某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)城市污水處理工程可行性研究報(bào)告.doc

某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)城市污水處理工程可行性研究報(bào)告 目 錄目 錄21.1 項(xiàng)目名稱及籌建單位71.1.2 工程名稱71.1.4 工程建設(shè)地點(diǎn)71.2.1 編制依據(jù)71.2.3 編制目的81.2.5 采用的標(biāo)準(zhǔn)和主要資料81.3.1 城市概況101.3.3 自然條件111.3.5 治理目標(biāo)122.1 用水量132.3 污水水質(zhì)預(yù)測142.3.2出水水質(zhì)確定143.1 城市污水處理工藝選擇153.1.2 常用處理工藝介紹及比選153.1.4氧化溝法163.1.6工藝方案183.2.1 cass工藝介紹203.2.3 設(shè)計(jì)有效性動(dòng)力學(xué)模擬檢驗(yàn)223.3.1污泥處置工藝選擇293.3.3推薦方案303.4.1 混凝沉淀303.4.3 消毒方案的確定333.6 除臭方案363.6.2 臭氣對環(huán)境的影響363.6.4 防止有害氣體對外部環(huán)境造成污染的措施383.6.5臭氣輸送及除臭裝置394.1 污水處理廠規(guī)模及水質(zhì)404.1.2 設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)404.2.1 粗格柵及提升泵房404.2.3 旋流沉砂池434.2.5 深度處理部分454.2.7 污泥處理系統(tǒng)494.2.9 配電間514.2.11 綜合樓514.3.1 主要構(gòu)筑物規(guī)格及工藝設(shè)備選型514.4 廠區(qū)總平布置574.4.2 平面布置574.4.4 道路設(shè)計(jì)574.5 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)584.5.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)584.6.1 設(shè)計(jì)依據(jù)594.6.3 供電電源604.6.5 動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)604.6.7 電能計(jì)量及無功補(bǔ)償614.6.9 電纜敷設(shè)614.7.1設(shè)計(jì)原則614.7.3儀表設(shè)計(jì)內(nèi)容614.8 車間通風(fēng)設(shè)計(jì)645.1 安全生產(chǎn)和勞動(dòng)保護(hù)665.3 節(jié) 能675.4.1 環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)依據(jù)675.5 水土保持696.1 組織機(jī)構(gòu)706.3 勞動(dòng)定員707.1固定資產(chǎn)投資727.2編制依據(jù)727.4 資金使用計(jì)劃75第八章 經(jīng)濟(jì)評價(jià)768.2財(cái)務(wù)評價(jià)768.2.2損益估算778.2.4資金償還分析78第一章 總論1.1 項(xiàng)目名稱及籌建單位1.1.1 項(xiàng)目名稱某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)城市污水處理工程1.1.2 工程名稱某污水處理廠工程1.1.3 項(xiàng)目籌建單位某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)管理委員會(huì)1.1.4 工程建設(shè)地點(diǎn)某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)1.2 編制依據(jù)、原則和范圍1.2.1 編制依據(jù)（1）某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)總體規(guī)劃（2）某“十一五”經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃（3）某人民政府關(guān)于地表水域環(huán)境功能實(shí)施劃類管理的通知（4）某環(huán)境保護(hù)局某環(huán)境保護(hù)“十一五”規(guī)劃綱要（5）某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)10000m3d城市污水處理工程項(xiàng)目建議書1.2.2 編制原則根據(jù)我國有關(guān)環(huán)境保護(hù)法規(guī)及對工程項(xiàng)目建設(shè)的有關(guān)要求，本工程可行性研究報(bào)告的編制將遵循以下原則：（1）認(rèn)真貫徹國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)工作的方針和政策，符合國家的有關(guān)法律、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。（2）在總體規(guī)劃的指導(dǎo)下，采取統(tǒng)一規(guī)劃，分期實(shí)施的原則，使工程建設(shè)與城市發(fā)展相協(xié)調(diào)，既保護(hù)環(huán)境，又最大限度的發(fā)揮工程效益。（3）采用適合本地區(qū)條件的技術(shù)，選用高效節(jié)能的污水處理工藝，并充分利用污水處理廠廠址地形，因地制宜地采用現(xiàn)代化技術(shù)，提高管理水平，做到投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、技術(shù)可靠、運(yùn)行穩(wěn)定。使處理后排放水能達(dá)到國家污水排放標(biāo)準(zhǔn)。（4）選擇國內(nèi)外先進(jìn)、可靠、高效、運(yùn)行管理方便、維修簡便的排水專用設(shè)備和控制元件系統(tǒng)。（5）妥善處理、處置污水處理過程中產(chǎn)生的格渣、污泥，避免二次污染。（6）充分利用現(xiàn)有條件，減少工程投資。1.2.3 編制目的在總體規(guī)劃指導(dǎo)下，通過充分調(diào)查研究，以及收集、分析資料的基礎(chǔ)上，達(dá)到如下目的。（1）論述建設(shè)污水處理工程的必要性。（2）對污水、污泥處理與處置工藝、工程投資進(jìn)行技術(shù)可靠性、經(jīng)濟(jì)合理性、實(shí)施可能性、及環(huán)境影響等多方面綜合比較和論證。（3）在以上論證的基礎(chǔ)上提出推薦方案，并進(jìn)行工程方案設(shè)計(jì)。（4）根據(jù)投資估算，提出投資方式及項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度、計(jì)劃。1.2.4 編制范圍（1）污水處理廠工藝技術(shù)方案論證。（2）以上工程內(nèi)容的工藝設(shè)備、建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、儀表等方面的工程設(shè)計(jì)及總平面布置。（3）以上工程內(nèi)容的工程投資估算及技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)。1.2.5 采用的標(biāo)準(zhǔn)和主要資料1. 室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50101-2005）2. 給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)（gbj106-87）3. 總圖制圖標(biāo)準(zhǔn)（gbj103-87）4. 給水排水設(shè)計(jì)基本術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)（gbj125-89）5. 防洪標(biāo)準(zhǔn)（gb50201-94）6. 