山东省日照第一污水处理厂

日照市污水处理项目于 1998 年 5 月份开始筹建， 7 月份市政府批复成立污水处理厂筹建领导小组，多方筹集资金建设城市污水处理厂；经过积极争取， 1998 年 11 月山东省计委批复污水处理厂可行性报告； 1999 年 11
月，日照市被确定为“国家级可持续发展实验区”，我们以此为契机，加大了工作力度；经过不懈努力， 2000 年 4 月国家计委批复利用世行贷款的项目建议书，并列入国家“三河三湖”治理国债项目计划加以扶持。2000年 12
月，省计委批复“日照市利用世界银行贷款治污项目可行性研究报告”。2001年 11 月，市政府第 53 次市长办公会议决定，将原一座 10 万吨/日一级污水处理厂改为两座 5 万吨/日二级污水处理厂。按照国家、省、市各级政府的要求，历经一年的艰苦奋战，于 2002
年底建设完成第一污水处理厂，并进行了通水试车。
    一、工程简介及厂区总平面布置
    第一污水处理厂位于日照黄海工业园区北京路 369 号，占地 209 亩，设计处理规模 5 万吨/日，采用水解好氧—改进SBR 二级处理工艺，主要收集处理新市区，开发区，石臼老城区的工业废水和生活污水，总投资 7600 万元，其中利用国债资金 3700 万元，地方银行贷款 3900
万元。配套排水主干管网 11.2 公里，新市区 3 万吨/日污水提升泵站一座。全厂建筑物、构筑物较多，按功能全厂可分为四个分区：
    1、生产管理区。位于厂区的东部，建筑物有综合楼、车库、变电所和传达室。
    2、污水处理区。位于厂区的西部，以水解池，SBR 池为主，采用钢筋混凝土结构。
    3、预处理、污泥处理区。位于厂区的西北部，包括进水闸门井、格栅、集水井、泵房、沉砂池、集泥池、浓缩池和脱水机房。
    4、预留区域。厂区南部作为污水厂的预留用地，用于今后污水回用及其他发展用地。
    二、总体工艺设计和经济技术指标

随着世界环保产业特别是污水处理技术的快速发展，原一级处理、深海排放的工艺方案明显落后，污水经处理排放后对海水污染仍然比较严重，不符合环境保护的要求。同时，随着淡水需求量的不断增大，应及早考虑中水回用问题，让有限的水资源发挥更大的效益。采用目前国内最先进的
二级污水处理工艺——水解好氧—改进 SBR 工艺，建立排放入海无污染的二级污水处理厂。2000年，“城市污水水解-好氧生物处理示范工程研究”获国家科技进步二等奖。
    该整体工艺设计有以下特点：
    1、水解池取代传统的初沉池
    水解池采用北京环境保护科学研究院的专利设计，是上流式厌氧污泥床反应器的改进型，适用于处理低浓度的城市污水，它的停留时间为 2.5-3
小时，能在常温下正常运行，不产生沼气，简化了流程，降低了造价，管理也很方便。由于水解池集生物降解、物理沉降和吸附为一体，污水中的颗粒和胶体污染物得到截留和吸附，并在污泥中的厌氧产酸菌等微生物的作用下得到分化和降解。通常水解池 BOD5 去除率为 30%-35% ，
CODCr 去除率为 35%-45% ，大肠杆菌和蛔虫卵的去除率有显著的提高，同时改善了污水的可生化性，有利于后继的好氧处理。
    水解反应器对悬浮物（ SS ）的去除率很高，达 75%-85% ，在水解细菌的作用下，悬浮物中的近 50%
水解成溶解性物质，从有机物降解角度讲，水解池排泥是稳定污泥，而且产泥量少。从而可以在污泥处理工艺中取消污泥消化系统，实现了污水、污泥一次处理。这是水解反应器运用于城市污水处理的一大优势。
    2、好氧段工艺设计
    改进SBR反应池分为相互独立的两组，每组有五个池子，相邻的池子间由水力孔洞相连。除配水池外，每个池子都装有曝气系统，整个系统可以在脱磷除氮和硝化模式两种情况下工作。两边的两个池子装有可调堰，可以作为沉淀池，也可以作为进水池。

