南湖污水处理厂建设可行性分析.doc

目 录 1总论41.2项目编制41.2.1编制依据41.2.3编制范围51.2.4采用的规范和标准52 新校区现状概况62.1自然概况62.1.1地理位置62.2新校区总体规划概况73污水处理厂规模及水质论证83.1污水量预测83.1.1纳污范围83.1.2污水量预测83.1.3污水处理厂规模93.2污水水质93.2.1污水厂进水水质93.2.2污水厂出水水质104污水处理厂选址论证104.1 厂址选择原则104.2 可选厂址分析114.3 厂址选定13.污水处理厂工艺论证145.1污水处理工艺选择原则145.2污水处理工艺主要类型145.3实验室废水的处理方案185.3.1 实验室污水处理的重要性185.3.2 南湖新校区实验室废水的来源成分及其主要特点195.3.2.1 南湖新校区实验室废水概况195.3.2.2 废水水量及水质195.3.3实验室污水处理方法概述205.3.3.1高浓度实验废水污染处理措施205.3.3.2低浓度实验废水污染处理措施205.3.3.3高浓度有机废水处理措施215.4污泥处理方案215.4.1污泥处置工艺215.4.2污水污泥的最终出路225.5中水回用及除臭225.5.1中水回用的优势主要体现在以下几点：225.5.2我校中水回用可行性分析和可采取的措施235.5.3系统尾气处理235.5.4中水消毒处理236.污水处理工艺设计246.1工艺流程及运行过程246.2 污水处理构筑物设计及设备选型246.2.1调节池246.2.2 cass生化反应池256.2.3消毒系统256.2.4综合楼及配电间256.2.5值班室257环境影响及对策267.1环境保护范围267.2主要污染源及污染物分析267.3项目实施过程中的环境影响及对策287.4项目建成后的环境影响及对策298.工程投资概算308.1工程总投资及技术经济分析308.1.1机电能耗明细表308.1.2设备总投资308.1.3运行费用318.2污水处理成本319综合结论及建议319.1结论319.2建议33参考文献341总论1.1项目概述项目名称：武汉理工大学南湖新校区污水处理站建设性质：新建建设单位：武汉理工大学基建处建设地点：武汉理工大学南湖校区建设规模及年限：污水处理厂规模一期2000m3d（二期1000m3d）。拟用40年服务范围：武汉理工大学南湖新校区1.2项目编制1.2.1编制依据(1)中华人民共和国环境保护法，自1989年12月26日起施行；(2)中华人民共和国环境噪声污染防治法，自1997年3月1日起施行。(3)中华人民共和国固体废物污染环境防治法，自2005年4月1日起施行；(4) 国发（2000）36号国务院关于加强城市供水节水和水污染防治工作通知1.2.2编制原则（1）贯彻国家产业政策，对项目的建设条件、技术路线、经济效益、生产管理、环境影响等方面进行分析比较，力求全面、客观的反映实际情况，为建设单位提供决策依据。（2）通过技术经济论证，优化设计方案，力求做到技术先进成熟，运行安全可靠，经济合理可行。（3）根据当地实际情况，采用高效节能、易于管理、技术先进、稳妥可靠的环保设施，使工程建设最大限度地发挥工程经济效益和社会效益。（4）贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家及地方的有关法规、规范和标准。（5）竖向设计力求减少厂区挖填方量和节省污水提升费用。（6）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成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、便于管理及维护、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。（7）在校区总体规划的指导下，根据南湖校区总体布局和排水规划，结合地形和环境保护规划，合理布置污水处理厂，进行污水综合治理，充分发挥基础建设设施的效益；力求经济、合理，并充分利用土地。（8）妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。（9）为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，本工程中某些配件拟从国外引进。（10）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。1.2.3编制范围由于南湖校区正在建设当中，考虑到随着目前入住的人数的增多，以及理工大重点校区的转移建设，南湖新校区教学楼和食堂也随着需求将相应的增加。所以，污水处理站的建设分两期进行，本可行性研究报告编制的范围为武汉理工大学南湖校区污水处理厂一期 2000 m3d（二期1600 m3d）项目及厂外工程。