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生態環境保護示范工程
2023-S-15
工程名稱
咸豐縣污水處理廠擴容改造工程
申報單位
中冶南方都市環保工程技術股份有限公司
業主單位
咸豐縣新沅水務管理有限責任公司
推薦單位
武漢環境保護產業協會
一、工程簡介
建設和運行模式
PPP
投運時間
2021年6月
工程示范點
1、利用污水處理模擬軟件MIKE WEST進行工藝比選，完成模擬運行，預置最優工況參數。設計出水為一級A，實際出水主要指標穩定達到地表水Ⅳ類標準。
2、對于低碳氮比、低碳磷比的進水特征，基于生物脫氮除磷原理和活性污泥反應動力學基礎，結合污水處理模擬軟件完成了方案比選，優選了深度脫氮高效除磷低能耗的處理技術。基于再生碳系材料的高效脫氮池，總氮去除率提升20%，碳源消耗降低30%。采用鐵鈣熱法加工而成的不飽和炭填料，形成微曝氣濾池，總磷去除率90%，具備生物除磷和化學除磷功能。
3、高效沉淀池采用三維模型、實驗核心參數與動態流場相結合的三位一體新型工程技術應用體系，增加了處理效果，保證了穩定運行。
工程規模
咸豐縣污水處理廠為一個綜合污水處理工程，以收集處理生活污水為主，考慮遠期部分工業廢水的納入，其進水有機物濃度會有所增加。一期設計規模10000m3/d，提標改造后的工程規模為20000m3/d。
工藝流程
污水經污水管網集中收集至污水處理廠。主要工藝流程如下圖：
污水先進入粗格柵，將來水中大顆粒雜物攔截，出水經潛污泵提升至細格柵間。
污水在細格柵間進一步去除小顆粒雜物，進入后續旋流沉砂池去掉大部分泥砂及浮渣。旋流沉砂池在池的一側通入空氣，使池內水流產生與主流垂直的橫向旋流。通過調節曝氣量，控制污水的旋流速度，使除砂效率穩定，且對污水起預曝氣作用。
經過預曝氣的污水進入配水井，調節進水水質的不均勻性，有效抵抗水質和水量的沖擊負荷。并分別給污水廠一期處理系統及新建二期處理系統進行配水。咸豐縣污水廠提標擴容改造工程一期現有規模為10000m3/d。擴容規模為10000m3/d，總處理規模20000m3/d。
污水處理廠內建構筑物生化處理單元保留一期工藝，為微曝氧化溝及二沉池，其后端新增高效澄清池，按一期規模(10000m3/d)進行設計，高效沉淀池內投加混凝劑和絮凝劑，采用高效沉淀大流量返混的原理，對污水進行混凝沉淀處理。
新增的改良型AAO生化池按10000m3/d設計，深度凈化池、纖維轉盤濾池及接觸消毒池等均按20000m3/d設計，其中深度凈化池、纖維轉盤濾池依據其功能特點部分構筑物分為獨立的2組，以保證在某一組或某一池停產檢修時，另一組處理構筑物能夠繼續運行。
新增的改良AAO生化池及深度凈化池為提標擴容改造后污水廠的核心構筑物，完成有機物、懸浮物及氮磷等污染物的去除，主要由初沉池、缺氧池、好氧池、混合反應池、斜管沉淀池、脫氮池、微曝氣濾池等7段組合而成。
初沉池內去除懸浮物，減輕后續處理設施的負荷。視進水情況酌情投藥，穩定進水水質，減緩水質變化對后續生化系統的沖擊。
缺氧池內置彈性填料，好氧池混合液回流至此。在缺氧狀態下，利用池內反硝化細菌對總氮進行反硝化去除。
好氧池具有較好的去除氨氮和有機物的效果，且耐沖擊負荷，污泥產生率低，運行靈活。在好氧條件下，填料上附著的好氧微生物膜厚度的增加，環境中氧濃度的差異，微生物膜逐漸轉變為外層的好氧性膜、中層的兼氧性和內層的厭氧性膜。此時，氣態代謝產物會不斷逸出，減弱了生物膜在填料上的附著力，自然老化的生物膜脫落，被新生的生物膜替代。在正常運行時，本池中的回流泵將混合液回流到缺氧池內。
對于改良型AAO處理池，采用一碳多用，節約了碳源的使用量，同時還可以增加污泥濃度，在保證出水水質穩定達標的條件下，相比傳統工藝具有更加節約能源和碳源，達到更高效的脫氮除磷效果。對于現有的生化處理系統，對其進行部分工藝改造，同時提高其污泥濃度，使其出水氨氮值較改造前運行值降低20%，保證了后端深度處理系統的高效穩定運行。
混凝反應池中通過投加化學藥品達到凈化污水的目的，同時磷也被部分絮凝沉淀，隨污泥一起抽出而去除。反應池出水中的生物污泥，在斜管沉淀池分離沉淀，同時通過投加藥劑，磷也被部分絮凝沉淀，隨污泥一起抽出而去除。
