村镇污水厂处理工艺方案研究及工艺设计

2020-01-08

智能城市 2019年24期

（中国瑞林工程技术股份有限公司，江西南昌 330000）

村镇每天会产生大量的生活污水，这些生活污水会对周边河流水体产生严重的污染，导致水体发黑发臭，严重危害到人们的身心健康以及村镇的整体风貌。因此，在村镇污水厂建设的过程中，应当要对污水处理工艺进行合理选择，并加强工艺的设计，促进村镇污水厂对污水进行有效处理，降低对周边环境以及居民生活的负面影响。

1 村镇污水厂处理工艺方案选择

1.1 污水处理厂工艺方案选择原则

在村镇污水处理厂工艺方案选择的过程中，应当要遵循以下几点选择原则：第一，选择造价成本较低、耗能较低、占地较少、操作简洁且效率较高的工艺流程，在保证污水处理质量和效率的同时也能够提升污水处理厂的经济效益。第二，选择简单实用且施工难度较低的工艺流程，降低污水处理厂在施工过程中的资金投入，同时也能够降低复杂施工程序对污水处理效率的影响。第三，选择功能较为完善且能够适应地域性特色的工艺流程。第四，选择能够更好地对污泥进行处理和利用的工艺流程。

1.2 二级处理工艺方案选择

污水二级处理工艺是污水处理厂中较为重要的环节，通常情况下，二级处理工艺主要包括以下几种：A2/O工艺、氧化沟工艺、SBR工艺、曝气生物滤池工艺等。

第一，A2/O工艺节省了大量的占地面积，且能够适应高浓度的污泥负荷，当水质和水量发生变化时，该工艺不受影响。整个工艺流程较为简单，在同一时间内能够完成碳、磷的去除。

第二，氧化沟工艺对污水各项指标的变动有较强的适应性，总功率梯度较小，能耗较小。

第三，SBR及其变形工艺CASS工艺的操作流程较为简单，有较强的抗冲击性能，脱氮除磷的效果较好，且占地面积较小，因此，该工艺有很好的发展前景。

第四，曝气生物滤池工艺的有机物容积负荷较高，水力负荷较大且停留时间较短，工艺占地空间小且投资少，能够满足较高的污水处理标准。在工艺方案选择的过程中，需要根据实际情况来进行具体的选择。如：云南子午镇污水处理厂选择了SBR工艺的改进型工艺——ICEAS工艺，主要原因是该工艺能够满足子午镇污水处理的特点及需求，其工艺流程如图1所示。

图1 ICEAS工艺流程图

1.3 污泥处理工艺方案选择

污水经过处理后，多数的有机物和无机物都转化成了污泥，对污泥进行合理处理能够避免二次污染的情况产生。在实际情况中，有很多工艺都能够进行污泥的处理，如：热处理工艺、好氧消化工艺、焚烧工艺等，但是这些工艺的耗能较大、维护流程复杂、投资费用高且可能会环境造成二次污染，都是不可选择的工艺方案。基于此，两种污泥处理方式相继出现，并发挥了重要作用。第一种：污泥经过浓缩后直接进行脱水处理，并进行外运。第二种：污泥进行浓缩以及消化后再进行脱水处理，然后外运。两种工艺的差别在于是否进行了厌氧消化处理。

1.4 消毒工艺方案选择

消毒工艺主要包括液氯、臭氧、二氧化氯、紫外线消毒等工艺。第一，液氯消毒是使用最为广泛的消毒工艺，该工艺方法的操作简单，对药剂使用量的控制较为容易，且持续消毒效果好，但是在该工艺中，液氯在存储的过程中容易发生泄露问题。第二，臭氧消毒工艺具有很多优点，氧化能力强且没有污染，不仅能够有效杀菌，同时也能够进行除臭。第三，二氧化氯消毒工艺的使用范围较为狭窄，由于二氧化氯性质活泼，很容易发生爆炸，必须要现场制备使用，且制备工艺复杂，原料价格昂贵，因此，在使用范围上受到了限制。第四，紫外线消毒工艺是一种物理消毒方式，该工艺的消毒安全且简单，运行和维修的费用低，应用较为广泛，但是该工艺不具备持续消毒的效果。

