呼和浩特市污水处理工艺设计及运行控制研究

宋之怡

【摘 要】污水处理对于社会、环境、资源的可持续发展具有重要意义，对于改善民生、保障公民生活质量等具有重要影响。为了进一步实现水资源的循环利用，响应国家可持续发展战略，文章利用案例分析方法，从污水处理工艺的角度出发，对呼和浩特市辛辛板污水处理厂污水处理流程进行分析发现，其中存在的技术、设备、运营问题，并提出相应的改进措施及方法，从而提升呼和浩特市辛辛板污水处理厂的处理效率，降低污水处理成本和提高经济效益。

【关键词】污水处理;工序流程;案例分析;辛辛板污水处理厂

【中图分类号】X703;TP277 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）11-0026-03

0 引言

自从生命诞生以来，水是孕育新生命、维持生命健康的最基本物质，也是人类实现可持续发展的重要保障[1-3]。水同时还具有调节气候的作用，大气中的水分能够阻挡大部分的地球辐射量，从而使得地球不易被冷却;海洋和湖泊中的水分则可以吸收和积累大量热量，使得在夏季气温不会达到很高，而冬天也不致过低。我国是一个水资源短缺的国家，人均水资源占有量不到世界人均占有量的一半，可见水资源在我国占有十分重要的地位。

随着经济的飞速发展，人们生活水平和质量不断提高，但随之产生的各种各样污水也日益增多。随着城镇化建设的快速推进，城市生活污水大量增加，其中含有大量有机物（如碳水化合物、脂肪、氨氮等）和各类细菌、微生物等[4-5]。一旦城市生活污水进入深层地下水之后，地下水成为细菌、微生物繁衍的基地，污染后的地下水威胁到人类生命健康。此外，医疗污水是污水的重要组成部分。近年来，医疗水平得到提高的同时，医疗污水不断增加。医疗污水主要来自各类型医院诊疗室、化验室、手术室等排放的污水。相比生活污水，医疗污水的细菌、病毒、微生物种类和数量更多样，同时含有大量的化学药剂，有很强的传染性，包括急性传染和潜伏性传染等[6]。除了生活污水、医疗污水等，工业污水是污水的一个重要来源，工业污水成分复杂，其中含有大量重金属污染物等。

本文利用案例分析方法，以呼和浩特市辛辛板污水处理厂为研究对象，针对污水处理工艺进行研究，分析当前污水处理存在的技术、设备、运营问题，得出相应处理方法和改进措施。

1 呼和浩特市辛辛板污水处理厂现状

1.1 地理位置

呼和浩特市辛辛板污水处理厂位于内蒙古呼和浩特市玉泉区南二环西段南侧，隶属于呼和浩特市首创春华水务有限责任公司，始建于1982年3月，预先设计处理能力每日达到15.00万m3。呼和浩特市作为内蒙古自治区的首府，人口流动大，同时生活污水等其他污水排放量也随之增加，使得呼和浩特市周围污水处理厂的负荷也不断上升。该厂在2002年和2009年先后进行了两次工程扩建与改造，将原有的处理能力提升到二级处理。此前，在日处理污水量达到20.00万m3的基础上又增加了扩建每日20.00万m3的深度处理规模的工程。该厂主体上现采用改良A2/O+反应沉淀过滤工艺。处理后的污水主要排入小黑河，出水水质要求达到《城镇污水处理厂污染排放物标准》（GB 18918—2002）一级A+的标准。

1.2 污水处理工艺及流程

辛辛板污水处理厂污水要经过预处理、一级处理、二级处理和深度处理4个阶段，处理达标之后排入小黑河。在污水处理的4个阶段中，预处理和一级处理主要采用物理方法去除一些较大颗粒杂质、悬浮物和大块漂浮物等。二级处理则采用生物和化学方法，去除污水中含有的有机物（主要包括胶体态和溶解态），降低污水中化学需氧量和生物需氧量等指标。深度处理采用曝气生物滤池和膜工艺，设计出水水质到达类GB 3838—2002地表水V类水质，总氮≤10%，实现污水净化。基本流程如图1所示。

1.2.1 预处理和一级处理

汇总的污水首先进入粗格栅间，辛辛板污水处理厂主要采用间距为25 mm的粗格栅机，通过履带将悬浮物和大块的漂浮物带离污水当中，使这些悬浮物和大块漂浮物到达垃圾车中。然后污水进入进水泵房，通过水泵将污水送达细格栅间中，辛辛板污水处理厂采用的是5 mm的细格栅机，主要將一些较小的悬浮物和漂浮物带离污水当中，目的和粗格栅间相同，都是为了避免堵塞下面流程中的水泵和管道。经过进水泵房之后提升污水的重力势能，在接下来过程中，主要利用污水的重力势能进入下一阶段。污水进入曝气沉砂池中，通过控制合适的曝气量，使得密度相对较大的无机颗粒物从污水当中分离，减轻后期污水处理的负担。

