□齊建華 鄭偉青 韓晉英

一、工程概況

某濱海核電站，規(guī)劃建設(shè)6 臺(tái)百萬(wàn)千瓦機(jī)組，分三期建設(shè)，每期建設(shè)2 臺(tái)1，000MW 壓水堆核電機(jī)組。每期設(shè)置生活污水處理站1 座，主要處理主廠區(qū)生活污水，包括核島各廠房和各區(qū)域生活污水、常規(guī)島各廠房生活污水、BOP 各廠房生活污水及地面沖洗污水。污水處理站位于廠區(qū)南側(cè)，CC跌落井旁，處理后的出水要求達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918 -2002)一級(jí)B 標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)標(biāo)后通過(guò)雨水管網(wǎng)排至CC 跌落井，最終排至大海。

二、設(shè)計(jì)水量及進(jìn)出水水質(zhì)

(一)設(shè)計(jì)水量。根據(jù)業(yè)主提供的正常運(yùn)行和大修期間的生產(chǎn)和工作人員預(yù)計(jì)人數(shù)估算，同時(shí)依據(jù)參考電站相關(guān)數(shù)據(jù)，確定每期工程生活污水處理站的設(shè)計(jì)規(guī)模為200m3/d，設(shè)計(jì)小時(shí)處理量為8.33m3/h;選用處理能力為5m3/h 生活污水處理設(shè)備2 套，24 小時(shí)運(yùn)行。

(二)設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)。本工程污水處理站設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 某核電站污水處理站設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)

三、工藝方案的確定

(一)工藝選擇。核電站生活污水處理系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):一是出水標(biāo)準(zhǔn)高:要達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)B 標(biāo)準(zhǔn)，甚至達(dá)到回用的要求，具備脫氮除磷功能;二是使用壽命長(zhǎng):使用壽命一般至少40年;三是環(huán)境衛(wèi)生要求高:一般建在地下，地面進(jìn)行景觀綠化或者用于它途;四是耐沖擊負(fù)荷:工藝靈活可靠，適應(yīng)水量、水質(zhì)的變化;五是自動(dòng)化程度高。根據(jù)核電站的生活污水處理規(guī)模，屬于典型的小型污水處理范疇，小型污水處理工藝主要有活性污泥法、生物膜法、自然生物處理(人工濕地、穩(wěn)定塘等)，常見(jiàn)的工藝形式主要有接觸氧化法、曝氣生物濾池、膜生物反應(yīng)器等［1～2］。核電站生活污水處理系統(tǒng)結(jié)合其特點(diǎn)，應(yīng)選擇工藝成熟、處理效果好，出水水質(zhì)穩(wěn)定，占地少、產(chǎn)泥量小，運(yùn)行管理和維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)行故障少，同時(shí)靈活可調(diào)的工藝。參考目前國(guó)內(nèi)已運(yùn)行或建設(shè)中的核電站，其生活污水處理設(shè)施多采用A/O、A2/O 法、倒置A2/O 法等［3～4］，其處理的核心多為生物接觸氧化法。綜合分析，本工程最終采用缺氧/生物接觸氧化的一體化工藝。

