关于城市污水处理厂设计的若干问题讨论_许劲

关于城市污水处理厂设计的若干问题讨论许劲提要通过分析总结昆明市污水处理厂的实际运行状况,建议根据运行管理的经验调整或改进污水处理厂的设计工艺。并就进水浓度偏低、预处理、污泥量计算、污泥消化、污水消毒及除磷等方面的问题提出了个人观点。关键词城市污水处理厂设计运行进水水质预处理污泥量污水除磷目前,城市在建和投产的污水处理厂越来越多,新的工艺也不断出现。我国城市污水处理业与西方国家相比起步较晚,尚无十分成熟的运行与管理经验。许多污水处理厂投产后运行效果不理想,这其中有管理人员技术上的原因,也有工艺设计上的原因。因此,总结运行经验提高工艺设计水平,对新建和改建污水处理厂意义颇大。本文就这方面,针对昆明市污水处理厂的运行情况,谈一些个人看法。昆明是我国目前城市污水处理率最高的城市之一(约60%),已建成投产的4座污水处理厂处理能力为36.5万m3/d,另外2座正在建设中。为保护和治理滇池,昆明的城市污水全部要求除磷脱氮,所有已投产的污水处理厂均按A2/O工艺设计运行,具体形式多样化。这几座污水处理厂少则已运行3～5年,最长的已达10年,相对而言已积累了较多的运行管理经验(包括水质水量等数据),但同时也暴露出一些问题。1实际进水浓度偏低昆明市污水处理厂设计水质和实际水质见表1。从表1中可以看出,实际进水BOD,COD约为设计值的一半。表1昆明市污水处理厂设计与实际运行水质项目水质指标BOD/mg/LCOD/mg/LSS/mg/LTN/mg/LTP/mg/L设计值进水出水180<15360<30200<1030<108<0.5～1实际值进水出水60～80<10100～200<15200<1030154～80.5碳源不足,直接影响就是出水TN不达标。要解决这一问题,需要投加甲醇等外加碳源,或者等昆明市的排水管网由合流制改造为分流制,使污水浓度达到设计值。目前昆明市暂时将出水TN标准修改为TN<15mg/L。对A2/O工艺,要取得良好的除磷脱氮效果,进水须满足一定的营养比例,即:BOD/TKN>5.7(最好BOD/TKN在5.7～10),BOD/TP>20,也就是要使进水BOD值至少达到170～180mg/L。考虑到BOD的生物可利用率,进水BOD值宜为250mg/L左右。目前,昆明市的4座污水处理厂均采用将浓缩池上清液和污泥脱水滤液回流至厌氧池(段)的方法,提高BOD/TP值及进水浓度,并尽量采用延时曝气方式,使出水除TN外均达标排放,减免外加碳源。混合进水水质以昆明市第四污水处理厂为例,见表2。污泥处理水回流提高了进水浓度,但也带入了氨氮和有机氮,降低了总氮的去除效率。表2昆明市第四污水处理厂实际混合进水水质项目水质指标BOD/mg/LCOD/mg/LSS/mg/LTN/mg/LTP/mg/L进水190.41518.6416.441.376.52出水3.5719.63.316.770.28进水浓度偏低造成的另一问题是,按设计进水BOD值确定的池容过大,造成池容及投资的浪费。以运行10年的昆明市第一污水处理厂为例,进水BOD值若按100mg/L设计,并优化工艺流程,估计可节省投资及运行费用上千万元。因此,设计时应充分重视进水浓度偏低对实际运行造成的影响,并宜采取相应的措施使这些影响尽可能减小。同时参照相关城市污水处理厂进水水质变化周期,合理考虑处理要求的分期,使污水处理给水排水Vol.27No.7200115DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2001.07.005厂的建设不仅考虑处理规模的分期,而且兼顾处理水质的分期。当然,为了克服不可预见的因素,最好先建一级处理或强化一级处理部分,待污水系统完善后,积累了若干年进厂水质水量资料,再建二级和三级处理部分。欧美不少城市污水处理厂就是这样建设的。2格栅及沉砂池的作用与选型预处理过程(格栅、沉砂池)对去除污染物质而言,可能起不到关键作用,但对于保证整个处理厂的正常运转则是至关重要的。英美等国曾对数十座城市污水处理厂进行调查,发现60%以上的处理厂由于预处理过程存在问题而严重影响了后续处理过程的正常运转。目前运行管理人员大都清楚地认识到预处理的重要性,但并未有效地进行工艺控制,也没有认真评价本厂预处理单元的运转效果,如格栅的截污效率,从格栅流走了多少栅渣;沉砂池除砂效果,多少砂粒随水流走等。污水处理厂常见的堵塞、积砂、大量浮渣、设备磨损等问题的根源就在于预处理单元运行不正常。国内污水处理厂设计时常设置一粗一中两道格栅,其间距也各不相同。从目前各污水处理厂的运行情况看,极有必要增设一道细格栅,间距为2～5mm。设置这样的格栅,可基本免去后续处理单元的堵塞问题和浮渣问题。从昆明几个污水处理厂的长期运转经验看,国产回转式固液分离机能形成完整除渣面,效果良好。污水中的砂如不除去,会在后续