關(guān)鍵詞:污水處理運(yùn)營 污水處理外包 工業(yè)污水處理 污水處理第三方運(yùn)行 工業(yè)廢水處理 生活污水處理
1.污水水量與水質(zhì)
本工程位于橫沙鄉(xiāng)新民鎮(zhèn),設(shè)計(jì)范圍內(nèi)污水來源主要是集鎮(zhèn)區(qū)居民的生活污水,無工業(yè)廢水。設(shè)計(jì)服務(wù)人口為3 000人,處理規(guī)模為350m3/d,處理后的污水排入新民港,出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。污水處理站設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。
2 工藝選擇與流程
2.1 工藝選擇
結(jié)合橫沙鄉(xiāng)的總體規(guī)劃和發(fā)展理念,選擇以生物或生態(tài)方法為主體處理工藝,突出其生態(tài)效應(yīng);具有良好的除磷、脫氮效果,運(yùn)行穩(wěn)定;工藝流程需簡捷流暢,以降低工程造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用,便于管理。綜合上述特點(diǎn),該工程選擇具有去除有機(jī)物及脫氮除磷功能,且抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)的生物接觸氧化與人工濕地組合工藝對(duì)集鎮(zhèn)生活污水進(jìn)行處理。
生物接觸氧化法是生物膜法的一種。在生物接觸氧化法中,微生物主要以生物膜的狀態(tài)附著在固體填料上,有部分生物絮體呈破碎生物膜狀懸浮于處理水中,生物接觸氧化法中有機(jī)物的去除主要靠生物膜(附著微生物)的作用來完成。生物接觸氧化法具有污泥濃度高,系統(tǒng)耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),污泥產(chǎn)量少,氧利用率高等特點(diǎn)。
由基質(zhì)、植物和微生物組成的人工濕地生態(tài)系統(tǒng),是一種生態(tài)化的污水處理方式,并具有良好的景觀效果。垂直潛流人工濕地作為人工濕地的一種類型,因其充分利用了濕地的空間,發(fā)揮了系統(tǒng)間的協(xié)同作用,使污水處理能力得到了大幅度提高,且占地面積相對(duì)較小,在污水處理中已經(jīng)得到了廣泛地應(yīng)用,因而本處理工程中采用了垂直潛流人工濕地。
2.2 工藝流程
生物接觸氧化—人工濕地組合工藝流程見圖1。集鎮(zhèn)生活污水通過污水收集干管進(jìn)入本系統(tǒng),首先進(jìn)入集水井,通過機(jī)械格柵去除污水中大顆粒懸浮物、飄浮雜物,避免阻塞管道,并去除部分有機(jī)污染物,后經(jīng)提升水泵提升進(jìn)入調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)水質(zhì)水量,然后通過調(diào)節(jié)池提升泵進(jìn)入接觸氧化池進(jìn)行處理,去除大部分COD、BOD5、SS、氨氮等污染物,處理后出水進(jìn)入主體構(gòu)筑物人工濕地處理,進(jìn)一步降低以上指標(biāo),并對(duì)TP予以吸收和降解,人工濕地處理后的尾水排放至新民港。污泥則從沉淀池氣提至儲(chǔ)泥池后經(jīng)微氧消化,通過環(huán)衛(wèi)車抽吸外運(yùn)方式或由農(nóng)家漚肥回填方式進(jìn)行污泥處置,整個(gè)工藝流程十分緊湊簡潔。
3 主要處理構(gòu)筑物與設(shè)備參數(shù)
3.1 集水井(含格柵)
集水井1座,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。按高峰流量設(shè)計(jì),平面尺寸為4m×2.4m,深度3.9m,有效水深1.5m,有效容積14.4m3。集水井內(nèi)設(shè)潛污泵2臺(tái),流量為40m3/h,揚(yáng)程為10m,功率為2.2kW,1用1備。泵前設(shè)機(jī)械格柵1套,格柵寬600mm,柵條間隙5mm,功率0.75kW,柵渣外運(yùn)處置。
