日本神戶市垂水污水處理廠概要

王舜和 姜寶媛 郭淑琴

(1．天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院，天津 300051;2．寧河縣水務(wù)局，天津 301500)

1 神戶市污水處理廠概要

神戶市是日本的國(guó)際貿(mào)易港口城市，位于日本中部，面積544 km2，人口約1 747 000人。行政區(qū)劃為東灘區(qū)、灘區(qū)、中央?yún)^(qū)、兵庫(kù)區(qū)、北區(qū)、長(zhǎng)田區(qū)、須磨區(qū)、垂水區(qū)、西區(qū)。市內(nèi)共設(shè)東灘、ポ—トアィラソド、西部、鈴蘭臺(tái)、垂水、玉津6座污水處理廠，各處理廠建設(shè)時(shí)間和規(guī)模如表1所示。

在阪神大地震期間，東灘污水處理廠受到很大損害，造成3個(gè)多月無(wú)法運(yùn)行。為了解決污水廠因事故停止工作，污水沒(méi)有合適出路的問(wèn)題，神戶市建設(shè)了大型地下污水干線和泵站將各污水處理廠連接起來(lái)，使得各廠之間可進(jìn)行污水的調(diào)配。

表1 各處理廠建設(shè)時(shí)間和規(guī)模

2 垂水污水處理廠概要

垂水污水處理廠排水體制為雨污分流制，主要收集處理垂水區(qū)和須磨區(qū)的污水。廠內(nèi)設(shè)有污水處理和污泥處理處置設(shè)施，占地面積38．9 ha。廠內(nèi)共分三個(gè)部分:本場(chǎng)、分場(chǎng)、東區(qū)。現(xiàn)有處理能力223 500 m3/d，本場(chǎng) 96 000 m3/d、分場(chǎng) 55 000 m3/d，東區(qū)72 500 m3/d。其中分場(chǎng)的運(yùn)行時(shí)間最早，是1974年8月，本場(chǎng)于1983年11月運(yùn)行，東區(qū)則是2011年5月投入運(yùn)行，是全廠最新建成的部分。由于建成時(shí)間的不同，生物處理工藝也有所區(qū)別，早期運(yùn)行的分場(chǎng)和本場(chǎng)均采用普通活性污泥法，而最新建成東區(qū)則采用投加絮凝劑的多段AO工藝+砂過(guò)濾，污水處理廠的出水排入大阪灣，部分經(jīng)過(guò)RO膜過(guò)濾后作為高品質(zhì)水回用于噴水池和洗車場(chǎng)。

本場(chǎng)和分場(chǎng)均為全地下建筑，地面上分為噴水池、芝生廣場(chǎng)、戀人岬以及會(huì)館等等，并作為活動(dòng)公園向市民開(kāi)放，東區(qū)則為半地下建筑。污水處理廠設(shè)有比較完善的除臭裝置，主要使用活性炭吸附法和土壤脫臭法。

3 本場(chǎng)東部泵站樓

在本場(chǎng)內(nèi)設(shè)有一處泵站樓，外觀呈圓形，泵站地下縱深達(dá)40多米，主要具有以下幾種功能:1)垂水污水廠進(jìn)水提升;2)垂水周邊各污水廠系統(tǒng)調(diào)配;3)垂水污水廠格柵除污;4)本場(chǎng)及分場(chǎng)污水沉砂;5)污水除臭等。

4 本場(chǎng)的設(shè)計(jì)概況

垂水污水處理廠本場(chǎng)和分場(chǎng)污水匯合進(jìn)入，埋深較淺，污水經(jīng)d2 000 mm管道輸送至污水廠，通過(guò)粗格柵后進(jìn)入沉砂池。由于垂水進(jìn)水泵站除負(fù)責(zé)場(chǎng)內(nèi)污水提升外，還負(fù)責(zé)各污水處理廠之間的調(diào)度，因此水泵配置較大，本場(chǎng)部分共設(shè)5臺(tái)污水泵(3臺(tái)275 kW 5 400 m3/h，2 臺(tái) 180 kW 2 700 m3/h)，總調(diào)配能力518 400 m3/d，設(shè)在東部泵站樓內(nèi)。

本場(chǎng)設(shè)8 000 m3調(diào)節(jié)池2座，便于調(diào)配本場(chǎng)和分場(chǎng)的水量。污水依次進(jìn)入初沉池、生物反應(yīng)池、二沉池，隨后經(jīng)次氯酸鹽消毒后排放入海。初沉池和二沉池均采用矩形池型，主要構(gòu)筑物如下:矩形平流式初沉池2 080 m3/池，共6座;生物反應(yīng)池為推流式2 600 m3/池，共 12座;200 kW 鼓風(fēng)機(jī) 1臺(tái)，風(fēng)量 150 m3/min，340 kW鼓風(fēng)機(jī)3臺(tái)，風(fēng)量 270 m3/min;矩形平流式二沉池3 500 m3/池，共6座;消毒池1 100m3，共2座。出水泵房設(shè)有2臺(tái)132 kW 4 800m3/h水泵及2臺(tái)55 kW 2 400 m3/h水泵，最大排放能力345 600 m3/d。污水除臭設(shè)備采用吸附式活性炭。

