典型小城镇生活污水处理厂设计与分析

2022-10-19唐佳航空工业成都飞机工业集团有限责任公司

节能与环保 2022年9期

关键词：压滤机处理工艺臭氧

文_唐佳航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司

1 项目概况

本项目近、远期设计规模分别为4000m3/d和8000m3/d，项目总投资5978万元，占地8800m2。该项目的服务对象为邻近城镇和工业园区，其污水来源以生活污水和部分工业废水为主，具有良好的生化性。

2 设计参数确定

2.1 设计规模

污水处理厂收集范围内2025年污水量为0.35万m3/d，2035年污水量为0.73万m3/d，因此近期建设规模为0.4万m3/d，远期建设规模0.8万m3/d。

2.2 设计处理程度

根据工业用地面积比例估算工业污水量比例近期为12%，远期为 20%。通过加权平均计算，得出混合污水水质。混合污水及涉及进出水水质见表1。

表1 混合污水及设计进水水质

3 污水处理方案论证与分析

3.1 可生化性分析

项目BOD5/CODcr=0.4，可生化性好。同时BOD5/TN=4，因此需考虑外加碳源装置，根据进水总氮浓度情况，投加碳源。项目设计进水 BOD5/TP=33.3，在设计进水条件下，生物除磷效果可以保证。

3.2 污水处理工艺分析

项目的总体工艺流程包括预处理工段、二级生化处理工段及深度处理工段等。预处理工艺釆用“粗格栅+细格栅+事故调节池+旋流沉砂池”。二级生化处理通常采用CASS工艺、氧化沟工艺和AAO工艺，通过比选，确定采用AAO工艺。二级生物处理工艺比选见表2。

表2 二级生物处理工艺比选表

深度处理采用“高效沉淀池+活性砂滤池+臭氧催化高级氧化+次氯酸钠消毒”的处理工艺，外部碳源投加采用安全性较高的乙酸钠。其中，臭氧催化高级氧化技术与单一臭氧氧化技术相比，采用了高效的臭氧溶气体系及高效的催化体系，可以提高臭氧的溶解率，降低臭氧的投入量，目前已应用多个大型污水处理厂改造中。

3.3 污泥处理工艺分析

目前，国内大部分的污泥脱水设备都是带状压滤机、板框压滤机、离心机等，这些设备可以将游离水、毛细水、吸附水等除去，但对细胞水的去除效果不明显，因此污泥的含水率在70%～80%之间。

而高压隔膜压滤机在泵压脱水完成后，利用隔膜压滤法对脱水剂进行二次机械压榨，使含水量约80%的泵压脱水污泥经深度脱水达到40%～58%，故项目采用高压隔膜压滤机作为污泥脱水处理工艺。

4 污水处理工艺设计

4.1 工艺处理

该项目采用了“粗、细格栅+旋流沉沙池+AAO工艺+高密度沉淀+活性砂过滤+臭氧催化氧化反应池+接触消毒”工艺。

4.2 污水处理构筑物

4.2.1 预处理及加药间

粗细格栅按远期设计，设计流量0.15m3/s，采用回转式机械格栅除污机与无轴螺旋输送压榨机，除污机设2套，格栅宽500mm，栅前后水深分别为0.95m与0.75m，栅条间隙20mm；压榨机设1套，与除污机一同由PLC进行自动控制。细格栅采用循环齿耙式细格栅与栅渣压实设备，格栅宽500mm，栅前后水深分别为0.75m与0.45m，栅条间隙5mm；栅渣压实设备配备φ260mm的螺旋压榨机1台，与细格栅配套使用。

调节池设计流量0.06m3/s，尺寸20.0m×25.6m，有效水深3.45m，调节池1座，调节时间7.2h，配备调节池潜水泵3台(2用1备)，1台变频，单台流量100m3/h。旋流沉砂装置设2套，设计流量0.06m3/s，有效水深1m，直径2.13m。

加药间配套NaClO消毒系统，PAC、PAM 及乙酸钠投加系统，分别设PAC储罐、次氯酸钠贮罐、乙酸钠贮罐1套，直径与高度均为2000mm和2600mm，并配计量泵2台，均为1用1备。采用自动溶药加药器进行PAM的投加，其配制容量为500L/h。

4.2.2 AAO反应池及高密度沉淀池

AAO反应池设有1座2组，采用对称布置，设计流量4800m3/d，详细设计参数见表3。同时配备潜水搅拌器8套，内回流泵4台（2用2备），流量为400m3/d，盘式曝气器752只，单只2.6m3/h。

表3 AAO反应池设计参数

高密度池高效沉淀池设计流量0.06m3/s，设有2座，混凝池混合时间1.95min，尺寸1.3m×1.25m×2.0m；絮凝反应池絮凝时间18.75min，尺寸2.5m×2.5m×5.0m；高效沉淀池斜管表面负荷率8.45m/h，平面尺寸3.7 m×1.6m。

另外，还配备了2台搅拌器、2台絮凝搅拌器、2台中心传动浓缩刮泥机、3台污泥回流泵和3台污泥排出泵。

4.2.3 臭氧反应池及臭氧发生间

臭氧催化氧化反应池设计流量0.07m3/s，氧化时间90min，平面尺寸为15.0m×10.0m。配备了4套高效的臭氧溶解装置、6套二次混合装置、1个反回流槽，材料316 L；呼吸机6套，304不锈钢材料；5套专用的臭氧催化氧化工艺专用泵（皆为变频，4用1冷备），流量为60m3/d；均相催化反应器2台，功率为0.96kW。

臭氧发生间采用框架结构，设有1座，尺寸为14.5m×12.3m。配备臭氧发生器2台，臭氧制备量5kg/h；板换水泵机组、空压机、冷干机和制氧机各2台。

4.2.4 污泥浓缩池及污泥脱水机房

污泥浓缩池为半地上钢砼结构，设有1座，浓缩时间15.2h 设计尺寸φ9.0m。

配有外缘驱动的浓缩式刮泥机，直径9.0m，外缘速度2m/min。

污泥脱水机房设计污泥量为800kgDS/d，配备污泥调理池2座对污泥进行改性调理，平面尺寸2.5m×2.5m，有效水深4m。