干旱地区小城镇排水工程设计实例★

张 晓 宁

(山西省城乡规划设计研究院，山西 太原 030001)

干旱地区小城镇排水工程设计实例★

张 晓 宁

(山西省城乡规划设计研究院，山西 太原 030001)

简述了某镇排水工程的建设背景，讨论了小城镇污水来源与水质、水量特点，对小城镇排水工程的设计原则进行了阐述，并介绍了污水处理工艺流程和主要处理构筑物的设计参数，分析了工程投资及环境、经济效益，为排水工程的设计提供了参考依据。

干旱地区，小城镇，城乡一体化，效益

1 工程背景与概况

山西省某镇农副产业发展态势良好，主导产业有传统的蔬菜业和奶牛养殖业，及新兴的生态林果业和旅游业。这为促进当地的经济发展提供了有力保障，但随着蔬菜加工等企业的不断发展，环境问题也日益凸显。现状工业废水量占污水总量的比例很大，且工业废水以蔬菜加工废水为主，水质污染程度较高，其中COD浓度高达1 000 mg/L以上。大量高浓度工业废水及居民生活污水随意排放，对环境造成了严重的影响。

本着城乡统筹、城乡一体化的原则，本项目服务范围不仅局限于镇区，还包括镇区西北方向的一个自然村及其蔬菜加工园区。该镇地处雁门关北部，常年气候干旱，雨水水量较小，因此服务区排水体制采用截流式合流制，规划服务人口25 800人，设计规模5 000 m3/d，其中一期工程2 500 m3/d。

2 设计水量与水质

表1 设计污水进水水质 mg/L

污水处理厂设计水量5 000 m3/d，原水为居民生活污水及蔬菜加工工业园区生产废水，其中生活污水约占47.13%，工业废水

占52.87%。设计进水水质采用加权平均值法进行预测，数值见表1，出水水质执行GB 18978—2002城镇污水处理厂污染物排放标准的一级A标准。

3 工艺流程及主要构筑物

3.1 工艺流程

针对原水水质、水量特点，采用以A/A/O+活性砂过滤为主体的污水处理工艺，污水处理厂工艺流程如图1所示。

3.2 主要构筑物及设计参数

3.2.1 一级污水处理构筑物

1)进水井。进水井长5.0 m，宽1.0 m，深3.5 m，钢筋混凝土结构。

2)格栅槽。粗格栅间设格栅槽2道，设计单格流量196 m3/h，过栅流速0.29 m/s，雨天单格校核流量392 m3/h，过栅流速0.59 m/s。

3)调节池。调节池容积按最高日6 h的污水流量进行设计，调节容积1 500 m3，平面尺寸31.5 m×16.0 m，有效水深3.0 m。池内设5台潜水推流搅拌器，4台潜污泵。

4)细格栅。细格栅槽分为2格，每格选用1台回转式细格栅除污机。单格设计流量125 m3/h，过栅流速0.21 m/s；校核流量250 m3/h，过栅流速0.41 m/s。

5)沉砂池与砂水分离器。设旋流沉砂池2座，单池设计流量125 m3/h，表面负荷47.5 m3/(m2·h)，水力停留时间73.8 s，单池直径1.83 m，池深2.9 m。每座沉砂池设浆液分离机1台，空压机1台，砂水分离器1台。

6)初沉池。设计采用平流式初沉池4座，静力式排泥。单池设计流量62.5 m3/h，表面负荷1.0 m3/(m2·h)，沉淀时间2.0 h，单池平面尺寸B×L=4 m×16 m，沉淀区有效水深2.0 m。

3.2.2 二级污水处理构筑物

1)A/A/O生物反应池。

本项目原水中工业废水的排放具有季节性，每年9月份～12月份 工业水排放量占到污水总量的53%，且主要污染物浓度远大于生活污水，而其余月份则以居民生活污水为主，这两种工况下原水的水质、水量都有很大差异。因此，按有工业水进行A/A/O池的设计，并对无工业水的工况进行计算，以期通过增设闸门控制A/A/O池的运行方式，使无工业水时A/A/O池仅部分廊道运行。

