许昌第二污水处理厂工程可研报告

1、目 录前 言11总论21.1项目名称与建设单位21.1.1项目名称21.1.2项目承办单位21.1.3项目拟建设地点21.2编制依据21.3 编制原则41.4编制范围51.5编制内容51.6推荐方案和研究结论51.6.1推荐方案51.6.2工艺与规模51.6.3定员51.6.4项目总投资及资金筹措61.6.5研究结论72许昌县第二污水处理厂概况82.1 许昌县概况82.2许昌县第二污水处理厂概况82.3自然条件92.4供水现状102.5排水现状103项目建设的必要性123.1许昌县第二污水处理厂辐射企业污水排放的危害123.2工程建设的必要性134工程规模和处理程度154.1工程规模154.2

2、处理程度164.3污水处理厂厂址选择175污水处理工艺方案比选185.1工艺方案比选原则185.2工艺方案的比较185.3 预选方案的比较205.3.1 预选方案介绍205.3.2 工艺方案的技术特性比较255.3.3主要工艺设计参数比较265.4 生化处理方案确定265.5深度处理工艺275.5.1深度处理工艺选择275.5.2 消毒工艺选择286污水处理厂工程设计316.1 总体设计316.1.1工程规模及水质316.1.2污泥产量、进出水检测、药剂及供气量316.2总图设计336.3 主要构筑物及设备选型346.3.1设备选型原则：346.3.2格栅选型356.3.3沉砂池选型356.3

3、.3鼓风机选型376.3.4污泥浓缩脱水设备选型376.3.5进水泵房形式386.5 污水各工段处理效果预测416.6 工艺设计416.6.1粗格栅及进水泵房416.6.2沉砂池和细格栅426.6.3 a2/o工艺446.6.4风机房456.6.5二沉池456.6.6污泥处理系统466.6.7深度处理486.7 建筑设计496.7.1设计目标506.7.2总体布局506.7.3建筑设计构思506.7.4建筑装修516.7.5建构筑物一览表516.8 结构设计526.8.1工程地质概况及气象条件526.8.2抗震设计526.8.3材料要求526.8.4结构防腐526.9 供配电设计536.9.1

4、供电电源与电压536.9.2电负荷计算536.9.3继电保护与计量546.9.4设备选型556.9.5防雷与接地566.9.6电缆敷设566.10 仪表及自控设计566.10.1控制方式及组成566.10.2自控系统设计586.10.3 通讯设计606.11 通风设计616.12主要工艺流程设备表616.13 污水收集系统636.11.1污水管道设计原则636.13.2污水管网计算636.13.3 污水管网设计646.13.4主要附属构筑物647. 污泥处置667.1 污泥处置的必要性667.2 污泥处置原则667.3 常用污泥处置技术677.3.1 常用污泥处置技术概述677.3.2 常用污

5、泥处置技术对比687.4.污水处理厂污泥处置方案718 节能与环保738.1 节能738.1.1工艺节能措施738.1.2电气节能措施738.2 环境保护748.2.1污染物的削减748.2.2厂区环境保护748.2.3施工期环境保护759. 劳动保护及安全卫生7610 防火7810.1 防火设计依据及原则7810.2 总体布置7810.3 厂区防火7810.4 消防给水8011 劳动定员8112. 工程项目风险分析8212.1 污水处理厂风险影响预测8212.2 污水处理系统运行风险分析8213. 投资估算与资金筹措8413.1 投资估算8413.1.1 说明8413.1.2编制依据8413

6、.1.3编制办法8413.1.4 投资估算8513.1.5总投资构成分析8613.2资金筹措8714. 经济评价8814.1经济评价说明8814.2总成本费用估算8814.2.1原材料、动力8814.2.2工资及附加8814.2.3折旧及摊销8914.2.4修理费8914.2.5其它费用8914.2.6总成本费用8914.3盈利能力分析8914.3.1经营收入8914.3.2税金及附加9014.3.3利润及分析9014.3.4清偿能力分析9014.3.5现金流量分析9014.4不确定性分析9114.4.1盈亏平衡分析9114.4.2敏感性分析9214.5经济评价结论9315 招投标方案9415

7、.1招标原则9415.2招标范围9415.3招投标程序9415.3.1招标9415.3.2投标9515.3.3开标、评标和中标9616 结论和建议9716.1结论9716.2 建议97前 言河南省地处中原，地理位置特殊，在全国经济发展格局中具有承东启西、连南贯北的重要作用，是全国各经济区交流、联合的中枢之地。商丘北接齐鲁，南据江淮，西扼中原，东临沿海，亚欧大陆桥经济带与京九经济带纵横交汇，是重要的物资集散地和商贸中心，是河南实施“东引西进”战略的桥头堡。许昌县位于河南省中部，环抱许昌市魏都区，东与鄢陵县接壤，西与禹州市毗邻，南与临颖县相连，北与长葛市为邻，京广铁路纵贯南北，京珠高速公路和107

