該工程位于廣東省深圳市福田區(qū)濱河大道二號大院濱河污水處理廠內(nèi)，占地面積13.87公頃，服務(wù)面積為羅湖區(qū)西部和福田區(qū)東部約27.5平方公里，服務(wù)人口約54萬人，日處理污水30萬噸。
工程總投資4.5億元。
深圳市濱河污水處理廠第二期工程活性污泥法二級污水處理系統(tǒng)于1987年竣工。該系統(tǒng)主要處理深圳市羅湖區(qū)、福田區(qū)的城市生活污水，日處理水量2.5萬m3。經(jīng)過十幾年的運行，我們根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備的特點，逐漸摸索出一套適合深圳市污水水質(zhì)特點的污水處理工藝方法，并在總結(jié)實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合污水處理工藝最新發(fā)展趨勢，積極探索進(jìn)行舊設(shè)備與構(gòu)筑物改造的最佳途徑。
1 設(shè)計工藝流程
活性污泥工藝的設(shè)計參數(shù)：
進(jìn)水水質(zhì)：BOD5=200mg/L，SS=240mg/L；
出水要求，達(dá)到國家二級處理排放要求，即pH=6.5-8.5， SS小于30 mg/L， BOD5小于30mg/L， CODCr小于120mg/L
工藝流程見圖1。
圖1 濱河污水處理廠工藝流程圖
(1) 粗格柵 機(jī)械格柵的柵條間距采用20mm。
(2) 曝氣沉砂池 曝氣沉砂池的前端設(shè)置細(xì)格柵，格柵的間距為10mm。沉砂池原設(shè)計成多爾沉砂池形式，由砂泵將水砂混合液吸入分離槽進(jìn)行水砂分離，后由于實際運行效果不理想，按照平流池的形式進(jìn)行了改建，采用機(jī)械刮砂機(jī)進(jìn)行除砂。
(3) 初級沉淀池 初沉池是2座25m直徑的圓形輻流式沉淀池，池邊水深3.14m，沉淀時間1.5h。設(shè)計去除懸浮固體60%，去除BOD5負(fù)荷25%～30%。
(4) 曝氣池 曝氣池分為2組，每組4廊道，兩組池并聯(lián)使用。總有效容積8350m3，水深6m。水力停留時間8h，污泥負(fù)荷0.2kgBOD5/(kgMLSS•d)。
(5) 二級沉淀池 二沉池是2座直徑30m的圓形輻流式沉淀池，池邊水深3.97m，沉淀時間2.5h。
(6) 污泥回流泵站 二沉池活性污泥回流采用3臺700mm螺旋回流泵，回流率85%，無備用。
(7) 脫水機(jī) 污泥脫水采用帶式脫水機(jī)，性能穩(wěn)定，工作效率高，但衛(wèi)生條件較差。
2 凈化機(jī)理和工藝特點
普通活性污泥法作為傳統(tǒng)的污水生物處理工藝，是處理效率較高的污水處理方式。活性污泥中的微生物主要有細(xì)菌、原生動物和藻類，其中細(xì)菌主要又以菌膠團(tuán)和絲狀菌狀態(tài)存在。在傳統(tǒng)活性污泥法中，培養(yǎng)一定濃度的、具有良好沉降性能的活性污泥，是運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵，也是保證出水水質(zhì)的關(guān)鍵。
3 進(jìn)水水質(zhì)
深圳濱河污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)波動比較大，進(jìn)水BOD5濃度最高450 mg/L，最低80 mg/L，進(jìn)水的BOD5濃度在100mg/L～200mg/L之間的頻率為54%，進(jìn)水的BOD5濃度在200mg/L～300mg/L之間的頻率為26.5%，進(jìn)水的BOD5大于300mg/L的頻率約10%。平均進(jìn)水BOD5濃度190mg/L。進(jìn)水SS濃度在120mg/L～240mg/L之間的頻率為76%，進(jìn)水SS濃度大于240mg/L的頻率為24%，平均進(jìn)水SS濃度146mg/L。最高進(jìn)水CODCr濃度2000mg/L，最低進(jìn)水CODCr濃度200 mg/L，平均進(jìn)水CODCr濃度大于380 mg/L。進(jìn)水懸浮物主要成分是污泥。
4 運行情況
深圳市屬于亞熱帶海洋性氣候，年平均氣溫23℃，夏季最高月平均氣溫是28℃，冬季最低月平均氣溫是15℃，四季溫差較小，城市污水的溫度適宜微生物的繁殖。
濱河污水處理廠進(jìn)水以生活污水為主，只有少量的工業(yè)廢水，進(jìn)水BOD5/ CODCr大于0.3，污水的生化過程較易進(jìn)行。進(jìn)水CODCr的異常變化能夠反映出進(jìn)水BOD5的異常變化。
濱河污水處理廠進(jìn)水中經(jīng)常有漂浮物、淤泥、建筑砂石。原設(shè)計使用的多爾沉砂池配砂泵的運行方式不合適，砂泵經(jīng)常堵塞，多爾沉砂池的停留時間過長，沉淀物含泥量過大，原設(shè)計使用的砂水分離器不能很好地脫水，造成了生產(chǎn)運行的困難。
