鎮(zhèn)原縣城區(qū)污水處理工藝方案論證

摘 要：本文對鎮(zhèn)原縣城區(qū)污水處理工程廠址選擇原則進(jìn)行了探討，并對污水、污泥處理工藝方案進(jìn)行了論證，最后根據(jù)項(xiàng)目區(qū)域?qū)S區(qū)給排水和防洪進(jìn)行設(shè)計(jì)，為污水處理工程的順利進(jìn)行提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：污水處理工程；廠址比選；工藝方案；給排水；防洪；鎮(zhèn)原縣

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.047

鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣屬寒溫帶半濕性大陸氣候。年平均溫度7.5℃—9℃；降雨量450—580mm，最低363.8mm；年平均蒸發(fā)量1524—1638mm，年平均相對濕60—65%；年平均日照時(shí)數(shù)2250—2440小時(shí)，最大凍土深度82cm，平均無霜期170天；春夏多東南風(fēng)，秋冬多西北風(fēng)，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，平均風(fēng)力2—3級(jí)。鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣地震基本烈度為7度。地下水埋深為20米左右，含水層為黃土層下層的粉砂層，含水層厚度5米左右，水質(zhì)較好，工業(yè)和生活用水為深層承壓水，井深150米左右。

1 廠址比選

污水處理廠廠址選擇時(shí)，應(yīng)考慮下述原則：（1）應(yīng)符合鎮(zhèn)原縣總體規(guī)劃要求，盡量使規(guī)劃區(qū)內(nèi)的污水自流進(jìn)入污水處理廠，以減少動(dòng)力消耗并便于運(yùn)行管理；（2）污水處理廠的出水應(yīng)有較好的出路，并便于排放；（3）應(yīng)有遠(yuǎn)期擴(kuò)建的余地，并應(yīng)少占或不占用農(nóng)田；（4）對周圍的環(huán)境不產(chǎn)生影響，并應(yīng)與居民區(qū)及公共建筑保持一定的衛(wèi)生防護(hù)距離；（5）廠址選擇應(yīng)考慮交通及水電供應(yīng)等條件；（6）廠址應(yīng)設(shè)在城市河流下游和城市下風(fēng)向；（7）從防洪方面考慮，盡量選擇在較為安全的位置。

根據(jù)鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣城總體規(guī)劃及城區(qū)地形特點(diǎn)，并考慮到以上的廠址選擇原則，污水處理廠廠址初步選擇在以下兩個(gè)位置：

廠址一位于城區(qū)現(xiàn)狀居民生活區(qū)的下游，距離縣城供變電所較近，該處地形平坦，易于施工；排水及輸電管線較??；污水能重力流進(jìn)污水處理廠，有較好供電供水條件。但是該處廠址距離市區(qū)較近，不利于城區(qū)的遠(yuǎn)期向東發(fā)展，該廠址處空地為東西狹長形，也不利于水廠的遠(yuǎn)期預(yù)留發(fā)展用地。

廠址二位于縣城城區(qū)的下游東南角，該處地形平坦，易于施工；污水能重力流進(jìn)入污水處理廠，有較好供電供水條件；該處場地遠(yuǎn)離市區(qū)，且位于居住區(qū)夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下游，避免了廢氣和蚊蠅的污染；場地地域開闊，有污水處理廠遠(yuǎn)期發(fā)展用地，且交通方便，有較好供電供水條件。但是該處廠址距離縣城供變電所較遠(yuǎn)。

綜合以上分析，本次污水處理廠廠址選擇在鎮(zhèn)原縣縣城城區(qū)的下游東南角，縣城東關(guān)磚廠的東南側(cè)空地。

2 污水處理工藝方案論證

2.1 污水處理方案論證

城市污水處理工藝選擇所涉及的因素是多方面的。針對本工程的污水質(zhì)及處理后出水水質(zhì)要求，結(jié)合污水處理廠規(guī)模，資金籌措等情況，參照國內(nèi)外的研究成果及污水處理廠的運(yùn)行實(shí)踐，在進(jìn)行多方案比較的基礎(chǔ)上，選擇了國內(nèi)常用的A2/O活性污泥法工藝和CAST活性污泥法工藝兩種污水處理方案進(jìn)行論證及經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，從而確定最佳方案。

方案一：A2/O工藝。本方案采用兩組A2/O生物反應(yīng)池，其中厭氧池污水水力停留時(shí)間為1.5小時(shí)，污泥齡15天。在每組厭氧池中分別設(shè)一臺(tái)1.5kW潛水?dāng)嚢杵鳎诿拷M缺氧池中設(shè)兩臺(tái)3kW潛水?dāng)嚢杵?，以防止污泥沉積。在好氧池則布置橡膠膜膜微孔曝氣盤，單組池平面尺寸：L×B=45×10m，有效水深4.5m。

