陳媛媛，張盛才，段昌兵

(武漢中科水生環(huán)境工程股份有限公司，湖北 武漢 430074)

1 引言

隨著中國旅游業(yè)的迅速發(fā)展，景區(qū)的環(huán)境壓力與日俱增，水體、大氣、植被、土壤皆不同程度受到污染，其中水體污染最為明顯、最為直接[1]。通過將收集起來的污水進行處理，可減少排放水體中污染物的含量，可減輕對受納水體的污染，達到環(huán)境保護的目的[2]。對景區(qū)生活污水進行處理，能有效解決景區(qū)生活污水橫流的現(xiàn)狀，顯著改善景區(qū)環(huán)境。在提高景區(qū)環(huán)境衛(wèi)生水平、更好地吸引游客、保證附近水體功能等方面，有著良好的環(huán)境經(jīng)濟效益。

2 工程概況

2.1 項目基本情況

興山縣某景區(qū)所在集鎮(zhèn)位于興山縣中部偏南，地處長江北岸長江支流香溪河的中游，東距宜昌市153 km，南距興山縣原香溪鎮(zhèn)34 km，西距神農(nóng)架林區(qū)松柏鎮(zhèn)146 km，北距興山縣新縣城16 km。國家新建滬渝高速公路和改造后的209國道均臨鎮(zhèn)而過。交通便利，是通往神農(nóng)架、鄂西、巴蜀和宜昌的咽喉。

2.2 排水現(xiàn)狀

景區(qū)內(nèi)無污水處理廠，生活污水經(jīng)化糞池處理后直接排入附近溝渠，已對附近水體造成了一定的污染，嚴重影響了景區(qū)周邊的生態(tài)環(huán)境安全。

2.3 治理目標

該項目新建的污水處理廠出水排入附近溝渠最后匯入河流，排放標準執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級B標準。

3 設(shè)計方案確定

3.1 污水來源

該景區(qū)生活污水主要來自于游客和附近居民的生活用水。景區(qū)無工業(yè)企業(yè)，居民生活污水主要是居民日常生活中排出的廢水，主要來源于住宅、商店及公共場所衛(wèi)生間等。游客生活污水主要是糞便和洗滌污水等，污水產(chǎn)生的方式包括入廁糞便污水及沖洗廢水、住宿洗滌廢水和餐飲廢水等。游客產(chǎn)生的廢水通過集鎮(zhèn)沿線公共廁所、餐館廚房及賓館衛(wèi)生間進入管網(wǎng)系統(tǒng)。

3.2 設(shè)計規(guī)模

根據(jù)《室外給水設(shè)計規(guī)范》中對居民綜合用水定額和旅游風景區(qū)用水量定額的規(guī)定，結(jié)合景區(qū)發(fā)展規(guī)劃，確定該景區(qū)生活污水處理設(shè)計規(guī)模為1200 m3/d。

3.3 設(shè)計水質(zhì)

景區(qū)生活污水具有水量波動大、污染物含量較高的特點，所含主要污染物為COD、BOD、NH3-N等，排入水體后很容易導致水體嚴重污染[3]。根據(jù)景區(qū)生活污水特性，結(jié)合排污口實測水質(zhì)資料，參照《室外排水設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定和附近地區(qū)同類型污水處理廠的實際進水水質(zhì)，并考慮到景區(qū)自身的特點和遠期的發(fā)展。該景區(qū)主要污染物設(shè)計進出水水質(zhì)和去除率如表1所見。

表1 設(shè)計進出水水質(zhì)和去除率 mg/L

3.4 處理工藝

景區(qū)生活污水處理工藝主要有人工濕地、氧化溝、A2/O法和膜技術(shù)等。該景區(qū)污水處理廠接納的污水主要為生活污水，污水中含N、P較高，去除BOD5、脫氮、除磷成為污水處理的主要目標。因此該項目所采用的工藝是應(yīng)能適應(yīng)水質(zhì)水量變化，能保證BOD5、N和P被有效去除的成熟的、穩(wěn)定的、先進的工藝。本工程位于景區(qū)內(nèi)，景觀要求也較高。

根據(jù)景區(qū)水質(zhì)、水量及現(xiàn)場情況等，本項目采用的MBR處理工藝。MBR是一種將膜分離技術(shù)和傳統(tǒng)活性污泥法結(jié)合起來的新型高效污水處理工藝，它是將MBR平片膜組件放置于曝氣池中，通過好氧曝氣池和生物處理后再由泵通過濾膜過濾后抽出[4]。MBR工藝具有以下優(yōu)點：①高效的固液分離性能；②生化反應(yīng)速率快；③有效去除氨氮及難降解有機物；④污泥產(chǎn)量少、耐沖擊負荷；⑤管理方便，易于實現(xiàn)自動控制；⑥占地面積??；⑦易于升級改造[5]。

污水處理廠具體工藝流程如圖1。

圖1 工藝流程

MBR膜處理后污水經(jīng)過漂白粉消毒后達標排放；污泥處理采用干化池脫水；干化脫水后的污泥送入縣城污泥處理站集中進行處理。污水處理廠尾水直接排入附近溝渠匯入河流。

