某城區工業集中區污水處理工程設計

方 俐

(重慶市交通規劃勘察設計研究院有限公司，重慶 401121)

城市工業布局中，越來越多傾向于集中布置。集中布置的工業區內污水排放的水質復雜，排水的水量較大，污染物種類較多，污染負荷強度高，水質與水量變化幅度較大。興建污水處理工程，對各類污水集中收集、分類處理、達標排放，可有效改善整個園區的生態環境，推動城市人居環境建設和社會經濟發展[2]。本文以某城市工業集中區為例，介紹了該集中區的污水處理工程的設計過程。該工業集中區總規劃面積約7km2，主要包括化工園區和木材園區，主要產業為化工、建材、造紙、林產品加工和機械制造等。廢水成分復雜、水量變化較大、水質污染程度不等，若不經相應的處理，難以直接排入城市污水處理廠，對工業集中區的生態環境保護帶來極大挑戰。污水處理工程的設計可為相關工業集中區的建設與管理提供參考。

1 工程概況

該工業集中區的污水主要包括居民生活污水、企業在生產過程中的生產廢水以及廠區內的生活污水，經企業內部污水處理廠處理后達到相關行業排放標準后排入城市污水管網，最終進入污水處理廠。污水處理工程分兩階段，第一期設計規模為2萬m3/d，第二期設計規模為1萬m3/d，總變化系數1.58；截留井、粗格柵及提升泵房、細格柵及沉砂池按雨季流量設計；其他構筑物均按設計規模設計。

2 設計水質、水量

2.1 設計水質

2.1.1進水水質

工業集中區的污水包括工業廢水和生活污水，兩者流量比例2.57:1。根據工業集中區現有資料，以及省內部分污水廠設計進水水質情況，設計本污水處理工程的工業廢水和生活污水進水設計水質，見表1。

表1 污水處理工程設計進水水質

2.1.2出水水質

根據城市環境保護規劃要求，本工程污水排放執行國標一級A標準。

因此，本工程污水處理過程中懸浮物(SS)削減率達96.7%，生化需氧量(BOD5)削減率至少達96%，化學需氧量(CODCr)削減率至少達87.5%，總氮、氨氮和總磷削減率分別達62.5%、85.7%和83.3%。

2.2 設計水量

污水處理工程分兩階段，第一期設計規模為2萬m3/d，第二期設計規模為1萬m3/d，總變化系數1.58。

預處理及一級處理構筑物按合流流量設計，二級處理系統及其余構筑物按設計規模設計，管渠系統按合流流量設計。

3 污水處理工藝設計

3.1 處理工藝選擇

由于本工程設計進水水質中SS、BOD含量較高，且考慮到進水中工業廢水比生活污水多，因此推薦粗格柵→提升泵房→細格柵→沉砂池→水解酸化池的方案。

常用的生物脫氮除磷工藝主要有三類：連續流工藝、間歇式工藝及前兩類的組合工藝。活性污泥法也有多種型式：傳統活性污泥法(改進型A/O、A/A/O、倒置A/A/O工藝)等、氧化溝類、SBR類(CASS、CAST等)工藝。針對不同工藝，分別從耐沖擊負荷能力強、適應多種進水情況和出水水質要求、操作及運行方式、節約能源方面、出水水質等多方面進行比較，本工程采用CASS工藝。

本工程設計平面規模2.0萬m3/d，總占地面積約為21.3畝。管理區布置在靠污水處理廠東北側，設綜合用房、機修及倉庫、配電間等建筑物。生產區布置分為四部分：預處理部分、生化處理部分、深度處理部分、污泥處理部分。第一部分預處理部分設有粗格柵井、污水提升泵房、細格柵渠、沉砂池等；第二部分生化處理部分設有CASS生化池；第三部分深度處理部分設有混合反應池、纖維轉盤濾池、紫外線消毒渠、排水泵房等構筑物；第四部分污泥處理部分設有貯泥池、脫水機房。

生產建筑物(如鼓風機房、配電中心)緊靠生化處理構筑物；污泥濃縮脫水車間等布置在下風向處，以方便污泥外運和避免污染廠內環境。

3.2 污水處理工藝流程

由于該工業集中區污水的可生化性較好，故綜合考慮污水處理各工藝的優缺點，選擇二級生化處理法進行處理，同時設計深度脫氮除磷工藝去除污水中氮、磷營養物質。

經過比選，二級生化處理工藝設計為沉淀池+循環式活性污泥法(CASS)，深度處理采用帶前置絮凝混合的纖維轉盤濾池法。出水消毒采用紫外線。污水處理工藝如圖1所示。

圖1 污水處理工藝流程圖

污水處理工藝中經深度處理和消毒后的出水，部分用于處理廠內部的設備沖洗和綠化用水等，但不考慮用于建筑物內部的衛生間沖洗和地面清潔。再生水利用量50m3/h，出口壓力25m。

3.3 污泥處理與處置

污泥采用機械處理，選用帶式濃縮脫水一體機，脫水后污泥含水率不大于80%，最終出路為城市垃圾填埋場。

4 主要構筑物及設計參數

本污水處理工程各構筑物設計規模見表2。

5 工程運行效果

表3 進出水水質及處理程度

6 結語

本城區工業集中區污水處理工程設計采用CASS工藝是可行的，其耐沖擊負荷能力強，易于適應多種進水情況和出水水質要求，除了降解有機污染物使出水達到排放要求，同時能去除水中的N、P等營養物質，污泥沉降性能好，可以有效地控制污泥膨脹，保證出水水質。本工藝可借鑒用于類似工業園區的污廢水處理，以“資源最有效利用”的理念，可極大提高城區水資源的合理利用，保持城區水資源的平衡，促進城市的全面發展。

表2 污水處理工程的主要構筑物

(續表2)