技术方案概述511.doc

江苏省建湖县城东污水处理厂江苏省建湖县城东污水处理厂 技术标技术标 1 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 第第 1 1 章章 总论总论 1 1 项目概况项目概况 1 1 1 项目名称 江苏建湖县城东污水处理厂 1 1 2 设计规模 规模为 40000m3 d 分二期建设 其中一期规模为 20000m3 d 一期前期 8000m3 d 一期后期 12000m3 d 1 1 3 设计进水水质 一期前期主要为化工企业达标排放污水 其水质指标为 BOD5 50mg l CODcr 500mg l SS 100mg l NH3 N 10mg l TP 1 0mg l PH 6 9 一期后期主要为城市生活污水和其他企业排放污水 其水质指标为 BOD5 200mg l CODcr 400mg l SS 200mg l NH3 N 30mg l TP 4 0mg l PH 6 9 则其综合污水水质指标为 BOD5 140mg l CODcr 440mg l SS 160mg l NH3 N 22mg l TP 2 8mg l PH 6 9 1 1 4 设计出水水质 本污水处理厂出水水质执行 GB18918 2002 的一级标准 A 标准具体指标如下 BOD5 10mg L CODcr 50mg L SS 10mg L TN 15mg L NH3 N 5mg L TP 0 5mg L PH 6 9 大肠菌群数 103个 L 1 1 5 处理工艺 按照 邀标函 的要求 处理工艺需满足不同阶段废水处理的要求 由于一期 前期污水主要为化工企业达标处理后的废水 可生化性较差 故此本工程针对这一 特点 设计时考虑采用铁碳微电解 Fenton 氧化法 混凝沉淀工艺对此部分污水进行 预处理 一方面降低有机污染负荷 另一方面提高其可生化性 使其具备可生物处 江苏省建湖县城东污水处理厂江苏省建湖县城东污水处理厂 技术标技术标 2 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 理的条件 污水处理二级处理段采用水解 A O 生物池工艺 深度处理段采用曝气生物滤池 工艺 污泥处理推荐采用带式浓缩 脱水一体机 1 2 设计原则设计原则 1 采用技术先进 稳妥可靠的污水 污泥处理工艺和设备 并力求投资省 运行费用低 操作管理方便 为污水处理厂的建设和运行创造良好的条件 2 污水处理过程中产生的栅渣 沉砂和污泥妥善处理 避免造成二次污染 3 力求选用经济 实用 高效的设备 4 用现代化技术手段 逐步实现科学自动化管理 做到技术可靠 经济合理 5 污水处理厂的总平面布置要体现流程简洁 分区功能明确 便于维护管理 的特点 同时 对两期工程做到统一规划 分步实施 1 3 设计范围设计范围 污水处理厂界区内的全部生产性构 建 筑物及公辅设施 构 建 筑物土建 按一期规模设计建造 不包括外部的供水 供电 通讯线路 进厂道路的设计 同时 按照建设单位 要求 界区内综合楼 围墙 含大门及门卫间 中心道路及其相关设施 如办公 器具 空调设备等 均不包含在本技术方案范围 第八章设备表中运输 化验 机修设备均为建议配置 不包含在本工程相关报 价范围中 1 4 采用的主要标准及规范采用的主要标准及规范 1 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 2 地表水环境质量标准 GB3838 2002 3 污水排入城市下水道水质标准 CJ3082 1999 4 城市污水处理工程项目建设标准 国家建设部 2001 江苏省建湖县城东污水处理厂江苏省建湖县城东污水处理厂 技术标技术标 3 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 5 城市污水处理及污染防治对策 国家建设部 环保局 科技部 2000 6 室外排水设计规范 2006 年版 GB50014 2006 7 室外给水设计规范 2006 年版 GB50013 2006 8 建筑给水排水设计规范 2003 年版 GB50015 2003 9 民用建筑电气设计技术规范 JGJ T16 92 10 建筑结构荷载规范 CBJ50009 2001 11 给水排水工程构筑物结构设计规范 GB50069 2002 12 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 13 混凝土结构设计规范 GB50010 2001 14 建筑设计防火规范 GB50016 2006 15 地下工程防水技术规范 GB50108 2001 16 工业与民用供电系统设计规范 GB50052 95 17 10KV 及以下变电所设计规范 GB50053 94 18 低压配电装置及线路设计规范 GB50054 95 19 建筑防雷设计规范 GB50057 94 20 电动装置的继电保护和自动装置设计规范 