（环境工程专业论文）横村镇污水处理工程的研究与设计.pdf

中文摘要 横村镇位于杭州桐庐县中部，是桐庐中西部山区对外联系的主要通道。分水 江自北向南穿越境区，把横村划分成江东和江西两个区域。根据横村镇新规划， 横村镇定位于以针织、服装、轻纺业为主的综合发展中心城镇。 进入2 1 世纪，横村镇出现了翻天覆地的变化。随着横村镇建设进程不断深 入和加快，原有许多以水景为主的旅游点，如今随污水的侵入，水环境状况恶化 加剧。 ， 横村镇作为创建“全国环境优美乡镇”的重要参与者，水环境质量也是评判的 重要指标之一，它的建设实施，将从根本上改变目前横村镇污水处理的现状，大 大改善当地的水环境质量，使环境更加优美，地域优势更加显著，为促进当地的 经济更快速发展奠定坚实基础。 根据桐庐县环保局提供的资料，本设计横村镇污水处理厂的进水水质为： b o d s _ 2 0 0 m g l ；c o d c 。_ 4 0 0 m g l ；n h 3 n 3 0 m g l ；s s _ 2 5 0 m g l , t p _ 4 5 m g l 。 横村镇污水处理厂的出水水质主要控制指标为： 、 b o d s 2 0 m g l , c o d c r 6 0 m g l ；n h 3 - n s 8 ( 1 5 ) m g r l ；s s _ 2 0 m g l ；t p _ l m g l 。 本工程的近期设计规模为2 0 万m 3 d ，远期设计规模为4 0 万m 3 d 。针对本 工程中进水为小城镇来水且工业废水所占比例较大的特点，经过对前置厌氧的氧 化沟工艺、a 2 o 工艺、s b r 改良工艺- i c e a s 工艺方案的比选，最终推荐采用 i c e a s 污水处理工艺方案。污泥脱水采用机械浓缩脱水工艺。 工程概算总投资6 8 6 2 2 2 万元，其中管网及泵站为4 2 4 1 万元，污水厂近期 为2 6 2 1 2 2 万元，占地面积为3 5 6 公顷。 本工程的建设，对杭州市的环保事业进程以及分水江流域的污染治理工作都 将起到极大的推动作用。 。 关键词：污水处理，管网，泵站，设计参数，i c e a s a b s t r a c t h e n g c u nt o w ni sl o c a t e di nc e n t r a lt o n g l uc o u n t y , h a n g z h o uc i t y , w h i c hi st h e m a i np a s s a g ef o rt o n g hc o u n t yt oc o n t a c tw i t l ls u r r o u n d i n ga r e a t h ef e n s h u ir i v e r p a s s e st h r o u g hh e n g c u nt o w nf r o mn o r t ht os o u t h ，a n di td i v i d e st h et o w ni n t ot w o a r e a a c c o r d i n gt ot h en e wp l a n ，h e n g c u nt o w nw i l ld e v e l o pt o w a r dc o m p r e h e n s i v e t o w ns u p p o r t e db yt e x t i l e ，h o s i e r y , a p p a r e la n dt e x t i l ei n d u s t r y g r e a tc h a n g e st a k ep l a c ei nh e n g c u nt o w ni n21c e n t u r y w i t ht h ec o n t i n u i n g d e v e l o p m e n t ，m a n yt o u rs i t e se s p e c i a lw a t e r s c a p ea r eb e c o m i n gm o r ei m p o r t a n t h o w e v e rw a t e re n v i r o n m e n tt u r nb a df o rw a s t e w a t e rd i s c h a r g e ，a n di ti si n d e e dap i t y f o r t h ed e t e r i o r a t i n gw a t e rq u a l i t y h e n g c u nt o w ni sa ni m p o r t a n tp a r t i c i p a t o ri nb u i l d i n gu p n a t i o n a lb e a u t i f u l s c e n e r yt o w n ，a n di t sw a t e rq u a l i t yi sa l s oa ni m p o r t a n ti n