打渔山泵业产业园区污水处理厂工程可行性研究报告

1 1 总 论 目背景 目名称 项目名称： 一期 2万 m3/d） 。 目地点及 建设单位 概况 项目地点： 厂区 位于 东北角 ，即 东七路与东六路 之间 ，解放路西侧 低洼地带 项目承办单位 ： 理委员会 。 单位 类型： 机关单位 法人代表： 为了加强打渔山泵业产业园区的统一规划和组织建设，市政府于 2008年 1月 专门成立了 理委员会。 设规划建设局、财政局、招商一局和招商二局、综合办公室等机构。 2009年 11月，省发改委发文批复 意筹建 2010年 7月，省政府 2010 187号文件批准打渔山园区规划开发面积 78平方公里，于区划调整，省批总规划面积调整为 40平方公里。 打渔山园区位于锦州市与 与锦州西海工业区毗邻，西与 至京沈铁路塔山、高桥段，南临渤海锦州湾，距 0公里，是辽宁沿海经济带 42个重点发展区域之一，目前已经纳入国家发展战略，享受国家和省鼓励沿海开发的相关优惠政策。 打渔山园区依托优越的区位 、资源、交通和产业基础条件，将在最短的时期 2 内形成产业集聚、项目孵化、资金和技术汇集的有效载体，成为地区对外开放的重要窗口。初步测算，园区 带动土地增值 86000万元以上；可容纳投资规模 220亿元左右；新增工业销售产值 200亿元以上；实现工业增加值76亿元左右；可带动 业强度可达 60人 /公顷，新增就业岗位 5万个左右，仅目前开工的 68个项目，就需求管理人员 1000人，技术人员500人，普通工人 1万人。届时，打渔山园区常住人口将达到 20万人以上，将形成布局合 理、功能协调、资源集约、生态良好的城域新格局。一座集商务办公、会展、宾馆、餐饮、购物、休闲娱乐、旅游度假和生活居住于一体的、民富区强、环境优良、社会和谐、工商两业兴旺发达的滨海新城区即将在渤海之滨崛起。 划期限 在 X 打渔山泵业产业园区总体发展规划（ 2011中确定了 规划 建设规模：远期（ 2020 年）为 10 万 m3/d，近期（ 2015 年） 5 万 m3/d。 根据 开发区 总体规划 和经济社会发展情况 ，考 虑本工程的实际情况及工程的建设程序和建设周期， 近期规划 分两期实施 ，其中 一期 （ 2013年 ） 2万 m3/d。 计范围 本次设计工作范围 为 业产业 园区 污水处理厂 （ 一期 2万 m3/工程 ， 污水处理厂 负责处理 域内的污水， 出水达到 8918镇污水处理厂污染物排放标准中一级标准的 本项目涉及的工程范围包括： （ 1）预处理构筑物，设计 规模土建按近期 5万 m3/模进行设计，设备按近期 中的 一期 2万 m3/ （ 2）二级处理构筑物， 设计规模按近期一期规模进行 设计 ； （ 3）深度处理构筑物 ，设计规模按近期一期规 模进行设计 ； （ 4） 行政管理及生产辅助构筑物，设计规模土建按近期 5万 m3/备按近期一期 2万 m3/ 3 程规模 污水处理工程 规划建设 规模 ： 远期（ 2020年）为 10万 m3/期（ 2015年）为 5万 m3/ 近期 规模分两期实施 。 本次工程设计规模为近期一期 （ 2013年） 2万 m3/ 程投资 及经济指标 程 （一期 2万 m3/d） 中建设投资 其中建筑工程费用 装工程 费用 备购置费用 他费用 铺底流动资金 设期贷款利息 其它详见投资估算表。 制依据及主要资料 （ 1） 室外排水设计规范 （ 2） 室外给水设计规范 （ 3） 给水排水管道工程施工及验收规范 （ 4） (1996（ 5） （ 2010 （ 6） 。 （ 7） 污水处理厂工程 岩土工程勘察（ 初 勘）报告 。 （ 8） 投资项目可行性研究指南。 （ 9） 目提出的理由及过程 于 心地段（综合加工区）地理坐标为东经 1205700，北纬 404615。东临规划中的沿海大通道并濒临渤海锦州湾，北街锦州经济技术开发区，西至京哈铁路，南接 岸线总长约 划总开发面积 8平方公里（ 800公顷），其中海滨荒地 田、虾池和滩涂回填 填海造地 托优越的区位环境、便捷的海陆运输、丰富的钢铁和有色金属资源、低廉的劳动力价格、充裕的人力资源储备和广阔的市场前景， 4 打渔山园区大力发展泵业及相关产业，已经形成了一定的产业基础。