污水处理工程可行性研究报告

可行性研究报告西安高新区草堂科技产业基地污水处理工程TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章总论 1..\o"CurrentDocument"项目背景与概括 1...项目名称 1...项目承担单位 1..可行性研究报告编制单位 1..\o"CurrentDocument"研究工作概况 1...项目建设地点 1..建设期限 1...设计进出水水质及水量 1..投资估算 3...\o"CurrentDocument"第二章编制的依据和范围 4...\o"CurrentDocument"可行性研究报告编制依据 4..基础资料 4...有关环保方面标准性文件 4..有关建设方面标准性文件 4..采用的技术规范 4..规划依据 5...\o"CurrentDocument"编制范围、编制原则 5..编制内容 5...编制原则 5...\o"CurrentDocument"第三章 产业基地概况与建设的必要性 6..\o"CurrentDocument"地理位置 6...\o"CurrentDocument"历史人文 6...\o"CurrentDocument"自然条件 6...\o"CurrentDocument"项目建设的背景 7...水环境系统建设是城市生态改善的重要内容 7西安地区污水资源化利用的重要性 7.\o"CurrentDocument"项目建设的必要性 8..\o"CurrentDocument"第四章 建设规模、水质及厂址 1..0\o"CurrentDocument"建设规模确定 1..0.基地内污水量统计 1..0周围村庄污水量统计 1..0污水处理厂建设规模 1..1\o"CurrentDocument"污水水质确定 1..1人均当量法 1..1西安市北石桥污水处理厂和周边城市的进水水质 11西高新草堂科技产业基地污水处理厂进水水质确定 12\o"CurrentDocument"污水厂出水水质确定 1..2\o"CurrentDocument"污泥出路 1..3.\o"CurrentDocument"污水厂位置的选择 1..4厂址选择的原则 1..4厂址选择 1..4.\o"CurrentDocument"第五章 污水处理厂工艺方案比选 1..5\o"CurrentDocument"污水处理厂工艺选择原则 1..5\o"CurrentDocument"污水处理厂的重点处理项目 1..6进水水质的生化处理可行性 1..6重点处理项目 1..7\o"CurrentDocument"污水生物处理工艺论述 1..9处理工艺要求 1..9生物脱氮除磷工艺 2..3\o"CurrentDocument"污水处理工艺方案比选 2..9方案——：Organica推流技术 29方案二：氧化沟工艺 3..1工艺方案比较 3..2\o"CurrentDocument"主要构筑物选型 3..3.沉砂池 3..3.rganica推流技术 34沉池 3..5.\o"CurrentDocument"三级处理工艺 3..6.\o"CurrentDocument"污泥处理工艺 3..8.\o"CurrentDocument"第六章 推荐方案工程设计 4.0.\o"CurrentDocument"总图设计 4..0.厂区平面设计 4..0厂区竖向设计 4..2绿化及景观设计 4..2\o"CurrentDocument"工艺设计 4..2.预处理间 4..2.综合反应池及办公区 4..8门卫 5..5.建筑设计 5..8.设计依据 5..8.平面设计 5..8.立面造型设计 5..9建筑装修标准 5..9建筑节能措施 5..9结构设计 6..0.设计依据 6..0.建（构）筑物结构设计说明 6..0主要结构材料 6..3水处理构筑物耐久性 6..3电气设计 6..4.设计依据 6..4.设计范围 6..4.供电电源及供配电系统 6..410/0.4kV变电所 65总装机容量及总工作容量 6..5主要设备材料选择 6..5电机控制中心（MCC）的设置 66污水处理工艺设备的启动及控制 6.6就地控制箱和检修电源箱 6..6全厂配电线路及道路、室外照明 6.7防雷和接地 6..7主要节能措施 6..7自控仪表系统设计 6..8计算机控制管理系统设计 6..8设计依据及设计范围 6..9设计原则 6..9.自动控制系统配置方案 7..0系统组成 7..0.系统功能及PLC站设置 70在线仪表检测系统 7..2防雷、过电压保护及接地 7..3通讯系统设计 7..5.电话系统 7..5.电信网络 7..5.互联网接入 7..5采暖与通风设计 7..6.设计依据 7..6.设计范围 7..6.设计参数 7..6.供暖设计 7..6.通风设计 7..7.附属生产设计 7..7.化验设备 7..7.机修设备 7..9.消防设计 7..9.第七章项目的环境影响及对策 8..0项目实施过程中的环境影响及对策 8.0工程建设对环境的影响 8..0环境影响的缓解措施 8..1项目建设后的环境影响及对策 8..2污水处理厂对周围环境影响 8..2环境影响的对策 8..2第十四章 融资方案 第十四章 融资方案 1..0.8第八章 工程风险分析 第八章 工程风险分析 8..4.污水处理厂风险影响分析 8..4地震对构筑物的可能影响 8..4岔道排污对环境的影响 8..4污水处理系统维修风险分析 8..4第九章 工程项目实施 8..6.实施原则及步骤 8..6.项目建设的管理机构 8..6项目建设实施计划 8..6主要履行单位的选择 8..7项目招投标计划 8..7.招标范围 8..7.招标信息发布方式 8..7招标组织形式 8..7承包商职责 8..8第十章 组织管理机构和人员编制 8..9项目运行的组织管理 8..9项目运行的技术管理 8..9项目运行的管理机构 8..9人员编制 9..0.人员培训 9..0.第十一章 节能 9..2.节能方针 9..2.工程节能措施 9..2.第十二章 劳动保护、安全生产及消防 9..4劳动保护及安全生产 9..4消防 9..6.第十三章 投资估算 9..8.编制说明 9..8.工程概况 9..8.编制范围 9..8.编制依据 9..8.投资估算 9..9.建设投资估算 9..9流动资金估算 9..9项目投资及资金筹措 9..9投资指标 1..0.0分年资金投入计划 1..00资金来源 1..0.8资本金筹措 1..0.8债务资金筹措 1.0.8融资方案分析 1.0.8第十五章 财务评价 1..1.0TOC\o"1-5"\h\z编制依据 1..10财务评价基础数据与参数选取 1.10财务价格 1..10税费 1..10利率 1..10项目计算期 1..10生产负荷 1..10财务基准收益率设定 1.10销售收入及税金估算 111成本费用估算 111各项成本费用的选取 111单位产品制造成本估算 111总成本费用估算 111利润估算 1..12所得税 1..12盈余公积金及公益金 1..12项目利润的估算 1..12财务评价 1..12盈利能力分析 1..12清偿能力分析 1..13不确定性分析 1..13盈亏平衡分析 1..13敏感性分析 1..13财务评价结论 1..14第十六章 结论与建议 1..2.6结论 1..2.6建议 1..2.6西安高新区草堂科技产业基地污水处理工程可行性研究报告西安高新区草堂科技产业基地污水处理工程可行性研究报告第一章总论项目背景与概括项目名称西安高新区草堂科技产业基地污水处理工程。项目承担单位项目承担单位：陕西亿龙生物科技有限公司项目法人代表：王平龙可行性研究报告编制单位编制单位：中国轻工业西安设计工程有限责任公司陕西清源环境实业有限公司工程咨询资质证书：工资甲23220070018工程设计证书：A161003238A261003235研究工作概况项目建设地点西安高新区草堂科技产业基地纬九路东北方向约 1公里左右处。