建昌食品产业园污水处理工艺方案

建昌食品产业园污水处理工艺方案目录1总论111研究结果概要112编制依据、原则及范围32污水处理工艺方案621工艺方案确定原则622本工程处理工艺的功能要求623污水中重要污染物的去除方式724污水可生化性分析1025污水处理方案1026工艺方案的经济比较1527污泥处理工艺2028污泥最终处置2329污水消毒工艺263污水处理工程设计2731污水处理工程工艺设计2732工艺设计294总图设计3841设计依据3842厂区平面布置原则3843污水处理厂总平面布置3844厂区总平面布置方案比较4045厂区排水及竖向设计4046厂区道路4147厂区绿化415建筑设计与公用工程4151主要设计规范4152设计原则4253生产性建筑物4254附属建筑物4255结构设计4356电气设计4657自控、仪表、通讯系统设计5058污水处理厂暖通设计576项目管理及实施计划5961实施原则与步骤5962项目运行的组织管理6063运行技术管理6164人员编制6165计划主要履行单位的选择6266项目实施计划637项目的环境影响及对策6471项目实施过程中的环境影响及对策6472项目建成后的环境影响及对策688劳动安全卫生与节能7081安全卫生7082节能719消防设计7391厂区平面布置7392建筑结构防火设计7393电气防火设计7494消防给水及消防设施7510工程风险分析76101污水处理厂风险影响预测76102污水管网系统风险影响分析77103污水处理系统维修风险分析7811工程效益80111环境效益80112社会效益80113经济效益8112项目招投标方案82121招标范围82122招标组织形式83123招标方式8313投资估算及经济评价84131投资估算84132经济分析8514结论和建议90141结论90142建议921总论11研究结果概要111设计年限本工程设计年限为2015年。112污水量预测根据建厂食品产业园总体规划预测进入污水处理厂的污水量为385104M3/D。113污水处理工程设计规模本工程根据污水量预测及开发区实际情况，确定一期（2015年）2104M3/D，二期（2020年）再增设2104M3/D的处理能力。114设计进出水水质确定污水厂的进出水主要指标为（一级A）CODCR进水300MG/L，出水50MG/LBOD5进水140MG/L，出水10MG/LSS进水150MG/L，出水10MG/LNH3N进水30MG/L，出水5MG/LTN进水35MG/L，出水15MG/LTP进水35MG/L，出水05MG/L115污水处理工程厂址选择建昌食品产业园区东部，占地面积57亩。116污水处理工程工艺确定本工程提出多种污水处理工艺，确定了改良型氧化沟和CASS法作为备选方案，经过技术、经济多角度比较，最终确定污水处理工程采用改良型氧化沟处理工艺。117厂外污水管网工程本工程建设内容为污水处理厂服务范围内的污水收集干管、主干管，总长为约20KM。污水收集支干管、支管采用其他融资渠道进行建设，且同步实施。118工程总投资建设项目总投资估算为4860万元。其中工程费用4000万元，工程建设其它费用500万元、预备费360万元。119项目实施计划1、项目准备期（2012年9月2014年12月）完成该项目的可行性研究报告，初步设计、施工图设计及相应的审批程序；2、编制招标文件期（2013年1月2013年2月）编制污水处理厂和污水管网的招标文件；3、招标与采购期（2013年3月2013年5月）完成污水处理厂和污水管网的招标和采购；4、污水处理厂施工期（2013年6月2014年10月）完成污水处理厂土建、设备安装等全部施工内容；5、污水管网施工期（2013年6月2014年10月）完成污水管网的全部施工内容；1110主要经济指标设计规模2104M3/D工程总投资4860万元年处理水量730104M3/A年处理收入1095万元平均单位经营成本067元/吨水单位处理价格15元12编制依据、原则及范围121编制依据1中华人民共和国水污染防治法2国务院关于环境保护若干问题的决定（1996）31号3建昌县城市总体规划（20112015）4建昌食品产业园总体规划（20112015）5国务院关于加强城市供水节水和水污染防治工作的通知（200036号）122设计采用的规范及标准1污水处理厂工程质量验收规范（GB503342002）2城市污水处理及污染防治技术政策（建城2000124号）3城市排水工程规划规范（GB503182000）4室外排水设计规范（GB500142006）5室外给水设计规范（GB500132006）6泵站设计规范（GB/T5026597）7地表水环境质量标准（GB38382002）8污水综合排放标准（GB89781996）9城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）10城镇污水处理厂附属建筑和设备设计标准（CJJ3189）11城镇污水处理厂运行、维护及其安全技术规程（CJJ6094）12污水排入城市下水道水质标准（CJ30821999）13给水排水管道工程施工及验收规范（GB5026897）14城市污水回用设计方案CECS619415城市污水处理厂工程质量验收规范GB50334200216中华人民共和国水污染防治法实施细则123编制原则（1）在开发区总体规划指导下，因地制宜对开发区污水进行综合治理，贯彻近、远期结合，分步实施的方针。