摘要：對瀝滘污水處理廠進行三期擴建工程，處理規模為25萬m3/d，并對一、二期工程50萬m3/d規模進行提標改造。三期擴建工程采用深度脫氮改良AAO工藝，一、二期提標改造工程采用生物濾池工藝，污泥處理采用低溫熱干化。介紹了污水處理廠全地下集約組團化層疊布置、工藝流程和主要構筑物的設計情況，并對主要設計特點和新技術的應用進行了分析。

　　關鍵詞：地下污水處理廠,擴建提標工程,改良AAO工藝,生物濾池工藝

　　1工程概況

　　瀝滘污水處理廠是廣州市僅次于獵德、大坦沙之后的第三座大型城市污水處理廠，服務范圍包括整個海珠區(除洪德分區污水西調至西朗污水處理系統外)、番禺區的大學城小圍谷地區和黃埔區的長洲島等，總服務面積為115.5km2，已建一、二期工程總規模為50萬m3/d，采用改良AAO工藝，出水水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級B標準。

　　三期擴建工程處理規模為25萬m3/d，并對一、二期工程50萬m3/d規模進行提標，出水水質均執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A標準及《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)地表Ⅴ類水標準的較嚴值。

　　2現狀水量及水質

　　2.1現狀進水水量

　　瀝滘污水處理廠一[1]、二期[2]處理規模分別為20萬、30萬m3/d，建成投產后基本上均處于滿負責運行狀態，2017年實際進水總量為50.58萬m3/d，2018年實際進水總量為58.6萬m3/d，實際進水量大于已建工程處理規模，瀝滘污水處理廠現狀處理能力不能滿足實際污水量需求。

　　2.2現狀運行水質

　　瀝滘污水處理廠2017年、2018年實際運行水質。可以看出，瀝滘污水處理廠的處理效果良好，運行穩定，各項指標的去除率均較高。由于人均綜合用水量較大，且受廠外收集系統截流式合流制比例較高，進水濃度BOD5、COD指標偏低，但NH3-N、TN、TP指標基本接近設計值，部分月份指標略高于設計值。在現有進水水量及水質條件下，全年出水水質BOD5、COD基本達到地表Ⅴ類水標準，而NH3-N、TN、TP、SS指標均不能穩定達到一級A及Ⅴ類水標準，在冬季低溫和碳氮比值偏低同時發生時對應的出水TN較高。在擴建和提標工程工藝確定和參數選取時，需重點關注生物脫氮的效率。

　　3工程設計

　　3.1設計規模

　　根據瀝滘污水處理廠服務范圍的發展規劃，采用分類水量預測法、年遞增法、和不同建設用地指標法預測污水量，推算至2020年瀝滘污水系統污水量將達到67.18萬m3/d，2030年污水量將達到72.93萬m3/d。

　　瀝滘污水處理廠2018年實際進水量已達到58萬m3/d，結合3年建設計劃，預測至2020年通過廠外管網完善，可增加污水處理廠進水水量10萬～14萬m3/d，廠區進水總量可達到68萬～72萬m3/d，綜合考慮部分水量增長及不可預見因素，確定瀝滘污水處理廠三期擴建工程的規模為25萬m3/d。同時，對瀝滘污水廠現有一、二期工程進行提標，出水達到地表準Ⅴ類水，提標改造總規模為50萬m3/d。

　　3.2設計水質

　　瀝滘污水處理廠三期擴建工程的設計進水水質根據近幾年的監測及實際運行數據確定，并以滿足80%覆蓋率的實際進水水質進行校核計算。同時，考慮到進水水質季節性波動范圍較大帶來的沖擊負荷，NH3-N、TN、TP部分指標進水濃度略高于原設計值的現狀以及碳氮比值變化特點。出水水質標準須滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A標準及《地表水環境質量標準》地表Ⅴ類水標準的較嚴值的要求。

