某城镇污水处理厂工艺设计

文章编号：１００７－２２８４（２０１４）０８－００８５－

０２某城镇污水处理厂工艺设计

卿海波１，刘　健２

（１．深圳市水务规划设计院，广东深圳５１８０００；２．中机国际工程设计研究院有限责任公司，长沙４１０００７

） 摘　要：

新建某镇污水处理厂，处理规模为２万ｍ３

／ｄ，二级处理采用改良氧化沟工艺，深度处理采用Ｄ型滤池工艺。详细介绍了处理工艺流程，主要构筑物的工艺参数及技术特点。该工程出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢ　１８９１８－２００２

）的一级Ａ标准。 关键词：污水处理厂；改良氧化沟；Ｄ型滤池；设计参数 中图分类号：ＴＶ６８；ＴＶ６９７．１ 文献标识码：Ｂ收稿日期：２０１４－０５－

０９作者简介：卿海波（１９８２－）

，男，工程师，主要从事室外给水、排水设计。Ｅ－ｍａｉｌ：ｑｉｎｇ

ｈａｉｂｏ２４６＠１６３．ｃｏｍ。 广东省某镇老城区近期雨污分流难度较大，

老城区污水量为１．１万ｍ３

／ｄ，采用截流式合流制排水，截流倍数ｎ＝２；新城区污水量为０．９万ｍ３

／ｄ，采用雨污分流制排水。污水处理厂规模为２万ｍ３

／ｄ

，出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢ１８９１８－２００２

）的一级Ａ标准。１　工艺流程和设计参数

经综合考虑，本工程预处理工艺为粗格栅及进水泵房、细格栅及旋流沉砂池，

污水生化处理采用改良型氧化沟工艺，深度处理采用Ｄ型滤池，采用紫外线消毒工艺，产生的剩余污泥经机械脱水后外运至垃圾填埋场处置。

具体工艺流程如图１所示

。

图１　污水处理厂工艺流程图Ｆｉｇ

．１　Ｆｌｏｗ　ｃｈａｒｔ　ｏｆ　ＷＷＴＰ１．１　粗格栅及进水泵房

粗格栅及进水泵房采用合建方式，土建及设备安装一次完

成，按雨季最大合流水量（４．２万ｍ３／ｄ，１　７５０ｍ３

／ｈ）设计，以旱季最高日最大时流量［１，２］（Ｋｚ＝１．５，１　２５０ｍ３

／ｈ）

校核，进水经ｄ１　０００ｍｍ主干管进入污水处理厂，粗格栅前设置ｄ８００ｍｍ溢流管。

粗格栅：并列设置２条宽１．１ｍ的粗格栅渠，每条渠配设１台宽１．０ｍ的钢丝绳牵引式格栅除污机，栅间隙为２０ｍｍ，过栅流速０．７５ｍ／ｓ

，每条渠在粗格栅前后设置检修闸门。提升泵房：提升泵按旱季最高日最大时流量（１　２５０ｍ３

／ｈ）和雨季最大合流水量（１　７５０ｍ３

／ｈ）组合配置，共设置５台潜水排污泵（３台大泵，Ｑ＝５００ｍ３

／ｈ，Ｈ＝１８．０ｍ，Ｐ＝４５ｋＷ；２台小泵，Ｑ＝３７５ｍ３

／ｈ，Ｈ＝１８．０ｍ，Ｐ＝３７ｋＷ）

。旱季最高日最大时运行３台（１台大泵和２台小泵），雨季时运行４台泵（２台大泵和２台小泵），１台大泵备用。

１．２　细格栅及旋流沉砂池

采用合建方式，土建及设备安装一次完成，按雨季最大合

流水量（１　７５０ｍ３

／ｈ

）设计，分两组。细格栅：并列设置２条宽为１．３ｍ的细格栅渠，每条渠内设置１台 １．２ｍ转鼓式格栅除污机，栅间隙５ｍｍ，过栅流速为０．９ｍ／ｓ

，每条渠在细格栅前后设置检修闸门。旋流沉砂池：２座沉砂池对称布置，单池直径为２．７ｍ，总深为３．４５ｍ，砂斗直径为１．０ｍ，设计水力停留时间为５０ｓ。每座沉砂池配１套砂水分离器。

