【摘要】湖南西部地區(qū)某污水處理廠設計規(guī)模20000m3/d。針對其水質特點，使用預處理+A2/O+高效絮凝沉淀+精密過濾+紫外消毒的污水處理工藝。本項目運行結果表明，出水COD、NH3-N、TN、TP、SS等指標均滿足到 GB18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級 A 標準。本工程直接運行費用為1.29元/m3。

【關鍵詞】城鎮(zhèn)污水廠;AAO;高效絮凝沉淀;精密過濾器

Abstract：A sewage treatment plant with design scale of 20 000 m3/d in Western Hunan.According to the characteristics of sewage， the pretreatment+AAO+high-efficiency sedi-mentation+precise filtration rtreatment process were adopted.The actual operation results showed that， the concentrations of COD， NH3-N， total nitrogen and total phosphorous in the effluent water met the requirement of grade 1 level A in Discharge standard of pollutants for municipal wastewater treatment plant.? The direct operation cost was about 1.29 yuan/m3.

Keywords： sewage treatment plant;AAO; efficiency sedi-mentation; precise filtration

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.15.158

1、工程概況

隨著我國城鎮(zhèn)化的不斷發(fā)展，越來越多的人口集中于城市生活，城鎮(zhèn)化使人民生活水平不斷提高的同時，也給生態(tài)環(huán)境帶來更大的壓力[1]。據(jù)了解，我國2019年城鎮(zhèn)污水排放量已達到了608億噸/年，污水中含有大量的COD、氮、磷等污染物，排入水體將給水體環(huán)境造成極大的影響。為了切實改善人民生活環(huán)境，減少生態(tài)環(huán)境壓力，完善污水收集及處理設施建設十分重要。

本工程位于湖南省西部，所在縣區(qū)近年來經濟社會發(fā)展迅速，原有的污水處理廠已無法滿足該縣的污水處理需求。因此，需要新建一座20000m3/d污水處理廠，以滿足該地區(qū)污水處理需求。

2、進出水水質概況

本工程污水處理廠污水主要為縣城的生活污水，除此之外還收集新建的科技產業(yè)園區(qū)的廢水。該產業(yè)園為發(fā)展電子信息等高新產業(yè)為主體，以光電通訊、電子信息、農副產品加工信息物流等產業(yè)為主構成的智慧型高新科技產業(yè)園，園區(qū)內產生的工業(yè)廢水極少，主要以生活污水為主。依據(jù)該縣城正在運行的第一污水處理廠實測數(shù)據(jù)，綜合考慮，確定本工程污水處理廠進水水質如下：CODcr（300mg/L）、BOD5（150mg/L）、SS（250mg/L）、NH3-N（30mg/L）、TP（5mg/L）、TN（40mg/L）、TDS（150mg/L）。

本工程污水處理廠尾水排入受納水體屬《地表水環(huán)境質量標準》（GB83838-2002）中Ⅳ類水質水域，按照相關要求，污水處理廠排水指標需達到國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級標準的A標準。

3、工藝流程論證及確定

根據(jù)污水處理廠進水水質和排放標準的要求，所選工藝除要求可以去除污水中有機物質外，還應具備有除磷脫氮的功能，同時需耦合深度處理進一步去除污水中殘留的有機物質、磷、懸浮物質等污染物，以確保污水的達標排放。因此，本工程污水廠的總體工藝流程包括：預處理單元、生化處理單元、深度處單元和污泥處理單元。具體污水處理工藝流程如下：預處理單元（粗細格柵+旋流沉砂池）+生化處理單元（A2/O）+深度處理單元（高效絮凝沉淀+精密過濾）+紫外消毒計量（出水排放一級A標）。污泥處理單元：污泥脫水工藝如下：污泥濃縮+污泥調理+板框脫水（脫水至含水率60%）

污水進入污水處理廠后，先經過粗、細格柵及旋流沉砂池的預處理，去除水體中的垃圾及大顆粒固體懸浮物。隨后污水進入A2/O池，A2/O工藝是一種兼具脫氮、除磷及消耗有機污染物功能的污水處理工藝，污水在聚磷菌、硝化細菌、異養(yǎng)菌的作用下，去除掉污水中碳、氮、磷等污染物質[2]。A2/O池的出水，以泥水混合液的形式進入二沉池，在二沉池中進行泥水分離，分離后的污水進入隨后的處理單元中，二沉池一部分污泥回流至A2/O池中，另一部分排入污泥濃縮池;二沉池的出水進入高效絮凝沉淀池，在投加的絮凝劑和助凝劑的作用下，使污水中剩余的無機磷、SS及少量有機物質以沉淀的形式被截留下來，這些沉淀物排入污泥濃縮池[3];隨后其出水在精密過濾器的作用下，去除掉剩余的少量懸浮物質;最后，經紫外消毒計量后達標排放。

在污水處理過程中產生的污泥經濃縮處理后排入污泥調理池，在三氯化鐵及石灰的調理后，通過板框壓濾機對其進行壓榨處理后制成含水率低于60%的泥餅。

4、主要污水處理構筑物設計

（1）粗格柵井1座，設計規(guī)模2萬m3/d，分兩格。其主要功能為去除污水中較粗大的漂浮物（如樹葉、雜草、木塊、廢塑料等），保護水泵的正常工作。柵條間隙b=20mm;格柵安裝傾角：75°;

