城市工業(yè)園區(qū)混合污水處理設(shè)計(jì)

張向營

（中交廣州水運(yùn)工程設(shè)計(jì)研究院有限公司 廣東廣州 510220）

引言

項(xiàng)目遠(yuǎn)期規(guī)模為18萬m3/d，近期規(guī)模為6萬m3/d。其中近期分兩期，一期為3萬m3/d，二期3萬m3/d，本設(shè)計(jì)按一期規(guī)模設(shè)計(jì)。主要服務(wù)范圍包括工業(yè)園區(qū)已進(jìn)駐或計(jì)劃進(jìn)駐的工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)排水，企業(yè)類型涉及電鍍、冶金、制藥、釀酒、印染紡織等，此外，還接收其他區(qū)域的生產(chǎn)生活污水。從總體上來說，項(xiàng)目服務(wù)面積大，水質(zhì)成分復(fù)雜。

1 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)

園區(qū)工業(yè)企業(yè)，在排入污水廠之前必須經(jīng)初步處理并達(dá)到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ343-2010）和《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中相同指標(biāo)的規(guī)定值若不同，則應(yīng)滿足較嚴(yán)值。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)入污水處理廠的污水中，金屬離子濃度限值需達(dá)到一般企業(yè)總排放口重金屬排放濃度限值表。

項(xiàng)目設(shè)計(jì)出水水質(zhì)基本控制項(xiàng)目中常規(guī)污染物執(zhí)行國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，部分一類污染物執(zhí)行該標(biāo)準(zhǔn)中的表2的規(guī)定。

項(xiàng)目設(shè)計(jì)的主要進(jìn)出水指標(biāo)見下表1所示；

表1 主要進(jìn)出水指標(biāo)及削減率表

2 設(shè)計(jì)重點(diǎn)難點(diǎn)分析

2.1 水質(zhì)水量波動(dòng)大

原水主要來自服務(wù)區(qū)域的工業(yè)企業(yè)，區(qū)別于一般城市污水處理廠，工業(yè)污水的水質(zhì)、水量排放與其生產(chǎn)過程密切相關(guān)，波動(dòng)較大，而且污染物比較突出和單一，需要通過在預(yù)處理階段設(shè)計(jì)較長的停留時(shí)間對(duì)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)節(jié)和混合，同時(shí)，為保證生化系統(tǒng)的穩(wěn)定性，需要在來水pH不在6～9之間時(shí)需進(jìn)行酸堿調(diào)節(jié)。

2.2 工業(yè)廢水的腐蝕性

根據(jù)大量工程經(jīng)驗(yàn)，電鍍、印染等工業(yè)廢水具有較強(qiáng)的腐蝕性，因此設(shè)備選擇首先要耐腐蝕，同時(shí)要考慮設(shè)備方便檢修、更換。如進(jìn)水泵房采用潛污泵，其固定耦合裝置及密封件腐蝕嚴(yán)重，無法保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，所以本方案進(jìn)水提升泵適宜采用干式泵，方便更換和維護(hù)，可延長設(shè)備使用壽命。

2.3 污水可生化性差

所收集的污水大部分為工業(yè)廢水，污水可生化性非常差，B/C僅為0.27左右，如采用常規(guī)的生化處理很難處理達(dá)標(biāo)，需增加改善污水生化性的厭氧水解單元或增加碳源投加設(shè)施。

2.4 進(jìn)水重金屬離子可能超標(biāo)

工業(yè)廢水中含有部分重金屬離子，生化及深度處理工藝雖然能夠去除部分重金屬離子，但為防止由于部分污染企業(yè)不穩(wěn)定排放，導(dǎo)致出現(xiàn)污水處理廠進(jìn)水重金屬離子超標(biāo)的情況，所以廠區(qū)需備用一套除重金屬離子加藥裝置。

3 工藝流程說明

污水處理工藝流程的選擇要根據(jù)污水處理廠來水的水量、水質(zhì)特點(diǎn)、出水的水質(zhì)要求以及當(dāng)?shù)氐臍夂?、工程擬建場(chǎng)地的條件等綜合進(jìn)行比較，本項(xiàng)目處理的對(duì)象為工業(yè)園區(qū)的工業(yè)污水和生活污水的混合污水，根據(jù)水質(zhì)分析和出水要求，設(shè)計(jì)分為預(yù)處理、生化處理、深度處理及污泥處理四個(gè)系統(tǒng)，主要工藝處理路線為：

