水處理廠的出水要 求達到一級標準的 A標準。所以對污水廠進行升級改造工作，增加深度處理內容。升級改造方案采用平流式微絮凝反應池（改建）+三套轉盤式微過濾器+消毒。通過實際生產運行，可以達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918

2、-2002） 級標準的A標準。滿足中水回用或出水引入稀釋能力較小的河湖作為城鎮(zhèn)景觀用水。關鍵詞：深度處理，升級改造，轉盤式微過濾器1, 概況隨著社會經濟的快速發(fā)展，工業(yè)化和城市化水平的不斷提高，水體污染問題越來越嚴重，致使我國水環(huán) 境污染和水質富營養(yǎng)化問題更加突出，水質富營養(yǎng)化會導致水體中藻類大量繁殖，引起赤潮和水華等問題，使水體大面積產生藍藻，造成水體發(fā)臭，不但會引起嚴重的生態(tài)環(huán)境危害，污染城市和工業(yè)給水水源，直 接影響到廣大人民飲水的安全，而且造成十分慘重的經濟損失。在我國很多地區(qū)，水環(huán)境污染和水質富營養(yǎng)化已經成為社會經濟可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素。實現(xiàn)工業(yè) 企業(yè)清潔生產，污水全面治理和各種

3、污染物有效控制，已經成為當前非常緊迫和艱巨的任務。多年來，黨中央和國務院領導對污水綜合治理十分重視，將其作為當前和今后一段時間在城市、工業(yè)企 業(yè)基本建設和環(huán)境保護領域中重點支持的產業(yè)之一，制定產業(yè)技術經濟政策，加大投資力度，使污水處理 領域出現(xiàn)了前所未有的發(fā)展，許多適合我國國情的切實可行高效低耗的污水處理技術、工藝和設備得到開 發(fā)和應用。在今后環(huán)保工作中必須堅持節(jié)約資源，保護環(huán)境，把推進現(xiàn)代化和建設生態(tài)文明有機統(tǒng)一起來，把建設 資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會放在工業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略的突出位置。切實加強節(jié)能減排和生態(tài)環(huán)境保 護成為國家戰(zhàn)略，成為執(zhí)政理念，將有力地促進中國走向全面小康。為適應水環(huán)境保

4、護工程新的要求，國家對城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）重點工程實現(xiàn)一級標準的 A標準和一級標準的 B標準，詳見表1.表1最高允許排放濃度（日均值） mg/l序號基本控制項目一級標準A標準B標準1化學需氧量（CODcr）50602生化需氧量（BOD5）10203懸浮物（SS）10204動植物油135石油類136陰離子表面活性劑0.517總氮（以N計）15208氨氮（以N計）5 (8)8 (15)9總磷2005年12月31日前建設的11.5（以計）2006年1月1日起建設的0.5110色度（稀釋倍數(shù)）303011pH6-912糞大腸菌群數(shù)（個/L）103104備 注：括號外

5、數(shù)值為水溫12 'C時的控制指標，括號內數(shù)值為水溫W12 'C時的控制指標。根據(jù)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準：一級標準的A標準和一級標準的 B標準其適用條件和環(huán)境要求如下：（1） 一級標準的A標準是城鎮(zhèn)污水處理廠出水作為回用水的基本要求。當污水處理廠出水引入稀釋能力較小的河湖作為城鎮(zhèn)景觀用水和一般回用水等用途時，執(zhí)行一級標準的A標 準。（2） 城鎮(zhèn)污水處理廠出水排入 GB3838地表水川類功能水域（規(guī)定的飲用水水源保護區(qū)和游泳區(qū)除外） GB3097海水二類功能水域和湖、 庫等封閉或半封閉水域時， 執(zhí)行一級標準的B標準。從目前我國城鎮(zhèn)市政污水以縣級以上的城市污水處理廠一般都按一級

