對(duì)某污水廠水處理工藝設(shè)計(jì)的探討

段婷婷（杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)設(shè)計(jì)院股份有限公司，浙江省杭州市310000）

對(duì)某污水廠水處理工藝設(shè)計(jì)的探討

段婷婷（杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)設(shè)計(jì)院股份有限公司，浙江省杭州市310000）

伴隨著社會(huì)環(huán)境問題越來越嚴(yán)峻，人們生活的環(huán)境變得越來越差，尤其是水體的污染到了非常嚴(yán)重的地步。雖然我國堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展的道路，在城市污水處理廠建設(shè)方面取得一定成效，但在控制水污染方面，形勢依然嚴(yán)峻，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，預(yù)計(jì)今后將有大量的城市污水處理廠陸續(xù)開工建設(shè)。因此在建設(shè)城市污水處理廠過程中，水處理工藝設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，本文筆者結(jié)合實(shí)際案例，根據(jù)自身工作的實(shí)踐，對(duì)某污水廠水處理工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行相關(guān)探討探討，僅供參考。

污水廠；水處理；工藝設(shè)計(jì)

某污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模3萬t/d。其中，中格柵及集水井、污泥濃縮脫水車間處理以及消毒間按10萬t/d設(shè)計(jì)，消毒接觸池、鼓風(fēng)機(jī)房及配電間及加藥間按7萬t/d設(shè)計(jì)，其余按3萬t/d設(shè)計(jì)，管理用房利用一期。工藝采用中格柵+細(xì)格柵、旋流沉砂池+A/A/O+二沉池+絮凝沉淀池+纖維轉(zhuǎn)盤濾池+消毒，出水達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)后排放水體。污泥處理采用離心脫水一體機(jī)，脫水后含水率≤80%后，污泥外運(yùn)送至焚燒廠。出水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

1 污水處理工藝設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)水質(zhì)：

1.1 現(xiàn)有污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)

（1）業(yè)主提供的一期進(jìn)水水質(zhì)已建該污水處理廠一期工程運(yùn)行規(guī)模3.0萬m3/d，以生活污水為主，工業(yè)廢水比例20～30%，其中工業(yè)廢水又以印染廢水居多，某印染集團(tuán)股份有限公司污水量約6000～7000m3/d。印染廢水具有水量大、有機(jī)污染物含量高、色度深、堿性大、水質(zhì)變化大等特點(diǎn)，屬難處理的工業(yè)廢水。

（2）本院自測一期進(jìn)水水質(zhì)

我院共分四次對(duì)該污水處理廠一期水質(zhì)進(jìn)行檢測，通過對(duì)不同工藝段水質(zhì)進(jìn)行取樣檢測，從而確定目前一期各工段運(yùn)行情況。并得出以下結(jié)論：①生活污水原水水質(zhì)較為穩(wěn)定，一般 CODcr在 90～150mg/L，TN小于 30mg/L，NH3-N小于20mg/L；②工業(yè)廢水進(jìn)水CODCr濃度相對(duì)較高，在240～270mg/ L，TN及NH3-N濃度較低，一般TN小于15mg/L，NH3-N小于6mg/L；③處理純生活污水的1.5萬m3/d新系統(tǒng)，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)；④處理工業(yè)廢水及生活污水混合水的1.5萬m3/d老系統(tǒng)，主要出水水質(zhì)受工業(yè)廢水進(jìn)水水質(zhì)的波動(dòng)而波動(dòng)。但是，一期工程運(yùn)行基本正常，出水基本可以達(dá)標(biāo)；⑤某印染集團(tuán)股份有限公司原水的CODCr基本不可降解，為該污水處理廠一期工程的出水本底值。

1.2 工業(yè)廢水水質(zhì)情況

本工程服務(wù)范圍內(nèi)除公共服務(wù)中心和居住用地外，還有部分的工業(yè)企業(yè)。本工程服務(wù)范圍內(nèi)現(xiàn)狀工業(yè)用地大部分為二類工業(yè)，規(guī)劃的工業(yè)用地大部分為一類工業(yè)。工業(yè)廢水主要來源為印染行業(yè)生產(chǎn)廢水。

