某住宅小區(qū)污水再生回用處理設(shè)計(jì)方案

文_孫垂猛 尼斐達(dá) 劉陽(yáng) 濟(jì)南市市政工程設(shè)計(jì)研究院（集團(tuán)）有限責(zé)任公司

濟(jì)南市某住宅小區(qū)項(xiàng)目配套污水處理站，主要處理小區(qū)居民的日常生活污水，處理能力為100m3/d，處理出水回用于小區(qū)綠化、道路廣場(chǎng)澆灑和學(xué)校沖廁。采用了目前國(guó)內(nèi)比較成熟的生物接觸氧化工藝。

1 設(shè)計(jì)出水水質(zhì)

該住宅小區(qū)為新建小區(qū)，收集的污水為該小區(qū)的生活污水，排水采用完全分流制，生活污水經(jīng)過(guò)建筑排水立管進(jìn)入小區(qū)污水管道轉(zhuǎn)輸至本污水處理站。此類生活污水特點(diǎn)為水質(zhì)穩(wěn)定，可生化性強(qiáng)，屬于可生物處理范疇。根據(jù)人均污染物排放量預(yù)測(cè)，同時(shí)參考附近小區(qū)已運(yùn)行污水處理站確定設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)。

出水主要用于小區(qū)綠化，水質(zhì)達(dá)到《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)》GB/T18920中綠化用水的水質(zhì)要求及《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，具體進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)

2 處理工藝流程

設(shè)計(jì)具體工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1

3 主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)參數(shù)

3.1 機(jī)械格柵

為防止處理設(shè)施的管道和設(shè)備堵塞，在工藝最前端設(shè)置機(jī)械格柵1臺(tái)，篩隙為5mm，自動(dòng)運(yùn)行，大的漂浮物和懸浮物被攔截去除，確保后續(xù)處理構(gòu)筑物和設(shè)備的正常運(yùn)行。

3.2 調(diào)節(jié)池

因生活污水水量變化較大，為確保后續(xù)處理穩(wěn)定性和連續(xù)性，需設(shè)置調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池配套一級(jí)提升泵，將調(diào)節(jié)后的污水提升至后續(xù)處理設(shè)施，減小后續(xù)設(shè)施埋深。停留時(shí)間10h，有效水深為3m，配套提升泵2臺(tái)（1用1備）及間歇曝氣攪拌系統(tǒng)1套，氣源氧化池鼓風(fēng)機(jī)提供。

3.3 一體化設(shè)備及機(jī)械過(guò)濾器

（1）厭氧池

厭氧池由池體、填料和布水、排泥系統(tǒng)組成。厭氧池停留時(shí)間3h，有效水深為3m，配套填料高度為1.5m，選用彈性立體填料。

（2）缺氧池

在池內(nèi)兼氧反硝化菌的作用下，對(duì)回流硝化液進(jìn)行反硝化作用，從而脫氮保證總氮達(dá)標(biāo)，同時(shí)去除部分有機(jī)物。

設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間3h，有效水深3m，配套填料高度為1.5m、布水系統(tǒng)及排泥系統(tǒng)。

（3）氧化池

氧化池是本工程的主體處理工藝單元，可完成BOD的去除以及硝化和吸收磷等。主要結(jié)構(gòu)包括池體、填料、布水系統(tǒng)和曝氣系統(tǒng)。污水由缺氧池進(jìn)入氧化池自下向上流動(dòng)過(guò)程中與填料接觸，填料上附著微生物，通過(guò)生物吸附、氧化分解等凈化污水。同時(shí)混合液從這里回流到缺氧反應(yīng)器。

生物接觸氧化屬于相對(duì)于生物濾池及其他生物膜法，該工藝兼具活性污泥的特性，處理能力大，停留時(shí)間段，處理效果好，污泥產(chǎn)生量少，可以靈活實(shí)現(xiàn)有機(jī)負(fù)荷的調(diào)節(jié)。接觸氧化法的COD去除率為70%～90%，污泥產(chǎn)率0.2～0.4kg干污泥/（1kgCOD去除），運(yùn)行中不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹，無(wú)需污泥回流，能夠保證出水水質(zhì)的穩(wěn)定。

設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間8.8h，BOD負(fù)荷為0.64kgBOD5/m3填料.d，有效水深3m，配套鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái)（1用1備）、回流泵2臺(tái)（1用1備）、曝氣系統(tǒng)、組合填料（高度2.0m）。

