大連開發(fā)區(qū)小窯灣污水處理廠建設(shè)工程優(yōu)化設(shè)計

苗 恕

（中國市政工程東北設(shè)計研究總院有限公司 吉林長春 130021）

1 建設(shè)地點及收集范圍

經(jīng)過現(xiàn)場踏勘，周密分析、比較，根據(jù)開發(fā)區(qū)總體規(guī)劃圖，結(jié)合東區(qū)市政工程專項規(guī)劃，結(jié)合開發(fā)區(qū)道路現(xiàn)狀及污水管網(wǎng)現(xiàn)狀，最終確定在大連開發(fā)區(qū)小窯灣污水處理廠廠址位于三號路北、臥龍河?xùn)|側(cè)。污水處理廠主要收集保羅接納開發(fā)區(qū)中心工業(yè)區(qū)、金光光電產(chǎn)業(yè)園、小窯灣以及臥龍區(qū)域污水。

2 設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)

2.1 設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)

參考同類城市污水廠和開發(fā)區(qū)現(xiàn)有的污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)情況，考慮到該污水廠的污水來源主要工業(yè)廢水（如電子廢水），結(jié)合遼寧省地方標(biāo)準(zhǔn)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，綜合考慮各種因素，確定該污水廠進(jìn)水水質(zhì)為 CODcr：500mg/L，BOD5：260mg/L，SS：300mg/L，NH3-N：45mg/L，TP:7.5mg/L，TN:60mg/L，pH:6～9。

2.2 設(shè)計出水水質(zhì)

該污水廠根據(jù)國家和環(huán)保要求排放標(biāo)準(zhǔn)為《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A級標(biāo)準(zhǔn)，具體為：CODcr≤50mg/L，BOD5≤10mg/L，SS≤10mg/L，NH3-N≤5mg/L，TN≤15mg/L，TP≤0.5，pH=6～9。

3 工程設(shè)計

3.1 分期建設(shè)說明

該污水廠分三期建設(shè)，一期規(guī)模為2.5萬m3/d，二期規(guī)模為2.5萬m3/d，三期規(guī)模7.0萬m3/d，總規(guī)模12萬m3/d。

3.2 處理工藝

污水處理工藝如下圖所示

圖1 污水處理工藝

污泥處理工藝：剩余污泥通過濃縮一體機(jī)脫水后將泥餅送至污泥處置廠進(jìn)行無害化處理。臭氣處理工藝：生物濾池法除臭。消毒工藝采用紫外線消毒。

3.3 工藝設(shè)計

（1）粗格柵及提升泵房

土建12萬m3/d，設(shè)備分期安裝。采用半地下式構(gòu)筑物。格柵前水深1.6m，過柵流速0.6m/s，柵條間隙15mm。粗格柵考慮分期水量情況，設(shè)計總共有6個格柵渠道，一期工程設(shè)置2道格柵渠安裝回轉(zhuǎn)式粗格柵清污機(jī)2臺，預(yù)留二期1道格柵渠和三期3道粗格柵渠。格柵寬度0.8m。配用電機(jī)功率N=1.5kw。配套設(shè)置3臺移動式垃圾小車，2用1備，負(fù)責(zé)柵渣的外部運(yùn)輸。

在污水提升泵池內(nèi)水泵分三期安裝：總計潛水排污泵10臺（8用2備）。一期安裝3臺（2用1備），單泵參數(shù)Q=770m3/h，H=17m，N=55Kw，二期增加2臺水泵（2用）參數(shù)同一期水泵參數(shù)相同，且與其共用1臺備用水泵；第三階段增加5臺（4用1備），單泵參數(shù) Q=860m3/h，H=17m，N=55Kw。

（2）細(xì)格柵及曝氣沉砂池

土建和設(shè)備均為2.5萬m3/d。平面尺寸為21.9m×13.2m，層高為11.6m。安裝有2臺旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)，柵條間隙為6mm，過柵流速0.6m/s。

