第46卷第2期2021年2月
环境科学与管理
ENVIRONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENT
VoL46 No.2
gpu虚拟化Feb. 2021
文章编号:1674 -6139(2021)02 -0098 -05
毛立波\焦阳、张峰2
(1.山西省城乡规划设计研究院工程设计中心，山西太原030001 ;2.太原理工大学环境科学与工程学院，山西太原030001)
摘要：静乐县污水净化中心现有污水处理规模8 000 m3/d，拟通过扩容改造达到16 000 m3/d，要求出水达到
地表水V类标准。通过分析进出水水质，结合工程实际情况进行工艺比选，最终确定采用改良A2/0+高密度 澄清池+滤布滤池作为核心处理工艺。从实际运行数据可看出，扩容改造工程的工艺对生活污水中各类污染
物都有良好的处理能力，出水水质稳定达到了地表V类水质标准，运行成本低，可有效减少汾河下游水体污染，
保证饮用水安全，对同类污水厂的建设设计及扩容改造有借鉴和参考意义。
关键词：污水处理；扩容改造；脱氮除磷；深度处理
中图分类号:X703.1 文献标志码:B三相电机保护器
Design and Application of Improved A2/0+
Advanced Treatment Process in Wastewater Plant Upgrade
Mao Libo1,Jiao Yang1,Zhang Feng2
(1. Shanxi Academy of Urban and Rural Planning and Design, Taiyuan 030001, China；
2. Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030001, China)
Abstract：As the current wastewater treatment ability of Jingle wastewater treatment plant (W W T P) can hardly satisfy the growing demand, an expansion project is planned to expand the treatment ability from 8 000 m3/d to 16 000 m3/d.The quality of treated water should meet the fifth class of environmental quality standard for surface water. The influent and effluent water quality are analyzed, and different treatment processes are compared. A combination of improved A2/0,high - density clarifier and cloth filter is chosen as the core treatment process. From the actual operation data, it is concluded that the effluent water quality can satisfy the fifth class of environmental quality standard for surface water with low investment, which helps to reduce downstream water contamination and ensure drinking water safety. The project can provide reference for design, construction, and expansion of similar WWTPs.
Key words ：wastewater treatment ；upgrading and reconstruction ；nitrogen and phosphorus removal ；deep treatment technology 收稿日期:2020-12-27
基金项目：This work is financially supported by the Key Research and Development(R&D)Projects of Shanxi Province(201803D31050)
山西省重点研发计划项目（社会发展方面,201803D31050)，
山西科技厅，类芬顿法深度处理焦化废水的关键技术研究
及应用；山西省自然科学基金(201801D121275)，山西科技
厅，电化学活化过硫酸盐降解有机物特性及溴代副产物生
成规律研究
作者简介：毛立波(1980 -)，男，博士，高级工裎师，主要从事给排水设计工作，研究方向：城市污水处理技术。刖g
静乐县污水净化中心位于山西省忻州市静乐县 赵王城村，现有占地面积约11. 3亩，现状污水处理规模为8 000 m3/d。根据《静乐县总体规划》（2013 -2030)，规划末期污水厂规模应达到1.6万m3/d，现有污水处理能力已严重滞后；另一方面，由于近年
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来国家一系列易地扶贫搬迁政策的实施，大量农村 人口进人县城，城区人口急剧增加，污水处理的负担 快速加重，有部分超过处理能力的污水直接溢流排人汾河，对汾河及下游水库的水质造成污染，严重威 胁居民饮用水安全。因此，对静乐县污水净化中心进行扩容改造迫在眉睫。扩容工程新增服务面积2.79 km2，新增污水处理量8 000 m3/d，总投资8 068.34万元，与现有厂区独立运行。