8、国道穿境而过，地理位置优越。拟建许昌县第二污水处理厂地处许昌、漯河二市交界处，极利于市场培育和辐射。距许昌市6公里，距张潘镇4公里，距107国道5公里。西有京港澳高速公路，东有许亳高速公路。便利的对外交通条件为许昌县第二污水处理厂辐射企业走向全国乃至世界提供了条件。许昌县第二污水处理厂现辐射企业占地37.5公顷，道路占地6.8公顷，总用地为44.6公顷。现有职工1500人左右。现有企业七家，（东方生态实业有限公司（许昌东方豫中化工公司 ）、河南豫辰化工有限公司、许昌恒生制药有限公司、许昌凯特化工厂、许昌艾嘉圣美皮革有限公司、许昌威龙制衣有限公司、食用菌厂等），建设初具规模。远期共计污水排放量为

9、15000吨/天。cod总排放量较大，为节约用水，达到真正减排目的，为此需要进行污水处理。该报告书编制范围包括污水处理厂、污水处理系统及其配套工程建设。1总论1.1项目名称与建设单位1.1.1项目名称许昌县第二污水处理厂污水处理工程1.1.2项目承办单位项目承办单位：许昌县兴业开发投资有限公司1.1.3项目拟建设地点许昌县张潘镇前汪村枪张公路南200米1.2编制依据1、法律依据中华人民共和国环境保护法中华人民共和国水污染防治法中华人民共和国水污染防治实施细则污水处理设施环境保护监督管理办法饮用水水源保护区污染防治管理规定地表水环境质量标准 gb3838-2002污水综合排放标准 gb8978-

10、1996农田灌溉水质标准 gb5084-92生活饮用水卫生标准 gb5749-2005污水排入城市下水道水质标准 cj3082-1999城镇污水处理厂污染物排放标准 gb18918-20022、采用的主要规范、标准地表水环境质量标准 gb3838-2002环境空气质量标准 gb3095-1996污水综合排放标准 gb8798-1996 城镇污水处理厂污染物排放标准 gb18918-2002大气污染物综合排放标准 gb16297-1996城市区域环境噪声标准 gb3096-93城市区域环境噪声适用区划分技术规范 gb/t 15190-94恶臭污染物排放标准 gb14554-93城市污水排入下水道

11、水质标准 cj3082-1999城市给水工程规划规范 gb50282-98城市排水工程规划规范 gb50318-2000室外给水设计规范 gb50013-2006室外排水设计规范 gb50014-2006建筑结构荷载规范 gb50009-2001建筑地基基础设计规范 gb50007-2002建筑抗震设计规范 gb50011-2001建筑设计防火规范 gb50016-2006混凝土结构设计规范 gb50010-2002建筑灭火器配置设计规范 gb50140-2005建筑内部装修设计防火规范 gb50222-95采暖通风与空气调节设计规范 gb50019-2003建筑给水排水设计规范 gb5001

12、5-2003屋面工程技术规范 gb50345-2004钢结构设计规范 gb50017-2003 给水排水工程构筑物结构设计规范 gb50069-2002泵站设计规范 gb/t50265-97混凝土水池软弱地基处理设计规范 cecs86-96建筑桩基技术规范 jgj106-2003地下工程防水技术规范 gb50108-2001砌体结构设计规范 gb50003-2001供配电系统设计规范 gb50052-95建筑防雷设计规范 gb50057-943kv110kv高压配电装置设计规范 gb50060-92工业企业设计卫生标准 gbz1-20021.3 编制原则本项目以削减水污染物排放量、减少一次供水

13、量、减少废水排水量、增加水的循序使用量，提高水的循环利用率，实现节流减污为总的原则。根据本工程的具体情况，方案的编制主要遵循下述原则，以求最大限度的降低单位产品水耗，减少生产用水量和废水排放量，并进一步削减水污染物排放量，在取得较好的社会效益、环境效益的前提下，使企业能取得一定的经济效益。1、遵守执行国家环保政策、有关法规及规范和标准的原则；坚持经济发展与环境保护并行原则；2、工程建设与生产能力相协调的原则；3、本着化害为利，变废为宝的原则，实行清洁生产，废水循环利用，创造直接经济效益；4、本着高效低耗，投资省、运行效果好、操作管理方便的原则，采用可靠、成熟、先进的工艺与技术；5、在新农村建设

14、指导下，对张潘镇及周边企业污水进行综合治理，充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益；6、在保证出水水质的前提下，选用先进可靠、管理方便、经济合理、占地面积省的工艺；7、积极稳妥地采用先进技术和设备，节能降耗，提高自动控制水平；8、充分考虑污泥的综合利用，为污水回用创造条件。1.4编制范围项目建设背景及必要性，企业概况，建设厂址与建设条件，工程技术方案，环境保护，节约能源，招标投标方案，机构设置及实施进度，投资估算及资金筹措，财务评价。1.5编制内容本报告编制内容为许昌县第二污水处理厂污水处理工程。1.6推荐方案和研究结论1.6.1推荐方案本项目选用可靠成熟先进的“a2/o”废水处理工艺

