某污水项目建议书.doc

前前 言言 XX 市是我国四大直辖市之一 是中国北方重要的商工贸中心和全方位对外 开放的国际化港口城市 改革开放以来 XX 市的社会经济实现了跨越式发展 改革开放步伐明显加快 居民生活水平显著提高 国民经济持续快速稳定增长 产业结构不断优化升级 特别是近十年来 XX 市实施 三五八十 四大奋斗目标 启动了规模宏大的海河两岸综合开发改造工程 国民经济持续 健康发展 经济 实力显著增强 1992 年到 2002 年 10 年间 国内生产总值年均增长 12 2 财 政收入年均增长 19 5 社会消费品零售额年均增长 17 9 全社会固定资产投 资年均增长 19 5 九五 计划圆满完成 十五 计划进展顺利 XX 市经济已经 形成快速发展的大好局面 随着城市人口的增加和工业的发展 用水量和排放的污水量越来越多 造成 了 XX 市在环境资源方面面临越来越严峻的问题 XX 市属于严重水源性缺水城市 人均水资源占有量仅 160m3 远远低于 世界公认的人均占有量 1000m3的缺水警戒线 国家政府为解决这一矛 盾先后开展了引滦济津 引黄济津和南水北调工程 耗费了大量的人 力 物力和财力 随着经济的发展 XX 市对水的需求还将增加 水源 问题正在制约着 XX 市的发展 尤其是工业的发展 XX 市的污水处理率和处理量一直名列全国的前列 可是由于排水量不 断增加 进入水体的污染物总量一直居高不下 造成了环境容量越来越 小 环境资源正在逐步变成稀缺的资源品种 我们赖于生存的环境已 经不能承担如此众多的污染 为了减少污染物总量的排放 减轻渤海湾的负担 实现稳定的 可持续 性的发展局面 对 XX 市原有的 水量巨大的二级生化污水处理系统进行 工艺革新 减少其排放污染物的总量是一个简便易行 可操作性强的捷径 XX 市 XX 污水厂在国内知名度高 颇有影响 多年来运行良好 积累了丰 富的运行管理经验 具备进一步提高的条件 在如何提高处理效果 减少 排放总量方面应继续发扬其示范作用 并作出有益的尝试 与此同时 充分开发第二水源和补充水源 缓解部分工业用水的紧张情 况 将 XX 市建成全国节水型示范城市 也受到各级有关部门的高度重视 XX 污水厂处理水量为 40 104t d 达到二级处理标准 是补充 XX 市东部 地区用水的重要潜在水源 有待开发利用 2 42 受甲方的委托 在对某污水厂和我市再生水利用市场进行调研的基础上 进行项目建议书的编制工作 在项目建议书编制过程中 得到 XX 市市政工 程局 XX 市建委 XX 市排水管理处 XX 市市政设计研究院等单位的大力 支持和协助 在此表示感谢 第一章第一章 项目建设的必要性项目建设的必要性 1 1 1 1XX1 1XX 污水厂现状污水厂现状 1 1 1 2XX1 2XX 污水厂改造的必要性污水厂改造的必要性 2 2 1 2 11 2 1 满足新的国家标准要求 消减排放的污染物总量满足新的国家标准要求 消减排放的污染物总量 2 2 1 2 21 2 2 改善投资环境改善投资环境 3 3 1 2 31 2 3 改善生态环境改善生态环境 3 3 1 2 41 2 4 落实市政府相关政策落实市政府相关政策 3 3 1 2 51 2 5 为污水的回用创造有利条件为污水的回用创造有利条件 3 3 1 31 3 对生产废水和污泥系统的污水进行处理的必要性对生产废水和污泥系统的污水进行处理的必要性 4 4 1 41 4 再生水厂建设的必要性再生水厂建设的必要性 4 4 1 4 11 4 1 各种水源分析各种水源分析 5 5 1 4 21 4 2 再生水厂建设符合国家循环经济要求再生水厂建设符合国家循环经济要求 7 7 1 4 31 4 3 再生水厂的建设是落实市政府相关政策的具体体现再生水厂的建设是落实市政府相关政策的具体体现 7 7 第二章第二章 项目说明项目说明 8 8 2 12 1 工程范围 工程范围 8 8 2 22 2 建设规模的确定 建设规模的确定 8 8 2 3XX2 3XX 污水厂改造工程进出水水质的确定 污水厂改造工程进出水水质的确定 1010 2 3 12 3 1 某污水厂的实际进水水质分析某污水厂的实际进水水质分析 1010 2 3 22 3 2 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 1111 2 3 32 3 3 污水综合排放标准污水综合排放标准 GB8978 1996 GB8978 1996 三级标准三级标准 1111 2 3 42 3 4 进水水质确定进水水质确定 1212 2 4XX2 4XX 污水厂出水水质的确定污水厂出水水质的确定 1212 2 52 5 再生水进水水质确定再生水进水水质确定 1414 2 42 2 5 12 5 1 再生水厂进水水质确定再生水厂进水水质确定 1414 2 5 22 5 2 出水水质出水水质 1515 2 62 6 选择处理工艺的原则选择处理工艺的原则 1818 2 6 12 6 1 污水厂改造的常用工艺污水厂改造的常用工艺 1818 2 6 22 6 2 污水厂改造的推荐工艺 污水厂改造的推荐工艺 1919 2 6 32 6 3 再生水处理工艺选择原则再生水处理工艺选择原则 1919 2 6 42 6 4 再生水通用处理工艺再生水通用处理工艺 1919 2 6 52 6 5 再生水厂的推荐工艺再生水厂的推荐工艺 