白银市某工业园区污水处理厂工程设计

谭周权

（兰州市城市建设设计院，甘肃 兰州 730050）

1 概述

白银市某工业园区污水处理厂位于甘肃省白银市西北部，根据规划，工业园区内工业企业性质主要为新型建材产业园、机械装备及零部件产业园、农畜产品深加工园。近期处理规模为10 000 m3/d，远期设计规模为20 000 m3/d，总占地面积约54.7亩。出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）中的一级A标准。

2 进、出水水质及工艺流程

污水处理厂出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级 A标准。设计进、出水水质见表1。

表1 污水处理厂设计进、出水水质 mg/L

主体工艺采用A2/O工艺、混凝沉淀、纤维束滤池，如图1所示。

图1 污水处理工艺流程图

城市污水首先经过粗格栅及提升泵房，后进入细格栅间，然后进入曝气沉砂池，以上部分主要去除水中的悬浮物或漂浮物以及砂粒，为污水的预处理阶段。

污水经曝气沉砂池后进入初沉池，然后到A2/O池，该池由厌氧池、缺氧池、好氧池组成。经过A2/O反应处理后，污水进入二沉池，沉淀处理后通过中间水池后进入反应沉淀车间，沉淀池出水进入纤维束滤池，出水直接进入接触消毒池，消毒存入蓄水池供工业园区绿化及道路浇洒回用。终沉池污泥流入剩余及回流污泥泵房。污泥回流比为50%～100%，回流至A2/O池内。剩余污泥由泵送至贮泥池，由污泥泵输送至脱水机房进行机械浓缩脱水，最后泥饼外运、卫生填埋。

3 工程设计

3.1 污水预处理系统

3.1.1 粗格栅及提升泵房

去除污水中较大漂浮物，并拦截直径大于20 mm的杂物，以保证潜水泵正常运行。污水经粗格栅后流入提升泵池，污水泵将污水提升以满足后续污水处理流程及竖向的衔接要求。设计规模为2.0×104m3/d，共一座，平面尺寸12.2 m×10.5 m×6.9 m；室内设粗格栅渠两道，每条渠宽0.8 m，深5.5 m，长8.5 m；提升泵池为全地下式结构，地下水池平面尺寸9.25 m×5.6 m，深7.5 m。

安装一台反捞式格栅除污机，B×H=0.6 m×5.5 m，栅条间隙15 mm，安装倾角75°，功率为1.1 kW；一台螺旋输送压榨机，输送长度为4.5m，功率为3.0 kW；污水提升泵4台（三用一备）。格栅的运行根据栅前栅后水位差或按时间控制，潜水提升泵根据池内液位控制其启停及高液位报警等。

3.1.2 细格栅间

细格栅用于截除进厂污水中粗格栅未能截除的细小杂物，作为污水预处理工艺，可保障后续工艺运行安全，同时去除一部分污染物质。设计规模为2.0×104m3/d，共一座，近远期通过设备调配实现共用。框架结构，平面尺寸为16.3 m×10.8 m，高8.1 m；室内设格栅渠两道，每条渠宽0.8 m，深1.5 m，长6 m。设计规模为2.0×104m3/d。安装循环式齿耙清污机两台，B=800 mm，H=1 500 mm，N=0.75 kW，间隙3 mm，倾角70°。一台无轴螺旋输送机，输送长度3.5 m，功率为2.2 kW。

3.1.3 曝气沉沙池

设计规模为2.0×104m3/d，平面尺寸（内净尺寸）为L×B×H=17.4 m×4.3 m×5.1 m，共一座两格，有效水深3.85 m。

设计参数：曝气量按每立方米污水0.2 m3空气配置。停留时间约5.0 min。最大设计流量时水平流速为0.06 m/s，有效水深为2 m，每立方米曝气量为0.2 m3，曝气气源由两台罗茨风机提供，罗茨风机设置于细格栅间，一用一备。单台罗茨风机参数：流量为4.2 m3/min，扬程为49 kPa，功率为11 kW。配套桥式吸砂机一台，设备尺寸为池宽4.3 m，池深5 m，驱动功率为0.55 kW。配套一台潜污泵，流量为22 m3/h，扬程为7 m，功率为1.4 kW。

