小汤山再造水厂坐落于北京市昌平区小汤山镇，总服务面积70 km2，一期设计规模为7万m3/d，污水使用多段A2/O+水龙头式超滤膜+臭氧+次氯酸钠消毒工艺，污泥使用离心水解处置，臭气使用生物除臭。入水主要用作城市谓之用水及景观用水。01设计水质及工艺流程小汤山再造水厂的入水水质主要依据小汤山污水处理厂2013年1～11月测算的入水水质，并融合《污水排出城镇下水道水质标准》（CJ 343-2010）确认；入水水质根据《城镇污水处理厂水污染物排放标准》（DB 11/890-2012）规定的新（改为、阔）辟城镇污水处理设施基本掌控项目废气限值B标准，《城市污水再行利用 城市谓之用水水质》（GB/T 18920-2002）和《城市污水再行利用 景观环境用水水质》（GB/T 18921-2002）标准确认，主要入水指标（BOD5、COD、NH3-N、TP）可到地表水Ⅳ类水体标准。

出入水水质闻表格1。该水厂主要除去有机物、悬浮物、氮、磷等污染物，同时提高入水色度。原水可生化性好，碳源非常丰富，可使用生物干氮除磷工艺，深度处置使用水龙头式超滤膜+臭氧消毒，更进一步除去悬浮物及色度。

工艺流程闻图1。自由选择经济、合理、安全性的技术方案及高效、简单的工艺设备，构建污水再造水利用、节能减排的目标；合理布局，节约用地，与周边环境互为协商，同时考虑到将近、远期合理交会；通过节能产品应用于、景观提高等方式，打造出集生产、产品推展、青少年科普教育、生态完全恢复、再造水的运用展出于一体的再造水厂。02设计难题及特点根据《城市污水处理工程项目建设标准》（建标〔2001〕77号），小汤山再造水厂建设规模类别为Ⅳ类（5万～10万m3/d），工程容许的建设用地面积为7.6～9.6 hm2，而小汤山再造水厂实际国家发改委用地仅有6.19 hm2，用地紧绷。

该水厂是第一批继续执行《城镇污水处理厂水污染物排放标准》（DB 11/890-2012）的水厂，入水部分指标约地表水Ⅳ类水体标准，可用作城市谓之用水及景观用水，水质拒绝低。因此小汤山再造水厂将占地面积小、入水水质低作为方案比选的主要条件，将MBR与多段式A2/O生物池+超滤膜两个方案在占地面积、成本、处置效果等几方面展开比中选，经济指标较为闻表格2。MBR方案投资较低，占地面积小，但成本及电耗低，入水水质确保亲率较低； A2/O生物池+超滤膜方案投资低，对于6.19 hm2占地面积而言布局略为贞灵活，但考虑到该工程入水水质拒绝低，挑选该方案可确保入水水质，运营平稳，且运营费用较低。

因此，小汤山再造水厂挑选多段式A2/O生物池+超滤膜工艺。生物处置使用多段式A2/O生物池，生物池使用多段入水，可充分利用碳源，同时对污染物负荷展开平摊，提升系统抗冲击能力。

生物池前端设置原始A2/O段，不具备原始生物除磷干氮功能，设置后置氧气段，引进原水作为碳源，更进一步展开反硝化，氮去除率平均80%～85%。此外，由于污泥经过交错的氧气、好氧，较好的诱导了污泥收缩再次发生的概率，提升了沉淀池的效率，使得污泥转往比减少至50％。水龙头式超滤膜适应环境较低水温运营工况，跨膜压差小，运营费用较低，可更进一步减少水中悬浮物，此外，对细菌、大肠杆菌等微生物具备较强的除去能力。

臭氧脱色的入水感观效果好，水体透亮，相似长时间的天然河水。该水厂污水经二级处置后，使用水龙头式超滤膜+臭氧深度处置，从厂区布局上尽可能少占地面积，从技术上确保入水水质平稳合格、安全性返用。小汤山再造水厂目标是打造出花园式再造水厂，可作为青少年科普活动基地。

整个水厂分成生产区和生态区，生态区运用大自然园林的手法，重点打造出典雅的绿化、水生态环境，充份展出污水再造利用的成果；生产区运用多种生态处置池，应用于多种节能产品，充份展出污水净化的过程，提倡节能环保。水厂在总体设计中充分考虑对小汤山镇周围的影响，细格栅及入水泵房、粗格栅及曝气浮砂池、生物池厌氧区、氧气区及污泥水解系统皆使用堵塞方式，在堵塞的池体上部种绿植并建构建筑小品。