后根據(jù)實際進(jìn)水水質(zhì)狀況，將多爾沉砂池按平流池的原理進(jìn)行了改造，降低了出水堰板高度，增設(shè)了曝氣管，改用簡單高效的機(jī)械刮砂方式，解決了砂水分離的困難，減少了污泥的沉降。
經(jīng)過初級沉淀，SS的去除率達(dá)到56.2%，BOD5的去除率達(dá)到45.8%，CODCr除率達(dá)到51.2%。初沉池出水中SS濃度平均為64mg/L，BOD5濃度平均為103mg/L，CODCr濃度平均為185.3mg/L。因為進(jìn)水中懸浮污泥的含量大，所以初級沉淀對懸浮物有機(jī)物的去除率比設(shè)計值高。由于部分進(jìn)水水質(zhì)超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，在初沉池出水中SS濃度超過設(shè)計值的頻率為8.4%；出水BOD5的濃度超過設(shè)計值的頻率為13.4%，形成對曝氣池的沖擊負(fù)荷。
曝氣池中活性污泥的性質(zhì)直接影響到出水水質(zhì)，活性污泥的組成既有菌膠團(tuán)又有絲狀菌。活性污泥的生長受營養(yǎng)物質(zhì)、水溫、pH值等因素決定。活性污泥的濃度是影響污泥負(fù)荷的內(nèi)在因素。
曝氣池污泥負(fù)荷N(kgBOD5/(kg MLSS•d))與污泥濃度MLSS的關(guān)系式：
N=QLa/(XV)
式中Q--污水流量，m3/d；
La--曝氣池進(jìn)水BOD5濃度，mg/L；
X--曝氣池混合液污泥濃度MLSS，mg/L；
V--曝氣池體積，m3。
濱河污水處理廠曝氣池活性污泥濃度維持在1000mg/L左右，曝氣池的污泥負(fù)荷平均 為0.31kg BOD5/(kg MLSS•d)，大于設(shè)計值。
活性污泥的沉降性能是影響二沉池出水水質(zhì)的重要因素，將活性污泥的沉降比控制在合理的水平取決于進(jìn)水水質(zhì)如pH、營養(yǎng)物質(zhì)、水溫以及二沉池設(shè)計參數(shù)等因素。監(jiān)測結(jié)果表明，曝氣池的污泥沉降比SV小于40%時，活性污泥在二沉池中沉降良好。曝氣池活性污泥濃度在900mg/L以下時，絲狀菌有機(jī)會大量繁殖。絲狀菌分解有機(jī)物的能力較強(qiáng)，絲狀菌的增加對有機(jī)物的降解作用甚至強(qiáng)于菌膠團(tuán)占優(yōu)勢時的活性污泥，但泥水分離能力較差，對二沉池出水SS的影響很大。曝氣池活性污泥濃度低于800mg/L時，絲狀菌會引起嚴(yán)重的污泥膨脹。在實際生產(chǎn)中，以污泥沉降比40%為參考值，結(jié)合微生物鏡檢，可以預(yù)防污泥膨脹。低濃度運行的活性污泥法比高濃度運行時容易引起污泥膨脹。
5 出水水質(zhì)
深圳濱河污水處理廠活性污泥系統(tǒng)對有機(jī)物、懸浮物能夠高效率去除，BOD5、SS的去除率可達(dá)到90%以上，出水BOD5、SS滿足國家二級處理排放標(biāo)準(zhǔn)，低于30mg/L；CODCr的去除率可達(dá)到80%以上，出水CODCr低于120 mg/L，出水CODCr平均為32.88 mg/L，出水CODCr濃度在60mg/L以下的頻率為89.2%。
6 運行管理
傳統(tǒng)活性污泥法污水處理系統(tǒng)運行過程中，由于進(jìn)水水質(zhì)的經(jīng)常性變化，波動較大，為維持曝氣池穩(wěn)定運行，隨著進(jìn)水水質(zhì)的變化及時調(diào)整運行參數(shù)是維持運行穩(wěn)定的關(guān)鍵。通過長期的運行實踐和對水質(zhì)分析結(jié)果的規(guī)律性研究，我們得到以下結(jié)論：
當(dāng)出水BOD5、SS大于20mg/L或曝氣池活性污泥沉降比大于40%時，運行工段需要及時調(diào)整污泥回流比，以維持活性污泥的正常性能。
出水CODCr與出水SS、BOD5具有趨勢相關(guān)性，而進(jìn)行CODCr和SS的測量比較迅速，進(jìn)行BOD5的測量有滯后性。當(dāng)出水CODCr大于60mg/L時，適當(dāng)調(diào)整污泥回流比、增加曝氣池活性污泥濃度，保持有機(jī)物去除效果，維持穩(wěn)定運行。
7 總結(jié)
傳統(tǒng)活性污泥法是一種低成本高效能的污水處理方式，能夠高效去除有機(jī)物，停留時間長的活性污泥法還具有硝化功能，但傳統(tǒng)活性污泥法在運行中容易引起污泥膨脹，低活性污泥濃度運行時抗沖擊負(fù)荷能力差。在珠江三角洲地區(qū)，將傳統(tǒng)活性污泥法改造成A/O法或運用氧化溝進(jìn)行污水處理，運行更穩(wěn)定，增強(qiáng)了抗沖擊負(fù)荷和抗污泥膨脹的能力，也容易實現(xiàn)自動化管理。
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