南方鄉鎮生活污水一體化設備處理工程設計典型實例

易亞杰，李 鵬

（湖南中集環境投資有限公司，湖南 長沙 410002）

一體化設備擁有諸如占地面積小、投資省、施工速度快周期短、建設安全等優點，結合先進網絡技術、自動控制裝置實現自動調節、無人值守等功能，本項目采用“A2O（含MBBR）+沉淀+過濾+消毒”工藝，達標排放。

1 設計內容

1.1 設計水質、水量及排放標準

設計總規模為400 m3/d，最終受納水體為鎮區附近排水渠，其水質目標要求達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）的一級標準A標準。本工程設計進、出水水質如表1。

表1 設計進出水水質

1.2 處理工藝選擇

以鄉鎮居民生活污水處理達標排放為目標進行設計。本項目針對南方鄉鎮生活污水具有污染程度低，且生物需氧量BOD5與化學需氧量質量CODCr比，即m（B）/m（C）一般大于0.5，具有生物降解性能好的優點[1]，因此本著經濟節能、環保可持續發展的項目要求，綜合考慮社會效益[2]等方面，項目最終采用了“組合池+一體化設備”為主體的工藝組合模式，其中，組合池包括進水粗格柵、細格柵、調節池等預處理土建池體，而一體化設備則包含了A2O/MBBR+沉淀+過濾+消毒等基本處理單元。

A2O一體化設備具有技術成熟、工藝處理效果好，出水水質穩定、運行維護簡單、占地面積少等主要優點外，而且具有一定抗沖擊負荷的能力，可做到連續進水，自動控制系統簡單，自動化程度高，因此在本項目應用，可保證處理鄉鎮生活污水能長期穩定達標。

1.3 污水處理流程

鎮區居民生活污水雨污分流后，通過新建管網進入鎮區污水廠流經粗格柵、細格柵、調節池預處理后，通過提升泵提升至一體化設備內，進入生化階段，該階段包含了厭氧池、缺氧池、好氧池（含MBBR）等，與后續三級處理的砂濾池、消毒池合并形成成套定制產品。

生活污水在厭氧池釋磷，在缺氧池與好氧池回流液進行反硝化脫氮作用，污水脫氮后流至好氧池，好氧池通過底部安裝的ABS材質的微孔曝氣盤供氧，池內裝填體積比為25%的懸浮填料，密度接近于水，使得污水通過A2O（含MBBR）生化主體工藝后，COD5下降90%以上，其中懸浮填料作為微生物載體，內生長大量高活性生物膜，降解水中CODCr、BOD5、氨氮等污染因子，適用于進水濃度較低的南方鄉鎮生活污水。

生化段出水沉淀后進入砂濾池，進一步的降低SS，最后通過一體化設備內置的紫外消毒設備，穩定達標排放。其中產生的剩余污泥通過移動式污泥脫水車外運集中處理，污泥干化處理[2]，含水率可低于60%，定期外運至垃圾填埋場填埋。工藝流程圖如下頁圖1所示。

圖1 工藝流程圖

1.4 主要建構筑物

1.4.1 組合池

組合池包含了進水粗格柵、細格柵、調節池、污泥池，粗格柵、細格柵用于去除體積較大且不溶解的污染物，調節池的停留時間為4 h，內置污水提升泵、污水攪拌裝置、沉砂設備。污泥池用于儲存生化段的剩余污泥，污泥停留時間為10 d。

1.4.1.1 格柵參數

粗格柵設計過柵流速v=0.4 m/s；柵前水深h=1.0 m。

格柵井平面尺寸：B×L×H=0.8 m×2.45 m×5.05 m，B×L×H=0.8 m×2.10 m×4.75 m，2組，與調節池合建（B為寬度，L長度，H深度）。

粗格柵（1臺）：B=800 mm，b=20 mm，H=5.05 m，θ=75°，N=1.1 kW（b為格柵間距，θ為安裝角度，N為格柵功率）。

細格柵（1臺）：B=800 mm，b=5 mm，H=5.05 m，θ=75°，N=1.1 kW。

圓閘門（2臺）：DN400，配手電兩用啟閉裝置。

1.4.1.2 調節池

調節池平面尺寸：B×L=7.5 m×13.0 m。

調節池有效水深：2.1 m。

潛污泵：Q=15 m3/h，H=13 m，N=2.2 kW，2臺（二用一備），配自耦裝置（Q為流量）。

潛水攪拌機：Ф260 mm，n=960 r/min，N=1.5 kW，2臺，配導桿。

1.4.2 一體化設備

一體化設備一共2臺，每臺尺寸13.7 m×2.9 m×2.9 m。一體化設備，碳鋼結構，外部防腐處理，附屬設備、管材、填料、濾料均成套供應。一體化設備的生化停留時間8 h，其中厭氧池停留時間1 h，缺氧池2 h，好氧池5 h，設置斜板沉淀區，停留時間為2 h，表面負荷0.63 m3/（m2·h），設置砂濾池為過濾速度低，低于4 m/h，為慢濾池。

一體化設備內部還包含了鼓風機、硝化液回流汽提裝置、反洗水箱、反洗水泵、斜板等設備。

1.4.3 自動控制遵循可靠性、靈活性、實時性原則，設置在線檢測儀表滿足工藝流程控制及處理廠管理的需要。

1.4.3.1 組合池

1）檢測。廠區污水泵站站前和站后水位、格柵前后水位差、進水SS值、進水pH值、進水流量。

2）控制。預處理構筑物中的污水提升泵站近期共設2臺泵運行工況為一用一備運行，平均負荷時2臺運行；格柵前后水位差達到20 cm時，自動或手動開啟格柵機和皮帶傳輸機，水位差降到10 cm時，自動或手動停機；沉砂池設除砂機攪拌沉砂，沉積砂定時由砂泵抽送至砂水分離器進行砂水分離，工作時間20 min可調。進水SS值、進水pH值、進水流量等在線測量值通過PLC現場控制站采集傳送到中控室，系統進行分析指導設定、調整工藝設備的運行工況。

1.4.3.2 一體化設備

DO值檢測（DO值檢測儀1套），檢測溶氧，進而控制曝氣器的運行。液位水平檢測（超聲波液位計1套），檢測液位高度。剩余污泥檢測（剩余污泥流量計1套），檢測剩余污泥流量。

1.4.4 附屬建構筑物

附屬建筑物包括綜合管理用房，包含控制室、修理間、備品用房、在線監測用房等，構筑物包含廠內道路、圍墻、大門、路燈照明等。

2 運行與維護

項目處理成本主要為人力成本及電費等，由于自動化程度高，可實現無人值守，因此運營的成本主要由電費、濾料再生費、保養費組成，噸水成本僅0.45元。其中噸水耗電量0.5 kWh，約0.3元/t。

3 結語

針對南方鄉鎮生活污水的特點，采用“A2O/MBBR+沉淀+過濾+消毒”基本工藝，穩定達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）的一級標準A標準。處理工藝成熟、占地面積小、運營費用低、維修管理方便，因此特別適合在小規模鄉鎮污水廠推廣。