1.2.4采用的规范和标准中华人民共和国工程建设强制性条文（城市建设部分）；城市污水处理及污染防治技术政策（建城2000-124号）；城市排水工程规划规范（gb50318-2000）；室外排水设计规范（gb50014-2006）；泵站设计规范（gbt50265-97）； 地表水环境质量标准（gb3838-2002）；污水综合排放标准（gb8978-1996）；城市区域环境噪声标准gb3096-93；城市区域环境噪声标准gb3096-93；生活杂用水水质标准(cj251-89) ；环境空气质量标准（gb3095-96）；恶臭污染物排放标准（gb14554-93）；供配电系统设计规范（gb50052-95）；10kv及以下变电所设计规范（gb50053-94）；低压配电装置及线路设计规范（gb50054-95）；通用用电设备配电设计规范（gb50055-93）；10kv及以下变配电工程通用图集（设计加工安装设备材料）；100.4kv变压器室布置及变配电所常用设备构件安装（03d201-4）；低压配电设计规范gb5005495；现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范gb5023698；2 新校区现状概况2.1自然概况2.1.1地理位置南湖新区位于武汉市南湖西畔，东望出版城西路，西临丁字桥南路，南连机场三路，北接雄楚大道。南湖新区在功能上为学校相对集中完整的主校区，包括主教学楼、主图书馆、基础实验大楼、大学生素质教育中心、国际学术交流中心、体育馆、学生公寓、学生食堂等主体建筑。2.1.2自然条件武汉市属亚热带湿润季风气候，雨量充沛、日照充足，四季分明。总体气候环境良好，近几年30年来，年均降雨量1269毫米，且多集中在6-8月。年均气温15.8-17.5，年无霜期一般为211天-272天，年日照总时数1810小时-2100小时。武汉冬季主导风向为北风和东北风，夏季主导风向为东南风和南风，详细情况 可见表1。表1 武汉市气候条件记录武汉气象条件统计表气温多年平均气温：16.9极端高温：42.2（1920年7月）极端低温： -18.1（1997年1月30日）最高月平均： 29.0（1920年7月）最低月平均： 3.0（1997年1月）降雨量多年平均降雨量：1280.9mm（107年平均）最大年降雨量：2105.3mm（1889年）最小年降雨量：575.9mm（1902年）最大月降雨量：819.9mm（1887年6月）最大日降雨量： 317.4mm（1959年6月89日）最大小时降雨量： 102.1mm（1998年7月21日）暴雨多集中在48月份，其间降雨量占全年降雨量的65.6%。汛期510月份降雨量占全年降雨量的73.6%。蒸发量 多年平均蒸发量1494.0mm 年最大蒸发量2131.6mm（1951年） 年最小蒸发量962.9mm（1929年） 最大月蒸发量293.8mm（1934年7月）湿度 多年平均相对湿度80% 日平均相对湿度83%降雪量 年平均降雪日10天风向、风速 全年主导风向东北偏北 冬季主导风向北风和东北风 夏季主导风向东南风年平均风速2.7m/s最大风速19.1m/s最大风级九级2.2项目背景武汉理工大学南湖校区是一新建校区，目前共有宿舍楼八栋，食堂一座，教学楼四座，实验楼一座。该校区的所有污水直排南湖，而目前南湖水质逐渐下降。该小区主要的污水为食堂和寝室的生活污水，另外，还有实验室的废水。目前在实验室的出水处有一个缓冲池，将实验室的废水缓冲后再排入下水道，而生活污水直接排入下水道。目前南湖校区还没有完全建设好，按照规划将再建设部分宿舍楼与教学楼。建成后，每日排出污水量将增加。2.3新校区总体规划概况武汉理工大学是经国务院批准，于2000年5月由原武汉工业大学、武汉交通科技大学、武汉汽车工业大学三校合并组建而成的教育部直属高校，之前学校占地面积2770多亩，目前由于新校区正在建设，学校总面积已经达4800多亩，其中南湖新校区占地可达2000亩。在职教职工6600余人，其中专任教师3627人，院士4人，教授、副教授1800余人。学校面向全国招生，现有在校学生达46000余人，其中南湖新校区已入住学生7500人左右，将发展为我校主校区，同时，随着新图书馆等重要场所的建成完善，将集中大量流动人口，人口量将不断增加。2.4给排水现状 南湖校区为一新建校区，且由其优越的地理位置决定，现有的较为完善的供水网络，能够保障用水。3污水处理厂规模及水质论证污水处理站的设计原则：必须确保处理后的污水符合水质要求，采用的各项设计参数必须可靠，应做到经济合理，力求技术先进，安全运行，必面注意近远期结合，注意环境保护、绿化和美观。3.1污水量预测3.1.1纳污范围本项目建设总体的服务区域为南湖校区生活污水，以及实验室的废水，服务面积约2000亩。