新丰县第二污水处理厂工艺调试实例分析

曹文龙

摘要：本文将根据笔者负责安装调试的韶关市新丰县第二污水处理厂和创新产业示范园污水处理厂项目，探讨城市污水处理厂工艺调试中的若干问题，并包括在污水设计过程中的缺陷和设备选择和安装中出现的不足。本文通过实例，分析调试中发现问题，提出解决方案，进而帮助设计人员及安装调试人员避免陷入此类雷区，提高工作成效。

关键词：污水处理厂；工艺调试

一、工程背景

本工程为新丰县第二污水处理厂（一期）和创新产业示范园污水处理厂（一期）项目，主要建设内容包括的新丰县第二污水处理厂（一期）处理水量 25000 m³/d（一、二期设计总处理水量 40000 m³/d）；创新产业示范园污水处理厂（一期）处理水量 4500 m³/d（一、二期设计总处理水量 9000 m³/d）。本项目从2020年7月开始动工，至2021年12月完成建设及调试完成并通过专家验收，并移交给第三方运营。

二、污水处理工艺

2.1污水水质及排放标准

本项目主要处理对象是新丰县县城符合市政接管标准的生活污水,出水执行广东省《水污染排放限值》（DB 44/26-2001）第二时段一级排放标准以及《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A标准中的较严值，具体指标如下表所示：

指标	CODCr （mg/L）	BOD5（mg/L）	SS （mg/L）	NH3-N（mg/L）	TN（mg/L）	TP（mg/L）
设计进水水质	≤300	≤150	≤200	≤30	≤30	≤5
设计出水水质	≤40	≤10	≤10	≤5	≤15	≤0.5

2.2工艺流程

本污水处理厂采用AAO微曝氧化沟+高效沉淀池/滤布滤池工艺，具体流程如下图所示：

污水经厂外污水管网进入粗格栅/提升泵房，去除污水中的大粒径杂物后，污水经提升泵提升进入细格栅/旋流沉砂池单元，去除污水中的小粒径杂物和砂，然后自流进入氧化沟，经过生物硝化、反硝化及生物碳氧作用去除污水中的氨氮、总氮和COD、BOD等污染，硝化液回流采用旋转阀门控制，污泥回流采用污泥泵，氧化沟的混合液在二沉池中进行泥水分离，上清液进入高密度沉淀池和纤维转盘滤池进行深度处理，进一步去除污水中的悬浮物质、TP和有机污染物，出水再经紫外线消毒、辅以次氯酸钠消毒装置去除粪大肠杆菌等微生物后，经排放口排入丰江河。

二沉池剩余污泥先进入污泥处理车间带式浓缩机，经浓缩后含水率降至约97%，然后接入污泥调理池（高效沉淀池化学污泥也泵送至此），在污泥调理池中加石灰和铁盐搅拌混合后，再通过提升泵将混合后的污泥提升至板框高压隔膜压滤机，通过隔膜压滤机将污泥的含水率降低至60%以下，形成泥饼外运。

三、工程调试及试运行

3.1污泥接种培养

该工程于2021年7月初开始调试，污泥培养主要集中在好氧池，为加快调试进度，氧化沟采用接种污泥培养驯化方式。开启推流器，在氧化沟各段按池容投加污泥，氧化沟的有效池容约为15000 m³，接种含水率为 80% 的脱水湿泥 265 t，每天2车，约16吨，使曝气池污泥浓度理论值达到3.5 g/L。

实行间断进水闷曝和连续进水动态接种培养相结合方法来培养活性污泥。污泥到厂后，通过在自制水池内进行稀释后，通过污泥泵泵入氧化沟。驯化阶段，向污水中投加适当的工业面粉进行闷曝，同时连续进水至氧化沟反应池中水位达到设计运行水位，在污泥接种完成后的持续进水过程中逐步增加曝气量至最大。氧化沟水位达到设计运行水位后，持续进水至二沉池中。当二沉池进水2小时后启动沉淀池刮泥机和污泥回流泵，使在二沉池中沉淀的活性污泥在污泥驯化初期能快速地被收集，并回流到生物处理池中。

