白銀市某工業園區污水處理廠工程設計

譚周權

（蘭州市城市建設設計院，甘肅 蘭州 730050）

1 概述

白銀市某工業園區污水處理廠位于甘肅省白銀市西北部，根據規劃，工業園區內工業企業性質主要為新型建材產業園、機械裝備及零部件產業園、農畜產品深加工園。近期處理規模為10 000 m3/d，遠期設計規模為20 000 m3/d，總占地面積約54.7畝。出水達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）中的一級A標準。

2 進、出水水質及工藝流程

污水處理廠出水執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級 A標準。設計進、出水水質見表1。

表1 污水處理廠設計進、出水水質 mg/L

主體工藝采用A2/O工藝、混凝沉淀、纖維束濾池，如圖1所示。

圖1 污水處理工藝流程圖

城市污水首先經過粗格柵及提升泵房，后進入細格柵間，然后進入曝氣沉砂池，以上部分主要去除水中的懸浮物或漂浮物以及砂粒，為污水的預處理階段。

污水經曝氣沉砂池后進入初沉池，然后到A2/O池，該池由厭氧池、缺氧池、好氧池組成。經過A2/O反應處理后，污水進入二沉池，沉淀處理后通過中間水池后進入反應沉淀車間，沉淀池出水進入纖維束濾池，出水直接進入接觸消毒池，消毒存入蓄水池供工業園區綠化及道路澆灑回用。終沉池污泥流入剩余及回流污泥泵房。污泥回流比為50%～100%，回流至A2/O池內。剩余污泥由泵送至貯泥池，由污泥泵輸送至脫水機房進行機械濃縮脫水，最后泥餅外運、衛生填埋。

3 工程設計

3.1 污水預處理系統

3.1.1 粗格柵及提升泵房

去除污水中較大漂浮物，并攔截直徑大于20 mm的雜物，以保證潛水泵正常運行。污水經粗格柵后流入提升泵池，污水泵將污水提升以滿足后續污水處理流程及豎向的銜接要求。設計規模為2.0×104m3/d，共一座，平面尺寸12.2 m×10.5 m×6.9 m；室內設粗格柵渠兩道，每條渠寬0.8 m，深5.5 m，長8.5 m；提升泵池為全地下式結構，地下水池平面尺寸9.25 m×5.6 m，深7.5 m。

安裝一臺反撈式格柵除污機，B×H=0.6 m×5.5 m，柵條間隙15 mm，安裝傾角75°，功率為1.1 kW；一臺螺旋輸送壓榨機，輸送長度為4.5m，功率為3.0 kW；污水提升泵4臺（三用一備）。格柵的運行根據柵前柵后水位差或按時間控制，潛水提升泵根據池內液位控制其啟停及高液位報警等。

3.1.2 細格柵間

細格柵用于截除進廠污水中粗格柵未能截除的細小雜物，作為污水預處理工藝，可保障后續工藝運行安全，同時去除一部分污染物質。設計規模為2.0×104m3/d，共一座，近遠期通過設備調配實現共用?？蚣芙Y構，平面尺寸為16.3 m×10.8 m，高8.1 m；室內設格柵渠兩道，每條渠寬0.8 m，深1.5 m，長6 m。設計規模為2.0×104m3/d。安裝循環式齒耙清污機兩臺，B=800 mm，H=1 500 mm，N=0.75 kW，間隙3 mm，傾角70°。一臺無軸螺旋輸送機，輸送長度3.5 m，功率為2.2 kW。

3.1.3 曝氣沉沙池

設計規模為2.0×104m3/d，平面尺寸（內凈尺寸）為L×B×H=17.4 m×4.3 m×5.1 m，共一座兩格，有效水深3.85 m。

設計參數：曝氣量按每立方米污水0.2 m3空氣配置。停留時間約5.0 min。最大設計流量時水平流速為0.06 m/s，有效水深為2 m，每立方米曝氣量為0.2 m3，曝氣氣源由兩臺羅茨風機提供，羅茨風機設置于細格柵間，一用一備。單臺羅茨風機參數：流量為4.2 m3/min，揚程為49 kPa，功率為11 kW。配套橋式吸砂機一臺，設備尺寸為池寬4.3 m，池深5 m，驅動功率為0.55 kW。配套一臺潛污泵，流量為22 m3/h，揚程為7 m，功率為1.4 kW。

