目录
前言..........................................
第一章概述....................................2
.工程概况.....................................2
.2编制原则....................................2
.编制依据.....................................2
.采的主要规范和工程设计标准.......................
第二章工程背景.................................
2.自然环境概况..................................
2.2社会环境概况...............................8
2.城市供水现状及规划............................
2.污水排放的危害及工程建设的必要性和迫切性...........
2.城区生活污水和工业废水的控制措施................8
2.7项目的建设条件..............................2
第三章污水处理厂建设规模及处理程度的确定...........2
.污水处理厂建设规模............................2
.2污水水质及处理程度...........................22
第四章污水处理厂工艺设计方案的选择................2
.污水处理工艺.................................2
.2污泥处理工艺..................................
.污泥最终处置..................................9
.工艺方案比较及其说明............................
第五章污水处理厂推荐方案工艺设计.................7
.污水处理厂址的选择............................7
.2设计水量及水质..............................7
.工程分期与分组...............................8
.构筑物工艺设计...............................8
第六章建筑、绿化及结构设计.......................
.建筑及绿化设计...............................
.2结构设计...................................7
第七章电气、仪表及自控设计.......................7
7.电气工程设计.................................7
7.2仪表、计算机自动控制设计.....................78
第八章通风设计................................89
8.机械设计...................................89
8.2通风设计..................................89
第九章节能设计.................................9
9.节能措施....................................9
9.2节能效果...................................9
第十章环境保护.................................9
.设计依据.....................................9
.2环境保护范围.................................9
.主要污染源及污染物分析.........................92
.项目建设引起的环境影响及对策.....................9
第十一章劳动安全卫生及消防......................98
.设计依据....................................98
.2主要危害因分析..............................98
.安全卫生防范措施...............................
.消防.........................................
第十二章污水处理厂组织机构及人员编制...............
2.组织机构....................................
2.2人员编制...................................
2.技术管理....................................
第十三章工程进度及项目招标方案...................7
.工程进度概述.................................7
.2厂址准备...................................7
.城市污水系统完善及工业废水预处理.................7
.工程项目施...................................7
.工程项目招标方案..............................2
第十四章投资估算................................
.工程投资估算编制说明...........................
.2工程投资.....................................
.工程投资估算...................................
.主要料量......................................
.资金筹措及投资使计划............................
第十五章工程经济分析...........................7
.说明及基本参..................................7
.2财务经济评价.................................8
.不确定性分析..................................9
.财务分析结论..................................2
.综合评价.....................................2
第十六章工程风险分析...........................22
.污水处理厂风险影响预测.........................22
.2污水处理系统维修风险.........................22
第十七章结论...................................2
第十八章建议...................................2
第十九章主要构(筑)物、设备料表....................2
附表
表一改良型氧化沟方案工程估算表
表二2/O方案工程估算表
表三总成本表
表四损益表
表五资产负债表
表六现金流量表全投资
表七折旧与摊销估算表
表八敏感性分析与盈亏平衡分析表
附图
图污水处理厂拟建地位置图
图2改良型氧化沟方案工艺流程图
图改良型氧化沟方案平面布置图
图2/O方案工艺流程图
图2/O方案平面布置图
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市地处广东省紧邻珠三角扼。位于北纬2°-22°2”东经°’”-2°2’”东西长2.里南北距2.7里。陆路距27里距里。水路距里距29海里。东与江门市的恩平、台山市交界北同云浮市的罗定市、新兴县及茂名市的宜市接壤西接茂名市的高州市、电白县南临南海。
阳江市城南污水处理厂位于阳江沿海高速连络线以北、东门南路以西。工程规划建设总规模为日处理量万m/分为三期施首期29年建设规模为日处理污水量2万m/；中期2年扩建到规模为日处理污水量万m/；远期22年扩建规模为日处理污水量万m/。
市污水处理厂汇水面积约82.8顷市,南至高速路连络线,西至及江东支流,县那边,包含村、村、列村、四村四个村委会地。新区远期22年规划服务人口约万人。近期污水处理厂的主要服务范围为新区及中心城区南部及东部的一部分地区。
污水处理厂的建设对中心城区环境质量的提升有着重要意义可以大幅提高市的污水处理率改善服务区域内的环境质量提高当地居民健康水平创造良好的投资环境得良好的经济效益拓展城市的发展空间。
受的委托环境工程技术有限司进行了污水处理厂的可行性研究报告的编制。在编制工作过程中得了环境保护局、规划局、水利局、市政局、电力局、自来水司等单位热情支持和帮助及时解决了编制中的关键问题为我们的编制工作顺利进行提供了有利的条件在此我们深表谢意。
.项目名称
本工程项目名称广东省XX市XX污水处理厂
2.项目建设单位
本工程项目建设单位
.项目地点
本工程项目地点
.设计范围
本工程项目涉及的工程范围包括:处理总规模为.万m/的污水处理厂分三期建成一期2.万m/。
.在市城区总体规划的指导下通过XX污水处理厂工程的建设达到保护环境、保护城市水资源、改善投资环境及旅游环境、保持XX市可持续性发展的目的。
2.采分部施远近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。
．积极稳妥地采先进、可靠、节省投资的处理工艺技术为工程方案的尽早施为污水处理厂的建设和运行创造良好条件。
.节约能源降低工程基建投资和运行提高管理水平。
.设备选型做到合理、可靠、先进。
.按现行有关规定结合地方际情况进行投资估算和经济分析。
.《市中心城区XX总体规划99-2》
2.《区土地利总体规划997-2》
．《市国民经济和社会发展第十一个五年规划》
．《XX市中心城区近期建设规划2-2》广东省城乡规划设计研究2.
.《建设项目选址意见书》阳江市规划局29.
.《阳江市城南新区分区规划》阳江市规划局29.
