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摘要：水环境污染引起了太湖蓝藻的爆发，严重影响了城市居民的饮用水安全。加大污水治理的力度，提高污水厂出水的标准，是其中一个有效的措施。本文就是介绍了无锡市太湖新城污水处理厂原有的处理单元增加了化学除磷+微絮凝过滤的提标改造的过程以及工程改造后的环境效益和社会效益。
关键词:水环境污染治理升级改造方案效益
中图分类号：TE991.2 文献标识码： A
一、引言
随着城市化步伐的加快，特别是工业增长的速度很快，污水和污染物的排放进一步的加大，对城市的周边环境特别是水环境的污染进一步的增加，严重的影响到了城市居民饮用水的安全。2007年5月，无锡太湖出现了大规模蓝藻，导致居民生活用水无法饮用。加大对水环境的治理，已刻不容缓了。提高污水处理的标准，就是其中的一个有效措施。
二、项目背景
1、水质变差、影响供水安全
太湖是上海和江苏的 苏锡常地区、浙江的杭嘉湖地区的最重要的水源地。濒临太湖的无锡市已经成为了水质型缺水的城市。造成水质型缺水的原因是 太湖水中总磷含量过高，这也是太湖蓝藻大面积爆发的重要原因。而由于蓝藻的存在，作为沿岸居民的生活用水重要来源的 太湖水已经无法饮用。
2、制约城市的经济发展
太湖是苏南地区的重要水源地。如不能有效治理，放任水环境继续恶化，苏南地区最终将失去支撑起经济社会发展的物质基础和生态环境，就不可能实现苏南及江苏全省的可持续发展。
3、危害人民的身体健康
水源遭到污染，人民的身体健康自然难以保证，太湖水体水质的恶化直接影响了太湖流域居民的生活用水。
因此，2007年蓝藻事件后，无锡开展治理太湖、保护水源的“6699”行动。将污水厂的排放标准从原来的GB18918-2001一级B提高一级A，就是其中一项重要的内容。太湖新城污水处理厂升级改造就名列其中。
三、改造过程
1、分析该厂原设计进出水水质指标如下[1]：（单位mg/l）
该厂现还有规模为2万吨/天的虹吸滤池一座，经过紫外消毒的二级出水经泵提升后进入虹吸滤池过滤处理。该部分出水水质从运行数据来看，除SS及TP外，其它指标均可达到一级A的排放标准[2]。
2、现状污水厂进出水水质指标
根据太湖厂2005年12月至2007年6月月约一年半的进水水质分析，与原设计的数据差别不大。
而该厂二级处理出水主要指标也均达到了一级B的标准。2万吨/天的虹吸滤池的出水指标如下[1]：（单位mg/l）
由此可见，该厂二级处理的出水均达到了一级B的标准，虹吸滤池的出水除了SS和TP 外也均达到了一级A的标准
3、确定提标改造方案
从现状的污水厂进出水水质指标看，提标改造主要是去除SS和TP。通过对各个方案的必选，最终确定化学除磷+微絮凝沉淀过滤的方案，改造范围是除了进入虹吸滤池的3万吨/天的二级出水
（1）、化学除磷药剂的确定
通过对三种化学除磷药剂铁盐、铝盐和石灰的比较后，最终采用投加投量相对较少、成本较低的硫酸亚铁。
（2）过滤方案确定
在滤池内同步完成的一种新型接触絮凝过滤工艺技术。这种直接过滤技术不仅可简化水厂处理流程，降低投资费用，减少运行费用，而且还可延长过滤周期，提高产水量及出水水质。特别适用于低浊度进水。并且该工艺可以利用原有滤池，而仅需再建3万吨/日的过滤单元即可。
污水自紫外线消毒渠道出水首先经提升后加药（硫酸亚铁），再管道混合，之后入过滤单元。其中过滤单元做方案比选，规模为3万吨/日，分别比较V型滤池、转盘过滤及膜过滤三种过滤方式。
方案一：V型滤池
V型滤池是恒水位过滤，池内的超声波水位自动控制可调节出水清水阀，阀门可根据池内水位的高、低，自动调节开启程度，以保证池内的水位恒定。V型滤池所选用的滤料的铺装厚度较大（约1.20m），粒径也较粗（0.95—1.35mm）的石英砂均质滤料。当反冲洗滤层时，滤料呈微膨胀状态，不易跑砂。V型滤池的另一特点是单池面积较大，过滤周期长，水质好，节省反冲洗水量。由于滤料层较厚，载污量大，滤后水的出水浊度普遍小于0.5NTU。