目前，打渔山园区作为 过 4年的发展，园区已由昔日的荒滩变成了设施逐步完备的泵业产业发展平台。截至目前，已有 108个项目签约落户打渔山 园区 。打渔山园区围绕魅力生态滨海新城项目建设，已经成功与辽宁恒嘉地产有限公司、中国水务投资有限公司、北京首都开发有限公司等重 点企业正式签订了重点商住项目合约，汇集了近 200亿元资金，将重点打造一座集商业居住、社区服务、旅游度假、休闲体育、文化娱乐为一体的魅力生态新城区。 2011年 10月22日至 24日在 011首届中国 览会的成功举办既扩大了打渔山园区的产业影响，也带动了会展、旅游等相关服务业的发展。 械制造以及金属等，这是打渔山产业发展的重要基础。 阀相关产业、物流业、房地产业、先进装备制造业、精细化工、新材料、现代服 务业相关产业以及化工、机械加工等产业，并将在政策方面给予支持，从园区协调比较来看，打渔山的泵业产业在 来主打泵业产业牌应成为打渔山园区未来产业发展的重要方向。 打渔山园区按照高起点、高水平的标准，建设供电、供热、供水、排水、污水处理、燃气、通信、网络信息 等 九通一平 的配套基础设施，目前已累计完成投资约 14亿 元。 目前，打渔山园区“七通一平”面积已达到 些基础设施建设的成果已经为园区的 发展提供了一个高水平的平台和空间。 目前，该区域范围内的供水、排水、供热、供气等设施尚不健全，该区域内现有一座净水厂，供水规模为 5万 m3/d。区域内现状排水体系不完善， 只完成了起步区的污水管线的铺设，园区 部分污水、雨水不经处理经明沟自然排放，污染环境，生活污水和生产污水成为 大兴堡 河接纳的主要污染源，现有基础设施带来的环境问题短时间不能解决。另外， 打渔山泵业产业园 区主导产业 泵业、泵阀相关产业、物流业、房地产业、先进装备制造业、精细化工、新材料、现代服务业 污染相对较重，已成 业生产及人民生活 带来严重的影响。 为保护环境和人们的身心健康，给 打渔山园 区 经济和社会的发展创造一个良好的环境基础，实现可持续发展的战略目标， 打渔山园 区 建设污水处理厂已势在 5 必行。本可行性研究报告正是在以上阐述背景下提出的。 目概况 发区 概况 993年 6月经省政府批准成立的省级经济技术开发区， 1995年8月，与龙港区政府合署配置， 2006年 4月，为了推进省 五点一线 和市 三点一线 战略落实，加速 龙港区政府分离单列，主要负责 包括南起龙港柳条沟，北止连三打渔山的 32公里海岸线及其纵深陆域地区，开发区总面积 照 三点一线 战略和总体规划， 两港 （ 州港）发挥优势（区位、交通、资源、产业优势），充分利用 发建设以工业为主导，以港口仓储物流为补充的临港沿海经济带。 平方公里；船舶制造配套园区 3平方公里；港口及仓储物流园区 3平方公里；综合工业园区 住区 2平方公里 ；轻工产业园区 渔山园区 8平方公里。 形成全方位开放的大型招商引资和产业聚集平台，建立综合性工业和港口服务产业集群，将带来土地增值276000万元以上。可容纳投资规模 460亿元左右，新增工业销售产值 420亿元以上，实现工业增加值 126亿元左右，可带动 个百分点，新增就业岗位 20万个左右。 目前， 万吨级件杂码头建设工程，二期 6个散杂码头建设正进入实施；综合园区已基本完成土地整理和基础设施配套，已接纳部 分工业项目入驻。 于 心地段（综合加工区）地理坐标为东经 1205700，北纬 404615。东临规划中的沿海大通道并濒临渤海锦州湾，北街锦州经济技术开发区，西至京哈铁路，南接 岸线总长约 划总开发面积 8平方公里（ 800公顷），其中海滨荒 6 地 田、虾池和滩涂回填 海造地 打渔山园区在 门成立了 理委员会和 发建设有限公司，内设规划部、工程部、招商部、综合办公室等机构。 打渔山园区土地整理和基础设施配套完成后，可实现土地增值 70亿元；可容纳产业投资规模 140亿元左右，可新增工业销售产值 130亿元以上，实现工业增加值 36亿元左右，可带动 个百分点，新增就业岗位 5万个左右。 打渔山园区北至 至渤海锦州湾，西至塔山饮马河，东与锦州滨海经济开发区接壤，距 0公里，辽宁省发改委批复的总规划面积为 78平方公里。 