污水处理厂可行性研究报告样本

年4月19日污水处理厂可行性研究报告文档仅供参考，不当之处，请联系改正。第一章总论1.1项目概况1.1.1项目名称鄂州葛店经济技术开发区三王村污水处理厂工程1.1.2承办单位鄂州葛店经济技术开发区供排水有限公司法人代表：张怀坤1.1.3鄂州葛店经济技术开发区三王村1.1.4建设1.占地面积：10亩（新建）2.建设规模：2万t/d，新增污水管网103.服务范围：葛店镇及葛店经济技术开发区约20平方公里范围内的生活污水4.服务人口：约8.5万人1.1.5报告编制单位中国轻工业武汉设计工程有限责任公司资格证书编号：工咨甲2210029ISO9000质量体系认证证书编号：2499A0041.2编制依据、采用的主要标准及规范1.2.1编制依据1.《中华人民共和国环境保护法》1989年2.《中华人民共和国水污染防治法》1996年3.《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》1996年4月；4.《城市污水处理及污染防治技术政策》5月；5.湖北省鄂州市葛店科技新城总体规划（－2020年）；6.湖北省葛店经济技术开发区供排水有限公司与中国轻工业武汉设计工程有限责任公司签订的《技术咨询合同书》；7.葛店经济技术开发区提供的有关基础资料。1.2.21.《室外排水设计规范》（GB50014－）2.《室外给水设计规范》（GB50013－）3.《泵站设计规范》GB/T50265-974.《农用污泥中污染物控制标准》GB4248-845.《城市污水生物脱氮除磷处理设计规程》CECS149:6.《给水排水制图标准》GBJ106-877.《鼓风曝气系统设计规程》CECS97：978.《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88(1997年版)9.《城市污水处理工程项目建设标准（修订）》10.《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31-8911.《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》CJJ60-9412.《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-13.《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-199914.《地表水环境质量标准》GB3838-15.《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332-16.《城市污水处理厂污水污泥排放标准》CJ3025-9317.《建筑结构荷载设计规范》GB50009-18.《混凝土结构设计规范》GB50010-19.《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-20.《钢结构设计规范》BJ17-8821.《砌体结构设计规范》GB50003-22.《建筑桩基技术规范》GJ94-9423.《水工混凝土结构设计规范》SL/T191-9624.《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-25.《建筑抗震设计规范》GB50011-26.《构筑物抗震设计规范》GB50191-9327.《建筑地基基础设计规范》GB50007-28.《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》CECS117:29.《给水排水工程钢筋混凝土水池设计规程》CECS138:30.《建筑设计防火规范》GBJ16-31.《工业企业设计卫生标准》TJ36-7932.《工业企业采暖、通风及空气调节设计规范》GBJ19-8733.《地下工程防水技术规范》GB50108-34.《供配电系统设计规范》GB50052-9535.《10KV及以下变电所设计规范》GB50053-9436.《低压配电装置及线路设计规范》GB50054-9537.《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-9238.《民用建筑照明设计规范》GBJ133-9039.《建筑防雷设计规范》GB50057-9440.《爆炸和火灾危除非环境电力装置设计规范》GB50058-9241.《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-9242.《供水排水用铸铁闸门》CJ/T3006-9243.《电动装置技术条件》JB2921-8144.《电力装置的电测量仪表装置设计规范》GBJ63-9045.《通风与空调工程施工及验收规范》GB50243-9746.《环境空气质量标准》GB3095-9647.《恶臭污染物排放标准》GB14554-9348.《城市污水处理及污染防治技术政策》建城[]24号文件1.3报告编制范围、内容及编制原则1.3.1报告编制的范围本报告的编制范围包括：1.生活污水处理厂一座，日处理量2万2.厂外配套管网工程约10km，管径φ300～φ1000mm1.3.2报告的主要内容主要内容有项目背景、建设的必要性、工程技术方案及污水处理厂总平面布置，主要包括一级处理、二级生化处理、污泥处理系统、尾水排放、公用工程与配套设施、污水收集系统（含管网建设和提升泵站），还涉及消防与劳动保护、环境保护、企业组织与劳动定员、项目实施进度、招标投标、投资估算及财务评价、研究结论及建议等内容。1.3.3编制原则1.污水厂方案设计原则（1）贯彻执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。（2）从镇区的实际情况出发，在城市总体规划指导下，使工程建设与城市的发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。（3）注重污水处理厂实际运行的灵活性和抗冲击性，以提高污水处理厂对水质、水量变化的适应能力。（4）尽量减少污水处理厂本身对环境的负面影响，如气味、噪声和固体废弃物等，增加除臭设计。（5）妥善处理和处理污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。污泥处理采用经实践证明而行之有效的方案，充分考虑城市的总体功能，采取社会化处理方法，综合利用，发挥综合能力。（6）为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，改进工人操作条件，选用质量好、价格合理、效率高的通用设备，并在国内外有良好业绩的产品，某些关键设备引进国外先进产品。（7）根据污水处理厂进出水水质要求，选用先进成熟的污水处理工艺，并结合污水厂的设计特点，提高自动化管理水平，使管理方便，运行稳定。（8）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，采用双回路电源，且污水厂运行设备有足够的备用率。（9）在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力求近、远期综合考虑，在便于施工、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。平面布置按功能分区，保证厂区内环境质量。（10）厂区竖向设计力求减少厂区填方量和节省污水提升费用。（11）厂区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与厂区周围环境相协调。（12）积极创造一个良好的生产和生活环境，把镇区污水处理厂设计成为现代化的工厂。2.污水处理工艺选择原则城市污水处理厂的建设和运行耗资较大，而且受到多种因素的制约和影响。其中，处理工艺方案的优化选择对污水处理厂的投资和运行管理的影响尤为关键。