6、標準的B標準作為設計要求。但在我國的三河三湖（如太湖、巢湖、滇池），松花江水系的遼河流域，南水北調的重點區(qū)域，以及北方缺水 地區(qū)（如河北省、山西省、內蒙古自治區(qū)）等地，應根據(jù)國家環(huán)保總局的文件關于嚴格執(zhí)行城鎮(zhèn)污水 處理廠污染物排放標準的通知（環(huán)發(fā)【2005】110號文件）中明確闡述“北方缺水地區(qū)應實行中水回用”城鎮(zhèn)生活污水處理廠執(zhí)行標準中一級標準的A標準。其他地區(qū)若將城鎮(zhèn)污水處理廠出水作為回用水或“將出水引入稀釋能力較小的河湖作為城市景觀用水”也應執(zhí)行一級標準的A標準。為解決這些重點地區(qū)的污水綜合治理、污水回用或城市景觀用水的需求：對于新建的污水處理廠來講必 須在二級處理（脫氮除磷）的基礎上增

7、加深度處理，一次建成達到一級標準的A標準。對于城鎮(zhèn)市政污水已建的二級處理的污水廠要求升級改造，在解決脫氮除磷基礎上，也應增加深度處理，由一級標準的B標準升級改造達到一級標準的 A標準。目前常規(guī)的深度處理工藝流程主要有如下的處理方案：（1）混凝、沉淀、過濾處理 +消毒（2） 進行微絮凝反應+過濾處理+消毒（或管道混合+過濾處理+消毒）（3）進行膜處理即微濾+反滲透雙膜法處理+消毒（4）進行微絮凝反應+轉盤式微過濾器處理+消毒從以上四種處理方案均可達到深度處理要求，第（1）（ 2）處理方案出水水質好，運行穩(wěn)定，但占地面積大，投資較高，需增加一級水泵提升，運行費用大，管理較復雜。第（3）方案出水水質

8、好，占地面積小，但投資較高，運行費用大，特別是更換膜材料時，經常費用大。第（4）方案是近幾年來國外在深度處理采用的一種新工藝，該工藝具有投資較省，污水不需提升，經常費用低，占地面積小，管理簡單，特 別適用于目前城鎮(zhèn)市政污水的深度處理及升級改造處理方案，出水均可達到一級標準的A標準。2, 轉盤式微過濾器該過濾器由瑞典海爵分離技術有限公司研制，從1992年開始在工程中應用，到目前已大批量在世界各國使用，投入運行的工程已超過600多個項目，主要用于市政污水、工業(yè)廢水深度處理和升級改造方案。污水進行精細過濾，去除懸浮物SS, CODcr、BOD 5和總磷。處理水量單項工程規(guī)模為1000m3/d-46.

9、25萬m3/d。通過實際生產運行，一致公認出水水質好、效果穩(wěn)定、經常費省、管理簡單。2.1設備組成和工作原理般箱體和轉盤框架HILLER HYDROTECH 轉盤式微過濾器是以聚酯或不銹鋼網絲織物為介質的過濾器。 為304或316不銹鋼材料標準化裝配。其構造和工作原理見圖1,箱體類型分為箱體型和無箱體型二種見圖2.反恍水岀口海水進LJ過濾水出圖1轉盤式微過濾器構造和工作原理類型1,箱體型類型乙無箱休型醪璉口O 沖洗水管出口© 述謔盤反沖烷世口馳動裝置（1荊體堡HYDROTECH樣盤過濾器在過濾黠 有內置的緊令旁通和溢淹覽崇雑持液位. 無軻體醛設計安裝莊混桃上槽（或池）內.圖2箱體型和

10、無箱體型該設備均按轉鼓過濾方式進行工作，是由一系列水平安裝并可旋轉的過濾盤構成，轉盤安裝在中央管軸 之上，最大水浸泡體積可達 65-70%，每一轉盤由各單一不銹鋼組件組成，組件表面為網狀結構，污水從 內向外穿流過濾，然后過濾液體從機械的端部流出。每臺設備帶一臺 PLC 控制柜和一臺立式沖洗泵。過濾期間，轉盤開始處于靜止狀態(tài)，重力作用之下固體物質沉積在篩網之上。隨著過濾時間延長，網狀 織物會被截留的固體物質所覆蓋。這一現(xiàn)象會導致壓力差上升，在到達預先設置的最大壓力差時轉盤開始慢慢旋轉，沖洗泵開始工作。利 用過濾后的水對過濾面上的沉積固體物質進行沖洗，沖洗水通過組件之下安裝的濾渣收集槽將反沖洗水排

