某镇污水处理厂工程可行性研究报告.doc

某某 镇污水处理厂工程 1 目目 录录 前言前言 1 1 工程概要工程概要 1 1 1.1. 编制依据、原则及范围编制依据、原则及范围 2 2 1.1工程项目名称和项目主管单位2 1.2编制依据2 1.3编制原则2 1.4编制范围3 2.2. 工程背景工程背景 4 4 2.1城市概况4 2.1.1地理位置4 2.1.2地形地貌4 2.1.3气象4 2.1.4水文及水源4 2.2历史沿革6 2.3社会经济状况7 2.4排水现状8 2.4.1排水现状8 2.4.2排水存在问题: 8 2.5工程建设的必要性9 2.6采用的主要规范和标准.9 3.3. 建设规模和处理程度的确定建设规模和处理程度的确定 1212 3.1工程设计年限.12 3.2工程服务的范围.12 3.3污水量预测.12 3.3.1给水量预测12 3.3.2污水量预测13 3.4处理规模.14 3.5进水水质、出水水质及处理程度.15 3.5.1进水水质预测15 3.5.2进水水质确定16 3.5.3出水水质确定16 3.5.4污水处理程度16 4.4. 污水处理厂工程总体方案污水处理厂工程总体方案 1818 4.1污水处理厂位置的选择.18 4.1.1选址原则18 4.2去除的主要污染因子及难点.19 某某 镇污水处理厂工程 2 4.2.1去除的主要污染因子19 4.2.2项目难点：24 4.3处理工艺确定原则.25 4.4污水处理要求.25 4.5处理工艺初分析.26 4.6污水处理工艺方案选择.26 4.6.1污水二级生物处理工艺选择26 4.6.2污水三级深度处理工艺方案选择44 4.7污水处理工艺方案选择.55 4.7.1预处理方案选择56 4.8污泥处理方案.57 4.8.1污泥处理目的57 4.8.2污泥处理方案57 4.8.3污泥最终处置61 5.5. 工程设计工程设计 6363 5.1推荐工艺设计.63 5.1.1污水处理系统63 5.1.2污泥处理系统71 5.2比选方案工艺设计.72 5.2.1污水处理系统73 5.2.2污泥处理系统80 5.3污水处理厂总平面设计.83 5.3.1总平面布置83 5.3.2污水处理厂竖向设计83 5.4给排水及采暖通风设计.84 5.4.1厂内给排水设计84 5.4.2厂内制冷设计84 5.5建筑设计.84 5.6结构设计.90 5.6.1工程地质条件90 5.6.2结构设计依据91 5.6.3抗震设防烈度91 5.6.4给排水工程结构基本构造要求91 5.6.5抗渗92 5.6.6结构选型方案及设计原则92 5.6.7地基处理94 5.7电气系统.95 5.7.1设计依据95 5.7.2设计范围95 5.7.3供电设计95 5.7.4接地100 5.8自动化仪表及控制系统101 5.8.1设计依据101 某某 镇污水处理厂工程 3 5.8.2设计范围101 5.8.3自动化水平101 5.8.4系统控制101 5.8.5环境特征及仪表选型102 5.8.6各工段控制系统及重要测点说明103 6.6. 环保及安全卫生环保及安全卫生 105105 6.1环保措施105 6.1.1厂区环境状况105 6.1.2主要污染源分析105 6.1.3本工程对污染物的削减106 6.1.4厂区环境保护106 6.2安全卫生措施110 6.2.1影响职工安全卫生的主要因素110 6.2.2安全措施110 6.2.3事故处理措施111 6.3消防与防洪112 6.3.1防火设计112 6.3.2总体布置与防火112 6.3.3厂前区防火113 6.3.4生产区防火113 6.3.5防洪设计115 7.7. 工程节能工程节能 116116 7.1概述116 7.2节能措施116 8.8. 组织管理机构及人员编制组织管理机构及人员编制 118118 8.1组织管理机构118 8.2污水处理厂人员编制118 9.9. 工程项目建设工程项目建设 119119 9.1工程建设进度119 9.2厂址准备119 9.3工程项目实施119 9.3.1工程实施原则与步骤119 9.3.2工程实施的组织机构120 9.4项目履行120 9.4.1设计、施工与安装120 9.4.2调试与试运转121 9.4.3组织管理措施121 9.4.4技术管理措施121 10.10.工程投资及经济分析工程投资及经济分析123123 某某 镇污水处理厂工程 4 10.1工程规模及总投资 .123 10.2编制依据 .123 10.3资金筹措 .124 10.4财务评价 .124 10.4.1成本分析124 10.4.2财务盈利能力分析125 10.4.3不确定性分析126 10.5结论 .127 11.11.工程招投标工程招投标128128 11.1招标投标依据 .128 11.2发包方式 .128 11.3招投标内容 .128 11.4招标组织形式 .129 11.5招标方式 .129 11.5.1邀请招标130 11.5.2议标130 11.6招标基本情况表 .132 12.12.工程效益分析工程效益分析133133 12.1环境效益 .133 12.2社会及经济效益 .133 13.13.