鲁班奖工程：张贵庄污水处理厂分段进水多级AO工艺的设计与运行

3本工程生物池参数及设计特点

张贵庄污水厂生物池以上述原理为基础，在池型布置、自动控制等方面有针对性的进行了工程化设计，主要特点如下：

(1)基本参数

工程设计规模为20万吨/日，共设4座生物反应池，设计停留时间约18h，单座反应池长约104m，宽约71m，有效水深6.3m，每座由四个连续的AO段组成，前三个O池末端设有一处机动池。单座反应池设有潜水搅拌器14台，底部铺设管式曝气器约1600m，内回流泵4台，分别设在每个O段的末端，回流量分别为单池进水量的25%、50%、70%和100%，设计为常闭状态，视运行水质情况开启。设计污泥浓度起端为6400mg/L，末端为4000mg/L，泥龄为15d。

(2)进水进气分配设计

多级AO设计的重点和难点是进水量和进气量的分配。通常AO池多采用渠道+可调堰方式配水，但此方式缺少流量控制装置，运行人员仅能凭感官调节，无法实现对各级进水水量的精确控制。

因此本工程设计改用管道进水方式，并在每级进水管处设计流量计和远控电动阀门，以实现各级进水量的精确测量，并可在中央控制室对阀门进行操作，可实时监控记录和调整各级进水流量比例。本工程设定的流量比例范围为：第一级10~25%、第二级25~40%、第三级25~40%、第四级10~25%。

多级AO工艺缺氧池和好氧池交替连接，如果好氧池末端溶解氧过高，将会影响下一组A池的脱氮效果。本工程通过设置机动池和曝气控制系统实现各级反应池的稳定运行。在曝气充足的情况下，机动池将作为脱氧池使用，使末端溶解氧控制到1mg/L以内。在每级好氧池均设置独立的曝气干管，并在此干管设置气量控制阀，通过好氧池末端的DO数据及进水水量数据，实时监控并控制池内曝气总量。

(3)池型布置设计

本工程采用四级AO池，单池进水管路和空气管路分别为4组，配水点和空气分配点总计多达32处，如何整理和布置繁杂的管路系统是工程设计需要重点考虑的问题。本工程将两座池体联建并在中间设计1座管廊间，宽度为6m，长为104m，内部借鉴综合管廊的设计理念，将进水管道、远控阀门、流量计、空气管道、电缆桥架、加药管道、回流污泥渠道等全部集中在管廊中，极大地方便了设备的维护及日常运行管理。

图3 生物池管廊布置

图4 生物池运行情况

4实际运行分析

张贵庄污水处理厂自2012年4月开始通水运行，至今已运行五年半时间。总计约1/3的时间超过设计20万吨处理规模，目前已基本满负荷运行，日益增长的污水量已为该厂的日常运行带来困难。

从现状进水水质情况看，各项指标波动范围较大，但多数为短期波动，水质平均值尚在一期工程设计水质范围内。工程现状出水水质较好，目前各指标均能稳定达到国标一级A标准。

表2 现状进出水水质变化统计(2014-2016年)

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