村鎮(zhèn)污水廠處理工藝方案研究及工藝設(shè)計(jì)

（中國瑞林工程技術(shù)股份有限公司，江西 南昌 330000）

村鎮(zhèn)每天會產(chǎn)生大量的生活污水，這些生活污水會對周邊河流水體產(chǎn)生嚴(yán)重的污染，導(dǎo)致水體發(fā)黑發(fā)臭，嚴(yán)重危害到人們的身心健康以及村鎮(zhèn)的整體風(fēng)貌。因此，在村鎮(zhèn)污水廠建設(shè)的過程中，應(yīng)當(dāng)要對污水處理工藝進(jìn)行合理選擇，并加強(qiáng)工藝的設(shè)計(jì)，促進(jìn)村鎮(zhèn)污水廠對污水進(jìn)行有效處理，降低對周邊環(huán)境以及居民生活的負(fù)面影響。

1 村鎮(zhèn)污水廠處理工藝方案選擇

1.1 污水處理廠工藝方案選擇原則

在村鎮(zhèn)污水處理廠工藝方案選擇的過程中，應(yīng)當(dāng)要遵循以下幾點(diǎn)選擇原則：第一，選擇造價(jià)成本較低、耗能較低、占地較少、操作簡潔且效率較高的工藝流程，在保證污水處理質(zhì)量和效率的同時(shí)也能夠提升污水處理廠的經(jīng)濟(jì)效益。第二，選擇簡單實(shí)用且施工難度較低的工藝流程，降低污水處理廠在施工過程中的資金投入，同時(shí)也能夠降低復(fù)雜施工程序?qū)ξ鬯幚硇实挠绊?。第三，選擇功能較為完善且能夠適應(yīng)地域性特色的工藝流程。第四，選擇能夠更好地對污泥進(jìn)行處理和利用的工藝流程。

1.2 二級處理工藝方案選擇

污水二級處理工藝是污水處理廠中較為重要的環(huán)節(jié)，通常情況下，二級處理工藝主要包括以下幾種：A2/O工藝、氧化溝工藝、SBR工藝、曝氣生物濾池工藝等。

第一，A2/O工藝節(jié)省了大量的占地面積，且能夠適應(yīng)高濃度的污泥負(fù)荷，當(dāng)水質(zhì)和水量發(fā)生變化時(shí)，該工藝不受影響。整個(gè)工藝流程較為簡單，在同一時(shí)間內(nèi)能夠完成碳、磷的去除。

第二，氧化溝工藝對污水各項(xiàng)指標(biāo)的變動有較強(qiáng)的適應(yīng)性，總功率梯度較小，能耗較小。

第三，SBR及其變形工藝CASS工藝的操作流程較為簡單，有較強(qiáng)的抗沖擊性能，脫氮除磷的效果較好，且占地面積較小，因此，該工藝有很好的發(fā)展前景。

第四，曝氣生物濾池工藝的有機(jī)物容積負(fù)荷較高，水力負(fù)荷較大且停留時(shí)間較短，工藝占地空間小且投資少，能夠滿足較高的污水處理標(biāo)準(zhǔn)。在工藝方案選擇的過程中，需要根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行具體的選擇。如：云南子午鎮(zhèn)污水處理廠選擇了SBR工藝的改進(jìn)型工藝——ICEAS工藝，主要原因是該工藝能夠滿足子午鎮(zhèn)污水處理的特點(diǎn)及需求，其工藝流程如圖1所示。

圖1 ICEAS工藝流程圖

1.3 污泥處理工藝方案選擇

污水經(jīng)過處理后，多數(shù)的有機(jī)物和無機(jī)物都轉(zhuǎn)化成了污泥，對污泥進(jìn)行合理處理能夠避免二次污染的情況產(chǎn)生。在實(shí)際情況中，有很多工藝都能夠進(jìn)行污泥的處理，如：熱處理工藝、好氧消化工藝、焚燒工藝等，但是這些工藝的耗能較大、維護(hù)流程復(fù)雜、投資費(fèi)用高且可能會環(huán)境造成二次污染，都是不可選擇的工藝方案。基于此，兩種污泥處理方式相繼出現(xiàn)，并發(fā)揮了重要作用。第一種：污泥經(jīng)過濃縮后直接進(jìn)行脫水處理，并進(jìn)行外運(yùn)。第二種：污泥進(jìn)行濃縮以及消化后再進(jìn)行脫水處理，然后外運(yùn)。兩種工藝的差別在于是否進(jìn)行了厭氧消化處理。

