某县工业园污水处理结构设计工程可行性报告.doc

某县工业园污水处理结构设计工程可行性报告第一章 概述1.1项目建设背景及目的*县*工业园区内目前未建设污水集中处理厂，区内嘉磊华庭、*县第三中学等生活污水已接入县城城市污水管网，生活污水排至县城污水处理厂集中处理；区内各企业产生的污水经自行处理后，由园区管道排至园区外2km处的污水沉淀池，经沉淀后用于周边林地的灌溉。为保护生态环境，完善工业园区基础设施，工业园现特委托我公司对*工业园污水处理厂工程进行可行性研究分析，为污水处理厂的建设提供理论支持。1.2编制依据1、业主委托书2、金塔工业集中区发展规划（20152020年）3、*县*工业园控制性详细规划4、工业区污水总排口水质监测报告单（酒泉环监第S2015347号）*县环境监测站。1.3采用的规范和标准1. 室外排水设计规范（2014版）(GB50014-2006)2. 地表水环境质量标准（GB3838-2002）3. 室外给水设计规范（50013-2006）4. 城市排水工程规划规范（GB50318-2000）5. 城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)6. 给排水制图标准（GB/T50106-2001）7. 城市污水处理厂工程项目建设标准（建标200177号）8. 给水排水设计手册（第二版）；9. 城市给水工程规划规范（GB50282-98）；10. 室外给水设计规范（GB50013-2006）；11. 采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）；12. 污水排入城镇下水道水质标准（CJ343-2010）；13. 污水综合排放标准（GB8978-1996）；14. 恶臭污染物排放标准（GB14554-93）；15. 泵站设计规范（GB/T50265-2010）；16. 城市污水回用设计规范（CECS 61-1994）；17. 城市污水再生利用工业用水水质（GB/T 19923-2005）；18. 工业循环冷却水处理设计规范（GB50050-2007）；19. 再生水回用于景观水体的水质标准（CJ/T-95-2000）；20. 农田灌溉水质标准（GB5084-2005）；21. 建筑中水设计规范（GB50336-2002）；22. 建筑给水排水设计规范(GB50015-2009)23. 城市防洪工程设计规范(GB/T50805-2012)24. 总图制图标准（GB/T50103-2001）25. 公路水泥混凝土路面设计规范（JTGD40-2002）26. 工业企业设计卫生标准 (GBZ1-2002)27. 房屋建筑制图统一标准（GB/T50001-2001）28. 建筑制图标准（GB/T50104-2001）29. 建筑结构荷载规范(GB50009-2001)30. 建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；31. 建筑地基处理规范（JGJ79-2002）；32. 给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）；33. 给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规范（CECS138-2002）；34. 给水排水工程管道结构设计规范（GB50332-2002）；35. 工业建筑防腐蚀设计规范（GB50046-2008）；36. 给水排水工程构筑物结构设计规范(GB50069-2002)37. 钢结构设计规范(GB50017-2003) ；38. 混凝土结构设计规范（GB50011-2002）；39. 砌体结构设计规范（GB50003-2001）；40. 建筑抗震设防分类标准（GB50223-2008）；41. 建筑抗震设计规范（GB50011-2010）；42. 构筑物抗震设计规范（GBJ50191-2012）；43. 采暖通风和空气调节设计规范GBJ19-87(2001年版)；44. 工业企业噪声控制设计规范 (GB/T50087-2013) ；45. 建筑设计防火规范（GB50016-2014）；46. 建筑灭火器配置设计规范（GB50140-2005）；47. 公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）；48. 供配电系统设计规范（GB50052-2009）；49. 低压配电设计规范（GB50054-2011）；50. 民用建筑电气设计规范（JGJ16-2008）；51. 建筑物防雷设计规范（GB50057-2010）；52. 建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50343-2004；53. 建筑照明设计标准（GB50034-2013）；54. 电力装置的电气测量仪表装置设计规范GB50063-2008；55. 电力工程电缆设计规范（GB50217-2007）；56. 