重慶某新城污水處理廠設計實例

張莉，強微波

(1.重慶水務集團股份有限公司，重慶400015；2.中國市政工程中南設計研究總院有限公司，武漢430000)

1 工程概況

該污水廠近期污水處理能力為3×104m3/d，遠期污水處理能力為6.0×104m3/d，規劃遠景規模為8.0×104m3/d。采用改良型A2/O+濾布濾池工藝；新建污水干管11.47km，管徑DN600～DN1 350mm；出水水質達到GB 18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A 標準。

2 設計水質及工藝流程

2.1 設計進、出水水質

1）設計進水水質：由于該新城工業用地正處于建設過程中，入駐企業無法提供水質實測資料，但根據國家規定，企業排入污水管網并進入二級污水處理廠進行處理的污水必須進行預處理，并達到CJ 343—2010《污水排入城鎮下水道水質等級標準》的B 等級排放標準要求。

2）設計出水水質：該新城污水處理廠出廠尾水就近排入廠區西側的河溝，然后最終排入長江，該新城污水處理廠處理后的尾水排放執行GB 18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中的一級A 標準。

2.2 污水處理程度

污水處理廠進、出水水質匯總及處理程度見表1。

3 主要構筑物工藝設計

本工程主要的污水處理生產構筑物有[1]：粗格柵間及進水泵房，配水井、細格柵間及旋流沉砂池，初沉池，初沉池配水井及污泥泵房，改良型A2/O 生物處理池，二沉池，二沉池配水井及污泥泵房，精細格柵間，纖維轉盤濾池，接觸消毒池，鼓風機房，污泥儲泥池和污泥濃縮脫水車間、加氯及加藥間、回用水提升房、在線監測室等。

表1 污水處理廠進出水水質匯總表

3.1 粗格柵間及進水泵房

本工程粗格柵間和進水泵房合建，土建按終期規模6×104m3/d 設計，設備按照近期規模3.0×104m3/d 安裝。泵房內設6個水泵機位，近期安裝4 臺小泵（單泵：Q=610m3/h，H=25m，P≤75kW），3 用1 備；遠期增加2 臺大泵（單泵：Q=1 060m3/h，H=25m，P=110kW），其中1 臺大泵備用，共1 臺大泵4 臺小泵運行。

3.2 細格柵間及旋流沉砂池

細格柵及旋流沉砂池設計規模為3×104m3/d，設1 座。細格柵間設2 道內進流式網板格柵除污機，每道渠寬1.2m，孔徑3mm，柵前水深1.0m。旋流沉砂池單座分2 池，單池直徑3.65m，總池深3.95m，砂斗直徑1.5m，砂斗深度1.70m。每座池中間設有1 臺氣提式旋流除砂機，砂水混合物輸送至砂水分離器，分離后的干砂外運。

3.3 初沉池、初沉池配水井及污泥泵房

初沉池、初沉池配水井及污泥泵房設計規模為3×104m3/d。共設2 座中心進水、周邊出水的輻流式初沉池（單池：1.5×104m3/d）；每座初沉池內設1 臺周邊傳動全橋式吸泥機，利用池內水位差將泥排至排泥管內，采用D426mm×6mm 鋼管將污泥排入污泥泵房內[2]。初沉池配水井與污泥泵房合建，分為2 圈，內圈為配水井，外圈為集泥井及污泥泵房，外圈總直徑為9m，最大池深8.1m。近期初沉污泥泵設3 臺（單泵：Q=100m3/h，H=13m，P=7.5kW），2 用1 備；遠期再另行增加1 座配水井及污泥泵房。

3.4 改良型A2/O 生物池

改良型A2/O 生物池[3]設計規模為3×104m3/d，設2 座（單池：1.5×104m3/d），分為厭氧、缺氧及好氧區。生物池單池平面尺寸62.6m×32.3m，池深7.0m，生物池有效水深6.0m，總水力停留時間17.29h（選擇區0.42h，厭氧區1.52h，缺氧區3.85h，好氧區11.5h），好氧區污泥濃度（MLSS）4.0g/L，污泥負荷0.1kgBOD5/（kgMLSS·d），污泥齡17.4d（其中好氧污泥齡11d），污泥外回流率100%，混合液總內回流率300%。

3.5 二沉池、二沉池配水井及污泥泵房

初沉池、初沉池配水井及污泥泵房設計規模為3×104m3/d。共設2 座周邊進水、周邊出水的輻流式二沉池（單池：1.5×104m3/d）；每座二沉池內設1 臺中心傳動單管式吸泥機，利用池內水位差將泥排至排泥管內，采用D529mm×8mm 鋼管將污泥排入污泥泵房內。二沉池配水井與污泥泵房合建。近期二沉回流污泥泵設3 臺（單泵：Q=625m3/h，H=9m，P=30kW），2 用1備；剩余污泥泵2 臺，1 用1 備，單泵Q=55m3/h，H=8m，P=3kW；遠期再另行增加1 座配水井及污泥泵房。