除臭设备放到生物池上，节约占地面积。鼓风机使用效率高，噪音较低的多级离心鼓风机，变频掌控。

此外，生物池曝气使用准确曝气控制系统，根据实际水质、水量，调节鼓风机风量，构建溶解氧平稳掌控及节能降耗的目的。该水厂工艺布置灵活、管线相连简练，准确计算出来水泵扬程，并中选效率不高于80%的大型污水泵，变频掌控，节约能耗。

使用水源热泵系统，用于可再生清洁能源，运营无任何污染，不产生废渣、废水、废气和烟尘，构建节能环保。厂内的绿化、冲洗道路等用水优先用于再造水，增加了自来水的消耗量，构建节水的目的。除工艺设备外，再造水厂还应用于了各种节能产品。建筑物用于加气混凝土砌块，厂区步道使用砂砾砖铺装，生物池顶设太阳能装置用作全厂办工灯光，综合办公楼会议室、展示厅使用索乐图日光灯光，厂区路灯使用LED路灯。

03主要处置构筑物设计小汤山再造水厂一期工程 设计规模为7万m3/d，总变化系数为1.34，配水低时系数为1.65，生物池及清水池按平均值流量设计，配上水泵房按配水低时流量设计。细格栅与入水泵房共建，细格栅是用来除去有可能阻塞水泵机组及管道阀门的较粗壮悬浮物，并确保先前处置设施能长时间运营。

细格栅使用三索式钢丝绳机车格栅，设3条独立国家的格栅渠道(2用1补)。格栅间隙20 mm。入水泵房将原水提高至先前处理单元。

入水泵房设4台潜水提高泵(3用1补)，2台变频，泵房集水池按5 min单泵流量设计。粗格栅与曝气浮砂池共建，粗格栅更进一步除去污水中较小漂浮物，使用回转式粗格栅，设3条独立国家的格栅渠道(2用1补)，格栅孔径6 mm。浮砂池使用除砂效果较好的曝气浮砂池，设2条浮砂池，峰值流量时停留时间为8 min。

另设桥式除砂机1台。砂水分离器1台。罗茨鼓风机2台(1用1补)，变频掌控。

多段A2/O生物池与污泥泵房共建，生物池主要除去有机物、氮、磷，生物池另设2两组，每组生物池还包括厌氧区、第一氧气区、第一兼任氧区、第一好氧区、脱气区、第二氧气区、第二兼任氧区、第二好氧区、出有水井，兼任氧区可根据运营情况划为好氧区或氧气区。生物池为厌氧区、第一氧气区、第二氧气区3点入水，利用配上水堰及砌梁闸展开水量调节，3点入水量分别为20%～55%、25%～70%、10%～20%。

在出有水井处成立式搅拌器，可投加PAC展开化学除磷。生物池总停留时间为20.9 h，污泥浓度为3500～4000 mg/L，污泥转往之比33%～100%，混合液转往之比100%～400%，剩下污泥量为13.5 t/d，生化总实际需氧量为26861 kgO2/d。在每组生物池脱气区设置混合液转往泵，使混合液转往至氧气区演化反硝化反应，每组设4台，仅有变频。

污泥泵房另设污泥转往泵4台(3用1补)，仅有变频。另设剩下污泥泵3台(2用1补)，仅有变频。

沉淀池使用周进周出有的幅流式沉淀池，沉淀池主要展开泥水分离出来，设2座，每座直径为48 m，池边水深4.5 m。沉淀池平均值流量表面负荷0.92 m3/（m2·h），仅次于流量表面负荷1.19 m3/（m2·h），名义停留时间4.89 h。每座沉淀池设置1套中心传动吸泥机，1套撇渣设备。

设集配上水井1座，集配水井分成3环，内环为配上水渠；第二环为出有水渠；第三环为污泥渠，沉淀池排泥管设套筒阀，调节泥位。使用水龙头式超滤膜过滤器，超滤膜主要除去悬浮物、胶体、微生物等。膜车间还包括提高水池、入水渠、排水渠、膜池、反冲洗水池、化学清除水池、特药间、空气压缩间、配电室、控制室。膜池另设7池，每个膜池另设18个膜机腹，并腾出1个膜机腹加装空间，每个膜机腹上加装16支膜元件。

膜面积50 m2，平均值孔径0.1 μm，膜丝内径0.7 mm，膜丝外径1.3 mm，膜平均值通量为31.5 L/(m2·h)，运营跨膜压差≤4 m，仅次于跨膜压差7.5 m。反洗为气水牵头反冲洗，反洗周期30 min，先气甩30 s，然后水冲45 s；维护性化学清除周期1～2 d，恢复性化学清除周期为1～2月，化学清除药剂为次氯酸钠或柠檬酸，中和药剂为亚硫酸氢钠或氢氧化钠。提高水池投加次氯酸钠药剂，避免藻类杜绝。

