經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園污水處理廠工程設(shè)計研究

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[摘要]藍色經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園污水處理廠一期設(shè)計規(guī)模1.25萬m3/d，近期設(shè)計規(guī)模2.5萬m3/d，遠期總規(guī)模15萬m3/d。污水處理廠出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準》(GB18918-2002)一級A排放標(biāo)準。污水處理廠采用曝氣沉砂池的預(yù)處理工藝，A2O+MBR生化處理工藝，紫外線消毒工藝，“污泥濃縮池+機械脫水”污泥處理工藝。

[關(guān)鍵詞]污水處理廠；A2O；MBR

1工程概況

藍色產(chǎn)業(yè)園污水處理廠廠址位于福清江鏡華僑農(nóng)場，污水處理廠近期使用地面積約66畝(按2.5萬m3/d規(guī)模)，遠期污水處理廠總占地面積277.95畝(按15.0萬m3/d規(guī)模征地)。污水處理廠采用曝氣沉砂池的預(yù)處理工藝，A2O+MBR工藝[1-2]，“污泥濃縮池+污泥機械脫水+外運處置”污泥處理工藝，紫外線尾水消毒工藝，出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準》(GB18918-2002)一級A排放標(biāo)準。

2設(shè)計進、出水水質(zhì)

根據(jù)《閩臺(福州)藍色經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園總體規(guī)劃(2012~2030年)》，閩臺(福州)藍色經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園的定位是建設(shè)閩臺藍色海洋經(jīng)濟園區(qū)，形成涉海服務(wù)業(yè)、海洋裝備、海洋生物醫(yī)藥為主的海洋產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。根據(jù)本工程環(huán)境影響評價及批復(fù)報告，本工程處理后出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準》(GB18918-2002)一級A排放標(biāo)準，尾水排入廠區(qū)西側(cè)現(xiàn)狀河道。具體設(shè)計進、出水水質(zhì)見表1。

3工藝流程圖

污水經(jīng)過粗格柵由廠區(qū)內(nèi)污水提升泵站提升，經(jīng)壓力管道輸送依次進入細格柵曝氣沉砂池、事故調(diào)質(zhì)池、A2O+MBR綜合處理池、紫外消毒池后排入河道。生化系統(tǒng)剩余污泥經(jīng)泵輸送至污泥濃縮池濃縮至含水率小于97%后，進入污泥脫水機房脫水至含水率小于60%后外運。具體工藝流程圖見圖1。

4主要工藝設(shè)計

4.1粗格柵及進水泵房

粗格柵與進水泵房合建，土建設(shè)計規(guī)模5.0萬m3/d，設(shè)備按1.25萬m3/d安裝，土建尺寸L×B×H=17.8m×11.2m×14.5m，粗格柵設(shè)置2臺一體三索式格柵除污機，每臺格柵凈寬1.2m，柵條寬20mm，傾角α=75°，配用電機功率N=2.2kW，近期安裝1臺。進水泵房一期(1.25萬m3/d)配備潛污泵3臺，2用1備。水泵參數(shù)：揚程H=20m，流量Q=410m3/h，N=37kW，變頻控制。近期污水廠規(guī)模達到2.5萬m3/d時，新增加2臺大泵：揚程H=20m，流量Q=570m3/h，N=45W，大小泵搭配運行。當(dāng)污水廠規(guī)模達到5.0萬m3/d時，新增加1臺大泵：揚程H=20m，流量Q=570m3/h，N=45W，將一期工程(1.25萬m3/d)配備3臺小泵更換為大泵，水泵5用1備。污水廠規(guī)模超過5.0萬m3/d時，需另建進水泵房。

4.2細格柵及曝氣沉砂池

細格柵、曝氣沉砂池和膜精細格柵合建，土建設(shè)計規(guī)模2.5萬m3/d，設(shè)備按1.25萬m3/d安裝，土建尺寸L×B=27.2m×8.3m。細格柵一期設(shè)1臺轉(zhuǎn)鼓格柵機，細格柵凈寬1.0m，柵條寬5mm，傾角α=35°，配用電機功率N=1.1kW；無軸螺旋壓榨機一臺，葉片直徑Φ260mm，長L=3.1m，配用電機功率N=2.2kW。曝氣沉砂池設(shè)置一臺橋式雙槽刮砂機(帶撇渣裝置)，N=(2×1.4+2×0.37)kW；鼓風(fēng)機2臺，1用1備，Q=6m3/min，風(fēng)壓29.4KPa，N=5.5kw；砂水分離器1臺，Q=5~12L/s，P=0.37kW。膜精細格柵設(shè)置1臺精細孔板格柵B=2m，b=1mm，N=2.2kW。

4.3事故調(diào)質(zhì)池

一期工程設(shè)置事故調(diào)質(zhì)池1座，停留時間：12h，有效容積：6250m3，L×B×H=50.0m×25.0m×5.5m，有效水深5.0m。

