工業(yè)區(qū)再生水廠可行性研究報告

1、京市xx區(qū)xx工業(yè)區(qū)再生水廠工程項目建議書（代可行性研究報告）文件扉頁工程名稱：北京市xx區(qū)xx工業(yè)區(qū)再生水廠工程審 核（定）： 項 目 負 責 人： 專 業(yè) 負 責 人： 編 制 人 員： 目 錄1.概述1項目名稱1建設單位1編制單位1項目概況1設計基礎資料和規(guī)范標準2編制原則32.項目區(qū)域背景情況42.1 地理位置42.2 自然條件42.3 社會經(jīng)濟52.4工程建設的必要性53.工程規(guī)模及水質(zhì)63.1設計處理規(guī)模63.2設計進水水質(zhì)73.3設計出水水質(zhì)74.再生水廠工程設計方案比選114.1廠址選擇原則114.2廠址選擇比選114.3再生水廠處理技術方案比選115工程設計295.1工藝路線

2、的選擇295.2工藝流程295.3工藝處理單元設計315.4建筑結(jié)構設計405.5電氣、儀表及自控設計436運營管理機構及人員編制576.1勞動定員576.2再生水廠運行管理的基本要求576.3運行人員的職責與管理586.4運行考核的主要指標596.5記錄與統(tǒng)計596.6管理制度606.7對工藝和設備的管理606.8組織制定和實施安全技術操作規(guī)程607建設進度安排617.1項目實施計劃618環(huán)境保護、職業(yè)衛(wèi)生、安全638.1環(huán)境保護638.2項目施工過程中對環(huán)境的影響及對策638.3項目建成后對環(huán)境的影響及防治措施659節(jié)能及消防669.1節(jié)能669.2消防6710勞動保護6910.1安全生產(chǎn)

3、6910.2工業(yè)衛(wèi)生7010.3安全及工業(yè)衛(wèi)生管理機構7011投資估算7111.1投資范圍7111.2編制依據(jù)7111.3編制說明7211.4投資估算7311.5資金籌措7612成本費用分析7712.1運行成本7712.2固定成本分析7712.3中水回用及配套管網(wǎng)建設分析7813結(jié)論及建議8013.1結(jié)論8013.2建議801.概述項目名稱北京市xx區(qū)xx工業(yè)區(qū)再生水廠工程建設單位北京市xx水務局編制單位北京京江國際工程咨詢有限公司項目概況xx鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)規(guī)劃區(qū)位于xx區(qū)xx鎮(zhèn)西部的南雁路以西，其中心距市區(qū)天安門約49km，距首都機場約54km，距xx區(qū)中心約12km。其規(guī)劃范圍是依據(jù)鎮(zhèn)城規(guī)劃確定

4、的建設區(qū)范圍，東以南雁路中心線為界，南、西、北以規(guī)劃路中心線為界。規(guī)劃區(qū)總面積276.98ha：其中工業(yè)用地面積大約112.21ha；特殊用地面積54.98ha；市政設施用地3.3ha；共建用地6.79ha。規(guī)劃總建筑面積94.64萬平方米：其中工業(yè)建筑面積82.47萬平方米；公共設施建筑面積10.19萬平方米；市政設施建筑面積1.98萬平方米。北京是個缺水的城市，城市再生水廠的二級出水經(jīng)過深度處理后作為城市低質(zhì)用水，是城市水資源合理利用的發(fā)展方向。為加快北京市中水設施建設，北京市市政管委、規(guī)委、建委聯(lián)合頒發(fā)了關于加強中水設施建設管理的通告，規(guī)定建筑面積2萬平方米以上的賓館、飯店，建筑面積在5

5、萬平方米以上的新建居住區(qū)需按規(guī)劃配套中水設施。因此，根據(jù)xx工業(yè)區(qū)控制性詳細規(guī)劃、xx工業(yè)區(qū)再生水廠選址規(guī)劃）在工業(yè)區(qū)的東部擬建一座再生水廠，占地面積約2.0ha，該再生水廠流域范圍為xx工業(yè)區(qū)和工業(yè)區(qū)以北至京包鐵路之間的區(qū)域，主要收集流域范圍內(nèi)生活污水和工業(yè)污水，同時在再生水廠內(nèi)建設雨水處理設施，出水水質(zhì)標準都達到城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)及城市污水再生利用 景觀環(huán)境用水水質(zhì)標準，為xx鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)提供中水水源。再生水廠擬分兩期建設，污水總規(guī)模為12000m3/d，一期擬建規(guī)模為5000m3/d，雨水處理設施規(guī)模為5000m3/d。此次設計內(nèi)容包括整個再生水廠廠區(qū)范圍內(nèi)的污水及雨水處理工藝

6、、電氣自控、建筑、結(jié)構、廠區(qū)道路、綠化、雨水、消防設計（包括廠區(qū)圍墻）。設計中充分考慮近、遠期的關系，并為遠期建設預留接口及占地等。設計基礎資料和規(guī)范標準一、設計基礎資料設計委托書xx新城規(guī)劃（2005年2020年）xx工業(yè)區(qū)再生水廠選址規(guī)劃）xx工業(yè)區(qū)控制性詳細規(guī)劃xx工業(yè)區(qū)供水規(guī)劃21世紀初期（2001-2005）首都水資源可持續(xù)利用規(guī)劃二、規(guī)范標準室外排水設計規(guī)范 (gb50014-2006)室外給水設計規(guī)范 （gb50013-2006）建筑給水排水設計規(guī)范 (gb50015-2003)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 （gb18918-2002）北京市水污染污排放標準 (db11/307-

