贵州某污水处理工程初步设计

1第一章总述11项目概况111项目名称贵州省XX特区污水处理工程112项目业主XX特区自来水公司113项目建设地点城区东南面XX田坝XX山脚处114项目规模污水处理厂一座（前处理构筑物、脱水机房、附属建筑物按远期设计，主体处理构筑物按近期设计）和配套污水收集、输送系统（按远期2020年设计）12编制依据及资料1、XX特区污水处理工程设计合同2、XX特区中心城区总体规划（修编）199920203、关于XX特区污水处理工程可行性研究报告的批复4、贵州省地面水域水环境功能划类规定5、市政公用工程设计文件编制深度规定6、XX特区污水处理工程环境影响评价报告7、有关地形图XX特区城12000地形图污水处理厂厂址1500地形图8、主要设计规范、规程及标准2工艺专业室外排水设计规范（GB500142006）泵站设计规范（GB/T5026597）城市工程管线综合规划规范（GD5028998）给水排水管道工程施工及验收规范（GB5026897）现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（GB5023698）城市污水处理工程项目建设标准地表水环境质量标准（GB38382002）污水排入城市下水道水质标准（CJ30821999）城镇污水处理厂污染物排放标准GB189182002城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准（CJJ4191）防洪标准（GB5020194）工业企业设计卫生标准（GBZ12002）工业企业厂界噪声标准（GB123481990）电气专业供配电系统设计规范（GB5005295）通用用电设备配电设计规范（GB5005593）建筑物防雷设计规范（GB500571994）10KV及以下变电所设计规范（GB5005394）低压配电设计规范（GB5005495）电力装置的继电保护和自动装置设计规范（GB5006292）工业企业照明设计标准（GB5003492）3建筑专业民用建筑设计通则（GB503522005）民用建筑隔声设计规范（GBJ11888）屋面工程施工质量验收规范（GB502072002）工业企业总平面设计规范（GB5018793）工业建筑防腐蚀设计规范（GB5004695）建筑设计防火规范（GB500162006）建筑内部装修设计防火规范（GB5022295）（2001年版）建筑灭火器配置设计规范（GB501402005）房屋建筑制图统一标准（GB/T500012001）结构专业给水排水工程管道结构设计规范（GB503322002）给水排水工程构筑物结构设计规范（GB500692002）室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范（GB500322003）建筑结构荷载规范（GB500092001）建筑地基基础设计规范（GB500072002）建筑桩基技术规范（JGJ9494）建筑抗震设计规范（GB500112001）混凝土结构设计规范（GB500102002）砌体结构设计规范（GB500032001）锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB500862001）给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程（CECS1382002）4给水排水工程埋地钢管管道结构设计规程（CECS1412002）13编制原则1贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家规定的相关法规、规范和标准。2在对XX特区排水现状充分调查研究的基础上，对服务区内的污水进行综合治理，解决污水排放对XX特区地表水及地下水造成的污染，改善区域内XX河及其支流的水体质量，充分发挥项目的社会效益、经济效益和环境效益；3根据进厂污水的特点和现状，选择行之有效省能、简便、适合性强的工艺处理流程。4通过技术经济论证优化设计方案，选用技术可靠、投资少、效率高、成本低、见效快的处理工艺。5根据城市基础设施建设统一规划，分期建设的指导方针，本着需要与可能相结合的原则，在设计污水处理工程的同时，考虑远期工程扩建的要求，做到统一规划，分期实施。6管理控制采用集中检测管理，分散控制和集散方式，建立完善的检测系统和PLC控制站，对整个污水处理过程进行检测和控制，实现全厂自动化控制，并最终实现无人操作的目的。7改变人们对污水处理厂的偏见，加强绿化，提高污水处理厂的环境质量，改善工作人员工作条件，把污水处理厂建成环保型工厂。8妥善处置系统中产生的栅渣、垃圾、沉砂、污泥，避免二次污染；9为避免重复建设，厂外截污总管按远期规模设计。14编制范围二级污水处理厂1座，近、远期结合，部分单体按近期2010年设计，其它单5体按远期2020年设计。按远期2020年配套建设厂外截流干管，城区污水收集管网。15城市概况及自然条件1地理位置XX特区位于贵州省西部，六盘水市东部，地处东经105008、105043、，北纬2559、26O33、之间。南北长61公里，东西宽60公里。市域范围占地17921平方公里。城区为全市的中心区辖4个办事处和5个建制镇，城区国土面积为23平方公里，城市人口12万，到2010年将达到20万。