王 永 輝

(陽泉市污水處理廠，山西 陽泉 045000)

1 項(xiàng)目概況

陽泉市污水處理廠原設(shè)計(jì)二級處理工藝采用“AOC”工藝，深度處理工藝采用V形濾池直接過濾工藝，出水標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行GB 8978—1996污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中的二級標(biāo)準(zhǔn)。隨著社會的發(fā)展，為滿足國家對城鎮(zhèn)污水排放的高要求，出水水質(zhì)需達(dá)到GB 18918—2002城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的一級A標(biāo)準(zhǔn)，因此需要對原污水處理廠進(jìn)行提標(biāo)改造。由于受場地的制約，本次改造擬采用出水效果好、占地小的深度處理新工藝來去除TP，SS，BOD，達(dá)到設(shè)計(jì)出水水質(zhì)。

2 設(shè)計(jì)水量及水質(zhì)

本次污水處理廠提標(biāo)改造主要針對二級生物處理及深度處理進(jìn)行改造。污水經(jīng)過設(shè)計(jì)的二級生物處理單元(MBBR工藝)及沉淀池后，出水進(jìn)入深度處理。

設(shè)計(jì)的深度處理進(jìn)出水水質(zhì)如表1所示。

污水處理廠規(guī)模Q=60 000 m3/d，綜合變化系數(shù)KZ=1.36。

平均日污水流量：Q=60 000 m3/d=2 500 m3/h=0.694 m3/s。

最高日最大時(shí)污水流量：Qmax=60 000/24×1.36=3 400 m3/h=0.944 m3/s。

表1 設(shè)計(jì)深度處理進(jìn)、出水水質(zhì) mg/L

3 深度處理工藝比選

深度處理指對污水處理廠二級處理出水采用加藥、混凝、沉淀、過濾、消毒的處理過程，主要去除污水中TP，SS，BOD的處理工藝，具有投資省、維護(hù)管理、運(yùn)行穩(wěn)定、簡便的優(yōu)點(diǎn)。充分發(fā)揮處理工藝除污染能力，是最經(jīng)濟(jì)、簡便的除污染方法。隨著水處理技術(shù)的發(fā)展，各種新型、高效的處理工藝凈水技術(shù)不斷涌現(xiàn)，優(yōu)化或強(qiáng)化了常規(guī)的處理的功能，提高了常規(guī)工藝的凈化效果。本工程新建混凝沉淀池、保留利用現(xiàn)狀V形濾池。設(shè)計(jì)方案對混凝沉淀池進(jìn)行工藝比選。

1)混合。

混合是絮凝中最主要的環(huán)節(jié)之一。目前常采用的混合形式主要有管式混合、隔板混合、機(jī)械攪拌混合。

管式混合是主要采用靜態(tài)混合器，優(yōu)點(diǎn)是混合快速，安裝、維護(hù)簡單，運(yùn)行費(fèi)用低。但是混合效果一般，在管中易產(chǎn)生沉淀；隔板混合依靠水流產(chǎn)生紊流，以達(dá)到混合目的。該池型不需機(jī)械設(shè)備，但是對流量變化適應(yīng)性差。機(jī)械攪拌混合主要依靠外部機(jī)械攪拌，使水流達(dá)到絮流狀態(tài)，它能適應(yīng)各種流量變化，使藥劑迅速與水混合，可節(jié)約投藥量等。

2)反應(yīng)。

絮凝效果的好壞取決于吸附架橋的連接能力和微小顆粒碰撞幾率，前者是由混凝劑的性質(zhì)決定的，后者由設(shè)備的動(dòng)力學(xué)條件決定的。目前反應(yīng)池主要有折板反應(yīng)池、孔室反應(yīng)池、機(jī)械反應(yīng)池等?？资曳磻?yīng)池優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，但反應(yīng)時(shí)間長，占地面積較大；折板反應(yīng)池反應(yīng)效果也好，但低溫、低濁期情況不宜采用，造價(jià)高；機(jī)械反應(yīng)效果好、水頭損失小、反應(yīng)時(shí)間短，具有節(jié)約占地、減少投資的優(yōu)點(diǎn)，但機(jī)械設(shè)備維護(hù)、管理比較復(fù)雜。

