污水厂深度处理工艺设计

污水厂深度处理工艺设计

潘利冲

宁波经济技术开发区市政建设有限公司浙江宁波北仑

摘要:随着我国国民经济的高速发展和改革开放的不断深入，城市生产力不断增大，与此同时，城市人口数也不断增加。城市速发展每天都会产生的大量污水，若不及时进行收集处理，将严重影响人们的正常的生活。而且我国又是一个严重缺水的国家，水资源分布不平衡，因此大规模建设污水处理厂，将污染物水平降低到符合国家排水的相关规定，有效防止河流被污染，有效的缓解我国水资源紧缺的现状十分重要。本文结合工程实例分析污水厂深度处理工艺设计。

关键词:污水厂；深度处理；工艺设计

1工程概况

某市污水处理厂分二期建设，一期工程规模为8×104m3/d，采用Carrousel－2000型氧化沟工艺，于2001年投入运行。二期工程规模为4×104m3/d，采用A2O工艺，于2005年运行，污水厂一期、二期工程出水水质分别达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的二级标准、一级B标准。目前污水厂总水量为12×104m3/d，近期拟建深度处理工程。出水水质需达到一级A标准，其中7.0×104m3/d供给新建火电厂作为循环用水的补充水，其余5.0×104m3/d供给原有火电厂使用，并设溢流管从现有排放口排至附近河道。综合水质指标见表1。

2工艺流程和设计参数

根据一、二期工程水质资料，要达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准，深度处理必须采用硝化和反硝化工艺，所以选用硝化工艺——曝气生物滤池和反硝化工艺——深床滤池。

工艺流程如下:一期、二期工程出水分别进各自集水井，再经提升水泵进入曝气生物滤池。出水自流进反硝化深床滤池，通过投加絮凝剂(聚合铁)和碳源(乙酸)，利用滤池中的反硝化菌将硝态氮转化成氮气去除，同时通过微絮凝作用降低水中的总磷含量，滤池中的滤料截留过滤去除SS，产生的清水再经过紫外线消毒杀菌。处理出水7×104m3/d由送水泵供给新建电厂，5×104m3/d由提升泵送至原有电厂，设溢流管从现有排放口排入自然水体。

曝气生物滤池和反硝化深床滤池共用一个反洗清水池和反洗水的废水池，收集的反洗废水上清液再返回一期工程集水井，重复利用。池底的污泥送到污泥浓缩池进行沉降，上清液排至一期工程集水井，污泥送进带式污泥脱水机脱水，泥饼外运。

2.1一期工程集水井及提升泵房

集水井有效容积为300m3，取水提升泵单机流量为2000m3/h，扬程为120kPa(3台，2用1备)，选用立式长轴泵。

2.2二期工程集水井及提升泵房

集水井有效容积为150m3，取水提升泵单机流量为1000m3/h，扬程为120kPa(3台，2用1备)，选用立式长轴泵。当二期工程出水水质较好时，不经曝气生物滤池，直接进入反硝化深床滤池。

2.3曝气生物滤池

由于一期、二期工程出水中氨氮较高，而COD、BOD5较低，故设置N型曝气生物滤池(硝化滤池)，处理后可以去除BOD5和氨氮，以硝化负荷和BOD5负荷计算，取较大者为设计填料容积。一期工程出水水质较差，所以设计按一期工程出水为进水水质进行计算。本工程共设14座10m×9.6m×6.8m的曝气生物滤池，单池面积为96m2，滤池总面积为1344m2，滤料总体积为4300m3。

（1）滤板及滤头

采用整体滤板，混凝土结构，具有合适的承载强度。采用长柄滤头，设计40个/m2。

（2）滤池供气量

气水比为2.4：1，单台生物滤池选用的风机单机风量为14.4m3/min，风压为60kPa，共16台(14用2备)。

（3）反冲洗气量和水量

14格曝气生物滤池采用单格顺序反冲洗，水反洗强度为5L/(m2·s)，选用反洗水泵3台(2用1备)，单机流量为900m3/h，扬程为120kPa；反冲洗气速为50m/h，选用反洗风机3台(2用1备)，单机风量为40m3/min，风压为70kPa。