通用用电设备配电设计规范（GB50055-2011）；57. 综合布线系统工程设计规范（GB50311-2007）；58. 低压配电装置及线路设计规范GB50054-2011；59. 交流电气装置的接地设计规范GB50065-2011；60. 工业企业厂界噪声排放标准（GB12348-2008）；61. 声环境质量标准（GB3096-2008）；1.4编制原则（1） 工程设计中严格执行现行国家及行业标准、规范及规程，以使项目符合国家基本建设方针和环境保护政策。（2） 结合当地实际情况，从实际出发，采取全面规划、分期实施的原则使之与工业园区总体规划相适应，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。（3） 对有害工业废水采取有针对性的治理措施。处理后要达到污水综合排放标准（GB8978-1996）一级标准。（4） 结合国情和地区特点，根据设计进水水质和出厂水质要求，因地制宜、扬长避短采取行之有效的处理方法和工艺流程，所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳定可靠，同时合理选用设备和新材料以减少工程投资及日常运行费用，降低经营成本。（5） 遵循提高项目综合效益、节约能源和推进技术进步为原则，积极引进国外先进技术和关键设备，优先考虑采用达到国际先进水平的技术与设备。（6） 为提高污水处理效果，确保工程的可靠性及有效性，积极采用科学管理方法和先进的技术手段，在做到技术可靠与经济合理的前提下，对重要处理构筑物的处理工艺、生产设备进行必要的仪器、仪表监控，以提高污水处理厂自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善职工操作条件。（7） 采用双回路电源保证污水处理系统正常运转。（8） 在污水厂范围内，厂区总平面布置力求在便于施工、安装和维修的前提下，使各构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并预留发展用地。（9） 厂区竖向设计力求减少填方量和节省运行费用。（10） 厂区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与周围景观相协调。（11） 积极创造一个良好的生产和生活环境，把污水处理厂设计成为现代化的园林式工厂。1.5编制范围*工业园污水处理厂工程范围内的所有内容,但不包括尾水回用系统。1.6结论及主要经济指标本可研的主要结论有：通过对本工程实施的可行性研究，可得出如下结论：1、为使保护水环境、增加环境容量、完善开发区基础设施、发挥工业园区整体功能、实现工业园区可持续发展战略目标。实施本工程是十分必要的。2、项目建成后,按照规划及环评要求污水厂尾水用于林地的灌溉,实现了水资源的循环利用。3、*县*工业园污水处理厂拟建厂址位于园区东北方向,与盾安20兆光伏发电项目用地相邻。该厂址符合规划及污水厂建设的要求。4、*工业园污水处理厂建设规模为2000m3/d,设计进出水水质如下：表11-1 设计进出水水质一览表CODcrBOD5氨氮磷酸盐SSpH色度进水水质1400560303300-2000出水水质10020150.57069505、通过比选，污水处理工艺推荐采用中和(混凝)沉淀加A2/0生物脱氮除磷工艺，深度处理采用曝气生物滤池加二氧化氯接触消毒工艺，污泥处理采用机械浓缩脱水工艺。6、本工程正式运营后，最终向环境排放的污染物总量可得到有效控制，BOD排放量近期每年可减少394.2吨，COD排放量近期每年可减少949吨。8、*工业园污水处理厂工程总投资为1897.42万元。全部投资回收期为12.98年，总投资收益率5.6%，污水处理费建议价为3.1元/m3。9、实施本工程，技术可行，经济合理，具有显著的社会效益，环境效益和一定的经济效益。148第二章 *工业园概况2.1自然条件 2.1.1气候酒泉地区属大陆性干旱气候，干燥寒冷，降水奇缺。从东到西海拔 1500-1100米，年均温3.9C9.3C，无霜期127158天。夏季干热而较短促，冬季寒冷而较漫长，但春季升温迅速。酒泉地区南部山地属高寒半干旱气候，年平均气温4C6C，走廊地带属温带干旱气候，年平均气温约5C9C。年日照总时数达3300 多小时，日照百分率为75%。降水量由南向北递减，祁连山地年降水量 300毫米左右，酒泉为84毫米，多在2000-4000毫米之间。疏勒河流域地处内陆，位于酒泉地区西部，属于典型大陆性气候， 海拔高度1170-1900米。总的气候特点是降水少，是甘肃省、乃至中国雨量最少的地区之一，蒸发量大，是甘肃省蒸发量最大的地区，日照长，昼夜温差显著，夏季炎热，冬季寒冷，干旱多风，瓜州素有“世界风库” 之称。2.1.2地貌 *县地势平坦南北环山，内居平川，海拔在1260米，平均海拔 1379米左右，农业区平均海拔1478米左右。2.2工业园概况 *县*工业园位于酒泉市*县南端，区位优势明显，省道214线、酒航公路纵贯南北；南距酒泉市43公里，距嘉峪关市60公里，北距鼎新机场120公里，交通顺畅便捷。