城镇污水处理厂设计要点_羊寿生

水处理过程 中产生的污泥 来自初沉池 及二沉
池 , 产生的泥量以干固体(不含水)kg/d 表示 , 考虑 不同含水率则以体积 m3/ d 表示 。初沉泥与二沉泥
由于性质不同分别进行浓缩 、脱水 。 为了满足污泥 达标要求 , 污泥需经好氧稳定或厌氧消化处理 , 对污
泥量较少的处理厂可用好氧稳定法 , 其他可用厌氧
对活性污泥法的研究 , 目前已有很多报道 , 从普 通活性污泥法发展成各种变法 , 如阶段曝气 、生物吸
给水排水 Vol .32 No.12 2006 2 3
附 、完全混合 、氧化沟 、序批式 、厌氧 、缺氧 、好氧等 ,
但就其生物降 解原理来 说是大同 小异的 。 笔者认
为 , 只要把系统中的水 、泥 、氧三者关系处理恰当 , 就
表 1 华东地区典型城镇污水处理厂进水水质
项目 CO D Cr/ mg/ L BO D5/ mg/ L
S S/ mg/ L 动植物油/ mg/ L 石油类/ m g/ L LAS/ mg/ L
数值
项目
数值
350 ～ 450 总氮(以 N 计)/ mg/ L 35 ～ 50
160 ～ 210 氨氮(以 N 计)/m g/ L 20 ～ 30
二级处理设施位置 , 分期达到二级标准 。 污水处理厂排放标准处理程度以及排放地点均
由当地批准的环境报告为依据 。 2 .2 污泥处理标准
污水处理厂产生的污泥应进行稳定化处理 , 执 行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918 — 2002)中有关规定 , 见表 3 。 2 .3 废气排放标准
污水处理厂 内污泥消 化池 、沼 气柜 、危险品仓 库 、水池防滑安全措施 、有毒有害气体检测与报警设 施等 , 在工程设计中应遵守国家现行规定的各项强 制性条款 。 3 工程方案 3 .1 水处理工艺
按照污水处理厂进出水水质 , 应选用合适的水 处理工艺 。国内城镇污水处理厂绝大部分采用活性 污泥法 , 该法具有除含碳有机物 、氮磷营养物以及好 氧污泥稳定等功能 。活性污泥法的工艺流程为进水 ※沉砂池 ※初沉池 ※生物池 ※二沉池 ※消毒 ※出 水 。 生物池可分为厌氧区 、缺氧区 、好氧区 , 在好氧 区需供给氧气 , 二沉池污泥回流至生物池 , 多余污泥 排出系统 。
污水处理厂进厂污水量包括综合生活污水量 、 工业废水量和地下水渗入量 。 综合生活污水量一般 按当地综合生活用水量的 80 %～ 90 %估算 , 工业废 水量按工业性质确定 , 地下水渗入量上海地区按前 两项的 10 %计算 。 处理厂污 水量应与污水收集系 统污水量相同 , 但要注意的是污水收集系统通常按 规划污水量设计与建设 , 而处理厂设计污水量要分 期建设 , 应弄清近期与远期污水量的关系 。
处理厂高程设计应从尾水受纳水体水位标高推 算 , 原则上污水经一次提升后借重力流经各处理构 筑物 , 尽量不再二次提升 。当排入潮汐河道时 , 通常 在平潮位时能自流排出 , 仅在高潮时经出口泵站提 升后外排 。
厂内各处理构筑物之间 , 应采用渠道连接 , 以节 省投资 , 减少水头损失 , 一般活性污泥法处理厂水头 总损失在 2 .5 ～ 3 .5 mH 2O 。厂内各处理构筑物应 设排空管 、事故超越管 、清洗水管等 , 以便于运行管 理。
6～ 8 0 .7 ～ 1 .2 0 .4 ～ 0 .8
13 ～ 16 1 .1 ～ 2 .0 0 .3 ～ 0 .6
>16 1 .5 ～ 2 .0 0 .3 ～ 0 .5
注 :系统中设初沉池 。
通常按照工程规模 、处理标准 、污泥处理难易选
பைடு நூலகம்
用各种活性污泥工艺 , 选用原则是要求处理效果稳
定 , 运行管理方便 , 运行费用低 。 3 .2 污泥处理工艺
管渠 ;用平均日流量计算沉砂量 、污泥量 。 在这里应该指出的是污水处理厂规模用平均日
流量表示 , 给水厂规模用最大日流量表示 , 两者表示 方法不同 , 应引起注意 。 2 技术标准 2 .1 水处理标准
