1、工程概況

為保持良好的城市區域水生態(tài)環(huán)境，黑臭水體的治理及消除成為城市水體環(huán)境整治的重要環(huán)節。由于廣東某城市人口密集度高，生活污水排放量大，城市受納水體（河涌、湖泊）的自?xún)裟芰h遠低于其所接納的生活污水污染負荷，水質(zhì)極易長(cháng)期保持黑臭狀態(tài)，影響城市水體生態(tài)景觀(guān)。因此，生活污水的有效達標處理顯得尤其重要。然而，當前該城市配套污水管網(wǎng)的輸送能力與污水廠(chǎng)的處理能力低于城市的實(shí)際需求，新建管網(wǎng)及污水廠(chǎng)存在滯后問(wèn)題，使得城市生活污水的旁路應急處理需求劇增，并強調應急處理技術(shù)具有建設投產(chǎn)快、處理標準高、運行成本低等特點(diǎn)?；诖?，以一體化改良型SBR工藝為基礎，本文設計了一套處理規模為20000m3/天生活污水應急處理工程，并通過(guò)近5個(gè)月的工程運行來(lái)驗證該工藝技術(shù)用于高標準應急處理城鎮污水達到國家《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838－2002）IV類(lèi)標準（除TN外）的可行性，為后期城市區域生活污水的應急處理提供新的技術(shù)支撐和工程案例參考。該項目的設計進(jìn)出水水質(zhì)如表1所示。

2、工藝流程

本工程項目采用“格柵+提升泵井+改良SBR反應器+濾布濾池”的工藝流程，如圖1所示。市政管網(wǎng)中的生活污水經(jīng)過(guò)格柵去除較大懸浮物后，通過(guò)提升泵井緩沖后抽至改良SBR反應器中進(jìn)行處理，并在生化反應后投加少量混凝劑，實(shí)現污水中COD、氨氮、TP的同步去除。經(jīng)SBR反應器出水進(jìn)入濾布濾池以去除污水中殘留的SS，確保出水水質(zhì)達到國家GB3838－2002IV類(lèi)標準（除TN外）。處理出水再經(jīng)由消毒后，經(jīng)由外排池作為河涌補給水。

3、工藝構筑物、設備和參數

3.1 格柵和提升泵井

規格：格柵渠L×W×H=6.5m×1.0m×6m；提升泵井L×W×H=6.5m×3.2m×8.2m；地埋式鋼筋混凝土水池，1座；HRT=4.5min。

主要配套設備：污水提升泵：Q=420m3/h，H=20m，N=45kW，材質(zhì)鑄鐵，3臺（2用1備），潛污泵，帶自耦裝置；機械細格柵：柵條凈距10mm，渠寬×渠深=1.0m×6.0m，安裝角度75°，1套。

3.2 改良SBR反應器

規格：?×H=18.33m×7.2m；一體化鋼結構水池（利浦罐），5座；總容積：9495m3，總有效容積：8835m3；HRT=10.0h；污泥質(zhì)量濃度：3000～4000mg/L，污泥齡為20天。

主要配套設備：生化曝氣風(fēng)機：Q=33m3/min，H=7m，N=55kW，6臺（5用1冷備）；微孔曝氣盤(pán)：?260，含安裝件，氧利用率≥25%（水深6.5m），單個(gè)曝氣盤(pán)通氣量≥3m3/h，約3960套；生化出水泵：Q≥420m3/h，H≥6m，N=18.5kW，臥式離心泵，6臺（4用2備）；生化排泥泵：Q=150m3/h，H=10m，N=7.5kW，臥式離心泵，6臺（5用1冷備）。

運行方式：每座SBR反應器進(jìn)水置換比為50%，每個(gè)運行周期包括了進(jìn)水1h（進(jìn)水流量Q=840m3/h），曝氣2h，靜置1h，潷水1h，使用反應浮桶泵進(jìn)行潷水。

3.3 濾布濾池裝置

規格：處理能力10000m3/天；成套裝置，2座；驅動(dòng)電機功率0.75kW；含反洗泵Q=50m3/h，H=10m，N=2.2kW，2臺；電動(dòng)閥6個(gè)，總功率合計約5.5kW；控制系統：2套。

