北京市市政工程设计研究总院排水专业 冯凯副总工

北京市城镇污水处理厂排放标准地标A2012年7月1号开始实施，COD要求小于20mg/l，总氮要求小于10mg/l，这些标准对于北方城市来讲，特别是北京地区是有一定的难度的，为了达到标准所采用的工艺超出了常规的城市污水处理的工艺，甚至有些比较特殊的工业上的处理工艺。今天和小编一起来看看门头沟第二代污水处理厂如何达到北京地标A~

1、背景情况

1.1 北京市地方标准“城镇污水处理厂水污染物排放标准 DB11/ 890—2012”于2012年7月1日实施。

1.2 该标准对于北京地区城镇污水处理厂的出水水质提出了更严格的要求，大幅提高了污水厂处理出水稳定达标的难度。

2、工程概况

2.1 门头沟第二再生水厂工程

污水处理规模8万吨/天，出水水质达到北京市地标DB11/ 890—2012 中的A标准。

该项目申请报告2014年通过评估，2017年中下旬基本完成建设，进入调试运转期。

2.2 现况污水处理

门头沟新城内现状有葡萄嘴污水处理厂和南城污水处理厂两座处理厂。

葡萄嘴环岛东侧，北临中门寺沟，葡萄嘴污水处理厂原设计污水处理规模为4万m3/d，污水处理的主工艺为“SBR工艺”， 出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级B标准。

南城污水处理厂位于冯村沟北侧，砂石坑旁，现状处理能力4万立方米/日， 采用“MBR工艺”，出水水质达到北京市地方标准《水污染物排放标准》一级标准的B标准。

2.3 第二再生水厂

第二再生水厂代替葡萄嘴污水处理厂，与南城污水厂联动处理门头沟新城污水。

3、处理要求及工艺方案选择

3.1 设计进水水质

1）实际进水水质统计(葡萄嘴污水处理厂2010年至2013年)

第二再生水厂设计过程当中进水水质主要采用的是葡萄嘴污水处理厂2010-2013年逐日的统计数据做的分析，按照进水水质涵盖面的80%作为污水处理厂的设计进水水质，进水COD最终设计值为430，总氮80mg/l。

2）设计进水水质

3.2 设计出水水质

这个厂的出水排放到旁边的冯村沟，冯村沟的下游是永定河，属于二三类的地表水体，根据北京市地方标准《水污染物排放标准》（DB11/890-2012），城镇污水处理厂出水排入Ⅱ、III类水体及其汇水范围的，执行A标准。具体的设计出水水质COD要求小于20，BOD小于4，SS小于5，氨氮小于1，冬天的时候可以小于1.5，总氮小于10，总磷小于0.2，去除率要求很高。

注：12月1日-3月31日执行括号内的排放限值

3.3 主要污染物去除分析

3.3.1 磷的去除

1）生物除磷

COD/TP > 40 时，生物除磷出水TP<1mg/l

主要工艺：AO工艺、A2O工艺、UCT工艺、改良Bardenpho工艺等。

2）化学除磷

除磷药剂：铁盐、铝盐

投药点：协同沉淀、后沉淀

3）生物除磷与化学除磷结合，出水TP<0.2mg/l

3.3.2 生物脱氮

1）硝化工艺

完全好氧硝化工艺，出水氨氮浓度可＜ 1mg/l（1.5mg/l）

2）反硝化工艺

本工程总氮去除率>88%，脱氮工艺应考虑有后置反硝化功能的工艺

考虑外加碳源，满足深度脱氮的要求；

3）多段硝化、反硝化工艺可以满足出水氨氮、总氮浓度要求。

3.3.3 悬浮物去除

在前端预处理、生物处理的基础上，再经过膜过滤或介质过滤，出水SS<5mg/l 。

3.3.4 COD降解达标

1）溶解态不可生物降解COD的浓度

按照本流域污水处理厂的出水水质统计分析，该值范围～20～30～（mg/l）

2）采用高级氧化工艺分解难降解COD

高级氧化方案：臭氧催化氧化

工艺方案：高级氧化、高级氧化+生物降解

高级氧化小试

3）高级氧化工艺基本满足出水COD达标

3.4 工艺方案

按照对各种主要出水指标的工艺方案的分析，结合实际工程的特点，按照现在社会影响普遍能够接受的方式，设计了地下处理厂，采用MBR工艺，此工艺是多级AO+MBR+臭氧+高级氧化工艺流程。

从方案上可以看出来前面是预处理，粗格栅、细格栅、曝气沉砂池、膜格栅，多级的AO工艺，后面是MBR膜池，出水进行高级氧化经清水池外排。生物处理过程当中考虑外加碳源和加药处理，高级氧化之后的出水因为要在清水池里有些陈留，加次氯酸钠主要因为后续的池和管道不要有生物。

工程为8万吨处理规模，占地面积5.79公顷，整个处理厂地下部分地下部分2.66公顷其他为地上部分。整个处理厂地下部分最深的地方埋深在16米，建好的地下部分，地下厂的上面有一米多的覆土，它的整体地方，整个厂的绿化率，如果不算厂的部分是32%的绿化率。

地上包括进水泵房、配电室、厂前区综合楼，另外一些比较危险的设施在地上，臭氧设备间、厌氧储罐、甲醇也就是碳源的投加设施，次氯酸钠和化学除邻药剂的储罐都在地面上。

地下部分整个红框包括的全是地下车间，包括前面的预处理部分，也就是细格栅、曝气沉砂池、膜格栅，后面平均分了四个系，四组多级AO生化池，后面是膜池，膜池出水进到这一侧，是高级氧化池，用的是像生物滤池的形状上下游的，填料是催化剂，里面曝的气用的是臭氧，还有清水池、加压泵站。

如图是整个地下部分设施的分布情况。

剖面图

下面通过一个流程图对参数做一个概述，抓爪式粗格栅40mm，有3台，回转式中格栅3台，进水提升泵是按照系数设计，地下部分开始的细格栅是4毫米的，细格栅后面是曝气沉砂池，它的峰值停留时间能够在8分钟以上。沉砂池后面是一毫米的孔状膜格栅。

生物池部分，整个水利提留时间是18小时，为多级AO的形式。后面MBR的膜系统，膜通量是18.3升/平方米/小时的膜通量。高级氧化接触池臭氧投加最高按30毫克做的，空场接触时间是30分钟。滤速5米多一点。

清水池按照8万吨的10%做的设计，最大停留时间是2.4小时，后面是配水泵，最终水可以排到村沟。

4、工程设计简介

投资估算（本工程投资范围为厂界红线以内）

整个工程造价，工程费5亿2，总投资是6.1亿。

5、结论及探讨

1）目前试运行阶段，出水水质基本达标。现有污水处理技术工艺基本可以满足北京市污水处理的地标要求。

2）污水中COD的组成，特别是溶解性不可生物降解COD的含量、成分非常关键，有些有机物即使采用高级氧化工艺也很难分解，会直接影响出水COD浓度是否达标。如果能通过相关水处理工程进行分析、判断，或事先进行现场小试，选择的工艺会更可靠。