市政污水處理廠設(shè)計中存在的問題及改進(jìn)

王月琴

摘要：當(dāng)前，新建現(xiàn)代化的污水處理廠，同時對達(dá)不到處理要求的污水處理廠升級改造，已成為我國城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中必不可少的組成部分。基于此，本文結(jié)合青龍湖再生水廠相關(guān)情況，分析了市政污水處理廠設(shè)計中存在的問題，提出了市政污水處理廠設(shè)計的改進(jìn)策略，以期為我國市政污水的處理提供有益參考。

關(guān)鍵詞：城市污水；污水處理廠；設(shè)計；改進(jìn)

一、工程概況

根據(jù)相關(guān)資料顯示，青龍湖再生水廠生活綜合需用水量為9000m3/d，工業(yè)需用水量為800 m3/d。根據(jù)《青龍湖再生水廠廠址規(guī)劃》，結(jié)合當(dāng)?shù)氐貐^(qū)排水特點(diǎn)，生活污水排除率采用0.85，工業(yè)倉儲污水排除率采用0.8。則，生活污水水量為7650m3/d；工業(yè)污水水量為640 m3/d?？偣?290 m3/d。所以，確定青龍湖再生水廠處理規(guī)模為1萬m3/d。

污水廠設(shè)計原水水質(zhì)：CODcr=500mg/L，BOD5=250mg/L，SS=240mg/L，氨氮=40 mg/L，總磷=8mg/L。污水經(jīng)處理后排入小中河，出水水質(zhì)要求達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標(biāo)B11/890-2012）A標(biāo)準(zhǔn)。具體指標(biāo)如下：CODcr≤20 mg/L，BOD5≤4 mg/L，懸浮物≤5 mg/L，總氮≤10 mg/L，氨氮≤1.0mg/L，總磷≤0.2mg/L，色度≤10，PH值6-9。

作為一項(xiàng)系統(tǒng)性、綜合性的工程，污水處理涉及到土建、設(shè)備、工藝管線、自控、電氣等的施工與設(shè)計。近年來，隨著國家對環(huán)境保護(hù)的日益重視及人們環(huán)保觀念的逐步加強(qiáng)，我國污水處理廠的數(shù)量逐年增加，設(shè)計水平也日趨成熟。但是，在污水處理廠的設(shè)計過程中，仍舊存在著不少細(xì)節(jié)上的問題。

二、市政污水處理廠設(shè)計中存在的問題

1.格柵間設(shè)計中易忽視的問題

在格柵間的設(shè)計中，主要存在如下易忽視的問題：一是，缺乏檢修入孔和檢修平臺，造成檢修照明不足和檢修不便。具體表現(xiàn)在格柵機(jī)的背水面無貼近格柵機(jī)的檢修人孔，格柵機(jī)的迎水面無檢修平臺。二是，格柵間防凍問題。北方污水處理廠的設(shè)計中粗、細(xì)格柵間均為敞開式，設(shè)備露天。受北方嚴(yán)寒的影響，格柵機(jī)水面以上部分耙齒、軸連接件、螺旋輸送機(jī)葉片和內(nèi)襯等易凍結(jié)，造成開機(jī)時電機(jī)過載，設(shè)備損壞。三是，檢修起吊問題。在封閉式格柵間設(shè)計中，為方便格柵的檢修，往往會安裝起吊裝置，但同時也帶來了一些問題：一是格柵間濕度大，吊裝置極易腐蝕加速老化；二是起吊過程中要有足夠的空間，增加了格柵間的土建成本。

2.設(shè)計中無獨(dú)立在線監(jiān)測室

近年來，環(huán)保監(jiān)管力度的日益加大，要求污水處理廠安裝流量計、TOC（COD）儀等進(jìn)出水污染在線監(jiān)測儀表。水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝技術(shù)規(guī)范（試行）3.污泥脫水中存在的問題

傳統(tǒng)的工業(yè)和市政污泥處理方法是使用機(jī)械式的脫水設(shè)備，如帶式壓濾機(jī)、板框壓濾機(jī)和離心脫水機(jī)等設(shè)備進(jìn)行污泥的脫水和減量處理。隨著污泥最終處置要求的提高，污泥脫水的效率要求也隨之提升，目前對于進(jìn)行焚燒處置的污泥含水率要求已經(jīng)提升到 60%以下。而常用的帶式和離心脫水兩種方法處理的污泥含水率也只是在 80%左右，不能達(dá)到焚燒處置處理要求的含水率在 60%以下。因此，現(xiàn)在很多廠家開始改用隔膜壓濾機(jī)（全自動板框式壓泥機(jī)）進(jìn)行污泥的脫水處理。為提高隔膜壓濾機(jī)的脫水效率，常常需要使用藥劑對污泥進(jìn)行調(diào)質(zhì)和處理，高分子的絮凝劑會造成濾布的堵塞，影響設(shè)備的操作，所以不能使用。而投加無機(jī)鹽（如鐵鹽、鈣鹽等）調(diào)節(jié)劑雖然能使水泥分離，但由于投加量大，干泥量會大大增加，造成干泥的燃燒值降低，污泥后續(xù)處置的費(fèi)用也相應(yīng)增加。同時，很多研究表明，投加無機(jī)鹽（如鐵鹽、鈣鹽等）調(diào)節(jié)劑只能提升脫水的速度，并不能提高脫水的程度。也就是說，只要脫水時間足夠長的話，添加或者不添加無機(jī)混凝劑（如Fe3+）和有機(jī)高分子絮凝劑（如陽離子PAM），最終得到的污泥泥餅含固率是一樣的。

