（环境工程专业论文）上海竹园第一污水处理厂污水处理工艺的研究与选择.pdf

中文摘要 上海竹园第一污水处理厂，设计规模达1 7 0 万m 3 d ，是目前亚洲规模最大 的污水处理厂之，而污水处理工艺的研究与选择直接关系到出水各项水质指标 能否达到处理要求，关系到工艺是否可靠，管理是否方便及运行成本的高低。因 此研究选择适当的处理工艺是建好污水处理工程的关键。 本文根据竹园排放口的水质，在磷的去除率要求较高，而氨氮去除率不高 的情况下，研究用化学生物絮凝强化一级处理作为竹园第一污水处理厂工艺，使 之达到设计的排放标准。这样不仅节省投资和运行费用，为类似的工程提供可借 鉴的实例，而且具有一定的理论意义和实用价值。 本研究首先对选择工艺进行理论分析，寻找最佳的工况条件，使化学絮凝 和生物絮凝两者的优点充分结合起来，减少投药量，提高污水处理效率，减少污 泥产量。然后按照理论分析得出的数据进行实验研究，实验目的一是验证选择的 工艺在实际运行中是可行的；二是如何控制工况，使化学絮凝与生物絮凝两者在 处理效果上相互促进，避免两者相互影响，而使加药量增大、沉淀效果变差。通 过实验研究得出结论表明由于系统中存在的生物作用较为明显，各项运行参数明 显好于纯化学絮凝工艺，验证了该工艺理论分析的结论是正确的，可行的。 本研究成果表明：本项目采用的化学生物絮凝强化一级处理工艺，流程简 单，工程投资相对于二级处理和传统的化学絮凝工艺有较大降低，同时在经济有 效的条件下，大大减少向水体排放有机污染物，从而防止水体富营养化，具有重 大的环境效益和社会效益，具有很好的应用前景。 关键词：化学生物絮凝强化一级处理化学除磷方案比较 a b s t r a c t t h ef i r s tw a s t ew a t e rt r e a t m e n tp l a n to fs h a n gh a lz h uy u a n ，w i t hc a p a c i t yo f l7 0 】0 4 m d i st h eb i g g e s tw a s t ew a t e rt r e a t m e n tp l a n ti na s i a w h e t h e rt h ee f f l u e n t i n d e xi su pp a r , w h e t h e rt h ep r o c e s sa r ec r e d i b l e ，w h e t h e rt h em a n a g e m e n ti s c o n v e n i e n t ，w h e t h e rt h er u nc o s ti sl o w , a r ea l ld i r e c t l ya f f e c t e db yt h er e s e a r c ha n d s e l e c t i o no ft r e a t m e n tp r o c e s s s o ，r e s e a r c ha n ds e l e c t i o no fs u i tt r e a t m e n tp r o c e s si s t h ek e yp o i n to fag o o dt r e a t m e n tp l a n t t h i sp a p e rs t u d i e dt h ep r o c e s se f f i c i e n c yu s i n gc h e m i c a l l ya n db i o l o g i c a l l y e n h a n c e dp r i m a r yt r e a t m e n tp r o c e s su n d e rh i g hp h o s p h o r sr e m o v a lr a t ea n dl o w a m m o n i ar e m o v a lr a t ec o n d i t i o n sa c c o r d i n gt ot h ee f f l u e n tq u a i l t ys t a n d a r d s o ，t h e i n v e s t m e n ta n dr n nc o s tc o u l db er e d u c e d ，t h er e f e r e n c e de x a m p l ef o rs i m i l a rp r o j e c t w a sp r o v i d e da n dt h et h e o r e t i c a lm e a n i n ga n dp r a c t i c a lv a l u ew a sa c q u i r e d t h i sp a p e ra n a l y z e dt h et r e a t m e n tp r o c e s sa tf i r s tc o m b i n e dt h ep r o c e s sd e s i g no f t h ef i r s tw a s t ew a t e rt