武清第五污水處理廠可行性研究報告-污水

武清第五污水處理廠可行性研究報告天津天樂國際工程咨詢設計二零一一年十月目錄TOC\o"1-1"\h\z\u第一章總論1第二章武清新城現(xiàn)狀及開展規(guī)劃6第三章工程建設的必要性11第四章污水處理規(guī)模與程度確定13第五章工藝方案論證17第六章污水處理廠工程設計56第七章勞動、消防、平安衛(wèi)生92第八章環(huán)境保護與節(jié)能97第九章組織機構與運營管理104第十章工程建設方案與招標107第十一章投資估算與資金籌措111第十二章財務分析114第十三章環(huán)境及社會效益分析119第十四章結論121一、附表附表1：建設工程投資估算表附表2：流動資金估算表附表3：總本錢費用估算表附表4：損益表附表5：全部投資現(xiàn)金流量表二、附件附件1：選址意見通知書附件2：用地預審報告附件3：環(huán)評審批意見附件4：能評批復三、附圖附圖1：污水處理廠平面布置圖附圖2：工藝流程圖第一章總論一、工程名稱武清第五污水處理廠二、工程背景武清區(qū)地處天津市西北部，位于天津規(guī)劃的京濱開展主軸上，天津規(guī)劃的十一個新城之一——武清新城位于該區(qū)域內(nèi)。近兩年來，武清區(qū)按照天津市2009年提出的農(nóng)村居住社區(qū)、工業(yè)園區(qū)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園區(qū)“三區(qū)”統(tǒng)籌聯(lián)動開展的總體思路，把武清新城的開發(fā)建設作為帶動全區(qū)城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)化的龍頭，加快推進農(nóng)村工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，提高農(nóng)民生活水平，綜合實力不斷增強。2011年是“十二五”規(guī)劃的開局之年，武清區(qū)提出“十二五”期間，繼續(xù)著力推進城鄉(xiāng)統(tǒng)籌開展，構筑以武清新城為龍頭、重點鎮(zhèn)為支撐、新農(nóng)村為根底的一體化格局。武清新城位于武清區(qū)中南部，規(guī)劃總用地面積86平方公里，根據(jù)《武清區(qū)城鄉(xiāng)總體規(guī)劃〔2008-2020〕》，新城城市性質(zhì)規(guī)劃為“京津城市開展主軸上的重要新城，建設成為京津之間的高新技術產(chǎn)業(yè)基地、物流基地和生態(tài)宜居城市”，城市職能包括“天津聯(lián)系首都方向的橋頭堡〔門戶〕，適宜創(chuàng)業(yè)、居住的新興城市”。按照《武清區(qū)城鄉(xiāng)總體規(guī)劃〔2008-2020〕》提出的建設方案，武清新城采取自東向西逐步建設的順序，東部地區(qū)〔以新興路－福源道－新開路－財源道－京福支線為界〕開發(fā)建設已全面展開，城區(qū)道路、供排水、供熱、燃氣等公用設施日趨完善，松江運河城、五一陽光等工程正在加緊建設。武清區(qū)提出2011年將繼續(xù)高標準推進新城建設，特別提出要推進西部地區(qū)的建設，加快完善西部地區(qū)根底設施。目前，新城東部地區(qū)已建成4座污水處理廠，日處理能力約為萬噸，收水范圍根本覆蓋東部大范圍地區(qū)。西部地區(qū)隨道路建設已開展排水管道建設，目前管網(wǎng)覆蓋率已到達50%以上，區(qū)內(nèi)污水處理廠尚未建設。按照武清區(qū)總體規(guī)劃要求和新城建設方案，進一步完善西部地區(qū)污水處理設施，建設單位擬實施本工程武清區(qū)第五污水處理廠,收水范圍為武清新城西部福源道以南，龍鳳河故道以東，京山鐵路以北，(南東路)京福支線以西，污水廠效勞面積為km2。目前，工程選址已落實，其它前期工作正在進行中，為加快工程進度，建設單位委托天津天樂國際工程咨詢設計編制工程可行性研究報告。三、工程概況1、效勞范圍污水處理廠的效勞范圍：東起(南東路)京福支線，西至龍鳳河故道，北起福源道，南至京山鐵路，效勞面積約平方公里，近期〔2015年〕效勞人口萬人，遠期〔2020年〕效勞人口萬人。污水處理廠效勞區(qū)域內(nèi)主要為生活污水。2、工程選址污水處理廠選址位于新安路與前進道交口西北側(cè)，總占地面積約為畝。四至范圍為：東至空地，南至規(guī)劃前進道，西至擬建中水廠，北至規(guī)劃強國道。3、建設規(guī)模本工程采用分期建設方式，近期〔2015年〕建設規(guī)模為萬m3/d，遠期〔2020年〕規(guī)模為萬m3/d，本次按近期〔2015年〕萬m3/d建設。4、工藝選擇及進出水水質(zhì)污水處理工藝為A2/O+轉(zhuǎn)盤濾池工藝，處理后污水到達《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》〔GB18918-2002〕一級A標準。污水處理廠出水排至龍鳳河。污泥處理工藝選用機械脫水，脫水后污泥送至污泥填埋場填埋處理。進水主要指標：CODCr 350mg/LBOD5 180mg/LSS 200mg/LNH3-N 40mg/LTN 60mg/LTP 4~8mg/L出水主要指標：CODCr≤50mg/LBOD5≤ 10mg/LSS≤10mg/LNH3-N≤8〔5〕mg/LTN≤15mg/LTP≤ mg/L5、主要建設內(nèi)容建設粗格柵間及提升泵房、細格柵及旋流沉沙池、生化組合反響池〔A2O反響池、污泥回流泵房、二沉池、轉(zhuǎn)盤濾池間〕、綜合處理車間〔污泥脫水間、鼓風機房變電間、配電間〕、紫外線消毒渠、綜合樓等建筑物6座，購置安裝設備122臺〔套〕。6、工程總投資及資金籌措〔1〕工程總投資工程總投資萬元，其中建設投資萬元，鋪底流動資金32.70萬元?！?〕資金籌措本工程總投資萬元，全部由天津壹帆水務在武清區(qū)注冊的天津壹帆污水處理自籌解決。7、工程建設工期工程建設工期7月，擬于2012年3月開工建設，2012年9月竣工驗收。四、工程建設單位單位名稱：武清區(qū)水務局單位性質(zhì)：行政機關單位地址：武清區(qū)楊村新華北路武裝部西樓五、編制依據(jù)《室外排水設計標準》GB50014-2006《室外給水設計標準》GB50013-2006《泵站設計標準》GB50265－97《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918－2002《城市污水處理廠污泥排放標準》CJ/T3025－1993《城市排水工程規(guī)劃標準》GB50318-2000《城市給水工程規(guī)劃標準》GB50282-98《建筑給水排水設計標準》GBJ15-88〔1997年版〕《天津市武清區(qū)城鄉(xiāng)總體規(guī)劃〔2008－2020年〕》國家相關標準和技術規(guī)定業(yè)主提供的相關資料六、可行研究報告編制單位天津天樂國際工程咨詢設計七、主要技術經(jīng)濟指標序號指標名稱單位指標數(shù)量備注一用地指標1污水廠處理廠總用地畝二技術指標1污水廠處理建設規(guī)模萬m3/天出水執(zhí)行一級A標準2建構筑物座63主要工藝設備臺〔套〕122三經(jīng)濟指標1工程總投資萬元建設投資萬元1.2鋪底流動資金萬元2資金籌措天津壹帆污水處理自有資金萬元第二章武清新城現(xiàn)狀及開展規(guī)劃一、現(xiàn)狀1、區(qū)域概況武清新城位于武清區(qū)中南部，是天津市規(guī)劃的是一個新城之一，也是京濱開展主軸上的重要節(jié)點。規(guī)劃用地范圍為：北起龍鳳河，南至前進道、楊北公路，東起楊崔公路、京津塘高速公路，西至龍鳳河故道，總用地面積86平方公里。武清新城區(qū)位優(yōu)勢顯著，交通便利：與市區(qū)及主要交通節(jié)點距離適中，距離市中心約40公里，距離天津站約45公里，距離天津濱海國際機場約70公里圖2-1武清新城區(qū)位示意圖2、自然條件〔1〕地形地貌本地區(qū)處于華北平原東北部，海河流域下游，為微度起伏的沖擊平原。地面傾斜平緩，海拔高差不大，地形相對低洼，使境內(nèi)地勢自西、北、南三面向東南方傾斜，地面自然坡度1：6500?！?〕工程地質(zhì)本地區(qū)地處華北沖積平原下端，地勢平緩，自北、西、南向東南海河入海方向傾斜，海拔高度最高13米，最低米武清區(qū)地處華北沉降帶的冀中凹陷，有兩組影響武清區(qū)的地震斷裂帶。一線是北北東向斷裂帶即河西務斷裂、梅廠斷裂、漢溝斷裂，一組是北西西向斷裂即寶坻斷裂、王辛莊斷裂、趙聰莊斷裂、里自沽斷裂。這些斷裂存在，控制著境內(nèi)的地層分布、礦產(chǎn)形成、地震活動及地面沉降等。其基底埋深達8000-9000米〔3〕氣候武清區(qū)屬溫暖帶半濕潤大陸季風氣候，年平均氣溫℃，平均風速米/秒，主導風向為西南風。武清區(qū)年平均降水量達，年際間降水量變化較大，是造成干旱和洪澇的主要原因。〔4〕水文武清區(qū)內(nèi)有一級河道4條，即永定河、北運河、龍鳳河、青龍灣減河，河道總長，堤防總長。