2222 2 72 7 改造后全厂的工艺流程改造后全厂的工艺流程 2323 第三章第三章 工程设计工程设计 2424 3 13 1 二级生化部分改造设计 二级生化部分改造设计 2424 3 1 13 1 1 设计规模设计规模 2424 3 1 23 1 2 设计进水水质设计进水水质 2424 3 1 33 1 3 设计出水水质主要指标设计出水水质主要指标 2424 3 1 43 1 4 构筑物设计及主要设备构筑物设计及主要设备 2525 3 23 2 某污水厂污泥系统废水预处理设计 某污水厂污泥系统废水预处理设计 2626 3 2 13 2 1 设计规模设计规模 2626 3 2 23 2 2 设计进水水质设计进水水质 2626 3 2 33 2 3 设计出水水质主要指标设计出水水质主要指标 2626 3 2 43 2 4 构筑物设计及主要设备构筑物设计及主要设备 2727 3 33 3 再生水厂设计 再生水厂设计 2828 3 3 13 3 1 设计规模设计规模 2828 3 42 3 3 23 3 2 设计进水水质设计进水水质 2828 3 3 33 3 3 设计出水水质主要指标设计出水水质主要指标 2929 3 3 43 3 4 构筑物设计及主要设备构筑物设计及主要设备 3030 第四章第四章 投资估算与经济分析投资估算与经济分析 3333 4 14 1 工程概况 工程概况 3333 4 24 2 工程投资估算 工程投资估算 3333 4 34 3 成本测算成本测算 3333 4 44 4 财务分析财务分析 3333 第五章第五章 项目的进度设想项目的进度设想 3535 1 42 第一章第一章项目建设的必要性项目建设的必要性 1 1XX 污水厂现状 XX 市 XX 污水厂是 XX 市的重点环保工 程 是我国目前最大的污水处理厂之一 设计能力为 40 万吨 日 污水处理系统采 用传统的活性污泥法 其中 6 万吨 日采用 A O 法 污泥处理采用厌氧中温消化 沼 气搅拌 带式脱水机脱水 自控系统采用 集中监视 分散控制的集散系统 出水基 本达到国家规定的二级出水标准 出水排入北塘排污河 最后进入渤海湾 其工艺流程见图 1 1 图 1 1XX 污水厂工艺流程图 XX 市 XX 污水厂 1989 年 8 月开工建设 1993 年 4 月投入运行 至今已运行 十几年 情况良好 目前已经被甲方收购 控制室污泥浓缩 室 2 42 1 2XX 污水厂改造的必要性 1 2 1 满足新的国家标准要求 消减排放的污染物总量满足新的国家标准要求 消减排放的污染物总量 原 XX 污水厂在设计时尚未颁布国家的有关标准 虽然当时采用了先进的 设计理念 按照当时较严格的出水要求来设计 XX 污水厂原设计出水水质为 BOD5 40mg l SS 60 mg l 后经运行人员的精心管理 其出水基本满足国家 实施的 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 的二级标准的要 求 目前三大主要污染物的出水指标为 CODcr 100mg l BOD5 30mg l SS 30mg l 但是由于受纳水体 北塘排污河和渤海湾为封闭和半封闭水体 目前的二 级出水不能满足 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 第 4 1 2 2 的要求 造成的后果越来越严重 目前的出水水质与 城镇污水处理厂 污染物排放标准 GB18918 2002 中要求出水必须达到 一级 B 标准有很 大差距 水质对比表 表 1 1 参数现状出水 mg l 一级 B 出水 mg l BOD5 mg l 30 20 CODcr mg l 100 60 NH4 N mg l 8 TN mg l 30 20 TP mg l 3 或 1 SS mg l 30 20 XX 污水厂现实际出水 所有指标均不能满足现行的国家 城镇污水处理 厂污染物排放标准 GB18918 2002 一级 B 标准的要求 因此急迫需要对 XX 污水厂进行改造 以满足新的国家标准的要求 XX 污水厂在改造完成后可以 去除的主要污染物总量见下表 3 42 主要污染物总量 表 1 2 污染物名称增加的处理量 吨 年 总处理量 吨 年 BOD1460 292040880 42340 COD5840 730064240 65700 氨氮2482 29206862 7300 总氮5110 58405110 5840 总磷2920 365010220 10950 1 2 2 改善投资环境改善投资环境 XX 污水厂改造将提高 XX 市基础设施水平 改善和提高环境质量水平 有利于改善投资环境 吸引外资 对 XX 市经济持续稳定地发展具有积极作用 为 XX 市早日成为国际大都市起到推动作用 1 2 3 改善生态环境改善生态环境 XX 市地区水资源匮乏 通过对 XX 污水厂的改造 可以提高污水处理厂 出水水质 减少氮磷排放量 改善北塘排污河水质 减轻污水排放对市区及周 边地区水体的污染 减少对渤海湾的污染物排放量 改善渤海湾的水体水质 为农业灌溉 及城市污水回用提供稳定 卫生的水资源 保护广大市民的身体 健康 促进工农业可持续发展 1 2 4 落实市政府相关政策落实市政府相关政策 XX 市市政工程局 十一五 水污染物总量消减目标责任书 2006 2010 中指出已建成的污水处理厂出水应达到一级标准 