天津XX产业功能区废水处理站工程项目可行性研究报告

1、4 天津XX产业功能区废水处理站工程项目可行性研究报告目录第一章概述.1 TOC o 1-5 h z 1.1项目名称 11.2建设单位11.3编制依据11.4编制原则21.5编制范围31.6自然条件和区域概况 .41.7项目建设的必要性 9.第二章废水处理站站外排水工程112.1排水系统现状情况112.2XXXXXXXX镇产业功能区废水处理站站址的确定 13第三章废水处理站水量及进出水水质 143.1给排水水量143.2水质的确定153.3废水处理出水水质的确定 17第四章处理工艺方案论证 184.1工艺处理方案确定的原则 184.2常规污染物的去除机理简述 184.3处理技术的可行性论证25

2、4.4常用二级废水处理工艺简述294.5废水特点344.6污泥处理工艺方案35第五章工艺方案比选 425.1比选方案工艺流程说明425.2比选方案构筑物选型445.3比选方案主要设计参数45第六章废水处理站工艺设计516.1设计参数516.2推荐方案工艺流程526.3推荐方案工艺参数设计536.4污泥处理工艺设计576.5设备清单586.6主要建构筑物清单60第七章排水管网627.1工程内容627.2管网工程量62第八章废水站总体设计638.1总平面及高程布置638.2道路及绿化 648.3站区给排水658.4通风、空调65第九章电气、自控设计 68第十章建筑设计70第十一章结构设计73第十二

3、章项目建设计划与招标 7512.1项目建设计划7512.2工程招标77第十三章工程投资估算与经济分析 7913.1工程投资估算 8413.2资金筹措及投资使用计划8613.3经济分析8713.3经济分析8713.4综合评价89第十四章运行管理和人员编制9414.1废水处理站的运行维护 9414.2组织结构和人员编制95第十五章劳动安全卫生 9715.1安全生产97卫生97消防97第十六章环境保护与节能 9916.1环境保护9916.2 节能102.第十七章结论及建议 103.17.1 结论103.17.2 建议 10428 第一章概述1.1项目名称天津XXXXXXXX镇产业功能区废水处理站工程

4、1.2建设单位天津圣易达经济开发有限公司1.3编制依据一、天津XXXXXXXX产业功能区废水处理站工程初步实施方案，天津XXXXXXXX产业功能区；二、关于XXXXXXXX产业功能区废水处理站工程的环评批复，武清区环保局；三、天津市环境质量报告书（2005年度），天津市环保局；四、天津XXXXXXXX产业功能区现有排水系统调查资料；五、XXXXXXXX产业功能区总体规划；六、采用的主要设计及参考规范：1）室外排水设计规范（GBJ14-87）（ 1997版）2）城市排水工程规划规范（GB50318-2000 ）3）污水综合排放标准（GB8978-96）4）建筑结构荷载规定（GB50009-200

5、1 ）5）混凝土结构设计规范（GB/T50010-2002 ）6）建筑地基基础设计规范（GB/T50007-2002）7）构筑物抗震设计规范（GBJ50191-93）。建筑抗震设计规范(GB50011-2001 )建筑结构设计统一标准(GB/T50001-2001)砌体结构设计规范(GB50003-2001 )砌体工程施工及验收规范(GB50203-1998 )建筑桩基技术规范(JGJ94-94 )供电配系统设计规范(GB50052-95)。)低压配电设计规范(GB50054-95)。)地下工程防水技术规范(GB50108-2001)。)工业企业噪声控制设计规范(GBJ.87-85)。)工业企

6、业采暖、通风及空气调节设计规范(TJ19-750)。)屋面工程技术规程(GB50207-94)民用建筑设计通则(JGJ37-87)民用建筑隔声设计规范(GBJ118-88)城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准(CJJ31-89)1.4编制原则一、认真贯彻国家关于环境保护的方针政策，使设计符合国家的有关法规、规范。经处理后的废水水质符合国家有关排放标准和再利用规定，符合环境影响评价的要求;二、结合XXXXXXXX产业功能区的实际情况，在总体规划指导下，实现排水统一 规划设计。严格保护区域内饮用水源(地表水和地下水)和周边水环境；三、积极稳妥地采用先进的废水处理和污泥处理的新工艺、新技术，以利

7、于废水处理站的建设和扩展；四、采用先进、可靠的自动化控制技术，做到技术可靠，经济合理；提高废水处 理站的管理水平，保证废水处理站工艺运行在最佳状态，尽可能减轻劳动强度；五、因地制宜，尽量减少占地。工艺流程先进、简洁、可靠，便于操作管理。总 图布置尽量紧凑和谐，总体布局优化合理。1.5编制范围一、为XXXXXXXX产业功能区废水处理站配套的收水区域内的排水管网工程。二、XXXXXXXX产业功能区废水处理站近期（至 2010年）2000吨/日站内全部 废水、污泥处理及相关附属设施工程进行设计，不包括污泥脱水后的最终处置。三、对本工程废水处理站的建设规模及处理程度、处理工艺方案进行论证分析， 并提出

8、工程推荐的投资估算及经济评价等结论。1.6自然条件和区域概况1.6.1产业功能区概况XXXXXXXX镇地处京津走廊之间。地理坐标东经110度16分，北纬39度23分。 该镇处于海积冲积平原地区，地势低平且西高东低，平均海拔 2米左右（大沽高程）， 地质承载力10-12吨/平方米。XXXXXXXX产业功能区是集铸造、制造及其研发为一体，产业聚集，功能完备的现代化基础性工业基地。产业功能区位于京津塘高速公路二线与津围公路交口处，津围公路东侧，镇政府西2公里处。距北京85公里，距天津市区20公里，距天津港50 公里，距天津滨海国际机场25公里，距杨村城区20公里。功能区东侧500米为甘庄； 东北方向

