潞西市污水处理厂二期工程设计

李 威

潞西市地处云南省西部,德宏傣族景颇族自治州东南部,为州府所在地,总面积2 978 km2。潞西市作为德宏州州府,经济总量和建设规模名列全州第一,建立了服务全州的行政管理、医疗、教育、商业等公共服务设施体系,成为全州的中心。

潞西市城市污水处理厂一期工程规模1.5×104m3/d,于2008年6月通过竣工验收。近年来随着城市人口与供水量的不断增长,相应的生活污水、工业废水排放量也逐年增加,已建的污水处理厂的规模不能满足当前及远期城市发展的要求。所以污水厂扩建工程的建设对于加强城区环境综合治理、改善城市生活环境和城市面貌、加速城镇现代化建设、促进潞西市社会经济发展具有极为重要的意义。

1 二期工程概况

1.1 设计水量

通过单位人均综合用水量指标法和分项用水量指标法预测确定潞西市污水处理厂二期工程规模为1.5×104m3/d,主要处理城镇居民生活污水。

1.2 设计进、出水水质

二期工程设计进、出水水质如表1所示。

表1 设计进、出水水质

出水水质执行GB 18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准一级B标准。

2 工艺流程

由于一期工艺采用改良型氧化沟工艺,为方便统一管理,二期工程亦采用改良型氧化沟工艺。潞西市污水处理厂二期工程的处理工艺流程如图1所示。

3 主要处理构筑物的设计

3.1 粗格栅间

已建1座粗格栅间,尺寸：L×B×H=9.2 m×3.2 m×6.35 m,单格栅宽0.9 m,安装角度 α=75°,栅条间隙b=25 mm,栅条宽度10 mm。考虑过栅流速v=0.8 m/s,栅前水深h=0.5 m,过栅损失hmax=0.2 m。由于扩建部分的污水管管内底标高低,无法自流进入已建的粗格栅,考虑新建粗格栅以及污水泵房。

选用LZ-1300型三索钢丝绳式格栅除污机2台,格栅槽安装宽度 1.30 m,格栅槽有效格栅宽度 1 300 mm,栅条间隙20 mm,整机(每台)功率2.25 kW,格栅倾角75°。

粗格栅间采用地下式钢筋混凝土结构,土建部分按扩建规模设计1座,与进水泵房合建,设两条进水渠道。粗格栅间设有LZ-1300型三索钢丝绳式格栅除污机2台,其栅条间隙为20 mm,安装倾斜角度为75°,格栅有效宽度1.30 m,污水过栅流速为0.6 m/s。为便于维护,每台格栅前、后设置500×500带启闭机的铸铁方闸门。格栅上截留的杂物采用机械清除,经螺旋输送机输送至清污车后外运出厂(栅渣量为1.5 m3/d)。

在格栅前后安装液位差计,由PLC自动控制,也可按时间定时控制。

3.2 污水提升泵房

污水提升泵房采用地下式钢筋混凝土结构,泵站的土建部分设计按扩建规模考虑。污水提升泵采用无堵塞潜污泵,WQ350-20-37型3台,2用1备,参数为：Q=350 m3/h;H=20.0 m;N=37 kW,WQ200-22-30型1台,参数为：Q=200 m3/h;H=22.0 m;N=30 kW。

在集水池设置液位计,由PLC自动控制,水泵按顺序轮值运行,也可现场手动控制,1台水泵设置变频控制,可调节流量。

3.3 细格栅间

已建 1座细格栅间,分两格,单格栅宽 0.6 m,安装角度α=75°,栅条间隙b=5mm,栅条宽度10mm,按照过栅流速v=0.9 m/s,核算其过水能力只有0.297 m3/s,不能满足流量0.497 m3/s,即不能满足3×104m3/d的规模,考虑再建细格栅1座。

细格栅土建部分按扩建规模设计1座,设两条进水渠道,与旋流沉砂池合建。细格栅间设有GH-600型循环齿耙式格栅除污机各2台,其栅条间隙为5 mm,安装倾斜角度为75°,格栅槽有效格栅宽度0.6 m,污水过栅流速为0.9 m/s。为便于维护,每台格栅前设置600×600下开式手动方形闸门。格栅上截留的杂物采用机械清除,经螺旋输送机输送至清污车后外运出厂(栅渣量为1.05 m3/d)。

在格栅前后安装液位差计,由PLC自动控制,也可按时间定时控制。

3.4 旋流沉砂池

已建1座二池旋流式沉砂池,与细格栅合建,处理能力与细格栅一样仅有0.265 m3/s,不能满足流量0.492 m3/s,即不能满足3×104m3/d的规模,考虑再建旋流沉砂池1座。

沉砂池采用圆形钢筋混凝土结构设计,1座设置二池(互为备用),高峰处理能力为0.266 m3/s。安装配套成品XL360型钟氏除砂器(A=2 300 mm,B=1 000 mm)。砂、水采用 LSSF-312型螺旋式砂水分离器分离,其参数为：Q=5 L/s～12 L/s,N=0.37 kW。

