佛山某镇污水处理厂可行性研究报告(doc优秀可研、设计报告117页)

佛山市某镇城区污水处理厂工程可行性研究报告前言某镇地处珠江三角洲腹地，位于南海区西部，东与狮山镇相连，南与西樵镇相接，西、北与三水区接壤。距广州38KM，佛山22KM，北江支流从镇的东边流过，南海区东西干线连接某镇城区与广州珠江隧道芳村口，每天有数十班客车往返于广州、佛山和西樵之间，水陆交通方便。近些年来，随着某镇的经济的发展，排放的生产生活污水水量也随之增长；而某镇城区基本上未铺设污水收集管道，大量的生产生活污水未经收集处理直接排放入水体，对周围水体造成严重污染。根据南海区环境规划总体要求及某镇环境规划要求，某镇近期即将实施建设城区生活污水收集管道和污水处理厂，以完善某镇的污水处理系统，改善某镇的水环境。基于上述背景，2006年3月，受佛山市某镇污水处理有限公司委托，我院积极组织技术力量，对工程规模及原有方案进行了进一步的综合分析和研究，相应地调整了技术方案，最终编制了佛山市某镇城区污水处理工程的可行性研究报告。本研究报告主要结论如下（1）污水厂处理规模根据建设方提供的资料，结合实际调研情况，确定某镇城区污水处理厂设计规模为6万吨/日，分期建设。本可行性研究报告主要考虑一期（2007年）处理规模10万吨/日的设计。（2）进出水水质结合调查数据、城镇污水厂处理厂污染物排放标准（GB189182002）,确定某镇城区污水处理厂进出水水质如下设计进、出水水质一览表序号设计指标进水水质出水水质去除率1CODCRMG/L30060802BOD5MG/L15020873SSMG/L20020904NH3NMG/L308735TPMG/L31067（3）污水处理工艺本方案推荐采用CASS工艺作为某镇城区污水处理厂污水处理的主体工艺，同时根据城市污水处理工程项目建设标准，经二级处理后消毒排放。（4）污泥处理工艺结合一期10万吨/日建设规模的实际情况，建议设储泥池，通过螺杆泵提升进入浓缩脱水一体化机进行浓缩脱水，脱水后污泥外运填埋处理。（5）污水厂主要技术经济指标序号名称单位数量1一期厂区占地面积公顷08472建构筑物占地面积公顷03183建筑系数1404道路广场占地面积公顷0225序号名称单位数量5绿化占地面积公顷01696绿化系数307总投资万元143782目录前言I1概述111编制依据及基础资料1111编制依据1112基础资料112采用的主要规范和标准213编制范围及年限4131编制范围4132编制年限414编制目的415工程区域概况及自然条件5151某镇工程区域概况5152某镇自然条件7153现状排水系统概括816工程实施的必要性92工程规模、水质与厂址1121污水水量预测1122设计规模1423污水水质论证16231设计进水水质16232出水水质2123污水处理厂厂址223处理工艺方案论证2331污水处理方案23311常规二级处理工艺23312污水处理工艺介绍24313污水处理工艺选择2732污泥处理工艺4533消毒方式4834曝气方式5035池型选择514工艺设计5741工艺流程5742主要处理构筑物工艺设计5743辅助建筑物设计6244厂区总平面设计6345污水处理厂竖向设计6646主要设备表665建筑设计7051设计指导思想和设计原则7052总平面布置及竖向布置7053建筑风格与立面716结构设计7261主要设计参数7262结构材料7263构筑物结构形式737电气设计7471电源7472设计范围7473负荷计算7474变配电系统7575设备选型7576保护和控制7577电缆选型及敷设7578接地与防雷7679计量76710设计分界点768仪表及自控设计7781总述7782设计范围7783设计原则7784污水厂仪表设计7785通讯设计7986防雷及接地7987设备选型799安全防火环保节能8091环境保护8092劳动保护及安全卫生8293消防8494节能减耗措施8610人员编制、经营管理87101人员编制87102经营管理8711工程投资估算与成本核算89111工程概况89112编制内容89113编制依据89114估算中需要说明的问题89115工程项目投资估算90116成本分析9012财务评价93121计算原则和评价参数94122成本费用预测96123财务分析报表和财务评价指标96124不确定分析10013工程效益102131环境效益102132社会效益102133经济效益10314结论与建议10415附件106151附表106152附图1061概述11编制依据及基础资料111编制依据佛山市某镇城区污水处理厂工程设计委托书。112基础资料1、佛山市某镇总体规划修编某镇人民政府，深圳市城市规划设计研究院2006年9月编制2、南海市“十五”环境保护规划南海市环境保护局1999年12月编制3、城市污水处理及污染物防治技术政策建设部国家环保总局科技部建城【2004】24号文件4、市政工程设计管理标准建设部城市建设司5、佛山市某镇污水处理专项规划某镇人民政府，同济大学建筑设计研究院2007年3月编制6、某镇自来水公司提供有关工业园及附近村委的近几年的用水量7、某镇地形图1100008、其它某镇的基础资料12采用的主要规范和标准1室外排水设计规范（GB500142006）2泵站设计规范GB/T50265973建筑给水排水设计规范GB5001520034地表水环境质量标准GB383820025城镇污水处理厂污染物排放标准GB1891820026城市污水处理工程项目建设标准（修