馮生華，胡大衛(wèi)
（天津市政工程設(shè)計(jì)研究院，天津300051）

　　摘要：由于該廠對出水水質(zhì)要求高：BOD₅和SS<15 mg/L，TN、TP的去除率須在80%以上，為此設(shè)計(jì)采用了“多格串聯(lián)厭氧池和同心圓形降解池”之A/A/O新工藝，具有一定的設(shè)計(jì)特色。
　　關(guān)鍵詞：污水處理廠；除磷脫氮；A/A/O工藝
　　中圖分類號：X505
　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C
　　文章編號：1000-4602(2000)04-0039-03

　　昆明市第二污水處理廠于1996年建成投產(chǎn)，該廠設(shè)計(jì)流量Q=10×10⁴ m³/d；進(jìn)水水質(zhì)：BOD=180 mg/L，SS=250 mg/L,TN=45 mg/L，TP=5 mg/L；出水水質(zhì)：BOD≤15 mg/L，SS≤15 mg/L，TN≤8 mg/L，TP≤1 mg/L。

1 進(jìn)水泵房

　　進(jìn)水泵房的前池是粗格柵井，分為兩格，每格寬2 m、長9 m、深6.7 m，每格前后均設(shè)Ø1.5 m鑄鐵閘門，可以全開通水，也可以全閉斷水，互為備用。北側(cè)的前池設(shè)有固定格柵，采用鏈條傳動、耙齒在柵條上移動清污的格柵機(jī)；南側(cè)前池采用鏈條傳動、連續(xù)篩濾式的翻轉(zhuǎn)格柵。柵條間距均為40 mm，用定時器定時控制或由液位計(jì)水位控制運(yùn)行，信號輸送到PLC系統(tǒng)，顯示運(yùn)轉(zhuǎn)啟閉狀態(tài)和發(fā)出事故警鳴。
　　進(jìn)水泵采用五臺潛污泵，置于集水池中。集水池尺寸為5.8 m×8 m×9 m，水泵單機(jī)流量0.43 m³/s，4用1備。PLC系統(tǒng)可以根據(jù)水位控制水泵的開停，也可使泵按交替方式運(yùn)行。其中一臺泵的出水管上裝有電控閥，可以在控制水位中起到微調(diào)作用。如果來水量大于設(shè)計(jì)流量，水位異常升高時，將通過溢流道溢出，溢流水位是3.40 m。
　　提升上來的污水由三個渠道通過細(xì)格柵攔污。渠道長3.7 m，寬4.6 m，深1.6 m，每條渠道前后均設(shè)插板閘門，也可以采取2用1備的運(yùn)行方式。細(xì)格柵采用階梯格柵，柵條間距6 mm，細(xì)格柵后設(shè)有脫水輸渣機(jī)，將柵渣送往運(yùn)渣井。
　　進(jìn)水泵房的能力可以滿足近期和遠(yuǎn)期水量的要求。水泵和粗細(xì)格柵均為全自動工作，水泵的運(yùn)行由PLC控制，粗細(xì)格柵的動作情況傳送到PLC顯示，所以進(jìn)水泵站實(shí)際上是全自動無人管理的泵站。

2 沉砂池

　　經(jīng)細(xì)格柵篩濾后的污水流入兩個平流沉砂池，每個沉砂池分兩格，工藝尺寸28 m×(2.2+2.2)m×2.1m。兩個沉砂池中間設(shè)有輸砂溝，溝槽斷面為0.35 m×0.5 m，每個沉砂池安裝一套帶2臺潛污泵的橋式移動除砂裝置，用泵將沉積在池底的砂粒提升到輸砂溝槽，借槽底0.7%的坡度匯集到砂水分離器(安裝在進(jìn)水泵房內(nèi))進(jìn)行脫水。沉砂池四個格的進(jìn)出水口均設(shè)置插板閘，以備維修清池時使用。
　　橋式移動除砂裝置是全自動工作，其工作狀態(tài)信號輸送到PLC系統(tǒng)，可顯示除砂裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)啟閉狀態(tài)和發(fā)出警鳴，螺旋砂水分離器的運(yùn)轉(zhuǎn)由除砂裝置的控制箱控制，可以確保同步工作。
　　沉砂池在水量為10×10⁴ m³/d及15×10⁴ m³/d時，水深改變，停留時間均為1.56 min，池內(nèi)流速通過下游咽喉式節(jié)流設(shè)施控制，可以始終保持在0.3 m/s左右，這樣既能去除較大的砂粒，又能防止可降解有機(jī)物沉淀，使其順利進(jìn)入后續(xù)的生物處理設(shè)施。?
　　整套沉砂池裝置可以保證如下沉砂率：砂粒直徑≥0.149 mm，去除率80%；砂粒直徑≥0.211 mm，去除率90%；砂粒直徑≥0.29 mm，去除率98%。
　　除砂率的測定方法是：在同一個沉砂池進(jìn)出口各取一個水樣，水樣經(jīng)過濾和干燥后用顯微鏡測量砂粒尺寸。