结论和建议结论和建议134134 13.1结论 .134 13.2建议 .135 附录：附录： 1、设备材料表 2、投资估算及经济分析表格 3、污水厂位置图 4、污水厂平面布置图 5、污水厂流程示意图 某某 镇污水处理厂工程 1 前前言言 *位于 *省中部 *在编制过程中，得到了当地 有关部门和领导的大力支持和协助，在此谨表示诚挚的谢意。 某某 镇污水处理厂工程 1 1 工工程程概概要要 本报告对污水水量、水质进行了分析和论证，对处理工艺的技术可靠性、 经济合理性及实施可能性进行了多方案的比较和论证，涉及的主要内容简介 如下： 1 1、项项目目名名称称： *区*镇污水处理厂工程 2 2、项项目目主主管管单单位位： 3 3、项项目目地地点点： *区*镇 4 4、项项目目规规模模： 本工程建设规模为3.0 万 m3/d。 5 5、项项目目选选址址： 污水厂选址在 *镇的北部，位于 *河西岸，占地 2.95 公顷 。 6 6、设设计计进进水水水水质质： 污水厂设计进水水质为： bod5300mg/l codcr500mg/l ss400mg/l nh3-n35mg/l tn45mg/l tp3mg/l， cl-250mg/l 不可降解的 codcr20mg/l 冬季水温 15 7 7、设设计计出出水水水水质质： 按照排放水体的要求，本工程出水水质达到一级a 标准： bod510mg/l codcr50 mg/l ss10mg/l nh3-n（5）8mg/l tn15mg/l tp0.5mg/l 其中 codcr30 mg/l nh3-n3mg/l cl-250mg/l 8 8、尾尾水水排排放放水水体体： 污水厂尾水排入 *河，流入 *河，最终汇入 *海。 9 9、设设计计主主体体工工艺艺： 污水处理主体工艺采用一一体体化化 生生化化池池 混混凝凝沉沉淀淀 过过滤滤 工艺 。 1 10 0、工工程程投投资资： 工程估算 总投资 5 55 57 77 7. .7 76 6 万元 。 某某 镇污水处理厂工程 2 2 1 1. . 编编制制依依据据、原原则则及及范范围围 1 1. .1 1工工程程项项目目名名称称和和项项目目主主管管单单位位 （1）项目名称： *区*镇污水处理厂工程 （2）项目主管单位： （3）项目地点： *区*镇 1 1. .2 2编编制制依依据据 （1）关于进行 *区*镇污水处理厂工程 可行性研究报告 合同 。 （2） *城区竖向规划 （2008-2020 年） 。 （3）污水厂厂区 地形图（ 1：1000） 。 （4）*镇区内 污水水质、水量等数据监测报告。 （5*省建筑工程综合预算定额 （6）国家有关的标准、规范 1 1. .3 3编编制制原原则则 （1）在总体规划指导下，对城市污水进行综合治理，有效控制和治理城 市污水排放对周围地表水和地下水造成的污染，提高片区环境质量，力求获 得最佳的社会、环境和经济效益。 （2）在保证出水水质的前提下，因地制宜地选择污水处理工艺，力求技 术先进可靠、经济合理、管理方便。 （3）在设计按一级a 标准排放，应充分考虑污水、污泥的综合利用， 为污水回用创造条件。 （4）充分利用现有排水设施，同步完善城区污水管网，使污水系统整体 效益得以发挥。 （6）按现行规范标准的规定，结合地方特点进行投资估算和经济分析。 某某 镇污水处理厂工程 3 3 1 1. .4 4编编制制范范围围 本项目编制范围包括： （1）污水处理厂建设规模、处理程度的分析； （2）污水处理厂厂址的选择及平面布置方案； （3）污水处理工艺方案及处理流程的选择与论证； （4）污水处理厂工艺、电气、结构、建筑等主要建构筑物设计方案及参 数的确定； （5）环保、节能及安全的措施方案，组织管理机构、工程建设计划的方 案； （7）工程投资估算与经济分析。 某某 镇污水处理厂工程 4 4 2 2. . 工工程程背背景景 2 2. .1 1城城市市概概况况 2 2. .1 1. .1 1 地地理理位位置置 *位于 *省中部 *。*区位于 *中部略偏南。 2 2. .1 1. .2 2 地地形形地地貌貌 *地势南高北低，东西两翼山峦迭宕，中部低陷向北倾状。*区 位于 *盆地中部，其东侧、东南侧、西南侧为绵延起伏的中低山区，局部为 间洼地及河谷地形，北部、西北部则逐渐过渡到低山、丘陵及平原。 2 2. .1 1. .3 3 气气象象 *地处暖温带半湿润平旱的季风气候区，春夏秋冬四季分明，春季干燥 多风，夏季湿热多雨，秋季凉爽宜人。年平均气温为11.913.11， 平均降水量 586.4718.1 毫米。光照充足，热量充沛，全年无霜期 180220 天，日照时数2542.62832.6 小时，绝大部分地域能满足一年 两熟作物的长年需求。 2 2. .1 1. .4 4 水水文文 及及水水源源 *河、 *河是 *的主要河流，自南而北穿过*，汇入 *河。由 于*中部三面环山、形成箕状盆地，唯北部可引少量*河水，加之 *河水污染严重，暂难利用，水资源主要来自降水，相对比较紧张，目前全 市年平均可利用水资源量为12.3 亿立方米 ，南部山区虽降水较多，但由 于地形崎岖，流失严重，充水率大，缺水情况比较严重，人均资源拥有量348 立方米 ，为全省人均水资源拥有量的78。全市多年来均降水量650.6 毫米 ，利用现有蓄提水设施和地下水资源，多年平均可利用水资源量（不包 括引 *）为 12.3 亿立方米 ，枯水年为 7.6 亿立方米 。 