全地埋式污水厂处理城镇河道污水的工程应用

第29卷第14期中国给水排水Vol 29 No 142013年7月CHINA WATER WASTEWateRJul.2013全地埋式污水厂处理城镇河道污水的工程应用陈雯!,郑敏2,王欣’,赵雪峰3,汪诚文2(1.深圳市东江水源工程管理处,广东深圳518036;2.清华大学环境学院,北京100084;3.北京国环清华环境工程设计研究院,北京100084)摘要:某仝地埋式污水处理厂工程规模为20×10m3/d,采用A2/0工艺处理深圳布吉城镇河道污水,出水COD、SS、TN、TP及NH3-N等指标均可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918—2002)的一级A标准。该地埋式污水厂进水口设计为河道自流进水,采用了新型的双层沉淀池、生物除臭等设计理念,节省占地,运行效果好。关键词:河道污水;地埋式污水厂;改良A2/O工艺中图分类号:X703.1文献标识码:C文章编号:1000-4602(2013)14-0080-03Engineering Application of Underground Wastewater Treatment Plant forUrban river wastewater treatmentCHEN Wen', ZHENG Min, WANG Xin', ZHAO Xue-feng', WANG Cheng-wen(1. Dongjiang Water Source Project Management Division, Shenzhen 518036, China; 2. School ofEnvironment, Tsinghua University, Beiing 100084, China; 3. Beijing Guohuan Tsinghua EnvironmentalEngineering Design and Research Institute, Beijing 100084, China)Abstract: The engineering application of a type of whole underground wastewater treatment plantwas introduced. The design capacity was 20 x 10"m/d. The improved A/0 process was used to treatShenzhen Buji River wastewater. The effluent indicators including COD, SS, TN, TP and NH3-N couldmeet the first level A criteria specified in Discharge Standard of pollutants for Municipal WastewaterTreatment Plant(GB 18918-2002). The inlet of the wastewater treatment plant was designed for gravityflow. The new double layer horizontal flow sedimentation tank and biological deodorization were designedThe land was saved, and the operation effect was goodunderground wastewater treatment plant; improved A/0近年来随着城市周边地区的开发建设,大量未河道污水并进行生化处理的方法,探讨了该项工程经处理的污水直接排放至城镇河道,致使部分城镇的应用情况,考察了该方法对布吉河道主要污染物河道水质降为劣V类水质,且存在日周期的水体有的去除效果。机污染物浓度波动,与市政污水的水质特点较为相工程概况似。针对该类河道污水的处理,国外已有部分工艺深圳市有大小河流310条,其中作为主要河流得到开发并成功应用,如构建恢复缓冲带、降低河道之一的深圳河在2001年已严重污染,水质条件劣于边坡、重塑浅滩和深潭、人工增氧、修建人工湿地等,V类标准。布吉河道是深圳河的主要支流之一,随但这些方法对严重污染的河道污水很难取得理想的着城市建设的发展,河道水体已呈现发黑发臭现象处理效果。深圳市采取了新建污水处理厂截留城镇改善布吉河道的水质条件对改善深圳河水环境具有80www.watergasheat.com陈雯,等:全地埋式污水厂处理城镇河道污水的工程应用第29卷第14期重要意义污水厂进水设计采用河道自流进水,根据高程2工艺设计布置,主要污水处理构筑物采用全地埋式方案,施工2.1工艺流程存在诸多难点。进水端配水井同时接纳布吉截污总基于布吉河道污水水质特点与城市污水较为相千管来水、布吉河来水、莲花水截污干管来水以及厂似的研究结果,经小试、中试工艺比选与验证(2),内污水,进厂总管分别安装DN800的进水安全控本工程选用改良A2/0工艺,保证强化生物脱氮除制自重紧急截止阀。由于在布吉河下方建造污水处磷的过程,对SS的去除采用先进高效的双层沉淀池理厂,河水导流后将形成悬河,河床底高程高于构筑和高效纤维滤池,污泥处理采用机械浓缩脱水一体物顶板高程,同时地下水位高地质条件包含河床淤化工艺,消毒采用紫外线消毒工艺,除臭采用分区除泥层、填土层、粘土、岩石等,施工难度较大,基坑支臭工艺。完整工艺方案流程如图1所示。护经釆用灌注桩加预应力钢腰梁施工技术,较为安布吉河污水一粗格栅}配水井、调流阀井全可靠。地下构筑物紧凑布置,结构复杂,场地狭鼓风机窄,主体结构异型墙体多,形成大体积混凝土浇筑,陛化反应池國曝气沉砂泡细格}中格册单班最大量>1000m3。生化池层高为10m,最大鼓风机全封闭式生物除臭系统装置跨度为75m,面积达1450m2,施工最大荷载为48全封闭式生物除臭系统装置kN/m2,采用的高支模支撑体系需经PKPM软件验双层沉淀池污泥浓缩脱水间一料仓一污泥外运算,编制专项施工方案。