城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范（cjj50-92）7. 建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50015-2003）8. 廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范（gbj22-87）9. 泵站設(shè)計(jì)規(guī)范（gb/t50265-97）10. 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50011-2001）11. 給水排水工程構(gòu)筑物設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50069-2002）12. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50010-2002）13. 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（gbj3-88）14. 水工砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（sdj20-87）15. 建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50009-2001）16. 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（gbj7-89）17. 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（修訂書）（gbj16-87）18. 構(gòu)筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（gbj50191-92）19. 室外給水排水和煤氣熱力工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50032-91）20. 污水泵站設(shè)計(jì)規(guī)程（dbj08-23-91）21. 建筑地面設(shè)計(jì)規(guī)范（gbj50037-96）22. 汽車庫防火設(shè)計(jì)規(guī)范（gbj.67-84）23. 工業(yè)企業(yè)噪音控制設(shè)計(jì)規(guī)范（gbj.87-85）24. 地下工程防水技術(shù)規(guī)程（gbj108-87）25. 建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范（gbj140-90）26. 屋面工程技術(shù)規(guī)程（gb50207-94）27. 住宅建筑設(shè)計(jì)規(guī)范（gbj96-86）28. 工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50187-93）29. 民用建筑設(shè)計(jì)通則（jgj37-87）30. 宿舍建筑設(shè)計(jì)通則（jgj36-87）31. 民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50057-94）32. 供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50052-95）33. 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50054-95）34. 3-110kv高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50060-92）35. 10kv及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50053-94）36. 電動(dòng)裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50060-92）37. 工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50046-95）38. 地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（gb3838-2002）39. 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（gb8978-1996）40. 污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（cj3082-1999）41. 城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（cjj31-89）42. 城市污水水質(zhì)檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)（cj26.129-91）43. 水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（db4426-89）44. 城鎮(zhèn)污水廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb18918-2002）45. 城市排水流量堰測量標(biāo)準(zhǔn)（cj/t3008.15-93）46. 房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（gbj1-86）47. 建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（gbj2-86）48. 廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)（gbj6-86）49. 建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)（gbj104-87）50. 建筑樓梯模數(shù)協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)（gbj101-87）51. 工業(yè)企業(yè)采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（gb50033-91）52. 工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（tj36-79）53. 民用建筑隔音設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（gbj118-88）54. 城市污水處理及污染防治技術(shù)政策建城200177號55. 城市污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)（修訂）建標(biāo)200177號1.3 項(xiàng)目背景1.3.1 城市概況項(xiàng)目位于某市區(qū)西北35公里的某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，地理坐標(biāo)（東經(jīng)12003130、北緯4004910）。開發(fā)區(qū)位于渤海遼東灣北岸附近，燕山山系的最東部，松嶺山脈之南的某連山區(qū)西北方向，距葫蘆島港僅35余公里，距沈山高速鐵路僅30公里，距京沈線葫蘆島火車站32公里，有專用支線通往礦產(chǎn)區(qū)。廠區(qū)交通方便，距最近的鐵路魏塔線葉家屯車站8公里，廠區(qū)緊鄰葫六線公路。開發(fā)區(qū)內(nèi)與附近各個(gè)主要城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村之間，均有公路相連。并有公路與連山區(qū)、興城、建昌和朝陽等地相通，交通非常便利。