9、30米为贾林庄；其余周围均为农田。产业功能区规划总面积2.6平方公里，由产业区、生活服务区和公建区组成。区内基础设施完备，配套设施齐全，实现了 “七通一平”，生活服务区可为企业职工提供住 宿、医疗、购物等生活服务。产业功能区设有管委会并注册有天津圣易达经济开发有限公司，实行两位一体，可为入区企业提供“一条龙”服务和“一站式”办公。工业区现有内外资企业35家，投资总额已达2.5亿美元，并形成了铸造、机加工、 厨房器皿、乐器制造、户外家具制造五大主导产业集群化发展的格局。1.6.2自然环境概况（1 ）地理位置津围公路交口处，津围公路东侧，镇政府西 2公里处。京蓟高速公路和津围、梅丰、杨北三条干线公

10、路在区内或周边通过，交通比较便利。具有优越的地理位置（2）地质与地貌武清区是一个被深厚新生代松散沉积物覆盖的平原地区，地表坦荡低平，坡度很 小。地下的岩石基底断裂构造则比较复杂，根据石油与地质部门勘探调查发现，影响 武清区的断裂带有两组，一组是北北东向断裂带，另一组是北西西向断裂带。北北东 向断裂带主要有：河西务断裂、梅厂断裂、汉沟断裂等。北西西向断裂带主要有：宝 坻断裂、王草庄断裂、赵聪庄断裂、里自沽断裂等。武清区地处华北平原东北部，由于以下降为主的下沉运动及河流冲积物的填充, 形成了冲积平原。地面倾斜平缓，地形相对低洼。区内已知的矿藏主要有石油、天然气、煤、地下热水等资源。区境东北部的武清

11、 凹陷是天津市主要的储油点构造之一、油层多、储量大、油质好。地热异常区面积为 130km 2,已成功开采了 8眼地热井，井口出水温度为75度左右，水质弱碱性，综合 利用前景非常可观。境内西北部有较为丰富的优质煤储藏。（3 ）气候特征武清区位于中纬度，欧亚大陆东岸，北依燕山，东近渤海，主要受季风环境影响，冬季受蒙古冷高压控制，盛行西北风、干燥寒冷，夏季主要受副热带高压影响，多偏 南风，湿润多雨，季节变化明显，介于大陆性气候和海洋性气候的过渡带上，属于暧 温带半温润大陆性季风气候。年均气温：11.6 C1月平均气温:-5.1 r7月平均气温:26.1 C年平均降水量:606毫米无霜期：212天年日

12、照时间：2752小时最大冻土层：62厘米结冻期：127天平均积雪深度:8厘米全年平均风速:2.2米/秒年主导风向为西南风。（4） 土壤和植被全区土地面积236.3万亩，其中耕地面积139.4万亩，占总面积的60%。全区土壤大部分为普通潮土，占75.9%，盐化潮土占7.9 %。植物资源有野生植被和人工植被 二类，野生植被主要分布在洼地、沼泽、沙岗、盐碱地等处；人工植被分布于村落、河堤、道路两侧。主要科目有乔木和果木，此外为农作物、花卉等。（5）水资源状况地上水资源XXXXXXXX镇内有国家一级河道龙凤河，由镇西北部入境，沿北部和东部边缘流经XXXXXXXX镇15公里，占地4800亩；流经XXXX

13、XXXX镇7.2公里长的运东干渠 横穿东西；另有引滦明渠横穿境内2.5公里；占地近万亩的金泉湖水库坐落境内， 全镇 贮水能力4316.5万立方米。其中镇内河道干渠贮水 436.5万立方米，水库贮水2680 万立方米，鱼池贮水1200万立方米，保证防旱用水需要。地下水资源区内地壳自中生代以来，长期持续下降，新生代第三、第四系松散沉积物厚度大，地下水贮存条件好，水位埋藏浅，地下含水岩层有明显的垂直分布规律。境内地下水 有两种类型：松散地层孔隙水和基岩地层的岩溶裂隙水，其中全淡水区分布于境内大 部分地区，直接接受降水入渗，地表径流较发育，加之岩性粗，砂层厚，具有良好的 地下水贮存条件，地下水径流与排

14、泄畅通，溶滤作用强，水质类型为HCO3 CaMg型或CaNa型，矿化度0.51g/L，水质优良，水位年变化幅度不大，基本保持稳定。该区域地下水资源分为三层，浅层、中层、深层。浅层：距地面90m以内，多为咸水，含盐量较高，单位涌水量 2.55m 3/h m2， 一般不宜生活、农用。中层：深度 90150m，水质较好，多为现状农用及生活用水，单位涌水量2.55m 3/h m2。深层：深度150350m 以下，水质较好，含氟量较高（含量为13mg/L ），单位 涌水510m 3/h m2。为优质饮用水及工业用水水源，储量丰富且开采量较少。武清区内地下水可开采资源为0.91亿m3/a，占天津市地下水可

15、采量的18 %。其 中全淡水区4156万m3/a,浅层淡水区10232m 3/a，深层淡水区1070万m3/a，平 均可采模数为13万m3/akm 2。1.6.3社会经济条件武清历史悠久，古为泉州，别称“雍阳”，建置于西汉，唐天宝元年（公元 742年） 更名武清，2000年经国务院批准“撤县建区”。区域面积1574平方公里，辖29个乡 镇、街道，人口 82万。区政府所在地杨村镇是全区政治、文化、科技中心。武清区主 要行业有服装、皮革、化工、建材、食品、机械、工艺美术等，年产值在2亿元以上。武清区还是天津市重要的农业生产基地，农业产值达13.3亿元。武清区位于北京、天津之间，京沪、京山、津蓟铁路

