某镇生活污水处理厂可行性研究报告

城镇生活污水处理厂可行性研究报告1项目编制依据、原则及城镇概况11编制依据及主要资料111编制依据、规范及标准1111原始资料XX市XX区XX镇中心城区（部分）控制性详细规划XX镇XX城镇生活污水处理厂区规划用地图纸1112主要法律、法规1建设单位提供的污水水质、水量和要求等基础资料以及污水处理厂原运行情况报告。2江苏省大丰市城西环境保护规划（环评报告）3中华人民共和国环境保护法1989年12月4中华人民共和国水污染防治法2008年2月5污水综合排放标准GB897819966城镇污水处理厂污染物排放标准GB1891820027纺织染整工业水污染物排放标准GB428719928地表水环境质量标准GB383820029污水排入城市下水道水质标准CJ3082199910室外排水设计规范GB50014200611环境空气质量标准GB3095199612工业企业厂界噪声标准GB12348199013工业企业噪声控制设计规范GBJ87198514采暖通风与空气调节设计规范GB50019200315给水排水设计手册（第二版）16城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ31198917给水排水工程管道结构设计规范GB50332200218钢质管道及储罐防腐蚀工程设计规范SY/T0007199919给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069200220建筑结构设计统一标准GBJ68198421建筑结构荷载规范2006年局部修订条文GB50009200122建筑地基基础设计规范GB50007200223混凝土结构设计规范GB50010200224建筑抗震设计规范GB50011200125建筑设计防火规范GB50016200626建筑物防雷设计规范GB5005719942000年版27供配电系统设计规范GB50052199528低压配电设计规范GB50054199529自动化仪表工程施工及验收规范GB50093200230工业自动化仪表工程施工及验收规范GBJ9319862001年版31分散型控制系统工程设计规定HG/T20573199532控制室设计规定HG/T20508200033仪表供电设计规定HG/T20509200034仪表系统接地设计规定HG/T20513200035建筑照明设计标准GB50034200436城市污水处理工程项目建设标准修订建设部主编200161施行37国家环境保护总局、国家经贸委印染行业污水污染防治技术政策；38江苏省环境保护厅江苏省排污口设置及规范化整治管理办法；江苏省环境科学研究院对园区工业废水、印染废水、化工废水等的治理经验。12编制原则及编制范围121编制原则1严格遵守和执行国家环境保护法规和有关加强环境保护工作的决定、方针和政策；保护环境解决水环境污染问题；2在大丰城市总体规划和江苏大丰市总体规划的指导下，根据城西总体规划布局，结合地形和环境要求，统一规划设计污水处理设施，实行城西污水综合治理，贯彻近远期结合，分步实施的方针，减轻城西污水排放对大丰市地表水、地下水造成的污染，改善城市水体及下游河流的水体质量；3根据城西废水来源主要是印染行业的特点，积极稳妥的采用国内外先进处理技术，在确保达标排放的前提下为节省建设资金和提高处理效率创造条件；因地制宜力求经济合理、管理简单、高效节能、操作方便、成本低、占地少；4适当考虑周围地区的发展状况，在设计上留有余地，为将来污水处理厂尾水深度处理及回用的扩建创造条件；采用高效节能、简便易行的尾水处理工艺设计，确保回用处理后回用的效果，减少工程投资和日常运行费用；5将污水处理现状工程和新建工程作为一个系统工程统筹考虑，确保污水处理工程总体的合理性、先进性和经济性，充分考虑现有工程设施同新建工程的合理衔接；6在规划用地范围内，本着便于施工及运行维护管理简便的条件，总平面布置遵循各处理构筑物相对集中、节约占地的原则；7积极稳妥地采用新技术、新工艺、新设备和新材料；8妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣和污泥，尽量减少对周围环境的影响，合理控制噪声、气味，避免二次污染；9设备选择国内先进、可靠、高效，运行管理方便、维修、维护简便的污水处理专用设备，同时积极稳妥地引进先进设备，提高工程设施运行的可靠性。采用节能技术，节约能源，降低处理成本和运行费用；10为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，污水厂运行设备有足够备用率；11采用现代化技术手段，实现自动化控制和管理，做到技术可靠、经济合理；12突出以人为本的原则，将工程的功能性、实用性、美观与自然环境有机结合，创造卫生、舒适、幽静、典雅的环境，充分发挥污水处理工程的社会效益、经济效益和环境效益；13构筑物设计及设备选型充分考虑在生产运行中具有较大的灵活性、适应性和耐冲击负荷能力。自然环境概况131地理位置132气象气候133地质地貌1331地形地貌1332地层河地质构造134河流与水文特征14社会经济环境概况15城市给水现状和规划151给水现状规划区用水属XX镇统一供水范围，现状用水量（上村和榄树岗村除外）均由XX新水厂提供。从XX新水厂沿永大路敷设DN500输水干管进入规划区后引出两条支管分别沿永大路和大南路敷设进入XX配水管网永大路敷设DN300供水管至大前街大南路敷设DN200DN300给水支管沿连滘路敷设,沿途各村用水由此给水管提供。