3.2 調(diào)節(jié)池
調(diào)節(jié)池1座,用于調(diào)節(jié)污水的水質(zhì)和水量。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),為半地下式,按平均流量設(shè)計(jì),平面尺寸6.6m×6.5m,有效水深3.3m,調(diào)節(jié)時(shí)間9.7h。池內(nèi)安裝提升潛污泵2臺(tái),流量為15m3/h,揚(yáng)程為10m,功率為1.5kW,1用1備。調(diào)節(jié)池底部安裝穿孔曝氣管,對(duì)調(diào)節(jié)池內(nèi)污水進(jìn)行曝氣攪拌,防止調(diào)節(jié)池底部污泥沉積以及污水厭氧發(fā)臭。
3.3 接觸氧化池
接觸氧化池1座,采用半地下式,由池體、填料、曝氣系統(tǒng)和回流裝置4部分組成。接觸氧化池體按平均流量設(shè)計(jì),平面尺寸為10.4m×5.5m,池深4.2m,有效水深3.5m,分為缺氧段和好氧段,其中缺氧段水力停留時(shí)間3.2h,好氧段水力停留時(shí)間9.7h,好氧容積負(fù)荷0.46kg BOD5/(m3·d)。接觸氧化池內(nèi)安裝150×H80mm組合式填料,該填料由高分子聚合物(塑料片)和醛化維綸長絲組成,并加緊紡纖維繩固定連接。接觸氧化池底部安裝穿孔曝氣管,穿孔曝氣管采用UPVC管加工,每根UPVC管向下45°交錯(cuò)開¢5孔,孔中心間距200mm。在好氧段末端池底安裝回流泵2臺(tái),用于將好氧段混合液回流至缺氧段,在缺氧段完成反硝化,回流泵流量為10m3/h,揚(yáng)程10m,功率為0.75kW,1用1備。
3.4 沉淀池
沉淀池1座,對(duì)反應(yīng)后的污水進(jìn)行泥水分離,以去除污水中大部分的SS和部分COD、BOD5及磷。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),采用半地下式,平面尺寸為6.4m×3.2m,深4.2m,表面負(fù)荷0.72m3/(m2·h),沉淀時(shí)間1.65h。沉淀池底部設(shè)置2格泥斗,泥斗高度為1.95m,角度為55°,采用氣提方式排泥。
3.5 儲(chǔ)泥池
儲(chǔ)泥池1座,采用半地下式,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),平面尺寸為3.6m×3.2m,池深4.2m,有效水深3.5m,有效容積40.3m3。配置污泥泵1臺(tái),流量為10m3/h,揚(yáng)程為10m,功率為0.75kW,用于將污泥定期抽送到糞車中外運(yùn)。
3.6 工程用房
工程用房1座,1層,建筑面積為26m2,層高2.7m。設(shè)置設(shè)備房和控制間。設(shè)備房安裝鼓風(fēng)機(jī)3臺(tái),其中調(diào)節(jié)池鼓風(fēng)機(jī)1臺(tái),供氣量為1.77m3/min,功率為2.2kW;接觸氧化池鼓風(fēng)機(jī)2臺(tái),供氣量4.22m3/min,功率5.5kW??刂崎g設(shè)置配電柜一套。
3.7 自控系統(tǒng)
自控系統(tǒng)采用PLC控制方式,整個(gè)污水處理站實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化運(yùn)行。潛污泵采用自動(dòng)與手動(dòng)兩種方式運(yùn)行。自動(dòng)方式時(shí)由PLC控制,手動(dòng)方式時(shí)在就地控制箱上手動(dòng)操作。集水井、調(diào)節(jié)池設(shè)液位控制計(jì),自動(dòng)運(yùn)行時(shí),提升泵可根據(jù)不同的水位自動(dòng)開停;以上數(shù)據(jù)均傳送至中心控制室顯示、故障報(bào)警。
3.8 人工濕地