经过半个月时间，通过光学显微镜观察到大量的纤毛虫、轮虫、钟虫等微生物，说明活性污泥絮体已经形成且有较好活性。另外，污泥浓度维持在3.5～4 g/L以及 COD 去除率维持在 85%～90% ，说明污泥驯化已经成熟，可以运行。活性污泥性能好坏可根据所含微生物种类、数量来确定，微生物系统生物相越丰富，活性越好。

四、污水调试过程中出现的问题

4.1 工艺设计的问题

（1）氧化沟及二沉池之间过水管

本项目在调试过程中发现，随着进水量的增加，二沉池污泥在100%回流到缺氧池的情况下，氧化沟的整个液面高度比正常液面抬高了将近50cm。

原因：经过高程核查和管网核算后发现过水管管径偏小，流速过高。氧化沟过水管采用的是一根DN450的管道，重力流方式，仅仅在25000m³/d流量的环境下，污水自流流速达到了1.82m/s，加上污泥回流量，显然流速会更加大，这根管无法满足过水要求。

解决方法：地面开挖，构筑物两端开孔，增加一根同管径的过水管。

（2）污泥脱水间泥斗高度太低

本项目在污泥脱水设备安装完成后即发现，污泥斗最低点距离地面高度仅有2.3米，在这个高度下，正常污泥拉运车无法顺利进入泥斗下方接泥。

原因：经过核对图纸后发现，污泥运输间净空高度为5.5米，污泥脱水间的横梁高度为1.2米，2米高的污泥斗是通过横梁预埋螺栓连接的方式固定在横梁上，这就导致剩余空间只有2.3米，无法满足污泥车的拉运要求。

解决方法：①挖低地面50cm，这就导致需要挖断基础梁，雨天还容易导致地面积水，难清理，不美观；②增设污泥传输带，通过传输带将污泥直接输送到室外的污泥车上。

最终选择增加污泥传输机的方式，增加了工程量。

（3）污泥脱水车间车行布置方向

本项目二楼的污泥脱水设备安装呈东西方向安装，下端布置2个20m³的污泥斗，一楼污泥运输车开门位置为南北方向，污泥斗的长度大于污泥车车厢的宽度，而一楼车间内由于支撑柱的存在，车子无法掉头，只能垂直进出，导致接泥过程中不少泥会从旁边掉下，增加工作量。

解决方法：曾考虑过在污泥斗两侧焊接钢板，改小泥斗的有效长度，最终通过增加污泥输送带的方式解决了这个问题。

（4）在线监测系统距离取样点太远

本项目在线监测房距离进水取样点超过100米，取样点位于粗格栅后细格栅之前，由于进水端杂质较多，有时含有絮状的污泥，比较容易堵塞，同时取样管埋地设置，堵塞后难以排查是哪个位置出现问题。

解决方法：由于在线监测房位置已定，设备已经安装到位，只能更换进水取样点或对取样口做个较大的筛网，隔绝絮状污泥堵塞。最终决定将取样口改到细格栅后端旋流沉砂池出水端。

4.2 运营调试中出现的问题

（1）整个氧化沟DO浓度过高

本项目新丰二厂采用了3台55KW的空浮机，空气悬浮风机采用了离心叶轮、高速永磁同步电动机及空气轴承等多项先进技术, 节能，噪声低, 振动小，维护方便。原设计是2用1备，实际在污水运行过程中，只开了1台，好氧池还是出现了DO过高的情况，经常性达到8mg/L以上。DO过高会导致好氧污泥自身氧化，污泥颜色变白，逐渐老化，结构松散，菌胶团瘦小，丝状菌增多，轮虫大量繁殖，后端二沉池上清液细碎污泥多，处理效果变差。同时也影响了缺氧池总氮的去除，硝化液回流给缺氧池带进了较多的DO，使得缺氧池无法处在一个缺氧池状态。

