新疆乌鲁木齐甘泉堡工业园区污水处理厂近期建设规模为10.5×104m3/d。因服务范围内涉及新材料、煤化工、机械、建材、化工等企业,其污水水质较常规市政污水浓度高。针对其管网敷设状况、进水水质特点、出水排放标准，并结合当地气候条件，预处理采用常规手段加预沉淀和水解工艺；生化段采用MBR工艺，生物池设计为具有除磷脱氮功能的池型，并设有碳源及活性炭投加等强化措施；深度处理工段采用臭氧高级催化氧化法。出水水质可满足一级A排放标准。
作者简介：边靖（1977-），天津人，天津大学环境科学与工程学院本科，高级工程师，从事市政给排水设计。
1项目概况
甘泉堡工业园区位于乌鲁木齐高新区，分为南北两个排水区域，本厂服务范围为南区。污水处理厂近期设计年限为2015年，建设规模10.5×104m3/d，总变化系数1.3，占地面积约15.6公顷，工程投资62855万元，概算经营成本2.14元/m3。于2015年底通过环保验收。目前冬春季进水量约（4.2~8.7）×104m3/d,平均5.8×104m3/d。
服务范围内已引进企业10余家，涉及新材料、煤化工、机械、建材、化工等。落户有较大型的兖矿新疆能化公司的60万吨醇氨联产项目，神华新疆68万吨/年煤基的新材料项目、伊泰集团的540万吨／年煤基多联产综合项目、中泰化学阜康能源年产聚氯乙烯树脂、离子膜烧碱、105万千瓦热电联产装置、电石渣制水泥循环经济项目等。
2设计进、出水水质
设计出水水质执行GB18918-2002一级A标准，部分出水指标严于一级A标准。
表1工程设计进、出水水质
3工艺流程
图1工艺流程
3.1污水预处理系统
①化工废水调节池调节/事故池
设置调节池是为了对污水进行均质、均量的调节。功能一：在前期工业园区污水量较少的情况下，调节池调节水量的作用较为明显。功能二：均质调节，即事故调节，在池内安装立式涡轮搅拌器，以保证混合效果和系统的正常运转。功能三：当其中一个系列的生化池等放空时，放空水直接排入调节/事故池。
按设计规模10.5×104m3/d设计，同时兼顾承接单格生化池放空的污水，该池有效容积18000m3。共1座，分两组。半地下式钢筋混凝土结构，每组平面尺寸80m×20m，有效水深5.65m。每组池设置4台立式涡流搅拌器，形成三维立体的搅拌效果，无死角，避免杂物沉积板结。为满足水力高程要求，同时考虑该池放空，调节池出水采用二次泵提升后压力出流。
②初沉池
设计规模为10.5×104m3/d，共三座。单座直径25m，周边水深5.55m。采用中心进水及投药、周边出水的池型。配有带混合搅拌功能的中心传动刮泥机。
③水解池
设计规模为10.5×104m3/d，停留时间7.3h。共三组。每组设1座池，分4系列，可独立运行。半地下钢筋混凝土结构。水解池采用上向流，每系列设计2格，为串联二级。第一级单格平面尺寸为9.6ｍ×19.6ｍ,水深7.2m。在距离池底约1/3水深处设有3ｍ高的软性立体毛刺填料，体积4392m3。
进水端设有污泥回流，池内设置立式涡轮搅拌器，一方面使泥水混合均匀，另一方面也使混合物在填料层上下形成环流，增加污水与微生物的接触，提高传质效率，强化废水处理效果。第二级单格平面尺寸为9.6ｍ×20.4ｍ，水深7m。采用上向流。在距离池底约1/2水深处设有2ｍ高的同质填料，以形成浓度较高的污泥层，并保证悬浮污泥层稳定，填料体积3600m3。
3.2污水生化系统
①膜格栅站
一座，平面尺寸为22.5m×15m。配置4台网板式超细格栅，单条渠宽1.6m，渠深3.5m，穿孔孔径1mm，网板宽度2.0m，单机功率=2.1kW，α=90°。平均流量工况3用1备，最大流量工况下格栅全部使用。
板式膜格栅需进行中压、高压冲洗。共设置4台中压冲洗水泵和2台高压冲洗水泵。中压冲洗泵运行与停止时间按1：1.5设计，并与格栅一对一配置，每台冲洗泵设置单独进、出水管道；高压冲洗泵按每台泵服务2台格栅设置，泵出水管道相连，互为备用，高压泵进水来自中压泵出水。中压冲洗水泵与格栅联动运行，高压冲洗水泵根据格栅堵塞情况或按时间设定启动运行。