r e a t m e n tp l a n to fs h a n gh a lz h uy u a n ，r e s e a r c h e dt h eo p t i m a l o p e r a t i o nc o n d i t i o n s ，a n dc o m b i n e dt h ea d v a n t a g e so fc h e m i c a l l ya n db i o l o g i c a l l y e n h a n c e dp r i m a r yt r e a t m e n tp r o c e s s ，r e d u c e dt h ed o s i n gq u a n t i t y , i m p r o v e dw a t e r t r e a t m e n te 衔c i e n c y , m a dr e d u c e dt h es l u d g eq u a n t i t y , a n dt h e n ，r e s e a r c ht h ed a t a f r o mt h e o r e t i c a 】a n a l y s i s t h ea i mo fe x p e r i m e n t ：1 v a l i d a t e dt h ea c t u a lo p e r a t i o n f e a s i b i l i t yo fc h o o s i n gp r o c e s s ，2 f a c i l i t a t e dt h et r e a t m e n te f f e c to fc h e m i c a l f l o c c u l a t i o na n db i o l o g i c a lf l o c c u l a t i o n ，a v o i d e di m p r o v i n gi n c r e a s i n gt h ed o s i n g q u a n t i t ya n da f f e c t i n gt h es e d i m e n t a t i o nr e s u l tt h r o l = i g hi n t e r r u p t i n go ft h e s et w o p r o c e s s e s t h ee x p e r i m e n ts h o w st h a tt h eb i o l o g i c a lr o l ei sd i s t i n c t ，e v e r yo p e r a t i o n d a t ai sb e t t e rt h a np u r ec h e m i c a lf l o c c u l a t i o np r o c e s s s o ，t h et h e o r e t i c a la n a l y s i s r e s u l ti st e s t i f i e dt ob ec o r r e c ta n df e a s i b l e t h er e s e a r c hr e s u l ts h o w st h a t ：t h ec h e m i c a l l ya n db i o l o g i c a l l ye n h a n c e d p r i m a r yp r o c e s sh a sf o l l o w i n ga d v a n t a g e s ：t r e a t m e n tp r o c e s si ss i m p l e ，p r o j e ti n v e s t r e d u c e dm o r ec o m p a r e db i o l o g i c a ls e c o n d a r yt r e a t m e n ta n dt r a d i t i o n a lc h e m i c a l f l o c c u l a t i o nt e c h n i q u e b e s i d e s ，t h ed r a i n a g eo r g a n i cc o n t a m i n a t i o ni sr e d u c e du n d e r e c o n o m i ca n de f f l c i e n tc o n d i t i o n st oa v o i dt h ee f f l u e n tn o u r i s h m e n t ，h a sg r e a t e n v i r o n m e n tb e n e f i ta n ds o c i a lb e n e f i t ，a n dh a sg o o da p p l i c a t i o nf o r e g r o u n d k e yw o r d s ：t h ec h e m i c a l l ya n db i o l o g