張瑤 李釗

吉林東北建筑市政工程設(shè)計(jì)院有限公司 吉林 長(zhǎng)春 130000

在新時(shí)代的發(fā)展背景下，我國(guó)對(duì)于生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作提出了更多要求，在滿足生態(tài)環(huán)境需求下，加強(qiáng)城市發(fā)展建設(shè)，提高生態(tài)環(huán)境保護(hù)力度。目前，傳統(tǒng)地上式污水處理廠已經(jīng)無(wú)法滿足綠色環(huán)保理念，也無(wú)法滿足城市發(fā)展需求，越來(lái)越多地區(qū)政府相關(guān)部門(mén)開(kāi)始重視污水處理廠建設(shè)工作，并提出了相應(yīng)的要求，污水處理廠管理者為了滿足生態(tài)環(huán)保需求以及城市發(fā)展需求，開(kāi)始對(duì)地下污水處理廠建設(shè)加以研究，并對(duì)傳統(tǒng)污水處理廠進(jìn)行改造，全面做好污水處理廠建設(shè)設(shè)計(jì)工作，確保污水處理廠建設(shè)質(zhì)量可以得到有效提升。

1 生活污水危害

1.1 病原物污染

病原物污染主要來(lái)源人們生活污水、醫(yī)院廢棄污水等，該類(lèi)型污水中含有大量的微生物，而且繁殖能力較強(qiáng)，對(duì)于消毒物質(zhì)具有一定的抵抗性能，可以通過(guò)多種途徑進(jìn)入到人體當(dāng)中，造成人體感染疾病，對(duì)于人體的健康安全會(huì)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

1.2 需氧有機(jī)物污染

需氧有機(jī)物污染主要是指水中的微生物會(huì)消耗水體氧氣，當(dāng)水中氧氣全部消耗結(jié)束后，微生物可能會(huì)發(fā)生變質(zhì)情況，對(duì)水體造成嚴(yán)重污染。一旦該類(lèi)型污水進(jìn)入到自然水流域中，會(huì)造成水資源大面積污染。

1.3 惡臭

惡臭屬于污水中一種較為普遍性危害。水體在出現(xiàn)污染的情況下，會(huì)自然發(fā)生出惡臭，而且對(duì)于人體也會(huì)造成危害，甚至影響人類(lèi)的記憶功能，對(duì)人體消化功能以及呼吸系統(tǒng)功能造成極大影響。如果人類(lèi)長(zhǎng)期生存在惡臭的環(huán)境中，對(duì)人體中樞神經(jīng)將會(huì)造成極大破壞，一旦污水產(chǎn)生出有毒氣體，例如甲醛以及硫化氫氣體，將會(huì)對(duì)人類(lèi)的生命健康安全構(gòu)成威脅，甚至產(chǎn)生致命危害。

1.4 堿酸鹽污染

酸堿鹽污染主要就是指水體PH并未處于中和狀態(tài)，而是發(fā)生了較大變化，對(duì)水體中的微生物生長(zhǎng)產(chǎn)生了抑制作用，但該類(lèi)型污水會(huì)對(duì)金屬性結(jié)構(gòu)造成腐蝕破壞。雖然堿酸鹽在水中可以實(shí)現(xiàn)中和，實(shí)現(xiàn)凈化的效果。但在實(shí)際的中和過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生出大量的鹽類(lèi)物質(zhì)，這些物質(zhì)會(huì)對(duì)水體造成污染，一旦該類(lèi)型與土壤資源直接接觸，對(duì)于土壤環(huán)境將會(huì)造成極大破壞。