d i c a t o rf o r t h ea s s e s s m e n t t h ei m p l e m e n t a t i o no ft h i sp r o j e c tw i l lf u n d a m e n t a l l yc h a n g eh e n g c u nt o w n s w a s t e w a t e rt r e a t m e n ts i t u a t i o na n dw i l lg r e a t l yi m p r o v ei t sw a t e rq u a l i t y h e n g c u n t o w nw i l lh a v eam o r eb e a u t i f u le n v i r o n m e n ta n de n j o yam o r ef a v o r a b l er e g i o n a l a d v a n t a g e ，w h i c hf o r m sas o l i db a s i sf o rt h el o c a le c o n o m y t od e v e l o pm o r er a p i d l y a c c o r d i n gt ot h ea c t u a ll a ww a s t e w a t e rc h a r a c t e r i s t i c s ，t h en e wd e s i g ni n f l u e n t p a r a m e t e r so fh e n g c u nw a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n ti sa sf o l l o w s ： c o d c r 4 0 0m g l b o d 5 s 2 0 0m g l s s 盟5 0i n g 甩 n h 3 一n s 3 0m g i t p s 4 5m g a , t h en e w d e s i g ne f f l u e n tp a r a m e t e r so fh e n g c u nw a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n ti sa s f o l l o w s ： ， c o d c r 6 0m e l 。 b o d s 2 0 m g l s s _ 2 0m g l + n h 3 - n 8 ( 1 5 ) m g l t p s l 吼 t h es h o r t - t e r md e s i g nc a p a c i t yo ft h i sp r o j e c ti s2 0 ，0 0 0m - d , t h el o n g - t e r m d e s i g nc a p a c i t yi s4 0 ，0 0 0m 3 d s i n c et h ei n f l u e n tw a s t e w a t e rc o m e sm a i n l yf r o m s m a l lt o w n s ，a n di n d u s t r i a lw a s t e w a t e ro c c u p i e sal a r g ep r o p o r t i o n , i c e a sp r o c e s s i s f m a u yr e c o m m e n da f t e rc o m p a r i s o n sa m o n gt h r e es c h e m e si n c l u d i n go x i d a t i o nd i t c h , a 2 o ，a n di c e a s m e c h a n i c a lt h i c k e n i n ga n dd e w a t e r i n gi sa d o p t e d f o rt r e a t m e n to f t h es l u d g e t h et o t a le s t i m a t e di n v e s t m e n ti s6 8 ，6 2 0 ，0 0 0y u a n ，a m o n gw h i c ht h ep i p e n e t w o r ka n dt h ep u m ps t a t i o na r e4 2 ，41 0 ，0 0 0y u a n t h es h o r t - t e r mi n v e s t m e n ti s 2 6 ，2 1 2 ，2 0 0 0y u a na n dt h ef l o o ra r e ai s3 5 6h a t h ee x e c u t i o no ft h i sp r o j e c tw i l lr e m a r k a b l yp r o m o t et h ed e