订）2001北京7城市污水处理厂污水、污泥排放标准CJ3025938城市污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ31899城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程CJJ609410建筑结构荷载规范GB50009200111建筑地基处理技术规范JGJ79200212混凝土结构设计规范GB50010200213建筑抗震设计规范GB50011200114砌体结构设计规范GB50003200115钢结构设计规范GB50017200316给水排水工程结构设计规范GB50069200217建筑桩基技术规范JGJ949418预应力混凝土结构规范19混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204200220给水排水构筑物工程施工及验收规范GBJ1419021地基与基础工程质量验收规范GB50202200222建筑地基基础设计规范GB50007200223采暖通风与空气调节设计规范GBJ19872001年版24暖通空调规范实施手册2510KV及以下变电所设计规范GB500539426低压配电设计规范GB500549527供配电系统设计规范GB500529528电力工程电缆设计规范GB502179429电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB500629230工业企业照明设计标准GB500349231爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB500589232建筑物防雷设计规范GB50057942000版33工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ658334自动化仪表选型规定HG205079235仪表供电设计规定HGT20509200036仪表系统接地设计规定HG20513200037建筑防雷设计规范GB50057942000版38计算机机房设计规范GB501749339分散型控制系统工程设计规范HG2057340电气装置的电测量仪表装置设计规范GBJ639041分散型控制系统工程设计规定HG/T205739542控制室设计规定HG20508200043信号报警、联锁系统设计规定HG20511200044建筑设计防火规范GB50016200613编制范围及年限131编制范围本可行性研究编制范围佛山市某镇城区污水处理厂工程。本工程服务范围为某镇中心城区。132编制年限本工程编制年限近期一期2007年2010年远期二期2010年2020年14编制目的编制目的是对工程设计规模、污水水质、处理厂厂址、污水污泥处理工艺等进行技术可靠性、经济合理性及实施可能性的多方案比较和论证，在此基础上，提出推荐方案，使所选方案科学合理、技术先进、处理效果好、运行稳妥可靠、占地面积小、造价省、运行成本低。最终使得该项工程的社会效益、环境效益和经济效益达到最佳统一。1贯彻国家有关环境保护政策，符合国家的有关法规、规范及标准；2经处理后排放的污水水质符合国家和地方的有关排放标准和规定，符合环境影响评价的要求；3在佛山市城市总体规划及佛山市污水处理工程建设规划的指导下进行项目的可行性研究；4根据现有的排水体制和水环境保护的要求，综合规划和选择合理的排水体制，使工程具有可实施性；5因地制宜地采用先进的污水处理和污泥处理的新工艺、新技术、新设备和新材料；6采取全面设计、分期实施的原则，既考虑近期的可操作性又考虑中、远期合理性，使工程建设与城市的发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益；7采用先进地节能技术，降低污水处理厂的能耗及运行成本；8优先采用集成度高的污水处理工艺，以便实现模块化设计，以利于污水处理厂的分期建设和扩展；9采用先进、可靠的自动化控制技术，提高污水厂的管理水平，保证污水处理工艺运行在最佳状态，尽可能减轻工人的劳动强度；10污水处理厂的处理工艺流程力求先进、简洁、可靠，便于操作管理；11在整个污水处理厂设计中，始终体现“以人为本”的设计精神，美化和改善职工的工作和生活环境。15工程区域概况及自然条件151某镇工程区域概况1地理位置及历史沿革某镇地处珠江三角洲腹地，位于南海区西部，东与狮山镇相连，南与西樵镇相接，西、北与三水区接壤。距广州38KM，佛山22KM，北江支流从镇的东边流过，南海区东西干线连接某镇城区与广州珠江隧道芳村口，每天有数十班客车往返于广州、佛山和西樵之间，水陆交通方便。丹灶名源于晋代，距今1700多年，原名珍丰市。相传东晋道教理论家、医药家及炼丹术家葛洪博学多才、淡薄名利，一心钻研神仙道术，在其担任勾漏令期间，曾从罗浮山云游至此，在金锋岗结灶炼丹成圣，珍丰市遂改名丹灶。此地曾出土炼丹灶一只。建国前后19501957丹灶属南海县第四区和十三区，1957年又进行撤区建乡，成立了大的丹灶乡，1958年改为红峰人民公社原四区后云溪乡，十三区石龙村也同时划归红峰公社，1961年底成立丹灶区、分设丹灶、西城和某镇城区三个公社，1963年三社合并，成立丹灶公社1966年将丹灶公社改称为红峰公社，又于1978年复名为丹灶公社，1983年改称丹灶区，1987年又改称某镇。2004年年底，某镇与金沙镇合并，并沿用某镇名称。