对某污水厂水处理工艺设计的探讨

段婷婷（杭州市城乡建设设计院股份有限公司，浙江省杭州市310000）

对某污水厂水处理工艺设计的探讨

段婷婷（杭州市城乡建设设计院股份有限公司，浙江省杭州市310000）

伴随着社会环境问题越来越严峻，人们生活的环境变得越来越差，尤其是水体的污染到了非常严重的地步。虽然我国坚持走可持续发展的道路，在城市污水处理厂建设方面取得一定成效，但在控制水污染方面，形势依然严峻，随着经济的发展，预计今后将有大量的城市污水处理厂陆续开工建设。因此在建设城市污水处理厂过程中，水处理工艺设计是关键，本文笔者结合实际案例，根据自身工作的实践，对某污水厂水处理工艺设计进行相关探讨探讨，仅供参考。

污水厂；水处理；工艺设计

某污水处理厂设计规模3万t/d。其中，中格栅及集水井、污泥浓缩脱水车间处理以及消毒间按10万t/d设计，消毒接触池、鼓风机房及配电间及加药间按7万t/d设计，其余按3万t/d设计，管理用房利用一期。工艺采用中格栅+细格栅、旋流沉砂池+A/A/O+二沉池+絮凝沉淀池+纤维转盘滤池+消毒，出水达到一级A标准后排放水体。污泥处理采用离心脱水一体机，脱水后含水率≤80%后，污泥外运送至焚烧厂。出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准。

1 污水处理工艺设计

设计水质：

1.1 现有污水处理厂进水水质

（1）业主提供的一期进水水质已建该污水处理厂一期工程运行规模3.0万m3/d，以生活污水为主，工业废水比例20～30%，其中工业废水又以印染废水居多，某印染集团股份有限公司污水量约6000～7000m3/d。印染废水具有水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水。

（2）本院自测一期进水水质

我院共分四次对该污水处理厂一期水质进行检测，通过对不同工艺段水质进行取样检测，从而确定目前一期各工段运行情况。并得出以下结论：①生活污水原水水质较为稳定，一般 CODcr在 90～150mg/L，TN小于 30mg/L，NH3-N小于20mg/L；②工业废水进水CODCr浓度相对较高，在240～270mg/ L，TN及NH3-N浓度较低，一般TN小于15mg/L，NH3-N小于6mg/L；③处理纯生活污水的1.5万m3/d新系统，出水水质稳定达标；④处理工业废水及生活污水混合水的1.5万m3/d老系统，主要出水水质受工业废水进水水质的波动而波动。但是，一期工程运行基本正常，出水基本可以达标；⑤某印染集团股份有限公司原水的CODCr基本不可降解，为该污水处理厂一期工程的出水本底值。

1.2 工业废水水质情况

本工程服务范围内除公共服务中心和居住用地外，还有部分的工业企业。本工程服务范围内现状工业用地大部分为二类工业，规划的工业用地大部分为一类工业。工业废水主要来源为印染行业生产废水。

根据企业排污许可证，浙江美欣达印染集团股份有限公司远期最大排污量为12000m3/d。此外，该市中心医院属于本工程服务范围内，该工程建成后废水排污量约为1500m3/d，经医院污水处理站处理后，出水满足 《医疗机构污染物排放标准》（GB18466-2005）中综合医院预处理标准后再进入该污水处理厂进行进一步处理。

1.3 设计进水水质确定

（1）生活污水水质

该污水处理厂二期工程生活污水部分水质可参考常规生活污水水质，确定生活污水设计水质如表1。

表1 生活污水设计进水水质一览表

（2）工业废水水质、水量预测

分析认为本工程服务范围内目前工业用地主要为二类用地，而规划工业用地为一类工业，即远期工业企业的污染会逐渐减少。此外，目前一期工业废水量约占总进水量的30%，待二期工程建成后某印染集团股份有限公司最大排污量为12000m3/d，为服务范围内最大企业，而根据规划，本工程服务范围内基本不会新建高污染企业。因此，预计二期工程建成后工业废水约占总处理水量的20～30%，且水质与一期相当。工业废水设计进水水质从两方面考虑，一方面参考服务范围内典型工业废水的水质情况，另一方面参照 《污水综合排放标准》三级标准、《污水排入下城镇下水道水质标准》中的A等级和相关行业排放标准。

（3）本工程设计进水水质确定

根据生活污水和工业废水的水量比例及相应的水质，结合已建该污水处理厂一期实测进水水质及工业废水排放水质进行加权平均，同时考虑到本工程范围内工业区还在发展建设中，未定因素较多，将来污水水质会有一定的变化。确定本工程设计进水水质如表2。

表2 设计进水污水水质一览表（单位：mg/L）

1.4 设计出水水质

根据该污水处理厂二期工程项目建议书，本工程出水排至自然水体，出水需满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A的要求。

2 水处理工艺方案、流程

2.1 水处理工艺方案

该污水处理厂二期工程各处理环节采用的主要工艺方案有：①污水处理工艺：A/A/O工艺+深度处理；②污泥处理工艺：离心浓缩脱水一体机；③化学除磷工艺：后置法投加，折板絮凝+斜管沉淀池；④消毒工艺：次氯酸钠消毒。

2.2 工艺的流程

污水处理工艺流程为：中格栅→细格栅及旋流沉砂器→A/A/O→折板絮凝、斜管沉淀池→纤维转盘滤池→次氯酸钠消毒→消毒接触池→排放口及集水井→排放。污泥处理工艺流程为：剩余污泥+化学除磷污泥→污泥储池→离心浓缩脱水一体机→泥饼外运焚烧。