二級河道7條，即龍河、龍北新河、鳳河西支、龍鳳河故道、中泓故道、機場排河、狼爾窩引河，河道總長，堤防總長。一、二級河道技術指標見下表。全區(qū)水庫有黃莊水庫、南湖水庫、上馬臺水庫，總庫容量3617.1萬立方米地下水存貯條件較好，埋深淺。平均可采模數(shù)為13萬立方米/年/平方公里。一、二級河道現(xiàn)狀技術指標河道名稱河道長度〔km〕堤防長度〔m〕現(xiàn)狀防洪標準行洪能力〔m3/s〕左堤右堤一級河道永定河50年一遇2500北運河50年一遇225龍鳳河10年一遇50～325青龍灣20年一遇1330二級河道鳳河西支10810年一遇98～149龍河1210年一遇94龍北新河10年一遇60龍鳳河故道10年一遇20機場排河1030狼爾窩引河43～50中泓故道13131310年一遇80規(guī)劃武清新城內(nèi)有北運河1條一級河道和龍鳳河、龍鳳河故道、機場排河等3條二級河道，均為規(guī)劃景觀水系河?！?〕土壤境內(nèi)砂性土和壤質(zhì)土分布交叉，但以壤質(zhì)土分布最廣泛。粘性土主要分布在離河較近的河間或交接平洼地中。3、排水現(xiàn)狀目前以新興路－福源道－新開路－財源道－京福支線為界的東部地區(qū)的道路、供排水、供熱、燃氣等公用設施正在日趨完善，排水方面已建成污水處理廠4座，日處理能力萬噸。二、武清新城開展規(guī)劃1、開展規(guī)模武清新城規(guī)劃總用地面積86平方公里。規(guī)劃至2020年區(qū)內(nèi)人口規(guī)模為50-60萬人。2、城市性質(zhì)武清新城是京津城市開展主軸上的重要新城，將建設成為京津之間的高新技術產(chǎn)業(yè)基地、現(xiàn)代效勞業(yè)基地和生態(tài)宜居城市。3、城市職能京津地區(qū)以高新技術產(chǎn)業(yè)和外向型加工業(yè)為主的現(xiàn)代加工制造業(yè)基地；區(qū)域交通樞紐結點以及效勞主導產(chǎn)業(yè)和京冀乃至更廣闊區(qū)域的商貿(mào)物流基地；天津聯(lián)系首都方向的橋頭堡〔門戶〕，適宜創(chuàng)業(yè)、居住的新興城市；轄區(qū)行政管理、文化教育、商貿(mào)信息效勞中心。4、開展目標圍繞為京津兩市效勞，為港口效勞，大力開展高新技術產(chǎn)業(yè)，進一步開展保稅物流、商務商貿(mào)、休閑娛樂等現(xiàn)代效勞業(yè)，打造京津之間“明珠新城”、天津的“第一新城”。武清新城開展規(guī)劃圖三、排水規(guī)劃〔1〕排水分區(qū)根據(jù)《天津市武清區(qū)城鄉(xiāng)總體規(guī)劃〔2008~2020〕》，污水排水規(guī)劃分十一個區(qū)〔不包括陸、空兩軍基地和逸仙園〕。具體分區(qū)如下：Ⅰ區(qū)：龍鳳河以南，龍鳳河故道、翠亨路以東，福源道、光明道以北，北運河、泉州路及泉興路以西，污水收集面積為2。Ⅱ區(qū)：光明道、財源道以南，京福支線、泉興路以東，京山鐵路以北，北運河以西，污水收集面積為2。Ⅲ區(qū)：壅陽東道及陸、空軍基地邊界線以南，北運河以東，京山鐵路以北，津薊鐵路以西，污水收集面積為2。Ⅳ區(qū)：北運河以南、以西，泉州路以東，財源道以北，污水收集面積為2。Ⅴ區(qū)：機場道以南，北運河以東，雍陽東道、二號道以北，機場外壕以西，污水收集面積為2。Ⅵ區(qū)：京津塘高速公路以南、以西，北運河以東，機場道、空軍基地邊界及以北，污水收集面積為2。Ⅶ區(qū)：為下朱莊地區(qū)，京山鐵路以南、以西，北運河以東，規(guī)劃邊界以北，污水收集面積為2。Ⅷ區(qū)：為牛角洼地區(qū)，邊界分別為京山鐵路、北運河及龍鳳河故道，污水收集面積為2。Ⅸ區(qū)：福源道以南，龍鳳河故道以東，京山鐵路以北，京福支線以西，污水收集面積為km2。Ⅹ區(qū)：龍鳳河以南，北運河、京津塘高速公路以東，京山鐵路以北，外環(huán)東路以西，污水收集面積為m2。Ⅺ區(qū)：西邊界為津薊鐵路，東、南邊界均為規(guī)劃城區(qū)邊界線，污水收集面積為2。〔2〕本工程效勞范圍根據(jù)排水規(guī)劃，本工程收水范圍為第Ⅸ分區(qū)：福源道以南，龍鳳河故道以東，京山鐵路以北，〔南東路〕京福支線以西，污水收集面積為km2。本工程收水范圍圖第三章工程建設的必要性與意義一、工程建設是進一步完善武清新根底設施，促進新城開發(fā)建設的需要根據(jù)武清區(qū)總體規(guī)劃，武清新城采取自東向西逐步推進的建設模式，目前新城東部地區(qū)已建成4座污水處理廠，日處理能力約為萬噸，收水范圍根本覆蓋東部大范圍地區(qū)。西部地區(qū)隨道路建設已開展排水管道建設，但尚未建設污水處理廠。污水處理設施是根底設施必不可少的一局部，應與西部地區(qū)開發(fā)建設同步實施。本工程實施后將建設近期處理規(guī)模1.5萬噸/日〔遠期萬噸/日〕的污水處理廠，其建成后可進一步完善武清新城根底設施，促進新城西部地區(qū)的縱深開發(fā)。二、工程建設是美化環(huán)境衛(wèi)生，促進居民生活質(zhì)量提高的需要城市生活污水含有大量細菌、病毒等，如不經(jīng)處理直接排入受納水體，不僅直接污染地表河流，而且隨著有害物質(zhì)的入滲，間接造成地下水污染，對人民身體健康產(chǎn)生直接危害，有些有機物還會在人體積累以致影響下一代的健康成長。本工程擬建地點位于新城西部地區(qū)，規(guī)劃主要為居住區(qū)，每日有大量生活污水排放。本工程實施后，能夠?qū)ξ鬯幚韽S收水范圍內(nèi)收集的污水實施有效處理，防止其直接曝露地表或排入水體，并減少由此產(chǎn)生對區(qū)域內(nèi)居民身體健康產(chǎn)生的不利影響，不僅美化了區(qū)域環(huán)境衛(wèi)生，而且有助于促進居民生活質(zhì)量提高。三、工程建設保護了水資源，實現(xiàn)了污水資源化利用本工程近期污水處理能力1.5萬m3/日，遠期處理能力為萬m3/日，出水水質(zhì)可到達國家一級A標準，可減少新城內(nèi)污水排放，促進地表水體水質(zhì)保護，改善區(qū)域環(huán)境質(zhì)量。同時污水處理廠出水排入龍鳳河，為城市景觀河道提供了水源，實現(xiàn)了污水資源化利用。第四章污水處理規(guī)模與程度確定一、污水處理廠建設規(guī)模根據(jù)《天津市武清區(qū)城鄉(xiāng)總體規(guī)劃〔2008~2020〕》，武清第五污水處理廠的效勞范圍為：東起(南東路)京福支線以西，西至龍鳳河故道，北起福源道，南至京山鐵路。效勞面積約平方公里，區(qū)域為主居住區(qū)，規(guī)劃人口萬人，污水排放主要為生活污水。1、污水水量預測根據(jù)《天津市武清區(qū)城鄉(xiāng)總體規(guī)劃〔2008~2020〕》和《城市給水工程規(guī)劃標準》〔GB50282—98〕，2020年區(qū)域內(nèi)綜合生活用水指標：200升/日·人，那么最高日總供水量為0=4.12萬m根據(jù)《城市排水工程規(guī)劃標準》，城市污水量應由城市給水工程統(tǒng)一供水的用戶和自備水源供水的用戶排出的城市綜合生活污水量和工業(yè)廢水量組成，城市污水量宜根據(jù)城市綜合用水量〔平均日〕乘以城市污水排放系數(shù)確定，本工程污水排放系數(shù)取0.9，日變化系數(shù)為1.5，那么總污水量為：Q=×0.9÷1.5=萬m3/d根據(jù)以上計算本工程排污總量確定為：2.50萬m3/d2、污水處理廠規(guī)模確實定根據(jù)污水量預測，區(qū)域內(nèi)排污量為2.50萬m3/d，確定污水處理廠總規(guī)模為2.50萬m3/d。由于受區(qū)域開發(fā)進度的影響，預計至2014年底區(qū)域開發(fā)面積約為總面積的60%，即到2015年初區(qū)域內(nèi)人口可到達12萬人規(guī)模，排污量為萬m3/d。因此根據(jù)方案開發(fā)進度本次建設規(guī)模確定為萬m3/d，遠期預留萬m3/d。二、污水處理程度確實定1、污水設計進水水質(zhì)《室外排水設計標準》〔GB50014—2006〕中規(guī)定，城市污水處理廠的設計水質(zhì)應根據(jù)調(diào)查資料或參照鄰近城鎮(zhèn)類似工業(yè)區(qū)和居住區(qū)的水質(zhì)確定。我們對武清區(qū)第一污水處理廠、武清區(qū)第二污水處理廠、武清區(qū)第三污水處理廠進行了調(diào)研。武清第一污水處理廠設計規(guī)模為萬m3/日，實際水量為萬噸/日，污水以工業(yè)污水為主，處理工藝為接觸氧化工藝，由于污水點源處理比擬好，進水水質(zhì)為：CODCr〔300~350mg/L〕、BOD5〔150~160mg/L〕、SS〔160~170mg/L〕、NH3-N〔10~20mg/L〕、TP〔2~3mg/L〕，出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》〔GB18918－2002〕一級B標準。