7、2005)城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì) （gb/t18920-2002）城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì) （gb/t18921-2002）污水再生利用工程設計規(guī)范 （gb 50335-2002）城市污水處理工程項目建設標準 (2001年)城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和設備設計標準 (cjj31-89)給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構設計規(guī)程 （cecs138:2002）給水排水工程混凝土構筑物變形縫設計規(guī)程 （cecs117:2000）建筑抗震設計規(guī)范 （gb50011-2001）室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規(guī)范 （gb50032-2003）混凝土結(jié)構設計規(guī)范 （gb50010-2002）砌體

8、結(jié)構設計規(guī)范 （gb50003-2001）建筑結(jié)構荷載規(guī)范 （gb50009-2001）建筑地基基礎設計規(guī)范 （gb50007-2002）建筑地基處理技術規(guī)范 （jgj79-2002）給水排水工程構筑物結(jié)構設計規(guī)范 （gb50069-2002）給水排水工程管道結(jié)構設計規(guī)范 （gb50332-2002）建筑設計防火規(guī)范 (gb50016-2006)工業(yè)企業(yè)廠界噪聲控制標準 (gb12348-90)10kv及以下變電所設計規(guī)范 (gb50053-94)工業(yè)與民用供配電系統(tǒng)設計規(guī)范 (gb50052-95)低壓配電裝置及線路設計規(guī)范 (gb50054-95)電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范 (g

9、b50060-92)建筑防雷設計規(guī)范 (gb50057-94)通用用電設備配電設計規(guī)范 (gb50055-93)建筑結(jié)構可靠度統(tǒng)一標準 （gb50068-2001）編制原則 執(zhí)行國家關于環(huán)境保護的政策，符合國家的有關法規(guī)、規(guī)范及標準。 根據(jù)污水的水質(zhì)、水量的特點及回用要求，選擇技術先進、安全可靠、運行管理方便、投資經(jīng)濟合理、適合北地區(qū)特點的污水處理工藝。 在滿足施工、安裝及維修的前提下，使各處理構筑物盡量集中，節(jié)約占地，擴大綠化面積。 設備選型以高效節(jié)能、可靠、方便維護為原則，確保工藝運行效果，降低運行、維護費用。采用適合國情的監(jiān)測儀表及自動化技術，便于操作和管理。 盡量減少對周圍環(huán)境的負面影

10、響，選擇能減少二次污染的工藝；盡量減少處理工藝產(chǎn)生的異味，控制噪聲強度，減少噪聲干擾。 根據(jù)城市基礎設施統(tǒng)一規(guī)劃、分期建設的方針，在設計中充分考慮近、遠期相結(jié)合，布置上采用近期為主，兼顧遠期建設；因地制宜地利用現(xiàn)有的排水設施，揚長避短，合理確定各排水收集系統(tǒng)的分區(qū)范圍。2.項目區(qū)域背景情況2.1 地理位置根據(jù)xx工業(yè)區(qū)控制性詳細規(guī)劃，xx鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)位于xx區(qū)xx鎮(zhèn)西部的南雁路以西，規(guī)劃范圍東以南雁路為界，南、西、北以規(guī)劃路中心線為界，其中心距市區(qū)天安門約49公里，距首都機場約54公里，距xx區(qū)中心約12公里，總規(guī)劃面積276.98公頃。其中工業(yè)用地面積大約112.41公頃；特殊用地面積54.98

11、公頃；市政設施用地3.3公頃；公建用地6.79公頃。xx工業(yè)區(qū)再生水廠工程是xx鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)的基礎設施建設工程，項目位于南雁路與李黃路交叉口的東南側(cè)。2.2 自然條件2.2.1 氣候條件xx區(qū)位于溫帶季風區(qū)，屬暖溫帶大陸性半濕潤季風氣候，四季分明，雨熱同期，干濕冷暖變化劇烈。冬季受西伯利亞、蒙古高壓控制，嚴寒干旱；夏季受大陸低壓和太平洋高壓影響，高溫多雨。年日照總時數(shù)2684小時，日照百分率60%，年平均氣溫11.7。全年無霜期為200203天，山區(qū)無霜期185天左右，歷年凍土層最大深度63cm。平均年降水量550600 mm。2.2.2 地形地貌工程區(qū)位于xx西峰山?jīng)_洪積扇的中上部，溫榆河水系北

12、沙河支流形成的沖洪積平原?？傮w地勢西高東低，南北高，中段低。地面高程一般為72.19108.04m，最大高差35.85米。xx地區(qū)大部分為山地，平原面積僅占總面積的25%，該地區(qū)西北部均為崇山峻嶺，山峰海拔一般在5001000m左右，東南部為平緩起伏的丘陵，并零星分布有孤山殘丘，構成自山區(qū)向平原的過渡地帶。2.2.3 地質(zhì)特性根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告，在最大勘探深度（10.00米）范圍內(nèi)，地基土分為人工堆積層和第四紀沉積層兩大類。地基土以碎石土為主，局部夾粘性土和粉土層。2.2.4 區(qū)域水文地質(zhì)概況地下水埋藏類型主要為第四系孔隙潛水，含水層主要為卵礫石及砂層，其主要補給源為大氣降水補給、上游地下徑

