耦合初雨调蓄处理设施的半地下污水处理厂设计案例

国内近年来的研究表明，除了污水直排带来的污染，初期雨水排放和合流污水溢流造成的河道污染也比较严重。在心圩江下游污水处理厂设计中，采用半地下建设形式，耦合了1.5万m³初期雨水调蓄池和一级强化处理设施，有效提升了心圩江流域内的污水处理水平，同时考虑了应对近远期合流溢流污染及初期雨水污染的控制措施。污水处理采用“改良厌氧缺氧好氧(AAO)生化池→矩形周进周出二沉池→加砂高速沉淀池→紫外线/次氯酸钠联合消毒”组合工艺，系统抗冲击负荷能力强，运行稳定，出水水质达到并优于国标一级A排放标准。初期雨水处理采用“调蓄池→细格栅+曝气沉砂池→加砂高速沉淀池”组合工艺，具有运行灵活、启动速度快的特点，处理后出水可稳定达到设计水质。项目占地指标为0.62 m²/(m³·d^-1),运行电耗为0.33 kW·h/m³,为同类项目较低水平。     

某多效能全地下式污水厂集约化设计方案

由于对周边环境影响小及土地利用价值高，近年来国内建设了一批地下式污水处理厂。保定某污水厂处理规模为8万m³/d,现已满负荷运行，2022年启动二期扩建工程。二期工程污水处理设计规模为10万m³/d,污泥处理设计规模按照18万m³/d的污水处理需求考虑，再生水规模为10万m³/d,并建设一座4万m³的初雨调蓄池。二期工程地处市区，用地分散且不规则，设计方案共设置全地下箱体两座。1#箱体内设置预处理区、污泥处理区、初雨调蓄池，污泥处理选取“高压板框+低温干化”工艺；2#箱体内设置生化处理区、深度处理区，深度处理选取“气浮池+超滤/中间提升+臭氧及加氯接触+紫外消毒”工艺。2个箱体功能分区，构(建)筑物集约化布置，实现了污水处理、再生水回用、污泥集中处理、初雨调蓄、文娱休闲等多方面功能需求。     

河道护坡湿地类型对雨天溢流污染物去除特性

近年来城市河道面临雨天反复污染问题，泵站雨天溢流是影响城市河流水质稳定达标的重要原因。结合河道护坡地形，将潜流人工湿地构造为护坡湿地，研究不同运行工况和进出水构造条件下湿地对污染物的去除效果并分析去除机理。结果表明，护坡湿地在垂直流工况下，进水管水平长度为3.6 m(占污水处理区水平长度的90%),出水管高度为0.65 m(占污水处理区高度的81.25%)为最优进出水构造，在该进出水构造下湿地对COD_Cr、氨氮、TN、TP的去除率分别为45.0%、91.5%、42.6%、44.3%。护坡湿地按水平流工况运行时，对各项污染物的去除率低于垂直流工况，但去除负荷有显著提升。在同时设置底部和出水高度处集水的最优出水构造下，护坡湿地对COD_Cr、氨氮、TN、TP的去除负荷分别为103.0、46.79、15.64、0.41 g/(m²·d)。     

市政管网溢流污水及微污染水高标准处理探索与实践

随着城市发展对水环境要求的提高，部分水环境敏感地区的污水处理排放标准要求在达到一级A标准的基础上，进一步提高至《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅳ类甚至Ⅲ类水标准，湖北某核心水源地也在污水高标准处理方面进行了积极探索和实践。该水源地的某入库河流水质不达标，在推进源头减排措施的同时，结合该河来水量平衡分析，启动了该河水质净化工程，处理溢流污水和微污染河水，旨在进一步削减入河污染物，为入库控制断面水质达标提供最后一道屏障。工程设计规模为8万m³/d,其中5万m³/d为微污染河水，采用“高密度沉淀+人工快渗”作为主体处理工艺，3万m³/d为市政管网溢流污水，采用“改良厌氧-缺氧-好氧+膜生物反应器(AAO+MBR)”作为主体处理工艺，出水水质COD_Cr、BOD₅、氨氮、TP浓度达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类和Ⅳ类水标准。该文系统介绍了工程项目的总体方案，项目投产以来，MBR区持续稳定处理市政管网溢流污水，人工快渗区由处理微污染河水调整用于应...     

