林縣平
(廣東省重工建筑設計院有限公司,廣州510000)
隨著國家對小城鎮生活污水處理的重視,小城鎮污水急需一套投資運行費用少,出水水質達標的處理工藝。因此,采用一體化池“AAO+濾布濾池”工藝將小城鎮生活污水處理到排放標準已十分迫切。本污水處理廠于2019 年10 月開始運行,服務范圍面積約1.57km2,服務人口約0.58 萬人。
廠址位于鎮區東部,鎮區納污河涌的下游,350 省道南側,毗鄰省道和河涌,現狀為農用地,不存在拆遷問題。依據現場調研資料和參考DB44/T 1461—2014《廣東省用水定額》中的用水指標,該小城鎮取人均最高日綜合生活用水量指標150L/(人·d),污水排放系數0.80,地下水滲入量10%,日變化系數1.4。結合城市的發展和居民日用水量的增加,該鎮污水處理廠處理規模取為450m3/d。
本工程粗格柵與提升泵房合建,屬于埋地式構筑物。提升泵房將污水提升,使后續構筑物的設計高程適當提高,減少土方開挖費用。粗格柵設置2 條渠道,每條渠道安裝1 臺鋼絲繩牽引式格柵除污機(旱季一用一備,雨季全開),寬700mm,安裝角度75°,過柵流速0.7m/s,功率為1.1kW。提升泵房集水池的有效容積為9m3,設置2 臺潛水泵(旱季1 用1 備,雨季全開)。單泵流量為43.2m3/h,揚程為9m。泵的啟停運行根據集水池的水位自動控制。
一體化綜合池包括調節池、AAO 生化池(厭氧池—缺氧池—好氧池)、二沉池、轉盤濾池、儲泥池及污泥濃縮池。由于各處理單元全部集成一體化的池型,減少了各單體之間的水頭損失以及復雜的管道鋪設,易于集中管理,大大減少了投資運營費用;同時,各個單體的集成減少了占地面積。
3.2.1 調節池
由于鎮區規模較小,而且污廢水排放在一天內排放不規律。本工程設計調節池1 座(兼具沉砂池的功能)。調節池設置水下攪拌器,以實現均衡水質的作用。調節池的有效容積為130m3,有效水深4.5m,水力停留時間約7h。
3.2.2 生化池
調節池內通過提升的污水進入厭氧池、缺氧池和好氧池進行二級生物處理,出水經二沉池進行泥水分離,濃縮污泥通過污泥回流泵回流至厭氧池,上清液自流至濾布濾池深度處理后,出水進入消毒池,最后排入受納河流[1]。另外,為確保除磷效果,設計于二級生物處理池后投加除磷劑,經過混合絮凝沉淀,達到深度除磷的目的。
1)厭氧池。厭氧池中積聚在污泥團中的磷被釋放出來,但由于在好氧狀態下的富磷吸收現象,使釋放出的磷將在氧化溝好氧段中重新被污泥吸收,所以,通過排除剩余污泥,可以達到去除污水中磷的目的。本工程設計厭氧池1 格,池內設置攪拌器1 臺,平均設計流量450m3/d (18.75m3/h),有效容積31.73m3,水力停留時間1.69h,有效水深4.70m。
2)缺氧池。缺氧池主要完成反硝化反應,使污水中的大部分氮被去除。本工程設計缺氧池1 格,池內設置攪拌器1 臺,平均設計流量450m3/d(18.75m3/h),有效容積66.24m3,水力停留時間3.53h,有效水深4.60m。
3)好氧池。在好氧池中,有機物被微生物生化降解而繼續下降;有機氮被氨化繼而被硝化[2]。好氧池中安裝2 臺潛水攪拌器,以保證污水及污泥充分混合和防止污泥沉降。本工程設計好氧池1 格,平均設計流量450m3/d(18.75m3/h),有效容積168.48m3,水力停留時間8.98h,有效水深4.50m,污泥濃度(MLSS)3 500mg/L,污泥負荷0.10kgBOD/[kg(MLSS)·d],供氣量42m3/min。內回流比100%~200%。
3.2.3 二沉池
本工程二沉池與生化池合建于一體化綜合池內,采用平流式沉淀池。平流式沉淀池設計流量18.75m3/h(峰值流量43.13m3/h),池深4.2m,水力停留時間2.35h,表面負荷1.06m3/(m2·h)[峰值2.44m3/(m2·h)]。
3.2.4 濾布濾池
平流式沉淀池的上清液自流進入濾布濾池,濾布濾池通過過濾進一步去除平流沉淀池出水中的污染物質,為確保濾池連續正常運行,定期反洗。濾布濾池設置1 格,每格內安裝內徑為D=1 200mm 的濾布轉盤,過濾面積4.0m2,平均濾速為10.78m3/(h·m2),水頭損失0.2m,濾布濾池配置反洗水泵1 臺,流量Q=10m3/h,揚程10m,電機功率0.75kW。
3.2.5 儲泥池及污泥濃縮池
儲泥池及污泥濃縮池也集合建于一體化綜合池內。通過污泥回流泵,污泥回流至厭氧池,剩余污泥去往污泥濃縮池。在污泥濃縮池,通過重力作用,污泥含水率降至97%。由外置移動式脫水機定期從污泥濃縮池吸泥進一步脫水處理。本工程儲泥池設置1 格,每格平面尺寸(長×寬)L×B=3.4m×1.0m,有效水深2.2m。污泥濃縮池設置一格,每格平面尺寸L×B=3.4m×1.4m,有效水深4.5m。
由于濾池后的出水中仍殘留細菌,特別是病源菌,大腸菌群,出水水質不能達到設計排放標準要求大腸桿菌數控制指標,因此,在出水中設置紫外消毒,保證出水糞類大腸菌群數小于103個/L。
污水處理廠有較強的臭氣產生,對工作人員及周圍居民的健康帶來危害,因此,對本項目污水處理廠部分構筑物進行加蓋除臭處理,按環評要求,確保廠區臭氣達標排放,對預處理單元上方盡可能加蓋,并設置離子除臭系統。
該一體化“AAO+濾布濾池”污水處理廠自運行以來,通水調試約6 個月,現出水水質已穩定,經了解,最終出水情況如下:COD 為25 ~35mg/L,BOD5為5 ~8mg/L,SS 為4 ~8mg/L,NH3-N 為0.5~4.55mg/L,TN 為1~6mg/L,TP 為0.28~0.35mg/L,出水同時滿足GB 18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標一級A 標準以及廣東省地方標準DB44/26—2001《水污染物排放限值》中的第二類污染物第二時段一級標準。本工程的建設對改善城鎮生態環境質量,保障當地居民的生活與健康安全都具有重大意義。