市政污水处理厂设计中存在的问题及改进

王月琴

摘要：当前，新建现代化的污水处理厂，同时对达不到处理要求的污水处理厂升级改造，已成为我国城市基础设施建设中必不可少的组成部分。基于此，本文结合青龙湖再生水厂相关情况，分析了市政污水处理厂设计中存在的问题，提出了市政污水处理厂设计的改进策略，以期为我国市政污水的处理提供有益参考。

关键词：城市污水；污水处理厂；设计；改进

一、工程概况

根据相关资料显示，青龙湖再生水厂生活综合需用水量为9000m3/d，工业需用水量为800 m3/d。根据《青龙湖再生水厂厂址规划》，结合当地地区排水特点，生活污水排除率采用0.85，工业仓储污水排除率采用0.8。则，生活污水水量为7650m3/d；工业污水水量为640 m3/d。总共8290 m3/d。所以，确定青龙湖再生水厂处理规模为1万m3/d。

污水厂设计原水水质：CODcr=500mg/L，BOD5=250mg/L，SS=240mg/L，氨氮=40 mg/L，总磷=8mg/L。污水经处理后排入小中河，出水水质要求达到《城镇污水处理厂水污染物排放标B11/890-2012）A标准。具体指标如下：CODcr≤20 mg/L，BOD5≤4 mg/L，悬浮物≤5 mg/L，总氮≤10 mg/L，氨氮≤1.0mg/L，总磷≤0.2mg/L，色度≤10，PH值6-9。

作为一项系统性、综合性的工程，污水处理涉及到土建、设备、工艺管线、自控、电气等的施工与设计。近年来，随着国家对环境保护的日益重视及人们环保观念的逐步加强，我国污水处理厂的数量逐年增加，设计水平也日趋成熟。但是，在污水处理厂的设计过程中，仍旧存在着不少细节上的问题。

二、市政污水处理厂设计中存在的问题

1.格栅间设计中易忽视的问题

在格栅间的设计中，主要存在如下易忽视的问题：一是，缺乏检修入孔和检修平台，造成检修照明不足和检修不便。具体表现在格栅机的背水面无贴近格栅机的检修人孔，格栅机的迎水面无检修平台。二是，格栅间防冻问题。北方污水处理厂的设计中粗、细格栅间均为敞开式，设备露天。受北方严寒的影响，格栅机水面以上部分耙齿、轴连接件、螺旋输送机叶片和内衬等易冻结，造成开机时电机过载，设备损坏。三是，检修起吊问题。在封闭式格栅间设计中，为方便格栅的检修，往往会安装起吊装置，但同时也带来了一些问题：一是格栅间湿度大，吊装置极易腐蚀加速老化；二是起吊过程中要有足够的空间，增加了格栅间的土建成本。

2.设计中无独立在线监测室

近年来，环保监管力度的日益加大，要求污水处理厂安装流量计、TOC（COD）仪等进出水污染在线监测仪表。水污染源在线监测系统安装技术规范（试行）3.污泥脱水中存在的问题

传统的工业和市政污泥处理方法是使用机械式的脱水设备，如带式压滤机、板框压滤机和离心脱水机等设备进行污泥的脱水和减量处理。随着污泥最终处置要求的提高，污泥脱水的效率要求也随之提升，目前对于进行焚烧处置的污泥含水率要求已经提升到 60%以下。而常用的带式和离心脱水两种方法处理的污泥含水率也只是在 80%左右，不能达到焚烧处置处理要求的含水率在 60%以下。因此，现在很多厂家开始改用隔膜压滤机（全自动板框式压泥机）进行污泥的脱水处理。为提高隔膜压滤机的脱水效率，常常需要使用药剂对污泥进行调质和处理，高分子的絮凝剂会造成滤布的堵塞，影响设备的操作，所以不能使用。而投加无机盐（如铁盐、钙盐等）调节剂虽然能使水泥分离，但由于投加量大，干泥量会大大增加，造成干泥的燃烧值降低，污泥后续处置的费用也相应增加。同时，很多研究表明，投加无机盐（如铁盐、钙盐等）调节剂只能提升脱水的速度，并不能提高脱水的程度。也就是说，只要脱水时间足够长的话，添加或者不添加无机混凝剂（如Fe3+）和有机高分子絮凝剂（如阳离子PAM），最终得到的污泥泥饼含固率是一样的。