1.3.2 社會(huì)環(huán)境原某經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)于2000年3月20日正式掛牌成立，目前已經(jīng)成為省級開發(fā)區(qū)，為遼寧省“十一五”五點(diǎn)一線對外開放的重點(diǎn)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)之一，市委、市政府非常重視開發(fā)區(qū)建設(shè)，提供了有利的建設(shè)條件并給予了多項(xiàng)優(yōu)惠政策，具有良好的政策軟環(huán)境。開發(fā)區(qū)現(xiàn)有人口近5萬人，建成區(qū)面積967hm2。轄區(qū)內(nèi)共有企業(yè)55戶。初步形成了以礦山機(jī)械建筑材料等為主導(dǎo)，以商貿(mào)、物流、金融保險(xiǎn)、餐飲服務(wù)等與鉬礦產(chǎn)資源采選、冶煉、加工相配套，協(xié)調(diào)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局。經(jīng)濟(jì)實(shí)力在發(fā)展中增強(qiáng)，某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)已成為葫蘆島經(jīng)濟(jì)的重要增長點(diǎn)。依據(jù)國家關(guān)于開發(fā)區(qū)“三為主，一致力”的辦區(qū)方針，充分發(fā)揮地區(qū)優(yōu)勢，不斷加大招商引資力度，重點(diǎn)發(fā)展鉬、鉛鋅及鐵的采選冶煉加工、機(jī)械設(shè)備制造、建筑材料等為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的裝備制造業(yè)，重點(diǎn)發(fā)展低能耗、無污染、高附加值的高科技產(chǎn)業(yè)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，大力吸收國外、域外投資參與企業(yè)技術(shù)改造，大力促進(jìn)城市規(guī)劃的實(shí)施和城市環(huán)境的改善，帶動(dòng)城市化的發(fā)展。預(yù)期到2010年完成500公頃土地的配套設(shè)施，成為本地區(qū)一流的有色金屬采、選、煉、加工和礦山機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目聚集區(qū)和產(chǎn)業(yè)集群，努力培育具有國際影響力的產(chǎn)品品牌，形成生產(chǎn)規(guī)模產(chǎn)值40億元，綜合實(shí)力有明顯提高，創(chuàng)造出國內(nèi)有色資源枯竭城市產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型新模式。區(qū)內(nèi)現(xiàn)有二級甲等醫(yī)院一所，設(shè)病床301張，具有高級職稱醫(yī)護(hù)人員130多名。具有高級中學(xué)1所，初級中學(xué)2所，小學(xué)7所。1.3.3 自然條件項(xiàng)目所在地區(qū)某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)位于遼西走廊北部邊緣低山地區(qū)，屬于低山丘陵地貌單元，區(qū)內(nèi)地貌形態(tài)為剝蝕構(gòu)造侵蝕低丘。低山走向?yàn)楸蹦舷颍貏菹驏|南呈平緩傾斜。本地區(qū)涂層較薄，土壤類型主要是棕壤土，其中大部分為薄層酸性巖棕壤土。組成物質(zhì)為第四紀(jì)沖擊、坡積物與風(fēng)化殘積物，地表構(gòu)造由上至下為棕壤、亞粘土、中砂、粗砂和基巖。該地區(qū)屬于溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，春季多風(fēng)少雨，夏季炎熱雨量集中，秋季低溫少雨雪，冬季干燥寒冷。主要?dú)庀髼l件如下：年平均氣溫：9.6最熱月平均氣溫：24.4最冷月平均氣溫：-9極端最高氣溫：41.5極端最低氣溫：-24.2年平均降雨量：637.3mm最大積雪厚度：17cm最大凍土深度：1.12m最大風(fēng)速：20m/s全年無霜期：170天風(fēng)向：4-8月多南、西風(fēng)，3、9、10月風(fēng)向不定，11月2月為西北風(fēng)，風(fēng)速一般不大，年平均風(fēng)速達(dá)34m/s，45月風(fēng)速最大為6m/s。1.3.4 排水現(xiàn)狀某經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)位于某的西北部。由于歷史的原因，開發(fā)區(qū)的供水、供暖、道路、污水處理、垃圾處理等城市基礎(chǔ)設(shè)施還很不完善。境內(nèi)沿河選礦企業(yè)，其尾礦庫（坑）設(shè)計(jì)容量小，與生產(chǎn)能力不配套，經(jīng)常出現(xiàn)尾礦外溢，雨季受山洪影響，尾礦直泄河道，其它排污企業(yè)排放的工業(yè)廢水也經(jīng)排污渠道或尾礦庫滲入河道。另外，城區(qū)排水系統(tǒng)不完善，無城市污水處理系統(tǒng)。工業(yè)廢水和生活污水未經(jīng)處理，通過排、滲、外泄進(jìn)入河流，地表水和地下水環(huán)境受到了嚴(yán)重污染，使全區(qū)供水量50%的蓮花山水源因污染已停止使用。隨著某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的不斷發(fā)展，開發(fā)區(qū)內(nèi)人口增加，人們生活水平的不斷提高，城市污水的排放量不斷增大，開發(fā)區(qū)內(nèi)生活污水和采選冶煉廢水混在一起排放，對本地區(qū)及下游興城河的水質(zhì)日益造成潛在威脅。1.3.5 治理目標(biāo)建設(shè)某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)城市污水處理工程，日處理能力按近期規(guī)模1.0104m3/d。污水處理后執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb18918-2002）中城鎮(zhèn)污水處理廠出水一級a標(biāo)準(zhǔn)。第二章 污水水量、水質(zhì)預(yù)測及工程規(guī)模的確定合理地確定設(shè)計(jì)污水水量和污水水質(zhì)，直接涉及工程的投資、運(yùn)行費(fèi)用和費(fèi)用效益。 按規(guī)劃計(jì)算的污水量與實(shí)際產(chǎn)生的污水量、實(shí)際能收集到的污水量和根據(jù)需要與可能進(jìn)行處理的污水量是不同的，設(shè)計(jì)污水量在很大程度上取決于污水管網(wǎng)普及率和實(shí)際可能收集到的近、遠(yuǎn)期污水量。對設(shè)計(jì)的污水水質(zhì)，應(yīng)該對現(xiàn)有實(shí)測的水質(zhì)資料進(jìn)行分析。2.1 用水量根據(jù)區(qū)域規(guī)劃中有關(guān)給水工程規(guī)劃，城區(qū)用水量估算如下：根據(jù)城市居民生活用水量標(biāo)準(zhǔn)、城市給水工程規(guī)劃規(guī)范及當(dāng)?shù)氐乃Y源狀況，確定用水標(biāo)準(zhǔn)：生活用水近期為100l/人d，遠(yuǎn)期為120l/人d，一類工業(yè)為121l/m2d，對外交通用水3.0l/m2d，道路用水為2.0l/m2d，綠化用水1.0l/m2d，供水普及率100%。消防用水量根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范確定為35l/s，并均按同一時(shí)間內(nèi)有二處火災(zāi)，滅火持續(xù)時(shí)間2小時(shí)用水計(jì)算。通過用水量估算，經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)近期需水約1.26萬m3/d，遠(yuǎn)期需水約3.5萬m3/d。2.2 污水量預(yù)測及污水廠處理規(guī)模確定某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)用水量，近期1.26萬m3/d，遠(yuǎn)期3.5萬m3/d，根據(jù)用水量估算污水量。污水量估算如表2-1所示。