7.《阳江市地形图》
、《室外排水设计规范》GB-2
2、《给水排水制图标准》(GB/T-2)
、《总图制图标准》(GB/T-2)
、《给水排水设计基本术语标准》(GBJ2-89)
、《防洪标准》(GB2-9)
、《城市防洪工程设计规范》(CJJ-92)
7、《建筑给水排水设计规范》(GB-2)
8、《厂矿道路设计规范》(GBJ22-87)
9、《泵站设计规范》(GB/T2-97)
、《建筑抗震设计规范》GB-2
、《给水排水工程结构设计规范》(GB9-22)
2、《混凝土结构设计规范》GB-22
、《砌体结构设计规范》(GB-2)
、《建筑地基基础设计规范》(GB7-22)
、《建筑设计防火规范》(GB-2)
、《构筑物抗震设计规范》GB9-9
7、《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》(GB2-2)
8、《污水泵站设计规程》(BJ8-2-9)
9、《建筑地面设计规范》(GB7-9)
2、《汽车防火设计规范》(GB7-97)
2、《工业企业噪音控制设计规范》(GBJ.87-8)
22、《地下工程防水技术规程》(GB8-28)
2、《建筑灭火器配置设计规范》(GB-2)
2、《屋面工程技术规程》(GB-2)
2、《住宅设计规范》(GB9-2)
2、《工业企业总平面设计规范》(GB87-9)
27、《民建筑设计通则》(GB2-2)
28、《宿舍建筑设计规范》(JGJ-2)
29、《民建筑电气设计规范》(JGJ-28)
、《供电系统设计规范》(GB2-9)
、《低压配电设计规范》(GB-9)
2、《～V高压配电装置设计规范》(GB-92)
、《V及以下变电所设计规范》GB-9
、《电动装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB-92)
、《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB-9)
、《地面水环境质量标准》(GB88-22)
7、《污水综合排放标准》(GB8978-99)
8、《污水排入城市下水道水质标准》(CJ82-999)
9、《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》(CJJ-89)
、《城市污水水质检验方法标准》(CJ/T-2)
、《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ7-2)
2、《城市排水流量堰槽测量标准》(CJ/T8.～-9)
、《房屋建筑制图统一标准》(GB-2)
、《建筑模协调统一标准》(GBJ2-8)
、《厂房建筑模协调标准》(GBJ-8)
、《建筑制图标准》(GB-2)
7、《建筑楼梯模协调标准》(GBJ-87)
8、《工业企业采光设计标准》(GB-9)
9、《工业企业设计卫生标准》(TJ-79)
、《民建筑隔音设计标准》(GBJ8-88)
、《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB898-22
市地处广东省紧邻珠三角。位于北纬x’”-2xx°”东经°’”-2°2’”东西长2.里南北距2.7里。陆路距广州27里距湛江2里距珠海里。水路距香港海里距澳门29海里。
市境内的地层以寒武系和第四纪地层为主土壤风化土层深厚。境内兼有丘陵、山地、平原及喀斯特等地形地貌。全市陆地总面积78.平方里其中丘陵面积占2.山地面积占2.7平原面积占22.7其它占9.7。全市地势由北向南倾斜依山傍海东北有天露山屏障西北有云雾山环绕。境内最大山峰为望夫山脉的鹅凰嶂海拔8米。
地处北回归线以南属南亚热带海洋性季风气候常年雨量充沛气候温和冬无严寒夏无酷热。
气温全市2年日照时为7时平均气温22.℃极端最高气温为8.℃极端最低气温为.7℃。全年无霜期为天偶有低温霜冻。
风速、风向全市年均风速为2.米/秒瞬时最大风速达米/秒。季风明显夏季主导风向为南风和东南风冬季主导风向为东北风。由于地处所活动极为频繁。据气象站统计资料9年以来影响市的风力达级以上的台风有97次平均每年2.2次；其中登陆的台风有2次年均.8次。台风是x市主要的灾害性天气。
降雨量全市22年降雨量为297.毫米月最大降雨量是9月份为8.8毫米月最小降雨量是2月份为2.毫米。市降雨有三大特点一是地区雨量分布不均变幅梯度以高区2毫米向南部沿海8毫米和北部地区毫米递减且年际变化大。二是年内降雨变化大全年的降雨主要集中在夏秋两季。～9月的汛期降雨量占全年的8～8而月至次年月仅占年降雨量的～。三是单次降雨量大是。
蒸发量全市年平均太阳辐射量为2.千卡/平方厘米。但蒸发量时空差异较大平原地区一般较山区大。年平均蒸发量为88毫米冬季为2毫米占年平均蒸发量的。站年平均蒸发量为2毫米冬季占年平均蒸发量的8.。站年平均蒸发量为92毫米冬季为8毫米占年平均蒸发量的。
水力资源
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矿产资源
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旅游资源
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为了好发挥县城镇的辐射作快城镇化进程和带动经济薄弱地区的发展对一些人口较少经济基础薄弱镇政府驻地难以发挥政治、经济、化中心作难以形成规模效益的镇进行撤并和调整。2年月经广东省批准将阳江市原有8个镇7个街道办事处撤并调整为9个镇个街道办事处详见表-2。调整后进—步拓宽市区发展空间有利于周边城镇经济的发展和快城市化进程有效带动全市经济的发展。
表2-阳江市行政区划2年
资料来源统计年鉴2。
2年末全市总人口2.万人其中农业人口.万人乡镇劳动力9.8万人。人口总量及分布详见表2-2。
表-2年阳江市人口情况单位人
是对外开放城市之一是“中国优秀旅游城市”、“都”、“之乡”、“中国益明星城市”、“中国诗词之市”享有国家赋予的沿海开放区、工业卫星镇、山区和对台小额贸易等优惠政策。建市以来市以建设现代化城市为总目标以发展为第一要务以结构调整为主线以体制创新和科技创新为动力积极施“追赶型、科教兴市、可持续发展”三大战略认真抓好“六个做”做大工业做优农业做旺旅游业做好招商引资做美环境打好“三张牌”民营牌、海洋牌、旅游牌全力推进工业化、城镇化和农业产业化。国民经济现快速健康发展社会各项事业全面进步。2年全市生产总值达29.亿元进出口总额.2亿美元比上年降低.其中出口总额9.亿美元比上年增长8.8。
是广东省四大传统手工业基地之一个体、私营经济发达“”—、漆器、豆豉闻名中外。为快民营经济的发展市委、市政府施一系列优惠扶持政策为民营企业发展营造良好环境促进了民营经济的快速发展。999年以来民营经济以年均2以上的速度增长2年全市非国有和集体企业工业产值8.亿元占工业总产值.8亿元的9.。并培育了x、x、Y、、、、等一批省名牌产品和驰著名商标中国中心、中国中心、中国中心先后落户阳江。2年被授予“之都”称。2年制造业的工业产值占该行业全省产值的8.、全国产值的9.2。并已形成了五金、机电、建、冶金、制糖、食品、纺织、服装、森工等支柱行业。
达7.里域面积2平方里xx和2米水深以内的浅海面积8平方里。x
等。全市拥有7个国家和省认可的渔港。市委、市政府立足丰富的海洋渔业资源大打“海洋牌”促进了海洋渔业稳步发展。建成了全国最大的吊桩牡蛎和泥蚶养殖基地、广东省重要生产基地和工出口基地。举办阳开渔节打造海洋渔业品牌。999年以来全市水产品总量和人均占有量连续年居全省第一。全市水产品总量从999年的7792吨增长到2年9772吨增长2.9。渔业总产值从999年的2.29亿元吨增长到2年9.22亿元增长2.。水产养殖面积从999年的顷增长到2年282顷增长22.。
依山傍海旅游资源丰富。山、海、泉、湖、林、洞遍布全市自然旅游资源品种全、品位高、空间组合佳在广东省首屈一指。近年来市每年举办旅游化节把旅游、化、体育、会展、商贸结合起来提高旅游知名度和影响力。2年市被评为“中国优秀旅游城市”大角湾风景区荣国家级旅游风景区、省级科技旅游示范区和省明景区称。2年被评为国家地质园。2年全市接待过夜游客2.2万人次旅游总收入2.亿元分别比998年增长.97.8。
随着全国最大的核电项目—核电站、火力发电厂、抽水蓄能电站、风力发电厂、中国海上丝绸之路博物馆等超千亿元投资的重大项目的带动的经济发展迎来了新的发展机遇。
交通运输和邮电
