琼海市官塘污水处理厂工艺设计

琼海市官塘污水处理厂工艺设计

黄 刚

（中国市政工程东北设计研究总院海南分院 海口 570125）

[摘 要] 琼海市官塘污水处理厂设计规模为1×10m/d，占地面积为23亩，生化处理采用循环曝气活性污泥法（Cyclic Activated Sludge System），简称CASS工艺对污水进行处理，后接滤布滤池工艺进行深度处理。笔者详细介绍了官塘污水处理各处理单元的工艺设计参数，并进行了减排效果分析。

[关键词] 城市污水处理 CASS生化反应池 工艺设计

[引 言]笔者为官塘污水厂处理厂主要工艺设计人员，现将该污水厂主要工艺构筑物与设计参数做简要介绍，与各同行进行交流探讨。

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1．工程概况

海南省琼海市官塘城区是琼海市的三大城区之一，位于琼海市区西南温泉镇万泉河边，与琼海市嘉积城区分局万泉河两岸，区内没有完善的污水处理设施，随着官塘地区的不断发展建设，区内污水处理设施建设日渐紧迫，因此琼海市政府在官塘地区建设官塘污水处理。

官塘污水处理厂建设规模为1.0万m/d，按环保要求，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A类标准，主要工艺采用CASS生化反应池+滤布滤池深度处理工艺，并将处理出水作为再生水回用于区内道路、绿化浇洒用水。

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2．工艺设计

2.1污水收集范围及工程规模

污水处理厂收集污水范围为官塘组团区域，设计污水处理量为1.0万m/d。 2.2污水处理厂设计进出水水质 （1）进水水质

琼海市官塘组团污水处理厂纳污范围内无大的工业企业也无重点工业污染源，其排放的基本为生活污水，因此可以在生活污水水质的基础上参照实测水质确定污水处理厂设计进水水质。但琼海市未对城市污水污染指标进行连续监测，因此本项目参照海南其他类似地区正常运行的海口白沙门污水处理厂、三亚红沙污水处理厂进水污染指标进行水质预测。

表1 污水厂进水水质

序号 1 2 3 4 5 6 7

项目 PH CODcr BOD5 悬浮物 总氮 氨氮 总磷

单位 mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L

设计进水 6～9 ≤300 ≤150 ≤150 ≤30 ≤25 ≤4

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（2）出水水质

按照当地环评要求，官塘污水处理厂出水采用《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A类标准。

表2 污水厂出水水质

序号 1 2 3 4 5 6 7

项目 PH CODcr BOD5 悬浮物 总氮 氨氮 总磷

单位 mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L

设计进水 6～9 ≤50 ≤10 ≤10 ≤15 ≤5 ≤0.5

（3）污水处理程度

表3 各项污染物处理指标

项 目 进水(mg/L) 出水(mg/L) 处理程度% 2.3工艺方案

COD 300 50 83.33

BOD5 150 10 93.33

SS 150 10 93.33

TN 30 15 50

NH3-N 25 5 80.00

TP 4 0.5 87.50

PH 6～9 6～9 -

（1）一级处理

官塘组团排水经市政管网收集后进入污水处理厂，经过进厂泵站粗格栅去除较大悬浮物、漂浮物后，进入厂区细格栅及旋流沉砂池，利用水力涡流使砂水分离进一步去除漂浮物和砂砾，以避免损害后序工艺的机械设备，确保安全运行。

（2）二级处理

工程进水BOD5/TN=5.0≥4，BOD5/TP＝37.5(介于33～100之间)，能满足生物脱氮除磷工艺对碳源的要求，生物处理选择CASS工艺。经旋流沉砂池净化后的水进入CASS生化池的生物选择器段，通过酶反应机理迅速去除污水中的部分溶解性有机物质，随后水由重力流进入主反应区，进行曝气供氧完成降解有机物和同时硝化/反硝化过程.通过滗水器出水。

（3）深度处理

为保证污水厂出水水质达到一级A标准，在生化池出水后，设置深度处理单元，进一步去除二级处理水中的悬浮物（SS）、溶解性有机物（BOD5）、磷等污染物质。CASS生化池出水通过二次提升泵池提升进入深度处理单元，深度处理采用机械混合+水平轴机械絮凝池+斜管沉淀池，沉淀池出水后采用滤布滤池进行过滤，滤后水进入接触消毒池，采用二氧化氯消毒，消毒后的水回用于官塘市政用水，多余尾水排入附近军屯村溪流，后汇入万泉河。