因此，须从整体优化的观点出发，综合考虑当地的客观条件、污水性质及处理出水要求，提出最佳的污水处理工艺方案。污水处理工艺选择原则：（1）技术先进成熟，运行稳妥可靠，满足出厂水达标要求。（2）运行维护管理方便，运转灵活，对进水水量、水质的变化有相应的抗冲击能力及应变能力。（3）在满足处理要求的前提下，尽量节省基建投资和运行管理费。（4）工艺配套设备技术先进、质量可靠，并有广泛的选择余地。（5）工艺过程自动化控制程度高，降低劳动强度。1.4编制目的1.从开发区的实际出发，论述建设污水处理厂扩建工程的必要性和重要性。2.对污水处理厂污水、污泥处理工艺及投资等进行技术可靠性、经济合理性、操作控制方便性及实施可能性进行多方案的比较和论证。3.多方案论证的基础上，推荐最优工艺方案。4.为下阶段工程设计提供依据。1.5编制工作概况我公司在接受咨询委托后，按照国家颁布的《城市污水处理工程项目建设标准》要求，结合湖北省鄂州市葛店科技新城总体规划（－2020年），并对污水处理厂现有系统设施及运行情况进行了现场调查，并根据葛店经济技术开发区所辖范围污水量的预测，经对技术方案进行了重复分析、研究和比选后，确定项目处理能力为2万t/d，收集系统管网10000米，1座提升泵站，能够满足2020年葛店经济技术开发区的生活污水处理需求。推荐污水处理工艺采用硅藻精土处理剂工艺。在完成上述研究的基础上，于91.6项目建设目标1.6.1工程目标该项目经过对葛店镇域内收集、输送至该污水处理厂的城市生活污水进行处理，使出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-）中一级A标准。1.6.2环境、社会目标经过削减污水厂服务区域内污染物，改进镇城区的水环境，提高城区居民的生活质量，进一步优化镇区的投资环境，实现经济、环境和社会可持续协调发展。1.7结论1.该项目采用成熟稳妥的污水处理工艺对葛店镇及开发区城市生活污水进行处理。2.该项目处理规模2万t/d。能够满足葛店经济技术开发区～2020年人口自然增长后的生活污水处理需求。3.该项目污水收集系统管网总长约10000m，中途设4.该项目总投资*****万元，总费用成本为*****万元/年，年污水处理收入******万元。5.该项目扩建完成后，可大大提高葛店经济技术开发区的基础设施条件，能有效改进葛店经济技术开发区投资环境、提高居民生活质量、减轻污水对地表水系、地下水系的污染影响，具有良好的社会效益和环境效益。6.项目的实施使葛店经济技术开发区能更好地融入“武汉城市圈”的一体化进程，为创造“两型社会”和葛店经济技术开发区可持续发展奠定了坚实的基础。6.根据建设方的雄厚实力、良好的组织管理经验和丰富的专业技术人才贮备，在各级政府和环保管理部门的大力支持下，能够保证该项目的顺利实施。综上所述，作为葛店经济技术开发区公用设施的配套工程和综合整治工程，该项目的建设是必要的、可行的。1.8主要技术经济指标该项目主要技术经济指标见下表。表1-1主要技术经济指标表序号指标单位数量备注一污水处理厂扩建工程规模t/d10二总占地面积亩10三建筑面积m22定员人四总投资万元其中：建设投资万元流动资金万元建设期利息万元五资金来源1自筹资金万元2银行贷款万元3地方配套万元六总成本万元/年七收入万元/年八营业税金及附加万元/年九利润总额万元/年十投资利润率%十一内部收益率%全部投资，所得税前十二%全部投资，所得税后十三投资回收期（含建设期）年全部投资，所得税前年全部投资，所得税后十四财务净现值万元全部投资，所得税前万元全部投资，所得税后万元自有资金十五借款偿还期年第二章项目建设背景和必要性2.1项目背景2.1.1排水规划根据湖北省鄂州市葛店科技新城总体规划（－2020年）市政专题，葛店科技新城北依长江，南环鸭儿湖、严家湖，丰富的水资源和良好的水质为葛店科技新城水环境的营造奠定了良好的基础，葛店新城规划建设地面高程大多在20～38米。现状葛店经济技术开发区有少量排水管道，在开发区以东铁路边建有一污水泵站（流量1000立方米/时），一排DN600毫米压力管道，现状污水未经处理就排入长江。根据葛店地域的特点，本着“雨水分区，就近排江（湖）；污水分流，集中处理；以排为主，城乡兼顾”的原则，逐步完善排水系统。新城雨水除局部临江地区直接排入长江，主要地区雨水排入鸭儿湖。鸭儿湖属于梁子湖水系，外江水位低时，排水经樊口大闸自流出江，汛期由樊口泵站（214立方米/秒）抽排出江。鸭儿湖在葛店用地范围有两个湖叉——西边为短咀里湖，东边为武城湖，两湖叉常年水位17.5～18.0米，最高水位19.0米。存在问题：（1）雨污水管道系统不完善；（2）生活污水直接排入水体造成水体污染。市政规划原则是控制污染，减少环境影响；提高污水收集效率，降低运营成本，便于管理。环卫目标为新城污水处理率95％以上，逐步建立污水分类收集，污水资源化、无害化处理的环境卫生体系。按照鄂州葛店经济技术开发区发展趋势计算，葛店镇及开发区生活污水量预测将达到2万吨/天。2.1.2城市污水处理现状湖北省葛店经济技术开发区范围为东至华容镇，南达鸭儿湖、与红莲湖旅游度假区遥相呼应，西接武汉市洪山区左岭镇，北抵长江，规划面积78.66平方公里。已开发8.4平方公里。开发区修建了大小道路70多万平方米，厂房、宿舍、写字楼、医院等生产、生活设施占地约85万多平方米，建成了日产5万吨的自来水厂、现有系统日处理3.5万吨城市污水处理厂是与当时开发区建成区面积5.34平方公里配套的，和110千伏安的七甲山变电站；24万门容量的电讯大楼已交付使用。当前，葛店经济技术开发区建成区建成面积8.4平方公里，现有城市人口约8.5万人，按照葛店科技新城总体规划，现阶段污水处理能力已无法满足开发区发展的要求，污水转运的矛盾将更加突出。开发区外围水域主要包括长江和武城湖，武城湖水面平均长1200m，宽450m，深2.3m，当前主要是用于养殖和灌溉，武城湖与梁子湖相连，梁子湖是中国著名的“武昌鱼开发区提供的资料表明，武城湖由于受到周围开发区污水排放的影响，NH3-N已严重超过《地面水环境质量标准》Ⅲ类水体标准要求，平均超标4倍左右，其它指标CODcr、BOD5、DO基本上能满足《地面水环境质量标准》Ⅲ类水体标准要求。长江葛店段区域，水量充沛，水质较好，根据环保部门的监测结果，该江段CODcr、BOD5、DO，NH3-N等均符合GBZB1-1999《地表水环境质量标准》Ⅲ类水体标准要求。2.1.3存在的主要问题1.现有系统为建设，污水设施不能满足开发区污水增加及需处理的能力要求；2.开发区排水管线不足，部分地区和地段缺收集管网，随着开发区人口和企业的增加，现有处理能力和管网难以满足开发区的发展需要；3.开发区排水和处理系统设施基础还显薄弱，急需进一步完善开发区的排水设施；4.由于污水处理和污水收集系统能力与开发区发展不相适应，容易造成水环境污染，急需改进。2.1.4项目的提出8月经国务院批准，湖北葛店经济技术开发区升级为国家级经济技术开发区，正式定名为鄂州葛店经济技术开发区，这将为葛店开发区的经济发展创造更高的平台。为了适应葛店开发区又快又好的经济发展，葛店开发区供排水公司提出了该项目的建设，即解决现阶段污水处理不足的矛盾，又为开发区未来的发展创造更好的基础条件。2.2项目建设的必要性2.2.1保护园区周围地表水环境质量是当前非常紧迫的任务污水的主要危害归纳污染周围地表水体，会造成地表水和地下水的严重污染。鄂州葛店开发区周边拥有丰富的水资源，主要水体有鸭儿湖、武城湖等所述的梁子湖水系和长江水体，水环境质量要求高。因此，园区周围水体水质的发展变化直接影响到当地工农业生产和居民生活及经济发展。随着葛店开发区提升为国家级开发区，招商引资力度的加强，大批工业企业和人口进驻，势必会对周围环境产生更大的影响。因此，基础设施建设必须及时配套上马，特别是污水处理工程建设刻不容缓。加强加工园区周围水资源的保护，对主要污染企业进行排污控制，配套建设和提高园区的污水处理能力，确保周围水体环境达到地表水Ⅲ类标准要求。