呼和浩特市污水處理工藝設計及運行控制研究

宋之怡

【摘 要】污水處理對于社會、環境、資源的可持續發展具有重要意義，對于改善民生、保障公民生活質量等具有重要影響。為了進一步實現水資源的循環利用，響應國家可持續發展戰略，文章利用案例分析方法，從污水處理工藝的角度出發，對呼和浩特市辛辛板污水處理廠污水處理流程進行分析發現，其中存在的技術、設備、運營問題，并提出相應的改進措施及方法，從而提升呼和浩特市辛辛板污水處理廠的處理效率，降低污水處理成本和提高經濟效益。

【關鍵詞】污水處理;工序流程;案例分析;辛辛板污水處理廠

【中圖分類號】X703;TP277 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）11-0026-03

0 引言

自從生命誕生以來，水是孕育新生命、維持生命健康的最基本物質，也是人類實現可持續發展的重要保障[1-3]。水同時還具有調節氣候的作用，大氣中的水分能夠阻擋大部分的地球輻射量，從而使得地球不易被冷卻;海洋和湖泊中的水分則可以吸收和積累大量熱量，使得在夏季氣溫不會達到很高，而冬天也不致過低。我國是一個水資源短缺的國家，人均水資源占有量不到世界人均占有量的一半，可見水資源在我國占有十分重要的地位。

隨著經濟的飛速發展，人們生活水平和質量不斷提高，但隨之產生的各種各樣污水也日益增多。隨著城鎮化建設的快速推進，城市生活污水大量增加，其中含有大量有機物（如碳水化合物、脂肪、氨氮等）和各類細菌、微生物等[4-5]。一旦城市生活污水進入深層地下水之后，地下水成為細菌、微生物繁衍的基地，污染后的地下水威脅到人類生命健康。此外，醫療污水是污水的重要組成部分。近年來，醫療水平得到提高的同時，醫療污水不斷增加。醫療污水主要來自各類型醫院診療室、化驗室、手術室等排放的污水。相比生活污水，醫療污水的細菌、病毒、微生物種類和數量更多樣，同時含有大量的化學藥劑，有很強的傳染性，包括急性傳染和潛伏性傳染等[6]。除了生活污水、醫療污水等，工業污水是污水的一個重要來源，工業污水成分復雜，其中含有大量重金屬污染物等。

本文利用案例分析方法，以呼和浩特市辛辛板污水處理廠為研究對象，針對污水處理工藝進行研究，分析當前污水處理存在的技術、設備、運營問題，得出相應處理方法和改進措施。

1 呼和浩特市辛辛板污水處理廠現狀

1.1 地理位置

呼和浩特市辛辛板污水處理廠位于內蒙古呼和浩特市玉泉區南二環西段南側，隸屬于呼和浩特市首創春華水務有限責任公司，始建于1982年3月，預先設計處理能力每日達到15.00萬m3。呼和浩特市作為內蒙古自治區的首府，人口流動大，同時生活污水等其他污水排放量也隨之增加，使得呼和浩特市周圍污水處理廠的負荷也不斷上升。該廠在2002年和2009年先后進行了兩次工程擴建與改造，將原有的處理能力提升到二級處理。此前，在日處理污水量達到20.00萬m3的基礎上又增加了擴建每日20.00萬m3的深度處理規模的工程。該廠主體上現采用改良A2/O+反應沉淀過濾工藝。處理后的污水主要排入小黑河，出水水質要求達到《城鎮污水處理廠污染排放物標準》（GB 18918—2002）一級A+的標準。

1.2 污水處理工藝及流程

辛辛板污水處理廠污水要經過預處理、一級處理、二級處理和深度處理4個階段，處理達標之后排入小黑河。在污水處理的4個階段中，預處理和一級處理主要采用物理方法去除一些較大顆粒雜質、懸浮物和大塊漂浮物等。二級處理則采用生物和化學方法，去除污水中含有的有機物（主要包括膠體態和溶解態），降低污水中化學需氧量和生物需氧量等指標。深度處理采用曝氣生物濾池和膜工藝，設計出水水質到達類GB 3838—2002地表水V類水質，總氮≤10%，實現污水凈化?；玖鞒倘鐖D1所示。

1.2.1 預處理和一級處理

匯總的污水首先進入粗格柵間，辛辛板污水處理廠主要采用間距為25 mm的粗格柵機，通過履帶將懸浮物和大塊的漂浮物帶離污水當中，使這些懸浮物和大塊漂浮物到達垃圾車中。然后污水進入進水泵房，通過水泵將污水送達細格柵間中，辛辛板污水處理廠采用的是5 mm的細格柵機，主要將一些較小的懸浮物和漂浮物帶離污水當中，目的和粗格柵間相同，都是為了避免堵塞下面流程中的水泵和管道。經過進水泵房之后提升污水的重力勢能，在接下來過程中，主要利用污水的重力勢能進入下一階段。污水進入曝氣沉砂池中，通過控制合適的曝氣量，使得密度相對較大的無機顆粒物從污水當中分離，減輕后期污水處理的負擔。

