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摘要:污水處理廠的改擴(kuò)建設(shè)計(jì)是基于城鎮(zhèn)人口發(fā)展、居民用水量日益增加,現(xiàn)狀污水處理廠運(yùn)行工況不能滿足日益增長(zhǎng)的排污量的需求而進(jìn)行的,且是保證自然水體環(huán)境不受或者少受污染的最后一道防線。本文根據(jù)現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn),在污水量預(yù)測(cè)、建設(shè)規(guī)模論證、設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)以及工藝選擇幾個(gè)角度,對(duì)工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)怎樣設(shè)計(jì)污水處理廠的規(guī)模、進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)和工藝選擇進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:南方;污水處理廠;工程設(shè)計(jì)
引言
污水處理廠工程項(xiàng)目建設(shè)過程當(dāng)中,設(shè)計(jì)對(duì)項(xiàng)目建設(shè)整體起到至關(guān)重要的指導(dǎo)作用,特別是對(duì)于關(guān)乎民生的公共基礎(chǔ)建設(shè)。而在污水處理廠建設(shè)項(xiàng)目前期的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作中,包含了許多的重要參數(shù),像是建設(shè)規(guī)模、進(jìn)出水水量水質(zhì)指標(biāo)以及工藝流程等,對(duì)于工程建設(shè)的設(shè)計(jì)工作人員來說,具有很大的挑戰(zhàn)性,需應(yīng)用合理成熟的設(shè)計(jì)思路,從而設(shè)計(jì)出較為經(jīng)濟(jì)合理的工程設(shè)計(jì)成果。隨著城市的發(fā)展,國(guó)家及南方對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求進(jìn)一步提高,經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口增長(zhǎng)以及污水收集管網(wǎng)的日益完善等原因[1],南方某鎮(zhèn)污水量日益增加,已超出污水處理廠處理規(guī)模。因此,為了嚴(yán)格保證水環(huán)境質(zhì)量,同時(shí)適應(yīng)某鎮(zhèn)發(fā)展的需要,進(jìn)一步改善投資環(huán)境,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)健康持續(xù)發(fā)展,污水廠的三期建設(shè)是非常必要的。
1污水量預(yù)測(cè)
對(duì)污水量的預(yù)測(cè)歸根到底是對(duì)用水量的預(yù)測(cè),通過預(yù)測(cè)規(guī)劃用水量,然后乘以污水排放系數(shù)得出污水量。用水量預(yù)測(cè)的方法很多,總體來看大致可以分為兩大類,第一類是綜合預(yù)測(cè)法,主要包括人均綜合用水量指標(biāo)法,地均綜合用水量指標(biāo)法,萬元GDP用水量指標(biāo)法;第二類為分類預(yù)測(cè)法,主要包括不同性質(zhì)用地用水量指標(biāo)法,工業(yè)產(chǎn)值預(yù)測(cè)法等。從理論上講,上述方法均可行,但綜合預(yù)測(cè)法相比分類預(yù)測(cè)法而言,由于其指標(biāo)單一,數(shù)據(jù)信息相對(duì)完整且易于獲得,因此綜合預(yù)測(cè)法一般作為用水量預(yù)測(cè)的主要方法,而分類預(yù)測(cè)法作為校核。比如人均綜合用水量指標(biāo)法在國(guó)際上被普遍采用,而萬元GDP用水量指標(biāo)法是衡量一個(gè)城市構(gòu)建節(jié)水型社會(huì)參考的一個(gè)重要指標(biāo),作為用水量預(yù)測(cè)具有重要意義。當(dāng)然,具體選用哪種方法預(yù)測(cè),還需要根據(jù)本區(qū)域?qū)嶋H情況,包括產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)模式,供、排水體系,以及數(shù)據(jù)信息的完整性等因素綜合確定。綜上所述因素,并結(jié)合實(shí)際情況,本專項(xiàng)規(guī)劃擬定采用人均綜合用水量指標(biāo)法、地均綜合用水量指標(biāo)法、萬元GDP用水量指標(biāo)法以及不同性質(zhì)用地用水量指標(biāo)法等作為用水量的預(yù)測(cè)方法。
2建設(shè)規(guī)模論證
根據(jù)前述污水量預(yù)測(cè),到2020年,進(jìn)入某鎮(zhèn)處理廠的污水量預(yù)計(jì)約有18.91萬m3/d,到2025年,進(jìn)廠污水量預(yù)計(jì)約有24.40萬m3/d,已建規(guī)模為10萬m3/d,二期正在建設(shè)規(guī)模為5萬m3/d,到2020年,仍存在3.91萬m3/d的污水處理量空缺。本次三次工程尾水排放執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)及廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》(DB44/26)的較嚴(yán)值,若此次工程選用常規(guī)工藝進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè),達(dá)到本排放標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)狀預(yù)留用地不夠遠(yuǎn)期25萬m3/d。因此,本次三期工程考慮新建擴(kuò)建5萬m3/d,污水廠處理規(guī)模達(dá)到20萬m3/d,同時(shí)考慮遠(yuǎn)期規(guī)模達(dá)到25萬m3/d,現(xiàn)狀遠(yuǎn)期預(yù)留用地比較緊湊,需盡量少采用建構(gòu)筑物較大的深度處理工藝。所以根據(jù)上述考慮,為了滿足本項(xiàng)目建成后達(dá)到相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn),避免遠(yuǎn)期擴(kuò)建工程無地可用,從可預(yù)見的將來考慮,即本次建設(shè)規(guī)模以2025年為考慮年限,廠區(qū)處理規(guī)模達(dá)到25萬m3/d,且在現(xiàn)有的用地紅線范圍內(nèi)進(jìn)行。本次三期新建擴(kuò)建工程在遠(yuǎn)期用地內(nèi)進(jìn)行實(shí)施,采用更優(yōu)、更緊湊型的新型工藝,可讓處理規(guī)模滿足遠(yuǎn)期規(guī)劃規(guī)模25萬m3/d。
3設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)
3.1設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)
設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)的確定,通常是根據(jù)污水水質(zhì)實(shí)測(cè)資料、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定、國(guó)內(nèi)同類型城市污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)及城市未來的發(fā)展等方面進(jìn)行綜合考慮。
