花园水电站生活污水处理及综合利用

2022-03-21徐宝琨

中国资源综合利用 2022年2期

徐宝琨

（甘肃电投大容电力有限责任公司，兰州 700030）

随着国家对环境保护的重视，中小型水电站生活污水的处理、利用成为一个新的课题，而中小型水电站大多处于偏远地区，周边没有污水处理厂，生活污水无法集中处置和利用。花园水电站生活污水处理选用WSZ-AO-20 地埋式一体化污水处理器，结合绿化及职工菜园灌溉应用，较好地解决了污水处理及长期综合运用的问题，这种方法具有较好的推广价值。

1 项目简介

花园水电站位于甘肃省迭部县境内的白龙江干流上，是白龙江尼什峡至沙川坝河段梯级开发规划的第6 座梯级水电站，工程规模为三等中型工程。生活区位于发电厂房下游白龙江左岸岸坡处，与发电厂房隔江相对，二者之间有进厂公路相连。生活区为一幢三层倒班宿舍楼，为电站发电运行、检修及后勤管理人员提供食宿，常驻人员约为30 人，日均生活污水排放量为6～9 m。生活污水处理采用WSZ-AO-20地埋式一体化污水处理器，处理量为1.0 m/h，配置一个容积30 m的中水储罐，为灌溉提供水源。

2 确定处理工艺

2.1 排放要求

根据当前环保专项验收要求，生活污水须经厂区化粪池＋WSZ 地埋式一体化污水处理装置处理，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）的一级B 标准限值要求后，用于绿化。

2.2 工艺比选

目前，常用的污水处理工艺有传统活性污泥法、厌氧好氧工艺法（A/O）、厌氧-缺氧-好氧法（A/O）、序批式活性污泥法（SBR）等。A/O 法是在传统活性污泥法的基础上发展起来的一种工业污水处理工艺，其中，A 代表Anoxic（缺氧），O 代表Oxic（好氧）。A/O 法是一种缺氧-好氧生物工业污水处理工艺。该工艺通过增加好氧池与缺氧池所形成的硝化-反硝化反应系统，很好地处理了污水中的总氮，具有明显的脱氮效果。

电站生活区污水排放量相对较少，生活区现场可以布置污水处理设施的位置比较有限，故选择目前使用较为广泛、比较成熟的A/O 法，配置的设备为WSZ-AO-20 地埋式污水处理器。该工艺有较高的有机污染物去除率，不仅能有效降解五日生化需氧量（BOD）和化学需氧量（COD），而且能有效去除氨氮（NH-N）。该设备污水处理能力为1.0 m/h，完全满足生活区每日污水处理需求。

3 处理工艺分析

3.1 设备配置

污水处理设备由接触氧化池、沉淀池、消毒池、消毒装置、污泥池、风机、水泵、水位传感器、控制电缆和微机控制柜等组成。花园水电站生活区地埋式污水处理器及其主要配套设备如表1所示。地面设置风机房1 座，内有风机、微机控制柜、加药装置等。除了地埋式一体化污水处理器以外，另配容积为30 m的中水储罐。

表1 地埋式污水处理器及其主要配套设备

3.2 设备安装施工

花园水电站生活区地埋式污水处理器及中水储罐的基础为现浇厚度15 cm 的C20 混凝土，混凝土下部基础为经平整的原状砂砾层基坑，设备基础承载力满足安装规范要求，即大于5 t/m。经分次注水沉降检验，地基完全满足承载要求。因体型较大，地埋式污水处理器及中水储罐采用8 t 吊车整体吊装就位，确保设备安装水平及准确就位。风机及控制柜布置于一体化处理设备附近的地面位置，方便设备管线布置。其余外接管线随相关设施的安装进度逐步施工。

3.3 污水处理工艺流程分析

按照环保验收要求，花园水电站生活污水处理后应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）的一级B 标准要求。生活污水经调节池、水解酸化池、接触氧化池、沉淀池（二沉池）、污泥池、消毒池处理，一体化处理器内配置水泵、水位传感器等。污水提升泵采用2 台，根据污水调节池内液位启停，也可现场手动控制启停；风机选用2 台，交替使用。系统运行采用微机控制。

污水进入调节池后进行均匀，以保证后续处理系统的稳定运行；调节池污水经提升泵提升后进入厌氧水解池中，在厌氧水解池中，高效水解产酸菌先吸附污染物，后在兼氧状态下，固体物质降解为溶解性物质，大分子物质降解为小分子物质，碳水化合物降解为脂肪酸，一般来说，随着BOD/COD 上升，废水的可生化性增加；废水由厌氧水解池自流入接触氧化池，吸附在填料上的微生物在有氧条件下利用废水中的部分有机物合成新的细胞，另一部分有机物进行分解代谢，以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO和HO 等稳定物质，这就是废水中BOD、COD的降解过程，在这种合成代谢与分解代谢过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等易降解有机物）直接进入细胞内部被利用，而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解再进入细胞内部被利用，经二沉池沉淀后，污泥回流至厌氧水解池，维持污泥浓度，有效地去除悬浮物和胶体物质，降低出水的浊度和COD 等；二沉池出水经消毒后达标排放。

二沉池剩余污泥一部分回流至厌氧池，以提高厌氧好氧池污泥浓度，提高脱氮效果，一部分进入污泥池，污池上清液自流入调节池，避免产生二次污染，浓缩污泥定期清掏。处理达标污水集中至容积为30 m的中水储罐。

3.4 水质监测

按照《污水监测技术规范》（HJ 91.1—2019）要求，对处理后污水进行采样送检，结果完全满足排放标准，如表2所示。出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）的一级B 标准。主要监测指标有COD、BOD、悬浮物（SS）、氨氮（NH-N，以N 计）和pH。

表2 花园水电站生活区污水处理水质对比

4 综合利用

4.1 灌溉面积

按照环保治理要求，处理后的中水不得直接排入江河主体水域，可应用于绿化灌溉。花园水电站的中水灌溉对象主要是中水储罐下游进厂公路外侧绿化树木、发电厂周边及院内绿化树木和草坪，绿化植株为125 棵，草坪为1 500 m。另外，厂区设置职工菜园地667 m，主要种植应季蔬菜、水果、玉米等作物，需要灌溉。

4.2 管路布置

生活污水经净化处理后，经直径89 mm 聚乙烯管自流至下游容积为30 m的中水储罐进行集中存储。中水储罐配置手动水泵定期向下游及发电厂区供水，通过布设880 m 长聚乙烯管（直径40 mm）至沿途及厂房绿化地块、职工菜园等处。管路沿线每隔20 m 设置一处水闸阀并配置出水管用于灌溉。沿路管线地埋部分深入地下75 cm，至冻土层以下，外露地面部分采用橡塑海绵保温处理，确保冬季灌溉用水正常。

4.3 灌溉用水量

花园水电站中水灌溉区域主要是中水储罐下游进厂公路外侧、发电厂周边和院内。根据绿化植株数量、绿化面积及种植作物面积，按照《甘肃省行业用水定额》（2017 版）计算每日灌溉用水量（见表3），电站生活区处理后中水量略小于灌溉用水量。按照目前实际灌溉使用情况，没有余水外排。经合计，日用水总量为10 667.50 L/d。