铁岭开原八宝造纸产业园污水处理工程可行性研究报告.doc

铁岭（开原）八宝造纸产业园污水处理工程可行性研究报告第一章 编制依据、原则和范围 项目基本情况项目名称：铁岭（开原）八宝造纸产业园污水处理工程建设单位：铁岭（开原）八宝镇政府 项目内容：铁岭（开原）八宝造纸产业园2.0万m3/d污水处理厂 项目总投资：8479.25万元1.4 编制范围本工程设计范围即主要工程内容是：新建铁岭（开原）八宝造纸产业园污水处理厂一座，规划设计处理规模4万m3/d，一期（2020年）2万m3/d，二期（2025年）增加2万m3/d。本次设计范围为一期工程（配套污水收集管线及回用水管线不在本次设计范围内），并对以上工程建设的必要性及可行性进行分析。108 第二章 项目背景2.1 城市概况2.1.1 概况开原市八宝镇位于美丽富饶的开原市西部平原，地处沈阳、长春两大省会城市中间，东北城市走廊的中间地带，东距哈大高速公路出口仅7公里，距102国道、京哈铁路9公里，“哈大客专”开原新客站已在镇区内建设完成，将打造成开原新的铁路中心和公路客运中心。全镇区域面积108.2平方公里，耕地面积11.4万亩，现辖20个行政村，常驻人口4.5万人，是第三批全国小城镇综合发展改革试点镇、辽宁省现代农业示范镇。八宝具有充足而清洁的淡水资源；流经这里的清河是一条没有被污染的河流，四季不断流，水量充沛。距八宝20公里即是清河水库，年蓄水量达10亿立方米。八宝镇内部流经一条季节性河流马仲河。全镇水田有稠密的灌排渠网，具有得天独厚的绿色稻米发展条件。全镇现有企业500多家，初步形成了造纸、铸造、机械制造、建材、纸包装等几大门类。 主导产品瓦楞纸、箱板纸、茶板纸、纸箱、铝铁铸件等。2.1.2地理位置产业园位于铁岭市开原市八宝镇北部的河北村，规划范围为彰桓线以北，马仲河以西的面积为3.5km2的区域。铁岭市地处辽宁省北部，松辽平原中段。地理坐标为东经12327-12506，北纬4159-4329。东部与抚顺市的清原县毗邻，北部与吉林省的四平市松辽县、梨树县、辽源市的辽源县接壤，南部和西部与沈阳市的新城子区、法库县、康平县相连，全市行政区域面积12980km2。铁岭市地理区位优越，位于哈大经济隆起带上，是沈阳经济区的重要节点城市，是沈阳经济区产业转移的重要承接地。铁岭市有2个辖区：银州区、清河区；2个县级市：调兵山市、开原市；3个县：铁岭县、西丰县、昌图县；1个经济开发区和1个高新技术园区。区（市）县下设街道办事处13个，镇51个，乡38个。开原市位于铁岭市的东北部，辽河中游东测。东与西丰县、清原满族自治县相毗连，南与铁岭县交界，西与法库、昌图县接壤，北邻吉林省梨树县。东经12343-12448，北纬426-4253。东西长89.4千米，南北宽86千米，总面积2824.78平方千米。总人口58万人（2004年）。辖区面积2825平方公里，设21个乡镇街，总人口58万。开原东部属长白山余脉，林木茂密；西部为松辽平原腹地，沃野千里。地质特征优越，区位优势明显，发展潜力巨大。2.1.3气候气象产业园地处北温带边缘，属温带大陆性季风气候，一年四季分明。据开原市气象站多年气象资料统计，主要气象参数如下：气温：评价区全年日照2198.2小时左右，年平均气温8.5，极端最低气温-28.7，极端最高气温38.3，1月份为最冷月，平均气温-12.4，7月份为最热月，平均气温为25.2。降水：该地区年平均降水量为594.9 mm，降水多集中在7、8月，降水量为322.9mm，占全年降水量的54.3%。冬季（113月）降水量为62.1mm，仅占全年的10.4%。最大积雪厚度22cm，冻土深度126cm。风：该地区春季风速最大，夏季最小，年平均风速2.8m/s，主导风向SSW风，频率16.7%；次多风SE，频率11.1%；冬季主导风向以SSW为主，频率13.6%；次多风为SE，频率13.1%；北风风频为9.1%。2.1.4地质、地貌铁岭地区大地构造位置为华北地台-内蒙-兴安地槽褶皱系-吉黑地槽褶皱系交接部位；出陆地层单元主要有太古界变质岩系、中元古界长城系、古生界石炭系、中生界侏罗-白垩系及新生界第四系；岩古类型齐全，沉积岩、岩浆岩、变质岩在区内均有出露；岩浆岩以太古代和中生代侵入岩体为主，区内构造复杂，韧、脆性断裂构造十分发育。规划区地质属华北陆台，辽河及其支流冲积而成的平原，由上更新统及全新统的坡积、洪积、冲洪积、冲积层组成。第四系厚度变化较大，为2555m，越往南部越厚。上覆亚粘土和黄土状亚粘土厚7.530.0m，一般厚为1020m，下部主要为细砂层，颗粒上细下粗，在砂层下部有12m砾石碎石层，砾石平均砾径为510mm，最大可达5060mm，分选不良，具棱角，含水层比较稳定，一般厚度为110m。地势东高西低，南北向中间缓倾，大康屯一带最低。根据国家地震局的有关文件，地区地震烈度为VII度。