要将葛店开发区建成为经济繁荣、科技进步、环境优美、经济技术型的现代化开发园区。加强保护水环境质量是当前非常紧迫的任务。2.2.27月，建设部、国家环保总局、科技部共同发布了《城市污水处理及污染防治技术政策》，此举重在引导城市污水处理及防治技术政策的发展，加快城市污水处理设施的建设，防治城市水环境的进一步污染。《技术政策》提出了城市污水治理目标是：到，全国城市和建制镇的污水平均处理率不低于50%，设市城市的的污水处理率不低于60%，重点城市的污水处理率不低于70%。《技术政策》规定，设市城市和重点流域及水资源保护区的建制镇，必须建设二级污水处理设施。葛店经济技术开发区内企业排放的工业废水经设置的污水处理装置处理达标后排入污水管网，而生活污水则未经过严格处理而排入到污水管网，使开发区污水处理率远低于50%，不能满足《技术政策》要求。因此需要设置集中污水处理厂。2.2.3开发区的社会、经济的不断发展，对城市污水处理提出了更高的要求开发区内的污水处理系统是城市现代化重要的基础设施之一，是城市基础设施建设的重要组成部分和改进开发区投资环境的必要条件；开发区进驻企业和人口的增加，污水处理和排放问题伴随着开发区发展壮大日趋尖锐，成为招商引资的一个瓶颈问题，也是政府部门急需改进的社会问题。近年来，随着葛店经济技术开发区的社会和经济的不断发展，进驻企业和房地产开发对接纳污水配套设施也提出更高的要求，同时，随着人们对环境保护的意识越来越强烈，对投资安家和居住环境要求也越来越高。当前葛店经济技术开发区污水处理规模现状仅有3.5万t/d，不但与其近几年的飞速发展不相适应，也不符合国家对重点流域和城市污水处理率的要求。生活污水进行生化处理是保护母亲河的重要步骤，也是清洁城市、美化城市、争创文明卫生城市的需要，它对实现开发区城市环境综合治理的目标，改进投资环境有着重要的意义。持续建设规范化的污水处理势在必行。2.2.4持续建设规范的污水处理厂是环境保护的要求水资源是极其宝贵的，是人类赖以生存和社会持续发展的先决条件。水资源的开发利用既要满足社会经济发展的需要，又要充分考虑水资源的承受能力，对水资源实施切实可行且有效的保护，使水资源得以持续利用，保证社会的可持续发展。这就首先必须对城市污水进行综合治理，进而实现流域治理，改进水环境和美化生活环境，并使水资源的可持续利用满足经济的可持续发展。近年来，随着经济的快速增长，国家对城市和开发区的环境保护工作也提出了更高的要求，国家与地方环保相关部门也出台了生活污水处理的技术规范和排污标准。为了符合环保标准的要求，开发区持续建设污水处理厂是响应国家政策的需要。同时也是提高葛店经济技术开发区的形象，保护葛店经济技术开发区及其周边水资源环境，是做好生态与环境保护必然要求。因此，建设污水处理厂扩建工程是非常必要的。该项目配套建设的排水管网，将改变开发区城市生活污水无序排放的现状。城市污水经处理后，将大幅度削减污染物的排放量，从而可有效减轻水环境的污染，实现城市总体规划中的环境保护总目标。综上所述，建设鄂州葛店经济技术开发区三王村污水处理厂工程是十分必要的。2.3项目建设的可行性葛店开发区内的环境质量直接影响到整个开发区的发展建设。葛店开发区管委会及开发区规划局、经济发展局等有关部门都非常重视加工园区的基础设施配套问题，积极筹建开发区污水处理工程建设。对前期的准备做了大量工作，为工程的顺利建设和实施，起到有力的组织保证作用。《湖北省鄂州市葛店科技新城总体规划-2020》中给排水规划、环境保护规划已批准实施，为工程的实施提供了法律依据与技术条件。污水处理厂的用地、供水与供电等外部条件已经落实，为污水处理厂尽快建成并投入生产创造了有利的外部条件。该污水处理工程是葛店开发区发展建设中的主要内容之一，对整个开发区的经济发展、投资环境都有一定的影响。为保证加开发区稳步发展，吸引更多的企业入驻开发区并带动当地国民经济飞速发展，保护当地水体环境不受污染，国家和地方政府均表示支持葛店开发区污水处理工程的建设，在财政上给予积极扶持，并积极筹措资金，确保工程顺利实施。综合上述，鄂州葛店经济技术开发区三王村污水处理厂工程建设不但是十分必要的而且是一个紧迫的任务，当前在组织上、技术条件以及工程投资方面均具有实施的可能性。第三章项目选址与建设条件3.1项目选址该项目拟选址于鄂州葛店经济技术开发区三王村，厂址位于开发区的东边，北距长江约4.5km。当前从开发区至场3.2建设条件3.2.1社会经济条件湖北省葛店经济技术开发区是1990年7月经湖北省委、省政府批准设立的全省第一家开发区；1997年，省政府又批准在区内设立湖北省葛店高新技术产业化开发区；元月，湖北省经济贸易委员会批准在区内设立湖北省生物工程与新医药产业基地；8月经国务院批准，湖北葛店经济技术开发区升级为国家级经济技术开发区，正式定名为鄂州葛店经济技术开发区。1.地理位置葛店经济技术开发区位于湖北省鄂州市华容区的葛店镇境内，处于武汉、鄂州、黄石、黄冈组成的鄂东城市群的中心地带，西距武汉市22公里，东至鄂州市32公里，武（汉）九（江）铁路从开发区南边穿过，宜（昌）黄（石）高速公路与开发区相连。武汉市的出口快速路直通开发区。距开发区7公里的白浒山外贸港，年吞吐量120万吨，可停靠5000吨货轮，有定期的班轮直通香港、日本和东南亚等国家的主要港口，港区内设有保税仓库。同时，开发区离武汉天河国际机场70公里鄂州市是武汉“1+8”城市圈的城市之一。湖北省葛店经济技术开发区范围为东至华容镇，南达鸭儿湖、与红莲湖旅游度假区遥相呼应，西接武汉市洪山区左岭镇，北抵长江，规划面积78.66平方公里。已开发8.4平方公里。开发区修建了大小道路70多万平方米，厂房、宿舍、写字楼、医院等生产、生活设施占地约85万多平方米，建成了日产5万吨的自来水厂、日处理3.5万吨城市污水处理厂和110千伏安的七甲山变电站；24万门容量的电讯大楼已交付使用，总装机容量300万千瓦的鄂州电厂现有系统已正式并网发电。经过多年的建设和发展，开发区已初步形成了以生物工程与新医药产业为龙头，以新材料、电子与信息和光机电一体化产业为支撑的高新技术产业基地，被评为全国二十佳投资区之一。为了进一步改进开发区投资环境，完善开发区的基础设施和公共卫生设施的建设，根据湖北省鄂州市葛店科技新城总体规划（－2020年），污水处理厂位于开发区的东北边约1.6km2.产业优势当前，随着武汉科技新城概念的提出以及葛店科技新城的规划，葛店开发区的发展空间已由原来的鄂州市拓展到大武汉城市圈。在政府各项利好新政出台的形势之下，500强企业陆续入驻武汉东，150多家上下游配套企业将落户光谷、葛店两家一体化的试点开发区，葛店现有人口将在三年内人口翻一翻。葛店开发区将重点发展五大主导特色产业。（1）生物医药产业：拥有“葛店·中国药谷”品牌和湖北省科研力量最雄厚的医药工业研究院，已建成25家生物医药企业，“十一五”期间，将把“药谷”打造成金字招牌，做大做强生物医药产业。（2）电子信息产业：以“武汉·中国光谷”为依托，发展与光谷配套的相关产业。省信息产业厅正与市、区联手，合力共建“湖北（葛店）信息产业园”，先期规划3平方公里，已有激光设备制造、软件开发、信息技术应用的部分企业入园。（3）装备制造产业：葛店开发区位于“鄂东冶金工业走廊”的中心地带，50公里半径内有武钢、鄂钢、冶钢等特大型企业，充分利用这些企业丰富的原材料资源，发展钢结构、汽车用钢板、汽车配件、机械制造等行业，促进产业链的延伸开发，是我区具有的得天独厚的条件。（4）精细化工产业：距我区7公里的武汉北湖化工新城，80万吨乙烯项目即将上马，具有十分丰富的化工原料，为我区创造了接受辐射、迅速跟进、发展下游相关配套产业的重要契机。（5）现代服务业：作为武汉科技新城的核心区和武汉市的近邻区，我区拥有优越的区位，优美的环境，发展以商住、物流为主的现代服务业已成为投资者的战略选择。3.2.2地形、地貌及地质1.地形、地貌葛店地处鄂东丘陵区，地形地貌是漫长地质历史时期演化的产物。地貌上属于长江三级阶梯，多属垄岗地貌，地面较为平坦，海拔高程为25～34米。北区位于坡岗地，附近有民宅。2.