某城镇污水处理厂提标改造工程方案构思
新闻来源：山东智信环保 发布时间：2016-07-01 09:49 点击：次
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1.1 改造原则
改造工程严格遵守城镇污水处理厂提标改造的技术原则：先优化运行，后工程措施；先内部碳源，后外加碳源；先生物除磷，后化学除磷；减排兼节能，达标顾经济。据此提出2类提标改造方案：1）不附带任何辅助设施或土建改造，主要是生化池的优化调节；2）添加辅助措施或土建改造，主要是生化池和二沉池的优化调整（增加辅助措施或土建改造）。
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1.2 生化池调节
任何厂的改造均需要科学全面地分析现有工艺，充分挖掘现有工艺的潜力，很多时候通过简单调整或是控制方式的优化即可达到节能改造目的。该方案即是从生化池着手，旨在通过调节两进水口分配比例、污泥回流比、混合液回流比等来改进脱氮除磷效果。
在进行常规A²/O工艺参数调节之前，需明确几点前提并以此作为突破口：
1）污泥龄矛盾。硝化菌较长的世代周期决定了脱氮必须具有较长污泥龄，聚磷菌则因需将体内贮存磷通过排泥方式排出而要求较短污泥龄。
2）混合液回流比矛盾。混合液回流比（内回流）越大，则出水TN越少；但过大回流比会破坏反硝化环境而不利于脱氮，同时高回流比使动力消耗增加。
3）污泥回流比矛盾。污泥回流（外回流）是为了保证各反应池中存在一定数量功能菌。回流比越大，参与脱氮除磷的细菌量就越多，但是却不利于排泥除磷，而且回流污泥中携带的硝酸盐氮会对释磷吸磷过程产生影响。
4）碳源竞争矛盾。一般来说，城市污水中易降解碳源有机物的数量是十分有限的。只有当进水中BOD5 /ρ(TN)达到4、BOD5 /ρ(TP)达到17时，才能充分保证高反硝化和高释磷效率所需碳源，而这2个过程是一种竞争的关系。
当打开内回流后，原改良A/O工艺转化成A²/O工艺，该工艺存在2个进水口，进一步增加了工艺优化调节的灵活性。
工艺优化调节措施如下：
1）打开内回流口，厌氧池和缺氧池被平分为2段，每段约1.5格，即HRT(厌氧段):HRT缺氧段):HRT(好氧段)=1.5:1.5:4.7（忽略外回流影响）。内回流比大小应兼顾A²/O工艺脱氮率要求较高（由GB18918－2002二级至一级A）和缺氧段DO含量要求（质量浓度0.5mg/L以下）2方面，可调至200%～300%为宜。
2）外回流比的大小需兼顾保证生化池中一定浓度范围的活性污泥（初始进水端、好氧初段MLSS的质量浓度分别为3～3.5、2～3g/L）和控制厌氧段前预缺氧段的长度（HRT(预缺氧段):HRT(厌氧段)=1～1.5，通过调试寻求脱氮除磷平衡点）2个方面。在设计和运行中，一般取污泥回流体积比50%～100%。
3）进水口分配比与2个进水口的位置有关。第1个进水口位于第1格进水端，为预缺氧段反硝化脱氮和厌氧段释磷提供有机物；第2个进水口位于第3格缺氧中段，为缺氧段反硝化脱氮补充有机物。按照缺厌氧池有机物均分的原则，可设计qV(进水口1): qV(进水口2)=2:1，这样可一定程度的缓解碳源竞争矛盾。
4）在以上优化调节的基础上，依据进水BOD5 / ρ(TN)、BOD5 /ρ(TP)以及出水TN、TP含量达标情况（若前3步措施能使出水达标，则可忽略本步骤）判断是否需要向生化池投加外加碳源（如甲醇、乙酸盐或廉价酒精废水、工业葡萄糖废水、工农业废弃物，厌氧段），根据好氧段碱度监测判断是否需要向生化池添加碱度剂（如好氧段是否需要添加小苏打）。
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1.3 辅助改造
1.3.1 TN含量不达标
CNR技术是东莞市污水处理厂升级改造工艺路线初探的新型技术之一，主要通过向活性污泥法（A/O、A²/O、SBR等工艺）好氧池中添加有选择性吸附NH4+能力的纤毛状生物填料来增加好氧池中总生物量（硝化菌和反硝化菌类），并且形成活性污泥法与生物膜法的有机结合，从而达到强化生物深度脱氮除磷的目的[5]。该技术因可操作性强而被作为污水厂升级改造的工艺技术路线之一，对于现有A²/O工艺改造，只需在好氧池中填充高效纤毛状生物膜填料即可。这种纤毛状生物膜填料能有效地固定增殖速度较慢的硝化微生物，可明显提高硝化反应速率；在装填有这种填料的反应池中，依靠附着微生物和分散的浮游微生物提高污染物的去除效率。
1.3.2 SS含量不达标
2014年1－6月，现有工艺出水SS的质量浓度平均为11.2mg/L，最高为20mg/L，因此经过生化池优化改造（添加填料，填料截留）后，达到GB18918－ 2002一级A排放标准的时间将大大增加，如需进一步提高达标保险系数，可对旋流二沉池进行适当水力改造，如加挡板。
二次沉淀池的主要功能是进行泥水分离以及污泥的贮存和浓缩，它处于整个生化处理系统的末端，其改造和运行的效果对出水水质具有直接而重大的影响。通过在二沉池内相应位置添加挡板，可以改善流量分配不均、短流、死水区、密度流、射流和污泥流失等问题。通过试验研究发现，在进水倒流筒附近（可以合理分配流量）、出水槽方底部及二沉池斜面添加挡板，可以对整个系统的出水SS含量起到较大的改善作用。通过添加挡板，能很大程度的发掘二沉池的空间潜力，能进一步提高二沉池的处理效率。
1.3.3 其 它
若上述改造方案仍不能达标，则可考虑在原生物处理段后增加曝气生物滤池、砂滤池或人工湿地等设施，但该厂用地较为紧张，此措施实际可行性并不强。此外，对生化池配水系统、混合液回流系统等进行土建改造（改变进水口和混合液回流口位置），可以一定程度的改进生化池处理效果，但其改造难度、资金投入及风险系数都较大，需谨慎选择。
结 论
结合该污水处理厂实际情况及具体可操作程度，以下3种改造方式可供参考：
1）对生化池进行优化调节，其手段主要通过调节2个进水口分配比例、污泥回流比、混合液回流比来达到提高污染物脱除率的目的。其特点是基本无改造费用、操作可行性强，但需多次调试检验、污染物脱除率提高空间有限。
2）向好氧池添加CNR填料，通过形成活性污泥和生物膜法的组合来强化生物处理效果。其特点是改造费用低、操作可行性强、调整效果明显TN、TP、SS等）。
3）通过改造二沉池（添加一系列挡板）以提高SS、TP脱除力度。其特点是对难以达到GB18918－2002一级A排放标准的SS、TP脱除力度大。
由于该污水处理厂提标改造跨度较大（由GB18918－2002二级到一级A），因此需将以上3种方式有机结合起来，尽可能的少改动多优化、少花钱多节能。
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