淮安市楚州污水处理厂二期工程设计

裴晓林

摘要：淮安市楚州污水处理厂规划规模为6×104m3/d，一期已建工程规模为3×104m3/d，二期工程规模为3×104m3/d，污水处理工艺采用用倒置A/A/O工艺，并增加高密沉淀池及滤布滤池等深度处理构筑物。介绍了处理工艺流程、工程设计参数、设备配置情况等，并总结了设计特点及新设备的应用。

关键词：污水处理厂；倒置A/A/O工艺；高密度沉淀池；滤布滤池

Abstract:Huaian Chuzhou sewage treatment plant planning scale is 6 × 104m3/d, first phase construction scale is 3 × 104m3/d, the two phase of the project size is 3 × 104m3/d, sewage treatment process using inverted A/A/O process, and increases in high-density sedimentation tank and the filter cloth filter depth treatment structures. Introduces the treatment process, design parameters, equipment configuration, and summarizes the design characteristics and application of new equipment.Key words:Sewage treatment plant;Inverted A/A/O process;High density;High density;

中图分类号：[TU992.3]文献标识码：A 文章编号：

1工程概况与设计进出水水质

淮安市楚州污水处理厂设计总服务面积为44.5km2，服务人口为25万人。规划远期规模为6×104m3/d，2007年已建成一期规模3×104m3/d，二期工程规模为3×104m3/d，工程建设选址位于楚州区东南部，耳洞干渠南侧，淮江公路以东800米处，避开了城市主导风向，紧靠受纳水体入海水道调度河。厂址呈狭长条形布置，总占地6.24ha，一期建设时已预留二期用地，二期用地位于厂区南侧，占地2.02ha。二期工程总投资6327.39万元，其中工程费4798.00万元，主要经济指标为：单位水量总投资2109.13元，单位水量工程费1599.33元，年平均总成本1018.82万元，年平均经营成本748.64万元，单位水量总成本0.93元，单位水量经营成本0.68元，二期工程已经建成，目前正在试运行。

采用移动平均法对一期工程运行的进水水质数据作趋势预测及回归分析，并根据楚州污水处理厂工程服务范围内部分接管单位污水性质，经全面分析与综合确定后确定进水水质；出水水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002的一级A标准，即达到污水厂出水作为回用水的基本要求，进出水水质详见表1：

表1设计进、出水水质

2、工艺流程

二期工程经多方案比较，并考虑到用地紧张、采用一期选用的Orbal氧化沟工艺布置困难、机械曝气

能耗高于鼓风曝气等因素，结合本工程的水质特点，选择倒置A2/O工艺作为二期工程污水生物除磷脱氮工艺，污水深度处理段采用高密度沉淀池+滤布滤池+紫外消毒工艺。具体工艺流程图见图1：

图1楚州区污水处理厂二期工程推荐方案工艺流程框图

3工程设计

3.1 粗格栅及进水泵房

一期工程按6×104m3/d处理规模完成粗格栅及进水泵房土建，采用粗格栅间和进水泵房合建式、半地下式湿式泵房；粗格栅段尺寸L×B×H=6.3×5×9.04m，共三条渠道，每条渠道宽1m，一期工程已安装两条渠道的两台粗格栅，每台格栅宽0.9m，本次仅安装一条渠道的设备，格栅宽度为0.9m；进水泵房尺寸L×B×H=7.5×7.5×10.98m。进水泵房内一期水泵数量4台，其中流量Q=907m3/h，扬程h=15m，功率N=60kW，3台；流量Q=720m3/h，扬程h=15m，功率N=45kW，1台。本次二期工程设计，增加Q=907m3/h，扬程h=15m，功率N=60kW水泵1台。

粗格栅及进水泵房的能力可以满足一期和二期的水量要求，粗格栅和水泵均为全自动运行，格栅运行根据格栅前后水位差由PLC自动控制机械除渣，水泵的运行由PLC控制。

3.2 细格栅及旋流沉砂池

一期工程按6×104m3/d处理规模完成细格栅及旋流沉砂池土建，细格栅尺寸为L×B×H=7.8×3.7×1.75m，一座，共三条渠道，每条渠道宽0.9m，一期工程已安装两条渠道的两台细格栅，每台格栅宽0.85m，本次仅安装一条渠道的设备，格栅宽0.85m，其余配套设备已经安装。现有旋流沉砂池，二座，直径3.65m，高度4.55m，配套设备砂水分离器、鼓风机等已经配套。二期工程设计不再增加设备。

细格栅连续运转，根据格栅前后水位差由PLC自动控制机械除渣。旋流沉砂池鼓风机定时运转提砂，砂水分离器与鼓风机同步运转。沉砂池沉砂经提砂管输送至砂水分离器，经砂水分离后装车外运。

