污水处理厂扩建工程可行性研究报告.doc

污水处理厂扩建工程可行性研究报告 污水处理厂扩建工程 可行性研究报告 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 目目 录录 1 概述 概述 1 1 1 项目基本情况 1 1 2 编制依据 范围和原则 3 1 3 项目规划期 7 1 4 城市概况 8 1 5 城市供水排水概况 14 1 6 地区水体水质状况 18 1 7 项目建设的必要性和迫切性 19 2 项目建设条件 项目建设条件 20 2 1 工程规模 20 2 2 污水处理厂扩建工程位置 21 2 3 污水处理进水水质 21 2 4 排水出路 26 2 5 污水处理出水水质 28 2 6 污泥出路 28 2 7 臭气影响分析 31 3 污水处理厂工艺方案论证 污水处理厂工艺方案论证 32 3 1 污水处理方案论证 32 3 2 污泥处理方案论证 43 3 3 臭气处理方案论证 45 4 污水厂进水总管工艺方案 污水厂进水总管工艺方案 48 4 1 进水总管建设由来进水总管建设由来 48 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 4 2 输送方式 管径 49 4 3 管线走向布置 50 4 4 管材选择 50 5 推荐方案工程设计 推荐方案工程设计 54 5 1 工艺设计 54 5 2 建筑设计 64 5 3 结构设计 67 5 4 电气设计 70 5 5 自控及仪表设计 78 6 主要工程量及设备材料 主要工程量及设备材料 87 6 1 主要构 建筑物 87 6 2 主要机械设备 87 6 3 主要电气设备 87 6 4 主要自控及仪表设备 87 6 5 主要运输设备 88 7 项目实施安排 项目实施安排 88 7 1 项目实施机构 88 7 2 项目进度安排 88 7 3 项目运行管理人员 88 7 4 项目建设用地 89 7 5 项目资金来源 90 8 环境保护措施 环境保护措施 90 9 劳动保护和安全生产措施 劳动保护和安全生产措施 91 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 10 消防措施 消防措施 92 11 节能设计 节能设计 94 11 1 节能措施 94 11 2 能耗指标及分析 95 12 投资估算编制说明 投资估算编制说明 96 12 1 工程概况 96 12 2 编制依据 96 12 3 其他费用及有关说明 96 12 4 三材参考用量 97 12 5 主要技术经济指标 97 13 工程经济评价 工程经济评价 112 13 1 编制说明 112 13 2 基础数据 113 13 3 资金筹措与使用计划 114 13 4 财务评价 114 13 5 国民经济评价 120 13 6 评价结论 122 14 结论与建议 结论与建议 150 14 1 研究结论 150 14 2 建议 151 附表 附表一 某污水处理厂扩建工程主要工程量汇总表 附表二 某污水处理厂扩建工程主要工艺设备表 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 附表三 某污水处理厂扩建工程主要电气设备表 附表四 某污水处理厂扩建工程主要仪表设备表 附表五 某污水处理厂扩建工程主要自控设备表 附表六 某污水处理厂扩建工程主要运输设备表 附图 附图一 某污水处理厂扩建工程位置及纳污范围图 附图二 某污水处理厂扩建工程周边地形及进水总管布置图 附图三 某污水处理厂扩建工程 方案一 总平面布置图 附图四 某污水处理厂扩建工程 方案一 工艺流程图 附图五 某污水处理厂扩建工程 方案二 推荐 总平面布置图 附图六 某污水处理厂扩建工程 方案二 推荐 工艺流程图 附件 关于某县污水净化外排长江口工程环境影响报告书的批复 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 1 1 概述 1 1 项目基本情况 1 1 1 项目背景 1 1 2 报告主要结论 1 为满足地区新一轮发展随之污水处理量快速增大的需要 大步提升某区污水处理基础设施的能力 保护环境 改善区内河网 和海域受污染的程度等方面考虑 建设本工程是必要的和迫切的 2 工程建设的主要内容为 将现有 5 万 m3 d 污水芦苇湿地 处理场扩建为 20 万 m3 d 规模的二级污水处理厂 同时建设灶东泵 站 污水厂的进水压力输送总管 管线输送能力为 20 万 m3 d 长约 3km 3 扩建污水厂拟采用的处理工艺 污水 细格栅 旋流沉砂池 水解调节池 鼓风曝气氧化沟 辐流沉淀池 紫外线消毒 排海泵房 排海 二级污水生化处理 工艺 污泥 储泥池 离心浓缩 脱水 老港垃圾场卫生填埋 污 泥处置工艺 4 工程总投资 32850 万元 其中工程建设费用 28296 万元 5 工程建设从技术 经济和国家政策上均是可行的 1 2 编制依据 范围和原则 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 2 1 2 1 编制依据 1 某市某污水处理厂扩建工程可行性研究 任务委托书 某排水有限公司 2005 年 1 月 2 某区污水系统 三四五 专业规划 讨论稿 某市某区环境保护局 某科达市政交通设计院 2005 年 4 月 3 某区区域规划发展纲要 某区人民政府 2003 年 4 某市某区供水专业规划 送审稿 某市水务规划设计研究院 2004 年 4 月 5 某污水处理厂扩建工程环境影响报告书 某市某区环境保护局 某市环境科学研究院 2005 年 