1进出水水质分析
污水处理的工艺流程应根据进水污染物浓度及 设计出水水质进行选择。静乐县污水净化中心2017年1月至2018年12月的历史进水水质统计数据如 表1所示。扩容工程的设计进水水质采用最不利水 质，即历史进水水质中污染物浓度的最大值；设计出 水水质根据山西省人民政府办公厅印发的《关于印 发山西省水污染防治2018年行动计划的通知》（晋 政办发(2018) 55号）文件相关要求，确定采用《地 表水环境质量标准》（GB 3838 -2002)规定的地表V类水水质标准，如表2所示。与目前广泛采用的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918 - 2002)中的一级A标准相比，本工程对C0Dcr、NH3 -N、I T等污染物的处理能力提出了更高要求。
表1静乐县污水净化中心历史进水水质统计表
项目
B O D g/
(mg•L_1)
CODy
(mg•L-1)
ss/
(mg•L_1)
nh3 -n/
(mg•L_1)
W
(mg•L_1)
T P/
(mg•L_1)
平均值148.2285.5185.928.537.8 3.11最大值176.0326.6221.433.348 3.31最小值121.0259.7151.125.435.2 2.84
表2设计进、出水水质
项目
B O D g/
(mg•L_1)
CODV
(mg•L_1)
SS/
(mg•L_1)
nh3 -n/
(mg•L_1)
W
(mg•L-1)
T P/
(mg•L_1)
设计进水水质176.0326.6221.433.348 3.31设计出水水质10.040.010.0 2.0150.4
分析进水水质可知，污染物中平均b o d5/c o d… 比值为0.52。一般认为B0D5/C0D… >0•45时污水 可生化性较好，因此扩容工程工艺适合采用生物处理。B0D5/™=3. 92，可满足髙效生物脱氮的要求；工程中还可通过不设初沉池、缩短初沉池中停留时间等手段提高B0D5/T N的比值。B0D5/TP= 47. 65，可采用生物除磷工艺，但由于生物脱氮和除碟相互影响，且扩容工程对出水T P要求较高（矣0.4 mg •C1)，因此必须选择脱氮除磷效果好且运 行稳定的工艺。
2工艺流程
从进水水质特性分析可看出，大部分污染物(C0D…、B0D5、TN等）可通过脱氮除磷的二级处理工艺去除[1]。改良A2/0[2]、Carrousel氧化沟[3]等 工艺均具有良好的脱氮除磷效果。其中，改良A V0工艺通过改进传统的A V0脱氮除磷工艺，设置前置缺氧段去除回流污泥中的N(V N，为厌氧池中的聚鱗菌提供良好的厌氧环境，使聚磷菌可以获得更多碳源，加强了系统的除磷能力;Carrousel氧化沟首 先使用曝气机在充分掺氧的条件下去除BOD，在曝 气机下游将水流维持在最小流速，使微生物消耗水中溶解氧后变成缺氧状态并完成反硝化，此后再进 入有氧区，完成一次循环过程。两种工艺都具有应用广泛、工艺成熟稳定、脱氮除磷效果好等特点。对两种工艺进行详细的技术经济比较分析，发现:（1)
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与Carrousel氧化沟工艺相比，改良A2/0工艺占地 较省、构筑物布置紧凑，管线交叉较少，施工难度更 低[4];(2)两种工艺的运行电耗相似，但Carrousel氧 化沟工艺占地面积更大、土建投资更高。因此，最终 选择取改良A2/0工艺为扩容工程的二级处理工艺。
由于扩容工程的出水水质需要达到《地表水环 境质量标准》（GB3838 - 2002)中地表V类水标准，污水经二级生物处理后部分水质指标仍无法达到要 求，因此需要进一步对污水进行深度处理[5]，去除 不能完全达标的污染物，最终达到出水水质要求。目前用于深度处理的工艺较多，包括混凝一沉淀(澄清)过滤法、微絮凝过滤法、活性碳吸附法、膜过 滤法、接触氧化法等。其中，高密度澄清池与滤布
滤 池组合的深度处理技术具有工艺可靠、出水稳定的 优点[6]。高密度澄清池集成了混凝、加速絮凝、沉 淀分离的功能，具有絮凝能力强、水力负荷大、运行 成本低、占地面积小等性能特点；滤布滤池具有过滤 精度高、设备简单紧凑、滤布表面清洗效率高、过滤 水损小等性能特点。考虑到扩容工程可使用的占地 面积较小，因此最终选择高密度澄清池+滤布滤池 作为扩容工程的深度处理工艺。静乐县污水净化中 心扩容改造工程的整体工艺流程见图U
o
图1静乐县污水净化中心扩容改造工艺流程
3主要构筑物及配套设备技术参数
铜制品制作
3.1曝气沉砂池
曝气沉砂池的土建和设备规模按16 000 m3/d • 100■设计。单格曝气沉砂池平面尺寸2_ 0 X10. 0 m，峰 值流量水力停留时间为5 min。除砂系统采用砂泵 排砂，每系列沉砂池设1台吸砂泵，将集砂斗内的沉砂通过泵提方式提升，经出砂槽进人洗砂车间内的砂水分离器。砂水分离后排人砂斗外运填埋处理。
3.2改良A2/0工艺生化池
改良a V o工艺生化池占地较省、构筑物布置紧凑、管线交叉较少，具有出水水质稳定、高效，净化 潜力高等特点[7]。扩容工程设置外加碳源设施，可 在厌氧区、缺氧区按运行需要选择投加碳源，稳定、增强系统的生物脱氮能力。
文摘卡生化池尺寸（含二沉池）为59.7 m x38. 7 m，按 水流方向依次设置预缺氧区、厌氧区、缺氧区、好氧 区，各功能区之间设置隔墙以保持稳定的生化反应环境及推流状态，避免进水及回流污泥发生短流现象。进水点有三处，分别位于厌氧区前端和缺氧区前端。生化池总水力停留时间为21.5 h，预缺氧池 停留时间1.0 h，厌氧停留时间为1.5 h,—段缺氧停 留时间为9.5 h,—段好氧段停留时间为9.5 h。平 均混合液体浓度MLSS为3 550 m g/L，污泥回流比100% ，混合液回流比300%，好氧区泥龄17. 3d，污 泥总产率系数0.5。