13、流補給及河道地表水補給。排泄以人工集中開采、向下游滲流排泄及為主，地下形成徑流方向由西北向東南。地下水位埋深在不同地質(zhì)單元有較大差異，水位年變幅一般為13m，多年動態(tài)變化主要受大氣降水控制。2.3 社會經(jīng)濟xx鎮(zhèn)是xx區(qū)的人口大鎮(zhèn)，第三產(chǎn)業(yè)和工業(yè)發(fā)達，但耕地數(shù)量少，農(nóng)業(yè)相對薄弱。人口居全區(qū)第二位；耕地居全區(qū)第十一位?，F(xiàn)農(nóng)村國內(nèi)生產(chǎn)總值2.64億元，居全區(qū)第六位。預計，2020年xx鎮(zhèn)gdp總量將達到14.9億元。xx中、市、區(qū)屬企業(yè)單位較多，對xx鎮(zhèn)的經(jīng)濟發(fā)展起到了一定的積極作用。主要工業(yè)企業(yè)有xx車輛機械廠、保溫瓶廠、玻璃廠、大管廠，這些企業(yè)的吸引力使xx鎮(zhèn)集聚了一些相關的配套企業(yè)。據(jù)不完全

14、統(tǒng)計鎮(zhèn)外單位職工1.2萬人，再加上駐軍人口8000多人，由于鎮(zhèn)外單位聚集而帶來的消費活動帶動了xx鎮(zhèn)第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2.4工程建設的必要性2.4.1保護xx水資源的需要北京人均水資源占有量只有300m3，僅占全國人均水資源的三分之一，是全世界最為嚴重的缺水城市之一。xx水源保護與生態(tài)涵養(yǎng)是長期任務，因此污水處理工程不只是一般意義上的水處理工程，而是水資源安全保護工程。污水處理必須采用當代最先進的技術成果和工藝設備，一步到位地解決水環(huán)境污染問題。對排放的各種污水，加大治理力度，提高排放標準，實現(xiàn)污水資源化，再生水回用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、河湖環(huán)境用水等諸多方面。2.4.2本工程建設是解決迅速增加的污水排

15、放的需要隨著xx區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展和衛(wèi)星城規(guī)模的不斷擴大，污水排放總量逐年增加，為將收集的污水全部處理，實現(xiàn)保護xx區(qū)水環(huán)境和改善投資環(huán)境的目標，提高城區(qū)居民的生活質(zhì)量，使城市能夠健康發(fā)展，需要新建污水處理廠，提高污水處理能力。2.4.3 xx工業(yè)區(qū)發(fā)展的需要 本工程作為xx工業(yè)區(qū)的配套市政工程，對工業(yè)區(qū)發(fā)展起著舉足輕重的作用，新建再生水廠不僅解決了工業(yè)區(qū)的污染問題，而且還能為工業(yè)區(qū)提供高品質(zhì)的再生水，節(jié)約水資源，在節(jié)能減排方面起著重要的作用。2.4.4污水再生利用對xx的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義水在自然界是不可替代、也是可以重復利用的資源。相對于地表水源，城市污水作為一種潛在水源，其水量穩(wěn)定，且就近

16、可得。因此，再生水是平谷區(qū)未來的重要水源。污水再生利用將排水和給水連接起來，實現(xiàn)了水的大循環(huán)，是調(diào)配水資源的有力措施，可以增加城市供水能力，實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。將污水經(jīng)過適當再生處理，達到回用標準，按照分質(zhì)供水的原則，用于生態(tài)環(huán)境、工業(yè)、市政雜用、農(nóng)業(yè)灌溉，此舉將產(chǎn)生巨大的生態(tài)環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益，對實現(xiàn)xx區(qū)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。污水再生利用已成為現(xiàn)代化建設中的一項長期基本國策。3.工程規(guī)模及水質(zhì)3.1設計處理規(guī)模根據(jù)xx工業(yè)區(qū)控制性詳細規(guī)劃、xx工業(yè)區(qū)再生水廠選址規(guī)劃），xx再生水廠流域范圍為xx工業(yè)區(qū)和工業(yè)區(qū)以北至京包鐵路之間的區(qū)域，主要收集流域范圍內(nèi)生活污水和工業(yè)污水，同

17、時在再生水廠內(nèi)建設雨水處理設施（不收集初期雨水），生活污水和雨水分開進行處理。城市生活污水處理分2期建設，近期規(guī)模為5000m3/d，遠期規(guī)模為12000m3/d，本次按近、遠期規(guī)模統(tǒng)一考慮，并規(guī)劃預留遠期規(guī)模的發(fā)展用地。雨水處理規(guī)模為5000m3/d。污水總變化系數(shù)kz1.6。xx工業(yè)區(qū)目前已經(jīng)開始基礎設施的建設，預計2009年底將有第一批企業(yè)入住，因此xx工業(yè)區(qū)再生水廠一期工程規(guī)劃于2008年開始建設，2009年完工并投入生產(chǎn)。再生水廠二期工程計劃隨著工業(yè)區(qū)企業(yè)的入住后開始建設，預計在2012年左右入住90%以上，一期工程與二期工程建設間隔較近，因此廠內(nèi)預處理構筑物，均按遠期污水規(guī)模建設，

18、其余構筑物按近期污水規(guī)模建設；廠內(nèi)建筑物按遠期污水規(guī)?？紤]，生化池設備按近期規(guī)模配置。根據(jù)xx新城規(guī)劃（2005年2020年）、xx工業(yè)區(qū)控制性詳細規(guī)劃，xx再生水廠流域范圍內(nèi)總建設用地約273公頃，其中：農(nóng)村居住用地10.9公頃，科研用地25.8公頃，居住用地49.2公頃，辦公用地13.4公頃，工業(yè)用地118.8公頃，特殊用地55公頃。按照xx工業(yè)區(qū)供水規(guī)劃，采用建筑面積、用地面積用水指標的方法預測流域范圍內(nèi)的需水量，生活污水排除率按0.9考慮，工業(yè)污水排除率按0.85考慮，預測xx工業(yè)區(qū)再生水廠流域內(nèi)生活污水量為6139m3/d，工業(yè)污水量為6059 m3/d，合計12252 m3/d，詳