3.1.4 初沉池

采用中心進水、周邊出水方式輻流沉淀池，池內徑為20 m，池高3.8 m。間歇排泥，每12 h排泥一次，排出的污泥進入污泥調節池，與二沉池剩余污泥一同進入濃縮脫水機房。

3.2 生化系統

該工程生化系統采用改良型氧化溝，用于去除BOD、COD，脫氮除磷，由厭氧池、缺氧池、好氧池構成。設計規模為1.0×104m3/d，近期設計兩座，為遠期預留兩座位置，平面凈尺寸為49.6 m×19.4 m，總深為7.0 m，設計有效水深6 m。單池設計規模為5 000 m3/d，污泥負荷0.076 kg BOD5（/kg MLSS·d），污泥濃度為4.0 g/L。設計厭氧區容積為458 m3，設計厭氧區停留時間為2 h；設計缺氧區容積為1 973 m3，設計缺氧區停留時間為8.6 h；設計好氧區容積為3 069 m3；設計好氧區停留時間為13.4 h。設計回流污泥量為5 500 m3/d，外回流比為100%，設計內回流比為100%～400%。每座生化池設備配置豎軸式波輪攪拌機4臺，設備參數為=2 500，功率為4.0kW；潛水回流泵4臺，單臺參數為流量250 m3/h，揚程為3.0 m，功率為4.0 kW；設置微盤曝氣器。

3.3 二沉池

設計規模為1.0×104m3/d，共兩座，采用中心進水、周邊出水方式輻流沉淀池。表面負荷為0.8 m/h。單池直徑為23 m，周邊深度為3.8 m。設備配置：每池配置單周邊傳動刮泥機一臺，功率為1.5 kW。

3.4 深度處理系統

該工程深度處理采用傳統的混凝+沉淀+過濾工藝。整個工藝池體結構采用合建模式，外部建設外圍護框架結構車間。主要包括機械混合池、網格絮凝池、斜管沉淀池三部分。設計規模10 000 m3/d，共一座。車間建筑尺寸為24.0 m×15.3 m×9.2 m，池體土建尺寸為 15.05 m×8.9 m×（6.2、4.5）m。

3.4.1 機械混合池

混合的作用是使所投加的混凝劑快速、均勻地分散在水中，該工程混合采用混合效果較好的推進式機械攪拌器。

其規格尺寸為2.7 m×1.25 m×3.7 m，池體容積為12.5 m3，設計數量為2臺，攪拌器直徑為1.0 m，單臺功率為5.5 kW，自帶變頻器，正常負荷下攪拌混合時間為73.6 s，混合攪拌速度梯度為865/s。

3.4.2 網格絮凝池

該工程反應池采用網格絮凝池，其主要設計參數：設計尺寸為8.9 m×6.3 m×6.2 m，池體容積為347.6 m3，設計絮凝時間為21.06 min，峰值絮凝時間為15.6 min，絮凝池單格平面尺寸為1.10 m×1.10 m，有效水深為3.80 m。

正常負荷下絮凝時間21.06 min（第一段7.22 min，第二段7.22 min，第三段6.62 min）。

正常負荷下豎井平均流速：第一段0.199 m/s，第二段0.127 m/s，第三段0.105 m/s。

正常負荷下孔洞平均流速：第一段0.231 m/s，第二段0.165 m/s，第三段0.105 m/s。

正常負荷下平均速度梯度G為42/s，GT值約為53 000。

3.4.3 斜管沉淀池

沉淀池采用斜管沉淀池，其主要設計參數：設計尺寸為8.9 m×8.75 m×4.5 m，池體容積為350.4 m3，上升流速為1.95 mm/s，斜管安裝傾角為60°，斜管斷面d=35 mm，斜管長度為1 000 mm，斜管上部清水區高度為1.1 m，斜管下部布水區高度為1.5 m，液面負荷為7.0 m3/（m2·h），峰值液面負荷為10.4 m3/（m2·h），反復式池底刮泥機功率為0.75 kW。

