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正定新区全地下污水处理厂工程设计

1. 项目背景

2009年,河北省政府做出了北跨滹沱河、建设正定新区的重大战略决策。新区南依滹沱河,将使石家庄成为真正的滨水城市,城市环境将全面改善,城市品位将全面提升。在新区建设全地下污水处理厂,发挥其最大的环境效益、社会效益以及经济效益,是新区基础设施建设的重要举措。该工程2013年开始论证、设计,2015年底投产运行。

2. 设计规模、工艺流程及设计水质
2.1
 设计规模、工艺流程
正定新区全地下污水处理厂设计规模为10万m3/天,变化系数1.3。其工艺流程如图1所示。
2.2
 设计水质
进水主要为生活污水,出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准,并同时满足《城市污水再生利用 景观用水水质》(GB/T18921-2002)中用于河道及湖泊景观水的标准,剩余部分排入周汉河,最终汇入滹沱河。
3. 工程设计
整个地下箱体内部有效尺寸为101.6m×153.8m×12.5m,考虑顶板、底板及外墙厚度,则为103.6m×155.8m×14m的地下箱型结构。整体结构分为两层。
负一层主要为变配电间、鼓风机房、脱水机房、臭气处理装置、加药设备等生产性隔断及污水池检修平台,负二层主要为污水处理池及综合管廊。
 
地下部分处理工段基本分为平行布置的2组,中间为8m的车道。依照入厂车道行进方向,车道一边依次布置预处理、生物池、膜池、设备间及紫外线消毒渠。另一边依次布置污泥处理车间、生物池、膜池、变配电间、热泵间。车道下设置综合管廊。巴氏计量槽置于地面上。整个地下箱体实际占地仅1.5公顷,是华北地区目前同规模占地最小的全地下污水厂。
3.2
竖向设计
借鉴国际上最先进的一体化设计理念,全厂采用一体化设计,使得各主要处理构筑物采用渠道连接成为可能,水流顺畅不仅降低了管道、阀门投资,而且有效减少水头损失仅2.0m。箱体顶板覆土厚度为1.5m,负一层检修空间净高5.4m,局部膜池为方便起吊膜组器,净高6.4m。
3.3
工艺设计
1. 预处理区域:回转式粗格栅,3台,规格:B=1000mm,b=20mm。内进流式网板细格栅,3台(2用1备),规格:B=2000mm,b=3mm;移动式刮砂桥,2台,规格:B=2.9m;内进流式网板细格栅,4台(3用1备),规格:B=2000mm,b=1mm;提升泵:4台(3用1备,1台变频),规格:Q=1360m3/h H=8m N=55kW。事故检修泵:2台,Q=80m3/h H=15m N=7.5kW;雨水排涝泵:3台,规格:Q=700m3/h H=15m N=45kW;
 
2. 生物池:2组,单组平面尺寸: L×B =81.5m×46.8m;a. 厌氧区潜水推进器4套,规格:功率5.5kw;b. 缺氧区潜水推进器12套,规格:功率5.5kw;内回流泵(缺至厌)5台(4用1冷备):Q=1042m3/h H=1m, N=7.5kW;内回流泵(好至缺)7台(6用1冷备):规格:Q=2083m3/h H=1m, N=10kW;内回流泵(好至缺)7台(6用1冷备),规格:Q=3490m3/h H=1m, N=18.5kW。微孔曝气头:3902套,规格:∅300,4Nm3/h;
 
3. 膜池:2组,单组尺寸:L×B =46.8m×27.3m。膜组器:140套,规格:Q=715m3/d。产水泵:22台(20用冷备2台),规格:Q=334m3/h H=20m N=30kW。CIP清洗泵:4台(2用2备)规格:Q=200m3/h H=12m N=11kW;剩余污泥泵:4台(2用2备),规格:Q=80m3/h H=15m N=7.5kw;
 
4. 加药系统:PAC加药系统、NaCLO加药系统、柠檬酸加药系统、氢氧化钠加药系统、亚硫酸氢钠加药系统各一套。PAC用于化学除磷。其他加药系统用于膜清洗。
 
5. 紫外线消毒区域,L×B =15.6m×7.5m;管式紫外线成套设备,6套;规格:Q=21667m3/d N=40支 N=15.5kW;
 
6.  鼓风机房:L×B =31.2m×12.8m。曝气多级离心鼓风机:3台(2用1备)规格:Q=159Nm3/min P=7m N=250kW;膜吹扫多级离心鼓风机:4台(3用1备),规格:Q=233Nm/min P=4.2m N=220kW;
 
7. 污泥处理区域:L×B =46.8m×24m;进泥泵3台,Q=14~70m3/h,H=20m,N=15kW;污泥切割机3台,Q=50m3/h,N=4.0kW;卧螺离心脱水机3台,Q=50m3/h,N=90kW;干泥料仓(含液压站)2套,V=50m3,N=7.5kW;干污泥螺杆泵3台,Q=2.5m3 /h H=10bar  N=11kW; 
5. 运行效果
正定新区全地下污水处理厂已经基本运行半年,实际水量6-7万吨/天,已经达到了设计水量的70%。各项设计水质均优于原设计出水水质标准。
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