2地形地貌XX特区地处北盘江、三岔河分水岭土，位于云贵高原东斜坡乌蒙山脉与苗岭山脉的衔接地带。本区地势总的特点是西北高、东南低，地形起伏高差较大。主要地貌类型有构造剥蚀山地、构造侵蚀谷地、侵蚀堆积河谷、岩溶地貌四大类。土壤类型主要有山地黄棕壤、黄壤、石灰土、潮土、紫色土、水稻土等六类。本区在漫长的地质历史时期中，由于受内力地质及外力地质作用的综合影响，形成了较为复杂多样的地形地貌，其中有山地、丘陵、坝子。山地全区共有山地面积9706平方公里，占全区面积的5416丘陵全区共有丘陵面积6483平方公里，占全区面积的3618坝子全区共有坝子面积1732平方公里，占全区面积的966。3气候XX特区属中亚热带季风气候，降雨主要受西太平洋孟加拉湾一带的水汽和其副热带高压背脊活动的影响，具有气候比较温和，雨量充沛的特点，是全省暴雨中心之一。气温全特区多年平均气温145C，变化范围在135152C之间。年之内，7月气温最高，平均气温219C，1月气温最低，平均气温48C。极端最高气温6为341C，极端最低气温为56C。降雨量多年平均降雨量14158毫米，多年平均降水总量为253亿立方米，历年最大降水量为23417毫米，历年最小降水量为10716毫米。全区年平均径流深为8116毫米，年径流变差系数为029。降水量具有年际变化大，各季分配不均匀，月间差异悬殊的特点。日照多年日照时数平均为L264小时。无霜期和霜冻多年平均无霜期294天。风象XX特区城区为河谷型城市，风向受山谷小气候影响，主导风向为东南，其次为西北。4河流水系XX特区境内河流除北盘江，三岔河为过境河外，河流长在5公里以上的有40条，全区河流总长为55045公里（包括5公里以上长度的河流在内），其中河长大于10公里或流域面积在20平方公里以上的有25条，北部属长江水系的有岩脚河、木贡河、雨亥河、岱翁河、黑塘河、懒龙桥河、保木河、沙子河、岔河共9条，汇入三岔河。南部属珠江水系的有XX河、纳骂河、月亮河、木则河、中坝河、大田河、和平河、郎岱河、磨盘河、茅口小河、木城河、落别河、超子河、龙潭河、通仲河、田坝河共16条，流入北盘江。全区40条河流，平均每百平方公里有河道308公里，属雨源性河流，一般年份除三岔河和北盘江以外，河道基流都较小，造成春旱，汛期山洪爆发则常常给两岸农田造成洪涝灾害。5水文地质XX特区水文资料分析计算结果表明，全特区地表水资源多年平均总径流量为1333亿立方米，多年平均径流深为746毫米。其中，三岔河流域的9条河流7多年平均径流量为518亿立方米，占全特区多年平均径流量的39。北盘江流域的L6条河流，多年平均径流量为815亿立方米，占全特区多年平均径流量的61。XX特区地表水丰富，但由于岩溶面积分布广，水土流失严重，地形地貌十分复杂，降雨的时空分布很不均匀，各地水资源相差大，水资源开发利用比较困难。XX特区的地下水资源大多储存于岩蚀裂缝、孔穴、溶潭之中，以井泉、暗河的形式溢出地面。采用水文图集中270天保证流量模数图结合特区情况，算出特区地下水平均径流模数为42，计算出径流量为237亿立方米。由于地形地貌和水文地质结构不同，以及地下水蕴藏量的差异，地下水开发的条件随之不同。如分水岭斜坡地带，地下水埋藏深，开发困难；河流下游，特区东南部、南部熔丘盆谷地带，是地下水排泄区，水量丰富，并有天然露头，易被开发利用；深谷和边远山区，虽地下水丰富，但开发困难，利用率低。6、地震按国家建设部颁布的中国地震裂隙区划图显示，XX特区基本地震烈度为6度。7、洪水XX特区城区属于一般城镇，城镇等级为等，根据国标GB5020194防洪标准，确定相应的防洪标准为20年一遇洪水设防。XX特区城区内主要河流为XX河。XX河是北盘江一级支流打邦河的主源河，发源于XX西部的凉水井矿区，流经城区长度82公里，由北向南穿城而过。雨季水土流失严重，河水合泥量有逐年增多趋势。XX特区城区内有东风水库和雾步冲水库及鲜鱼塘小山塘。两水库及山塘对城区防洪作用甚微。由于城市的发展没有防洪规划的限制及历史原因，河道防洪8能力极低，防洪标准偏低。干流多数河段防洪能力仅达到510年一遇，局部河段为3年一遇。XX河城区段是洪涝灾害较为严重的地段，1983年、1988年、1992年、L996年、2000年沿河两岸大片房屋及农田均受到较为严重损失，也对城区的建设发展造成直接的威胁。在规划污水处理厂地段的洪水淹没线的标高为13195米。因此，对于建在XX河沿岸的污水处理厂来说，防洪措施的制定显得尤为重要。16社会经济状况随着国家开发中西部经济战略的实施，依托株六铁路复线和水黄高等级公路，综合六盘水市市域的生产力布局，立足本地资源，面向两湖两广，XX特区将充分发挥能源原材料生产基地优势，加强区际合作，实施东进发展战略。近期，XX特区经济和社会发展的总体构想是抓住发展机遇，以提高经济效益为中心，夯实两个基础（农业、基础设施），打响三张品牌（黑色、绿色、旅游），实施五大战略（经济结构调整、科教兴区、开放带动、可持续发展、城镇化发展），构建四大经济支柱（电力、生物制药、特色食品、旅游），促进两个文明协调发展，加快富民兴区步伐。2003年，全区生产总值1462亿元，比上年增长144，其中第一、第二、第三产业增加值分别为321亿元、627亿元、514亿元。工业总产值1201亿元，增长236，主要工业产品产量原煤27829万吨，焦炭3076万吨，水泥462万吨，发电量12亿千瓦时。财政总收入133亿元，增长2733，其中地方财政收入8237万元，增长2844；财政支出268亿元，增长1652。