实现化害为利，逐步解决开发区污水排放对建昌县地表水及地下水造成的污染，改善城市河道及下游河流的水体质量，力求获得建设项目最大的经济效益、社会效益和环境效益。（2）积极稳妥地采用新技术，同国际接轨，在合理利用外资的同时，充分利用国外的先进技术和设备以提高行业的装备和技术水平。（3）处理工艺要求技术先进、成熟、可靠、经济合理、高效节能、运行管理方便简单、成本低、占地少。（4）污水处理与污水利用相结合，创造条件尽量使处理后的污水可经过简单处理用于工业冷却补充用水等，使开发区逐步建立起供水、用水与污水处理和利用一体化的综合协调管理体制。（5）为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，污水处理厂采用双回路或双电源供电。（6）充分利用现有排水设施，同步完善污水管网，使污水系统整体效益得以发挥。（7）根据开发区发展现状及开发区总体规划，结合开发区地形，选择技术经济合理，工程地质条件好的厂区位置。（8）根据开发区地形，合理确定污水管网布置，保证污水正常收集输送，同时应考虑污水管网的近远期结合问题。124编制范围本工程可行性研究报告的编制范围为建昌食品产业园污水处理工程。主要内容是根据开发区排水现状，结合开发区总体规划对开发区污水处理工程厂区建设工程方案进行论证、经济技术分析，并提出可行性研究报告。2污水处理工艺方案21工艺方案确定原则（1）符合设计委托书的各项规定和要求（2）认真贯彻国家关于环境保护的方针和政策，使设计符合国家的有关法规、规范。经处理后排放的污水水质符合国家和地方的有关排放标准和规定，符合环境影响评价的要求。（3）在开发区总体规划和给水、排水、防洪排涝等专业规划的指导下设计。（4）积极稳妥地引进、采用先进的污水处理和污泥处理的新工艺、新技术和新材料。（5）采用先进、可靠并符合国情的自动化控制技术，尽可能减轻工人的劳动强度。提高污水处理厂的管理水平，保证污水处理科学、经济、安全的运行。（6）工艺流程的选择遵循技术合理、经济合算、运转稳定、管理简单的原则。22本工程处理工艺的功能要求污水处理工艺的选择直接关系到出水的水质指标能否达到处理要求及其稳定与否，运行管理是否可靠方便，建设费用、运行费用、占地和能耗的高低。因此，慎重选择污水处理工艺方案是污水处理厂工程成功与否的关键。根据前面所述建昌食品产业园污水处理厂污水的处理目标及已确定的污水进水水质指标和出水水质要求，处理工艺主要以去除一般有机物和悬浮固体为主，对脱氮除磷也有一定的要求。23污水中重要污染物的去除方式在采用活性污泥法的二级污水处理厂中，不同的污染物是以不同的方式去除的。污染物的去除决定了污水处理工艺流程。（1）SS的去除污水中SS的去除主要靠沉淀作用。污水中无机颗粒和大尺度的有机颗粒靠自然沉淀作用就可以去除，小尺度的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小尺度的无机颗粒（包括尺度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被去除。污水处理厂出水中悬浮物浓度不单涉及到出水SS指标，还因为组成出水悬浮物的主要是活性污泥絮体，其本身的有机成分就很高，因此对出水的BOD5、CODCR、TP等指标也有直接影响，所以控制污水处理厂出水的SS指标是最基本的，也是很重要的。为了降低出水中悬浮物浓度，需要在工程中采用适当的措施，例如选用适当的污泥负荷（F/M值）以保持活性污泥的凝聚及沉降性能，采用较小的二次沉淀池的表面负荷，采用较小的出水堰负荷，充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。在污水处理方案选用适当，工艺参数取值合理，单体设计优化的前提下，完全能够使出水指标在10MG/L以下。（2）BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和微生物的新陈代谢作用，然后对污泥与水进行分离完成的。活性污泥中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。这也就是污水中BOD5的降解过程。在这种合成代谢与分解代谢过程中，溶解性有机物（例如分子有机酸等易降解有机物）直接进入细胞内部被利用。而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水中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，因此可以使处理污水中残余BOD5的浓度很低。（3）CODCR的去除污水中CODCR去除的原理与BOD5基本相同。CODCR的去除效率取决于原污水的可生化性，它与城市污水的组成有关。对于那些主要以生活污水及其成分与生活污水相似的工业废水组成的城市污水，其BOD5/CODCR的比值往往接近05或者大于05，其污水的可生化性较好，出水中CODCR值可以控制在较低的水平。而成分主要以工业废水为主的城市污水，或BOD5/CODCR比值较小的城市污水，其污水的可生化性较差，处理后污水中残存的CODCR会较高，要满足出水CODCR的要求有一定的难度。（4）N的去除现代污水处理技术中的生物脱氮通常是通过在好氧条件下进行的硝化过程和缺氧条件下的反硝化过程来实现的。