克拉玛依市南郊污水处理厂设计规模为10×104m3/d，采用Orbal氧化沟加二次沉淀工艺，出水水质执行一级B的标准，升级改造后的出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A标准。
1.升级改造工程的进、出水水质
1.1该项目采用南郊污水处理厂的出水，水厂的出水均已达到一级B的标准，因此本项目是在进水水质一级B为基础，改造后出水水质必须达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）中一级A标准，本次升级改造设计后进、出水水质如下表1：
表1 升级改造工程设计进、出水水质指标
Tab.1 upgrade project designed into water quality indicators
序号 项 目 升级改造工程进水 升级改造工程的出水
1 悬浮物（SS）（mg/L） 27 5
2 生化需氧量（BOD5）（mg/L） 28.7 8.4
3 化学需氧量CODCr（mg/L） 78.8 35.5
4 氨氮（以N计 mg/L） 13 2.30
5 总磷（以P计 mg/L） 0.5 0.39
6 总氮（以N计）（mg/L） 45 13.43
2.工艺流程
对污水进行再生处理的目的，是进一步去除二级处理后的水中悬浮物、溶解性有机物、氨氮等污染物质。作为再生处理原水的二级处理出水，所含悬浮物量较少，水中尚含有难于去除的色、味和有机物，它与给水处理中净化技术乃至处理流程都有相似之处，但又不是常规的给水处理技术所能完全代替的。本工程采用：混凝—沉淀—过滤—消毒的新工艺见图1，工艺稳定可靠，可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）中一级A标准。

图1 工艺流程图
Fig.1 flow chart
3.工艺设计单元及技术参数
（1）调节提升泵池
本工程新建调节提升泵池1座，平面尺寸30.0m×25.0m，池总深H=4.60m，有效容积4250m3，设计水量为1.215m3/s。设置潜水泵4台，3用1备。单台参数Q=1460m3/h、H=20m、N=110kW。
（2）反应沉淀间
新建反应沉淀间1座，平面尺寸84.0m×58.8m。处理规模为10.50×104m3/d。内设稳压配水井、混合池、絮凝池、沉淀等设施。
○1稳压配水井
污水经泵池提升后进入稳压配水井，再均衡输水进入4个处理系列。稳压配水井1座，平面尺寸9.4m×4.2m，高H=11.3m，分两层，地下深3.6m，一层高5.15m，二层高2.55m设计水量1.215m3/s,水力停留时间5.75min,超高0.55m。
○2混合池
设计4座机械混合池，单池参数如下：单池设计水量 0.304m3/s,平面尺寸 1.2m×1.2m,有效水深4.6m,混合级数1级,一级混合时间20s, 一级混合G值700-1,混合池主要机械设备为桨板式搅拌机。
○3絮凝池
新建折板反应池4座，单池平面尺寸14.8m×9.8m，单池设计水量 0.304m3/s，絮凝时间24.51min，分段三段，第一段：折板类型相对折板，停留时间7.09min，竖井流速0.2m/s，峰速0.29m/s，谷速0.15m/s，平均速度梯度 80.11S-1。第二段：折板类型平行折板，停留时间7.15min，单格尺寸1.3m×1.2m，折板流速0.19m/s，平均速度梯度51.13S-1。第三段停留时间10.27min，竖井尺寸1.3m×2.0m，竖井流速0.11m/s，平均速度梯度 18.05S-1，每座絮凝池设DN200气动快开排泥阀7个，共28个。
○4沉淀池
斜板沉池4座，单池平面尺寸23.3m×14.8m，池总深5.50m。单池设计水量0.304m3/s，颗粒沉降速0.135mm/s，设计水平流速度 8.0mm/s。池内斜板长3.0m，斜板水平板距50mm，斜板与水平倾角60°，斜板材质乙丙共聚塑料，出水浊度：2NTU以下，排泥采用双钢丝绳牵引式刮泥机，可按泥位或时间程序进行自动控制排泥。每池设3个，共12个。
（3）滤池间
滤池间1座，平面尺寸81.0m×48.0m，处理规模为10.50×104m3/d。
滤池间内设置转盘滤池、V型滤池、滤池反冲洗设备间，其中转盘滤池4座单排布置，V型滤池8座采用双排布置。
○1转盘滤池
单池设计水量0.304m3/s，滤速8m/h，单座滤池面积30.6m2，滤盘直径3.0m，有效过滤面积70.0m2，滤池总高度4.7m，清洗和排泥用水头损失或时间控制反冲洗周期。转盘滤池反冲洗泵8台，4用2备，每池2台，单机参数如下：Q=50m3/h，H=7m，N=2.2KW。
