陕西省某市污水处理厂项目可行性研究报告

某市污水处理厂建设工程 可行性研究报告 1 陕西省某市污水处理厂项目 1 前言 2 概述 项目名称和建设单位 项目名称：某市污水处理厂建设工程 建设地点： 委托单位：陕西省某市水污染治理办公室 编制单位： 项目目的、任务、设计依据、设计资料和设计范围 项目目的 深圳市某环保科技有限公司对某市污水处理厂工程进行可行性研究。本研究通过对某市水环境现状与发展趋势的分析，提出适宜某市城市发展规划的城市污水厂建设方案，以期控制水环境污染，保障经济可持续发展。 处理目标 执行污水综合排放标准的二级标准。 工程目标 构筑 物设计使用年限不低于 50 年，主要工艺设备设计使用年限不低于 20年；污水处理厂技术先进、高效、能耗低、运行稳定可靠、维修次数少；在设计使用年限内，所选处理方案的建设投资成本及将来的运行维护成本的折现值最低。 财务目标 从使用者身上收取的污水处理费能满足污水处理厂的建设、维持保本微利及将来的可持续性服务。 社会目标 通过消减服务区域内的污染物从而改善和提高人们的生活环境质量，并且改善城市水体景观，同时消减经济发展与水环境污染的矛盾。 任务 参照建设部颁发的市政工程设计技术 管理标准的要求，本可行性研究报告的主要任务是： 某市污水处理厂建设工程 可行性研究报告 2 某市污水处理厂工程服务区现状资料调查分析 污水处理厂工程服务区范围内污水量预测 分期建设规模的确定 设计进水水质和处理出水水质的设定 污水处理厂厂址论述 污水、污泥处理工艺选择 污水处理处理厂设计 管理机构、劳动定员及建设进度的构想 投资估算及资金筹措 经济评价 编制原则 贯彻之行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。 采取分部实施，近期、远期结合的方针，充分发挥建设项目的社会效益，环境效益和经济效益。 根据设计进水水质和出厂 水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进、可靠、处理效果好、节省投资的处理新工艺、新技术、新设备和新材料，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。 采用先进的节能技术，降低工程基础建设投资，降低能耗和生产成本，提高管理水平。 妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉沙和污泥，避免造成二次污染。 确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件。 采用双回路电源保证污水处理系统正常运行，且污水厂运行设备有足够的备用率。 在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力 求便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地。使厂区环境和周围环境一致。 积极创造一个良好的生产和生活环境，把速水处理厂设计成为现代化的园林某市污水处理厂建设工程 可行性研究报告 3 式工厂。 按现行有关规定，结合地方实际情况进行投资估算和经济分析。 编制依据资料 某市城市总体规划说明书，陕西省城乡规划设计院， 2002 年 12 月编制。 关于某市城市污水厂处理项目建议书的批复，陕西省发展计划委员会文件，陕计投资：（ 2002） 655， 2002 年 7 月。 设计范围 编制范围 根据委托书的要求，本可行性研究报告由深圳市某环保科技有限公司公司负责编制，工程服务范围为陕西省某市城区污水渭河流域。 编制内容主要为： 污水处理厂厂址选择； 污水处理厂污水量预测及规模确定 某市污水处理厂污水污泥工艺流程选择与论证； 某市污水处理厂近期建设工程工艺方案设计及相关专业方案设计； 某市污水处理厂近期建设工程投资估算及经济评价； 编制年限 编制年限为：近期 2010 年，远期 2020 年。 