3 流速控制和流量計(jì)量設(shè)施

　　污水從沉砂池出來到厭氧池的渠道上要通過流速控制設(shè)施和巴氏流量計(jì)。
　?、?沉砂池流速控制設(shè)施?
　　設(shè)計(jì)中采用節(jié)流方法，通過沉砂池出水渠直線段上的咽喉式節(jié)流構(gòu)筑物在水量變化時對沉砂池水位的調(diào)節(jié)，達(dá)到維持沉砂池中0.3 m/s流速的要求。
　　咽喉式節(jié)流裝置由明渠突縮口、明渠段、明渠漸放口三部分組成，其中明渠突縮口起主要節(jié)流作用，明渠段起穩(wěn)定流速作用，明渠漸放口起聯(lián)接咽喉式節(jié)流構(gòu)筑物與巴氏計(jì)量槽作用，上游直線段起到逐漸降低污水流速，使水流以較好的水力條件流入巴氏計(jì)量槽的作用。
　　② 巴氏(Parshall)計(jì)量槽巴氏計(jì)量槽設(shè)在沉砂池后、厭氧池前的渠道上，水頭損失小、精度高、操作簡便、不易沉積雜物，主要參數(shù)按設(shè)計(jì)最大流量15×10⁴ m³/d選定如下：
　　測量范圍：3024～172800 m³/d；喉寬：1200 mm；總長：3320 mm。
　　由于下游是自由流，所以只需測定上游水深，巴歇爾槽式托馬遜堰的水深采用傳壓計(jì)測量。流量計(jì)不僅在表盤上顯示流量，同時可將信號轉(zhuǎn)輸?shù)娇刂剖业挠涗泝x上。配套安裝的取樣器由真空泵控制工作，它既可用定時器控制取樣，也可根據(jù)流量計(jì)的信號按比例取樣。

4 厭氧池

　　污水廠生物除磷脫氮工藝流程見圖1。

　　來自沉砂池的污水與占進(jìn)水量5%～10%的回流污泥混合后進(jìn)入兩組平行的厭氧池，每組厭氧池分三格，每格尺寸19.45 m×19.45 m×4.5 m，三格呈串聯(lián)式，在每格頂部設(shè)一個垂直攪拌器(功率3 kW，葉輪直徑3 m)，每組池容積4 426.1 m³。厭氧池的停留時間約為2.12 h(Q=10×10⁴ m³/d)和1.42 h(Q=15×10⁴ m³/d)。攪拌器由PLC系統(tǒng)控制，每組厭氧池設(shè)一個水位控制儀，出水各經(jīng)一個長13.75 m的堰流到出水渠，在渠里出水與占進(jìn)水量90%的回流污泥混合后流向硝化及反硝化池。
　　厭氧池出水混合液經(jīng)配水井分別流至四座直徑70 m的圓形硝化和反硝化池。首先混合液進(jìn)入池中間的缺氧區(qū)進(jìn)行反硝化，缺氧區(qū)直徑39.6 m(容積4 762 m³)。池內(nèi)設(shè)兩臺水平攪拌器(功率8.8 kW/臺)，以保持水質(zhì)均勻，避免沉積，攪拌器的運(yùn)轉(zhuǎn)由PLC控制，氣態(tài)氮從池中逸出。
　　反硝化區(qū)的污水繼續(xù)進(jìn)入池外圈的硝化區(qū)(或稱曝氣區(qū))。硝化區(qū)用轉(zhuǎn)刷充氧，每池設(shè)10臺轉(zhuǎn)刷，長9 m，功率40 kW，轉(zhuǎn)刷除充氧外，還具有推流和混合作用。PLC系統(tǒng)根據(jù)安裝在每個池子中溶氧儀傳輸來的DO值控制轉(zhuǎn)刷的啟動數(shù)量，由于目前來水的BOD?5值較低，每池只安裝8臺轉(zhuǎn)刷，另外通過隔墻開口處的電動可調(diào)整堰控制由硝化區(qū)向反硝化區(qū)提供回流的混合液，最大回流比是400%。
　　由于污水廠出水最終將排入滇池，對除磷有較高的要求，故設(shè)有化學(xué)除磷的追加處理措施，即生物除磷去除率為60%，化學(xué)除磷率定為20%。

