導(dǎo)讀:：合浦縣城污水處理廠一期工程規(guī)模為5萬m3/d，污水處理采用A2/O微曝氧化溝+紫外線消毒處理工藝，輔以化學(xué)除磷。簡要介紹了污水廠工藝流程、主要工藝設(shè)計(jì)參數(shù)，并對運(yùn)行調(diào)試結(jié)果進(jìn)行分析，對設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和運(yùn)行調(diào)試進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：污水處理廠，A2/O氧化溝，設(shè)計(jì)參數(shù)，調(diào)試運(yùn)行

1 工程概況

合浦縣城污水處理廠廠址位于合浦縣老城區(qū)西南部，南北公路以西，合浦縣淡水養(yǎng)殖場西側(cè)，廠區(qū)占地面積4.667公頃。該廠分兩期建設(shè)，總規(guī)模10萬m3/d，一期建設(shè)規(guī)模為5萬m3/d，一期服務(wù)范圍欽北鐵路以北的區(qū)域，服務(wù)面積為36.11km2。

合浦縣城污水處理廠收集的污水主要為居民生活污水和部分工業(yè)廢水，經(jīng)方案比選，采用A2/O微曝氧化溝+紫外線消毒處理工藝，為節(jié)約占地污泥回流泵房與氧化溝合建，處理后出水排入西門江。

2 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)與工藝流程

2.1 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)

根據(jù)現(xiàn)狀排水管網(wǎng)的水質(zhì)實(shí)測結(jié)果，同時考慮周邊縣市污水處理廠的設(shè)計(jì)進(jìn)水濃度及為后續(xù)發(fā)展預(yù)留余地等方面確定進(jìn)水水質(zhì)。根據(jù)該廠“環(huán)境影響報告表”，出水水質(zhì)須滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級B標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)見表1。

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)

Tab.1Design influent and effluent quality

2.2 工藝流程

污水經(jīng)廠外管網(wǎng)收集后進(jìn)入合浦縣城污水處理廠，進(jìn)水經(jīng)粗格柵后由水泵提升至細(xì)格柵，經(jīng)沉砂后進(jìn)入A2/O微曝氧化溝二級生物脫氮除磷工藝單元調(diào)試運(yùn)行，同時于氧化溝出水處投加硫酸鋁藥劑輔助除磷[1]，生化處理后出水經(jīng)沉淀、紫外消毒后排放，污泥處理采用一體化帶式污泥濃縮脫水機(jī)，具體工藝流程見圖1。

圖1 污水處理工藝流程

Fig.1 Flowchart of wastewater treatment process

3 工藝設(shè)計(jì)

3.1 粗格柵及進(jìn)水泵房

粗格柵與進(jìn)水泵房合建，土建按16萬m3/d(遠(yuǎn)期雨季最大流量)建設(shè)，設(shè)備按一期規(guī)模安裝。為便于泵房結(jié)構(gòu)沉井施工，粗格柵及進(jìn)水泵房總體設(shè)計(jì)為矩形，平面尺寸為17.4m×16.2m，格柵間深為9.96m,泵房集水井部分深為11.81m，結(jié)構(gòu)形式為鋼混，泵房地上建筑設(shè)計(jì)為涼亭式。

粗格柵渠設(shè)計(jì)為3條1.1m寬，一期安裝兩臺回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)，柵條間隙20mm，安裝角度為75°，單臺功率為1.5kw。泵坑內(nèi)設(shè)6臺泵位，一期安裝4臺，其中按大小泵配置，1臺小泵，3臺大泵，遠(yuǎn)期增設(shè)兩臺大泵。小泵Q=750m3/h，H=16m,N=55kw;大泵Q=1500m3/h，H=16m,N=110kw。

3.2 細(xì)格柵及沉砂池

細(xì)格柵與沉砂池合建，土建按16萬m3/d(遠(yuǎn)期雨季最大流量)建設(shè)，設(shè)備按一期安裝。細(xì)格柵與沉砂池總體布置為矩形，平面尺寸為30.3m×15.49m。

細(xì)格柵渠設(shè)計(jì)為3條1.85m寬，細(xì)格柵渠深為1.6m,一期安裝兩臺轉(zhuǎn)鼓式格柵除污機(jī)，柵條間隙5mm,安裝角度為35°,單臺功率為3.0kw。

沉砂池設(shè)計(jì)為旋流沉砂池，設(shè)計(jì)水力表面負(fù)荷為180m3/(m2·h)，水力停留時間為37.2s，共兩座，一期運(yùn)行一座，單座直徑為4.87m，池深為1.85m調(diào)試運(yùn)行，砂斗直徑為1.50m，砂斗深為2.2m[2]。

3.3 A2/O微曝氧化溝

A2/O微曝氧化溝按5萬m3/d設(shè)計(jì)，池體為1座，分2組，每組可單獨(dú)運(yùn)行。氧化溝池體與污泥回流泵房合建，由進(jìn)水至出水方向，分別為厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)，在氧化溝出水堰處，污泥回流泵房與兩組氧化溝共用池壁建設(shè)，氧化溝尺寸為87.0 m×52.7m，池深6.7m。

