摘要：介紹了徐州市豐縣污水處理廠(chǎng)的工藝設(shè)計(jì)參數(shù)。該污水處理廠(chǎng)針對(duì)處理對(duì)象的水量和水質(zhì)采用了Orbal氧化溝法工藝，正式營(yíng)運(yùn)后效果良好。該設(shè)計(jì)過(guò)程對(duì)中小型城市污水處理廠(chǎng)的工藝設(shè)計(jì)有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：污水處理廠(chǎng)，工藝設(shè)計(jì)，Orbal氧化溝法

近年來(lái)。我國(guó)中小城市污水處理廠(chǎng)興建進(jìn)程不斷加速，由于受到規(guī)模、資金和技術(shù)條件等因素的限制，這類(lèi)城市污水處理廠(chǎng)的規(guī)模普遍不是很大。徐州市豐縣城污水處理廠(chǎng)根據(jù)城鎮(zhèn)總體規(guī)劃的要求和工程近遠(yuǎn)期結(jié)合的需要，廠(chǎng)址定在縣城東北方向，距縣城中心2．5km處．在此處建污水廠(chǎng)既便于污水收集截流干管的布置。也便于尾水就近排放，對(duì)周?chē)h(huán)境和城市建設(shè)開(kāi)發(fā)用地均無(wú)不利影響。

1 處理水量及水質(zhì)

1．1處理水量

近期2．0x104mVd，遠(yuǎn)期4．0x104m3／d。

1．2處理水質(zhì)

本工程主要的處理對(duì)象為工業(yè)廢水和生活污水，根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)提供的水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果，該城市生活污水的成份比較穩(wěn)定，其主要污染指標(biāo)為COD扒

BOD，及SS三項(xiàng)，隨著城市生活水平及用水量的變化，城市生活污水的濃度略有不同。工業(yè)廢水成份復(fù)雜、濃度變化大，并含有多種有毒有害成分。該污水處理廠(chǎng)是以處理生活污水或類(lèi)似生活污水水質(zhì)的工業(yè)廢水水質(zhì)為主。參考同類(lèi)工程水質(zhì)指標(biāo)資料數(shù)據(jù)．對(duì)污水的水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)地分析．對(duì)生活污水和工業(yè)廢水水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)分析。對(duì)生活污水和工業(yè)廢水指標(biāo)以水量為依據(jù)進(jìn)行了綜合加權(quán)平均。進(jìn)水水質(zhì)如表1所示。

依據(jù)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)和國(guó)家環(huán)?？偩帧蛾P(guān)于淮河流域城市污水處理廠(chǎng)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)函》(環(huán)辦[199814號(hào))，城鎮(zhèn)二級(jí)污水處理廠(chǎng)的出水按不同排放去向分別執(zhí)行不同級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)，排入Ⅳ、V類(lèi)水體的，應(yīng)執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，即COD0120mg／Lt2]。結(jié)合本工程對(duì)水環(huán)境影響的具體情況．污水處理廠(chǎng)的出水水質(zhì)根據(jù)河流水質(zhì)規(guī)劃要求和受納水體的類(lèi)別(近期Ⅳ類(lèi)，遠(yuǎn)期為Ⅲ類(lèi))確定，具體要求如表2所示。對(duì)表1計(jì)算所得的迸水水質(zhì)指標(biāo)適當(dāng)放寬，根據(jù)污水的進(jìn)、出水水質(zhì)指標(biāo)。計(jì)算各種污染物質(zhì)的去除率圈。

2污水處理廠(chǎng)工藝設(shè)計(jì)

在工藝選擇方面，根據(jù)污水的進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)，可確定各種污染物質(zhì)的去除率。如表2所示。常規(guī)活性污泥法能滿(mǎn)足CODo、BOD，及SS的去除率。但對(duì)氮、磷的去除是有限的。僅從剩余污泥中排除氮、磷，其中氮的去除率約10％～25％．磷的去除率約10％～30％，達(dá)不到上述要求。因此。本工程需采用生物除磷脫氮工藝。根據(jù)綜合比較，采用Orbal氧化溝生物除磷脫氮工藝。