目前服务人口约7800人，二期工程约1200人。3.1.2污水量预测按分项污水量标准法测算南湖校区污水量。分项污水量法是按综合生活污水量、实验室废水、其它污水量分别计算，然后综合起来测算污水量。综合生活污水量目前，发展中国家平均每人每天用水量为40-60l，而发达国家每人每天用水量达200-300l。用水量多少也与不同地区的气候条件和人们的生活习惯有关2。武汉市水量充沛，天气炎热，人均用水量按250l/（人d）算。折污系数0.85，综合生活污水量计算结果见表2。表2 综合生活污水量计算表项目近期远期人均综合生活用水量标准l人d250250折污系数0.850.85人均综合平均日污水量标准（l人d）212.5212.5人口（人）780010000平均日生活污水量（m3d）16582125实验室废水量因为实验室并不是每时每刻都在用，所以实验室的废水量不大，近期按180m3d远期按120m3d算。污水量预测结果根据上述各污水量计算所得结果，可得到按分项污水量法测算的南湖校区的污水量见表3。 表3 按分项污水量测算城市污水项目近期远期平均日生活污水量（m3d）16582125实验室废水量（m3d）180300平均日污水量（m3d）183824253.1.3污水处理厂规模据上述对于污水量的预测，可以确定一期污水处理规模按2000 m3d设计，二期污水处理规模按1000 m3d设计，两期合计3000 m3d。3.2污水水质一方面，南湖新校区相当于普通居民的生活区，其水质水量特征可概括为:水质水量变化较大,污染物浓度偏低,即比城市污水低,污水可生化性好,处理难度小。而另一方面，作为高校，由于化学实验楼的存在与运行，其废液的排放，成分复杂，与生活污水大不相同，具有很大处理难度。所以，为合理选择建设方案，生活污水和实验室废水应分类处理，主要是对实验室废水进行预处理后，降低其毒害性以及对管道的腐蚀性等在同生活污水进行统一处理。通过采用不同的工艺与手段，以达到预期的排放标准。3.2.1污水厂进水水质 （1）典型的生活污水水质南湖校区的污水主要是生活污水，根据给排水设计手册第五册，典型城市的污水水质见表4。表4 典型城市的污水水质序号指标浓度(mgl)高中低12345bod5codsstntp40010003508515220400200408110250100204（2）污水处理站进水水质拟定由于南湖校区缺乏水质监测资料，因此污水处理站进水水质参考典型的生活污水水质设计进水水质，并考虑到该校区的实际情况，确定污水处理厂进水水质为，其中主要的指标如下：cod： 300 mgl bod5： 180mglss： 200 mgl tn： 35mglnh4-n： 20 mgl tp： 70mgl3.2.2污水厂出水水质按照规划，出水将作为中水进行回用，根据污水综合排放标准（gb8978-1996），生活杂用水水质标准(cj251-89),通过过滤和消毒处理后,就可以作为中水回用。对于的污水执行一级b标准。4污水处理厂选址论证4.1 厂址选择原则污水厂位置的选择，应符合城镇总体规划和排水工程专业规划的要求，并应根据下列因素综合确定：1 在城镇水体的下游。2 便于处理后出水回用和安全排放。3 便于污泥集中处理和处置。4 在城镇夏季主导风向的下风侧。5 有良好的工程地质条件。6 少拆迁，少占地，根据环境评价要求，有一定的卫生防护距离。7 有扩建的可能。8 厂区地形不应受洪涝灾害影响，防洪标准不应低于城镇防洪标准，有良好的排水条件。9 有方便的交通、运输和水电条件。4.2 可选厂址分析根据污水处理厂厂址选择原则，结合南湖校区总体规划，在充分考虑c县地形的基础上，通过现场踏勘，确定了可供选择的两个厂址即梅岭厂址和校友林厂址。 厂址情况如下图所示： 武汉全年风玫瑰图如下：其中实线为全年风玫瑰，虚线为夏季风玫瑰。（一）梅岭厂址该厂址位于南湖校区梅岭北侧，各方面条件如下：（1）污水收集条件：该厂址靠近污水主要排放区域，其离南湖校区教学楼约500m，离宿舍楼1500m，有利于污水收集。（2）净化水排放条件：该厂址四周均有市政排水管道，净化水排放方便。（3）交通条件：该厂址北面即为雄楚大道，交通条件较好。（4）厂外接电条件：该址里南湖校区变电站仅300m，接电方便。（5）厂区供水条件：厂区用水可由已建好的南湖供水管道接入，水量完全能满足使用要求。（6）工程地质条件：该址地势平坦，土质较好，有利于建厂。（7）周围环境条件：厂址南面为梅岭，北面为雄楚大道，四周无过多建筑。（8）与规划衔接：衔接。（9） 夏季主导风向下风向：位于夏季主导风向下风向。（二）校友林厂址：该厂址位于南湖校区南门东侧。各方面条件如下：（1）污水收集条件：该厂址距离主要污染源排放区域较远，离化学实验楼约1000m，离宿舍及教学楼约1500m。（2）净化水排放条件：该址附近有市政排水管道，排放方便。