鎮原縣城區污水處理工藝方案論證

摘 要：本文對鎮原縣城區污水處理工程廠址選擇原則進行了探討，并對污水、污泥處理工藝方案進行了論證，最后根據項目區域對廠區給排水和防洪進行設計，為污水處理工程的順利進行提供理論依據。

關鍵詞：污水處理工程；廠址比選；工藝方案；給排水；防洪；鎮原縣

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.09.047

鎮遠縣屬寒溫帶半濕性大陸氣候。年平均溫度7.5℃—9℃；降雨量450—580mm，最低363.8mm；年平均蒸發量1524—1638mm，年平均相對濕60—65%；年平均日照時數2250—2440小時，最大凍土深度82cm，平均無霜期170天；春夏多東南風，秋冬多西北風，主導風向為西北風，平均風力2—3級。鎮遠縣地震基本烈度為7度。地下水埋深為20米左右，含水層為黃土層下層的粉砂層，含水層厚度5米左右，水質較好，工業和生活用水為深層承壓水，井深150米左右。

1 廠址比選

污水處理廠廠址選擇時，應考慮下述原則：（1）應符合鎮原縣總體規劃要求，盡量使規劃區內的污水自流進入污水處理廠，以減少動力消耗并便于運行管理；（2）污水處理廠的出水應有較好的出路，并便于排放；（3）應有遠期擴建的余地，并應少占或不占用農田；（4）對周圍的環境不產生影響，并應與居民區及公共建筑保持一定的衛生防護距離；（5）廠址選擇應考慮交通及水電供應等條件；（6）廠址應設在城市河流下游和城市下風向；（7）從防洪方面考慮，盡量選擇在較為安全的位置。

根據鎮遠縣城總體規劃及城區地形特點，并考慮到以上的廠址選擇原則，污水處理廠廠址初步選擇在以下兩個位置：

廠址一位于城區現狀居民生活區的下游，距離縣城供變電所較近，該處地形平坦，易于施工；排水及輸電管線較省；污水能重力流進污水處理廠，有較好供電供水條件。但是該處廠址距離市區較近，不利于城區的遠期向東發展，該廠址處空地為東西狹長形，也不利于水廠的遠期預留發展用地。

廠址二位于縣城城區的下游東南角，該處地形平坦，易于施工；污水能重力流進入污水處理廠，有較好供電供水條件；該處場地遠離市區，且位于居住區夏季主導風向的下游，避免了廢氣和蚊蠅的污染；場地地域開闊，有污水處理廠遠期發展用地，且交通方便，有較好供電供水條件。但是該處廠址距離縣城供變電所較遠。

綜合以上分析，本次污水處理廠廠址選擇在鎮原縣縣城城區的下游東南角，縣城東關磚廠的東南側空地。

2 污水處理工藝方案論證

2.1 污水處理方案論證

城市污水處理工藝選擇所涉及的因素是多方面的。針對本工程的污水質及處理后出水水質要求，結合污水處理廠規模，資金籌措等情況，參照國內外的研究成果及污水處理廠的運行實踐，在進行多方案比較的基礎上，選擇了國內常用的A2/O活性污泥法工藝和CAST活性污泥法工藝兩種污水處理方案進行論證及經濟技術比較，從而確定最佳方案。

方案一：A2/O工藝。本方案采用兩組A2/O生物反應池，其中厭氧池污水水力停留時間為1.5小時，污泥齡15天。在每組厭氧池中分別設一臺1.5kW潛水攪拌器，在每組缺氧池中設兩臺3kW潛水攪拌器，以防止污泥沉積。在好氧池則布置橡膠膜膜微孔曝氣盤，單組池平面尺寸：L×B=45×10m，有效水深4.5m。

采用初沉池兩座，表面負荷為3m3/m2·h，每池直徑10m，采用二沉池兩座，表面負荷為0.8m3/m2·h，每池直徑為18m。每組處理系統各對應一座初沉池和二沉池。另外A2/O系統設鼓風機房一座，內設離心鼓風機兩臺，采用變頻電機，以便根據實際需氧情況調整，達到節能的目的。

方案二：CAST工藝。由于是在禁止狀態下沉淀，表面負荷低，故出水SS低，水質較好。泥齡長，在17天以上，通過合理設計可使循環式活性污泥法工藝中產生的剩余污泥同時得到部分穩定。故無需設置單獨的污泥消化處理系統。工藝系統運行費用相對普通活性污泥法較低。污泥回流比較低。另外，應用污泥好氧速率控制技術嚴格控制溶解氧水平，故系統可最大程度地降低能耗和運行費用。可最大程度地降低對周圍環境的影響。鼓風機安裝在同一風機房內，采取集中的噪聲控制措施，因此在用微孔曝氣系統時污水廠噪聲可以得到有效控制。

2.2 工藝方案比較

CAST活性污泥法工藝的方案與A2/O工藝方案列表進行比較。 CAST活性污泥法工藝方案的優點：流程簡單，運行管理方便；耐沖擊負荷，處理效果穩定；除磷脫氮效果好，出水水質滿足要求；污泥已相對穩定，可不設污泥消化裝置；占地面積較省，工程造價較低。缺點：自動化要求較高，一旦自動化系統出故障，對生產運行影響較大。

A2/O工藝方案的優點：工藝成熟，運行穩定；脫氮效果好，出水水質滿足要求；處理效果較穩定；運行管理較方便。缺點：工程投資較高，占地面積較CAST活性污泥法大。設備維護量較大；相對于CAST工藝而言，需較大的混合液回流及污泥回流。故運行費用高。

3 廠區給排水設計

廠內給水包括廠前區綜合辦公樓等的生活用水和生產區內加氯間、污泥脫水機房等的生產用水。廠區給水由市政供水管網接入，接入管管徑為DN100。廠內排水包括廠區生活污水、生產廢水和雨水的排放。廠區的生活污水和生產廢水由管道收集后排入粗格柵間及污水提升泵房，與收集到的城市污水一起被提升進入污水處理系統。廠區雨水根據廠區道路豎向設計，按地面徑流排出廠區。

4 廠區防洪設計

污水處理廠布置在鎮原縣城關鎮東南角，位于縣城變電站的東側，濱河路的北側，緊臨茹河，平均地面高程1141.7m。根據《室外給水設計規范》（GB50014-2006），污水處理廠防洪標準不應低于城市防洪標準，鎮原縣防洪標準為50年一遇，根據建設方提供資料，擬建污水處理廠段茹河50年一遇洪水水位約1135.42m，本次設計污水處理廠廠區地面平均高程為1141.7m，滿足廠區防洪要求。

作者簡介：李靖（1988-），女，甘肅武威人，助理工程師，主要從事水利水電工程設計。