原水→粗格柵及進(jìn)水泵房→細(xì)格柵及沉砂池→調(diào)節(jié)池及提升泵房→水解酸化池→A/O生化池→二沉池→高密度沉淀池→接觸消毒池→巴氏計(jì)量槽→達(dá)標(biāo)排放

4 核心工藝處理單元設(shè)計(jì)

項(xiàng)目主要工藝設(shè)計(jì)單元包括：粗格柵及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵及沉砂池、調(diào)節(jié)池及提升泵房、水解酸化池、A/O池及污泥池、二沉池及配水井、高密度沉淀池、加氯間及接觸消毒池、污泥脫水機(jī)房、除臭系統(tǒng)、鼓風(fēng)機(jī)房及甲醇投加站等。下面僅對(duì)部分核心單元進(jìn)行闡述。

4.1 水解酸化池

水解酸化池采用上向流的運(yùn)行方式，在運(yùn)行過程中，能夠形成一定高度的污泥床，該污泥床具有較高的污泥濃度，能夠提高系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷能力。在配水方式上，采用“一管一孔”配水方式，保證了水解酸化池的均勻布水。

主要設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)規(guī)模：3萬m3/d；數(shù)量：2座，鋼砼結(jié)構(gòu)，建筑尺寸：31.0m×16.95m×6.5m；表面負(fù)荷：1.2m3/m2·h；停留時(shí)間：5h。

主要設(shè)備配置：排泥泵：1用 1備，Q=50m3/h，H=20m，P=7.5kW；配水渠進(jìn)水堰板：14套；布水裝置：14套；出水渠：30套。

4.2 A/O池及污泥池

A/O池主要作用是去除來水的有機(jī)物及氨氮等污染物。A池為前置反硝化池，O池為水下曝氣氧化溝式曝氣池，污水中的NO3-N及NO2-N通過混合液回流泵回流至A池進(jìn)行反硝化反應(yīng)。

主要設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)規(guī)模：3萬m3/d；數(shù)量：1座2格，鋼砼結(jié)構(gòu)，建筑尺寸：40.5m×83.7m×6.8m；污泥濃度：3.0～4.0g/L，氨氮負(fù)荷：0.01kgNH3-N/kgMLSS·d，污泥負(fù)荷：0.12kgCOD/kgMLSS·d，混合液回流比：200%，污泥回流比：100%,污泥齡：20d；總停留時(shí)間：16h，其中 A 池 3.5h，O 池 12.5h。

主要設(shè)備配置：混合型潛水?dāng)嚢铏C(jī)：4臺(tái)，葉輪直徑Φ=620mm，轉(zhuǎn)速n=480rpm，P=5.0kW；混合液回流泵:4臺(tái)，Q=625m3/h，H=0.7m，P=2.5kW；潛水推流器：8臺(tái)，葉輪直徑 Φ=2500mm，轉(zhuǎn)速n=48rpm，P=5.5kW；污泥回流泵：2用1備，Q=625m3/h，H=3m，P=11kW；剩余污泥泵：1用 1備，Q=60m3/h，H=13m，P=4kW；管式微孔曝氣器：976只。

4.3 二沉池及配水井

二沉池采用中進(jìn)周出的輻流式沉淀池。

主要設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)規(guī)模：3萬m3/d；數(shù)量：2座，鋼砼結(jié)構(gòu)，建筑尺寸：Φ34m×4.5m；表面負(fù)荷 0.7m3/m2·h，停留時(shí)間：2.5h。

主要設(shè)備配置：全橋式周邊驅(qū)動(dòng)吸泥機(jī)：2臺(tái)，Φ=34m，P=1.85 kW。

4.4 高密度沉淀池

高密度沉淀池是“混合凝聚、絮凝反應(yīng)、沉淀分離”三個(gè)單元的綜合體，是集混凝、絮凝、沉淀和污泥濃縮功能于一體的高效反應(yīng)池，具有占地小，沉淀效率高、排放污泥含固率高、抗負(fù)荷變化能力強(qiáng)、節(jié)約藥劑、回收率高等優(yōu)點(diǎn)。