2.1.5水文状况铁岭市水资源总量为31.41亿m3，人均水资源占有量1061 m3，与全省人均水平1070 m3相当，是全国人均水资源占有量（2700 m3）的40%。全市亩均占有水资源量为全省（697 m3）的56%。铁岭市全属辽河流域，境内辽河干流长为170km。域内流域面积在100km2以上的河流共有39条。其中：辽河一级支流有东辽河、清河等13条；辽河的二级支流有北小河、寇河等16条；辽河的三级支流有北太平河、下二台河等8条；辽河的四级支流有双庙子河等2条。流域面积在500km2以上的干支流有辽河、清河、柴河、凡河等10条。受地形、地貌、地理位置和季风条件的影响，东南部河网发育较好。全市共有水库96座，其中大型水库有清河水库、柴河水库、南城子水库和榛子岭水库，均分布在东部的辽河一级支流上。产业园周边的主要的地表水体为马仲河，属辽河的二级支流，汇入清河后进入辽河。2.2 社会经济概况铁岭区域位置优越，地处东北亚中心的辽宁中部城市群，是吉林、黑龙江两省通往其它省市和出海港口的重要通道。建国50多年来，特别是改革开放以来，铁岭经济建设日新月异，已成为闻名全国的粮食主产区、优质农产品生产加工基地和新兴的煤电能源之城。现有机械、电子、冶金、煤炭、橡塑、食品、制革、医药、化工、纺织等35个行业，全市现有工业企业19700多家，其中规模以上企业227家。拥有一批在全国有一定影响的大中型骨干企业。铁岭阀门集团股份有限公司是全国最大的低压大口径阀门生产企业，辽宁国能集团铁岭精工机械有限公司是全国最大的干燥设备科研、实验、生产基地，铁岭华晨橡塑制品有限公司是全国最大的复合体橡胶密封条生产企业。主要产品有煤炭、钢材、铜铝材、阀门、起重设备、化工设备、干燥设备、水泥、橡塑制品、平板玻璃、机制纸、针纺织品等1750多种。其中有200多种产品被评为国家、部、省优质产品，有170多种产品打入到国际市场。 2011年国民经济继续保持快速增长，全市生产总值（GDP）实现860亿元，按可比价格计算，比上年增长18.7%。地方财政一般预算收入105亿元，增长31.1%。固定资产投资按新统计口径完成750亿元，增长29%。规模以上工业增加值增长15.5%。社会消费品零售总额实现268亿元，增长18%。城镇居民人均可支配收入16100元，增长17.3%。农民人均纯收入8940元，增长15.5%。开原市工业基础雄厚，形成了纺织、造纸、优质农副产品深加工、新型建材三大基地。京哈电气化铁路，沈哈高速公路、102国道纵穿南北，开丰铁路、彰桓公路横贯东西。开原市先后荣获“十大最适宜创业县市”、“十大最具核心竞争力县市”和“中国十大改革创新示范县市、中国中小城市科学发展百强县市、最具投资潜力百强县市、最具区域带动力百强县市”等殊荣。2011年，全市地区生产总值实现410亿元，增长28.1%；财政一般预算收入实现28亿元，增长34.8%；固定资产投资实现200亿元，增长46.3%（按新统计口 径计算）；社会消费品零售总额实现52 亿元，增长22.4；规模工业主营业务收入达到900亿元，增长24.5；城镇居民人均可支配收入达到21244元，增长13%；农民人均纯收入达到10244元，增长19%。产业园及周边现有两个行政村，其中一个是大湾村现有常住户650户，常住人口2500人；另一个是河北村，现有常住户401户，常住人口1502人。产业园内现有5家工业企业，其中开原市八宝砖厂、开原市敢胜砖厂及开原造纸厂已经停产。2.3 工业园区总体规划2.3.1规划定位和规划目标规划定位：以造纸为主，纸深加工和物流三部分组成的综合产业园，将努力建设成为生态循环经济造纸产业园。规划目标：2025年总规模产纸230万吨，总产值200亿元（包括造纸、深加工、物流产业），产业园建设分3期展开：一期：50万t/a生产能力，产业园走上良性发展轨道。二期：新增80万t/a生产能力，总产能达到130万t/a，进入大型造纸产业园行列。三期：新增100万t/a生产能力，总产能达到230万t/a，并完善相应的配套服务设施，形成综合能力的造纸产业园。2.3.2规划范围产业园位于铁岭市开原市八宝镇河北村，规划范围为彰桓线以北，马仲河以西的面积为3.5km2的区域。2.3.3规划布局产业园规划结构为“一心、两轴、三区”，其中一心为服务中心，两轴为南北路、东西路景观大道，造纸产业园区分三期，一期用地59.5公顷，二期用地 51.9公顷 ，三期用地69.3公顷，总用地180.7公顷。深加工用地39公顷 ，物流用地24.20公顷 。服务中心布置在产业园中部，与物流区相邻，是产业园活动与服务中心。造纸产业布置在园区东部，中心服务区为中心中东部为一期、北部为二期，南部为三期。纸深加工园布置在园区西南部。物流园在服务中心的中西部。2.4排水体制及环境保护目标2.4.1 排水体制按照环境保护要求，根据造纸产业园区的自然因素及建设要求，结合当地实际情况，确定排水体制为分流制。