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山東某縣舊城區(qū)生活污水一級(jí)A達(dá)標(biāo)處理工藝設(shè)計(jì)

文檔作者：池勇志1 董業(yè)碩1 李建興2 石光3 吳鵬3 費(fèi)學(xué)寧1 文檔來(lái)源： 1天津城市建設(shè)學(xué)院天津市水質(zhì)科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 2天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院天津300051 3金大地新能源(天津)集團(tuán)有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年02月27日
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山東某縣舊城區(qū)生活污水一級(jí)A
達(dá)標(biāo)處理工藝設(shè)計(jì)
池勇志1董業(yè)碩1李建興2石光3吳鵬3費(fèi)學(xué)寧1
(1天津城市建設(shè)學(xué)院天津市水質(zhì)科學(xué)與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室天津300384
2天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院天津300051
3金大地新能源(天津)集團(tuán)有限公司天津300060)
摘要根據(jù)山東某縣污水治理總體規(guī)劃及舊城區(qū)生活污水水質(zhì)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)出水水質(zhì)達(dá)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)
準(zhǔn)》(GBl8918—2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)的要求。選用A～O工藝+絮凝+轉(zhuǎn)盤(pán)過(guò)濾+消毒為主體的處理工藝對(duì)該縣生活污水進(jìn)行處
理。該項(xiàng)目處理方式采用分散式處理，處理后水質(zhì)達(dá)標(biāo)，出水可作為生產(chǎn)生活用水回用，實(shí)現(xiàn)了污水綜合利用和零排放，并為
滿足一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)條件下小城鎮(zhèn)生活污水處理積累了設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)．
關(guān)鍵詞生活污水彤射O工藝脫氮除磷一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)工藝設(shè)計(jì)
中圖分類(lèi)號(hào)：X799．3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672—9064(2012)05—083—03
隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)政策的重視．污水排放標(biāo)準(zhǔn)不斷提
高。居民生活污水的治理一直是水污染控制領(lǐng)域中一項(xiàng)十分
重要的內(nèi)容．由于國(guó)內(nèi)大部分縣城城鎮(zhèn)化水平較低．基礎(chǔ)設(shè)
施配套建設(shè)還不完善．排污系統(tǒng)欠缺及污水處理設(shè)施的缺
失。致使雨污混流現(xiàn)象相當(dāng)嚴(yán)重．大量生活污水未經(jīng)處理直
接排入附近水體，致使水體富營(yíng)養(yǎng)化，發(fā)臭變黑。對(duì)城區(qū)環(huán)境
造成非常惡劣的影響。對(duì)生活污水的深度處理及中水回用．
不僅實(shí)現(xiàn)了污廢水零排放、降低環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)的目的，而且
還可節(jié)約有限的水資源．充分利用現(xiàn)有的資源來(lái)創(chuàng)造更大的
價(jià)值，體現(xiàn)了國(guó)家提倡的節(jié)約、環(huán)保的循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念Ct-3]。
1 工程概況
本工程所在縣隸屬山東?。挥隰敱逼皆喜浚币傈S
河．南靠小清河．本污水處理工程項(xiàng)目服務(wù)范圍為該縣舊城
區(qū)。項(xiàng)目總規(guī)劃面積約為5．2358km2。人口數(shù)約為50000人，
