大型地埋式地表水類Ⅳ類出水標(biāo)準(zhǔn)污水廠工藝設(shè)計
合肥市清溪凈水廠為設(shè)計規(guī)模20×104m3/d的大型地埋式污水處理廠，出水標(biāo)準(zhǔn)極為嚴(yán)苛，為地表水IV類標(biāo)準(zhǔn)，其中TN≤5mg/L，目前在國內(nèi)僅此一例。針對總氮排放標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)苛的要求，在進(jìn)一步挖掘改良A2/O二級處理工藝的去除能力基礎(chǔ)上，深度處理采用后置反硝化深床濾池工藝，確保出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。工程采用全地埋式設(shè)計，地下箱體占地面積僅37807m2。該工程已于2017年11月30日通過環(huán)保驗(yàn)收，正式進(jìn)入商業(yè)運(yùn)營。污水廠出水水質(zhì)全面優(yōu)于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
作者簡介：馬剛(1970-)，男，四川崇州人，大學(xué)本科，中國市政工程西南設(shè)計研究總院有限公司高級工程師，主要從事給水排水工程設(shè)計。
01項目概況
合肥市清溪凈水廠設(shè)計規(guī)模20×104m3/d，一次建成。主要服務(wù)范圍為合肥市南淝河上游望塘污水處理系統(tǒng)，服務(wù)面積約66km2。系統(tǒng)內(nèi)還有一座已建望塘污水處理廠，設(shè)計規(guī)模18×104m3/d。兩座污水處理廠通過廠外管線實(shí)現(xiàn)水量調(diào)配。
工程采用全地埋式設(shè)計，污水處理設(shè)施全部布置在地下，利用頂部建設(shè)市政休閑公園，面積約4萬m2，效果圖見圖1。工程征地面積60019.47m2(含代征綠地，約90.02畝)，凈水廠占地面積47846m2(71.77畝)，其中地下箱體占地面積37807m2(50.71畝)。
為保護(hù)巢湖水環(huán)境，本工程要求出水水質(zhì)在穩(wěn)定達(dá)到安徽省《巢湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠和工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》(DB34/2710-2016)基礎(chǔ)上，COD、BOD、總磷、氨氮達(dá)到地表水IV類標(biāo)準(zhǔn)，總氮小于5mg/L。主要的設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)指標(biāo)見表1。
工程設(shè)計充分考慮進(jìn)水的波動性及出水標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)苛性，生物處理采用具有針對性的“改良A2/O”工藝，深度處理采用“后置反硝化深床濾池”工藝，消毒采用“紫外消毒”工藝。污泥處理采用機(jī)械濃縮脫水一體機(jī)工藝，脫水后污泥(含水率≤80%)外運(yùn)至污泥處理廠集中處置。
02工程總體設(shè)計
2.1工藝選擇
根據(jù)進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)及特點(diǎn)，以及污水廠采用地埋式建設(shè)的要求，設(shè)計中有針對性地選擇污水處理工藝：
(1)預(yù)處理工藝
由于進(jìn)水中無機(jī)成分偏高，為降低進(jìn)水中的無機(jī)成分對后續(xù)生化處理產(chǎn)生不利影響，本工程強(qiáng)化預(yù)處理是十分必要的。
設(shè)計中結(jié)合沉砂池與初沉池的特點(diǎn)，在預(yù)處理中采用大大縮短停留時間的沉淀池來取代沉砂池和嚴(yán)格意義的初沉池，簡稱速沉池。速沉池采用平流沉淀池形式，水力停留時間控制在15~20min。
(2)二級處理工藝
通過望塘廠處理經(jīng)驗(yàn)，采用生物處理工藝可以穩(wěn)定達(dá)到一級A出水標(biāo)準(zhǔn)。通過多方案比較，設(shè)計選用以改良A2/O工藝為二級處理工藝。通過對運(yùn)行模式、功能區(qū)的布置進(jìn)一步改進(jìn)、優(yōu)化，以滿足本工程的需要。主要優(yōu)化措施包括：
1)曝氣池采用完全混合式布置，提高系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷能力。
2)曝氣池水深8.5m，減小曝氣池占地面積，提高氧轉(zhuǎn)移率，降低能耗。
3)分兩段布置缺氧區(qū)，強(qiáng)化TN去除，以降低混合液回流比、減輕后續(xù)深度處理TN去除壓力。
(3)深度處理工藝
本工程深度處理主要功能包括：
1)重點(diǎn)去除指標(biāo)為TN，由于二級出水TN主要以NOx-N形式存在，需要選擇具備反硝化功能的工藝來控制出水TN。通過反硝化對TN的去除，可以相應(yīng)提高COD的去除效果。
2)進(jìn)一步提高TP的去除率。根據(jù)對本工程污水性質(zhì)的分析，TN、COD、SS三個指標(biāo)具有關(guān)聯(lián)性。通過對SS的去除，可以相應(yīng)提高COD、TP的去除效果。
通過對活性砂濾池、反硝化深床濾池的比較，污水深度處理采用反硝化深床濾池工藝。
(4)污泥處理工藝
工程采用地埋式建設(shè)模式，建設(shè)用地緊張，衛(wèi)生要求高。離心脫水機(jī)具有衛(wèi)生條件好、占地小的特點(diǎn)，符合本工程的情況，因此，設(shè)計污泥處理采用離心脫水的方式。
結(jié)合本工程污水處理廠豎向布置，料倉采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式，底部為倒錐形，便于泥餅滑動，無需安裝破拱滑架裝置，降低工程造價，簡化運(yùn)行維護(hù)工作。設(shè)污泥料倉2座，總?cè)莘e200m3。
2.2工藝流程
工藝流程見圖2。
2.3平面及豎向布置
廠區(qū)總平面布置見圖3。
圖3總平面布置圖
地下箱體總平面布置見圖4。
圖4地下箱體平面布置圖
03工程建設(shè)及運(yùn)行情況
清溪凈水廠于2015年11月開工建設(shè)，2017年9月開始調(diào)試運(yùn)行，2017年11月正式投產(chǎn)。由于廠址位于合肥市二環(huán)以內(nèi)，施工過程中，對工期影響較大的因素是土方外運(yùn)。為節(jié)省工期，采用分片施工的方式。目前，還在進(jìn)行池頂覆土、景觀打造等工作。
圖5基坑開挖
圖6土建施工
圖7設(shè)備調(diào)試
清溪凈水廠已于2017年11月30日通過環(huán)保驗(yàn)收，正式進(jìn)入商業(yè)運(yùn)營。目前，污水廠運(yùn)行了1組處理設(shè)施(共2組，每座處理能力10×104m3/d)，處理水量約8.5×104m3/d，運(yùn)行良好，出水水質(zhì)優(yōu)于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，出水TN≤5mg/L。2017年11~12月連續(xù)30天的實(shí)測進(jìn)、出水水質(zhì)見表2。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
