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无锡惠山污水处理厂升级改造工程设计 陈皓沈晓铃 无锡市政设计研究院有限公司， 江苏 无锡 214072 摘要 介绍了无锡惠山污水处理厂升级改造工程。根据现状确定采用絮凝沉淀 转盘过滤 紫外消毒作为三级处理 工艺， 设计出水达 GB18918 － 2002 城镇污水处理厂污染物排放标准 一级 A 标准。根据厂区实际情况， 设计采用一 体化综合池， 并着重介绍了各个处理单元设计参数和运行特点， 为已建污水处理厂升级改造工程的一体化深度处理设 计提供参考依据。 关键词 回用水; 升级改造; 一体化; 深度处理 DESIGN OF UPGRADE AND RENOVATION OF HUISHAN WWTP IN WUXI CITY Chen HaoShen Xiaoling Wuxi Municipal Engineering Design and Research Institute Co. ， Ltd，Wuxi 214072，China AbstractUpgrade and renovation of Huishan WWTP in Wuxi are introduced briefly. According to the present conditions，the process of flocculation settlement with disc filtration and UV disinfection is adopted as tertiary treatment. The designed effluent will meet A level of the first-order of “Discharge Standard of Pollutants from Municipal Wastewater Treatment Plants” GB18918 － 2002 . The ination of integrated pool is introduced based on the practical condition， especially the parame- ters and characteristics of each unit in the pool. It will give some references to integrated advanced treatment design for upgrad- able projects in the existing WWTPs. Keywordsrecycling water;upgrade and renovation;integration;advanced treatment 0项目背景 长三角及太湖流域随着经济的发展， 水环境问题 日益突出。尤其太湖流域地区水体富营养化现象较 严重， 同时近期的太湖蓝藻暴发给无锡居民供水造成 严重威胁。在无锡市委领导下开展的“6699” 行动， 重点提出了污水再生利用， 发展循环经济的要求， 城 镇污水厂排放水质必须达到一级 A 标准。 1项目概况 无锡惠山污水处理厂一期工程始建于 2005 年 8 月， 设计规模 1. 25 万 m3/d， 并于 2008 年 11 月完成 二期工程的建设及调试， 一、 二期运行总规模为 2. 5 万 m3/d。污 水 处 理 主 体 工 艺 采 用 厌 氧 水 解 池 CAST 池强化除磷脱氮。具体工艺流程见图 1。 惠山污水处理厂原一、 二期工程执行 GB18918 － 2002 城镇污水处理厂污染物排放标准 二级标准， 图 1原厂工艺流程 表 1 列出了目前的水质处理效果和一级 A 标准。 表 1现状进出水与设计出水水质对照表 mg/L ρ CODρ BOD5ρ SS ρ NH3-N ρ TN ρ TP 进水262. 90123. 0064. 7025. 9737. 12. 37 出水30. 405. 3826. 002. 076. 961. 33 一级 A 标准5010105200. 5 去除率 /88. 4395. 63 59. 8192. 0365. 243. 88 由表 1 可知， 惠山污水处理厂现出水指标个别可 达一 级 A 标 准。 ρ BOD5 /ρ COD 0. 