文： 總助兼廠長 陳建平
一、湘潭市河東污水處理廠概況
湘潭市河東污水處理工程是湖南省、湘潭市重點建設工程，由湘潭中環污水有限公司投資、建設、運營的BOT項目工程。
湘潭市河東污水處理廠廠址位于湘潭市河東區鐵路橋東北向的大塘灣。遠期設計規模為20×104 m³/d，一期建設規模為10×104 m³/d，一期配套建設截污干管長4.5km。廠區征地面積按照遠期規模控制，征地面積為86.76畝。該廠于2007年初動工建設，2009年9月20日工程順利完工并進入正式商業運營。截止至2013年12月31日，按合同約定接納并處理城市污水13810萬噸，出水水質各項指標均達到了國家《城鎮污水廠污染物排放標準》一級B標準。
湘潭河東污水處理廠服務范圍包括河東中心區污水系統區、湘鋼潭下路污水系統區、陽塘污水系統區、雙馬污水系統區四個納污區，遠期總納污面積72.70 km2，遠期總服務人口65萬人。
湘潭市河東污水處理廠納污管網圖
二、湘潭市河東污水處理廠工藝流程
工藝流程如下：
市政污水→粗格柵間→提升泵站→細格柵間→沉砂池→A/A/O池→二沉池→紫外消毒池→湘江
三、河東污水處理廠單體設施參數及運行管理
1、廠外管網及納污情況管理
1) 建立廠外管網巡查及檢測制度，每周一次由生產管理部組織對納污主干管進行例行巡查并在主要節點采樣分析，及時掌握進水水質的變化情況，以便及時調整工藝運行參數，確保污水廠正常運行。
2) 在廠區進口細格柵處增加定點視頻監控和進水COD監測系統，實時監控進水的變化情況，同時嚴格執行梅2小時一次的人工巡查、取樣。并在水質應急管理體系中，明確在廠區進水出現異常時，立即啟動應急預案，組織員工對納污體系內的管網進行排查。運行幾年來，協同市環保局、水務局排查到多起工業廢水、建筑廢水、垃圾滲漏液等偷排到污水管道的現象，及時采取措施和調整運行工藝，減少了對污水處理生化系統的沖擊，確保系統運行正常，出水水質達標排放。
3) 根據日常巡查的情況，及時掌握整個納污體系的污水排放情況，一旦發現有直排湘江的污水，立即與主管部門協調和采取措施收集污水，盡可能將納污范圍內的生活污水收集到管網，減少污水對湘江流域的污染，同時也增加了污水處理總量。
2、粗格柵間
粗格柵間按照遠期規模20×104 m3/d進行設計，共設一座，分獨立兩格。粗格柵采用移動式除污機。設計流量：Q=26×104 m3/d。利用間隔為20mm的不銹鋼柵條將污水中的垃圾進行攔截，然后用移動抓斗將垃圾撈至垃圾斗。粗格柵作為整個污水廠的進水門戶，及時掌握其運行情況尤為關鍵，一旦運行不正常，將影響到整個系統的進水量或導致管網污水通過廠外溢流口直排至湘江而引發水質污染事件。
粗格柵運行管理：
1) 根據設備管理規程，由維修班組定期對機械部分、電氣部分、液壓系統、自動定位系統進行檢查并進行功能性測試，確保各項動作正常、定位準確。
2) 運營人員根據遠程視頻監控情況和格柵機前后液位差數據，嚴格按指定的操作手冊對粗格柵進行操作和自動運行參數的設定，定期巡查格柵機的運行狀態，做到每班一檢。發現問題及時由生產部組織人員進行檢修，凡影響到正常運行的故障，按故障不過夜的原則，及時組織搶修，確保管網污水能及時進入系統進行處理。
3) 根據水質異常預案要求，水量暴增時，加派人員現場手動操作格柵機，及時打撈格柵上的垃圾，最大可能將污水收集到提升泵站。
3、提升泵房
提升泵房按照遠期規模20×104 m³/d進行設計，共設一座。提升泵房設三臺大泵和兩臺小泵。大泵：Q=2160m3/h，h=15m，N=132kW，小泵：Q=1350m3/h，h=15.5m，N=90kW。每臺水泵配備相應的軟啟動器，控制采用手動和自動相結合，根據提升泵站的液位自動或手動進行啟停。
提升泵站運行管理：
1) 根據操作手冊要求，提升泵房控制液位為3.4m啟動，2.6m停止，一般情況下采用中控程序自動控制。
2) 運行人員每2小時巡視一次泵站，重點查看運行的水泵機組電流情況、震動情況、電纜和懸掛裝置以及現場實際液位。
3) 設備管理人員每天巡查一次運行設備的電流、電壓、震動、液位以及電纜節點溫度，確保設備運轉正常。
