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摘要：應急污水處理工程需滿足建設周期短、占地面積小、運行年限短的要求，需采用可快速啟動、經(jīng)濟可靠的處理工藝和設施。某城鎮(zhèn)污水處理廠一期應急工程設計采用改良AAO－MBR工藝，該工程水處理構筑物全部采用集裝箱式碳鋼防腐設備，生產(chǎn)輔助類用房采用輕鋼結構，項目設計、施工、調試達標總計不足50d，出水指標均滿足GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》的一級A標準。本工程建設費（包括設備費用、運輸、安裝、配套設施建設等）為1263．7萬元。

關鍵詞：污水處理；應急工程設計；改良AAO；MBR

宜賓市臨港區(qū)某污水處理廠來水量遠超其設計規(guī)模，臨港區(qū)管委會正在積極推進該污水處理廠的提標及擴建項目建設，但在建設期內(nèi)依然存在超量污水排放問題，因此新建臨時應急治污工程刻不容緩。該污水處理廠一期應急工程設計處理規(guī)模為5000m3／d，設計、施工、調試達標總計不足50d，目前已運行1．5a。該工程克服了傳統(tǒng)污水處理廠決策、建設周期長的問題，不僅可以解決燃眉之急，也可長期運營，最終還可二次搬遷使用，為其他應急污水處理工程的設計、建造提供寶貴經(jīng)驗。

1工程概況

宜賓市臨港區(qū)某污水處理廠設計分兩期建設，總規(guī)模為30000m3／d，一期處理規(guī)模15000m3／d，2017年1月建成投產(chǎn)，2018年進行了升級改造，現(xiàn)狀采用預處理-水解酸化-AAO-絮凝沉淀-精密過濾-紫外消毒處理工藝，排水指標執(zhí)行GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A標準，其污泥采用帶式濃縮脫水機處理至含水率低于80％后，干泥外運進行焚燒處置，無除臭工藝。根據(jù)該污水處理廠2017年至2019年進水數(shù)據(jù)，進水量呈逐漸上升的趨勢，現(xiàn)狀實際處理來水量近32000m3／d，遠超一期設計規(guī)模。為此，在廠區(qū)預留地內(nèi)陸續(xù)興建了兩期應急工程，處理規(guī)模分別為5000m3／d和12000m3／d。本文僅對一期應急工程進行介紹。一期應急工程位于污水處理廠西側入口預留地內(nèi)，地塊可用面積小，約3600m2。該地塊有如下優(yōu)點：①靠近已建污水處理廠，取水、供電較為方便；②場地西側為可納污水體，可重力排放，節(jié)省出水管道和提升能耗。

2設計規(guī)模及進出水水質

2.1設計規(guī)模一期應急工程設計處理規(guī)模為5000m3／d，總變化系數(shù)為1．73，最大時流量為360m3／h，平均時流量為208m3／h，分為并聯(lián)的4套處理裝置，單套裝置處理能力為1250m3／d。

2.2設計進出水水質從該污水處理廠實際運行數(shù)據(jù)可知，進水有機物濃度較低，氮磷含量不高，懸浮物含量較高，可生化性較好，但碳氮比不足，生化脫氮除磷效果較差。進水有機物偏低、懸浮物偏高，主要是因為臨港區(qū)是新開發(fā)區(qū)，上游雨水管道、污水管道尚未完全建成，目前有大量的雨水、建筑工地排水進入了市政污水管道?？紤]到上游管道雨污分流制改造正在推進，其實際進水水質有機物濃度會持續(xù)上升、懸浮物濃度會持續(xù)下降，同時結合進水水質近年來的實際變化趨勢，最終確定一期應急工程進水水質情況如表1所示，出水水質應滿足GB18918—2002中的一級A標準。

3污水處理工藝

3.1應急工藝選擇原則應急污水處理工程不同于傳統(tǒng)城鎮(zhèn)污水處理廠的建設模式，為了確保技術可達性及建設時效性，需采用流程簡單、占地面積小、建設周期短、快速啟動、穩(wěn)定達標的處理工藝和設施［1］。

