【正文】 某城鎮(zhèn)生活污水處理工程設(shè)計(jì)摘 要：XX市XX鎮(zhèn)生活污水處理廠設(shè)計(jì)處理規(guī)模12000m3/d，采用氧化溝工藝作為廢水脫氮除磷階段核心處理工藝，該工藝流程簡(jiǎn)單、構(gòu)筑物少、處理效率高、投資省。經(jīng)處理后出水水質(zhì)達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB189182002）的一級(jí)B標(biāo)，總投資約1600萬元。關(guān)鍵詞：生活廢水；氧化溝工藝； 前言XX鎮(zhèn)位于四川XX市境內(nèi)中部平原地區(qū)。東鄰XX鎮(zhèn)、XX鄉(xiāng)，南接XX鄉(xiāng)、XX鎮(zhèn)，西連XX鎮(zhèn)，北靠XX鎮(zhèn)。1985年并鄉(xiāng)入鎮(zhèn)，仍名XX鎮(zhèn)。，耕地面積3975畝。XX鎮(zhèn)歷來是XX市商貿(mào)重鎮(zhèn)，享有大蒜之鄉(xiāng)、川劇之鄉(xiāng)和蘭花之鄉(xiāng)的美譽(yù)。1992年被XX市列為優(yōu)先發(fā)展經(jīng)濟(jì)一條線鄉(xiāng)鎮(zhèn)，1995年被列為成都市小城鎮(zhèn)建設(shè)試點(diǎn)鎮(zhèn)，同時(shí)被評(píng)為四川省文化先進(jìn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，并首批被命名為成都市特色文化之鄉(xiāng)，連續(xù)4年被列為國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)區(qū)。隆豐鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施完備，初步形成了工業(yè)、農(nóng)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)綜合發(fā)展的格局，已由農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)向城鄉(xiāng)型經(jīng)濟(jì)發(fā)展?；谛罗r(nóng)村建設(shè)的要求，基礎(chǔ)配套設(shè)施的完善，新建污水處理站是必須的也是必備的。為改善該城鎮(zhèn)及下游地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量，保障人民身體健康，建立污水處理廠是完全必要的，也是十分迫切的；該污水處理站將收集該鎮(zhèn)八成以上的生活污水，處理后出水水質(zhì)達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB189182002）的一級(jí)B標(biāo)，滿足排水和環(huán)保的要求[1]。同時(shí)與農(nóng)民居住區(qū)環(huán)境的改善和新農(nóng)村建設(shè)的總體思路完全吻合。12000 m3/d鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水站初步設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB38382002）《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB89781996)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 (GB57492006) 《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》 (CJ30821999) 《城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)》 (CJ302593)《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》； 《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)定》； 《彭州市建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境管理》； 《水污染物排放限值》（DB44/262001）中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；《污水綜合排排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB89781996）中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)； 《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ 1588）； 設(shè)計(jì)原則（1）選用運(yùn)行安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的工藝流程。（2）采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，合理利用資金，提高污水處理站的自動(dòng)化程度和管理水平。（3）根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施的方針，在方案設(shè)計(jì)中充分考慮遠(yuǎn)、近期結(jié)合，為發(fā)展留有余地。（4）污水處理廠的位置，應(yīng)符合城市規(guī)劃要求，位于城市下游，與周邊有一定的衛(wèi)生防護(hù)帶，靠近受納水體，少占農(nóng)田。（5）嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家和地方現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)定。 