5 化學(xué)除磷加藥間

　　化學(xué)除磷加藥間的作用是將Fe₂(SO₄)₃藥劑投入到回流污泥中，以形成磷酸鐵沉淀。
　　除磷加藥間建筑面積130 m²(包括藥品庫50 m²)，投藥量約為12 kgFe₂(SO₄)₃/kgP，可滿足3～4 d的藥劑量。另外包括60 m²的工作間，內(nèi)設(shè)兩座3 m×3 m×1.8 m溶藥池(可以交替使用，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯玻璃鋼防腐層)和Ø2.0 m加藥罐兩個、提升泵兩臺、空壓機(jī)一臺、投藥泵兩臺(1用1備)及20 m²值班室。加藥間的投藥量可以由人工調(diào)節(jié)，其工作狀態(tài)信號輸送至PLC系統(tǒng)，可顯示投藥泵的運(yùn)轉(zhuǎn)啟閉狀態(tài)和發(fā)出警報(bào)。

6 沉淀池

　　污水由沉淀池配水井分別流至四座沉淀池(每池直徑53 m)，有效容積4 961.4 m³，總高度8.25 m，水力停留時間4.76 h(Q=10×10⁴ m³/d)或3.17 h(Q=15×10⁴ m³/d)，沉淀的表面負(fù)荷為0.47 m³/(m²·h)(Q=10×10⁴ m³/d)或0.708 m³/(m²·h)(Q=15×10⁴ m³/d)。
　　沉淀池采用中心配水、周邊收水的形式，設(shè)有單臂周邊傳動刮泥機(jī)及刮渣設(shè)施，刮泥機(jī)采用連續(xù)運(yùn)行方式，及時將池內(nèi)沉淀污泥經(jīng)Ø 0.6 m輸泥管送到回流污泥泵房的集泥池中。
　　經(jīng)過沉淀處理的污水經(jīng)收水堰通過出水渠排至出水閘井中。根據(jù)需要調(diào)度閘門，使出水既可排到盤龍江，也可排至明通河攔河閘下，入河處均設(shè)有出口八字閘井。廠內(nèi)回用水也可以由出水閘井用管道送至回用水濾站進(jìn)行再處理。

7 回流污泥泵房

　　回流污泥泵房采用半圓環(huán)形的布置方案，同沉淀池配水井兩座構(gòu)筑物巧妙地合建在一起，用弧形中隔墻隔開?；亓魑勰啾梅績?nèi)徑6.9 m，外徑12.5 m，集泥池面積43 m²，有效水深2 m，集泥池的有效容積相當(dāng)于一臺污泥泵運(yùn)行3.30 min的容積。潛污泵直接安裝在集泥池中，四座沉淀池到集泥池的進(jìn)泥管均單獨(dú)設(shè)置閘門，閘門關(guān)閉時可防止集泥池中污泥倒灌至放空時的沉淀池中，污泥采用非淹沒出流至回流污泥渠道。
　　回流污泥泵選用五臺潛污泵(4用1備)，每臺流量0.434 m³/s、揚(yáng)程49 kPa；集泥池中還設(shè)有兩臺水位控制儀，PLC系統(tǒng)根據(jù)水位控制儀傳輸?shù)乃恍盘杹砜刂莆勰啾玫倪\(yùn)轉(zhuǎn)。為了避免不均勻磨損，潛污泵將以依次循環(huán)開停方式運(yùn)行。?

