南方鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水一體化設(shè)備處理工程設(shè)計(jì)典型實(shí)例

易亞杰，李 鵬

（湖南中集環(huán)境投資有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410002）

一體化設(shè)備擁有諸如占地面積小、投資省、施工速度快周期短、建設(shè)安全等優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)控制裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)、無(wú)人值守等功能，本項(xiàng)目采用“A2O（含MBBR）+沉淀+過(guò)濾+消毒”工藝，達(dá)標(biāo)排放。

1 設(shè)計(jì)內(nèi)容

1.1 設(shè)計(jì)水質(zhì)、水量及排放標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)計(jì)總規(guī)模為400 m3/d，最終受納水體為鎮(zhèn)區(qū)附近排水渠，其水質(zhì)目標(biāo)要求達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)A標(biāo)準(zhǔn)。本工程設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)如表1。

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

1.2 處理工藝選擇

以鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民生活污水處理達(dá)標(biāo)排放為目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目針對(duì)南方鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水具有污染程度低，且生物需氧量BOD5與化學(xué)需氧量質(zhì)量CODCr比，即m（B）/m（C）一般大于0.5，具有生物降解性能好的優(yōu)點(diǎn)[1]，因此本著經(jīng)濟(jì)節(jié)能、環(huán)保可持續(xù)發(fā)展的項(xiàng)目要求，綜合考慮社會(huì)效益[2]等方面，項(xiàng)目最終采用了“組合池+一體化設(shè)備”為主體的工藝組合模式，其中，組合池包括進(jìn)水粗格柵、細(xì)格柵、調(diào)節(jié)池等預(yù)處理土建池體，而一體化設(shè)備則包含了A2O/MBBR+沉淀+過(guò)濾+消毒等基本處理單元。

A2O一體化設(shè)備具有技術(shù)成熟、工藝處理效果好，出水水質(zhì)穩(wěn)定、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、占地面積少等主要優(yōu)點(diǎn)外，而且具有一定抗沖擊負(fù)荷的能力，可做到連續(xù)進(jìn)水，自動(dòng)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，因此在本項(xiàng)目應(yīng)用，可保證處理鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水能長(zhǎng)期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

1.3 污水處理流程

鎮(zhèn)區(qū)居民生活污水雨污分流后，通過(guò)新建管網(wǎng)進(jìn)入鎮(zhèn)區(qū)污水廠流經(jīng)粗格柵、細(xì)格柵、調(diào)節(jié)池預(yù)處理后，通過(guò)提升泵提升至一體化設(shè)備內(nèi)，進(jìn)入生化階段，該階段包含了厭氧池、缺氧池、好氧池（含MBBR）等，與后續(xù)三級(jí)處理的砂濾池、消毒池合并形成成套定制產(chǎn)品。

生活污水在厭氧池釋磷，在缺氧池與好氧池回流液進(jìn)行反硝化脫氮作用，污水脫氮后流至好氧池，好氧池通過(guò)底部安裝的ABS材質(zhì)的微孔曝氣盤供氧，池內(nèi)裝填體積比為25%的懸浮填料，密度接近于水，使得污水通過(guò)A2O（含MBBR）生化主體工藝后，COD5下降90%以上，其中懸浮填料作為微生物載體，內(nèi)生長(zhǎng)大量高活性生物膜，降解水中CODCr、BOD5、氨氮等污染因子，適用于進(jìn)水濃度較低的南方鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水。

生化段出水沉淀后進(jìn)入砂濾池，進(jìn)一步的降低SS，最后通過(guò)一體化設(shè)備內(nèi)置的紫外消毒設(shè)備，穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。其中產(chǎn)生的剩余污泥通過(guò)移動(dòng)式污泥脫水車外運(yùn)集中處理，污泥干化處理[2]，含水率可低于60%，定期外運(yùn)至垃圾填埋場(chǎng)填埋。工藝流程圖如下頁(yè)圖1所示。

圖1 工藝流程圖

1.4 主要建構(gòu)筑物

1.4.1 組合池

組合池包含了進(jìn)水粗格柵、細(xì)格柵、調(diào)節(jié)池、污泥池，粗格柵、細(xì)格柵用于去除體積較大且不溶解的污染物，調(diào)節(jié)池的停留時(shí)間為4 h，內(nèi)置污水提升泵、污水?dāng)嚢柩b置、沉砂設(shè)備。污泥池用于儲(chǔ)存生化段的剩余污泥，污泥停留時(shí)間為10 d。

1.4.1.1 格柵參數(shù)

粗格柵設(shè)計(jì)過(guò)柵流速v=0.4 m/s；柵前水深h=1.0 m。

格柵井平面尺寸：B×L×H=0.8 m×2.45 m×5.05 m，B×L×H=0.8 m×2.10 m×4.75 m，2組，與調(diào)節(jié)池合建（B為寬度，L長(zhǎng)度，H深度）。