19、見表3-1：表3-1 xx工業(yè)區(qū)再生水廠流域污水量預測表用地性質(zhì)用水面積（萬平方米）日用水標準（升/平方米）日需水量（平方米）日污水量（平方米）農(nóng)村居住用地8.7230261.6235.4科研用地8.25650412.8371.5城市居住用地78.72403148.82833.9辦公用地21.4440857.6771.8特殊用地用地55.00402200.01980.0工業(yè)用地用地118.81607128.66059.3合計14009.412252.03.2設計進水水質(zhì)本工程原水為流域范圍內(nèi)生活污水和工業(yè)污水（經(jīng)預處理后接入），根據(jù)手冊、規(guī)范、國內(nèi)污水處理廠的實踐經(jīng)驗和監(jiān)測數(shù)據(jù)，確定原水水質(zhì)指

20、標如下：表3-2 設計進水水質(zhì)指標表序號指標數(shù)值1化學需氧量codcr (mg/l)35040025日生化需氧量bod5 (mg/l)1501803懸浮物(ss) (mg/l)1502004氨氮(mg/l)20305tn(mg/l)406tp(mg/l)347ph693.3設計出水水質(zhì)本工程出水主要用于城市雜用（綠化、道路澆灑、沖廁等）、景觀用水等。需同時滿足城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（gb18918-2002）一級a標準、城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)(gb/t 18920-2002)標準和城市污水再生利用 景觀環(huán)境用水水質(zhì)（gb/t18921-2002）中觀賞性河道類用水標準。表3-3

21、 污染物排放標準（gb18918-2002）序號基本控制項目一級標準二級標準三級標準ab1化學需氧量（cod）506010012025日生化需氧量bod5 102030603懸浮物（ss） 102030504動植物油135205石油類 135156陰離子表面活性劑 0.51257總氮 1520-8氨氮（以n計） 5(8)8(15)25(30)-9總磷（以p計）2005年12月31日前建設的0.51352006年1月1日前建設的10色（度） 3030405011ph（無量綱）6912糞大腸菌群（個/l）10 310 410 4-a.下列情況下按去除率指標執(zhí)行：當進水cod大于350mg/l時，去

22、除率應大于60；bod大于160mg/l時，去除率應大于50。b.括號外數(shù)值為水溫12時的控制指標，括號內(nèi)數(shù)值為水溫12時的控制指標。表3-4 城市雜用水水質(zhì)標準 (gb/t 18920-2002)項目沖廁道路清掃、消防城市綠化車輛沖洗建筑施工ph6.09.0色/度 30嗅無不快感濁度/ntu 51010520溶解性總固體(mg/l) 1500150010001000bod5(mg/l) 1015201015氨氮(mg/l) 1010201020陰離子表面活性劑/(mg/l) 1.01.01.00.51.0鐵/(mg/l) 0.30.3錳/(mg/l) 0.10.1溶解氧/(mg/l) 1.0

23、總余氯/(mg/l)接觸30min后1.0，管網(wǎng)末端0.2總大腸菌群/(個/l) 3表3-5 景觀環(huán)境用水水質(zhì)(gb/t 18921-2002)序號項目觀賞性景觀環(huán)境用水河道類湖泊類水景類1基本要求無飄浮物，無令人不愉快的嗅和味2ph值6.09.03五日生化需氧量(bod5)1064懸浮物(ss)20105濁度(ntu)6溶解氧1.57總磷(以p計)10.58總氮159氨氮(以n計)510糞大腸桿菌(個/l）10000200011余氯 (b)0.0512色度（度）3013石油類114陰離子表面活性劑0.5注1：對于需要通過管道輸送再生水的非現(xiàn)場回用情況采用加氯消毒方式；而對于現(xiàn)場回用情況不限制

24、消毒方式。注2：若使用未經(jīng)過除磷脫氮的再生水作為景觀環(huán)境用水，鼓勵使用本標準的各方在回用地點積極探索通過人工培養(yǎng)具有觀賞價值水生植物的方法，使景觀水體的氮磷滿足此表要求，使再生水中的水生植物有經(jīng)濟合理的出路。a：“”表示對此項無要求。b：氯接觸的時間不應低于30min的余氯。對于非加氯消毒方式無此項要求。從以上水質(zhì)標準可以看出，各種用水對出水水質(zhì)指標的要求差別不大，為此，本項目不采取分質(zhì)供水的形式。出水水標準采用以上標準中水質(zhì)指標要求較嚴的標準，以滿足各種用途對回用水水質(zhì)的要求，具體指標見表2-5。表3-6 設計出水水質(zhì)指標序號指標國家一級a雜用水河道類景觀水設計出水水質(zhì)1化學需氧量codcr

25、 (mg/l)505025日生化需氧量bod5 (mg/l)101010103懸浮物(ss) (mg/l)105(ntu)205(ntu)4氨氮(mg/l)510555tn(mg/l)1515156tp(mg/l)0.510.57總大腸菌群(個/l)103310438ph696969699色度3030303010余氯管網(wǎng)末端0.20.20.20.24.再生水廠工程設計方案比選4.1廠址選擇原則再生水廠廠址選擇遵循以下原則：1）廠址選擇應符合城市總體規(guī)劃和排水工程總體規(guī)劃的要求。2）位于城鎮(zhèn)水體的下游，污水盡量能自流進廠。3）位于城鎮(zhèn)夏季最小風向頻率的上風側(cè)。4）有良好的工程地質(zhì)條件。5）與城市