GB50062 92 21 泵站设计规范 GB T50265 97 22 污水综合排放标准 GB8978 1996 1 5 城市概况与自然条件城市概况与自然条件 1 5 1 自然地理位置 建湖县位于江苏省盐城城市中西部 北纬 33 16 33 41 东经 119 33 120 05 东与射阳县交界 南与盐都区接壤 西与宝应 楚州二县 区 毗 邻 北与阜宁县隔水相望 全县总面积 1154 平方公里 陆地面积 928 05 平方公里 占 80 42 水域面积为 225 95 平方公里 占 19 58 建湖交通便利 地理环境 优越 是一方新兴的投资热土 新长铁路 盐淮公路 204 国道接线 贯穿其中 距盐城机场 40km 京沪高速 35km 距上海 360km 行程 3 5 小时 距南京 210lm 行程 2 5 小时 江苏省建湖县城东污水处理厂江苏省建湖县城东污水处理厂 技术标技术标 4 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 1 5 2 城市简介 建湖县经济开发区是县城的有机组成部分 是实现建湖县 坚持工业立县战略 走新型工业化道路 发展战略的实现基地 开发区建设过程中以市场经济为导向 合理组织路网结构 完善各项功能配套 建湖经济开发区规划以工业为主 兼有相应的生产性服务用地 以及部分居住 用地 生活服务设施 市政设施用地 开发区工业用地控制在黄沙港以南 冠华东 路以北 产业定位主要为化工 机械 电子照明 燃料乙醇 纺织等为主 1 5 3 城市总体规划 规划范围 建湖经济开发区位于建湖县城区东部 与城区隔西塘河相望 基地 东部以东塘河为界 南部以建港沟为界 西部以西塘河为界 北部以黄沙港为界 城市规划指导思想 建设本着 统一规划 统一管理 合理布局 分期实施 的原则 由南向北 由西向东滚动发展 坚持可持续发展原则 充分利用自然条件 保护生态环境 以 14000 为目标 建设生态型 园林化的新型工业园区 规划人口 规划近期 2012 年 经济开发区人口为 3 2 万人 规划远期 2020 年 经济开发区人口为 5 39 万人 规划用地 远期 2020 年 城区建设用地 15 3 平方公里 1 5 4 自然条件 1 地貌与地质 全县地势平坦低洼 东北沿冈一线和西部走马沟两岸略高 地形剖面呈马鞍形 全县地面平均真高 1 74 米 最高处 3 米 最低处只有 0 7 米 分为五个类型区 沿冈地区 沿海地区 中部低平田区 西部高平田区和沿荡区 沿冈地区位于县境 东部 地势高于西部 平均地面真高 2 米以上 沿海区 又称沿海垦区 位于沿 冈以东 平均地面真高 1 6 米 中部低平田区 位于沿冈以西 东西塘河两岸 地 势低洼 地面真高在 1 3 1 9 米 最低的只有 0 7 米 西部高平田区 走马沟两 岸是县境西部的隆起地区 地面真高在 2 2 米左右 可称 西高脊 又谓 西商田 沿荡区位于县境西面和西南沿荡地区 原有湖滩地 地面真高 1 米左右 全县地处扬子淮地台的苏北拗陷带 以串声河为界 分东西部两部分 东部属 海滨平原 西部属江淮平原 在地质构造上同属苏北断拗带组成部分 地层属性上 同为第四纪覆盖层 岩性为松散粘土 砂质粘土 地耐力 12 14 吨 立方米 江苏省建湖县城东污水处理厂江苏省建湖县城东污水处理厂 技术标技术标 5 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 县城第四纪沉积层及其承载力 自地面向下大致为 粘土层 黄色 厚 1 3 料 承载力 12 16 吨 平方米 上部有 0 5 米厚的耕植土 粘土层 褐色 黄褐色 有少量铁锰结核 厚 2 6 米 承载力 16 20 吨 平方米 粉砂层 黄褐色 中密 县境草堰口至大团口一线以西 为古泻湖堆积平原 占全境土地的大部分 古 泻湖堆积平原潜水江深亚区为全新世砂土 亚粘土类夹沙含水层 厚约 20 30 米 潜水埋藏深度小于 1 涌水量 0 44 0 8 升 秒 水温 15 C 17 C 地下水流向自西 向东 下中更新世流砂承压含水组 与粘土互层分布 含水层顶板埋藏深度为 140 米左右 水质好 水量大 串场河以东地区为冲积平原 中下更新统属海相沉积层 含有少相瓣腮类化石 上更新层属海滨相沉积 为浅灰 灰色亚粘土及粉夹灰色粘土 全新统亦为深海相 沉积 为棕黄色 褐黄色亚粘土夹淤泥 2 气候 建湖县县境地处北亚热带北缘 季风气候较显著 冬 夏长 春 秋短 四季 分明 年平均气温为 14 2 C 年平均日照时数为 2228 小时 年平均日照百分率为 50 本地明显的季风气候特征 冬季多吹偏北风 夏季多吹偏南风 全年中以东 南风最多 全年平均风速为 3 4m s 9 月平均风速最大为 4 2m s 4 月平均风速最 小为 2 9m s 年平均降水量为 1020 毫米左右 3 水文 该县处淮河下游 是里下河地区的腹部洼地 境内沟河纵横 水资源十分丰富 自然降水量大 水域广阔 地下淡水资源比较丰富 全县共有水域面积 