1、1节能型小城镇污水处理工程设计摘要：节能型小城镇污水处理工艺设计出发点为：建造适用于陕西等较寒冷北方地区的节能型成套污水处理工艺和设备，结合小城镇人口少、较为集中等特点，研究选择基建费用低、运行费用少、可无人操作、适应性强、又能因地制宜的利用城镇低洼、价廉土地的工艺，保证做到去除率高、可二次利用等要求。 节能型小城镇水处理主工艺简述为：“厌氧+无动力生物滤池+人工湿地” 。 关键词：小城镇污水、无需动力曝气、厌氧池、无动力生物滤池、人工湿地 中图分类号：R123.3 文献标识码：A 文章编号： 0 引言 我国小城镇污水处理设施严重滞后，约 95%以上的小城镇未建设污水处理设施，生活污水处理率不
2、足 1%。虽然每个小城镇排放污水量无法与大城市相比，但小城镇数量很多，且布局分散，因此必须对小城镇水污染进行控制才能实现可持续发展的目标。 1 工程概况 按照一般小城镇规模（1.5-2.0 万）进行设计，设计人口按 2.0 万人2计，设计用水量为 100 L/d.人，则城镇居民处理总水量为 2000 m3/d。 工业用水处理总水量为 400 m3/d，工业水量占总水量的 20%；污水处理总量为总给水量的 80%。 因此，设计总处理水量为 2000m3/d。 中小城镇污水主要是生活污水，工业废水以农产品加工的废水为主，水中基本上不含重金属和有毒有害物质，但氮和磷的含量较高，水量、水质波动较大，可
3、生化性好。 因此，确定进水水质为： COD400mg/L；BOD5200mg/L；SS300mg/L；TP3.0mg/L；NH3-N40mg/L；TN50mg/L 出水水质：执行城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002一级 B 标准。 COD60mg/L； BOD520mg/L；SS20mg/L；TP1.0mg/L；NH3-N812mg/L；TN20mg/L 2. 工艺设计 2.1 工艺流程图 图 1 工艺流程图 流程简介：经管网收集后的小城镇污水，先经人工格栅拦截漂浮、悬浮物后自流至沉砂池，沉砂池出水自流至厌氧反应池，此设计中厌氧反应池的作用不仅仅是水解酸化，同时它还起着调节水质
4、水量均化的作用。出水自流中间水池，经提升泵提升至无动力生物滤池，通过附在生3物膜上的生物菌种进行处理净化，降解大部分有机物后污水自流至高效人工湿地，利用人工湿地的天然生态动植物场所，进一步氧化、分解、沉淀废水中的有机物，出水达标排放或收集做农灌水。 沉砂池、厌氧池及二沉池产生的污泥排至污泥干化场，干化场的渗滤液收集回流至厌氧反应池。干化场剩余污泥发酵堆肥利用。 2.2 主要工艺单元设计 2.2.1 经济型厌氧折流板反应器 经济型厌氧折流板反应器主体结构为多级钢筋混凝土预制构件组装而成，沉井式封闭施工工艺，将每一级出水管深至下一级池体底部，实现污水的折流反应，保证微生物在各个预制构件内作上下膨胀
5、和沉淀运动，有效的截留各种悬浮物、有机物等。 图 2 厌氧折流板反应器 2.2.2 无动力生物滤池 无动力生物滤池采用了特殊的材质及结构，为污水和自下而上的空气提供接触空间，增加接触面积；在生物滤池内填载体填料，微生物附着在载体上形成的生物膜，水珠流经生物载体，通过附着的生物菌种进行好氧、兼氧、厌氧同时吸附水中有机物的胶体和污染物作为它的营养素。 生物滤池为圆柱形结构；顶部设有旋转布水器，间歇布水；滤池下层填料粒径宜为 70100mm，厚 0.2m；上层填料粒径为 4070mm，厚度不宜大于 1.8m；正常气温下，水力负荷以滤池面积计，宜为1036m3/(m2d)；五日生化需氧量容积负荷以填料
6、体积计，宜大4于 1.8kg BOD5/(m3d)。供氧为自然通风，通风面积设计为总过滤面积的 15%30%，开孔位置在滴滤池承托层下方，同时考虑到自然通风的效果，不同填料间隙预设通风孔，以保证在供氧不足的情况下，开启预设通风孔。设计通风孔与底部类似。通风口的下方设有集水池，收集通过滤池处理后的污水。 图 3 无动力生物滤池 该工艺利用空气自然通风原理进行曝气，省去了污水处理好氧曝气风机所需的较大电能消耗，降低了污水处理费用；对冲击负荷的耐受能力强，且在冲击过后有较强的恢复能力；可保持较高的 SRT，生物菌的新陈代谢具有最佳的生化效果，因而污泥生成量少，不发生污泥膨胀；出水水质稳定、管理方便。
7、 2.2.3 人工湿地 选择水平潜流湿地(HF)/垂直潜流湿地（VF）复合人工湿地。 3.工艺设计技术参数 3.1 构筑物明细汇总表 表 1 构筑物明细汇总表 3.2 设备明细汇总表 表 2 设备明细汇总表 53.3 去除率分析 表 3 去除率分析表 4 技术优势分析及总结 4.1. 投资优势 以日处理量 2000m3/d 为例的小城镇污水处理厂相关技术投资指标如下： 表 4 投资指标对比表 4.2.电耗优势 污水厂电能的消耗主要用于提升污水和污泥，生物处理的供氧和污泥处理、专用机械设备的能耗、附属建筑、厂区的照明等方面。 按照 2000 m3/d 同等规模的污水处理厂计算，日使用电耗最低将达
8、到：0.354kwh/m3。但是节能型城镇污水处理工艺电耗量只有0.108 kwh/ m3。相比之下，较常规处理电耗省 60%以上。 4.3 总结 本文意在提供一种新型的节能型小城镇污水处理思路，为我国北方寒冷地区农村建设和科学发展创新提一条新型模式，其中无动力生物滤池是以实验结果为依据，开发的节能型生化处理构筑物。由于新工艺的6适宜性受气候、地形等条件的限制，因此推广中需根据实际情况进行建造或改造。 参考文献 【1】GB18918-2002 城镇污水处理厂污染物排放标准； 【2】上海市政工程设计研究总院 GB50014-2006 室外排水设计规范,北京：中国计划出版社，2006 【3】袁林江，彭党聪，王志盈,短程硝化反硝化生物脱氮. 中国给水排水，2000，16（2） ；29-31