某镇不仅是珠江三角洲著名的鱼米之乡，还是著名的历史和文化之乡，不仅有东晋时道教理论大师葛洪在此炼丹，而且清代散文家、教育家、著名的维新变法领袖康有为也出生于此。2行政区划、人口现状及预测某镇现辖区总面积为1436KM2，辖原某镇和金沙镇，镇政府设在某镇城区。某镇城区管辖1个城区办事处和新农、荷村、石联、大涡、上沙窖、建设、东升、丹灶、朗心、良登、仙岗、西城、银河及周边15个行政村，55个村民小组。根据第五次人口普查资料显示，某镇城区总人口为60109人包括外来人口，总户数为16817户，人口密度为713人/KM2。在总人口中，男性为31176人，女性为28933人。2001年户籍人口为41899人，农业人口33962人，非农业人口7937人。2005年末统计总人口为160220人，其中户籍人口为83067人。某镇政府设在丹桂路一侧。根据佛山市某镇总体规划（20052020），某镇人口现状与预测见表11表11某镇人口现状与预测表年份200520102020户籍人口万人831865918暂住人口万人77113592673总人口数万人160222243591152某镇自然条件1地形地貌某镇城区地势由西北向东南倾斜，西部为连片岗地面积2236KM2，外廓呈月牙形，东部为沉积小平原6115KM2。丹灶境沃野平旷，河流纵横，丘陵山岗星罗棋布。某镇城区面积84KM2，土地肥沃，灌溉便利，农业生产和养殖业发达。城区土地资源相对丰富，拥有大面积的连片土地，有山、水、林，而且只是初步开发，污染较轻，生态状况良好。2气象某镇属亚热带海洋性季风气候，全年气候温和，夏长冬短。丹灶日照充足，年平均气温218，1月平均气温13，7月平均气温288；雨量充沛，年平均降雨量为156337MM，49月为汛期，其降雨量占全年的81；79月为台风季节，对丹灶影响较大。3河道及水文某镇地处珠江三角洲河网区，水资源比较丰富，以地表径流及人工灌渠为主。镇东面为北江干流东平水道，支流罗行涌从镇内穿过，南面为西城涌，官山涌环山沟是某镇城区的主要内涌，贯穿镇南北，源于三水，流入北江顺德水道。某镇城区地表径流与人工灌渠大部分都与环山沟相连。153现状排水系统及规划1城区排水现状根据实地踏勘了解，城区范围内生活污水未经处理直接排入附近水体。雨水管网为道路工程附属，无统一规划设计，不成体系。目前没有完善的污水管网，雨水、污水合流排放，工业废水和生活污水通过自建管道流入排水站，然后通过排水站提升至官山涌中；官山涌现在是纳污河流，河水污染严重，水质达不到地表水V类水质。2存在的问题1现状为雨、污合流制，大部分污水没有经过处理直接排放，对水体污染严重。2部分污水采用明渠排水，污染环境卫生。3城区排水规划行政村居民点现状为雨污合流制，受道路、建筑和管位等多方面条件的限制，目前把现状的合流制完全改建为分流制所需的工程量很大，根据实际情况近期各居民点排水采用合流系统，沿排水出口设污水截流管，将旱流污水和初期雨水进行截流，排入污水系统，等将来统一改造时，再实行污水、雨水分流排放。对于其它新建地块规划排水体制均采用雨水、污水分流制，对新建、改建的道路、小区一律要实行分流制，建设污水、雨水两套排水系统。建设污水处理厂处理管网收集的污水。本工程近期采用截流式合流制排水系统。根据甲方要求，2007年污水厂建成后不建收集管网，只考虑从城区排涝泵站收集污水，因此不考虑截流雨水；2010年建设污水收集管网时再考虑N01的截流雨水的收集。远期2020年再逐步改造成分流制。16项目实施的必要性城区污水处理厂的建设使十分必要的，主要体现在以下几个方面1是配合丹灶的河涌整治、截污，改善丹灶河涌水环境的需要。城区污水处理厂的服务范围主要是某镇南部城区、西部工业区以及周边村落。目前该区域内未建成污水收集系统，大量工业废水、生活污水直接排入内河涌，使水环境严重恶化，河涌淤积十分严重，影响排涝能力，同时水环境容量递减，失去水体自净能力，正逐步影响居住环境和居民身体健康，大量污水排入河道造成某镇部分河道官山涌等水体呈现劣V类和V类，因此必需加快实施污水管网收集系统，特别对于污染严重的城区实施截污管网建设，截留污水，改善河涌水环境质量。根据已完成的佛山市某镇污水处理专项规划，城区所在的丹灶南部片区近期污水量为33万吨/日，这些污水现状均直排入附近水体，对周围水环境的影响较大，因此也必须尽快新建城区污水处理厂。2改善生活和投资环境，保护水资源的要求，提高人民的生活水平，促进某镇社会和经济发展的需要。水资源是极其宝贵的，是人类赖以生存和社会持续发展的先决条件。水资源的开发利用即要满足社会经济发展的需要，又要充分考虑水资源的承受能力，对水资源实施切实且有效的保护，使水资源得以持续利用，支持社会的可持续发展。为了有效解决水环境的污染问题，实现城市可持续发展的战略目标，根据佛山市人民政府下发的佛山市珠江水环境综合整治实施方案佛府办（2003）39号的要求，珠江水环境综合整治的目标是一年初成见效，三年不黑不臭、八年江水变清，同时广东省人民政府与佛山市人民政府签订2002年至2010年珠江责任书，要求2005年底城市出水处理率达到50以上，而佛山市某镇污水处理专项规划中也明确要求某镇2010年的污水处理率应达到50。因此必须加快对城市污水进行综合治理，提高城市生活污水处理率，进而实现内河涌治理改善水环境和美化生活环境，并使水资源的可持续利用满足经济的可持续发展，新建城区污水处理厂是达到这一目的的重要步骤。