高排放標(biāo)準(zhǔn)污水處理廠MBR-O3工藝

　　一、項(xiàng)目概況及工藝流程

　　某污水處理廠地處北京市西北部，尾水收納水體為野鴨湖國(guó)家濕地公園，屬于地表Ⅲ類水體。根據(jù)2012年7月1日開(kāi)始實(shí)施的北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB11890-2012)，污水處理廠需執(zhí)行地標(biāo)A排放標(biāo)準(zhǔn)。本工程設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)見(jiàn)表1。

　　本工程屬鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的升級(jí)改造工程。污水處理廠現(xiàn)狀處理規(guī)模5000m3/d，SBR工藝，原設(shè)計(jì)出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)KGB18918―2002〉一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)規(guī)劃，本次升級(jí)改造后處理規(guī)模8900m3/d。工程設(shè)計(jì)出水水質(zhì)已超GB18918―2002―級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，除TN外，其余指標(biāo)已達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838―2002)中Ⅲ類水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，是鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)污水處理廠“準(zhǔn)類”排放要求的典型案例。

　　本工程工藝流程的確定，需要考慮以下幾點(diǎn):

　?、汆l(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠來(lái)水水量、水質(zhì)不均勻，波動(dòng)幅度大；②企業(yè)偷排現(xiàn)象較多，由于水廠規(guī)模小，對(duì)污水處理廠沖擊較大；③出水COD<20mg/L，僅靠常規(guī)的二級(jí)生化處理+過(guò)濾的方式無(wú)法滿足要求，更無(wú)法穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

　　在深人細(xì)致了解污水處理廠現(xiàn)狀運(yùn)行情況、近年水質(zhì)情況、鎮(zhèn)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和未來(lái)規(guī)劃情況的基礎(chǔ)上，經(jīng)工藝比選，確定最終污水處理工藝選用調(diào)節(jié)池一預(yù)處理一MBR―臭氧催化氧化一活性炭濾池工藝，消毒采用次氯酸鈉消毒，污泥采用離心脫水至含水率80%后外運(yùn)處置。工藝流程見(jiàn)圖1。

　　二、設(shè)計(jì)參數(shù)

　　2.1 調(diào)節(jié)池

　　由于污水處理廠納污范圍小，處理規(guī)模小，水量波動(dòng)大，需設(shè)置調(diào)節(jié)池。本工程調(diào)節(jié)池利用現(xiàn)狀調(diào)節(jié)池，停留時(shí)間3.5h。

　　2.2 預(yù)處理單元

　　主要包括粗格柵、細(xì)格柵、旋流沉砂池和膜格柵。粗格柵20mm，細(xì)格柵5mm，膜格柵1mm。細(xì)格柵采用回轉(zhuǎn)格柵，膜格柵采用內(nèi)進(jìn)流孔板格柵。

　　2.3 生物池

　　包含厭氧池、缺氧池、好氧池及后缺氧池，總停留時(shí)間16.7h。缺氧池至厭氧池回流比0?200%(變頻調(diào)節(jié))，好氧池至缺氧池回流比200%?400%(變頻調(diào)節(jié))，膜池至好氧池回流比200%?400%(變頻調(diào)節(jié))，好氧池污泥濃度8000?9000mg/L。

　　2.4 膜池

　　共4格，名義膜通量18?20IV(h?m2)，總停留時(shí)間0.85h。

　　2.5 臭氧催化氧化池

　　設(shè)計(jì)臭氧投加量為20mg/L，分3段投加，投加比例2:1:1，第一段采用穿孔管投加.第二段和第三段采用曝氣頭投加。在第一段設(shè)置臭氧催化濾料層，增加比表面積增加接觸時(shí)間。

　　2.6 消毒池

　　次氯酸鈉消毒，根據(jù)臭氧系統(tǒng)開(kāi)啟情況適量投加.確保消毒及出水余氯，停留時(shí)間32min。

　　2.7 污泥處理單元

　　包括儲(chǔ)泥池、脫水機(jī)房、污泥轉(zhuǎn)運(yùn)間。污泥量2tDS/d，設(shè)置離心脫水機(jī)1臺(tái)，水力負(fù)荷15m3/h，固體負(fù)荷100kg/h。

　　三、處理效果

　　污水處理廠自2018年1月正式試運(yùn)行以來(lái)，出水各項(xiàng)水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo),2018年部分月份進(jìn)出水水質(zhì)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

