【工程案例】地方污水处理厂污水处理技术特点分析

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1．1 设计进、出水水质
根据揭阳市环境监测站检测资料以及《揭阳市区污水处理厂环境影响报告书》．进厂污水中生活污水约占70％ ．工业污水约占30％ 污水处理厂受纳水体为榕江北河．根据《广东省地表水环境功能区划(试行方案)》的规定，该水体的水质目标为Ⅲ类．出水水质执行GB 18918-2002(城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准，同时依据《揭阳市区污水处理厂环境影响报告书》确定污水处理厂出水水质 污水处理厂设计进、出水水质主要指标见表1

表1 设计进、出水水质主要指标


1．2 设计水量
污水处理厂近期设计规模为6万m3／d 由于污水厂服务范围内的榕城片区排水体制为截留式合流制(截流倍数n=1)，揭阳经济开发试验区排水体制为分流制．且揭阳经济开发试验区的污水量约为总污水量的1／5 因此．污水厂旱季平均时流量为2 500 m3／h．总变化系数为1-3．则旱季最大时流量为3 250 m3／h；根据污水中合流、分流水量所占比例计算．雨季最大时流量为4 500 m3／h 污水厂预处理构筑物及构筑物之间的连通管按雨季最大时流量设计：生化池按旱季平均时流量设计．供氧量按旱季最大时流量设计：二次沉淀池按旱季最大时流量设计．雨季最大时流量校核：接触消毒池按旱季最大时流量没计

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通过分析污水处理厂进、出水水质指标可知，污水厂对氮和磷的去除率要求较高，同时考虑污水厂对将来进、出水水质、水量变化的适应性，在设计上应尽可能留有余地．主体工艺设计应采用具有脱氮、除磷功能的污水处理工艺。所有生物除磷脱氮工艺都包含厌氧、缺氧、好氧3个不同过程的交替循环 城市污水厂的悬浮型活性污泥法污水处理工艺主要有3个系列[1-2]：①氧化沟系列；②A／O系列；③序批式反应器(SBR)系列。在按空间分割的连续流活性污泥法中．A2／O法和DE型氧化沟法较优越：在序批式活性污泥法中，CASS工艺较优越。由于进水的m(BOD5)／m(CODcr)比值为0．48，污水可生化性好，综合考虑处理效果、技术先进程度、运行稳定性、节能以及运行成本等多方面因素，并对详细的技术经济资料进行比较，确定该工程采用A2／O工艺。工艺流程见图1。

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3．1 粗格栅及进水泵房
粗格栅间土建及设备按远期12万m3/d的规模一次建成．平面尺寸为15．O0 nl×5．20 m．格栅间深11．30m，设2台回转式格栅除污机．每台宽1.5m， 安装角度75°，栅条间距20mm。

进水泵房土建按远期12万m3／d的规模一次建成．设备按近期6万m3/d的规模安装。进水泵房下部采用外径为25.00m的圆形结构，深13.70m；上部采用框架结构，平面尺寸为24.40m×10.00 m，高10.10m。为了适应水量的变化．泵房共设计5台立式污水泵．近期安装2台大泵(变频调速)和1台小泵。搭配使用．远期再安装2台大泵。其中大泵Q=2875～2500 m3／h，H=14.7～16.7m，N=160 kW；小泵Q=1300～1100 m3／h，H =14.7～l6.7m，N=90kW 旱季平均流量时运行1台大泵，旱季最大流量时运行1台大泵和1台小泵．雨季最大流量时运行2台大泵。

3．2 细格栅及涡流沉砂池
细格栅、涡流沉砂池合建，近期设1组，设计规模为6万m3／d，远期再增建1组。采用转鼓式细格栅，设2套，每个格栅直径1.8m．过栅流速Vmax=0.75 m／s，栅条间隙b=5mm．栅前水深h=1.20m，安装角度0=35°．配用电机功率2.2kW。

涡流沉砂池设计表面负荷95m3／(m2·h)．采用封闭式，设置2座，每座直径5.5m，池深(砂斗以上部分)2.85m，砂斗直径1.5m，砂斗深度2.2m。每座池中间设有1台可调速的带中空轴的立式浆叶分离机和1个空气提砂器气源由2台鼓风机提供，单台风量2m3／min，风压55 kPa。

3．3 A2／0生化池
近期设1组2座A2/O生化池，每座设计规模为3万m3／d．远期再增建l组。每座A2/0生化池由选择池、厌氧池、缺氧池和好氧池组成。平面尺寸为68.40m×29.20m，总高度6.8m。每座选择池内设2台φ370 mm进口水下搅拌器．每台功率2.5 kW：每座厌氧池和缺氧池内各设2台φ2500mm进El水下搅拌器．每台功率4.3kW。好氧池曝气器采用进口管膜式微孔曝气器．每座好氧池设长1000mm的曝气器784个．长750mm的曝气器980个，曝气器出气量均为9m3／(m·h)，溶解氧的质量浓度控制在2.0 mg／L左右：每座好氧池还设3台混合液内回流泵(2用1备)。Q=1250 mVh．H=0.5m，N =7 kW 。

A2/0生化池污泥回流比：选择池约25％ ．缺氧池约75％；污泥负荷O.12 kg[BOD5]／(kg [MLSS]·d)；污泥浓度ρ(MLSS)=3.5 g／L；污泥龄13.0 d；最大供气总量12000 m3／h，气水体积比4：1：有效水深6.0m：A2/0生化池总停留时间约8．5 h．其中．选择池停留时间0．3 h．厌氧池停留时间1．2h，缺氧池停留时间1．5 h，好氧池停留时间5．5 h

