某污水处理厂工程项目可行性研究报告(docP163页优秀可研报告)

1 第一章 总论 1.1 工程名称： 某某 污水处理厂工程 1.2 执行单位 建设单位： A 省 B 市 C 县人民政府 负 责 人： （略） 报告编制单位： 中国 某环境 科学 研究院 A 省某环保科技 有限公司 单位负责人： （ 略 ） 项目负责人： （略） 1.3 编制依据、原则和范围 1.3.1 编制依据 （ 1） A 省 B 市 C 县人民政府委托 中国某 环境科学研究院编制 C 县污水处理厂工程可行性研究报告委托书， 某 年 某 月； （ 2）城市污水处理及污染防治技术政策 （ 3） A 省 城乡设计规划院， C 县总体规划（修编） （ 4） C 县 电力公司供电证明， （ 5） C 县国土局用地证明，。 （ 6）国家相关的环保法律法规文件。 1.3.2 编制原则 本工程可行性研究报告的编制遵循以下原则： （ 1）可研报告的编制要符合国家关于环境保护工作的方针 2 和政策； （ 2）报告编制要在 C 县总体规划（修编）的指导下，按照统一规划、分期实施的原则，使工程建设与县城发展相协调，最大限度地发挥工程效益； （ 3）污水收集管道建设要选择符合当地实际情况的管材以及沟渠形式，以重力流为主，顺坡铺设，尽可能地减少污水中途提升泵站； （ 4）结合当地实际情况，选择合理的污 水处理方式； （ 5）因地制宜，采用适合本地区条件的污水处理技术，选用高效节能的污水处理工艺； （ 6）采用适合当地的污泥处理技术， 妥善处理、处置污水处理过程中所产生的栅渣、污泥，避免二次污染。 1.3.3 编制内容 （ 1）对 C 县污水处理厂水量、水质以及污水处理厂址进行论证； （ 2）选择合适的工程技术方案并对工程进行可靠性分析论证； （ 4）对 C 县污水收集系统论证； （ 5）对污水收集管道工程的规划设计； （ 6）对工程进行投资估算及经济成本分析。 1.3.4 设计采用的主要技术规范和标准 （ 1）城市污水处理厂污 水污泥排放标准 GJ3025-93 3 （ 2）地表水环境质量标准 GB3838-2002 （ 3）城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-2002 （ 4）建筑地基基础设计规范 GB5007-2002 （ 5）建筑抗震设计规范 GB50011-2001 （ 6） 建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001 （ 7）城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ31-89 （ 8）室外排水设计规范 GB50101-2005 （ 9）室外给水设计规范 GBJ13-86（ 1997年版） （ 10）城市给水工程规划规范 GB50282-98 （ 11）污水排入城市下水道水质标准 CJ3082-1999 1.4 工程概况 1.4.1 工程基本情况 （ 1） C 县概况 C 县位于 A 省东北角， G 地区西北部， 乌 江 下游。北部、东部与 D 市的 H 县接壤，东南部与 A 省的 M 县相邻，西南部与 P 4 县交界，西北部与 T 县毗邻。 乌 江从南入境，由西南向东北横贯。 全县南北 长 98.28 公里，东西宽 5.3 公里，总面积约 2469km2。 （ 2）工程基本概况 A：工程规划年限 结合 C 县总体规划，本工程规划期限为：近期（ yy 年 xx年）、 远期（ YY 年 XX 年）。 B：污水处理设施建设规模及工程设计原则 污水处理设施建设规模应遵循以下原则： 1）满足城镇总体规划要求； 2）按照城镇自然地理地形地貌特征划定汇水区； 3）避免远距离输送，就近再生处理、就近排放、就近利用； 4）考虑县城的近期投资能力； 5）污水处理系统与污水收集系统相配套。 工程设计原则： 1）污水处理厂设计原则：以近期为主，预留远期； 2）污水管网设计原则：按照远期流量设计，近期流量校核。 C：污水收集管网工程 C 县污水 收集管网最终设计结果如下： 1） 管网规模：按照远期论证，污水管网收集能力为 2 万m3/d。 2）管网工程： 5 共需管道约 34km，最小管径 300mm，最大管径 700mm，管材采用钢筋混凝土管材。 D：污水处理厂工程 污水处理厂规模： 根据论证， C 县城污水处理厂规模为： 1.0 万 t/d。分为 WJ坝污水处理厂以及 CB 坝污水处理厂。两污水处理厂规模各为5000t/d 进水水质指标： 经预测论证，污水厂进水水质指标为： CODCr： 250 mg/L BOD5： 150 mg/L SS： 200 mg/L NH3-N： 30 mg/L TP： 4.0 mg/L pH： 6.5-7.5 污水厂出水及排水水质指标： 污水经污水处理厂处理后，直接排入乌江水体。 