嫩江污水二期初步设计

黑龙江省嫩江县

嫩江县污水处理厂二期工程

初步设计方案

浙江德安科技股份

二0一0年一月

目录

第一章概述3

1.1工程由来与建设的必要性3

1.2设计依据4

1.3主要设计根底资料4

L4设计范围4

L5设计原那么5

1.6采用的主要标准和标准6

1.7城市概况8

1.8排水工程现状及存在问题10

第二章工程总体设计II

2.1排水管网工程设计11

2.2污水处理厂总体设计11

第三章工艺单元设计29

3.1、工艺构成29

3.2单元功能描述29

3.3单体构筑物设计33

第四章建筑设计43

4.1概述43

4.2设计依据43

4.3建筑设计说明43

第五章结构设计44

5.1设计原那么44

5.2场址自然条件概况46

5.3设计说明46

5.4材料选用48

第六章电气设计49

6.1设计依据及设计范围49

6.210/0.4kV变、配电系统50

6.3配电系统52

6.4照明53

6.5防雷保护、平安措施及接地系统：53

6.6主要电气设备及材料54

第七章仪表、自控设计54

7.1设计依据54

7.2设计范围54

7.3设计原那么54

7.4系统方案55

7.5检测仪表55

第八章给排水、动力56

8.1给排水设计56

8.2动力56

第九章机械设计59

9.1设备选型原那么59

9.2设备选型60

第十章环境保护60

10.1主要污染源及污染物分析60

10.2工程建设引起的环境影响及对策61

第十一章职业平安、劳动保护66

1L1主要危害因素分析66

11.2平安卫生防范措施68

第十二章节能70

12.1能耗指标及分析70

12.2节能措施71

第十三章消防、水土保持和防洪71

13.1消防71

13.2水土保持73

13.3防洪74

第十四章人员编制及经营管理74

14.1管理机构及定员编制74

14.2运行管理75

第十五章主要构筑物设备及材料表79

15.1主要构筑物表79

15.2工艺主要设备及材料表79

15.3电气主要设备及材料表81

15.4自控主要设备表81

15.5化验、机修及运输设备82

第十六章经济分析0

16.1人工工资0

16.2、动力费用0

16.3、药剂费()

