1 陜西省某市城市污水處理廠 項目 一 前言 某市地處陜西省關中平原中部，介于東經 108017 49” 108037 7”，北緯 34012 15” 34026 53”。東依咸陽市秦都區(qū)，南接周至縣、戶縣，西鄰武功縣，北靠禮泉縣。全市東西最大距離 里，南北最大距離為 里，國土面積為 方公里。從地理位置上看某市是通向周邊各個縣市的重要通道，在未來必定有很好的發(fā)展?jié)摿?，同時在不斷的促進周邊各縣市經濟的發(fā)展的。 改革開放以來，某市隨著改革開放政府政策的不斷完善和扶持，某市整體 經濟發(fā)展水平有了很大的提高。然而城市基礎設施的建設卻趕不上經濟發(fā)展的步伐，城市現(xiàn)狀污水系統(tǒng)不完善，有些地段還沒有敷設排水管道，給居民生活帶來不便。已建管道，遇有管理不善，局部排水存在不通暢。已建排水明渠，由于缺乏必要的防滲處理和合理的規(guī)劃管理，造成對城市地下水有一定的污染，同時地表收集的污水又直接排入渭河內，污染了渭河的水質，影響了整個城市的環(huán)境。 根據(jù)某市政府及環(huán)保部門的相關規(guī)定，某市興建污水處理廠后，完成某市的污水處理任務，最終出水排放到渭河的水質達到國家 1996污水綜合排放標準的二級 標準。應實現(xiàn)的水環(huán)境目標：全市水污染問題有所改善，流域水體質量明顯提高。 為了提高環(huán)境質量，保護居民身體健康、改善投資環(huán)境，努力形成環(huán)境優(yōu)美，人與自然和諧相處的城市生態(tài)環(huán)境，促進某市的城市環(huán)境、經濟和社會持續(xù)、協(xié)調發(fā)展，實現(xiàn)某市國民經濟和社會發(fā)展“十一五”計劃和遠景目標。省、市兩級政府高瞻遠矚，決定興建某市污水處理廠，特編制本可行性研究報告。 深圳市某環(huán)?？萍加邢薰緦δ呈形鬯幚韽S工程進行可行性研究。本研究通過對某市水環(huán)境現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢的分析，提出適宜某市城市發(fā)展規(guī)劃的城市污水廠建設方案，以期控制水環(huán)境污 染，保障經濟可持續(xù)發(fā)展。 本研究報告在編制過程中得到了陜西省水污染治理指揮部辦公室、某市環(huán)保局、某市水務局等有關部門及單位的大力支持和協(xié)助，在此表示衷心感謝。 2 概述 項目名稱和建設單位 項目名稱：某市污水處理廠建設工程 建設地點： 委托單位：陜西省某市水污染治理辦公室 編制單位： 2 項目目的、任務、設計依據(jù)、設計資料和設計范圍 項目目的 深圳市某環(huán)?？萍加邢薰緦δ呈形鬯幚韽S工程進行可行性研究。本研究通過對某市水環(huán)境現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢的分析，提出適宜某市城市發(fā) 展規(guī)劃的城市污水廠建設方案，以期控制水環(huán)境污染，保障經濟可持續(xù)發(fā)展。 處理目標 執(zhí)行污水綜合排放標準的二級標準。 工程目標 構筑物設計使用年限不低于 50 年，主要工藝設備設計使用年限不低于 20 年；污水處理廠技術先進、高效、能耗低、運行穩(wěn)定可靠、維修次數(shù)少；在設計使用年限內，所選處理方案的建設投資成本及將來的運行維護成本的折現(xiàn)值最低。 財務目標 從使用者身上收取的污水處理費能滿足污水處理廠的建設、維持保本微利及將來的可持續(xù)性服務。 社會目標 通過消減服務區(qū)域內的污染物從而改善和提高人們的生活 環(huán)境質量，并且改善城市水體景觀，同時消減經濟發(fā)展與水環(huán)境污染的矛盾。 任務 參照建設部頒發(fā)的市政工程設計技術管理標準的要求，本可行性研究報告的主要任務是： 某市污水處理廠工程服務區(qū)現(xiàn)狀資料調查分析 污水處理廠工程服務區(qū)范圍內污水量預測 分期建設規(guī)模的確定 設計進水水質和處理出水水質的設定 污水處理廠廠址論述 污水、污泥處理工藝選擇 污水處理處理廠設計 管理機構、勞動定員及建設進度的構想 投資估算及資金籌措 經濟評價 編制原則 3 貫徹之行國家關于環(huán)境保護的政策，符 合國家的有關法規(guī)、規(guī)范及標準。 采取分部實施，近期、遠期結合的方針，充分發(fā)揮建設項目的社會效益，環(huán)境效益和經濟效益。 