建设期限项目的建设期为14个月，自2010年5月〜2011年6月。设计进出水水质及水量建设规模西安高新区草堂科技产业基地污水处理厂一期设计处理规模 15000m3/d,二期设计处理规模15000m3/d,三期设计处理规模30000m3/d。污水厂服务范围北邻草堂镇，西邻庞光镇，东邻太平河，南邻新环山公路，总控制面积 15平方公里。污水厂处理范围以草堂科技产业基地为主，兼顾户县的庞光镇、草滩镇以及污水厂以南的十几个村子的生活排水。污水厂厂(站)址位于草堂科技产业基地纬九路东北方向约 1公里左右处，西临在建西太路，南临太平河，南北两侧均为农田。厂区总占地90亩，按一期规模设计实施，预留二、三期用地。污水处理厂进出水水质设计进水水质CODcrm00mg/L,BOD5^300mg/L,SS£200mg/L,TNK40mg/L,NH4+-N<30mg/L,TP翔.5mg/L设计出水水质根据总体规划目标，以及西安高新区草堂科技产业基地管委会要求，处理后的水直接排放，在基地建设逐渐形成和入区企业确定后，景观湖，绿化、道路浇洒和入区企业的冷却循环补充水将使用该处理厂处理后污水作为水源，处理后水质执行国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。CODcrm0mg/L,BOD5司0mg/L,SS<10mg/L,TNK15mg/L,NH4+-N汨mg/L,TPq.5mg/L1.2.3.5处理工艺污水处理：根据污水处理厂进水水质及出水水质要求， 污水处理厂采用具有生物除磷、硝化和部分反硝化功能的二级生物强化处理才能达到设计要求。因此，污水处理厂的生物处理段将采用具生物除磷脱氮功能的Organica推流技术。经污水经格栅、沉砂、生物处理、沉淀、过滤，消毒处理后回用或达标排放。污泥处理：采用机械浓缩脱水处置工艺，泥饼外运交由当地市政垃圾管理部门卫生填埋。污水处理厂的总体工艺流程包括预处理段、二级生物处理段、三级处理段、污泥处理段。1.2.3.6工程主要内容建设西安高新区草堂科技产业基地污水处理厂 1座，总占地面积90亩，建设规模为：一期设计处理规模15000m3/d,二期设计处理规模 15000m3/d,三期设计处理规模330000m/do主要污水处理构筑物包括：污水处理工段粗格栅、提升泵坑、细格栅、曝气沉砂池、厌氧池、缺氧池、好氧池、二沉池、消毒池、鼓风机房、泵房、过滤池。污泥处理工段污泥池、污泥预浓缩设备、污泥脱水机房。附属及辅助生产生活设施辅助生产建筑物：变配电室、化验室、中控室。附属建筑物：锅炉房、食堂、办公室、宿舍、门房。1.2.4投资估算（按现行给排水估算指标执行）一期15000m3/d规模污水处理厂工程投资情况：工程总投资合计： 3926.33万元其中：工程费用： 2928.72万元其它费用： 712.55万元预备费： 182.06万元建设期财务费用： 79.49万元流动资金： 23.53万元第二章编制的依据和范围可行性研究报告编制依据基础资料(1)西安高新区草堂科技产业基地项目总体规划书。(2)西安高新区草堂科技产业基地环境影响评价报告书。(3)西安市环保局高新分局关于西安高新区草堂科技产业基地污水处理厂建设项目的环境保护意见。(4)西安高新区草堂科技产业基地污水处理厂可行性研究报告编制委托书。(5)西安高新区草堂科技产业基地提供的项目有关基础数据。(6)污水处理厂所在地庞光镇地形图。有关环保方面标准性文件(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》(GB8978-1996)(4)《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84)(5)《农用灌溉水质标准》(GB5084-85)(6)《恶臭污染物排放标准》(GB14554-84)(7)《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-99)(8)《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)有关建设方面标准性文件(1)《城市污水处理及污染防治技术政策》(建成[2002]124号)(2)《城镇污水处理工程项目建设标准》(修订)(2001年)(3)《城市污水处理》(CJB99-103)(4)《工程建设标准强制性条文》(建标[2000]202号)(5)《城镇污水处理厂附属建筑和设备设计标准》 (CJJ31-89)采用的技术规范(1)《室外排水设计规范》(GB50014-2006)(2)《室外给水设计规范》(GB50013-2006)(3)《给水排水管道工程施工及验收规范》(GBJ50268-97)(4)《建设工程项目管理规范》(GB/T50326-2001)(5)《城市污水生物脱氮除磷设计规程》(CECS149:2003)(6)《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行) 》规划依据(1)《西安市水资源保护规划》(2)《西安市水利建设规划(2003-2020年)》(3)《西安市城市节约用水条例》(4)《西安市节水灌溉规划》2.2编制范围、编制原则编制内容西安高新区草堂科技产业基地污水处理厂处理工艺及布置方案、 工程投资估算、计划、成本核算。编制原则(1)根据规划要求及现状情况，按规范规定，确定建设规模，草堂科技产业基地污水处理厂设计出水标准按《城镇污水处理厂排放标准》 (GB18918-2002)的一级A标准执行。(2)污水管网和污水处理厂的布置要近、远期结合，充分考虑工程的可操作性、可实施性。(3)污水处理厂在提高处理效果、降低运行能耗、节约工程投资和便于操作管理的原则下，对工艺设计提出方案进行比较后，选择处理效果稳定、运行费用低的工艺方案。(4)遵循提高项目综合效益、节约能源和推进技术进步为原则，积极引进国外先进技术和关键设备，优先考虑采用国内已达到国际先进水平的技术与设备。(5)为提高污水处理效果，积极采用科学管理方法和先进的技术手段，在做到技术可靠和经济合理前提下，对重要处理构筑物的处理工艺、生产设备进行必要的仪器、仪表监控，努力提高污水处理厂自动化水平。(6)工程设计中应严格执行现行国家及行业标准、规范及规程，以使项目符合国家基本建设方针。第三章产业基地概况与建设的必要性地理位置户县属西安市郊县，地处关中平原中部。南依秦岭，与安康市宁陕县以秦岭分水；北临渭水，同咸阳兴平市隔河相望；东接长安县，以泮水相隔；西连周至县，以白马河为界。本项目位于户县县城东南方向约7公里处。北临草堂镇，西临庞光镇，东临草堂旅游度假区和太平河，南临新环山公路。历史人文户县历史悠久，源远流长。公元前21世纪至前16世纪，为夏之有扈氏国，这是户县地区建置最早的地方国，也是户县”地名的由来。商时为崇国，周作丰京，春秋为扈国，秦代改扈”为鄂”，西汉设置县”，历代延续，距今已有2200多年的历史。1964年9月，经国务院批准，将郡县”改为户县”，今属西安市郊县。户县是周、秦、汉、唐等十二皇家之上林苑。南部山区森林茂盛，自然风光旖旎，素有西安后花园”和银户县”之称。建于公元前401年的佛教译经场草堂寺今天依然焕发着昔日的风采，紫阁峪内的紫阁寺塔经过考证为一代大师玄奘移骨之地，最早的皇家铸币中心钟官城遗址坐落在大王镇境内，建于明崇贞八年的县城钟楼完整地保存了绝世精品唯字回文诗碑，李白、杜甫等文人墨客在高冠潭、紫阁峪等地留下了众多的名篇佳作。自然条件地形：户县地形为山区、山前坡地及平原区三个不同的自然区域。南部秦岭山区最高海拔3015.1米，山脊海拔680米，渭河滩地最低点海拔388米。