该开发区是酒泉市成立较早的一个开发区，以农副产品加工、机械加工、建材化工、仓储物流、 高新技术、公共服务和生态恢复为主导产业，目前尚在发展中。2.2.1主导产业 集中区以农副产品加工、机械加工、建材化工、仓储物流、高新技术、公共服务和生态恢复为主导产业。2.2.2园区规划 *工业集中区交通便利，基础设施较为完善，是承接发达地区产业转移的前沿窗口，全县先进制造业基地。根据发展方向和产业定位，重点发展污染小、占地少、附加值高、具有成长潜力的新型加工制造业;服务城区、促进工业发展的相关服务业等；限制污染型、原材料初级加工型产业。重点拓展棉花加工产业链，精深发展粮食、食用油、肉类、 蔬菜等食品加工业和饮料制造业，发展灰砂砖、加砌块、空心砖等建筑 建材产业，大力培育新能源装备、工程机械、矿山机械、农业机械等装 备制造业，在现有产业门类的基础上延伸产业链、细化专业分工，通过 产业协作衍生配套的产业门类，适时发展高新技术产业，并优化调整产 业和产品结构。2.2.3基础设施 园区累计已投资6700万元，完成五纵五横道路建设和绿化、美化、 亮化、给排水、电力、广电、通讯等基础工程，集中区紧依金鼎湖、清 泽溪、金沙湖景观区，地形开阔，环境优美。2.2.4已建企业*县*工业集中区现有屠宰场2个、酒厂1个、葡萄汁厂1个; 屠宰场和酒厂已安装厂内废水处理设施。2.3工业园规划概况2.3.1规划概述规划名称：*县*工业园控制性详细规划建设单位：*县*工业园区管委会建设地点：甘肃省酒泉市*县城南规划范围及面积：规划总面积13.76km2，具体范围：北起金石支渠，南至鸳鸯池水库边界，西临解放村水库，东接光伏发电场。产业功能定位：农副产品加工、现代装备制造、新型建材和现代服务业。2.3.2排水工程规划排水设施现状目前工业园区内未建设污水集中处理厂，雨水基本为自然排放。已建设排水管道7.8km，区内嘉磊华庭、*县第三中学等生活污水已接入县城城市污水管网，生活污水排至县城污水处理厂集中处理；区内各企业产生的污水经自行处理后，由园区管道排至园区外2km处的污水沉淀池，经沉淀后用于周边林地的灌溉。排水体制采用雨污分流排水体制，在规划区内形成独立的污水排放系统。污水量预测本次规划区污水量预测根据园区平均日用水量80%计算，道路、广场绿地等不计入污水量，则至规划期末污水总量为2万m3/d。污水工程设施及管网规划规划范围综合服务区生活污水经收集后由现有管网纳入县城生活污水处理厂集中处理；区内生产企业排水经自行处理后排入园区东北方向荒滩上新建的污水处理厂进行处理，污水处理厂出水达到国家城镇污水处理厂污染物排放标准中一级标准中A标准，用于周边林地灌溉。污水管的布置应尽量方便道路两侧污水的接入并尽可能在管线较短、埋深较小的情况下，让最大区域的污水自流接入，管道定线时要充分利用地形，尽量使管道的排水方向与地形趋势一致，顺坡排放，尽量少穿河道及障碍物。污水管道一般布置在东西向道路的南侧及南北向道路的东侧。规划范围内规划污水管管径DN3001000mm。中水回用为实现污水、废水资源化，节约用水，提倡中水回用系统，收集雨水及处理及处理后污水，在污水厂内建设蓄水池，用于农林用水、城市杂用水、工业用水及景观环境用水等。2.4工业园园区环评概况2.4.1水资源消耗量预测环评对用水量的预测环评对用水量的预测：根据甘肃省行业用水定额（修订本）中甘肃省城镇居民生活用水定额表，估算居住人口用水量；工业用水及其他用水根据城市给水工程规划规范（GB50282-98），用水根据单位用地指标法进行估算用水量，详见下表。表 2-1 日用水情况估算一览表序号项目数量（km2）用水定额（万m3/km2d）日用水量（万m3/d）近期远期近期远期1工业用水一类工业用地0.230.80811.20.280.97二类工业用地1.443.16522.02.886.33三类工业用地03.66933.0011.012物流仓储用地00.85870.2000.173公共管理设施用地0.32450.32450.250.080.084商业服务设施用地0.36710.36710.50.180.185道路用地0.951.360.20.190.276绿地0.96341.37630.10.100.147交通枢纽用地0.05310.05310.30.020.028行政办公用地0.08140.08140.50.040.049居民生活2.2万人3.1万人95L/人.d0.210.29小计-3.9819.510未预见水量按以上用水总量的10%计0.401.95合计4.3820.45由上表可知，园区近期用水量为4.38万m3/d，远期用水量为20.45万m3/d。1.4.2水污染源预测分析（1）排污系数确定工业园生活污水采用排污系数进行计算；工业生产采用单位面积排污系数法进行预测。根据省内同类行业排污情况，统计各行业占地面积、用水量，折算出各行业面积的用水系数。根据工业园规划各行业占地面积，计算污水和污染物产生量。根据工业园规划，功能区分为装备制造产业区、新型建材产业区、农副产品加工产业区、综合服务区。