云南驿集镇污水处理厂设计方案

李佳佳，施永生，卢启立，黎 君

(昆明理工大学土木工程学院，云南昆明 650500)

云南驿镇位于祥云县县境南部，云南驿污水厂处理规模近期为0．6万m3/d，远期目标为0．8万m3/d，占地面积为6．6亩。该污水处理厂及配套管网工程的总投资为2445．56万元，其中污水处理厂总投资870．75万元。

1 进、出水水质

云南驿污水处理厂的出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的“城镇污水处理厂出水一级B标准”。具体设计进、出水水质如表1所示。

表1 设计进、出水水质Tab．1 Design Quality of Influent and Effluent

2 污水厂设计方案

2．1 工艺流程

(1)本污水处理厂进水主要为城市生活污水，进水 BOD5/CODCr=0．48，具有较好的可生化性［1，2］，宜采用生化处理方法去除。

(2)本污水处理厂进厂污水 BOD5/TN=4、BOD5/TP=28，由此可知本污水厂可以进行生物脱氮是可行的。但是进厂 BOD5/TP=28＜(33～100)，不能进行有效除磷。为了能够达到城镇污水处理厂排放标准一级B标，本工程在进行生物除磷后需进行化学除磷，以此达到排放标准要求。

(3)本工程应注意碳源的合理分配，在满足生物除磷所需碳源的前提下，尽量加强反硝化，保证出水总氮要求。

本工程属于集镇污水处理，经过技术经济综合比选，最终推荐生物接触氧化工艺为本工程实施方案。

本工程污水处理工艺采用生物接触氧化工艺，污泥处理采用带式浓缩脱水一体机工艺，二氧化氯消毒，具体工艺流程如图1所示。

图1 生物接触氧化工艺流程Fig．1 Flow Chart of Biological Contact Oxidation

2．2 构筑物及设备工程设计方案

2 ．2 ．1 粗格栅及提升泵房

粗格栅与进水泵房合建，按远期0．8万m3/d一次建成［3］。粗格栅间设计成2条渠道，为地下式两边平行的直壁钢筋混凝土结构，每条渠道内安装1台粗格栅。粗格栅的安装角度为70°。栅渠尺寸为6．0m ×0．5m ×4．0m，栅条净间距为50mm，设计流量Qmax=544m3/h。格栅可以定时根据格栅前后的水位差自动运行，粗格栅间上部安装皮带输送器，皮带输送器能够收集、传送栅渣至渣桶。两道粗格栅前后均设有电动闸门，以供格栅检修时能关闭粗格栅的进水。

进水泵房设计为开放式水泵间，近期按旱季高峰流量(446m3/h)选型，远期按旱季高峰流量(544m3/h)选型，近期安装水泵3台，远期新增1台，单个泵流量为230m3/h，泵扬程为15m。

2 ．2 ．2 细格栅及平流沉砂池

按污水厂远期目标(0．8万 m3/d)一次建成。设置2条渠道，每条渠道安装1台机械细格栅，细格栅的栅渣通过螺旋输送机压缩，挤压出的水回到进水泵房。通过细格栅后，污水进入平流沉砂池。细格栅通过水位差或时间控制自动清渣。栅渠尺寸为9．0m ×0．6m ×1．5m，栅条净间距为 5mm，栅前水深为0．4m，过栅流速为1．0m/s，设计流量 Qmax=690m3/h。

按远期目标一次建成两座沉砂池，每座沉砂池尺寸为 6．0m ×0．65m ×1．0m，沉砂池有效水深为0．6m，最小水力停留时间为40s，清除沉砂间隔时间为2d，设计流量Qmax=690m3/h。

2 ．2 ．3 接触氧化池

考虑脱氮除磷需要，本工程采用分段式接触氧化工艺，分为两段缺氧—好氧，可以在去除BOD5的基础上有效去除总氮和有机氮，而磷的去除则需要外加化学除磷措施。

按远期目标一次建成两座，每座池体尺寸为10．0m ×30．0m ×5．5m，其中缺氧区尺寸为10．0m ×8．0m ×5．5m，污泥负荷为0．08kg BOD5/kg MLSS·d，填料容积负荷为 0．27kg BOD5/(m3·d)，总水力停留时间为9．0h(缺氧2．4h，好氧 6．4h)，最大时需气量670m3/h，气水比为8∶1。

在接触池前段(集水池)安装污水回流泵，共3台，两大一小。其中大泵型号Q=400m3/h，扬程H=10m，P=15kW，小泵型号Q=300m3/h，扬程H=10m，P=12．5kW。近期运行一大一小，远期运行两台大泵。生物接触氧化池共设曝气头600个。

