雨水回收處理系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)

孫彩宏+朱家斌

摘 要：每逢雨季，雨水沖刷煤廠落地煤會(huì)產(chǎn)生大量煤泥水（以下簡(jiǎn)稱雨季煤泥水）進(jìn)入全礦污水下水管路，混入生活污水。因污水處理廠設(shè)計(jì)原因，生活污水處理系統(tǒng)沒(méi)有處理雨季煤泥水能力，只能外排。通過(guò)對(duì)雨季煤泥水的單純沉淀實(shí)驗(yàn)分析，采用沉淀方法可將其懸浮物去除36%-59%，其余污水可生化性好，可由污水處理廠進(jìn)行處理?，F(xiàn)有的生活污水池及水泵房無(wú)法滿足此處理工藝要求，對(duì)其進(jìn)行改擴(kuò)建，以解決雨季外排污水污染環(huán)境問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：沉淀；污水池；改擴(kuò)建

中圖分類號(hào)：TV213.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）03-0103-02

Abstract： During the rainy season， coal that falls onto the ground after rain water scours the coal factory floor will produce a large amount of coal slime （hereinafter referred to as rainy season coal slime） into the whole mine sewage down the road， and will be mixed with domestic sewage. Due to the design of the sewage treatment plant， the domestic sewage treatment system has no capacity to deal with coal slime in the rainy season， so it can only be discharged out. Through the analysis of precipitation experiment of coal slime water in rainy season， the suspended matter can be removed from 36-59% by precipitation method， and the remaining sewage can be treated by sewage treatment plant because of its good biodegradability. The existing domestic sewage ponds and pump rooms cannot meet the requirements of the treatment process， therefore it is urgent to solve the problem of environmental pollution caused by sewage discharged during the rainy season.

Keywords： sedimentation； sewage tank； reconstruction and extension

引言

曉明礦污水處理廠自2012年12月底建廠投產(chǎn)以來(lái)，設(shè)計(jì)方案考慮生活污水的源水是中等濃度的洗浴污水及生活污水，可生化性好，采用水解酸化+接觸氧化工藝，污水經(jīng)污水廠生化處理和深度處理后，可達(dá)中水回用標(biāo)準(zhǔn)。而雨季煤泥水一旦經(jīng)此方法處理后，會(huì)造成系統(tǒng)堵塞的嚴(yán)重后果。研究分析雨季煤泥水懸浮物超標(biāo)，可采用單純沉淀作為該水處理的“前處理”工藝。于是考慮對(duì)生活污水池及水泵房進(jìn)行改擴(kuò)建，將原有的一級(jí)沉淀緩沖池改為兩級(jí)，雨季煤泥水經(jīng)生活污水稀釋，充分沉淀后再經(jīng)污水處理廠處理，以達(dá)到污水不外排的目的。

1 生活污水池及水泵房改擴(kuò)建背景

1.1 雨季煤泥水分析

雨季煤泥水與礦井污水類似，根據(jù)水源的性質(zhì)，并參照《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)-建筑給排水工程》等有關(guān)技術(shù)資料，雨季煤泥水的污染物濃度為中等濃度，取用最大設(shè)計(jì)水質(zhì)指標(biāo)。分析雨季煤泥水水質(zhì)指標(biāo)可見(jiàn)如下幾點(diǎn)：

（1）COD大部分還是以懸浮性COD存在。

（2）由于降雨的隨機(jī)性，溶解性物質(zhì)所占比例的變化較大，雨水的可生化性屬于可生化的水平。

（3）雨水中的氨氮是由淋洗大氣帶入，大部分為可溶性的氨氮。

綜上分析，將雨季煤泥水做單純沉淀后，可與生活污水混合進(jìn)入污水處理廠處理。

1.2 原生活污水池及水泵房背景

生活污水池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的地下圓筒水池，內(nèi)徑為6米，深9.8米。水池一半為生活污水沉淀緩沖池，一半為水泵間，抽水泵設(shè)置在倉(cāng)底（2臺(tái)4PW泵，一用一備）。水泵房為磚混結(jié)構(gòu)，包括休息室和操作室。存在以下問(wèn)題：

（1）雨季煤泥水匯入生活污水池，污水處理廠無(wú)法處理，必須外排至新開(kāi)河，造成環(huán)境污染。

（2）生活污水沉淀緩沖池存儲(chǔ)量小（140立方米），當(dāng)鍋爐排污或浴池大量放水時(shí)，生活污水無(wú)法在池內(nèi)得到充分沉淀，造成排放濁度增大，不利于污水處理廠生活污水的處理。