○2V型滤池
出水浊度≤1NTU，单池过滤面积84m2，正常过滤速度6.8m/h，反冲洗时强制滤速7.52m/h（单座），砂滤池反冲洗周期24h，气、水反冲洗总历时12min，气洗历时2min，气洗强度50.4m3/（h•m2），气水同时冲洗历时4min，气洗强度50.4m3/（h•m2），水洗强度12.6m3/（h•m2），后水洗历时6min，水洗强度25.2m3/（h•m2），表面扫洗强度5.4m3/（h•m2），配水配气层高度1.0m，均质石英砂滤料层厚度1.5m，滤料有效粒径0.9mm~1.2mm，滤料上水深1.4m。
○3反冲洗设备
反冲洗设备间平面尺寸30.0m×12.0m。房间内设有V型滤池反冲洗水泵3台，2用1备，单台参数反冲洗泵 Q=1100m3/h H=10m N=55kW；反冲洗鼓风机2台，1用1备，单台参数罗茨鼓风机 Q=72m3/min P=58.8KPa N=110kW。
（4）清水池
清水池共计2座，池容积取水厂最高日设计水量的10%，其调节容积为10000m3。平面尺寸50.0×25.0m，有效水深4.0m，池总深4.45m，2座清水池出水之间设联络管。每座清水池设溢流管，每座清水池设出水管2根，分别至送水泵房吸水井和重力流出水。
（5）外输泵房（含吸水井）
新建吸水井1座，平面尺寸34.4m×4.0m，深6.0m，新建外输泵房1座，半地下式结构，平面尺寸48.0m×12.0m。地上部分高7.3m，地下部分深4.0m。设6台离心泵，4用2备，2台变频，单泵性能参数：Q=1100m3/h、H=75m，N=315kW，外输泵房内设5t电动桥式起重机和电动葫芦各1套。
（6）二氧化氯消毒间
二氧化氯消毒间平面尺寸为：22.5m×18.0m。
本设计采用6台二氧化氯发生器，5用1备，单台二氧化氯产量10kg/h，消毒最大投加量20mg/L，采用复合环控制。二氧化氯发生器为自动控制运行的真空投加系统，原料为亚氯酸钠和盐酸溶液。
本设计设盐酸储罐1台，单台V=15m3，设亚氯酸钠溶液调制罐1台，单台V=15m3。设1m3盐酸计量罐、亚氯酸钠计量罐、水计量罐各1台。二氧化氯发生器在自动运行的工况上，通过出水上的二氧化氯分析仪控制原料驱动泵，控制亚氯酸钠溶液和盐酸溶液的投加量，从而控制二氧化氯的产量，二氧化氯发生器通过隔膜计量泵将产出的二氧化氯打入压力水管，使产出的二氧化氯溶液与水混合，投加至加氯点。本设计亚氯酸钠药库及盐酸储罐按水厂正常投加量运行15天用药量考虑。二氧化氯设备间内设余二氧化氯分析仪、漏氯报警仪各1套，并设置轴流风机，事故时轴流风机开启，将有害气体排除出室外。
（7）加药间
本工程新建加药间平面尺寸为：24.0m×15.0m。
本工程投药系统混凝剂投加碱式氯化铝，絮凝剂投加聚丙烯酰胺。碱式氯化铝最大投加量为80mg/L，平均投药量40mg/L，投加浓度10%，聚丙烯酰胺投加量1mg/L,平均投加量为0.5mg/L,投加浓度为投加浓度0.5%。
○1碱式氯化铝投加系统
投药间设碱式氯化铝溶液池2座，平面尺寸6.0m×2.2m，池深为2.3m，有效池深1.8m。药库尺寸9.0m×6.0m，药剂储存时间为：碱式氯化铝药剂储存时间10天，聚丙烯酰胺药剂储存时间10天。
碱式氯化铝加药系统主要设备如下：
罗茨鼓风机2台，1用1备，单台Q=14m3/min、H=39.2kPa、N=11kW。液压计量泵6台，4用2备，单台参数 Q=950L/h N=2.2KW H=0.5MPa。药剂投加点设在混合池的第一个进水池内。
○2聚丙烯酰胺投加系统
药液配置采用一体化混合装置，药液配比浓度为0.5%，混合装置的流量为880 L/h，药液投加采用螺杆泵，设计采用6台投加泵（4用2备），单泵流量Q=900L/h，N=0.5KW，药剂投加点设在絮凝部分第一段的末尾端。
(8) 污泥处理
再生水厂内的污泥来源主要是反应沉淀池排泥，污泥重力流至南郊污水处理厂现有污泥浓缩池。根据进水水质，原水进水设定浊度为50NTU，NTU与SS比值接近1.0，计算干泥量为1.9T/d。本工程拟投加的药剂为碱式氯化铝，Al2O3含量为30%，固态碱式氯化铝平均投加量40mg/L计算，每天投加量为4200kg，折合Al2O3投加量D=40×30%=12mg/L。通过计算，再生水厂的总排泥量为S=7.18T/d，本工程沉淀池刮泥设备采用双钢丝绳牵引式刮泥机，根据国内现有水厂的运行情况，这种刮泥机运行稳定，排泥含固率较高，一般在0.5%左右，本工程按0.5%计算，所以计算总排泥量为：1436m3/d，含水率99.5%。沉淀池排泥周期可根据测定的污泥区浓度值或运行经验值确定。