26、規(guī)劃居住、公共設施保持一定的衛(wèi)生防護距離。6）考慮遠期發(fā)展的可能性，有擴建的可能。7）便于污水、污泥的排放和利用。8）廠區(qū)地形不受水淹，符合防洪標準的有關規(guī)定。9）有方便的交通運輸和水電條件。10）廠址需考慮污水干管的輸送距離是否適宜。11）充分利用地形、選擇有適當坡度的地區(qū)，以滿足污水處理構筑物高程布置的需要，減少土石方工程。4.2廠址選擇比選根據(jù)xx工業(yè)區(qū)規(guī)劃，xx再生水廠布置在xx工業(yè)區(qū)區(qū)域內(nèi)。經(jīng)過現(xiàn)場踏勘結(jié)合規(guī)劃，并根據(jù)廠址選擇原則，最終確定在李流路和南雁路交口處東南側(cè)作為xx工業(yè)區(qū)再生水廠廠址。占地面積約2.17ha。4.3再生水廠處理技術方案比選4.3.1工藝方案選擇原則在污水處理

27、工藝選擇時需要考慮以下幾方面內(nèi)容：工藝能否達到各項出水指標的要求；工藝是否可靠；工藝方案造價的高低；運行管理是否方便；運行成本的高低；現(xiàn)場條件是否允許等。根據(jù)出水水質(zhì)要求，本工程出水達到再生水回用的高標準，其處理工藝主要以去除污水中的懸浮固體（ss）、bod5、codcr、tn、tp、nh4-n等有機污染物為目的。目前，國內(nèi)城市再生水廠大多采用二級生化污水處理工藝及深度處理工藝，一般為活性污泥法及其變型工藝處理城市污水，這類工藝工程實際使用歷史最長、應用最為廣泛、可靠度高、運行費用低、運行管理經(jīng)驗最為豐富，部分變型工藝對tn、tp的去除效果很高，但要達到高標準的污水深度處理仍有一定困難。首先分

28、析進廠污水水質(zhì)及出水標準對再生水廠是否可采用生化處理工藝、工藝選擇及確定有著重要意義。4.3.2生物處理的可行性分析4.3.2.1懸浮物的去除及分離一般采用物理方法主要通過格柵攔截、設置沉砂池等手段去除廢水中大塊懸浮物和砂粒等物質(zhì)。污水中的無機顆粒和大直徑的有機顆?？孔匀怀恋碜饔镁涂扇コ≈睆降挠袡C顆?？课⑸锏慕到庾饔萌コ?，而小直徑的無機顆粒（包括尺度大小在膠體和亞膠體范圍內(nèi)的無機顆粒）則要靠活性污泥絮體的吸附、網(wǎng)絡作用，與活性污泥絮體同時沉淀被去除。再生水廠出水中懸浮物濃度不單涉及到出水ss指標，且出水的bod5、codcr等指標也與之有關。這是因為組成出水懸浮物的主要活性污泥絮體，其本

29、身的有機成份就很高，因此較高的出水懸浮物含量會使得出水的bod5、codcr均增加。因此，控制污水廠出水的ss指標是最基本的，也是很重要的。為了降低出水中的懸浮物濃度，應在工程中采取適當?shù)拇胧?，例如采用適當?shù)奈勰嘭摵梢员３只钚晕勰嗟哪奂俺两敌阅埽捎幂^小的二次沉淀池表面負荷，采用較低的出水堰負荷，充分利用活性污泥懸浮層的吸附網(wǎng)絡作用等。在污水處理工藝方案選用合理、工藝參數(shù)取值適當和單體設計優(yōu)化的條件下，完全能夠使出水ss指標達到20mg/l以下。本工程進水ss為150200mg/l，出水ss要求小于10mg/l，該ss進水指標與目前國內(nèi)大多數(shù)城市再生水廠接近，但出水指標要求較高，因此，在再生

30、水廠工藝設計時，需對來水進行過濾處理，從而確保出水ss10mg/l。4.3.2.2有機污染物的可生化性分析進廠污水中有機污染物主要以bod5、codcr表示，它們的去除主要是靠微生物的吸附作用和代謝作用，然后通過對污泥與水進行分離來完成的?；钚晕勰嘀械奈⑸镌谟醒醯臈l件下將污水中的一部分有機物用于合成新的細胞，將另一部分有機物進行分解代謝以便獲得細胞合成所需的能量，其最終產(chǎn)物是co2和h2o等穩(wěn)定物質(zhì)。在這種合成代謝與分解代謝過程中，溶解性有機物（如低分子有機酸等易降解有機物）直接進入細胞內(nèi)部被利用，而非溶解性有機物則首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后進入細胞內(nèi)部被利用。由此可見，微生物的

31、好氧代謝作用對污水中的溶解性有機物和非溶解性有機物都起作用，并且代謝產(chǎn)物是無害的穩(wěn)定物質(zhì)。因此，可以使處理后污水中的殘余bod5濃度很低。原污水的可生化性，它與城市污水的成分有關。對于那些主要以生活污水及其成分與生活污水相近的工業(yè)廢水組成的城市污水，這種城市污水的bod5/codcr比值往往接近0.5，其污水的可生化性較好，無需進行特殊處理、設置單獨處理構筑物，其出水codcr值即可控制在較低的水平。而成分主要以工業(yè)廢水為主的城市污水，或bod5/codcr比值較小的城市污水，其污水的可生化性較差，處理后污水中剩余的codcr會較高，要滿足出水codcr50mg/l有一定的難度。bod5/co