城市概况 区位与自然条件 地理位置 某市地处陕西省关中平原中部，介于东经 108017 49” 108037 7”，北纬34012 15” 34026 53”。东依咸阳市秦都区，南接周至县、户县，西邻武功县，北靠礼泉县。全市东西最大距离 里，南北最大距离为 里，总国土面积为 方公里。 从地理位置上看某市是通向周边各个县市的重要通道，在未来必定有很好的发展潜力，同时在不断的促进周边各县市经济的发展的。 地形地貌 某市污水处理厂建设工程 可行性研究报告 4 某市市域地势北高男低，由渭河平原和渭北黄土台塬两大部分组成，其中平原占总土地面积的 海拔高度为 390 河平原因渭河干流切割而形成一、二、三级阶地。阶地发育完整，阶面平坦、宽阔，呈梯形倾向渭河，渭北黄土台塬高地向南呈微倾斜与三级阶地相接。台塬塬面平整，南缘因水土流失侵蚀左右而形成一些狭小的沟壑。 气候特征 某市属于暖温带主湿润、半干旱大陆性季风气候，四季分明，雨热同季、日照充足；年平均气温 ，七月份平均气温 极端气温为 ，元月平均气温为 ，极端最低气温为 年日照数为 时。无 霜期平均为 218 天，年平均降水量 588集中在 7 9 月份。主要灾害性天气有干旱、连阴雨、暴雨等。 境内水系 渭河沿南端流经某市域，全长 下水属渭河水洗。沿黄土台塬坡下，东西有地层断裂缝涌出泉水八处。北部店张凹地属泾河流域，全境为低产径流区。 地下水主要类型为潜水，含水量甚为丰富，北部黄土台塬区水位埋深3065m，单位涌水量 河河谷二级阶地水位埋深约 6 18m，三级阶地水位埋深 1530m，单位涌水量 20 40m3/ 下水主要受大气降水补给，流向为西北 东南，与地形相吻合，含水岩组厚度由南向北渐减，水量也渐减，水质良好、矿化度 ， 度 20 30，主要为 a 型水，对混凝土无侵蚀作用。 地下水的另一类型为承压水，北部黄土台塬区水位埋深 3065m，单位涌水量 28m3/河河谷阶地水位埋深约为 4 14m，单位用水量 1026m3/向平行渭河，主要是受渭河补给，其次是大气降水补给，埋深由南向北加深，含水岩组一样，且厚度递减，矿化度 ，属 型水，对混凝土无侵蚀作用。工程所在地属黄河流域渭河水系。 某市具有地热资源，储量丰富，现已有部分单位计划开采地下热水。 区域社会经济概况 改革开放以来，特别是进入“九五”时期以来，某市的经济和社会发展取得某市污水处理厂建设工程 可行性研究报告 5 了很大的成就， 2002 年某市实现的国内生产总值为 元（当年价，下同），2002 年底人均国内生产总值为 4594 元，财政支出 元，社会消费品零售总额为 4 亿元，农民人均纯收入为 1931 元，乡镇企业总产值为 元， 2002年全市有普 通中学 30 所，在校学生 人，职业中学 11 所，在校学生 2975人，小学 232 所，在校学生 人，少年儿童入学率 全市域共有医院28 所，拥有病床 1367 张，专业卫生技术人员 1350 人，其中医生 448 人。 人口情况 2002 底某市域人口 554933 人，人口密度为 1091 人 /平方公里，其中非农业人口 114723 人，占 农业人口 440210 人，占 市域管辖 7 个镇四个乡， 3 个街道办事处。 项目背景 水是生命之源，也是人类活动和经济发展的 支持要素。当今世界，水在某种程度上限制和决定地区的性质、规模、产业结构、布局与发展方向，自然界及社会对水的依存度越来越高。 进入 21 世纪以后，某市以前所未有的速度推进城市化，与所有发展城市同步，近几年明显加大了土地开发的力度，频频引进各种建设项目，随之人口的增加，大量未经处理的污水直接排入河流，致使渭河水系的水质遭受严重的污染，这种状况必需要改变。 