陕西某污水处理厂可行性研究报告(优秀可研)

陕西省某市污水处理厂可行性研究报告二零零八年十二月编者陕西省某市城市污水处理厂可行性研究报告一前言某市地处陕西省关中平原中部，介于东经10801749”1080377”，北纬3401215”3402653”。东依咸阳市秦都区，南接周至县、户县，西邻武功县，北靠礼泉县。全市东西最大距离288公里，南北最大距离为229公里，国土面积为5085平方公里。从地理位置上看某市是通向周边各个县市的重要通道，在未来必定有很好的发展潜力，同时在不断的促进周边各县市经济的发展的。改革开放以来，某市随着改革开放政府政策的不断完善和扶持，某市整体经济发展水平有了很大的提高。然而城市基础设施的建设却赶不上经济发展的步伐，城市现状污水系统不完善，有些地段还没有敷设排水管道，给居民生活带来不便。已建管道，遇有管理不善，局部排水存在不通畅。已建排水明渠，由于缺乏必要的防渗处理和合理的规划管理，造成对城市地下水有一定的污染，同时地表收集的污水又直接排入渭河内，污染了渭河的水质，影响了整个城市的环境。根据某市政府及环保部门的相关规定，某市兴建污水处理厂后，完成某市的污水处理任务，最终出水排放到渭河的水质达到国家GB89781996污水综合排放标准的二级标准。应实现的水环境目标全市水污染问题有所改善，流域水体质量明显提高。为了提高环境质量，保护居民身体健康、改善投资环境，努力形成环境优美，人与自然和谐相处的城市生态环境，促进某市的城市环境、经济和社会持续、协调发展，实现某市国民经济和社会发展“十一五”计划和远景目标。省、市两级政府高瞻远瞩，决定兴建某市污水处理厂，特编制本可行性研究报告。深圳市某环保科技有限公司对某市污水处理厂工程进行可行性研究。本研究通过对某市水环境现状与发展趋势的分析，提出适宜某市城市发展规划的城市污水厂建设方案，以期控制水环境污染，保障经济可持续发展。本研究报告在编制过程中得到了陕西省水污染治理指挥部办公室、某市环保局、某市水务局等有关部门及单位的大力支持和协助，在此表示衷心感谢。2概述21项目名称和建设单位项目名称某市污水处理厂建设工程建设地点委托单位陕西省某市水污染治理办公室编制单位22项目目的、任务、设计依据、设计资料和设计范围221项目目的深圳市某环保科技有限公司对某市污水处理厂工程进行可行性研究。本研究通过对某市水环境现状与发展趋势的分析，提出适宜某市城市发展规划的城市污水厂建设方案，以期控制水环境污染，保障经济可持续发展。处理目标执行污水综合排放标准的二级标准。工程目标构筑物设计使用年限不低于50年，主要工艺设备设计使用年限不低于20年；污水处理厂技术先进、高效、能耗低、运行稳定可靠、维修次数少；在设计使用年限内，所选处理方案的建设投资成本及将来的运行维护成本的折现值最低。财务目标从使用者身上收取的污水处理费能满足污水处理厂的建设、维持保本微利及将来的可持续性服务。社会目标通过消减服务区域内的污染物从而改善和提高人们的生活环境质量，并且改善城市水体景观，同时消减经济发展与水环境污染的矛盾。222任务参照建设部颁发的市政工程设计技术管理标准的要求，本可行性研究报告的主要任务是某市污水处理厂工程服务区现状资料调查分析污水处理厂工程服务区范围内污水量预测分期建设规模的确定设计进水水质和处理出水水质的设定污水处理厂厂址论述污水、污泥处理工艺选择污水处理处理厂设计管理机构、劳动定员及建设进度的构想投资估算及资金筹措经济评价223编制原则贯彻之行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。采取分部实施，近期、远期结合的方针，充分发挥建设项目的社会效益，环境效益和经济效益。根据设计进水水质和出厂水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进、可靠、处理效果好、节省投资的处理新工艺、新技术、新设备和新材料，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。采用先进的节能技术，降低工程基础建设投资，降低能耗和生产成本，提高管理水平。妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉沙和污泥，避免造成二次污染。确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件。采用双回路电源保证污水处理系统正常运行，且污水厂运行设备有足够的备用率。在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力求便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地。使厂区环境和周围环境一致。积极创造一个良好的生产和生活环境，把速水处理厂设计成为现代化的园林式工厂。按现行有关规定，结合地方实际情况进行投资估算和经济分析。224编制依据资料某市城市总体规划说明书，陕西省城乡规划设计院，2002年12月编制。关于某市城市污水厂处理项目建议书的批复，陕西省发展计划委员会文件，陕计投资（2002）655，2002年7月。225设计范围2251编制范围根据委托书的要求，本可行性研究报告由深圳市某环保科技有限公司公司负责编制，工程服务范围为陕西省某市城区污水渭河流域。