圖1 某核電站模塊式一體化生活污水處理工藝流程

(二)工藝流程。本工程采用的模塊式一體化生活污水處理工藝流程見(jiàn)圖1，其中雙點(diǎn)劃框內(nèi)為一體化生活污水處理設(shè)備。廠區(qū)生活污水經(jīng)管網(wǎng)收集后進(jìn)入污水處理站，污水首先經(jīng)格柵渠(與調(diào)節(jié)池合建)中自動(dòng)機(jī)械格柵(有效寬度500mm，柵條間隙8mm)去除雜物后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水量進(jìn)行均化和調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)池中設(shè)提升泵3 臺(tái)(2 用1備)，將調(diào)節(jié)池中的污水提升至后續(xù)污水處理裝置。污水處理裝置采用一體化模塊設(shè)計(jì)(1 用1 備，單套處理能力:5m3/h)，主要包括缺氧池、好氧接觸氧化池、沉淀池、消毒池、污泥池、硝化液回流裝置及污泥回流裝置等單元，整個(gè)處理裝置安裝在地下。本系統(tǒng)對(duì)磷有一定的去除效果，但為保障除磷效果，在沉淀池中仍增加了化學(xué)除磷，而后加氯消毒，出水達(dá)標(biāo)排放。沉淀池產(chǎn)生的污泥經(jīng)氣提裝置定期排至污泥池，池內(nèi)上清液溢流至調(diào)節(jié)池，剩余污泥定期清運(yùn)。整個(gè)工藝的核心處理單元為生物接觸氧化池，池內(nèi)裝半軟性組合填料，通過(guò)填料上生物膜中微生物的降解，污水中有機(jī)污染物得到去除。污水的氨氮在生物接觸氧化池通過(guò)硝化細(xì)菌實(shí)現(xiàn)硝化，通過(guò)硝化液回流，使NO2-、NO3-與進(jìn)水中有機(jī)物混合在缺氧池中通過(guò)反硝化細(xì)菌降解，實(shí)現(xiàn)脫氮。

四、一體化設(shè)備的構(gòu)成及工藝特點(diǎn)

一體化埋地式生活污水處理設(shè)備平剖面構(gòu)成見(jiàn)圖2。在構(gòu)成上將缺氧池、生物接觸氧化池、沉淀池、污泥池、消毒池、污泥回流、硝化液回流設(shè)施等集中在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，污泥回流和剩余污泥排出采用氣提裝置。根據(jù)水量大小及運(yùn)行情況，可采用單個(gè)或多組并聯(lián)的布置形式，考慮檢修的需要一般采用多組并聯(lián)形式。整套一體化設(shè)備殼體可采用碳鋼、玻璃鋼，采用碳鋼時(shí)應(yīng)做噴砂防腐處理。該模塊式一體化地埋式污水處理設(shè)備具有如下工藝特點(diǎn):一是工藝核心采用一體化設(shè)計(jì)，減少連接管道和閥門(mén)，設(shè)備緊湊，方便布置。二是整套設(shè)備可以埋在地下，占地小，地面可綠化，環(huán)境衛(wèi)生好。三是采用缺氧和好氧相結(jié)合的生物處理工藝，除可去除BOD 和COD 外，還具有脫氮功能。具有較高的容積負(fù)荷和處理效率、生物種類多，不易污泥膨脹，污泥生成量少，沉淀性好。四是靈活性高，能適應(yīng)水質(zhì)和水量的變化，即使間歇運(yùn)行，處理效果依然良好。五是整套設(shè)備可在工廠預(yù)制，建設(shè)周期短，節(jié)省施工及安裝費(fèi)用。運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，管理方便。

圖2 某核電站一體化生活污水處理設(shè)備平剖面構(gòu)成圖

五、設(shè)計(jì)、建造及運(yùn)行需要注意的問(wèn)題

一是處理水量、水質(zhì)的波動(dòng)將不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，施工前期、高峰期及運(yùn)行期水量和水質(zhì)變化較大，這將不利于微生物的培養(yǎng)馴化和生物膜的形成。建議收集管網(wǎng)與處理站同時(shí)建成、同時(shí)啟用。當(dāng)實(shí)際污水量過(guò)低時(shí)，可采用單組運(yùn)行。二是處理設(shè)施的覆土厚度應(yīng)滿足管道敷設(shè)和景觀綠化等的要求。同時(shí)主要構(gòu)筑物應(yīng)規(guī)范要求設(shè)置必要的放空設(shè)施。為保證使用壽期內(nèi)能正常工作，機(jī)械格柵、潛水?dāng)嚢铏C(jī)等建議采用304L 不銹鋼材質(zhì)，一體化埋地處理設(shè)施及處理單元之間的管路等都必須采用可靠的防腐措施。

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