總處理規(guī)模約為5450m3／d。由于該縣舊城區(qū)排水體制為雨污
合流制，管網(wǎng)較為復(fù)雜，因此根據(jù)各街區(qū)人口數(shù)量、地形標(biāo)
高、城區(qū)規(guī)模和現(xiàn)有的雨污管網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)．將該縣舊城
區(qū)分為5個(gè)區(qū)．建設(shè)5個(gè)污水處理站對(duì)生活污水進(jìn)行分散式
處理，處理后的污水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》
(GBl8918—2002卜一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)后通過(guò)雨污管網(wǎng)就近排入
縣城附近的河流?。
2設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)
本文以1*處理站為例進(jìn)行介紹。經(jīng)過(guò)對(duì)該縣IH城區(qū)數(shù)
次細(xì)致的調(diào)研、統(tǒng)計(jì)與分析，確定1*處理站設(shè)計(jì)處理規(guī)模為
1200m3／d：設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)見(jiàn)表1。
由表1分析可知：①可生化性。根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)計(jì)算其可
生化性判別指標(biāo)BOD5／CODo值，得本工程進(jìn)水可生化性指
作者簡(jiǎn)介：池勇志。天津城市建設(shè)學(xué)院副教授。
2012．No．5．
表1本工程設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)
水質(zhì)指標(biāo)BODs CODc，SS "IN NH3一N TP pH
進(jìn)水水質(zhì)／(ms／L)200 400 220 45 35 3．5 7．0
出水水質(zhì)／(me,／L)10 50 10 15 5(8)0．5 6-9
注：括號(hào)外數(shù)值為水溫>12℃時(shí)的控制指標(biāo)。括號(hào)內(nèi)數(shù)值為水溫≤
12℃時(shí)控制指標(biāo)。
標(biāo)BOD，／CODc,=200／400=0．5．依據(jù)污水可生化性要求值得到
本工程污水可生化性較好；②碳氮比。BODkiN=200／45=
4．44>3．0，滿足反硝化脫氮要求；③碳磷比。BOD5，I甲=2001
3．5=57>20。滿足生物除磷的要求[51。
3處理工藝的選擇與設(shè)計(jì)
3．1工藝選擇
傳統(tǒng)的城市生活污水處理方法為生化二級(jí)處理．其中生
化處理部分一般沿用普通活性污泥法及生物膜法。此類(lèi)工
藝。可以大幅削減污水中的有機(jī)污染物．但卻不能有效地脫
氮除磷，因此，經(jīng)處理后的水排放到江河湖泊中．仍會(huì)給水體
帶來(lái)污染，尤其是造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化。根據(jù)該縣舊城區(qū)生
活污水水質(zhì)特點(diǎn)．氮、磷含量較高，采用傳統(tǒng)的二級(jí)處理工藝
已無(wú)法滿足脫氮除磷的要求．因此勢(shì)必要采用技術(shù)上更為先
進(jìn)、處理程度更高的工藝，而MMO工藝不僅能高效地去除
BOD，，還能有效地除磷脫氮，使出水水質(zhì)接近一級(jí)A排放標(biāo)
準(zhǔn)。
MAIO工藝是通過(guò)厭氧、缺氧和好氧交替變化的環(huán)境．
完成除磷脫氮反應(yīng)。在厭氧條件下．回流污泥中的聚磷菌受
到抑制，只能釋放體內(nèi)的磷酸鹽獲取能量，以吸收污水中的
可快速生物降解的溶解性有機(jī)物來(lái)維持生存．并在細(xì)胞內(nèi)將
有機(jī)物轉(zhuǎn)化為PHB貯存起來(lái)．在這個(gè)過(guò)程中完成了磷的厭
萬(wàn)方數(shù)據(jù) O
氧釋放：在缺氧條件下．反硝化細(xì)菌利用污水中的有機(jī)碳作
為電子供體．以硝酸鹽作為電子受體進(jìn)行“無(wú)氧呼吸”．將回
流液中硝態(tài)氮還原成氮?dú)忉尫懦鰜?lái)，完成反硝化過(guò)程：在好
氧條件下．一方面聚磷菌將體內(nèi)的PHB進(jìn)行好氧分解，釋放
的能量用于細(xì)胞合成、增殖和吸收污水中的磷合成聚磷酸
鹽，隨剩余污泥排出系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)污水的脫磷，另一方面硝
化菌把污水中的氨氮氧化成硝酸鹽。MAIO工藝的特點(diǎn)是將