１．３　改良型氧化沟

经预处理后的污水进入改良型氧化沟［３］

，氧化沟是本工程

污水生化处理的核心构筑物。

改良型氧化沟按旱季污水量（Ｑ＝８３３ｍ３

／ｈ）设计，设２组，每组设计水量４１７ｍ３

／ｈ。两组氧化沟合建，

池内有效水深５．２０ｍ。氧化沟污水停留时间为１２ｈ，反应池分三个区，第一段厌氧区（含生物选择段）污水停留时间（ＨＲＴ）为１．５ｈ（其中选择段０．５ｈ，厌氧段１．０ｈ）；第二段缺氧区，ＨＲＴ为２．５ｈ；第三段好氧区，ＨＲＴ为８．０ｈ。氧化沟池污泥负荷为０．０８ｋｇＢＯＤ５／ｋｇ

ＭＬＳＳ．ｄ，池内平均混合液悬浮物浓度（ＭＬＳＳ）浓度为５

８中国农村水利水电·２０１４年第８期

３　５００ｍｇ／Ｌ，污泥龄为１５ｄ。采用管式微孔曝气器充氧，高峰时供气量为５　０００ｍ３／ｈ，气水比为６∶１。污泥外回流比按５０％～１５０％设计，分别回流至生物选择段和缺氧区。改良型氧化沟无需污水内回流提升设备，通过回流门控制污水内回流比。污水多点进水和污泥外回流等流量分配通过调节阀门控制。

各区均采用廊道式平面布置，每组氧化沟中各功能分区均设置相应的搅拌器或推流器，使池内水循环流动，增加泥水接触，防止活性污泥沉积。

１．４　二沉池及污泥泵房

二沉池按旱季污水量（Ｑ＝８３３ｍ３／ｈ）设计，设２座，采用周边进水周边出水的辐流式二沉池，单池直径２８ｍ，设计平均表面负荷为０．６８ｍ３／（ｍ２·ｈ），最大表面负荷为１．０２ｍ３／（ｍ２·ｈ）。平均时间为４．５ｈ，池周边有效水深为４．０ｍ。

污泥外回流比为５０％～１５０％，污泥回流泵２用１备，单泵流量为４２０ｍ３／ｈ，扬程为８ｍ，功率为１５ｋＷ。污泥泵房另外设置１套剩余污泥排放系统，剩余污泥泵１用１备，单泵流量为４５ｍ３／ｈ，扬程为１１ｍ，功率为３．０ｋＷ。

１．５　Ｄ型滤池

Ｄ型滤池中纤维填料具有过滤精度高、滤速快、自适应等特点。该处理单元包括Ｄ型滤池、管廊、水封池及气水反冲洗四部分。反冲洗泵房与滤池合建。Ｄ型滤池的工作过程分为初滤、过滤和反冲洗过程，每格滤池设置６个电动蝶阀（原水进水阀、出水阀、反冲洗进气阀、反冲洗进水阀、反冲洗排污阀及初滤阀）。

Ｄ型滤池设计规模为２万ｍ３／ｄ，分４格，单格过滤面积为１８ｍ２，设计滤速为１７．５ｍ／ｈ，强制滤速２３．３ｍ／ｈ。可利用过滤水头１．４０ｍ，总水头损失：１．８０ｍ。采用气水联合冲洗，反冲洗分３个阶段：①先气冲洗３～４ｍｉｎ，冲洗强度２８～３２Ｌ／（ｓ·ｍ２）；②气水联合冲洗８～１０ｍｉｎ，气冲强度：２８～３２Ｌ／（ｓ·ｍ２），水冲强度：６Ｌ／（ｓ·ｍ２）；③单独水冲３～４ｍｉｎ，水冲强度：６Ｌ／（ｓ·ｍ２）；反冲洗全过程伴表面扫洗，表洗强度：２．８Ｌ／（ｓ·ｍ２）。

１．６　紫外线消毒渠

按旱季最高日最大时流量（１　２５０ｍ３／ｈ）设计，消毒渠内设置１个紫外线模块组，共６个排架（８支灯管／排架），设置自动清洗系统。

１．７　鼓风机房

采用三叶罗茨鼓风机，共设置３台，２用１备，均可变频调速。单台鼓风机设计供气量为４１．７ｍ３／ｍｉｎ，出口风压为５８．８ｋＰａ，功率为７５ｋＷ，供气量调节范围为５０％～１００％。鼓风机进风口采用过滤器，以去除空气中的杂质，防止微孔曝气管堵塞。