（3）交通条件：该址南面即为机场二路，交通方便。（4）厂外接电条件：该厂址生产生活用电可由厂址附近的城镇输电线路型接入厂区，容量能够满足负荷要求。因此该厂址供电条件较为便利。（5）厂区供水条件：用水可由城市自来水给水管网接入厂区，接水距离在1公里左右，水量完全能够满足建设和生产需要。（6）工程地质条件：厂址四周地势平坦，有一自然水塘，土质较好。（7）周围环境条件：该场址目前校友林种植区域，无其他规划。（8）与规划衔接：基本与规划衔接，但需将校友林移植别处后建造。（9） 夏季主导风向下风向：位于夏季主导风向上风向，但位于全年主导风向下风向。4.3 厂址选定综上分析，以上两个厂址均具备建污水处理厂的条件，厂址综合比较见表5。表5 厂址综合分析比较建厂条件梅岭厂址校友林厂址污水收集条件易于收集污水离污水排放区域稍远净化水排放条件良好良好交通条件较为便利较为便利厂外接电条件好较好厂区供水条件良好好工程地质条件良好需稍加填埋周围环境条件良好良好与规划衔接衔接基本衔接夏季主导风向下风向是不是经以上分析，可以发现，两处均可以建厂，但梅岭厂址的地域较为优异，工程地质等条件比后者好，且污水收集距离短，可以节省工程施工费用，因此综合各方面因素考虑，我们选择梅岭厂址作为本污水处理厂建造区域。 该厂址周围具体情况如图所示：.污水处理厂工艺论证.1污水处理工艺选择原则城市污水处理厂工艺方案的选择一般应满足以下总体要求：因地制宜、技术可行、经济合理。在保证处理效果、运行稳定的前提下，使工程造价和运行费用最为经济合理，同时工艺方案要运行简单、控制调节方便，占地和能耗小，污泥量少。并且要求具有良好的安全、卫生、景观和其他环境条件。.2污水处理工艺主要类型污水处理工艺主要包括机械处理、生化处理（水线）、污泥处理(泥线)等工段。由机械处理和生化处理构成的系统属于二级生化处理系统，其bod5和ss去除率可达到90%98%。具有生物脱氮除磷功能的二级处理系通常为深度二级处理系统。1、机械处理工段机械处理工段或称一级处理工段，一般包括粗细格栅、沉砂池、初沉池等构筑物及配套设备，以去除大颗粒和悬浮物为目的，处理原理在于通过物理法实现固液分离，将污染物从污水中分离出来，机械处理是污水处理工程的必备工段，城市污水一级处理的bod5和ss分别为25%和50%。2、污水生化处理工段污水生化处理属于二级处理，以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的，生物处理的原理是通过生物作用，尤其是微生物作用，完成有机物的分解和生物体的合成，将有机污染物转化成无害的气体产物（二氧化碳）、液体产物（水）以及富含有机物的固体产物（活性污泥）；多余的污泥在沉淀池中经沉淀法固液分离，从净化后的污水中除去。对于城市污水的处理，其工艺构成多种多样，一般可分为活性污泥法、生物膜法、生物稳定塘和土地处理法等四大类。目前，已经研发出了各种各样的生物处理方法。活性污泥法主要有ab法、a/o法、a2/o法、氧化沟法、sbr法、以及cass等工艺。生物膜法包括：普通生物滤池、高负荷生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、嚗气生物滤池等工艺。生物稳定塘包括：好氧塘、厌氧塘、兼性塘、曝气塘等。土地处理法主要包括：人工湿地（表层流湿地、潜流湿地）、人工快速渗滤、污水地下渗滤处理等。以下是几种具有脱氮除磷的典型工艺：a、a/o法、a2/o法a/o法、a2/o法处理系统的工艺流程与常规活性污泥法基本相同，不同之处就是在普曝池前设置厌氧区和缺氧区。本工艺成熟可靠，可以满足一般工程的脱氮除磷要求，但需要有庞大的内回流系统（包括污泥回流、混合液回流），因此在运行管理上比较复杂。主要优点：运行费用较传统活性污泥法低，曝气池池容小，需气量少；具有脱氮除磷功能；bod5和ss去除率高，出水水质较好，运行稳定可靠，有较成熟的设计、施工及运行管理经验，产泥量较传统活性污泥法少；污泥脱水性能较好；无需设初沉池；对水质和水温度化有一定适应能力；另外，从节省能耗的角度看，a2/o工艺的优点是可以充分利用硝化液中的硝态氧来氧化bod5，回收了部分硝化反应的需氧量，反硝化反应所产生的碱度可以部分补偿硝化反应消耗的碱度，因此对含氮浓度不高的城市污水可以不另外加碱来调节ph。主要缺点：存在于该工艺本身，如必须设置污泥回流泵房，需要设置单独的二次沉淀池，占地面积较大。系统流程长而复杂、构筑物及设备多；工艺控制较传统活性污泥法复杂；系统运行较难控制、管理；如要达到满意的脱氮除磷效率，其基建投资较高。b.氧化沟 氧化沟是活性污泥法的一种变型，其曝气池呈封闭的沟渠形，其曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥混合液在其中循环流动，并因此而得名。