1.4 消毒工藝方案選擇

消毒工藝主要包括液氯、臭氧、二氧化氯、紫外線消毒等工藝。第一，液氯消毒是使用最為廣泛的消毒工藝，該工藝方法的操作簡單，對藥劑使用量的控制較為容易，且持續(xù)消毒效果好，但是在該工藝中，液氯在存儲的過程中容易發(fā)生泄露問題。第二，臭氧消毒工藝具有很多優(yōu)點(diǎn)，氧化能力強(qiáng)且沒有污染，不僅能夠有效殺菌，同時(shí)也能夠進(jìn)行除臭。第三，二氧化氯消毒工藝的使用范圍較為狹窄，由于二氧化氯性質(zhì)活潑，很容易發(fā)生爆炸，必須要現(xiàn)場制備使用，且制備工藝復(fù)雜，原料價(jià)格昂貴，因此，在使用范圍上受到了限制。第四，紫外線消毒工藝是一種物理消毒方式，該工藝的消毒安全且簡單，運(yùn)行和維修的費(fèi)用低，應(yīng)用較為廣泛，但是該工藝不具備持續(xù)消毒的效果。

2 村鎮(zhèn)污水廠處理工藝設(shè)計(jì)

基于村鎮(zhèn)污水排放的特點(diǎn)，在污水廠處理工藝設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)對曝氣沉砂池、AAO生化池、二沉池、消毒系統(tǒng)以及污泥處理工藝等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

2.1 提升泵房設(shè)計(jì)

提升泵房的設(shè)計(jì)要以雨季流量、遠(yuǎn)期峰值流量等為基礎(chǔ)，提升泵房集水池尺寸的設(shè)計(jì)以及相關(guān)設(shè)備數(shù)量的設(shè)計(jì)要以實(shí)際情況為基礎(chǔ)，適當(dāng)增加大水泵和小水泵，其參數(shù)選擇可以參考原來的水泵。同時(shí)，提升水泵的開停狀態(tài)要以集水池內(nèi)部的液位計(jì)為基礎(chǔ)來進(jìn)行合理控制，而對于運(yùn)行過程中產(chǎn)生的臭氣，需要采取密閉的方式且通過集氣管道將臭氣輸送到生物除臭濾池來進(jìn)行處理。

2.2 改良曝氣沉砂池

在曝氣沉砂池改良的過程中，可以適當(dāng)增設(shè)和分割曝氣沉砂池的功能?？梢栽诔辽俺氐暮蠖卧鲈O(shè)浮選段，并設(shè)置一定數(shù)量的除渣撇油器。在浮選段，可以選擇潛水式立式曝氣泵來提供氣源，從水面以上將空氣吸入，經(jīng)過氣箱進(jìn)入到葉輪，然后通過循環(huán)葉輪的擴(kuò)散作用，將油污攜帶到水面上，并進(jìn)入到除渣撇油器中進(jìn)行清除。在此過程中，曝氣沉砂池會溢出一定量的臭氣，因此，在設(shè)計(jì)的過程中可以采用單獨(dú)密閉的形式，并利用集氣管道來將臭氣吸出，送到生物除臭濾池進(jìn)行除臭處理。

2.3 AAO生化池設(shè)計(jì)

生化池能夠提供時(shí)間程序的污水處理，理想靜沉且分離效果較好。針對村鎮(zhèn)污水的處理需求和特點(diǎn)，AAO生化池工藝是非常合適的工藝流程。在AAO生化池設(shè)計(jì)的過程中，需要根據(jù)其規(guī)模進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆纸M，以便設(shè)備檢修和維護(hù)，并合理設(shè)計(jì)總停留時(shí)間，包括厭氧區(qū)停留時(shí)間、缺氧區(qū)停留時(shí)間以及好氧區(qū)停留時(shí)間等，同時(shí)要對生化池硝化液回流的最大量、外部最大回流量等進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，保證生化池工藝流程的合理性與規(guī)范性。