三、市政污水處理廠設(shè)計的改進(jìn)策略

1.格柵間設(shè)計的改進(jìn)

針對格柵間設(shè)計存在的細(xì)節(jié)疏忽，可以采取以下改進(jìn)措施：一是增加檢修人孔和檢修平臺。在格柵的背水面貼近格柵機(jī)的位置設(shè)置檢修人孔，同時在格柵機(jī)迎水面、背水面溝道貼近格柵機(jī)的位置設(shè)置檢修平臺，檢修平臺高出正常水位0.5m，以方便格柵機(jī)的檢修作業(yè)；二是，北方污水處理廠格柵間應(yīng)盡量采用封閉式設(shè)計，以防止設(shè)備凍壞；三是，在格柵間屋頂設(shè)計起吊天窗。格柵檢修頻率不高，且格柵間濕度較大對起吊裝置腐蝕性大，因此，在北方污水處理廠的格柵間可不安裝起吊裝置，而采用起吊天窗、陽光板等活動屋面。這樣既可以滿足采光的需要，又可以在檢修時通過天窗用汽車吊進(jìn)行格柵起吊作業(yè)。

2.在線監(jiān)測室設(shè)計的改進(jìn)

在線監(jiān)測，可實(shí)現(xiàn)對城市污水處理廠的全面監(jiān)控，而無獨(dú)立在線監(jiān)測室，會在一定程度上影響儀表正常功能的發(fā)揮，因而需要按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求建立獨(dú)立的在線監(jiān)測室。在選址時，在線監(jiān)測室要與變頻器、配電柜保持一定的距離。另外，監(jiān)測室要安裝空調(diào)，以控制溫度、濕度符合儀表的使用環(huán)境要求；要有完善的避雷、防盜以及防止人為破壞的設(shè)施；要有合格的給、排水設(shè)施。站房與采樣口距離不得大于50米，采樣管線要采取防凍措施，保證冬季正常采樣工作。在線監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)考慮增加視頻監(jiān)控設(shè)備，視頻探頭應(yīng)覆蓋污水排放口、脫泥機(jī)房污泥排放口及污水處理廠全貌。

3.污泥脫水設(shè)計的改進(jìn)

在污水處理過程中，會產(chǎn)生大量污泥，而用于處理污泥的費(fèi)用在污水處理廠的全部建設(shè)費(fèi)用中約占20%～50%，甚至占70%。因此，必須要重視污泥的處理。污泥經(jīng)濃縮、消化后的含水量體積仍很大，為了綜合利用和最終處置，需對污泥作脫水處理。傳統(tǒng)處理方案的加藥方案為鐵+石灰+PAM，具有較多的局限性，如無機(jī)鹽使用得較多，對設(shè)備損傷較大，具有一定的腐蝕性；污泥增量較大；大量石灰的使用很容易堵塞濾布；使用藥劑較多，操作復(fù)雜。而當(dāng)前，應(yīng)用于隔膜壓濾機(jī)的污泥脫水處理中的污泥脫水新型藥劑KW45，不僅脫水效果好，處理后干泥的含水率可達(dá)到 60%以下，而且不會污堵濾布，不影響壓泥機(jī)的正常運(yùn)行。其加藥方案為KW45 / KW46 + PAM，具有諸多優(yōu)勢，如具有很強(qiáng)的脫水性，處理后干泥的含水率可達(dá)到 60%以下，滿足環(huán)保和后續(xù)處置的要求。另外，由于 KW45 的分子量比聚丙烯酰胺的分子量小很多，不會堵塞濾布，不含無機(jī)鈣鹽和鐵鹽，能夠延長濾布清洗頻率和使用壽命。同時，設(shè)備的操作壓力穩(wěn)定，能減少進(jìn)泥泵的磨損和能耗。處理時不使用鐵、鈣等無機(jī)鹽，干泥量中含有的無機(jī)鹽少，減少污泥的產(chǎn)生量，對燃燒值的影響較低，降低后續(xù)處置的費(fèi)用，也不會對設(shè)備造成腐蝕問題。

另外，在市政污水處理廠污泥脫水間設(shè)計時，常出現(xiàn)出泥螺旋高度和大門高度無法滿足運(yùn)輸車輛高度要求的問題。因此，在設(shè)計時要充分考慮到污脫間出泥螺旋和大門的高度，以滿足運(yùn)輸車輛的高度要求。

結(jié)語

市政污水處理廠在環(huán)境污染問題的緩解方面具有非常積極的作用。但是，近年來，污水總量和污水程度的增多與加重也使得污水處理廠面臨非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此，市政污水處理廠必須要對其總體的設(shè)計進(jìn)行把握，對出現(xiàn)的細(xì)節(jié)問題要進(jìn)行考慮，加強(qiáng)對污水處理廠設(shè)計的改良和優(yōu)化，提高對再生水和污泥的回收和利用效率，有效地提升市政污水處理廠的綜合經(jīng)濟(jì)效益，提升資源的有效利用率，為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施提供可靠保障。

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