根據(jù)設計進水水質和出廠水質要求，所選污水處理工藝力求技術先進、可靠、處理效果好、節(jié)省投資的處理新工藝、新技術、新設備和新材料，確保污水處理效果，減少工程投資及日常運行費用。 采用先進的節(jié)能技術，降低工程基礎建設投資，降低能耗和生產成本，提高管理水平。 妥善處理和處置污水處理過程中產生的柵渣、沉沙和污泥，避免造成二次污染。 確保工程的可靠性及有效性，提高自動化水平，降低運行費用，減少日常維護檢 修工作量，改善工人操作條件。 采用雙回路電源保證污水處理系統(tǒng)正常運行，且污水廠運行設備有足夠的備用率。 在污水廠征地范圍內，廠區(qū)總平面布置力求便于施工、便于安裝和便于維修的前提下，使各處理構筑物盡量集中，節(jié)約用地，擴大綠化面積，并留有發(fā)展余地。使廠區(qū)環(huán)境和周圍環(huán)境一致。 積極創(chuàng)造一個良好的生產和生活環(huán)境，把速水處理廠設計成為現(xiàn)代化的園林式工廠。 按現(xiàn)行有關規(guī)定，結合地方實際情況進行投資估算和經濟分析。 編制依據(jù)資料 某市城市總體規(guī)劃說明書，陜西省城鄉(xiāng)規(guī)劃設計院， 2002 年 12 月編 制。 關于某市城市污水廠處理項目建議書的批復，陜西省發(fā)展計劃委員會文件，陜計投資：（ 2002） 655， 2002 年 7 月。 設計范圍 編制范圍 根據(jù)委托書的要求，本可行性研究報告由深圳市某環(huán)保科技有限公司公司負責編制，工程服務范圍為陜西省某市城區(qū)污水渭河流域。 編制內容主要為： 污水處理廠廠址選擇； 污水處理廠污水量預測及規(guī)模確定 某市污水處理廠污水污泥工藝流程選擇與論證； 某市污水處理廠近期建設工程工藝方案設計及相關專業(yè)方案設計； 某市污水處理廠近期建設工程投資估算 及經濟評價； 4 編制年限 編制年限為：近期 2010 年，遠期 2020 年。 城市概況 區(qū)位與自然條件 地理位置 某市地處陜西省關中平原中部，介于東經 108017 49” 108037 7”，北緯 34012 15” 34026 53”。東依咸陽市秦都區(qū)，南接周至縣、戶縣，西鄰武功縣，北靠禮泉縣。全市東西最大距離 里，南北最大距離為 里，總國土面積為 方公里。 從地理位置上看某市是通向周邊各個縣市的重要通道，在未來必定有很好的發(fā)展?jié)?力，同時在不斷的促進周邊各縣市經濟的發(fā)展的。 地形地貌 某市市域地勢北高男低，由渭河平原和渭北黃土臺塬兩大部分組成，其中平原占總土地面積的 海拔高度為 390 河平原因渭河干流切割而形成一、二、三級階地。階地發(fā)育完整，階面平坦、寬闊，呈梯形傾向渭河， 渭北黃土臺塬高地向南呈微傾斜與三級階地相接。臺塬塬面平整，南緣因水土流失侵蝕左右而形成一些狹小的溝壑。 氣候特征 某市屬于暖溫帶主濕潤、半干旱大陸性季風氣候，四季分明，雨熱同季、日照充足； 年平均氣溫 ，七月份平均氣溫 極端氣溫為 ，元月平均氣溫為 ，極端最低氣溫為 年日照數(shù)為 時。無霜期平均為 218 天，年平均降水量 588集中在 7 9 月份。主要災害性天氣有干旱、連陰雨、暴雨等。 境內水系 渭河沿南端流經某市域，全長 下水屬渭河水洗。沿黃土臺塬坡下，東西有地層斷裂縫涌出泉水八處。北部店張凹地屬涇河流域，全境為低產徑流區(qū)。 地下水主要類型為潛水，含水量甚為豐富，北部黃土臺塬區(qū)水位埋深 3065m，單位涌水量 河河谷二級階地水位埋深約 6 18m，三級階地水位埋深 1530m，單位涌水量 20 40m3/下水主要受大氣降水補給，流向為西北 東南，與地形相吻合，含水巖組厚度由南向北漸減，水量也漸減，水質良好、礦化度 ， 度20 30，主要為 型水，對混凝土無侵蝕作用。 地下水的另一類型為承壓水，北部黃土臺塬區(qū)水位埋深 3065m，單位涌水量 28m3/河河谷階地水位埋深約為 4 14m，單 位用水量 1026m3/向平行渭河，主要是受渭河補給，其次是大氣降水補給，埋深由南向北加深，含水巖組一樣，且厚度遞減，礦化度 ，屬 型水，對混凝土無侵蝕作用。工程所在地屬黃河流域渭河水系。 某市具有地熱資源，儲量豐富，現(xiàn)已有部分單位計劃開采地下熱水。 