城市污水处理工艺设计研究

摘要：废物资源化利用是污水处理发展的必然趋势。以某污水处理厂为例，在技术力量与经济能力有限的地区，因地制宜、科学合理地设计污水处理工艺，较为详细地阐述了污水处理工艺流程，合理地确定了本次设计的水质指标，并简要探索其回用途径，真正实现污水无害化以及废物资源化利用。

关键词：废物资源化；污水处理；回用途径

随着我国经济社会快速发展和人口日益剧增，城市污水排放量显著增加，地面水体污染加剧，从而导致整个水环境质量恶化愈演愈烈，由此引发的生态污染问题已成为制约城镇发展的关键问题，如何科学合理地设计污水处理工艺对于缓解生态污染以及实现污水无害化、资源化具有重要的意义[1]。

本文以某污水处理厂为例，较为详细地阐述了污水处理工艺设计流程，合理地确定了本次设计的水质指标，以节能环保为基本理念，优选出切合实际的处理工艺进行去废除污，并简要探索其回用途径，真正实现污水无害化以及废物资源化利用。

1设计概况

1.1设计规划人口以及规划年限

现状人口规划为57万，近期2020年总体规划人口为65万，该设计以近期2020年来考虑。

1.2规划年限污水量预测

中心城区污水处理厂所处理的污水量由综合生活污水量（包括居民生活污水及公建生活污水）、工企业生产污废水量、未预见污水量、地下水渗入量以及少量雨水渗漏量来组成。根据《室外给水设计规范》规定，设计确定平均日综合生活用水定额为150()Lcap⋅d。折污系数按0.85考虑，平均日综合生活污水定额为127.5()Lcap⋅d；工企业污废水按占排污总量的30%计算[2]；地下水以及未预见水量按照总水量的5%来估算。通过计算，项目近期处理污水量为10万m3/d。

1.3设计处理程度

污水处理厂出水水质依据：满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。见表1。

2确定处理工艺

2.1可生化性分析

污水可生化性是指污水中污染物的化学结构会因为微生物的生命活动而发生改变，从而会改变污染物的化学和物理性能，研究污染物可生化性可以便于我们了解污染物能够通过怎样的方法尽快排出，并且判断污染水体能否采用生物除磷脱氮工艺进行处理。通过分析污水厂进水营养物质见表2所示。通过上述的分析结合污水可生化评价指标可以看出，该污水处理厂应该采用生物处理的相关方案，所采用的方案要具有很好的脱氮除磷的功效。

2.2生物处理工艺比选

对于经济有限地区，在选择处理工艺时，应在尽可能投资小的基础上选择处理效果较好的工艺，通过对几种具有脱氮除磷的工艺进行比较来确定该设计的处理工艺。1）SBR工艺SBR工艺采用间歇式运行方式，虽然运行稳定，操作灵活，适当改变其运行周期及流程，可初步实现除磷脱氮[3]，但由于其任一单个池子都需要设曝气和输配水系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，且其控制设备复杂，运行维护高，不适合旗县采用。2）A2/O工艺A2/O工艺是专门针对城市污水处理的出水进行脱氮除磷而开发的厌氧+缺氧+好氧组成的工艺，是一种深度二级处理工艺，该工艺被称为最简单的同步脱氮除磷工艺，虽然优点明显，但在去除COD、TN、TP时要求水中要保持一定浓度的溶解氧[4]，并要严格控制浓度，对于技术薄弱的旗县来说，运行的条件太过复杂。3）厌氧池+DE型氧化沟DE型氧化沟是专门为了脱氮而开发的一种双沟式氧化沟系统[5]，DE型氧化沟在一定程度上能够使两沟交替的处于厌氧和好氧状态，从而达到脱氮的目的，通过在氧化沟前面增设一个厌氧池，不仅可以很好的除磷还可以抑制丝状菌的生长，从而改善污泥性能，更重要的是其流程简单，构筑物少，控制管理方便。结合上述对比分析结果，该设计选用厌氧池+DE型氧化沟工艺方案。

2.3确定三级处理方案

普通的二级生化处理通常只能使出水水质达到国家一级B标准，要想达到设定标准，必须加设三级处理才能达到要求。根据《污水再生利用工程设计规范》（GB50335-2002）中给出的关于二级出水进行混凝沉淀、过滤的处理效率，采用混凝沉淀+过滤的三级处理方案使出水达到一级A的排放标准。

2.4消毒工艺选择

《室外排水设计规范》GB50014-2006（2014年版）6.12.10明确规定深度处理的再生水必须进行消毒。污水消毒一般宜采用紫外线或者氯消毒，紫外线消毒虽然不会产生副产物，但不具备持续消毒的能力，不能满足水回用对余氯的要求。鉴于此，该工程推荐利用氯消毒，以满足将来可能实施水回用的余氯要求。

3污水回用途径

污水回用途径与其出水水质标准密切相关，由于出水水质达到《农田灌溉水质标准》中旱作物水质要求，因此本设计将污水治理与水资源开发利用相结合，将处理后的污水作为农林用水资源，有效缓解该地区水资源危机。

4结语

废物资源化利用是污水处理发展的必然趋势，在技术力量与经济能力有限的地区，因地制宜、科学合理地设计污水处理工艺对于缓解地区生态污染以及实现污水无害化、资源化利用具有重要的意义，该设计探索了一条市政污水处理与农林经济相结合的发展之路，具有较大的参考意义。

作者:孙明扬 刘瑞 黄金铭 单位:内蒙古农业大学

参考文献：

[1]林蔓,张宏伟,孙鹏.晋中市中心城区第二污水处理厂工艺设计及运行[J].中国给水排水,2014,30(02).

[2]王新伟,王维红,李先锐.改进型SBR工艺在乌鲁木齐头屯河污水处理厂的应用[J].中国给水排水,2016,32(18).

[3]王社平.DE型氧化沟生物脱氮除磷工艺[J].中国给水排水,1995,21(10).