交通便利高速路、x高速路、国道一级路和铁路横贯东西火车站—港路、xx火车站—港铁路纵连南北至、的高速路又正在筹建之中已纳入大珠三角2小时经济圈；国家一类口岸港建设初具规模两个万吨级集装箱码头、油气码头和万吨级粮食码头已投入使.万吨级散货码头正在兴建；民机场开通至广州、深圳等地航班。
2年全市路通车里程8.里其中等级路8.里、高速路.8路、一级路28.里、二级路2.2里、三级路.里、四级路.9里。2年全市各种机动车总782辆其中汽车89辆、摩托车972辆、拖拉机辆、挂车228辆、其他类型车辆。
邮电业有较大发展2年完成邮电业务总量亿元比上年增长.7。年末固定电话户.8万户比上年增长7.。移动电话户72.2万户比上年增长。全市电话普及率.72。互联网络、据通讯等新兴邮电业务继续高速发展SL户.万户。
2给水排水
2年全市总供水量达.7亿吨其中生活水.亿吨、工业水.2亿吨、农业水.7亿吨。废水排放总量2.万吨其中工业废水.万吨达标排放率.8重复利率77.。生活污水99.万吨城市生活污水集中处理率.。
化卫生
2年末全市有卫生机构个含诊所其中医院间床位297张卫生技术人员22人其中医生人。农村乡镇共有卫生院间床位2张卫生技术人员92人其中医生9人。
2年全市有各类学校8所其中中等职业学校所普通中学所初中82所高中2所小学782所幼儿园所。教职工总28人。在校学生总2人招生人78人毕业生人8人。
阳江市市区现有水厂一座为自来水司漠江水厂位于市区尤鱼头桥北侧。现设计日供水能力万m/。N7mm以上主要供水管道约m,供水范围为市区、、xx街道办事处及xx沿线地区总供水面积达m2。市区供水普及率为9％。2年供水量为279.8万m;2年供水量为8.9万m,其中镇供水量为9.万m、镇供水量为8.万m、供水量为8.8万m。
未来几年建设工业园、工业园、工业园、工业园及m2城区区域拓展日供水需求将大大增。
2..2.水量预测
人均综合水量指标法预测城市水量
规划期限为2～2年2年阳江城区规划人口万人根据《城市给水工程规划规范》GB282-98根据自来水司提供的居民生活水现状指标为77升／人·而城市单位人口综合水量指标为.～.8万m/万人·则水量预测如下表
表2-人均综合水量指标法水量预测表
2年规划区内总水量为27.m万m/。
2..2.2水厂规划
水厂规划根据总规保留现有漠江水厂两座提升泵站扩建三期水厂工程及挖潜漠江水厂一期、二期使得总供水规模近期可达28万m/远期可达万m/。两水厂联合供给阳江市区水。
漠江水厂三期扩建工程占地面积27平方米位于建设路以西金桥小区西至漠阳江边滨江情侣路南至排洪渠北至金山路。自来水司近期建设项目为反应池和沉淀池各两组建筑面积9平方米；滤池两组建筑面积平方米泵房、投药间一栋两层建筑面积288平方米清水池两座建筑面积27平方米容积万立方米。
水厂一期、二期挖潜工程主要建设项目迁移水厂吸水口；改造水厂双回路供电专线；改造水厂二级泵房；改造水厂自动投药装置；新购置中心化验室检测设备；建设城市管网化系统。
水作为备水源未来建设水厂作为双水源供水。
2...污水现状
市中心城区目前为混合式排水体制大道路下已铺设管道特别是中心区与东城区排水管道覆盖率达9％以上。市区目前现有一座污水处理厂即第一净水厂位于处占地面积.88顷原处理规模为2万m/现已扩建至万m/。该污水处理厂的污水目前全部采自于环城河主要来水为二路下河流制排水管与环城河沿途进水；花园、市政府附近地区污水由园泵站提升至路下两条分流制排水管由新建河东侧截污管送入环城河暗渠。它在晴天时把环城河的污水抽升处理后排放暴雨时环城河的污水和雨水混合起来当水质稀释达到一定标准时污水直接排入x。
2...2排水体制的选择
根据《市中心城区近期建设规划2-2》
新建区采分流制。
2现状合流排水地区采截污管渠截流污水形成截流式合流排水体制；远期结合城市道路改造逐步改为分流制排水体制。
2...污水量预测
污水折减系8日变化系.渗透系。
规划平均日污水量为27.×.8×+％×.8/.＝.7万m/。
表2-22年污水量预测表
2...污水处理厂设置
根据22年9月省委、省政府下发的《关于进一步强环境保护工作的决定》粤府227和《广东省环境保护规划纲要2-2》2年全省城镇生活污水处理率达其中粤西和粤北山区达到全省平水平。目前阳江中心城区已建成一座净水厂生活污水处理率为约为.。按照省的目标要求2年中心城区的生活污水处理率必须达到以上。根据城市近期发展目标确定2年中心城区的生活污水处理率为8。
为现这一目标规划近期扩建第一净水厂并新建第二、第三净水厂。第一净水厂扩建工程总投资约人民币7万元计划27年底之前完成届时可使第一净水厂总处理规模达万m/。第二净水厂近期规模万m/占地8.顷第三净水厂近期规模万m/占地7.2顷。第二净水厂位于x江西侧的一块绿地第三净水厂位于x北侧。
表2-近期污水处理厂一览表
江以西规划范围内不设污水处理厂区内污水按总体规划排水方向通过污水管网收集排至规划第三净水厂统一处理。近期污水处理厂未建成前污水收集后先排放至区内湖泊、内河或湿地预处理后再排放至江。远期待污水处理厂建成后再排放至污水处理厂。
根据《市27年环境质量报告》影响江水质的主要污染指标是生化需氧量、溶解氧、阴离子表面活性剂、高锰酸钾指、化学需氧量、氨氮、总磷、类大肠菌群呈现较明显的生活污水有机污染型。
27年漠阳江水质状况统计表2-
27年江断面水质状况表2-
根据22年9月省委、省政府下发的《关于进一步强环境保护工作的决定》粤府227和《广东省环境保护规划纲要2-2》2年全省城镇生活污水处理率达其中粤西和粤北山区达到全省平均水平。目前中心城区已建成一座净水厂生活污水处理率约为.。按照省的目标要求2年中心城区的生活污水处理率必须达到以上。根据城市近期发展目标确定2年中心城区的生活污水处理率为8。因此,建设污水处理厂,是确保中心城区生活污水处理率达到8、确保的水质达到Ⅲ级水质标准的重要措施。
随着人类明的进步和社会经济的发展人类已逐步认识到环境保护和污染控制对繁荣经济、稳定社会的重要性从可持续发展的观点出发工农业的发展与环境保护应相互一致在大力发展工农业生产的同时应当保护环境；包括水环境保护在内的环境保护作为一项基本国策在我国以贯彻和执行得到全社会和各级人民政府的高度重视。
中华人民共和国国务院和有关部委颁布了一系列的法律和法规以保证环境保护这项基本国策的贯彻和执行中华人民共和国颁布的有关防治水污染的法律和法规如下
、《中华人民共和国环境保护法》989年2月
2、《中华人民共和国环境污染防治法》98年月
、《中华人民共和国水污染防治法》989年7月
、《建设项目环境保护管理法》98年月
、《污染物排放许可证管理暂行办法》98年月
、《污水处理设施环境保护、监督管理办法》989年月
7、《饮水源保护区污染防治管理规定》989年月
8、《中华人民共和国海洋环境保护法》98年月
为具体执行上述法规国家还颁布了以下标准
、《地面水环境质量标准》(GB88-22)
2、《海水水质标准》(GB97-97)
、《农田灌溉水质标准》(GB8-2)
、《生活饮水卫生标准》(GB79-2)
、《农污泥中污染物控制标准》(GB28-8)
、《污水综合排放标准》(GB8978-99)99年月
7、《医院污水排放标准》(GBJ8-8)98年月
8、《样品采集、贮存与运输》(HYOO.2-9)992年月
9、《据处理与分析质量控制》(HYOO.2-9)992年月
、《水质检测与分析》(HYOO.-9)992年月
、《沉积物分析》(HYOO.-9)992年月
2、《生物分析》(HYOO.-9)992年月
x市人民政府对城市环境保护极为重视根据中心城区特点拟采以下环境管理措施
全市环境目标负责制
城镇的法人必须对全工业区的环境质量负责以达到经济效益、社会效益、环境效益的三者统一。
全市要做到共环保设施的三统一
即统一污水处理厂统一垃圾堆放场统一绿化。
污水处理厂一定要尽快建成以保证向漠阳江排放的污水能达到所要求的排放标准。
合理布局、强管理
全市按规划说明和要求具体地做出统一的布局并以监督执行对不同行业的特点还必须进行合理的安排。强在规划施过程中的管理。
强绿化工作
绿化是减少噪声和大气污染、美化环境的重要措施。市区根据绿化指标的要求进行全面规划开发一片绿化一片使阳江市中心城区成为具有现代化生活水平的新城市。
城市应强化环境管理严格执行我国各项环保政策和法规
特别是环境影响评价制度“三同时制度”排污收制度排污许可证制度污染集中控制、定期监测等制度完善环保管理机构。
、市污水处理厂工程作为市环保目标责任制内容各级领导十分重视作了很前期准备工作。今后可根据国家和省有关法律、法规建设有偿使自然资源与恢复生态环境的经济补偿体制污水处理收管理办法排污总量控制办法等。