XX特区的发展潜力巨大，前景广阔，但在发展过程中将受到地方财力薄弱、城市基础设施不完善、综合服务能力欠佳等因素的制约，需要人力、物力、财力9的支持，进行综合整治。17城市排水工程现状及存在问题171城市供水现状XX特区1960年前，中心区居民生活用水主要靠地表层泉水和自然水溪。煤田开发建设兴起后，人口不断增加，泉水水位下降，水溪逐渐枯竭，河道也受到污染。60年代到80年代初相继修建深井泵房，自建供水系统。到1985年XX矿务局供水管管网长12KM，年供水量180万吨，到1990年后中心区内企事业单位不断开采地下自备水源，至1999年5月中心区各单位自备水源总量为22104M3D。但各自备水源水质质量差，达不到国家生活饮用水标准。XX特区于1986年成立自来水公司。相继建成了尖山水厂、杨梅山水厂，供水能力为09104M3D。目前，正开始实施抵西供水工程，该项目工程规模为03104M3D。项目投产建成后对供水不足的矛盾略有所缓解，但XX特区中心城区供水不足的矛盾未得到根本改善。为从根本土解决XX特区供水问题，XX特区人民政府开展了城区5万吨供水工程可行性研究工作，正在筹措建设资金实施该项目。172城市排水现状及存在问题1排水现状由于历史原因，XX特区城市基础设施建设资金一直匮乏。排水工程也未能纳入城市统一管理的轨道之中。城区排水管道简陋，不成系统，有粗放的石砌下水沟57条366KM。有的路段因建路时无规划，至今仍无下水道。而且，城市防洪措施不力，垃圾淤泥经常壅堵，排水不畅。城区十万余人生活污水和城市工业废水依地势流向XX河，使XX河受到不同程度的污染。而XX河下游的落别乡、10大用镇有十几个寨子，几千户人家直接饮用XX河水，它已严重危害人民群众的身体健康。2存在问题1、合流制排水，污染严重，不适应城市的发展，不符合城市总体规划要求。2、城市排水系统布置不合理，系统不完善，没有污水处理厂，雨天排水不畅，雨后污染严重。3、采用石砌暗沟或明沟排水，渗漏严重，对地下水影响较大。4、工业企业污水排放水质超标严重，企业内水的重复利用率低。5、城市污水最终排入XX河，造成水资源的严重污染。11第二章设计规模21服务区人口根据XX特区中心城区总体规划（修编）19992020，并根据现场实地调查和人口自然增长率推算2010年XX城区人口规模为16万人，远期2020年中心城区人口规模为24万人。22污水量预测根据贵州省“十一五”城镇污水处理及再生设施建设规划，本污水处理厂设计规模按照2010年设计，污水收集系统，则考虑一定的超前性，按照2020年的设计。XX特区中心城区总体规划（修编）19992015，XX特区2010年综合生活用定额为160升/人日，工业用水量为城市综合生活用水量15,依据上述参数确定污水量。具体计算详见下表污水量预测及建设规模测算表城市用水量预测如表序号项目单位数量（2010）数量（2020）备注1规划人口万人16242城市综合生活用水定额L/人D1602203城市综合生活用水量万M3/D2565284城市工业用水量万M3/D0380803155市政、绿化及未预见水量万M3/D059121（34）206最高日总用水量万M3/D3537293457日变化系数12128平均日总用水量万M3/D294608679污水形成率858510平均日污水量万M3/D2505171211污水处理率7193735012平均日污水处理量万M3/D18038023污水处理厂建设规模根据表41的测算结果，2010年XX特区污水处理工程设计服务范围内平均日污水总量为25万M3/D，日污水处理量为180万M3/D,则污水处理率为7193,符合相关污水处理政策。2020年XX特区污水处理工程设计服务范围内平均日污水总量为517万M3/D，日污水处理量为380万M3/D,则污水处理率为7350,符合相关污水处理政策。因此，XX特区污水处理工程建设规模近期确定为18万M3/D，远期确定为38万M3/D。污水处理厂设计考虑远、近期结合，进水泵房按远期设计，其它构筑物和附属建筑物按近期设计。远期厂区建设，则考虑对本污水处理厂紧邻地块用地进行规划控制。污水收集管网按远期2020年设计，规模为A、污水管道总计20170米，其中DE315750米DE4009100米DN6007520米DN8002800米B、污水检查井总计414座，其中1000圆形187座1250圆形230座溢流井4座每座LXBXH4X26X3M。1314第三章进水水质及排放标准31污水进厂水质的确定鉴于XX特区城区现状为雨、污混流的合流制排水体制，在确定污水进厂水质时，参照国内部分污水处理厂及省内相似城市的污水水质，确定XX特区污水处理工程设计进厂水质如下BOD5120MG/LCOD250MG/LSS200MG/LNH3N30MG/LTP4MG/LPH69最高水温30最低水温1532污水出厂水质标准污水处理厂的污水排放标准由受纳水体的水域功能确定,XX特区污水处理厂的出水直接排入XX河,根据XX特区城市总体规划（19962010年），XX河的水域功能按地表水环境质量标准GB38382002类水体功能控制。