武清第二污水處理廠設計規(guī)模為萬m3/日，實際水量為萬m3/日，污水以生活污水為主，處理工藝為改進型氧化溝工藝，進水水質(zhì)為：CODCr〔270~340mg/L〕、BOD5〔160~180mg/L〕、SS〔150mg/L〕、NH3-N〔60mg/L〕、TP〔4~8mg/L〕，出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》〔GB18918－2002〕一級B標準。武清第三污水處理廠實際水量為1.0萬m3/日左右，處理工藝為改進型氧化溝工藝，進水水質(zhì)為：CODCr〔200mg/L〕、BOD5〔100mg/L〕、SS〔150mg/L〕、NH3-N〔30mg/L〕、TP〔44mg/L〕，出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》〔GB18918－2002〕一級B標準。由于第一污水處理廠以工業(yè)污水為主，與本工程生活污水的特點可比性較??；第三污水處理廠目前水質(zhì)水量都不穩(wěn)定，可比性也較差。因此，根據(jù)本工程水質(zhì)特點，同時參考武清第二污水處理廠工程指標〔以生活污水為主〕，最終確定污水處理廠的進水水質(zhì)指標為：CODCr 350mg/LBOD5180mg/LSS 200mg/LNH3-N 40mg/LTN 60mg/LTP 4~8mg/L2、污水設計出水水質(zhì)標準污水處理廠對主要污染物〔BOD、SS、氨氮，磷〕等的去除程度是確定污水處理工藝的根本依據(jù)，而處理程度可以通過城區(qū)污水系統(tǒng)進水中污染物的總量和受納水體對主要污染物允許排放的總量來確定，既要到達保護水體的目的，又要充分利用受納水體本身的環(huán)境容量，尋求適宜的處理工藝，最大限度地降低污水處理廠的建設投資和運行費用。依據(jù)天津市環(huán)保政策要求污水處理廠應執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》〔GB18918-2002〕一級A標準，近期污水處理廠尾水排入龍鳳新河，出水的主要指標見表4-1。表4-1根本控制工程最高允許排放濃度〔日均值〕單位mg/L序號根本控制工程一級A標準1化學需氧量〔COD〕502生化需氧量〔BOD5〕103懸浮物〔SS〕104動植物油15石油類16陰離子外表活性劑7總氮〔以N計〕158氨氮〔以N計〕①5〔8〕9總磷〔以P計〕2005年1212006年110色度〔稀釋倍數(shù)〕3011PH6~912糞大腸菌群數(shù)〔個/L〕103①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第五章工藝方案論證一、工藝選擇原那么根據(jù)對污水進出水水質(zhì)的分析，本工程要求污水處理程度的特點是：除對COD、BOD5、SS去除率要求較高，還應具有脫氮除磷的功能。因此，對污水處理工藝的選擇應根據(jù)其特點，慎重選擇。本工程的污水處理工藝在選擇時充分考慮污水量、污水水質(zhì)、經(jīng)濟條件，力求做到：工藝成熟，技術先進，對水質(zhì)變化的適應能力強，出水達標且穩(wěn)定，污泥易于處置。經(jīng)濟合理，電耗省，造價低，占地省。易于管理，操作方便，設備可靠。重視環(huán)境、臭氣的防護，噪聲的控制。整體工藝協(xié)調(diào)優(yōu)化。廠區(qū)景觀與環(huán)境相協(xié)調(diào)，文明生產(chǎn)。二、污水可生化性分析污水生物處理是以污水中所含污染物作為營養(yǎng)源，利用微生物的代謝作用使污染物被降解，污水得以凈化的一種最經(jīng)濟實用同時也是首選的污水處理工藝。而對污水可生化性的判斷是污水處理工藝選擇的前提。BOD5和CODCr是污水生物處理過程中常用的兩個水質(zhì)指標，采用BOD5/COD比值評價污水的可生化性是廣泛采用的一種最為簡易的傳統(tǒng)方法。一般情況下，BOD5/COD值越大，說明污水可生物處理性越好。目前國內(nèi)外多按照下表中所列的數(shù)據(jù)來評價污水的可生物降解性能。表5-1污水可生化性傳統(tǒng)評價數(shù)據(jù)BOD5/CODcr～～可生化性好較好較難不宜生化本工程污水處理廠設計進水水質(zhì)COD=350mg/l，BOD5=180mg/l，進水中有機污染物濃度偏高。從污水可生化性考慮，污水中BOD5/COD=180/350=0.51，可生化性好。碳氮比本工程設計進水水質(zhì)NH4-N＝40mg/l，TN＝60mg/l。從進水水質(zhì)分析，總氮還是比擬高的，因此設計上應考慮出水水質(zhì)要求要求，系統(tǒng)必須具有足夠的反硝化能力。而系統(tǒng)能否完成較充分的反硝化，除了外部條件，還取決于進水中的碳源是否充足。根據(jù)經(jīng)驗BOD/TN在3~27之間就滿足脫氮碳源，經(jīng)過計算BOD5/TN為3.0，碳源滿足處理要求，毋需投加營養(yǎng)物。碳磷比污水處理廠出水標準中對磷的排放要求為：TP≤，去除率要求較高。一般BOD5/TP=20~60之間是比擬適合生物除磷的，本工程進水水質(zhì)中BOD5/TP＝22.5~45之間，采用生物除磷方法可去除大局部磷，剩余少局部的磷需要采用化學方法去除，另外由于出水水質(zhì)對SS去除要求較高，因此在本工程設計中采用加藥的方法以強化除磷效果和去除SS，到達污水排放標準。根據(jù)以上分析，本工程可以通過二級生物處理的污水處理工藝〔即生物脫氮除磷處理工藝〕去除污水中的大局部污染物，使出水水質(zhì)中的污染物指標到達《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》〔GB18918-2002〕一級B標準。再通過深度處理使最終出水到達《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》〔GB18918-2002〕一級A標準。三、二級生物處理工藝技術概述1、污水處理工藝技術概述在城市污水處理廠中，污染物的存在形式包括漂浮物、膠體懸浮物、溶解性污染物等，主要去除的污染物指標包括COD、BOD、SS、氮、磷和糞大腸桿菌數(shù)量等，主要分為物理法、生物法、化學法，漂浮物與懸浮物的去除主要依靠格柵、沉淀、過濾等物理方法解決，不能只通過物理方法去除的COD、BOD、氮、磷等污染物可通過生物法或化學法解決。在城市污水處理過程中，主要的去除對象是C、N、P污染物和病原微生物污染物。〔1〕C污染物的生物處理去除污水中C污染物的存在是以BOD指標反映的，而生物處理的方法因其效果明顯，經(jīng)濟實用而在污水處理工程得到極為廣泛的應用。在生物反響過程中，污水中的含C有機物被活性污泥降解，這一過程一般在有氧條件下完成，最終生成穩(wěn)定的分解物，可用方程式表示為：酶酶一般城市污水處理廠二級生化反響可以去除大約95%以上的BOD，從而完成對主要的C有機污染物的凈化?！?〕N污染物的去除缺氧－好氧的生物脫氮處理工藝機理：污水中氮以有機氮和氨氮為主要存在形式，傳統(tǒng)活性污泥法能夠完成將有機氮化合物轉(zhuǎn)化為氨氮的過程，但對氨氮的去除及脫氮作用卻極為有限。生物脫氮的根本原理即在于通過硝化反響先將污水中的氮氨化為硝酸鹽，再通過反硝化反響將硝酸鹽復原成氣態(tài)氮從水中逸出。微生物將有機氮轉(zhuǎn)化為NH3－N的生物過程即為氨化作用。一般的異養(yǎng)微生物都能進行高效的氨化作用，在傳統(tǒng)活性污泥法工藝中，伴隨BOD5的去除，95%以上的有機氮會被氨化成NH3－N。生物脫氮是由硝化和反硝化兩個生化過程完成的，污水先在好氧狀態(tài)〔oxic〕中進行硝化，使含氮有機物被細菌分解成氨，氨進一步轉(zhuǎn)化成硝態(tài)氮，然后在缺氧狀態(tài)〔Anoxic〕中進行反硝化，硝態(tài)氮復原成氮氣溢出。生物硝化反響是利用化能自養(yǎng)微生物將氨氮氧化成硝酸鹽的一種生化反響過程。硝化作用由兩類化能自養(yǎng)細菌參與，亞硝化單胞菌首先將氨氮NH3－N氧化成亞酸鹽NO－2－N，硝化桿菌再將NO－2－N轉(zhuǎn)換為NO－3－N，由于硝化桿菌反響速度大于亞硝化菌反響速度，因而不會造成NO－2－N積累。在實踐中可以簡單地理解成硝化作用是硝化細菌將NH3－N氧化成NO－2－N的過程。反響式如下：NH4＋＋2O2→NO3-+2H++H2O式中的NH4＋系因為NH3在污水中95%以上以NH4＋形式存在。硝化過程需要大量的氧。生物脫氮技術影響因素目前在工程中廣泛應用的活性污泥法生物脫氮技術的主要工藝參數(shù)及影響因素主要為：A：污泥負荷和泥齡生物硝化屬于低負荷工藝F/M一般在以下，負荷越低，硝化進行得越充分。與低負荷相對應，生物硝化系統(tǒng)的泥齡一般較長，主要是因為硝化細菌增殖速度較慢，世代周期長，如果不保證足夠的SRT〔污泥泥齡〕，硝化細菌就培養(yǎng)不起來，得不到硝化效果。當污水溫度為10℃時，實際工程中SRT一般不少于8dB：回流比與水力停留時間綜合考慮池容、硝化反硝化脫氮率等因素，回流比一般較傳統(tǒng)工藝大，同時，回流比太小，活性污泥在二沉池停留時間長，容易發(fā)生反硝化，導致污泥上浮。