隆回縣工業(yè)園污水處理廠工程設(shè)計(jì)實(shí)例

隆回縣工業(yè)園污水處理廠工程總設(shè)計(jì)規(guī)模 30000 m 3 /d，分兩期建設(shè)，上海自動(dòng)化儀表有限公司其中期 15000 m 3 /d，設(shè)計(jì)采用“預(yù)處理+水解酸化池+改良型 A 2 /O+二沉池+V 型濾池+紫外毒”工藝，污泥采用高壓板框壓濾機(jī)脫水至 60 %以下的含水率后外運(yùn)處置，本文重點(diǎn)介紹了各處理單元的工藝設(shè)計(jì)參數(shù)及設(shè)備配置情況，目前，上海自動(dòng)化儀表有限公司污水廠已建成并投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，從運(yùn)營(yíng)效果來(lái)看，其各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)中一級(jí) A 排放標(biāo)準(zhǔn)。1 項(xiàng)目概述隆回縣工業(yè)園污水處理廠工程位于隆回工業(yè)集中區(qū)寺山片區(qū)南部，其納污范圍為隆回工業(yè)集中區(qū)城東南主園區(qū)(集南片區(qū)、寺山片區(qū)、北山片區(qū))與隆回縣城城東生活片區(qū)。納污范圍面積為1087 ha，排水體制為雨污分流制，總設(shè)計(jì)規(guī)模 30000 m 3/d，分兩期建設(shè)，其中，一期 15000 m 3 /d，項(xiàng)目總占地積 46422 m 2 ，一期占地積 26575 m 2 。

由于該服務(wù)范圍內(nèi)的工業(yè)用地占比較大，經(jīng)預(yù)測(cè)，其工業(yè)污水量占比約 50 %~55 %。2 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)2.1 設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)隆回縣工業(yè)園污水處理廠的廢水設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)預(yù)測(cè)主要根據(jù)工業(yè)區(qū)現(xiàn)有企業(yè)類型、規(guī)劃工業(yè)用地性質(zhì)及類比周邊地區(qū)同類型工業(yè)園污水處理廠實(shí)際運(yùn)行水質(zhì)數(shù)據(jù)而定，具體指標(biāo)如下表 1 所示。同時(shí)考慮到工業(yè)園水質(zhì)波動(dòng)的可能性較大，在工藝選擇上預(yù)留預(yù)處理工藝，保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。2.2 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)根據(jù)環(huán)評(píng)要求，本工程設(shè)計(jì)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)中一級(jí) A 排放標(biāo)準(zhǔn)。

4 主要處理單元設(shè)計(jì)4.1 粗格柵及提升泵房土建按照遠(yuǎn)期規(guī)模 30000 m 3 /d 建成，設(shè)備按近期 15000 m 3 /d配套。水量變化系數(shù)取 1.53。(1)格柵渠：共設(shè) 2 條格柵渠，近遠(yuǎn)期合建，單渠工藝尺寸：L×B×H=6.7×1.2×8.0 m，過(guò)柵流速0.70 m/s，柵條間隙：20 mm，近期配套主要設(shè)備：鋼絲繩牽引格柵除污機(jī) 1 臺(tái)，寬 1.1 m，間隙20 mm，1.5 kW，渠深 8 m，鑄鐵方閘門：4臺(tái)，皮帶輸送機(jī)：1臺(tái)，超聲波液位差計(jì)：1 套，甲烷及硫化氫報(bào)警儀：1 套。(2)提升泵站：分為 2 格，其中一格預(yù)留給遠(yuǎn)期，與粗格柵井合建，單格工藝尺寸為 L×B=8.0×5.0×10.2 m。