表2-1 污水量估算表用水量（萬m3/d）日變化系數(shù)排放系數(shù)預(yù)測排水量（萬m3/d）近期1.261.20.80.84遠(yuǎn)期3.51.20.82.33由表2-1，結(jié)合經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的發(fā)展的現(xiàn)狀，確定某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)污水處理廠遠(yuǎn)期規(guī)模為2.5萬m3/d，近期1.0萬m3/d較為合理。按近期建設(shè)規(guī)模為1.0萬m3/d，計(jì)算總變化系數(shù)為1.62。2.3 污水水質(zhì)預(yù)測2.3.1 進(jìn)水水質(zhì)葫蘆島某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)現(xiàn)狀排水體制為合流制，雨、污水通過管（渠）均直接排海，沒有統(tǒng)一的污水處理設(shè)施。隨著該地區(qū)的發(fā)展，形成新的生活區(qū)，因此該地區(qū)主要為生活污水，工業(yè)廢水和其它污水則含量較少，本工程旨在處理這一地區(qū)的生活污水，使污水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)1.0萬m3/d城市污水處理工程項(xiàng)目建議書，考慮城市遠(yuǎn)期發(fā)展，確定污水廠進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)如下：項(xiàng)目codbod5sstnnh3-ntpph指標(biāo)（mg/l）380185200452546-92.3.2出水水質(zhì)確定根據(jù)中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法、水污染防治法、城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb18918-2002），考慮污水廠尾水用于蓮花湖補(bǔ)水，污水廠出水水質(zhì)需執(zhí)行城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb18918-2002）一級a標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)如下表所示：項(xiàng)目codbod5sstnnh3-ntpph指標(biāo)（mg/l）501010155（8）0.56-9第三章 污水、污泥處理及除臭方案3.1 城市污水處理工藝選擇3.1.1 指導(dǎo)原則污水處理廠的工藝選擇應(yīng)根據(jù)原水水質(zhì)、出水要求、污水廠規(guī)模，污泥處置方法及當(dāng)?shù)貧庀?、工程地質(zhì)、征地費(fèi)用、電價(jià)等綜合因素作慎重考慮。污水處理的每項(xiàng)工藝技術(shù)都有其優(yōu)點(diǎn)、特點(diǎn)、適用條件，在不同的進(jìn)水和出水條件下，取用不同的設(shè)計(jì)參數(shù)，設(shè)備的選型也并不是一成不變的。因此具體的工藝選擇應(yīng)遵循以下原則： 技術(shù)合理。技術(shù)先進(jìn)而成熟，對水質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng)，出水達(dá)標(biāo)且穩(wěn)定性高，污泥易于處理。 經(jīng)濟(jì)節(jié)能。耗電小，造價(jià)低，占地少。 易于管理。操作管理方便，設(shè)備可靠。 結(jié)合當(dāng)?shù)厣鐣?huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際情況。 重視環(huán)境。廠區(qū)平面布置與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，注意廠內(nèi)噪聲控制和臭氣的治理，綠化、道路與分期建設(shè)結(jié)合好。3.1.2 常用處理工藝介紹及比選城鎮(zhèn)污水的主要污染物是有機(jī)物。污水中主要污染物為有機(jī)物，其bod5：codcr=0.48，該比值大于0.3，比較適合選用生化方法進(jìn)行處理，因此污水處理工藝選擇二級處理方案。目前，國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)適用的處理方法主要是生物法。在生物法中活性污泥法占絕大多數(shù)?；钚晕勰喾ㄓ卸喾N形式，應(yīng)用最廣泛的主要有以下三種：3.1.3傳統(tǒng)活性污泥法傳統(tǒng)活性污泥法及其傳統(tǒng)形式改進(jìn)型，有a/o與a2/o法。a/o法有兩種，一是用于降磷的厭氧好氧工藝，一是用于降氮的缺氧好氧工藝。a2/o法則是即除氮又除磷的工藝?；钚晕勰喾ǖ淖罨玖鞒淌窍蛭鬯凶⑷肟諝膺M(jìn)行曝氣，并持續(xù)一段時(shí)間后，污水中即生成一種絮凝體，這種絮凝體主要由大量繁殖的微生物群體所構(gòu)成，它易于沉淀分離，并使污水得到澄清，這就是“活性污泥”?；钚晕勰喾▌t是以活性污泥為主體的生物處理方法，它的主要構(gòu)筑物是曝氣池和二次沉淀池，如下圖所示：需處理的污水與回流的活性污泥同時(shí)進(jìn)入曝氣池，成為混合液，隨著曝氣池注入空氣進(jìn)行曝氣，使污水與活性污泥充分混合接觸，并供給混合液以足夠的溶解氧，在好氧狀態(tài)下，污水中的有機(jī)物被活性污泥中的微生物群體分解而得到穩(wěn)定，然后混合液進(jìn)入二次沉淀池，在池中，活性污泥與澄清液分離后，一部分回流到曝氣池進(jìn)行接種，澄清液則溢流排放，在整個(gè)處理過程中，活性污泥不斷增長，有一部分剩余污泥需要從系統(tǒng)中排除。3.1.4氧化溝法氧化溝又稱循環(huán)曝氣池，類似活性污泥的延時(shí)曝氣法，氧化溝具有傳統(tǒng)活性污泥法的特點(diǎn)，有機(jī)物去除率高，也具有脫氮功能。氧化溝這種高效、簡單的特點(diǎn)，但氧化溝不宜采用地下式，占地也較大。其曝氣池呈封閉溝渠型，污水和活性污泥的混合液在其中不斷循環(huán)流動(dòng)，因而氧化溝又名“連續(xù)循環(huán)曝氣池”。氧化構(gòu)構(gòu)造簡單，運(yùn)行管理方便且處理效果穩(wěn)定。隨著對氧化溝污水處理技術(shù)的不斷改進(jìn)，氧化溝的脫氮功能得到增強(qiáng)，在一定條件下，也可獲得較好的生物除磷效果。氧化溝的型式很多，有卡魯塞爾式氧化溝，三溝式氧化溝和目前國際國內(nèi)比較先進(jìn)的奧貝爾氧化溝等等。奧貝爾氧化溝工藝流程見下圖：3.1.5 sbr工藝sbr工藝為間歇式延時(shí)曝氣活性污泥法，它的基本特點(diǎn)是在一個(gè)池子中完成污水的生化反應(yīng)、沉淀、排水、排泥。sbr工藝具有一些優(yōu)于傳統(tǒng)活性污泥法的特征：（1）sbr工藝運(yùn)行簡單，基本實(shí)現(xiàn)無需搬運(yùn)操作，進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水、閑置五道程序可由一臺小型的plc實(shí)現(xiàn)程序控制，運(yùn)行的程序也可根據(jù)水質(zhì)變化情況重新編排，使本來十分繁瑣的操作變成全自動(dòng)運(yùn)行；（2）造價(jià)低，占地少，不設(shè)置一沉池、二沉池，沒有污泥回流系統(tǒng)，多數(shù)情況下也可不設(shè)調(diào)節(jié)池，因此可減少占地，降低造價(jià)；（3）耐沖擊負(fù)荷。污水逐漸進(jìn)入池內(nèi)，被池內(nèi)的水緩慢稀釋，污水與原池內(nèi)的水的比例是逐漸提高的，所以耐水質(zhì)變化的沖擊；（4）出水水質(zhì)好。池內(nèi)水沉淀時(shí)是在水平流速為零的理想靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，沉淀效果好。池內(nèi)溶解氧值交替變化。沉淀排水時(shí)，溶解氧接近零，抑制了絲狀菌的生長，污泥沉淀性能好；（5）能耗低。由于池內(nèi)溶解氧的交替變化，使溶解氧濃度梯度大，提高了氧的利用率。沒有污泥回流系統(tǒng)，節(jié)省能耗，降低了運(yùn)行費(fèi)用；（6）除磷脫氮。