3.6 精細格柵間及纖維轉盤濾池

精細格柵間及纖維轉盤濾池設計規模為3×104m3/d。精細格柵間設2 臺內進流式網板精細格柵除污機，每渠道寬1.4m，柵前水深2.3m。纖維轉盤濾池設1 座，分3 格，單排布置；單格內空尺寸5.3m×4.0m，單格內設8 個盤片，D=3 000mm，單格有效過濾面積113m2，總過濾面積339m2，池總高4.7m；濾池內設反沖洗泵6 臺（單臺：Q=50m3/h，H=7m，P=2.2kW）。

3.7 接觸消毒池及回用水泵井

接觸消毒池及回用水泵井設計規模為3×104m3/d。設接觸消毒池1 座，總平面尺寸為20.80m×15.55m，有效水深4.2m，有效容積915m3。回用水提升泵房與接觸消毒渠合建，回用水泵房及在線監測室總平面尺寸為11.2m×5.15m，高度為3.70m。回用水提升泵房設6 臺臥式單級自吸離心泵（單泵：Q=60m3/h，H=60m，P=22kW），4 用2 備。

3.8 鼓風機房

鼓風機房土建設計規模為6×104m3/d，近期設備安裝規模為3×104m3/d。 鼓風機房選用國產離心鼓風機，共設6 個機位。近期設3 臺機組（2 用1 備），單機風量為70m3/min，壓差70kPa，配套電機功率132kW，內設1 臺起重量為50kN（5t）的電動單梁懸掛起重機，便于設備安裝和維修；遠期再增加3 臺同樣的機組（4 用2 備）。

3.9 加氯間

加氯間與接觸消毒池疊合，建于消毒池上，土建按6×104m3/d 一次建成，設備按3×104m3/d 安裝。二氧化氯投加量按有效氯計取10mg/L（一般有效氯計投加量為6～15mg/L）。加氯設備為：近期選用2 臺復合式二氧化氯發生器（1 用1 備），單臺加氯能力20kg/h。遠期增設1 臺。設氯酸鈉（濃度32%）儲液罐1 套，單套容積為5m3，設鹽酸（濃度32%）儲液罐1 套，單套容積為5m3，車間內氯酸鈉儲液罐與鹽酸儲液罐用隔墻隔開。

3.10 加藥間

加藥間設1 座液體藥庫，分2 格。單格液體藥庫的尺寸：4.0m×4.0m，每格內分設1 臺攪拌器，轉速80r/min，功率0.75kW。投藥泵選液壓隔膜計量泵3 臺，2 用1 備，單臺Q=1 000L/h，P=0.40MPa。聚合鐵溶液投加點位于生物處理池出水井。

3.11 儲泥池

儲泥池近期按3×104m3/d 建設，設鋼筋混凝土圓形儲泥池2 座，單座直徑6m，有效水深4.5m，池深5.0m。主要設計參數如下：近期污泥總量4 488kgDs/d，其中，剩余污泥3 840kgDs/d，化學除磷污泥648kgDs/d；污泥含水率99.2%，污泥體積561m3/d，儲泥池有效容積220m3，近期3×104m3/d 規模最大停留時間t=8.56h。

3.12 污泥濃縮脫水車間

污泥濃縮及脫水機房土建按6×104m3/d 建設，設備按3×104m3/d 安裝。污泥濃縮及脫水機房總建筑面積530m2，近期工程選帶式濃縮壓濾一體機2 臺，單臺流量Q=40～70m3/h，P=4.5kW，B=2 000mm，每臺連續運行12h/d，遠期再增加1 臺。

4 工藝設計特點

4.1 加權平均法確定設計進水水質

該新城用地正處于建設過程中，入駐企業無法提供水質實測資料，本工程根據重慶該新城片區的城市規劃定位，參考城市生活污水的水質指標，綜合片區現狀污水水質監測數據和類似城市污水處理廠的進水水質資料，通過綜合分析重慶市同類用地污水水質特點，采用加權平均計算方法（生活污水：工業廢水=70%：30%），確定設計進水水質。

4.2 采用適合水質特點的生物脫氮除磷工藝

采用改良型A2/O 二級處理工藝，采用鼓風底部曝氣方式進行充氧，深度處理工藝采用精細格柵+纖維轉盤濾池，污水處理廠出水消毒采用二氧化氯消毒方式。

4.3 采用機械濃縮脫水一體化污泥處理工藝

污泥處理工藝采用機械濃縮脫水一體化工藝，根據規劃，機械脫水后（含水率低于80%）運至重慶市某水泥廠進行水泥窯處置，同時，考慮到協同處理的各種不確定性，將衛生填埋作為應急備選處置方案。

5 結語

重慶某新城污水處理廠是重慶主城污水處理系統工程的重要組成部分，也是城市基礎設施的重要內容，該工程服務面積約27.54km2。項目建成后，BOD5、COD、SS、NH3-N、TN、TP 去除率分別高于95.8%、87.5%、96.7%、85.7%、66.7%、91.7%，處理尾水達GB 18918—2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A 標準后就近排入廠區西側的河溝，并最終排入長江。該工程可保護長江及三峽庫區水環境，改善區域水環境質量，具有顯著的環境效益、經濟效益和社會效益。