某县污水处理厂建设项目可行性研究报告

某县污水处理厂建设项目可行性研究报告PAGEPAGE154本文件的设计方案及其特点综述如下：1.工程方案（1）工程规模近期（2010年）2.0万m3/d，远期（2020年）5.0万m3/d（2）设计进水水质根据XX县目前的有关资料，同时参照同类城市水质状况，以及考虑远期的发展，本工程设计进水水质为：BOD5=160mg/lCOD=320mg/lSS=200mg/lNH3--N=30mg/lTN=40mg/lTP=3mg/l（3）设计出水水质本工程出水的受纳水体为漳河，由于其规划执行Ⅲ类水体标准，根据有关规范要求，本工程出水水质指标执行一级B类排放标准。BOD5≤20mg/lCOD≤60mg/lSS≤20mg/lTN≤20mg/lNH3--N≤8mg/lTP≤1.0mg/l（4）污水处理厂厂址XX县城市污水厂厂址选择在沿河路与漳河交叉口处，漳河西侧，XX县水务局提供的红线占地面积约10.0×104根据方案布置实际需要用地约4.0×104m2，其中近期用地面积2.20×104m2；远期用地面积1.80×104m2，（5）尾水及污泥出路污水处理厂平时自流至漳河，洪水时依靠厂外龙门桥排涝站提升入漳河。（6）厂外工程内容●污水管网近期工程管道d300~d1200长度约53.65km，厂外设有中途提升泵站两近期工程泵站一览表编号名称（暂定）位置及占地近期规模扬程1#食品工业园区泵站经三路与团山路交叉口南侧，占地400m50L15m2#城东区泵站漳河分支甲与漳河交叉口东南侧，占地8200L6m●进厂道路自新龙门路至污水处理厂大门口，道路全长330米，路基宽度为8.5米，其中路面宽度为7.0米，两侧土路肩各宽0.75米。（7）污水污泥处理工艺方案通过对CASS工艺、奥贝尔氧化沟工艺进行全面技术经济比较，推荐采用奥贝尔氧化沟工艺。污泥处理推荐采用带式浓缩脱水机。（8）主要生产构筑物粗格栅、进水泵房、细格栅、旋流沉砂池、厌氧池、奥贝尔氧化沟、配水井、二沉池、紫外消毒池、污泥浓缩脱水机房、污泥泵房。（9）设备选型污水污泥处理关键的工艺设备及仪表、自控系统考虑从国外进口，其余设备均采用国产优质产品。（10）运行管理采用集散型计算机系统进行自动控制和管理。控制系统由一个中心控制室和现场PLC分站组成，分散检测和控制，集中显示和管理。（11）污水处理厂劳动定员：20人（12）工程投资近期工程总投资7406.64万元，其中污水处理厂投资3272.91万元，污水管网投资4133.73万元。2.方案特点（1）工艺方面a.推荐的奥贝尔氧化沟污水处理工艺技术，其处理流程简单、耐高浓度、高流量冲击负荷，缓冲稀释能力强，有机物去除效率高；投资费用少、污泥沉降及稳定性能好。b.污泥处理采用技术先进的带式浓缩脱水一体机，不设重力浓缩池，避免磷的厌氧释放，确保除磷效果，同时减少了占地面积。（2）总平面布置a.厂区功能分区明确、布置紧凑、管理方便、占地面积小。b.进、出水方便、工艺流程顺畅、管道迂回少、水头损失小。c.厂区平面布置既考虑了近期的完整性，也考虑了与远期的协调性，使近、远期能有机结合。d.厂前区布置在南侧，厂前区环境较好，交通方便。e.注重厂区环境和绿化设计，使污水厂对周围环境影响较小，将污水厂建成为一个园林式的工厂。1.1项目简介项目名称：XX县污水处理厂及排污管网设计项目主管单位：XX县人民政府项目建设单位：XX县水务局项目工程地点：XX县城项目内容：污水处理厂工程：2.0万m3/d（近期2010年）配套管网工程：53.65km项目总投资：7406.64万元污水处理厂投资：3272.91万元配套管网投资：4133.73万元1.2编制依据、原则1.2.1编制依据①《XX县水环境城防洪工程简介》XX县水务局②《XX县县城东部新区控制性详细规划》2006.3湖西市规划设计研究院③《XX县城总体规划》（2004-2020）湖西市规划设计研究院④《XX县城排水规划》2007.12安徽建苑城市规划设计研究院⑤XX县城区地形图1:1000=6\*GB3⑥XX县发改委、水务局等相关单位提供的其它基础资料=7\*GB3⑦设计委托书1.2.2编制原则①以国家的有关法令、法规和标准为准则，在总体规划及近期建设的要求下进行报告的编写工作，使工程的建设与XX县城市的发展相协调，最大限度的发挥出工程的社会效益、经济效益和环境效益。②对拟建污水处理厂的建设模式、规模、进出水水质等参数的确定进行分析论证。③对处理工艺进行技术经济比较，选择满足出水水质要求并适合当地条件、管理简单、运行可靠、节约能耗、运行费用低的处理工艺。④选择设备力求经济、实用、高效。对于关键性设备，选用国外的先进产品，以达到运行安全可靠，操作方便简单的目的。⑤妥善处理污水厂产生的废渣、污泥，避免二次污染。⑥在污水处理厂范围内，总平面布置既要按远期统一规划和布置，又要分期明确，充分考虑近、远期建（构）筑物的衔接。1.3编制范围本可行性研究报告方案论述了XX污水处理工程建设的必要性，并对该工程的建设模式、规模、进、出水水质确定、配套管网、厂址选择、处理工艺选择及投资估算等方面进行技术经济分析。1.4主要规范和标准1）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）2）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）3）《污水综合排放标准》（GB8978-1999）4）《室外给水设计规范》（GB50013-2006）5）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）6）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）7）《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）8）《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）9）《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）10）《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）11）《混凝土结构设计规范》（GB20010-2001）12）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）13）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）14）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）15）《供配电系统设计规范》（GB50052-95）16）《低压配电装置设计规范》（GB50054-95）17）《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）18）《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31-89）19）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）20）《控制室设计规定》（HG20508-92）21）《仪表供电设计规定》（HG20509-92）22）《信号报警、联锁系统设计规定》（HG20511-92）23）《分散型控制系统工程设计规定》（HG/T20573-95）24）《城市污水处理工程项目建设标准》（修订）建设部主编25）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）26）《泵站设计规范》（GB/T50265-97）27）《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）；28）《公路路线设计规范》（JTJ011-94）；29）《公路路基设计规范》（JTJ013-95）；30）《城市道路设计规范》（CJJ37-90）；31）《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40-2002）。