AAO-RPIR工艺在高排放标准污水厂的应用及其工艺特点分析

深圳市某污水处理厂设计规模为24万m³/d,因片区污水处理需求增长迅速，污水厂长期超负荷运行。为缓解该厂污水处理压力，需利用厂区闲置绿地新增一套规模为6万m³/d的污水处理设施。项目采用以AAO-快速生化污水处理(RPIR)为核心的污水处理工艺，生化池缺氧区混合液回流比为266%～400%,厌氧区混合液回流比为266%,斜管区平均时表面负荷为1.25 m²/(m²·h),单位用地指标为0.225 m²/(m³·d^-1)。项目用时4个月即实现了单组构筑物通水调试，正式运行以来，出水主要水质指标达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)的Ⅳ类水标准(除TN外，TN≤15 mg/L),在未投加碳源的情况下生化池平均进水、出水TN分别为36.87、7.63 mg/L,TN去除效果好。结合近4年的运行实践详细分析了AAO-RPIR工艺的特点与不足，指出AAO-RPIR工艺处理效果好，适用于高排放标准污水处理厂，用地集约、工期短、布置...     

多点进水AAO-A+MBR工艺在低C/N污水处理厂的工程应用

海宁丁桥污水处理厂四期工程处理规模为5×10⁴ m³/d,进水中工业废水占比高达50%,进水C/N较低。根据现有用地、进水指标及工艺运行情况，新建初沉发酵池+多点进水AAO-A+MBR工艺系统，采用多点进水耦合乙酸钠投加的多碳源分配脱氮保障方法，同时采用了将曝气池溶解氧控制在较低水平的策略。投入运行一年多，在进水COD_Cr、氨氮、TP、TN、SS平均质量浓度分别为254.0、29.30、3.09、31.60、126.3 mg/L的情况下，出水COD_Cr、氨氮、TP、TN、SS平均质量浓度分别为26.2、0.31、0.23、7.72、5.1 mg/L,出水水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级A标准，单位直接运行成本为0.533 0元/m³,具有良好的环境效益和经济效益。     

多元耦合低氮燃烧技术在蒸汽锅炉中的应用

采用低氮燃烧器、烟气外循环、分级分区燃烧多元耦合低氮燃烧技术,将两台75 t/h蒸汽锅炉进行技术改造措施。改造后烟气中NO_x浓度由改造前的104.2 mg/m³降至40.6 mg/m³,烟尘浓度由改造前的5.6 mg/m³降至4.1 mg/m³,SO₂浓度为9.6 mg/m³,年均减少NO_x排放50.9 t/a,年均减少颗粒物排放0.7 t/a,烟气中SO₂、NO_x及颗粒物含量均满足《锅炉大气污染物排放标准》(DB61/1226—2018)排放浓度限值。     

AAO-RPIR工艺在某污水处理厂扩建工程中的应用

某市现状2万m³/d污水厂进水来源为锂电新能源、医药、机电、新材料等工业企业排放的生产废水及部分生活污水。目前，该厂已超负荷运行，急需进行扩建。依据发展规划，扩建新征用地需在现有厂区外围开挖山体。为减少工程投资，必须严格控制用地。根据进水性质、工程紧迫性，采用工艺需具有耐冲击负荷性强、工程启动快、出水水质稳定等特点。考虑现状一期膜生物反应器(MBR)工艺的高电耗问题，采用了一种新型厌氧-缺氧-好氧-快速生化污水处理技术(AAO-RPIR),文中主要介绍工程的设计特点及实际运行情况。与一期现状2万m³/d MBR运行数据对比分析，该工艺对主要污染物去除效果高效可靠，对COD_Cr、SS、TP、TN及氨氮的去除率分别为89%、91%、75%、50%及98%,与MBR工艺基本无差别。但相对于MBR工艺，RPIR工艺能节约用电50%以上，吨水节约用地0.06 m²,节省膜更换费用。本工程设计、运行结果可为其他类似污水厂提标改造及扩容设计提供新思路。     

