漳州某城鎮(zhèn)污水處理廠工藝實(shí)例分析

劉穎霞

摘 要：本文以福建省漳州市詔安縣城西污水處理廠為例，探討其污水處理工藝。詔安縣城西污水處理廠一期設(shè)計(jì)規(guī)模為12 000 m3/d，采用“水解酸化—A2O—二沉池—高效沉淀池—轉(zhuǎn)盤濾池”的處理工藝，出水可達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：污水廠;水解酸化;A2O;高效沉淀池;轉(zhuǎn)盤濾池

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2021）15-0132-03

Abstract： Taking Chengxi sewage treatment plant in Zhao'an County， Zhangzhou City， Fujian Province as an example， this paper discussed its sewage treatment process.A wastewater treatment plant with design scale of 12 000 m3/d is in west of Zhaoan， Zhangzhou，it adopted hydrolytic acidification-A2O-high-efficiency sedimentation tank+rotary disc filter as its treatment process. ， and the effluent can reach grade a standard.

Keywords： wastewater sewage plant;hydrolysis acidification;A2O;efficient sedimentation tank;rotary disc filter

1 工程概況

福建省漳州市詔安縣城西污水處理廠一期工程位于詔安縣莊上村，匯水范圍包括詔安工業(yè)園區(qū)。城西污水廠規(guī)劃規(guī)模為48 000 m3/d，一期建設(shè)規(guī)模為12 000 m3/d，一期用地面積為20 772 m2，一期工程總投資為6 013萬元。污水廠出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

2 設(shè)計(jì)水量及進(jìn)、出水水質(zhì)

2.1 設(shè)計(jì)水量

生活污水量根據(jù)生活用水量和生活污水排放系數(shù)確定。根據(jù)詔安工業(yè)園區(qū)規(guī)劃的居住水平、給排水設(shè)施完善程度等因素，確定生活污水排放系數(shù)為0.85，用水量日變化系數(shù)為1.3。工業(yè)廢水量根據(jù)詔安縣工業(yè)園區(qū)管委會(huì)提供的水量調(diào)查結(jié)果預(yù)測(cè)，同時(shí)考慮10%的地下水滲入量，一期污水廠的規(guī)模取12 000 m3/d，二期污水廠的規(guī)模取48 000 m3/d。

2.2 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)

2018年4月，對(duì)工業(yè)園區(qū)內(nèi)主要污水管道4個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)14 d水質(zhì)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)結(jié)果如表1所示。

結(jié)果顯示，污水管上游采樣點(diǎn)水質(zhì)變化較大，越往下游，污水水質(zhì)變化越小。

結(jié)合詔安縣周邊地區(qū)已建的城鎮(zhèn)污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，以生活污水為主要組成的城市污水，水質(zhì)見表2。

排入市政管道的工業(yè)污水需達(dá)到《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》。根據(jù)2018年4月的取樣檢測(cè)結(jié)果和附近污水廠進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行綜合考慮，并充分考慮工業(yè)園區(qū)發(fā)展趨勢(shì)，確定詔安縣城西污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)。污水廠出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

3 工藝選擇

詔安縣城西污水處理廠一期用地面積僅20 772 m2，廠區(qū)構(gòu)筑物需高度集約布置。詔安工業(yè)園區(qū)污水與一般的城鎮(zhèn)污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)相比，有機(jī)物濃度較高，且含有難降解有機(jī)物，需要增加前處理工藝，以提高污水的可生化性。

3.1 預(yù)處理工藝的選擇

除常規(guī)的格柵、沉砂池外，在污水處理工藝中增加水解酸化池。水解酸化可對(duì)大分子、難降解有機(jī)物進(jìn)行初步分解，從而提高污水的可生化性。

3.2 生化工藝的選擇

目前，城鎮(zhèn)污水處理廠常用的生化工藝有A2O、氧化溝等。A2O工藝中污水順次流經(jīng)厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)。在厭氧區(qū)降解一部分有機(jī)物，氨化部分含氮有機(jī)物，聚磷菌釋放磷;在缺氧區(qū)主要進(jìn)行脫氮;在好氧區(qū)進(jìn)一步降解有機(jī)物，并進(jìn)行硝化反應(yīng)和吸收磷[1]。氧化溝又稱循環(huán)曝氣池，污水和混合液在溝內(nèi)進(jìn)行連續(xù)循環(huán)，特點(diǎn)介于完全混合式和推流式之間。氧化溝工藝流程簡單，構(gòu)筑物少，運(yùn)行管理方便，但占地面積較大。

