摘要：對瀝滘污水處理廠進行三期擴建工程，處理規(guī)模為25萬m3/d，并對一、二期工程50萬m3/d規(guī)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?zé)岣苫�。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(gòu)筑物的設(shè)計情況，并對主要設(shè)計特點和新技術(shù)的應(yīng)用進行了分析。

　　關(guān)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(wù)范圍包括整個海珠區(qū)(除洪德分區(qū)污水西調(diào)至西朗污水處理系統(tǒng)外)、番禺區(qū)的大學(xué)城小圍谷地區(qū)和黃埔區(qū)的長洲島等，總服務(wù)面積為115.5km2，已建一、二期工程總規(guī)模為50萬m3/d，采用改良AAO工藝，出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)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(guī)模為25萬m3/d，并對一、二期工程50萬m3/d規(guī)模進行提標，出水水質(zhì)均執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A標準及《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)地表Ⅴ類水標準的較嚴值。

　　2現(xiàn)狀水量及水質(zhì)

　　2.1現(xiàn)狀進水水量

　　瀝滘污水處理廠一[1]、二期[2]處理規(guī)模分別為20萬、30萬m3/d，建成投產(chǎn)后基本上均處于滿負責(zé)運行狀態(tài)，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(guī)模，瀝滘污水處理廠現(xiàn)狀處理能力不能滿足實際污水量需求。

　　2.2現(xiàn)狀運行水質(zhì)

　　瀝滘污水處理廠2017年、2018年實際運行水質(zhì)。可以看出，瀝滘污水處理廠的處理效果良好，運行穩(wěn)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(tǒng)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(shè)計值，部分月份指標略高于設(shè)計值。在現(xiàn)有進水水量及水質(zhì)條件下，全年出水水質(zhì)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(wěn)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(fā)生時對應(yīng)的出水TN較高。在擴建和提標工程工藝確定和參數(shù)選取時，需重點關(guān)注生物脫氮的效率。

　　3工程設(shè)計

　　3.1設(shè)計規(guī)模

　　根據(jù)瀝滘污水處理廠服務(wù)范圍的發(fā)展規(guī)劃，采用分類水量預(yù)測法、年遞增法、和不同建設(shè)用地指標法預(yù)測污水量，推算至2020年瀝滘污水系統(tǒng)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(jié)合3年建設(shè)計劃，預(yù)測至2020年通過廠外管網(wǎng)完善，可增加污水處理廠進水水量10萬～14萬m3/d，廠區(qū)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(yù)見因素，確定瀝滘污水處理廠三期擴建工程的規(guī)模為25萬m3/d。同時，對瀝滘污水廠現(xiàn)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(guī)模為50萬m3/d。

　　3.2設(shè)計水質(zhì)

　　瀝滘污水處理廠三期擴建工程的設(shè)計進水水質(zhì)根據(jù)近幾年的監(jiān)測及實際運行數(shù)據(jù)確定，并以滿足80%覆蓋率的實際進水水質(zhì)進行校核計算。同時，考慮到進水水質(zhì)季節(jié)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(shè)計值的現(xiàn)狀以及碳氮比值變化特點。出水水質(zhì)標準須滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A標準及《地表水環(huán)境質(zhì)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?zé)岣苫�，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(huán)境要求的提高，能夠與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)、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(shè)新的發(fā)展趨勢和發(fā)展方向[3]。

　　瀝滘污水處理廠位于海珠區(qū)小洲村南部，西側(cè)緊臨萬畝果園，東側(cè)北側(cè)為小洲工業(yè)區(qū)，因此，為了保持廠區(qū)的協(xié)調(diào)性及保證周邊居民對景觀環(huán)境的高要求，三期擴建工程采用全地下式，建(構(gòu))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(fēng)機房及配電間、污泥干化間、機修車間在一、二期用地范圍內(nèi)建設(shè)，采用地面式嶺南建筑造型，與周邊環(huán)境協(xié)調(diào)。廠區(qū)總體布置采用“地下式布置為主”的創(chuàng)新理念，地面設(shè)計為綠化和園林式建筑，生態(tài)景觀與污水處理構(gòu)建筑物融為一體，提升周邊土地的環(huán)境質(zhì)量和使用價值。

　　3.5主要構(gòu)筑物設(shè)計

　　3.5.1三期擴建工程主要構(gòu)筑物

　　(1)粗格柵及提升泵房：粗格柵與提升泵房合建，1座，設(shè)計規(guī)模25萬m3/d。粗格柵井與泵坑均分為2格，粗格柵井設(shè)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(nèi)設(shè)潛水泵8臺(6用2備)，單臺泵性能參數(shù)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(shè)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(shè)計規(guī)模25萬m3/d。細格柵渠安裝6臺內(nèi)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(shè)2座改良型AAO生化池，池體按溶解氧濃度變化分為厭氧區(qū)、缺氧Ⅰ區(qū)、好氧Ⅰ區(qū)、缺氧Ⅱ區(qū)、好氧Ⅱ區(qū)。水力停留時間14h，其中厭氧區(qū)1.19h，缺氧Ⅰ區(qū)3.27h，好氧Ⅰ區(qū)4.46h，缺氧Ⅱ區(qū)3.71h，好氧Ⅱ區(qū)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(shè)2座周進周出矩形沉淀池，每座池分15格，周邊水深4.3m，設(shè)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(shè)2座V型濾池，每座分16格雙排布置。設(shè)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(zhì)濾料，粒徑0.95～1.30mm。濾板整體現(xiàn)澆，采用可調(diào)式濾頭，安裝數(shù)量115600個。

