城市工業園區混合污水處理設計

張向營

（中交廣州水運工程設計研究院有限公司 廣東廣州 510220）

引言

項目遠期規模為18萬m3/d，近期規模為6萬m3/d。其中近期分兩期，一期為3萬m3/d，二期3萬m3/d，本設計按一期規模設計。主要服務范圍包括工業園區已進駐或計劃進駐的工業企業生產排水，企業類型涉及電鍍、冶金、制藥、釀酒、印染紡織等，此外，還接收其他區域的生產生活污水。從總體上來說，項目服務面積大，水質成分復雜。

1 設計進出水水質指標

園區工業企業，在排入污水廠之前必須經初步處理并達到《污水排入城鎮下水道水質標準》（CJ343-2010）和《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）中的三級標準。兩個標準中相同指標的規定值若不同，則應滿足較嚴值。根據標準，進入污水處理廠的污水中，金屬離子濃度限值需達到一般企業總排放口重金屬排放濃度限值表。

項目設計出水水質基本控制項目中常規污染物執行國家《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）中的一級B標準，部分一類污染物執行該標準中的表2的規定。

項目設計的主要進出水指標見下表1所示；

表1 主要進出水指標及削減率表

2 設計重點難點分析

2.1 水質水量波動大

原水主要來自服務區域的工業企業，區別于一般城市污水處理廠，工業污水的水質、水量排放與其生產過程密切相關，波動較大，而且污染物比較突出和單一，需要通過在預處理階段設計較長的停留時間對水質、水量進行調節和混合，同時，為保證生化系統的穩定性，需要在來水pH不在6～9之間時需進行酸堿調節。

2.2 工業廢水的腐蝕性

根據大量工程經驗，電鍍、印染等工業廢水具有較強的腐蝕性，因此設備選擇首先要耐腐蝕，同時要考慮設備方便檢修、更換。如進水泵房采用潛污泵，其固定耦合裝置及密封件腐蝕嚴重，無法保證系統穩定運行，所以本方案進水提升泵適宜采用干式泵，方便更換和維護，可延長設備使用壽命。

2.3 污水可生化性差

所收集的污水大部分為工業廢水，污水可生化性非常差，B/C僅為0.27左右，如采用常規的生化處理很難處理達標，需增加改善污水生化性的厭氧水解單元或增加碳源投加設施。

2.4 進水重金屬離子可能超標

工業廢水中含有部分重金屬離子，生化及深度處理工藝雖然能夠去除部分重金屬離子，但為防止由于部分污染企業不穩定排放，導致出現污水處理廠進水重金屬離子超標的情況，所以廠區需備用一套除重金屬離子加藥裝置。

3 工藝流程說明

污水處理工藝流程的選擇要根據污水處理廠來水的水量、水質特點、出水的水質要求以及當地的氣候、工程擬建場地的條件等綜合進行比較，本項目處理的對象為工業園區的工業污水和生活污水的混合污水，根據水質分析和出水要求，設計分為預處理、生化處理、深度處理及污泥處理四個系統，主要工藝處理路線為：

原水→粗格柵及進水泵房→細格柵及沉砂池→調節池及提升泵房→水解酸化池→A/O生化池→二沉池→高密度沉淀池→接觸消毒池→巴氏計量槽→達標排放

4 核心工藝處理單元設計

項目主要工藝設計單元包括：粗格柵及進水泵房、細格柵及沉砂池、調節池及提升泵房、水解酸化池、A/O池及污泥池、二沉池及配水井、高密度沉淀池、加氯間及接觸消毒池、污泥脫水機房、除臭系統、鼓風機房及甲醇投加站等。下面僅對部分核心單元進行闡述。

4.1 水解酸化池

水解酸化池采用上向流的運行方式，在運行過程中，能夠形成一定高度的污泥床，該污泥床具有較高的污泥濃度，能夠提高系統的抗沖擊負荷能力。在配水方式上，采用“一管一孔”配水方式，保證了水解酸化池的均勻布水。

主要設計參數：設計規模：3萬m3/d；數量：2座，鋼砼結構，建筑尺寸：31.0m×16.95m×6.5m；表面負荷：1.2m3/m2·h；停留時間：5h。

主要設備配置：排泥泵：1用 1備，Q=50m3/h，H=20m，P=7.5kW；配水渠進水堰板：14套；布水裝置：14套；出水渠：30套。

4.2 A/O池及污泥池

A/O池主要作用是去除來水的有機物及氨氮等污染物。A池為前置反硝化池，O池為水下曝氣氧化溝式曝氣池，污水中的NO3-N及NO2-N通過混合液回流泵回流至A池進行反硝化反應。