5 月 6 某县污水净化外排长江口工程环境影响评价报告书 修 改稿 交通部某船舶运输科学研究所 1996 年 4 月 7 关于某县污水净化外排长江口工程环境影响报告书的批 复 某市环境保护局 某环保管 1997 054 号 1997 年 2 月 8 某市老港生活垃圾卫生填埋均四期扩初调整方案 环 境影响补充报告 某市环境科学研究院 2004 年 3 月 9 关于某县人民政府利用滩涂地建设污水芦苇湿地处理场 的函 某市水务局 某水务 2000 088 号 2000 年 7 月 10 关于城镇污水处理厂建设和达标改造中污染物排放标准 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 3 适用问题的通知 某市环保局 某环保自 2003 204 号 2003 年 7 月 11 关于加强本区环境保护和建设的新 三年 2003 2005 行动计划 某市某区人民政府 2003 年 3 月 12 某目前污水处理厂 2004 2 2005 5 进水水质检测资料 某区环境监测站 某污水处理厂 13 某县污水芦苇湿地处理工程建设用地规划许可证及规划 用地图 某县城镇规划管理局 2000 年 8 月 14 某区污水芦苇湿地处理工程土地测绘技术报告书 某市房屋土地测绘中心 2002 年 2 月 15 某东滩促淤圈围 五期 工程 部分施工图 某市水利工程设计研究院 2004 年 8 月 16 某区污水芦苇湿地处理工程 部分施工图设计文件 某科达交通建设勘察设计院 2004 年 3 月 17 某区中片航头新场 拱极路 南六公路污水管道工程设 计文件 某科达交通建设勘察设计院 2004 年 2 月 9 月 18 某市某污水芦苇湿地处理工程 岩土工程勘察报告 南京勘察工程公司 某 2002 年 10 月 1 2 2 编制范围 根据委托书的要求 可研编制范围为 针对某区新一轮发展的 需要 结合现有 5 万 m3 d 污水处理设施现状 分析研究本工程建设 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 4 20 万 m3 d 规模污水处理厂的客观必要性和技术经济上的可行性 其中 本扩建工程主要内容为 1 在尽量利用现有污水芦苇湿地处理场处理设施基础上 扩 建 20 万 m3 d 污水二级处理厂 2 新建 20 万 m3 d 污水处理厂相应的污泥处理设施 3 配套建设 20 万 m3 d 污水厂生产附属设施 包括利用现有 设施 4 配套建设灶东泵站 污水厂进水压力输送总管 管线总长 约 3km 输送能力 20 万 m3 d 1 2 3 编制原则 1 按照某区城镇总体规划 污水专业规划 遵守国家 某市 和某区相关法律法规 标准规范 编制本工程可行性研究报告 2 根据近年来某社会和经济的快速发展污水量持续增大的形 势及目前污水处理设施现状 论证项目规模及建设的必要性 迫切 性 3 针对进厂水水质 排海水域的水质要求及本工程的现有条 件 结合已有处理设施 选用运行可靠 处理效果好 操作管理方 便的污水和污泥处理工艺 尽可能减少基建投资和运行费用 节省 占地 降低能耗 4 积极稳妥地采用先进技术和设备 从确保工程的可靠性 有效性及耐久性 提高自动化水平 降低运行费用 减少日常维护 检修工作量 改善操作人员的工作条件 工程中某些关键设备考虑 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 5 从国外引进 1 2 4 采用的主要技术规范和标准 1 室外排水设计规范 GBJ14 87 1997 年 版 2 城镇污水处理厂污染物排放标准 GBJ18918 2002 3 某市污水综合排放标准 DB31 199 1997 4 城镇污水处理工程项目建设标准 修订 建标 2001 77 号 5 城镇污水处理厂附属建筑和设备设计标准 CJJ31 89 6 城市污水处理及污染防治技术政策 建成 2000 124 号 7 泵站设计规范 GB T50265 97 8 氧化沟设计规程 CECS112 2000 9 鼓风曝气系统设计规程 CECS97 97 10 给水排水工程构筑物结构设计规范 GB50069 2002 11 建筑抗震设计规范 GB50011 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 6 2001 12 建筑设计防火设计规范 GBJ16 87 2001 年 版 13 工业企业总平面设计规范 GB50187 93 14 工业企业噪声控制设计规范 GBJ87 85 15 供配电系统设计规范 GB50052 95 16 通用用电设备配电设计规范 GB50055 93 17 10KV 及以下变电所设计规范 GB50053 94 18 工业与民用电力装置的接地设计规范 GBJ65 83 2 3 污水处理进水水质 2 3 1 进水水质检测资料及分析 由于今后处理的来水与目前处理场进水有一定的相关性 因此 可通过分析目前污水水质情况和今后来水的特殊情况 来预测扩建 工程的处理进水水质 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 7 根据某区环境监测站和某污水处理厂 2004 年 2 月 2005 年 5 月对现污水场进水水质的检测资料 汇总主要项目指标于表 2 1 中 某污水处理厂进水水质检测资料 表 2 1 CODBOD5SSTNNH4 NTP色度 指标 时间 pH mg Lmg Lmg Lmg Lmg Lmg L稀释倍数 2004 2 237 26855236 52921940 2004 8 