v e l o p m e n to f h e n g c u nt o w n se n v i r o n m e n tp r o t e c t i o na n dt h ew a t e rp o l l u t i o n c o n t r o la r o u n d f e n s h u ir i v e rw a t e r s h e d k e yw o r d s ：w a s t e w a t e rt r e a t m e n t ；p i p en e t w o r k ；p u m ps t a t i o n ；d e s i g n p a r a m e t e r ；i c e a s 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，也不包含为获得叁鲞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。 ， 学位论文作者签冬：芸杰基爿乏签字日期：2 何潞6 月z 角 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解墨壅盘堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权苤盗盘堂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：毒穆者 签字日期：2 二7 年s s , s h 。 导师签名： 翮车 签字日期：p 卯7 年6 月f 9 日 第一章概述 1 1 项目概况 1 1 1 概况 第一章概述 横村镇位于杭州桐庐县中部，东邻桐君街道，南靠旧县街道和莪山乡，西接 钟山乡，北面是瑶琳镇，是桐庐中西部山区莪山、钟山等乡镇对外联系的主要通 道。分水江和1 6 省道穿镇而过，对外联系方便。分水江自北向南穿越境区，把 横村划分成江东和江西两个区域。 根据横村镇新规划，横村镇定位于以针织、服装、轻纺业为主导的综合发展 的中心城镇。而近些年来，随着城镇工业发展和空间的扩张，给横村镇环境带来 很大压力。横村镇目前尚无集中的公用污水处理厂，镇区现状排水系统也不完善， 无污水处理设施，生活污水及生产废水均就近排入水体。个别污染较大的工业企 业虽建了污水处理站，但仅仅是进行了局部处理，且排放污水尚未达到排入城镇 下水道的污水标准。镇区现状排水系统大都为合流制排水管道，因排水管网不完 善，污水就近排入附近溪河水系，髓同汇集至江边排涝泵站重力排江，不但严重 污染周围水系，而且对分水江的水质污染也日趋严重。为此，建设城镇配套的污 水收集管网和净化处理设施就显得十分迫切。 1 1 2 城镇性质及规模 ( 1 ) 城镇性质 横村镇将成为桐庐县域中部地区经济、文化的中心，以针织、服装、轻纺业 为主导的生态和谐外向型现代化工业城镇。 ( 2 ) 城镇规模 根据横村镇城镇总体规划( 2 0 0 1 2 0 2 0 年) 及统计资料，横村镇镇区2 0 0 5 年人口为2 8 万人，规划至2 0 2 0 年人口达到5 0 万人。横村镇镇区面积2 0 0 5 年 第一章概述 为3 0 9 k i n 2 ，规划至2 0 2 0 年达到5 8 5 k m 2 。2 0 0 4 年横村镇国内生产总值5 2 亿元， 其中工业总产值5 0 亿元。 1 1 3 城镇排水现状与规划概况 ( 1 ) 排水现状 横村镇城镇排水状况因受自然地形和经济条件的制约，污水排放系统尚未形 成，除个别工厂设有预处理设施及工业园区随道路建设建有部分分流制排水管道 外，大都为合流制排水管道( 零星) 、化粪池等均无组织任意排入附近溪河水系， 随同汇集至江边排涝泵站重力排江，具体情况为： a 、江东北区块是分水江东侧北环路以北的北部镇区，该区块主要是工业园 区，现状大部分主干道已建设完成，随之配套的市政管网也已基本建设到位，区 块污水经过排水管网汇集后暂时排入分水江，其余部分污水也自行排入分水江。 b 、江东南区块是分水江东侧北环路以南的南部镇区，该区块市政管网基本 未配套，雨污水均直排现状沟渠，随之汇入分水江。一 c 、江西北区块是分水江西侧横胜路及独山北路以北的北部镇区，该区块主 要是通过大坑溪接纳的其两侧地区污水，其污水全部自行排入大坑溪，经大坑溪 排涝站排入分水江，该地区其余部分污水也自行排入分水江。 d 、江西南区块是分水江西侧横胜路及独山北路以南的南部镇区，该区块主 气 要是通过龙伏溪接纳的其两侧地区污水，其污水全部自行排入龙伏溪，经龙伏溪 排涝站排入分水江，该地区其余部分污水也自行排入分水江。 ( 2 ) 排水规划 参考横村镇城镇总体规划( 2 0 0 1 2 0 2 0 年) 中的排水工程规划及根据现场调 研，横村镇排水体制为雨、污分流制，随着道路的逐步建设同步埋设污水管道。 根据横村镇的总体规划的布置、自然地形地势特征及河道布置情况，将横村镇污 水收集区块划分为四个区块即江东北区块、江东南区块、江西北区块和江西南区 块。 ，、。 1 1 4 城镇污染概况 横村镇水环境污染主要来自工业废水和生活污水。