分散式污水處理站的大部分出水作為河道景觀的補充水源，同時緩解污水管網(wǎng)能力不足的壓力。濟南市政府建設管理的14座分散式污水處理站中，有4座主體工藝采用“水解酸化+曝氣生物濾池(BAF)”。本文以其中某BAF分散式污水處理站改造為例，淺談幾點思考。

一、項目背景

本文所探討的某BAF污水處理站于2007年建成并投入運行，主體工藝采用降流式BIOCARBONE型BAF，至今已運行10余年。進水為市政干管截留的污水，原設計建設型式采用全地下式，構筑物、設備、管廊等均建于地下，管理用房及加藥儲藥間建于地上，主體處理工藝采用“水解酸化+兩級BAF”。

原設計處理后出水水質(zhì)達到GB 18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》的一級A標準。提標改造后水質(zhì)標準執(zhí)行濟南市海綿城市水質(zhì)排放標準。原設計進、出水水質(zhì)及改造后出水水質(zhì)見下表。

二、存在的問題

近1年來通過該污水處理站水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：出水TN、TP濃度嚴重超標，其余指標均能達到一級A標準。主要存在工藝缺陷、運營管理不到位和設備管道破損幾方面的問題。

1.工藝問題

(1)受進水管標高及重力流形式限制，調(diào)節(jié)池有效水深較淺，池容利用率低，停留時間短。

(2)進水CODcr值不穩(wěn)定且高，需要水解酸化降解，但水解酸化池停留時間短，池容偏小。

(3)該污水處理站采用前置反硝化工藝，根據(jù)近1年的進水水質(zhì)計算BOD5/CODcr和BOD5/TN，發(fā)現(xiàn)污水可生化性較好，但水質(zhì)基本呈現(xiàn)為碳源不足，原工藝缺少外加碳源。

2.運營管理問題

運營管理問題主要包括：布水布氣均勻性差;反沖洗不及時且強度不足;水解酸化池布水及排泥系統(tǒng)堵塞嚴重;曝氣生物濾池濾料板結(jié)、流失嚴重。此外還存在設備管道老化破損問題。

3.改造難點分析

通過現(xiàn)場踏勘調(diào)查，分析原設計圖和水質(zhì)水量，污水處理站改造存在以下困難：場地狹小且距離居民樓非常近，由于建設規(guī)劃手續(xù)無法辦理，無法增加新的處理單元;建設資金受總額限制;后期運營管理成本要求低。

三、提標改造設計

改造后的工藝流程：

1.加強預處理

水解酸化反應器良好運行的重要條件之一是保障污泥與廢水充分接觸。為了布水均勻與克服死區(qū)，重點改進水解酸化池布水裝置，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。改造后的水解酸化池布水均勻性大大提高，池內(nèi)基本無死水區(qū)。此外，BAF對進水SS要求比較高，通常進水SS不影響曝氣生物濾池去除效果。但進水SS過高對生物濾池的生物活性會有影響，使曝氣生物濾池去除溶解性BOD的效果有所下降。通過改進水解酸化排泥系統(tǒng)加強其沉淀效果，提高SS去除率。

2.強化生化處理

(1)有效控制曝氣。調(diào)整曝氣管道開孔孔徑、布置形式并加強監(jiān)控，達到曝氣更均勻充分。及時監(jiān)控每個濾池曝氣管道的風量，有效防止曝氣不均或布氣系統(tǒng)堵塞。當生物膜顏色變化、生物膜脫落不均勻時，通過調(diào)整改善曝氣強度。

(2)補充碳源。由于對反硝化碳源有要求，需要計算可生物降解COD，確定碳源是否充足，必要時可外加碳源，優(yōu)化設計增設外加碳源裝置。根據(jù)進水水質(zhì)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，當進水碳源不足時，及時補充碳源，確保反硝化碳源充足。