4) 每半年一次組織人員對泵坑內的垃圾漂浮物和淤積物進行打撈，減少水泵入水口的淤積，提高水泵的運行效率。同時組織技術人員對控制液位和配水情況進行測試和分析。采用在配水廊道加裝封板調整配水口進入泵坑的水流方向和流速，減少垃圾在泵坑內的淤積，提高水泵上水效能。在確保污水不溢流和減少淤積的情況下，測試最佳運行液位，盡可能使水泵在高液位運行，降低提升高程節約單位能耗。
5) 定期組織廠內維修人員對泵進行檢修和保養。主要檢查水泵殼體密封、機械水封、軸承和潤滑油，對性能下降或損壞的部件，及時更換，確保水泵時刻處于高效運行狀態。
4、細格柵
細格柵間按照遠期規模20×104 m3/d進行設計，共設一座，分獨立四格，目前暫安裝2套，細格柵采用回轉式細格柵，通過回轉格柵將大于3mm的垃圾攔截下來，回轉到壓榨機，在定時通過壓榨機將來輸送到垃圾斗。格柵機控制采用自動和手動兩種方式。
細格柵運行管理：
1) 根據操作手冊，細格柵一般采用液位差控制和周期運行控制兩種模式在中控室進行控制，壓榨機采用聯動運行或手動運行。
2) 運行人員每2小時巡視一次格柵機，觀察柵板的運行狀況、垃圾去除情況、傳動鏈條的運行狀況及格柵前后的液位情況，同時及時清理現場和格柵機出口處垃圾，防止再次轉入格柵后端而導致垃圾進入后續處理工段。
3) 定期根據流量的變化情況，測量控制液位差控制和周期運行控制的效果，預防因格柵機未及時動作而導致提升上來的污水返回到提升泵站，而是運行效能下降。
4) 每半月進行一次細格柵的檢修保養，根據現場實際情況，及時更換損壞的配件，確保其運行性能優良。
5、旋流沉砂池
旋流沉砂池按照遠期規模20×104 m3/d進行設計，共設兩座。沉砂池采用PISTA50.0A型比氏沉砂池，采用攪拌器產生的水力旋流將污水中的固體顆粒沉降在沉砂池底部，然后利用壓縮空氣將沉積混合物提升到砂水分離機進行分離。控制采用中控室程序周期控制和自帶PLC系統自動周期控制運行。
旋流沉砂池運行管理：
1) 根據運行手冊，一般設定為每2小時進行一次提砂，在進水中泥沙量增大時，適當縮短運行間隔，盡量將水中的泥沙分離出來。
2) 運行人員每2小時巡查一次沉砂系統，清理噴灑在機器表面的泥沙，同時檢查攪拌器、排沙管、羅茨風機、砂水分離器的運行情況。
3) 每半月對沉砂系統進行一次維護保養，定期檢查攪拌器、排沙管及氣提裝置的運行狀態。將原T型結構的排沙管進行改造成V型結構，解決了排沙管經常堵塞的問題，及時將氣提上來的砂水混合物排入砂水分離機。
6、A2/O生化處理池
生化處理池采用改良型A2/O活性污泥處理工藝，設計規模10×104 m3/d，共設一座，分獨立兩組，單組規模5.0×104 m3/d。單格設計參數如下：設計流量：Q=5.0×104 m3/d總有效容積：23039.2 m3總停留時間：11.06 h，設計污泥齡：12.1 d，設計污泥濃度：3000 mg/L，設計污泥負荷：0.13kgBOD/kgMLSS，污泥產率：12400 kg/d，設計需氧量：14046kgO2/d，污泥回流比：33%~100%（可調），混合液回流比：100%~200%（可調）。生化處理池所需氧氣由鼓風機集中供給，通過好氧池底部的微孔管式曝氣器對混合液進行曝氣。主要處理流程：經過預處理后的生活污水通過配水渠道多點進入預缺氧區、厭氧區與回流污泥混合，厭氧分解有機污染物成氨氮和聚磷菌的釋磷，經過厭氧處理后的混合液進入好氧區，主要通過鼓風曝氣進行硝化反應和聚磷反應，形成大量的亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮同時去除水中的總磷，再流到缺氧區，在此進行反硝化反應，將亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮通過反硝化反應變成氮氣排除，達到去除總氮的目的，然后再經過后好氧區的曝氣，繼續硝化殘余有機物和吹脫部分吸附的氨氮，同時補充生化池出水溶解氧，防止進入二沉池后總磷的析出。
生化池運行管理：
1) 根據操作手冊，嚴格控制每個工藝段的溶解氧參數和污泥濃度參數，確保每個工藝段能正常運行。一般污泥濃度控制在3000mg/L，厭氧區溶解氧在0.2 mg/L以下，好氧區溶解氧控制在2.0 mg/L左右，缺氧區溶解氧控制在0.2-0.7 mg/L之間.