316 89279 583 21682 700 498 2004 9 97 0337514847 4 2004 11 117 69735 5265 517132 824 750 802000 2005 1 267 8718472 61778 698 41 1310 2005 2 27 3439751 1789 988 70 3374 2005 2 237 4347714817 110 60 9210 2005 3 17 98527 3256 333 33 2005 3 27 55425216 316 67 2005 3 108 02384 3154 710 67 2005 3 168 09479 7479 79 33 2005 3 177 95501 3224 58 67 2005 3 187 59471 7230 032 00 2005 3 218 55452 3197 512 67 2005 3 228 08464 3232 017 33 2005 3 237 76401 7196 121 33 2005 3 247 63447 3224 526 67 2005 3 258 07431 3196 326 67 2005 3 288 10273 3128 943 33 2005 3 297 68430 7214 523 33 2005 3 308 12396 7203 836 67 2005 3 317 99398 3184 726 67 2005 4 18 11341176 821 67 2005 4 48 61327188 628 33 2005 4 58 2535217026 67 2005 4 68 16450 7221 925 33 2005 4 78 38388196 923 33 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 8 指标 时间 pH CODBOD5SSTNNH4 NTP色度 mg Lmg Lmg Lmg Lmg Lmg L稀释倍数 2005 4 87 49418 7197 726 67 2005 4 98 18431 3207 726 67 2005 4 107 61400 7184 743 33 2005 4 117 94490 7253 736 67 2005 4 127 92214 7304 723 33 2005 4 138 07245147 146 67 2005 4 147 85470 7253 346 67 2005 4 157 91496 723922 67 2005 4 187 89419195 2326 67 2005 4 197 8964030425 2005 4 207 8149224636 2005 4 217 5651824340 2005 4 227 6959026540 2005 4 257 9248722920 2005 4 267 7252528440 2005 4 277 8551826740 2005 4 287 94419199 460 2005 4 297 82523198 140 2005 4 307 5348321550 2005 5 87 87518227 220 2005 5 97 92623283 480 2005 5 107 69589219 680 检测指标 水质范围 6 89 8 61 184 8 55 51 47 9 7 78 29 2 8 69 32 8 2 7 4 7 4 0 337 1 13 4 80 指标平均值7 84452 23213 52177 217 1417 43 6730 06 对表 2 1 中近一年的水质监测资料分析 可基本看出 1 水质总体有机物浓度较高 表明有较多的工业废水进入 进水中反映水质有机物浓度的 CODcr指标总体较高 70 的数 据 400 855mg l 高出一般以生活污水为主的城市污水 CODcr指标 200 350mg l 较多 说明进水由生活污水和较高比例的工业废 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 9 水共同组成 2 悬浮物和有机物指标变化较大 不稳定 进水的主要有机物指标如 CODcr 184 855mg l BOD5 51 479 7mg l NH4 N 2 7 47 4mg l 及 TP 0 34 1 13mg l 的数值变化较大 有机物浓度低值和高值相 差近 4 5 倍 说明进水中有机物浓度变化大 不稳定 证明有较 高浓度的工业废水冲击负荷进入 3 进水酸碱度和色度相对稳定 水质呈中性和低色度 79 次水质检测的 PH 范围为 6 89 8 61 色度范围 4 40 其中 一次为 2000 可能是特殊原因造成 不作为分析代表数据 表明 进水酸碱度 色度稳定且呈中性和低色度 来水中印染和造纸工业 的废水可能性较小 4 进水中氮 磷浓度不高 可以常规处理 表 2 1 显示 进水 NH4 N 范围为 2 71 47 4mg l TP 范围为 0 34 1 13mg l 总体污水的氮 磷浓度不高 通过常规生物处理可 以达到排放标准 估计随着城区和居住区纳污干支管建设的完善 生活污水量增大以及老港生活垃圾填埋场渗沥液予处理后水的接入 污水中的氮 磷浓度将会增高 2 3 2 设计进水水质预测 1 某老港生活垃圾卫生填埋场四期工程渗沥液予处理后 排 入的污水水质 老港生活垃圾卫生填埋场四期工程与本工程位置相邻 两建设 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 10 单位初步意向 某污水处理厂脱水后的污泥由垃圾场卫生填埋 