前言:寻找写作灵感?中文期刊网用心挑选的地下式污水处理厂工程设计要点探析,希望能为您的阅读和创作带来灵感,欢迎大家阅读并分享。
摘要:本工程对陕西省某地下式污水处理厂工程的设计进出水水质、水处理工艺流程(MBR膜工艺)、新技术应用(污泥破壁、直饮水技术)等进行了简要介绍,希望可以为同类型工程的设计提供借鉴和参考。
关键词:地下式污水处理厂;MBR膜工艺;污泥破壁;DF直饮水;海绵城市
1工程概况
本工程位于陕西省某新区,为地下式污水处理厂工程,是该新区海绵城市建设的重要组成部分。该污水处理厂与新城同步建设,故污水处理厂根据人口的增长分期建设,其污水处理总规模6万m³/d,土建一次建成,设备分期安装,近期设备安装规模为3万m³/d,总变化系数1.45。处理后尾水可实现100%外供再生水,即再生水近期供水规模3万m³/d;远期6万m³/d。本污水处理厂设计要点如下。(1)布置形式:半地下式污水处理厂箱体。(2)污水处理工艺:预处理+AAO+MBR+管道式紫外线消毒+次氯酸钠接触消毒(再生水)。(3)污泥处理工艺:破壁+板框脱水(出泥含水率≤60%)。(4)海绵城市与景观公园:箱体顶部设置景观公园;厂区内设置绿色屋顶、透水铺装、下凹式绿地、雨水花园及植草沟等海绵措施,满足地块海绵城市的相关要求。(5)DF直饮水技术的应用:工程内设置了DF直饮水系统。
2设计要点
2.1设计进出水水质。污水处理厂执行如下出水标准:①尾水排放达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准。②再生水主要技术指标达到《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅳ类标准(NH3-N2.5mg/L,TN10mg/L),再生率不低于70%(本工程设计可达100%)。①括号外数值为水温>12℃时的控制指标,括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。
2.2工艺流程图1。
3技术关键点
(1)本工程建设为地下式:地下式污水处理厂在技术上已经相当成熟,且在国外应用相当广泛。地下污水处理厂由于处于地下封闭状态,对周围环境的影响较小(噪声、臭气等影响均较地上厂小),与周边环境协调性强,可节约土地资源,防止周边土地贬值,特别适合于在土地资源高度紧张、环境要求高的地区建设,从长远看也符合资源节约、人与自然和谐发展的科学发展观的要求。(2)污水处理工艺先进成熟:结合本工程实际情况(新区人口逐步增长,分期建设,单期规模较小等),采用AAO+MBR膜处理工艺,MBR膜池为多廊道设置,可随着处理水量的逐步增长,调整运行的廊道数,灵活方便,最大限度地节能减排。(3)污泥处理工艺先进节能:采用破壁+板框脱水的污泥处理工艺,创新性的采用破壁处理工艺,大大降低污水脱水的能耗的同时,提高污泥的出泥含固率;且出泥含水率可调,为未来灵活运行提供更多可能。(4)出水去向灵活可调:本工程在管道式紫外消毒后出水分为两路,一路至巴氏槽尾水排放;一路至清水池进行次氯酸钠接触消毒,通过再生水泵房,可实现100%供入市政再生水管网;实际运行时根据需要确定尾水排放及供入再生水管网的再生水比例。(5)箱体布局紧凑合理:本工程分两期建设,合理协调好两期的构筑物布局尤为重要。主流程分为四个系列,每个系列1.5万m³/d,每个处理单元做到既能单独运行又能互相联通,运行过程中可保证灵活的配置。其余在土建上分割比较困难的建构筑物均配备了多组设备,便于运行调配和使用检修。箱体平面布置图如下。