15、，本着投资少、效果好、达标排放的原则，建设本项目，确保废水处理深度效果。本次工程总规模为15000吨/天。1.6.2工艺与规模废水处理厂处理工艺为“a2/o+深度处理”，处理规模为15000吨/天。深度处理工艺为“絮凝沉淀+砂滤”，污泥处理工艺为“浓缩+机械脱水”。1.6.3定员本项目在废水处理站的运行、操作、管理、维护方面，需新增定员30人，其中工人7人，化验和维修人员5人，调度和生产技术5人，管理人员5人，其它服务人员8人。1.6.4项目总投资及资金筹措项目总投资2636.06万元，其中建设投资2596.06万元，流动资金40.00万元，其来源为项目承办单位自行筹措。主要技术经济指标表1项

16、目总投资万元2636.061.1建设投资万元2596.061.2流动资金万元40.002资金筹措万元2636.062.1自筹资金万元2636.062.1.1用于建设投资万元2596.062.1.2用于流动资金万元40.002.2借款万元0.003资本金比例%1004经营收入万元657.00正常年5总成本费用万元376.92年平均6利润总额万元201.87年平均7所得税万元50.47年平均8税后利润万元151.40年平均9每百元经营收入占用总资金元/百元455.4510每百元销售收入占用建设投资元/百元448.5311每百元经营收入占用流动资金元/百元6.9112总投资收益率%7.6613项目资

17、本金净利润率%5.7414全部投资财务内部收益率(税前)%8.8915全部投资投资回收期(含建设期):年9.14 16全部投资财务净现值（税前）万元1020.58ic=4%17盈亏平衡点（bep）%54.961.6.5研究结论本项目采用可靠成熟先进的废水处理工艺，本着投资少、效果好、达标排放的原则，确保废水处理效果；经初步经济分析，本项目的各项财务指标均在满意的范围内，收益率大于行业基准收益率，且具有较强的抗风险能力。因此，从经济上看该项目是可行的，具有较好的经济效益。同时，本项目的财务效益和国民经济效益相一致，具有较好的国民经济效益。2许昌县第二污水处理厂概况2.1 许昌县概况许昌县位于河南

18、省中部，环抱许昌市魏都区，地理座标东经11335-11405，北纬3353-3411，东与鄢陵县接壤，西与禹州市毗邻，北与长葛市为邻，南与漯河市临颖县相连，县境东西长46.8km，南北宽37.8km。京广铁路纵贯南北，京珠高速公路和107国道穿境而过，距国际航空港郑州国际机场仅40km。许昌县地处河南省中部，环抱许昌市区，总面积1002平方公里，耕地面积101万亩，辖16个乡镇，445个行政村，7个居委会，总人口近80万，是全国最大的档发加工出口基地、腐竹生产集散地和童鞋加工基地，是河南省首批对外开放重点县和发展开放型经济先进县。2.2许昌县第二污水处理厂概况许昌县第二污水处理厂选址位于许昌市

19、许昌县，居于河南中原城市群隆起带，尽享河南省构建中原城市群的各项优惠政策。京广铁路、京珠高速公路和107国道纵贯南北，311国道横穿东西，许昌至南阳到重庆的高速公路、许昌至开封至青岛的高速公路、许昌至登封到洛阳的高速公路、许昌至扶沟到安徽亳州的高速公路交汇于此，省道及县乡公路纵横交织，四通八达。“南水北调”、“西气东输”两大工程穿越县境，为全县经济快速发展提供更大空间。许昌县城区功能比较完善，市政、交通、通讯、供水、供电等基础设施齐全，适宜工矿企业进驻生产，所在区域属于温带大陆性季风气候，常年主导风向为东北风，对许昌市城区环境空气质量影响不大。许昌县第二污水处理厂辐射企业依托许昌市具有经济、社

20、会发展等优越的区位条件。目前已有企业见下表：已有企业情况调查表单位：万元序号企业名称总投资生产规模备注1东方化工实业有限公司80005000t/a氨基乙酸已建2河南豫辰化工公司1500027t/a叔丁基二甲基氯硅烷已建3许昌恒生制药有限公司50003t/a盐酸马尼地平已建4许昌凯特化工厂30002000t/a有机硅500t/a氯丁胶粘合剂已建5许昌艾嘉圣美皮革有限公司800裘、革、皮制品加工在建6许昌威龙制衣有限公司/成衣在建7食用菌厂/食用菌在建8东方化工二期工程/1万t/a草甘膦原料药拟建9豫辰化工二期工程/295t/a叔丁基二甲基氯硅烷 拟建2.3自然条件1、地理位置许昌县第二污水处理厂

21、位于许昌县东南部，距许昌市6公里，距107国道5公里，紧邻枪张公路，交通运输条件较为便利。东距张潘镇区4公里，西临将官池镇。2、地形地势许昌县第二污水处理厂地形单一、地势平坦。3、气象气候条件许昌县第二污水处理厂地处北温带，属暖温带季风气候，四季分明，日照充足，热量资源可满足作物一年两熟。年平均日照2200h左右，年平均太阳辐射总量115千卡/cm2，年平均气温14.6oc，最高气温41oc，最低气温-17.2oc，年平均降水量72.9mm,最大降水量1132mm,最小降水量414mm。降水主要集中于7、8、9三月，占全年降水量54.5%，无霜期217天左右。4、水文地质、土壤范围内小黑河注入