32、dcr值是鑒定污水可生化性的最簡便易行和最常用的方法，一般認為bod5/codcr0.45可生化性較好，bod5/codcr0.3較難生化，bod5/codcr2時硝化過程能夠正常進行。從理論上講，bod5/tn2.86才能有效地進行生物脫氮，實際運行資料表明，只有當bod5/tn3時才能使反硝化正常運行。當bod5/tn=45時，氮的去除率大于60%，磷的去除率也可達60%左右。對于生物除磷工藝，要求bod5/p33100，同時要求bod5/tn4。本工程進廠污水bod5/tn4.5，bod5/p45，能滿足生物硝化反應、生物脫氮除磷工藝對碳源的要求。因此，本工程采用生物脫氮除磷活性污泥處理

33、工藝是可行的。4.3.3污水處理工藝方案比選4.3.3.1污水處理工藝選擇經(jīng)過認真研究，充分考慮再生水廠建設的實際情況以及現(xiàn)場用地、占地的情況。經(jīng)過初步篩選，選擇“a/a/o（厭氧缺氧好氧）mbr”結(jié)合工藝、 “循環(huán)式sbr+微絮凝”結(jié)合工藝進行經(jīng)濟技術等多方面比較，進行綜合比選確定技術可行、經(jīng)濟合理、適合本地情況的工藝技術方案作為推薦方案。4.3.3.2方案一“a/a/o（厭氧缺氧好氧）mbr”結(jié)合工藝（1）a/a/o（厭氧缺氧好氧）工藝a/a/o工藝（anaerobic厭氧、anoxic缺氧、oxic好氧）是在厭氧好氧除磷工藝的基礎上加入缺氧池，并將好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池，同

34、時達到反硝化脫氮的目的。從沉淀池回流的含磷污泥及在厭氧條件下聚磷菌對磷的釋放，使污水中磷的濃度升高；同時，部分nh3-n因細胞的合成得以去除，污水中的nh3-n濃度下降、bod濃度下降。缺氧池的首要功能是脫氮。在此反應器中，反硝化菌利用污水中的有機物作碳源，將內(nèi)循環(huán)混合液中帶入的大量硝酸基還原為n2并釋放到空氣中，bod濃度繼續(xù)下降，no3-n濃度也大幅度下降，而磷的變化很小。好氧池是多功能的：有機物被微生物生化氧化，bod再下降；有機氮被氨化繼而被硝化，nh4+-n濃度顯著下降，而隨著硝化過程的進行，no3-n濃度增加；磷隨著聚磷菌的過量攝取，也以較快的速率下降。這是一種推流式的前置反硝化型

35、工藝，厭氧、缺氧和好氧三段功能明確，界限分明，可根據(jù)進水條件和出水要求，人工創(chuàng)造和控制三段的時空比例的運轉(zhuǎn)條件，只要碳源充足(tkn/codcr0.08或bod/tkn4)便可根據(jù)需要達到比較高的脫氮率。其他各種生物方法脫氮除磷工藝都是立足于本工藝的基本原理的基礎上逐步改進發(fā)展而來的。（2）mbr工藝膜技術在水處理中的應用發(fā)展簡述膜處理技術，是基于膜分離材料的水處理新技術。膜分離技術的工程應用開始于20世紀60年代的海水淡化。以后，隨著各種新型膜的不斷問世，膜技術也逐步擴展到城市生活飲用水凈化和城市污水處理以及醫(yī)藥、食品、生物工程等領域。在全球水資源緊缺、受污染日益嚴重的今天，膜技術作為一種新

36、型的再生水回用技術，得到越來越廣泛的應用。膜技術在城市污水處理中的最初應用是利用超濾膜取代傳統(tǒng)的二沉池，取得了極好的效果。但當時膜技術處于發(fā)展初期，膜價格昂貴，壽命短，能耗高，未能得到推廣應用。20世紀80年代，隨著膜技術的發(fā)展和完善，膜生物反應器（mbr）開始引入城市污水及垃圾填埋滲濾液的處理。這種集成式組合新工藝把生物反應器的生物降解作用和膜的高效分離技術溶于一體，具有出水水質(zhì)好且穩(wěn)定、處理負荷高、裝置占地面積小、產(chǎn)泥量小、操作管理簡單等特點。膜技術在90年代后期發(fā)展迅速，特別是進入21世紀后，隨著膜材料生產(chǎn)的規(guī)?；?、膜組件及其處理產(chǎn)品的設備化和集成化，膜設備生產(chǎn)技術的普及化和價格大眾化，

37、膜技術的發(fā)展已經(jīng)從實驗室潛在技術迅速發(fā)展成為工程實用技術。已經(jīng)在許多大型工程應用中應用，并且可以與傳統(tǒng)技術相競爭。膜-生物反應器（membrane-bioreactor，簡稱mbr）是一種將膜分離技術與傳統(tǒng)污水生物處理工藝有機結(jié)合的新型高效污水處理與回用工藝，近年來在國際水處理技術領域日益得到廣泛關注。在國內(nèi)再生水處理工程中也得到了較大的推廣和應用。一體式膜-生物反應器具有出水水質(zhì)好、占地面積省的特點。該技術通過膜組件的高效分離作用，大大提高了泥水分離效率，并且由于曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中優(yōu)勢菌的出現(xiàn)，提高了生化反應速率。同時，該工藝能大大減少剩余污泥的產(chǎn)量，從而基本解決了傳統(tǒng)生物方