1.2.2 二级处理

污水经曝气沉砂池之后流入初次沉淀池，初沉池采用中心进水，周边双堰出水的方式，设有浮渣挡板，出水渠两侧有三角形挡板来保证水流速度均匀。刮泥机将污泥刮入污泥斗，由初尘池的污泥泵排出至污泥浓缩池，经污泥脱水间产生的泥饼运离污水处理厂。经过初沉池的污水进入生物曝气池，生物曝气池采用矩形结构，分为3个阶段：缺氧段、调节段、好养段。处理厂采用普通活性污泥法，通过人工充分曝气供氧，使得悬浮的微生物体与有机物充分接触、反应，之后停止供气悬浮的微生物体与有机物分离，使得有机物的含量下降，污水得到净化。活性污泥经过回流系统回到缺氧段，经过曝气处理再次与污水结合反应。经过生物曝气池的污水流入二沉池进行沉淀。

1.2.3 深度处理

经过二沉池的污水进入加药间，该厂主要采用PAC（氯化铝）、PAM（聚丙烯酰胺）加药工艺，其中辛辛板污水处理厂PAC在加药前溶解时间≤30 min，药液浓度达到0.177 kg/L，控制范围为5%～10%。药剂的投加量采用计量泵控制，其控制范围为≤40 mg/L。PAM的药剂投加依旧采用计量泵控制，其投加量控制为≤1 mg/L。为了提到出水质量，辛辛板污水处理厂还同时采用乙酸钠和次氯酸钠加药工艺，其控制范围分别为≤50 mg/L，6～15 mg/L。检测达到大小黑河环境功能区V类水标准，处理后的水排入小黑河。

1.3 污水处理中存在的问题

在污水进厂通过粗格栅间后仍存在一些较大的悬浮物和漂浮物，加重细格栅间工作负担，加速设备的老化。进入进水泵房后的污水由水泵提升污水的高程，单位时间内提升的污水量有待提高，由于未处理的污水腐蚀性高，会对管壁造成穿孔，导致污水外泄。曝气沉砂池处于室外，遇到雨季、风沙天气，大量的泥沙进入沉砂池，导致堵塞曝气口，使得沉砂效果下降，加重下一环节处理负担。在初次沉淀池和二次沉淀池，刮泥机与沉淀池外围没有护栏，尤其在冬季雨雪天走道板会结冰，使在工人勘察沉淀池时存在安全隐患。在污泥脱水间存在很大的刺激性气味，在通风少的情况下，会危害工作人员的健康。同时，产生的泥饼直接运至垃圾填埋场，对泥饼的回收利用率低。该厂处理的污水主要是生活污水，对于某些医疗污水的处理方法不完全。处理后的污水主要排放进入小黑河，对水的重新利用率低，造成部分水资源的浪费。

2 解決方案和建议

在预处理阶段，为减轻细格栅机的工作负担，在粗格栅间加设中格栅机，使粗格栅机于中格栅机同时对污水进行预处理，防止由于毛发或者绳类物质对下面细格栅机链条造成卡死的状态，同时也会减轻进水泵房的水泵负担。在进水泵房里，建议适当多投放水泵或者加大水泵的排量，减少污水在管道的停留时间，防止污水腐蚀管壁造成穿孔，带来污水外泄的危害。

在一级处理阶段，对于沉砂池，建议在沉砂池外围加盖防雨棚，防止泥沙大量进入池内堵塞曝气口从而影响沉淀效果，也可以减少人工清理残留在曝气沉淀池的次数，节省人力资源。在初尘池和二沉池的内测建议在不影响刮泥机轨道的情况下，加设防护护栏，起到对工作人员的保护作用。同时，建议将刮泥机改为中心传动式结构，可以有效防止由于天气原因使周边传动装置出现打滑等影响正常工作的情况。

在污泥脱水间，建议多安装大功率的排风设备减少刺激性气味，同时建议采购离心式污泥脱水机，由于离心式污泥脱水机采用全封闭的构造，也可以从根本上减少刺激性气味的产生。同时，可以引进先进固体废物发酵技术，加快工厂内固体废物发酵罐的投入使用，使得产生的泥饼在工厂内得到处理，实现资源回收利用率的最大化。

建议进行扩建针对医疗污水处理的工程，实现医疗污水与生活污水的逐个处理，不仅减轻生活污水处理的投入资本，也可以对医疗污水实现精确化的处理，做到节约资源、处理效果优的双丰收。对于处理后的污水，建议条件允许的情况下，为城市边缘的大型工厂供水，或者用作城市的绿化用水等。

3 结论

近年来，呼和浩特市污水处理行业发展迅速，污水处理技术问题在一定程度上得到提升，但仍存在有待解决的问题[7-9]。经研究发现，为了优化辛辛板污水处理厂预处理、一级处理阶段和泥饼处理的流程，同时实现资源可回收利用的最大化，提出以上建议。污水处理的过程是一个在不断改革与创新的过程，在进行污水处理的操作过程中，要时刻以资源最大利用率、可持续发展作为生产理念，不断提高污水处理厂的污水处理效率，降低生产成本。在二级处理阶段中，仍然存在一些问题，例如温度对活性污泥的影响，本文未进行深入研究[10-12]。

参 考 文 献

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