不同工况下的运行方式如图2,图3所示。

生物反应池采用A/A/O池，总设计流量按最高日平均时污水量，为250 m3/h，分4组，单体A/A/O池设计为折尺廊道形，分厌氧段、缺氧段、好氧段，池体为钢筋混凝土结构。单池平面尺寸L×B=17.2 m×18 m，厌氧区、缺氧区、好氧区表面积分别为18.8 m2，73.66 m2，217.14 m2，有效水深5.0 m。为了防止污水中的悬浮物及活性污泥在厌氧段和缺氧段沉降，在厌氧段和缺氧段布置搅拌机；好氧段设曝气系统；在每池好氧段末端设混合液回流泵，以回流硝化液。

有工业水工况设计参数如下：设计流量250 m3/h，混合液回流比200%，混合液污泥浓度3 500 mg/L，污泥回流比100%，总污泥龄20 d，厌氧区水力停留时间1.5 h，缺氧区水力停留时间5.9 h，好氧区水力停留时间17.3 h，总剩余污泥量849.3 kg/d。无工业水工况设计参数为：设计流量113.52 m3/h，混合液回流比200%，混合液污泥浓度3 500 mg/L，污泥回流比100%，总污泥龄30 d，厌氧区水力停留时间3.3 h，缺氧区水力停留时间6.3 h，好氧区水力停留时间8.4 h，总剩余污泥量239.2 kg/d。

2)二沉池。

二次沉淀池采用平流式，沉淀池设计为4组，每组中间设导流墙将沉淀池分为2格(共8格)运行。单池设计流量62.5 m3/h，表面负荷0.8 m3/(m2·h)，沉淀时间2.6 h，设计水平流速1.7 mm/s，沉淀区有效水深2.0 m，单池长16 m，宽5 m，每座二沉池配套桁架式吸泥机1套。

3.2.3 三级污水处理构筑物

1)混合池。

设机械混合池分4格，钢筋混凝土结构。混合池设计流量250 m3/h，混合时间90 s，单格平面尺寸1.4 m×1.4 m，有效水深0.8 m。混合设备采用三叶轴流型推进式搅拌器。

2)反应池。

设机械搅拌反应池分4组，每组3格，共12格，钢筋混凝土结构。设计流量250 m3/h，反应时间16.9 min，单格平面尺寸1.4 m×1.4 m，有效水深3.0 m。搅拌设备采用竖轴板框式搅拌器。

3)过滤池。

本工程三级处理过滤方式选用活性砂过滤器。设计活性砂滤池分4组，每组2格，共8格，钢筋混凝土结构。滤池单格设计流量31.25 m3/h，过滤速度5.2 m/h，强制滤速6.9 m/h，单格过滤面积6.0 m2，接触时间14 min。每格滤池设活性砂过滤器1套，共8套。

4)消毒池。

本工程采用ClO2消毒。污水处理厂设消毒池2座，每座2格，共4格，钢筋混凝土结构。设计流量125 m3/h，有效容积64 m3，消毒接触时间30.7 min，有效水深3.2 m，平面尺寸L×B=5 m×4 m。

4 结语

1)针对干旱地区小城镇排水工程水质、水量特点，确定了合理的污水处理工艺，污水处理厂出水水质可达到GB 18918—2002城镇污水处理厂污染物排放标准中的一级A标准。

2)污水处理厂运行后BOD年消减量399 t，COD年消减量399 t，TN年消减量399 t，TP年消减量399 t。

3)工程总投资6 582万元，单位水量经营成本1.37元/m3。

Design case of small town sewage treatment project in arid region★

Zhang Xiaoning

(ShanxiAcademyofUrbanandRuralPlanningandDesign,Taiyuan030001,China)

The construction background of a sewage treatment project in small town was introduced. The source and character of raw water was discussed and the design principle was expounded. The wastewater treatment process and parameter of main treatment structures were stated. The project invest, environmental benefit and economic effect were analyzed, so as to provide some reference for sewage treatment project design.

arid region， small town， urban-rural integration， benefit

1009-6825(2015)07-0111-02

2014-12-22 ★：中华环境保护基金会辽宁环境科研教育“123工程”资助项目(项目编号：CEPF2009-123-2- 6)

张晓宁(1985- )，女，硕士，助理工程师

TU992

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