污水处理厂设计缺陷浅谈

2014-07-25吴广泽许凤杰

科学中国人 2014年16期

吴广泽,许凤杰

（中山火炬水务有限公司，广东中山528437）

1.概述

污水处理厂遍布全国，并且正在逐步向乡镇辐射，其总数将会远远超过任何一个行业的工厂数量，这些厂就是保证江河湖海水体清澈的主要措施之一，其投产后的运行状况好坏取决于工艺设计的优劣，如果投产后工艺系统需要进行相关改造才能正常运行，那就说明设计存在缺陷。因此设计人员必须竭尽全力吸收已有的经验教训，不要再重蹈覆辙，造成浪费。

2.建筑方面

建筑除了本身的美感要求之外，重要的是要满足工艺要求，要考虑布局合理，操作方便；另外，污水厂是污染企业，在建筑设计方面要注意设法避免或减少有害气体聚集，防止职业伤害，防止腐蚀性气体对设备的危害，要考虑常年不停产的特性。

2.1提升泵房

建议设计成通透式，有屋盖、有框架柱，没有墙体，这样即降低了建筑成本，又避免了有害气体可能的伤害。

2.1.1提升泵房内的主要设备是潜污泵，用来提升污水，其泵体一般比较大，因此建筑高度的确定要充分考虑水泵检修的提升要求，要注意①水泵高度，②吊具高度，③起重设备（一般为电动单梁起重机）所占空间，在此基础上还应该留有余量，以考虑设备吊出时放置垫木或叉车所需要的高度。

提升泵房设计高度没有考虑吊具高度的例子确实存在，而且无法弥补，会使检修时的吊装变得非常麻烦。

2.2氧化沟配水井（也称进水槽）的平衡

氧化沟的设计，两组池共用一个配水井为常见模式，配水的平衡问题设计者是不会忽略，但往往只作了配水井两个出水口(去氧化沟)的对称处理，没有进一步考虑配水井的两个进水口（一个是来自预处理的污水，一个是回流污泥）的综合平衡。这里水量的平衡只是简单平衡，更重要的是要考虑泥量的平衡。如果疏漏泥量平衡造成先天不足，靠运行时用阀门调节是无法达到两组氧化沟污泥浓度的平衡。案例：某污水厂两组氧化沟配水失衡，导致两个池子污泥浓度失衡，相差很大，约50%，一个浓度约为3000mg∕L,另一个只有约1500mg∕L,同时别的指标，比如ORP,也造成失衡，后来通过改造，才将问题解决。

2.3氧化沟是否设置爬梯

氧化沟是污水厂最大的水池，深度一般在6米左右，并且①氧化沟安装工程量较大，安装人员需要频繁上下，②投产后维修人员同样需要上下，③氧化沟内的流速很慢，一般约为0.3m∕S左右，设置爬梯对流速的影响完全可以忽略，④使用临时爬梯（一般多用竹梯）安全系数不够；因此设计时应该考虑在适当位置设置固定爬梯。

2.4污泥脱水间的通风

污泥是污水中污染物的集合体，成分复杂，可概括为有害物质，产生较为强烈的臭气，通风问题不能疏忽，而且单靠自然通风换气量不够，必须设置强制通风设施——轴流风机来解决，进风采用自然进风即可。

2.5污泥脱水间的墙、地面

脱水间一般多为两层设计，一层为加药间，二层用来安放脱泥机，二层墙面要考虑清洗需要，建议采用瓷砖墙面，二层地面应采用磁砖，但要考虑防滑易清洗，而且要考虑湿水状态时的防滑；一层地面要考虑动态碾压，运营时一般要用叉车运送药剂，采用瓷砖地面容易破损，水泥地面可以，但显得档次低，水磨石地面最好，但现在少有人采用。

2.6除磷罐

除磷罐建议设置为半地下式，主要是考虑除磷剂的投加方便；污水处理系统的生物除磷效果往往不能达到要求，要辅以药物方能达标，而且用量较大，除磷罐的高度多为2.5米左右，设计者大多未考虑加药操作的实际难度，采用地面上安装，造成劳动强度大，操作不便。

2.7配电房的门窗

配电房的门窗设计一直沿用传统模式，采用百叶窗、百叶门以解决散热问题，但目前配电房均安装空调系统，使得原设计门窗均需要改造处理，造成浪费。这个问题有待设计者面对现实，统筹考虑，一方面是传统设计符合相关规范，另一方面是①百叶窗的防雨功能不足，尤其是台风时，有一定的安全风险，②变频器类的较为娇气的设备对环境要求较为苛刻。所以在这个问题上应该说规范是底线，合理、顺畅的运行才是设计原则。

