污水处理厂原有圆形生化池曝气系统改造施工

-1-污水处理厂原有圆形生化池曝气系统改造施工宋林郭平武洪长亮张贺帅刘涛（中建三局安装工程有限公司武汉430043）摘要：沈阳市某污水处理厂提标改造工程设计规模40万m3/d，提标改造工程对原有生化池进行改造，将原有普通生化池和原有A/O生化池全部改造为好氧池，改造后的生化池与新建生化池串联工作，提高生化池硝化液回流比，强化系统对TN和TP的去除率。本文对原有生化池曝气系统改造施工技术进行分析，阐述了改造施工技术要点，为同类改造工程施工提供借鉴和参考。关键词：污水处理圆形生化池曝气系统改造盘式微孔曝气器施工技术中国分类号：TU992.31改造施工前现状原有普通生化池3座，池体为圆型，直径46m，高度9m，内圈和外圈两个区域组成，由内至外分别为缺氧区（R15m），好氧区（R23m）。原有A/O生化池3座，池体为圆型，直径60m，高度9m，内圈、中圈和外圈三个区域组成，由内至外分别为活性回复区（R12.6m）缺氧区（R19.3m），好氧区（R30m）。现有污水处理厂生化池经过长期运行后，池底及池内存在大量活性污泥及沉积物，池底及池壁由于微生物的长期腐蚀变得凸凹不平。在进行改造过程中，对于空气系统及曝气系统的测量定位和管线敷设带来一定的难度，在改造施工前应第一时间掌握并进行池体清淤的关键工作[1]，避免生化池改造工程前期盲目施工造成的费用增加及工期损失。2改造施工工艺流程及施工技术要求2.1工艺流程改造施工工艺流程见图1。待改造池体停水待改造池体安装潜水排污泵待改造池体抽水待改造池体清淤待改造池体原有设备拆除待改造池体测量放线改造池体池底曝气系统施工改造池体空气管道施工改造池体曝气均匀性实验改造池体设备安装图1改造施工工艺流程-2-2.2施工技术要求2.2.1待改造生化池抽水原有普通生化池内外圈底部联通，抽水点设置在外圈，池体内的污水排至相邻生化池；原有A/O生化池外圈与中圈底部联通，内圈与中圈顶部联通，所以原有A/O生化池内的污水需要在外圈和内圈设置两个排水点排至相邻生化池。提升水泵选用潜水排污泵（300m³/h）3台。抽水过程中保持池内曝气可以减少池体底部污泥沉积，为后期清淤工作减少工程量。2.2.2待改造生化池清淤当原有生化池内水位抽至曝气盘以下后，曝气作用对池体内泥水混合失去作用，可在清淤的同时进行原有池内内设备的拆除工作。同时由于活性污泥的沉积作用，池底的污泥很难依靠潜水排污泵提升至相邻池体，所以在池内清泥的同时需要同步向池体内注水用以稀释池底污泥，并用机械将污泥统一推送至提升点进行提升。2.2.3原有设备拆除原有曝气系统为PVC管道、C型钢固定，原有曝气器设备全部作废处理，所以拆除过程以提高施工进度为主要考虑因素，无需考虑设备再利用问题，但是拆除的设备需要全部运出池体防止后期运行过程中划伤曝气器。2.2.4改造生化池池底曝气系统测量放线原有生化池清理完成后，因施工周期短，对池底附着的污泥薄层未采取高压水枪冲洗的方式进行清理，而是人工铲净污泥后自然风干，待附着污泥薄层干化后进行池底曝气系统施工。池底污泥薄层干化后不影响曝气系统固定支架化学螺栓的安装即可。复测生化池池底地面高度误差应确保在±50mm以内，如果误差较大，应事先进行修补，以确保曝气器设备的正常安装。按照设计图纸，在池底地面对曝气管道和固定支架进行测量定位放线（见图2）。-3-图2改造生化池池底曝气系统测量放线2.2.5改造生化池池底曝气系统管道支架安装根据固定支架的测量定位，进行支架螺栓钻孔及清孔。清孔完成后进行支架螺栓孔灌胶施工。树脂与固化剂分开存储于两个空腔中，通过静力混合管挤出时两者才会混合激活反应；锚固胶需从钻孔底部注入，胶体内不得含有气泡。将螺杆竖直旋入钻孔中，锚固胶将螺杆的整个表面与钻孔孔壁粘结在一起并密封钻孔。锚固胶的安装时间及固化时间应遵循锚固胶的使用说明。2.2.6改造曝气池曝气管道施工（1）达到锚固胶固化时间后，安装支架底托。（2）支架底托安装完成，橡胶垫粘接完成后将管道置于支架底托上，调整位置。（3）管道粘结之前需将管口粘结位置擦拭干净，按规定打磨坡口完成。（4）管道粘结过程中，需按照粘结胶使用说明书使用（插入深度、粘结时间等）。（5）管道位置、标高调整完成后紧固螺栓。2.2.7改造曝气池池底曝气器安装盘式微孔曝气器在运输及安装过程中需要注意保护其膜片不受损伤。安装曝气器时，应从布气管一端开始，终至供气管另一端。-4-曝气器在安装时无论横向还是纵向均要拉通线进行比照安装，使之在一条直线及一个标高上[2]。在安装至管道气孔上时，需要使用专用的扳手，拧紧的力度及拧进的深度需满足产品安装技术要求。2.2.8曝气试验向曝气池内注入清水至压盖一半高度，曝气盘顶部要保持在水面之上；打开供气阀门向曝气系统内供气，检查各连接处是否有漏气现象。如果有连接处漏气，排空清水后修理。如果曝气管路各连接处不漏水，继续注水至曝气盘上10cm。