目前 *的城市供水基本上各区县自成一体，是一个多水源地、多系统、 某某 镇污水处理厂工程 5 5 集中和分散相结合的供水城市，既有城市自来水供水系统，又有自备水源井 取水系统。城市供水水源以地下水为主。 *区现状供水源为 *水源地、 *水源地、 *水源地，三个水源地 全部为地下水源。其中，*水源地其设计能力为q1.2 万立方米 /日。 由于过量开采，导致*水源地的地下水水位标高逐年下降，致使其实际供 水能力已不足0.5 万立方米 /日； *水源地，现有水源井12 眼，设计日 供水能力 q3.0 万立方米 /日； *水源地现有水源井3 眼，单井出水 量为 q4176 立方米 /日，日供水能力为q1.25 万立方米 /日， *水 源地现有水源井3 眼，单井出水量为q4128 立方米 /日，日供水能力为 q1.2384 万立方米 /日。两处共有水源井6 眼，设计供水能力为 q2.5 万立方米 /日。 *区现状水厂设计供水能力为6.0 万吨 /日，实际供水能力5.1 万 吨/日。 *城区现状供水管网部分已布置成环状，管径为dn80-dn400mm 不等，管材为铸铁管。现状供水水质均符合国家生活饮用水卫生标准 。 规划近期在充分利用现状水源的基础上，开发城子口头水源，该 水源地北起石门断裂，南止城子泉断裂，面积为1.976km2，该断裂均为 弱透水断袭。东、西边界为口头断裂和龙山断裂，均为导水断裂。经钻探证 实，隐伏灰岩裂隙发育，地下水沿其断裂带内侧富集，该地段地储水构造上 属于灰岩断块富水区。地下水的储存条件较优越，含水层顶板埋深一般在28- 50 米，其补给来源主要为南部地下迳流的补给及地垫东西两侧的地下水沿东 西边界北部透水断面汇入地下迳流补给与淄河渗透补给。该地段地下水流向 为北、北东。单井涌水量一般大于5000 立方米 /日。 根据 *区供水水文地质调查研究报告中对该地段的水资源评价： 某某 镇污水处理厂工程 6 6 补给面积为 54.5km2，在 95降水频率渗入补给量为1.4965 万立方米 / 日，南部地下迳流补给量为11.0498 万立方为 /日，该地段总补给量为 12.5463 万立方米 /日，经统计该地段工农业现状开采量2.2014 万立方 米/日，得出城子 口头地段内地下剩余资源量为10.34449 万立方米 / 日。 该地段地下水化学类型比较单一，为hco3-ca-mg 型水。矿化度小于 0.14g/l，总硬度 11-13 德国度，水质符合国家饮用水标准。 综上所述，确定近期水源地供水规模为5.0 万立方米 /日，远期再扩 建 5.0 立方米 /日，总规模 10 万立方米 /日。同时，远期要利用煤矿坑排 水 5 万立方米 /日为非饮用水水源。 城市水源一览表 水源地名称 现状供水量 （万 m3/d） 近期供水量 （万 m3/d） 远期供水量 （万 m3/d） 。 。 。 。 。 。0.50.50.5 。 。 。 。 。 。3.03.0 3.0 。 。 。 。 。2.52.52.5 。 。 。 。 。005.0 。 。 。 。 。 。05.010.0 合 计6.011.021.0 2 2. .2 2历历史史沿沿革革 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2 2. .3 3社社会会经经济济状状况况 *。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 2 2. .4 4排排水水现现状状 2 2. .4 4. .1 1排排水水现现状状 现在 *镇内 污水主干管网 已经铺设完成。 某某 镇污水处理厂工程 7 7 2 2. .4 4. .2 2排排水水存存在在问问题题 : : 镇区内无污水处理设施，生产、生活污水未经任何处理，经管道 直 接排入水体，污染周围环境。 2 2. .5 5工工程程建建设设的的必必要要性性 1、*区*镇污水处理厂工程 的建设是治理城区污水污染，保障 居民身体健康的有效措施。 随着 *镇工业生产的发展、人口递增和人民生活水平的提高，工业废水 和生活污水排放量日趋增多，而且绝大部分工业废水和生活污水直接排入* 河，致使境内 河段 及其下游河段受到严重污染，城区环境被破坏，人民生活 受到影响，阻碍了城市的进一步发展，因此，*区*镇污水处理厂 工程 的建设是治理城区污水污染，保障居民身体健康的有效措施。 2、*区*镇污水处理厂工程 的建设是保障南水北调工程 顺利 实施的有效措施。 *区*镇污水处理厂工程 的建成将大大改善 *镇周围水体环境， 对*河水系 的改善起到了一定的作用，保证*河流域的 水质，而 * 河流域 又是南水北调东线工程输水线路的重要部分 ，因此做好污水治理工 作对保证区域环境以及东线工程水质安全有着重要意义。 综上所述，建设 *区*镇污水处理厂工程 对于小区域和大区域 的污染治理都是势在必行，也是保障城镇可持续发展的有效措施，因此说， *区*镇污水处理厂工程 是非常迫切的，也是非常必要的。 2 2. .6 6 采采用用的的主主要要规规范范和和标标准准 随着人类文明的进步和社会经济的发展，人类已逐步认识到了环境保护 和污染控制对繁荣经济、稳定社会、保证可持续发展的重要性。在中国环境 保护工作作为一项基本国策受到全社会的各级人民政府的重视，为此中国政 府及各级管理部门颁布了一系列有关的法律与法规，以保证这项基本国策的 某某 镇污水处理厂工程 8 8 执行，同时也为水污染防治工作的顺利进行提供了法律依据和保障。