贵岐山污水处理厂技改扩建工程技术方案

目录TOC\o"1-2"\h\z\u第一章工程概况 11.1工程项目概况 11.2重要设计资料 21.3采用的重要规范和标准 21.4城市概况 31.5总体规划摘要 61.6给水现状与规划 71.7排污现状与规划 71.8场地现状分析 101.9工程建设的必要性 151.10法律背景 15第二章设计构思 182.1设计原则 182.2设计内容 18第三章污水解决厂设计工艺的选择 193.1污水解决目的拟定 193.2解决目的难点分析 193.3污染物去除原理 203.4生化解决污水工艺介绍 233.5生化解决污水工艺比选 293.6深度解决工艺的比选 303.7污泥解决工艺方案 423.8除臭工艺选择 46第四章污水解决的设计 514.1污水解决厂工艺流程图 514.2各段进出水水质控制目的 514.3厂区总平面设计 524.4工艺高程设计 534.5工艺单体设计 544.6厂区道路及给水排水 744.7建筑与结构设计 754.8电气设计 814.9自控设计 904.10仪表设计 944.11通风工程 964.12土石方工程 97第五章节能、环境保护、消防和安全卫生设计 985.1节能设计 985.2消防设计 985.3环境保护 985.4劳动保护及安全卫生 99第六章机构设立、劳动定员 1036.1管理机构 1036.2劳动定员 103第七章进度计划、设计人员需求计划及其保证措施保证 1047.1质量保证 1047.2设计的质量保证措施 1047.3设计工期 1087.4各阶段设计工作方案 1087.5设计进度计划 1107.6设计项目组织机构及重要人员安排 1127.7后续服务工作安排 113第八章运营费用及技术经济指标 1158.1运营费用 1158.2技术经济指标 116工程概况1.1工程项目概况1.1.1项目名称宁德市贵岐山污水解决厂技改扩建工程（近期）1.1.2建设单位宁德市城市建设投资开发有限公司1.1.3建设地点宁德市贵岐山污水解决厂1.1.4建设规模贵岐山污水解决厂现状（一期、二期）规模4.0万m3/d，远期总规划规模10.0万m3/d。本期工程规模为扩建4.0万m3/d，分两组建设。（1）本次对现状（一期、二期）4.0万m3/d规模进行技改，重要为增长污水深度解决设施和污泥深度脱水设施。（2）本期新扩建一组2.0万m3/d解决规模的设施，含污水二级、深度解决设施和污泥深度脱水设施。1.1.5排放标准与尾水排放执行《城乡污水解决厂污染物排放标准》GB18918-2023中一级A标准，尾水就近临时排放。1.1.6解决工艺污水解决采用“氧化沟+高效沉淀池+滤布滤池”工艺，污泥解决采用“污泥浓缩+调理+高压隔阂板框压滤机”工艺，消毒解决采用“二氧化氯”工艺。1.1.7重要建设内容（1）污水解决厂本期近期技改扩建工程（本期现状技改和近期扩建）重要解决构筑物涉及：厂区污水井(1座)、细格栅及旋流沉砂池(1座)、改良型氧化沟(1座)、配水井及污泥泵房(1座)、二沉池(1座)、高效沉淀池(2座)、滤布滤池(2座)、接触消毒池(1座)、尾水监测井(1座)、污泥浓缩池(2座)、污泥调理池(1座)、污泥脱水机房(1座)、加药间(1座)、除臭设施(3座)、尾水监测机房(1座)等。重要附属建筑物有变配电房(1座)、综合楼(1座)、大门传达室(1座)、机修间及仓库（1座）等。（2）配套进厂污水管道工程本期近期技改扩建工程涉及：污水提高泵站(1座，土建4万吨/日，设备2万吨/日)，除臭设施（1座），长800m管径DN800污水进厂管道。（3）污水解决厂政府配套工程厂区土石方工程、供水工程、电源外线、桩基及土地征购青苗补偿费等。1.2重要设计资料招标人提供应投标人的设计有关资料如下：（1）项目可行性研究报告；（2）立项批复；（3）项目选址红线图。1.3采用的重要规范和标准1.3.1国家有关法律（1）《中华人民共和国水法》（2023）（2）《中华人民共和国水污染防治法》（2023）（3）《中华人民共和国城乡规划法》（2023.1）（4）《城市供水条例》（中华人民共和国国务院令第158号）（5）《取水许可与水资源费征收管理条例》（6）《中华人民共和国环境保护法》（2023.1.1）（7）《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》（2023）（8）《建设项目环境保护管理条例》（中华人民共和国国务院令第253号）（9）《中华人民共和国环境影响评价法》（2023.9.1）1.3.2国家和部门有关标准、规范《地表水环境质量标准》（GB3838-2023）《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2023）《生活饮用水水源水质标准》（CJ3020-93）《城市供水水质标准》（CJ/T206-2023）《城市居民生活用水量标准》（GB/T50331-2023）《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）《室外给水设计规范》（GB50013-2023）《城乡给水排水技术规范》（GB50788-2023）《城市给水工程项目建设标准》（建标120-2023）《市政公用工程设计文献编制深度规定（2023年版）》《消防给水及消火栓系统技术规程》（GB50974-2023）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2023）1.4城市概况1.4.1地理位置宁德市位于福建省东北部，陆地部分地理坐标在东经118°32'～120°43'、北纬26°18'～27°4'之间，东临东海，与台湾省隔海相望，南连福州，西邻南平，北与浙江温州接壤，介于长江三角洲、珠江三角洲、台湾三大经济区及福州和温州两个发达城市之间。处在福建省山海交汇地区，是建设“海峡西岸经济区”的重要区域。东西宽约190.7公里，南北长约155.3公里。图1-1宁德市政区图1.4.2自然环境地形地貌宁德市位于鹫峰山脉东麓，地势自西向东呈三级阶梯下降，到市区地势转向南北两侧向中间下降，组成南、西、北三向高，东部低的特性。山脉纵横交错，丘陵起伏连绵，山间盆谷，山前冲积平原错综其间。霍童溪、七都溪、金溪三大河流横贯其中。东部沿海是狭窄的滨海平原多属海滩围垦地。境内地貌大体分为内陆山地、丘陵盆谷、沿海低丘平原和沿海滩涂与岛屿四种类型。其中：中、低山面积占全市面积73.34%，丘陵面积占12.73%，盆谷平原面积占7.72%，滩涂面积占6.21%。域内山地海拔一般在300-1000m（黄海高程系，下同）之间，最高峰是虎内第一旗东侧无名高山，海拔1500m；丘陵、盆谷地海拔小于300m。宁德市中心城区三面环山、一面临海，位于白鹤山脉与东湖塘围垦区之间的丘陵和洪积、冲积平原上。现状城市用地约在海拔标高4-14m之间（黄海高程系，下同）其中城关为冲积扇平原，东湖塘农场属近代围垦地带，地势较低，一般在2-4m左右，滩积地1-2m左右，均低于年洪水淹没线。水文地质宁德城区内影响及流经城内的溪流共13条，均汇集于东湖。东湖地面总库容156万平方米，规划区水源重要来自金涵水库及七都溪水源。城区海拔标高约在4～14米之间（黄海高程系），城关为洪积扇平原，东湖农场属近代围垦地带，地势较低，一般在2～4米左右，滩积地1～2米左右，均低于年洪水淹没线，地势走向西北向高，东南侧低。东部沿海是狭窄的滨海平原多属海滩围垦地。气象宁德市属中亚热带海洋性季风气候，光能充足，热量丰富，雨水充沛，境内山地丘陵多，盆谷平原错落，地形破碎复杂，在局部地区具有涉及南亚热带，以及南温带的多种多样的农业气候类型。全区各地累年年均气温在13.4～20.3℃之间，日平均气温≥10℃的活动积温，年为4340～6240℃，连续226～285天，每年无霜期在206～323天之间。全区各地数年平均降水量1230～2350毫米，是全省多雨地区之一。降水分布趋势，一般是山区多于沿海，平地多于山地。本区重要农作物生产季节的4～10月降水量数年平均1200～1600毫米，能满足作物生长需要。