某水处理工程污水处理厂设计

1 工程概况

　　某污水处理工程的一期工程处理城市污水，设计规模为10×104m3/d(雨季有部分合流制管道截流的雨水汇入,高峰流量为18×104m3/d)。一期工程总投资为1.98亿元人民币(含部分管网)，其中西班牙政府提供贷款490万美元用于采购自控仪表设备(通过询价采购形式，最终选择由PASSAVANT-ROEDIGER公司执行设备采购)。

2　基础资料

　　污水厂的设计进水水质为：COD=420mg/L，BOD5=220mg/L，SS=260mg/L，NH4+-N=25mg/L，TP=4mg/L。污水经处理后排入颍河并最终汇入淮河，为防止其对水体造成污染，处理出水需达到：COD≤120mg/L，BOD5≤30mg/L，SS≤30mg/L，NH4+-N≤15mg/L，TP≤1mg/L。

3　工艺流程

　　污水采用具有除磷脱氮功能的循环式活性污泥法(CASS)进行处理，污泥经机械浓缩、脱水后外运，整个污水厂的工艺流程见图1。

4　主要构筑物设计

　　考虑到CASS工艺对自控的要求较高，故在污水厂设置了中心控制系统，这使得技术人员能够在中心控制室监控各构筑物的运行，保证了处理效果。
4.1　粗格栅间
　　粗格栅间设由PASSAVANT-ROEDIGER生产的不锈钢缆式自动格栅除污机2台，其栅条间隙为20mm，格栅倾角为82°，格栅宽为1.5 m，污水过栅流速为0.8m/s。为便于维护检修，每台格栅前、后设置电、手动两用闸板。格栅上截留的杂物采用机械清除，经螺旋输送机输送、压榨机压榨后外运出厂(栅渣量为5.0m3/d)。
　　在泵站控制室可监测格栅前、后水位，并控制格栅前、后电动闸板的启闭和格栅及栅渣输送机、栅渣压榨机的运行，同时也可现场控制。
4.2　污水提升泵站
　　提升泵采用沪龙泵业的AmarexKRTK350-501/1206UG型潜污泵2台(单泵基本参数:Q=3300m3/h，扬程为147kPa，P=200kW)、AmarexKRTK500-540/2006UG型潜污泵2台(单泵基本参数:Q=2100m3/h，扬程为147kPa，P=120kW)。在泵站控制室监测吸水池水位，并据此自动控制水泵开停。
4.3　细格栅间
　　细格栅间设PASSAVANT-ROEDIGER阶梯式格栅3台，栅条间隙为6mm，过栅流速为0.8m/s,格栅宽为1.2m。每台格栅前设置电、手动两用闸板。格栅截留物经螺旋机输送、压榨机压榨后外运出厂。在提升泵站控制室监测并控制电动闸板及细格栅、栅渣输送机、栅渣压榨机的运行，也可现场控制。
4.4　曝气沉砂池
　　曝气沉砂池采用平流式，其设计规模为5500m3/h，平均沉砂量为3.0m3/d。设沉砂池2组，每组分二格,单格尺寸为12m×2.5m,有效水深为2.5m。曝气沉砂池的停留时间为3min, 经安装于池底的布气管注入空气，沉砂池内水的旋流速度控制在0.3m/s左右。
　　沉砂由刮砂机刮至沉砂池一端排出，并经砂水分离器脱水后外运。每组沉砂池设PASSAVANT- RDEDIGER吸砂机、砂水分离器各1台，砂水分离器的处理能力为60m3/h。
　　在每组沉砂池的入口设水位计，在提升泵站控制室监测流量，监控吸砂机、砂水分离器的运行，其也可现场控制。

4.5　间歇循环式生物反应池
　　生物反应池的设计水量为5500m3/h，工作周期为4h(曝气2h，沉淀1h，滗水、排泥1h)，生物反应池分4组，每组分3池，单池容积为6212.5m3(生物选择器、厌氧区、曝气区的容积分别为469、906、4837.5m3)，有效水深为5m，生物反应池尺寸为：A×B×H=50m×25m×6m。
　　生物反应池的污泥回流比为20%，每池设污泥回流泵、剩余污泥排出泵各1台，在曝气、进水的同时将曝气区内的污泥混合液回流至生物选择器。厌氧区设搅拌机4台(在曝气、进水的同时开始搅拌，沉淀阶段停止)。每池设滗水器1台(Earth Tech Engineering Ltd生产)，其最大滗水量为1800m3/h、最大滗水高度为2.0m。正常工况下滗水停止后开始排泥(排泥时间为20min)，然后生化池进入闲置待机状态，在雨季可于滗水的同时进行排泥。在生物反应池的曝气区设溶解氧测定仪1台，可在鼓风机房控制室监控鼓风机的运行。
4.6　鼓风机房
　　鼓风机房设置5台(4用1备)
　　HV-TURBO生产的KA10SV型离心式鼓风机，该风机可通过调节进、出口导叶来调整供气量，效率较高且节能显著。
　　在鼓风机房控制室监测每台风机压力、温度、生物反应池中的溶解氧等参数，监控鼓风机、生物反应池及相应配套设施的运行。
4.7 污泥调节池
　　调节池内设搅拌机，在脱水间控制室监测调节池液位及搅拌机运行。
4.8　污泥浓缩脱水间
　　剩余污泥的产量为2500m3/d，含水率为99.2%，脱水后的污泥含水率为75%～80%。浓缩脱水间采用PASSAVANT-ROEDIGER的DUODRAIN80-22浓缩脱水一体机3台(单机生产能力为40～80m3/h)，其可用压滤水冲洗。
　　污泥在脱水前需投加聚丙烯酰胺(PAM),其投量按污泥干重的0.4%～0.5%计。投加时先将PAM制成0.5%的备用溶液，再由混合管将其稀释至0.1%，经加药泵与污泥混合后进入污泥浓缩脱水机进行浓缩脱水。泥饼由水平螺旋输送机送至脱水机房外，再由倾斜式螺旋输送机装车外运。在脱水间控制室监测投药量，监控脱水机及其附属设备(絮凝剂制备装置、加药泵、冲洗泵、进泥泵、输送机等)的运行。

5　结语

　　①CASS工艺流程简单、运行方式灵活、占地较少，且可通过改变循环时间来缓冲水量、水质的波动，具有较强的适应性，非常适合在我国推广应用。
　　②近年来，随着国家对环境保护的重视以及对基础设施投资的加大，各地正在相继建设污水处理厂，这带动了污水处理设备的开发和生产，但政府贷款的项目往往需贷进大量的进口设备，因此在标书的编制及询价采购的谈判过程中，应根据贷款国的情况尽可能地选择国内尚不过关的和国际上比较先进的设备，并通过价格及设备性能比来确定设备的总包商。