地貌特征为秦岭北麓山前冲积扇，扇缘洼地、黄土台原，渭河阶地及河漫滩地。气候：户县自然条件优越，属暖热带半湿润大陆性季风气候区，四季冷暖干湿分明，无霜期年平均216天，光、热、水资源丰富，是适宜农业生产和多种经营的地区。自然资源：户县位于中国陕西省关中平原中部。南依秦岭，北临渭河，风光秀美，气候宜人，是八百里秦川上一颗璀璨的明珠，自古就有银户县”的美称。南部山区风景如画，朱雀国家森林公园，奇花异木千姿百态，珍稀动物种类繁多，是避暑度假胜地；西安亚建国际高尔夫球场，西北一流；陕西太平国家森林公园，拥有我国北方独一无二的瀑布群，有北方九寨沟”之称；闻名关中的高冠潭瀑布，雄奇壮观，历代许多文人骚客曾在此留下众多逸丽诗篇。水文资源：县境内水资源充沛，有36条大小河流，均源出秦岭北麓，出山后汇成涝河、甘河、太平河、高冠河四大水系，分布全县，贯通南北。涝河北流入渭，其余三大水系汇入泮河。大小河流年径流量3亿立方米，地下水存量4亿立方米。项目建设的背景水环境系统建设是城市生态改善的重要内容近年来，我国城市化发展步伐不断加快，表现为两种形式：一是乡村城镇化、其标志是大量新城镇的出现，二是中心城市周边区域的发展、其标志是新兴工业园区的建设。无论是新兴城镇或是新兴城区的建设，所面临的一个共同问题就是新区建设与原有城市协调性及其本身的生态建设的合理性。在这种背景下，全国范围内新批建的园区从一开始就特别重视人文、生态、环境协调化建设内容，而已建成的 产业园”、高新区”等正在积极弥补生态建设含量并向生态园区转化，这是大势所趋。但总的来看，生态环境建设效果不甚理想，其中大多园区的生态化建设只是单一地注重了园区的绿化和景观等表观环境建设。而对绿化和景观用水的问题考虑不周，大部分依赖于城市自来水或地下水供应。可是由于水价上涨往往绿化和水景系统的运转难以维持，许多绿化和景观系统只在初期起到效果，之后便沦为摆设，所以业内专家共同认为我国的生态园区”已经陷入了与生态原理背离的伪生态”建设泥沼。城市水环境系统是城市基础设旋建设的重要组成部分，包括人工河湖系统及其景观工程、供水系统、雨水及污水的收集处理和排放系统等多项内容。长期以来，向城市提供满足量”和质”要求的充足的用水，并迅速排出使用过的 污水”和天然降落的雨水”是城市供水和排水系统设计的前提和目标，可是对于缺水地区，正是由于水资源匮乏，城市化进程长期受到制约，城市化进程的水资源保障要么靠新的水资源开发或过量水资源开发，要么依靠跨区域或跨流域调水来解决，这往往又会带来影响区域生态环境的新闻题。因此，城市水环境系统是城市可持续发展的重要影响因素，要想建设生态化城区，其水环境系统的设计和建设的合理性、科学性是必须考虑的重要内容。西安地区污水资源化利用的重要性我国是一个缺水国家，西部又是一个缺水地区，尤其处于黄河中上游流域的西安地区水资源极其贫乏。近年来，随着国家西部大开发战略的实施，西安市已经逐步走上快速发展轨道，工业高速增长、城市人口急剧增加、经济建设和城市化发展取得了可喜的成绩，可是伴随而来的水资源的供需矛盾日益突出，工业用水、居民生活用水、市政用水以及生态环境用水之间出现了竞争水源的现象，已经成为制约西安经济继续发展的主要因素。西安市作为一个重要的旅游城市，具环境建设特别是生态绿化尤为重要，近年来绿化面积和水景建设快速增多；可是绿化用水及水景补充水缺乏合适的水源，目前只有掠夺城市自来水来维持，这无疑是一种浪费，也加剧了自来水供需矛盾。针对这种情况，较为科学的措施就是加快西安地区城市污水处理及再生利用项目建设，建设目的不能只停留在控制污染上，更主要的目的是要考虑污水再生利用，将污水处理后回用于城市杂用、市政以及景观用水等，以有效缓解西安地区自来水供需紧张的局面。项目建设的必要性西安高新区草堂科技产业基地是国家新批建的由制造、研发和生活配套三个区域组成的基地，位于西安市户县县城东南方向，占地面积约15.00平方公里。重点围绕环保节能、电子信息技术执照等产业和精密加工装备制造等高技术产业发展，西安市将其列为重点发展的四区两基地”项目之一，社会对其抱有很高的期望。根据西安高新区草堂科技产业基地建设的总体目标，为了充分体现四节约一环保”的科学发展原则，结合西安市水资源短缺的实际情况，基地管委会计划在基地建设规划中设计人工水环境系统，以求最大限度地改善区域环境，营造人与自然和谐的科技产业基地新环境。如何将该基地建设为真正的产业高速发展、环境友好协调的生态基地，达到经济发展与生态建设相互融合，必须统筹考虑、科学设计。尤其是如何控制污染、如何维系生态系统良好运转、如何充分利用有限的水资源最大限度地送行水资源的综合利用，是亟待研究解决的关键问题。在干旱缺水的西安地区，假如奢望依靠自来水或者其他引水方式来维系水环境系统的运行显然是不合适的，也不符合建设节约型社会的原则，一种科学合理的方式就是对基地内产生的污水进行处理并再生回用，利用回用水来弥补水环境系统运行时对新水源(自来水或长距离引水)的需求。本项目就是为了配合西安高新区草堂科技产业基地建设而进行的污水处理工程的可行性研究，目的是将基地内产生的污水进行处理，使水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A的要求，同时在设计和建设污水处理厂同时，让污水处理厂成为与园区生态、景观相融合处理系统。西安高新区草堂科技产业基地的水环境系统建设最终是实现该基地四节约一环保”目标，同时为西安其他已建园区的进一步改造探索科学路线，也为全国新园区建设起到示范带头作用。因此，建设西安高新区草堂科技产业基地污水处理厂工程十分必要，具有重要的现实意义，符合国家当前的大政策。第四章建设规模、水质及厂址建设规模确定拟建的草堂科技产业基地污水处理厂同时兼顾着户县庞光镇、草堂镇部分村庄与西安高新区草堂科技产业基地内的污水处理，根据《西安市 2008-2020年总体规划》，到2020年，城市单位建设用地综合用水量指标为 0.5万m3/km2?d,则基地内用水量约为 375000m/do根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006),排水量可按当地用水量的80%〜90%采用，设计取80%。由此可得污水处理厂污水排放量为60000m3/d。基地内污水量统计陕西比亚迪汽车有限公司正式与西安高新区签约，入住草堂科技产业基地，占地约2000亩，据比亚迪公司所提供的资料，工厂正式建成后每天生活污水量约为 7000m3/do周围村庄污水量统计用水量指标户县地处陕西省，属全国用水分区中第二分区。《室外给水设计规范》(GB50013-2006)提出第二分区的中小城市综合生活用水平均日指标为110-180L/(人•d)。户县饮用水资源较为丰富，结合供水现状，确定综合生活用水定额为150L/(人•d)0污水排放系数水被使用后，将产生污水，用水量与污水量间关系采用污水排放系数表达。考虑到排放的污水主要为生活污水，确定污水排放系数为 80%。管网收集率庞光镇、草堂镇地形平坦，人口居住较密集，收集难度不大，确定管网收集率为85%表4-1草堂镇、庞光镇污水量预测指标平均日综合生活用水量指标(L/p-d)污水排放系数(%)平均综合生活污水量指标(L/p•d)管网收集率(%)1508012085污水水量估算据户县人口网“户县2008年度人口统计数据”资料显示，庞光镇2008年期末人口29385人，草堂镇2008年期末人口32330人，总人口61715人，其污水量预测如下表：表4-2草堂镇、庞光镇污水量预测总人口（万人）污水量指标（L/p•d）污水量（万m3/d）管网收集率（%）需处理污水量（万m3/d）6.181200.742850.62污水处理厂建设规模考虑到产业基地内其它未确定入住企业的用水量，污水处理厂容纳草堂镇、庞光镇部分生活污水，综合分析，确定污水处理厂设计总规模 60000m3/d,一次布置设计，分期建设，其中一期设计处理规模15000m3/d;二期设计处理规模15000m3/d;三期设计处理规模 330000m3/d。