城市污水處理工程項目可行性研究報告

1、目 錄 目 錄 . 2 1.1 項目名稱及籌建單位. 5 1.1.2 工程名稱. 5 1.1.4 工程建設(shè)地點. 5 1.2.1 編制依據(jù). 5 1.2.3 編制目的. 6 1.2.5 采用的標(biāo)準(zhǔn)和主要資料. 6 1.3.1 城市概況. 8 1.3.3 自然條件. 9 1.3.5 治理目標(biāo). 10 2.1 用水量. 11 2.3 污水水質(zhì)預(yù)測. 11 2.3.2 出水水質(zhì)確定 . 12 3.1 城市污水處理工藝選擇. 13 3.1.2 常用處理工藝介紹及比選. 13 3.1.4 氧化溝法 . 14 3.1.6 工藝方案 . 16 3.2.1 CASS 工藝介紹 . 18 3.2.3 設(shè)計有效性

2、動力學(xué)模擬檢驗. 20 3.3.1 污泥處置工藝選擇 . 26 3.3.3 推薦方案 . 28 3.4.1 混凝沉淀. 28 3.4.3 消毒方案的確定. 31 3.6 除臭方案. - 34 - 3.6.2 臭氣對環(huán)境的影響. - 34 - 3.6.4 防止有害氣體對外部環(huán)境造成污染的措施. - 36 - 3.6.5 臭氣輸送及除臭裝置 . - 37 - 4.1 污水處理廠規(guī)模及水質(zhì). - 38 - - 2 - 4.1.2 設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì). - 38 - 4.2.1 粗格柵及提升泵房. - 38 - 4.2.3 旋流沉砂池. - 41 - 4.2.5 深度處理部分. - 43 - 4.2.7

3、 污泥處理系統(tǒng). - 46 - 4.2.9 配電間. - 49 - 4.2.11 綜合樓. - 49 - 4.3.1 主要構(gòu)筑物規(guī)格及工藝設(shè)備選型. - 49 - 4.4 廠區(qū)總平布置. - 53 - 4.4.2 平面布置. - 54 - 4.4.4 道路設(shè)計. - 54 - 4.5 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計. - 55 - 4.5.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計. - 55 - 4.6.1 設(shè)計依據(jù). - 56 - 4.6.3 供電電源. - 56 - 4.6.5 動力系統(tǒng)設(shè)計. - 57 - 4.6.7 電能計量及無功補(bǔ)償. - 57 - 4.6.9 電纜敷設(shè). - 58 - 4.7.1 設(shè)計原則 . - 58 - 4

4、.7.3 儀表設(shè)計內(nèi)容 . - 58 - 4.8 車間通風(fēng)設(shè)計. - 61 - 5.1 安全生產(chǎn)和勞動保護(hù). - 62 - 5.3 節(jié) 能. - 63 - 5.4.1 環(huán)境保護(hù)設(shè)計依據(jù). - 63 - 5.5 水土保持. - 64 - 6.1 組織機(jī)構(gòu). - 66 - 6.3 勞動定員. - 66 - 7.1 固定資產(chǎn)投資 . - 67 - 7.2 編制依據(jù) . - 67 - 7.4 資金使用計劃. - 70 - - 3 - 八章 經(jīng)濟(jì)評價. - 71 - 8.2 財務(wù)評價 . - 71 - 8.2.2 損益估算 . - 72 - 8.2.4 資金償還分析 . - 73 - - 4 - 第一章

5、 總論 1. 1 項目名稱及籌建單位 1.1.1 項目名稱 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 項目籌建單位 某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)管理委員會 1.1.4 工程建設(shè)地點 某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū) 31. 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) 10000m d 城市污水處理工程項目建議書 1.2.2 編制原則 根據(jù)我國有關(guān)環(huán)境保護(hù)法規(guī)及對工程項目建設(shè)的有關(guān)要求 ，本工

6、程可行性研究報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、運行費用低 、技術(shù)可靠 、運行穩(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、運行管理方便、維修簡便的排水專用設(shè)備- 5 - 和控制元件系統(tǒng) 。 （5）妥善

7、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 。 （4）根據(jù)投資估算 ，提出投資方式及項目實施進(jìn)度 、計劃 。 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