區(qū)域社會經濟概況 改革開放以來，特別是進入“九五”時期以來，某市的經濟和社會發(fā)展取得了很大的成就， 2002 年某市實現(xiàn)的國內生產總值為 元（當年價，下同）， 2002 年底人均國內 生產總值為 4594 元，財政支出 元，社會消費品零售總額為 4 億元，農民人均純收入為1931 元，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)總產值為 元， 2002 年全市有普通中學 30 所，在校學生 人，職業(yè)中學 11 所，在校學生 2975 人，小學 232 所，在校學生 人，少年兒童入學率 全市域共有醫(yī)院 28 所，擁有病床 1367 張，專業(yè)衛(wèi)生技術人員 1350 人，其中醫(yī)生 448 人。 人口情況 2002 底某市域人口 554933 人，人口密度為 1091 人 /平方公里，其中非農業(yè)人口 114723人 ，占 農業(yè)人口 440210 人，占 市域管轄 7 個鎮(zhèn)四個鄉(xiāng)， 3 個街道辦事處。 項目背景 水是生命之源，也是人類活動和經濟發(fā)展的支持要素。當今世界，水在某種程度上限制和決定地區(qū)的性質、規(guī)模、產業(yè)結構、布局與發(fā)展方向，自然界及社會對水的依存度越來越高。 進入 21 世紀以后，某市以前所未有的速度推進城市化，與所有發(fā)展城市同步，近幾年明顯加大了土地開發(fā)的力度，頻頻引進各種建設項目，隨之人口的增加，大量未經處理的污水直接排入河流，致使渭河水系的水質遭受嚴重的污染，這種狀況必需要改變。 隨著未來某市的經濟、社會、環(huán)境、人口、生活需求的不斷發(fā)展，城市排水系統(tǒng)和污水治理將承受更大的壓力，主要表現(xiàn)有： 城市生活污水處理率低，而污水總量卻在不斷增加； 地區(qū)飲用水水質下降，對人的健康造成潛在危險； 城市排水系統(tǒng)工程和污水處理工程建設遠落后于城市的發(fā)展； 城市化水平的提高，使城市自然滯洪能力和保水功能降低，洪澇災害、水污染日趨嚴重。 在我國，包括水環(huán)境的環(huán)境保護已經為一項基本國策加以貫徹，得到了全社會和各級人民政府的高度重視，保護環(huán)境和控制污染對城市的經濟繁榮、社會穩(wěn)定具有重要意義。為此，國務院有關部 委頒布了有關的法律和法規(guī)，以保證這項基本國策的貫徹和執(zhí)行。 我國早在 1989 年頒布的中華人民共和國環(huán)境保護法，是各項有關環(huán)境保護法規(guī)的基礎和依據(jù)，其要點如下： 6 環(huán)境監(jiān)督和管理 規(guī)定了各級政府在制定環(huán)境質量標準和環(huán)境監(jiān)督大綱方面的職責，由中央政府制定國家環(huán)境標準，各省、市級政府可根據(jù)地方條件補充項目和指標。 環(huán)境保護與污染防治 各級政府必需制定工業(yè)排污的程序和制度，并提供各種環(huán)境保護措施。 法律責任 授權給各級政府環(huán)保部門采取適當?shù)姆沙绦騺砭婧蛻土P污染者。 區(qū)域排 水現(xiàn)狀以及存在的問題 污水排放現(xiàn)狀 某市現(xiàn)狀污水排放體系基本為合流制。污水全部排入渭河，最終排入黃河，排入渭河的排水管渠系統(tǒng)大多數(shù)都是合流制的。城市生活污水及工業(yè)廢水混合流入水渠內后直接流向河流內，這就造成了某市污水水質復雜、水量浮動大的特點。 某市現(xiàn)狀污水排水大致分為兩種情況： 工業(yè)企業(yè)： 某地區(qū)在“五一”期間工業(yè)有了很大的發(fā)展，但城市基礎設施相對落后，受到當時蘇聯(lián)模式的影響，企業(yè)辦社會，各個企業(yè)自成體系，自給自足，所以，某市區(qū)企業(yè)大都擁有自備井水源，以供生產和職工生 活需要。在當時的確解決了地方基礎建設資金不足的問題，但是同時也給后期對于水資源的管理帶來了很多負面影響。 從用水量來看，某市工業(yè)企業(yè)日均用水量占規(guī)劃日均用水量的 84%，其萬元產值耗水量為 ，比全省工業(yè)企業(yè)平均萬元耗水量 150 噸要高很多，原因是因為某市地區(qū)自給井水源供水水價是企業(yè)內部自定，工業(yè)企業(yè)自備井的水價由水資源費（ /噸），供水電費（ /噸），人工工資（ /噸），構成成本價（約 /噸），且大都沒有安裝計量設備。低廉的水成本和管理的漏洞造成企業(yè)用水無節(jié)制，水回用率 偏低，生產和生活用水浪費嚴重。所以按照全省工業(yè)企業(yè)平均萬元產值耗水量計算，某市工業(yè)企業(yè)節(jié)水量在 3 萬噸 / 日左右。 