全区数年平均≥10℃期间的干燥度为0.62～1.24，相对湿度为79%～83%，一般是干燥度、蒸发量沿海高于山区，相对湿度山区大于沿海。平均每年台风4次，最大风力12级以上。地质构造根据区域地质资料，拟建场地上覆地层重要为第四系残坡积层、冲洪积层，其厚度较薄；下伏为燕山晚期第四次侵入花岗岩。根据区域地质资料，场地内无大断裂构造通过，无活动性构造迹象。潮汐在城区内影响及流经城内的溪流共13条，均汇集入东湖塘。东湖塘水面总库容156万m3。规划区水源重要来自金涵水库及七都溪水源。宁德港为规则半日潮，海潮水位如下(黄海高程)：50年一遇高潮位5.39m50年一遇低潮位-4.20m10%频率高水位3.87m90%频率低水位-3.87m本湾潮流运动受地形地貌的复杂影响，水道区域呈往复式流动，水道交叉区域一般以顺时针方向旋转流为主，其它区域一般是带有放射性质的往复流。根据有关实测资料，三都澳海域大潮落潮流最大流速大于涨潮流最大流速，涨潮流最大流速为85cm/s，流向为WSW-W；落潮流最大流速为100cm/s，流向ENE-E，落潮流历时一般比涨潮流历时长。官井洋海域大潮落潮流最大流速为105cm/s，表层流向为SW-WSW，底层为SSE-SSW；涨潮流最大流速为90cm/s，流向约为NE-E。三都岛以北区域涨潮流最大流速为121cm/s，流向为W-NW；落潮流最大流速为104cm/s，流向为ENE-SE，涨潮流历时一般比落潮流历时长。生态环境（1）海洋生物资源三都澳海洋地理位置优越，沿岸四周大量淡水注入，给海区带来大量有机质和无机盐，滩涂底质和海区水质肥沃，饵料丰富。叶绿素a含量以及浮游动、植物的含量年平均值分别为1mg/m3、18.4×104个/m3、116.52mg/m3；水域常年平均水温在13～29.9℃之间，生物种类繁多，以港湾或近岸暖水性种类为主。三都澳内海域资源丰富，10～100m等深线内有鱼类500多种，重要鱼类有大黄鱼、马鲛、带鱼、石斑鱼、银鲳、鳗鱼、龙头鱼等，重要贝类有牡蛎、泥蚶、缢蛏、文蛤、泥螺等，重要甲壳类动物有对虾、棱子蟹、青蟹、虾蛄等，经济藻类重要有海带、紫菜等。（2）陆域生态环境工程区域的现有植被类型为山体植被，植被覆盖率不高，土层瘠薄，特别是表层土壤流失严重，植被重要为低矮乔灌木次生植被群落，如相思树、刺芒野骨草、芒箕骨等。本区域陆域动物资源重要是鸟类为主，无野生动物，无珍稀保护动植物。（3）水产养殖现状2023年，蕉城区海水养殖面积7246hm2。按照品种记录，贝类养殖面积最大，为4019hm2，另一方面为鱼类，养殖面积为1482hm2。按水域记录，滩涂养殖面积最大，为2803hm2；海上养殖面积为2526hm2；陆基养殖1917hm2。2023年，蕉城区海水养殖产量总计114315t。各类养殖品种中，贝类养殖产量最高，产量约62387t；另一方面为鱼类，产量约25372t；藻类产量约24541t，虾蟹类约为1899t，其他类共116。1.5总体规划摘要1.5.1城市性质海峡西岸经济区东北翼中心城市，沿海重要枢纽港口，新兴能源和临港产业基地，生态宜居的海湾型城市。1.5.2城市职能海西能源和临港产业基地，地区性交通枢纽和旅游集散中心，地区性服务中心，市域政治经济文化中心，生态和特色居住。1.5.3用地规模规划期末（2030年）主城区建设用地面积为89.4平方公里。1.5.4人口规模规划期末（2030年）主城区人口为71万人，人口综合增长率5.0%。1.5.5主城区发展（2030年）蕉城组团：规划人口15万人，建设用地规模约11.0平方公里。金涵组团：规划人口5万人，建设用地规模约4.8平方公里。金塔组团：规划人口8万人，建设用地规模约3.8平方公里。东兰组团：规划人口5万人，建设用地规模约5.5平方公里。铁基湾北组团：规划人口6万人，建设用地规模约3.0平方公里。铁基湾南组团：规划人口7万人，建设用地规模约3.5平方公里。滨海新城南组团：规划人口5万人，建设用地规模约2.0平方公里。滨海新城北组团：规划人口4万人，建设用地规模约1.6平方公里。滨海新城西组团：规划人口3万人，建设用地规模约3.0平方公里。飞鸾生活组团：规划人口3.5万人，建设用地规模约4.2平方公里。飞鸾游艇产业组团：规划人口0.5万人，建设用地规模约2.5平方公里。城澳组团：规划建设用地规模约1.5平方公里。漳湾临港组团：规划人口5万人，规划建设用地规模约21平方公里。七都及八都组团：规划人口4万人，规划建设用地规模约20.5平方公里。1.6给水现状与规划1.6.1给水现状目前，宁德市区供水设施现有第一水厂、第二水厂、第三水厂和德源水厂，供水能力达成12万m3/d，最高日供水量达10万m3/d。第一水厂位于宁德市金涵大桥右边，占地面积约1.57公顷，设计规模为0.9万m3/d，经技改挖潜后，目前供水能力可达1.5万m3/d。第二水厂位于金涵水库左岸500米山上，占地面积约0.97公顷，设计规模为4万m3/d。宁德德源水厂位于二都车里湾，设计规模2万m3/d。第三水厂位于蕉城七都，设计规模为5万m3/d。1.6.2给水规划规划期末共有6座水厂向宁德主城区供水，总供水能力为54万m3/d（钢铁项目直供10万m3/d），形成多水源联合供水系统。表1.6-1宁德主城区供水规划水厂一览表序号给水厂2023年2030年预留用地（ha）水源地1第二水厂883金涵水库2第三水厂103012官昌水库、霍童溪3德源水厂221.5陈家洋水库4飞鸾水厂0.51.51沃坪溪、加洋水库5浦岭水厂12.51.5三叉溪水库合计21.544钢铁项目供水设施再生水厂－10－污水厂尾水钢铁项目直供10万m3d，其余由官昌水库、霍童溪直接取用1.7排污现状与规划1.7.1排污现状污水排水系统在老城区采用的截流式合流制，截流管道沿城区内的小东门溪、南祭溪和塔平溪沿岸敷设，收集区域污水，管径为d300-d800不等。污水主干管在收集上游来水后由侨兴路开始敷设，过南祭溪沿南大塘排涝渠接入污水提高泵站，提高后污水干管沿福宁路、支提路和金马路接入贵岐污水解决厂，干管采用两根d800管道。闽东东路以北和南侧沿街地块污水通过闽东东路上污水干管收集后沿高速路排至污水提高泵站，管径为d400-d800；金塔组团污水通过污水收集系统直接排向污水解决厂。现状贵岐污水解决厂位于位于蕉城区城南镇贵岐村下鼻山，工程建设规模为日解决污水4万吨，污水解决采用Ｃarrousel-2023型氧化沟解决工艺，厂区占地约50亩。排水区域内有污水提高泵站两座，一座位于富春路与高速路交叉口，设计规模6.5万吨/日，占地面积1800m2；另一座为厂区提高泵站，近期规模4万吨/d，远期规模8万吨/日，占地面积1800m2。北区污水解决厂占地约48亩，日解决1万吨污水，污水解决厂用地拟按远景总规模10.0万吨/d规划预留并控制，分期征用。1.7.2排水规划主城区污水总量约为48万吨/d，重要污水解决设施规划如下表1.7-2：表1.7-2主城区重要污水解决设施规划表序号污水厂2023年2030年预留用地（ha）收集范围1贵歧污水厂8108老城区、铁基湾片区2第二(东区)污水厂245.8东兰片区、滨海片区3漳湾污水厂102022漳湾片区4北区污水厂102022七都片区、金涵片区5七都污水厂-14.4三屿片区6铁基湾污水厂-13铁基湾片区7飞鸾污水厂124飞鸾镇、铁基湾合计3158污水厂尾水排放规划:污水厂尾水一方面考虑深度解决后作为工业用水回用，部分作为景观补充用水或绿地山林浇灌用水，另一方面再做排放水体解决。主城区污水厂尾水由于远离三都澳外海，因此规划尾水排放至三都澳，排放口设立应达成环保部门规定（钢铁项目废水排放或回用应通过专项论证，以保证尾水解决的经济性和科学性）。尾水排放标准:生活污水解决厂尾水排入湾内，排放标准执行《城乡污水解决厂污染物综合排放标准》中一级A排放标准；工业污水解决厂尾水排入湾外，排放标准执行一级B排放标准；同时排污总量应小于环境容量。城市综合生活污水与工业废水排入城市污水管道，其水质满足《污水排放城乡下水道水质标准》的规定。

