本文結(jié)合工程實(shí)例，詳細(xì)闡述了城市污水處理廠改良型AAO工藝的設(shè)計(jì)方案，重點(diǎn)介紹了其工藝設(shè)計(jì)中的各構(gòu)筑物設(shè)計(jì)規(guī)劃內(nèi)容，并通過(guò)實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，該污水處理廠出水水質(zhì)能穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，處理效果明顯，以供相關(guān)人員參考借鑒。

當(dāng)下污水處理系統(tǒng)正不斷完善，因此污水處理廠的處理工藝技術(shù)也必須面向更高的層面。在污水處理中，通過(guò)改良型AAO工藝對(duì)污水處理廠進(jìn)行設(shè)計(jì)施工，運(yùn)用更加高效穩(wěn)定的污水處理系統(tǒng)對(duì)城市污水進(jìn)行排放前處理，實(shí)踐證明其運(yùn)行效果明顯，排放水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，具有極大的環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)效益，值得提倡運(yùn)用。

1設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)

進(jìn)水水質(zhì)預(yù)測(cè)需綜合分析污水處理廠污水來(lái)源及水質(zhì)的變化趨勢(shì)，出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918—2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，出水排入河。

一期工程的設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)如表1。

3主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

3.1粗格柵及進(jìn)水泵房

粗格柵間與進(jìn)水泵房合建，土建按4.5×104m3/d設(shè)計(jì)。2條粗格柵渠道，安裝回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)2臺(tái)，格柵寬度為1.00m，柵縫為20mm，格柵傾角為75°，用于攔截直徑較大的漂浮懸浮物質(zhì)，設(shè)計(jì)過(guò)柵流速為0.75m/s，過(guò)柵水頭損失為0.30m。柵渣由1臺(tái)無(wú)軸螺旋輸送機(jī)輸送至柵渣壓榨機(jī)擠壓脫水后，與廠區(qū)污泥泥餅一起外運(yùn)處理。

進(jìn)水泵房?jī)?nèi)設(shè)置4臺(tái)水泵位置，一期工程設(shè)備安裝規(guī)模為3.0×104m3/d，安裝3臺(tái)潛水排污泵（2用1備），其中1臺(tái)水泵變頻控制，適應(yīng)不同的水量條件。二期工程在預(yù)留泵位上新增1臺(tái)同型號(hào)水泵，3用1備。

3.2細(xì)格柵及沉砂池

粗格柵池與沉砂池合建，設(shè)計(jì)規(guī)模為4.5×104m3/d設(shè)計(jì)，設(shè)備全部安裝。2條細(xì)格柵渠道，每條渠道設(shè)兩級(jí)細(xì)格柵，以有效去除懸浮物質(zhì)，降低后續(xù)水解酸化池的負(fù)荷；第一級(jí)格柵采用回轉(zhuǎn)式細(xì)格柵，柵縫為5mm，第二級(jí)格柵采用轉(zhuǎn)鼓式細(xì)格柵，柵縫為3mm。兩級(jí)格柵的柵渣各采用1臺(tái)無(wú)軸螺旋輸送機(jī)輸送，經(jīng)沿細(xì)格柵池外墻設(shè)置的落渣管落至地面垃圾筒，外運(yùn)處理。

沉砂采用旋流沉砂池2座，為圓形鋼混構(gòu)筑物，單池直徑為3.05m，深度為3.65m，用于去除原水中密度＞2.65g/cm3、粒徑＞0.2mm的無(wú)機(jī)砂粒。池內(nèi)配套安裝旋流沉砂攪拌裝置、提砂泵、砂水分離器等設(shè)備。

3.3水解酸化池

水解酸化池設(shè)計(jì)規(guī)模為3.0×104m3/d，設(shè)計(jì)采用泥法水解酸化工藝，這種工藝由升流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）演變而來(lái)，它集生物降解、物理沉降和吸附于一體，污水緩慢穿過(guò)水解酸化池底部的泥層，合理的設(shè)計(jì)將反應(yīng)控制在水解、酸化階段，污水中的顆粒和膠體污染物得到有效截留和吸附，并在產(chǎn)酸菌等微生物作用下得到分解和降解，同時(shí)對(duì)大腸桿菌和蛔蟲卵也有顯著的去除作用。