一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)，厭氧、兼氧、好氧交替變化，在一個(gè)池內(nèi)實(shí)現(xiàn)了除磷脫氮。其工藝流程如下（包括污泥處理）。隨著sbr工藝的改進(jìn)，目前sbr工藝變種有多種形式，比較典型的有連續(xù)進(jìn)水周期循環(huán)活性污泥法（簡稱cass法），間歇進(jìn)水周期循環(huán)式活性污泥法（簡稱cast法），間歇式循環(huán)曝氣活性污泥法（簡稱iceas法），連續(xù)曝氣和間歇曝氣相結(jié)合的活性污泥法（簡稱datiat法），三池連體型前部連續(xù)曝氣和后部交替曝氣相結(jié)合的活性污泥法（簡稱unitank法）等，以上幾種改進(jìn)型的sbr工藝都各有其特點(diǎn)。3.1.6工藝方案上述工藝方案各有其特點(diǎn)，比選情況見下表：各工藝方案比選情況一覽比較內(nèi)容方案一傳統(tǒng)活性污泥法方案二氧化溝及其改進(jìn)法方案三sbr及其改進(jìn)法工藝特點(diǎn)好氧條件下運(yùn)行，然后混合液進(jìn)入二次沉淀池，在池中，活性污泥與澄清液分離后，一部分回流到曝氣池進(jìn)行接種，污水和活性污泥的混合液在其中不斷循環(huán)流動(dòng)，好氧、兼氧條件下運(yùn)行在一個(gè)池子中完成污水的生化反應(yīng)、沉淀、排水、排泥，好氧、兼氧條件下運(yùn)行。運(yùn)行管理設(shè)備及構(gòu)筑物較多，運(yùn)行管理相對復(fù)雜及要求高。管理簡單，方便。但由于設(shè)備數(shù)量較多，因此維修工作量較大。對設(shè)備自動(dòng)控制要求較高，方便操作。設(shè) 備設(shè)備種類及數(shù)量相對多，維護(hù)要求高設(shè)備數(shù)量多，但品種單一，維護(hù)工作量雖較大。設(shè)備種類和數(shù)量較多，元件要求高，自控水平高。投 資設(shè)備、構(gòu)筑物投資最高設(shè)備、構(gòu)筑物投資居中如用國內(nèi)元件、時(shí)間控制、則設(shè)備構(gòu)筑物投資較少。運(yùn)行費(fèi)相對最高相對較少相對較少占 地相對居中相對最多相對最少在進(jìn)行工藝方案的選擇時(shí)，根據(jù)項(xiàng)目具體的實(shí)際情況，我們主要考慮以下幾方面的因素：首先是污水水量、水質(zhì)變化幅度較大，排水量時(shí)變化系數(shù)很大，甚至間斷排放，形成水質(zhì)、水量的沖擊。因此所選擇的工藝必須具有較好的經(jīng)受沖擊負(fù)荷的能力，適應(yīng)水質(zhì)、水量變化較大的沖擊。其次，污水處理廠工程運(yùn)行、管理中一般大多沒有污水處理專業(yè)人員，對處理工藝原理了解甚少，操作人員普遍技術(shù)水平較低，因此要求所選處理工藝成熟、可靠，工藝流程簡單，維護(hù)工作量要小，選用設(shè)備的操作與控制要簡單，易被操作人員掌握，維修技術(shù)水平要求較低，以便適應(yīng)管理和操作人員專業(yè)知識水平較低的特點(diǎn)。第三，土地征用費(fèi)較高，因此要求工程占地小。第四，污水處理建筑必須與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。因此工程盡量采用與周圍環(huán)境相近的風(fēng)格，并進(jìn)行綠化，不影響園區(qū)景觀。第五，為了保護(hù)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)內(nèi)的整體環(huán)境，必須盡力減輕污水處理機(jī)械噪音及散發(fā)的異味對環(huán)境的影響。因此應(yīng)選擇運(yùn)行噪聲低、污泥量產(chǎn)生少的工藝方案。第六，一般資金總額有限，特別關(guān)心工程總投資及其運(yùn)行成本費(fèi)用。根據(jù)以上分析，選擇推薦sbr法的改進(jìn)工藝改良型cass工藝（連續(xù)進(jìn)水周期循環(huán)式活性污泥法）作為某污水處理廠污水處理的主體工藝方式。 - 93 -3.2 cass工藝簡述3.2.1 cass工藝介紹cass工藝是sbr工藝的改進(jìn)型，在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用，其特點(diǎn)是占地小，運(yùn)用費(fèi)用低，技術(shù)成孰、工藝穩(wěn)定。cass工藝是通過充氧、缺氧和厭氧條件的連續(xù)變化達(dá)到降低bod5、cod，硝化，脫氮及除磷的目的。反應(yīng)池內(nèi)分為選擇區(qū)和反應(yīng)區(qū)，反應(yīng)池內(nèi)污泥從反應(yīng)區(qū)不斷循環(huán)至選擇區(qū)以吸收易溶性基質(zhì)中的降解部分并促使絮凝性微生物生長，氧的供給會(huì)在一個(gè)預(yù)定的時(shí)段停止，此時(shí)整個(gè)體系處于均衡狀態(tài)，活性污泥中的微粒便不斷沉淀到達(dá)池底而形成上清液，上清液再經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的潷水器在不擾動(dòng)污泥層的情況下排除，與眾不同的是反應(yīng)過程中需氧量任何微小的降低都能被探測到并反饋到中心控制臺而引起充氧強(qiáng)度的自動(dòng)降低，系統(tǒng)因此能始終保持在低耗能，高效率的狀態(tài)，從而極大地降低處理污水的運(yùn)行費(fèi)用。cass工藝與其它活性污泥處理技術(shù)比較有以下優(yōu)點(diǎn)： 以一組反應(yīng)池取代了傳統(tǒng)方法及其它變型方法中的調(diào)節(jié)池、初次沉淀池、曝氣池及二沉池，整體結(jié)構(gòu)緊湊簡單，無需復(fù)雜的管線傳輸，系統(tǒng)操作簡單且更具有靈活性； 在污水處理廠剛建成運(yùn)行時(shí)，流量一般來說較設(shè)計(jì)值低，cass可以調(diào)節(jié)液位計(jì)的設(shè)定值使用反應(yīng)池部分容積，避免了不必要的電耗。其它生物處理方法則無這樣的功能； 因?yàn)閷τ诿總€(gè)反應(yīng)單體而言出水是間斷的，在高負(fù)荷時(shí)活性污泥才不會(huì)流失，因而可以保持系統(tǒng)在高負(fù)荷時(shí)的處理效率。而其它的生物處理方法在高流量負(fù)荷時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)活性污泥流失的問題； cass在固液分離時(shí)整體水體接近完全靜止?fàn)顟B(tài)，不會(huì)發(fā)生短流現(xiàn)象，同時(shí)，在沉淀階段整個(gè)反應(yīng)池容積都用于固液分離，較小的活性污泥顆粒都可得到有效的固液分離，因此，出水質(zhì)量高于其它的生物處理方法； 易產(chǎn)生污泥膨脹的絲狀細(xì)菌在反應(yīng)池中因反應(yīng)條件的不斷的循環(huán)變化而得到有效的抑制； 在正常的進(jìn)水條件下，可以不用添加化學(xué)藥劑而達(dá)到硝化，反硝化及除磷的效果； 采用自動(dòng)化控制和在線儀器，以保證出水水質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)； 模塊化設(shè)計(jì)有利于今后擴(kuò)容； 處理流程簡潔，控制靈活，可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)控制指標(biāo)處理水量，改變運(yùn)行周期及工藝處理方法，適應(yīng)性很強(qiáng)；3.2.2 cass反應(yīng)池技術(shù)特點(diǎn)本項(xiàng)目污水處理廠建設(shè)的總體工藝流程包括一級處理工段、生物處理工段及污泥處理工段?？傮w工藝流程的確定對污水處理廠的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能有決定性的影響，同時(shí)各單元處理工藝及構(gòu)筑物的選擇也是非常重要的，直接影響污水處理廠運(yùn)行的穩(wěn)定、可靠性和靈活性。因此必須根據(jù)工程的內(nèi)外部條件、確定的進(jìn)出水水質(zhì)及總體處理工藝方案等因素綜合考慮工藝流程單元及構(gòu)筑物的選擇。