2.8室外电缆沟与建筑物连接处

由于建筑物一般为桩基础，竖向高度是不变的，室外电缆沟有沉降问题，高度的相对变化使得电缆沟与建筑物连接处产生断裂，影响观瞻又不好处理，同时处理时直接与建筑物发生关系，处理结果势必影响建筑物的外观；办法是将建筑外墙一米内的电缆沟悬挑在建筑上，如此产生断裂的地方维修起来就比较容易，也不会影响建筑物的美观。

2.9电缆沟的排水

电缆沟的设计必须要考虑排水，就近接入排水系统，如果无法接入排水系统，也要设集水坑，方便临时排水。

2.10井内积水的排除

污水管一般管径较大，埋深比较深，大的阀门井、计量井内要设排水系统，以方便操作及检修时排除积水，不能直排的要设置自动排水系统，或设置集水坑以方便检修等情况下的临时排水。

2.11钢盖板的选型

污水厂大多选用了大量的钢格栅型沟盖板，不尽合理，可能有出于减轻重量的考虑；其实盖板的意义就是要既能盖住沟槽，又方便开启，一般有疏水要求的水沟才选用格栅板，否则应该选用板式盖板。现实中有个别厂，室内的电缆沟盖板也选用格栅板，就极不合理，安（吊）装孔选用格栅板也不合理。

3.安装方面

细节考虑不足是设计中存在的常见问题，有些问题虽然反映在安装方面，但根源在设计，主要是经验不足，缺乏现场阅历，不回访、不调研，停留在书本所学。

3.1提升水泵的出水管口：一般有两种方式，一种是穿过池壁进入预处理水池，其要点是注意管道的沉降问题，防止拉裂管道或穿池壁处漏水。另一种是不穿池壁，沿池壁爬升到预处理池上方自流入水池，其要点是一定要将管口伸入水面下，以防止水流冲击产生泡沫。

3.2防腐

由于污水有产生、释放有毒、有害、有腐蚀性气体的特性，所以不能疏忽外露设备、结构等的防腐，比如电动行车、电器设备、钢盖板、门窗、钢结构等，要尽量选用耐腐蚀性能好的，或者防腐等级高的。

3.3线槽及线管的敷设

电器管线的敷设要尽量埋地、埋墙，线槽要尽量避免贴地敷设（这样会招致踩踏），线槽线管要灵活变化；在干线与设备及控制箱的连接处常常出现问题，降低了设计质量。比如：从主线槽到设备或控制箱，采用埋地线管就很好，可是有许多地方采用分线槽贴地敷设直至控制箱，使得控制箱必须用槽钢垫起以迁就线槽高度，美观方面就降低了许多，也造成操作人员行走不便；还有一种情况是从贴地敷设的主线槽到设备之间，线管不埋地，高出地面几厘米，形成通行障碍，极为不妥。

3.4水面下的空气管道

氧化沟好氧段的曝气系统水下部分要考虑抗浮，支架要牢固，数量要足够，忽略抗浮现象较为常见。

3.5氧化沟的排空

氧化沟容水量大，停产检修时的排空是个大问题，设计上一般都设置了排空管，但由于氧化沟通常为半地下式，且底部较深，无法全部自流排入下水道，这样设计就将剩余水的排除问题丢给生产厂自行解决，这部分水含泥量大，甚至有死泥（长期沉淀硬化的泥），处理起来十分困难，因此设计时一定要在氧化沟最低处设置放空阀，其做法是：将最低处的排空阀连接到池外的一个集水井，再从集水井用水泵排入下水道，如此劳动成本将大为降低，检修周期大为缩短。

3.6材料的选择

污水处理厂由于水质的特性，设备等的选材多为不锈钢产品，不锈钢产品品种繁多，耐腐蚀等级不同，价格也相差悬殊，设计时一定要根据实际需要注明等级，比如;S316S304S202S201,等等，明确标注，合理使用，也堵塞了偷工减料的漏洞。

3.7提升泵坑的沉沙

沉沙对提升泵的运行影响较大，以县、乡、镇污水厂为最，由于道路清洁度不高的原因，使得大量泥沙进入系统，沉淀在提升泵站，给运行带来不利因素，造成水泵的堵塞及损坏，而且不易清理。这个问题应在设计时妥善考虑。