38、法存在的剩余污泥產(chǎn)量大、占地面積大、運行效率低等突出問題。（3）膜-生物反應器的優(yōu)點膜生物反應器根據(jù)生物處理的工藝要求，建有三個生物反應區(qū)（池），分為厭氧區(qū)（除磷）、好氧區(qū)（硝化池）缺氧區(qū)（反硝化池）。膜組件浸沒于好氧區(qū)內(nèi)，各區(qū)之間通過潛水推進器來循環(huán)混合液。污水先進入?yún)捬鯀^(qū)與缺氧區(qū)回流的污泥混合，在厭氧條件下聚磷菌對磷的釋放，使污水中磷的濃度升高；厭氧區(qū)出水與膜區(qū)回流污水相混合進入缺氧區(qū)，在此將大分子量長鏈有機物分解為易生化的小分子有機物，然后污水進入好氧區(qū)進行有機物生物降解，同時進行生物硝化反應，并通過回流到缺氧區(qū)進行反硝化，完成脫氮功能，缺氧區(qū)中置有潛水攪拌器，達到混合的作用。在膜生物反

39、應器中，由中空纖維膜組成的膜組件浸放于好氧曝氣區(qū)中，由于中空纖維膜0.4微米的孔徑可完全阻止細菌的通過，所以將菌膠團和游離細菌全部保留在曝氣池中，只將過濾過的水匯入集水管中排出，從而達到泥水分離，無需設置二沉池，各種懸浮顆粒、細菌、藻類、濁度和cod及有機物均得到有效的去除，保證了出水懸浮物接近零的優(yōu)良出水水質(zhì)。由于微濾膜的近乎百分之百的菌種隔離作用，可使曝氣池中的生物濃度達到10000mg/l以上，這樣不僅提高了曝氣池抗沖擊負荷的能力，提高了曝氣池的負荷能力，而且大大減少了所需的曝氣池容積。池容積的縮小又相應大比例降低了生化系統(tǒng)的土建投資費用。通過和傳統(tǒng)的活性污泥法及生物膜法比較。mbr工藝

40、有以下特點：l 膜生物反應器采用pvdf膜，其表明孔徑只有0.10.4微米，能夠高效地進行固液分離，出水水質(zhì)標準高，品質(zhì)穩(wěn)定，懸浮物和濁度接近于零，可直接回用；l 膜的高效截流作用，使微生物完全截流在反應器內(nèi)，實現(xiàn)了反應器水力停留時間（hrt）和污泥齡（srt）的完全分離，使運行控制更加靈活穩(wěn)定；l 解決了傳統(tǒng)活性污泥法造成的沉淀部分對最大生物濃度的限制，反應器內(nèi)的微生物濃度高，是傳統(tǒng)方法的23倍，達800010000毫克/升，對水質(zhì)水量的變化適應力強，耐沖擊負荷強；l 有利于增殖緩慢的硝化細菌及其它細菌的截流、生長和繁殖，系統(tǒng)硝化效率、cod去除率等各項指標得以提高，反應時間也大大縮短；同時

41、大的有機物被截留在池內(nèi)，保證其被繼續(xù)降解；l 膜分離使污水中的大分子難降解成分，在體積有限的生物反應器內(nèi)有足夠的停留時間，有利于專性菌的培養(yǎng)，大大提高了難降解有機物的降解效率,cod去除率高；l 模塊化設計易于擴容；l 系統(tǒng)采用plc控制，可實現(xiàn)全程自動化控制，運行管理方便；l 膜材質(zhì)為聚偏氟乙烯，抗污染性強，易清洗，適于污水處理?；瘜W性能穩(wěn)定，抗氧化性強，可采用常用氧化性藥劑清洗；l 污泥齡長，膜分離使污水中的大分子難降解成分在生物反應器內(nèi)有足夠的停留時間。反應器在高容積負荷、低污泥負荷、長泥齡條件下運行，剩余污泥排放量不到傳統(tǒng)方法的50；l 容積負荷高，占地少。l 啟動快，不受污泥膨脹的影

42、響。（4）工藝流程進水粗格柵細格柵厭氧池缺氧池好氧池膜池接觸池進水泵房沉砂池超細格柵間回流回流清水池儲泥池污泥脫水機房污泥外運剩余污泥濾液排至進水泵房鼓風機房消毒間出水臭氧圖4-1 a/a/o+mbr工藝典型流程圖（5）mbr工藝描述 超細隔柵作用：來水經(jīng)超細濾除1mm以上的顆粒物質(zhì)，以保護微濾膜，減少反洗次數(shù)延長其使用周期和使用壽命。經(jīng)過濾的水，還存有絕大部分的細菌、病毒、藻類、膠體物質(zhì)、有機物及微小的顆粒物質(zhì)等有害物質(zhì)。 潛水推進器作用：預過濾器的出水進入進水混合段，在進水混合段裝有潛水推進器，提供缺氧和好氧區(qū)的循環(huán)動力，將混合液由好氧區(qū)提升到缺氧區(qū)，使混合液在好氧池與缺氧池間不斷循環(huán)。