乌 江水体根据地表水环境质量标准（ GB3838 2002）规定为地表水 III类功能的水域，根据城镇污水处理厂污染物排放标准（ GB18918-2002）中 4.1.2.2 规定排水执行一级标准中的 B级标准，主要控制指标如下： CODCr： 60mg/ L BOD5： 20 mg/ L SS： 20mg/ L NH3-N： 10mg/ L TP： 0.5mg/ L TN： 15mg/ L pH： 6.0-9.0 粪大肠菌群数： 104个 /L 6 污水处理工艺 根据预测的 C 县污水处理厂的进水水质和要求达到的出水水质指标，针对水质的特点以及当地经济情况， 综合分析各种污水处理工艺的特点，从处理单位水量投资、处理单 位水量电耗及运行成本、占地面积、运行可靠性、管理维护难易、总体环境效益等方面综合比较，本可研选择适合小城镇的污水处理工艺导流曝气生物滤池污水处理系统作为 C 县污水处理工艺。污泥的处理采用投资省、运行简单的污泥自然干化处理。 污水处理工艺流程： 污水 格栅 调节池 旋流沉砂池 水解酸化池 导流曝气生物滤池 消毒 出水 。 污泥处理工艺流程： 污泥 自然干化 肥田。 污染物去除率及去除量 根据 C 县目前排放的污水水质水量统计，近期每年排入河道的污染物为： CODcr： 949/ a BOD5： 547t / a SS： 730 t / a NH3-N： 146t / a TP： 14.6 t / a 污水处理厂建成后，污染物的消减量为： CODcr 730 t /a BOD5 474 t / a SS 657 t /a NH3-N 73t / a 7 TP 7.3 t / a 污染物的去除率为： CODcr 77% BOD5 87% SS 90% NH3-N 80% TP 70% 1.4.2 工程建设投资与生产成本分析 依据 A 省 相关的概预算 定额，对 C 县污水管网收集系统以及污水处理厂建设总投资、处理每吨污水的总成本、单位运行成本进行了估算，估算结果见表 1.1。 表 1.1 *县污水处理厂建设投资与生产成本估算表 序号 项 目 费用（万元） 备 注 WJ坝 污水处理厂（ 5000m3/d） 1 污水处理厂工程费 (万元 ) 652 . 37 2 吨水投资（元 /吨） 1304 . 73 3 单位总成本（元 /吨） 0. 55 4 单位运行成本（元 /吨） 0.36 CB坝 污水处理厂 （ 5000m3/d） 5 总投资估算 (万元 ) 615 . 60 6 吨水投资（元 /吨） 1231 .21 7 单位总成本（元 /吨） 0.46 8 单位运行成本（元 /吨） 0.32 C县污水收集管网 9 污水收集管网工程费 (万元 ) 管网投资 2824 .24 10 工程总投资估算 (万元 ) 4092. 21 8 1.4.3 工程建设的意义 随着 C 县经济的发展，城市人口的增加，生活污水也逐渐增多，目前，这些生活污水未经过处理就近排入乌江，严重污染乌江，所以建设 C 县污水处理厂就显的 尤为重要。 （ 1）建设 C 县污水处理厂对于保护三峡库区生态环境有重要的意义 三峡库区的生态环境问题一直受到国内外的广泛关注，近年来，随着城市化的发展，城市垃圾及污水的未经处理直接排放以及水土流失等因素，三峡库区的生态环境受到严重的破坏，长江水质污染加剧。乌江地处三峡库区上游，乌江的污染将直接威胁到三峡上游的水质，因此建设污水处理厂对于保护三峡库区生态环境有重要的意义。 （ 2）建设 C 县污水处理厂是国家进一步落实西部大开发战略的需要。 伴随着 C 县城市化和旅游开发的进程的加快，城市水污染问题日益严重，是县域经济发展 亟待解决的重要问题之一，搞好 C县的水污染防治关系到 长江 和 乌 江的环境质量，事关系到西部大开发和可持续发展的战略的实施，建设 C 县污水处理厂是国家进一步落实西部大开发战略的需要。 （ 3）建设 C 县污水处理厂是保护 乌 江 和长江 的需要。 乌 江作为 C 县任命的母亲河，为 C 县 工农业生产及居民生活提供用水的同时，又接纳着 C 县的城市生 活污水和工业废水， 9 随着城市化的不断发展，污水处理设施的不配套， 乌江 Z段已经受到不同程度的污染， C 县污水处理厂建成后，污水经过处理可以直接减少每年进入 乌 江的污染物，对于保护 乌 江水体起到重要的保护作用。 （ 4）建设 C 县污水处理厂是该县改善当地人民生活环境的需要。 随着 C 县经济的稳步增长，县内人口也不断增加，在企业与居民用水增加的同时，随之产生的废水 也与日俱增，这些污水如果未经处理或部分经过简单处理后，直接排入 乌 江，将导致了 乌江水体严重污染，直接威胁到 C 县人民生活环境。因此建设 C县污水处理厂对改善 C 县群众生活环境，提高生活质量具有重要意义。 综上所述，建设 C 县污水处理厂既符合了 A 省西部大开发的战略也是该县经济发展的需要，是社会安定团结的需要，是环境保护的需要。