人工濕地為本處理工藝的主體構(gòu)筑物,用于去除污水中的有機(jī)污染物、氨氮和磷。人工濕地共設(shè)8塊,并聯(lián)運(yùn)行,單座濕地150m2,共1 200m2,濕地深1m。內(nèi)設(shè)防滲膜、基質(zhì)、布水系統(tǒng)、集水系統(tǒng)、植物等,人工濕地表面水力負(fù)荷為0.29m3/(m2·d)。
各子塊濕地的進(jìn)水量通過進(jìn)口的計(jì)量水表與閥門調(diào)控,各子塊濕地設(shè)置虹吸式排水裝置,實(shí)現(xiàn)人工濕地內(nèi)變浸潤面運(yùn)行,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人工濕地內(nèi)微生物缺氧-好氧環(huán)境的序批式變化,大幅提高人工濕地對(duì)氮污染物的去除效率。
人工濕地基質(zhì)材質(zhì)的選擇綜合考慮水力條件、污染物降解與吸附等方面因素,包括礫石、瓜子片、粗砂、土壤等,同時(shí)本工程將高爐渣作為濕地基質(zhì)組成的一部分,高爐渣本身含有較多的鈣、鎂、鐵、鋁等金屬元素,使得溶解性磷酸根容易與這些金屬元素形成磷酸鹽沉淀;另外,高爐渣的多孔結(jié)構(gòu)有利于對(duì)磷酸鹽的吸附,從而加大對(duì)污水中磷素的有效去除。
4 總平面布置與景觀設(shè)計(jì)
本項(xiàng)目污水處理站位于鎮(zhèn)區(qū)主街西端的南側(cè),用地東西長約25m,南北寬約96m,占地約2 400m2。
污水處理站以濕地、喬木、草地、灌木林帶為主體景觀要素并在空間上依據(jù)斑塊+廊道理論進(jìn)行空間機(jī)理的設(shè)計(jì)。以人工濕地為主體景觀,8塊濕地分別種植美人蕉、大花金雞菊、千屈菜、旱傘草、條穗苔草、美女櫻、黃金菊等植物,利用濕地植物為景觀要素,保證生態(tài)性;污水處理站內(nèi)種植草坪、夾竹桃、香樟等植物,由矮植物、灌木和高大喬木林帶形成的綠化結(jié)構(gòu)豐富的綠化層次,從而保證空間層次的多樣性;有不同常綠和開花植物的交替,使污水處理站四季常綠,三季有花。
5 運(yùn)行效果及經(jīng)濟(jì)效益分析
5.1 運(yùn)行效果
該工程主體已于2008年9月底完工,2008年11月完成調(diào)試投入試運(yùn)行后出水水質(zhì)穩(wěn)定。長期運(yùn)行監(jiān)測(cè)的平均進(jìn)、出水水質(zhì)如表2所示。
監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,采用生物接觸氧化—人工濕地組合工藝處理集鎮(zhèn)生活污水,出水水質(zhì)可達(dá)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。
5.2 經(jīng)濟(jì)效益
污水處理站工程投資約為190萬元,其中土建投資約為72萬元,設(shè)備材料、安裝調(diào)試及其他投資約為118萬元。處理規(guī)模為350m3/d。折合噸水投資費(fèi)用為5 430 元/m3,該項(xiàng)目實(shí)施后可削減COD 排放量約為37t/a。
污水處理運(yùn)行直接成本主要包括電費(fèi)和人工費(fèi):電機(jī)等設(shè)備使用功率為11.5kW,電價(jià)為0.6元/(kW·h),電費(fèi)為0.47元/m3;污水處理站配備1名兼職操作工,工資為1 000元/月,人工費(fèi)為0.09元/m3,合計(jì)直接運(yùn)行成本為0.56元/m3。
6 結(jié)語
采用生物接觸氧化—人工濕地組合工藝,發(fā)揮了兩種工藝各自的優(yōu)點(diǎn),組合工藝控制靈活、管理簡便、運(yùn)行穩(wěn)定,出水水質(zhì)達(dá)到GB 18918—2002一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。
本工程在進(jìn)行污水處理的同時(shí),注重了生態(tài)景觀建設(shè),實(shí)現(xiàn)了生態(tài)平衡、人和自然的和諧統(tǒng)一,滿足國家生態(tài)文明建設(shè)的需要,具有較好的借鑒作用和示范效應(yīng)。