2 67 万公 顷 占全县总面积的 19 58 其中荡滩面积 1 49 万公顷 水资源是仅次于耕地面 积的第二大资源 而且水质肥沃 天然铒料比较充足 属营养性水体 适宜多种水 生植物和各种淡水鱼类的生长繁衍 境内沟河港汊纵横交错 共有大小沟河 3000 余条 主要排水入海河道为黄沙 港 另有部分洪水从射阳河下排入海 主要骨干河道还有 南北向的蔷薇河 戛粮 河 西塘河 东塘河 渔深河 串场河 通榆河和东西向的南盐河 北塘河 主要 支河有皮汊河 芦沟河 盐建河 李夏河 建港河 马泥河 太绪河 西冈河 廖 家沟等 江苏省建湖县城东污水处理厂江苏省建湖县城东污水处理厂 技术标技术标 6 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 4 地震 根据我国主要城镇抗震设防烈度 设计基本地震加速度和地震分组划分 建湖 县地震烈度为 6 度 设计基本地震加速度值为 0 05g 1 6 城区排水现状及规划城区排水现状及规划 1 6 1 现状 目前开发区排水管网体制还不健全 污水就近排入自然水体 对环境造成不利 的影响 1 6 2 规划 1 规划排水体制为雨污分流制 2 开发区内雨水全部由管道分片收集 就近排入附近水体 考虑河道正常 水位高 与地面高差甚小 雨天利用排涝泵站抽水 以降低内河水位 使开发区内 部雨水管道顺利排除雨水 确保开发区用地不受淹没 3 凡直接排入城区污水管道的污 废水均要符合国家现行 污水综合排放 标准 和 城市污水排入下水道标准 的规定 4 凡有毒 有害及不易生物降解物质的工业废水不允许直接排入市政排水 管道 必须自行处理达到国家相关工业废水排放标准后方可排入 1 7 项目建设的必要性项目建设的必要性 1 7 1 项目建设的必要性 随着改革开放的不断深入 经济稳步高速发展 城区规模不断扩大 人口不断 增长 人民生活水平不断提高 城市生活污水量和工业废水量也逐年增加 这些污 水未处理就直接排入了城市周围的水体 致使这些水体污染日益严重 建设污水排放系统和污水处理厂 是控制水污染的有效手段 也是城市基础建 设的重要一环 这一目标的实现与否 不仅直接影响到城市各项功能的发挥 也标 志着城市基础设施的完善程度 成为衡量城市现代化程度的标准之一 污水处理工 程的建设不仅反映了城市的经济实力 人口素质和社会文明水准 也可通过污水的 集中处理降低企业 社区污水处理费用 减少企业的生产成本 从而增强对内资和 外资的吸引力 否则就会形成与经济发展不协调的局面 势必影响和制约本地区经 江苏省建湖县城东污水处理厂江苏省建湖县城东污水处理厂 技术标技术标 7 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 济的持续发展 1 7 2 项目建设的可行性 建湖县城东污水处理厂项目的建设污水处理厂用地已征迁完毕 自来水 电 通讯等基础设施已到位 从而为项目的实施提供了便捷的条件 为确保工程顺利开展 建湖县政府进行了专门的研究 成立了污水处理厂工程 筹建领导小组和污水处理厂法人实体 其中工程筹建领导小组是县长亲自牵头 由 环保局 建设局 污水处理厂等职能部门领导组成 以上标志着本工程的建设业已 进入实质性阶段 本项目的可行性研究报告已于 2008 年 7 月得到盐城市发改委批复 中央财政 专项资金和地方政府自筹资金业已分别到位 为污水处理厂的建设提供了有力的资 金支持 由此可见 建湖县城东污水处理厂项目的建设是可行的 江苏省建湖县城东污水处理厂江苏省建湖县城东污水处理厂 技术标技术标 8 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 第第 2 2 章章 设计规模与进出水水质设计规模与进出水水质 2 1 规划年限规划年限 依据建设单位提供资料 本工程近期规划至 2012 年 远期规划至 2020 年 2 2 服务范围服务范围 本工程服务范围主要为经济开发区范围内工业废水和生活污水 主要界限为东 塘河以西 建港沟以北 西塘河以东和黄沙港以南的区域 总规划面积为 15 3 平 方公里 2 3 设计规模设计规模 根据建设单位提供资料建湖县城东污水厂总设计规模为 4 万 m3 d 其中一期建 设规模为 2 万 m3 d 一期工程中 前期主要接收化工厂达标排放废水 设计流量约 为 8000m3 d 随着城区污水收集管网的逐渐完善 服务范围内城市生活污水及少量 其他工业企业污水亦将收集到本污水厂进行集中处理 此类污水总流量约为 12000m3 d 2 4 设计进水水质设计进水水质 本工程一期工程阶段 收集来的污水主要分为两部分 一部分为前期亟待处理 的化工厂排放废水 另一部分为后期收集的城市生活混合污水 2 4 1 一期工程前期进厂水质指标分析 本设计说明书编制前 我公司在建设单位的要求和帮助下 对当地的化工企业 进行了污水排放实地调查 并对具有代表性的 污水排放量较多企业进行了排放口 水样采集 并委托了权威部门进行了水质化验分析 其具体检测结果如下表 