居民用水： 城區(qū)居民大多使用自來水，但仍有相當多的居民、營業(yè)浴池、洗車行使用自備井，還有部分單位開采地熱水用于營業(yè)，數(shù)目多，涌水量大，又難以計量，水成本價格更低，這也是造成某市用水量和排水量大的主要原因之一。 綜上所述，自備井管理體質方面存在的漏洞和水成本價格的偏低，是造成某市用水量和排水量最大的主要原因。 7 通過以上分析，某市目前的節(jié)水空間 3 萬噸，其排水量應該為 噸 /日。因此，污水處理規(guī)模設計為 10 萬噸 /日是比較合理的。 存在的主要問題 某市大中型企業(yè)多，工業(yè)廢水排放量大，為保護城市生態(tài)環(huán)境，規(guī)劃提出某市排水體制宜采用雨污分流制。但是由于諸多因素限制，很難成行，故目前仍以雨污合流制考慮。 城市排水系統(tǒng)尚不完善，有些地段還沒有敷設排水管道，每逢雨季，給居民生活帶來不便。已建管道，由于管理不善，局部排水不暢通。 已建排水明渠，由于缺乏必要的防滲處理，對城市地下水造成一定的污染，影響了城市的環(huán)境質量。 項目實施的必要性和可能 性 實施本項目的必要性 某市現(xiàn)狀污水排放體系基本為合流制。城市生活污水及工業(yè)廢水混合流入水渠內后直接流向渭河內，根據(jù)某市環(huán)境監(jiān)測站在 2003 年元月 27元月 29 日對某市排放的污水進行了連續(xù)監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)見表 2 1。在 2004 年 9 月 20元月 22 日又對某市排放的污水進行了連續(xù)監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)見表 2 2。 2003 年元月 27元月 29 日 某市排放污水水質（單位： ） 表 2 1 時間 地點 S 揮發(fā)酚 西口匯合區(qū) 64 33 排放口 11 01 317 惠渠 36 38 西口匯合區(qū) 28 16 排放口 04 20 惠渠 8 3 192 西口匯合區(qū) 52 85 排放口 92 90 惠渠 4 58 圍 東西口匯合區(qū) 5227 85排放口 9228 908 渭惠渠 430 58均值 東西口匯合區(qū) 48 45 排放口 69 76 惠渠 96 除渭惠渠后總排放口凈均值 88 004 年 9 月 20元月 22 日 某市排放污水水質（單位： ） 表 2 2 時間 地點 S 水廠北橋口 5 04 阜村橋口 7 30 惠渠（興化西橋口） 4 9 水廠北橋口 8 68 阜村橋口 8 06 惠渠（興化西橋口） 8 56 水廠北橋口 1 23 阜村橋口 9 53 惠渠（興化西橋口） 0 28 明：二水廠北橋口代表西城區(qū)過來的污水水質，小阜村橋口代表現(xiàn)狀流經污水處理廠的所有的污水情況，包括某城區(qū)污水，渭惠渠污水及興化廠部分的污水。 由上面水質監(jiān)測數(shù)據(jù)可知排入渭河水體的污水水質污染程度比較嚴重。而原來某市污水通過水渠管網等未經處理就全部直接排放到渭河水體中，嚴重污染了渭河水體的水質。某市現(xiàn)狀污水系統(tǒng)不完善，因此，應加快污水處理廠、污水收集 系統(tǒng)的建設進度，早日將污水通道打通，減少直接排入水體的污水數(shù)量。 工程建設的可能性 工程服務范圍內經濟保持高速發(fā)展，經濟實力雄厚，各級政府高度重視，為本工程提供了強有力的政策和經濟支持。 某市污水處理廠廠址位置及占地面積已經在市政詳規(guī)、污水系統(tǒng)布局規(guī)劃中得到控制，并留有發(fā)展余地。污水廠建設的供水、供電均有來源，交通便利，為本工程的建設與投產創(chuàng)造了外部實施條件。 9 服務范圍內的污水收集官網工程有部分已實施，部分也已開展設計工作，污水處理廠建成后即可發(fā)揮作用。 3 工程規(guī)模、進出水水質及污 水廠廠址 工程規(guī)模 規(guī)劃概況 近年來，我國城市缺水問題已經非常集中、突出地表現(xiàn)出來，水的供需矛盾日益尖銳，水的問題已經成為制約城市建設和發(fā)展的主要因素。隨著城市化率的不斷提高及大中型基礎設施的建設，城市污水排放量也以每年 速率在增加，這樣，大量的城市污水浪費流失，既浪費了資源，又污染了環(huán)境。因此，某市污水處理廠從節(jié)約水資源、減少水污染的角度考慮，決定對處理后的部分污水進行不同程度的深度處理，使其達到生活雜用水的水質標準和其他回用水的水質標準，實行中水回用。 