校園再生水回用工程設(shè)計(jì)

陳宏平，李峰，樊紅輝

（太原理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，山西 太原 030024）

山西大學(xué)商務(wù)學(xué)院校園污水排放量2 000 m3/d，擬將其中部分污水處理后用作綠化等校園雜用及校區(qū)景觀湖水的補(bǔ)充，再生水總需水量為1 000 m3/d。

1 進(jìn)、出水水質(zhì)

設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)參考同類(lèi)工程[1]，出水水質(zhì)同時(shí)滿(mǎn)足《城市污水再生利用 景觀環(huán)境用水水質(zhì)》（GB/T18921—2002）和《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T18920—2002）。設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)主要指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)

2 工藝流程的選擇

生活污水再生使用較多的工藝有A2O+深度處理、SBR及其變種+深度處理、BAF+深度處理和MBR等。因處理水量大，如采用MBR工藝，造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用比其他方案高；工程所在地靠近校區(qū)的人工湖，地下水位高，SBR、曝氣生物濾池等工藝水頭損失大，不便于高程布置；處理現(xiàn)場(chǎng)離教學(xué)區(qū)遠(yuǎn)，場(chǎng)地足夠，適合采用A2O+深度處理[2]。確定為終選方案，完整的工藝流程見(jiàn)圖1。

3 工程設(shè)計(jì)

污水提升利用校園原有污水提升泵站，新建系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)池、生化反應(yīng)池（厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)、二沉池、污泥轉(zhuǎn)輸池）、轉(zhuǎn)輸水池、機(jī)械過(guò)濾器、活性炭吸附罐、再生水水池等，全部合建（平面布置圖略）。

圖1 工藝流程圖

3.1 提升泵站

已建，地下式，將校園污水提升后遠(yuǎn)距離排至校外下水道。內(nèi)設(shè)3臺(tái)潛污泵，2用1備。80WQ45-13-3型，單臺(tái)泵Q=45 m3/h，H=13 m，N=3.0 kW。工程運(yùn)行后，其中1臺(tái)泵的出水進(jìn)入處理系統(tǒng)。

集水井進(jìn)水口設(shè)粗格柵，已建。過(guò)柵流速0.5 m/s，柵條間隙40 mm。安裝角度為30°，采用人工清渣。

3.2 細(xì)格柵

細(xì)格柵設(shè)在調(diào)節(jié)池頂部進(jìn)水口，柵條間距為10 mm，過(guò)柵流速為0.5 m/s，安裝角度為30°，人工清渣。

3.3 調(diào)節(jié)池

為避免埋深過(guò)大，把調(diào)節(jié)池設(shè)在高位。有效容積為336.0 m3，水力停留時(shí)間8.0 h。調(diào)節(jié)池出水自流進(jìn)入生物處理池。

3.4 生物處理池

8廊道。厭氧區(qū)、缺氧區(qū)各1廊道，每廊道尺寸均為9 m×3 m×4.5 m，有效容積91.6 m3，水力停留時(shí)間2.2 h。原水、回流污泥從厭氧區(qū)首端進(jìn)入，好氧區(qū)末端硝化液由回流泵提升到缺氧區(qū)首端，最大回流比為300％。1臺(tái)，WQ100-8-5.5型，Q=100 m3/h，H=8 m，N=5.5 kW。

厭氧區(qū)、缺氧區(qū)首端底部各設(shè)潛水?dāng)嚢杵?臺(tái)，促進(jìn)泥水混合。QJB0.85/8-260/3-740型，功率0.85 kW。

好氧區(qū)6廊道，每個(gè)廊道尺寸均為3 m×6 m×4.5 m。有效容積360.1 m3，水力停留時(shí)間8.6 h。后3廊道內(nèi)設(shè)彈性立體填料，利用生物膜的作用提高硝化效果。在池底設(shè)微孔曝氣頭，1個(gè)/m2，共108個(gè)。氣水比為10 ∶1。

利用原有提升泵站空置設(shè)備間做鼓風(fēng)機(jī)房，3臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)，2用1備。BK5003型，單臺(tái)壓力0.05 MPa，風(fēng)量4.94 m3/min，功率6.80 kW。

3.5 二沉池及污泥轉(zhuǎn)輸池

斜管沉淀池1座，結(jié)構(gòu)尺寸15 m×6 m×4 m。沉淀區(qū)有效容積252 m3，水力停留時(shí)間6 h。池底有8個(gè)污泥槽，穿孔管排泥?？讖? mm，間隔20 mm，開(kāi)孔45°斜向下。沉淀污泥靠靜水壓力排至污泥轉(zhuǎn)輸池。