依据城镇污水处理厂污染物排放标准GB189182002，XX特区污水处理厂的污水排放执行该标准的一级B类标准，即污水出厂水质指标为BOD520MG/LCOD60MG/LSS20MG/LNH3N8MG/LTP15MG/LPH691533处理程度根据污水处理厂的进水水质及出水水质，贵州省XX特区污水处理厂污水处理程度为BOD58333CODCR76SS90NH3N7333TP7534主要污染物质削减量BOD56570吨/年CODCR124830吨/年SS118260吨/年NH3N12045吨/年TP1971吨/年第四章厂址比选41污水处理厂厂址确定的原则污水处理厂位置的选择，应符合城镇总体规划和排水工程总体规划的要求。并应根据下列因素确定1、厂址位置应位于XX河河段的下游。2、厂址位置应位于XX特区夏季主导风向的下风向。3、厂址位置应具备较好的工程地质条件。4、厂址位置应尽量不影响景区景观效果。5、厂址位置应便于城镇污水的收集和输送。6、厂址位置应便于污水、污泥的排放和回用。167、厂址位置应满足XX特区的防洪要求，应具备良好的排水条件。8、厂址位置应少拆迁、少占或不占农田、有卫生防护距离。9、厂址位置应有远期扩建的可能。10、厂址位置应具备方便的交通运输和水电条件。42厂址论证经现场实地踏勘及初步分析比选，XX特区污水处理厂有两处可作为处理厂建厂厂址1、建厂厂址一位于城区东南面的XX田坝鸡冠山山脚处。该厂址位于城区排水系统下游，距XX特区主城区约100KM（在规划城区的边缘），施工条件好，利于污水的收集；该处地形平坦、土石方量不大；不受洪水威胁；无拆迁、可用地面积约40亩，污水处理厂近期占地15亩，远期占地23亩。但该处且位于城区夏季主导风向的上风向，且紧邻规划城区，对城区环境卫生影响较大，同时该处建设污水处理厂，也将制约该片区的发展。2、建厂厂址二位于城区东南面的XX田坝XX山脚处，该厂址位于城区排水系统下游，距XX特区城区25KM，施工条件好，利于污水的收集；同时远离城区，三面环山，对城区卫生环境影响较小；该处地势较平、地形标高为1300113034M之间，不受洪水威胁；无拆迁，占地面积约40亩，污水处理厂近期占地15亩，远期占地23亩。从上述分析及经济比较可知，建厂厂址二（XX田坝XX山脚处）较建厂厂址一（XX田坝鸡冠山山脚处）具有兼顾环境保护及城区规划发展的优点，故确定XX特区污水处理厂建厂厂址在XX田坝XX山脚处。17第五章污水管网方案51排水规划511排水规划原则满足城市整体方面的原则符合环境保护的要求贯彻执行“全面规划，布局合理，综合利用，化害为利，依靠群众，大家动手，保护环境，造福人民”的环境保护方针。充分发挥排水系统的功能，满足设计要求。要考虑现状，充分发挥原有排水设施的作用。注意工程建设中经济方面的要求。处理好近远期关系。512排水规划近期采用分流制和合流制并存，新建小区、开发区严格按分流制建设，逐渐过渡到分流制。远期采用分流制，雨水经道路边沟和雨水管收集后就近排入XX河。污水经道路下污水管排入沿河两侧的截污干管，污水干管上设置截流井。截流井主要截流初期雨水和污水，初期雨水和污水经截流干管最终输送至下游污水处理厂，处理达标后排放。52管网布置521管网布置原则根据城市整体规划，结合当地实际情况布置排水管网，与城市市政设施建设同步，并进行多方案技术经济比较。先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管网，按照从干管到支管的顺序经行布置。18充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管线最短和埋深最小。协调好与其他管道、电缆和道路等工程的关系，考虑好与企业内部管网的衔接。规划设计要考虑到管道施工、运行和维护的方便。规划设计要考虑近远期结合，考虑发展，尽可能安排分期实施。522污水管网布置方案根据XX特区中心城总体规划（修编）（19992020年）排水工程规划，遵循上述管网布置原则，对设计服务范围的城区道路下，污水管道沿道路中线两侧敷设。新建城区污水管网系统，沿XX河敷设截流干管，城区污水收集后由该截污主管输送至污水处理厂，同时将现有排水沟渠逐步改造成雨水沟渠。污水管道接入截流干管处设置溢流井。近期雨季时，城区没有完全实现雨、污分流，多余的雨、污混合水将通过截流干管上溢流井溢流至城市水体；远期完全实现雨、污分流的排水体制后，截流干管将作为污水主干管使用，不会再有溢流情况发生。19第六章污水处理厂工艺方案根据出水水质要求，XX特区污水处理工程的处理流程为具有除磷脱氮功能的城市污水二级处理工艺，工艺流程包括预处理段、生物处理段、后处理段及污泥处理处置段。其中预处理段由粗格栅、进水泵站、细格栅、沉砂池等组成；生物处理段由曝气、沉淀、污泥回流系统等组成；后处理主要是消毒；污泥处理处置段由污泥贮存、浓缩和脱水等组成。到目前为止，城市污水处理技术多种多样，各地在决策确定工艺时十分棘手。城市污水处理工艺的选择，一般应按当地污水水质水量、下水道的完善程度、接纳水体情况、污水资源化利用程度、剩余污泥的出路及技术管理水平等综合考虑，通过技术经济比较确定。首先要考虑工艺的可靠性及对污染物有较高的去除率。然后，应考虑系统具有较大的耐冲击负荷能力。所选工艺还应当使剩余污泥量少、性质稳当、没有繁重的污泥处理问题。还有，根据近年来污水处理技术发展趋势，处理系统的改进都倾向于做到缩短工艺流程，使维护管理方便，以体现工艺水平的先进性。此外，还应具有先进的技术经济指标，如处理单方污水的投资、占地、耗能及运行费均应较低和合理。61工艺方案选择原则在进行污水处理方案选择的时候，应着重考虑以下几个方面1工艺应该先进可靠，处理效果良好，保证达到排放标准。