污水处理厂的建成必将给 C 县经济的腾飞，环境的改善，人民生活质量的提高带来新的变化。因此，建设 C 县污水处理厂具有十分重要的意义。 1 第二章 C 县概况 2.1 C 县概况 C 县位于 A 省东北角， G 地区西北部， 乌 江下游。北部、东部与 D 市的 H 县接壤，东南部与 A 省的 M 县相邻，西南部与 P县交界，西北部与 T 县毗邻。 乌 江从南入境，由西南向东北横贯。 全县南北 长 98.28 公里，东西宽 5.3 公里，总面积约 2469km2。 全县辖 10 个镇、 12 个乡， 59 个办事处， 430 个村， 20 个街（居）委会。 yy 年末总人口 54.42 万人，其中，非农业人口 3.28万人，占 总人口的 6%。 C 县区域位置图见图 2-1。 2.2C县城性质及用地总体布局 2.2.1 县城性质 C 县城所在地和平镇，位于县城中部的 乌 江河畔。海拔 320米 ，东西两面环山，中间为带状河谷， 乌 江自南而北纵贯其中，把县城分为东西两岸，总面积 52.5 平方公里。 根据 C 县总体规划 ，和平镇是全县的政治、经济、文化中心，是 乌 江沿岸重要码头，今后将是以发展商贸、食品加工、交通运输业为主的综合性城镇。 2.2.2 用地总体布局 根据 C 县城现状建设 用地与 乌 江自然分隔的特点，将县城分 2 为两个组团：河西老城中心组团，河东新城组团 。河西组团主要布局居住、商业、对外交通、仓储用地为主；河东组团主要布局居住、行政办公、文化娱乐用地和无污染的一般工业用地。由于和平镇的地形限制，用地条件较差，用地发展方向只能是东岸团结、 CB 坝 一带地势较平坦的地区。西岸催家村一带也可以适当发展一些生活居住用地。 2.3 C 县自然条件 2.3.1 气象 C 县气候属中亚热带季风气候， 年平均气温为 17.7，极端最高气温 41.6，极端最低气温 -5.4， 年日照时数 1200 小时，年平均降雨量 1150mm， 无霜期 311 天，气候温湿、雨热同季，适宜多种生物生长。但夏 早、倒春寒、暴雨、冰雹等灾害性天气频繁，不利于农作物的稳产高产。 风玫瑰图见图 2-2 2.3.2 水文 C 县内河流以 乌 江为主，属 乌 江流域 长 江水系，走向顺构造多为北、北东向，水系分布呈树枝状，境内长132 公里，宽 60100 米，平均流量 9 立方米 /秒。 乌 江在县境内汇集了长 10 公里以上或集水面积大于 20 平方公里的中小河流 25 条，河道总长 558 公里。 风玫瑰图 2-2 3 2.3.3 地质地貌及地震烈度 C 县地处 S 高原向 O 丘陵和 V 盆地过渡的东北边缘 斜坡，某 山脉的东南麓， 某 山脉的西北麓，为南宽北窄的狭长地带；地势由西北、东南向 乌 江河谷倾 斜，最高处塘坝区困龙山架鹰岩，海拔 1462 米 ，最低处塘坝区洪渡乡 乌 江西岸，海拔 231 米，县城海拔 305 米。山地丘陵占总面积的 95%，槽谷坝地占 5%，县内溪河 切割较深，地表形态复杂；境内石灰岩广泛出露，发育着岩溶地貌，沿 乌 江两侧发育尤为强烈，以暗河及溶洞等地貌为主。全县以溶蚀地貌为主，侵蚀、剥蚀、堆积地貌次之。 C 县所处的大地构造部位属扬子准地台八面山褶皱带武陵坳陷褶皱束。地质构造属新华夏系次级沉降带，隶属于新华夏系构造体系。褶皱断裂普遍发育，构造线多呈北北东向，少数呈北北西向。县内地层较发育，除缺失古生界泥 盆、石炭系和中生界侏罗、白垩系外，其余地层均有出露。 根据中国地震烈度区划图， C 县城属地震基本烈度 6 度区，为加强综合抗震能力，最大限度地减轻地震灾害，以地震基本烈度 7 度为一般工程抗震设防标准。 2.4 C 县城区给排水现状和发展规划 2.4.1 城区给水系统现状 C 县县城自来水厂于八十年代末期建成使用。水厂以 乌 江为水源，位于和平镇东， 某 大桥南 350 米处，高程 370380 米的半山上。目前全县供水能力约为 1.7 万 m3/d，其中，已有供水能力0.7 万 m3/d，在建供水能力 1.0 万 m3/d。 2.4.2 城区排 水系统现状 目前， C 县县城尚无完善的排水管网系统，排水体制为雨污合流制。现有排水沟约 3 km，主要设置在环城南路、环城北路及解放 路两侧，城东无排水设施，县 城未建污水处理厂。城市生活污水未经处理直接进入排污沟，而后流入 乌 江，对河流造成了严重的污染，直接影响了当地人民的生产、生活。下雨时排水沟污水四溢，流出地面，给城镇人民生活带来严重危害。 4 2.4.3 城区给水系统规划 C县总体规划中对城区给水系统规划为： 2010 年居民生活用水标准将达到 220L/人 d，居民综合用水量 1.1 万 m3/d。工业用水量 0.36 万 m3/d，市政及其他用水量为 0.22 万 m3/d（包括未预见水量及管网漏损），总用水量 1.68 万 m3/d。 