将生活、生产污水系统和雨水系统分别在两个独立的管道内排除。生活、生产废水排水系统：本工程生产、生活废水由管道收集后，排至厂区污水处理站处理，经厂内处理后经排水管接入工业园区污水处理厂的管网，经园区污水处理厂处理后排放。2.4.2 环境保护目标产业园污水处理厂建成以后出水全部回用，若有剩余排入清河支流马仲河。按照水功能区划马仲河为类地表水体，污染物综合排放标准（GB8978-1996）中要求排入类水体执行二级标准，待建的产业园污水处理厂设计出水标准为城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中一级标准的A标准，后者排放标准严于前者，因此属于达标排放。第三章 工程建设的必要性及可行性3.1 工程建设的必要性（1）造纸工业为中国国民经济的发展做出了重要的贡献，然而也付出了巨大的环境代价，其排放的废水量、COD负荷量居我国各行业的首位。因此，能否解决造纸污染问题已受到全社会的普遍关注。（2）“产业园”的污水如果没有处理直接排入河体会对沿河两侧环境污染严重，特别是春夏秋季，河道周围臭气熏人直接影响居民的生活和城区的环境质量。所有这些情况都影响开原市招商引资的城市形象，因此只有建设污水处理厂才能彻底解决即将要发生的水环境污染问题，才能给城区人民创造良好的生活环境，提高开原市的整体形象，全面促进对外开放和招商引资，不断取得新的进展，给全市经济发展和社会进步创造良好的环境。（3）启动于2001年11月，耗资550亿元，历时15年的渤海碧海行动计划是迄今中国为改善海洋生态环境而发起的规模最浩大的工程。渤海位于中国的北部，是中国惟一的内海，环渤海地区工农业发达。但近年来渤海海域污染加剧，海洋生态环境恶化，赤潮频繁，渔业资源严重衰退。研究表明各地区工业污染物和生活污水排放加剧，化肥使用量增加，海岸开发频繁，海上交通和石油开采规模不断扩大是造成污染的主要原因，重点污染物是磷、氮、有机污染物和石油类。渤海碧海行动计划已经分近期（2001年到2005年）、中期（2006年到2010年）、远期（2011年到2015年）三阶段实施。近期行动计划所要实现的主要目标是，所有陆域工业污染源都要实现达标排放，建设、改造完成一批城市污水处理厂，使得经辽河、海河排入渤海的污染物得到有效削减，基本完成沿海防护林体系的建设和建成国家级及区域性的船舶溢油应急体系。中期目标是，排入渤海的氮、磷、石油等增长的趋势得到有效控制，近岸海域水质基本达到环境功能区划目标。同时，建成港口船舶废弃物接收处理装置，启动渤海船舶油类污染物“零排污”计划，建立起环境污染与赤潮灾害监测和预警系统。远期行动计划所要实现的目标是，氮、磷、石油等污染物排放总量得到有效控制，近岸海域水质达到环境功能区划目标，恢复良好的生态系统，提高生态系统的服务功能。按照国家规定和要求，铁岭（开原）八宝造纸产业园的污水已经处在排无出口的境地。为了切实落实国家的规定和要求，实现达标排放，建设污水处理厂已是迫在眉睫。因此本污水处理工程是一项治理污染、改善环境、造福后代的大事。铁岭（开原）八宝造纸产业园污水处理工程是改善开原市整体水环境质量的重要工程措施。工程的实施不仅能明显改善城区的环境质量，促进经济发展，显著提高城市污水处理率，同时可以减少城市污水给下游水体带来的污染，辽河的水质将得到巨大改善，因此项目的建设是十分必要的。3.2 工程建设的可行性（1）辽宁省、开原市各级人民政府对铁岭（开原）八宝造纸产业园区污水处理工程非常重视，污水处理项目早已纳入日程。同时由于是新成立的开发区，下一步着手开展排水管网系统的建设，这为污水处理工程的早日建设奠定了基础。由此，我们相信有各级人民政府的支持，铁岭（开原）八宝造纸产业园污水处理工程一定能够顺利地完成。（2）设计规模为4万吨/天，符合2015年至2020年工业园的排放水量。（3）采用国内外先进的污水处理工艺，使污水中的污染物指标达到规定的排放标准；污水处理工艺成熟，可确保出水水质达到排放标准；无技术难点，技术可行。（4）为了加快环保设施的建设，提高设施的运行效率和质量，我国已经提出了污染治理的市场化和产业化模式，出台了城市污水和垃圾收费政策，为日后污水处理厂的运营提供了政策资金保障。（5）对于污水处理厂的运营国内外有多种经济可行的方式可供参考，随着环保法律法规的不断健全，环保投融资机制的不断完善，资金的来源与运作将越发规范。综上所述，铁岭（开原）八宝造纸产业园污水处理工程，技术和经济条件已经具备，比较成熟，项目建设具备必要性和可行性。铁岭（开原）八宝造纸产业园污水处理工程 第四章 污水处理方案的比较与确定第四章 工程规模及建设厂址4.1污水量、水质预测及设计规模确定4.1.1设计水平年的确定铁岭（开原）八宝造纸产业园控制性详细规划分为三期：一期为2015年、二期为2020年、三期为2025年。因此污水厂设计水平年以规划的一期（2015年）开始为准，污水厂设计水平年确定：一期为2015年、二期为2020年。