（4）沉淀池

污水經(jīng)好氧池處理后，水中含有大量懸浮固體（生物膜），需設(shè)置沉淀池進(jìn)行好氧生化出水的固液分離。除去氧化池中老化的生物膜等固體物質(zhì)，屬于生化處理的一個(gè)重要組成部分。

沉淀池設(shè)計(jì)為斜板沉淀池，占地面積小，處理效果較好，比較適合于本中水站。設(shè)計(jì)表面負(fù)荷為1.0m3/m2·h，有效水深3m，配套斜板、加藥系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)。斜板填料Φ80，高度1.0m，加藥系統(tǒng)溶液投加量為30～50mg/L，溶液濃度為10%～15%的PAC。沉淀池中的污泥排至集水井，由泵定期外排。

（5）中間池

沉淀池處理后，水在該池內(nèi)設(shè)置過(guò)濾設(shè)備進(jìn)水泵。收集調(diào)節(jié)后的污水經(jīng)提升泵提升至機(jī)械過(guò)濾器進(jìn)行深度處理。

設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間為40min，有效水深3m，配套加壓泵2臺(tái)（1用1備）。

（6）機(jī)械過(guò)濾器

用于進(jìn)一步去除沉淀后水中的細(xì)小懸浮雜質(zhì)，改善出水水質(zhì)，使其達(dá)到回用要求。

設(shè)計(jì)濾速為6.4m/h，過(guò)濾器規(guī)格為Φ×H＝0.8×2.4m，1臺(tái)，配套反沖洗水泵1臺(tái)。

（7）中水池

過(guò)濾后的水儲(chǔ)存于中水池中，加藥消毒后回用或外排，中水池容積為22m3，有效水深為2.2m，配套次氯酸鈉消毒器1臺(tái)和回用水泵2臺(tái)（1用1備）。

3.3 集水坑

利用地下設(shè)備間內(nèi)的集水坑，收集設(shè)備間內(nèi)的廢水、污泥，將廢水和污泥打入化糞池進(jìn)行穩(wěn)定化，并由市政統(tǒng)一處理，以免產(chǎn)生二次污染。設(shè)計(jì)容積為1m3，配套排空泵2臺(tái)，1用1備。

3.4 除臭系統(tǒng)

設(shè)置活性炭除臭系統(tǒng)1套，收集中水站一體化處理設(shè)備內(nèi)產(chǎn)生的臭氣，并利用臭氧吸附和微生物降解作用進(jìn)行除臭。

3.5 各單元處理效率（表2）

表2 污水站個(gè)處理單元處理效率

4 電氣、自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 供電系統(tǒng)及用電負(fù)荷

工程設(shè)備均為低壓設(shè)備，不單設(shè)變電站，工程所需供電，自小區(qū)供電系統(tǒng)接至站內(nèi)控制柜。工程電力負(fù)荷的電壓等級(jí)為～220/380V，電力負(fù)荷為二級(jí)負(fù)荷。

工程總裝機(jī)功率為22.81kW，污水處理運(yùn)行功率為11.49kW，供水系統(tǒng)運(yùn)行平均功率1.2kW（按100%回用計(jì)算），總運(yùn)行功率為12.69kW。

4.2 設(shè)備控制系統(tǒng)

提升泵、加壓泵和排空泵：液位控制泵啟停；鼓風(fēng)機(jī)、回流泵：常開(kāi)；機(jī)械過(guò)濾器隨機(jī)附帶控制器：可采用過(guò)濾前后壓差控制反沖，也定時(shí)控制反沖。反沖水泵隨機(jī)械過(guò)濾器要求啟停，同時(shí)要求液位保護(hù)；回用系統(tǒng)根據(jù)回用管網(wǎng)內(nèi)的壓力，采用變頻控制；加藥設(shè)備及消毒設(shè)備：分別根據(jù)調(diào)節(jié)水解池的提升泵和中間池的加壓泵控制實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)控制。處理系統(tǒng)采用集中控制和就地控制兩種方式

5 運(yùn)行效果

該項(xiàng)目2020年6月底建成，每年污染物減排量CODcr、BOD5、SS分別為12.78t/a、7.67 t/a及7.67t/a。污水處理后完全達(dá)到了《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)》的標(biāo)準(zhǔn)，用于綠化、廣場(chǎng)澆灑、沖廁等小區(qū)雜用，每年可節(jié)約水資源36500m3，水費(fèi)以2.9元/m3計(jì)，年可節(jié)約水資源費(fèi)10.58萬(wàn)元。