地质构造根据区域地质资料显示，该项目所在地的地表被第四纪土层覆盖，为第四系上更新统冲洪沉积层的组成。本次钻孔均揭露基岩，但未发现明显不良断裂破碎带迹象。本区域现代构造运动呈现缓慢下降的性质，新构造运动升降幅度不大，是一个相对稳定地带。北区基础场地岩石土类型较简单。3.地层岩性根据工程地质勘探资料，在勘探深度范围内，岩土层自上而下主要由第四系表土或填土层(Q4ml)、第四系全新统冲湖积层(Q4ml+l)、第四系更新统冲洪积层(Q4al+PL)、第四系残积层(Qel)、和白垩系(K)泥质粉沙岩、二叠系下统(P1m)团块灰石、石碳系中下统(C1+2)泥质粉沙岩河石英砂岩、泥盆系上统(D3)风化泥岩和粉沙岩、志留系上中统(S2+3)砂质泥岩组成。一般地基承载能力为30～35吨/米2。地质力学指标为：1～3米内，为近期局部人工回填土，其承载能力为R＜100Kpa；在3～5米深度范围内，为第四纪全新土层，R=1.03克/cm3，G=2.7[R]=79Kpa，Es=3.1Mpa；在4～10米深度范围内，2100Kpa＜Ps＜3000Mpa，其回载力为3800～6700Kpa，Es=13.8～21.3Kpa。4.不良地质该项目区域地貌为垄岗区，地层均为第四系更新统网纹状粘土及残坡积土，主要工程地质问题是岗间低洼地表层分布有软弱地基。但该场址在区域工程地质条件简单，除岗间低洼地表层分布有软弱地基外（厚度小于3.5米），无其它不良地质问题。5.区域稳定性及地震根据国家地震局发布的《中国地震区划图(1990)》和《湖北省地震烈度区划图》资料划分，该项目区域地震基本烈度为7度抗震区。根据国家质量技术监督局编制的《中国地震动参数区划图》(GB18306-)，测区地震动峰值加速度为0.05g。根据交通部《公路工程抗震设计规范》(JTJ00-89)中抗震强度和稳定性验算的相关规定，该区域构筑物不需进行地震强度和稳定性验算，也不需进行抗震设防。3.2.3气象条件及水文特征1.气象条件葛店毗邻武汉，地处中低纬度，属中副亚热带过度的湿热季风气候，具有四季分明、无霜期长、热量丰富、水源充沛、温和同季、雨热同季的气候特征。由于区域地形的差异以及城市热岛效应、湖泊水体效应、洼地冷湖效应、山地岗地效应等，使得葛店的小气候又具有明显的地方特点。春季天气易变，气温上升剧烈，雨量增多，常有低湿阴雨；盛夏时，天气晴朗炎热、多伏旱风，小暑前后多出现干热的南洋风；秋季气温下降较快，晴多雨少，易生秋旱。冬季寒冷少雨，有风雪。葛店属亚热带气候，平均气温为15.8～17.0℃，一般在元月最冷，月平均气温2.0～5.0℃，极端最低气温-18.1℃。七、八月份为最热月份，月平均气温为29.0℃，盛夏最高气温常在35.0℃葛店雨量充沛，年降雨量1100～1450毫米。雨季集中在4～9月份，约占全年雨量的84～88%。雨量分布上，呈由北向南逐步递增的趋势。降雨量年际变化较大，最多年达2262.0毫米，最少年仅657季节降水分布己亦不均匀，夏季雨量最多430～530毫米，占全年降雨量36%～45%，特别以六月份为最多；其次春季为330～490毫米，占全年降雨量29%～36%；秋季较少，为180～240毫米，占全年降雨量17%～19%；冬季最少，为90～160毫米，仅占全年降雨量8%～11%。葛店年主导风向为东风，次主导风向为西北风，夏季南风，最大风速29.6M/S，风向西北，最大风力可达102.水文特征、分布及水资源状况葛店经济技术开发区所在主要地表水体有长江、张家湖、姚家湖、武城湖等。该项目污水受纳水体可能为长江或武城湖。武城湖为梁子湖水系，平均长度约1200m，宽约420米，水深2.3m，湖水面积约2km根据汉口水文站和阳逻水位观测站的监测。长江葛店段水文特征如下：历年最高水位：27.17m最大洪峰流量：76100m³多年平均水位：15平均最小流量：6360m最大含砂量：4.42kg/m最小含砂量：0.046kg/m³最大平均流速：2.1m/s根据地下水赋存条件和含水层的空隙性，地下水类型主要有：上部滞水、空隙潜水及裂隙水。上部滞水赋存于低洼地带表层填土和粘性土层中，主要受大气降水补给，水位不连续，无统一的自由水面，水量一般较小，对施工影响不大，但对路基层降周期有一定影响。空隙潜水主要赋存于地下砂砾石土层中，一般不具承压性或微具承压性，主要受侧向迳流补给。裂隙水主要赋存于风化基岩层岩层中，水量与岩石裂隙连通性、泥质层岩的泥质含量、周边地形地貌及地表水及地下水环境有关。根据区域水质调查资料及采集代表性湖水进行水质分析表明，沿线地表水及地下水一般对混泥土无腐蚀性，但对钢结构具弱腐蚀性。3.2.4市政条件1.供电区内有总装机容量300万千瓦的鄂州电厂，华容、七甲山、开发区三个11万伏变电站可保证双回路全天候供电。2.供排水日供水5万吨的自来水厂和日处理3.5万吨的污水处理厂已投入使用，供排水管网可连接至所有企业和项目用地的红线边缘。3.交通公路：贯通中国东西南北的沪蓉、京珠两条高速公路在此交汇，并与107国道（北京至深圳）、316国道（兰州至福州）构成交通网。铁路：东联京九铁路、西接京广铁路武九铁路横穿开发区而过，并设有货运编组站。水运：距湖北省最大的对外贸易港口——白浒山长江外贸港7公里路程，港内可停泊5000吨级货轮，直航香港、日本和东南亚主要港口，并设有保税仓库。空运：距武汉天河国际机场70公里。4.通讯通讯网络、宽带网络、电视网络全部开通。第四章污水量、水质、规模与尾水排放4.1污水量及水质4.1.1污水产生量近几年，随着开发区的逐年开发、企事业单位的入驻，人口增长以及人民生活水平的提高，开发区城市生活污水产生量呈增长趋势。根据开发区人口现状及逐年增长趋势，污水量预测见表4-1。根据开发区资料，经计算工业废水和生活污水排放量见表。污水量计算表表4-1序号名称单位一期二期现有1生活污水m3/d0210002工业污水m3/预见污水m3/d4000合计3500035000上述扩建工程规模是根据开发区自备水厂总规模为9万m3/d，人口规模定在9.3万人左右而预测的。根据开发区发展要求，污水处理厂现有为3.5万m3/d，扩建增加3.5万m3/d，最终达到7万m3/d的规模。在厂区布置时，充分利用现有系统的辅助设施和办公楼、食堂、倒班宿舍，单主要构筑物扩建需要建设，在厂区内预留相应位置建设。4.1.2污水水质根据表2-1和表2-2可知，开发区企业排放的污水SS，CODcr，BOD5，经计算分别为179mg/l，350mg/l，147.7mg/l。生活污水参照开发区附近城市相关数据确定为SS=200mg/l，CODcr=380mg/l，BOD5=190mg/l，加权平均后，污水厂进水水质为SS=190mg/l，CODcr=360mg/l，BOD5=160mg/l。氮、磷指标根据开发区排污口实测值：氨氮=29mg/l，磷酸盐（以P计）=3mg/l来作为进入污水水质。污水厂进水水质见下表4-2。污水厂进水水质表4-2项目pHSSCODcrBOD5氨氮总磷（以P计）进水水质7.4190mg/l260mg/l160mg/l29mg/l3mg/l4.2污水排放水质标准建设部于4月16日发布了《城市污水处理工程建设标准》的通知：规定污水排入《地表水环境质量标准》（GB3838-）中规定的Ⅲ类水域，应符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-）中的一级B标准。即为：CODcr≤60mg/LBOD5≤20mg/LSS≤20mg/LTP≤1.0mg/LNH3-N≤8mg/LTN≤20mg/L因此，本报告将采用以上排放标准来进行设计。4.3尾水排放受纳水体在开发区周围主要水体有长江水体和武城湖水体，开发区自建设以来，污水就近排放入武城湖水体。据当地环保监测的资料表明，武城湖水体污染在不断加重，特别是NH5-N超标严重，NH3-N平均浓度为2.0左右，超标4倍，最大超标有时达到8倍以上，可见，武城湖已没有环境容量，同时，武城湖属梁子湖水系，梁子湖是中国著名的“武昌鱼”产地，如果武城湖污染进一步加剧，也将影响到梁子湖。