苏美霞 邓仰杰

【摘 要】基于光大水务济南三厂一期工程运行过程中存在鼓风机噪声大、能耗高，一些设备维修频率高、使用不便等缺陷，在二期扩建时进行了优化，优化后的处理工艺及设备达到了节能高效、减污增效的效果；出水CODcr、NH3-N、TN和TP去除率分别为93%、98%、75%、96%，本文将优化方案及效果分析列出，为类似污水处理厂升级改造提供借鉴。

【关键词】污水处理； A2O工艺；工艺优化；节能降耗

一、一期基本情况及存在问题

一期工程设计规模为日处理污水10万吨，占地约134亩。采用改良型AAO脱氮除磷工艺，深度处理采用V型砂滤池、紫外消毒处理工艺，出水水质达到了《国家城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》一级A标准。 一期由于设计、施工等多方面原因，在设备使用、单元处理效果、节能降耗等方面存在一些问题，本节总结一期存在的一些问题，为二期设备及单元优化提供参考。

一是一些设备、单元需要优化升级改造。

1、一期进水提升泵四用一备，一台变频。在液位不稳定时，变频泵的作用即凸显，而若变频泵发生故障时，则不能满足实际运行需要。

2、粗格栅采用螺旋输送机有局限性。若有大物块捞上来会扭断螺旋，且冬季结冰时螺旋易断裂，故障率较高。此外，粗格栅处未设置除臭系统，有时达不到GB14554-93《国家恶臭污染物厂界标准》中二级排放标准。

3、旋流沉砂池处理效果有待提升。因旋流沉砂池沉砂中夹杂20%左右的有机物，使沉砂后续处理难度增加。

4、一期离心鼓风机运行中时常造成风机震动停机，电动执行器摆动频繁，部件简单，维修昂贵。

二是在灵活适应水量水质变化方面仍有提升空间。

一期生物池采用改良型AAO脱氮除磷工艺，10%～20%进水从选择池进入，80%～90%进水从厌氧池进入，经长时间运行跟踪发现，该工艺较适宜除磷，脱氮效果不理想，尤其是碳源较低的情况下。 进水水质、水量、温度及设备设施工况的变化，都会影响沉淀池出水，沉淀池出水亦对滤池处理效果造成影响。一期滤池设计滤速8.3 m/h，强制滤速：9.5m/h，经长期运行观察，滤速偏高，在一定程度上影响了滤池过滤效果。

三是污泥堆场不符合环保局“三防”要求。一期污泥堆场棚盖范围较小，基于脱水污泥量逐渐增大，已不能满足堆场“三防”要求，且脱水污泥通过人工倒运进行堆置，人力物力财力消耗较大。

二、 二期建设优化

针对一期存在的一些问题，二期建设时进行设备选型及工艺构造，满足高效率生产的需求，为出水更稳定达标提供保障。一是设备优化。考虑一期粗格栅螺旋输送机在运行中存在的弊端，二期工程采用相对性能较好的皮带输送机，在粗格栅处设置除臭系统，将预处理单元全部考虑到除臭系统中；二期进水泵设置5台，两台变频，增加进水流量调节的灵活性；二期鼓风机设置为4台磁悬浮风机，与一期离心鼓风机相比，具有节能高效、维修量较小、运行稳定，噪声低、集成性高、冷却效率高等优点。二是工艺优化。二期采用曝气沉砂池取代旋流沉砂池，能够去除砂粒上附着的有机污染物；二期采用多点进水、多模式AAO工艺，相比一期，增加缺氧池进水点及选择池内回流点，根据进出水水质重新核算生物池能力，通过优化发挥生物池的最大处理能力。二期可根据进水水量及水质不同，调整进水点、回流点，将工艺调整为改良型AAO、常规AAO、倒置AAO运行模式，从而实现水量分配及运行模式的切换，可最大限度的节省电耗、药耗等指标。参考文献及运行跟踪发现，改良型AAO工艺除磷效果较好；倒置AAO工艺脱氮效果优于改良型AAO，但除磷效果稍差，需辅以化学除磷；经长时间运行发现，一期V型砂滤池滤速偏高（8.3m/h），二期加大滤池过滤面积，在现有8个滤格的基础上增加2格，设计滤速降至6.5m/h；三是布局优化。利用二期建设之际，对一期污泥堆场进行扩建，扩建面积至1200 m2，同时对堆场进行钢结构棚盖，做到防雨、防渗、防尘到位；此外，在堆场中单独建设部分区域，用来满足厂内生活垃圾的堆放。

三 优化后效果分析

二期设计优化涉及单元优化、设备优化等，对水厂运营方面，有提升处理效果、降低噪声、降低电耗、提高生产运行效率等多方面的影响，本文主要从环境、经济、处理效果三方面与一期工程进行对比分析。

一是环境效益。与一期相比，二期预处理单元除臭系统将粗格栅单元纳入其中，大大减少了该处臭气扩散，降低了对周围生活及工作环境的影响。生物土壤除臭系统安装成功后，分别在一期、二期粗格栅、进水泵房除臭装置排放口处进行检测，验证了一、二期处理后的气体均能达到GB14554-93《国家恶臭污染物厂界标准》中二级排放标准；二期采用磁悬浮风机，节能高效且噪声低。分别对一、二期鼓风机房附近区域进行噪声监测，两个监测点的噪声均小于《城市区域环境噪聲标准》（GB 3096-82）中二类混合区噪声限值，其中二期风机房的噪声分贝明显小于一期鼓风机房，验证了磁悬浮风机噪声低的优点，可为其他污水处理厂设备选型提供参考。

二是经济效益。此处经济效益分析主要从磁悬浮风机取代离心鼓风机方面进行表述。磁悬浮风机取消了增速器及联轴器，且采用磁性轴承，大大降低能源消耗及操作成本。不仅如此，磁悬浮风机相对离心鼓风机在相同供风量时耗电量较小，可有效达到节能效果。分析一、二期鼓风机运行数据得知，当供风量为110m3/min时，离心鼓风机功率为210 kWh，磁悬浮风机功率为150 kWh；以10万m3//d处理水量计，两台风机110m3/min/台风量计算，采用磁悬浮风机一天可节省：（210×2台×24h/d）-（150×2台×24h/d）=0.288kWh，按电费0.85元/ kWh计算，一天可节省费用为0.288万kWh×0.85元/ kWh =2448元。

三是处理效果。二期工程扩建后处理能力及处理效果提升，COD、TN、氨氮、TP削减量同比增加43.88%、56.09%、44.86%、41.58%。二期运行后，多模式AAO工艺在一定程度上降低了污染物负荷，提高了系统的处理能力，COD平均去除率为93%，同期增长0.56%。二期扩建后为硝化细菌提供了良好的栖息场所，系统的硝化功能较强，氨氮去除率由97.21%提高至97.60%，同期增长0.40%；二期优化工艺对提高系统处理能力方面效果显著，当进水TN浓度较高时，污水厂可灵活调控生物池为倒置AAO运行模式；且因二期缺氧段池容加大，亦改善了总氮的去除效果；2013年5月～6月进水TP平均浓度为6.16mg/L，2014年5月～6月进水TP浓度为6.60mg/L，提高了0.44mg/L，负荷提高，但TP去除率由94.82%提高至95.71%，同期增长0.94%。

通过对二期运行半年后的出水各项指标分析，出水各项指标均稳定优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，且CODcr、氨氮、TN、TP去除率分别提高0.56%、0.40%、2.07%、0.94%，验证了优化之后的二期扩建工程对三厂整体处理效果的提升起到了明显的推动作用。