2工程规模、水质与厂址21污水水量预测211现状用水量根据某镇自来水公司统计数据，城区污水处理厂服务范围内2004年、2005年、2006年供水量见表21。表21城区污水厂服务范围内各村自来水用水量情况年份单位2004万M32005万M32006万M3供水量89479272980212污水量预测2121人均综合指标法污水量预测（1）用水量计算有关参数A）随着人们生活水平提高，人均用水量会越来越多，但水资源日益短缺，根据节约用水原则，人均综合用水量标准确定如下近期550L/人D，远期700L/人D。B）服务范围内人口。城区污水厂服务范围内常住人口和暂住人口近期为74万人，远期12万人。（2）污水量计算根据以上计算原则，可推导出污水量预测计算式。设预测用水量为Q用，预测污水量为Q污，则Q用NQ103其中N居民人口数万人Q用水量标准L/人DQ污Q用80按照公式，近期、远期生活用水量和生活污水量见表22。表22某镇城区污水工程服务范围内生活污水量预测表年份20102020用水量万M3/D4184污水量万M3/D33672122单位建设用地综合指标法污水量预测（1）规划建设用地某镇城区远期规划建设用地为26212公顷，其中居住用地为4812公顷，占现状建设用地的1835；公共建筑用地为13726公顷，占现状建设用地的5236；工业用地为7674公顷，占现状建设用地的2927。（2）建设用地用水量综合指标根据城市给水工程规划规范（GB5028298），某镇单位建设用地综合用水量指标应为一区小城市0408万M3/KM2D。参照2000年建设用地面积和现状供水量及邻近城市情况及发展经验，初步确定某镇城区远期单位建设用地综合用水量指标为04万M3/KM2D。（3）预测结果根据以上参数，某镇远期污水量为04026212102080838万M3/D2123单位分项建设用地指标法污水量预测（1）规划分项建设用地根据佛山市某镇总体规划，某镇城区远期2020年各分项建设用地如下居住用地4812公顷，占城市建设用地1836；工业用地7674公顷，占城市建设用地2928；仓储用地31公顷，占城市建设用地118；公共服务设施用地264公顷，占城市建设用地101；对外交通用地2704公顷，占城市建设用地1031；道路广场用地338公顷，占城市建设用地1289；公用设施用地1917公顷，占城市建设用地731；绿地用地515公顷，占城市建设用地1964；（2）单位分项建设用地用水量指标根据城市给水工程规划规范，某镇不同性质建设用地分为四大类，其单位用水量指标如下A）城镇居住用地单位居住用地用水量指标按照一区小城市取值为1119万M3/KM2D，此次设计取值为11万M3/KM2D。B）城市公共设施用地城市公共设施用地包括行政办公用地；商贸金融用地；体育、文化娱乐用地；旅馆、服务行业用地；教育用地；医疗、休疗养用地；其它公共设施用地。单位公共设施用地用水量指标为050150万M3/KM2D，此次设计取值为05万M3/KM2D。C）工业用地按产业结构、主体产业、生产规模及技术先进程度等，工业用地可分为一类工业用地、二类工业用地和三类工业用地。某镇规划工业用地基本属于二类工业用地。单位工业用地用水量指标为2035万M3/KM2D，此次设计取值为20万M3/KM2D。D）城市其他用地城市其他用地指仓储用地、对外交通用地、道路广场用地、市政公用设施用地、绿地和其他特殊用地。单位其他用地用水量指标为010090万M3/KM2D，此次设计取值为01万M3/KM2D。（3）预测结果根据以上参数，某镇远期污水量为（4812117674201917051180801）001081824万M3/D预测方法二和方法三与方法一相差较大，主要是因为某镇属于一个地广人稀的城镇，利用单位用地水量考虑明显偏大，因此，本工程水量预测以方案一为准。22设计规模1某镇城区污水处理厂规模的确定要考虑的因素1服务范围内近期及远期用水量及污水产生量。2近期及远期污水管网配套情况及管网收集率；根据佛山市某镇总体规划（20052020），规划要求到2010年南海区基本上消除流经城市河段的黑臭现象，工业废水必须达到排入城市下水道标准方可接入市政污水管网，逐步建立健全污水处理系统，使城镇污水处理率达到50以上，到2020年城市生活污水处理达标率达到80以上，力争水污染基本得到控制。因此，本工程近期按照50计算。3考虑污水管网中地下水的渗入量。一般按照10考虑。2某镇城区污水处理厂工程建设规模的确定某镇城区污水处理厂服务范围为南部城区污水，根据对污水量的预测及污水管网建设收集率情况，确定某镇城区污水厂近、远期污水处理工程建设规模。某镇城区污水处理厂总规模预测见表23表23某镇城区污水处理工程建设总规模年份20102020污水量万M3/D水3367管网收集率5080收集到污水厂水量万M3/D165536工程建设规模2060根据预测，近期收集到某镇城区污水厂的污水量为165万M3/D，考虑到经济条件以及用地条件的限制，根据甲方要求，本项目建成期2007年不收集西部工业区的污水，不建设收集管网，只要收集处理流至城区排涝泵站的污水，因此建设规模可以适量减少，2007年设计规模为1万吨/日。2007年至2010年期间需建设截流污水收集主干管网，至2010年污水处理规模达到2万吨/日；2011年至2020年期间需建设污水支管，并逐步改造现有的合流制排水系统成分流制排水系统，至2020年污水处理规模达到6万吨/日。因此确定本工程新建的某镇城区污水厂设计规模为10万M3/D。