1.8场地现状分析1.8.1基本概况污水厂位于贵岐村的贵岐山东侧，现状工程解决规模为4.0万m3/d，分两期建设，每期2万m3/d，建构筑物均以4万m3/d实行到位，厂内仅有少许建设用地。污水解决采用Carrousel-2023氧化沟工艺，出水采用紫外线消毒方式，污泥解决采用污泥浓缩脱水一体机工艺，污水解决厂运营以来，解决效果较好，出水水质较稳定，出水执行《城乡污水解决厂污染物排放标准》GB18918-2023中的一级B标准，尾水就近排入三都澳(四孔桥段)，泥饼运至漳湾生活垃圾焚烧发电厂焚烧处置。1.8.2水质及流程污水解决厂设计进、出水水质如下表：表1.8-1现状工程设计进出水水质及解决限度表项目CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)总磷(mg/L)总氮(mg/L)氨氮(mg/L)悬浮物(mg/L)进水水质25012033025150出水水质6020125820解决限度76%83.3%66.7%42.9%68%86.7%污水污泥解决工艺流程如下：1.8.3重要建构筑物污水解决厂重要生产构筑物涉及：粗格栅及提高泵房（建于厂外）、细格栅及旋流沉砂池、Carrousel氧化沟、二沉池、污泥泵房、紫外线消毒池、储泥池、反冲洗水池、浓缩脱水车间，附属生产建筑物有变配电间、综合楼、大门及围墙、传达室等。表1.8-2已建成建(构)筑物一览表1.8.4运营情况表1.8-3污水解决厂现解决水量（单位：吨）表1.8-4污水解决厂现状进出水水质平均值一览表续上表：1.8.5存在问题（1）2023~2023年污水厂水量为2.66~4.26万吨/日，平均日解决污水量3.72万吨，今年来日解决污水量接近4万吨。（2）进水浓度偏低，氧化沟运营参数调整变化幅度大，除磷效果稍差；二沉池出水浊度偏高，紫外线消毒效果不甚抱负。（3）根据新的环保规定，污泥含水率运往填埋场填埋处置应执行低于60%含水率的规定。（4）尾水排放口尚未按照环评及批复的规定实行，项目尚未环保验收。（5）卫生防护距离(100m)内民宅尚未拆迁安顿，厂内未对臭气收集并解决。（6）供电尚未采用二级负荷供应。1.9工程建设的必要性1.9.1污水解决是城乡建设的重要基础设施根据宁德市城市总体规划，贵岐山污水解决厂是宁德市蕉城老城组团、金塔组团、铁基湾北组团和滨海新城南组团的重要市政配套设施，是保障三都澳港区水环境质量的重要部分。因此宁德市应加大基础设施建设步伐，同步扩建污水管网和污水解决厂。并且随着经济的发展，人口的增长，居民生活污水排放量日益增长，扩建污水解决工程作为重要配套基础设施，其建设已是势在必行。1.9.2项目建设是减少水环境污染，提高人民生活水平的需要蕉城老城组团和金塔组团的生活污水日益增多，由于污水管网的不健全，少量污水排至三都澳，将对三都澳港区也导致污染。本项目建成后，将明显改善蕉城老城组团和金塔组团的水环境、社会环境、生态环境，提高人民生活水平。1.9.3项目建设是改善服务范围内组团投资环境的需要根据宁德市总体规划和宁德环东湖雨污专项规划，对给排水管网进行了合理布局和调整，本项目与之相衔接，将进一步改善城乡投资环境，增强城乡功能，提高城乡品味，增强区块的辐射能力和吸引力，促进城乡各行各业的发展，为蕉城老城组团和金塔组团经济社会健康连续快速发展奠定坚实的基础。1.10法律背景随着人类文明的进步和社会经济的发展，人类已逐步结识到环境保护和污染控制对繁荣经济、稳定社会的重要性。在我国，环境保护已作为一项基本国策，受到了全社会和各级人民政府的重视。中央人民政府和相关的管理部门颁布了一系列的法律与法规，以保证这项基本国的执行。国家及地方颁布的有关防治水污染的法规如下：为具体执行上述标准，国家还颁布了以下标准：2023年1月1日颁布的《中华人民共和国环境保护法》作为母法，是各项有关环境保护法的基本依据，其要点如下：（1）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。（2）环境保护与污染防治各级政府必须制定工业排污的程序和制度，并提供各种环境保护措施。（3）污染责任授权给各级环保部门采用适当的法律程序来警告和处罚污染者。同时，为了提高我省的污水解决率，推动污水解决的产业化，省政府出台了一系列鼓励措施，为污水解决厂建设提供了政策、资金与税收方面的扶持。设计构思2.1设计原则（1）符合国家、地方的法律、法规和有关文献的规定及业主的规定，保证污水解决厂在建设过程中及投产运营后系统安全可靠，无二次污染，在运营期间不产生异味；（2）采用先进实用、简便易行的工艺方法，以达成污水解决厂投资省、占地少及出水达标排放的目的；（3）采用切实可行的技术手段，提高装备质量，提高自动化控制及管理水平，以保证废水解决站运营可靠、经济合理；（4）基建投资在满足工艺及工程规定的前提下应尽量节省，采用安全可靠、经济合理的地基解决方法；（5）严格执行国家有关工程建设规范，使构（建）筑物达成合用、经济、安全的目的；（6）节约用水，减少排污，减少噪声，减少环境污染，力求获得最大的社会、环境和经济效益；（7）注重水解决厂实际运营的灵活性和抗冲击性，提高水解决厂对水质、水量变化的适应能力。（8）总体规划、综合考虑现状工程、近期工程、中期工程及远期工程合理布局与衔接。2.2设计内容本期近期技改扩建工程、配套进厂污水管道工程及污水解决厂政府配套工程，目前为工艺设计阶段，涉及厂区总平面布置、竖向布置，已经各单体的工艺设计。本设计方案的重要设计内容为：（1）厂区总平面布置设计；（2）工程重要技术数据和运营性能的具体描述；（3）水解决工艺选择；（4）水解决系统中各构筑物以及相关的建筑物设计；（5）设备、仪表的选型。污水解决厂设计工艺的选择污水解决工艺的选择直接关系到解决后出水的水质指标能否稳定可靠的达成解决规定、运营管理是否方便、建设费用和运营费用是否节省以及占地面积和能耗指标是否优化，因此，污水解决工艺方案的选择是污水解决厂成功与否的关键。污水解决工艺的选择应根据设计进水水质、解决限度规定、用地面积和工程规模等多因素进行综合考虑，各种工艺都有其使用条件，应视工程的具体条件而定。3.1污水解决目的拟定根据招标方提供的可研资料。污水厂进出水水质及解决的目的，本工程污水去除规定见下表：3.1-1污水厂去除率表项目CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)总磷(mg/L)总氮(mg/L)氨氮(mg/L)悬浮物(mg/L)进水水质25012033025150出水水质50100.515510解决限度80.00%91.67%83.33%50.00%80.00%93.33%我国现行《室外排水设计规范》（GB50014-2023）(2023年局部修改版)给出了污水解决厂采用常规不同解决级数时对有关污染物的去除效率，具体见下表。3.1-2污水厂去除效率与规范效率比较解决级别重要工艺解决效率（%）本次规定比较结果SSBOD5SSBOD5一级解决沉淀法40-5520-30≥93.3≥91.67不满足规定二级常规解决生物膜法60-9065-90不满足规定活性污泥法70-9065-95不满足规定由上表可见，常规二级解决工艺能有效去除BOD5、CODCr、SS，但不能达成本工程出水目的，并且常规二级解决工艺对TN、NH3-N、TP的去除是有限度的，仅从剩余污泥中排除氮和磷，氮的去除率约为40~50%，磷的去除率约为12~19%，达不到本工程对氮和磷去除率的规定，因此，本工程必须采用品有脱氮除磷功能的深度解决工艺。3.2解决目的难点分析BOD5：通过一般常规二级解决工艺BOD5的去除均能达成86%左右，是一个重点但非难点。CODCr：同BOD5去除同样，在一般的二级解决工艺都能实现，是一个重点但非难点。SS：SS目的去除率基本接近《规范》中一般二级解决工艺所能实现的上限，是一个重点但非难点。TP：一般而言，通过具有脱氮除磷功能的生物解决后，出厂水中磷含量可以达成1mg/L，是一个重点但非难点。NH3-N：污水厂进水氨氮的去除重要靠硝化过程来完毕，由于氨氮的硝化过程远比碳的氧化过程缓慢，硝化将成为生化解决好氧单元设计的控制因素，且规定硝化较为彻底才干实现出水水质目的。