污水水质确定污水处理厂进水污染物浓度的高低决定了污水处理工艺流程的选择，与污水厂的基建投资和运行费用密切相关。然而污水厂进水水质又与居民生活水平、生活用水量、工业用水量以及污水收集方式等关联，要准确预测污水厂建成后服务期内的水质，难度较大。实际工作中往往根据人均当量法、实测法和类比法进行城市污水水质论证。人均当量法我国《室外排水设计规范》第3.4.1条建议，城市污水的设计水质，在无资料时，污染定额一般按25〜50gBOD5/capd;40〜60gSS/capd;5〜11gTN/capd计算。根据上述参数计算出BOD5=162〜325mg/L;TN=33〜71.5mg/L。西安市北石桥污水处理厂和周边城市的进水水质我国各城市污水进厂浓度差别较大，普遍呈现北高南低的现象，南方城市主要因为雨污水合流、地下水内渗，使得实际进水水质浓度偏低。即使同一座城市，由于居住环境、生活方式及饮食结构等不同，污水水质也会有不同，下表统计了西安市北石桥污水处理厂、兰州、银川、白银污水厂设计进水水质。表4-3相近污水厂实际进水水质单位：mg/L序号指标西安北石桥兰州银川白银1CODcr400240〜380312〜5053302BOD5180150〜255178〜2731503SS255115〜22080〜1712904NH4+-N3215〜4529〜38305TP2.5〜2.63.8〜6.84.2.3西高新草堂科技产业基地污水处理厂进水水质确定通过前述的综合分析，并与西安市北石桥污水处理厂和兰州、银川、白银等城市污水厂的进水水质的类比分析，基地内部生活污水收集比较集中，并有大量的工业污水排入。考虑该基地入区企业主要为环保节能、电子信息技术制造和精密加工装备制造等高技术产业，参考国家《污水排入城市下水道水质标准CJ3082-99〉，确定进入污水处理厂污水进水水质指标如下：CODcrm00mg/L,BOD5^300mg/L,SS^200mg/L,TNK40mg/L,NH4+-N<30mg/L,TP翔.5mg/L。污水厂出水水质确定污水处理工艺（处理等级）应与当地的自然条件和经济条件相适应，更重要的是处理后的排放标准应视排入的受水体情况而定，如受水体为旅游景区、河流的上游或排入一级水体的江河湖中时，不仅其处理程度应高标准设计，而且排放要求应严格控制（严格运行管理），反之标准要适度。目前国内污水处理厂建成后不运行或不能正常运行的现象不少，就其原因较多，但有一部分是不符合当地的经济条件和自然条件所致，造成了经济损失和不良的政治影响。西安高新技术产业开发区是我国52个国家级高技术产业开放区之一，1991年经国务院批准成立以来取得了令人瞩目的成绩，成为我国重要的高新技术产业基地和我国非沿海地区最大的高新区，成为陕西、西安最大的经济增长点和最具现代化、国际化特征的科技新城。其中草堂科技产业基地将作为规模最大，配套最完善、生态环境优美的核心园区之0国家环境保护总局文件（环发〔2005〕110号）中提到北方缺水地区应实行中水回用，城镇生活污水处理厂执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》 （GB18918-2002）中一级A标准；其他地区若将城镇污水处理厂出水作为回用水，或将出水引入稀释能力较小的河湖作为城市景观用水，也应执行此标准。本工程处理排放水直接作为回用水，因此排水水质执行一级 A标准。见下表：表4-4设计出水水指标基本控制项目最高允许排放浓度（平均值） 单位：mg/L序号基本控制项目一级才A标准示准B标准备注1化学需氧量（COD）50602生化需氧量（BOD5）10203悬浮物（SS）10204动植油135石机136阴离子表向活性剂0.517总氮（以N计）15208氨氮（以N计）5(8)8(15)9总磷（以P计）0.5110色度（稀释倍数）303011PH6〜96〜912粪大肠杆菌数（个/L）0.51注：括号中的数为水温w12：时的控制指标。污泥出路为适应污水处理资源化建设的需要，除了污水用于农田、林业及生态建设的需要外，污泥也是一种重要的可利用资源，是用于农田的肥料的良好原料。特别适用于花卉、林木使用。国内外对污泥的综合利用已进行了多年、多方面的探索，进行了有益的尝试。尤其是工业污染较低、经检测重金属及有害物质含量在国家限定范围内，长期施用也不会造成重金属及有害物质的积累的情况下，可根据本地及本区污水处理的水质及污泥性质进行针对性的处理，如加入适当的N、P、K等元素、原料，提高肥效，进行疏松造粒、袋装化,制成高效肥料，可大大提高农业产量，改良土壤，具有良好的经济效益。本工程污泥进行污泥浓缩脱水后，污泥外运进行经化验合格可用于苗圃作为肥料或卫生填埋。污水厂位置的选择厂址选择的原则污水处理厂厂址选择应遵循以下原则：(1)符合基地总体规划和排水工程专业规划的要求；(2)便于处理后出水回用和安全排放；(3)便于污泥集中处理和处置；(4)有良好的工程地质条件；(5)有扩建的可能；(6)厂区地形不应受洪涝灾害影响，防洪标准不应低于城镇防洪标准，有良好的排水条件；(7)有方便的交通、运输和水电条件。厂址选择产业基地地势南高北低，根据《(1995—2020)年户县城市总体规划》、《高新区草堂科技产业基地总体规划》以及污水处理厂服务面积，本次设计污水处理厂厂址位于产业基地纬九路东北方向约1公里左右处。该址具有以下优点：位于草堂科技产业基地污水总管下游，污水通过自流排入污水厂。地势平坦，现有用地满足污水处理厂近、远期规模用地要求。目前大部分用地为农田，无拆迁工作量。周边交通便利，南侧有在建西太路。附近有太平河，便于处理后污水就近排放；草堂科技产业基地周边有石井水厂、草堂110千伏变电站，生产、生活配套便利。综合考虑以上因素，本污水处理厂厂址，完全满足近远期污水处理系统建设要求。第五章污水处理厂工艺方案比选污水处理工艺是污水处理厂的关键，处理工艺的选择是否得当，直接关系到处理厂出水水质、运转是否稳当、运转成本的高低和管理的难易。因此，必须结合实际情况慎重地选择适当的工艺。本工程中污水处理厂工艺方案主要包括：污水生物处理工艺、污泥处理与处置工艺、污水三级处理工艺。5.1污水处理厂工艺选择原则严格遵循国家和地方政府颁布的有关政策法规及相关的设计规范。认真贯彻国家有关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。在草堂科技产业基地总体规划的指导下，通过污水治理工程的建设达到保护环境、保护水资源、改善投资环境，保持城市企业可持续发展的目的。污水处理厂的出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB18918-2002)级A标准，工艺方案必须考虑脱氮除磷措施。结合当地实际情况，合理确定建设规模，兼顾经济、环境、社会效益，正确处理局部与整体，近期和远期建设的关系。污水处理工艺的选择本着技术先进，工艺合理、运行稳定可靠、管理维修方便，基建投资省，运行费用低、占地少、无环境污染并使资源再利用。积极稳妥地引进、采用先进的污水处理和污泥处理的新工艺、新技术、新材料和新设备。有限采用集成度高的污水处理工艺，以便实现模块化设计，以利于污水处理厂的分期建设和扩展。采用先进的节能技术和设备，降低污水处理厂的能耗及运行成本。采用先进、可靠地自动化控制技术，提供污水处理厂的管理水平，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。工艺流程先进、简洁、可靠，便于操作管理。稳妥处理、处置生产过程中产生的栅渣、污泥、避免出现二次污染。采用的工艺路线技术成熟、运行可靠、处理效果好，能保证出水水质达到排放标准，从而解决草堂科技产业基地污水对地下水资源及城市环境的影响，并开辟第二水源，缓解农业、绿化用水紧缺的矛盾。