cass反應(yīng)池內(nèi)分為選擇區(qū)和反應(yīng)區(qū)。反應(yīng)池的運(yùn)行操作由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、潷水和待機(jī)五個(gè)階段組成。l 進(jìn)水期: 與其它sbr工藝不同，cass系統(tǒng)的污水原水是連續(xù)流入反應(yīng)池內(nèi)前部的選擇區(qū)與從反應(yīng)池后部的反應(yīng)區(qū)不斷循環(huán)至此的污泥混合，使污泥吸收易溶性基質(zhì)中的降解部分，并促使絮凝性微生物生產(chǎn)，污水在選擇區(qū)厭氧狀態(tài)下停留2小時(shí)后沿選擇區(qū)與反應(yīng)區(qū)隔墻下部的入口及相聯(lián)的多孔管勻速流入反應(yīng)區(qū)。連續(xù)進(jìn)水可簡化對進(jìn)水的控制，這樣的分池系統(tǒng)也避免了水力短路；l 反應(yīng)期：污水進(jìn)入反應(yīng)區(qū)池中發(fā)生生化反應(yīng)，在這階段可以只混合不曝氣，或即混合又曝氣，使污水處在反復(fù)的好氧缺氧中，反應(yīng)期的長短一般由進(jìn)水水質(zhì)及所要求的處理程度而定；l 沉降期：在此階段反應(yīng)器內(nèi)混合液進(jìn)行固液分離，因該階段在完全靜止情況下進(jìn)行，表面水力和固體負(fù)荷低，沉淀效率高于一般沉淀池的沉淀效率；l 潷水期：當(dāng)池水位升到最高水位時(shí)，沉淀階段結(jié)束，設(shè)置在反應(yīng)池末端的潷水器開動(dòng)，將上清液緩緩潷出池外，當(dāng)池水位降到低水位時(shí)停止?jié)?；l 待機(jī)期：在每池潷水后完成了一個(gè)運(yùn)行周期，在實(shí)際操作中，潷水所需時(shí)間往往小于理論最大時(shí)間，故潷水完成后兩周期間閑置時(shí)間就是待機(jī)期，該階段可視污水的水質(zhì)、水量和處理要求決定其長短或取消。在此階段可以從反應(yīng)池排除剩余活性污泥。反應(yīng)池排出的剩余污泥由于泥齡長，已基本穩(wěn)定。3.2.3 設(shè)計(jì)有效性動(dòng)力學(xué)模擬檢驗(yàn)與先進(jìn)國家相比，中國的污水處理技術(shù)無論是工藝、設(shè)備及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)上仍處于落后狀態(tài)，這導(dǎo)致了設(shè)計(jì)上照搬照抄，許多重要的參數(shù)或過于陳舊、或過于保守而使工程造價(jià)增加。另一方面，又由于缺乏必要的實(shí)驗(yàn)手段，幾乎沒有一個(gè)設(shè)計(jì)院有自己的“經(jīng)驗(yàn)參數(shù)”及獨(dú)立的設(shè)計(jì)體系，導(dǎo)致許多新建的污水廠運(yùn)行中問題不斷，使原工藝設(shè)計(jì)目的不能達(dá)到。先進(jìn)國家普遍采用模擬試驗(yàn)對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行試驗(yàn)、校正或優(yōu)化。通過計(jì)算機(jī)模型檢驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)原設(shè)計(jì)中的重大缺陷，也可以通過調(diào)整來驗(yàn)證出水值。這些模型與實(shí)際的污水處理廠的運(yùn)行結(jié)果之間吻合極好，相關(guān)性都在95%以上，因此被廣泛采用來檢驗(yàn)其設(shè)計(jì)的可行性?？梢哉f，沒有這樣的實(shí)驗(yàn)支持的設(shè)計(jì)，很大意義上是盲目和缺乏實(shí)際意義的。譬如，沒有相當(dāng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程師是無法確定泥齡與出水質(zhì)量之間的量化關(guān)系，也很難通過內(nèi)回流污泥量及mlss 來診斷反應(yīng)池本身的微生物系統(tǒng)狀態(tài)，由此反映在設(shè)計(jì)中對mlss或泥齡的確認(rèn)往往似是而非，帶有相當(dāng)?shù)碾S意性。以下是中創(chuàng)水務(wù)的研究人員依據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)，對cass池設(shè)計(jì)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并同步應(yīng)用專業(yè)程度極高的穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)模型對設(shè)計(jì)條件下的出水值及不同泥齡時(shí)反應(yīng)池的節(jié)奏效應(yīng)進(jìn)行模擬，為針對cass池設(shè)計(jì)提供了殷實(shí)的數(shù)據(jù)積累。相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：1、穩(wěn)態(tài)模式實(shí)驗(yàn)結(jié)果l 出水水質(zhì)隨污泥泥齡變化實(shí)驗(yàn)結(jié)果從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，出水水質(zhì)好于預(yù)期。脫氮效果理想。l 懸浮固體mlss隨著污泥齡變化實(shí)驗(yàn)結(jié)果mlss比設(shè)計(jì)預(yù)定值略高，因此，1) 實(shí)際泥齡可能比預(yù)定的要小一些2) 池容仍有縮小的空間。mlss可揮發(fā)性組份比值與設(shè)計(jì)值相近，說明生物模擬過程與設(shè)計(jì)值一致，結(jié)果是可靠的。l 硝化與反硝化污泥齡變化試驗(yàn)結(jié)果理論上污泥齡在12天便可實(shí)現(xiàn)硝化，但是實(shí)際上并不一定如此。在泥齡達(dá)到16天后，反硝化才基本達(dá)到，氮已基本被硝解,并大部進(jìn)入活性污泥。由圖可見，反硝化開始在泥齡為7-8天后，并在15-16天后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，這一點(diǎn)也可從氧的分布圖看出，在7-8天之前，系統(tǒng)需氧量只用在分解碳源bod，而在其后猛增至一倍以上，以滿足硝化并同時(shí)反硝化的需要。泥齡的選擇作為設(shè)計(jì)條件是最為關(guān)鍵的因素。從出水質(zhì)量圖（effluent quality）可看出，在泥齡為7-8天之前，tkn不降反升，而以no3-大量產(chǎn)生為標(biāo)志的硝化過程以指數(shù)增長方式在1-2天內(nèi)完成，此后tkn急劇下降，氨氮也降至微量。上述穩(wěn)定態(tài)動(dòng)力模式實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí), 由于cass污泥基本完全處于好氧狀態(tài)，其好氧泥齡顯然大于其它工藝，因而不僅對后續(xù)的污泥處理提供了穩(wěn)定、少異味的條件，為出水的高質(zhì)量提供了必要的保證。2、非穩(wěn)態(tài)動(dòng)力學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定態(tài)模型使得對設(shè)計(jì)參數(shù)及邊界條件有了優(yōu)化選擇的可能，但 cass池內(nèi)的反應(yīng)過程實(shí)際上是一個(gè)非穩(wěn)定過程，這就需要用更復(fù)雜的非穩(wěn)態(tài)模型進(jìn)行更詳盡的計(jì)算。選擇比較復(fù)雜的變量，如磷含量（總磷、聚磷酸、磷酸）以及比較容易出問題的區(qū)域如選擇區(qū)及混合區(qū)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)模型試驗(yàn)。為了達(dá)到非穩(wěn)態(tài)條件下的穩(wěn)定值，模型設(shè)計(jì)進(jìn)行模擬運(yùn)行二周，以達(dá)到“微生物體系”的相對穩(wěn)定。