按照辽宁省发改委沿海办要求，本次规划在综合考虑园区发展现状 、发展需求、发展趋势以及贯彻集约利用土地要求的基础上，重点确定近 10年（到 2020年）的发展空间和建设面积约 40平方公里，具体范围为规划甲六路与秦沈铁路客运专线以南区域。 理位置 打渔山园区北至 至渤海锦州湾，西至塔山饮马河，东与锦州滨海经济开发区接壤，距 0公里 。 下简称打渔山园区）是辽宁省沿海经济带重点支持区域，地处锦州港和 海锦州湾中段），距 0公里，园区总面积为 78平方公里。 然条件 质地貌 整个规划区内地形变化较 大，西部为山地丘陵，坡度起伏大，东部多为浅海滩涂，地势平坦且地平较低，平均高程在 于海水平均潮位。 园区西北侧有一突起丘陵高地 打渔山，高地最高海拔高度 渔山在解放战争辽沈战役中曾经是著名的塔山阻击战我军的前沿阵地，目前为国家要求保留的重要革命历史纪念地，故打渔山园区项目范围不包括该丘陵高地部分。 7 项目区盐田、虾池和坑塘面积约占整个园区面积的 大都人工挖拓形成，平均水深在 2 海滨荒地约占园区总面积的 土壤类型为海滨盐土类，全部为未利用状态，荒地地表植 被稀疏，仅有盐蓬、盐蒿等植物零星分布。 候与气象 季炎热多雨，冬季寒冷干燥，春秋多风。虽濒临渤海，但受大陆性气候影响较大，高低压活动频繁，四季分明。据当地多年地面气象观测资料统计：年平均风速 s，常年主导风向 率 冬季以 平均气温 ，极端最高气温 ，极端最低气温 ，平均最高气温 均最低气温 年平均降雨量 多集中 68月份，占全年降雨量 69%，一次过程最大降水量为 多年平均 蒸发量 1700平均相对湿度夏季为 82%，冬季为 52%；年平均日照时数 区域标准冻深 112多出现于春、秋两季，年平均大雾日数为 46天 ，无霜期为 186天 。其他气象参数为： 夏季极端最高温度： 冬季极端最低温度： 夏季通风室外计算温度： 28 冬季采暖室外计算温度： 夏季平均室外风速： 37m/s 冬季平均室外风速： s 极端最大风速： 32m/s 年平均日照时数： 最大 降雪 深度： 14大积雪深度： 200本雪压（ N=50） ： 本风压（ N=50）： 大冻土深度： 119震基本烈度：六度 8 质条件 开发区的大地构造位置处于华北准地台北缘四级构造单元绥中凸起（ ）北东端，其北及北西侧以锦西 要路沟壳断裂为界分别与北镇凸起（ ）、朝阳穹褶断束（ ）毗邻，东面与辽河断陷（ ）相接。工作区及周边无大的断裂构造通过，地质构造简单。基地向 角 5 绥中凸起在本区为太古代绥中花 岗岩构成基地，在北部天角山有中元古青山单元二长花岗岩侵入。工作区南部的柳条沟 渔民村一带有中元古代长城系大红峪组、团山子组地层以角度不整合覆盖于太古代绥中花岗岩体之上，岩性为长石石英砂岩、粉砂岩、白云岩及页岩等，在平面上呈近东西向展布。在河流谷地、沿海平原、岬湾台地潮间带及河口处广泛分布有第四系冲积、冲洪积、冲海积、海积等松散堆积物，沉积层直接覆盖于基底花岗岩体之上，厚度 本项目拟选厂址所在地区第四系地层自上而下依次为： 1、淤泥质砾砂（ ）：灰黑 黑色，饱和，松散 稍密，砾占 25径2者可达 20次棱角状，成份以砂岩、花岗岩为主，淤泥质土含 30余者为中、细沙，渗透性相对较差，分布较连续，厚度 部表层有淤泥分布，厚度 部有灰褐色粘性土分布，呈透镜状，厚度不大。 2、砾砂（ ）：黄褐色 灰白色，饱和，中密，砾占 25呈次棱角状，浑圆状，成分较杂，粗砂占 40含粘性土 5%，余者为细沙、粉细沙，不均匀系数 。局部孔见有粗砂、中细砂、粘性土， 成透镜状，厚度 层位本区主要含水层，从西向东逐渐增厚，分布连续，厚度 3、砾砂（ ）：黄褐色，湿 饱和，中密 密实，砾占 25呈浑圆状，成分主要为花岗岩、砂岩，径 2者可达 20中粗砂 40%左右，含粘性土 10余者为粉细砂，不均与系数 。有粉质粘土夹层分布，厚度 层为本区主要含水层，分布连续，厚 4、砾质粘性土（ ）：黄褐色 灰白色，湿，可塑，砾占 5主要成分为石英，次棱角状，径 2布在风化花岗岩的顶部，富水性差，该层断 9 续分布，厚 渔民村（灯塔山）地区地质地层特征为： 前第四纪震旦系： 岩性主要为矽质石灰岩叠千枚状页岩。其中矽质石灰岩，粉红色 灰白色，条带状构造，节理、裂隙发育，容重为 和抗压强度为 枚状页岩，紫色、黑色、薄层状，原岩物质及其破碎，出露于低凹处，分布在灯塔山西坡及海域中。 