文： 总助兼厂长 陈建平
一、湘潭市河东污水处理厂概况
湘潭市河东污水处理工程是湖南省、湘潭市重点建设工程，由湘潭中环污水有限公司投资、建设、运营的BOT项目工程。
湘潭市河东污水处理厂厂址位于湘潭市河东区铁路桥东北向的大塘湾。远期设计规模为20×104 m³/d，一期建设规模为10×104 m³/d，一期配套建设截污干管长4.5km。厂区征地面积按照远期规模控制，征地面积为86.76亩。该厂于2007年初动工建设，2009年9月20日工程顺利完工并进入正式商业运营。截止至2013年12月31日，按合同约定接纳并处理城市污水13810万吨，出水水质各项指标均达到了国家《城镇污水厂污染物排放标准》一级B标准。
湘潭河东污水处理厂服务范围包括河东中心区污水系统区、湘钢潭下路污水系统区、阳塘污水系统区、双马污水系统区四个纳污区，远期总纳污面积72.70 km2，远期总服务人口65万人。
湘潭市河东污水处理厂纳污管网图
二、湘潭市河东污水处理厂工艺流程
工艺流程如下：
市政污水→粗格栅间→提升泵站→细格栅间→沉砂池→A/A/O池→二沉池→紫外消毒池→湘江
三、河东污水处理厂单体设施参数及运行管理
1、厂外管网及纳污情况管理
1) 建立厂外管网巡查及检测制度，每周一次由生产管理部组织对纳污主干管进行例行巡查并在主要节点采样分析，及时掌握进水水质的变化情况，以便及时调整工艺运行参数，确保污水厂正常运行。
2) 在厂区进口细格栅处增加定点视频监控和进水COD监测系统，实时监控进水的变化情况，同时严格执行梅2小时一次的人工巡查、取样。并在水质应急管理体系中，明确在厂区进水出现异常时，立即启动应急预案，组织员工对纳污体系内的管网进行排查。运行几年来，协同市环保局、水务局排查到多起工业废水、建筑废水、垃圾渗漏液等偷排到污水管道的现象，及时采取措施和调整运行工艺，减少了对污水处理生化系统的冲击，确保系统运行正常，出水水质达标排放。
3) 根据日常巡查的情况，及时掌握整个纳污体系的污水排放情况，一旦发现有直排湘江的污水，立即与主管部门协调和采取措施收集污水，尽可能将纳污范围内的生活污水收集到管网，减少污水对湘江流域的污染，同时也增加了污水处理总量。
2、粗格栅间
粗格栅间按照远期规模20×104 m3/d进行设计，共设一座，分独立两格。粗格栅采用移动式除污机。设计流量：Q=26×104 m3/d。利用间隔为20mm的不锈钢栅条将污水中的垃圾进行拦截，然后用移动抓斗将垃圾捞至垃圾斗。粗格栅作为整个污水厂的进水门户，及时掌握其运行情况尤为关键，一旦运行不正常，将影响到整个系统的进水量或导致管网污水通过厂外溢流口直排至湘江而引发水质污染事件。
粗格栅运行管理：
1) 根据设备管理规程，由维修班组定期对机械部分、电气部分、液压系统、自动定位系统进行检查并进行功能性测试，确保各项动作正常、定位准确。
2) 运营人员根据远程视频监控情况和格栅机前后液位差数据，严格按指定的操作手册对粗格栅进行操作和自动运行参数的设定，定期巡查格栅机的运行状态，做到每班一检。发现问题及时由生产部组织人员进行检修，凡影响到正常运行的故障，按故障不过夜的原则，及时组织抢修，确保管网污水能及时进入系统进行处理。
3) 根据水质异常预案要求，水量暴增时，加派人员现场手动操作格栅机，及时打捞格栅上的垃圾，最大可能将污水收集到提升泵站。
3、提升泵房
提升泵房按照远期规模20×104 m³/d进行设计，共设一座。提升泵房设三台大泵和两台小泵。大泵：Q=2160m3/h，h=15m，N=132kW，小泵：Q=1350m3/h，h=15.5m，N=90kW。每台水泵配备相应的软启动器，控制采用手动和自动相结合，根据提升泵站的液位自动或手动进行启停。
提升泵站运行管理：
1) 根据操作手册要求，提升泵房控制液位为3.4m启动，2.6m停止，一般情况下采用中控程序自动控制。
2) 运行人员每2小时巡视一次泵站，重点查看运行的水泵机组电流情况、震动情况、电缆和悬挂装置以及现场实际液位。
3) 设备管理人员每天巡查一次运行设备的电流、电压、震动、液位以及电缆节点温度，确保设备运转正常。