水污染物产生指标见表2-2、2-3。规划各期各功能区占地面积见表2-4。表2-2 产污系数表序号行业产污系数(t/hm2a)废水CODcrBOD5SSNH3-N动植物油石油类1装备制造产业区35940.680.270.27000.072新型建材产业区7360.250.2500003农副产品加工产业区58044.81.50.960.4004综合服务区（生活污水）排水按照用水80%计算说明：表中均为出车间或出厂未经任何处理的产生量，未考虑循环量。表2-3 生活污水水质一览表 单位：mg/L项目pHCODcrBOD5SS氨氮动植物油水质6935050015025020030030402050表2-4 规划各功能区发展面积序号名称占地面积hm2近期远期1装备制造产业区05002新型建材产业区603683农副产品加工产业区128236（2）水污染源分析1.常规水污染物具体用排水量及常规污染物产生量见下表2-5。表2-5 工业园常规水污染物产生量预测表时段类型废水量(104m3/a)主要污染物产生量(t/a)CODcrBOD5SSNH3-N动物油植石油类近期一、工业废水装备制造产业区0000000新型建材产业区4.41615150000农副产品加工产业区74.29614.4192122.8851.200工业废水合计78.706629.4207122.8851.200二、生活污水综合服务区61.32214.6291.98122.6418.4012.260总计140.026844.02298.98245.5269.612.260远期一、工业废水装备制造产业区179.73401351350035新型建材产业区27.0892920000农副产品加工产业区136.971132.8354226.5694.400工业废水合计343.751564.8581361.5694.4035二、生活污水综合服务区84.68296.38127.02169.3625.4016.940总计428.431861.18708.02530.92119.816.9435从表2-5可以看出，工业园近、远期废污水产生量将达到140.026104m3/a（0.38104m3/d）、428.43104m3/a（1.17104m3/d）。2、特征污染物根据现代装备制造产业的生产特点，其生产过程中产生的污水中可能会产生Cd、Pd、Zn、Cu、Ni、Co等特征污染物，这类污染物产生量相对较小，不易统计，根据污水综合排放标准（GB8978-1996）和其他行业排放标准，这类污染物必须在车间或车间处理设施排放口进行监控，排放浓度必须达到相关限值要求。（3）污水量及污染物排放量工业园各产业区生产废水经过预处理后达到污水综合排放标准（GB8978-1996）三级标准后排入工业园拟建污水处理厂进行处理，处理达到污水综合排放标准（GB8978-1996）一级标准后用于林地灌溉，各污染物排放情况见表2-6。生活污水排入城市污水管网，依托*县城市污水处理厂进行处理，处理达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B标准，各污染物排放情况统计见表2-7。表2-6 工业园废污水产生及经拟建污水处理厂处理后污染物排放情况 单位：t/a时段项目废水量(104m3/a)CODBOD5SSNH3-N动植物油石油类近期处理前78.706629.4207122.8851.200处理后78.70647.2215.7415.7411.8100远期处理前343.751564.8581361.5694.4035处理后343.75206.2568.7568.7551.56017.18表2-7 工业园生活污水经城区污水处理厂处理后污染物排放情况 单位：t/a时段项目废水量(104m3/a)CODBOD5SSNH3-N动植物油近期处理前61.32214.6291.98122.6418.4012.26处理后61.2336.7412.259.181.841.84远期处理前84.68296.38127.02169.3625.4016.94处理后84.6850.8116.9416.942.542.54特征污染物：特征污染物主要为第一类污染物必须在车间或生产设施废水排放口进行监测，浓度达到标准限值后才能排入污水管网。行业特征污染物必须按照污水综合排放标准（GB8978-1996）和相关行业标准中的排放限值进行控制，并按照要求进行监控。第三章 项目建设的必要性3.1工业园水污染治理存在的问题或隐患工业园水污染治理存在的问题或隐患有：（1）园区无集中污水处理厂，仅靠各企业自行处理达标排放，相对集中处理来说各企业自行处理污水处理单价更高，不经济；（2）由于靠各企业分散处理排放，不利于环保部门管控，且相对集中处理来说分散处理出水达标排放可靠性较差；（3）污水处理厂作为工业园区的基础设施之一，功能性不可或缺，没有污水处理厂对工业园区招商引资会带来不利影响。