16、从中通过。京津、京福、津围等12条国家级干线公路与605条区乡级公路交织成网，总长度 1389km。京津塘高速公路斜贯区境 43km， 并在杨村镇北侧设有上、下通口。随着全区招商引资大环境的逐步形成，XXXXXXXX镇在加强镇产业功能区硬件环境建设的同时，努力加强投资的软环境建设，深层次优化招商环境。他们提出了“诚 信招商”的口号，并把“亲商、扶商、安商、富商”落实到具体行动中。诚信招商使 XXXXXXXX镇产业功能区在更深层次上优化了发展环境，出现了 “百鸟投林”的喜人 景象。1.7项目建设的必要性改革开放以来，在党的富民政策指引下，XXXXXXXX产业功能区日趋完善和发展。 小城镇建设快速

17、发展，伴随着人民生活水平的改善，环境问题越来越突出，人民群众 对自身周围生态环境的关注程度越来越高，对进一步改善环境的要求也越来越迫切； 小区内虽有废水处理设施，但因区域建设起步较早，多为简易处理，企业废水排放不 能长期稳定达标，造成环境监管难度和水污染问题。因此，目前的环境状况已不能满 足人民日益增长的物质精神需求和区域的发展要求。XXXXXXXX镇产业功能区是XXXXXXXX镇企业密集、经济发达，用水量和排水 量较大的地区。工业用废水主要是由金属制品加工、铸造、色染等企业排放的废水， 以及少量工厂内生活污水。随着产业功能区的日趋完善和发展，工业的高速发展，大 量的生产废水和生活污水未经处理

18、而排入功能区南侧的农灌渠。由于当地没有市政污 水处理站，工业废水的排放加剧了 XXXXXXXX镇的农灌渠水体污染，再加上地表水资 源匮乏，导致渠内净污比不断下降，水生态急剧恶化，进而影响周边区域水生态环境， 而且会对区域地下水源产生不利的影响。根据天津市的总体规划，流经 XXXXXXXX镇的水域功能区为海河流域永定河水 系的港沟河。由天津市水环境容量测算结果可知，该水域功能区最大允许COD排放量为342.05吨/年，分配给XXXXXXXX段为总容量的20%，即68.41吨/年。若不 建设污水处理站，按照现有水质预测至2010年工业源COD排放量将达到186.15吨/ 年，远超过了该水域功能区最

19、大允许排放量，将导致功能区水环境质量超标。另一方 面，XXXXXXXX产业功能区现有排水水质高于国家规定的农灌水水质标准，影响运东 干渠作为农灌用水渠道的功能。农田灌溉大量使用地下水，造成本地区地下水资源的 浪费。XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 因此，建设XXXXXXXX产业功能区废水处理 站、完善废水收水管网，可减少该区域的主要水污染物的排放总量，减轻对地表、地 下水体的污染；同时可改善产业功能区和镇区的投资环境，有利于对外招商引资，促 进经济的可持续发展；可有效改善本地区农业用水水质，减少水污染纠纷及农赔；有 利于保护人民群众身体健康和社会安定。而且，该项目完全符合环评批

20、复的要求。综上所述，兴建XXXXXXXX产业功能区废水处理站具有显著的社会、经济、环 境效益，是利国利民的重大举措，势在必行第二章废水处理站站外排水工程2.1排水系统现状情况2.1.1概述XXXXXXXX镇地处京津走廊之间，是集铸造、制造及其研发为一体，产业聚集，功能完备的现代化基础性工业基地。 规划总面积2.6平方公里，由产业区、生活服务区 和公建区组成。区内基础设施完备，配套设施齐全。近年来，随着产业功能区的日趋完善和发展，工业废水和厂区生活污水的排放导 致环境污染问题日益突出。对工农业生产及居民用水安全产生了不利影响。兴建 XXXXXXXX产业功能区废水处理站对于解决该区域废水处理问题，

21、提高水资源的利用 率，改善区域及周边水环境质量，改善开发区整体环境，提升其综合竞争力等都有十 分重要的意义。2.1.2排水系统现状及改造工程建设的紧迫性目前XXXXXXXX产业功能区排水系统为雨污合流制为主，雨、污水大多就近排入 沟渠及水坑。现状的合流管道主要分布在金达路、金鑫道、金发路、金源路、金裕道， 总长约4000米。经XXXXXXXX产业功能区管委会协助，对功能区内企业废水排放总量和各企业废 水排放走向进行了调查。目前 XXXXXXXX产业功能区生活污水排放量11.0万吨/年, 工业废水排放量43.8万吨/年，生活污水、工业废水合计 54.8万吨/年。桂发木材公司、裕盛公司、金两仪公司

22、、展亿公司、和信昌公司、百里富公司、 美一公司、百里富铸造厂、铝材厂、大雅公司、天意公司、宇进公司、欣烨公司、久 增公司生活及工业废水经金达路、金鑫道管道合流后排入甘庄村灌渠；新伟祥、达祥 公司、佳美五金厂废水合流排入工业区水坑，后经佳美五金厂西侧管道排入甘庄村灌 渠；功能服务区芳东公司、供热站、龙鑫汇公司、金岳公司、创真公司、干燥花公司 废水经金源路、金裕道管道合流后排入运东干渠。XXXXXXXX镇产业功能区企业较多，用水及废水排放量较大，工业废水主要来自 铸造、色染等工业。部分废水经多次循环使用后未经处理直接排入附近的工业区水坑、 沟渠，与生活污水、雨水混合，由于该地区没有市政污水处理站且

23、地势低洼，工业废 水和生活污水不能自流外排，只能在沟渠中串流，日积月累，水质逐渐恶化，不仅对 XXXXXXXX镇水体和生态环境造成较大影响，同时也成为地下水源、南部金泉湖水质 的潜在威胁，更会对产业功能区的投资环境产生严重的影响，因此建设XXXXXXXX产业功能区废水处理站、完善废水收水管网，消除和控制工业废水排放对XXXXXXXX镇及周边地区环境的影响，可有效地改善经济开发区的整体环境， 提高招商引资竞争力， 促进XXXXXXXX产业功能区经济、环境可持续发展。因此，废水处理站的建设是该地 区环境保护的当务之急。2.2XXXXXXXX 镇产业功能区废水处理站站址的确定XXXXXXXX镇产业功