横村镇工业点源污染以印 第一章概述 染、制革为主。 横村镇目前尚无集中污水处理厂，镇区排水主要为就近排入溪河，其中方埠 为明渠直排，生活污水和部分工业废水未经处理，就近排入河道。按照桐庐县环 保局提供的排污申报资料，2 0 0 4 年横村镇镇区主要工业企业废水排放量约3 5 8 5 万妇，化学需氧量排放7 2 5 4t a ，氨氮2 1 5 妇。镇区内共有企业1 3 0 多家，工 业污水无集中处理措施，工业废水单位自行处理。另外经过到大坑溪、龙伏溪及 企业排污口等多处现场察看，发现水体黑臭、异味散发，污染较为严重。据环保 局提供一些镇区主要的工业企业单位污水排放量情况见表1 - 1 。 表i - 1横村镇镇区的主要工业点源及排污量 排污量 工业点源位置 c o d ( f f a )氨氮( t a )废水量( 万t a ) 杭少 啼桐声予莽艳群捅毛公司横村镇方埠村 0 0 4 01 8 桐庐画茵彪群辆公司横村壤嫩l 赂1 4 6 号 9 0 3 0 杭卅懒泓染垫舒娴横村镇富乐村 9 069 0 杭卅市胸蔫争酬 染厂横树岗黼 6 4 0 896 0 桐庐帮弘纺织印染葡蝴横村镇 1 3 4 45 44 4 8 桐蝴斛织匍蝴黼 1 2 01 1 34 0 桐声鞋撼托孵獭讼司槲擞 6 0 2 0 杭卅囱辫栅黠翻勋哜瞧帏 公司横村镇揪 4 1 008 杭州绫绣彤翔郭勉嗣+横村滇针织d l 圆区 8 42 8 杭少 陶髦赠断郛眩河黼 7 8 7 503 7 5 合计7 2 5 4 2 1 53 5 8 5 1 1 5 自然条件 ( 1 ) 地形地貌 横村镇属浙西山区浙西丘陵山区，系古生代褶皱岩系，主要为砂岩、泥岩， 地势较高，以低山为主。该地区地势自西南向东北逐步倾斜，坡度大多在2 5 0 第一章概述 3 0 0 之间。 江东区位于分水江东侧，地势自东北向西南倾斜，北部边缘闹燕岗海拔 6 5 0 4 m ，为地域最高点，一般地面高程海拔在1 2 - 1 6 m 。分水江沿岸及下游，地 势平坦，为主要耕作区，山地与平原错落分布，形成以山地为主的地貌状况。 江西区位于分水江西侧，地形南北狭长，地势西高东低，一般地面高程均在 海拔1 2 5 m 左右，西南、西北绵亘低山丘陵，东部濒临分水江。独山海拔1 9 6 3 m ， 面江而立，其南有许家山，海拔8 7 2 m ，两山对峙。 ( 2 ) 气候气象 横村镇属亚热带季风气候。春季温度起伏大，日照少，多低温绵绵阴雨。夏 季温度高，日照多。秋季温度适中，光照充足。冬季干冷，常年平均降雨量1 5 2 0 r a m 以上，平均气温1 6 5 ，年最高气温4 0 2 ，年最低气温为5 3 c ，年均日照时 数为1 9 3 6 h ，年降雨日数为1 3 2 天左右。无霜日为2 4 8 天。主导风向东北风，夏 季主导风向东南风。， 灾害性天气主要是春播时期的低温多雨，梅汛期的洪涝以及盛夏的干旱和台 风边缘影响。 ( 3 ) 地震烈度 本区地震设防烈度为6 度。 1 2 项目提出的背景 随着人民生活水平的提高及镇区工业的发展，水污染状况日益严重。为减轻 污水对环境的污染，改善横村镇水环境质量，促进镇经济的可持续发展，同时满 足城镇定位和发展思路，以及建成“全国环境优美乡镇”的建设目标，迫切需要 建设集中污水处理厂及相应的收集管网。污水处理厂的建设运行也将为改善横村 镇的投资环境及树立文明城镇形象提供一个良好的基础。 为了改善水体环境、投资环境，横村镇政府决定建设横村镇污水处理厂，并 同步建设配套污水管网。 ， 4 第一章橛述 1 3 项目建设的必要性 1 3 1 执行国家建设政策、国家法律的需要 目前，据不完全统计我国城镇中平均每1 0 0 万人有l 座污水处理厂，与美国 等发达国家每0 5 - - - 1 万人有l 座污水处理厂相比，差距很大。据建设部、国家 环境保护总局、科技部关于城镇污水处理及污染防治技术政策( 建城( 2 0 0 0 ) 1 2 4 号) 有关规定“到2 0 1 0 年全国设镇城镇和建制镇的污水平均处理率不低于 5 0 ，设镇城镇的污水处理率不低于6 0 ，重点城镇的污水处理率不低于7 0 。 而横村镇污水处理能力还远未达到国家有关规划的要求。 1 3 2 维护城镇经济可持续发展的需要 横村镇水环境的恶化，加剧了水资源的短缺，危害了企业的发展和居民身体 的健康。 一 为此要维护城镇经济可持续发展目标的实现，该项目建设是完全必要的。 1 3 2 改善城镇区域水环境质量的需要 随着横村镇的城镇经济发展，随之而来的是大量工业及生活污水的排放也急 剧增加，分水江是该城镇污水的最终受纳水体，但目前该区域的水体已严重超过 了它的环境容量，水体污染严重，并呈现不断加重的态势。因此，迫切需要建设 必要的污水处理设施。 1 3 4 创建生态城镇的需要 进入2 1 世纪，随着横村镇建设生态城镇的进程不断深入和加快，分水江两 侧原有许多具江南水乡风情的重要旅游点。如今随城镇污水的侵入，水环境状况 恶化加剧，使得游人对风景秀丽的旅游风景区因水质变坏而存有遗憾。 横村镇污水处理工程的建设实施，将从根本上改变目前横村镇污水处理的现 状，大大改善当地的水环境质量，促进经济更快速的发展。