生物硝化系統(tǒng)曝氣池的水力停留時間T，一般較傳統(tǒng)工藝長，因為硝化速度較有機物的去除速率低。試驗說明硝化時間根據(jù)硝化速度和需要去除的總NH+4-N確定，一般在4h以上，如果需要很高的去除率那么應加長停留時間。C：溶解氧溶解氧是保證系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的先決條件，一般情況下，將每克NH3-N轉(zhuǎn)化成NO－3需氧。由于硝化菌的工作以充分的好氧環(huán)境為前提條件，所以硝化工藝混合液的DO應控制在以上。D：pH和堿度對硝化的影響硝化細菌對pH反響很敏感。在生物硝化系統(tǒng)中，應盡量控制混合液的PH在～之間，否那么硝化速率會明顯下降。當PH值過低時，還需要加堿中和。反硝化菌是兼性異養(yǎng)菌，能利用污水中各種有機質(zhì)作為電子供體，以硝酸鹽代替分子氧，作為電子最終受體，進行“無氧”呼吸，使有機質(zhì)分解，同時將硝酸鹽氮復原成氣態(tài)氮。反硝化反響受溶解氧的影響較大，一般應保持在以下。反硝化反響過程為：2NO3－+H2O→5[O]+N2↑+2OH－有機碳→CO2↑＋H2O總方程：4NO－3＋5C＋2H2O→反硝化菌2N2↑＋5CO2＋4OH－脫氮過程為零級反響，反硝化速率與水中硝態(tài)氮濃度無關，因此為充分利用水中有機質(zhì)一般均采用前置缺氧脫氮流程。硝態(tài)氮由回流污泥和硝化后的混合液回流提供。物理化學脫氮技術物理化學脫氮技術常見于給水處理和水質(zhì)要求較高的回用水處理工藝中，主要有氨的吹脫去除、折點加氯和選擇性離子交換法等。物理化學脫氮技術一般具有除氨效果穩(wěn)定、操作簡便、易于控制的優(yōu)點。但也由于受到一次投資、運行費用、適用規(guī)模和遺留問題等因素的制約而限制了應用推廣。例如，游離氨〔NH3〕易造成二次污染，折點加氯的運行費用也遠高于生物脫氮工藝，以致癌物鹵代烴為代表的所謂“消毒副產(chǎn)品”即是在含有機污染的水中加氯消毒過程形成的。因此，在大規(guī)模水處理工程中不宜采用化學脫氮技術?！?〕P污染物的去除A：生物除磷機理除磷是通過磷的厭氧釋放和好氧吸收兩個過程完成的。目前其機理還不完全清楚，但一般認為主要是一種稱為〔Acinebacter〕菌群的專性厭氧不動細菌起聚磷除磷作用。另外其它一些微生物種群如假單胞菌〔Pseudomonas〕和氣單胞菌〔Aeromonas〕等也均有除磷作用?；旌弦褐械木哿拙M入?yún)捬鯀^(qū)后會處于壓抑狀態(tài)，消耗細胞內(nèi)貯存的聚磷產(chǎn)生能量，用于維持生命和吸收來自污水中的可快速生物降解有機物，并在細胞內(nèi)把有機物轉(zhuǎn)化成聚β羥基丁酸貯存起來。同時，由于聚磷的降解，細胞內(nèi)多余的磷被釋放到液相中。厭氧釋放的前提是水中既無分子態(tài)氧又無結合氧〔NOx-〕，由于產(chǎn)酸菌的存在，厭氧狀態(tài)還會使混合液的pH值有所下降。聚磷菌進入好氧狀態(tài)后降解體內(nèi)貯存的聚β羥基丁酸，產(chǎn)生大量的能量用于細胞合成，增殖和吸收液相中的磷，并在細胞內(nèi)將磷轉(zhuǎn)化成聚磷酸鹽。在厭氧狀態(tài)下磷的釋放越充分，體內(nèi)貯存的聚β羥基丁酸也越多，進入好氧狀態(tài)后磷的吸收量也越大。有試驗資料說明，厭氧狀態(tài)下每釋放1mg磷，進入耗氧狀態(tài)后就可吸收～磷。細胞內(nèi)吸收了大量磷的高磷污泥最后以剩余污泥的形式排出系統(tǒng)，從而完成除磷過程。B：化學除磷機理目前磷已被列為城市污水環(huán)境評價的特征因子，它比污水中含氮更容易誘發(fā)水體富營養(yǎng)化。而對磷污染的去除目前除采用生化法外，化學除磷也是有效手段之一。污水中的磷分為無機的正磷酸鹽，聚磷和有機磷，經(jīng)水解和微生物降解后，有機磷和聚磷都轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽，它在水中呈溶解狀，pH保持中性時，多以HPO4－的形式存在，易于通過化學沉淀法形成難溶的金屬磷酸鹽去除。一般鈣鹽，鐵鹽和鋁鹽等均可作為混凝劑。以鐵鹽為例，通過投加硫酸鐵，使正磷酸鹽被置換成難溶的磷酸鐵鹽，沉淀后隨剩余污泥排出系統(tǒng)。反響方程式如下：Fe〔SO4〕3+2PO3－4=2FePO4↓＋3SO42－采用該法除磷理論所需投加的鐵離子量與污水中含磷量的摩爾比為～1：，實際應用中為保證除磷率，鐵鹽投加量都應超過計算值的20～30%，另考慮到OH－等離子會與PO43－爭奪Fe3＋產(chǎn)生沉淀，因而工程中控制藥量多偏為保守，且宜保持污水pH略偏酸性為好?！?〕病原微生物污染物的去除細菌在污水二級處理的出水中仍有客觀的數(shù)量，并存在有如大腸桿菌、寄生蟲卵、蛔蟲卵等在內(nèi)的病原微生物，根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》〔GBI8918-2002〕的規(guī)定，污水處理廠出水必須進行消毒處理。常用的消毒方法有加氯消毒法、臭氧消毒法、紫外線消毒法等。加氯消毒法主要是投加液氯或氯化合物。液氯是迄今為止最常用的方法，其特點是液氯本錢低、工藝成熟、效果穩(wěn)定可靠。其缺乏是：由于加氯法一般要求不少于30min的接觸時間，接觸池容積較大；氯氣是劇毒危險品，存儲氯氣的鍋瓶屬高壓容器，有潛在威脅，需要按平安規(guī)定興建氯庫和加氯間。含氯化合物包括次氯酸納、漂白粉和二氧化氯等。其特點與液氯相似，但危險性小，對環(huán)境影響較小，但運行本錢略高。在法國，離海岸較近的局部污水排放口和南部的幾個排河二級污水處理廠采用了二氧化氯消毒。臭氧消毒法殺菌徹底可靠，危險性較小，對環(huán)境根本上無副作用，接觸時間比加氯法小。缺點是基建投資大，運行本錢高。紫外線是近十多年來開展得最快的一種方法。紫外線消毒的主要優(yōu)點是滅菌效率高，作用時間短，危險性小，無二次污染等。并且消毒時間短，不需建造較大的接觸池，建消毒渠即可，占地面積和土建費用大大減少。缺點是設備投資高，燈管壽命短，運行費用高，管理維修麻煩，抗懸浮固體干擾的能力差，對水中SS濃度有嚴格要求。以上介紹的消毒方法都可以到達消毒目的，在工程選用時，應綜合考慮一次投資、運行本錢以及消毒副作用的影響等多方面的因素。2、常用污水處理方法概述〔1〕普通活性污泥法這是國內(nèi)外污水處理工程中歷史最長，使用最廣泛的一種方法。主要是通過微生物的吸附作用和代謝作用去除有機污染物〔以BOD和COD表示〕，到達污水凈化的目的。該方法具有運行效果可靠，出水水質(zhì)穩(wěn)定，管理經(jīng)驗豐富的優(yōu)勢。在國內(nèi)較大型污水處理廠中采用普通活性污泥法的最多，保持正常運行狀態(tài)的比例也最大。但由于這種工藝不具有脫氮、除磷的功能，故在對富營養(yǎng)污染物排放有要求得工程中應謹慎采用?！?〕A-B法〔二段曝氣法〕A-B法是“吸附-氧化”二級處理法，在我國有幾個城市污水處理廠采用。其主要特點是A段負荷高，抗沖擊能力強，B段進行低負荷“精加工”，保證出水水質(zhì)，非常適合于處理沖擊負荷大，濃度高的城市污水，但由于A段去除的有機物較多，BOD/N與BOD/P的比值降低，不利于生物脫氮除磷。該工藝在城市污水處理廠的應用主要針對進水污染物濃度較高的情況?！?〕氧化溝工藝氧化溝〔OxidationDitch〕又名連續(xù)循環(huán)曝氣池，實際上是由活性污泥混合液在一個首尾連通的曝氣溝渠中循環(huán)流動而凈化污水的工藝。氧化溝是荷蘭人二戰(zhàn)后為處理小城鎮(zhèn)污水開發(fā)的。曝氣裝置只在池長方向一處或幾處設置，同時起曝氣和混合作用。曝氣裝置在氧化溝中的布置特點，使氧化溝中溶解氧呈現(xiàn)分區(qū)變化，溶解氧濃度在遠離曝氣裝置的某一區(qū)域會降低到以下而出現(xiàn)缺氧區(qū)。這種在氧化溝內(nèi)溶解氧、有機物和NH4+-N、NO3-N的濃度梯度十分有利于活性污泥的生物絮凝和生物脫氮。氧化溝中的循環(huán)流量很大，進入溝內(nèi)的原污水立即被大量循環(huán)水混合稀釋，因此具有很強的承受沖擊負荷能力，對不易降解的有機物也有較好的處理效果，不僅可滿足BOD、SS的處理要求，還可實現(xiàn)脫氮除磷，其出水水質(zhì)優(yōu)于常規(guī)活性污泥法。由于氧化溝的水力停留時間與泥齡都很長，懸浮狀有機物在溝內(nèi)可獲得較徹底的降解，活性污泥產(chǎn)量少且趨于穩(wěn)定，一般可不設污泥消化池，只需濃縮脫水即可，這樣簡化了工藝流程，減少了處理構筑物。由于氧化溝工藝具有出水水質(zhì)穩(wěn)定及脫氮除磷等優(yōu)點，在國外七十年代獲得迅猛的開展，據(jù)報道國外已經(jīng)有數(shù)千座氧化溝工藝污水處理廠在成功運行。在我國，氧化溝技術正在蓬勃開展，已有數(shù)十座氧化溝工藝污水處理廠建成并運行，顯示了氧化溝工藝的優(yōu)越性。