摘要：佛山市某小型污水处理厂一期设计规模1.5万m3/d，出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。提标改造工程采用高效沉淀池加不锈钢回转过滤器工艺，改造后出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。介绍了提标改造过程的工艺选择及设计情况。
前言
2015年国家环保局发布了《城镇污水处理厂污染物排放标准》征求意见稿，修订版的排放标准要求自2016年7月1日起，新建城镇污水处理厂执行一级A标准。自2018年1月1日起，敏感区域内的现有城镇污水处理厂执行一级A标准;生态环境脆弱敏感区的污水处理厂执行特别排放标准。
根据统计数据，目前珠三角内现有污水处理厂约300多座，其中达到一级A排放标准的污水处理厂只有约50多座。随着排放标准的提高，2017年将迎来污水处理厂提标改造的高峰期。
2工程概况
本污水处理厂提标改造工程位于佛山市，污水处理厂一期规模为1.5万m3/d，采用改良型氧化沟工艺，设计出水已达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。本次提标改造工程针对一期工程，其设计规模为1.5万m3/d，提标改造后出水应执行国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准及广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二时段一级标准的较严值。
3提标改造的水质标准
本提标改造工程出水标准从一级B提高到一级A，主要对以下几个基本控制指标进行调整。
4一期工程进出水水质分析
根据一期工程运营的数据，对该污水处理厂2016年1月至2016年11月的进出水水质进行了分析。
一期工程进出水水质各指标数据如图1～6。
4.1BOD5指标分析
从污水处理厂目前现状运行水质来看，目前进水BOD5浓度不高，二级处理出水的BOD5值能够稳定达到10mg/L以下。但随着污水收集系统的完善，进厂污水有机物浓度将逐步提高，通过复核现有生物处理构筑物的主要设计参数，现有构筑物在进水BOD5浓度提高至设计值时，仍可有效控制BOD5出水浓度，使其满足国标一级A排放标准。
4.2CODCr指标分析
由目前广东地区污水处理厂的运行数据可知，进水CODCr为250mg/L左右时，对于城市污水而言，采用生物脱氮除磷工艺+三级处理工艺处理后，出水指标能够稳定达到CODCr≤40mg/L。
本工程不考虑针对COD指标选用提标改造工艺，主要通过优化生化反应池的运行参数以及通过后续提标改造工艺去除SS来去除部分附着于SS上的COD(在去除SS时若采用过滤技术，COD去除率可增加10~30%)，以保证达标排放。
4.3氨氮(以N计)指标分析
污水处理厂进水氨氮的去除主要靠硝化过程来完成，氨氮的硝化过程是控制生化处理好氧单元设计的主要因素。要满足5mg/L出水要求，必须进行完全硝化，同时还要通过完全反硝化辅助。故本工程设计在完全硝化的基础上，适当进行充分供氧，并采用完全反硝化设计和三级处理，能够保证出水氨氮指标控制在5mg/L以内。从目前的运行数据以及已有构筑物的设计参数来看，采用改良型氧化沟工艺可将出水氨氮稳定控制在5mg/L以下，氨氮指标较容易达到排放标准。
4.4总氮(以N计)指标分析
本工程除了要做到氨氮的完全硝化，同时需特别重视反硝化过程的控制。本工程的改良型氧化沟属于脱氮除磷工艺，具有较强的有机物氧化和脱氮除磷能力，在完全硝化的基础上，优化氧化沟运行参数，增大缺氧池与好氧池的容积比，提高TN的去除率;同时在进水碳源不足的情况下，可通过投加外碳源等技术手段，充分保证反硝化的环境，能够确保出水TN稳定达标。
4.5SS指标分析