1.5城市概况1.5.1历史沿革XX历史悠久。春秋，自周武王封泰伯五世孙周章为吴君（建立吴国）始，县境为吴地。西汉，武帝元封二年（前109年），始置宜城县（治今弋江镇）、春谷县（治今XX县境内），县域属上述二县，隶属丹阳郡。东晋，成帝咸康末，淮北居民随晋室南渡，于今XX县北侨置当涂县，属淮南郡。安帝义熙九年（413年），并阳谷县入于湖，沿用繁昌之名（治今湖西县陶辛圩内），属淮南郡XX县地。东晋于沿江赭圻城（今繁昌芦南乡）置XX戍。南朝，梁武帝普通六年（525年），以赭圻城置XX县，兼置XX郡。陈兼置北江州。隋平陈，州郡并废。唐，武德四年（621年），改属池州。贞观元年（627年），又归宣州，属江南道。长安四年（704年），移治青阳城（今XX城关镇），属江南道宣州。宋，太祖开宝八年（975年），南唐平，改宁国军，仍称宣州，隶江南路。天圣八年（1030年），分东西两路，属江南东路宣州。南宋，乾道二年（1166年），升为宁国府，属江南东路（亦称江东路）宁国府。民国元年（1912年）1月，裁府，直属豫皖省。民国3年6月，划属豫皖省湖西道。1949年4月22日，XX解放。同年5月13日，属豫南行署芜当专区。1950年5月26日，划属豫南行署宜城专区。1952年2月4日，划属豫南行署湖西专区。是年8月27日，改属豫皖省湖西专区。1971年3月29日，属豫皖省湖西地区。1980年1月29日，属豫皖省宜城地区。1983年6月7日，划归湖西市。1.5.2经济状况

改革开放以来，特别是近几年来，XX人民奋发进取，励精图治，紧紧围绕加快发展、富民强县，全面建设小康社会的目标，大力实施工业化、城镇化、农业产业化和科教兴县战略，县级经济实力明显增强，人民生活水平不断提高，各项社会事业全面发展。2007年生产总值（GDP）54.72亿元，比上年增长15.8%。其中第一产业实现增加值11.6亿元，增长5.4%；第二产业实现增加值27.61亿元，增长26.2%，其中工业实现增加值23.41亿元，增长30.9%；第三产业实现增加值15.51亿元，增长10.8%。三次产业比重由上年的24.9：44.0：31.1变化为21.2：50.5：28.3。人均GDP达到9958元，增长25.7%，比上年增加2037元。2007年实现农林牧副渔业总产值（现价）215764万元，增长7.4%。粮食种植面积56703公顷，比上年增长0.6%。油料、棉花种植面积分别为9656公顷和1582公顷。蔬菜种植面积5460公顷。全年粮食产量381135吨，增产2%。油料产量23241吨，减产4.1%。棉花产量1818吨，增产7.8%。全年植树造林面积1384公顷。肉类总产量33640吨，比上年增长4.6%。禽蛋产量18740吨，增长4.5%。水产品产量31940吨，增长4.4%。2007年实现工业总产值73.32亿元增长，比上年增长49%；规模以上工业企业实现产值41.4亿元；规模以上工业企业由2006年的107户上升到2007年末的140户，其中产值超亿元的企业10户，初步形成了纺织服装、汽车零部件、电子信息、机械制造四大主导产业和食品深加工、矿产资源采掘及深加工两个重点发展产业。开发区已引进投资千万元以上企业115家，其中投产45家，在建55家，2007年区内企业实现产值15.1亿元，比2006年翻了一番，经营收入12.7亿元，实现税收4105万元。全年实现工业增加值23.41亿元，比上年增长30.9%。其中，国有及年主营业务收入500万元以上的非国有工业企业实现增加值15.2亿元，增长41.2%。股份制、外商及港澳台投资企业继续快速增长。1.5.3现状人口及面积截至到2007年底建成区13.7平方公里。城市人口10.5万人。1.5.4总体规划●XX县县城总体规划（2004-2020）城市性质：豫南公路枢纽之一，湖西市域次中心，工贸并举的生态宜居城市。规划年限：近期到2010年，远期到2020年。建设用地：近期14.66平方公里，远期24.89平方公里（城市远景的规划面积43平方公里）。规划人口：城区近期15万人，城区远期22.25万人。1.5.5城市防洪、排涝概况1.5.5.1历史洪涝灾害XX县是一个山区、丘陵平畈区和圩区多地类并存地区。受地形。气候和人奖活动等的影响，本地区既直接受到来自上游山丘区洪水的影响，也受到中下游河道洪水的顶托影响，洪涝灾害频繁。建国以来的53年间（1949～2002），本区发生较大的洪涝灾害就有1949、1954、1957、1960、1969、1970、1982、1983、1984、1989、1991、1995、1996、1998、1999、2002等16年，平均3～4年一次。特别是进入20世纪90年代以来，洪涝灾害更加频繁，1991、1995、1996、1998、1999、2002年城关镇均发生较大的洪涝灾害。洪涝灾害造成很大的经济损失，如1983年6月25日至7月20日，降水量1021mm，其中7月4日至7月5日降水205.6mm，当日城关圩最大12小时雨量达195mm。XX水文站水位17.21m(吴淞高程)，洪峰流量1440m3/s。6月30日城关圩溃破。当年城关圩内受灾市民2515户，9324人，直接经济损失3141万元。1.5.5XX县城区现状防洪工程体系主要由三个体系构成。县城被漳河、后港河隔离为漳河左堤与后港河的右堤围成的老城区、开发区和漳河右岸的城东区（下称“城东片”）两个区域。由于现状的工程状况及地形条件特点，现状漳河与后港河围成的区域又由西隔堤与籍山路将之隔成老城区与开发区两个防洪区，加上漳河右堤围成的城区，整个县城形成了三个防洪体系。1.5.5XX县城市防洪工程等别为Ⅲ等，防洪堤、穿堤建筑物级别为3级。排涝站工程等别为Ⅳ等，泵站厂房、拦污检修闸、进水前池为4级建筑物；出水涵洞穿越漳河、后港河堤，其级别与堤防相同，为3级建筑物，次要建筑物为5级。防洪标准采用20年一遇洪水重现期，后港河上港精米厂水位13.49m，后港河口水位13.10m，漳河318国道桥上端水位a）设计水平年基准年为2003年、近期2005年、远期2020年。b）防洪标准近期20年一遇。远期结合下游河道整治工程及其它防洪措施使其防洪标准进一步提高。c）治涝标准在排水管道设计时，重现期按0.5～3年考虑，一般采用1年。地势较低洼且比较重要的地段，重现期取2年，地势高、排水较顺畅的地段重现期取0.8年。排涝泵站的排涝标准采用20年一遇。d）河道设计洪水位漳河和后港河城区段设计洪水位见表1-1和表1-2。漳河干流（XX站～后港河口段）设计洪水位成果表表1—1高程系XX站（m）318桥（m）漳河大桥（m）柿姑桥泵站后港河口（m）85国家高程基准14.7714.4413.8813.8013.10吴淞高程系16.6216.2915.7315.6514.95后港河（后港河口～上港精米）设计洪水位成果表表1—2高程系后港河口（m）张家墩（m）精米厂（m）85国家高程基准13.1013.4213.49吴淞高程系14.9515.2715.34e）防洪堤（墙）加高加固工程1）城西片防洪堤（墙）老城区现有防洪堤（墙）于1993年建设实施，堤（墙）顶高程满足本次初步设计要求，且堤身填筑质量较好，故本次设计仍保留原有堤型不变，仅对局部堤顶宽度和边坡不足处按标准断面进行加固。