雨水回收處理系統改造設計論文

　　引言

　　曉明礦污水處理廠自2012年12月底建廠投產以來，設計方案考慮生活污水的源水是中等濃度的洗浴污水及生活污水，可生化性好，采用水解酸化+接觸氧化工藝，污水經污水廠生化處理和深度處理后，可達中水回用標準。而雨季煤泥水一旦經此方法處理后，會造成系統堵塞的嚴重后果。研究分析雨季煤泥水懸浮物超標，可采用單純沉淀作為該水處理的“前處理”工藝。于是考慮對生活污水池及水泵房進行改擴建，將原有的一級沉淀緩沖池改為兩級，雨季煤泥水經生活污水稀釋，充分沉淀后再經污水處理廠處理，以達到污水不外排的目的。

　　1 生活污水池及水泵房改擴建背景

　　1.1 雨季煤泥水分析

　　雨季煤泥水與礦井污水類似，根據水源的性質，并參照《給水排水設計手冊-建筑給排水工程》等有關技術資料，雨季煤泥水的污染物濃度為中等濃度，取用最大設計水質指標。分析雨季煤泥水水質指標可見如下幾點：

　　（1）COD大部分還是以懸浮性COD存在。

　　（2）由于降雨的隨機性，溶解性物質所占比例的變化較大，雨水的可生化性屬于可生化的水平。

　　（3）雨水中的氨氮是由淋洗大氣帶入，大部分為可溶性的氨氮。

　　綜上分析，將雨季煤泥水做單純沉淀后，可與生活污水混合進入污水處理廠處理。

　　1.2 原生活污水池及水泵房背景

　　生活污水池為鋼筋混凝土結構的地下圓筒水池，內徑為6米，深9.8米。水池一半為生活污水沉淀緩沖池，一半為水泵間，抽水泵設置在倉底（2臺4PW泵，一用一備）。水泵房為磚混結構，包括休息室和操作室。存在以下問題：

　　（1）雨季煤泥水匯入生活污水池，污水處理廠無法處理，必須外排至新開河，造成環境污染。

　　（2）生活污水沉淀緩沖池存儲量小（140立方米），當鍋爐排污或浴池大量放水時，生活污水無法在池內得到充分沉淀，造成排放濁度增大，不利于污水處理廠生活污水的處理。

　　（3）由于排放的生活污水中懸浮顆粒較多，水泵又頻繁啟動，造成水泵經常發生故障，同時因水泵安設在池底，給維護和保養帶來不便。

　　（4）水泵房已超過使用年限，已反復修補多次，且職工有效使用面積小（7平方米），不利于員工身心健康。

　　2 生活污水池及水泵房改擴建設計內容

　　2.1 改擴建原則

　　改擴建原則：在滿足相關國家規范條件下，充分利用原生活污水池容積，同時避免施工期間影響目前的生產，設計便于施工且總造價低。[2]

　　根據設計要求，生活污水池的位置不變，生活污水泵房在原有泵房位置向北延伸5米，南側路面下有管道，設計時不能占用道路，否則會損壞地下管網系統。

　　2.2 改擴建方案內容

　　經仔細研究分析最終確定設計改擴建方案內容如下：

　　（1）將原生活污水池的水泵間部分改為二級沉淀緩沖池，改擴建后污水池總體有效容積變為280立方米，是原有容積的兩倍。

　　（2）在兩池共用池壁的上部距地面-500毫米處打三個直徑為100毫米的孔洞，相互間隔500毫米。原一級生活污水沉淀緩沖池的污水從上部溢流孔溢流到二級沉淀緩沖池。

　　（3）原二級倉的兩臺4PW泵改為兩臺自動攪勻潛水排污泵。原吸水管線拆除進行封堵。出水管線不變，仍服務于污水處理廠和事故外排。

　　（4）原泵房及配電室拆除建新泵房。新泵房采用磚混結構，建筑面積150平方米，包括環保監測站、變頻室、操作室和休息室。改擴建后生活污水池及水泵房布置圖如圖1所示：

　　3 生活污水池及水泵房改擴建設計特點

　　本生活污水池及水泵房設計方案特點如下：

　　3.1 改擴建后的生活污水池可處理雨季煤泥水

　　污水可在一級沉淀緩沖池內充分過濾沉淀，去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質，懸浮物一般可去除36%-59%，僅有少量雨季煤泥水進入二級沉淀緩沖池，不會對生活污水處理系統造成堵塞。

