昆明市第二污水处理厂设计

CHINA WATER & WASTEWATER

2000　Vol.16　No.4　P.39-41

昆明市第二污水处理厂设计

冯生华　胡大卫

　　摘　要：　由于该厂对出水水质要求高：BOD5和SS

　　关键词：　污水处理厂；　除磷脱氮；　A/A/O工艺

　　中图分类号：　X505　　文献标识码：　C　　文章编号：　1000-4602(2000)04-0039-03

　　昆明市第二污水处理厂于1996年建成投产，该厂设计流量Q=10×104 m3/d；进水水质：BOD=180 mg/L，SS=250 mg/L,TN=45 mg/L，TP=5 mg/L；出水水质：BOD≤15 mg/L，SS≤15 mg/L，TN≤8 mg/L，TP≤1 mg/L。

1　进水泵房

　　进水泵房的前池是粗格栅井，分为两格，每格宽2 m、长9 m、深6.7 m，每格前后均设• 1.5 m铸铁闸门，可以全开通水，也可以全闭断水，互为备用。北侧的前池设有固定格栅，采用链条传动、耙齿在栅条上移动清污的格栅机；南侧前池采用链条传动、连续筛滤式的翻转格栅。栅条间距均为40 mm，用定时器定时控制或由液位计水位控制运行，信号输送到PLC系统，显示运转启闭状态和发出事故警鸣。

　　进水泵采用五台潜污泵，置于集水池中。集水池尺寸为5.8 m×8 m×9 m，水泵单机流量0.43 m3/s，4用1备。PLC系统可以根据水位控制水泵的开停，也可使泵按交替方式运行。其中一台泵的出水管上装有电控阀，可以在控制水位中起到微调作用。如果来水量大于设计流量，水位异常升高时，将通过溢流道溢出，溢流水位是3.40 m。

　　提升上来的污水由三个渠道通过细格栅拦污。渠道长3.7 m，宽4.6 m，深1.6 m，每条渠道前后均设插板闸门，也可以采取2用1备的运行方式。细格栅采用阶梯格栅，栅条间距6 mm，细格栅后设有脱水输渣机，将栅渣送往运渣井。

　　进水泵房的能力可以满足近期和远期水量的要求。水泵和粗细格栅均为全自动工作，水泵的运行由PLC控制，粗细格栅的动作情况传送到PLC显示，所以进水泵站实际上是全自动无人管理的泵站。

2　沉砂池

　　经细格栅筛滤后的污水流入两个平流沉砂池，每个沉砂池分两格，工艺尺寸28 m×(2.2+2.2)m×2.1 m。两个沉砂池中间设有输砂沟，沟槽断面为0.35 m×0.5 m，每个

沉砂池安装一套带2台潜污泵的桥式移动除砂装置，用泵将沉积在池底的砂粒提升到输砂沟槽，借槽底0.7%的坡度汇集到砂水分离器(安装在进水泵房内)进行脱水。沉砂池四个格的进出水口均设置插板闸，以备维修清池时使用。

　　桥式移动除砂装置是全自动工作，其工作状态信号输送到PLC系统，可显示除砂装置的运转启闭状态和发出警鸣，螺旋砂水分离器的运转由除砂装置的控制箱控制，可以确保同步工作。

　　沉砂池在水量为10×104 m3/d及15×104 m3/d时，水深改变，停留时间均为1.56

min，池内流速通过下游咽喉式节流设施控制，可以始终保持在0.3 m/s左右，这样既能去除较大的砂粒，又能防止可降解有机物沉淀，使其顺利进入后续的生物处理设施。 　　整套沉砂池装置可以保证如下沉砂率：砂粒直径≥0.149 mm，去除率80%；砂粒直径≥0.211 mm，去除率90%；砂粒直径≥0.29 mm，去除率98%。

　　除砂率的测定方法是：在同一个沉砂池进出口各取一个水样，水样经过滤和干燥后用显微镜测量砂粒尺寸。

3　流速控制和流量计量设施

　　污水从沉砂池出来到厌氧池的渠道上要通过流速控制设施和巴氏流量计。

　　①　沉砂池流速控制设施

　　设计中采用节流方法，通过沉砂池出水渠直线段上的咽喉式节流构筑物在水量变化时对沉砂池水位的调节，达到维持沉砂池中0.3 m/s流速的要求。

　　咽喉式节流装置由明渠突缩口、明渠段、明渠渐放口三部分组成，其中明渠突缩口起主要节流作用，明渠段起稳定流速作用，明渠渐放口起联接咽喉式节流构筑物与巴氏计量槽作用，上游直线段起到逐渐降低污水流速，使水流以较好的水力条件流入巴氏计量槽的作用。