因此，氨氮是本工程的一个重点也是个难点。TN：总氮的去除重要以充足硝化为前提，靠反硝化过程来完毕，反硝化将成为生化解决缺氧单元设计的控制因素，且规定反硝化较为彻底才干实现出水水质目的。因此，总氮是本工程的一个重点也是个难点解决项目。3.3污染物去除原理污水脱氮除磷可供选择的解决方法通常有生物解决法及物理化学法两大类。国外从六十年代开始曾系统地进行了脱氮除磷的物化解决方法研究，结论认为物化法的缺陷是药耗量大、污泥多、运营费用高等，在城市污水解决厂一般仅作为辅助手段。本工程选用生物解决法。在采用生物除磷脱氮活性污泥工艺中，不同的污染物是以不同方式、在不同的条件下去除的。3.3.1SS的去除污水中SS的去除重要靠沉淀作用。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（涉及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、网捕作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。为减少出水中的悬浮物浓度，可在工程中采用适当的措施，比如，采用适当的污泥负荷以保持活性污泥的良好凝聚及沉降性能，充足运用活性污泥的吸附网络作用等。通过合理选用污水解决方案、工艺参数和合理设计，使出水SS降至20mg/L以下。3.3.2BOD5的去除污水中BOD5即有机物的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后通过泥水分离来完毕的。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。其实质是将液相的有机污染物质转化为固相物质，表现为活性污泥量的增长。在这种合成代谢与分解代谢的过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等易降解物质）直接进入细胞内部被运用，而非溶解性有机物则一方面被吸附在微生物表面被酶水解后，进入细胞内部被运用。由此可见，微生物的好氧代谢对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都能起到作用，其代谢产物是无害的稳定物质，因此，可以使解决后污水中的残余BOD5浓度很低。3.3.3CODCr的去除污水中CODCr去除的原理与BOD5基本相同。对于那些重要以生活污水及其成分与生活污水相近的工业废水组成的城市污水，这种城市污水的BOD5/CODCr比值往往接近0.5甚至大于0.5，其污水的可生化性较好，出水CODCr值可以控制在较低的水平。本工程服务区域的城市污水重要是由生活污水及成分组成，其BOD5/CODCr比值为2.0，污水的可生化性较好。3.3.4氮的去除氮是蛋白质不可缺少的组成部分，广泛存在于城市污水中。在原污水中，氮以氨态氮及有机氮的形式存在，这两种形式的氮统称为凯氏氮，用TKN表达，而原污水中的硝态氮几乎为零。氮在水体中是藻类生长所需的营养物质，容易引起水体的富营养化，因此，氮是污水解决厂出水的重要控制指标之一。氮也是构成微生物的元素之一，在生物解决过程中，一部分进入细胞体内的氮将随剩余污泥一同排除，随剩余污泥排除的氮一般约为所去除BOD5的5%。在有机物被生物氧化的同时，在溶解氧充足、且泥龄足够长的情况下，污水中的氨氮将被氧化成硝酸盐。脱氮菌在缺氧的情况下可以运用硝酸盐（NO3-N）中的氮作为电子受体来氧化污水中的有机物，将硝酸盐中的氮还原成氮气（N2）从水中逸出，从而完毕污水的脱氮过程；因此要达成生物脱氮的目的，氨氮的完全硝化是先决条件；由于硝化菌属于自养菌，其比生长率μn明显小于异氧菌的比生长率μh，因此，生物脱氮系统维持硝化的必要条件，是使生物解决系统的泥龄大于维持硝化菌所需的最小泥龄；大量的实验数据和运转资料表白，完毕氨氮硝化的污泥负荷不应超过0.18kgBOD5/MLVSS.d。3.3.5磷的去除污水除磷重要有生物除磷和化学除磷两种方式，国内、外城市污水除磷，有采用生物除磷，也有采用化学除磷；假如城市污水总磷浓度偏高，生物除磷一般难以达成排放规定，此时，多采用补充化学除磷。（1）生物除磷生物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生的能量用以吸取、快速降解有机物，并转化为PHB（聚β羟丁酸）储存起来。当聚磷菌进入好氧条件下时，则降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和过量吸磷，形成高含磷量的剩余污泥，并通过排除高含磷剩余污泥来达成除磷的目的。据有关资料介绍，聚磷菌在厌氧段释放1mg的磷所吸取储存的有机物，经好氧分解后产生的能量用于细胞合成、增殖后，可再吸取2～2.4mg的磷。因此，聚磷菌在好氧条件下对磷的过量吸取限度，取决于聚磷菌在厌氧条件下释放磷的限度，而磷的释放限度又取决于进水中存在的可快速降解有机物含量。一般来说，有机物与磷的比值越大，除磷效果越好。常规剩余活性污泥的含磷量约1.5～2%，而采用生物除磷工艺的剩余活性污泥磷含量可以达成常规活性污泥的2～3倍。在工程设计中，除磷剩余活性污泥的含磷量一般采用4%。生物除磷工艺的前提条件之一，是聚磷菌必须在厌氧条件下受到克制，然后进入好氧阶段才干增大磷的吸取量。因此，污水除磷的解决工艺必须设立厌氧段。由于生物除磷最终是通过排出高含磷量的剩余污泥实现，因此，除磷限度取决于最终的剩余污泥排出量。而要维持一定数量的剩余污泥产量，就需要解决系统保持在相对较高的污泥负荷（即较短的泥龄）条件下运营。有关资料介绍，生物除磷的污泥负荷不应小于0.15kgBOD5/MLVSS.d。这也是生物除磷工艺的个前提条件。(2)化学除磷化学除磷重要是通过向污水中投加药剂，使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离将磷从污水中除去。固液分离可单独进行，也可通过初沉或二沉的排泥实现。化学除磷，按工艺流程中化学药剂投加点的不同，磷酸盐沉淀工艺可提成前置沉淀、协同沉淀和后置沉淀三种。前置沉淀的药剂投加点是原污水，形成的沉淀物与初沉淀一起排除；协同沉淀的药剂投加点涉及初沉淀出水、曝气及二沉淀之前的其它位置，形成的沉淀物与剩余污泥一起排除；后置沉淀的药剂投加点在二级生物解决之后，形成的沉淀物通过另设的固液分离装置（涉及澄清或过滤）进行分离。化学除磷的药剂重要有石灰、铁盐或铝盐。3.4生化解决污水工艺介绍根据排放标准规定，本污水解决厂解决工艺必须有脱氮和除磷功能，目前常用的工艺有：A/O脱氮工艺、A2/O同步脱氮除磷工艺、氧化沟工艺、SBR工艺、生物滤池工艺、MBR工艺等等。A/O脱氮工艺、A2/O脱氮除磷工艺、是为防止封闭或缓流水体的富营养化而采用的生物脱氮、除磷工艺。氧化沟工艺，是在一条闭合的生化反映沟渠中以转刷或转碟或其它方式充氧的一种解决工艺，流程简朴，延时曝气时污泥产量少，污泥易于脱水，此外，具有脱氮、除磷功能。通过数年演变，目前有多种新型氧化沟，例如：ORBAL氧化沟、CARROUSEL2023氧化沟、三沟式氧化沟、DE氧化沟等等。SBR工艺，是周期性间歇操作的解决工艺。近几年，出现了许多SBR工艺的改良方法，例如：CASS、ICEAS、MSBR等。SBR工艺，规定较高的自动化控制水平。MBR法，是另一种广为采用的污水生化解决方法。借助于固着在载体上的微生物的代谢来分解水中有机物。诸如生物滤池、生物转盘以及接触氧化法等等都是生物膜法。其中新型的上流式曝气生物滤池是近几年在欧洲发展起来的新型工艺，可以有效地去除SS、CODcr、BOD5、氨氮等，但是，本工艺予解决较为复杂，对操作人员规定较高。污水解决工艺的选择是污水解决厂建设的关键，解决工艺选择是否得当，不仅影响解决厂的解决效果，并且还影响整个工程的投资多少、解决工艺运营的可靠限度、运营费用高低、管理操作的复杂限度。