王家山污水处理厂尾水利用工程
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摘要：详细介绍了马鞍山市王家山污水处理厂尾水深度处理工程工艺流程及主要构筑物的工艺设计，同时对工艺方案及设计进行了简要分析，给今后同类工程提供一定的借鉴。
关键词：王家山污水处理厂；深度处理；尾水利用；人工湿地
Abstract: introduced the maanshan WangGuShan sewage treatment plant tail water depth processing work process and the main structures in the process design, at the same time of process scheme and design are briefly analyzed, for similar projects in the future for reference.
Key words: WangGuShan sewage treatment plants; Deep processing; Tail water use; Artificial wetland
中图分类号：U664.9+2文献标识码：A文章编号：
水是人们生活和国民经济建设中不可缺少的重要资源，是不可替代的物质。随着经济的发展、人口的增长和人们物质文化生活水平的提高，人们对水的需求在日益增长。目前，水资源的污染和短缺已成为制约我国社会经济实现可持续发展的重要因素，同时，城市污水处理厂达标排放的尾水直接排入水体，被白白浪费掉，市政府对污水处理厂的建设和运行投入了大量资金，污水处理厂的运行大大改善了城市的水环境，但我们不能仅仅满足于取得的环境效益，还应考虑将污水处理厂的尾水利用深度处理后，回用于城市建设。国内外大量实践证明，经过深度处理的城市污水处理厂的尾水可以作为一种再生资源，大量回用于工业、市
政、居民卫生等用水领域。目前已投入运行的污水处理厂中水回用工程，均产生了巨大的经济效益和社会效益，污水资源化已成为缓角水资源不足，合理开发水资源的重要战略对策，是实现我国社会经济的可持续发展的重要保证。为此，我国在“十五计划纲要”中明确要求，全国所有城市都要建设污水处理设施，同时积极开展污水处理回用，以有效缓角我国的水资源短缺问题。
1 工程概述
马鞍山市王家山污水处理厂位于马鞍山市东郊，湖北路与江东大道交叉口。建成于1993年，1994年投入运行，日处理能力为6万m3/d，主要接纳王家山、青松、跃进、东苑生活小区的生活污水和部分工业污水，是我市投入使用的第一座具有一定规模的城市污水处理厂，处理工艺：氧化沟；处理出水水质标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级B标准，总投资约为0．9亿元。该厂运行一年多来,出水量及水质均十分平稳,出水水质达到《污水综合排放标准》,已具备成为良好的回用水水源的可能。
王家山污水处理厂尾水利用工程规模6万m3/d，处理工艺：生物接触氧化池，生态砾石床，人工湿地。出水水质目标设计为河道类的观赏性景观环境用水水质（GB/T18921-2002）。经深度处理后的出水将被回用至人工湖景观用水及慈湖河两边的绿化浇灌用水。
2 工艺方案
常用的城市污水回用技术包括传统处理(混凝、沉淀、常规过滤) 、生物过滤、生物处理、活性炭吸附、膜分离、土地处理等。其中采用传统处理方法对二级出水进行处理,可去除浊度73%～88%、SS60%～70%、色度40%～60%, BOD531%～77%、COD5%～40%、总磷29%～90%、浊度6～14NTU降至0. 12NTU,目前也是国内一些污水回用工程大多采用的工艺方法,如北京华能热电厂、大连回用水示范工程等;活性炭吸附法是技术上可靠的物化处理方法,其原理是利用活性炭巨大的表面积吸附水中的有机物,在国外已有多年的生产应用实践,一般对活性污泥法二级出水先进行混凝沉淀和过滤,然后进行活性炭吸附,运行效果都比较理想[3]。