2、工程建设物资条件良好技术力量雄厚城区有较强的技术力量和充足的劳力具有施工和运行管理的经验能胜任工程建设的全部工作。
、市交通运输和通讯条件很好国民经济持续稳定地增长开放力度不断强配套建设资金可落。
、地质状况较好基本符合工程建设要求。
根据市自来水司提供的供水量资料和《市分区规划(2-22)》(广东省城乡规划设计研究院2),新区远期总水量为万m/,最高日最高时水量为2m/,污水处理率按计,规划污水量按最高日水量的8计,为m/。
污水处理厂主要建成后服务的部分地区污水厂远期总规模拟定为万m/。
城南污水处理厂一期主要服务中心区南部及中心区东部的部分地区。根据城市规划及上述水量分析,并征求有关各方面意见及协商的结果污水处理厂分三期建设一期2.万m/二期2.万m/三期.万m/.决定在工艺设计确定污水处理厂建设规模如下
拟建污水处理厂处理规模2.万m/。
根据测污水量资料统计分析和《室外排水设计规范》(GB-2)的计算方法可得市污水处理厂污水量,总变化系总=.8。
污水处理厂对污染物质的处理程度可以通过进水水质、水量以及受纳水体的功能、环境容量确定从而确定与之相适应的处理工艺得最为经济的工程建设方案最大限度降低污水厂投资和运行。
影响污水水质的主要因有污水管网的完善程度、城市化程度和生活水平的高低、工业类型及水量等。城市污水厂的进水水质通常根据其服务范围的常年污水水质测值统计整理得出缺少基础资料时亦可参照同类地区城市污水处理厂进水水质情况进行预测。
根据市环境监测站对城市排污管道的污水进行水质监测的结果具体据如下表所示。
城市污水水质检测结果单位mg/L表-
备注“L”表示小于检出限“—”表示没有该测定项目。
我司参考广东省部分类似地区城市污水处理厂设计或际进水水质各污水处理厂进水水质指标如下表所示
广东省部分城市污水处理厂进水水质单位mg/L表-2
根据以上分析结合阳江市排水等相关规划、《阳江市城南新区分区规划》和管网的完善程度本污水厂设计进水水质下
COcr≤2mg/L
BO≤2mg/L
SS≤mg/L
氨氮以N计≤mg/L
总磷以P计≤mg/L
根据阳江市水环境功能区划漠阳江阳江市城区段水体应达到《地表水环境质量标准》GB88-22中Ⅲ类水体。因此阳江市污水厂出厂尾水执行国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB898-22一级标准中的B标准。因此污水厂出水水质标准为
BO≤2mg/LCO≤mg/LTN≤2mg/L
SS≤2mg/LNH-N≤8mg/L
PO--P≤mg/L
根据设计进水水质和出水水质确定本工程处理程度见表-。
污水处理程度表表-
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作为市政基础设施的重要组成部分和水污染控制的关键环节,城市污水处理厂的建设和运行意义重大。由于污水处理厂工程的建设和运行不但耗资较大,而且受种因的制约和影响其中处理工艺方案的优化选择对确保污水处理厂的运行效果和降低运行最为关键因此有必要根据确定的标准和一般原则从总体优化的观念出发结合设计规模、污水水质特性以及当地的际条件和要求选择切可行、经济合理的处理工艺方案经全面技术经济比较后,优选出最佳的总体工艺方案和施方式。
阳江市城南污水处理厂工艺方案确定将遵循以下的选择原则
、认真贯彻国家关于环境保护的方针和政策使设计符合国家的有关法规、规范。经处理后排放的污水水质符合国家和地方的有关排放标准和规定符合环境影响评价的要求。
2、在阳江市城区城市总体规划的指导下进行方案设计。
、积极稳妥地引进、采先进的污水处理和污泥处理的新工艺、新技术和新料。
、优先采集约度高的污水处理工艺以便现模块化设计以利于污水处理厂的分期建设和扩展。
、采处理效果稳定工艺流程先进、成熟、可靠、简洁运行管理方便的处理工艺。
、采先进的节能技术降低污水处理厂的能耗及运行成本。
7、为了提高污水处理厂的管理水平现科学现代化管理充分考虑我国国情采先进、可靠的自动化控制技术及仪表监测系统以保证污水处理工艺运行在最佳状态尽可能减轻工人的劳动强度。
8、充分利现有地形对污水处理厂总图合理布局尽量减少占地。
选择合适的污水处理工艺不仅可以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保证出厂污水水质。
根据上一章对污水水质的分析本工程要求的污水处理程度较高对BO、SS、NH-N、TN、PO-P去除率要求分别达到8、87、7、和7以上因此应考虑除磷脱氮二级生化污水处理工艺。本工程的污水处理工艺选择充分考虑污水量和污水水质以及经济条件和管理水平优先选技术先进、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可行的方案。
根据我国现行《室外排水设计规范》(GB-2)污水处理厂的处理效率见表-。
污水处理厂的处理效率表-
从表-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BO、CO和SS而对氮的去除仅为～2磷的去除率仅为2～9本工程对磷和氮的去除要求较高必须采污水除磷脱氮工艺。
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。
⑴SS的去除
污水中SS的去除主要靠沉淀作。污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作就可去除小直径的有机颗粒靠生物的降解作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、网络作与活性污泥絮体同时沉淀被去除。
污水厂出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标出水中的BO、CO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BO、CO、氮、磷均增。因此控制污水厂出水的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适当的措施例如采适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能、采较小的二次沉淀池表面负荷、采较低的出水堰负荷、充分利活性污泥悬浮层的吸附网络作等。在污水处理方案选合理、工艺参值合适和单体设计优化的条件下完全能够使出水SS指标达到2mg/L以下。
⑵BO的去除
污水中BO的去除是靠生物的吸附作和代谢作然后对污泥与水进行分离来完成的。
活性污泥中的生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物于合成新的细胞将另一部分有机物进行分解代谢以便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而非溶解性有机物则首先被吸附在生物表面然后被酶水解后进入细胞内部被利。由此可见生物的好氧代谢作对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作并且代谢产物是无害的稳定物质因此可以使处理后污水中的残余BO浓度很低。根据国外有关设计资料在污泥负荷为.gBO/gMLSS.以下时就很容易使得出水BO保持在2mg/L以下。
⑶CO的去除
污水中CO去除的原理与BO基本相同。
污水厂出水中的剩余CO即CO的去除率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这种城市污水的BO/CO比值往往接近.甚至大于.其污水的可生化性较好出水CO值可以控制在较低的水平。而成分主要以工业废水为主的城市污水或BO/CO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CO会较高要满足出水CO≤mg/L有一定的难度。
阳江市城南污水处理厂进水BO/CO比值为.8,污水的可生化性较好采二级处理工艺完全能使出水CO≤mg/L。
污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。对于城市污水一般采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。
..2.化学除磷