氧化溝系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)：污泥濃度為4000mg/L，污泥負(fù)荷為0.093kgBOD5/(kgMLSS·d)，污泥回流比為100%，混合液回流比為200%，總污泥齡為12d。厭氧區(qū)單組池容V厭=1875m3，水力停留時間t厭=1.8h;缺氧區(qū)單組池容V缺=2674m3，水力停留時間t缺=2.6h;好氧區(qū)單組池容V好=7343m3，水力停留時間t好=7.0h;總水力停留時間為11.4，水深6.0m。

厭氧區(qū)和缺氧區(qū)內(nèi)每組各設(shè)2臺潛水推流器，N=5.5kw;好氧區(qū)內(nèi)每組設(shè)4臺潛水推流器，N=4.3kw。單組池在好氧溝與缺氧溝之間墻體上安裝3臺混合液回流泵，Q=900 m3/h，H=0.8m，N=4.0kw。污泥回流泵選3臺軸流潛水泵，Q=695 m3/h，H=4.5m，N=15kw。

好氧區(qū)曝氣系統(tǒng)采用微孔管式曝氣器，總曝氣量為12960 m3/h，氣水比6.22:1。

3.4 二沉池配水排泥井

二沉池配水排泥井按遠(yuǎn)期規(guī)模設(shè)計(jì)，共1座，圓形結(jié)構(gòu)，遠(yuǎn)期可分別為4座二沉池進(jìn)行配水排泥，一期僅與兩座二沉池連接調(diào)試運(yùn)行，遠(yuǎn)期管道預(yù)留接口范文。該井設(shè)計(jì)為3環(huán)，分別為外環(huán)、中環(huán)和內(nèi)環(huán)，外環(huán)內(nèi)徑14.2m，中環(huán)內(nèi)徑10.6m，內(nèi)環(huán)內(nèi)徑6.0m，井深7.0m，外環(huán)為出水同時與二沉池出水堰相連，中環(huán)為進(jìn)水同時與二沉池進(jìn)水堰相連，內(nèi)環(huán)為排泥井同時與二沉池排泥管相連，內(nèi)環(huán)安裝剩余污泥泵2臺，1用1備，Q=120 m3/h，H=8m，N=5.5kw。

3.5 二沉池

二沉池一期建設(shè)2座，圓形結(jié)構(gòu)，周進(jìn)周出式，每座直徑φ 40m，h水深=4.5m。二沉池表面負(fù)荷q=1.14 m3/(m2·h)，沉淀時間3.9h。單池內(nèi)安裝中心傳動式吸泥機(jī)1臺，φ 40m，N=0.55kw;手動撇渣堰門一套，0.5m×0.5m。

3.6 紫外線消毒渠及巴式計(jì)量槽

紫外線消毒渠與巴式計(jì)量槽合建，土建按遠(yuǎn)期10萬m3/d建設(shè)，紫外線消毒設(shè)備按5萬m3/d安裝。紫外線消毒渠一座，分為兩條渠道，一期使用一條渠道，每條渠道尺寸為L×B×H=9.00m×1.12m×1.46m，安裝一套裝機(jī)容量為25KVA的低壓高強(qiáng)紫外燈，平均運(yùn)行功率20kw。

巴式計(jì)量槽按遠(yuǎn)期最大流量設(shè)計(jì)，計(jì)量槽尺寸為L×B×H=14.55m×1.80m×2.25m。測量范圍為21600～155520m3/d，喉寬0.9m，喉長0.6m[2]。

3.7 鼓風(fēng)機(jī)房

鼓風(fēng)機(jī)房土建按10萬m3/d設(shè)計(jì)，設(shè)備按5萬m3/d安裝。最大供氣量為12960 m3/h調(diào)試運(yùn)行，氣水比6.22:1，安裝3臺離心鼓風(fēng)機(jī)，2用1備，單臺風(fēng)量108m3/min，風(fēng)壓68.6kp，功率150kw。

3.8 貯泥池

貯泥池設(shè)計(jì)1座，分2格，鋼混結(jié)構(gòu)，一期使用1格，土建尺寸為L×B×H=7.75m×4.00m×3.60m，貯泥時間為15min，安裝一臺水下攪拌器，功率為2.2kw。

3.9 污泥脫水間

污泥脫水間土建按10萬m3/d設(shè)計(jì)，設(shè)備按5萬m3/d安裝，平面尺寸為24m×10m，上下兩層建筑。一樓安裝污泥泵，污泥脫水投藥設(shè)備和化學(xué)除磷投藥設(shè)備等，二樓安裝脫水機(jī)。

污泥量為8444kgDS/d，進(jìn)泥含水率為99.2%，出泥含水率為80%，一期安裝2臺帶式濃縮脫水一體機(jī)，帶寬1.5m，單機(jī)Q=44 m3/h，N=2.2kw;污泥泵2臺，單臺Q=40 m3/h，N=7.5kw;污泥脫水投藥采用干粉狀聚丙烯酰胺，Q=3～4kg干粉/tDS;化學(xué)除磷投藥采用固態(tài)硫酸鋁，按1.3mol/molP計(jì)算，并考慮2.5倍安全系數(shù)，設(shè)生物除磷后PO43-濃度為2mg/L，則化學(xué)除磷需去除1 mg/L的PO43--P，硫酸鋁最大投加量為293kg/d。

