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山東某縣舊城區(qū)生活污水一級A達(dá)標(biāo)處理工藝設(shè)計

文檔作者：池勇志1 董業(yè)碩1 李建興2 石光3 吳鵬3 費學(xué)寧1 文檔來源： 1天津城市建設(shè)學(xué)院天津市水質(zhì)科學(xué)與技術(shù)重點實驗室 2天津市市政工程設(shè)計研究院天津300051 3金大地新能源(天津)集團(tuán)有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年02月27日
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山東某縣舊城區(qū)生活污水一級A
達(dá)標(biāo)處理工藝設(shè)計
池勇志1董業(yè)碩1李建興2石光3吳鵬3費學(xué)寧1
(1天津城市建設(shè)學(xué)院天津市水質(zhì)科學(xué)與技術(shù)重點實驗室天津300384
2天津市市政工程設(shè)計研究院天津300051
3金大地新能源(天津)集團(tuán)有限公司天津300060)
摘要根據(jù)山東某縣污水治理總體規(guī)劃及舊城區(qū)生活污水水質(zhì)特點和設(shè)計出水水質(zhì)達(dá)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)
準(zhǔn)》(GBl8918—2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)的要求。選用A～O工藝+絮凝+轉(zhuǎn)盤過濾+消毒為主體的處理工藝對該縣生活污水進(jìn)行處
理。該項目處理方式采用分散式處理，處理后水質(zhì)達(dá)標(biāo)，出水可作為生產(chǎn)生活用水回用，實現(xiàn)了污水綜合利用和零排放，并為
滿足一級A排放標(biāo)準(zhǔn)條件下小城鎮(zhèn)生活污水處理積累了設(shè)計經(jīng)驗．
關(guān)鍵詞生活污水彤射O工藝脫氮除磷一級A排放標(biāo)準(zhǔn)工藝設(shè)計
中圖分類號：X799．3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672—9064(2012)05—083—03
隨著國家對環(huán)境保護(hù)政策的重視．污水排放標(biāo)準(zhǔn)不斷提
高。居民生活污水的治理一直是水污染控制領(lǐng)域中一項十分
重要的內(nèi)容．由于國內(nèi)大部分縣城城鎮(zhèn)化水平較低．基礎(chǔ)設(shè)
施配套建設(shè)還不完善．排污系統(tǒng)欠缺及污水處理設(shè)施的缺
失。致使雨污混流現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重．大量生活污水未經(jīng)處理直
接排入附近水體，致使水體富營養(yǎng)化，發(fā)臭變黑。對城區(qū)環(huán)境
造成非常惡劣的影響。對生活污水的深度處理及中水回用．
不僅實現(xiàn)了污廢水零排放、降低環(huán)境污染風(fēng)險的目的，而且
還可節(jié)約有限的水資源．充分利用現(xiàn)有的資源來創(chuàng)造更大的
價值，體現(xiàn)了國家提倡的節(jié)約、環(huán)保的循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念Ct-3]。
1 工程概況
本工程所在縣隸屬山東省．位于魯北平原南部．北依黃
河．南靠小清河．本污水處理工程項目服務(wù)范圍為該縣舊城
區(qū)。項目總規(guī)劃面積約為5．2358km2。人口數(shù)約為50000人，
總處理規(guī)模約為5450m3／d。由于該縣舊城區(qū)排水體制為雨污
合流制，管網(wǎng)較為復(fù)雜，因此根據(jù)各街區(qū)人口數(shù)量、地形標(biāo)