检查支托盘及底座的连接处是否泄漏。同时检查曝气盘曝气是否均匀（见图3）。如果有连接处漏气或曝气不均匀，则排空清水后修理。图3池底曝气系统曝气试验3原有生化池改造重难点3.1池体清淤原有生化池经过多年的运行，池底及池壁附着大量污泥。池壁的附着污泥对改造工程基本无影响，主要是池底污泥如果清理不干净影响曝气系统测量放线及化学螺栓的安装。解决措施：清淤工程进展到原有曝气系统以下位置时，单纯的靠潜污泵无法完成池底淤泥提升工作，这时就需要向池底沉积污泥中注水用以稀释沉积污泥从而降低污-5-泥的粘稠度，方便提升；同时由于原有生化池池底污泥缺少流动性，需要配合机械推送至泥水混合位置进行提升。池底污泥清理完成后会在池底表面附着一层泥膜，常规的手段是用清水清洗池底并将清洗废水排出，但是本工程因施工条件限制并未采取此方法，而是直接对其进行晾晒，待池底表面的泥膜硬化后进行下一道工序的施工。但是采用泥膜硬化的方式要求化学螺栓的吹扫过程需要更加谨慎，确保硬化后的泥膜在钻孔时产生的灰尘完全吹扫出螺栓孔。3.2空气主管道安装原有普通生化池及A/O生化池设计图纸要求内圈的空气主管道安装在走道板下方；原有A/O生化池设计要求中圈空气管道敷设在中圈隔墙顶部，但池体中圈墙体为混凝土加气砖结构，顶部不足以承受空气管道的重量，同时中圈隔墙宽度仅为300mm宽，高度9m，而空气主管口径DN150~DN300，如果按照设计图纸施工，在中圈隔墙顶部施工难度大，并且隔墙顶部管道安装作业面严重不足，需要在隔墙顶部重新设计钢制的管道安装平台[3]，同时影响施工进度。解决措施：将设计方案中安装于走道板下方的空气主管道变更为安装于走道板上；中圈空气主管道采取池底落地安装。需要特别注意的是安装于走道板上的空气主管道尽量靠走道板的一侧，给检修人员的通过留出足够的空间，管道横穿走道板的位置需要额外做步行梯保障通行；安装于中圈池底的空气主管道需要特别注意防腐的质量及支架的固定（见图4）。-6-图4中圈空气管道落地安装（外防腐完成之前）3.3曝气器水平控制池底盘式曝气器的水平是整个池体改造过程的重点控制工作。由于池底长期被污水冲刷，导致原有生化池池底异常粗糙、凹凸不平。曝气系统整体水平控制难度大。解决措施：在施工测量放线之初，对原有生化池池底进行整体水平测量，对个别标高差异大的地区进行标记，同时安装化学螺栓时考虑调整标高的需要预留足够的调节长度。整体曝气器安装完成后，在夜间用红外线对曝气器整体标高进行检测，对个别标高不正确的曝气器进行调整。在进行曝气试验的时候，将水面升至曝气器外沿，再次检测曝气器整体标高是否正确[4]。4质量控制（1）池体清理。由于池底活性污泥沉积需要用机械对池底污泥进行清理，清理完成的池底表面附着一层活性污泥膜，无法露出混凝土地板，会对曝气管路系统的测量放线造成一定的困难。在具体的施工过程中对于个别污泥沉积严重的区域采用红色线条进行弹线，对于能看见混凝土地板的区域按照原有的黑色线条进行测量弹线。（2）曝气器安装。由于长期的污水冲刷，池底高低不平，对整个池底曝气系统的安装标高控制产生一定的影响，所有曝气器标高的调整选在夜间进行，严格控制池底曝气器的标高统一（见表1）表1曝气器安装允许偏差和检验方法序号项目允许偏差（mm）检验方法1池底水平空气管平面位置10尺量检查标高±5水准仪与直尺检查水平度2L/1000水平仪检查2同一曝气池曝气器盘面标高差3水准仪与直尺检查3同一曝气池曝气器盘面标高差5水准仪与直尺检查注：L为空气管长度（3）管段分节应严格按照预制分节图下料，确保预制管段精度，阀门安装排列整齐，手柄朝向一致。法兰安装应严密可靠，螺栓朝向及长度保持一致。（4）管道焊缝应进行外观检查，焊缝饱满、均匀，不得出现漏焊、夹渣、裂纹、咬肉等现象，焊接变形应予以及时矫正。管道坡口应采用专用坡口机进行，坡口内外面焊线左右200mm的宽度内应除掉污物。5结语曝气管路和曝气器的改造安装，池体清理非常重要，应严格把控；空气管道改造-7-须结合原有池体结构，选择稳妥的布置形式；圆形池体的曝气系统，精准定位，均匀布置；施工质量控制，对于污水处理厂稳定运行和经济效益都具有积极的意义。参考文献：[1]严俊泉，张颖，杨益军，等.汤汪污水处理厂二期工程曝气系统的改造[J].中国给水排水，2014(14):130-105.[2]温绍旭.污水再生利用工程曝气装置安装施工工法[J].江西建材，2015(19):132-132.[3]张世翔，李玉峰.AO工艺污水处理改扩建项目优化设计研究[J].工程建设与设计,2018,393(19):152-156.[4]李明惠，陈刚，禇采小，等.昆山某污水处理厂二期生化池曝气器改造[J].中国给水排水，2014(22):156-158.作者简介：姓名：宋林单位：中建三局安装工程有限公司通讯地址：辽宁省沈阳市于洪区昆山西路258号邮编：110000电话：[phone]职务：项目技术总工职称：工程师电子邮件：[e-mail]