污泥轉(zhuǎn)輸池1座，結(jié)構(gòu)尺寸1.5 m×1.5 m×3.3 m。有效容積6.8 m3，水力停留時(shí)間大于10 min。內(nèi)設(shè)潛污泵，回流污泥，最大回流比100％。出水管設(shè)分支管，接入學(xué)校的化糞池，排放剩余污泥。池中配有1臺(tái)潛水泵，型號(hào)同提升泵站提升泵。

3.6 轉(zhuǎn)輸水池

轉(zhuǎn)輸水池1座，建在調(diào)節(jié)池下。有效容積33 m3，二沉池出水自流進(jìn)入，水力停留時(shí)間50 min。內(nèi)設(shè)潛污泵2臺(tái)，將水提升依次進(jìn)入石英砂濾罐和活性炭吸附罐。1用1備，型號(hào)同提升泵站提升泵。

3.7 石英砂濾罐

1 臺(tái)，?2 800 mm，H=4.5 m。濾速 8.5 m/h，反沖洗周期為 24 h。反洗強(qiáng)度 12 L/（s·m2），反洗時(shí)間 5 min。

3.8 活性炭吸附罐

1 臺(tái)，?28 00 mm，H=4.5 m。濾速 8.5 m/h，反沖洗周期48 h。反洗強(qiáng)度8 L/（s·m2），反洗時(shí)間5 min。

3.9 再生水池

1座，有效容積72.0 m3，水力停留時(shí)間1.8 h。池內(nèi)再生水自流進(jìn)入學(xué)校人工湖，灑水車(chē)從再生水池抽水用于校園綠化。

再生水池內(nèi)設(shè)石英砂濾罐、活性炭吸附罐共用反沖洗水泵2臺(tái)，1用1備。80WQ45-13-3型，單臺(tái)泵Q=250 m3/h，H=15 m，N=18.5 kW。每次反洗用水量 20 m3，反洗出水進(jìn)校園下水道。

3.10 消毒[3]

有效氯投加量采用15 g/m3。二氧化氯發(fā)生器1臺(tái)，有效氯產(chǎn)生量700 g/h。KW700型，5 kW。

3.11 自控

在調(diào)節(jié)池、污泥轉(zhuǎn)輸池、轉(zhuǎn)輸水池內(nèi)設(shè)液位計(jì)控制水位，機(jī)電設(shè)備采用PLC控制。

4 工程投資及運(yùn)行費(fèi)用

工程竣工總投資220萬(wàn)元。年耗電24.64 kW·h（反洗泵按每天開(kāi)10 min計(jì)），電價(jià)按0.58元/kW·h計(jì)，電費(fèi)為14.29萬(wàn)元；消毒劑年需氯酸鈉3.37 t，鹽酸6.75 t，1.96萬(wàn)元；勞動(dòng)定員1人，年工資2.4萬(wàn)元。則運(yùn)行成本費(fèi)用為0.51元/t。

其他費(fèi)1.87萬(wàn)元；折舊費(fèi)0.36萬(wàn)元；修理費(fèi)0.17萬(wàn)元；日常檢修維護(hù)費(fèi)0.08萬(wàn)元；無(wú)形及其他資產(chǎn)攤銷(xiāo)費(fèi)0.58萬(wàn)元；其他費(fèi)用5.6萬(wàn)元。則水處理成本（包括運(yùn)行成本）共計(jì)0.58元/t。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）采用A2/O+深度處理工藝出水可以達(dá)到雜用水和景觀用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。工程造價(jià)少，運(yùn)行費(fèi)低。

（2）利用原有的污水提升泵站及設(shè)備，將污水提升到處理系統(tǒng)，節(jié)省了工程造價(jià)。

（3）二沉池寬度6 m，穿孔管排泥不暢，需定期清理。

[1] 陳宏平，王增長(zhǎng).太原精神病院污水處理系統(tǒng)改建為中水處理系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)[J].給水排水，2006，32(3)增：200-202.

[2] 李秀珍，陳宏平.山西省武鄉(xiāng)縣污水處理廠工藝設(shè)計(jì)[J].科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2009，19(3)：165-167.

[3] 崔玉川，員建，陳宏平.給水廠處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003：362-381.