因此，该项目的建设 就更显得十分必要。 。 5 第一章概述 1 4 设计依据、设计原则及设计范围 1 4 1 设计依据 ( 1 ) 项目建设的主要依据 a 、浙江生态省建设规划纲要( 2 0 0 3 2 0 2 0 年) 。 b 、杭州生态市建设规划( 2 0 0 3 2 0 2 0 年) c 、杭州生态乡镇建设规划编制技术导则( 试行) ( 杭州市生态办1 2 0 0 4 1 7 号) d 、杭州市桐庐县横村镇污水处理工程项目建议书( 2 0 0 5 6 ) e 、桐庐县横村镇城镇总体规划( 2 0 0 1 2 0 2 0 年) f 、横村镇各乡镇企业现场调查资料 ( 2 ) 采用的法规及标准 a 、中华人民共和国水污染防治法( 1 9 9 8 3 ) b 、污水排入城镇下水道水质标准( c j 3 0 8 2 1 9 9 9 ) c 、地表水环境质量标准( g b 3 8 3 8 2 0 0 2 ) d 、污水综合排放标准( g b 8 9 7 8 1 9 9 6 ) e 、室外排水设计规范( g b j l 4 8 7 ) f 、工业企业总平面设计规范( g b 5 0 1 8 7 9 3 ) g 、城市污水处理及污染防治技术政策 h 、城市污水处理工程项目建设标准( 2 0 0 1 修订本： i 、城市污水处理厂污水污泥排放标准( c j 3 0 2 5 9 3 ) j 、建筑设计防火规范( g b j l 6 8 7 ) ( 2 0 0 1 年版) k 、城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准( c j j 3 1 - 8 9 ) l 、城市给水工程规划规范( g b 5 0 2 8 2 9 8 ) m 、城市排水工程规划规范( g b 5 0 3 1 8 2 0 0 0 ) 1 4 2 设计原则 ( 1 ) 在城镇规划指导下，实行污水有序排放，严格保护城镇水源和环境； ( 2 ) 选择稳妥可靠、技术先进成熟，工程投资、运行费用低、操作管理方便 6 第一章概述 灵活的污水、污泥处理工艺和设备； 。 ( 3 ) 平面布置力求合理通畅，占地省，基建费用低。 1 4 3 设计范围 ( 1 ) 本报告设计范围为镇区总体规划范围； ( 2 ) 本报告为横村镇污水处理工程项目的可行性研究报告，涉及污水量预测、 技术方案比选、最佳方案的推荐和介绍、财务分析等技术和经济论证，为项目决 策提供依据； ( 3 ) 本报告包括横村镇污水处理厂、横村镇江东污水泵站、横村镇江西北区 块污水泵站、横村镇江西南区块污水泵站和配套排水管网的设计。 第二章建设规模及处理程度 2 1 建设规模 2 1 1 排水体制 第二章建设规模及处理程度 根据横村镇城镇总体规划( 2 0 0 1 2 0 2 0 年) 中的排水工程规划及杭州市桐 庐县横村镇污水处理工程项目建议书及其批复，横村镇排水区域划分为；江东 北区块、江东南区块、江西北区块和江西南区块，区域内排水系统采用雨、污分 流制。 2 1 2 排放污水量预测 城市污水量的预测，包括对城市生活污水量的预测和城市工业废水量的预测 两部分。他与城市入口的规模以及人民生活质量的情况，城市国民经济发展的水 平和工业结构、规划入口等总量控制指标，污水量的预测以用水量的预测为根据， 具体预测如下： 桐庐县横村镇污水处理工程的服务范围，为根据镇总体规划要求的镇区规划 范围。横村镇镇区2 0 0 7 年常住人口预计2 9 万；镇区2 0 2 0 年常住人口预计5 0 万人。， 根据城市给水工程规划规范( g b 5 0 2 8 2 9 8 ) 以及城市排水工程规划规 范( g b 5 0 3 1 8 2 0 0 0 ) ，以及现场调研情况，对镇区污水量作如下预测 ( 1 ) 近期污水量预测( 2 0 1 0 年) 。 a 、不同性质用地用水量法 根据不同性质用地用水量指标确定用水量。本工程不同性质用地包括：居住 用地、工业用地、公共设施用地、仓储物流用地、对外交通用地、市政设施用地、 绿化用地。， 通过对国内一些小城镇的实际统计数据分析，结合规范中有关规定及杭州地 8 第二章建设规模及处理程度 区的水资源情况，得出本工程拟采用的各项不同性质用地用水量指标，具体见表 2 - l 。， 表2 12 0 1 0 年不同性质用地用水量指标 项目指标( m 3 k m 2 d )项目 指标( m 3 k m 2 d ) 居住用地 1 2 0对外交通用地 o 3 0 工业用地1 2 0市政用地o 3 0 公共设施用地0 5 0绿化用地o 1 0 仓储用地o 2 0道路广场用地o 2 0 根据总规2 0 1 0 年镇区服务范围内地块用地性质和用水量标准，计算各地块 用水量，考虑相应污水折污率，确定各地块污水量，进而确定横村镇2 0 1 0 年总 污水量。详见表2 2 。 