　　3.3工藝流程

　　三期擴建工程污水處理采用改良型AAO活性污泥法，深度處理采用V型濾池，污泥處理采用重力濃縮+低溫熱干化，消毒采用次氯酸鈉消毒工藝、除臭采用微生物除臭工藝。一、二期提標改造工程采用生物濾池+V型濾池工藝，除碳硝化濾池確保氨氮和有機物出水達標，反硝化濾池確保總氮出水達標。

　　3.4總體布置

　　污水處理廠的布置形式分為地上式、半地下式和地下式3種，隨著我國城市化水平和居民環境要求的提高，能夠與周邊環境協調、封閉性強、無二次污染的地下污水處理廠也逐漸成為城市污水治理工程建設新的發展趨勢和發展方向[3]。

　　瀝滘污水處理廠位于海珠區小洲村南部，西側緊臨萬畝果園，東側北側為小洲工業區，因此，為了保持廠區的協調性及保證周邊居民對景觀環境的高要求，三期擴建工程采用全地下式，建(構)筑物均布置在地下層;一、二期提標改造采用半地下式，新建生物濾池和V型濾池的池面平地面;鼓風機房及配電間、污泥干化間、機修車間在一、二期用地范圍內建設，采用地面式嶺南建筑造型，與周邊環境協調。廠區總體布置采用“地下式布置為主”的創新理念，地面設計為綠化和園林式建筑，生態景觀與污水處理構建筑物融為一體，提升周邊土地的環境質量和使用價值。

　　3.5主要構筑物設計

　　3.5.1三期擴建工程主要構筑物

　　(1)粗格柵及提升泵房：粗格柵與提升泵房合建，1座，設計規模25萬m3/d。粗格柵井與泵坑均分為2格，粗格柵井設4臺鋼繩牽引式格柵除污機，柵寬B=2m，柵隙寬b=20mm，安裝角度α=75°，泵坑內設潛水泵8臺(6用2備)，單臺泵性能參數Q=2300～2700m3/h，H=5～8m，N=110kW。三期工程采用全地下布置形式，粗格柵及提升泵房與地下空間隔離，設獨立樓梯進入地下空間，避免地下空間水淹。

　　(2)細格柵及沉砂池：細格柵渠與沉砂池合建，設計規模25萬m3/d。細格柵渠安裝6臺內進流非金屬板式格柵，柵條間隙3mm，渠道寬度900mm，渠道深度2.6m，柵前水深h=1.90m。沉砂池采用360°比氏沉砂池2座，每座直徑5.8m，池深3.67m，砂斗直徑1.6m，砂斗深度2.5m。

　　(3)改良型AAO生化池：設2座改良型AAO生化池，池體按溶解氧濃度變化分為厭氧區、缺氧Ⅰ區、好氧Ⅰ區、缺氧Ⅱ區、好氧Ⅱ區。水力停留時間14h，其中厭氧區1.19h，缺氧Ⅰ區3.27h，好氧Ⅰ區4.46h，缺氧Ⅱ區3.71h，好氧Ⅱ區2.97h。有效水深H=7m，污泥濃度MLSS=3.6g/L，污泥負荷Fw=0.157kgBOD5/(kgMLSS·d)，泥齡θ=15d，剩余泥量30t/d。

　　(4)二沉池：設2座周進周出矩形沉淀池，每座池分15格，周邊水深4.3m，設計表面負荷q=0.8m3/(m2·h)，回流污泥濃度XS=8.2g/L，固體通量G=6.5kgSS/(m2·h)，沉淀時間T=4h。安裝鏈式刮泥刮渣機30臺，刮泥機寬4.15m，長67m。行進速度V=0.2～0.6m/min，功率N=2kW。