在好氧条件下，污水中的氨氮将被硝化菌氧化为亚硝酸盐，亚硝酸盐再进一步被氧化成硝酸盐；在缺氧（溶解氧低于07MG/ORP0MV）的条件下，硝酸盐则作为属于兼性反硝化菌的电子受体，通过生物的分解代谢还原成分子氮，最终通过气态分子氮从污水中逸脱，完成脱氮过程。现代生物处理技术的研究和实践证明通过控制反应器中的溶解氧（DO）或氧化还原电位（ORP）及有关条件，可以使硝化和反硝化这两个不同的反应在相同的反应器内同时进行，由于同步硝化反硝化不需要分别设置不同的反应器，因而会有效简化反应器的结构，省去内循环系统，降低工程投资和运行费用。（5）磷的去除磷的去除主要分为生物除磷和化学除磷，在进、出水磷浓度不高的情况下，生物除磷可以满足规范要求；当进水磷含量较高，出水磷浓度要求较低时，设计上应考虑辅助化学除磷。生物除磷生物除磷是一个转移过程，而不是一个降解过程。首先，通过聚磷微生物在厌氧好氧交替运行中进行释磷聚磷过程将磷聚集到活性污泥中；最终再通过剩余污泥的排放来实行除磷的目的。在前置生物选择器中的厌氧（既无溶解气体，也无硝酸盐/ORP150MV）条件下，聚磷微生物将磷以正磷酸盐的形式释放到环境中，以获得能量，进行基质积累；在主反应区内的好氧环境中，聚磷微生物则会通过分解氧化所贮存的来进行增殖，同时又会贪婪吸收磷吸收胞内聚合磷酸盐。由于在生物池内已考虑了同步硝化反硝化的脱氧条件，因此在回流污泥中的硝酸盐含量便可得到有效的控制，从而为聚磷物生物的释磷提供了有利的条件。化学除磷化学除磷的基本原理是通过投加化学药剂形成不溶解性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离将磷从污水中去除。按工艺流程中化学药剂投加点的不同，磷酸盐沉淀工艺可分成前置沉淀、同步沉淀和后置沉淀三种类型。化学药剂主要有铝盐、三价铁盐。在本工程中，仅生物除磷即可满足出水要求。但为了应付有可能出现的特殊情况，在厂区东部预留加药间用地，必要时可进行化学除磷。24污水可生化性分析制定废水可生化性的方案很多，通常采用的方法是测定废水有关指标并进行比较，一般以BOD5/CODCR的比值来判别。采用此比值评价废水的可生化性是一种简单易行的方法，长期以来广泛为人们所采用，判别标准见下表。废水可生化性判别表BOD5/CODCR045045030030025025可生化性易生化可生化难生化不易生化由前述确定的开发区污水处理厂的进水水质BOD5/CODCR050属易生化污水。25污水处理方案根据开发区污水处理厂确定的进水水质以及所要达到的出水水质要求，开发区污水处理厂工程的主要污染物处理率必须达到ECODCR80EBOD5867ESS90ENH3N444ETN50ETP667从国内外污水处理技术的发展来看，A/O工艺、氧化沟工艺、SBR工艺等诸多工艺不仅具有去除有机污染物功能，而且还具有不同的除磷脱氮效果。又根据城市污水处理及污染防治技术政策的要求，“日处理能力在10104M3以下的污水处理设施，可选用氧化沟法、SBR法、水解好氧法、AB法和生物滤池法等技术，也可选用常规活性污泥法”。本工程方案设计结合本项目所要求的处理程度及规模，选择以下二种工艺方案作为比较方案，即改良型氧化沟工艺循环式活性污泥法工艺（CASS工艺）（1）污水处理工艺介绍改良型氧化沟工艺氧化沟是活性污泥法的一种类型。它把连续循环式反应池作为生化反应器，混合液在其中连续循环流动。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池的混合液传递水平流速，从而使搅动的混合液在氧化沟内循环流动。氧化沟工艺可以不设初沉池。由于氧化沟的泥龄通常较长，剩余污泥得到了一定程度的好氧稳定，污泥不再需要进行厌氧消化处理，从而简化了污泥处理的流程。从氧化沟的水流特性看，即具备完全混合式反应器的特点，也具有推流式反应器的特点。污水通常在封闭的沟渠中循环流动多次，并且曝气装置在沟中布置的特点使氧化沟中溶解氧呈现分区变化。氧化沟中的溶解氧浓度在远离曝气装置的某一点会接近于零，使氧化沟中某一段会出现缺氧区，这样在氧化沟内溶解氧、有机物和氨氮浓度剃度十分有利于活性污泥的生物絮凝和生物脱氮。氧化沟曝气设备大多采用倒伞型表曝机、转碟、转刷等机械曝气机。本工程采用改良型氧化沟与其它工艺进行比较。改良型氧化沟工艺的优点主要有处理流程简单，构筑物少，比传统活性污泥法少建初沉池、污泥消化系统。处理效果好而且稳定，操作灵活方便，不仅可以去除BOD5、SS等污染物，而且还具有硝化和反硝化作用，取得除磷脱氮效果。可实现硝化液的自行回流，节省了污水厂的动力消耗。对高浓度污水有很大的稀释作用，能承受水量、水质的冲击负荷，对不易降解的有机物也有较好的去除效果。污泥相对稳定，由于泥龄较长，污泥在好氧条件下趋于稳定，可以不另建污泥消化处理系统。选择合适的曝气设备，不需设大型的鼓风机房，可以减少噪音对环境的影响。氧化沟工艺的缺点主要有由于沟深较浅，占地面积相对较大，基建投资较大。一般来说，该工艺耗电量相对较大。进水出水回流污泥污泥泵房剩余污泥脱水机房泥饼外运氧化沟工艺流程循环式活性污泥法工艺（CASS工艺）循环式活性污泥法是SBR工艺的一种变形，该工艺将可变容积活性污泥法过程和生物选择器原理进行有机结合。SBR即为序批式活性污泥法。序批式活性污泥法在1914年开始开发，70年代初出现于美国。随着曝气器设备、自控设备的不断更新和技术水平的提高，发展出多种变形工艺，循环式活性污泥法即为其中一种。