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环保新质生产力|咸丰县污水处理厂扩容改造工程

来源：中国环保产业协会2024/7/7 8:52:4075

导读

咸丰县污水厂提标扩容改造后，该工艺标准化模块式管理，故障率低，维护管理简便，有效保证长期稳定高效地达标运行。

　　生态环境保护示范工程

　　2023-S-15

　　工程名称

　　咸丰县污水处理厂扩容改造工程

　　申报单位

　　中冶南方都市环保工程技术股份有限公司

　　业主单位

　　咸丰县新沅水务管理有限责任公司

　　推荐单位

　　武汉环境保护产业协会

　　一、工程简介

　　建设和运行模式

　　PPP

　　投运时间

　　2021年6月

　　工程示范点

　　1、利用污水处理模拟软件MIKE WEST进行工艺比选，完成模拟运行，预置最优工况参数。设计出水为一级A，实际出水主要指标稳定达到地表水Ⅳ类标准。

　　2、对于低碳氮比、低碳磷比的进水特征，基于生物脱氮除磷原理和活性污泥反应动力学基础，结合污水处理模拟软件完成了方案比选，优选了深度脱氮高效除磷低能耗的处理技术。基于再生碳系材料的高效脱氮池，总氮去除率提升20%，碳源消耗降低30%。采用铁钙热法加工而成的不饱和炭填料，形成微曝气滤池，总磷去除率90%，具备生物除磷和化学除磷功能。

　　3、高效沉淀池采用三维模型、实验核心参数与动态流场相结合的三位一体新型工程技术应用体系，增加了处理效果，保证了稳定运行。

　　工程规模

　　咸丰县污水处理厂为一个综合污水处理工程，以收集处理生活污水为主，考虑远期部分工业废水的纳入，其进水有机物浓度会有所增加。一期设计规模10000m3/d，提标改造后的工程规模为20000m3/d。

　　工艺流程

　　污水经污水管网集中收集至污水处理厂。主要工艺流程如下图：

污水先进入粗格栅，将来水中大颗粒杂物拦截，出水经潜污泵提升至细格栅间。

　　污水在细格栅间进一步去除小颗粒杂物，进入后续旋流沉砂池去掉大部分泥砂及浮渣。旋流沉砂池在池的一侧通入空气，使池内水流产生与主流垂直的横向旋流。通过调节曝气量，控制污水的旋流速度，使除砂效率稳定，且对污水起预曝气作用。

　　经过预曝气的污水进入配水井，调节进水水质的不均匀性，有效抵抗水质和水量的冲击负荷。并分别给污水厂一期处理系统及新建二期处理系统进行配水。咸丰县污水厂提标扩容改造工程一期现有规模为10000m3/d。扩容规模为10000m3/d，总处理规模20000m3/d。

　　污水处理厂内建构筑物生化处理单元保留一期工艺，为微曝氧化沟及二沉池，其后端新增高效澄清池，按一期规模(10000m3/d)进行设计，高效沉淀池内投加混凝剂和絮凝剂，采用高效沉淀大流量返混的原理，对污水进行混凝沉淀处理。

　　新增的改良型AAO生化池按10000m3/d设计，深度净化池、纤维转盘滤池及接触消毒池等均按20000m3/d设计，其中深度净化池、纤维转盘滤池依据其功能特点部分构筑物分为独立的2组，以保证在某一组或某一池停产检修时，另一组处理构筑物能够继续运行。

　　新增的改良AAO生化池及深度净化池为提标扩容改造后污水厂的核心构筑物，完成有机物、悬浮物及氮磷等污染物的去除，主要由初沉池、缺氧池、好氧池、混合反应池、斜管沉淀池、脱氮池、微曝气滤池等7段组合而成。

　　初沉池内去除悬浮物，减轻后续处理设施的负荷。视进水情况酌情投药，稳定进水水质，减缓水质变化对后续生化系统的冲击。

　　缺氧池内置弹性填料，好氧池混合液回流至此。在缺氧状态下，利用池内反硝化细菌对总氮进行反硝化去除。

　　好氧池具有较好的去除氨氮和有机物的效果，且耐冲击负荷，污泥产生率低，运行灵活。在好氧条件下，填料上附着的好氧微生物膜厚度的增加，环境中氧浓度的差异，微生物膜逐渐转变为外层的好氧性膜、中层的兼氧性和内层的厌氧性膜。此时，气态代谢产物会不断逸出，减弱了生物膜在填料上的附着力，自然老化的生物膜脱落，被新生的生物膜替代。在正常运行时，本池中的回流泵将混合液回流到缺氧池内。