16.4、吨水运行费用(不包括折旧费和设备维修费)1

第一章概述

1.1工程由来与建设的必要性

嫩江县位于黑龙江省黑河市西南部，地处东北经济区多种自然和社

会经济要素的过渡地带。作为县城中心的嫩江镇，是嫩江县的政治、经

济、文化中心和重要交通枢纽，是黑龙江省与内蒙古自治区接壤的商品

集散地，以开展农副产品加工业，电力工业建材工业为主的工业小城市。

近年来，在国家进一步深化改革和开放经济的政策指导下，在嫩江

县政府的正确领导下，嫩江县城镇建设取得了很大的成就，城镇交通、

运输、电力通讯、给水、排水等根底设施建设日趋完善；嫩江县污水处

理厂一期工程也于2023年9月竣工运行，但随着经济的开展和人口的增

长，污水产生量也在逐年的增加，原污水厂的处理能力很快就会不能满

足污水量的逐年增加，势必影响嫩江的水质。

嫩江是齐齐哈尔赖以生存及开展的主要水体，对繁荣地方经济，提

高社会文明具有不可替代的作用。同时污水排入嫩江后最终汇入松花江,

将会对松花江造成直接污染，严重影响松花江流域下游人民的生活和经

济开展。因此在嫩江流域治理中，嫩江县嫩江镇城区污水治理工作起着

重要作用。

根据嫩江镇排水规划的要求，嫩江污水处理一期工程（处理能力为

15000m3/d）已与2023年9月建成运行，但随着嫩江的工业开展以及人

口的增加，一期的处理能力已经到达超负荷运行，因此，嫩江镇二期污

水处理厂工程的建设已迫在眉睫。

1.2设计依据

1）黑龙江嫩江县嫩江镇污水处理厂工程的可行性研究报告（齐齐哈

尔市市政工程设计院，2003年1月）；

2）《关于嫩江县嫩江镇污水处理厂及排水管网建设工程可行性研究

报告的批复》（黑计投资［2003］1194号文件，黑龙江省开展方案委员会）；

3）《关于同意嫩江县嫩江镇污水处理厂及排水管网建设工程分期建

设的函》（黑发改函字［2006191号，黑龙江省开展和改革委员会）；

4）《关于嫩江县排水处建设嫩江镇污水处理厂工程工程用地的批复》

（嫩政土［2004］28号，嫩江县国土资源局）；

5）嫩江县污水处理厂一期设计资料。

1.3主要设计根底资料

1）黑龙江省嫩江县嫩江镇城市总体规划说明书（2004—2023）

2）嫩江县嫩江镇排水工程规划图（1：5000）

3）嫩江县嫩江镇排水工程现状图（1：5000）

4）嫩江县嫩江镇地形图（1：10000）

5）嫩江县嫩江镇工业企业排水量调查明细表

6）嫩江县污水处理厂一期设计总平面布置图

L4设计范围

污水处理工程范围，由高效预处理池出水至超E型滤池出水之间的

工艺、设备及电气控制。污水处理工程以外的管网收集、脱水污泥外运

处理、出水外排、总电源引线等由业主负责实施。

1.5设计原那么

1.贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、标准及标

准。

2.从实际情况出发，在城市总体规划的指导下，以近期建设为主，尽量

为远期开展留有余地，使工程建设与城市的开展相协调，即保护环境,

又最大程度地发挥工程效益。

3.根据设计进水水质和出厂水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进

成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水

处理效果，减少工程投资及口常运行费用。

4.妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，防止造成

二次污染。

5.为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减

少日常维护检修工作量，改善工人操作条件。

6.采用现代化技术手段，实现自动化控制和管理，做到技术可靠、经济

合理。

7.为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，采用双

回路电源，且污水厂运行设备有足够的备用率。

8.在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力求在便于施工、便于安装和

便于维修的前提下，使各构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积,

并留有开展余地。使厂区环境与周围环境协调一致。

9.厂区竖向设计力求减少厂区填方量和节省污水提升费用。

10.厂区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与厂区周围景观相

协调。积极创造一个良好的生产和生活环境，把污水处理厂设计成为现

代化的园林式工厂。

1.6采用的主要标准和标准

1.《室外给水设计标准》GB50013-2006