8、、建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、儀表等方面的工程設(shè)計及總平面布置 。 （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 。 1.2.5 采用的標(biāo)準(zhǔn)和主要資料 1. 室外排水設(shè)計規(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)計規(guī)范 （CJJ50 -92 ） 7. 建筑給水排水設(shè)計規(guī)范 （GB50015 -2003 ） 8. 廠礦道路設(shè)計規(guī)范 （GBJ22 -87 ） 9. 泵站設(shè)計規(guī)范 （GB

9、/T50265 -97 ） 10. 建筑抗震設(shè)計規(guī)范 （GB50011 -2001 ） 11. 給水排水工程構(gòu)筑物設(shè)計規(guī)范 （GB50069 -2002 ） 12. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī) 范（GB50010 -2002 ） - 6 - 13. 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 （GBJ3 -88 ） 14. 水工砼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 （SDJ20 -87 ） 15. 建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計規(guī)范 （GB50009 -2001 ） 16. 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 （GBJ7 -89 ） 17. 建筑設(shè)計防火規(guī)范 （修訂書 ）（GBJ16 -87 ） 18. 構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范 （GBJ50191 -92 ） 19. 室外給水排水和

10、煤氣熱力工程抗震設(shè)計規(guī)范 （GB50032 -91 ） 20. 污水泵站設(shè)計規(guī)程 （DBJ08 -23 -91 ） 21. 建筑地面設(shè)計規(guī)范 （GBJ50037 -96 ） 22. 汽車庫防火設(shè)計規(guī)范 （GBJ .67 -84 ） 23. 工業(yè)企業(yè)噪音控制設(shè)計規(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)計規(guī)范 （GBJ96 -86 ） 28. 工業(yè)企業(yè)總平面設(shè)計規(guī)范 （GB50187 -93 ） 29. 民用建筑設(shè)

11、計通則 （JGJ37 -87 ） 30. 宿舍建筑設(shè)計通則 （JGJ36 -87 ） 31. 民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范 （GB50057 -94 ） 32. 供電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 （GB50052 -95 ） 33. 低壓配電設(shè)計規(guī)范 （GB 50054 -95 ） 34. 3-110KV 高壓配電裝置設(shè)計規(guī)范（GB50060-92） 35. 10KV 及以下變電所設(shè)計規(guī)范（GB50053-94） 36. 電動裝置的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計規(guī)范 （GB50060 -92 ） 37. 工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范 （GB50046 -95 ） 38. 地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) （GB3838 -2002 ） 39.

12、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)計標(biāo)準(zhǔn) （CJJ31 -89 ） - 7 - 42. 城市污水水質(zhì)檢驗方法標(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)

13、 （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)計標(biāo)準(zhǔn) （GB50033 -91 ） 52. 工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) （TJ36 -79 ） 53. 民用建筑隔音設(shè)計標(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目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn) （修訂 ）建標(biāo) 200177 號 1. 3 項目背景 1.3.1 城市概況 項 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)30 、北緯

14、4004910 ）。開發(fā)區(qū)位于渤海遼東灣北岸附近，燕山山2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 ”五點一線對外開放的重點經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)之一 ，市委 、市政

15、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 967hm 。轄區(qū)內(nèi)共有企業(yè) 55 戶。初- 8 - 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、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 。 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) ，重點發(fā)展低能耗、無污染、高

16、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)劃的實施和城市環(huán)境的改善 ，帶動城市化的發(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 項目所在地區(qū)某經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)位于遼西走

17、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。低山走向為北南向，地勢向東南呈平緩傾斜 。 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 。主要氣象條件如下 ： 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 - 9 - 4 3最大

18、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

19、，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1.010 m /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) （GB

20、18918 -2002 ）中城鎮(zhèn)污水處理廠出水一級 A 標(biāo)準(zhǔn)。 - 10 - 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)計污水水量和污水水質(zhì) ，直接涉及工程的投資、運行費用和費用效益 。 按規(guī)劃計 算的污水量與實際產(chǎn)生的污水量、實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)計污水量在很大程度上取決于污水管網(wǎng)普及率和實際可能收集到的近 、遠(yuǎn)期污水量。對設(shè)計的污水水質(zhì)，應(yīng)該對現(xiàn)有實測的水質(zhì)資料進(jìn)行分析 。 2 2 22332. 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

