連雪靈

（平頂山市新城區(qū)新城清源污水凈化有限公司，河南 平頂山467000）

城市污水是造成水體污染的重要污染源，對城市污水進行妥善收集、處理和排放是減輕或防止水體污染是十分重要一項對策，污水處理廠在這一過程中扮演了重要角色。近年來，我國在城市污水處理方面加大了一些工程建設(shè)的投入，全國各地陸續(xù)建設(shè)了一批污水處理廠，對于保護大中型城市的環(huán)境，治理水污染起到了重要作用。隨著我國城市化進程的加快，中小城鎮(zhèn)的發(fā)展十分迅速，大量的中小城鎮(zhèn)將迅速興起，中小城鎮(zhèn)的污水排放量約占全國排放總量的一半左右，而全國19200多個建制鎮(zhèn)絕大多數(shù)都沒有污水處理設(shè)施，從長遠的環(huán)境發(fā)展角度來看，中小城市在環(huán)境保護方面起著重要作用，特別是水污染治理方面[1]。因此，探索和發(fā)展適合我國國情的中小城市（鎮(zhèn)）污水處理工藝，掌握一批在中小城市（鎮(zhèn)）具有代表性的污染源治理和城市污水處理技術(shù)，就勢在必行[2]。為了選取適合中小城市是污水處理的需要，本設(shè)計通過對不同工藝生活污水處理效果的比較，最終設(shè)計選用SBR工藝，設(shè)計目標是出水水質(zhì)達到我國《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB 1819-2002）一級B類排放標準。

1 污水狀況及設(shè)計規(guī)模、目標

1.1 污水水質(zhì)

本次設(shè)計進水水質(zhì)：pH=6-9；BOD5=150mg/L；COD=300mg/L；SS=200mg/L；NH3-N=30mg/L；TP=10mg/L。

1.2 設(shè)計規(guī)模

污水的平均處理量為Q平=25000m3/d；

日變化系數(shù)取K日為1.2，時變化系數(shù)取K時為1.2，總變化系數(shù)取K總為 1.44。

1.3 污水治理目標

污水廠出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級標準的B 類標準。 即：pH=6-9；BOD5≤20mg/L；COD≤60mg/L；SS≤20mg/L；NH3-N≤8mg/L；TP≤1mg/L

2 處理工藝的選擇

根據(jù)設(shè)計的排水水質(zhì)標準，且BOD5/COD≥0.3具有易生化性，此污水可進行生化處理。處理污水在去除BOD5、COD、SS的同時要達到脫氮除磷的效果,所以污水處理工藝采用二級生化處理，以達到生物脫氮除磷處理效果[1]。

在生物法中，有活性污泥法和生物濾池兩大類，生物濾池的處理效率不高，衛(wèi)生條件較差，我國只有少數(shù)幾座生物濾池城市污水處理廠，而活性污泥法占絕大多數(shù)。

活性污泥法有很多種型式，使用最廣泛的主要有三類：①傳統(tǒng)活性污泥法和它的改進型A/O（厭氧好氧活性污泥法）、A2/O（厭氧缺氧好氧活性污泥法）工藝，②氧化溝，③SBR（序批式活性污泥法）工藝。

傳統(tǒng)活性污泥法是應(yīng)用最早的工藝，它去除有機物的效率較高，因而得到廣泛應(yīng)用。近20年來，水體富營養(yǎng)化的危害越來越嚴重，去除氮、磷列入了污水處理的目標，于是出現(xiàn)了活性污泥法的改進型A/O法和A2/O法。A/O法有兩種，一種是用于除磷的厭氧—好氧工藝，一種是用于脫氮的缺氧—好氧工藝；A2/O法則是厭氧缺氧好氧既脫氮又除磷的工藝。

氧化溝是活性污泥法的一種變型，在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)活性污泥法，是一種首尾相接的循環(huán)流，通常采用延時曝氣，在污水凈化的同時污泥得到穩(wěn)定。它不設(shè)初沉池和污泥消化池，處理設(shè)施大大簡化。氧化溝具有傳統(tǒng)活性污泥法的優(yōu)點，去除有機物的效率很高，也具有脫氮的功能。如果在溝前增設(shè)厭氧池，還可同時除磷。氧化溝這種高效、簡單的特點，使它在中小型城市污水處理廠中得到廣泛應(yīng)用。

SBR法是在一個反應(yīng)池中完成污水的生化反應(yīng)、沉淀、排水、排泥，不僅省去了初沉池和污泥消化池，還省去了二沉池和回流污泥泵房，處理設(shè)施比氧化溝還要簡單，而且處理效果好，同時還具有很強的脫氮除磷功能。因而SBR工藝得到大力推廣，成為業(yè)內(nèi)人士十分關(guān)注的一種工藝。

通過對比傳統(tǒng)活性污泥法和它的改進型A/O、A2/O工藝，氧化溝，SBR工藝，考慮到中小城鎮(zhèn)污水處理設(shè)計基建投資少，技術(shù)管理能能力相對薄弱，工程面積狹小等因素，最終選擇SBR工藝[3]。尤其是利用SBR法處理中小城鎮(zhèn)污水，要比用普通活性污泥法節(jié)省基建投資30%多，并且還具有布置緊湊，節(jié)約占地面積；SBR系統(tǒng)對生長率高、適應(yīng)性強的微生物生長有利。其次，SBR的固液分離效果好，容易獲得澄清的出水。SBR工藝的時間序列性和運行條件上的較大靈活性為其脫氮除磷提供了得天獨厚的條件，從而有效地除氮除磷。

