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摘要：本文针对某污水厂特殊环境所采用的处理方式论述，阐明对这种特殊环境下污水处理的方案探讨，为特殊环境下污水处理积累了经验。
关键词：寒冷地区、污水处理、工艺设计
Abstract: in this paper a sewage treatment plant by the special environment treatment, this paper expounds on the special environment of sewage treatment plan, this paper under special environment for sewage treatment accumulated experience.
Keywords: cold areas, sewage treatment, process design
中图分类号：[TU992.3]文献标识码：A文章编号：
1.工程概况
某地区地处严寒地区，冬季最低温度-25.7℃。地区污水来源有铁路地区机务段、供电段、电务段、综合段、车辆段、地区食堂等含油杂排水，地区浴室、周边正常雨污、排水等。目前日排水量2600m3，而该地区既有污水处理厂建于2000年左右，处理能力为1600m3，处理工艺为沉淀消毒排放，处理能力严重不足，排放水质严重超标。本次设计主要调查该地区各用户排水水质，统计目前最高时污水排水量等主观因素，确定合理的污水处理方案，以确保该地区污水能处理达标排放。
2.污水处理厂厂址选择
2.1厂址选择原则
城市污水处理厂厂址的选择应满足以下原则：（1）充分利用现有的污水干管，减少管道的投资；（2）位于城市供水水源的下游；（3）处理后的水有较好的出路；（4）应符合城市总体规划，使规划区域内的污水均能得到收集处理。
2.2原污水厂
原既有污水厂位于该地区中心，除了污水处理能力不足之外，该污水处理厂患严重影响地区环境，污水处理过程中产生的废气、废渣严重影响周边居民的生活。
2.3新建污水厂
鉴于该地区发展的趋势，在设计阶段考虑地区主导风向，该区域地形走向以及既有市政管网状况，提出了污水处理厂南移，处于盛行风下侧，地势最低点的选址方案并征得业主同意。
根据《污水综合排放标准》（GB8978-1996），本次污水处理后排放污水水质应达到标准二级标准，确定污水厂出水水质条件如下：
3.3 污水厂处理工艺设计
根据确定的出水水质指标，应采用二级标准处理。国内目前对于城市中小型污水处理一般采用的处理工艺有：水解接触氧化处理（A/O）法、A2/O法、氧化沟、SBR工艺等。根据该地区冬季温度低，污水进水水质变化较大的特点，为了确保出水水质，设计采用对水质水量变化适应性强、对环境影响较小、操作简单的水解+接触氧化（A/O）工艺。
污水厂工艺流程图
地区污水首先由区内管网收集至格栅井，在格栅池中去除水中较大的悬浮物和漂浮物，防止管道和水泵的堵塞，出水自流进入调节池。调节池容积按污水停留8小时设计，调节池主要起到调节水量与均衡水质的作用，同时调节池底设有穿孔管，通过空气的搅拌作用，不同时段、不同浓度的废水在池子中均匀混合，降低水量和水质对后续单元的冲击。调节池内的废水由提升泵提升进入斜管沉淀池，斜管沉淀池主要用于去除颗粒较大的有机物、无机物，沉降的污泥定时排出池外，斜管沉淀池出水进入气浮装置。气浮装置主要是去除污水中的悬浮物，气浮装置采用加压溶气回流气浮，回流量为30%~50%。加压溶气气浮装置是在回压的条件下大量的溶入空气经过急剧减压，释放出大量微水、粒度均匀、密度稳定的微气泡。微气泡聚合了大量的微小杂质，随着微气泡上浮至水面。气浮装置内设行车式刮渣机，气浮混凝剂采用聚合铝和聚丙烯酰胺，采用自动加药机连续加药，污水经过管道混合器与药剂一同进入反应搅拌池，然后进入分离池。气浮装置浮渣进入污泥浓缩池，经浮选后出水自流进入后续生化系统。
气浮装置出水进入水解酸化池，水解酸化池有池体、填料和布水系统组成。是该污水厂污水处理工艺的重要环节之一。生物的厌氧发酵分为四个阶段，水解阶段、酸化阶段、酸性衰退阶段及甲烷化阶段，水解酸化池是把反应控制在第二阶段完成之前，影响水解酸化处理效果的主要是停留时间、温度。根据相关实验数据表明污水在水解反应池中停留时间对水解反应的影响较小，水力停留时间为4小时有机物去除率最高，但当水解时间下降到3小时，CODCr、BOD5去除率下降不到10%，SS的去除率几乎不变；而对于氨氮的去除，水解池停留时间较短时，氨氮去除率较大。因此，本次设计水解酸化池水力停留时间按3小时设计。温度在15℃以上时对处理效果的影响不大，但低于15℃，水解酸化速度放缓、效率降低。对于该地区这种最低温度-25.7℃的寒冷地区，保证污水温度是处理效果的必要措施，因此，将调节池、沉淀池、水解酸化池、接触氧化等可以埋地的构筑物均按埋地设计，将气浮池、MBR反应池等需敞口作业，无法埋地的构筑物设置与采暖建筑物内。水解酸化池出水到生物接觸氧化池。