u 氨氮?jiǎng)恿W(xué)變化圖2，氨氮在選擇池內(nèi)濃度最高 (20-24 mg/l)，顯示了完全缺氧條件下脫氮的可能性。參照圖3可以證實(shí)此時(shí)硝化過程已經(jīng)開始，反應(yīng)池內(nèi)的氨氮濃度在0.5-4mg/l之間。在進(jìn)水期、反應(yīng)后期達(dá)到硝化減少或停止供氧，沉淀期或排水階段都可以發(fā)生反硝化。進(jìn)水初期、高濃度的碳有機(jī)物首先消耗池內(nèi)溶解氧，反硝化以后污水中碳源有機(jī)物作為電子供體，將池內(nèi)no3-n還原為n2，逸出水面，在反應(yīng)后期，達(dá)到硝化階段，污水中含碳有機(jī)物濃度已大為減少，這時(shí)可減小或停止曝氣，可以利用內(nèi)源碳進(jìn)行反硝化。在沉降期和排水期所發(fā)生的反硝化也是利用內(nèi)源碳作電子供體。在選擇區(qū)活性污泥也會(huì)吸附污水中有機(jī)物并以多聚物形式貯存起來。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到部分硝化后，減少或停止向混合液中供氧，則貯存碳源釋放。反硝化菌可以利用釋放的貯存碳源進(jìn)行cass系統(tǒng)所特有的利用貯存碳源反硝化。從圖5、圖6可以清楚看出，可以達(dá)到徹底的除氮，氨氮在出水中可以控制在4 mg/l以下，而tkn總量雖也可以在4mg/l以下， 但質(zhì)量多少仍與潷水時(shí)段有關(guān)。在靜止沉淀一個(gè)半小時(shí)后，do迅速降低（圖8），導(dǎo)致氨氮平衡的動(dòng)力過程逆轉(zhuǎn)而使其含量在最后半小時(shí)迅速上升。為此，我們再作了sbr反應(yīng)池內(nèi)氨氮的空間分布（圖9）。圖中從左至右表示從進(jìn)水到出水（y軸則表示池深）。可以看出氨氮從進(jìn)水到出水指數(shù)遞減。在接近污泥層時(shí)最高，因此潷水深度在此時(shí)了決定出水水質(zhì)，這顯然有助于設(shè)計(jì)值的優(yōu)化。u 磷的動(dòng)力學(xué)過程生物除磷是污水中的聚磷菌在厭氧條件下，受到壓抑而釋放出體內(nèi)的磷酸鹽，產(chǎn)生能量用以吸收有機(jī)物，并轉(zhuǎn)化為phb（聚羥丁酸）。當(dāng)聚磷菌進(jìn)入好氧條件下時(shí)就降解體內(nèi)儲(chǔ)存的phb產(chǎn)生能量，隨剩余污泥一起排出系統(tǒng)，從而達(dá)到除磷的目的。生物除磷的優(yōu)點(diǎn)在于不增加剩余污泥量, 缺點(diǎn)是為了避免剩余污泥中磷的再次釋放，對污泥處理工藝的選擇有一定的限制。在厭氧段釋放1mg的磷吸收儲(chǔ)存的有機(jī)物，經(jīng)好氧分解后產(chǎn)生的能量用于細(xì)胞合成、增殖，能夠吸收22.4mg的磷。因此磷的吸收取決于磷的釋放，而磷的釋放取決于污水中存在的可快速降解的有機(jī)物的含量，有機(jī)物與磷的比值越大，除磷效果越好。一般的活性污泥法，其剩余污泥中的含磷量為1.52%，采用cass工藝, 剩余活性污泥中磷的含量可以達(dá)到傳統(tǒng)活性污泥法的3倍。由圖11可以發(fā)現(xiàn)，磷在與污泥達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡后其動(dòng)力過程將主要受制于反應(yīng)池內(nèi)的磷的生物循環(huán)，外源性磷的貢獻(xiàn)（如果是恒定的3mg/l的話）將極其微弱。從磷酸在選擇池及混合池的時(shí)序分布（圖4）可以看出，可溶解性磷相當(dāng)穩(wěn)定，在0.13 mg 之間，而其總量則由污泥生物性貯磷控制。反應(yīng)池曝氣時(shí)降磷菌利用有機(jī)物氧化放出的能量，大量吸收混合液中的磷，以聚磷酸鹽的形式儲(chǔ)存于體內(nèi)，水中的磷轉(zhuǎn)移到污泥里，沉淀時(shí)處于缺氧狀態(tài)，除磷菌尚未將吸收的磷大量釋放，即已完成排泥，從而達(dá)到去除水中磷的目的。至潷水時(shí)污泥層呈厭氧狀，do和no-3均接近零，除磷菌將體內(nèi)的聚磷酸鹽水解，釋放出正磷酸鹽和能量，有利于進(jìn)一步充分吸磷。即使微生物在反應(yīng)池中不斷地進(jìn)行厭氧和好氧，交替運(yùn)行可實(shí)現(xiàn)生物除磷。從最終出水水質(zhì)看，整個(gè)生物動(dòng)力過程仍然可以證實(shí)，在通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)化后的cass反應(yīng)流程后，磷的去除是十分理想的。在選擇潷水深度，磷酸為恒量(圖7)，這是可以達(dá)到除磷的動(dòng)力學(xué)依據(jù)。u bod5的去除污水中bod5的去除是靠微生物的吸附作用和微生物的代謝作用，然后對污泥與水進(jìn)行分離完成的。活性污泥中的微生物在有氧的條件下將污水中的一部分有機(jī)物用于合成新的細(xì)胞，將另一部分有機(jī)物進(jìn)行分解代謝以便獲得細(xì)胞合成所需的能量，其最終產(chǎn)物是co2和h2o等穩(wěn)定物質(zhì)。這也就是污水中bod5的降解過程。在這種合成代謝與分解代謝過程中，溶解性有機(jī)物直接進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部被利用。而非溶解性有機(jī)物則首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部被利用。由此可見，微生物的好氧代謝作用對污水中的溶解性有機(jī)物和非溶解性有機(jī)物都起作用，并且代謝產(chǎn)物是無害的穩(wěn)定物質(zhì)，因此可以使處理污水中的殘余bod5濃度很低。在污泥負(fù)荷0.3kgbod5/kgmlssd時(shí)，就很容易做到出水bod5保持在20mg/l以下。綜觀整個(gè)過程，圖11再次顯示內(nèi)源bod的重要性。大量的bod與氮、磷一起被“固定”在反應(yīng)池內(nèi)以達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的f/m值，從而使微生物在一定的動(dòng)力強(qiáng)度下有序地運(yùn)行。這也是cass工藝設(shè)計(jì)可以進(jìn)一步優(yōu)化的動(dòng)力學(xué)前提。u codcr的去除污水中codcr去除的原理與bod5基本相同。本項(xiàng)目的進(jìn)廠污水是由生活污水及工業(yè)廢水組成，兩者比例根據(jù)招標(biāo)文件中擬定的進(jìn)水指標(biāo)，其bod5/codcr的比值為0.48，污水的可生化性很好，采用cass工藝完全能夠達(dá)標(biāo)。3.3 污泥處理工藝選擇及處理方案比較3.3.1污泥處置工藝選擇污水處理過程中產(chǎn)生的污泥，有機(jī)物含量較高，并且很不穩(wěn)定，易腐化，含有大量病菌及寄生蟲，若不經(jīng)妥善處理和處置將造成二次污染，必須進(jìn)行必要的污泥處理和處置，污泥處理的目的是：（1）減少部分有機(jī)物，使污泥穩(wěn)定化；（2）減少污泥體積，降低污泥后續(xù)處置費(fèi)用。（3）盡可能利用污泥中可用物質(zhì)，回收能源。目前國內(nèi)外城市污水處理廠污泥最終處置和利用不外乎農(nóng)用、衛(wèi)生填埋、焚燒、拋海以及經(jīng)必要的處理后作建材利用的幾種途徑，其中焚燒和拋海的方法受到能源消耗、海洋污染、地域等因素的限制不予提倡。污泥利用于建材的試驗(yàn)，近年來雖進(jìn)行了不少研究，還停留在試驗(yàn)階段，尚未進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用階段。因此，目前城市污水廠污泥的出路還是應(yīng)立足于農(nóng)業(yè)應(yīng)用以及衛(wèi)生填埋的方法。城市污水廠污泥由于有機(jī)物含量高，有較大的肥用價(jià)值，長期以來在污泥農(nóng)用方面做了大量工作，但是化肥的使用在農(nóng)業(yè)上已相當(dāng)普及，與化肥相比，污水處理廠污泥由于含水率偏高，在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用中帶來諸多不便，同時(shí)農(nóng)用污泥大多不經(jīng)必要無害化處理，造成了一些環(huán)境污染或疾病傳布的問題，影響了農(nóng)民使用積極性。