地方污水处理厂三期工程设计
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摘要：污水处理厂的改扩建设计是基于城镇人口发展、居民用水量日益增加，现状污水处理厂运行工况不能满足日益增长的排污量的需求而进行的，且是保证自然水体环境不受或者少受污染的最后一道防线。本文根据现实设计工作经验，在污水量预测、建设规模论证、设计进出水水质指标以及工艺选择几个角度，对工程设计人员应当怎样设计污水处理厂的规模、进出水水质指标和工艺选择进行了分析。
关键词：南方；污水处理厂；工程设计
引言
污水处理厂工程项目建设过程当中，设计对项目建设整体起到至关重要的指导作用，特别是对于关乎民生的公共基础建设。而在污水处理厂建设项目前期的规划设计工作中，包含了许多的重要参数，像是建设规模、进出水水量水质指标以及工艺流程等，对于工程建设的设计工作人员来说，具有很大的挑战性，需应用合理成熟的设计思路，从而设计出较为经济合理的工程设计成果。随着城市的发展，国家及南方对环境保护的要求进一步提高，经济发展、人口增长以及污水收集管网的日益完善等原因[1]，南方某镇污水量日益增加，已超出污水处理厂处理规模。因此，为了严格保证水环境质量，同时适应某镇发展的需要，进一步改善投资环境，促进经济、社会健康持续发展，污水厂的三期建设是非常必要的。
1污水量预测
对污水量的预测归根到底是对用水量的预测，通过预测规划用水量，然后乘以污水排放系数得出污水量。用水量预测的方法很多，总体来看大致可以分为两大类，第一类是综合预测法，主要包括人均综合用水量指标法，地均综合用水量指标法，万元GDP用水量指标法；第二类为分类预测法，主要包括不同性质用地用水量指标法，工业产值预测法等。从理论上讲，上述方法均可行，但综合预测法相比分类预测法而言，由于其指标单一，数据信息相对完整且易于获得，因此综合预测法一般作为用水量预测的主要方法，而分类预测法作为校核。比如人均综合用水量指标法在国际上被普遍采用，而万元GDP用水量指标法是衡量一个城市构建节水型社会参考的一个重要指标，作为用水量预测具有重要意义。当然，具体选用哪种方法预测，还需要根据本区域实际情况，包括产业结构模式，供、排水体系，以及数据信息的完整性等因素综合确定。综上所述因素，并结合实际情况，本专项规划拟定采用人均综合用水量指标法、地均综合用水量指标法、万元GDP用水量指标法以及不同性质用地用水量指标法等作为用水量的预测方法。
2建设规模论证
根据前述污水量预测，到2020年，进入某镇处理厂的污水量预计约有18.91万m3/d，到2025年，进厂污水量预计约有24.40万m3/d，已建规模为10万m3/d，二期正在建设规模为5万m3/d，到2020年，仍存在3.91万m3/d的污水处理量空缺。本次三次工程尾水排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）一级A标准及广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26）的较严值，若此次工程选用常规工艺进行项目建设，达到本排放标准，现状预留用地不够远期25万m3/d。因此，本次三期工程考虑新建扩建5万m3/d，污水厂处理规模达到20万m3/d，同时考虑远期规模达到25万m3/d，现状远期预留用地比较紧凑，需尽量少采用建构筑物较大的深度处理工艺。所以根据上述考虑，为了满足本项目建成后达到相关排放标准，避免远期扩建工程无地可用，从可预见的将来考虑，即本次建设规模以2025年为考虑年限，厂区处理规模达到25万m3/d，且在现有的用地红线范围内进行。本次三期新建扩建工程在远期用地内进行实施，采用更优、更紧凑型的新型工艺，可让处理规模满足远期规划规模25万m3/d。
3设计进出水水质
3.1设计进水水质
设计进水水质的确定，通常是根据污水水质实测资料、相关标准规范的规定、国内同类型城市污水处理厂进水水质及城市未来的发展等方面进行综合考虑。