生物接触氧化池是去除污水中有机污染物的主要构筑物，污水进入生物接触氧化池，自下而上流动，运行中废水与填料接触，微生物附着在填料上，水中的有机物被微生物吸附、氧化分解并部分转化为新的生物膜，废水得到净化。该工艺在填料下直接布气，生物膜直接受到气流的搅动，加速了生物膜的更新，使其经常保持较高的活性，而且能够克服堵塞现象。生物接触氧化池出水进入二沉池进行固液分离。二沉池出水目前排放1500m3/d，另外1500m3/d进入中间水池，由中间水泵提升进入MBR系统处理为中水，MBR处理能力为一期1500m3/d，预留3000m3/d全部处理的条件。MBR处理后的中水进入回用水箱，由变频供水泵组供至什么北地区中水管网。
4.污水厂自动控制设计
本污水处理厂采用高集成，高自动化程度的设计理念，现场自动检测仪表对生产中各个参数自动、连续地进行检测，同时将信号反馈给现场PLC和中心控制室计算机，并在中控室模拟屏和计算机显示器上显示出来；PLC和计算机比较程序中设定的工艺参数，能自动地调节对应设备的工况(启动、停止、调节)，也可手动远程进行控制，同时，中控室能将所有数据通过以太网上传，满足自动化生产的要求。
5.处理效果评价
本污水处理厂于2011年10月投入调试运行，目前已完成相关环保部门验收。出水水质优于国家污水排放二级标准，厂区无明显异味。由于采用了水解酸化—接触氧化工艺，对污泥有一定消化作用，污泥量大量减少，减轻了对周边环境的二次污染。
6.结语
本工程针对寒冷地区小型城市特点，因地制宜采取一些措施及改进方式使其对该地区污水进行了有效处理，减小了污水对周边环境的污染。采用了中水回用技术，使再生水成为城市供水系统组成的一部分，为缓解供水紧张有一定的积极作用。
参考文献
[1]室外排水设计规范.GB50014-2006.
[2] 李武. 水解-好氧生物处理工艺在制药废水处理上的应用. 环境工程，1997，8(3)：23～26.
[3]郑元景，沈永明，沈光范 编著. 污水厌氧生物处理. 北京：中国建筑工业出版社，1987.
[4]郑兴灿，尚巍，孙永利等．城镇污水处理厂一级A稳定达标的工艺流程分析与建议[J]．给水排水.2009.35(8)：24—28．
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：寒冷地区、污水处理、工艺设计
Abstract: in this paper a sewage treatment plant by the special environment treatment, this paper expounds on the special environment of sewage treatment plan, this paper under special environment for sewage treatment accumulated experience.
Keywords: cold areas, sewage treatment, process design
中图分类号：[TU992.3]文献标识码：A文章编号：
1.工程概况
某地区地处严寒地区，冬季最低温度-25.7℃。地区污水来源有铁路地区机务段、供电段、电务段、综合段、车辆段、地区食堂等含油杂排水，地区浴室、周边正常雨污、排水等。目前日排水量2600m3，而该地区既有污水处理厂建于2000年左右，处理能力为1600m3，处理工艺为沉淀消毒排放，处理能力严重不足，排放水质严重超标。本次设计主要调查该地区各用户排水水质，统计目前最高时污水排水量等主观因素，确定合理的污水处理方案，以确保该地区污水能处理达标排放。
2.污水处理厂厂址选择
2.1厂址选择原则
城市污水处理厂厂址的选择应满足以下原则：（1）充分利用现有的污水干管，减少管道的投资；（2）位于城市供水水源的下游；（3）处理后的水有较好的出路；（4）应符合城市总体规划，使规划区域内的污水均能得到收集处理。
2.2原污水厂
原既有污水厂位于该地区中心，除了污水处理能力不足之外，该污水处理厂患严重影响地区环境，污水处理过程中产生的废气、废渣严重影响周边居民的生活。
2.3新建污水厂
鉴于该地区发展的趋势，在设计阶段考虑地区主导风向，该区域地形走向以及既有市政管网状况，提出了污水处理厂南移，处于盛行风下侧，地势最低点的选址方案并征得业主同意。
根据《污水综合排放标准》（GB8978-1996），本次污水处理后排放污水水质应达到标准二级标准，确定污水厂出水水质条件如下：
3.3 污水厂处理工艺设计
