高出水标准、用地受限 改良AAO+磁混凝实现节地改造

山东某污水厂现状处理规模3万m3/d，水印染、机械加工等工业废水约占30%，目前出水标准为《城市污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002A标准，尾水排入明堂河，属于南水北调一般保护区。根据当地水环境的总体要求，污水厂的部分出水指标应符合《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）中IV类水体限值要求，即CODCr≤30 mg/L，TN≤10（12）mg/L，TP≤0.3 mg/L，原位升标改造需要进行。

工厂用地紧张，附近没有地方可征用。进水中工业废水占比较高，新出水标准要求较高。因此，需要对现有设施进行原位升级改造、深度挖潜生化处理等功能，增加节地的深度处理工艺。经现场勘察和方案对比分析，本工程选择改进AAO 新增磁混凝沉淀(预留活性炭) V型滤池原位升级改造工艺，处理效果好，可为国内类似工程原位升级改造提供参考。

01 污水厂现状分析分析

1.1 现状概况

污水厂成立于2009年，目前建设规模为3万m3/d，实际日均污水处理量约为2.2万m3/d，主要处理园区生产生活污水300多家企事业单位和近10万人。污水处理工艺采用AAO 二沉池 二泵房 V类型滤池，出水一级A标准。污泥由储泥池 带式浓缩脱水机处理，污泥含水量高≤80%消毒ClO2.现状厂区无除臭系统。

1.2 现状进水水质分析

污水厂生活污水占70%左右，工业废水占30%左右，其中印染、机械加工、综合制药、食品加工等。

2019年1月至2020年9月污水厂进水频率分析，如表所示，厂区进水水质接近原设计进水水质，原设计进水水质，但CODCr、SS、TP这三个指标偶尔会超标。B/C约为0.38、一般可生化性；BOD5/TP约为54.61；BOD5/TN约为3.20。实际进水水质碳源相对不足，为保证出水TN要稳定达标，需要在某些时间段添加额外的碳源。

1.3 现状处理工艺

污水厂现在采用AAO工艺流程如图所示。

1.4 现状出水水质

如表所示，污水厂2019年1月至2020年9月出水频率分析。CODCr、BOD5、SS、氨氮、TN、TP一级A达标率为，现状工艺流程和设计参数可达一级A出水标准。如果准确Ⅳ新标准考核，CODCr达标率为85.氨氮达标率为79%.50%，TN达标率为74.47%，TP达标率为80.33%，达标率低，不能满足新要求，现状处理工艺急需改造。

1.5 升级要求

本工程为原标改造工程，进水含有印染、机械加工等工业废水，新标准要求较高CODCr≤30 mg/L，TN≤10（12）mg/L，TP≤0.3 mg/L，本次升标改造工程应结合实际进出水水质和现状池体及设备情况，重点关注CODCr、TN、TP这三个污染指标。此外，在工艺改造过程中，要充分利用现状设施，深入挖掘潜生化处理能力，增加节地的深度处理单元。

02 现状改造重点难点分析及对策

通过分析进出水的实际水质，审查现状处理设施，并结合工厂的实际运行和新标准要求，本项目应重点关注以下问题。

2.1 进水水质复杂

我厂进水含有印染纺织、机械加工、综合制药、食品加工、机械加工等工业废水，约占30%。CODCr新标准要求出水量高CODCr含量由50 mg/L降至30 mg/L，TN含量由15 mg/L降至10 mg/L，TP含量由0.5 mg/L降至0.3 mg/L，现状工艺为AAO V型滤池，无法满足提标要求。经复核，现状生化池总有效池容（23 625 m3）设置合理，但分区不合理，且无内回调节设施、无固定碳源投加设施、进水点单一，另外深度处理工艺缺少混凝沉淀段，仅靠生化处理难以满足C、N、P污染物提标要求。