目前，國內(nèi)在建的污水處理廠中，氧化溝是主要工藝之一。型式也多種多樣，有合建式，也有分建式，有三溝式，也有兩溝式，還有側(cè)溝式，可以說是百花齊放。氧化溝在國內(nèi)應用很廣泛，特別是中小型污水處理廠應用很多。傳統(tǒng)概念認為，氧化溝工藝也存在由于其池深較淺〔機械設備限制〕，占地面積較大，電耗較大，基建投資和運行本錢都較高的缺乏。目前隨著氧化溝工藝自身的不斷完善和專用設備性能的提高，這些問題已經(jīng)或正在得到解決。〔4〕序批式活性污泥法〔SBR法〕又稱間歇曝氣法，它的主體構筑物是SBR反響池，污水在池中完成反響、沉淀、潷水、排泥等工序，使處理過程大大簡化，SBR法集均化、初沉、生物降解、終沉等功能于一池，污水間歇進入池中，在活性污泥的作用下得到凈化，沉淀別離后，上清液潷出池外，各運行工序是在時間上排列的，特別適用于小型污水處理工程，國內(nèi)中型污水處理工程也有采用該工藝的實例。該工藝具有耐沖擊負荷，處理能力強，運行方式靈活，占地省，工藝流程簡單等多種優(yōu)點。缺點是需要的自控水平高，在運行過程中控制和監(jiān)測裝置啟閉頻繁、人工控制無法完成；而且其設備閑置率高，裝機容量大，處理構筑物規(guī)模偏大，對于大中型污水處理廠，其投資及運行管理費用較高。SBR工藝已在美國、日本、澳大利亞等國廣泛應用于中小型城市污水處理廠，取得了很好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益，日本下水道事業(yè)團還主編了《序批式活性污泥法設計指南》，指導全國的SBR工藝污水處理廠的設計，對SBR工藝的推廣起到巨大的促進作用。SBR工藝有多種型式，在我國已廣為人知的有ICEAS工藝、DAT-IAT工藝、CAST工藝等，采用ICEAS工藝的昆明市第三、第四污水處理廠和采用DAT-IAT工藝的天津開發(fā)區(qū)污水處理廠均已建成投產(chǎn)，正在施工和設計的采用SBR工藝的中小型城市污水處理廠還有很多。但由于SBR工藝存在設備閑置率較高，提升能耗較大，對操作管理人員要求高的問題，一般不在規(guī)模較大的污水處理工程中采用?！?〕曝氣生物濾池現(xiàn)代曝氣生物濾池是在生物接觸氧化工藝的根底上引入飲用水處理中過濾的思想而產(chǎn)生的一種好氧廢水處理工藝，70年代末80年代初出現(xiàn)于歐洲，其突出特點是在一級強化處理的根底上將生物氧化與過濾結合在一起，濾池后部不設沉淀池，通過反沖洗再生實現(xiàn)濾池的周期運行。由于其良好的性能，應用范圍不斷擴大，在經(jīng)歷了80年代中后期的較大開展后，到90年代初已根本成熟。在廢水的二級、三級處理中，曝氣生物濾池〔biologicalaeratedfilter，簡稱BAF〕表達出處理負荷高、出水水質(zhì)好，占地面積省等特點。但是其電耗高，日常藥劑費用也高；污泥量相對較大，污泥穩(wěn)定性較差。在我國目前該工藝應用于城市污水處理廠還處于起步別段，主要針對出水要求特別嚴格的情況，運行管理經(jīng)驗還比擬的缺乏?！?〕A2O工藝為了適應去除氮磷的要求，在傳統(tǒng)活性污泥法的根底上開展出具有除磷脫氮功能的A2O工藝。這種工藝對于保護水體，防止發(fā)生富營養(yǎng)化有著突出的作用，在國外已迅速推廣，國內(nèi)也得到了相當廣泛的使用。A2O是厭氧－缺氧－好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，是通過厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機配合，到達去除有機污染物、脫氮、除磷功能的。在我國目前該工藝廣泛應用于城市污水處理廠，取得了良好的運行效果。3、本工程工藝方案的提出污水處理工藝方案的提出，應在掌握不同工藝技術特點的同時，注意與建設工程的具體情況相結合，揚長避短，進行針對性的分析比照，進而加以選擇。通過對常用污水處理工藝技術的分析和本工程污水水質(zhì)的特點，可以認為：傳統(tǒng)活性污泥法雖具有技術成熟可靠的優(yōu)勢，但受其對污染物去除種類和程度的制約難以滿足本工程的需要；A—B法和曝氣生物濾池工藝的特點也難以與本工程的水量、進出水水質(zhì)情況要求相協(xié)調(diào)，且存在運行管理復雜的問題。而氧化溝技術、SBR工藝和A2O工藝，技術成熟并能夠有針對性地滿足本污水處理廠的污染物去除需要，較為適用。經(jīng)進一步分析，我們認為，SBR工藝雖具有處理水質(zhì)好、運行靈活穩(wěn)定、占地面積小等特點，但也存在以下缺乏：受間歇運行模式的影響，設備閑置率較高；受反響池出水方式的影響，水頭損失偏大，不利于運行電耗的降低；運行控制水平高，對管理操作人員要求比擬嚴格?；谝陨蠁栴}故不宜采用。氧化溝技術和A2O工藝具有應用廣泛、可靠、成熟，管理經(jīng)驗豐富，出水水質(zhì)穩(wěn)定，且都能達標排放，能夠有效去除富營養(yǎng)污染物的特點，與本工程的具體要求較為一致，故本可研報告提出三個工藝方案，并進行深入分析、比擬。根據(jù)確定的進水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求，污水處理工藝應采用二級生物脫氮除磷處理工藝+深度處理。本次設計將生物處理工藝及深度處理工藝進行分別論述。方案一：A2O工藝+深度處理工藝；方案一：改進型氧化溝+深度處理工藝；方案三：卡魯塞爾2000氧化溝+深度處理工藝。4、二級生物處理工藝方案〔1〕A2O工藝傳統(tǒng)意義的A2O工藝即厭氧—缺氧—好氧活性污泥法，即通過厭氧和好氧、缺氧和好氧交替變化的環(huán)境完成除磷脫氮反響。該工藝70年代由美國專家在AO除磷工藝的根底上開發(fā)而來，是目前國內(nèi)外應用最為廣泛除磷脫氮工藝。帶前置反硝化的A2O工藝是在常規(guī)A2O工藝前增加一前置的回流污泥反硝化段，通常情況下，全部回流污泥和約10%～50%〔根據(jù)實際情況進行調(diào)節(jié)〕的進水量進入前置反硝化段中，在這里利用局部進水中的有機物作碳源去除回流污泥中的硝酸鹽氮，從而為后續(xù)厭氧池聚磷菌的釋磷創(chuàng)造良好的環(huán)境，到達系統(tǒng)在滿足反硝化的同時，維持一個較好的生物除磷處理效果。圖5圖5-1帶前置反硝化的AAO除磷脫氮工藝A2O工藝典型處理構筑物包括：粗格柵與進水泵房、細格柵、沉砂池、配水井、A2O反響池、二沉池；還包括回流及剩余污泥泵房、污泥濃縮、脫水機房等泥處理構筑物，鼓風機房，變配電間?！?〕改進型氧化溝工藝該工藝是在傳統(tǒng)A2O工藝根底上，充分吸收氧化溝良好水力特性，并通過改變氧化溝的曝氣方式〔外表機械曝氣改為水下微孔曝氣〕而產(chǎn)生的，此工藝在廣東肇慶市污水處理廠中應用，該廠運轉(zhuǎn)至今在出水水質(zhì)、能耗、占地、運行費、污泥處理、臭氣控制、噪聲控制等方面都取得了滿意的效果。該工程已于2001年7月厭氧池厭氧池缺氧段二沉池好氧段圖5-2改進型氧化溝工藝流程簡圖改進型氧化溝工藝吸收了氧化溝良好水力特性，并引入了微孔曝氣，同時曝氣器布置方式上做了改進，從而使總氧轉(zhuǎn)移量增大，有效地解決了提高氧利用率并降低能耗問題。此外，在推流方式上，由于采用潛水推進器，由葉輪產(chǎn)生的水流推動直接作用到水中，被推動的水流由下層向上層傳遞，能量利用效率比擬高?！?〕卡魯塞爾〔Carrusel2000〕氧化溝工藝CARROUSEL?〔卡魯塞爾?〕2000工藝是從眾所周知的CARROUSEL?系統(tǒng)開展起來的。由于其特殊的前反硝化區(qū)的設計在缺氧條件下，進水與一定量的混合液在CARROUSEL?〔卡魯塞爾?〕2000中混和〔該量可通過內(nèi)回流調(diào)節(jié)〕，通過反硝化作用而實現(xiàn)生物脫氮。為了防止在低負荷活性污泥法系統(tǒng)中可能發(fā)生的污泥膨脹現(xiàn)象，在CARROUSEL?〔卡魯塞爾?〕2000氧化溝前設置了選擇池。選擇池也稱為接觸池，在池中〔局部〕回流污泥與富含碳源的原污水混合。經(jīng)過一段短時間〔一般為10-20分鐘〕的接觸，污泥的沉降性會得到較大的提高，這就保證了污泥在二沉池中可得到很好的沉淀，從而使出水MLSS含量能夠滿足要求。為了實現(xiàn)生物除磷，在CARROUSEL?〔卡魯塞爾?〕2000氧化溝前還設置了厭氧池，主要是利用微生物對磷的超常富集吸收作用而去除污水中所含的磷。由于NO3-N的存在會對生物脫磷過程產(chǎn)生干擾〔一般認為當污水中NO3-N的濃度超過10mg/l時，脫磷作用就會受到影響〕，因此在工藝設計時，將CARROUSEL?〔卡魯塞爾?〕2000系統(tǒng)作為一個整體，對脫氮和除磷進行了整體的綜合考慮。設備配置：曝氣設備為表曝機，設備組成簡單，無需額外的鼓風機、空氣管線及閥門，表曝機的曝氣葉輪最大直徑達米，配套電機功率可達160kW。曝氣設備的充氧效率〔SAE〕，2.1-2.4kgO2/kWh。高于射流曝氣但低于鼓風曝氣。在整個壽命期內(nèi)維持穩(wěn)定；而鼓風曝氣系統(tǒng)那么在長期運行后效率有所下降，需更換曝氣頭。