2.《室外排水设计标准》GB50014-2006

3.《建筑给水排水设计标准》GB50015-2003

4.《城市污水处理厂工程质量验收标准》GB50334-2002

5.《给水排水管道工程设计与施工标准》GB50268-1997

6.《城市污水生物脱氮除磷处理设计标准》CECS149:2003

7.《锅炉房设计标准》GB50041-92

8.《泵站设计标准》GB/T50265-97

9.《城市污水处理工程工程建设标准（修订）》2001年

10.《污水综合排放标准》GB8978-1996

11.《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002

12.《地表水环境质量标准》GB3838-2002

13.《城市污水处理厂污水污泥排放标准》CJ3025-1993

14.《城市污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31-1989

15.《城市污水处理厂运行、维护及其平安技术规程》CJJ60-1994

16.《建筑结构可靠度设计统一标准》GB500068-2001

17.《建筑结构荷载标准》GB50009-2001

18.《建筑抗震设计标准》GB50011-2001

19.《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计标准》GB50032-2003

20.《构筑物抗震设计标准》GB50191-93

21.《建筑地基根底设计标准》GB50007-2002

22.《建筑地基处理技术标准》JGJ79-2002

23.《混凝土结构设计标准》GB50010-2002

24.《砌体结构设计标准》GB50003-2001

25.《给水排水工程构筑物设计标准》GB50069-2002

26.《给水排水工程管道结构设计标准》GB50332-2002

27.《钢结构设计标准》GB50017-2003

28.《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS138:2002

29.《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》CECS117:2002

30.《混凝土外加剂应用技术规程》GB50019-2003

31.《地下工程防水技术标准》GB50108-2001

32.《建筑设计防火标准》GB50016-2006

33.《采暖通风与空气调节设计标准》GBJ19-1987（2001年版）

34.《供配电系统设计标准》GB50052-1995

35.《10KV及以下变电所设计标准》GB50053-1994

36.《低压配电装置及线路设计标准》GB50054-1995

37.《民用建筑电气设计标准》JGJ/T16-1992

38.《民用建筑照明设计标准》GBJ133-1990

39.建筑防雷设计标准》GB50057-1994（2000年版）

40.《爆炸和火灾危除非环境电力装置设计标准》GB50058-1992

41.《电力装置的继电保护和自动装置设计标准》GB50062-1997

42.《供水排水用铸铁闸门》CJ/T3006-1992

43.《电动装置技术条件》JB2921-1981

44.《电力装置的电测量仪表装置设计标准》GBJ36-1990

45.《通风与空调工程施工及验收标准》GB50243-1997

46.《环境空气质量标准》GB3095-1996

47.《恶臭污染物排放标准》GB14554-1993

48.《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002

49.《建筑灭火器配置设计标准》GB50140-2005

50.《寒冷地区污水活性污泥法处理设计标准》CECS111：2000

1.7城市概况

1.7.1自然条件

1.7.1.1地理位置

嫩江县位于黑龙江省西北部，黑河市西南部，地跨东经124°44f

30〃〜126°49730〃,北纬48°42735"〜51°00705"。北依伊藩

勒呼里山与呼玛县交界，东接小兴安岭，西邻嫩江，与内蒙古自治区莫

力达瓦达轩尔族自治旗，鄂伦春自治旗隔江相望，南连松嫩平原，与讷

河接壤。

1.7.1.2地形地貌

嫩江县地东高西低、北高南低，依小兴安岭山势由东向西以带状梯

式依次降至嫩江，地貌差异较为明显，全域海拔为200〜700米，境内江

河纵横，土地肥沃，水丰草盛，森林茂密，矿产丰富，适于开展农、林、

牧、矿等行业。

1.7.1.3气候

嫩江县属寒温带半湿润大陆性气候，根本特征是，年平均气温低，

无霜期短，雨热同季，四季清楚，春季温差较大，降水少，大风多，夏

季温暖多湿、光照充足、雨量充分、降水集中；秋季晴多气爽、降温快;

