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1、背景情況

1.1 北京市地方標準“城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標準 DB11/ 890—2012”于2012年7月1日實施。

1.2 該標準對于北京地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠的出水水質提出了更嚴格的要求，大幅提高了污水廠處理出水穩(wěn)定達標的難度。

2、工程概況

2.1 門頭溝第二再生水廠工程

污水處理規(guī)模8萬噸/天，出水水質達到北京市地標DB11/ 890—2012 中的A標準。

該項目申請報告2014年通過評估，2017年中下旬基本完成建設，進入調(diào)試運轉期。

2.2 現(xiàn)況污水處理

門頭溝新城內(nèi)現(xiàn)狀有葡萄嘴污水處理廠和南城污水處理廠兩座處理廠。

葡萄嘴環(huán)島東側，北臨中門寺溝，葡萄嘴污水處理廠原設計污水處理規(guī)模為4萬m3/d，污水處理的主工藝為“SBR工藝”， 出水水質達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）中的一級B標準。

南城污水處理廠位于馮村溝北側，砂石坑旁，現(xiàn)狀處理能力4萬立方米/日， 采用“MBR工藝”，出水水質達到北京市地方標準《水污染物排放標準》一級標準的B標準。

2.3 第二再生水廠

第二再生水廠代替葡萄嘴污水處理廠，與南城污水廠聯(lián)動處理門頭溝新城污水。

3、處理要求及工藝方案選擇

3.1 設計進水水質

1）實際進水水質統(tǒng)計(葡萄嘴污水處理廠2010年至2013年)

第二再生水廠設計過程當中進水水質主要采用的是葡萄嘴污水處理廠2010-2013年逐日的統(tǒng)計數(shù)據(jù)做的分析，按照進水水質涵蓋面的80%作為污水處理廠的設計進水水質，進水COD最終設計值為430，總氮80mg/l。

2）設計進水水質

3.2 設計出水水質

這個廠的出水排放到旁邊的馮村溝，馮村溝的下游是永定河，屬于二三類的地表水體，根據(jù)北京市地方標準《水污染物排放標準》（DB11/890-2012），城鎮(zhèn)污水處理廠出水排入Ⅱ、III類水體及其匯水范圍的，執(zhí)行A標準。具體的設計出水水質COD要求小于20，BOD小于4，SS小于5，氨氮小于1，冬天的時候可以小于1.5，總氮小于10，總磷小于0.2，去除率要求很高。

注：12月1日-3月31日執(zhí)行括號內(nèi)的排放限值

3.3 主要污染物去除分析

3.3.1 磷的去除

1）生物除磷

 COD/TP > 40 時，生物除磷出水TP<1mg>

主要工藝：AO工藝、A2O工藝、UCT工藝、改良Bardenpho工藝等。

2）化學除磷

除磷藥劑：鐵鹽、鋁鹽

投藥點：協(xié)同沉淀、后沉淀

3）生物除磷與化學除磷結合，出水TP<0.2mg>

3.3.2 生物脫氮

1）硝化工藝

完全好氧硝化工藝，出水氨氮濃度可＜ 1mg/l（1.5mg/l）

2）反硝化工藝

本工程總氮去除率>88%，脫氮工藝應考慮有后置反硝化功能的工藝

考慮外加碳源，滿足深度脫氮的要求；

3）多段硝化、反硝化工藝可以滿足出水氨氮、總氮濃度要求。

3.3.3 懸浮物去除

在前端預處理、生物處理的基礎上，再經(jīng)過膜過濾或介質過濾，出水SS<5mg>

3.3.4 COD降解達標

1）溶解態(tài)不可生物降解COD的濃度

按照本流域污水處理廠的出水水質統(tǒng)計分析，該值范圍～20～30～（mg/l）

2）采用高級氧化工藝分解難降解COD

高級氧化方案：臭氧催化氧化

工藝方案：高級氧化、高級氧化+生物降解

高級氧化小試

3）高級氧化工藝基本滿足出水COD達標

3.4 工藝方案

按照對各種主要出水指標的工藝方案的分析，結合實際工程的特點，按照現(xiàn)在社會影響普遍能夠接受的方式，設計了地下處理廠，采用MBR工藝，此工藝是多級AO+MBR+臭氧+高級氧化工藝流程。

從方案上可以看出來前面是預處理，粗格柵、細格柵、曝氣沉砂池、膜格柵，多級的AO工藝，后面是MBR膜池，出水進行高級氧化經(jīng)清水池外排。生物處理過程當中考慮外加碳源和加藥處理，高級氧化之后的出水因為要在清水池里有些陳留，加次氯酸鈉主要因為后續(xù)的池和管道不要有生物。

工程為8萬噸處理規(guī)模，占地面積5.79公頃，整個處理廠地下部分地下部分2.66公頃其他為地上部分。整個處理廠地下部分最深的地方埋深在16米，建好的地下部分，地下廠的上面有一米多的覆土，它的整體地方，整個廠的綠化率，如果不算廠的部分是32%的綠化率。

地上包括進水泵房、配電室、廠前區(qū)綜合樓，另外一些比較危險的設施在地上，臭氧設備間、厭氧儲罐、甲醇也就是碳源的投加設施，次氯酸鈉和化學除鄰藥劑的儲罐都在地面上。

地下部分整個紅框包括的全是地下車間，包括前面的預處理部分，也就是細格柵、曝氣沉砂池、膜格柵，后面平均分了四個系，四組多級AO生化池，后面是膜池，膜池出水進到這一側，是高級氧化池，用的是像生物濾池的形狀上下游的，填料是催化劑，里面曝的氣用的是臭氧，還有清水池、加壓泵站。

如圖是整個地下部分設施的分布情況。

剖面圖

下面通過一個流程圖對參數(shù)做一個概述，抓爪式粗格柵40mm，有3臺，回轉式中格柵3臺，進水提升泵是按照系數(shù)設計，地下部分開始的細格柵是4毫米的，細格柵后面是曝氣沉砂池，它的峰值停留時間能夠在8分鐘以上。沉砂池后面是一毫米的孔狀膜格柵。

生物池部分，整個水利提留時間是18小時，為多級AO的形式。后面MBR的膜系統(tǒng)，膜通量是18.3升/平方米/小時的膜通量。高級氧化接觸池臭氧投加最高按30毫克做的，空場接觸時間是30分鐘。濾速5米多一點。

清水池按照8萬噸的10%做的設計，最大停留時間是2.4小時，后面是配水泵，最終水可以排到村溝。

4、工程設計簡介

投資估算（本工程投資范圍為廠界紅線以內(nèi)）

整個工程造價，工程費5億2，總投資是6.1億。

5、結論及探討

1）目前試運行階段，出水水質基本達標?，F(xiàn)有污水處理技術工藝基本可以滿足北京市污水處理的地標要求。

2）污水中COD的組成，特別是溶解性不可生物降解COD的含量、成分非常關鍵，有些有機物即使采用高級氧化工藝也很難分解，會直接影響出水COD濃度是否達標。如果能通過相關水處理工程進行分析、判斷，或事先進行現(xiàn)場小試，選擇的工藝會更可靠。