結(jié)合各工藝的特點(diǎn)、遠(yuǎn)期規(guī)劃以及對(duì)現(xiàn)有福建其他地區(qū)工業(yè)區(qū)污水廠運(yùn)行狀況，詔安縣城西污水廠一期工程采用A2O工藝作為生物處理系統(tǒng)的主體工藝。

3.3 深度處理工藝的選擇

污水經(jīng)A2O、二沉池處理后仍不能達(dá)標(biāo)排放，需要進(jìn)一步去除水中的CODCr、BOD5、SS、TN和TP，確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。典型的污水深度處理技術(shù)有過濾、混凝沉淀、氣浮、活性炭過濾、臭氧氧化、芬頓氧化以及膜分離技術(shù)等。高效沉淀池集混合、絮凝和沉淀為一體，占地面積小，沉淀效率高，形成的污泥濃度更高[2]。本工程深度處理工藝采用高效沉淀池+過濾工藝，占地面積小，投資及運(yùn)行費(fèi)用低[3]。

3.4 污泥處理工藝

目前污泥脫水方式通常采用帶式脫水機(jī)、臥式離心機(jī)以及隔膜板框壓濾機(jī)等設(shè)備。帶式脫水機(jī)和臥式離心機(jī)的出泥含水率在80%左右，隔膜板框壓濾機(jī)的出泥含水率在60%左右。污泥最終處置和利用一般有填埋、污泥熱干化、焚燒以及經(jīng)必要的處理后綜合利用幾種途徑。本項(xiàng)目選擇隔膜板框壓濾機(jī)進(jìn)行污泥脫水，含水率約60%的污泥由當(dāng)?shù)啬成a(chǎn)土壤調(diào)理劑的公司接收利用。

3.5 臭氣處理工藝

污水處理廠的臭氣主要是進(jìn)水端、生化池以及污泥區(qū)產(chǎn)生的H2S和NH3等刺激性氣體。生物除臭法主要利用濾料上附著的微生物分解及氧化H2S和NH3等成分生成CO2和水。生物除臭法較化學(xué)洗滌法、活性炭吸附法、臭氧氧化法更經(jīng)濟(jì)、環(huán)保，且占地較小。

4 工藝主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

4.1 工藝流程

根據(jù)項(xiàng)目分析和工藝選擇，確定污水處理的主工藝流程如圖1所示。

4.2 主要構(gòu)筑物

4.2.1 粗格柵和進(jìn)水提升泵房。污水廠在污水管網(wǎng)最末端，此處管道埋深6.5 m。為避免污水廠二期建設(shè)時(shí)開挖過深、造價(jià)過高、影響其他構(gòu)筑物安全，粗格柵及進(jìn)水提升泵房池體按48 000 m3/d一次建成。粗格柵間與進(jìn)水提升泵房合建。粗格柵間平面尺寸為13.5 m×4.3 m，渠深7.7 m。進(jìn)水泵房平面尺寸為13.5 m×13.5 m，池高10 m。格柵渠分3格，單格渠道寬0.8 m，單格過水量12 000 m3/d。一格安裝回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，柵條間隙20 mm，其余兩格兩端閘門常閉。泵房一期安裝2臺(tái)水泵，單泵流量為780 m3/h，揚(yáng)程為22 m，功率為75 kW，變頻，一用一備。

4.2.2 細(xì)格柵與旋流沉砂池。綜合考慮二期建設(shè)規(guī)模和廠區(qū)布局，按24 000 m3/d先行建設(shè)一座池體。池分兩格細(xì)格柵、兩格旋流沉砂池，單格格柵渠道寬為1.3 m，單格過水量為12 000 m3/d。一格安裝回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，柵條間隙5 mm。旋流沉砂池水力表面負(fù)荷按122 m3/（m2·h）進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4.2.3 水解酸化池。旋流沉砂池出水進(jìn)入水解酸化池，與回流污泥充分接觸，在水解酸化池將難降解有機(jī)物水解成易降解有機(jī)物，提高污水的可生化性[4]。水解酸化池和后續(xù)污水處理構(gòu)筑物按12 000 m3/d設(shè)計(jì)土建規(guī)模，水解酸化池尺寸為34.7 m×19 m×6.6 m，有效水深6 m，停留時(shí)間7 h。每15 m間距設(shè)置1臺(tái)盤式渦輪攪拌器，全池共6臺(tái)。