近期配套主要設(shè)備：潛污泵 3 臺(tái)，2 用 1 備，500 m 3 /h，11 m，30 KW，超聲波液位計(jì)：1 套，進(jìn)水 COD 在線監(jiān)測(cè)儀：1 套，電磁流量計(jì)：1 套。4.2 細(xì)格柵及沉砂池設(shè)計(jì)規(guī)模按遠(yuǎn)期 30000 m 3 /d，分 2 組，單組設(shè)計(jì)規(guī)模為 15000m 3 /d，Q max =0.266 m 3 /s；(1)細(xì)格柵渠：過(guò)柵流速：0.65 m/s，柵前水深：0.9 m，柵條間隙：3 mm，安裝角度：75°，渠寬：1.2 m，柵渣量：0.45 m 3 /d。近期配套主要設(shè)備：回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī) 1 臺(tái)，寬 1.1 m，凈隙 3 mm，0.75 kW，渠深 1.5 m，無(wú)軸螺旋輸送機(jī) 1 臺(tái)；渠道閘門 4 臺(tái)。(2)旋流沉砂池(與細(xì)格柵合建)：根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)選擇型號(hào) 300，直徑3050 mm，有效容積 10.4 m 3 ，停留時(shí)間 39 s，有效水深 1 m，產(chǎn)砂量：0.45 m 3 /d。近期配套主要設(shè)備：旋流沉砂池除砂機(jī) 1 臺(tái)，處理量＞1200 m 3 /h，轉(zhuǎn)速 12~20r/min，1.5 kW；砂水分離器 1 臺(tái)。4.3 調(diào)節(jié)池及事故池近期：調(diào)節(jié)池按照一期規(guī)模 15000 m 3 /d 建成，分為兩格，其中 1 格近期作為事故池使用。遠(yuǎn)期：再新建一座事故池，現(xiàn)有事故池改作調(diào)節(jié)池使用。設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間：8.0 h，其中事故池停留時(shí)間 4.0h，調(diào)節(jié)池停留時(shí)間 4.0 h，總有效容積=5000 m 3 ，單格 2500 m 3 ，總工藝尺寸：37.0×26.0×6.0 m，有效水深 5.5 m。配套主要設(shè)備：潛污泵 3 臺(tái)，2 用 1 備，320 m 3 /h，18 m，30kW；鼓風(fēng)機(jī) 2 臺(tái)，1 用 1 備，21.86 m 3 /min，49kPa，30 kW；電磁流量計(jì) 1 臺(tái)。4.4 水解酸化池設(shè)計(jì)流量 15000 m 3 /d，分為兩組，單組設(shè)計(jì)流量 7500 m 3 /d，停留時(shí)間：6 h，總有效容積 3750 m 3 ，單組 1875m 3 ；水力負(fù)荷：1.0 m 3 /(m 2 .h)，單組面積：312.5 m 2 ，有效水深：6 m，工藝尺寸：2-25.8×13.3×6.8 m。采用脈沖式布水，脈沖布水器計(jì)算：充放比 4.6:1，充水時(shí)間：103.5 s，放水時(shí)間：22.5 s，單組設(shè)計(jì) 4 個(gè)脈沖罐，單個(gè)脈沖罐平均流量：0.12 m 3 /s。配套主要設(shè)備：脈沖布水器 80 m 3 /h，8 套，彈性填料 ?150-80，數(shù)量：900 m 3 。4.5 改良型 A 2 /O 生化池設(shè)計(jì)規(guī)模為 15000 m 3 /d，MLSS：3.5 g/L，(1)選擇區(qū)：HRT 1 =0.5h，有效容積：V 1 =156.25 m 3 ，有效水深：5.0 m，工藝尺寸：2-7×5×5.6m；(2)厭氧區(qū)：HRT 2 =1.4 h，有效容積：V 2 =440 m 3 ，有效水深：5.0 m，工藝尺寸：2-17.6×5×5.6 m(3)缺氧區(qū)：設(shè)計(jì)取反硝化速率K de(20) =0.03 kgNO 3 -N/(kgMLSS.d)，污泥產(chǎn)率系數(shù) Yt 取0.6kgMLSS/kgBOD 5 ，排出系統(tǒng)的微生物量 ΔX v =1638 kg/d，單格有效容積：V 3 =1250 m 3 ，HRT 3 =4 h，工藝尺寸：2-25×10×5.6 m；(4)好氧區(qū)：設(shè)計(jì) BOD 5 污泥荷 0.10 kgBOD 5 /(kgMLSS?d)，好氧區(qū)設(shè)計(jì)污泥泥齡 θ c=9.69 d，單格有效容積：V 4 =3850 m 3 ，HRT 4 =12.3h ， 工 藝 尺 寸 ： 2-30.8×25×5.6 m ， 校 核 總 氮 負(fù) 荷率 0.02kgTN/(kgMLSS?d)，理論需氧量 4402.42 kg/d，污泥回流比：100 %，混合液回流比：200 %，剩余污泥量 ΔX=2.9 t/d。