本工程 中执行的主要技术规范与标准如下： 1. 南水北调东线工程治污规划 2. 室外排水设计规范 （gb50014-2006） 3. 城镇污水处理工程项目建设标准 （修订） (2001) 4. 城镇污水处理厂污染物排放标准 （gb18918-2002） 5. 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准 （cjj31-89） 6. 给水排水制图标准 （gb/t50106-2001） 7. 室外给水设计规范 （gb50013-2006） 8. 地表水环境质量标准 （gb3838-2002） 9. 环境空气质量标准 （gb3095-1996） 10.污水排入城市下水道水质标准 （cj3082-1999） 11.城市工程管线综合规划规范 （gb50289-98） 12.建筑给水排水设计规范 （gb50015-2003） 13.污水再生利用工程设计规范 （gb50335-2002） 14.城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规范 （cjj60- 94） 15.城市污水处理厂工程质量验收规范 （gb50334-2002） 16.带式压滤机污水污泥脱水设计规范 （cecs75:95） 17.建筑设计防火规范 （gb50016-2006） 18.建筑灭火器配置规范 （gb50140-2005） 19.泵站设计规范 （gb/t50265-97） 20.埋地塑料排水管道施工 （04s520） 21.混凝土排水管道基础及接口 （04s516） 22.排水检查井 （02s515） 23.给水排水 管道工程施工及验收规范 （gb50268-2008） 某某 镇污水处理厂工程 9 9 24.工业建筑防腐设计规范 （gb50046-95） 25.混凝土结构设计规范 （gb 50010-2002） 26.建筑地基基础设计规范 （gb 50007-2002） 27.建筑抗震设计规范 （gb 50011-2001） 28.建筑桩基技术规范 （jgj94-94） 29.构筑物抗震设计规范 （gb50191-93） 30.建筑结构设计统一标准 （gb50068-2001） 31.给水排水工程构筑物结构设计规范 （gb50069-2002） 32.建筑电气设计技术规范 （gbj10-83） 33.工业与民用供配电系统设计规范 （gb50052-92） 34.10 kv 及以下变电所设计规范 （gb50053-93） 35.低压配电装置及线路设计规范 （gb50054-95） 36.建筑物防雷设计规范 （gb 50057-94） 37.建筑结构荷载规范 （gb 50009-2001） 38.分散型控制系统工程设计规定 （hg/t20573-95） 39.控制室设计规定 （hg20508-92） 40.仪表供电设计规定 （hg20509-92） 41.信号报警联锁系统设计规定 （hg20511-92） 42.中华人民共和国环境保护法 43.中华人民共和国水污染防治法 还有许多工程中执行的技术规范与标准在此不一一赘述。 污水处理厂工程 1 10 0 3 3. . 建建设设规规模模和和处处理理程程度度的的确确定定 3 3. .1 1工工程程设设计计年年限限 *区*镇污水处理厂工程 设计年限拟定为： 2020 年。 3 3. .2 2工工程程服服务务的的范范围围 污水处理 厂的服务范围 为*镇、*镇及*区开发区的部分区域 。 3 3. .3 3污污水水量量预预测测 根据污水厂服务范围，结合该项目的实际现状，拟采用人均综合指标法 进行预测，及单位用地面积指标法预测。 3 3. .3 3. .1 1给给水水量量预预测测 预预测测 2 20 02 20 0 年年用用水水量量 （1）生活用水量 室外给水设计规范 中确定的综合生活用水定额 城市规模特大城市大城市中、小等城市 用水情况 分区 最高日平均日最高日平均日最高日平均日 一260410 210340 240390 190310 220370 170280 二190280 150240 170260 130210 150240 110180 三170270 140230 150250 120200 130230 100170 *省属于二区， *镇应属于中小城市， 现状人口 7.5 完， 2020 年规划为 10 万人， 根据以上规范，综合生活用水量定额取值为 110180l/cap.d。根据现状供水情况，规划人均综合生活用水标准取为 140 升/人日(含公建、服务业用水，下同)；根据以上指标 *镇综合 生活用水量预测如下： 污水处理厂工程 1 11 1 生活用水量 人口 (万人 )用水量标准 (l/人d)用水量 (万 m3/d) 2020 年 101201.20 （2）工业用水量 工业用水量：工业用水量预测涉及到发展规模，工业结构，节水投资等 多种因素，考虑到本区的产业结构，技术水平等情况，工业需水量按单位 工业用地耗水量计算。2020 年,开发区内规划工业用地85ha，用水量 标准取 130m3/dha。 