方 俐

(重慶市交通規(guī)劃勘察設(shè)計研究院有限公司，重慶 401121)

城市工業(yè)布局中，越來越多傾向于集中布置。集中布置的工業(yè)區(qū)內(nèi)污水排放的水質(zhì)復(fù)雜，排水的水量較大，污染物種類較多，污染負(fù)荷強度高，水質(zhì)與水量變化幅度較大。興建污水處理工程，對各類污水集中收集、分類處理、達(dá)標(biāo)排放，可有效改善整個園區(qū)的生態(tài)環(huán)境，推動城市人居環(huán)境建設(shè)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展[2]。本文以某城市工業(yè)集中區(qū)為例，介紹了該集中區(qū)的污水處理工程的設(shè)計過程。該工業(yè)集中區(qū)總規(guī)劃面積約7km2，主要包括化工園區(qū)和木材園區(qū)，主要產(chǎn)業(yè)為化工、建材、造紙、林產(chǎn)品加工和機(jī)械制造等。廢水成分復(fù)雜、水量變化較大、水質(zhì)污染程度不等，若不經(jīng)相應(yīng)的處理，難以直接排入城市污水處理廠，對工業(yè)集中區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)帶來極大挑戰(zhàn)。污水處理工程的設(shè)計可為相關(guān)工業(yè)集中區(qū)的建設(shè)與管理提供參考。

1 工程概況

該工業(yè)集中區(qū)的污水主要包括居民生活污水、企業(yè)在生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)廢水以及廠區(qū)內(nèi)的生活污水，經(jīng)企業(yè)內(nèi)部污水處理廠處理后達(dá)到相關(guān)行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)后排入城市污水管網(wǎng)，最終進(jìn)入污水處理廠。污水處理工程分兩階段，第一期設(shè)計規(guī)模為2萬m3/d，第二期設(shè)計規(guī)模為1萬m3/d，總變化系數(shù)1.58；截留井、粗格柵及提升泵房、細(xì)格柵及沉砂池按雨季流量設(shè)計；其他構(gòu)筑物均按設(shè)計規(guī)模設(shè)計。

2 設(shè)計水質(zhì)、水量

2.1 設(shè)計水質(zhì)

2.1.1進(jìn)水水質(zhì)

工業(yè)集中區(qū)的污水包括工業(yè)廢水和生活污水，兩者流量比例2.57:1。根據(jù)工業(yè)集中區(qū)現(xiàn)有資料，以及省內(nèi)部分污水廠設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)情況，設(shè)計本污水處理工程的工業(yè)廢水和生活污水進(jìn)水設(shè)計水質(zhì)，見表1。

表1 污水處理工程設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)

2.1.2出水水質(zhì)

根據(jù)城市環(huán)境保護(hù)規(guī)劃要求，本工程污水排放執(zhí)行國標(biāo)一級A標(biāo)準(zhǔn)。

因此，本工程污水處理過程中懸浮物(SS)削減率達(dá)96.7%，生化需氧量(BOD5)削減率至少達(dá)96%，化學(xué)需氧量(CODCr)削減率至少達(dá)87.5%，總氮、氨氮和總磷削減率分別達(dá)62.5%、85.7%和83.3%。

2.2 設(shè)計水量

污水處理工程分兩階段，第一期設(shè)計規(guī)模為2萬m3/d，第二期設(shè)計規(guī)模為1萬m3/d，總變化系數(shù)1.58。

預(yù)處理及一級處理構(gòu)筑物按合流流量設(shè)計，二級處理系統(tǒng)及其余構(gòu)筑物按設(shè)計規(guī)模設(shè)計，管渠系統(tǒng)按合流流量設(shè)計。

3 污水處理工藝設(shè)計

3.1 處理工藝選擇

由于本工程設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)中SS、BOD含量較高，且考慮到進(jìn)水中工業(yè)廢水比生活污水多，因此推薦粗格柵→提升泵房→細(xì)格柵→沉砂池→水解酸化池的方案。