因此，必须结合本地的水质水量、气候、地理、经济等实际情况选择合适的解决工艺，使出水符合排放标准。根据西湖镇的实际情况，拟定以下三个比选方案：方案一：改良型氧化沟工艺方案二：CASS工艺方案三：MBR工艺通过经济技术比较，选择最优方案。3.4.1改良型氧化沟工艺改良型氧化沟工艺以卡鲁塞尔氧化沟脱氮除磷工艺为原型。氧化沟工艺涉及选择区、厌氧区、缺氧区、好氧区。选择区：选择区是在厌氧区前端设立停留时间很短的一个池体，使其内的生态环境有助于选择性的发展絮状菌，运用生物竞争机制克制丝状菌的过度生长和繁殖，从而控制污泥膨胀的发生于发展，并利于反硝化细菌生长，起到一定的脱氮作用，并减弱硝酸盐对厌氧池的不良影响，达成更好的厌氧环境，提供聚磷菌良好的作用条件，从而达成较好的除磷效果。厌氧区：在没有溶解氧和硝态氮存在的厌氧条件下，兼性细菌将溶解性BOD转化成低分子发酵产物，生物聚磷菌将优先吸附这些低分子发酵产物，并将其运送到细胞内、同化成胞内碳源存贮物，所需能量来源于聚磷的水解以及细胞内糖的水解，并导致磷酸盐的释放。经厌氧状态释放磷酸盐的聚磷菌在好氧状态下具有很强的吸磷能力，吸取、存贮超过生长需求的磷量，并合成新的聚磷菌细胞、产生富磷污泥，通过剩余污泥的排放将磷从系统中除去。缺氧区：泥水混合液由厌氧区进入缺氧区，一部分聚磷菌运用后续工艺的混合液(回流液带来的)中硝酸盐作为最终电子受体以分解细胞内的PHB(聚β羟基丁酸)，产生的能量用于磷的吸取和聚磷的合成，同时反硝化菌运用内回流带来的硝酸盐，以及污水中可生物降解的有机物进行反硝化，达成部分脱碳与脱硝、除磷的目的。好氧区：氧化沟兼有推流型和完全混合型反映池两者的特性，完毕一次循环所需时间约为5～20min，而总的停留时间却很长。在好氧区聚磷菌除了吸取、运用污水中的可生物降解有机物外，重要是分解体内贮积的PHB，产生的能量可供自身生长繁殖，此外还可积极吸取周边环境中的溶解磷，并以聚磷的形式在体内超量贮积。在剩余污泥中具有大量能超量聚磷的聚磷菌，大大提高了氧化沟工艺系统的除磷效果。

工艺流程框图如下：3.4.2CASS工艺CASS法的实质是将可变容积的活性污泥工艺过程与生物选择器原理有机结合的SBR工艺。与常规SBR工艺不同，它具有同步硝化反硝化功能，其反硝化重要是在曝气过程中使污泥结构内部处在缺氧状态和在停止曝气的泥水分离阶段而实现的，因此无需专设缺氧区和内回流系统。1984年Goronszy专家在ICEAS工艺的基础上开发出CASS工艺，保存了ICEAS工艺的优点，都是连续进水，间歇排水，增长主反映与生物选择区的污泥回流（回流比20%），而污泥负荷大大提高：CASS为0.1～0.2kgBOD5/(kgMLSS·d)或再高一些，ICEAS则只有0.04～0.05kgBOD5/(kgMLSS·d)。通过以上改善，CASS既保存了传统SBR静态沉淀、出水SS低的优点，又构造了专门厌氧区（预反映区只设搅拌），使除磷效果稳定可靠；通过对鼓风量的限制，主反映DO有50%时间接近零，30%时间DO接近1mg/L，20%时间DO接近2mg/L，从而导致了同步硝化与反硝化，不仅使脱氮得到保证，并且氧的运用率也显著提高。CASS工艺在沉淀阶段不进水，污泥在沉降过程中无进水水力干扰，属于抱负沉淀，泥水分离效果更稳定。此外，CASS反映池在时间上为抱负推流，有机物去除率高。而由于连续进水，CASS部分丧失经典SBR工艺抱负推流的优点，也同时丧失高去除率和对难降解物质去除的特点。同时，正是由于设立了生物选择器，虽然CASS流态趋于完全混合，但仍能有效控制污泥膨胀。因此，选择器的设立是循环式活性污泥法区别于其他SBR工艺的显著特点。CASS工艺连续进水的优势在于不用进水阀门之间切换、控制简朴，从而使CASS可以应用于较大型污水解决厂（而国外已有人证明，在污泥沉淀和浓缩阶段，将进水均匀地引入池底，会有助于实现脱氮和除磷）。CASS是分格的生化反映池，其基本操作程序由进水、曝气、沉淀、排水、待机等五个基本过程组成，这种操作周期周而复始反复进行而不断解决污水。具有以下特点：（1）因基质（BOD5）和生物体（MLVSS）随充水和曝气时间的变化梯度加大而增长了生化反映的动力，解决效率高。（2）工艺流程简朴，无初沉池、二沉池和污泥回流比只有20%。（3）生化反映池进水端设立了生物驯化区，有助于絮凝性细菌的生长，克制了丝状菌的生长，有效地防止污泥膨胀，从而保证出水水质。（4）耐冲击负荷。

工艺流程框图如下：3.4.3MBR工艺MBR又称膜生物反映器（MembraneBio-Reactor），是一种由活性污泥法与膜分离技术相结合的新型水解决技术。膜的种类繁多，按分离机理进行分类，有反映膜、离子互换膜、渗透膜等;按膜的性质分类，有天然膜(生物膜)和合成膜(有机膜和无机膜);按膜的结构型式分类，有平板型、管型、螺旋型及中空纤维型等。MBR膜是一种用膜分离过程取代传统活性污泥法中二次沉淀池的水解决技术。在传统的废水生物解决技术中，泥水分离是在二沉池中靠重力作用完毕的，其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运营状况，改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件，这限制了该方法的合用范围。由于二沉池固液分离的规定，曝气池的污泥不能维持较高浓度，一般在1.5~3.5g/L左右，从而限制了生化反映速率。水力停留时间（HRT）与污泥龄（SRT）互相依赖，提高容积负荷与减少污泥负荷往往形成矛盾。系统在运营过程中还产生了大量的剩余污泥，其处置费用占污水解决厂运营费用的25%～40%。传统活性污泥解决系统还容易出现污泥膨胀现象，出水中具有悬浮固体，出水水质恶化。针对上述问题，MBR将膜分离技术与传统生物解决技术有机结合，MBR实现污泥停留时间和水力停留时间的分离，大大提高了固液分离效率，并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌(特别是优势菌群)的出现，提高了生化反映速率。同时，通过减少F/M比减少剩余污泥产生量（甚至为零），从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。与许多传统的生物水解决工艺相比，MBR具有以下重要特点：一、出水水质优质稳定由于膜的高效分离作用，分离效果远好于传统沉淀池，解决出水极其清澈，悬浮物和浊度接近于零，细菌和病毒被大幅去除，出水水质优于建设部颁发的生活杂用水水质标准（CJ25.1-89），可以直接作为非饮用市政杂用水进行回用。同时，膜分离也使微生物被完全被截流在生物反映器内，使得系统内可以维持较高的微生物浓度，不仅提高了反映装置对污染物的整体去除效率，保证了良好的出水水质，同时反映器对进水负荷（水质及水量）的各种变化具有很好的适应性，耐冲击负荷，可以稳定获得优质的出水水质。二、剩余污泥产量少该工艺可以在高容积负荷、低污泥负荷下运营，剩余污泥产量低（理论上可以实现零污泥排放），减少了污泥解决费用。三、占地面积小，不受设立场合限制生物反映器内能维持高浓度的微生物量，解决装置容积负荷高，占地面积大大节省；该工艺流程简朴、结构紧凑、占地面积省，不受设立场合限制，适合于任何场合，可做成地面式、半地下式和地下式。四、可去除氨氮及难降解有机物由于微生物被完全截流在生物反映器内，从而有助于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留生长，系统硝化效率得以提高。同时，可增长一些难降解的有机物在系统中的水力停留时间，有助于难降解有机物降解效率的提高。五、操作管理方便，易于实现自动控制该工艺实现了水力停留时间（HRT）与污泥停留时间（SRT）的完全分离，运营控制更加灵活稳定，是污水解决中容易实现装备化的新技术，可实现微机自动控制，从而使操作管理更为方便。六、易于从传统工艺进行改造该工艺可以作为传统污水解决工艺的深度解决单元，在城市二级污水解决厂出水深度解决（从而实现城市污水的大量回用）等领域有着广阔的应用前景。