某小城镇污水处理厂的提标改造工艺设计
工程概况
云南省某小城镇原设计处理规模1000m3/d，设计出水水质按GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级B标污水处理厂的原工艺流程为：污水→格栅→沉砂池→集水池→厌氧池→三级人工湿地→出水。该工程至今已运行十余年，由于设备老化、人工湿地系统阻塞严重等问题，污水处理能力大大降低，平均处理量约为125m3/d，远远达不到原设计处理量1000m3/d，且NH3-N、TP、TN、CODCr、SS浓度均不同程度超标，无法达到设计出水标准。
污水处理厂的建设和运行耗资比较大，并且受到多种因素的制约和影响。其中，处理工艺方案的优化选择对污水处理厂的投资及运行管理的影响尤为关键。因此，须从整体优化的观点出发，综合考虑当地的客观条件、污水性质及处理出水要求，提出最佳的污水处理工艺方案，使处理出水达到GB18918—2002一级A标准要求。
2设计水量和水质
2.1设计水量
本工程规模为1000m3/d。
2.2设计水质
本工程污水主要来自城镇居民区，根据生活污水中BOD5及SS浓度，以及有关规范，BOD5产生量以25g/(人˙d)计，SS产生量以30g/(人˙d)计，m(BOD5)/m(CODCr)按0.5计，对设计进水水质进行确定。同时，考虑水质对养殖业的影响。设计出水水质按GB18918—2002中一级A标准控制。具体指标见表.
3污水处理工艺
3.1处理工艺选择
处理工艺升级改造是提高出水水质的关键，与新建污水处理厂不同，升级改造的工艺选择问题相对复杂，通常情况下要考虑3个问题[3]：①尽量利用原有构筑物，降低投资;②工艺运行可靠，灵活性强;③处理效率高，能耗低。就处理功能而言，化学除磷、生物脱氮除磷和深度处理等工艺均可实现工艺升级改造的目的[4]。此外，还必须把技术和工程风险降低到最小[5]。
小城镇污水具有污水量规模小、水质水量波动大、SS浓度高、污水收集难度大、城镇附近水体的纳污能力低等特点[6]。生活污水中主要含有机物、氮、磷等营养物质，目前国内污水处理方法主要有化学法、土地处理法及生化法。化学法除磷效果好，而对有机物及氮的去除效果不理想，对浓度较低的污水单独使用不经济，并会带来污泥处理及二次污染等问题;土地处理法由于受场地条件等因素的制约，不适宜作为小城镇污水处理厂的处理工艺。
污水采用生物处理是较经济和成功的方法，但本工程要求在去除有机物的同时，达到脱氮除磷的效果，需对水质进行分析，确定是否必须投加化学药剂。经过分析可采用生物方法去除有机物，碳源充足，不须投加外碳源，反硝化时碳源不足，可采用适当的生物处理除磷。
综上所述，本工程可采用生物处理工艺去除有机物和脱氮除磷。
根据污水处理厂进水和出水水质要求，结合污水处理厂原有污水处理设施，污水处理厂提升改造工程总体工艺方案由一级预处理工艺-二级生化处理工艺-三级深度处理工艺组成。具体工艺流程见图1。
3.2工艺流程说明
一级处理：主要采用格栅、沉砂池，去除污水中不溶解的SS等。污水经过一级初步处理后，SS降低30%~40%，BOD5相应降低10%~20%，但对于NH3-N和TP的去除很少。
二级处理：改良型AB法中A段采用活性污泥法，在原来的A段曝气池前端增加一个缺氧池，形成AO处理工艺;B段采用接触氧化法。改良型AB法结合了AO池和接触氧化池的优点，能够高效地去除有机污染物。
三级处理(深度处理)：接触氧化池出水经沉淀后，依次通过解层式曝气塘、生态复合塘、快渗塘，进一步去除有机污染物和脱氮除磷。解层式曝气塘是利用太阳能的微曝气处理技术，可以大大提高NH3-N的去除效果。生态复合塘充分利用生物介质区的各类微生物和水生植物区多种水生植物之间功能上相辅相成的协同作用达到污水净化的目的。快渗塘通过截留、吸附和生物降解的协同作用使污染物得以去除。污水经快渗塘处理后进入消毒池进行消毒，最终达标排放。
4主要构筑物和设计参数
(1)沉砂池。1座，钢筋混凝土结构，尺寸为5.0m×1.5m×2.5m，水力停留时间为10min，采用平流式。
(2)集水池。1座，钢筋混凝土结构，尺寸为5.0m×2.0m×2.5m。设集水池提升泵2台，流量为20L/s，功率为3kW，扬程为10m。