分散式BAF污水处理站改造的几点思考

原创2017-10-17刘海玉中国给水排水

题目：分散式BAF污水处理站改造的几点思考

报告人: 济南城建集团有限公司设计研究院刘海玉副总工程师、高工

主持人：广州市市政工程设计研究总院邱维三院总工

下面有请济南城建集团有限公司设计研究院副总工程师刘海玉。为大家带来分散式BAF污水处理站改造的几点思考。

刘海玉：

各位专家，同行下午好，感谢中国给水排水杂志社提供这样交流的平台。从昨天到今天，听了专家教授讲座受益匪浅，今天我分享的题目是比较边缘化的一个题目。分散式BAF污水处理站改造几点思考。我的分享分五个部分。

首先介绍污水提标改造背景。大背景就不多介绍了，我主要介绍一下济南市的情况，北方其他省会城市情况应该跟济南市差不多。济南市水资源极其缺乏。人均占有量不到全国1/7，降雨季节性极不均衡，这个不详细读了，大家看一下特征属于典型的北方缺水城市。

第二个部分介绍分散式污水处理的特点。集中式分散式两种。分散式是集中式并行污水处理方式，是集中式污水处理有效补充。截止2015年底，济南市规划范围内现状有政府管理的12座大型污水集中处理厂，合计设计规模为96.5万m3/d，实际处理量为92.2万m3/d；同时建成分散式污水处理站140余座，设计处理总规模25万m3/ｄ，其中由政府建设管理的有14座，合计设计规模为11.5万m3/d，实际处理量为10.8万m3/d。政府管理之外的那些由开发商管理。我们做了两个图，一个是数量统计，一个是水量统计，集中式8%数量处理了74.1%水量，分散式92%数量处理了25.9%水量。

归纳一下这些分散式污水处理有以下特点：数量多，规模小；用地狭小;水质水量变化大;位置位于小区内或者城区主要河道的周边;主体工艺构筑物一般采用地埋式;运营管理不到位。通过实景拍摄图能看到场地非常狭小。这就造成很多问题，主要体现在这些方面：调节池停留时间短；这是由于受重力进水管道标高限制，有效水深小，池容利用率低。进水水质水量都不稳定；生活区受作息时间影响而变化，学校受学期影响而变化，水质水量还受到周边配套建筑的影响。运营管理也存在问题。反冲洗不及时，系统各处理单元堵塞严重；反冲洗强度不足或者过强，所有滤池都有滤料严重板结、流失现象。由于地下潮湿，通风差，又疏于维护管理，导致设备管道锈蚀破损现象严重。与大厂专业团队管理不同，分散式污水处理站现场管理人员数量非常少且均为非专业人员，基本是外聘的临时工，说不上是管理，仅停留在合闸闭闸照看一下的层面。

第三个部分介绍一下BAF工艺。80年代末在欧美发展起来一种固定床生物膜法污水处理技术。特点是集曝气，生物氧化，生物絮凝，过滤，反冲洗等功能于一体。型式是升流式和降流式。大家对BAF工艺都很了解就不多说了，BAF的优点突出，主要它的是占地小。缺点也比较突出，初期建设的时候很多时候大家只看到了它的优点，没有看到缺点。所以带来很多问题。

第四部分提标改造案例。这是项目地理位置图，这一个项目是2007年建成，规模一万吨。主体工艺水解酸化+两级BAF加高效滤池。污水来源是污水主管截流。跟普通意义上的生活污水不太一样。我们理解的这一种生活污水是小区内的污水。这一种污水主管截流的水，实际上就是城市污水，主体工艺是全地下的。 早期污水厂建设时只考核BOD和SS两项指标。但提标改造后现在环保部门考核指标比较多。总氮，氨氮，总磷都在考核范围内。 这就增加了改造难度。

从总平面图上可以看到，距离后排的住宅距离非常近。最近距离不到三米。收集近三年水质，做了进水的COD，BOD图，分析了的可生化性，碳源。分析出进水水质不稳定，碳源不足现象突出。出水TN、TP严重超标，其余指标均能达到一级A标准。

通过进水水质分析看出进水波动非常大，碳源基本呈现不足。

改造分三个方面进行，首先是加强预处理，昨天有几位专家讲到预处理非常重要。水解酸化池将原设计穿孔管布水改为点对点布水，增设点对点布水器及活性填料，这样改造后提高了布水均匀性，增加了污水微生物的接触面积，从而提高水解酸化池的处理效率；改进排泥系统加强其沉淀效果，提高SS去除率。