同时，水源仍为 乌 江水，近期在原水厂基础上进行扩建，规模为 1.2 万 m3/d，远期规划在猫山新建规模为 0.8 万 m3/d 的第二水厂，另外，规划设置四座 1200 m3的水池，镇西 1 座，镇东 3座，水厂内增设 600 m3水池 1 座，开发新区设 2 座 1200 m3水池。输水干管规划为双管系统，并将二个水厂干管连通供水配水干管，根据地形特点随三座大桥呈环状供水，以提高供水的可靠性。 2.4.4 城区排水系统体制及规划 根 据 C 县总体规划的排水规划来看，县城东部为规划新区，排水体制为雨污分流制，生活污水进入排水管网，而后排入下游的污水处理厂；西部为合流制，生活污水顺坡进入排水管网，然后从取水口下游 1000 米 以外的集中排污口排入水体。但从 三峡 库区及其上游水污染防治规划要求，必须对 C县现有的污水进行治理，而污水排放绝大多数又在城西，按原规划将不对这部分污 水进行处理，这与 三峡 库区及其上游水污染防治规划相矛盾，由于 C 县总体规划在前， 三峡 库区及其上游水污染防治规划在后，所以本报告将按照 三峡 库区及其上游水污染防治规划 的要求进行设计，将城西排水体制由合流制改为分流制，将生活污水直接排入取水口 1000 米以下水体改为排入污水处理厂处理达标后排放。 5 第三章 污水处理厂建设规模及水质论证 3.1 污水处理方案选择 C 县特殊的地理位置，使县城沿 乌 江两岸分布，分为河东、河西两部分，如果对两城的污水进行污水的集中处理，势必增加污水管网的投资成本， 尤其是污水管道穿过 乌 江的投资。若对两岸污水进行分散处理，可以极大节省污水管网的投资（具体分析见第四章厂址论证选择部分）。按照 C 县总体规划及实地考察，本可研按照河东、河西各建一污水处理厂污 水处理厂进行论证设计。 3.2 工程规划年限及工程设计原则 工程规划年限： 污水处理厂规划年限是合理确定污水处理近、远期规模的重要因素，因此考虑到污水处理厂建设的实际情况，本可研在针对 C 县总体规划对污水处理厂建设作如下规划：近期规划为 yy xx 年，远期规划为 YY XX 年。 由于污水处理系统的建设是一个复杂的工程，分为污水管网的建设和污水处理厂的建设，根据两者的实际情况应该按照不同的规划年限来进行设计，如果均按照远期规划设计污水处理厂是不科学、不合理的。因此本可研的编制遵循如下原则： 1、考虑到污水管网的特殊性 ，本工程管网设计按照远期流量设计，同时用近期流量校核，在设计时特别考虑管内流速防止淤积。 6 2、污水处理厂建设原则是：近期为主，预留控制远期。 3.3 污水处理厂水量论证 3.3.1 人口现状及预测 根据实际调查 以及 C 县 总体规划，污水处理厂服务区内人口现状、近期及远期人口数量如表 3.1 所示。人口分布图见图 3-1。 7 表 3.1*县污水厂服务区人口现状及预测表 年限 单位 县城 yy 年 万人 5.0 xx 年 万人 5.8 XX 年 万人 8.5 按照 C县总体规划，在 yy 年人口规模 5.0 万人， xx 年为 5.8万人。 XX 年为 8.5 万人。 3.3.2 用水量现状 根据 C县供水公司提供的资料，目前 C 县城区每天用水量为7000t，主要用于居民生活用水及公共建筑用水。根据 C 县现状人口可以计算出目前城区居民综合生活用水指标为 140L/人 d。 3.3.3 用水量预测 1、居民生活用水及公共建筑用水量预测 根据城市给水工程规划规范（ GB50282 98），结合 C县人口发展状况以及 C 县居民目前的人均综合用水定额，对未来服务区内用水量综合计算结果进行计算，计算结果见表 3.2，表 3.3。用水量分布图见图 3-3。 3.2*县 城区生活用水量预测 序号 项 目 单 位 近期 (yy 年 ) 中期 (xx 年 ) 远期 (XX 年 ) 居民生活综合用水定额 L人 d 140 200 250 8 服务区人口 万人 5.0 5.8 8.5 生活用水量 万 m3/d 0.7 1.2 2.12 根据 C 县现状用水量以及 C 县人口计算居民生活综合用水定额目前为 140 L人 d，考虑到 C 县经济发展的实际情况以及目前在建的自来水厂的供水能力，本可研在预测用水量时，到2010 年居民生活综合用水定额按照 200 L人 d 计算，远期 2020年按照 250L人 d 计算。 2、工业用水量预测 根据 C 县现状以及规划，基本上无工业，工业用水量很少，参考 根据城市给水工程规划规范（ GB50282 98）以及 C县相关规划，采用工业用水符合密度预测工业用水量。 根据总规中工业用地规划预测工业用水如下表 3.3： 表 3.3 C 县污水厂服务区工业用水量预测 项 目 近期 （ yy 年） 中期 （ xx 年） 远期 （ XX 年） 工业用地（ km2） 0. 