3.1.1《室外排水设计规范》的规定根据《室外排水设计规范》（GB50014—2006）（2016年版），我国生活污水污染物排放指标：BOD5为25～50g/（人•d）；SS为40～65g/（人•d）；TN为5～11g/（人•d）；TP为0.7～1.4g/（人•d）。
3.1.2《污水综合排放标准》的规定根据《污水综合排放标准》（GB8978-1996）第4.1.3条规定，对排入设置二级污水处理厂的城镇排水系统的污水执行三级标准，其主要污染物最高允许排放浓度为COD≤500mg/L，BOD5≤300mg/L，SS≤400mg/L。
3.1.3参照同类型城市污水处理厂设计进水水质和实际进水水质某市及其周边城市类似污水处理厂的设计进水水质或实际进水水质如表1所示。该市部分已投产运行污水处理厂实际进水水质情况如表2所示。观察以上数据，发现该市已建的部分污水处理厂进水浓度偏低，其原因错综复杂，原因之一可能是这些污水处理厂的厂外管网采用了截流制排水体制，导致雨水、地下水混入，稀释了污水浓度。本工程的三期工程，服务范围内主要为生活污水，并有部分的工业废水，虽然目前的进厂水质较原设计值低，但随着截污次支管网的完善，进水浓度也将进一步提高，故综合考虑本次设计进水水质同现状工程设计进水水质指标，相关进水水质主要指标如表3所示。
3.2设计出水水质
为应对环保的日趋重视、排放标准的日趋严格，为避免可预见的将来由于出水标准的进一步提高而面临的再次改造，本工程的设计出水水质标准拟采用较高标准。本次三期工程出水标准需达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）一级A标准和广东省地方标准《水污染排放限值》（DB44/26—2001）第二时段的一级标准中的较严值，其中氨氮浓度不超过1.5mg/L、总磷不超过0.3mg/L。本次工程出水水质指标如表4所示。
4工艺选择原则
（1）选择工艺应满足工程设计进、出水水质的要求。（2）选择工艺应能适应水量水质的冲击负荷。（3）选择工艺应对主要污染物去除有针对性。（4）选择工艺应满足目前污水处理厂实际用地情况的要求。（5）选择工艺应能便于运行管理，互不影响运行。（6）选择工艺必须成熟、稳定、可靠、先进，并且在国内、外均有一定数量成功运行的工程实例。（7）选择工艺应注重方案科学合理、经济可行。（8）选择工艺应符合当地的实际情况及有一定的运行管理经验。（9）其他相关因素。[2]
5污水处理工艺方案
5.1工艺流程描述
废水经管网收集，经过粗格栅、细格栅和旋流沉砂池，进行预处理，污水中较大的颗粒物及漂浮物被拦截。沉砂池出水经膜格栅后进入A/A/O+MBR池生化系统，在此阶段微生物进行同步脱氮除磷。MBR池出水经紫外线消毒后，计量达标排放。系统剩余污泥排至污泥浓缩池。污泥经过板框脱水后，外运交由有资质单位处置，工艺流程图如图1所示。
5.2处理效果预期分析
本次三期新建扩建工程污水处理效果预期分析如表5所示。
6结束语
随着国家经济技术和城镇人口的迅速发展，必然会产生相应的污水问题。污水处理厂作为城市建设配套设施，是城市建设中必不可少的要素[3]。在污水处理厂的设计运行方面，需要考虑的问题还有很多，对于相关技术的应用和设备的选择都有严格的要求。因此设计人员应根据每个项目所在的不同区域，结合实际环境条件因素进行设计，对设计参数进行灵活运用，以取得更优的环境效益和社会效益。
参考文献
[1]李猛.长春市北郊污水处理厂二期工程设计及调试运行[D].吉林：吉林大学，2012.
[2]邹婷婷.改良AAO+深度处理工艺应用于乡镇污水处理厂工艺设计[J].工程技术研究，2019，4（19）：222-223.
[3]姜宗海.某污水处理厂设计运行的实例探究[J].四川建材，2018，44（2）：202-203，216.
作者：黄政 单位：联诚同创（广东）工程设计有限公司