主要設計參數：設計規模：3萬m3/d；數量：1座2格，鋼砼結構，建筑尺寸：40.5m×83.7m×6.8m；污泥濃度：3.0～4.0g/L，氨氮負荷：0.01kgNH3-N/kgMLSS·d，污泥負荷：0.12kgCOD/kgMLSS·d，混合液回流比：200%，污泥回流比：100%,污泥齡：20d；總停留時間：16h，其中 A 池 3.5h，O 池 12.5h。

主要設備配置：混合型潛水攪拌機：4臺，葉輪直徑Φ=620mm，轉速n=480rpm，P=5.0kW；混合液回流泵:4臺，Q=625m3/h，H=0.7m，P=2.5kW；潛水推流器：8臺，葉輪直徑 Φ=2500mm，轉速n=48rpm，P=5.5kW；污泥回流泵：2用1備，Q=625m3/h，H=3m，P=11kW；剩余污泥泵：1用 1備，Q=60m3/h，H=13m，P=4kW；管式微孔曝氣器：976只。

4.3 二沉池及配水井

二沉池采用中進周出的輻流式沉淀池。

主要設計參數：設計規模：3萬m3/d；數量：2座，鋼砼結構，建筑尺寸：Φ34m×4.5m；表面負荷 0.7m3/m2·h，停留時間：2.5h。

主要設備配置：全橋式周邊驅動吸泥機：2臺，Φ=34m，P=1.85 kW。

4.4 高密度沉淀池

高密度沉淀池是“混合凝聚、絮凝反應、沉淀分離”三個單元的綜合體，是集混凝、絮凝、沉淀和污泥濃縮功能于一體的高效反應池，具有占地小，沉淀效率高、排放污泥含固率高、抗負荷變化能力強、節約藥劑、回收率高等優點。

主要設計參數：設計規模：3萬m3/d，鋼砼結構；其中混合區：數量：4座，建筑尺寸：2.2m×2.0m×2.7m，設計混合時間 2min；絮凝區：數量：2座，建筑尺寸：4.7m×4.7m×5.8m，設計絮凝時間10min；推流區：2座，建筑尺寸：9.3m×1.18m×5.8m；沉淀區：2座，建筑尺寸：9.3m×9.3m×5.8m，設計上升流速：14m/h。

主要設備配置：混凝攪拌機：4臺，轉速n=40-100rpm，P=5.5kW；絮凝攪拌機：2臺，轉速n=20-40rpm，P=3kW；中心驅動刮泥機：2臺，P=0.55 kW；污泥回流泵：2用 2備，Q=25m3/h，H=20m，P=4kW；污泥排放泵：2臺，Q=25m3/h，H=20m，P=4kW；配套PAC加藥攪拌計量裝置2套，PAM加藥攪拌計量裝置1套。

4.5 污泥脫水機房

主要設計參數：土建設計規模：18萬m3/d，設備設計規模：6萬m3/d；數量：1座，框排架輕鋼屋頂結構，建筑尺寸：42.0m×18.0m×4.5m。脫水后污泥含水率：80%。

主要設備配置：污泥輸送泵：1用2備，Q=12-60m3/h，H=30m，P=7.5kW；帶式濃縮脫水一體機：1用2備，處理能力52m3/h，濾布寬度2m，P=1.85 kW，相應配套螺旋輸送機及電動污泥緩沖料斗各1臺，PAM一體化加藥裝置1臺，PAM加藥泵3臺。

4.6 除臭系統

采用生物除臭系統，主要收集來自粗格柵間、細格柵間以及沉砂池、貯泥池及脫水機房的臭氣。

主要設計參數：設計規模：3萬m3/d。除臭塔采用玻璃鋼結構，1座，規格尺寸：10m×4m×2.9m。

主要設備配置：離心通風機，2用1備，Q=10000m3/h，H=1000Pa，P=18.5kW；循環水泵，1 用 1 備，Q=30m3/h，H=25m，P=5.5kW。

5 經驗總結

通過項目的設計及實施運行，總結出以下幾點經驗：

（1）建、構筑物的設計要充分考慮近期與遠期的結合，節省不必要投資。

（2）進水水質指標復雜，需做充分的調研論證，根據進水水質的不同制定相應的處理工藝。

（3）進水水質及水量波動較大，需合理設置調節池，進行水質水量的調節。

（4）水質可生化性比較差，在提高可生化性方面，建議增加水解酸化池及碳源投加設施。

結語

項目于2014年11月竣工并經批準正式進入了試運行階段，經過一段時間的調試運行，設備、儀器正常，工藝參數達到了設計要求，經市環境保護監測站對污水廠進行了出水水質監測，各項指標均達到了國家排放標準。目前污水廠整體運轉良好，這為同類型工業園區污水處理設計提供了一定的借鑒作用。

[1]崔玉川.城市污水廠處理設施設計計算（第二版）[M].北京：化學工業出版社，2011：48-49，284-290.