2008 年底完成脱氮要求 2010 年底出水达到一级标准 为了配合 XX 市市政工程局工作 XX 污水厂急 需进行工艺改造 4 42 1 2 5 为污水的回用创造有利条件为污水的回用创造有利条件 按照中央对 XX 市的定位 XX 市要建成北方重要的经济中心 在全国率先 基本实现现代化 随着城市发展 经济规模扩大 人民生活水平提高 对水资 源的需求将会有较大的增长 根据社会经济发展的新形势 按照人口 资源 环境协调发展的思路 做好 XX 市水资源的开源节流工作 寻求解决水资源紧 缺问题的途径是十分必要的 为了解决缺水问题需要同时采取节流和开源措施 节约用水 降低工 农 业用水量 无疑将是我们必须长期坚持的水资源策略 但节水毕竟是有限的 从长期来看用水是呈稳定增长趋势 因此解决缺水问题最根本的还要靠开源 人们对污水是一种可再利用的水源 是一种不随季节变化的稳定水源的观点已 经达成共识 污水回用势在必行 我市已经积累了一些这方面的经验 为了给中水处理创造条件 节约投资 降低运行成本 统筹考虑全厂的处 理工艺 对 XX 污水厂改造是非常必要的 1 3 对生产废水和污泥系统的污水进行处理的必要性对生产废水和污泥系统的污水进行处理的必要性 城市污水处理厂污泥处理水 简称 污泥水 Reject water 虽然流量小 仅占进水流量的 2 3 但浓度高 总氮 400 800mg L 氨氮 300 700mg L 磷 40 100 mg L 总氮负荷约占整个污水处理厂的 15 25 我国 目前已经建成或正在修建的城市污水处理厂均采用将其回流至进水口进行再处 理的方法 使得处理系统的实际氮负荷高于设计负荷 造成污水处理厂出水氮 的浓度普遍高于国家排放标准 这种现象在北方地区的冬季尤为严重 实施 XX 污水厂污泥系统废水的预处理即可以减少对进水的冲击负荷 又可以降低 污水处理厂运行费 还可以降低污水处理厂技术改造的投资 是非常必要的 1 4 再生水厂建设的必要性再生水厂建设的必要性 XX 市是一个超大型的国际化港口城市 人口高度密集 经济迅速发展 但由于严重缺水 已经严重影响城市人民的正常生活 对 XX 市的持续发展构 成威胁 XX 市人均水资源量为 160m3 远低于国际公认的人均 1000m3的缺水 5 42 下限 为全国平均水平的 1 16 世界平均水平的 1 60 位居全国各省市之末 可见缺水的严重程度 由于水资源匮乏 居民日常生活与工业 农业之间争水矛盾日益突出 地 下水超采漏斗面积逐年扩大 水环境日趋恶化 水资源紧缺已成为 XX 市国民 经济发展的 瓶颈 制约因素 有关部门曾对 XX 市工业缺水与经济损失进行了 研究 根据系统分析理论建立了线性规划 投入产出模型 采用了 1983 1998 年的系列资料分析了 2010 年工业缺水率与经济损失率的关系 研究成果表明 2010 年如不建设新的开源节流工程 工业平均缺水率将达 22 经济损失率将达 到 20 与计划产值比较 因缺水工业产值约减少 2400 亿元 由此造成国内生 产总值减少 1250 亿元 21 世纪 我国将在前十年全面实现第二步发展战略目标 经济继续稳步发 展 我国的人口也将于 2030 年达到高峰 XX 市的发展目标是 建设成为经济 繁荣 社会文明 科教发达 设施完善 环境优美的现代化港口城市和我国北 方重要的经济中心 根据发达国家的经验 在这个历史进程中 不仅用水需求 将处于增长时期 同时社会对供水水质和水环境有更高的要求 XX 市要发展 水资源是基础 面对水资源短缺的现状 能否解决 XX 市用水紧张状况 关系 到千家万户的日常生活 关系到 XX 市经济能否长期稳定的发展 关系到 XX 市各项工作能否在新世纪全面上水平 因此迅速解决 XX 市的水资源紧缺问题 已成当务之急 而建设东郊污水回用工程则是其中一项重要举措 1 4 1 各种水源分析各种水源分析 从长期来看解决缺水问题最根本的还要靠开源 开源可以采取长距离调水 海水利用和城市污水资源化等措施 根据规划 XX 市将建设以 引滦 引江 引黄 三个外调水源为主 以本地水源 非常规水源为辅 统筹再生水回用的供 水安全保障体系 但是 XX 市的特殊情况影响和制约着水资源的合理利用 一 本地水资源 供水保证率不能满足城市用水要求 供水范围受限制 城市水源单一 6 42 年内降雨分配不均 本市当地地表水资源量受降水年内分配及产汇流 条件影响 年内分配极不均匀 当地产水多集中在汛期 6 9 月 约占全年的 70 80 非汛期只有少量基流 年际变化大 当地地表水资源量不仅受降水量的影响 还受降水集中 程度 土壤湿度变化等多种因素影响 全市当地地表水最大年径流量 发生在 1977 年 为 23 76 亿 m3 最小发生在 1997 年 仅 2 79 亿 m3 前者是后者的 8 5 倍 淀东清南平原的年径流量最大年份是最小 年份 55 7 倍 入境水量呈逐年减少趋势 据对 1960 1998 年实测入境水量统计分析 1960 1969 年年平均为 80 12 亿 m3 1970 1979 年年平均为 35 88 亿 m3 1980 1989 年年平均为 7 35 亿 m3 1990 1998 年年平均为 19 75 亿 m3 尤其是南系变化更大 一般年份已无入境水量 在地下水资源利用方面 由于深层地下水严重超采 造成地面沉降 超量开采致使地下水位持续下降 最深已达 