Orbal氧化溝為三條同，1、2’橢圓形式。污水依次由外溝進(jìn)入中溝，最后從內(nèi)溝排出。三條溝內(nèi)的溶解氧分別控制在0 mg／L、lmg／L和2mg／L的水平上。通常外溝的體積占曝氣池總體積的50％以上．甚至可達(dá)70％，中溝和內(nèi)溝體積一般分別為曝氣池總體積20％一30％和10％一20％。每條溝渠都是一個(gè)完全混合反應(yīng)池，具有無(wú)終端的流線(xiàn)。溝與溝之間呈現(xiàn)推流式的特征。Orbal氧化溝的硝化與反硝化過(guò)程基本上在外溝得以完成，聚磷菌繼續(xù)釋磷。同時(shí)在此完成大部分有機(jī)物的去除。盡管外溝的實(shí)際需氧量可高達(dá)總需氧量的75％，但曝氣轉(zhuǎn)蝶供給此通道的氧僅占系統(tǒng)總需氧量的50％一60％，因而系統(tǒng)始終能維持高虧氧狀態(tài)，Orbal氧化溝的外溝位于曝氣轉(zhuǎn)蝶下游，呈好氧狀態(tài)，而其上游則呈現(xiàn)缺氧狀態(tài)因而類(lèi)似多個(gè)好氧一缺氧反應(yīng)器的串聯(lián)系統(tǒng)。污水在其中不斷地進(jìn)行硝化一反硝化，一般可達(dá)到80％以上的總脫氮效率，并可獲得部分磷的去除。中溝的溶解氧設(shè)計(jì)值為lmg／L。但實(shí)際上其溶解氧在0～2mg／L之間擺動(dòng)，主要依據(jù)日負(fù)荷量而變化，在每天的高峰負(fù)荷時(shí)，溶解氧降至接近于零，而低負(fù)荷時(shí)又上升到2mg／L左右，其主要作用是繼續(xù)完成硝化作用。內(nèi)溝的溶解氧為2mg／L以上。容積約占總?cè)莘e的10％一20％，保證出水溶解氧含量在2mg／L以上，同時(shí)進(jìn)一步降低出水BOD“NH。．N的含量141。

本工程所采用的Orbal氧化溝具有如下工藝特點(diǎn)：1)采用轉(zhuǎn)碟曝氣，混合效率較高，水流在溝內(nèi)的速度最高可達(dá)0．6～0．7m／s，水流快速地在外溝道進(jìn)行有氧、無(wú)氧交換，同時(shí)進(jìn)行有機(jī)物的氧化降解和氮的硝化、反硝化，并可有效的去除污水中的磷。中溝與內(nèi)溝中污水的有機(jī)物進(jìn)一步得到去除降解。出水水質(zhì)好。2)供氧量的調(diào)節(jié)，可以通過(guò)改變轉(zhuǎn)碟的旋轉(zhuǎn)方向、轉(zhuǎn)速、浸水深度和轉(zhuǎn)碟安裝個(gè)數(shù)等多種手段來(lái)調(diào)節(jié)工。藝系統(tǒng)的供氧能力，使溝內(nèi)溶解氧值保持在最佳值，使系統(tǒng)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、可靠地運(yùn)行。3)污水進(jìn)入氧化溝。具有推流式和完全混合式兩種流態(tài)的優(yōu)點(diǎn)，出水水質(zhì)穩(wěn)定。對(duì)于每個(gè)溝道來(lái)講，混合液的流態(tài)基本上為完全混合式，由于池容較大，緩沖稀釋能力強(qiáng)，耐高流量。高濃度的沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；對(duì)于3個(gè)溝道來(lái)講，溝道與溝道之間的流態(tài)為推流式。有著不同的溶解濃度和污泥負(fù)荷，兼有多溝道串聯(lián)的特征，難降解有機(jī)物去除率高。并可減少污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生。4)橢圓形溝平面布置有利于利用水流慣性，節(jié)約推動(dòng)水流的能耗。在曝氣過(guò)程中。串聯(lián)的溝道水流形成典型的溶解氧濃度變化O～1～2(mg／L)，因而自動(dòng)控制了系統(tǒng)的生物脫氮過(guò)程。外溝溶解氧平均值很低。氧的傳遞作用在虧氧條件下進(jìn)行，具有較高的效率，因而起到節(jié)能的作用。5)污泥齡較長(zhǎng)，使污泥量較少并趨于好氧穩(wěn)定，從而簡(jiǎn)化工藝流程，管理方便四。污水處理工藝流程如圖1所示。

3主要生產(chǎn)構(gòu)筑物工藝設(shè)計(jì)

3．1粗格柵和進(jìn)水泵房

進(jìn)水泵房和格柵間合建。一期工程時(shí)土建按4×l(Y’m3／d處理規(guī)模建成。設(shè)備分期安裝，一期工程按1667m3／h處理規(guī)模安裝潛污泵。7臺(tái)潛污泵，其中一期5臺(tái)，流量450m3／h，揚(yáng)程13m，4用1備，旱季運(yùn)行2臺(tái)，雨季運(yùn)行4臺(tái)，遠(yuǎn)期增加2臺(tái)潛污泵。共同組成6用l備。2臺(tái)粗格柵置于泵站進(jìn)水端，設(shè)計(jì)流量1667m3／h，過(guò)柵流速0．6m／s，過(guò)柵允許水位差200mm，柵渠寬度1550mm，柵條間隙40ram，最大水深1300mm，格柵安裝傾角750，格柵總高度7000ram。

3．2細(xì)格柵和旋流沉砂池

2臺(tái)細(xì)格柵設(shè)于沉砂池進(jìn)水端，流量1667mVh，過(guò)柵流速0．6m／s，過(guò)柵水位差300mm，柵渠寬度1200mm，柵條間隙5mm，有效水深1000mm，安裝角度600。2組旋流沉砂池，每組處理水量2．0x104rn3／d，每組沉砂池直徑3000mm。水平流速0．06m／s，旋流速度0．25m／s，0．2ram粒徑砂粒能夠達(dá)到80％的去除率。