主要設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)規(guī)模：3萬m3/d，鋼砼結(jié)構(gòu)；其中混合區(qū)：數(shù)量：4座，建筑尺寸：2.2m×2.0m×2.7m，設(shè)計(jì)混合時(shí)間 2min；絮凝區(qū)：數(shù)量：2座，建筑尺寸：4.7m×4.7m×5.8m，設(shè)計(jì)絮凝時(shí)間10min；推流區(qū)：2座，建筑尺寸：9.3m×1.18m×5.8m；沉淀區(qū)：2座，建筑尺寸：9.3m×9.3m×5.8m，設(shè)計(jì)上升流速：14m/h。

主要設(shè)備配置：混凝攪拌機(jī)：4臺(tái)，轉(zhuǎn)速n=40-100rpm，P=5.5kW；絮凝攪拌機(jī)：2臺(tái)，轉(zhuǎn)速n=20-40rpm，P=3kW；中心驅(qū)動(dòng)刮泥機(jī)：2臺(tái)，P=0.55 kW；污泥回流泵：2用 2備，Q=25m3/h，H=20m，P=4kW；污泥排放泵：2臺(tái)，Q=25m3/h，H=20m，P=4kW；配套PAC加藥攪拌計(jì)量裝置2套，PAM加藥攪拌計(jì)量裝置1套。

4.5 污泥脫水機(jī)房

主要設(shè)計(jì)參數(shù)：土建設(shè)計(jì)規(guī)模：18萬m3/d，設(shè)備設(shè)計(jì)規(guī)模：6萬m3/d；數(shù)量：1座，框排架輕鋼屋頂結(jié)構(gòu)，建筑尺寸：42.0m×18.0m×4.5m。脫水后污泥含水率：80%。

主要設(shè)備配置：污泥輸送泵：1用2備，Q=12-60m3/h，H=30m，P=7.5kW；帶式濃縮脫水一體機(jī)：1用2備，處理能力52m3/h，濾布寬度2m，P=1.85 kW，相應(yīng)配套螺旋輸送機(jī)及電動(dòng)污泥緩沖料斗各1臺(tái)，PAM一體化加藥裝置1臺(tái)，PAM加藥泵3臺(tái)。

4.6 除臭系統(tǒng)

采用生物除臭系統(tǒng)，主要收集來自粗格柵間、細(xì)格柵間以及沉砂池、貯泥池及脫水機(jī)房的臭氣。

主要設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)規(guī)模：3萬m3/d。除臭塔采用玻璃鋼結(jié)構(gòu)，1座，規(guī)格尺寸：10m×4m×2.9m。

主要設(shè)備配置：離心通風(fēng)機(jī)，2用1備，Q=10000m3/h，H=1000Pa，P=18.5kW；循環(huán)水泵，1 用 1 備，Q=30m3/h，H=25m，P=5.5kW。

5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

通過項(xiàng)目的設(shè)計(jì)及實(shí)施運(yùn)行，總結(jié)出以下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：

（1）建、構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)要充分考慮近期與遠(yuǎn)期的結(jié)合，節(jié)省不必要投資。

（2）進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)復(fù)雜，需做充分的調(diào)研論證，根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)的不同制定相應(yīng)的處理工藝。

（3）進(jìn)水水質(zhì)及水量波動(dòng)較大，需合理設(shè)置調(diào)節(jié)池，進(jìn)行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)。

（4）水質(zhì)可生化性比較差，在提高可生化性方面，建議增加水解酸化池及碳源投加設(shè)施。

結(jié)語

項(xiàng)目于2014年11月竣工并經(jīng)批準(zhǔn)正式進(jìn)入了試運(yùn)行階段，經(jīng)過一段時(shí)間的調(diào)試運(yùn)行，設(shè)備、儀器正常，工藝參數(shù)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，經(jīng)市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站對(duì)污水廠進(jìn)行了出水水質(zhì)監(jiān)測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了國家排放標(biāo)準(zhǔn)。目前污水廠整體運(yùn)轉(zhuǎn)良好，這為同類型工業(yè)園區(qū)污水處理設(shè)計(jì)提供了一定的借鑒作用。

[1]崔玉川.城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算（第二版）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011：48-49，284-290.