污水处理厂扩建提标改造工程设计运行
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摘要：在我国社会建设不断进步的今天，污水处理作为重要的内容引起了国家的高度重视，污水处理标准也越来越高。污水处理力度的迅速增加，使得我国污水处理厂如雨后春笋般涌现。现如今，我国污水处理厂建成和投产已经十分迅速，这也在一定程度上推动了我国污水处理事业的蓬勃发展阶段，但就当下得到实际情况来，污水处理依旧存在着诸多的不足和问题急需解决。污水处理厂提标改造主要包括工艺技术设备运行投资等环节，为有效节约投资成本，需在原有技术基础上进行优化管理，并充分利用现有资源，提高污水处理厂的处理，使其达到国家的排放。本文将对污水处理厂扩建及提标改造工程设计与运行进行深入的探讨，旨在提高我国污水处理效果。
关键词：污水处理厂；扩建；提标改造；工程设计；运行
1引言
众所周知，水是非常重要的自然资源，是人类赖以生存的根本，更是生命的源泉。但随着我国现代化社会的快速发展，水资源受到了严重的污染。由于水资源是不可再生的，为更好地保障水资源的有效利用，必须对污水进行合理处理。在我国，依旧存在很多城市水资源紧缺现象，与此同时水体富营养问题也日益严峻。为缓解水资源的短缺和匮乏，必须立刻采用合理的手段对水资源进行保护，通过建立良好的水资源体系，科学的解决水体污染问题。污水处理厂的污水处理系统作为处理和利用污水的综合系统，其使命就是为了防止水环境受到污染，保障水资源长久的维持良性利用。
2我国污水处理的概述
2.1我国污水处理的现状
长期以来，人们都认为水资源是取之不尽、用之不竭的，这种观念导致水资源出现严重的短缺和污染问题，并对城市的生存和发展造成了一定的生态环境危机。据相关数据统计，在2030年，我国的人口总数将高达16亿，人均水资源为1760立方米，全国缺水量将高达400亿立方米~500亿立方米，成为世界上水资源短缺严重的国家[1]。自改革开放以来，我国的污水处理领域得到了快速的发展，但与城市的发展速度相比仍属于滞后状态。据相关数据显示，在2016年年末，我国就已经建设了3552座污水处理厂，其中城市污水处理厂2039座，县城污水处理厂1513座。这些污水处理厂的建设使我国的污水处理水平得到了大幅度的提高。但污水处理厂的污水处理量与实际的污水排放量之间依旧存在着较大的差距，因此还需进一步提高污水处理厂的处理效率。
2.2影响污水处理厂处理效率的因素
现阶段，我国的污水处理厂普遍存在着污水处理效率低、排水管网无系统等问题。我国水环境污染问题日益严峻的主要原因有两点，一是污水处理能力增长缓慢，二是污水处理率低。基于这两点，导致我国的水环境出现了恶性循环的现状。根据我国当前污水处理的实际情况来看，影响污水处理增长速度的因素主要有以下三方面：第一，处理技术相对落后。与国外发达国家相比，我国的污水处理技术相对落后，普遍存在着效率低、能耗高、自动化低等[2]。第二，投资力度不够。污水处理系统是防止水污染、改善水环境质量的重要手段，同时也是城市重要的基础设施之一，但因投资力度不够往往无法达到理想的预期效果。第三。管理水平低。目前我国污水处理管理人员的专业素质偏低，导致建成的污水处理厂无法发挥全部作用[3]。
3污水处理厂扩建及提标改造工程设计
在对污水处理厂扩建及提标改造工程设计进行探讨时，选择以某某城市的某某污水处理厂为例进行展开论述。该污水处理厂的一期规模是每天2.5万立方米，主要工艺为百乐克，严格按照国家污水处理排放标准进行尾水排放，现阶段城市的污水处理厂在排放尾水时要达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中的一级B标准。但随着水环境质量要求的不断提高，需要将尾水排放标准需要从一级B类标准提高到一级A类。而当下的一期工程中，并没有提标处理单元，因此要在常规生化处理供后进行深度处理。
3.1设计扩建及提标改造后污水处理厂的水量水质
以扩建管网的收集范围为依据，将污水处理厂的扩建增量设定为一天3.5万立方米，其中工业废水量占28.6%。由于工业废水的增加量加大，势必会影响进水COD的品质，为有效地降低生化过程污染物的负荷，必须增设预处理。通过此次扩建，污水处理厂的设计总水量为一天6.0万立方米。本次污水处理厂扩建是在一期工程中进行的，为使进水水质得到有效地保障，需要对可能发生的变化进行全方位的综合考虑，使其不会因取值过高而导致配置过大从而带来浪费。以丰富的实践经验来看，进水水质的保证率多数取80%~90%。从安全运行角度考虑，设计进水水质指标保证率取90%，这时相应指标值如下：尾水排放严格执行排放标准中的一级A标准。
3.2扩建工程处理工艺流程