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（4）污泥处理

经二级生化处理后产生干污泥量约为1.8t/d，采用加聚丙烯酰胺浓缩后带式压滤脱水，最终污泥进行卫生填埋。

（5）曝气系统

曝气系统采用鼓风曝气，冬季加大鼓风机房曝气量和曝气强度，以提高污水温度。 （6）除臭系统

本工程生物除臭系统，在格栅间、污泥脱水间内设置生物除臭管道，将产生的臭气收集到生物除臭一体化设备统一进行处理

官塘污水处理厂工艺流程详见图1：

CASS生化池1234城市排水粗格栅提升泵站细格栅旋流沉砂池城市中水管网万泉河外运生物除臭间鼓风机房带式压滤加药浓缩接触消毒池滤布滤池斜管沉淀池机械絮凝池机械混合池提升泵池图1：官塘污水处理厂工艺流程简图3.工程设计

主体工程设计规模为1×10m/d，确定总变化系数为1.59。 3.1污水处理系统

3.1细格栅

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采用回转式格栅除污机，共设2台格栅。设计流量为 0.184m/s，过栅流速0.6m/s，栅条间隙5mm，格栅宽度1000mm，栅条安装倾角采用60°. 每个格栅渠宽1000mm，为了便于检修，在每个栅槽渠道前后端均设置1个叠梁闸，尺寸为1200×1000mm，共计4台，为检修方便，格栅间设置1台起重量为2T的电动单梁悬挂起重机。

为实现自动化控制，格栅渠道内设置液位差计探头、COD检测仪探头、SS检测仪探头、TN检测仪探头、TP检测仪探头、氨氮检测仪探头、PH计探头、温度计各1个。

3.2 沉砂池

采用旋流沉砂池2座，单池平面尺寸Φ2130mm，池深为1.2m。沉砂池底的砂砾物等，采用气提装置经砂水分离器进行砂水分离，分离砂用车外运，分离后的污水送至生化池进行下一步处理。

根据工艺要求，格栅间内设置1台砂水分离器，参数：Q=10L/s N=0.37kW，罗茨鼓风机2台，参数：Q=2.03m/min H=4.0KPa N=3.0kw。风机出口配套进口过滤器及消音器、柔性接

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头、出口消音器、止回阀、放空阀等附件。

另为方便检修，每个沉砂池进出水端均设置叠梁闸，进水端叠梁闸尺寸：1200x380mm；出水端叠梁闸尺寸：1200x760mm。沉砂池出水井设置镶铜铸铁可调节堰门1套，尺寸：1500x500mm，堰门配套明杆式手电动启闭机1台，启闭力3T。

3.3生化池

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生化池形式采用CASS池，设计规模1.1万m/d，共设2个系列，每系列2组，每组2座CASS池，共4座。每座池子平面尺寸13.0m×31.5m，池深3.8m，最大水深5.5m，主要设计参数如下：

平均日处理污水量： 污泥负荷F/M： 污泥指数SVI：

458m/h

0.1kg BOD5/kg MLSS·d 100 3600mg/L 0.7 2mg/L 25d 1300kg/d 99.4% 325m/d

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混合液悬浮固体MLSS： MLVSS/MLSS：

曝气时混合液溶解氧浓度： 污泥龄：

剩余污泥量： 排泥含水率：

每日排泥体积：

单个CASS池在1个工作周期的工作过程见下表：

表4： CASS反应池工作过程表

周 期 常规周期 进水(h) 0.5 边进水边曝气（h） 曝气(h) 1.0 2.0 沉淀(h) 1.0 滗水(h) 1.5 合计(h) 6.0 每座CASS池在常规情况下，每天经过4个常规周期。 3．4提升泵池 （1）污水提升泵池

污水提升泵池设2座，CASS单次出水量为688m，提升泵池单座平面尺寸：9.0m×12.0m，池高5.7m，有效水深5.0m，内设潜水排污泵4台，3用1备，Q=230m/h，H=14m，N=15kW，将污水提升至混合反应沉淀池。

（2）污泥提升泵池

设污泥提升泵池2座，内设潜水排污泵4台，2用2备，Q=40m/h，H=10m，N=3.0kW，将污泥提升至污泥储池。

3.5混合反应沉淀池 （1）机械混合池

一级混合时间20s，速度梯度G=500/s；搅拌器直径DN600；二级混合时间20s，速度梯度

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G=300/s；搅拌器直径DN600；共两座，单座尺寸：1.0m×4.8m×2.7m。