编制内容主要为污水处理厂厂址选择；污水处理厂污水量预测及规模确定某市污水处理厂污水污泥工艺流程选择与论证；某市污水处理厂近期建设工程工艺方案设计及相关专业方案设计；某市污水处理厂近期建设工程投资估算及经济评价；2251编制年限编制年限为近期2010年，远期2020年。23城市概况231区位与自然条件2311地理位置某市地处陕西省关中平原中部，介于东经10801749”1080377”，北纬3401215”3402653”。东依咸阳市秦都区，南接周至县、户县，西邻武功县，北靠礼泉县。全市东西最大距离288公里，南北最大距离为229公里，总国土面积为5085平方公里。从地理位置上看某市是通向周边各个县市的重要通道，在未来必定有很好的发展潜力，同时在不断的促进周边各县市经济的发展的。2312地形地貌某市市域地势北高男低，由渭河平原和渭北黄土台塬两大部分组成，其中平原占总土地面积的639。海拔高度为3905418M；渭河平原因渭河干流切割而形成一、二、三级阶地。阶地发育完整，阶面平坦、宽阔，呈梯形倾向渭河，渭北黄土台塬高地向南呈微倾斜与三级阶地相接。台塬塬面平整，南缘因水土流失侵蚀左右而形成一些狭小的沟壑。2313气候特征某市属于暖温带主湿润、半干旱大陆性季风气候，四季分明，雨热同季、日照充足；年平均气温131，七月份平均气温264，极端气温为422，元月平均气温为09，极端最低气温为199。年日照数为20652小时。无霜期平均为218天，年平均降水量588MM，多集中在79月份。主要灾害性天气有干旱、连阴雨、暴雨等。2314境内水系渭河沿南端流经某市域，全长305KM。地下水属渭河水洗。沿黄土台塬坡下，东西有地层断裂缝涌出泉水八处。北部店张凹地属泾河流域，全境为低产径流区。地下水主要类型为潜水，含水量甚为丰富，北部黄土台塬区水位埋深3065M，单位涌水量1525M3/HM；渭河河谷二级阶地水位埋深约618M，三级阶地水位埋深1530M，单位涌水量2040M3/HM；地下水主要受大气降水补给，流向为西北东南，与地形相吻合，含水岩组厚度由南向北渐减，水量也渐减，水质良好、矿化度051G/L，PH值7375，硬度2030，主要为HCO3NAMG类型水，对混凝土无侵蚀作用。地下水的另一类型为承压水，北部黄土台塬区水位埋深3065M，单位涌水量28M3/HM；渭河河谷阶地水位埋深约为414M，单位用水量1026M3/HM；流向平行渭河，主要是受渭河补给，其次是大气降水补给，埋深由南向北加深，含水岩组一样，且厚度递减，矿化度0203G/L，属HCO3NAMG类型水，对混凝土无侵蚀作用。工程所在地属黄河流域渭河水系。某市具有地热资源，储量丰富，现已有部分单位计划开采地下热水。232区域社会经济概况改革开放以来，特别是进入“九五”时期以来，某市的经济和社会发展取得了很大的成就，2002年某市实现的国内生产总值为255亿元（当年价，下同），2002年底人均国内生产总值为4594元，财政支出16456亿元，社会消费品零售总额为4亿元，农民人均纯收入为1931元，乡镇企业总产值为4491亿元，2002年全市有普通中学30所，在校学生414万人，职业中学11所，在校学生2975人，小学232所，在校学生696万人，少年儿童入学率978。全市域共有医院28所，拥有病床1367张，专业卫生技术人员1350人，其中医生448人。233人口情况2002底某市域人口554933人，人口密度为1091人/平方公里，其中非农业人口114723人，占207，农业人口440210人，占793。市域管辖7个镇四个乡，3个街道办事处。24项目背景水是生命之源，也是人类活动和经济发展的支持要素。当今世界，水在某种程度上限制和决定地区的性质、规模、产业结构、布局与发展方向，自然界及社会对水的依存度越来越高。进入21世纪以后，某市以前所未有的速度推进城市化，与所有发展城市同步，近几年明显加大了土地开发的力度，频频引进各种建设项目，随之人口的增加，大量未经处理的污水直接排入河流，致使渭河水系的水质遭受严重的污染，这种状况必需要改变。随着未来某市的经济、社会、环境、人口、生活需求的不断发展，城市排水系统和污水治理将承受更大的压力，主要表现有城市生活污水处理率低，而污水总量却在不断增加；地区饮用水水质下降，对人的健康造成潜在危险；城市排水系统工程和污水处理工程建设远落后于城市的发展；城市化水平的提高，使城市自然滞洪能力和保水功能降低，洪涝灾害、水污染日趋严重。在我国，包括水环境的环境保护已经为一项基本国策加以贯彻，得到了全社会和各级人民政府的高度重视，保护环境和控制污染对城市的经济繁荣、社会稳定具有重要意义。为此，国务院有关部委颁布了有关的法律和法规，以保证这项基本国策的贯彻和执行。我国早在1989年颁布的中华人民共和国环境保护法，是各项有关环境保护法规的基础和依据，其要点如下环境监督和管理规定了各级政府在制定环境质量标准和环境监督大纲方面的职责，由中央政府制定国家环境标准，各省、市级政府可根据地方条件补充项目和指标。环境保护与污染防治各级政府必需制定工业排污的程序和制度，并提供各种环境保护措施。法律责任授权给各级政府环保部门采取适当的法律程序来警告和惩罚污染者。25区域排水现状以及存在的问题251污水排放现状某市现状污水排放体系基本为合流制。污水全部排入渭河，最终排入黄河，排入渭河的排水管渠系统大多数都是合流制的。城市生活污水及工业废水混合流入水渠内后直接流向河流内，这就造成了某市污水水质复杂、水量浮动大的特点。