高、城區(qū)規(guī)模和現(xiàn)有的雨污管網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計．將該縣舊城
區(qū)分為5個區(qū)．建設(shè)5個污水處理站對生活污水進(jìn)行分散式
處理，處理后的污水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》
(GBl8918—2002卜一級A排放標(biāo)準(zhǔn)后通過雨污管網(wǎng)就近排入
縣城附近的河流?。
2設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)
本文以1*處理站為例進(jìn)行介紹。經(jīng)過對該縣IH城區(qū)數(shù)
次細(xì)致的調(diào)研、統(tǒng)計與分析，確定1*處理站設(shè)計處理規(guī)模為
1200m3／d：設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)見表1。
由表1分析可知：①可生化性。根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)計算其可
生化性判別指標(biāo)BOD5／CODo值，得本工程進(jìn)水可生化性指
作者簡介：池勇志。天津城市建設(shè)學(xué)院副教授。
2012．No．5．
表1本工程設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)
水質(zhì)指標(biāo)BODs CODc，SS "IN NH3一N TP pH
進(jìn)水水質(zhì)／(ms／L)200 400 220 45 35 3．5 7．0
出水水質(zhì)／(me,／L)10 50 10 15 5(8)0．5 6-9
注：括號外數(shù)值為水溫>12℃時的控制指標(biāo)。括號內(nèi)數(shù)值為水溫≤
12℃時控制指標(biāo)。
標(biāo)BOD，／CODc,=200／400=0．5．依據(jù)污水可生化性要求值得到
本工程污水可生化性較好；②碳氮比。BODkiN=200／45=
4．44>3．0，滿足反硝化脫氮要求；③碳磷比。BOD5，I甲=2001
3．5=57>20。滿足生物除磷的要求[51。
3處理工藝的選擇與設(shè)計
3．1工藝選擇
傳統(tǒng)的城市生活污水處理方法為生化二級處理．其中生
化處理部分一般沿用普通活性污泥法及生物膜法。此類工
藝?？梢源蠓鳒p污水中的有機(jī)污染物．但卻不能有效地脫
氮除磷，因此，經(jīng)處理后的水排放到江河湖泊中．仍會給水體
帶來污染，尤其是造成水體的富營養(yǎng)化。根據(jù)該縣舊城區(qū)生
活污水水質(zhì)特點．氮、磷含量較高，采用傳統(tǒng)的二級處理工藝
已無法滿足脫氮除磷的要求．因此勢必要采用技術(shù)上更為先
進(jìn)、處理程度更高的工藝，而MMO工藝不僅能高效地去除
BOD，，還能有效地除磷脫氮，使出水水質(zhì)接近一級A排放標(biāo)
準(zhǔn)。
MAIO工藝是通過厭氧、缺氧和好氧交替變化的環(huán)境．
完成除磷脫氮反應(yīng)。在厭氧條件下．回流污泥中的聚磷菌受
到抑制，只能釋放體內(nèi)的磷酸鹽獲取能量，以吸收污水中的
可快速生物降解的溶解性有機(jī)物來維持生存．并在細(xì)胞內(nèi)將
有機(jī)物轉(zhuǎn)化為PHB貯存起來．在這個過程中完成了磷的厭
萬方數(shù)據(jù) O
氧釋放：在缺氧條件下．反硝化細(xì)菌利用污水中的有機(jī)碳作
為電子供體．以硝酸鹽作為電子受體進(jìn)行“無氧呼吸”．將回
流液中硝態(tài)氮還原成氮氣釋放出來，完成反硝化過程：在好
氧條件下．一方面聚磷菌將體內(nèi)的PHB進(jìn)行好氧分解，釋放
的能量用于細(xì)胞合成、增殖和吸收污水中的磷合成聚磷酸
鹽，隨剩余污泥排出系統(tǒng)，從而實現(xiàn)污水的脫磷，另一方面硝
化菌把污水中的氨氮氧化成硝酸鹽。MAIO工藝的特點是將
除磷、脫氮和降解有機(jī)物3個生化過程巧妙地結(jié)合起來，在