2 污水處理廠設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

為了促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)，及時(shí)做好污水處理作業(yè)，各地區(qū)污水處理廠項(xiàng)目在實(shí)施前，對(duì)于污水處理廠設(shè)計(jì)工作提出了更多要求，要以實(shí)現(xiàn)污水處理再利用為主[1]?，F(xiàn)階段許多地區(qū)污水處理廠工程項(xiàng)目逐漸增多，污水處理技術(shù)在新時(shí)代的發(fā)展中得到了全面發(fā)展，對(duì)于新型工藝的投入應(yīng)用加強(qiáng)了重視程度。但污水處理廠設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于污水處理廠長(zhǎng)期效益并不明確，加上我國(guó)污水處理廠設(shè)計(jì)研究正處于發(fā)展中階段，許多設(shè)計(jì)方案在實(shí)際實(shí)踐操作中存在許多不足問(wèn)題，導(dǎo)致最終的污水處理廠建設(shè)，并未滿足污水處理廠設(shè)計(jì)需求，設(shè)計(jì)結(jié)果也無(wú)法得到全面保障。除此之外，在污水處理廠設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)污水處理廠管理經(jīng)營(yíng)、工作流程以及社會(huì)需求等方面，做好新一輪污水處理設(shè)計(jì)工作，為我國(guó)污水處理廠的全面發(fā)展與建設(shè)奠定良好基礎(chǔ)。

3 污水處理廠工藝設(shè)計(jì)選擇原則

3.1 經(jīng)濟(jì)節(jié)能原則

污水處理廠工藝設(shè)計(jì)工作開(kāi)展中，務(wù)必要融入經(jīng)濟(jì)節(jié)能原則，減少污水處理廠處理投資基礎(chǔ)的同時(shí)，提高污水處理效率，對(duì)于處理后的污水合理運(yùn)用，以此確保污水處理廠設(shè)計(jì)方案滿足綠色節(jié)能環(huán)保需求。

3.2 易于管理原則

污水處理廠設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)我國(guó)地區(qū)的發(fā)展情況，從現(xiàn)代化污水處理工藝角度，盡可能在污水處理中，保護(hù)人員生命健康安全，合理選擇現(xiàn)代污水自動(dòng)化處理工藝設(shè)備，結(jié)合以往污水處理廠實(shí)際管理情況以及運(yùn)營(yíng)發(fā)展情況，確保所選擇的污水處理設(shè)備具備良好性能，方便維修，從而提高污水處理管理效率。

3.3 成熟可靠原則

在污水處理廠設(shè)計(jì)工作開(kāi)展中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)秉持著成熟可靠原則，選擇科學(xué)合理的污水處理工藝，在加快污水處理效率的同時(shí)，提高污水處理質(zhì)量，避免對(duì)污水處理工作人員生命健康安全構(gòu)成威脅，以此加強(qiáng)污水處理后的應(yīng)用。污水處理廠作為我國(guó)重要的基礎(chǔ)建設(shè)設(shè)施之一，是保障人們健康生活的重要基礎(chǔ)工程。所以在污水處理廠設(shè)計(jì)中，務(wù)必要確保整體設(shè)計(jì)方案滿足實(shí)際需求，保障污水處理效果達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)定，以此保障污水處理效率以及污水處理功能，滿足人們的日常生活需求。

3.4 先進(jìn)指標(biāo)原則

污水處理廠設(shè)計(jì)主要目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)高效污水處理，提高污水處理質(zhì)量。所以在設(shè)計(jì)中需要對(duì)污水處理工藝全面分析，選擇合適的污水處理設(shè)備，并保障污水處理設(shè)備性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，確保處理后的水質(zhì)達(dá)到水質(zhì)要求，特別部分污水中含有特殊物質(zhì)，務(wù)必要對(duì)其進(jìn)行全面處理，以此確保污水處理效果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化要求，以此達(dá)到污水處理的目的，提高水資源的利用率，強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)[2]。

4 污水處理廠改造設(shè)計(jì)相關(guān)要點(diǎn)