污水处理厂进水水质 , 可通过实测获得 , 也可参 照同类型地区污水处理厂水质资料来确定 。 要对同 类型污水处理厂多年水质测定资料进行分析 , 宜选 用 85 %的出现频率值 作为设计值 。 华东地区典型 的城镇污水处理厂进水水质见表 1 , 出水水质标准 要满足《城 镇 污 水 处 理 厂污 染 物 排 放 标准》 (GB 18918 —2002)中各级 不同指标 , 分一级 标准 A 、B , 二级标准等 , 如表 2 所示 。
DO I :10.13789/j .cnki .wwe1964.2006.12.006
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城镇污水处理厂设计要点
羊 寿 生
(上海市 政工程设计研究总院 , 上海 200092)
摘要 随着科学发展观 、环境保护政策的贯彻执行 , 各地政府正在落实削减污水中主要污染物 的计划 , 可以预见 , 将建设大批城镇污水处理厂 。 简要介绍了城镇污水处理厂的工程规模 、技术标 准 、工程方案等内容 , 重点介绍采用活性污泥工艺的污水处理厂的主要经验设计参数 , 同时 , 提出污 水处理厂设计中需要注意的一些问题 。
污水处理厂废气中主要恶臭污染物来源于粗细 格栅 、进水泵 、集水井 、沉砂池 、初沉池 、储泥池 、污泥 浓缩脱水机房等设备和构筑物 , 这些地方产生H2S 、 N H 3 、甲硫醇等恶臭气体 , 一般应加盖收集 , 集中处 理后排放 。
表 3 污泥稳定化控制指标
稳定化方法 厌氧消化 好氧消化
好氧堆肥
关键词 城镇污水处理厂 工程规模 技术标准 工程方案
1 工程规模 在城镇区域性总体规划确定后 , 需要进行各项
市政基础设施的专业 规划 , 包 括交通能源 、电力电 讯 、给水排水 、城市防灾 、环境保护等专项 。 给水排 水专业规划 , 是依据城镇区域性质 、规划人口 、工业 类别及自然条件来选择水源 , 预估用水量 , 安排水厂 及管网系统布置 , 并规划污水量 、污水处理厂位置及 管网系统布置 。在此基础上 , 进一步确定污水处理 厂规模及厂址 。在细化的排水专业规划中 , 要明确 污水处理厂服务范围 , 并规划该范围内的排水体制 是分流制还是合流制 , 相应地建设分流制或合流制 污水处理厂 。 一般来说 , 新建地区排水系统为分流 制 , 建分流制污水处理厂 ;建成区大部分为合流制 , 建合流制污水处理厂 ;有些地区 , 部分区域管网为分 流制 , 部分为合流制 , 所建污水处理厂宜按合流制污 水处理厂考虑 。
化 、焚烧过程中产生的废气应处理后达标排放 , 产生 的污泥灰可综合利用处置 。
3 .3 总图与高程布置
污水污泥处理工艺确定后 , 应计算水池数量 , 水
池宜分组布置 , 一般应设 2 组或以上 , 宜用 双数组
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成 , 以便于配水 。 在已确定的处理厂范围内进行总 图布置 , 通常是按功能分区 , 分污水处理区 、污泥处 理区 、综合管理区 、备品备件堆置区等 。 厂区内的道 路布置 、公用管线 、消防设计应满足各处理构筑物施 工维修要求 , 同时符合防火规范要求 。
消化法 , 有些地区 , 可把各厂污泥集中后建厌氧污泥 消化处理厂处理 。
污泥厌氧消化采用中温发酵法 , 温度 33 ～ 35 ℃,
停留时间 25 d , 使污泥中有机物含量减少至 40 %以 下 。 消化过程中产生沼气 , 除污泥自身加热外 , 余热
可供鼓风机应用 。消化后污泥体积减少1/ 3 , 经浓缩
合流制污水处理厂要考虑雨天时截流的合流污 水量 , 一般一级处理规模按合流污水量设计 , 二级处 理规模按晴天时的污水量设计 。
处理厂污水量分为平均日流量 、最大日最大时
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流量 、最小时流量 。 规划预测的污水量均指平均日 流量 , 如无实测资料 , 则依照平均日流量在室外排水 规范中选用总变化系数 , 计算最大日最大时流量 ;最 小时流量一般按平均流量的 1/ 3 或 1/ 4 选取 。 用最 大日最大时流量计算处理厂各处理构筑物及输配水