DO过高原因主要有：①大多数时间污水进水COD浓度只有150mg/L左右，雨后更低可能只有70多的浓度，碳源不足导致微生物的繁殖受限，利用不了那么多的DO。②空浮机的本身构造所限，固然可以通过空浮机变频调节来控制曝气风量，但也只能在65%的功率以上空浮机才能正常运行，在65%的运行状态下氧化沟的DO也很高，功率低于60%后会由于风压不够导致空浮机停机。空气悬浮轴承在启动和暂停的时候，需要摩擦轴承，不能频繁启停，厂家也建议不能经常开停，这也就导致了空浮机不能经常通过开闭来调节曝气量。

解决方法：更换风机和增加进水有机物浓度都不可行，只能在曝气风管增加排风口，卸掉部分风量，带来的影响就是氧化沟周围噪音比较大。

（2）氧化沟出现大块浮泥及大量蚊子繁殖

氧化沟采用AAO的布置形式，设置了在投加完成污泥后的半个多月里氧化沟好氧段内出现了不少一块一块的浮泥，缺氧段和厌氧段也有污泥上浮，同时滋生了大量的蚊子。

出现浮泥原因：要说出现块状浮泥的原因，只能是池底污泥沉积，没被潜水推流器搅动或存在死角，导致污泥发酵或反硝化反应，将泥块带到水面。厌氧段有效容积800m³，设置了2台0.7kw，直径1300mm的潜水推流器；缺氧段有效容积2400m³，设置了4台1.5kw，直径1800mm的潜水推流器；好氧段有效容积4300m³，设置了8台1.5kw，直径1800mm的潜水推流器。经过厂家二次设计，应该是满足搅拌要求的，在我方的组织下，汇合厂家、安装单位对推流器逐一检查，发现有5台推流器叶轮反转。

解决方法：对反转的推流器重新接线，开启所有的推流器，打散水面上成块的污泥，加大硝化液回流量。

（3）二沉池出现部分浮泥和绿藻

二沉池采用中心传动吸刮泥机，设置了3台污泥回流泵，流量500m³/h，15kw，氧化沟投加完污泥后，在正常开启2台污泥回流泵，频率45Hz的前提下，有段时间二沉池内有块状污泥浮起，还能看到水面上冒出气泡，表面还有层绿藻，影响出水及感官。

出现浮泥原因：①活性污泥沉降性能差，泥水混合液在进入二沉池后，沉降速度过慢，带来的DO较高，影响污泥絮体的沉降；②池底沉积污泥太多，发生反硝化反应，产生的大量氮气把污泥带到水面。③二沉池排泥设备安装不当或堵塞，导致污泥堆积，污泥厌氧发酵，产生沼气把污泥带上水面。

解决方法：①取氧化沟出水，做污泥沉降性能观察；②控制进水的DO浓度；③增大污泥回流量。在此过程中发现，二沉池采用DN450的重力排泥管，通过将污泥排到污泥泵站，再通过污泥泵站回流或排放。由于污泥泵站高度和沉淀池高度一致，几乎没有压差，导致正常运行中排泥效果不佳。只能通过开启全部的污泥回流泵，增大污泥回流量，这样也导致了运行能耗增加和前端氧化沟液位升高。

五、结论

单就本项目而言，采用“微曝氧化沟+高密度沉淀池”的工艺处理市政污水是可行的，但在设备选型及安装上需要更灵活，在设计中，整个总图的布局，在局部设备的布置中存在一些问题，需要优化调整，希望大家能够避免出现这些问题。而调试中出现的问题，基本上都是市政污水在调试中经常出现的，有针对性的措施就能处理。

参考文献：

[1]俞沈晶,唐志鹏，张亚超，MBR+臭氧组合工艺处理印染废水案例分析[J].中国给水排水,2019年04月:35-8.

[2]刘荣荣,居之安.城市污水处理厂A~2/O工艺调试运行实例分析[J].广东化工,2023,50(02):103-106.

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