30 0.6 0.6 单位面积用水量（ t/ km2.d） 4000 5000 6000 工业用水量（万 t/d） 0.12 0.30 0.36 用水量分布图见图 3-2。 3.3.4 污水量预测 1、生活污水量预测 9 依据总规和室外排水设计规范（ GBJ14 87， 1997年版），生活污水排放量按生活用水量的 80% 90%计算，结合C 县污水厂服务区的排污现状，得出污水厂服务区内不同时期的污水量详见下表 3.4、。 表 3.4 C 县城区生活污水量预测 项目 yy 年 xx 年 XX 年 人口（万人） 5.0 5.8 8.3 综合用水定额（ L人 d） 140 200 250 产污率 0.85 0.85 0.85 污水量 (t) 0.6 1.0 1.8 2、工业污水量预测 根据城市排水工程规划规范（ GB50318-2000）城市工业废水排放系数取 0.7，即工业污水量为下表 3.5： 表 3.5 C 县工业污水量预测 项 目 近期（ yy年） 中期（ xx年） 远期（ XX年） 工业用水量（万t/d） 0.12 0.30 0.36 工业废水排放系数 0.7 0.7 0.7 工业污水量（万 0.08 0.21 0.25 10 t/d） 污水量分布图见图 3-2。 3.3.5 污水处理厂设计规模论证 通过上述论证污水处理厂规模 计算见表 3.6： 表 3.6 C 县污水处理厂污水量 项 目 近期（ yy年） 中期（ xx年） 远期（ XX年） 城区生活污水量（万m3/d） 0.6 1.0 1.8 城区污水收集率 * 0.7 0.8 0.9 工业污水量（万 m3/d） 0.08 0.21 0.25 总污水量（万 m3/d） 0.50 1.0 1.87 收集率是指进入污水处理系统的污水量与产生的污水量的比值，收集率与污水收集系统的完善程度有关，对于生活污水要求规划期末截污率在工程服务范围内达到 100是不可能实现的，通过对国内大部分 城市污水处理厂的污水收集率的调查分析，并结合 C 县的实际发展状况，本工程的生活污水截污率按照不同规划年限有所不同。 依据表 3.8 结果，并结合污水处理厂及污水收集管网设计原则确定，污水处理方式采用集中处理时， C 县污水处理厂设计规模如下： 污水处理厂规模为：近期（ 2005 年 2010 年）城区污水约产生 1.0 万 t/d。因此根据 C 县人口分布的基本情况， 河东、河西污水处理厂污水处理规模设计均为 5000t/d。 11 污水收集管网设计规模按照远期 2.0 万 t/d 设计，近期 1.0 万t/d 校核。 3.4 污水处理厂进水水质论证 污 水处理厂进水污染物浓度的高低决定污水处理工艺的选择，并且与污水处理厂的基建投资和运行费用密切相关。污水处理厂的进水水质与居民的生活水平、生活用水量、工业用水量以及污水的收集方式有关。因此要准确预测污水处理厂进水水质困难比较大。本可研在确定污水水质指标时，通过以下方法进行分析论证得到。 （ 1）城区污水设计水质指标论证 C 县城污水主要是生活污水，由于没有实测资料，本可研通过人均当量法和同地区类比预测最终确定污水进水水质，具体分析如下： 1、人均当量法 根据室外排水设计规范第 6.1.6 中建议城市污水设计水质， 在无资料时生活污水五日生化需氧量按照每人每日 25 35g计算，生活污水的悬浮固体量按照每人每日 35 50g，依此 计算C县生活污水 BOD5浓度约为： 108 152mg/L， SS 浓度约为： 152217mg/L。同时结合 给排水设计手册 （ 第五册 ） 建议典型污水水质 详见 表 3.7。 表 3.7 给排水设计手册 （ 第五册 ） 建议典型污水水质 表 序号 指标 浓度（ mg/L） 12 高 中 低 1 悬浮物（ SS） 350 220 100 2 生化需氧量（ BOD5） 400 200 100 3 化学需氧量（ CODCr） 1000 400 250 4 总氮（ TN） 85 40 20 5 总磷（ TP） 15 8 4 2、类比法 A省部分城市生活污水监测值：详见表 3.8。 表 3.8 A 省内部分污水处理厂设计进水水质 （ mg/L） 污水处理厂名称 SS CODCr BOD5 TP NH3-N H 市金井河排口 593 272.89 239.57 2.63 38.04 A 省某高 校排口 288 402 356 3.2 21 J市城市排口 226.5 281.5 165.3 3.53 29.9 A省 某 环科院排口 137.0 261.25 140.32 8.76 86.7 南 方 地区城市污水处理厂设计进水水质 表 3.9 南 方 地区部分污水处理厂设计进水水质 （ mg/L） 污水处理厂名称 SS CODCr BOD5 TP NH3-N 四川某市 污水处理 210 300 200 5.0 60 13 厂 云南某市 处理厂 240 330 150 4.0 40 贵州 某市 污水处理厂 250 250 150 3.2 30 广西某 市污水处理厂 230 300 200 5.0 30 江西某 市污水处理厂 230 300 200 5.0 35 从以上表分析看出国内西南地区部分污水处理厂平均水质基本典型生活污水，属中低浓度生活污水。