分散式BAF污水處理站改造的幾點思考

原創2017-10-17劉海玉中國給水排水

題目：分散式BAF污水處理站改造的幾點思考

報告人: 濟南城建集團有限公司設計研究院劉海玉副總工程師、高工

主持人：廣州市市政工程設計研究總院邱維三院總工

下面有請濟南城建集團有限公司設計研究院副總工程師劉海玉。為大家帶來分散式BAF污水處理站改造的幾點思考。

劉海玉：

各位專家，同行下午好，感謝中國給水排水雜志社提供這樣交流的平臺。從昨天到今天，聽了專家教授講座受益匪淺，今天我分享的題目是比較邊緣化的一個題目。分散式BAF污水處理站改造幾點思考。我的分享分五個部分。

首先介紹污水提標改造背景。大背景就不多介紹了，我主要介紹一下濟南市的情況，北方其他省會城市情況應該跟濟南市差不多。濟南市水資源極其缺乏。人均占有量不到全國1/7，降雨季節性極不均衡，這個不詳細讀了，大家看一下特征屬于典型的北方缺水城市。

第二個部分介紹分散式污水處理的特點。集中式分散式兩種。分散式是集中式并行污水處理方式，是集中式污水處理有效補充。截止2015年底，濟南市規劃范圍內現狀有政府管理的12座大型污水集中處理廠，合計設計規模為96.5萬m3/d，實際處理量為92.2萬m3/d；同時建成分散式污水處理站140余座，設計處理總規模25萬m3/ｄ，其中由政府建設管理的有14座，合計設計規模為11.5萬m3/d，實際處理量為10.8萬m3/d。政府管理之外的那些由開發商管理。我們做了兩個圖，一個是數量統計，一個是水量統計，集中式8%數量處理了74.1%水量，分散式92%數量處理了25.9%水量。

歸納一下這些分散式污水處理有以下特點：數量多，規模小；用地狹小;水質水量變化大;位置位于小區內或者城區主要河道的周邊;主體工藝構筑物一般采用地埋式;運營管理不到位。通過實景拍攝圖能看到場地非常狹小。這就造成很多問題，主要體現在這些方面：調節池停留時間短；這是由于受重力進水管道標高限制，有效水深小，池容利用率低。進水水質水量都不穩定；生活區受作息時間影響而變化，學校受學期影響而變化，水質水量還受到周邊配套建筑的影響。運營管理也存在問題。反沖洗不及時，系統各處理單元堵塞嚴重；反沖洗強度不足或者過強，所有濾池都有濾料嚴重板結、流失現象。由于地下潮濕，通風差，又疏于維護管理，導致設備管道銹蝕破損現象嚴重。與大廠專業團隊管理不同，分散式污水處理站現場管理人員數量非常少且均為非專業人員，基本是外聘的臨時工，說不上是管理，僅停留在合閘閉閘照看一下的層面。

第三個部分介紹一下BAF工藝。80年代末在歐美發展起來一種固定床生物膜法污水處理技術。特點是集曝氣，生物氧化，生物絮凝，過濾，反沖洗等功能于一體。型式是升流式和降流式。大家對BAF工藝都很了解就不多說了，BAF的優點突出，主要它的是占地小。缺點也比較突出，初期建設的時候很多時候大家只看到了它的優點，沒有看到缺點。所以帶來很多問題。

第四部分提標改造案例。這是項目地理位置圖，這一個項目是2007年建成，規模一萬噸。主體工藝水解酸化+兩級BAF加高效濾池。污水來源是污水主管截流。跟普通意義上的生活污水不太一樣。我們理解的這一種生活污水是小區內的污水。這一種污水主管截流的水，實際上就是城市污水，主體工藝是全地下的。 早期污水廠建設時只考核BOD和SS兩項指標。但提標改造后現在環保部門考核指標比較多。總氮，氨氮，總磷都在考核范圍內。 這就增加了改造難度。

從總平面圖上可以看到，距離后排的住宅距離非常近。最近距離不到三米。收集近三年水質，做了進水的COD，BOD圖，分析了的可生化性，碳源。分析出進水水質不穩定，碳源不足現象突出。出水TN、TP嚴重超標，其余指標均能達到一級A標準。

通過進水水質分析看出進水波動非常大，碳源基本呈現不足。

改造分三個方面進行，首先是加強預處理，昨天有幾位專家講到預處理非常重要。水解酸化池將原設計穿孔管布水改為點對點布水，增設點對點布水器及活性填料，這樣改造后提高了布水均勻性，增加了污水微生物的接觸面積，從而提高水解酸化池的處理效率；改進排泥系統加強其沉淀效果，提高SS去除率。