根據(jù)企業(yè)排污許可證，浙江美欣達(dá)印染集團(tuán)股份有限公司遠(yuǎn)期最大排污量為12000m3/d。此外，該市中心醫(yī)院屬于本工程服務(wù)范圍內(nèi)，該工程建成后廢水排污量約為1500m3/d，經(jīng)醫(yī)院污水處理站處理后，出水滿足 《醫(yī)療機(jī)構(gòu)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18466-2005）中綜合醫(yī)院預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)后再進(jìn)入該污水處理廠進(jìn)行進(jìn)一步處理。

1.3 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)確定

（1）生活污水水質(zhì)

該污水處理廠二期工程生活污水部分水質(zhì)可參考常規(guī)生活污水水質(zhì)，確定生活污水設(shè)計(jì)水質(zhì)如表1。

表1 生活污水設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)一覽表

（2）工業(yè)廢水水質(zhì)、水量預(yù)測

分析認(rèn)為本工程服務(wù)范圍內(nèi)目前工業(yè)用地主要為二類用地，而規(guī)劃工業(yè)用地為一類工業(yè)，即遠(yuǎn)期工業(yè)企業(yè)的污染會(huì)逐漸減少。此外，目前一期工業(yè)廢水量約占總進(jìn)水量的30%，待二期工程建成后某印染集團(tuán)股份有限公司最大排污量為12000m3/d，為服務(wù)范圍內(nèi)最大企業(yè)，而根據(jù)規(guī)劃，本工程服務(wù)范圍內(nèi)基本不會(huì)新建高污染企業(yè)。因此，預(yù)計(jì)二期工程建成后工業(yè)廢水約占總處理水量的20～30%，且水質(zhì)與一期相當(dāng)。工業(yè)廢水設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)從兩方面考慮，一方面參考服務(wù)范圍內(nèi)典型工業(yè)廢水的水質(zhì)情況，另一方面參照 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、《污水排入下城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中的A等級(jí)和相關(guān)行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。

（3）本工程設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)確定

根據(jù)生活污水和工業(yè)廢水的水量比例及相應(yīng)的水質(zhì)，結(jié)合已建該污水處理廠一期實(shí)測進(jìn)水水質(zhì)及工業(yè)廢水排放水質(zhì)進(jìn)行加權(quán)平均，同時(shí)考慮到本工程范圍內(nèi)工業(yè)區(qū)還在發(fā)展建設(shè)中，未定因素較多，將來污水水質(zhì)會(huì)有一定的變化。確定本工程設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)如表2。

表2 設(shè)計(jì)進(jìn)水污水水質(zhì)一覽表（單位：mg/L）

1.4 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)

根據(jù)該污水處理廠二期工程項(xiàng)目建議書，本工程出水排至自然水體，出水需滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級(jí)A的要求。

2 水處理工藝方案、流程

2.1 水處理工藝方案

該污水處理廠二期工程各處理環(huán)節(jié)采用的主要工藝方案有：①污水處理工藝：A/A/O工藝+深度處理；②污泥處理工藝：離心濃縮脫水一體機(jī)；③化學(xué)除磷工藝：后置法投加，折板絮凝+斜管沉淀池；④消毒工藝：次氯酸鈉消毒。

2.2 工藝的流程

污水處理工藝流程為：中格柵→細(xì)格柵及旋流沉砂器→A/A/O→折板絮凝、斜管沉淀池→纖維轉(zhuǎn)盤濾池→次氯酸鈉消毒→消毒接觸池→排放口及集水井→排放。污泥處理工藝流程為：剩余污泥+化學(xué)除磷污泥→污泥儲(chǔ)池→離心濃縮脫水一體機(jī)→泥餅外運(yùn)焚燒。

3 污水處理廠總體設(shè)計(jì)

3.1 廠區(qū)總圖設(shè)計(jì)