4) 每半年一次组织人员对泵坑内的垃圾漂浮物和淤积物进行打捞，减少水泵入水口的淤积，提高水泵的运行效率。同时组织技术人员对控制液位和配水情况进行测试和分析。采用在配水廊道加装封板调整配水口进入泵坑的水流方向和流速，减少垃圾在泵坑内的淤积，提高水泵上水效能。在确保污水不溢流和减少淤积的情况下，测试最佳运行液位，尽可能使水泵在高液位运行，降低提升高程节约单位能耗。
5) 定期组织厂内维修人员对泵进行检修和保养。主要检查水泵壳体密封、机械水封、轴承和润滑油，对性能下降或损坏的部件，及时更换，确保水泵时刻处于高效运行状态。
4、细格栅
细格栅间按照远期规模20×104 m3/d进行设计，共设一座，分独立四格，目前暂安装2套，细格栅采用回转式细格栅，通过回转格栅将大于3mm的垃圾拦截下来，回转到压榨机，在定时通过压榨机将来输送到垃圾斗。格栅机控制采用自动和手动两种方式。
细格栅运行管理：
1) 根据操作手册，细格栅一般采用液位差控制和周期运行控制两种模式在中控室进行控制，压榨机采用联动运行或手动运行。
2) 运行人员每2小时巡视一次格栅机，观察栅板的运行状况、垃圾去除情况、传动链条的运行状况及格栅前后的液位情况，同时及时清理现场和格栅机出口处垃圾，防止再次转入格栅后端而导致垃圾进入后续处理工段。
3) 定期根据流量的变化情况，测量控制液位差控制和周期运行控制的效果，预防因格栅机未及时动作而导致提升上来的污水返回到提升泵站，而是运行效能下降。
4) 每半月进行一次细格栅的检修保养，根据现场实际情况，及时更换损坏的配件，确保其运行性能优良。
5、旋流沉砂池
旋流沉砂池按照远期规模20×104 m3/d进行设计，共设两座。沉砂池采用PISTA50.0A型比氏沉砂池，采用搅拌器产生的水力旋流将污水中的固体颗粒沉降在沉砂池底部，然后利用压缩空气将沉积混合物提升到砂水分离机进行分离。控制采用中控室程序周期控制和自带PLC系统自动周期控制运行。
旋流沉砂池运行管理：
1) 根据运行手册，一般设定为每2小时进行一次提砂，在进水中泥沙量增大时，适当缩短运行间隔，尽量将水中的泥沙分离出来。
2) 运行人员每2小时巡查一次沉砂系统，清理喷洒在机器表面的泥沙，同时检查搅拌器、排沙管、罗茨风机、砂水分离器的运行情况。
3) 每半月对沉砂系统进行一次维护保养，定期检查搅拌器、排沙管及气提装置的运行状态。将原T型结构的排沙管进行改造成V型结构，解决了排沙管经常堵塞的问题，及时将气提上来的砂水混合物排入砂水分离机。
6、A2/O生化处理池
生化处理池采用改良型A2/O活性污泥处理工艺，设计规模10×104 m3/d，共设一座，分独立两组，单组规模5.0×104 m3/d。单格设计参数如下：设计流量：Q=5.0×104 m3/d总有效容积：23039.2 m3总停留时间：11.06 h，设计污泥龄：12.1 d，设计污泥浓度：3000 mg/L，设计污泥负荷：0.13kgBOD/kgMLSS，污泥产率：12400 kg/d，设计需氧量：14046kgO2/d，污泥回流比：33%~100%（可调），混合液回流比：100%~200%（可调）。生化处理池所需氧气由鼓风机集中供给，通过好氧池底部的微孔管式曝气器对混合液进行曝气。主要处理流程：经过预处理后的生活污水通过配水渠道多点进入预缺氧区、厌氧区与回流污泥混合，厌氧分解有机污染物成氨氮和聚磷菌的释磷，经过厌氧处理后的混合液进入好氧区，主要通过鼓风曝气进行硝化反应和聚磷反应，形成大量的亚硝酸盐氮和硝酸盐氮同时去除水中的总磷，再流到缺氧区，在此进行反硝化反应，将亚硝酸盐氮和硝酸盐氮通过反硝化反应变成氮气排除，达到去除总氮的目的，然后再经过后好氧区的曝气，继续硝化残余有机物和吹脱部分吸附的氨氮，同时补充生化池出水溶解氧，防止进入二沉池后总磷的析出。
生化池运行管理：
1) 根据操作手册，严格控制每个工艺段的溶解氧参数和污泥浓度参数，确保每个工艺段能正常运行。一般污泥浓度控制在3000mg/L，厌氧区溶解氧在0.2 mg/L以下，好氧区溶解氧控制在2.0 mg/L左右，缺氧区溶解氧控制在0.2-0.7 mg/L之间.
