李培云 馬天旗 彭民建

淮河流域是我國(guó)水資源短缺地區(qū)，人均水資源量不足全國(guó)平均水平的四分之一。隨著流域人口的增加和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，流域水資源需求不斷增加，資源型缺水加劇。同時(shí)，嚴(yán)重的水污染引發(fā)的水質(zhì)型缺水，進(jìn)一步加劇了流域水資源的短缺，這已成為流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素。如何消除淮河流域水污染早已成為一個(gè)迫切需要解決的課題。本文從污水處理的角度入手，對(duì)“水解酸化+接觸氧化”處理工藝的設(shè)計(jì)與應(yīng)用進(jìn)行闡述，以期對(duì)淮河流域水污染治理有所幫助。

一、工藝流程設(shè)計(jì)

本工藝流程設(shè)計(jì)主要是生活污水自流至集水池，經(jīng)格柵后由一級(jí)提升泵提升至調(diào)節(jié)池，然后經(jīng)污水提升泵提升至水解酸化池處理，出水自流至氧化池，污水經(jīng)曝氣生化氧化后排入二沉池沉淀處理，出水自流至中間水箱并泵至石英砂過(guò)濾器過(guò)濾，出水自流至回用水池消毒后回用。另外，調(diào)節(jié)池、污泥池、水解酸化池設(shè)曝氣管定時(shí)攪動(dòng)；鼓風(fēng)機(jī)向氧化池供氣，氧化池采用曝氣器曝氣；二沉池沉淀下來(lái)的污泥排至污泥池，經(jīng)污泥泵提升至水處理站污泥處理系統(tǒng)處理；污泥池上清液、石英砂過(guò)濾器反沖洗水回流至調(diào)節(jié)池。污水處理工藝及供水系統(tǒng)流程見圖1。

二、主要構(gòu)筑物、設(shè)備及功能

該系統(tǒng)主要水處理單元均采用設(shè)備室內(nèi)布置；為節(jié)省占地，設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)池、污泥池、回用水池聯(lián)合布置，采用地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。以處理能力為1800m3/d為例，各構(gòu)筑物如下：集水池一座，有效容積50m3，內(nèi)設(shè)回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)一臺(tái)，出水處設(shè)一級(jí)提升泵三臺(tái)（兩用一備）。調(diào)節(jié)池一座，有效容積600m3，停留時(shí)間為8h；設(shè)計(jì)功能：調(diào)節(jié)水量，均衡水質(zhì)。鋼制水解酸化池四座，單座處理能力為20m3/h，單池構(gòu)筑物尺寸為Φ3100×6000mm，設(shè)計(jì)容積負(fù)荷為0.40kgCOD/m3·d；設(shè)計(jì)功能：減小有機(jī)分子量、產(chǎn)生不完全氧化的產(chǎn)物，有利于后續(xù)的好氧段處理。鋼制氧化池（氣水比為15∶1）四座，單座處理能力為20m3/h，單池構(gòu)筑物尺寸為Φ3200×5000mm；設(shè)計(jì)功能：氧化池是一種以生物膜法為主，兼有活性泥的生物處理裝置，通過(guò)提供氧源，污水中的有機(jī)物被微生物所吸附、降解，使水質(zhì)得到凈化。鋼制二沉池四座，單座處理能力為20m3/h，單池構(gòu)筑物尺寸為Φ3200×5996mm；設(shè)計(jì)功能：二沉池為豎流式沉淀池，中心進(jìn)水，周邊出水，其作用是將活性污泥從混合液中分離出來(lái)。鋼制中間水箱一座，有效容積50m3，出水處設(shè)中間水泵兩臺(tái)（一用一備）；設(shè)計(jì)功能：儲(chǔ)存、污水提升。石英砂過(guò)濾器兩座，單座處理能力為40m3/h，單池構(gòu)筑物尺寸為Φ2600×4200mm，運(yùn)行濾速為8m/h，采用氣水聯(lián)合沖洗，氣沖洗強(qiáng)度為15L/m2·s，沖洗時(shí)間為1min，水沖洗強(qiáng)度為12L/m2·s，沖洗時(shí)間為5min；設(shè)計(jì)功能：進(jìn)一步去除水中懸浮物，使系統(tǒng)出水達(dá)到回用要求?；赜盟匾蛔?，有效容積300m3；設(shè)計(jì)功能：儲(chǔ)存，便于消毒、回用。高效復(fù)合二氧化氯發(fā)生器兩套，單套有效氯產(chǎn)量800g/h，采用鹽酸和氯酸鈉為原料制備二氧化氯。污泥池一座，有效容積200m3。池內(nèi)設(shè)鼓風(fēng)穿孔曝氣系統(tǒng)，設(shè)計(jì)考慮將其泵至水處理站污泥處理系統(tǒng)處理。

三、效益分析

1.水質(zhì)處理效果

原水主要包括生活污水及部分生產(chǎn)廢水。進(jìn)水水質(zhì)設(shè)計(jì)值詳見表1。

采用該工藝處理后，出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)均滿足《城市污水再生利用·城市雜用水水質(zhì)》（GB/T18920－2002）中的相關(guān)要求。其中COD、氨氮去除率分別為93%和67%。出水水質(zhì)指標(biāo)詳見表2。

表1 原水水質(zhì)

表2 出水水質(zhì)

2.經(jīng)濟(jì)效益分析

以總投資584萬(wàn)元的規(guī)模計(jì)算，單位總成本（包括經(jīng)營(yíng)成本、折舊費(fèi)、管理及其他費(fèi)用，其中經(jīng)營(yíng)成本包括藥劑費(fèi)、動(dòng)力費(fèi)、工資福利費(fèi)和維護(hù)檢修費(fèi)）為1.26元/m3，僅為自來(lái)水價(jià)格的40%左右（當(dāng)?shù)刈詠?lái)水價(jià)格為3.0元/m3），如運(yùn)行330d/a，則可節(jié)約水費(fèi)約103.3萬(wàn)元/a，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

3.環(huán)境效益分析

生活污水處理后可全部作為綠化和沖洗等用水，一方面緩解了水資源緊缺的矛盾，另一方面減少了污染物排放量。主要污染物削減情況COD為219.8t/a、BOD5為 83.2t/a、SS為 115.8t/a、NH3-N11.9為t/a，環(huán)境效益明顯。

四、結(jié)語(yǔ)

“水解酸化+接觸氧化”處理工藝已在實(shí)踐中得以運(yùn)用，具有投資少、占地面積小、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單和處理效果較好等特點(diǎn)。本文希望通過(guò)“水解酸化+接觸氧化”處理工藝的設(shè)計(jì)及運(yùn)用分析介紹，為淮河流域污水處理提供借鑒和幫助，進(jìn)一步減輕流域水污染的影響