設計案例 | 全國最大規模微污染水處理廠-東莞市樟村水質凈化廠降氨氮項目
【谷騰環保網訊】東莞市位于廣東省中南部，珠江口東岸，東江下游的珠江三角洲。因地處廣州之東，境內盛產莞草而得名。境內水域豐沛，有東引運河、寒溪河、黃沙河、寮步河等河流。
圖1東莞市地圖
項目背景
2018年12月25日，廣東省污染防治攻堅戰指揮部發布第一號令——《關于開展全面攻堅劣V類國考斷面行動的命令》，要求開展全面攻堅劣V類國考斷面專項行動，至2020年12月31日廣東省基本消除劣V類國考斷面（國家地表水考核斷面）。
紅荔橋路樟村國考斷面為廣東省東莞運河國家監測斷面之一，根據2018、2019年水質監測情況，水質指標中總磷、氨氮超標，其中氨氮超標約2倍。由于時間緊、氨氮負荷高、任務重，無法從流域層面進行系統治理。樟村水質凈化廠位于該國考斷面上游2.3km處，設計處理規模260萬m3/d，流量與運河流量相近。因此提出利用樟村廠處理河水，改善斷面水質。
圖2國考斷面及水質凈化廠衛星圖
樟村水質凈化廠改造前采用工藝“進水-格柵-平流沉淀池-出水”，其中主要構筑物為平流沉淀池（圖3）。平流沉淀池共12組，每組5格，單格平流沉淀池長115m、寬7.9m、水深3.5m。平流沉淀池沿程水質化驗結果如表1所示，沉淀池長度為65m時，能夠保證TP、SS、BOD5及CODCr的去除效果基本不變，而氨氮還未達標。因此，考慮在沉淀池末端45m處進行改造，既保證現有TP、SS、BOD5及CODCr處理效果，又能在末端進行高效氨氮去除。該項目具有停留時間短、項目周期緊等難點。
圖3平流沉淀池平面圖
表1沉淀池沿程水質情況
方案比選
針對氨氮超標微污染河水，一般采用生物膜法，可采取技術方案主要有BAF、上向流輕質濾料濾池、生物轉盤、生物接觸氧化和純膜MBBR（表2）。從經濟性、項目實施周期和運行維護綜合考慮，生物接觸氧化法和純膜MBBR法較符合項目需求。但從目前的工程情況來看，國內沒有類似參考案例，因此需結合試驗研究進行工程設計。
表2工藝方案比選
試驗研究
1）裝置：2座，分6格；處理水量：1.5m3/h；流化床單格尺寸：2.0×0.6×1.8m（長×寬×高）；有效水深：1.5m
2）填料類型及參數
表3填料類型及參數
3）試驗結論
對2020年8月至2020年11月裝置運行數據分析，1#、5#、6#氨氮去除效果較好，2#、3#次之，4#效果最差。同時，考察冬季（2020年12月）氨氮去除效果發現，僅5#、6#出水氨氮低于1mg/L達標（圖5），篩選出5#、6#樣品。
表4運行數據統計情況
圖5冬季進出水氨氮
工程改造
圖6沉淀池改造
圖7安裝曝氣管和曝氣盤
運行效果
調試期間進水氨氮濃度為2~6.60mg/L，出水氨氮滿足要求。
穩定運行期間，進水氨氮濃度在1.77-4.15mg/L，平均濃度3.22mg/L，出水氨氮濃度為0.07-0.94mg/L，平均濃度0.37mg/L。當氨氮進水濃度小于2mg/L時，出水氨氮低于0.5mg/L，當進水氨氮在2-4.15mg/L時，出水低于1mg/L，滿足設計要求。
圖11穩定運行期間進出水氨氮
運行穩定后，測試進出水微塑料情況，發現出水微塑料總數減少，成份發生改變，檢測的出水微塑料粒徑較進水大。
圖12進出水微塑料
項目論文
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