以印染废水为主的某城镇污水处理厂提标改造工程实例

嘉兴市某城镇污水处理厂为印染废水高占比污水处理厂，其接纳污水中55.2%为印染废水。污水厂原有处理规模为3.0万m³/d,采用AO工艺，出水排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级B标准。本次提标改造工程增加污水处理量至4.0万m³/d,出水指标提升至浙江省《城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》(DB 33/2169—2018),在原处理工艺末端新增“活性炭吸附池-终沉池-滤池-消毒池”,利用粉末活性炭吸附尾水中SS和难生物降解的有机物。提标改造后工艺平稳运行，出水的COD_Cr、BOD₅、SS、TN、氨氮和TP平均值分别为37.99、7.98、7.50、5.22、0.83 mg/L和0.10 mg/L,出水水质稳定达标，提标后污水处理成本增加0.34元/m³。运行结果表明，对于有提标改造需求的城镇污水处理厂，在经济和技术上都是可行的。     

改良ICEAS+MBBR工艺在高标准污水厂提标改造中的应用

云南某污水处理厂处理规模为3.0万m³/d,需在新增较少用地情况下进行提标改造,实现出水水质和处理水量双提升。针对现有主体间歇式循环延时曝气活性污泥法(ICEAS)工艺处理效果有限的情况,通过多方案比选,将其改造为“改良ICEAS+MBBR”工艺,挖潜其处理能力并强化生化段对COD_Cr、氨氮、TN和TP等污染物的去除。通过中试试验和工程实例表明,改造后的工艺处理日均水量可提高17%,部分出水水质可由一级A标准提高至Ⅳ类标准,本工程仅新增占地面积为84m²的碳源加药间,即可实现高标准污水厂提标改造。本工程新增运营成本为0.22元/m³,改造后单位经营成本为1.05元/m³。本项目旨在为同类污水处理工程提供参考。     

基于动态水环境模型的龙王港流域综合治理方案及评估

针对长沙市龙王港流域水环境问题，基于流域特性及水环境数据，采用MIKE模型对管网、河网搭建水文、水动力、水质模型，结合流域污染源分析、污染负荷计算及环境容量核算，动态评估不同情境下流域污染时空分布和水质变化规律。在此基础上，根据水环境功能区划要求，提出了流域分区分期的水环境综合治理方案，并评价了方案实施后污染削减和水质达标情况。结果表明，流域现状条件下COD_Cr、氨氮、TP的年污染负荷分别为6 055.1、677.3、81.1 t/a,晴天溢流和雨季径流污染贡献量最高；流量在90%保证率下远期COD_Cr、氨氮、TP的水环境容量分别为1 578.2、73.6、14.7 t/a。综合方案实施后，COD_Cr、氨氮、TP污染负荷分别削减了82.0%、92.0%、86.2%,其Ⅲ类水质达标率分别为80.8%、64.1%、84.1%,水环境治理成效明显。     

天然气非催化部分氧化技术在乙二醇项目上的应用

通过对比分析蒸汽转化法、自热重整法和非催化部分氧化法等天然气生产合成气的工艺技术，得出天然气非催化部分氧化法生产合成气装置工艺流程和设备结构简单，投资低，操作可靠，合成气中H₂/CO体积分数比接近于2，是乙二醇合成的理想原料气。介绍了某15万t/a天然气制乙二醇项目中天然气非催化部分氧化生产合成气的工艺流程，详述了转化炉、废热锅炉的设计要点和系统的控制方案及H₂/CO体积比调节方法。运行结果表明：天然气非催化部分氧化生产的合成气中H₂/CO体积分数比为1.99，比天然气消耗为368 m³/[1 000 m³(CO+H₂)]，比氧气消耗为258 m³/[1 000 m³(CO+H₂)]，合成气中甲烷体积分数为0.3%。     

