三峽庫區(qū)小城鎮(zhèn)污水處理廠的設(shè)計(jì)

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摘要：根據(jù)三峽庫區(qū)小城鎮(zhèn)污水處理的工藝流程及技術(shù)特點(diǎn)，分析和介紹了庫區(qū)1座0.5萬m³/d的污水處理廠的城鎮(zhèn)概況和設(shè)計(jì)規(guī)模！進(jìn)出水水質(zhì)及處理程度！工藝設(shè)計(jì)等，并對(duì)三峽庫區(qū)小城鎮(zhèn)污水除磷工藝進(jìn)行了討論。

　　關(guān)鍵詞：A₂/O工藝 奧貝爾氧化溝 A₂/O反應(yīng)池 三峽庫區(qū)

　　1 概 述

　　三峽庫區(qū)水環(huán)境質(zhì)量是三峽工程水利樞紐建設(shè)和安全運(yùn)行的重要保證，隨著三峽庫區(qū)的建成，水流流速變緩，水體自凈能力下降，但由于三峽移民遷建和城市化水平的不斷提高，污染負(fù)荷卻不斷增加，國家從三峽庫區(qū)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展考慮，對(duì)庫區(qū)水體水質(zhì)提出了較高的要求“隨著三峽工程一期蓄水的完成，對(duì)庫區(qū)小城鎮(zhèn)污水的處理已迫在眉睫，刻不容緩。原國家計(jì)委和國家環(huán)?？偩忠蠹涌鞂?duì)庫區(qū)治污工程的建設(shè)進(jìn)度，規(guī)定庫區(qū)的遷移安置區(qū)，縣和重要小城鎮(zhèn)必須在庫區(qū)形成前對(duì)所排放的污水進(jìn)行二級(jí)處理。

　　2 設(shè)計(jì)依據(jù)

　　由于庫區(qū)小城鎮(zhèn)污水具有水量較小，來水不均勻的特點(diǎn)，如仍按常規(guī)城市污水廠的設(shè)計(jì)來進(jìn)行，必然會(huì)造成人力、物力、財(cái)力上的浪費(fèi)，乃至整個(gè)項(xiàng)目的不可行，為此原國家計(jì)委國資

　　評(píng)審中心頒布了5三峽庫區(qū)小城鎮(zhèn)污水處理廠標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)綱要6，該綱要針對(duì)三峽庫區(qū)的實(shí)際情況并結(jié)合三峽工程的需要對(duì)污水處理的工藝流程！實(shí)行的排放標(biāo)準(zhǔn)，主要生化處理構(gòu)造

　　物的工藝參數(shù)進(jìn)行了明確的規(guī)定“對(duì)該地區(qū)的污水處理廠的設(shè)計(jì)具有極大的指導(dǎo)意義。

　　2.1 工藝流程

　?。?）A₂/O工藝特點(diǎn)：在厭氧！缺氧！好氧三種不同功能區(qū)的特定生物群體作用下，能同時(shí)完成并達(dá)到去除有機(jī)物及脫氮除磷的目的；通過簡(jiǎn)單的流程及盡量少的構(gòu)筑物，完成復(fù)雜的處理過程，更利于工程的實(shí)施；在厭氧-缺氧-好氧交替運(yùn)行下，絲狀菌繁殖弱，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹；2個(gè)A段只需輕緩攪拌，運(yùn)行費(fèi)用低，但A₂/O工藝較之奧貝爾氧化溝脫磷脫氮效果較差，A₂/O工藝流程。

　?。?）奧貝爾氧化溝特點(diǎn)：脫磷脫氮效果較好，出水水質(zhì)好；耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，對(duì)難降解有機(jī)物去除率高，出水水質(zhì)穩(wěn)定“可不設(shè)污泥消化池，管理方便”氧的吸收率很高，氧的傳遞作用在虧氧條件下進(jìn)行，提高了氧的傳遞效率“設(shè)備國產(chǎn)化率高，運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)成熟”但較之A2/O工藝占地較大，能耗高“奧貝爾氧化溝工藝流程。

　　2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)

　　綱要要求排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行5GB8978-19966國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，其主要參數(shù)，

　　綱要同時(shí)對(duì)構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)參數(shù)作了如下規(guī)定：

　?。?）預(yù)處理部分

　　宜設(shè)置調(diào)節(jié)池（加水下攪拌器！清淤及排空措施），分為兩格，停留時(shí)間建議采用6h進(jìn)水泵房宜采用潛水泵，2用1備進(jìn)水格柵應(yīng)與管網(wǎng)