23污水水质论证城市污水水质如何，直接影响到污水处理工艺及其参数的选择、工程造价以及污水处理厂处理成本。因此需要调查了解现状城市排水的污水水质，并结合城市居民生活水平现状，参考类似污水处理厂原污水水质的取值，合理确定某镇城区污水处理厂原污水水质，根据受纳水体的功能划分和容量，选择污水处理厂处理标准，进而选择经济合理、技术先进的污水处理工艺。231设计进水水质1、同类型城市污水处理厂进水水质和设计水质见表24表24广东省部分城市污水处理厂进水水质一览表名称CODCRBOD5SSNH3NTNTP备注/20025030405设计值广州大坦沙污水厂1617310214/实测值广州开发区污水厂23211312622/设计值名称CODCRBOD5SSNH3NTNTP备注250400150150/3024设计值深圳市罗芳污水厂二期18026012017022028021252835实测值深圳市盐田污水厂300150150/354设计值深圳市南山污水厂3001501503535设计值深圳市横岗污水厂15018070802002201518246设计值珠海香洲水质净化厂200100150/253设计值珠海拱北污水厂/150200250/设计值汕头市东区污水厂350105200/303设计值200130120/254设计值佛山净水厂1327410715/实测值东莞市市区25030010012010012025302设计名称CODCRBOD5SSNH3NTNTP备注污水厂值从表中可以看出，广东大部分城市污水处理厂设计进水水质范围为BOD5为100180MG/L，SS为150250MG/L，CODCR为200300MG/L，TN为34MG/L。同全国其他城市相比，南方城市污水处理厂设计进水水质总体上比较低。2、南海已建污水处理厂进水水质分析南海区桂城污水处理厂2001年监测数据监测指标（MG/L）时间BODCODNH3NTNTPSS2001年1月78134839254225391822001年2月67628935274325461962001年3月6122223418444521742001年4月6116133673438371582001年5月601241288829391822001年6月496171238334753881142001年7月86821425742781321342001年8月87519226733532321672001年9月1282383330123611842001年10月15721236754312639202时间监测指标（MG/L）BODCODNH3NTNTPSS2001年11月101260408445641762001年12月1262934044657189合计8872368332379441715南海区桂城污水处理厂2002年监测数据监测指标（MG/L）时间BODCODNH3NTNTPSS2001年1月10436541754756082062001年2月1373324142455542252001年3月11722639024454641812001年4月1802023891445512082001年5月10221736676021772001年6月10520736284354241812001年7月121228328438754441692001年8月1132273372395422190时间监测指标（MG/L）BODCODNH3NTNTPSS2001年9月124287291738256351382001年10月1333803562361521742001年11月1783943886541782001年12月16440237948565184合计13152889368426531843南海区桂城污水处理厂2005年2006年监测数据监测指标（MG/L）时间BODCODNH3NPHTPSS2005年6月165181241754222302005年7月78356288760382622005年8月47196225757192242005年9月1422457501222005年10月57142279754301272005年11月7413839674632184时间监测指标（MG/L）BODCODNH3NPHTPSS2005年12月57128235746322202006年1月129294329750892072006年2月8640034749512862006年3月1002003097510197合计716217728877522720593、丹灶城区排涝泵站进水水质丹灶现有污水处理厂2007年3月监测数据监测指标（MG/L）时间BODCODNH3NPHSS城区排涝泵站802132346411554、污水综合排放标准的规定根据污水综合排放标准GB89781996第413条规定，对排入设置二级污水处理厂的城镇排水系统的污水执行三级标准，其最高允许排放浓度为BOD5300MG/L，SS400MG/L，CODCR500MG/L。由于城区排涝泵站进水部分为河涌水，所以水质偏低。考虑到污水收集管网的不断完善，污水水质将逐步提高。同时参考我国南方部分污水厂以及南海部分污水厂的设计与实际运行的进水水质，为稳妥、可靠起见，确定某镇城区污水处理厂的进厂水质见表25表25某镇城区污水处理厂设计进水水质表CODCRBOD5SSNH3NTNTP项目PHMG/LMG/LMG/LMG/LMG/LMG/L指标值69300150150303840232出水水质某镇城区污水厂处理后的净化水排入官山涌，最后排入顺德水道。