前第四纪侵入岩： 区内侵入岩主要为辉绿岩 岩墙，岩脉侵入震旦系， 寒武系及花岗岩地层内，主要造岩矿物为辉石、斜长石、角闪石。其容重 2.6 g/ 陆地沿海岸岩石裸露，山坡、山顶，冲沟内布满残坡积黄褐色粘土夹碎石，厚度从几十厘米至数米左右。 填海造地海域海底地势平坦， 2米等深线平均距岸 1500米， 3米等深线距岸 2000米。据钻探资料，按成因、岩性及工程地质性质将海底土层分为六个工程地质层及多个地质亚层。至上而下依次为： （ 1）淤泥（ ）：黑 灰黑色，饱和，流 软塑状态，海相沉积成因，见有少量贝壳残片，有腥臭味，有机质含 量大于 10%，局部钻孔底部见 碎石层，由岸至海逐渐变薄，具有高压缩性，全区分布，厚度 字板剪切试验表明灵敏性强，上部土体破坏后土的力学特性变化剧大，其主要物理力学性质指标为， w=r=e=， C=1 淤泥质粉质粘土（ ）：灰 灰褐色，饱和，软 可塑状态，海积成因，见贝壳残片，含中细砂粒有机质含量 5%左右，有砂感，高压缩性，受排污沟影响局部钻孔未有揭示 。该层仅钻孔 度 字板剪切试验证明土是灵敏的，灵敏度为 均值为 许承载力 f=6080 （ 2）粉质粘土（ ）：黄褐色 灰白色，湿 饱和，硬 可塑状态，含少量结核和砾石，刀切面光滑，局部钻孔底部土样砂感强，该层分布不连续，面标高 受各水系冲积及海水潮汐变化，沉积环境相 10 对复杂。室内土工试验 ， w= N=73f=190 中细砂（ ）：黄褐色 灰白色，饱和，稍密 中密，分选性较好，级配差，分布于粉质粘土层上部，呈透镜体状分布，钻孔所揭示的中细砂混土亦属于同一沉积环境，厚度 N=1125击，不存在液化现象。 砾砂（ ）：黄褐色，饱和，中密 密实，砾呈次棱角状，岩性以石英砂岩为主，砾径 220量 30%左右，分布于中细砂中，呈透镜体状，揭示厚度 层局部分布有含砂中粗砂，仅在 示厚度 （ 3）含砾中 精砂（ ）：黄褐色，饱和，中密 密，颗粒以中粗砂粒为主，砾含量 1020%，该层分布普遍，由岸向海厚度逐渐变大，厚 N=2131击， N=土内摩擦角 = 中细砂（ ）：灰褐 黄色，稍密 中密，饱和，含砾 1015%，砾径 26次棱角状，厚 分布于 砾砂（ ）：黄褐色，中密 密实，饱和，含砾 3035%，成份为长 石、石英，有中粗砂充填，含少量粘土，揭示于 （ 4）碎石混土（ ）：黄褐色，湿，主要又碎石、粉质粘土构成。碎石呈棱角状，成份多为石英砂岩，坡积相沉积成因，含量 3040%，靠岸边一侧缺失（ 9、 F=280300 粉质粘土（ ）：黄褐色，湿，硬塑，含少量砾，成份主要为石英，仅揭示于 厚 （ 5）残积土（ ）（粉质粘土）：黄褐色，湿，硬塑，为原岩风化产物，内见少量石英颗粒，分布普遍，厚度 面标高 N=00f=300320 （ 6）强风化砂岩（ 黄褐色 灰绿色，矿物风化剧烈，岩心呈砂土状、碎块状，用手可将其折断，层状构造，临近岸边岩层产状为 484时反硝化才能正常运行。在 =4 5时氮的去除率 60%，磷的去除率也可达 60%左右， =7时氮的去除率 70%，磷的去除率 70%。 对于生物除磷工艺，要求 =33 100，且 4。 级处理设计平均进水 50、00、 00、 0 、 0， ，进水葫芦岛打渔山泵业产业园区污水处理厂工程 (一期 2 万 m3/d)可行性研究报告 工程方案论证 35 约为 50，是能够达到要求的处理程度的。 水二级处理方案论证 根据本工程污水处理厂预测的进水水质和所要达到的出水排放标准，本工程所采用的污水处理工艺除具有去除有机污染物和悬浮固体的效果 外，还应具有脱氮除磷的功能，并应使主要污染物的处理率达到： 6% 0% 当前国内外城市污水处理厂绝大多数采用活性污泥法生化处理工艺，这种工艺方法能有效去除城市污水中的各种污染物质，该工艺相对化学处理法来说不仅投资省、处理费用低、操作管理方便，更主要是处理效果较稳定。污水处理厂处理工艺的确定是污水处理厂设计的关键，处理工艺确定的是否得当不仅影响处理厂的处理效果、出水水质，而且还影响处理厂的基 建投资大小、运行是否可靠、运行费用的高低、管理操作的复杂程度、占地面积大小、处理厂人员指标多少等各个方面，因此，必须综合实际情况慎重地选择处理工艺，以便达到最佳效果。 