【文章內(nèi)容簡介】 00— 1250 型格柵共 2 臺，每臺寬度 ，柵條間隙 10mm，自動清渣。 進水泵房 污水泵是用來提升污水以滿足后續(xù)污水處理流程豎向銜接的要求，實現(xiàn)重力流動順序處理污水。 經(jīng)粗格柵分離后的污水，已經(jīng)去除了其中較大的漂浮物及懸浮物，但仍然存在許多細小顆粒，包括無機顆粒、纖維等漂浮物和懸浮物。由于污水中含有易纏繞或聚束的纖維物，故該種泵的流道易于堵塞，從而使泵不能正常工作，造成排污不暢。因此，抗堵性是污水泵至關(guān)重要的因素 [22]。 目前污水泵形式多樣，其中最常用的潛水式為 QW 型潛水污水泵。 QW 系列潛水式排污泵采用獨特的單片或雙片輪結(jié)構(gòu)，大大提高了污物通過能力，能夠使纖維物質(zhì) 與直徑為泵口徑約 50%的固體顆粒順利通過。它采用硬質(zhì)耐腐材料進行密封，可使泵安全連續(xù)運行 8000 小時以上。并且整體結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、噪聲小、節(jié)能效果好，檢修方便。目前潛水式排污泵流量為 7～ 2400m3/h，其揚程為7～ 60m，潛水排污泵根據(jù)使用介質(zhì)、安裝方式不同，設(shè)計制造成同性能參數(shù)的WL、 YW、 GW 系列產(chǎn)品。本污水處理廠選用可提升式無堵塞潛水污水泵，選用 350QW12001145 型的污水泵 [24]。 選擇粗格柵與污水提升泵房合建，大大節(jié)約了基建面積，節(jié)省基建費用，有利于運行管理。 旋流沉砂池 污水中的無機顆粒若不預先沉降分離去除，不僅會磨損設(shè)備和管道，降低活性污泥活性，而且會在反應池底部板積，減少有效容積，甚至會在脫水時扎破濾帶，損壞脫水設(shè)備。旋流沉砂池是利用機械力控制水流流態(tài)與流速、加速砂粒的沉淀并使有機物隨水流帶走的沉砂裝置 [25]。 鐘式沉砂池是旋流沉砂池的一種，是利用機械力控制水流流速與流態(tài)，加速砂粒沉降，并使有機物隨水流帶走的沉砂裝置。該套設(shè)備由葉輪、轉(zhuǎn)動軸、電動機、減速器和吸砂系統(tǒng)等部分組成；另外在排沙管與砂泵之間安裝一個閘閥，砂泵出口處用管道鏈接至砂水分離器上部進水口。 10 廢水由流入口切線方向進入沉砂區(qū)，利用電動機及傳動裝置帶動轉(zhuǎn)盤和斜坡式葉片，根據(jù)所受離心力的不同，把砂粒甩向池壁，然后落入砂斗，有機物則被送回廢水中。砂降入砂斗后采用空氣提升器排砂，排砂時間每日一次，每次 1～2 小時，所需空氣量為排砂量的 15～ 20 倍 [27]。排出的砂是經(jīng) 砂水分離器 分離，水排至提升泵站，砂晾干 后外運填埋。鐘式沉砂池剖面圖如圖所示： 圖 3 鐘式沉砂池剖面圖 出水渠道 與進水渠道建在一起，中間設(shè)有閘板，以便在檢修沉砂池時超越沉砂池，兩渠道夾 角為 360176。，最大限度地延長沉砂池內(nèi)的水力停留時間。 圖 2 鐘式沉砂池工藝圖 11 圖 4 砂水分離器 厭氧混合池與氧化溝 （一）四溝式氧化溝工藝說明及應用 根據(jù)本項目對污水脫氮除磷的要求，并且針對傳統(tǒng)三溝式氧化溝在容積利用率和設(shè)備利用率不高，該工程決定采用改進 型四溝式氧化溝工藝，可以使氧化溝的容積利用率由三溝式氧化溝的 58%提高到 69%，大大降低了作為沉淀池的邊溝容積，使氧化溝總?cè)莘e減少 11%。，提高了設(shè)備利用率 [24]。四溝式氧化溝是Orbal 氧化溝的改良型，是在常規(guī)的 Orbal 氧化溝外設(shè)置厭氧溝，由四個同心環(huán)狀溝串聯(lián)組成，并在 4 溝之間開一個缺口。