目前,XX给水管网基本上为支状供水,现状供水管径普遍较小,且老化问题突出。152用水量预测针对本区域的特点,采用单位人口总和用水指标法对规划区内的用水量进行预测，最终确定本规划区在规划期内的最高日用水量。到中期2020年末，本规划区的总人口为4万人口，其中到近期2010年末，规划人口为2万人口。根据广东省城镇生活综合用水定额，确定镇生活综合用水为200升/人日，进行用水量预测计算。近期的最高日用水量为4000M/D，中期的最高日用水量为8000M/D。根据城市给水工程规划规范和XX市XX区XX镇中心城区（部分）控制性详细规划确定本项目服务区域的生活综合用水量预测结果见表11。表11服务区域内生活综合用水量预测表规划期规划人口（万人）广东省城镇生活综合用水定额（升/人日）规划生活综合用水量（M3/D）近期22004000中期42008000153给水管网规划以大南路（DN1200）、永大路（DN1000）、天泰路（DN1000）和土塘下路（DN600）上的供水管道作为本区给水主干管，沿区内的XX路、大岗路、庙岗路、永平路和上村路敷设DN400给水次干管，其他道路敷设给水支管，把管道连接起来，形成环状供水管网系统，以保证区内各用水点的供水水质、供水安全及消防供水的需要，其中给水支管可以根据规划区开发建设过程中的实际情况适当调整，管网敷设的管径范围DN150DN300。16城市排水现状和规划161污水排水现状XX镇现有的排水体制为雨污合流制，由于尚无建设污水处理厂，全部生活污水、建筑业污水、餐饮业污水未经处理后，通过明渠或暗渠分散无序地就近排入望岗涌，导致其水环境严重恶化，破坏内河涌的生态环境系统，削弱了水体自净能力。1611污水量预测根据城市排水工程规划规范和规划区内生活综合用水量的预测，城市综合生活污水排放系数为09，地下水渗入量按10计算。根据城市排水工程规划规范和XX市XX区XX镇中心城区（部分）控制性详细规划确定本项目服务区域的生活污水量预测结果见表12。表12服务区域内生活污水量预测表规划期规划人口（万人）规划综合生活用水量（M3/D）城市综合生活污水排放系数地下水渗入量系数生活污水量（M/D）近期2400009103960中期4800009107920计算公式4000091103960（M3/D）1612污水管网规划根据XX镇总体规划污水管网的布局，城区内规划的XX生活污水处理厂接纳本规划区的污水，而且规划区内的污水基本上是城镇生活污水，不含有工业废水和农业废水，本规划区排水体制采用雨污完全分流排水体制，将收集污水统一输送到污水处理厂进行处理。规划区内的污水管道按照重力流为原则，结合竖向规划、道路坡向，并尽可能少穿越河道为原则布置，沿道路的坡向顺坡敷设，收集规划区内的污水，根据地形、地势限制，在靠近镇政府的两个沿望岗涌边排水点，设置两座污水排水泵房，将污水提升到现规划的XX生活污水处理厂进行二级处理。162雨水排水规划充分利用地形进行合理分区，根据雨水排水系统分散出口和就近排放原则，保证雨水管渠以最短路线、较小管径把雨水就近排入附近河涌，降低雨水管网建设的投资费用。雨水主干管沿规划区市政道路设置，其敷设坡度宜尽量与道路一致，并应与道路规划、污水管网规划紧密结合。雨水管径DN600MMDN1200MM，雨水渠BH为14M12M18M16M。2项目建设的必要性21法律法规和相关环保政策的需要XX区XX镇拟规划本镇中部XX地区为XX镇规划城镇中心区的一部分，随着XX镇中心城区的核心地位日渐凸现，开发建设迫在眉睫，对居住环境和服务环境提出新的更高的要求。根据中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国水污染防治法、中华人民共和国规划法、国务院关于环境保护若干问题的决定等法律法规，粤府199974号关于加强水污染防治工作的通知、粤府200271号关于进一步加强环境保护工作的决定、广东省“十一五”环境保护和生态建设规划、国函200670号国务院关于“十一五”期间全国主要污染物排放总量控制计划的批复、城市污水处理及污染防治技术政策等文件的相关精神，全国设市城市和建制镇均应规划建设城市污水集中处理设施。达标排放的工业污水应纳入城市污水收集系统并与生活污水合并处理。设市城市和重点流域及水资源保护区的建制镇，必须建设二级污水处理设施，可分期分批实施。受纳水体为封闭或半封闭水体时，为防治富营养化，城市污水应进行二级强化处理，增强除磷脱氮的效果。各级人民政府必须把保护城市水源和防治城市水污染纳入城市规划，建设和完善城市排水管网，有计划地建设城市污水集中处理设施，加强城市水环境的综合整治。城市污水集中处理设施按照国家规定向排污者提供水处理的有偿服务，收取污水处理费用，以保证污水集中处理设施的正常运行。22恢复纳污水体的水功能、保护北江水质的需要221纳污水体现状本项目的纳污水体是望岗涌。根据关于XX市XX区地面水环境功能区划补充方案（2003年）望岗涌属农业灌溉水用途，执行国家地表水环境质量标准GB38382002中的类标准。引用XX市XX区环境保护监测站提供的对望岗支涌的监测数据，来评价项目纳污水体的状况，监测结果如下表21所示。