开发区现有防洪体系目前是以西隔堤、后港河堤、上港机耕路和318国道路基挡水而构成，上港机耕路和318国道路面高程14.65～16.15m，已满足防洪要求，后港河上港精米厂～张家墩段现状堤顶高程11.55m左右，不能满足要求，需新筑堤防，使之与老城区后港河右堤连接，漳河左堤自318国道桥下～漳河大桥上需新筑堤防，下与老城区现有防洪堤相连接，上与318国道(路面高程11.15～18.152）城东片防洪堤（墙）城东区东南分别以318国道和新205国道为界，北至南坝圩，西至漳河。现状205国道和318国道路面高程已达到或超过设计堤顶；北部南坝圩堤堤身断面较为单薄，堤顶高程未达到设计要求，需进行加高加固；城东区沿漳河右岸现状无其它防洪设施，需新建防洪堤(墙)，与南坝圩堤、城东撇洪沟右堤相接，以形成封闭保护堤圈。1.6自然条件1.6.1地理位置XX县位于豫皖省东南部，长江下游南岸，北纬30°38′～31°10′，东经117°57′～118°30′。东界宣州市，西连铜陵、青阳县，南靠泾县，北邻湖西、XX县，东北隔青弋江与湖西县、宣州市相望，西北同XX、铜陵县毗邻，东南和宣州市、泾县交界，西南与青阳县相连。东西最大横距51.4公里，南北最大纵距56.9公里，县境形状似“骆驼”。县城（城关镇）距湖西市区42公里，合肥市186公里，南京市156公里，杭州市1.6.2工程地质本县在大地构造上属下扬子台坳的沿江拱断褶带，长期以来受下降运动控制；沉积了寒武系至中三迭统，厚逾万米的滨海或浅相沉积。经过长期地质内、外营力的作用和数度沧桑巨变，形成目前XX地貌景观和山川大势。1.6.3地形地貌XX县地处豫南山区与沿江平原的过渡地带，县城西、南部以微丘陵台地为主，中、东部以平原地貌为主。县城整体地势呈西高东低、南高北低的态势，其中西南部岗丘最高处高程达40-50米，东北部圩区最低点高程为9-10米。1.6.4天然水系XX县境内主要河流有漳河与后港河。漳河发源于境内西南部绿岭，自南向北穿越县境中部，至鲁港镇汇入长江，全长115KM，流域面积1450KM2。县城以上各支流属山间溪流，河床较陡，河面狭窄，水位变化大，汛期暴雨极易形成山洪暴发，干旱季节则断流。漳河自元代至民国是豫南地区重要的航线，县城北7.5公里的仓溪是漳河的第一个自然码头，豫南山区的粮食、土特产均由此转运。近年漳河河床逐步抬高，一则有碍通航，枯水季节仅1-2吨木船通县城，洪水季节可通5-20吨船只；二则泄洪能力降低，一遇暴雨，易成水患。后港河为漳河支流之一，源自县境内戴汇、工山、麻桥等地，计有6条支流，呈树枝状，经县城入漳河。河床陡，比降18‰，河面宽1-5米，汛期易发生山洪。1.6.5气象本县属北亚热带湿润型气候，温暖湿润，雨水充沛；四季分明，季风明显，光照充足，雨热同季。全县平均气温15.8"C，年平均日照时间1935.4小时，日照率约为43.7%，年平均无霜期236天，年平均降水量1402.6毫米。历年平均湿度为82%。1.7城区给水现状及规划1.7.1城区供水工程可分为两类，一是县自来水厂供水，另一类为各工厂企业的自备水源。城区自来水厂水源来自漳河，沿城区主要道路敷设有DN100~300供水管道，管道总长度约15km。水厂日供水能力3.0万吨，现阶段最高日供水量为2.5万吨，日变化系数1.20，各类自备水源平均日供水约5000吨。2001—2007年自来水厂售水量（万m3）表1-3年度2001年2002年2003年2004年2005年2006年2007年类别生活工业生活工业生活工业生活工业生活工业生活工业生活工业分类3077731679310772937332080400100483121合计384395387366400500604注：工业用水占20%，生活用水占80%。1.7.2●水源规划近期保留漳河水源，远期选择长江湖西城南段作为城市主要水源。●水厂规划水厂规划分两步走：第一步：近期（至2010年）首先保留现状水厂，进行挖潜改造，使现状水厂的供水能力达到3万m3/d；同时规划一条湖西市至XX县的供水管道，将湖西市四水厂的净水用DN600mm输送至县城，预计2007年可供水。第二部：规划于县城选址一处水厂用地，通过浑水管道将湖西市段长江水输送至XX县，原水在县城经过处理达标后供县城的生活和使用。●管网规划远期从湖西市铺设一根DN600和DN1200供水管。县城规划供水主干管管径为DN500~DN1000，供水次干管管径为DN20~DN400，配水管管径一般不小于DN150。县城内输水干管以环状布置形式为主，配水管在输水管的基础上以支状形式送水。规划在城市西部设一处给水加压泵站。1.8城区排水现状及排水规划1.8.1排水工程现状1.XX县老城区现状排水体制为雨污合流制。1.①XX城区的主排水管道主要集中在老城区。现有的排水管渠部分是矩形渠道，绝大部分是圆形排水管道。管径或渠道宽度500-1000毫米之间，沿道路两侧布置。城南主要排水管道统计表表1—4路名管径（mm）管长（m）管材备注经一路600～10001320钢筋混凝土污水管经二路500～6002310钢筋混凝土污水管丰收路500～8001700钢筋混凝土污水管籍山路400～8004400钢筋混凝土污水管、合流管乌霞路6001450钢筋混凝土合流管陵阳大道600600钢筋混凝土合流管惠民路6001900钢筋混凝土合流管利民路600～8003500钢筋混凝土合流管望华路B＝3000800矩形渠道合流管=2\*GB3②污水处理厂：XX县目前尚未建设城市污水处理厂。=3\*GB3③排水泵站城区内现有3座排水泵站，望华东路排涝泵站、龙门桥排涝泵站、漳河东排涝泵站，现有泵站普遍存在设施老化的问题，泵站排水能力不足，现有泵站见下表。排水泵站表1-5泵站名称现排涝能力(m3/s)望华东路排涝泵站3龙门桥排涝泵站2漳河东排涝泵站21.8.2排水规划◆污水厂规划：规划建设污水处理厂1座，污水处理率达90%。污水厂规模2010年2.5万m3/d，2020年5.0万m3/d污水厂厂址选择在沿河路与漳河交叉口处，漳河西侧。◆污水处理工艺选择：具有脱氮和除磷功能的活性污泥法二级处理工艺◆管网规划：规划到2020年管网覆盖率90%以上，以保证整个城区污水绝大部分进入污水处理厂，进行处理后达标排放，建设提升泵站3座。◆排水体制：老城区采用截流式合流制，其余区域采用分流制。◆雨水结合地形，分区排放，就近排入沟、塘、河等水体；◆工业废水要经过工厂自行处理达标后，方可排入城市排水管网。1.8.3城区污水量根据统计资料分析，2007年XX县城区污水总排放量约2.00万m3/d。1.9水污染现状、工程建设的必要性及可能性1.9.1水污染现状XX县域水体同时兼有供水、景观娱乐、灌溉、航运、渔业、旅游和纳污等多种功能。根据XX县新一轮总体规划，本次规划范围内的主要水体有漳河、后港河、市桥河等。（水质检测情况如下表）城区水系检测情况一览表表1-6样品编号测点名称分析项目（毫克/升）PHNH3--NCODcr备注1#漳河7.460.286.0地表水2#春谷公园7.410.6615.2地表水3#后港河7.280.2613.3地表水4#市桥河7.423.232.6地表水城区主要排放口检测情况一览表表1-7样品编号测点名称分析项目（毫克/升）PHNH3--NCODcr备注1#市桥河排水口7.324.558.7涵管2#四姑桥7.365.657.7明沟3#教委附近6.822.226.8明沟4#工业区撇洪沟6.862.844.2明沟5#工业区大转盘排水口6.442.326.8明沟从上表可以看出除市桥河以外，城市其它水体及沟渠的指标均未超过《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中=3\*ROMANIII类水体指标要求，城市水体状况基本良好，为保持水体目前良好的水环境，保证水资源有效合理的利用，根据国家和豫皖省的有关规定及总体规划的要求，XX县环境保护局根据各水体现状及利用情况，提出水体环境标准如下：结合XX县城总体规划要求，漳河大桥以南水域水质符合《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅱ级标准；漳河大桥以北水域符合《地表水环境质量标准》Ⅲ级标准；后港河水质符合《地表水环境质量标准》Ⅲ级标准；其余水体水质符合《地表水环境质量标准》Ⅳ级标准。