江苏省建湖县城东污水处理厂江苏省建湖县城东污水处理厂 技术标技术标 9 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 主要污水排放企业水质主要污染物指标检测表主要污水排放企业水质主要污染物指标检测表 新业化工新业化工剑牌化工剑牌化工建农化工建农化工克胜股份克胜股份 排放流量 排放流量 m m3 3 d d 350 6502000600 8002800 化学需氧量化学需氧量 mg Lmg L 92010801920960 生化需氧量生化需氧量 mg Lmg L 5060410260 总氮总氮 mg Lmg L 16 68 0156 877 8 氨氮氨氮 mg Lmg L 5 15 736 76 4 总磷总磷 mg Lmg L 0 540 182 6321 2 主要污染因子主要污染因子 苯类 聚烯腈 DMF GMF 甲醇 脂 乳酸 丁酮 吡 啶 考虑到部分企业属于新建企业 企业内部的污水处理站仍处于调试阶段 因此 上表中的监测数据不足以代表本工程建成后的进厂化工废水水质指标 仅可作为本 技术说明编制过程中的参考依据 依据建设单位提供的邀标书 参照 污水综合排放标准 GB8978 1996 及 污水排入城市下水道水质标准 CJ3082 1999 中 有城市污水处理厂参数 中 相关规定 各企业排入城区污水管网中污水水质指标限值如下表 排入城市管网污水水质主要污染物指标限值表排入城市管网污水水质主要污染物指标限值表 PHPH CODCODcr cr mg Lmg L BODBOD5 5 mg Lmg L SSSS mg Lmg L 氨氮氨氮 mg Lmg L 总磷总磷 mg Lmg L 6 9500300400358 考虑到各排污企业均设有污水处理站 且均设置有生物处理设施 则本污水处 理厂进水指标 SS 必然相对较低 同时其可生化性必然较低 根据主要污染物指表 检测表中表征出来的污水特性 结合我公司多年来的污水处理经验考虑 其进水水 质 B C 约为 0 1 左右 另外 由园区内化工废水的特性决定了该类废水氮 磷含量 低于排放标准中规定的限制 取样水质检测分析也证实了这一点 因此 本设计说 明预测一期工程前期化工废水进厂指标如下表 污水处理厂一期工程前期化工废水进厂主要污染物指标表污水处理厂一期工程前期化工废水进厂主要污染物指标表 PHPH CODCODcr cr mg Lmg L BODBOD5 5 mg Lmg L SSSS mg Lmg L 氨氮氨氮 mg Lmg L 总磷总磷 mg Lmg L 江苏省建湖县城东污水处理厂江苏省建湖县城东污水处理厂 技术标技术标 10 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 6 950050100101 2 4 2 一期工程后期进厂水质指标预测 随着污水收集管网建设的不断完善和开发区企业的不断增加 一期工程除了前 期以现有化工企业排出的废水 8000m3 d 外 后期将增加收集以生活污水为主体的城 市污水大约 12000m3 d 共计 20000m3 d 由于目前无法得到相关权威的监测数据 本设计说明将依据建湖县周边已建成或在建的城市污水处理厂实际 设计进水水质 采用类比法进行进厂城市生活污水水质预测 下表列举了建湖县周边即江苏省同类规模 同等生活水平 较为代表性的污水 处理厂主要污染物进厂水质指标 周边污水处理厂进厂主要污染物指标表周边污水处理厂进厂主要污染物指标表 CODCODcr cr mg Lmg L BODBOD5 5 mg Lmg L SSSS mg Lmg L 氨氮氨氮 mg Lmg L 总磷总磷 mg Lmg L 常州市城北污水厂 400200300304 镇江丹徒污水厂 400200200254 太仓城东污水处理厂 400200180304 盱眙城南污水处理厂 300180200303 考虑到表中所列污水处理厂设计进水中均不同程度的包含了浓度相对较高的城 区工业污水 而建湖县城东污水处理厂一期工程后期来水主要性质相仿 并且从实 际运转资料来说 设计值虽偏向于保守 但污水处理厂整体运转状况良好 因此 本技术方案预测 其后期进厂水质指标为 一期工程后期进水水质主要污染物指标表一期工程后期进水水质主要污染物指标表 PHPH CODCODcr cr mg Lmg L BODBOD5 5 mg Lmg L SSSS mg Lmg L 氨氮氨氮 mg Lmg L 总磷总磷 mg Lmg L 6 9400200200304 2 4 3 设计进水水质 经过上述水质分析 本技术说明预测本工程设计进水水质为 江苏省建湖县城东污水处理厂江苏省建湖县城东污水处理厂 技术标技术标 11 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 设计进水水质主要污染物指标表设计进水水质主要污染物指标表 流量流量 m m3 3 d d CODCODcr cr mg Lmg