某市现状污水排水大致分为两种情况工业企业某地区在“五一”期间工业有了很大的发展，但城市基础设施相对落后，受到当时苏联模式的影响，企业办社会，各个企业自成体系，自给自足，所以，某市区企业大都拥有自备井水源，以供生产和职工生活需要。在当时的确解决了地方基础建设资金不足的问题，但是同时也给后期对于水资源的管理带来了很多负面影响。从用水量来看，某市工业企业日均用水量占规划日均用水量的84，其万元产值耗水量为2285吨，比全省工业企业平均万元耗水量150吨要高很多，原因是因为某市地区自给井水源供水水价是企业内部自定，工业企业自备井的水价由水资源费（005元/吨），供水电费（017元/吨），人工工资（005元/吨），构成成本价（约027元/吨），且大都没有安装计量设备。低廉的水成本和管理的漏洞造成企业用水无节制，水回用率偏低，生产和生活用水浪费严重。所以按照全省工业企业平均万元产值耗水量计算，某市工业企业节水量在3万吨/日左右。居民用水城区居民大多使用自来水，但仍有相当多的居民、营业浴池、洗车行使用自备井，还有部分单位开采地热水用于营业，数目多，涌水量大，又难以计量，水成本价格更低，这也是造成某市用水量和排水量大的主要原因之一。综上所述，自备井管理体质方面存在的漏洞和水成本价格的偏低，是造成某市用水量和排水量最大的主要原因。通过以上分析，某市目前的节水空间3万吨，其排水量应该为67万吨/日。因此，污水处理规模设计为10万吨/日是比较合理的。252存在的主要问题某市大中型企业多，工业废水排放量大，为保护城市生态环境，规划提出某市排水体制宜采用雨污分流制。但是由于诸多因素限制，很难成行，故目前仍以雨污合流制考虑。城市排水系统尚不完善，有些地段还没有敷设排水管道，每逢雨季，给居民生活带来不便。已建管道，由于管理不善，局部排水不畅通。已建排水明渠，由于缺乏必要的防渗处理，对城市地下水造成一定的污染，影响了城市的环境质量。26项目实施的必要性和可能性261实施本项目的必要性某市现状污水排放体系基本为合流制。城市生活污水及工业废水混合流入水渠内后直接流向渭河内，根据某市环境监测站在2003年元月27元月29日对某市排放的污水进行了连续监测，监测数据见表21。在2004年9月20元月22日又对某市排放的污水进行了连续监测，监测数据见表22。2003年元月27元月29日某市排放污水水质（单位MG/L）表21时间地点PHSS挥发酚NH3NCODBOD52003127东西口汇合区69076400278553331346总排放口65951100281013171301渭惠渠67123600303082381411东西口汇合区69532800225724161236总排放口680404002665832012032003128渭惠渠69388002733192319东西口汇合区67025200186552851207总排放口693192002582519011842003129渭惠渠690640026951581039东西口汇合区6706952527640018002757285528541612071346总排放口6596931925110025002865810119032011841301范围渭惠渠671693642360026003095331582383191411东西口汇合区68544800226943451262总排放口67736900268312761229平均值渭惠渠68512930028244196923扣除渭惠渠后总排放口净均值67640440026917628812742004年9月20元月22日某市排放污水水质（单位MG/L）表22时间地点PHSSNH3NCODBOD5二水厂北桥口74615167204305小阜村桥口86617272443013392004920渭惠渠（兴化西桥口）8001469759134二水厂北桥口74018112168492小阜村桥口84228543090612482004921渭惠渠（兴化西桥口）845181584256219二水厂北桥口87911108123276小阜村桥口84679369535313812004922渭惠渠（兴化西桥口）816101245128400说明二水厂北桥口代表西城区过来的污水水质，小阜村桥口代表现状流经污水处理厂的所有的污水情况，包括某城区污水，渭惠渠污水及兴化厂部分的污水。由上面水质监测数据可知排入渭河水体的污水水质污染程度比较严重。而原来某市污水通过水渠管网等未经处理就全部直接排放到渭河水体中，严重污染了渭河水体的水质。某市现状污水系统不完善，因此，应加快污水处理厂、污水收集系统的建设进度，早日将污水通道打通，减少直接排入水体的污水数量。262工程建设的可能性工程服务范围内经济保持高速发展，经济实力雄厚，各级政府高度重视，为本工程提供了强有力的政策和经济支持。某市污水处理厂厂址位置及占地面积已经在市政详规、污水系统布局规划中得到控制，并留有发展余地。污水厂建设的供水、供电均有来源，交通便利，为本工程的建设与投产创造了外部实施条件。服务范围内的污水收集官网工程有部分已实施，部分也已开展设计工作，污水处理厂建成后即可发挥作用。3工程规模、进出水水质及污水厂厂址31工程规模311规划概况近年来，我国城市缺水问题已经非常集中、突出地表现出来，水的供需矛盾日益尖锐，水的问题已经成为制约城市建设和发展的主要因素。