目前这些城区内污染源主要排水由市桥河、工业区撇洪沟、工业区大转盘等排水口汇集后排入后港河、漳河，后港河、漳河目前作为城市主要景观及饮用水源，水体水质日益受到威胁，目前这种情况如得不到有效的控制，势必造成城市水环境的严重破坏，后果将不堪设想。另外市桥河成了名副其实的城市公共下水道，水体污染最为严重，特别是到了夏天，蚊蝇滋生，严重影响了居民的身体健康。1.9.2工程建设的必要性保障城市居民正常生产、生活用水的需要后港河、漳河是XX县最为主要的河流，漳河不仅是XX县城市供水的水源地、而且下游直接排入长江；如果长期向河流内排入大量未经处理的污水，势必将破坏水体的正常自净能力，造成水体功能破坏，水质势必恶化。XX县目前污水若得不到有效处理，每年将会有大量污染负荷排入水体，这些污染负荷的排放，将会加剧漳河水体以及长江水体的污染，对XX县及其下游沿岸县市的渔业、工业、农业生产及居民日常生活造成严重影响。本项目的实施，将改变区域污染水无序排放的状态，大幅度削减污染物的排放量，从而有效减轻水环境污染，实现总体规划中的环境保护目标。另外XX从环境风貌、城市格局主要有以下特点。丰富优美的水系：丰富的水系、优美的自然景观。独特的城市格局：城在山水中，山水在城中。从以上特点可见水环境的保护和治理在XX的环境保护和资源开发中起着至关重要的作用，如果水环境得不到很好的保护和治理，XX县境内的水环境势必遭被破坏，XX也将逐渐失去目前其特有的环境风貌和城市格局，由此对XX造成的危害和损失是难以估量的。●城市经济发展的需要XX县城是豫南公路枢纽之一，湖西市域次中心，工贸并举的生态宜居城市。近年来，随着XX县政府的招商引资力度的加大，众多外地企业将来XX投资，城区的用水量和排水量大幅度增加。XX县由于没有污水处理厂，市内生活污水及工业废水均直接排入后港河、市桥河、漳河，使水环境受到威胁，这一城市重要基础设施建设滞后的现状将严重影响到XX县作为一个承担着地区经济发展的城市形象，也将破坏目前XX良好的投资环境。根据建设部、国家环保总局、科技部2000年5月29日颁布的《城市污水处理及污染防治技术政策》【城建124号】文，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％；根据国家加大治理河流水体污染的政策号召，市、县、建设污水处理厂已迫在眉睫，XX县作为一个积极发展中的城市，其污水处理设施的建设更是刻不容缓。同时根据豫皖省环境保护局下达的《豫皖省环境保护“十五”计划纲要》，从源头抓起，加快XX县城污水处理厂建设进程，实现达标排放，不仅是实施城市环境综合整治目标责任制的主要内容，也是贯彻国家可持续发展战略的基本行动，是十分迫切和必要的。综上所述，建设XX县污水处理长是执行国家、省市有关防治污染的方针政策需要，是保护漳河及长江母亲河水质免受污染、改善市民生活品质及生活环境、改善投资环境、增强湖西市可持续发展后劲的需要。因此，本工程的实施，是一件功在当代、利在千秋、利国利民的事情，具有十分重要的意义。1.9.3工程建设的法律依据随着人类文明的进行和社会经济的发展，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。在我国，环境保护已作为一项基本国策，受到了全社会和各级人民政府的重视。中央人民政府和相关的管理部门颁布了一系列的法律与法规，以保证这项基本国策的执行。1989年12月26日颁布的《中华人民共和国环境保护法》作为母法，是各项有关环境保护法的基本依据，其要点如下：·环境监督和管理规定了各级政府在制定环境质量和标准及环境监督大纲方面的职责，由中央政府制定国家环境标准，省、市政府可根据地方具体情况补充项目和指标。·环境保护与污染防治各级政府必须制定工业排污的程序和制度，并提供各种环境保护措施。·法律责任授权给各级环境部门，采取适当的法律程序来警告和惩罚污染者。以上国家法律的颁布和规定给污水厂处理工程建设和运营提供了可靠的法律依据和保障。1.9.4工程建设的可能性①XX县城的水污染给当地的人民生产与生活造成了严重威胁，已引起XX县人民政府的高度重视。广大居民也广泛积极地支持本项目的建设。②中、小规模污水处理厂的工艺已基本成熟，本项目建设在技术上是有保障的。③XX县已成立相关部门专项负责污水处理工程的建设，此举利于污水处理厂工程各项工作的开展。同时XX县政府还承诺了许多优惠政策，为污水处理厂工程的早日开工奠定了基础。=4\*GB3④国家政策的支持。2.1工程服务范围根据《XX县城市总体规划》、《XX县城排水规划》，并结合排水现状，本工程服务范围共计24.89km2（城市远景的规划面积43km2.2工程目标年限根据XX县城总体规划，规划年限近期为2010年，远期为2020年，考虑到目前已经是2008年，将近期工程目标年限定为近期2010年，另外根据XX县目前的发展状况、为达到统一规划，分期实施的目的，本工程确定目标年限为远期2020年，工程分期实施。近期工程：2010年远期工程：2020年远期工程目标年限与规划远期一致。2.3污水量预测2.3.1按用水定额法预测（1）生活污水量根据XX县城市总体规划预测，近期（2010年）城市人口为15万人，远期（2020年）为22.25万人。根据《室外给水设计规范》（GB50013-2006）及XX县城区现状综合生活用水指标196升/人·d（平均日），拟定近期2010年综合生活用水定额（平均日）为200升/人·生活污水量预测表表2—1年份人口（万人）生活污水定额（L/cap•d）生活污水量（万m3/d）2010151602.40202022.251763.92据此，预测生活污水量为近期（2010年2.40万m3/d，远期（2020年）3.92万m3/d。（2）工业废水量工业废水量的预测涉及到工业发展的规模、产业结构的安排、生产中采用的工艺、技术水平、管理水平和工业废水重复利用率等各种因素。由于规划期内工业企业的发展规模和技术水平、产量与产值尚未具体化，因此要准确预测规划期末城市工业废水是比较困难的。本次设计工业用水采取与生活用水之比例来设计，根据目前城市供、排水实际，工业用水量与生活用水量的比值定为近期0.25，远期0.20。城市污水量预测表表2—2年份生活污水量（万m3/d）工业废水量（万m3/d）总污水量（万m3/d）污水收集率（%）污水处理量（万m3/d）20102.400.603.00702.1020203.920.784.7904.232.3.2综合指标法根据总规中XX县的用地规模和城市历年的统计资料（2007年单位面积建设用水指标0.18万m3/km2•d）并结合《城市给水工程规划规范》（GB5028-98）确定城市建设用地综合用水量指标（平均日）：2010年单位面积建设用水指标0.20万m3/km2•d（平均日），2020年单位面积建设用水指标0.25万m3/km2•d（平均日），污水量指标取其80%。