主要設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)規(guī)模為3.0×104m3/d，總平面尺寸為40.0m×35.0m，中間為管廊，有效水深為5.50m，平均流量時(shí)停留時(shí)間為5.40h，最大流量時(shí)停留時(shí)間為3.72h，平均流量時(shí)上升流速為1.01m/h，最大流量時(shí)上升流速為1.48m/h。

3.4組合式C－AAO生化沉淀池

3.4.1池體布局

組合式C－AAO生化沉淀池以改良型AAO工藝的生化池與輻流式二沉池合建為基礎(chǔ)，將缺氧池、厭氧池、好氧池、二沉池、硝化液回流、污泥回流、剩余污泥排放等系統(tǒng)組合為一體，形成組合式生化沉淀池，兼顧多種功能。該工藝具有占地面積小、投資省、能耗低、原水適應(yīng)能力強(qiáng)、運(yùn)行管理方便的突出優(yōu)點(diǎn)。

池體平面圖如圖2所示。

組合式C－AAO生化沉淀池的設(shè)計(jì)規(guī)模為3.0×104m3/d，兩組對(duì)稱布置，單組建設(shè)規(guī)模為1.5×104m3/d，能夠?qū)崿F(xiàn)半邊運(yùn)行，以滿足設(shè)備檢修更換需求。


 

3.4.2改良型AAO工藝

改良型AAO工藝將缺氧池置于厭氧池之前，來(lái)自二沉池的回流污泥、0～100%的進(jìn)水和100%～300%的硝化液回流進(jìn)入缺氧階段，回流污泥和混合液在缺氧池內(nèi)進(jìn)行反硝化，去除硝態(tài)氮，再進(jìn)入?yún)捬醵�，保證了厭氧池的厭氧狀態(tài)，強(qiáng)化除磷效果。

生化池進(jìn)水采用堰門調(diào)節(jié)，30%～50%來(lái)水進(jìn)入缺氧區(qū)，70%～50%來(lái)水進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，兩點(diǎn)進(jìn)水的方式，使得缺氧段污泥濃度較好氧段高出近50%，分段進(jìn)水系統(tǒng)比常規(guī)法具有較多的污泥儲(chǔ)量和較長(zhǎng)的污泥齡，從而增加了處理能力；單位池容的反硝化速率明顯提高，反硝化作用能夠得到有效保證。在不同進(jìn)水水質(zhì)、不同季節(jié)情況下，根據(jù)生物脫氮和生物除磷所需碳源的變化，調(diào)節(jié)分配至缺氧和厭氧段的進(jìn)水比例，反硝化作用能夠得到有效保證，系統(tǒng)中的除磷效果也有保證。

3.4.3生化池設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)最低水溫為10℃，污泥齡為17.14d，混合液污泥濃度為3.80g/L，污泥總產(chǎn)率系數(shù)為0.56kgMLVSS/kgBOD5，污泥負(fù)荷為0.068kgBOD5/（kgMLSS•d），好氧池容為11800m3，缺氧池容為6600m3，厭氧池容為2250m3，總池容為20650m3，水力停留時(shí)間為16.52h。

設(shè)計(jì)需氧量為10105.88kg/d，折合空氣量為162.22m3/min。缺氧區(qū)潛水推進(jìn)器4臺(tái)，單臺(tái)功率為11.0kW，厭氧區(qū)潛水?dāng)嚢杵?臺(tái)，單臺(tái)功率為3.0kW，好氧區(qū)曝氣方式采用盤式微孔曝氣器，合計(jì)5610個(gè)，單個(gè)曝氣器服務(wù)面積為0.36m2。

3.4.4二沉池設(shè)計(jì)

出水水質(zhì)要求較高，選擇具有大容量、高負(fù)荷、高穩(wěn)定性特點(diǎn)的周邊進(jìn)水、周邊出水二沉池，數(shù)量2座，直徑為33.0m，最大流量時(shí)表面負(fù)荷qmax=1.06m3/（m2•h），平均流量時(shí)表面負(fù)荷為0.73m3/（m2•h），沉淀時(shí)間為3.59h，池邊水深為4.80m，其中有效水深為3.80m，緩沖層高度為1.0m，超高1.00m，總高度為5.80m。