循环式活性污泥法工艺是在一个或多个平行运行、且反应容积可变的池子中，完成生物降解和泥水分离过程。因此在该工艺中无需设置单独的沉淀池。在这一系统中，活性污泥法按照“曝气非曝气”阶段不断重复进行。在曝气阶段主要完成生物降解过程，在非曝气阶段虽然也有部分生物作用，但主要是完成泥水分离过程。因此，循环式活性污泥法系统无需设置二沉池，可以省去传统活性污泥法中曝气粗格栅进水泵房改良型氧化沟细格栅旋流沉砂池消毒渠沉淀池池和二沉池之间的连接管道。完成泥水分离后，利用滗水器排出每一操作循环中的处理出水。根据活性污泥实际增殖情况，在每一处理循环的最后阶段（滗水阶段）自动排出剩余污泥。循环式活性污泥法工艺可以深度去除有机物、通过同时硝化/反硝化过程去除大量的氮，同时完成生物除磷过程，其出水中氮和磷的浓度是很低的。循环式活性污泥法工艺的主要优点工艺流程简单，布置紧凑，运行灵活，处理效果好，可在不增加大量投资的条件下，实现深度除磷脱氮的目的。工程投资较低。因无需设置初沉池及二沉池，混凝土用量和土建投资较低，系统机械设备投资较低。整个工艺系统的操作完全自动化，维护费用及人员费用能降到最低。适应水质水量的变化能力强。通过调节循环时间和各个阶段的时间安排即可适应实际进水负荷的变化。占地面积较少。循环式活性污泥法工艺的主要缺点循环式活性污泥法工艺部分设备的闲置率较高。对自动化控制系统要求高。对污水处理厂操作管理人员的技术水平要求较高。整个工艺流程的水头损失浪费较大。鼓风机房进水出水剩余污泥贮泥池脱水机房泥饼外运CASS工艺流程根据以上论述，二种工艺各有优缺点，均可以满足开发区污水处理厂的处理程度要求。26工艺方案的经济比较为了便于从所提出的二个工艺方案中选出最佳方案，分别对其进行了详细的综合分析，其结果详见表21、22。粗格栅进水泵房生物池细格栅旋流沉砂池消毒渠表21污水方案技术参数及主要设备比较表序号构筑物氧化沟工艺循环式活性污泥法工艺1粗格栅构筑物半地下式钢筋混凝土池1座LBH8329M设备1、回转式机械粗格栅1台B1200B202、皮带输送机1台B3003、栅渣压实机1台Q5M3/H4、方形闸门2台BH6006002进水泵房构筑物半地下式钢筋混凝土池1座LBH68105M设备1、潜水排污泵3台（2用1备）Q290L/SH14MN75KW2、起吊设备1套构筑物半地下式钢筋混凝土池1座LBH68105M设备1、潜水排污泵3台（2用1备）Q290L/SH155MN75KW3细格栅构筑物钢筋混凝土池1座LBH83415M设备1、回转式固液分离机1台B1250B52、螺旋输送压实一体机1台B3003、插板闸门2台BH135012004、插板闸门2台BH70012004旋流沉砂池构筑物钢筋混凝土圆形池2座3650H3730设备1、旋转叶轮1套2、除砂设备（含空压机）1套3、砂水分离器1台4、插板闸门2台BH75011005、插板闸门2台BH15001100污水方案技术参数及主要设备比较表序号构筑物氧化沟工艺循环式活性污泥法工艺5选择池构筑物半地下式钢筋混凝土池1座共3格LBH12645M（水深）设备1、潜水搅拌器3台N15KW构筑物半地下式钢筋混凝土池1座共4格LBH72366M（水深）设备1、潜水搅拌器6台N22KW6生物池构筑物半地下式钢筋混凝土池1座LBH77537545M（水深）参数设计温度12污泥龄SRT15D污泥负荷0076KGBOD5/KGMLSS固体浓度4G/L产泥率091KGMLSS/KGBOD5停留时间1104H总池容11500M3设备1、倒伞曝气机2台（其中两台变频）总功率528KW2、潜水推进器4台N45KW3、内回流控制门1座构筑物半地下式钢筋混凝土池1座共4格LBH72366M（水深）参数设计温度12污泥龄SRT15D污泥负荷0076KGBOD5/KGMLSS固体浓度4G/L产泥率091KGMLSS/KGBOD5停留时间15H（包括沉淀段时间）总池容15000M3设备1、盘式曝气器5200个3、回流污泥泵5台（其中两台冷备）Q174L/SH2MN11KW4、剩余污泥泵5台（其中两台冷备）Q18L/SH6MN3KW5、滗水器4台滗水量18M3/MIN功率11KW7二沉池构筑物钢筋混凝土圆形池1座40MH45M设备1、双周边传动刮吸泥机1套N15KW污水方案技术参数及主要设备比较表序号构筑物氧化沟工艺循环式活性污泥法工艺8消毒渠道构筑物；半地下式钢筋混凝土结构1座LBH102526M设备1、紫外灯模块组2套共6块2、起吊设备1套构筑物；半地下式钢筋混凝土结构1座LBH102526M设备1、紫外灯模块组2套共6块2、起吊设备1套9鼓风机房建筑物地面式砖混结构1座LBH21126M设备1、离心鼓风机3台（2用1备）Q35M3/MINH7MN75KW10污泥泵站构筑物；半地下式钢筋混凝土结构1座975MH665M设备1、回流污泥泵3台（2用1备）Q290L/SH60MN37KW2、剩余污泥泵2台（1用1备）Q25L/SH60MN5KW11贮泥池构筑物半地下式钢筋混凝土圆形池2座D8MH45M设备1、潜水搅拌器2台N3KW12浓缩脱水机房建筑物地面式结构1座LBH36186M设备1、带式浓缩脱水一体机2台（1用1备）2、脱水机配套设备2套（1用1备）表22处理工艺方案综合比较表项目改良型氧化沟工艺CASS法工艺技术先进性先进先进处理工艺成熟性成熟不够成熟工艺流程简单较简单操作、管理及维护简单较复杂构筑物数量较少少设备数量少较多动力效率较高高运转可靠性和灵活性高较差对管理者要求不高高优点流程简单，管理简便，运行稳定，经验多，抗冲击负荷强运行较稳定，电耗低，占地省，流程简单评价缺点曝气效率低，电耗较高，占地面积较大自控系统要求高，设备闲置率高，抗冲击负荷能力差微孔曝气头寿命短，平均3年一换由以上各表，综合比较各工艺方案的各项指标，可以得出结论如下（1）各工艺方案在技术上都是可行的，都能满足排放出水的水质要求。