初沉池改造及泥膜共生系统在市政污水处理厂提标改造中的应用 刘成 江苏通用环境工程有限公司 211100

初沉池改造及泥膜共生系统在市政污水处理厂提标改造中的应用

刘成

江苏通用环境工程有限公司  211100

摘要：生态环境保护工作是我国可持续发展战略的重要基础，而污水处理能力则直接影响着我国生态环境。城市污水处理作为我国污水处理的重要组成部分其处理标准也受到重视，随着城市污水处理排放标准的提升，很多原有污水处理厂处理能力难以达到新规要求，这就要求原有污水处理厂进行提标改造，通过技术升级和技术整合来提升整体污水处理能力。根据新规要求，市政污水处理厂必须达到一级a标准，在提标改造过程中，相当一部分污水处理厂需要对除尘池进行技术改造，同时应用相应的生物污水处理技术进一步提升污水处理能力。本文将针对泥膜共生系统相关内容进行分析，深入研究市政污水处理厂除尘池改造及泥膜工程系统的应用运行效果。

关键词：市政污水处理厂；提标改造；初沉池改造；泥膜共生系统

随着我国对城市污水处理标准的提升，相当一部分始建于上世纪90年代的市政污水处理厂已无法满足新规要求，在这样的情况下，提标改造成为这些污水处理厂未来运行发展的头等大事。初沉池是市政污水处理的前端结构，多数运行年限较长的市政污水处理厂初沉池采用物理沉淀形式，这样的处理形式很难满足新规对总氮量的处理要求，因此多数污水处理厂在提标改造中需要对初沉池进行调整。泥膜共生系统是一种较为先进的污水生物处理技术，该类技术在市政污水厂提标改造中应用较为广泛。深入分析市政污水处理厂初沉池改造情况，了解掌握泥膜共生系统对市政污水厂处理能力的提升作用能够更好的推动市政污水处理厂现代化改造，因此相关研究十分必要。

一、泥膜共生系统概述

泥膜共生系统从本质上看是活性污泥、污水处理技术以及生物膜污水处理技术的合成体。在市政废水当中有机废物含量较高，传统理化处理方式对于此类有机物的处理效率偏低，而生物处理技术应用了生物对有机物的分解能力，其污水有机物处理效率较高，环境友好性也更强。活性污泥法是在污水处理过程中持续向污水中通入空气形成富氧污水，在这样的环境下污水中好氧性微生物活性增加且大量繁殖，随着此类微生物数量的不断增加其聚集形成絮凝物并以此为基础构成相应的微生物集群，各类微生物能够很好的吸附和氧化分解污水中的有机物。生物膜的本质是附着各类微生物的一种固体物，生物膜上的微生物种类较多，而且具有较强的吸附力，污水中的有机物经过不同生物膜时可被其上不同类型的微生物氧化分解，经过多层生物膜后可起到去除有机物及吸附可溶性胶质的目的[1]。泥膜共生系统是活性污泥技术以及生物膜技术结合而形成的一种污水处理技术，其兼具两种技术的自身优点，不仅有机物处理效率更高，而且活性污泥处理负荷更小。由于二者属于并列关系，因此原本采用活性污泥法的污水处理厂可在不增加额外占地面积的前提下整合生物膜技术提升污水处理能力。根据当前实际应用情况来看，此类技术具有较好的普适性，不仅技术难度适中而且成本偏低。

二、当前市政污水处理厂初沉池改造必要性分析

多数市政污水处理厂在进行升级改造前设置有进行初步沉淀处理的初沉池，这一结构的主要处理形式是物理沉降，初沉池主要起到固体沉淀的作用，它能够去除相当一部分固体可沉淀物。单纯采用物理沉降的初沉池污水停留时间相对较短且对硝化反应无明显帮助，因此不能充分发挥控制污水总氮量的目的[2]。市政污水处理厂提标改造需要提升单位面积系统的污水处理能力，而初沉池功能较为单一，在改造过程中应充分利用初沉池所占空间全面提升此部分的综合污水处理能力。多数市政污水处理厂在初沉池改造过程中会将其改为缺氧池，缺氧池中有大量反硝化细菌，其以污水中各类含碳有机物为基础进行硝酸根还原，此时污水中的氮元素不再以硝酸根的形式存在，这为后续的脱氮处理创造了良好基础[3]。相较于初沉池，缺氧池更契合于泥膜共生系统的污水处理需求，而二沉池以及转盘滤池则能够对污水进行充分的沉淀过滤，这样的污水处理工艺流程在不增加系统占地面积的基础上进一步提升了污水处理能力。

