污水處理廠設計中需注意的一些問題

劉 劍，高艷云， 陳 芳

河南省城市規劃設計研究總院有限公司，河南 鄭州 450000

為解決水污染問題、保護環境和生態平衡，同時也為了保證社會和經濟的可持續發展，近年來我國集中建設了一大批城鎮污水處理項目。隨著污水處理項目的建設，我國污水處理設計水平也快速提高，各種新工藝、新技術得以應用。在部分污水處理項目建設中，由于設計周期較短，具體實踐經驗不足，各專業溝通欠佳，導致設計中存在一定缺陷，給污水處理廠運行管理帶來諸多不便。為避免在今后的設計中出現同樣的失誤，特根據以往設計經驗及污水處理廠回饋資料，對污水處理廠設計中常被忽視的問題總結如下。

1 起吊裝置的設計

污水處理廠內進水泵房、污泥泵站等部位由于水泵較為龐大，設備較重，因此需要設置起吊裝置進行水泵的提升。在起吊裝置設計時，應充分考慮水泵起吊、維修、外運方便。

1）合理確定起吊高度，避免由于鋼絲繩過短導致水泵無法吊裝；

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

3）盡可能考慮設置電動單梁懸掛起重機，當水泵出現小的問題可以現場檢修時，可將水泵吊至泵房平臺；當水泵需要大修、甚至需要返廠維修時，可將水泵吊出泵房。

2 攪拌裝置的設計

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

造成池內污泥堆積的原因主要是池內攪拌器設置及選型不合理，沒有起到完全混合的作用，導致池內出現死角產生積泥。在污水處理廠設計中，由于各種構筑物的池型、池深、水質不同，因此增大了攪拌器的設置和選型難度。

為實現污水處理構筑物內的污水的完全混合，設計時可優化構筑物的池型，將厭氧池、缺氧池設計成循環流動式池型，中間設置隔墻，攪拌器采用低速大葉輪潛水推流器實現污水在溝內的循環流動，避免死角的出現。對于矩形構筑物則考慮采用高速小葉輪潛水攪拌器進行攪拌，避免池內積泥。

攪拌器的選型對污水的混合效果影響也很大，目前污水處理廠設計中選擇機械攪拌混合功率時多根據規范采用2W/m3～8W/m3，其選擇范圍較大，很難把握。事實上，很多攪拌設備制造商都有水力計算模型軟件對選用設備進行核算，可以較為科學的計算出所需攪拌設備的臺數、布置及型號，因此在設計過程中可以廣泛聽取設備制造商的選型意見，優化攪拌器的選型。

在進行生物池內攪拌器的設計時，還應適當考慮進水量不足或進水污染物不足等此類非正常工況，避免由于污水處理廠曝氣設備未滿負荷運行時池內攪拌能力不足導致池內積泥。

3 放空管與集水坑的設計

污水處理廠內大部分生產構筑物為盛水構筑物，當構筑物檢修時可能需要對池內污水進行外排放空，因此在設計時應考慮池體放空管及集水坑的設置問題。

對于大型污水處理構筑物如生物池、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，這種方式可以不設置集水坑，但管道埋深相對較深，對廠區內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問題。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構上設有腋角，為防止防水套管切斷鋼筋，因此放空管多設置在腋角以上，這樣就導致放空管到池壁之間有一定距離，池內的水無法完全排凈，因此需在放空管附近設置集水坑，將底部的污水強排出去。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。

對于小型的污水處理構筑物，可根據情況采用上述放空方式，但應考慮與周圍污水管道的銜接問題。對于構筑物埋深較深，而周圍廠區污水管道埋深不足以滿足自然放空的，應在構筑物內設置集水坑，將池內污水就近排至廠區污水管內。

在以往的設計中，通常構筑物放空管管徑與外接的廠區污水管管徑相同，從實際運行中看，由于構筑物放空管內壓力相對較大，流速較快，而廠區污水管坡度較小，流速較慢，這樣容易引起污水管道內壅水，甚至冒出地面。因此在設計中應使放空管管徑應略小于廠區污水管，這樣就可以避免上述情況的發生。

4 止回閥、手動閥門的設計

為了防止介質倒流，在污水處理廠水泵及鼓風機的出水（風）管上需要設置止回閥，在止回閥旁通常設置手動閥門。止回閥在污水廠實際運行過程中啟動較為頻繁，設備故障率較高，需經常維護檢修，當止回閥需要檢修時，就需要將手動閥門關閉，阻斷管道中的介質，保證止回閥的檢修不會導致管路泄露。手動閥門如設置的不合理，將起不到阻斷作用，手動閥門將形同虛設，直接影響到廠區工藝設備的運行。因此，應當在設計時注意手動閥門的安裝位置，不可隨意設置。

手動閥門的設置原則是：哪一側的介質有可能流向此處影響檢修，那么手動閥門就應該安裝于哪一側。在設備并聯工作時的情況，當檢修其中一臺設備的止回閥時，由于其他設備仍要正常工作，那么輸送介質沿檢修設備出水管倒流至止回閥處，在這種情況下，應將手動閥門安裝在止回閥的出水側。通常來講，當止回閥需要檢修時，只要設備不運行，則止回閥的進水端就不會有介質流動，因此無需安裝閥門。但是如果止回閥的安裝高度低于介質的高度時，設備停機情況下介質也可能流向止回閥，因此在這種情況下在進水端也應設置手動閥門。

5 結論

在目前的污水處理項目設計過程中，設計單位對污水處理廠總體設計的把握不存在太大的問題，但對某些細節問題缺乏考慮，對污水處理廠運行實踐經驗欠缺，使得設計中總是存在一定的缺陷，造成污水處理廠運行維護的不便。因此，設計人員應經常與已建成污水處理廠的運行人員進行交流溝通，聽取實際操作人員的建議，在設計中總結經驗教訓，注意設計細節的完善。從而完善設計成果，提高自身的設計水平。