（2）水平轴机械絮凝池

设计采用絮凝池，共设2座，设计水量1.59万m/d，即0.18m/s，单池处理水量0.09m/s，单池平面尺寸7.0m×8.7m。单池参数如下： 单池设计水量

0.09m/s，絮凝时间 20min。第一段6min，第二段7 min，第三段7 min。

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第一段：有效水深2.75m，平面尺寸7.0m×2.7m，每排设3个搅拌器，搅拌器长1.9m，外缘直径2.4m；

第二段：有效水深2.7m，平面尺寸7.0m×2.7m，每排设3个搅拌器，搅拌器长1.9m，外缘直径2.4m；

第三段：有效水深2.65m，7.0m×2.7m，每排设3个搅拌器，搅拌器长1.9m，外缘直径2.4m； 絮凝池总面积14.4×8.7m。 （3）斜管沉淀池 设2座， 单座设计水量: 上升流速：

0.09m/s； 12mm/s；

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沉淀区颗粒沉降速度： 斜管层数：

0.18mm/s； 1层； 60o； 0.87m； 1.93m；

150m 12.5m； 7.0m。

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斜管倾斜安装角度： 斜管高度：

斜管下沉泥区高度： 斜管总面积： 单池总长度： 单池宽度：

沉淀池设8个排泥斗，每个排泥斗设1根DN200mm排泥管，每根排泥管设1个气动快开排泥阀。

3.6滤布滤池间

设置滤布滤池间1座，尺寸12.0m×9.0m×5.0m。设计选用1套纤维转盘过滤设备，纤维转盘滤池设计选型参数如下：，

表5： 纤维转盘滤池性能参数

序号 1 2 3 项目 进水水质 平均出水水质 滤速 设计参数 SS≤20mg/l SS≤10mg/l ≤15m/h.m 5 / 8

32备注 当进水水质略大于此值时，滤速、反洗水量、反洗周期将有所变化。 视水质水量情况定。

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 滤盘直径 滤盘数量 滤布寿命 水头损失 有效过滤面积 瞬时反洗面积 反洗水量 反洗转速 反洗周期 反冲洗泵 旋转驱动电机 装机功率 33m 12 ≥3年 滤池内部0.3m 151.2m 0.25m 1—3% 1转/分钟 1h Q=50m/h，H=7m，N=2.2Kw 0.75Kw 5.87Kw 22 单盘有效面积12.6m 占有效过滤面积1% 视水质水量情况定。 视水质水量情况定。 每池配2台 每池配1台 单池 2 3.7消毒接触池

消毒接触池设置2座，用于在排放或回用污水前对其进行消毒，达到消灭有害细菌的作用。消毒接触池为钢筋混凝土结构，4个廊道，采用半地下式。单池平面尺寸：10.0m×15.0m，池深：4.3m，有效水深：4.0m，单池有效容积600m，接触时间:2.9h。

3.8投药间

投药间设1座，设计规模1万m/d，投药间平面尺寸：12.0m×9.0m。层高：5.0m，间内设置：PAC调制罐2座，碳钢衬塑材质，尺寸：AxBxC=1400x1400x1500，单座有效容积：2.6立方米。PAM调制罐2座，碳钢衬塑材质，尺寸：AxBxC=1400x1400x1500，单座有效容积：2.6立方米。每个调质罐均配套折桨搅拌机1台，单台功率3.0kW，共计4台，设置2台PAC隔膜计量泵，参数：流量220L/h，压力0.4MPa，功率0.37kW；设置2台PAMC隔膜计量泵，参数：流量140L/h，压力0.4MPa，功率0.37kW。与隔膜泵配套的DN15过滤器4个、DN15脉冲阻尼器2个、DN15背压阀2个、DN15安全阀4个，DN电动球阀50共8个，为确保投药精确，设置电磁流量计2台。

官塘污水处理厂投加PAC（聚合铝），PAM（聚丙烯酰胺）2种药剂。PAC最大投加量60mg/l，平均投加量25mg/l，投加浓度15%。PAM投加量0.2mg/l，投加浓度0.1%。

3.9加氯间

本工程设置加氯间1座，设计规模1万m/d，平面尺寸7.50m×12.0m，层高：5.0m。本工程采用二氧化氯消毒，平均投加量按7mg/l考虑。间内设二氧化氯发生器2台，1用1备，制备能力：Q=5000g/h N=3.0Kw，投加点位于清水池前。与二氧化氯发生器配套漏氯检测仪1台，规格：0~10ppm CLO2 ，防毒面具2套，DN25止回阀2个。

加氯间内设置盐酸药库、氯酸钠药库和氯酸钠调制间，氯酸钠调制间内设氯酸钠调制罐1台，尺寸：φ1000 H=1200mm，碳钢衬塑材质；化料器1台，功率0.75kW（配套转液泵），盐