2) 运行人员每2小时巡查一次生化处理池，及时掌握各个工艺段的运行参数变化情况，及时根据生产指令单调整运行设备和曝气总量，同时及时清理表面浮渣。
3) 化验班组每天一次对生化处理池的活性污泥和回流污泥进行取样分析，及时掌握活性污泥的生物性能，以便更好地指导工艺运行。
4) 由工艺主管协同化验班组定期根据工艺流程情况对所在工艺区的溶解氧（或氧化还原电位）、总磷、总氮、氨氮、COD、BOD值进行测量，并依此数据分析每个工艺段的处理效果，以便及时调整工艺。
5) 定期对池底微孔曝气系统进行检修维护和池底淤积的清理，使曝气段运行良好。根据现场观察和实际操作情况，生产管理部采用定时电动排放对原有的手动冷凝水排放系统进行改造，杜绝了因未及时排放冷凝水而导致曝气阻力上升的情况，更好地提高曝气效果。
6) 根据进水水质情况，及时调整工艺运行参数。运行以来，进水水质一直低于设计值，通过厂部技术论证，在确保水质达标的前提下，适当减少运行时间、曝气溶解氧浓度、污泥浓度和内回流运行设备或调整运行水流方向，尽量减少不必要的能源消耗，达到节能降耗的目的。
7、二沉池和污泥泵站
二沉池设计规模10×104 m3/d，共设两座，单座规模5.0×104 m3/d，采用周进周出运行模式。污泥泵站一座，安装污泥回流泵四台，单台流量1500m³/h,剩余污泥泵2台,单台流量90m³/h。生化池混合液通过配水渠道沿四周经配水孔进入二沉池，活性污泥沉降在二沉池底部，上清液通过出水堰排至消毒设施，底部污泥通过旋转的吸刮泥机汇集排入污泥泵站，通过调节回流管上的套筒阀高度控制回流量的大小，污泥泵站的污泥一部分通过污泥回流泵提升至生化处理池的厌氧区前段，确保厌氧区的污泥浓度，一部分通过剩余污泥泵排至脱水系统的储泥池，再脱水后外运。
二沉池及污泥泵站的运行管理：
1) 根据运行手册，适当调整污泥回流量，控制比例在33%-100%之间，防止因回流硝化液过多影响厌氧区释磷效果，同时避免生物处理池因污泥浓度过高而增加能耗。
2) 运行人员每2小时巡查一次吸刮泥机的机械扭矩、二沉池出水堰的水质情况，出水清澈，中无大颗粒污泥外流，控制在20N.M左右，并根据出水水质情况和吸刮泥机扭矩大小适当调整回流套筒阀的开启高度，及时调制好回流大小，保证吸刮泥机的正常运营和出水水质达标。及时清理二沉池表面浮渣和出水堰藻类，保证池面整体形象。
3) 控制好污泥泵站的运行液位，确保水泵正常运行，预防汽蚀对水泵的损害，同时防止过高液位导致污泥在污泥泵站的过多沉降。
4) 定期对吸刮泥机的机械部分和电气部分进行检查维护，定期矫正刮渣板的运行尺寸，使其平稳运行。定期检查污泥泵的电气参数和运行电流变化情况，确保设备良好运行。定期检查回流套筒阀的开启灵敏度，及时更换相应的密封件，做到动作灵敏可靠。
8、紫外消毒池
紫外消毒池设计规模20×104 m3/d，共设一座，分两条渠道。一期安装一套紫外消毒系统，出水按一级B标准设计。主要利用波长253.7紫外线对出水中的粪大肠菌群进行灭杀。9组共180支紫外消毒灯管、水利自动调节堰门。
紫外消毒池运行管理：