　　②　巴氏(Parshall)计量槽

　　巴氏计量槽设在沉砂池后、厌氧池前的渠道上，水头损失小、精度高、操作简便、不易沉积杂物，主要参数按设计最大流量15×104 m3/d选定如下：

　　测量范围：3 024～172 800 m3/d；喉宽：1 200 mm；总长：3 320 mm。

　　 由于下游是自由流，所以只需测定上游水深，巴歇尔槽式托马逊堰的水深采用传压计测量。流量计不仅在表盘上显示流量，同时可将信号转输到控制室的记录仪上。配套安装的取样器由真空泵控制工作，它既可用定时器控制取样，也可根据流量计的信号按比例取样。

4　厌氧池

　　污水厂生物除磷脱氮工艺流程见图1。

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图1　污水厂生物除磷脱氮工艺流程

　　来自沉砂池的污水与占进水量5%～10%的回流污泥混合后进入两组平行的厌氧

池，每组厌氧池分三格，每格尺寸19.45 m×19.45 m×4.5 m，三格呈串联式，在每格顶部设一个垂直搅拌器(功率3 kW，叶轮直径3 m)，每组池容积4 426.1 m3。厌氧池的停留时间约为2.12 h(Q=10×104 m3/d)和1.42 h(Q=15×104 m3/d)。搅拌器由PLC系统控制，每组厌氧池设一个水位控制仪，出水各经一个长13.75 m的堰流到出水渠，在渠里出水与占进水量90%的回流污泥混合后流向硝化及反硝化池。

　　厌氧池出水混合液经配水井分别流至四座直径70 m的圆形硝化和反硝化池。首先混合液进入池中间的缺氧区进行反硝化，缺氧区直径39.6 m(容积4 762 m3)。池内设两台水平搅拌器(功率8.8 kW/台)，以保持水质均匀，避免沉积，搅拌器的运转由PLC控制，气态氮从池中逸出。

　　反硝化区的污水继续进入池外圈的硝化区(或称曝气区)。硝化区用转刷充氧，每池设10台转刷，长9 m，功率40 kW，转刷除充氧外，还具有推流和混合作用。PLC系统根据安装在每个池子中溶氧仪传输来的DO值控制转刷的启动数量，由于目前来水的BOD 5值较低，每池只安装8台转刷，另外通过隔墙开口处的电动可调整堰控制由硝化区向反硝化区提供回流的混合液，最大回流比是400%。

　　由于污水厂出水最终将排入滇池，对除磷有较高的要求，故设有化学除磷的追加处理措施，即生物除磷去除率为60%，化学除磷率定为20%。

5　化学除磷加药间

　　化学除磷加药间的作用是将Fe2(SO4) 3药剂投入到回流污泥中，以形成磷酸铁沉淀。

　　除磷加药间建筑面积130 m2(包括药品库50 m2)，投药量约为12 kgFe2(SO4) 3/kgP，可满足3～4 d的药剂量。另外包括60 m2的工作间，内设两座3 m×3 m×1.8 m溶药池(可以交替使用，采用钢筋混凝土结构，内衬玻璃钢防腐层)和φ2.0 m加药罐两个、提升泵两台、空压机一台、投药泵两台(1用1备)及20 m2值班室。加药间的投药量可以由人工调节，其工作状态信号输送至PLC系统，可显示投药泵的运转启闭状态和发出警报。6　沉淀池

　　污水由沉淀池配水井分别流至四座沉淀池(每池直径53 m)，有效容积4 961.4 m3，总高度8.25 m，水力停留时间4.76 h(Q=10×104 m3/d)或3.17 h(Q=15×104 m3/d)，沉淀的表面负荷为0.47 m3/(m2h)(Q=10×104 m3/d)或0.708 m3/(m2h)(Q=15×104 m3/d)。

　　沉淀池采用中心配水、周边收水的形式，设有单臂周边传动刮泥机及刮渣设施，刮泥机采用连续运行方式，及时将池内沉淀污泥经φ0.6 m输泥管送到回流污泥泵房的集泥池中。

　　经过沉淀处理的污水经收水堰通过出水渠排至出水闸井中。根据需要调度闸门，使出水既可排到盘龙江，也可排至明通河拦河闸下，入河处均设有出口八字闸井。厂内回用水也可以由出水闸井用管道送至回用水滤站进行再处理。. .