回用水主要用于工業(yè) 、市政和農業(yè)方面，下面分別敘述： 工業(yè)回用水 興化廠用，回用水水質和水量分為 A 類水質和 B 類水質。其中 A 類水質是指循環(huán)水的補充水， B 類水質是指工業(yè)鍋爐用水。詳細見表 3 1 表 3 1 A 類水 項目 水量t/h 溫度 K+ l l 正硬 l 負硬 l 標 100 30 可生化性較好， 為可生化， 時未來達到這一強度，必需投加石灰進行后續(xù)處理，這種處理增加了污泥處置的成本。 加入填充劑才能達到污泥填埋所需的力學指標，添加劑的加入縮短了填埋場的壽命；如果采用高干度脫水填埋工藝，脫水后污泥含水率在 65%左右，一般可以直接填埋。 干化、炭化與焚燒 污泥干化、炭化逐步成為能夠大規(guī)模穩(wěn)定化、減量化、無害化和資源化處置的有效工藝之一，也是某些污泥最終處置的預處理方法。 污泥干化工藝類型：直接 +熱對流、間接 +熱對流 +熱傳導。污泥干化是一種相對新型的 45 應用技術。同焚燒熔融工藝相比，干化耗能少，處理費用低；同填埋和 農用處置比，干化后污泥體積減少了 4 至 5 倍，儲存方便，運輸費用大幅降低，生物相也相當穩(wěn)定，基本達到無惡臭、無病原菌，容易得到接受。 污泥炭化是污泥經 800C 左右的溫度干餾形成。其生成物具有與木炭同樣的物性，因此可以被廣泛用于土壤改良劑、融雪劑、脫臭劑、燃料、脫水助劑等。即使是直接填埋碳化物，也可以因其減容化來延長處置地的使用時間。 污泥焚燒工藝成熟穩(wěn)定、減量效果明顯，且占地少，但其工程投資和運行費用相對較高，大型城鎮(zhèn)群以及用地緊張地區(qū)比較適用。 國內率先使用污泥干化焚燒技術的是上海石洞口污水處理廠， 設計規(guī)模 40 萬噸每天，采用具有脫氮除磷功能的污水處理工藝，處理對象為城市污水，并有以化工、制藥、印染廢水為主的大量工業(yè)廢水進入，產生的污泥量為 64 噸干泥每天，經脫水后含水率為 70%，污泥體積為 213天。 考慮某市用地不是很緊張，經濟不是很強的現(xiàn)實條件和污泥量迅速增長的的發(fā)展趨勢，某市污水處理廠污泥的處置出路以農業(yè)堆肥、衛(wèi)生填埋最為理想。 除臭工藝 隨著人類生活水平的提高和公眾環(huán)境意識的增強，城市污水處理廠的除臭問題正引起越來越多的關注。城市污水處理廠的臭氣發(fā)生源主要是一些污水及污泥處理的構 筑物。如格柵井、沉沙池、曝氣池、濃縮污泥池、貯泥池和污泥脫水機房等。 污水處理廠臭氣中的主要成分是硫化氫、氨和甲硫醇。從惡臭成分含量來看，氨最多，其次是硫化氫、甲硫醇。而硫化氫、甲硫醇的惡臭強度最高。不僅影響人的感官，而且有害健康。 為防止和避免污水處理廠臭味對周圍居民生活的影響，一些發(fā)達國家先后制定了一些具體規(guī)定。我國隨著國力的增強和環(huán)保意識的提高，也越來越重視城市污水處理廠的臭氣處理問題，相應地制定了一些法律、法規(guī)和標準。如：中華人民共和國大氣污染防治法、惡臭污染物排放標準（ 環(huán)境空氣質量標準（ 大氣污染物綜合排放標準（ 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（ 臭氣的來源與成份 臭氣的來源 污水處理廠產生臭氣濃度較大的地方主要是污水前處理部分（格柵井、提升 泵房集水池、細格柵及沉沙池）和污泥處理單元，生物池以及深度處理部分臭氣濃度較低。 46 臭氣的成分 幾種主要臭氣的成分如下表 5 7 所示。 表 5 7 主要臭氣成分表 化合物 典型分子式 特性 胺類 N 魚腥味 氨 味 二胺 肉味 硫化氫 雞蛋味 硫醇 洋蔥味 糞臭素 便味 除臭工藝選擇 臭氣處理的方法可以分成吸收吸附法和燃燒法兩種，廢氣處理的方法可以歸納如下圖 5 9 所示： 而在污水處理廠除臭中常采用水清洗和藥液清洗法、活性炭吸附法或生物 濾池脫臭法，三種方法典型的處理結果如表 5 8、 5 9、 5 10 所示。 