地方污水處理廠三期工程設(shè)計(jì)

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摘要：污水處理廠的改擴(kuò)建設(shè)計(jì)是基于城鎮(zhèn)人口發(fā)展、居民用水量日益增加，現(xiàn)狀污水處理廠運(yùn)行工況不能滿足日益增長的排污量的需求而進(jìn)行的，且是保證自然水體環(huán)境不受或者少受污染的最后一道防線。本文根據(jù)現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)，在污水量預(yù)測(cè)、建設(shè)規(guī)模論證、設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)以及工藝選擇幾個(gè)角度，對(duì)工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)怎樣設(shè)計(jì)污水處理廠的規(guī)模、進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)和工藝選擇進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：南方；污水處理廠；工程設(shè)計(jì)

引言

污水處理廠工程項(xiàng)目建設(shè)過程當(dāng)中，設(shè)計(jì)對(duì)項(xiàng)目建設(shè)整體起到至關(guān)重要的指導(dǎo)作用，特別是對(duì)于關(guān)乎民生的公共基礎(chǔ)建設(shè)。而在污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目前期的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中，包含了許多的重要參數(shù)，像是建設(shè)規(guī)模、進(jìn)出水水量水質(zhì)指標(biāo)以及工藝流程等，對(duì)于工程建設(shè)的設(shè)計(jì)工作人員來說，具有很大的挑戰(zhàn)性，需應(yīng)用合理成熟的設(shè)計(jì)思路，從而設(shè)計(jì)出較為經(jīng)濟(jì)合理的工程設(shè)計(jì)成果。隨著城市的發(fā)展，國家及南方對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求進(jìn)一步提高，經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口增長以及污水收集管網(wǎng)的日益完善等原因[1]，南方某鎮(zhèn)污水量日益增加，已超出污水處理廠處理規(guī)模。因此，為了嚴(yán)格保證水環(huán)境質(zhì)量，同時(shí)適應(yīng)某鎮(zhèn)發(fā)展的需要，進(jìn)一步改善投資環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)健康持續(xù)發(fā)展，污水廠的三期建設(shè)是非常必要的。

1污水量預(yù)測(cè)

對(duì)污水量的預(yù)測(cè)歸根到底是對(duì)用水量的預(yù)測(cè)，通過預(yù)測(cè)規(guī)劃用水量，然后乘以污水排放系數(shù)得出污水量。用水量預(yù)測(cè)的方法很多，總體來看大致可以分為兩大類，第一類是綜合預(yù)測(cè)法，主要包括人均綜合用水量指標(biāo)法，地均綜合用水量指標(biāo)法，萬元GDP用水量指標(biāo)法；第二類為分類預(yù)測(cè)法，主要包括不同性質(zhì)用地用水量指標(biāo)法，工業(yè)產(chǎn)值預(yù)測(cè)法等。從理論上講，上述方法均可行，但綜合預(yù)測(cè)法相比分類預(yù)測(cè)法而言，由于其指標(biāo)單一，數(shù)據(jù)信息相對(duì)完整且易于獲得，因此綜合預(yù)測(cè)法一般作為用水量預(yù)測(cè)的主要方法，而分類預(yù)測(cè)法作為校核。比如人均綜合用水量指標(biāo)法在國際上被普遍采用，而萬元GDP用水量指標(biāo)法是衡量一個(gè)城市構(gòu)建節(jié)水型社會(huì)參考的一個(gè)重要指標(biāo)，作為用水量預(yù)測(cè)具有重要意義。當(dāng)然，具體選用哪種方法預(yù)測(cè)，還需要根據(jù)本區(qū)域?qū)嶋H情況，包括產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)模式，供、排水體系，以及數(shù)據(jù)信息的完整性等因素綜合確定。綜上所述因素，并結(jié)合實(shí)際情況，本專項(xiàng)規(guī)劃擬定采用人均綜合用水量指標(biāo)法、地均綜合用水量指標(biāo)法、萬元GDP用水量指標(biāo)法以及不同性質(zhì)用地用水量指標(biāo)法等作為用水量的預(yù)測(cè)方法。

2建設(shè)規(guī)模論證

根據(jù)前述污水量預(yù)測(cè)，到2020年，進(jìn)入某鎮(zhèn)處理廠的污水量預(yù)計(jì)約有18.91萬m3/d，到2025年，進(jìn)廠污水量預(yù)計(jì)約有24.40萬m3/d，已建規(guī)模為10萬m3/d，二期正在建設(shè)規(guī)模為5萬m3/d，到2020年，仍存在3.91萬m3/d的污水處理量空缺。本次三次工程尾水排放執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918—2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)及廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》（DB44/26）的較嚴(yán)值，若此次工程選用常規(guī)工藝進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)，達(dá)到本排放標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)狀預(yù)留用地不夠遠(yuǎn)期25萬m3/d。因此，本次三期工程考慮新建擴(kuò)建5萬m3/d，污水廠處理規(guī)模達(dá)到20萬m3/d，同時(shí)考慮遠(yuǎn)期規(guī)模達(dá)到25萬m3/d，現(xiàn)狀遠(yuǎn)期預(yù)留用地比較緊湊，需盡量少采用建構(gòu)筑物較大的深度處理工藝。所以根據(jù)上述考慮，為了滿足本項(xiàng)目建成后達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，避免遠(yuǎn)期擴(kuò)建工程無地可用，從可預(yù)見的將來考慮，即本次建設(shè)規(guī)模以2025年為考慮年限，廠區(qū)處理規(guī)模達(dá)到25萬m3/d，且在現(xiàn)有的用地紅線范圍內(nèi)進(jìn)行。本次三期新建擴(kuò)建工程在遠(yuǎn)期用地內(nèi)進(jìn)行實(shí)施，采用更優(yōu)、更緊湊型的新型工藝，可讓處理規(guī)模滿足遠(yuǎn)期規(guī)劃規(guī)模25萬m3/d。