随着城市化率的不断提高及大中型基础设施的建设，城市污水排放量也以每年77的速率在增加，这样，大量的城市污水浪费流失，既浪费了资源，又污染了环境。因此，某市污水处理厂从节约水资源、减少水污染的角度考虑，决定对处理后的部分污水进行不同程度的深度处理，使其达到生活杂用水的水质标准和其他回用水的水质标准，实行中水回用。回用水主要用于工业、市政和农业方面，下面分别叙述工业回用水兴化厂用，回用水水质和水量分为A类水质和B类水质。其中A类水质是指循环水的补充水，B类水质是指工业锅炉用水。详细见表31表31A类水项目水量T/H温度KMMOL/LCA2MMOL/L正硬MMOL/L负硬MMOL/LPHHCO3CO32SO42CL指标10030045时可生化性较好，BOD5/CODCR03时为可生化，BOD5/CODCR25KN/M2，有时未来达到这一强度，必需投加石灰进行后续处理，这种处理增加了污泥处置的成本。加入填充剂才能达到污泥填埋所需的力学指标，添加剂的加入缩短了填埋场的寿命；如果采用高干度脱水填埋工艺，脱水后污泥含水率在65左右，一般可以直接填埋。干化、炭化与焚烧污泥干化、炭化逐步成为能够大规模稳定化、减量化、无害化和资源化处置的有效工艺之一，也是某些污泥最终处置的预处理方法。污泥干化工艺类型直接热对流、间接热对流热传导。污泥干化是一种相对新型的应用技术。同焚烧熔融工艺相比，干化耗能少，处理费用低；同填埋和农用处置比，干化后污泥体积减少了4至5倍，储存方便，运输费用大幅降低，生物相也相当稳定，基本达到无恶臭、无病原菌，容易得到接受。污泥炭化是污泥经800C左右的温度干馏形成。其生成物具有与木炭同样的物性，因此可以被广泛用于土壤改良剂、融雪剂、脱臭剂、燃料、脱水助剂等。即使是直接填埋碳化物，也可以因其减容化来延长处置地的使用时间。污泥焚烧工艺成熟稳定、减量效果明显，且占地少，但其工程投资和运行费用相对较高，大型城镇群以及用地紧张地区比较适用。国内率先使用污泥干化焚烧技术的是上海石洞口污水处理厂，设计规模40万吨每天，采用具有脱氮除磷功能的污水处理工艺，处理对象为城市污水，并有以化工、制药、印染废水为主的大量工业废水进入，产生的污泥量为64吨干泥每天，经脱水后含水率为70，污泥体积为213M3每天。考虑某市用地不是很紧张，经济不是很强的现实条件和污泥量迅速增长的的发展趋势，某市污水处理厂污泥的处置出路以农业堆肥、卫生填埋最为理想。57除臭工艺随着人类生活水平的提高和公众环境意识的增强，城市污水处理厂的除臭问题正引起越来越多的关注。城市污水处理厂的臭气发生源主要是一些污水及污泥处理的构筑物。如格栅井、沉沙池、曝气池、浓缩污泥池、贮泥池和污泥脱水机房等。污水处理厂臭气中的主要成分是硫化氢、氨和甲硫醇。从恶臭成分含量来看，氨最多，其次是硫化氢、甲硫醇。而硫化氢、甲硫醇的恶臭强度最高。不仅影响人的感官，而且有害健康。为防止和避免污水处理厂臭味对周围居民生活的影响，一些发达国家先后制定了一些具体规定。我国随着国力的增强和环保意识的提高，也越来越重视城市污水处理厂的臭气处理问题，相应地制定了一些法律、法规和标准。如中华人民共和国大气污染防治法、恶臭污染物排放标准（GB1455493）、环境空气质量标准（GB30952001）、大气污染物综合排放标准（GB162971996）、城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）。571臭气的来源与成份臭气的来源污水处理厂产生臭气浓度较大的地方主要是污水前处理部分（格栅井、提升泵房集水池、细格栅及沉沙池）和污泥处理单元，生物池以及深度处理部分臭气浓度较低。臭气的成分几种主要臭气的成分如下表57所示。表57主要臭气成分表化合物典型分子式特性胺类CH3NH2CH33N鱼腥味氨NH3氨味二胺NH2CH24NH2NH2CH25NH2腐肉味硫化氢H2S臭鸡蛋味硫醇CH3SHCH3SSCH3烂洋葱味粪臭素C8G8BHCH3粪便味572除臭工艺选择臭气处理的方法可以分成吸收吸附法和燃烧法两种，废气处理的方法可以归纳如下图59所示而在污水处理厂除臭中常采用水清洗和药液清洗法、活性炭吸附法或生物废气处理法燃烧法热力学方法催化法吸收吸附法吸收法吸附法活性炭过滤器化学吸收法中性洗液法生物吸收法化学气体洗涤器废气通入曝气池生物过滤器生物洗涤器湿式分离器离子化分离器滤池脱臭法，三种方法典型的处理结果如表58、59、510所示。表58水清洗和药液清洗法除臭效果名称原臭（OU/M3）处理臭（OU/M3）泵站3500740污水处理4100600污泥处理5000650表59活性炭吸附法除臭效果名称原臭（OU/M3）处理臭（OU/M3）泵站3500260污水处理4100220污泥处理5000320表510生物滤池脱臭法除臭效果臭气源填料原臭（OU/M3）处理臭（OU/M3）污泥浓缩池天然有机纤维4500400进水渠硅酸盐填料（活性炭并用）3000250污泥浓缩池和贮泥池多孔陶瓷器4500400污泥浓缩池和调整池发酵后的谷糠制品4000350初沉池和曝气池纤维状多孔塑料3500350上述三种方法中，活性炭吸附法效果最好，但活性炭有饱和期限，超过这一期限，就必需更换活性炭（进行活性炭再生），这种方法处理成本很高，常用于低浓度的臭气和脱臭的后处理。水清洗和药液清洗法必需配备较多的附属设施，如药液贮存装置、药液输送装置、排出装置等，运行管理较为复杂，与药液不反应的臭气较难去除，效率低，除臭效果远不如另外两种方法。