3.2项目建设符合规划和环评实施提出的要求根据*县*工业园控制性详细规划的要求，区内生产企业排水经自行处理后排入园区东北方向荒滩上新建的污水处理厂进行处理，污水处理厂出水达到国家城镇污水处理厂污染物排放标准中一级标准中A标准，用于周边林地灌溉。根据园区环评，工业园各产业区生产废水经过预处理后达到污水综合排放标准（GB8978-1996）三级标准后排入工业园拟建污水处理厂进行处理，处理达到污水综合排放标准（GB8978-1996）一级标准后用于林地灌溉。3.3 项目建设的重要意义（1）项目建设符合国家和甘肃省对环境保护有关政策的要求，符合园区环评和规划的相关要求，符合当地经济社会及人口快速发展的需要，通过集中收集处理污水，可有效地控制污染物排放量，保护水体环境。（2）项目建设符合加快城市化进程、提高人民生活质量、构建和谐社会的需要。工业园污水处理厂的建设，可有效地控制开发区废水中CODcr、BOD5、SS、氨氮等的排放量，净化和保护该地区水系，对改善生态环境、增加环境容量、完善开发区基础设施、发挥工业园区整体功能、加快城市化进程、提高居民的生活质量具有重要意义。同时也是区域经济可持续发展的必要保障，促进工业园区社会和经济的持续发展。第四章 方案论证污水处理厂工艺方案主要包括：污水处理工艺、污泥处理与处置工艺以及除恶臭设计。在本章中，设计将根据污水量、污水水质和环境容量，在充分考虑用地现状、经济条件和管理水平的前提下，对上述内容进行分析论证，最终确定安全可靠、技术先进、节能、运行费用低、投资省、占地少、操作管理方便的成熟工艺方案。4.1建设规模和处理程度（1）建设规模工业园区污水厂建设规模确定需要综合考量，既不能太激进也不能过于保守。建设规模过大的话会提高造价以及造成污水厂建成后资源浪费，建设规模设定过于保守的话将不能满足工业园区快速发展的需要。根据*工业园区规划至规划期末污水总量为2万m3/d，另外根据园区环评近期污水量为78.706104m3/a（2156m3/d），远期污水量为343.75104m3/a（9418m3/d）。另外根据调查目前工业园污水产生量为1500 m3/d，结合园区发展方向和产业定位（重点发展污染小、占地少、附加值高、具有成长潜力的新型加工制造业;服务城区、促进工业发展的相关服务业等，限制污染型、原材料初级加工型产业），综合考虑确定污水处理厂建设规模为2000 m3/d。2000 m3/d的建设规模考虑到当前园区的实际排水量并为园区的近期发展留出了一定余地，远期处理规模可根据实际情况及规划进行确定。（2）设计进出水质根据工业园总排口近期的水质分析报告（见图4.1），可知园区企业排水在取样当天没有达到环评所要求的标准排放。环保部门应加强监管，确保园区企业达标排放。根据环评要求工业园各产业区生产废水经过预处理后达到污水综合排放标准（GB8978-1996）三级标准后排入工业园拟建污水处理厂进行处理，处理达到污水综合排放标准（GB8978-1996）一级标准后用于林地灌溉。图4.1 工业园区污水总排口水质分析报告表如果各企业均按污水综合排放标准（GB8978-1996）三级标准要求达标排放的话那么工业园污水厂的进水主要水质指标将如下表：表4-1 进水水质CODcrBOD5SSpH进水水质1000 mg/L600 mg/L400 mg/L69注：部分行业执行污水综合排放标准（GB8978-1996）三级标准时COD排放标准是1000mg/L。考虑到污水总量较小（2000t/d），受个别企业排水影响较大，不能单纯采用三级排放标准作为进水水质，需设置一定的余量，结合水质检测结果综合考虑进水水质见表4-2，污水厂出水执行污水综合排放标准（GB8978-1996）一级标准，那么污水厂设计进出水水质如下表：表4-2 设计进出水水质CODcrBOD5氨氮磷酸盐SSpH色度进水水质1400560303300-2000出水水质10020150.5706950去除率93%96%50%83%77%97.%4.2污水处理厂原水水质分析原污水可能由于企业不正常排放导致pH不在69范围内，如水质分析报告中原水的pH=10.2,呈碱性，因此在进水水质pH异常时需调节污水的pH至中性。4.2.1原污水的生化处理可行性 污水生物处理是以污水中所含污染物作为营养源，利用微生物的代谢作用使污染物被降解，污水得以净化的一种最经济实用、同时也是首选的污水处理工艺。而对污水可生化性的判断是污水处理工艺选择的前提。原污水能否采用生化处理，取决于原污水中各种营养成分的含量及其比例能否满足生物生长的需要，因此首先应判断相关的指标能否满足要求。 表4-3污水处理厂进水营养物比值 项目BOD5/CODcrBOD5/ TNBOD5/ TP数值0.40420指标0.354201）BOD5/CODCr比值BOD和COD是污水生物处理过程中常用的两个水质指标，BOD/COD值评价污水的可生化性是广泛采用的一种最为简易的传统方法。一般情况下，BOD/COD值越大，说明污水可生物处理性越好。目前国内外多按照表3-3中所列的数据来评价污水的可生物降解性能。 