L BODBOD5 5 mg Lmg L SSSS mg Lmg L 氨氮氨氮 mg Lmg L 总磷总磷 mg Lmg L 一期前期 800050050100101 化工 800050050100101 生活 12000400200200304 一 期 后 期 混合 20000440140160222 8 2 5 设计出水水质设计出水水质 依据建设单位提供的邀标书规定 执行苏政办发 2007 115 号文件要求 城东污 水处理厂尾水必须执行 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 中一 级 A 标准 具体要求如下表 设计出水水质主要污染物指标表设计出水水质主要污染物指标表 PHPH CODCODcr cr mg Lmg L BODBOD5 5 mg Lmg L SSSS mg Lmg L 氨氮氨氮 mg Lmg L 总氮总氮 mg Lmg L 总磷总磷 mg Lmg L 6 95010105150 5 江苏省建湖县城东污水处理厂江苏省建湖县城东污水处理厂 技术标技术标 12 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 第第 3 3 章章 污水处理工艺污水处理工艺 3 1 污水处理厂厂址污水处理厂厂址 根据项目可研批复 污水处理厂厂址位于园区的东北侧 纬一路南面 纬三路 北面 剑牌农药化工有限公司东侧 厂址地势平坦 由于相对地势较低 有利于污 水重力自流收集 中途无需设置泵站 无需穿越主要河流 施工相对简单 3 2 进水收集进水收集 根据工程具体阶段性特点 本设计说明确定其进水主管道分为两部分 第一部 分为收集园区化工废水管道 进入化工废水泵站进水井 第二部分为收集城区城市 污水管道 进入城市污水泵站进水井 3 3 尾水排放尾水排放 根据建设单位提供资料 污水经污水处理厂处理达标后 采用重力流方式排入 附近水体 排口设在黄沙港与东塘河交汇处上游约 750m 处 排放口至厂区围墙约 800m 由市政建设部分负责附设 其设计与施工不包含在本技术方案中 3 4 污水水质分析污水水质分析 3 4 1 一期工程前期阶段水质分析 由于一期工程前期阶段只收集到化工企业达标排放废水 其可生化性较差 其 B C 仅为 0 1 左右 而污水处理厂出水要求较为严格 则常规城市污水处理厂的 脱氮除磷生物处理工艺无法满足工程目的 工程设计时必须考虑对来水进行特殊预 处理 一方面降低污染负荷 为后续处理构筑物提供良好条件 另一方面主要目的 是对来水水质进行改性处理 提高废水的可生化性 从而实现达标排放 3 4 2 一期工程后期阶段水质分析 后期阶段 随着城市生活污水管网的不断完善 进入污水处理厂的生活污水 江苏省建湖县城东污水处理厂江苏省建湖县城东污水处理厂 技术标技术标 13 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 比重不断提高 则进厂污水可生化条件越来越好 因此后期处理工序较之前期可以 简化 即可采用城市污水处理厂中的比较常见的脱氮除磷生物处理工艺进行二级处 理 考虑到前期污水中存在一部分难降解的污染因子 虽然理论上混合污水可以通 过二级处理生物降解 但是本技术方案仍然推荐前期的化工污水经过预处理改性后 再与后期污水混合 共同进入生物处理单元进行处理 为节约运营成本 在出厂水质可以稳定的达到排放标准的前提下 可以根据实 际运转经验 考虑部分前期化工废水超越预处理单元 直接与生活污水混合进行生 物处理 3 4 3 出厂水质分析 邀标书 要求本工程出水水质必须达到 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 中一级 A 标准 结合我公司多年来城镇污水处理经验和国内同 类型污水处理厂运转经验考虑 本技术方案认为二级生物处理工艺无法满足其出水 要求 故此推荐在生物处理单元后 必须增设深度处理单元 严格控制出水水质指 标 使本工程出水能够稳定的达到排放要求 3 5 污水处理工艺的选取污水处理工艺的选取 3 5 1 预处理单元 目前 业内针对难生物降解有机污染物主要采用物理法 焚烧法 吸附法 微 电解法 催化氧化法等方式进行处理 本工程预处理单元主要处理一期工程前期化工废水 目的是对提高废水的可生 化性和降低一部分污染负荷 由于废水中所含主要污染物质是难降解 可生化性差 的溶解性物质 因此物理方式的预处理方法如混凝沉淀 澄清等工艺不适合本工程 化工废水的预处理工段 而焚烧法 吸附法由于其建设成本及运营成本过高也不适 合对较大的工程项目 因此 本技术方案推荐对化工废水采用 铁碳微电解法铁碳微电解法 Fenton Fenton 氧化法氧化法 混凝沉混凝沉 淀组合工艺淀组合工艺 进行初步降解及提高可生化性预处理 使其具备一定的可生化性 B C 比达到 0 25 0 3 在难降解工业废水的处理技术中 由于废水的 BOD5 CODCr低 且成分复杂 对微生 物活性具有较强的抑制性 