21、，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/m d，對外交通用水 3.0L/m d，道路用水為 2.0L/m d，綠化用水1.0L/m d，供水普及率 100% 。 消防用水量根據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范確定為 35L/s，并均按同一時間內(nèi)有二處火災(zāi) ，滅火持續(xù)時間 2 小時用水計算。 通過用水量估算 ，經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)近期需水約 1.26 萬 m /d，遠(yuǎn)期需水約 3.5 萬m /d。 2. 2 污水量預(yù)測及污水廠處理規(guī)模確定 333 33 3 3某經(jīng)濟(jì) 開發(fā)區(qū)用水量 ，近期 1.26 萬 m /d，遠(yuǎn)期 3.5 萬 m /d，根據(jù)用水量估算污水量 。污

22、水量估算如表 2-1 所示。 表 2-1 污水量估算表 用水量（萬 m /d） 日變化系數(shù) 排放系數(shù) 預(yù)測排水量（萬 m /d） 近期 1.26 1.2 0.8 0.84 遠(yuǎn)期 3.5 1.2 0.8 2.33 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 m /d，近期 1.0 萬 m /d 較為合理。按近期建設(shè)規(guī)模為 1.0 萬 m /d，計算總變化系數(shù)為 1.62。 2. 3 污水水質(zhì)預(yù)測 - 11 - 32.3.1 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)

23、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 m /d 城市污水處理工程項目建議書，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 ： 項目 COD BOD5 SS TN NH3-N TP pH 指標(biāo)（mg/l） 380 185 200 45 25 4 6-9 2.3 .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) （

24、GB18918 -2002 ）一級 A 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)如下表所示 ： 項目 COD BOD5 SS TN NH3-N TP pH 指標(biāo)（mg/l） 50 10 10 15 5（8） 0.5 6-9 - 12 - 第三章 污水、污泥處理及除臭方案 223. 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)、征地費用、電價等綜合因素作慎重考慮。污水處理的每項工藝技術(shù)都有其優(yōu)點 、特點、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

25、 ： 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?、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實際情況 。 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：COD Cr=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

26、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 A /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。A /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”。活性污泥法則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- 13 - 次沉淀池 ，如下圖所示

27、： 需處理的污水與回流的活性污泥同時進(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曝氣法，氧化溝具有傳統(tǒng)活性污泥法的特點 ，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，但氧化溝不宜采用地下式，占地也較

28、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 ，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 ： - 14 - 3.1.5 SBR 工藝 SBR 工藝為間歇式延時曝氣活性污泥法，它的基本特點是在一個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

29、工藝運行簡 單，基本實現(xiàn)無需搬運操作，進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水、閑置五道程序可由一臺小型的 PLC 實現(xiàn)程序控制 ，運行的程序也可根據(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運行 ； （2）造價低 ，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 ； （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，溶解氧接近零，抑制了絲狀菌的生長 ，污

30、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 ，降低了運行費用 ； （6）除磷脫氮 。一個運行周期內(nèi)，厭氧、兼氧、好氧交替變化，在一個池內(nèi)實現(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

31、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- 15 - 特點 。 3.1.6 工藝方案 上述工藝方案各有其特點 ，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)法工藝特點好氧條件下運行，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， 好氧、兼 氧條件下運行在 一 個 池子 中 完成 污水的生化反應(yīng)、沉淀、排 水 、 排泥 ， 好氧 、兼氧條件下運行。運

32、行管理設(shè) 備 及 構(gòu) 筑 物 較多，運行管理相對復(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 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 間控 制 、 則設(shè) 備 構(gòu)筑 物投資較少。運行費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 ，根據(jù)項目具體的實際情況，我們主要考慮以下幾方面的因素 ： 首

33、先是污水水量 、水質(zhì)變化幅度較大，排水量時變化系數(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 。 - 16 - 其次 ，污水處理廠工程運行、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 。 第三 ，土地征用費較高 ，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

34、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行成本費用 。 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 。- 17 - 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，其特點是占地小，運用費用低，技術(shù)成孰、工藝穩(wěn)定

35、。 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，氧的供給會在一個預(yù)定的時段停止，此時整個體系處于均衡狀態(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)計的潷水器在不擾動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行費用。 CASS 工藝與其它活性污泥處理技術(shù)比較