化学除磷主要是向污水中投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；后置沉淀的药剂投点设在二沉池之后的混合池中形成的沉淀物通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可以表示如下
硫酸亚铁混凝
Fe2++2PO-=Fe(PO)2↓
三氯化铁混凝
主反应FeCl+PO-→FePO↓+Cl-
副反应2FeCl+C(HCO)2→2Fe(OH)↓+CCl2+CO2
硫酸铝混凝
主反应:l2(SO)·H2O+2PO-→2lPO+SO2-+H2O
副反应:l2(SO)·H2O+HCO-→2l(OH)↓+SO2-+CO2+H2O
可见铁盐和铝盐均能与磷酸根离子(PO-)作生成难溶性的沉淀物通过去除这些难溶性沉淀物去除水中的磷。
按照德国规范TV-的规定,一般去除g磷需要投2.7g铁或.g铝。对特定的污水金属盐投量需通过试验确定进水TP浓度和期望的除磷率不同相应的投量也不同。
化学除磷方法的产泥量将增仅由沉淀剂与磷酸根和氢氧根结合生成的干泥量为2.gTs/gFe或.gTs/g除此之外还要考虑附带的其它沉淀物因此在际应中按每千克铁量产生2.g污泥或每千克铝量产生.g污泥来计算泥量。
在初沉池投化学药剂初沉池产泥量将增～如设后续生物处理则全厂污泥量增～7；在二沉池投药活性污泥量增～全厂污泥量将增～2。因此化学药剂的投使沉淀污泥的产量增、浓度降低、污泥体积增大使污泥处理的难度增。采化学除磷时还应考虑污泥处理与处置的。
..2.2生物除磷基本原理
国外从六十年代开始系统地进行了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、运行高等。因此城市污水厂一般不推荐采。从七十年代以来国外开始研究并逐步采活性污泥法生物除磷。我国从八十年代开始研究生物除磷技术在八十年代后期逐步现工业化流程。目前常的生物除磷工艺有/O法、氧化沟法等。
⑴生物除磷基本原理
生物除磷是利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。
影响生物除磷的因是要有厌氧条件O=同时要有可快速降解的有机物即BO/P比值恰当。同时希望含磷污泥尽快排出系统以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/O系统即厌氧——好氧系统。
根据阳江市污水处理厂的设计进水水质和要达到的出水水质标准本工程最合适的处理工艺是生物除磷工艺在满足生物除磷要求的前提下BO、CO和SS的去除都可以满足排放标准要求。
⑵本工程采生物除磷工艺的可行性
BONP的比值是影响生物除磷的重要因磷的去除率随着BO/P比值的增而增。
从理论上讲BO/N>2.8才能有效地进行脱氮际运行资料表明BO/N>时才能使反硝化正常运行。在BO/N=～时氮的去除率大于磷的去除率也可达左右。
对于生物除磷工艺要求BO/P≥且BO/N≥。
本工程进水BO/N=BO/P=能满足生物除磷工艺对碳源的要求。因此本工程采生物除磷工艺是可行的。
际上生物脱氮除磷工艺对BONP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。
按照我国现行规范城市污水处理厂设初次沉淀池的停留时间宜为.～2.h初次沉淀池对BO去除率为2～见表-。德国排水规范TV中给出了不同停留时间的沉淀池对污染物的去除率见表-2。
淀池对污染物的去除率表-2
本工程若设初沉池则经过初沉池沉淀之后的污水即进入曝气池的污水的BO/N和BO/P值见表-。
初沉池出水BO/N和BO/P值表-
将表-中BO/N和BO/P值与污水厂进水的比值进行比较可以发现对于不同停留时间的初沉池其出水BO/N和BO/P值均下降初沉池停留时间越长比值下降越。设初沉池对脱氮除磷不利。因此本工程不设初次沉淀池。
目前于城市污水处理具有一定脱氮除磷效果的污水处理工艺可以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。
⑴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。目前较成熟的工艺有2/O法、氧化沟法和B法。
①传统2/O法
传统2/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生物菌群作下使污水中的有机物、氮和磷得到去除。其流程简图见图.。
图.2/O工艺流程简图
本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低。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开有利于不同生物菌群的繁殖生长因此脱氮除磷效果非常好。目前该法在国内外使较为广泛。但传统2/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2/O工艺
为了克服传统2/O工艺的缺点出现了改良型2/O工艺。
其工艺流程简图见图.2。
图.2-2/O工艺流程简图
该工艺是在传统2/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左右的进水进入该池另9左右的进水直接进入厌氧池停留时间为2～分钟生物利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作回流污泥反硝化池即可。在我院设计的一些工程中已有应。
2/O工艺的特点是把除磷、脱氮和降解有机物三个生化过程结合起来在厌氧和缺氧段为除磷和脱氮提供各自不同的反应条件在最后的好氧段为三个指标的处理提供了共同的反应条件。这就能够简单的流程尽量少的构筑物完成复杂的处理过程给工程施创造方便条件。
在2/O工艺中若去掉缺氧段则形成/O工艺即厌氧、好氧工艺该工艺适应于对除磷要求较高而对脱氮要求不高的情况。为了避回流污泥中的硝酸盐对厌氧放磷的不利影响通常可在厌氧池前设置一个回流污泥反硝化池缺氧池形成改良型的厌氧、好氧工艺。
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。到目前为止已发展成为种形式主要有Pssveer单沟型、Orbl同心圆型、Crrousel循环折流型、型双沟式和T型三沟式等。
传统的Pssveer单沟型和Crrousel型氧化沟不具备脱氮除磷功能但是在Crrousel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.。
Crrousel氧化沟系沟串联系统在沟体内存在缺氧区和好氧区但是缺氧区要求的充足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HV司通过研究在沟内增了一个预反硝化区从而发明了Crrousel2型氧化沟工艺。
Orbl氧化沟即“、、2”工艺由外到内分别形成厌氧、缺氧和好氧三个区域采转碟曝气。由于从内沟好氧区到中沟缺氧区之间没有回流设施所以总的脱氮效率较差。在厌氧区采表面搅拌设备不可避地会带入相当量的溶解氧使得除磷效率较差。
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型氧化沟的基础上又发展了半交替工作式的E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。型氧化沟的缺点主要是曝气设备利率低、池容积利率低。
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率低约为设备总量利率低。
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机械表面曝气水深不宜过大充氧动力效率低能耗较高占地面积较大。
④B法
B法是一种生物吸附———降解两段活性污泥法,段负荷高,曝气时间短仅.h左右,污泥负荷高达2～gBO/gMLSS.B段污泥负荷较低,为.～.gBO/gMLSS.。该法对有机物、氮和磷都有一定的去除率,适于处理浓度较高、水质水量变化较大的污水,通常要求进水BO≥2mg/L,B法才有明显的优势。本工程设计进水BO为2mg/L,采B法显然不太合适。
