受限空间生活污水处理工程实例

李 辰， 李广宏， 潘 军， 周 凯， 黄青飞

(安徽舜禹水务股份有限公司， 安徽 合肥 231131)

随着《水污染防治行动计划》的发布实施，我国对于水环境治理的步伐明显加快，农村分散式污水的治理也受到更大的重视。针对农村、高速服务区、农家乐等污水管网难以敷设的区域，居民日常排放的生活污水难以接入市政管网，即使接入也需要很高的成本。因此，此类分散式污水的处理一般采取就近集中处理。目前，针对分散式污水的处理使用较多的是一体化污水处理设备，其具有投入成本低、施工简单、移动性好、管理方便等优点，在农村区域被广泛应用。

中水回用不仅有利于水的循环利用，也对生态环境改善和水资源的保护具有重要意义。对城市住宅小区、商场、企业等污废水进行处理后回用，一方面符合国家对污水处理达标排放的要求，另一方面确保了水资源的有效利用，具有极好的经济效益和环境效益。

对于某些特殊的污水处理站，由于土地规划利用等原因，其选址具有空间限制性。因此，此类厂站的建设应根据选址特征科学布局，因地制宜地选择污水处理建设方式。

1 项目概况

某商业区餐饮商铺污、废水采用分流制，公共卫生间的污、废水采用合流制。餐饮商铺的废水经室外隔油池处理后接至室外排水管网，再经化粪池初级处理后进入污水处理站，最高日污水排放量为523.4 m3/d。根据建设要求，污水处理站选址为地下停车库内，其出水作为中水回用于绿化灌溉。

2 设计水量与水质

该商业区最高日排放污水量为523.4 m3/d，平常状态下污水排放量不足500 m3/d。工程设计处理规模为500 m3/d，并保留10%的设计余量。由于缺乏实测数据，参考类似工程的设计经验确定进水水质，如表1所示。

表1 设计进水水质Tab.1 Design quality of influent

该项目建设场站出水主要用于商业区内绿化，其水质应符合《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920—2002)相关要求，见表2。

表2 设计出水水质Tab.2 Design quality of effluent

3 工艺设计

3.1 设计思路

对于处理规模较小的水处理厂站，通常可以采用以下几种结构形式：钢筋混凝土结构、一体化设备[1-2]结构(碳钢或玻璃钢结构)以及二者结合使用。

3.1.1 钢筋混凝土结构

钢筋混凝土耐腐蚀、使用寿命长，处理构筑物大小不受限制，较大规模的水处理工程通常采用该结构。但是该结构也存在一些缺点：①建设周期长，工序复杂；②一旦成型很难变更，不利于远期扩建；③建设过程中会对环境造成污染。

3.1.2 一体化设备结构

一体化设备结构一般采用碳钢或玻璃钢材质，可以根据工艺要求，将几个处理单元高度集中到1台设备中。这种方式只需要在现场进行简单的地面硬化处理以及设备安装，无需复杂的工序制作。一体化设备结构的移动性好，可进行多组拼接，并可根据近远期规划灵活运用，初期投资成本低。

3.1.3 二者结合使用

格栅调节池和生态滤池等单元一般采用钢混结构，将生化处理单元、沉淀过滤等单元集中到一体化设备。

对于该中水回用项目，由于设在地下停车库内，空间受限制，应尽量减少大型机械设备的进出，考虑采用模块化设备的结构形式。格栅和调节池采用碳钢防腐材质，生化单元、沉淀单元和深度净化单元集于一体，设备主体采用碳钢材质，消毒清水池采用不锈钢水箱。

3.2 工艺选择

该建设厂站进水为生活污水，基本无难降解有机物，具有较好的生化性。根据出水水质标准要求，BOD、氨氮和SS为主要控制指标。因此，采用生物处理+深度处理+消毒即可满足出水标准，并在此基础上进一步削减氮、磷。

根据厂站选址和出水要求，该中水处理项目应选择一种高度集成、灵活多变、出水效果好、运行稳定、方便管理的污水处理技术。

3.2.1 生化单元

生化处理单元采用强化型AO配合应急加药工艺，该强化型AO在传统AAO的基础上增加了后置缺氧和后置好氧区，属于改良型A2/O工艺[3-4]，对COD和氮磷的去除均有较好的效果。根据生物处理效果配合化学加药，能提高对SS和TP的去除率，保证整体出水达标。