3.1.1《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014—2006)(2016年版),我國(guó)生活污水污染物排放指標(biāo):BOD5為25~50g/(人•d);SS為40~65g/(人•d);TN為5~11g/(人•d);TP為0.7~1.4g/(人•d)。
3.1.2《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定根據(jù)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)第4.1.3條規(guī)定,對(duì)排入設(shè)置二級(jí)污水處理廠的城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的污水執(zhí)行三級(jí)標(biāo)準(zhǔn),其主要污染物最高允許排放濃度為COD≤500mg/L,BOD5≤300mg/L,SS≤400mg/L。
3.1.3參照同類型城市污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)和實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)某市及其周邊城市類似污水處理廠的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)或?qū)嶋H進(jìn)水水質(zhì)如表1所示。該市部分已投產(chǎn)運(yùn)行污水處理廠實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)情況如表2所示。觀察以上數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)該市已建的部分污水處理廠進(jìn)水濃度偏低,其原因錯(cuò)綜復(fù)雜,原因之一可能是這些污水處理廠的廠外管網(wǎng)采用了截流制排水體制,導(dǎo)致雨水、地下水混入,稀釋了污水濃度。本工程的三期工程,服務(wù)范圍內(nèi)主要為生活污水,并有部分的工業(yè)廢水,雖然目前的進(jìn)廠水質(zhì)較原設(shè)計(jì)值低,但隨著截污次支管網(wǎng)的完善,進(jìn)水濃度也將進(jìn)一步提高,故綜合考慮本次設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)同現(xiàn)狀工程設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo),相關(guān)進(jìn)水水質(zhì)主要指標(biāo)如表3所示。
3.2設(shè)計(jì)出水水質(zhì)
為應(yīng)對(duì)環(huán)保的日趨重視、排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格,為避免可預(yù)見的將來由于出水標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步提高而面臨的再次改造,本工程的設(shè)計(jì)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)擬采用較高標(biāo)準(zhǔn)。本次三期工程出水標(biāo)準(zhǔn)需達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)和廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染排放限值》(DB44/26—2001)第二時(shí)段的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的較嚴(yán)值,其中氨氮濃度不超過1.5mg/L、總磷不超過0.3mg/L。本次工程出水水質(zhì)指標(biāo)如表4所示。
4工藝選擇原則
(1)選擇工藝應(yīng)滿足工程設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)的要求。(2)選擇工藝應(yīng)能適應(yīng)水量水質(zhì)的沖擊負(fù)荷。(3)選擇工藝應(yīng)對(duì)主要污染物去除有針對(duì)性。(4)選擇工藝應(yīng)滿足目前污水處理廠實(shí)際用地情況的要求。(5)選擇工藝應(yīng)能便于運(yùn)行管理,互不影響運(yùn)行。(6)選擇工藝必須成熟、穩(wěn)定、可靠、先進(jìn),并且在國(guó)內(nèi)、外均有一定數(shù)量成功運(yùn)行的工程實(shí)例。(7)選擇工藝應(yīng)注重方案科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)可行。(8)選擇工藝應(yīng)符合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況及有一定的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)。(9)其他相關(guān)因素。[2]
5污水處理工藝方案
5.1工藝流程描述
廢水經(jīng)管網(wǎng)收集,經(jīng)過粗格柵、細(xì)格柵和旋流沉砂池,進(jìn)行預(yù)處理,污水中較大的顆粒物及漂浮物被攔截。沉砂池出水經(jīng)膜格柵后進(jìn)入A/A/O+MBR池生化系統(tǒng),在此階段微生物進(jìn)行同步脫氮除磷。MBR池出水經(jīng)紫外線消毒后,計(jì)量達(dá)標(biāo)排放。系統(tǒng)剩余污泥排至污泥濃縮池。污泥經(jīng)過板框脫水后,外運(yùn)交由有資質(zhì)單位處置,工藝流程圖如圖1所示。
5.2處理效果預(yù)期分析
本次三期新建擴(kuò)建工程污水處理效果預(yù)期分析如表5所示。
6結(jié)束語
隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)技術(shù)和城鎮(zhèn)人口的迅速發(fā)展,必然會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的污水問題。污水處理廠作為城市建設(shè)配套設(shè)施,是城市建設(shè)中必不可少的要素[3]。在污水處理廠的設(shè)計(jì)運(yùn)行方面,需要考慮的問題還有很多,對(duì)于相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用和設(shè)備的選擇都有嚴(yán)格的要求。因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目所在的不同區(qū)域,結(jié)合實(shí)際環(huán)境條件因素進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行靈活運(yùn)用,以取得更優(yōu)的環(huán)境效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]李猛.長(zhǎng)春市北郊污水處理廠二期工程設(shè)計(jì)及調(diào)試運(yùn)行[D].吉林:吉林大學(xué),2012.
[2]鄒婷婷.改良AAO+深度處理工藝應(yīng)用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠工藝設(shè)計(jì)[J].工程技術(shù)研究,2019,4(19):222-223.
[3]姜宗海.某污水處理廠設(shè)計(jì)運(yùn)行的實(shí)例探究[J].四川建材,2018,44(2):202-203,216.
作者:黃政 單位:聯(lián)誠(chéng)同創(chuàng)(廣東)工程設(shè)計(jì)有限公司
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