i c a l l yt r e a t m e n t e n h a n c e dp r i m a r yt r e a t m e n t c h e m i c a l l yp h o s p h o r t l sr e m o v a lp r o c e s s t e c h n i q u ea n de c o n o m i cc o m p a r e 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得墨盎盘堂或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名： 签字日期：硼年7 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解墨鲞盘鲎有关保留、使用学位论文的规定。 特授权叁鲞盘鲎可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：二鎏f 汝 导师签名 签字日期：叫日年7 月7 目 签字日期： 月日 鬟、一： b t矽棚 第一章概述 1 1 课题研究背景 第一章概述 本课题的研究依托于上海竹园第一污水处理厂工程的工程设计。 i 海竹园第一污水处理厂，设计规模达1 7 0 万m 3 d ，是目前亚洲规模最大 的污水处理厂之一。由于该工程规模巨大，在设计上必须从细微处着手，因为处 理1 方水哪怕节约1 分钱，年运行成本将节约6 2 0 万元，这对于业主来讲无疑是 最大的收益；对国家来讲无疑是最大的节约。 因此污水处理工艺的研究与选择直接关系到出水各项水质指标能否达到处 理要求，关系到工艺是否可靠，管理是否方便及运行成本的高低。为此研究选择 适当的处理工艺是建好污水处理工程的关键。 本课题研究既是根据竹园排放口的水质，在磷的去除率要求较高，而氨氮 去除率不高的情况下，研究采用化学生物絮凝强化一级处理作为竹园第一污水处 理厂污水处理：【艺，使之在达到设计的排放标准前提下，尽可能减少投药量，提 高污水处理效率，减少污泥产量。这样不仅节省投资和运行费用，同时在经济有 效的条件下，大大减少向水体排放有机污染物，从而防止水体富营养化，具有重 大的环境效益和社会效益，还可以为类似的工程提供可借鉴的实例，将会具有一 定的理论意义和实用价值，以及很好的应用前景。 1 2 项目的建设背景 1 2 1 城市概况 上海地处长江三角洲边缘，我国南北海岸的中心，其北界长江，东濒东海 南临杭州湾，西接江苏、浙江两省，其中心位置位于北纬3 l 。1 2 ，东经1 2 1 。 2 9 。 第一章概述 伞市面积6 3 4 0 5 k m 2 ，南北长度1 2 0 k m ，东西宽约l o o k m ，陆地面积 6 2 1 8 6 5 b n ，水面积1 2 1 8 5 k m 2 ，市区1 4 个区面积达2 0 8 1 k m 2 。 上海市是我国最重要的工业基地之一，也是我国最大的港口和重要的经济、 科技、贸易、金融、信息、文化中心城市。几年来，随着改革开放的不断深入， 上海市的总体实力已有很大的提高，已逐步成为远东地区国际经济、金融、贸易 中心之一。 与此同时，随着人们生活水平的提高，人们对生态环境和投资环境的要求 也越来越高。而与此相应的城市污水治理设施的投入欠帐较多，远远滞后于经济 建设的发展速度，与国际大都市的地位极不相称。 国务院在批复上海市城市总体规划时明确指出：要“抓紧治理苏州河、黄 浦江污染，消除江河黑臭现象”，因此，抓紧治理城市污水，保护上海水资源， 提高 ：海城市环境质量已成为上海市建设和发展迫切需要解决的问题之一。 近几年政府对环境项目投入了巨额资金，建成了合流污水治理期工程、 污水治理二期工程和吴泾、闵行等地区污水外排工程，并且正在建设石洞口污水 处理厂、苏州河支流污水截流工程、虹口港、杨浦港旱流污水截流工程，其翻的 就是要改善苏州河和黄浦江水质。合流污水一期工程建成后，使苏州河沿岸两侧 的污水得到了截流，苏州河黑臭面貌有了较大的改观。但随着城市的发展，将来 大量的城市污水直接排放到长江口，必将对其水质环境构成威胁。 为了解决这一问题，上海市城市污水综合治理需要有一个比较全面的规划 方案和近期建设的设想。作为合流一期工程的续建上海市竹园第一污水处理 厂工程也正是在上海市污水综合治理的大背景下进行的。 1 2 2 自然条件 地形地貌：境内除西南部有少量低于l o o m 的山丘外，其余均为坦荡低平 的长江三角洲冲积平原，平均高程海拔4 m 左右。 ：i ：程地质：地区内地下水位较高，潜水位般o 5 1 5 m l 除表层土壤或人 工填土层外，自上而下依次为褐黄色粘土、灰色粘质粉土、灰色粘土、灰色粘质 粉土、灰色淤泥质粘土、灰色粘土、灰色粘质粉土、灰色粘土。 上海位于华北地震区的东南边缘，地震强度中等，频度较低，基本烈度6 - - 7 度，属非地震活动区，区域稳定性好。 2 第一章概述 气象 a 温度 本地区位于北亚热带，东亚季风盛行地区，四季分明，冬夏长，春秋短， 雨量充沛，光照较足。年平均气温l5 7 ，极端最高气温4 0 2 。c ，极端最低气温 一1 2 1 。 