　　对于改良型AAO处理池，采用一碳多用，节约了碳源的使用量，同时还可以增加污泥浓度，在保证出水水质稳定达标的条件下，相比传统工艺具有更加节约能源和碳源，达到更高效的脱氮除磷效果。对于现有的生化处理系统，对其进行部分工艺改造，同时提高其污泥浓度，使其出水氨氮值较改造前运行值降低20%，保证了后端深度处理系统的高效稳定运行。

　　混凝反应池中通过投加化学药品达到净化污水的目的，同时磷也被部分絮凝沉淀，随污泥一起抽出而去除。反应池出水中的生物污泥，在斜管沉淀池分离沉淀，同时通过投加药剂，磷也被部分絮凝沉淀，随污泥一起抽出而去除。

　　深度净化池按20000m3/d规模进行设计，主要包含脱氮池及微曝滤池。脱氮池中充填有碳系有机物和石灰石。碳系有机物的C/N比大，微生物易从环境中吸取自身需要的氮成分从而达到去除氮的目的。氨氮和总氮在此池得到高度去除。

　　微曝气滤池内填充有不饱和炭和钙体系材料。不饱和炭具有特殊的结构和有机营养成分，能使微生物和原生动物和谐有序地大量繁殖，同时也有利于原生动物的生长活动，形成良好的生物链群，长期消化和分解水中的有机物质，使水质净化澄清。此池中BOD5、COD、NH3-N污染成分得到去除。

　　深度净化池上清液自流进入纤维转盘滤池进行过滤，主要去除总悬浮固体，结合投加药剂可除磷，色度等。滤后水进入接触消毒池进行消毒，采用次氯酸钠消毒。生化池产生的剩余污泥直接进行浓缩、脱水后外运处置，采用浓缩脱水一体机。消毒后的尾水排至忠建河。

　　运行效果

　　咸丰县污水厂提标扩容改造后，经该系统处理后出水水质长期稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准，并且主要指标可达国家《地表水环境质量标准》Ⅳ类，并且该工艺标准化模块式管理，故障率低，维护管理简便，有效保证长期稳定高效地达标运行。

　　污水处理厂厂区水、气、固连续3年的监测结果均达标，达到了环保部门的相关要求，根据本项目2021年9月出具的水样监测报告、废气监测报告、固废监测报告和厂家噪声监测报告，各污染物均合格，均未对环境造成二次污染。

　　二次污染控制

　　咸丰县污水厂提标扩容改造工程，本项目施工期间制定了严密的措施并定期监测，采取了全过程控制管理的模式对本场地及其周边的土壤、大气、水、噪声和固废环境进行了环境污染风险防范控制与管理，杜绝各类二次污染、易燃易爆高毒性物质泄露等环境、安全事故的风险。在整个施工期间未发生附近居民投诉情况，也未收到任何由城市管理部门下发的环境整改通知单等文件。在施工全过程进行的大气环境、水环境、声环境及土壤环境监测结果也表明本项目的施工未造成环境二次污染。

　　目前运行期间，废水、废气、噪声及固体废物的处置情况如下所示：

　　废水：市政污水经管网进入厂内污水处理系统，主要污染物为CODcr、氨氮、总磷、总氮、SS和BOD5等。污水处理达到城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准后，排至忠建河。厂区排水“雨污分流”，雨水由独立的排水系统排放。

　　废气：污水收集处理过程中产生的恶臭。对格栅及进水泵房、细格栅及沉砂池等构筑物产生的恶臭局部进行封闭。同时项目在厂区内和厂界四周加强种植绿化，减少臭气污染。

　　噪声：厂区设备(风机)噪声。主要噪声源是罗茨风机。噪声控制措施：安装在对应设备间，设备安装隔音罩，并通过隔声门及墙体降低噪声。

　　固体废物：分别是无机物和有机物，无机物固废指：粗细栅渣与沉砂生产过程中产生的含水率低无机物固废与生活垃圾。有机物固废：含水率高的剩余污泥。无机物固废单独收集后与员工生活垃圾一并交由环卫部门统一清运。有机物固废，先进行浓缩和脱水处理后，外运至咸丰县垃圾填埋场处置。

　　运行情况

　　碳减排效果

　　本工程采用高脱氮除磷、低能耗的处理工艺，在水质水量指标一致的前提下，与传统工艺比较，其有效缩减管道淤积产生甲烷量及污水好氧处理过程中产生的一氧化亚氮量，同时污泥回流量和硝化液回流量降低10%左右，生化池缺氧池搅拌机的功率降低15%左右，生化池曝气量降低10%左右，减少投加碳源10%～15%，污水提升耗电量降低30%以上，经IPCC推荐公式计算，工程低碳化达45%-55%。

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