膜-生物反映器也存在一些局限性。重要表现在以下几个方面：一、膜造价高，使膜-生物反映器的基建投资高于传统污水解决工艺；二、膜污染容易出现，给操作管理带来不便；三、能耗高：一方面MBR泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力，另一方面是MBR池中MLSS浓度非常高，要保持足够的传氧速率，必须加大曝气强度，尚有为了加大膜通量、减轻膜污染，必须增大流速，冲刷膜表面，导致MBR的能耗要比传统的生物解决工艺高。3.5生化解决污水工艺比选三个方案都是较为先进的污水解决技术，具体技术比较见下表3.5-1。表3.5-1典型污水解决技术比较表方案特点方案一氧化沟工艺方案二CASS工艺方案三MBR工艺出水水质及稳定性出水水质满足一级排放规定，工艺运营稳定出水水质满足一级排放规定，工艺运营容易波动，出水悬浮物高出水水质满足一级排放规定，工艺运营稳定脱磷除氮效果具有脱磷除氮功能具有脱磷除氮功能具有脱磷除氮功能适应水量、水质变化能力强强强工艺流程需要污泥回流、二沉池等，工艺流程较复杂无需污泥回流及二沉池等，工艺流程简朴无需污泥回流及二沉池等，工艺流程简朴占地面积污水停留时间长，构筑物大且多，占地大污水停留时间较长，构筑物较大，但构筑物少，占地较小污水停留时间短，构筑物小且少，占地小自动化限度较低高高操作管理设备较少，操作简朴设备较少，但操作自动化限度规定高，且规定操作人员技能和素质要高设备多，膜组件需定期药剂清洗及更换，操作自动化限度规定高投资造价适中较高高运营成本较低较高高重要缺陷占地面积较大设备运用率不高；对自控化依赖的限度较高，出水指标波动较大，悬浮物较多。膜片需要酸碱液反冲洗；风机功率配置较其它工艺大；各组件设备维护费用高；对自控化依赖的限度较高综合技术评价推荐不推荐不推荐综上技术比较，推荐改良型氧化沟工艺为优选方案。3.6深度解决工艺的比选城市污水经一级、二级解决后，为了达成一级A排放标准，需要行进一步进污水解决。针对污水的原水水质和解决后的水质规定可进一步采用三级解决或多级解决工艺。常用于去除水中的微量COD和BOD有机污染物质，SS及氮、磷高浓度营养物质、盐类以及细菌、病毒等。由于污水成分的复杂性及出水水质的规定不同，深度解决工艺也千差万别，城乡污水三级解决的工艺一般可分为基本的解决单元如混凝沉淀、过滤、消毒等。3.6.1混凝沉淀混凝法的基本原理是在废水中投入混凝剂，因混凝剂为电解质，在废水里形成胶团，与废水中的胶体物质发生电中和，形成绒粒沉降。混凝沉淀不仅可以去除废水中的粒径为10-3~10-6mm的细小悬浮颗粒，并且还可以去除色度、油分、微生物、氮和磷等富营养物质、重金属以及有机物等。混凝是通过向废水中投加混凝剂，使其中的胶粒物质发生凝聚和絮凝而分离出来，以净化废水的方法。混凝系凝聚作用与絮凝作用的合称。前者系因投加电解质，使胶粒电动电势减少或消除，以致胶体颗粒失去稳定性，脱稳胶粒互相聚结而产生；后者系由高分子物质吸附搭桥，使胶体颗粒互相聚结而产生。混凝剂可归纳为两类；①无机盐类，有铝盐（硫酸铝、硫酸铝钾、铝酸钾等）、铁盐（三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁等）和碳酸镁等；②高分子物质，有聚合氯化铝，聚丙烯酰胺等。解决时，向废水中加入混凝剂，消除或减少水中胶体颗粒间的互相排斥力，使水中胶体颗粒易于互相碰撞和附聚搭接而形成较大颗粒或絮凝体，进而从水中分离出来。影响混凝效果的因素有：水温、pH值、浊度、硬度及混凝剂的投放量等。沉淀是去除水中悬浮物的重要单元，沉淀池的沉淀效率决定了水中悬浮物的去除率，因此沉淀池的设计总是以提高沉淀池的沉降效率为目的。物料自身特性、水力条件、絮凝效果等因素决定沉淀池的沉淀效率。提高沉淀效率重要有两种方法：⑴缩短颗粒的沉淀距离、增大沉淀池面积，斜板(管)沉淀池属这一类；⑵增大矾花颗粒的下沉速度，通过采用高效絮凝剂和优化絮凝工艺来实现。常见的传统沉淀池：平流式沉淀池、竖流式沉淀池、辐流式沉淀池、斜板（管）式沉淀池；新型沉淀池：高效沉淀池。平流式沉淀池平流式沉淀池是水厂设计中应用较早也是较普遍的一种沉淀形式，它可用作预沉或终沉池。图3.6-1平流沉淀池竖流式沉淀池竖流式沉淀池是20世纪50年代流行的一种沉淀池，竖流式沉淀池的平面可为圆形、正方形或多角形。污水从中心管流出，在池中由下向上作竖向流动，絮凝颗粒在上升水流的顶托和自身重力作用下，沉降到沉淀区。图3.6-2竖流式沉淀池辐流式沉淀池辐流式沉淀池呈圆形或正方形，直径范围为6-60m，最大可达100m，其构造多为中心进水、周边出水，中心转动排泥。图3.6-3辐流式沉淀池斜板（管）式沉淀池斜板（管）沉淀池是把与水平面成一定角度的众多斜板（管）放置于沉淀池中构成，水从下往上流动（也有从上往下流动，或水平方向流动的），颗粒则沉于斜板（管）底部或中部当颗粒积累到一定限度时，便自动滑下。图3.6-4斜板（管）沉淀池高效沉淀池高效沉淀池是目前污水解决行业中使用非常广泛的一种新型沉淀池。高效沉淀池不同与其它沉淀池的特点是：①上述几种沉淀池都是将絮凝和沉淀当作两个单元过程来对待的，而高效沉淀池是将絮凝、沉淀、污泥浓缩过程综合于一个构筑物中的综合设备，可显著减小设备空间。高效沉淀池不同与其它沉淀池的另一特点是填补了普通沉淀池大部分活性污泥未被运用的缺陷，充足运用外循环回流污泥的沉积网捕作用，通过污泥回流管将污泥区的污泥回流至絮凝池，通过污泥的接触絮凝、沉积网捕，不仅提高悬浮物的去除率，快速增大矾花尺寸，加速沉降。并且，还可以提高投加药剂的运用率。图3.6-5高效沉淀池几种沉淀池优缺陷及参数比较如下表3.6-1：表3.6-1不同沉淀池设计参数及优缺陷比较池型平流式沉淀池竖流式沉淀池辐流式沉淀池斜板（管）式沉淀池高效沉淀池设计参数池型：长条形；水平流速：10～25mm/s；沉降速度：0.3～0.6mm/s；沉淀时间:2～4h；表面负荷：1～2m³/m²·h；池直径或正方形边长与有效水深的比值≦3m，池直径一般采用4～7m；中心管内流速≦30mm/s；反射板板底距泥面至少0.3mm；喇叭口直径及高度为中心管直径的1.35倍；池直径或正方形边长与有效水深的比值，宜为6～12m；池径，不宜小于16m；底坡度一般采用0.05；斜板净距为80～100mm，长度约为1～1.2m；倾角为60°；斜板区上部水深一般为1m；采用穿孔墙整流布水，多槽出水；设计涉及混凝区、絮凝区、斜管沉淀区；污泥回流比4%左右；表面负荷可达15m³/m²·h左右。优点沉淀效果好；对冲击负荷和温度变化的适应能力较强；施工简易；平面布置紧凑；排泥设备已趋定型。排泥方便，管理简朴；占地面积较小。多为机械排泥，运营可靠，管理较简朴；排泥设备已定型。水力负荷高；占地少，节省土建的投资。比传统沉淀池解决效率高，COD去除率30%～40%，SS的去除率达成85%以上；对低SS、COD的废水解决效果好；其结构中具有斜管沉淀区，融合了斜管沉淀池的所有优点；不必单独建混凝絮凝池，结构紧凑，节省了空间，占地面积最小（和普通沉淀池加絮凝池比较）；强制污泥外回流，有效运用药剂，节省了药剂投加量；合用于用地紧张，需要压缩絮凝沉淀池面积时。缺陷配水不易均匀；采用多斗排泥时每个泥斗需要单独设排泥管各自排泥，操作量大；采用机械排泥时设备复杂，对施工质量规定高。池子深度大，施工困难；对冲击负荷和温度变化的适应能力较差；池径不宜过大，否则布水不匀机械排泥设备复杂，对施工质量规定高；相比于平流式沉淀池，占地面积大，去除效果差一些；导流和配水条件较差。斜板和斜管容易堵塞，不合用于作为二沉池；材料消耗多，造价较高。结构相比传统沉淀池较为复杂，一次投入费用较高；设备维护费用较高。高效沉淀池在污水深度解决中得到了广泛的应用，本工程可用土地较少，设计推荐混凝沉淀采用高效沉淀池。3.6.2过滤滤池是用于过滤的目的，有的用来去除水中的悬浮物，以获得浊度更低的水；有的是用来去掉污泥中的水，以获得含水量较低的污泥。滤布滤池工艺说明：滤布滤池安装在特别设计的混凝土滤池内，它的作用在于去除污水中以悬浮状态存在的各种杂质，提高污水解决厂出水水质。