表4-4 污水可生化性传统评价数据 BOD5/CODcr0.450.350.30.25可生化性好较好较难不宜生化分析进水水质，BOD5 = 560mg/L，CODCr =1400mg/L，BOD5/CODCr = 0.4，其可生化性属于较好类型的工业废水，因此本工程适宜于采用生物处理工艺进行处理。2）BOD5/TKN比值本工程设计进水NH3-N30mg/L，要求出水NH3-N15mg/L，从进水水质分析，总氮不是太高，分析本工程进水水质，BOD5/TKN4，碳源非常充足，所以应尽量考虑反硝化脱氮。3）BOD5TP比值该指标是鉴别能否生物除磷的主要指标。生物除磷是活性污泥中除磷菌在厌氧条件下分解细胞内的聚磷酸盐同时产生ATP，并利用ATP将废水中的脂肪酸等有机物摄入细胞，以PHB（聚-羟基丁酸）及糖原等有机颗粒的形式贮存于细胞内，同时随着聚磷酸盐的分解，释放磷；一旦进入好氧环境，除磷菌又可利用聚-羟基丁酸氧化分解所释放的能量来超量摄取废水中的磷，并把所摄取的磷合成聚磷酸盐而贮存于细胞内，经沉淀分离，把富含磷的剩余污泥排出系统，达到生物除磷的目的。进水中的BOD5是作为营养物供除磷菌活动的基质，故BOD5TP是衡量能否达到除磷的重要指标，一般认为该值要大于20，比值越大，生物除磷效果越明显。分析进水水质，本工程BOD5TP20，可以采用生物除磷工艺。综上所述，*县*工业园污水处理厂进水水质不仅适宜于采用二级生化处理工艺，而且还适宜于采用生物脱氮除磷工艺。4.2污水处理工艺选择4.2.1处理工艺要求污水处理的目的是去除水中的污染物,使污水得到净化，根据本项目污水排放要求污水中的需要去除的主要污染物有BOD5、CODcr、SS、NH3-N等。（1）水量水质调节由于污水处理来水为工业园中企业排水，各企业由于其生产工艺不同导致其排水规模、排水性质、排水时间千差万别，最终使得工业园污水处理厂进水水质波动较大。因此需要设置一定容量的水质水量调节池来均质均量，以利于后续处理。另外原污水可能由于企业不正常排放导致pH不在69范围内，如图4-1中原水的pH=10.2,呈碱性，因此在进水水质pH异常时需调节污水的pH至中性。（2）SS的去除污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除，小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒（包括大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀、过滤被去除。污水厂出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标，出水中的BOD5、CODcr、TP等指标也与之有关。因为组成出水悬浮物的主要成分是活性污泥絮体，其本身的有机成份就高，而有机物本身就含磷，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、CODcr和TP增加。因此，控制污水厂出水的SS指标是最基本的，也是很重要的。目前采用的大多数污水处理工艺都包含有生物除磷脱氮技术，生物除磷技术是靠聚磷菌对污水中磷的吸收作用，形成高含磷量的活性污泥，使磷从污水中去除。因此，采用生物除磷技术时对出水的SS指标就有较高的要求，否则因出水中高含磷量的悬浮物浓度就会引起出水总磷超标。为了降低出水中的悬浮物浓度，应在工程中采取适当的措施，例如，选用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能，充分利用高分子网络作用和滤料对悬浮物的吸附、截留等降低SS指标。在处理方案选用恰当、工艺参数取值合理和优化单体构筑物设计的条件下，完全能够使出水SS指标满足要求。（3）BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，对BOD5降解，利用BOD5合成新细胞，然后对污泥与水进行分离，从而实现BOD5的去除。在活性污泥与污水接触的初期，就会出现很高的BOD5去除率，这是由于污水中的有机颗粒和胶体被絮凝和吸附在微生物表面，从而被去除。但是，这种吸附作用仅对污水中的悬浮物和胶体起作用，对溶解性有机物则不起作用。因此主要靠活性污泥的这种吸附作用去除BOD5的污水处理工艺，其出水中残余的BOD5仍然很高，属于部分净化。对于非溶解性的有机物，微生物必须先将其吸附在表面，然后才能靠生物酶的作用对其水解和吸收，从这种意义来讲保证活性污泥具有较高的吸附性能是很有必要的。活性污泥中的微生物在有氧的条件下，将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。在合成代谢与分解代谢过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等）直接进入细胞内部被利用，而非溶解有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被胞外酶水解后进入细胞内部被利用。可见，微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质，因此，可以使处理后污水中的残余BOD5浓度很低。