90m 并导致了地面沉降 沉降区范围约 7300km2 形成了市区 塘沽 汉沽和大港及海河下游 地区等几个沉降中心 二 外调水源 跨流域引水工程量大 工期长 成本高 引滦入津 南水北调都属于长距 离跨流域引水工程 这些大型水利工程是实现我国水资源开源优化配置的战略 举措 但我们在调水的同时 必须充分认识到跨流域引水的成本是非常高的 另外还可能在旱年无水可调 或因水污染造成无水可用 在这方面引滦入津就 有很多经验可以借鉴 因此必须坚持开源 节流 治污并举 做到 先节水后调 水 先治污后通水 先环保后用水 建设节水型社会 实现水资源的可持续利 用 从而支撑经济 社会的可持续发展 三 海水 XX 市靠近渤海 海水资源十分丰富 海水淡化无疑是我们解决缺水问题 的途径之一 但对 XX 市中心城区而言 污水回用相对于海水淡化 其原水水 质 输水费用 工程投资和制水成本等方面具有明显优势 水是自然界中唯一不可替代但也是唯一可重复利用的资源 将污水再生处 理实现资源化是解决水资源紧缺的有效措施 再生水也已成为国际公认的第二 7 42 水源 与地表水资源相比 再生水资源具有不受气候影响 水源可靠 保证率 高等优点 因此 搞好污水回用 将 XX 污水厂的污水作为第二水源是非常重要 和必要的 1 4 2 再生水厂建设再生水厂建设符合国家循环经济要求符合国家循环经济要求 本工程的实施是整个 XX 市污水回用的一部分 是落实国家污水处理与回 用政策的体现 是落实循环经济 建设节水型城市的具体表现 必将为 XX 市 解决水资源短缺 促进经济 社会可持续发展做出贡献 本工程主要供水用户为热电厂 电厂为用水大户 水的可靠供给是电厂建 设的基本条件 对于严重缺水的 XX 市 以回用水为水源为缺乏可靠水源的热 电厂得以建设和正常运行创造了条件 根据国内外工程实例 本工程水质完全可以保证用户对水源水的要求 近 期每年可替代地表水资源 1825 万 m3 具有良好的经济效益 环境效益和社会 效益 1 4 3 再生水厂的建设是落实市政府相关政策的具体体现再生水厂的建设是落实市政府相关政策的具体体现 市委 市政府对城市再生水回用给予高度重视 将其确定为重要的公益型 环保型 资源型事业 并从可持续发展的战略高度 对水资源和再生水利用问 题做出了统筹规划 先后制定并颁布实施了 XX 市城市排水和再生水利用管 理条例 XX 市中心城区再生水资源利用规划 等一系列旨在扶持推动再生 水回用健康发展的政策 法规 形成了政府管 网 企业管 厂 的投 融资体 制 截至目前 纪庄子 5 0 万 m3 d 再生水工程已建成 共铺设再生水干管 87 4km 实现再生水管道入户 600 万 根据 2005 2007 年再生水厂 再生水管 网建设计划 已经建成了咸阳路中水厂 2007 年后将再建北辰 东丽两座再生 水厂 使供水能力达 17 万 m3 d 基本覆盖中心城区的再生水供应 再生水厂的建设势在必行 是落实市政府相关政策的具体体现 8 42 第二章第二章项目说明项目说明 2 1 工程范围 本工程包括 XX 污水厂二级生化系统改造 污泥上清液预处理站和再生水厂 一座 2 2 建设规模的确定 污水厂改造后其处理水量不变 仍为 40 万吨 日 污泥系统的污水处理水量 6000 吨 日 再生水厂的规模受其用户制约 其主要用户有 1 东北郊热电厂 XX 市东北郊热电厂位于金钟河大街延长线与杨北公路交口东南角 距再 生水厂约 17Km 工程一期建设 4 300Mw 燃煤发电供热机组 电厂规划扩容 6 300Mw 该厂 2008 年 3 月将运行第一台 300Mw 燃煤发电供热机组 根据 XX 市中水公司与东北郊热电厂达成的再生水用水意向 再生水厂采用管道方 式为电厂一期工程提供再生水 水量为 4 万吨 天 2 工业企业 再生水厂服务范围内有数家日用水量超过 100m3的大型企业 其中仅 XX 市钢铁有限公司日用水量就达 10775m3 其它大型企业还包括 XX 市天材科技 发展有限公司 XX 市第三自行车零件厂 XX 市中新药业集团股份有限公司新 新制药厂 中美 XX 市史克制药有限公司 XX 市三隆化工有限公司等 工业 企业合计所需再生水用水量为 12675 m3 d 3 供热站 再生水厂服务范围内共有供热站 42 家 冬季合计供热面积达 1609 万 m2 服务区内供热站锅炉所需补水量为 8850m3 d 4 居住小区 为加快再生水的推广利用 XX 市建委于 2003 年 12 月制定下发了建设 9 42 2003 1105 号 XX 市住宅区配套建设中水供水系统的规定 和 XX 市住宅中 水供水系统技术规定 规定从 2003 年 12 月 1 日起新建住宅和公建要建设中水 供水系统 按照市建委要求在北辰再生水厂供水服务范围内的太阳城二期 城市之光 燕宇家园二期等 42 片新建居住小区实施再生水管道入户用于冲厕 合计建筑面 积 505 万 m2 规划人口为 50546 人 共需中水 1516m3 d 5 绿化 浇洒道路 根据 污水再生利用工程设计规范 中规定绿化用水属于城镇杂用水 根据 XX 市中水公司用水量调查表明再生水厂服务范围绿地和道路共计 57 74 万 m2 共需中水 1155m3 d 通过对以上用户用水量的分析确定东郊再生水用量见下表 再生水用量 表 2 1 再生水用途数量单位用水指标 近期用水量 m3 d 东北郊热电厂冷却 水 300Mw 