长江水体在葛店江段最小流量为6360m3/S，稀释能较强。同时根据当地环保监测部门检测的结果表明，本江段水体水质各项指标均优于《地表水环境质量标准》中的Ⅲ类水域标准。BOD5＜0.5mg/l、NH5因此，我们认为该污水处理尾水排放的受纳水体以长江为宜。第五章污水收集系统方案5.1污水管网设计原则（1）污水收集系统以湖北省鄂州市葛店科技新城总体规划（－2020年）为依据，结合开发区排水现状综合布局。（2）在城市总体规划指导下，从葛店经济技术开发区的实际情况出发，采取全面地统筹规划；（3）结合服务区污水设施的现状，妥善布置污水干管，以最大限度地截流现有的污水，发挥最大的工程效益；（4）充分利用开发区道路及规划布局，根据地形条件，污水尽可能集重力流进污水处理厂，减少中途泵站提升，便于管理；（5）尽量利用地面坡度，以重力流形式汇集到提升泵站；（6）充分考虑开发区现有排水管网的布局，新建管网应与现状排水设施紧密结合，并科学的优化和衔接。5.2污水管道系统布局城市污水管网的主要功能是收集和输送城市区域中的生活污水和生产废水，能够统称为城市污水，其中生活污水占有较大部分的比例。在开发区规划和建设中，排水体系采用雨污分流制。此次，污水管网的设计，将完善开发区的污水管网体系，使开发区所排污水全部纳入污水处理厂，既保证开发区污水处理率，减少污水对周围水体的污染，又能够保证污水处理厂建成后有足够的处理规模，获得良好的经济效益。葛店经济技术开发区污水管网项目拟建创业大道、人民东路、人民西路等共计16条污水管道线，污水管道总长33879.9米。该项目污水管网北面以北二号路为界，南面以湖滨路、高新西路、高新东路为界，东面以北八号路、创业大道为界，西面以南三号路、高新西路为界。具体污水管网管线平面图见附图一（葛店经济技术开发区污水管网平面图），各污水管线规划长度见表5-1。表5-1葛店经济技术开发区污水管线长度总表单位：米序号路名路长管道总长1创业大道5900128002人民东路235028503人民西路82411244高新东路400043385高新西路172819306北二号路210522107北四号路5606208北七号路96711809北八号路1048125010湖滨路2029225411嘉吉东路55155912嘉吉南路782653.913宝业中路63669814宝业北路55754015高新四路31638616南三号路延伸493487合计2484633879.95.3工程设计标准与参数该项目污水设计流量分别按生活污水、工业废水峰值流量累计计算方法确定。（1）设计污水量定额城市污水主要来源于城市用水，因此，污水量定额与城市用水量定额之间有一定的比例关系，该比例称为排放系数。由于水在使用过程中的蒸发、形成工业产品、分流到其它水体或以其它排水方式排除等原因，部分生活污水或工业废水不再被收集到排水管道，在一般情况下，生活污水和工业废水的污水量大约为用水量的60％～80％，在天热干旱季节有时可低达50％。可是，由于地下水和地面雨水能够经过管道的接口、裂隙等处进入排水管，雨水也可能从检查井口和错误接入的管道进入污水管，还有—些未包括在城市给水系统中的自备水源的企业或其它用户的排水也可能进入排水系统，使实际污水量增大。中国《室外排水设计规范》规定，居民生活污水定额和综合生活污水(即包括居民生活污水和公共建筑排放的污水)定额应根据当地采用的用水定额，结合建筑内部给排水设施水平和排水系统普及程度等因素确定，可按当地用水定额的80％～90％计算，即排放系数为0．8—0．9；工业企业内生活污水量、淋浴污水量的确定，应与国家现行的《室外给水设计规范》的有关规定协调；工业企业的工业废水量及其总变化系数应根据工艺特点确定，并与国家现行的工业用水量有关规定协调。工业废水量定额一般以单位产值、单位数量产品或单位生产设备所排出的废水量表示，对于具有标准生产工艺的工矿企业，可参照同行业单位产值、单位数量产品或单位生产设备的废水量标准。国家和行业有关用水量或废水量定额一般给出厂一定取值范围，在选用时应对实际情况进行调查研究，要注意用水设备的改进、用水计量与价格的变化、工业用水重复利用率的提高、原材料品质的变化、生产工艺改进、管理水平及工人素质提高等对生产、生活废水量定额的影响。在计算设计污水量时还应明确，污水管网是按最高日最高时污水排放流量进行设计的，在选用污水量定额和确定变化系数时，应能计算出最高日最高时污水流量。根据中国设计规范规定，污水设计流量计算与给水设计用水量计算方法是有差别的，其主要的一点是，在计算居民生活用水量或综合生活用水量时，采用最高日用水量定额和相应的时变化系数，而在计算居民生活污水量或综合生活污水量时，采用平均日污水量定额和相应的总变化系数。（2）污水量的变化系数与给水系统用水量一样，污水的排放量也是时刻在发生变化的，同样有逐日变化和逐时变化的规律。污水量的变化同样能够用变化系数和变化曲线来描述。为了确定污水管网的设计流量，必须确定污水量的变化系数。

污水量日变化系数Kd：指设计年限内，最高日污水量与平均日污水量的比值；

污水量时变化系数Kh：指设计年限内，最高日最高时污水量与该日平均时污水量的比值；

污水量总变化系数Ki：指设计年限内，最高日最高时污水量与平均日子均时污水量的比值。

显然，按上述定义有：

Kz＝Kd·Kh居民生活污水量变化系数：根据《室外排水设计规范》，按污水平均日平均时流量和生活污水量总变化系数确定生活污水峰值流量。不同平均日生活污水流量按规范采用2.3-1.3的总变化系数。工业废水量总变化系数：根据《城市排水工程规划规范》，按工业废水平日平均时流量和工业废水量总变化系数确定工业废水峰值流量。污水截流旱流总变化系数：根据《室外排水设计规范》，来确定生活污水、废水旱流总变化系数。管道水量变化系数：按2020年预测污水总量的10%计算平均流量，变化系数为1.0。5.4污水管设计流速因该项目地势较为平坦，为减小管道埋深，污水管道设计纵坡一般控制在0.0005-0.003范围内。重力管最小设计流速：依据《室外排水设计规范》，流速：污水管在设计充满度下，最小设计流速为0.6米/秒。特殊情况下采用不淤流速＞0.4米/秒。最大设计流速：金属管道为10米/秒，非金属管道为5米/秒，暗渠为2米/秒。压力管道设计流速：《室外排水设计规范》规定污水泵站出水压力管流速为0.8-2.5m/s。5.5设计充满度及管井设计（1）设计充满度最大设计充满度：污水管道应按不满流设计d500～d900最大设计充满度为0.70d≥1000mm最大设计充满度为0.75（2）溢流井设计污水干管与次干管相衔接处设置溢流井，大雨时可截留一定量的合流污水送至污水处理厂，其余经过溢流井直接排入周边湖泊。该项目共设15座溢流井。溢流井顶标高高于常水位，以防止周边水位较高时，倒灌入污水干管。（3）检查井设计检查井的设置位置：在管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处设置一座检查井，直管段上间隔30～100m距离设置检查井一座。5.6污水管管材在污水管网工程中，管网材料的费用约占投资的50%。污水管网属于地下永久性隐蔽工程设施，要求具有很高的安全可靠性。因此，合理选择管材非常重要。该项目设计污水管管材为混凝土管和钢带增强波纹管。各道路管材选择详见表5-2。表5-2污水管管材设计表序号路名污水管材质1创业大道混凝土2人民东路钢带增强波纹管3人民西路钢带增强波纹管4高新东路混凝土5高新西路混凝土6北二号路混凝土7北四号路混凝土8北七号路混凝土9北八号路混凝土10湖滨路混凝土11嘉吉东路钢带增强波纹管12嘉吉南路钢带增强波纹管13宝业中路钢带增强波纹管14宝业北路钢带增强波纹管15高新四路钢带增强波纹管16南三号路延伸钢带增强波纹管5.7污水管管径根据葛店经济技术开发区污水处理厂处理能力，计算出该项目污水设计流量，根据生产生活污水量与雨水量。该项目起端暗渠截面为d500×500，末端暗渠最大截面为d1200×1200，沿途接纳各支线污水进入污水处理厂。