城市污水处理厂提标改造工程工艺比选

1 行业背景

在我国经济不断发展的过程中，各项新的技术以及材料不断的应用到工业生产以及日常生活中，同时所排放的污水中所含有的污染物含量和种类也呈现出复杂化，对环境造成了很大的污染。城市中现有的污水处理设备已经无法满足现阶段的排放指标，如果想要满足排放指标，就需要对污水处理厂进行提标改造。

2 提标改造工程进、出水水质

污水处理厂出水指标由执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB181918-2002的一级B标准提升为一级A标准。具体指标如下：

表2-1 提标改造工程设计出水水质 单位：mg/L（除pH外）

3重点去除污染物分析

3.1 总体要求

提标改造的主要任务就是要保证出水的CODCr、SS、TN、TP等指标稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。

污水处理工艺的选择直接关系到处理后出水的水质指标能否稳定可靠地达到处理要求、运行管理是否方便、建设费用和运行费用是否节省，以及占地和能耗指标是否优化，因此，污水处理工艺方案的选择是污水处理厂成功与否的关键。

选择合适的污水处理工艺，不仅可以降低工程投资，且有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的日常运行费用，保证出厂水水质达标。

3.2SS的去除

污水中SS的去除主要靠沉淀作用。标准要求出水SS浓度小于10mg/L，而常规的二级处理一般只能使出水SS浓度达到低于20mg/L，难以稳定达到10mg/L以下。此外，出水SS的浓度高低直接影响到出水的CODcr、BOD5、P等指标，因此，SS是城市污水处理厂的重点处理项目。

3.3 BOD5的去除

污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附和代谢作用，然后通过泥水行分离完成。活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另外一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。在这种合成代谢与分解代谢的过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等易降解有机物）直接进入细胞内被利用，而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质。

3.4 CODCr的去除

污水中CODCr去除的原理与BOD5基本相同。CODCr的去除率取决于原污水的可生化性，它与城市污水的组成有关。对于那些主要以生活污水及成分与生活污水相近的工业废水组成的城市污水，其BOD5/CODCr比值往往接近0.5甚至大于0.5，可生化性较好，出水CODCr值可以控制在较低水平。而以工业废水为主的城市污水，或BOD5/CODCr比值较小的城市污水，其可生化性较差，处理后污水中剩余的CODCr会较高，要满足出水CODCr≤50mg/L有一定难度。

3.5 氮的去除

污水脱氮方法主要有生物脱氮和物理化学脱氮两大类。目前生物脱氮是主体，也是城市污水处理中最经济和常用的方法。物理化学脱氮主要是折点氯化法、选择性离子交换法、空气吹脱法等。国外从六十年代开始对污水脱氮的方法进行了大量的研究，结果认为物理化学法脱氮从经济、管理等方面均不适宜在大中型城市污水处理厂中使用，因此，工程应用一般以生物脱氮法为主。

4深度处理工艺

4.1 深度处理工艺选择

二级生物处理出水中污染物质为有机物和无机物的混合体，有机物包括细菌、病菌、藻类及原始生物等。不论是有机物还是无机物，根据它们存在于污水中的颗粒的大小又可分为悬浮物（＞1μm）、胶体（1μm～1nm）和溶解物（

4.2 活性砂滤池

活性砂过滤器是一种集絮凝、澄清、过滤为一体的连续过滤设备，广泛应用于饮用水、工业用水、污水深度处理及中水回用处理领域。系统采用升流式流动床过滤原理和单一均质滤料，过滤与洗砂同时进行，能够24小时连续自动运行，巧妙的提砂和洗砂结构代替了传统大功率反冲洗系统，能耗极低。

4.3 高效纤维滤池

高效纤维滤池是一种全新的重力式滤池，它采用了一种新型的纤维束软填料作为滤元，其滤料直径可达几十微米甚至几微米，具有比表面积大，过滤阻力小等优点。微小的滤料直径，极大地增加了滤料的比表面积和表面自由能，增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会和滤料的吸附能力，从而提高了过滤效率和截污容量。为充分发挥纤维滤料的特长，在滤池内从上至下依次设有反洗排水槽、纤维密度调节装置、纤维束滤料、滤板、布气装置、布水装置。

4.4 纤维转盘滤池

纤维滤盘过滤器是目前世界上最先进的过滤器之一，主要用于废水的深度处理与中水回用，目前在全世界已广泛采用了该项技术。其主要特征为处理效果好，出水水质高，出水稳定，可连续运行，承受高水力及悬浮物负荷能力强，全自动运行，操作及保养简便，运行费用低，土建费用低及占地极小等。纤维转盘滤池用于污水的深度处理，设计水质：进水 SS＝20~50mg/L，出水 SS≤5mg/L，浊度≤2NTU，实际运行出水更优质，一般出水浊度在1左右或更低。

4.5 磁混凝滤池

磁混凝工艺是在常规混凝沉淀工艺中添加了磁粉，并使磁粉与混凝絮体有效结合。由于磁粉的比重大，因此大大增加了混凝絮体的比重，加快了絮体的沉降速度。磁混凝工艺同时设置了污泥回流系统，使得污泥中磁粉及混凝剂循环使用，有利于节约混凝剂用量。剩余污泥中经过磁粉回收后排出本系统。磁混凝工艺虽然是混凝沉淀工艺，但是SS及TP可以直接达到一级A要求，因此比较适合污水厂SS和TP的一级A提标，同时可去除部分COD和BOD5。

4.6 反硝化滤池

反硝化滤池常见工艺有重力流反硝化滤池和上流式连续清洗滤池。重力流反硝化比较常见，该系统包括滤料、承托层和滤砖。污水溢流通过滤池长度方向两侧的堰槽流入滤池，处理后由池底通过堰门流入清水井。滤池需要定期反冲洗，反冲通常包括反冲气源，进行气和/或水反冲洗。反硝化过程将硝酸盐转化为氮气，并吸附在滤料上。累积的氮气需要定期排除。滤池的进水和反冲类似于常规的快滤池。

4.7 结论

根据以上分析，几种过滤工艺特点如下：a、活性砂滤池过滤效率较高，运行费用低，水头损失大，主要适用于小型污水厂的提标改造。b、高效纤维滤池滤速快，占地小，但水头损失大，设备费用高。c、纤维转盘滤池占地面积小，自动化程度高，水头损失小，但滤布维护费用高。d、磁混凝滤池占地面积小，除磷效果佳，运行费用低，但技术尚未全面推广。e、反硝化滤池最突出的特点在具有较高的TN去除率。反硝化生化过程发生在深床、均质的滤床内，微生物附着在滤料表面，污水自上而下流过滤床。通过过滤作用，颗粒物被截留。因此，通过微絮凝产生的不溶性含磷污染物也得以去除。