除磷、脫氮和降解有機(jī)物3個(gè)生化過(guò)程巧妙地結(jié)合起來(lái)，在
厭氧和缺氧段為除磷和脫氮提供各自不同的反應(yīng)條件．在最
后的好氧段為有機(jī)物、氮、磷的處理提供了共同的反應(yīng)條件，
這就能夠用簡(jiǎn)單的流程．盡量少的構(gòu)筑物完成復(fù)雜的處理過(guò)
程．給工程實(shí)施創(chuàng)造方便條件[61。
綜合以上分析．結(jié)合近年來(lái)生活污水處理工程的實(shí)踐經(jīng)
驗(yàn)．確定該縣舊城區(qū)生活污水主體處理工藝采用刖刖O工
藝。具體設(shè)計(jì)工藝流程見(jiàn)圖1。
棚渣外運(yùn)
● 硝化液回流
圈1 生活污水處理工藝設(shè)計(jì)流程
3．2工藝說(shuō)明
(1)1*處理站所規(guī)劃處理街區(qū)的生活污水通過(guò)污水管網(wǎng)
集中進(jìn)入l*污水處理站．廁所糞便水經(jīng)化糞池初沉后也匯
流進(jìn)入1*污水處理站。經(jīng)過(guò)格柵，攔截污水中的固體雜質(zhì)。
進(jìn)入調(diào)節(jié)池。
(2)因生活污水的排放不會(huì)24h平均排放．隨著時(shí)間的
變化。排放的污水水質(zhì)、水量會(huì)有波動(dòng)，因此，污水需先進(jìn)入
調(diào)節(jié)池勻質(zhì)勻量．避免給后續(xù)的生化處理帶來(lái)沖擊負(fù)荷．調(diào)
節(jié)池中污水由泵以平均流量送入后續(xù)的厭氧、缺氧和好氧生
化池中處理。
(3)在厭氧池中．污水中所含的大分子有機(jī)物分解成小
分子物質(zhì)．難生物降解的有機(jī)物質(zhì)分解為易生物降解的有機(jī)
物質(zhì)．同時(shí)回流污泥中的聚磷菌釋磷。在缺氧池中，主要進(jìn)行
反硝化脫氮。在好氧池中，利用微生物的代謝活動(dòng)。在將污水
中有機(jī)物礦化的同時(shí)．完成對(duì)污水中氨氮的硝化作用和磷的
過(guò)量吸收。
(4)為保證達(dá)到可靠的磷去除率，使出水中的磷達(dá)標(biāo)。在
好氧池出水后再增加化學(xué)除磷的措施。通過(guò)投=[Jn--氯化鐵使
正磷酸鹽和聚磷酸鹽被置換成磷酸鐵鹽沉淀．經(jīng)機(jī)械盤(pán)片微
過(guò)濾進(jìn)行固液分離排出系統(tǒng)。過(guò)濾出水經(jīng)消毒接觸池加氯消
毒，達(dá)到一級(jí)A出水。
3．3工藝特點(diǎn)
(1)J¨U0工藝處理效果好而且穩(wěn)定。不僅可滿足BOD，
和SS的去除．而且通過(guò)延長(zhǎng)污水在好氧池中的水力停留時(shí)
間，使其具有很高的除磷脫氮效果，并且污泥沉降性好，無(wú)污
泥膨脹問(wèn)題，出水水質(zhì)好，并具有一定的耐沖擊負(fù)荷能力．運(yùn)
行穩(wěn)定．管理簡(jiǎn)便。
(2)設(shè)計(jì)水深較大?？蓽p少生物反應(yīng)池占地，節(jié)約用地。
(3)通過(guò)在處理工藝中設(shè)置化學(xué)除磷單元，確保出水總
磷指標(biāo)達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。
(4)系統(tǒng)可操作性強(qiáng)?？蓢?yán)格控制出水水質(zhì)。
(5)深度處理采用絮凝反應(yīng)一機(jī)械盤(pán)片微過(guò)濾技術(shù)。該技
術(shù)具有水損小、低能耗和占地較省的優(yōu)點(diǎn)["。
(6)運(yùn)行、管理經(jīng)驗(yàn)成熟。
4工藝設(shè)計(jì)參數(shù)
4．1調(diào)節(jié)池
地下鋼混結(jié)構(gòu)，2座，停留時(shí)間T=9h，設(shè)計(jì)尺寸LxBxH=
lOmxlomx5m，有效水深4．5m，單座設(shè)計(jì)流量Q=0．007m3／s，
采用鼓風(fēng)預(yù)曝氣防止沉淀，曝氣量為60m3／h．池內(nèi)設(shè)置2臺(tái)
潛水排污泵，參數(shù)Q=50m3／h，H=10m，P=2．5kW。
4．2生化反應(yīng)池
(1)厭氧池：地下鋼混結(jié)構(gòu)，2座，停留時(shí)間T=I．75h，設(shè)
計(jì)尺寸LxBxH=lOmx2mx5m，有效水深4．5m。單池設(shè)計(jì)流量
0=o．007m3，s，單池內(nèi)設(shè)置2臺(tái)潛水?dāng)嚢杵鳌?
(2)缺氧池：地下鋼混結(jié)構(gòu)，2座，停留時(shí)間T=3．5h，設(shè)計(jì)
尺寸LxBxH=10mx4mx5m．有效水深4．5m．單池設(shè)計(jì)流量
Q=O．007m3／s，單池內(nèi)設(shè)置2臺(tái)潛水?dāng)嚢杵鳌?