又称 循环曝气池、无终端的曝气系统。 氧化沟具有独特的工艺特点，-般不设初沉池，氧化沟对有机物的去除效率很高，其不同工艺组合还具有除磷脱氮功能。orbal氧化沟处理效果很好，出水各项指标均远远低于设计值，cod、氨氮的去除率都超过90，研究表明，组合式氧化沟处理高浓度有机废水是完全可行的，厌氧组合有助于提高出水水质，侧渠合建能实现无泵污泥自动回流；目前，氧化沟以其流程简单、管理方便、处理效果好等优点，在我国中小城市污水处理厂中得到广泛应用。 c. sbr法 sbr法是间歇式(序批式)活性污泥法的简称，它集曝气、沉淀池于一体，不需设二次沉淀池，省去了污泥回流及设备；该工艺具有工艺流程简单，布置紧凑，占地节省，运行方式灵活，除磷脱氮效果较好等一系列优点，缺点是对自控要求高，管理较复杂。 近年来，自控技术的迅速发展为sbr法再度得到深入研究和广泛应用，提供了极为有利的先决条件。如今，sbr法已发展为一种简单可靠、经济有效、颇具竞争能力的城市污水处理技术，并且以其为基础出现了许多变型工艺，如间歇进水间歇曝气的cast工艺、cass工艺、连续进水间歇曝气的iceas工艺等。 d天然净化系统 自然生物处理法是利用在自然条件下生长、繁殖的微生物处理废水的技术。其主要特征是工艺简单、建设与运行费用都较低，但净化功能受自然条件的制约。主要的处理技术有土地处理法、人工湿地和稳定塘等。表6 常用生物处理方法的比较序号处理方法bod5 去除率n、p 去除率占地投资能耗1常规活性污泥法90% 95%低大大高2sbr 法85% 95%一般较小小较低3cass90% 95%较高较小一般较低4氧化沟92% 98% 较高较大较小低5ao/a2o90% 95% 高大一般一般6天然净化系统85% 95% 一般或 较小较大低低3南湖校区污水处理厂工艺选择在上述几个系列工艺中，从处理效果来看，均可满足处理要求。但每种使用范围和应用的边界条件也存在一定的差异。具体到本工程项目，应充分考虑技术的先进性，对污水水质、水量的适应性、投资的合理性，运行的稳定性等综合影响因素。针对本厂所具有的特点，我们选择以cass工艺和氧化沟工艺作为本污水处理厂的可选艺进行比对。两种工艺的各种对比如下表7所示：表7 cass工艺和氧化沟工艺比对序号评比项目内容、含义cass法氧化沟1技术适用情况应用的广泛性，对水量水质的适应程度。国外应用较多，国内也已开始使用，适应中小规模，对水质水量变化适应性强。国外应用较多，国内已推广应用，适应于各种规模，对水质水量变化适应性强。2出水水质满足排放标准出水水质好且稳定出水水质好且稳定3外界条件适应性气温、水温、进水水质变化对出水的影响。出水水质稳定，对外界条件的变化适应性好。出水水质稳定，对外界条件的变化适应性好。4总投资含污水厂、污水管网。较低对小型污水处理厂稍高5年运行费用仅指电费较低一般6分步施工分步实施难易程度可分组实施可分组实施7施工施工难易程度较难较难8对周围环境影响噪音及臭味噪音较大，臭味一般噪音小，臭味一般9污泥的影响污泥产量大小较少少10占地生产区占地大小较小较大11运转操作操作单元多少和方便程度。较复杂简单12维修管理维修工作量和难易程度。微孔曝气器位于水面以下，维修量大，复杂表曝气机位于水面以上，维修量小，简便由以上特点分析得，cass法操作较氧化沟复杂，但其对于小型污水处理厂的运行费用及基建费用较省。对于本污水厂来说，其特点是用地面积小，水量增长缓慢，水质变化较大，按照污水量预测结论，需要采用紧凑型、运行调度灵活、可耐较大冲击负荷的污水处理工艺。因此，我们选择cass法作为本厂的污水处理工艺。cass工艺主要优点如下表8所示：表8 cass工艺主要优点 生化池中由于曝气和静止沉淀间歇运行，使基质bod5和生物体mlvss浓度随时间的变化梯度加大，保持较高的活性污泥浓度，增加了生化反应推动力，提高了处理效率。静止沉淀时，活性污泥处于缺氧状态，氧化合成大为减弱，但生物体内源呼吸在进行，保证了出水水质。工艺流程简单，运行方式灵活，无二次沉淀池，取消了大型贵重的刮泥机械的污泥设备。扩建方便。生化池分生物选择器、厌氧区和主曝气区，利用生物选择器及厌氧区对磷的释放、反硝化作用以及对进水中有机底物的快速吸附及吸收作用，增强了系统的稳定性；同时，曝气区和静止沉淀的过程中都同时进行着硝化和反硝化反应，因而具有除磷脱氮的作用。生物选择器的作用，是集中接纳含有高浓度有机物的来水和处于“饥饿”状态的回流活性污泥。具有抑制专性好氧丝状菌生长的作用，可有效的防止污泥膨胀。进水量、水质的波动可用改变曝气时间的简单方法予以缓冲，适应性强自动化程度高，保证出水水质。半静止状态沉淀，表面水力和固体负荷低，沉淀效果好。特别适合于中小城市污水处理厂的建设。但cass法也有很多缺点，主要表现为设备闲置率较高，因采用降堰排水，水头损失大。由于自动化程度高，故对操作人员的素质要求也高。