4 運(yùn)行效果及分析

合浦縣城污水處理廠一期工程2009年9月開工建設(shè)，于2010年6月底建成并進(jìn)水調(diào)試運(yùn)行調(diào)試運(yùn)行，2010年9月通過環(huán)保驗(yàn)收。2010年下半年該廠調(diào)試運(yùn)行情況見表2，日均進(jìn)水流量約3萬噸。

表2 2010年下半年實(shí)際進(jìn)、出水水質(zhì)

Tab.2Actual influent and effluent quality in 2010 second half year

由表2可以看出，進(jìn)水的BOD5、CODcr、SS、NH3-N、TN濃度偏低，均低于設(shè)計(jì)值，但上述指標(biāo)出水濃度均可達(dá)標(biāo)，且出水濃度遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)值，上述指標(biāo)去除率分別為90.7%、78.5%、91.6%、98.4%、97.0%，去除率較高，處理效果較好范文。進(jìn)水中TP濃度接近設(shè)計(jì)值，由于進(jìn)水BOD5/TP較低，在不投加藥劑的情況下，TP的出水濃度略高于設(shè)計(jì)濃度1mg/L。

經(jīng)調(diào)查分析，進(jìn)水濃度偏低的原因?yàn)槲鬯占到y(tǒng)為截留式合流制，現(xiàn)狀由于支管未建成，因此將排污溝渠的污水直接截留至主管內(nèi)，天然溝渠中有部分地下水及上游河水匯入，對進(jìn)水濃度有稀釋作用。

本設(shè)計(jì)生物處理單元采用A2/O微曝氧化溝工藝，除磷同時采用化學(xué)輔助投加藥劑法。經(jīng)分析，該工藝對進(jìn)水濃度較低時依然有較高的去除率，且處理較高較好。經(jīng)調(diào)查分析，該廠調(diào)試運(yùn)行期間剩余污泥排放量較少，且未投加除磷藥劑，磷的去除主要以剩余污泥形式排出系統(tǒng)[3]，由于系統(tǒng)較少排泥，因此TP難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，因此建議啟動輔助投藥進(jìn)行化學(xué)除磷，使TP穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

5 設(shè)計(jì)中經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

(1)進(jìn)水泵房設(shè)計(jì)為涼亭式，結(jié)構(gòu)內(nèi)頂安裝起吊設(shè)備，泵池頂水泵起吊孔洞均安裝鋼蓋板，泵池內(nèi)為封閉空間，因此無臭氣外溢，該設(shè)計(jì)運(yùn)行操作方便，同時節(jié)約土建造價。

(2)配水排泥井內(nèi)剩余污泥泵設(shè)計(jì)流量單臺Q=120 m3/h調(diào)試運(yùn)行，該泵設(shè)計(jì)流量偏大，造成貯泥池污泥大量溢流，溢流污泥回流至粗格柵進(jìn)水井，經(jīng)校核計(jì)算，該泵流量調(diào)整為Q=80 m3/h，與脫水間污泥泵相匹配。為防止磷的厭氧釋放，貯泥池池容設(shè)計(jì)較小，停留時間僅為15min，但污泥脫水間實(shí)際運(yùn)行不便，一期可調(diào)整為貯泥池兩格同時使用，遠(yuǎn)期再增設(shè)貯泥池。

(3)污水流量計(jì)量設(shè)計(jì)采用巴式計(jì)量槽，使用發(fā)現(xiàn)水量測量存在一定波動，原因是巴式計(jì)量槽進(jìn)水處流態(tài)比較紊亂，需對進(jìn)口處進(jìn)行整流，同時需確保巴式計(jì)量槽進(jìn)、出口段的直線段長度滿足測量要求。

6 結(jié)語

合浦縣城污水處理廠一期工程總投資為8849.76萬元，其中工程費(fèi)用7257.42萬元，單位經(jīng)營成本0.45元/m3，廠區(qū)用地面積4.667公頃，單位水量占地指標(biāo)0.47m2/(m3/d)。該廠的調(diào)試運(yùn)行表明：A2/O微曝氧化溝工藝可對各類污染物有較高去除率，出水可以滿足一級B國家標(biāo)準(zhǔn)，特別是對低濃度污水，仍能正常運(yùn)行并穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，磷的達(dá)標(biāo)排放需輔助投加化學(xué)藥劑實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳樂榮，吳雪莉，陳粉珠.城市污水處理廠化學(xué)法輔助除磷的試驗(yàn)研究[J].環(huán)境科學(xué)，2004(4)：35-38.

[2]北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院.給水排水設(shè)計(jì)手冊第5冊(第二版).中國建筑工業(yè)出版社，2003.

[3]張自杰，林榮忱，金儒霖.排水工程下冊(第四版).中國建筑工業(yè)出版社，1999.

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