王芙蓉，鄒宇林，劉翔，杜植院，盧宇鵬，祁海燕

（中鐵環(huán)境科技工程有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410000）

云南省建水縣某普通高中為新建學(xué)校，規(guī)劃區(qū)域內(nèi)無(wú)配套市政管網(wǎng)，生活污水和雨水收集方式為雨污分流，分別匯集就地處理。校區(qū)規(guī)劃較緊湊，校門(mén)口為地勢(shì)坡向方向，為地勢(shì)最低點(diǎn)，生活污水、雨水分別通過(guò)校區(qū)管網(wǎng)接至校門(mén)口附近。傳統(tǒng)式的生活污水處理站會(huì)產(chǎn)生噪聲和臭氣污染，該校生活污水采用一體化集成設(shè)備，主處理設(shè)備采用碳鋼防腐式的一體化設(shè)備，配套調(diào)節(jié)池、污泥池以及回用水池均采用玻璃鋼集成式罐體，整個(gè)污水處理系統(tǒng)除配套設(shè)備間地上安裝，均為地埋式安裝，曝氣風(fēng)機(jī)為沉水式風(fēng)機(jī)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)有效的避免了噪聲和臭氣的污染。

1 生活污水處理工藝

1.1 生活污水處理水量

云南省建水縣某普通高中配套學(xué)位3000人，考慮教職工及教職工家屬，生活污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)人數(shù)為3300人，根據(jù)當(dāng)?shù)仡?lèi)似項(xiàng)目調(diào)研和居民綜合生活用水定額要求，人均排水量設(shè)計(jì)值定為130L/人·天，總設(shè)計(jì)水量定為450m3/d。

1.2 生活污水處理水質(zhì)

學(xué)校生活污水屬于綜合性生活污水，主要為廁所排水，還包括淋浴排水、盥洗排水、廚房排水、洗衣排水等。其中廚房水是指經(jīng)過(guò)廚房排水隔油處理后進(jìn)入化糞池后的出水；廁所排水是指經(jīng)過(guò)化糞池處理后的排水。生活污水含一定量的氮、磷，水質(zhì)波動(dòng)大、可生化性強(qiáng)、不同時(shí)段的水質(zhì)不同，廁所排放的污水水質(zhì)較差。主要污染物為各種有機(jī)物、懸浮物、氨氮、總磷、大腸菌群等和其他無(wú)毒污染物，主要設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 生活污水進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)

出水水質(zhì)需同時(shí)滿足《城市污水再生利用-城市雜用水》（GB/T 18920-2002 ）標(biāo)準(zhǔn)和《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918—2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，出水水質(zhì)見(jiàn)表2。

表2 生活污水出水水質(zhì)指標(biāo)

1.3 生活污水處理工藝設(shè)計(jì)

該校生活污水采用“A2O+MBR”膜處理工藝，即“厭氧+缺氧+好氧+中空纖維過(guò)濾膜”工藝。根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)計(jì)算得五日生化需氧量（BOD5）與總化學(xué)需氧量（CODcr）比為0.57～0.7，大于0.3；五日生化需氧量（BOD5）與總凱氏氮比為5～5.8，大于4；五日生化需氧量（BOD5）與總磷比為66.5～70，大于17；滿足生物脫氮除磷的條件，可采用A2O活性污泥法。中空纖維膜過(guò)濾工藝可有效降低單臺(tái)一體化污水處理設(shè)備的尺寸，降低排泥頻率，且出水穩(wěn)定。

考慮該校為新建學(xué)校，前期學(xué)位不一定滿額且假期在校人數(shù)與非假期在校人數(shù)波動(dòng)較大，設(shè)備配置時(shí)將2套225m3/d處理量的一體化設(shè)備并聯(lián)，等效單臺(tái)450m3/d處理量的設(shè)備。并聯(lián)式連接可靈活應(yīng)對(duì)水量大幅波動(dòng)的問(wèn)題，單臺(tái)設(shè)備故障時(shí)，另一臺(tái)設(shè)備可確保污水處理的連續(xù)性，提高污水處理系統(tǒng)的可利用率，靈活的運(yùn)行方式可有效降低運(yùn)行電耗，降低運(yùn)行成本。2臺(tái)并聯(lián)式污水處理設(shè)備電控系統(tǒng)集成于單套控制柜，共用一套PLC系統(tǒng)，運(yùn)行維護(hù)方便。并聯(lián)設(shè)備共用調(diào)節(jié)池、污泥池以及回用水池，單臺(tái)設(shè)備工藝流程圖詳見(jiàn)圖1（虛線內(nèi)為一體化生活污水處理設(shè)備）。

圖1 生活污水處理工藝流程圖

為避免中空纖維膜堵塞影響系統(tǒng)正常運(yùn)行，需定期對(duì)纖維膜進(jìn)行清洗，清洗分為清水洗和藥劑洗，由PLC系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)循環(huán)，反洗水來(lái)自清水池，清水池集成于一體化設(shè)備內(nèi)，清洗藥劑、反洗泵以及系統(tǒng)配電柜均布置于配套設(shè)備間內(nèi)，用于清洗中空纖維膜的藥劑NaClO同時(shí)也用于出水消毒，通過(guò)加藥泵分別輸送至纖維膜和清水池。