根据国外有关设计资料，在污泥负荷为0.3 kgBOD5/ kgMLSSd以下时，就很容易使得出水BOD5保持在20 mg/L以下，降低负荷可以得到更低的BOD5出水，通过第三级处理，可以保证将BOD5降至10mg/L以下。但是要满足硝化要求时，污水处理系统必须有足够的泥龄，因而污泥负荷不能太高，以使出水BOD5浓度较低。也就是说，设计BOD5去除率不单与单项污染物去除率的要求有关，也与对污染物去除的总体要求有关。（4）CODcr的去除污水中CODcr去除的原理与BOD5基本相同。污水厂CODcr的去除率，取决于进水的可生化性，它与城市污水的组成有关。对于主要以生活污水及其成份与生活污水相近的工业废水组成的城市污水，BOD5CODcr0.3，污水的可生化性较好，出水CODcr值可以控制在较低的水平。本工程污水处理厂进水中BOD5CODcr=0.4，可生化性还好，但是CODcr较高，为1400mg/L，而且包含各个企业的废水处理站处理后的废水，同时出水指标为100mg/L，去除率要求很高。为了达到较高的CODcr去除率，建议经过在二级处理加再增加一级起保险作用的生物处理，以保证出水水质达标。（5）氨氮的去除污水去除氨氮方法主要有物理化学法和生物法两大类，在市政污水处理行业中生物法去除氨氮是主流，也是城市污水处理中经济和常用的方法。物理化学去除氮主要有折点氯化法、选择性离子交换法、空气吹脱法等；生物去除氨氮工艺较多，但原理是一样的。下面介绍生物法去除氨氮：氮是蛋白质不可缺少的组成部分，因此广泛存在于城市污水之中。在原污水中，氮以NH4+-N及有机氮的形式存在，这两种形式的氮合在一起称之为凯氏氮，用TKN表示。而原污水中的NOX-N（包括亚硝酸盐和硝酸盐在内）含量很少，几乎为零。这些不同形式的氮统称为总氮（TN）。氮也是构成微生物的元素之一，一部分进入细胞体内的氮将随剩余污泥一起从水中去除。在有机物被氧化的同时，污水中的有机氮也被氧化成氨氮，在溶解氧充足、泥龄较长的情况下，进一步被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，通常称之为硝化过程。因为硝化菌属于自养菌，其比生长率明显小于异养菌的生长率，生物脱氮系统维持硝化的必要条件是：系统的实际泥龄大于硝化要求的泥龄，也就是说系统必须维持在较低的污泥负荷条件下运行，使得系统泥龄大于维持硝化所需的最小泥龄。本污水处理厂进水氨氮浓度为30 mg/L，要求出水氨氮浓度小于15mg/L，需要采用硝化工艺才能满足要求。另外出水指标中虽然对总氮指标没有要求，但考虑到水环境的保护以及污水处理行业的发展趋势，建议采用具有脱氮除磷功能的生物处理工艺，在减少氨氮浓度的同时能够去除一部分总氮。（6）色度的去除色度主要由污水中悬浮固体、胶体或溶解物质形成。悬浮物、胶体可以通过混凝沉淀以及生物截留能够去除，而溶解性物质形成的色度则可以通过生物氧化和化学氧化去除。4.2.2工艺方案确定根据以上论述，和出水水质要求，本项目工艺方案具体如下：进水预处理二级生物处理深度处理达标排放。4.2.3预处理方案选择通常预处理方案由粗细格栅、调节池、沉砂池、初次沉淀池组成，而强化预处理还包括水解酸化与化学混凝沉淀工艺。粗细格栅是必不可少的，因为需要粗格栅来拦截较大的悬浮物或漂浮物，如纤维、碎皮、毛发、果皮、塑料制品等，以保护污水提升泵，细格栅用来拦截粗格栅未截留的悬浮物或漂浮物。沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒（如泥沙、煤渣等，它们的相对密度约为2.65）。沉砂池一般设于泵站前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于出此沉淀池前，以便减轻沉淀池符合及改善污泥处理构筑物的处理条件。由于工业园中目前入驻企业主要为食品加工制造企业，根据进水水质可不设沉砂池。由于工业园废水波动较大，因此需设置调节池来对原水进行均质均量。另外根据进水水质，有时进水可能呈碱性，污染物浓度较高且出水水质对各项污染物去除率较高，因此考虑设置强化预处理工艺。由于需要调节pH值，建议设置化学混凝沉淀工艺，以来可以调节pH值，而来可以稳定有效去除部分COD、P及SS，以减轻后续生物处理单元符合。综上，污水厂预处理工艺采用粗细格栅+调节池+化学混凝沉淀工艺。4.2.4二级生物处理方案选择根据章节4.2.1的分析，虽然出水指标对总氮没有要求，但考虑到行业发展趋势以及保护生态环境的需要，建议采用具有脱氮除磷功能生物处理工艺。4.2.4.1生物脱氮除磷工艺介绍近年来，常用的生物脱氮除磷（二级强化处理）工艺主要有三类：第一类为按空间进行分割的连续流活性污泥法；第二类为按时间进行分割的间歇式活性污泥法；第三类为前两类的不同组合。（1）按空间分割的连续流活性污泥法按空间分割的连续流活性污泥法是指各种功能在不同的空间（不同的池子）内完成。目前较成熟的工艺有A2/O、氧化沟和AB法等。1） A2/O法A/A/O法即厌氧/缺氧/好氧活性污泥法。