(6)设计过程注重环境保护:本工程设置多套除臭生物滤池,对箱体内臭气进行管道收集后送至除臭生物滤池进行处理,气体处理达标后采用有组织高空排放至大气。除臭风塔造型与公园风格协调统一。(7)设计过程注重降噪减噪:本工程为地下式箱体,大部分设备位于地下,对周边环境噪声影响较小。而就箱体内部而言,在降低噪声方面,首先选择低噪声设备,设备加隔音罩、减震垫等;鼓风机房设置吸音墙;此外,厂区内、厂界四周设置绿化隔离带,加强噪声衰减。(8)基坑处理及抗浮措施:本工程为地下式污水处理厂工程,其埋深较深,结构处理上采用三重管高压摆喷桩止水帷幕进行止水,并结合集水井抽水和排水沟明排方式;基坑支护采用钻(冲)孔灌注桩结合两排预应力锚索进行支护,桩间土采用挂网喷射混凝土护面;抗浮措施采用锚杆抗浮方案。(9)设计过程注重节能减排:①工艺及公用系统的设备均选用高效、节能和环保型产品;水泵、风机等电气设备适当的采取变频调速措施,;自然采光与照明相结合,照明采用高光效光源、高效灯具及附件;建筑采用绿色节能建筑材料。②采用水源空调进行供暖及制冷,有效利用污水中的热能,减少能源消耗。③充分利用厂内自产的再生水进行绿化、道路浇洒及生产用水等,减少新鲜水用量。
4创新点
(1)污泥处理采用破壁+板框脱水处理工艺:本项目采用污泥破壁脱水处理技术,在常温常压下,利用少量药剂的相互作用,实现污泥菌胶团结构和菌胞膜的氧化破解,使污泥中大量结构水、吸包水和晶胞水变成间隙水,通过一系列的氧化、水解、混凝聚沉反应,形成不可逆转的凝结硬化壳,使污泥颗粒具备一定的水稳定性和强度稳定性。聚沉后的污泥经板框压滤机一次脱水至含水率60%(可低至40%)。(2)DF直饮水技术的应用:设置了处理规模1000m³/d的DF(低压选择性纳滤膜)系统一套,出水指标达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)相关要求。将MBR膜池的产水进一步处理为可直接饮用的饮用水。DF出水根据业主需求回用或用于新技术展示。DF直饮水系统流程图如下。3(3)设置海绵措施:厂区内采用的海绵措施主要包括:绿色屋顶、雨落管断接技术、渗透铺装、下凹式绿地、雨水花园、生态驳岸等,拟将厂区打造成为集“生态、科普、交流、共享”为一体的花园式污水处理厂,使厂区成为海绵城市的宣传体验及试点基地。(4)响应西咸新区“城市绿地”的要求,箱体顶部设置景观公园,包含运动休闲区及休闲游览区,改善环境的同时,为周边居民提供一个娱乐休闲去处。(5)新技术、新结构、新材料的应用:本工程设计中采用了多种新技术、新结构、新材料,注重经济合理,注重细部处理。①为了满足大型水处理构筑物的工艺要求,在超长池体设计中掺加混凝土外加剂,提高混凝土的抗渗、抗裂性能,来减少伸缩缝的设置量,将地下式箱体的漏水隐患降至最低。②在混凝土中掺加有膨胀剂的多功能(如早强、减水)复合型外加剂,以配制补偿收缩混凝土来解决混凝土结构的裂缝控制。③一般混凝土的限制膨胀率控制在0.02%~0.03%,现浇(后浇)加强带混凝土的限制膨胀率控制在0.035%~0.045%。
5应用前景
(1)本工程为采用MBR工艺的分期建设的地下式污水处理厂工程,其埋深较深,采用的基坑处理方法、降水措施及抗浮设计方案等均可为同类型的工程提供借鉴。(2)污泥破壁+脱水工艺先进,运行后可作为其他项目的参观考察实例。(3)DF直饮水技术的应用,作为科普展示,进一步向公众宣传了水的循环利用及直饮的可行性,为未来真正实现污水处理后直饮的推广打下基础。(4)为地下式污水处理厂结合海绵城市的建设提供了示范。综上,作为示范工程,本工程可为同类型项目提供诸多借鉴和参考。
作者:马姗姗 庄彤 单位:中国市政工程华北设计研究总院有限公司