生物过滤脱臭法是将收集到的废气在适宜的条件下通过长满微生物的固体载体（填料），气味物质先辈填料吸附、吸收，然后被填料上的微生物氧化分解，将恶臭物质吸附吸收后转化为无毒害的CO2、HO2、H2SO4、HNO3等简单无机物，完成废气的除臭过程。微生物除臭过程分三步1臭气同水接触并溶解到水中；2水溶液中的恶臭成分被微生物吸附、吸收，恶臭成分从水中转移至微生物体内；3进入微生物细胞的恶臭成分作为营养物质为微生物所分解、利用，从而使污染物得以去除。生物除臭效果稳定可靠、成本低廉，目前已实现设备成套化、集约化，外形美观。因此，本工程采用生物滤池除臭法。根据要求，本次污水厂除臭范围为某市污水处理厂全厂。从污水处理厂的臭气浓度分布来分析，除鼓风机房、深度处理提升泵房、除磷加药间、纤维快速滤池、紫外线消毒部分以外，其余生产构筑物均需要进行除臭。本方案设计将产生臭味的构筑物进行加盖加罩，将臭气集中输送到生物滤池进行脱臭。58主要构筑物型式选择581粗格栅、进水泵房粗格栅粗格栅是污水处理厂第一道预处理设施，可去除大尺寸的漂浮物和悬浮物，以保护进水泵的正常运转，并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。工程中设几道自动清渣的机械格栅，渣耙循环运行，截流物经皮带输送机送入垃圾箱外运出厂。本次粗格栅设计，选择了两种形式钢丝绳格栅除污机和回转式固液分离机。钢丝绳格栅除污机国内外使用都很多，国内运转效果较好，性能稳定。国内该类产品质量及性能与进口设备相比差距较小。回转式固液分离机近年在国内使用较多，运转效果较好，但该设备水下运动部件较多，维护不易，并且对较大垃圾的清除不如钢丝绳格栅。这两种设备均能满足使用要求，但考虑到维护保养，运行效果及产品适用性等多因素，本次设计推荐采用钢丝绳格栅除污机。进水泵房污水进入污水处理厂后，须由污水泵提升至沉沙池，污水泵选型过去常采用干式污水泵。近年来潜污泵技术发展很快，型谱加宽，选择余地加大，应用日益增多。国内近年来不少污水处理厂都选用了潜污泵，建成后运行情况良好。归纳起来，潜污泵和普通干式污水泵相比有以下优点1潜污泵不需单独设水泵间，直接安装在集水池里，污水进水泵房大多较深，省去水泵间可节省泵房土建费用2040。2目前潜污泵的效率已比较高，有些甚至高于干式污水泵，因此运行费用也较省。3潜污泵大多采用自动耦合安装系统，安装、起吊方便。本次设计推荐采用潜污泵。582细格栅、沉沙池细格栅污水由进水泵提升至细格栅，细格栅用于进一步去除污水中较小颗粒的悬浮、漂浮物。由于本项目不设初沉池，为减少污水中浮渣对生物池及后续构筑物的影响，采用栅隙较小的格栅较为必要。按照上述要求，将细格栅的选型集中在阶梯格栅、转鼓格栅除污机的比较上。阶梯格栅是通过偏心的旋转传动而移动齿耙，由上而下，由移动齿耙将污水中的悬浮物从水中逐级推到污物出口处，再从栅渣出口排入传送带，这种格栅栅渣间有过滤作用，清除能力较强，但普通阶梯格栅不太适用于含砂量大的废水处理，因为沙砾会夹在动组、静组栅片之间造成较大的阻力和磨损。转鼓格栅其原理是污水从开放式筛框前段流入，然后穿流过筛网。根据相应的筛缝间隙，可将不同大小的固含物截流分离出来。转鼓格栅运行可靠性高、不易出故障，管理也简单但价格较高。这两类格栅在国内外应用均较广泛，近年来，针对含砂量较大的污水，阶梯格栅通过优化其运动模式、采用坚固的不锈钢构造及可替换的磨损表面等措施使其较好的适应了含砂量大的要求。这两类格栅相比，阶梯格栅具有水头损失小、较高的固液分离率、价格较低等优点，所以本方案设计拟采用对砾石适应性较高的进口阶梯格栅。曝气沉沙池沉沙池主要用于去除污水中粒径大于02MM，密度265T/M3的砂砾，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。沉沙池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种型式。平流式沉沙池具有构造简单、处理效果好的优点；竖流式沉沙池污水由中心管进入池内后自下往上流动，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差；曝气沉沙池则是在池的一侧通入空气，事污水沿池旋转前进，从而产生与主流方向垂直的横向恒速环流。砂砾间产生摩擦作用，可市砂砾上悬浮性有机物得以有效分离，且不使细小悬浮物沉淀，便于砂砾和有机物的分别处理和处置；旋流式沉沙池则是利用水力旋流，使泥沙和有机物分开，以达到除沙目的。从沉沙效果来看，曝气式要优于旋流式，并且由于污水厂处于城区外，污水中含油脂成分更高，本工程采用的工艺流程中没有设置初次沉沙池，污水中的油脂没有办法通过后续处理设施去除，因此为保证沉沙效果和污水中油脂的去除，本项目采用曝气式沉沙池。583深度处理滤池滤池可分为常规滤池和告诉滤池，由于本工程用地面积小，推荐采用纤维滤料告诉滤池。纤维快速滤池的纤维滤料比其他实体颗粒材料要具有大得多的比表面积和空隙率，其孔隙度高达9095，对比之下，粒径1MM石英砂滤层孔隙度为45，因此，由纤维材料构成的滤床具有比常规颗粒过滤材料大得多的纳污量。纳污量的提高对滤池效率的提高具有决定性的意义。因此纤维滤料的滤池可以比常规砂滤料滤池滤速高45倍的高滤速运行，设计最高滤速可达48M/H。