表21望岗支涌水质监测统计结果（监测时间2007年10月）单位MG/L监测断面望岗东社（望岗支涌）项目监测值水质标准（类）评价PH68969达标DO353达标CODMN10710超标CODCR45030超标BOD51386超标氨氮253715超标TP032203超标石油类03305达标挥发酚0004001达标LAS00803达标硫化物0005L05达标粪大肠菌群920020000达标注PH无量纲，粪大肠菌群个/L从结果表明，抽检指标中CODCR、CODMN、BOD5、氨氮、总磷均超出了国家地表水环境质量标准GB38382002中的类标准，其余各指标符合GB38382002中的类标准，纳污河道望岗支涌水质较差。这主要是由于随着区域经济人口迅速增长，纳污区域的人类活动逐渐频繁，但配套的城市生活污水处理系统尚未完善，河道附近大量的生活污水等污水未经处理直接排入河道，使得纳污河道多项指标超标。造成对XX镇环境污染，而且对下游的九曲河，西南涌乃至北江的水质造成不利影响。222本项目实施前后的水污染物分析虽然本项目纳污水体望岗涌目前已经超出了国家地表水环境质量标准GB38382002中的类标准，但本项目通过对生活污水进行截污，集中处理污水后排放，项目本身就是对水污染物进行减量化，以减少对河涌的污染，从而实现望岗涌水环境目标。2221规划区内污水污染物排放现状根据XX市XX区XX镇中心城区（部分）控制性详细规划和现场实地调查，本项目规划区内现在汇入望岗涌的污水以生活污水为主，近期规划污水量为4000M3/D，中期规划污水量为8000M3/D。其污染物浓度产生量和排放量如表22所示表22项目规划区内污水污染物排放现状规划期规划污水量M/D污染物CODCRBOD5SSNH3N总磷浓度MG/L2501502002525近期4000排放量T/D1060801001浓度MG/L2501502002525中期8000排放量T/D21216020022222项目实施前后望岗涌污染物削减量根据本项目未实施前规划区内的生活污水排入望岗涌污水的污染物计算，对比项目实施后对望岗涌的污染物贡献情况，可以看出，虽然项目规划区内汇入望岗涌的水量不大，但由于这部分生活污水没有经过处理直接排放，所以污染物浓度较高，对水体污染物的贡献较大。具体削减量如表23所示表23项目运行前后污水污染物的排放量及削减量规划期规划污水量M/D污染物CODCRBOD5SSNH3N总磷污染物浓度（MG/L）（处理前）2501502002525一期污水处理厂实施前污染排放量（T/D）1060801001污染物浓度（MG/L）（处理后）60202081运行后污染排放量（T/D）02400800800320004日削减量（T/D）07605207200680006近期4000年削减量（T/A）2774189826282482219污染物浓度（MG/L）（处理前）2501502002525二期污水处理厂实施前污染排放量（T/D）2121602002污染物浓度（MG/L）（处理后）60202081运行后污染排放量（T/D）04801601600640008日削减量（T/D）15210414401360012中期8000年削减量（T/A）5548379652564964438望岗涌的水体现状达不到目标地表水类标准，在本项目规划区内，现有大量的未经处理的生活污水以散排的形式汇入望岗涌，可能是造成了望岗涌现状水质超标的主要原因。而通过本项目的建设，对生活污水进行截污、处理，可以解决对望岗涌的污染问题，削减排入河涌的污染物排放量，为实现河涌全面达到目标水功能标准奠定基础。由表23可以看出，项目实施前后的污染物削减量是显而易见的，近期规划4000M/D污水排放的CODCR全年削减量为2774T/A，而中期规划8000M/D污水排放的CODCR全年削减量为5548T/A。223小结为配合“十一五”期间全国主要污染物排放总量控制计划，广东省实现到2010年的CODCR排放总量比2005年减少15的目标，结合XX区、XX市、广东省的控制削减化学需氧量的计划和目标，减少化学需氧量排放总量的主要工程措施是加快和强化城市污水处理设施建设与运行管理。随着XX镇人口的增加和经济快速发展，社会生活需要排放的污水量将大大增加，因此尽快筹建XX镇XX城镇生活污水处理厂，是环保“十一五”计划的要求及省委省政府规定环保责任制考核的重要内容指标，也是实现科学发展观的重要举措。3工程的基本概况和要求31工程服务范围及规划年限服务范围污水处理厂服务范围是XX镇中心城区，主要收集XX镇中心城区的居民、办公、市政污水。规划期一、二期城镇生活污水处理厂规划至2020年，三期城镇生活污水处理厂规划远期至2020年之后。本可研报告是针对一、二期城镇生活污水处理厂进行可研分析。32污水处理厂设计规模和进水水质321污水处理厂设计规模根据表12“服务区域内生活污水量预测表”，近期规划生活污水量为3960M/D，一期污水处理厂设计规模为4000M/D。中期规划生活污水量为7920M/D，二期污水处理厂设计规模增加至8000M/D。322污水处理厂设计进水水质根据近期现场取水样监测结果，并参照XX市XX区已建成的污水处理厂的进水水质，考虑到远期污水水质的变化趋势，确定XX污水处理厂设计进水水质如下表31。表31污水处理厂进水水质污染物PHCODCR（MG/L）BOD5（MG/L）SS（MG/L）NH3N（MG/L）总磷（以P计MG/L）进水指标692501502002525323出水水质及排放标准污水经处理后，出水水质达到国家标准城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）中一级B标准，具体内容如下表32所示。