5.2污水处理厂的重点处理项目进水水质的生化处理可行性进水水质能否采用生化处理，特别是否适用于生物除磷脱氮工艺，取决于原污水中各种营养成分的含量及其比例能否满足生物生长的需要，因此首先应判断相关的指标能否满足要求。污水处理厂进出水水质及污染物去除率见表5-1污水处理厂进水水质中营养物比值见表5-2表5-1进出水水质及污染物去除率项目进水(mg/L)出水（mg/L）去除率达标（％）CODcr500<50用0BOD5300<10冷6.7SS200<10用5TN40<15由3NH4+-N30<8身4TP6.54.5冷2.5表5-2污水处理厂进水水质营养物比值项目BOD5/CODcrBOD5/TPBOD5/TN数据0.6046.157.5指标0.45203BODdCODcr比值污水BOD5/CODcr值是判定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法。一般认为BOD5/CODcr.>0.45可生化性较好，BOD5/CODcr<0.30较难生化，BOD5/CODcr<0.25不易生化。分析西高新草堂科技产业基地污水处理厂进水水质，BOD5=300mg/L,CODcr=500mg/L,BOD5/CODcr=0.60,其可生化性属于较好类型的城市污水，因此本工程适宜于采用生物处理工艺进行处理。BOD5/TN（即C/N）比值C/N比值是判别能否有效脱氮的重要指标。从理论上讲， C/N>2.8映能进行脱氮，但一般认为，C/N>3.75才能进行有效脱氮。分析确定的进水水质，C/N=300/40=7.5可满足生物脱氮要求。5.1.1.3BOD5/TP比值该指标是鉴别能否生物脱磷的主要指标。生物脱磷是活性污泥中除磷菌在厌氧条件下分解细胞内的聚磷酸盐同时产生ATP,并利用ATP将污水中的脂肪酸等有机物摄入细胞，以PHB（聚-&羟基丁酸）及糖原等有机颗粒的形式贮存与细胞内，同时随着聚磷酸盐的分解，释放磷；一旦进入好氧环境，除磷菌又可利用聚-&羟基丁酸氧化分解所释放的能量来超量摄取废水中的磷，并把所摄取的磷合成聚磷酸盐而贮存于细胞内，经沉淀分离，把富含磷的剩余污泥排出系统，达到生物除磷的目的。进水中的 BOD5是作为营养物供除磷菌活动的基质，故BOD5/TP是衡量能否达到除磷的重要指标，一般认为该值要大于 20,比值越大，生物除磷效果越明显。分析进水水质，本工程BOD5/TP=300/6.5=46.15,可以采用生物除磷工艺。综上所述，西高新草堂科技产业基地污水处理厂的进水水质不仅适宜于采用二级生化处理工艺，而且还适宜于采用生物脱氮除磷工艺。5.2.2重点处理项目污水处理厂的各个出水水质指标之间并不是彼此无关而是互相联系的，我们需要采用系统分析的方式，分析各指标之间的内在联系和相互影响，确定草堂科技产业基地污水处理厂需要重点处理的项目。所谓重点处理项目就是该项目出水指标达标了，其它一些出水水质也同时能满足要求。抓住主要矛盾，解决主要矛盾，其他问题就可以迎刃而解。因此,污水处理厂的工艺选择与设计主要是围绕着重点处理项目来进行的。BOD5本工程的出水BOD5指标为10mg/L,相应的出除率为96.7%,应满足一级A标准排放。从目前常采用的一些污水处理工艺来看，该项指标容易满足。当要求对污水进行硝化或者硝化及反硝化时，处理后出水BOD5浓度低于10mg/L,其相应的去除率大于96.7%,这是因为自养型的亚硝酸菌具有很小的比增长速率 仙N,与去除碳源的异养型微生物相比要小一个数量级以上，因此需要硝化系统比单纯去除碳源 BOD5的系统既有更长的泥龄或更低的污泥负荷。根据该项目对出水NH4+-N的要求，草堂科技产业基地污水处理厂必须采用带硝化(反硝化)的污水处理工艺，因此按一级排放标准确定的 BOD5出水值将不是处理工艺的重点控制指标。CODcr采用生物脱氮除磷工艺，因此硝化所需的泥龄较长，长泥龄可提高 CODcr的去除率。在进水CODcr=500mg/L时，出水CODc匕50mg/L能够达到。SS本工程要求出水SS浓度小于10mg/L,去除率为95%。排放指标较严格。要求达到的出除率是较高的。根据国外现有资料，在采用生物除磷工艺时，出水SS中所含的磷将占1.0mg/L磷排放指标中的大部分。SS是本工程的重点处理项目。NH4+-N该项目要求出水NH4+-N小于8mg/L,不考虑进水有机氮、出水有机氮等影响因素，其去除率要大于74%。在后续章节中将会详细论证，草堂科技产业基地污水处理厂进水氨氮的去除主要靠硝化过程在生物处理单元来完成，氨氮的硝化过程将成为控制生化处理好氧单元设计的主要因素。在进行完全硝化的同时，碳源也被氧化，将会得到较高的BOD5去除率，出水的BOD5将低于10mg/L,因此，NH4+-N是草堂科技产业基地污水处理厂的重点处理项目。磷酸盐(即TP)该项目要求出水TP浓度小于0.5mg/L,去除率为92.5%。要满足出水磷浓度低于0.5mg/L的要求，必须采用具有生物除磷功能的污水处理工艺或者进行化学除磷，磷的去除将在很大程度上决定所选污水处理工艺的类型，磷也是本工程的重点处理项目。TN本工程要求出水达到一级A标准，即TN值分别控制在15mg/L以下，TN包括氨氮(NH4+-N)、硝态氮(NO2--N、NO3--N)和有机氮，反硝化过程中可以利用NO3-N氧化有机物，既可降低生物处理过程的氧消耗，又可回收部分碱度，以补充硝化反应对碱度的需求，在采用生物除磷工艺时，脱去回流污泥中的硝酸盐氮还可以提高生物除磷的效率。 TN的去除与NH4+-N去除方式相同，必须在生物处理部分达到出水标准，因此在工程设计中考虑部分反硝化有利于生产运行。TN是草堂科技产业基地污水处理厂的重点处理项目。综上所述，西高新草堂科技产业基地污水处理厂的重点处理项目包括 SSNH4+-N、TN、TP,这些项目是需要在工艺设计中重点考虑的控制因素，其余指标则要兼顾考虑。5.3污水生物处理工艺论述处理工艺要求污水处理的目的是去除水中的污染物，使污水得到净化，污水中的主要污染物有BOD5、CODcr、SSN和P等。污水处理工艺不同，对污染物的去除率也不同。BOD5和SS的去除日本和我国现行《室外排水设计规范》 （GB50014-2006）中处理工艺或对各种常用处理单元有推荐的处理效率，见表5-3表5-3污水处理厂的处理效率名称一级处理处理效率（％）二级处理处理效率（％）备注SSBOD5SSBOD5日本指南30〜4025〜3565、8065八-85二级处理：生物过滤法80、9085--95二级处理：活性污泥法中国规范40〜5520〜3060、9065八-90二级处理：生物膜法70、9065八-95二级处理：活性污泥法从上表可以看出，二级活性污泥法的处理效率最高，生物膜法次之，生物过滤法最低。二级处理工艺能有效地去除BOD5（包括BODcr）和SS,排出剩余污泥时也同时去除了污水中的氮和磷，氮的去除率约为10〜20%,磷的去除率为12〜19%。SS的去除污水中SS的去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和大直径的有机物颗粒靠自然沉淀作用就可去除，小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒（包括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BOD5、CODcr、TP等指标也与之有关。因为组成出水悬浮物的主要成分是活性污泥絮体，其本身的有机成分就高，而有机物本身就含磷，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水 BOD5、CODcr和TP增加。因此，控制污水厂出水的SS指标是最基本的，也是很重要的。