控制项目 有机物降解率/ % 有机物降解率/ % 含水率/ % 有机物降解率/ % 蠕虫卵死亡率/ % 粪大肠菌群值
控制指标 >40 >40 >65 >50 >95
>0 .01
废气处理标准按 GB 18918 —2002 中废气排放 最高允许浓度二级标准执行 , 见表 4 。
表 4 厂界(防护带边缘)废气排放量最高允许浓度
一级标准 二级标准 三级标准
A 标准 B 标准
50
60
100
120 ①
10
20
30
60 ①
10
20
30
50
1
3
5
20
1
3
5
15
0 .5
1
2
5
15
20
5(8) 8(15) 25(30)
1(0.5) 1.5(1) 3(3)
5(5)
30
30
40
50
6～ 9
6～ 9
6～ 9
6～ 9
103
104
104
注 :①下列情况按去除率指标执行 :当进水 COD Cr >350 m g/ L 时, 去除率应 >60 %;进水 BO D5 >160 mg/ L 时 , 去除率 应 >50 %;②括 号外数值为水温 >12 ℃时的 控制指 标 , 括号 内数 值为水 温 ≤12 ℃ 时的控制指标 ;③括号外数值为 2005 年 12 月 31 日前建设的污水处 理厂执行指标 , 括号内数值为 2006 年 1 月 1 日起建设的污水处理厂 执行指标 。
能达到预期效果 。迄今为止 , 对活性污泥法系统设
计与计算 , 还是采用半理论半经验方法 , 上海地区污 水处理厂活性污泥系统主要经验参数见表 5 。
表 5 上海地区活性污泥法主要经验参数
参数
去除含 去除含氮 碳有机物 磷有机物
好氧污 泥稳定
生化池 H R T/ h 供氧量/ k gO 2/ kgBO D5 产泥量/ k g 泥/ kgBO D 5
控制项目
一级标准
氨/ m g/m 3
1
硫化氢/ mg/ m 3
0 .03
臭气浓度(无量纲)
10
甲烷(厂区最高体积分数)/ %
0 .5
二级标准 1 .5 0 .06
20 1
三级标准 4 0 .32
60 1
2 .4 噪声控制标准 污水处理厂噪声主要来源于潜水泵 、鼓风机 、离
心风机 、污泥泵等机械设备 , 据测定近场声级 80 ～ 105 dB 。处理厂 设备需选用低 噪声设备 并做好减 振 、消声 、隔声措施 , 合理布局 , 强化管理 , 使污水处 理厂厂界 处 达 到《 工 业 企业 厂 界 噪 声 标准》 (GB 12348 —90)Ⅱ类标准 , 即在厂界处昼间声环境等效 声级值小于 60 dB , 夜间小于 50 dB 。 2 .5 其他标准
180 ～ 220 总磷(以 P 计)/ mg/ L
5～ 7
10 ～ 20 4～ 8 2～ 6
色度/ 倍 pH 粪大肠菌群数/ 个/ L
7 ～ 7 .5 3 ×106
表 2 基本控制项目最高允许 排放浓度(日均值)
基本控制项目
CO D Cr/ mg/ L BO D5/ mg/ L S S/ mg/ L 动植物油/ mg/ L 石油类/ m g/ L LAS/ mg/ L 总氮(以 N 计)/ mg/ L 氨氮(以 N 计)②/ mg/ L 总磷(以 P 计)③/ mg/ L 色度/ 倍 pH 粪大肠菌群数/ 个/ L
一般来说 , 当处理厂尾水排入环境容量较小的 河湖作为景观用水或一般回用水时 , 执行一级 A 标 准 ;当尾水排入 GB 3838 —2002 地表水 Ⅲ类功能水 域 , GB 3097 海水二类功能水域或者 湖 、库 等 封 闭 或 半封闭水域时 , 执行一级 B 标准 ;当尾水排入地 表水 Ⅳ、Ⅴ类功能水域或海水三 、四类功能海域时执 行二级标准 。 非重点控制流域和非水源保护区的建 制镇的污水 , 根据当地经济条件和水污染控制要求 , 采用一级强化处理工艺时 , 执行三级标准 , 但要预留
脱水后外运处置 。 污泥好氧稳定池 , 其容积为 10 ～ 20 d 污泥量 ,
供气量 0 .02 ～ 0 .04 m 3气/(m3 · min), 采用机械曝 气时 , 功率为 20 ～ 40 W/ m3 。 经好氧稳定后污泥有
机物含量可降至 40 %以下 , 好氧污泥经浓缩脱水后 外运处置 。
有些地区 , 污泥可用浓 缩 、干化 、焚烧方法 , 干