所以，污水處理廠污泥作為農(nóng)用必須加強(qiáng)對衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的控制，一般可經(jīng)過中溫消化處理方法。污泥的衛(wèi)生填埋是解決污水處理廠污泥的另一途徑。由于填埋處置具有適用范圍較廣、技術(shù)、工藝、設(shè)備較簡單，運(yùn)行管理較方便等優(yōu)點(diǎn)，特別是與城市生活垃圾一起處置更是一種比較經(jīng)濟(jì)可靠的處理方式。選用該方法處置污泥，在實(shí)施中必須采用衛(wèi)生填埋技術(shù)，包括:防滲襯層、表層封土及滲出水、氣體的收集處理設(shè)施，防止二次污染的產(chǎn)生。城市污水處理廠污泥用衛(wèi)生填埋的方式處置，則污泥原則上可不考慮中溫消化，但必須進(jìn)行污泥濃縮及脫水，盡可能減少污泥體積。本工程污泥處置工藝選擇采用衛(wèi)生填埋。城市衛(wèi)生填埋是另一系統(tǒng)工程不屬于本項(xiàng)目范圍。3.3.2污泥處理方案比較根據(jù)工程的污泥處理要求，擬采用的污泥處理工藝流程為：剩余污泥污泥濃縮池污泥脫水外運(yùn)衛(wèi)生填埋。剩余污泥污泥濃縮、脫水一體化外運(yùn)衛(wèi)生填埋。根據(jù)以上污泥處理工藝，因污泥脫水設(shè)備的不同采用以下三個(gè)方案進(jìn)行污泥脫水處理方案比選。帶式壓濾機(jī)方案帶式壓濾機(jī)是連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的固液分離設(shè)備，污泥投加聚凝劑絮凝，經(jīng)重力脫水，濾布輥輪擠壓脫水后，泥餅隨濾布運(yùn)行到卸料輥時(shí)落下。離心脫水機(jī)方案污泥從空心轉(zhuǎn)軸的分配孔進(jìn)入離心機(jī)，依靠轉(zhuǎn)筒高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力利用固液比重不同達(dá)到分離固液的目的。帶式濃縮脫水一體機(jī)方案將濃縮與脫水兩種功能組合在一個(gè)系統(tǒng)中進(jìn)行污泥處理，污泥首先進(jìn)入濃縮機(jī)，在濃縮機(jī)入口處形成泥卷，污泥中的水通過重力進(jìn)入濾出液池，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的螺旋輸送機(jī)將濃縮后的污泥送至壓濾機(jī)進(jìn)行脫水。3.3.3推薦方案由于本工程污泥量較少，經(jīng)比選污泥處理方案推薦剩余污泥污泥濃縮、脫水一體化外運(yùn)衛(wèi)生填埋。污泥脫水設(shè)備選擇帶式濃縮脫水一體機(jī)。3.4 深度處理工藝選擇深度處理工藝段主要包括混凝沉淀，過濾，消毒幾個(gè)部分。3.4.1 混凝沉淀生物除磷是一種相對經(jīng)濟(jì)的除磷方法，但由于生物除磷工藝目前還不能保證穩(wěn)定達(dá)到0.5mg/l出水標(biāo)準(zhǔn)的要求，所以要達(dá)到穩(wěn)定的出水標(biāo)準(zhǔn)，常需要采取化學(xué)除磷措施來滿足要求。在混凝沉淀工藝段利用化學(xué)除磷的原理，結(jié)合選擇混凝藥劑，即穩(wěn)定出水中磷指標(biāo)的控制又去除水中懸浮物的目的，達(dá)到一舉兩得的作用。根據(jù)化學(xué)沉析反應(yīng)的基礎(chǔ)，為了生成磷酸鹽化合物，用于化學(xué)除磷的化學(xué)藥劑主要是金屬鹽藥劑和氫氧化鈣(熟石灰)。許多高價(jià)金屬離子藥劑投加到污水中后，都會(huì)與污水中的溶解性磷離子結(jié)合生成難溶解性的化合物。出于經(jīng)濟(jì)原因，用于磷沉析的金屬鹽藥劑主要是fe3+、al3+和fe2+鹽和石灰。這些藥劑是以溶液和懸浮液狀態(tài)使用的。二價(jià)鐵鹽僅當(dāng)污水中含有氧，能被氧化成三價(jià)鐵鹽時(shí)才能使用。fe2+在實(shí)際中為了能被氧化常投加到曝氣沉砂池或采用同步沉析工藝投加到曝氣池中，其效果同使用fe3+一樣，反應(yīng)式如式2、3。al3+po43-alpo4 ph=67式2fe3+po43-fepo4 ph=55.5式3與沉析反應(yīng)相競爭的反應(yīng)是金屬離子與oh的反應(yīng)，所以對于各種不同的金屬鹽產(chǎn)品應(yīng)注意的是金屬的離子量，反應(yīng)式如式4、5。al3+3oh-al(oh)3 式4fe3+3oh-fe(oh)3 式5金屬氫氧化物會(huì)形成大塊的絮凝體，這對于沉析產(chǎn)物的絮凝是有利的，同時(shí)還會(huì)吸附膠體狀的物質(zhì)、細(xì)微懸浮顆粒。需要注意的是有機(jī)物在以化學(xué)除磷為目的化學(xué)沉析反應(yīng)中的沉析去除是次要的，但在分離時(shí)有機(jī)性膠體以及懸浮物的凝結(jié)在絮凝體中則是決定性的過程。沉析效果是受ph值影響的，金屬磷酸鹽的溶解性同樣也受ph的影響。對于鐵鹽最佳ph值范圍為5.05.5，對于鋁鹽為6.07.0，因?yàn)樵谝陨蟨h值范圍內(nèi)fepo4或aipo4的溶解性最小。另外使用金屬鹽藥劑會(huì)給污水和污泥處理還會(huì)帶來益處，比如會(huì)降低污泥的污泥指數(shù)，有利于沼氣脫硫等。3.4.2 過濾幾種常見的過濾方式深床過濾速砂濾占地面積大，建設(shè)投資高縮多孔介質(zhì)過濾間歇式多孔介質(zhì)濾料循環(huán)式多孔介質(zhì)濾料過濾篩濾或微濾機(jī)濾布過濾過濾微濾、納濾、超濾、反滲透造價(jià)高，易污染設(shè)計(jì)采用濾布過濾工藝中先進(jìn)的過濾形式，纖維轉(zhuǎn)盤濾池。其結(jié)構(gòu)如下圖所示：纖維轉(zhuǎn)盤濾池的運(yùn)行狀態(tài)包括：過濾、反沖洗、排泥狀態(tài)。（1）過濾：整個(gè)過程為連續(xù)；（2）反沖洗：根據(jù)液位變化，plc自動(dòng)控制，瞬時(shí)只有池內(nèi)單盤2的面積被反沖洗；（3）排泥：plc控制，自動(dòng)排泥。纖維轉(zhuǎn)盤濾池的優(yōu)點(diǎn)：1. 濾布選擇針對不同水質(zhì)，選擇不同濾布2. 進(jìn)水堰設(shè)計(jì)消能，低擾動(dòng)3. 出水堰可調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)適應(yīng)不同水質(zhì)4. 濾盤設(shè)計(jì)模具化5. 反抽吸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)低磨損，保留沉積泥過濾效果6. plc自控系統(tǒng)觸摸屏顯示運(yùn)行狀態(tài)及時(shí)間、可單、雙洗7. 防止綠藻生長設(shè)計(jì)3.4.3 消毒方案的確定常用的消毒方式有液氯、次氯酸鈉、二氧化氯、紫外線等。消毒方法的詳細(xì)比較見下表：消毒方法比較表方法分子式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件液氯cl21、具有余氯的持續(xù)性； 2、價(jià)值成本較高；3、操作簡單、投量準(zhǔn)確1、原水有機(jī)物高時(shí)會(huì)產(chǎn)生有機(jī)氯化物，尤其在水源受有機(jī)污染而采用折點(diǎn)投加時(shí)； 2、結(jié)合氯消毒時(shí)產(chǎn)生氯酚味； 3、氯氣有毒，使用時(shí)需注意安全，防止泄漏液氯供應(yīng)方便的地點(diǎn)漂白粉caccl21、具有液氯的持續(xù)消毒的作用； 2、投加設(shè)備簡單；3、價(jià)格低廉； 4、漂粉精含有效氯6070，使用方便1、同液氯，將產(chǎn)生有機(jī)氯化物和氯酚味； 2、易受光、熱、潮氣作用而分解失效，須注意貯存； 3、漂白粉的溶解及調(diào)制不便； 4、漂白粉含量只有2030，因而用量大，設(shè)備容積大漂白粉僅適用于生產(chǎn)能力較小的水廠，漂白精使用方便，一般在水質(zhì)突然變壞時(shí)臨時(shí)投加漂白精ca(ocl)2二氧化氯clo21、不會(huì)生成有機(jī)氯化物； 2、較自