V型滤池的特点是滤池过滤周期长，采用均质深层砂滤料，滤料层利用率高，截污能力强、滤速高、滤后水质好。反冲洗方式为气水反冲加表面扫洗，反冲洗强度小，节省冲洗水量和电耗，反冲洗效果好。单池进、出水设置堰板，使各池进水均匀，进出水不受其他单池的影响，并可根据滤池水位的变化微量调节出水阀门的开启度，以达到恒位、恒速过滤的目的。
根据工程运转经验，V型滤池的构造符合过滤机理。该滤池采用的微量调节出水阀门开启度的技术可以有效地防止滤池初滤水对滤料层的穿透；气水反冲洗和原水水平扫洗的反冲洗方式在滤料不膨胀的条件下可更有效地清洗滤池，避免在滤料层中形成泥球；加厚的均粒滤料层可以实现深层截污，延长滤池工作周期。
方案二：转盘过滤器
转盘过滤装置原则上是按照成熟技术巧妙地按转鼓过滤方式进行工作，机械是由一系列水平安装并可旋转地过滤转盘构成，轉盘安装在中央管轴之上，最大水浸泡体积可达60％。每一转盘由各单一不锈钢组件组成，组件表面为网状结构，污水从内向外穿流过滤，然后过滤液体从机械的端部流出。过滤其间，转盘开始处于静止状态，在重力作用之下固体物质沉积在筛网之上，随着过滤时间的延长，网状布料会被截留的固体物质所覆盖。这一现象会导致压力差上升，在到达预先设置的最大压力差时，转盘开始缓慢旋转，冲洗棒按一定节奏对过滤面上沉积固体物质进行清理。通过一水泵，将过滤处理后的水向喷头提供冲洗水，冲洗射流溶解固体物质。通过组件之下安装的泥浆料斗将反冲洗水排出箱体。在反冲洗过程中时，污水过滤过程不会中断。
转盘精细过滤装置通过精密的网状过滤布，孔径达10微米，以最佳方式分离去除二沉池出水中的SS悬浮物质和其他固体物质，同时也可以通过在装置的前端通过加药的方式降解处理水中的COD和P，以保证经本装置处理后的水质可以达到相关标准。本装置的运行是通过过滤转盘在旋转过程中, 通过冲洗棒清理过滤盘面积，通过重力,即自由落差排出含水过滤物质，完成处理过程。
方案三：超滤膜过滤
超滤膜过滤系统是采用"由外至内" 流动方式，经由孔径为0.02 微米的中空纤维膜进行过滤。超滤膜甚至可去除相当一部分的自由悬浮的和附着在颗粒物上的病毒，对贾第鞭毛虫和隐性孢子虫有大于99.99% 的去除率，对病毒也有近99.9 5%的去除率。
超滤系统通过透过液泵在中空纤维膜内部形成真空。处理的水就通过超滤膜的孔径进入到了中空纤维内部的主通道，然后通过透过液泵进入产品水箱（或者是给水管网）。在反冲洗时，空气被引进到了超滤膜箱的底部，通过与液体部分的混合在超滤膜的表面形成涡流。上升中的气泡擦洗并清洁超滤膜丝的外表面，提高超滤膜的处理效率。
三种过滤方案技术经济比较如下表所示：
比选方案V型滤池投资307万元；转盘过滤420万元；膜过滤2400万元。由于膜过滤投资过高，实际上不具可比性；而V型滤池作为过滤的常用手段，投资节省、运行费低、运行效果稳定可靠，因此设计推荐采用V型滤池。
四、升级改造建成后的环境效益和社会效益
本工程的建设使无锡市太湖新城污水处理厂处理工艺进一步增强了脱氮除磷的效果，主要出水水质指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）一级A标准，并且出水可作为景观河道的补充水，和益多热电厂的冷却水水源，更大程度地实现了对污染物指标排放量的削减和污水资源化。本工程的建设不仅对改善无锡市区环境质量具有积极作用，更为太湖综合整治工程起到了示范作用。
本工程建成后，将大大降低污水对城市环境的污染，预计工程建成后污染物质每年的削减：
无锡市太湖新城污水处理厂升级改造工程的建设对环境改善及招商引资起到积极的作用，从而大大促进无锡市的经济发展和改革开放以及旅游事业的发展。
该项工程的实施，使无锡市区水环境进一步得到改善，使居民生活和工商业的生产环境都得以大幅度改观，对改善投资环境，招商引资，树立无锡市对外形象都将起到重要作用，保证本市走上一条经济、社会与资源、环境相协调的可持续发展之路。