2.4 二沉池設(shè)計(jì)

二沉池是整個(gè)系統(tǒng)中非常重要的組成部分，在功能設(shè)計(jì)上必須要滿足泥水分離的功能。為了使沉淀池出水更加均勻、排泥工藝更加方便，可以采用圓形輻流式二沉池，中進(jìn)周出或者周進(jìn)周出。二沉池的數(shù)量設(shè)計(jì)要滿足村鎮(zhèn)的污水處理需求，并對其表面負(fù)荷、水力停留時(shí)間、有效水深、有效容積、池底坡度、污泥斗高度、污泥斗容積等進(jìn)行合理計(jì)算。

2.5 消毒系統(tǒng)

在消毒系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)要綜合考慮各項(xiàng)因素，包括消毒工藝的優(yōu)缺點(diǎn)、村鎮(zhèn)對污水處理的基本需求、建設(shè)經(jīng)濟(jì)條件等，進(jìn)而選擇合適的消毒工藝，選擇合適的設(shè)備安裝位置，以達(dá)到更好的消毒效果。如：大連市寺兒溝污水處理廠在綜合考慮了廠區(qū)出水用途以及處理需求后，選擇使用紫外線消毒的方式來進(jìn)行消毒，同時(shí)預(yù)留了次氯酸鈉消毒補(bǔ)充系統(tǒng)的安裝位置，以便能夠根據(jù)實(shí)際情況酌情使用組合消毒工藝。

2.6 除臭濾池設(shè)計(jì)

為了降低氣味對廠區(qū)以及周邊村鎮(zhèn)環(huán)境的影響，應(yīng)當(dāng)要做好除臭濾池的設(shè)計(jì)，避免臭氣的二次污染。在實(shí)際情況中，需要除臭的單元主要包括粗格柵、細(xì)格柵、曝氣沉砂池、AAO生化池厭氧段及缺氧段、污泥脫水機(jī)房及儲泥池等，收集臭氣的離心風(fēng)機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)需根據(jù)除臭構(gòu)筑物換氣次數(shù)、廠界臭氣控制標(biāo)準(zhǔn)等實(shí)際情況來確定，除臭濾池設(shè)備外形、濾料層及配氣室高度、玻璃鋼濾板厚度等應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求配置。

2.7 污泥處理

污泥處理工藝的設(shè)計(jì)主要包括污泥脫水間、污泥貯池等。在污泥脫水間設(shè)計(jì)的過程中，通常將一層設(shè)計(jì)成為出泥間、污泥泵及加藥設(shè)備間，二層設(shè)計(jì)為污泥脫水設(shè)備間，以便污泥外運(yùn)。污泥脫水機(jī)數(shù)量應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要配置，常規(guī)設(shè)計(jì)工作時(shí)間為8～12 h，并配置備用機(jī)組。污泥貯池設(shè)計(jì)容積需恰當(dāng)，需保持其容積不小于8 h的排泥量，同時(shí)避免容積過大，污泥存留時(shí)間太長導(dǎo)致磷的釋出。為了避免出泥池內(nèi)污泥沉積，需配置一定數(shù)量的機(jī)械攪拌設(shè)備。

3 結(jié)語

綜上所述，村鎮(zhèn)居民在生產(chǎn)和生活的過程中會產(chǎn)生大量的污水，如果沒有對其進(jìn)行合理的處理，可能對周邊的水體造成污染，甚至?xí)绊懙疆?dāng)?shù)鼐用竦慕】怠Ｒ虼?，在村?zhèn)污水處理廠設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)合理比選污水廠處理工藝，并進(jìn)行精細(xì)設(shè)計(jì)及施工，確保村鎮(zhèn)污水處理廠經(jīng)濟(jì)、合理，且具有良好的環(huán)境效益及社會效益。