锅炉一台按协议执行 夏季 40000 冬季 30000 工厂企业大型企业约 14 家按协议执行12675 供热站锅炉补给水42 家按协议执行8850 居住小区生活杂用 水 50546 cap30L cap d1516 绿化 浇洒道路57 74 104m3 d2 L m2 d1155 依据上述用户的供水情况 结合考管网漏失和未预见水量 再生水工程 规划规模为 10 104m3 d 其中近期实施规模 5 104m3 d 其中 夏季 5 万 m3 d 冬季 4 万 m3 d 10 42 2 3XX 污水厂改造工程进出水水质的确定 2 3 1 XX 污水厂的实际进水水质分析污水厂的实际进水水质分析 XX 市 XX 污水厂已投入运行十多年 周围环境已有较大改变 选择对近 四年水质分析以确定进水水质 通过对进水水质监测结果进行统计 做频率分 布图及频率积分图 得出如下结果 表 2 2 2002 年 90 的累计频率的进水水质 项 目 CODBODSSNH3 NTNTP 数值 mg L 660220110073856 表 2 3 2003 年 90 的累计频率的进水水质 项 目 CODBODSSNH3 NTNTP 数值 mg L 63024070073878 表 2 4 2004 年 90 的累计频率的进水水质 项 目 CODBODSSNH3 NTNTP 数值 mg L 74028042070858 表 2 5 2005 年 XX 污水厂进水水质统计如下 BODCODSSTNNH3 NTP 1424165992885 372 37 18 24061465101685 372 77 26 33951196143682 771 19 53 4395899158089 364 911 17 53141001119289 6368 58 85 623580141980 8259 57 46 722174742663 642 86 49 817451858953 336 65 47 918656420475 352 27 22 1023148714586 4666 46 项 目 月 份 11 42 BODCODSSTNNH3 NTP 1126694527395 566 96 93 123752517181491 372 89 04 平均302106683581 562 27 76 从上述表中可以看出 XX 污水厂的实际进水各项指标严重超出了 污水 排入城市下水道水质标准 特别是 2005 年 1 3 月份和 12 月份 COD 的月平 均值都达到了 1000mg L 以上 12 月份甚至超过了 2500mg L 因此我们建议应 进行上游污染源的控制 使其达到 污水综合排放标准 和 污水排入城市下 水道水质标准 的要求 以减轻 XX 污水厂的负担 只有在保证进水达标的前 提下才能保证出水水质达标 污泥处理过程中 浓缩池上清液 消化池消化液与污泥脱水机脱水滤液的 混合液回流到进水 与进水混合后一起进行生物处理 由于混合液中含有大量 的氮和磷 与进水混合后 增加进水中氮 磷的浓度 从而增加后续硝化与反 硝化处理工艺的负荷 影响出水水质 所以需要在混合液回流到进水前 对其 进行脱氮除磷处理 经处理后的混合液回流到进水 可以降低进水中氮 磷的 浓度 降低后续硝化与反硝化处理工艺的负荷 保证出水水质 2 3 2 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 污水排入城市下水道水质标准 CJ3082 1999 表 2 6 项 目单 位数 值 BOD5mg L300 CODmg L500 SSmg L400 NH3 Nmg L35 Pmg L8 2 3 3 污水综合排放标准污水综合排放标准 GB8978 1996 三级标准三级标准 污水综合排放标准 GB8978 1996 规定 排入设置二级污水处理厂的 城镇排水系统的污水 执行三级标准 12 42 三级标准 表 2 7 项 目单 位三级标准 BOD5mg L300 CODmg L500 SSmg L400 NH3 Nmg L Pmg L 2 3 4 进水水质确定进水水质确定 以 污水综合排放标准 和 污水排入城市下水道水质标准 为依据 适 当考虑 XX 污水厂的实际进水情况 确定 XX 污水厂设计进水水质 具体数值 如下 CODcr 500mg l BOD5 300mg l SS 400mg l NH3 N 35 45mg l TN 45 55mg l TP 8mg l 色度 80 2 4XX 污水厂出水水质的确定 根据国家环保总局公告 2006 年第 21 号规定 城镇污水处理厂出水排 入国家和省确定的重点流域及湖泊 水库等封闭 半封闭水域时 执行一 级 A 标准 排入 GB3838 地表水 类功能水域 划定的饮用水源保护区和 游泳区除外 GB3097 海水二类功能水域时 执行一级标准的 B 标准 XX 市 XX 污水厂出水排入北塘排污河 北塘排污河由赵沽里泵站出水起至永 和闸 中途有山岭子泵站提升后经永和闸入永定新河 永定新河属于 类 功能水域 因此 XX 污水厂出水执行一级 B 标准 主要污染物最高允许 排放浓度如表 2 8 GB18918 2002 规定污染物最高排放浓度 单位 mg l 表 2 8 污染物一级 B 排放标准 悬浮物 SS 20 生化需氧量 BOD5 20 化学需氧量 CODcr 60 