随着未来某市的经济、社会、环境、人口、生活需求的不断发展，城市排水系统和污水治理将承受更大的压力，主要表现有： 城市生活污水处理率低，而污水总量却在不断增加； 地区饮用水水质下降，对人的健康造成潜在危险； 城市排水系统工程和污水处理工程建设远落后于城市的发展； 城市化水平的提高，使城市自然滞洪能力和保水功能降低，洪涝灾害、水污染日趋严重。 在我国，包括水环境的环境保护已经为一项基本国策加以贯彻，得到了全社会和各级人民政府的高度重视，保护环境和控制污染对城市的经济繁荣、社会稳定具有重要意义。为此，国务院有关部委颁布了有关的法律和法规，以保证这项基本国策的贯彻和执行。 某市污水处理厂建设工程 可行性研究报告 6 我国早在 1989 年颁布的中华人民共和国环境保护法，是各项有关环境保护法规的基础和依据，其要点如下 ： 环境监督和管理 规定了各级政府在制定环境质量标准和环境监督大纲方面的职责，由中央政府制定国家环境标准，各省、市级政府可根据地方条件补充项目和指标。 环境保护与污染防治 各级政府必需制定工业排污的程序和制度，并提供各种环境保护措施。 法律责任 授权给各级政府环保部门采取适当的法律程序来警告和惩罚污染者。 区域排水现状以及存在的问题 污水排放现状 某市现状污水排放体系基本为合流制。污水全部排入渭河，最终排入黄河，排入渭河的排水管渠系统大多数都是合流制的。城 市生活污水及工业废水混合流入水渠内后直接流向河流内，这就造成了某市污水水质复杂、水量浮动大的特点。 某市现状污水排水大致分为两种情况： 工业企业： 某地区在“五一”期间工业有了很大的发展，但城市基础设施相对落后，受到当时苏联模式的影响，企业办社会，各个企业自成体系，自给自足，所以，某市区企业大都拥有自备井水源，以供生产和职工生活需要。在当时的确解决了地方基础建设资金不足的问题，但是同时也给后期对于水资源的管理带来了很多负面影响。 从用水量来看，某市工业企业日均用水量占规划日均用水量的 84%， 其万元产值耗水量为 ，比全省工业企业平均万元耗水量 150 吨要高很多，原因是因为某市地区自给井水源供水水价是企业内部自定，工业企业自备井的水价由水资源费（ /吨），供水电费（ /吨），人工工资（ /吨），构成成本价（约 /吨），且大都没有安装计量设备。低廉的水成本和管理的漏洞造成企业用水无节制，水回用率偏低，生产和生活用水浪费严重。所以按照全省工业企业平均万元产值耗水量计算，某市工业企业节水量在 3 万吨 / 日左右。 居民用水： 某市污水处理厂建设工程 可行性研究报告 7 城区居民大多使用自来水，但仍有相当 多的居民、营业浴池、洗车行使用自备井，还有部分单位开采地热水用于营业，数目多，涌水量大，又难以计量，水成本价格更低，这也是造成某市用水量和排水量大的主要原因之一。 综上所述，自备井管理体质方面存在的漏洞和水成本价格的偏低，是造成某市用水量和排水量最大的主要原因。 通过以上分析，某市目前的节水空间 3 万吨，其排水量应该为 吨 /日。因此，污水处理规模设计为 10 万吨 /日是比较合理的。 存在的主要问题 某市大中型企业多，工业废水排放量大，为保护城市生态环境，规划提出某市排水 体制宜采用雨污分流制。但是由于诸多因素限制，很难成行，故目前仍以雨污合流制考虑。 城市排水系统尚不完善，有些地段还没有敷设排水管道，每逢雨季，给居民生活带来不便。已建管道，由于管理不善，局部排水不畅通。 已建排水明渠，由于缺乏必要的防渗处理，对城市地下水造成一定的污染，影响了城市的环境质量。 项目实施的必要性和可能性 实施本项目的必要性 某市现状污水排放体系基本为合流制。城市生活污水及工业废水混合流入水渠内后直接流向渭河内，根据某市环境监测站在 2003 年元月 27元月 29 日对某市排放的污水进行了连续监测，监测数据见表 2 1。在 2004 年 9 月 20元月 22日又对某市排放的污水进行了连续监测，监测数据见表 2 2。 