47， ρ BOD5 /ρ TKN 5， 表明进厂污水的可生化性和 可反硝化性较好， 主体生物工艺运行状况良好， 无需 42 环境工程 2010 年 4 月第 28 卷第 2 期 改造。但 TP、 SS 等指标没有达到设计要求， 因此本次 升级改造工程考虑在一、 二期二级出水工艺流程后增 加一套综合性深度处理工序。具体工艺流程见图 2。 图 2深度处理工艺流程 2工程设计 根据表 1， 本工程主要去除的污染物 SS 及 TP， 采 用混凝沉淀 过滤是较为成熟可行的方案， 且占地面 积少、 施工简便， 特别适用于污水厂的升级改造。污 水处理厂区地坪标高为2. 0 m， 而排放水体水位却达 3. 0 m， 因此在进行工程设计时不可避免地产生了运 行水位较高、 剩余水头考虑较少的问题。原一、 二期 CAST 出水水位6. 8 m， 锡北运河最高水位3. 17 m， 这 样包括沿程水头损失在内的深度处理工序总水头损 失不得大于3. 6 m。 因此， 升级改造工程设计时在保 证深度处理效果的同时应力求构筑物紧凑、 布局合 理、 水力条件良好， 以尽可能减少水头损失。因此， 考 虑设计一体化深度处理池 简称综合池 ， 将各个处 理单元合建在一座构筑物内， 功能区通过隔墙划分， 建成的综合池具有占地少、 水流条件好的特点。厂内 机修间改建为加药间， 安装溶药及计量投配装置， 加 药点位于综合池进水管。 综合池承接一、 二期生化池出水， 设计规模为 2. 5 万 m3/d， 总变化系数 1. 38， 土建、 设备均一次安 装完成。改建的加药间位于综合池北部7. 5 m处。 2. 1设计进出水水质 设计进水水质以现在厂区实际运行数据为依据， 出水达 GB18198 － 2002 一级 A 标 准， 其值具 体见 表 2。 表 2设计进出水水质 mg/L ρ CODρ BOD5ρ SS ρ NH3-N ρ TP 进水400200250353. 0 二级出水30. 45. 38262. 071. 33 出水设计值≤50≤10≤10 ≤5 ≤0. 5 2. 2主要设计参数 2. 2. 1机械反应区 常见的隔板絮凝反应池、 折板反应池、 网格反应 池等存在水头损失较大的问题， 而机械反应池具有絮 凝效果好、 水头损失小的优点， 且机械搅拌器日常操 作维护较少。机械反应区设计 HRT 为15 min， 分为 两组， 每组 3 格， 每格池容60 m3。 有效水深4. 2 m， 单 格平 面 尺 寸 为 3. 8 m 3. 8 m。 搅 拌 器 叶 轮 直 径 3. 4 m， 每组转数依次设定为 6. 7， 4. 8， 2. 9 r/min。 每 组机械反应区出水端筑配水渠， 平面尺寸为12. 9 m 0. 7 m， 使出水能够均匀地流至斜板沉淀池。 2. 2. 2斜板沉淀区 根据浅池理论， 斜板 /斜管沉淀池可通过较小的 占地 面 积 获 得 更 好 的 沉 淀 效 果。液 面 上 升 流 速 3 mm/s， 颗粒沉降流速0. 5 mm/s， 沉淀池水平流速 30 mm/s。 斜板长1 m， 斜板倾角 60， 斜板板距0. 1 m。 沉淀区总宽25. 8 m， 纵向长度7. 8 m， 总高3. 8 m。 排 出湿泥量4. 1 m3/d， 污泥量较少， 不设污泥提升泵， 直 接通过重力排放管回流至进水泵房重新处理。 2. 2. 3转盘过滤区 常见的快滤池、 Ⅴ型滤池、 虹吸滤池等均具有良 好的过滤效果， 但结构复杂， 池体较大， 并不适用于升 级改造工程。转盘过滤器对悬浮杂质去除效果较好， 且占地少， 池体为水槽形式， 结构简单， 是目前污水处 理厂升级改造常用的过滤工艺方案。转盘过滤区安 装 2 台盘片式微过滤器， 根据设备的安装尺寸， 过滤 槽平面尺寸为8 m 3. 5 m， 槽内水深1. 56 m。 反冲洗 用水直接采用滤后水， 冲洗废水通过集水坑排至厂内 污水管网。 2. 2. 4紫外消毒区 紫外消毒区尺寸按原紫外消毒池设计， 将已安装 设备转移到综合池的紫外消毒区内。进、 出水端分别 以调节堰门和出水堰控制淹没水深， 以保证紫外灯管 的正 常 工 作。 平 面 尺 寸 12 m 1. 4 m，淹 没 水 深0. 76 m。 2. 2. 5排放水池 根据高程计算， 综合池通常排水位为2. 65 m， 设 计排放最高水位为3. 5 m。 为保证出水的顺利排放， 在 排 放 水 池 出 水 端 安 装 3 台 潜 水 提 升 泵， Q 0. 15 m3/s， H 1. 6 m， 2 用 1 备。为便于观察深度处 理的出水效果， 设观水堰 1 座。 