2) 運行人員每2小時巡查一次生化處理池，及時掌握各個工藝段的運行參數變化情況，及時根據生產指令單調整運行設備和曝氣總量，同時及時清理表面浮渣。
3) 化驗班組每天一次對生化處理池的活性污泥和回流污泥進行取樣分析，及時掌握活性污泥的生物性能，以便更好地指導工藝運行。
4) 由工藝主管協同化驗班組定期根據工藝流程情況對所在工藝區的溶解氧（或氧化還原電位）、總磷、總氮、氨氮、COD、BOD值進行測量，并依此數據分析每個工藝段的處理效果，以便及時調整工藝。
5) 定期對池底微孔曝氣系統進行檢修維護和池底淤積的清理，使曝氣段運行良好。根據現場觀察和實際操作情況，生產管理部采用定時電動排放對原有的手動冷凝水排放系統進行改造，杜絕了因未及時排放冷凝水而導致曝氣阻力上升的情況，更好地提高曝氣效果。
6) 根據進水水質情況，及時調整工藝運行參數。運行以來，進水水質一直低于設計值，通過廠部技術論證，在確保水質達標的前提下，適當減少運行時間、曝氣溶解氧濃度、污泥濃度和內回流運行設備或調整運行水流方向，盡量減少不必要的能源消耗，達到節能降耗的目的。
7、二沉池和污泥泵站
二沉池設計規模10×104 m3/d，共設兩座，單座規模5.0×104 m3/d，采用周進周出運行模式。污泥泵站一座，安裝污泥回流泵四臺，單臺流量1500m³/h,剩余污泥泵2臺,單臺流量90m³/h。生化池混合液通過配水渠道沿四周經配水孔進入二沉池，活性污泥沉降在二沉池底部，上清液通過出水堰排至消毒設施，底部污泥通過旋轉的吸刮泥機匯集排入污泥泵站，通過調節回流管上的套筒閥高度控制回流量的大小，污泥泵站的污泥一部分通過污泥回流泵提升至生化處理池的厭氧區前段，確保厭氧區的污泥濃度，一部分通過剩余污泥泵排至脫水系統的儲泥池，再脫水后外運。
二沉池及污泥泵站的運行管理：
1) 根據運行手冊，適當調整污泥回流量，控制比例在33%-100%之間，防止因回流硝化液過多影響厭氧區釋磷效果，同時避免生物處理池因污泥濃度過高而增加能耗。
2) 運行人員每2小時巡查一次吸刮泥機的機械扭矩、二沉池出水堰的水質情況，出水清澈，中無大顆粒污泥外流，控制在20N.M左右，并根據出水水質情況和吸刮泥機扭矩大小適當調整回流套筒閥的開啟高度，及時調制好回流大小，保證吸刮泥機的正常運營和出水水質達標。及時清理二沉池表面浮渣和出水堰藻類，保證池面整體形象。
3) 控制好污泥泵站的運行液位，確保水泵正常運行，預防汽蝕對水泵的損害，同時防止過高液位導致污泥在污泥泵站的過多沉降。
4) 定期對吸刮泥機的機械部分和電氣部分進行檢查維護，定期矯正刮渣板的運行尺寸，使其平穩運行。定期檢查污泥泵的電氣參數和運行電流變化情況，確保設備良好運行。定期檢查回流套筒閥的開啟靈敏度，及時更換相應的密封件，做到動作靈敏可靠。
8、紫外消毒池
紫外消毒池設計規模20×104 m3/d，共設一座，分兩條渠道。一期安裝一套紫外消毒系統，出水按一級B標準設計。主要利用波長253.7紫外線對出水中的糞大腸菌群進行滅殺。9組共180支紫外消毒燈管、水利自動調節堰門。
紫外消毒池運行管理：