在每组沉砂池的入口设电磁流量计监测流量,控制提升系统与砂水分离器按设定时间由PLC自动控制运行。

3.5 氧化沟

此改良型氧化沟在氧化沟前增加一个选择池和一个厌氧池,形成一个组合式生化池。利用选择区、缺氧区和主反应区的不同功能,去除污水中SS,BOD5,COD,N,P等污染物。

扩建一组氧化沟生化反应池,一组2座,单座设计规模7 500 m3/d,单座尺寸：长×宽×高=21.85 m×49.40 m×4.3 m。单座反应池的有效容积为3 501 m3(缺氧区、好氧区、厌氧区有效容积分别为891 m3,2 360 m3,250 m3),有效水深 3.5 m。曝气系统采用BP-1400型氧化沟转盘曝气机,每片转盘标准清水充氧能力0.82 kgO2/(h◦片)～1.63 kgO2/(h◦片),根据氧化沟长度,每池设置6台转盘曝气机,每台21片转盘。每池安装2台低速水下搅拌器(n=40 r/min,D=2 000 mm,N=5.5 kW),2台螺旋桨泵MLSS/SS在线监测仪Q=320 m3/h,H=0.60 m,电机N=3.0 kW。

每池在缺氧区和好氧区分别设置溶解氧在线监测仪各一套(0 mg/L～10 mg/L),好氧区设置M LSS/SS在线监测仪一套(0 g/L～6 g/L),缺氧区设置ORP在线监测仪一套,由 PLC自动监测控制运行。

3.6 二沉池

二沉池设计2座,采用半地下式结构,设计流量0.226 m3/s,池子直径采用14.0 m,有效水深3.5 m,沉淀时间4.2 h。采用周边传动吸泥机(R=14 000,N=0.75 kW)进行排泥。

在池内安装污泥界面仪,由PLC自动监测控制运行。

3.7 结合井、污泥泵房

结合井、污泥泵房采用半地下式圆形结构,设计2座,直径8.8 m,高度6.6 m。泵房内设置污泥回流泵3台,采用潜水排污泵,其中Q=314 m3/h,H=7.0 m,N=9.0 kW型号的2台,Q=155 m3/h,H=7.0 m,N=4.7 kW型号的1台。设置剩余污泥泵2台(一用一备),其参数为Q=42 m3/h,H=10.0 m,N=3.1 kW。

在池内安装污泥界面仪,由PLC自动监测控制运行。

3.8 污泥浓缩脱水机房

已建污泥浓缩脱水机房1座,采用带式浓缩脱水一体机2台,单台脱水机处理能力20 m3/h～40 m3/h。

根据1.5×104m3/d的规模计算的平均污泥产量270 m3/d,则3.0×104m3/d的规模的污泥产量达540 m3/d。按照一天工作8 h,则单台脱水机处理能力要求达到33.75 m3/h,可以看出现有污泥脱水机满足设计要求,不再另行设计。

3.9 贮泥井

已建有尺寸φ 2.4 m×3.3 m地上式钢筋混凝土结构的贮泥井1座,有效泥位2.4 m,贮泥量达44 m3,按照3.0×104m3/d的规模的污泥产量500 m3/d核算,其停留时间达 2 h。

贮泥池中进泥泵采用偏心螺杆污泥泵2台,Q=20 m3/h,H=15.0 m,N=11 kW,按照脱水机的工作时间安排,单台泵设计流量要求达到18 m3/h,因此贮泥井满足扩建规模的要求,不再另行设计。

3.10 紫外线消毒渠

已建有尺寸：L×B×H=2.2 m×1.25 m×3.0 m的出水井1座,但是没有设置消毒设施,根据潞西市环保局2008年对已建污水厂的出水检测数据来看,出水中的大肠杆菌数部分时候超过10 000个/L,因此二期工程设计中要另外考虑消毒设施。原出水井已经安装有流量计、pH计、COD在线监测仪,考虑利用原有仪器重新安装。

设开放明渠式紫外线消毒渠1座,分两道,近期配紫外消毒系统UV3000PLUS一套;单格渠内设置80支250 W紫外灯管,共10个模块。

消毒渠内设超声波流量计(0 m3/s～10 m3/s)和COD仪(0 mg/L～100 mg/L)监测水量和出水效果,由PLC自动控制运行。

4 结语

1)在二期工程的设计中要考虑一期工程的处理构筑物是否有富余能力,若一期构筑物的处理能力能够满足二期的需要,则二期可以省去该构筑物的建设。

2)对污水处理厂的二期工程设计而言,在满足处理效果的前提下最好采用与一期工程相同的处理工艺或者是与一期工程相接近的工艺,以方便管理、节约成本。