大连开发区小窑湾污水处理厂建设工程优化设计

苗 恕

（中国市政工程东北设计研究总院有限公司 吉林长春 130021）

1 建设地点及收集范围

经过现场踏勘，周密分析、比较，根据开发区总体规划图，结合东区市政工程专项规划，结合开发区道路现状及污水管网现状，最终确定在大连开发区小窑湾污水处理厂厂址位于三号路北、卧龙河东侧。污水处理厂主要收集保罗接纳开发区中心工业区、金光光电产业园、小窑湾以及卧龙区域污水。

2 设计进出水水质

2.1 设计进水水质

参考同类城市污水厂和开发区现有的污水处理厂进水水质指标情况，考虑到该污水厂的污水来源主要工业废水（如电子废水），结合辽宁省地方标准《污水综合排放标准》，综合考虑各种因素，确定该污水厂进水水质为 CODcr：500mg/L，BOD5：260mg/L，SS：300mg/L，NH3-N：45mg/L，TP:7.5mg/L，TN:60mg/L，pH:6～9。

2.2 设计出水水质

该污水厂根据国家和环保要求排放标准为《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A级标准，具体为：CODcr≤50mg/L，BOD5≤10mg/L，SS≤10mg/L，NH3-N≤5mg/L，TN≤15mg/L，TP≤0.5，pH=6～9。

3 工程设计

3.1 分期建设说明

该污水厂分三期建设，一期规模为2.5万m3/d，二期规模为2.5万m3/d，三期规模7.0万m3/d，总规模12万m3/d。

3.2 处理工艺

污水处理工艺如下图所示

图1 污水处理工艺

污泥处理工艺：剩余污泥通过浓缩一体机脱水后将泥饼送至污泥处置厂进行无害化处理。臭气处理工艺：生物滤池法除臭。消毒工艺采用紫外线消毒。

3.3 工艺设计

（1）粗格栅及提升泵房

土建12万m3/d，设备分期安装。采用半地下式构筑物。格栅前水深1.6m，过栅流速0.6m/s，栅条间隙15mm。粗格栅考虑分期水量情况，设计总共有6个格栅渠道，一期工程设置2道格栅渠安装回转式粗格栅清污机2台，预留二期1道格栅渠和三期3道粗格栅渠。格栅宽度0.8m。配用电机功率N=1.5kw。配套设置3台移动式垃圾小车，2用1备，负责栅渣的外部运输。

在污水提升泵池内水泵分三期安装：总计潜水排污泵10台（8用2备）。一期安装3台（2用1备），单泵参数Q=770m3/h，H=17m，N=55Kw，二期增加2台水泵（2用）参数同一期水泵参数相同，且与其共用1台备用水泵；第三阶段增加5台（4用1备），单泵参数 Q=860m3/h，H=17m，N=55Kw。

（2）细格栅及曝气沉砂池

土建和设备均为2.5万m3/d。平面尺寸为21.9m×13.2m，层高为11.6m。安装有2台旋转式固液分离机，栅条间隙为6mm，过栅流速0.6m/s。

曝气沉砂池为2组，尺寸为9.0×3.2m。停留时间为5.5min，有效水深3.0m，水平流速0.027m/s。曝气沉砂池的排砂方式为双槽吸砂机，并配有相应的吸砂泵。

3.4 改良AA/O综合处理池

改良AA/O综合处理池主要将改良AA/O生化池、平流二沉池、机械反应絮凝池、斜管沉淀池、普通快滤池、反冲洗废水池、紫外线接触池、污泥脱水机房和加药间合建。设计规模为2.5万m3/d。

（1）改良AA/O生化池：污水经过旋转滤网出水后，约10%污水分配到AA/O生化池的反硝化污泥区，在此区域内污水和回流污泥（二沉池内产生）充分接触混合。

采用44%～100%设计污泥外回流比，按I=200%设计污泥内回流比，经计算总的水力停留时间23.26h，生化池的泥龄SRT=19.83d。钢筋混凝土结构被应用于生化池，生化池共分2组，每组分4个廊道，其总设计流量为0.38m3/s，变化系数1.3，曝气池污泥负荷0.079kgBOD5/KgMLSS·d，混合污泥浓度为3800mg/l，生化池有效水深6.0m。生化池实际容积负荷0.298kgBOD5/m3·d。

生化池分反硝化污泥区，厌氧区，缺氧区和好氧区四段[2]。在推流式潜水搅拌机反复搅拌工作下，硝化污泥区、厌氧区、缺氧区内的污水与回流污泥充分搅拌接触混合。其中（单组生化池）：