4.2.4 A2O池。設(shè)置混合液回流和污泥回流，增強(qiáng)脫氮除磷效果。設(shè)計(jì)混合液回流比為200%，污泥回流比為100%[5]。設(shè)計(jì)污泥負(fù)荷0.09 kg BOD5/kgMLSS·d，污泥濃度為4 000 mg/L。一期建設(shè)兩座A2O池，尺寸為49.0 m×34.7 m×6.8 m。每池設(shè)1臺(tái)預(yù)缺氧攪拌機(jī)、1臺(tái)厭氧潛水?dāng)嚢铏C(jī)和1臺(tái)缺氧潛水?dāng)嚢铏C(jī)。好氧區(qū)混合液回流泵流量為500 m3/h，揚(yáng)程為5.0 m，好氧區(qū)曝氣量為86 m3/min，采用盤式微孔曝氣器曝氣。厭氧池、缺氧區(qū)、好氧區(qū)停留時(shí)間分別為2 h、4 h、8 h。

4.2.5 二沉池。一期建設(shè)一座輻流式沉淀池，中心進(jìn)水，周邊出水。設(shè)計(jì)表面負(fù)荷為0.86 m3/（m2·h），單池內(nèi)徑為34 m，池內(nèi)水深為3.8 m，沉淀池總高為6.6 m。采用全橋式周邊傳動(dòng)刮吸泥機(jī)排泥，并通過刮吸泥機(jī)橋架上附帶的渣板刮除表面浮渣。二沉池后設(shè)置超越管，在二沉池出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)或高效沉淀池、轉(zhuǎn)盤濾池檢修的情況下，出水直接進(jìn)入消毒池。

4.2.6 高效沉淀池。一期建設(shè)一座高效沉淀池。高效沉淀池由反應(yīng)區(qū)和澄清區(qū)組成。反應(yīng)區(qū)尺寸為5.7 m×5.2 m×6.5 m，澄清區(qū)尺寸為16.0 m×14.5 m×6.5 m。設(shè)計(jì)表面負(fù)荷為6 m3/（m2·h）。

4.2.7 轉(zhuǎn)盤濾池。一期建設(shè)一座轉(zhuǎn)盤濾池，尺寸為9.55 m×5.65 m×4.50 m。設(shè)計(jì)平均流速6 m/h。

4.2.8 消毒池及巴氏計(jì)量槽。消毒池及巴氏計(jì)量槽合建，采用次氯酸鈉消毒。消毒池有效停留時(shí)間為38 min，消毒池尺寸為20.0 m×7.8 m×2.9 m。巴氏計(jì)量渠尺寸為20.0 m×1.7 m×2.9 m。

4.2.9 污泥濃縮池及污泥儲(chǔ)池。進(jìn)行污泥脫水前需對(duì)污泥進(jìn)行濃縮，降低污泥含水率，減小進(jìn)泥體積。污泥濃縮池和污泥儲(chǔ)池按24 000 m3/d建設(shè)，濃縮池停留時(shí)間12 h，直徑13.7 m。儲(chǔ)泥池停留時(shí)間12 h，池子尺寸為10.2 m×5.3 m×5.0 m，內(nèi)設(shè)攪拌機(jī)。

4.2.10 污泥脫水機(jī)房。采用全自動(dòng)隔膜脫水機(jī)，建設(shè)脫水車間平面尺寸為20.20 m×16.20 m，共兩層。土建結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，一期采用隔膜式壓濾機(jī)1臺(tái)，單臺(tái)過濾面積280 m2。

4.2.11 廢氣系統(tǒng)。設(shè)置集氣罩及玻璃管廢氣管道收集輸送廠區(qū)產(chǎn)生的臭氣，采用生物除臭系統(tǒng)進(jìn)行凈化。除臭設(shè)備處理量為50 000 m3/h。

4.3 廠區(qū)布局

污水廠按照不同功能分為生活及輔助生產(chǎn)區(qū)、二級(jí)處理區(qū)域、深度處理區(qū)域和污泥處置區(qū)。生活及輔助生產(chǎn)區(qū)布置在廠區(qū)上風(fēng)向的東北部。二級(jí)處理區(qū)位于廠區(qū)中部，包括粗格柵及進(jìn)水提升泵房、細(xì)格柵及沉砂池、水解酸化池、A2O池以及二沉池等。污泥處理區(qū)位于污水廠西南部，靠近除臭系統(tǒng)。

5 結(jié)語

詔安縣城西污水處理廠一期工程采用“水解酸化—A2O—二沉池—高效沉淀池—轉(zhuǎn)盤濾池”消毒工藝，出水可達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

選用占地面積小的工藝，通過緊湊布局，可在規(guī)劃用地范圍內(nèi)滿足污水廠功能布置。

參考文獻(xiàn)：

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