某城镇污水处理厂工程设计实例_梁柱.pdf

工业用水与废水INDUSTRIAL WATER WASTEWATERVol53No6Dec.，2022梁柱，李洋，陈振振，夏凡（中建安装集团有限公司，南京210023）随着城镇饮用水安全工程的实施，居民的饮用水条件得到极大的改善，随之而来的是生活污水的排放量日益增加，污水治理问题正逐渐成为阻碍城镇生态文明建设的绊脚石1。目前，中小型城镇的污水治理问题正逐步引起国家重视，是未来发展的重要方向24。河南省某城镇拟新建1座生活污水处理厂，出水水质执行GB 189182002城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准。本项目工艺的选择从排放标准、地理环境、排放规律、水质特点和经济情况等多方面考虑，最终选用预处理A2O二沉池混凝沉淀转筒精密过滤接触消毒工艺。通过对本项目污水处理工艺的设计研究，为以后中小型城镇污水处理厂的规划和设计提供参考。1设计规模及进出水水质1.1设计规模该污水处理厂近期设计规模为10万m3d，远期设计规模为25万m3d。主要构筑物中，粗格栅及提升泵房、细格栅及旋流沉砂池土建按远期规模进行设计，设备按近期安装，预留远期安装位置。A2O池、二沉池、混凝反应沉淀池、转筒精密过滤器、接触池及配套生产用房按近期规模设计。根据GB 500142021室外排水设计标准，污水处理厂进水流量近期KZ 16，远期KZ 145。摘要：某城镇污水处理厂来水包括生活污水、工业废水和径流污水等，进水水质呈现悬浮物浓度较高，有机物浓度不高，可生化性较好但碳氮比不足的特点。采用预处理A2O混凝沉淀转筒精密过滤次氯酸钠消毒组合工艺进行处理，出水（COD）50 mgL、（BOD5）10 mgL、（SS）10 mgL、（TP）05 mgL，达到GB189182002城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准。介绍了污水处理厂工艺流程及特点，给出了主要构筑物和设备设计参数、工程投资及运行成本。关键词：中小型城镇污水处理厂；A2O；混凝沉淀；转筒精密过滤器；悬浮物中图分类号：X505文献标志码：B文章编号：10092455（2022）06008004Engineering design example of a municipal sewage treatment plantLIANG Zhu，LI Yang，CHEN Zhenzhen，XIA Fan（China Construction Industrial&Energy Engineering Group Co.,Ltd.,Nanjing 210023,China）Abstract：The influent water of a municipal sewage treatment plant includes domestic sewage,industrialsewage,runoff sewage,and so on,which is characterized by high SS concentration,low organic matters concen-tration,good biodegradability,and insufficient carbon-nitrogen ratio.Using a combined process of pretreatment-A2O-coagulation sedimentation-rotary drum precision filtration-sodium hypochlorite disinfection for its treatment,the mass concentrations of COD,BOD5,SS and TP were not above 50,10,10 and 0.5 mg/L respectively,whichmet the requirement of level A grade 1 in 189182002 Pollutant discharge standard of municipal wastewatertreatment plants.The process flow and characteristics of the sewage treatment plant were introduced;the designparameters of main structures and facilities,the engineering investment and the operation cost were pointed out.Keywords：small and medium size sewage treatment plant;A2O;coagulation sedimentation;rotary drumprecision filter;suspended solids某城镇污水处理厂工程设计实例80项目进水出水pH值6 96 9（COD）（mgL1）330 50（BOD5）（mgL1）180 10（SS）（mgL1）150 10（NH3-N）（mgL1）38 5（TN）（mgL1）42 15（TP）（mgL1）5 0.5表1设计进出水水质Tab.1Design influent and effluent water quality进水粗格栅提升泵房细格栅旋流沉砂池A池1A池2O池二沉池混凝反应沉淀池转筒精密过滤器接触池外排回流及剩余污泥泵房均质池污泥脱水间泥饼外运处置PAM、石灰、氯化铁次氯酸钠PAC图1工艺流程Fig.1Process flow近期和远期的平均日平均时流量和最高日最高时流量分别为417和1 042 m3h、667和1 511 m3h。1.2设计进出水水质本项目设计进水主要为生活污水，设计出水水质执行GB 189182002中一级A标准，详细设计进出水水质见表1。