　　(6)接觸消毒池：采用次氯酸鈉消毒，設(shè)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(fēng)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(fēng)機房合建，采用單級高速離心風(fēng)機，分南北兩側(cè)機組布置。北側(cè)鼓風(fēng)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(fēng)機(4用2備)，單臺風(fēng)量Q=253Nm3/min，風(fēng)壓ΔP=0.8bar(1bar=0.1MPa);南側(cè)鼓風(fēng)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(fēng)機(4用2備)，單臺風(fēng)量Q=98Nm3/min，風(fēng)壓ΔP=1.15bar。

　　(8)濃縮池：設(shè)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(nèi)設(shè)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?zé)岣苫�的污泥處置工藝，直接將含水�?7%污泥干化至含水率40%以下。設(shè)污泥干化車間1座，尺寸51m×76m，層高17m。污泥處理規(guī)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(gòu)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(guī)模50萬m3/d，分為2條處理線。每條處理線規(guī)模25萬m3/d，尺寸L×B×H=88m×46.5m×13.5m，主要參數(shù)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(dāng)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(shè)1座，設(shè)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(shè)計規(guī)模50萬m3/d，設(shè)2座V型濾池，每座分20格雙排對稱布置。設(shè)計濾速V=7.41m/h，單格過濾面積91.35m2，濾料為石英砂均質(zhì)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(shè)計特點(1)全地下集約組團化層疊布置，節(jié)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(fā)惡臭、噪音紛雜和影響景觀的處理構(gòu)筑物全部布置在地下，負1層為構(gòu)筑物及生產(chǎn)檢修空間，負2層為污水處理池體和綜合管廊，地面設(shè)計為綠化和園林式建筑。改變常規(guī)污水處理廠的分散布局模式，將多個功能各異的設(shè)備間、處理構(gòu)筑物組團化、集成化、模塊化，有機組合為預(yù)處理區(qū)、生化區(qū)、泥區(qū)等6個模塊，中間布置車行通道、檢修通道和綜合管廊，構(gòu)筑物和設(shè)備間在不同標高上層疊布置，節(jié)約地下空間，釋放地面空間，同時便于安全生產(chǎn)管理。

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

　　(3)采用先進的生物濾池工藝，實現(xiàn)不停產(chǎn)提標。已建一、二期工程出水水質(zhì)執(zhí)行GB18918-2002一級B標準，實際運行出水水質(zhì)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(zhì)的達標。提標主要對工藝管線進行遷改接駁改造，無需對現(xiàn)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(xiàn)污水處理廠不停產(chǎn)施工。

　　(4)污泥處置采用先進的低溫?zé)岣苫�工藝，實現(xiàn)污泥無害化。污泥處理處置采用“重力濃縮+板框壓濾+低溫?zé)岣苫?rdquo;的工藝，將污泥含水率從99.2%降低至40%以下，實現(xiàn)污泥的減量化和無害化。污泥低溫?zé)岣苫�采用對流熱風(fēng)干燥的方式對網(wǎng)帶上的濕料污泥進行脫水干化減量，整套系統(tǒng)全密閉式設(shè)計，干燥熱風(fēng)無熱損，實現(xiàn)節(jié)能目的。系統(tǒng)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(jié)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(fēng)除臭系統(tǒng)和降噪措施，消除對周邊環(huán)境的影響。地下各構(gòu)筑物除臭系統(tǒng)與通風(fēng)系統(tǒng)分開設(shè)置，有人出入的空間均采用機械進風(fēng)、機械排風(fēng)的方式進行室內(nèi)通風(fēng)換氣，保證室內(nèi)空氣質(zhì)量;管理用房、中控室采用分體式空調(diào)器調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣溫度，以滿足人員舒適性和設(shè)備環(huán)境要求。各臭氣源構(gòu)筑物進行加蓋密封并設(shè)置除惡臭抽吸系統(tǒng)。各構(gòu)建筑物的氣體經(jīng)收集系統(tǒng)單獨收集后送到生物除臭裝置集中處理。預(yù)處理間、裝泥間和脫水機房在設(shè)置除臭系統(tǒng)的同時，還設(shè)置負氧離子送風(fēng)系統(tǒng)。

　　5結(jié)語

　　瀝滘污水處理廠擴建工程處理規(guī)模為25萬m3/d，并對一、二期工程50萬m3/d規(guī)模進行提標，出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A標準及《地表水環(huán)境質(zhì)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?zé)岣苫�工藝，實現(xiàn)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(shè)中，建成后每年可截留大量的污染物，控制和削減了海珠區(qū)排入珠江的水污染負荷，改善了廣州珠江河段水環(huán)境質(zhì)量，保護廣州市的飲用水源，其環(huán)境、社會效益顯著。

　　參考文獻

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　　【摘要】污泥穩(wěn)定處理設(shè)施直接影響污水處理廠性能，應(yīng)當(dāng)采用綜合性的污泥穩(wěn)定處理設(shè)施，加強污泥穩(wěn)定運行管理，在提高污泥穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上提高污水處理水平。本文分析污泥穩(wěn)定的定義，具體的污泥穩(wěn)定指標。