1.2.2 二級處理

污水經曝氣沉砂池之后流入初次沉淀池，初沉池采用中心進水，周邊雙堰出水的方式，設有浮渣擋板，出水渠兩側有三角形擋板來保證水流速度均勻。刮泥機將污泥刮入污泥斗，由初塵池的污泥泵排出至污泥濃縮池，經污泥脫水間產生的泥餅運離污水處理廠。經過初沉池的污水進入生物曝氣池，生物曝氣池采用矩形結構，分為3個階段：缺氧段、調節段、好養段。處理廠采用普通活性污泥法，通過人工充分曝氣供氧，使得懸浮的微生物體與有機物充分接觸、反應，之后停止供氣懸浮的微生物體與有機物分離，使得有機物的含量下降，污水得到凈化?；钚晕勰嘟涍^回流系統回到缺氧段，經過曝氣處理再次與污水結合反應。經過生物曝氣池的污水流入二沉池進行沉淀。

1.2.3 深度處理

經過二沉池的污水進入加藥間，該廠主要采用PAC（氯化鋁）、PAM（聚丙烯酰胺）加藥工藝，其中辛辛板污水處理廠PAC在加藥前溶解時間≤30 min，藥液濃度達到0.177 kg/L，控制范圍為5%～10%。藥劑的投加量采用計量泵控制，其控制范圍為≤40 mg/L。PAM的藥劑投加依舊采用計量泵控制，其投加量控制為≤1 mg/L。為了提到出水質量，辛辛板污水處理廠還同時采用乙酸鈉和次氯酸鈉加藥工藝，其控制范圍分別為≤50 mg/L，6～15 mg/L。檢測達到大小黑河環境功能區V類水標準，處理后的水排入小黑河。

1.3 污水處理中存在的問題

在污水進廠通過粗格柵間后仍存在一些較大的懸浮物和漂浮物，加重細格柵間工作負擔，加速設備的老化。進入進水泵房后的污水由水泵提升污水的高程，單位時間內提升的污水量有待提高，由于未處理的污水腐蝕性高，會對管壁造成穿孔，導致污水外泄。曝氣沉砂池處于室外，遇到雨季、風沙天氣，大量的泥沙進入沉砂池，導致堵塞曝氣口，使得沉砂效果下降，加重下一環節處理負擔。在初次沉淀池和二次沉淀池，刮泥機與沉淀池外圍沒有護欄，尤其在冬季雨雪天走道板會結冰，使在工人勘察沉淀池時存在安全隱患。在污泥脫水間存在很大的刺激性氣味，在通風少的情況下，會危害工作人員的健康。同時，產生的泥餅直接運至垃圾填埋場，對泥餅的回收利用率低。該廠處理的污水主要是生活污水，對于某些醫療污水的處理方法不完全。處理后的污水主要排放進入小黑河，對水的重新利用率低，造成部分水資源的浪費。

2 解決方案和建議

在預處理階段，為減輕細格柵機的工作負擔，在粗格柵間加設中格柵機，使粗格柵機于中格柵機同時對污水進行預處理，防止由于毛發或者繩類物質對下面細格柵機鏈條造成卡死的狀態，同時也會減輕進水泵房的水泵負擔。在進水泵房里，建議適當多投放水泵或者加大水泵的排量，減少污水在管道的停留時間，防止污水腐蝕管壁造成穿孔，帶來污水外泄的危害。

在一級處理階段，對于沉砂池，建議在沉砂池外圍加蓋防雨棚，防止泥沙大量進入池內堵塞曝氣口從而影響沉淀效果，也可以減少人工清理殘留在曝氣沉淀池的次數，節省人力資源。在初塵池和二沉池的內測建議在不影響刮泥機軌道的情況下，加設防護護欄，起到對工作人員的保護作用。同時，建議將刮泥機改為中心傳動式結構，可以有效防止由于天氣原因使周邊傳動裝置出現打滑等影響正常工作的情況。

在污泥脫水間，建議多安裝大功率的排風設備減少刺激性氣味，同時建議采購離心式污泥脫水機，由于離心式污泥脫水機采用全封閉的構造，也可以從根本上減少刺激性氣味的產生。同時，可以引進先進固體廢物發酵技術，加快工廠內固體廢物發酵罐的投入使用，使得產生的泥餅在工廠內得到處理，實現資源回收利用率的最大化。

建議進行擴建針對醫療污水處理的工程，實現醫療污水與生活污水的逐個處理，不僅減輕生活污水處理的投入資本，也可以對醫療污水實現精確化的處理，做到節約資源、處理效果優的雙豐收。對于處理后的污水，建議條件允許的情況下，為城市邊緣的大型工廠供水，或者用作城市的綠化用水等。

3 結論

近年來，呼和浩特市污水處理行業發展迅速，污水處理技術問題在一定程度上得到提升，但仍存在有待解決的問題[7-9]。經研究發現，為了優化辛辛板污水處理廠預處理、一級處理階段和泥餅處理的流程，同時實現資源可回收利用的最大化，提出以上建議。污水處理的過程是一個在不斷改革與創新的過程，在進行污水處理的操作過程中，要時刻以資源最大利用率、可持續發展作為生產理念，不斷提高污水處理廠的污水處理效率，降低生產成本。在二級處理階段中，仍然存在一些問題，例如溫度對活性污泥的影響，本文未進行深入研究[10-12]。

參 考 文 獻

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