(3)好氧池：地下鋼混結(jié)構(gòu)，2座，停留時(shí)間T=7h，設(shè)計(jì)尺
寸LxBxH=lOmx8mx5m，有效水深4．5m，單池設(shè)計(jì)流量O=
0．007m3／s。污泥齡T=16day。污泥濃度3．09／L。溶解氧濃度
DO=2mg／L，采用鼓風(fēng)曝氣，曝氣量為361m3／h，膜式微孔曝氣
頭181個(gè)。硝化液回流泵2臺(tái)．LFSRl00型離心式鼓風(fēng)機(jī)3
臺(tái)。2用1備。
4．3沉淀池(平流式)
地下鋼混結(jié)構(gòu)，2座，沉淀時(shí)間T=2．5h，設(shè)計(jì)尺寸LxBx
H=18mx6mx2m，有效水深2m，單池設(shè)計(jì)流量Q=25m3／h，表面
負(fù)荷q=0．8m3／m2．h。剩余污泥排放量21．9m3，d，采用PJ—L鏈
式刮泥機(jī)2臺(tái)。
4．4機(jī)械絮凝反應(yīng)池
地下鋼混結(jié)構(gòu)，2座，絮凝時(shí)間T=15min，設(shè)計(jì)尺寸LxBx
H=3mx2mx2．6m，單池流量Q=25m3／h，藥液制備裝置型號(hào)為
YZB一1型全自動(dòng)藥液制備系統(tǒng)，采用FeCI，為絮凝劑，加藥
量為36．2kg／,t。
4．5機(jī)械盤(pán)片微過(guò)濾
型號(hào)：CDFP一2002轉(zhuǎn)盤(pán)過(guò)濾機(jī)，功率：2．83kW，處理水
量：50m3／h。
4．6消毒接觸池
2座，3廊道。設(shè)計(jì)尺寸LxBxH=3．4mx3mx3m，消毒接觸
時(shí)間T=30min．采用NaCIO作為消毒劑，選用CL一1型次氯
酸鈉消毒液發(fā)生器，加藥量為4009／ll(有效氯)。
萬(wàn)方數(shù)據(jù) 201 2，No．5． o
5工程占地、投資及效益分析
5．1工程占地
由于本污水處理工程項(xiàng)目位于該縣舊城區(qū)內(nèi)．周?chē)写?
量的民用住宅小區(qū)及商業(yè)店鋪．所以基于工程項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)
地、項(xiàng)目性質(zhì)及生態(tài)環(huán)保因素的分析和考慮。1*處理站的總
體規(guī)劃采用全地下式鋼混布置形式．其特點(diǎn)為造價(jià)低，地表
以上占地面積小。對(duì)地面景觀影響最?。喝秉c(diǎn)是操作管理及
設(shè)備維修有一定難度．運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用略高。
在總圖布置時(shí)。要求污水站無(wú)“污”的感覺(jué)，即要無(wú)噪聲。
無(wú)臭味。地面設(shè)施也要求外形美觀．與周?chē)ㄖ鄥f(xié)調(diào)。所有
構(gòu)筑物包括調(diào)節(jié)池、生化反應(yīng)池、平流沉淀池、污泥池、機(jī)械
絮凝池、接觸消毒池及風(fēng)機(jī)房全部置于地下。池頂加蓋封閉，
僅留檢查孑L以備檢修之需．這樣避免了污水臭味揮發(fā)出來(lái)影
響環(huán)境，同時(shí)水泵、風(fēng)機(jī)置于地下降低了噪聲。在池頂上以葡
萄架裝飾環(huán)境。周?chē)餐练N植草坪。
1*處理站占地指標(biāo)為0．46m2／m3．
5．2工程投資
通過(guò)工程投資概算．1*處理站工程總造價(jià)為567．62萬(wàn)
元．其中第1部分工程建設(shè)費(fèi)為449．53萬(wàn)元(土建費(fèi)230．26
萬(wàn)元、材料設(shè)備費(fèi)219．27萬(wàn)元)，第2部分其他工程費(fèi)為
66．43萬(wàn)元(主要包含建設(shè)單位管理費(fèi)、項(xiàng)目前期工作費(fèi)、環(huán)
境影響評(píng)價(jià)費(fèi)、勘察費(fèi)、設(shè)計(jì)費(fèi)、預(yù)算編制費(fèi)等)，第3部分工
程預(yù)備費(fèi)為51．62萬(wàn)元。
5．3運(yùn)行費(fèi)用
污水處理運(yùn)行費(fèi)是指電費(fèi)、人員工資和藥劑費(fèi)。根據(jù)該
縣非民用電價(jià)、各種原材料的價(jià)格和該縣地區(qū)的平均工資水
平進(jìn)行計(jì)算。
(1)電費(fèi)。污水處理站總裝機(jī)容量約為107．9kW，實(shí)際運(yùn)