参考文献
[1]无锡市太湖新城污水处理厂水质分析日报表(2004～2007.6)
[2]无锡市太湖新城污水处理厂一期工程施工图中国市政工程华北设计研究院
[3]郑兴灿 .污水除磷脱氮技术
关键词:水环境污染治理升级改造方案效益
中图分类号：TE991.2 文献标识码： A
一、引言
随着城市化步伐的加快，特别是工业增长的速度很快，污水和污染物的排放进一步的加大，对城市的周边环境特别是水环境的污染进一步的增加，严重的影响到了城市居民饮用水的安全。2007年5月，无锡太湖出现了大规模蓝藻，导致居民生活用水无法饮用。加大对水环境的治理，已刻不容缓了。提高污水处理的标准，就是其中的一个有效措施。
二、项目背景
1、水质变差、影响供水安全
太湖是上海和江苏的 苏锡常地区、浙江的杭嘉湖地区的最重要的水源地。濒临太湖的无锡市已经成为了水质型缺水的城市。造成水质型缺水的原因是 太湖水中总磷含量过高，这也是太湖蓝藻大面积爆发的重要原因。而由于蓝藻的存在，作为沿岸居民的生活用水重要来源的 太湖水已经无法饮用。
2、制约城市的经济发展
太湖是苏南地区的重要水源地。如不能有效治理，放任水环境继续恶化，苏南地区最终将失去支撑起经济社会发展的物质基础和生态环境，就不可能实现苏南及江苏全省的可持续发展。
3、危害人民的身体健康
水源遭到污染，人民的身体健康自然难以保证，太湖水体水质的恶化直接影响了太湖流域居民的生活用水。
因此，2007年蓝藻事件后，无锡开展治理太湖、保护水源的“6699”行动。将污水厂的排放标准从原来的GB18918-2001一级B提高一级A，就是其中一项重要的内容。太湖新城污水处理厂升级改造就名列其中。
三、改造过程
1、分析该厂原设计进出水水质指标如下[1]：（单位mg/l）
该厂现还有规模为2万吨/天的虹吸滤池一座，经过紫外消毒的二级出水经泵提升后进入虹吸滤池过滤处理。该部分出水水质从运行数据来看，除SS及TP外，其它指标均可达到一级A的排放标准[2]。
2、现状污水厂进出水水质指标
根据太湖厂2005年12月至2007年6月月约一年半的进水水质分析，与原设计的数据差别不大。
而该厂二级处理出水主要指标也均达到了一级B的标准。2万吨/天的虹吸滤池的出水指标如下[1]：（单位mg/l）
由此可见，该厂二级处理的出水均达到了一级B的标准，虹吸滤池的出水除了SS和TP 外也均达到了一级A的标准
3、确定提标改造方案
从现状的污水厂进出水水质指标看，提标改造主要是去除SS和TP。通过对各个方案的必选，最终确定化学除磷+微絮凝沉淀过滤的方案，改造范围是除了进入虹吸滤池的3万吨/天的二级出水
（1）、化学除磷药剂的确定
通过对三种化学除磷药剂铁盐、铝盐和石灰的比较后，最终采用投加投量相对较少、成本较低的硫酸亚铁。
（2）过滤方案确定
在滤池内同步完成的一种新型接触絮凝过滤工艺技术。这种直接过滤技术不仅可简化水厂处理流程，降低投资费用，减少运行费用，而且还可延长过滤周期，提高产水量及出水水质。特别适用于低浊度进水。并且该工艺可以利用原有滤池，而仅需再建3万吨/日的过滤单元即可。
污水自紫外线消毒渠道出水首先经提升后加药（硫酸亚铁），再管道混合，之后入过滤单元。其中过滤单元做方案比选，规模为3万吨/日，分别比较V型滤池、转盘过滤及膜过滤三种过滤方式。
方案一：V型滤池
V型滤池是恒水位过滤，池内的超声波水位自动控制可调节出水清水阀，阀门可根据池内水位的高、低，自动调节开启程度，以保证池内的水位恒定。V型滤池所选用的滤料的铺装厚度较大（约1.20m），粒径也较粗（0.95—1.35mm）的石英砂均质滤料。当反冲洗滤层时，滤料呈微膨胀状态，不易跑砂。V型滤池的另一特点是单池面积较大，过滤周期长，水质好，节省反冲洗水量。由于滤料层较厚，载污量大，滤后水的出水浊度普遍小于0.5NTU。