2污水处理工艺城镇污水的处理方式须因地制宜，综合考虑确定5。本项目污水处理主体工艺选用城镇污水处理厂中经常使用的A2O工艺。A2O工艺具有占地面积小，抗冲击能力强，流程简单可靠，投资和运行成本低，安装维护简便等优点67。具体工艺流程如图1所示。污水首先进入粗格栅间，经粗格栅去除污水中较大的悬浮物和杂物，再经细格栅进一步去除水中的细小杂物，为污水的后续处理创造有利条件。细格栅间出水流入旋流沉砂池，砂粒受离心力的作用甩向池壁，沉入砂斗，有机物则被送回污水中。旋流沉砂池出水与二沉池的回流污泥一并先进入厌氧池，聚磷菌在厌氧段进行释磷后进入缺氧段，硝化液内回流至缺氧段，经反硝化脱氮后进入好氧段，在好氧段进行有机物的氧化分解及硝化，在好氧池出水处设置潜水导流泵，将硝化液内回流送至缺氧池。好氧池出水进入混凝反应沉淀池，在混凝反应沉淀池的混合区设有PAC加药点，通过投加碱式PAC保证出水TP和SS达标。混凝反应沉淀池上清液进入转筒精密过滤器，通过机械过滤的方式将沉淀池出水中的SS去除。接触池设有次氯酸钠加药点，对尾水进行消毒。同时为防止混凝反应沉淀池内藻类滋生，在混凝反应沉淀池的进水管上也设有次氯酸钠加药点。污泥处理采用化学调理板框压滤的深度脱水方式。均质池用于暂时储存剩余污泥，保证污泥脱水机房的间歇运行。由污泥进料泵从均质池提升污泥到预浓缩装置。经预浓缩后的污泥，在调理池内与投加的石灰、氯化铁和PAM混合反应，提高污泥脱水性能，最后通过板框压滤机对污泥脱水，污泥含水率可降至60以下，脱水污泥外运处置。3主要构筑物及设计参数（1）粗格栅间。1座，半地下式钢筋混凝土结构。格栅渠道数量2条，渠宽11 m，渠深85 m。配套回转式粗格栅2台，1用1备，格栅宽度为10 m，栅条间隙为20 mm，过栅流速为080 ms，格栅倾角为75，N 15 kW。配套螺旋输送机1台，直径为300 mm，长度为45 m，N 22 kW。（2）提升泵房。1座，半地下式钢筋混凝土结构，地下为集水池、水泵间，地上为检修平台。平面尺寸为8.4 m 6.8 m，地下部分深度为110 m，地上部分高度为50 m。设潜水排污泵4台，3用1备，Q 250 m3h，H 15 m，N 185 kW。（3）细格栅间。1座，半地下式钢筋混凝土结构。格栅渠道数量2条，渠宽16 m，渠深15 m。配套回转式细格栅2台，1用1备，格栅宽度为梁柱，李洋，陈振振，等：某城镇污水处理厂工程设计实例81工业用水与废水INDUSTRIAL WATER WASTEWATERVol53No6Dec.，202215 m，栅条间隙为3 mm，过栅流速为080 ms，格栅倾角为75，N 22 kW。配套螺旋输送机1台，直径为300 mm，长度为48 m，N 22 kW。（4）旋流沉砂池。2座，半地下式钢筋混凝土结构，直径为3 650 mm。配套旋流叶轮2套，转速为14 rmin，N 11 kW；砂水分离器1台，除砂能力为12 20 Ls，N 075 kW；罗茨风机2台，1用1备，Q21m3min，P5m，N40kW。（5）A2O池。2座，半地下式钢筋混凝土结构，共壁合建。单座尺寸为360 m 200 m 71m，有效水深为60 m，单池有效容积为4 000 m3，混合液MLSS为4 000 mgL，污泥负荷为0061 kgBOD5（kgMLSS d），硝化液内回流比为100%300，外回流比为50%100，污泥产率为11kgSSkgBOD5，剩余污泥量约为1 500 kgd，泥龄为15 d，总水力停留时间为192 h，其中厌氧区20 h，缺氧区72 h，好氧区100 h。配套管式微孔曝气器570只，规格为90 mm，L 1 000mm，曝气量为6 14 m3（h只）。配套高速潜水搅拌器16个，叶轮直径为325 mm，转速为720 rmin，N 22 kW。配套潜水导流泵6台，4用2备，Q 320 m3h，H 1 m，N 30 kW。（6）二沉池。2座，半地下式钢筋混凝土结构。单座尺寸为20.0 m 45 m，有效水深为40m。表面负荷为067 m3（m2h），停留时间为60h。配套单边驱动吸泥机2台，直径为20 m，N 15 kW。（7）回流及剩余污泥泵房。1座，半地下式钢筋混凝土结构，尺寸为825 m 640 m 635 m。配套回流污泥泵3台，2用1备，Q 210 m3h，H 85 m，N 11 kW；配套剩余污泥泵2台，1用1备，Q 50 m3h，H 12 m，N 4 kW。（8）混凝反应沉淀池。1座2组，并联设置，单组处理水量为210 m3h，半地下式钢筋混凝土结构，总平面尺寸为185 m 148 m。单组混凝反应沉淀池由1座混合区、3座絮凝区和1座沉淀区构成。混合区，尺寸为10 m 10 m 41 m，有效水深为38 m，混合时间为65 s；絮凝反应区，3座串联，单座尺寸为28 m 28 m 53 m，有效水深为50 m，总絮凝反应时间为336 min；沉淀区，尺寸为900 m 705 m 530 m，有效水深为38m，泥斗深度为09 m，表面负荷为33 m3（m2h）。混合区配套桨叶式搅拌器，共2套，直径为047m，N 15 kW。絮凝反应区配套框式搅拌器，共6套，直径为17 m，N 075 kW（变频）。沉淀区配套集水槽8套，材质为SS304，规格为024 m 054 m 92 m；配套斜管，安装面积为127 m2，材质为乙丙共聚物。（9）转筒精密过滤器。1套，处理能力为667m3h，直径为1 290 mm，长度为24 m，过滤面积为3132 m2，过滤精度 20 m，N 375 kW。（10）接触池。1座，半地下式钢筋混凝土结构，尺寸为124 m 122 m 40 m。接触时间30 min，有效水深为30 m。（11）PAC加药间。1座，地上1层，钢筋混凝土框架结构，尺寸为8.0 m 8.0 m 6.0 m。投加药剂为碱式PAC，投加量为20 mgL。PAC溶液池尺寸为15 m 15 m 2.0 m（2座）。配套PAC加药泵3台，2用1备，隔膜式计量泵，Q