昆明市第四再生水处理站工程的设计

昆明市第四再生水处理站工程的设计

刘长兴

刘长兴

中国市政工程西南设计研究总院有限公司成都610081

摘要：通过对昆明市第四再生水处理站工程用户、进出水水质、处理工艺等方面设计的阐述，最终得出适合本工程的处理工艺方案，可供相关工程设计参考。

关键词：再生水水量水质处理工艺

1前言

昆明人均水资源量不足300m3，是全省平均数的1/24、全国平均数的1/10，是全国14个水资源严重短缺的城市之一，属严重缺水地区。滇池流域水环境的污染加大了水资源的压力，目前，昆明属于资源性和水质型缺水的城市，严重制约了昆明市经济社会的可持续发展。

为了最大限度的节约现有的水资源，昆明市在2008年实施了污水处理厂尾水再生水利用（一期）工程。以昆明市现有的第一至第六污水处理厂处理后的尾水为再生水水源，经进一步处理后回用，一期总规模为3.2万m3/d。第四再生水处理站工程为一期工程中的一部分。

2工程设计

2.1再生水用户确定

昆明市有大量的绿地和城市道路，每天均需使用优质自来水来浇洒，浪费了大量水资源，为节省此部分水资源，同时考虑到再生水一期工程规模小，因此一期工程主要以市政杂用水为主，其用户为公厕、市政绿化、道路清扫等。

2.2再生水水量确定

1）再生水用水量指标

在设计阶段，根据昆明市园林局实行的《昆明市园林绿化养护技术规范》，现阶段绿化浇洒每周进行2-3次，绿化用水指标根据昆明市实际的绿化用水量一般在5-10L/（m2·次），折算为每天的用水量指标也为2.5-3.0L/（m2·次）每日一次。考虑本项目为节水、环保项目，在采用绿化用水量指标时更应执行国家的“节能减排”政策，因此，本项目绿化用水量指标采用国家标准《室外排水设计规范》的指标2升/（m2.次），每日一次；道路浇洒用水量指标1.5升/（m2.次），每日2次。

昆明市现阶段主要公厕共173座，通过对公厕用水量的调查，确定每座厕所平均用水量为7.15m3/d。

2）再生水水量预测

第四再生水处理站一期工程的服务范围为7.6km2，该区域总绿化面积590452m2，道路面积为662684m2，公厕数量为30座，未预见水量按以上三项水量之和的15%考虑，则总水量为0.39万m3/d，第四再生水处理站建设规模按照0.4万m3/d设计。

2.3再生水处理工艺选择

1）再生水系统进出水水质

再生水水源为污水处理厂的出水，根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002），污水处理厂出水作为再生水回用的基本要求是水质满足一级A标准。达到一级A标准的再生水可以用于市政杂用水，满足杂用水水质标准。工程设计时，第四污水处理厂出水水质为一级B标准,达不到一级A标准，因此需进一步处理污水厂的出水，达到回用要求。第四污水处理厂2007年1月～11月出水水质如图1所示。从图1可以看出，TN、TP基本不能满足一级A标准，SS绝大部分情况下能满足一级A标准，CODcr、BOD5基本能满足一级A标准。

2）处理工艺选择

要使污水厂出水达到回用标准，主要是降低TN、TP和SS值，因此需要进一步进行深度处理才能达到要求。根据目前我国常用的城市污水深度处理工艺，主要有以下三种方案。方案一：二级出水+微絮凝过滤+消毒；方案二：二级出水+混凝沉淀+过滤+消毒；方案三：二级出水+混凝沉淀+过滤+活性炭吸附+消毒。

方案一传统、简单、实用，适用于工业循环冷却用水，城市道路浇洒、绿化、景观、消防、补充河湖等市政用水和居民住宅冲洗厕等杂用水，以及不受限制的农业用水。发达国家在二十世纪八十年代以前曾广泛使用这种工艺，是一种水质适用面广处理费用低、安全实用的常规污水深度处理工艺。

图1污水处理厂出水水质月平均值曲线

方案二在方案一的基础上增加了沉淀单元，即通过混凝沉淀进一步去除二级生化处理系统未能除去的胶体物质、部分重金属和有机污染物，确保过滤效果，延长过滤周期，因而出水水质更优，适用面更广，效果更稳定。目前国内外城市污水再生利用一般采用这种工艺。

工艺方案三的特点是在工艺方案二的基础上增加了活性炭吸附，对微量有机污染物、微量金属离子、色度及病毒等有毒污染物的去除效果明显。该工艺处理流程长，适用于除直接饮用外的各种工农业用水和城市杂用水。

根据本项目的深度处理出水水质标准及出水用途，方案一和方案二是目前最适宜的污水深度处理工艺。

根据《污水再生利用工程设计规范》，城市再生水厂宜采用混凝、沉淀（澄清）──过滤──消毒这一基本工艺。北京华能热电厂、北京水源六厂（利用高碑店二级出水进行深度处理后回用于工业用水和市政杂用水）、大连柳春河回用水示范工程等均采用此工艺。也有采用微絮凝过滤工艺的，如西安邓家村污水厂污水回用工程、深圳滨河污水厂厂内污水回用工程等。

借鉴国内外有关污水深度处理的试验资料，上述两种深度处理所能达到的处理效率及出水指标分别详见表1和表2。

由表1和表2可见，方案一和方案二均能达到深度处理设计出水水质要求。

方案一工艺构筑物少，投资较省，一般适用于小规模污水深度处理的场合。方案二虽然工艺稳妥，运行稳定，出水水质保证性高，但处理构筑物较多，投资较大。由于本项目再生水厂规模较小，同时用地受限制的，深度处理工艺推荐采用方案一。

考虑到工程规模较小，且要求再生水管道中有一定的余氯量，出水采用二氧化氯消毒。

再生水一天内使用量变化较大，不如给水稳定，且时间集中，基本在白天使用，因此，供水采用变频恒压供水设备，避免水泵频繁启动，同时也利于节能。具体工艺流程如下：

3结论

本工程于2009年正式通水，目前出水水质正常，为昆明市节约了一定的水资源。

再生水处理系统的设计首先要明确使用对象，预测供水规模，再根据污水处理厂实际出水水质，确定合适的处理工艺。每个工程的特点不一样，需有针对性的分析，以得出最优工程方案。

参考文献：

[1]城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918－2002）[S].

[2]污水再生利用工程设计规范（GB50335-2002）[S].