（2）氧化沟选用设备要少于循环式活性污泥法工艺，相应的设备事故率较小，检修、维护费用较少。（3）氧化沟抗水质、水量的冲击负荷能力要强于循环式活性污泥法工艺。（5）氧化沟运行稳定，管理极其简便。（6）循环式活性污泥法工艺设备折旧较快，特别是鼓风曝气的微孔曝气头的寿命较短，在循环式活性污泥法工艺中，由于是间歇曝气，曝气头的寿命更加缩短，估计23年就要更换一次。且对自控系统要求较高，污水厂的正常运行对自控系统依赖性太强，自控系统一旦出现故障，整个污水处理厂将会瘫痪。经过以上分析比较，改良型氧化沟工艺方案在二个方案中，是最适合于开发区污水处理厂的工艺方案，故推荐改良型氧化沟工艺为本工程的工艺方案。27污泥处理工艺（1）污泥处理流程污泥是污水处理的产物，含有大量的氮、磷、钾、有机物和细菌、病原微生物、寄生虫卵以及重金属离子等有毒有害物质。剩余活性污泥则视曝气时间长短而含有不同量的有机物。因此污水厂污泥应进行稳定化（分解有机物）和无害化（杀灭致病病菌和寄生虫卵等）处理。根据上述情况，结合国内污水处理厂建设经验，考虑到开发区污水处理厂建设规模，每日产生的污泥量较少，设置污泥厌氧消化作为污泥稳定无害化措施的投资和运行费用偏高，沼气利用效果也不理想。因此，本工程污泥脱水后进行卫生填埋。污泥处理流程如下剩余污泥污泥浓缩脱水污泥处置（外运卫生填埋）（2）污泥浓缩方法从污水二级处理过程中排除的污泥一般含水率较高，经浓缩后其含水率可以降至98以下，体积大为减少，从而可大大减少后续污泥脱水设备的容积或容量，提高处理效率。浓缩的主要方法有重力浓缩、浮选浓缩和机械浓缩。各种污泥浓缩方法的比较见表23。表23各种污泥浓缩方法比较表方法优点缺点重力浓缩浓缩机械简单能耗低停留时间长，在厌氧状态下易产生磷的释放。污泥浓缩过程中发生臭味，影响环境。占地面积较大，需要二次提升。后续处理设施容量大。浮选浓能耗较低适用活性污泥独立单元多，占地面积较大。排泥含固率最高可达3以上。污泥浓缩过程中发生强烈恶臭，缩影响环境。产生浮动污泥。机械设备多，管理麻烦。机械浓缩能与脱水机械配套组合成一体化浓缩脱水设备，占地省，流程简单，不需二次提升。排泥含固率最高能达到36，能大大减少后续处理设施容量。无恶臭，对周围环境影响最小。浓缩停留时间短，不会造成污泥中磷的释放。维修管理量大。设备费用较高。药量消耗大。根据以上比较，本工程选用机械浓缩。（3）污泥脱水机械各种污泥脱水机械的比较参见表24。表24各种污泥脱水机械比较表方法优点缺点真空过滤机国内已有成熟设备。可用无机絮凝剂。产率低，设备庞大，苯重。带式压滤机泥饼含固率、固体回收率高。设备价格低于离心脱水机。现已国产化，进口设备的易损部件，也可在国内加工。需要的冲洗水量较大。板框压滤机泥饼含固率、固体回收率较高。可采用无机絮凝剂。不能连续操作，而且结构复杂。占地面积较大，操作麻烦。对操作人员的技术要求较高。离心脱水机应用范围广，泥饼含固率可达2530，固体回收率高。处理能力大。系统封闭，而且占地面积小，现在该产品的国产设备有待改进。进口设备的价格较贵。电耗较大，运行费用较高。对周围环境影响最小。根据我国城市污水处理的工程实践，带式压滤机应用较多，具有成熟的运行管理经验，设备国产化起步较早，现在国内已有多家该类设备的制造商，设备性能稳定可靠，且设备价格与离心机相比具有明显优势。离心机的性能虽较好，但目前国产设备的质量及性能还有待改进，进口设备的价格又太高。因此本工程推荐采用带式浓缩压滤脱水机。28污泥最终处置在污水处理中必然产生大量含水率很高的污泥，这些污泥具有体积大，易腐败，有恶臭的，如不进行处理，任意排放，必然引起严重的二次污染，因此污泥的处置十分必要。（1）污泥处置及利用方案分析在污水处理过程中，产生大量污泥，其数量约占处理水量的0305左右（以含水率97计）。污泥内含有大量的有毒有害物质，如寄生虫卵、致病菌、合成有机物及重金属离子等，同时也含有一些植物营养素（氮、磷、钾）、有机物等。因此污泥需要及时处理与处置，以便达到减量化、稳定化、无害化及资源化的目的；污泥处理的一般方法与流程的选择决定于当地条件、环境保护要求、投资情况、运行费用及维护管理等各种因素。（2）国内污泥综合利用状况目前，国内常用的污泥处置方法有填埋、农用。污泥中含有的氮、磷、钾是农作物生长所必需的肥料成分，污泥中丰富的有机腐殖质（初次沉淀污泥中约含33，活性污泥中约含41）是良好的土壤改良剂。我国城市污水处理厂的各种污泥中，所含肥料成分一般情况见表25。表25污泥的肥料成分污泥类别氮（）磷（以P2O5计）（）钾（）有机物（）灰分（）脂肪酸毫克当量/升初次沉淀污泥2010300103506050401620活性污泥351715334970220446070城市污水处理厂污泥施用于农田，不仅充分利用了污泥中丰富的N、P、K和较高含量的有机物，解决了困扰污水处理厂正常运行的污泥问题，而且促进了植物、农作物、园林果树等生长，改良了土壤土质，避免土壤板结。