污水處理廠設(shè)計(jì)中需注意的一些問(wèn)題

劉 劍，高艷云， 陳 芳

河南省城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司，河南 鄭州 450000

為解決水污染問(wèn)題、保護(hù)環(huán)境和生態(tài)平衡，同時(shí)也為了保證社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，近年來(lái)我國(guó)集中建設(shè)了一大批城鎮(zhèn)污水處理項(xiàng)目。隨著污水處理項(xiàng)目的建設(shè)，我國(guó)污水處理設(shè)計(jì)水平也快速提高，各種新工藝、新技術(shù)得以應(yīng)用。在部分污水處理項(xiàng)目建設(shè)中，由于設(shè)計(jì)周期較短，具體實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，各專(zhuān)業(yè)溝通欠佳，導(dǎo)致設(shè)計(jì)中存在一定缺陷，給污水處理廠運(yùn)行管理帶來(lái)諸多不便。為避免在今后的設(shè)計(jì)中出現(xiàn)同樣的失誤，特根據(jù)以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及污水處理廠回饋資料，對(duì)污水處理廠設(shè)計(jì)中常被忽視的問(wèn)題總結(jié)如下。

1 起吊裝置的設(shè)計(jì)

污水處理廠內(nèi)進(jìn)水泵房、污泥泵站等部位由于水泵較為龐大，設(shè)備較重，因此需要設(shè)置起吊裝置進(jìn)行水泵的提升。在起吊裝置設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮水泵起吊、維修、外運(yùn)方便。

1）合理確定起吊高度，避免由于鋼絲繩過(guò)短導(dǎo)致水泵無(wú)法吊裝；

2）合理確定吊車(chē)的安裝高度，由于提升水泵體積較大，應(yīng)充分考慮起吊的方便，留有足夠的空間；

3）盡可能考慮設(shè)置電動(dòng)單梁懸掛起重機(jī)，當(dāng)水泵出現(xiàn)小的問(wèn)題可以現(xiàn)場(chǎng)檢修時(shí)，可將水泵吊至泵房平臺(tái)；當(dāng)水泵需要大修、甚至需要返廠維修時(shí)，可將水泵吊出泵房。

2 攪拌裝置的設(shè)計(jì)

目前，不少的已建污水處理廠存在著池內(nèi)積泥的問(wèn)題，特別是在生物池的轉(zhuǎn)彎處，厭氧池、缺氧池、貯泥池等處。污泥的堆積造成池內(nèi)有效容積減少，降低處理效率，污泥腐化影響處理工藝及出水水質(zhì)，因此影響不可忽視。

造成池內(nèi)污泥堆積的原因主要是池內(nèi)攪拌器設(shè)置及選型不合理，沒(méi)有起到完全混合的作用，導(dǎo)致池內(nèi)出現(xiàn)死角產(chǎn)生積泥。在污水處理廠設(shè)計(jì)中，由于各種構(gòu)筑物的池型、池深、水質(zhì)不同，因此增大了攪拌器的設(shè)置和選型難度。

為實(shí)現(xiàn)污水處理構(gòu)筑物內(nèi)的污水的完全混合，設(shè)計(jì)時(shí)可優(yōu)化構(gòu)筑物的池型，將厭氧池、缺氧池設(shè)計(jì)成循環(huán)流動(dòng)式池型，中間設(shè)置隔墻，攪拌器采用低速大葉輪潛水推流器實(shí)現(xiàn)污水在溝內(nèi)的循環(huán)流動(dòng)，避免死角的出現(xiàn)。對(duì)于矩形構(gòu)筑物則考慮采用高速小葉輪潛水?dāng)嚢杵鬟M(jìn)行攪拌，避免池內(nèi)積泥。

攪拌器的選型對(duì)污水的混合效果影響也很大，目前污水處理廠設(shè)計(jì)中選擇機(jī)械攪拌混合功率時(shí)多根據(jù)規(guī)范采用2W/m3～8W/m3，其選擇范圍較大，很難把握。事實(shí)上，很多攪拌設(shè)備制造商都有水力計(jì)算模型軟件對(duì)選用設(shè)備進(jìn)行核算，可以較為科學(xué)的計(jì)算出所需攪拌設(shè)備的臺(tái)數(shù)、布置及型號(hào)，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中可以廣泛聽(tīng)取設(shè)備制造商的選型意見(jiàn)，優(yōu)化攪拌器的選型。

在進(jìn)行生物池內(nèi)攪拌器的設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)適當(dāng)考慮進(jìn)水量不足或進(jìn)水污染物不足等此類(lèi)非正常工況，避免由于污水處理廠曝氣設(shè)備未滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)池內(nèi)攪拌能力不足導(dǎo)致池內(nèi)積泥。

3 放空管與集水坑的設(shè)計(jì)

污水處理廠內(nèi)大部分生產(chǎn)構(gòu)筑物為盛水構(gòu)筑物，當(dāng)構(gòu)筑物檢修時(shí)可能需要對(duì)池內(nèi)污水進(jìn)行外排放空，因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮池體放空管及集水坑的設(shè)置問(wèn)題。

