西藏高原污水處理
西藏地區(qū)是青藏高原的主體部分，位于北半球熱帶、溫帶氣候過渡帶，海拔高、氣壓低、空氣稀薄、溫度低、晝夜溫差大、太陽輻射強(qiáng)，屬于典型的高寒自然生態(tài)系統(tǒng)。西藏目前僅在昌都、日喀則、那曲鎮(zhèn)、山南澤當(dāng)鎮(zhèn)、拉薩等地區(qū)建有污水處理廠，該地區(qū)地廣人稀、經(jīng)濟(jì)技術(shù)相對落后、管理水平相對低下，低溫低壓低氧等不利條件給污水處理帶來很多困難。
地埋式一體化生物接觸氧化/復(fù)合式人工濕地工藝處理西藏高原污水，利用太陽能預(yù)熱污水，并采用地埋式一體化生物接觸氧化/復(fù)合式人工濕地工藝處理污水。考慮到高原地區(qū)氧氣稀薄，在潛流人工濕地設(shè)自然復(fù)氧區(qū)可以促進(jìn)自動增氧，保證有機(jī)物、N、P的去除效率，實(shí)現(xiàn)回用。冬季污水經(jīng)生物接觸氧化池處理后出水水質(zhì)可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)的一級B標(biāo)準(zhǔn)，直接排放。春夏秋季，生物接觸氧化處理出水再經(jīng)復(fù)合式人工濕地深度處理，水質(zhì)可達(dá)到GB18918—2002的一級A標(biāo)準(zhǔn)，回用作沖廁、景觀用水等。
工程案例
西藏昌都某營區(qū)屬東南高原溫帶半干旱季風(fēng)氣候區(qū)，海拔約3240m，日照時(shí)間長，蒸發(fā)量大，雨季降雨集中，旱季干燥，適宜植物生長。年均氣溫為8.4℃，年均降雨量為477.7mm，年均相對濕度為44%，凍土層厚度為0.8m。
污水處理設(shè)計(jì)規(guī)模為50m3/d，進(jìn)水為當(dāng)?shù)厣钗鬯?。冬季出水水質(zhì)執(zhí)行GB18918—2002中的一級B標(biāo)準(zhǔn)，其他季節(jié)執(zhí)行GB18918—2002中的一級A標(biāo)準(zhǔn)。
工藝流程
地埋式一體化二級處理部分包括調(diào)節(jié)池、厭氧池、接觸氧化池、斜管沉淀池、中間水池、貯泥池。處理后水質(zhì)達(dá)GB18918—2002一級B標(biāo)準(zhǔn)，冬季直接排放，春夏秋季出水提升至地上，經(jīng)豎向折流式濕地/側(cè)向潛流濕地深度處理，出水水質(zhì)達(dá)到GB18918—2002一級A標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)接觸消毒池消毒后，回用于沖廁、景觀等。
主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參數(shù)
①調(diào)節(jié)池。污水經(jīng)網(wǎng)兜除浮渣和大粒徑固體顆粒后進(jìn)入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)HRT為8h。尺寸為2.0m×2.0m×4.0m，分為前、后兩段。
②厭氧池。為生物處理提供良好的運(yùn)行環(huán)境，設(shè)通氣管，避免臭氣二次污染。設(shè)計(jì)HRT為8h，尺寸為2.0m×2.0m×4.0m。
③太陽能供熱系統(tǒng)。考慮到當(dāng)?shù)靥柲茇S富、太陽輻射強(qiáng)、日照時(shí)間長等特點(diǎn)，設(shè)置太陽能預(yù)熱污水系統(tǒng)。該系統(tǒng)由太陽能集熱模塊、熱交換盤管模塊、跟蹤系統(tǒng)和管道系統(tǒng)組成，可以把低溫污水提升至15℃左右，保證后續(xù)生物處理正常進(jìn)行且具有防凍功能。設(shè)計(jì)集熱板集熱效率為50%，太陽輻照度(冬季)為800W/m2，集熱板總面積為150m2。
④生物接觸氧化池。設(shè)計(jì)HRT為16h，污水與填料接觸時(shí)間為5h，有機(jī)負(fù)荷為0.86kgBOD5/(m3?d)，尺寸為4.0m×2.0m×3.98m。
曝氣機(jī)型號的選擇:海平面大氣壓力為101.3kPa(760mmHg)，干燥空氣中氧含量為20.40%，故氧分壓為21.15kPa(159mmHg)?？諝庵醒跛急壤静皇芨咴绊?，當(dāng)大氣壓力因海拔增高而降低時(shí)，則氧分壓按比例降低。由此推算，當(dāng)?shù)?海拔約3230m)大氣壓為68.2kPa(513mmHg)，氧分壓為13.9kPa(101mmHg)，氧含量僅為海平面的65.7%。選擇DSA-3-50水下曝氣機(jī)，功率為3kW。
⑤斜管沉淀池1座，設(shè)計(jì)表面負(fù)荷為1.0m3/(m2?h)，有效沉淀時(shí)間為2.5h。尺寸為2.3m×2.0m×3.96m。
⑥中間水池。冬天污水處理后，經(jīng)中間水池直接排放，春夏秋季經(jīng)泵提升至復(fù)合人工濕地深度處理系統(tǒng)。中間水池HRT為2.5h，尺寸為2.0m×1.0m×3.86m。
⑦豎向折流濕地。豎向折流濕地主要利用過濾、厭氧生物反應(yīng)和植物吸收作用去除污染物質(zhì)。其處理效率較高，可去除50%～70%的COD，30%的TP，同時(shí)將有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮，SS指標(biāo)基本可以達(dá)標(biāo)。
濕地床單格尺寸為3.1m×3.8m×1.4m，填料層高度為1m，填料采用10～30mm礫石，填料粒徑、高度由前至后逐級遞減，植物采用本地蘆葦。設(shè)計(jì)HRT為34h，水力負(fù)荷為0.71m3/(m2?d)，有機(jī)負(fù)荷為75kgBOD5/(hm2?d)。
⑧側(cè)向潛流濕地。側(cè)向潛流濕地底部采用素土夯實(shí)處理，HDPE土工膜防滲，厚度為1mm。側(cè)向潛流濕地平行設(shè)置2組，每組分成2段，每段由4格串聯(lián)而成，段前設(shè)置自然復(fù)氧區(qū)，水力坡度為2%，單格尺寸為4.2m×1.08m×0.3m，保護(hù)高度為0.3m，水流在側(cè)向潛流濕地內(nèi)呈S形流動。
設(shè)計(jì)HRT為11h，表面水力負(fù)荷為0.68m3/(m2?d)，有機(jī)負(fù)荷為69kgBOD5/(hm2?d)。填料采用5～10mm礫石，粒徑逐級減小，頂部種植本地種蘆葦。自然復(fù)氧區(qū)尺寸為4.2m×0.6m，水膜厚度為3～5mm，坡度為0.5%，溝底面為鋸齒形，以增加水流與空氣的接觸機(jī)會，提高復(fù)氧效率。
本工藝二級處理構(gòu)筑物均為地埋式一體化設(shè)計(jì)，不會影響營區(qū)的環(huán)境，地面上還可以綠化綜合利用;人工濕地經(jīng)濟(jì)美觀，美化軍營環(huán)境。生活污水處理與回用工程在進(jìn)行污水處理的同時(shí)還可將中水回用于沖廁、綠化，創(chuàng)造了良好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。
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