生物转盘滤池的运营状态涉及：过滤、反冲洗、排泥状态。（1）过滤：污水重力流进入滤池，在滤池中设布水堰，滤布采用全淹没式，污水通过滤布外侧进入，过滤液经中空管收集后，重力流通过出水堰排出滤池。在清洗过程中，过滤仍在进行。因此整个运营过程中过滤均为连续的。（2）清洗：过滤中部分污泥吸附于纤维外侧，逐渐形成污泥层。随着滤布上污泥的积聚，滤布过滤阻力增长，滤池水位逐渐升高。滤池内的压力传感器监测池内液位变化，当该池内液位到达清洗设定值（高水位）时，PLC即可启动反洗泵，开始清洗过程。清洗时，滤池可连续过滤。过滤期间，过滤转盘处在静态，有助于污泥的池底沉积。清洗期间，过滤转盘以0.5～1转/分钟的速度旋转。反洗水泵负压抽吸滤布表面，吸除滤布上积聚的污泥颗粒，过滤转盘内的水自里向外被同时抽吸，对滤布起清洗作用。瞬时冲洗面积仅占全过滤转盘面积的1%左右，反冲洗过程为间歇。正常清洗时，2个过滤转盘为一组，每次清洗一组滤盘，通过自动切换抽吸泵管道上的电动阀控制，纤维转盘滤池一个完整的清洗过程中各组的清洗交替进行，其间抽吸泵的工作是连续的。当进水水质忽然恶化，池内液位迅速上升到反洗液位，系统将启动应急措施，同时启动2～4台反冲洗泵，对2～4组过滤转盘（4～8个转盘）进行反冲洗，直至反冲洗周期恢复正常。（3）排泥：滤布转盘滤池的过滤转盘下设有斗形池底，有助于池底污泥的收集。污泥池底沉积减少了滤布上的污泥量，可延长过滤时间，减少反洗水量。通过一设定的时间段，PLC启动排泥泵，通过池底穿孔排泥管将污泥回流至厂区排水系统。其中，排泥间隔时间及排泥历时可予以调整。优缺陷：优点：出水水质好，耐冲击负荷；占地面积小；设备闲置率低，总装机功率低；运营自动化；维护简朴，方便；水头损失小。缺陷：设备维护费用高。适应范围：目前国内已有成熟的维护运转管理经验，用于污水的深度解决，设立于常规二级污水解决系统之后，重要去除总悬浮固体，结合投加药剂可去除部分磷、浊度、COD等污染物，合用于新建污水解决厂的达标排放、已建污水解决厂出水的升级改造，可以使出水从一级B达成一级A。适应于污水解决规模大于3000吨/天的污水解决项目。投资估算：工程直接投资（仅为建设工程费，不涉及征地及管网建设费用）约为80～120元/吨污水。活性砂滤池工艺说明：活性砂滤池是一种连续过滤的砂滤设备，及不需要将滤池停止运营就可以清洗砂床。过滤自上而下进行（水向上流经砂床，而砂子慢慢向下移动）。在过滤过程中脏砂在一个清洗容器中清洗，脏物随清洗水一起排出。污水通过进水管进入过滤器，通过中心进水管和分派器进入滤床。在上流过程中，水体备砂滤层净化，并经顶部溢流堰排出。当水流上升的同时，过滤砂层连续向下运动，脏砂在底部通过气提，从中心管提高至顶部，在这期间滤砂备清洗后再生释放于顶部砂层。砂的循环依靠气提的作用，驱使脏砂和水沿着中心上升管上流。强劲的冲洗使杂质从砂粒中分流出来。在管道顶端空气被释放出来，脏水也排放出来，而砂粒沉降在清洗器中。通过气提作用转移的滤砂量取决于气提作用空气量的多少。当砂子通过清洗室降落时，更小、比重更轻的悬浮固体将被反方向的清洗水清洗掉。干净的砂子落回到砂床顶端，重新进行过滤过程。脏的清洗水流通过清洗水流通过清洗水管道排出，空气扩散到大气中。优缺陷：优点：抗冲击能力强，出水效果稳定；无需反冲洗，操作控制简朴；有脱氮的功能。缺陷：滤池较深，土建费用较高；水头损失较高，一般需要设二次提高泵房。适应范围：目前国内已有成熟的维护运转管理经验，用于污水的深度解决，设立于常规二级污水解决系统之后，重要去除总悬浮固体，结合投加药剂可去除部分磷、氮、浊度、COD等污染物，适应于对深度解决规定脱氮除磷功能及污水厂的提标改造工程。投资估算：工程直接投资（仅为建设工程费，不涉及征地及管网建设费用）约为150～170元/吨污水。普通砂滤池工艺说明：普通砂滤池是一种过滤器，滤料采用石英砂作为填料。有助于去除水中的杂质。其尚有过滤阻力小，比表面积大，耐酸碱性强，抗污染性好等优点。石英砂过滤器的独特优点还在于通过优化滤料和过滤器的设计，实现了过滤器的自适应运营，滤料对原水浓度、操作条件、预处置工艺等具有很强的自适应性，即在过滤时滤床自动形成上疏下密状态，有助于在各种运营条件下保证出水水质，反洗时滤料充足散开，清洗效果好。

石英砂滤罐是运用一种或几种过滤介质，常温操作、耐酸碱、氧化，PH合用范围为2-13。系统配置完善的保护装置和监测仪表,且具有反冲洗功能，泥垢等污染物不久被冲走，耗水量少，按用户规定可设立全自动功能。就像活性炭罐，在一定的压力下，使原液通过该介质的触絮凝、吸附、截留，去除杂质，从而达成过滤的目的。其内装的填料一般为：石英砂、无烟煤、颗粒多孔陶瓷、锰砂等，用户可根据实际情况选择使用。其过滤精度在0.005-0.01m之间,可有效去除胶体微粒及高分子有机物。优缺陷：优点：结构紧凑、混凝效果明显、悬浮物去除率高、材质使用寿命长。缺陷：流速不高，占地面积较大。适应范围：石英砂过滤器运营可以实现自动控制，过滤效率高，阻力小，反冲次数少。广泛应用于纯水、食品饮料水、矿泉水和电子、印染、造纸、化工行业水质的预解决及工业污水二级解决后的过滤。也用于中水回用系统、生活污水解决系统的深度解决。对于工业废水中的悬浮物也有很好的去除效果。适应于污水解决规模不大于3000吨/天的污水解决项目。投资估算：工程直接投资（仅为建设工程费，不涉及征地及管网建设费用）约为80～150元/吨污水。精密过滤器工艺说明：精密过滤器是过滤设备，是一种去除悬浮固体的过滤装置。装置由设备主体、不锈钢滤网、滚筒、减速驱动系统、反冲洗系统、自控系统组成，转鼓上装有可方便拆卸的滤网。滤网的过滤孔径在10µm~100µm之间，可根据出水的规定选择不同的孔径。污水通过重力的作用力流入空心转鼓内，转鼓上为高强度致密的不锈钢滤网。污水由滤网内侧向外侧流出，污水水中的悬浮物被截留在滤网内侧。当悬浮物在滤网内侧聚积到一定限度时，过滤速度减慢，转鼓内的水位逐渐上升。当水位上升至上液位传感器水平时，液位传感器将发出信号，启动减速驱动系统驱动转鼓转动，同时启动反冲洗泵。转鼓开始缓慢转动，反冲洗泵抽取滤后出水对滤网进行冲洗，冲洗下来的细小颗粒物质由设备内部的反冲洗收集槽收集，并通过排污管排出设备。反冲洗的同时，过滤正常运营。反冲洗过程进行时，转鼓内液位将逐渐下降，当液位下降至下液位传感器时，液位传感器将放出信号，关闭减速驱动系统及反冲洗水泵，设备恢复静止过滤状态。优缺陷：优点：滤网使用寿命长；滤网更换方便；反冲洗消耗水量小；解决效果好；耐冲击负荷强；水头损失小；占地面积小。缺陷：投资较高。适应范围：目前国内已有成熟的维护运转管理经验，用于污水的深度解决，设立于常规二级污水解决系统之后，重要去除总悬浮固体，结合投加药剂可去除部分磷、浊度、COD等污染物，合用于新建污水解决厂的达标排放、已建污水解决厂出水的升级改造，可以使出水从一级B达成一级A。适应于污水解决规模大于2023吨/天的污水解决项目。投资估算：工程直接投资（仅为建设工程费，不涉及征地及管网建设费用）约为100～150元/吨污水。过滤解决工艺选择表3.6-2不同过滤解决工艺对比表名称滤布滤池活性砂滤池普通砂滤池精密过滤器解决效果好好，能去除总氮好好占地面积小较大大小解决规模≥3000吨/天≤3000吨/天运营管理方便方便方便方便能耗低较高较高低水头损失小大大小投资(元/吨水)80～120150～17080～150100～150通过度析比较，推荐选用“滤布滤池”工艺作为污水解决厂深度强化过滤解决工艺。3.6.3消毒一般消毒方法涉及液氯、O3法、ClO2法、紫外线法、漂粉精法及氯片法等。其中漂粉精和氯片的购买和储存不易，且解决效果不稳定，在此不作比较和介绍。液氯目前在我国液氯仍然是水解决过程中应用最多的消毒剂，这重要是由于它应用历史长，积累了丰富的运营管理数据，并且成本低、运送方便、在管网中可保持一定的连续杀菌效果的因素。但随着全球环境污染的加剧，在对一些遭受污染的水源进行解决时，氯化解决常需投加过量的氯气，研究证明这往往易生成大量的有机卤化物（如三氯甲烷）而导致水体的二次污染。