大型污水处理厂水池的缝处理较为困难,大多数污水厂采用间隔25m左右设高效纤堆滤池}紫外线消毒池」至上游补水置一条完全缝作为变形、沉降缝,由此引起结构受力再生水用户变化,尤其是灌渠特多的生物反应池造成细部处理加氯、加药布吉河的麻烦。本工程采用引发缝、后浇带、加强带与完全缝相结合的处理方法,效果较好。图1污水处理工艺流程全地埋式污水处理厂的臭气源有合流污水粗格ig. 1 Flow chart of wastewater treatment process栅、污水粗格栅、栅渣输送带、细格栅、曝气沉砂池2.2设计及施工特点污水厂设计规模为20×104m3/d,并建有20×储泥池、污泥浓缩脱水机、污泥输送机、污泥料仓、卸泥间、生化处理区厌氧段、缺氧段及好氧段产生的臭10m3/d的提升泵房,出水水质执行《城镇污水处气,通过对上述臭气源加以分区,分为预处理区、生理厂污染物排放标准》(GB18918-202)级A标化处理区和污泥处理区三个相对独立的除臭系统准。采用地下双层平流式沉淀池进水和出水均在每个系统对臭气单独收集处理。根据各处理构筑物沿池长方向推流运行,可以大幅减少占地面积,提高的换气形式和以日本下水道事业团设计指针为计算空间利用效率。刮泥设计采用不锈钢金属链式刮泥基准得出的各除臭系统的风量:预处理区为5900机,排泥采用泥斗沉淀液下泥泵排泥。沉淀池有效m/A(98m3/min)、污泥处理区为7500m/h(125水深:2×3.80m(上、下层),沉淀池平均总深为10m3/min)、生化处理区为830m3/h(1383m3/m。池底设排泥升降斗,排泥浓度为8-10g/L,水mim)。除臭总风量合计为95500m/h(1592m3力停留时间为4h,泥斗沉泥时间为2h,R回=min)。设计方案采用生物除臭塔,主要由补强钢结100%。矩形钢筋混凝土结构,单座平面尺寸(B×构、塔体、填料承托台、格栅、塔内散水管及散水喷嘴L)=60m×45m,分为3格,底坡为0.01。链板式等构成,整塔风阻<600Pa,节约设备运行的动力费刮泥机12套:=0.4-0.8m/min,出水潜水泵6用。选用炭质填料,具有比表面积大、良好的亲水保台,4用2备,Q=2709.3m/h,H=165kPa,N=湿性和透气性、抗强酸耐腐蚀,抗冲击负荷能力强、l60kW。回流污泥泵13台,库房备用1台,Q=机械强度好,无压实,粒度均匀(5-10mm)、不随水798.6m/h,H=60kPa,N=22kW。剩余污泥泵3分的多少产生膨胀或收缩压力损失小、吸附能力强台,库房备用1台,Q=150.0m3/h,H=190kPa,N等特性,配合除臭风机和喷淋与排水系统完成生物=18.5kW。除臭。实际运行表明,对全地埋式污水处理厂整体81第29卷第14期中国给水排水www.watergasheat,com除臭效果较好。不能达到一级A标准的风险性较小,长期运行表3工程调试和运行效果明,在不投加外界碳源的条件下,出水TN可以稳定该工程于2009年3月28日开工,2011年9月小于15mg/L2日竣工验收进入调试2012年初调试完毕后开始4经济分析试运行布吉污水处理厂主体及附属工程投资为3.063.1工程启动亿元,运行能耗为023kW·h/m3,运行费用(包括工程启动期间处理水量不断加大,3个月后从维修)<0.39元/m3。10×10m3/d增至设计水量(20×10m3/d)。启动5结语期间污水处理厂对主要污染物的去除情况如表1所采用改良A2/0工艺处理城镇河道污水,对示,对COD、STP、NH2-N和TN的平均去除率分COD、BOD、 SSTN NH3-N及TP均具有较高的去别为89.7%、98.5%、90.3%93.3%和58.3%,高除率,出水水质可达一级A标准,且运行费用较低。效纤维滤池有利于降低出水的S浓度,出水水质可在工艺设计中采用地埋式方案,河道污水自流进入稳定达到一级A标准污水处理厂,需注意进水段受降雨冲刷引起的进水表1污水厂进出水主要污染物指标与一级A标准对比SS浓度增大的问题。采用双层沉淀池的设计结构Tab 1 Influent and effluent quality and standard values可有效节省占地,地埋式的结构需增加生物除臭系统项目CODTPNH,-N进水范围50155983263365参考文献[1]杨波,汪诚文,陈雯,等.深圳市布吉河枯水期的水质进水平均值172.12283.3924.2028.34特征[J].水资源保护,2010,26(2):36-44出水范固34-1.0-0.08-0.05-456[2]郑敏,杨波赵雪峰,等.缺氧/厌氧/缺氧/好氧工艺处39.89.00.474.6014.8理城镇河道污水中试[J].中国给水排水,2011,28出水平均值17.63.40331.631182(l1):14-17一级A标准≤50≤10≤0.5≤5(8·)≤15注:·冬季取8mg/L32启动后污水厂运行情况2012年4月-12月期间污水厂进水SS浓度400mg/L的累计频率约为10%。由于深圳地区雨季降水量较多,河道淤积泥沙受到降雨的冲刷,自流进水的地埋式污水厂生化池易受到泥沙的冲击,在运行期间曝气池MLSS为4300~9722mg/L,平均为7323mg/L, MLVSS为1351~3188mg/L,平均为2152mg/L, MLVSS/MLSS值平均仅为0.292012年4月-12月污水厂进水BOD3COD值为0.15~0.76,与传统管道收集污水相比,城镇河作者简介:陈雯(1968-),女,湖北武汉人,高级工程师,主要从事水污染治理和水环境道污水的可生化性波动范围较大。期间进水COD保护工程建设管理工作。TN值为2.86~14.75,虽然也同样具有较大的波E-mail:wangew@tsinghua.edu.cn动,但进水TN与进水COD及BOD3之间存在单调通讯作者:汪诚文增相关性,因而该工艺处理城镇河道污水出水总氮收稿日期:2013-03-1582