2 村镇污水厂处理工艺设计

基于村镇污水排放的特点，在污水厂处理工艺设计的过程中，应当对曝气沉砂池、AAO生化池、二沉池、消毒系统以及污泥处理工艺等进行优化设计。

2.1 提升泵房设计

提升泵房的设计要以雨季流量、远期峰值流量等为基础，提升泵房集水池尺寸的设计以及相关设备数量的设计要以实际情况为基础，适当增加大水泵和小水泵，其参数选择可以参考原来的水泵。同时，提升水泵的开停状态要以集水池内部的液位计为基础来进行合理控制，而对于运行过程中产生的臭气，需要采取密闭的方式且通过集气管道将臭气输送到生物除臭滤池来进行处理。

2.2 改良曝气沉砂池

在曝气沉砂池改良的过程中，可以适当增设和分割曝气沉砂池的功能。可以在沉砂池的后段增设浮选段，并设置一定数量的除渣撇油器。在浮选段，可以选择潜水式立式曝气泵来提供气源，从水面以上将空气吸入，经过气箱进入到叶轮，然后通过循环叶轮的扩散作用，将油污携带到水面上，并进入到除渣撇油器中进行清除。在此过程中，曝气沉砂池会溢出一定量的臭气，因此，在设计的过程中可以采用单独密闭的形式，并利用集气管道来将臭气吸出，送到生物除臭滤池进行除臭处理。

2.3 AAO生化池设计

生化池能够提供时间程序的污水处理，理想静沉且分离效果较好。针对村镇污水的处理需求和特点，AAO生化池工艺是非常合适的工艺流程。在AAO生化池设计的过程中，需要根据其规模进行适当的分组，以便设备检修和维护，并合理设计总停留时间，包括厌氧区停留时间、缺氧区停留时间以及好氧区停留时间等，同时要对生化池硝化液回流的最大量、外部最大回流量等进行合理设计，保证生化池工艺流程的合理性与规范性。

2.4 二沉池设计

二沉池是整个系统中非常重要的组成部分，在功能设计上必须要满足泥水分离的功能。为了使沉淀池出水更加均匀、排泥工艺更加方便，可以采用圆形辐流式二沉池，中进周出或者周进周出。二沉池的数量设计要满足村镇的污水处理需求，并对其表面负荷、水力停留时间、有效水深、有效容积、池底坡度、污泥斗高度、污泥斗容积等进行合理计算。

2.5 消毒系统

在消毒系统设计的过程中，应当要综合考虑各项因素，包括消毒工艺的优缺点、村镇对污水处理的基本需求、建设经济条件等，进而选择合适的消毒工艺，选择合适的设备安装位置，以达到更好的消毒效果。如：大连市寺儿沟污水处理厂在综合考虑了厂区出水用途以及处理需求后，选择使用紫外线消毒的方式来进行消毒，同时预留了次氯酸钠消毒补充系统的安装位置，以便能够根据实际情况酌情使用组合消毒工艺。

2.6 除臭滤池设计

为了降低气味对厂区以及周边村镇环境的影响，应当要做好除臭滤池的设计，避免臭气的二次污染。在实际情况中，需要除臭的单元主要包括粗格栅、细格栅、曝气沉砂池、AAO生化池厌氧段及缺氧段、污泥脱水机房及储泥池等，收集臭气的离心风机参数设计需根据除臭构筑物换气次数、厂界臭气控制标准等实际情况来确定，除臭滤池设备外形、滤料层及配气室高度、玻璃钢滤板厚度等应根据实际需求配置。

2.7 污泥处理

污泥处理工艺的设计主要包括污泥脱水间、污泥贮池等。在污泥脱水间设计的过程中，通常将一层设计成为出泥间、污泥泵及加药设备间，二层设计为污泥脱水设备间，以便污泥外运。污泥脱水机数量应根据实际需要配置，常规设计工作时间为8～12 h，并配置备用机组。污泥贮池设计容积需恰当，需保持其容积不小于8 h的排泥量，同时避免容积过大，污泥存留时间太长导致磷的释出。为了避免出泥池内污泥沉积，需配置一定数量的机械搅拌设备。