⑵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种改良型主要有传统SBR法、ICES法、CST法、Unitn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通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。这种方法总容积利率低一般小于因此适于中、小型污水处理厂。
②ICES法及CST法
ICES、CST工艺即连续进水、间歇操作运转的活性污泥法。与传统SBR法不同之处在于通过设置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四座池子组成一组轮流运转间歇处理。ICES法虽有它的优点可在一组池中完成脱氮、去除BO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、利率低设备投资大要求自动化程度相当高。
③Unitn法
Unitn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司所开发其专利权归比利时espelerSehgers工程司所有。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通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在去除BO、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
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目前其中的专利技术归美国芝哥附近的querobicSystemInc所有。其质是2/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2/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。缺点是需要污泥回流和混合液回流所需潜污泵较总容积利率仅为7而且其技术不是很成熟。
现将MSBR系统的运行原理简介如下污水进入厌氧池回流活性污泥在这里进行充分放磷然后污水进入缺氧池进行反硝化。反硝化后的污水进入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的SBR池澄清后的污水被排放。此时另一边的SBR在.Q回流量的条件下起反硝化、硝化或起静置预沉的作。回流污泥首先进入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缺氧池一方面可以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为有利的条件。在好氧池与缺氧池之间有.Q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个时段共2min由个时段组成一个半周期时段为min时段2为min时段为为min共2min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。
由其工作原理可以看出序批式活性污泥法是一种能同时进行生物除磷及生物脱氮的污水处理工艺能满足对出水水质的要求代表着当今污水处理工艺的较高水平但由于它们存在设备闲置率高自动控制较复杂要求操作维护人员质高一次性投资大等问题在国内应并不十分广泛又因本工程原污水中含氮量不高故不推荐采此工艺。
我们在可行性研究阶段根据本工程处理程度要求本工程的污水处理程度较高对BO、NH-N、PO--P去除率要求分别达到8、7和7以上。因此处理工艺中需专门的厌氧、缺氧区。根据上述几种工艺的特点拟提出以下两个处理工艺即改良型氧化沟与2/O鼓风曝气工艺作为比较方案进行全面技术经济比较,从而推荐一适合本工程的最佳方案。
污水生物处理过程中将产生大量的生物污泥有机物含量较高且不稳定易腐化并含有寄生虫卵若不妥善处理和处置将造成二次污染。
污泥处理要求如下
.减少有机物使污泥稳定化；
b.减少污泥体积降低污泥后续处置；
c.减少污泥中有毒物质；
.利污泥中可物质化害为利；
e.因选生物除磷工艺故尽量避磷的二次释放。
由于本工程污水处理工艺采生物脱氮除磷工艺污泥龄较长污泥性质较为稳定可不进行消化。若采消化处理需增消化池、热、搅拌和沼气处理利等一系列构筑物及设备使投资增。而且由于工程规模较小厂区地面积有限。因此不设消化池污泥直接进行浓缩、脱水。
污泥浓缩、脱水有两种方案可选择污泥含水率均能达到8以下。
方案一污泥机械浓缩、机械脱水
方案二污泥重力浓缩、机械脱水
将两种方案的优缺点进行比较见表-。
污泥浓缩脱水比较表表-
从表-可看出由于本工程进水中含磷量较高重力浓缩中磷的释放将进一步增进水磷含量。据此本工程污泥处理工艺推荐采机械浓缩、机械脱水方案。
污泥浓缩、脱水机采一体化设备有两种类型可以选择一种是带式浓缩、脱水一体化机；另一种是离心浓缩、脱水一体化机两种类型相比带式机在国内应较早技术较成熟；离心机在国外使较九十年代开始在国内使。带式机与离心机比较如下
.脱水效果带式浓缩脱水机的脱水污泥含水率略低于离心机。
b.运行可靠性带式机具有成熟的运行经济可靠性较大离心机在国内使时间较短运转的可靠性相对稍差。
c.设备投资及运行成本离心机必须依赖进口,价格很贵电耗高运行成本较大。按同等条件进行比较其设备价格约高运行电每吨干泥增7元。
.噪声离心机高速旋转噪声较大。
e.环境卫生离心机完全在全封闭状态下工作环境卫生条件好带式机卫生条件较差但可通过采盖型带机使卫生条件得到改善。
f.运行维护管理带式机所需辅助设备较需要高压冲洗水泵和空压机需清洗、换滤布等设备运行维护管理较麻烦。
经综合比较本工程污泥处理拟推荐采带式浓缩脱水一体化机。主要工艺流程如下
图-污泥处理工艺流程框图
污泥的最终处置目前我国城市污水处理厂大都未经无害化处理随意堆放或作农肥国外许国家对污泥处置采较的方法如焚烧、填埋、堆肥和投海等。
焚烧技术虽然具有处理迅速减容7～9无害化程度高占地面积小等优点但一次性投资巨大操作管理复杂且能耗高运行高阳江目前的财力显然难以承受。
污泥卫生填埋、终结覆盖是处理城市污水处理厂脱水污泥较为有效的方法之一但其渗滤液的CO和BO值较高需进行处理否则会造成二次污染。
污泥与城市生活垃圾混合高温堆肥污泥熟化程度高病原体和寄生虫卵去除较彻底有利于污泥农是适合我国国情的污泥稳定处理工艺。但污泥泥质必须符合污泥农的有关标准。
根据市的际情况污泥最终处置考虑将脱水泥饼外运至垃圾填埋场与城市垃圾一并进行卫生填埋。
根据以上对污水处理工艺的论述选的两个比较方案为改良型氧化沟和2/O鼓风曝气工艺两个方案的工艺流程如下
⑴方案一改良型氧化沟工艺
⑵方案二2/O鼓风曝气工艺
为了考虑以上两个工艺流程比较的完整性待其它构筑物选型确定后再进行综合比较。
⑴沉砂池
沉砂池主要去除污水中密度为2.t/m、粒径大于.2mm的砂粒使无机砂粒与有机物分离开来便于后续生物处理。
沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。平流式沉砂池具有构造简单处理效果较好的优点；竖流式沉砂池处理效果一般较差而且仅适于规模较小的污水厂；曝气沉砂池通过向池中鼓入空气而产生旋流使砂粒间产生摩擦作可使砂粒与悬浮性有机物得以分离且不使细小悬浮物沉淀便于砂粒和有机物的分别处理和处置；旋流沉砂池钟式沉砂池是通过机械搅拌产生水力涡流使泥砂和有机物分离以达到除砂目的。四种形式沉砂池有各自不同的适条件其选型应视具体情况而定。从效果看曝气式和旋流式要优于平流式和竖流式由于本工程二级处理采2/O工艺当沉砂后污水直接进入生物处理池时为避沉砂池预曝气后溶解氧升高对后续厌氧池的影响本方案设计推荐采旋流沉砂池。
沉砂池进水渠道上设置的细格栅有弧形、回转式、阶梯式等形式由于阶梯式细格栅具有分离效率高、无堵塞、工作稳定、维修量小、栅条间隙小等优点故推荐采阶梯式细格栅栅条间隙采mm。
⑵生物处理池
本工程拟采改良型氧化沟和2/O曝气生物池。目前可供采的供氧设备分空气扩散曝气和表面曝气器供氧两种型式。空气扩散曝气其氧转移效率高据国内有关资料介绍其动力效率较高常年运行电耗低但需单独设置鼓风机房及相应的空气管道系统和曝气头等。目前国产的扩散曝气头质量尚不稳定需选进口设备因而一次性投资高而且在运行过程中若曝气头发生故障需检修或换时就要停产且将池中的污水放空运行管理比较复杂。而表面曝气器如转碟或转刷虽然其充氧动力效率较空气扩散器稍低但一次性投资省而且设备维护管理方便。常的表面曝气设备有以下几种
①曝气转刷