2003 年元月 27元月 29 日 某市排放污水水质（单位： ） 表 2 1 时间 地点 S 挥发酚 西口汇合区 64 33 排放口 11 01 317 惠渠 36 38 西口汇合区 28 16 排放口 04 20 惠渠 8 3 192 市污水处理厂建设工程 可行性研究报告 8 西口汇合区 52 85 排放口 92 90 惠渠 4 58 围 东西口汇合区 5227 85排放口 9228 90惠渠 430 58均值 东西口汇合区 48 45 排放口 69 76 惠渠 96 除渭惠渠后总排放口净均值 88 004 年 9 月 20元月 22 日 某市排放污水水质（单位： ） 表 2 2 时间 地点 S 水厂北桥口 5 04 阜村桥口 7 30 惠 渠（兴化西桥口） 4 9 水厂北桥口 8 68 阜村桥口 8 06 惠渠（兴化西桥口） 8 56 水厂北桥口 1 23 阜村桥口 9 53 惠渠（兴化西桥口） 0 28 明：二水厂北桥口 代表西城区过来的污水水质，小阜村桥口代表现状流经污水处理厂的所有的污水情况，包括某城区污水，渭惠渠污水及兴化厂部分的污水。 由上面水质监测数据可知排入渭河水体的污水水质污染程度比较严重。而原来某市污水通过水渠管网等未经处理就全部直接排放到渭河水体中，严重污染了某市污水处理厂建设工程 可行性研究报告 9 渭河水体的水质。某市现状污水系统不完善，因此，应加快污水处理厂、污水收集系统的建设进度，早日将污水通道打通，减少直接排入水体的污水数量。 工程建设的可能性 工程服务范围内经济保持高速发展，经济实力雄厚，各级政府高度重视，为本工程提 供了强有力的政策和经济支持。 某市污水处理厂厂址位置及占地面积已经在市政详规、污水系统布局规划中得到控制，并留有发展余地。污水厂建设的供水、供电均有来源，交通便利，为本工程的建设与投产创造了外部实施条件。 服务范围内的污水收集官网工程有部分已实施，部分也已开展设计工作，污水处理厂建成后即可发挥作用。 3 工程规模、进出水水质及污水厂厂址 工程规模 规划概况 近年来，我国城市缺水问题已经非常集中、突出地表现出来，水的供需矛盾日益尖锐，水的问题已经成为制约城市建设和发展的主要因素。随着 城市化率的不断提高及大中型基础设施的建设，城市污水排放量也以每年 速率在增加，这样，大量的城市污水浪费流失，既浪费了资源，又污染了环境。因此，某市污水处理厂从节约水资源、减少水污染的角度考虑，决定对处理后的部分污水进行不同程度的深度处理，使其达到生活杂用水的水质标准和其他回用水的水质标准，实行中水回用。 回用水主要用于工业、市政和农业方面，下面分别叙述： 工业回用水 兴化厂用，回用水水质和水量分为 A 类水质和 B 类水质。其中 A 类水质是指循环水的补充水， B 类水质是指工业锅炉用水。详细见表 3 1 表 3 1 某市污水处理厂建设工程 可行性研究报告 10 A 类水 项目 水量t/h 温度 K+ l l 正硬 l 负硬 l 标 100 30 可生化性较好， 为可生化，时未来达到这一强度，必需投加石灰进行后续处理，这种处理增加了污泥处置的成本。 加入填充剂才能达到污泥填埋所需的力学指标，添加剂的加入缩短了填埋场的寿命；如果采用高干度脱水填埋工艺，脱水后污泥含水率在 65%左右，一般可以直接填埋。 干化、炭化与焚烧 污泥干化、炭化逐步成为能够大规模稳定化、减量化、无害化和资源化处置的有效工艺之一，也是某些污泥最终处置的预处理方法。 污泥干化工艺类型：直接 +热对流、间接 +热对流 +热传导 。污泥干化是一种某市污水处理厂建设工程 可行性研究报告 50 相对新型的应用技术。同焚烧熔融工艺相比，干化耗能少，处理费用低；同填埋和农用处置比，干化后污泥体积减少了 4 至 5 倍，储存方便，运输费用大幅降低，生物相也相当稳定，基本达到无恶臭、无病原菌，容易得到接受。 污泥炭化是污泥经 800C 左右的温度干馏形成。其生成物具有与木炭同样的物性，因此可以被广泛用于土壤改良剂、融雪剂、脱臭剂、燃料、脱水助剂等。即使是直接填埋碳化物，也可以因其减容化来延长处置地的使用时间。 