3.2.2 深度处理

在斜管沉淀后采用浸没式MF膜工艺作为深度处理单元[4]，对水中SS和COD均有较好的去除效果。

3.2.3 消毒工艺

次氯酸钠的腐蚀性较小且配置简单，采用次氯酸钠消毒能保证出水总余氯满足标准要求。

3.3 工艺流程

根据处理规模和出水要求，以设计思路为指导并结合现场工况条件，对该项目的工艺流程进行优化，得出如图1所示的工艺路线。

图1 污水厂站工艺流程Fig.1 Process flow chart of the wastewater treatment station

污水经管网收集后通过格栅拦截较大的漂浮、悬浮物质，再进入调节池对水质进行均质、均量处理。生化单元包括两个缺氧段，第一段利用原水中的有机物作为碳源，与第一好氧池中回流的硝化液进行反硝化反应。经过首段处理，脱氮除磷已基本完成，但是对TN的去除尚不完全。紧接着污水进入第二段AO反应区，进行二级脱氮，后置好氧区用于去除残留的有机物，保证出水COD。最终出水经加氯消毒后，达到回用标准，输送至储存水池。

系统污泥通过斜管沉淀池底部的穿孔排泥管定期排至化粪池，排空管接至地下泵房集水坑，通过集水坑进入化粪池或排水管网。

4 中水处理站设计参数

4.1 格栅调节池

格栅调节池采用一体式结构，格栅渠中设置人工格栅，用于去除污水中粒径较大的物质(例如纸巾、塑料等)，保证后续水泵的正常工作。

格栅渠尺寸为1.0 m×2.5 m×3 m，钢制结构，1座。对污水进行均质均量调节，且具有预沉池的部分效果，HRT=2.5 h。

调节池尺寸为5.6 m×2.5 m×3 m，钢制结构，据现场情况可拆分，1座。

4.2 生化处理单元

该单元主要由多重高效生物处理区、高效澄清区、精密度过滤区、排空排泥装置等组成，在污水处理系统内完成有机物的降解和氮磷等营养性物质的去除，并强化除臭、除色等深度处理。生化处理单元中的各个功能区可模块化拆分。

该单元尺寸为8.0 m×3.0 ×3.0 m，钢制结构，模块化设备，5台，单台规模为100 m3/d。

4.3 接触消毒池/储存水池

尺寸为4.2 m×2.5 m×3.0 m，钢制结构，1座。主要作为中水回用的临时储备及加氯消毒处理，HRT=1.5 h。

5 运行效果与分析

污水处理厂站建成后已运行半年多，在此期间厂站一直保持良好运行，各类出水指标见表3。

表3 进出水水质Tab.3 Quality of influent and effluent mg·L-1

由表3可知，出水指标虽有波动，但整体都能达到设计标准。其中出水TP波动较大，主要原因在于未定时排泥。当进水TP较高时，仅通过生物法难以达标，可通过絮凝沉淀化学除磷法去除。实践证明，该方法高效实用，但产生的剩余污泥较多，需要及时处理。SS和CODCr均保持在较低水平，这与采用浸没式微滤膜有关，由于此浸没式膜池处于末端，因此膜污染相对较小。根据工程经验，当膜池运行一段时间后，膜污染造成污水通量下降，可采取气洗、水洗或离线药洗等手段恢复膜池的处理效率。

6 结论

① 针对受限空间污水处理站的建设，污水处理设备或构筑物可采取模块化装置，以“积木”的方式进行现场组装，能实现结构和功能的模块化，有效解决施工难、运输难、吊装难等问题。

② 利用“格栅调节池+A2/O+A/O+沉淀池+浸没式微滤”的工艺路线，可有效提高对污水的脱氮除磷效果，其中浸没式微滤膜对SS具有较高的去除率。工艺整体出水可达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920—2002)的标准。

③ 目前，对于污水管网难以敷设的区域，例如农村、高速服务区、农家乐等，模块化一体化污水处理设备具有较广泛的应用，它具有施工简单、运输方便、灵活多变、处理效果好、管理方便等优点。对于某些特殊污水厂站的建设，可根据现场条件和出水要求，实现污水处理设备结构和功能的模块化，具有较高的应用价值和推广价值。