表32生活污水处理厂排放标准污染物PHCODCR（MG/L）BOD5（MG/L）SS（MG/L）NH3N（MG/L）总磷（以P计MG/L）粪大肠菌群数个/L出水指标6960202081104排放标准696020208110433污水处理厂选址城镇污水处理厂选址应根据城市建设总体规划，结合城市地形、排入水体、城市排水设施状况等条件，对城市排水系统包括污水处理厂厂址做出多方案的技术经济比较论证后，选择最佳方案。331选址原则厂址选择必须在城镇区域建设总体规划指导下进行，保证总体的社会效益、环境效益和经济效益，应遵循以下主要原则1厂址必须位于集中给水水源的下游，并位于城镇水体有足够的环境容量的下游段，与城市集中供水水源的距离应不小于500米。2为了保证环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或公共建筑保证一定的卫生防护距离，其距离可由环境评价确定，在有条件的情况下可适当大些，但一般不小于300米，同时污水处理厂周围应有充分的绿化带。3厂址应选择在城市的夏季主导风向的下风向。4厂址宜选在水、电、运输及其他公用工程、生活设施较方便的地区。5厂址选择应注意节约用地，坚持不占或少占良田，厂区面积、形状和其他条件应满足工艺流程合理布置的要求，有利于厂房、管线、构筑物的安排，有利于交通和场地排水，并留有一定的扩建发展余地。6厂址选择一般应避免低于供水位或在采取措施后仍不能避免水淹的地段。7厂址选择要充分利用地形，以满足污水处理高程布置的需要，使污水和污水尽量自流，减少二次提升，达到节能减排的目的。332选址方案XX区XX镇拟规划本镇中部XX地区为XX镇规划城镇中心区的一部分，由规划永大路、土塘下路、大南路和沙港路围合而成。随着XX镇中心城区的核心地位日渐凸现、开发建设迫在眉睫，对居住环境和服务环境提出新的更高的要求。根据XX市XX区XX镇总体规划（20062020）的精神，XX镇内拟建一座城市污水处理厂来收集处理镇中心区内的生活污水。该污水处理厂的建设计划情况如下近期建设投产目标是2009年初对污水处理厂进行动工建设，于2009年底正式投入使用。拟收集范围是计划近期收集中心镇区XX、上村、中社、李家、上屋附近的生活污水，远期计划（即2020年后）收集范围扩展至新屋、中心洲、瑶溪、莘田等区域。收集范围面积近期收集范围面积为45平方公里；远期收集范围面积为75平方公里；服务人群人数根据镇内人口规模的发展估算情况，近期目标约2万人口，中期目标约4万人口，远期目标为89万人口。根据有关法律法规、规定和要求，目前拟选取两个位置作为本镇的污水处理厂的备选厂址。图例污水站位置近期集污范围中期集污范围远期集污范围污水口位置泵站方案一、二须建泵站；方案二须建泵站。5KM3321选址方案一选址新屋、中心洲、瑶溪附近，选址位于永平村委、永丰村委和莘田村委交界处。该址靠近XX涌，与周边居民区最近相距260米以上，周边目前为农田。该选址与污水口排放口相距5公里。基本情况1）设计规模16万吨/天2）分期建设情况一期为4000吨/天；二期为16万吨/天3）服务范围一期约2万人，以XX为主的中心区及周边4）规划占地面积20亩（不含管网占地）5）与污水口接驳的管网长度5KM6）泵站23个（主要考虑所在区域高程有12M高差，故部分地方需将水抽上山坡再引至污水处理厂）7）预计总投资2000万元（不含地价及管网建设）一期投资厂内投资500万元，另外污水口管网接驳5公里管网征地铺管投资22875万元。由于该方案选址远离中心城区5KM，而污水口的管网接驳口至选址方案厂址位置，该路段尚未有正式路网铺设。因此，输水管网应结合规划路位置沿规划路路基铺设，假设正常道路路宽45M，那么5公里的公路建设，需征地面积约为225000平方米，折算为3375亩。根据现时征地费用为6万元/亩，不含青苗和沿途上植物的费用。故计算出来征地费用2025万元。此外，管网铺设费用按管径为1米，水管费用525元/M，合计约2625万元。3322选址方案二选址XX村，位于欧嘉特陶瓷厂东南面靠望岗涌东边空地。该址靠近望岗涌，周边300米内拟规划功能以商业为主。该址与污水口排放口相距700米左右。基本情况1）设计规模8000吨/天2）分期建设情况一期规模4000吨/天；二期为4000吨/天3）服务范围一期约2万人，以XX为主的中心区及周边4）规划占地面积12亩（不含管网占地）5）与污水口接驳的管网长度700米左右6）泵站2个（主要考虑XX的高程略低于选点的高程）7）预计总投资约1200万元（不含地价及管网建设）一期投资为450550万元，一、二期总投资（含配套管网建设）约为1200万元。3323选址方案的对比方案一、二与目前所需的要求对比表比较项目选址要求塘西路选址方案一XX选址方案二设计规模（吨/日）800010000160008000预计总投资（万元）（不含地价及管网建设）60020001200污水处理区域预计人口数49万8万4万处理范围（平方公里）4以上945（镇中心城区控制性详细规划首期规模（吨/日）4000以上40004000首期投资（万元）（含异味处理费用，不含污水管网建设费）450500450500450500规划面积（亩）不限2012周边情况符合选址要求高速路出入口，周边空旷南北主要风向为高压线路下绿化走廊，东面空旷。