　　(5)V型濾池及反沖洗水池：設2座V型濾池，每座分16格雙排布置。設計濾速V=5.24m/h，單格過濾面積65.07m2，濾層厚度1.50m，最大過濾水頭2.5m，過濾周期24h，單獨氣洗強度20L/(s·m2)，氣水同時沖洗時氣沖強度20L/(s·m2)，氣水同時沖洗時水沖強度3L/(s·m2)，單獨水洗強度6L/(s·m2)，表面掃洗強度2.3L/(s·m2)。濾料為石英砂均質濾料，粒徑0.95～1.30mm。濾板整體現澆，采用可調式濾頭，安裝數量115600個。

　　(6)接觸消毒池：采用次氯酸鈉消毒，設1座接觸消毒池，尺寸L×B×H=59.85m×37.25m×4.55m，停留時間30min，有效水深4m。

　　(7)鼓風機房：三期擴建生化池供氣和一、二期提標改造生物濾池供氣的鼓風機房合建，采用單級高速離心風機，分南北兩側機組布置。北側鼓風機組向三期生化池供氣，需氣量1021Nm3/min，氣水比5.83∶1，安裝6臺風機(4用2備)，單臺風量Q=253Nm3/min，風壓ΔP=0.8bar(1bar=0.1MPa);南側鼓風機機組向一、二期提標改造生物濾池供氣，需氣量392Nm3/min，安裝6臺風機(4用2備)，單臺風量Q=98Nm3/min，風壓ΔP=1.15bar。

　　(8)濃縮池：設4座重力濃縮池，單座池直徑14.5m，固體通量50kg/(m2·h)，污泥濃縮時間14h，進泥含水率99.2%，濃縮后污泥含水率97%，濃縮池內設刮泥機1套，單機功率N=0.55kW。

　　(9)污泥干化間：采用板框壓濾+低溫熱干化的污泥處置工藝，直接將含水率97%污泥干化至含水率40%以下。設污泥干化車間1座，尺寸51m×76m，層高17m。污泥處理規模35tDS/d，安裝5套板框壓濾機及熱干化機組，熱源為水蒸汽冷凝熱。

　　3.5.2一、二期提標工程主要構筑物

　　(1)生物濾池：分硝化濾池和反硝化濾池兩段，硝化濾池出水40%的水量超越反硝化濾池，與反硝化濾池出水混合后進入下游V型濾池。一、二期提標總規模50萬m3/d，分為2條處理線。每條處理線規模25萬m3/d，尺寸L×B×H=88m×46.5m×13.5m，主要參數如下：硝化段濾池：分10格，單個濾池面積為129m2，氨氮硝化容積負荷0.45kgNH3-N/(m3·d)，水力負荷9.1m3/(m2·h)，濾料層高度3.7m。

　　混合池：當原水中碳源不足時需要外加碳源乙酸鈉，保證生物反硝化需要消耗可同化的碳源。混合池設1座，設計水量8125m3/h，停留時間30s，有效容積67m3。反硝化濾池：分5格，單個濾池面積為86.5m2，反硝化硝酸鹽容積負荷1.06kgNO-3-N/(m3·d)，水力負荷15.2m3/(m2·h)，濾料層高度3m。

　　(2)V型濾池：設計規模50萬m3/d，設2座V型濾池，每座分20格雙排對稱布置。設計濾速V=7.41m/h，單格過濾面積91.35m2，濾料為石英砂均質濾料，濾層厚度1.50m，最大過濾水頭2.4m，過濾周期24h，單獨氣洗強度15L/(s·m2)，氣水同時沖洗時氣沖強度15L/(s·m2)，氣水同時沖洗時水沖強度3L/(s·m2)，單獨水洗強度5L/(s·m2)，表面掃洗強度2.1L/(s·m2)。4設計特點(1)全地下集約組團化層疊布置，節約土地資源。

　　三期擴建工程采用全地下集約組團化布置形式，將過去放在地上散發惡臭、噪音紛雜和影響景觀的處理構筑物全部布置在地下，負1層為構筑物及生產檢修空間，負2層為污水處理池體和綜合管廊，地面設計為綠化和園林式建筑。改變常規污水處理廠的分散布局模式，將多個功能各異的設備間、處理構筑物組團化、集成化、模塊化，有機組合為預處理區、生化區、泥區等6個模塊，中間布置車行通道、檢修通道和綜合管廊，構筑物和設備間在不同標高上層疊布置，節約地下空間，釋放地面空間，同時便于安全生產管理。

