新兴县新成工业园污水处理厂工程设计

新兴县新成工业园污水处理厂工程设计

王晓艳

关键词：污水处理；水解酸化池；改良A/A/O氧化沟工艺；设计特点

一、工程概况

新兴县新成工业园污水处理厂规划选址位于新兴县城西郊新成工业园园区北侧，规划用地面积18000m2。新兴县新成工业园污水处理厂的主要服务区域包括新兴县城部分城市生活污水、新兴县新成工业园近期污水（以生活污水为主、一般工业污水及预处理后达到污水排放入下水道相关标准的工业废水）。新兴县新成工业园污水处理厂工程近期建设规模为2.0万m3/d，其中生活污水量为1.5万m3/d，工业污水水量为0.5万m3/d；远期建设规模为4.0万m3/d。

二、设计进水及出水水质

云浮新兴县新成工业园园区定位为发展纺织服装、五金机械、电子通讯、新型建材和精细化工（侧重于生物制药）等五大主体业项目，其中纺织服装不发展印染、洗水等行业，五金机械业不发展电镀工业。我们根据对顺德区不同工业行业的调研，得出特征污染物排放资料，结合各工业行业的产值统计资料，分析得到各工业行业万元产值平均污水排放量及污染物排放系数，再乘以各工业行业的发展规模，即得到工业污染物排放总量。根据调研确定该工程的进水水质，具体如表1。

同时，根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准B标准要求，粪大肠菌群数≤104个/L，动植物油≤3mg/L，石油类≤3mg/L，阴离子表面活性剂≤1mg/L，色度（稀释倍数）≤30。

三、处理工艺流程

图1新兴县新成工业园污水处理厂工艺流程图

根据本工程进水水质，可计算出本工程的进水BOD5/COD=0.44，具有很好的可生化性；本工程预测TN为35mg/l，BOD5/TN=3.14，大于3，属于碳源较充足的污水，可采用生物脱氮工艺。进水BOD5/TP=36.7，可以采用生物除磷工艺。根据以上分析，采用A/O或A/A/O活性污泥法等生物除磷脱氮（即二级强化处理）工艺，可实现环境效益和经济效益的最佳统一。经过对氧化沟系列工艺（包括CARROUSEL-2000氧化沟工艺、ORBAL氧化沟工艺、双沟式DE氧化沟、三沟式T型氧化沟等）、A/O系列工艺（包括A/A/O工艺、改良A/A/O工艺、UCT工艺、改良UCT工艺、VI工艺、倒置A/A/O工艺等）及序批式反应器（包括系列CAST工艺、SBR工艺、CASSM工艺、MSBR工艺）等工艺进行比较，改良A/A/O氧化沟具有对进水水质变化的优越适应性，采用沟形布局及微孔曝气，充氧均匀，容易控制，氧利用率高，节能，运行费用低，可合理控制水池深度，占地不大，方便加盖和控制臭气源等优点，最终被确定为本工程的处理工艺。工艺流程见图1。

四、主要构筑物设计参数

1、粗格栅间及进水泵房

粗格栅间与进水泵房合建，其土建工程按远期4万m3/d设计，设备按近期2万m3/天设计。粗格栅间及进水泵房内净尺寸为9.0m×8.0m，池深9.10m。地下部分采用钢筋混凝土矩形结构，上部设建筑加盖除臭。粗格栅间采用2台回转式钢丝绳牵引格栅清污机，单台格栅宽度B=1100mm，格栅间隙b=20mm，功率为1.5kW。粗格栅机前后设置手电两用闸门便于检修时切换。进水泵房采用3台潜水排污泵，其中1台备用。单台泵设计流量为620m3/h，扬程为11m，配套电机功率为30kW。同时，泵房考虑了2台远期水泵安装位置。

2、细格栅间及旋流沉砂池

细格栅间与旋流沉砂池合建，其土建和设备工程均按远期4万m3/d设计。细格栅间与旋流沉砂池总内净尺寸为18.34m×8.5m。细格栅分2格，采用2台转鼓式格栅除污机，单台格栅D=1400mm，格栅间隙b=6mm。栅渣由D=300mm螺旋输送机输送至池外后外运处置。旋流沉砂池分为2组，采用2台旋流除砂器，直径D=3600mm，配套电机功率为1.1kW；同时配套2台罗茨鼓风机为旋流除砂器气提排砂提供气源，罗茨鼓风机空气流量Q=2.46m3/h，功率为5.5kW。砂水混合物由旋流除砂器排入砂水分离器进行砂水分离后外运处置。

3、水解酸化池及改良A/A/O氧化沟

水解酸化池与改良A/A/O氧化沟合建，采用钢筋砼水池结构，其土建和设备工程均按近期2万m3/d设计。

池子总平面尺寸为99.4m×19.3m。其中水解酸化池尺寸为34.8m×19.3m×6.5m，设计有效水深为6.0m；改良A/A/O氧化沟尺寸为64.2m×19.3m×7.0m，设计有效水深6.5m；厌氧池、缺氧池及好氧池有效容积分别为1112m3、1494m3和5008m3，其停留时间分别为1.3hr、1.8hr和6.0hr。总水力停留时间为9.1hr。改良A/A/O氧化沟设计泥龄为≥10d，污泥负荷采用0.09kgBOD5/kgMLVSS.d，MLSS为3000-4000mg/L；设计气水比采用6：1，供气量为5000m3/hr；污泥回流比采用50~100%，混合液内回流比采用100~200%；剩余污泥量产量约为2.6tDSS/d，剩余污泥含水率为99.2%，剩余污泥体积为325m3/d。水解酸化池设置4台潜水推流器，直径D=1800mm，功率为3.4kW。厌氧区设置2台潜水推流器，直径D=1800mm，功率为1.8kW。缺氧区设置2台潜水推流器，直径D=1800mm，功率为2.5kW。好氧区设置2台潜水推流器，直径D=1800mm，功率为8.0kW。好氧区设置1520套膜片式微孔曝气器，每个曝气器空气流量为2~5m3空气/hr。设计内回流泵（潜水螺旋桨泵）1台，设计流量Q=463L/s，扬程为0.7m，功率为3.5kW。