3．4 鼓风机房
鼓风机房土建按远期12万mVd的规模一次建成，设备按近期6万mS／d的规模安装。鼓风机房平面尺寸为32.80m×11.50 m． 主体部分高8．80m。近期选用3台进口高速单级离心鼓风机(2用1备)，每台鼓风机风量为6 600 m3／h． 压差为7X10^4Pa，配套电机功率160kW。远期增加2台同型号鼓风机。
鼓风机的出风量可通过调节进口导流叶片角度进行自动调节，调节范围为45％——100％。

3．5 污泥泵房
污泥泵房与二次沉淀池配水井合建．近期设1座，设计规模为6万m3／d，远期再增建1座。平面尺寸为11.90 m×8.60 m，污泥泵房内设4台潜污泵用于污泥回流。Q=700 560 m3／h．H：5．5～8．0 m，轴功率18．5 kW；另设2台潜污泵用于排除剩余污泥，Q=23～34m3／h，H=10．0～7.0m,N=1.5kW。
回流污泥量根据A2／O生化池污泥浓度控制．并采用变频装置控制泵的流量 剩余污泥泵与污泥浓缩脱水机协调运行。

3．6 二次沉淀池
近期设计流量Q=3 250 m3／h，校核流量Qmax=4500 m3／h。设计流量时表面负荷0．83 m3／(m2．h)．校核流量时表面负荷1．15 m3／(m2．h) 近期设1组2座二次沉淀池，采用中心进水、周边出水辐流式，池内径50 m，有效水深3．6 m，总高度4．4 m，采用平底设计 沉淀池采用环形集水槽．双侧溢流
堰出水．设计堰上负荷为1．53 L／(s．m) 沉淀池内设1台周边传动的全桥式刮吸泥机．刮吸泥机由沉淀池与生化池协调连续运行．排泥与污泥泵房协调运转。

3．7 接触消毒池
考虑污水处理厂的场地布置．接触消毒池按远期12万m3／d的规模一次建成．近期设计流量为3 250 m3／h。接触消毒时间为1．0 h：远期设计流量为6 500 m3／h．接触消毒时间为0．5 h 平面尺寸为32．50 m×27．25 m．水深4．50 m， 总高度4．90 m采用封闭式设计．池内设置2台潜污泵．将消毒处理后的尾水送至厂区，用于洗车、冲刷道路以及绿化灌溉和污泥浓缩脱水机的滤带冲洗。

3．8 加氯间
加氯间土建工程按远期12万m3／d的规模一次建成．设备按近期6万m3／d的规模安装 平面尺寸为21．90m×11．34 m 采用液氯消毒．设计流量为3 250 m3／h．平均投加量为7 mg／L．近期选用2台真空式加氯机，Q=20 kg／h，l用1备，远期再增设1台，加氯问与氯库分开，氯库面积为130m2。

3．9 污泥浓缩脱水车间
剩余污泥量1 100 m3／d．含水率99．3％．停留时间3O min 剩余污泥的干重7800 kg／d．需浓缩脱水污泥量1100 m3／d(含水率99．3％)．浓缩脱水后污泥量30m3／d(含水率75％ ～80％)，絮凝剂(聚丙烯酰胺)投加量3～4 kg/t。

污泥浓缩脱水车间土建按远期12万m3／d的规模一次建成，设备按近期6万m3／d的规模安装．平面尺寸为3O．40 m×16．15m 设贮泥池1座．每座平面尺寸为3.50 m×3.50 m，高2.90 in．池内设1台搅拌器，功率为3.0 kW。近期选用一体化带式浓缩脱水机2台，单机脱水能力50m3／h．带宽B=2.0m。

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4．1 优化的A2／O生化池工艺设计
由于原污水中生活污水量占70％ ．因此水量、水质不易产生突变．冲击负荷不会很大。考虑脱氮除磷的技术要求．同时为减少设备配置．节约运行成本．采用鼓风曝气改良型A2／0技术．好氧池采。用推流式池型

(1)A2／0工艺中由于厌氧区居前，回流污泥中的硝酸盐会对厌氧区产生不利影响．为了解决此问题．保证除磷和硝化效果．在厌氧池进水端分格设选择池．并采用回流污泥分段回流的设计．选择池和缺氧池的进水采用调节堰控制污泥回流比 来自二沉池约25％ 的回流污泥和100％ 的进水进入选择池．停留时间约为20 min．在此区域内混合液的基质浓度很高．局部提高了F／M．在选择池内造成一种强化吸附作用．从而有利于聚磷菌对基质的摄取．提高除磷效果。

(2)厌、缺氧池内共有3 h污水量容积的完全混合型流态．能耐受一定的冲击负荷。

(3)好氧池为推流式，由微气泡上托活性污泥．不设水下搅拌器，可降低运行能耗。

(4)基于大、中气泡曝气氧利用率低、电耗高，微孔曝气易堵塞，维修、更换麻烦等因素，采用进口管膜式曝气管 管膜式曝气管采用高质量的合成橡胶薄膜材料，具有强度大、弹性好、氧利用率高、电耗低、浮力小、不堵塞、不产生污水倒灌、易安装和维修等特点。