3．3配水井

污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì)一期2x104m3／d分2組1．0x104m3／d 0rbal氧化溝運(yùn)行，為保證配水的均勻性，設(shè)置配水井。采用配水堰對(duì)每組氧化溝進(jìn)行配水。同時(shí)，為了達(dá)到生物除磷，二沉池回流污泥回至配水井中，并充分混合，以達(dá)到生物除磷的效果。設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間1．Oh，回流比25％～50％，安裝3臺(tái)功率4kW攪拌器。

3．4 Orbal氧化溝

污水由配水井分配進(jìn)入橢圓形的Orbal氧化溝。每座處理規(guī)模均為1x104m3／d。單座長(zhǎng)66．Om，寬56．0m．總池容10000m3。內(nèi)設(shè)三條渠道，依污水流經(jīng)次序分別為外溝、中溝和內(nèi)溝。外溝寬12．0m。有效水深4．2m，有效容積6700m3。占氧化溝總池容的66．50％。考慮到外溝溝寬與池深比例略大。vr(弗勞德數(shù))較小，抗干擾性較差，因此將此溝用磚墻分隔成兩溝。并通過(guò)磚墻上的24個(gè)2．0mx2．0m的方洞連通。溝內(nèi)安裝12．Om長(zhǎng)的轉(zhuǎn)蝶曝氣機(jī)組4套。每套安裝直徑1．4m轉(zhuǎn)蝶30個(gè)；中溝寬6．0m，有效容積2100m3，占氧化溝總池容的20．9％。溝內(nèi)安裝轉(zhuǎn)蝶曝氣機(jī)組2套．每套安裝直徑1．4m轉(zhuǎn)蝶20個(gè)；內(nèi)溝寬6。Om，有效容積1200m，，占氧化溝總池容的12。6％，溝內(nèi)安裝轉(zhuǎn)蝶曝氣機(jī)組2套．每套安裝直徑1．4m轉(zhuǎn)蝶16個(gè)。

3．5二沉池

二沉池共設(shè)2座，單座流量1．0x104m3／d。表面負(fù)荷0．7m3／(m2．d)，直徑28m，有效水深4．0m。沉淀池采用中心進(jìn)水周邊出水方式。池內(nèi)安裝周邊傳動(dòng)刮吸泥機(jī)一臺(tái)，刮吸泥機(jī)排除的污泥重力流人污泥泵房集水井。然后部分通過(guò)外回流泵提供回流。剩余污泥通過(guò)剩余污泥泵提升。經(jīng)勻質(zhì)池上部流入污泥濃縮池。沉淀池上的浮渣由刮渣板刮入池子一側(cè)的排渣斗。并定其清運(yùn)

3．6加氯間

設(shè)加氯間l座。平面尺寸為20．24x6．24m，設(shè)備按2x104m3／d規(guī)模安裝。氯量lOmg／L，配備手動(dòng)加氯機(jī)2臺(tái)(1用1備)，加氯機(jī)規(guī)模10kg／h。加氯間內(nèi)設(shè)漏氯檢測(cè)儀。并安裝軸流風(fēng)機(jī)5臺(tái)。

3．7接觸池

設(shè)接觸池1座，2x104m3／d，停留時(shí)間30rain，平面尺寸18．5x13．5m．有效水深2．Om。

3．8污泥泵房和污泥勻質(zhì)池

設(shè)污泥泵房l座。4．Oxl04m3／d。固流比25％一50％。泵房?jī)?nèi)安裝污泥提升泵4臺(tái)，其中一期2臺(tái)。水泵流量450m3／h，揚(yáng)程3M；剩余污泥泵3臺(tái)，2用1備，其中一期2臺(tái)，1用1備，水泵流量30m3／h，揚(yáng)程2．5m。污泥勻質(zhì)池設(shè)1座，污泥停留時(shí)間5h，內(nèi)徑6m。有效深度4．4m，池內(nèi)安裝潛水?dāng)嚢铏C(jī)1臺(tái)。

3．9污泥濃縮池和脫水機(jī)房

污泥濃縮池共設(shè)2座，一期1座，內(nèi)徑12m，有效深度3．8m。池中心安裝中心傳動(dòng)污泥濃縮機(jī)1臺(tái)．重力濃縮后污泥含水率97％。脫水機(jī)房設(shè)帶式壓濾機(jī)2套．脫水干污泥由兩臺(tái)組合的無(wú)軸螺旋輸送機(jī)送至泥棚或直接裝車(chē)外運(yùn)。

4結(jié)論

徐州市豐縣污水處理廠(chǎng)一期工程處理能力為2xl&m3／d，投資3500萬(wàn)元。該污水處理廠(chǎng)2003年初完成設(shè)計(jì)．2003年11月開(kāi)工建設(shè)，2004年12月全
面竣工，經(jīng)過(guò)一年多時(shí)間的試運(yùn)營(yíng)，2006年4月正式投入運(yùn)營(yíng)。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和調(diào)查，正式投入運(yùn)營(yíng)以來(lái)平均進(jìn)、出水水質(zhì)指標(biāo)。污染物去除率如表3所示，出水水質(zhì)符合《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GBl8918．2002)一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)要求。

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