東營市沙營污水處理廠工藝設計
摘 要： 東營市沙營污水處理廠近期規模12×104m3/d，采用水解沉淀池／前置反硝化曝氣生物濾池（BAF）工藝。進水COD為300mg/L，BOD5 為180mg/L，SS為200mg/L，NH3 －N為40mg/L，TN為50mg/L，TP為4mg/L。設計出水達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918—2002）一級B標準。介紹了污水處理廠設計概況、各構筑物設計參數以及技術特點。
關鍵詞： 污水處理廠； 水解沉淀池； 前置反硝化； 曝氣生物濾池（BAF）
1 工程概況
沙營污水處理廠位于東營市東西城區之間的勝利油田七分場水庫附近，負責市內東、西城區范圍的污水處理任務。污水處理廠近期建設總規模為12×104m3/d，其中原處理規模6×104m3/d，采用的是兩段好氧式曝氣生物濾池工藝，本次工程新建規模6×104m3/d，并對原工藝進行改造，增加反硝化處理能力。根據工程實際情況，結合原有處理工藝，經綜合技術經濟比較，污水處理采用水解沉淀池＋前置反硝化曝氣生物濾池（BAF，余同）工藝，處理水排入廣利河，污泥處理采用濃縮脫水一體機。
2 沙營污水處理廠工程設計
21 設計水質
本工程設計進、出水主要指標如表1所示。
 |
22 工藝流程
工藝流程見圖1。
 |
23 主要構筑物及設計參數
231 預處理及提升泵房
本工程位于勝利油田，污水中若含有原油對后續處理構筑物的影響很大，因此預處理選擇了粗細格柵＋除油沉砂池工藝。主要設備如下：回轉式粗格柵和階梯式細格柵各3臺，2用1備，帶寬均為1．5m，柵條間隙分別為15mm和6mm。除油沉砂池包括除油刮砂機2臺，潛水曝氣機12臺，在沉砂的同時去除污水中可能存在的油脂。由于進廠污水帶有一定的水頭，因此將提升泵房設在除油沉砂池后，共設計2座，每座含潛水混流泵3臺（2用1備），Q＝1600m3／H，H＝9．5m。
232 生物處理主體工藝
結合原有處理工藝，生物處理選擇了BAF工藝。根據使用目的的不同，兩段式BAF可以有多種組合：對于出水只要求硝化的情況，可以采用碳化池＋硝化池的方式，對于要求反硝化的情況可采用反硝化池＋碳／硝化池（前置反硝化）或碳／硝化池＋反硝化池（后置反硝化）。由于本工程出水需要達到一級B標準，對總氮有較高要求，必須設置反硝化池？紤]到進水碳源充足，若采用后置反硝化，需要投加大量的碳源，提高了運行成本，因此新建工程采用了水解沉淀池＋反硝化池＋碳／硝化池的前置BAF工藝。對于原有的碳化池＋硝化池工藝，可以通過增加水解沉淀池和管路切改，改造成上述工藝。下面以新建工程（6×104m3/d）為例，介紹各單體主要設計參數。
① 水解沉淀池
水解沉淀池的設置目的主要有兩點：去除大部分懸浮物，保證BAF穩定運行；通過水解沉淀作用，增強污水的可生化性，確保反硝化效果。水解沉淀池設計流量5000m3／H，停留時間3H，設計上升流速取值約1．8m／H，有效面積2780m2，新建、原有BAF前各設一座，每座8格，單格長1．8m，寬11m。池底部設排泥斗，斗頂處布置布水管，水面處設集水槽，總高度7m。排泥斗底部鋪設排泥管，通關開關閥門控制排泥。水解沉淀
池的出水與曝氣生物濾池回流水混合后進入后續工藝。
② 前置反硝化曝氣生物濾池
在前置反硝化流程中，BAF分為缺氧和好氧兩級，回流水中含有較多的硝酸鹽，首先進入缺氧池（DN池）發生反硝化反應，隨后進入好氧池（C／N池）去除BOD和氨氮，處理水部分回流、部分進入后續工藝。在這一系統里，主要設計參數有三個：回流比、濾速和負荷。將已完全硝化的出水回流至缺氧池去除硝酸鹽是常見的反硝化技術，但在BAF系統中，回流比不僅影響反硝化效果，還會影響硝化效果。相關研究指出［1］，對于一般的城市污水，回流比不宜超過100% ～150%。本工程TN含量較高，回流比選擇100% ～120%，回流水泵設置4臺，3用1備：Q＝850m3／H，H＝11m，1臺帶變頻控制。
