上海闵行水质净化厂工程

　　一、 工程概况

　　上海闵行水质净化厂建成于1980年，规模25000 m³/d，采用常规活性污泥法，1991年进行二期扩建，规模25000 m³/d，采用A/O法，总处理能力达到50000 m³/d。水质净化厂实际服务面积为15.5km²，总服务人口为14.82万人，主要为区内华坪、碧江、昆阳等居住区域服务，同时接纳区内工厂企业、大专院校生活污水及工业废水。整个排水区域共建成有污水管道50km，污水输送泵站6座，最大输送流量可达8.5万m³/d，目前日处理量为5万m³/d。其中一期工程由上海市政工程设计研究院设计，二期工程由上海市城市建设设计院设计。

　　由于闵行水质净化厂地处上海市西南角、黄浦江的上游，因此对排放水质要求较高，尤其是《上海市黄浦江上游水源保护条例》实施后，必须达到NH₃-N<12mg/L的标准，原先一期25000 m³/d没有脱氮功能，出水水质无法达标，1998年由上海市政工程设计研究院对污水厂进行了改造。

　　二、 污水水质及工艺流程

　　1. 污水水质

　　闵行水质净化厂原有一、二期设计进水水质如下表3-21所示：

表3-21          水质净化厂设计进水水质表 

　　由于服务范围内工厂企业较多，工业废水所占比例高，水质浓度较高，实测污水水质BOD₅在200～250mg/L，TKN在60～80mg/L，NH₃-N约25～35mg/L。故改造工程的设计进出水水质如下表3-22所示：

表3-22               改造工程设计进出水水质表

　　2． 原有工艺流程

　　原有一期工程采用推流和完全混和相结合的吸附再生工艺，设有密集多喷嘴深水中层曝气装置，斜板初沉、二沉池。污泥处理设计采用机械搅拌的中温消化，由于未建加热设施，成为常温消化。

　　原有二期工程于1991年建设，增建了2.5万m³/d规模，采用A/O脱氮工艺，，初沉池仍采用斜板沉淀，二沉池采用辐流式，污泥处理采用浓缩、脱水工艺。原有一、二期工艺流程如下图3-19所示：

图3-19    污水厂原有一、二期工艺流程图

　　3．改造工艺流程

　　将原25000 m³/d吸附再生池改造成可分点进水的A/O池，处理能力10000 m³/d；同时增建15000 m³/d A/O曝气池及斜板二沉池，出水NH₃-N<3mg/L。尾水与原二期出水混合排放，达到BOD₅<20mg/L，SS<25 mg/L，NH₃-N<12mg/L的排放标准。

　　为了适应冬夏季节的温度变化，在缺氧区与好氧区间设置了一个可变段，实际运转中根据需要按缺氧或好氧运行。

　　改造处理工艺流程如下图3-20所示：

图3-20  一期改造污水工艺流程图

　　三、 工艺设计参数及特点

　　各处理构筑物及设计参数详述如下：

　　1、一期进水泵房

　　一期进水泵房为直径9.1m沉井，设计能力1041.7m³/h，最大流量1437.5m³/h。内设有8MFC－18A泵1台，流量610m³/h，扬程12m，功率30kW， 6MFC－17A泵1台，流量425m³/h，扬程11.5m，功率22kW，8MFC－13B泵2台，流量540m³/h，扬程11.9m，功率30kW。

　　2、一期曝气沉砂池

　　一期曝气沉砂池尺寸为6×2.1×1.7m，有效尺寸5×2.5m有效容积23.3m³，共2座，停留时间2min。曝气沉砂池采用中部进水，进水渠设有宽1000mm，栅隙7mm不锈钢机械格栅1套，75°安装。

　　3、斜板初沉池

　　一期工程设有斜板初沉池4座，平面尺寸7×7m，有效容积340m³，平均停留时间19.6min，高峰时表面负荷7.33m³/m²·h，平均时表面负荷5.31m³/m²·h，BOD5去除率35％，SS去除率55％。

　　4、一期曝气池改A/O池

　　一期设计曝气池共4条，每条3格，共12格，单格尺寸7.4×7.9×7m，每条两格进水，可串联或并联运行，总有效容积约4800m³。缺氧区好氧区体积比为1：3，即缺氧区3格，好氧区9格，设计流量10000m³/d，污泥浓度3.5mg/L，污泥负荷0.11kgBOD₅/kgMLSS.d，总停留时间11.7h，混合液回流比100％~150%，污泥回流比100％，污泥泥龄19d。缺氧区中设潜水搅拌器3台，维持有足够的底泥流速；可切换区同时设有潜水搅拌器及曝气装置，以便冬、夏季切换使用；曝气区末端出水井中设有一内回流潜水泵；