3.3 倒置A/A/O生物反应池

倒置A/A/O生物反应池共2组。单池厌氧区总容积1375m3，设水下推进器3台，推进器桨叶直径1.8m，功率3.0kW；缺氧区总容积3738m3，设水下推进器6台，推进器桨叶直径1.8m，功率5.0kW；好氧区总容积7574m3，设硅橡胶微孔曝气管570只。好氧区与缺氧区之间设内回流泵，每组设3台内回流泵，Q=191L/s，H=0.7m，N=6.0kW，2用1备。

两组生物池之间设混合液回流渠道和污泥回流渠道各两道，混合液回流渠道宽1.5m，污泥回流渠道宽1.4m；A/A/O生物反应池平面尺寸96.35×59.23m，高度7m，有效水深6.0m。生物池具体设计参数见表2

表2A/A/O生物反应池设计参数

3.4 二沉池配水井及污泥泵房

配水井与污泥泵房合建。A/A/O生物反应池出水流至配水井，经配水井均匀配送至二沉池。污泥泵房将二沉池沉淀的部分污泥回流至氧化沟，同时将剩余的污泥提升到储泥池。

配水井与污泥泵房池型为4个同心圆，最大尺寸φ17.2m，高8.93m。内设回流污泥潜水泵3台，Q=690m3/h，H=10m，N=30kW，两用一备；剩余污泥潜水泵2台，Q=46m3/h，H=12m，N=3.0kW，1用1备。

3.5 二沉池

二沉池采用周边进水周边出水沉淀池，共设φ30m辐流式沉淀池共2座，每座处理规模为16500 m3/d，池内设中心驱动单管吸泥机；设计参数：最大表面负荷为1.28 m3/m2·h，平均表面负荷为0.88 m3/m2·h，最大堰上负荷为2.96L/s·m，平均堰上负荷为 2.04 L/s·m，设计沉淀时间为 3.3 h。

3.6 深度处理提升泵房

将二级处理出水提升至高密度沉淀池，并使后续构筑物埋深处于经济合理范围内；泵房采用半地下式污水泵站，其中地下部分为钢筋混凝土矩形集水池，地上部分为框架结构。平面尺寸10.4×7.1m，地下4.73m，地面以上3.78m；泵房内安装潜污泵三台，两用一备。潜污泵参数：Q=907m3/h，H=6m，N=22kW。

3.7 高密度沉淀池

污水处理厂出水水质为一级A标准，一般的二级处理工艺达不到此标准，故必须增加深度处理段使污水出水水质达到一级A标准；将污水厂二级处理出水通过加药进行絮凝沉淀，进一步去除污水中溶解性的磷和SS；设计参数：混凝池4座，尺寸1.2 ×1.2×5.71m，混凝区总容积32.9 m3，水力停留时间1.1min，每座设搅拌机1台，功率5.0kW。混凝剂PAC投加量20mg/L；絮凝池4座，尺寸7×3×5.71m，混凝区总容积479.6m3，水力停留时间15.9min，每座设搅拌机2台，功率1.0kW。絮凝剂PAM投加量2.0mg/L；沉淀池4座，直径7m，总水深5.71m，总有效斜管面积106m2，镜向流速17.1m/h，污泥流量99.4m3/d，污泥浓度10g/L，污泥产量994kgDS/d。

3.8 滤布滤池

滤布滤池作用是将高密度沉淀池出水进行过滤，进一步降低水中悬浮污染物，使处理后的水能够达到一级A标准；设计参数：滤盘直径为3m，滤盘数量为14个，有效过滤面积为176.4m2，设计滤速为15m3/h·m2，反洗周期为1h，反洗转速为1转/2分钟，反洗水量为1-3%。

滤布滤池平面尺寸11.6×4.6m，内设滤布转盘及中心管，滤盘直径3m，共14组，反冲洗泵3台，Q=50m3/h，H=7.0m，N=2.2kW。

3.9 紫外线消毒渠

紫外线消毒渠主要作用是对出厂水进行灭菌消毒处理；设计参数：采用波长254mm的中压水银弧灯紫外线消毒设备。

紫外线消毒渠土建外部尺寸12.5×5.3m，设紫外线消毒渠1道，超越渠道1道，渠道宽度0.8m，消毒渠内设有紫外线消毒模块4套，配套起吊装置和自动堰门各1套。

3.10 鼓风机房

鼓风机房作用是为A/A/O生物池提供微生物所需要的氧气。设计参数：最大供气量：8028m3/h，出口升压：6.8 mH2O。

鼓风机房设机房、值班室和设备检修间，建筑平面尺寸21.3×10.2m，机房净高4.8m。内设离心鼓风机3台，2用1备，单台风机供气量Q=70m3/min，出口升压ΔP=6.8mH2O，配套电机功率N=132kW。