4.1.2工程服务范围根据铁岭（开原）八宝造纸产业园控制性详细规划，产业园采用商品木浆、混合废纸浆为主要纤维原料生产牛皮纸箱纸板、牛卡纸、高强瓦楞原纸等，产业园污水处理工程处理对象主要是造纸工业园内的造纸废水，以及开发区范围内企业排放的工业废水和极少一部分居民生活污水。铁岭（开原）八宝造纸产业园控制性详细规划要求进驻产业园企业废水经过处理之后排入产业园区污水处理厂。4.1.3产业园污水量预测（1）工业废水量预测造纸工业既是水污染大户又是用水大户。据不完全统计，1995年全国县及县以上造纸企业排放废水量约为24亿吨，占全国工业废水排放量的11%，居第三位；COD排放量为300余万吨，占全国COD排放量的42%，居第一位。例如，以商品浆和废纸为原料的造纸生产，根据规模、设备状况、生产管理等因素，吨纸水耗为数十吨上百吨之间，一座年产10万吨的造纸厂，每日耗水量约25,000m335,000m3。由于对进区企业生产状况未知，因此污水量的预测只能参照已落实的进区企业的实际排水现状及有关标准、规范、污染源普查结果的单位产品耗水量综合预测。根据国家环保部清洁生产标准 造纸工业（废纸制浆）（HJ468-2009）表1造纸工业（废纸制浆）清洁生产指标要求。非脱墨制浆污染物产生指标（末端处理前）见表4-1。表4-1 浆污染物产生指标（末端处理前）清洁生产指标等级一级二级三级废水产生量（m3/t）81115注：一级 国际清洁生产先进水平；二级 国内清洁生产先进水平；三级 国内清洁生产基本水平。铁岭（开原）八宝造纸产业园控制性详细规划中说明铁岭(开原）八宝造纸产业园规模为一期50万t/a，二期80万t/a（累计为130万吨/年）。产业园区清洁生产定位为“国内清洁生产先进水平”。一期（2015年）：箱纸板 20万吨/年瓦楞芯纸 20万吨/年文化纸 10万吨/年二期（2020年）：箱板纸、瓦楞纸 30万吨/年石膏板纸 30万吨/年再生新闻纸 20万吨/年三期（2025年）：牛皮纸 50万t/a铁岭（开原）八宝造纸产业园为新建规模企业，技术、设备、工艺、管理等水平先进。考虑开原气候等多方面实际因素，结合相应的标准和国内造纸企业的生产情况，其中一期按照二级标准指11t水/t纸标进行预测，二期取一级二级指标的中间值9t水/t纸进行预测，三期按照一级标准指标8t水/t纸进行预测。按照年生产时间为330天/年，每天24小时生产计算，因此通过计算可得出：产业园一期工业废水量为1.67t/d，二期废水量为3.55 t/d。表4-2 工业废水量预测表污水厂设计分期一期二期规划水平年2015年2020年产能(万t/a)50130吨纸耗水（t/t）119工业废水（万t/d）1.673.55（2）市政污水量预测产业园区污水处理厂除了受纳进驻企业的工业废水还要收集产业园区的市政污水。按照铁岭（开原）八宝造纸产业园控制性详细规划市政用水量预测2030年产业园区市政排水量为0.42万吨/天。表4-3 市政污水量预测表用地名称规模用水量指标水量（万m3/d）物流（仓储）用地0.242 km20.2（万m3/ km2d）0.048公共建筑用地0.1229 km20.5（万m3/ km2d）0.061道路用地0.4068 km20.2（万m3/ km2d）0.08市政设施用地0.0042 km20.25（万m3/ km2d）0.001消防用水0.34总用水量0.53排水量（排放系数0.8）0.42表4-4 污水量预测表污水厂设计分期一期二期规划水平年2015年2020年工业废水（万t/d）1.673.55市政污水（万t/d）0.240.42污水总量（万t/d）1.913.79设计规模（万t/d）2.04.0注：生产能力为累计生产量。考虑产业园管委会及其他市政设施排放水和仓储物流企业产生的少量废水，确定产业园污水处理厂规模一期（2015年）为2.0万m3/d、二期（2020年）为4.0万m3/d。本次设计范围为一期（2015年）为2.0万m3/d。4.1.5产业园水质的确定产业园是以废纸、商品浆（大多为进口漂白木浆）为主要原料，无自制纸浆。生产多种规格的箱板纸、瓦楞纸等产品。铁岭（开原）八宝造纸产业园控制性详细规划及铁岭（开原）八宝造纸产业园控制性详细规划环境影响保护书中均说明进驻产业园企业需具备独立的污水处理设施，工业废水经过处理之后排入产业园区污水处理厂，因此，进入产业园的污水污染物浓度得到了很高程度的降低，但是仍含有木质素和纤维素等降解产物，污染物多为悬浮物和可溶性有机物，仍属于可生化性较差类型。（1） 设计进水水质 n 工业废水水质产业园污水水质的再参考同行业类似生产工艺污水水质基础上，并考虑国家及行业相关水质标准。