结合 C县经济状况及近年来的发展状况以及污水收集系统的方式，本可研设计污水处理厂进水水质指标为： CODCr： 250 mg/L BOD5： 150 mg/L SS： 200 mg/L NH3-N： 30 mg/L TP： 4.0 mg/L pH： 6.5-7.5 3.5 污水处理厂进水水质控制 为保证污水处理厂的正常运行，排入市政污水管道的所有污水水质必须达到污水 排入城市下水道水质标准（ CJ3082-99），尤其是工业污水进入下水道前必须经过处理达到该标准方可排入市政管网。 3.6 污水处理厂出水水质要求 污水经处理后排出水就近排入受纳水体是 GB3838 地表水 14 III 类功能的水域，根据城镇污水处理厂污染物排放标准（ GB18918-2002）中 4.1.2.2 规定排水执行一级标准中的 B级标准，主要控制指标如下： CODCr 60 mg/L BOD5 20 mg/L SS 20 mg/L TN 20 mg/L TP 1.5 mg/L pH 6-9 15 第四章 污水处理厂厂址论证 4.1 厂址选择原则 （ 1）污水处理厂厂址应符合城市发展规划要求。 （ 2）污水处理厂厂址位于城市主导风向的下风向，并与城市居民点有一定的防护距离。 （ 3）靠近城市污水收集较集中的地方，处理后排入水体较方便；同时应充分考虑排放渠道的行洪能力。 （ 4）污水处理厂要符合近期施工方便同时远期留有发展余地。 （ 5）尽量少拆迁建（构）筑物。 （ 6）污水处理厂的位置应综合考虑城市的用地布局、河流分布、地 形、地质条件、主导风向，饮用水水源位置、实施的可能性等因素。 （ 7）污水处理厂厂址便于净化水、污泥的排放和利用。 （ 8）有便利的交通、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 C 县总体规划，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 WJ 坝 、 CB 坝 。 （一） WJ 坝 厂址 该厂址位于 C 县城北端， 乌 江下游，河西，紧邻城镇规划北部边界线，距城区约 3 公里。 16 （ 1）污水收集条件：靠近主要县城污水收集区域，有利于收集河西的污水，但不利于收集河东的污水。 （ 2）净化水排 放条件：该厂址紧靠 乌 江下游，有利于净化水直接排出。 （ 3）交通条件： JJ 国道沿 WJ 坝 厂址附近通过，该厂址与JJ 国道间需新建 300 米的联络道路，经 JJ 国道可直达县城。有利于基建时建材与设备的运输。 （ 4）厂外接电条件：该厂址生产生活用电可由厂址附近的10KV 城镇输电线路型接入厂区，接入距离不超过 1.4 公里，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：用水可由县城自来水给水管网接入厂区，接水距离在 1.5 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： 厂区范围内尚无初 勘地质资料报告，据调查了解，厂区内地质情况较好，适于建厂。 （ 7）周围环境条件：该场址目前为 旱地、水田 。 （ 8）水文条件：污水处理厂紧靠 乌 江， 乌 江 某 段多年平均流量 854 m3/s,多年平均径流量 269*108 m3，多年平均降雨量1135.2 m防洪标准（重现期） 20 年。 （ 9）征地条件：目前该块地为 旱地、水田 ，征地条件方便、拆迁量不大。 （ 10）与规划衔接：整个工程与总体规划、区域规划、地区 17 发展及其他部门无矛盾冲突。 （二） CB 坝 厂址： 该厂址位于 C 县城北端， 乌 江下游，河东，紧邻城镇规划北部边界线，距城区 约 5 公里。 （ 1）污水收集条件：该厂址靠近主要污水收集区域，有利于收集河东的污水。 （ 2）净化水排放条件：该址紧靠 乌 江下游，有利于净化水直接排出。 （ 3）交通条件：该厂址经团结大道直接连通县城中心，交通便利，有利于基建时建材与设备的运输。 （ 4）厂外接电条件：该厂址生产生活用电可由厂址附近的10KV 城镇输电线路型接入厂区，接入距离不超过 1.4 公里，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：用水可由县城自来水给水管网接入厂区，接水距离在 1.5 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：同 WJ 坝 厂址。 （ 7）周围环境条件：该场址目前为旱地、水田。 （ 8）水文条件：同 WJ 坝 厂址。 （ 9）征地条件：目前该块地为旱地、水田，征地条件方便、拆迁量不大。 （ 10）与规划衔接：整个工程与总体规划、区域规划、地区 18 发展及其他部门无矛盾冲突。 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 4.1。 表 4.1 厂址综合分析比较 建厂条件 WJ 坝 厂址 CB 坝 厂址 污水收集条件 易于收集县城河西污水 易于收集县城河东污水 净化水排放条件 良好 良 好 交通条件 新建道路较短 新建道路较短 厂外接电条件 良好 较好 厂区供水条件 良好 较好 工程地质条件 良好 良好 周围环境条件 良好 良好 水文条件 良好 良好 征地条件 好 好 与规划衔接 衔接 衔接 19 综合分析以上二个厂址，均位于整个城区的下游，有利于整个污水的重力收集。地形较为平坦，拆迁量不大，工程地质条件、施工条件、外部供水、供电条件都较好，进出水管线布置也较方便，对周围环境的影响都不大，均能够满足建设污水处理厂的要求。由于 C县城特殊的地理位置，县城沿 乌 江两岸分布，分为河东、河 西两部分，如果对两城的污水进行污水的集中处理，势必增加污水管网的投资成本，尤其是污水过江管道的投资，经过预算如果两厂几种处理污水，则须增加管道过河费用，若采用架空管道，须增加投资约 350 万元， WJ 坝 处理规模的增加 0.5 万吨 /天，须增加投资约 500 万元，两项合计投资为 850 万元，比分散建厂投资多出 234.40 万元 .且管道过河施工难度很大，工期较长，所以该项目采用分散建厂的方案，可以极大节省污水管网的投资。考虑城市长期发展需要，通过综合分析，按照 C 县总体规划及实地考察，本可研推荐 WJ 坝 、 CB 坝 两个厂址分别作为河 东、河西各建一污水处理厂的厂址。 20 第五章 污水处理厂工艺论证 5.1 城市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：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。 5.2 典型的城市污水处理工艺 典型的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 21 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。以下简单介绍几种具典型工艺： 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 22 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、 AB 法 AB 法处理工艺，是吸附生物降解工艺的简称。 AB 工艺是由超高负荷活性污泥系统（ A 段）和中低负荷活性污泥系统（ B 段）串联组成， A 段的主体为吸附池及中间沉淀池， B 段的主体为曝气池及二次沉淀池， AB 两段各自拥有独立的污泥回流系统。两段完全分开，各自有独特的生物群体，有利于系统功能稳定。 A 段属高负荷低供氧，可去除 BOD5约 50-60%曝气时间仅 0.5h，污泥负荷 在 3kg/kgd 以上。 B 段为低负荷，要满足脱氮除磷要求，还必需在 B 段采用 A2/O 法或其他能脱氮除磷的工艺。 主要优点：处理效率高；出水水质好， BOD5 去除率高；具 23 有一定的脱氮除磷功能，除磷率为 50-70%，脱氮率 30-40%；对毒物、 pH 值、负荷以及温度的变化都有一定的适应性；运行稳定性较好；运行费用相对较低。 主要缺点：工艺较复杂，工程构筑物较多，设备较多；污泥量较大；达到理想的脱氮除磷效果，需与其它工艺结合，使投资较高。 C、 CASS 工艺 CASS（ Cyclic Activated Sludge System）工艺全称循环式活性污泥法，其前身是 ICEAS 工艺， CASS 的整个工艺为一间歇反应器，在反应器中活性污泥法过程按照曝气和非曝气阶段不断重复，将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中进行。它是 SBR 工艺的一种更新变型，随着计算机的日益普及， CASS 工艺由于其投资和运行费用低、处理性能高，尤其是有效的脱氮除磷功能而越来越受到重视。 主要特点： 1）在反应器入口处设置一生物选择器，并进行污泥回流，保证了活性污泥不断地在选择其中经历一个高絮体负荷的阶段，从而有利于系统中絮凝性细菌的生长并提高活性污泥活 性，进一步有效地抑制丝状菌的生长和繁殖。 2）具有良好的污泥沉降性能。 3）具有良好的脱氮除磷功能。 4）工艺流程简单，自动化程度高。 24 D、氧化沟法 氧化沟属延时曝气法。 