3)沉淀。

沉淀功能是水處理工藝中固液分離的最重要環(huán)節(jié)。常用的沉淀池型式有：平流沉淀池、斜管沉淀池、高效沉淀池等。平流沉淀池施工方便、運(yùn)行穩(wěn)定、操作管理簡單，但有占地面積大；斜管沉淀池沉淀效率高，占地面積小，深度處理中應(yīng)用較為廣泛。但是由于排泥面積只占沉淀面積的1/2左右，特別是在高濁期、低溫低濁期、加藥量控制失誤時(shí)，污泥沉降性能較差，造成了污泥堆積，從而減少斜管過水?dāng)嗝?，上升流速增加，進(jìn)一步造成污泥堆積。

高效沉淀池的原理是在混合區(qū)內(nèi)采用攪拌器的提升作用完成藥劑、原水快速凝聚反應(yīng)，再通過葉輪提升至反應(yīng)區(qū)進(jìn)行慢速絮凝反應(yīng)，形成較大的絮凝體后再進(jìn)入斜管沉淀區(qū)進(jìn)行泥水分離。通過集水槽收集澄清水進(jìn)入后續(xù)處理構(gòu)筑物，污泥經(jīng)刮泥機(jī)刮到泥斗中進(jìn)行抽排。高效沉淀池是一種集混合、絮凝、沉淀/縮池為一體的構(gòu)筑物，節(jié)約了占地，也強(qiáng)化了處理效果。因此本工程結(jié)合廠區(qū)占地的實(shí)際情況，采用高效反應(yīng)沉淀池。

4 高效反應(yīng)沉淀池設(shè)計(jì)

高效反應(yīng)沉淀池通過設(shè)置在其內(nèi)反應(yīng)、沉淀對二級處理出水進(jìn)行進(jìn)一步的物理化學(xué)處理，有效去除污水中的BOD5,SS,TP等各種雜質(zhì)。由反應(yīng)、絮凝及斜管沉淀分離等反應(yīng)單元組成，此構(gòu)筑物從低速反應(yīng)區(qū)到斜管沉淀分離區(qū)礬花能保持完整，產(chǎn)生的礬花質(zhì)均密度高，在斜管中得到很好的沉淀。

工藝設(shè)計(jì)：

設(shè)計(jì)高效反應(yīng)沉淀池2組，單組設(shè)計(jì)流量Qmax=0.472 m3/s，

變化系數(shù)KZ=1.3，其余設(shè)計(jì)參數(shù)如下：

機(jī)械混合時(shí)間1.5 min；速度梯度G=500 s-1；有效深度5.5。

反應(yīng)池反應(yīng)時(shí)間9.7 min；速度梯度G=133 s-1；有效水深6.8 m。

反應(yīng)部分主要設(shè)備：

絮凝攪拌器2臺，槳葉直徑1 400，單機(jī)功率N=5.0 kW，變頻控制；

絮凝反應(yīng)筒2套，直徑2 500。

濃縮池淀入口處流速0.014 5 m/s；清水區(qū)上升流速13 m/h。

濃縮池主要設(shè)備：

濃縮刮泥機(jī)1臺，直徑φ=13 m，外緣線速度1.5 m/s，電機(jī)功率N=1.5 kW；

污泥泵3臺(2用1備)，流量Qmax=62.5 m3/h，揚(yáng)程H=20 m，功率N=3.5 kW。

斜管分離設(shè)計(jì)負(fù)荷15 m3/(m2·h)。

斜管內(nèi)切圓直徑80 mm，斜長1 000 mm，安裝傾角60°，單組面積120 m2。

設(shè)計(jì)的反應(yīng)高效沉淀單座平面尺寸14 m×22.3 m，工藝設(shè)計(jì)圖見圖1,圖2。

5 結(jié)論

該工程已經(jīng)建成投入運(yùn)行1年多，運(yùn)行狀況良好，出水水質(zhì)優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)。需要注意的是要根據(jù)進(jìn)水TP,SS指標(biāo)來合理確定加藥量，避免加藥過度造成的浪費(fèi)，也會導(dǎo)致斜管堵塞。要根據(jù)污泥界面儀顯示的指標(biāo)及時(shí)排泥，使高效反應(yīng)沉淀池功能達(dá)到充分發(fā)揮。