22、新沟河形成y字形向南出规划区。属淮河流域颍河水系。水文地质属中等富水区、单井出水量大于25t/h,出水量稳定。许昌县第二污水处理厂位于黄淮冲积平原上，基本为潮土，土层深厚，土体内碳酸钙含量丰富，ph值为8.0-8.6。土地耕层较厚，肥力中等，易于耕作。2.4供水现状目前许昌县第二污水处理厂辐射企业生产、生活用水均采用地下水。规划从许昌市区原107国道西侧的水厂引水的供水管线尚未开始建设。2.5排水现状生产用水主要是锅炉用水，循环冷却水，另外有少量洗涤用水和生产性废渣水解处理少量用水；生活用水主要是6万居民的生活用水和园区职工食堂及引用水与洗刷用水，部分企业内部建有污水处理站，经处理后达标排放，

23、排至小洪河。部分企业内部雨水处理达标后与生活污水分流排放。3项目建设的必要性3.1许昌县第二污水处理厂辐射企业污水排放的危害目前，许昌县第二污水处理厂辐射企业的污水排放量每天约有1.5万吨，污水管网覆盖率低，生活污水未经处理直接的或间接的排入河流。这些污水的排出将会影响到本市及周边地区的环境和下游沿线流域的生态平衡。其影响主要表现在以下几方面：1、对城市供水的影响目前，地下水是许昌县第二污水处理厂辐射企业生产和生活用水的重要水源之一。许昌县第二污水处理厂辐射企业的地下水源主要靠大气降水和河渠渗漏补给。市域内河流水体为地下水源的主要补给水源，由于地面水的污染造成地下水的污染，排放河流的污水对城市

24、地下水已构成严重威胁。现在许昌县第二污水处理厂辐射企业的部分浅层地下水和中层地下水已受到污染。目前虽未涉及到深层地下水，但一量出现深层地下水污染，将不可逆转，难以消除。2、对环境的影响许昌县第二污水处理厂所在河流除防洪排涝外，还负有农田灌溉的任务，长时间的城市生活污水的大量排入，会导致水质恶化、污浊，严重的影响了市容景观和城市环境，给市民的生活及农业生产带来极为不利的影响，有损于许昌县企业的声誉，有碍于招商引资，限制了第三产业及旅游业的发展。3.2工程建设的必要性水体严重污染是城市水资源可持续利用和城市经济可持续发展的重大障碍，因此污水治理对防治水体环境污染，缓解水的供需矛盾可起到积极的作用。

25、国家对环境保护，污水治理工作十分重视，全国人大1996年通过了水污染防治法修正案，全国第四次环保大会要求本世纪末，全国重点水系淮河、辽河、海河基本变清。另外，根据城市污水处理及污染防治技术政策的有关规定，2010年全国设市城市和建制镇的污水平均处理率不低于50%，设市城市的污水处理率不低于60%，重点城市的污水处理率不低于70%，因此许昌县第二污水处理厂的污水处理率不应低于60%。且许昌县第二污水处理厂辐射企业排放的污废水是淮河流域颍河水系上游的一个重要污染源，许昌县第二污水处理厂辐射企业污水治理工程的加强，污水处理厂的建设对保护淮河流域颍河水系有着重要的意义。为减轻对下游沱河流域的污染，使许

26、昌县第二污水处理厂辐射企业的地下水、地面水及其下游的水域水质有明显的改善，不再受污水的困扰，使被破坏了的生态环境得到恢复，建设许昌县第二污水处理厂是十分必要和急时的，且迫切的。总之，许昌县第二污水污水处理厂的建设，有着极其深远的意义，其意义表现为：1、许昌县第二污水处理厂污水处理工程的建设可进一少减少许昌县第二污水处理厂辐射企业内的工业污水的污染总量，减轻地下水及淮河流域的污染。2、有利于改善工业园区的投资环境，有利于招商引资，对促进许昌县工业发展和经济腾飞，起到积极作用，有利于经济持续稳定地向前发展。3、污水治理后地面水环境将得到改善，沿线整体环境得到改观，工业园区内人民生活环境质量将有所提

27、高。4、污水治理使沿线的农业用水水质及农产品质量得到提高，有利于保护人民群众的身体健康和维持社会安定。因此，兴建许昌县第二污水处理厂污水处理工程功在当代，利在千秋，利国利民，势在必行。4工程规模和处理程度4.1工程规模1、服务范围工程近期服务人口6万人，服务面积90km2，拟收集张潘镇全部、将官池镇东部生活污水和工业废水。 2、污水水量预测本次报告仅涉及现有企业排水和居民生活污水。 部分企业可收集污水量序号企业名称排水量t/dcodcrmg/lbod5 mg/l ss mg/l1许昌恒生制药600600961722东方化工225622561502003豫辰化工7657651502004凯特化工