設(shè)計(jì)范圍本方案設(shè)計(jì)范圍為：通過對(duì)類似生活污水水質(zhì)情況的綜合分析，提出可行性方案，最終推薦最優(yōu)方案；內(nèi)容主要包括污水處理工藝流程、設(shè)備選型、污水構(gòu)筑物及附屬工程等進(jìn)行綜合規(guī)劃設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)水量及水質(zhì) 設(shè)計(jì)人口根據(jù)統(tǒng)計(jì)，隆豐鎮(zhèn)2005年人口共43000人，結(jié)合當(dāng)?shù)?0/00的人口年增長(zhǎng)速度，以等比數(shù)列推算法[2]預(yù)計(jì)到2020年人口總數(shù)達(dá)48000人左右。 設(shè)計(jì)水量根據(jù)居民生活污水定額[2]145 L /(人d)，設(shè)計(jì)水量平均總流量為6525m3/d,平均時(shí)流量272m3/h,即75 L/s。所以時(shí)變化系數(shù)Kz=,小時(shí)最大流量Qmax=12000m3/d。 設(shè)計(jì)水質(zhì)根據(jù)本地城鎮(zhèn)污水的原始資料，和該污水處理廠出水直接排放到河流內(nèi)，而該河流是飲用水源保護(hù)區(qū)，所以，處理出水應(yīng)該達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB189182002）的一級(jí)B標(biāo)。表1 設(shè)計(jì)水質(zhì)BOD5CODcrSSTNNH3NTP水溫pH進(jìn)水水質(zhì)(mg/L)20035030040308高25℃低12℃6～9出水水質(zhì)(mg/L)20602020151處理程度(%)905050872處理工藝方案選擇作為鄉(xiāng)鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分和水污染控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠工程的建設(shè)和運(yùn)行意義重大。由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)行不但耗資較大，而且受多種因素的制約和影響，其中處理工藝方案的優(yōu)化選擇對(duì)確保處理廠的運(yùn)行性能和降低費(fèi)用最為關(guān)鍵，因此有必要根據(jù)確定的標(biāo)準(zhǔn)和一般原則，從整體優(yōu)化的觀念出發(fā)，結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)模、污水水質(zhì)特性以及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件和要求，選擇切實(shí)可行且經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝方案，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后優(yōu)選出最佳的總體工藝方案和實(shí)施方式[3]。在污水處理廠工藝方案確定中，將遵循以下原則：（1）技術(shù)成熟，處理效果穩(wěn)定，保證出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放要求。（2）基建投資和運(yùn)行費(fèi)用低，以盡可能少的投入取得盡可能多的效益。（3）運(yùn)行管理方便，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，并可根據(jù)不同的進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求調(diào)整運(yùn)行方式和工藝參數(shù)，最大限度的發(fā)揮處理裝置和處埋構(gòu)筑物的處理能力。（4）選定工藝的技術(shù)及設(shè)備先進(jìn)、可靠。（5）便于實(shí)現(xiàn)工藝過程的自動(dòng)控制，提高管理水平，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和人工費(fèi)用。本工程要求的污水處理程度較高，對(duì)污水處理工藝選擇應(yīng)十分慎重。本方案設(shè)計(jì)的污水處理工藝選擇針對(duì)該城鎮(zhèn)污水量和污水水質(zhì)以及經(jīng)濟(jì)條件考慮適應(yīng)力強(qiáng)、調(diào)節(jié)靈活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟先進(jìn)工藝[4]。下面將對(duì)各種工藝的特點(diǎn)進(jìn)行論述，以便選擇切實(shí)可行的方案。 廠址及地形資料XX鎮(zhèn)污水處理站選址應(yīng)綜合考慮管網(wǎng)布置和現(xiàn)有人口分布特點(diǎn)，將其分別布置在龜背型場(chǎng)鎮(zhèn)的兩邊。該地區(qū)地處成都平原。地形復(fù)雜，有低山、丘陵和平原，多條河流直貫其中，地勢(shì)北高南低。(1) 風(fēng)向及風(fēng)速：常風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)，；(2) 氣溫：℃,℃本項(xiàng)目污水處理的特點(diǎn)為：① 污水以有機(jī)污染為主，BOD/COD=，可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒物一般不超標(biāo)； ② 污水中主要污染物指標(biāo)BODCODcr、SS值比國(guó)內(nèi)一般城市污水高；針對(duì)以上特點(diǎn)，以及出水要求，現(xiàn)有城市污水處理技術(shù)的特點(diǎn)，以采用生化處理最為經(jīng)濟(jì)。生活污水的生物處理技術(shù)是以污水中含有的污染物作為營(yíng)養(yǎng)源，利用微生物的代謝作用使污染物降解，它是生活污水處理的主要手段，是水資源可持續(xù)發(fā)展的重要保證[5]。