混凝沉淀-HBF-二级软化沉淀处理航天炉煤气化废水

结合废水特点与用户需求,将“混凝沉淀-生物固定膜复合(HBF)工艺-二级软化沉淀”组合工艺应用于煤化工综合废水(航天炉煤气化废水为主)的处理中。该工程案例中,乙二醇废水预处理新型高效厌氧脱氮生物反应器(ADN反应器)设计NO₃^--N容积负荷为1.27 kg NO₃^--N/(m³·d),上升流速为2 m/h,停留时间为15.1 h;综合废水处理系统中,一级缺氧池设计TN容积负荷为0.8 kg TN/(m³·d),一级好氧池设计COD_Cr容积负荷为0.8 kg COD_Cr/(m³·d),一级好氧池设计氨氮容积负荷为0.2 kg氨氮/(m³·d)。运行结果表明,该组合工艺对煤化工综合废水的处理效果稳定。经处理后的出水COD_Cr<45 mg/L、TN<30 mg/L、氨氮<5 mg/L,出水水质满足《石油化学工业污染物排放标准》(GB 3...     

生态沟渠对村落无序排放污水截留效果的试验

针对村落无序排放污水负荷不稳定、排放分散的特点构建生态沟渠,研究了填料类型、水力负荷对生态沟渠去除污染物的影响,在此基础上进行了暴雨径流拦截试验。结果表明：在0.86 m³/(m²·d)的进水负荷下,煤渣作为生态沟渠填料可以有效去除污水中的COD_Cr、总氮(TN)、总磷(TP),去除率分别为63.35%、55.25%和61.56%,去除效果总体优于沙石填料和球形填料;随着水力负荷增大时,生态沟渠对各污染物的去除率均有所降低,而污染去除负荷总体呈现先增大后减小的趋势;在水力负荷为3.61 m³/(m²·d)时,生态沟渠对COD_Cr、TN达到最大去除负荷,分别为48.24、5.91 g/(m²·d),TP的去除负荷达到0.38 g/(m²·d),对应的去除率分别为28.05%、35.85%、39.06%;不同暴雨径流方式下,生态沟渠出水中污染物浓度的动态变化特征相近,且出水中各污染物浓度的峰值均低于进水均值,表明生态...     

基于片区水环境容量的吴江区污水处理系统优化布局

在污染源计算和控制单元划分的基础上，核算了苏州市吴江片区内部各个控制单元的水环境容量，并在此基础上对重点排污单元的污水处理系统进行了优化布局。通过将吴江片区划分为29个控制单元，计算得到其COD_Cr、氨氮和TP的水环境容量分别为91 594.91、3 527.62 t/a和476.66 t/a,其中，浦南片区的平望镇和盛泽镇污染负荷超标严重。根据污染源现状分析得到吴江片区主要污染来源为城镇生活源、工业点源和城镇径流面源。通过对污水厂布局调查研究发现，现状污水厂布局散乱，超负荷运行现象普遍。依据水环境容量计算值，对平望浦南区域和盛泽镇污水厂进行优化布局，使得其COD_Cr和氨氮入河量均不超过水环境容量，同时建议加强农田面源污染、城镇径流污染等面源污染管控，促进吴江片区水环境质量改善。     

华东某地块场地调查与土壤地下水污染评价

针对华东某重金属与有机复合污染场地,为全面了解其污染程度,重新进行场地规划,开展了土壤及地下水环境调查、污染识别与特征分析及健康风险评估。根据调查结果,土壤样品中重金属砷(As)超过《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 36600—2018)中第一类用地风险筛选值,污染主要分布在0～0.5 m的浅层土壤中;地下水样品中铅(Pb)、砷(As)等重金属及苯、苯并(a)芘等有机物超过《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017) Ⅲ类标准,其中MW4点位苯并(a)芘超标17 400倍。经健康风险评估,为排除污染隐患,确保场地安全利用,确定土壤中As风险控制值为20 mg·kg^-1,待修复方量301 m³;地下水中As、苯并(a)芘、总石油烃风险控制值分别为10,0.01,600μg·L^-1,待修复方量3 544 m³。     