污水排入城市下水道水质标准（CJ343-2010）中要求“排入下水道末端的污水厂污水采用再生处理时进水水质执行A等级标准”，A等级标准要求污染排放控制要求如下：表4-5 污水排入城市下水道水质标准项目CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）pH指标5001002002540-6-9辽宁省综合污水排放标准（DB21/1627-2008）要求排入污水处理厂的水污染物最高允许排放浓度如下所示： 表4-6 排入污水处理厂的水污染物最高允许排放浓度 单位：mg/L序号污染物或项目名称限值1色度1002SS3003BOD52504CODcr3005TN506NH3-N307TP5.0根据以上分析。设计工业废水进水水质各指标浓度，采用辽宁省综合污水排放标准（DB21/1627-2008）中允许排出的污染物指标上限。但是，考虑到服务区域内，有可能存在不具备建设独立污水处理设施的企业，其排放的污水污染浓度较高，污染物又以SS和CODcr为主，排入产业园污水厂会造成污水可生化性降低的情况，影响污水处理厂的处理效果。故适当提高污水厂进水水质浓度SS、CODcr和BOD5浓度，SS、CODcr和BOD5浓度参照污水排入城市下水道水质标准（CJ343-2010）A等级标准。设计排入污水处理厂的工业废水污染物最高允许排放浓度确定如下：表4-7 产业园工业废水进水水质表项目CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）pH指标5001002002545-6-9n 市政污水水质市政污水水质参考辽宁省内常规市政污水处理厂生活污水水质标准，详见下表：表4-8 市政污水水质表项目CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）pH指 标340180180253546-9n 设计进水水质根据工业废水、市政污水的水量和水质进行加权计算，污水厂进水水质如下表所示：表4-9 产业园进水水质表项目CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）水量（万t/d）工业废水500100200254551.67市政污水340180180253540.24综合水质479.90 110.05 197.88 25.00 43.94 4.89 设计水质50011020025455（2）设计出水水质的确定根据铁岭（开原）八宝造纸产业园控制性详细规划环境影响报告书要求，本污水处理厂总出水排放标准执行城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002中一级标准的A标准（城镇污水处理厂出水作为回用水的基本要求），具体标准值见表4-10。表4-10 出水水质表项目CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）pH指 标5010105150.56-9 表4-11 产业园污水处理厂处理效率项目CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）pH进水500110200254556-9出水5010105150.56-9去除率（%）90.00%90.91%95.00%80.00%66.67%90.00%-（3）处理出水利用根据规划要求，本污水处理厂出水达标后，回用于产业园区内的造纸企业和热源厂，用于工业生产及供热用水，实现产业园污水零排放。4.2 厂址选择4.2.1场址选择原则在污水处理厂的总体设计时，对具体厂址的选择，仍须进行深入的调查研究和详尽的技术经济比较。污水处理厂的厂址选址应遵循以下原则：1、 厂址与规划居住区或公共建筑群的卫生防护距离应根据当地具体情况，与有关环保部门协商确定，一般不小于300m。2、 厂址应在城镇集中供水水源的下游，至少500m。3、 厂址应尽可能少占用农田或不占农田。4、 厂址应尽可能设在城镇和工厂夏季主导风向的下方。5、 厂址应设在地形有适当坡度的城镇下游地区，使污水有自流的可能，以节约动力消耗。6、 厂址应考虑汛期不受洪水的威胁。7、 厂址的选择应考虑交通运输，水、电供应，水文地质等条件。8、 厂址的选择应结合铁岭（开原）八宝造纸产业园控制性详细规划。4.2.2 厂址选择根据铁岭（开原）八宝造纸产业园控制性详细规划，污水处理厂本期位置已经确定位于开发区南部。规划占地5.9公顷。污水厂占地主要条件如下： 1、位于园区下游，处于马仲河河畔，污水有自流的可能，可节约动力消耗，有利于收集各造纸企业排放的废水和排放入马仲河。2、不占用农田。3、符合铁岭（开原）八宝造纸产业园控制性详细规划污水处理厂的方位规划。4、交通便利，位于京四高速公路东侧，便于物料运输。厂址的不足之处有：1、需要考虑厂区防洪。2、规划用地内地域狭窄、不规则，构筑物布置过于紧凑，不利于后续进一步设计施工。综合以上因素，本次设计污水厂在规划区域位置，是切实可行的。