其构造是在A/O工艺的厌氧区之后、好氧区之前增设一个缺氧区，好氧区具有硝化功能，并使好氧区中的混合液回流至缺氧区进行反硝化，使之脱氮。污水在流经三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有机物、氮和磷得到去除，达到同时进行生物除磷和生物除氮的目的。在系统上，该工艺是最简单的除磷脱氮工艺，在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下，可抑制丝状菌的繁殖，克服污泥膨胀，使得SVI值一般小于100，有利于泥水分离，在厌氧和缺氧段内只设搅拌机。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，脱氮除磷效果好。首段厌氧池，原污水及回流污泥同时进入本段，其主要功能是聚磷菌进行磷的释放，为在好氧段进行磷的超量吸收实现生物除磷创造条件。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO3-N还原为N2释放至空气，达到脱氮的目的并使BOD5浓度有所下降。在好氧池中，有机物被微生物生化降解，浓度继续下降；氨氮被硝化成NO3-N。同时聚磷菌进行磷的超量吸收，在排除剩余污泥的过程中被除去，完成生物除磷。所以，A/A/O工艺可以同时完成有机物的去除、除磷和脱氮等功能。好氧池进行有机物的氧化和氨氮的硝化，缺氧池则完成脱氮功能，厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。但是A/A/O工艺存在一些缺陷：回流活性污泥（外回流）直接回流进入厌氧池，其中夹带的大量硝酸盐氮回流至厌氧池，破坏了厌氧池的厌氧状态，从而影响系统的除磷效果。内回流增加了系统的能耗和污水处理运行成本。研究结果表明，MLSS中的含磷量随污泥负荷的降低将大幅度下降。生物除磷需要高的污泥负荷，而生物脱氮则需要低的物泥负荷，在A/A/O工艺中要使二者同时达到最佳状态是困难的，一般是以生物脱氮为主，生物除磷为辅。为了解决A/A/O法回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响，可采取将回流污泥进行两次回流，或进水分两点进入等措施。于是，产生了改良型A2/ O、倒置A/A/O和UCT等工艺。2）氧化沟法氧化沟（Oxidation Ditch）工艺是五十年代初期发展起来的一种污水处理工艺形式，因其构造简单、易于维护管理，很快得到广泛应用。到目前为止已发展成为多种形式，主要有：Passveer单沟型、Orbal同心圆型、Carrousel循环折流型、D型双沟式和T型三沟式等。传统的Passveer单沟型和Carrousel型氧化沟不具备脱氮除磷功能，但是在Carrousel氧化沟前增设厌氧池，在沟体内增设缺氧区，形成改良型氧化沟，便具备生物脱氮除磷功能。Orbal氧化沟，即“0、1、2”工艺，由外到内分别形成厌氧、缺氧和好氧三个区域，采用转碟曝气。由于从内沟（好氧区）到中沟（缺氧区）之间没有回流设施，所以总的脱氮效率较差。在厌氧区采用表面搅拌设备，不可避免地会带入相当数量的溶解氧，使得除磷效率较差。D型氧化沟为双沟交替工作式氧化沟，由池容完全相同的两个氧化沟组成，两沟串联运行，交替地作为曝气池和沉淀池，不单独设二沉池。为了达到脱氮目的，在D型氧化沟的基础上又发展了半交替工作式的DE型氧化沟。该沟设有独立的二沉池和回流污泥系统，两沟交替进行硝化和反硝化。D型氧化沟的缺点主要是曝气设备利用率低、池容积利用率低。T型三沟式氧化沟集缺氧、好氧和沉淀于一体，两条边沟交替进行反应和沉淀，无需单独的二沉池和污泥回流，流程简洁，具有生物脱氮功能。由于无专门的厌氧区。因此，生物除磷效果差。而且，由于交替运行，总的容积利用率低，约为55%，设备总数量多，利用率低。T型三沟式氧化沟实际上已经演变成间歇性活性污泥法。氧化沟池型具有独特之处，兼有完全混合和推流的特性，且不需要混合液回流系统，但氧化沟如采用机械表面曝气，水深不宜过大，充氧动力效率低，能耗较高，占地面积较大。目前常见的几种商业氧化沟有：循环折流式氧化沟【荷兰DHV集团于60年代开发的卡鲁塞尔（Carrousel）型】、同心圆向心流氧化沟【美国Envirex公司开发的奥贝尔（Orbal）型】、交替工作式氧化沟【丹麦克鲁格（Gruger）公司开发】等。3）AB法AB法（Adsorption-Biodegradation）是一种生物吸附降解两段活性污泥法，A段负荷高，曝气时间短，仅0.5h左右，污泥负荷高达26 kgBOD5/kgMLSS.d，B段污泥负荷较低，为0.150.30 kgBOD5/kgMLSS.d。该法对有机物、氮和磷都有一定的去除率，适用于处理浓度较高、水质水量变化较大的污水，通常要求进水BOD250mg/L，AB法才有明显的优势。本工程设计进水BOD为250mg/L，刚好处于基本要求的下限，采用AB法显然不太合适。（2）按时间分割的间歇式活性污泥法按时间分