但是对于施用于农田的污泥必须符合中华人民共和国农用污泥中污染物控制标准的要求。一般每年每亩用量不超过2000KG（以干污泥计）；污泥中任何一项无机化合物含量接近于本标准的，连续在同一块土壤上施用，不得超过20年。在施用过程中，必须经常对污泥中污染物含量进行监测，确保污泥满足农业和林业利用要求。（3）本工程污泥处置方案分析根据上述污泥性质的分析、现状开发区污水的成分及性质，本工程产生的污泥中污染物的含量符合国家农用污泥标准。由于建昌县是一个农业县，污泥农用是一种非常实用、可行的处置方法。尽管污泥农用是一种非常实用、可行的处置方法，但是污泥必须在无害化处理后才能选择地进行农业利用，因此考虑到目前缺乏对水质有效的全面的监测数据和当地的财力有限，目前不具备污泥无害化处理的能力，本工程产生的剩余污泥经浓缩、脱水后，虽然已基本稳定，但是仍不能直接农田利用。因此目前考虑将剩余污泥干燥后送至垃圾填埋场进行填埋处置，同时建议污水厂建成后加强水质和污泥污染物的监测，待条件成熟后再确定其他的处置方式。污泥填埋是目前污水处理厂广泛采用的污泥最终处置技术，通过填埋可减少废物对环境的危害。这种处置方法简便易行，安全可靠，费用低廉。但它并不是一个完善的处置方法，从总体来讲，仍存在对地下水环境污染的潜在隐患。为消除隐患，防止新的污染产生，建议污泥填埋处置应采取如下措施填埋场底部采用的防渗衬层，其材料应具有不渗性、耐久性、可靠性和经济性特点，以防止填埋区的土壤和地下水受到污染；为防止填埋场周围水体污染，污泥渗滤液应由城市垃圾填埋场负责妥善处理；污泥的运输必须采取防流失等措施，防止在运输过程中丢弃、遗撒；填埋场附近设置地下水监测井位，对其地下水水质常年监测，发现问题及时采取措施，防止地下水受到污染进而影响周围居民的健康。29污水消毒工艺目前国内主要的消毒方法有液氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒和紫外线消毒等几种方式。液氯消毒效果可靠，投配设备简单，投量准确，价格便宜，管网末端保持部分余氯，仍具有消毒能力，但在安全方面存在潜在的危险性，且由于水中成分复杂，可能形成对水生物有害的物质；臭氧消毒效率高并能高效地降解污水中残留有机物、色、味等，污水PH值、温度对消毒效果影响很小，不产生难处理的或生物积累性残余物，但设备组成系统复杂，投资大、成本高，对运行操作技术要求严格；二氧化氯消毒是我国新兴的一种消毒方法，它具有杀菌、灭病毒，去除微量的有机污染物等功能，并有防臭、脱色等功能，二氧化氯介于氯和臭氧性能之间的氧化剂和消毒剂。二氧化氯消毒在国内使用较少，目前主要应用于饮用水、医院污水、游泳池水等消毒，用于国内污水处理厂消毒很少；紫外线消毒速度快，效率高，不影响水的生物性质和化学成分，不增加水的臭和味，操作简单，便于管理，易于实现自动化，它通过水银灯发出的紫外光，穿透细胞壁与细胞质反应而达到消毒的目的，但紫外光需照透水层才能起到消毒作用，即水肿悬浮物质妨碍光线透射，而且电耗较大。根据建设部有关文件“消毒优先选用紫外线消毒，其次选择二氧化氯，无其他选择时，可慎用液氯方式消毒”。因此本着不造成二次污染的原则，同时考虑到厂区占地面积有限，本工程选用紫外线消毒的方式。3污水处理工程设计31污水处理工程工艺设计本工程推荐方案污水处理厂主要构筑物包括粗格栅、进水泵房、细格栅、旋流沉砂池、改良型氧化沟、二沉池、储泥池、浓缩及脱水车间、加药间。接触消毒池。厂内粗格栅、进水泵房、细格栅、旋流沉砂池按远期设计流量设计为4万M3/D，改良型氧化沟、二沉池按近期2万M3/D、远期增加2万M3/D设计。311推荐方案工艺处理单元构筑物的选型污水处理厂的总体工艺流程一般包括预处理工段、生化处理工段及污泥处理工段。总体工艺流程的确定对污水处理厂的技术经济性能起决定性作用，同时各单元处理工艺及构筑物的选择也是非常重要的，直接影响污水处理厂运行的稳定性、可靠性和灵活性。因此，有必要根据经济开发区污水处理厂工程确定的进出水水质和特性，以及总体处理工艺方案等综合考虑工艺流程单元及构筑物的选择和确定。下面为本工程各处理单元的选择。（1）粗格栅站为确保进水泵房及后续处理工段的正常运行，需设置粗格栅，拦截直径大于20的杂物。为减少粗格栅站对周围环境的影响，粗格栅廊道采用盖板覆盖。格栅选用利用率高、处理效果好、管理简便，在国内普遍采用的回转式机械格栅。（2）进水泵房厂区进水泵房按远期最大设计流量进行设计，污水泵选用无堵塞型潜水排污泵。（3）细格栅站为了使旋流沉砂池和后续生化工段的正常工作，污水处理厂应设置细格栅站，本工程选择有良好运行经验的回转式固液分离机。（4）旋流沉砂池旋流沉砂池去除污水中比重大于265，粒径大于02的无机砂粒，以保证后续生物处理工段的正常运行。为减少旋流沉砂池对周围环境的影响，旋流沉砂池上采用活动盖板覆盖。（5）改良型氧化沟它把连续循环式反应池作为生化反应器，混合液在其中连续循环流动。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池的混合液传递水平流速，从而使搅动的混合液在氧化沟内循环流动。（6）二沉池二沉池采用中心进水周边出水辐流式沉淀池。污水在沉淀池中沉淀之后流走，以保证出水中的SS指标。二沉池利用双周边传动刮吸泥机清除底部污泥，。（7）紫外线消毒渠消毒是为了杀死污水中致病细菌。（8）贮泥池储存及缓冲污泥回流泵站中过来的剩余污泥，使得污泥浓缩脱水机房内的设备能够得以正常运行。