新城市建设中的污水厂设计研究

发表时间:2021/5/7   来源:《工程管理前沿》2021年7卷第3期   作者:袁芬
[导读] 在城市化脚步不断加快的今天,城市人口数量越来越多,城市呈现欣欣向荣的局面。
        袁芬
        中国市政工程中南设计研究总院有限公司 湖北省 武汉市 430000
        摘要:在城市化脚步不断加快的今天,城市人口数量越来越多,城市呈现欣欣向荣的局面。对于城市发展来说,城市的污水处理成为主要的环境问题之一,深受人们关注。当前国内的城市发展和建设,通常会谨慎设计与规划处理污水处理厂的位置,对其设计与建设的合理性进行研究,确保城市能够健康发展、文明发展,满足人们正常生活需要,提高城市文明建设质量。
        关键词:新城市建设;污水厂;设计研究

        前言:因为新城市的建设不像老城区受现状城市结构的条条框框限制,在全新的地点和区域施工,可以大胆设计,区域化设计。但新城区规模相较于老城区而言较小,无现有可以利用的完备的设施。因此在选择污水处理厂工艺以及污水处理厂规模论证会比较复杂。
一、污水处理厂的选址
        在选择污水处理厂厂址的时候,应充分考虑城区发展问题,做好污水处理要素的要求,包括综合利用、处理与搜集污水处理厂位置。建设城市的时候,需要按照城市总规、公共设施规划、控规、区域布局考虑问题[1]。结合地形情况、环境要求、政策指向、人居因素,展现项目建设价值与作用。应充分遵循国家法律规定以及地方政策,尤其是各种保护水资源、地下水、饮用水的规定。通常来说必须按照下述原则设计。
        第一点应按照控规、总规以及给排水规划一类的上位规划要求合理选择污水处理厂的地址。第二点污水处理厂位置应尽可能远离饮用水保护区和自然风景区,大多数时候设置在供水水源下方。第三点污水处理厂尽可能设置在主导风向下风向一侧。第四点选址的时候应当确保污水收集足够方便,做好规划管理,为防止后期需要突然增加泵站数量,应当在城镇的排水方向下游设置。第五点应该参考国土空间的规划要求,以不占、少占为前提选择相应的地质,提前留出扩建空间。第六点,为了运营管理方便,应当选择有着完整水电系统,且交通足够便利的区域。第七点为了施工便利以及节约工程投入,选择厂址的时候,应考虑地质条件。第八点,不能在密集居住区附近修建污水处理厂,尽可能减少污水处理厂建设和使用中对于社会整体运行的干扰与影响。
二、污水处理厂工艺的选择
(一)工艺选择原则
        选择污水处理厂工艺的时候, 有必要充分参考当地的实际情况。近些年科技的快速发展,使得污水处理技术已经得到了全面的成长,技术越来越成熟。当前所用的各种技术工艺各有优缺点,不同的技术有着不同的使用条件和环境。当然使用技术的时候也要考虑不同技术缺点和不足,减少负面影响。
        常规情况下,工艺的选择应当遵循下述原则。
        第一点,必须使用先进且合理的技术。众所周知,很多区域的污水处理工程体量并不大,甚至可以说非常小[2]。不同时间段污水量大不相同,所以应保障处理工艺对水质波动的承受能力、水量控制足够成熟与先进,从而提高水质变化的适应性,让水质足够稳定,满足出水水质要求。第二点应遵循节约、经济、节能原则,做好运行费用和投资费用的合理分配与管理。第三点应便利化管理,提高管理稳定性。选择可靠且方便维修的硬件设备,设备运行必须足够稳定,管理流程需要简单。在实践中,应保障污水厂处理工艺的成熟性与周围环境的协调性。厂区平面的布置和周围的环境应当做好协调工作,尽可能考虑周围环境情况,做好噪音问题的管理,解决好污泥处理处置和臭气处理问题,做好道路、房建、绿化、处理设备的分期建设工作。污水处理厂工艺由一级处理、二级生化处理、深度处理、污泥处理总共四个部分组成,不同环节的流程和内容如下:
1.一级处理
        格栅方面,进水经格栅用于保护后续的提升水泵,避免泵腔出现堵塞情况。
        沉砂池方面,沉砂池可以用于确保生化处理稳定与正常,去除污水无机泥沙,能够有效提高后续反应池利用率水平。

