賓館污水處理與回用工程簡述

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簡介： 園林式大型賓館對環(huán)境質(zhì)量要求高，用水量大，尤其在缺水地區(qū)采用的污水處理技術(shù)中，既要有環(huán)境保護(hù)的舉措，又要達(dá)到污水處理、回用和節(jié)約用水的目的。介紹了以生物轉(zhuǎn)盤為主的生物處理工藝，以及污泥進(jìn)行常溫消化的工程實(shí)例。
關(guān)鍵字：污水回用 環(huán)境質(zhì)量 生物轉(zhuǎn)盤 常溫消化

0　概述
　　山東省是缺水地區(qū)，尤其是濟(jì)南市由于連年來降雨量減少，用水量增加，地下水位下降，黃河斷流日趨嚴(yán)重，供水不足已成為制約城市發(fā)展的重要因素。為解決城市生活及生產(chǎn)用水的需要，也為了解決污水污染環(huán)境的問題，在“引黃保泉”工程進(jìn)行的同時(shí)，還大力開展了節(jié)水保泉及污水處理后重復(fù)利用，使污水資源化的工作。
　　濟(jì)南市南郊賓館是一園林式大型賓館，用水量大，每日近1 500m³，用過的水未經(jīng)處理就近排往千佛山麓的防洪溝，由于污染環(huán)境曾受到市環(huán)保局和節(jié)水辦的警告與處罰。為此在省科委的支持下，山東建筑工程學(xué)院、南郊賓館和市節(jié)水辦合作，在南郊賓館進(jìn)行了賓館污水處理與回用的研究，并建成了一座日處理量為1 500m³的污水處理回用站，經(jīng)調(diào)試運(yùn)轉(zhuǎn)，使污水達(dá)到了處理與回用的目的，取得了良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1　賓館污水的特點(diǎn)
1.1　賓館污水處理回用的可能性
　　南郊賓館的建筑面積約10萬m²，設(shè)有接待大樓，會(huì)議與娛樂大樓，另有7幢別墅式小樓，并建有室內(nèi)游泳館，院內(nèi)還有人工湖60余畝，苗圃、園林、綠地800余畝。根據(jù)賓館的實(shí)際情況，污水處理后出水主要用于澆灌果園、綠地、人工湖補(bǔ)給水和沖洗車輛等。待擴(kuò)建或新建樓房時(shí)，也可作為設(shè)計(jì)中水道的水源。
　　處理后的中水水質(zhì)執(zhí)行我國《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ25.1-89)。
1.2　污水水質(zhì)
　　賓館污水根據(jù)其來源主要有以下幾種：
　　(1) 廚房污水：含有機(jī)物，固體雜質(zhì)，油脂含量高。
　　(2) 客房衛(wèi)生間污水：沖洗便器污水和浴洗廢水，主要含有有機(jī)物、固體雜質(zhì)、細(xì)菌、洗滌劑和皂液。
　　 (3) 沖洗汽車廢水：主要是固體雜質(zhì)、石油類油垢。
　　(4) 鍋爐房排放的廢水：鍋爐排出污水及軟化再生廢液，水中主要含鹽類。
　　(5) 空調(diào)冷卻廢水：主要為熱污染。
　　(6) 室內(nèi)游泳館循環(huán)水的濾池沖洗廢水及泳池排污廢水。
　　國內(nèi)幾類賓館污水水質(zhì)見表1。

表1　賓館污水水質(zhì)

　　南郊賓館客房排出的污水，先經(jīng)化糞池后排出，廚房污水經(jīng)三級隔油池后排出，其它幾種污水均直接排往下水道，因此其水質(zhì)好于上述水質(zhì)指標(biāo)。

2　污水處理與回用工藝的選擇
2.1　設(shè)計(jì)規(guī)模
　　南郊賓館修建的污水處理回用工程簡稱為凈化站。根據(jù)現(xiàn)狀及將來的發(fā)展，確定凈化站近期處理能力為1 000m³／d，遠(yuǎn)期為1 500m³／d。
2.2　污水與回用水水質(zhì)
　　賓館區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有排往下水道的污水全部流入凈化站，處理前實(shí)測的污水水質(zhì)指標(biāo)為：BOD₅67mg/L～89.2mg/L；COD133.2mg/L～178mg/L；SS45mg/L～92mg/L。預(yù)期處理效果達(dá)到《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ25.1-89)主要指標(biāo)為：BOD₅≤10mg/L；COD≤50mg/L；SS≤10mg/L；濁度≤10度；總大腸菌群≤3個(gè)/L。
2.3　回用水處理工藝的選擇
　　由于南郊賓館對環(huán)境質(zhì)量要求較高，要求新建的凈化站不產(chǎn)生噪音、不散發(fā)臭味，以確保周圍環(huán)境衛(wèi)生良好；同時(shí)考慮到污水處理站建成后運(yùn)行管理簡便、運(yùn)行費(fèi)用低等因素，因此采用了噪音低、易管理的以生物轉(zhuǎn)盤為主體的生化處理方法，其工藝流程見圖1。

