学习拉萨市柳梧新区污水处理工程设计研究 4页

'第３０卷第１７期甘肃科技Ｖｏｌ３０Ｎｏ１７２０１４年９月ＧａｎｓｕＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＳｅｐ２０１４拉萨市柳梧新区污水处理工程设计研究刘兴奎（中国市政工程西北设计研究院有限责任公司，甘肃兰州７３００３０）３摘要：拉萨市柳梧新区污水处理厂近期设计规模１万ｍ／ｄ，污水处理工艺采用改良ＣＡＳＳ池，污泥处理采用浓缩—机械脱水工艺。介绍了在海拔３６５０ｍ高原地区，污水处理采用的工艺流程、主要构筑物的设计参数和设备选型的特点。关键词：高原；污水处理；ＣＡＳＳ工艺；设计参数中图分类号：Ｘ７０３预测到的城镇需水量，污水形成及收集管网普及率１概况乘以污水排放系数得到预测城镇污水量；而城市需拉萨是藏传佛教圣地，有圣城之称。历来是西水量预测受人口增长、生活条件、用水习惯、资源价藏政治、经济、文化中心和交通枢纽，具有１３００多值观念、水价及水资源丰富和紧缺程度、现有工业结年历史的文化名城，是著名的高原旅游城市。２００６构、产业政策等多种因素影响，总之，用水量的预测年青藏铁路开通，促使贸易、人口快速增加，城市规需要多专业、多学科的配合，在充分调查研究的基础模也快速扩大。作为青藏铁路终点站所在地的柳梧上取得接近实际的预测结果，并且在实际实施过程新区，是旅游、物质集散的重要窗口，也是该地区的中作相应调整。根据２００９年３月获国务院批准的政、教、科、贸中心，随着城市发展环境保护的问题日《拉萨市城市总体规划（２００９－２０２５年）》，柳梧新趋突出，柳梧新区污水处理工程的建设显得尤为紧区为独立供水体系，近期（２０１５年）供水范围为北组２迫和重要。团服务面积６．４４ｋｍ，服务人口４．２万人；远期柳梧新区位于海拔３６５０ｍ的拉萨河中游河谷（２０２５年）供水范围为全区三组团，服务面积２平原，紧邻拉萨河南岸，与拉萨老城隔河相望。气候２４ｋｍ，服务人口１２万人。参照柳梧新区的最终供属高原温带半干旱季风气候区，年日照时数３０００ｈ水工程实施方案，柳梧新区近期最高日用水量Ｑｄ≈３３以上，故有“日光”之美称。年降水量集数３０２１ｈ左１．２５万ｍ；远期最高日用水量Ｑｄ≈４万ｍ。右，集中在６～９月份，多夜雨、最高气温２８℃，最低由于污水排放系数的取值不是定值，《室外给气温零下１４℃。空气稀薄，气温低，日温差大，冬春水设计规范》（ＧＢ５００１４－２００６）推荐取０．８～０．９，干燥，多大风。年无霜期１００－１２０ｄ。冻土最大深在其他值不变的情况下，污水排放系数的取值的不度０．６ｍ。同，计算出的污水量最大可以相差１２．５％。排放系３柳梧新区的大部分规划用地正在进行城市开发数取０．８，则污水处理工程近期设计规模为１万ｍ／３建设，污水收集管网也陆续施工敷设，污水管网收ｄ，远期设计规模为３．２万ｍ／ｄ，与总规基本一致。