垃 圾场渗沥液予处理后的污水由污水厂进一步处理后达标排放 根据 某市老港生活垃圾卫生填埋场四期工程扩初调整方案 环境影响补充报告 该垃圾场四期工程渗沥液污水量为 1000 1500m3 d 渗沥液经予处理后的设计平均出水水质为 CODcr 1000mg l BOD5 600mg l NH4 N0 30 3 20 数 值0 367 1462 5 1 BOD5 CODcr 该指标是鉴定污水是否适宜采用生物处理的一个衡量指标 也 是一种最简单易行和最常用的方法 一般认为 BOD5 CODcr 0 3 的 污水才适于采用生化处理 该比值越大 可生化性越好 本厂进水 该项指标为 0 36 表明某地区污水可以采用生化处理工艺 至于如 何提高 BOD5 CODcr 的去除率 需将 BOD5 CODcr 去除的生物过 程与脱氮除磷生物过程有机统一 选择合适的工艺设计参数 2 BOD5 TKN 该指标是鉴别采用生物脱氮碳源的主要指标 由于生物脱氮的 反硝化过程中主要利用原污水中的含碳有机物作为电子供体 该比 值越大 碳源越充足 反硝化进行越彻底 理论上 BOD5 TKN 2 86 时反硝化可以进行 实际运行资料表明 BOD5 TKN 3 0 时可使反硝 化过程正常进行 按照本工程的进水水质 BOD5 TKN 指标为 7 14 可满足生物脱氮的要求 3 BOD5 TP 该指标是评价生物除磷工艺是否可行的主要指标 一般认为有 较好的磷去除率须 BOD5 TP 20 比值越大 除磷效果越好 本厂 进水 BOD5 TP 为 62 5 满足生物除磷对碳源的要求 因此在生物段 中设置厌氧池 可以有效的进行磷的充分释放 并在曝气段中完成 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 20 磷的过量吸收 从而保证系统磷的去除率 综上所述 某污水厂进水水质不仅适宜于生物处理工艺 而且 可以采用生物脱氮除磷工艺 3 1 4 处理厂进出水特点对处理工艺的要求 综合以上进出水的特点及水质可生物处理性的分析 得出污水 处理工艺需满足以下要求 1 采用的生物处理工艺应具有较好的耐冲击负荷能力 能适 应较大的进水水质 水量变化幅度 2 采用的生物处理系统应具有硝化 反硝化以及生物除磷的功 能 3 由于进水的悬浮物浓度不是很高 同时为保证生物处理系 统较高的 BOD5 CODcr值 以及避免初沉污泥稳定性差的缺点 总 体工艺可不设初沉池 4 选用的污水处理工艺产生的污泥稳定性要好 污泥量要少 3 1 5 污水处理工艺方案 从满足本污水厂进出水特点 并考虑出水进行远海排放的需要 构建污水处理总体工艺组成为 图 3 1 污水厂处理总体工艺组成 对以上各处理单元细化 并选用两种不同生物处理工艺 形成 进水排海服务 单 元 生物处理 单 元 排海 予处理 单 元 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 21 污水处理工艺方案一 图 3 2 和方案二 图 3 3 图 3 2 污水处理工艺方案一 图 3 3 污水处理工艺方案二 3 1 6 方案论述 针对本工程污水水质特点及工程现场客观条件 结合国内外污 水厂运行经验 对上面两方案各单元起到的作用和组成论述如下 1 予处理单元 方案一和方案二相同 该单元的主要作用是 去除污水中大部分漂浮物及砂粒 均和 进水水质及水量 转化污水中生物难降解的大分子有机物为较易降 解的小分子有机物 增大处理水的 BOD COD 的比值 由于污水厂进水均从末端的灶东泵站压力输送总管过来 污水 已经过了该泵站的粗格栅 因此 污水厂予处理单元中设细格栅 沉砂池对进水中的细小漂浮物及砂粒进行去除 另外 针对本工程进水水质 水量波动大 水质高低相差近 4 进水细格栅 旋流沉砂池 水解调解池 紫外线消毒池 排海泵房 A2 O 生物池 沉淀池 予处理单元生物处理单元 排海 排海服务单元 进水细格栅 旋流沉砂池 水解调解池 紫外线消毒池 排海泵房 鼓风曝气 氧化沟 沉淀池 予处理单元生物处理单元 排海 排海服务单元 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 22 倍 进水有机物浓度高 CODcr 500 700mg l 且工业废水的比 例大 BOD COD 比值低 0 35 形成总体处理条件不稳定 生物 降解有机物较困难的来水特点 设计采用水解调节池 见下图示意 来消弱和化解给后续生物处理单元带来困难的不利进水条件 图 3 4 水解调节池工艺示意 水解调节池主要完成二大功能 其一 污水经过水解调节池 在厌氧条件下 通过培养形成的兼性菌和厌氧菌的分解作用 将生 物难降解的大分子有机物转化为易降解的小分子有机物 同时将对 部分溶解性有机物转化为 CO2 NH4 N2 NH3等细菌代谢产物而 去除 一般 CODcr 去除约 30 BOD5去除约 20 从而起到提 高后续处理单元 BOD COD 值 减轻后续生物处理单元负担和难度 的作用 其二 通过水解调解池的水位可变 水流连续循环作用 来混 合均匀进水水质和水量 以提供后续生物处理单元相对稳定的入流 水质和流量 2 生物处理单元 方案一采用 A2 O 生物池 方案二采用鼓 风曝气氧化沟工艺 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 23 该单元它的主要作用是达标去除污水中有机物 CODcr BOD5 NH4 N TP 悬浮物及色度 它是整个污水处理 的主体 也是关系到污水厂出水水质 运行费用 建设投资及管理 维护的关键 2000 年 5 月国家建设部 