三、市政污水处理厂设计的改进策略

1.格栅间设计的改进

针对格栅间设计存在的细节疏忽，可以采取以下改进措施：一是增加检修人孔和检修平台。在格栅的背水面贴近格栅机的位置设置检修人孔，同时在格栅机迎水面、背水面沟道贴近格栅机的位置设置检修平台，检修平台高出正常水位0.5m，以方便格栅机的检修作业；二是，北方污水处理厂格栅间应尽量采用封闭式设计，以防止设备冻坏；三是，在格栅间屋顶设计起吊天窗。格栅检修频率不高，且格栅间湿度较大对起吊装置腐蚀性大，因此，在北方污水处理厂的格栅间可不安装起吊装置，而采用起吊天窗、阳光板等活动屋面。这样既可以满足采光的需要，又可以在检修时通过天窗用汽车吊进行格栅起吊作业。

2.在线监测室设计的改进

在线监测，可实现对城市污水处理厂的全面监控，而无独立在线监测室，会在一定程度上影响仪表正常功能的发挥，因而需要按照相关技术规范要求建立独立的在线监测室。在选址时，在线监测室要与变频器、配电柜保持一定的距离。另外，监测室要安装空调，以控制温度、湿度符合仪表的使用环境要求；要有完善的避雷、防盗以及防止人为破坏的设施；要有合格的给、排水设施。站房与采样口距离不得大于50米，采样管线要采取防冻措施，保证冬季正常采样工作。在线监控系统中应考虑增加视频监控设备，视频探头应覆盖污水排放口、脱泥机房污泥排放口及污水处理厂全貌。

3.污泥脱水设计的改进

在污水处理过程中，会产生大量污泥，而用于处理污泥的费用在污水处理厂的全部建设费用中约占20%～50%，甚至占70%。因此，必须要重视污泥的处理。污泥经浓缩、消化后的含水量体积仍很大，为了综合利用和最终处置，需对污泥作脱水处理。传统处理方案的加药方案为铁+石灰+PAM，具有较多的局限性，如无机盐使用得较多，对设备损伤较大，具有一定的腐蚀性；污泥增量较大；大量石灰的使用很容易堵塞滤布；使用药剂较多，操作复杂。而当前，应用于隔膜压滤机的污泥脱水处理中的污泥脱水新型药剂KW45，不仅脱水效果好，处理后干泥的含水率可达到 60%以下，而且不会污堵滤布，不影响压泥机的正常运行。其加药方案为KW45 / KW46 + PAM，具有诸多优势，如具有很强的脱水性，处理后干泥的含水率可达到 60%以下，满足环保和后续处置的要求。另外，由于 KW45 的分子量比聚丙烯酰胺的分子量小很多，不会堵塞滤布，不含无机钙盐和铁盐，能够延长滤布清洗频率和使用寿命。同时，设备的操作压力稳定，能减少进泥泵的磨损和能耗。处理时不使用铁、钙等无机盐，干泥量中含有的无机盐少，减少污泥的产生量，对燃烧值的影响较低，降低后续处置的费用，也不会对设备造成腐蚀问题。

另外，在市政污水处理厂污泥脱水间设计时，常出现出泥螺旋高度和大门高度无法满足运输车辆高度要求的问题。因此，在设计时要充分考虑到污脱间出泥螺旋和大门的高度，以满足运输车辆的高度要求。

结语

市政污水处理厂在环境污染问题的缓解方面具有非常积极的作用。但是，近年来，污水总量和污水程度的增多与加重也使得污水处理厂面临非常严峻的挑战。因此，市政污水处理厂必须要对其总体的设计进行把握，对出现的细节问题要进行考虑，加强对污水处理厂设计的改良和优化，提高对再生水和污泥的回收和利用效率，有效地提升市政污水处理厂的综合经济效益，提升资源的有效利用率，为我国可持续发展战略的实施提供可靠保障。

参考文献

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