长沙开福污水厂镶嵌式扩容提标改造

开福污水厂改造

小编说：

很多的城市污水厂，随着城市的发展，处理能力逐渐不能满足城市发展需要，面临扩容提标，但是老旧水厂在市区，占地又通常无法扩大，因此不得不进行异地搬迁。这无疑大大增加了项目的整体投资和时间。有没有一种办法，能在不搬迁的前提下，完成污水厂的提标+扩容呢？看完这篇故事，可能会让你有一种新的思路。

长沙市开福污水处理厂位于长沙市开福区，金霞污水处理厂西侧，浏阳河北侧， 总处理规模为 30万吨/天。

一期工程20万吨/天规模，于 2008年4月投产运行，采用 MSBR工艺，共4座MSBR 池 ，出水一 级B标准；

二期工程新增10万吨/天处理能力，同时对一期进行提标，于2017年12月投产运行，采用曝气生物滤池+高效沉淀池 工艺。完成后污水厂总规模达到30万吨/天，出水一级A标准。

2019年业主要求在不增加新用地的情况下对一期 MSBR 池进行扩容提标改 造，要求改造后4座MSBR池总设计规模扩容至25万 吨/天， Kz=1.3 ，并且提 升出水氨氮、总氮及 COD _Cr 指标,达到《湖南省城镇污水处理厂主要水污染物排放 标准》DB43/T 1546-2018) 的一级标准, 相当于地表水准IV类标准 。

苏伊士采用“ 镶嵌式改造方式 ”，保持池体外墙和底板，充分利用现况池体结 构，在不增加用地和不停产的情况下，分步对 4 座 MSBR 池进行改造，实现原位提标扩容。

MSBR池改造投运后，又分别对一期深度处理的反硝化生物滤池和后端的高效沉淀池进行原位改造，实现一期和二期总共35万吨出水达到地表准IV类标准。

项目设计单位 ：湖南省建筑设计院

将MSBR改造为 IFAS一体化斜板沉淀池技术，该技术集合了缺氧、好氧曝气及斜板沉淀池为一体的紧凑型生物处理工艺。

原水先进入缺氧区，出水流向两侧好氧池，好氧池中填充生物载体填料，实现泥膜法混合处理，强化系统对污染物的去除。然后通过脱气区改善污泥沉降性能，最后进入二沉池。二沉池内安装斜板，提高水力负荷的同时增强了污泥捕捉能力，底部增加了刮泥机，提高效率。

缺氧区设置较长的HRT可以充分利用原水中的碳源实现反硝化脱氮和除磷，二沉池内增设斜板，可以使得出水无需额外过滤即稳定达标排放。二沉池内设斜板的举措属于业内突破性的创新应用，大幅提高了二沉池的处理负荷，解决了传统二沉池占地大的缺点。

整个改造过程采用分步改造的方式，一座池子改造完成后通入运行，再进行下一组池子的改造，以此来保障污水厂的正常运行。

低碳化 ：在不增加占地的情况下对污水厂进行高效的扩容、提质、增效，优化运营成本，提高土地使用效益，降低总体碳排放量；

生态化 ：满足空间高效利用建设需求，采用工艺设计和现有构筑物有机结合，释放城市土地空间，节约土地占用面积，实现对土地空间的合理利用、高效利用。

设计改造后处理能力从20万吨/天提升至25万吨/天，总提升量25%。

2021年投入运行后，在夏季水量最大时，通过连续的运行，测试了改造后的处理能力。

2021年5-7月运行结果：3#池处理量平均提升70%，4#池平均提升88%， 远超过设计的25%提升量。

出水水质也得到了全面的提升，在没有投加人工碳源和除磷药剂的情况下，二沉池出水就能达到准IV标准。

进水总氮：12.6~41mg/L, 平均22.5mg/L

出水总氮 ： 3#池平均4.95mg/L，4#池平均5.47mg/L

进水TP：1.66~13.5mg/L, 平均5.33mg/L,

出水TP ： 3#池平均0.21mg/L，4#池平均0.26mg/

出水SS ：3#池平均5.4mg/L，4#池平均4.8mg/L

进水氨氮 ： 平均13.3mg/L,

出水氨氮 ：3#池平均0.54mg/L，4#池平均0.54mg/L

生物池改造完成投入运行后，需要对生物滤池也进行改造，使得一二期出水均达到准IV类标准。

原计划改造方案 ：

1. 改造曝气生物滤池，将其出水氨氮提高至1.5(3)mg/l；

2. 改造反硝化生物滤池，使得一二期出水混合TN提高至10mg/l。

3. 改造高效沉淀池，使其处理能力提升至35万吨/天，出水TP<0.3mg/L

SUEZ改造方案：

考虑到改造后投运的一期IFAS系统处理能力和出水水质较好，通过仔细核算，苏伊士提供了一个全新的改造方案，最小化了改造内容，在不改造曝气生物滤池的前提下，使得二期出水氨氮和COD均达到准IV类标准。

• 调配水量 ：将曝气生物滤池的2万m ³ /d水量挪至IFAS+反硝化滤池处理线，通过减量实现曝气生物滤池出水氨氮提标， 无需改造曝气生物滤池 。相当于原先20万吨/天的MSBR工艺，改造后按照27万吨/天来运行。

• 反硝化生物滤原位改造 ：原位改造20万吨/天的反硝化生物滤池，改造成苏伊士最新一代Biolex反硝化生物滤池工艺，改造后处理能力提升至27万吨/天。出水与二期8万吨/天混合后，出水TN达到10mg/L以下。

• 高效沉淀池改造 ：将后端高效沉淀池进行原位改造，改造后处理能力从提升至35万吨/天。
  

• 最终效果 ：污水厂在没有新增任何占地的前提下，实现了不停产改造，处理能力从30万吨/天提升至35万吨/天，且改造内容比原计划更少（无需改造曝气生物滤池单元），出水水质从一级A提升至准IV类。

将原有的高效沉淀池进行原位改造，改造成外号为小鲜肉的Densadeg XRC极速高密沉淀池，斜管区上升流速从33m/h提高至39.5m/h，处理能力从30万吨/天提升至35万吨/天。

• 结合了Densadeg高密度沉淀池技术、介质添加、回收再循环，进一步提高处理效率，提升处理效果，出水水质更优，且抗冲击能力更强，占地面积更小

• 投加石榴石介质，密度4.0g/cm ³
  

• 超高上升流速，斜管区水力负荷可达40-60m/h以上
  

• 出水总磷可<0.1mg/L，SS<5mg/L

目前反硝化生物滤池已经完成改造正在调试中，高效沉淀池的改造正在进行中。该项目的成功改造，无疑为目前很多老旧水厂的改造提供了一个全新的思路。

• IFAS+一体化斜板沉淀技术，对现有污水厂的扩容改造提供了新的思路，也为新建污水厂工艺选择提供了全新的技术路线。通过深度挖潜污，在不投加人工碳源和除磷药剂的前提下，出水TN、TP即可稳定达到准IV类出水要求

• 二沉池内嵌斜板技术，解决了传统二沉池负荷低、占地大的缺点，无需深度处理SS即可达到10mg/L以下

• 对污水厂的碳减排和低碳运行提供了一种全新的思路和途径
  

• 满足空间高效利用建设需求，采用工艺设计和现有构筑物有机结合，释放城市土地空间，节约土地占用面积，实现对土地空间的合理利用、高效利用。