8 剩余污泥泵房

　　剩余污泥泵房設(shè)有6.75 m×4.5 m×2.64 m的污泥池，池內(nèi)設(shè)三臺潛污泵，提升的污泥通過地下輸泥管道排至污泥濃縮池進(jìn)行污泥處理。
　　泵的運(yùn)轉(zhuǎn)采用定時器控制，每臺泵的流量Q＝1 550 m³/d，揚(yáng)程H=59 kPa。

9 污泥濃縮池

　　兩座污泥濃縮池直徑15 m，有效水深3 m，水力停留時間15.7 h(Q=10×10⁴ m³/d)或11.57 h(Q=15×10⁴ m³/d)，池總高為7.34 m，每座池有效容積530 m³。采用的濃縮池容積較大是由于帶式壓濾機(jī)不是24 h連續(xù)工作，用以調(diào)節(jié)儲泥量。
　　每座濃縮池上設(shè)置一臺中心傳動刮泥機(jī)，將污泥刮至池中部泥斗，并帶有刮浮渣的設(shè)施，刮泥機(jī)按全自動方式工作，其工作狀態(tài)信號傳送到PLC系統(tǒng)，可顯示刮泥機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的啟閉狀態(tài)和發(fā)出警報(bào)。
　　濃縮池污泥采用三臺CT型污泥泵提升到脫水機(jī)房前的調(diào)質(zhì)池，每座濃縮池有一臺排泥泵對應(yīng)，2用1備。污泥泵由定時器控制運(yùn)轉(zhuǎn)，其工作狀態(tài)信號輸送到PLC系統(tǒng)，可顯示污泥泵運(yùn)轉(zhuǎn)的啟閉狀態(tài)和發(fā)出警報(bào)。

10 污泥脫水機(jī)房

　　污泥脫水機(jī)房為污泥終置構(gòu)筑物，工藝流程見圖2。

　?、?調(diào)質(zhì)池的作用是調(diào)勻污泥，使進(jìn)入帶式壓濾機(jī)的污泥濃度比較均衡。調(diào)勻污泥靠調(diào)質(zhì)池內(nèi)的垂直攪拌器。
　　調(diào)質(zhì)池的長、寬、深均為3 m，攪拌器自池頂垂直安裝，由水位控制儀控制運(yùn)轉(zhuǎn)，以防水位太低或太高時損壞攪拌器的軸桿。在實(shí)際運(yùn)行中泥位太高時自動停止?jié)饪s池污水泵工作，泥位太低時自動停止壓濾機(jī)進(jìn)料泵工作，用以調(diào)控調(diào)質(zhì)池泥位。?
　　② 污泥進(jìn)料泵將調(diào)質(zhì)池的污泥提升到脫水機(jī)房樓上的帶式壓濾機(jī)內(nèi)，采用偏心螺旋進(jìn)料泵兩臺(1用1備)，流量7～45 m³/h，揚(yáng)程150 kPa。
　　③ 加藥系統(tǒng)包括加藥罐、投藥泵和靜態(tài)混合器等。加藥罐按全自動方式工作，首先在位于頂部的池子內(nèi)將聚合物粉末與水混合，并進(jìn)行攪拌，使聚合物溶解，然后將配好的聚合物貯存在底部的池子里。加藥罐投藥能力為8 kg/h。
　　投藥泵將藥液提升送到安裝在污泥調(diào)質(zhì)池與帶式壓濾機(jī)之間污泥管上的靜態(tài)混合器，使藥液與污泥混合。投藥泵的運(yùn)轉(zhuǎn)由帶式壓濾機(jī)的電器控制箱控制，速度可手動調(diào)節(jié)，投藥泵Q=0.74～3.65 m³/h。
　?、?帶式壓濾機(jī)帶寬2.3 m，能力40 m³/h。設(shè)兩臺(1用1備)。脫水機(jī)房后面設(shè)有污泥罩棚，以備雨天暫時儲存之用。
　　壓濾機(jī)還配有反沖洗水泵兩臺，及時用廠內(nèi)回用水沖洗濾布。
　　壓濾機(jī)濾后的尾水同濃縮池上清液一道返回污水處理系統(tǒng)。

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