图4-1 规划污水厂厂址位置第五章 污水处理方案论证5.2污水处理方案论证按照制浆造纸废水治理工程技术规范（HJ 2011-2012）要求执行制浆造纸工业水污染物排放标准（GB3544-2008）表3的制浆和造纸企业应选择一级+二级+三级处理工艺。一级处理主要包括格栅渠、提升泵房、纤维回收间、初沉池（混凝沉淀池或气浮池）和调节池等。二级处理为生化处理系统。三级处理宜采用混凝沉淀（气浮）处理技术，混凝沉淀或气浮处理出水达不到水质目标时，可采用高级氧化处理。5.2.1事故池企业出现生产事故后，会在短时间内排放大量高浓度且pH值波动大的有机废水，这些废水若直接进入污水处理系统，会给运行中的生物处理系统带来很高的冲击负荷，造成的影响需要很长时间来恢复，有时会造成致命的破坏。为避免事故水对污水处理系统带来的影响，因此产业园污水处理厂设置事故池，用于贮存事故水。 本项目利用现有厂址南侧的一座废弃水塘改造成一座事故池，事故池一般应保持放空状态，放生事故时废水流入事故池通过调节流量，将事故池中废水均匀稳定的流入污水处理构筑物。5.2.2预处理系统预处理的目的是在一级处理之前去除污水中呈悬浮状或漂浮状态的较大污染物和沙砾等物质，以保证后序工艺的正常运行和处理效果。预处理通常包括粗细格栅、沉砂池、除砂等工艺。由于旋流沉砂池比普通沉砂池具有较多的优越性，故本工程预处理阶段拟采用旋流沉砂池和粗细格栅。污水的一级处理其主要任务是去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，目的是为了二级处理减轻负荷，故多采用物理处理法中的各种处理单元。污水经一级处理后，悬浮固体的去除率为70%80%，通常采用的工艺为沉淀池，普通沉淀池可去除污水中BOD5含量1015%左右，SS含量3050%左右。从而减轻了后序处理构筑物的负荷，降低二级处理工程造价和运行费用。5.2.3调节池产业园工业废水量占比例较大，企业排放水的水量和水质具有不稳定性，为保证后续处理设施稳定运行和处理效果，设置调节池，对水质水量进行调节。制浆造纸废水治理工程技术规范（HJ 2011-2012）对调节吃的要求如下：1) 调节池的有效容积应容纳大于4h 最大日平均时废水量；2) 调节池内应设置混合设施，当设置潜水推进器时，混合功率密度宜采用48W/m3，当采用曝气设备（曝气管或曝气器）时，曝气量不宜小于4m3/m2h；3) 宜在废水进入调节池前设置营养盐投加和pH 调整设施。5.2.4生化池1. 改良AO系统介绍目前传统工艺的脱氮基本上都是采用先硝化后反硝化的分离式脱氮系统，此方式硝化池控制溶解氧较高，溶氧粗犷型控制造成大量能耗的浪费，而大量硝化液回流时又造成反硝化池内溶氧偏高，不利于反硝化，被迫增大反硝化池的容积或停留时间满足反硝化需求，该种脱氮方式效率低且占地面积大，运行复杂，能耗高，脱氮稳定性靠较大的反硝化池容积来保证。而改良AO系统采用的一体式活性污泥系统是基于先进的同步硝化反硝化脱氮理论为基础的高效一体化生物处理系统，它通过控制曝气池溶解氧，在单一池体内（曝气池）不仅完成对有机物的彻底去除，更重要的是实现了硝化反硝化的同步进行，简化了脱氮流程，节省了碳源，更是提高了脱氮效率，同时也避免了由于硝态氮积累带来的不利影响。溶解氧控制是该工艺的一大亮点，同时也是该系统处理效果能够实现的基石，为实现溶氧的控制，经过多年的实践和研究，该系统应用新型空气提升系统、高效曝气系统、智能化控制系统等多项专有技术及专利技术，旨在稳定控制曝气池内溶解氧，实现工艺所要求的系统环境。同时内挂式泥水分离系统的开发并应用，使得该系统更加完善、紧凑，形成了真正意义上的集约型生物处理工艺。图5-1 短程硝化反硝化生物脱氮途径改良AO系统在保证处理效果的基础上，真正意义上的实现了高效、节能降耗、节省占地、运行维护简单等工艺亮点，彻底更新了现有生物污水处理系统的控制和运行模式。目前该工艺在国内市政、石油化工、医药化工、造纸等多个污水处理领域成功的实施了样板工程和实验研究项目，并得到了业主的一致好评。比如造纸废水襄樊大枫纸业污水处理工程。襄樊大枫纸业有限公司是大枫纸业集团下属造纸厂之一， 采用麦草制浆漂白造纸工艺，日处理污水能力为12000吨。企业地处汉江边仅5090米远，其工业废水经市政管网直接排放到汉江。200年，大枫纸业将之收购后，为达到环保部门的排放要求及提升企业自身形象，经比选了多种不同的污水处理方案，2005年该企业利用改良AO工艺进行新建系统和调试，工艺流程为原水+格栅+调节池+改良AO系统+出水，出水远优于设计出水标准。表5-1襄樊大枫纸业污水处理工程进、出水数据表项目规模12000m/d进出水水质情况CODCrBOD5SSpH进水水质 （mg/L）1400200040040069出水水质 （mg/L）2402803040692. 