表 5 8 水清洗和藥液清洗法除臭效果 名稱 原臭（ OU/ 處理臭（ OU/ 泵站 3500 740 污水處理 4100 600 污泥處理 5000 650 表 5 9 活性炭吸附法除臭效果 廢氣處理法 燃燒法 熱力學方法 催化法 吸收吸附法 吸收法 吸附法 活性炭過濾器 化學吸收 法 中性洗液法 生物吸收法 化學氣體洗滌器 廢氣通入曝氣池 生物過濾器 生物洗滌器 濕式分離器 離子化分離器 47 名 稱 原臭（ OU/ 處理臭（ OU/ 泵站 3500 260 污水處理 4100 220 污泥處理 5000 320 表 5 10 生物濾池脫臭法除臭效果 臭 氣 源 填 料 原 臭（ OU/ 處 理 臭（ OU/ 污泥濃縮池 天然有機纖維 4500 400 進水渠 硅酸鹽填料（活性炭并用） 3000 250 污泥濃縮池和貯泥池 多孔陶瓷器 4500 400 污泥濃縮池和調整池 發(fā)酵后的谷糠制品 4000 350 初沉池和曝氣池 纖維狀多孔塑料 3500 350 上述三種方法中，活性炭吸附法效果最好，但活性炭有飽和期限，超過這一期限，就必需更換活性炭（進行活性炭再生），這種方法處理成本很高，常用于低濃度的臭氣和脫臭的后處理。水清洗和藥液清洗法必需配備較多的 附屬設施，如藥液貯存裝置、藥液輸送裝置、排出裝置等，運行管理較為復雜，與藥液不反應的臭氣較難去除，效率低，除臭效果遠不如另外兩種方法。 生物過濾脫臭法是將收集到的廢氣在適宜的條件下通過長滿微生物的固體載體（填料），氣味物質先輩填料吸附、吸收，然后被填料上的微生物氧化分解，將惡臭物質吸附吸收后轉化為無毒害的 簡單無機物，完成廢氣的除臭過程。微生物除臭過程分三步： 臭氣同水接觸并溶解到水中； 水溶液中的惡臭成分被微生物吸附、吸收，惡臭成分從水中轉移至微生物體內； 進入微生物 細胞的惡臭成分作為營養(yǎng)物質為微生物所分解、利用，從而使污染物得以去除。 生物除臭效果穩(wěn)定可靠、成本低廉，目前已實現(xiàn)設備成套化、集約化，外形美觀。因此，本工程采用生物濾池除臭法。 根據(jù)要求，本次污水廠除臭范圍為某市污水處理廠全廠。從污水處理廠的臭氣濃度分布 48 來分析，除鼓風機房、深度處理提升泵房、除磷加藥間、纖維快速濾池、紫外線消毒部分以外，其余生產構筑物均需要進行除臭。 本方案設計將產生臭味的構筑物進行加蓋加罩，將臭氣集中輸送到生物濾池進行脫臭。 主要構筑物型式選擇 粗格柵、進水泵房 粗 格柵 粗格柵是污水處理廠第一道預處理設施，可去除大尺寸的漂浮物和懸浮物，以保護進水泵的正常運轉，并盡量去掉那些不利于后續(xù)處理過程的雜物。工程中設幾道自動清渣的機械格柵，渣耙循環(huán)運行，截流物經皮帶輸送機送入垃圾箱外運出廠。 本次粗格柵設計，選擇了兩種形式：鋼絲繩格柵除污機和回轉式固液分離機。鋼絲繩格柵除污機國內外使用都很多，國內運轉效果較好，性能穩(wěn)定。國內該類產品質量及性能與進口設備相比差距較小?；剞D式固液分離機近年在國內使用較多，運轉效果較好，但該設備水下運動部件較多，維護不易，并且對較大垃圾的清除不如鋼絲 繩格柵。這兩種設備均能滿足使用要求，但考慮到維護保養(yǎng)，運行效果及產品適用性等多因素，本次設計推薦采用鋼絲繩格柵除污機。 進水泵房 污水進入污水處理廠后，須由污水泵提升至沉沙池，污水泵選型過去常采用干式污水泵。近年來潛污泵技術發(fā)展很快，型譜加寬，選擇余地加大，應用日益增多。國內近年來不少污水處理廠都選用了潛污泵，建成后運行情況良好。歸納起來，潛污泵和普通干式污水泵相比有以下優(yōu)點： 潛污泵不需單獨設水泵間，直接安裝在集水池里，污水進水泵房大多較深，省去水泵間可節(jié)省泵房土建費用 2040%。 目前潛污泵的 效率已比較高，有些甚至高于干式污水泵，因此運行費用也較省。 潛污泵大多采用自動耦合安裝系統(tǒng)，安裝、起吊方便。 本次設計推薦采用潛污泵。 細格柵、沉沙池 細格柵 污水由進水泵提升至細格柵，細格柵用于進一步去除污水中較小顆粒的懸浮、漂浮物。由于本項目不設初沉池，為減少污水中浮渣對生物池及后續(xù)構筑物的影響，采用柵隙較小的格柵較為必要。按照上述要求，將細格柵的選型集中在階梯格柵、轉鼓格柵除污機的比較上。 49 階梯格柵是通過偏心的旋轉傳動而移動齒耙，由上而下，由移動齒耙將污水中的懸浮物從水中逐級推 到污物出口處，再從柵渣出口排入傳送帶，這種格柵柵渣間有過濾作用，清除能力較強，但普通階梯格柵不太適用于含砂量大的廢水處理，因為沙礫會夾在動組、靜組柵片之間造成較大的阻力和磨損。 轉鼓格柵其原理是污水從開放式篩框前段流入，然后穿流過篩網。根據(jù)相應的篩縫間隙，可將不同大小的固含物截流分離出來。轉鼓格柵運行可靠性高、不易出故障，管理也簡單但價格較高。 這兩類格柵在國內外應用均較廣泛，近年來，針對含砂量較大的污水，階梯格柵通過優(yōu)化其運動模式、采用堅固的不銹鋼構造及可替換的磨損表面等措施使其較好的適應了含砂量大的要求 。這兩類格柵相比，階梯格柵具有水頭損失小、較高的固液分離率、價格較低等優(yōu)點，所以本方案設計擬采用對礫石適應性較高的進口階梯格柵。 