2 ．2 ．4 鼓风机房

土建按每座污水厂远期0．8万m3/d规模设计。鼓风机房安装2台罗茨风机，1用1备。鼓风机房内装有1台起重机用于设备的吊装和检修。鼓风机房尺寸为8．0m ×6．0m ×6．0m。

2 ．2 ．5 絮凝沉淀一体化

采用絮凝沉淀一体化设备处理。污水经过接触氧化池处理后，当水质磷排放达标时，一体化设备不需要加药，污水在此只起到沉淀作用，当处理后的污水中磷含量超标时，可以运行一体化加药设备进行絮凝剂投加，从而更有效地进行泥水分离，达到除磷的目的。外形尺寸为 9．65m ×7．15m ×5．15m。

2 ．2 ．6 接触池(集水池)

回流泵回流污水池与接触池合建，本设计采用二氧化氯消毒，接触时间应≥30min。本设计按照30min设计，经过计算可知接触池平面尺寸为4．0m ×9．0m × 5．0m，集水池尺寸为 2．0m ×4．0m ×5．0m。

2 ．2 ．7 二氧化氯消毒间

土建、设备均按远期目标(0．8万m3/d)一次建设安装。浓度约31%的盐酸与浓度33%的氯酸钠溶液以等流量泵送入二氧化氯发生器内反应生成纯度约70%的二氧化氯。二氧化氯溶液再通过水射器投加到处理后水中，平面尺寸为8．4m×6．0m。

2 ．2 ．8 贮泥池及浓缩脱水车间

贮泥池根据远期污泥量设置2座，按远期目标一次建成［4］。从二次沉淀池出来的剩余污泥进入贮泥池后，贮泥池调节剩余污泥泵和浓缩脱水机的时差，以便于运行和管理。剩余污泥泵先将污泥送入贮泥池，然后污泥进料泵再将其送入浓缩脱水机。为保证贮泥池的正常工作，贮泥池设2台水下搅拌器，防止污泥沉淀，池中装有液位计。平面尺寸为4．0m ×4．0m，远期剩余污泥量为 40m3/d，污泥含水率99．2%，贮泥时间为8h。

贮泥池的污泥含水量约99．2%(99．0% ～99．5%)，污泥和絮凝剂混合后送入机械浓缩脱水机进行浓缩脱水处理，直到含水量降至80%，形成泥饼。平面尺寸为9．6m×6．0m，工作时间为16h，絮凝剂(PAM)投加＜5g/kg DS。

3 总平面布置

按照不同的功能分区将整个厂区分为办公区、预处理区、污水处理区和污泥处理区。污水厂总平面布置图如图2所示。

图2 污水厂总平面布置图Fig．2 General Arrangement Plan of Wastewater Treatment Plant

将办公区布置在厂区西南侧，处于常年主导风向的上风处。布置有综合楼、门卫室、停车场等，配以草坪，保证了办公区优美的环境，给人一种心旷神怡的感觉。

进厂污水管位于污水厂的东侧，尾水排入厂区北边的人工湖。按照工艺流程将预处理区布置在厂区东北角，污水处理区布置于中部位置，由东向西依次布置粗格栅、提升泵房、细格栅及平流沉砂池;由北向南依次布置了生物反应池、接触消毒池、巴氏计量槽等，使得工艺流程顺畅，布置紧凑。鼓风机房靠近生物反应池并位于其西侧，节约空气管线路，配电室与鼓风机房合建，靠近主要用电负荷构建筑物。

考虑到该地区常年主导风向为西南风，将储泥池及污泥浓缩脱水机房放在东南角，远离办公区，并且在旁边种植有效的除臭植物，可有效减轻污泥脱水机房对厂区的臭气污染。

构筑物之间距离需要考虑铺设管渠的位置、运输管理的需要和施工设备安装、维修的要求，因此采用5～10m。厂区道路主干道宽4m。

4 结语

考虑到集镇污水进水BOD较低，且规模较小，水量水质变化较大，本工程采用生物接触氧化工艺。尽管生物接触氧化工艺后续需要进行絮凝沉淀，但使工程安全、简单、可靠。该工艺具有对水质、水量有较强的适应性，耐冲击负荷力强;容积负荷高、占地面积小;剩余污泥稳定，污泥量少，污泥沉降性能好;对雨季低浓度合流污水能够取得较好的效果;对自控要求不高，运行管理简单、方便等优点，且出水指标均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级B标。

［1］周克钊，周枚．城市污水处理厂设计进水水质确定和出水水质评价［J］．给水排水，2006，32(9):26-3．

［2］何晓莉．山西潞城小型城市污水处理厂设计［J］．中国给水排水，2005，21(3):60-62．

［3］崔玉川，刘振江，张绍怡，等．城市污水厂处理设施设计计算［M］．北京:化学工业出版社，2004．

［4］陶俊杰．城市污水处理技术及工程实例［M］第2版．北京:化学工业出版社，2005．