但是活性炭吸附法处理二级出水也存在一些障碍,其主要问题是活性炭再生,在运行过程中,活性炭的吸附容量会逐渐饱和,必须进行再生或更换。而再生方法通常为热再生法,需要经过干化、有机物热解、活化三个过程,其中活化温度需达到820℃以上,设备较为复杂,对于活性炭用量不大的系统,设置再生设备在经济上是不合算的;生物处理技术在回用水工程中主要是用来进行生物脱氮除磷;膜处理技术由于高效、实用、节能和工艺简便,已经被广泛应用于污水回用领域,随着制造工艺的提高,曾被认为是十分昂贵的膜处理技术逐渐变得较为经济,但总的来说成本较高;土地处理法是近二十年才发展起来的,它是利用水源水通过堤岸过滤或沙丘渗滤以利用土壤中生长的大量微生物对水中污染物进行降解去除以净化水质的方法,该法投质省,处理效果好,尤其对有机氯化物和氨氮,但它有占地大不易管理地缺点。结合本工程的回用水目的、工程规模以及经济效益, 通过方案比选,本工程采用强化型前处理/垂直流人工湿地工艺,强化型前处理系统采用生态氧化池/生态砾石床组合工艺,工艺流程如图1所示。
图1工艺流程
2.1生物接触氧化池
污水处理厂出水进入生物接触氧化池，生物接触氧化池主要借助片状微生物床的吸附能力和对浮游生物提供栖息场所和天然食物的优势，构建生态体系，提高水体自净功能，并通过在生物接触氧化池内充氧，利用池中片状微生物床上的好氧菌和硝化菌分解有机物和将氨氮转化为硝态氮，从而达到净化水体的效果。
设于湖南路附近的为1#生物接触氧化池处理规模40000m3/d，设计水力停留时间(HRT)2.8h，容积4667m3，有效停留时间(HRT)1.6h，有效容积2667m3，气水比3.0:1，尺寸为30m×30m×5.8m两格(并联运行)。池内用12#工字钢与10#槽钢搭建成填料支架床。进水总管DN800,每格进水管DN600，每一进水管上均安装检修闸阀。来自王家山污水处理厂的出水经补水泵站加压后进入生物接触氧化池，通过竖直方向的5个廊道进行生物化学反应后经堰出水进入30.6m×1.2m×2.7m出水槽，通过DN800出水总管排至1#砾石床。在生物接触氧化池两侧及出水侧底部共设6处DN300放空管，管中心标高8.65。配套风机6台，四用两备，性能参数：Qs＝21m3/min ，P=5880mmH2O，N=37kW。DN400送气主干管布置在池顶中部，共设20根DN100空气支管。曝气装置采用管式曝气器，共640根，每根通气量8m3/hr•根，安装高度距池底300mm。工艺配置图见附图MO1B-G-01～04。
2.2生态砾石床
生物接触氧化池出水进入生态砾石床系统，生态砾石床填料为漂石（卵石）。通过填料上生物膜分解有机物分解有机物，去除氨氮等并通过特殊填料的吸附、置换等去除污水中磷，同时沉淀去除悬浮物，达到水质净化的目的。该工艺为人工生态系统，特别适用于低污染水的治理，具有造价和运行费用低、水力负荷高的特点。
设于湖南路附近的为1#生态砾石床处理规模40000m3/d，空池有效容积2400 m3，有效深度3m，有效停留时间HRT=1.44h，尺寸为41.6m×20.6m×3m，分为10格（8m×10m×3m），每格独立运行。进水总管DN800,进水分管DN600，每一进水管上均安装检修闸阀，闸阀安装于同一个钢筋混凝土闸阀井内，阀门井尺寸3.5m×3.0m×2.0m。来自于生物接触氧化池出水进入生态砾石床两侧41.6m×1.0m×1.4m配水槽，经过堰配水后进入砾石床单元。进水从上往下渗透，经生化反应后，通过底部预制板￠50mm小孔进入底层出水通道。最后经堰出水进入10.2m×1.2m×1.9m出水槽，通过DN800出水总管排至1#人工湿地和湖南路桥南侧景观瀑布，其中30000m3/d出水通过DN800钢管进入1#人工湿地，10000m3/d出水通过DN500钢管进入湖南路桥南侧景观瀑布。为防止填料流失，下层填料粒径不小于50mm。