13 42 污染物一级 B 排放标准 氨氮 NH3 N 8 水温 12 以上 15 水温 12 以 下 磷酸盐 以 P 计 1 总氮 20 粪大肠菌群数 个 L 104 为了适应不断提高的环保要求 进一步符合国家的有关规定和标准 适当 考虑发展 为再生水厂的建设提供必要的条件 本工程拟将 XX 污水厂的出水 各 50 分别达到 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 中规定 的 一级 A 标准和 一级 B 标准 确定 XX 污水厂出水水质主要指标如下 一级 B 20 万吨 日 CODcr 60mg l BOD5 20mg l SS 20mg l NH3 N 8mg l 水温 12 以上 15mg l 水温 12 以下 TP 1mg l TN 20mg l 粪大肠杆菌 10000 l 色度 30 废气排放满足 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 表 4 中的二级标准 详见下表 厂界 防护带边缘 废气排放最高允许浓度 单位 mg m3 序号控制项目一级标准二级标准三级标准 1氨1 01 54 0 2硫化氢0 030 060 32 3臭气浓度 无量纲 102060 4甲烷 厂区最高体积浓 度 0 511 确定 XX 污水厂出水水质主要指标如下 一级 A 20 万吨 日 CODcr 50mg l 14 42 BOD5 10mg l SS 10mg l NH3 N 5mg l 水温 12 以上 8mg l 水温 12 以下 TP 0 5mg l TN 15mg l 粪大肠杆菌 1000 l 色度 30 废气排放满足 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 表 4 中的二级标准 详见下表 厂界 防护带边缘 废气排放最高允许浓度 单位 mg m3 序号控制项目一级标准二级标准三级标准 1氨1 01 54 0 2硫化氢0 030 060 32 3臭气浓度 无量纲 102060 4甲烷 厂区最高体积浓 度 0 511 2 5 再生水进水水质确定 2 5 1 再生水厂进水水质确定再生水厂进水水质确定 由于 XX 污水厂改造工程需要本工程同步进行 改造后污水处理厂出水将 达到 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 一级 A 标准 本 工程的进水即为污水处理厂出水 因此其进水水质按 城镇污水处理厂污染物 排放标准 GB18918 2002 一级 A 标准执行 即 再生水厂进水水质指标 表 2 9 序号项目单位指标 1SSmg L10 2色度度40 15 42 序号项目单位指标 3CODcrmg L50 4BOD5mg L10 5总氮 以 N 计 mg L15 6NH4 Nmg L5 8 7总磷mg L0 5 8粪大肠菌群个 L103 2 5 2 出水水质出水水质 对再生水利用 水质是一个敏感的问题 如果确定的出水标准低 出水水 质差不能满足用户的要求 影响到再生水的推广利用 反之 如果确定的水质 标准过高 虽然可以满足用户的要求 但是由于处理成本高 水价过高 用户 也不会接受 在目前再生水价格与其它水源价格尚未形成合理的比价关系的情 况下 为了搞好再生水资源的产业化保证再生水运营企业的保本微利运转 必 须确定适当的再生水厂出水水质 再生水厂的出水水质主要受回用方向的制约 再生水厂提供的再生水主要 回用于工业冷却水 城市杂用水 含城市绿化 道路清扫 及观赏性景观环境 用水等 三种用途对水质要求的侧重点不同 如回用于城市杂用水时对浊度 溶解性总固体 总余氯 总大肠菌群要求较高 回用于景观环境用水时对 BOD5 溶解氧 总磷 氨氮 石油类物质要求较高 回用于工业冷却水时 对 总硬度 溶解性总固体要求较高 三种水质的具体对比情况见表 2 10 水质标准对比表 表 2 10 序号项目 城市 杂用水 观赏性景观 环境用水 工业循环 冷却系统补充水 1SS 较高 2浊度 NTU 高低高 3BOD5较高高较高 4CODcr 高 5总硬度 以 CaCO3计 高 16 42 序号项目 城市 杂用水 观赏性景观 环境用水 工业循环 冷却系统补充水 6总碱度 以 CaCO3计 高 7氨氮低高较高 8总氮低高低 9溶解性总固体高低高 10溶解氧高较高低 11粪大肠菌群 个 L 高低较低 12总磷 以 P 计 高较高 根据目前确定的再生水的用户及其用水量 并结合纪庄子再生水厂运行管 理的经验及咸阳路再生水厂设计经验 同时考虑到管网实施的难度 因此本工 程的出水水质应综合城市杂用 景观水体 工业冷却三种水质的要求统一考虑 通过上述三种水质标准的比较及纪庄子再生水厂运行管理的经验 经与用 户单位商定 确定再生水厂采用统一指标供水 由于季节不同 再生水的回用 方向也不同 所以将一年的时间分为冬季 11 月初至次年 3 月底 和非冬季 4 月至 10 月 具体指标如表 2 11 所示 再生水厂工程出水水质指标 非冬季 表 2 11 序 号 项目单位指标 1pH6 5 9 0 2 色度 度30 3嗅无不快感 4 浊度 NTU 度5 5 溶解性总固体 mg l1000 17 42 序 号 项目单位指标 6 BOD5 mg l10 7 NH3 N mg l5 8 