　　經(jīng)過(guò)近一年的試運(yùn)行，本項(xiàng)目于2019年10月份開(kāi)始進(jìn)行環(huán)保驗(yàn)收。經(jīng)第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)，環(huán)保驗(yàn)收期間污水處理廠出水NH3―N<0.025mg/L，BOD51.8?2.2mg/L，TN8.38?8.75mg/L，TPC0.01mg/L，COD10?11mg/L，SS<5mg/L，出水水質(zhì)完全達(dá)到北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB11890―2012)A排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　四、設(shè)計(jì)特點(diǎn)

　　4.1 為了應(yīng)對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠水質(zhì)、水量的大規(guī)模波動(dòng)，宜設(shè)置調(diào)節(jié)池。

　　規(guī)模小、變動(dòng)大、標(biāo)準(zhǔn)高”是本工程的最大特點(diǎn)。針對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠這種水質(zhì)、水量變動(dòng)比較大、出水水質(zhì)要求高的情況，宜設(shè)置調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)容積宜按進(jìn)水變化曲線確定，無(wú)實(shí)際運(yùn)行資料時(shí)，宜選3?4h。

　　4.2 優(yōu)化生物池厭氧、缺氧、好氧流態(tài)，為深度脫氮?jiǎng)?chuàng)造條件

　　本工程BOD/TN僅為2.57，碳源明顯不足。為有效利用碳源，除設(shè)置后缺氧段外，將厭氧、缺氧段均設(shè)計(jì)為矩形池.設(shè)置多曲面攪拌器，使混合液攪拌更均勻，混合更充分。在好氧段設(shè)置循環(huán)廊道，促進(jìn)好氧段的充分混合，確保NH3―N出水達(dá)標(biāo)。

　　結(jié)合UCT工藝良好的脫氮除磷效果，本工程設(shè)置三處回流：一是前缺氧池末端到厭氧池前端的回流，0?200%(變頻調(diào)節(jié))，該部分回流混合液硝態(tài)氮濃度已降至最低，可基本消除硝態(tài)氮對(duì)厭氧釋磷的影響。二是好氧池末端到缺氧池前段的回流，200%?400%(變頻調(diào)節(jié))，為缺氧反硝化提供硝態(tài)氮。三是膜池到好氧池的回流，200%?400%(變頻調(diào)節(jié))，維持好氧段生物污泥濃度。

　　4.3 采用臭氧催化氧化工藝

　　本工程COD設(shè)計(jì)出水水質(zhì)20mg/L，需對(duì)污水中的可溶解性COD進(jìn)行進(jìn)一步降解。經(jīng)比選工程采用臭氧催化氧化工藝。通過(guò)向普通的臭氧接觸池中增加催化劑填料，增加羥基自由基的停留時(shí)間和接觸面積，提高臭氧氧化效率，同時(shí)減少臭氧投加量。從實(shí)際運(yùn)行效果來(lái)看，效果較好，目前實(shí)際投加量約10mg/L。設(shè)置超越措施，當(dāng)MBR出水水質(zhì)良好時(shí)可直接超越，進(jìn)人后續(xù)單元。

　　4.4 設(shè)置活性炭濾池(預(yù)留)

　　本工程在臭氧催化氧化后設(shè)置活性炭濾池作為安保措施，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)論述，臭氧催化氧化與活性炭濾池聯(lián)用對(duì)有機(jī)污染物的去處效果明顯。通過(guò)實(shí)際運(yùn)行，臭氧催化氧化與活性炭濾池聯(lián)用能夠在一定程度上應(yīng)對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠污水來(lái)源成分復(fù)雜、高濃度偷排污水可能對(duì)污水處理廠出水水質(zhì)造成短時(shí)強(qiáng)力沖擊的風(fēng)險(xiǎn)。

　　活性炭濾池設(shè)置超越措施，當(dāng)臭氧催化氧化出水水質(zhì)良好時(shí)可直接超越，進(jìn)人后續(xù)單元。

　　五、總結(jié)

　　隨著國(guó)家對(duì)出水水質(zhì)要求的逐步提高.在部分環(huán)境敏感區(qū)執(zhí)行“準(zhǔn)Ⅲ類”指標(biāo)的污水處理項(xiàng)目會(huì)逐漸增多。本工程采用調(diào)節(jié)池一MBR_臭氧催化氧化一活性炭濾池工藝，從1年多的實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看，出水除TN外，主要排放指標(biāo)滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838―2002)中UI類水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，可穩(wěn)定達(dá)到北京市地表一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的排放要求。（來(lái)源：北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司；北京市環(huán)境保護(hù)督察中心）