曝氣沉沙池 沉沙池主要用于去除污水中粒徑大于 度 砂礫，以保護管道、閥門等設施免受磨損和阻塞。 沉沙池有平流式、豎流式、曝氣式和旋流式四種型式。平流式沉沙池具有構造簡單、處理效果好的優(yōu)點；豎流式沉沙池污水由中心管進入池內后自下往上流 動，無機物顆粒借重力沉于池底，處理效果一般較差；曝氣沉沙池則是在池的一側通入空氣，事污水沿池旋轉前進，從而產生與 主流方向垂直的橫向恒速環(huán)流。砂礫間產生摩擦作用，可市砂礫上懸浮性有機物得以有效分離，且不使細小懸浮物沉淀，便于砂礫和有機物的分別處理和處置；旋流式沉沙池則是利用水力旋流，使泥沙和有機物分開，以達到除沙目的。 從沉沙效果來看，曝氣式要優(yōu)于旋流式，并且由于污水廠處于城區(qū)外，污水中含油脂成分更高，本工程采用的工藝流程中沒有設置初次沉沙池，污水中的油脂沒有辦法通過后續(xù)處理設施去除，因此為保證沉沙效果和污水中油脂的去除，本項目采用曝氣式沉沙池。 深度處理濾池 濾池可分為常規(guī)濾池和告訴濾池，由于本工程用 地面積小，推薦采用纖維濾料告訴濾池。 纖維快速濾池的纖維濾料比其他實體顆粒材料要具有大得多的比表面積和空隙率，其孔隙度高達 90%95%，對比之下，粒徑 1英砂濾層孔隙度為 45%，因此，由纖維材料構成的濾床具有比常規(guī)顆粒過濾材料大得多的納污量。納污量的提高對濾池效率的提高具有決定性的意義。因此纖維濾料的濾池可以比常規(guī)砂濾料濾池濾速高 45 倍的高濾速運行，設計 50 最高濾速可達 48m/h。在工程實際運行中，纖維過濾材料構成的過濾層其空隙率沿濾層高度呈梯度分布，下部過濾材料壓實程度高，空隙率相對較小，易于保證過濾 精度。整個濾層空隙率由下而上逐漸增大，這種濾層空隙率的分布特性有利于實現(xiàn)高速和高精度過濾。 纖維快速濾池吸納了傳統(tǒng)快速濾池的主要優(yōu)點，同時還具有如下獨特之處： 采用特種纖維濾料，可實現(xiàn)高濾速、高精度的過濾，從而減少占地面積，提高出水質量。 纖維快速濾池采用小阻力配水系統(tǒng)，氣水反沖洗，恒水位或變水位過濾方式。 纖維快速濾池的控制可采用手動控制和自動控制兩種方式，可根據(jù)用戶需要制定，靈活先進。 特有的攔截技術，可保證濾料在反沖洗時不會流失。 反沖洗耗水率低（約 1%2%），運行費用省。 具有鋼板和混凝土 兩種結構型式，根據(jù)用戶和實際需要選擇，最大程度地節(jié)約投資費用。 抗沖擊性能強。 因此，本工程推薦采用高速纖維快速濾池。 生物除臭 采用模塊式生物除臭裝置，其工作流程為風機通過臭氣收集管道將臭氣收集至生物除臭裝置，首先通過塑料填料，此部分設有噴淋裝置，位于塑料填料上部，主要功能為對臭氣進行水溶，使臭氣由氣相傳輸變?yōu)橐合鄠鬏?；其后通過生物濾池，濾池填料以有機無機混合材料作為主要成分，濾料上部設有噴淋裝置，噴淋水循環(huán)使用，主要功能為保持生物濾料的濕度，當臭氣經過生物濾料時，濾料上的微生物對臭 氣內的致臭成分進行生物氧化去除，干凈空氣排入大氣，從而完成整個除臭流程。 51 空氣 除磷加藥 回流污泥 ） 柵渣 柵渣 沉沙 污水、污泥處理工藝系統(tǒng)比選 工藝流程 水 剩余污泥 進水 粗格柵 污水提升泵房 細格柵 曝氣沉沙池 厭氧區(qū) 預缺氧區(qū) 缺氧區(qū) 好氧區(qū) 二沉池 濾 池 中間提升泵房 儲泥池 污泥脫水間 外 運 生物除臭 消毒池 出 水 生物除臭 雨水溢流 外運 鼓風機 圖 5 10 方案一：改 良 工藝流程圖 2 柵渣 空氣 除磷加藥 柵渣 沉沙 水 剩余污泥 進水 粗格柵 污水提升泵房 細格柵 曝氣沉沙池 濾 池 中間提升泵房 儲泥池 污泥脫水間 外 運 生物除臭 消毒池 出 水 生物除臭 雨水溢流 外運 鼓風機 圖 5 10 方案二： 藝流程圖 尾氣排放 3 柵渣 空氣 除磷加藥 柵渣 沉沙 剩余污泥 進水 粗格柵 污水提升泵房 細格柵 曝氣沉沙池 應器 濾 池 氣浮澄清池 儲泥池 污泥脫水間 外 運 生物除臭 消毒池 出 水 生物除臭 雨水溢流 外運 空壓機 尾氣排放 圖 5 10 方案三： 藝流程圖 改良型 方案設計 選擇改良型 法的中心思想是強化氨氮的硝化過程、同時保證生物脫氮、生物除磷過程，而 去除則采用高效的周進周出二沉池池型。 建設工程改良型 生化池一座，設計處理能力為 5 萬 m3/d，分為兩格，每格規(guī)模 m3/d。建設工程改良型 方案的主要構筑物見表 5 10. 