三、污水处理厂提标改造工艺流程分析

改造升级后的市政污水处理系统，主要分为6大处理模块。污水进入后首先接受预处理，在这一部分污水进行过滤、沉淀和混凝，多数固体物被去除。经过预处理的污水进入缺氧池并在此与反硝化细菌充分接触，污水中以硝酸根形式存在的氮元素经过反硝化细菌处理转化为氮气[4]。而后污水进入二沉池，在这一部分混合污泥的污水进行充分沉淀使污水和污泥分离，分离出来的污泥进入污泥泵房，一部分污泥通过污泥回流泵重新进入缺氧池，补充碳源并进一步发挥污水沉淀净化作用，剩余污泥通过脱水处理后外运用于其他用途。而二沉池中的污水处理后通入转盘滤池，在此处污水再次进行物理过滤，清洗过程中过滤转盘以一定速度旋转并反复通过滤布吸附、过滤其中的污泥颗粒，通过排泥后进入紫外消毒池。紫外消毒池通过紫外灯照射杀灭污水中的大肠杆菌，使之最终满足一级a标准（见图1）。

图1.改造后市政污水处理厂工艺流程

四、市政污水处理厂提标改造具体方案

市政污水处理厂提标改造的重点包括两个方面，其一是初沉池改造，其二则是原有生物反应池改造。由于需要将初沉池改为缺氧池，而缺氧池运行状态与初沉池相差较大，因此需要对其内部结构进行变动。缺氧池需要接收生物处理池以及污泥泵房的回流，因此需要在原有初沉池的基础上接入内外回流管线，为保障回流顺畅，还需要在池底安装回流泵，除此之外缺氧池配水结构也与初沉池不同，需要在改造过程中调整配水方式[5]。由于池底需要安装的设备相对较多，因此需要拆除初沉池内原有的过滤配水装置。设置环池周边出水装置并安装相应的控制设备，实现缺氧池内的环状推流状态。对生物池进行改造的过程中，需要增加内回流管线，同时增加生物膜反应设备，使生物池形成活性污泥与微生物附着生长生物膜共存的状态。除此之外还要在紫外消毒池以及二沉池之间增加转盘滤池，进一步过滤生物池中的污泥[6]。

五、泥膜共生系统运行效果

根据某市政污水处理厂应用泥膜共生系统进行提标改造后的参数分析可知，该厂原本执行出水一级b标准，其出水化学需氧量日均值达54mg/L，改造后降至36mg/L（一级a标准要求参数为50mg/L以内），去除率达到93.92%。改造前出水日均总氮水平为19mg/L，改造后降至11mg/L（一级a标准要求参数为18mg/L以内），去除率达到72.35%。改造前日均出水氨氮量为7（12）mg/L，改造后这一参数降至4（6）mg/L[一级a标准要求不高于5（8）mg/L]，详情见表1。从三项生物池改造主要影响参数上看，通过应用泥膜共生系统，相关污水处理厂化学需氧量、总氮水平、氨氮水平三项指标明显提升，这说明泥膜共生系统相较于单纯活性污泥处理系统具有更好的有机物处理效果。而且根据改造后污水有机物主要指标上看，化学需氧量、总氮水平、氨氮水平均满足一级a标准要求，相关参数达到了预期设计目标，这说明应用泥膜共生系统对市政污水处理厂进行提标改造是切实可行的。

表1.改造前后三项生物池主要影响参数变化情况

结束语：

本文对市政污水厂提标改造相关内容进行了分析，研究了泥膜共生系统这一生物池改造的重要技术，明确了初沉池改造的必要性，综合分析了污水处理厂提标改造后的工艺流程，并对相应的改造方案进行解析，通过分析泥膜共生系统的运行效果证明了相应改造方案的可行性，希望相关改造方案能给此方向工作提供更多思路。

参考文献

[1] 任丽艳,仲航,苏东霞,等. 污水处理厂剩余污泥回流至初沉池的改造设计[J]. 市政技术,2021,39(6):137-140.

[2] 张万里,冯仕训,程明涛. 太湖流域某工业园区污水厂高排放标准提标改造工程设计[J]. 中国给水排水,2021,37(12):83-87.

[3] 王金鑫,谢毅,姜秀艳. 龙口市第二污水处理厂升级改造工程工艺设计[J]. 市政技术,2022,40(4):182-187.

[4] 李明杰. 初沉池改造及泥膜共生系统在市政污水处理厂提标改造中的应用[J]. 净水技术,2020,39(z1):138-142.

[5] 于继图,金丽丽,刘红丽,等. 正通煤矿生活污水提标改造工程实例分析[J]. 能源环境保护,2021,35(6):84-87.

[6] 姚竹君,王元元,章琰芳. BAF-后置反硝化工艺在城镇污水提标改造中的应用[J]. 工业用水与废水,2021,52(5):77-79,83.