并且為提高生物脫氮除磷的效率，將 A2/O 工藝組合進四溝式氧化溝，在氧化溝前增設(shè)厭氧池，將作為沉淀功能的邊溝中的污泥回流到該池與進水混合，主要目的是富磷污泥的釋放和補充活性污泥，實現(xiàn)系統(tǒng)的除磷，改善了污泥的分布狀態(tài) ，進一步提高了氧化溝的容積利用率。它兼具氧化溝的耐沖擊、適應性強等特點，而且因各溝相對獨立，使得溝內(nèi)處理效果穩(wěn)定，提高了出水水質(zhì)；又具有 A2/O 工藝的特點和效能 [25]。 四溝式氧化溝結(jié)構(gòu)緊湊、操作管理簡便，適用于新建的中小型污水處理廠。尤其在北方地區(qū)，常年雨水較少，在培菌過程中，只依靠常規(guī)悶曝方法便可達到很好的效果。在雨水較多的夏季，一般采用從鄰近進水性質(zhì)相近的污水廠接種培菌，或者投加營養(yǎng)物，提高進水濃度，從而加快培菌過程。不過，考慮到縣城污 12 水處理技術(shù)限度及接種培菌的復雜性，建議采用投加營養(yǎng)物來達到所需的 菌種濃度 [32]。 由于我國大多 市政管道屬于合流制，雨季時水量很不穩(wěn)定，不僅進一步降低了進水濃度，而且水量過大時極易造成對氧化溝的沖擊，進而影響到出水的穩(wěn)定性。因此，必須建立完善的污水管網(wǎng)，并且嚴格控制進水水質(zhì)。當今，眾多的應用實例結(jié)果均表明，變頻式直流脈沖電磁水處理裝置能較好的解決循環(huán)水管道中的結(jié)垢、腐蝕以及微生物堵塞問題，并以其無污染、管理方便、處理效果好的特點及可觀的經(jīng)濟效益和明顯的環(huán)保優(yōu)勢而逐步得以推廣和發(fā)展 [28]。 工程的污泥回流采用潛水過墻泵，減少了提升揚程，節(jié)約了電耗。同時構(gòu)筑物的合建也極 大地節(jié)省了土建投資。 以下是改進型四溝式氧化溝 6 階段的同步脫氮除磷運行模式。見圖 4 注： N 為好氧狀態(tài)； DN 為缺氧狀態(tài)； A 為厭氧狀態(tài)； S 為沉淀狀態(tài)； PS 為預沉狀態(tài) 圖 5 改進型四溝式氧化溝運行模式 （二）氧化溝出水系統(tǒng)設(shè)計 傳統(tǒng)交替式氧化溝邊溝一般配備可調(diào)節(jié)電動旋轉(zhuǎn)閘門用于出水和調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)刷葉片的浸沒深度，但采用此種出水方式需要的設(shè)備投資較大且維護管理復雜。因此，該工程設(shè)計時采用可調(diào)式三角堰出水。但這種出水方式也存在許多問題，如 13 在曝氣階段邊溝的出水堰內(nèi)易進入混合液，在預沉淀時污染物會沉積在出水堰內(nèi)，使出 水不能直接排放。因此，本工程在設(shè)計上采取在出水管上加裝渾水排放管的方式加以解決。這種方法運行維護較簡單，設(shè)備投資較少 [29]。 二級提升泵房及廢水調(diào)節(jié)池 二級提升泵房 二級提升泵房 主要用于氧化溝的出水，抽出的水將會進入氣水反沖洗濾池。選擇的污水泵參數(shù)應能夠滿足水量要求，且對水量的變化能夠隨時做出調(diào)節(jié)。因此，在所選擇的泵中應有變頻式潛水泵，且有備用。 由于 污水處理廠接收周邊 服裝、制藥、造紙、化工、啤酒工業(yè)等 排放的污水以及轄區(qū)內(nèi) 居民住宅區(qū) 生活污水，并且還有氣水反沖洗濾池排出的水，其水質(zhì)水量會隨時變化，波動較大。這些變化對排水設(shè)備及廢水處理設(shè)備，尤其是對污水凈化設(shè)備的正常發(fā)揮其凈化功能是極其不利的，甚至有可能損壞設(shè)備。