設計案例 | 洱海旁的污水廠——大漁田污水廠無新增用地的原位改造
該污水廠受用地限制，廠外無新增用地條件，廠內(nèi)無空余用地，改造施工同時還不能完全停產(chǎn)，諸多限制給提標改造帶來了挑戰(zhàn)，本文以大漁田污水廠為例，給大家介紹不新增用地，利用原有構(gòu)筑物改造成MBR工藝，并且實現(xiàn)半運行、半施工的案例。
建設和運行單位：大理水務產(chǎn)業(yè)投資有限公司
設計單位：中國市政工程中南設計研究總院有限公司昆明分院
項目概況
大漁田污水處理廠選址于清風峽谷，場地為南北向狹長型，廠區(qū)東邊為西洱河，廠區(qū)西邊為大保高速，廠區(qū)無預留用地，且廠外無擴建用地。本次提標改造無法新增構(gòu)筑物，只能在現(xiàn)狀構(gòu)、建筑物的基礎上進行改造。本次改造污水廠還承擔著環(huán)保減排任務，改造期間不能全停產(chǎn)，只能半幅生產(chǎn)、半幅改造。
本項目從二級出水提升至一級A標準，提標幅度較大，在工藝選擇上不能單獨考慮個別水質(zhì)的提高，而是需要考慮全水質(zhì)的大幅提高，在工藝路線的選擇上就充滿挑戰(zhàn)?，F(xiàn)狀廠區(qū)無空余用地，且限制因素較多，需對現(xiàn)狀構(gòu)筑物進行大幅的土建改造，結(jié)構(gòu)設計難度較大。項目要求改造施工周期短，在改造的同時還要保證50%的正常生產(chǎn)，因此改造方案還要兼顧施工組織，要有計劃、分階段實施。
該廠于2020年12月完成改造，目前出水水質(zhì)全面滿足一級A標準，且達到準四類地表水標準，為大理市環(huán)境保護作出了較大貢獻。
改造前污水廠介紹
大漁田污水處理廠位于大理市下關片區(qū)西洱河下游大漁田，占地2.7公頃，約合40畝，日處理規(guī)模為5.4萬m3/d，于2001年4月6日開工，2003年1月30日竣工。大理市污水處理廠主要承擔大理市下關、大理兩城區(qū)城市生活污水處理。
污水處理工藝采用普通活性污泥處理法，經(jīng)處理后的污水達到國家二級排放標準。污水處理產(chǎn)生的污泥經(jīng)過濃縮和脫水后直接外運處理。主要建筑物為：格柵間、沉砂池、計量渠及配水井、初級沉淀池、曝氣池、二級沉淀池、污泥濃縮池、污泥回流泵房、濃縮污泥泵房、污泥提升泵房等。
大漁田污水廠改造前主要存在問題：
一、由于原設計出水水質(zhì)為二級出水水質(zhì)，改造前污水廠內(nèi)僅有曝氣池，無厭氧、缺氧池，原設計生物處理部分對除氮脫磷功能重視不夠，導致本次提標改造中需要加強生物脫氮除磷功能。
二、污水通過干渠進入污水廠，雨季會有部分雨水進入干渠，導致進水水質(zhì)SS值較高。
三、污水廠生物池采用滿布曝氣盤的形式，使得整個生物池成為一個大型曝氣池，且經(jīng)過多年的運行，池底曝氣盤損壞較為嚴重，致使生物池曝氣不均，充氧效率低，能耗浪費較大。
四、廠區(qū)已無多余用地，也無法在新增用地，提標改造僅能進行原位改造。
五、污水處理廠還兼具節(jié)能減排任務，污水處理廠不能停產(chǎn)改造，只能半停產(chǎn)改造。
改造方案
結(jié)合污水廠現(xiàn)狀廠區(qū)用地情況和出水水質(zhì)要求，通過方案比選最終確定采用MBR工藝。改造的內(nèi)容除保留預處理系統(tǒng)和兩座初沉池以外，對其余各構(gòu)筑物進行改造，使污水處理工藝改造為MBR膜處理工藝。
廠區(qū)變動的主要有：①將原4座初沉池中的兩座保留任作為初沉池，另外2座改造為厭氧池；②將原來的2座曝氣池，各池劃分出1/3改建為缺氧池，1/3改造為好氧池A, 1/3改造為好氧池B；③將原5座二沉池中的2座改造為好氧池C（改造后的好氧池A、B、C形成漸減曝氣，節(jié)約能耗），剩余3座改為膜組池及設備間。進行上述改造后，形成完整的MBR膜處理工藝。
各構(gòu)筑物相關設計參數(shù)如下：①初沉池表面負荷為3.12m3/(m2·h)，停留時間1.39h；②厭氧池停留時間1.49h，缺氧池停留時間2.27h，好氧池停留時間6.58h，生物池總停留時間10.24h，污泥濃度取6500mg/l；③膜通量為15L/ m2·h；一級（缺氧池至厭氧池）回流量為100%，二級（好氧池至缺氧池）回流量為200%，三級（膜池至好氧池）回流量為300%。
大漁田污水處理廠污水處理構(gòu)筑物分為A、B兩組，本次提升改造工程施工擬采用分步施工方案。第一步對A組進行停產(chǎn)改造，B組正常運行。待A組施工完成后，A組按新工藝運行，再將B組停產(chǎn)改造。改造過程中通過采用臨時曝氣管、臨時污水管等維持臨時運行。
改造效果
本項目完成改造后出水全面優(yōu)于一級A標，較好的達到了工程目標，其改造前、改造中、改造后的出水水質(zhì)對比如下圖所示：
作者：中國市政工程中南設計研究總院有限公司 宋子明 萬年紅 楊雯
大理水務產(chǎn)業(yè)投資有限公司 楊東圭 張鴻 段奉山
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