28、432432150200居民生活污水序号服务人口排水量t/dcodcrmg/lbod5 mg/l ss mg/l16.25万100004003001003、工程规模确定最终确定污水处理厂设计建设规模为15000吨/天。4.2处理程度 1、污水水质本次工程所收集的污水主要为各企业已经达标的废水和生活污水，经加权平均，其水质如下：许昌县第二污水处理厂辐射企业污水水质序号项目设计值（mg/l）1codcr3502bod51803ss1204总氮355nh3-n256bod5/codcr0.502、排放标准工程排水执行城镇污水处理厂污染物排放标准（gb189182002）一级标准b指标（其中cod、总

29、氮、氨氮执行一级a标准），处理后尾水排入新沟河。污水处理后水质达到下表中的排放标准，指标如下：污水处理后排放标准指标表序号项目设计值（mg/l）1codcr502bod5203ss204总氮155nh3-n56ph694.3污水处理厂厂址选择根据排水工程规划要求，许昌县第二污水处理厂厂址选则应具备以下条件：1、有利于处理后的污水的排放。2、厂址位于城乡结合部，便于处理后污水的农灌。3、厂址周围环境敏感点距离均在200米以上，工程建设对周围环境影响不大。5污水处理工艺方案比选5.1工艺方案比选原则1、拟采用的工艺技术路线具有先进性和可靠性。2、确保污水中的污染物质，特别是氮、磷的去除率。3、运行

30、管理简单，对污水水质的适应性强，耐冲击负荷。4、具有较高的自动化控制水平。5、具有较低的建设投资和运行费用。6、占地面积小，节省建设用地。7、污水处理厂与环境协调。5.2工艺方案的比较对于处理规模低于10万吨/日的中小型污水处理，选择合适的处理工艺是系统高效运转的关键。对于这类污水处理，在工艺选择时应满足以下几方面的要求：1、处理工艺适应性强，耐冲击负荷，处理效果稳定，对codcr、bod5、氨氮、ss等污染物的去除效率高，确保处理出水达标排放；2、工艺高效节能，长期运行费用低；3、自动化程度高，操作管理方便；4、基建投资合理，适合中小规模的污水处理厂建设。目前，对于日处理能力在10万吨以下的

31、污水处理设施，可选用普通活性污泥法、氧化沟法、sbr法、水解好氧法、ab法和生物滤池等技术。一般而言，在采用活性污泥法的污水处理厂中，不同的污染物是以不同方式去除的。例如，污水中的ss主要靠沉淀去除，可以选用适当的污泥负荷(f/m)值、较小的二次沉淀池的表面负荷和较低的出水堰负荷等措施；污水中bod的去除是靠微生物的吸附和代谢作用、并对污泥与水进行分离完成的，根据污水厂运行经验，在污泥负荷0.3kg/(kgd)时，即可使出水bod520 mg/l；污水中codcr的去除取决于原水的可生化性，它与城市污水的组分有关；污水中nh3-n的去除，完成硝化是先决条件，必须使系统维持在较低的污泥负荷条件下

32、运行，使系统的泥龄大于维持硝化所需的最小泥龄。所以，要达到要求的出水指标，必须根据进、出水水质，选择适当的工艺参数，在满足生物除磷脱氮的前提下，完成对bod5、codcr和ss的去除，故生物脱氮除磷是污水处理工艺的关键。sbr工艺系列中的unitank法因生物除磷效果差，又无污泥回流设施，使得整体系统的利用效率很低；msbr法流程繁琐，对自控及监测仪表要求较高，当水量变化大时需通过调整进水和曝气过程的时序使系统正常运行。因此，考虑将cast法作为比选方案之一。普通活性污泥法作为传统的污水生物处理工艺，是处理效率较高的污水处理方式。活性污泥中的微生物主要有细菌、原生动物和藻类，其中细菌主要又以菌

33、胶团和丝状菌状态存在。普通活性污泥法是目前应用十分广泛的处理工艺，因此将此法作为比选方案之一。5.3 预选方案的比较5.3.1 预选方案介绍1、a2/o水处理技术介绍a2/o是传统的生物脱氮工艺，目前已广泛应用于各种规模的城市污水处理厂，污水首先进入厌氧池，进行水解酸化然后进入缺氧池与回流污泥和回流混合液混合，反硝化菌利用污水中的有机物和回流混合液中的硝酸盐进行反硝化，可同时去碳脱氮，当污水进入好氧池时，有机物浓度已较低。由于进入好氧池的污水中有机物浓度较低，有利于自养型硝化菌的生长繁殖。其特点是：工艺简单、技术成熟、管理方便、脱氮效果较好等。a2/o水处理工艺其运行稳定性、处理效果、占地面积