工业用水量 年度工业用地(ha)用水量标准(m3/dha)工业用水量(万 m3/d) 20201551302.02 （ 3）其它用水量（取以上用水量10%） 2015 年 0.32 万 m3/d 预测给水量（单位：万m3/d） 生活用水量 (万 m3/d) 工业用水量 (万 m3/d) 其它用水量(万 m3/d) 合计 (万 m3/d) 2020 年 1.202.020.323.54 3 3. .3 3. .2 2污污水水 量量预预测测 根据 *区*镇环保局提供的服务范围内主要排污企业大户的调查资 料，现状工业污水量如下表： 污水处理厂工程 1 12 2 主主要要排排污污企企业业 污污水水量量现现状状 表表 用水企业 现状污水量（万 m3/d） *有限公司 1.40 *镇 *有限公司 0.12 *镇 *有限公司 0.12 罗村镇 *有限公司 0.36 罗村镇 *有限公司 0.20 罗村镇 合计 2.20 预预测测 2 20 02 20 0 年年污污水水量量 : : 预测污水量（单位：万m3/d） (生活污水按生活用水量的 80计，工业污水量按工业用水量的75计算，其它按用水量的 60计算 )。 年份 2015 供水量 1.20 生 活污水量 0.96 供水量 2.02 工 业污水量 1.52 供水量 0.32 其 它污水量 0.19 污水量合计 2.67 3 3. .4 4处处理理规规模模 根据污水量预测并考虑城镇的发展确定：确定*区*镇污水 处理厂工程 处理规模为 3.0 万 m3d。 污水处理厂工程 1 13 3 3 3. .5 5进进水水水水质质、出出水水水水质质及及处处理理程程度度 3 3. .5 5. .1 1进进水水水水质质 预预测测 为了更为准确地确定污水处理厂的进水水质，我院做了大量的调查工作， 并委托 当地环保局提供了一些水质水量监测资料。镇区内要求各工业企 业对废水进行 厂内预处理，并且污水中的污染物标准不得低于 gb8978-1996污水综合排放标准 三级标准，其中难以生化处理的工业 企业排放的污水要 达到 污污水水排排入入城城市市下下水水道道水水质质标标准准 （c cj j 3 30 08 82 2- - 1 19 99 99 9）的的要要求求 ，排入 镇区 污水管网。 污水排入城市下水道水质标准 cj （3082-1999）： 污水排入城市下水道水质标准污水排入城市下水道水质标准 cjcj 3082-19993082-1999） 序序 号号 项目名称项目名称单位单位最高允许浓度最高允许浓度序号序号项目名称项目名称 单位单位 最高允许浓度最高允许浓度 1ph 值ml/l6.09.019总铅ml/l1 2悬浮物ml/l15min150(400)20总铜ml/l2 3易沉固体ml/l1021总锌ml/l5 4油脂ml/l10022总镍ml/l1 5矿物油类ml/l2023总锰ml/l2.0(5.0) 6苯系物ml/l2.524总铁ml/l10 7氰化物ml/l0.525总锑ml/l1 8硫化物ml/l126六价铬ml/l0.5 9挥发性酚ml/l127总铬ml/l1.5 10温度3528总硒ml/l2 11 生化需氧量（bod 5 ）ml/l100(300)29总砷ml/l0.5 12 化学需氧量（cod cr ） ml/l150(500)30硫酸盐ml/l600 13溶解性固体ml/l200031硝基苯类 ml/l5 14有机磷ml/l0.532 阴离子表面 活性剂 （las） ml/l10.0(20.0) 15苯胺ml/l533氨氮ml/l25.0(35.0) 污水处理厂工程 1 14 4 污水排入城市下水道水质标准污水排入城市下水道水质标准 cjcj 3082-19993082-1999） 16氟化物ml/l2034 磷酸盐（以 p 计） ml/l1.0(8.0) 17总汞ml/l0.0535色度倍80 18总镉ml/l0.1 注：括号内数值适用于有城市污水处理厂的城市下水道系统 我们根据 *镇城区现状条件， 考虑到一些企业正在调整产业结构， 还有一些企业正在建设之中，另外，通过招商引资，还有部分企业建设尚 未竣工投产， 将按照 污污水水排排入入城城市市下下水水道道水水质质标标准准 （c cj j 3 30 08 82 2- - 1 19 99 99 9）作为 *区*镇污水处理厂工程 的进水水质 。 3 3. .5 5. .2 2进进水水水水质质确确定定 *镇污水厂设计进水水质为： bod5300mg/l codcr500mg/l ss400mg/l nh3-n35mg/l tn45mg/l tp3mg/l， cl-250mg/l 不可降解的 codcr20mg/l 冬季水温 15 3 3. .5 5. .3 3出出水水水水质质确确定定 污水处理后排入 *河并最终进入 *河流域 ，根据当地环保部门的 意见，污水处理后的排放标准执行国家城镇污水处理厂污染物排放标 准 （gb18918-2002）一级标准 a 标准，本工程出水水质应为： bod510mg/l codcr50 mg/l ss10mg/l nh3-n（5）8mg/l tn15mg/l tp0.5mg/l 其中 codcr30 mg/l nh3-n3mg/l cl-250mg/l 3 3. .5 5. .4 4污污水水处处理理程程度度 根据本工程设计进水水质和出水水质，确定本工程处理程度见下表。 