淺析無錫太湖新城污水處理廠升級(jí)改造工程設(shè)備選型

龔兆宇

（無錫市排水公司，江蘇 無錫214023）

0 引言

太湖新城污水處理廠是無錫市排水總公司直屬的3座大型城市污水處理廠之一。該廠的升級(jí)工程對(duì)削減排入運(yùn)河和太湖的污染物總量、對(duì)太湖流域的水污染防治及老廠的升級(jí)改造都將起到重要的示范作用。太湖新城污水處理廠升級(jí)工程的建成，使太湖新城污水處理廠主要出水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，將大大降低污水對(duì)城市環(huán)境的污染。而本工程的設(shè)備選型關(guān)系到項(xiàng)目的長(zhǎng)期運(yùn)行及維護(hù)。

1 工程概況

無錫市太湖新城污水廠一期設(shè)計(jì)規(guī)模50000t／天，污水二級(jí)處理采用改良A2／O工藝，主要出水指標(biāo)達(dá)到GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)B排放標(biāo)準(zhǔn)。升級(jí)改造工程在原二級(jí)處理內(nèi)容不變的基礎(chǔ)上，增加微絮凝過濾的深度處理工藝，并輔以加藥除磷，出水主要指標(biāo)達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。升級(jí)改造工程于2008年投產(chǎn)運(yùn)行，至今一直運(yùn)行良好。

該廠設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)如表1所示，整個(gè)工藝流程如圖1所示。

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

該廠升級(jí)改造工程的微絮凝過濾污水處理工藝流程為：二級(jí)出水—水泵提升—加藥絮凝—V型濾池—紫外消毒—排放。該工藝優(yōu)點(diǎn)為處理流程簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用較低，運(yùn)行費(fèi)用少，而且還可延長(zhǎng)過濾周期，提高產(chǎn)水量及出水水質(zhì)。

2 設(shè)備選型的原則

考慮到原來太湖新城污水廠一期工程的設(shè)備配置情況，除離心鼓風(fēng)機(jī)以外均采用的是國(guó)產(chǎn)設(shè)備，因此本次升級(jí)改造工程依舊采用國(guó)產(chǎn)設(shè)備。主要工藝、電氣及自控設(shè)備均采用招投標(biāo)方式確定，并均采用國(guó)內(nèi)知名品牌的產(chǎn)品，以保證設(shè)備的先進(jìn)性和可靠性，同時(shí)更好地保持了現(xiàn)有設(shè)備和新增設(shè)備的兼容性，保證了污水廠的安全運(yùn)行，降低了運(yùn)行成本。

設(shè)備選型原則主要考慮設(shè)備技術(shù)先進(jìn)、性能良好。設(shè)備選型力求經(jīng)濟(jì)合理、滿足工藝的需要，并配合土建構(gòu)筑物形式的要求。機(jī)械設(shè)備均按成套裝置考慮，包括就地控制箱，聯(lián)接電纜等有效運(yùn)行所必需的附件。考慮污水腐蝕的環(huán)境，對(duì)機(jī)械設(shè)備材料選用的原則為：水下部分采用不銹鋼、鑄鐵或工程塑料等耐蝕材料，平臺(tái)以上部分為碳鋼加涂料。所有的設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范均符合國(guó)標(biāo)等相關(guān)要求。機(jī)電設(shè)備以選用標(biāo)準(zhǔn)定型產(chǎn)品為原則，盡量避免非標(biāo)設(shè)備，所選用產(chǎn)品的制造商具有制造同類產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)。

3 設(shè)備類型與參數(shù)

本工程主要機(jī)械設(shè)備包括深度處理污水提升泵、加藥設(shè)備、混合池?cái)嚢杵鳌型濾池成套設(shè)備、反沖洗水泵、反沖洗風(fēng)機(jī)等。

3.1 污水提升泵

提標(biāo)改造工程中污水提升泵的使用，主要用于將二級(jí)處理的出水進(jìn)行提升，以滿足后續(xù)構(gòu)筑物的水力高程需要。設(shè)備選用可提升式不堵塞型潛水污水泵3臺(tái)，2用1備，單臺(tái)能力Q＝938m3／h，H＝7m，N＝22kW，其中1臺(tái)變頻控制，以利于更好地進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。