24、能区年主导风向为西南风，地势北高南低，结合目前排水管 网的走向及考虑气象条件因素，初步选址在功能区的南侧，南临金裕道，东靠北宝路， 西侧为鱼塘，北侧为高强金属制品公司。选址地目前闲置。项目规划占地面积约为 3040m 2。，具体位置及废水处理站平面布置见附图。第三章废水处理站水量及进出水水质3.1给排水水量产业功能区坐落在武清区（环渤海经济区中心地带）XXXXXXXX镇，位于京津两大城市之间，自古以来即为交通要道。京津两大城市广阔的信息、市场、科技等条件， 为XXXXXXXX镇的经济发展提供了巨大发展潜力。近几年来，该产业功能区的企业发 展规模逐渐扩大，从而使该功能区的用水量不断增加。该产业功

25、能区用水量预测应包括生活用水量和工业用水量，其中工业用水量主要为工业生产用水。根据XXXXXXXX产业功能区总体规划以及功能区管委会提供的 统计数据，产业功能区目前用水量约为1800m 3/d，废水目前实际排放量约为1500m 3/d。统计数据见表3-1。根据目前功能区内工业企业的规模和数量，综合考虑 工业发展等各方面因素，预计至废水处理站建成时（2007年），用水量可达2000m 3/d， 废水排量可达到1650m 3/d左右，建成三年后（至 2010年）区内企业用水量约为 2800m 3/d，废水排放量预测约为 2350m 3/d。产业功能区工业废水管道收水率以85%计，据此则可确定废水处

26、理站近期（至2010年）需处理的废水总量为2000m 3/d。确定废水处理站近期规模为 2000m 3/d。表3-1XXXXXXXX 产业功能区企业废水 2005年统计排放量序号单位名称工业废水生活污水每日排水量1天津新伟祥、达详工业有限公司4801476272天津百里富工业有限公司160201803天津高强金属制品有限公司224天津大雅乐器有限公司225天津久增金属制品有限公司30306欣烨（天津）厨房器皿有限公司557天津宇进铝业有限公司228天津美一塑胶实业有限公司559天津展亿实业有限公司202010天津金两仪工业有限公司1502017011天津裕盛液压机械有限公司2212天津方东铸造

27、材料有限公司2213天津市龙鑫汇汽车零部件制造有限公司5514金岳（天津）金属制品有限公司80109015天津上达干燥花有限公司3002032016天津创真金属科技有限公司53817天津原具厨房器皿有限公司25530合计12003001500产业功能废水排放具有一定时段连续性，而且以工业废水为主，加上废水处理站设置调节池对水量进行调节，因此废水总变化系数可取较小值3.2水质的确定根据天津市武清区环境保护监测站 2006年5月23日对XXXXXXXX产业功能区部分企业内废水处理设施进出口及功能区总外排口水质进行了监测。监测数据见表3-2。表3-2XXXXXXXX产业功能区部分企业和开发区总排口水

28、质监测数据项目百里富金两仪达祥公司原具厨房小区总排口处理前处理后处理、八 刖处理后处理、八 刖处理后处理前处理后pH8.857.405.208.187.858.028.207.457.75化学需氧量42114732010518475.2371163251悬浮物27.44.158.273.598.431.7435.112.513.4氨氮22937892878351484755生化需氧量27282159571103725197149石油类42.57.2115.24.052.380.8511.71.544.80磷酸盐2.380.493.580.755.970.682.151.041.53锌3.470

29、.59镍12.495.880.79铅3.8820.8290.52铜70.62.2340.85总铬1.5780.1600.008由表3-1可知XXXXXXXX产业功能区企业类型较多，排放废水中污染物组成较复 杂（表3-2），考虑产业功能区废水处理站的正常有效运行，避免企业的废水未经初步 处理（其中部分有毒、重金属污染物）排放对废水处理站造成冲击，经与XXXXXXXX产业功能区管委会商榷，各企业排放废水进入处理站收水管网前必须进行预处理，排 入管网水质要求执行 GB8978-1996污水综合排放标准三级标准。现有部分企业按 三级标准排放水质加权平均数据见下表。表3-3现有部分企业按三级要求排放水质

30、加权平均数据项目pHCODcrmg/LBOD 5 mg/LSSmg/L氨氮mg/L石油类mg/L磷酸盐（以P计）指标6-9254.9151.4108.911.99.84.8参考开发区总排口的监测数据，对废水处理站进水水质设计指标如下表:表3-4设计进水水质指标项目pHCODcrmg/LBOD 5mg/LSSmg/L氨氮mg/L石油类mg/L磷酸盐（以P计）指标6-9500150150121053.3废水处理出水水质的确定XXXXXXXX产业功能区废水处理站出水达标后排入该区南面的距处理站选址地约700m的运东干渠（农灌渠），最终进入港沟河。受纳水体为农业用水，执行地表水V 类水体。根据业主单位

31、要求、武清环保局环评批复意见，确定XXXXXXXX产业功能区废水处理站出水执行GB8978-1996污水综合排放标准中一级标准。具体数据见下表。表3-5设计出水水质指标项目pHCODcrmg/LBOD 5 mg/LSS mg/L氨氮Mg/L石油 类mg/L磷酸盐mg/L指标6-910020701250.5本项目的设计出水水质高于 GB5084-92农田灌溉水质标准，可优先考虑将本项目出水用于农业灌溉第四章处理工艺方案论证4.1工艺处理方案确定的原则方案选择确定的原则1、采用成熟可靠并具有针对性的废水处理、污泥处理与回用水处理工艺技术，在 常年处理运转中要保证出水所要求的处理程度。保证处理效果稳