一级处理方面,有些工程进厂污水中有着很高的工业废水占比[3]。考虑到工业废水水质不确定性问题比较突出,很难保障污水可生化性,因此有必要强化一级处理环节,进而提高污水可生化性水平,减少后续二级处理工作负担。
2.二级生化处理
        在二级生化处理中,常规情况下,目标为去除其中的有机污染物。一般来说,常规的二级处理技术,氮去除率为20%,磷的去除率为15至25%。在污水处理技术快速发展的今天,当前常规二级生化处理工艺渐渐已经无法满足人们以及社会对于高精度处理污水的追求。所以生化处理中,往往需要配置硝化液回流装置,让其能够回流到生化池前端,在和缺氧区污水混合之后,用反硝化脱氮的办法解决问题。在好氧状态下,采用生物除磷配合化学除磷技术除磷。一般而言采用强化脱氮除磷生物池技术可使出水水质达到一级B标准水平。
3.深化处理
        二级生化处理之后,需要深度处理过程,进一步提高水质。
        为控制尾水粪大肠杆菌群的数量,在深化处理之后,污水需要经过消毒处理流程,才能让污水的出水指标达到规定。
4.污泥处理
        在处理污水的时候会出现大量的有机物、腐化物、污泥,同时也伴有许多寄生虫、病菌病毒、重金属。这些问题如果没有得到有效处理和重视,不仅有可能引起二次污染,甚至可能加重对环境的危害。所以污泥的处理,需要设置专门的方案。通常情况下,污泥脱水之后,需要外运,并交给第三方对其进行进一步加工。
(二)尾水淤泥
1.尾水处理
        在尾水处理中,包括农业用水、排放水体以及中水回用三种形式。
        首先是农业用水。在污水处理厂的处理之后,被排放后的污水需要经过检测,保障水质达到我国农业灌溉水的规定要求,之后才能用于农田的灌溉作业。多年发展中,如今国内许多城市均已经具备了这样的技术和能力,可以将处理后的污水用在农田的灌溉作业。从检测以及实践效果来看,可以推广,有着很不错的效果。当然操作中需要新建沟渠,才能把水引导至灌溉地点。
        其次是排放自然水体。在排放中,直接将尾水排放到周围水体是比较简单的常见处理手段。国内很多的污水处理厂操作中,均使用了这种办法。既解决了尾水出路的问题,又能够让受纳水体更好补充水量。
        最后是中水回用。该方式属于目前非常流行的污水处理办法。城市大多有着十分稳定且数量庞大的污水量,出水拥有保障,是可靠且能够重复使用的水资源。特别是许多和城市相邻较近的水厂没有较好的排放出路,可以将尾水用在市政作业。
2.污泥处理
        运营污水处理厂的时候,会出现含水量非常多的污泥。大多数污泥内部夹杂着各种各样的病菌、病毒、寄生虫以及重金属。污泥有着强烈的刺激性气味、容易腐败、体积非常庞大。如果没有对其进行任何处理直接排放,很容易引发二次污染问题,甚至是复生灾害。所以处置污泥是非常重要的工作,属于刻不容缓的事情。处理污水的时候,污泥出路包括四个形式。第一种将污泥用于绿化和农田。第二种就地掩埋。第三种焚烧。第四种材料化应用。第四种属于近些年比较流行的方式,和前三种方法相比,经济效益十分突出,残留物相对较少。从长远角度来看,该技术将会成为今后污泥资源化问题的处理趋势和方向。不过现在技术并不成熟,可以使用该技术的单位并不多。
结语:新城市建设中,必须重视对城市污水处理厂进行合理设计,这是一项兼顾未来、立足现状、复杂而细致的工作。新城市的建设,必须充分考虑城市今后的发展情况,做好水厂合理布置和规划,为市政管网系统的建设规划提供支持。城市建设必须充分考虑自身条件与实际情况,因地制宜地选择厂址、处理手段,发挥污水处理厂的作用与价值。

参考文献:
[1]郭恰.城市污水厂污泥处理处置过程中碳排放核算边界浅析[J].净水技术,2019,38(10):131-134+142.
[2]张春立.浅谈城市污水厂的污泥处理[J].科学技术创新,2019(25):194-195.
[3]徐文,王福良,王伟.高比例工业废水对城市污水厂运行管理的影响及对策[J].工程建设与设计,2019(08):154-155.

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