36、有以下優(yōu)點 ： 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行時，流量一般來說較設(shè)計值低，CASS 可以調(diào)節(jié)液位計的設(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； 因為對于每個反應(yīng)單體而 言出水是間斷的，在高負(fù)荷時活性污泥才不會流失，因而可以保持系統(tǒng) 在高負(fù)荷時的處理效率。而其它的生物處理方法在高流量負(fù)荷時經(jīng)常會出現(xiàn)活性污泥流失的問題； CASS 在固液分離時整體水體接近完全靜止?fàn)顟B(tài)，不會發(fā)生短流現(xiàn)象，同時，在沉淀階段整個反應(yīng) 池容積

37、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； - 18 - 采用自動化控制和在線儀器，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 本項目污水處理廠建設(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

38、污水處理廠的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能有決定性的影響，同時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)池的運行操作由進(jìn)水、反應(yīng) 、沉淀、潷水和待機(jī)五個階段組成。 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 小時后沿選擇區(qū)與反應(yīng)

39、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，沉淀階段結(jié)束，設(shè)置在反應(yīng)池末端的潷水器開動 ，將上清液 緩緩潷出池外，當(dāng)池水位降到低水位時停止?jié)?l 待機(jī)期：在每池潷水后完 成了一個運行

40、周期，在實際操作中，潷水所需時間往往小于理論最大時 間，故潷水完成后兩周期間閑置時間就是待機(jī)- 19 - 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)計有效性動力學(xué)模擬檢驗 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)備及實踐經(jīng)驗上仍處于落后狀態(tài)，這導(dǎo)致了設(shè)計上照搬照抄，許多重要的參數(shù)或過于陳舊、或過于保守而使工程造價增加。另一方面，又由于缺乏必要的實驗手段，幾乎沒有一個設(shè)計院有自己的“經(jīng)驗參數(shù)”及獨立的設(shè)計體系，導(dǎo)致許多新建的污水廠運行中問題不斷，使原工藝設(shè)計目的不能達(dá)到。

41、 先進(jìn)國家普遍采用模擬試驗對設(shè)計方案進(jìn)行試驗、校正或優(yōu)化。通過計算機(jī)模型檢驗，可以發(fā)現(xiàn)原設(shè)計中的重大缺陷，也可以通過調(diào)整來驗證出水值。這些模型與實際的污水處理廠的運行結(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其設(shè)計的可行性?？梢哉f，沒有這樣的實驗支持的設(shè)計，很大意義上是盲目和缺乏實際意義的。 譬如，沒有相當(dāng)實踐經(jīng)驗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)計進(jìn)行的實驗

42、驗證，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)計條件下的出水值及不同泥齡時反應(yīng)池的節(jié)奏效應(yīng)進(jìn)行模擬，為針對 CASS 池設(shè)計提供了殷實的數(shù)據(jù)積累。相關(guān)的實驗結(jié)果如下： 1、穩(wěn)態(tài)模式實驗結(jié)果 l 出水水質(zhì)隨污泥泥齡變化實驗結(jié)果 從實驗結(jié)果看，出水水質(zhì)好于預(yù)期。脫氮效果理想。 - 20 - l 懸浮固體 MLSS 隨著污泥齡變化實驗結(jié)果 MLSS 比設(shè)計預(yù)定值略高，因此， 1) 實際泥齡可能比預(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)計值相 近，說明生物模 擬過程與設(shè) 計值一致，結(jié)果是可靠的。 l 硝化與反硝化污泥齡變化試驗結(jié)果 理論上污泥齡在 12 天便可

43、實現(xiàn)硝化，但是實際上并不一定如此。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，以滿足硝化并同時反硝化的需要。 - 21 - -泥 齡 的選 擇 作 為設(shè) 計 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，

44、此后 TKN 急劇下降，氨氮也降至微量。 上述 穩(wěn)定態(tài)動 力模式實 驗結(jié)果證 實, 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。 - 22 - 2、非穩(wěn)態(tài)動力學(xué)模擬實驗結(jié)果 穩(wěn)定態(tài)模型使得對設(shè)計參數(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)過程實際上是一個非穩(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)行了動力學(xué)模型試驗。為了達(dá)到非穩(wěn)態(tài)條件下的穩(wěn)定值，模型設(shè)計進(jìn)行模擬運行二周，以達(dá)到“微生物體系”的相對穩(wěn)定。 u 氨氮動力學(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 可以證實此時