１．８　污泥脱水机房

污泥脱水机房（含污泥堆棚）平面尺寸为３３．３ｍ×１２．０ｍ，选用２台带式污泥浓缩脱水一体机，带宽１．５ｍ，并根据工艺需要，在脱水机房内设置污泥加药系统、脱水机房冲洗中水系统、除磷加药系统等。

１．９　二氧化氯加氯间

制取、投加ＣｌＯ２，防止Ｄ型滤池滋生藻类和补充污水处理

厂回用中水余氯。ＣｌＯ２投加量为２ｍｇ／Ｌ。

在加氯间设置ＣｌＯ２发生器１台，用于Ｄ型滤池加氯，有效氯产量３ｋｇ／ｈ，Ｎ＝３．０ｋＷ；设置ＣｌＯ２发生器１台，用于回用中水加氯，有效氯产量０．５ｋｇ／ｈ，Ｎ＝１．０ｋＷ。Ｄ型滤池加氯根据出水流量，比例投加，回用中水加氯根据余氯反馈控制投加。

２　工艺设计特点

（１）将传统氧化沟曝气设备改为微孔曝气方式，有效地避免了污泥膨胀且使氧的利用率大大提高，节约了大量能耗。

（２）在氧化沟中依次设置生物选择区、厌氧区、缺氧区及好氧区，污水采用多点进水，即可直接进入生物选择区、缺氧区；好氧区曝气混合液可免提升回流至缺氧区中；污泥分为两点外回流，即一部分污泥回流至生物选择区，一部分回流至缺氧区。生物选择区将回流污泥中的残留ＮＯ３－Ｎ在缺氧和１０％～３０％碳源条件下完成反硝化，为后续厌氧池创造绝氧条件提高除磷效率；部分污水自缺氧区进入氧化沟，反硝化菌在缺氧和充足碳源的环境下将ＮＯ３－Ｎ还原成Ｎ２，实现脱氮。污水在氧化沟各功能分区实现了硝化、反硝化和厌氧释磷、好氧吸磷，达到微生物降解和脱氮除磷的目的。

（３）采用纤维填料的Ｄ型滤池作为深度处理工艺，该滤池过滤速度快，一般在１５～２５ｍ／ｈ；滤池面积小，可节约用地，且反冲洗耗水率低，反洗耗水量与过滤水量之比小于２％，运行费用省；过滤精度高，５μｍ的悬浮物颗粒去除率大于９５％；过滤及反冲洗控制自动化程度高。

３　运行效果

本工程于２０１０年９月开始试运行，２０１１年２月开始正常运行，运行前期收集污水量较少，且进水有机物浓度较低，脱氮除磷效果不佳。经管网改造并采取相应措施，２０１２年５－８月处理效果较好，出水可稳定达到一级Ａ排放标准，进、出水水质监测数据详见表２。

表２　实测进、出水水ｍｇ／ＬＴａｂ．２　Ｍｅａｓｕｒｅｄ　ｉｎｆｌｕｅｎｔ　ａｎ　ｅｆｆｌｕｅｎｔ　ｑｕａｌｉｔｙ

项目ＢＯＤ５ＣＯＤＣｒＳＳ　ＮＨ＋４－Ｎ　ＴＮ　ＴＰ

进水６５～１５８　１４７～２６６　１１４～２２３　１８．６～２８．５２５．４～３８．２　２．７～４．３出水７．１～９．２　４２．１～４７．６　７．２～８．８　３．８～４．８　１３．６～１４．７　０．３～０．５

４　结　语

广东省某镇污水处理厂规模为２万ｍ３／ｄ，雨季合流水量为４．２万ｍ３／ｄ。二级处理采用改良氧化沟工艺，氧化沟内设置多种功能分区，运行灵活，抗冲击负荷能力强，具备良好的脱氮除磷效果；深度处理采用Ｄ型滤池工艺，具有滤速快、占地省、出水水质稳定等优点。□参考文献：

［１］　ＧＢ５００１４－２００６，室外排水设计规范［Ｓ］．

［２］　北京市市政工程设计研究总院．给水排水设计手册城镇排水［Ｍ］．２版．北京：中国建筑工业出版社，２００４．

［３］　张建新，黄克毅．改良氧化沟处理城市污水［Ｊ］．水处理技术，２００７，３３（３）：２９－３１．

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