环保总局发布了 城市污水处理及污 染防治技术政策 其中提出 在对氮 磷污染物有控制要求的地区 日处理能力在 10 万 m3 d 以上的污水处理设施 一般选 A O 法 A2 O 法等技术 也可审慎选用其他的同效技术 的意见 目前 我 国大中型规模以上的污水厂采用的生物处理工艺通常有 A O A2 O 氧化沟及鼓风曝气氧化沟工艺 其中 A O 法工艺存在对氮 磷的去除功能不全 氧化沟工艺 存在占地面积大 设备充氧和推流能力有限的缺点 对属于大型规 模 对氮 磷去除均有一定要求的本污水厂来说 生物处理单元采 用单独的 A O 法或氧化沟法不太适合 相对本工程水质特点看 选 用 A2 O 方案一 和鼓风曝气氧化沟 方案二 工艺 较为适宜 它们的工艺构成及特点如下 A2 O 工艺 A2 O 工艺是目前用于污水脱氮除磷的典型工艺 它由厌氧 缺氧及好氧三个生物反应过程组成 基本工艺流程 见图 3 4 硝化混合液回流 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 24 图 3 4 A2 O 生物处理基本工艺流程 该工艺在污水生物二级处理过程中 可达到同时去除 COD BOD N 及 P 的目的 去除率一般可达 COD 85 BOD 90 SS 90 NH4 N 95 TP 50 能满足 本工程污水处理率的需要 另外 为提高进入A2 O 系统的碳氮比 BOD TKN 及碳磷比 BOD TP 原污水悬浮物浓度不高时 该工艺前面可不设初沉池 鼓风曝气氧化沟工艺 该工艺是氧化工艺的改进型 它利用鼓风机供气和高效微孔曝 气器在池底布气充氧 同时采用潜水推进器对沟内水流进行推动 见图 3 5 这样 该工艺克服了常规氧化沟工艺占地面积大 充 氧效率低 混合液悬浮物易沉淀的缺点 同时仍然具备了氧化沟耐 冲击负荷 运行效果稳定 运行的生物状态灵活可调 泥龄较长 剩余污泥量较少且相对稳定等优点 鼓风曝气氧化沟工艺在德国等 欧美发达国家使用较多 目前国内已有一些污水厂开始采用或正在 建设 近些年新设计的污水厂采用此工艺也日趋增多 进水 剩余污泥 厌氧池缺氧池好氧池沉淀池出水 污泥回流 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 25 图 3 5 鼓风曝气氧化沟工艺示意 该工艺以去除污水中有机物 悬浮物及氮 磷等为目标 耐冲 击负荷能力强 适用水质 水量变化的范围宽 氧转移能力强 尤 其适用于工业废水所占比例较大的城市污水处理 从某污水水质 水量变化大 有冲击负荷 对 COD BOD SS 去除率要求高 NH4 N TP 去除率要求相对较低的特点来看 鼓风 曝气氧化沟工艺是可以选用的 沉淀池 沉淀池是体现生物处理最后效果的重要关节 常用的有二种池 型 一种是中心进水周边出水辐流沉淀池 另一种是周边进水周出 水辐流沉淀池 本工程推荐采用目前国内应用较多 沉淀效率较高 的周进周出辐流沉淀池 3 排海服务单元 方案一和方案二相同 根据 2 4 节的论述 污水厂达标出水排向远海 为此 该单元 的作用是为处理后的达标出水进行排海服务 服务内容有二项 一 是执行 城镇污水处理厂污染物排放标准 对出水进行消毒杀菌 二是对出水进行加压提升 满足远海各种潮位时的排放 消毒 污水消毒方法主要有液氯消毒 二氧化氯消毒 臭氧消毒及紫 外线消毒四种方法 其中 二氧化氯和臭氧消毒方法 由于制取设 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 26 备复杂 制取的消毒剂不能贮存 操作管理要求高 有安全隐患及 消毒成本较高的缺点 本工程不考虑采用 液氯消毒有设备简单 操作方便 消毒成本低的优点 但考虑 液氯进行污水消毒时产生的有机氯化物形成新的污染 余氯对海里 水生物有灭活作用 液氯日常运输 贮存和投加有一定的安全隐患 等缺点 这种方法也不作推荐 紫外线消毒近年来在污水工程逐步应用渐成趋势 具有杀菌接 触时间短 占地面积小 杀菌效率高 不会生成有机氯化物 操作 方便 安全生产较易保证等优点 缺点是日常有电耗成本及定期更 换紫外线灯管的费用 相对其它方法 该方法具有操作方便 安全 对海里水生物没有影响的特别优势 因此 本工程推荐采用紫外线 消毒工艺 排海泵房 为将达标的出水输送至 3 公里外的远海排海口 并克服各潮位 水头向外扩散 本工程采用排海泵房对出水进行提升送入排海压力 管 3 1 7 方案比选 综合上述方案各单元组成 结合处理水量 水质及建设用地情 况 对两个方案进行了总体工艺流程及平面布置详见附图三 六 两个方案的主要区别就是生物处理单元采用的工艺不同 因此 A2 O 生物池工艺和鼓风曝气氧化沟工艺对本工程最佳适用性的综合 技术经济比较 就是两个污水处理方案的比较 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 27 1 A2 O 生物池与鼓风曝气氧化沟技术经济综合比较 见表 3 3 A2 O工艺 方案一 与鼓风曝气氧化沟工艺 方案二 综合比较表 表 3 3 序 号 比较项 A2 O 工艺 方案一 鼓风曝气氧化沟 方案二 评价 1 对水质 水量 变化的适应能力 水流基本推流 对 水质 水量变化有 一定的适应能力 水流为环形混合流 对水质 水量变化 有较强的适应能力 方案二优于 方案一 2 COD BOD 去除能力 一般城市污水较好 当 BOD COD 较小 时 处理能力下降 对一般污水和 BOD COD 值较小的 污水 处理能力均 好 方案二优于 方案一 3 NH4 N TP 去除能力 较强一般 方案一优于 方案二 4 工艺调整 的灵活性 厌氧 