经济产业园污水处理厂工程设计研究

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[摘要]蓝色经济产业园污水处理厂一期设计规模1.25万m3/d，近期设计规模2.5万m3/d，远期总规模15万m3/d。污水处理厂出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准。污水处理厂采用曝气沉砂池的预处理工艺，A2O+MBR生化处理工艺，紫外线消毒工艺，“污泥浓缩池+机械脱水”污泥处理工艺。

[关键词]污水处理厂；A2O；MBR

1工程概况

蓝色产业园污水处理厂厂址位于福清江镜华侨农场，污水处理厂近期使用地面积约66亩(按2.5万m3/d规模)，远期污水处理厂总占地面积277.95亩(按15.0万m3/d规模征地)。污水处理厂采用曝气沉砂池的预处理工艺，A2O+MBR工艺[1-2]，“污泥浓缩池+污泥机械脱水+外运处置”污泥处理工艺，紫外线尾水消毒工艺，出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准。

2设计进、出水水质

根据《闽台(福州)蓝色经济产业园总体规划(2012~2030年)》，闽台(福州)蓝色经济产业园的定位是建设闽台蓝色海洋经济园区，形成涉海服务业、海洋装备、海洋生物医药为主的海洋产业集聚区。根据本工程环境影响评价及批复报告，本工程处理后出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准，尾水排入厂区西侧现状河道。具体设计进、出水水质见表1。

3工艺流程图

污水经过粗格栅由厂区内污水提升泵站提升，经压力管道输送依次进入细格栅曝气沉砂池、事故调质池、A2O+MBR综合处理池、紫外消毒池后排入河道。生化系统剩余污泥经泵输送至污泥浓缩池浓缩至含水率小于97%后，进入污泥脱水机房脱水至含水率小于60%后外运。具体工艺流程图见图1。

4主要工艺设计

4.1粗格栅及进水泵房

粗格栅与进水泵房合建，土建设计规模5.0万m3/d，设备按1.25万m3/d安装，土建尺寸L×B×H=17.8m×11.2m×14.5m，粗格栅设置2台一体三索式格栅除污机，每台格栅净宽1.2m，栅条宽20mm，倾角α=75°，配用电机功率N=2.2kW，近期安装1台。进水泵房一期(1.25万m3/d)配备潜污泵3台，2用1备。水泵参数：扬程H=20m，流量Q=410m3/h，N=37kW，变频控制。近期污水厂规模达到2.5万m3/d时，新增加2台大泵：扬程H=20m，流量Q=570m3/h，N=45W，大小泵搭配运行。当污水厂规模达到5.0万m3/d时，新增加1台大泵：扬程H=20m，流量Q=570m3/h，N=45W，将一期工程(1.25万m3/d)配备3台小泵更换为大泵，水泵5用1备。污水厂规模超过5.0万m3/d时，需另建进水泵房。

4.2细格栅及曝气沉砂池

细格栅、曝气沉砂池和膜精细格栅合建，土建设计规模2.5万m3/d，设备按1.25万m3/d安装，土建尺寸L×B=27.2m×8.3m。细格栅一期设1台转鼓格栅机，细格栅净宽1.0m，栅条宽5mm，倾角α=35°，配用电机功率N=1.1kW；无轴螺旋压榨机一台，叶片直径Φ260mm，长L=3.1m，配用电机功率N=2.2kW。曝气沉砂池设置一台桥式双槽刮砂机(带撇渣装置)，N=(2×1.4+2×0.37)kW；鼓风机2台，1用1备，Q=6m3/min，风压29.4KPa，N=5.5kw；砂水分离器1台，Q=5~12L/s，P=0.37kW。膜精细格栅设置1台精细孔板格栅B=2m，b=1mm，N=2.2kW。