4.4A2O+MBR綜合處理池

一期工程設(shè)置1座綜合處理池，綜合處理池為A2O生化處理池、MBR膜池、鼓風(fēng)機房、配電間合建。本工程采用A2/O+MBR生化池，由厭氧區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)以及MBR池組成，是污水處理廠的核心部分。A2/O+MBR生化池L×B×H＝53.0×44.15×7.0m(構(gòu)筑物，MBR膜池上部建筑高度6.8m)，53.0×18.7×5.2m(綜合泵房、鼓風(fēng)機房、配電間)。總停留時間HRT總=15.1h︰厭氧區(qū)HRT=1.8h、缺氧區(qū)HRT=3h、好氧區(qū)HRT=9h、MBR區(qū)HRT=1.3h。A2/O生化區(qū)厭氧池污泥濃度3200mg/L，缺氧池污泥濃度4800mg/L，好氧池污泥濃度6000mg/L，膜池污泥濃度8000mg/L。回流比：膜池~好氧池300%，好氧池~缺氧池400%，缺氧池~厭氧池200%。MBR膜區(qū)水力停留時間：HRT=1.3h，膜系統(tǒng)8組，4個膜組件/組，1600m2/膜組件。產(chǎn)水泵：臥式離心泵9臺(8用1庫備)Q=99m3/h，H=10m，N=4.0kW。反沖洗泵：臥式離心泵2臺(1用1備)Q=200m3/h，H=20m，N=18.5kW鼓風(fēng)機房，生化區(qū)供氧鼓風(fēng)機3臺(2用1備)變頻，單臺設(shè)計供氣量20m3/min，出口風(fēng)壓7.0m水柱，功率37kW/臺，生化池氣水比4.6︰1。膜區(qū)供氧鼓風(fēng)機臺數(shù)3臺(2用1備)變頻，單臺設(shè)計供氣量71m3/min，出口風(fēng)壓，5.5m水柱，功率90kW/臺，膜池氣水比16︰1。

4.5紫外消毒池

紫外消毒池構(gòu)筑物按2.5萬m3/d最大時流量設(shè)計，設(shè)備按一期1.25萬m3/d安裝，一期安裝6個排架，8個燈管/排架，N=19.5kW。

4.6污泥濃縮池

一期工程設(shè)置1座污泥濃縮池，尺寸及類型：D=10m，H=4.0m。設(shè)中心傳動濃縮機1臺，單臺功率N=0.55kW。

4.7污泥脫水機房

污泥脫水機房土建按2.5萬m3/d規(guī)模設(shè)計，設(shè)備按一期1.25萬m3/d規(guī)模安裝。污泥脫水機房平面尺寸：33.5×17.0m，高度13.6m，堆棚平面尺寸：7.2×17.0m，高度8.2m一期剩余污泥干重：2500kgDs/d，進泥含水率：97%，需濃縮脫水污泥量：83.3m3/d，出泥含水率：≤60%，脫水后污泥量：6.25m3/d。主要設(shè)備：廂式隔膜壓濾機，一期工程設(shè)置臺數(shù)1臺，過濾面積300m2。

5設(shè)計特點

本工程采用MBR工藝，相對于傳統(tǒng)工藝，MBR工藝具有以下優(yōu)點：(1)膜組件能高效地實現(xiàn)固液分離，分離效果好于傳統(tǒng)的沉淀池，無需顧慮污泥膨脹，出水水質(zhì)良好且穩(wěn)定；(2)由于膜的高效截留作用，可使微生物完全截留在生物反應(yīng)器內(nèi)，實現(xiàn)反應(yīng)器水力停留時間和污泥齡的完全分離，使運行控制更加靈活穩(wěn)定；(3)膜生物反應(yīng)器能在高的污泥濃度下運行，抗水質(zhì)波動能力強，容積負荷高，占地面積小；(4)長污泥齡有利于增殖緩慢的微生物(如硝化細菌)的截留和生長，系統(tǒng)硝化效率得以提高。也可增加一些難降解有機物在系統(tǒng)中的水力停留時間，有效地將分解難降解有機物的微生物滯留在反應(yīng)器內(nèi)，有利于難降解有機物降解效率提高；(5)膜生物反應(yīng)器可以在高容積負荷、低污泥負荷下運行，剩余污泥產(chǎn)量低，降低了污泥處理費用；(6)建設(shè)周期短，施工費用省，安裝靈活，并且根據(jù)不同處理規(guī)模可以靈活調(diào)整，(7)易于標(biāo)準化和設(shè)備化。同時，普通生物處理工藝改造為MBR也較為方便；(8)易實現(xiàn)自動控制，操作管理方便。考慮本工程初期污水量小，污水量增長存在諸多不確定因素，而MBR工藝占地較小、對周圍環(huán)境影響也較小、出水水質(zhì)好、可通過膜處理模塊的調(diào)整適應(yīng)污水量增長。

6結(jié)論

藍色產(chǎn)業(yè)園污水處理廠目前正在建設(shè)中，采用先進的MBR污水處理工藝，處理工藝流程短、結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，出水水質(zhì)穩(wěn)定指標(biāo)可優(yōu)于一級A。污水處理廠建成后每年可截留大量的污染物，一期工程(1.25萬m3/d)預(yù)計污染物削減量可達到BOD5：529.2t/d，COD：821.2t/d，SS：711.8t/d，TN：91.2t/d，TP：13.6t/d。污水處理廠的建設(shè)，將樹立和提高藍色經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園區(qū)在環(huán)境保護和生態(tài)平衡方面的新形象，將大大改善產(chǎn)業(yè)園區(qū)的投資環(huán)境，為產(chǎn)業(yè)園區(qū)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)，其環(huán)境和社會效益顯著。

作者:張帆 單位:福州城建設(shè)計研究院有限公司

參考文獻

[1]SimonJudd，ClaireJudd著．膜生物反應(yīng)器水和污水處理的原理與應(yīng)用[M]．北京：科學(xué)出版社，2009．

[2]黃霞，曹斌，文湘華．膜生物反應(yīng)器在我國的研究與應(yīng)用新進展[J]．環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2008，28(3)：416-432．