好氧段相互 调整的量较小 工 艺灵活性一般 厌氧 好氧段相互 调整的量较大 工 艺灵活性较强 方案二优于 方案一 5 处理效果 的稳定性 中等出水水质好 稳定 方案二优于 方案一 6水力停留时间12 小时20 小时 方案一优于 方案二 7总曝气量约 60000Nm3 h约 70000Nm3 h 方案一优于 方案二 8污泥产量一般 比方案一要少 30 左右 方案二优于 方案一 9污泥的稳定性常规 泥龄长 污泥较稳 定 方案二优于 方案一 10需鼓风功率约 1800kw约 1900kw 方案一优于 方案二 11推进器总功率约 120kw约 250kw 方案一优于 方案二 12回流设备总功率约 250kw约 220kw 方案二优于 方案一 13 运行维护经验 及操控难度 有较多运行经验 操控难度一般 近几年国内逐渐应 用 操控简便 方案二优于 方案一 14 构筑物土建 及设备费用 含回流设施 约 3560 万元约 4970 万元 方案一优于 方案二 15总占地面积166 亩177 亩 方案一优于 方案二 从两方案的综合比较来看 方案二主要在建设费用和运行电耗 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 28 上劣于方案一 但在符合本工程水质特点 水质 水量变化较大 可生化性较低 满足处理要求 要求 COD BOD 去除率高 NH4 N TP 去除率较低 处理效果稳定 生物处理工艺调整的灵活性三 个主要方面明显优于方案一 因此 从优先保证处理效果的角度考 虑 污水处理工艺推荐采用方案二 另外 由于方案二的鼓风曝气 氧化沟产泥量要比方案一的 A2 O 工艺明显少 所以方案二相应的泥 处理费用较方案一要低 这样可以平衡部分方案二的水处理费用 3 2 污泥处理方案论证 3 2 1 污泥处理 处置的要求 污水处理过程中产生的污泥体积大 有机物含量较高 很不稳 定 易腐化 含有大量病菌及寄生虫 因此 为避免造成二次污染 必须对污水进行必要的处理和处置 污泥处理 处置的要求是 稳定化 减少污泥中有机物含量 使其性状稳定 减量化 减少污泥体积 降低污泥处置费用及对处置环境的影 响 无害化 减少污泥体积 降低污泥处置费用及对处置环境的影 响 资源化 开发污泥的各种用途 化害为利 使污泥作为可回收 利用的资源 由于本工程污泥具有向某老港垃圾场进行卫生填埋的有利条件 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 29 见 2 6 节污泥出路 基本解决了污泥无害化处置出路 同时 建 设单位还有今后根据污泥性质情况 进行污泥用于水泥制品生产用 料的设想 以实现污泥资源化利用的更高目标 这样本工程污水厂 内污泥处理主要的目标是实现对污泥的稳定化 减量化和部分无害 化 3 2 2 污泥处理方案 污泥处理常用如下两个方案 方案一 剩余污泥 浓缩 机械脱水 泥饼外运填埋 方案二 剩余污泥 浓缩 消化 机械脱水 泥饼外运填埋 上述两个方案的区别主要在于污泥是否进行消化稳定处理 对 此 结合本工程具体情况分析如下 1 污泥稳定 污泥稳定通常有厌氧消化稳定和好氧消化稳定两种方法 厌氧 消化可使剩余污泥所含有机物的 45 被分解成 CH4和 H2O 使污泥 得到稳定处理 该方法存在基建投资高 运行管理复杂 技能要求 高 设施运行安全隐患多 产生的 CH4气不好利用等诸多缺点 好氧消化是剩余污泥经长期供氧曝气后 使微生物经内源呼吸 而自氧化分解为 H2O 和 CO2 从而得到稳定 该方法存在能耗高 有机物分解率较低 好氧后污泥脱水较困难的缺点 由于本工程不设初沉池 且污水处理采用了低污泥负荷 长泥 龄 25 天 的鼓风延时曝气氧化沟工艺 产生的剩余污泥基本稳定 且就近有老港垃圾场进行卫生填埋的有利条件 对环境不会形成二 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 30 次污染 因此污水厂内不再进行污泥消化处理 只对污泥进行浓缩 脱水达到减量化的目的 2 污泥浓缩脱水工艺 由于二级生物处理段具有生物除磷脱氮功效 若采用重力浓缩 污泥在浓缩池停留时间过长 则会导致磷的释放 又需设置专门的 除磷池 从而使系统复杂化 况且重力浓缩效率低 占地面积大 臭味浓 因此 本工程污泥处理工艺推荐采用近年来国内外较多应 用的机械浓缩 脱水一体化方案 离心浓缩脱水机具有操作环境较好 自动化程度高 可持续运 转 运行效果较好 冲洗用水量省 不需加压等优点 为近年来越 来越多的污水厂所采用 缺点是设备价格较贵 制造技术质量要求 高 因此 一般由国外进口 污泥处理作为整个污水厂中的一个重要组成 应体现技术的可 靠性和先进性 本工程推荐采用离心式浓缩脱水机作为污泥浓缩脱 水设备 3 2 3 污泥处理工艺确定 归纳以上处理方案的论述 确定本工程污泥处理工艺如下 图 3 6 污泥处理 工艺流程 剩余污泥贮泥池 污泥机械离 心浓缩脱水 泥饼运至老港垃 圾场卫生填埋 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 31 3 3 臭气处理方案论证 3 3 1 臭气的产生及本工程重点除臭部位 在污水厂运行后 产生臭气的主要构筑物有 沉砂池 水解调 节池 鼓风曝气氧化沟 贮泥池 污泥浓缩脱水机房等 从 2 7 节 本污水厂臭气影响分析看 室外露天构筑物产生的臭气 由于面很 大 岸边海风对其有较强的扩散稀释能力 加之这些构筑物处郊外 周边无人 因此 这部分构筑物 如沉砂池 水解调节池 曝气氧 化沟 产生的臭气对环境的不利影响有限 本工程按照国内外几乎 所有类似污水厂运行实践 