淺談昆明第十三污水處理廠高密度沉淀池的工程設(shè)計(jì)

吳曉宇

（廣州市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司，廣東 廣州 510000）

在污水處理廠常規(guī)處理工藝流程中，經(jīng)過二級(jí)處理（生化池及二沉池）后，水中懸浮物多為輕質(zhì)、不易沉降的細(xì)微污染物，出水水質(zhì)為了滿足一級(jí)A標(biāo)，一般來說，二級(jí)處理后會(huì)考慮深度處理。在目前的污水處理廠中，考慮采用高密度沉淀池+V型過濾器進(jìn)行深度處理。高密度沉淀出具備增強(qiáng)絮凝和加速沉降的功能，使出水水質(zhì)得到充分和有效的保證，且反映運(yùn)行效果良好。由于第十三污水處理廠基本等同于全地埋式布置，各工藝流程均需考慮用地事宜，為了節(jié)省土建用地，在常規(guī)高密度沉淀池的基礎(chǔ)上，微砂的加入增加了設(shè)計(jì)負(fù)荷，并通過微砂的強(qiáng)烈絮凝確保了處理效果。

1 加砂高密度沉淀池概況及特點(diǎn)

加砂高密度沉淀池是在傳統(tǒng)高密度沉淀池的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)的，兩者均屬于利用載體絮凝技術(shù)，讓污泥沉淀，通過在絮凝池投加不溶介質(zhì)（如微砂），利用介質(zhì)加重絮凝作用，加快沉淀速度。

二沉池出水進(jìn)入微砂高密度沉淀池后，經(jīng)過混凝、絮凝和沉淀處理，去除部分CODcr、總磷、SS等污染物，出水滿足要求。微砂高速沉淀池具有運(yùn)行效率高、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、占地少、土建投資低以及出水水質(zhì)好等特點(diǎn)。對(duì)于三級(jí)處理，微砂的加重絮凝效應(yīng)讓水中絕大部分的輕質(zhì)有機(jī)懸浮物得以高密度沉降去除。微砂高密度沉淀池能適應(yīng)各種特殊運(yùn)行需求，包括經(jīng)常性的間歇運(yùn)行、突發(fā)性啟動(dòng)、應(yīng)對(duì)沖擊負(fù)荷等需求，能快速啟動(dòng)并合格出水。

2 工程案例

根據(jù)昆明市第十三污水處理廠加砂高密度沉淀池的工程情況，說明了設(shè)計(jì)情況。

2.1 項(xiàng)目概況

處理廠位于昆明市西山區(qū)高峣立交東南角王家堆片區(qū)用地，污水總處理規(guī)模12 萬m3/d，本期建設(shè)污水處理規(guī)模為6 萬m3/d（含12 萬m3/d土建，6 萬m3/d設(shè)備），本工程服務(wù)范圍屬位于昆明西片區(qū)，服務(wù)面積為20.06 km2。在分析昆明及其周邊城市，特別是昆明市第三水質(zhì)凈化廠進(jìn)水和出水水質(zhì)的基礎(chǔ)上，初步確定了該污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。處理后的廢水將排入王家堆渠濕地公園，出水水質(zhì)滿足國(guó)標(biāo)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)如表1所示。

表1 污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)/(mg/L)

2.2 高密度砂沉淀池的設(shè)計(jì)

污水處理廠深度處理采用加砂高密度沉淀池+V型濾池工藝，進(jìn)一步加強(qiáng)深度處理去除SS、COD、TP，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。昆明第十三污水處理廠使用的V型過濾器是一種常規(guī)形式。本文僅描述含砂高密度沉積物的設(shè)計(jì)。

2.2.1 工藝總體布置

高密度沉淀池分為2組生產(chǎn)線，各組分四部分：混凝池、絮凝池（熟化池）、沉淀池、回流泵房；2組生產(chǎn)線并聯(lián)運(yùn)行。

高密度沉淀池處理二沉池出水，出水至V型濾池處理。剩余物化污泥泵送至污泥濃縮池濃縮脫水。污泥循環(huán)泵將沉淀池內(nèi)沉淀、濃縮的污泥回流至絮凝池內(nèi)(常開)。