厭氧和缺氧段為除磷和脫氮提供各自不同的反應(yīng)條件．在最
后的好氧段為有機(jī)物、氮、磷的處理提供了共同的反應(yīng)條件，
這就能夠用簡單的流程．盡量少的構(gòu)筑物完成復(fù)雜的處理過
程．給工程實施創(chuàng)造方便條件[61。
綜合以上分析．結(jié)合近年來生活污水處理工程的實踐經(jīng)
驗．確定該縣舊城區(qū)生活污水主體處理工藝采用刖刖O工
藝。具體設(shè)計工藝流程見圖1。
棚渣外運
● 硝化液回流
圈1 生活污水處理工藝設(shè)計流程
3．2工藝說明
(1)1*處理站所規(guī)劃處理街區(qū)的生活污水通過污水管網(wǎng)
集中進(jìn)入l*污水處理站．廁所糞便水經(jīng)化糞池初沉后也匯
流進(jìn)入1*污水處理站。經(jīng)過格柵，攔截污水中的固體雜質(zhì)。
進(jìn)入調(diào)節(jié)池。
(2)因生活污水的排放不會24h平均排放．隨著時間的
變化。排放的污水水質(zhì)、水量會有波動，因此，污水需先進(jìn)入
調(diào)節(jié)池勻質(zhì)勻量．避免給后續(xù)的生化處理帶來沖擊負(fù)荷．調(diào)
節(jié)池中污水由泵以平均流量送入后續(xù)的厭氧、缺氧和好氧生
化池中處理。
(3)在厭氧池中．污水中所含的大分子有機(jī)物分解成小
分子物質(zhì)．難生物降解的有機(jī)物質(zhì)分解為易生物降解的有機(jī)
物質(zhì)．同時回流污泥中的聚磷菌釋磷。在缺氧池中，主要進(jìn)行
反硝化脫氮。在好氧池中，利用微生物的代謝活動。在將污水
中有機(jī)物礦化的同時．完成對污水中氨氮的硝化作用和磷的
過量吸收。
(4)為保證達(dá)到可靠的磷去除率，使出水中的磷達(dá)標(biāo)。在
好氧池出水后再增加化學(xué)除磷的措施。通過投=[Jn--氯化鐵使
正磷酸鹽和聚磷酸鹽被置換成磷酸鐵鹽沉淀．經(jīng)機(jī)械盤片微
過濾進(jìn)行固液分離排出系統(tǒng)。過濾出水經(jīng)消毒接觸池加氯消
毒，達(dá)到一級A出水。
3．3工藝特點
(1)J¨U0工藝處理效果好而且穩(wěn)定。不僅可滿足BOD，
和SS的去除．而且通過延長污水在好氧池中的水力停留時
間，使其具有很高的除磷脫氮效果，并且污泥沉降性好，無污
泥膨脹問題，出水水質(zhì)好，并具有一定的耐沖擊負(fù)荷能力．運
行穩(wěn)定．管理簡便。
(2)設(shè)計水深較大?？蓽p少生物反應(yīng)池占地，節(jié)約用地。
(3)通過在處理工藝中設(shè)置化學(xué)除磷單元，確保出水總
磷指標(biāo)達(dá)到一級A排放標(biāo)準(zhǔn)。
(4)系統(tǒng)可操作性強(qiáng)?？蓢?yán)格控制出水水質(zhì)。
(5)深度處理采用絮凝反應(yīng)一機(jī)械盤片微過濾技術(shù)。該技
術(shù)具有水損小、低能耗和占地較省的優(yōu)點["。
(6)運行、管理經(jīng)驗成熟。
4工藝設(shè)計參數(shù)
4．1調(diào)節(jié)池
地下鋼混結(jié)構(gòu)，2座，停留時間T=9h，設(shè)計尺寸LxBxH=
lOmxlomx5m，有效水深4．5m，單座設(shè)計流量Q=0．007m3／s，
采用鼓風(fēng)預(yù)曝氣防止沉淀，曝氣量為60m3／h．池內(nèi)設(shè)置2臺
潛水排污泵，參數(shù)Q=50m3／h，H=10m，P=2．5kW。
4．2生化反應(yīng)池
(1)厭氧池：地下鋼混結(jié)構(gòu)，2座，停留時間T=I．75h，設(shè)
計尺寸LxBxH=lOmx2mx5m，有效水深4．5m。單池設(shè)計流量
0=o．007m3，s，單池內(nèi)設(shè)置2臺潛水?dāng)嚢杵鳌?
(2)缺氧池：地下鋼混結(jié)構(gòu)，2座，停留時間T=3．5h，設(shè)計
尺寸LxBxH=10mx4mx5m．有效水深4．5m．單池設(shè)計流量
Q=O．007m3／s，單池內(nèi)設(shè)置2臺潛水?dāng)嚢杵鳌?