11、 出箱體，在清洗過程時，污水過濾過程不會中斷。2.2 轉盤式微過濾器優(yōu)點（ 1） 轉盤式微過濾器設備水頭損失小，不需用水泵單獨提升，可直接利用水位差進行過濾，運行費用省。（2） 采用網絲作為機械過濾介質，可以有效降低懸浮固體SS 濃度，同時在轉盤前投加鐵鹽（或鋁鹽）后也可降低 SS， CODcr 、 BOD 5和總磷的濃度。（ 3） 轉盤過濾面積大、通過流量大、占地小、可以全封閉結構。（ 4） 過濾后的水直接用于沖洗濾網的懸浮物，可以連續(xù)運行，反洗過程通過液位進行自動控制。（ 5） 可以最優(yōu)方式安裝在混凝土池中或不銹鋼箱體內，構造簡單。2.3 轉盤式微過濾器主要技術數(shù)據(jù)1） 每一組轉盤式微過濾

12、器，一般為 20 片，最多為 24 片，過濾總流量為 400-480l/s 。（2）網格精度一般為10 -20 ym,應根據(jù)SS進出水濃度決定。如作為污水的預處理，網格精度可放寬 到 20 -100 ym.。（3）進水懸浮物SS濃度w 25mg/l，最大不超過30 mg/l，出水懸浮物SS濃度為5-10 mg/l。（4）在正常的運行條件下通過過濾介質的水頭損失為50-200mm，操作允許的水頭損失為300mm。5）污水中總氮和磷利用活性污泥法進行脫氮除磷過程，剩余的磷投加鐵鹽（或鋁鹽）經絮凝反應池 或沉淀池再經轉盤式微過濾器過濾，出水總磷可 <0.5mg/l。6）沖洗水為過濾后的清水，

13、耗水量為總出水量的 1-2%，利用轉盤式微過濾器端頭附設的立式沖洗泵， 沖洗水量29.9m3/h,沖洗壓力為 7.5bar，電機功率11Kw。轉盤式微過濾器出水，根據(jù)2000年21個取樣點分析達到了預期的效果，詳見表 2和圖43, 轉盤式微過濾器國內外工程實例轉盤式微過濾器在國外投入生產運行已有10余年，在世界上使用的工程已超過600多個項目。但在國內還僅僅開始，下面從國外和國內工程應用情況敘述如下：3.1國外工程丹麥Hilleroed中心污水處理廠，其工程規(guī)模小時流量2300m3/h，每天污水處理量55200m3/d。3.1.1污水處理工藝流程：主要有格柵、除砂、一沉池、活性污泥曝氣池(包括

14、去除氮和磷)、二沉池，在二沉池加藥除磷，二沉池后面加轉盤式微過濾器。1997年安裝5臺，2003年又安裝1臺，轉盤式微過濾器布置見圖3轉盤式微過濾器出水，根據(jù)2000年21個取樣點分析達到了預期的效果，詳見表 2和圖4轉盤式微過濾器出水，根據(jù)2000年21個取樣點分析達到了預期的效果，詳見表 2和圖4轉盤式微過濾器出水，根據(jù)2000年21個取樣點分析達到了預期的效果，詳見表 2和圖4轉盤式微過濾器出水，根據(jù)2000年21個取樣點分析達到了預期的效果，詳見表 2和圖4圖3轉盤式微過濾器布置圖3.1.2轉盤式微過濾器規(guī)格和網絲精度225血2,網絲精度20 m不銹鋼材料67心網絲精度10mPE聚酯材料(1) 5 臺 HSF2110-3F(DN2100)，過濾面積(2) 1 臺 HSF2212-3F(DN2200)，過濾面積 3.1.3設計數(shù)據(jù)(1) 最大進水流量2300m3/h(2) 進轉盤式微過濾器 SS濃度w 25mg/l出水SS濃度w 5mg/l 3.1.4處理效果轉盤式微過濾器出水，根據(jù)2000年21個取樣點分析達到了預期的效果，詳見表 2和圖