污水收集干管污水管按（d700～d1600）设计。设计的各道路路线污水管管径设计见表5-3表5-3污水管管径设计表序号路名管径1创业大道D=800D=10002人民东路D=15003人民西路D=12004高新东路D=10005高新西路D=10006北二号路D=8007北四号路D=8008北七号路D=8009北八号路D=80010湖滨路D=120011嘉吉东路D=50012嘉吉南路D=50013宝业中路D=50014宝业北路D=50015高新四路D=50016南三号路延伸D=6005.8管道施工一般地段的管道施工采用挖槽开挖方式。根据施工地段的土质和埋设深度以及场地施工条件选择直槽或梯形槽。沟槽宽度应便于管道铺设和安装，同时考虑夯实机具便于操作和地下水排除。对于管道埋设深度超过5米的，包括不能破坏城市路面的施工地段采用顶管施工，以减少施工难度，降低工程投资。该项目管道施工包括拆除旧道板、旧路面、牵引管道打导向孔、管道基础铺设、下管铺设、修复路面等工作内容。第六章污水处理工艺方案比选6.1污水处理工艺污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、厂区现预留的用地面积和工程规模等多种因素进行综合考虑，各种工艺都有其适用条件，应视工程的具体条件而定。选择合适的污水处理工艺，不但能够降低工程投资，还有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的常年运行费用，保证出厂水水质。根据上面章节对污水水质的分析，该项目要求的污水处理程度较高，对BOD5、SS、NH3-N、总磷去除率要求分别达到87.5％、89.5％、72.4％和67％以上，因此，对污水处理工艺的选择应十分慎重。该项目选择污水处理工艺应充分考虑污水量、污水水质、经济条件，现有系统处理工艺和配套实施的辅助设施以及管理水平，优先选用技术先进、安全可靠、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟处理工艺。下面将对各种工艺的特点进行论述，以便选择切实可行的方案。6.1.1常规二级处理工艺根据中国现行《室外排水设计规范》(GB50014-)，污水处理厂的处理效率见表6-1。表6-1污水处理厂的处理效率表处理级别处理方法主要工艺处理效率（%）SSBOD5一级沉淀法沉淀（自然沉淀）40～5520～30二级生物膜法初次沉淀、生物膜反应、二次沉淀60～9065～90活性污泥法初次沉淀、活性污泥反应、二次沉淀70～9065～95从表6-1可见，二级活性污泥法的处理效率最高，但常规二级处理工艺仅能有效地去除BOD5、COD和SS，而氮去除率仅为10～20％，磷去除率仅为12～19％，达不到该项目对氮和磷去除率的要求。因此，必须采用污水脱氮除磷工艺。在常规二级活性污泥法中，不同的污染物是以不同的方式去除的。（1）SS的去除污水中SS的去除主要靠沉淀作用。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（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但涉及到出水SS指标，出水中的BOD5、COD等指标也与之有关。这是因为组成出水悬浮物的主体是活性污泥絮体，其本身的有机成分就很高，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、COD、氮、磷均增加。因此，控制污水处理厂出水的SS指标是最基本的，也是很重要的。为了降低出水中的悬浮物浓度，应在工程中采取适当的措施，例如采用适当的污泥负荷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表面负荷、采用较低的出水堰负荷、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合理、工艺参数取值合理和单体设计优化的条件下，完全能够使出水SS指标达到20mg/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代谢作用，然后对污泥与水进行分离来完成的。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的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，而且代谢产物是无害的稳定物质，因此，能够使处理后污水中的残余BOD5浓度很低。根据有关设计资料，在污泥负荷为0.3kgBOD5/kgMLSS·d以下时，就很容易使得出水BOD5保持在20mg/L以下。（3）COD的去除污水中COD去除的原理与BOD5基本相同。污水处理厂出水COD的去除率，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近的工业废水组成的城市污水，其BOD5/COD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COD值能够控制在较低的水平。而成分主要以工业废水为主的城市污水，或BOD5/COD比值较小的城市污水，其污水的可生化性较差，处理后污水中剩余的COD会较高，要满足出水COD≤60mg/L有一定的难度。葛店经济技术开发区污水处理厂进水BOD5/COD比值为0.61，污水的可生化性较好，采用二级处理工艺完全能使出水COD≤60mg/L。6.1.2污水脱氮除磷工艺（1）污水脱氮污水脱氮方法主要有生物脱氮和物理化学脱氮两大类。当前生物脱氮是主体，也是城市污水处理中较为经济和常见的方法；物理化学脱氮主要有折点氯化法、选择性离子交换法、空气吹脱法等。国外从六十年代开始对污水脱氮的方法进行了大量的研究，结果认为物理化学法脱氮从经济、管理等方面均不适宜在大中型污水处理厂中使用，因此，该项目仍以生物脱氮法为主。（2）污水除磷污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。对于城市污水一般以生物除磷为主，必要时辅以化学除磷，以确保出水的磷浓度在标准以内。化学除磷主要是向污水中投加药剂，使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后经过固液分离将磷从污水中去除。固液分离可单独进行，也可与初沉污泥和二沉污泥的排入相结合。按工艺流程中化学药剂投加点的不同，化学沉淀除磷工艺可分为前置沉淀、同步沉淀和后置沉淀三种类型。前置沉淀的药剂投加点是初沉池前，形成的沉淀物与初沉污泥一起排除；同步沉淀的药剂投加点设在曝气池中、曝气池出水处或在二沉池的进水处，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设在二沉池之后的混合池中，形成的沉淀物经过另设的固液分离装置进行分离。化学除磷的药剂主要有铁盐、铝盐和石灰。以硫酸铝和三氯化铁、硫酸亚铁混凝剂为例，金属盐与水中的磷酸盐的反应能够表示如下：硫酸亚铁混凝：3Fe2++2PO43-=Fe3（PO4）2↓三氯化铁混凝：主反应：FeCl3+PO43-→FePO4↓+3Cl-副反应：2FeCl3+3Ca（HCO3）2→2Fe（OH）3↓+3CaCl2+6CO2硫酸铝混凝：主反应：A12（SO4）3·14H2O+2PO43-→2AlPO4+3SO42-+14H2O副反应：A12（SO4）3·14H2O+6HCO3-→2AI（OH）3↓+3SO42-+6CO2+14H2O可见，铁盐和铝盐均能与磷酸根离子（PO43-）作用生成难溶性的沉淀物，经过去除这些难溶性沉淀物去除水中的磷。按照德国规范ATV-A131的规定，一般去除1kg磷需要投加2.7kg铁或1.3kg铝。对特定的污水，金属盐投加量需经过试验确定，进水TP浓度和期望的除磷率不同，相应的投加量也不同。