4.1 廠區(qū)規(guī)劃布局

針對(duì)我國(guó)當(dāng)前綠色環(huán)保理念的需求，為促使污水處理廠與城市以及生態(tài)實(shí)現(xiàn)一體化管理。在污水處理廠設(shè)計(jì)中，需要對(duì)其進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。污水處理廠設(shè)計(jì)部分主要包含了兩部分。1）地面部分。在地面部分中包含了綜合樓、鼓風(fēng)機(jī)房以及風(fēng)雨廊道，排放塔、庭院式等基礎(chǔ)建設(shè)結(jié)構(gòu)。2）地下部分。該部分主要包含了污水處理相關(guān)結(jié)構(gòu)建筑物，其中在地下二層還包含了地下水箱，布置膜處理水池、綜合管廊等。其中地下水箱長(zhǎng)度達(dá)到了160m、寬度達(dá)到了80m，高度達(dá)到了8m，周?chē)惭b了7.5m的標(biāo)準(zhǔn)柱網(wǎng)。在地下一層中主要以生化處理結(jié)構(gòu)為主，該結(jié)構(gòu)物高度達(dá)到了5.8m、膜處理間高度達(dá)到了8.5m。污水處理結(jié)構(gòu)以及相關(guān)附屬結(jié)構(gòu)物全面設(shè)計(jì)在地下位置，地上部分主要以辦公以及附屬開(kāi)放式公園為主。

4.2 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

污水處理廠廢水處理設(shè)計(jì)要想達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化，必須要結(jié)合污水與廢水中所含有的COD、SS、氨氮、TN、TP等物質(zhì)進(jìn)行綜合性分析，并嚴(yán)格執(zhí)行GB/T31962-2015標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)加以設(shè)計(jì)，其中污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)需要達(dá)到90%以上，其中每升水體中所含有的C0D控制在380mg以下，SS含量控制在245mg以下，氨氮含量控制35mg以下，TN含量控制在50mg以下，TP含量控制在6.5mg以下。另外出水水質(zhì)設(shè)計(jì)則根據(jù)GB18918-2002標(biāo)準(zhǔn)，每升水體中所含有的C0D控制在27.7mg以下，SS含量控制在3.5mg以下，氨氮含量控制0.25mg以下，TN含量控制在9.5mg以下，TP含量控制在0.12mg以下。

4.3 工藝流程

根據(jù)污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)分析，明確污水處理流程，主要是通過(guò)利用水解酸化進(jìn)行二次沉降，隨后將污水進(jìn)行過(guò)濾，并構(gòu)建磁混凝沉淀池，利用紫外線等消毒工藝對(duì)水體進(jìn)行處理。整體工藝流程如圖1所示。

其中在調(diào)節(jié)池的污水，通過(guò)利用粗格柵以及進(jìn)水泵房，可以將污水中所存在的大量懸浮物以及雜物進(jìn)行全面清除，為后續(xù)污水處理設(shè)施的正常運(yùn)行奠定良好基礎(chǔ)，隨后污水在通過(guò)中細(xì)格柵及曝氣沉砂池后，能夠?qū)⑽鬯械募?xì)小雜物進(jìn)一步清理，在進(jìn)入到水解酸化池后，能夠及時(shí)利用細(xì)菌或者微生物，及時(shí)將污水中含有的有機(jī)物進(jìn)行分解，保障污水可生化性。污水在進(jìn)入到AAO生物池中，其工藝圖如圖2所示。

污水從厭氧區(qū)排出后，直接進(jìn)入到生物系統(tǒng)中，隨后在反硝化區(qū)內(nèi)，設(shè)置合適的厭氧區(qū)前端，從而可以有效減緩回流污泥中的氧氣，從而利用釋磷菌，以此實(shí)現(xiàn)厭氧釋磷環(huán)境。在厭氧區(qū)內(nèi)設(shè)置了兩種系統(tǒng)，一種為AO脫氧系統(tǒng)，能夠提高污水脫氧效果，另外一種則是AO系統(tǒng)中的內(nèi)回流，可以通過(guò)內(nèi)回流，以此實(shí)現(xiàn)泥水分離，隨后在進(jìn)入到深度處理單元，將污水中所含有的TP和SS物質(zhì)進(jìn)行全面清理，最終污水進(jìn)入到濾布濾池中，對(duì)污水進(jìn)行深度處理，在紫外線消毒柜的作用下對(duì)污水進(jìn)行全面處理，以此確保污水處理后的水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化要求。