但随着自动化程度的不断提高，cass法的操作也大为简化。因此，此工艺较适合本污水处理厂。5.3 实验室废水的处理方案随着理工大南湖新校区在校生人数的增加及各学科技创新要求的提升,南湖化学实验室的科研教学活动愈加频繁,其中有些实验需要用危险化学试剂、剧毒物质等,实验废水多数都未经达标处理便直接排放,造成水质严重污染。5.3.1 实验室污水处理的重要性根据由教育部、国家环境保护总局联合下发的关于加强高等学校实验室排污管理的通知,高校实验室已被纳入环境监管范围内。经调查，南湖化学楼实验室暂时没有完善的污染治理设施,只是采取了简单的直排或稀释方式，实验室每天都有未经处理的实验废水直接排入城市下水道管网中。高校实验室排放的污水其中含有不同量的有毒有害物质，有些甚至是剧毒物和致癌物.如果不经处理就直接排人下水道，将会污染环境，损害人体健康，造成公害。因此，尽管化学实验过程产生的废液直接排入学校的污水管网可以被稀释，总的污水排放并不超标，同时具有产量少、成份复杂、间歇性强的特点，但是大量未经处理的腐蚀性试剂,在沿下水管道排放过程中；不仅对管道有很强的腐蚀性,而且流进水源,也将改变水质的成分,造成水质的污染，仍能对环境和人体造成伤害，已成了一种不容忽视的污染源，必须经过适当的处理后才能达标排放。5.3.2 南湖新校区实验室废水的来源成分及其主要特点5.3.2.1 南湖新校区实验室废水概况我们对实验室排污现状进行了初步的调查与预算。目前，南湖新校区只有一座化学楼，属于理学院，但提供理学院应用化学系，材料学院各系以及我院的矿资矿加，环工环科等专业本科生的实验学习，涉及到无机化学，有机化学，分析化学，物理化学等实验课程。实验室废水的排放周期不定,排放水量也无规律性,且所含污染物成分较为复杂,除含有洗涤剂及常用溶剂等有机物外,还有较多的酸碱、有毒有害的有机物(苯、酚等)以及重金属。实验室废水按污染程度可分为高浓度和低浓度实验室废水。高浓度实验室废水主要成分为液态的失效试剂(废洗液、废有机溶剂、废试剂等),液态的实验废弃产物或中间产物(如各种有机溶剂、离心液,液体副产品等);低浓度实验室废水指实验室过程中排放的浓度与毒性较低的实验用水,以及各种洗涤液(产物或中间产物的洗涤液,仪器或器具的润洗液和洗涤废水等),毒性小,浓度低的废试液,以及用作冷却、加热用途的水。5.3.2.2 废水水量及水质 实验室废水排放总量较小,随时间变化较大,且污染物成份复杂,主要包括各类废弃酸碱及有毒有机化合物、重金属、氰化物等 。实验室实验室的废水量不大，近期按180m3d算，远期按200m3d算。物质。无机废水主要含有重金属、重金属络合物,酸碱,氰化物,硫化物,卤素离子以及其他无机离子等。有机废水含有常用的有机溶剂,有机酸,醚类,多氯联苯,有机磷化合物,酚类,石油类,油脂类。5.3.3实验室污水处理方法概述根据废水中所含主要污染物性质,可以分为有机、无机、及含病原微生物实验室废水三大类，南湖新校区化学楼只含有其中前两类。实验室废水性质比较特殊，水量小且成分相当复杂。在了解废水的水质情况后，发现各个化学实验室从事的实验大不相同，废水的性质差异比较大，因此，对实验室废水应该分类收集以便针对各自成分特点采取相应处理工艺。可以用特定的收集装置密闭贮存，贴上标签，注明废水性质、日期等，以便于管理。主要有氧化还原中和沉淀法、絮凝沉淀法、硫化物沉淀法、活性炭吸附法、焚烧法等。5.3.3.1高浓度实验废水污染处理措施高浓度实验废水污染物成分复杂,浓度较高,对外界环境污染严重,且绝大多数属于危险废物。危险废物按照国家危险化学品安全管理条例规定,使用特定的装置存储,药品容器上应有标签,所有标签均应写明药品的类别、名称、纯度等级、数量及购入日期,标签应保持字迹清晰。确保药品容器的密封性。各类药品严禁混放。保证容器的完整,防止出现散溢、渗出现象,造成二次污染。可参照国家危险废物名录进行分类收集,委托环境保护主管部门认可,具有危险废物处置资质的单位进行清运和处置。各实验室排污交由由资质的单位处理学校自行处理实验室自行处理酸碱盐废液有机物废液固体废弃物生物废弃物酸碱盐废液桶有机物废液桶固体废弃物桶实验室二级收集系统学校一级收集系统危险废物源头控制 收集及储存i收集及储存ii合理处置 5.3.3.2低浓度实验废水污染处理措施该部分废水尽管毒性较小,但排放量较大,浓度较低,如采用高浓度实验废水那样的分类处理方法,必将增大处理量、处理难度和处理费用。因此,可以考虑综合处理,在确保其水质达标后方可排放。综合处理方法也适用于含重金属离子的实验废水。处理流程为：实验室废水氧化还原絮凝、沉淀、吸附消毒、过滤出水实验废水在特定的反应器中进行氧化还原反应,大部分有毒有机物及无机物(含重金属)被氧化还原,经絮凝、沉淀作用后重金属离子被分离出来,同时也可吸附大部分污染物。降低废水中的cod。