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城市排水与污水处理

上海市石洞口污水处理厂提标改造工程

  一、项目基本情况
  为落实长江中下游流域水污染防治“十二五”规划,促进污染减排,改善地区环境质量,提高长江口水环境质量,保护水源地,促进上海市宝山地区经济社会环境协调发展,于2014年,上海市石洞口污水处理厂提标改造工程立项建设。
  工程污水处理规模40万m3/d,建设内容涵盖“水、气、泥”处理。建成后,污水处理达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准,臭气处理达到《城镇污水处理厂大气污染物排放标准》(DB31/982-2016),污泥焚烧处理达到《上海市生活垃圾焚烧大气污染物排放标准》(DB31/768-2013)。
  作为落实国务院《水污染防治行动计划》的上海市重大工程,本工程是上海市践行“长江大保护”的重大举措。

  图1 工程污水处理与污泥处理区

  图2工程建成后的一体化生物反应池

  图3 工程尾水深度处理区
  二、技术先进性
  工程污水处理首创了一体化生物反应池的浑水侧流改造工艺、兼顾污染物减排及调蓄调质和反硝化功能的综合池、用于浑水沉淀处理的双层沉淀池、针对时空切换污水生物处理工艺的曝气风量精确控制系统;工程臭气处理研发了全移动式玻璃钢除臭盖板、污水处理厂间歇曝气型生物反应池的除臭风量调节系统、污水处理池内用于臭气收集处理的圆孔排风管装置;工程污泥处理应用了污水处理厂污泥杂质分离设施、污泥流化床干化+流化床焚烧处理工艺;工程新旧设施衔接施工解决了盛水构筑物及过水箱涵的快速隔断施工难题。

  图4 工程多功能综合池

  图5 工程全移动式玻璃钢除臭盖

  图6 工程污泥杂质分离设施
  工图7 工程新旧设施衔接施工工艺
  工程先后获得了上海市科技进步一等奖、教育部科技进步一等奖、上海市优秀工程勘察设计一等奖、上海市土木工程学会工程奖一等奖、上海市市政工程金奖、全国市政工程优秀质量管理成果一等奖等荣誉达40余项。其中,工程建设充分应用BIM技术,曾获国际BIM大赛最佳污水处理项目应用奖、全国 “创新杯”最佳市政给排水BIM应用奖、上海市首届BIM技术应用创新大赛最佳项目奖等奖项。
  三、运行成效
  工程一体化生物反应池浑水侧流改造工艺提高了污水处理厂潜能,增加了污水处理厂10%的处理能力。结合一体化生物反应池的工艺及其运行特点,纳入其浑水至综合池进行调蓄及后续沉淀处理,更好地发挥了一体化活性污泥法处理工艺优势。用于浑水沉淀处理的双层沉淀池,结合尺寸特点融合于综合池之中,减少了近半的占地面积。工程精细化污水深度处理设施建设规模,应对一体化生物反应池出水(主流)与浑水沉淀出水(侧流)的组合流量,确保各种运行工况下的出水水质达标。
  图8 工程有别于常规污水处理厂的流量变化
  工程一体化生物反应池单格池体平面尺寸达35m×35m,加盖跨度大,通过全移动式玻璃钢除臭盖板的应用,实现了大型污水处理构筑物加盖除臭及其日常运维监视要求的有机统一。曝气沉淀时空切换生物反应池除臭风量调节技术用于该约4.5公顷一体化生物反应池加盖,实现了针对间歇曝气型污水生物处理工艺的精准除臭。 

  图9 结合一体化生物反应池工艺运行特点的精准除臭
  工程针对污泥中含砂量高的特点,对污水处理厂污泥采用“微网杂质分离技术”进行除渣除砂预处理,减轻或避免了污泥中含渣含砂对后续污泥处理系统尤其是污泥干化处理系统的不利影响。

  图10 工程污泥杂质分离系统运行工艺

  图11 已于2018年建成投运的石洞口污泥处理扩建工程
  根据工程建成后的运行评价,“本工程的建成投产显著削减了各污染物,污水处理达标率为100%”;“工程通过增设调蓄池,提升了蓄水能力;将原有曝气系统、出水边格、设施等升级改造,提高了污水处理效率;增加尾水深度处理部分,实现工艺的重新配置;对厂内设备与工艺进行优化调节,确保出水水质达到一级A标准;对污水处理设施增设除臭系统,优化改造石洞口现有设施并增设污泥杂质分离系统,提高运行的稳定性和可靠性。该工程项目不仅提高污染物消减量,具有显著生态效益,还可作为服务社会的基础设施,保障了居民生活、长江水质。上海石洞口污水处理厂提标改造工程的实施及投产,对上海市的城市发展战略,将具有深远的意义和影响”。