32、定，技术成熟，经济 可行。2、运转管理方便，运转方式灵活，并能根据不同的进水水质水量调整运行方式和 参数，最大限度的发挥处理装置和构筑物的处理能力。3、工艺先进，便于实现处理工艺运转的自动控制，以尽可能少的投入取得尽可能 大的效益。同时要特别注意根据XXXXXXXX镇产业功能区污水进水水质特点和具体情 况，有针对性地进行选择。4.2常规污染物的去除机理简述XXXXXXXX产业功能区废水中污染物的存在形式包括漂浮物、胶体悬浮物、溶解 性污染物等，去除的污染物指标主要包括 CODcr、BOD5、SS氮、磷等，常用处理方 法有物理法、生物法、化学法等。漂浮物、悬浮物、油类等的去除主要依靠格栅、混 凝

33、沉淀、过滤等物理方法解决，不能通过物理方法去除的溶解性CODcr、BOD5、氮、磷等污染物可通过生物法或化学法解决。在本项目废水处理过程中，主要的去除对象 是有机污染物、N、P污染物。4.2.1有机污染物的生物处理去除 TOC o 1-5 h z 污水中有机污染物的存在是以|bod指标反映的，而生物处理的方法因其效果明显， 经济实用而在污水处理项目得到极为广泛的应用。在生物反应过程中，污水中的含C有机物被活性污泥降解，这一过程一般在有氧条件下完成，最终生成稳定的分解物， 可用方程式表示为：CxHyOz+x O2xCO2 H 2OH422222一般污水处理二级生化反应可以去除大约 95 %以上的

34、BOD，从而完成对主要的C 有机污染物的净化。4.2.2N污染物的去除（一）缺氧好氧的生物脱氮处理工艺机理污水中氮以有机氮和氨氮为主要存在形式，传统活性污泥法能够完成将有机氮化 合物转化为氨氮的过程，但对氨氮的去除及脱氮作用却极为有限。生物脱氮的基本原 理即在于通过硝化反应先将污水中的氮氨转化为硝酸盐，再通过反硝化反应将硝酸盐 还原成气态氮从水中逸出。微生物将有机氮转化为 NH3-N的生物过程即为氨化作用。一般的异养微生物都能进行高效的氨化作用，在传统活性污泥法工艺中，伴随BOD5的去除，95%以上的有机氮会被氨化成NH3 N。生物脱氮是由硝化和反硝化两个生化过程完成的，污水先在好氧状态（ox

35、ic ）中进行硝化，使氨氮转化成硝态氮，然后在缺氧状态（Anoxic ）中进行反硝化，硝态氮还原成氮气溢出。生物硝化反应是利用化学能自养微生物将氨氮氧化成硝酸盐的一种生化反应过程。硝化作用由两类化能自养细菌参与，亚硝化单胞菌首先将氨氮NH3-N氧化成亚硝酸盐NO 2- N，硝化菌再将NO 2-N转换为NO 3-N，由于硝化菌反应速度大于 亚硝化菌反应速度，因而不会造成 NO2- N积累。在实践中可以简单地理解成硝化 作用是硝化细菌将NH3 N氧化成NO3 N的过程。反应式如下：NH4 + + 2O2 NO 3-+2H +H 2O式中的NH4 +系因为NH3在污水中95 %以上以NH4+形式存在

36、。硝化过程需要大 量的氧。目前在工程中广泛应用的活性污泥法生物脱氮技术的主要工艺参数及影响因素主要为：(1 )污泥负荷和泥龄生物硝化属于低负荷工艺 F/M 般在O.2kgBOD/kgMLSS.d 以下，负荷越低，硝 化进行得越充分。与低负荷相对应，生物硝化系统的泥龄一般较长，主要是因为硝化 细菌增殖速度较慢，世代周期长，如果不保证足够的SRT (污泥泥龄)，硝化细菌就培养不起来，得不到硝化效果。当污水温度为 10 C时，实际工程中SRT一般不少于8d。(2 )回流比与水力停留时间综合考虑池容、硝化反硝化脱氮率等因素，回流比一般较传统工艺大，同时，回流比太小，曝气池污泥浓度太低，将使曝气池容积增

37、大过多，投资过大。生物硝化系统曝气池的水力停留时间 T，一般较传统工艺长，因为硝化速度较有机 物的去除速率低。试验表明硝化时间根据硝化速度和需要去除的总 NH4+-N确定，一 般在4h以上，如果需要很高的去除率则应加长停留时间。(3)溶解氧溶解氧是保证系统正常运转的先决条件， 一般情况下，将每克NH3-N转化成NO 3 -需氧4.57g。由于硝化菌的工作以充分的好氧环境为前提条件，所以硝化工艺混合液 的DO应控制在2.0mg/L以上。（4）pH和碱度对硝化的影响硝化细菌对pH反应很敏感。在生物硝化系统中，应尽量控制混合液的PH在6.5 7.5之间，否则硝化速率会明显下降。当 PH值过低时，还需

38、要加碱中和。反硝化菌是兼性异养菌，能利用污水中各种有机质作为电子供体，以硝酸盐代替 分子氧，作为电子最终受体，进行“无氧”呼吸，使有机质分解，同时将硝酸盐氮还 原成气态氮。反硝化反应受溶解氧的影响较大，一般应保持在 0.5mg/L以下。反硝化反应过程为：2NO 3- +H 205O+N 2$+2OH -有机碳-CO2 T4H2O总方程：4NO 3 + 5C + 2H2O反硝化菌 2N2 T 书CO2 + 4OH -为充分利用水中有机质一般均采用前置缺氧脱氮流程。硝态氮由回流污泥和硝化 后的混合液回流提供。（二）物理化学脱氮技术物理化学脱氮技术常见于给水处理和水质要求较高的回用水处理工艺中，主要

