崔艳堂
广东省重工建筑设计院有限公司 510670
摘要：介绍广东茂名市某小城镇生活污水厂工程设计实例，处理规模为900 t/d。污水处理采用一体化“AAO+滤布滤池”工艺，末端消毒选用了紫外线消毒，前端处理和生物处理采用集成的一体化钢砼结构，极大节省了占地及土建投资。建成运营期间，该厂的出水可满足一级A处理标准。此工程实例可为其他类似小规模城镇生活污水处理工程设计提供技术参数依据。
关键词：生活污水；一体化工艺；紫外线消毒
前言：
茂名市位于广东省的西南部，茂名地处粤港澳大湾区、北部湾城市群和海南自贸区三大国家级经济区的交会处。近年来随经济发展不断提高，伴随着城镇化进程的加快和经济的不断发展，茂名市辖区内的小城镇的水环境也面临着严重的污染。随着国家对小城镇生活污水处理的重视，小城镇污水亟需一套投资运行费用少，出水水质达标的处理工艺。一体化池“AAO+滤布滤池”工艺将小城镇生活污水处理到排放标准已十分迫切。本设计实例污水处理厂于2018年07月开工建设，并于2019年10月 竣工，2019年10月开始运行，其服务范围为整个镇区中心区域的污水，服务范围面积约2.27平方公里，服务人口约95万人。
1、工程规模
1.1 污水量预测及设计规模
依据现场调研资料和参考《广东省用水定额》(DB44T1461-2014)及类似项目中确定的用水指标，该小城镇取人均最高日综合生活用水量指标150L/（cap·d），污水排放系数0.80，地下水渗入量10%，日变化系数1.4。结合城市的发展和居民日用水量的增加，近期拟建污水处理厂的处理规模需预留一定余量。因此，该镇污水处理厂处理规模取为900m3/d。
1.2 厂址选择
厂址位于镇区南部，镇区纳污河涌的下游，厂址选择具有如下特点：①毗邻主干道和河涌，交通方便，便于尾水排放；②厂址位于河涌下游，地势相对较低，便于重力收水； ③厂址处现状为非私有荒地，不存在拆迁问题。
2、进出水水质
2.1 进水水质
根据对本镇的现场实际现场调研情况和参考广东部分城镇污水处理厂实际进水水质，并适当考虑镇区发展需求，纳污范围内进水水质指标为：PH为6~9，COD≤220mg/L，BOD5≤120mg/L,SS≤200mg/L，NH3-N≤25 mg/L，TN ≤30 mg/L，TP≤5.0mg/L。
2.2 污水厂出水水质
考虑到一体化综合池系统运行的稳定性与安全性，并根据当地环保部门要求，污水厂出水应达到《城镇污水处理厂污染物排放标（GB18918-2002）一级A标准以及广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）中的第二类污染物第二时段一级标准，具体指标取两个标准的严者值。出水水质主要指标为：COD≤40mg/L，BOD5≤10mg/L,SS≤10mg/L，NH3-N≤5 mg/L，TN ≤15mg/L，TP≤0.5mg/L。
3、工艺流程
该小城镇污水处理的工艺流程如图1 所示。污水预处理主要通过格栅及调节池去除部分大颗粒污染物，由于水厂规模偏小，不单独设计沉砂池，本工艺的调节池兼具沉砂作用，并且与生化池合建。污水二级处理采用AAO法（厌氧-缺氧-好氧法）。生物处理后的污水再进入滤布滤池和管式紫外消毒器，从而实现脱氮除磷，去除有机物、悬浮物等，提高出水水质。污泥通过移动式污泥浓缩脱水一体车进行处理后外运泥渣。
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4、污水处理系统及设计参数
4.1粗格栅及提升泵房
本工程粗格栅与提升泵房合建，属于埋地式构筑物。粗格栅可去除污水中较大（直径大于20 mm）漂浮物，以确保污水厂后续处理系统更好的运行。提升泵房将污水提升，使得后续构筑物的设计高程得以适当提高，减少土方开挖费用。粗格栅设置2 条渠道，每条渠道安装1 台钢丝绳牵引式格栅除污机（旱季一用一备，雨季全开），宽度800mm，安装角度75°，过栅流速0.7 m/s，功率为1.1kW。提升泵房集水池的有效容积为15m3，设置两台潜水泵（旱季1用1备，雨季全开）。单泵流量为80m3/h，扬程为10m。泵的启停运行根据集水池的水位自动控制。
4.2一体化综合池
一体化综合池包括调节池、A2O 生化池（厌氧池-缺氧池-好氧池）、二沉池、转盘滤池、储泥池及污泥浓缩池。由于各处理单元全部集成一体化的池型能够减少了各单体之间的水头损失，以及复杂的管道铺设，易于集中管理，大大减少了投资运营费用；同时，各个单体的集成，减少了占地面积；
4.2.1调节池
由于镇区规模较小，而且污废水排放在一天内排放不规律，变化系数大。本工程设计调节池一座（兼具沉砂池的功能）。调节池设置水下搅拌器，以实现均衡水质的作用。调节池的有效容积为260m3，有效水深4.5m，水力停留时间约7 h。
4.2.2 生化池
