摘 要:辽宁省某小城镇污水处理厂设计规模为3000m3/d,采用预处理/生化处理/深度处理工艺,通过优化设计,将预处理、生化处理、深度处理单元及其它辅助单元整合为一体,形成一体化组合水池。该工艺具有占地面积小、投资省、运行管理简单、适用性强等优点,出水水质达到一级A排放标准。介绍了工艺流程、主要构筑物设计、设备配置情况等,并对运行情况进行了简要分析。
关键词:小城镇;一体化;投资省;A/A/O
中图分类号:S611 文献标识码: A
Integrated design of Sewage Treatment Plant
in a Small Town
Pei Meng
(Shanghai Denovo Environment Protection Co.,Ltd. Shanghai 200233,China)
Key words:small town;Integrated;low investment;A/A/O
从城市概念上来看,建制镇亦属“城市”范畴,建制镇的人口规模从5000~30000人不等,这部分小城市的数量更是数以万计,[1]随着我国新型城镇化建设的推进,未来建制镇人口还将不断增长,而我国建制镇污水处理厂及配套设施的匮乏,必将影响新型城镇化建设的质量,本工程即为辽宁省某建制镇新建污水处理厂,可为国内其它小城镇污水处理厂建设提供借鉴。
1工程概述
辽宁省海城市某镇新建污水处理厂设计规模为3000m3/d,主要处理本镇范围内的居民生活排水,主体采用生化处理工艺,为保证出水水质,生化后采用混凝沉淀工艺,出水水质达一级A标准,出水直接排往本镇干道旁排水渠,污泥及栅渣填埋处理。
1.1原水水质
原水即本污水处理厂进水,通过本镇新建排水管网,最终经排水干管排至本污水处理厂集水池,进水水质见表1。
表1 进水水质表 (日均值) 单位:mg/L
Tab.1Design influent quality
进水BOD5,CODCr均不高,B/C比达0.5,可生化性较好,适用生化处理,氨氮、总磷浓度较高,需脱氮除磷工艺。
表2 出水水质表 单位:mg/L
Tab.2 Design effluent quality
2工艺流程
本工程污水处理工艺流程见下图:
Fig.1 Flow chart of wastewater treatment process
主体采用A/A/O处理工艺,经污水系统收集来的污水先进入粗格栅及集水井,提升后依次流经细格栅、沉砂池、A/A/O生物反应池,在二沉池泥水分离后自流入混凝沉淀池,通过投加化学药剂的化学方法进一步除磷后,流入接触消毒池消毒后排出。
3一体化设计
一体化组合水池平面布置图见下图1:
图2 一体化组合水池平面布置图
Fig.2 The layout chart of combination tank
如图1组合水池主要由沉砂池、A/A/O池、二沉池、混凝池、斜管沉淀池、消毒池、污泥池及其它辅助用房组合而成。
污水首先由排污总管引至厂区粗格栅渠,主要拦截大颗粒生活垃圾,而后污水自流进入集水池,污水在集水池中均质均量后通过提升泵提升至沉砂池,在沉砂池前设置一道细格栅,主要拦截小颗粒垃圾,经过沉砂池除砂后污水自流进厌氧池,与回流污泥混合,在潜水推流器作用下,依次通过缺氧池,好氧池,好氧池末端混合液回流至缺氧池,在此过程中,厌氧微生物,兼性好氧微生物,好氧微生物分别发挥作用,并往好氧池中投加改性悬浮填料,提高污泥浓度,加强微生物分解效果,污水中COD、氨氮、总磷等得到大部分降解。 经过生化作用后的污水自流进入二沉池沉淀,沉淀后污泥部分回流至厌氧池,部分排至污泥池,进入污泥脱水系统。沉淀后污水溢流进入混合反应池,投加PAC、PAM,污水中剩余的颗粒物在混凝剂的作用下成絮状物。反应后污水自流进入斜管沉淀池,反应后的絮状物在此大部分沉淀,上清液溢流至清水消毒池,消毒池出水各项指标达标外排至厂区排水总管。
本组合水池将除集水池外所有工艺单体组合成一体,中间不设一级提升,污水均为自流通过各工艺单体,可大大减少水头损失,减少各工艺单体间联系管道长度,可降低因提升而需要的能耗,水池均为共壁设计,可节省大量土建投资。
4主要工艺单元
4.1格栅渠及集水池
格栅渠尺寸为5×0.6×4m,配1台格栅,主要功能拦截污水中大的污杂物,保护水泵,栅隙15mm,栅宽300mm,安装角度60°,栅前水深1.0m,过栅流速0.8m/s。集水池设计停留时间1h,尺寸为9×7.5×5m,全地下钢混结构,与格栅渠合建,内设3台潜水提升泵。
4.2细格栅及沉砂池
污水经粗格栅后还有部分细小污杂物残留,易对后续工艺产生影响,因此在沉砂池前设置一道细格栅,栅隙5mm,栅宽300mm,安装角度60°,栅前水深0.6m,过栅流速0.8m/s,格栅渠尺寸1.5m×0.4m×1m。
4.3A/A/O池
A/A/O工艺称为厌氧-缺氧-好氧三者结合系统,在生物反应池内营造缺氧、厌氧、好氧环境,利用微生物反应池中大量繁殖的活性污泥,降解水中的污染物,以达到净化水质的目的。针对于中小城镇生活污水的处理,为达到更好的除磷脱氮效果,将传统的A/A/O工艺进行了改进。采用了两项专利技术:水解好氧生物处理废水一体化反应器技术和改性生物悬浮填料。
图3微生物膜载体
Fig.3 Biofilm carrier
4.4二沉池
4.5混合沉淀池
其优点是:
①利用了层流原理,提高了沉淀池的处理能力;
②缩短了颗粒沉降距离,从而缩短了沉淀时间;
③增加了沉淀池的沉淀面积,从而提高了处理效率。这种类型沉淀池的过流率可达36m3/(m2.h),比一般沉淀池的处理能力高出7-10倍,是一种新型高效沉淀设备。并已定型用于生产实践。
4.6清水消毒池及出水渠
主要用于处理后的清水杀菌消毒,采用投加次氯酸钠溶液消毒方式,操作简单,运行费用较低。消毒池设计停留时间20min,尺寸为3.6m×2.4m×5m。消毒池出水通过管道引至出水渠,渠内设巴氏计量槽及水质监测仪表。
4.7污泥处理系统
本工程污泥量小,对环境要求高,选用“重力浓缩+带式压滤机”对系统污泥进行脱水,脱水后的干化污泥由螺旋输送机输送至污泥储区,贮存至一定量后由汽车外运处置。污泥池尺寸3.6×2.4×5m,1座,带式压滤机1套,滤带宽600mm,处理量4~8m3/h。
5运行情况
吨水运行费用为0.68元。其它经济指标见下表3。
表3 主要技术经济指标
图4污水处理厂效果图
Fig.4 effect drawing of sewage treatment plant
6结论
(1)工程建成后极大地改善该镇的环境质量状况和周边的生态环境。
(2)工程建成后改善受纳水体的环境质量状况,减少服务区范围内的细菌滋生地,减少疾病的传播,提高城镇环境卫生水平,降低居民医药费开支。
(3)该工程为典型的小城镇污水处理厂,运用传统工艺,通过优化设计,将工艺单元整合一体化,具有投资省、运行费用低、维护管理方便等优点,具有一定可推广性。