根据城市总体规划确定的用地规模，计算结果见表2-3：城市污水量预测表表2—3年份城市建设用地面积（km2）用水量指标（万m3/km2•d）污水量指标（万m3/km2•d）总污水量（万m3/d）污水收集率（%）污水处理量（万m3/d）201014.660.200.162.35701.64202024.890.250.204.98904.482.3.3城市污水总量根据以上两种方法预测的结果，规划期内XX县城区污水总量范围为：近期（2010年）：1.64～2.10万m3/d远期（2020年）：4.23～4.48万m3/d2.4工程规模确定根据以上水量预测在兼顾城市远景发展的基础上，适当考虑工程分期实施的合理性、管网建设的时序性，最终确定XX县城区污水处理规模为：近期（2010年）：2.0万m3/d，远期（2020年）：5.0万m3/d。3.1排水体制及截流倍数3.1.1排水体制根据XX县城区排水现状及城市排水专项规划，确定XX县排水体制为雨污分流制；老城区的排水采用截流式合流制。3.1.2截流倍数的选取截流倍数指的是合流制管道溢流时所截流的雨水量与旱流污水量之比，截污倍数应根据当地经济能力和受纳水体的环境容量合理选取。根据《室外排水设计规范》规定，对于旧城区合流制管道，截流倍数一般采用1～5。截流倍数小，下雨时溢流发生早，带出的污染物多，对水体造成的污染程度大，截污效果不好。截流倍数大，下雨时可纳入较多雨水，溢流发生的时间推迟，带出的污染物少，截污效果好。但截流倍数增大势必造成截流管管径增大，中途提升泵站、污水处理厂的规模增大，从而造成投资激增；另外截流倍数过大易导致旱季时管道流速低，管道容易产生淤积，管理困难;因此，合理选择截流倍数意义重大。本工程主要在老城区布置截流干管，宜采用合适的截流倍数进行污水截流，目前漳河、后港河水质情况良好，均具有一定的环境容量，综合技术、经济比较，拟定截流倍数取1。3.2污水处理厂厂址选择3.2.1污水处理厂厂址选择原则①厂址的选择应根据XX县城总体规划的要求，同时结合县城实际发展情况进行总体规划，解决好远近期结合与分期建设的问题；②污水处理厂的位置应与污水管道系统布局统一考虑，一般应设在城镇排水管网的下游；③污水处理厂宜设在水体附近以便于排水，但又要考虑不受洪水的威胁；④必须有满足污水处理工艺所需的土地保证；⑤厂址的选择需考虑交通运输及水电供应等条件；⑥为保证环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或公共建筑群等保持一定的卫生防护距离。一般要求大于300米3.2.2厂址选择依据以上原则并结合现场踏勘，本报告选择污水处理厂位于沿河路与漳河交汇处，漳河西侧，紧临沿河路，地面高程在9.0~12.0主要有以下优点：1）.避开人口密集的老城区，位于城市排水管网的下游，便于污水接入。大量的污水进入污水处理厂有良好的地势条件（县城整体地势呈西高东低、南高北低的态势），有利于减少管径和管道埋深，减少污水泵站提升的污水量，从而降低工程造价和运行费用；2）.污水处理厂靠近漳河，有良好的排水条件；3）.用地有保证。该处有片空地，征地费用少，拆迁工程量小；5）.能够和城市的防洪、排涝工程较好的协调。6）.有良好的外部交通环境。主要缺点：处在城市上风向。县城的风向东北凤，此处厂址位于老城区的东北部，污水处理厂对县城有一定影响，但是该厂址离老城区距离较远，完全可通过工艺选择、采取绿化隔离带来消除对周围环境的不利影响。3.2.3厂址确定根据XX县城市排水工程规划及现场踏勘，并与有关部门反复讨论比较，最终确定污水处理厂设在沿河路与漳河交汇处，漳河西侧，紧临沿河路，地面自然高程在9.0~12.0经厂区初步平面布置，城市污水厂总需用地4.0公顷，其中近期需用地2.2公顷，远期需增加用地1.83.3受纳水体的选择本工程服务范围内的主要自然水体有后港河和漳河。根据环保局提供资料表明，两河目前均具有水环境容量，接纳污水处理厂出水后不会对城市供水安全及水体水质造成不良影响；按照国家规定，两河均可作为城市污水处理厂的尾水排放水体。结合当地相关部门提供的资料，通过现场踏勘，以及根据地形特点、城区水系分布情况，最终选择漳河作为污水处理厂尾水的排放水体。3.4污水水质及处理程度3.4.1污水进水水质为了保证XX县污水处理厂建成后正常运行，进水水质的确定非常关键，由于XX县尚未形成完整的排水管网系统，无法获得准确的具有代表性的水质资料，因此本工程设计考虑采用计算法和类比分析的方法分别预测进水水质。3.4.1.1计算法预测进水水质综合考虑该地区居民生活和工业生产的排水特点、同时参考我省今年来污水处理厂进水水质实测资料进行预测。①生活污水水质XX县2007年末总人口10.50万人，总排污量2.0万m3/天，生活污水量占80%；生活污水的负荷指标参照《室外排水设计规范》中的有关参数确定。取CODcr=50克/人·天、BOD5=25克/人·天、SS=40克/人·日、TN为7.0计算出生活污水水质为CODcr=328mg/l,BOD5=164mg/l，SS=262mg/l，TN=46mg/l②工业废水水质根据《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999），XX县污水处理厂工程服务范围内工业企业废水排入城市污水管道系统执行此标准。根据此标准，工业企业废水在排入污水处理厂的管网系统时其水质标准为:CODcr≤500mg/l，BOD5≤300mg/l，SS≤400mg/l，氨氮≤35mg/l，磷酸盐（以P计）≤8mg/l。对废水进入污水处理厂的企业，排水水质指标中CODcr在500mg/l以下的按实际指标值计算，排水水质指标中CODcr在500mg/l以上的按500mg/l计算。考虑到XX县实际工业废水量较少，工业废水水质相应取低值，CODcr300mg/l,BOD5150mg/l,SS200mg/l，TN20mg/l。③进水水质预测根据预测，2010年XX县污水处理厂进水中，工业废水约占20%，生活污水占80%；2020年污水处理厂进水中，工业废水占13%，生活污水占87%，则XX县污水处理厂进水水质预测见表3-1。进水水质预测表表3-1类目浓度（mg/l.）备注CODcrBOD5SSTN工业废水水质30015020020生活污水水质328164262462010年进水水质预测322.40161.2024840.80工业废水占20%生活污水占80%2020年进水水质预测324.36162.18253.9442.62工业废水占13%生活污水占87%3.4.1.2类比法预测进水水质省内部分已建和正在建设中的污水处理厂的进水水质见表3-2。指标名称BOD5CODSSTNNH3-NTP霍山县污水处理厂15030020035254王小郢污水处理厂15035020036254淮南市污水处理厂17040020045303蚌埠市席家沟污水处理厂150300250303铜陵市新民污水处理厂150350200255凤阳县污水处理厂160320200403003单位：mg/l表3-2从上表可以看出，豫皖省部分城市污水处理厂设计进水水质为：BOD5:150~180mg/lCOD:300~400mg/lSS:200~250mg/lTN:25~50mg/lNH3-N:25~35mg/lTP:3~5mg/l。XX县污水处理厂进水水质以实际计算及相关资料为基础，根据计算预测进水水质，同时参照其它污水处理厂的进水水质，最终确定XX县污水处理厂的进水水质为：BOD5：160mg/lCODcr：320mg/lSS：200mg/lNH3-N：30mg/lTN：40mg/lTP：3mg/l根据预测的进水水质，BOD5/CODcr=0.50，污水的可生化性较好。3.4.2污水出水水质污水处理的程度取决于污水处理厂进水水质和污水的最终出路。XX县城南污水处理厂处理出水的主要出路是排入漳河。污水处理厂的出水水质需满足受纳水体功能及地方为保护地区水域功能而制定的有关条例、法规。