某公司污水處理排放及回用工藝的設計

張 歡

（天津濱海新區環塘污水處理有限公司，天津 300451）

1 工程概況

某公司每天產生約300 t生活污水，污水排放需達到天津市地方三級排放標準后排入到污水處理廠進行統一處理，根據公司實際情況，部分污水處理后回用，回用執行《城市污水再生利用城市雜用水水質》標準。

1.1 進出水水質情況

處理后出水180 m3/d達到設計標準后外排；120 m3/d達到《城市污水再生利用城市雜用水水質》（GB/T 18920-2002）綠化、沖廁及道路噴灑用水水質要求，實現回用，該公司生活污水進出水水質情況如表1所示。

表1 設計進出水水質情況

2 工藝設計

2.1 水量及水質分析

（1）該公司污水來水不均勻程度較高，水質、水量變化較大，由于水量與水質具有較大的不均勻性，因此必須考慮設置均質均量的調節池。

（2）設計污水B/C值約0.5，可生化性較高，可采用生化法進行處理。

（3）根據污水排放的要求，本污水處理工藝除了去除有機物外還應能去除氨氮和總磷，使出水達到排放要求。

（4）回用水對濁度、嗅、余氯等指標提出了要求。

2.2 處理工藝選擇

根據處理污水的排放特征及水質特點，結合出水水質標準要求，處理工藝首選具有硝化和反硝化功能的二級生物處理工藝來達到初步的處理效果[1]。而常規的二級生化處理的去除目標是有機污染物，對污水中同時存在氮、磷營養物的只能通過生物合成所需并去除一部分，因此，采用具有污水生物脫氮功能的A/O工藝，實現污水的低成本排放；對于出水水質要求高的回用水部分，采用MBR工藝，以獲得高品質的出水；由于工程運行過程中剩余污泥產量少，本工程不對污泥進行脫水處理，當剩余污泥量過高時，可進行集中處理，剩余污泥預計每半年處理一次，每次處理含水率為98%的活性污泥5 m3。其工藝流程如圖 1所示。

圖1 污水處理工藝流程圖

2.3 主要構筑物及參數

2.3.1 格柵集水池

功能介紹：粗格柵主要用于攔截污水中毛發及大顆粒懸浮污染物，以防止設備堵塞，影響后續處理設施的運行，同時減少后續處理設施的有機負荷。

主要設備：①機械格柵：1臺，柵格間距6 mm，渠深2.2 m，設備寬0.5 m，功率：0.5 kW；②提升泵：2臺；Q=13 m3/h；H=7 m；N=1 kW。

2.3.2 調節池

功能介紹：生活污水經格柵、集水池處理后通過集水池提升泵提升進入調節池，由于污水的日變化量較大，各時期的污水排放量及水質均不一致，造成污水水質、水量波動很大，因此只有足夠的調節池容量才能使進入生化處理的水質、水量穩定，所以在工藝中設置一座調節池，并在池內設置潛水攪拌機，一則可防止池中顆粒沉淀，二則可起到預曝氣作用，同時可去除水中部分有機物，以減輕后級系統的工作負荷。

主要設備：①潛水攪拌器：1臺，功率0.85 kW；②提升泵：2臺，Q=13 m3/h，H=4 m，N=1 kW。

2.3.3 缺氧池

功能介紹：將大分子、難于生物降解的物質轉化為易于生物降解的物質；進行反硝化反應，去除氨氮[2]。

主要設備：潛水攪拌器：1臺，功率0.85 kW。

2.3.4 好氧池

功能介紹：依靠池內大量微生物對來水中的好氧有機物、氨氮等進行吸附、氧化和硝化處理。

主要設備：①曝氣頭及曝氣管路：84套；②羅茨風機：2臺，Q=3 m3/min，P=39.2 kPa，N=4.0 kW；③混合液回流泵：2臺，Q=26 m3/h，H=4 m，N=1.5 kW。

2.3.5 沉淀池

功能介紹：其主要作用是進行混合液的固液分離，將好氧池出水中的活性污泥、有機和無機雜質等沉降，達到泥水分離的目的。

主要設備：污泥泵：2臺，Q=13 m3/h，H=7 m，N=1 kW。

2.3.6 MBR系統

功能介紹：膜生物反應器（MBR）是一種將膜分離技術與傳統生物處理工藝有機結合的新型高效污水處理與回用工藝。該工藝以膜組件代替傳統污水生物處理工藝中的二次沉淀池，通過膜組件的高效截留作用使得泥水徹底分離。與傳統活性污泥工藝相比，MBR工藝具有固液分離效率高、抗沖擊負荷能力強、出水水質好、污泥產量低、易于全自動控制等優點[3]。本工程采用的一體式MBR，是直接將膜組件置入反應器內，出水采用重力萬式或負壓抽吸方式，曝氣裝置設置在膜的正下方，混合液隨著氣流向上流動，在膜表面產生剪切力，靠空氣和水流的擾動來減緩膜污染。由于一體式MBR不需循環泵，抽吸泵的工作壓力小且能減少膜面污染，具有運行能耗低、占地面積小等特點。

主要設備：①膜組件：膜通量10 L/m2·h，25片；②抽吸泵及反沖洗設備：5.5 kW。

2.3.7 污泥濃縮及脫水

濃縮池：剩余污泥排入儲泥池暫時儲存，儲泥池設有攪拌器，待污泥儲存量超過一定液位，啟動螺桿泵自吸進入脫水泵房進行壓濾脫水。

脫水機房：配置板框壓濾機進行污泥脫水。

主要設備：①潛水攪拌器：1臺，功率0.85 kW；②板框壓濾機：1臺；③螺桿泵：2臺，Q=1.5 m3/h，H=20 m，N=1.1 kW。

3 運行效果

該公司污水來水不均勻程度較高，水質、水量變化較大，且下午原水水質指標要高于早晨原水水質，但經調節池，使得水量、水質穩定后，再經過A/O+MBR主體工藝，使得出水指標達到標準后外排、回用。運行期間的進出水水質指標詳見表2。

表2 該公司運行期間進出水水質指標情況（mg/L）