　　內(nèi)格柵一并考慮，粗格柵間隙為20mm，細(xì)格柵間隙5mm沉砂池宜采用漩流沉砂池，氣提排砂，設(shè)砂水分離器。

　　（2）生化處理部分

　　處理工藝：原則選用氧化溝工藝和A₂/O工藝，為達(dá)到除磷要求，氧化溝工藝需設(shè)厭氧池污水處理廠宜分為兩個(gè)系列，生化池進(jìn)水宜設(shè)置進(jìn)水分配井產(chǎn)泥量0.9~1.1kgDS/去除kgBOD5回流污泥入口與進(jìn)水口盡量設(shè)置在一起回流污泥流量50%~100%，實(shí)現(xiàn)可調(diào)節(jié)A₂/O工藝中污泥內(nèi)回流比100%~200%“建議回流污泥可部分回流至缺氧池/厭氧池停留時(shí)間1h，池內(nèi)需設(shè)置攪拌器好氧污泥齡為13d，MLSS濃度3g/L，供氧量AOR=1.7kgO2/kgBOD₅，采用表面曝氣裝置二沉池采用圓形池（帶刮泥機(jī)），表面負(fù)荷0.6m³/（m²·h）置刮除浮渣裝置。

　?。?）污泥處理部分

　　剩余污泥脫水采用一班工作制，要考慮剩余污泥部分暫存在沉淀池內(nèi)的影響，設(shè)置貯泥池（如采用板框壓濾機(jī)時(shí)應(yīng)有污泥調(diào)質(zhì)功能），脫水機(jī)宜采用板框壓濾機(jī)或帶式脫水機(jī)（濃縮壓濾一體機(jī)），需設(shè)污泥堆置棚。

　?。?）其他

　　預(yù)留出水消毒設(shè)施空間，污水廠應(yīng)設(shè)置合適的計(jì)量裝置，總平面布置中，應(yīng)盡量將主體構(gòu)筑物的生化池！，沉淀池，污泥回流泵池集成，減少占地，降低投資。采用氧化溝時(shí)對(duì)池型設(shè)計(jì)要盡量?jī)?yōu)化水力條件。

　　3 設(shè)計(jì)實(shí)例

　　現(xiàn)結(jié)合重慶市武隆縣羊角鎮(zhèn)污水處理廠的設(shè)計(jì)實(shí)例加以說明

　　3.1 城鎮(zhèn)概況及設(shè)計(jì)規(guī)模

　　武隆縣羊角鎮(zhèn)隸屬重慶市，緊臨烏江，現(xiàn)有人口約0.67萬人，城鎮(zhèn)人均住宅面積目前15m²，城區(qū)面積約1.5km²，目前羊角鎮(zhèn)的豆腐干！老醋等食品工業(yè)比較發(fā)達(dá)，污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模按近期水量確定為5000m³/d“

　　3.2 進(jìn)出水水質(zhì)及處理程度

　　3.3 工藝設(shè)計(jì)

　　由于羊角地處山區(qū)，用地較緊張，且根據(jù) 該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)情況要求污水廠建成后運(yùn)行 費(fèi)用要盡量降低，因此選用能耗較小且占地較少的A₂/O工藝，原污水由廠外進(jìn)入廠區(qū)的粗格柵井，經(jīng)粗格柵進(jìn)入調(diào)節(jié)池，再經(jīng)調(diào)節(jié)池中的潛污泵提升至細(xì)格柵井“經(jīng)漩流沉砂池進(jìn)入A₂/O反應(yīng)池（厭氧池！缺氧池及好氧池），經(jīng)沉淀池后出水達(dá)標(biāo)排放”沉淀池排出的污泥進(jìn)入污泥泵池，部分經(jīng)污泥回流泵回流至厭氧池及缺氧池。

　　3.3.1 A₂/O反應(yīng)池

　?。?）厭氧池/厭氧池的主要作用是強(qiáng)化生物對(duì)

　　磷的去除生物除磷是通過聚磷菌在不同的環(huán)境條件下，由于細(xì)胞內(nèi)部發(fā)生的物質(zhì)能量轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致聚磷菌細(xì)胞內(nèi)部含磷量發(fā)生著異而產(chǎn)生，由于聚磷菌在好氧條件下，對(duì)磷的過量吸收，并隨剩余污泥排出系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)污水的生物除磷，本工程厭氧池水力停留時(shí)間采用1h“為使進(jìn)入?yún)捬醭氐奈鬯c回流的污泥混合均勻，在厭氧池中設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)2臺(tái)，單臺(tái)功率1.5kW，設(shè)厭氧池1座（分2格），有效容積210m³.

　　（2）缺氧池/缺氧池的主要作用是脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)循環(huán)由好氧池送來的，內(nèi)循環(huán)的混合液量回流量200%，在缺氧池中設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)2臺(tái)，單臺(tái)功率1.5kW“設(shè)缺氧池1座（分2格），有效容積625m³”缺氧池水力停留時(shí)間3h.