粗格柵（1臺(tái)）：B=800 mm，b=20 mm，H=5.05 m，θ=75°，N=1.1 kW（b為格柵間距，θ為安裝角度，N為格柵功率）。

細(xì)格柵（1臺(tái)）：B=800 mm，b=5 mm，H=5.05 m，θ=75°，N=1.1 kW。

圓閘門（2臺(tái)）：DN400，配手電兩用啟閉裝置。

1.4.1.2 調(diào)節(jié)池

調(diào)節(jié)池平面尺寸：B×L=7.5 m×13.0 m。

調(diào)節(jié)池有效水深：2.1 m。

潛污泵：Q=15 m3/h，H=13 m，N=2.2 kW，2臺(tái)（二用一備），配自耦裝置（Q為流量）。

潛水?dāng)嚢铏C(jī)：Ф260 mm，n=960 r/min，N=1.5 kW，2臺(tái)，配導(dǎo)桿。

1.4.2 一體化設(shè)備

一體化設(shè)備一共2臺(tái)，每臺(tái)尺寸13.7 m×2.9 m×2.9 m。一體化設(shè)備，碳鋼結(jié)構(gòu)，外部防腐處理，附屬設(shè)備、管材、填料、濾料均成套供應(yīng)。一體化設(shè)備的生化停留時(shí)間8 h，其中厭氧池停留時(shí)間1 h，缺氧池2 h，好氧池5 h，設(shè)置斜板沉淀區(qū)，停留時(shí)間為2 h，表面負(fù)荷0.63 m3/（m2·h），設(shè)置砂濾池為過(guò)濾速度低，低于4 m/h，為慢濾池。

一體化設(shè)備內(nèi)部還包含了鼓風(fēng)機(jī)、硝化液回流汽提裝置、反洗水箱、反洗水泵、斜板等設(shè)備。

1.4.3 自動(dòng)控制遵循可靠性、靈活性、實(shí)時(shí)性原則，設(shè)置在線檢測(cè)儀表滿足工藝流程控制及處理廠管理的需要。

1.4.3.1 組合池

1）檢測(cè)。廠區(qū)污水泵站站前和站后水位、格柵前后水位差、進(jìn)水SS值、進(jìn)水pH值、進(jìn)水流量。

2）控制。預(yù)處理構(gòu)筑物中的污水提升泵站近期共設(shè)2臺(tái)泵運(yùn)行工況為一用一備運(yùn)行，平均負(fù)荷時(shí)2臺(tái)運(yùn)行；格柵前后水位差達(dá)到20 cm時(shí)，自動(dòng)或手動(dòng)開(kāi)啟格柵機(jī)和皮帶傳輸機(jī)，水位差降到10 cm時(shí)，自動(dòng)或手動(dòng)停機(jī)；沉砂池設(shè)除砂機(jī)攪拌沉砂，沉積砂定時(shí)由砂泵抽送至砂水分離器進(jìn)行砂水分離，工作時(shí)間20 min可調(diào)。進(jìn)水SS值、進(jìn)水pH值、進(jìn)水流量等在線測(cè)量值通過(guò)PLC現(xiàn)場(chǎng)控制站采集傳送到中控室，系統(tǒng)進(jìn)行分析指導(dǎo)設(shè)定、調(diào)整工藝設(shè)備的運(yùn)行工況。

1.4.3.2 一體化設(shè)備

DO值檢測(cè)（DO值檢測(cè)儀1套），檢測(cè)溶氧，進(jìn)而控制曝氣器的運(yùn)行。液位水平檢測(cè)（超聲波液位計(jì)1套），檢測(cè)液位高度。剩余污泥檢測(cè)（剩余污泥流量計(jì)1套），檢測(cè)剩余污泥流量。

1.4.4 附屬建構(gòu)筑物

附屬建筑物包括綜合管理用房，包含控制室、修理間、備品用房、在線監(jiān)測(cè)用房等，構(gòu)筑物包含廠內(nèi)道路、圍墻、大門、路燈照明等。

2 運(yùn)行與維護(hù)

項(xiàng)目處理成本主要為人力成本及電費(fèi)等，由于自動(dòng)化程度高，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，因此運(yùn)營(yíng)的成本主要由電費(fèi)、濾料再生費(fèi)、保養(yǎng)費(fèi)組成，噸水成本僅0.45元。其中噸水耗電量0.5 kWh，約0.3元/t。

3 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)南方鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水的特點(diǎn)，采用“A2O/MBBR+沉淀+過(guò)濾+消毒”基本工藝，穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918—2002）的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)A標(biāo)準(zhǔn)。處理工藝成熟、占地面積小、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低、維修管理方便，因此特別適合在小規(guī)模鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水廠推廣。