2.4反硝化深床滤池

深度处理流程先经曝气生物滤池处理，在滤池中实现有机物的去除同时发生硝化反应。其中总氮指标达不到出水标准，必须通过反硝化深床滤池处理，实现反硝化功能，保证TN达标。由于曝气生物滤池中的有机物去除率较高，其出水中剩余的有机物不足以提供反硝化的碳源，所以反硝化必须投加碳源(选用乙酸)。

反硝化深床滤池集生物脱氮及过滤功能于一体，可以实现去除总氮、截留SS和微絮凝化学除TP的功能。在反硝化滤池进水管渠内设两个混合井，其尺寸为3.0m×3.0m×5.0m，池中设机械搅拌装置，第一格投加聚合铁，第二格投加碳源(乙酸)，经过充分混合后再进入反硝化深床滤池。反硝化深床滤池整体为钢筋混凝土结构，分成滤池本体、反洗废水池、管廊和反洗清水池。

（1）反硝化滤池本体

反硝化滤池分12格，单格尺寸为26.5m×3.56m×6.3m，平均流速为5.74m/h，最大流速为6.26m/h，滤池滤料采用粗颗粒石英砂经过筛分和多次水洗，有效粒径为2～4mm，均匀系数为1.4，球形度≥0.8，莫氏硬度为6～7，介质层高度为2.2m。承托层采用天然卵石五种级配(2～4、4～8、8～16、16～32、32～40mm)交叉排列。底部有水和空气扩散系统。正常运行情况下，通过水冲洗扰动去除反硝化过程中产生的氮气。

（2）废水排放池

主要收集曝气生物滤池和反硝化深床滤池的反洗废水，尺寸为30.5m×5.5m×4.5m，有效容积为720m3，池内设有废水排放泵和排泥泵，均为潜污泵，池底设桁架式刮泥机一套。

（3）进出水管廊

主要布设反硝化深床滤池出水管道、反冲洗进水管道、反冲洗废水排放管道和全部控制阀门，尺寸为53.62m×5.2m×6.86m，管廊内设安装检修用电动葫芦一台。

（4）反冲洗清水池

主要储存曝气生物滤池和反硝化深床滤池的反冲洗水，尺寸为53.62m×5.0m×4.78m，有效储水量为700m3。池内设曝气生物滤池和反硝化深床滤池两套反洗水泵，全部为潜水泵。（5）反洗鼓风机

反硝化深床滤池反洗采用气水联合冲洗，设鼓风机3台(2用1备)，集中布置在鼓风机房。12格反硝化深床滤池采用单格顺序反冲洗，水反洗强度为4L/(m2·s)，选用反洗水泵2台(1用1备)，单机流量为1590m3/h，扬程为100kPa；反冲洗气速为50m/h，选用反洗风机3台(2用1备)，单机风量为90m3/min，风压为70kPa。

（6）反硝化深床滤池进水加药

a．絮凝剂聚合铁

聚合铁加药量按10mg/L计，有效浓度按38%计，密度为1.2kg/L，则投量为110L/h。选用流量为160L/h的计量泵两台(1用1备)。聚合铁用量约为2.5m3/d，选用两台容积为25m3的储罐，1用1备。

b.乙酸加药量

乙酸加药量按10mg/L计，则纯乙酸投加量为50kg/h，乙酸的有效浓度按99%计，密度为1.05kg/L，则投加量为48L/h。选用单机流量为80L/h的计量泵两台(1用1备)。乙酸用量约为2m3/d，选用两台容积为25m3的储罐(1用1备)。

2.5消毒水池

采用紫外消毒设备，消毒水池尺寸为13m×5.3m×4m，设288支灯管。

2.6清水池、回用泵房

清水池尺寸为24m×16m×5.5m，有效容积为2000m3。新建火电厂送水泵单机流量为1600m3/h，扬程为750kPa(3台，2用1备)，并预留50000m3/d的供水泵安装位置。采用干式离心泵，变频调速。

2.7脱水机房

设带式脱水机2台(1用1备)，出力为20～60m3/h，脱水污泥由无轴螺旋输送机卸至污泥车运走。

3结语

污水再生回用深度处理工程一方面可减少对环境的污染，降低排污量，同时每天可产生12×104m3再生水，可提供工业用水量为4380×104m3/a，使地下水资源紧张的状况得到缓解，实现节能减排。

参考文献

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