按照广东省地表水环境功能区划、珠江三角洲水质保护条例及珠江综合整治要求，北江的水质目标是地表水II类水质标准。根据南海市“十五”环境保护规划的规划官山涌2005年要达到地表水IV类水质标准。另外在环评报告，提及污水处理厂应执行城镇污水处理厂污染物排放标准GB189182002一级B标准。根据环评报告及排水接纳水体官山涌的水质类别，城区污水厂工程的出水标准执行国标一级B标准。出水标准确定为CODCR60MG/LBOD520MG/LSS20MG/L氨氮8MG/L总氮20MG/L总磷以P计10MG/LPH值69根据本工程设计进水水质、出水水质，确定本工程处理程度，见表26表26设计进、出水水质及处理程度名称BOD5CODCRSS氨氮总氮总磷设计进水水质MG/L150300150303840设计出水水质MG/L20602082010处理程度867808677334727523污水处理厂厂址某镇城区污水处理厂厂址位于官山涌边，已规划预留135亩，厂址现状是丹灶电镀厂，地势平坦，土地开阔，水电交通较为方便，可以作为污水处理厂厂址。厂址用的控制范围东北角控制坐标点（X547149414，Y391919363）、西北角控制坐标点（X547132891，Y391865211）、东南角控制坐标点（X547015105，Y391979137）、西南角控制坐标点（X547001339，Y391933948），总用地0847公顷。3处理工艺方案论证31污水处理方案污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、污水排放标准所要达到的处理程度、用地面积和工程规模等多种因素综合考虑，不同的污水处理工艺有其适用范围，应根据具体情况而定。必须充分考虑污水量和污水水质以及经济条件和管理水平，优先选用技术合理先进、安全可靠、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便、宜于分期建设的、成熟的工艺。311常规二级处理工艺我国现行室外排水设计规范GB500142006的表中给出了污水处理厂BOD5和SS的处理效率，见表31表31污水处理厂的处理效率处理效率处理级别处理方法主要工艺SSBOD5一级处理沉淀法沉淀40552030二级处理生物膜法初次沉淀、生物膜法、二次沉淀60906590活性污泥法初次沉淀、曝气、二次沉淀70906595从表中可以得知，二级活性污泥法的处理效率最高，这也是目前国内外大多数城市污水处理厂都采用的方法。但常规二级处理工艺对氮、磷的去除是有一定限度的，仅靠从剩余污泥中排除约1020的氮和约1219的磷，达不到本工程对氮和磷去除率的要求，因此，必须采用脱氮除磷的二级处理工艺。312污水处理工艺介绍污水的脱氮除磷可供选择的处理方法通常有生物处理法及物理化学法二大类。物理化学法即需投加相当数量的化学药剂，运行费用较高。而一般污水生物处理又可分为活性污泥法和生物膜二种。生物膜法采用填料或滤料挂膜提高微生物单位体积的密度可大大提高容积负荷，占地面积小，但在实际运行控制过程中广泛存在池型复杂、控制困难、膜易积存、滤料流失、水流短路以及池底布气管检修不便、填料堵塞、板结等问题。活性污泥法同生物膜法相比，具有处理效率高、处理效果好、运行稳定、运转经验丰富、环境良好等优点，因此，对城市污水进行脱氮除磷，生物活性污泥法是其中的首先方案，在国内外亦被普遍采用。1生物脱氮除磷工艺的历史从60年代开始，美国曾系统地进行了氮磷物化处理方法研究，结果认为用物化法的缺点是耗药量大，污泥多，处理大量城市污水经济上不合算，因此着手研究生物法脱氮除磷。从70年代开始，采用活性污泥法脱氮已逐步实现工业化流程，1977年正式命名为A/O法。A/A/O法是在其基础上进一步研究开发而成的生物脱氮除磷工艺流程。我国从80年代初开始开展生物脱氮除磷研究，在80年代后期实现工业化流程，目前常用的生物脱氮除磷处理工艺有A/A/O法、SBR法SEQUENCINGBATCHREACTOR,序批式活性污泥法、氧化沟法等，均取得较好效果。传统的充、放水SBR法逐渐发展演变成多种形式如ICEAS间歇循环延时曝气法；DATIAT需氧池、间歇曝气池；CASS循环活性污泥系统；UNITANK（运行与三槽式氧化沟相似）、MSBR（改良型SBR）等。典型的SBR及其变种均可通过控制污泥负荷、厌氧缺氧好氧分配实现生物部分脱氮除磷。氧化沟法改良为带有沉淀槽的三槽式氧化沟、AC氧化沟及卡鲁塞尔2000型氧化沟等等，氧化沟法及其改良型通过增加厌氧段、单独隔离开缺氧段来更好地实现生物脱氮除磷。常规的活性污泥法A/A/O终又派生出各种变法，例如A/A/O法中变为UCT法及MUCT法等，均可实现生物脱氮除磷2生物脱氮除磷工艺基本原理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。首先，污水中有机氮、蛋白氮等在好氧条件下转化成氨氮，而后由硝化菌变成硝酸盐氮，这个阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸盐氮变成氮气逸出，这阶段称为缺氧反硝化。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应，反应能量从有机物中获取。