3.1.1 總圖設(shè)計(jì)原則

按照一次規(guī)劃設(shè)計(jì)，分期實(shí)施的原則進(jìn)行布置，并與一期工程進(jìn)行銜接；遵循節(jié)約用地，預(yù)留發(fā)展的原則；按照不同功能，分區(qū)布置，功能明確；為減小占地，提高土地有效利用率，采用集約化的布置形式；力求流程簡捷順暢，進(jìn)水點(diǎn)與系統(tǒng)總管接順，出水點(diǎn)靠近排放口；鼓風(fēng)機(jī)房、變配電間均應(yīng)在主要負(fù)荷中心處，即節(jié)省投資及能耗，又便于管理。變配電間還應(yīng)盡量靠近進(jìn)線處；總平面布置應(yīng)滿足規(guī)劃控制和消防安全要求；總平面布置充分考慮水流、人流、物流、信息流，應(yīng)保證交通暢，便于管理和維護(hù)。

3.1.2 總平面布置

該污水處理廠二期工程規(guī)劃用地面積55858.04m2。根據(jù)二期用地地形條件、對(duì)外交通以及污水處理工藝特點(diǎn)，并結(jié)合一期廠內(nèi)布置情況，污水處理設(shè)施主要布置二期用地的西部及中部，其中中格柵及提升泵房布置在西部，細(xì)格柵及旋流沉砂池、A2/O生化池、二沉淀、絮凝沉淀池、配電間及鼓風(fēng)機(jī)房等設(shè)于廠區(qū)中部，占據(jù)廠區(qū)大部分區(qū)域。從處理流程看，處理構(gòu)筑物呈一型自南向北布置，流程順暢。纖維轉(zhuǎn)盤濾池、污泥儲(chǔ)池、污泥濃縮脫水車間、消毒接觸池等設(shè)于廠區(qū)東部。靠近廠區(qū)次出入口，方便污泥外運(yùn)。

3.1.3 廠區(qū)人流通道和物流通道設(shè)計(jì)

污水處理廠的工程設(shè)計(jì)中，在考慮工藝流程（水流）的同時(shí)，還應(yīng)考慮人流、車流和物流。人流包括巡視通道和參觀通道等的組織設(shè)計(jì)；車流包括參觀車流、檢修車流、消防車流等的組織設(shè)計(jì)；物流包括材料的運(yùn)輸和污泥外運(yùn)等的組織設(shè)計(jì)。

3.2 高程設(shè)計(jì)

3.2.1 設(shè)計(jì)地面標(biāo)高

為了滿足防洪要求，同時(shí)與場外道路合理銜接，盡量減少土方量，降低工程投資，本初步設(shè)計(jì)確定室外廠區(qū)地面高程為3.610m。

3.2.2 污水處理構(gòu)筑物的水位確定

根據(jù)尾水外排的要求，該污水處理廠二期工程采用一次提升，中格柵出水經(jīng)一次提升到9.31m（黃海高程）標(biāo)高后沿線均采用重力流至出水口。

4 污水處理廠主要建筑物工藝設(shè)計(jì)及其作用

4.1 中格柵及集水井

去除污水中較大漂浮物，并攔截走徑大于10mm的雜物，以保證潛水泵正常運(yùn)行；集水井功能：中格柵出水進(jìn)入集水井中，同時(shí)廠區(qū)污水重力流至集水井中，短暫停留后由提升泵提升至后續(xù)構(gòu)筑物進(jìn)行處理。設(shè)計(jì)規(guī)模按照遠(yuǎn)期10萬t/d設(shè)計(jì)，設(shè)備按照6萬t/d配置，預(yù)留遠(yuǎn)期4萬t/d設(shè)備位置。

4.2 細(xì)格柵及旋流沉砂池

去除污水中較小的漂浮物，并攔截直徑小于3mm的固體物，以保證生物處理劑污泥處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行；旋流沉砂池功能：去除進(jìn)水中比重大于2.65，顆粒粒徑大于0.2mm的砂粒，保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的正常運(yùn)行。旋流沉砂器與細(xì)格柵合建。

