污水处理厂设计中需注意的一些问题

刘 剑，高艳云， 陈 芳

河南省城市规划设计研究总院有限公司，河南 郑州 450000

为解决水污染问题、保护环境和生态平衡，同时也为了保证社会和经济的可持续发展，近年来我国集中建设了一大批城镇污水处理项目。随着污水处理项目的建设，我国污水处理设计水平也快速提高，各种新工艺、新技术得以应用。在部分污水处理项目建设中，由于设计周期较短，具体实践经验不足，各专业沟通欠佳，导致设计中存在一定缺陷，给污水处理厂运行管理带来诸多不便。为避免在今后的设计中出现同样的失误，特根据以往设计经验及污水处理厂回馈资料，对污水处理厂设计中常被忽视的问题总结如下。

1 起吊装置的设计

污水处理厂内进水泵房、污泥泵站等部位由于水泵较为庞大，设备较重，因此需要设置起吊装置进行水泵的提升。在起吊装置设计时，应充分考虑水泵起吊、维修、外运方便。

1）合理确定起吊高度，避免由于钢丝绳过短导致水泵无法吊装；

2）合理确定吊车的安装高度，由于提升水泵体积较大，应充分考虑起吊的方便，留有足够的空间；

3）尽可能考虑设置电动单梁悬挂起重机，当水泵出现小的问题可以现场检修时，可将水泵吊至泵房平台；当水泵需要大修、甚至需要返厂维修时，可将水泵吊出泵房。

2 搅拌装置的设计

目前，不少的已建污水处理厂存在着池内积泥的问题，特别是在生物池的转弯处，厌氧池、缺氧池、贮泥池等处。污泥的堆积造成池内有效容积减少，降低处理效率，污泥腐化影响处理工艺及出水水质，因此影响不可忽视。

造成池内污泥堆积的原因主要是池内搅拌器设置及选型不合理，没有起到完全混合的作用，导致池内出现死角产生积泥。在污水处理厂设计中，由于各种构筑物的池型、池深、水质不同，因此增大了搅拌器的设置和选型难度。

为实现污水处理构筑物内的污水的完全混合，设计时可优化构筑物的池型，将厌氧池、缺氧池设计成循环流动式池型，中间设置隔墙，搅拌器采用低速大叶轮潜水推流器实现污水在沟内的循环流动，避免死角的出现。对于矩形构筑物则考虑采用高速小叶轮潜水搅拌器进行搅拌，避免池内积泥。

搅拌器的选型对污水的混合效果影响也很大，目前污水处理厂设计中选择机械搅拌混合功率时多根据规范采用2W/m3～8W/m3，其选择范围较大，很难把握。事实上，很多搅拌设备制造商都有水力计算模型软件对选用设备进行核算，可以较为科学的计算出所需搅拌设备的台数、布置及型号，因此在设计过程中可以广泛听取设备制造商的选型意见，优化搅拌器的选型。

在进行生物池内搅拌器的设计时，还应适当考虑进水量不足或进水污染物不足等此类非正常工况，避免由于污水处理厂曝气设备未满负荷运行时池内搅拌能力不足导致池内积泥。

3 放空管与集水坑的设计

污水处理厂内大部分生产构筑物为盛水构筑物，当构筑物检修时可能需要对池内污水进行外排放空，因此在设计时应考虑池体放空管及集水坑的设置问题。

对于大型污水处理构筑物如生物池、沉淀池等，放空可采用两种方式：一种是将放空管下穿池壁，从底部弯至池外，这种方式可以不设置集水坑，但管道埋深相对较深，对厂区内污水管道整体埋深影响较大，且需考虑放空管的混凝土满包防护问题。另一种是放空管从池壁底部穿出池外，由于池体底部通常结构上设有腋角，为防止防水套管切断钢筋，因此放空管多设置在腋角以上，这样就导致放空管到池壁之间有一定距离，池内的水无法完全排净，因此需在放空管附近设置集水坑，将底部的污水强排出去。这种方式的不足之处在于底部污水需水泵提升，增加了部分电耗。

对于小型的污水处理构筑物，可根据情况采用上述放空方式，但应考虑与周围污水管道的衔接问题。对于构筑物埋深较深，而周围厂区污水管道埋深不足以满足自然放空的，应在构筑物内设置集水坑，将池内污水就近排至厂区污水管内。

在以往的设计中，通常构筑物放空管管径与外接的厂区污水管管径相同，从实际运行中看，由于构筑物放空管内压力相对较大，流速较快，而厂区污水管坡度较小，流速较慢，这样容易引起污水管道内壅水，甚至冒出地面。因此在设计中应使放空管管径应略小于厂区污水管，这样就可以避免上述情况的发生。

4 止回阀、手动阀门的设计

为了防止介质倒流，在污水处理厂水泵及鼓风机的出水（风）管上需要设置止回阀，在止回阀旁通常设置手动阀门。止回阀在污水厂实际运行过程中启动较为频繁，设备故障率较高，需经常维护检修，当止回阀需要检修时，就需要将手动阀门关闭，阻断管道中的介质，保证止回阀的检修不会导致管路泄露。手动阀门如设置的不合理，将起不到阻断作用，手动阀门将形同虚设，直接影响到厂区工艺设备的运行。因此，应当在设计时注意手动阀门的安装位置，不可随意设置。

手动阀门的设置原则是：哪一侧的介质有可能流向此处影响检修，那么手动阀门就应该安装于哪一侧。在设备并联工作时的情况，当检修其中一台设备的止回阀时，由于其他设备仍要正常工作，那么输送介质沿检修设备出水管倒流至止回阀处，在这种情况下，应将手动阀门安装在止回阀的出水侧。通常来讲，当止回阀需要检修时，只要设备不运行，则止回阀的进水端就不会有介质流动，因此无需安装阀门。但是如果止回阀的安装高度低于介质的高度时，设备停机情况下介质也可能流向止回阀，因此在这种情况下在进水端也应设置手动阀门。

5 结论

在目前的污水处理项目设计过程中，设计单位对污水处理厂总体设计的把握不存在太大的问题，但对某些细节问题缺乏考虑，对污水处理厂运行实践经验欠缺，使得设计中总是存在一定的缺陷，造成污水处理厂运行维护的不便。因此，设计人员应经常与已建成污水处理厂的运行人员进行交流沟通，听取实际操作人员的建议，在设计中总结经验教训，注意设计细节的完善。从而完善设计成果，提高自身的设计水平。