　　5、新建AO池

　　设计新建AO池处理规模为15000m³/d，1座，共分16格，其中缺氧区4格，好氧区12格。缺氧区与好氧区体积比为1：3，设计单格尺寸为7.8×7.8m有效水深7.5m，总有效容积7300m³，总停留时间11.7h，污泥浓度3.6mg/L，污泥负荷0.1kg BOD₅/kgMLSS·d，混合液回流比100％~150%，污泥回流比100％，设计污泥泥龄20d。共设水下搅拌器5套，曝气器24套，其中缺氧区与好氧区交界处格可冬夏交替用作缺氧或好氧区，格与格间用上孔及下孔交替连通，使水流上下翻流，设计内回流比为100~150％，曝气区末端及缺氧区进水端隔墙设有3套（2用1备）内回流过墙泵，流量130l/s，扬程0.5m，功率3.95kW。

　　6、斜板二沉池

　　设计斜板二沉池共四格二组，每格尺寸7.5×7.5m，采用1200mm长斜板60°安装，斜板间隙为80mm，斜板采用PVC板，60°安装。为节省用地，排泥斗兼作回流污泥泵井，在井内各设8.8kW，流量174l/s潜水泵一台，扬程3m。

　　斜板二沉池设计上升流速0.5mm/s，沉淀效率50％，总表面积225m²，表面负荷2.78m³/m²·h。

　　7、鼓风机房

　　鼓风机房利用原有设施。保留原有LGA60－5000－2 罗茨风机3台，风量116m³/min，风压4.9m，功率130KW，将原L48×66WD－2风机、LGA60－5000－2风机，LGA80x665-2风机换成三叶罗茨风机3台，型号BE300，风量99m³/min，风压5m，功率132KW。其中一台设变频调速装置以节约能耗。经过改造总供气量达645m³/min,可备用一台BE300风机，风量可调范围为39.6～645m³/min。

　　8、污泥消化池

　　原设计有污泥消化池二座，直径12m，有效水深7.5m，设计采用中部进泥，机械搅拌。

　　9、储气柜

　　设有600m³储气柜1座，钟罩直径12.1m。底座为钢筋混凝土结构，钟罩为钢结构，上下均为5mm钢板制，中部为4mm。

　　10、脱水机房

　　脱水机房中设有SDT－150型带式压滤机2台，带宽1.5m，处理能力为450kgDS/h，主机功率2.2kW，每台脱水机配有GFN65×4A螺杆泵1台，流量为20m³/h，扬程0.6MPa，功率5.5kW。

　　11、紫外线消毒

　　考虑到安全、成本以及防止二次污染等因素，对排入黄浦江水源保护地的尾水采用紫外线消毒，控制大肠杆菌群数量。是目前国内最早使用紫外线消毒的城市污水处理厂。

　　紫外线消毒系统日处理量5万m³/d，峰值流量2875m³/h，进水大肠杆菌数1×10⁶N/L，出水大肠杆菌数3000N/L，设计紫外线灯管数300根，单根功率65W，接触时间6s，透射率70％。

　　四、 运行数据汇总

　　闵行水质净化厂改造后2000年实测进出水数据汇总如下表3-23所示：

表3-23                水质净化厂进出水水质实测表       单位（mg/L）

　　五、 结论及建议

　　闵行水质净化厂在上海的十几座污水厂中比较典型，尤其是其特有的多分格深水中层抽筒曝气、斜板沉淀池、紫外线消毒等工艺在全国的污水处理厂中运用较少，也是老污水厂普通活性污泥法提高处理深度改造的一种思路。经过改造，闵行水质净化厂出水达到设计要求。从几年来的实际运行情况看, 多分格的深水中层抽筒曝气运行效果良好，虽然氧利用率较低，但运行稳定，翻动力大，多格串联的形式使得曝气池中的各种微生物都能找到适宜生长的环境，对抑制污泥膨胀较为有利；斜板沉淀池可以用于污水处理厂的初沉和二沉，但需定期冲洗，防止翻泥；紫外线消毒用于污水处理对水质要求较高，最好用于一级排放标准以上的污水厂，宜采用机械加化学的自动清洗方式；在排放NH₃-N<15mg/L的老厂脱氮除磷改造时，较好的方法是部分深度处理，部分常规处理，混合达标排放，既节省占地和运行费用又可达标。

　　六、 平面布置图

　　污水厂改造部分平面布置图详见下图3-21：

图3-21   闵行水质净化厂改造部分平面布置图