表 5 10 改良型 方案主要構筑 物一覽表 編號 名 稱 主 要 參 數(shù) 結構形式 單位 數(shù)量 備注 1 提升泵房和粗格柵 m 架 座 1 2 沉沙池和細格柵 4.5 m 1 3 反應池 6.0 m 1 4 二次沉淀池 5.0 m 1 5 纖維快速濾池 3.5 m 2 6 紫 外線消毒渠 4.5 m 1 7 流量計井 3.5 m 4 8 鼓風機房 8.0 m 框架 棟 1 9 中途提升泵房 3.5 m 架 棟 1 10 反沖洗房 3.5 m 框架 棟 2 11 除磷加藥間 8.0 m 框架 棟 2 12 儲泥池 3.5 m 1 13 脫水機房及 2#變配電站 6 m 框架 棟 1 14 污泥料倉 成套設備， =120棟 1 15 1#變配電站 4.5 m 框架 棟 1 16 機修及倉庫 300架 棟 1 17 綜合樓 2000架 棟 1 18 食堂及宿舍 700架 棟 1 19 車庫 180架 棟 1 20 傳達室 30架 棟 1 21 除臭裝置 成套設備 座 3 2 改良型 工藝的主題構筑物的設計數(shù)據(jù)如下： 生化池（ m3/d 規(guī)模單格） 生物除磷設計 生物除磷主要取決于厭氧區(qū)內發(fā)生的放磷過程，厭氧池設計參數(shù)如下： 預缺氧區(qū)容積： 550力停留時間（ 氧區(qū)容積： 1334力停留時間（ 缺氧區(qū)容積： 2324力停留時間（ 合液濃度（ 3500 設計剩余污泥含磷率： 好氧區(qū)的設計參數(shù)（ d 規(guī)模）如下： 最低設計水溫： 14C 硝化菌最大比增長率（ 1/d 峰值悉數(shù) K： 全系數(shù) ( 小泥齡（ 計泥齡： 8 12d 設計污泥負荷： 氧區(qū)容 積： 10200力停留時間（ 合液污泥濃度（ 3500 最大反硝化速率（ N/（ 反硝化進水分配比例： 26% 改良型 法污泥回流比（外回流）為 50100%，混合液回流（內回流）為 100200%，理論上的脫氮率為 7075%，滿足 33%的 除率的要求是沒有問題的。改良型 法對生物除磷效果的強化也是明顯的。 要提高系統(tǒng)的脫氮率，在不加大回流量的前提 下，只要提高硝化率（如將出 3 水氨氮控制在 2），雖然使得出水硝酸鹽量有所增加，但反硝化的硝酸鹽量也隨之增加，從而可以提高整個系統(tǒng)的脫氮能力。 如果單純增加回流量，出水硝酸鹽量減少，反硝化硝酸鹽量增加，也可以提高整個系統(tǒng)的脫氮效率。但是回流量的加大不應影響到生物除磷的效率，建議回流比不要超過 100%。 實際上，改良型 工藝在水溫超過 15C 的情況下，出水中的氨氮濃度應在 2 左右，而污泥回流比可以在 50100%的范圍內進行調節(jié)（污泥回流泵采用了變頻調速技術），所以在運行過程中可根據(jù)實際情況， 以最為經濟的運行方式來滿足排放要求。 因此，系統(tǒng)按照改良 方式運行，一般情況下 去除率要能達到要求，這樣就可以節(jié)省內回流的能耗。 改良型 生化池，矩形鋼筋混凝土結構，平面尺寸 B L H=6.0 m,有效水深為 5m。 改良型 生化池的總水力停留時間為 性污泥回流比R=50100%。剩余污泥量 14000d。 曝氣系統(tǒng)采用微孔曝氣器，需氣量 416水比 6： 1。 二沉池 在設計中采用了表面負荷和固體通量都可以達到較高水平的周邊進水 、周邊出水二沉池。 建設工程共設 1 座二沉池，每座池內分 5 格，單格寬度 淀區(qū)長度為 效水深為 深為 座二沉池平面尺寸為 B L=筋混凝土結構。 每格池內設有 1 臺鏈式刮泥刮渣機，共 5 臺。 藝方案設計 應池按近期建設規(guī)模 5 萬 m3/d 建設，分兩組共建 6 格 應池， 6 格池設 3 個反應模塊，每個模塊包括兩個反應池，兩個池子作為同一個模塊同時并列啟動。 每個 應池前端設置隔板反應式生物選擇器，每個 應池中部裝設混合液回流泵，將混合液從主反應區(qū)回流至生物選擇區(qū)，與進水在生物選擇 4 區(qū)完全混合后再進入接觸反應區(qū)，最后進入主反應區(qū)。生物選擇區(qū)、接觸反應區(qū)、主反應區(qū)體積分別占 總體積的 5%、 10%、 85%。潷水裝置在反應池的末端，采用浮動式大型潷水裝置。剩余污泥排放裝置在主反應池的末端，由剩余污泥潛水離心泵抽送至儲泥池。 建設工程 案的主要構筑物見表 5 11。 表 5 11 改良型 案主要構筑物一覽表 編號 名 稱 主 要 參 數(shù) 結構形式 單位 數(shù)量 備注 1 提