設(shè)備采用中心傳動(dòng)單管吸泥機(jī)，具有迅速吸泥、高濃度污泥、吸泥平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、日常維護(hù)量小等特點(diǎn)。

3.4.5污泥回流及排放系統(tǒng)設(shè)計(jì)

硝化液回流、污泥回流、剩余污泥排放系統(tǒng)設(shè)置于長(zhǎng)方形改良型AAO生化池與圓形二沉池合建形成的“三角形區(qū)域”內(nèi)（如圖2所示）。硝化液回流采用水平穿墻泵6臺(tái)，單臺(tái)流量為650m3/h，揚(yáng)程為10kPa，功率為4.0kW；污泥回流采用潛水排污泵6臺(tái)，單臺(tái)流量為310m3/h，揚(yáng)程為35kPa，功率為7.5kW；剩余污泥排放采用潛水排污泵3臺(tái)（2用1備），單臺(tái)流量為30m3/h，揚(yáng)程為150kPa，功率為4.0kW。

3.5混凝沉淀池

混凝沉淀池設(shè)計(jì)規(guī)模為3.0×104m3/d，尺寸為36.85m×9.40m×4.2m。機(jī)械絮凝池2組，對(duì)稱布置，采用三級(jí)絮凝沉淀，共6格沉淀區(qū)，每格平面尺寸為4.50m×4.50m，有效水深為4.20m，水力停留時(shí)間為24.50min。上向流斜管沉淀池2組，對(duì)稱布置，每組平面尺寸為20.10m×4.50m，表面負(fù)荷為6.90m3/（m2•h），斜管傾角為60°，有效水深為4.10m，其中清水區(qū)為0.90m，斜管高度為0.90m，緩沖層為1.20m，排泥區(qū)為1.00m。

3.6過(guò)濾消毒池

過(guò)濾方式采用纖維轉(zhuǎn)盤濾池，保證出水SS達(dá)標(biāo)，消毒方式采用紫外線消毒，保證出水的微生物學(xué)達(dá)標(biāo)，過(guò)濾池與消毒池合建，設(shè)計(jì)規(guī)模為3.0×104m3/d。

纖維轉(zhuǎn)盤濾池2組，直徑為3.0m，單組盤片數(shù)量12片，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)功率為0.75kW。進(jìn)水SS≤20mg/L，出水SS≤10mg/L，濾速≤15m3/（h•m2），水頭損失為0.6m，反沖洗水泵每池配5臺(tái)，共10臺(tái)，單臺(tái)流量為50m3/h，揚(yáng)程為70kPa，功率為2.2kW，沖洗頻率約3～5次/h。

紫外線消毒渠道1組，安裝1套紫外線消毒設(shè)備，功率約25kW。

3.7出水井

過(guò)濾消毒池出水設(shè)計(jì)獨(dú)立的出水井一座，平面尺寸為2.50m×3.00m，內(nèi)部采用藍(lán)色瓷磚飾面，中間設(shè)置不銹鋼出水堰板，處理后尾水排入運(yùn)河，運(yùn)河水位較低時(shí)，出水井內(nèi)形成“瀑布狀”的出水效果，觀賞性較好。同時(shí)，出水井也作為地方環(huán)保部門出水監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，方便取水。

3.8鼓風(fēng)機(jī)房

鼓風(fēng)機(jī)房土建設(shè)計(jì)規(guī)模為4.5×104m3/d，平面尺寸為20.00m×9.00m，設(shè)計(jì)5臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)位置，一期工程安裝羅茨鼓風(fēng)機(jī)3臺(tái)（2用1備），單臺(tái)風(fēng)量為81m3/min，風(fēng)壓為58.8kPa，功率為132kW；預(yù)留兩臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)位置，供二期工程使用。

3.9污泥濃縮池

污泥濃縮池污泥由三部分組成：二沉池剩余污泥量為448.89m3/d，含水率為99.20%；水解酸化池剩余污泥為144.50m3/d，含水率為99.00%；混凝沉淀池排泥為205.35m3/d，含水率為99.20%；設(shè)計(jì)總污泥量為798.74m3/d，平均含水率為99.16%，折合絕干污泥量為6.68tDS/d。