离现在污水出水口直线距离（米）不限（从标准、经济、技术角度越近越好）4600（5000规划管网）700泵站建设12个23个2个管网铺设方法铺设污水管网或临时管网泵送沿涌架设300MM管压力输送费用（万元）有现成路网情况下525元/米正式管网250临时管网507（按100元/米算）铺设难度沿途路网未开始建设，近期内规划管网难于实施和操作，铺设临时管网费用高，难度大，近5年内运行费用大（泵送）小，不用考虑远程的管网，主要的管网以镇内中心道路为主卫生防护距离要求（米）控制医院、学校、文教、高档商住区的建设300300300改善工艺及治理设施（密封）后环评卫生防护距离要求。（控制一般住宅商品楼或非环境敏感项目）100100100除臭措施要求有有对将来城镇规划的局限性1015年后810年后时效性要求2009年底能投入使用长远规划中短期规划实际情况综合后的可操作性最大问题是在路网未有的情况下，管网的铺设如何进行。相对容易由上表对比分析选址方案一优点远离城市中心区，周边空旷。一次性投资，不用考虑日后迁址问题，属于长远考虑。有位置扩容，扩容后接纳生活污水范围基本可以覆盖全镇。所选址周边功能暂为农地，规划局限性相对较小。缺点排污口与拟选址的距离远（5KM），而目前所涉及需铺设管网的地方仍为一些田地、鱼塘或小路，尚未有完善直达拟选址的路网，故要在短时间（约一年时间）内完成需铺设管网地段的征地、铺路及管网铺设的工作，是比较困难的。另外，因需铺设的管网所需的征地补偿费用的投资费用也比较高，一次性征地费用（未含青苗和沿途上植物的费用）约为2025万元。该方案最大的缺点在于征地需时长（起码要一年以上），投资费用较高，资金在较短时间内难以筹集，且路网、管网的建设期长，故不能按预期目标投产使用。由于本镇地势高低不一，故要设泵站将污水抽至污水站，该选址的泵站拟设23个。这会增加投资及运行费用。选址方案二优点拟选址与污水排污口的距离较近（700米左右），征地、铺路、铺设管网所需的时间、费用相对较低。投资费用相对方案二低，故资金相对较易筹集。由于污水管网长度较短，故施工期短，能在短期内投入使用，符合目前建设时间要求。排污口与水体接近，费用可以节省。可以贴合镇内发展情况对镇内污水管网进行预埋，可减少管网一次性投资的风险。缺点与中心城区相距近，限制周边功能发展。需对周边功能发展进行合理规划。选址可用地面积较小，对于长远污水处理厂扩容有一定制约。由于与中心城区相距近，需加强污水处理厂产生的臭味的治理，污水处理厂建设费用约高出1020。综上所述，方案二比方案一更贴合于目前镇内的发展形势，且可贴近按上级下达污水处理厂建设的时限落实。在资金、技术等方面也能比较容易实施。故建议污水处理厂建设根据地方经济发展和城镇发展情况分两步实施，目前采用方案二的选址地点进行建设。将来XX新城区城镇人口发展到4万人以上时，可考虑在方案一选址上再建设另一座生活污水处理厂，将永平墟纳入处理范围，届时是新旧厂分区分片同步运营还是拆旧建新视镇经济及发展情况确定。333项目建议选址的现状本项目建议选址XX村，位于欧嘉特陶瓷厂东南面靠望岗涌东边空地，目前，项目所选址为鱼塘和空地；其东面为望岗涌和空地，南面为鱼塘，西面小路及鱼塘，北面为空地。根据XX镇中心城区的规划，本项目将来四至情况为东邻望岗涌，隔涌为XX路和商业金融用地，其余南、西、北三面为公共绿地。鱼塘空地项目东面望岗涌项目南面鱼塘项目西面鱼塘项目北面空地4污水处理工艺的选择41污染物的去除方法城市生活污水主要的特征污染物BOD5、CODCR、NH3N、P、SS等。411BOD5的去除BOD5即生化需氧量，是在指定的温度和指定的时间段内，微生物在分解、氧化水中有机物的过程中所需要的氧的数量。根据研究观测，微生物的好氧分解速度开始很快，约至5天后其需氧量即达到完全分解需氧量的70左右，因此在实际操作中常常用5D生化需氧量BOD5来衡量污水中有机污染物的浓度。污水中的BOD5的去除主要是靠微生物吸附与代谢作用，然后对吸附代谢物进行泥水分离来完成的。在活性污泥与污水接触初期，会出现很高的BOD5去除率，这是由于污水中有机颗粒和胶体被吸附在微生物表面，从而被去除所致。但是这种吸附作用仅对污水中悬浮物和胶体起作用，对溶解性有机物不起作用。对于溶解性有机物需要靠微生物的代谢来完成，活性污泥中的微生物在有氧的条件下，将污水中一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。在这种合成代谢与分解代谢的过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等）直接进入细胞内部被利用，而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后进入细胞内被利用，由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物均为无害的稳定物质，因此可以使处理后污水中的残余BOD5浓度比较低。412CODCR的去除CODCR即化学需氧量，指水样在一定条件下，氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的MG/L表示。它是表示水中还原性物质的一个指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等，但主要的是有机物，因此，CODCR又往往作为衡量水中有机物含量多少的一个指标。污水中的CODCR去除的原理与BOD5基本相同，即CODCR的去除率取决于原污水的可生化性，它与城市污水的组成有关。对于那些主要以生活污水及其成分与生活污水相近的加工工业废水组成的污水，这些城市污水的BOD5/CODCR比值往往接近05，甚至大于05，其污水的可生化性较好，出水中CODCR值可控制在较低的水平；而成分主要以工业废水为主的城市污水，其BOD5/CODCR比值较小，其污水的可生化性较差，处理后污水中残存的CODCR会较高。