在工程实际运行中，纤维过滤材料构成的过滤层其空隙率沿滤层高度呈梯度分布，下部过滤材料压实程度高，空隙率相对较小，易于保证过滤精度。整个滤层空隙率由下而上逐渐增大，这种滤层空隙率的分布特性有利于实现高速和高精度过滤。纤维快速滤池吸纳了传统快速滤池的主要优点，同时还具有如下独特之处1采用特种纤维滤料，可实现高滤速、高精度的过滤，从而减少占地面积，提高出水质量。2纤维快速滤池采用小阻力配水系统，气水反冲洗，恒水位或变水位过滤方式。3纤维快速滤池的控制可采用手动控制和自动控制两种方式，可根据用户需要制定，灵活先进。4特有的拦截技术，可保证滤料在反冲洗时不会流失。5反冲洗耗水率低（约12），运行费用省。6具有钢板和混凝土两种结构型式，根据用户和实际需要选择，最大程度地节约投资费用。7抗冲击性能强。因此，本工程推荐采用高速纤维快速滤池。584生物除臭采用模块式生物除臭装置，其工作流程为风机通过臭气收集管道将臭气收集至生物除臭装置，首先通过塑料填料，此部分设有喷淋装置，位于塑料填料上部，主要功能为对臭气进行水溶，使臭气由气相传输变为液相传输；其后通过生物滤池，滤池填料以有机无机混合材料作为主要成分，滤料上部设有喷淋装置，喷淋水循环使用，主要功能为保持生物滤料的湿度，当臭气经过生物滤料时，滤料上的微生物对臭气内的致臭成分进行生物氧化去除，干净空气排入大气，从而完成整个除臭流程。空气除磷加药回流污泥）栅渣栅渣沉沙59污水、污泥处理工艺系统比选591工艺流程SBR出水剩余污泥进水粗格栅污水提升泵房细格栅曝气沉沙池厌氧区预缺氧区缺氧区好氧区二沉池滤池中间提升泵房储泥池污泥脱水间外运生物除臭消毒池出水生物除臭雨水溢流外运鼓风机图510方案一改良A2/O工艺流程图栅渣空气除磷加药栅渣沉沙SBR出水剩余污泥进水粗格栅污水提升泵房细格栅曝气沉沙池SBR池滤池中间提升泵房储泥池污泥脱水间外运生物除臭消毒池出水生物除臭雨水溢流外运鼓风机图510方案二CASS工艺流程图尾气排放栅渣空气除磷加药栅渣沉沙剩余污泥进水粗格栅污水提升泵房细格栅曝气沉沙池VT反应器滤池气浮澄清池储泥池污泥脱水间外运生物除臭消毒池出水生物除臭雨水溢流外运空压机尾气排放图510方案三VT工艺流程图592改良型A2/O方案设计选择改良型A2/O法的中心思想是强化氨氮的硝化过程、同时保证生物脱氮、生物除磷过程，而SS的去除则采用高效的周进周出二沉池池型。建设工程改良型A2/O生化池一座，设计处理能力为5万M3/D，分为两格，每格规模25万M3/D。建设工程改良型A2/O方案的主要构筑物见表510表510改良型A2/O方案主要构筑物一览表编号名称主要参数结构形式单位数量备注1提升泵房和粗格栅AXBXH156175995MRC框架座12沉沙池和细格栅AXBXH11434645MRC座13A2/O反应池AXBXH725704560MRC座14二次沉淀池AXBXH804042350MRC座15纤维快速滤池AXBXH2500202535MRC座26紫外线消毒渠AXBXH10505045MRC座17流量计井AXBXH302035MRC座48鼓风机房AXBXH304012580M框架栋19中途提升泵房AXBXH12515035MRC框架栋110反冲洗房AXBXH12515035M框架栋211除磷加药间AXBXH25010580M框架栋212储泥池AXBXH404035MRC座113脱水机房及2变配电站AXBXH1801506M框架栋114污泥料仓成套设备，50MV120M3栋1151变配电站AXBXH24015045M框架栋116机修及仓库300M2框架栋117综合楼2000M2框架栋118食堂及宿舍700M2框架栋119车库180M2框架栋120传达室30M2框架栋121除臭装置成套设备座3改良型A2/O工艺的主题构筑物的设计数据如下1生化池（25万M3/D规模单格）生物除磷设计生物除磷主要取决于厌氧区内发生的放磷过程，厌氧池设计参数如下预缺氧区容积550M3水力停留时间（HRTA）049H厌氧区容积1334M3水力停留时间（HRTA）111H缺氧区容积2324M3水力停留时间（HRTA）218H混合液浓度（MLSS）3500MG/L设计剩余污泥含磷率325好氧区的设计参数（25M3/D规模）如下最低设计水温14C硝化菌最大比增长率（MAX）0471/D峰值悉数K12安全系数SF25最小泥龄（MIN）48D设计泥龄812D设计污泥负荷00880106KGBOD5/KGMLSSD好氧区容积10200M3水力停留时间（HRTA）904H混合液污泥浓度（MLSS）3500MG/L最大反硝化速率（QD，MAX）008KGNO3N/（KGVSSD）反硝化进水分配比例26改良型A2/O法污泥回流比（外回流）为50100，混合液回流（内回流）为100200，理论上的脱氮率为7075，满足33的TN去除率的要求是没有问题的。改良型A2/O法对生物除磷效果的强化也是明显的。要提高系统的脱氮率，在不加大回流量的前提下，只要提高硝化率（如将出水氨氮控制在2MG/L），虽然使得出水硝酸盐量有所增加，但反硝化的硝酸盐量也随之增加，从而可以提高整个系统的脱氮能力。如果单纯增加回流量，出水硝酸盐量减少，反硝化硝酸盐量增加，也可以提高整个系统的脱氮效率。但是回流量的加大不应影响到生物除磷的效率，建议回流比不要超过100。