污泥焚烧工艺成熟稳定、减量效果明显，且占地少，但其工程投资和运行费用相对较高，大型城镇群以 及用地紧张地区比较适用。 国内率先使用污泥干化焚烧技术的是上海石洞口污水处理厂，设计规模 40万吨每天，采用具有脱氮除磷功能的污水处理工艺，处理对象为城市污水，并有以化工、制药、印染废水为主的大量工业废水进入，产生的污泥量为 64 吨干泥每天，经脱水后含水率为 70%，污泥体积为 213天。 考虑某市用地不是很紧张，经济不是很强的现实条件和污泥量迅速增长的的发展趋势，某市污水处理厂污泥的处置出路以农业堆肥、卫生填埋最为理想。 除臭工艺 随着人类生活水平的提高和公众环境意识的增强，城市污水处理厂的除臭 问题正引起越来越多的关注。城市污水处理厂的臭气发生源主要是一些污水及污泥处理的构筑物。如格栅井、沉沙池、曝气池、浓缩污泥池、贮泥池和污泥脱水机房等。 污水处理厂臭气中的主要成分是硫化氢、氨和甲硫醇。从恶臭成分含量来看，氨最多，其次是硫化氢、甲硫醇。而硫化氢、甲硫醇的恶臭强度最高。不仅影响人的感官，而且有害健康。 为防止和避免污水处理厂臭味对周围居民生活的影响，一些发达国家先后制定了一些具体规定。我国随着国力的增强和环保意识的提高，也越来越重视城市污水处理厂的臭气处理问题，相应地制定了一些法律、法规和标准。如 ：中华人民共和国大气污染防治法、恶臭污染物排放标准（ 环境空气质量标准（ 大气污染物综合排放标准（ 城镇污水处理厂污染物排放标准（ 某市污水处理厂建设工程 可行性研究报告 51 臭气的来源与成份 臭气的来源 污水处理厂产生臭气浓度较大的地方主要是污水前处理部分（格栅井、提升泵房集水池、细格栅及沉沙池）和污泥处理单元，生物池以及深度处理部分臭气浓度较低。 臭气的成分 几种主要臭气的成分如下表 5 7 所示。 表 5 7 主要臭气成分表 化合物 典型分子式 特性 胺类 N 鱼腥味 氨 味 二胺 肉味 硫化氢 鸡蛋味 硫醇 洋葱味 粪臭素 便味 除臭工艺选择 臭气处理的方法可以分成吸收吸附法和燃烧法两种，废气处理的方法可以归纳如下图 5 9 所示： 而在污水处理厂除臭中常采用水清洗和药液清洗法、活性炭吸附法或生物滤池脱臭法，三种方法典型的处理结果如表 5 8、 5 9、 5 10 所示。 表 5 8 水清洗和药液清洗法除臭效果 废气处理法 燃烧法 热力学方法 催化法 吸收吸附法 吸收法 吸附法 活性炭过滤器 化学吸收法 中性洗液法 生物吸收法 化学气体洗涤器 废气通入曝气池 生物过滤器 生物洗 涤器 湿式分离器 离子化分离器 某市污水处理厂建设工程 可行性研究报告 52 名称 原臭（ OU/ 处理臭（ OU/ 泵站 3500 740 污水处理 4100 600 污泥处理 5000 650 表 5 9 活性炭吸附法除臭效果 名 称 原臭（ OU/ 处理臭（ OU/ 泵站 3500 260 污水处理 4100 220 污泥处理 5000 320 表 5 10 生物滤池脱臭法除臭效果 臭 气 源 填 料 原 臭（ OU/ 处 理 臭（ OU/ 污泥浓缩池 天然有机纤维 4500 400 进水渠 硅酸盐填料（活性炭并用） 3000 250 污泥浓缩池和贮泥池 多孔陶瓷器 4500 400 污泥浓缩池和调整池 发酵后的谷糠制品 4000 350 初沉池和曝气池 纤维状多孔塑料 3500 350 上述三种方法中，活性炭吸附法效果最好，但活性炭有饱和期限，超过这一期限，就必需更换活性炭（进行活性炭再生），这种方法处理成本很高 ，常用于低浓度的臭气和脱臭的后处理。水清洗和药液清洗法必需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，运行管理较为复杂，与药液不反应的臭气较难去除，效率低，除臭效果远不如另外两种方法。 生物过滤脱臭法是将收集到的废气在适宜的条件下通过长满微生物的固体载体（填料），气味物质先辈填料吸附、吸收，然后被填料上的微生物氧化分解，将恶臭物质吸附吸收后转化为无毒害的 简单无机物，完成废气的除臭过程。