设设计计进进、出出水水水水质质及及处处理理程程度度表表 污水处理厂工程 1 15 5 名 称 bod5codssnh3-ntntp 设计进水水质（ mg/l） 30050040035453.0 设计出水水质（ mg/l） 1030103150.5 处理程度（ %） 96.794.097.591.466.783.3 污水处理厂工程 1 16 6 4 4. . 污污水水处处理理厂厂工工程程总总体体方方案案 4 4. .1 1 污污水水处处理理厂厂位位置置的的选选择择 4 4. .1 1. .1 1选选址址原原则则 城市污水处理厂是城市排水工程的重要组成部分，恰当地选择污水处理 厂的位置对于城市规划的总体布局、城市环境保护要求、污水污泥的利用 和出路、污水管网系统的布局、污水处理厂的投资和运行管理等都有重要 影响。 污水处理厂厂址的选择应符合以下原则： （1）在城镇水体的下游，并应符合城镇供水水源卫生防护要求。 （2）在城镇排水系统下游，便于城市污水自流入厂内，使沿途尽量不 设或少设中途提升泵站。 （3）尽量靠近水体附近，便于处理后的污水就近排入水体，尾水无需 或减少提升，并应与排放口统一布置。 （4）在城镇夏季最小频率风向的上风侧，与城镇、工厂和居住区应有 300m 以上距离，并设卫生防护带。 （5）尽可能少占或不占农田、少拆迁，宜在地质条件较好的地段，便 于施工、降低工程造价。充分利用地形，选择有适当坡度的地段，以满足 污水在处理流程上的自流要求。 （6）结合污水的出路，厂址应尽可能与回用处理后污水的主要用户靠 近，考虑污水回用于工业、城市和农业的可能。 （7）不宜设在雨季易受水淹的低洼处。靠近水体的污水处理厂要考虑 不受洪水的威胁。 （8）应考虑污泥的运输和处置，宜靠近公路和河流。应有良好的水电 供应条件，最好是双电源。 污水处理厂工程 1 17 7 （9）应注意城市远、近期发展问题，应有远期扩建的余地。 4 4. .2 2去去除除的的主主要要污污染染因因子子及及难难点点 4 4. .2 2. .1 1 去去除除的的主主要要污污染染因因子子 去除的主要污染因子：有bod5、cod、ss、nh3-n、tn 和 tp 等。 1 1）b bo od d5 5、 、c co od d 和 和 s ss s 的的去去除除 a a、 s ss s 的的去去除除 污水中 ss 的去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和大直径的有机 颗粒靠自然沉淀作用就可去除，小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去 除，而小直径的无机颗粒（包括大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒） 则要靠活性污泥絮体的吸附、网捕作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。 污水厂出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水ss 指标，出水中的 bod5、codcr、po4-p 等指标也与之有关。因为组成出水悬浮物的主要成分 是活性污泥絮体，其本身的有机成份就高，而有机物本身就含磷，因此较 高的出水悬浮物含量会使得出水的bod5、codcr和 po4-p 增加。因此， 控制污水厂出水的ss 指标是最基本的，也是很重要的。 因为目前采用的大多数污水处理工艺都包含有生物除磷脱氮技术，后述 将要提到，生物除磷技术是靠聚磷菌对污水中磷的吸收作用，形成高含磷 量的活性污泥，使磷从污水中去除。因此，采用生物除磷技术时对出水的 ss 指标就有较高的要求，否则因出水中高含磷量的悬浮物浓度就会引起出 水总磷浓度较高。 b b、 b bo od d5 5的的去去除除 污水中 bod5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，对bod5 降解，利用 bod5合成新细胞，然后对污泥与水进行分离，从而完成 污水处理厂工程 1 18 8 bod5的去除。 活性污泥中的微生物在有氧的条件下，将污水中的一部分有机物用于合 成新的细胞，将另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。在合成代谢与分解代谢过程 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 溶解有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被胞外酶水解后进入细胞内 部被利用。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，并且代谢产物是无害的稳定物质，因此，可以 使处理后污水中的残余bod5浓度较低。 满足硝化要求，污水处理系统必须有足够的泥龄，污泥负荷不能太高。 c c、 c co od dc cr r 的的去去除除 污水中 codcr去除的原理与bod5基本相同。 污水厂 codcr的去除率，取决于进水的可生化性，它与城市污水的组 成有关。 