对这部分臭气可不进行集中收集处理 以周边加强绿化隔离 利用风势扩散来消解臭气的影响 贮泥池采取建于室外并加盖 可将臭气的影响减到最低 污泥浓缩脱水机房 包括污泥堆棚 由于臭气产生于室内或半 室内 浓度较高且不易扩散 对在脱水机房和泥棚内日常操作人员 的影响较大 因此 本工程通风除臭的重点部位是污泥浓缩脱水机 房 3 3 2 臭气的组成和脱臭标准 1 臭气的组成 污水处理厂的臭气组成主要有 N2 O2 CO2 H2S NH3 CH4 以及一些产生臭味的气体 如胺 类 硫醇 有机硫化物 粪臭素 吲哚等有机成分气体 其中 除 N2 O2 CO2为空气中常见气体外 其它组成气体需 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 32 进行脱臭处理 2 脱臭处理 根据本工程所处区域及环评确定的污染控制目标 污泥脱水机 房臭气排放执行 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 中城镇污水处理厂废气排放 二级 标准 见表 3 4 厂界废气排放最高允许浓度 表 3 4 序号控制项目二级标准 1氨1 5 2硫化氢0 06 3臭气浓度 无量纲 20 4甲烷 厂区最高体积浓度 1 3 3 3 脱臭方案论证 1 常用脱臭方法 目前针对污水处理厂或污水泵站臭气通常采用的脱臭方法有 湿法化学吸收法 生物填充脱臭法 土壤处理法及活性氧脱臭技术 下面就以上四种方法的脱臭特点及对本工程污泥脱水机房除臭 的适用性 分别论述如下 湿法化学吸收法 优点是 对喷淋吸收的级数 吸收液中的药剂量等可进行灵活 弹性的操作调整 可广泛 高效率地去除多种恶臭气体 缺点是 吸收臭气产生的废液形成二次污染 又需进行处理 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 33 且化学吸收过程中 需消耗大量的水 化学溶液及电能 生物填充脱臭法 优点是 具有较强的恶臭去除能力 装置简单 能耗小 运行 和维护费用较低 缺点是 占地面积大 操作参数难以控制 生物膜需较长时间 的培养过程 处理流程中需用较多的水来加湿进气和保持填料的最 佳湿度环境 需要处置生物床产生的较多渗沥液和脱落剥离的老化 生物残体 土壤处理法 优点是 除臭效果较好 建设投资和运行费用较低 缺点是 占地面积较大 为防止降水压实土壤和保持除臭效果 需定期翻地或更换土壤 除臭效果有起伏 活性氧脱臭技术 优点是 除臭效果好 稳定 占地小 运行维护简便 费用低 缺点是 一次性建设投资较高 2 臭气处理方案选择 由于本工程主要针对污泥脱水机房的臭气进行处理 臭气量相对 较少 因此 我们考虑选用脱臭方法的基本条件是 除臭效果好 稳 定 易操作维护 日常费用要低 综合对比以上四种方法 活性氧脱 臭技术较为适合 因此 本工程污泥浓缩脱水机房臭气处理采用活性 氧脱臭技术 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 34 4 污水厂进水总管工艺方案 4 1 进水总管建设由来 按照 某区污水系统 三四五 专业规划 近期实施目标 沈 祝公路和某南公路二条污水总管接纳的污水最后在已建的灶东泵站 汇合 近期污水量 20 万 m3 d 由该泵站提升压力输送至污水厂 远 期沈祝公路总管污水由规划的沈祝公路 4 泵站提升输送至污水厂 某南公路总管污水由灶东泵站单独提升送至污水厂 见附图一 目前 灶东泵站 现 5 万 m3 d 污水厂的进水总管 为 1995 年 某县污水净化外排长江口工程 中立项建设 当时项目设计了 二根 D1200 压力管 输送 15 万 m3 d 外排污水 由于考虑短期内纳 污量较少 且当时建设资金困难 因此 只建设了一根 D1200 的予 应力钢筋砼压力输送管 管线总长约 3 05km 目前该管线承担着现 5 万 m3 d 污水厂的进水输送任务 由于现状 D1200 进水管敷设途径的地质条件较差 当时为芦 苇荡和滩涂 经近十年的使用和上部地形的改变 压力管线多处 出现不均匀沉降导致予应力管管段接口处跑漏水 时常危及输水的 安全 同时 该 D1200 压力管也不具备本次污水厂 20 万 m3 d 规 模的进水输送能力 因此 为保证扩建污水厂进水的安全 满负荷输送 本工程需 同期配套建设一条 20 万 m3 d 规模 由灶东泵站 污水厂的污水输 送管线 现状 D1200 管做为新管线建设时的过渡使用 新管线投运 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 35 后 对 D1200 管全线维修后 可用做污水厂进水总管的安全及检修 备用管线 4 2 输送方式 管径 4 2 1 输送方式 灶东泵站 污水厂距离长约 3km 现状地形较平 基本为农 田 沿途经过几处河道 如采用重力方式输送 存在管线尾端埋设 较深 跨越河道处有倒虹 农田内要设许多检查井 管线日常维护 不便 同时污水厂内还需另外建设提升泵站等不利因素 因此 考 虑该段进水总管仍采用由灶东泵站一次提升 污水压力输送至污水 厂的方式 这样 可避免以上不利因素 同时建设相对较容易 工 期较短 4 2 2 输送管管径 灶东泵站原设计提升流量 15 万 m3 d 经初步核算 压力输送管 采用 D1500 并通过泵房局部挖潜改造后 灶东泵站提升能力可达 20 万 m3 d 因此 为满足该泵站水泵扬程和输送 20 万 m3 d 污水量 的要求 新建压力输送管管径为 D1500 4 3 管线走向布置 经现场踏勘和向有关部门了解 在现状 d1200 管线两侧 规划 控制予留了再建管线的敷设走廊 因 