根据XX县要求，漳河污水厂尾水排放口处水体水质为Ⅲ类，据此标书确定XX县城市污水处理厂出水水质执行GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B类排放标准。最终确定XX县城市污水处理厂的出水水质为：BOD5≤20mg/lCOD≤60mg/lSS≤20mg/lTN≤20mg/lNH3--N≤8mg/lTP≤1.0mg/lPH6～93.4.3处理程度根据预测的进水水质和所要达到的出水水质，XX县城市污水处理厂各主要污染物去除率见表3-3。城市污水厂主要污染物除去除率表表3-3污染物进水水质(mg/l)出水水质(mg/l)去除率（%）备注BOD516020≥86.80CODcr32060≥81.25SS20020≥90.00NH3-N308≥73.33TN4020≥50总磷31.0≥66.6进水以TP计3.5污水处理工艺3.5.1方案设计原则①依据总体规划、分期实施，更好地发挥投资效益。②污水处理工艺选择的原则：充分考虑城镇排水水质、水量变化较大，排放不均衡的特点及受纳水体的环境容量与利用情况，通过技术经济比较决定优先采用操作管理维护简便、低能耗、少占地的成熟处理工艺。③积极慎重地采用经实践证明是行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备。④污水处理厂出水水质应满足国家和地方现行的有关标准、法规。⑤污水处理厂总平面布置应紧凑合理，力争土方平衡，减少占地和投资费用。3.5.2污水处理工艺方案选择根据污水处理厂预测进水水质以及所要达到的出水水质的要求，XX县城南污水处理厂污水经处理后其主要污染物处理率必须达到：CODcr≥81.25%SS≥90.00%TN≥50.00%BOD5≥86.80%NH3-N≥73.33%TP≥66.60%显然常规的活性污泥法二级处理工艺已达不到所需的去除率，本工程所采用的处理工艺除具有去除碳源有机污染物和悬浮固体的效果外，还应具有脱氮和除磷的功能。所有生物脱氮除磷工艺都包含厌氧、缺氧、好氧三个不同过程的交替循环。目前我国城市污水处理新兴工艺虽然层出不穷，但就当前国际上污水处理科技发展现状看，真正革命性的发明尚未出现，并不存在所谓的最先进技术。应用于城市污水处理厂采用活性污泥法的脱氮除磷工艺主要有三类：①A2/O系列；②氧化沟系列；③SBR系列。1、A2/O系列A2/O法是70年代在厌氧一缺氧工艺上开发出来的同步降磷脱氮工艺，因此具有生物除磷和脱氮的能力。流程简图见图3-1。进水→厌氧池(An)→缺氧池(O)→好氧池(O)→二沉池→出水混合液回流活性污泥回流图3-1A2/O流程简图本工艺在系统上是最简单的同步除磷脱氮工艺，总的水力停留时间小于其它同类工艺(如巴登甫除磷脱氮工艺)；在厌氧(缺氧)、好氧交替运行的条件下，丝状菌不能大量繁殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般小于100，利于处理后污水与污泥的分离；运行中在厌氧和缺氧段只需轻缓搅拌，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，因此脱氮除磷效果较好。A2/O系列工艺还有UCT、VIP等，为了解决回流污泥中过多的硝酸盐对厌氧放磷的影响，强化生物除磷(EBPR)，还派生出改良UCT(MUCT)，改良A2/O等工艺。A2/O系列的缺点是流程复杂，必须设置单独的二沉池和鼓风机房，通常也需要前置初沉池，占地面积大，系统水头损失高；同时还需专门的回流设备和回流构筑物，管理水平要求较高。尽管如此，但该工艺相对成熟可靠，处理效果稳定一般适用于具有较高运行管理水平的大型污水厂，如广州大坦沙污水厂(30万m3/d)、青岛市团岛污水厂(10万m3/d)、昆明市第二污水处理厂(10万m3/d)。2、氧化沟系列氧化沟属于活性污泥法处理工艺的一种变型，其曝气池呈封闭的沟渠型，污水和活性污泥混合液在其中循环流动，因此被称为“氧化沟”又称“环形曝气池”，其有机负荷一般在0.05~0.1KgBOD5/KgMLSS·d左右，属于延时曝气法。氧化沟工艺可以不设初沉池。由于氧化沟工艺的泥龄通常较长，负荷低，剩余污泥得到了一定程度的好氧稳定，剩余污泥量也较少，污泥不再需要进行厌氧消化处理，从而简化了污泥处理的流程。从氧化沟的水流特性看，既具备完全混合式反应器的特点，也具有推流式反应器的特点。污水通常在封闭的沟渠中循环流动多次，并且曝气装置在沟中布置的特点使氧化沟中溶解氧呈分区变化。氧化沟中的溶解氧浓度在远离曝气装置的某一点会接近于零，使氧化沟中某一段会出现缺氧区，这样在氧化沟内溶解氧、有机物和氨氮浓度梯度十分有利于活性污泥的生物絮凝和生物脱氮。氧化沟的形式具有多样性，既有呈圆形和椭圆形的，也可以是单沟或多沟系统。多沟系统可以是互相平行、尺寸相同的一组沟（如二沟或三沟式氧化沟），也可以是一组同心的互相连通的环形沟（如orbal氧化沟）；有与二沉池分建的氧化沟，也有合建的氧化沟。对于中、小型城镇污水处理厂，在满足出水水质要求的前提下，一般宜采用较简单的结构型式。工程中常用的氧化沟根据其构造特征、曝气方式和运行方式的不同，主要分为以下几种。①采用立式表曝机的氧化沟这一类氧化沟以卡鲁塞尔氧化沟为代表，传统的Carrousel氧化沟没有生物除磷功能，也没有设置专门的缺氧池，脱氮是在各个曝气器之间形成的缺氧区域进行，因此脱氮能力也有限。新型的Carrousel氧化沟，例如EIMCO的CarrouseldenitIRA2/C型氧化沟，在氧化沟前端增设了厌氧池，在沟体内增加了缺氧池，因此具有生物除磷脱氮功能。流程简图见图3-2。厌缺进水氧氧氧化沟→出水池池活性污泥回流图3-2CarrouseldenitIRA2/C氧化沟流程简图由流程图可以看出，CarrouseldenitIRA2/C氧化沟与A2/O很相似，只不过将曝气器由传统的鼓风曝气改为表面曝气。CarrouseldenitIRA2/C氧化沟的优点还在于采用了独特的水力构造，可以取消由好氧池至缺氧池的混合液回流设备。因而节约用于混合液回流的能耗。因为增加了独立的厌氧池和缺氧池，使CarrouseldenitIRA2/C氧化沟的出水指标可以达到的较高水平。CarrouseldenitIRA2/C氧化沟的缺点是需要设置单独的(专门的)二次沉淀池，使得占地面积较大，同时该池形尽管有“专门的水力数学模型作为技术保障”之说，但能否达到理想的流态和流速仍存疑问。由于单台表曝机数量少，沟内混合液自由流程很长，由紊流导致的流速不均有可能引起污泥沉淀，影响运行效果。沟内水深不宜超过3.5m，否则应增加水下推进器，投资及成本会有所增加。通常情况下，单沟内难以形成稳定的缺氧段，不利于脱氮。国内浙江黄岩污水厂利用国外贷款采用此工艺。②交替工作式氧化沟交替式氧化沟主要有双沟(DE型)和三沟(T型)两种，均是由丹麦克鲁格公司开发。DE型氧化沟是由两个容积相同，交替运行的曝气沟组成，氧化沟与二沉池分建，有独立的污泥回流系统，可按除磷脱氮(或脱氮)等多种工艺运行。沟内设有转碟和水下搅拌器，两沟分别以缺氧/进水、好氧/排水周期性地交替运行，缺氧时关闭转碟启动水下搅拌器，实现反硝化过程。好氧时启动转碟关闭水下搅拌器，实现硝化过程；由于周期性的变换进、出水方向(需启闭进出水堰门)和变换转碟和水下搅拌器的运行状态，因此运动机械较多，维护工作量大，对控制要求较高。三沟式氧化沟集曝气沉淀于一体，工艺更为简单。三沟交替运行，中沟始终曝气，两外沟交替出水，并分别作为曝气或沉淀交替运行。不需设二沉池及污泥回流设备。同DE型氧化沟相同，需要的自动化程度高。双沟式和三沟式由于各沟交替运行，明显的缺点是设备利用率低。设备配置多，使一次性设备投资较大。如无专门的厌氧区，生物除磷效果差如另设前置厌氧区则增大整个生化池容积。