因为目前采用的大多数污水处理工艺都包含有生物除磷脱氮技术，后面将要提到，生物除磷技术是靠聚磷菌对污水中磷的吸收作用，形成高含磷量的活性污泥，使磷从污水中去除，否则因出水中高含磷量的悬浮物浓度就会引起出水总磷招标。为了降低出水中的悬浮物浓度，应在工程中采取适当的措施，例如，选用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能，选用高效的二沉池池型，充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络，采用进一步的强化混凝沉淀工序等。本工程在污水回用时要求 SS小于10mg/L,在处理方案选用恰当、工艺参数取值合理和优化单体构筑物设计的条件下，完全能够使出水SS指标满足回用要求。BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，对BOD5降解，利用BOD5合成新细胞，然后对污泥与水进行分离，从而完成BOD5的去除。活性污泥中的微生物在有氧的条件下，将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量， 其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。在合成代谢与分解代谢过程中，溶解性有机物(如低分子有机酸等)直接进入细胞内部被利用，而非溶解有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被胞外酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物都是无害的稳定物质，因此，可以使处理后污水中的残余BOD5浓度很低。根据国外有关设计资料，在污泥负荷为0.3kgBOD5/kgMLSS・d以下时，就很容易使得出水BOD5保持在20mg/L以下，而要达到硝化、反硝化，因而污泥负荷更低，也使得出水BOD5浓度在生物处理段可以稳定达到10mg/L以下。CODcr的去除污水中CODcr去除的原理与BOD5基本相同。污水处理厂CODcr的去除率，取决于进水的可生化性，它与污水的组成有关。西高新草堂科技产业基地污水处理厂的处理水主要以基地内的工业、企业的生活、产生污水，居民区的生活污水以及基地周围草堂镇、庞光镇的部分生活污水为主，虽然其BODJCODcr较高，污水的可生化性较好，但考虑到污水浓度较高，需采用抗冲击负荷能力较强，对pH和有毒物质具缓冲作用，适应水质变化较大的工艺以满足出水CODcrc50mg/Lo氨氮的去除在有机物被氧化的同时，污水中的有机氮也被氧化成氨氮，在溶解氧充足、泥龄较长的情况下，进一步被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐。硝化菌属于自养菌，其比生长菌W明显小于异养菌的生长率如生物脱氮系统维持硝化的必要条件是9即系统的实际泥龄大于硝化要求的泥龄，也就是说系统必须维持在较低的污泥负荷条件下运行，使得系统泥龄大于维持硝化所需的最小泥龄。根据大量的试验数据和运转实例，设计污泥负荷在0.18kgBOD5/kgMLSS-d及以下时，就可以达到硝化的目的。磷的去除污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。城市污水采用生物除磷为主，必要时辅以化学除磷作为补充，以确保出水磷浓度满足排放标准的要求，并尽可能地减少加药量，降低处理成本。(1)生物除磷生物除磷是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，产生能量用以吸收快速降解有机物，并转化为PHB(聚B羟丁酸)储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和吸磷，形成高浓度的含磷污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。生物除磷的优点在于不增加剩余污泥量，处理成本较低。缺点是为了避免剩余污泥中磷的再次释放，对污泥处理工艺的选择有一定的限制。据资料介绍，在厌氧段释放1mg的磷吸收储存的有机物，经好氧分解后产生的能量用于细胞合成、增殖，能够吸收2〜2.4mg的磷。因此磷的吸收取决于磷的释放，而磷的释放取决于污水中存在的可快速降解的有机物的含量，一般来说，这种有机物与磷的比值较大，降磷效果越好。一般的活性污泥法，其剩余污泥中的含磷量为 1.5〜2%,采用生物除磷工艺的剩余活性污泥中磷的含量可以达到传统活性污泥法的 2〜3倍，在设计中往往采用4%0生物除磷工艺的前提条件是聚磷菌必须在厌氧条件下受到抑制，而后进入好氧阶段才能增大磷的吸收量。因此，污水除磷的处理工艺必须在曝气池前设置厌氧段。同时对回流污泥进行预反硝化可以去除回流污泥中的硝酸盐，提高生物除磷效果。根据西高新草堂科技产业基地污水处理厂进水含磷量和出水含磷要求，磷的去除率要求达到92.5%,出水含磷量为0.5mg/L,采用生物除磷工艺，提别是根据生物除磷原理对处理工艺进行优化后，在三级处理单元进一步辅助化学除磷达到国标一级 A的排放要求。（2）化学除磷化学除磷主要是向污水中投加药剂，使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离使磷从污水中除去。固液分离可单独进行，也可在初沉池或二沉池内进行。按工艺流程中化学药剂投加点的不同，磷酸盐沉淀工艺可分为前置沉淀、协同沉淀和后置沉淀三种类型。前置沉淀的药剂投加点在原污水进入处，形成的沉淀物与初沉污泥一起排除；协同沉淀的药剂投加点在曝气池进水或出水位置，形成的沉淀物与剩余污泥一起在二沉池排除；后置沉淀的药剂投加点是二级生物处理（二沉池）之后，形成的沉淀物通过另设的固液分离装置进行分离，包括澄清池或滤池。化学除磷的主要药剂有石灰、铁盐和铝盐。按照德国有关资料，化学除磷所需的金属盐消耗量与要求的出水含磷量有关，当要求出水含磷00.5mg/U寸，一月去除1kg磷需要投加2.7kg铁或1.3kg铝。对特定的污水，金属盐投加量通过试验确定，进水TP浓度和期望的除磷率不同，相应的投加量也不同。化学除磷方法的产泥量将增加，仅由沉淀剂与磷酸根和氢氧根结合生成的干泥量为2.3kgTS/kgFe或3.6TS/kgAL,止匕外，还要考虑附带的其它沉淀物。因此，在实际应用中应按每千克用铁量产生2.5kg污泥每千克用铝量产生4.0kg污泥来计算产泥量。5.1.2.5硝酸盐的去除经过好氧生物处理后的污水，其中大部分的氨氮都被氧化成为硝酸盐（ NO3--N）,反硝化菌在溶解氧浓度极低或缺氧情况下可以利用硝酸盐中氮作为电子受体，氧化有机物，将硝酸盐中的氮还原成氮气（N2）,从而完成污水中脱氮过程，通常称之为反硝化过程。其能量来源于甲醇、乙酸、甲烷或污水中的碳源。（1）在硝酸盐还原成氮气的反硝化过程中，反硝化菌利用硝酸盐（ NO3-）作为电子受体，而以污水中的有机物作为碳源提供能量并使之氧化稳定。每转化1kgNO3--N为N2时，需要消耗有机物（以BOD5计）2.86kg,即反硝化1kg硝酸盐可以回收2.86kg氧。（2）硝化过程有H+产生，要消耗水中碱度，当碱度不够时，污水的pH值将下降至维持硝化反应正常进行所需的 pH值之下，从而使硝化反应不能正常进行。每氧化1kgNH4+-N为NO3-N时要消耗碱度7.14kg0而反硝化反应则伴随有OH-产生，每转化1kgNO3-N为N2时要产生3.75kg碱度，即可以回收3.75kg碱度，使硝化过程消耗的部分碱度得到补充。因此，在反硝化脱氮的同时可以降低能耗（利用 NO3-N作为电子受体氧化有机物）、回收碱度，保证硝化进行过程以及改善生物除磷效率。