4、二沉池

二沉池采用钢筋砼结构周进周出二沉池，其土建和设备工程均按近期2万m3/d设计。二沉池数量1座，高峰表面负荷：qmax=1.36m3/m2.hr，直径34m，有效水深4.0m。二沉池内设有1台中心传动单管吸泥机，设计参数为：直径34m，V周边=2.4m/min，N=0.37kW。

5、污泥泵房

污泥泵房采用钢筋砼结构，其土建和设备工程均按近期2万m3/d设计。污泥泵房尺寸为：L×B=6.40m×6.10m，数量为1座。污泥泵房内设有3台外回流污泥泵和3台剩余污泥泵，设计参数分别为：外回流污泥泵设计流量Q=116L/s，扬程为5.2m，功率为9.0kW；剩余污泥泵设计流量Q=50m3/h，扬程为7.0m，功率为3.5kW。

6、紫外线消毒池

紫外线消毒池为半地下式构筑物，其土建和设备工程均按近期2万m3/d设计。紫外线消毒池平面尺寸为：L×B=31.25m×3.4m，数量为1座。

紫外线消毒池内设有5个模块组（1个模块组含5个模块，预留1个模块挡流墙，每个模块8根灯管）。

7、鼓风机房

鼓风机房为地上式排架结构，其中土建按4.0万m3/d一次建成，设备按2.0万m3/d设计。鼓风机房平面尺寸为L×B=16.8m×7.5m，数量为1座。鼓风机房高峰供气量为76m3/min，近期设4台变频鼓风机，预留2台鼓风机位。鼓风机设计参数具体如下：

（1）罗茨鼓风机（变频）

数量：2台，1用1备

设备参数：Q=35m3/min，P=73.55kPa，N=75kW

（2）罗茨鼓风机（变频）

数量：2台，2用

设备参数：Q=17.5m3/min，P=73.55kPa，N=37kW

8、污泥脱水机房

污泥脱水机房土建按4.0万m3/d一次建成，设备按2.0万m3/d设计。污泥脱水房平面尺寸为27.0m×12.00m，数量为1座。污泥脱水机房污泥量为2600kgDs/d，进泥含水率99.2%，进泥体积325m3/d，出泥含固率≥20%，出泥体积13立方米/日。加药种类：PAM（聚丙烯酰胺），加药量：3kgPAM/TDS污泥，7.8kgPAM/d。

污泥脱水机房内设有1台带式浓缩脱水一体机，1台污泥螺杆泵，2台清洗水泵，1台絮凝剂制备系统（含2台絮凝剂泵），1套除磷加药装置（含2台除磷加药泵）。具体设计参数如下：

（1）带式浓缩脱水一体机

数量：1台

设备参数：带宽1.5米，水力负荷10.0~40.0m3/hr，固体负荷：100~450Kg.DS/hr，功率1.8kW

（2）污泥螺杆泵

数量：1台

设备参数：Q=15~45m3/h．H=30m，N=7.5kW

（3）清洗水泵

数量：2台，1用1备

设备参数：Q=12m3/h．H=60m，N=4.0kW

（4）絮凝剂制备系统

数量：1套

设备参数：Q=2000L/h，N=2.8kW

絮凝剂泵2台，1用1备，Q=60~1000L/h，H=30m，N=0.75kW

（4）除磷加药装置

数量：1套

设备参数：Q=2000L/h，N=2.2kW

絮凝剂泵2台，1用1备，Q=1200L/h，P=0.6MPa，N=0.25kW

五、主要技术经济指标

新兴县新成工业园污水处理厂工程建设项目总投资为3308.25万元。其中：建筑工程为1006.51万元、安装工程为358.28万元、设备及工器具购置为1260.38万元、其他费用为434.01万元。

新兴县新成工业园污水处理厂经营成本（年均）：0.33元/m3，耗电指标：0.21度/m3。

六、工程效益

新兴县新成工业园污水处理厂工程建成后（规模2万立方米/日），每年削减排放的污染物总量为：CODCr：1533.0吨/年，BOD5：657.0吨/年，SS：511.0吨/年，TN：109.5吨/年，NH3-N：124.1吨/年，TP：14.6吨/年。

结语

新兴县新成工业园污水处理厂工程的实施将使新兴县树立起更加良好的形象，城市环境条件的改善也将使人民更加安居乐业，这些都对促进社会的安定团结、促进社会经济的发展，产生巨大的社会效益和间接经济效益。

参考文献：

[1]帖春英.改良A2/O与化学除磷工艺用于城市污水处理[J]，中国给水排水，2010，26（20）：116-118，121.

[2]薛永强，汤兵，区岳州.A/A/O微曝氧化沟处理城市污水的工程设计[D].环境污染治理技术与设备，2006，7（1）：126-128.