根據(jù)國(guó)內(nèi)外已運(yùn)行的大、中型污水處理廠的調(diào)查，要達(dá)到確定的治理目標(biāo)，可采用：普通活性污泥法、氧化溝法、A/O工藝法、AB法、SBR法等等。普通活性污泥法，也稱傳統(tǒng)活性污泥法，推廣年限長(zhǎng)，具有成熟的設(shè)計(jì)及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，處理效果可靠。自20世紀(jì)70年代以來，隨著污水處理技術(shù)的發(fā)展，本方法在藝及設(shè)備等方面又有了很大改進(jìn)。在工藝方面，通過增加工藝構(gòu)筑物可以成為“A/O”或“A2/O”工藝，從面實(shí)現(xiàn)脫N和除P。在設(shè)備方面，開發(fā)了各種微孔曝氣池，使氧轉(zhuǎn)移效率提高到20%以上，從面節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用。國(guó)內(nèi)已運(yùn)行的大中型污水處理廠，如西安鄧家村（12萬m3/d）、天津紀(jì)莊子（26萬m3/d）、北京高碑店（50萬m3/d）、成都三瓦窯（20萬m3/d）普通活性污泥法如設(shè)計(jì)合理、運(yùn)行管理得當(dāng)，出水BOD5可達(dá)10～20mg/L。它的缺點(diǎn)是工藝路線長(zhǎng)，工藝構(gòu)筑物及設(shè)備多而復(fù)雜，運(yùn)行管理管理困難，基建投資及運(yùn)行費(fèi)均較高。國(guó)內(nèi)已建的此類污水處理廠，單方基建投資一般為1000～1300元/(m3/d)，～(m3/d)或更高。氧化溝污水處理技術(shù)，是20世紀(jì)50年代由荷蘭人首創(chuàng)。60年代以來，這項(xiàng)技術(shù)在歐洲、北美、南非、澳大利亞等國(guó)已被廣泛采用，工藝及構(gòu)造有了很大的發(fā)展和進(jìn)步。隨著對(duì)該技術(shù)缺點(diǎn)（占地面積大）的克服和對(duì)其優(yōu)點(diǎn)（基建投資及運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低，運(yùn)行效果高且穩(wěn)定，維護(hù)管理簡(jiǎn)單等）的逐步深入認(rèn)識(shí)，目前已成為普遍采用的一項(xiàng)污水處理技術(shù)。目前常用的幾種商業(yè)性氧化溝有荷蘭DHV公司60年代開發(fā)的Carrousel氧化溝，美國(guó)Envirex公司開發(fā)的Orbal氧化溝，丹麥Kruger公司發(fā)明的DE氧化溝等。在我國(guó)，氧化溝工藝是使用較多的工藝[4]。氧化溝工藝一般可不設(shè)初沉池，在不增加構(gòu)筑物及設(shè)備的情況下，氧化溝內(nèi)不僅可完成碳源的氧化，還可實(shí)現(xiàn)硝化和脫硝，成為A/O工藝；氧化溝前增加厭氧池可成為A2/O（AAO）工藝，實(shí)現(xiàn)除磷。由于氧化溝內(nèi)活性污泥已經(jīng)好氧穩(wěn)定，可直接濃縮脫水，不必厭氧消化。氧化溝污水處理技術(shù)已被公認(rèn)為一種較成功的革新的活性污泥法工藝，與傳統(tǒng)活性污泥系統(tǒng)相比，它在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等方面具有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。① 工藝流程簡(jiǎn)單、構(gòu)筑物少，運(yùn)行管理方便。一般情況下，氧化溝工藝可比傳統(tǒng)活性污泥法少建初沉池和污泥厭氧消化系統(tǒng)，基建投資少。另外，由于不采用鼓風(fēng)曝氣的空氣擴(kuò)散器，不建厭氧消化系統(tǒng)，運(yùn)行管理要方便。② 處理效果穩(wěn)定，出水水質(zhì)好。實(shí)際運(yùn)行效果表明，氧化溝在去除BOD5和SS方面均可取得比傳統(tǒng)活性污泥法更高質(zhì)量的出水，運(yùn)行也更穩(wěn)定可靠。同時(shí)，在不增加曝氣池容積時(shí)，能方便地實(shí)現(xiàn)硝化和一定的反硝化處理，且只要適當(dāng)擴(kuò)大曝氣池容積，能更方便地實(shí)現(xiàn)完全脫氮的深度處理。③ 基建投資省，運(yùn)行費(fèi)用低。實(shí)際運(yùn)行證明，由于氧化溝工藝省去初沉池和污泥厭氧消化系統(tǒng)，且比較容易實(shí)現(xiàn)硝化和反硝化，當(dāng)處理要求脫氮時(shí)，氧化溝工藝在基建投資方面比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省很多（當(dāng)只需去除BOD5時(shí)，可能節(jié)省不多）。同樣，當(dāng)僅要求去除BOD5時(shí)，對(duì)于大規(guī)模污水廠采用氧化溝工藝運(yùn)行費(fèi)用比傳統(tǒng)活性污泥法略低或相當(dāng)，而要求去除BOD5且去除NH3N時(shí)，氧化溝工藝運(yùn)行費(fèi)用就比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省較多。④ 污泥量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定。由于氧化溝所采用的污泥齡一般長(zhǎng)達(dá)20～30d，污泥在溝內(nèi)得到了好氧穩(wěn)定，污泥生成量就少，因此使污泥后處理大大簡(jiǎn)化，節(jié)省處理廠運(yùn)行費(fèi)用，且便于管理。⑤ 具有一定承受水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷的能力?！?，氧化溝的總長(zhǎng)為L(zhǎng)，則水流完成一個(gè)循環(huán)所需時(shí)間t=L/S,當(dāng)L=90～600m時(shí)，t=5～20min。由于廢水在氧化溝中設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間T為10～24h，因此可計(jì)算