由于采用大功率表曝機而無需其它額外輔助曝氣設備，從而設備數(shù)量最少。所有曝氣設備均可室外安裝，曝氣葉輪在根本封閉的曝氣平臺下運轉(zhuǎn)，噪音很低?？刂葡到y(tǒng)：簡單的工藝配置產(chǎn)生簡單的控制模式，僅需對為數(shù)不多的表曝機運行進行控制就可掌控工藝狀況。控制系統(tǒng)可以根據(jù)不同的進水條件及運行條件〔如水溫的波動等〕進行工藝控制以到達出水所需的要求。采用變頻器可以控制立式表曝機的轉(zhuǎn)速從而提供與進水負荷相應的供氧量以防止浪費，節(jié)約能源。以上所有控制功能被融入CARCon?〔卡控〕系統(tǒng)－一個卡魯塞爾?2000系統(tǒng)專用的多變量智能自動控制器，是基于世界范圍內(nèi)大量卡魯塞爾?氧化溝的運行經(jīng)驗和數(shù)據(jù)開發(fā)研制而成。它確保了系統(tǒng)的處理效果和滿足出水要求并且節(jié)約了能源消耗。系統(tǒng)維護工作量：由于采用大功率的表曝機從而使設備量最少，加之表曝機鞏固耐用，故障率極低，因而設備維護工作量非常少。日常只需檢查齒輪箱油油位和常規(guī)檢視。2~3年更換一次齒輪油。而這些工作都可在曝氣平臺上方便地進行。CARROUSEL?〔卡魯塞爾?〕2000氧化溝工藝的主要處理構筑物包括：粗格柵與進水泵房、細格柵沉砂池、厭氧池、氧化溝、二沉池等水處理構筑物；還包括回流及剩余污泥泵房、污泥濃縮、脫水機房等泥處理構筑物。三方案工藝特點比擬，見表5-2。表5-2工藝比照表比擬工程方案一：A2O工藝方案二：改進型氧化溝工藝方案三：卡魯塞爾氧化溝工藝工藝可靠性成熟可靠成熟可靠成熟可靠除磷、脫氮能力厭氧段，除磷效果好前置缺氧，反硝化效率較高厭氧除磷效果好；前置缺氧，反硝化效率較高，脫氮效果可靠。厭氧除磷效果好；前置缺氧，反硝化效率較高，脫氮效果可靠。出水水質(zhì)出水水質(zhì)好且穩(wěn)定出水水質(zhì)好且穩(wěn)定出水水質(zhì)好且穩(wěn)定充氧方式鼓風曝氣，效率高鼓風曝氣，效率高機械外表曝氣，效率低污泥內(nèi)回流內(nèi)回流比大，能耗高池內(nèi)回流，能耗較低池內(nèi)回流，能耗較低池型對沖擊負荷較敏感推流＋完全混合?？箾_擊負荷能力強。推流＋完全混合?？箾_擊負荷能力強。占地面積有效水深較大，占地小有效水深小，占地偏大有效水深小，占地偏大運行費用運行費用較為經(jīng)濟運行費用低偏高維護管理維護管理較復雜維護管理復雜維護管理方便基建投資適用于任何規(guī)模，投資較低。規(guī)模較大時投資較低，規(guī)模小時投資較高規(guī)模較大時投資較低，規(guī)模小時投資較高四、三級處理工藝方案論證1、三級處理工藝比選經(jīng)過二級生物處理多余的生物污泥在沉淀池中經(jīng)沉淀池固液別離，從凈化后的污水中除去，然而二級生物處理可以到達《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》〔GB18918-2002〕一級B的出水要求，但是仍然達不到一級A的現(xiàn)行排放要求。因此需要選擇適宜的三級處理工藝對二級處理出水進行再處理。三級處理可進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠?qū)е滤w富營養(yǎng)化的可溶性無機物等。目前三級處理主要方法有生物脫氮除磷法、混凝沉淀法、物理過濾法、活性炭吸附法、離子交換法和電滲分析法等。生物脫氮除磷法、混凝沉淀法與物理過濾法可將二級生物處理出水處理到達標排放標準，而活性炭吸附法、離子交換和電滲析法是處理高品質(zhì)再生水的工藝。因此本工程三級處理工藝對生物脫氮除磷法、混凝沉淀法與物理過濾法三種工藝進行論證?！?〕生物脫氮除磷曝氣生物濾池是20世紀80年代末在普通生物濾池的根底上,借鑒給水濾池工藝而開發(fā)的污水處理新工藝，曝氣生物濾池是在生物反響器內(nèi)裝填高比外表積的顆粒濾料，以提供微生物膜生長的載體，并根據(jù)污水的不同流向分為下向流或上向流,污水由上向下或由下向上流過濾料層，在濾料層下部鼓風曝氣,空氣與污水逆向或同向接觸，使污水中的有機物和填料外表生物膜通過生化反響得到去除，濾料同時起到物理過濾作用。曝氣生物濾池最大的特點是集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節(jié)省了后續(xù)二次沉淀池和污泥回流,在保證處理效果的前提下使處理工藝簡化、有有機負荷高、占地面積小、投資少、氧傳輸效率高、出水水質(zhì)好等特點，采用曝氣生物濾池處理工藝與常規(guī)處理工藝相結合對有機物、SS、氮及磷的去除具有良好的效果?！?〕混凝沉淀混凝沉淀法是利用混凝劑對污水進行凈化處理的一種方法?；炷恋矸ㄖ?，絮凝和沉析都是極為重要的，但絮凝是用于改善沉淀池的沉淀效果，而沉析那么用于污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工藝實現(xiàn)相的轉(zhuǎn)換，那么當向污水中投加了溶解性的金屬鹽藥劑后，一方面溶解性的磷轉(zhuǎn)換成為非溶解性的磷酸金屬鹽，也會同時產(chǎn)生非溶解性的氫氧化物(取決于PH值)。另一方面，隨著沉析物的增加及較小的非溶解性固體物聚積成較大的非溶解性固體物，使穩(wěn)定的膠體脫穩(wěn)，通過速度梯度或擴散過程使脫穩(wěn)的膠體互相接觸生成絮凝體。最后通過固—液別離步驟，得到凈化的污水和固一液濃縮物(化學污泥)，到達化學除磷的目的。混凝劑通常有無機高分子絮凝劑、有機高分子絮凝劑和生物高分子絮凝劑3大類。目前，在水處理方面應用最為廣泛的是無機高分子絮凝劑中的聚鋁鹽和復合型聚鋁鹽。聚合氯化鋁〔PAC〕、聚合硫酸鋁〔PAS〕是應用最廣泛的兩種聚鋁鹽，其生產(chǎn)工藝成熟，生產(chǎn)原料來源廣泛。實驗證明，PAC對污水具有高效的絮凝效果，不僅去濁率高，對原水的pH值影響小，處理后水的色度好，可作為污水回收處理的絮凝劑。用其處理污水除磷和除COD〔化學需氧量〕效果良好〔除磷度低于mg／L、COD低于6mg／L〕?！?〕物理過濾在常規(guī)水處理過程中，過濾一般是以石英砂等粒狀濾料層截留水中懸浮雜質(zhì)，從而使水質(zhì)進一步改善的工藝過程。濾池有多種形式，目前常用的池型有四閥濾池、虹吸濾池、移動罩濾池、V型濾池及轉(zhuǎn)盤濾池等，上述濾池雖構造形式不同，但從過濾機理上都屬于物理過濾的范疇。V型濾池系統(tǒng)和轉(zhuǎn)盤濾池作技術經(jīng)濟比擬。V型濾池是法國得利滿公司開發(fā)研制的均質(zhì)深層截污過濾技術。20世紀70年代后在國際上得到推廣，我國1990年12月在江蘇南京上元門水廠10萬m3/d的擴建工程中首次采用。近十幾年來，全國新建和擴建的數(shù)百座水廠中采用了這種濾池。V型濾池的特點是：濾池出水閥可隨水位變化不斷調(diào)整開啟度，使池內(nèi)水位在整個過濾周期內(nèi)保持不變，濾層不出現(xiàn)負壓，到達恒水位等速過濾；氣水反沖洗和原水水平掃洗的反沖洗方式，在濾料微膨脹的條件下可更有效地清洗濾池，增強了沖洗效果。圖5-3普通過濾工藝流程轉(zhuǎn)盤濾池是一種最新型的過濾方式。它突破了傳統(tǒng)濾池占地面積大、能耗高等弊端，實現(xiàn)了連續(xù)過濾。轉(zhuǎn)盤濾池具有如下特點：1、轉(zhuǎn)盤濾池在反清洗的時候可以正常過濾，系統(tǒng)不需要停機；2、裝機功率低。相比傳統(tǒng)砂濾和普通纖維濾池,轉(zhuǎn)盤濾池的裝機功率只是他們的1/20；3、占地面積小、過濾面積大。由于濾盤的垂直分布，讓轉(zhuǎn)盤濾池在很小的平面上得以實現(xiàn)很大的過濾面積。相比傳統(tǒng)砂濾等節(jié)約占地80%以上，相比其他轉(zhuǎn)盤節(jié)約占地40%以上；4、水頭損失小，在轉(zhuǎn)盤濾池內(nèi)部水頭損失一般只有米；5、附屬設備少、投資小。轉(zhuǎn)盤濾池只由過濾轉(zhuǎn)盤、反抽吸裝置、排泥裝置構成，附屬設備少。相比其他濾池龐大的土建投資和設備投資，轉(zhuǎn)盤濾池設備更具備經(jīng)濟優(yōu)勢；6、自動化程度高。轉(zhuǎn)盤濾池采用PLC控制箱，整個系統(tǒng)全自動化運行,不需要人工看守；7、出水效果穩(wěn)定。轉(zhuǎn)盤濾池采用的濾布孔徑非常小，保證了出水的水質(zhì)和穩(wěn)定性。同時使用者可以根據(jù)不同的出水要求選擇不同密度和型號的濾布，以實現(xiàn)滿足不同進出水要求。圖5-4轉(zhuǎn)盤過濾工藝流程由于本工程用地的限制以及轉(zhuǎn)盤濾池優(yōu)異的過濾功能。因此本工程推薦使用轉(zhuǎn)盤濾池。通過增加機械混合絮凝反響池，可以去除二級處理出水大局部污染物。2、消毒方案污水處理廠二級處理后出水中含有大量的致病細菌和寄生蟲卵。根據(jù)國家《城市污水處理及污染防治技術政策》關于“為保證公共衛(wèi)生平安，防治傳染性疾病傳播，城市污水處理設施應設置消毒設施?！