综上所述，根据草堂科技产业基地污水处理厂的进水水质和要求达到的出水指标，我们认为，最佳的处理工艺是生物除磷脱氮工艺辅以化学除磷，确保出水达标。生物脱氮除磷工艺近年来，常用的生物脱氮除磷（二级强化处理）工艺主要有三类：第一类为按空间进行分割的连续流工艺，第二类为按时间进行分割的间歇式工艺，第三类为前两类的不同组合。按空间进行分割的连续流工艺按空间分割的连续流工艺是指各种功能在不同的空间（不同的池子或分隔）内完成。成熟的工艺有：A/O（厌氧/好氧）法、A/A/O法、UCT（包括MUCT）法、AB法和氧化沟、Organica推流技术等。A/O（厌氧/好氧）法A/O（Anaerobic/Oxic）工艺（有硝化）即厌氧饺子氧工艺是厌氧池和缺氧池组成的最简单的强化生物除磷工艺。回流活性污泥被回流至厌氧池中，污泥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，产生能量用以吸收快速降解有机物，并转化为PHB（聚B羟丁基酸）储存起来。然后混合液进入好氧池，聚磷菌在好氧条件下降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和吸磷，形成高浓度的含磷污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到生物除磷的目的。在具有足够的泥龄的条件下，BOD5在好氧池内被降解的同时，也完成硝化完成。因为回流活性污泥被回流至厌氧池，在好氧池按硝化设计时，该系统也同时具有脱氮功能，具脱氮效率取决于活性污泥回流比。一般认为A/O工艺有硝化时存在以下缺点：为了避免回流活性污泥中所含硝酸盐氮破坏厌氧系统影响除磷效果，污泥回流量需要控制，因此其脱氮效率有限。也就是该工艺的主要功能在于除磷。因为要进行硝化反应，系统的泥龄比无硝化A/O工艺的要长，从而使除磷效率有所降低。A/A/O法A/A/O法即厌氧/缺氧/好氧活性污泥法。其构造是A/O工艺的厌氧池之后、好氧池之前增设一个缺氧池，好氧池具有硝化功能，并使好氧池中的混合液回流至缺氧池进行反硝化，使之脱氮。污水在流经三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群作用下，降解污水中的有机物。氮和磷得到去除，达到同时进行除磷和生物除氮的目的。在系统上，该工艺是最简单的除磷脱氮工艺，在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下，可抑制丝状菌的繁殖，克服污泥膨胀，使得SVI值一般小于100,有利于泥水分离，在厌氧和缺氧段内只设搅拌机。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，脱氮除磷效果好。但是A/A/O工艺存在在一■些缺陷：回流活性污泥（外回流）直接回流进入厌氧池，其中夹带的大量硝酸盐氮回流至厌氧池，破坏了厌氧池的厌氧状态，从而影响系统的除磷效果。内回流增加了系统的能耗和污水处理运行成本。研究结果表明，MLSS中的含磷量随污泥负荷的降低将大幅度下降。生物除磷需要高的污泥负荷，而生物脱氮则需要低的污泥符合， 在A/A/O工艺中要使二者同时达到最佳状态是困难的，一般是以生物脱氮为主，生物除磷为辅。为了解决A/A/O法回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响，可采取将回流污泥进行两次回流，或进水分两点进入等措施。于是，产生了改良型 A2/O、改良型A/O、倒置A/A/O和UCT等工艺。（3）改良型A/A/O工艺改良型A/A/O工艺是在厌氧池前增加预脱硝池和选择池，以降低回流污泥中的硝酸盐对厌氧放磷的影响，并抑制丝状菌生长，为了解决缺氧池反硝化碳源不足的问题，将进水按比例进水厌氧池和缺氧池中，其流程如下图（图 1）所示。毓蒯 僻洲A）微觎，㈤尴湖8—二觥图1改良型A/A/O工艺流程图(4)倒置A/A/O工艺倒置A/A/O工艺的池型布置与常规A/A/O相同，其区别只是在于取消了混合液的回流，但是为了达到反硝化除氮的目的，必须加大活性污泥的回流量，以满足脱氮要求。倒置A/A/O工艺与常规A/A/O工艺相比，其优点在于将常规A/A/O工艺的污泥回流系统与混合液回流系统合二为一，组成了唯一的污泥回流系统，使得工艺流程得到简化，也减少了管理点。倒置A/A/O工艺的缺点是：缺氧池、厌氧池的进水分配比例较大(一般为 3:1左右)，这样反硝化的碳源比较充足，但厌氧释磷所需白挥发性脂肪酸(VFAS)却严重不足。特别是碳源种类的分配不足合理，这是因为在各种碳源均存在的条件下，反硝化菌总是利用对除磷十分关键的 VFAS进行反硝化反应，而厌氧池内其它无法被除磷菌利用但可以用于反硝化反应的碳源却没有被充分利用。污泥回流比较大，一般为(1.5〜2.5Q),对系统反应物的稀释作用依然存在。与混合液回流相比，污泥回流所需水泵扬程更大，因此其能耗相对于常规A/A/O更大，运行费用也更高。由于污泥回流比很大，通过二沉池第流排出的固体量大大增加，从目前的二沉池设计计算理论来看，要满足严格的SS出水标准，维持较低的固体通量是很有必要的，因此倒置A/A/O工艺的二沉池面积将会有较大的增加。(5)氧化沟工艺氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变形。因此污水和活性污泥的曝气渠道中不断循环流动，因此有人称为 循环曝气池”、无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。氧化沟利用连续环式反应池(ContinuousLoopReator,简CLR)作生物反应池，混合液在该反应池一条闭合曝气渠道进行连续循环，氧化沟通常在延时曝气条件下使用。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池中的物质传递水平速度，从而使被搅动的液体在闭合式渠道中循环。氧化沟一般由沟体、曝气设备、进出水装置、导流和混合设备组成，沟体平面形状一般呈环形，也可以是长方形、 L形、圆形或其他形状，够端面形多为矩形和梯形。氧化沟法由于具有较长的水力停留时间，较低的有机负荷和较长的污泥龄。因此相比传统活性污泥法，可以省略调节池、初沉池、污泥消化池，有的还可以省略二沉池。氧化沟能保证较好的处理效果，这主要是因为巧妙结合了 CLR形式和曝气装置特定的定为布置，使氧化沟具有独特水力学特征和工作特征：氧化沟兼有完全混合和推流的特性，构造简单、一般采用表面曝气从而省掉了鼓风机房，易于维护管理，广泛应用。在氧化沟前增设厌氧池，在沟体前（内）增设缺氧区，形成改良型氧化沟。它具有生物脱氮除磷功能，不需要混合液回流。传统氧化沟的脱氮，主要是利用沟内溶解氧分布的不均匀性，通过合理的设计，使沟中产生交替循环的好氧区和缺氧区，从而达到脱氮的目的。具最大的优点是在不加外碳源的情况下在同一沟中实现有机物和总氮的去除，因此是非常经济的。随着氧化沟工艺的发展，目前，在工程应用中比较有代表性的有形式有：多沟交替式氧化沟（如三沟式、五沟式）及其改进型、卡鲁塞尔氧化沟及其改良型、奥贝尔（ Orbal）氧化沟及其改进型、一体化氧化沟等。他们都具有较强的脱氮除磷能力。（6）曝气生物滤池（BAF）工艺BAF主要用于生物处理出水的进一步硝化，以提高出水水质，去除生物处理中的剩余氨氮。近几年又发出多种形式，使此工艺适用于对原污水进行硝化与反硝化处理。它通过内设生物填料使微生物附着其上，污水从填料之间通过，达到去除有机物。氨氮和SS的目的。而除磷则主要靠投加化学药剂的方式加以解决。曝气生物滤池充分借鉴了污水处理接触氧化法和给水快滤池的设计思路，集曝气、高滤速、截留悬浮物、定期反冲洗等特点于一体。其主要特征包括：采用粒状填料作为生物载体，如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等。区别于一般生物滤池及生物滤塔，在去除BOD、氨氮时需要曝气。高水力负荷、高容积负荷及高的生物膜活性。具有生物氧化降解和截流SS的双重功能，生物处理单元之后不需再设二沉池。需要定期进行反冲洗，清除滤池中截流的SS,同时更新生物膜。BAF的主要优点是：占地面积小，基建投资省；出水水质高，SS一般不会超过10mg/L;但该工艺也有一些缺点：对进水的SS要求较大，最好是控制在60mg/L以内，因此往往采用混凝沉淀进行强化一级处理。