污泥濃縮池直徑為15.0m，有效水深為4.0m，污泥固體負(fù)荷為37.80kg/（m2•d），設(shè)計(jì)停留時(shí)間為21.23h。設(shè)計(jì)濃縮后污泥含水率為98%，濃縮污泥量為333.95m3/d。污泥濃縮池內(nèi)安裝槳板式中心傳動(dòng)污泥濃縮機(jī)一臺(tái)，功率為3.7kW。

3.10污泥脫水機(jī)房

污泥脫水機(jī)房土建設(shè)計(jì)規(guī)模為4.5×104m3/d，平面尺寸為34.00m×15.00m，設(shè)計(jì)3臺(tái)污泥脫水機(jī)位置，一期工程安裝帶式污泥脫水機(jī)2臺(tái)，預(yù)留1臺(tái)機(jī)位供二期工程，帶寬為2.0m，單機(jī)處理能力為20～40m3/h，污泥脫水機(jī)配套設(shè)置污泥螺桿泵2臺(tái)、沖洗水泵2臺(tái)。設(shè)計(jì)脫水前污泥含水率為98.5%，脫水后污泥含水率為80%；脫水機(jī)運(yùn)行時(shí)間為6～8h/d。

絮凝藥劑采用高分子聚丙烯酰胺（PAM），加藥量按干泥量的0.4%考慮，采用全自動(dòng)絮凝劑制備、投加設(shè)備，數(shù)量1套，配藥能力3～5kgPAM/h，藥劑濃度為0.1%～0.5%。

污泥脫水機(jī)房旁設(shè)污泥斗，有效容積為30m3，2臺(tái)污泥脫水機(jī)的污泥匯集至1臺(tái)水平螺旋輸送機(jī)，再經(jīng)傾斜螺旋輸送機(jī)提升進(jìn)入污泥斗，由污泥斗底部的電動(dòng)刀閘閥控制，重力落入運(yùn)泥卡車中，泥餅外運(yùn)，經(jīng)堆肥處理實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處置。

3.11中水回用

工程出水水質(zhì)較好，帶式污泥脫水機(jī)的濾帶沖洗全部采用處理后尾水。廠區(qū)內(nèi)設(shè)置中水回用系統(tǒng)，在脫水機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置隔膜式氣壓罐一套，有效容積為1.36m3，設(shè)計(jì)壓力等級(jí)為1.0MPa，水源來(lái)自出水井，中水管網(wǎng)覆蓋全廠，場(chǎng)內(nèi)綠化澆灌、生產(chǎn)車間地面沖洗、道路沖洗、車輛及設(shè)備清洗等全部采用處理后的尾水，節(jié)約了廠區(qū)自來(lái)水消耗量。

4運(yùn)行效果

污水處理廠2013年日常監(jiān)測(cè)的具體運(yùn)行數(shù)據(jù)（月平均值）。根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，出水各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)均達(dá)到了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918—2002）中的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，出水水質(zhì)穩(wěn)定。

5設(shè)計(jì)特點(diǎn)

（1）預(yù)處理系統(tǒng)的水解酸化池采用泥法工藝運(yùn)行，污泥濃度能達(dá)到20g/L，集生物降解、物理沉降和吸附于一體，污水中的顆粒和膠體污染被截留吸附后降解，對(duì)于提高污水的可生化性效果明顯。

（2）二級(jí)生化處理采用“組合式C－AAO生化沉淀池”：以改良型AAO工藝的生化池與二沉池為基礎(chǔ)，整合硝化液回流、污泥回流、剩余污泥排放等輔助功能于一體，該池型具有占地面積小、投資省、能耗低、原水適應(yīng)能力強(qiáng)、運(yùn)行管理方便的突出優(yōu)點(diǎn)。

（3）三級(jí)處理采用“混凝沉淀+轉(zhuǎn)盤濾池”工藝，有效保證出水的各項(xiàng)指標(biāo)，設(shè)備簡(jiǎn)單可靠，運(yùn)行效果好。

6結(jié)語(yǔ)

總之，改良型AAO工藝由于其良好穩(wěn)定的污水處理能力，十分適用于城市污水的處理。且從實(shí)際情況來(lái)看，該工藝設(shè)計(jì)對(duì)今后污水處理廠的提高排放標(biāo)準(zhǔn)有很強(qiáng)的適應(yīng)性，應(yīng)在污水處理系統(tǒng)中應(yīng)用發(fā)展。