4.4 通風(fēng)系統(tǒng)

在通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需要由污水處理廠以及設(shè)計(jì)單位及時(shí)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，對(duì)于通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作提高重視，并加大研究力度，促使通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)效果滿足實(shí)際污水處理廠各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行要求。在廠區(qū)規(guī)劃布局設(shè)計(jì)中，經(jīng)常實(shí)現(xiàn)通道布設(shè)達(dá)到貫通性布置原則，對(duì)于當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向進(jìn)行綜合考慮，以此確保地下自然通風(fēng)效果可以得到全面提高[3]。由于當(dāng)前污水處理廠的所有污水處理設(shè)備基本處于地下位置，在設(shè)備運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生出大量的熱量，加上污水存在臭味，所以在通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，還需要對(duì)地下?lián)Q氣次數(shù)進(jìn)行綜合考慮。在配電間以及控制室中，對(duì)于空調(diào)等設(shè)備的安裝應(yīng)當(dāng)做好全面考慮，針對(duì)需要降溫的地下空間進(jìn)行充分分析，盡可能將污水處理建筑結(jié)構(gòu)中的熱能直接排出，避免因前期設(shè)計(jì)考慮不足，造成后期投產(chǎn)加裝，導(dǎo)致污水處理廠工程成本增加[4]。

4.5 除臭系統(tǒng)

1）在除臭系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作全面開(kāi)展中，需要對(duì)除臭管道長(zhǎng)度進(jìn)行合理控制，并科學(xué)布置除臭裝置，以此確保污水處理廠內(nèi)部結(jié)構(gòu)臭氣收集能力以及排放能力得到有效提高。2）由于除臭系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中，臭氣收集率無(wú)法達(dá)到100%即便實(shí)現(xiàn)了除臭，但污水處理廠部分建筑結(jié)構(gòu)中依舊會(huì)存在臭氣，所以需要針對(duì)該情況，做好設(shè)計(jì)考慮，增加排氣風(fēng)量或者增加排氣次數(shù)。3）地下污水廠處理在進(jìn)行污水處理時(shí)，可以針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)，采取“負(fù)壓抽氣”模式，以此確保地下污水處理廠空氣質(zhì)量。

4.6 起吊裝置設(shè)計(jì)要點(diǎn)

污水處理廠設(shè)計(jì)工作人員需要對(duì)泵房以及泵站的體積與重力進(jìn)行綜合考慮，由于污水處理廠設(shè)計(jì)處于地下，水泥泵站安裝工作存在極大滿足，需要充分考慮污水處理廠的污水處理效率以及處理量，合理控制好設(shè)備安裝。為了確保該設(shè)備安裝質(zhì)量得到提高，需要通過(guò)對(duì)起重機(jī)設(shè)備加以運(yùn)用，控制好電纜長(zhǎng)度，確保起重器起吊高度，在整個(gè)安裝過(guò)程中，需要保障空間的充足性，及時(shí)處理好泵站的電動(dòng)設(shè)備，以此避免造成水泵在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)意外風(fēng)險(xiǎn)。

4.7 攪拌裝置設(shè)計(jì)要點(diǎn)