水头损失较大，每一级曝气生物滤池的水头损失为1〜2m。虽然取消了二沉池，但是在反冲洗过程中，短时间水力负荷较大。为了避免反冲洗排水对初沉池造成较大的冲击负荷，一般需要设置专门的缓冲池。不具有生物除磷功能，在出水磷指标有要求的场合，需要加药进行化学除磷，这无疑会加大投药量和剩余污泥量，增加运行成本。如果采用强化一级处理虽然降低了进入滤池的 SS浓度，同时也去除了大量有机物,可能会造成后面反硝化碳源不足的危险。据国外资料报道，有时还要外加碳源，否则不能有效脱氮。（7）Organica推流技术Organica推流技术是传统的污水处理技术与现代生态技术的结晶。这项技术实际上是在传统A/A/O工艺的基础上做“生态工程”的应用，因此与其说它是新技术，不如是说新元素现代化的影像，除了其独特的外观，这些新的元素也确保加强了处理效果。Organica推流技术是在传统污水处理工艺基础上，在生物处理单元水体表面种植水生植物，从而构造了包括微生物、水生动物、植物立体生态净化系统，在这样的立体生态净化环境中其生物种类可达3000种以上，利用生态系统中多种生物的物理、化学、生物代谢作用消化吸收水体中的污染物质；生态系统中的生物多样性强化了传统的污水处理工艺对污染物的处理效果，提高了系统的抗负荷冲击能力，该技术具有工艺结构紧凑，占地面积小，处理效果好等优点开放式好也反应豁图2好氧反应器Organica推流技术是基于A/A/O工艺发展起来的，将活性污泥和生物膜法相结合，形成了一个高度密集的系统，具有经济优势和截然不同的外观。该技术有厌氧池、缺氧池、好氧池，并且在反应区（图 2）开放式好也反应豁图2好氧反应器方的支架上种植水生植物，根须延伸至水下可达 1.5m,植物发达的根系（图3）大大增加了比表面积，植物根的比表面积系超过12000m2/m3,给微生物提供了更多更好的栖息场所，反应池中有3000多种生物，例如细菌、原生动物、爬虫、蜗牛、牡蛎、虾、植物、鱼等，这个复杂的生态系统不断发展，将污水中的营养物质分解利用。这些植物都有着很强大的表面积根，

系靠植物自身生长需要的N、P的机理，可以进一步增强处理系统去除水中的N、P。除此之外，Organica推流技术通过在污水生物处理单元上构建玻璃温室大棚，为生态系统内的水生植物提供充足的阳光和适宜的生长温度，而植物的光合作用和呼吸又可以改善温棚中的气体组分；植物对处理池体的覆盖，减少了曝气过程一改以往的污水处理厂的脏乱形象，建设完成后污水处理厂的温室花房就像一座生态花园，给人一种清新舒适的感觉。 图3植物根系按时间分割的间歇式工艺一一序批式活性污泥法（SBR）序批式活性污泥法，又称间歇活性污泥法，把生物反应与沉淀合二为一。近几年来，已发展成为多种形式，主要有传统SBR、ICEAS、CAST、UNITANK工艺等。SBR法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，再加上撇水器出水，完成一个程序，这种方法与以空间进行分割的连续系统有所不同，它不需要回流污泥，也无专门的厌氧、缺氧、好氧分区，而是在同一容器中，分时段实行搅拌、曝气、沉淀、形成厌氧、缺氧、好氧过程。SBR工艺的特点如下：①生物反应、沉淀均在一个构筑物内完成，节省占地，造价低。②承受水量、水质冲击负荷能力较强。③污泥沉降性能好，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工艺用于生物除磷脱氮时，效果不够理想。主要表现在以下几个方面：对脱氮除磷而言，为了考虑进水基质浓度、有毒有害物质对处理效果的影响，传统SBR工艺采取了灵活的进水方式（如非限量曝气等），虽然提高了抗冲击负荷能力，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消弱了脱氮或除磷效果。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，将影响硝态氮的反硝化效果。这种方法厌氧池的氧化还原电位较高，除磷效果差，总容积利用率低，一般小于50%,适用于污水量较小场合。SBR工艺管理较为复杂，排泥受到了一定限制。MSBR（改良型SBR）按空间分割的工艺具有处理效果好，管理方便的优点，但占地较大；按时间分割的SBR系列，具有一体化，占地省的优点。把两者结合，即在A/O或A/A/O后接SBR池就形成了MSBR工艺。MSBR是80年代后期发展起来的技术，经历了三代发展，目前的第三代工艺的专利技术归美国芝加哥附近的AquaAerobicSystem,Inc所有。MSBR是连续进水、连续出水的反应池，其实质是A/O或A/A/O系统后接SBR,因此具有A/O或A/A/O的生物除磷以及生物除磷脱氮功能和SBR的一体化、流程简洁、控制灵活等优点。MSBR系统的运行原理为：污水进入厌氧池，回流活性污泥在这里进行充分放磷，然后进入好氧池，有机物在这里被好氧降解、活性污泥充分吸磷后在进入起沉淀作用的 SBR池，澄清后污水被排放。此时另一边的SBR在0.5〜1.0倍Q回流量的条件下进行反硝化、硝化或起静置预沉的作用。回流污泥首先进入预缺氧池，进行反硝化，消耗掉回流浓缩污泥中的溶解氧和硝酸盐，为随后的厌氧放磷提供更多有利的条件。MSBR系统各单元的运转是周期性的，每一个运转周期为 6小时段，共240min,由3小时段组成一个半周期，共120min,在两相邻的半周期内，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。从MSBR的运转原理可以看出，该工艺的实质是A/O系统后接SBR,是厌氧/好氧工艺，连续进水、连续出水。5.4污水处理工艺方案比选根据草堂科技产业基地实际及污水厂进水水质和出水水质控制目标，污水处理工艺中需去除大量需氧型污染物、感官性污染物。通过综合分析，按照选择工艺方案的原则，初步筛选较适合草堂科技产业基地污水处理厂的二个工艺方案：1）Organica推流技术方案;2）氧化沟工艺方案。方案一：Organica推流技术Organica推流技术的构思最先是美国人提出的，由匈牙利 Organica公司发展起来，它

是一种有效的，具有美学、欣赏价值的污水处理工艺，并且能达到污水回用的要求，可以处理市政污水和工业污水，它是生态工程与传统污水处理技术的最新发展。该工艺不仅具有良好的运转效果，而且利用该工艺建设的污水厂环境优美，就像一座生态花房。具体工艺流程如下：VVV回用污愚池Organic城冻技术反应KVVV回用污愚池Organic城冻技术反应K图4Organica推流技术流程图Organica推流技术的优点：1、采用Organica推流技术的污水处理站结构紧凑，其占地面积要远远小于传统技术的处理站。匈牙利首都布达佩斯的哈勃工业园内，日处理量1100吨的污水处理站占地仅为300平方米。2、采用Organica推流技术的污水处理站看起来像一个植物园，因此和任何城市环境都能很好的融合。3、采用Organica推流技术的污水处理站的生物处理单元都包含在玻璃房内，不会对周围环境产生臭味影响。4、玻璃房内种植大量植物，整体结构美观、大方，可提供环境教育服务，学生或居民可通过生物学显微镜观察生物多样性，生态系统工艺和系统运作动态，加强居