这种综合处理的方式可以有效的处理实验废水中的重金属离子和有机物污染,使实验室废水可以稳定达标排放。5.3.3.3高浓度有机废水处理措施有焚烧法、溶剂萃取法、氧化分解法、水解法以及生物化学处理法等。有机溶剂如醇类、酯类、有机酸、酮及醚等应尽量回收，循环使用。对含水的低浓度废液，用与水不相混合的挥发性的溶剂进行萃取，分离后再焚烧。对形成乳浊液之类的废液不能用此法处理，要用焚烧法处理。如果量少可把它装入铁制或瓷制容器，选择室外安全的地方烧掉。对难以燃烧的物质，可把它与可燃性物质混合燃烧。但在运作时要特别注意勿使燃烧不完全之毒性物质或燃烧产生之毒气逸出造成二次污染，燃烧完全与否，视燃烧温度、燃烧区域之停留时间及混合状况而定。对于一般废物,大部分经过物理、化学方法处理达到排放标准后进行排放。根据实验室污染物的产排情况及具体特所示。对于危险废物,有条件的实验室可按成熟的工艺自行处理或部分自行处理,而对已无回收利用价值、不经济或不能进行自行处理的危险废物,应交由学校一级处理系统进行处理,或委托具有危险废物处置资质的单位进行清运和处置。根据实验室污染物的产排情况设计经调查，已知南湖新校区理学院化学楼已经具备一座沉淀絮凝池，稍加改造，便可以投入使用。高校实验室废水成分复杂,只用一种方法难以把所有的污染物除尽。因此,处理废水往往要把多种方法结合起来,或是针对性的分类处理,才能达到较好的治理效果。采用各种手段和技术，将废水中的污染物分离出来或将其转化为无害物，从而使废水得到净化，达到国家下水道(ci1886)排放标准。5.4污泥处理方案5.4.1污泥处置工艺在普通活性污泥法污水处理过程中产生的剩余污泥，容量大、不稳定、易腐败、有恶臭，如不加以妥善处置，任意排放，将引起严重的二次污染。cass工艺污水处理过程中所产生的剩余污泥，比普通活性污泥法产生的剩余污泥性状要好一些。一般污泥量较小，有机物含量在50%以下，含水率在99.5%左右。泥龄较长（15日以上）的系统污泥已基本好氧稳定，寄生虫卵和病原菌等微生物已基本失活，并且富含促进植物生长的氮、磷、钾等营养元素，可以作为有机农肥使用。普通活性污泥法的剩余污泥，要经过无害化（好氧稳定或厌氧稳定）、脱水、减容、固化处理过程；而cass工艺剩余活性污泥在水处理过程中已好氧稳定，处置的主要任务是脱水、减容、固化。污泥的脱水、减容、固化指降低污泥的含水率，减小体积，消除流动性，使之易于运输处置、实现污泥资源化利用的过程。污泥的脱水减容固化，可采用污泥浓缩池机械脱水系统，也可采用污泥机械浓缩机械脱水系统；随着技术进步和新设备的推广使用，近来采用较多的是生产环境较好、占地较少、管理较方便的机械浓缩脱水一体化污泥处置系统。特别对于具有除磷工艺的系统，其污泥应当采用机械浓缩以缩短污泥的厌氧时间。本项目推荐机械浓缩脱水一体化污泥处置系统。工艺流程如下：污泥泵房污泥均质池污泥投配泵房污泥浓缩脱水机房泥饼外运5.4.2污水污泥的最终出路5.5中水回用及除臭5.5.1中水回用的优势主要体现在以下几点：（1） 根据在其它类似工程的实际经验,设备产生的污泥主要是栅渣浮物和部分没有分解的ss所产生的污泥。根据计算， 每12个月清理一次，每次清理可利用环卫部门的吸粪车抽吸，集中处理。（2） 提高供水可靠性。随着城市的进一步发展和用水量的不断增加，对供水可靠性的要求越来越高，单一水源和单一管线将成为供水安全的重大隐患。开发利用校园的中水回用为拓宽供水来源提供了新的思路，也是提高供水可靠性的手段。（3） 大大降低用水成本。由于中水对水质要求低，只需对污染水处理厂出水经适当深度的处理便可供使用，其取水、制水价格成本都较自来水低。按国内外通行惯例，中水价格一般为自来水价格的50%70%。（4） 减轻水环境污染。中水回用，可以有效减少校园污水排放量，减轻污水对环境的影响。（5） 为校园分水质供水创造条件。目前校园中各种用户对水质的要求不同，一般分为生活杂用、普通生活用水和饮用水，而启动中水回用系统为校园分水质供水创造了必要条件，提高了校园用水质量。其中，绿化用水标准如表8所示。表9 绿水用化水质标准ss/（mgl-1)codcr/（mgl-1）bod5/（mgl-1）1050105.5.2我校中水回用可行性分析和可采取的措施据统计，该校区日污水量为1545.0吨（不包括实验室污水），则一周的污水量约为10815.0吨。经过污水处理站处理之后符合污水排入下水道水质标准、生物处理构筑物进水中有害物质允许浓度和污水综合排放标准，达到一级b标准。可根据校园实际用水情况，将中水作为绿化用水。南湖绿化面积为6.33103立方米，以一周时间作为绿化周期，则绿化用水量为12660吨/周。则校园污水处理站所处理的中水完全可以保证校园绿化用水。将中水作为校园绿化用水，需以污水处理站为依据，设置中水的收集、处理，中水的供给、使用及配套的检测、计量等全套构筑物、设备和器材。