b 降雨 年平均降水量1 0 8 7 1 m m ，平均降雨日1 3 l d ，全年总降雨量的7 0 集中在 4 - 9 月份，汛期在6 - 9 月份，平均降雨量为5 2 4 9 m m ，占全年4 8 3 。9 月份雨 量最多，占全年的1 4 9 。汛期最大值为8 8 6 4 r a m ( 1 9 8 0 年) ，最小值为 1 6 0 i m m ( 1 9 6 7 年1 。历年最大年降雨量为1 7 9 8 4 m m ( 1 9 9 9 年) ，最小年降雨量为 7 2 8 1 m m ( 1 9 7 8 年) 。 c 风 夏季盛行东南及偏南风，冬季盛行西北及偏北风，各风向平均风速 2 9 4 9 m s ，由于冷暖空气交替影响，天气变化较复杂，灾害性气候大多出现在 7 n 9 月份，为台风多发季节。 d 雪 年平均降雪4 3 日，积雪3 、4f ：l ，最大积雪深度1 4 0 m m ，最大冻结深度在 自然地面下8 0 n m l 。 水文条件：上海地处平原河网地区，河网密度平均每平方公里6 7 k m ，多 属太湖流域。主要河流黄浦江起源于太湖，自太湖至吴淞口全长1 1 3 4 k m ，宽4 0 0 m 左右，深度7 9 m ，米市渡多年平均流量约3 0 0 m 3 s 。是太湖的主要泄水通道。 苏州河是黄浦江的最大支流，全长1 2 0 k m ，在上海境内长5 4 k m ，市区段 1 7 k m ，宽5 0 - - 7 0 m ，深2 m ，在黄浦公园处与黄浦江交汇，黄渡站多年平均流量 约1 0 m 3 s 。 上海地区河道属感潮河流，为非正规半日潮。黄浦江一般涨潮历时约5 h ， 落潮历时约7 5 h 。吴淞站多年平均潮差2 3 1 m ，历史上最大潮差4 5 m ，多年平均 潮位2 1 4 m 。 长江位于市区东北角，距中心区约2 0 k m ，是上海市最大的过境水资源，江 面宽约1 5 k i n ，多年平均径流量2 9 3 0 0 m 3 s 。黄浦江和长江是上海市主要的供水水 第章概述 源，高桥长江段历史最高潮位5 6 4 m 。 匕海地区有三个较大岛屿，崇明岛足我国第三大岛，此外还有长兴岛、横 沙岛。 主要河流水质状况：全市水系受到不同程度的污染，目前，上海市污水排 放总量约5 5 5 万m 3 d ，其中工业废水约3 1 8 万m 3 d ，约占总量的5 7 ，且呈卜 降趋势；城市生活污水约2 3 7 万m 3 d ，约为总量的4 3 ，呈上升趋势。上述污 水约有3 0 0 多万m 3 d 的废水经城市污水厂处理或由污水截流管道排放长江外， 仍有2 5 0 多万m 3 d 污水未经妥善处理排放黄浦江、苏州河及其支流等水系。 大量未经处理的废水排放地面水系，已使黄浦江、苏卅| 河、虹口港、杨浦 港、桃浦港等市区主要河流遭受严重污染，根据近几年的水质监测表明，黄浦江 干流上游水源保护区域水质为i i 类水域，中游准水源保护区水质为i 类水域，市 中心和下游江段水质为、v 类水域，黄浦江市区支流综合性有机污染指标超过 v 类水质标准，有的终年黑臭。 1 3 城市排水现状 1 3 1 概况 上海市区目前已建污水治理设施有西干线、南干线、合流污水一期工程、 污水治理二期工程和市区内1 2 座中小型二级污水处理厂等。 ( 1 ) 西区污水输送干管( 简称西干线) 西干线现名为石洞口污水排放系统( 早期名称为：西区污水灌溉工程) ，建于 七十年代初期。 根据目前运转情况，进入西干线新村路泵站的污水量为l o 万m 3 d 左右， 在两干线新村路泵站到2 f 泵站之间接入的污水量为5 万m 3 d ，宝钢地区污水为 2 万m 3 d ，所以现在整个西干线的污水输送量约为1 7 万m 3 d 。 ( 2 ) 合流污水治理一期系统 合流污水治理一期系统，服务范围为7 0 5 7 k m 2 ，其服务人口2 5 5 万，合流 系统末端晴天时污水设计水量1 4 0 万m 3 d ，雨天时合流污水设计水量4 4 9 m 3 s ， 这是解决苏州河地区( 丹巴路以东) 以及总管沿线4 4 个排水小区的旱流污水与初 第一章概述 期雨水的出路。 地区污水经截流后，通过连接管系统进入重力流总管，再经设在总管上的 ( 位于彭越浦附近) 中途泵站提升后，由压力箱涵输送，通过黄浦江江底倒虹管直 至黄浦江东岸的预处理厂经粗、细格栅处理后过沉砂池至出v i 泵站，再经压力箱 涵管送至竹园附近的出水高位并，通过出口管和竖向扩散喷管，把污水排入k 江。 合流污水一期工程耗资1 6 亿元，于9 3 年底建成并投入使用，目前，平均 污水排放量约1 5 0 万m 3 d 左右。 ( 3 ) 南区污水输送干管( 南干线) 南干线是七十年代建成、八十年代改建的污水输送系统，设计能力5 5 万 m 3 d ，( 按现行规范k z = 1 3 核算，设计能力调整为5 0 ，8 万m 3 d ) ，收集浦西徐汇、 卢湾及浦东新区的部分污水，并在长江口白龙港水域岸边排放，对边滩造成了严 重污染。污水二期工程建成后，已并入白龙港污水预处理厂处理后作深水排放， 原边滩的污水黑带已消失。 ( 4 ) 上海市污水治理二期工程 上海市污水治理二期工程其服务范围为2 7 1 7 k m 2 ，总服务人口3 5 5 7 5 万人， 系统末端晴天时旱流污水量为1 7 2 万m 3 d ( 包括南干线污水量) ，雨天时合流污 水量为2 9 7m 3 s 。近期为解决黄浦江上游吴泾闵行地区，浦西南块( 徐汇、卢湾) 及浦东新区的污水出路，利用近期水量尚未达到规划水量的时间差，在建平路上 设置连接管。建设建平路以西的南线、南支线接纳卢湾、徐汇两区的旱流污水和 吴泾闵行及浦东新区的污水，通过建平路连通管入中线；建设建平路以东的中线， 再接纳浦东新区陆家嘴、洋泾、花木、金桥、张江等地区近期污水送至污水处理 厂预处理后，排入长江。工程总投资达4 8 亿元人民币，工程已于1 9 9 9 年建成通 水。 ( 5 ) 吴泾、闵行等地区污水外排工程 为了改善自来水水质，保护黄浦江上游取水口水源环境，近期将该地区污 水集中收集纳入上海市污水治理二期工程系统，最终纳入白龙港污水排放系统南 线总管输送至白龙港( 或新和) 经处理后排入长江，利用长江口大水体稀释能力 解决黄浦江上游地区污水治理问题。 工程服务范围9 2 1 k m ，工程设计污水量为7 0 万m 3 d 。 第章概述 ( 6 ) 城市污水处理厂 中心城内共有1 2 座二级污水处理厂，其工艺特点均为活性污泥法，绝大多 数污水厂都以污水处理为主，有些厂虽然有一些污泥处理、处置设施，但都残缺 不齐或因设施不配套，无法运转。目莳，这些污水处理厂合计处理量为3 5 6 1 万i t l 3 d ， 各处理厂的处理量、规划能力见下表1 一l 。 中心城现有污水处理厂规模一览表表1 l 服务面积 实际处理量 规划能力 序号污水厂名称 ( k m )( t j m 3 i 乱( 万m ：d ) 1 曲阳污水厂4 2 75 ，4 37 5 2 天山污水厂96 74 _ 3 675 3 龙华污水厂1 2 0 0 4 7 2 l o 5 4 长桥污水厂4 ，9 4 1 3 22 2 5泗塘污水厂l8 421 92 o 6 吴淞污水厂 7 7 02 3 84 o 7 曹阳污水厂 2 5 02 3 3规划废除 8 闵行污水厂 1 5 5 05 4 75 o 9 程桥污水厂 o 4 0o 2 7 规划废除 l o 北郊污水厂2 8 2 1 8 9 规划废除 1 1 东区污水厂 1 3 0 03 2 5 规划废除 1 2 桃浦水质净化厂 3 12 o6 o 合计7 7 7 43 5 6 14 4 7 1 3 2 存在问题 上述这些现状和在建的污水治理设施合计处理能力约4 6 0 万m 3 d ，但目前 处理量仅约3 0 0 万m 3 d 。主要原因是有的总管系统未建成及收集系统尚未完善， 其次是还未达到设计年限内规划污水量，还有一个原因是部分分流制地区藤、污 水混接严重，致使污水通过雨水系统跑失。 第一章概述 1 3 3 城市排水规划 1 规划原则 ( 1 ) 、中心城污水收集与处理采用集中与分散相结合，以集中处理外排为 主及分散处理、就近达标排放为辅的方式。新城、中心镇、集镇采用组团式就地 处理与集中处理外排相结合的方式。 ( 25 、充分利用现有的污水处理和排水设施，理顺、完善污水收集系统， 提高污水设旌利用率。 ( 3 ) 、坚持从上海的实际出发，以科技为先导，以走可持续发展道路为目 标，着眼长远，着手当前，在科学、合理、适度地利用长江大水体的环境容量的 前提下，逐步提高污水处理率。保护好城市水源，改善水环境质量。 ( 4 ) 、污泥处理与处置先实现污泥减量，并逐步走无害化、资源化相结合 的道路。近期，根据我国目前的经济实力以脱水减量后卫生安全填埋为主，综合 利用、消化、焚烧等为辅原则进行，远期，根据综合国力，再予调整。 2 规划排水系统 根据上海市污水系统专业规划( 2 0 2 0 年) ，至2 0 2 0 年全市总人口将达到 1 6 0 0 万人，污水排放总量约为8 5 0 万m 3 d 。为了进一步改善水环境质量，上海 市污水排放系统将统一规划，分期实施。经综合分析论证，上海市中心城的污水 治理设施主要由石洞口污水排放系统、竹园第一污水排放系统( 合流污水一期工 程) 、竹园第二污水排放系统、白龙港污水排放系统、新和污水排放系统五大排 放系统和市区内规划保留的二级污水处理厂组成。六大部分的规模如下表1 2 所示。 表1 2 上海市中心城污水治理系统一览表 规模 服务面积 服务人口总污水量 系统赢( k m ) ( 万人) ( 万m 3 d ) 石洞口污水排放系统 1 6 66 58 0 竹同第一污水排放系统 1 1 22 3 51 7 0 竹园第二污水排放系统 1 8 02 2 5 1 3 5 白龙港污水排放系统 2 0 0 2 8 21 7 0 规划新和污水排放系统 3 0 01 9 6 1 2 0 第- 章概述 、 规模 服务面积 服务人口总污水量 系统主森 ( k m 2 ) ( 万人)( 万m 5 d ) t m b 城污水j 7 8 9 04 5 合计1 0 3 6 1 0 9 37 2 0 ( 1 ) 石洞口污水排放系统 规划石洞口污水排放系统主要承担宝山区城市化地区( 蕴藻浜以北) 、嘉定 区新城的生活污水和工业废水的排放，服务面积为1 6 6 k m 2 ，规划服务人口为6 5 万人，设计污水量为8 0 万m 3 d 。