膜车间设4台提高泵(3用1补)，变频掌控，提高泵出水管上设保安过滤器3台，滤网精度为1 mm。膜池产水使用泵抽吸，每膜池各另设1台产水泵，变频掌控，设2台鼓吹冲洗水泵(1用1补)，变频掌控，另设化学清除水泵2台(1用1补)。

臭氧主要展开水解、脱色反应，设2个廊道，臭氧投加分成3级，每级皆布置微气泡曝气系统，仅次于投加率为5 mg/L，投加浓度为10%（质量浓度），臭氧认识池池覆以另设尾气毁坏间，使用热触媒式臭氧尾气处置装置展开处置，使尾气处置装置出口处臭氧浓度高于0.1 ppm。清水池池顶覆土1.5 m，设置绿化景观。清水池分成2池，总调节容积5776 m3，停留时间2 h，低水位认识时间0.52 h，确保氯消毒效果时间拒绝。为了提升入水加氯消毒的效果，确保消毒剂与清水的有效地认识时间（CT值），每格内设导流墙，长方形之比52.6。

配上水泵房为半地下式钢筋混凝土矩形结构，为干式泵房，泵房内近期设备加装规模按3万m3/d考虑到，低时系数所取1.65，近期设3台卧式离心泵(2用1补)，2台变频。为远期腾出4台泵位，远期为5用2补，5台变频。

水泵为中水位自灌式始泵。小汤山再造水厂的污泥集中处理，使用离心脱水机水解至含水率80%后外运。

污泥处置系统还包括储泥池、水解机房、污泥运输间、储药间、特药间及配电室。储泥池设2池，停留时间3 h，每个储泥池设潜水搅拌器1台。水解机房与污泥运输间、储药间、特药间及配电间共建。

脱水机使用离心脱水机，共3台（2用1补），24 h运营，污泥水解后含水率80％，加装3台污泥切割机、3台污泥进料泵，用作脱水机进泥。污泥水解后，由无轴螺旋输送机运送至泥饼泵，再行由泥饼泵提高至污泥运输间的污泥料斗内，另设污泥料斗2个，每个容量为50 m3，储泥量1 d，污泥由泥车外运。该水厂除臭使用的是生物除臭，还包括风机、骑侍郎水泵、除臭塔等。

除臭的建（可分）筑城物还包括：细格栅及入水泵房、粗格栅及曝气浮砂池、生物池厌氧区、氧气区及污泥水解系统。臭氧量主要根据水面面积计算出来，曝气浮砂池还包括曝气量。另设除臭塔和风机各2台，单组臭气处理量为17500 Nm3/h，为节约占地面积、将生物除臭设备放到生物池顶。

将小汤山再造水厂打导致花园式水厂的目的在于展出节能环保及污水利用的成果，为青少年科普教育获取平台。该水厂景观设计使用中式风格，设计启发源于“水”，通过景观手法以“塘”的形式展现出出来。景观主要坐落于配上水区上，局部景观效果闻图2。

该水厂冻热源设计使用浅表水源热泵技术，热泵系统水源自细格栅出有水井，热泵机房内设3台所取水泵从细格栅出有水井水源，水源干管上设置自动反冲洗过滤器；热泵系统以备回水至厂区污水井。考虑到粗格栅出有水井入水水质的情况，设置污水专用换热器装置间接换热。

厂区内单体冬季计算出来总热负荷668.7 kW，夏季计算出来总冷负荷276.6 kW。热泵机房加装3台污水源热泵机组，单台制冷量290 kW，制热量288 kW。冬季3台同时运营供热，夏季运营1台为厂区附属用房（综合楼、传达室）供冷。04结论小汤山再造水厂使用多段A2/O工艺+水龙头式有界+臭氧消毒+次氯酸钠消毒工艺，入水主要用作城市谓之用水及景观用水。

污水再造利用在水质缺水地区和城市范围内具备更为辽阔的应用于前景，本工程可为国内外同类工程获取糅合模式和参照依据。水厂目前已基本建设已完成，正处于调试阶段，月运营后预计缩减BOD5 4956.7 t/a，COD 9453.5 t/a，SS 6259.8 t/a，NH3-N 983.7 t/a，TN 1022 t/a，TP 145.6 t/a，其环境、社会效益明显。

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