采用可提升式不堵塞型潛水污水泵的主要原因包括以下4個(gè)方面：（1）潛水無堵塞排污泵采用獨(dú)特的葉片葉輪結(jié)構(gòu)，大大提高了污物通過能力，能有效地通過泵口徑的纖維物質(zhì)與直徑為泵口徑約50%的固體顆粒。（2）排污泵機(jī)械密封采用新型硬質(zhì)耐腐蝕碳化鎢材料，并采用雙端面密封，使其長(zhǎng)期處于油室內(nèi)運(yùn)行，可使泵安全連續(xù)運(yùn)行3000h以上。（3）潛水排污泵配備全自動(dòng)安全保護(hù)控制柜，對(duì)泵的漏水、漏電、過載及超溫等進(jìn)行絕對(duì)保護(hù)，提高了產(chǎn)品的安全性與可靠性。（4）潛水無堵塞排污泵配備雙導(dǎo)軌自動(dòng)耦合安裝系統(tǒng)，給安裝、維修帶來了極大方便，人可不必為此而進(jìn)入污水坑。

3.2 加藥設(shè)備

在污水中投加液態(tài)聚合氯化鋁，使污水中的污染物質(zhì)與藥劑發(fā)生絮凝作用形成絮體，并在后續(xù)濾池中進(jìn)一步沉淀去除。藥劑制備及稀釋共采用4臺(tái)攪拌器，單臺(tái)功率2.2kW，不銹鋼材質(zhì)。投藥設(shè)備采用隔膜計(jì)量泵4臺(tái)，2用2備。單臺(tái)能力分別為Q＝500L／h和Q＝250L／h，H＝60m，分別對(duì)應(yīng)2處不同的投加點(diǎn)。

為便于調(diào)節(jié)，加藥泵均為變頻設(shè)計(jì)。采用隔膜計(jì)量泵的因素：（1）泵的流量調(diào)節(jié)是靠旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手輪，精確率高。（2）能輸送高黏度和磨蝕性介質(zhì)。（3）價(jià)格較低，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。

3.3 混合池?cái)嚢杵?/h3>

為使藥劑與污水的混合效果更好，設(shè)計(jì)采用機(jī)械混合。共分2組，4臺(tái)攪拌器，單臺(tái)功率4kW，混合均勻度＞95%。設(shè)備采用高效金屬葉輪，平行軸齒輪傳動(dòng)，圓盤平直片立式渦輪攪拌器。采用此攪拌器的因素：（1）攪拌器有較強(qiáng)的剪切力，可使流體分散的很細(xì)，適合低黏度流體的混合。（2）價(jià)格較低，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。

3.4 V型濾池成套設(shè)備

過濾采用V型濾池。設(shè)備主要有反沖洗水泵與風(fēng)機(jī)。其中反沖洗水泵采用立式離心泵3臺(tái)，2用1備，單臺(tái)能力Q＝576m3／h，H＝8m，N＝22kW。采用立式離心泵考慮的因素：（1）流量連續(xù)均勻、工作平穩(wěn)、流量容易調(diào)節(jié)，可以很好地滿足工況要求。（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修方便、固定安裝無震動(dòng)、密封較好、噪音低。（3）價(jià)格便宜。反沖洗鼓風(fēng)機(jī)采用羅茨風(fēng)機(jī)3臺(tái)，2用1備，單臺(tái)能力Q＝72m3／h，H＝80m，N＝11kW。

采用羅茨風(fēng)機(jī)的考慮因素：（1）濾池沖洗需要穩(wěn)定的風(fēng)量達(dá)到?jīng)_洗效果，羅茨風(fēng)機(jī)的恒流量特性可以很好地滿足要求。（2）輸出空氣清潔，不含任何油質(zhì)和灰塵。（3）易損件少，使用壽命長(zhǎng)，并且動(dòng)力平衡性好。濾池成套設(shè)備中還包含參與控制的12臺(tái)閘門、24臺(tái)閥門。由于數(shù)量較多，設(shè)計(jì)均采用氣動(dòng)，優(yōu)點(diǎn)是比電動(dòng)的更節(jié)能且開關(guān)更迅速。

4 結(jié)語

經(jīng)調(diào)試，無錫市太湖新城污水處理廠升級(jí)改造工程系統(tǒng)運(yùn)行良好，污水處理出水水質(zhì)能夠穩(wěn)定達(dá)到GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)要求。該工程運(yùn)行至今已有5年多，各臺(tái)設(shè)備運(yùn)行良好，維修使用方便，能很好地滿足工藝要求。

［1］大連環(huán)境科學(xué)設(shè)計(jì)研究院.環(huán)境保護(hù)設(shè)備選用手冊(cè)：水處理設(shè)備［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002

［2］上海市政工程設(shè)計(jì)研究院.給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2000