集范围函盖柳梧新区的商务中心区、行政中心区、文所以，柳梧新区污水处理工程的设计规模为１万３化中心区，生活区等所有的规划范围，服务范围内ｍ／ｄ（近期），总变化系数ＫＺ〗１．５８。排放的污水主要为生活污水。雨、污水收集系统采３设计进、出水水质用分流制，即用不同管渠系统分别收集和输送城镇污水与雨水的排水方式。一般情况下，进入污水处理厂的污水水质应以大量的当地实测数据和相关因素分析后确定，本工２设计规模程由于缺少实测资料，参照老城区拉萨市的污水水科学合理地确定污水处理工程的设计规模，首质资料与《室外排水设计规范》第３．４．１条建议，城先需要对服务范围内的污水量进行预测分析。常用市污水的设计水质，在无资料时，污染定额一般按的城镇污水量的预测是以城镇需水量为依据，根据２５～３０ｇＢＯＤ５／ｃａｐ·ｄ，３５～５０ｇＳＳ／ｃａｐ·ｄ计算。 １２４甘肃科技第３０卷３．１确定本工程的污水水质之后进入旋流沉砂池，在离心力和重力的作用下，ＣＯＤｃｒ：≤３００ｍｇ／Ｌ；ＢＯＤ５：≤１５０ｍｇ／Ｌ；砂水分离。经过上述预处理后，污水进入改良ＣＡＳＳＳＳ：≤１７０ｍｇ／Ｌ；ＮＨ３－Ｎ：≤３５ｍｇ／Ｌ；池。通过微生物的新陈代谢活动，降解污水中的溶ｐＨ：６－９ＴＮ：≤４０ｍｇ／Ｌ；解性污染物，如ＢＯＤ５、ＮＨ３－Ｎ、ＴＮ、ＴＰ、ＳＳ。经处理ＴＰ：≤５ｍｇ／Ｌ；后的污水进入消毒池进行消毒，使出水水质全面达３．２出水水质标准标排放。柳梧新区污水处理工程处理后的尾水最终排入改良ＣＡＳＳ池产生的剩余污泥经带式浓缩脱水发源与米拉雪山（海拔５０２０ｍ）的拉萨河，该河是雅一体机浓缩、压滤脱水后，泥饼外运，产生的清液重３新进入污水处理系统进行处理。鲁藏布江中游一条较大的支流，最大流量２８３０ｍ／３３５．２主要构筑的设计与参数控制ｓ，最小流量２０ｍ／ｓ，年均流量２８７ｍ／ｓ，属于降雨融雪型常年性河流，水量充沛，环境容量较大，排入５．２．１改良ＣＡＳＳ池３拉萨河的尾水水质标准，执行《城镇污水处理厂污近期污水设计流量为１万ｍ／ｄ，污水量的变化染物排放标准》（ＧＢ１８９１８－２００２）中的常规污染物范围大，在近期（２０１５年）设计年限内，污水量从现３的一级排放标准Ｂ标准；在的不足１０００ｍ／ｄ达到设计流量。根据新区建设ＣＯＤｃｒ：≤６０ｍｇ／Ｌ；ＢＯＤ５：≤２０ｍｇ／Ｌ；的特点，一般建设周期较长，为了减少运行费用，经ＳＳ：≤２０ｍｇ／Ｌ；ｐＨ：６－９与业主商量，改良ＣＡＳＳ池分２组，可灵活运行。每ＮＨ３－Ｎ：≤８（１５）ｍｇ／Ｌ；ＴＮ：≤２０ｍｇ／Ｌ；组尺寸为４３．３ｍ×３３．７ｍ×５．８ｍ，每组分４池，每池ＴＰ：≤１ｍｇ／Ｌ；净尺寸为４２．５ｍ×８．０ｍ×５．８ｍ，每池分３格，分别定义为Ａ格、Ｂ格、Ｃ格，其平面尺寸分别为８．０ｍ×４厂址的选择８．０ｍ，８．０ｍ×８．０ｍ，２６．０ｍ×８．０ｍ。水力停留时间根据总体规划及现场实地踏勘，污水处理厂厂分别为１．５４ｈ，１．５４ｈ，５ｈ。址选在柳吾新区西端、拉萨河下游的南岸河滩地。１）改良ＣＡＳＳ池设计参数。