（3）由于排放的生活污水中懸浮顆粒較多，水泵又頻繁啟動(dòng)，造成水泵經(jīng)常發(fā)生故障，同時(shí)因水泵安設(shè)在池底，給維護(hù)和保養(yǎng)帶來(lái)不便。

（4）水泵房已超過(guò)使用年限，已反復(fù)修補(bǔ)多次，且職工有效使用面積?。?平方米），不利于員工身心健康。

2 生活污水池及水泵房改擴(kuò)建設(shè)計(jì)內(nèi)容

2.1 改擴(kuò)建原則

改擴(kuò)建原則：在滿足相關(guān)國(guó)家規(guī)范條件下，充分利用原生活污水池容積，同時(shí)避免施工期間影響目前的生產(chǎn)，設(shè)計(jì)便于施工且總造價(jià)低。[2]

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，生活污水池的位置不變，生活污水泵房在原有泵房位置向北延伸5米，南側(cè)路面下有管道，設(shè)計(jì)時(shí)不能占用道路，否則會(huì)損壞地下管網(wǎng)系統(tǒng)。endprint

2.2 改擴(kuò)建方案內(nèi)容

經(jīng)仔細(xì)研究分析最終確定設(shè)計(jì)改擴(kuò)建方案內(nèi)容如下：

（1）將原生活污水池的水泵間部分改為二級(jí)沉淀緩沖池，改擴(kuò)建后污水池總體有效容積變?yōu)?80立方米，是原有容積的兩倍。

（2）在兩池共用池壁的上部距地面-500毫米處打三個(gè)直徑為100毫米的孔洞，相互間隔500毫米。原一級(jí)生活污水沉淀緩沖池的污水從上部溢流孔溢流到二級(jí)沉淀緩沖池。

（3）原二級(jí)倉(cāng)的兩臺(tái)4PW泵改為兩臺(tái)自動(dòng)攪勻潛水排污泵。原吸水管線拆除進(jìn)行封堵。出水管線不變，仍服務(wù)于污水處理廠和事故外排。

（4）原泵房及配電室拆除建新泵房。新泵房采用磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積150平方米，包括環(huán)保監(jiān)測(cè)站、變頻室、操作室和休息室。改擴(kuò)建后生活污水池及水泵房布置圖如圖1所示：

3 生活污水池及水泵房改擴(kuò)建設(shè)計(jì)特點(diǎn)

本生活污水池及水泵房設(shè)計(jì)方案特點(diǎn)如下：

3.1 改擴(kuò)建后的生活污水池可處理雨季煤泥水

污水可在一級(jí)沉淀緩沖池內(nèi)充分過(guò)濾沉淀，去除污水中呈懸浮狀態(tài)的固體污染物質(zhì)，懸浮物一般可去除36%-59%，僅有少量雨季煤泥水進(jìn)入二級(jí)沉淀緩沖池，不會(huì)對(duì)生活污水處理系統(tǒng)造成堵塞。

3.2 改擴(kuò)建后的生活污水池更合理化

改擴(kuò)建后的生活污水池分格數(shù)為兩格，可以有效均化污水的水質(zhì)水量，降低沖擊負(fù)荷對(duì)后續(xù)處理單元的影響。[3]而且若檢修、清洗任一格時(shí)仍能保證污水處理廠的用水，同時(shí)也不會(huì)造成礦井生活污水無(wú)處排放造成事故。

3.3 潛水泵的使用更富經(jīng)濟(jì)性、安全可靠性

提升泵選用潛污泵。考慮泵的防堵、排污能力，設(shè)計(jì)采用自動(dòng)攪勻排污泵。潛污泵出水管接設(shè)于原4PW泵出水管路上，設(shè)于人孔之下，以利于檢修拆裝。潛污泵安裝操作方便，噪聲小，簡(jiǎn)化土建結(jié)構(gòu)，降低工程造價(jià)，并且運(yùn)行管理方便。

自動(dòng)攪勻排污泵可產(chǎn)生極強(qiáng)的攪拌力，將污水池內(nèi)的沉積物攪拌成懸浮物，吸入泵內(nèi)排出，一次性完成排水、清污、除淤，節(jié)約了運(yùn)行成本。減輕了后續(xù)處理單元的處理負(fù)荷，有效防止了生活污水池散發(fā)臭氣，保護(hù)周邊環(huán)境。