本次探讨将对水解酸化池、改良AAO生化池和高效沉淀池+深床反硝化滤池进行有扩建。一是增加水解酸化池。以水质数据为依据，B/C值大约设计为0.39，这就表明污水处理厂进水水质可生化性一般。增加水解酸化池的作用主要体现在两方面，一是将大分子物质降解为小分子物质，二是将难生化降解物质降解为易生化降解物质。通过这两种途径可以使B/C的值得到增加。除此之外，水解酸化池的增加有助于COD污染物的降解，还能够将转化为小分子的BOD5作为生化脱氮处理的碳源，进而节省碳源量，有效地控制运行的成本。除此之外，水解酸化工艺还能够预处理降解和去除污水中的COD、SS、BOD5，降低生化过程污染物冲击负荷。二是改良AAO生化池。通过对AAO生化池进行改良，可以清晰地分隔前置的反硝化、缺氧、厌氧、好氧工艺单元，这样有助于除磷菌、硝化菌等在各自有利的环境中生长，使其具备的脱氮除磷功能得以更好地发挥。尤其是改良后的AAO厌氧段，所发挥的作用越来越大。第一，为除磷创造了生物条件；第二，为前置反硝化和后者缺氧提供协同作用；第三，预处理高浓度的COD；第四，有助于缓解工业废水冲击，降低生化影响；第五，能够有效地保障生化指标的降解。三是深床反硝化滤池+高效沉淀池。高效沉淀池的作用主要有五个，分别是：满足除磷要求、减少污水悬浮物、深床反硝化虑池的堵塞减少，反冲洗次数减少、污水处理效果提高[4]。深床反硝化滤池作为处理单元，不仅具有集生物脱氮功能，还具有过滤功能，因此在提标改造中得到了广泛的应用。除上述因素外，还得益于深床反硝化滤池具有良好的脱氮效果，同时占地小，因此十分适用于城区污水处理厂的提标改造。四是优化改造现有的设备。例如：粗格栅间及进水泵房设备、细格栅及旋流沉砂池设备、鼓风机房设备、污泥脱水房设备。通过扩建工程单元选择和改造工程单元设备，来有针对性的提高水污染物的去除率。
3.3扩建及提标改造设计
在进行扩建及提标改造设计时，首先要对扩建构造物进行设计。该项目总设计规模为6.0万立方米/天，在对一期工程进行改造设计时，需要按总规模一次建成粗格栅间及进水泵房、细格栅房及旋流沉砂池、鼓风机房以及污水脱泥房的土建工程，因此土建工程和水力负荷均满足扩建要求。
4污水处理厂扩建及提标改造运行
对已完成扩建及提标改造工程的污水处理厂进行试运行，每天的进水量为4.0万立方米，利用联动调试处理，该污水处理厂的污水处理系统整体较为稳定。扩建及提标改造后的出水数据要高于当前国家排放标准，不仅能够使TN和NH3-N很好的实现总磷达标，同时还能够满足出水要求。分析数据可知，在污水处理厂中，水解酸化、高效沉淀池+深床反硝化率池、改良AAO生化处理后的污水，实际出水的指标不仅能够稳定达标，还能够保证出水的TN低于7mg/l，NH3-N低于1mg/l，这样将污水处理后的尾水排到河流中，具有提升水环境质量的作用。利用水解酸化池度污水进行处理可有效保障生化效果，从而提高BOD5、COD的降解效果，分别为：20%~25%和30%~35%。由于受到污泥层的影响，SS的降解效果在20%~25%，但其他三项的降解效果则不是很理想，可以忽略不计。在污水处理厂中，改良处理AAO生化、高效沉淀池和深床反硝化滤池工艺，不仅提高了BOD5、COD和SS去除效果，使去除率达到90%以上，还可以将提高NH3-N、TN和TP去除效果，使其去除率提高到85%以上，更有效地保障出水水质的安全。除此之外，污水处理厂扩建及提标改造还能够为企业污水处理厂的运行成本，因此这也是污水处理厂进行扩建和提标改造的重要原因之一[5]。
5结束语
综上所述，根据我国现有的污水处理厂提标改造实践情况来看，生物脱碳和化学除磷是污水处理厂扩建及提标改造的重点。只有不断地提高污水处理厂的工作效率，不断地缩小污水处理量与实际污水排放量之间的差距，才能够使我国的水环境逐步趋于良性循环。在国家大力倡导节能减排、绿色环保的今天，利用污水处理厂进行水资源保护，可以有效地降低污水对水环境的影响，但同时也需要大家从身边做起，投入到节约用水、保护水环境的公益事业中，这样才能够有效地缓解我国水资源短缺和污染问题，为子孙后代留下生命之泉。
参考文献：
[1]杨素钦.城市污水处理方法与污水化验分析的质量控制研究[J]．企业技术开发,2017(11):137~139．
[2]胡世琴.人工湿地不同植被净化污水效果及其氮磷累积研究[J].水土保持研究,2017(1):200~206．
[3]杨尚,石烜,张彤等.污水处理厂碳源回收潜力与活性初沉系统构建及应用[J].安全与环境学报,2017(6):2331~2336．
[4]张文生,王立群,马秋莹等.银定庄污水处理厂提标改造工程设计及运行效果[J].中国给水排水,2019(16):82~85.
[5]孙成才,姚学同,崔全喜等.林州市污水处理厂升级改造工程设计[J].中国给水排水,2017(18):120~123.
作者：杜荣东 沈红林 单位：中亿丰建设集团股份有限公司