科技园区污水处理工程方案探析

文_胡杨 刘涛 青岛市环境保护科学研究设计有限公司

健康产业科技园区污水处理设计规模为2万m3/d，主要服务于城镇及健康科技园区。城镇污水以生活废水为主，生化性相对较好。产业园污水来源主要是生物医药、医疗器械、健康产业和服务研发四大产业板块的工业废水和生活污水，生化性相对较差。

2.1 建设规模

根据用水指标计算，确定总用水量为0.60万m3/d，其中，综合生活用水量0.522万m3/d，市政用水量0.078万m3/d。健康科技产业园预测需水量为2.74万m3/d。其中工业用水量为1.40万m3/d，生活用水为1.34万m3/d。

综合考虑镇区和健康科技产业园区的需水量预测，总用水量为3.34万m3/d，其中生活用水为1.94万m3/d，占总用水量比例为58%。工业用水为1.40万m3/d，占总用水量比例为42%。污水收集率取1.0；
污水排放系数取 0.8；
日变化系数取1.35，计算得生活污水量为1.15万m3/d，工业污水量为0.83万m3/d。总污水量为1.98万m3/d，因此确定建设规模为2.0万m3/d。

2.2 处理程度

由于镇区生活区主要为生活污水，健康产业科技园区主要为生产废水，水量水质存在较大差别，故采用加权平均法预测进水水质，项目尾水水质按照类Ⅳ类水水质标准设计。设计进、出水水质及处理程度详见表1。

表1 综合设计进、出水水质及处理程度

3.1 工艺处理分析

本项目内的工程园区各企业“一企一管”排至污水处理厂调节事故池，进行水量和水质的调节后进入细格栅或水解酸化池。生活污水及部分生产废水直接由下水道排入粗格栅，除去水中的大块浮渣，然后由管道排出，经过泵送到细滤网和曝气式沉淀池，以除去较小的漂浮物和沙粒。经预处理的废水经水解酸化槽后，再送入AAO生物反应器。

AAO法可以实现有机物的脱除，硝化脱氮，磷的过量吸收和去除。好氧生物反应器要实现NH3-N的硝化作用，是实现脱氮的先决条件。由缺氧池实现脱氮目的，厌氧池与好氧池共同发挥除磷作用。

沉淀池后出水进入高级氧化池，对难降解有机物进一步氧化去除，之后设置絮凝沉淀+过滤，最后通过巴氏计量槽排入河道。设回水池及泵房，满足产业园区工业回用水要求。

3.2 工艺处理流程

本工程采取了“粗格栅+进水泵站+细格栅+曝气沉砂池+调节事故池+水解酸化池+AAO生化+二沉池+磁混凝池+V型滤池+臭氧催化池”的工艺。

4.1 粗格栅渠及提升泵站

在污水处理厂的进水口设有粗格栅，并安装有机械粗格栅。废水经粗格栅后，可将废水中的悬浮物质拦截，从而降低后续处理结构的负载，保证其正常工作。根据时间和栅栏前后的水位差值，自动开启和关闭栅栏。收集的栅栏废渣与工厂内的淤泥一起处理。

其中，粗格栅的设计流量Qmax=0.34m3/s，总变化系数KZ=1.48，粗格栅渠2条，平面净尺寸3.4×10.7+7.2×8.2m（2格，地下钢砼结构），池深6.7m，栅前水深与渠宽分别为1.1m、800mm。回转式格栅除污机的栅前水深与渠宽为1.00m、700mm，间隙与倾角为20mm、75°，共设2套；
皮带输送机长度3.8m，带宽500mm，设1套。

进水泵房：设计流量Qmax=0.34m3/s，设1座，潜污水泵Q=617m3/h，H=14m，N=3.7kW，设有3台（2用1备，1台变频）。

4.2 细格栅渠

设计流量Qmax=0.34m3/s，渠数2条。设格栅除污机，B=720mm，b=5mm，共2台；
无轴螺旋输送压榨机，槽长3m，功率2.2kW，设1台；
叠梁闸门4台，尺寸800×1200mm，渠深1400mm。

4.3 调节事故池

设计流量Q=0.23m3/s，1池2组，尺寸39.6m×24.6m，有效水深4.9m，调节容积260m3，停留时间5.8h。设提升泵和潜水搅拌器，其中污水提升泵3台，流量与扬程为420m3/h、12.5m，单台功率22kW；
潜水搅拌器功率4.0kW，共设8台。

4.4 水解酸化池

设计流量Qave=0.23m3/s，池数2座，单座池平面尺寸27.9m×28.2m，池深9.0m，有效水深7.5m，水力停留时间10h，外回流比50%，内回流比50%。