表2 - 22 0 1 0 年横村镇污水量计算表 一 面积最高日绐水指标均日给黼折污均日污橼 污水量 用地分类 ( k m 2 )哂矗畦岛 q y m 3 k m 2 由 率 历m 3 k m 2 由踬矗僻固 居住用地 1 2 61 2o 8 60 8 50 7 30 9 1 6 工业用地0 9 81 21 2 0o 8 51 0 21 0 0 0 公共设施 0 5 00 50 3 6o 8 5o 3 00 1 5 2 用地 仓储用地0 0 7o 20 1 40 8 50 1 2 0 0 0 8 对外交通 o 0 1o 3o 2 1o 7o 1 50 0 0 2 用地 市政用地0 o lo 30 2 lo 8 50 1 80 0 0 2 道路广场 0 7 0 0 20 1 40 8 50 1 20 。0 8 5 用地 合计 2 1 6 4 根据现场实际调研，测算管网漏失率为1 5 ，测算出2 0 1 0 年横村镇污水量 约为： 、 2 1 6 4 x ( 1 一o 1 5 ) = 1 8 3 9 万m 3 d 9 第二章建设规模及处理程度 b 、建设用地综合用水量指标法 根据总规2 0 1 0 年横村镇建设用地为4 o lk m 2 。根据城镇给水工程规划规 范( g b 5 0 2 8 2 9 8 ) ，一区小城市单位建设用地用水量指标为0 4 o 8 ( 万 m 3 k m 2 d ) ，参考横村镇现场调研的实际情况，取值为0 9 ( 万m 3 脑n 2 d ) ，给水 日变化系数为1 4 ，污水折污率为0 8 5 ，测算管网漏失率为1 5 ，从而得出2 0 1 0 年横村镇污水量为： 0 9 4 0 1 o 8 5 ( 1 一o 1 5 ) 1 4 - - - 1 8 6 3 万m 3 d c 、人均综合生活用水量+ 工业废水量法 生活污水量 根据城镇总体规划及横村镇政府提供部分统计数据，2 0 0 5 年镇区人口为2 8 万人，人口自然增长率平均值为4 ，机械增长每年净流入人口为3 2 0 人，到2 0 1 0 年总人口为2 8 ( 1 - i - 4 ) 5 + o 0 3 2 5 = 3 0 万人：横村镇为小城市，属于一区， 根据城镇给水工程规划规范( g b 5 0 2 8 2 9 8 ) ，一区小城市人均生活用水量指标 为2 4 0 4 5 0 ( l 人d ) ，该地区取值为3 0 0 ( l 人d ) ，给水日变化系数为1 4 ，污 水折污率为0 8 5 ，从而得出生活污水量为： 0 3 0 x 3 0 x 0 8 5 1 4 = 0 5 5 万m 3 d 工业废水量 据统计，国内经济开发区万元工业总产值产生污水量约为l o , - - 3 0 m 3 ，横村 镇取值为万元工业总产值产生污水量约为1 0 m 3 。根据城镇总体规划及横村镇政 府提供部分统计数据横村镇镇区企业2 0 0 4 年工业总产值为3 0 亿元，其经济增长 率约为1 2 ，则横村镇2 0 1 0 年工业总产值预计为5 9 亿元，其工业污水量约为： l o x 5 9 0 0 0 0 - - 3 6 5 = 1 6 2 万m 3 d 根据现场实际调研，测算管网漏失率为1 5 ，进而测算出2 0 1 0 年横村镇污 水量为：， ( 0 5 5 + 1 6 2 ) ( 1 - - 0 1 5 ) = 1 8 4 5 万m 3 d ( 2 ) 远期规划水量( 2 0 2 0 年) a 、不同性质用地用水量法 根据不同性质用地用水量指标确定用水量。本工程不同性质用地包括：居住 1 0 第二章建设规模及处理程度 用地、工业用地、公共设施用地、仓储物流用地、对外交通用地、市政设施用地、 绿化用地。 通过对国内一些小城镇的实际统计数据分析，结合规范中有关规定及杭州地 区的水资源情况，得出本工程拟采用的各项不同性质用地用水量指标，具体见表 2 3 。 表2 32 0 2 0 年不同性质用地用水量指标 项目 指标( m 3 k m 2 d ) 项目指标( m 3 k m 2 d ) 居住用地 1 4 0 对外交通用地 0 3 0 工业用地 1 8 0 市政用地 0 3 0 公共设施用地 o 5 0 绿化用地 0 2 0 仓储用地0 2 0道路广场用地 0 。2 0 根据总规2 0 2 0 年镇区服务范围内地块用地性质和用水量标准，计算各地块 用水量，考虑相应污水折污率，。确定各地块污水量，进而预测出横村镇2 0 2 0 年 总污水量见表2 - 4 。 表2 42 0 2 0 年横村镇污水计算表 面积最高日绐水指标均日给燃折污均日污燃 污水量 用地分类 ( k i n 2 )历m 3 k m 2 d ) m 3 k m 2 d ) 率 m 3 - k m 2 d )( - 万m 3 k m 2 d ) 居住用地 1 9 71 4 01 0 00 8 50 8 51 6 7 5 工业用地 1 2 2l 。8 01 8 0 0 8 51 5 31 8 6 7 公共设施 0 7 00 5 0 。0 3 6 0 8 50 3 10 2 1 7 用地 仓储用地 o 1 00 2 00 1 4 0 8 5o 1 2o 0 1 2 对外交通 0 0 20 3 00 2 l0 7 0 1 50 0 0 3 用地 - 市政用地 0 0 30 3 00 2 10 8 5 0 。