基于AAO+深度過濾工藝的分散式污水處理廠設計與分析

文_夏鳳華 德州恒鑫環(huán)保咨詢有限公司

1 工程概況

設計近期規(guī)模為200m3/d，遠期規(guī)模為350m3/d，項目占地面積400m2，近、遠期服務人口分別為1200 人和2200人，總投資481.98 萬元，占地400m2。

2 水量水質及廠址論證分析

2.1 水量分析

根據預測，近期生活用水量為：1200×200×10-3=240m3/d，遠期為2200×200×10-3=440m3/d，本項目排水系數取0.85，地下水滲入量按10%計，該項目生活污水量如表1 所示。

表1 生活污水量預測

2.2 水質分析

結合部分已建及擬建污水廠的水質指標，確定本項目污水設計進出水水質，同時出水執(zhí)行《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）和《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002），具體指標如表2 所示。

表2 設計進出水水質及處理程度

3 污水處理工藝分析

3.1 主體及強化工藝分析

通過調研發(fā)現，MBR 一體化反應器的建設投資大、膜更換費用高、操作成本高，在土地充足的情況下不宜使用；厭氧水解酸化+人工濕地技術具有投資小、運行費用低、出水質量保證率低等優(yōu)點，但占用空間大；AAO 一體化生物處理技術具有投資低、運行費用低、占地少、出水保障率高等優(yōu)點。所以，該工程采用的主要工藝是“AAO+深度過濾強化處理”工藝。

現有的濾池均有不同程度的占用空間大、水頭損失大等缺點，因此，應選用投資小、水頭損耗小、運行成本低的濾布過濾裝置。

3.2 工藝流程分析

本工程采用“AAO 一體化生物處理+纖維濾布濾池”處理工藝。工藝流程簡圖如圖1 所示。

圖1 工藝流程圖

工藝說明：

（1）預處理

污水經DN400 管道流入粗格柵，然后流入泵站，再由泵站排出，最后進入污水處理系統(tǒng)。在粗格柵池中設置1 個粗大的機械柵欄，在這里可以清除污水中的樹枝、塑料袋等大的污物，并可作為下一步設備的保護。機械格柵工作時，可根據粗格柵前后的液面差值，通過 PLC 實現自動清洗，并設定定時、手動兩種操作。

在進水泵站中設置2 個潛泵，將污水送到細格柵中，根據泵站水位設置的程序進行自動控制。在預處理期間產生的雜物、沙粒等，應定期運到填埋場進行進一步的處置。預處理池的建造方式為全地下埋設。

（2）一體化設備

該一體化裝置采用全地下埋設，將預處理后的廢水通過一體化設備進行綜合處理，達到達標排放。出水應達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級標準的A 標準。

（3）污泥處理

為了保證 A/A/O 中的污泥濃度不變，一定要將多余的淤渣排除。采用外置移動脫水機，從淤泥濃縮槽中抽入淤泥，以進行進一步的脫水。

4 工藝參數設計

4.1 工藝高程設計

污水處理廠直接從廠區(qū)西北面市政排水管網引入污水。采用管徑DN400mm 的鋼筋混凝土管作為進水管。

廠區(qū)的地表標高應與現狀地表水平一致，擬確定的地表相對高度為0.00m，出水設計水位為-0.50m。經過格柵后，通過升降泵將水位升高到-0.50m，再利用重力將其引向污水處理廠的各個構筑物，并通過水泵將尾水提升到-0.50m的高度。其中，粗格柵水頭損失0.30m，厭氧池到缺氧池的水頭損失0.10m，缺氧池到好氧池的水頭損失0.10m，好氧池到二沉池的水頭損失0.30m，二沉池到纖維濾布濾池水頭損失0.30m，纖維濾布濾池到消毒池的水頭損失0.50m，纖維濾布濾池到消毒池的水頭損失0.50m，消毒后的尾水上升高度2.00m。

4.2 主要構筑物工藝設計

污水處理構筑物水量變化系數：KZ=2.3，平均流量：200m3/d（8.33m3/h），峰值流量：Qmax＝19.17m3/h，污水處理設施按近期規(guī)模200m3/d 設計建設。

4.2.1 格柵池及調節(jié)池

按遠期規(guī)模200m3/d 設計，回轉式機械格柵機1 臺，B=600mm，柵條間隙20mm，柵前水深500mm，流速0.7m/s，安裝角度75°，電機功率1.1kW。

調節(jié)池用于調節(jié)水量及水質均化，平均設計流量200m3/d（8.33m3/h），有效容積18.2m3，水力停留時間7.00h，有效水深3.20m。設潛水泵2 臺(1 用1 備)，泵流量8.33m3/h，揚程10.0m，泵電機功率0.75kW。

4.2.2 一體化處理裝置

設有兩套一體化處理裝置，規(guī)模為100m3/d，厭氧處理：將淤積在淤泥中的磷排出，但在好氧條件下，磷的吸收會被好氧處理。設計流量、有效容積、有效水深和停留時間分別為200m3/d、17m3、2.7m、2.0h。

厭氧池的功能是：厭氧池中的廢水與好氧池中的回流廢水進行均勻的混合，因為是缺氧狀態(tài)，所以才能進行反硝化。因此實現了廢水中的氮的清除。設計流量、有效容積、有效水深和停留時間分別為200m3/d、25.5m3、2.7m、3.0h。

好氧池：利用曝氣機對混合溶液進行曝氣，為微生物提供必要的氧氣，促進其與廢水中的碳源發(fā)生反應，從而降低水體中的有機物。設計流量200m3/d，污泥負荷0.1kgBOD5/kgMLSS.d，污泥濃度3500mg/L，好氧污泥齡10d，有效容積7m3，有效水深2.60m，停留時間9.0h。并設有微孔膜式曝氣器25 個，通氣量2.1m3/h/個、直徑215mm、氧利用率≥25%、阻力損失：300 ～400mmH2O、池內水深2.6m；污水提升泵2 臺（1 用1 備），Q=8.5m3/h、H=10m、N=0.75kW；鼓風機2 臺（1 用1 備），風量0.93m3/min、風壓29.9kPa、轉速390r/min。

4.2.3 沉淀池及濾布濾池

采用沉淀池對好氧廢水進行污泥和污水的分離，設計流量200m3/d，表面負荷1.00m3/m2·h，有效容積21.3m3，停留時間2.50h。

濾布濾池作為深度處理，進一步去除水中SS，設計流量200m3/d，有效過濾面積2.4m2，平均濾速3.47m3/h·m2。主要設備有濾布濾池1 套，200m3/d，桁車減速機1 臺，N=0.18kW，反沖洗泵1 臺，Q=10m3/h、H=10.0m、N=0.75kW，底泥排泥泵1 臺，Q=10m3/h、H=10.0m、N=0.75kW。

4.2.4 消毒池及污泥池

消毒池設有管道式紫外線消毒裝置1 套，Q=8.5m3/h，管徑100mm，功率0.55kW，工作壓力0.6MPa；尾水排放泵2 臺，Q=8.33m3/h，H=10.0m，N=0.75kW。

污泥池設有移動車載一站式污泥脫水系統(tǒng)，對剩余污泥進行重力濃縮，以降低其含水率，污水池尺寸3.5×3.5m，有效池深2.7m。

5 結語

在農村污水處理廠的建設過程中，項目采用“AAO+深度過濾工藝”可改善城鎮(zhèn)的基礎設施和當地的居住環(huán)境，減少污水對當地地表和地下水系的污染。