微生物除臭过程分三步： 某市污水处理厂建设工程 可行性研究报告 53 臭气同水接触并溶解到水中； 水溶液中的恶臭成 分被微生物吸附、吸收，恶臭成分从水中转移至微生物体内； 进入微生物细胞的恶臭成分作为营养物质为微生物所分解、利用，从而使污染物得以去除。 生物除臭效果稳定可靠、成本低廉，目前已实现设备成套化、集约化，外形美观。因此，本工程采用生物滤池除臭法。 根据要求，本次污水厂除臭范围为某市污水处理厂全厂。从污水处理厂的臭气浓度分布来分析，除鼓风机房、深度处理提升泵房、除磷加药间、纤维快速滤池、紫外线消毒部分以外，其余生产构筑物均需要进行除臭。 本方案设计将产生臭味的构筑物进行加盖加罩，将臭气集中输送到生物滤池进行脱臭。 主要构筑物型式选择 粗格栅、进水泵房 粗格栅 粗格栅是污水处理厂第一道预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物和悬浮物，以保护进水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。工程中设几道自动清渣的机械格栅，渣耙循环运行，截流物经皮带输送机送入垃圾箱外运出厂。 本次粗格栅设计，选择了两种形式：钢丝绳格栅除污机和回转式固液分离机。钢丝绳格栅除污机国内外使用都很多，国内运转效果较好，性能稳定。国内该类产品质量及性能与进口设备相比差距较小。回转式固液分离机近年在国内使用较多，运转效果较好 ，但该设备水下运动部件较多，维护不易，并且对较大垃圾的清除不如钢丝绳格栅。这两种设备均能满足使用要求，但考虑到维护保养，运行效果及产品适用性等多因素，本次设计推荐采用钢丝绳格栅除污机。 进水泵房 污水进入污水处理厂后，须由污水泵提升至沉沙池，污水泵选型过去常采用干式污水泵。近年来潜污泵技术发展很快，型谱加宽，选择余地加大，应用日益增多。国内近年来不少污水处理厂都选用了潜污泵，建成后运行情况良好。归纳某市污水处理厂建设工程 可行性研究报告 54 起来，潜污泵和普通干式污水泵相比有以下优点： 潜污泵不需单独设水泵间，直接安装在集水池里，污水进水泵房大多较深 ，省去水泵间可节省泵房土建费用 2040%。 目前潜污泵的效率已比较高，有些甚至高于干式污水泵，因此运行费用也较省。 潜污泵大多采用自动耦合安装系统，安装、起吊方便。 本次设计推荐采用潜污泵。 细格栅、沉沙池 细格栅 污水由进水泵提升至细格栅，细格栅用于进一步去除污水中较小颗粒的悬浮、漂浮物。由于本项目不设初沉池，为减少污水中浮渣对生物池及后续构筑物的影响，采用栅隙较小的格栅较为必要。按照上述要求，将细格栅的选型集中在阶梯格栅、转鼓格栅除污机的比较上。 阶梯格栅是通过偏心的旋转传动而 移动齿耙，由上而下，由移动齿耙将污水中的悬浮物从水中逐级推到污物出口处，再从栅渣出口排入传送带，这种格栅栅渣间有过滤作用，清除能力较强，但普通阶梯格栅不太适用于含砂量大的废水处理，因为沙砾会夹在动组、静组栅片之间造成较大的阻力和磨损。 转鼓格栅其原理是污水从开放式筛框前段流入，然后穿流过筛网。根据相应的筛缝间隙，可将不同大小的固含物截流分离出来。转鼓格栅运行可靠性高、不易出故障，管理也简单但价格较高。 这两类格栅在国内外应用均较广泛，近年来，针对含砂量较大的污水，阶梯格栅通过优化其运动模式、采用坚固的不锈钢 构造及可替换的磨损表面等措施使其较好的适应了含砂量大的要求。这两类格栅相比，阶梯格栅具有水头损失小、较高的固液分离率、价格较低等优点，所以本方案设计拟采用对砾石适应性较高的进口阶梯格栅。 曝气沉沙池 沉沙池主要用于去除污水中粒径大于 度 砂砾，以保护某市污水处理厂建设工程 可行性研究报告 55 管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。 