处理后排入长江。污水的输送仍沿用原西干线。 ( 2 ) 竹园第一污水排放系统 竹园第一污水排放系统即为上海市合流污水治理一期工程，于1 9 9 3 年建成 通水，主要承担普陀、长宁、静安、闸北、黄浦【部分) 和部分虹口、杨浦、浦 东外高桥等地区的合流污水和生活污水，服务面积约为1 1 2 k r n 2 ( 包括浦东) ，服 务人口2 3 5 万入，预计污水量1 7 0 万m 3 d ，雨天截流量4 9 7 m 3 s ，污水经处理后 作深水排放。本工程排水系统示意图见图1 1 ( 3 ) 竹园第二污水排放系统 竹园第二污水排放系统即污水治理三期工程总管部分，主要解决苏州河污 水截流工程北块地区的生活污水、工业废水、两港地区的合流污水和杨树浦港以 东的大定海、长白、控江等6 个排水系统的污水、宝山区( 蕴藻浜以南) 淞南、 庙行等地区、闸北彭浦西等以及浦东地区赵家沟以北，合流一期工程尚未解决的 地区污水。竹园第二污水排放系统服务面积1 8 0 k m 2 ，服务规划人口2 2 5 万人， 设计污水量为1 3 5 万m 3 d 。污水途经汶水路、军工路、嫩江路、洲海路、航津 路入竹园第一污水处理厂处理后作深水排放。 ( 4 ) 白龙港污水排放系统 自龙港污水排放系统规划上主要解决浦西南市、黄浦，卢湾一部分合流污 水以及浦东新区赵家沟以南，川杨河以北大部分地区的生活污水和工业废水，规 划服务面积为2 0 0 k i n 2 ，服务人口2 8 2 万人，设计污水量1 7 0 万i 5 1 3 d 。近期利j = j 总管空余容量借助建平路污水连接管接纳浦西徐汇、卢湾、吴闵污水外排工程的 污水和浦东新区杨思等地区的污水。 ( 5 ) 新和污水排放系统 第一章概述 新和污水排放系统服务范围为苏州河污水截流工程南块地区，闵行、徐汇、 卢湾、吴阂污水外排工程以及浦东地区外环线两侧部分已开发地区、浦东航宁城 等地区，总服务面积3 0 0 k m 2 ，服务人口1 9 6 万人，规划污水量1 2 0 万i l l 3 d 。新 和污水排放系统其排放口根据规划设想设置在江镇新和附近江边，污水经处理后 向长江口作深水排放。 ( 6 ) 市区分散处理系统一一污水处理厂 中心城范围内的现有设备完好的污水处理厂( 2 0 2 0 年前) 予以保留，这些 匝艟憔螺幡餐枯*孵1捺圆#h_l匦 矧饔料1 瓣 第一章概述 污水处理厂有：吴淞污水处理厂、泗塘污水处理厂、天山污水处理厂、龙华污水 处理厂、长桥污水处理厂、闵行污水处理厂、桃浦污水处理厂和曲阳污水处理厂 等，这些厂的总设计污水量约为4 5 万m 3 d 。 卜述五大污水系统及污水厂全部建成并投入使用后，可以解决宝山、嘉定、 闸北、普陀、虹口、杨浦、长宁、静安、南市、黄浦、卢湾、徐汇、阂行及浦东 新区等地的城市化地区的污水治理与排放问题。 1 4 项目建设目的及必要性 在城市范围内，分布着黄浦江、苏州河、淀浦河、蕴藻浜、大治河、川杨 河等连通江海的感潮河道及支流。这些河道为上海的经济发展提供了有利的水运 条件，同时也给农业灌溉和城市防汛排水及污水排放提供了出路。但是由于历史 的原因，城市基础设施建设特别是污水处理设施的建设速度未能适应城市经济的 发展和人民生活水平提高的需要，大量未经处理的城市污水就近排入河道，使上 海市区的黄浦江、苏州河及众多支流受到严重污染。水环境污染问题严重影响本 市居民生活条件的改善并已成为本市经济实施可持续发展战略的制约因素。近年 来，上海市政府加大了对城市环境项目的投入力度，建成了合流污水治理一期工 程，对苏州河两岸4 4 个排水系统进行了污水截流、预处理，控制了苏州河的污 染，加上已建成的污水治理二期工程和吴泾、闵行等地区污水外排工程，使上海 市的污水开始从无序排放向有序排放转化和过渡。但是由于历史上欠帐太多，至 今仍未能根本解决水环境污染问题。 目前，上海市每天污水排放量达5 5 5 万m j ，其中工业废水3 1 8 万i n 3 d ，生 活污水2 3 7 万m 3 d 。而全市二级污水处理厂现有实际处理能力仅4 5 万m 3 d ，占 总污水量的7 8 ，未达全国平均水平， 污染防治的通知( 国发 2 0 0 0 3 6 号) 距国务院关于加强城市供水节水和水 中提出的“到2 0 0 5 年，5 0 万以上人口 的城市，污水处理率应达到6 0 以上；到2 0 1 0 年，直辖市、省会城市、计划单 列市以及重点风景旅游城市的污水处理率不低于7 0 ”的要求相差甚远。这种情 况，同上海作为世界著名的国际化大都市的地位极不相称，同上海当前经济发展 水平也极不协调。 合流污水治理一期工程，主要是为了解决上海市苏州河的污染而进行的中 第一章概述 污水处理j 有：吴淞污水处理厂、泗塘污水处埋厂、天山污水处埋厂、龙华污水 处理厂、长桥污水处理厂、闵行污水处珲厂、桃浦污水处理厂和曲阳污水处理厂 等，这些厂的总设计污水量约为4 5 万m 3 d 。 l 述五大污水系统及污水j 全都建成并投入使用后，可以解决宝山、嘉定、 闸北、普陀、虹口、杨浦、长宁、静安、南市、黄浦、卢湾、徐汇、闭行及浦东 新区等地的城市化地区的污水治理与排放问题。 