3 各主要處理單元的設(shè)計和設(shè)備選型

3.1 細格柵

設(shè)兩臺機械格柵（并聯(lián)為一體）。每臺隔柵柵條間隙數(shù)37個，安裝傾角為60°，柵條寬度為0.01m，隔柵總寬為1.1m。

3.2 旋流沉砂池

設(shè)有兩座旋流沉砂池。沉沙池尺寸的主要參數(shù)有：流量1.5萬m3/d，葉輪轉(zhuǎn)速20r/min，功率1.5kW，排砂量15L/S。

3.3 SBR活性污泥反應(yīng)器

本工程設(shè)計的生化池中的水力停留時HRT為14.7h，總?cè)莘e為18301m3，好氧泥齡7.3d,反應(yīng)泥齡9.0d,缺氧泥齡1.7d,總泥齡為13.5d，污泥負荷為 0.111kg[BOD]／[kg[VSS]·d]。

1）參數(shù)的確定

Tc：6h Tc一個完整周期的時間

N：4次/天 N每天單池最多運行周期次數(shù)

TF：4h TF僅指反應(yīng)池反應(yīng)階段的時間

Ts：1h Ts僅指沉淀池(亦反應(yīng)池)沉淀階段的時間

Tch：1h Tch僅指沉淀池(亦反應(yīng)池)潷水階段的時間

H：4.5m H 池水深度

Hf：0.15m Hf安全高度(預(yù)留堰口至污泥界面的高度,以防止污泥被帶出)

Hp：0.25m Hp保護層水深(堰口淹沒深度,以防止浮渣被帶出)

2）設(shè)計水量的確定

SBR工藝泥齡通常較長，有很強的抗沖擊負荷能力，因此在計算污泥量時可按高日流量，而不是高日高時流量計算。當(dāng)采用延時曝氣時，泥齡更長，緩沖能力更好可按平均日流量設(shè)計計算。

即 Q=Kd×Q=25000×1.2m3/d＝30000m3/d，Kd=1.2（變化系數(shù)）

3）計算反應(yīng)池池容

①給定最高日最高時流量Qh=2880m3/d

③反應(yīng)池池容

計算可得V=18301m3，即是間歇反應(yīng)池的總?cè)萘繛?8301m3

3.4 消毒池

采用紫外線消毒儀對出水進行消毒處理，設(shè)在線實時監(jiān)測和安裝報警軟件，為防止意外事故發(fā)生，所有設(shè)備均在分控站PLC的控制下自動運行。

4 總體布置

4.1 平面布置

（1）功能分區(qū)

處理廠平面按功能分為廠前區(qū)、生產(chǎn)區(qū)和預(yù)留區(qū)，各區(qū)之間有道路和綠化帶相隔。

將輔助生產(chǎn)構(gòu)筑物相對集中，布置于廠區(qū)上風(fēng)向；污泥處理區(qū)布置于夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，遠離廠前區(qū)，以保持廠前區(qū)較好的環(huán)境。

（2）廠區(qū)道路

為方便交通運輸和設(shè)備的安裝、維護，道路布置成環(huán)狀，每個構(gòu)（建）筑物均有道路相通，廠內(nèi)主干道寬7m，次干道寬4m，主干道轉(zhuǎn)彎半徑大于9-12m，混凝土路面。

（3）廠區(qū)給水

廠區(qū)給水由市自來水公司提供，來自于周邊供水干管，壓力大于4kg/cm2。廠區(qū)給水主要用于生活、構(gòu)筑物及設(shè)備沖洗、綠化及消防等。給水干管管徑DN200，廠區(qū)內(nèi)呈環(huán)網(wǎng)狀，利于消防和安全供水。

（4）廠區(qū)排水

廠區(qū)排水為雨污分流制，廠區(qū)雨水由道路雨水口收集后匯入廠區(qū)雨水管道，并自流排入附近河流；廠區(qū)生活污水、生產(chǎn)污水、清洗水池污水、構(gòu)筑物放空水、上清夜等經(jīng)廠區(qū)污水管道收集后匯入進水泵房，與進廠污水一并處理。

4.2 高程布置

假設(shè)在污水處理廠進口處的水平地面標高為0.00米。在污水處理流程中，污水經(jīng)過格柵流入污水泵房，經(jīng)泵提升到沉砂池，進水泵房提升后的最高出水水位約為6.00米左右，然后靠重力依次流至各處理構(gòu)筑物，最后消毒接觸池出流水位3.50米左右，全廠總水頭損失2.50米左右，處理后的一級B類水直接排放至受納水體。

5 結(jié)論

SBR工藝對BOD5、COD、SS、氮、磷都有很高的去除效果。經(jīng)過該過程降解后，COD的去除率是82.85%，BOD的去除率是92%，SS去除率是92.75%，TN去除率是72.72%，出水可達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）的一級B標準。應(yīng)用SBR法處理城鎮(zhèn)污水，工藝技術(shù)可行，操作靈活，自動化程度較高，基建費用較低，占地面積小，處理效果良好。污水廠建成投入使用后，所在區(qū)域的生活污水污染物得到有效的處理，減少了污水對河流、地下水等水體造成污染，大大改善了水體水質(zhì)。

［1］邵林廣.城市污水處理工藝的選擇[J].給水排水,V01.26,NO.62000.

［2］李海,孫瑞正,陳振選,等,編.城市污水處理技術(shù)及工程實例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2002.5：181-201.

［3］張統(tǒng),主編.SBR及其變法污水處理與回用技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2003.

［4］顏秀勤,齊和明,孔祥媚,尚巍,孫永利.我國 SBR工藝設(shè)備應(yīng)用現(xiàn)狀分析[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè),2008,10.

［5］朱明權(quán),周冰蓮.SBR 工藝的設(shè)計[J].給水排水,1998,24(4)：6-11.