談城市污水處理廠的綠色環(huán)保設(shè)計(jì)

金彤

(東莞市水務(wù)投資集團(tuán)有限公司 廣東東莞 523000)

1 污水處理廠的規(guī)劃和選址

首先,應(yīng)綜合考慮污水廠的建設(shè)與城市總體發(fā)展規(guī)劃、土地利用規(guī)劃以及城市空間發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的符合性,并統(tǒng)籌考慮與水污染防治規(guī)劃以及水資源利用規(guī)劃等規(guī)劃的符合性;其次,選址應(yīng) 遠(yuǎn)離城市中心并盡量位于收水范圍中央位置以利于污水匯集,節(jié)省管線投資,宜布置在城鄉(xiāng)之交或是靠近村莊,避開(kāi)城市重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域,可為城市未來(lái)發(fā)展預(yù)留足夠空間并節(jié)省土地成本;第三,還應(yīng)考慮 到污水處理廠尾水排放口宜靠近受納水體和尾水的再生利用設(shè)施,并盡量縮短輸水管線的長(zhǎng)度和減少水頭損失。第四,尾水排放口位置的確定時(shí),應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)嘏潘?guī)劃,充分考慮受納水體的水環(huán)境功能、流域水力學(xué)特征以及周?chē)h(huán)境特征,以有利于尾水的稀釋擴(kuò)散,并且不會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生不利影響。

2 確定污水處理廠的處理規(guī)模

污水處理廠處理規(guī)模的確定往往最不好把握,但卻是直接影響污水處理廠設(shè)計(jì)成本和運(yùn)行效率的關(guān)鍵因素。若處理規(guī)模確定偏低,則不能很好適應(yīng)城市發(fā)展需要,起不到應(yīng)有的效果;如果處理規(guī)模確定偏高不僅浪費(fèi)工程造價(jià),最重要的是收水率低,影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

在確定處理規(guī)模時(shí),應(yīng)在充分調(diào)研收水范圍內(nèi)污水實(shí)際產(chǎn)生量的基礎(chǔ)上,結(jié)合排水專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃,并考慮到未來(lái)收水范圍內(nèi)城市發(fā)展規(guī)模、定位等多方面因素進(jìn)行預(yù)測(cè)。一般先根據(jù)現(xiàn)狀并考慮短期發(fā)展空間確定近期規(guī)模,而遠(yuǎn)期規(guī)模則先根據(jù)城市遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃確定大概的污水處理規(guī)模,并據(jù)此預(yù)留相應(yīng)的建設(shè)用地,待遠(yuǎn)期建設(shè)時(shí)再根據(jù)當(dāng)時(shí)發(fā)展情況確定。

3 污水處理廠的廠區(qū)布局

廠區(qū)平面布局從環(huán)境角度主要考慮以下幾方面因素:對(duì)于污水廠內(nèi)產(chǎn)生惡臭污染較為嚴(yán)重的構(gòu)筑物(主要涉及進(jìn)水區(qū)、污水預(yù)處理區(qū)和污泥處置區(qū)的構(gòu)筑物)應(yīng)布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向,并盡量遠(yuǎn)離周?chē)幼^(qū)等環(huán)境敏感點(diǎn);合理安排各處理單元的建構(gòu)筑物,應(yīng)保證污水流程沒(méi)有曲折迂回,水力流程順暢,污水廠出水排放口應(yīng)盡量靠近受納水體;污泥處置區(qū)應(yīng)設(shè)置單獨(dú)的物流出口方便污泥運(yùn)輸,避免穿過(guò)廠區(qū)污染廠內(nèi)環(huán)境;廠前區(qū)(辦公區(qū))應(yīng)遠(yuǎn)離產(chǎn)生惡臭污染較為嚴(yán)重的構(gòu)筑物,宜設(shè)置在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)向。充分利用廠區(qū)道路兩側(cè)的空地和其它空地進(jìn)行綠化,起到降低惡臭、噪音和美化環(huán)境的作用。

4 合理選擇污水處理工藝

首先應(yīng)根據(jù)受納水體情況,并結(jié)合城市建設(shè)現(xiàn)狀及規(guī)劃,綜合考慮投資、進(jìn)水水質(zhì)等多方面因素確定設(shè)計(jì)出水水質(zhì)。然后根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、出水水質(zhì)要求,進(jìn)行全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和環(huán)境影響評(píng)價(jià),綜合比選確定工藝。盡量采用技術(shù)成熟可靠、管理簡(jiǎn)單、應(yīng)用靈活、經(jīng)濟(jì)適用的工藝和設(shè)備,以符合當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)和環(huán)境要求,避免建設(shè)不足和重復(fù)建設(shè)帶來(lái)的損失。在選擇工藝時(shí),應(yīng)結(jié)合進(jìn)出水指標(biāo)和水質(zhì)特性,從工藝的處理效果、先進(jìn)性、可靠性、投資、能耗和工藝構(gòu)筑物是否節(jié)省占地等方面進(jìn)行綜合考慮。