曝氣沉砂池為2組，尺寸為9.0×3.2m。停留時間為5.5min，有效水深3.0m，水平流速0.027m/s。曝氣沉砂池的排砂方式為雙槽吸砂機(jī)，并配有相應(yīng)的吸砂泵。

3.4 改良AA/O綜合處理池

改良AA/O綜合處理池主要將改良AA/O生化池、平流二沉池、機(jī)械反應(yīng)絮凝池、斜管沉淀池、普通快濾池、反沖洗廢水池、紫外線接觸池、污泥脫水機(jī)房和加藥間合建。設(shè)計規(guī)模為2.5萬m3/d。

（1）改良AA/O生化池：污水經(jīng)過旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)出水后，約10%污水分配到AA/O生化池的反硝化污泥區(qū)，在此區(qū)域內(nèi)污水和回流污泥（二沉池內(nèi)產(chǎn)生）充分接觸混合。

采用44%～100%設(shè)計污泥外回流比，按I=200%設(shè)計污泥內(nèi)回流比，經(jīng)計算總的水力停留時間23.26h，生化池的泥齡SRT=19.83d。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)被應(yīng)用于生化池，生化池共分2組，每組分4個廊道，其總設(shè)計流量為0.38m3/s，變化系數(shù)1.3，曝氣池污泥負(fù)荷0.079kgBOD5/KgMLSS·d，混合污泥濃度為3800mg/l，生化池有效水深6.0m。生化池實際容積負(fù)荷0.298kgBOD5/m3·d。

生化池分反硝化污泥區(qū)，厭氧區(qū)，缺氧區(qū)和好氧區(qū)四段[2]。在推流式潛水?dāng)嚢铏C(jī)反復(fù)攪拌工作下，硝化污泥區(qū)、厭氧區(qū)、缺氧區(qū)內(nèi)的污水與回流污泥充分?jǐn)嚢杞佑|混合。其中（單組生化池）：

反硝化污泥區(qū)：停留時間1.11h，污泥區(qū)平面尺寸6m×5.2m，內(nèi)設(shè)1臺潛水?dāng)嚢铏C(jī)。厭氧區(qū)：停留時間2.26h，厭氧區(qū)平面尺寸49m×5.2m，內(nèi)設(shè)4臺潛水?dāng)嚢铏C(jī)。缺氧區(qū)：停留時間3.04h，缺氧區(qū)平面尺寸66m×5.2m，共設(shè)置5臺潛水?dāng)嚢铏C(jī)。好氧區(qū)：停留時間17.21h，好氧區(qū)平面尺寸121.8m×16m，內(nèi)回流（硝化液回流）選用潛水回流泵3臺，其中1臺備用。

生化池的曝氣器采用管式曝氣器，生化池曝氣氣源采用鼓風(fēng)機(jī)供給，放在鼓風(fēng)機(jī)管廊中。

（2）平流二沉池：使用2個沉淀池，單池尺寸為51.9×14m，沉淀時間4.0h，表面負(fù)荷1.0m3/m2·h，有效水深5.0m。

（3）機(jī)械反應(yīng)絮凝池：絮凝池為垂直軸式絮凝池，絮凝池總流量Q=0.38m3/s；使用2組絮凝池，單組絮凝池分為5個網(wǎng)格；總停留時間為14.8min，有效水深4.8m。

（4）斜管沉淀池：平面尺寸為23m×14m，池總高6.5m。清水區(qū)上升流速v=0.5mm/s；斜管安裝角度：a=60°，結(jié)構(gòu)系數(shù)：e=1.03。機(jī)械污泥排放后，其被污泥排入污泥緩沖池。