调节池过滤混凝沉淀或气浮消毒二级处理出水中水混凝剂消毒剂依据污水处理站的处理能力和效果，我们选用物化法深度处理工艺来得到符合要求的中水。5.5.3系统尾气处理系统臭气主要产生在调节池，这部分的气体将引至地下排水系统，避免随空气进入周边环境。污水处理装置在处理过程中产生的尾气，在一定的范围内会对环境有一定的影响，为消除这种影响，系统设计了尾气收集装置，集中处理高空排放。5.5.4中水消毒处理根据消毒技术的发展，消毒剂有漂白粉、氯片氯气、二氧化氯以及正在兴起的紫外线消毒技术。从投资、运行费用、方便管理的角度，采用紫外线消毒方式方案最佳，无须建接触池，待使用时，只要建一接触明渠，安装消毒设备即可投入运行，无运行药耗，其运行自动，无须专人操作，无人工费。经咨询有关商家，其投资约为56万元左右。6.污水处理工艺设计6.1工艺流程及运行过程格栅调节池水解cass池出水回流pcl自动控制器定期清理栅渣定期排放污泥定期排放污泥污水通过格栅间内的格栅去除漂浮的机械杂物，自流入调节池，污水自流入cass生化反应池。污水在cass反应池中对污水中有机物、总氮及总磷进行去除，通过滗水器排水经过消毒排出。由于本工艺污泥量极少，因此设计一年清理一次，每次清理可利用环卫部门的吸粪车抽吸，集中处理。6.2 污水处理构筑物设计及设备选型6.2.1调节池1）功能调节污水水量、水峰和水质，以削减高峰符合，利于下一步后续处理，同时用过污水提升泵将污水提升满足污水处理构筑物高程布置。2）土建尺寸3）设计参数格栅：安装角度70度，过栅损失：0.08m，过栅流速0.84m/s。调节池： 有效水深h=3m，有效容积v有=574m3，停留时间t=6h。 4）设备选型 格栅：设计选用hf300型回转格栅。粗格栅间距e=15mm， 电机功率：0.75kw。2台（1用1备）。细格栅间距e=5mm， 电机功率：0.75kw，2台（1用1备）。潜污泵：型号as3.0-2cb，流量q=50m3/h，扬程h=0.1mpa，电机功率6kw，3台（2用1备）。6.2.2cass生化反应池1）功能利用微生物水中去除污水中的bod5、cod、n、p等有机污染物。2） 土建尺寸：生物反应池设计1座，分三格，分别为生物选择器、厌氧部分、好氧部分。单池尺寸：lbh=33104m设计循环工作周期4h3）设备选型：曝气系统采用水下射流曝气机，设计qsb75-4.0水下射流曝气机10台。曝气量75m3/h。滗水器：型号选择bsa5.5-4cb滗水器,排水量100m3/h 共4台。6.2.3消毒系统1）功能：对处理后的污水进行消毒。2）消毒池土建尺寸：尺寸为lbh=852.5m。接触时间：30min3） 消毒间尺寸：lbh=633m。4） 设备：采用紫外线消毒方式6.2.4综合楼及配电间平面尺寸为lb219m。砖混结构。1层建筑。6.2.5值班室平面尺寸为lb63m。砖混结构，共1座。表10 cass工艺主要建构筑物表序号构筑物名称容积或建筑面积材质单位数量备注01调节池lbh=335.83.0m钢砼座104cass生化反应池lbh=33104.0m钢砼座108综合楼及配电间lb=219m砖混座109值班室lb=63m砖混座1表11 cass工艺主要设备表序号构筑物名称设备型号单位数量功率kw备注01格栅hf300，e=10mm，台20.751用1备02潜污泵型号as3.0-2cb台33.02用1备05水下曝气机qsb4.0-75台104.006滗水器, bsas5.5-4cb台45.509消毒系统紫外线消毒装置套12.27环境影响及对策7.1环境保护范围（1）地面水环境保护范围为南湖校区人工湖。应保证进厂和出厂的水不会外渗到该校区的人工湖内，污染水体，在施工期间更应注意。（2）空气环境恶臭对空气环境影响范围为厂界及周边敏感区域，使得敏感区域空气质量不受恶臭影响。（3）噪声尽量减少噪声，减少对教学区的影响，可通过种植一些树木来减少噪声。（4）固体废弃物调查可能利用污泥区域的农用土壤，使土壤不受污泥侵害。7.2主要污染源及污染物分析污水处理厂污染源分析如下：（1）施工期污染源分析污水处理厂施工场地土石方运量较大，施工人员较多，施工期对环境的主要影响有：地面粉尘、施工机械和运输噪声，废弃物和生活垃圾，生活污水和暴雨径流造成的水土流失等。（2）营运期污染源分析营运期污染源主要是污水污染、固体废弃物污染、噪声源和恶臭等。污水污染源分析污水处理厂自身产生的生活污水及构筑物的生产废水均排入厂区内的污水管，然后进入污水处理系统进行处理，对外界环境不会造成影响。固体废弃物分析污水处理厂的固体废弃物主要来自污水、污泥处理过程中产生的栅渣、沉砂和泥饼，外运；污泥经采用带式浓缩脱水机浓缩脱水后，泥饼含水率降到80%左右，为非流质固体，可用一般运输设备直接外运。噪声源污水厂的噪声主要有水泵、风机、脱水机等设备，以及经过的汽车等，其噪声的