3.3二沉池
二沉池的设计处理水量为333 m3/h，分为2座 并联运行。单池设计处理水量为167 m3/h，池长32 m，池宽7.8 m，平均时表面负荷为0.85 m3/m2.h，堰口负荷为1.44 L/s•m。每座设链条式刮泥机1台，功率为1.5 kW；污泥回流栗3台，为无堵塞式潜 污泵2用1备，单台技术参数:Q= 200 m3/h，H= 10 m,N = 15 kw〇
3.4高密度澄清池
扩容工程设2组高密度澄清池，设计处理水量为333. 3 m3/h。混合区池体尺寸为1.5 m x1.5 m ,
3 4 6 8 10 12
Bf 问/月
nm/H
•井水 口出木
停留时间2 min ，有效水深4.0 m 。絮凝区设计尺寸 为2.5 m x 2.5 m x 6.0 m ，停留时间8 min ，有效水 深6.0 m ，絮凝回流比为10。沉淀区设计尺寸为7.0 m x 7. 0 m x 7. 0 m ，峰值负荷8 m /h ，沉淀区占 比 80%。3.5滤布滤池
滤布滤池设计处理水量为8 000 m 3/d ，分2组， 设计通量1.8 i y S • m 2，过滤器盘片直径为2 200 mm ，每套含滤盘7个，中心管直径为820 mm 。3.6消毒接触池
采用次氯酸钠消毒法，消毒接触池设计处理水
卜Jii 水
4=4=
硫铁矿制硫酸
时间/月
量为8 000 m 3/d ，投药量按有效氯15 mg /L 计算，有 效投加量为237 kg /d ，接触时间为30 min ，池体尺寸 L x B = 10, 7 m x 6. 7 m 〇 3.7污泥处理
污水经二级生化处理产生剩余污泥约1 201 kg / d 。为方便管理，节省工程投资，污泥处理采用污泥 浓缩+脱水工艺，在现有的污泥脱水车间里增加2 台板框式压滤机,1用1备。污泥经浓缩、厌氧消化 及脱水后运至静乐县垃圾填埋场填埋处理，在忻州 市污泥无害化处置中心建成以后外运至污泥处置中 心进行无害化处置和资源化利用。
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- S B )>1图2
扩容改造工程实际运行进出水水质
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3.8运行效果
扩容改造工程项目实际建设总投资为8 068.34 万元，单位经营成本为1.15元/m3，单位耗电量为0.315 kW •h/m3。全年实际运行的进出水水质变化情况如图2所示。其中，进水C0D…、NH3 _N、TP、80©5，及的平均浓度分别为286.61 1^_1^1、27.80 mg •L-1、3.17 mg •L-1、170. 81 mg •L-1、37. 68 mg •L'190. 5〇mg •L—1；出水平均浓度分别 为 19.44 mg •L_1、0.74 mg .L_1、0.14 mg _L-1、5.
08 mg _L.1、9. 15 mg •L.1、6.75 mg _L.1。出水水 质可稳定达到地表V类水质标准，髙于目前广泛采用的一级A标准。从实际建设及运行数据可看出，扩容改造工程采用的改良A2/0+高密度澄清池+ 滤布滤池工艺对生活污水中多种污染物都有良好的 处理能力，且运行效果稳定、出水水质好、经营成本 较低。
4结语
静乐县污水净化中心扩容改造工程采用改良a V o+高密度澄清池+滤布滤池处理工艺，具有出 水水质好、运行稳定、处理负荷高、占地面积小、产泥 量低、操作管理简单等特点。实际运行证实，扩容改 造工程出水可达地表V类水水质标准，实现了汾河 流域静乐县县城所有生活污水的综合收集处理，每年可减少污染物排放量COD 1 569.1吨，B0D 881. 5
吨，SS 1 087.9吨,NH3-N 171.4 吨,TP 15.9 吨，TN 251.9吨，有效改善汾河上游流域水质和生态环境,
根除目前汾河上游静乐县段水体污染，确保了下游
饮用水安全。
参考文献：
[1] 王欣.污水处理中对脱氮除磷技术的应用[J].化工 管理,2016,21:144.
[2]Bin Ji, Xuechun Zhang, Shufei Zhang, Hongjiao Song, Zehua Kong. Insights into the bacterial species and communities
of a full - scale anaerobic/anoxic/oxic wastewater treatment plant
强力胶配方
by using third - generation sequencing [ J ]. Journal of Bioscience
and Bioengineering,2019,128(6) ：744 - 750.
[3]李勇.改良型卡鲁塞尔氧化沟脱氮效能提升及其生物 微环境的研究[D]，重庆：重庆大学,2016.
[4]谭盼.谈A20 + M B R与氧化沟处理工艺的对比[J]. 山西建筑,2018,44(26) :120-121.
[5]汤磊.污水深度处理工艺的比较研究[J].云南化工，2019,46(5) ：50-51.
[6] 蒋富海，安鹏.高密度澄清池一滤布滤池在污水深度 处理中的应用及控制[J].给水排水，2017,43(4) :24 - 28.
[7]髙洋，程洁红，戴界红.城镇污水处理厂A V0工艺脱 氮除磷潜力的研究[J].中国给水排水,2017,33(7) :
89-93.
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