5 污染物的治理

首先應(yīng)考慮優(yōu)化工藝和設(shè)備選型,合理進(jìn)行建構(gòu)筑物設(shè)計(jì),從源頭減少污染物的產(chǎn)生和排放。其次,在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該考慮采用相應(yīng)的污染物治理措施,減少各種污染物的排放量,保證污染物達(dá)標(biāo)排放,進(jìn)而降低其對(duì)環(huán)境的不利影響。在設(shè)計(jì)階段應(yīng)就污水處理廠產(chǎn)生污染物的特點(diǎn),結(jié)合處理工藝綜合考慮未來(lái)可能涉及的環(huán)保方面要求及對(duì)建構(gòu)筑物的要求,以及處理設(shè)施和措施等。

6 污水處理廠的風(fēng)險(xiǎn)防范和應(yīng)對(duì)

在設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮由于各種因素造成水量不穩(wěn)狀態(tài)時(shí)的應(yīng)急措施,如修建應(yīng)急調(diào)節(jié)池,當(dāng)污水量超過(guò)處理規(guī)模時(shí),可將污水暫存其中,杜絕污水未經(jīng)處理溢流或排放,在污水量較小時(shí)再將污水逐步送至污水處理系統(tǒng),以保證污水全部得到有效處理;建議采用雙回路供電,保證供電設(shè)施及線路正常運(yùn)行。

對(duì)于制藥間、加藥間等可能涉及危險(xiǎn)品的暫存設(shè)施,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)做到以下幾個(gè)方面:(1)地面與裙腳要設(shè)計(jì)選用堅(jiān)固、防滲的材料建造,建筑材料必須與危險(xiǎn)廢物相容;(2)必須有泄漏液體收集裝置、氣體導(dǎo)出口及氣體凈化裝置;(3)設(shè)施內(nèi)要設(shè)計(jì)安全照明設(shè)施和觀察窗口;(4)用以存放裝載液體、半固體危險(xiǎn)廢物容器的地方,必須有耐腐蝕的硬化地面,且地面無(wú)縫隙;(5)應(yīng)設(shè)計(jì)堵截泄漏的裙腳,地面與裙腳所圍建的容積不低于堵截最大容器的最大儲(chǔ)量或總儲(chǔ)量的五分之一;(6)應(yīng)設(shè)計(jì)隔離間以便不 相容的危險(xiǎn)廢物可分開(kāi)存放;(7)底部應(yīng)做好防滲;(8)根據(jù)污水廠規(guī)模及其制藥間、加藥間的重大危險(xiǎn)源判別結(jié)果,若為重大危險(xiǎn)源,建議在污水廠周?chē)貐^(qū)設(shè)計(jì)報(bào)警裝置,以便發(fā)生嚴(yán)重泄漏事故時(shí)能及時(shí)向周?chē)用駡?bào)警,并在廠內(nèi)醒目處設(shè)置大型風(fēng)標(biāo),便于緊急時(shí)指示撤離方向。

7 注重環(huán)保節(jié)能

7.1 工藝流程節(jié)能方面

總圖布置應(yīng)緊湊、順暢,減少轉(zhuǎn)折、迂回;構(gòu)筑物連接盡量設(shè)計(jì)為渠道降低提升高程,以減小水頭損失,降低能耗;在設(shè)計(jì)中考慮根據(jù)季節(jié)的變化和進(jìn)水水質(zhì)的變化實(shí)現(xiàn)靈活切換的裝置和手段,使其做到全年運(yùn)行穩(wěn)定和出水水質(zhì)達(dá)標(biāo);設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分利用尾水排放口至受納水體的高程差,較少泵站電耗;設(shè)計(jì)自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng),優(yōu)化各工藝單元之間的協(xié)調(diào)運(yùn)行,可大大節(jié)約能源。

7.2 設(shè)備節(jié)能方面

工藝設(shè)備的電耗占污水處理總電耗的90～95%以上,所以在選型中如采用高效率、低耗能的設(shè) 備,將直接降低污水處理廠今后運(yùn)行的電耗費(fèi)用。

7.3 暖通節(jié)能方面

污水廠采暖、制冷的冷熱源可考慮自建的水源空調(diào)站,以節(jié)約燃料和電能。能源站應(yīng)盡量靠近具有供熱制冷要求的區(qū)域,可節(jié)省管線投資及降低能量損耗。

7.4 土建節(jié)能方面

建筑盡量設(shè)計(jì)為南北朝向,從而減少空調(diào)負(fù)荷;外窗及玻璃門(mén)應(yīng)滿足窗墻面積比和傳熱系數(shù)的相關(guān)要求;外墻、屋面應(yīng)采用保溫設(shè)計(jì);因地制宜,盡量做到挖填平衡,減少取棄土量。在前期設(shè)計(jì)基本完成時(shí),應(yīng)進(jìn)行項(xiàng)目的能耗計(jì)算,應(yīng)確保新建項(xiàng)目的能耗指標(biāo)低于行業(yè)產(chǎn)值的能耗指標(biāo),若項(xiàng)目能耗偏高應(yīng)適當(dāng)調(diào)整工藝設(shè)計(jì)及設(shè)備選型。