3.2應急工藝流程本應急工程采用調節(jié)-微濾-預缺氧及厭氧-缺氧-好氧-MBR-消毒處理工藝，出水重力排放至受納水體。污泥經(jīng)疊螺脫水機脫水至80％后外運處置。主要工藝流程見圖1。原水自污水處理廠粗格柵渠溢流進入調節(jié)池，經(jīng)泵提升進入0．25mm微濾機，去除水中的懸浮物、漂浮物后，自流進入配水井。配水井內(nèi)設置4組薄壁矩形堰，均勻配水至4組生物處理單元。污水首先進入預缺氧池／厭氧池，在池內(nèi)與回流污泥進行充分混合反應后進行聚磷菌釋磷反應；之后進入缺氧池內(nèi)與回流混合液充分混合，進行生物脫氮；最后自流進入好氧池與MBR膜池進行硝化反應，去除氨氮、總磷和有機物。生物處理單元采用改良AAO＋MBR工藝，充分發(fā)揮了傳統(tǒng)活性污泥和MBR膜處理工藝優(yōu)勢，實現(xiàn)高效生物脫氮除磷。MBR產(chǎn)水泵入消毒池／清水池，經(jīng)過加氯消毒，保證出水水質穩(wěn)定達到一級A標準。MBR膜片定期反洗，必要時進行離線酸洗和堿洗，恢復膜通量［2］。剩余污泥自MBR膜池排入儲泥池，采用疊螺脫水機進行脫水處理，疊螺脫水機具有運行成本低，操作環(huán)境好的特點［3－4］，污泥含水率處理至80％以下后外運處置。

4主要構筑物及設計參數(shù)

（1）配水井。1座，尺寸為6．00m×5．10m×3．00m。上部設置2臺微濾機（1用1備），型號為FC－5，轉鼓直徑為1500mm，轉鼓長度為3500mm，過濾面積為14m2，過濾網(wǎng)目為60目（0．25mm），濾筒轉速為4~6r／min，沖洗水壓力為0．3MPa，電機功率為3kW，過水能力為150～300m3／h，過水部件材質為不銹鋼304，機架為碳鋼防腐。

（2）生化系統(tǒng)。采用改良AAO＋MBR處理工藝［5－6］，分為預缺氧池及厭氧池、缺氧池、好氧池、MBR膜池。設計流量為5000m3／d，設計水溫為12～25℃，MLSS質量濃度為8000mg／L，外回流比為100%～200％，內(nèi)回流比為100%～200％，剩余污泥量為0．63t［DS］／d，剩余污泥濃度為12000mg／L，總污泥負荷為0．074kg［BOD5］／（kg［MLSS］•d），總污泥齡為15．0d，總停留時間為10．4h，其中預缺氧池／厭氧池1．8h，缺氧池1．8h，好氧池5．2h，MBR膜池1．6h。預缺氧池及厭氧池。4組，單組尺寸為12．00m×3．00m×3．00m，單組內(nèi)安裝2臺潛水攪拌器，型號為QJB0．85／8－260／3－740C，功率為0．85kW。缺氧池。4組，單組尺寸為12．00m×3．00m×3．00m，單組內(nèi)安裝1臺潛水攪拌器，型號為QJB0．85／8－260／3－740C，功率為0．85kW。好氧池。4組，12座，單座尺寸為12．00m×3．00m×3．00m。單座內(nèi)安裝80套φ215mm型曝氣器，曝氣量為0．5～2．5m3／h，由設備廠家預制安裝；每組設置回流泵（管道污水泵）1臺，型號為100WQ100－10－5．5；好氧池設置羅茨鼓風機2臺（1用1備），型號為FSR200，風量為41．17m3／min，升壓為4．3kPa，功率為7kW，包含進／出口過濾消音器，放空消音器。MBR膜池。4組，單組尺寸為12．00m×3．00m×3．00m，單組池內(nèi)安裝6套MBR膜組件，MBR膜組件型號為RT－MBRⅡ，單套膜46簾，每簾17m2，膜總面積為18768m2，膜材質為內(nèi)襯骨架增強型聚偏氟乙烯（PVDF）。MBR膜設計通量為14～16L／（m2•h），設計最低水溫為12℃，pH值范圍為6~9，MLSS質量濃度為12000mg／L，最大回流比為1～2。MBR膜池設置羅茨鼓風機2臺（1用1備），型號為FSR200，風量為41．17m3／min，升壓為34．3kPa，功率為37kW；回流泵（管道污水泵）5臺（4用1備），型號為80WQ50－10－3；產(chǎn)水泵2臺（1用1備），型號為ISB100／65－50－12．5。

