導(dǎo)語：再生水廠的工藝設(shè)計及優(yōu)化一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1工程概況

某城鎮(zhèn)再生水廠總服務(wù)流域面積約5km2，日處理總規(guī)模6萬m3(分期建設(shè)，其中一期工程為4萬m3，二期工程為2萬m3)，再生水廠以處理生活污水為主，工業(yè)廢水量約占總處理水量的30%。再生水廠總投資20200萬元。總占地面積8．367ha，其中一期占地面積5．916ha。項目計劃2016年10月建成投產(chǎn)。再生水廠主體規(guī)模按近期設(shè)計，預(yù)留遠(yuǎn)期工程條件;一級處理構(gòu)筑物按遠(yuǎn)期設(shè)計，設(shè)備按近期設(shè)計，預(yù)留遠(yuǎn)期條件;二級生化處理構(gòu)筑物和設(shè)備按近期設(shè)計，預(yù)留遠(yuǎn)期條件。本文在考慮再生水廠進(jìn)水穩(wěn)定性、靈活性及節(jié)能降耗方面，對原方案中的工藝流程及方案進(jìn)行了優(yōu)化，優(yōu)化后的方案運行穩(wěn)定、靈活、可操作性強、運行成本低。

2設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)及去除率

根據(jù)對現(xiàn)狀污水水質(zhì)監(jiān)測情況，參照鄰近和當(dāng)?shù)匚鬯幚韽S進(jìn)水水質(zhì)，確定該再生水廠進(jìn)水水質(zhì)。根據(jù)對該項目尾水受納水體功能類別、再生水供水范圍及水質(zhì)要求等綜合分析，確定再生水廠出水水質(zhì)指標(biāo)。具體設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)及去除率見表1。

3原工藝流程

項目原工藝流程采用A2/O+MBR工藝，工藝流程見圖1。

4調(diào)整后工藝流程

項目調(diào)整后工藝流程采用A2/O+二沉池+高效澄清池+砂率/超濾工藝，工藝流程見圖2。

5工藝流程及方案的優(yōu)化

5．1增加初沉池

初沉池的主要功能是去除SS中的可沉固體物質(zhì)及飄浮物質(zhì)，BOD5可去除20%～30%，同時可均勻水質(zhì)，便于后續(xù)生化處理。由于本項目進(jìn)水SS為350mg/L，較常規(guī)污水處理廠偏高。為了有效去除部分可沉懸浮物，降低后續(xù)SS和有機污染物負(fù)荷，減少曝氣系統(tǒng)堵塞，在生化池前增加初沉池。考慮到旱季和雨季進(jìn)水水質(zhì)有一定的差異，故設(shè)置初沉池超越管線，可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)靈活運行調(diào)整。

5．2優(yōu)化深度處理流程

在深度處理工藝流程上，原工藝流程采用A2/O處理后，直接進(jìn)入MBR膜池，在MBR產(chǎn)水泵的抽吸作用下，使用膜過濾的方式實現(xiàn)固液分離。鑒于MBR膜具有工程投資較高、運行費用較高、MBR部分日常維護(hù)工作量大、管理復(fù)雜等特點，對原深度處理工藝流程進(jìn)行了優(yōu)化和調(diào)整，最終將深度處理流程調(diào)整為二沉池+高效澄清池+砂濾/超濾工藝，在原工藝流程上增加二沉池+高效澄清池+砂濾工藝，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。增加二沉池后，將生物處理后的混合液進(jìn)行固液分離，降低出水SS，減少后續(xù)輔助化學(xué)除磷加藥量和減少沉淀污泥量，降低高效澄清池負(fù)荷。深度處理過濾部分以氣水沖洗濾池為主，輔以外置超濾，進(jìn)水水質(zhì)較差時同時啟用氣水沖洗濾池和超濾，在確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的前提下盡量節(jié)省工程投資和運行費用。

5．3沉砂池的優(yōu)化和調(diào)整

將原旋流沉砂池調(diào)整為曝氣沉砂池，除砂效率高，且砂礫較為清潔便于后續(xù)生化處理。由于曝氣沉砂池內(nèi)水流呈旋轉(zhuǎn)態(tài)流動，無機顆粒之間相互碰撞與摩擦頻率增加，可將顆粒表面附著的有機物“剝離”，達(dá)到洗凈砂礫的目的，使排除沉沙中的有機物含量低于10%。通過調(diào)節(jié)曝氣量，可以控制污水的旋流速度，保證穩(wěn)定的除砂效率，受流量變化影響小。同時曝氣沉砂池還具有一定的除油功能。