沉沙池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种型式。平流式沉沙池具有构造简单、处理效果好的优点；竖流式沉沙池污水由中心管进入池内后自下往上流动，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差；曝气沉沙池则是 在池的一侧通入空气，事污水沿池旋转前进，从而产生与主流方向垂直的横向恒速环流。砂砾间产生摩擦作用，可市砂砾上悬浮性有机物得以有效分离，且不使细小悬浮物沉淀，便于砂砾和有机物的分别处理和处置；旋流式沉沙池则是利用水力旋流，使泥沙和有机物分开，以达到除沙目的。 从沉沙效果来看，曝气式要优于旋流式，并且由于污水厂处于城区外，污水中含油脂成分更高，本工程采用的工艺流程中没有设置初次沉沙池，污水中的油脂没有办法通过后续处理设施去除，因此为保证沉沙效果和污水中油脂的去除，本项目采用曝气式沉沙池。 深度处 理滤池 滤池可分为常规滤池和告诉滤池，由于本工程用地面积小，推荐采用纤维滤料告诉滤池。 纤维快速滤池的纤维滤料比其他实体颗粒材料要具有大得多的比表面积和空隙率，其孔隙度高达 90%95%，对比之下，粒径 1英砂滤层孔隙度为45%，因此，由纤维材料构成的滤床具有比常规颗粒过滤材料大得多的纳污量。纳污量的提高对滤池效率的提高具有决定性的意义。因此纤维滤料的滤池可以比常规砂滤料滤池滤速高 45 倍的高滤速运行，设计最高滤速可达 48m/h。在工程实际运行中，纤维过滤材料构成的过滤层其空隙率沿滤层高度呈梯度分布，下 部过滤材料压实程度高，空隙率相对较小，易于保证过滤精度。整个滤层空隙率由下而上逐渐增大，这种滤层空隙率的分布特性有利于实现高速和高精度过滤。 纤维快速滤池吸纳了传统快速滤池的主要优点，同时还具有如下独特之处： 采用特种纤维滤料，可实现高滤速、高精度的过滤，从而减少占地面积，提高出水质量。 纤维快速滤池采用小阻力配水系统，气水反冲洗，恒水位或变水位过滤方式。 纤维快速滤池的控制可采用手动控制和自动控制两种方式，可根据用户需要某市污水处理厂建设工程 可行性研究报告 56 制定，灵活先进。 特有的拦截技术，可保证滤料在反冲洗时不会流失。 反冲洗耗水率低（约 1%2%），运行费用省。 具有钢板和混凝土两种结构型式，根据用户和实际需要选择，最大程度地节约投资费用。 抗冲击性能强。 因此，本工程推荐采用高速纤维快速滤池。 生物除臭 采用模块式生物除臭装置，其工作流程为风机通过臭气收集管道将臭气收集至生物除臭装置，首先通过塑料填料，此部分设有喷淋装置，位于塑料填料上部，主要功能为对臭气进行水溶，使臭气由气相传输变为液相传输；其后通过生物滤池，滤池填料以有机无机混合材料作为主要成分，滤料上部设有喷淋装置，喷淋水循环使用，主要功能为保持生物滤料的湿度 ，当臭气经过生物滤料时，滤料上的微生物对臭气内的致臭成分进行生物氧化去除，干净空气排入大气，从而完成整个除臭流程。 空气 除磷加药 回流污泥 ） 栅渣 栅渣 沉沙 污水、污泥处理工艺系统比选 工艺流程 水 剩余污泥 进水 粗格栅 污水提升泵房 细格栅 曝气沉沙池 厌氧区 预缺氧区 缺氧区 好氧区 二沉池 滤 池 中间提升泵房 储泥池 污泥脱水间 外 运 生物除臭 消毒池 出 水 生物除臭 雨水溢流 外运 鼓风机 图 5 10 方案一：改良 工艺流程图 某市污水处理厂建设工程 可行性研究报告 2 栅渣 空气 除磷加药 栅渣 沉沙 水 剩余污泥 进水 粗格栅 污水提升泵房 细格栅 曝气沉沙池 滤 池 中间提升泵房 储泥池 污泥脱水间 外 运 生物除臭 消毒池 出 水 生物除臭 雨水溢流 外运 鼓风机 图 5 10 方案二： 艺流程图 尾气排放 某市污水处理厂建设工程 可行性研究报告 3 栅渣 空气 除磷加药 栅渣 沉沙 剩余污泥 进水 粗格栅 污水提升泵房 细格栅 曝气沉沙池 应器 滤 池 气浮澄清池 储泥池 污泥脱水间 外 运 生物除臭 消毒池 出 水 生物除臭 雨水溢流 外运 空压机 尾气排放 图 5 10 方案三： 艺流程图 改良型 方案设计 选择改良型 法的中心思想是强化氨氮的硝化过程、同时保证生物脱氮、生物除磷过程，而 去除则采用高效的周进周出二沉池池型。 