設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)：SS≤25 mg/L，TP≤1.8 mg/L；

設(shè)計(jì)出水水質(zhì)：SS≤10 mg/L，TP≤0.5 mg/L；

設(shè)計(jì)平均流量：2 500 m3/h（近期）；5000 m3/h（遠(yuǎn)期）

2.2.2 主要設(shè)計(jì)參數(shù)

主要設(shè)計(jì)參數(shù)如表2所示。

表2 主要設(shè)計(jì)參數(shù)

2.2 .3 混凝池

在混凝區(qū)設(shè)計(jì)了進(jìn)水導(dǎo)流板、出水擋板等設(shè)施，混凝的動(dòng)力學(xué)過程非常短，通過添加凝結(jié)劑和設(shè)置快速混合器，原水和返回的污泥被充分混合，懸浮顆粒被破壞穩(wěn)定。

2.2 .4 PAC、PAM投加

在高密度沉淀出投加化學(xué)藥劑PAC輔助除磷，液態(tài)PAC（Al2O310%）最大投加量118 mg/L，PAC藥劑儲(chǔ)存及投加設(shè)置在加氯、加藥間，儲(chǔ)存量按15 d用量考慮。

在高密度沉淀出投加PAM高分子絮凝劑，最大投加量1.0 mg/L，PAM藥劑儲(chǔ)存及投加設(shè)置于污泥脫水機(jī)房，儲(chǔ)存量按15 d用量考慮。

2.2.5 沉淀池

絮凝的礬花慢慢進(jìn)入沉淀區(qū)（這可以防止礬花破裂）。絮凝的明礬絮狀物收集在沉淀池的下部，在刮泥機(jī)的連續(xù)刮下，形成較高密度的污泥并濃縮。加砂高密度沉淀池上升速度快，傾斜管呈60°布置，形成連續(xù)自刮過程，傾斜管上基本沒有絮狀物沉積。同時(shí)，由于微沙的作用，藻類和微生物很難在傾斜的管道上繁殖。自絮凝區(qū)進(jìn)入沉淀區(qū)，水從斜管底部向上流過斜管之間形成的通道，顆粒和絮狀物沉淀在斜管上，并在重力作用下滑入污泥斗。濃縮污泥被泵送到污泥濃縮池，通過濃縮區(qū)的污泥回流進(jìn)行處理。

2.2.6 微砂循環(huán)和分離

沉淀池底部集泥斗中的微砂和污泥的混合液被循環(huán)泵送至微砂高密度分離器中，由于污泥與微砂的密度不同，通過離心力和重力的作用，密度較大的微砂在旋流中與污泥分離。分離后的微砂重新回到微砂高密度沉淀裝置絮凝池，污泥則通過溢流管排出進(jìn)入高密度濃縮池處理。在設(shè)計(jì)條件下，微砂高速沉淀池的微砂流失量不超過5 mg/L。

3 結(jié)語

本文對(duì)昆明第十三污水處理廠高密度沉淀池的工程設(shè)計(jì)的進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述，隨著環(huán)境保護(hù)形勢(shì)日益嚴(yán)峻，污水處理廠的出水標(biāo)準(zhǔn)將進(jìn)一步提高。一些城市已經(jīng)實(shí)施了四級(jí)甚至三級(jí)表面標(biāo)準(zhǔn)的要求。從目前其他污水處理廠的運(yùn)行情況來看，通過控制投加量，可以進(jìn)一步減少加砂高密度沉淀池的出水TP，甚至達(dá)到TP三級(jí)地表水標(biāo)準(zhǔn)的要求。加砂高密度沉淀池的設(shè)置為了污水處理廠深度處理系統(tǒng)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)提供可靠的保障，且為該廠未來進(jìn)一步提標(biāo)提供了基礎(chǔ)條件。