直接生化具有很大的难度 必须进行强化预处理 改变原 江苏省建湖县城东污水处理厂江苏省建湖县城东污水处理厂 技术标技术标 14 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 废水的难生化性及分子结构 为此经常会涉及到铁碳微电解工艺及曝气铁碳微电解 工艺进行废水的预处理 以提高废水的可生化性 保证后继生物工艺的进行 保证出 水达标 铁碳微电解工艺是利用铁 碳颗粒之间存在着一定的电位差而形成无数个 细微原电池回路 这些细微电池是以电位低的铁成为阴极 电位高的碳做阳极 在含 有酸性电解质的水溶液中发生电化学反应 废水中的某些难降解有机物在电极表面 溶液中直接或间接参与氧化还原反应 从而被降解或改变了污染物的性质 其基本 原理主要有 4 个方面 电场作用 氢的氧化还原作用 铁的还原作用 铁离子的混 凝作用 碱性条件 电极反应生成的产物具有很高的化学还原活性 在偏酸性废水中 电极反应产 生的新生态 H 和 Fe2 能与有机物和无机物发生氧化还原反应 使大分子物质分解为 小分子的中间体 某些难降解的有机物还原生成易降解的化合物 提高废水的可生化 性 经过铁碳微电解法处理的废水 加入一定量的双氧水 使溶解于废水中的亚铁离 子与由双氧水产生的羟基结合进一步反应 采用双氧水主要由于其氧化性强 安全 易得 故为高级氧化技术中的常用氧化剂 而且在一定触媒如 Fe2 可以产生氧化性 更强的 OH 使有机物氧化得以降解 况且 因过氧化氢的分解产物是水和氧气 故不 会产生新的污染物 3 4 2 生物处理单元 本工程生物处理单元拟采用 水解水解 缺氧缺氧 好氧好氧 工艺 水解工艺属于升流式污泥床反应器技术范畴 水解池按其内介质分区为污泥床 区和清水区 待处理污水以及滤池反冲洗时脱落的微生物膜由反应器底部进入池内 并通过布水系统及特殊的池型构造与污泥床快速而均匀地混合 污泥床较厚 类似 于过滤层 从而将进水中的颗粒物质与胶体物质迅速截留和吸附 污泥床内含有高 浓度的兼性微生物 在池内缺氧条件下 被截留下来的有机物质在大量水解菌作用 下 将不溶性有机物水解为溶解性物质 将大分子 难于生物降解的物质转化为易 于生物降解的物质 如有机酸类 同时 生物滤池反冲洗时排出的剩余污泥菌体 外多糖粘质层发生水解 使细胞壁打开 使污泥液态化 重新回到污水处理系统中 被好氧菌代谢 达到剩余污泥减容化的目的 由于水解池的污泥龄较长 在污水处 理的同时 污泥得以消化 同时 水解酸化与缺氧好氧工艺联合使用 通过污泥回 江苏省建湖县城东污水处理厂江苏省建湖县城东污水处理厂 技术标技术标 15 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 流作用对污水中磷的去除也有较好的效果 水解工艺应用于城市污水处理中 具有以下特点 1 在城市污水处理中 多功能的水解池较功能专一的传统初沉池对各类有 机物的去除效率高 传统的初次沉淀池是功能单一的物理沉淀作用 其表面水力负 荷为 1 5 3 0m3 m2 h 相应的沉淀时间为 1 2h COD BOD SS 去除率分别在 20 10 40 左右 出水中溶解性 COD BOD 的比例变化很小 而水解池集沉淀 吸附 生物絮凝和生物降解功能于一体 时间为 2 3h COD BOD SS 去除率分别 在 30 20 70 左右 出水中溶解性有机物比例大大提高 2 水解菌世代期短 对污染物的降解过程迅速 其将污水中固体 大分子 难于生物降解的有机物质转化为易于生物降解的小分子有机物质 使得在后续的好 氧单元可以用较短的时间和较低的电耗完成净化过程 具有效率高 能耗低的特点 3 构造简单 便于维护 水解池内不设三相分离器 可以依靠水的静压排 泥 从而降低造价 便于维护 4 在污水处理的同时 也完成了对污泥的处理 使得污水 污泥处理一元 化 简化了流程 节省了投资 本工程设置水解池的目的一方面是作为生物处理单元的厌养段 以弥补后续 A O 工艺的不足 另一方面是在化学预处理提高污水可生化性能之后 再以生物手段进 一步提高污水的可生化性能 为生物降解有机物提供可靠保证 同时 一期工程后 期 随着生活污水的逐步纳入 进厂污水可生化性逐步提高 设置水解池 为超越 化学预处理工段 充分运用运行费用低廉的生物处理提供了可能 A O 法工艺全称为缺氧 Anoxic 好氧 oxic 活性污泥法系统 是在 80 年代初开创的工艺流程 其主要特点是将反硝化反应器放置在系统之首 故又称为 前置反硝化脱氮系统 A O 工艺是城市污水处理中较为常见的脱氮工艺 具有运行 经验成熟 管理维护简便的优点 A O 脱氮流程是 污水先经缺氧池再进好氧池 并将好氧池的混合液和二沉池 的污泥同时回流至缺氧池 使缺氧池中即从原污水中得到充足的有机物 又从回流 的混合液中得到大量的硝酸盐 回流污泥则保证其微生物量 因此可以在其中进行 反硝化反应 脱氮 然后再在好氧池中进行 BOD5的进一步降解和硝化作用 