1 4 项目建设目的及必要性 在城市范围内，分布着黄浦江、苏州河、淀浦河、蕴藻浜、大治河、川杨 河等连通江海的感潮河道及支流。这些河道为上海的经济发展提供了有利的水运 条件，同时也给农业灌溉和城市防汛排水及污水排放提供了出路。但是由于历史 的原因，城市基础设施建设特别是污水处理设施的建设速度未能适应城市经济的 发展和人民生活水平提高的需要，大量未经处理的城市污水就近排八河道，使上 海市区的黄浦江、苏州河及众多支流受到严重污染。水环境污染问题严重影响本 市居民生活条件的改善并已成为本市经济实施可持续发展战略的制约因素。近年 来，上海市政府加大了对城市环境项目的投入力皮，建成了合流污水治理一划工 程，埘苏州河两岸4 4 个排水系统进行了污水截流、预处理控制了苏州河的污 染，加上已建成的污水治理二期工程和吴径、闵行等地区污水外排工程，使上海 市的污水丌始从无序排放向有序排放转化和过渡。但是由于历史上欠帐太多，至 今仍未能根本解决水环境污染问题。 目前，上海市每天污水排放量达5 5 5 刀m 3 ，其中l ：q k 废水3 1 8 万一d ，生 活泻水2 3 7 万m 3 ，d 。而全市一级污水处理厂现有实际处理能力仅4 5 万m 3 d ，占 总污水量的7 8 ，未达全国平均水平，距国务院关于加强城市供水节水和水 污染防治的通知( 国发 2 0 0 0 33 6 号) 巾提出的“到2 0 0 5 午，5 0 万以上人i _ ：1 的城市，污水处理率应达到6 0 以上；到2 0 1 0 年，直辖市、省会城市、计划单 列市以及重点风景旅游城市的污水处理率不低于7 0 ”的要求相差甚远。这种情 况，同上海作为世界著名的国际化大都市的地位极不相称，同上海当前经济发展 水平也极不协调。 合流污水治理一期工程，主要是为了解决上海市苏州河的污染而进行的中 合流污水治理一期工程，主要是为了解决上海市苏州河的污染而进行的巾 第章概述 心城苏州河流域合流污水整治工程，其收集和截流普陀、长宁、静安、闸北以及 部分黄浦、虹口、杨浦、浦东外高桥等地区的生活污水和合流污水，服务面积 11 2 o k m 2 ( 含浦东) ，服务人口2 3 5 万人，设计规模为1 4 0 万m 3 d ，雨天时合流 污水量为4 4 9 m 3 s ，污水经截流管和重力流总管进入彭越浦中途提升泵站，经提 升后通过压力箱涵、黄浦江倒虹管至黄浦江东岸的预处理厂。在预处理厂，污水 经粗、细格栅和沉砂池，去除漂浮物和较大的砂粒后，在浦东接纳外高桥地区的 3 0 万m 3 d 污水，旱流污水达1 7 0 万m 3 d ，一并送至长江深水排放。至此，完成 了污水的“治理”。近年来，随着人们环保意识的不断提高，人们越来越认识到， 只有“治理”是不够的，还要有“处理”。这是因为： ( 1 ) 长江口水质不容乐观 据有关环境监测评估报告，长江口内到东经1 2 2 度1 0 分以西区域，杭州湾 北岸海域均受到不同程度的污染，南区排污1 5 及附近水域，西区排污口、竹园排 污口及吴淞口等水域，污染较严重。总的说，目前长江口水质环境已不容乐观， 长江r 水质污染防治工作急待向纵深发展。 但随着本市经济的发展和污水管网的完善，直接排入长江口的流量不可避 免的还要不断有所增加。例如，合流污水一一期工程近期就要增加虹口和杨浦两港 的截流污水量。在这种情况下，只有适当提高污水的处理程度，通过进一步降低 其浓度的办法，达到总量控制防止污染的目的。 ( 2 ) 合流污水治理一期工程竹园排放口上游有青草沙备用水源地和陈行水 库。污水经简单的预处理，排入长江后，会随潮上溯，对青草沙水源地形成威胁， 同时还将影响黄浦江的水质，对上海市容和环境都是很不利的。 ( 3 ) 长江口的水质环境治理是需要长江中下游流域上百座大小城市、村 镇共同努力才能奏效的一个系统工程。上海市是全国最大、最发达最有影响的城 市，全国看上海，上海搞得好，就会成为其它城市学习的榜样；反之，就会成为 其它城市攀比的对象，观望、等待的借口和挡箭牌。因此，上海市应该率先搞好 本市的城市污水处理工作，以点带面，带动、促进长江流域乃至全国的污水治理 工作，为实现国家2 0 1 0 年全国“重点城市污水处理率不低于7 0 ”的宏伟目标 做出自己应有的贡献。 综上所述，为了保护上海市长江口饮用水水源免受污染，为了从根本上保 第一章概述 护l ：海市人民赖以生存的黄浦江和长江的水环境，使上海市走上环境与经济共同 发展的良性循环轨道，实现可持续发展，及时地对上海市合流污水治理一期工程 进行续建，适当地提高其处理程度，是完全必要的。 1 5 有关设计参数 1 5 1 设计水量 本项目来水由两部分构成，一部分是合流污水一期工程1 4 0 万一d ，进厂 前在原预处理厂经过粗、细格栅和沉砂池的简单处理，由出口泵站提升后经压力 输水箱涵进竹园第一污水处理厂。这部分污水直接进入强化一级处理构筑物；另 一部分约为3 0 万m 3 d 来自外高桥地区分流制排水系统，其中部分来自凌桥地区， 直接接入一期总管( 出口泵站后箱涵) ，另一部分由外高桥地区污水系统3 # 泵站 经单独的压力箱涵进厂，该部分污水在泵站已经粗细格栅简单处理，但没有除砂， 为保证后续工序特别是污泥处理的正常运行，这部分污水经计量除砂后再进入强 化一级处理构筑物。 