钡囊?guī)定，處理廠出水應進行消毒處理。目前國內(nèi)主要的消毒方法有液氯消毒、二氧化氯消毒和紫外線消毒和臭氧消毒等幾種方式，下文對這幾種消毒方式進行比擬。液氯消毒液氯溶于水后，產(chǎn)生次氯酸〔HOCl〕，離解出OCl-，利用OCl-極強的消毒能力，殺滅污水中的細菌和病原體。液氯消毒效果可靠，投配設備簡單，投量準確。造價及運行費用均較低，但在平安方面存在潛在的危險性，且由于水中成分復雜，可能形成對水生物有害的物質(zhì)。液氯消毒系統(tǒng)主要有加氯機，氯瓶及余氯吸收裝置組成。二氧化氯消毒二氧化氯是一種介于氯和臭氧性能之間的氧化劑和廣普型的消毒劑，它對水中的病原微生物，包括病毒、細菌芽孢等均有較高的殺死作用。二氧化氯只起氧化作用，不起氯化作用，不會生成有機氯化物；消毒運行靈活，殺菌能力強，消毒效力持續(xù)時間較長，效果可靠，具有脫色、助凝、除氰、除臭等多種功能，不受污水pH值及氨氮濃度影響，消毒殺菌能力高于氯，但缺點是必須現(xiàn)場制備，原料具有腐蝕性，需化學反響生成，操作管理要求較高。紫外線消毒紫外線消毒以紫外光方式殺毒，細菌受紫外光照射后，紫外光譜能量為細菌核酸所吸收，使核酸結構破壞，從而到達消毒的目的。其方法適用范圍廣，速度快，效率高，不影響水的生物性質(zhì)和化學成分，無副產(chǎn)物，不增加水的臭和味，操作簡單，便于管理，易于實現(xiàn)自動化，但紫外線消毒無持續(xù)消毒作用、紫外光需照透水層才能起到消毒作用，即對水中懸浮物質(zhì)含量有一定要求，一次性投資較大，電耗較高。臭氧消毒臭氧是一種優(yōu)良的消毒劑，其殺菌效果好，且一般無有害副產(chǎn)物生成。但目前臭氧發(fā)生裝置的產(chǎn)率通常較低，設備昂貴，安裝管理復雜，運行費用高，而且臭氧在水中溶解度低，衰減速度快，為保證管網(wǎng)內(nèi)持續(xù)的殺菌作用，必須和其他消毒方法協(xié)同進行。幾種消毒方式的比擬表5-13為幾種最常用的消毒技術的綜合因素比擬。表5-3幾種最常用的消毒技術的綜合因素比擬表液氯二氧化氯臭氧紫外線消毒效果較好好好較好除臭去味無作用較好較好無作用PH的影響較大較小小無水中的溶解度高很高較低無THMs的形成〔致癌物質(zhì)〕極明顯無當溴存在時有無水中的停留時間長長短短消毒效果持續(xù)性有一般少無殺菌速度中等快快快等效條件劑量較多少較少－處理水量大大較小大使用范圍廣廣水量較小廣〔懸浮物較少〕氨的影響較大無無無原料易得易得－－管理簡便性較簡便較簡便復雜簡便操作平安性不平安不平安平安－自動化程度一般一般較高較高投資低一般高較高設備安裝較復雜較復雜復雜簡便占地面積大大大小電耗低一般高一般運行費用低一般高一般維護費用低較低高較高二次污染一般較小小無平安性一般一般一般平安消毒設施占地較大較大一般小通過上述分析比擬可知，各種消毒工藝均有優(yōu)缺點，盡管紫外線消毒法一次性投資相對較高，但其具有占地面積小、殺菌效率高、平安、無二次污染、運行管理簡單等優(yōu)點。同時污水廠三級處理出水的透光率大于65%的實際情況，在低壓燈管紫外線消毒的使用范圍內(nèi)。故本工程的污水消毒工藝推薦采用紫外線消毒工藝。3、化學除磷方案污水除磷主要有生物除磷和化學除磷兩種工藝。對于城市污水一般采用生物除磷為主，必要時輔以化學除磷的工藝，以確保出水的磷濃度在排放標準以內(nèi)?；炷齽┑耐都狱c化學除磷根本上都與生物處理工藝相結合。生物處理工藝與化學處理工藝的先后位置，對化學除磷效果有重要的影響，其排列順序有以下三種。預沉淀除磷——在初沉池前投加化學藥劑，通過排除初沉池的污泥到達除磷的目的。同時沉淀除磷——在曝氣池前、曝氣池內(nèi)或曝氣池后投加化學藥劑，通過排除二沉池的剩余污你除磷。后沉淀除磷——在二沉池后投加化學藥劑，需另建化學混合、絮凝及別離設施〔化學處理沉淀池〕?；瘜W預沉淀除磷在初沉池前投加化學藥劑，沉淀物的排除在初沉池中，由于化學反響為綜合反響，加藥量大，從而導致污泥量大幅度增加，同時也去除了污水中較多的有機物，對后續(xù)生物脫氮不利，所以一般不予推薦。同時沉淀除磷方法可以利用二沉池作為沉淀區(qū)，不需要增加額外的構筑物，可以保證充分的混合和足夠的混凝劑水解絮凝時間，該種方式目前應用比擬廣泛。二沉后化學除磷可以使藥劑得到充分的利用，但是需要增加后續(xù)反響池和三級沉淀或過濾池，由于本工程出水水質(zhì)要求高，深度處理工藝已經(jīng)建有混凝、沉淀、過濾設施，因此推薦采用后沉淀除磷的方式?；炷齽┑倪x擇常用于除磷的的金屬鹽有三種，鈣鹽、鐵鹽和鋁鹽。鈣鹽從磷酸鈣溶解度曲線可以看出，pH必須調(diào)節(jié)到較高值才能將殘留的溶解磷濃度降到較低的水平，這一特性已被大量的石灰法化學除磷實踐所證實。污水堿度所消耗的石灰量通常比形成磷酸鈣類沉淀物所需的石灰量大好幾個數(shù)量級，因此石灰法除磷所需的石灰投加量根本上取決于污水的堿度，而不是污水的含磷量。石灰除磷的產(chǎn)泥量非常大，而且經(jīng)過石灰除磷的污水需要采取pH調(diào)節(jié)措施，工藝復雜。所以石灰除磷工藝很少用于城市污水處理廠。鐵鹽常用于污水化學除磷的鐵鹽包括三氯化鐵、氯化亞鐵和硫酸亞鐵三種。由于鐵鹽具有腐蝕性，所以在處理、儲存和投加過程中需要特別小心，以防止人身傷害以及鋼鐵和混凝土的過快腐蝕和嚴重腐蝕。鐵鹽還會加重水的色度，影響感觀。因鐵鹽投入水中會不斷產(chǎn)生H+，從而消耗水中的堿度。鋁鹽堿式氯化鋁又稱聚合鋁，分子式為［Al2〔OH〕nCl6-n］m，簡寫PAC，是三氯化鋁和氫氧化鋁的復合鹽，為無機高分子化合物，凈化效率高，耗藥量少，本錢低，適用pH范圍寬，水溫適應性強，設備簡單，使用時操作簡便，腐蝕性小，勞動條件好，本錢較三氯化鐵低。實踐說明聚合氯化鋁的作用包括電中和脫穩(wěn)、吸附架橋以及網(wǎng)補沉淀等。實驗說明，聚合氯化鋁不僅對除磷有較好的效果，同時對有機物的去除優(yōu)于其它藥劑。綜上所述，本工程采用后置沉淀的投藥方式，藥劑采用鋁鹽。五、污泥處理工藝方案1、污泥處理處置目標污泥處理是指污泥經(jīng)單元工藝組合處理，到達“減量化、穩(wěn)定化、無害化”目的的全過程。污泥處置是將處理后的污泥，棄置于自然環(huán)境中〔地面、地下、水中〕或再利用，能夠到達長期穩(wěn)定并對生態(tài)環(huán)境無不良影響的最終消納方式。從這一意義上出發(fā)，污泥處置是最終目標，污泥的處理是前提和準備。污泥處理包括污泥的厭氧或好氧消化、濃縮、脫水和干化。污泥處置包括污泥衛(wèi)生填埋、燃燒和農(nóng)林土地、工業(yè)利用等。2、污泥量本工程污水處理產(chǎn)生的污泥量為：剩余污泥量4t/d，含水率92%；脫水污泥為T/d，脫水后含水率80%。3、污泥處理方案確實定《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》〔GB18918-2002〕中規(guī)定：城鎮(zhèn)污水處理廠的污泥應進行穩(wěn)定化處理，經(jīng)穩(wěn)定化處理后應到達下表的規(guī)定。表5-4污泥穩(wěn)定化控制指標穩(wěn)定方法控制工程控制指標厭氧消化有機物降解率〔%〕＞40好氧消化有機物降解率〔%〕＞40好氧堆肥含水率〔%〕＜65有機物降解率〔%〕＞50蠕蟲卵死亡率〔%〕＞95糞大腸菌值＞污泥處理方法的選擇與污水處理方案、規(guī)模、當?shù)貤l件、環(huán)保要求、運行費用、維護管理及污泥處置方法等因素有關。本工程選擇的污水處理工藝泥齡較長、污泥性質(zhì)穩(wěn)定，污泥處理可采用直接濃縮、脫水的方法處理，脫水后的污泥含水率到達80%以下。由于本污水處理廠產(chǎn)生的污泥量較少，假設進行干化、燃燒處置，一次投資及長期運轉(zhuǎn)費用均較高；而進行填埋是最常規(guī)的無害化處置方式，因此污泥擬由天津雍泰生活垃圾處理進行填埋。六、除臭方案目前，污水處理廠治理惡臭氣體的主要方法有物理法、化學法和生物法三類。其中物理法主要包括稀釋法、吸附法等；化學法包括吸收法、燃燒法等；生物法包括生物制劑法、生物過濾法、填充塔式生物脫臭法和生物洗滌法等。對目前常用的處理方法進行分析和比擬，如表5-5所示。表5-5各種除臭工藝比擬表工藝名稱適用范圍優(yōu)點缺點去除效果活性炭吸附低濃度臭氣和脫臭的后處理初期投資比擬低，維護容易而被廣泛應用活性炭吸附到一定量時會到達飽和，就必須再生或更換活性炭，因此運行本錢較高脫臭效果良好濕式化學吸收排放量大、高濃度的臭氣排放場合反響速度快、反響溫度低、平安高效、運行可靠、占地相對最小配備較多的附屬設施，運行管理較為復雜，運行費用較高與藥液不反響的臭氣較難去除，效率較低燃燒法當廢氣的質(zhì)量濃度超過1500×10-6時，燃燒法是唯一有效的方法凈化效率高、操作簡單、動力消耗少建設投資和運行管理費用都很高，高濃度臭氣處理用直接燃燒法是有效的。