2.2 工厂用地紧张

工厂现状建筑布局紧凑，无升级改造预留用地。经过工艺论证，在充分改造利用现有处理设施的基础上，应增加混凝沉淀单元、碳源除磷剂加工装置、试验室、除臭装置等处理设施，充分利用现有零星地块，选择节约土地的工艺，合理规划施工顺序。

2.3 部分设备老化

我厂已建成使用十多年。细格栅、二沉池出口罐、中间提升泵、储泥池搅拌机、生化池曝气系统、生化池搅拌机等工艺设备和部分电气自动控制设备老化严重，运行效果差，维护频繁，需要重置。

03 提升改造工艺设计

3.1 水质水质升级设计

我厂现状建设规模3万m3/d，实际日均污水处理量约为2.2万m3/d，工程设计规模保持不变。

对实际进水水质和原设计进水水质进行比较分析后，进水水质延伸原设计进水水质，出水按当地要求执行Ⅳ具体如表3所示。

3.2 工艺设计

本次改造工程污水处理工艺采用改进方法AAO 二沉池 二升泵房 磁混凝沉淀池(预留活性炭) V污泥均质池 带式浓缩脱水机用于类型滤池和污泥处理，生物滤池工艺用于除臭，如图所示。

1)预处理系统

粗格栅及提升泵房设备完好，运行条件好，维持现状利用。

细格栅旋转沉砂池施工时间长，细格栅老化严重，除渣效果差，本工程重置。主要设计参数为：网格格栅形式为网格格栅，2套，格栅间隙为6 mm，1 300 mm，安装角度为75°。

2)生物处理系统

现状AAO生化池设计规模3万m3/d，有效水深为5.8 m，总有效池容量为23 625m3.其中，厌氧区水力停留时间（HRT）为2.13 h，缺氧区HRT为3.30 h，好氧区HRT为13.47 h，总计HRT为18.90 h。进水点仅设置一个厌氧池，曝气设施严重老化，曝气不均匀。内回流通过在缺氧和好氧池之间设置连接通道，并由通道闸门控制。经审查，总池容量可满足要求，但各分区池容量设计不合理，缺氧池容量严重小，需要重新设计分区池容量，增加进水点，充分利用进水碳源，增加回流泵，灵活调整混合物回流，重置碳源添加设施、曝气系统等，加强生物池碳脱氮能力。

改造现状生化池AAO，保持总池容量不变，增加2个缺氧和个好氧池，调整各分区池容量，延长缺氧区HRT至5.51 h，缩短好氧区HRT至9.92 h，在好氧池末端设置1.00 h同时重置碳源投加设施、推流器、曝气器等。主要工艺设计参数为：设计混合物悬浮浓度（MLSS）为4 000 mg/L，混合液回流比为300%，污泥回流比为，气水比为4.8:1。

离心风机用于生化池曝气，效率低，噪音大，老化严重。用空气悬浮风机代替，共3台，2用1备，均采用变频控制。主要设计参数如下:Q=50 Nm3/min，P=68.6 kPa，N=80.0 kW。

目前二沉池为中进周辐流型，池径35 m，混凝土出水渠池壁损坏严重，本工程改造出水渠，采用嵌入式SS304不锈钢板厚度为1 mm。

现状污泥泵房部分设备老化严重，本工程对其重置。污泥回流泵总计3台：现状利用2台（其中1台为变频控制，Q=738 m3/h，H=3 m，N=11 kW），重置1台(变频控制，Q=625 m3/h，H=3 m，N=11 kW）。剩余污泥泵维持现状，共2台，1用1备，Q=50 m3/h，H=12.5 m，N=5.5 kW。

