一體化污水處理設(shè)備在生活區(qū)的應(yīng)用分析

趙 璽

(中核新能核工業(yè)工程有限責(zé)任公司，山西太原 030012)

0 引言

目前全世界都面臨著水污染、缺水、氣候變化、能源危機以及資源枯竭等許多危及人類社會可持續(xù)發(fā)展的重大問題。我國正處在國民經(jīng)濟和城市化快速發(fā)展階段，經(jīng)濟、社會發(fā)展與資源、環(huán)境的矛盾日益突出，污水處理與這些重大問題密切相關(guān)。污水處理設(shè)施的建設(shè)與運行得到了越來越廣泛的關(guān)注。

我國現(xiàn)行的污水排放標(biāo)準(zhǔn)主要有《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》及當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門、水務(wù)部門的具體要求。目前主要存在的生活污水處理形式有大規(guī)模城鎮(zhèn)集中式污水處理廠和小規(guī)模分散式污水處理設(shè)施［1］。大規(guī)模城鎮(zhèn)集中式污水處理廠是相對技術(shù)和要求較為成熟的處理方式。小規(guī)模分散式生活污水大多采用了一體化污水處理設(shè)備，而一體化生活污水處理設(shè)備類型較混亂，存在著如何合理進(jìn)行選擇和設(shè)計等諸多問題。本文結(jié)合某偏遠(yuǎn)地區(qū)電廠生活區(qū)項目，對“一體化生活污水處理設(shè)備”這種小規(guī)模分散式生活污水的設(shè)計進(jìn)行介紹和分析。

1 一體化生活污水處理設(shè)備介紹

一體化小型生活污水處理設(shè)備一般是指處理能力在500 m3/d以下，集污水處理工藝各部分功能，一般包括預(yù)處理、生物處理、沉淀、消毒等為一體的生活污水處理設(shè)備［2］。這種設(shè)施主要適用于污水量較小、分散廣、市政管網(wǎng)收集難度高的生活污水和與之類似的有機工業(yè)廢水，具有經(jīng)濟、實用、占地小、操作管理方便等特點，是城市污水處理系統(tǒng)的有益補充。與大型市政污水處理工程相比具有如下特點:

1)水質(zhì)水量波動較大。民用建筑白天用水量較大，夜間幾乎無污水排放，用水量的時間變化系數(shù)很大。工業(yè)生活污水排水會出現(xiàn)間斷排放的情況，易形成水質(zhì)水量的沖擊。

2)維護(hù)管理人員的運行管理經(jīng)驗不足。小型污水處理工程大多沒有專門的污水處理專業(yè)人員，運行過程中出現(xiàn)的問題難以得到及時解決。

3)小型污水處理設(shè)施的安裝地點往往離建筑物及人員活動區(qū)域較近，因此必須盡力減小污水處理機械噪聲及產(chǎn)生的異味對環(huán)境的影響。

4)小型污水處理設(shè)施的建設(shè)多為所屬單位自籌資金，一般經(jīng)濟承受能力有限，可供選擇的實用技術(shù)較少。

小型污水處理工程的這些特點決定了小規(guī)模污水處理設(shè)備不能照搬城市污水處理廠的工藝，必須根據(jù)其自身特點，做到經(jīng)濟、高效、節(jié)能和簡便易行。

2 工程項目的設(shè)計應(yīng)用

電廠項目大多遠(yuǎn)離市區(qū)，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)落后，市政排水管網(wǎng)不能到達(dá)，而生活污水排放標(biāo)準(zhǔn)要求達(dá)到GB 8978-1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)的一級標(biāo)準(zhǔn)。這就要求在工程建設(shè)中設(shè)置必要的生活污水收集系統(tǒng)及污水處理設(shè)施［1］，工程采用了一體化生活污水處理設(shè)備這種方案。下面結(jié)合目前已開展的某工程實例對“一體化污水處理設(shè)備”的設(shè)計思路、設(shè)備選型依據(jù)以及后期面臨的問題進(jìn)行分析，為以后的工程提供更多的參考。

2.1 工程概況

工程中生活污水具有以下特點:水質(zhì)、水量波動比較大;水量較之城鎮(zhèn)污水處理廠的水量小很多;污染物濃度偏低(即比城市污水低)，污水可生化性能好;工程用地有限以及管理水平不高。這些特點就要求我們找到適合這種工業(yè)生活污水處理的方式，由于管理水平有限，所以在做工藝設(shè)計時盡可能的選擇污泥少或者無污泥產(chǎn)生的處理工藝，防止因污泥處理不善而導(dǎo)致二次污染。某電廠的生活污水系統(tǒng)自成一套完整的污水管網(wǎng)及處理體系。目前該工程生活污水管網(wǎng)及處理系統(tǒng)已經(jīng)投入使用。

2.2 設(shè)計參數(shù)的確定

由于污水處理設(shè)施與工程同步運行，在工程未運行前我們不能對該工程的污水水質(zhì)進(jìn)行全面確切的實驗分析。但從用水用途、用水性質(zhì)來看，電廠生活區(qū)的生活污水主要是生活排水和淋浴排水，污水性質(zhì)比較簡單，生活污水屬于一般的生活污水。

