王舜和 姜寶媛 郭淑琴
(1.天津市市政工程設計研究院,天津 300051;2.寧河縣水務局,天津 301500)
神戶市是日本的國際貿(mào)易港口城市,位于日本中部,面積544 km2,人口約1 747 000人。行政區(qū)劃為東灘區(qū)、灘區(qū)、中央?yún)^(qū)、兵庫區(qū)、北區(qū)、長田區(qū)、須磨區(qū)、垂水區(qū)、西區(qū)。市內(nèi)共設東灘、ポ—トアィラソド、西部、鈴蘭臺、垂水、玉津6座污水處理廠,各處理廠建設時間和規(guī)模如表1所示。
在阪神大地震期間,東灘污水處理廠受到很大損害,造成3個多月無法運行。為了解決污水廠因事故停止工作,污水沒有合適出路的問題,神戶市建設了大型地下污水干線和泵站將各污水處理廠連接起來,使得各廠之間可進行污水的調(diào)配。
表1 各處理廠建設時間和規(guī)模
垂水污水處理廠排水體制為雨污分流制,主要收集處理垂水區(qū)和須磨區(qū)的污水。廠內(nèi)設有污水處理和污泥處理處置設施,占地面積38.9 ha。廠內(nèi)共分三個部分:本場、分場、東區(qū)?,F(xiàn)有處理能力223 500 m3/d,本場 96 000 m3/d、分場 55 000 m3/d,東區(qū)72 500 m3/d。其中分場的運行時間最早,是1974年8月,本場于1983年11月運行,東區(qū)則是2011年5月投入運行,是全廠最新建成的部分。由于建成時間的不同,生物處理工藝也有所區(qū)別,早期運行的分場和本場均采用普通活性污泥法,而最新建成東區(qū)則采用投加絮凝劑的多段AO工藝+砂過濾,污水處理廠的出水排入大阪灣,部分經(jīng)過RO膜過濾后作為高品質水回用于噴水池和洗車場。
本場和分場均為全地下建筑,地面上分為噴水池、芝生廣場、戀人岬以及會館等等,并作為活動公園向市民開放,東區(qū)則為半地下建筑。污水處理廠設有比較完善的除臭裝置,主要使用活性炭吸附法和土壤脫臭法。
在本場內(nèi)設有一處泵站樓,外觀呈圓形,泵站地下縱深達40多米,主要具有以下幾種功能:1)垂水污水廠進水提升;2)垂水周邊各污水廠系統(tǒng)調(diào)配;3)垂水污水廠格柵除污;4)本場及分場污水沉砂;5)污水除臭等。
垂水污水處理廠本場和分場污水匯合進入,埋深較淺,污水經(jīng)d2 000 mm管道輸送至污水廠,通過粗格柵后進入沉砂池。由于垂水進水泵站除負責場內(nèi)污水提升外,還負責各污水處理廠之間的調(diào)度,因此水泵配置較大,本場部分共設5臺污水泵(3臺275 kW 5 400 m3/h,2 臺 180 kW 2 700 m3/h),總調(diào)配能力518 400 m3/d,設在東部泵站樓內(nèi)。
本場設8 000 m3調(diào)節(jié)池2座,便于調(diào)配本場和分場的水量。污水依次進入初沉池、生物反應池、二沉池,隨后經(jīng)次氯酸鹽消毒后排放入海。初沉池和二沉池均采用矩形池型,主要構筑物如下:矩形平流式初沉池2 080 m3/池,共6座;生物反應池為推流式2 600 m3/池,共 12座;200 kW 鼓風機 1臺,風量 150 m3/min,340 kW鼓風機3臺,風量 270 m3/min;矩形平流式二沉池3 500 m3/池,共6座;消毒池1 100m3,共2座。出水泵房設有2臺132 kW 4 800m3/h水泵及2臺55 kW 2 400 m3/h水泵,最大排放能力345 600 m3/d。污水除臭設備采用吸附式活性炭。
流程同本場相同,主要構筑物如下:矩形平流式初沉池1 100 m3/池,共設4座;生物反應池為推流式1 800 m3/池,共設8座;200 kW鼓風機3臺,風量120 m3/min;矩形平流式二沉池1 400 m3/池,共設4座。
垂水污水處理廠東區(qū)也承擔污水調(diào)配功能,由于污水管線來自比較遠的東部地區(qū),進水管道d2 400mm埋深達40m。提升泵同樣設置在東部泵站樓內(nèi),共設3臺污水泵(2臺390 kW 2 700m3/h,1臺765 kW 5 400 m3/h),總調(diào)配能力259 200 m3/d。
東區(qū)污水經(jīng)提升后依次進入沉砂池,初沉池、生物反應池、二沉池,隨后經(jīng)消毒池+砂過濾設備后排放入海。主要構筑物如下:矩形平流式初沉池1 150 m3/池,共4座;生物反應池為推流式9 460 m3/池,共 4座;290 kW 鼓風機 2臺,風量 210 m3/min,570 kW鼓風機1臺,風量420 m3/min,55 kW 鼓風機2臺,風量33 m3/min(用于缺氧池攪拌);矩形平流式二沉池4 670 m3/池,共4座,污水除臭設備采用吸附式活性炭。
東區(qū)污水處理廠是2011年投入運行的,采用的工藝技術相對較新,為此著重介紹其生物處理流程。工程規(guī)模為72 500 m3/d,目前實際接納污水約40 000 m3/d,4個系列只運行了2個。進水COD=350,BOD=180 -200,TN=40,TP=5,出水 COD=8,BOD=1,NH3-N=5,TP=0.2(單位 mg/L)。
工程采用分段進水AO工藝,共分成三段,采用渠道配水,流量分配為等比例方式。回流污泥自始端進入,每級缺氧池設有甲醇投加管,在最后一級設有內(nèi)回流,并在最后一級好氧池內(nèi)投加PAC。工程采用一種特殊的可旋轉曝氣裝置,在缺氧池內(nèi)也設有少量曝氣裝置,用于取代攪拌器。工藝流程示意圖如圖1所示。
圖1 工藝流程示意圖
1)神戶市將各污水處理廠通過大型管網(wǎng)和泵站相連,在事故期間可充分體現(xiàn)污水調(diào)配的優(yōu)勢,為城市污水的穩(wěn)定處理提供了保證。
2)垂水污水廠本場和分場建設時間很早,但最初便采用全地下形式,地面上則作為城鎮(zhèn)居民娛樂和景觀公園等設施,部分污水處理的回用水也利用為廣場景觀用水,充分體現(xiàn)了污水處理與市民生活的和諧統(tǒng)一,我國部分城市也面臨土地資源緊張的局面,地下污水處理設施的建設和城市景觀的結合值得學習推廣。
3)新建的東區(qū)污水廠采用了分段進水AO工藝,處理效果穩(wěn)定??赡苁怯捎谌毡具M水水質較好,反應池的停留時間相對國內(nèi)工程降低很多。
4)污水處理系統(tǒng)全程采用吸附式活性炭法除臭,在東區(qū)污水廠的半封閉空間內(nèi)沒有臭味,處理效果較好。
5)污水廠建筑風格簡潔明快,具有鮮明特點;色彩搭配醒目合理,便于區(qū)分;標識內(nèi)容詳細,管道雖多而復雜,但整齊簡潔;場內(nèi)電纜、管線、蓋板、軟管等附屬設備和設施的布置十分細致。