3.1.4 初沉池

采用中心进水、周边出水方式辐流沉淀池，池内径为20 m，池高3.8 m。间歇排泥，每12 h排泥一次，排出的污泥进入污泥调节池，与二沉池剩余污泥一同进入浓缩脱水机房。

3.2 生化系统

该工程生化系统采用改良型氧化沟，用于去除BOD、COD，脱氮除磷，由厌氧池、缺氧池、好氧池构成。设计规模为1.0×104m3/d，近期设计两座，为远期预留两座位置，平面净尺寸为49.6 m×19.4 m，总深为7.0 m，设计有效水深6 m。单池设计规模为5 000 m3/d，污泥负荷0.076 kg BOD5（/kg MLSS·d），污泥浓度为4.0 g/L。设计厌氧区容积为458 m3，设计厌氧区停留时间为2 h；设计缺氧区容积为1 973 m3，设计缺氧区停留时间为8.6 h；设计好氧区容积为3 069 m3；设计好氧区停留时间为13.4 h。设计回流污泥量为5 500 m3/d，外回流比为100%，设计内回流比为100%～400%。每座生化池设备配置竖轴式波轮搅拌机4台，设备参数为=2 500，功率为4.0kW；潜水回流泵4台，单台参数为流量250 m3/h，扬程为3.0 m，功率为4.0 kW；设置微盘曝气器。

3.3 二沉池

设计规模为1.0×104m3/d，共两座，采用中心进水、周边出水方式辐流沉淀池。表面负荷为0.8 m/h。单池直径为23 m，周边深度为3.8 m。设备配置：每池配置单周边传动刮泥机一台，功率为1.5 kW。

3.4 深度处理系统

该工程深度处理采用传统的混凝+沉淀+过滤工艺。整个工艺池体结构采用合建模式，外部建设外围护框架结构车间。主要包括机械混合池、网格絮凝池、斜管沉淀池三部分。设计规模10 000 m3/d，共一座。车间建筑尺寸为24.0 m×15.3 m×9.2 m，池体土建尺寸为 15.05 m×8.9 m×（6.2、4.5）m。

3.4.1 机械混合池

混合的作用是使所投加的混凝剂快速、均匀地分散在水中，该工程混合采用混合效果较好的推进式机械搅拌器。

其规格尺寸为2.7 m×1.25 m×3.7 m，池体容积为12.5 m3，设计数量为2台，搅拌器直径为1.0 m，单台功率为5.5 kW，自带变频器，正常负荷下搅拌混合时间为73.6 s，混合搅拌速度梯度为865/s。

3.4.2 网格絮凝池

该工程反应池采用网格絮凝池，其主要设计参数：设计尺寸为8.9 m×6.3 m×6.2 m，池体容积为347.6 m3，设计絮凝时间为21.06 min，峰值絮凝时间为15.6 min，絮凝池单格平面尺寸为1.10 m×1.10 m，有效水深为3.80 m。

正常负荷下絮凝时间21.06 min（第一段7.22 min，第二段7.22 min，第三段6.62 min）。

正常负荷下竖井平均流速：第一段0.199 m/s，第二段0.127 m/s，第三段0.105 m/s。

正常负荷下孔洞平均流速：第一段0.231 m/s，第二段0.165 m/s，第三段0.105 m/s。

正常负荷下平均速度梯度G为42/s，GT值约为53 000。

3.4.3 斜管沉淀池

沉淀池采用斜管沉淀池，其主要设计参数：设计尺寸为8.9 m×8.75 m×4.5 m，池体容积为350.4 m3，上升流速为1.95 mm/s，斜管安装倾角为60°，斜管断面d=35 mm，斜管长度为1 000 mm，斜管上部清水区高度为1.1 m，斜管下部布水区高度为1.5 m，液面负荷为7.0 m3/（m2·h），峰值液面负荷为10.4 m3/（m2·h），反复式池底刮泥机功率为0.75 kW。