同傳統活性污泥法不同，濾速是濾池設計中特有的設計參數。濾速的大小體現了工程經濟和處理效果之間的平衡，設計時應在保證處理效果的前提下，盡可能提高濾速，降低過濾面積，減少工程投資。根據以往研究成果及工程經驗［2、3、4］，本次設計DN池濾速控制在9～11m／H（含回流水），水力停留時間約25miN，濾料高度4m，共設計8格濾池，單格面積70m2，平面尺寸10m×7m。C／N池濾速控制在6～8m／H（含回流水），水力停留時間約30miN，濾料高度4m，共設計12格濾池，單格面積、平面尺寸同DN池。
BAF工藝通常采用容積負荷，表征一天中單位體積濾料對污染物的去除能力，在本工程里主要對已確定的工藝參數進行校核。在前置反硝化工藝中，為了降低回流液的影響，負荷宜采用低值。經計算，DN池反硝化負荷為0．5kgNO3－N／（m3濾料·D），C／N池硝化負荷0．6kgNH3－N／（m3濾料·D），BOD5負荷0．7kGBOD5／（m3濾料·D），符合設計要求［2］。
本工程BAF共分4個系列，每個系列包括2個DN池、3個C／N池。每兩個系列之間共用一個管廊，管廊長8m，內設布水、出水廊道，放空管、反沖洗管、曝氣管以及曝氣鼓風機等。每池設長柄濾頭36個／m2，C／N池還設有BAF專用曝氣器40個／m2，每個C／N池配備一臺羅茨鼓風機，風量12．4m3／miN，風壓0．07mPa。
濾料采用輕質陶粒，粒徑DN池為3～6mm，C／N池為2～3mm。濾池反沖洗采用過濾時間和過濾壓力等參數進行自動控制，通常DN池反沖洗周期為24～36H，C／N池為48～72H。反沖洗過程包括降水、氣洗、氣水聯合、水洗等步驟，每次沖洗35miN，反沖洗氣強度14Ｌ／（m2·S），設3臺反沖洗風機，2用1備，風量29．5m3／miN，風壓0．07mPａ，反沖洗水強度5Ｌ／（m2·S），設3臺反沖洗水泵，2用1備，Q＝600m3／H，H＝14m。沖洗水量每次為420m3，經收集后送入反沖洗廢水池，池內設2臺潛水排污泵，負責將反沖洗水送入水解沉淀池前端，水泵性能為Q＝350m3／H，H＝14m。
233 接觸消毒池
采用液氯消毒工藝對尾水進行處理，接觸池設計規模為12×104m3/d，停留時間30miN，有效水深5．0m。
234 加氯加藥間
為節約占地面積，設計將加氯間同加藥間合建。加氯設計采用液氯工藝，設計規模為12×104m3/d，最大投加量10mg/L。設真空加氯機3臺，2用1備，制備能力40kg／H。設液氯蒸發器2臺，1用1備，單臺蒸發量120kg／H。氯瓶為噸級氯瓶，貯氯量為15天加氯量。加氯管接入接觸消毒池。除磷藥劑選擇液體硫酸鋁，按和磷摩爾比2：1投加，最大加藥量80mg/L，加藥點位于沉砂池末端。
235 污泥濃縮脫水機房
近期配備帶寬2．5m帶式濃縮脫水一體機3套，2用1備，處理能力70m3／H，處理后的污泥外運填埋處置。
3 結語
① 沙營污水處理廠近期規模12×104m3/d，新建6×104m3/d，為了更好的結合現狀處理工藝，設計采用了前置反硝化BAF工藝。
② 考慮到污水廠位于勝利油田，污水中可能帶有油脂，預處理采用了除油沉砂工藝。
③ BAF前處理采用水解沉淀工藝，既可以去除大部分懸浮物，保證BAF穩定運行，又可以借助水解酸化作用，改進污水的可生化性。
④ 生物處理采用前置反硝化BAF工藝，回流比100% ～120%；DN池濾速控制在9～11m／H，反硝化負荷為0．5kgNO3－N／（m3濾料·D）；C／N池濾速控制在6～8m／H，硝化負荷0．6kgNH3 －N／（m3 濾料·D），BOD5負荷0．7ｋGBOD5／（m3濾料·D）。
⑤ 加氯采用液氯，除磷藥劑選擇液體硫酸鋁。
⑥ 廠內設有超越管路，便于污水處理廠的調試、檢修和運行管理。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
