阮辰旼
(1.上海城市水資源開發(fā)利用國家工程中心有限公司,上海 200082;2.上?!秲羲夹g》雜志社,上海 200082)
昆明市第十水質(zhì)凈化廠(以下簡稱十廠)位于昆明市官渡區(qū)東二環(huán)以東,石虎關立交東北,占地面積約3.93×104m2,采用集成式、集約化設計理念,將預處理區(qū)、生化區(qū)、膜區(qū)、污泥區(qū)等所有處理構筑物均以矩形模塊的形式進行組團化、集成化,保留必要的人行通道、檢修通道和管線通道,以全地下式形式布置。十廠于2011年5月動工建設,2013年建成,并于2013年7月投入運行。
十廠主要處理片區(qū)的生活污水及雨水,設計規(guī)模為15萬m3/d,目前實際處理水量基本達到設計水量的70%左右,其中2014年處理量為8.9萬m3/d,2015年為11萬m3/d,2016年為9.9萬m3/d,2017年為10萬m3/d。十廠采用膜生物反應器(MBR)工藝,出水執(zhí)行國家一級A排放標準,尾水排至海明河,工藝流程為進水→細格柵及曝氣沉砂池→精細格柵→MBR生物反應池(AAO生物反應池及膜池)→紫外線消毒池→海明河,再生水部分采用次氯酸鈉消毒,污泥處理采用離心脫水一體機,含水率降至75%~80%以下外運。工藝流程如圖1所示。
圖1 十廠工藝流程圖Fig.1 Treatment Process of Kunming No.10 WWTP
十廠預處理由粗格柵、細格柵、精細格柵和曝氣沉砂池組成,其中粗格柵4臺,格柵寬度為1 410 mm,柵條間距為10 mm;轉(zhuǎn)鼓細格柵4臺,轉(zhuǎn)鼓直徑為2 000 mm,柵條間距為5 mm;轉(zhuǎn)鼓精細格柵6臺,轉(zhuǎn)鼓值機為2 600 mm,柵條間距為1 mm;曝氣沉砂池1座,分為2格,設計停留時間為4.5 min,曝氣量為0.2 m3空氣/(m3污水)。
生化區(qū)包括厭氧區(qū)、缺氧I區(qū)、好氧區(qū)、缺氧II區(qū)。水力總停留時間為12.9 h,其中厭氧區(qū)為1.1 h,缺氧I區(qū)為3 h,好氧區(qū)為4 h,缺氧II區(qū)為4.8 h;好氧區(qū)混合液回流比為300%,缺氧至厭氧回流比為200%;污泥負荷為0.07~0.10 kg BOD5/(kg MLSS·d);生化設計最大氣水比為5∶1;生物反應池進水采用多點進水,其中厭氧區(qū)進水為20%Q,缺氧I區(qū)進水為45%Q,缺氧II區(qū)進水為35%。
以膜組件代替二沉池,膜池共設置28個廊道,每個廊道10個膜位,安裝9組膜,預留1個空位,污泥濃度為6 000~10 000 mg/L,水力停留時間為1.2 h。膜組件采用PVDF材質(zhì)中空纖維膜,孔徑為0.3 μm,平均通量為19.6 L/(m3·h)。
使用離心脫水機進行污泥脫水,共設置脫水機4臺,污泥含水量降至75%~80%以下。
十廠設計進水CODCr=400 mg/L,BOD5=180 mg/L,SS=300 mg/L,NH3-N=30 mg/L,TN=45 mg/L,TP=5 mg/L,實際進水偏淡,2016年平均進水CODCr=153.8 mg/L,NH3-N=21.4 mg/L。十廠運行以來,運行情況良好,出水達標(優(yōu)于一級A),2016年平均出水CODCr=10.4 mg/L,NH3-N=0.382 mg/L。十廠目前預留多項優(yōu)化調(diào)整的工程措施,包括多點進水、剩余污泥排放控制、多級回流、曝氣量分配、設置后缺氧段、預留遠期碳源投加措施等,可進一步應對后續(xù)的提標要求。
十廠根據(jù)處理單元性質(zhì)的不同,對不同區(qū)域設置了不同的通風和除臭策略。
(1)通風、除惡臭系統(tǒng)難以分開的空間
對細格柵、沉砂池、精細格柵、脫水機房、裝泥間等空間進行局部加蓋以及負壓抽吸。但由于上述空間無法完全處于密封狀態(tài),少量臭氣易飄散,因此通風需與除臭合并為同一系統(tǒng)。
(2)有可能存在微量惡臭污染物的空間
雖然對MBR生物反應池、MBR膜區(qū)進行了密封加蓋處理,但存在惡臭系統(tǒng)檢修停機的情況,少量惡臭可能飄逸,因此通風換氣經(jīng)活性炭吸附處理后高空排放。
(3)不存在惡臭污染物的空間
對于配電間、高壓柜室、鼓風機房等空間,通風系統(tǒng)主要滿足房間的通風散熱換氣要求。設備房間的送風量為排風量的1.05倍,以保證房間處于微正壓狀態(tài),防止其他污染物進入設備房間,鼓風機房等設上部機械進風,上部機械排風。
采用生物濾池除臭工藝,處理區(qū)域為預處理區(qū)、二級處理區(qū)、污泥處理區(qū),其中預處理區(qū)和污泥處理區(qū)為重點除臭區(qū)域,換氣頻率不低于2 h一次,并設置負離子送風系統(tǒng),除臭標準執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB 18918—2002)中的廠界二級標準,臭氣處理達標后高空排放。
十廠現(xiàn)狀細格柵等負一層操作空間仍有一定異味,裝泥間和脫水機房空氣也有異味,MBR生物反應池和MBR膜池區(qū)域空氣質(zhì)量相對較好。為加強整體美觀,地面的除臭通風井被裝飾為鐘樓,呈現(xiàn)較好的景觀效果。
圖2 通風設備和除臭通風井Fig.2 Ventilation Device and Deodorization Well
(1)消防
十廠在箱體內(nèi)部設置了火災自動預警系統(tǒng),便于消防人員及時了解火災情況并采取措施。在所有消防分區(qū)內(nèi)均設置自動噴淋系統(tǒng)、消火栓滅火系統(tǒng),另外還設置了滅火器,并在變配電間等電氣房間設置氣體滅火系統(tǒng)。
(2)防汛
進廠坡道上設置了排水溝,用于收集雨水。廠區(qū)內(nèi)沿主干道兩側布置兩條很淺的排水明溝,收集的水再通過集水泵排出,并備有防汛用沙袋。
十廠總體運行維護較好,場地設備、地下衛(wèi)生、地上景觀維護較好。地下空間體積較大,通風效果好,人員進入廠區(qū)內(nèi)基本無不適感覺。但廠區(qū)完全采用機械進風排風系統(tǒng),全廠完全采用燈光照明,因此能耗較高。
結合十廠的運行現(xiàn)狀,認為在今后地下式污水廠的設計和運行過程中,有以下細節(jié)可以進一步優(yōu)化。
(1)設計中應充分運用自然采光,有效緩解地下空間帶來的不適感。無法借助自然采光的區(qū)域應確保照明的覆蓋,如光照不足對安全會帶來隱患。
(2)在關鍵設備,如鼓風機、膜池上,應盡可能完善地設置起吊裝置。對于生化池池頂蓋板,應設置足量的檢修孔,方便運行維護及設備(如曝氣盤)的更換。
(3)盡可能增加對有害氣體(如H2S)的監(jiān)測設備,并在容易產(chǎn)生有毒氣體的區(qū)域設置明顯的安全警示牌。