V型滤池的特点是滤池过滤周期长，采用均质深层砂滤料，滤料层利用率高，截污能力强、滤速高、滤后水质好。反冲洗方式为气水反冲加表面扫洗，反冲洗强度小，节省冲洗水量和电耗，反冲洗效果好。单池进、出水设置堰板，使各池进水均匀，进出水不受其他单池的影响，并可根据滤池水位的变化微量调节出水阀门的开启度，以达到恒位、恒速过滤的目的。
根据工程运转经验，V型滤池的构造符合过滤机理。该滤池采用的微量调节出水阀门开启度的技术可以有效地防止滤池初滤水对滤料层的穿透；气水反冲洗和原水水平扫洗的反冲洗方式在滤料不膨胀的条件下可更有效地清洗滤池，避免在滤料层中形成泥球；加厚的均粒滤料层可以实现深层截污，延长滤池工作周期。
方案二：转盘过滤器
转盘过滤装置原则上是按照成熟技术巧妙地按转鼓过滤方式进行工作，机械是由一系列水平安装并可旋转地过滤转盘构成，轉盘安装在中央管轴之上，最大水浸泡体积可达60％。每一转盘由各单一不锈钢组件组成，组件表面为网状结构，污水从内向外穿流过滤，然后过滤液体从机械的端部流出。过滤其间，转盘开始处于静止状态，在重力作用之下固体物质沉积在筛网之上，随着过滤时间的延长，网状布料会被截留的固体物质所覆盖。这一现象会导致压力差上升，在到达预先设置的最大压力差时，转盘开始缓慢旋转，冲洗棒按一定节奏对过滤面上沉积固体物质进行清理。通过一水泵，将过滤处理后的水向喷头提供冲洗水，冲洗射流溶解固体物质。通过组件之下安装的泥浆料斗将反冲洗水排出箱体。在反冲洗过程中时，污水过滤过程不会中断。
转盘精细过滤装置通过精密的网状过滤布，孔径达10微米，以最佳方式分离去除二沉池出水中的SS悬浮物质和其他固体物质，同时也可以通过在装置的前端通过加药的方式降解处理水中的COD和P，以保证经本装置处理后的水质可以达到相关标准。本装置的运行是通过过滤转盘在旋转过程中, 通过冲洗棒清理过滤盘面积，通过重力,即自由落差排出含水过滤物质，完成处理过程。
方案三：超滤膜过滤
超滤膜过滤系统是采用"由外至内" 流动方式，经由孔径为0.02 微米的中空纤维膜进行过滤。超滤膜甚至可去除相当一部分的自由悬浮的和附着在颗粒物上的病毒，对贾第鞭毛虫和隐性孢子虫有大于99.99% 的去除率，对病毒也有近99.9 5%的去除率。
超滤系统通过透过液泵在中空纤维膜内部形成真空。处理的水就通过超滤膜的孔径进入到了中空纤维内部的主通道，然后通过透过液泵进入产品水箱（或者是给水管网）。在反冲洗时，空气被引进到了超滤膜箱的底部，通过与液体部分的混合在超滤膜的表面形成涡流。上升中的气泡擦洗并清洁超滤膜丝的外表面，提高超滤膜的处理效率。
三种过滤方案技术经济比较如下表所示：
比选方案V型滤池投资307万元；转盘过滤420万元；膜过滤2400万元。由于膜过滤投资过高，实际上不具可比性；而V型滤池作为过滤的常用手段，投资节省、运行费低、运行效果稳定可靠，因此设计推荐采用V型滤池。
四、升级改造建成后的环境效益和社会效益
本工程的建设使无锡市太湖新城污水处理厂处理工艺进一步增强了脱氮除磷的效果，主要出水水质指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）一级A标准，并且出水可作为景观河道的补充水，和益多热电厂的冷却水水源，更大程度地实现了对污染物指标排放量的削减和污水资源化。本工程的建设不仅对改善无锡市区环境质量具有积极作用，更为太湖综合整治工程起到了示范作用。
本工程建成后，将大大降低污水对城市环境的污染，预计工程建成后污染物质每年的削减：
无锡市太湖新城污水处理厂升级改造工程的建设对环境改善及招商引资起到积极的作用，从而大大促进无锡市的经济发展和改革开放以及旅游事业的发展。
该项工程的实施，使无锡市区水环境进一步得到改善，使居民生活和工商业的生产环境都得以大幅度改观，对改善投资环境，招商引资，树立无锡市对外形象都将起到重要作用，保证本市走上一条经济、社会与资源、环境相协调的可持续发展之路。
参考文献
[1]无锡市太湖新城污水处理厂水质分析日报表(2004～2007.6)
[2]无锡市太湖新城污水处理厂一期工程施工图中国市政工程华北设计研究院
[3]郑兴灿 .污水除磷脱氮技术