2. 2. 6综合池整体设计 综合 池 平 面 总 长 22. 25 m， 总 宽 26. 7 m， 最 高 5 m， 最低2. 36 m， 为钢筋混凝土半地下式结构。进、 出 水 管 管 径 分 别 为D820 mm 10 mm、D 1 220 mm 10 mm， 出水端预埋承接三期工艺出水管 D 820 mm 10 mm。 综合池平面布置如图 3 所示。 52 环境工程 2010 年 4 月第 28 卷第 2 期 图 3综合池工艺平面图 2. 2. 7加药间设计 在原机修间砌筑3. 6 m 1. 7 m的加药装置基础 平台， 平台旁设排水沟， 宽0. 5 m， 深0. 3 m。 加药装置 处理 量 10 kg/h，隔 膜 计 量 泵 流 量 1. 0 m3/h，H 0. 6 MPa。 絮凝剂选用 FeCl3， 在中性条件下絮凝效果 和除磷效果都非常好， 且安全无毒。 3存在问题 1 由于厂外污水收集管网未建设完善， 进厂污 水近期 COD、 氨氮浓度较低。但随着污水量的增大， 进水总氮负荷率必将升高， 这样可能因为碳源不足导 致反硝化效率降低， 出水 TN 超标。三期工程目前在 设计过程中， 其三级生物处理采用深度反硝化滤池配 合醋酸补充碳源工艺。从美国已建数百家污水处理 厂的运行经验看， 能很好的解决 TN 超标问题。 2 转盘过滤区的放空考虑到结构设计问题未安 装排空管， 需人工操作移动式潜水泵将集水坑内水抽 干， 从而达到放空检修的目的。 3 斜板支架从成本考虑， 使用的是普通碳钢材 质辅以环氧沥青漆刷面防腐， 而未使用不锈钢材质。 虽建造成本低， 但为保证安全生产， 建议每半年检查 一次综合池内的钢结构腐蚀情况。 4结语 无锡市惠山污水处理厂升级改造工程采用混凝 沉淀 转盘过滤 紫外消毒进行二级出水的深度处 理， 并通过合理布局， 将各个处理单元整合在一座构 筑物内， 成为深度处理综合池。本工艺具有处理效果 稳定， 对水质变化适应性强， 水头损失小， 占地少， 便 于运行管理等优点。 参考文献 ［ 1］ 张亚勤， 熊建英， 沈振中. 唐山市西郊污水处理二厂污水再生回 用工程设计［J］ . 给水排水， 2008， 34 2 35- 38. ［ 2］ 王荣斌. 城市污水处理厂二级出水深度处理回用的设计与运行 ［J］ . 环境工程，2007，25 4 10- 12. ［ 3］沈连峰， 刘文霞， 张建新， 等. 郑州市五龙口污水处理厂中水回 用工程［J］ . 给水排水，2007，33 5 50- 51. ［ 4］ 沈煜， 邓彪， 段岩. 上海竹园污水一厂混合反应沉淀池设计［J］ . 中国给水排水，2005，21 7 65- 67. 作者通信处陈皓214072无锡市滨湖区隐秀路 901 号联创大厦 西楼六楼无锡市政设计研究院有限公司 E- mailchenhaoking168 163. com 2009 － 06 － 04 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 收稿 上接第 108 页 参考文献 ［1 ］ 国家环境保护总局科技标准司. 中国湖泊富营养化及其防治 研究［M］ . 北京 中国环境科学出版杜， 2001. ［2 ］ 秦伯强， 杨柳燕. 湖泊富营养化发生机制与控制技术及其应用 ［J］ . 科学通报， 2006， 51 16 1857- 1866. ［3 ］ 邓大鹏， 刘刚， 李学德， 等. 湖泊富营养化综合评价的坡度加权 评分法［J］ . 环境科学学报， 2006 8 1386- 1392. ［4 ］ 谢平， 李德. 基于贝斯公式的湖泊富营养化随机评价方法及其 验证［J］ . 长江流域资源与环境， 2005， 14 2 224- 228. ［5 ］ 姚杰， 楼志牙. 组合评价模型在地下水水质评价中的应用［J］ . 地下水， 2007， 29 3 67- 69. ［6 ］ 郭亚军. 综合评价理论与方法［M］ . 北京 科学出版社， 2002 56- 58. ［7 ］ 蔡文， 杨春燕， 何斌. 可拓逻辑初步［M ］ . 北京 科学出版社， 2003 20- 49. ［8 ］ 汤洁， 李艳梅， 卞建民， 等. 物元可拓法在地下水水质评价中的 应用［J］ . 水文地质工程地质， 2005， 21 5 1- 5. ［9 ］ Saaty T L. 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