2基建投资省，能耗和运行费用低。3尽量减少占地面积。4污泥产量少且性质稳定。205操作运行管理简单。62预处理方案选择621格栅格栅是污水处理厂第一道预处理设施，其功能是拦截污水中的漂浮和悬浮固形物，以保证后续处理设施顺利运行。按清渣方式，格栅可分为人工清渣格栅和机械清渣格栅两种。为改善管理人员的劳动条件，减轻劳动强度，本工程预处理阶段宜采用机械清渣格栅，选用时根据格栅的池深、池宽、污物量、污物性质、安装角度及安装位置等因素综合确定。（1）粗格栅目前，污水处理中常用的机械清渣粗格栅主要有回转式（反捞式）、高链式、钢丝绳牵引式等。A、回转式（反捞式）格栅回转式格栅的工作原理为齿耙固定于链条上，链条沿导轨运行，齿耙从栅条的后部下行，从底部运行至栅条前部，从下向上的将被栅条拦截的漂浮物顺着挡板捞至泄渣口处，泄入渣斗。其主要特点是动作可靠，故障率低；反捞的操作方式保证了不会将栅渣带入水下，捞渣彻底；当污水中泥砂等沉积物较多时，不会造成栅条的堵塞；但不适用于进水渠道较深时。B、高链式格栅高链式格栅的工作原理为除污耙上的三角形杆架结点与链条铰结，另一结点上的滚轮位于平行于栅条的槽钢导轨中，齿耙则固定于三角形杆架的底边上，当链条由顶部的驱动装置带动后（链轮顺时针转动），齿耙架受链条和导轨的约束作平面运动，在链条运行一周内完成齿耙闭合水下取渣、上行输21渣泄渣等循环动作。其主要特点是动作可靠，构造简单，故障率低；水下无运转部件，使用寿命长，维护保养方便；但适用水深一般不大于20M。C、钢绳牵引式格栅钢绳牵引式格栅的工作原理为耙斗处于张开位置沿轨道下降至底部，在控制部件的作用下，完成合耙，耙齿插入栅隙上行将栅条拦截的栅渣、杂物等捞入耙中，至出渣口处借助除污耙推杆将栅渣卸出，耙斗停止上行并张开，完成一个除污动作循环。其主要特点是适用范围广，渠道宽度可达40M，深度可达30M；自我保护措施齐全，运行安全可靠，故障率低；易损件少，水下无运转部件，使用寿命长，维护保养方便；但格栅机高度较大，吊装较困难。综上所述，结合上述三种格栅在国内及省内其他工程上的运用情况，本工程进厂管道埋置深度为58米，粗格栅选型推荐采用回转式粗格栅。（2）细格栅细格栅的作用是在粗格栅的基础上进一步去除污水中较小的漂浮物及直径大于5MM的固体物质，以保证生物处理系统及污泥处理系统的正常运行。污水处理中常用的机械清渣细格栅主要有循环式齿耙清污机、转鼓式格栅清污机、阶梯式格栅清污机等。A、循环式齿耙清污机循环式齿耙清污机（又称“固液分离机”）是由尼龙或不锈钢制成的特殊形耙齿，按一定的排列次序装配在耙齿轴上形成封闭式耙齿链，其下部安装在进水渠水面下。当传动系统带动链轮作匀速定向选转时，整个耙齿链便自下而上运动，并携带固体杂物从水体中分离出来，水流则通过耙齿间隙流过去，整个工作过程是连续进行的。22其主要特点是没有固定栅条，除污动作连续，排渣干净，分离效率高；耐腐蚀性好，能耗省，噪音小；最小间隙为10MM，是典型的细格栅；但耙齿之间易卡阻栅渣而导致耙齿发生变形，进而造成栅条间隙不一致。B、转鼓式格栅清污机转鼓式格栅是由相互平行可转动的圆形环片组成，呈转鼓状；在转鼓转动中，拦截在格栅上的栅渣随转鼓转动送至顶部后，落入设在转鼓中的收集斗内，通过螺旋输送器逐渐挤压输送到收集容器内。该机集截渣、除渣、螺旋提升、压榨脱水四种功能于一体，是一种新型高效的格栅除污机。其主要特点是清渣彻底，分离效率高；拦截面积大，水头损失小；全不锈钢结构，维护工作量小；集多种功能于一体，结构紧凑。但设备费用较其他细格栅高，而且建设、运行、管理经验较少。C、阶梯式格栅清污机阶梯式格栅清污机主要由动栅片、静栅片、偏心旋转机构组成，偏心旋转机构在减速机的驱动下，使动栅片相对于静栅片作自动交替运动，从而使被拦截的漂浮物交替由动、静栅片承接，犹如电动扶梯一般，逐步上移至卸料口。其主要特点是采用独特的阶梯式清污原理，可避免杂物卡阻及缠绕；无水下运转部件，检修方便，寿命长；全不锈钢结构，维护工作量小；渠道上的设备高度较小，便于设备安装及维修。但设备安装时需要严格控制栅片的角度，同时需要注意栅片与渠底处的衔接。目前，上述三种细格栅在国内及省内其他工程上均得到了很好的运用。结合省内已建污水处理厂的建设、调试、运行及管理经验，细格栅选型推荐采用省内已广泛运用的阶梯式格栅清污机。622沉砂池沉砂池的功能是去除污水中比重较大的无机颗粒。23我国城市污水处理中，常用的沉砂池类型主要有曝气沉砂池、旋流沉砂池两种。曝气沉砂池应用比较广泛，通过池中一侧的空气管控制曝气，使污水形成具有一定速度的螺旋形滚动垂直于水流方向，具有稳定的除砂效果；旋流沉砂池则是利用水力涡流除砂，污水从沉砂池切向流入，回旋270或360出流，粒径在020毫米以上的颗粒沉砂去除率达85，砂粒含水率低于60。为保证除磷效果，按生物除磷设计的污水处理厂，一般不采用曝气沉砂池。根据建设部推广应用和限制禁止使用技术，旋流沉砂池已作为城镇污水处理推广应用的技术。结合XX特区污水处理工程的出水水质要求，本工程确定采用旋流沉砂池除砂。目前，国际上广泛应用的旋流沉砂池主要为钟氏JONESATTWOODJETA和比氏PISTA两大类。从国内应用情况看，比氏池进入国内较早，过去采用较多，但因砂泵磨损厉害，更换频繁，所以目前已普遍采用钟氏池。这两种沉砂池在池型、除砂机理以及提砂方式上均有很大区别，究竟孰优孰劣，仍无第一手的对比测试资料。因此，参照国内及省内已建污水厂的应用情况，确定旋流沉砂采用钟氏沉砂池。