江苏省建湖县城东污水处理厂江苏省建湖县城东污水处理厂 技术标技术标 16 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 由于本工程隶属于工业园区污水处理厂范畴 为防止来水水质波动范围变化影 响到整个生物处理系统的稳定性 工艺设计时考虑在最不利条件下 在生物处理工 段人工投加活性炭粉 依靠其对有机污染物的吸附能力以消减水质波动对微生物的 冲击影响 确保整个水处理工艺的稳定运行 活性炭吸附技术在国内用于医药 化工和食品等工业的精制和脱色已有多年历 史 70 年代开始用于工业废水处理 生产实践表明 活性炭对水中有机污染物具有 卓越的吸附性 它对纺织印染 染料化工 食品加工和有机化工等工业废水都有良 好的吸附效果 一般情况下 对废水中以 BOD COD 等综合指标表示的有机物 如 合成染料 表面性剂 酚类 苯类 有机氯 农药和石油化工产品等 都有独特的 去除能力 因此 活性炭吸附是整个污水处理厂工艺处理系统正常运转的重要保障 其作 为备用工艺解决手段必不可少 3 4 3 深度处理单元 由于出水水质要求较为严格 常规二级生物处理工艺无法完全满足本工程实际 需要 因此设计时考虑采用曝气生物滤池工艺作为本工程的深度处理单元 曝气生物滤池 Biological Aerated Filter BAF 是生物接触氧化法的一 种特殊形式 即在生物反应器内装填高比表面积的颗粒填料 以提供微生物膜生长 的载体 在滤料层下部提供曝气 空气与污水逆向或同向接触 污水中有机污染物 与填料表面生物膜通过生化反应得到降解 填料同时起到物理过滤作用 曝气生物 滤池集吸附 氧化及过滤于一体 通过周期性反冲洗 使生物膜得以更新 氧的传 输效率高 供氧动力消耗小 处理效果好 尤其是对氨氮的处理效果明显 污泥量 少 出水悬浮物低 后续可不设沉淀池 曝气生物滤池技术是一种新型污水处理技术 与其他二级生化处理技术相比 具有容积负荷高 抗冲击负荷能力强 处理效果好 对碳源污染物和氮源污染物都 有良好的去除作用 占地面积小 处理流程简单 基建费用 运转费用节省及管理 简单 自动化程度高等优点 曝气生物滤池相关设备可实现全部微机控制 运行数 据和参数可在微机上显示 通过计算机程序 实现运转设备的自动化控制 可称作 真正意义上的机电一体化污水处理设备 便于操作和管理 目前曝气生物滤池越来 越多的被应用到城市污水处理厂的深度处理工段上来 江苏省建湖县城东污水处理厂江苏省建湖县城东污水处理厂 技术标技术标 17 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 同时 作为深度处理工艺 曝气生物滤池工艺与混凝沉淀过滤工艺相比除了具 有物理截流作用之外 还具有通过生物降解有机污染物的能力 可以保证其他各项 指标均能稳定达到出水水质要求 曝气生物滤池的结构与普通快滤池基本相同 不同之处在于曝气生物滤池下部 或底部增加了曝气系统 根据水流方向其可分为上向流和下向流两种 早期的曝气 生物滤池多采用下向流 如 BIOCARBON 由于下向流曝气生物滤池的纳污效率不高 易堵塞 运行周期短 因此现在多采用上向流方式 即采用气水同向流 使布水 布气更加均匀 同时 在水气上升过程中可把底部截留的 SS 带入滤池中上部 增 加了滤池的纳污能力 延长了工作周期 3 4 4 消毒处理工段 国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局于 2002 年 12 月 24 日颁布的 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 中首次将微生物指标列为基 本控制指标 将粪大肠杆菌群列为基本控制项目 污水处理厂二沉池出水中含有大 量的粪大肠菌等有害细菌 需进行消毒灭除细菌后才能排入水体 尤其是 2002 年 11 月爆发的非典型肺炎 使人们认识到消毒的重要性 因此 污水处理厂的尾水消 毒已成为防止疫情扩散的重要防线 其对预防和控制疾病的传播意义重大 2003 年 5 月 4 日 国家环境保护总局要求 城镇污水处理厂出水应结合实际采取加氯或 紫外线 臭氧等消毒灭菌处理 出水水质粪大肠菌群数小于 10000 个 L 由此可 见 污水处理厂尾水消毒的必要性和紧迫性 污水消毒的方法大体可分为两大类 物理方法和化学方法 物理方法主要有加 热 冷却 辐照 紫外线和微波消毒等方法 化学方法是利用各种化学药剂进行消 毒 如氯 臭氧等多种氧化剂 某些金属离子及阳离子型表面活性剂等 目前在国 内污水处理工程中得到广泛应用的消毒方法主要有液氯消毒 二氧化氯消毒和紫外 线消毒技术 以下是几种消毒方式的综述 液氯消毒液氯消毒 在水溶液中 卤素是非常有效的消毒剂 其中 氯在污水消毒中应用最广泛 氯溶于水 生成次氯酸 次氯酸可以快速进入细胞膜 破坏细胞组织 从而起到杀 菌消毒的作用 氯消毒自 1908 年问世以来 随着水质分析技术的不断完善和发展 科学家们对液氯消毒在水处理上的应用重新进行了评估和研究 