4.3 A/A/O生化池

A/A/O生化池的主要作用是利用微生物菌群降低和去除污水中的有機(jī)污染物?？紤]到對(duì)出水中TN指標(biāo)去除率有更進(jìn)一步保證。

4.4 二沉池及配水井流式沉淀池。

4.5 凝沉淀池

主要作用為通過投加絮凝劑實(shí)現(xiàn)化學(xué)除磷。

4.6 纖維轉(zhuǎn)盤濾池

進(jìn)一步去除水中SS，確保出水達(dá)標(biāo)排放。

4.7 消毒接觸池

為處理后的尾水進(jìn)行消毒，殺滅微生物致病菌，使生物指標(biāo)能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。

4.8 排放口及集水井

排放口按照10萬t/d規(guī)模設(shè)計(jì)，一期現(xiàn)狀消毒池出水及二期新建消毒接觸池出水進(jìn)入排放口后，排放口后端設(shè)置集水井一座，設(shè)計(jì)規(guī)模為10萬t/d。處理水重力排放至大錢港中，最高洪水位時(shí)壓力排放。水泵位置預(yù)留。

4.9 二沉池污泥泵站

將一定數(shù)量的活性污泥回流到生化處理系統(tǒng)，以維持生化系統(tǒng)活性污泥的濃度，保證其生化反應(yīng)能力；將生化系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥排出系統(tǒng)外。

4.10 污泥儲(chǔ)池

混合化學(xué)污泥及剩余污泥，進(jìn)入濃縮脫水設(shè)備污泥泥質(zhì)均勻。

4.11 污泥濃縮脫水機(jī)房

降低污泥含水率，減少污泥體積，便于污泥存儲(chǔ)、外運(yùn)。污泥濃縮脫水機(jī)房土建按照10萬t/d規(guī)模建設(shè)，設(shè)備按照6萬t/d配置，預(yù)留遠(yuǎn)期4萬t/d設(shè)備位置。

4.12 消毒間及加藥間

存儲(chǔ)及制備化學(xué)除磷藥劑，包括PAM及PAC。土建按照7萬t/d設(shè)計(jì)，設(shè)備按照3萬t/d配置；消毒間功能：制備消毒藥劑。本工程采用次氯酸鈉消毒，土建按照遠(yuǎn)期10萬t/d建設(shè)，設(shè)備按照近期6萬t/d配置，預(yù)留遠(yuǎn)期4萬t/d設(shè)備位置。有效氯投加量：6mg/L。

4.13 鼓風(fēng)機(jī)房及配電間

鼓風(fēng)機(jī)房內(nèi)設(shè)置A/A/O曝氣風(fēng)機(jī)，配電間與鼓風(fēng)機(jī)房合建，鼓風(fēng)機(jī)房及配電間土建按照7萬t/d建設(shè)，設(shè)備按照3萬t/d配置。

4.14 除臭系統(tǒng)

本工程除臭主要采用全過程除臭，即在生化池內(nèi)投加生物培養(yǎng)箱，即在生化池內(nèi)利用枯草芽孢桿菌群吸收、分解臭氣，同時(shí)從污泥回流管引支管至中格柵進(jìn)水端。同時(shí)，為確保處理效果，在前端預(yù)處理段設(shè)置離子除臭系統(tǒng)，進(jìn)一步去除進(jìn)水格柵處臭氣。

5 結(jié)束語

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，人們的生活水平和生活質(zhì)量顯著提高。然而，城市污水處理問題，成為制約城市發(fā)展的嚴(yán)重障礙。筆者闡述了污水處理廠的水量與水質(zhì)，然后詳細(xì)論述了城市污水處理廠的工藝設(shè)計(jì)情況，最后總結(jié)了不同階段的污水處理廠工藝設(shè)計(jì)。

將生化處理后混和液平均分配至二次沉淀池；二沉池功能：將曝氣后混合液進(jìn)行固液分離，采用周邊進(jìn)水周邊出水輻

X703

A

2095-2066（2016）32-0244-02

2016-11-3