第二方面是強化生化處理。有效控制曝氣。調整曝氣管道開孔孔徑、布置形式并加強監控，增加曝氣均勻性，提高曝氣量，調整曝氣強度；清理濾池時通過觀察濾料、濾頭和濾板，發現存在死水區及反沖洗空白區，反沖洗水沖洗不到。我們在改造設計時改進了反沖洗管道布置，避免死水區及空白區；進水碳源不足時補充碳源，以保證反硝化碳源充足；尾水沿河岸設人工濕地。（由于各種原因尚未實施）。人工濕地處理效果，濕地對氨氮總磷處理效果比較好，對總氮的去除效果明顯不如氨氮，對CODMn的去除率不高。從毒理學角度分析濕地處理可以提高出水的生物安全性。人工濕地可以補充BAF工藝除磷效果不佳。

第三個方面是加強運營管理。通過招聘專業隊伍、進行專業培訓、制定操作規程等手段，提高現場人員的專業能力；調節空氣閥門、調節風機轉數、調節風機總管的壓力等使供氣均勻，及時監控曝氣管道風量的方法提高布氣均勻性；用頻率，強度，曝氣量及時進行反沖洗調整，來合理控制反沖洗；通過進水水質在線監測，根據進水水質情況調節硝化率及相應的有機負荷。

最后一部分是結論與建議。與大型集中式污水廠相比，分散式污水處理站場地狹小、建設資金短缺，運營成本低，處理效果不盡如人意。通過改造設計得出這樣幾個結論：

1．分散式污水處理站初衷是處理小區生活污水，但是進水管是從城市管網攔截的，水質水量受收納區域影響，波動大，穩定性差，部分管道存在雨污合流，含砂量偏高，建設初期省略了沉砂池，格柵相對于大型廠減少一級，這勢必導致預處理不充分，進水SS濃度高，含砂量高，影響BAF生化反應效果。

2．各級處理單元停留時間短，過于理想化的進水水質導致各級處理單元反應不充分，在進水水質變差時無法保證出水水質穩定達標。

3．在線監測和水質化驗分析不足。僅在總進出水口設置滿足環保局要求的在線監測，及有需要時臨時委托進出水口水質化驗，水質指標均為瞬時值，代表性不強，此外缺少各單元進出水數據，無法準確判斷獨立單元工藝運營中出現的問題，解決問題全憑經驗判斷，信服力差強人意。

4． BAF硝化反硝化效果比較好，占地省。通過實際運營管理發現，當進水TN濃度高時，回流比不能小于200%。及時有效的反沖洗是保證BAF正常運轉的關鍵環節。

這是我的幾個不成熟的建議。分散式污水處理站建小區管網接入市政管網前。加強預處理工藝單元。加大水解酸化池容設計。設計應考慮外加碳源。加強精細化設計環節。加大MBR系統使用。加強現場維護管理，加強分散式污水處理后的再利用，結合用地現狀增加人工濕地處理，提高污水處理與周邊景觀有效結合，制訂適合分散式特點的規范或者標準。

1、制定適合分散式特點的規程、規范或者標準。區分于大廠，分散式應主要考慮回用性，根據其回用用途來確定標準，不能僅簡單地要求出水達到高排放標準。

2、加強預處理段工藝單元，通過預處理使BAF進水SS控制在40~50mg/L，《室外排水設計規范》規定進水懸浮固體濃度不宜大于60 mg/L。

3、加大水解酸化池容設計，分散式處理站水解酸化池的設計比較尷尬，一般停留時間設計在2.5-3h。我們認為水解酸化的時間至少需要6h，大廠水解酸化池停留時間一般是按照6-7h設計的。因此，分散式處理站水解酸化池的停留時間顯得不足，起不到水解酸化的作用，只能起到一定的沉淀效果，但由于水解酸化池設計不同于沉淀池，沒有沉泥斗，其泥水分離效果也不盡如人意。

4、設計應考慮外加碳源。由于來水水質變化波動較大，場地所限調節池停留時間短，前置反硝化常常會出現碳源不足現象。

5、加強精細化設計環節和內容。通過精細化設計提高現場自動化管理水平，進而可以有效實現反沖洗、調節回流比，投加碳源、曝氣量等因素的控制，使BAF達到最佳處理效果。確定適宜的回流泵, 使回流比便于調節, 運行靈活。及時進行反沖洗，可以有效提高生物活性，使BAF保持較高的效能。

6、加大MBR系統在分散式污水處理中的使用。在過去幾年，我國的MBR技術產業取得了“井噴”式發展。隨著膜技術的成熟和膜的大規模生產，膜的價格降低和使用壽命延長，膜組件的一次性投資及后期運行成本不斷降低，MBR在分散式中水回用系統中應用越來越普遍。

7、加強現場管理人員的操作業務培訓，招聘培養專業人員進行現場維護管理。因曝氣生物濾池操作比較復雜，需要根據進出水水質變化進行調整，所以要求具有一定專業技術能力的人員維護管理。

8、加強分散式污水處理后的再利用。以完整的城市水系統、景觀、基礎設施和給水處理、污水處理與回用及水量分配一體化。

9、如何更高效利用有限的城市用地，在鬧市區將污水處理與周邊景觀有效結合，值得進一步研究。

感謝各位專家同行們聆聽!

來源 ：

2017中國最好學科排名——環境科學與工程

2017-10-17軟科中國給水排水

轉載：shanghairanking004

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