根據(jù)GB 50014-2006室外排水設(shè)計規(guī)范(2011版)3.4規(guī)定我們可以對設(shè)計水質(zhì)進(jìn)行理論計算?！督o排水手冊》第5冊城鎮(zhèn)排水(2005年版):城鎮(zhèn)污水典型的生活污水水質(zhì)，大體有一定的變化范圍，根據(jù)規(guī)范計算的污水水質(zhì)與典型生活污水水質(zhì)比較，綜合比較后得出較合理的設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)見表1。

表1 生活污水設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)

根據(jù)GB 8978-1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級處理標(biāo)準(zhǔn)。我工程生活污水主要污染物出水指標(biāo)見表2。

表2 生活污水設(shè)計出水水質(zhì)指標(biāo)

經(jīng)計算一體化生活污水的設(shè)計水量為7.5 m3/h。

2.3 工藝流程

一般來說當(dāng)處理污水中BOD與COD的比值大于0.3時，可采用生物法來處理。工程待處理污水BOD與COD的比值約為0.6，可采用生物法處理［3］?？紤]到生活污水處理規(guī)模不大，規(guī)劃用地有限，故選用了A/O接觸氧化法一體化生活污水處理設(shè)備。一體化A/O工藝兼有生物濾池法和活性污泥法的優(yōu)點，具有良好的氨氮和有機物的去除效果［4］。接觸氧化工藝具有技術(shù)較成熟穩(wěn)定、出水水質(zhì)好、占地小、投資低、能耗低，運行費用低等優(yōu)點［5］。

設(shè)計污水處理工藝流程如圖1所示。

圖1 污水處理工藝流程圖

2.4 處理構(gòu)筑物的處理效果預(yù)測

為達(dá)到處理效果，根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》及《生物接觸氧化法污水處理工程設(shè)計規(guī)范》對各處理構(gòu)筑物的處理效果進(jìn)行預(yù)測，以此更準(zhǔn)確的確定各構(gòu)筑物的尺寸，見表3。

根據(jù)預(yù)測結(jié)果可以較精確的計算各處理構(gòu)筑物的尺寸。

2.5 運行成本分析

以電廠工程為例，本污水處理系統(tǒng)設(shè)計處理水量為7.5 m3/h，其運行成本分析如下:

電費:裝機容量為6.65 kW，運行容量為3.7 kW，按照工業(yè)電價0.5元/度來計算:

人工費:此污水處理系統(tǒng)自動化程度高，只需一人兼職管理，按月工資1 000元計算:

1 t水運行費用:E電費+E人工=0.25+0.19=0.44 元/m3。

相對于其他處理工藝相對節(jié)能。

表3 處理構(gòu)筑物的處理效果預(yù)測表

3 工程運行情況及分析

工程已經(jīng)運行調(diào)試結(jié)束，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定水平。出水水質(zhì)達(dá)到穩(wěn)定、達(dá)到了處理要求。運行中應(yīng)注意以下問題:1)出現(xiàn)故障時必須及時排除，主要故障為管路堵塞和風(fēng)機水泵損壞，如果不及時排除將影響生物膜的生長，甚至?xí)?dǎo)致設(shè)備生化系統(tǒng)的破壞。2)定期清理污泥池內(nèi)的污泥，以免影響出水水質(zhì);格柵池要注意觀察及時清渣，以免對進(jìn)水產(chǎn)生影響。3)設(shè)備主要易損部件為風(fēng)機與水泵，必須執(zhí)行保養(yǎng)制度，風(fēng)機每運行10 000 h必須保養(yǎng)一次，水泵運行5 000 h～8 000 h必須保養(yǎng)一次;平時運行過程中，風(fēng)機轉(zhuǎn)向不能搞反，如進(jìn)入污水，必須清理，更換機油后方能使用。

4 結(jié)語

1)一體化生活污水處理設(shè)備的特點適合電廠生活區(qū)生活污水的處理，在工程中的應(yīng)用解決了用地緊張的問題。已運行的處理設(shè)備達(dá)到了污水處理水質(zhì)的要求，滿足了環(huán)保要求。

2)一體化生活污水處理設(shè)備對于市政污水管網(wǎng)不能到達(dá)的旅游景點、度假村、工業(yè)生活區(qū)、農(nóng)村和與之類似的有機工業(yè)廢水等偏遠(yuǎn)地區(qū)，具有廣闊的應(yīng)用前景，對于環(huán)境保護(hù)發(fā)揮了一定作用。

［1］張自杰.排水工程［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2000.

［2］王淑梅.一體化小型生活污水生物處理裝置研究發(fā)展［J］.中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2012，40(13)：52.

［3］姜進(jìn)峰，李翠梅，張 燕.農(nóng)村一體化生活污水處理設(shè)備評析與研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40(13)：95-98.

［4］Yu Zhaoxiang，Qi Rong，Yin Yanjun.Treatment of coke plant wastewater by A/O fixed bifilm system［J］.Science in.China serB：chemistry，2005，48(5)：489-496.

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