　?。?）好氧池/混合液

　　從缺氧反應(yīng)器進(jìn)入好氧池，即曝氣池，這一反應(yīng)器單元是多功能的，去除BOD！消化和吸收磷都在本反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，這三項(xiàng)反應(yīng)都是重要的，混合液中含有NO3-N，污泥中含有過剩的磷，而廢水中的BOD（或COD）則得到去

　　除混合液從這里回流缺氧反應(yīng)器本工程采用復(fù)葉推流式液下曝氣機(jī)4臺(tái)（單臺(tái)功率11kW），該機(jī)是復(fù)葉推流式節(jié)能曝氣機(jī)的又一機(jī)型，其電機(jī)和充氧部分均在液下，且縮短了傳動(dòng)軸，提高了電機(jī)效率，降低了噪音“運(yùn)行時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)復(fù)葉輪將空氣吸入紊流室，通過與水強(qiáng)烈剪切混合，使氧分子從氣相迅速充分的擴(kuò)散到液相中去，實(shí)現(xiàn)了最佳氣水合成，提高了充氧效率”好氧池及缺氧池的總?cè)莘e按下列參數(shù)計(jì)算確定：

　　泥齡：SRT=13d

　　水力停留時(shí)間：HRT=13.5h

　　污泥負(fù)荷：F/M=0.07kgBOD₅/kgMLSS

　　溫度：T=15e

　　懸浮固體濃度：MLSS=3000mg/L

　　產(chǎn)泥率：1.0kgDS/kgBOD5

　　污泥內(nèi)回流比：Rmsx=100%

　　經(jīng)計(jì)算確定，好氧池的有效容積2190m³“同時(shí)在好氧池，設(shè)內(nèi)回流潛污泵4臺(tái)，2用2備，單臺(tái)功率15kW.

　　3.3.2 其他構(gòu)筑物及設(shè)備

　?。?）進(jìn)水粗格柵井，在污水進(jìn)入處設(shè)置粗格柵井，粗格柵，間隙為20mm，以去除體積較大的懸浮物“旋轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)寬度700mm.

　　（2）調(diào)節(jié)池

　　調(diào)節(jié)池停留時(shí)間6h，用以調(diào)節(jié)來水的水量和水質(zhì)的不均勻“調(diào)節(jié)池有效容積1250m³（分兩格）內(nèi)設(shè)攪拌機(jī)2臺(tái)，單臺(tái)功率2.2kW；提升潛污泵3臺(tái)，2用1備，單臺(tái)功率7.5kW.

　　（3）細(xì)格柵井，設(shè)細(xì)格柵井一座，由兩條渠道構(gòu)成其中1條安裝細(xì)格柵，1條作為超越渠“設(shè)旋轉(zhuǎn)式格柵機(jī)1臺(tái)，柵寬500mm，格柵間隙5mm.

　?。?）漩流沉砂池，直徑1.83m漩流沉砂池2座，均為成套定型產(chǎn)品“

　?。?）二沉池，鋼筋混凝土圓形沉淀池2座，為中間進(jìn)水，周邊出水的輻式沉淀池“池深3.0m，直徑15m，表面負(fù)荷0.6m³/（m²·h）每池設(shè)一周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)，功率1.1kW.

　?。?）回流及剩余污泥泵房，泵房為半地下式鋼筋混凝結(jié)構(gòu)，平面尺寸：L@B@H=6.0m@2.5m@3.0m，內(nèi)設(shè)回流污泥潛污泵3臺(tái)（2用1備），單臺(tái)功率7.5kW，回流比100%；設(shè)剩余污泥提升潛污泵2臺(tái)（1用1備），單臺(tái)功率0.75kW.

　　（7）貯泥池，半地下式鋼筋混凝圓形水池1座，直徑6.0m，有效水深3.0m.

　?。?）污泥濃縮及脫水機(jī)房，為地面式磚混結(jié)構(gòu)，平面尺寸L·B=10m·6m，內(nèi)設(shè)濃縮機(jī)1臺(tái)，功率1.5kW；污泥脫水機(jī)1臺(tái)，帶寬0.5m，功率1.1kW；螺旋輸送機(jī)1臺(tái)，功率1.5kW；加藥裝置1套，功率1.5kW；加藥泵1臺(tái)，功率2.0kW；空壓機(jī)1臺(tái)，功率3.0kW.

　　4 結(jié)語

　　三峽庫區(qū)小城鎮(zhèn)污水處理廠污水排放執(zhí)行5污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)6一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其出水磷酸鹽不大于0.5mg/L，根據(jù)污泥進(jìn)水水質(zhì)，磷為3mg/L，僅靠二級(jí)生物污水處理的除磷工藝還不能滿足這個(gè)要求，必須采用生物除磷和化學(xué)除磷相結(jié)合的方法，才能達(dá)到出水磷酸鹽不大于0.5mg/L的要求，即在二沉池前投加化學(xué)藥劑，在二沉池中形成不溶性磷酸鹽沉淀物，隨剩余污泥排出，達(dá)到除磷的目的，這是目前使用較多，效果顯著的除磷工藝，但考慮到目前三峽庫區(qū)小城鎮(zhèn)的經(jīng)濟(jì)狀況，并結(jié)合三峽庫區(qū)小城鎮(zhèn)污水處理廠標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)綱要，暫未考慮化學(xué)除磷及消毒設(shè)施，僅考慮預(yù)留將來實(shí)施的工藝。