钟氏沉砂池采用270的进出水方式，池体主要由分选区、集砂区两部分构成，其构造特点是在两个分区之间采用斜坡连接。钟氏池的斜坡式设计，使砂粒主要依靠重力沉降。砂粒通过斜坡自然滑入集砂坑，在滑入集砂坑之前，在旋转桨片产生的斜向水流作用下将附在砂粒上的有机物剥离开。其排砂方式有两种形式一种是靠砂泵排砂，其优势在于设备少、操作简便，但砂泵的磨损问题越来越受到用户的关注；另一种是气提排砂，其优势在于系统可靠、耐用，气提之前可先进行气洗，将砂粒上的有机物分离出来，但设备相对较多。24综上所述，结合省内其他工程的运行经验，本工程预处理阶段采用钟氏沉砂池除砂，气提排砂。63污水生物处理工艺比较当前国内外大部分城市二级污水处理厂所采用的处理工艺均为活性污泥法,这种处理方法能有效去除城市污水中的各种有机污染物质，并积累了一定的设计、施工和运行管理经验。XX特区城城区污水由生活污水及工业废水组成，其中工业企业排放的废水中重污染污水均需经另行处理达到污水排入城市下水道水质标准CJ30821999排放标准后，方可进入城市下水道；企业排放轻污染水则可直接接入城市下水道。因本工程污水水质可生化指标BOD5/COD约为050,故采用活性污泥法。活性污泥法已经历了约80年的发展和改造，出现了各种活性污泥法变型，目前较先进、应用较广泛的处理工艺有SBR（改良SBR）、曝气生物滤池、新型一体化氧化沟等，现分别分析比较如下631改良SBR工艺SBR工艺是序批式活性污泥法的简称，它是传统活性污泥法的一种变型，其反应机制以及污染物质的去除原理均与传统活性污泥法基本相同。但其运行模式与传统活性污泥法有很大差别SBR工艺的运行由进水、反应、沉淀、排水和闲置五个阶段组成，五个阶段是在单一的SBR反应池内在时间上依次完成的。而传统活性污泥法是在空间上设置不同的处理构筑物来完成上述五个阶段的。改良SBR工艺是SBR工艺的一种派生形式。改良SBR工艺与常规SBR的区别在于改良SBR反应池在主反应区前增加了预反应区。污水与回流污泥连续不断的进入主反应区前部的预反应区,在预反应区内较高的污泥负荷将有利于25絮凝性细菌的生长，并可提高污泥活性，快速去除污水中的溶解性易降解有机物，对难降解有机物起到良好的水解作用，有效抑制丝状细菌的生长和繁殖，克服污泥膨胀，提高系统的稳定性；同时预反应区内还有较显著的反硝化作用（该区内去除的氮约占总去除率的20左右），并使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放。在主反应区内混合液在“厌氧缺氧好氧”的反复交替过程中完成脱碳、脱氮和除磷。改良SBR工艺近年来在国内外得到了深入研究和广泛的应用，具有以下几个主要优点（1）省去了初沉池、二沉池且无回流污泥泵站，工艺流程简洁，占地面积小。（2）系可变容积运行，提高了系统对冲击负荷的适应性及运行操作的灵活性。（3）沉淀阶段不进水，为静止沉淀。泥水分离效果较好，沉淀污泥浓度较高，出水中SS浓度低，有利于降低出水中磷的浓度。（4）池底微孔曝气头曝气，氧转移效率高；同时较大的池深延长了气泡在水中的停留时间，优化了输氧效果，降低了能耗。（5）自动化程度高，运转灵活，生产管理方便。但改良SBR工艺存在以下缺点（1）SBR工艺运行工序变化频繁，必须配套自动化控制系统及相应仪表设备，因此投资较大。（2）管理人员需有较高技术水平。（3）主要设备目前尚需进口，而且设备利用率较低（设备常有闲置），导致投资及成本增加。SBR工艺经济指标26城市污水处理吨水造价12001500元城市污水处理吨水费用025030元改良SBR工艺流程图上上上上上上上上上SBR上上上上SBR上上上上61上上632曝气生物滤池曝气生物滤池是90年代初兴起的污水处理新工艺，已在欧美和日本等发达国家广为流行。该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX（有害物质）的作用,其特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体，可节省后续沉淀池二沉池，其容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好运行能耗低，运行费用省。27BAF工艺流程图说明污水经格栅去除粗大漂浮、悬浮物后，进入初沉池或水解酸化池（强化预处理池）进行沉砂、除油和沉淀同时去除部分SS、COD、BOD等物质经预处理的污水进入第一级BAFC/N滤池（或DN沉淀池），绝大部分COD、BOD在此进行降解，部分氨氮进行硝化（或反硝化）接着污水进入第二级BAFN滤池（或C/N滤池），进行氨氮的彻底硝化及COD,BOD地进一步降解，同时进行化学除磷，以保证出水总磷05MG/L,NH3N5MG/L,TN10MG/L运行过程中，在一二级BAF底部进行供氧滤池运行一段时间后需对滤池进行反冲洗；反冲洗采用气水联合反冲洗，反冲洗污水通过排水缓冲池返回初沉池或水解酸化池，与原污水28混和初沉池或水解酸化池的剩余污泥进行脱水处理，泥饼外运处置。若选用DN滤池C/N滤池的脱氮工艺，则需将C/N滤池的出水回流。