对于这种情况，所选择的处理工艺是要在前端设置厌氧段，即可提高BOD5/CODCR的比值，也就是提高污水的可生化性。由此可见，在一般情况下，通过采用一定的工程措施，污水处理厂CODCR达标是有保障的。413N、P的去除污水除磷脱氮的方法通常包括物理化学法和生物处理法。国外从60年代开始曾系统地进行了除磷脱氮的物化处理方法的研究，结果认为物化法存在药耗量大、污泥多、运行费用高等缺点，因此，城市污水处理厂一般不推荐采用。70年代以来，国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物除磷脱氮。我国从80年代初开始研究生物除磷脱氮技术，80年代后期逐步用于生产实践。目前采用的生物除磷脱氮工艺为“厌氧缺氧好氧法”等。生物脱氮在原污水中，氮以氨氮及有机氮形式存在，这两种形式的氮合在一起称为凯氏氮（TKN），生物脱氮是利用自然界氮的循环原理，采用人工方法予以控制。生物脱氮包括好氧硝化和缺氧反硝化两个过程。污水中的有机氮，在好氧的条件下转化为氨氮，而后在硝化菌作用下变成硝酸盐氮；在缺氧的条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量的条件下，使硝酸盐转变成氮气逸出。另有部分硝酸盐氮、亚硝酸盐氮随剩余污泥一起排出系统，达到脱氮效果。影响脱氮效率的因素主要有温度、溶解氧、PH值以及反硝化碳源；生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥龄，也就是要求系统必须维持在较低的污泥负荷条件下进行，一般设计污泥负荷在018KGBOD5/KGMLSSD以下时，就可使硝化与反硝化顺利进行。因此要进行生物脱氮，必须要具有缺氧好氧过程。生物除磷生物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降解有机物，并转化为PHB（聚羟丁酸）储存起来，当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的PHB而产生能量，用于细胞的合成和吸磷，形成高含磷浓度污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。生物除磷的优点在于不增加剩余污泥量，处理成本较低。根据以上分析，要求在去除BOD的同时能实现除磷脱氮的功能，生化处理系统中必须具有厌氧、缺氧和好氧的单元，这三个单元的有机组合可以达到去除BOD5和N、P的功能。化学除磷投加复合混凝剂与PO43形成难溶化合物，再经沉淀从污水中去除，化学除磷简单可靠，但对此规模的城市生活污水，需增加投药装置，药剂耗量大，增加运行成本，剩余污泥量也增大，相应也增加了污泥处理的费用。该方法一般作为生物除磷的辅助方法。在本工程中设置一套化学除磷投药装置，根据实际运行情况调节加药量，以确保出水达标。414SS的去除SS即悬浮固体，是指水中非溶解的和非胶态的固体物质，在条件适宜时可以沉淀。悬浮固体可分为有机性和无机性两类，反映废水汇入水体后将发生的淤积情况，其含量的单位为MG/L。污水中的SS去除主要靠沉淀作用，污水处理厂中悬浮物的浓度不仅仅只涉及到出水的SS指标，而且出水的BOD5、CODCR、N、P等指标也与其有关，这是因为组成污水中悬浮物的主要是活性污泥絮体，其本身有机成分就很高，较高的悬浮物含量会使得出水中BOD5、CODCR、N、P等均增加，所以控制污水处理厂出水的SS指标是最基本的，也是十分重要的。为了尽量去除污水中的悬浮物，需在工程中采取适当的措施，常用的方法包括采用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能。采用较小的二沉池表面负荷、较低的出水堰负荷、充分利用活性污泥悬浮层的吸附和网捕作用等。当工艺参数选择适当和单元设计合理时，完全能够使出水SS指标达到设计值。42污水处理工艺选择421污水处理工艺选择原则选择适宜的污水处理工艺应当根据处理规模、原污水水质、出水要求，用地条件、工程地质，环境等条件作慎重考虑。各种工艺都有其适用条件，因此必须在生产实践上总结优化，提出适合于具体项目的工艺。一般污水处理工艺选择原则为技术成熟，对水质变化适应性强，出水稳定，污泥易于处理。经济节约，电耗少、造价低、占地少。易于管理，操作方便，设备性能稳定。重视环境，臭气防护，噪声控制，环境协调，清洁生产。422水质处理要求分析本工程要求对BOD5、CODCR、SS、N、P等指标的去除率如下表41所示。表41污染物去除率表处理水量项目进水出水去除量去除率PH6969BOD5MG/ODCRMG/L25060190760SSMG/L20020180900NH3NMG/L25817680总磷（以P计MG/L）25115600一期规模4000M3/D，二期规模增至8000M3/D粪大肠杆菌数个/L104参考室外排水设计规范（GB500142006）对各种主要流程所列的处理效率（即污染物去除率），参见下表42。表42主要流程推荐的处理效率处理效率处理级别处理方法处理工艺SSBOD5一级沉淀法沉淀40552030生物膜法初沉池、生物膜法、二次沉淀池60906590二级活性污泥法初沉池、曝气、二次沉淀池70906595表42系根据国内已建成的污水处理厂，长期的实际运行资料，经统计整理，并参考了国外资料制定的，是非常成熟的污水处理工艺流程的处理效率值。