(3)好氧池：地下鋼混結(jié)構(gòu)，2座，停留時間T=7h，設(shè)計尺
寸LxBxH=lOmx8mx5m，有效水深4．5m，單池設(shè)計流量O=
0．007m3／s。污泥齡T=16day。污泥濃度3．09／L。溶解氧濃度
DO=2mg／L，采用鼓風(fēng)曝氣，曝氣量為361m3／h，膜式微孔曝氣
頭181個。硝化液回流泵2臺．LFSRl00型離心式鼓風(fēng)機(jī)3
臺。2用1備。
4．3沉淀池(平流式)
地下鋼混結(jié)構(gòu)，2座，沉淀時間T=2．5h，設(shè)計尺寸LxBx
H=18mx6mx2m，有效水深2m，單池設(shè)計流量Q=25m3／h，表面
負(fù)荷q=0．8m3／m2．h。剩余污泥排放量21．9m3，d，采用PJ—L鏈
式刮泥機(jī)2臺。
4．4機(jī)械絮凝反應(yīng)池
地下鋼混結(jié)構(gòu)，2座，絮凝時間T=15min，設(shè)計尺寸LxBx
H=3mx2mx2．6m，單池流量Q=25m3／h，藥液制備裝置型號為
YZB一1型全自動藥液制備系統(tǒng)，采用FeCI，為絮凝劑，加藥
量為36．2kg／,t。
4．5機(jī)械盤片微過濾
型號：CDFP一2002轉(zhuǎn)盤過濾機(jī)，功率：2．83kW，處理水
量：50m3／h。
4．6消毒接觸池
2座，3廊道。設(shè)計尺寸LxBxH=3．4mx3mx3m，消毒接觸
時間T=30min．采用NaCIO作為消毒劑，選用CL一1型次氯
酸鈉消毒液發(fā)生器，加藥量為4009／ll(有效氯)。
萬方數(shù)據(jù) 201 2，No．5． o
5工程占地、投資及效益分析
5．1工程占地
由于本污水處理工程項目位于該縣舊城區(qū)內(nèi)．周圍有大
量的民用住宅小區(qū)及商業(yè)店鋪．所以基于工程項目建設(shè)場
地、項目性質(zhì)及生態(tài)環(huán)保因素的分析和考慮。1*處理站的總
體規(guī)劃采用全地下式鋼混布置形式．其特點為造價低，地表
以上占地面積小。對地面景觀影響最?。喝秉c是操作管理及
設(shè)備維修有一定難度．運轉(zhuǎn)費用略高。
在總圖布置時。要求污水站無“污”的感覺，即要無噪聲。
無臭味。地面設(shè)施也要求外形美觀．與周圍建筑相協(xié)調(diào)。所有
構(gòu)筑物包括調(diào)節(jié)池、生化反應(yīng)池、平流沉淀池、污泥池、機(jī)械
絮凝池、接觸消毒池及風(fēng)機(jī)房全部置于地下。池頂加蓋封閉，
僅留檢查孑L以備檢修之需．這樣避免了污水臭味揮發(fā)出來影
響環(huán)境，同時水泵、風(fēng)機(jī)置于地下降低了噪聲。在池頂上以葡
萄架裝飾環(huán)境。周圍覆土種植草坪。
1*處理站占地指標(biāo)為0．46m2／m3．
5．2工程投資
通過工程投資概算．1*處理站工程總造價為567．62萬
元．其中第1部分工程建設(shè)費為449．53萬元(土建費230．26
萬元、材料設(shè)備費219．27萬元)，第2部分其他工程費為
66．43萬元(主要包含建設(shè)單位管理費、項目前期工作費、環(huán)
境影響評價費、勘察費、設(shè)計費、預(yù)算編制費等)，第3部分工
程預(yù)備費為51．62萬元。
5．3運行費用
污水處理運行費是指電費、人員工資和藥劑費。根據(jù)該
縣非民用電價、各種原材料的價格和該縣地區(qū)的平均工資水
平進(jìn)行計算。
(1)電費。污水處理站總裝機(jī)容量約為107．9kW，實際運
行功率約為82．9kW，用電量為：1990kW．h／d。當(dāng)?shù)仉娰M按
0．78元／kW·h。計算。則處理廢水所消耗的電費為：1990x