7　回流污泥泵房

　　回流污泥泵房采用半圆环形的布置方案，同沉淀池配水井两座构筑物巧妙地合建在一起，用弧形中隔墙隔开。回流污泥泵房内径6.9 m，外径12.5 m，集泥池面积43 m 2，有效水深2 m，集泥池的有效容积相当于一台污泥泵运行3.30 min的容积。潜污泵直接安装在集泥池中，四座沉淀池到集泥池的进泥管均单独设置闸门，闸门关闭时可防止集泥池中污泥倒灌至放空时的沉淀池中，污泥采用非淹没出流至回流污泥渠道。 　　回流污泥泵选用五台潜污泵(4用1备)，每台流量0.434 m3/s、扬程49 kPa；集泥池中还设有两台水位控制仪，PLC系统根据水位控制仪传输的水位信号来控制污泥泵的运转。为了避免不均匀磨损，潜污泵将以依次循环开停方式运行。

8　剩余污泥泵房

　　剩余污泥泵房设有6.75 m×4.5 m×2.64 m的污泥池，池内设三台潜污泵，提升的污泥通过地下输泥管道排至污泥浓缩池进行污泥处理。

　　泵的运转采用定时器控制，每台泵的流量Q＝1 550 m3/d，扬程H=59 kPa。

9　污泥浓缩池

　　两座污泥浓缩池直径15 m，有效水深3 m，水力停留时间15.7 h(Q=10×104 m3/d)或11.57 h(Q=15×104 m3/d)，池总高为7.34 m，每座池有效容积530 m3。采用的浓缩池容积较大是由于带式压滤机不是24 h连续工作，用以调节储泥量。

　　每座浓缩池上设置一台中心传动刮泥机，将污泥刮至池中部泥斗，并带有刮浮渣的设施，刮泥机按全自动方式工作，其工作状态信号传送到PLC系统，可显示刮泥机运转的启闭状态和发出警报。

　　浓缩池污泥采用三台CT型污泥泵提升到脱水机房前的调质池，每座浓缩池有一台排泥泵对应，2用1备。污泥泵由定时器控制运转，其工作状态信号输送到PLC系统，可显示污泥泵运转的启闭状态和发出警报。

10　污泥脱水机房

　　污泥脱水机房为污泥终置构筑物，工艺流程见图2。

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图2　污泥终置工艺流程

　　①　调质池的作用是调匀污泥，使进入带式压滤机的污泥浓度比较均衡。调匀污泥靠调质池内的垂直搅拌器。

　　调质池的长、宽、深均为3 m，搅拌器自池顶垂直安装，由水位控制仪控制运转，以防水位太低或太高时损坏搅拌器的轴杆。在实际运行中泥位太高时自动停止浓缩池污水泵工作，泥位太低时自动停止压滤机进料泵工作，用以调控调质池泥位。

　　②　污泥进料泵将调质池的污泥提升到脱水机房楼上的带式压滤机内，采用偏心螺旋进料泵两台(1用1备)，流量7～45 m3/h，扬程150 kPa。

　　③　加药系统包括加药罐、投药泵和静态混合器等。

　　加药罐按全自动方式工作，首先在位于顶部的池子内将聚合物粉末与水混合，并进行搅拌，使聚合物溶解，然后将配好的聚合物贮存在底部的池子里。加药罐投药能力为8 kg/h。

　　投药泵将药液提升送到安装在污泥调质池与带式压滤机之间污泥管上的静态混合器，使药液与污泥混合。投药泵的运转由带式压滤机的电器控制箱控制，速度可手动调节，投药泵Q=0.74～3.65 m3/h。

　　④　带式压滤机带宽2.3 m，能力40 m3/h。设两台(1用1备)。脱水机房后面设有污泥罩棚，以备雨天暂时储存之用。

　　压滤机还配有反冲洗水泵两台，及时用厂内回用水冲洗滤布。

　　压滤机滤后的尾水同浓缩池上清液一道返回污水处理系统。

冯生华（天津市政工程设计研究院，　天津　300051）

　胡大卫（天津市政工程设计研究院，　天津　300051）

　　收稿日期：1999-10-23

昆明市第二污水处理厂设计

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引用次数：冯生华， 胡大卫天津市政工程设计研究院,天津,300051中国给水排水CHINA WATER & WASTEWATER2000，16(4)5次