从国内外污水处理技术的发展来看， 工艺、氧化沟工艺、循环式活性污泥法工艺等诸多工艺不仅具有去除有机污染物功能，而且还具有不同的除磷脱氮效果。建设部、国家环境保护局、科技部印发的城市污水处理及污染防治技术政策中针对污水量规模在 10万吨 /日以上的污水处理厂，推荐采用活性污泥法、氧化沟工艺、 者其变法的 艺。因此，本工程工艺方案设计应充分考虑污水处理厂所要达到的污水处理程度并同时考虑污水处理厂设计规模的实际情况，选择以下三种工艺方案进行介绍和比较，即： 1 改良 工艺 2 3 氧化沟工艺 （一）、 改良 工艺 葫芦岛打渔山泵业产业园区污水处理厂工程 (一期 2 万 m3/d)可行性研究报告 工程方案论证 36 工艺是 英文缩写，它是厌氧 氧生物脱氮除磷工艺的简称。该工艺是在 70 年代由美国专家在厌氧 A/O）的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。 该工艺在厌氧 A/O）中加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到反硝化脱氮的目的。 其特点是厌氧、缺氧和好氧三段功能明确，界限分明，可根据进水条件和出水要求，人为地创造和控制三段的时空比例和运转条件，达到较好的除磷脱氮的效果。 工艺原理 首段厌氧池，原污水及回流污泥同时进入本段，其主要功能是聚磷菌进行磷的释放，为在好氧段进行磷的超量吸收实现生物除磷创造条件。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量 2释放至空气，达到脱氮的目的并使 度有所下降。 在好 氧池中，有机物被微生物生化降解，氨氮被硝化成 时聚磷菌进行磷的超量吸收，在排除剩余污泥的过程中被除去，完成生物除磷。所以， 工艺它可以同时完成有机物的去除、除磷和脱氮等功能。好氧池进行有机物的氧化和氨氮的硝化，缺氧池则完成脱氮功能，厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。 法的主要优点： (1) 工艺流程较先进，具有较好的除磷脱氮效果，工艺运转稳定性好，出水水质较好。 (2) 污泥经厌氧中温消化处理后达到稳定，不会造成二次污染。 (3) 运行、管理经验成熟，实践经验丰富。 (4) 设计水 深较大，可减少曝气池的占地面积 (5) 采用鼓风曝气，氧利用率高，耗电量较低。 (6) 污泥沉降性好，无污泥膨胀问题，出水水质好，并具有一定的耐冲击负荷能力，运行稳定，管理简便。 法的主要缺点： (1) 工艺流程复杂、处理构筑物多、运行管理麻烦。 (2) 由于在 法中，泥龄较短，污泥在好氧条件下不能趋于稳定，所以污泥要采用厌氧中温消化进行处理，以达到污泥稳定的目地。所以整个工艺流程机械设备较多，给运行管理维修增加了许多工作量。 葫芦岛打渔山泵业产业园区污水处理厂工程 (一期 2 万 m3/d)可行性研究报告 工程方案论证 37 (3) 承受污水水质、水量的冲击负荷能力较差。 (4) 工程基建投 资高、运行费用较高、能耗较高、处理成本高、劳动定员多。 法工艺流程框图见 下图 ： 工艺 流程框图 根据污水厂的运行实践表明， 时，可达到理想脱氮效果， 时，脱氮效果不好， 脱氮效果可以。同时，根据文献， 传统 A/A/合于污水碳源较为充足的情况，通常是 但 是 040 C O N，碳源不甚充足，在此种特殊的水质条件下，在利用生物方法脱氮的同时，达到很好的除磷效果是比较困难的。这是因为原水碳源不足导致了 A/A/水中 量的 速消耗快速 制了厌氧段磷的有效释放，因而在好氧段磷的吸收作用也就不能很好的完成，导致了除磷效果不佳。 针对上述情况，本设计考虑了采用改良型的 A/A/种工艺的特点是，在 碳源不十分充足、反硝化程度不高的情况下仍可获得较好的除磷效果，其运行方式如下： 回流及剩余污泥泵房 粗格栅 进水泵房 中途提升泵房 二沉池 池 沉砂池 细格栅 贮 泥 池 污泥浓缩脱水机房 泥饼外运 回流污泥 进水 至深度 处理间 剩余 污泥 葫芦岛打渔山泵业产业园区污水处理厂工程 (一期 2 万 m3/d)可行性研究报告 工程方案论证 38 这种工艺在国内很多污水处理厂中都有应用，其中获得建设部优秀设计二等奖的山东省青岛市团岛污水处理厂就是成功的一例。 （ 二 ）、 艺是序批式活性污泥法（ 简称，是 1914 年由英国学者 明的水处理工艺。 艺的过程是按时序来运行的，一个操作过程分五个阶段：进水、反应、沉淀、滗水、闲置。由于 运行 过程中，各阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化以及运行状态等可以根据具体污水的性质、出水水质、出水质量与运行功能要求等变化。近年来 艺发展速度很快，并衍生出许多种新型 理工艺。 艺是循环活性污泥技术的一种型式，是 艺的一种变形。 序批式活性污泥法在 1914年开始开发，但由于人工操作管理繁琐，检测手段落后及曝气器易堵塞等问题，在当时难以推广应用。 随着科学技术的发展，上述问题相继得到解决，现在已有不堵塞的曝气器和在线检测仪表，特别 是自动化技术的发展，对污水处理过程进行自动操作己成为可能， 年来迅速推广，并不断得到改进完善，使其成为目前世界上污水处理技术中的热门工艺，现在世界上已有数百座循环式活性污泥法污水处理厂在成功运行。美国国家环境保护署(为循环式活性污泥法是一种低投资、低操作成本及维修费用、高效益的环境治理新技术。据 污水流量比较时选择循环式活性污泥法要比传统的活性污泥法投资低，而当处理水量达到 100000m3/这一点已经被大量的工程实例所证实。 出水 进水 污泥回流 S 混合液回流 q 8090%进水 葫芦岛打渔山泵业产业园区污水处理厂工程 (一期 2 万 m3/d)可行性研究报告 工程方案论证 39 在中国虽然污水处理工作才刚刚起步，但也有不少地方采用这种工艺，昆明第三、第四污水处理厂及上海桃浦工业区的污水处理厂均采用了 别为处理效果很好。 循环式活性污泥法工艺除工艺流程简单，运行方式灵活多变，可生成多种工艺路线，空间上完全混合，时间上理想推流和防止污泥膨胀等显著优点外，除磷脱氮，贮存性反硝化，强化生物吸附作用，同时性反硝化，微生物核糖核酸 (连续法高 3 4倍等更为重要的优点也被新的研究所证实。一些新型 式活性污泥法也应运而生。在澳大利亚， 美国， 着计算机技术和碳、氮、磷、氧、氧化还原电位等传感器技术的发展及先进设备的支持， 型的 个阶段，分别称为反应期、沉淀期、排水期和闲置期， 4个过程所需要的时间称为一个周期。一个周期中各个阶段的运行时间、反应池中混 合液的浓度以及运行状况等都可以根据进水水质与运行功能要求等灵活掌握，只要有效地控制与变换各阶段的操作时间，就可以获得不同的污水处理效果。因此 应的进水水质变化范围较大。 本工程循环式活性污泥法生物反应池是将曝气池与沉淀池功能合二为一，在此生物反应池中将活性污泥法的曝气、沉淀、出水、排放剩余污泥的过程均在同一池子中完成，并可实现连续进水连续出水。运行时，污水进入生物反应池，然后按顺序进行曝气、沉淀、排出上清液并同时排出剩余污泥从而完成一个运行操作周期。本工程循环式活性污泥法运行方式参见 下图。 进水 进水 进水 如图所示，循环式活性污泥法工艺运行过程分为 4个阶段： 进水 进水期 反应期 沉淀期 排水期 出水排放 剩余污泥排放 进水搅拌器运行 曝气且搅拌器运行 静止沉淀 滗水且排泥 葫芦岛打渔山泵业产业园区污水处理厂工程 (一期 2 万 m3/d)可行性研究报告 工程方案论证 40 (1) 进水期：进水期有几种进水方式。在进水期既不混合搅拌也不曝气，称为静止进水，当要求 采用这种进水方式。当要求 了使微生物与污水有 充分地接触机会，在进水期必须进行搅拌混合而不曝气，保证混合液处于很好的厌氧状态。另外一种进水方式为在进水期不仅提供搅拌混合而且应限量曝气，该种进水方式是以去除有机物和脱氮为主要目标的。本工程设计在进水期采用的进水方式为搅拌混合而不曝气，从而达到脱氮除磷的目的。 (2) 反应期：严格地说，污水进入生物反应池后，就发生生化反应。此处反应期指进水期结束后的一个操作运行阶段。在这个阶段若只进行曝气不进行混合过程，其主要完成降解有机物的过程。若在这个阶段既进行混合搅拌又进行曝气过程，其主要完成降解有机物、硝化与反硝化 、生物吸磷的过程。本工程采用既混合搅拌又进行曝气。 (3) 沉淀期：在此阶段生物反应池内混合液进行固液分离，因此该阶段在完全静止 (只以层流的条件进水 )情况下进行，所以其沉淀效率高于一般沉淀池的沉淀效率。 (4) 排水期：该阶段完成生物反应池上部排出澄清水下部排出剩余污泥的过程，排水期的长短由排水设备能力来决定。 上述各个阶段组成一个循环周期，并不断重复。循环开始时，因处于进水期，池子中的水位由某一最低水位开始上升，经过一定时间的搅拌和混合后，将进入反应期并进行曝气和搅拌，然后再进入沉淀期从而停止曝气和搅拌过 程，以使活性污泥进行絮凝并在一个静止的环境中沉淀，在完成沉淀阶段后，由移动式滗水器排出已经处理过的上清液，使水位下降至池子所设定的最低水位并同时完成排剩余污泥过程。完成上述操作阶段后，系统进入下一循环过程，重复以上操作从而完成污水污泥的处理过程。 为保持生物反应池中有一个合适的污泥浓度，需要根据产生的污泥量排出相应的剩余污泥。排除剩余污泥一般在沉淀阶段结束后的排水期内进行，排出的污泥浓度可达 5 g/L 左右。 从以上的论述中，可以看出在 环式活性污泥法生物反应池按照 搅拌 阶段不断重复进行。在进水和曝气阶段主葫芦岛打渔山泵业产业园区污水处理厂工程 (一期 2 万 m3/d)可行性研究报告 工程方案论证 41 要完成有机物降解、硝化及反硝化、生物除磷过程，在非曝气阶段虽然也有部分生物反应，但主要是完成泥水分离过程。因此，循环式活性污泥法系统无需设置二沉池，可以省去传统活性污泥法中曝气池和二沉池之间的连接管道。在生物反应池完成泥水分离后，利用滗水器排出每一操作循环周期中的处理出水。根据活性污泥实际增殖情况 , 在每一处理循环周期的最后阶段 (滗水阶段 )自动排出剩余污泥。循环式活性污泥法工艺可以深度去除有机物 (通过同时硝化 /反硝化过程去除大量的氮，并同时完 成生物除磷过程，其出水中氮和磷的含量完全可以满足国家污水排放标准的要求。 从生物脱氮方面看：在进水期、反应后期达到硝化，减少或停止供氧，沉淀期或排水阶段都可以发生反硝化。 浓度的碳源有机物首先消耗池内溶解氧，反硝化菌以污水中碳源有机物作为电子供体，将池内 2，在反应后期，达到硝化阶段，污水中含碳有机物浓度已大为减少，此时如减小或停止曝气，可以利用内源碳进行反硝化。在沉淀期和排水期所发生的反硝化也是利用内源碳作电子供体。 在进水期活性污泥也会吸附污水中有机物并以多聚物形式 贮存起来。当反应达到部分硝化后，减少或停止向混合液中供氧，则贮存碳源释放。反硝化菌可以利用释放的贮存碳源进行 一阶段为前述进水初期以污水中含碳有机物为碳源的反硝化。第二阶段为 应池中 阶段即为前述贮存性碳源反硝化阶段。第三阶段为沉淀和排水期，微生物处于内源代谢状态，反硝化菌以内源代谢产物为电子供体进行反硝化。 从生物除磷方面看：循环式活性污泥法工艺系统采用间歇 曝气的运行方式可以使活性污泥不断地经历好氧和厌氧的循环，这些反应条件将有利于聚磷细菌在系统中的生长和累积。因此该系统具有生物除磷的功能。在曝气阶段完成磷的吸收过程，非曝气阶段完成磷的释放过程。大量采用循环式活性污泥法工艺的污水处理厂的运行结果表明，在不加任何化学药剂的条件下，生物除磷的除磷效果在90%左右。活性污泥对磷的吸收高达进水 %(常规仅为 1%左右 )。从中可以看出该工艺优异的生物除磷效果。 此外，循环式活性污泥法运转灵活，高峰负荷和低负荷的操作简述如下： 葫芦岛打渔山泵业产业园区污水处理厂工程 (一期 2 万 m3/d)可行性研究报告 工程方案论证 42 高峰负荷：本系统具有较强的抗冲击 负荷能力，对于进水短时间的有机负荷和水力负荷冲击，反应池本身可起调节池的作用。当出现短时间水力冲击时，池子由低水位升到高水位，从而避免了传统活性污泥法中污泥流失现象。在出现较长时间高峰流量时，系统的操作从正常循环自动转换到高峰流量循环。高峰流量可利用液位计加以自动调整，当水位上升到达指示液位的时间小于所设定的时间值时，即转换为高峰流量运行。如池子正处于曝气阶段，则停止曝气开始沉淀，60分钟后滗水开始。高峰流量循环操作过程除循环时间缩短外，沉淀阶段需进水，滗水频率增加，整个过程由控制软件自动执行。通过以上方式 ，系统能处理 67倍于旱季流量的雨水。 低负荷运行：当进水负荷有较长时间远低于设计负荷时，可调整循环式活性污泥法工艺循环操作的各个顺序时间，首先可选择合适的鼓风量，以降低气量和能耗。只要所选择的鼓风量不影响池子的混合，则这一措施可使用于双池系统。