曝气转刷是由水平轴及安置在其上的许叶片构成具有曝气、推流、混合等功能转刷直径为.7m或.m有效水深2.～.m转刷充氧能力约为～8gO2/m.h调整转速和浸没深度可改变其充氧量。可根据进水水质的不同适时调整转刷的转速满足曝气池充氧及水流推动作。
②曝气转碟
曝气转碟是在水平轴上带动的一组曝气转盘。产品轴长有种规格转碟直径约.m。采轻质高强玻璃钢压铸而成耐腐蚀、寿命长。驱动机组选单级摆线针轮减速机和Y系列电动机便于根据需氧量调整机组的转速其主要技术指标如下
适转速～rpm经济转速rpm；
适浸沿深度～mm经济浸没深度mm；
标准清水充氧能力.8～.gO2/h；
充氧效率动力效率.～2.gO2/·h；
氧化沟底部流速.m/s以上。
采曝气转碟克服了采传统表面曝气设备氧化沟池深较浅占地面积大的缺点该设备在国内个污水工程中采氧化沟水深一般采～.m可以满足设计要求的需氧量和推动力。
③表曝机
表曝机可分为倒伞型、平板型等直径约.～2.m具有较大的提升能力动力效率一般为.～2.gO2/·h有效水深约为.～.m。
根据上述不同的供氧方式对生化池两种形式氧化沟和2/O鼓风曝气池进行技术经济比较其优缺点如下；从处理效果来看两者都能达到本工程对出水水质的要求；b从工艺流程来看氧化沟工艺流程简单构筑物少不需要混合液回流系统；c从曝气设备来看氧化沟采转碟曝气操作、维护简单不易出故障维修工作量小转碟曝气充氧效率为.～2.gO2/·h鼓风曝气充氧效益2.～.gO2/·h。
⑶二沉池
二沉池主要完成混合液固液分离使出水SS、BO及PO-P等达到所要求的排放标准。
通常大中型污水处理厂大都采辐流式沉淀池机械排泥其排泥畅通沉淀效果好运行稳定可靠。辐流式沉淀池有中心进水、周边出水和周边进水、周边出水两种形式。周边进水、周边出水的辐流式具有表面负荷较高的优点但进水配水孔的施工难度大很难达到设计要求由于本工程对除磷要求较高二沉池表面负荷不能太高。因此本工程采中心进水、周边出水的辐流式沉淀池。
⑷消毒
城市污水经二级处理后水质改善但仍可能含有大肠杆菌和病毒。因此排入受纳水体前应考虑消毒。
常的消毒方法有两种氯消毒和紫外线消毒。
①方案一氯消毒
氯消毒是污水处理厂使最广泛、最成熟、最可靠的一种消毒方法。它是通过氯机把液氯投到接触池中反应时间min左右污水与氯气充分接触、反应从而杀死污水中的细菌和病毒。
②方案二紫外线消毒
紫外线消毒是利高强度紫外灯管产生的紫外光改变细胞中的遗传物质使细菌和病毒无法继续繁殖。紫外灯安装在开放式的渠道内污水流经紫外灯时有机化合物受到紫外能的致命冲击。紫外冲击的强度决于紫外光的密度和紫外灯下曝光时间的长短。
③方案比较
两种方案都能达到本工程所要求的消毒效果但在技术上和经济上存在着差异。
在技术方面氯消毒的优点是技术成熟、运行稳妥可靠所需设备量少操作维护简单有成熟的运行管理经验。缺点是所需接触池容积较大占地面积较大。
紫外线消毒的优点是所需接触池溶积小占地面积小土建投资较省。缺点是灯管量且必须从国外进口系统维护管理较麻烦紫外灯管需经常换设备维护较高。
综合技术和经济两方面的比较在经济上氯消毒方案的土建工程投资比紫外消毒高但设备低于紫外线消毒方案运行也比紫外线消毒少。
在技术上氯消毒方案具有技术成熟运转稳妥可靠维护管理简便等优点。
因此本工程暂推荐采氯消毒方案。
⑸回流污泥泵房
水泵设备采潜水泵湿式安装。
为了进行方案比选对初选的两个方案改良型氧化沟和2/O鼓风曝气工艺进行了详细的工艺计算。
⑴主要设计参
①方案一改良型氧化沟工艺
污泥负荷为.82gBO/gMLSS.污泥浓度MLSS为.g/L污泥龄总水力停留时间.h其中缺氧、厌氧和好氧区分别为.h、2.h和.h。2.万m/规模设生化池两座每座总容积为8m有效水深.m。
剩余污泥总量为27g/最大总供气量为9g/h采曝气转碟共需台。
二沉池最大时表面负荷.87m/m2·h沉淀时间.h共设内径为m的沉淀池2座。
②方案二2/O鼓风曝气工艺
该方案与方案一的不同之处在于曝气池代氧化沟并增鼓风机房其余构筑物相同。
其设计参同方案一不同之处是曝气器由转碟曝气机改为管膜式孔曝气器且池深由.m增到.m也设两座2/O池每座2/O池平面尺寸为.m×2.7m。
2.方案比较
将上述两个方案的技术优缺点和经济指标进行比较其结果见表-和表-。
方案技术比较表表-
方案技术经济比较表表-
表-可看出方案一改良型氧化沟工艺处理效果好、出水水质稳定、技术先进且成熟、动力效率高运转可靠性和灵活性高而且操作、管理及维护也较简单。方案二2/O鼓风曝气工艺动力效率较高能耗较低。
从表-的经济比较看出与方案二相比方案一总投资比方案二少2.8万元其年电耗较方案二少8.98万元年经营成本比方案二少2.8万元.。
通过对两个方案的技术特性和经济指标比较可以看出从技术特性来看改良型氧化沟方案优于2/O方案从经济指标来看改良型氧化沟方案一次性投资较低相差2.8万元而两个方案的单位经营成本相差并不改良型氧化沟方案仅仅只.7元/m。因此综合各方面因推荐采改良型氧化沟方案。
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污水处理厂厂址的选择与城镇的总体规划、污水管网布局、污水系统的走向、地形地貌及处理后污水的出路等均有密切关系。根据《市中心城区规划》及《建设项目选址意见书》(选第x市规划局2)市污水处理厂拟建于。
阳江沿海高速连线以北东门南路以西建设城南污水处理厂具有如下特点
.距污水处理厂出水受纳水体较近便于出水排入。
2.截污干管不过河无需拆迁便于汇集城南区污水进行集中处理。
.可以减少近期管道投资。
.远离城区位于夏季主导风向的下方向厂区平面布置考虑绿化隔离带此处建厂不会对城南区造成环境影响。
本工程设计总规模为万m/一期规模为2万m/。根据《室外排水设计规范》(GB-2)的计算方法可得市污水处理厂总变化系总=.8最大设计流量Qmx=2m/h,平均设计流量Q平均=8m/h。
设计进出水水质见下表表-
根据阳江市城南污水处理厂工程设计规模处理构筑物分组以万m/规模作为一组或一个处理单元一期分2组二期扩建2万m/增2组三期扩建万m/增组。设计分组后既能适应污水量的逐步发展又能保证在某一组或某一座停产检修时其它构筑物能继续运转。
本工程推荐方案厂区内主要生产构筑物包括粗格栅、进水泵房、细格栅、旋流沉砂池、改良型氧化沟、二沉池、接触消毒池、污泥泵房、氯间、储泥池、浓缩及脱水机房。
粗格栅间与进水泵房合建。土建按远期万m/规模一次建成设备按一期2万m/规模安装。
⑴总进水闸门井
①设计参及描述
污水处理厂供电电源为二级负荷由上级变电站提供双路V电源为防止可能发生停电事故而使上游的污水无法排放或造成进水泵房淹泡在进水泵房进水池前建有总进水干管事故溢流井该井与进水泵房进水闸门井合建在一起。根据规划阳江市城南污水处理厂总进水干管为单排2mm钢筋砼管进水泵房进水闸井内设置二套电动闸门。一旦发生事故可关闭闸门。溢流管道为单排2mm钢筋砼管当进水泵房的进水闸门关闭时井内水位上升污水通过溢流管排至厂外。总进水闸门井与进水粗格栅间及进水泵房合建。
设计水量按远期规划污水万m/最大日最大时进水水量设计设备按一期2万m/规模安装。
②主要设备及参
、手电两铸铁镶铜方闸门
量2套
规格mm×Hmm
功率2.2
B、手电两铸铁镶铜圆闸门
量套
规格2mm
功率.
⑵粗格栅
①设计参及描述
进水粗格栅是污水处理厂第一道预处理设施粗格栅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。在泵前设置与泵房合建的粗格栅井格栅井为矩形双槽式钢筋混凝土结构单槽宽9mm两流槽内配二台机械粗格栅机械粗格栅后安装有栅渣输送机等设备。粗格栅的开停由现场PLC根据时间间隔或格栅前、后水位差自动启闭机械栅耙并联动栅渣输送机完成栅渣的收集、输送和装箱输送到PLC系统显示运转启闭状态和发生事故警报。粗格栅与栅渣输送机联锁由PLC自动按顺序控制亦可现场操作。每台粗格栅前后均设闸门以便单台检修。
一期设机械格栅二道备远期两台同时使渠道宽.9m栅条宽mm,配电机功率.7。。
在粗格栅井前设有事故排放管闸门控制当出现停电等事故时所有污水临时排入漠阳江。事故排放管按远期规模设计管径2。
每道粗格栅前后设有手动闸门共台备作检修和切换。格栅间尺寸8.8X9.m,地下埋深.m..
②主要设备及参
Ⅰ、机械粗格栅
量2台
宽度9mm
地下深度.m暂定
设计流量Qmx=.m/s
过栅流速Vmx=.9m/s
栅条间隙b=2mm
栅前水深h=.8m
安装角度=7。
功率N=.7
Ⅱ、栅渣输送机
量台
规格L=m
输送能力2m/h
功率N=.