设有污泥回流泵、剩余污泥泵和管道加压泵，污泥回流泵Q=420m3/h，H=3m，N=5.5kW，共设2台，剩余污泥泵Q=30m3/h，H=4m，N=2.2kW，共设2台。

4.5 沉淀池

采用辐流式沉淀池，设计流量0.34m3/s，直径26m，表面负荷1.08 m3/m2·h，池周围水深4.5m，污泥回流率100%，回流污泥浓度8.0g/L。设备参数为：周边传动刮泥机2套，功率2×0.37 kW；
排渣堰门设备1套，尺寸B×H=500×500mm；
出水三角堰1套，δ=3mm，B=250mm，L=73m；
浮渣挡板1套，δ=3mm，B=300mm，L=72m；
折流裙板1套，设备参数δ=3mm，B=600mm，L=79m。

4.6 磁混凝沉淀池

磁混凝沉淀池流量0.34m3/s，设1座2组。①PAC 混合反应池：平面尺寸2.5m×2.5m，有效水深3.47m 有效池容21.69m3，平均混合时间125.78s。②磁加载池：平面尺寸2.5m×2.5m，有效水深3.44m，有效池容：21.5m3，平均混合时间124.67s。③1#絮凝反应池：尺寸2.5m×2.5m，有效水深3.41m，有效池容21.31m3，平均混合时间：123.57s。④2#絮凝反应池：尺寸2.5m×2.5m，有效水深3.38m，有效池容21.13m3，平均混合时间122.53s。⑤斜管沉淀区：峰值表面负荷17.37m3/m2.h。⑥污泥池有效池容43.14m3。

4.7 AAO生化池

设计流量Qave=0.25m3/s（考虑日变化系数1.1），设1池2组，尺寸54.70×55.40m，污泥负荷Ns=0.10kgBOD/kgMLSS·d，污泥产率Ys=0.80kgDS/kgBOD5·d，污泥浓度MLSS=3.5g/l，水力停留时间20.60h，总泥龄φ=14.70d，有效水深H=6.0m，有效容积V=17166m3，污泥回流比100%，混合液回流比400%。

厌氧区尺寸12.95×7.6m，水力停留时间1.6h。缺氧区单组尺寸37.40×12.25m，水力停留时间7.1h。过渡区单组尺寸12.95×7.60m，水力停留时间1.60h。好氧区单组尺寸50.80×13.40m，水力停留时间9.8h，最大外回流比100%，最大内回流比400%，最大标准需氧量231kgO2/h。脱气区单组尺寸5.90×3.50m，水力停留时间0.50h；
各区池深与有效水深均为7.2m与6.0m。

4.8 污泥回流泵房及二级提升泵房

污泥回流泵房污泥回流比100%，污泥回流量Q=1150 m3/h，剩余污泥量W=830m3/d，面净尺寸9.8×6.8m，池深6.3m。设污泥回流泵Q=575m3/h，H=6m，设3台，剩余污泥泵Q=50m3/h，H=9m，N=4kW，设2台。

二级泵房为提升二级出水至深度处理构筑物，平面尺寸6.7m×6.3 m，Qmax=0.34m3/s，潜水轴流泵，设3台(2用1备)，Q=617m3/h，H=9m，N=22kW。

4.9 V型滤池

用于进一步去除污水中的SS，设计流量Qmax=0.34m3/s，设有1座2组4格，单格平面尺寸8.02×5.88m，设计速度7.22m/h，强制滤速9.62m/h，总过滤面积150.13m2，单格过滤面积37.53m2，格数4格，滤料层高度1350mm，承托层厚度150mm，表面扫洗强度1.5L/m2·s，反洗水强度5.0L/m2.s，反洗气强度15L/m2.s，反洗时间12～15min，反洗周期12～24h，方式为先气洗，后气水洗，最后水洗。

4.10 臭氧发生间

臭氧发生间设计总处理规模 2.0万m3/d，投加药剂种类为臭氧。臭氧投加量按照设计COD去除率确定，投加量为50mg/L，故采用25kg O3/h臭氧发生设备，2用1备。

4.11 臭氧催化氧化池

设计流量Qmax=0.34m3/s，接触时间60min，接触段数3段，各段停留时间20min，臭氧消耗量2mgO3/(mgCOD)，臭氧投加量50mg/L，段布气量50%、25%、25%，尾气破坏器型式为热触媒型，处理能力 30kg/h。

本工程所采用的的污水处理工艺，该项目建成后将缓解城市污水的污染，提升周边环境， 增加回用水使用率，节约水资源，并取得显著的社会效益、环境效益和经济效益。

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