阴离子表面活性剂 mg l0 5 9 石油类 mg l1 0 10 Fe mg l0 3 11 Mn mg l0 1 12 溶解氧 mg l1 5 13 总氮 mg l15 14 总磷 以 P 计 mg l1 0 15 总硬度 以 CaCO3计 mg l450 16 总碱度 以 CaCO3计 mg l350 17 总大肠菌群 个 l3 18 余氯 mg l 接触 30min 后 1 0 管网 末端 0 2 此外 冬季由于没有绿化 道路冲洒和景观水体的补充 再生水只回用于 18 42 电厂冷却水 居民冲厕 再生水厂出水水质指标中的氨氮等标准可以适当放宽 具体指标见表 2 12 再生水厂冬季出水水质指标 表 2 12 序号项目单位指标 1pH6 5 9 0 2色度 度30 3嗅无不快感 4浊度 NTU 度5 5溶解性总固体 mg l1000 6 BOD5 mg l10 7 NH3 N mg l10 8阴离子表面活性剂 mg l0 5 9石油类 mg l1 0 10 Fe mg l0 3 11 Mn mg l0 1 12 溶解氧 mg l1 5 13总磷 以 P 计 mg l1 0 14总硬度 以 CaCO3计 mg l450 15总碱度 以 CaCO3计 mg l350 16总大肠菌群 个 l3 17余氯 mg l 接触 30min 后 1 0 管网 末端 0 2 2 6 选择处理工艺的原则 扩改建只能在现有厂区内进行 扩改建只能在现有厂区内进行 扩改建只能在现有厂区内进行 不允许征地不允许征地不允许征地 污水处理厂出水水质到达污水处理厂出水水质到达污水处理厂出水水质到达 城镇污水处理厂污染物排放标准城镇污水处理厂污染物排放标准城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18912 GB18912 GB18912 200220022002 的一级 的一级 的一级 B B B 和一级和一级和一级 A A A 标准 标准 标准 19 42 尽量减小对原构筑物的改动 尽量减小对原构筑物的改动 尽量减小对原构筑物的改动 尽量缩短断水周期与频率 尽量缩短断水周期与频率 尽量缩短断水周期与频率 充分利用现有活性污泥处理工艺 使改造的投资最低 充分利用现有活性污泥处理工艺 使改造的投资最低 充分利用现有活性污泥处理工艺 使改造的投资最低 充分利用现有污水厂的运行经验 不需要大幅度改变日常运行程序 充分利用现有污水厂的运行经验 不需要大幅度改变日常运行程序 充分利用现有污水厂的运行经验 不需要大幅度改变日常运行程序 依据目前的技术情况 曝气池改造主要解决依据目前的技术情况 曝气池改造主要解决依据目前的技术情况 曝气池改造主要解决 BODBODBOD 氨氮和总氮的问题 力 氨氮和总氮的问题 力 氨氮和总氮的问题 力 争全部达到一级争全部达到一级争全部达到一级 A A A 标准 标准 标准 运用稳妥的方法解决磷和运用稳妥的方法解决磷和运用稳妥的方法解决磷和 SSSSSS 的问题 提高整个系统的稳定性 的问题 提高整个系统的稳定性 的问题 提高整个系统的稳定性 采用占地小 性能好的消毒方法 降低二次污染的可能性 采用占地小 性能好的消毒方法 降低二次污染的可能性 采用占地小 性能好的消毒方法 降低二次污染的可能性 2 6 1 污水厂改造的常用工艺污水厂改造的常用工艺 在水量不减 用地非常紧张的条件下 单独提高出水水质而对污水处理厂 改造的工程实例国内尚不多见 目前比较常用的方法有两种 生物膜与活性污泥的复合 集成 工艺 投加填料法 在曝气池中投加填料 将曝气池改造成活性污泥法和生物膜法的混合 体 活性污泥法的部分负责碳源的氧化 生物膜部分负责氨氮的硝化 二 者合一满足氧化和硝化的要求 再另建缺氧池或厌氧池满足总氮和除磷的 需要 辅以化学除磷 这种工艺的特点是 1 自养菌主要出现在附着生物膜和脱落的生物膜上 60 80 而去除 BOD 的异养菌则主要在悬浮由活性污泥中 2 脱落的生物膜进入活性污泥混合液中 产生 自动的 硝化污泥接种作 用 强化了系统 抗冲击负荷的稳定性 3 由于活性污泥泥龄短 不存在污泥膨胀现象 因此污泥的沉降性能优 良 4 对原曝气池的结构情况 运行情况改动较小 对运行管理影响小 二级生化法 这种方法是不投加或少投加填料 曝气池全部用来满足碳源的氧化和 部分硝化 后面不建缺氧池而是用二级生化法 如曝气生物滤池 来解决 20 42 氨氮和总氮的问题 优点是占地极小 对周围环境影响小 效果稳定 缺 点是操作管理负复杂 需要投加碳源来满足反硝化的要求 2 6 2 污水厂改造的推荐工艺 污水厂改造的推荐工艺 结合污水厂的实际情况 依据选择二级生化改造工艺的原则 我们推 荐 生物膜与活性污泥的复合 集成 工艺 投加填料法做为改造部分 的推荐工艺 2 6 3 再生水处理工艺选择原则再生水处理工艺选择原则 1 把易于被用户接受放在第一位 只有得到用户的支持 再生水才能推 广使用 2 在确保水质和降低水价发生矛盾时 优先考虑水质的要求 务必使再 生水从感观 心理 卫生和可靠性等各方面为用户接受 3 根据再生水质 污水处理厂二级出水的水质情况 采用稳妥 可靠 经济适用的工艺方案 使再生水工程充分发挥经济效益 社会效益和环境效益 2 6 4 再生水通用处理工艺再生水通用处理工艺 污水深度处理工艺有多种 方法如 微滤 超滤 钠滤 反滲透 电滲析 等 