城市污水处理厂升级改造工程设计与运行效果-刘如玲

２０１５年海洋湖沼通报ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆＯｃｅａｎｏｌｏｇｙａｎｄＬｉｍｎｏｌｏｇｙ№１城市污水处理厂升级改造工程设计与运行效果＊刘如玲１，宋美芹２（１．青岛市团岛污水处理厂，山东青岛２６６００２；２．青岛思普润水处理有限公司，山东青岛２６６０００）摘要：为保护海洋环境，改善胶州湾的水污染现状，根据青岛市政府的要求对污水处理厂进行升级改造。主体生化工艺采用Ａ２／Ｏ＋移动床生物膜（ＭＢＢＲ）工艺，通过投加ＳＰＲ－１生物填料，将好氧段改造为生物膜—活性污泥复合工艺。同时新建混凝、沉淀、过滤等深度处理设施。运行四年来，效果良好，抗冲击负荷能力强，可同时强化脱氮除磷，主要水质指标均稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢ１８９１８－２００２）一级Ａ标准。实践证明，该工艺可大幅减少工程量，具有运行管理简便、处理效率稳定等特点，较好地解决了市政污水厂升级改造中的难题，可为其他污水厂的升级改造提供借鉴。同时，污染物年减排量明显提高，团岛海域水质环境质量将得到进一步改善。关键词：污水处理；升级改造；移动床生物膜；脱氮除磷；运行效果；海水水质改善中图分类号：Ｘ７９９文献标志码：Ａ文章编号：１００３－６４８２（２０１５）０１－１３４－０７引言为了改善胶州湾的水污染现状，保护其生态环境，青岛市人民政府下文（青政函字［２００８］３８号、［２００９］第１０１号）要求所有排向胶州湾的污水厂出水水质应达到一级Ａ标准。本工程是对原污水处理厂进行升级改造，使处理后出水水质由原《污水综合排放标准》（ＧＢ８９７８－１９９６）二级排放标准提高到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢ１８９１８－２００２）一级Ａ标准。该污水厂出水水质的提高，有利于青岛市实现污染减排目标，对加快改善半岛流域水环境质量，保护海洋环境，保持生态平衡，促进半岛流域经济、社会和环境的可持续发展具有重要意义。工程于２０１０年开工建设，２０１１年初通水调试，２０１１年７月通过环保局水质验收，工程投资约２．２８亿元人民币。１工程概况该污水处理厂设计规模１０×１０４ｍ３／ｄ，按二级标准设计，于１９９６年４月正式开工建设，１９９８年１０月投入试运行状态，１９９９年４月正式交付使用。主体工艺采用改良Ａ２／Ｏ工艺，即厌氧区前设置预缺氧区，二沉池出水直接排入胶州湾，剩余污泥进入污泥浓缩池。原工程的工艺流程如图１所示。１．１升级改造设计进出水水质２００５－２００９年实测进水水质与设计水质如表１所示。２００５－２００９年进水化学需氧量（ＣＯＤ）年平均值高达８００～１３００ｍｇ／Ｌ，最高值可达８０００ｍｇ／Ｌ，一般的城市污水ＣＯＤ值不会有如此高的数值，只有在大量工业废水进入时才会产生这种情况。由此可知，目前污水厂的进水中含有大量超标排放的工业废水。进水污染物超标，增加了污水对机械设备、构筑物和附属设施的腐蚀程度，减少了使用寿命，导致污水厂的处理水平受限，难以保证长期稳定运行。＊第一作者简介：刘如玲（１９７１－），女，高级工程师，主要从事污水处理厂的运营与管理工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｒｌｌｅｗ＠１６３．ｃｏｍＣｅｌｌ－ｐｈｏｎｅ：１３６８５３２１４２９工作单位：青岛市团岛污水处理厂收稿日期：２０１４－０９－１５DOI:10.13984/j.cnki.cn37-1141.2015.01.019１期城市污水处理厂升级改造工程设计与运行效果１３５图１污水厂原工艺流程Ｆｉｇ．１ＯｒｉｇｉｎａｌｆｌｏｗｃｈａｒｔｏｆｔｈｅＷＷＴＰ表１２００５年－２００９年实测进水水质与设计水质Ｔａｂｌｅ１Ｍｅａｓｕｒｅｄｖａｌｕｅｓ＆ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｖａｌｕｅｓｏｆｔｈｅｉｎｌｅｔｑｕａｌｉｔｉｅｓｆｒｏｍ２００５ｔｏ２００９／ｍｇ·Ｌ－１项目ＣＯＤＢＯＤ５ＳＳＮＨ３－ＮＴＮＴＰ原设计进水水质９００４５０６５０－１２４１０５０％保证率时的进水水质９４２４０５４９０７３９８．８１０．９９０％保证率时的进水水质１４６０６３０９２０１０６１４０１７．３该污水厂汇水区域中工业废水超标排放较严重，青岛市已着手对中心城区城市布局和产业结构进行调整，重点对胶州湾沿岸工业区进行技术更新和改造，对严重污染的企业实行关、停、转、迁。随着城区产业结构的调整和环保部门节能减排力度的加强，预计该区域的工业废水水质会进一步降低。因此，本项目采用表２所示指标作为本工程的设计进水水质。表２升级改造工程设计进出水水质Ｔａｂｌｅ２Ｄｅｓｉｇｎｅｄｖａｌｕｅｓｏｆｉｎｌｅｔ＆ｏｕｔｌｅｔｑｕａｌｉｔｉｅｓｏｆｔｈｅｕｐｇｒａｄｅｐｒｏｊｅｃｔ／ｍｇ·Ｌ－１项目ＣＯＤｃｒＢＯＤ５ＳＳＴＮＮＨ３－ＮＴＰ设计进水１０００５００７００１２５８０１５设计出水５０１０１０１５５（８＊）０．５＊数值为水温≤１２℃时控制指标；其余数值均为水温＞１２℃时的控制指标。１．２改造工艺设