34、和节能效果以及脱氮除磷效果都很显著。其处理工艺流程图见图51。图5-1 a2/o工艺流程图根据当地污水现状，工业废水比例较大，工业废水中难降解成分含量较多，因此本方案考虑设置水解酸化池。水解酸化池全称为水解酸化污泥床反应器，是改进的升流式厌氧污泥床反应器(uasb)，但不设三相分离器。在水解酸化池内，一方面利用污泥床的沉淀和截流作用去除大部分难降解的悬浮性有机物，另一方面在水解和产酸菌的作用下，将不溶性有机物水解成溶解性有机物、大分子物质分解成小分子物质，出水bodcod值有明显提高，大大提高了污水的可生化性。众所周知，微生物对有机物的摄取只有溶解性的小分子有机物质才可直接进入微生物细胞内，而

35、不溶性大分子物质，首先要通过胞外酶的分解才能进入微生物体内参与代谢过程。经过水解酸化处理，有机物在微生物的代谢途径上减少了一个重要环节，无疑将加速有机物的降解。2、cast工艺循环式活性污泥法（cyclic activated sludge technology，简称cast）是澳大利亚开发的一种工艺，是在传统间隙式活性污泥法（sbr法）和iceas（intermittent cyclic extended aeration system）工艺（周期循环延时曝气系统）基础上发展起来的一种新技术，该工艺将可变容积活性污泥法过程和生物选择器原理进行有机的结合。cast方法是一种循环式活性污泥法，整

36、个工艺为间隙式反应器，在此反应器中活性污泥法过程按曝气和非曝气阶段不断重复进行，该法将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中进行。cast方法是一种“充水和排水”活性污泥法系统，废水按一定的周期和阶段得到处理。cast方法在七十年代开始得到研究和应用，随着电子计算机应用和自动化控制的日益普及，间隙运行的cast工艺由于其投资和运行费用低，处理性能良好，该工艺已广泛用于城市污水和各种工业废水的处理。这种工艺综合了推流式活性污泥法的初始反应条件（具有基质浓度梯度和较高的絮体负荷）和完全活性污泥法的优点（较强的耐冲击负荷能力），无论对城市污水还是工业废水都是一种有效的方法，有效地防止污泥膨胀。另

37、外如果选择器的厌氧的方式运行，则具有生物除磷作用。有资料介绍：由于cast工艺引入了厌氧选择器，使该系统具有很强的除磷脱氮能力。实际这种说法不完全正确。因为就脱氮而言，cast系统与传统的sbr没有太多的不同，静止沉淀时的反硝化作用和同时硝化反硝化作用在脱氮过程中起主要的作用。而除磷方面，仅20-30%的回流比，则无法保证选择区内的污泥浓度，举例而言，若反应池内的污泥浓度为6g/l（一般没这么高），回流比为20%时，选择的污泥浓度仅为1g/l。这样低的污泥浓度是很难保证良好的除磷效果的。况且回流是在进水同时进行，这时处在曝气阶段，回流的混合液含有大量的溶解氧和硝态氧，也不利除磷。第三，生物除磷

38、是通过排除富集磷的污泥来实现的，而系统长泥龄低负荷的运行，产泥率很低，同样无法保证良好的除磷效果。实际上，很多实际工程设计中，cast工艺往往都辅以化学除磷，以保证处理达标。所以，许多资料所介绍的cast工艺良好的除磷脱氮能力有必要进行进一步的探讨和研究。其工艺流程图见图52。图5-2 cast工艺流程图cast法的基本组成及运行步骤：cast反应池主要由生物选择器、主曝气区、污泥回流/排除剩余污泥系统和撇水装置四部分组成。cast工艺每一操作循环包括进水/曝气阶段、沉淀阶段、撇水阶段和闲置阶段等几个过程阶段，各个阶段组成一个循环，并不断重复。循环开始时，由于充水，池子中的水位由某一最低水位开

39、始上升，经过一定时间的曝气和混合后，停止曝气，以使活性污泥进行絮凝并在一个静止的环境中沉淀，在完成沉淀阶段后，由一个移动式撇水堰排出已处理的上清液，使水位下降到池子所设定的最低水位，然后再重复上述过程。3、氧化沟工艺氧化沟工艺是五十年代由荷兰工程师发明的，因其池型呈封闭的循环流沟渠二得名。其池型决定氧化沟具有特殊的水流混合特性，也就是说，当以较长的时间间隔为观察基础，可以认为氧化沟是一个完全混合池，其沟内循环水量往往是进水量的几十倍甚至上百倍。所以，具有较强的抗冲击负荷的能力：但如果着眼于氧化沟的某一段，即以较短的时间间隔为观察基础，氧化沟具有推流式的特征。碳源bod的去除以及完成硝化，反硝化