圖1　工藝流程圖

該工藝流程中生物轉(zhuǎn)盤的工作特點(diǎn)是：
　　(1) 維護(hù)管理簡便、動(dòng)力消耗小、運(yùn)行費(fèi)用低。
　　(2) 轉(zhuǎn)盤運(yùn)行時(shí)衛(wèi)生條件好，產(chǎn)生的噪音低。
　　(3) 運(yùn)行靈活，可通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速控制污水與生物膜的接觸時(shí)間和曝氣強(qiáng)度。
　　(4) 能承受水質(zhì)、水量的沖擊負(fù)荷，工作穩(wěn)定。
　　(5) 生物膜的培養(yǎng)與馴化快，成熟時(shí)間短，一周即可完成。
　　(6) 污泥量少，含水率低P＝95％～96％，沉淀性能好，易于分離脫水。
　　(7) 易受水溫、氣溫影響，溫度低時(shí)處理效果亦低，因此北方宜建在室內(nèi)。
2.4　凈化站平面布置與工藝流程(見圖2、圖3)

圖2　凈化站平面布置圖

圖3　污水回用工程工藝流程圖

3　單體構(gòu)筑物簡介
3.1　污水提升泵站
　　主要是將賓館原下水道的污水收集，集中送往賓館東部凈化站的調(diào)節(jié)沉淀池。因擴(kuò)建或新建客房的污水可不經(jīng)該泵站直接排入凈化站，故該泵站設(shè)計(jì)規(guī)模1 000m³／d，按最大小時(shí)平均秒流量進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　(1) 圓形集水池直徑2.8m，有效水深2.0m。集水池前設(shè)置攔污格柵，柵條間距20mm?？紤]到環(huán)境因素。集水池地上部分修建高2.0m的簡易建筑。
　　(2) 矩形半地下式泵房，平面尺寸4.5m×5.6m設(shè)置3臺(tái)2(1)/(2)PW污水泵(2備1用)，額定流量43m³／h～108m³／h，額定揚(yáng)程34m～24m，配套電機(jī)J0-52-2，功率13.0kW。
3.2　調(diào)節(jié)沉淀池
　　為了均衡賓館污水排放量和水質(zhì)的不均勻性及截留沉淀大顆粒的懸浮固體，然后經(jīng)泵提升，連續(xù)、均勻地向生物轉(zhuǎn)盤供水。
　　(1) 矩形鋼筋混凝土池，分兩格，每格平面尺寸3m×15m，有效水深3.4m，調(diào)沉?xí)r間約6h。
　　污水在池內(nèi)缺氧產(chǎn)生酸性發(fā)酵,能降解部分COD,轉(zhuǎn)化為可生物降解的BOD₅。
　　(2) 為保持冬季水溫與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)，建成半地下式，地上部分0.8m，堆土0.6m草皮護(hù)坡。
　　(3) 調(diào)沉池出水由泵送往生物轉(zhuǎn)盤，設(shè)計(jì)流量1 500m³／d，設(shè)置2臺(tái)2(1)/(2)PW污水泵(1備1用)，額定流量36m³／h～72m³／h，額定揚(yáng)程11.6m～8.5m，電機(jī)功率4.0kW。
　　(4) 由于池內(nèi)水位波動(dòng)很大，難以采用靜水壓頭排泥，故設(shè)置污泥泵抽升至排泥井，然后重力流排往沼氣池。
3.3　生物轉(zhuǎn)盤間
　　設(shè)計(jì)流量1 500m³／d。轉(zhuǎn)盤間宜有一定空間，通風(fēng)良好，裝置了3組直徑為3m的轉(zhuǎn)盤，每組處理污水量500m³／d。先安裝2組，其中一組為三級轉(zhuǎn)盤，另一組為四級轉(zhuǎn)盤，2組轉(zhuǎn)盤并聯(lián)運(yùn)行的處理污水量為1 000m³／d。為提高二沉池和濾池的出水水質(zhì)，在轉(zhuǎn)盤出水口處投加混凝劑PAC5mg/L～10mg/L。
　　轉(zhuǎn)盤是由盤體、氧化槽、轉(zhuǎn)軸和傳動(dòng)裝置組成，每組轉(zhuǎn)盤的進(jìn)水管上各裝一DN80轉(zhuǎn)子流量計(jì)。
　　(1) 盤體從廠家定做，為使盤體表面具有較大的表面積、通風(fēng)良好、不堵塞和使用壽命長，采用厚度為0.8mm的聚乙烯板壓制成具有一定間距的波紋板(一、二級間距為25mm，三、四級為20mm)粘合成蜂窩狀塊體，若干個(gè)塊體由角鋼組裝成一個(gè)盤體。