1 80 0 0 5 道路广场 0 9 6o 2 00 1 4o 8 50 1 2 0 “5 用地 合计 3 8 9 4 b 、建设用地综合用水量指标法 第二章建设规模及处理程度 根据总规2 0 2 0 年横村镇建设用地为5 8 5k m 2 。根据城镇给水工程规划规 范( g b 5 0 2 8 2 9 8 ) ，一区小城市单位建设用地用水量指标为0 4 0 8 ( 万 m 3 k m 2 d ) ，参考横村镇现场调研的实际情况，取值为1 1 0 ( 万m 3 k m 2 d ) ，给水 日变化系数为1 4 ，污水折污率为o 8 5 ，从而得出污水量为： 1 1 5 8 5 o 8 5 1 4 = 3 9 0 7 万m 3 d c 、人均综合生活用水量+ 工业废水量法 、 生活污水量 ， 根据城镇总体规划，2 0 2 0 年镇区人口为5 0 万人，根据城镇给水工程规划 规范( g b 5 0 2 8 2 9 8 ) ，一区小城市人均综合生活用水量指标2 4 0 - - - , 4 5 0 ( l 人d ) ， 参考杭州地区各地用水量调查情况，该地区取值为4 0 0 ( l 人d ) ，给水日变化系 数为1 4 ，污水折污率为0 8 5 ，从而得出生活污水量为： 0 4 5 o 0 。8 5 1 4 = 1 2 1 4 万m 3 d 工业废水量 根据城镇总体规划及预测，2 0 2 0 年工业用水量为2 7 3 万m 3 d ，按用水量的 、 8 0 为估算值，工业污水量为 2 7 3 o 8 = 2 1 8 4 万m ? d 根据上述计算，按人均综合生活用水量指标+ 工业废水量法，测算出2 0 2 0 年横村镇污水量约为： 1 2 1 4 + 2 1 8 4 - 3 3 9 8 万m 3 d 2 1 3 处理规模的确定 采用不同方法测算近期( 2 0 1 0 年) 和远期( 2 0 2 0 年) 横村镇污水量结果见 表2 5 。 。 表2 5 采用不同方法测算横村镇污水量结果 序号预测方法、 预测结果( 万m 3 d ) 近期( 2 0 1 0 年)远期( 2 0 2 0 年) 1 不同性质用地用水量法 1 8 3 93 8 9 4 2 建设用地综合用水量指标法 1 8 6 33 9 0 7 3 人均综合生活用水量+ 工业废水量法 1 8 4 53 3 9 8 第二章建设规模及处理程度 根据表2 5 测算的结果，故确定横村镇污水处理工程的近期设计规模为2 0 万m 3 d ，远期设计规模为4 0 万m 3 d 。 2 2 分区规模的确定 根据污水管网工程( 见第三章) 对排水区域的划分及污水量计算，近期江东 区块污水量为1 1 0 0 0 m 3 d 、江西区块污水量为9 0 0 0 m 3 d ，合计近期为2 0 0 0 0 m 3 d ； 远期江东区块污水量为2 0 0 0 0 m 3 d 、江西区块污水量为2 0 0 0 0 m 3 d ，合计远期为 4 0 0 0 0 m 3 d 。另考虑若横村镇污水工程现阶段实施，横村镇镇区的各区块由于排 水管网敷设实际情况不同，污水量确定为：江东北区块管网5 0 0 0 m 3 d 、江东南 区块排水管网2 5 0 0 m 3 d 、江西北区块排水管网5 0 0 m 3 d 、江西南区块排水管网 2 0 0 0 m 3 d 。即现阶段实施横村镇污水工程总水量为1 0 0 0 0 m 3 d 。 据此，确定污水处理厂设计规模为近期2 0 0 0 0 m 3 d ，远期按4 0 0 0 0 m 3 d 设计。 2 3 进、出水水质 2 3 1 进水水质 根据桐庐县环保局提供的资料，本工程进水中工业废水所占比例较大，工业 废水与生活污水的比例约为7 ：3 。根据我公司的类似工程经验和对横村镇现场 调研的情况，由于其污水水质变化幅度大，故在设计中应对污水处理构筑物适当 考虑安全系数，以保证实施工程的运行效果；同时镇内各企业排放的污水水质应 符合污水排入城市下水道水质标准，含重金属等有害工业废水应在企业内处 理达标排放。 根据桐庐县环保局提供的资料，结合我公司对部分水样的实际水质化验结 果，横村镇镇区污水参照其他已建成类似的城镇污水处理厂进水水质而确定，横 村镇污水处理厂的进水水质为： b o d 5 2 0 0 m g 1 c o d c r 4 0 0 l m g l n h 3 nr 3 0 m g 1 s sr 2 5 0 m g l t p 4 5 m g l 第二章建设规模及处理程度 2 3 2 出水水质 横村镇污水处理厂的出水水质执行城镇污水处理厂污染物排放标准 ( g b l 8 9 1 8 2 0 0 2 ) 一级b 类标准，主要水质控制指标为： b o d s 一 2 0 m g l c o d c ，6 0 m g l n h 3 一n 8 ( 1 5 ) m g l s s 一 9 0 ) 的目的。y o o h 等 嗍( 1 9 9 9 ) 研究了间歇式曝气反应器中的s n d 现象，并确定了关键的控制参数，研 究了c o d n 比为5 ：1 和1 0 ：1 两种废水，在最佳条件下，氮的去除率均高达9 0 以 上，同时还可以去除9 5 以上的c o d 。