配套主要設(shè)備：生物選擇區(qū)潛水?dāng)嚢杵?2 臺(tái)，?260 mm，1.5kW，轉(zhuǎn)速 960 r/min；厭氧區(qū)潛水?dāng)嚢杵?4 臺(tái)，?1100 mm，2.2 kW，轉(zhuǎn)速 52 r/min；缺氧區(qū)潛水?dāng)嚢杵?4 臺(tái)，?1800mm，4 kW，轉(zhuǎn)速43 r/min；混合液回流泵 620 m 3 /h，1.5 m，11 kw，4 臺(tái)，2 用 2備；鼓風(fēng)機(jī) 64 m 3 /min，58.8 kPa，90 kW，3 臺(tái)，2 用 1 備，配變頻；微孔曝氣器 ?250，單個(gè)曝氣量為 3~4 m 3 /h，數(shù)量 2400 個(gè)；溶解氧測(cè)定儀 2 臺(tái)；ORP 計(jì) 2 臺(tái)。4.6 二沉池設(shè)計(jì)流量 15000 m 3 /d，分 2 組；表面負(fù)荷：0.82 m 3 /m 2 ·h，沉淀時(shí)間 3 h；有效水深 2.5 m，單池工藝尺寸：?22.0×4.1 m，校核固體負(fù)荷：138.2 kg/m 2 d，出水堰口負(fù)荷：1.26 L/(S?m)；配套主要設(shè)備：中心傳動(dòng)吸泥機(jī) ?22m，0.75 kW，2 臺(tái)。4.7 V 型濾池設(shè)計(jì)規(guī)模：15000 m 3 /d，設(shè)計(jì)濾速：7.4 m/h，過(guò)濾面積：84 m 2 ，分為 3 格，單格面積 28 m 2 ，有效水深 3.9m，單格工藝尺寸：5.1×7.0×4.5 m，設(shè)計(jì)水反洗強(qiáng)度 5 L/s·m 2 ，氣反洗強(qiáng)度 15.4 L/s·m 2 ，反洗時(shí)間 15 min，反洗方式：氣洗－水氣洗－水洗。配套主要設(shè)備：鼓風(fēng)機(jī) 26 m 3 /min，49 kPa，37 kW，數(shù)量 2臺(tái)，1 用 1 備，反沖洗水泵250 m 3 /h，14 m，15 kw，數(shù)量 3 臺(tái)，2 用 1 備。4.8 紫外消毒渠設(shè)計(jì)規(guī)模按遠(yuǎn)期 30000 m 3 /d，分 2 組，單組設(shè)計(jì)規(guī)模為 15000m 3 /d，出水固體懸浮物(SS)≤10mg/L，消毒后糞大腸菌數(shù)＜10 3 個(gè)/L，通道設(shè)計(jì)流速 0.48 m/s，有效過(guò)水?dāng)嗝婷娣e=0.36 m 2 ，燈管弧長(zhǎng) 147.5 cm，停留時(shí)間 3.07 s，設(shè)計(jì)取燈管數(shù) 48 根，設(shè)置 6 個(gè)模塊，每個(gè)模塊 8 根燈管，紫外光強(qiáng) Iavg=10.64 mw/cm 2 ，紫外光計(jì)量 32.66 mJ/cm 2。近期配套主要設(shè)備：紫外線消毒裝置 Q max =18000 m 3 /d，7.5kW，數(shù)量 1 套。4.9 污泥脫水系統(tǒng)(1)儲(chǔ)泥池：設(shè)計(jì)絕干污泥量 2.9 t/d，生化剩余污泥量(含水率99.2 %)：368 m 3 /d，儲(chǔ)泥池有效容積 48 m 3 ，工藝尺寸：4.0×4.0×3.6m，水力停留時(shí)間：3 h。(2)污泥濃縮脫水系統(tǒng)：濃縮后污泥量(含水率 97 %)：96.67 m 3 /d污泥調(diào)藥劑采用石灰及鐵鹽，石灰投加量：0.35 t/d(絕干泥12 %計(jì))；鐵鹽投加量：0.23 t/d，配藥濃度 10 %，加藥量 2.32 m 3 /d，(絕干泥 8 %計(jì))；污泥脫水 PAM 投加量：3.6 kg/h(5 ‰)，配藥濃度 1.5 ‰，加藥量：2.4 m 3 /h。