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酸储罐1台，尺寸：φ1500,H=1700。碳钢衬塑材质，与盐酸储罐配套酸雾吸收器1台，规格：DN500 H=1300mm。卸酸泵2台，1用1备，规格：Q=6m/h, H=20m, N=3kw。

3.10鼓风机房

本工程设置鼓风机房1座，用于提供生化池反应所需的空气。鼓风机房平面尺寸12m×7.5m，层高：5.40m，房内设置3台悬浮高速离心鼓风机，2用1备。风机参数：Q=25m/min P=6.5mH2O N=37kW。每台鼓风机配套进口消音器、扩压管、柔性接头及止回阀。

每台鼓风机出风口设置DN200双法兰电动蝶阀、双法兰手动蝶阀、双法兰伸缩节个1个。 为安装和检修方便，设1台起重量为1T的电动单梁悬挂起重机。 3.11污泥储池

污泥储池用于储存生化池和混合反应沉淀池排放的污泥，同时可贮存浓缩脱水机间断工作时污泥量，起调节流量的作用。贮泥池设置2座，单座平面尺寸：9.0m×5.0m，池深3.5m，有效深度3.0m。单池有效容积：180m，贮泥池停留时间：16h，为防止污泥沉降，污泥储池内共设置潜水搅拌器4台，单台功率N=3.0kw。

3.12浓缩脱水间

本工程设置污泥浓缩脱水间1座，平面尺寸28.0m×9.0m，层高：6.0m。污泥浓缩脱水间内设置絮凝剂投加系统、污泥浓缩脱水系统、冲洗系统和污泥输送系统。

A、污泥浓缩脱水系统

本工程污泥量（干重）1.8t/d，其中来自生化池污泥量为1.30t/d，来自混合反应沉淀池污泥量0.50t/d，污泥浓缩脱水机进泥含水率为：99.6%，浓缩脱水后污泥含水率80%；进泥量：450m/d；浓缩脱水后污泥体积：7m/d；本工程设置2台带式浓缩压滤脱水机，工作时间：8h/d，脱水机电机功率2.2+0.75kW。脱水系统配有：进料泵2台，Q=60m/h，扬程30m，电机功率11kW。聚丙烯酰胺投加装置1套，制备能力1200L/h，药剂投加泵2台，1用1备，单泵流量Q=1200 L/h，H=20m，N=2.6kW。稀释水泵1台，Q=12m/h，H=30m，N=2.2kW。冲洗水箱1个，V=10m。冲洗水泵：2台，Q＝25m/h H=53m N=7.5kW。

B、污泥输送系统

污泥经浓缩脱水之后，由出料口重力跌落进入水平螺旋输送机，再经过30°的螺旋输送机提升至污泥棚，最后由汽车外运堆放。污泥输送系统包括：水平螺旋输送机1台：输送量1.5m/h，直径500mm，长度4.0m，功率1.5kW，30°螺旋输送机1台：输送量1.5 m/h，直径500mm，长度6.5m，功率2.0kW。污泥棚1座，用于存储脱水后的污泥。平面尺寸9.0m×9.0m，层高4.5m。

3.13生物除臭一体化设备

在格栅间、污泥脱水间内设置生物除臭管道，将产生的臭气收集到生物除臭一体化设备统一进行处理。设置生物无除臭一体化设备1台，平面尺寸为9.0m×5.0m×4.0m，一体化设备自带排放塔。一体化设备包括：无机生物滤料150m，玻璃钢离心通风机1台，风量为50000m/h，H=3Kpa 功率为7.7KW。

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4.结语

（1）琼海市官塘污水处理厂的建设不但可以保持琼海官塘地区持续健康发展，提高区域环境效益和社会效益，保证经济持续增长。官塘污水处理厂出水水质能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准, 并可作为再生水回用于当地城市道路、绿地浇洒用水。

官塘污水厂工程建成后各污染物消减量如下：

表6： 污染物减排量如下表

指标 污染物减排量(t/y) （2）该项工程的实施，为琼海市官塘地区建立可持续发展的理念，坚持经济建设、城市建设、环境建设同步规划、同步实施、同步发展打下坚实的基础；为严格控制污染，保护环境和自然资源，促进经济、社会、环境的协调发展起到了重要作用；进而确保本市走上一条经济、社会与资源、环境相协调的可持续发展之路。

COD 4927.5 BOD5 1533 SS TN NH3-H 438 TP 82.3 3175.5 492.8 8 / 8

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4ofp.html