3設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

3.1設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)

設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)的確定，通常是根據(jù)污水水質(zhì)實(shí)測(cè)資料、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定、國內(nèi)同類型城市污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)及城市未來的發(fā)展等方面進(jìn)行綜合考慮。

3.1.1《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014—2006）（2016年版），我國生活污水污染物排放指標(biāo)：BOD5為25～50g/（人•d）；SS為40～65g/（人•d）；TN為5～11g/（人•d）；TP為0.7～1.4g/（人•d）。

3.1.2《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定根據(jù)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）第4.1.3條規(guī)定，對(duì)排入設(shè)置二級(jí)污水處理廠的城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的污水執(zhí)行三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其主要污染物最高允許排放濃度為COD≤500mg/L，BOD5≤300mg/L，SS≤400mg/L。

3.1.3參照同類型城市污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)和實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)某市及其周邊城市類似污水處理廠的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)或?qū)嶋H進(jìn)水水質(zhì)如表1所示。該市部分已投產(chǎn)運(yùn)行污水處理廠實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)情況如表2所示。觀察以上數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)該市已建的部分污水處理廠進(jìn)水濃度偏低，其原因錯(cuò)綜復(fù)雜，原因之一可能是這些污水處理廠的廠外管網(wǎng)采用了截流制排水體制，導(dǎo)致雨水、地下水混入，稀釋了污水濃度。本工程的三期工程，服務(wù)范圍內(nèi)主要為生活污水，并有部分的工業(yè)廢水，雖然目前的進(jìn)廠水質(zhì)較原設(shè)計(jì)值低，但隨著截污次支管網(wǎng)的完善，進(jìn)水濃度也將進(jìn)一步提高，故綜合考慮本次設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)同現(xiàn)狀工程設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)，相關(guān)進(jìn)水水質(zhì)主要指標(biāo)如表3所示。

3.2設(shè)計(jì)出水水質(zhì)

為應(yīng)對(duì)環(huán)保的日趨重視、排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格，為避免可預(yù)見的將來由于出水標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步提高而面臨的再次改造，本工程的設(shè)計(jì)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)擬采用較高標(biāo)準(zhǔn)。本次三期工程出水標(biāo)準(zhǔn)需達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918—2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)和廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染排放限值》（DB44/26—2001）第二時(shí)段的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的較嚴(yán)值，其中氨氮濃度不超過1.5mg/L、總磷不超過0.3mg/L。本次工程出水水質(zhì)指標(biāo)如表4所示。

4工藝選擇原則

（1）選擇工藝應(yīng)滿足工程設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)的要求。（2）選擇工藝應(yīng)能適應(yīng)水量水質(zhì)的沖擊負(fù)荷。（3）選擇工藝應(yīng)對(duì)主要污染物去除有針對(duì)性。（4）選擇工藝應(yīng)滿足目前污水處理廠實(shí)際用地情況的要求。（5）選擇工藝應(yīng)能便于運(yùn)行管理，互不影響運(yùn)行。（6）選擇工藝必須成熟、穩(wěn)定、可靠、先進(jìn)，并且在國內(nèi)、外均有一定數(shù)量成功運(yùn)行的工程實(shí)例。（7）選擇工藝應(yīng)注重方案科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)可行。（8）選擇工藝應(yīng)符合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況及有一定的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)。（9）其他相關(guān)因素。[2]

5污水處理工藝方案

5.1工藝流程描述

廢水經(jīng)管網(wǎng)收集，經(jīng)過粗格柵、細(xì)格柵和旋流沉砂池，進(jìn)行預(yù)處理，污水中較大的顆粒物及漂浮物被攔截。沉砂池出水經(jīng)膜格柵后進(jìn)入A/A/O+MBR池生化系統(tǒng)，在此階段微生物進(jìn)行同步脫氮除磷。MBR池出水經(jīng)紫外線消毒后，計(jì)量達(dá)標(biāo)排放。系統(tǒng)剩余污泥排至污泥濃縮池。污泥經(jīng)過板框脫水后，外運(yùn)交由有資質(zhì)單位處置，工藝流程圖如圖1所示。

5.2處理效果預(yù)期分析

本次三期新建擴(kuò)建工程污水處理效果預(yù)期分析如表5所示。

6結(jié)束語

隨著國家經(jīng)濟(jì)技術(shù)和城鎮(zhèn)人口的迅速發(fā)展，必然會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的污水問題。污水處理廠作為城市建設(shè)配套設(shè)施，是城市建設(shè)中必不可少的要素[3]。在污水處理廠的設(shè)計(jì)運(yùn)行方面，需要考慮的問題還有很多，對(duì)于相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用和設(shè)備的選擇都有嚴(yán)格的要求。因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目所在的不同區(qū)域，結(jié)合實(shí)際環(huán)境條件因素進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行靈活運(yùn)用，以取得更優(yōu)的環(huán)境效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

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作者：黃政 單位：聯(lián)誠同創(chuàng)（廣東）工程設(shè)計(jì)有限公司