這一問題是不容忽視的，為解決這一問題，廢水處理前一般要設(shè)置調(diào)節(jié)池，以調(diào)節(jié)水質(zhì)水量的變化。廢水調(diào)節(jié)池也用于調(diào)節(jié)濾池反沖洗廢水，同時將廢水均勻地提升至細格柵，以避免水量沖擊負荷 [30]。 廢水調(diào)節(jié)池 調(diào)節(jié)池可以提供對污水處理負荷的緩沖能力，防止處理系統(tǒng)負荷的急劇變化；能夠減少處理系統(tǒng)污水流量的波動；且當工廠或其他系統(tǒng)暫時停止排放污水時仍能夠?qū)ο到y(tǒng)繼續(xù)輸入污水，保證系統(tǒng) 的正常運行。由于污水處理廠地處平原地區(qū)，開挖施工難度較小，且縣城用地緊張。并且調(diào)節(jié)池是提升式進水，結(jié)合曝氣機和攪拌設(shè)備的操作維護，本著節(jié)約基建費用的原則，池深可以深些。 二級提升泵房選擇與廢水調(diào)節(jié)池合建，土建規(guī)模留有遠期發(fā)展的空間，節(jié)約了建設(shè)費用。 氣水反沖洗濾池與清水池 氣水反沖洗濾池 氣水反沖洗濾池主要用于去除濾池中濾料層的污泥，使得濾料層恢復原有的功能，以正常運行。這種濾池早在上世紀初的美國已經(jīng)開始使用，而后歐洲的許多濾池也多數(shù)采用氣水反沖洗技術(shù)。但由于其進氣量的布配設(shè)施欠佳， 一直得不到更大的推廣應用。隨著粗粒，均勻濾池深床濾池的應用，才得到完善而被許多 14 國家和地區(qū)采用。 在反沖洗 時去除污泥主要是由水流剪力來完成，水流剪力是去除濾料截留物的主要因素，水流流速變化緩慢時，濾料顆粒的相反水沖洗是在反沖洗之前或同時，將空氣由濾料層下部通入，使粘附在濾料層的污物分離，再用低速水漂洗，排出廢水 [32]。 國內(nèi)外水廠運行實踐表明：先用氣沖，然后氣水同時沖洗，最后再單獨用水沖洗，是沖洗效果最好的運行方式，這種方式已成為濾池氣水反沖洗技術(shù)發(fā)展的一種趨勢。配氣配水系統(tǒng)安裝長柄濾頭，這樣既滿足均勻布氣 、不水的要求，又方便施工，且不影響濾板鋼筋布置。濾頭縫隙總面積占單格濾池面積的%— %，安裝密度為 50— 60 只 /m2。濾池供氣方式采用鼓風機直接向濾池供氣，效率高，設(shè)備簡單，操作方便。 清水池 氣水反沖洗濾池與清水池合建，土建按遠期規(guī)模設(shè)計，設(shè)備按目前規(guī)模配備。在清水池內(nèi)設(shè)置導流墻，以防止池內(nèi)出現(xiàn)死角，池子頂部還設(shè)置有檢修孔，以方便檢修。為了是清水池內(nèi)保持空氣流通，保證水質(zhì)的新鮮，清水池頂部還應設(shè)置有通氣孔；清水池頂部應有 — ，并加以綠化，美化環(huán)境。 清水池 內(nèi)設(shè)置溢流管，在溢流管的管端設(shè)置喇叭口，管上不設(shè)閥門。出口處設(shè)置網(wǎng)罩，可以防止蟲類等活物進入池內(nèi) [33]。 清水池檢修時需要放空，因此還應設(shè)置排水管。清水池內(nèi)布置如圖 6： 檢修孔溢流管檢修孔通風管集水坑排水管出水管進水管 圖 6 清水池平面布置示意圖 15 消毒池 采用紫外線消毒工藝對尾水進行消毒，殺死影響出水水質(zhì)的微生物，使出水更易達到允許排放的標準。消毒池都有配套的現(xiàn)場控制箱。 紫外線殺菌消毒是利用適當波長的紫外線對微生物的輻射損傷，破壞微生物機體細胞中的 DNA 或 RNA 的分子結(jié)構(gòu)，使微生物自身不能復制，造成生長性細胞死亡和再生性細胞死亡，達到殺 菌消毒的效果。 加藥間 采用投加聚合氯化鋁藥劑進行化學除磷，并且化學除磷加藥間與污泥濃縮脫水機房合建，加藥間留有一定的發(fā)展空間，按遠期規(guī)模設(shè)計。