0．78／1200=1．29元／t。
(2)Am費。污水站24h運轉(zhuǎn)，分為2班，每班2人，每人
每月工資1500元．合水處理成本：0．16元／t。
(3)藥劑費。①絮凝池藥劑：投加藥劑為FeCI，，用量為
36．2kg，d，F(xiàn)eCl3市場價按為3000元^，則處理每噸水耗FeCl3
費用為0．091元／t。②消毒池藥劑：有效氯投加量：8msa-．，每
生產(chǎn)lkg有效氯耗工業(yè)用NaCI量為4kg。工業(yè)NaCI為500
元／t，每t水耗食鹽費用為0．016元。
污水處理運行費=電費+人工費+絮凝藥劑費+消毒藥劑
費共1．56元A．
5．4效益分析
污水處理站的建設(shè)及排污系統(tǒng)的完善．給該縣帶來的效
益主要表現(xiàn)在環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
環(huán)境效益：污水治理工程的實施不僅能夠改變目前生活
污水未經(jīng)處理隨意排入河道的現(xiàn)象．更重要的是能夠有效的
改善外排生活污水水質(zhì)(本污水治理工程項目的實施對
CODo的去除量將達(dá)到700t／a，N、P的去除量分別達(dá)到60婦
和6“a)。從而使該縣城附近水體水質(zhì)得到改善，杜絕水體富
營養(yǎng)化和發(fā)臭變黑的現(xiàn)象．改善生態(tài)環(huán)境。提高居民生活環(huán)
境質(zhì)量。
經(jīng)濟(jì)效益：污水治理工程的實施將會減少細(xì)菌的滋生
地。減少疾病來源，從而降低醫(yī)藥費開支，提高城市衛(wèi)生水
平．為居民提供健康上的益處?？h城水體水質(zhì)的改善將會提
高縣城農(nóng)業(yè)灌溉用水質(zhì)量，促進(jìn)該縣農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
社會效益：污水治理工程的實施不僅為該縣居民提供健
康和經(jīng)濟(jì)的益處．而且通過適當(dāng)?shù)呐盼凼召M，提高居民的環(huán)
境保護(hù)意識，自覺維護(hù)環(huán)境衛(wèi)生。
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40多個國家掀可燃冰勘探熱
可燃冰的勘探始于上世紀(jì)60年代末．目前已有40多個
國家，針對可燃冰展開了資源調(diào)查和研究sf-．作，已發(fā)現(xiàn)可燃
冰礦點100多處。美國可燃冰資源量最多，迭3000～19000億
m3，可供美國未來數(shù)百年的需要。美國計劃2015年進(jìn)行商業(yè)
性開采。日本也已圈定12處遠(yuǎn)景礦區(qū)，計劃在2015—2018年
進(jìn)行商業(yè)開發(fā)。
·tllI"·allI¨．w·’Ⅶ_．一·"111i ㈨．．，·。¨¨¨-·。?ii”‰．一·。¨¨一“¨¨?allI”‘‘Ⅶ¨H‘帥¨_“Ⅶ一‘¨¨l_一’”¨¨．，·。岫∥。¨¨．．一-’¨¨”·‘Ⅶ．_一·’¨¨一·。¨¨}．*。¨¨¨．“IllI"·‘ⅦI·，’’¨¨·‘_“‰．·“Ⅶ-·t“tllI一‘tlhl_一’’¨¨·．-i11,lilt )111 lilt
德國柏林的“雨水費”制度
柏林很早就實行“雨水費”制度。以充分利用雨水，無論
是私房還是企業(yè)，凡是不收集雨水，而將雨水直接排到下水
道的，均須按建筑不滲水面積交一定的稅費(1．84歐元，m2)。
2012．No．5
柏林的廣場和許多商層建筑的雨水都被收集起來．儲存在許
多地下水庫中供市政應(yīng)用。

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