改进SBR池按周期运行，运行周期一般为4-8个小时，一个周期由长短各两个工序组成。调整配水池内的闸门的开闭，可使污水变向流动，工序改变。工序改变时，要进入沉淀阶段的池子进行短暂的曝气和0.5小时的静态沉淀，以免初始出水不达标。反应池在恒水位下交替运行，反应器的池
容利用率高，没有闲置期。在进水阶段，关闭曝气阀门，对混合液进行搅拌，同时改变长短时工序的时间长度，可以实现除磷脱氮功能。

曝气系统采用国际上先进的微孔膜片曝气设备。外面包有橡胶膜片的条形塑料圆筒曝气管均匀密布在曝气池底。曝气时，气体填充到橡胶膜片和塑料筒中间，橡胶膜片被撑起，膜片上经特殊工艺加工的无数个微孔张开，大量气体小泡从中冒出，汇成气泡束，浮向水面。整个曝气池被气泡搅
动，活性污泥同污水进行充分的接触混合，同时气泡向活性污泥中的好氧微生物提供氧气，微生物通过新陈代谢，分解消耗污水中的污染物（就是将污染物当作食物），使污水得到净化。不进行曝气时，橡胶膜片紧贴在塑料筒上，微孔闭合，曝气系统自动封闭，滴水不进。
    改进SBR的处理方式接近深度处理，加之该工艺能在空间或时间上形成好氧、缺氧以及厌氧的微生物环境，十分有利于生物处理系统的稳定运行并能有效地除磷脱氮，出水水质显著优于传统活性污泥法等工艺。
    3、经济技术指标
    由于水解池使污水和污泥实现一元化处理，改进SBR池使曝气、沉淀、排泥一体化，最终使出水水质达到污水综合排放标准的一级标准，同时大大降低了工程造价和运行费用。
    三、稳定可靠的自动化控制系统
    水解好氧-改进SBR处理工艺是现代先进的污水处理工艺，必须有先进的自动控制系统与之配套，这是工艺成败的关键因素。面对这个全新的课题，我们依靠自己的力量，抓住两方面的重点，开发出一套完善的污水处理厂自动控制系统。
    第一，自控系统采用德国西门子SIMATIC7系列PLC、ET200M系列现场I/O、PROFIBUS-DP总线网络及以太网，组成分散控制、全厂集中监测的控制系统。在全厂设6个I/O子站，1个主站和1个中央控制室。

中央控制室负责监视全厂水处理过程中各个参数的变化、设备工作状态和运行管理，监控全厂工艺所需的各种电气设备。设有两台研华公司的工业控制计算机，一台为操作员站，采用美国Colorgrahpic公司生产的PredatorLT系列一拖四的多屏显示，一台为工程师站。为了更直观的展现全厂
设备的运行状态，在中控室内设置数码投影系统一套。
    第二，在整个系统的功能设计上，不但使系统具备了基本的过程控制、顺序控制、闭环控制功能，而且可以同时进行PID控制、累积复位、数据查询、分析等工作，系统还为不同操作人员设置了不同的操作权限，确保了系统的安全性。

自动控制系统另一个重要功能是对大量数据进行采集、分析的基础上，制定最佳的运行方案，来达到最高层次的功能。我们对提升泵站、鼓风机、污泥脱水，分别采用水泵变频调速、自动调整鼓风机进口导叶、根据浓缩后污泥浓度控制出泥阀门等技术，实现这三大高能耗工段节能降耗的目
的。
    上位机后台有较强大而友好的人机界面，提供了趋势图、历史数据库和多媒体报警系统，配合五屏多画面、多参数显示，对运行参数进行全面系统的定量分析，体现了控制与管理分析一体化的鲜明特色。
    四、试运行结果
    第一污水处理厂自2002年12月投产运行以来，出水水质可以稳定的达到国家制定的污水综合排放标准的一级标准，出水BOD5 为20mg/L，CODCr为60mg/ L，SS为20mg/ L，NH3-N为15mg/ L，T-P为0.5mg/
L。该工艺有三大优点：一是工艺成熟，处理效率高；二是流程简单，运行成本较低；三是占地面积省，建设费用较低。

污水处理厂的建成为实现我市“生态合理、经济高效、社会和谐”的可持续发展战略目标迈出了重要一步，为保持我市良好的生态优势提供了有力保证。随着世界环保产业特别是污水处理技术的快速发展，污水处理将受到社会各界的普遍关注，在环境保护中起到举足轻重的作用。到那时日
照的海会更蓝，河会更清，城市居民生活饮用水会更加纯净，一座现代化生态城市将以其更加迷人的风采展现在黄海之滨。