1995 年 某县污水净化外排长 江口工程 中设计的两根 d1200 管只建设了一根 现状管线北侧大 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 36 部为河浜 因此 依据规划线路 并考虑施工作业影响宽度 确定 本次新建 d1500 压力管全程走向沿现状 d1200 管南侧 20 25m 布置 见附图二 4 4 管材选择 4 4 1 常用管材 材料技术随着给排水工程需求的发展 目前生产使用的压力管 材品种较多 主要有钢管 球墨铸铁管 PCCP 管 钢筒砼管 玻 璃钢复合管 自应力钢筋砼和预应力钢筋砼管 由于本次污水厂进水总管输水规模较大 输水安全要求高 沿 程均为滩涂形成的农田和芦苇地 地质条件较差 因此 对不太适 应本工程地质条件的自应力钢筋砼管和预应力钢筋砼管 不做选用 考虑 着重对较有可能的上述前四种管材进行技术 经济比选 4 4 2 管材特点 1 钢管 重量较轻 施工方便 维修简单 防腐措施要求高 可靠 管 材价格较高 2 墨铸铁管 韧性好 施工方便 检修一般 耐腐能力强 国内能生产 D1200 管径以上的厂家很少 供货周期和距离远 大口径管材价格 高 3 PCCP 管 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 37 耐腐能力强 试压方便 价格较低 重量较大 施工方便 生 产周期较长 4 玻璃钢复合管 重量轻 安装方便 耐腐性能好 输水损失小 价格较高 施 工对管基处理和回填操作要求严格 4 4 3 管道敷设综合造价 按通常建设条件 估算四种管材敷设综合造价于表 4 1 中 每米管道综合造价 表 4 1 定额 编号 工程内容单位数量单价 钢管 DN1500 球墨 铸铁管 DN1500 钢套 筒管 DN1500 玻璃钢 复合管 DN1500 S5 1 7机械挖沟槽土方M38 8216 45145 09145 09145 09145 09 S5 1 9湿土排水M35 8816 2795 6795 6795 6795 67 S5 1 12撑拆列板 双面 M1131 46131 46131 46131 46131 46 S5 1 36沟槽夯填土M34 112 7352 1952 1952 1952 19 S5 1 39沟槽回填黄砂M31 35128 73173 79173 79173 79173 79 ZSM19 1余土场内外运输M33 3760 98205 50205 50205 50205 50 S5 1 42砾石砂管基垫层M30 9170 33153 30153 30153 30153 30 S5 1 54管道铺设 DN1500M1516 00516 00516 00516 00516 00 综管材价格M12900 003566 00 3180 003235 00 综管道防腐M29 4250 00471 00 综压力井座0 00521430107 15107 15107 15107 15 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 38 定额 编号 工程内容单位数量单价 钢管 DN1500 球墨 铸铁管 DN1500 钢套 筒管 DN1500 玻璃钢 复合管 DN1500 合计元 M 4951 145146 14 4760 144815 14 4 4 4 管材比选 归纳以上技术特点和经济指标 并主要结合本工程的主要特点 如 管线敷设的地质差 管材抵抗外部干扰力要强 总的输水安 全要求高 对四种管材综合对比分析于表 4 2 中 管材综合性能对比分析表 表 4 2 对比因 素 管材 输水水力 条件及寿命 耐腐 地质适 用情况 周边发 展对管 线的影 响大小 施工难 易度及 工期 工程质 量容易 控制程 度 管理和 检修的 方便性 价格 供货周期和 运输距离 PCCP 管 内壁较粗糙 水头损失较大 输水能耗较大 寿命 50 年以 上 较好较差 影响 较大 施工最 难工期 最长 一般控 制 管理方 便检修 不方便 最低 供货周期较长 供货距离较近 钢管 内壁较光滑 输水能耗低 防腐后寿命 50 年以上 需内外 加优质 防腐 最好最小 施工较 方便工 期较短 最易 控制 最方便最高 供货周期最短 供货距离最近 球墨 铸铁管 内壁较粗糙 输水能耗一般 寿命 50 年以 上 最好较好较小 施工方 便工期 最短 较易 控制 管理方 便检修 一般 较高 供货周期较长 供货距离最远 玻璃钢 复合管 内壁最光滑 输水能耗最低 寿命 30 年以 上 较好较差较大 施工方 便 质 量不易 控制 工期较 短 控制 较差 管理方 便检修 一般 一般 有一定的供货 期 供货距离 较远 根据现状 D1200 管线施工及运行经验 影响该地区线路施工质 量和输水安全的主要因素是软土地基沉降及外部不均匀荷载所造成 的管接头处开裂跑漏水 污水处理厂扩建工程可行性研究报告 39 因此 为保证本次污水厂进水总管的输水安全可靠 上述因素 是管材选择首要考虑的问题 以此对照表 4 2 来看 钢管和球墨铸 铁管在解决上述环节及综合优势较为明显 其中 钢管主要考虑防 腐措施要严密可靠 了解到杭州湾大桥深入海水内的钢管砼桩采用 的高等级专业工厂进行防腐处理 球墨铸铁管主要考虑供货周期和 价格 我们认为两种管材均可以 下阶段针对钢管专业防腐和球墨 铸铁管供货周期调研落实后 最后确定采用的管材 这里考虑球墨 铸铁管较钢管稍贵 作为投资控制 本次暂以球墨铸铁管为污水厂 进水总管管材 5 推荐方案工程设计 5 1 工艺设计 5 1 1 设计水量与水质 1 设计水量 某污水处理厂扩建工程设计水量为