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21083.72万元，单位基建投资958.35元/m3，年生产成本4089.97万元，单位生产成本0.509元/m3，年经营成本3042.85万元，单位经营成本0.379元/m3，单位水量电耗0.229度/m3，单位水量占地0.232m2/m3。 广州市污水处理厂(三期)工程建成运行后，广州市的污水处理率由原来的约19.6％提高到约27.5％，同时减少市区水体的污染物排放量，其中CODcr消减量为：15257吨/年，BOD5消减量为：8030吨/年，SS消减量为：10439吨/年，使珠江河道的污染程度将得到显著降低，环境功能好转，环境质量得到大大提高。

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本文以广州市大坦沙污水处理厂三期工程为生产试验基地，在理论研究的基础上，运用对比、分析、综合和优化等方法，对常规倒置A2/O工艺进行技术改进研究，并进一步对进水配水系数以及内、外回流比对除磷脱氮的影响进行研究与分析。 研究结果表明，改良后的倒置A2/O工艺在大坦沙污水厂三期工程的实践与应用中是切实可行的： (1)从运行结果来看，该工艺对有机污染物的去除效果显著，除磷脱氮效率高，污水处理能力达到设计要求的22万m3/d，各项出水指标均稳定达到或优于设计排放标准。 (2)增加了浮动的多点进水形式，在保证厌氧段快速降解有机物的前提下，合理分配厌氧、缺氧池的进水碳源，形成污泥负荷和污泥浓度梯度，抑制丝状菌的生长，缓和脱氮和除磷两者之间的碳源矛盾，提高系统的脱氮除磷能力。 (3)通过增设内回流系统，并对污泥外回流R值与混合液内回流r值的分析与选取，增强了系统反硝化的能力，提高了脱氮效率，强化除磷效果，降低二沉池的运行负荷，保证出水水质。 (4)改良后的系统，增加系统实际运行的灵活性和适应性，可以使系统在运行时进行多种运行模式的切换，提高整个污水处理厂的运行管理能力和处理水平。

(5)改良后的倒置A2/O处理工艺具有节能、低耗等经济效益，比常规的倒置A2/O处理工艺每年可节约大概160万元。 本次研究通过调整、优化生产运行工艺控制参数，不断对工艺进行技术改进，提高除磷脱氮的效率，并将成果直接应用于实际生产中，取得很好的经济效益的社会环境效益，为现有污水处理厂的工艺改造、生产运行管理以及日后新建污水处理厂工艺的设计提供实践经验的积累和参考，推动污水处理事业进一步发展。

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为有效解决水污染问题，实现城市可持续发展，佛山市政府决定继续投入大量资金分批建设污水处理厂。东鄱污水处理厂位于佛山市禅城区佛西路，规划服务面积为30.80km2，服务范围内现状(2003年)人口31.14万人，远期(2020年)人口47.13万人东鄱污水处理厂总处理规模按35万m/d控制，一期已建成运行，工程规模为10万m/d，二期扩建工程规模为10万m/d，总变化系数K总=1.3。污水处理厂二期工程设计进水水质如下： COD≤300 mg/L；BOD≤140 mg/L；SS≤150 mg/L；TN≤35 mg/L；NH-N≤25 mg/L；TP≤4mg/L； 设计出水水质如下： COD≤60 mg/L；BOD≤20 mg/L；SS≤30 mg/L；NH-N≤15 mg/L；TP≤1.0 mg/L； 根据东鄱污水处理厂的进出水水质要求，要求采用二级生化处理和除磷脱氮。结合场地特征，本文确定采用UNITANK工艺，污泥处理采用一体化浓缩带式脱水工艺，消毒采用液氯消毒工艺、除臭采用生物除臭工艺。东鄱污水处理厂出水须满足中华人民共和国国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)二级标准和广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二时段二级标准的要求，中水水质标准按《城市污水再生利用杂用水水质》标准(GB/T18920-2002)执行。 UNITANK工艺工艺成熟可靠，其管理较简单且运行费用较低，与首期工程衔接容易。干泥量为14.2tDS/d。推荐方案厂内水头损失4.28m，能耗指标为0.222kwh/m3，与常规污水处理工艺相比，处于较优水平。 二期扩建工程完成后，可以减少排入汾江的BOD5约11t/d，SS约12t/d，COD约20t/d，NH3-N约1t/d，T-P约0.3t/d，这将大大地改善汾江河的污染；同时由于环境的改善，将为佛山市创造更好的投资环境，取得更大的经济效益，获得更大的发展空间。

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4. 周黎 生活污水处理厂的工艺设计[期刊论文]-贵州环保科技 2005(04)

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7. 王莉 污水处理出水水质软测量算法与虚拟仪器的集成应用研究[学位论文]硕士 2004

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