1) 運行人員定期對進水端的導流格柵進行清理，防止因藻類堵塞影響過柵流量，定期自動或手動開啟清醒機構，清理石英套管，提高紫外線有效照射劑量；根據進水量調節出水浮動堰的高度流速，保證足夠的停留時間及淹沒深度，以有效殺滅有害微生物；
2) 定期組織對紫外燈石英套管進行化學清洗，保證其表面清潔度，提高照射效果。
3) 定期對電氣控制部分進行檢修維護，確保電氣性能可靠。
9、鼓風機房
鼓風機房設一座，土建規模20×104 m3/d，一期設備規模10×104 m3/d。配備多級離心鼓風機三臺，單臺進口流量11000m³/h，出口風壓70kpa，主要供給生物曝氣池的壓縮空氣。運行控制采用手動與自動結合，為確保運行安全，一般采用現場手動啟動和調節。
鼓風機運行管理：
1) 根據運行手冊，定期進行維護和保養，定期檢查潤滑油的液位和現場測量運行中的震動、溫度和軸承運行情況，確保性能良好。
2) 根據風機的運行特性，在40℃左右的運行性能下降，生產管理部組織對現有的通風散熱系統進行改造，確保在夏天高溫季節鼓風機能正常運行。
3) 運行人員每2小時巡查一次風機系統，實時根據生物處理池的溶解氧情況調整風機的風量，確保出水達標。
10、污泥脫水間
污泥脫水間設一座，土建規模20×104 m3/d，一期設備規模10×104 m3/d。污泥脫水機選用帶式濃縮壓濾脫水機，共裝設2套。根據生物系統的污泥量安排污泥脫水工作，一般2套同時運行，將含水率99.2%的剩余污泥脫水至含水率80%的干污泥，然后運送到指定的處置場地。
污泥脫水的運行管理：
1) 根據生化池泥量適當安排每天的排泥量。
2) 為提高污泥脫水的效率，生產管理部組織技術人員和運行人員一起通過反復研究和實驗，對現有儲泥池進行改造，將原單一功能的儲泥池改為儲泥帶濃縮功能，將進入脫水機的污泥濃度提高到原來的2-3倍，大大提高了脫水效率。
3) 根據污泥的特性，定期組織對所使用的絮凝劑進行化驗室小試和上機實驗，尋找出更適合當前水質的絮凝劑，節約噸干污泥單耗，降低運行成本。
4) 定期組織對設備進行檢修維護，減少設備故障率，將剩余污泥及時脫水外運，減少生物曝氣系統的負荷。
5) 加強污泥外運車輛的維護和保養，定期按要求對車輛進行檢查和維護，盡量保障其安全性能和運載能力，確保脫水后污泥能及時運出。
全廠員工堅持誠信的經營態度，以高度的社會責任感和使命感做好每個工藝環節的工作，堅持自主創新的主體思想，積極對實際運行中的問題進行技術改進和改造，既確保了設備設施的正常可靠運行，又降級了運行成本和單位能耗，以一顆奉獻的心做好污水處理工作。自2009年6月運營至2014年8月31日，湘潭市河東污水處理廠整體工藝運行穩定正常，共計處理城市生活廢水16358.445萬噸，削減COD31047.47噸，削減BOD14690.16噸，削減氨氮2629.991噸，各項出水指標均達標，積極響應了湖南省人民政府關于湘江保護和治理“一號重點工程”號召和第一個“三年行動計劃”的整體部署。
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