對(duì)于大型污水處理構(gòu)筑物如生物池、沉淀池等，放空可采用兩種方式：一種是將放空管下穿池壁，從底部彎至池外，這種方式可以不設(shè)置集水坑，但管道埋深相對(duì)較深，對(duì)廠區(qū)內(nèi)污水管道整體埋深影響較大，且需考慮放空管的混凝土滿包防護(hù)問(wèn)題。另一種是放空管從池壁底部穿出池外，由于池體底部通常結(jié)構(gòu)上設(shè)有腋角，為防止防水套管切斷鋼筋，因此放空管多設(shè)置在腋角以上，這樣就導(dǎo)致放空管到池壁之間有一定距離，池內(nèi)的水無(wú)法完全排凈，因此需在放空管附近設(shè)置集水坑，將底部的污水強(qiáng)排出去。這種方式的不足之處在于底部污水需水泵提升，增加了部分電耗。

對(duì)于小型的污水處理構(gòu)筑物，可根據(jù)情況采用上述放空方式，但應(yīng)考慮與周?chē)鬯艿赖你暯訂?wèn)題。對(duì)于構(gòu)筑物埋深較深，而周?chē)鷱S區(qū)污水管道埋深不足以滿足自然放空的，應(yīng)在構(gòu)筑物內(nèi)設(shè)置集水坑，將池內(nèi)污水就近排至廠區(qū)污水管內(nèi)。

在以往的設(shè)計(jì)中，通常構(gòu)筑物放空管管徑與外接的廠區(qū)污水管管徑相同，從實(shí)際運(yùn)行中看，由于構(gòu)筑物放空管內(nèi)壓力相對(duì)較大，流速較快，而廠區(qū)污水管坡度較小，流速較慢，這樣容易引起污水管道內(nèi)壅水，甚至冒出地面。因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)使放空管管徑應(yīng)略小于廠區(qū)污水管，這樣就可以避免上述情況的發(fā)生。

4 止回閥、手動(dòng)閥門(mén)的設(shè)計(jì)

為了防止介質(zhì)倒流，在污水處理廠水泵及鼓風(fēng)機(jī)的出水（風(fēng)）管上需要設(shè)置止回閥，在止回閥旁通常設(shè)置手動(dòng)閥門(mén)。止回閥在污水廠實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中啟動(dòng)較為頻繁，設(shè)備故障率較高，需經(jīng)常維護(hù)檢修，當(dāng)止回閥需要檢修時(shí)，就需要將手動(dòng)閥門(mén)關(guān)閉，阻斷管道中的介質(zhì)，保證止回閥的檢修不會(huì)導(dǎo)致管路泄露。手動(dòng)閥門(mén)如設(shè)置的不合理，將起不到阻斷作用，手動(dòng)閥門(mén)將形同虛設(shè)，直接影響到廠區(qū)工藝設(shè)備的運(yùn)行。因此，應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)時(shí)注意手動(dòng)閥門(mén)的安裝位置，不可隨意設(shè)置。

手動(dòng)閥門(mén)的設(shè)置原則是：哪一側(cè)的介質(zhì)有可能流向此處影響檢修，那么手動(dòng)閥門(mén)就應(yīng)該安裝于哪一側(cè)。在設(shè)備并聯(lián)工作時(shí)的情況，當(dāng)檢修其中一臺(tái)設(shè)備的止回閥時(shí)，由于其他設(shè)備仍要正常工作，那么輸送介質(zhì)沿檢修設(shè)備出水管倒流至止回閥處，在這種情況下，應(yīng)將手動(dòng)閥門(mén)安裝在止回閥的出水側(cè)。通常來(lái)講，當(dāng)止回閥需要檢修時(shí)，只要設(shè)備不運(yùn)行，則止回閥的進(jìn)水端就不會(huì)有介質(zhì)流動(dòng)，因此無(wú)需安裝閥門(mén)。但是如果止回閥的安裝高度低于介質(zhì)的高度時(shí)，設(shè)備停機(jī)情況下介質(zhì)也可能流向止回閥，因此在這種情況下在進(jìn)水端也應(yīng)設(shè)置手動(dòng)閥門(mén)。

5 結(jié)論

在目前的污水處理項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)單位對(duì)污水處理廠總體設(shè)計(jì)的把握不存在太大的問(wèn)題，但對(duì)某些細(xì)節(jié)問(wèn)題缺乏考慮，對(duì)污水處理廠運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)欠缺，使得設(shè)計(jì)中總是存在一定的缺陷，造成污水處理廠運(yùn)行維護(hù)的不便。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)經(jīng)常與已建成污水處理廠的運(yùn)行人員進(jìn)行交流溝通，聽(tīng)取實(shí)際操作人員的建議，在設(shè)計(jì)中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，注意設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的完善。從而完善設(shè)計(jì)成果，提高自身的設(shè)計(jì)水平。