　　3.2 改擴建后的生活污水池更合理化

　　改擴建后的生活污水池分格數為兩格，可以有效均化污水的水質水量，降低沖擊負荷對后續處理單元的影響。[3]而且若檢修、清洗任一格時仍能保證污水處理廠的用水，同時也不會造成礦井生活污水無處排放造成事故。

　　3.3 潛水泵的使用更富經濟性、安全可靠性

　　提升泵選用潛污泵。考慮泵的防堵、排污能力，設計采用自動攪勻排污泵。潛污泵出水管接設于原4PW泵出水管路上，設于人孔之下，以利于檢修拆裝。潛污泵安裝操作方便，噪聲小，簡化土建結構，降低工程造價，并且運行管理方便。

　　自動攪勻排污泵可產生極強的攪拌力，將污水池內的沉積物攪拌成懸浮物，吸入泵內排出，一次性完成排水、清污、除淤，節約了運行成本。減輕了后續處理單元的處理負荷，有效防止了生活污水池散發臭氣，保護周邊環境。

　　自動攪勻排污泵主要特點：

　　（1）當排污泵運轉時，自動攪拌池底沉積物，徹底防止污物淤積，無須人工清理。

　　（2）獨特的葉輪設計，具有將纖維物、雜物切碎和撕裂的功能。

　　（3）采用外循環冷卻系統，使排污泵低水位運轉，減少電機起動頻率，延長電機壽命。

　　考慮富裕量需要，選用泵排出口公稱直徑：50mm；額定揚程：15m；額定流量：40m3/h；攪勻范圍：1400mm；電機功率4kW。則選用泵型號：JYWQ50-40-15-1400-4；數量：2臺（一備一用）。

　　更換的自動攪勻潛水排污泵采用雙導軌自動耦合安裝系統，給泵的安裝、維修帶來極大的方便，人可不必為此進入污水池。

　　3.4 水泵房滿足人員、設備要求

　　水泵房采用磚混結構。外墻裝飾為涂料墻面，內裝飾為刮大白膩子墻面，頂棚，窗戶為鋁合金中空玻璃。采取自然采光。屋面排水為有組織形式。改擴建后的新泵房空間大，滿足檢修的要求，對人員、設備均有利。

　　3.5 控制監測與原系統比較更智能化、人性化

　　3.5.1 PID智能調節儀

　　采用XSC5系列PID智能調節儀與各類傳感器、變送器配合，可實現對溫度、壓力、液位、成分等過程量的測量、變換、顯示、通訊和控制。

　　3.5.2 超聲波液（物）位計

　　采用GLP系列超聲波液（物）位計是智能型非接觸式液（物）位測量儀表。具有自動功率調整，增益控制，去虛假目標，溫度補償等。

　　3.5.3 采用變頻控制，恒壓供水

　　采用變頻控制具有以下優點：a.節能，提高生產效率。b.無級調速。c.改善生產工藝流程，改善運行環境。d.電機的維護成本將進一步降低，電機的壽命則相應增加。e.工頻啟動時的劇烈振動會加劇機械磨損和損耗，變頻啟動能減少對機械部件的沖擊，從而使整個系統更加可靠，壽命也會相應增加。f.在變頻器控制中要實現可逆運行控制無須額外的可逆控制裝置只需要改變輸出電壓的相序即可，這樣就能降低維護成本和節省安裝空間。

　　4 結束語

　　改造后，使生活污水多一級沉淀緩沖池，雨季也可以處理生活污水，杜絕了外排污水。污水經改擴建后的生活污水池處理后，SS一般可去除36%-59%左右，為接下來的二級處理做好鋪墊，進而控制環境污染，保護生態環境。

　　參考文獻：

　　[1]李俊奇，車伍，等.城市雨水沉淀特性及其顆粒分布研究[J].中國給水排水，2004，20（3）：43-45.

　　[2]中華人民共和國水利部.SL267-2001.雨水集蓄利用工程技術規范[S].2001，2.

　　[3]潘國慶，車伍，李俊奇，等.城鎮雨水收集利用儲存池優化規模的探討[J].給水排水，2008，34（12）：42-47.

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