②生物池
设计规模为10.5×104m3/d。共两座，每座分两格。半地下钢筋混凝土结构。主要设计参数如下：低温设计水温8℃、高温25℃，污泥浓度6.0~8.5g/L，总泥龄26.4d；有效容积79200m3。厌氧池停留时间约1.1h，缺氧池一停留时间约2.6h，缺氧池二停留时间约2.8h，缺氧池三停留时间约4.4h；好氧池一停留时间约3.4h，好氧池二停留时间约3.8h。膜池~好氧回流比500%，好氧~缺氧回流比400%；设计最大供气量525Nm3/min；生化池水深5.5~5.6m；硝酸盐去除量0~16mg/L，甲醇设计投加量0~48mg/L。
③MBR膜池及设备间
膜池及设备间与生物池合建，共2座。单座平面尺寸58.6m×38.15m，其中单座膜池有效容积6640m3。每座膜池分为两个系列，每系列5格，每格膜线数1，每线膜箱数8，预留备用膜箱位置1个，共160个膜箱组件。采用PVDF膜。单个膜箱平均产水量656m3/d，平均膜通量16.56L/m2.h。单组膜面积1650m2。膜丝孔径0.3μm。设计参数：污泥浓度10g/L；膜池供气860Nm3/min。辅助设备间安装膜渗透抽吸泵、清洗泵和膜在线药洗系统及化学除磷加药系统等设备。化学除磷药剂采用液体聚合氯化铝，投药浓度10%。最大投药量（以商品计）：130mg/L。膜清洗药剂采用次氯酸钠，预计用量670t/年。固体柠檬酸，预计用量74t/年。
图2MBR膜池示意图
3.3深度处理系统
①臭氧发生间由臭氧发生器间、液氧储罐及汽化站组成。功能：为催化氧化单元提供臭氧气源。利用O3的强氧化性，进一步强化去除污水中的COD。
臭氧发生器的产量根据中控PLC提供的水流量信号来确定，并由事先设定的水中余臭氧浓度进行反馈控制，投加剂量可以由操作人员根据水质变化更改设定值。前续MBR处理单元出水COD达标时，可不投加。
臭氧发生器的冷却水采用闭式循环系统，冷却水来自高级催化氧化间，温度最高不超过25℃。车间抽样的臭氧泄漏浓度＞0.1ppm时，须开启事故风机强制排风，风机须置于房间的低处，地面附近。
设计参数：COD去除量0~20mg/L，臭氧最大投加量40mg/L。设有4套臭氧发生器，同时工作，互为软备用，单机制备臭氧能力50kg/h，臭氧浓度10%。当一台故障时，运行其余3台发生器，单机能力可达55kg/h，单机功率500kW。
②臭氧高级催化氧化车间
催化剂为活性炭基质负载催化活性金属。外观为黑色柱状颗粒。直径4~6mm，长度6~8mm，机械强度≥90，水分10%~15%，比表面积800~1200mm2/g，碘值≥650mg/g，亚甲蓝值100~150mg/g，催化金属含量（总量比）≥0.8%，堆积密度0.6~0.65t/m3。
图3催化剂填料
共1座。催化氧化反应池分12格，单格有效尺寸8.4m×8.4m×7.8m（H）。配套反洗设备车间尺寸27.65m×18.4m。
设计参数：接触时间31min。催化氧化反应滤池采用上向流。催化剂填料2320m3。池顶须密封，并设有压力检修孔、臭氧尾气破坏器、反洗用排气阀、双向安全阀等必要的安全措施。共设反洗水泵3台（1台变频调节）,两用一备。滤池反洗鼓风机两台，一用一备。循环冷却水泵4台，三用一备。加热催化型尾气破坏器4套，每三格共用一套。配套滤板、滤柄、滤头等12套。
③活性炭投加间
3.4除臭设计
由于除臭点分散，冬季气温低，因此就近设置高能离子除臭装置。在粗格栅及进水泵池、细格栅、调节池、水解池、污泥浓缩池、污泥脱水机房、膜格栅间等单体建构筑物共设置五套除臭系统。构筑物采用加盖封闭，部分机械设备设置臭气收集罩，机房采用车间封闭的形式。总臭气处理量约40000m3/h。
共1座。平面尺寸18m×12m。内置2套容积为50m3的全封闭粉末活性炭料仓，采用具有自动制备投加功能的粉末活性炭干投机。
活性炭粒度150目；干法投加，投加量0~90mg/L;投加溶液浓度50g/L。储存时间5~10天。
原标题：甘泉堡工业园区污水处理工程设计与运行