3.4 清水池

規格：L×W×H=16.0m×6.0m×2.0m；一體化鋼結構水池，1座；總容積：192m3；總有效容積：162m3；HRT=11.6min。

3.5 排放計量渠

規格：L×W×H=12.0m×1.0m×1.0m；鋼結構水槽，1座。

主要配套設備：COD、氨氮、總磷、SS、pH在線(xiàn)監測裝置；巴歇爾流量計：1套。

3.6 外排池

規格：L×W×H=4.0m×1.0m×2.0m；一體化鋼結構水池，1座；總容積：8m3；總有效容積：6m3；主要配套設備：外排泵：Q=50m3/h，H=35m，N=11kW，材質(zhì)鑄鐵，1臺。3.7污泥罐

規格：?×H=3.2m×6.0m；一體化鋼結構水池，4座；總容積：192m3；總有效容積：160m3。

主要配套設備：污泥進(jìn)料泵：Q=45m3/h，H=1.2MPa，N=30kW，2臺（1用1備）；污泥池攪拌機：N=5.5kW，4臺；高壓隔膜板框壓濾機：過(guò)濾面積300m2，1套。

4、工程運行效果

本工程項目于2019年6月開(kāi)始建設，建設耗時(shí)1.5個(gè)月，經(jīng)調試后，于2019年8月竣工通過(guò)驗收后按設計處理水量持續運營(yíng)至今。由圖2可知，整個(gè)工程項目在近5個(gè)月的運行過(guò)程中處理出水水質(zhì)良好。在COD=200～800mg/L，ρ（氨氮）=15～55mg/L，ρ（TP）=4～14mg/L，ρ（SS）=50～400mg/L的進(jìn)水水質(zhì)條件下，出水COD穩定不超過(guò)30mg/L，氨氮基本不超過(guò)1.5mg/L（僅兩次超標，事后排查分析原因是因為進(jìn)水混合了工業(yè)廢水，氨氮濃度短時(shí)間達到設計負荷的2～3倍），TP穩定低于0.3mg/L，SS穩定低于10mg/L，處理效果十分穩定，出水各項主要指標滿(mǎn)足國家GB3838－2002IV類(lèi)標準（除TN外），達到了預定的處理目標。該處理出水作為河涌的補給水，可有效改善城市內河涌水質(zhì)質(zhì)量，對消除和避免河涌黑臭具有重要的作用。

5、工程創(chuàng )新點(diǎn)與成本分析

1）建設投產(chǎn)速度快。本工程項目的建設時(shí)長(cháng)僅為1.5個(gè)月，相比于一般的污水處理廠(chǎng)耗時(shí)更短，調試啟動(dòng)及投產(chǎn)速度快，處理效果穩定，適用于生活污水旁路應急處理。

2）浮桶泵潷水。由于水池為圓形，面積大，且每次需要排水為總水量的50%，如果采用常規潷水器，需要非標定制，價(jià)格高，且缺乏運行穩定性的保障，故對SBR出水進(jìn)行改良，采用浮筒泵潷水的方式，潷水水泵加裝了浮桶，改進(jìn)后的潷水水泵持續隨著(zhù)液面下降而持續抽水，在運行穩定的情況下，出水SS低于20mg/L，后續經(jīng)濾布濾池過(guò)濾，最終出水SS穩定小于10mg/L。

3）實(shí)現生化與化學(xué)同步除磷。在改良型SBR反應器中，通過(guò)控制SV30<15%和SVI值<100，投加少量PAC作為除磷劑，且控制反應器的溶解氧處于1.0mg/L左右來(lái)保證最大的除磷效果，實(shí)現了污水中TP的高效去除，保障后續處理出水TP穩定低于0.30mg/L。

4）運行成本分析。本項目的運行成本主要包括了設備電耗，提升水泵及風(fēng)機電耗為每噸水0.2元，加藥費用為每噸水0.1元，人工為每噸水0.1元，設備維修為每噸水0.1元，污泥處理及處置費用為每噸水0.3元，合計直接運行費用為每噸水0.8元。

6、結論

１）利用改良型SBR工藝可穩定實(shí)現生活污水的高標準處理，且具有建設投產(chǎn)速度快，占地少，運行成本低等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于城市生活污水的旁路應急處理；

２）實(shí)際工程運行效果表明，基于改良型SBR反應器的生活污水應急處理工藝可使得處理出水COD、氨氮、TP和SS等主要指標穩定達到準地表IV類(lèi)水質(zhì)標準，處理后出水可用于河涌補給水，避免河涌黑臭，改善城市水環(huán)境質(zhì)量。（來(lái)源：廣州市華綠環(huán)?？萍加邢薰?，華南理工大學(xué)環(huán)境與能源學(xué)院）