　　(2)污水處理采用先進改良AAO工藝，實現深度生物脫氮。三期擴建出水水質要求高，采用先進的深度脫氮改良AAO工藝。針對現狀實際進水水質部分時段碳氮比值偏低問題，提出生物反應池設置后置缺氧區和好氧區，形成厭氧區、缺氧Ⅰ區、好氧Ⅰ區、缺氧Ⅱ區、好氧Ⅱ區的5個分區，調整生化池進水分厭氧區、缺氧Ⅰ區、缺氧Ⅱ區多點進水，合理分配碳源，進一步降低出水TN指標，確保其穩定達標，實現深度生物脫氮。

　　(3)采用先進的生物濾池工藝，實現不停產提標。已建一、二期工程出水水質執行GB18918-2002一級B標準，實際運行出水水質NH3-N、TN、TP不能達到一級A標準及V類水標準，需強化生物脫氮的硝化及反硝化過程，提標工程采用先進的硝化和反硝化兩段的生物濾池工藝，強化生物脫氮，確保出水水質的達標。提標主要對工藝管線進行遷改接駁改造，無需對現狀生化池及二沉池進行改造，實施期間一、二期仍可正常運行，基本不受其影響，實現污水處理廠不停產施工。

　　(4)污泥處置采用先進的低溫熱干化工藝，實現污泥無害化。污泥處理處置采用“重力濃縮+板框壓濾+低溫熱干化”的工藝，將污泥含水率從99.2%降低至40%以下，實現污泥的減量化和無害化。污泥低溫熱干化采用對流熱風干燥的方式對網帶上的濕料污泥進行脫水干化減量，整套系統全密閉式設計，干燥熱風無熱損，實現節能目的。系統運行安全，干料為顆粒狀，無粉塵爆炸危險;干化過程溫度控制在75℃以下，全自動運行，節省運行成本;干化過程有機份損失少，干料熱值高，適合后期資源化利用。

　　(5)強化通風除臭系統和降噪措施，消除對周邊環境的影響。地下各構筑物除臭系統與通風系統分開設置，有人出入的空間均采用機械進風、機械排風的方式進行室內通風換氣，保證室內空氣質量;管理用房、中控室采用分體式空調器調節室內空氣溫度，以滿足人員舒適性和設備環境要求。各臭氣源構筑物進行加蓋密封并設置除惡臭抽吸系統。各構建筑物的氣體經收集系統單獨收集后送到生物除臭裝置集中處理。預處理間、裝泥間和脫水機房在設置除臭系統的同時，還設置負氧離子送風系統。

　　5結語

　　瀝滘污水處理廠擴建工程處理規模為25萬m3/d，并對一、二期工程50萬m3/d規模進行提標，出水水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A標準及《地表水環境質量標準》地表Ⅴ類水標準的較嚴值。

　　擴建工程采用深度脫氮改良AAO工藝，全地下集約組團化層疊布置;提標工程采用生物濾池工藝，半地下集約組團布置;污泥處置采用重力濃縮+板框壓濾+低溫熱干化工藝，實現減量化和無害化。瀝滘污水處理廠擴建及提標工程目前正在建設中，建成后每年可截留大量的污染物，控制和削減了海珠區排入珠江的水污染負荷，改善了廣州珠江河段水環境質量，保護廣州市的飲用水源，其環境、社會效益顯著。

　　參考文獻

　　[1]陳貽龍.廣州市瀝滘污水處理廠一期工程的設計及運行[J].中國給水排水，2010，26(12)：70-73.

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　　[3]孫世昌，汪翠萍，王凱軍.地下式污水處理廠的研究現狀及關鍵問題探討[J].給水排水，2016，42(6)：37-41.

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