常用的生物脫氮除磷工藝主要有三類：連續(xù)流工藝、間歇式工藝及前兩類的組合工藝。活性污泥法也有多種型式：傳統(tǒng)活性污泥法(改進(jìn)型A/O、A/A/O、倒置A/A/O工藝)等、氧化溝類、SBR類(CASS、CAST等)工藝。針對不同工藝，分別從耐沖擊負(fù)荷能力強、適應(yīng)多種進(jìn)水情況和出水水質(zhì)要求、操作及運行方式、節(jié)約能源方面、出水水質(zhì)等多方面進(jìn)行比較，本工程采用CASS工藝。

本工程設(shè)計平面規(guī)模2.0萬m3/d，總占地面積約為21.3畝。管理區(qū)布置在靠污水處理廠東北側(cè)，設(shè)綜合用房、機(jī)修及倉庫、配電間等建筑物。生產(chǎn)區(qū)布置分為四部分：預(yù)處理部分、生化處理部分、深度處理部分、污泥處理部分。第一部分預(yù)處理部分設(shè)有粗格柵井、污水提升泵房、細(xì)格柵渠、沉砂池等；第二部分生化處理部分設(shè)有CASS生化池；第三部分深度處理部分設(shè)有混合反應(yīng)池、纖維轉(zhuǎn)盤濾池、紫外線消毒渠、排水泵房等構(gòu)筑物；第四部分污泥處理部分設(shè)有貯泥池、脫水機(jī)房。

生產(chǎn)建筑物(如鼓風(fēng)機(jī)房、配電中心)緊靠生化處理構(gòu)筑物；污泥濃縮脫水車間等布置在下風(fēng)向處，以方便污泥外運和避免污染廠內(nèi)環(huán)境。

3.2 污水處理工藝流程

由于該工業(yè)集中區(qū)污水的可生化性較好，故綜合考慮污水處理各工藝的優(yōu)缺點，選擇二級生化處理法進(jìn)行處理，同時設(shè)計深度脫氮除磷工藝去除污水中氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)。

經(jīng)過比選，二級生化處理工藝設(shè)計為沉淀池+循環(huán)式活性污泥法(CASS)，深度處理采用帶前置絮凝混合的纖維轉(zhuǎn)盤濾池法。出水消毒采用紫外線。污水處理工藝如圖1所示。

圖1 污水處理工藝流程圖

污水處理工藝中經(jīng)深度處理和消毒后的出水，部分用于處理廠內(nèi)部的設(shè)備沖洗和綠化用水等，但不考慮用于建筑物內(nèi)部的衛(wèi)生間沖洗和地面清潔。再生水利用量50m3/h，出口壓力25m。

3.3 污泥處理與處置

污泥采用機(jī)械處理，選用帶式濃縮脫水一體機(jī)，脫水后污泥含水率不大于80%，最終出路為城市垃圾填埋場。

4 主要構(gòu)筑物及設(shè)計參數(shù)

本污水處理工程各構(gòu)筑物設(shè)計規(guī)模見表2。

5 工程運行效果

表3 進(jìn)出水水質(zhì)及處理程度

6 結(jié)語

本城區(qū)工業(yè)集中區(qū)污水處理工程設(shè)計采用CASS工藝是可行的，其耐沖擊負(fù)荷能力強，易于適應(yīng)多種進(jìn)水情況和出水水質(zhì)要求，除了降解有機(jī)污染物使出水達(dá)到排放要求，同時能去除水中的N、P等營養(yǎng)物質(zhì)，污泥沉降性能好，可以有效地控制污泥膨脹，保證出水水質(zhì)。本工藝可借鑒用于類似工業(yè)園區(qū)的污廢水處理，以“資源最有效利用”的理念，可極大提高城區(qū)水資源的合理利用，保持城區(qū)水資源的平衡，促進(jìn)城市的全面發(fā)展。

表2 污水處理工程的主要構(gòu)筑物

(續(xù)表2)