化学除磷方法的产泥量将增加，仅由沉淀剂与磷酸根和氢氧根结合生成的干泥量为2.3kgTs/kgFe或3.6kgTs/kgAl，除此之外，还要考虑附带的其它沉淀物，因此，在实际应用中按每kg用铁量产生2.5kg污泥或每kg用铝量产生4.0kg污泥来计算泥量。在初沉池投加化学药剂，初沉池产泥量将增加50～100％，如设后续生物处理，则全厂污泥量增加60～70％；在二沉池投药，活性污泥量增加35～45％，全厂污泥量将增加10～25％。因此，化学药剂的投加使沉淀污泥的产量增加、浓度降低、污泥体积增大，使污泥处理的难度增加。采用化学除磷时还应考虑污泥处理与处理的费用。当前，随着社会科技的进步，新材料不断发展和涌现，而硅藻土广泛应用于水处理、饮食、建材、化工、橡胶、石化、医药、能源等行业。采用硅藻精土除磷可达到99.9%以上。根据以上分析，根据现有系统的工艺和当前进水水质和经济实力，暂不考虑化学除磷，由于单独采用生物除磷效果不理想，设计拟采用生物除磷，并辅以硅藻精土除磷是比较适宜的。（3）生物脱氮除磷基本原理国外从六十年代开始系统地进行了脱氮除磷的物化处理方法研究，结果认为物化法的缺点是耗药量大、污泥多、运行费用高等。因此，城市污水处理厂一般不推荐采用。从七十年代以来，国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。中国从八十年代开始研究生物脱氮除磷技术，在八十年代后期逐步实现工业化流程。当前，常见的生物脱氮除磷工艺有A2/O法、氧化沟法等。①生物脱氮基本原理污水中的有机氮、蛋白氮等在好氧条件下首先被氨化菌转化为氨氮，而后在硝化菌的作用下变成硝酸盐氮，此阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸盐氮还原成氮气从污水中逸出，此阶段称为缺氧反硝化。在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源。生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，因此，要有足够的污泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，而且要有充分的碳源提供能量，才可促使反硝化作用顺利进行。按照上述原理，要进行脱氮，必须具有缺氧/好氧过程，可组成缺氧池和好氧池，即所谓A/O系统。A/O系统设计中需要控制的几个主要参数就是要有足够的污泥龄和进水的碳氮比。②生物除磷基本原理生物除磷是利用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，产生能量用以吸收快速降解有机物，并转化为PHB（聚β羟丁酸）储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件时就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和吸收磷，形成含磷量高的污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。影响生物除磷的因素是要有厌氧条件（DO=0），同时要有可快速降解的有机物，即BOD5/P比值恰当。同时，希望含磷污泥尽快排出系统，以免污泥中的磷又返回到液体中。按照上述原理，要进行除磷，必须具备厌氧/好氧过程，若在生物脱氮系统前再设置一个厌氧池，这样就形成A2/O系统，即厌氧——缺氧——好氧系统。根据污水处理厂的设计进水水质和要达到的出水水质标准，因此该项目处理工艺采用生物脱氮除磷加上硅藻精土工艺，在满足生物脱氮除磷要求的前提下，BOD5、COD和SS的去除都能够满足排放标准要求。③该项目采用生物脱氮除磷工艺的可行性BOD5：N：P的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率随着BOD5/N和BOD5/P比值的增加而增加。从理论上讲，BOD5/N>2.86才能有效地进行脱氮，实际运行资料表明，BOD5/N>3时才能使反硝化正常运行。在BOD5/N=4～5时，氮的去除率大于60％，磷的去除率也可达60％左右。对于生物除磷工艺，要求BOD5/P≥30，且BOD5/N≥4。该项目进水BOD5/N=5.5，BOD5/P=53，能满足生物脱氮除磷工艺对碳源的要求。因此，该项目采用生物脱氮除磷工艺是可行的。实际上，生物脱氮除磷工艺对BOD5：N：P的要求是指进入曝气池的污水水质，而不是指原污水水质。因为在设有初沉池的情况下，其比值会有所变化。（4）污水生物脱氮除磷工艺当前，用于城市污水处理具有一定脱氮除磷效果的污水处理工艺能够分为两大类：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。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。当前，较成熟的工艺有：A2/O法、氧化沟法和AB法。①传统A2/O法传统A2/O法即厌氧——缺氧——好氧活性污泥法。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。其流程简图见图6-1厌氧池（A）缺氧池（A）好氧池（O）二沉池厌氧池（A）缺氧池（A）好氧池（O）二沉池混合液回流活性污泥回流出水进水图6-1A2/O法流程简图该工艺在系统上是最简单的同步除磷脱氮工艺，总水力停留时间小于其它同类工艺，在厌氧（缺氧）、好氧交替运行的条件下可抑制丝状菌繁殖，克服污泥膨胀，SVI值一般小于100，有利于处理后污水与污泥的分离，运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌，运行费用低。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，因此脱氮除磷效果非常好。当前，该法在国内外使用较为广泛。但传统A2/O工艺也存在着本身固有的缺点。脱氮和除磷对外部环境条件的要求是相互矛盾的，脱氮要求有机负荷较低，污泥龄较长，而除磷要求有机负荷较高，污泥龄较短，往往很难权衡。另外，回流污泥中含有大量的硝酸盐，回流到厌氧池中会影响厌氧环境，对除磷不利。②改良型A2/O工艺为了克服传统A2/O工艺的缺点，出现了多种改良型A2/O工艺。a、UCT工艺UCT工艺的流程简图见图6-2。厌氧池（A）缺氧池（A）好氧池（O）二沉池厌氧池（A）缺氧池（A）好氧池（O）二沉池出水进水混合液回流混合液回流活性污泥回流图6-2UCT工艺流程简图与A2/O法相比，UCT工艺不同之处在于污泥先回流至缺氧池，而不是厌氧池，再将缺氧池部分混合液回流至厌氧池，从而减少了回流污泥中过多的硝酸盐对厌氧放磷的影响。可是UCT工艺增加了一次回流，多一次提升，运行费用将增加。b、MUCT工艺为了避免UCT工艺因两套内回流交叉而使缺氧段的停留时间不易控制，以及避免溶解氧自好氧段经缺氧段进入厌氧段，干扰磷的释放，产生了MUCT工艺（改良性UCT工艺）。与UCT工艺相比，MUCT工艺的不同之处在于将缺氧段一分为二，形成两套独立的内回流。其流程简图见图6-3。厌氧池厌氧池缺氧池I缺氧池II好氧池二沉池出水进水混合液回流污泥回流图6-3MUCT工艺流程简图c、A-A2/O工艺其工艺流程简图见图6-4。池厌氧池缺氧池好氧池二沉池出水进水混合液回流污泥回流90%10%图6-4A-A2/O工艺流程简图该工艺是在传统A2/O法的厌氧池之前设置回流污泥反硝化池，来自二沉池的回流污泥和10％左右的进水进入该池（另90％左右的进水直接进入厌氧池），停留时间为20～30分钟，微生物利用10％进水中的有机物作碳源进行反硝化，去除回流污泥带入的硝酸盐，消除硝态氮对厌氧池放磷的不利影响，保证除磷效果。该工艺简单易行，在厌氧池中分出一格做回流污泥反硝化池即可。另外，还有取消混合液回流的A2/O工艺和倒置型A2/O工艺等改良型。③氧化沟法氧化沟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。