比较表41和表42可知，一级处理达不到上述出水水质要求，常规二级处理工艺对BOD5和SS均可以达到6095，而对N和P的去除则有一定的限度。因此，本工程必须选择二级污水处理工艺。考虑到未来发展需要，选择具有较好除磷脱氮效果的二级污水处理工艺。对于生物除磷脱氮工艺，一般来讲，进水BOD5/TN大于286，BOD5/TP大于20，是取得较好的生物除磷脱氮效果的前提条件，本工程满足此条件。当然，要取得最佳效果，必须根据污水性质、处理规模、场地大小、设备性能等条件选择合理的工艺和设计参数（例如污泥负荷、污泥龄、溶解氧等）。423污水处理工艺比较根据处理效果和运行管理的考虑，选择具有同步脱氮除磷效果，可以完成有机污染物的去除、硝化反硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能的处理工艺。以下作了几种处理工艺的比较。4231活性污泥法的比较（1）传统的A/O工艺及UCT工艺传统A2/O工艺于70年代由美国专家在厌氧好氧除磷工艺（A/O工艺）的基础上开发出来的。该工艺是在A/O工艺中增加一个缺氧段，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧段，以达到脱氮的目的。传统A2/O工艺可以完成有机污染物的去除、硝化反硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能。其流程简图如下传统A2/O工艺流程简图传统A2/O工艺的特点在去除有机污染物的同时可达到除磷脱氮目的；进水厌氧缺氧好氧二沉池出水混合液回流污泥回流剩余污泥工艺简单、水力停留时间较短；在厌氧缺氧好氧条件下交替运行，丝状菌不会过度繁殖，从而不会引发污泥膨胀。传统A2/O工艺的缺点是回流污泥中过多的硝酸盐破坏厌氧环境，影响厌氧放磷效果，为此产生了UCT工艺。与传统A2/O工艺比较，UCT工艺不同之处在于污泥先回流至缺氧池，再将缺氧池部分混合液回流至厌氧池，从而减少了回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响。但UCT工艺增加了一次回流，即多一次提升。UCT工艺流程图如下所示进水厌氧池缺氧池好氧池二沉池出水混合液回流混合液回流污泥回流剩余污泥（2）SBR工艺、氧化沟工艺、CAST工艺氧化沟工艺氧化沟的水流混合特征基本上是完全混合式，同时又具有推流式的某些特征，原水进入氧化沟，就会被几十倍的循环流量所稀释，因此氧化沟适宜处理高浓度有机废水，能够承受水量和水质的冲击负荷。在曝气器下游附近地段，水流搅拌激烈，溶解氧浓度高，但随着与曝气器距离增加，溶解氧减少，还可能出现缺氧区。水流搅动和溶解氧浓度沿池长变化的特征，十分有利于污泥的生物凝聚作用，且可利用来进行硝化、反硝化，达到生物脱氮的目的。但由于该工艺采取表面曝气的方式，因此沟内有效水深一般控制在345M左右，在池深度设计上受到限制，因此在设计参数相同的情况下，处理设施占地面积较大，且动力效率偏低，一般仅为1618KGO2/KWH。SBR工艺其反应是在同一容器中进行。在同一容器中进水时形成厌氧此时不曝气、缺氧，而后停止进水，开始曝气充氧，完成脱氮除磷过程，并在同一容器中沉淀，再通过滗水器出水，完成一个程序。这种方法与连续流系统有所不同，它不需要回流污泥，也无专门的厌氧区、缺氧区、好氧区，而是在同一容器中，分时段进行搅拌、曝气、沉淀，形成厌氧、缺氧、好氧、沉淀过程。传统SBR工艺，总容积利用率低，一般小于50，因此适用于较小污水量场合。CAST工艺CAST工艺即间歇进水周期循环式活性污泥法。其工艺特点是，用隔墙将反应池分为生物选择区和主反应区，选择区约占总池容的10，采用污泥泵从主反应区向生物选择区回流一部分污泥20，同时进水，同时曝气。整个系统以推流方式运行，而主反应区则以完全混合的方式运行，以实现同步碳化和硝化一反硝化功能，工艺简单。而且由于设置了选择区，还能有效地防止污泥膨胀和除磷。CAST工艺有它的优点，可在一组池中完成脱氮、去除BOD5全过程，但每座池子都需安装曝气设备、用于沉淀的滗水器及控制系统，间歇排水，水头损失大，设备的闲置率较高、利用率低，投资大，要求自动化程度高，维护检修较困难。活性污泥法工艺对比主要污染物去除功效活性污泥法工艺类型适用污水处理厂规模污染物负荷SSCODBOD脱氮除磷池体典型泥龄（D）传统A2/O、类中较好好好一般一般厌氧/缺氧/好氧空间交替，内回流1015UCT工艺、类中较好好好较好较好厌氧/缺氧/好氧空间交替，内回流1015氧化沟、中较较好好一一缺氧/好氧空间交替101、类好般般5SBR、类中低好较好好一般一般厌氧/缺氧/好氧时间交替1220CAST、类中较好好好较好较好厌氧/缺氧/好氧时间交替1225通过比较，UCT工艺和CAST工艺的处理效果比较好，但是CAST工艺的设备的闲置率较高，投资大，自动化程度要求高，维护困难，所以UCT工艺较适合本工程的应用，其抗冲击负荷较好，主要污染物去除效率高，运行稳定，工艺成熟，具有较好的脱氮除磷效果。4232生物膜法的比较（1）生物滤池法（BAF）生物滤池的主要优点及缺点（A）主要优点占地面积小，基建投资省。曝气生物滤池之后不设二次沉淀池，可省去二次沉淀池的占地和投资。出水水质高。