5．4生化反應(yīng)池(A2/O)優(yōu)化和調(diào)整

A2/O生物池作為生化處理的主要構(gòu)筑物，是再生水廠的核心部分，其設(shè)計和運行的優(yōu)劣直接關(guān)系到全廠的出水水質(zhì)能否穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。為此，對原A2/O處理工段進(jìn)一步分析、論證和優(yōu)化調(diào)整。在原方案基礎(chǔ)上增加一級缺氧和好氧，即每組生物池分為6個區(qū)，按水流方向依次為預(yù)缺氧區(qū)、厭氧區(qū)、缺氧區(qū)1、好氧區(qū)1、缺氧區(qū)2和好氧區(qū)2，各功能區(qū)之間設(shè)置隔墻分隔，以保持各區(qū)內(nèi)相對穩(wěn)定的生化反應(yīng)環(huán)境及穩(wěn)定的水力推流狀態(tài)，同時可避免進(jìn)水及回流污泥發(fā)生短流現(xiàn)象。采用多級A2/O型設(shè)計，可強化生物脫氮和生物除磷，確保氨氮、總氮在生化池去除，以及最大限度生物除磷，減少化學(xué)除磷藥劑量和化學(xué)污泥量。水力停留時間增加，有效池容增加約10%，改善了生化池的處理效果，除磷脫氮處理效果明顯。

5．5儲泥池的優(yōu)化和調(diào)整

將原有常規(guī)儲泥池調(diào)整為污泥斜板濃縮儲泥池。污泥濃縮采用側(cè)向流斜板濃縮池，對剩余污泥進(jìn)行快速濃縮處理，這類池型在類似的污水處理工程中應(yīng)用良好，不僅水力停留時間短，有效避免了磷的釋放，而且可將污泥含水率降至97%以下，污泥減量明顯(污泥減量4～5倍)，有利于污泥后續(xù)深度脫水處理。

5．6污泥脫水設(shè)備的優(yōu)化和調(diào)整

將原有離心濃縮脫水一體機優(yōu)化為高干度隔膜壓榨機，深度脫水后成為塊狀污泥，運輸方便。原方案濃縮脫水一體機脫水后污泥含水率為80%，脫水后污泥量為68m3/d;調(diào)整后的高干度隔膜壓榨機脫水后污泥含水率為60%，脫水后污泥量為34m3/d，較調(diào)整前減少1倍，污泥減量化及由此帶來的運輸費用和處置費用大大降低。

5．7消毒工藝的優(yōu)化和調(diào)整

原消毒工藝采用普通自動型高效復(fù)合二氧化氯發(fā)生器制備二氧化氯進(jìn)行消毒。結(jié)合污水處理廠運行經(jīng)驗，對消毒劑消毒效果、運行成本、運營管理、附屬設(shè)施建設(shè)等進(jìn)行了綜合分析，考慮次氯酸鈉具有“高效、高速、廣譜、無毒、無害、無殘留物污染，運輸、儲藏更安全，操作管理更簡便可直接購買成品”等優(yōu)點，確定消毒工藝采用次氯酸鈉。

6廠區(qū)總圖布置的優(yōu)化和調(diào)整

通過對工藝流程及方案的優(yōu)化和調(diào)整，結(jié)合廠區(qū)總平面圖應(yīng)遵循的原則，本項目重點從占地面積、功能分區(qū)、遠(yuǎn)期預(yù)留及近遠(yuǎn)期銜接、工藝流程順暢等方面對原總圖方案進(jìn)行了優(yōu)化和調(diào)整，調(diào)整后的總圖方案功能分區(qū)明確，生產(chǎn)工藝布局合理、生產(chǎn)管理方便、連接管線簡潔、交通順暢。調(diào)整前后廠區(qū)布置總圖見圖3。圖3廠區(qū)總圖布置調(diào)整前后對比圖7結(jié)論通過對工藝流程、方案及廠區(qū)總圖的優(yōu)化和調(diào)整，本項目調(diào)整后工程總投資較原方案增加約600萬元，增加幅度為3%。耗電量由原方案的年耗電量929．4萬kWh降低至813．68萬kWh，每年可節(jié)約電費70萬元，節(jié)約電費約13%。污泥減量效果明顯，最終出廠泥餅或泥塊含水率由80%降為60%，污泥量由68m3/d降為34m3/d，由此帶來的運輸費用和處置費用降低近1倍。在再生水廠和污水處理廠的建設(shè)中，應(yīng)從全壽命周期成本出發(fā)，綜合考慮工程投資、運營成本、節(jié)能降耗和減排、運營維護(hù)管理及運行穩(wěn)定性和靈活性，并加大對前期方案的論證，保證建設(shè)方案技術(shù)可行、經(jīng)濟合理、可操作性強等，為今后的運行維護(hù)奠定良好的基礎(chǔ)，產(chǎn)生良好的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益。

作者:趙文莉 單位:中鐵第五勘察設(shè)計院集團有限公司