改良AO系统的特点改良AO系统除了出水稳定可靠，且具有以下特点：1）最节能的生物污水处理系统低氧运行节省大量的供风量，同时高效的曝气系统将充氧效率提高到28%以上，如此可将鼓风机的能耗大大降低；同时，由于是一体式结构，中间节省了传统工艺的机泵设备，也为运行节省了能耗，基于实际项目的耗电量统计，改良AO系统要比传统工艺节省电耗约30%以上。2）投资和占地最为节省的生物污水处理系统由于系统污泥浓度高，容积负荷较传统工艺高，同时一体式结构省略了二沉池，系统总池容仍小于传统工艺的生化池池容，池内设备少，所以占地和综合投资成本都要低于传统工艺。3）剩余污泥量最低的生物污水处理系统低溶氧且污泥负荷偏低，使得系统的污泥龄延长，污泥浓度提高，同时减低了剩余污泥量。某些对总磷没有出水要求的工业项目，甚至实现剩余污泥零排放，系统自身达到较好的平衡。4）自我调节能力以及耐冲击能力最强的系统由于智能溶氧控制系统（DOCS）是为该系统量身定做，该控制系统可以根据水质水量的变化以及同步脱氮过程中溶氧、氨氮、硝氮以及总氮之间的关系，综合判断系统的实际需氧量，智能调节需氧和供氧的关系，同时由于系统本省有大循环稀释系统以及高污泥浓度，可充分避免由于来水水质变化造成的系统冲击，保证出水稳定。表5-2 针对市政污水处理厂改良AO工艺与传统工艺的对比项 目传统工艺 （CASS、AO、氧化沟等）改良AO工艺处理规模( Treatment Capacity)m/d1000050000出水标准(Effluent standards)一级B占地(Land area)m/m20.70.90.40.6运营成本(Running cost)Yuan/m0.40.50.250.3溶解氧(DO) mg/L2412左右污泥浓度(MLSS)mg/L2000400050008000气水比(Ratio of air to water)6 834有效水深(Effective depth of water,m)455.56运行最低温度（Minimum operating temperature,）10 7 3. 传统AO与改良AO系统比较表5-3传统AO和改良AO技术经济指标比较（造纸综合废水，一级A标准，20000吨/日）序号项目传统AO改良AO1缺氧区（A）1、 通过搅拌维持污泥悬浮状态2、 二沉池污泥回流3、 主要作用脱氮4、 HRT3h1. 通过搅拌维持污泥悬浮状态2. 沉淀区及缺氧区污泥回流3. 主要作用作为生物选择区，稳定低氧环境，优选低氧活性菌，同时具有释磷脱氮等作用4. HRT16h4、 O段硝化液回流5、 主要作用去除COD、BOD、氨氮及磷的吸收1、 通过曝气维持污泥悬浮状态2、 DO0.5mg/L3、 HRT12h4、 和缺氧区或本区域实现大比例内回流5、 主要作用去除COD、BOD、氨氮以及总氮2COD降解在工业废水比例相对较高的废水中，其对COD降解能力较差，出水COD较高，对较难降解的有机污染物处理效果差，还需要通过水解酸化或其他预处理方法提高可生化性进行控制通过控制较低溶氧来实现兼性菌的富集，对难降解有机物有较好的去除效果，能够起到水解酸化+好氧工艺的效果，同时避免了水解酸化带来的一些列问题，如臭气、腐蚀等。3脱氮原理传统AO硝化与反硝化分步交替进行，停留时间长，且回流消耗大量的能耗，C/N要求高，TN去除效果不稳定，特别是在温度较低时，脱氮效果更不理想。脱氮机理为同步硝化反硝化，通过控制低溶氧，使得脱氮在系统内同步完成，且有短程硝化反应的发生，该过程具有能耗小，C/N要求低，同时由于污泥浓度高，对低温有更好的耐受性。4曝气方式使用普通的曝气器，氧传递效率低下，耗能高，且维护维修不方便高效的曝气系统，氧传递效率可提高到28%以上，且可实现不停车更换和自清洗功能。5DO溶氧控制在24mg/L溶氧控制在12mg/L左右，在满足硝化和碳化的前提下，凸显节能降耗，并实现同步脱氮的基本条件。6污泥回流泵房有无7独立二沉池有无8运行维护池内设备数量多，设备维护、维修繁琐，易导致影响污水厂的正常运行。采用一体化池形结构，设备数量少，故障率低，切池内设备均可实现不停车更换或维修，能保障污水厂的正常运行。9耐冲击能力停留时间长，有较大的污泥和混合液回流，有一定的耐冲击能力。通常对于市政污水，该系统通过空气推流系统可以实现10-20倍的内循环，大比倍内循环稀释来水，迅速降低来水的负荷，大大降低池内污染负荷梯度差，有利于微生物稳定生长。且较高的污泥浓度（即微生物量大）也有利于抵抗冲击负荷。10MLSS3-4g/L6811总停留时间（含沉淀池）大于20小时1517小时12直接运行成本（元/吨）2.62.72综上所述，推荐采用改良AO工艺作为产业园污水处理厂生化污水处理设施。5.2.5气浮气浮就是向水中通入空气，产生微细的气泡 ，有时根据需要同时加入混凝剂或浮选剂，使水中的细小悬浮物黏附在空气泡上，随气泡一起上浮到水面，形成浮渣，达到去除水中悬浮物，改善水质的目的。