在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、PH值以及反硝化碳源等。生物脱氮系统中，硝化菌增长速度缓慢，所以，要有足够的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并且要有充裕的碳源提供能量，才可促使反硝化作用顺利进行。由此可见，生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件硝化阶段足够的溶解氧DO值2MG/L以上，合适的温度，最好20,不低于10，足够长的污泥泥龄，合适的PH条件。反硝化阶段硝酸盐的存在，缺氧条件DO值02MG/L左右，充足的碳源能源，合适的PH条件。通过上述原理，可组成缺氧与好氧池，即所谓A/O系统。A/O系统设计中需要控制的几个主要参数就是足够的污泥泥龄与进水的碳氮比。3生物除磷利用活性污泥中聚磷菌。这种菌的特点是既能贮存磷酸盐，又能贮存碳源以羟丁酸形式贮存，即PHB形式贮存，在厌氧条件，进水中有机物与细菌体内磷酸盐作用，由菌体内磷酸盐分解后提供能量，合成PBH，并放出磷，在好氧条件下，利用体内的PHB，吸收液体中的磷，形成磷酸盐形式，贮存在细胞内，因此，生物除磷仅指液相中的磷酸盐转移到细胞中去，所以污泥的含磷量很高，可达810一般15，影响生物除磷的因素是要厌氧条件DO0，同时要有快速降解COD，即P/COD比值恰当。希望含磷污泥尽快从系统中排出。也就是说，污泥泥龄要短，否则泥中的磷又会解析到液体中。按照上述原理，在生物碳氮系统前再设置一个厌氧池，这样就形成所谓A/A/O系统，即厌氧/缺氧/好氧系统。4生物脱氮除磷的影响因素从生物脱氮除磷原理看出，两者要求的有些方面是相互制约的。要正常发挥脱氮除磷系统效率，详细分析进水水质是十分必要的，有如下几点值得注意COD浓度TKN/COD比值P/COD比值水温COD浓度，达到除磷要求取决于进水中易生物降解COD浓度，一般不得小于50MG/L比值一般为进水COD的1/41/3，所以进水COD低于150MG/L，不能达到除磷要求。TKN/COD比值，TKN/COD值小于008，可完全去除硝酸盐，若在008011之间，不能完全去除硝酸盐，可以采用UCT工艺，从厌氧池中去除磷酸盐，011014之间，UCT工艺也不能完全消除厌氧池中的硝酸盐，要控制回流比，减少硝酸盐对厌氧池影响，当TKN/COD大于014，城市污水不能用生物脱氮除磷方法。P/COD值，P/COD值应小于0025，方能达到除磷要求。水温，供氧量用夏季水温复算，生物降解用冬季水温复算。313污水处理工艺选择对市政污水的处理，目前已经研究开发出了各种各样的生物处理方法。就生物处理而言，从初期普通活性污泥法发展至今，经过不断改进，出现了多个改进型的方案，如氧化沟、A/O法、A2/O法、AB法、SBR工艺及其改进型等多种工艺。尤其近年来，随着城市污水中N、P等污染物指标的升高以及受污染水体富营养化问题的日益突出，脱氮、除磷已成为必不可少的工艺环节。因而曝气池也由单纯的好氧反应工艺发展到包括缺氧反应池和厌氧反应池在内的复合工艺，利用多种反应池功能的组合，可以达到生物脱氮除磷的目的。本工程拟对下列三个工艺进行技术经济比较，氧化沟法、A/A/O法、CASS法等，各处理工艺的机理简述如下一CASS法（方案一）1901年英国ARDERN和LOCKETT在其试验成功的基础上在世界化学学报上首先发表了一篇重要的科研报告，介绍了在单一的反应器内将空气注入污水中，将其所产生的污泥进行循环并按间歇方式运行，就得到良好的污水净化效果，从试验成果，诞生了活性污泥法。80年来活性污泥法一直处于污水生化处理的主导地位。但是由于当时的活性污泥法虽然处理效率很可观，由于监控和检测技术的限制，SBR法未得到广泛应用。70年代起，由于西欧各国财政上的原因，政府对小城镇环保项目的投入减少，迫使小城镇的环保事业着眼于低投资低能耗，同时由于程控技术，电子计算机技术的发展，一些水质仪表如溶氧测定仪，ORP计的开发应用，于是SBR法又得到了重视。日本、美国、澳大利亚、法国等国家开始了高层次重新研究间歇活性污泥法。被命名为序批式活式污泥法（SEQUENCINGBATCHREACTOR简称SBR）。根据SBR工艺运行模式，其操作由进水、曝气反应、沉淀、排出和闲置5个基本过程，从进水至闲置间的工作时间为一个周期。在一个周期内的5个过程都在一个反应池内按程序完成，整个处理系统可以通过二个或二个以上的反应池进行组合交替完成。由于SBR工艺流程短，反应过程在一个池内按时间程序完成，所以在时间程序中进水阶段可以降低曝气强度使池内产生缺氧状态，而曝气阶段的时间可根据实际反应时间而定。通过时间顺序可以对缺氧、好氧的比例进行调整，使处理系统更适应水质的变化和达到期望的出水标准；通过时间程序可控制沉淀出水水质，根据活性污泥的实际沉淀时间使出水SS浓度更低。由于SBR法中，曝气、沉淀集同一池内，节约了二次沉淀池和污泥回流系统，但曝气池体积、曝气动力设备均要增加，在中小规模污水处理中是较好的处理工艺。典型的SBR法的运行模式见图一所示。典型的SBR工工艺已发展出了许多变种，CASS（CYCLICACTIVATEDSLUDGETECHNOLOGY）工艺是其中一能够达到脱氮除磷功能完善的方式。本工程拟采用CASS工艺作为方案一进行比较。全称为循环式活性污泥法，是近年来应用较多的生活污水及工业废水处理的先进工艺。