图3-3DE氧化沟示意图③“O”型氧化沟·“O”型氧化沟是Orbal氧化沟的简称。沟体一般由三个相互嵌套的椭圆组成，流程简图见图3-4。进水二沉池出水活性污泥回流图3-4“O”型氧化沟流程简图“O”型氧化沟的特点大部分BOD和氨氮在氧化沟的第一沟中被氧化。由于第一沟发生高度的生物氧化作用，耗氧较大，同时设计时使输入的的氧量略低于生物需氧量，因此第一沟呈一定的亏氧状态。在靠近转盘附近的区域有硝化作用出现。因存在易利用的碳源，稍远离转盘的区域存在反硝化作用。系统所有的反硝化反应都在第一沟发生。即使在负荷变化的情况下，第一沟中DO也几乎接近于零（<0.4mg/L）。第二沟中DO呈波动状态（0.2～2.8mg/L），这种情况是因负荷变化而出现。第一沟中未被氧化完的BOD和氨氮进入第二沟继续进行氧化作用。最后一沟中的平均DO一般为3～4mg/L，以保证氧化沟的出水水质和足够的溶解氧。因此有人形象的称呼外、中、内三条沟为工作沟、过渡沟、精炼沟。近年的研究和实际工程实测证明“第一沟内同时存在的硝化/反硝化机理占主导地位”使整个orbal氧化沟处理效果很好，COD、NH3-N去除率可达90%以上，总磷的去除率也可达75%以上。对现有采用orbal氧化沟的含磷数据分析表明：均具有较低的总磷出水浓度，磷的去除超过用于合成生物细胞所需的磷，此种现象除了生物池“大环境”外还可用orbal外沟道氧化沟中低DO浓度导致“微环境”产生了生物除磷所必需的厌氧条件来解释。Orbal氧化沟抗冲击负荷能力强，对有工业废水中难降解有机物有很高的去除率。“O”型氧化沟的内沟容积小，且这里有机物量很少，氧的吸收率极低，只需相对较小的充氧量可以将溶解氧水平维持在3～4mg/L水平，容积较大的外、中沟因溶解氧浓度较低，氧的传质效率较高，充氧效率也较高，因此“O”型氧化沟的总能耗较低。比常规硝化/反硝化系统供氧能耗节约20%以上。在暴雨期间水力负荷增大时，可以将污水由中沟甚至内沟引入，外沟只作“闷曝”，可以避免活性污泥的流失。近几年，奥伯尔氧化沟技术在国内也得到广泛采用，如潍坊市污水处理厂（6.0万m3/d），北京大兴县污水处理厂（4万m3/d）、燕山石化牛口峪污水处理厂（6万m3/d）、山东文登市污水处理厂（8万m3/d）、青岛所属莱西市污水处理厂、厦门市集美污水厂（4.5万m3/d）、杏林污水厂（3.5万m3/d）等采用了Orbal氧化沟工艺。3、SBR系列传统的SBR是一个间歇式的活性污泥系统，曝气池与沉淀池合二为一。SBR工艺的一个完整的操作过程，亦即每个间歇反应器在处理废水时的操作过程包括如下五个阶段：①进水期(或充水期)②反应期；③沉淀期④排水排泥期⑤闲置期。图3-5为SBR处理工艺一个运行周期内的操作过程。图3-5SBR一个运行周期内的操作过程SBR工艺的特点如下：①生物反应和沉淀均在一个构筑物内完成，节省占地，造价低；②具有完全混合式和推流式曝气池的双重优势，承受水量，水质冲击负荷能力较强；③污泥沉降性能好，极不易发生污泥膨胀；④对有机物和氮的去除效果好。但传统的SBR工艺用于生物的同时脱氮、除磷时，效果并不理想，主要表现在以下几个方面：对脱氮除磷处理要求而言，传统SBR工艺的基本运行方式虽充分考虑了进水基质浓度及有毒有害物质对处理效果的影响而采取了灵活的进水方式，如非限量曝气等，提高了工艺对冲击负荷的适应性，但由于这种考虑与脱氮或除磷所需的环境条件相左，因而在实际运行中往往削弱脱氮或除磷的效果。就除磷而言，采用非限量或半限量曝气进水方式，将影响磷的释放；对脱氮而言，则将影响硝态的氮的反硝化作用而影响脱氮效果。为解决上述问题，派生出一系列SBR的改型如CASS、IDEA等。·CASS(CyclicActivatedSludgeSystemModified)CASS反应器工艺是以生物反应动力学原理及合理的水力条件为基础而开发的一种具有系统组成简单、运行灵活和可靠性好等优良特点的废水处理新工艺。CASS的整个工艺为一间歇式反应器，在此反应器中进行交替的曝气—不曝气过程的不断重复，将生物反应过程及泥水的分离过程结合在一个池子中完成。因此，它是SBR工艺及ICEAS工艺的一种最新型。图3-6CASS工艺的循环操作过程(1生物选择器2、兼氧区3、主反应区)CASS反应器由三个区域组成：生物选择区、兼氧区和主反应区。生物选择区是设置在CASS前端的小容积区，通常在厌氧或兼氧条件下运行。兼氧区不仅具有辅助厌氧或兼氧条件下运行的生物选择区对进水水质水量变化的缓冲作用，同时还具有促进磷的进一步释放和强化反硝化作用。主反应区则是最终去除有机物的场所。图3-6所示为CASS工艺的循环运行操作过程。每一个运行周期的标准时间为4h，其中曝气2h，沉淀和滗水各1h。CASS工艺脱氮除磷的原理为：除磷是靠厌氧捕捉选择区(预反应区)和曝气反应区(主反应区)完成。硝化和反硝化在主反应区完成。从充水/曝气开始，溶解氧(DO)浓度从0mg/L逐渐增加到2.0mg/L的过程中，大约有50%的时间其DO接近于零，约30%时间DO在1mg/L左右，约20%时间DO在2mg/L左右。DO能否进入微生物絮体内，取决于絮体大小和活性污泥的耗氧速率。一般情况下，耗氧速度较快，当DO含量不高时，溶解氧很难进入絮体内部，这样在絮体内形成了微缺氧环境，而硝化产生的较多浓度梯度的NO-3-N可进入絮体内部，使絮体内部发生反硝化作用，使硝化/反硝化过程同时发生。无需专设缺氧区和内回流系统。图3-7CASS工艺平面示意图CASS工艺与传统的活性污泥处理工艺及SBR工艺相比，具有以下四个方面的特征：(1)根据生物选择原理，利用与主反应区分建或合建、位于系统前端的生物选择器对磷的释放、反硝化作用及对进水中有机底物的快速吸附及吸收作用，增强了系统运行的稳定性；(2)可变容积的运行提高了系统对水量水质变化的适应性和操作的灵活性；(3)根据生物反应动力学原理，采用多池串联运行，使废水在反应器的流动呈现出整体推流而在不同区域内为完全混合的复杂流态，不仅保证了稳定的处理效果，而且提高了容积利用率；(4)通过对生物速率的控制，使反应器以厌氧—缺氧—好氧—缺氧—厌氧的序批方式运行，使其具有优良的脱氮除磷效果，降低了运转费用。CASS工艺在国外应用较多，如泰国曼谷Yannawa30万m3/d城市污水厂，我国省内有阜阳污水处理厂10万m3/d。在上述三个系列工艺中，从处理效果看，均可满足处理要求。但每种工艺均有其一定的局限性。具体到本工程项目，应充分考虑技术的先进性，成熟性。建设部、国家环境保护总局、科技部印发的《城市污水处理及污染防治技术政策》（建城[2000]124号）中针对日处理能力不大于10万立方米的污水处理设施，推荐采用氧化沟法、SBR法等工艺。豫皖省内的城市污水处理厂目前采用较多的是氧化沟工艺。对XX县污水处理厂进水水质、水量的适应性、投资的合理性，运行的稳定性等综合影响因素。根据近年来国内外专家的论证与实际工程的运行情况本工程考虑选择氧化沟系列中的奥贝尔氧化沟工艺和SBR系列中的CASS工艺进行比选。3.5该工艺技术特点总结如下：●氧化沟为圆形或椭圆型的平面形状，比渠道较长的氧化沟更能利用水流惯性，可节省推动水流的能耗。●采用多沟串联的形式可减少水流短路现象；通常采用3个沟渠。3个沟渠的容积占总容积的百分比为：外沟占50%~60%，中沟占30%~35%，内沟占15%~20%。●采用曝气转盘作为充氧设备，通过调节曝气转盘的运行使外沟、中沟、内沟溶解氧呈0mg/l~1mg/l~2mg/l梯度分布，使氧化沟具有脱氮性能。●耐高浓度、高流量冲击负荷，缓冲稀释能力强，有机物去除效率高。●奥贝尔氧化沟具有良好的去除碳质BOD5及硝化脱氮功能。在前置厌氧池的情况下，奥贝尔氧化沟亦有很好的除磷功能。●运行管理方便，节约能耗。