3.4.4 纖維束濾池

為進一步保障出水中SS數值達標排放，設計過濾工藝采用纖維束濾池，在過濾SS的同時，還有一定的脫氮效果。

設計規模10 000 m3/d，共一座。濾池土建尺寸為（2.6+4.0+4.0）m×13.9 m×（6.55、4.55、6.75）m，反沖洗間外圍護尺寸為（6.5+13.0）m×5.8 m×（5.6、8.5）m，反沖洗間吸水井尺寸為5.8 m×4.1 m×2.6 m，變配電室尺寸為14.3 m×4.4 m×3.3 m（位于濾池上方，于濾池池體合建）。濾池共設一座4格，單排布置，過濾水頭1.95 m。

設計參數：設計速度為12.9 m/h，強制濾速為18.3 m/h，總過濾面積為48 m2，單格過濾面積為12 m2，4格，單格尺寸為3.0 m×4 m，反沖洗水強度為8 L/（m2·s），反沖洗氣強度為60 L/（m2·s），反沖洗時間為15～30 min。

配套設備：纖維束濾元模組4套，模組型號為FQLY-1000；纖維密度調節裝置4套，型號為GZKT3 m×4 m；濾板4組，每組24塊，濾板尺寸為1.0 m×0.5 m。布氣布水系統各4套，型號為GZKQ3 m×4 m/GZKS3 m×4 m，規格為 L×B=4.0 m×3.0 m。反洗排水槽8套，型號為GZKC4 m×0.30 m×0.45 m。配套反沖洗鼓風機2臺，一用一備，單臺參數為 Q=43.2 m3/min，P=49 kPa，功率為55 kW。配套反沖洗水泵2臺，一用一備，單臺參數為流量346 m3/h，揚程為13 m，功率為22 kW。

3.5 接觸消毒池

該工程采用二氧化氯消毒，設計規模10 000 m3/d，共一座。設計接觸時間為30 min，設計有效水深為3 m，單格寬度為2 m，工藝尺寸為13 m×8.9 m×3.5 m。半地下鋼筋混凝土結構內設尾水庫排放提升潛水泵3臺，兩用一備，單臺參數為流量310 m3/h，揚程為15 m，功率為30 kW。

3.6 污泥濃縮脫水機房

將污水處理過程中產生的污泥進行濃縮、脫水，降低含水率，便于污泥運輸和最終處置。設計規模：污泥脫水間土建設計規模按遠期2.0×104m3/d一次建成。

土建工程尺寸為22.5 m×9.0 m×6.9 m，設計遠期處理規模為1 020 m3/d。選用碟螺式污泥脫水機3臺，兩用一備，近期設置2臺，一用一備。單臺設備處理能力：污泥濃度5 000 mg/L時為27 m3/h，污泥濃度10 000 mg/L時為18 m3/h。設備功率為3.3 kW。設計剩余污泥含水率約為99.2%，污泥濃度約為8 000 mg/L，設計運行時間為20 h，單臺設備平均處理能力為25.5 m3/h，單臺設備尺寸為2.35 m×2.5 m×2.32 m。為使污泥易于脫水，在進濃縮機前投加聚丙烯酰胺，藥劑投加量為污泥干重的0.4%，PAM投加量為0.85 kg/h。

4 結語

按照以上工程設計參數進行設計，出水水質最終滿足《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中的一級A標準。相關經驗也可供今后類似工程項目參考和借鑒。

[1]張自杰.排水工程：下冊[M].4版.北京:中國建筑工業出版社,2000.

[2]周娟娟.寧波江南污水處理廠設計介紹[J].城市道橋與防洪，2012（6）:160-164，14.

[3]曹仲宏，楊學，夏斌杰.工業園區污水處理工藝選擇及設計特點[J].城市道橋與防洪,2016（12）:86-89.

[4]邊靖，衛佳，李彤，等.甘泉工業園區污水處理工程設計與運行[J].中國給水排水,2016,32（12）:85-89.