气浮法可用于去除污水中密度小于水的悬浮物、油脂和脂肪，也可用于活性污泥的浓缩。超效纳米浅层气浮系统有传统气浮、涡凹气浮等气浮设备不可比拟的优越性，现就其结构原理、设计参数、应用优点分述如下：1结构原理 中央旋转部分包括进水口、出水口和污泥去除机械，这部分和螺旋泥斗以和进水流速一致的速度沿池旋转。 原水从池中心的旋转接头进入，通过配水器布水，配水器的移动速度和进水流速相同，这样就产生了“零速度”，我们定义为“零速原理”，这一原理的应用是本设备的关键，这样进水不会对原水产生扰动，使得颗粒的悬浮和沉降在一种静态下进行。清水由集水管排出，集水管连在中央部分和它一齐旋转，这样原水的气浮分离时间就是中央旋转部分的回转周期。连在移动的配水器上的刮板将池底和池壁上的沉泥刮集到泥斗中，定期排放。行走部分和泥斗的转动由调速电机驱动，中心滑环供电。 2基本设计参数 ：表面负荷 9.612m3/m2h； ：回流比 20%40%； ：分离时间 35min； ：溶气压力 67.5bar(表压)； ：气浮池深 650mm； ：气浮池有效水深 550mm。3设备在应用中的优点 ：微细气泡与絮粒的粘附发生在整个气浮分离过程，也就是说没有气浮死区； ：应用“浅池理论”进行设计，池深只有650mm，有效水深550mm，另外进、出水的巧妙隔离，使悬浮物的分离不受V上、V下的限制，气浮分离时间只有35分钟，使设备的占用空间大幅度减小。以同样处理量7000m3/d的造纸白水为例，传统气浮池的占用面积约为115(95+20)m2，超效纳米浅层气浮池的占用面积约为51m2。 ：浮渣的清除，用螺旋泥斗，清除的浮渣在某一时刻总是池内浮起时间最长的浮渣，换句话说，也就是此处固、液分离最彻底，而且浮渣是瞬时清除，隔离排出，对水体几乎没有扰动，另外通过调速电机调节，螺旋泥斗的自转周期 t及斗子个数的选择与泥斗的公转周期T和浮渣的厚薄有严格的匹配关系，非常灵活、机动。 ：“静态”进水，“静态”出水，对水体的扰动非常小。：在一定程度上，气固比越大，使出水悬浮物的浓度越低， 浮渣含固率越高，因为超效纳米浅层气浮池应用了新的溶气机理，在溶气管体积比传统气浮池配备的溶气罐小1217倍的情况下，气固比反而高23倍。：溶气管的新溶气机理是：利用一特制结构，先把压缩空气切割成微细气泡，然后在扰动非常剧烈的情况下与加压水混合和溶解，这时空气在溶气管内以两种形式存在，一种形式是溶解在水中（此处与溶气罐类似，不过溶气罐的停留时间是24分钟，而溶气管的停留时间是812秒， 同时溶气管内的气、液接触面积要远远大于罐内的接触面积。）另一种形式是微细气泡以游离状态夹裹、混合在水中，在气浮时这种气泡直接用于气浮，并且是作为气泡的主要来源，从溶气水中释放的微细气泡也加入到气浮过程中去，这两种途径形成的微细气泡的数量要远远大于溶气罐加溶气释放器的结构形式的数量，这也是两种溶气结构的本质区别所在，也是溶气管结构不必要加溶气释放器的原因所在。 ：溶气管的特殊结构，使其没有填料堵塞的问题，也没有控制罐内水位高低的问题，因为在其治“标”的同时，也治了“本”。（空气在溶解前已微细化）：原水和溶气水在加入气浮池本体前，已在一段管道内已充分混合，气泡及时均匀地弥散在悬浮颗粒中。避免了因多个阀门或溶气释放器的开启度不一而造成的气泡不均匀现象。：池底设置了泥斗和排出管，中央回转部分设置了池侧和池底的刮泥机构，能保证池中的沉积物定期清除，对出水不会产生任何影响。5.2.6强氧化系统二沉池出水加药剂发烟硫酸调节pH至适合氧化剂反应范围，加入药剂七水硫酸亚铁及双氧水强氧化剂对废水中的难降解物质进行强氧化处理（芬顿反应），氧化后的废水加药剂碱调节pH，同时加助凝剂进行混合反应，反应后的废水进入后续深度处理沉淀分离。经强氧化的废水，难降解大分子物质被氧化为小分子可降解物质或者直接氧化分解，经后续再次沉池后废水CODcr、SS均能达到设计的出水要求。在调pH的碱试剂上一般采用氢氧化钠或熟石灰。氢氧化钠投加量少，产泥量少，但价格昂贵。熟石灰投加量多，产泥量较氢氧化钠多，但价格便宜。综合考虑，为降低运行成本，本工程选用成本低的熟石灰。(1) 芬顿反应简介Fenton（中文译为芬顿）是反应为数不多的以人名命名的无机化学反应之一。1893 年，化学家Fenton HJ 发现，过氧化氢(H2O2) 与二价铁离子Fe的混合溶液具有强氧化性，可以将当时很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态，氧化效果十分显著。但此后半个多世纪中，这种氧化性试剂却因为氧化性极强没有被太多重视。但进入20 世纪70年代，芬顿试剂在环境化学中找到了它的位置，具有去除难降解有机污染物的高能力的芬顿试剂，在印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等废水处理中体现了很广泛的应用。当芬顿发现芬顿试剂时，尚