5 分場(chǎng)的設(shè)計(jì)概況

流程同本場(chǎng)相同，主要構(gòu)筑物如下:矩形平流式初沉池1 100 m3/池，共設(shè)4座;生物反應(yīng)池為推流式1 800 m3/池，共設(shè)8座;200 kW鼓風(fēng)機(jī)3臺(tái)，風(fēng)量120 m3/min;矩形平流式二沉池1 400 m3/池，共設(shè)4座。

6 東區(qū)的設(shè)計(jì)概況

垂水污水處理廠東區(qū)也承擔(dān)污水調(diào)配功能，由于污水管線來(lái)自比較遠(yuǎn)的東部地區(qū)，進(jìn)水管道d2 400mm埋深達(dá)40m。提升泵同樣設(shè)置在東部泵站樓內(nèi)，共設(shè)3臺(tái)污水泵(2臺(tái)390 kW 2 700m3/h，1臺(tái)765 kW 5 400 m3/h)，總調(diào)配能力259 200 m3/d。

東區(qū)污水經(jīng)提升后依次進(jìn)入沉砂池，初沉池、生物反應(yīng)池、二沉池，隨后經(jīng)消毒池+砂過(guò)濾設(shè)備后排放入海。主要構(gòu)筑物如下:矩形平流式初沉池1 150 m3/池，共4座;生物反應(yīng)池為推流式9 460 m3/池，共 4座;290 kW 鼓風(fēng)機(jī) 2臺(tái)，風(fēng)量 210 m3/min，570 kW鼓風(fēng)機(jī)1臺(tái)，風(fēng)量420 m3/min，55 kW 鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái)，風(fēng)量33 m3/min(用于缺氧池?cái)嚢?;矩形平流式二沉池4 670 m3/池，共4座，污水除臭設(shè)備采用吸附式活性炭。

7 東區(qū)污水廠生物處理工藝

東區(qū)污水處理廠是2011年投入運(yùn)行的，采用的工藝技術(shù)相對(duì)較新，為此著重介紹其生物處理流程。工程規(guī)模為72 500 m3/d，目前實(shí)際接納污水約40 000 m3/d，4個(gè)系列只運(yùn)行了2個(gè)。進(jìn)水COD=350，BOD=180 －200，TN=40，TP=5，出水 COD=8，BOD=1，NH3-N=5，TP=0．2(單位 mg/L)。

工程采用分段進(jìn)水AO工藝，共分成三段，采用渠道配水，流量分配為等比例方式。回流污泥自始端進(jìn)入，每級(jí)缺氧池設(shè)有甲醇投加管，在最后一級(jí)設(shè)有內(nèi)回流，并在最后一級(jí)好氧池內(nèi)投加PAC。工程采用一種特殊的可旋轉(zhuǎn)曝氣裝置，在缺氧池內(nèi)也設(shè)有少量曝氣裝置，用于取代攪拌器。工藝流程示意圖如圖1所示。

圖1 工藝流程示意圖

8 工程特點(diǎn)總結(jié)

1)神戶市將各污水處理廠通過(guò)大型管網(wǎng)和泵站相連，在事故期間可充分體現(xiàn)污水調(diào)配的優(yōu)勢(shì)，為城市污水的穩(wěn)定處理提供了保證。

2)垂水污水廠本場(chǎng)和分場(chǎng)建設(shè)時(shí)間很早，但最初便采用全地下形式，地面上則作為城鎮(zhèn)居民娛樂(lè)和景觀公園等設(shè)施，部分污水處理的回用水也利用為廣場(chǎng)景觀用水，充分體現(xiàn)了污水處理與市民生活的和諧統(tǒng)一，我國(guó)部分城市也面臨土地資源緊張的局面，地下污水處理設(shè)施的建設(shè)和城市景觀的結(jié)合值得學(xué)習(xí)推廣。

3)新建的東區(qū)污水廠采用了分段進(jìn)水AO工藝，處理效果穩(wěn)定。可能是由于日本進(jìn)水水質(zhì)較好，反應(yīng)池的停留時(shí)間相對(duì)國(guó)內(nèi)工程降低很多。

4)污水處理系統(tǒng)全程采用吸附式活性炭法除臭，在東區(qū)污水廠的半封閉空間內(nèi)沒(méi)有臭味，處理效果較好。

5)污水廠建筑風(fēng)格簡(jiǎn)潔明快，具有鮮明特點(diǎn);色彩搭配醒目合理，便于區(qū)分;標(biāo)識(shí)內(nèi)容詳細(xì)，管道雖多而復(fù)雜，但整齊簡(jiǎn)潔;場(chǎng)內(nèi)電纜、管線、蓋板、軟管等附屬設(shè)備和設(shè)施的布置十分細(xì)致。