污泥脫水工作時(shí)間：首期每天工作 16 h；脫水后污泥量(含水率 60 %)：7.25 t/d，脫水后污泥外運(yùn)填埋場(chǎng)處置。配套主要設(shè)備：疊螺式濃縮機(jī) 1 臺(tái)，絕干污泥處理量為120~240 kgDs/hr；高壓板框壓濾機(jī) 1 臺(tái)，過(guò)濾面積 180 m 2 ，7.5+7.5kw；污泥轉(zhuǎn)輸泵 2 臺(tái)，1 用 1 備，26~30 m 3 /h，120m，22 kW；壓榨進(jìn)料泵 2 臺(tái)，1 用 1 備，6 m 3 /h，180 m，7.5 kW；螺桿式空氣壓縮機(jī) 1 臺(tái)，3.0 m 3 /min，0.8MPa，18 kW；冷干機(jī) 1.0 m 3 /min，0.8 Mpa，儲(chǔ)氣罐 5 m 3 ；壓榨水箱 5 m 3 ；石灰加藥系統(tǒng) 1 套；鐵鹽加藥系統(tǒng)1 套；PAM 加藥系統(tǒng) 1 套、皮帶輸送機(jī)及無(wú)軸螺旋輸送機(jī)等。4.10 臭氣處理系統(tǒng)除臭風(fēng)量均按照構(gòu)建筑物凈空的換氣次數(shù)計(jì)算：預(yù)處理、調(diào)節(jié)池、事故池及水解酸化池、缺氧池等構(gòu)筑物通風(fēng)次數(shù)為 3 次/h計(jì)算，污泥脫水間通風(fēng)次數(shù)為 6 次/h?？偝魵馓幚砹?34000 m 3 /h，配套兩套生物除臭系統(tǒng)，單套 17000 m 3 /h。5 工程運(yùn)行效果本項(xiàng)目于 2018 年 9 月正式投入運(yùn)營(yíng)，目前系統(tǒng)日平均處理水量約為 12000 m 3 /d，對(duì)各單元進(jìn)出水水質(zhì)進(jìn)行連續(xù) 8 周的水質(zhì)檢測(cè)，實(shí)測(cè)水質(zhì)數(shù)據(jù)如圖 2，圖 3 所示，從運(yùn)行數(shù)據(jù)可以看出，系統(tǒng)處理效果良好，達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)期效果，出水滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中一級(jí) A 排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

6 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析該工程總投資約為 4400 萬(wàn)元，噸水投資約 2900 元，運(yùn)行期間電耗：0.83 元/m 3 ，人工費(fèi)用為 0.14 元/m 3 ，藥劑費(fèi)用：0.29 元/m 3 ，水費(fèi)：0.02 元/m 3 ，噸水運(yùn)營(yíng)直接成本 1.28 元/m 3 。7 結(jié)論及建議(1)本項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)已 1 年有余，從運(yùn)營(yíng)效果來(lái)看，采用“預(yù)處理+水解酸化池+改良型 A 2 /O+二沉池+V 型濾池+紫外消毒”工藝，處理類似工業(yè)園區(qū)污水效果良好，出水能夠達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中一級(jí) A 排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。(2)對(duì)于類似上述這種工業(yè)與生活污水混合類型的污水處理廠，尤其工業(yè)污水量占比較高的情況，為確保污水處理能夠達(dá)到預(yù)期的效果，上海自動(dòng)化儀表有限公司須對(duì)排入園區(qū)污水系統(tǒng)的企業(yè)污水排放進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管，確保其污水經(jīng)預(yù)處理后達(dá)到下水道的納管標(biāo)準(zhǔn)后，方能排入園區(qū)污水系統(tǒng)。