1) 运行人员定期对进水端的导流格栅进行清理，防止因藻类堵塞影响过栅流量，定期自动或手动开启清醒机构，清理石英套管，提高紫外线有效照射剂量；根据进水量调节出水浮动堰的高度流速，保证足够的停留时间及淹没深度，以有效杀灭有害微生物；
2) 定期组织对紫外灯石英套管进行化学清洗，保证其表面清洁度，提高照射效果。
3) 定期对电气控制部分进行检修维护，确保电气性能可靠。
9、鼓风机房
鼓风机房设一座，土建规模20×104 m3/d，一期设备规模10×104 m3/d。配备多级离心鼓风机三台，单台进口流量11000m³/h，出口风压70kpa，主要供给生物曝气池的压缩空气。运行控制采用手动与自动结合，为确保运行安全，一般采用现场手动启动和调节。
鼓风机运行管理：
1) 根据运行手册，定期进行维护和保养，定期检查润滑油的液位和现场测量运行中的震动、温度和轴承运行情况，确保性能良好。
2) 根据风机的运行特性，在40℃左右的运行性能下降，生产管理部组织对现有的通风散热系统进行改造，确保在夏天高温季节鼓风机能正常运行。
3) 运行人员每2小时巡查一次风机系统，实时根据生物处理池的溶解氧情况调整风机的风量，确保出水达标。
10、污泥脱水间
污泥脱水间设一座，土建规模20×104 m3/d，一期设备规模10×104 m3/d。污泥脱水机选用带式浓缩压滤脱水机，共装设2套。根据生物系统的污泥量安排污泥脱水工作，一般2套同时运行，将含水率99.2%的剩余污泥脱水至含水率80%的干污泥，然后运送到指定的处置场地。
污泥脱水的运行管理：
1) 根据生化池泥量适当安排每天的排泥量。
2) 为提高污泥脱水的效率，生产管理部组织技术人员和运行人员一起通过反复研究和实验，对现有储泥池进行改造，将原单一功能的储泥池改为储泥带浓缩功能，将进入脱水机的污泥浓度提高到原来的2-3倍，大大提高了脱水效率。
3) 根据污泥的特性，定期组织对所使用的絮凝剂进行化验室小试和上机实验，寻找出更适合当前水质的絮凝剂，节约吨干污泥单耗，降低运行成本。
4) 定期组织对设备进行检修维护，减少设备故障率，将剩余污泥及时脱水外运，减少生物曝气系统的负荷。
5) 加强污泥外运车辆的维护和保养，定期按要求对车辆进行检查和维护，尽量保障其安全性能和运载能力，确保脱水后污泥能及时运出。
全厂员工坚持诚信的经营态度，以高度的社会责任感和使命感做好每个工艺环节的工作，坚持自主创新的主体思想，积极对实际运行中的问题进行技术改进和改造，既确保了设备设施的正常可靠运行，又降级了运行成本和单位能耗，以一颗奉献的心做好污水处理工作。自2009年6月运营至2014年8月31日，湘潭市河东污水处理厂整体工艺运行稳定正常，共计处理城市生活废水16358.445万吨，削减COD31047.47吨，削减BOD14690.16吨，削减氨氮2629.991吨，各项出水指标均达标，积极响应了湖南省人民政府关于湘江保护和治理“一号重点工程”号召和第一个“三年行动计划”的整体部署。
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