该处位于滨河大道北侧，从基建费用、运行费用、管周期：Ｔ＝６ｈ；理、施工、供电、通讯等方面都有较大的优势。反应时间：ＴＲ＝２．５～３．０ｈ，采用非限量曝气的方式；５处理工艺污泥浓度：Ｘａ＝３ｇＭＬＳＳ／Ｌ；根据柳吾新区污水处理厂可用地面积较小，建污泥负荷：Ｌｓ＝０．０９～０．１１ｋｇＢＯＤ５／（ｋｇＭＬｓｓ．材价格高，施工费用高的特点，位属高原地区，气压ｄ）；低，空气稀薄，空气中氧含量低的特点，经多方案比污泥产率：Ｙ＝０．６７ｋｇＭＬＳＳ／ｋｇＣＯＤｃｒ；较后，最终确定污水处理工艺采用改良ＣＡＳＳ工艺，污泥龄：Ｑｃ＝１６．３４ｄ；污泥处理采用浓缩一体机械脱水工艺。充水比：ｍ＝０．１８５．１工艺流程水力停留时间：ＨＲＴ＝３２．６４ｈ；工艺流程如图１所示。２）进出水装置每格改良ＣＡＳＳ池的两端分别设１根进水管和出水管，来自配水管的污水首先进入各池的Ａ格（厌氧区），再经穿孔墙进入Ｂ格（缺氧区），最终经穿孔墙进入Ｃ格（好氧区），处理后的水经滗水器排至消毒池。进出水控制，每池首端的进水管设置电动阀，末端设自动滗水器；在Ａ、Ｂ格内分别设置潜图１污水处理厂工艺流程水搅拌器和射流泵，以满足池体内活性污泥脱氮除污水通过污水收集管网进入粗格栅及提升泵磷的需要；房，通过粗格栅拦截去除进水中较大的悬浮物或漂３）曝气装置浮物后，流入其后集水池，经提升至细格栅槽内，通生物反应池中好氧区的污水需氧量，根据去除过细格栅拦截去除污水中较小的悬浮物或漂浮物；的五日生化需氧量、氨氮的硝化和除氮等要求，按下 第１７期刘兴奎：拉萨市柳梧新区污水处理工程设计研究１２５列公式计算：Ｃｓ（Ｔ）———设计水温条件下氧在清水中的饱和Ｑ２＝０．００１ａＱ（Ｓ０－Ｓｅ）溶解度；－ｃ△ＸＶ＋ｂ［０．００１Ｑ（ＮＫ－ＮＫｅ）Ｐｂ———空气扩散装置处的绝对压力，Ｐａ，Ｐｂ＝Ｐ３－０．１２△ＸＶ〗－０．６２ｂ［０．００１Ｑ（Ｎｔ＋９．８×１０Ｈ；－ＮＫｅ－ＮＯｅ）－０．１２△ＸＶ〗＝０．００１×１．４７Ｈ———空气扩散装置淹没深度：ｍ；×１００００（１５０－２０）－１．４２×１３００ＯＴ———气泡离开水面时含氧量：％；＋４．５７［０．００１×１００００（３５－８）－０．１２ＥＡ———空气扩散装置氧转移效率：％；×１３００〗－０．６２×４．５７［０．００１×１００００Ｃ———曝气池内平均溶解氧浓度，取Ｃ＝２ｍｇ／ｌ；（４０－８－２０）－０．１２×１３００〗＝８３５ｋｇＯ２／ｄ鼓风量修正：标准需氧量（ＳＯＲ）：工程所在地海拔高度约３６４８ｍ，大气压力Ｐ为Ｏ２×Ｃｓ（２０）０．６５４×１０５Ｐａ，ＳＯＲ＝－Ｃ）×１．０２４（Ｔ－２０）５α（βρＣＳｂ（Ｔ）０．６５４×１０压力修正系数ρ＝＝０．５９４５ＰＯ１．０１３×１０ｂＴＣｓｂ（Ｔ）＝Ｃｓ（Ｔ）（５＋）３２．０２６×１０４２Ｐｂ＝Ｐ＋９．８×１０Ｈ＝０．６５４×１０５＋０．０９８２１（１－ＥＡ）×１０５×３．７＝１．