自動(dòng)攪勻排污泵主要特點(diǎn)：

（1）當(dāng)排污泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，自動(dòng)攪拌池底沉積物，徹底防止污物淤積，無(wú)須人工清理。

（2）獨(dú)特的葉輪設(shè)計(jì)，具有將纖維物、雜物切碎和撕裂的功能。

（3）采用外循環(huán)冷卻系統(tǒng)，使排污泵低水位運(yùn)轉(zhuǎn)，減少電機(jī)起動(dòng)頻率，延長(zhǎng)電機(jī)壽命。

考慮富裕量需要，選用泵排出口公稱直徑：50mm；額定揚(yáng)程：15m；額定流量：40m3/h；攪勻范圍：1400mm；電機(jī)功率4kW。則選用泵型號(hào)：JYWQ50-40-15-1400-4；數(shù)量：2臺(tái)（一備一用）。

更換的自動(dòng)攪勻潛水排污泵采用雙導(dǎo)軌自動(dòng)耦合安裝系統(tǒng)，給泵的安裝、維修帶來(lái)極大的方便，人可不必為此進(jìn)入污水池。

3.4 水泵房滿足人員、設(shè)備要求

水泵房采用磚混結(jié)構(gòu)。外墻裝飾為涂料墻面，內(nèi)裝飾為刮大白膩?zhàn)訅γ?，頂棚，窗戶為鋁合金中空玻璃。采取自然采光。屋面排水為有組織形式。改擴(kuò)建后的新泵房空間大，滿足檢修的要求，對(duì)人員、設(shè)備均有利。

3.5 控制監(jiān)測(cè)與原系統(tǒng)比較更智能化、人性化

3.5.1 PID智能調(diào)節(jié)儀

采用XSC5系列PID智能調(diào)節(jié)儀與各類傳感器、變送器配合，可實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、壓力、液位、成分等過(guò)程量的測(cè)量、變換、顯示、通訊和控制。

3.5.2 超聲波液（物）位計(jì)

采用GLP系列超聲波液（物）位計(jì)是智能型非接觸式液（物）位測(cè)量?jī)x表。具有自動(dòng)功率調(diào)整，增益控制，去虛假目標(biāo)，溫度補(bǔ)償?shù)取?/p>

3.5.3 采用變頻控制，恒壓供水

采用變頻控制具有以下優(yōu)點(diǎn)：a.節(jié)能，提高生產(chǎn)效率。b.無(wú)級(jí)調(diào)速。c.改善生產(chǎn)工藝流程，改善運(yùn)行環(huán)境。d.電機(jī)的維護(hù)成本將進(jìn)一步降低，電機(jī)的壽命則相應(yīng)增加。e.工頻啟動(dòng)時(shí)的劇烈振動(dòng)會(huì)加劇機(jī)械磨損和損耗，變頻啟動(dòng)能減少對(duì)機(jī)械部件的沖擊，從而使整個(gè)系統(tǒng)更加可靠，壽命也會(huì)相應(yīng)增加。f.在變頻器控制中要實(shí)現(xiàn)可逆運(yùn)行控制無(wú)須額外的可逆控制裝置只需要改變輸出電壓的相序即可，這樣就能降低維護(hù)成本和節(jié)省安裝空間。

4 結(jié)束語(yǔ)

改造后，使生活污水多一級(jí)沉淀緩沖池，雨季也可以處理生活污水，杜絕了外排污水。污水經(jīng)改擴(kuò)建后的生活污水池處理后，SS一般可去除36%-59%左右，為接下來(lái)的二級(jí)處理做好鋪墊，進(jìn)而控制環(huán)境污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1]李俊奇，車伍，等.城市雨水沉淀特性及其顆粒分布研究[J].中國(guó)給水排水，2004，20（3）：43-45.

[2]中華人民共和國(guó)水利部.SL267-2001.雨水集蓄利用工程技術(shù)規(guī)范[S].2001，2.

[3]潘國(guó)慶，車伍，李俊奇，等.城鎮(zhèn)雨水收集利用儲(chǔ)存池優(yōu)化規(guī)模的探討[J].給水排水，2008，34（12）：42-47.endprint