深度凈化池按20000m3/d規模進行設計，主要包含脫氮池及微曝濾池。脫氮池中充填有碳系有機物和石灰石。碳系有機物的C/N比大，微生物易從環境中吸取自身需要的氮成分從而達到去除氮的目的。氨氮和總氮在此池得到高度去除。
微曝氣濾池內填充有不飽和炭和鈣體系材料。不飽和炭具有特殊的結構和有機營養成分，能使微生物和原生動物和諧有序地大量繁殖，同時也有利于原生動物的生長活動，形成良好的生物鏈群，長期消化和分解水中的有機物質，使水質凈化澄清。此池中BOD5、COD、NH3-N污染成分得到去除。
深度凈化池上清液自流進入纖維轉盤濾池進行過濾，主要去除總懸浮固體，結合投加藥劑可除磷，色度等。濾后水進入接觸消毒池進行消毒，采用次氯酸鈉消毒。生化池產生的剩余污泥直接進行濃縮、脫水后外運處置，采用濃縮脫水一體機。消毒后的尾水排至忠建河。
運行效果
咸豐縣污水廠提標擴容改造后，經該系統處理后出水水質長期穩定達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級A標準，并且主要指標可達國家《地表水環境質量標準》Ⅳ類，并且該工藝標準化模塊式管理，故障率低，維護管理簡便，有效保證長期穩定高效地達標運行。
污水處理廠廠區水、氣、固連續3年的監測結果均達標，達到了環保部門的相關要求，根據本項目2021年9月出具的水樣監測報告、廢氣監測報告、固廢監測報告和廠家噪聲監測報告，各污染物均合格，均未對環境造成二次污染。
二次污染控制
咸豐縣污水廠提標擴容改造工程，本項目施工期間制定了嚴密的措施并定期監測，采取了全過程控制管理的模式對本場地及其周邊的土壤、大氣、水、噪聲和固廢環境進行了環境污染風險防范控制與管理，杜絕各類二次污染、易燃易爆高毒性物質泄露等環境、安全事故的風險。在整個施工期間未發生附近居民投訴情況，也未收到任何由城市管理部門下發的環境整改通知單等文件。在施工全過程進行的大氣環境、水環境、聲環境及土壤環境監測結果也表明本項目的施工未造成環境二次污染。
目前運行期間，廢水、廢氣、噪聲及固體廢物的處置情況如下所示：
廢水：市政污水經管網進入廠內污水處理系統，主要污染物為CODcr、氨氮、總磷、總氮、SS和BOD5等。污水處理達到城鎮污水處理廠污染物排放標準一級A標準后，排至忠建河。廠區排水“雨污分流”，雨水由獨立的排水系統排放。
廢氣：污水收集處理過程中產生的惡臭。對格柵及進水泵房、細格柵及沉砂池等構筑物產生的惡臭局部進行封閉。同時項目在廠區內和廠界四周加強種植綠化，減少臭氣污染。
噪聲：廠區設備(風機)噪聲。主要噪聲源是羅茨風機。噪聲控制措施：安裝在對應設備間，設備安裝隔音罩，并通過隔聲門及墻體降低噪聲。
固體廢物：分別是無機物和有機物，無機物固廢指：粗細柵渣與沉砂生產過程中產生的含水率低無機物固廢與生活垃圾。有機物固廢：含水率高的剩余污泥。無機物固廢單獨收集后與員工生活垃圾一并交由環衛部門統一清運。有機物固廢，先進行濃縮和脫水處理后，外運至咸豐縣垃圾填埋場處置。
污水處理廠廠區水、氣、固連續3年的監測結果均達標，達到了環保部門的相關要求，根據本項目2021年9月出具的水樣監測報告、廢氣監測報告、固廢監測報告和廠家噪聲監測報告，各污染物均合格，均未對環境造成二次污染。
運行情況
咸豐縣污水廠提標擴容改造后，經該系統處理后出水水質長期穩定達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級A標準，并且主要指標可達國家《地表水環境質量標準》Ⅳ類，并且該工藝標準化模塊式管理，故障率低，維護管理簡便，有效保證長期穩定高效地達標運行。
污水處理廠廠區水、氣、固連續3年的監測結果均達標，達到了環保部門的相關要求，根據本項目2021年9月出具的水樣監測報告、廢氣監測報告、固廢監測報告和廠家噪聲監測報告，各污染物均合格，均未對環境造成二次污染。
碳減排效果
本工程采用高脫氮除磷、低能耗的處理工藝，在水質水量指標一致的前提下，與傳統工藝比較，其有效縮減管道淤積產生甲烷量及污水好氧處理過程中產生的一氧化亞氮量，同時污泥回流量和硝化液回流量降低10%左右，生化池缺氧池攪拌機的功率降低15%左右，生化池曝氣量降低10%左右，減少投加碳源10%～15%，污水提升耗電量降低30%以上，經IPCC推薦公式計算，工程低碳化達45%-55%。
原標題：環保新質生產力| 咸豐縣污水處理廠擴容改造工程