（9）污泥浓缩脱水机房对系统中产生的污泥进行浓缩脱水，使含水率较高的污泥变成含水率较低的泥饼，便于污泥后续的处置。（10）预留化学除磷用地污水处理工程在设计中设置了两座前置厌氧池，进行强化除磷，尽管出水对TP的要求很高TP1MG/L，但是由于进水中BOD5/TP相比很高BOD5TP50，远高于常规生活污水，因此系统具备较好的除磷能力。在碳源很充足的情况下，通过排放剩余污泥能够保证磷的去除,但为了应付有可能出现的特殊情况，在厂区东部预留加药间用地，必要时可进行化学除磷。32工艺设计污水处理厂近期建设规模2万M3/D，污水总变化系数为125，设计温度为12。因一级处理构筑物的设计流量应按远期设计流量设计为4万M3/D，故取一级处理构筑物的设计流量为2083M3/H。（1）粗格栅站设计流量Q2083M3/H设备类型回转式机械粗格栅数量1台单台流量Q578L/S性能B12MB20附属设备皮带输送机1台栅渣压实机1台方形闸门2台（2）进水泵房设计流量Q2083M3/H设备类型无堵塞潜水排污泵数量3台（2用1备）（其中设一台变频调速泵）性能Q290L/SH145M电机功率75KW附属设备起吊设备1套（3）细格栅站设计流量Q2083M3/H设备类型回转式固液分离机数量1台单台流量Q578L/S性能B125MB5MM附属设备螺旋输送压实一体机1台插板闸门3台（4）旋流沉砂池设计流量Q2083M3/H池型圆形数量2座单座流量Q578L/S单池尺寸3650MM主要设备旋转叶轮1套空压机1台砂水分离器1套附属设备铸铁镶铜圆闸门2台（5）选择池停留时间20MIN池型长方形数量1座主要设备潜水搅拌器3台电机功率15KW（6）改良型氧化沟主要设计参数设计流量1042M3/H泥龄15D设计水温12污泥负荷0076KGBOD5/KGMLSSD容积负荷0304KGBOD5/M3D污泥回流比100污泥产率091KGMLSS/KGBOD5混合液浓度4G/L单沟宽9M有效水深45M池数1座曝气方式倒伞曝气总容积11500M3停留时间1104H主要设备参数A、倒伞曝气机数量2台（其中两台变频）供氧能力260KGO2/台H电机功率132KWB、潜水推进器数量4台电机功率45KWC、内回流控制门数量1座D、调节堰门数量1套堰宽30M调节范围300MM附属设备铸铁镶铜圆闸门1台氧化沟倒伞控制通过在线DO仪及PLC自动控制。（7）二沉池主要设计参数设计流量QMAX1406M3/H数量1座池径40M有效水深45M表面负荷088M3/H停留时间454H主要设备参数设备类型双周边传动刮吸泥机设备数量1台直径40M功率15KW周边线速度3M/MIN（8）污泥泵站主要设备参数A、回流污泥泵设备类型无堵塞型潜水排污泵设备数量3台（2用1备）流量Q290L/S扬程H60M配套电机37KWB、剩余污泥泵设备类型无堵塞型潜水排污泵设备数量2台（1用1备）流量Q25L/S扬程H60M配套电机5KW附属设备起吊设备1套（9）消毒渠道设计流量QMAX28125M3/H数量1座尺寸102526M（分为2个廊道）主要设备参数设备类型紫外灯模块组设备数量2套共6块附属设备起吊设备1套（10）贮泥池池型圆形数量2座直径8M有效水深4M主要设备A、潜水搅拌器设备类型高速潜水推流器设备数量2台叶轮直径400MM功率3KW（11）污泥浓缩脱水机房建筑物地面式砖混结构尺寸36186M设计参数干污泥量2900KG/D进泥含水率992出泥含水率7580絮凝剂类型PAM（阳离子聚丙烯酰胺）絮凝剂用量35G/KGMLSS主要设备A、污泥浓缩脱水机设备类型带宽20M带式浓缩脱水一体机设备数量2台（1用1备）工作能力3060M3/H功率1122KWB、空压机设备类型移动式空气压缩机设备数量2台（1用1备）流量Q03M3/MIN压力P07MPA功率22KWC、冲洗水泵设备类型清水离心泵设备数量2台（1用1备）流量Q24M3/H扬程H06MPA功率75KWD、加药装置（配计量泵）设备类型加药装置（配计量泵）设备数量1套流量Q1000L/H扬程H02MPA功率3KWE、污泥泵设备类型调速型污泥螺杆泵设备数量2台（1用1备）流量Q30M3/H扬程H20M功率3KWF、螺旋输送机设备类型无轴螺旋输送机设备数量2台（一台水平放置，一台倾斜放置）螺旋直径300MM功率3KW（12）综合楼总建筑面积1660内设生产管理、行政管理、中心控制、配电、化验、及值班宿舍。4总图设计41设计依据城市污水处理工程项目建设标准（建标200177号）城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准（CJJ311989）总图制图标准GB/T501032010建筑地面设计规范GB5003796工业企业总平面设计规范GB50187201242厂区平面布置原则厂区总平面布置应以节约用地为原则，在满足生产工艺要求的前提下，结合开发区的气象条件、拟建厂区的地形、地貌、整个开发区的污水来向、处理后水体的排出方向以及拟建厂区外道路交通条件等因素，合理布局，力求做到工艺流程顺畅、分区明确、布局紧凑、管理方便，同时便于工程的远期发展。厂区建筑物布置应尽量有好的朝向。43污水处理厂总平面布置根据上述布置原则及工艺流程的要求，将整个厂区布置分成三个区域，即污水处理区、污泥处理区和生产辅助区。