建设工程改良型 生化池一座，设计处理能力为 5 万 m3/d，分为两格，每格规模 m3/d。建设工程改良型 方案的主要构筑物见表 5 10. 表 5 10 改良型 方案主要构筑物一览表 编号 名 称 主 要 参 数 结构形式 单位 数量 备注 1 提升泵房和粗格栅 m 架 座 1 2 沉沙池和细格栅 4.5 m 1 3 反应池 6.0 m 1 4 二次沉淀池 5.0 m 1 5 纤维快速滤池 3.5 m 2 6 紫外线消毒渠 4.5 m 1 7 流量计井 3.5 m 4 8 鼓风机房 8.0 m 框架 栋 1 9 中途提升泵房 3.5 m 架 栋 1 10 反冲洗房 3.5 m 框架 栋 2 11 除磷加药间 8.0 m 框架 栋 2 12 储泥池 3.5 m 1 13 脱水机房及 2#变配电站 6 m 框架 栋 1 14 污泥料仓 成套设备， =120栋 1 15 1#变配电站 4.5 m 框架 栋 1 16 机修及仓库 300架 栋 1 17 综合楼 2000架 栋 1 18 食堂及宿舍 700架 栋 1 19 车库 180架 栋 1 20 传达室 30架 栋 1 21 除臭装置 成套设备 座 3 某市污水处理厂建设工程 可行性研究报告 2 改良型 工艺的主题构筑物的设计数据如下： 生化池（ m3/d 规模单格） 生物除磷设计 生物除磷主要取决于厌氧区内发生的放磷过程，厌氧池设计参数如下： 预缺氧区容积： 550力停留时间（ 氧区容积： 1334力停留时间（ 缺氧区容积： 2324力停留时间（ 合液浓度 （ 3500 设计剩余污泥含磷率： 好氧区的设计参数（ d 规模）如下： 最低设计水温： 14C 硝化菌最大比增长率（ 1/d 峰值悉数 K： 全系数 ( 小泥龄（ 计泥龄： 8 12d 设计污泥负荷： 氧区容积： 10200力停留时间（ 合液污泥浓度（ 3500 最大反硝化速率（ N/（ 反硝化进水分配比例： 26% 改良型 法污泥回流比（外回流）为 50100%，混合液回流（内回流）为 100200%，理论上的脱氮率为 7075%，满足 33%的 除率的要求是没有问题的。改良型 法对生物除磷效果的强化也是明显的。 要提高系统的脱氮率，在不 加大回流量的前提下，只要提高硝化率（如将出某市污水处理厂建设工程 可行性研究报告 3 水氨氮控制在 2），虽然使得出水硝酸盐量有所增加，但反硝化的硝酸盐量也随之增加，从而可以提高整个系统的脱氮能力。 如果单纯增加回流量，出水硝酸盐量减少，反硝化硝酸盐量增加，也可以提高整个系统的脱氮效率。但是回流量的加大不应影响到生物除磷的效率，建议回流比不要超过 100%。 实际上，改良型 工艺在水温超过 15C 的情况下，出水中的氨氮浓度应在 2 左右，而污泥回流比可以在 50100%的范围内进行调节（污泥回流泵采用了变频调速技术），所以在运行过程中可 根据实际情况，以最为经济的运行方式来满足排放要求。 因此，系统按照改良 方式运行，一般情况下 去除率要能达到要求，这样就可以节省内回流的能耗。 改良型 生化池，矩形钢筋混凝土结构，平面尺寸 B L H=6.0 m,有效水深为 5m。 改良型 生化池的总水力停留时间为 性污泥回流比R=50100%。剩余污泥量 14000d。 曝气系统采用微孔曝气器，需气量 416水比 6： 1。 二沉池 在设计中采用了表面负荷和固体通量都可以达到较高 水平的周边进水、周边出水二沉池。 建设工程共设 1 座二沉池，每座池内分 5 格，单格宽度 淀区长度为 效水深为 深为 座二沉池平面尺寸为 B L=筋混凝土结构。 每格池内设有 1 台链式刮泥刮渣机，共 5 台。 艺方案设计 应