在BAF中，由于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用，使得出水SS很低，一般不超过10MG/L；B主要缺点曝气生物滤池对进水的SS要求较高。曝气生物滤池采用的填料粒径一般都比较小。如果进水的SS较高，会使滤池在很短的时间内达到设计的水头损失发生堵塞，增加了运行费用与管理的不便。采用曝气生物滤池，水头损失较大，水的总提升高度大。采用曝气生物滤池工艺，在反冲洗操作中，短时间内水力负荷较大，反冲出水直接回流入初沉池会对初沉池造成较大的冲击负荷。运行费用高、操作维护较困难。（2）生物接触氧化法生物接触氧化是活性污泥法与生物滤池复合的生物膜法，池中设有填料，采用鼓风曝气，微生物部分固着，部分悬浮。具有以下特点A填料比表面积大，池内充氧条件好，氧化池内单位容积的生物量高于活性污染法曝气池及生物滤池，可以达到较高的容积负荷。B由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，不存在污泥膨胀问题，运行管理方便。C池内生物固着量多，水流属完全混合型，对水质水量的骤变有较强的适应能力。D处理效率较高。缩小了处理池的占地，节省了基建投资。E工艺适用范围广。此工艺能适应不同浓度的污水，并且能有效地去除水中的氨氮、微量有机物和磷。F挂膜简单，启动快。G节能效果明显。对于生活污水处理，污水处理电耗仅为常规活性污泥法的1/5。H污泥产量少。4233小结通过对上述各种工艺的分析，结合本工程的实际，出水水质要求高，选择具有同步脱氮除磷效果的工艺。如果采用CAST法，利用其集进水、曝气、沉淀、出水多种功能于一体的特点，可以使平面布置紧凑，在用地方面有一定优势，但是其设备利用率低、管理复杂，自动化程度要求高，除磷脱氮功能较差，无论从技术、管理和经济方面都不适合本工程。氧化沟工艺占地面积大、动力效率低。SBR的总容积利用率低，适用于较小污水量场合，因此不适合本工程的适用。如果采用生物滤池法虽然能够节省用地面积，但是也存在以下缺点（1）BAF对进水的SS要求高，根据国外的运行经验，进水的SS一般不超过100MG/L，最好控制在60MG/L以下。而本工程设计进水SS为200MG/L，这样就对生物滤池的前处理工艺提出更高的要求。（2）本工程对除磷要求高，而BAF工艺生物除磷效果差，化学絮凝剂投加量大，导致运行费用高，而且污泥产量增多且含有大量化学物，不利于污泥的后续处置。（4）BAF工艺设备种类、数量多，设备投资高，对设备和自控系统可靠性、技术水平、维护管理水平要求高，若管理不善，容易发生滤池堵塞，从而影响水质。生物接触氧化法容积负荷高，能有效去除微量有机物，脱氮除磷效果好，出水水质好，不存在污泥膨胀问题，而且能耗小，比较适用本工程的应用。综合考虑处理效果和运行管理的要求，本方案采用UCT工艺结合生物接触氧化法来处理生活污水。UCT工艺结合接触氧化工艺特点，即在厌氧段、缺氧段、好氧段均悬挂生物填料，较传统的A/O工艺有优势，不但在去除有机污染物的同时可达到除磷脱氮目的，工艺简单、水力停留时间较短，在厌氧缺氧好氧条件下交替运行，丝状菌不会过度繁殖，从而不会引发污泥膨胀。而且提高了容积负荷，缩短了停留时间，提高了处理效率，抗冲击能力强，出力水质稳定。424臭气处理工艺比较污水处理站的臭气主要来源于调节池、厌氧池、缺氧池、接触氧化池和污泥浓缩池。除臭方法经过了一个发展过程，从最初采用的水洗法，逐步发展到效果较好的微生物除臭法。常见的方法有下面几种4241水清洗和药液清洗法水清洗是利用臭气中的某些物质能溶于水的特性，使臭气中的氨气、硫化氢气体和水接触，溶解，达到脱臭的目的。药液清洗法是利用臭气中的某些物质与药液产生中和反应的特性，如利用呈碱性的苛性钠和次氯酸钠溶液，去除臭气中硫化氢等酸性物质，它必须配备较多的附属设施，如药液贮存装置、药液输送装置、排出装置等，运转管理较复杂，而且，与药液不反应的臭气较难去除，效率较低。4242活性炭吸附法活性炭吸附法是利用活性炭能吸附臭气中含臭物质的特点，达到脱臭的目的。为了有效的脱臭，通常利用各种不同性质的活性炭，在吸附塔内设置吸附酸性物质的活性炭，吸附碱性物质的活性炭和吸附中性物质的活性炭，臭气和各种活性炭接触后，排出吸附塔。与水清洗和药液清洗法相比较，具有较高的效率，但活性炭有一饱和期限，超过这一期限，就必须更换活性炭。活性炭吸附法常用于低浓度臭气和脱臭装置的后处理。4243臭氧氧化法臭氧氧化法是利用臭氧是强氧化剂的特点，使臭气中的化学成份氧化，达到脱臭的目的。臭氧氧化法有气相和液相之分，由于臭氧产生的化学反应较慢，一般先通过药液清洗法，去除大部分含臭物质，然后再进行臭氧氧化。4244生物除臭法生物除臭过程主要以两个步骤进行（1）水溶渗透；（2）生物氧化。水溶渗透过程是生物除臭的第一步。填料表面覆盖有水层，臭气中的化学物质与填料接触后在表层溶解，并从气相转化为液相，以利于滤料中的细菌作进一步的吸收和分解。另外，滤料的多孔性使其具有超大的比表面积，使气、液两相有更大的接触面积，有效增大了气相化学物质在液相中的传送扩散速率。所以，水溶渗透过程其实是一物理作用过程，高速的传送扩散意味着填料可迅速将臭气的浓度降至极低的水平。第二步是通过生物氧化来降解污染物的过程。填料在挂膜制作时，与菌种混合，经培养使得填料上附生着大量的微生物，并形成生物膜。填料中的专性细菌（根据臭源的类型筛选而得到的处理菌种）将以污染物为食，把污染物转化为自身的营养物质，使碳、氢、氧、氮、硫等元素从化合物的形式转化为游离态，进入微生物的自身循环过程，从而达到降解的目的。与此同时，专性细菌等微生物又可实现自身的