由运行数据可知，SS的进水平均值为98mg/L，经生化处理后，出水SS浓度均值为9mg/L，目前一期工程出水水质能稳定达到一级B标准。但考虑一期工程目前进水SS较低，且1月到6月SS均有超过10mg/L，不能稳定达到一级A标准。故SS是污水厂出水达到一级A标准的重要控制指标。本工程深度处理处理中需增加过滤或混凝沉淀+过滤组合工艺，进一步降低出水SS值，保障尾水稳定达标排放。
4.6总磷(以P计)指标分析
由运行数据可知，TP的进水平均值为2.61mg/L，经生化理后，出水TP浓度均值为0.72mg/L，目前一期工程出水水质能稳定达到一级B标准，但不能达到国标一级A标准。故污水厂要达到一级A排放标准，必须在生物脱氮除磷工艺外增加化学除磷设施。因此TP指标是本工程需重点考虑的污染物，深度处理工艺需增设化学除磷设施。
5提标改造工艺选择
通过分析一期工程进出水水质的特点，本提标改造工程主要考虑对一期出水的SS及TP进行控制，同时优化生物反应阶段的运行参数。
鉴于本污水厂提标改造工程规模较小，仅为1.5万m3/d;而预留用地相对充裕，通过分析二级处理设施出水水位—二沉池出水标高为4.00m，尾水排放水体常水位为1.386m，考虑采用水头损失较小的深度处理构筑物，减少二次提升。
根据本污水处理厂的特点，选择连续流砂滤池和高效沉淀池+不锈钢回转过滤器组合工艺作为提标改造的备选工艺。
5.1方案一
方案一采用连续流砂滤池工艺。考虑到连续流砂滤池水头损失较大的特点，本方案需考虑设置中间提升泵房;为防止二沉池出水中的纤维杂质堵塞滤料，在滤池前增设精细格栅进行预处理，精细格栅与中间提升泵房合建。
一期的沉淀出水经过精细格栅预处理后引入中间提升泵房，通过加药混合，提升进入连续流砂滤池。过滤后的污水进入新建的紫外消毒池及退水泵房，消毒后排放。
5.2方案二
方案二采用高效沉淀池+不锈钢回转过滤器工艺。通过计算，一期工程二沉池出水可重力流进入高效沉淀池进行混凝、沉淀，无需二次提升。高效沉淀池出水重力流进入不锈钢回转过滤器进行过滤。过滤后的污水进入新建的紫外消毒池及退水泵房，消毒后排放。
5.3方案比较
连续流砂滤池占地面积较小、工艺成熟、出水水质稳定，但水头损失较大，需要二次提升，需连续反冲洗，活性砂需气提，日常运行的电费较高。
高效沉淀池+不锈钢回转过滤器的工艺占地面积较大，但水头损失较小，抗冲击能力强，在水头留有余地的情况下无需二次提升。
本提标改造工程预留用地较充裕，考虑减少厂区的日常运行费用，减少二次提升，因此推荐“高效沉淀池+不锈钢回转过滤器”作为深度处理工艺。
6提标改造设计
6.1工艺流程
本提标改造工程规模1.5万m3/d，二级处理主体采用改良型氧化沟工艺，能够实现有机物和氨氮的有效去除，本工程提标改造的主要目标污染物为TP和SS。提标改造工程采用高效沉淀池+不锈钢回转过滤器工艺，工艺流程图详见图7。
6.2高程设计
已建厂区设计地坪标高为2.50m(1956年黄海高程系统)，为便于厂区道路的衔接，新建工程厂区设计地坪标高仍确定为2.50m。
一期工程消毒后出水通过管道排放至水体。一期二沉池出水水位4.00m，本工程新增单体的水头损失约为2.0m，中间无需二次提升尾水可自流排入水体;由于洪水位与常水位高差.5m，因此需增加退水泵房，雨期洪水位下尾水强排进入水体。
6.3总平面布置
本工程利用远期预留用地，布置高效沉淀池及不锈钢回转过滤器、加药间，新建紫外消毒渠及退水泵房。提标改造用地位于一期二沉池西侧，用地面积约2900m2。
7结论
本提标改造工程设计规模1.5万m3/d，深度处理采用“高效沉淀池+不锈钢回转过滤器”工艺，提标改造主要考虑对一期出水的SS及TP进行控制，同时优化生物反应阶段的运行参数。设计出水执行国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准及广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二时段一级标准的较严值。
原标题：佛山市某小型污水处理厂提标改造工程工艺路线探讨