根据对水量进行分析后结论为，竹园第一污水处理厂设计规模为1 7 0 万 m 3 d ，其中城市污水量1 5 4 5 4 万m 3 d ，地下水渗入量1 5 4 6 万m 3 d 。 设计流量： 旱季高峰流量2 5 0 4m 3 s 雨季高峰流量4 9 3 21 2 1 3 = 旱季低谷流量 1 1 8 1m 3 s ( 平均旱季污水量的0 6 倍) 1 5 2 设计进水水质 设计进水水质根据不同来源进厂污水的流量和水质浓度综合分确定。 1 、合流污水一期 根据合流污水一期预处理厂2 0 0 0 年1 月2 0 0 0 年8 月的水质监测报告和相 应的水量进行加权计算后，其平均b o d 5 为7 2 3 m g l 、c o d e r 为1 5 9 7 r r i 胡、s s 为7 7 5 m g 1 、n h 3 一n 为2 9 3 m g 1 、t p 为2 8 m g l ，水质指标普遍较低。 2 、浦东高桥一- # b 高桥地区污水 第一章概述 出j 二目前实际水量较少，无实测水质数据，从今后收集范围和内容看，水 质指标不会偏低。 3 、粪便污水收集管道化 根据上海市市区粪便污水管道化规划研究和彭越浦生活污水预处理 厂 ：程可行性研究报告，粪便水丰要污染物指标如下： b o d 5 6 0 0 0m g 1 c o d c r 1 4 0 0 0m l s s1 2 0 0 0 1 3 3 9 1 n h 3 一n2 0 0 0r n l 4 、曹阳污水厂的废除 曹阳污水厂废除后其服务范围内的全部污水将纳入合流污水一期系统进入 本，处理。 根据曹阳污水厂1 9 9 9 年1 月 2 0 0 0 年9 月迸水水质监测资料，其主要水质 指标如下： b o d 5 4 8 2i t i 1 c o dc r 1 0 3 5 m g 1 s s 5 3 3 m g l n h 3 一n 5 1m l t p 7 4 m g l 5 、新江湾城污水 新江湾城规划污水量8 1 6 万m 3 d ，为现代化居住示范区，产生的污水绝大 部分为生活污水，其水质可能与曹阳厂较接近。暂按b o d 5 5 4 0 m g l 、c o dc r 9 0 0 m g 1 、s s 5 0 0m g 1 考虑。 6 、处理厂设计水质 综合以上影响因素，并考虑到合流污水一期工程范围内老排水系统目前地 下水渗入量较大，今后随着系统改造( 如低标准系统的改造) 、管材更新，地下 水渗入量将较大幅度减少，而城市污水量所占比例将有所增加，因而进厂实际水 质浓度的发展趋势是逐步增大。根据从实际出发，适当留有余地的原则因此设计 进水水质确定如下： b o d 5 ：1 2 0 m g 1 第一章概述 c o d c r ：2 5 0m e - l s s ： 1 5 0m g l n h 3 - - n ：3 0 i n l t p ：4 m g l 1 5 3 设计出水水质 竹园第一污水处理厂的处理程度，既要考虑到长江水质环境已经受到一定 程度的污染，亟待治理的需要，同时也应当充分注意到长江源远流长，水量充沛， 水流运动强烈，水动力强劲，泥沙丰富，具有较强的污水净化能力这一有利条件， 合理、适度地利用环境容量。人类主要去处理水体不能净化掉的污染物，其余的 应有条件地留给大自然去处理。对于这一问题，多年来上海市很多专家已做了大 量积极有效的研究。这些研究成果表明： 1 天然水体的净化功能，以降解溶解性可生化有机污染物为主。而颗粒性 不可生化降解物质只有稀释和沉积，没有实质性的降解，这一部分污染物的处理 应当作为城市污水处理厂的重点。 2 影响水体的富营养化的决定性因素是水中的氮和磷的含量。最适合水中 藻类繁殖的氮、磷比是1 6 ：1 。当磷含量处于低浓度时，氮浓度对藻类生长的影 响比之磷处于高浓度的影响为低。从藻类对氮、磷需要的关系上看，磷的需要往 往更为重要，生产力受磷的限制更为明显，因此减少磷的含量有利于降低长江口 发生富营养化的可能性。 3 竹园第一污水处理厂的受纳水体是长江口。长江是我国第一大河流，是 中华民族的母亲河，长江口的水质规划目标是1 i 类水体( 环境影响评价大纲r , 2 2 ) 。 国家污水综合排放标准规定，“i 、i i 类水域和i i i 类水域中划定的保护区， g b 3 0 9 7 中一类海域，禁止新建排污门，现有排污口应按水体功能要求，实行污 染物总量控制，以保证受纳水体水质符合规定用途的水质标准。” 根据在项目前期阶段按照上述原则对不同处理程度工艺方案进行的技术经 济分析论述结果，以及上海市环境科学研究院针对本项目所进行的上海竹园第 一污水处理厂项目环境影响报告书所得出结论，确定竹园第一污水厂处理出水 水质控制原则为：近期以除磷为目标，远期达到国家二级排放标准，其出水水质 标准为： 第一章概述 近期出水水质标准为： c o d c r 一 l5 0 m g 1 b o d 5 6 0 m g l s s 一 4 0 m g 1 n