（3）消毒池／清水池。1座，尺寸為12．00m×3．00m×3．00m，采用NaClO消毒，接觸停留時間大于或等于30min，有效氯投加量為8mg／L。設置MBR反洗泵2臺（1用1備），型號為ISWH40－100（1）A。反洗泵配套設置反洗電磁流量計及反洗精密過濾器，過濾器直徑為φ700mm，過濾精度為10μm，操作壓力不超過0．5MPa，壓差不超過0．35MPa，操作溫度不超過80℃。

（4）儲泥池、膜酸洗池、膜堿洗池。1座，單座尺寸為12．00m×3．00m×3．00m，其中儲泥池尺寸為8．00m×3．00m×3．00m，膜酸洗池、膜堿洗池尺寸均為2．00m×3．00m×3．00m。儲泥池內(nèi)安裝穿孔曝氣管1套。

（5）污泥脫水機房。1座，建筑面積為75m2。脫水后污泥含水率不超過80％，需外運濕污泥量約為5t／d。配置疊螺脫水機1套，單臺絕干污泥處理量為90～180kg［DS］／h，功率為3kW；PAM加藥裝置1套，有效容積為2m3，功率為1．1kW；污泥進料泵2臺，流量為12m3／h，壓力為0．2MPa，功率為4kW。

（6）加藥間。1座，建筑面積為57．6m2。配置PAC加藥裝置1套，有效容積為2m3，功率為1．1kW；碳源加藥裝置1套，有效容積為2m3，功率為1．1kW；NaClO加藥裝置1套，有效容積為2m3；檸檬酸加藥裝置1套，有效容積為2m3。

5工程設計特點

（1）生物處理單元采用改良AAO與MBR相結合的污水處理工藝。充分利用傳統(tǒng)活性污泥和MBR膜處理工藝優(yōu)勢，實現(xiàn)高效生物脫氮除磷，具有工藝流程短、脫氮除磷效果好、負荷高、占地省、抗沖擊負荷能力強等優(yōu)勢。MBR膜處理實現(xiàn)了高污泥濃度，節(jié)省了二沉池單元。對于污泥處理系統(tǒng)，因生物處理段泥齡長，產(chǎn)生的污泥量少，減輕了污泥處理處置的負擔。

（2）本工程所有構筑物等均采用了集裝箱式碳鋼防腐設備［7］。采用工廠快速加工制作，并可集成池內(nèi)設備，具有價格便宜，制作迅速，安裝簡單等優(yōu)點。設備制作的同時，現(xiàn)場進行設備基礎施工，整體施工速度快，不足30d完工。相比土建結構，該技術具有很大優(yōu)勢。

（3）各處理單元全部采用標準化設計。罐體外形尺寸統(tǒng)一，制作快速且不易出錯［8］。

6工程運行效果

該工程生化調試直接取用現(xiàn)狀污水處理廠好氧池中的活性污泥混合液，不需進行污泥的生化培養(yǎng)工作，調試達標周期不足7d。該工程于2019年7月正式投產(chǎn)運行，實現(xiàn)滿負荷達標運行，至今運行穩(wěn)定。實測進出水水質見表2。

7投資及運行成本分析

本工程建設費（包括設備費用、運輸、安裝、配套設施建設等）為1263．7萬元。噸水直接運行成本為0．97元，不含污泥處置費、化驗費、大修維護費及管理費等。

8結語

宜賓市某城鎮(zhèn)污水處理廠一期應急工程采用調節(jié)-微濾-預缺氧及厭氧-缺氧-好氧-MBR-消毒處理工藝，出水COD、BOD5、SS、氨氮、總氮、總磷的質量濃度分別為19．71～43．0、4．90～9．60、4．20～7．30、1.08～2．62、10．00～14．21、0．06～0．41mg／L，出水各項指標完全能滿足GB18918—2002中的一級A標準的要求。該工程充分利用了集裝箱式模塊化建設的優(yōu)勢，完全能適應污水應急工程建設周期短、占地面積小、快速啟動、經(jīng)濟可靠、靈活搬運的要求，值得大力推廣；但因建設用地面積較小，該工程未對MBR膜池設置起吊設備，MBR膜片離線清洗極為不便，建議類似工程必須設置MBR膜池起吊設備。

作者：馬千里  盧揚  黃欣 劉楊 林慧 單位：北控中科成環(huán)保集團有限公司成都分公司