BAF属第三代生物膜反应器，不仅具有生物膜工艺技术的优势，同时也起着有效的空间过滤作用，通过使用特殊的滤料和正确的配气设计，BAF具有以下优点（1）采用气水平行上向流，使得气水进行极好均分，防止了气泡在滤料层中凝结核气堵现象，氧的利用率高，能耗低；（2）与下向流过滤相反，上向流过滤维持在整个滤池高度上提供正压条件，可以更好的避免形成沟流或短流，从而避免通过形成沟流来影响过滤工艺而形成的气阱；（3）上向流形成了对工艺有好处的半柱推条件，即使采用高过滤速度和负荷，仍能保证BAF工艺的持久稳定性和有效性；（4）采用气水平行上向流，使空间过滤能被更好的运用，空气能将固体物质带入滤床深处，在滤池中能得到高负荷、均匀的固体物质，从而延长了反冲洗周期，减少清洗时间和清洗时用的气水量；（5）滤料层对气泡的切割作用事使气泡在滤池中的停留时间延长，提高了氧的利用率；同时具有下列缺点（1）与SBR工艺类似，BAF运行工序变化频繁，必须配套自动化控制系统及相应仪表设备，因此投资较大。（2）BAF工艺对管理人员需有较高技术水平，因此该工艺在技术管理人员缺乏的中小城镇应用受到限制。29（3）BAF属于生物膜法，反冲洗后出水水质会由于生物膜脱落有所下降，需要一段时间的生物膜恢复才能达到原有出水水质，因此，出水水质随运行周期出现波动。（4）BAF工艺负荷较大，容易产生臭味，滋长蚊蝇。BAF工艺技术经济指标城市污水处理吨水造价11001400元城市污水处理吨水电耗020025元633新型一体化氧化沟氧化沟是一种连续环形曝气池，其曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥在曝气池中循环流动，流动过程具有推流特性，混合液中溶解氧浓度在沿池长方向形成浓度梯度，形成好氧、缺氧、厌氧的条件，从而完成脱碳、脱氮和除磷。一体化氧化沟又称合建式氧化沟，将生物处理净化和固液分离合为一体，无须建造单独的二沉池。而从生物处理工艺来讲，该一体化氧化沟又是一个集厌氧、缺氧、好氧为一体的A/O体系的一种变型。一体化氧化沟设置的相对独立的厌氧区、缺氧区、好氧区，同时又共为一体。在保证有机碳、氮、磷有效去出的同时，工艺简洁、结构紧凑、经济合理。厌氧区、缺氧区和好氧区等三区的设置，以及氧化沟稳定的水力循环流动，特殊的水力流态，形成了适合微生物生长的功能区，实现了有机碳、氮、磷的有效去除。在缺氧区和好氧区之间，实现了水力自动内回流，省去了一套机械回流装置；厌氧区利用来自缺氧区的低硝态氮回流混合液，创造更佳的除磷条件，有利于厌氧区聚磷菌的释放，但传统一体化氧化沟也存在厌氧状态不稳定，剩余污泥含磷率低，除磷效果一般的缺点。针对传统一体化氧化沟除磷效果一般的缺点新型一体化氧化沟在厌氧区前30面增设了预缺氧区，20的进水进入预缺氧区，与此同时，从缺氧区回流的经反硝化脱氮的污泥也进入预缺氧区，预缺氧区中只有混合搅拌没有曝气。设置预缺氧区的目的是进一步强化脱氮，减少进入厌氧区的硝酸盐，为磷的厌氧释放创造良好的条件。经预缺氧区强化脱氮后，污泥与80的进水进入厌氧区。在厌氧区中只有混合搅拌，没有曝气，活性污泥中的聚磷菌在厌氧条件下（所谓厌氧条件是既无分子氧也无化合态氧的条件），利用进水中的有机物作为碳能源贮存于体内，同时释放磷。磷释放越充分，后续好氧段中聚磷菌超量吸收磷的效果就越好，出水中磷的浓度就越低。故在良好脱氮效果的基础上强化了除磷效果，使磷的去除更加彻底。新型一体化氧化沟的关键设备之一为固液分离器，其具有生物处理和固液分离的双重功能。固液分离器置于氧化沟的侧沟和中心岛处，对水质起着重要的保障作用。侧沟与中心岛固液分离器具有与二沉池相同的功能，但沉淀机理与主要是重力作用的二沉池又有显著的不同。当混合液由主沟进入固液分离组件后，由于组件的特殊构造，水流方向发生很大的变化，造成较强烈的紊动。这时混合液中的污泥颗粒正处于前期絮凝阶段，紊动对絮凝的影响不大。随着絮凝不断进行，污泥颗粒越来越大；污泥的絮凝过程到了后期絮凝阶段，紊动的不利影响也越来越大；与絮凝过程的要求相适应，这时混合液流过组件弯折，流速大大降低，且流动开始趋于缓和。因此在固液分离组件下部的很小底层里，絮凝作用已基本完成。絮凝成形的污泥颗粒在不断上升的过程中，密度越来越大，流速越来越小。慢慢开始发生沉降的污泥颗粒还会被池底不断涌入的混合液的上升水流所冲击，当重力与向上的冲击力相等时，污泥保持动态的静止，于是形成了一个活性污泥悬31浮层。悬浮层中的颗粒由于拦截进水中的杂质而不断增大，污泥颗粒沉速不断提高，从而可以提高水流上升流速和产水量。因此不仅提高了分离器的表面负荷，还取得了较高质量的出水，并实现了污泥的无泵回流。新型一体化氧化沟的另一个关键设备是曝气装置，传统的氧化沟工艺采用的曝气方式为传统的曝气转刷或者水下曝气设备，传统的曝气转刷曝气优点是便于围护管理，且能够提供沟内好氧段所需比较大而均匀的推力，使沟内流速满足大于03M/S的水力条件，但是供氧效率低，能耗大；水下曝气设备（如微孔曝气、水下曝气机等）优点是氧传递效率高但是曝气头容易堵塞，经常需要更换被堵塞的曝气头，维护管理不方便，后期的运行管理费用高，更重要的是不能提供沟内所需推力，满足不了氧化沟的流态要求。但是，最近几年投产使用的“实时自动控速刷式曝气机”既具备传统曝气转刷的优点，同时又很好的解决了传统曝气转刷供氧效率低，能耗大的缺点。其原理是该转刷可根据水质净化的变化过程，合理充氧，由软件控制曝气机的转速从0转/分钟100转/分钟，任意速度可调。由传感器、实测溶解氧和生物量指标，通过微机实现刷式曝气机自动调整，自动快速供氧，始终保持循环沟内适时的充氧量和最佳生物量，确保最佳出水水质，又大幅度节约能源。