40、进行脱氮可在沟中连续进行。同时省去了混合液回流系统也可不设初沉池。但通常情况下，氧化沟泥龄较长，要求污泥好氧稳定的泥龄应在20天以上，但如按此标准设计，无疑将增加过程投资和运转费用，现实占地面积大，以目前国力很难承受。因此，目前国内以建成的氧化沟泥龄多采用1215天，只能认为其污泥已经得到好氧相对稳定。氧化沟工艺发展速度较快，种类也较多，但其机理仍是活性污泥法。目前国内外应用较多的氧化沟主要有卡鲁塞尔（carrousel）氧化沟，奥伯尔（orbal）氧化沟，多沟交替式氧化沟等。各种氧化沟的主要区别在于池型和曝气方式的不同，一般情况下，氧化沟都采用表面机械曝气，如表曝机、转刷、转碟等。氧化沟工艺

41、具有流程简单，构筑物少，处理效果好，运行稳定，耐冲击负荷能力强，管理方便等优点，但是其充氧能耗往往高于鼓风机的能耗，因此运行费用相对较高。其工艺流程图见图53。图5-3 氧化沟法工艺流程图5.3.2 工艺方案的技术特性比较 表51是三种工艺的技术特性比较。表51 三种工艺的技术特性比较序号技术特性方案一：a2/o处理工艺方案二：cast工艺方案三：氧化沟法1运行方式连续进水、连续出水。反应池间歇运行，4座反应池交替运行保持进、出水的连续性。连续进水、连续出水。2工艺特点反硝化在前，硝化在后，设内循环，以原污水中的有机底物作为碳源，效果好，反硝化反应充分。有机物降解与沉淀在一个池子完成，无需设独

42、立的沉淀池及其刮泥系统。在氧化沟中完成有机物降解，在沉淀池中进行泥水分离，需设独立的沉淀池和刮泥系统。3脱氮除磷功效厌氧好氧空间交替，有脱氮除磷功能。但脱氮效果较好时，除磷效果一般。通过每一个周期的循环，造成有氧和无氧的环境，对氮和磷有较好的去除效果。氧化沟系统三个沟道内的do值呈0-1-2的梯次变化，脱氮除磷效果一般。4水质适应能力生化和物化有机结合，可抵抗较强的冲击负荷，低温条件下处理效果一般。固体停留时间较长，可抵抗较强的冲击负荷，低温条件下处理效果一般。较长的固体停留时间，可抵抗冲击负荷，低温条件下处理效果一般。5动力消耗维护管理采用鼓风曝气，曝气器（管）均布池底，动力效率较高，能耗较

43、低；连续运转，维修及维护量一般。采用鼓风曝气，曝气器均布池底，动力效率高，能耗较低；间歇运转须采用高质量的膜式曝气器，设备的闲置率较高，曝气器寿命较短，维修及维护量大。采用表面曝气，设有转碟曝气设备，转碟分点布置；设备少，管理简单，维护量小，但能耗较高。设备较少且经久耐用，控制管理简单。自动化水平高，对电动阀门等设备的可靠性需求较高，控制管理较复杂。设备少且经久耐用，控制管理简单。耗电量较小，运行费用低。耗电量较小，运行费用低。耗电量较大，运行费用较高。6自控与管理自动化水平较高，对操作人员的素质要求较低，总设备费用较低。自动化水平较高，对操作人员的素质要求较高，总设备费用较高。自动化水平较低

44、，对操作人员的素质要求较低，总设备费用较低。7对气候的适应能力气温低于15处理效果受到影响，冬季低效果更差。（同左）（同左）5.3.3主要工艺设计参数比较 表52是主要工艺设计参数比较。表52 主要工艺设计参数比较序号名称方案一：a2/o处理工艺方案二：cast工艺方案三：氧化沟1粗格栅进水泵房格栅净距:20mm格栅净距:20mm格栅净距:20mm2细格栅曝气沉砂池格栅净距:5mm沉砂停留时间:3min格栅净距:5mm沉砂停留时间: 3min格栅净距:5mm沉砂停留时间: 3min3缺氧池水力停留时间5.0hr无水力停留时间：1.0hr4曝气池污泥负荷:0.15kgbod5/kgmlss.d污

45、泥负荷:0.12kgbod5/kgmlss.d污泥负荷:0.10kgbod5/kgmlssd污泥浓度:4.0kg/m3污泥浓度:3kg/m3污泥浓度:4kg/m3污泥产率0.30.6kg/kgbod5污泥产率0.95kg/kgbod5污泥产率：0.85kg/kgbod5污泥泥龄：20d污泥泥龄:15d污泥泥龄:18d水力停留时间:10.0hr水力停留时间:18hr（包括沉淀）水力停留时间:14hr5二沉池水力负荷:0.75m3/m2.hr无水力负荷:0.7m3/m2.hr6回流污泥50100%无701007脱水机房1500mm浓缩脱水机1台1500mm浓缩脱水机1台1500mm浓缩脱水机1台5

46、.4 生化处理方案确定从上述三个方案的比较可以看出，a2/o处理水处理工艺应是首选工艺。该工艺具有：1、工艺成熟可靠；2、处理效果稳定、效率高；3、对水质水量的冲击负荷适应能力强；4、占地面积小，投资省；5、能耗较低，运行费用低；6、自控水平高，管理要求低，管理简便；本工程拟选用技术成熟可靠工艺，能取得满意的处理效果。5.5深度处理工艺5.5.1深度处理工艺选择二级生物处理出水中污染物质为有机物和无机物的混合体，有机物包括细菌、病菌、藻类及原始生物等。不论是有机物还是无机物，根据它们存在于污水中的颗粒的大小又可分为悬浮物（1m）、胶体（1m1nm）和溶解物（1nm），一般来说通过混凝沉淀等常规