傳統(tǒng)污水處理廠在處理污水后，其污水池內(nèi)會(huì)存在大量淤泥堆積情況。為此，在現(xiàn)代污水處理廠設(shè)計(jì)工作中，需要對(duì)污水處理效率以及出水水質(zhì)情況進(jìn)行綜合分析，對(duì)于淤泥的影響進(jìn)行全面考慮[5]。在污水處理廠中，污泥存在堆積主要問(wèn)題是由于攪拌機(jī)性能存在問(wèn)題，生物池設(shè)備以及選裝材料存在質(zhì)量問(wèn)題，造成部分位置中會(huì)存在混漿情況。由于污泥在持續(xù)累積下，會(huì)造成污水池容積降低，會(huì)減少污水處理效果以及效率。所以設(shè)計(jì)人員在實(shí)際工作中，需要對(duì)污水處理廠攪拌裝置設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行綜合考慮，對(duì)污水處理效果進(jìn)行綜合分析，了解污水處理廠各個(gè)建筑結(jié)構(gòu)性能，從而提高污水處理效率。為此，在污水處理廠設(shè)計(jì)工作中，可以通過(guò)對(duì)BIM技術(shù)的有效運(yùn)用，構(gòu)建污水處理廠模型，以此對(duì)攪拌裝置運(yùn)行實(shí)際情況加以了解，以此對(duì)設(shè)計(jì)方案加以?xún)?yōu)化，避免最終的設(shè)計(jì)效果對(duì)污水處理效果造成影響。

4.8 池體管坑設(shè)計(jì)要點(diǎn)

污水處理廠中許多建筑結(jié)構(gòu)是以?xún)?chǔ)存污水為主。因此，在污水處理廠建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要對(duì)污水內(nèi)部管道、污水池池體以及污水坑位置加以重視，選擇運(yùn)用放空管道以及大型廢水處理管道，并對(duì)管道安置防治綜合性分析，可以選擇管道穿通池壁底部方式，也可以選擇放空管貫穿池壁底部方式[6]。不過(guò)，放空管貫穿池壁底部方式對(duì)于管道防護(hù)措施有著極高的要求，為了避免出現(xiàn)放空管安裝出現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)及時(shí)做好設(shè)計(jì)防護(hù)方案，以此確保其質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.9 雙閥設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在污水處理廠中，一般在泵機(jī)管道表面安裝排氣閥，或者在表面安裝手動(dòng)閥，以此避免出現(xiàn)污水池中的介質(zhì)出現(xiàn)倒轉(zhuǎn)情況。另外，在污水處理廠閥門(mén)運(yùn)行過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)閥門(mén)自動(dòng)關(guān)閉情況，造成污水泵機(jī)處理設(shè)備出現(xiàn)故障，對(duì)污水最終處理效果將會(huì)造成嚴(yán)重影響，甚至對(duì)工程設(shè)備的良好運(yùn)行也會(huì)造成極大威脅。為此，在污水處理廠雙閥設(shè)計(jì)工作開(kāi)展中，需要對(duì)設(shè)備手動(dòng)閥位置加以明確，當(dāng)設(shè)備在并聯(lián)運(yùn)行過(guò)程中，需要對(duì)設(shè)備的回流閥進(jìn)行綜合檢查，在確保設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化的同時(shí)，再次對(duì)設(shè)備閥門(mén)進(jìn)行檢測(cè)，如果閥門(mén)在開(kāi)啟中無(wú)任何問(wèn)題后，則可以不必安裝閥門(mén)。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在污水處理廠設(shè)計(jì)工作全面開(kāi)展中，需要對(duì)污水處理廠設(shè)計(jì)工作加以重視，明確設(shè)計(jì)工作原則，了解污水處理作業(yè)的具體流程，根據(jù)實(shí)際工序，把握好總體設(shè)計(jì)方向，做好污水廠整體布局設(shè)計(jì)、通風(fēng)設(shè)計(jì)以及除臭設(shè)計(jì)等，以此確保污水處理廠內(nèi)部空間環(huán)境質(zhì)量得到全面提高，促使污水凈化質(zhì)量得到有效提升，保障各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行高效性以及可靠性。此外，地下污水處理廠在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，還需要規(guī)避好污水處理廠經(jīng)營(yíng)管理問(wèn)題，確保污水處理廠污水處理效率以及處理質(zhì)量得到全面提升。