行功率約為82．9kW，用電量為：1990kW．h／d。當(dāng)?shù)仉娰M(fèi)按
0．78元／kW·h。計(jì)算。則處理廢水所消耗的電費(fèi)為：1990x
0．78／1200=1．29元／t。
(2)Am費(fèi)。污水站24h運(yùn)轉(zhuǎn)，分為2班，每班2人，每人
每月工資1500元．合水處理成本：0．16元／t。
(3)藥劑費(fèi)。①絮凝池藥劑：投加藥劑為FeCI，，用量為
36．2kg，d，F(xiàn)eCl3市場(chǎng)價(jià)按為3000元^，則處理每噸水耗FeCl3
費(fèi)用為0．091元／t。②消毒池藥劑：有效氯投加量：8msa-．，每
生產(chǎn)lkg有效氯耗工業(yè)用NaCI量為4kg。工業(yè)NaCI為500
元／t，每t水耗食鹽費(fèi)用為0．016元。
污水處理運(yùn)行費(fèi)=電費(fèi)+人工費(fèi)+絮凝藥劑費(fèi)+消毒藥劑
費(fèi)共1．56元A．
5．4效益分析
污水處理站的建設(shè)及排污系統(tǒng)的完善．給該縣帶來(lái)的效
益主要表現(xiàn)在環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
環(huán)境效益：污水治理工程的實(shí)施不僅能夠改變目前生活
污水未經(jīng)處理隨意排入河道的現(xiàn)象．更重要的是能夠有效的
改善外排生活污水水質(zhì)(本污水治理工程項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)
CODo的去除量將達(dá)到700t／a，N、P的去除量分別達(dá)到60婦
和6“a)。從而使該縣城附近水體水質(zhì)得到改善，杜絕水體富
營(yíng)養(yǎng)化和發(fā)臭變黑的現(xiàn)象．改善生態(tài)環(huán)境。提高居民生活環(huán)
境質(zhì)量。
經(jīng)濟(jì)效益：污水治理工程的實(shí)施將會(huì)減少細(xì)菌的滋生
地。減少疾病來(lái)源，從而降低醫(yī)藥費(fèi)開(kāi)支，提高城市衛(wèi)生水
平．為居民提供健康上的益處。縣城水體水質(zhì)的改善將會(huì)提
高縣城農(nóng)業(yè)灌溉用水質(zhì)量，促進(jìn)該縣農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
社會(huì)效益：污水治理工程的實(shí)施不僅為該縣居民提供健
康和經(jīng)濟(jì)的益處．而且通過(guò)適當(dāng)?shù)呐盼凼召M(fèi)，提高居民的環(huán)
境保護(hù)意識(shí)，自覺(jué)維護(hù)環(huán)境衛(wèi)生。
參考文獻(xiàn)
1 劉慶玉，王書(shū)文，焦銀珠．小型生活污水處理工藝和設(shè)計(jì)．水處理技
術(shù)，2005，31(5)
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40多個(gè)國(guó)家掀可燃冰勘探熱
可燃冰的勘探始于上世紀(jì)60年代末．目前已有40多個(gè)
國(guó)家，針對(duì)可燃冰展開(kāi)了資源調(diào)查和研究sf-．作，已發(fā)現(xiàn)可燃
冰礦點(diǎn)100多處。美國(guó)可燃冰資源量最多，迭3000～19000億
m3，可供美國(guó)未來(lái)數(shù)百年的需要。美國(guó)計(jì)劃2015年進(jìn)行商業(yè)
性開(kāi)采。日本也已圈定12處遠(yuǎn)景礦區(qū)，計(jì)劃在2015—2018年
進(jìn)行商業(yè)開(kāi)發(fā)。
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德國(guó)柏林的“雨水費(fèi)”制度
柏林很早就實(shí)行“雨水費(fèi)”制度。以充分利用雨水，無(wú)論
是私房還是企業(yè)，凡是不收集雨水，而將雨水直接排到下水
道的，均須按建筑不滲水面積交一定的稅費(fèi)(1．84歐元，m2)。
2012．No．5
柏林的廣場(chǎng)和許多商層建筑的雨水都被收集起來(lái)．儲(chǔ)存在許
多地下水庫(kù)中供市政應(yīng)用。

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