針對高濃度臭氣處理有效活性污泥曝氣法適用于臭氣濃度低、氧氣濃度高的氣體設備投資、維護管理費較少需注意鼓風機與配管等的防塵和腐蝕保護，活性污泥有異味能有效去除高濃度氣體土壤脫臭適用于臭氣濃度低以及土地充裕的地方土壤法具有設備簡單，運行費用極低，維護操作方便的優(yōu)點高濃度或濃度變化較大的臭氣方面，不太充分，占地較大降解難溶性惡臭成分有效生物過濾法適用于各種惡臭成分的降解處理管理維護容易、運行費用較低、脫臭效果好，對高濃度臭氣均具有很強的適應性生物濾池的缺點是占地較大對污水處理過程產(chǎn)生的富有N、S成分臭氣的處理效果優(yōu)良植物提取液噴淋除臭技術非常適用于臭氣收集較困難的場所。占地面積小，無二次污染，建設費用小。可間歇運行。提取液需要進口，運行費用較高，除臭效果受天氣影響較大。去除效果較好由上表可以看出物理化學除臭法設備繁多、工藝復雜、二次污染后再生困難、后處理過程復雜，能耗大等缺點；植物提取液噴淋法除臭效果較好，一次性投資較低，在一些臭氣較難收集的場所具有很大優(yōu)勢。而生物過濾法脫臭效果好，適用于各種惡臭成分的降解處理，管理維護方便簡單，且運行本錢較低。綜合處理效果與本錢因素，同時考慮到本工程是新建工程，臭氣收集系統(tǒng)可以隨構筑物土建同時施工，因此，本工程推薦生物過濾除臭法。除臭設施采用預留用地，以后污水處理廠運行運行后空氣檢測情況決定是否進行建設。生物過濾法是將收集到的臭氣在適宜的條件下通過長滿微生物的固體載體〔濾料〕，氣味物質(zhì)先被填料吸收，然后被填料上的微生物氧化分解，完成臭氣的除臭過程。固體載體上生長的微生物承當了物質(zhì)轉(zhuǎn)換的任務，因為微生物生長需要足夠的有機養(yǎng)分，所以固體載體必須具有高的有機成分。要使微生物保持高的活性，還必須為之創(chuàng)造一個良好的生存條件，比方：適宜的濕度、pH值、氧氣含量、溫度和營養(yǎng)成分等。生物過濾法〔即生物濾池除臭法〕主要包括污染場所密封系統(tǒng)、臭氣收集及輸送系統(tǒng)和生物濾池。生物過濾法的工藝流程見圖5-5。圖5圖5-5生物過濾池工藝流程圖本工程除臭采用預留的方式，后期根據(jù)實際產(chǎn)生的臭氣味道、及氣味量再行設計。方案一：A2O工藝總體流程污泥污泥外運二次沉淀池機械混合反響池紫外消毒渠污泥泵房均質(zhì)池粗格柵及進水泵池細格柵及旋流沉砂池A/A/O生化反響池中間提升泵站污泥濃縮脫水機房加藥間絮凝過濾、轉(zhuǎn)盤濾池回流污泥進水剩余污泥至均質(zhì)池出水污泥紫外消毒渠出水排至龍鳳河中間提升泵站機械混合反響池污泥紫外消毒渠出水排至龍鳳河中間提升泵站機械混合反響池加藥間D型濾池粗格柵及進水泵池進水細格柵及旋流沉砂池A/O氧化溝厭氧池外運二次沉淀池污泥泵房均質(zhì)池污泥濃縮脫水機房回流污泥剩余污泥至均質(zhì)池方案三：卡魯塞爾氧化溝工藝總體流程污泥污泥外運回流污泥進水剩余污泥至均質(zhì)池出水二次沉淀池機械混合反響池紫外消毒渠污泥泵房均質(zhì)池粗格柵及進水泵池細格柵及旋流沉砂池卡魯塞爾氧化溝中間提升泵站污泥濃縮脫水機房加藥間D型濾池厭氧池七、方案比擬選擇1、建、構筑物比擬為便于對兩個方案進行全面的技術經(jīng)濟比擬，下文將分別對這兩個方案的整個工藝流程進行詳細的工藝計算。三個方案中的各單體構筑物設計詳見表5-6。序號構筑物方案一方案二方案三A2O工藝改進型氧化溝工藝卡魯塞爾氧化溝工藝污水處理區(qū)1粗格柵間單格尺寸：L×B×H=××地上，地下〔按進水水位地下考慮〕共2格設備：1.回轉(zhuǎn)式粗格柵2臺B=800mmb=15mm2.無軸螺旋輸送機1臺L=N=2.2kW3.方形鑲銅鑄鐵閘門4臺b×h=800×8004.圓形鑲銅鑄鐵閘門1臺?=15002進水泵房構筑物：L×B×H=××地上，地下1座設備：1.潛水污水泵3臺〔2用1備，1臺變頻〕Q=100l/sH=15mN=22kW2.起重機1臺T=2t3細格柵間單格尺寸：L×B×H=××共2格設備：1.固液別離機2臺B=800mb=2.無軸螺旋輸送機1臺L=3.疊梁閘4臺b×h=900x9004旋流沉砂池構筑物：Φ×H=2430mm×2設備：1.攪拌器2套2.砂水別離器1臺Q=54m3.吸砂泵2臺〔1用1備〕Q=54m4.閘板閥7臺b×h=700×7006選擇池池數(shù)：1座，與厭氧池合建；尺寸：設備：污泥分配槽1套；潛水攪拌器，3套7厭氧池池數(shù)：1座，尺寸：××池數(shù)：1座，尺寸：××設備：潛水攪拌器，3套設備：潛水攪拌器，3套停留時間：停留時間：9A2O反響池/氧化溝池數(shù)：2座單池尺寸：××參數(shù)：總泥齡：懸浮固體濃度：3000~4000mg/l污泥負荷：5/kgMLSS產(chǎn)泥率：5停留時間：混合液回流比：50-150%總有效池容：V=9120m設備：1、盤式曝氣頭5530個2、內(nèi)回流泵8臺〔4用4備〕Q=80L/SH=1m3、潛水攪拌器10臺D=320mm數(shù)量：1座單座尺寸：60.0×28.0×參數(shù)：污泥齡：天懸浮固體濃度：3000~4000mg/l污泥負荷：5/kgMLSS污泥產(chǎn)率0.0.65kgSS/kgBOD5停留時間：混合液回流比：200%總有效池容：V=7056m設備：1、曝氣頭1500個2、潛水推進器4臺3、內(nèi)回流門1臺數(shù)量：1座單座尺寸：參數(shù)：污泥齡：14天懸浮固體濃度：3000~4000mg/l污泥負荷：5/kgMLSS污泥產(chǎn)率0.67kgSS/kgBOD5停留時間：混合液回流比：200%總有效池容：V=7812m設備：1、表曝機6臺、2臺變頻2、潛水推進器4臺10二沉池池數(shù)：2座單池外表積：A=400m外表負荷：約3/m2.h池數(shù)：1座池徑：D=30m外表負荷：約0.76~3/m2.h池數(shù)：1座池徑：D=30m外表負荷：約0.76~3/m2.h設備：2/3橋刮泥機，設備：2/3橋刮泥機，11回流及剩余污泥泵房尺寸：回流污泥泵3臺〔2用1備〕流量Q=127l/s，揚程H=剩余污泥泵2臺〔1用1備〕流量Q=24/s，揚程H=10m電動葫蘆：1臺同方案一同方案一13機械混合反響池構筑物：鋼筋混凝土池2座尺寸：L×B×H=××4.0m分5格設備：1.垂直軸式漿板攪拌器5臺N=2kW同方案一同方案一14轉(zhuǎn)盤濾池構筑物：1座同方案一同方案一尺寸：L×B×H=××設備：轉(zhuǎn)盤過濾器1套最大處理能力975m3直徑16紫外線消毒渠構筑物：鋼筋混凝土池1座尺寸：L×B×H=××設備：紫外線消毒裝置1套功率20kW同方案一同方案一17鼓風機房尺寸：L×B×H=××同方案一同方案一設備：鼓風機3臺〔2用1備〕Q=53Nm3/minP=0.06MpaN=90kW污泥處置區(qū)18污泥均質(zhì)池數(shù)量：1座尺寸：設計參數(shù)：停留時間設備：潛水攪拌機1臺19污泥濃縮脫水機房、加藥間數(shù)量：1座尺寸：1.污泥脫水機1套處理量210KgDS/hN=1+0.75kW2.污泥給料泵2套〔1用1備〕Q=10~25m33.PAC加制備裝置1套Q=0~5kg/hN=0.75kW4.PAM投加制備裝置1套Q=0~5kg5.螺旋輸送機〔水平〕1套Q=5m36.螺旋輸送機〔傾斜〕1套Q=5m37.起重機1套t=3tN=3.1+0.52kW廠前區(qū)20綜合樓二層，建筑面積600平方米同第一方案21變電間尺寸：同第一方案22配電間尺寸：同第一方案23傳達室占地20平米同第一方案24紫外線消毒設備間20平米同第一方案2、經(jīng)濟比擬根據(jù)工藝設計進行了兩種方案的投資估算和運行本錢分析見附表。工程主要技術經(jīng)濟指標詳見表5-7。表5-7工程主要技術經(jīng)濟指標方案一方案二方案三工程總投資〔萬元〕228912977年總本錢費用〔萬元〕573單位生產(chǎn)本錢〔元/m3〕1.041.336單位水量電耗〔3〕50.6857一期占地面積〔畝〕203030技術評價優(yōu)點運行穩(wěn)定，經(jīng)驗多，曝氣效率高，電耗低，占地小。運行穩(wěn)定，經(jīng)驗多，曝氣效率高，電耗低，占地小。流程簡單，管理簡便，運行較穩(wěn)定，經(jīng)驗較多，可省去鼓風機房和曝氣頭以及其管道系統(tǒng)缺點構筑物少，設備較多，維護量較少微孔曝氣器效率高構筑物較多，設備較多，維護量較大微孔曝氣器效率率高曝氣效率低；占地稍大3、技術比擬綜合比擬3個二級生物處理方案和深度處理方案的各項指標，得出結果如下：3個方案在技術上均可行，都能滿足出水的水質(zhì)要求。A2O工藝運行穩(wěn)定可靠，有大量成熟的運轉(zhuǎn)經(jīng)驗；改進型氧化溝在運行可靠性方面與氧化溝有著相同的特點。A2O工藝占地面積小，氧化溝占地面積較大。A2O工藝曝氣效率較高；卡魯塞爾氧化溝曝氣效率較低，能耗高，改進型氧化溝曝氣效率與A2O工藝相當，氧利用率高。經(jīng)以上的分析比擬，由于污水處理廠收水主要為生活污水，水質(zhì)、水量比擬穩(wěn)定，同時本工程建設征地面積較小，而且A2O工藝在占地規(guī)模、投資和運行費用上較氧化溝工藝具有優(yōu)勢，故本工程推薦定A2O+深度處理方案為優(yōu)選方案。第六章污水處理廠工程設計一、廠址的選擇與確定1、污水處理廠選址原那么污水處理廠的建設應選在城鎮(zhèn)水體的下游；污水處理廠