3.11 加药间

加药间作用为满足化学除磷和去除SS的需求，向高密度沉淀池配制投加PAC和PAM；设计参数：PAC投加量20mg/L，PAM投加量2.0mg/L；

加药间建筑平面尺寸22.5×7.2m，净高5.2m，框架结构；PAC配置采用溶液罐，投加浓度5%，隔膜计量泵投加，共设置2座溶液罐，单罐尺寸φ1.8m，容积6m3，配套搅拌器功率3kW。投药隔膜计量泵3台，2用1备，单泵Q=250L/h，N=0.75kW；PAM投加浓度0.2%，采用连续式全自动溶药制备系统，螺杆泵投加，安装一套制备系统，制备能力2~10 kg（干粉）/h，投药隔膜计量泵3台，2用1备，单泵Q=1000L/h，N=0.75kW；药库面积按15天储药量考虑。

3.12 储泥池

储泥池位于连续运转的污泥泵房和间歇运转的污泥脱水机房之间，起调节平衡二者污泥量及均质的作用，同时接纳高密度沉淀池的排泥。池内设自吸式潜水曝气机，防止污泥中磷在厌氧环境中重新释放。设污泥螺杆泵，将污泥提升至脱水机；设计参数：按一、二期工程污泥总量进行设计，污泥量：11.714TDS/d，含水率99.31%，水力停留时间8.5h。

储泥池为钢筋混凝土结构，平面尺寸12×10m，有效水深5.0m，内设自吸式潜水曝气机一台，充氧量：17~23kgO /h，N=15kW。污泥螺杆泵3台，2用1备，单泵Q=50-80m3/h，H=10m，N=18.5kW。

3.13 污泥脱水机房

带式浓缩脱水机每天运行16h，投配泵、加药装置、冲洗装置、螺旋输送机与脱水机同步运行；设计参数：采用污泥带式浓缩脱水一体机，污泥量为11.714TDS/d，含水率99.31%，其中：一期污水生物处理部分剩余污泥4.5T/d，含水率99.2%，二期污水生物处理部分剩余污泥6.22T/d，含水率99.4%，深度处理部分排泥0.994 T/d，含水率99%，污泥总体积为1699 m3/d；污泥浓缩脱水一体机单机处理能力40m3/h，功率3.3kW，脱水后泥饼含水率80%， 体积约58.6m3/d。

一期污泥脱水机房已安装两台带式浓缩脱水一体机。本次设计新增与一期同规格的污泥浓缩脱水一体机1台，规格为B=1600，Q=40m3/h，N=3.3kW，絮凝剂制备系统一套，规格为5kg/h，加药泵1台，规格为 Q=200～1500L/h，H=20m，N=0.55kW，冲洗水泵1台，规格为Q=12m3/h，H=40m，N=2.2kW，增压泵1台，规格为Q=10m3h，H=25m，N=2.2kW，空气压缩机1台，规格为Q=0.3m3/min，N=3kW。

3.14 污泥储存斗

将脱水后的污泥储存，设计参数：储存3天平均泥量，泥量为175.8m3，含水率80%；

污泥储存斗为钢筋混凝土结构，共1座，分成4格，每格平面尺寸2.4×2.4m，总尺寸为8.4×8.4×8.8m；储泥斗每格底设DN1000钢制电动刀闸阀1套，PN=1.0MPa，N=2.2kW，新增L=2.5m Q=1.25m3/hN=2.2kW螺旋输送机1台，L=12m Q=1.25m3/h N=3.0kW螺旋输送机2台，L=10m Q=2.50m3/h N=3.0kW螺旋输送机1台，L=11mQ=2.50m3/hN=3.0kW螺旋输送机1台；考虑到污泥防雨、防冻等因素，新建污泥储存斗间一座，污泥储存斗间建筑平面尺寸为20.4×11.2m，净高11.8m，框架结构。

4、总结

（1）采用倒置A/A/O生物处理工艺，缺氧段位于工艺的首段，允许反硝化优先获得碳源，故进一步加强了系统的脱氮能力；以原污水中的含碳有机物和内源代谢产物为碳源，节省了投加外碳源的费用并可获得较高的C/N比，保证了充分的反硝化；聚磷菌厌氧释磷后直接进入生化效率较高的好氧环境，其在厌氧条件下形成的吸磷动力可以得到更充分的利用，具有“饥饿效应”优势。

（2）高密度沉淀池采用动态混凝原理，进水和出水水流都控制在反应池的表层。这样布置限制水流沿着池壁形成抽力，使水流的流径延长，提高混合效果。充分保证回流污泥和进水的混合；高密度沉淀池利用加速絮凝的原理，通过径向水流的能量复原作用从而得到较高的抽力；可以提高叶轮的转速，形成小而且密度高的絮体，抑制旋流作用，避免水中悬浮物沉淀在絮凝池。

（3）过滤采用滤布滤池具有水头损失小、反冲洗水量小、占地面积小、出水水质好等优点。

参考文献：

[1]傅钢，董滨，周增炎，高廷耀.倒置AAO工艺的设计特点及运行参数[J].中国给水排水，2004,20（9）:53-55

[2]李春民.高密澄清池在邯郸第二污水处理厂的应用.冶金动力.2006年第四期，总116期：59-60

[3]张波，高廷耀.倒置A2/O工艺的原理与特点研究[J].中国给水排水，2000,16（7）:11-15

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。