　　(2) 氧化槽為矩形鋼筋混凝土池，以能裝下盤體并能正常運(yùn)行的構(gòu)造尺寸設(shè)計(jì)。盤體邊緣距池壁300mm，為減小轉(zhuǎn)軸長度，每級池間的輸水渠采用涂有防腐層的鋼板制成。
　　(3) 轉(zhuǎn)軸要抗彎和抗扭力，采用直徑247mm，壁厚16mm的無縫鋼管，軸底高出第一組氧化槽設(shè)計(jì)水面50mm。
　　(4) 傳動(dòng)裝置由電機(jī)和減速機(jī)組成，分高、中、低速三檔，轉(zhuǎn)盤邊緣線速度分別為22、16、12m/min。
3.4　二次沉淀池
　　(1) 采用二組多斗平流式沉淀池，以截留生物轉(zhuǎn)盤脫落的生物膜，平面尺寸3.0m×12m，有效水深2.2m，沉淀時(shí)間2.5h。
　　(2) 為減小出水堰出水負(fù)荷以保出水水質(zhì)，設(shè)置兩條集水渠雙側(cè)齒形三角堰匯水。
　　(3) 靜水壓頭排泥，排泥水頭為1.2m，污泥重力流排往沼氣池進(jìn)行常溫消化。
3.5　濾池
　　為了進(jìn)一步降低二沉池出水的BOD₅、COD與SS，提高出水水質(zhì)且有利于回用水的消毒。
　　(1) 設(shè)置二組矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的普通快濾池，濾速5m/h～6m/h，濾池平面尺寸2.0m×2.8m，高3.5m。
　　(2) 石英砂濾料d₀＝0.6mm～1.2mm，厚0.7m；礫石承托層d₀＝1.2mm～32mm，厚0.7m。
　　(3) 反沖洗強(qiáng)度15L／(s^.m²)，反沖洗時(shí)間6min～7min,設(shè)置1臺(tái)8BA-25型濾池反沖洗水泵，額定流量216m³／h～324m³／h，額定揚(yáng)程14.5m～11.0m，電機(jī)功率17kW。
3.6　集水池
　　矩形地下式鋼筋混凝土池，平面尺寸5.4m×5.0m，有效水深2.2m，內(nèi)設(shè)回流隔墻孔口出流，貯存過濾后的回用水，同時(shí)兼做液氯消毒的接觸池，接觸時(shí)間為45min。
3.7　加氯間
　　設(shè)置2臺(tái)加氯機(jī)，投氯量為5mg/L～10mg/L。
3.8　中心泵站
　　(1) 平面尺寸8.1m×8.6m，裝置有三組不同型號、功能的泵組和濾池管路系統(tǒng)。
　　(2) 三組泵的型號、功用及數(shù)量：
　　① 2臺(tái)2(1)/(2)PW型污水泵，前已述及。
　?、?1臺(tái)8BA-25型濾池反沖洗泵，前已述及。
　?、?2臺(tái)3BA-13型泵(1備1用)，為減小建筑面積共用一個(gè)基礎(chǔ)，額定流量32.4m³／h～52.2m³／h，揚(yáng)程21m～15m，電機(jī)功率4kW，用于往人工湖送水或澆灌綠地、果園。
3.9　沼氣池
　　由于賓館區(qū)域內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量要求較高，為避免散發(fā)臭氣味，同時(shí)兼做污泥濃縮和污泥消化而設(shè)置，調(diào)沉池的沉泥、二沉池的污泥及濾池反沖洗水的泥垢均以重力流排放至沼氣池。沼氣池實(shí)質(zhì)上是一常溫消化池，構(gòu)造簡單，修建費(fèi)用低，維護(hù)簡便，產(chǎn)生的沼氣可供處理站利用，又可省掉濃縮池的修建，一舉多得。
　　濟(jì)南市年平均溫度14℃，按常溫消化150d設(shè)計(jì)沼氣池容積。污泥消化過程中能殺死寄生蟲卵、病原菌，改善了污泥的衛(wèi)生條件，提高了污泥的脫水性和肥份。消化后的污泥是一優(yōu)質(zhì)肥料，可用于賓館的800 畝園林施肥。
　　(1) 沼氣池為兩個(gè)直徑為5.0m的地下式圓形混凝土結(jié)構(gòu)的密封池，有效深度3.5m，進(jìn)、出泥管均為200mm。
　　(2) 每個(gè)沼氣池均具有一個(gè)直徑為2.0m的水壓室，以調(diào)節(jié)沼氣池內(nèi)部壓力和排除池內(nèi)分離出來的污泥水。
　　(3) 沼氣池圓頂高出地面0.2m～0.3m，上面可培土種植草坡以求保溫和美化環(huán)境。