０１６６×１０５ＯＴ＝×１００％７９＋２１（１－ＥＡ）采用鼓风微孔曝气器，ＥＡ取２０％，气泡离开水Ｐ面时含氧量：ρ＝５１．０１３×１０２１（１－ＥＡ）式中：Ｃｓ（２０）———２０℃时氧在清水中饱和溶解度，ＯＴ＝７９＋２１（１－Ｅ）×１００％Ａ取Ｃｓ（２０）＝９．１７ｍｇ／ｌ；２１（１－０．２）＝×１００％ａ———氧总转移系数，取ａ＝０．８５；７９＋２１（１－０．２）β———氧在污水中饱和溶解度修正系数，取β＝＝１７．５％０．９５；ＰｂＯＴＣｓｂ（Ｔ）＝Ｃｓ（３０）（５＋）ρ———因海拔高度不同而引起的压力系数；２．０２６×１０４２５Ｔ———设计污水温度；本工程夏季Ｔ＝３０℃；２．７８×１０１７．５＝７．６３（＋）５２．０２６×１０４２Ｃｓｂ（Ｔ）———设计水温条件下曝气池内平均溶解＝７．６３（１＋０．４２）＝６．９８（ｍｇ／ｌ）氧饱和度；Ｏ２×ＣＳ（２０）８３５×９．１７７６５７Ｏ３＝（Ｔ－２０）＝（３０－２０）＝＝３７１７（ｋｇ／ｄ）α（βρＣＳｂ（Ｔ）－Ｃ）×１．０２４０．８５（０．９５×０．０５９×６．９８－２．０）×１．０２４２．０６每池每周期需氧量为Ｏ０料管道连接的微孔曝气装置，每池１套，每套用Ｏ０＝３７１７／（８×４）＝１１６．１５ｋｇＯ２Φ３００曝气盘４０５个，共计８套，供给生物降解所需曝气时间以３ｈ计，每小时所需氧量为Ｒ０的氧，同时提高氧的利用率。Ｒ０＝１１６．１５／３＝３８．７２ｋｇＯ２４）滗水器单池所需空气量为选用螺杆传动旋转式滗水器，１池１台，共计８３ＲＯ１２７３＋Ｔ１台，每台滗水器长６ｍ，最大滗水量为６２４ｍ／ｈ。ＧＳ＝×１００×××ＥＡ×０．３６０２７３Ｐ５）排泥装置３８．７２１３０３排泥装置用于排出污水处理系统中的剩余污泥。＝×１００×××１．６９２０×０．３６０２７３该污水大部分是生活污水，剩余污泥按污泥龄计算，３＝２０．１７ｍ／ｍｉｎ改良ＣＡＳＳ池每日每池产生的剩余干污泥约为ΔＸ＝３标准状态下空气中氧的含量０．３ｋｇＯ２／ｍ；Ｖ·Ｋ１７００·３＝＝３２１ｋｇ，污泥含水率约为９９．４％，则Ｔ———华氏温度℃。ＱＣ１６．３４３鼓风曝气系统：单池每天产生的湿污泥量为５２ｍ。每个池中放置剩３３选用离心鼓风机（Ｑ＝２４．４ｍ／ｍｉｎ，Ｐ＝５８．８余污泥泵１台，型号５０ＷＱ５０－１３．９－３，Ｑ＝５０ｍ／ｈ，ＫＰａ，配高原电机）４台，备用２台，曝气装置采用塑Ｈ＝７ｍ，Ｎ＝３ＫＷ，冷储备２台； １２６甘肃科技第３０卷６）污泥回流又不方便，推荐原料采购方便安全的电解食盐法生每池中放置污泥回流泵２台，冷储备２台，共产ＣＬＯ２进行消毒，且拉萨地区电力资源较为充沛。３计１８台，型号１５０ＷＱ１５０－７－５．５，Ｑ＝２２０ｍ／ｈ，Ｈ消毒池尺寸为Ｌ×Ｂ×Ｈ＝１１．７ｍ×１１．７ｍ×４．０ｍ，＝７ｍ，Ｎ＝７．５ｋＷ。在曝气反应时，使混合液从Ｃ格３有效容积５００ｍ，地下式，水力停留时间约为１ｈ。