对于主要以生活污水及其成份与生活污水相近的工业废水组成的城市污 水，其 bod5codc cr r0.45，污水的可生化性较好，出水codc cr r值可以控 制在较低的水平，泸水县污水处理厂污水进水水质指标中 bod5codc cr r=0.60,比值较高，污水的可生化性较好，采用二级处理工艺完 全能满足出水codc cr r50 mg/l。 3 3）氨氨氮氮的的去去除除 在原污水中，氮以nh4+n 及有机氮的形式存在，这两种形式的氮合 在一起称之为凯氏氮，用tkn 表示。而原污水中的nox-n（包括亚硝酸 盐和硝酸盐在内）含量很少，几乎为零。这些不同形式的氮统称为总氮 （tn） 。 在有机物被分解的同时，污水中的有机氮也被分解成氨氮，在溶解氧充 足、泥龄较长的情况下，进一步被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，通常称之为 污水处理厂工程 1 19 9 硝化过程。其反应方程式如下： nh4+ + 1.5o2 no2 + 2h+ + h2o no2 + 0.5o2 no3 第一步反应靠亚硝酸菌完成，第二步反应靠硝化菌完成，总的反应为： nh4+ + 2o2 no3 + 2h+ + h2o 因为硝化菌属于自养菌，其比生长率n明显小于异养菌的生长率 h，生物脱氮系统维持硝化的必要条件是n，即系统的实际泥龄 大于硝化要求的泥龄，也就是说系统必须维持在较低的污泥负荷条件下运 行，使得系统泥龄大于维持硝化所需的最小泥龄。根据大量的试验数据和 运转实例，在本工程的水质、水量条件下，设计污泥负荷在0.18 kg bod5/kg mlssd 及以下，污泥龄大于57 天时，就可以达到硝化的目 的。 要求出水总氮浓度小于15 mg/l，氨氮浓度小于5mg/l，需要采用 硝化工艺才能满足出水要求。 4 4）硝硝酸酸盐盐的的去去除除 经过好氧硝化处理后的污水，其中大部分的氨氮都被氧化成为硝酸盐 （no3-n） ，反硝化菌在溶解氧浓度极低或缺氧情况下可以利用硝酸盐中氧 作为电子受体，氧化有机物，将硝酸盐中的氮还原成氮气（n2） ，从而 完成污水的脱氮过程，通常称之为反硝化过程。其能量来源于甲醇、乙酸、 甲烷或污水中的碳源，反应方程式如下： 6no3 + 5ch3oh 3n2 + 5co2 + 7h2o + 6oh 8no3 + 5ch3cooh 4n2+ 10co2 + 6h2o + 8oh 8no3 + 5ch4 4n2+ 5co2 + 6h2o + 8oh 10no3 + c10h19o3n 5n2+ 10co2 + 3h2o + nh3 + 10oh 在反硝化过程氢氧根离子与水中的二氧化碳反应生成重碳酸根离子： 污水处理厂工程 2 20 0 oh + co2 hco3 从上述硝化和反硝化过程反应方程式可以看出： * 在硝酸盐还原为氮气的反硝化过程中，反硝化菌利用硝酸盐 （no3）作为电子受体，而以污水中的有机物作为碳源提供能量并使之氧 化稳定。每转化1 kg no3n 为 n2时，需要消耗有机物（以bod5计） 2.86 kg，即反硝化 1 kg 硝酸盐可以回收2.86 kg 氧。 * 硝化过程有 h+产生，要消耗水中碱度，当碱度不够时，污水的 ph 值将下降至维持硝化反应正常进行所需的ph 值之下，从而使硝化反 应不能正常进行。每氧化1 kg nh4+n 为 no3n 时要消耗碱度7.14 kg。而反硝化反应则伴随有oh产生，每转化1 kg no3n 为 n2时要产 生 3.75 kg 碱度，即可以回收3.75 kg 碱度，使硝化过程消耗的部分碱 度得到补充。 5 5）磷磷的的去去除除 污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。城市污水采用生物除磷为 主，必要时辅以化学除磷作为补充，以确保出水磷浓度满足排放标准的要 求，并尽可能地减少加药量，降低处理成本。 a a、生生物物除除磷磷 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 产生能量，用于细胞的合成和吸磷，形成高浓度的含磷污泥，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。缺点是为了避免剩余污泥中磷的再次释放，对污 泥处理工艺的选择有一定的限制。 污水处理厂工程 2 21 1 据资料介绍，在厌氧段释放1 mg 的磷吸收储存的有机物，经好氧分 解后产生的能量用于细胞合成、增殖，能够吸收22.4 mg 的磷。因 此磷的吸收取决于磷的释放，而磷的释放取决于污水中存在的可快速降解 的有机物的含量，一般来说，这种有机物与磷的比值越大，降磷效果越好。 一般的活性污泥法，其剩余污泥中的含磷量为1.52%，采用生物除磷 工艺的剩余活性污泥中磷的含量可以达到传统活性污泥法的23 倍， 在设计中往往采用4%。 生物除磷工艺的前提条件是聚磷菌必须在厌氧条件下受到抑制，而后进 入好氧阶段才能增大磷的吸收量。因此，污水除磷的处理工艺必须在曝气 池前设置厌氧段。 b b、化化学学除除磷磷 化学除磷主要是向污水中投加药剂，使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不 溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离使磷从污水中除去。固液分离可单 独进行，也可在初沉池或和二沉池内进行。