南方某鎮污水處理廠三期工程設計

黃政

（聯誠同創（廣東）工程設計有限公司，廣東廣州 510000）

0 引言

污水處理廠工程項目建設過程當中，設計對項目建設整體起到至關重要的指導作用，特別是對于關乎民生的公共基礎建設。而在污水處理廠建設項目前期的規劃設計工作中，包含了許多的重要參數，像是建設規模、進出水水量水質指標以及工藝流程等，對于工程建設的設計工作人員來說，具有很大的挑戰性，需應用合理成熟的設計思路，從而設計出較為經濟合理的工程設計成果。

隨著城市的發展，國家及南方對環境保護的要求進一步提高，經濟發展、人口增長以及污水收集管網的日益完善等原因[1]，南方某鎮污水量日益增加，已超出污水處理廠處理規模。因此，為了嚴格保證水環境質量，同時適應某鎮發展的需要，進一步改善投資環境，促進經濟、社會健康持續發展，污水廠的三期建設是非常必要的。

1 污水量預測

對污水量的預測歸根到底是對用水量的預測，通過預測規劃用水量，然后乘以污水排放系數得出污水量。

用水量預測的方法很多，總體來看大致可以分為兩大類，第一類是綜合預測法，主要包括人均綜合用水量指標法，地均綜合用水量指標法，萬元GDP 用水量指標法；第二類為分類預測法，主要包括不同性質用地用水量指標法，工業產值預測法等。

從理論上講，上述方法均可行，但綜合預測法相比分類預測法而言，由于其指標單一，數據信息相對完整且易于獲得，因此綜合預測法一般作為用水量預測的主要方法，而分類預測法作為校核。比如人均綜合用水量指標法在國際上被普遍采用，而萬元GDP 用水量指標法是衡量一個城市構建節水型社會參考的一個重要指標，作為用水量預測具有重要意義。當然，具體選用哪種方法預測，還需要根據本區域實際情況，包括產業結構模式，供、排水體系，以及數據信息的完整性等因素綜合確定。

綜上所述因素，并結合實際情況，本專項規劃擬定采用人均綜合用水量指標法、地均綜合用水量指標法、萬元GDP 用水量指標法以及不同性質用地用水量指標法等作為用水量的預測方法。

2 建設規模論證

根據前述污水量預測，到2020 年，進入某鎮處理廠的污水量預計約有18.91 萬m3/d，到2025 年，進廠污水量預計約有24.40 萬m3/d，已建規模為10 萬m3/d，二期正在建設規模為5 萬m3/d，到2020 年，仍存在3.91萬m3/d 的污水處理量空缺。

本次三次工程尾水排放執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）一級A 標準及廣東省地方標準《水污染物排放限值》（DB44/26）的較嚴值，若此次工程選用常規工藝進行項目建設，達到本排放標準，現狀預留用地不夠遠期25 萬m3/d。

因此，本次三期工程考慮新建擴建5 萬m3/d，污水廠處理規模達到20 萬m3/d，同時考慮遠期規模達到25 萬m3/d，現狀遠期預留用地比較緊湊，需盡量少采用建構筑物較大的深度處理工藝。

所以根據上述考慮，為了滿足本項目建成后達到相關排放標準，避免遠期擴建工程無地可用，從可預見的將來考慮，即本次建設規模以2025 年為考慮年限，廠區處理規模達到25 萬m3/d，且在現有的用地紅線范圍內進行。

本次三期新建擴建工程在遠期用地內進行實施，采用更優、更緊湊型的新型工藝，可讓處理規模滿足遠期規劃規模25 萬m3/d。

3 設計進出水水質

3.1 設計進水水質

設計進水水質的確定，通常是根據污水水質實測資料、相關標準規范的規定、國內同類型城市污水處理廠進水水質及城市未來的發展等方面進行綜合考慮。

3.1.1 《室外排水設計規范》的規定

根據《室外排水設計規范》（GB 50014—2006）（2016 年版），我國生活污水污染物排放指標：BOD5為25～50g/（人·d）；SS 為40～65g/（人·d）；TN為5～11g/（人·d）；TP 為0.7～1.4g/（人·d）。

