设计案例|洱海旁的污水厂——大渔田污水厂无新增用地的原位改造
大理市大渔田污水处理厂建设于2005年，选址位于大理市洱海出口——西洱河河畔，建设初期执行的是二级排放标准，随着我国环保要求愈加严格，现已不能满足环保要求，需要对其改造提高尾水水质达到一级A标准。
该污水厂受用地限制，厂外无新增用地条件，厂内无空余用地，改造施工同时还不能完全停产，诸多限制给提标改造带来了挑战，本文以大渔田污水厂为例，给大家介绍不新增用地，利用原有构筑物改造成MBR工艺，并且实现半运行、半施工的案例。
建设和运行单位：大理水务产业投资有限公司
设计单位：中国市政工程中南设计研究总院有限公司昆明分院
项目概况
大渔田污水处理厂选址于清风峡谷，场地为南北向狭长型，厂区东边为西洱河，厂区西边为大保高速，厂区无预留用地，且厂外无扩建用地。本次提标改造无法新增构筑物，只能在现状构、建筑物的基础上进行改造。本次改造污水厂还承担着环保减排任务，改造期间不能全停产，只能半幅生产、半幅改造。
本项目从二级出水提升至一级A标准，提标幅度较大，在工艺选择上不能单独考虑个别水质的提高，而是需要考虑全水质的大幅提高，在工艺路线的选择上就充满挑战。现状厂区无空余用地，且限制因素较多，需对现状构筑物进行大幅的土建改造，结构设计难度较大。项目要求改造施工周期短，在改造的同时还要保证50%的正常生产，因此改造方案还要兼顾施工组织，要有计划、分阶段实施。
中南市政设计院针对项目特点，编制了四个技改方案，与参建各方展开了多次技术讨论会，并多次驻扎现场进行实地勘查，在对比、综合各方利弊后确定技改成MBR工艺，并最大限度的利用现状构筑物土建，在满足出水要求的同时，节约工程投资。
该厂于2020年12月完成改造，目前出水水质全面满足一级A标准，且达到准四类地表水标准，为大理市环境保护作出了较大贡献。
改造前污水厂介绍
大渔田污水处理厂位于大理市下关片区西洱河下游大渔田，占地2.7公顷，约合40亩，日处理规模为5.4万m³/d，于2001年4月6日开工，2003年1月30日竣工。大理市污水处理厂主要承担大理市下关、大理两城区城市生活污水处理。
污水处理工艺采用普通活性污泥处理法，经处理后的污水达到国家二级排放标准。污水处理产生的污泥经过浓缩和脱水后直接外运处理。主要建筑物为：格栅间、沉砂池、计量渠及配水井、初级沉淀池、曝气池、二级沉淀池、污泥浓缩池、污泥回流泵房、浓缩污泥泵房、污泥提升泵房等。
大渔田污水厂改造前主要存在问题：
一、由于原设计出水水质为二级出水水质，改造前污水厂内仅有曝气池，无厌氧、缺氧池，原设计生物处理部分对除氮脱磷功能重视不够，导致本次提标改造中需要加强生物脱氮除磷功能。
二、污水通过干渠进入污水厂，雨季会有部分雨水进入干渠，导致进水水质SS值较高。
三、污水厂生物池采用满布曝气盘的形式，使得整个生物池成为一个大型曝气池，且经过多年的运行，池底曝气盘损坏较为严重，致使生物池曝气不均，充氧效率低，能耗浪费较大。
四、厂区已无多余用地，也无法在新增用地，提标改造仅能进行原位改造。
五、污水处理厂还兼具节能减排任务，污水处理厂不能停产改造，只能半停产改造。
改造方案
结合污水厂现状厂区用地情况和出水水质要求，通过方案比选最终确定采用MBR工艺。改造的内容除保留预处理系统和两座初沉池以外，对其余各构筑物进行改造，使污水处理工艺改造为MBR膜处理工艺。
厂区变动的主要有：
①将原4座初沉池中的两座保留任作为初沉池，另外2座改造为厌氧池；
②将原来的2座曝气池，各池划分出1/3改建为缺氧池，1/3改造为好氧池A,1/3改造为好氧池B；
③将原5座二沉池中的2座改造为好氧池C（改造后的好氧池A、B、C形成渐减曝气，节约能耗），剩余3座改为膜组池及设备间。进行上述改造后，形成完整的MBR膜处理工艺。
各构筑物相关设计参数如下：
①初沉池表面负荷为3.12m³/(m²·h)，停留时间1.39h；
②厌氧池停留时间1.49h，缺氧池停留时间2.27h，好氧池停留时间6.58h，生物池总停留时间10.24h，污泥浓度取6500mg/l；
③膜通量为15L/m²·h；一级（缺氧池至厌氧池）回流量为100%，二级（好氧池至缺氧池）回流量为200%，三级（膜池至好氧池）回流量为300%。
大渔田污水处理厂污水处理构筑物分为A、B两组，本次提升改造工程施工拟采用分步施工方案。第一步对A组进行停产改造，B组正常运行。待A组施工完成后，A组按新工艺运行，再将B组停产改造。改造过程中通过采用临时曝气管、临时污水管等维持临时运行。
改造效果
本项目完成改造后出水全面优于一级A标，较好的达到了工程目标，其改造前、改造中、改造后的出水水质对比如下图所示：
结语
在这个寸土寸金的时代，用地已经成为污水厂提标改造的重要限制因素，大渔田污水厂在没有新增用地的前提下，在构筑物内进行原位改造，形成MBR工艺，将原二级出水水质提升至一级A标准。该项目已稳定运行两年，该项目的成功为污水厂提标改造提供了新的思路，为今后同类型原位改造提供了宝贵经验。
作者：中国市政工程中南设计研究总院有限公司 宋子明 万年红 杨雯
大理水务产业投资有限公司 杨东圭 张鸿 段奉山
来源：净水技术