4　污水處理系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果分析
　　 南郊賓館凈化站建成后，經(jīng)調(diào)試正式運(yùn)轉(zhuǎn)，各處理單元運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定，二沉池出水水質(zhì)良好，濾池出水清徹透明。經(jīng)山東省環(huán)境監(jiān)測中心站監(jiān)測結(jié)果認(rèn)為：該處理設(shè)施出水水質(zhì)已達(dá)到建設(shè)部頒發(fā)的《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ25.1-89)。各構(gòu)筑物處理效果如表2～表7所示。

表2　調(diào)沉池

表3　生物轉(zhuǎn)盤

表4　二沉池

表5　濾池

表6　消毒

表7　全部工藝去除效果

5　效益分析

(1) 凈化站的建設(shè)投資為123.60萬元，土建部分為55.25萬元，設(shè)備管道電氣部分為59.41萬元，輔助工程及其它費(fèi)用為8.94萬元。單位建設(shè)投資為1 236元／m³。處理成本為0.728元／m³。
　　(2) 經(jīng)濟(jì)效益
　　賓館每年節(jié)約水費(fèi)開支31.50萬元。
　　由于凈化站的建成，既可以節(jié)省城市的供水量又可減少排放污水量，按水處理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)1m³自來水可省建設(shè)費(fèi)1 500元，排水1m³可省建設(shè)費(fèi)1 326元。經(jīng)濟(jì)南市節(jié)水辦統(tǒng)計(jì)，共計(jì)節(jié)省水處理設(shè)施建設(shè)投資為159萬元/年。

6　結(jié)論及建議

　　 (1) 采用以生物轉(zhuǎn)盤為主體的二級處理與過濾、消毒工藝處理賓館污水與回用是成功的，達(dá)到了《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ25.1-89)，可建議對花園式用水量大的大型賓館的污水處理與回用工程推廣應(yīng)用。
　　(2) 經(jīng)過對生物轉(zhuǎn)盤處理各種污水實(shí)例的調(diào)研，處理效果有好有差，用于賓館污水的處理亦有好有差。我們認(rèn)為：①生物轉(zhuǎn)盤最忌污水中含油，因此在凈化站的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中重視了對廚房污水的除油措施。②轉(zhuǎn)盤的工作環(huán)境必須通風(fēng)良好。通過對轉(zhuǎn)盤的運(yùn)行管理與監(jiān)測，上述兩點(diǎn)是正確的。
　　(3) 二沉池宜4h排泥一次，最長每班排泥一次，否則沉泥時(shí)間過長，沉泥厭氧發(fā)酵，成塊上浮，影響出水水質(zhì)。
　　(4) 濾池工作存在的問題：① 濾池運(yùn)行后，砂層表面產(chǎn)生板結(jié)現(xiàn)象，反沖洗強(qiáng)度與反沖洗時(shí)間均略大于設(shè)計(jì)參數(shù)。② 濾池集水池水位須相對穩(wěn)定，以保證過濾水頭在2.0m以上。③ 必須加強(qiáng)維護(hù)管理，規(guī)范操作。目前纖維束過濾技術(shù)發(fā)展很快，既有壓力式又有重力式，濾速高，出水水質(zhì)好，濁度可達(dá)1度左右。我們認(rèn)為在污水處理回用工藝中，可采用纖維束壓力罐進(jìn)行過濾，占地面積小，從技術(shù)性能和維護(hù)管理方面都優(yōu)于砂濾池。
　　(5) 目前許多小型污水處理站，包括一些小型污水處理廠，由于諸多因素，對污泥均未進(jìn)行消化處理，僅經(jīng)濃縮后直接機(jī)械脫水，污水中的污染物以及寄生蟲卵、病源菌等都富集到污泥中，不僅難以脫水，而且污泥不夠穩(wěn)定，仍將產(chǎn)生污染。因此我們建議小型污水處理站中污泥處理構(gòu)筑物當(dāng)首選沼氣池。沼氣池一般建成地下式，構(gòu)造簡單，建造費(fèi)用低，維護(hù)管理簡便，還可免建濃縮池，而且消化污泥的脫水性、衛(wèi)生條件好，肥分高，有機(jī)物進(jìn)一步得到降解。凈化站自運(yùn)行以來，沼氣池的工作最為穩(wěn)定，污泥經(jīng)消化后隨時(shí)可通過出料口用污泥泵抽出，可直接用做施肥或脫水后用做農(nóng)肥。

作者單位：山東建筑工程學(xué)院

參考文獻(xiàn)
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