高排放标准下苏州某污水处理厂提标改扩建设计

苏州某污水处理厂现状设计规模为4×10⁴ m³/d,出水执行《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》一级A标准。改扩建工程后全厂总处理规模为8×10⁴ m³/d,出水水质执行苏州特别排放限值(COD_Cr≤30 mg/L、BOD₅≤10 mg/L、SS≤10 mg/L、氨氮≤1.5 mg/L、TN≤10 mg/L、TP≤0.3 mg/L),并且采用半地下式建设型式。工程生物处理段采用多点进水AAO+AO工艺,强化生物脱氮除磷功能,深度处理采用高效沉淀池+深床滤池的工艺。投入运营一年多以来,该工艺运行稳定,去除污染物效果显著,实际数据表明出水水质能够稳定达到设计标准,同时半地下箱体上方覆盖园林景观实现了与周围环境和谐统一。     

曝气生物滤池在高标准污水处理厂提标改造中的应用

江苏某市由于区域污染物排放总量的限制，当污水排放量增长后需降低污染物的排放浓度，该市某污水厂因此要进行提标改造，建设规模为1.7×10⁵ m³/d,出水水质由一级A提高至地表“类Ⅲ类水标准”。文中总结了该污水厂提标的设计经验，设计采用“硝化+反硝化+滤布过滤+臭氧-生物活性炭(O₃-BAC)+超滤”处理工艺，脱氮处理构筑物采用曝气生物滤池，抗冲击负荷强，运行管理简单，滤池平均36～48 h反冲洗一次，硝化滤池各级出水设置导流板后，反硝化滤池进水溶解氧质量浓度可稳定在4～6 mg/L。单位用地面积为0.15 m²/(m³·d^-1)。根据2020年—2021年的运行数据，当进水COD_Cr、BOD₅、SS、氨氮、TN、TP质量浓度为12～26、3.8～7.1、1～6、0.22～2.22、5.34～11.60、0.15～0.40 mg/L时，各污染物平均去除率分别为29%、23%、44%、57%、52%、68%,通过该工...     

重庆市核心城区污水处理厂原址提标扩能运行实例

重庆市主城区核心地段某污水处理厂面对急需提标扩能以及日益突出的“厂群”矛盾等多重难题,在无法迁建扩建的情况下,利用重庆市山地地形特点,改造为半地下式污水处理厂,在不增加用地的情况下,实现了原址提一级A标准和扩能1.2×10⁴ m³/d,并在上部修建市民广场和综合办公大楼,吨水用地为0.36 m²/(m³·d),远低于国家和行业同规模污水厂用地的指标[0.95～1.20 m²/(m³·d)]。臭气集中收集处理后沿综合办公大楼排放管进行100 m高空排放,实现了空间资源利用和环境友好最优化。文中介绍了前置高效沉淀池和前置反硝化脱氮和硝化功能的两级曝气生物滤池工艺的选择与设计,以及主要设计参数,通过环保验收后1整年的运行,出水稳定达到并优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级A标准,为类似工程案例提供参考。     

某市政污水与餐厨垃圾协同处理工程设计

原苏州市某污水处理厂是一座处理规模为2万m³/d的市政污水处理厂,本次工程设计方案考虑利用厂区预留用地,将市政污水处理规模扩建至4万m³/d,并同时新建一组处理规模为200 t/d的餐厨垃圾处理单元。通过市政污泥与餐厨垃圾混合厌氧消化提高了系统运行稳定性,厌氧消化产生的沼气经发电回用大大减少全厂运行电耗,厌氧消化产生的沼液在预处理后依托市政污水处理部分指标达到地表Ⅳ类水标准(TN除外),市政污水处理后的尾水作为再生水回用于餐厨垃圾处理。两者合建实现了优势互补,可提高土地利用率、节省工程总投资、降低运行成本,可作为有机废弃物处理工程建设的推荐模式。