某城区工业集中区污水处理工程设计

方 俐

(重庆市交通规划勘察设计研究院有限公司，重庆 401121)

城市工业布局中，越来越多倾向于集中布置。集中布置的工业区内污水排放的水质复杂，排水的水量较大，污染物种类较多，污染负荷强度高，水质与水量变化幅度较大。兴建污水处理工程，对各类污水集中收集、分类处理、达标排放，可有效改善整个园区的生态环境，推动城市人居环境建设和社会经济发展[2]。本文以某城市工业集中区为例，介绍了该集中区的污水处理工程的设计过程。该工业集中区总规划面积约7km2，主要包括化工园区和木材园区，主要产业为化工、建材、造纸、林产品加工和机械制造等。废水成分复杂、水量变化较大、水质污染程度不等，若不经相应的处理，难以直接排入城市污水处理厂，对工业集中区的生态环境保护带来极大挑战。污水处理工程的设计可为相关工业集中区的建设与管理提供参考。

1 工程概况

该工业集中区的污水主要包括居民生活污水、企业在生产过程中的生产废水以及厂区内的生活污水，经企业内部污水处理厂处理后达到相关行业排放标准后排入城市污水管网，最终进入污水处理厂。污水处理工程分两阶段，第一期设计规模为2万m3/d，第二期设计规模为1万m3/d，总变化系数1.58；截留井、粗格栅及提升泵房、细格栅及沉砂池按雨季流量设计；其他构筑物均按设计规模设计。

2 设计水质、水量

2.1 设计水质

2.1.1进水水质

工业集中区的污水包括工业废水和生活污水，两者流量比例2.57:1。根据工业集中区现有资料，以及省内部分污水厂设计进水水质情况，设计本污水处理工程的工业废水和生活污水进水设计水质，见表1。

表1 污水处理工程设计进水水质

2.1.2出水水质

根据城市环境保护规划要求，本工程污水排放执行国标一级A标准。

因此，本工程污水处理过程中悬浮物(SS)削减率达96.7%，生化需氧量(BOD5)削减率至少达96%，化学需氧量(CODCr)削减率至少达87.5%，总氮、氨氮和总磷削减率分别达62.5%、85.7%和83.3%。

2.2 设计水量

污水处理工程分两阶段，第一期设计规模为2万m3/d，第二期设计规模为1万m3/d，总变化系数1.58。

预处理及一级处理构筑物按合流流量设计，二级处理系统及其余构筑物按设计规模设计，管渠系统按合流流量设计。

3 污水处理工艺设计

3.1 处理工艺选择

由于本工程设计进水水质中SS、BOD含量较高，且考虑到进水中工业废水比生活污水多，因此推荐粗格栅→提升泵房→细格栅→沉砂池→水解酸化池的方案。

常用的生物脱氮除磷工艺主要有三类：连续流工艺、间歇式工艺及前两类的组合工艺。活性污泥法也有多种型式：传统活性污泥法(改进型A/O、A/A/O、倒置A/A/O工艺)等、氧化沟类、SBR类(CASS、CAST等)工艺。针对不同工艺，分别从耐冲击负荷能力强、适应多种进水情况和出水水质要求、操作及运行方式、节约能源方面、出水水质等多方面进行比较，本工程采用CASS工艺。

本工程设计平面规模2.0万m3/d，总占地面积约为21.3亩。管理区布置在靠污水处理厂东北侧，设综合用房、机修及仓库、配电间等建筑物。生产区布置分为四部分：预处理部分、生化处理部分、深度处理部分、污泥处理部分。第一部分预处理部分设有粗格栅井、污水提升泵房、细格栅渠、沉砂池等；第二部分生化处理部分设有CASS生化池；第三部分深度处理部分设有混合反应池、纤维转盘滤池、紫外线消毒渠、排水泵房等构筑物；第四部分污泥处理部分设有贮泥池、脱水机房。

生产建筑物(如鼓风机房、配电中心)紧靠生化处理构筑物；污泥浓缩脱水车间等布置在下风向处，以方便污泥外运和避免污染厂内环境。

3.2 污水处理工艺流程

由于该工业集中区污水的可生化性较好，故综合考虑污水处理各工艺的优缺点，选择二级生化处理法进行处理，同时设计深度脱氮除磷工艺去除污水中氮、磷营养物质。

经过比选，二级生化处理工艺设计为沉淀池+循环式活性污泥法(CASS)，深度处理采用带前置絮凝混合的纤维转盘滤池法。出水消毒采用紫外线。污水处理工艺如图1所示。

图1 污水处理工艺流程图

污水处理工艺中经深度处理和消毒后的出水，部分用于处理厂内部的设备冲洗和绿化用水等，但不考虑用于建筑物内部的卫生间冲洗和地面清洁。再生水利用量50m3/h，出口压力25m。

3.3 污泥处理与处置

污泥采用机械处理，选用带式浓缩脱水一体机，脱水后污泥含水率不大于80%，最终出路为城市垃圾填埋场。

4 主要构筑物及设计参数

本污水处理工程各构筑物设计规模见表2。

5 工程运行效果

表3 进出水水质及处理程度

6 结语

本城区工业集中区污水处理工程设计采用CASS工艺是可行的，其耐冲击负荷能力强，易于适应多种进水情况和出水水质要求，除了降解有机污染物使出水达到排放要求，同时能去除水中的N、P等营养物质，污泥沉降性能好，可以有效地控制污泥膨胀，保证出水水质。本工艺可借鉴用于类似工业园区的污废水处理，以“资源最有效利用”的理念，可极大提高城区水资源的合理利用，保持城区水资源的平衡，促进城市的全面发展。

表2 污水处理工程的主要构筑物

(续表2)