39、有 氨的吹脱去除、折点加氯和选择性离子交换法等。物理化学脱氮技术一般具有除氨效果稳定、操作简便、易于控制的优点。但也由 于受到一次性投资、运行费用、适用规模和遗留问题等因素的制约而限制了应用推广。 例如，游离氨（NH3）易造成二次污染，折点加氯的运行费用也远高于生物脱氮工艺， 以致癌物卤代烃为代表的所谓“消毒副产品”即是在含有机污染的水中加氯消毒过程 形成的。因此，在大规模水处理工程中不宜采用化学脱氮技术。4.2.3P污染物的去除生物除磷机理除磷是通过磷的厌氧释放和好氧吸收两个过程完成的。目前其机理还不完全清楚， 但一般认为主要是一种称为(Acinebacter )菌群的专性厌氧不动细菌起聚磷

40、除磷作用。 另外其它一些微生物种群如假单胞菌(Pseudomonas )和气单胞菌(Aeromonas ) 等也均有除磷作用。混合液中的聚磷菌进入厌氧区后会处于压抑状态，消耗细胞内贮 存的聚磷产生能量，用于维持生命和吸收来自污水中的可快速生物降解有机物，并在 细胞内把有机物转化成聚B羟基丁酸贮存起来。同时，由于聚磷的降解，细胞内多余的 磷被释放到液相中。厌氧释放的前提是水中既无分子态氧又无结合氧(NOx-)，由于产酸菌的存在，厌氧状态还会使混合液的pH值有所下降。聚磷菌进入好氧状态后降解体 内贮存的聚B羟基丁酸，产生大量的能量用于细胞合成，增殖和吸收液相中的磷，并在 细胞内将磷转化成聚磷酸盐。

41、在厌氧状态下磷的释放越充分，体内贮存的聚B羟基丁酸 也越多，进入好氧状态后磷的吸收量也越大。有试验资料表明，厌氧状态下每释放1mg 磷，进入好氧状态后就可吸收2.02.4mg磷。细胞内吸收了大量磷的高磷污泥最后以 剩余污泥的形式排出系统，从而完成除磷过程。化学除磷机理磷是影响水体富影响化的一个重要因子，天津地区已将磷作为水体污染控制的一 个指标。比污水中的氮更容易诱发水体富营养化。而对磷污染的去除目前除采用生化 法外，化学除磷也是有效手段之一。污水中的磷分为无机的正磷酸盐，聚磷和有机磷，经水解和微生物降解后，有机 磷和聚磷都转化为正磷酸盐，它在水中呈溶解状，pH保持中性时，多以HPO4 的形式

42、存在，易于通过化学沉淀法形成难溶的金属磷酸盐去除。一般钙盐，铁盐和铝盐等均可作为混凝剂。以铁盐为例，通过投加硫酸铁，使正磷酸盐被置换成难溶的磷酸铁 盐，沉淀后随剩余污泥排出系统。反应方程式如下：Fe2( S04)3+2PO 3 4=2FePO 4 J43SO42 -采用该法除磷理论所需投加的铁离子量与污水中含磷量的摩尔比为1:1.51 : 2.5 ,实际应用中为保证除磷率，铁盐投加量都应超过计算值的2030 %，另考虑到0H -等离子会与PO43-争夺Fe3 +产生沉淀，因而工程中控制药量多偏于保守，且宜保持污 水pH略偏酸性为好。4.2.4病原微生物污染物的去除细菌在废水二级处理的出水中仍有

43、可观的数量，并存在有如大肠杆菌、寄生虫卵、 蛔虫卵等在内的病原微生物，根据污水再生利用工程设计规范(GB50335-2002)中的要求，工业废水处理出水回用作冷却水对管道末端余氯和粪大肠菌群数有限制要 求，因此必须进行消毒处理。常用的消毒方法有加氯消毒法、臭氧消毒法、紫外线消 毒法等。加氯消毒法主要是投加液氯或氯化合物。液氯是迄今为止最常用的方法，其特点是液氯成本低、工艺成熟、效果稳定可靠。其不足是：由于加氯法一般要求不少于30min 的接触时间，接触池容积较大；氯气是剧毒危险品，存储氯气的钢瓶属高压容器，有 潜在威胁，需要按安全规定兴建氯库和加氯间。采用含氯化合物消毒主要为投加次氯 酸纳、漂

44、白粉和二氧化氯等。其特点与液氯相似，应用于多数小型废水处理站。臭氧消毒法杀菌彻底可靠，危险性较小，对环境基本上无副作用，接触时间比加 氯法小。缺点是不稳定，在水中易分解，且基建投资大，设备操作运行复杂，运行成 本高。紫外线是近十多年来发展得最快的一种方法。紫外线消毒的主要优点是灭菌效率高，作用时间短，危险性小，无二次污染等。并且消毒时间短，不需建造较大的接触 池，建消毒渠即可，占地面积和土建费用大大减少。缺点是设备投资高，灯管寿命短， 运行费用高，管理维修麻烦，抗悬浮固体干扰的能力差，对水中SS浓度有严格要求以上介绍的消毒方法都可以达到消毒目的，但多数方法的运行成本太高。本项目 属于小型废水处

45、理站，选择采用二氧化氯消毒。4.3处理技术的可行性论证在武清区环境保护监测站 2006年5月23日对XXXXXXXX产业功能区总外排口 水质进行的监测数据基础上，为进一步验证XXXXXXXX产业功能区废水的可生化性，以及为工程设计提供参考依据，委托天津市城市建设学院于2006年6月对新采自XXXXXXXX产业功能区的总外排口的废水进行污泥驯化和生化处理工况实验，实验时 间为一个半月。实验原水水质及测定方法见表 4-1，表4-2 o表4-1实验原水水质项目总样COD Cr510(mg/L)BOD 595(mg/L)pH值6.5氨氮7.62(mg/L)磷酸盐（以总P计）0.308(mg/L)SS7