43、厭氧反應池厭氧池主要作用是生物除磷。生物除磷是利用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，提高活性、產(chǎn)生能量用以吸收快速降解有機物，并轉(zhuǎn)化為phb（聚b羥丁酸）儲存起來。當這些聚磷菌進入好氧條件時就降解體內(nèi)儲存的phb產(chǎn)生能量，用于細胞的合成和過量吸收污水中溶解的磷，形成含磷量高的污泥，隨剩余污泥一起排出系統(tǒng)，從而達到除磷的目的。 缺氧反應池缺氧反應池的作用是將廢水中的各種復雜有機物分解。其處理過程是一個復雜的微生物化學過程，有機物在缺氧菌的作用下逐步分解為甲烷和二氧化碳。在分解過程中含氮有機物分解產(chǎn)生的nh3又可以提供微生物的養(yǎng)料。潛水攪拌器的作用是提高缺氧反應池的效率。沒

44、有攪拌的缺氧池池內(nèi)料液經(jīng)常有分層現(xiàn)象。通過攪拌可消除池內(nèi)梯度，增加食料與微生物之間的接觸，避免分層，促進沼氣分離；同時還使進料迅速與池中原有料液相混勻。 好氧反應池每座好氧反應池分為好氧曝氣區(qū)和膜分離區(qū)。每座好氧反應池配備一套曝氣系統(tǒng)及mbr膜組件。mbr膜片采用的聚偏氟乙烯（pvdf）中空纖維膜。膜組件有以下特點：膜材質(zhì)為聚偏氟乙烯，抗污染性強，易清洗，適于污水處理；化學性能穩(wěn)定，抗氧化性強，可采用常用氧化性藥劑清洗；膜的透水量遠高于其它材質(zhì)（比如pp 或pe）的同類產(chǎn)品。好氧反應池的作用是通過池底鋪設的曝氣裝置不間斷進行曝氣，污水在此池內(nèi)進行有機物生化降解，去除水中的bod和cod。膜區(qū)布

45、置膜生物反應器（簡稱mbr）,膜區(qū)內(nèi)的曝氣裝置完成兩種功能,既進行膜的氣水振蕩清洗,保持膜表面清潔,又繼續(xù)在該段進行生物降解,生物降解后的水在虹吸和濾液自吸泵的抽提作用下通過mbr，濾過液經(jīng)由mbr集水管匯集到清水池/反洗水池排出。通過膜的高效截留作用，全部細菌及懸浮物均被截流在曝氣池中，有利于增殖緩慢的硝化細菌及其它細菌的截流、生長和繁殖，系統(tǒng)硝化效率、cod去除率等各項指標得以提高，反應時間也大大縮短；同時大的有機物被截留在池內(nèi)，使之得到最大限度的降解。 清水泵及真空泵真空泵的作用是制造虹吸為清水泵的工作創(chuàng)造條件；清水泵的作用是將生物降解后的水抽提作用下通過mbr，濾過液經(jīng)由mbr集水管匯

46、集到清水池/反洗水池排出。 反洗及化學反洗系統(tǒng)mbr系統(tǒng)設置一套反洗及化學反洗系統(tǒng)，此系統(tǒng)是由反洗水泵、次氯酸鈉及檸檬酸加藥裝置構成。為了保證mbr膜組件具有良好水通量，能持續(xù)、穩(wěn)定地出水，需定期對mbr膜組件進行反洗。當mbr運行一定的周期（可根據(jù)運行情況調(diào)整）后，以組件為單位依次自動進行反洗，以恢復膜的水通量。在反洗過程中，由反洗泵從清水池/反洗水池內(nèi)將濾過水由mbr膜組件的清水出口反向泵入中空纖維膜內(nèi)進行清洗?；瘜W反洗的過程與清水反洗時相同，只是分別由檸檬酸加藥泵、次氯酸鈉加藥泵將清洗藥品加入反洗水管內(nèi)。檸檬酸有助于去除附在膜上的無機結(jié)垢物、次氯酸鈉有助于去除有機附著物。每次化學反洗時并

47、非都要加入上述兩種藥液，而是根據(jù)mbr的運行情況而定。 化學清洗系統(tǒng)mbr系統(tǒng)設置一套化學清洗系統(tǒng)，此系統(tǒng)是由清洗循環(huán)水泵、次氯酸鈉及檸檬酸加藥裝置、雙向泵、吊車構成?；瘜W清洗是在mbr運行約半年至一年間（具體時間需根據(jù)進水水質(zhì)以及設備運行情況確定）對膜組件進行的徹底清洗。清洗時用吊車將一套膜組件從曝氣池內(nèi)提出，浸泡到預先配好藥液（檸檬酸或次氯酸鈉）的化學清洗槽中，每次可浸泡一套膜組件，以充分去除附在膜組件上的污染物，清洗完畢后再由吊車吊回曝氣池內(nèi)。與化學反洗相似，每次化學清洗并非都需要上述兩種藥液浸泡，而是根據(jù)mbr的運行情況而定?；瘜W清洗槽內(nèi)的藥液可定時定量計量，通過檸檬酸加藥泵和次氯酸鈉加藥泵以及槽內(nèi)的液位控制裝置可自動控制槽內(nèi)的藥液濃度。化學清洗槽配有一臺循環(huán)泵和一臺與真空泵共用的雙向泵，循環(huán)泵的作用是充分混合化學清洗液，以便于徹底清洗。雙向泵是在化學清洗的過程中從膜組件集水管內(nèi)抽出濾出液到中間水箱，再將濾出液從中間水箱經(jīng)由膜組件濾出液收集管打到膜組件內(nèi)，這種反復濾過、反洗的過程可充分去除附在膜組件上的污染物。每次化學