科技園區(qū)污水處理工程方案探析

文_胡楊 劉濤 青島市環(huán)境保護科學研究設(shè)計有限公司

1 項目概況

健康產(chǎn)業(yè)科技園區(qū)污水處理設(shè)計規(guī)模為2萬m3/d，主要服務(wù)于城鎮(zhèn)及健康科技園區(qū)。城鎮(zhèn)污水以生活廢水為主，生化性相對較好。產(chǎn)業(yè)園污水來源主要是生物醫(yī)藥、醫(yī)療器械、健康產(chǎn)業(yè)和服務(wù)研發(fā)四大產(chǎn)業(yè)板塊的工業(yè)廢水和生活污水，生化性相對較差。

2 建設(shè)規(guī)模與處理程度分析

2.1 建設(shè)規(guī)模

根據(jù)用水指標計算，確定總用水量為0.60萬m3/d，其中，綜合生活用水量0.522萬m3/d，市政用水量0.078萬m3/d。健康科技產(chǎn)業(yè)園預(yù)測需水量為2.74萬m3/d。其中工業(yè)用水量為1.40萬m3/d，生活用水為1.34萬m3/d。

綜合考慮鎮(zhèn)區(qū)和健康科技產(chǎn)業(yè)園區(qū)的需水量預(yù)測，總用水量為3.34萬m3/d，其中生活用水為1.94萬m3/d，占總用水量比例為58%。工業(yè)用水為1.40萬m3/d，占總用水量比例為42%。污水收集率取1.0；污水排放系數(shù)取 0.8；日變化系數(shù)取1.35，計算得生活污水量為1.15萬m3/d，工業(yè)污水量為0.83萬m3/d。總污水量為1.98萬m3/d，因此確定建設(shè)規(guī)模為2.0萬m3/d。

2.2 處理程度

由于鎮(zhèn)區(qū)生活區(qū)主要為生活污水，健康產(chǎn)業(yè)科技園區(qū)主要為生產(chǎn)廢水，水量水質(zhì)存在較大差別，故采用加權(quán)平均法預(yù)測進水水質(zhì)，項目尾水水質(zhì)按照類Ⅳ類水水質(zhì)標準設(shè)計。設(shè)計進、出水水質(zhì)及處理程度詳見表1。

表1 綜合設(shè)計進、出水水質(zhì)及處理程度

3 污水處理工藝分析

3.1 工藝處理分析

本項目內(nèi)的工程園區(qū)各企業(yè)“一企一管”排至污水處理廠調(diào)節(jié)事故池，進行水量和水質(zhì)的調(diào)節(jié)后進入細格柵或水解酸化池。生活污水及部分生產(chǎn)廢水直接由下水道排入粗格柵，除去水中的大塊浮渣，然后由管道排出，經(jīng)過泵送到細濾網(wǎng)和曝氣式沉淀池，以除去較小的漂浮物和沙粒。經(jīng)預(yù)處理的廢水經(jīng)水解酸化槽后，再送入AAO生物反應(yīng)器。

AAO法可以實現(xiàn)有機物的脫除，硝化脫氮，磷的過量吸收和去除。好氧生物反應(yīng)器要實現(xiàn)NH3-N的硝化作用，是實現(xiàn)脫氮的先決條件。由缺氧池實現(xiàn)脫氮目的，厭氧池與好氧池共同發(fā)揮除磷作用。

沉淀池后出水進入高級氧化池，對難降解有機物進一步氧化去除，之后設(shè)置絮凝沉淀+過濾，最后通過巴氏計量槽排入河道。設(shè)回水池及泵房，滿足產(chǎn)業(yè)園區(qū)工業(yè)回用水要求。

3.2 工藝處理流程

本工程采取了“粗格柵+進水泵站+細格柵+曝氣沉砂池+調(diào)節(jié)事故池+水解酸化池+AAO生化+二沉池+磁混凝池+V型濾池+臭氧催化池”的工藝。

4 污水處理構(gòu)筑物設(shè)計

4.1 粗格柵渠及提升泵站

在污水處理廠的進水口設(shè)有粗格柵，并安裝有機械粗格柵。廢水經(jīng)粗格柵后，可將廢水中的懸浮物質(zhì)攔截，從而降低后續(xù)處理結(jié)構(gòu)的負載，保證其正常工作。根據(jù)時間和柵欄前后的水位差值，自動開啟和關(guān)閉柵欄。收集的柵欄廢渣與工廠內(nèi)的淤泥一起處理。

其中，粗格柵的設(shè)計流量Qmax=0.34m3/s，總變化系數(shù)KZ=1.48，粗格柵渠2條，平面凈尺寸3.4×10.7+7.2×8.2m（2格，地下鋼砼結(jié)構(gòu)），池深6.7m，柵前水深與渠寬分別為1.1m、800mm。回轉(zhuǎn)式格柵除污機的柵前水深與渠寬為1.00m、700mm，間隙與傾角為20mm、75°，共設(shè)2套；皮帶輸送機長度3.8m，帶寬500mm，設(shè)1套。

進水泵房：設(shè)計流量Qmax=0.34m3/s，設(shè)1座，潛污水泵Q=617m3/h，H=14m，N=3.7kW，設(shè)有3臺（2用1備，1臺變頻）。

4.2 細格柵渠

設(shè)計流量Qmax=0.34m3/s，渠數(shù)2條。設(shè)格柵除污機，B=720mm，b=5mm，共2臺；無軸螺旋輸送壓榨機，槽長3m，功率2.2kW，設(shè)1臺；疊梁閘門4臺，尺寸800×1200mm，渠深1400mm。