反硝化污泥区：停留时间1.11h，污泥区平面尺寸6m×5.2m，内设1台潜水搅拌机。厌氧区：停留时间2.26h，厌氧区平面尺寸49m×5.2m，内设4台潜水搅拌机。缺氧区：停留时间3.04h，缺氧区平面尺寸66m×5.2m，共设置5台潜水搅拌机。好氧区：停留时间17.21h，好氧区平面尺寸121.8m×16m，内回流（硝化液回流）选用潜水回流泵3台，其中1台备用。

生化池的曝气器采用管式曝气器，生化池曝气气源采用鼓风机供给，放在鼓风机管廊中。

（2）平流二沉池：使用2个沉淀池，单池尺寸为51.9×14m，沉淀时间4.0h，表面负荷1.0m3/m2·h，有效水深5.0m。

（3）机械反应絮凝池：絮凝池为垂直轴式絮凝池，絮凝池总流量Q=0.38m3/s；使用2组絮凝池，单组絮凝池分为5个网格；总停留时间为14.8min，有效水深4.8m。

（4）斜管沉淀池：平面尺寸为23m×14m，池总高6.5m。清水区上升流速v=0.5mm/s；斜管安装角度：a=60°，结构系数：e=1.03。机械污泥排放后，其被污泥排入污泥缓冲池。

（5）普通快滤池：滤池总共分为5格，设计流速V=6.4m/h，一格滤池冲洗时的强制过滤速速：8.0m/h；过滤滤料由石英砂制成，石英砂粒径1.1mm；反冲洗方法采用气、水洗反冲洗方式，水冲洗强度：6L/s·m2，气冲洗强度 17L/s·m2，单格水反冲洗历时 6min，气冲洗持续2分钟，气水反冲洗持续3分钟；配水形式：采用滤板配水。

（6）反冲洗废水池：普通快滤池反冲洗后的污水排入反冲洗废水池中，通过离心泵将废水提升至AA/O生化池，继续处理，避免造成二次污染。反冲洗水池总容积为304.5m3。

（7）紫外线消毒池：本方案设计考虑把紫外线消毒槽放置在紫外线接触池上。悬浮含量TSS：低于10 mg/L(最大值)，紫外穿透率：55%(最小值)，消毒指标：粪大肠杆菌数1000个/L（30天几何平均值）。

（8）鼓风机房：鼓风机设置在AA/O综合处理池的廊道内。

（9）加药间：将其设置与储药池上方，絮凝剂采用聚合铝铁，平均投加量52mg/l，投加浓度4%。

3.5 污泥脱水间

土建规模12万m3/d，平面尺寸为38.1m×9.5m。一期干泥量5.92t/d，则产泥量739.87m3/d（含水率为99%），污泥脱水机按24小时工作，2台脱水机台数（1用1备），则单台参数Q=30m3/h，N=60kw。二期泥量同一期，一期备用脱水机被启用，三期干泥量17.05t/d，产泥量2130.9m3/d（含水率为99%），总干泥量28.89t/d，则总产泥量为3610.64m3/d（含水率为99%），污泥脱水机按16小时，脱水机台数增加到2台，则每台脱水机处理能力Q=90m3/h，N=110kw。

污泥脱水后（泥饼）115.56t/d(按含水率75%)，运至污泥处置厂处置。

3.6 污泥缓冲池

规模5万m3/d，污泥池尺寸为16.0m×12.0m，有效深度3.5m，第一阶段和第二阶段配合运行。

3.7 除臭生物滤池

规模为5万m3/d。待除臭的单元是粗格栅、细格栅、污泥脱水间、污泥池。一期和二期设2台臭气收集风机（1用1备），并将其放于污泥脱水间内，单台参数Q=25000m3/h，H=2500Pa，N=30kw。

4 运行效果

目前该污水厂一期工程已建成并投产运行，通过对该污水厂出水水质检测，常年达标，运行较好。

表1 实际运行进、出水水质（单位：mg/L）

结语

（1）二级生化处理和深度处理工艺以及设备间设置在一个处理构筑物内，基本采用渠道连接各个单元处理构筑物，该工艺具有流程通畅，路线简捷，节省能耗，减少占地等特点，内外回流及投药消毒系统都在一个单体进行，处理效果稳定，能够达到预期处理标准等特点。

（2）该污水处理厂的建设，实现了该区域削减污染物排放总量的目的，有效保护河道和防止海域污染。同时也希望本工程的成功运行为类似污水厂提供思路和借鉴。