（5）普通快濾池：濾池總共分為5格，設(shè)計流速V=6.4m/h，一格濾池沖洗時的強(qiáng)制過濾速速：8.0m/h；過濾濾料由石英砂制成，石英砂粒徑1.1mm；反沖洗方法采用氣、水洗反沖洗方式，水沖洗強(qiáng)度：6L/s·m2，氣沖洗強(qiáng)度 17L/s·m2，單格水反沖洗歷時 6min，氣沖洗持續(xù)2分鐘，氣水反沖洗持續(xù)3分鐘；配水形式：采用濾板配水。

（6）反沖洗廢水池：普通快濾池反沖洗后的污水排入反沖洗廢水池中，通過離心泵將廢水提升至AA/O生化池，繼續(xù)處理，避免造成二次污染。反沖洗水池總?cè)莘e為304.5m3。

（7）紫外線消毒池：本方案設(shè)計考慮把紫外線消毒槽放置在紫外線接觸池上。懸浮含量TSS：低于10 mg/L(最大值)，紫外穿透率：55%(最小值)，消毒指標(biāo)：糞大腸桿菌數(shù)1000個/L（30天幾何平均值）。

（8）鼓風(fēng)機(jī)房：鼓風(fēng)機(jī)設(shè)置在AA/O綜合處理池的廊道內(nèi)。

（9）加藥間：將其設(shè)置與儲藥池上方，絮凝劑采用聚合鋁鐵，平均投加量52mg/l，投加濃度4%。

3.5 污泥脫水間

土建規(guī)模12萬m3/d，平面尺寸為38.1m×9.5m。一期干泥量5.92t/d，則產(chǎn)泥量739.87m3/d（含水率為99%），污泥脫水機(jī)按24小時工作，2臺脫水機(jī)臺數(shù)（1用1備），則單臺參數(shù)Q=30m3/h，N=60kw。二期泥量同一期，一期備用脫水機(jī)被啟用，三期干泥量17.05t/d，產(chǎn)泥量2130.9m3/d（含水率為99%），總干泥量28.89t/d，則總產(chǎn)泥量為3610.64m3/d（含水率為99%），污泥脫水機(jī)按16小時，脫水機(jī)臺數(shù)增加到2臺，則每臺脫水機(jī)處理能力Q=90m3/h，N=110kw。

污泥脫水后（泥餅）115.56t/d(按含水率75%)，運(yùn)至污泥處置廠處置。

3.6 污泥緩沖池

規(guī)模5萬m3/d，污泥池尺寸為16.0m×12.0m，有效深度3.5m，第一階段和第二階段配合運(yùn)行。

3.7 除臭生物濾池

規(guī)模為5萬m3/d。待除臭的單元是粗格柵、細(xì)格柵、污泥脫水間、污泥池。一期和二期設(shè)2臺臭氣收集風(fēng)機(jī)（1用1備），并將其放于污泥脫水間內(nèi)，單臺參數(shù)Q=25000m3/h，H=2500Pa，N=30kw。

4 運(yùn)行效果

目前該污水廠一期工程已建成并投產(chǎn)運(yùn)行，通過對該污水廠出水水質(zhì)檢測，常年達(dá)標(biāo)，運(yùn)行較好。

表1 實際運(yùn)行進(jìn)、出水水質(zhì)（單位：mg/L）

結(jié)語

（1）二級生化處理和深度處理工藝以及設(shè)備間設(shè)置在一個處理構(gòu)筑物內(nèi)，基本采用渠道連接各個單元處理構(gòu)筑物，該工藝具有流程通暢，路線簡捷，節(jié)省能耗，減少占地等特點，內(nèi)外回流及投藥消毒系統(tǒng)都在一個單體進(jìn)行，處理效果穩(wěn)定，能夠達(dá)到預(yù)期處理標(biāo)準(zhǔn)等特點。

（2）該污水處理廠的建設(shè)，實現(xiàn)了該區(qū)域削減污染物排放總量的目的，有效保護(hù)河道和防止海域污染。同時也希望本工程的成功運(yùn)行為類似污水廠提供思路和借鑒。