调节池内通过提升的污水进入厌氧池、缺氧池和好氧池进行二级生物处理，出水经二沉池进行泥水分离，浓缩污泥通过污泥回流泵回流至厌氧池，上清液自流至滤布滤池深度处理后，出水进入出水消毒池，最后排入受纳河流。因村镇生活污水具有收集管网不完善，瞬时水质、水量不稳定等特点，同时受实测进水水质与设计水质存在较大的差距造成碳源不足等因素的影响，可能会造成生化单元出水水质不稳定。为确保除磷效果，设计于二级生物处理池后投加除磷剂，经过混合絮凝沉淀，达到深度除磷的目的。
（1）厌氧池
厌氧池中积聚在污泥团中的磷被释放出来，但由于在好氧状态下的富磷吸收现象，使到释放出的磷将在氧化沟好氧段中重新被污泥吸收，所以通过排除剩余污泥可以达到去除污水中磷的目的。本工程设计厌氧池一格，池内设置搅拌器一台，平均设计流量900m3/d(37.5m3/h)，有效容积63.5m3，水力停留时间1.69h，有效水深4.70m。
（2）缺氧池
缺氧池主要完成反硝化反应，使污水中的大部分氮被去除。本工程设计缺氧池一格，池内设置搅拌器一台，平均设计流量900m3/d(37.5m3/h)，有效容积132.5m3，水力停留时间3.53h，有效水深4.60m。
（3）好氧池
在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化。好氧池中安装2台潜水搅拌器，以保证污水及污泥充分混合和防止污泥沉降。本工程设计好氧池一格，平均设计流量900m3/d(37.5m3/h)，有效容积337m3，水力停留时间8.98h，有效水深4.50m，污泥浓度(MLSS)3500mg/L，污泥负荷0.10kgBOD/kgMLSS.d，供气量42m3/min。内回流比100~200%。
4.2.3二沉池
本工程二沉池与生化池合建于一体化综合池内，采用平流式沉淀池。平流式沉淀池设计流量37.5m3/h（峰值流量86.3m3/h），池深4.2m，水力停留时间2.35h，表面负荷1.06m3/m2.h（峰值2.44m3/m2.h）。
4.2.4滤布滤池
平流式沉淀池的上清液自流进入滤布滤池，滤布滤池通过过滤进一步去除平流沉淀池出水中的污染物质，为确保滤池连续正常运行，定期反洗。滤布滤池设置1 格，每格内安装内D=1200 mm 的滤布转盘，过滤面积8.0m2，平均滤速为 10.78m3/h.m2，水头损失0.2 m，滤布滤池配置反洗水泵1 台，流量Q=10 m3/h，扬程10 m，电机功率0.75 kW。
4.2.5储泥池及污泥浓缩池
储泥池及污泥浓缩池也集合建于一体化综合池内。通过污泥回流泵，污泥回流至厌氧池，剩余污泥去往污泥浓缩池。在污泥浓缩池，通过重力作用，污泥含水率降至97%。由外置移动式脱水机定期从污泥浓缩池吸泥进一步脱水处理。本工程储泥池设置一格，每格平面尺寸L×B=4.5×1.5m，有效水深2.2m。污泥浓缩池设置一格，每格平面尺寸L×B=4.5×1.6m，有效水深4.5m。
4.3管式紫外消毒器
由于滤池后的出水中仍残留细菌，特别是病源菌，大肠菌群，出水水质不能达到设计排放标准要求大肠杆菌数控制指标，因此，在出水中设置紫外消毒，保证出水粪类大肠菌群数小于103个/L。
4.4 除臭装置
污水处理厂有较强的臭气产生，产生臭气的主要场所有泵房、格栅、生物反应池、等，对工作人员及周围居民的健康带来危害，因此对本项目污水处理厂部分构筑物进行加盖除臭处理，可以创造良好的工作环境，减轻污水处理厂对周围环境的影响。按环评要求，确保厂区臭气达标排放，对预处理单元上方尽可能加盖，并设置离子除臭系统。除臭标准采用国家《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）厂界标准值中的一级排放标准。除臭装置脱臭气量取1200m3/h，功率1.5kW 。
5、结语
该一体化“AAO+滤布滤池”污水处理厂自运行以来，通水调试约8个月，现出水水质已稳定，经了解，最终出水情况如下：COD为28～37 mg/L，BOD5为7～9mg/L，SS为5～9 mg/L，NH3-N为0.5～4.50 mg/L，TN 为1～7 mg/L，TP 为0.26～0.36mg/L，出水同时满足《城镇污水处理厂污染物排放标（GB18918-2002）一级A标准以及广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）中的第二类污染物第二时段一级标准。本工程的建设对该镇的可持续发展具有非常重大意义，对于改善和提高城镇生活环境质量，保障当地居民的健康安全都具有积极意义。
参考文献：
[1]张武刚.城镇污水生态组合工艺特征与应用案例分析[J].广州化工，2018，46（03）：129-131+155.
[2]徐峰，吕锡武.生物生态组合工艺处理生活污水同步脱氮除臭研究[J].水处理技术，2015，41（11）：74-78.