3.加強運營管理

(1)提高布氣均勻性。BAF采用濾頭布水，布水布氣均勻性要求高。曝氣風量控制通過調(diào)節(jié)空氣閥門、調(diào)節(jié)風機轉(zhuǎn)數(shù)、調(diào)節(jié)風機總管的壓力等措施使供氣均勻。及時監(jiān)控每個濾池曝氣管道的風量，防止曝氣不均勻或布氣系統(tǒng)堵塞。合理控制曝氣，保證曝氣均勻，提供生化反應所需的足夠氧氣，使濾池中的濾料表面均勻掛膜。

(2)合理控制反沖洗。曝氣生物濾池反沖洗效果對出水水質(zhì)、運行周期影響很大。若反沖洗不充分，濾池運行周期會大大縮短;若反沖洗過量，微生物數(shù)量不足，生化處理效能下降，出水水質(zhì)變差。當濾池處理效率降低，進、出水水質(zhì)異常，濾料大面積堵塞時及時進行反沖洗調(diào)整，如頻率、強度、曝氣量等。反沖洗周期應根據(jù)出水水質(zhì)、濾料層的水力損失、出水濁度綜合確定，由自動化程序進行控制。

(3)根據(jù)出水水質(zhì)要求及進水水質(zhì)情況調(diào)節(jié)硝化率及相應的有機負荷。

四、問題思考

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，同時存在幾個突出問題值得思考。

(1)分散式污水處理站初衷是處理小區(qū)生活污水，但進水管是從城市管網(wǎng)攔截，水質(zhì)水量受收納區(qū)域影響，波動大、穩(wěn)定性差。部分管道存在雨污合流，含砂量偏高，建設初期省略沉砂池，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、含砂量大，影響B(tài)AF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(zhì)導致各級處理單元反應不充分，在進水水質(zhì)變差時無法保證出水水質(zhì)穩(wěn)定達標。

(3)在線監(jiān)測和水質(zhì)化驗分析不足。僅在總進、出水口設置滿足環(huán)保局要求的在線監(jiān)測，需要時臨時委托進、出水口水質(zhì)化驗，水質(zhì)指標均為瞬時值，代表性不強。此外，缺少各單元進、出水數(shù)據(jù)，無法準確判斷獨立單元工藝運營中出現(xiàn)的問題，解決問題全憑經(jīng)驗判斷，信服力差。

(4)BAF硝化反硝化效果較好、占地省。通過實際運營管理發(fā)現(xiàn)，當進水TN濃度高時，回流比不能小于200%，從工藝末端向前倒推至第一級DN池，通過水質(zhì)確定反沖洗時間，按照從后向前的順序逐級進行反沖洗，反沖洗時要保證足夠強度。及時有效的反沖洗是保證BAF正常運轉(zhuǎn)的關鍵環(huán)節(jié)。

五、結(jié)語

為使分散式BAF污水處理設施達到更好的處理效果，從設計到運營管理方面給出以下建議。

(1)分散式污水處理站建在小區(qū)管網(wǎng)接入市政管網(wǎng)前，且餐飲類含油廢水隔油處理后接入。

(2)加強預處理段工藝單元。通過預處理使BAF進水SS控制在40-50 mg/L，GB 50014-2006《室外排水設計規(guī)范》(2016年版)規(guī)定進水懸浮固體濃度≤60mg/L。

(3)加大水解酸化池容設計。鑒于目前城市管網(wǎng)的復雜性，增加生活污水設計的水解酸化池的停留時間，且增設水解酸化池設計沉泥斗，使泥水分離效果佳。

(4)加強精細化設計環(huán)節(jié)和內(nèi)容。通過精細化設計提高現(xiàn)場自動化管理水平，進而可有效實現(xiàn)反沖洗、調(diào)節(jié)回流比和投加碳源、曝氣量，使曝氣生物濾池達到最佳處理效果。

(5)加大MBR系統(tǒng)在分散式污水處理中的使用。隨著膜技術的成熟和膜的大規(guī)模生產(chǎn)，MBR在分散式中水回用系統(tǒng)中應用越來越普遍。

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