3)深度处理系统

现状深度处理段仅设置V型滤池单元，化学除磷剂直接投入生化池，药耗大，效率低。二沉池出水部分时间SS高，直接进入V型滤池，导致滤料堵塞板结，反洗频次较高，增大了现场设施维护工作量。厂区仅有一片空地，现状为太阳能板用地，平面尺寸为25 m×20 m。新出水标准要求高，而磁混凝沉淀池具有负荷高、处理效果好、占地面积小、抗冲击等特点。因此，本项目正在进行中V类型滤池前拆除现状太阳能板，利用该空间增加磁混凝沉淀池，预留活性炭加入池，进一步加强N、P去除污染物的能力。

新建磁混凝沉淀池1座，分2格，设计规模3万m3/d，变化系数为1.32、活性炭混合池HRT为10.52 min，混凝池HRT为2.31 min，磁混池HRT为2.31 min，絮凝池HRT为4.62 min，沉淀池平均负荷为10.66 m3/(m2·h)，污泥回流率为5%。活性炭采用湿式加入，污泥回流泵前设置截污切割格栅机。磁粉采用人工干式加入。同时，每个池都有一套单一的磁粉回收系统，处理量为40 m3/h。剩余污泥通过高剪切机分离磁粉污泥混合絮凝剂，然后通过水力旋流器初步分离磁粉和污泥，后通过磁分离器将磁粉从污泥中分离回混凝池，磁粉回收后的剩余污泥进入污泥脱水系统进一步处理。

现状V型滤池设计规模3万m3/d，1座，分为5格，土建工程良好，运行条件良好，保持现状利用。相关参数为:单格平面尺寸8.0 m×6.4 m，平均滤速为5.2 m/h。

目前二泵房中间提升泵扬程不能满足新要求，本工程重置3台，其中2台采用变频控制，主要设计参数为：Q=825 m3/h，H=6.5 m，N=22 kW。

4)污泥处理系统改造

经复核，本次提标改造污泥产量变化不大，现状带式浓缩脱水机运行状况良好，维持现状利用。贮泥池进中无搅拌设备，增加搅拌器1台。

5)加药间改造

本工程需要重置碳源加油装置和新的除磷剂加油装置。目前加药间的平面尺寸为24.0 m×8.1 m，可满足本工程药剂投加装置集中布置的要求。PAM、SPFS将加药设施拆除改造成葡萄糖，PAM、SPFS主要设备有加药缓冲罐、加药泵、在线稀释装置等。

6)新增除臭系统

目前工厂没有除臭设施。本项目新增除臭系统1套。除臭范围为粗格栅提升泵房、细格栅旋转沉砂池、厌氧池、储泥池、脱水机房。除臭风量为9000 m3/h，采用生物滤池工艺。

04 工程设计特点

1)无需新征改造，无需新征地

厂区布局紧凑，现状空间少，深度处理工艺缺陷，新标准要求高，厂外无地可征。因此，应采取以下措施：充分利用现状设施，深入挖掘潜生化系统的处理能力，保持现状V类型滤池，增加节地碳磁混凝沉淀池，改造利用碳源、除磷集中布置碳源、除磷剂加药设施等。

2)选择改进AAO 碳磁混凝沉淀池稳定可靠，调节灵活

通过调整生化池各分区池容量、增加多点可调进水、重置碳源应急装置、增加混合液回流泵变频控制、重置曝气系统等，传统情况AAO池型改造改进AAO池型，生化处理系统更加稳定、可靠、灵活。保留深度处理段V类型滤池增加碳磁混凝沉淀池，增强碳去除磷的能力。活性炭投入量可根据实际运行情况灵活分配，占地面积小，投资省，运行可靠。

05 运行效果及经济指标分析

5.1 运行效果

本次提标改造工程于2020年6月开工，2020年10月竣工，2020年11月至2021年6月实际日出水水质如图所示，各项指标均可达到准确Ⅳ类标准要求。

5.2 经济指标分析

本次改造项目总投资2 567.53万元，其中建安费1 996.升级改造后，污水厂的直接运营成本为69万元.76元/m3(包括电费、药费、水费、人工费等。)，总投资和运营成本低于国内同类项目。

来源：净水技术

大家都在搜索的问题