4.3事故调质池

一期工程设置事故调质池1座，停留时间：12h，有效容积：6250m3，L×B×H=50.0m×25.0m×5.5m，有效水深5.0m。

4.4A2O+MBR综合处理池

一期工程设置1座综合处理池，综合处理池为A2O生化处理池、MBR膜池、鼓风机房、配电间合建。本工程采用A2/O+MBR生化池，由厌氧区、缺氧区和好氧区以及MBR池组成，是污水处理厂的核心部分。A2/O+MBR生化池L×B×H＝53.0×44.15×7.0m(构筑物，MBR膜池上部建筑高度6.8m)，53.0×18.7×5.2m(综合泵房、鼓风机房、配电间)。总停留时间HRT总=15.1h︰厌氧区HRT=1.8h、缺氧区HRT=3h、好氧区HRT=9h、MBR区HRT=1.3h。A2/O生化区厌氧池污泥浓度3200mg/L，缺氧池污泥浓度4800mg/L，好氧池污泥浓度6000mg/L，膜池污泥浓度8000mg/L。回流比：膜池~好氧池300%，好氧池~缺氧池400%，缺氧池~厌氧池200%。MBR膜区水力停留时间：HRT=1.3h，膜系统8组，4个膜组件/组，1600m2/膜组件。产水泵：卧式离心泵9台(8用1库备)Q=99m3/h，H=10m，N=4.0kW。反冲洗泵：卧式离心泵2台(1用1备)Q=200m3/h，H=20m，N=18.5kW鼓风机房，生化区供氧鼓风机3台(2用1备)变频，单台设计供气量20m3/min，出口风压7.0m水柱，功率37kW/台，生化池气水比4.6︰1。膜区供氧鼓风机台数3台(2用1备)变频，单台设计供气量71m3/min，出口风压，5.5m水柱，功率90kW/台，膜池气水比16︰1。

4.5紫外消毒池

紫外消毒池构筑物按2.5万m3/d最大时流量设计，设备按一期1.25万m3/d安装，一期安装6个排架，8个灯管/排架，N=19.5kW。

4.6污泥浓缩池

一期工程设置1座污泥浓缩池，尺寸及类型：D=10m，H=4.0m。设中心传动浓缩机1台，单台功率N=0.55kW。

4.7污泥脱水机房

污泥脱水机房土建按2.5万m3/d规模设计，设备按一期1.25万m3/d规模安装。污泥脱水机房平面尺寸：33.5×17.0m，高度13.6m，堆棚平面尺寸：7.2×17.0m，高度8.2m一期剩余污泥干重：2500kgDs/d，进泥含水率：97%，需浓缩脱水污泥量：83.3m3/d，出泥含水率：≤60%，脱水后污泥量：6.25m3/d。主要设备：厢式隔膜压滤机，一期工程设置台数1台，过滤面积300m2。

5设计特点

本工程采用MBR工艺，相对于传统工艺，MBR工艺具有以下优点：(1)膜组件能高效地实现固液分离，分离效果好于传统的沉淀池，无需顾虑污泥膨胀，出水水质良好且稳定；(2)由于膜的高效截留作用，可使微生物完全截留在生物反应器内，实现反应器水力停留时间和污泥龄的完全分离，使运行控制更加灵活稳定；(3)膜生物反应器能在高的污泥浓度下运行，抗水质波动能力强，容积负荷高，占地面积小；(4)长污泥龄有利于增殖缓慢的微生物(如硝化细菌)的截留和生长，系统硝化效率得以提高。也可增加一些难降解有机物在系统中的水力停留时间，有效地将分解难降解有机物的微生物滞留在反应器内，有利于难降解有机物降解效率提高；(5)膜生物反应器可以在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低，降低了污泥处理费用；(6)建设周期短，施工费用省，安装灵活，并且根据不同处理规模可以灵活调整，(7)易于标准化和设备化。同时，普通生物处理工艺改造为MBR也较为方便；(8)易实现自动控制，操作管理方便。考虑本工程初期污水量小，污水量增长存在诸多不确定因素，而MBR工艺占地较小、对周围环境影响也较小、出水水质好、可通过膜处理模块的调整适应污水量增长。

6结论

蓝色产业园污水处理厂目前正在建设中，采用先进的MBR污水处理工艺，处理工艺流程短、结构紧凑，占地面积小，出水水质稳定指标可优于一级A。污水处理厂建成后每年可截留大量的污染物，一期工程(1.25万m3/d)预计污染物削减量可达到BOD5：529.2t/d，COD：821.2t/d，SS：711.8t/d，TN：91.2t/d，TP：13.6t/d。污水处理厂的建设，将树立和提高蓝色经济产业园区在环境保护和生态平衡方面的新形象，将大大改善产业园区的投资环境，为产业园区经济可持续发展打下坚实的基础，其环境和社会效益显著。

作者:张帆 单位:福州城建设计研究院有限公司

参考文献

[1]SimonJudd，ClaireJudd著．膜生物反应器水和污水处理的原理与应用[M]．北京：科学出版社，2009．

[2]黄霞，曹斌，文湘华．膜生物反应器在我国的研究与应用新进展[J]．环境科学学报，2008，28(3)：416-432．