一般在 50%的设计曝气量时，不会对生物池的混合有明显影响。 循环式活性污泥法工艺技术简单、运行可靠灵活，已在各种规模的城市污水和工业废水处理中得到应用。 (1) 工艺流程先进，且简单，处理构筑物少，污水处理过程中反应池集曝气、沉淀于一体，省去了初沉池、二沉池和回流污泥泵房，整体结构简单，无需复杂的管线输送，操作系统简单且更具有灵活性。 (2) 循环式活性污泥法机械设备少。与 法相比较，避免了单独设置初沉池、二沉池且不设混合液内回流泵系统，采用延时曝气的 需再进行厌氧消化处理，只需浓缩脱水即可。也就不再设污泥的厌氧消化系统构筑物。 (3) 具有完全混合式和推流式曝气池的双重优势，能承受水量、水质变化较大的冲击负荷能力，处理效果稳定。 (4) 在进行生物除磷脱氮操作时，通 过调节曝气和间歇时间，使污水在反应池中交替处于好氧、缺氧和厌氧条件，整个工艺的运行得到良好的控制，实践证明 时这种环境条件的不断变化也可以有效地抑制丝状菌的生长。 (5) 采用组合式模块结构，布置紧凑，占地面积少，分期建设和扩建方便。 葫芦岛打渔山泵业产业园区污水处理厂工程 (一期 2 万 m3/d)可行性研究报告 工程方案论证 43 (6) 工艺系统运行费用较低。由于没有污泥回流及混合液内回流系统，故节省大量电费和运行费。 (1) 反应池的曝气、排水、排泥变化频繁，且必须按时操作，人工管理几乎不可能，只有靠自动化控制，因此要求设备 仪表可靠性高。 (2) 由于自动化水平高，要求管理人员有较高的技术水平。 (3) 机容量较大，故设备利用率较低，设备闲置率高，而且设备启动频繁，对设备的损害较重，维修量较大。 图 。 艺 流程框图 （ 三 ）、 氧化沟 工艺 氧化沟是活性污泥工艺中的一大类型，它把连续循环式反应池作为生化反应器，混合液在其中连续循环流动。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池的混合液传递水平流 速，从而使搅动的混合液在氧化沟内循环流动。它的基本特点是污水在一个首尾相接的闭合沟道中循环流动，沟内设有曝气和推动水流的装置，污水在流动过程中得到净化。 最早的氧化沟是 1953年荷兰帕斯威尔开发的，用于处理小城镇污水，当时只有一条沟，水深很浅，处理水量很小，其构造简单，管理方便，处理效果好，因剩余污泥泵房 粗格栅 进水泵房 消毒间 沉砂池 细格栅 贮 泥 池 污泥浓缩脱水机房 泥饼外运 至深 度 处理间 进水 葫芦岛打渔山泵业产业园区污水处理厂工程 (一期 2 万 m3/d)可行性研究报告 工程方案论证 44 而得到迅速发展，沟的型式不断改进，技术不断创新，出现了各种各样的氧化沟工艺，建成了为数不多的不同规模的城市污水处理厂和工业废水处理厂，到目前为止，全世界已建成氧化沟城市污水处理厂几千座，其中绝大多数是中小型污水厂。在我 国，氧化沟已在城市污水处理厂中占很大比重，成为最热门的污水处理工艺之一，目前已有工程实例广为人知的氧化沟工艺主要有：卡鲁塞尔氧化沟、双沟式氧化沟、三沟式氧化沟、奥贝尔氧化沟和一体化氧化沟，它们各有其独特的风格和适用性。 氧化沟的主要特点有： 可以用于中小型污水处理厂，又可以用于较大型污水处理厂；既可以去除有机污染物，又可以脱氮除磷；既可以作为主体工艺取代多项污水处理单元，也可以只做为曝气设施取代曝气池；既可以机械曝气，也可以鼓风曝气；既可以低负荷运行，也可以高负荷运行。 龄长，负荷低，因而去除有机物效率很高，通常出水 0甚至 10以下，出水 水水质相当好。 定了沟内溶解氧浓度沿沟长呈梯度变化，在曝气机处溶解氧最低，正确配置曝气机和调节曝气机的运行工况，可以控制沟内某些沟段处于缺氧状态，为污水反硝化创造条件，因此可以说只要是氧化沟就具有脱氮功能，适用于要求脱氮的地方。 个处理工艺非常简单，处理构筑物的规模不及常规活性污泥的 一半，操作管理大大简化，这对于技术力量相对较弱、管理水平相对较低的中小型污水处理厂很合适。 有很强的抗冲击负荷能力，对水质、水量变化剧烈的中小型污水处理厂很有利。 引起污泥膨胀的丝状菌绝大多数是专性好氧菌，在这种环境处于生存劣势，加之不设初沉池增大了污泥中的无机固体比重，提高了污泥的沉淀性能，因而氧化沟可以有效抑制污泥膨胀，解决了多年来困扰常规活性污泥法的一大难题。 质量上能满足