对人体的健康产生潜在的危害。此外一些中小型水厂或污水解决厂采用氯气消毒，不仅占地面积大，并且由于管理不善常产生一些人身伤害事故。因此，近年来各国都在研究替代氯气进行消毒的新一代消毒剂。臭氧臭氧是一种优良的消毒剂，其杀菌效果好，且一般无有害副产物生成。但目前臭氧发生装置的产率通常较低，设备昂贵，安装管理复杂，运营费用高，并且臭氧在水中溶解度低，衰减速度快，为保证管网内连续的杀菌作用，必需和其它消毒方法协同进行，应用上有如下优点：（1）有效杀灭各种病毒，脱色、除臭效果好。（2）解决后，水中检测不到三卤甲烷等致病物质。（3）反映时间短，效果好且稳定。缺陷涉及：（1）设备复杂、造价高、一次性投入大。（2）电耗大、运营成本高。（3）O3无法贮存和运送，须边生产边使用。（4）剩余O3消失快，不能保持杀菌连续时间。紫外线紫外线消毒是近来发展的一种新型消毒方法，它是通过对水体进行紫外线辐射，将水中的有害菌杀死，同时不改变水的物理化学性质，且不产气愤味和其它有害的卤代甲烷等副产物，它是一种高效、安全、环保、经济的技术。因此，在净水、污水、回用水和工业水解决的消毒中，紫外线消毒逐渐发展成为一种最有效的消毒技术。紫外线具有广谱杀菌性，紫外线消毒是通过光化学作用破坏病原体的核酸（DNA和RNA），从而有效阻止它们合成蛋白质和细胞分裂。最终病原体不可以复制、不能传播而最终死亡。紫外线消毒技术在城市污水解决中的运营费用约为0.02元/吨污水。二氧化氯二氧化氯是一种强氧化剂和高效杀菌剂，自从美国尼亚加拉水厂最早将其作为消毒剂以来，在欧洲及美国得到广泛应用。在水解决中使用二氧化氯，重要有如下优势：（1）消毒效果好并且具有连续消毒、杀菌作用。（2）消毒效果不受氨的影响。（3）在碱性条件下，杀菌效果不受影响。（4）对病毒具有强力的杀灭作用。（5）对换热管表面的生物膜具有剥离效果。（6）不会形成致癌物如卤代烃。（7）具有脱色、助凝、除氰、除酚、除臭等多种功能。制备二氧化氯的原料在运送和储存方面具有较大的危险性，且平常运营费用也较高，二氧化氯消毒技术在城市污水解决中的运营费用约为0.04元/吨污水。几种消毒剂的比较表3.6-3几种消毒剂的比较一览表项目液氯臭氧紫外线二氧化氯消毒效果很好很好很好很好除臭去味无作用好无作用好pH的影响很大小，不等无小水中的溶解度高低无很高THMs的形成极明显当溴存在时有无无水中的停留时间长短短长杀菌速度中档快快快解决水量大较小大大使用范围广水量较小时广广氨的影响很大无无无原料易得--仅为耗电易得管理简便性较简便复杂简便较复杂操作安全性不安全不安全安全安全自动化限度一般较高高高投资低高较高低设备安装复杂复杂简便较复杂占地面积大大小小维护工作量较小大小较大电耗低高较高低等效条件所用的药剂量较多较少无需药剂较多运营费用低高低较高维护费用低高较低较低上述几种方案技术经济综合比较，从使用效果、对环境的安全性、其建设及运营成本、维护费用等方面比较，本工程推荐采用二氧化氯消毒法。3.7污泥解决工艺方案根据《城乡污水解决厂污泥处置混合填埋用泥质》（GBT23485-2023）规定，经解决的污泥含水率须低于60%。因此根据相关的处置方法，执行相关的规定和规定。3.7.1污泥最终处置目前，我国城市污水解决厂产生的污泥大都未经无害解决随意堆放或用于农肥，国外对污泥解决采用较多的方法是污泥的农田运用、焚烧、填埋、堆肥、投海和综合运用等。污泥的农田运用污泥经一定的稳定化解决后，在病原菌、重金属及有机质含量符合规定的前提下，可用于农田、森林及园艺等，一方面可以提供作物生长需的营养元素，另一方面可以作为土壤结构的改良剂。将污泥应用于致密结构的土壤中，会使土壤膨松，增大作物根系生长的空间以及土壤透气性；应用于粗粒结构的土壤中，会改善土壤的持水性能。污泥的农田运用同时也存在一些不利因素：⑴污泥中也许具有病原菌和重金属等有毒有害物质，它们会影响植物生长并进入食物链，因此也许会给作物生长及人类健康带来不利影响。⑵由于单位面积的土地应用污泥的量相对较低，故污泥农用需要的农用土地面积很大；并且因气候的影响，以及要与作物播种及收获期相协调，致使污泥的运送及施工计划复杂，在农田分散且相距较远的情况下，污泥的运送费用也将显著增长。⑶污泥的肥效无法与化肥竞争，施肥量及运送量都比化肥大很多，因此在农村并不受欢迎。⑷施用污泥种植出来的产品，消费者在心理上不容易接受。污泥焚烧污泥焚烧可以破坏所有有机质，杀死一切病原体，并最大限度的减少污泥体积，当污泥自身的燃烧热值较高，城市卫生规定高，或污泥有机物质含量高，不能被运用时，可采用焚烧处置。污泥在焚烧前，一般应先进行脱水解决以减少负荷和能耗。污泥焚烧在技术上可行，并已达成了工业规模的限度；国内已经比较成熟，完全有能力进行设计、生产、制造、安装。污泥的焚烧就是运用自身有机物燃烧产生热量的过程，污泥的焚烧运用了污泥中的能量，燃烧后放出的热量以尾气显热的形式被锅炉所回收。焚烧时的温度可以达成850℃，能完全杀死病原微生物，焚烧后污泥体积大大较小，仅为原有体积的10％左右（相对含水率约为75％的污泥）。焚烧后污泥中的水分蒸发为水蒸气。有机物变成了可燃气体，无机物则变成了很少量的灰烬。由于焚烧残渣在性质上发生了主线改变，其最终处置相对较为容易；同时污泥焚烧也可以通过运用废热来发电等方法，从而达成污泥的无害化以及资源化的目的。焚烧技术具有解决迅速，减容多（70～80%），无害化程序高，占地面积小等优点，但一次性投资大，操作管理复杂，且能耗高，运营费用高。填埋处置污泥卫生填埋场中污泥的处置工艺采用卫生填埋技术，即在运用自然界代谢功能的同时，通过工程手段和环保措施，使污泥得到安全的消纳并逐步达成充足稳定无害的污泥处置效果，重要借鉴城市生活垃圾卫生填埋场的工程经验进行建设。填埋体中有机物的厌氧降解受多方面因素的影响。对于污水解决厂消化污泥在填埋过程中的情况而言，具有如下特点：（1）污泥富含大量微生物和各种微生物菌种，有机物的降解比较安全；（2）污泥中具有的N、P等物质为有机物的降解提供营养；（3）污泥较高的含水率为微生物生命活动发明了有利条件；（4）由于污泥堆体稳定性的需要覆盖土层较厚，特别是由于污泥自身高粘度性状的影响，对厌氧降解过程起到了一定的克制作用；（5）污泥中重金属离子的存在对降解过程也会产一定的克制作用。污泥卫生填埋、终结覆盖，是解决城市污水解决解决厂脱水污泥较为有效方法之一，但其渗滤液的CODcr和BOD5值较高，需进行解决，否则会导致二次污染。目前宁德市垃圾填埋场已逐步封场。污泥的深井投放把有毒有害物质投放到地下、废矿井及深井中也是一种可以接受的方法，但是要注意操作不慎对地下水导致的影响。其它资源化方法其他处置方法近年来，在污水污泥处置方面提出了各种新的探索性的资源化解决技术，涉及作为填料回用、低热值燃料回用、建筑材料的附加原料（如制砖、纤维板等），这些技术的应用一般必须与其他解决技术组合，并且由于技术上的因素有些还处在实验探索阶段。污泥与城市生活垃圾混合高温堆肥，污泥熟化限度高，病原体和寄生虫卵去除较彻底。有助于污泥农用，是适合我国国情的污泥稳定解决工艺。目前宁德市填埋场已基本停止运营；宁德市生活垃圾焚烧发电厂已正式投产运营数年，采用机械炉排炉工艺；宁德市污泥处置中心正在进行前期立项工作，拟采用污泥堆肥后农用。结合宁德市的实际情况，污泥最终处置采用如下方案：（1）近期污泥脱水后送至生活垃圾焚烧发电厂进行助燃焚烧；（2）远期待污泥处置中心建成后，污泥脱水后运送至处置中心堆肥处置。3.7.2污泥解决工艺比选通常城市污水解决厂完善的污泥解决工艺为：污泥→污泥浓缩→污泥消化→污泥脱水→泥饼由于本工程污水解决工艺采用生物脱氮除磷工艺，污泥龄较长，污泥性质较为稳定，剩余污泥量较少，可不进行消化。若采用消化解决，需增长消化池、加热、搅拌和沼气解决运用等一系列构筑物及设备，使投资增长。因此，考虑到本工程规模不大，故不设消化池，污泥直接进行浓缩、脱水。就城市污水解决的污泥脱水设备方面，常选择的类型有三种：一种是带式浓缩脱水一体化机；第二种是离心式浓缩脱水机；第三种是隔阂板框式压滤机。三种类型的浓缩脱水设备在国内已均有采用，现就三种机械设备的性能及重要技