污水处理区是污水处理厂的中心区，此区主要包括粗格栅及进水泵房、细格栅及旋流沉砂池、选择池配水井、选择池、生物池、二沉池、污泥泵站、变配电间、紫外消毒渠等建、构筑物。污泥处理区是厂区中相对重污染区，主要有贮泥池、污泥脱水机房和泥棚组成。生产辅助区主要有综合办公楼、食堂、汽车库、维修间、仓库等建筑物。根据不同的工艺流程，本工程共布置三个厂区平面方案方案一（氧化沟工艺厂区平面布置）将污水处理区及污泥处理区布置在整个厂区的东部，生产辅助区布置在厂区的西部，污水由厂区的东部引入，净化后水体排入厂区西部的排水沟内，按照工艺流程，污水处理区构筑物从厂区的东部由东向西依次布置，使工艺流程简捷、顺畅；变配电所布置在靠近用电负荷较大的构筑物处，以节省能耗。将污泥区布置在整个厂区的东南角，以减少该区对其它区的污染，同时在厂区的东北角设一便门以便运渣方便；主入口设于厂区的西北角，使办公区对外联系方便，为厂区办公创造良好的条件；生产辅助区与污水处理区以道路、绿地相隔，尽量减少对该区的不利影响。此平面布置方案分区明确，管理方便，厂区办公环境较好，同时将厂区东部作为工程的控制用地，以便工程的远期发展。方案二（氧化沟工艺厂区平面布置）污水由厂区的西部进入厂区，净化后的水排入厂区西部的排水沟内，按照工艺流程的要求，污水处理构筑物从厂区的西部向西向东依次布置，污泥区布置在整个厂区的西北部，靠近次入口，以减少运泥对整个厂区的影响以及运渣方便，生产辅助区布置在厂区的东部；生产辅助区与污水处理区以道路、绿地相隔，尽量减少对该区的不利影响。此方案工艺流程顺畅，各构筑物之间的联络管线较短，但污泥处理区距离城市干道较近，对城市环境的影响较方案一差，另外，仓库、汽车库背对污水处理区，联络路线较长。方案三（CASS工艺厂区平面布置）此方案布局同方案一，仅构筑物选型及尺寸不同。44厂区总平面布置方案比较根据工艺专业提出的氧化沟和CASS工艺方案，经工艺和经济比选，拟采用氧化沟工艺方案。氧化沟工艺平面布置方案比较如下方案一占地面积57亩。此方案布置分区明确，管理方便，工艺流程简捷、顺畅，平面布置紧凑，办公区远离污泥区，且主要建筑物朝向均较好。方案二占地面积57亩）。此方案布置分区明确，工艺流程顺畅。污泥区布置在整个厂区的西北角，靠近次入口，减小了运泥对整个厂区的影响，运渣也比较方便；但污泥处理区临近城市干道，厂区对城市环境的影响较方案一差。经综合分析比较，确定氧化沟方案一为本工程推荐方案。45厂区排水及竖向设计根据甲方提供的拟建厂区地形图，厂区地形较为平坦，根据工艺设计要求，厂区地面坡度采用东高西低，以利于厂区排水。厂区内生活污水及雨水采用分流制，生活污水经管道收集后排入污水厂提升泵站进行处理，厂区雨水沿道路收集后排入厂区西部的排水沟内。46厂区道路厂区道路采用砼路面，为满足各建、构筑物之间的水平运输、设备的安装、维护以及消防的要求，建、构筑物四周均设有车行道和人行道，厂区车行道4M，道路转弯半径均9M，人行道宽15M，路砖辅砌。47厂区绿化绿化是美化厂区环境的一个重要手段，绿化有利于保持和改善厂区环境，厂区围墙四周以乔木、灌木、花草、绿篱等形成绿色屏障，绿化种类以常青阔叶乔木，芳香型乔木、灌木及草皮为主，以调节厂区小气候；建筑物周围及办公区前后进行重点绿化，采用草皮、花坛、灌木、建筑小品等进行立体布置，创造出赏心悦目、清新怡人的环境，厂区内绿化率为4150。5建筑设计与公用工程51主要设计规范民用建筑设计通则GB503522005办公建筑设计规范JGJ672006建筑地面设计规范GB5003796建筑设计防火规范GB500162006汽车库设计防火规范GB5006797民用建筑热工设计规范GB5017693城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ318952设计原则建筑设计结合厂区周围环境，满足生产工艺要求的同时，注重厂区与周围环境协调及厂区环境美化，造型尽可能做到实用与美观于一体，艺术与技术为一体，为城市美化创造条件。53生产性建筑物在满足生产相关专业要求的前提下，遵照适用、经济、美观的原则，打破传统工业建筑模式，采用适用的结构形式，同时注重与厂区其它建筑的协调，努力创造出有个性、有特点的现代化污水厂。54附属建筑物附属建筑在总图中布置为生产辅助区，该区在污水处理厂中环境要求相对较高。因此，在建筑单体设计中，应与生产辅助区整个环境协调，力求创造一个优美的工作环境。根据生产需要和城市污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准，设计附属建筑面积如下附属建筑一览表序号建筑名称建筑面积（）结构形式备注1综合楼1660砖混2维修间240砖混3仓库180砖混4汽车库100砖混5食堂150砖混6传达室40砖混建筑装修建筑装修是建筑进一步完美的体现，根据污水处理厂环境的要求，建筑装修应达到美观大方易清洁的要求。根据城镇污水处理厂附属建筑和附属设备标准中建筑装修的规定，建筑装修采用一般标准。外墙面采用水泥砂浆，外墙三色面砖（灰色系）。内墙面采用混合砂浆，白色内墙涂料。屋面采用平屋面。门窗采用木门、塑钢窗。对于有特殊建筑要求的，另行按标准进行装修。55结构设计551基本规范建筑结构荷载规范GB500092011建筑地基基础设计规范GB500072011建筑地基处理技术规范JGJ792002砌体结构设计规范GB500032011混凝土结构设计规范GB500102010给水排水工程构筑物结构设计规范GB5006