（2）細格柵1座，設計規(guī)模2.0萬m3/d，分兩組，兩組并聯(lián)運行。其主要功能為攔截污水中較小漂浮物。其主要設備配置為回轉式格柵除污機：安裝傾角a=75°，柵條間隙為b=10mm，渠寬800mm。

（3）旋流沉砂池，設計規(guī)模2.0萬m3/d，1座，分2組，功能為去除水中密度較大的無極顆粒污染物，如泥砂、煤渣等。其結構類型為鋼筋混凝土結構。主要設計參數(shù)為：旋流沉砂區(qū)體積V=4.76m，水力停留時間為30s，表面負荷為150m3/m2·h，沉積砂兩天一次定時氣提抽送至砂水分離器。

（4）A2/O池設計規(guī)模2.0萬m3/d，1座，分2組。主要作用為：污水在流經三個不同功能分區(qū)的過程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有機物、氮和磷得到去除，達到同時進行生物除磷和生物除氮目的[4]。主要設計參數(shù)如下：缺氧池和好氧池設計混合液懸浮固體濃度（MLSS）=4000mg/L;泥齡14d;污泥回流比R=100%;混合液回流比R=300%;厭氧池停留時間t=1.7h;缺氧池停留時間t=3.9h;好氧池停留時間t=10.0h。

（5）二沉池，設計規(guī)模為2.0萬m3/d，尺寸為直徑φ=25m，有效水深H=4.00m，2座，進水方式為周進周出。主要設計參數(shù)如下：單池最大設計流量為1241.7/2=620.85m3/h;最大時水力表面負荷1.26m3/（m2.h）;平均時水力表面負荷0.85m3/（m2·h）。（下轉194頁）

（上接192頁）

（6）高效沉淀池，設計規(guī)模為2萬m3/d設計，分兩組對稱布置。主要設計參數(shù)如下：混合區(qū)停留時間約110S、絮凝區(qū)停留時間約9min、澄清區(qū)水力停留時間為41min，斜管區(qū)實際上升流速：11m/h;

（7）精密過濾器，設計規(guī)模為2.0萬m3/d。主要功能為過濾水中污染物質，保證出水水質達標。主要設計參數(shù)如下：單組設計流量：Q=20000m3/d;濾筒直徑1300mm， 濾網過濾精度10～1000μm。

（8）紫外消毒-計量渠，1座，分2組，共兩條渠道，設計規(guī)模為2.0萬m3/d。其主要功能為殺死廢水中的細菌、病毒和其他病原微生物細胞。其主要設計參數(shù)為設計流量：Q=833.2m3/h，每根燈管功率320W，8根燈管為一模塊，共需要8個模塊。

5、污水的處理效果

本污水廠于2020年10月建成投產，現(xiàn)已步入試運營階段，目前運行情況良好，污水處理廠投產半年來的運行數(shù)據(jù)如下表所示：

表1 污水處理廠運行情況統(tǒng)計表

通過污水廠運營半年的數(shù)據(jù)分析， COD、氨氮、TN、TP等污染物質濃度均控制在一級A標準要求的范圍內，出水穩(wěn)定達標排放。其中除TN去除率為60%左右外，其余污染物指標去除率均在80%以上，具有較高的去除效率。

6、運行成本分析

本污水處理廠運營費用主要包括電費、人工費、藥劑投加費、設備檢修費、污泥處理費等，根據(jù)運行情況及相關經驗分析，本污水廠的年運行費用為941.79萬元人民幣，單位經營成本為1.29元/噸。具體運行費用如下表所示：

表2.污水運營費用統(tǒng)計表

7、結論與建議

（1）本工程使用預處理+A2/O+高效絮凝沉淀+精密過濾器+紫外消毒的處理工藝對湘西地區(qū)某縣城鎮(zhèn)生活污水進行處理，建成后污水廠的運行結果表明，該污水廠運行情況良好，出水水質滿足到國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級標準的A標準。

（2）本工程污水廠處理運行費用估算為941.74萬元每年，噸水運行費用為1.29元/噸。

（3）污水廠運營中部分時段會因進水C/N比較低，而投加yasuc碳源以滿足反硝化運行要求，增加了運行成本。建議在今后的設計及運營中逐步探索低C/N條件下的污水脫氮處理工藝，以減小污水處理廠的運行成本，并提高運行穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1]許光遠，解東.典型小城鎮(zhèn)污水處理的進水水質特征分析[J].工業(yè)用水與廢水，2019，50（1）：48-50.

[2]張中和.給水排水設計手冊：第5冊[S].2版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004.

[3]劉麗，姚雨，肖江.改良AAO/高效沉淀/精密過濾工藝用于污水廠提標擴建[J].中國給水排水，2020，36（20）：156-159+166.

[4]王曉蓮，彭永臻，A2/O法污水生物脫氮除磷處理技術應用[M].北京：科學出版社，2008.

作者簡介：

段洋（1987.06-），男，大專，工程師，湖南益陽，漢，從事工作：給排水設計。