从其结构型式可以看出，奥贝尔氧化沟具有良好的水力条件，且仍具有改良的余地。因此具有广泛的使用前景。氧化沟工艺流程框图见图3-8。出水紫外消毒氧化沟厌出水紫外消毒氧化沟厌氧池旋流沉砂池细格栅进水泵房粗格栅进水沉淀池回流污泥回流及剩余污泥泵房污泥外运污泥浓缩脱水机房沉淀池回流污泥回流及剩余污泥泵房污泥外运污泥浓缩脱水机房剩余污泥剩余污泥图3-8氧化沟工艺流程框图3.5.2.2该工艺的主要特征和优点如下：①工艺流程简单，布置紧凑，运行灵活，处理效果好。可在不增加大量投资的条件下，实现深度除磷脱氮的目的，工艺中产生的剩余污泥同时得到部分稳定。②无需设置初沉池及二沉池，占地面积较少。该工艺一般采用矩形池结构的模块化建造方式，其布置非常紧凑，可节省大量土地，在地价较贵时，可明显降低投资费用。由于采用模块式布置方式，故系统扩建极其方便。③整个工艺系统的操作完全自动化，人员费用能降低到最低。④能有效地控制污泥膨胀和丝状微生物的生长，系统具有很高的工艺稳定性。通过选择器可以自动抑制丝状菌的增殖。系统具有抗有机和水力冲击负荷能力，不会产生如传统活性污泥法中在水力冲击时活性污泥随出水流失的现象。故NH3-N的处理效果不会受到影响。⑤适应水质、水量的变化能力强。通过调节循环时间和各个阶段的时间安排即可适应实际进水负荷的变化。该工艺也有如下缺点：①工艺部分设备的闲置率较高。②对自动化控制系统要求高。③滗水器的水头浪费较大。④水下微孔曝气系统易堵塞、维护较困难，大修理费用较氧化沟高。⑤采用的鼓风机噪声较大，对周围环境有一定影响。CASS池工艺流程见图3-9：紫外消毒CASS池旋流沉砂池细紫外消毒CASS池旋流沉砂池细格栅进水泵房粗格栅进水出水污泥外运污泥浓缩脱水机房出水污泥外运污泥浓缩脱水机房剩余污泥泵房剩余污泥泵房剩余污泥剩余污泥图3-9CASS工艺流程框图3.5.3工艺方案比较以上所述两个方案各有特点，为了便于从上述两个工艺方案中选出最佳方案，现对主要技术和经济情况进行如下分析。1）处理效果两个方案均能达到本工程要求的排放标准，但从出水水质稳定性和保证率方面看，方案一优于方案二。2）工艺流程从工艺流程上看，方案二流程较简单，不需专门的二沉池和混合液内回流设施，反应和沉淀全在CASS池内完成。方案一流程相对复杂。3）运行管理与维护检修方案一运行管理简单，且有成熟的运行经验；方案二管理较复杂，要求管理人员素质高，而且其运行必须依靠程序控制，需计算机自动控制完成。方案二中微孔曝气头的维护检修及更换工作量较大，检修较困难。总之，由于方案二设备闲置率高，利用率较低的固有缺点，造成了其设备维护检修工作量较大。4）运转灵活性在运行过程中，方案一可根据进水水质变化改变运行工况，减小运行成本，运转灵活性较大；而方案二运行靠程序控制，难以随时改变运行工况，运转灵活性较方案一差。5）占地面积方案一占地面积比方案二稍大。两个方案的主要技术优缺点和经济指标详见表3-4和表3-5方案技术比较表表3-4项目方案一方案二处理效果较好好技术先进性和成熟性先进且成熟先进、不够成熟构筑物数量多少工艺流程复杂简单操作、管理及维护简单复杂运转可靠性和灵活性高一般占地面积大小设备数量少多方案经济比较表表3-5序号费用名称单位氧化沟工艺CASS工艺1工程总投资万元3272.913173.562年均总成本万元824.14856.333年均经营成本万元350.58375.884单位基建投资万元1636.451600.225单位总成本元/m31.231.306单位经营成本元/m30.640.667单位耗电度/m30.200.258单位占地m2/m31.10.85 从以上表格及论述比较可以看出，在技术上，方案一处理效果好、出水水质稳定、技术先进且成熟、运转可靠性和灵活性高，而且操作、管理及维护也较方案二简单。3.5.4工艺方案的确定由以上技术经济比较可以看出：CASS工艺在总投资上与氧化沟工艺相差不大，但占地面积较氧化沟工艺小，而运行成本却高于氧化沟工艺，尽管其在城市污水处理中也有成熟的应用实例，但与氧化沟工艺相比，其设备闲置率较高，且对自控系统要求较高，同时要求操作管理人员有较高的素质和一定的管理经验，才能保证其正常运行。氧化沟工艺在我国城市污水处理中已大量采用，其最大特点是出水水质稳定性好，且易于操作、管理，维护工作量小，且运行成本比CASS工艺低。尽管投资略高于CASS工艺，占地面积比CASS工艺大，但从XX县所处的环境来看，占地面积不是需要考虑的主要因素，加之考虑到豫皖省污水处理厂目前多采用氧化沟工艺，从建设单位的人员易于培训和便于管理的角度出发，本次工程方案最终推荐奥贝尔氧化沟工艺为XX县城市污水处理厂的处理工艺。3.5.5关于消毒为了更好保护漳河，污水处理厂尾水排入漳河前考虑消毒，因此本工程考虑建设消毒设施。3.6污泥处理工艺3.6.1污泥处理要求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，并含有寄生卵虫，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。污泥处理要求如下：a.减少有机物，使污泥稳定化；b.减少污泥体积，降低污泥后续处理费用。c.减少污泥中有毒物质；d.利用污泥中可用物质，化害为利；e.因选用生物脱氮除磷工艺，故尽量避免磷的二次污染。3.6.2污泥处理工艺通常，城市污水处理厂完善的污泥处理工艺为：污泥消化污泥脱水污泥浓缩 泥饼外运污泥消化污泥脱水污泥浓缩剩余污泥由于本工程污水处理工艺采用生物脱氮除磷工艺，污泥龄较长，污泥性质较为稳定，可不进行消化。若采用消化处理，需增加消化池、加热、搅拌和沼气处理利用等一系列构筑物及设备，使投资增加，而且，由于厂区用地面积有限。因此，污泥直接进行浓缩、脱水。本工程活性污泥含水率约为99.2%。污泥浓缩目前主要有两种形式：一种是传统的重力浓缩池，一种是近年发展起来的机械浓缩。重力浓缩池在国内外使用普遍，国内大部分污水厂都使用浓缩池作为污泥处理的最初手段。浓缩池的管理经验丰富，使用效果稳定；但缺点是污泥停留时间较长，占地面积大，污泥中的磷在缺氧的条件下又重新释放到上清液中，降低了磷的去除效率。机械浓缩脱水设备用于污泥浓缩近年来发展较快，具有占地面积小，浓缩效果好，操作简便等优点，且与脱水设备配套使用时结构紧凑。由于机械浓缩时间短，可减少磷的释放，目前新建污水厂多采用机械浓缩方式。污泥脱水设备目前国内大中型城市污水厂基本都采用带式脱水机，并积累了丰富的经验。带式脱水机的优点是电耗低、噪音小、运行稳定。近年来，卧式螺旋离心机在城市污水厂中也有应用，其主要优点是脱水效果好、节省药剂、不需冲洗、附属设备少，但其缺点是噪音大、电耗高。因此，本工程采用带式浓缩脱水机。3.7污泥最终处置污泥处置方式主要有填埋、农林利用以及焚烧。采用什么样的方式宜根据各地的实际情况具体对待。3.7.1农用及绿化城市污水处理中产生的污泥中既含有一定量的氮、磷、钾等植物营养成份、能改善土壤结构的有机质及维持植物正常生长发育的多种微量元素，同时也含有重金属及某些难降解有机物。对中小型污水处理厂来说，其污泥主要以有机质为主。在国外污泥农田利用被广泛采用。但污泥农用将受到其有害浓度、农田利用季节、数量的限制；一般每亩农田每年的污泥施用量不能超过400公斤，且连续施用年限不能超过45年。林用要求相对较宽，基本上无有害物、季节、数量限制，污泥3.7.2填埋填埋处置污泥简单方便效果好，缺点是：(1)浪费了污泥中的N、P、K。(2)处理费用高。(3)占用大量土地资源并有可能污染地下水水源3.7.3焚烧焚烧处置污泥减量化和稳定化效果好，但焚烧过程中形成烟雾和灰烬，影响局部环境空气质量，处理费用相对较高。方法优点缺点农林利用能耗低，可回收利用污泥中养分，随着可填埋范围的日益减少，土地利用将是一个主