陕西某污水处理厂扩容改造技术方案

▼ 现状评估

目前污水处理厂设计处理能力为 10000 立方米 / 日，随着城市发展及周边工业扩张，实际污水量已达 14000 立方米 / 日，超出设计负荷 4000 立方米 / 日。现有处理工艺为传统活性污泥法，部分处理单元设备老化、处理效率降低，导致出水水质部分指标接近或略超排放标准，亟需扩容改造以满足污水处理需求。

▼ 扩容目标

处理规模提升：将污水处理厂日处理能力提升至 20000 立方米 / 日，确保未来 5 - 10 年满足区域污水增长需求。经调研分析，区域内规划新建多个住宅小区与工业项目，预计污水量将以每年 8% - 10% 的速度增长，提升至 20000 立方米 / 日的处理能力可有效应对未来的污水增量。

水质提标：经改造后，出水水质全面达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级 A 标准。目前，部分关键指标如化学需氧量（COD）、氨氮、总磷等已临近或超出一级 A 标准的限值，改造后需稳定将 COD 控制在 50mg/L 以下，氨氮控制在 5mg/L 以下，总磷控制在 0.5mg/L 以下 。

▼ 改造方案

（一）工艺优化

前端预处理：增设粗格栅与细格栅各 1 组，提升格栅精度，优化栅渣清理机制，降低后续处理单元负荷。将现有沉砂池改造为旋流沉砂池，增强除砂效果，确保砂粒去除率≥95%。按照 20000 立方米 / 日的处理量设计，粗格栅选用间隙为 20mm 的机械格栅，细格栅间隙为 5mm，可有效拦截大块漂浮物与细小悬浮物。旋流沉砂池设计水力停留时间为 3 - 5 分钟，能更好适应新增污水量下的除砂需求。

生物处理：在现有活性污泥法基础上，引入 A²/O（厌氧 - 缺氧 - 好氧）工艺。新建厌氧池与缺氧池，通过合理控制水力停留时间（厌氧池 1.5 - 2.5 小时，缺氧池 2 - 3 小时），强化脱氮除磷效果。对好氧池进行改造，增加曝气管路与曝气设备，采用智能曝气控制系统，根据水质、水量及溶解氧浓度实时调整曝气量，降低能耗 20% - 30%。厌氧池与缺氧池按照 20000 立方米 / 日处理量设计，有效容积分别为 1250 - 2083 立方米与 1667 - 2500 立方米。好氧池改造后，其曝气系统能满足新增污水量下微生物对溶解氧的需求，确保活性污泥的良好代谢。

深度处理：新增高效沉淀池，采用絮凝沉淀工艺，进一步去除水中悬浮物与磷。后续增设反硝化深床滤池，利用微生物作用去除硝态氮，确保出水总氮达标。高效沉淀池设计表面负荷为 10 - 12m³/(m²・h)，以适应 20000 立方米 / 日处理规模。反硝化深床滤池滤速控制在 4 - 6m/h，能有效处理新增污水量带来的硝态氮负荷。

（二）设备升级

提升泵：更换现有提升泵，选用大流量、高扬程、低能耗的潜水离心泵，提升流量满足新增污水量需求，且具备自动耦合安装功能，便于维护。新泵设计流量为 1000 立方米 / 小时，扬程为 15 - 20 米，可满足 20000 立方米 / 日处理量下污水提升需求，同时降低能耗。

鼓风机：将罗茨鼓风机更换为多级离心鼓风机或磁悬浮鼓风机，提升供风效率，降低噪音与能耗。多级离心鼓风机或磁悬浮鼓风机供风量按照满足 20000 立方米 / 日处理规模下生物处理单元的需氧量设计，较原罗茨鼓风机可降低能耗约 25%。

污泥处理设备：扩容改造现有污泥脱水机房，新增 1 - 2 台带式压滤机或离心脱水机，提高污泥脱水能力，使脱水后污泥含水率≤80%。新增带式压滤机或离心脱水机处理能力按照 20000 立方米 / 日处理量下产生的污泥量设计，确保污泥能得到及时有效处理。

（三）布局优化

利用空地：在厂区闲置空地新建生物处理池、高效沉淀池及反硝化深床滤池等处理单元，合理规划管线连接，确保水流顺畅。根据 20000 立方米 / 日处理规模，精确计算新建处理单元占地面积，并合理规划进水管、出水管及污泥管等管线走向。

改造现有区域：对现有处理构筑物周边区域进行整合，拆除部分老旧辅助设施，为新设备安装及管线铺设腾出空间。拆除老旧设备用房、杂物堆放区等，为新设备安装与管线改造提供充足空间，确保在不影响现有污水处理厂正常运行前提下，完成改造工程。

▼ 施工计划

前期准备（1 - 2 个月）：完成项目设计、施工图纸绘制、设备采购招标、场地平整及施工围挡搭建等工作。根据 20000 立方米 / 日处理规模需求，在项目设计阶段精确规划各处理单元尺寸、设备选型等，确保施工图纸准确无误。设备采购招标按照处理规模所需设备参数严格筛选供应商。

主体施工（6 - 8 个月）：按照先地下后地上原则，依次进行新建构筑物基础施工、主体结构施工、设备安装及管线铺设，同时开展现有构筑物改造工作。新建构筑物基础施工根据 20000 立方米 / 日处理规模下的承载要求进行设计与施工，主体结构施工确保满足新增污水量处理的稳定性需求，设备安装及管线铺设严格按照设计图纸进行，保证与处理规模匹配。

调试与验收（1 - 2 个月）：完成设备单机调试、联动调试，对处理工艺进行优化调整，进行水质检测，达标后组织工程验收。调试阶段按照 20000 立方米 / 日处理量进行模拟运行，对设备运行参数、工艺处理效果等进行优化，确保最终出水水质达到一级 A 标准后进行验收。