Ⅲ、栅渣压榨机
量台
压榨能力～2L/s
功率N=.7
③运行方式
根据格栅前后水位差或按时间周期自动控制清渣也可机旁手动控制清渣。
本次粗格栅设计选择了两种形式
Ⅰ、钢丝绳格栅除污机
Ⅱ、回转式固液分离机
钢丝绳格栅除污机国内外使较国内运转效果较好性能稳定特别适于深水使国内该类产品质量及性能与进口设备相比差距较大但进口产品价格较高。回转式固液分离机近年在国内使较运转效果很好该设备由动力装置、机架、清洗机构及电控箱组成动力装置采悬挂式蜗轮减速机结构紧凑调整维修方便适于市政污水处理厂污水预处理工艺但随着地面下深度的深运转效果降低。钢丝绳格栅除污机与回转式固液分离机均能满足使要求本设计选钢丝绳格栅除污机。
⑶进水泵房
①设计参及描述
污水经粗格栅后流入污水泵房进水泵将污水提升以满足后续污水处理流程及竖向的衔接要求泵房为地下式钢筋混凝土结构泵房与粗格栅井合建污水经水泵提升后通过渠道至细格栅站。进水泵房大小按远期万m/平面尺寸×m。
进水泵房设备安装按一期2万m/计时变化系Z=.8,即Qmx=2m/h安装台2备潜污泵。
进水泵房是全厂的咽喉一旦出现故障全厂就得停产因此选泵至关重要根据近年来污水泵站设计技术发展情况本设计选潜水泵台2备。PLC系统可以根据水位控制水泵开停。也可以使水泵交替工作运转。如果污水处理厂进水量大于设计流量或发生事故时污水将通过厂外进水溢流井排出。进水泵和粗格栅均由PLC控制并将运行情况传送到PLC显示所以进水泵可作到全自动运行不需人看管。
进水泵房选潜水排污泵具有高效、防缠绕、无堵塞、自动藕合、高可靠性和自动控制等优点该泵可通过固定导杆很方便的提升至地面维修保养非常方便。并可简化泵房下部结构和土建工程量节省工程造价改善工作环境。为方便水泵检修、安装潜水泵上方设置台起吊重量2.吨的电动葫芦和起吊工梁。
一期选潜污泵台2台大泵台小泵。最大流量时开两台大泵平均流量时开一台大泵一台小泵。大泵单台Q=m/h,H=m配电机功率小泵单台Q=2m/h,H=m配电机功率22。在大水泵及小泵出水管上分别安装N手动闸阀和N2mm止回阀。
②主要设备及参
Ⅰ、潜水排污泵
量2台备
流量Q=m/h
扬程H=m
功率N=
Ⅱ、潜水排污泵
量台
流量Q=2m/h
扬程H=m
功率N=22
Ⅲ、电动葫芦
量台
起吊重量2.t
功率N=2.2
③运行方式
水泵的开、停根据集水井内水位计自动控制。
细格栅、旋流沉砂池合建。二流道设计规模为2.万m/。
⑴细格栅
①设计参及描述
污水由进水泵提升至高位出水井靠重力流向细格栅和沉砂池在进水泵房与沉砂池之间的连续渠道上设置2道细格栅以进一步去除污水中较小颗粒的悬浮、漂浮物质。设计经种型式细格栅比选后将细格栅的选型集中在弧形格栅机和阶梯格栅及回转式固液分离机的比较上弧形格栅属细格栅或粗细格栅其耙齿可金属制造其耙齿缓慢地绕着安装在弧形格栅曲率中心处水平轴转动以去除格栅条上的被拦截的污物；阶梯格栅是通过偏心的旋转传动而移动齿耙由下而上由移动齿耙将污水中的悬浮物从水中逐级推至污物出口处再从栅渣出口排入传送带阶梯格栅外形可作成封闭箱体对周围环境没有任何污染但阶梯格栅的制作精度要求高传动复杂维修不便价格昂贵使寿命不及弧形格栅长回转式固液分离机近年在国内使较运转效果很好。该设备由动力装置、机架、清洗机构及电控箱组成动力装置采悬挂式蜗轮减速机结构紧凑调整维修方便。国内产品质量及性能与进口设备几乎没有差距特别适于市政污水处理厂污水预处理工艺最大的优点是价格便宜。经设计方面比较次进行际运行效果调研后还是认为回转式固液分离机适合于本污水处理厂。
细格栅站设计水量按最大日最大时进水水量设计Qmx=2m/h。
在连续渠道的格栅前后分别装有闸门以便检修。细格栅的开停由现场PLC根据格栅前后的水位差自动控制细格栅的栅渣由螺旋输送机送入栅渣压滤机压脱水后装入栅渣箱中污水经过细格栅后进入沉砂池。
采回转式细格栅各两道每道格栅宽.m配电机功率.。栅渣由输送机输送至压榨机脱水后打包外运。
②主要设备及参
Ⅰ、回转式固液分离机
量2台备
宽度mm
设计流量Qmx=.m/s
过栅流速Vmx=.7m/s
栅条间隙b=mm
栅前水深h=.8m
安装角度=7。
功率N=.
Ⅱ、栅渣输送机
量台
规格L=m
输送能力2m/h
功率N=.
Ⅲ、栅渣压榨机
量台
压榨能力～2L/s
功率N=.7
③主要运行方式
根据格栅前后水位差或按时间周期自动控制清渣也可机旁手动控制清渣。
⑵旋流沉砂池钟氏沉砂池
①设计参及描述
沉砂池采旋流式沉砂池系统设置旋流式沉砂池可去除原水中粒径≥.2mm的砂粒使无机砂粒与有机物分离开来便于后续生化处理。
与传统的平流式曝气沉砂池相比近年来应日益广泛的各类圆形沉砂池的共同优点是占地面积小能耗低土建低管理方便圆形沉砂池本身也有很种尽管彼此大小相近其特性却有很大差别。如美国SmithLoveless司的比氏Pist沉砂池、英国Jonesttor司的钟式Jet沉砂池奥地利的SYSTEMPIST等。其中比氏沉砂池为这类圆形沉砂池的原型钟式沉砂池为98年专利产品在的仿比氏沉砂池中钟式沉砂池具有特殊的意义一是在国内已有比较的应二是研究资料比较齐全三是国内已有同类产品。因此在的旋流沉砂池中设计采钟式沉砂池或同类产品。
钟式沉砂池采重力原理水流经进水渠进水沉砂池分选区水流分为两个环内环在叶轮推动下向上流动外环则基本上保持静止。砂料以重力沉降到外环的斜底上并顺斜坡滑入集砂区轻的有机物则在径向叶轮的推力作下与砂料分离返回到水流中去。钟式沉砂池有两种从集砂区排砂的方式以供选择砂泵或气提考虑到砂泵的寿命和维修难度生产商推荐采气提装置另外气提装置可方便地兼于“砂清洗”过程即气提前先空气将砂冲散使有机物分离。
钟式沉砂池具有以下特点
.占地面积小。
b.沉砂效果受水量变化很小。
c.砂水分离效果好分离出的砂子含水率低有机物含量少便于运输。
.系统采PLC自动控制洗砂、排砂周期运行安全、可靠。
e.操作方便、维护简单寿命长。
f.鼓风机采国外先进技术噪音低。
g.对周围环境影响很小卫生条件好。
钟式沉砂池的运行效率包括两个内容一是除砂效率二是有机物分离效率。钟式沉砂池转盘的转速和高度均是可调的根据除砂效率及有机物分离效率的要求哪个严格而定因此钟式沉砂池提供了一整套变速及调整系统另外进出水口及池中水位也是不定可视需去除的砂粒的粒径而定。这些特点符合本污水处理厂的使要求。污水中所含的砂通过沉砂池上立式桨叶式砂水分离机的搅拌沉到池底由气提将砂提升后送入设在池边的砂水分离器。选套砂水分离器对应旋流沉砂池。沉砂池与计量槽合建沉砂池后出水渠道与巴氏计量槽进水渠道相连接渠道上装钢或玻璃钢盖板作为人行道以利设备检修和生产管理人员通过另外在沉砂池进出口设有滑动闸门当沉砂池发生故障时或设备需检修时污水可超越沉砂池进入下一处理构筑物。
沉砂池设计按一期的最大日最大时进水水量设计Qmx=2m/h。
设旋流沉砂池一座每座直径.m池深.m砂斗直径.m砂斗深度2.m。每座沉砂池中间设有一台可调速的带中空轴的立式浆叶分离机和一个空气提升器功率为.。气源由两台小型鼓风机一一备提供每台风量2.m/min风压P。砂水混合物通过气提输送至砂水分离器共台功率为.7分离后的干砂外运。沉砂池排砂总量约.m/含水率。
②主要设备及参
Ⅰ、钟式沉砂池搅拌设备
沉砂池量池
设计流量:Qmx=2m/h
池径:=mm
有效水深H=9mm
沉砂池搅拌设备量:套
搅拌设备规格:直径mm
搅拌设备转速-rpm之间可调
Ⅱ、于气体提砂的鼓风机主要技术参如下
量:套
规格:Q=2.m/minH=.m