主要优点：氧化沟内混合液流态是无终端循环流动，稀释能力强，污泥负荷低，曝气时间长，故耐冲击负荷，出水水质较好，污泥量较少且稳定，一般可不设初沉池，维护管理简单。 主要缺点：需要设置单独的二次沉淀池，使得占地面积较大，处理水量较大时，能耗较高。 E、曝气生物滤池 曝气生物滤池是近年来新开发的一种污水生物处理技术，它是集生物降解、固液分离于一 体的污水处理设备。 其主要优点是：（ 1）气液在滤料间隙充分接触，由于气、液固三相接触，氧的转移率高，动力消耗低；（ 2）不需要设沉淀池，占地面积少；（ 3）滤料比表面积大，微生物附着力强；（ 4）池内能够保持大量的生物量，再由于截留作用，污水处理效果好；（ 5）不需要污泥回流，也无污泥膨胀之虑，如反冲洗全部自动化，则维护管理也非常方便。（ 6）不同的曝气生物滤池组合可以达到脱氮除磷的功能。 5.3 C 县污水水质、水量及经济现状分析 1、水质分析 根据第三章污水水质分析可以看出， C 县生活污水属于典型低浓度生活污水， BOD5/COD0.45，污水可生化性好。并且由于当地气候属亚热带季风湿润气候，降雨丰富。又由于污水收集管 25 网系统采用沟渠的形式，很容易使雨水渗入，从而使污水污染物浓度降低。 2、水量分析 根据第三章 C 县水量分析，近期 C 县污水量为 1.0 万 t/d，污水处理规模较小，属典型小城镇污水处理规模的范畴。 3、经济现状 C 县属老、少、边、穷地区，全县年财政收入为 4000 万元，属经济不发达地区，经济实力较弱，科技水平不是很高，城镇管理不够健全，目前 C 县，没有完善市政建设，建设污水处理厂存在资金严重不足的状况。 鉴于上述分析 ，建设 C县污水处理厂属于小城镇污水处理设施建设的范畴，因此在选择污水处理工艺时，应充分考虑小城镇污水处理厂建设的特点和方针。 5.4 典型小城镇污水处理厂的建设方针 就全国来讲，小城镇污水处理厂具有如下特点： 1）人口少，用水量标准低，污水处理规模比较小； 2）产业结构因地域差异以及雨季的影响时变华系数较大，污水水量水质变化大。 3）经济发展水平偏低，经济承受能力弱，可供选择的适用技术少。建设污水处理厂的方针： 1）选择污水处理技术要求一般，管理简单方便。 2）机械设备少，维护工作量小。 3）不一定要求自动控制； 4）由于 资金受限制，可以采用“全面规划，分期实施”的安排，总体布置中留有余地。 26 5.5 典型小城镇污水处理工艺 A、污水土地处理 人工湿地 污水土地处理系统也属于污水自然处理范畴，就是在人工控制的条件下，将污水投配在土地上，通过土壤 植物系统，进行一系列物理、化学、物理化学的净化过程，使污水得到净化的一种污水处理工艺。 人工湿地是一种由人工建造和监督控制的、与沼泽地类似的地面 ,它利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用来实现对污水的净化。这种湿地系统是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中 ,由土壤和填料 (如砾石等 )混合组成填料床 ,废水可以在床体的填料缝隙中流动 ， 或在床体的表面流动 ， 并在床的表面种植具有处理性能好、成活率高、抗水性能强、成长周期长、美观及具有经济价值的水生植物 (如芦苇、茳芏等 )， 形成一个独特的生态环境 ， 对污水进行处理。 主要优点： 1） 高效率 。 人工湿地的显著特点之一是其对有机物有较强的降解能力。二级处理后的污水中不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用 ， 可以很快地被截留而被微生物利用；污水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。 2） 低投资、低运 转费、低维持技术 。 3） 处理量灵活 ， 建设施工方便，处理构筑物、处理设备少 。 27 4） 低能耗 。 人工湿地 属生态处理方法， 基本上不耗能 。 5） 处理效果好 。 主要缺点： 1）占地面积较大； 2）需要经过两三个植物生长季节，形成稳定的植物和微生物系统后才能达到设计处理要求。 B、人工快速渗滤床 人工快速渗滤是将污水有控制的投配到具有良好渗滤性能的土地表面，在污水向下渗滤的过程中，在过滤、沉淀、氧化、还原以及生物氧化、硝化、反硝化等一系列物理、化学及生物的作用下，得到净化处理的一种污水处理工艺。 主要特点： 1） 产生的污 泥少； 2） 由于采用人工建造，机动灵活，不受场地条件限制，不会因渗漏而造成对地下水环境的影响； 3） 采用人工介质回填，水力负荷大大提高，系统的占地比RI 系统面积大大减小； 4） 该系统抗冲击负荷强， COD 处理范围可以从几十到几百，最高负荷可达 500mg/L；系统停止运行 34 个月后， 35 天就能恢复至原有的处理能力。 C、导流曝气生物过滤处理工艺 导流曝气生物过滤法充分借鉴了下向