46、0(mg/L)表4-2测定方法项目测定方法CODcr重铬酸钾法BOD5稀释接种法pH值电极法氨氮钠氏试剂比色法PO43-钼锑抗分光光度法SS重量法根据水样分析及试验结果判断废水的可生化性由表4-1可知，XXXXXXXX产业功能区废水的 BOD/COD 值仅为0.19，应属于 较难生化处理的废水（虽然与监测站数据有出入，但通过污泥驯化进一步进行了验证）； 而且在活性污泥驯化过程中，当废水比例为 40%时，COD去除率仅为50%。由以上 可以判定，XXXXXXXX产业功能区废水属于较难生化工业废水。故对其进行一定的预 处理是十分必要的。初步考虑对该废水进行混凝沉淀，去除水中大部分胶体和细小的 悬浮

47、颗粒物，能部分提高其可生化性能。混凝沉淀试验试验针对XXXXXXXX废水原水进行混凝试验，分别选取聚合氯化铝、氯化铁和硫 酸铝三种混凝剂作对比试验。试验结果表明（*表示该絮凝剂的最佳效果投加量），氯 化铁和PAC混凝效果较好。考虑实际工程应用（成本），投加量不宜太高，选择100mg/L，COD去除率可达到10%左右。试验结果如下：表4-3投加PAC混凝试验结果PAC投加量(mg/L)出水 COD（ mg/L）COD去除率（%）50466.88.3100460.69.5200449.611.6400446.412.26表4-4投加氯化铁混凝试验结果FeCb 投加量（mg/L）出水 COD（ mg

48、/L）去除率（%）100463.78.920044013.5240043614.31表4-5投加硫酸铝混凝试验结果AI2SO4 投加量（mg/L）出水 COD（ mg/L）去除率（%）50482.55.2100473.96.9200465.28.57400457.610.06混凝剂投加时间为1分钟，转速450r/min ,投加后以80r/min搅拌15分钟。静 置30min，取样分析。由于氯化铁溶液呈酸性，宜用于碱性废水的絮凝处理，对于本 工程不太适用（导致后续增加pH调节），因此选用絮凝效果相差不大的 PAC作为混凝 剂，絮凝沉淀后出水进行生化试验。好氧生化试验利用混凝出水进行污泥驯化。污泥

49、的驯化方法是：在一个容积为3升的反应器中加入污泥混合液，并逐步提高污水负荷方法对其驯化，驯化周期为10h，每隔两小时取一次样，进行检测；在满负荷情况下，COD去除率达到60%以上时，驯化结束。驯化试验结果见表4-7。表4-6驯化过程COD去除率变化进水 COD/(mg/L)出水 COD/(mg/L)COD去除率/%原水比例/%250158.863.560333133.260.080446171.761.5100注：以上数据均为三天连续取样的平均值好氧工况的确定在pH值为7.0-8.0，DO为2-3mg/L的工况条件下进行试验，确定最佳水力停留时间为8h。具体试验结果见表4-7 。表4-7COD

50、随水力停留时间变化情况水力停留时间/h出水 COD/(mg/L)COD去除率/%0446.02364.818.24276.646.46169.762.08151.166.110146.767.1注：以上数据均为三天连续取样的平均值实验结果表明，XXXXXXXX产业功能区废水为较难生化工业废水；采用氯化铁具 有较好的混凝预处理效果，在 PAC投加量为100mg/L的情况下，混凝出水 COD达 到446mg/L，COD去除率达9.5% ;对混凝出水进行好氧生化静态试验，建议工况条 件为：pH值为7.0-8.0，DO为2-3mg/L ，HRT为8h ;在此工况条件下，好氧生化 出水COD为151.1

51、mg/L，好氧生化 COD去除率为66.1%。工艺总COD去除率为 70.4%。对于废水中的氮磷的去除可以通过非 限制曝气方式达到，把过多的磷积 累于聚磷菌体内，通过排出剩余污泥最终将废水中磷从系统中去除。生化处理后出水仍需深度处理，本项目拟采用天津市环境保护实用技术推广中心 推荐的动态集成膜反应器，主要利用多孔天然矿物作为吸附和载体的材料在水中移动， 和废水中的杂质互相捕获，使之完成吸附和离子交换分离过程。该技术已在天津市环 保局大院污水再生工程中得到应用， 本技术可使污水中重金属，COD等去除率在95% 以上，SS难以检出，因此，该技术可满足本项目要求。通过试验证实了 XXXXXXXX产业

52、功能区废水在进行混凝沉淀预处理的基础上采 用生化处理方法进行处理是有效的，因此，本报告将在下面对生化处理工艺进行论述、 比选推荐。4.4常用二级废水处理工艺简述结合本项目选址占地要求及废水小试实验结果，主要考虑以下几种常用的废水生 化处理方法：普通活性污泥法、A-B法、A/O及A2/O法、序批式活性污泥法等。441普通活性污泥法普通活性污泥法是国内外污废水处理工程中历史最长，使用最广泛的一种方法。主要是通过微生物的吸附作用和代谢作用去除有机污染物（以B0D5和COD cr表示），达到废水净化的目的。该方法具有运行效果可靠，出水水质稳定，管理经验丰富的优势。在国内较大型 污水处理厂中采用普通活性

53、污泥法的最多，保持正常运行状态的比例也最大。但这种 方法无法脱氮除磷，且产生的污泥不够稳定，需进行污泥稳定处理，对于中小型废水 处理厂，这部分投资和运行费用偏高。因此在本废水处理站工程中暂不考虑。4.4.2A-B法（二段曝气法）A-B法是吸附-生物降解活性污泥法，是在传统两段活性污泥法和高负荷活性污泥 法的基础上改良的一种工艺，在我国有几个城市污水处理厂采用。其主要特点是不设 初沉池，A段和B段污泥回流系统严格分开。A段负荷高，泥龄短，水力停留时间短， 以较低的能耗去除50%60%的有机物。B段进行低负荷“精加工”，继续氧化分解A 段处理后残留于水中的有机物，可保证出水水质，非常适合于处理冲击