z h a oh w 等瞳7 1 ( 1 9 9 9 ) 在两段间歇曝气完 全混合反应器( i a c m 中对s n d 的控制因素做了小试研究，结果表明氧化还原电位 ( o r p ) 可用作s n d 的实时控制参数。 在国内，对s n d 的研究也日趋活跃。高廷耀等嘲( 1 9 9 8 ) 对几种不同的生物脱 第四章污水处理工艺方案的确定 氮工艺中的s n d 现象进行了试验分析，研究表明，影响s n d 的因素有d o 浓度、 污泥絮体结构及污泥有机负荷等。孟怡、徐亚同等嘲( 1 9 9 9 ) 采用内置填料的反应 器处理含氮制药废水，研究了s n d 在制药废水中的应用，结果表明，在适宜的条 件下，n h 。_ n 及t n 的去除率分别高达9 0 9 6 和7 0 。 总之，对于s n d 生物法脱氮的认识与应用还有待进一步的研究与开发。 i 厌氧氨氧化 厌氧氨氧化( a n a e r o b i ca m m o n i u mo x i d a t i o na n a m m o x ) 工艺是荷兰技术大学 提出的一种新型生物脱氮工艺3 。其基本原理是在厌氧条件下，以硝酸盐或亚 硝酸盐作为电子受体，将氨氮直接氧化生成氮气。与传统硝化反硝化生物脱氮工 艺相比，工艺无需供氧，无需外加有机碳源，无需外加酸碱中和试剂，同时可减 少污泥产量9 0 ，故厌氧氨氧化及其工艺技术很有研究价值和开发前景。 s t r a o u sm 等口2 ( 1 9 9 7 ) 用生物固定床和生物流化床反应器研究了a n a m m o x 污 、 泥的特性，结果表明氨氮和硝态氮的去除率可分别高达8 2 和9 9 。j e t t e n 等 口3 1 ( 1 9 9 9 ) 对a n a m m o x 的进一步研究揭示：在缺氧条件下，氨氧化菌可以利用n f h + 或n h 。o n 作电子供体将n o 。一或n o 。一还原，n h ：o h 、n h 。n h ：、n o 和n 2 0 等为重要的中 间产物，并提出了其可能的两种酶系反应途径。我国学者郑平等m 1 ( 1 9 9 7 ，1 9 9 8 ) 对厌氧氨氧化菌的基质特性、厌氧氨氧化的电子受体及流化床反应器的性能等进 行了较深入的研究。王建龙渊、胡勇有等1 对厌氧氨氧化反应及工茎也给予了 较多的关注和探讨。 但由于删o x 活性微生物生长速率较低，世代时间较长，该工艺还没有在 工程中应用的实例。 某些化学法或物理化学法可以从污水中去除氮和磷。如投加金属离子的化 学沉淀法，是使污水中的磷与金属离子形成不溶性的可沉物而从水中去除，具有 很高的除磷率：折点氯化可以去除污水中的氨；离子交换可以去除氨氮和磷酸盐 等。但一般来说，化学法或物理化学法所需运行费用较高。 与化学法和物理化学法相比，生物除磷脱氮技术因具有对有机物、氮和磷 去除效率高、运行费用省、污泥沉降性能好等优点而受到污水处理界的重视， 第四章污水处理工艺方案的确定 特别是近2 0 年来，在工艺、技术和专用设备的研究开发及工程应用方面都得到 很快的发展。生物除磷脱氮工艺能将总氮去除率提高到7 0 一9 5 ，总磷去除率 提高到7 0 哆扣9 0 ，一般情况下可以稳定可靠地满足处理要求。因此，本污水处 理厂的二级生物处理工段将采用生物除磷脱氮工艺。由于生物除磷脱氮工艺的 类型和实施方式多种多样，各具特点，其适用范围和应用的边界条件也存在差 异，因此，必须因地制宜，灵活掌握。 ( 2 ) 生物除磷机理 磷常常是以磷酸盐( h 2 p 0 4 、h p 0 2 。和p 0 4 3 。) 、聚磷酸盐和有机磷的形式存在 于废水中的，细菌则要从外部环境摄取一定数量的磷以应生理需求。如果废水中 磷的含量不满足需要，一般是应该另行投加。 生物除磷就是利用聚磷菌一类的细菌，过量地、超出其生理需要的从外部摄 取磷，并将其以聚合形态贮藏在体内，形成高磷污泥，排出系统，达到从废水中 除磷的效果。 a 聚磷菌的磷过量摄取。 在好氧条件下，聚磷菌有氧呼吸，不断地从外部摄取有机物，加以氧化分解， 并产生能量，能量为a d p 所获得，并结合h 3 p 0 4 合成a t p ( 三磷酸腺苷) ，即： a d p + h 3 p 0 4 + 能- a t p + h 2 0 h 3 p 0 4 的大部分是通过主动输送的方式从外部环境摄入的，一部分用于合成 a t p ，另一部分则用于合成磷酸盐。这一现象就是“磷的过量摄取 。 b 聚磷菌的放磷 在厌氧条件下( d o , - , 0 ，n o x - , 0 ) ，聚磷茵体内的a t p 进行水解，放出h 3 p 0 4 和能量，形成a d p ，即： 疋r p + h 2 0 一一一a d p + h 3 p 0 4 + 能 这样在好氧条件下，聚磷菌过量地摄取磷，形成高磷污泥，通过排泥达到从 系统中去除磷的目的；在厌氧条件下，又释放磷，恢复聚磷菌的摄磷能力，因而 生物除磷需要好氧和厌氧环境的并存。 3 2 第四章污水处理工艺方案的确定 在污水生物除磷工艺中，通过厌氧段和好氧段的交替操作，利用活性污