第二方面是强化生化处理。有效控制曝气。调整曝气管道开孔孔径、布置形式并加强监控，增加曝气均匀性，提高曝气量，调整曝气强度；清理滤池时通过观察滤料、滤头和滤板，发现存在死水区及反冲洗空白区，反冲洗水冲洗不到。我们在改造设计时改进了反冲洗管道布置，避免死水区及空白区；进水碳源不足时补充碳源，以保证反硝化碳源充足；尾水沿河岸设人工湿地。（由于各种原因尚未实施）。人工湿地处理效果，湿地对氨氮总磷处理效果比较好，对总氮的去除效果明显不如氨氮，对CODMn的去除率不高。从毒理学角度分析湿地处理可以提高出水的生物安全性。人工湿地可以补充BAF工艺除磷效果不佳。

第三个方面是加强运营管理。通过招聘专业队伍、进行专业培训、制定操作规程等手段，提高现场人员的专业能力；调节空气阀门、调节风机转数、调节风机总管的压力等使供气均匀，及时监控曝气管道风量的方法提高布气均匀性；用频率，强度，曝气量及时进行反冲洗调整，来合理控制反冲洗；通过进水水质在线监测，根据进水水质情况调节硝化率及相应的有机负荷。

最后一部分是结论与建议。与大型集中式污水厂相比，分散式污水处理站场地狭小、建设资金短缺，运营成本低，处理效果不尽如人意。通过改造设计得出这样几个结论：

1．分散式污水处理站初衷是处理小区生活污水，但是进水管是从城市管网拦截的，水质水量受收纳区域影响，波动大，稳定性差，部分管道存在雨污合流，含砂量偏高，建设初期省略了沉砂池，格栅相对于大型厂减少一级，这势必导致预处理不充分，进水SS浓度高，含砂量高，影响BAF生化反应效果。

2．各级处理单元停留时间短，过于理想化的进水水质导致各级处理单元反应不充分，在进水水质变差时无法保证出水水质稳定达标。

3．在线监测和水质化验分析不足。仅在总进出水口设置满足环保局要求的在线监测，及有需要时临时委托进出水口水质化验，水质指标均为瞬时值，代表性不强，此外缺少各单元进出水数据，无法准确判断独立单元工艺运营中出现的问题，解决问题全凭经验判断，信服力差强人意。

4． BAF硝化反硝化效果比较好，占地省。通过实际运营管理发现，当进水TN浓度高时，回流比不能小于200%。及时有效的反冲洗是保证BAF正常运转的关键环节。

这是我的几个不成熟的建议。分散式污水处理站建小区管网接入市政管网前。加强预处理工艺单元。加大水解酸化池容设计。设计应考虑外加碳源。加强精细化设计环节。加大MBR系统使用。加强现场维护管理，加强分散式污水处理后的再利用，结合用地现状增加人工湿地处理，提高污水处理与周边景观有效结合，制订适合分散式特点的规范或者标准。

1、制定适合分散式特点的规程、规范或者标准。区分于大厂，分散式应主要考虑回用性，根据其回用用途来确定标准，不能仅简单地要求出水达到高排放标准。

2、加强预处理段工艺单元，通过预处理使BAF进水SS控制在40~50mg/L，《室外排水设计规范》规定进水悬浮固体浓度不宜大于60 mg/L。

3、加大水解酸化池容设计，分散式处理站水解酸化池的设计比较尴尬，一般停留时间设计在2.5-3h。我们认为水解酸化的时间至少需要6h，大厂水解酸化池停留时间一般是按照6-7h设计的。因此，分散式处理站水解酸化池的停留时间显得不足，起不到水解酸化的作用，只能起到一定的沉淀效果，但由于水解酸化池设计不同于沉淀池，没有沉泥斗，其泥水分离效果也不尽如人意。

4、设计应考虑外加碳源。由于来水水质变化波动较大，场地所限调节池停留时间短，前置反硝化常常会出现碳源不足现象。

5、加强精细化设计环节和内容。通过精细化设计提高现场自动化管理水平，进而可以有效实现反冲洗、调节回流比，投加碳源、曝气量等因素的控制，使BAF达到最佳处理效果。确定适宜的回流泵, 使回流比便于调节, 运行灵活。及时进行反冲洗，可以有效提高生物活性，使BAF保持较高的效能。

6、加大MBR系统在分散式污水处理中的使用。在过去几年，我国的MBR技术产业取得了“井喷”式发展。随着膜技术的成熟和膜的大规模生产，膜的价格降低和使用寿命延长，膜组件的一次性投资及后期运行成本不断降低，MBR在分散式中水回用系统中应用越来越普遍。

7、加强现场管理人员的操作业务培训，招聘培养专业人员进行现场维护管理。因曝气生物滤池操作比较复杂，需要根据进出水水质变化进行调整，所以要求具有一定专业技术能力的人员维护管理。

8、加强分散式污水处理后的再利用。以完整的城市水系统、景观、基础设施和给水处理、污水处理与回用及水量分配一体化。

9、如何更高效利用有限的城市用地，在闹市区将污水处理与周边景观有效结合，值得进一步研究。

感谢各位专家同行们聆听!

来源 ：

2017中国最好学科排名——环境科学与工程

2017-10-17软科中国给水排水

转载：shanghairanking004

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