54、负荷大，浓度 高的污水。但是A-B法产泥量较高，增加了污泥处置费用，而且两阶段曝气、分别排 泥、回流污泥，工艺较为复杂，管理难度大，目前的工程选用不多，因此对于本工程 暂不予考虑。4.4.3A/O 及 A2/0 工艺传统活性污泥法主要去除污水中的呈溶解性有机物，污水中的氮、磷的去除仅限 于微生物细胞合成而从污水中摄取的数量，去除率低。为了适应去除氮磷的要求，在 传统活性污泥法的基础上发展出具有除磷脱氮功能的A/0及A2/0工艺。这种工艺在 降解有机物的同时，具有强烈的脱氮除磷效果，对于保护水体，防止发生富营养化有 着突出的作用，在国外已迅速推广，国内也得到了相当广泛的使用。A/0脱氮工艺采用前

55、置缺氧反硝化的方式， 即反硝化反应器在前，B0D5去除和硝 化反应的综合反应器在后。后反应器（好氧）中的含有大量硝酸盐的硝化液回流到反 硝化反应器中，与原污水混合，在缺氧的状态下利用原污水中的有机碳源进行反硝化 脱氮反应。A/0除磷工艺采用前置厌氧的方式，由前段的厌氧池与后段的好氧池串联组合而 成。在厌氧条件下回流污泥中的微生物完成释磷反应，进入好氧池后在有氧条件下过 量摄取磷，并通过剩余污泥的方式将摄取的磷排出处理系统，从而完成除磷过程。A2/0是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称，是通过厌氧、缺氧、好氧三 种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，达到去除有机污染物、脱氮、 除磷

56、功能的。该工艺脱氮效果受混合液回流比大小的影像，除磷效果受回流污泥夹带的溶解氧 和硝态氮的影响，因而脱氮除磷效果不可能很高。且A2/0二级处理构筑物比传统活性 污泥法大很多。444序批式活性污泥法（SBR法）SBR工艺是序批式活性污泥法（SequencingBatchReactor） 的简称，又名间歇曝 气，它的主体构筑物是SBR反应池，废水在这个反应池中完成反应、沉淀、排水及排 除剩余污泥等工序，使处理过程大大简化。SBR工艺早于1914年即已开发，但由于人工操作管理繁琐，检测手段落后及曝 气器易堵塞等问题，在当时难以推广应用。随着科学技术的发展，上述问题相继得到 解决，现在已有不堵塞的曝气

57、器和在线检测仪表，特别是自动化技术的发展，对废水 处理过程进行自动操作已成为可能，SBR工艺以它独特的优点被引起广泛注意，近年 来迅速推广，并不断得到改进完善，使其成为目前世界上废水处理技术中的热门工艺， 现在世界上已有数百座SBR工艺废水处理厂在成功运行。美国国家环境保护署 （EPA） 认为SBR工艺是一种低投资、低操作成本及维修费用、高效益的环境治理新技术。据 EPA调查，在废水流量一定时选择 SBR工艺要比传统的活性污泥法投资低，而在大多 数情况下，SBR的投资额又低于氧化沟工艺，这一点已经被大量的工程实例所证实。 在中国也有不少地方采用这种工艺，处理效果很好。SBR工艺具有以下几个主要

58、优点：处理构筑物很少，使处理过程大大简化。废水处理过程中SBR反应池集曝气、 沉淀于一身，省去了初沉池、二沉池和回流污泥泵房，整体结构简单，无需复杂的管线输送，操作系统简单且更具有灵活性。采用延时曝气的SBR工艺所产生的剩余污泥基本已经好氧稳定，不需再进行 消化处理，只需浓缩脱水即可。SBR对水量水质的变化具有很强的适应性，由于间歇进水，时间长短、水量 多少均可调节，不影响处理效果，不需另设调节池。因为对于每个反应单体而言出水是间断的，在高负荷运行时活性污泥不会流 失，因而可以保持SBR系统在高负荷时的处理效率。而其它的生物处理方法 在高流量负荷时经常会出现活性污泥流失的问题。处理效果好，SB

59、R工艺是间断出水，不象传统活性污泥法那样边进水边出水 使少量废水未经处理就穿池而过，同时由于沉淀是静止沉降，所以沉淀效果 好。再有SBR工艺可任意调节运行状态，有利于去除难生物降解的有机物。可脱氮除磷，通过调节曝气和间歇时间，使废水在反应池中交替处于好氧、缺氧和厌氧条件，这样可以方便地脱氮除磷，被实践证明是一种很好的生物脱氮除磷工艺；同时这种环境条件的不断变化也可以有效地抑制丝状菌的生 长。易产生污泥膨胀的丝状菌在 SBR反应池中因反应条件的不断循环变化而得到 有效的抑制。而污泥膨胀问题是其它活性污泥法中很常见而且很难避免的问 题。 在废水处理厂刚建成运行时，流量一般比设计值要低，SBR工艺可

60、以根据水量的大小使用一个或者几个池子，这样可以最大限度地避免不必要的能源损 失，这是其它工艺所不具备的。处理流程简洁，控制灵活，可根据进水水质和出水水质控制指标改变运行周 期及工艺参数，适应性很强。SBR法的主要缺点是：反应池的进水、曝气、排水、排泥变化频繁，且必须按时操作，人工管理几 乎不可能，只有靠自动化控制，因此要求设备仪表可靠性高。由于自动化水平高，要求管理人员有较高的技术水平，而国内目前还比较缺 乏这方面的运行管理经验，故操作人员需要经过严格培训。4.5废水特点4.5.1产业功能区废水量特点由于受到产业功能区自身生产特点的影响，生产废水及生活污水排放不规律，大 部分企业为12班制生产