实际上，改良型A2/O工艺在水温超过15C的情况下，出水中的氨氮浓度应在2MG/L左右，而污泥回流比可以在50100的范围内进行调节（污泥回流泵采用了变频调速技术），所以在运行过程中可根据实际情况，以最为经济的运行方式来满足排放要求。因此，系统按照改良A2/O方式运行，一般情况下TN的去除率要能达到要求，这样就可以节省内回流的能耗。改良型A2/O生化池，矩形钢筋混凝土结构，平面尺寸BLH725704560M,有效水深为5M。改良型A2/O生化池的总水力停留时间为1282H，活性污泥回流比R50100。剩余污泥量14000KGDS/D。曝气系统采用微孔曝气器，需气量416NM3/MIN，气水比61。2二沉池在设计中采用了表面负荷和固体通量都可以达到较高水平的周边进水、周边出水二沉池。建设工程共设1座二沉池，每座池内分5格，单格宽度1050M，沉淀区长度为6280M，有效水深为35M，总深为50M。单座二沉池平面尺寸为BL8040423M，钢筋混凝土结构。每格池内设有1台链式刮泥刮渣机，共5台。593CASS工艺方案设计CASS反应池按近期建设规模5万M3/D建设，分两组共建6格CASS反应池，6格池设3个反应模块，每个模块包括两个反应池，两个池子作为同一个模块同时并列启动。每个CASS反应池前端设置隔板反应式生物选择器，每个CASS反应池中部装设混合液回流泵，将混合液从主反应区回流至生物选择区，与进水在生物选择区完全混合后再进入接触反应区，最后进入主反应区。生物选择区、接触反应区、主反应区体积分别占CASS池总体积的5、10、85。滗水装置在反应池的末端，采用浮动式大型滗水装置。剩余污泥排放装置在主反应池的末端，由剩余污泥潜水离心泵抽送至储泥池。建设工程CASS方案的主要构筑物见表511。表511改良型CASS方案主要构筑物一览表编号名称主要参数结构形式单位数量备注1提升泵房和粗格栅AXBXH156175995MRC框架座12沉沙池和细格栅AXBXH11434645MRC座13CASS反应池AXBXH1005404560MRC座14纤维快速滤池AXBXH2500202535MRC座25紫外线消毒渠AXBXH10505045MRC座16流量计井AXBXH302035MRC座47鼓风机房AXBXH304012580M框架栋18中途提升泵房AXBXH12515035MRC框架栋19反冲洗房AXBXH12515035M框架栋210除磷加药间AXBXH25010580M框架栋211储泥池AXBXH404035MRC座112脱水机房及2变配电站AXBXH1801506M框架栋113污泥料仓成套设备，50MV120M3栋1141变配电站AXBXH24015045M框架栋115机修及仓库300M2框架栋116综合楼2000M2框架栋117食堂及宿舍700M2框架栋118车库180M2框架栋119传达室30M2框架栋120除臭装置成套设备座3规模5万M3/D主要设计参数应池格数6格每日运行周期数4个反应池每周期总运行时间4HR反应池每周期反应时间2HR反应池每周期沉淀时间1HR反应池每周期滗水时间1HRCASS反应池总容积42000M3CASS生物选择区总容积1800M3CASS接触反应区总容积4200M3CASS主反应区总容积35000M3CASS反应池最大水深5MCASS反应池最低水位4M最高水位时MLSS（MG/L）3500最低水位时MLSS（MG/L）5000有机物污染负荷009KGBOD5/KGMLSSD每格CASS反应池总容积7000M3每格CASS生物选择区总容积300M3每格CASS接触反应区总容积700M3每格CASS主反应区总容积5000M3污泥回流比20反应池溶解氧（DO值）0520MG/L最大供气量420NM3/MIN594VT工艺方案设计VT污水处理工艺是目前国外最先进的高效好氧活性污泥处理方法之一。它采用的是深井曝气的原理，利用氧气在深井内高效传递效率的原理，使污水中的有机杂质能够有效的被氧化和去除。VT污水处理工艺流程的主要核心部分是生化反应区的深井反应区，在该深井反应器内污水经过一个高效好氧的生物处理过程，同时使得污水中的污泥悬浮物附着大量的微小气泡，迫使于污泥悬浮物自动往水面上浮，这就为反应器后续跟进的气浮澄清池分离泥水起到很好的先决作用。VT工艺反应区按近期建设规模5万M3/D建设，主反应区由2座深井反应器及16座气浮澄清池构成，深井反应器上端均有一个接触池，同时设有16个端部池用于混合液的充分混合。VT工艺主要建设构筑物列表见下表表512VT工艺方案主要构筑物一览表编号名称主要参数结构形式单位数量备注1提升泵房和粗格栅AXBXH156175995MRC框架座12沉沙池和细格栅AXBXH11434645MRC座13VT反应器RXH2891MRC座24气浮澄清池AXBXH2646040MRC座165紫外线消毒渠AXBXH10505045MRC座16流量计井AXBXH302035MRC座47空压机房AXBXH304012580M框架栋18中途提升泵房AXBXH12515035MRC框架栋19反冲洗房AXBXH12515035M框架栋210除磷加药间AXBXH25010580M框架栋211储泥池AXBXH404035MRC座112脱水机房及2变配电站AXBXH1801506M框架栋113污泥料仓成套设备，50MV120M3栋1141变配电站AXBXH24015045M框架栋115机修及仓库300M2框架栋116综合楼2000M2框架栋117食堂及宿舍700M2框架栋118车库180M2框架栋119传达室30M2框架栋120除臭装置成套设备座3595方案比较基建投资改良型A2/O比CASS方案高，A2/O方案与VT方案相接近。