4 工程詳細設(shè)計

4.1 格柵池、沉砂調(diào)節(jié)池、污泥干化池

污水的預處理設(shè)施主要包括格柵和沉淀池[6]。這是因為它們常設(shè)置在污水處理工藝流程中的核心處理設(shè)施之前，雖然不能有力地去除污水中的溶解性有機污染物質(zhì)，但對改善和提高后續(xù)核心處理設(shè)施的功效，往往是不可缺少的[6]。

本工程預處理單元采用格柵池和沉砂調(diào)節(jié)池，沉砂調(diào)節(jié)池設(shè)置泥斗及相關(guān)配套設(shè)施，因此不再另設(shè)沉砂池。沉淀池排出的泥沙貯存在污泥干化池中，通過自然滲濾風干，實現(xiàn)污泥干化處理。干污泥運往縣城污泥處理站集中進行處理；濾水返回到調(diào)節(jié)池，進入污水處理系統(tǒng)。格柵池、沉砂調(diào)節(jié)池與污泥干化池合建，采用地埋式鋼筋砼結(jié)構(gòu)。

格柵池數(shù)量1座，渠道數(shù)2條，尺寸為7.0 m×1.7 m×3.2 m。主要設(shè)備包括粗格柵、細格柵、人工格柵、運渣車和閘門等。沉砂調(diào)節(jié)池池數(shù)1座(分3格)，尺寸為15.6 m×8.5 m×7.2 m。停留時間8 h，有效水深3.25 m。主要設(shè)備為污水提升泵。污泥干化池池數(shù)1座，尺寸為8.5 m×2.0 m×5.0 m，停留時間60 d。

4.2 MBR處理系統(tǒng)池

其中，膜組件是MBR中最主要的組成部分，相當于傳統(tǒng)生物處理系統(tǒng)中的二沉池，通過不斷的氧化污水中能夠被降解的有機物，而不能被降解有機物或無機物及污泥、懸浮物等由膜組件截留，實現(xiàn)對污水的凈化處理[4]。

本工程核心處理設(shè)施為MBR處理系統(tǒng)池，數(shù)量1座，采用半地埋鋼筋砼結(jié)構(gòu)。設(shè)計尺寸為18.8 m×15.7 m×3.5 m。內(nèi)設(shè)MBR成套設(shè)備3套，設(shè)備出水配套電磁流量計。MBR成套設(shè)備單套設(shè)計參數(shù)如下：設(shè)計流量400 m3/d，設(shè)備尺寸φ3.0 m×11.5 m×3.5 m，空重11.46 t，運行重89.46 t，裝機功率5.9 kW。

4.3 消毒池、巴氏計量槽

消毒池和巴氏計量槽分別對處理后出水進行消毒和計量，殺滅水中的大腸桿菌及致病菌、病毒，達到消毒的目的。

消毒池和巴氏計量槽合建，采用地埋式鋼筋砼結(jié)構(gòu)。消毒池數(shù)量1座，尺寸為12.0 m×3.1 m×1.7 m，巴氏計量槽數(shù)量1座，尺寸為12.0 m×0.8 m×1.7 m。

4.4 管理用房

廠區(qū)設(shè)置管理用房1座，內(nèi)設(shè)值班休息室、配電間，框架結(jié)構(gòu)，主體一層，平面尺寸為9.9 m×6.0 m，采用與景區(qū)環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一的景觀型建筑風格。

4.5 廠區(qū)給排水

廠區(qū)生活及生產(chǎn)用水由鎮(zhèn)內(nèi)自來水公司提供，來自于廠區(qū)北側(cè)現(xiàn)狀市政道路上供水干管，壓力大于0.4 MPa。根據(jù)用水量的需要，從市政給水管引入一根DN100給水管，經(jīng)水表井后輸送至各用水點。在適當?shù)牡胤皆O(shè)置供檢修用的閥門井和消火栓。

廠區(qū)排水采用雨污分流制，雨水由排水溝收集后排入附近溝渠；生活污水、生產(chǎn)污水、清洗水池污水、構(gòu)筑物放空水、上清液等經(jīng)廠內(nèi)污水管道收集后匯入調(diào)節(jié)池，然后經(jīng)潛水泵抽升至污水處理系統(tǒng)進行處理。

5 工程特點

本工程絕大部分池體及設(shè)備采用地埋式，MBR處理系統(tǒng)池采用半地埋式并對外表面進行刷綠處理，與廠區(qū)綠化融為一體。地上建筑僅有管理用房，采用與景區(qū)環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一的景觀型建筑風格。建構(gòu)筑物、綠化等相互映襯，形成現(xiàn)代化花園式廠區(qū)。

6 運行效果

本污水處理廠已于2017年底建設(shè)完成，通水調(diào)試后處理效果良好，其中COD的去除率可高達90%以上，各項出水指標穩(wěn)定達標甚至優(yōu)于設(shè)計出水要求，環(huán)境效益十分明顯。

7 結(jié)論

采用MBR工藝能有效地對景區(qū)生活污水進行處理。絕大部分池體及設(shè)備埋設(shè)于地下，上面的地表進行景觀設(shè)計用于美化環(huán)境，建成后可以大大改善景區(qū)的生態(tài)環(huán)境，同時能夠更好地吸引游客，推動經(jīng)濟的進一步發(fā)展。