回流至Ｂ格缺氧区进行脱氮；在Ｂ格设置２台潜污泵，１用１备，可将Ｂ格混合液回流至Ａ格，供给生７结语物除磷所需的活性物污泥，潜污泵型号５０ＷＱ５０－１）污水处理工程按近远期分期建设，由于近期３１３．９－３，Ｑ＝５０ｍ／ｈ，Ｈ＝７ｍ，Ｎ＝３ｋＷ。３３水量变化范围大（１０００ｍ／ｄ～１００００ｍ／ｄ），水质变５．２．２污泥处理系统排除的剩余污泥进入集泥池，为防止形成厌氧化范围也大，改良ＣＡＳＳ池兼具ＳＢＲ工艺运行灵活，环境，使磷重新释放，在集泥池内设置１台水下曝气通过工艺运行控制，能很好地适应水质水量的变化；器，进行曝气、搅拌。在此期间，由螺杆泵提升至污２）拉萨市柳吾新区地处海拔３６５０ｍ的青藏高泥浓缩脱水一体机进行压滤脱水，泥饼外运。污泥原，空气稀薄，含氧量低。采用生物法处理污水时，浓缩脱水一体机设２台，带宽为１ｍ。在相同的生物好氧量下，高海拔的地区所需的空气６高原设备选型量大于低海拔的地区，需要根据海拔高度引起空气６．１电气设备中含氧量、气压、氧在清水中饱和溶解度的下降及气工程建设地处海拔３６５０ｍ的青藏高原，对电器泡离开水面时氧含量的变化，进行修正，乘以适当系有多方面影响，主要有温升和外绝缘问题。高压电数进行调整；器设备正常使用环境一般不超过海拔１０００ｍ，低压３）拉萨地区，常规建材、管材、设备、药剂等受不超过２０００ｍ。随海拔高度的增加，空气越稀薄，气压降低，空气的绝缘强度减弱，使电器外绝缘水平降采购条件限制，需结合当地的使用习惯和产品的使低，一般海拔升高１００ｍ，其绝缘强度约降低１％。用环境要求进行选择。故污水处理工程所需电器设备要求选择高原型电器参考文献：产品，并采取加强保护、加强绝缘等措施，保证电器［１］张子杰．排水工程（上、下册）［Ｍ］．北京：中国建筑工的正常运行。业出版社，２０００．６．２消毒设备［２］ＧＢ５００１４－２００６．室外排水设计规范［Ｍ］．北京：中国采用二氧化氯消毒，拉萨地区无盐酸、次氯酸钠计划出版社，２００６．和氯酸钠的设备厂家，若从内地长距离运送，既危险櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷櫷（上接第７８页）偶合器正车箱传动比传统的变矩器传动提高了机械５结论效率，具有明显的节能效果；ＺＪ７０／４５００ＬＤＢ机电复合驱动钻机，结构简单，７）整体并车链条箱传绞车部位与并车链条箱占地面积小，效率高，节能降耗、环保效果明显，安全性、移运性好，是一款经济实用，性价比高的新型钻设计为整体结构，具有结构紧凑、环保、安装拆卸方机。具有良好的市场发展前景。便等特点；参考文献：８）钻机控制采用司钻控制房集中控制，司钻通［１］张仑，薛青，姚俊哲．经济实用型钻机方案［Ｊ］．石油矿过各种参数仪表、视频监控系统进行操作和监视，具场机械，２００６，３５（２）：２５－２７．备较高的自动化水平，为司钻提供安全、集中、方便、［２］陈如恒．破除旧观念创造新钻机（四）［Ｊ］．石油矿场可靠、舒适的工作环境。机械，２００８，３７（６）：１－５．'