与传统的SBR间歇反应器不同，每个CASS反应器一般由三个区域组成，即生物选择区厌氧区、缺氧区和主反应区，三个部分的比例一般为1530。通常在主反应区前设置一兼氧区。生物选择区设置在反应器的进水处，这是一容积较小的污水污泥接触区，进入反应区的污水和从主反应区内回流的活性污泥（约20Q50进水）在此相互混合接触。生物选择区是按照活性污泥种群组成动力学的规律而设置的，创造合适的微生物生长条件并选择出絮凝性细菌。在生物选择区内，可使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放，同时污泥回流液中存在的少量硝酸盐氮（约2MG/L10MG/L）可得到反硝化，生物选择区反硝化量可达整个系统反硝化量的20左右,DO一般控制在150200MV左右。兼氧区不仅具有辅助的厌氧或兼氧条件下运行的生物选择区对进水水质水量变化的缓冲作用，同时还具有促进磷的进一步释放和强化氮的反硝化作用，DO一般控制在050MG/L左右。主反应区是最终去除有机物的主要场所，运行过程中，通常将主反应区的曝气强度以及曝气池中溶解氧强度加以控制，以使反应区内主体溶液中处于好氧状态，保证污泥絮体的外部有一个好氧环境进行硝化，活性污泥结构内部则基本处于缺氧状态，溶解氧向污泥絮体内的传递受到限制，而较高的硝酸盐浓度（梯度）则能较好地渗透到絮体内部，有效地进行反硝化，从而使主反应区中同时发生有机污染物的降解以及同步硝化和反硝化，DO一般控制在200250MG/L左右。CASS系统使活性污泥不断地经过好氧和厌氧的循环，有利于聚磷菌在系统中的生长和累积，而选择器中活性污泥（微生物）能通过快速酶去除机理吸附和吸收大量易降解的溶解性有机物，从而保证了磷的去处。CASS工艺既可采用连续进水、间歇排水，也可采用连续进水、连续排水的模式。本工程采用连续进水、间歇排水，目的是创造理想的沉淀条件，但在今后运行中，遇到高峰流量或事故状态，SBR的调节水位不够时，也可采用后者运行方式。CASS主反应区后部安装了可升降的撇水装置，曝气、沉淀等在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统。CASS工作原理如下在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、水量、PH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀；随后在反空气滗水器出水进水水预反应区主反应区应区经历一个较低负荷的基质降解过程。CASS集工艺集反应、沉淀、排水于一体，对污染物的降解是一个时间上的推流过程，微生物处于好氧缺氧厌氧周期性变化之中，因此，CASS工艺具有较好的脱氮、除磷功能。完整的CASS操作周期一般分为以下四个步骤曝气阶段由曝气系统向反应池供氧，此时有机污染物被微生物氧化分解，同时污水中的NH3N通过微生物的硝化作用转化为NO3N。沉淀阶段此时停止曝气，微生物利用水中剩余的DO进行氧化分解，反应池逐渐好氧状态向缺氧状态转化，开始进行反硝化反应。活性污泥逐渐沉到底，上层水变清。滗水阶段沉淀结束后，置于反应池末端的滗水器开始工作，自下而上逐渐排出上清液。此时，反应池逐渐过渡到厌氧状态继续反硝化。闲置阶段闲置阶段即是滗水器上升到原始位置阶段。CASS工艺与SBR的区别在于CASS工艺为连续进水，而SBR为间断进水，因此在池子结构上前分为两个区，中间设置了隔墙，而后者只有一个反应池，因此在废水排放为连续或半连续时，CASS工艺更适应。CASS工艺特点如下1）增加了选择配池和污泥回流，因此具有更高的去除率和适应能力，短时间内可抗30的冲击负荷；2）、污泥浓度高，排除的剩余污泥体积小；3）建设费用低，比普通曝气法省25，省去了除沉池、二沉池；4）占地面积省，比普通曝气法省2030；、5）运行费用省，自动化程度高，管理方便。氧的利用率高。脱氮、除磷效果好；6）处理效率高，出水水质好。CASS方案详见方案一流程示意图二氧化沟法（方案二）氧化沟最初于五十年代出现于荷兰，主要由环形曝气池组成，具有出水水质好、处理效率稳定、操作管理方便等优点，同时，也能满足生物脱氮要求。氧化沟布置有多种形式，除了常用的转刷型氧化沟外，还有采用垂直轴表面曝气叶轮的卡罗塞尔氧化沟以及转碟型曝气器的奥贝尔氧化沟。同时，在运行方法上又可分为连续流及分渠式氧化沟。后者，氧化沟中一部分体积兼作沉淀池，故不再设二次沉淀池和污泥回流设备。上述各种形式的氧化沟，目前国内均有工程实例，大部分氧化沟运行良好，去除效率稳定，取得了较好的处理效果。在间歇运行的氧化沟基础上，丹麦又发展了一种新型的氧化沟，即三沟式氧化沟。在运行稳定可靠的前提下，操作更趋灵活方便。随着氧化沟工艺的不断发展，作为活性污泥法的一种变型的氧化沟现已广泛应用于世界各地，并正向着大中型污水处理厂发展，曝气型式的多样化和不断改进，使氧化沟工艺迅速得到推广。早期的氧化沟工艺占地面积大，仅用于小型污水处理厂，随着对氧化沟工艺的充分认识和改进，目前沟深已由10M增加至40M以上，曝气转刷和转碟直径也增加到1014M。据报导，从1963年至1974年，英国共兴建了约300多氧化沟污水处理厂，1962年至1975年，美国建成了约558座氧化沟污水处理厂。氧化沟发展出各种型式，可以满足不同的要求，它可以采用延时曝气，一池代替初沉池、曝气池、二沉池和污泥消化池，这对小型污水处理厂最为合适，运行管理非常简单，它也可以仅作为二级处理使用，代替曝气