能耗VT方案最为节省运行费用，A2/O与CASS方案基本处于同一水平。运行费用VT方案运行费用最低，A2/O次之，CASS方案相对最高。运行可靠程度VT方案与A2/O方案均具有工艺流程简洁、设备少、相对自动化控制以来程度较低等优点，运转可靠性较高。出水水质指标相对来说了A2/O与CASS方案的出水指标要较高于VT方案的出水水质指标，但是均能够达到出水指标要求。需要外方配合的工作量改良型A2/O工艺具有全部知识产权，能够独立完成所有设计任务，VT方案则需要外方协助完成设计。城市污水处理及污染防治技术政策中强调了污水处理工程中的可靠性原则，第423条规定“在对氮、磷污染物有控制的地区，日处理能力在10万立方米以上的污水处理设施，一般选用A2/O法、A/O法、等技术。也可慎选其他的同效技术。”国家技术政策的要求就是大型污水处理厂要采用成熟、可靠的工艺，包括在设计和运行管理两个方面都由成熟的经验，最大限度低会比工程建设中存在的风险。现对3个方案的风险分析如下改良型A2/O法是在A/O法的基础上对生物除磷脱氮功能进行了强化，其核心仍然是A/O法，工艺流程简单、设备少，对自动化的以来程度低，国内早已掌握全部的设计技术，并且有丰富的运行管理经验。因此该方案的可靠程度很高，且符合国家目前的技术政策。因为CASS主反应单元要担负生化处理和沉淀两种功能，这种功能的转换要靠设备的切换来实现，因此对自动化的要求很高，对自动化的以来程度也很高。目前国内对该工艺的设计和运行管理没有较多的经验，加之设备和自控技术要求较高，因此该方案的可靠程度有一定的风险。VT工艺虽然在目前国内运行和设计方面没有较多的实例及经验，但是该项技术在国外已经运用成熟很久，且该工艺流程最简单简洁、设备及构筑物最少，对自动化要求很低，且方案可靠程度也很高，是目前世界上最先进的高效好氧活性污泥处理法的技术之一。对于三种工艺流程，在处理效果上，由于改良型A2/O法和VT工艺法具有功能分区明确，运行方式可以根据水质变化作相应的调节等优点，出水水质稳定，特别是在氮的去除上具有更稳定的效果，但是A2/O法比较适用于较大型的市政污水处理。本建设工程近期设计规模为5万M3/D，更为适宜采用VT工艺方案，并且在本工程中，由于采用VT工艺的特殊流程，在整个工艺流程占地指标上，有一定的优势。根据对3个比选方案的定性及定量比较结果以及风险分析来看，VT工艺占有明显的优势，因此，我们推荐采用VT污水处理工艺。6污水处理工程设计61设计水量某市污水处理厂控制总规模为10万M3/D，其中，近期（2010年）建设规模为5万M3/D，设计中水回用15万M3/D；远期（2015年）建设规模为5万M3/D，总平面设计按10万M3/D布置。62现状污水厂运行概况63扩建工程与现状污水厂的衔接64扩建工程构筑物建设规模65工程分期与分组661进厂结合井665改良型A2/O生化池666矩形周进周出二次沉淀池667纤维快速滤池及反冲洗泵房62主要生产构筑物设计621粗格栅、进水泵房近期粗格栅间与进水泵房合建，按近期建设规模5万M3/D建设，则旱季最大设计流量为2710M3/H（KZ13），雨季最大设计流量为3750M3/H。在提升泵房前设置的粗格栅井为矩形双渠式钢筋混凝土结构，在渠道内配备2台钢丝绳式机械粗格栅。总进水闸门井结构尺寸25M25M45M数量1座主要设备及数量附壁圆闸门规格DN1200数量1台启闭机1台粗格栅设计流量11M3/S结构尺寸80M30M45M格栅安装倾角75数量1座主要设备及数量1格栅除污机格栅间隙10MM格栅宽1200M电机功率22KW数量2台2螺旋输送机功率15KW数量1台3附壁方闸门规格900900数量4台启闭机4台进水泵房设计流量11M3/S泵房结构及数量结构尺寸159M砖混结构泵房数量1座集水井池结构及数量结构尺寸10960M设计水深25M钢筋混凝土结构集水井数量1座主要设备及数量潜水泵流量1000M3/H扬程130M功率75KW数量一期3台（2用一备）622细格栅、曝气沉沙池细格栅、沉沙池细格栅按近期建设规模5万M3/D建设，并满足雨季最大设计流量为3750M3/H。设计选用2台阶梯式细格栅，每台细格栅栅条间隙为3MM。细格栅的控制方式应为就地手动控制和远程控制两种方式。设计参数1格栅除污机栅条间隙3MM格栅宽1300MM电机功率22KW安装角度75数量2台2螺旋输送机功率15KW数量1台3搅拌桨叶轮转速1220RPM数量2台4吸砂机排砂量95L/S数量2台5砂水分离机功率037KW数量1台6平板钢闸门规格13001400数量2台启闭机2台7曝气沉沙池数量1座设计流量11M3/S水力停留时间T3MIN汽水比02M3空气/M3水土建尺寸10522645M曝气沉沙池鼓风机房与沉沙池合建，选用2台罗茨风机，一用一备，单台风量910M3/H，P45MH2O，N150KW；由于污水中含有硫化物、氮化物等易发臭的成分，进入进水渠、粗格栅间、泵房进水间。细格栅渠和沉沙池时会散发臭气，影响环境和人们的身心健康，需进行除臭处理。具体详有关除臭章节。623超声波流量计本工程共设置超声波流量计3台，在沉沙池出水管、沉沙池溢流管管上各安装一台，两者流量之和作为进水泵房提升能力的计量；另外在紫外线消毒渠出水管安装一台作