3.4.4 纤维束滤池

为进一步保障出水中SS数值达标排放，设计过滤工艺采用纤维束滤池，在过滤SS的同时，还有一定的脱氮效果。

设计规模10 000 m3/d，共一座。滤池土建尺寸为（2.6+4.0+4.0）m×13.9 m×（6.55、4.55、6.75）m，反冲洗间外围护尺寸为（6.5+13.0）m×5.8 m×（5.6、8.5）m，反冲洗间吸水井尺寸为5.8 m×4.1 m×2.6 m，变配电室尺寸为14.3 m×4.4 m×3.3 m（位于滤池上方，于滤池池体合建）。滤池共设一座4格，单排布置，过滤水头1.95 m。

设计参数：设计速度为12.9 m/h，强制滤速为18.3 m/h，总过滤面积为48 m2，单格过滤面积为12 m2，4格，单格尺寸为3.0 m×4 m，反冲洗水强度为8 L/（m2·s），反冲洗气强度为60 L/（m2·s），反冲洗时间为15～30 min。

配套设备：纤维束滤元模组4套，模组型号为FQLY-1000；纤维密度调节装置4套，型号为GZKT3 m×4 m；滤板4组，每组24块，滤板尺寸为1.0 m×0.5 m。布气布水系统各4套，型号为GZKQ3 m×4 m/GZKS3 m×4 m，规格为 L×B=4.0 m×3.0 m。反洗排水槽8套，型号为GZKC4 m×0.30 m×0.45 m。配套反冲洗鼓风机2台，一用一备，单台参数为 Q=43.2 m3/min，P=49 kPa，功率为55 kW。配套反冲洗水泵2台，一用一备，单台参数为流量346 m3/h，扬程为13 m，功率为22 kW。

3.5 接触消毒池

该工程采用二氧化氯消毒，设计规模10 000 m3/d，共一座。设计接触时间为30 min，设计有效水深为3 m，单格宽度为2 m，工艺尺寸为13 m×8.9 m×3.5 m。半地下钢筋混凝土结构内设尾水库排放提升潜水泵3台，两用一备，单台参数为流量310 m3/h，扬程为15 m，功率为30 kW。

3.6 污泥浓缩脱水机房

将污水处理过程中产生的污泥进行浓缩、脱水，降低含水率，便于污泥运输和最终处置。设计规模：污泥脱水间土建设计规模按远期2.0×104m3/d一次建成。

土建工程尺寸为22.5 m×9.0 m×6.9 m，设计远期处理规模为1 020 m3/d。选用碟螺式污泥脱水机3台，两用一备，近期设置2台，一用一备。单台设备处理能力：污泥浓度5 000 mg/L时为27 m3/h，污泥浓度10 000 mg/L时为18 m3/h。设备功率为3.3 kW。设计剩余污泥含水率约为99.2%，污泥浓度约为8 000 mg/L，设计运行时间为20 h，单台设备平均处理能力为25.5 m3/h，单台设备尺寸为2.35 m×2.5 m×2.32 m。为使污泥易于脱水，在进浓缩机前投加聚丙烯酰胺，药剂投加量为污泥干重的0.4%，PAM投加量为0.85 kg/h。

4 结语

按照以上工程设计参数进行设计，出水水质最终满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A标准。相关经验也可供今后类似工程项目参考和借鉴。

[1]张自杰.排水工程：下册[M].4版.北京:中国建筑工业出版社,2000.

[2]周娟娟.宁波江南污水处理厂设计介绍[J].城市道桥与防洪，2012（6）:160-164，14.

[3]曹仲宏，杨学，夏斌杰.工业园区污水处理工艺选择及设计特点[J].城市道桥与防洪,2016（12）:86-89.

[4]边靖，卫佳，李彤，等.甘泉工业园区污水处理工程设计与运行[J].中国给水排水,2016,32（12）:85-89.