4.3 調(diào)節(jié)事故池

設(shè)計流量Q=0.23m3/s，1池2組，尺寸39.6m×24.6m，有效水深4.9m，調(diào)節(jié)容積260m3，停留時間5.8h。設(shè)提升泵和潛水攪拌器，其中污水提升泵3臺，流量與揚程為420m3/h、12.5m，單臺功率22kW；潛水攪拌器功率4.0kW，共設(shè)8臺。

4.4 水解酸化池

設(shè)計流量Qave=0.23m3/s，池數(shù)2座，單座池平面尺寸27.9m×28.2m，池深9.0m，有效水深7.5m，水力停留時間10h，外回流比50%，內(nèi)回流比50%。

設(shè)有污泥回流泵、剩余污泥泵和管道加壓泵，污泥回流泵Q=420m3/h，H=3m，N=5.5kW，共設(shè)2臺，剩余污泥泵Q=30m3/h，H=4m，N=2.2kW，共設(shè)2臺。

4.5 沉淀池

采用輻流式沉淀池，設(shè)計流量0.34m3/s，直徑26m，表面負荷1.08 m3/m2·h，池周圍水深4.5m，污泥回流率100%，回流污泥濃度8.0g/L。設(shè)備參數(shù)為：周邊傳動刮泥機2套，功率2×0.37 kW；排渣堰門設(shè)備1套，尺寸B×H=500×500mm；出水三角堰1套，δ=3mm，B=250mm，L=73m；浮渣擋板1套，δ=3mm，B=300mm，L=72m；折流裙板1套，設(shè)備參數(shù)δ=3mm，B=600mm，L=79m。

4.6 磁混凝沉淀池

磁混凝沉淀池流量0.34m3/s，設(shè)1座2組。①PAC 混合反應(yīng)池：平面尺寸2.5m×2.5m，有效水深3.47m 有效池容21.69m3，平均混合時間125.78s。②磁加載池：平面尺寸2.5m×2.5m，有效水深3.44m，有效池容：21.5m3，平均混合時間124.67s。③1#絮凝反應(yīng)池：尺寸2.5m×2.5m，有效水深3.41m，有效池容21.31m3，平均混合時間：123.57s。④2#絮凝反應(yīng)池：尺寸2.5m×2.5m，有效水深3.38m，有效池容21.13m3，平均混合時間122.53s。⑤斜管沉淀區(qū)：峰值表面負荷17.37m3/m2.h。⑥污泥池有效池容43.14m3。

4.7 AAO生化池

設(shè)計流量Qave=0.25m3/s（考慮日變化系數(shù)1.1），設(shè)1池2組，尺寸54.70×55.40m，污泥負荷Ns=0.10kgBOD/kgMLSS·d，污泥產(chǎn)率Ys=0.80kgDS/kgBOD5·d，污泥濃度MLSS=3.5g/l，水力停留時間20.60h，總泥齡φ=14.70d，有效水深H=6.0m，有效容積V=17166m3，污泥回流比100%，混合液回流比400%。

厭氧區(qū)尺寸12.95×7.6m，水力停留時間1.6h。缺氧區(qū)單組尺寸37.40×12.25m，水力停留時間7.1h。過渡區(qū)單組尺寸12.95×7.60m，水力停留時間1.60h。好氧區(qū)單組尺寸50.80×13.40m，水力停留時間9.8h，最大外回流比100%，最大內(nèi)回流比400%，最大標準需氧量231kgO2/h。脫氣區(qū)單組尺寸5.90×3.50m，水力停留時間0.50h；各區(qū)池深與有效水深均為7.2m與6.0m。

4.8 污泥回流泵房及二級提升泵房

污泥回流泵房污泥回流比100%，污泥回流量Q=1150 m3/h，剩余污泥量W=830m3/d，面凈尺寸9.8×6.8m，池深6.3m。設(shè)污泥回流泵Q=575m3/h，H=6m，設(shè)3臺，剩余污泥泵Q=50m3/h，H=9m，N=4kW，設(shè)2臺。

二級泵房為提升二級出水至深度處理構(gòu)筑物，平面尺寸6.7m×6.3 m，Qmax=0.34m3/s，潛水軸流泵，設(shè)3臺(2用1備)，Q=617m3/h，H=9m，N=22kW。

4.9 V型濾池

用于進一步去除污水中的SS，設(shè)計流量Qmax=0.34m3/s，設(shè)有1座2組4格，單格平面尺寸8.02×5.88m，設(shè)計速度7.22m/h，強制濾速9.62m/h，總過濾面積150.13m2，單格過濾面積37.53m2，格數(shù)4格，濾料層高度1350mm，承托層厚度150mm，表面掃洗強度1.5L/m2·s，反洗水強度5.0L/m2.s，反洗氣強度15L/m2.s，反洗時間12～15min，反洗周期12～24h，方式為先氣洗，后氣水洗，最后水洗。

4.10 臭氧發(fā)生間

臭氧發(fā)生間設(shè)計總處理規(guī)模 2.0萬m3/d，投加藥劑種類為臭氧。臭氧投加量按照設(shè)計COD去除率確定，投加量為50mg/L，故采用25kg O3/h臭氧發(fā)生設(shè)備，2用1備。

4.11 臭氧催化氧化池

設(shè)計流量Qmax=0.34m3/s，接觸時間60min，接觸段數(shù)3段，各段停留時間20min，臭氧消耗量2mgO3/(mgCOD)，臭氧投加量50mg/L，段布氣量50%、25%、25%，尾氣破壞器型式為熱觸媒型，處理能力 30kg/h。

5 結(jié)語

本工程所采用的的污水處理工藝，該項目建成后將緩解城市污水的污染，提升周邊環(huán)境， 增加回用水使用率，節(jié)約水資源，并取得顯著的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。