3.1.2 《污水綜合排放標準》的規定

根據《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）第4.1.3 條規定，對排入設置二級污水處理廠的城鎮排水系統的污水執行三級標準，其主要污染物最高允許排放濃度為COD≤500mg/L，BOD5≤300mg/L，SS≤400mg/L。

3.1.3 參照同類型城市污水處理廠設計進水水質和實際進水水質

某市及其周邊城市類似污水處理廠的設計進水水質或實際進水水質如表1 所示。

表1 類似污水處理廠實際進水水質

該市部分已投產運行污水處理廠實際進水水質情況如表2 所示。

表2 某鎮污水處理廠現狀工程設計/實際進水水質

觀察以上數據，發現該市已建的部分污水處理廠進水濃度偏低，其原因錯綜復雜，原因之一可能是這些污水處理廠的廠外管網采用了截流制排水體制，導致雨水、地下水混入，稀釋了污水濃度。

本工程的三期工程，服務范圍內主要為生活污水，并有部分的工業廢水，雖然目前的進廠水質較原設計值低，但隨著截污次支管網的完善，進水濃度也將進一步提高，故綜合考慮本次設計進水水質同現狀工程設計進水水質指標，相關進水水質主要指標如表3 所示。

表3 設計進水水質主要指標

3.2 設計出水水質

為應對環保的日趨重視、排放標準的日趨嚴格，為避免可預見的將來由于出水標準的進一步提高而面臨的再次改造，本工程的設計出水水質標準擬采用較高標準。本次三期工程出水標準需達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）一級A 標準和廣東省地方標準《水污染排放限值》（DB 44/26—2001）第二時段的一級標準中的較嚴值，其中氨氮濃度不超過1.5mg/L、總磷不超過0.3mg/L。本次工程出水水質指標如表4 所示。

表4 設計出水水質主要指標

4 工藝選擇原則

（1）選擇工藝應滿足工程設計進、出水水質的要求。

（2）選擇工藝應能適應水量水質的沖擊負荷。

（3）選擇工藝應對主要污染物去除有針對性。

（4）選擇工藝應滿足目前污水處理廠實際用地情況的要求。

（5）選擇工藝應能便于運行管理，互不影響運行。

（6）選擇工藝必須成熟、穩定、可靠、先進，并且在國內、外均有一定數量成功運行的工程實例。

（7）選擇工藝應注重方案科學合理、經濟可行。

（8）選擇工藝應符合當地的實際情況及有一定的運行管理經驗。

（9）其他相關因素。[2]

5 污水處理工藝方案

5.1 工藝流程描述

廢水經管網收集，經過粗格柵、細格柵和旋流沉砂池，進行預處理，污水中較大的顆粒物及漂浮物被攔截。沉砂池出水經膜格柵后進入A/A/O+MBR 池生化系統，在此階段微生物進行同步脫氮除磷。MBR 池出水經紫外線消毒后，計量達標排放。

系統剩余污泥排至污泥濃縮池。污泥經過板框脫水后，外運交由有資質單位處置，工藝流程圖如圖1 所示。

5.2 處理效果預期分析

本次三期新建擴建工程污水處理效果預期分析如表5 所示。

圖1 工藝流程

表5 新建擴建工程處理效果預期分析

6 結束語

隨著國家經濟技術和城鎮人口的迅速發展，必然會產生相應的污水問題。污水處理廠作為城市建設配套設施，是城市建設中必不可少的要素[3]。在污水處理廠的設計運行方面，需要考慮的問題還有很多，對于相關技術的應用和設備的選擇都有嚴格的要求。因此設計人員應根據每個項目所在的不同區域，結合實際環境條件因素進行設計，對設計參數進行靈活運用，以取得更優的環境效益和社會效益。