结合我国国情和本市具体情况 可行工艺选择 混凝 沉淀 砂滤 工艺 和 CMF 膜 工艺这两种进行比选 混凝 沉淀 砂滤 工艺 通常在给水中采用的混凝 沉淀 砂滤的处理工艺同样也适用于污水的再 生回用 混凝 沉淀部分选用的高负荷快速沉淀池是国际上近年来开发应用的 高技术含量的水处理技术 具有适应性强 混凝效率高 占地小等特点 适合 在污水回用处理中使用 砂滤池采用在国内已经成熟的 V 型滤池 它具有滤料 截污能力强 过滤周期长 反冲洗强度小 滤后水质好 运行费用低 自动化 水平高等特点 二个处理单元组合后 其出水水质可满足一般景观水体的要求 但其出水的水质不易被用户所接受 21 42 CMF 膜工艺 微滤膜工艺 是采用 CMF 微滤膜进行过滤 膜处理的工作原理是过滤 只是它所过滤杂质的粒径比砂滤要小得多 用 于水处理的膜有以下几种 反渗透膜 RO 纳米膜 NF 超滤膜 UF 和 微滤膜 MF CMF 是微滤膜的一种 其形状为外径 550 内径 300 的中 空纤维 中空纤维的壁是由多孔材料组成 孔的尺寸均在 0 2 以下 孔隙的 面积占纤维壁的 70 以上 不含杂质的水很容易透过 MF 的纤维壁 所需要的 工作压力很低 含有杂质的水由外向内透过 MF 中空纤维膜时 直径大于 0 2 的颗粒被 100 的拦截在膜的外表面上 直径小于 0 2 的颗粒也有不同 比例的被拦截 其工作压力在 4 10m 水柱之间 CMF 在不同等级的过滤设备 中 其过滤作用所处的位置见表 2 13 各种过滤工艺的效能表 2 13 0 001 金属离子 0 01 三氯甲烷 0 1 过滤性病毒 杂质 颗粒 尺寸 部分去 除 100 去除 100 去除 22 42 1 0 细菌 10 酵母细胞 100 藻类 1000 砂粒 CMF UF NF RO 砂滤 微滤 超滤 纳滤 反渗透 CMF 膜工作时 中空纤维的外表面会逐渐堆积被拦截的杂质颗粒 孔 隙随之被逐渐覆盖 过水阻力逐渐增高 为了及时清除被拦截的杂质 减小过 水阻力 中空纤维需要定时用净化的空气反冲 工作状态及反冲状态如下图示 意 图 2 1 滤后水 滤前水 空气 拦截杂质被清除杂质 图 2 1 中空纤维工作状态和反冲状态示意 每次空气反冲之后 膜的工作压力不会完全恢复到原来的状态 工作压力 会逐渐上升 这种压力的上升是膜表面附着有机物和结垢造成的 当压力上升 到一定数值时需要对膜的表面进行化学清洗 以去除有机物和铁 钙结垢 2 微滤膜工艺的主要特点是 1 处理出水水质高于回用标准 感观更好 在心理上更容易被人接受 易于推广使用 2 膜过滤在人们的印象中有着很高的信任感 完全可以把膜过滤的出水 比喻为接近自来水 再加以感观上与自来水相比难以区分高下 就更容易被居 23 42 民接受 更容易得到推广 3 新工艺 设备精细 对操作人员要求较高 4 建设和投资运行费用较高 电耗较大 5 设备需进口 备件需外购 6 投加臭氧是为了进一步脱色 如 CMF 出水色度已很低可不用投加 2 6 5 再生水厂的推荐工艺再生水厂的推荐工艺 经过多方考虑和比较 考虑到溶解性固体的去除问题 我们推荐微滤 部 分反渗透的组合工艺作为推荐工艺 工艺流程图如下 一 级 标 准 膜 过 滤 净 水 间 臭 氧 接 触 池 清 水 池 出 水 泵 房 用 户 加氯间 臭氧车间 CMF 废 水 RO 废 水 RO出水 CMF 出水 污 水 处 理 厂 出 水 外排 图 2 2 再生水厂工艺流程 24 42 2 7 改造后全厂的工艺流程 0 6万吨 日 污泥系统废水预处理工艺流程 膜 池 缺 氧 池 好 氧 池 初 沉 池 集 水 池 及 进 水 泵 房 初沉污泥 初沉污泥泵房 污泥泵房 变配电间 上清液 污泥浓缩池 污泥后处置 脱水机房厌氧消化 生产废水 反 应 池 0 5万吨 日 厂 区 自 用 5万吨 日 40万吨 日 20万吨 日 细 格 栅 20万吨 日 再生水厂工艺流程 格 栅 进水 进 水 泵 房 曝 气 沉 砂 池 一级B出水 除磷药剂 填 料 好 氧 池 缺 氧 池 一 沉 池 二 沉 池 液氯 液氯 紫外线 混 凝 池 液氯 沉 淀 池 一级A出水 提 升 泵 站 混凝加药 原厂改造工艺流程 加药间加氯间 鼓风机房 空气 内回流 外回流 剩余污泥 一 级 标 注 沉 淀 池 出 水 6 0万吨 日 14万吨 日 0 5万吨 日 图 2 3 全厂工艺流程 25 42 第三章第三章工程设计工程设计 3 1 二级生化部分改造设计 3 1 1 设计规模设计规模 40 104m3 d 其中 20 万吨 日达到 一级 A 出水 20 万吨 日达到 一级 B 出水 3 1 2 设计进水水质设计进水水质 BOD5 300mg L SS 400mg L COD 500mg L NH3 N 45mg L TP 8 mg L TN 55 mg L 3 1 3 设计出水水质主要指标设计出水水质主要指标 设计进出水水质 表 3 1 参数进水 mg l出水 mg l BOD5 mg l 300 10 或 20 CODcr mg l 500 50 或 60 NH4 N mg l 45 5 20 万 m3 d 或 8 20 万 m3 d TN mg l 55 15 或 20 26 42 TP mg l 8 0 5 或 1 SS mg l 400 10 或 20 注 后面一项为 一级 B 标准 废气排放满足 城镇污