47、工艺可以去除悬浮物和胶体粒子，强化处理去除的重点是形成浊度和bod5、cod 的颗粒状、胶体状杂质、除磷以及消毒。常用的中水处理方法可归纳为直接过滤法、微絮凝过滤、混凝沉淀（澄清）过滤法，这几种方法均适用于本工程所要求的出水水质。根据几种工艺可取出的污染物以及本工程所要求去除的污染物，本工程可选择直接过滤法、混凝沉淀（澄清）过滤法。通过对天津纪庄子污水处理厂二级出水作了直接过滤、微絮凝过滤和絮凝沉淀过滤三种工艺的中型试验，得出以下结论：直接过滤工艺简单，但冬季无法满足水质要求；微絮凝过滤去除率高，但过滤周期短，特别是在冬季，过滤周期缩短至2-4 小时，冬季无法正常生产运行；絮凝沉淀过滤工艺能保

48、证全年水质合格。对于混凝沉淀（澄清）过滤法，由于原水经过加药混合、絮凝方应、沉淀，再进入滤池过滤，系统缓冲能力强，因此对进水的水质、水量变化具有较强的适应能力；对于直接过滤，抗水力冲击能力较差。另外通过对国内类似工程运行监测数据的分析，采用混凝-沉淀-过滤的全流程工艺是积极稳妥的。因此推荐采用混凝-沉淀-过滤工艺。5.5.2 消毒工艺选择根据设计出水水质要求应杀灭水中病菌，进行消毒处理。目前污水消毒可供选择的方式有氯、二氧化氯、臭氧和紫外线消毒。选择消毒方式应综合考虑工程的适用性、技术的适用性、安全性、可靠性、运行及管理方便、运行成本低等因素。1. 液氯氯气是一种黄绿色气体，具有刺激性，有毒；

49、氯气极易被压缩成液氯，液氯极易气化。液氯溶解在水中后迅速水解成次氯酸(hocl)，离解出ocl-，利用ocl-极强的消毒能力，杀灭污水中的细菌和病原体。液氯消毒效果可靠，投配设备简单，投量准确，价格便宜，但出水中的余氯及某些氯化合物对水生生物有毒害作用，同时可能产生thms等致癌物质。2. 二氧化氯二氧化氯为深绿色气体，刺激性比氯大；二氧化氯易溶于水。空气中浓度大于10%或水中浓度大于30%将发生爆炸，故不易贮存。二氧化氯与水中氨氮等化合物不发生反应。二氧化氯的消毒机理主要是通过吸附、渗透作用，进入细胞体，氧化细胞内酶系统和生物大分子，较好地杀灭细菌、病毒，且不对动植物产生损伤，杀菌作用持续时

50、间长，受ph影响不敏感。3. 臭氧臭氧的消毒机理包括直接氧化和产生自由基的间接氧化，与氯和二氧化氯一样，通过氧化来破坏微生物的结构，达到消毒的目的。4. 紫外线紫外线是指电磁波波长处于200380nm的光波，一般分为三个区，即uva（315318nm）、uvb（315280nm）、uvc（200280nm）。低于200nm的远紫外区域称为真空紫外区，极易被水吸收，因此不能用于消毒。用于消毒的紫外线是uvc区，即波长为200280nm的区域，特别是254nm附近。紫外线消毒机理与其它氧化剂不同，是利用波长254nm及其附近波长区域对微生物dna的破坏，阻止蛋白质合成，而使细菌不能繁殖。紫外线对隐

51、孢子虫具有高效杀灭作用，且不产生副产物。根据以上比较，考虑到系统出水不仅有粪大肠菌群指标的要求，还应有余氯要求，结合一期工程中二氧化氯消毒设备的使用，本工程选用运行成本低、技术成熟、具有持久杀菌能力的二氧化氯消毒方式。本工程拟预留深度处理单元。采用成熟可靠的混凝-沉淀-过滤工艺工艺。深度处理流程图如下：消毒剂深度处理流程图6污水处理厂工程设计6.1 总体设计6.1.1工程规模及水质根据前文论述，设计规模15000吨/天。主要构建筑物的设计水量如表61。表61 主要构（建）筑物设计水量序号项目设计水量备注平均流量（吨/天）变化系数（kz）设计流量（吨/小时）1格栅、沉砂池150001.519452a2/o工艺75001.514723二沉池75001.51472污水处理厂进出水水质如第4章所述。6.1.2污泥产量、进出水检测、药剂及供气量1、污泥产量污泥产量见表62。表62 污泥产量表项目污泥量处置干质（t/d）相应含固率（）相应含固率的体积或重量剩余污泥量5.800.8725吨/天脱水后污泥