该新型设备已在山东、河北等省的市、县污水处理厂中得到了广泛的应用，并在我省习水县、仁怀市污水处理厂首次采用，经过调试运行取得了显著的节能效果。一体化氧化沟近年来得到了广泛的研究并且在大多数污水处理厂得到了广泛应用，具有以下优点32（1）工艺流程简单，构筑物和设备少，不设初沉池和单独的二沉池。污泥自动回流，投资低、能耗低、占地面积相对于单独设置二沉池的延时曝气工艺较小，管理简单。（2）氧化沟设置相对独立的厌氧区缺氧区好氧区，并增设预缺氧区，脱碳、脱氮和除磷效果较好、较稳定。（3）一体化好氧区应用延时曝气原理，产生的剩余污泥量少，污泥不需硝化，污泥性质稳定，易脱水，不会带来二次污染。（4）造价低，建造快，设备事故率低，运行管理工作量少。（5）固液分离效果比一般二沉池高，能使整个系统在较大的流量范围内稳定运行，抗冲击负荷能力强。（6）污泥回流及时，减少污泥膨胀的可能。同时，一体化氧化沟也存在以下缺点（1）好氧区属延时曝气，需池体容积较大，占地面积比SBR工艺略大，但相对于采用单独二沉池的延时曝气法工艺占地小。（2）固液分离器内易出现污泥上浮等问题，需设置刮沫吸泥机。一体化氧化沟工艺技术经济指标城市污水处理吨水造价9001100元城市污水处理吨水运行成本025030元一体化氧化沟工艺流程图见附图33垃圾填埋场城市污水泥饼外运至絮凝剂砂水分离器泥棚污泥脱水间粗格栅井上清液进水泵站细格栅井上清液剩余污泥一体化氧化沟工艺流程图污泥泵房污泥调节池钟式沉砂池沉砂外运附图63紫外线消毒渠出水一体化氧化沟通过对活性污泥法的几种工艺进行分析、论述和比较，我们认为一体化氧化沟工艺在处理效果、总投资、电耗、运行成本、占地以及操作管理等几方面均优于曝气生物滤池和SBR工艺。决定推荐本工程生物处理工艺采用新型一体化氧化沟工艺。64出水消毒方案根据GB189182002城镇污水厂污染物排放标准，并为了有效地保护XX河，防治传染性病菌对人们的危害，降低水源地总大肠菌群数，对污水处理厂出水消毒是必要的。常用地消毒消毒方式有氯消毒、CLO2、紫外线、臭氧等。现对目前污水处理厂应用最广的液氯消毒、紫外线进行比选。方案一液氯消毒加氯消毒主要是投加液氯或氯化合物。液氯消毒法是迄今为止最常用的方法，其特点是液氯成本低、工艺成熟、效果稳定可靠。由于加氯消毒一般要求不34少于30MIN的接触时间，接触池容积较大；氯气是剧毒危险品，存储氯气的钢瓶属高压容器，有潜在威胁，需要按安全规定兴建氯库和加氯间；液氯消毒将生成有害的有机氯化物，在国外和我国，污水采用液氯消毒往往是应急措施，只是季节性或疫病流行时使用。方案二紫外线消毒紫外线是近十多年来发展得最快的一种方法。在一些国家，紫外线有逐步取代加氯消毒，成为污水处理厂主要消毒方式的趋势。紫外线消毒的基本原理为紫外线对微生物的遗传物质即DNA有畸变作用，在吸收了一定剂量的紫外线后，DNA的结合键断裂，细胞失去活力，无法进行繁殖，细菌数量大幅度减少，达到灭菌的目的。因为当紫外线的波长为254MM时，DNA对紫外线的吸收达到最大，在这一波长具有最大能量输出的低压水银弧灯被广泛使用，在水量较大时，也使用中压或高压水银弧灯。紫外线消毒的主要优点是灭菌效率高，作用时间短，危险性小，无二次污染等。并且消毒时间短，不需建造较大的接触池，建消毒渠即可，占地面积和土建费用大大减少。缺点是设备投资高，灯管寿命较短，运行费用较高，抗悬浮固体干扰的能力差，对水中SS浓度有严格要求。目前在北美，已有1000多套紫外线消毒装置在运行；在欧洲，有一些紫外线装置正在试运行中；目前在北美，已有1000多套紫外线消毒装置在运行；在欧洲，有一些紫外线装置正在试运行中；国内上海、杭州、宁波、广州、深圳、成都、重庆等城市多家污水厂采用紫外线消毒。综合上述比较，尽管紫外线消毒法一次性投资较高，但其占地面积小、运行费较低，杀菌效率高、安全、无二次污染、运行管理简单。因此本工程采用紫外线35消毒工艺。65污泥处理工艺污泥处理方法与流程取决于当地条件、环境保护要求、投资情况、运行费用及维护管理等多种因素。一般的污泥处理流程大致有剩余污泥浓缩消化自然干化最终处置剩余污泥浓缩消化机械脱水最终处置剩余污泥浓缩消化机械脱水干燥焚烧最终处置剩余污泥浓缩消化最终处置剩余污泥浓缩消化自然干化堆肥农肥剩余污泥湿污泥池农用剩余污泥浓缩机械脱水干燥焚烧最终处置剩余污泥机械浓缩脱水最终处置上述方案的主要区别是是否需要消化，对此，本可研作了如下分析本污水处理厂推荐的处理工艺为新型一体化氧化沟工艺，有较长的水力停留时间和污泥停留时间，污泥性质已接近稳定，因此，无需厌氧消化。另外，根据我国实际情况，污水处理厂规模在10万吨/日以下，厌氧消化的经济性较差。考虑到除磷脱氮的要求，为减少磷的二次释放，本工程采用浓缩脱水一体化设备。按照上述分析，本可研采用如下污泥处理工艺剩余污泥机械浓缩脱水最终处置66污泥最终处置工艺目前国外广泛采用的污泥处置技术可归纳为三大类1、土地处置，包括污泥36农用和应用于森林或园艺；2、单独或与生活垃圾等共同填埋；3、热解和焚烧。工艺的影响要素可以归纳为1、技术的可靠程度；2、处理费用和能力；3、环境污染的危险性；4、资源化利用价值及其他因素等。根据国内外经验，污泥农用、焚烧以及卫生填埋是目前最常选择的污泥处置工艺。1污泥农用是我国已建污水厂主要的污泥处置方式，但是有相当一部分污水厂将未经处理的污泥直接农用，会对土壤、农作物等造成严重影响，对人体健康也是一种潜在的威胁；造成这种情况的原因除了因针对污