发现以下缺点 1 江苏省建湖县城东污水处理厂江苏省建湖县城东污水处理厂 技术标技术标 18 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 氯与水中的腐殖酸类物质反应形成致癌的卤代烃 2 与酚类反应形成怪味的氯酚 3 与水中氨反应形成消毒效率低的氯胺 排入水体对鱼类有危害 4 长期使用会 引起某些微生物的抗曲线性 二氧化氯消毒二氧化氯消毒 二氧化氯常温下是一种黄绿色到橙色的气体 有类似于氯气的气味 在见光和受 热情况下易分解 通常是在使用之前 现场制备及时使用 二氧化氯的有效氯是氯气 的 2 63 倍 在水体杀菌消毒方面速度非常快 效果非常好 同时在除铁除锰和灭藻 方面效果也非常显著 适用于有机物污染和规模相对为中小型的水厂和污水厂 紫外线消毒紫外线消毒 紫外线消毒技术是利用紫外线 C 波段破坏水体中各种病毒和细菌的 DNA 结构 使其无法繁殖 达到去除水中致病菌体的目的 其优点是杀菌效率高 1 秒中以内 广谱性好 无二次污染 运行安全 占地小 费用低 性能价格比高 目前在世界 各地已有 3000 多城市污水处理厂安装了使用了紫外线消毒系统 其中 95 以上的系 统采用了明渠式模块化紫外消毒系统 预计今后将成为取代传统化学消毒方法的主 流 1 无持续杀菌能力 消毒后的水如果遇到新的污染源 会再次被污染 需与 氯配合使用 2 浊度及水中悬浮物对紫外杀菌有较大影响 降低消毒效果 3 紫外灯套管容易结垢 影响紫外光的透出和杀菌效果 因此需要对套管进行定期的 清洗以及采取表面降温措施来防止管垢的形成 4 细菌的复活现象 一些细菌被 紫外照射失活的病毒细菌可通过光的协助修复自身被破坏的组织 达到复活目的 另外一些细菌可能存在着暗复活现象 无需光照 二氧化氯消毒技术目前日趋完善 越来越多的被应用到水处理技术当中 从经 济角度分析 其较之液氯消毒更适用于中小型水厂或者污水处理厂 从工艺角度分 析 其与液氯消毒和紫外线消毒相比 对出水中残余有机污染物更具有氧化去除效 果 从安全性角度分析 二氧化氯发生器现场发生及时投加的方式不会有大量二氧 化氯泄露的现象发生 操作简便 使用非常安全操作简便 因此 本技术方案推荐 采用二氧化氯消毒作为工程的消毒处理工段 3 4 5 污泥处理工段 通常 城市污水处理厂完善的污泥处理工艺为 剩余污泥 污泥浓缩 污泥消化 污泥脱水 泥饼外运 江苏省建湖县城东污水处理厂江苏省建湖县城东污水处理厂 技术标技术标 19 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 国内外污泥消化使用较多的方法如湿式氧化法 厌氧消化法 热干燥法等 目 前国内大型污水处理厂普通采用厌氧中温消化工艺 这种在无氧条件下 利用兼性 厌气菌和专性厌氧菌降解有机物 将其分解成甲烷 氨基酸和脂肪酸 使污体积大 大减少 而且通过中温消杀死病原体 使污泥的使用更卫生 但是设备复杂 运行 和维护费用高 消化的后的污泥含水率仍较高 需进一步脱水 因此 依据本工程 建设规模 出于节省投资的目的 本技术说明推荐采用对工艺处理系统产生的污泥 直接进行脱水外运的方式进行污泥处理 城市污水处理的污泥浓缩 脱水设备方面 可提供选择的类型主要有带式浓缩 脱水一体和离心浓缩脱水一体机 现就两种机械设备的性能及重要技术指标进行分 析比较 见下表 污泥机械脱水设备性能分析表污泥机械脱水设备性能分析表 类型类型 性能性能 带式浓缩 脱水一体机带式浓缩 脱水一体机离心浓缩 脱水一体机离心浓缩 脱水一体机 设备尺寸设备尺寸体积较大 占地大体积小 占地小 噪音噪音运行速度低 噪音小转速高 噪音较大 运行环境运行环境敞开式运行 气味较大封闭运行 气味较小 操作管理操作管理滤布使用寿命为 3 6 个月 定期更换全自动运行 管理方便 电耗电耗低较高 药耗药耗1 5kg t DS1 5 5kg t DS 稍高 水耗水耗25m3 h 连续冲洗20 40m3 h 停机时冲洗 设备价格设备价格较低较高 脱水效果脱水效果含固率为 20 含固率为 20 25 以上两种脱水设备在国内都有使用 但是考虑到离心浓缩脱水机设备需要引进 进口产品 价格过高 故本方案推荐采用带式浓缩脱水一体机 其具有设备技术可 靠 投资较低 操作检修简单实用 便于维护的优点 3 6 污水处理工艺流程污水处理工艺流程 3 6 1 一期工程前期工艺流程 江苏省建湖县城东污水处理厂江苏省建湖县城东污水处理厂 技术标技术标 20 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 Innovative Solutions for a Better Environment 美好环境源自卓越品质 前期污水由园区化工废水管道收集后 经过细格栅进入进水泵房 经水泵提升 后依次进入铁碳微电解池和氧化池进行降污和改性预处理 进入中和反应池 与投 加的石灰乳充分混合后 通过重力沉淀 上清液进入配水井 污水通过配水井进入 二级生