采用初沉池兩座，表面負(fù)荷為3m3/m2·h，每池直徑10m，采用二沉池兩座，表面負(fù)荷為0.8m3/m2·h，每池直徑為18m。每組處理系統(tǒng)各對應(yīng)一座初沉池和二沉池。另外A2/O系統(tǒng)設(shè)鼓風(fēng)機(jī)房一座，內(nèi)設(shè)離心鼓風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，采用變頻電機(jī)，以便根據(jù)實(shí)際需氧情況調(diào)整，達(dá)到節(jié)能的目的。

方案二：CAST工藝。由于是在禁止?fàn)顟B(tài)下沉淀，表面負(fù)荷低，故出水SS低，水質(zhì)較好。泥齡長，在17天以上，通過合理設(shè)計(jì)可使循環(huán)式活性污泥法工藝中產(chǎn)生的剩余污泥同時(shí)得到部分穩(wěn)定。故無需設(shè)置單獨(dú)的污泥消化處理系統(tǒng)。工藝系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用相對普通活性污泥法較低。污泥回流比較低。另外，應(yīng)用污泥好氧速率控制技術(shù)嚴(yán)格控制溶解氧水平，故系統(tǒng)可最大程度地降低能耗和運(yùn)行費(fèi)用?？勺畲蟪潭鹊亟档蛯χ車h(huán)境的影響。鼓風(fēng)機(jī)安裝在同一風(fēng)機(jī)房內(nèi)，采取集中的噪聲控制措施，因此在用微孔曝氣系統(tǒng)時(shí)污水廠噪聲可以得到有效控制。

2.2 工藝方案比較

CAST活性污泥法工藝的方案與A2/O工藝方案列表進(jìn)行比較。 CAST活性污泥法工藝方案的優(yōu)點(diǎn)：流程簡單，運(yùn)行管理方便；耐沖擊負(fù)荷，處理效果穩(wěn)定；除磷脫氮效果好，出水水質(zhì)滿足要求；污泥已相對穩(wěn)定，可不設(shè)污泥消化裝置；占地面積較省，工程造價(jià)較低。缺點(diǎn)：自動(dòng)化要求較高，一旦自動(dòng)化系統(tǒng)出故障，對生產(chǎn)運(yùn)行影響較大。

A2/O工藝方案的優(yōu)點(diǎn)：工藝成熟，運(yùn)行穩(wěn)定；脫氮效果好，出水水質(zhì)滿足要求；處理效果較穩(wěn)定；運(yùn)行管理較方便。缺點(diǎn)：工程投資較高，占地面積較CAST活性污泥法大。設(shè)備維護(hù)量較大；相對于CAST工藝而言，需較大的混合液回流及污泥回流。故運(yùn)行費(fèi)用高。

3 廠區(qū)給排水設(shè)計(jì)

廠內(nèi)給水包括廠前區(qū)綜合辦公樓等的生活用水和生產(chǎn)區(qū)內(nèi)加氯間、污泥脫水機(jī)房等的生產(chǎn)用水。廠區(qū)給水由市政供水管網(wǎng)接入，接入管管徑為DN100。廠內(nèi)排水包括廠區(qū)生活污水、生產(chǎn)廢水和雨水的排放。廠區(qū)的生活污水和生產(chǎn)廢水由管道收集后排入粗格柵間及污水提升泵房，與收集到的城市污水一起被提升進(jìn)入污水處理系統(tǒng)。廠區(qū)雨水根據(jù)廠區(qū)道路豎向設(shè)計(jì)，按地面徑流排出廠區(qū)。

4 廠區(qū)防洪設(shè)計(jì)

污水處理廠布置在鎮(zhèn)原縣城關(guān)鎮(zhèn)東南角，位于縣城變電站的東側(cè)，濱河路的北側(cè)，緊臨茹河，平均地面高程1141.7m。根據(jù)《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006），污水處理廠防洪標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)低于城市防洪標(biāo)準(zhǔn)，鎮(zhèn)原縣防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，根據(jù)建設(shè)方提供資料，擬建污水處理廠段茹河50年一遇洪水水位約1135.42m，本次設(shè)計(jì)污水處理廠廠區(qū)地面平均高程為1141.7m，滿足廠區(qū)防洪要求。

作者簡介：李靖（1988-），女，甘肅武威人，助理工程師，主要從事水利水電工程設(shè)計(jì)。