2 生活污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 總平面布置

該校生活污水處理系統(tǒng)布置于校園綠化草坪區(qū)域，調(diào)節(jié)池埋深根據(jù)校區(qū)總管網(wǎng)敷設(shè)末端埋深確定，管網(wǎng)內(nèi)污水（經(jīng)化糞池處理）自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池內(nèi)污水通過(guò)動(dòng)力提升泵提升至一體化污水處理設(shè)備，單套一體化污水處理設(shè)備配置2臺(tái)提升泵，1用1備，地面設(shè)備間內(nèi)的抽吸泵將膜池內(nèi)水抽吸至清水池，經(jīng)消毒后自流進(jìn)入回用水池，膜池內(nèi)污泥通過(guò)污泥泵排至污泥池，污泥通過(guò)吸糞車(chē)定期外運(yùn)。總平面布置圖見(jiàn)圖2。

圖2 生活污水處理總平面布置圖

2.2 生活污水處理系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)

一體化污水處理設(shè)備、配套設(shè)備間以及玻璃鋼箱罐均為廠內(nèi)制造組裝，整體式運(yùn)輸至安裝現(xiàn)場(chǎng)，具備安裝方便，施工周期短的優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表3。

表3 生活污水處理系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)

單套一體化污水處理設(shè)備均配置污水提升泵、混合液回流泵、污泥回流泵（與污泥排出泵共用）、沉水式曝氣風(fēng)機(jī)（布置于清水池）、曝氣盤(pán)以及真空纖維膜組件等配件。

2.3 生活污水處理系統(tǒng)構(gòu)筑物參數(shù)

該校生活污水處理系統(tǒng)除格柵渠外無(wú)其他構(gòu)筑物池體，格柵渠尺寸為1.2m×0.7m×2.0m（L×W×H），格柵柵隙為3mm。一體化污水處理設(shè)備、玻璃鋼箱罐以及配套設(shè)備間承重基礎(chǔ)均為混泥土基礎(chǔ)，玻璃鋼箱罐安裝前需于基礎(chǔ)頂部覆蓋一層細(xì)砂，為避免地下水引起的地埋設(shè)備上浮，地埋一體化污水處理設(shè)備和玻璃鋼箱罐基礎(chǔ)頂部均預(yù)埋焊接件，用于設(shè)備抗浮配件的連接。

3 運(yùn)行成本和處理效果分析

3.1 運(yùn)行成本分析

運(yùn)行費(fèi)用包含電費(fèi)、藥劑費(fèi)以及人工費(fèi)，生活污水處理系統(tǒng)（含2臺(tái)并聯(lián)一體化污水處理設(shè)備）用電量分析見(jiàn)表4。校園用電按居民生活用電標(biāo)準(zhǔn)計(jì)費(fèi)，按照平均電價(jià)0.5元/kWh，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間按20h每天計(jì)算，系統(tǒng)每天處理水量450m3/d，噸水運(yùn)行電費(fèi)為326.8×0.5÷450=0.36元/噸。藥劑費(fèi)包含纖維膜清洗藥劑費(fèi)和出水消毒藥劑費(fèi)約為0.23元/噸。污水處理站可通過(guò)PLC系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行程序運(yùn)行，需安排1人巡檢值班，工資按3000元/月估算，每月運(yùn)行時(shí)間按30天核算，噸水人工費(fèi)用3000÷（450×30）=0.22元/噸。噸水總運(yùn)行費(fèi)用約為0.81元/噸。

表4 生活污水處理系統(tǒng)用電量清單

3.2 處理效果分析

生活污水處理系統(tǒng)試運(yùn)行后進(jìn)出水驗(yàn)收檢測(cè)指標(biāo)見(jiàn)表5。

表5 生活污水處理系統(tǒng)進(jìn)出水檢測(cè)結(jié)果 單位：mg/L

污水系統(tǒng)調(diào)試后，一體化生活污水處理設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，檢測(cè)結(jié)果為2臺(tái)并聯(lián)設(shè)備全負(fù)荷運(yùn)行時(shí)取樣測(cè)定，出水各項(xiàng)指標(biāo)均滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)水總氮指標(biāo)已超過(guò)設(shè)計(jì)進(jìn)水指標(biāo)上限值，氨氮、總磷進(jìn)水指標(biāo)已接近上限值，以上三項(xiàng)出水指標(biāo)均達(dá)標(biāo)，污水系統(tǒng)實(shí)際處理能力符合設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）并聯(lián)式一體化污水處理設(shè)備能靈活應(yīng)對(duì)系統(tǒng)水量波動(dòng)問(wèn)題，學(xué)校假期污水系統(tǒng)進(jìn)水水量較小時(shí)，只需啟用1臺(tái)設(shè)備即可滿足處理要求，運(yùn)行電耗較滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)可降低約50%，2臺(tái)并聯(lián)設(shè)備可互為備用，單臺(tái)設(shè)備故障時(shí)，另一臺(tái)設(shè)備可確保污水系統(tǒng)正常運(yùn)行，避免污水處理系統(tǒng)失效，提高污水處理系統(tǒng)可利用率。

（2）對(duì)于污水處理規(guī)模中等、水量波動(dòng)較大的項(xiàng)目，并聯(lián)式一體化設(shè)備組合工藝具備推廣的意義。