3 污水处理厂总体设计

3.1 厂区总图设计

3.1.1 总图设计原则

按照一次规划设计，分期实施的原则进行布置，并与一期工程进行衔接；遵循节约用地，预留发展的原则；按照不同功能，分区布置，功能明确；为减小占地，提高土地有效利用率，采用集约化的布置形式；力求流程简捷顺畅，进水点与系统总管接顺，出水点靠近排放口；鼓风机房、变配电间均应在主要负荷中心处，即节省投资及能耗，又便于管理。变配电间还应尽量靠近进线处；总平面布置应满足规划控制和消防安全要求；总平面布置充分考虑水流、人流、物流、信息流，应保证交通畅，便于管理和维护。

3.1.2 总平面布置

该污水处理厂二期工程规划用地面积55858.04m2。根据二期用地地形条件、对外交通以及污水处理工艺特点，并结合一期厂内布置情况，污水处理设施主要布置二期用地的西部及中部，其中中格栅及提升泵房布置在西部，细格栅及旋流沉砂池、A2/O生化池、二沉淀、絮凝沉淀池、配电间及鼓风机房等设于厂区中部，占据厂区大部分区域。从处理流程看，处理构筑物呈一型自南向北布置，流程顺畅。纤维转盘滤池、污泥储池、污泥浓缩脱水车间、消毒接触池等设于厂区东部。靠近厂区次出入口，方便污泥外运。

3.1.3 厂区人流通道和物流通道设计

污水处理厂的工程设计中，在考虑工艺流程（水流）的同时，还应考虑人流、车流和物流。人流包括巡视通道和参观通道等的组织设计；车流包括参观车流、检修车流、消防车流等的组织设计；物流包括材料的运输和污泥外运等的组织设计。

3.2 高程设计

3.2.1 设计地面标高

为了满足防洪要求，同时与场外道路合理衔接，尽量减少土方量，降低工程投资，本初步设计确定室外厂区地面高程为3.610m。

3.2.2 污水处理构筑物的水位确定

根据尾水外排的要求，该污水处理厂二期工程采用一次提升，中格栅出水经一次提升到9.31m（黄海高程）标高后沿线均采用重力流至出水口。

4 污水处理厂主要建筑物工艺设计及其作用

4.1 中格栅及集水井

去除污水中较大漂浮物，并拦截走径大于10mm的杂物，以保证潜水泵正常运行；集水井功能：中格栅出水进入集水井中，同时厂区污水重力流至集水井中，短暂停留后由提升泵提升至后续构筑物进行处理。设计规模按照远期10万t/d设计，设备按照6万t/d配置，预留远期4万t/d设备位置。

4.2 细格栅及旋流沉砂池

去除污水中较小的漂浮物，并拦截直径小于3mm的固体物，以保证生物处理剂污泥处理系统的正常运行；旋流沉砂池功能：去除进水中比重大于2.65，颗粒粒径大于0.2mm的砂粒，保证后续处理构筑物的正常运行。旋流沉砂器与细格栅合建。

4.3 A/A/O生化池

A/A/O生化池的主要作用是利用微生物菌群降低和去除污水中的有机污染物。考虑到对出水中TN指标去除率有更进一步保证。

4.4 二沉池及配水井流式沉淀池。

4.5 凝沉淀池

主要作用为通过投加絮凝剂实现化学除磷。

4.6 纤维转盘滤池

进一步去除水中SS，确保出水达标排放。

4.7 消毒接触池

为处理后的尾水进行消毒，杀灭微生物致病菌，使生物指标能达到国家排放标准。

4.8 排放口及集水井

排放口按照10万t/d规模设计，一期现状消毒池出水及二期新建消毒接触池出水进入排放口后，排放口后端设置集水井一座，设计规模为10万t/d。处理水重力排放至大钱港中，最高洪水位时压力排放。水泵位置预留。

4.9 二沉池污泥泵站

将一定数量的活性污泥回流到生化处理系统，以维持生化系统活性污泥的浓度，保证其生化反应能力；将生化系统产生的剩余污泥排出系统外。

4.10 污泥储池

混合化学污泥及剩余污泥，进入浓缩脱水设备污泥泥质均匀。

4.11 污泥浓缩脱水机房

降低污泥含水率，减少污泥体积，便于污泥存储、外运。污泥浓缩脱水机房土建按照10万t/d规模建设，设备按照6万t/d配置，预留远期4万t/d设备位置。

4.12 消毒间及加药间

存储及制备化学除磷药剂，包括PAM及PAC。土建按照7万t/d设计，设备按照3万t/d配置；消毒间功能：制备消毒药剂。本工程采用次氯酸钠消毒，土建按照远期10万t/d建设，设备按照近期6万t/d配置，预留远期4万t/d设备位置。有效氯投加量：6mg/L。

4.13 鼓风机房及配电间

鼓风机房内设置A/A/O曝气风机，配电间与鼓风机房合建，鼓风机房及配电间土建按照7万t/d建设，设备按照3万t/d配置。

4.14 除臭系统

本工程除臭主要采用全过程除臭，即在生化池内投加生物培养箱，即在生化池内利用枯草芽孢杆菌群吸收、分解臭气，同时从污泥回流管引支管至中格栅进水端。同时，为确保处理效果，在前端预处理段设置离子除臭系统，进一步去除进水格栅处臭气。

5 结束语

随着我国社会经济的飞速发展，城市化进程的加快，人们的生活水平和生活质量显著提高。然而，城市污水处理问题，成为制约城市发展的严重障碍。笔者阐述了污水处理厂的水量与水质，然后详细论述了城市污水处理厂的工艺设计情况，最后总结了不同阶段的污水处理厂工艺设计。

将生化处理后混和液平均分配至二次沉淀池；二沉池功能：将曝气后混合液进行固液分离，采用周边进水周边出水辐

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2095-2066（2016）32-0244-02

2016-11-3