到当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，可是在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。其流程简图见图6-5。厌氧池———厌氧池———二沉池进水出水缺氧好氧污泥回流氧化沟图6-5改良型氧化沟工艺简图Carrousel氧化沟系多沟串联系统，在沟体内存在缺氧区和好氧区，可是缺氧区要求的充分的碳源和缺氧条件不能很好地满足，因此，脱氮效果不是很好。为了提高脱氮效果，荷兰DHV公司经过研究，在沟内增加了一个预反硝化区，从而创造了Carrousel型氧化沟工艺。Orbal氧化沟，即“0、l、2”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。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，但氧化沟采用机械表面曝气，水深不宜过大，充氧动力效率较低，能耗较高，占地面积较大。④AB法AB法是一种生物吸附——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2～6kgBOD5/kgMLSS·d，B段污泥负荷较低，为0.15～0.30kgBOD5/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，一般要求进水BOD5≥250mg/L，AB法才有明显的优势。该项目设计进水BOD5为160mg/L，采用AB法不太合适。按时间分割的间歇式活性污泥法——序批式活性污泥法序批式活性污泥法又称间歇式活性污泥法，近几年来，已发展成多种改良型，主要有：传统SBR法、ICEAS法、CAST法、Unitank法和MSBR法。①传统SBR法其反应是在同一容器中进行。在同一容器中进水时形成厌氧（此时不曝气）、缺氧，而后停止进水，开始曝气充氧，完成脱氮除磷过程，并在同一容器中沉淀，再经过撇水器出水，完成一个程序。这种方法与以空间进行分割的连续流系统有所不同，它不需要回流污泥，也无专门的厌氧区、缺氧区、好氧区，而是在同一容器中，分时段进行搅拌、曝气、沉淀，形成厌氧、缺氧、好氧过程。这种方法，总容积利用率低，一般小于50％，因此适用于中、小型污水处理厂。②ICEAS法及CAST法ICEAS、CAST工艺即连续进水、间歇操作运转的活性污泥法。与传统SBR法不同之处在于经过设置多座池子，尽管单座池子为间歇操作运行，但使整个过程达到连续进水、连续出水。其进水、反应、沉淀、出水和待机在一座池子中完成，常见四座池子组成一组，轮流运转，间歇处理。ICEAS法虽有它的优点，可在一组池中完成脱氮、去除BOD5全过程，但每座池子都需安装曝气设备、沉淀的滗水器及控制系统，间歇排水，水头损失大，设备的闲置率较高、利用率低，设备投资大，要求自动化程度相当高。③Unitank法Unitank工艺，又称单池系统，是SBR法的另一种形式，为八十年代后期比利时的史格斯公司所开发，其专利权归比利时WespelearSehgers工程公司所有。由三个矩形池组成，三个池水力相通，每个池内均设有供氧设备，在外边两侧矩形池设有固定出水堰和剩余污泥排放口。中间池连续曝气，两侧池内间断曝气，交替作为沉淀池和曝气池。三个池交替地在缺氧、好氧和沉淀的状态下工作，经过自控程序，控制曝气器运转和改变进水点可使池中发生硝化和反硝化作用，在去除BOD5、SS的同时，达到生物脱氮的目的。其优点是不需污泥回流、无二沉池、布置紧凑、占地面积小。但由于无专门的厌氧区，因此生物除磷效果差。其总的容积利用率为67％。当前，澳门凼仔污水处理厂采用了该工艺，处理效果良好，但该厂不要求脱氮除磷。国内还有其它一些污水处理厂采用了该工艺。④MSBR法MSBR法是一种改良型序批式活性污泥法，是八十年代后期发展起来的技术，当前其专利技术归美国芝加哥附近的AquaAerobicSystem，Inc所有。其实质是A2/O系统后接SBR，是二级厌氧、缺氧和好氧过程，连续进水、连续出水。因此，其具有A2/O生物除磷脱氮效果好和SBR的一体化、流程简洁、不需二沉池、占地面积小和控制灵活等特点。MSBR系统原理示意图如下：图6-6MSBR工艺简图图中单元1和单元7是SBR池，单元2是污泥浓缩池，单元3是缺氧池，单元4是厌氧池，单元5是缺氧池，单元6是好氧池。现将MSBR系统的运行原理简介如下：污水进入单元4厌氧池，回流活性污泥在这里进行充分放磷，然后污水进入单元5缺氧池进行反硝化。反硝化后的污水进入单元6好氧池，有机物在这里被好氧降解、活性污泥充分吸磷后再进入起沉淀作用的SBR池，澄清后的污水被排放。此时另一边的SBR在1.5Q回流量的条件下起反硝化、硝化，或起静置预沉的作用。回流污泥首先进入单元2浓缩区进行浓缩，上清液直接进入好氧池，而浓缩污泥则进入单元3缺氧池，一方面能够进行反硝化，另一方面消耗掉了回流污泥中的溶解氧和硝酸盐，为随后的厌氧放磷提供了更为有利的条件。在好氧池与缺氧池之间有1.5Q的回流量，以便进行充分的反硝化。MSBR系统各单元的运转是周期性的，每一个运转周期为6个时段，共240min，由3个时段组成一个半周期，时段1为40min，时段2为50min，时段3为30min，共120min，在两个相邻的半周期内，除SBR池的运转方式不同外，其余各单元的运转方式完全一样。6.1.3在传统污水处理基础上改良的新工艺国家创造专利：硅藻精土处理剂以及用硅藻精土处理剂处理污水的方法，创导了既具有传统工艺的综合优点，同时弥补了各处理技术的局限性和不足，在一定条件下，出水水质到达中水回用要求，实现污水资源化。硅藻精土处理工艺原理是：硅藻精土处理剂由不导电非晶体二氧化硅的硅藻壳体和超导的硅藻钠米微孔组成，使硅藻表面形成不平衡电位。在水处理过程中，污染物被快速物理絮凝、沉淀。硅藻60m2葛店污水处理厂现有系统采用硅藻精土处理技术，达到了出水水质要求，效果好。6.1.4污水处理工艺方案比较及其说明（1）工艺流程比较:方案一：改良型氧化沟工艺细格栅细格栅旋流沉砂池改良型氧化沟配水井、二沉池储泥池浓缩、脱水机房紫外线消毒污泥泵房剩余污泥原污水同流污泥泥饼出水图6-7改良型氧化沟工艺流程简图②方案二：MSBR工艺细格栅旋流沉砂池细格栅旋流沉砂池鼓风机房MSBR池储泥池紫外线消毒浓缩、脱水机房原污水出水泥饼剩余污泥图6-8MSBR工艺流程简图③方案三：硅藻精土处理工艺剩余污泥剩余污泥细格栅旋流沉砂池缺氧池二沉池储泥池浓缩、脱水机房消毒水力循环澄清池原污水硅藻精土处理剂泥饼出水调节池水泵好氧池空气空气图6-9硅藻精土处理剂工艺流程简图（2）工艺流程说明①改良型氧化沟工艺方案（方案一）城市污水首先进入进水泵房前的粗格栅，经泵房提升输送至沉砂池，沉砂池前的进水渠道上设置阶梯式细格栅，以保证后续处理构筑物的正常运行。在沉砂池出水渠道上设置一根集油管，以撇除污水中的油类。以上部分主要去除水中的悬浮物或漂浮物以及砂粒、油类，为污水的预处理阶段。污水经沉砂后配水到厌氧池并进入改良型氧化沟池，以完成生物脱氮除磷和降解有机污染物的过程。改良型氧化沟池的出水配水至二沉池进行固液分离，二沉池出水消毒后排入长江，污泥一部分回流至厌氧池，另一部分剩余污泥进行机械浓缩脱水，脱水泥饼外运进行卫生填埋。②MSBR工艺方案（方案二）污水预处理与方案一相同。污水经沉砂后先配水到厌氧池，再进入MSBR反应池，该池由一个大的矩形池分段组成。进水、反应、沉淀、出水全在该池内完成。无需二次沉淀池，但需污泥回流和混合液回流。回流污泥泵和剩余污泥泵安装在MSBR反应池内。③硅藻精土处理工艺（方案三）硅藻精土处理工艺与其它传统生化技术的比较见下表：表6-2相同处理规模下工艺比较表方法占地面积投资（万元）处理成本（元/吨）污泥处理气温影响优点缺点生物化学10亩15000.67焚烧或填埋受影响适应能力强，污染物去除率高，成熟、可靠投资大，占地多，工艺流程复杂，操作、控制要求高化学法5亩10000.6