藥劑投加點為改進型四溝式氧化溝厭氧區(qū)出水處和氣水反沖洗濾池前端，兩處投加量不同。 污泥儲泥池 污泥儲泥池用于調(diào)蓄剩余污泥，同時它還使得控制剩余污泥中的磷在厭氧條件下不再重新釋放，剩余污泥在儲泥池內(nèi)的停留時間應控制在 4h 以內(nèi)。剩余污泥的含水率高達 99%，若含水率減小為 98%，則相應的污泥體積降為原體積的一半。 污泥濃縮脫水機房 污泥濃縮 的主要目的是為了減少污泥體積，以便后續(xù)的單元操作。目前，污泥濃縮的技術(shù)界限大致為：活性污泥含水率可降至 97%— 98%，初次沉淀污泥可降至 90%— 92%。 目前，污泥濃縮的方法有重力濃縮、氣浮濃縮和離心濃縮，其中重力濃縮應用最廣。污泥顆粒在重力濃縮池中的沉降行為屬于成層沉降，沉降開始不久沉降污泥即出現(xiàn)分層現(xiàn)象，最上層為清水層，其下為濃度均勻的勻降曾，再下面為濃度漸變的過渡層，最下面是壓縮層，四層之間有三個界面 [34]。 16 污水處理廠構(gòu)筑物和機械設(shè)備有粗格柵、污水提升泵房、細格柵、旋流沉砂池、四 溝式氧化溝、曝氣設(shè)備、二級提升泵房、氣水反沖洗濾池、紫外消毒池等。機械設(shè)備平均工作時間按 10h 設(shè)計。 粗格柵的設(shè)計 污水處理廠設(shè)計水量 Q 平 = ╳ 105m3/d =總變化系數(shù) Kz = 最高時： Qmax= KzQ 平 ==1. 設(shè)計參數(shù) 最大設(shè)計流量 Qmax ． 7m/s 柵條凈間隙 b 柵前流速 V1 m/s 柵條寬 度 s 格柵傾角 α 60176。 2. 設(shè)計計算 說明： Qmax— 最大設(shè)計流量，為 ； 設(shè)計采用 ⊙ 10 圓鋼為柵條，即柵條寬度為 S = ① 根據(jù)最優(yōu)水力斷面公式 221max VBQ ?計算得： ?? vQB max1 2 ?? 21Bh 所以柵前槽寬約為 。柵前水深約為 。 ② 格柵的間隙數(shù)量 bhvQn ?sinmax? ?? ?? = 56（條） ③ 柵槽寬度 B： B = S（ n1） + bn = (561)+56= ④ 過柵水頭損失 h2 ： g vh 2sin20 ??? ?? 17 設(shè)柵條斷面形狀為銳邊矩形 )( 34 ?? bs?? 其中 β= g vh 2sin20 ??? ?? 2 ?? ???? h2=kho= K — 系數(shù)，格柵受污物堵塞后，水頭損失增大倍數(shù)，一般采用 K=3。 ⑤ 柵后槽的總高度 H h1— 格柵前渠道超高，一般去 h1= H = h + h1 + h2=++= ⑥ 格柵的總長度 L： ?t a 121 HmmLLL ????? ??? 1tan2 11 αBBL mLL ?? H1 = h + h1 =+ = ?t a 121 HmmLLL ????? ?????? ? 式中： L1— 進水渠漸寬部位的長度， m； L2— 柵槽與出水渠連接處漸窄部分長度， m； B1— 進水渠寬度，柵前槽寬， m； α1— 進水漸寬部分的展開角，一般取 20176。 ⑦ 每日柵渣量 W 計算 ?? 1000* 86400** 1m a xKz WQW m3/d 攔截污物量遠大于 m3/d，宜采用機械清渣。 式中： W— 每日柵渣量， m3/d； W1— 單位體積污水柵渣量， m3/(103m3污水 )，一般取 ～ ，細格柵取大值，粗格柵取小值，此處取 。 18 kz— 污水流量總變化系數(shù)。 進水泵房的設(shè)計 粗格柵井與提升泵房合建，建設(shè)采用地下鋼筋混凝結(jié)構(gòu)，選用的設(shè)備類型是可提升式無堵塞潛水污水泵。 ① 設(shè)計流量