按工艺流程中化学药剂投加点 的不同，磷酸盐沉淀工艺可分成前置沉淀、协同沉淀和后置沉淀三种类型。 前置沉淀的药剂投加点在原污水进水处，形成的沉淀物与初沉污泥一起排 除；协同沉淀的药剂投加点在曝气池进水或出水位置，形成的沉淀物与剩 余污泥一起在二沉池排除；后置沉淀的药剂投加点是二级生物处理（二沉 池）之后，形成的沉淀物通过另设的固液分离装置进行分离，包括澄清池 或滤池。 化学除磷的主要药剂有石灰、铁盐和铝盐。 化学除磷的优点是工艺简单，除加药设备外不需要增加其它设施，因此 特别适用于旧厂改造。其缺点是药剂消耗量大，剩余污泥量增加，浓度降 低，体积增大，使污泥处理的难度增加，同时还要消耗水中碱度，影响氨 污水处理厂工程 2 22 2 氮硝化。因此，在二级生物处理工艺中，在出水含磷要求较严时，才考虑 以化学法辅助除磷。 本项目进水磷指标 偏高 ，进水水质指标中bod5p=100.1,污水的可 生化性较好， 正常情况下 生物除磷可达到 出水 要求。 考虑到水温较低时， 生物除磷效果会受到一定影响，因此采用化学除磷方式作为污水处理厂除 磷的辅助措施。 4 4. .2 2. .2 2 项项目目难难点点： 1）确保 污水处理厂出水稳定地达到城镇污水处理厂污染物排放标 准 （gb18918-2002）的一级 a 标准 的要求。 本项目的建设 主要目标是： 污水处理厂出水稳定地达到城镇污水 处理厂污染物排放标准 （gb18918-2002）的一级 a 标准 的要求 ，减轻 淮河流域 水体的污染 ,并为以后再生水回用创造必要条件。 2）积极稳妥地采用 适宜、 先进 的处理 技术 ，采用成熟、可靠的污水 处理 设备和设施 ，保证污水处理厂正常可靠安全运行，节省工程投资， 节省占地 ，降低 运行能耗和 运营成本 ，保证运行管理与维护维修的可靠 方便 。 3）在 污水处理厂 运行初期、水质水量达不到设计负荷时，一是确保污 水处理厂出水稳定地达到一级a 标准 的要求，二是确保 污水处理厂 在 此时的低能耗、低成本地运行，三是确保运行管理、操作调控的可靠方便。 4）在 污水处理厂 进水水质短时间、适当幅度、偶尔超过设计进水水质 指标时，确保 出水稳定地达到一级a 标准 的要求。 4 4. .3 3处处理理工工艺艺确确定定原原则则 *区*镇污水处理厂工程 污水处理规模为3 万吨 /日。 为了达到污水处理厂高效稳定运行和基建投资省、运行费用低的目的， 污水处理厂工程 2 23 3 我们依据下列原则进行了污水处理工艺方案比较和选择。 （1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到排放标准； （2）投资低，运行费用省，以尽可能少的投入取得尽可能高的效益； （3）工艺的技术设备先进、可靠，国产化程度高，一致性好； （4）便于实现工艺过程的自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人 工费用 。 4 4. .4 4污污水水处处理理要要求求 污水处理工艺的选择直接关系到处理后出水的水质指标能否稳定可靠地 达到处理要求、运行管理是否方便、建设费用和运行费用是否节省，以及 占地和能耗指标是否优化，因此，污水处理工艺方案的选择是污水处理厂 运行成功与否的关键。 污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和 工程规模等多因素进行综合考虑，各种工艺都有其适用条件，应视工程的 具体条件而定。 选择合适的污水处理工艺，不仅可以降低工程投资，且 有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的常年运行费用，保证 出厂水水质。 根据上一章节对污水水质的分析，本工程要求的污水处理 程度很高，要求出水达到城市污水处理厂污染物排放标准 （gb18918-2002） 中一级 a 标准 ，对 bod5、cod、ss、nh3-n、tp 的去 除率要求较高 ， 因此 ， *区*镇污水处理厂工程 的工艺要求不仅 具有良好的脱氮除磷效果的二级生化处理，还要辅以深度处理以保证稳定 出水水质。 4 4. .5 5处处理理工工艺艺初初分分析析 综上所述，根据 *区*镇污水处理厂工程 的污水水质情况及处 理程度，我们认为本工程对脱氮和除磷都有较高要求，并且出水满足一级a 污水处理厂工程 2 24 4 排放标准。最佳的处理工艺是二二级级生生物物脱脱氮氮除除磷磷 + +三三级级深深度度处处理理工工艺艺 。 根据国家城市污水处理技术政策，结合上述分析，本项目采用活性污泥 法（包括鼓风曝气池类或者氧化沟类）等生物脱氮除磷（即二级强化处理） 工艺，并辅以化学除磷和沉淀过滤（三级处理，可实现环境效益和经济 效益的最佳统一。 4 4. .6 6污污水水处处理理工工艺艺方方案案选选择择 4 4. .6 6. .1 1污污水水二二级级生生物物处处理理工工艺艺选选择择 4 4. .6 6. .1 1. .1 1二二级级生生物物处处理理工工艺艺论论述述 考虑到本项目污水处理要求和污水特点，根据以上工艺确定原则，我们 认为，最佳的处理工艺是生生物物除除磷磷脱脱氮氮工工艺艺 ，尤其是工艺中要有或形成 良好的反硝化环境，以确保tn 的去除效果。 近年来，常用的生物脱氮除磷（二级