根据确定的出水水质指标，应采用二级标准处理。国内目前对于城市中小型污水处理一般采用的处理工艺有：水解接触氧化处理（A/O）法、A2/O法、氧化沟、SBR工艺等。根据该地区冬季温度低，污水进水水质变化较大的特点，为了确保出水水质，设计采用对水质水量变化适应性强、对环境影响较小、操作简单的水解+接触氧化（A/O）工艺。
污水厂工艺流程图
地区污水首先由区内管网收集至格栅井，在格栅池中去除水中较大的悬浮物和漂浮物，防止管道和水泵的堵塞，出水自流进入调节池。调节池容积按污水停留8小时设计，调节池主要起到调节水量与均衡水质的作用，同时调节池底设有穿孔管，通过空气的搅拌作用，不同时段、不同浓度的废水在池子中均匀混合，降低水量和水质对后续单元的冲击。调节池内的废水由提升泵提升进入斜管沉淀池，斜管沉淀池主要用于去除颗粒较大的有机物、无机物，沉降的污泥定时排出池外，斜管沉淀池出水进入气浮装置。气浮装置主要是去除污水中的悬浮物，气浮装置采用加压溶气回流气浮，回流量为30%~50%。加压溶气气浮装置是在回压的条件下大量的溶入空气经过急剧减压，释放出大量微水、粒度均匀、密度稳定的微气泡。微气泡聚合了大量的微小杂质，随着微气泡上浮至水面。气浮装置内设行车式刮渣机，气浮混凝剂采用聚合铝和聚丙烯酰胺，采用自动加药机连续加药，污水经过管道混合器与药剂一同进入反应搅拌池，然后进入分离池。气浮装置浮渣进入污泥浓缩池，经浮选后出水自流进入后续生化系统。
气浮装置出水进入水解酸化池，水解酸化池有池体、填料和布水系统组成。是该污水厂污水处理工艺的重要环节之一。生物的厌氧发酵分为四个阶段，水解阶段、酸化阶段、酸性衰退阶段及甲烷化阶段，水解酸化池是把反应控制在第二阶段完成之前，影响水解酸化处理效果的主要是停留时间、温度。根据相关实验数据表明污水在水解反应池中停留时间对水解反应的影响较小，水力停留时间为4小时有机物去除率最高，但当水解时间下降到3小时，CODCr、BOD5去除率下降不到10%，SS的去除率几乎不变；而对于氨氮的去除，水解池停留时间较短时，氨氮去除率较大。因此，本次设计水解酸化池水力停留时间按3小时设计。温度在15℃以上时对处理效果的影响不大，但低于15℃，水解酸化速度放缓、效率降低。对于该地区这种最低温度-25.7℃的寒冷地区，保证污水温度是处理效果的必要措施，因此，将调节池、沉淀池、水解酸化池、接触氧化等可以埋地的构筑物均按埋地设计，将气浮池、MBR反应池等需敞口作业，无法埋地的构筑物设置与采暖建筑物内。水解酸化池出水到生物接觸氧化池。
生物接触氧化池是去除污水中有机污染物的主要构筑物，污水进入生物接触氧化池，自下而上流动，运行中废水与填料接触，微生物附着在填料上，水中的有机物被微生物吸附、氧化分解并部分转化为新的生物膜，废水得到净化。该工艺在填料下直接布气，生物膜直接受到气流的搅动，加速了生物膜的更新，使其经常保持较高的活性，而且能够克服堵塞现象。生物接触氧化池出水进入二沉池进行固液分离。二沉池出水目前排放1500m3/d，另外1500m3/d进入中间水池，由中间水泵提升进入MBR系统处理为中水，MBR处理能力为一期1500m3/d，预留3000m3/d全部处理的条件。MBR处理后的中水进入回用水箱，由变频供水泵组供至什么北地区中水管网。
4.污水厂自动控制设计
本污水处理厂采用高集成，高自动化程度的设计理念，现场自动检测仪表对生产中各个参数自动、连续地进行检测，同时将信号反馈给现场PLC和中心控制室计算机，并在中控室模拟屏和计算机显示器上显示出来；PLC和计算机比较程序中设定的工艺参数，能自动地调节对应设备的工况(启动、停止、调节)，也可手动远程进行控制，同时，中控室能将所有数据通过以太网上传，满足自动化生产的要求。
5.处理效果评价
本污水处理厂于2011年10月投入调试运行，目前已完成相关环保部门验收。出水水质优于国家污水排放二级标准，厂区无明显异味。由于采用了水解酸化—接触氧化工艺，对污泥有一定消化作用，污泥量大量减少，减轻了对周边环境的二次污染。
6.结语
本工程针对寒冷地区小型城市特点，因地制宜采取一些措施及改进方式使其对该地区污水进行了有效处理，减小了污水对周边环境的污染。采用了中水回用技术，使再生水成为城市供水系统组成的一部分，为缓解供水紧张有一定的积极作用。
参考文献
[1]室外排水设计规范.GB50014-2006.
[2] 李武. 水解-好氧生物处理工艺在制药废水处理上的应用. 环境工程，1997，8(3)：23～26.
[3]郑元景，沈永明，沈光范 编著. 污水厌氧生物处理. 北京：中国建筑工业出版社，1987.
[4]郑兴灿，尚巍，孙永利等．城镇污水处理厂一级A稳定达标的工艺流程分析与建议[J]．给水排水.2009.35(8)：24—28．
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。