冬季寒冷漫长而枯燥。

年平均气温0.8~1.4℃,一月最冷，平均-24℃,七月最热，平均

20℃,无霜期118天；年降水量为495毫米，日最大降雨量105.5毫米,

降水主要集中在6〜9月份；城镇主导风向：夏季为西南风，冬季为北风,

年平均风速为3米/秒。

L7,L4水文

全县地表水资源丰富，嫩江在城镇西北流过，其支流卧都河、固固

河、门鲁河、笠洛河自东向西注入嫩江，江河总径流量为200300万立方

米，地下水储量为571992万立方米，分布上是东北少，西南多；嫩江最

高水位219.46米，常水位217.43米；封冻期最早为10月14日，解冻

期最晚为4月6日。

1.7.1.5地质情况

工程区域地层结构表层为0.4—1.4米的粉质土壤，其下为砂卵砾石

层，地层在垂直方向大致三层，上部为现代河床冲积的砂层，厚0.4米,

中部为中砂，细砂、亚土层，厚4〜50米，下部为五河床沉积的砂粉石

层。

根据中国地震区划图，黑龙江嫩江县地震根本烈度为6度区。

1.7.2社会概况

嫩江县位于黑龙江省黑河市西南部，地处东北经济区多种自然和社

会经济要素的过渡地带，作为县域中心的嫩江镇，是嫩江县的政治、经

济、文化中心和交通枢纽，是黑龙江省与内蒙古自治区接壤的商品集散

地，以开展农副产品加工业、电力工业、建材工业为主的工业小城市。

嫩江镇总面积为8985公顷，建成区面积为1307.9公顷，建成区内

总人口为13万人，经劳动平衡法和综合分析预测，建成区内人口数，近

期到2023年将到达15万人，远期到2023年将到达19.4万人。

嫩江镇由铁西和铁东区两局部组成，铁西区作为中心城区，以中心

“十字街〃为核心，以火车站为枢纽，以嫩兴路、墨尔根大街为轴线，

以嫩江和沿江公园为城镇特色风景带；铁东区是以铁路和喇嘛河两岸绿

化为屏障，以开展二、三类工业为主的工业区。

L8排水工程现状及存在问题

1.8.1排水工程现状

嫩江镇的排水体制采用合流制，城镇内污水的排除主要是由铁西区

的两条合流干线收集，最终经合流主干线排至城镇西北部的防洪坝外，

未经处理汇入嫩江。

两条合流干线由东向西平行布置在铁西区的北部和南部，北部干线

由站前大街沿军民路向西沿学府路到防洪坝，长为3800米，管径为

DN1000〜DN1400毫米，南部合流干线由庆丰大街(县粮库)开始由站前

大街向西1900米，然后向北与北部合流干线集合，管径为DN1200-1800

毫米，合流主干线由南、北合流干线交汇处开始沿防洪坝向北350米，

再穿越防洪坝西50米到达城镇排水总出口，管径为DN1800毫米。

1.8.2存在的环境问题

近年来，随着国民经济的快速开展，城市建设及用地规模在不断扩

大，相应用水量及污水量也有了较大的增长。嫩江污水处理厂一期工程

的处理能力已经远远不能满足污水量的增加。

第二章工程总体设计

2.1排水管网工程设计

2.2污水处理厂总体设计

2.2.1厂址选择

污水处理厂的厂址确定是一个十分重要的问题,它对周围环境卫生、

处理厂建设投资及运行管理都有很大影响。本设计在选择污水处理厂厂

址时，在充分考虑了城市规划的根底上，还遵循了如下原那么：

(1)厂址位于供水水源下游和城区的下游，与其保持足够的平安距

离；

(2)厂址与受纳水体靠近，并考虑防洪问题；

(3)考虑厂址的工程地质情况，尽可能节省造价，方便施工；

(4〕厂址选择考虑远期开展的可能性，为以后的扩建留有余地。

设计人员与嫩江县领导一道，亲自到现场踏勘，经过分析比拟，并

与规划、土地部门协商，最后确定污水处理厂的厂址位于嫩江镇的西部,

在新建城市防洪堤与老城堤之间，污水处理厂排放口距离规划给水水源

取水口2500米。

其建设用地已通过嫩江县人民政府建设用地审批，见附件《关于嫩

江县排水处建设嫩江镇污水处理厂工程工程用地的批复》(嫩政土

[2004]28号,嫩江县国土资源局)。

2.2.2工程建设规模

2.2.2.1污水排放量预测

依据国家设计标准《室外给水设计标准》(GB50013-2006)计算水量

情况如下：

采用综合用水定额(包括公用建筑用水)

城市规模特大城市大城市中、小城市

况最高日平均口最高口平均日最高日平均日

夕嬴、

—、260-410210-340240-390190-320230-370170-280

二190-280150-240170-260130-210150-240110-180

三190-280140-230150-250120-200130-230100-170

⑴综合生活用水量

根据《室外给水设计标准》(GB50013-2006)国家规定的标准用水定

额计算，用水量定额取决于城市居民住宅内给排水设备、卫生设备及生

活习惯等因素，参照类似嫩江县规模的其它城市所采用的用水定额，结

合嫩江县城的实际情况以及北方居民的生活习惯等因素，确定嫩江县作

为中小城市的综合用水量标准，生活用水量预测见下表:

名称2000年2023年2023年

人口数量115000150000194000

用水标准1L/人，天）150170220

供水普及率9095100

用水量（m7d）155302420042680

⑵工业用水量

工业用水按万元产值耗水量计算，根据资料统计，1990年嫩江县内

工业总产值为9695万元，1995年为12374万元（年增长率为5%）,1998

年为16020万元（年增长率为9%）,预计2000年工业产值为19000万元

（年增长率为9%）,到2023年工业产值为41020万元（年增长率为8%）,

2023年的工业总产值为77000万元（年增长率为6.5跖。

根据嫩江镇的主要工业为以农副产品加工业为主的中小型工业的特

点，又考虑工业用水重复利用率水平较低的情况进行工业用水预测，详

见下表：

名称1998年2000年2023年2023年

工业总产值1亿元/年）1.61.94.17.7

年增长率9%8%6.5%

工业总产值（万元/d）53.363.3136.7256.7

耗水指标（n?/万元）154150113102

用水重复率25273640

工业用水量（m7d）820095001540026100

未预见用水量及管网漏失水量为工业、生活用水量的20%,那么：

2023年：Q未预见=（Q生活+Q工业）X20%=（24200+15400）

X20%=7920m3/do2023年：Q未预见=（Q生活+Q工业）X20%=（42680

+26100）X20%=13756m7do

总需水量

2023年：Q总=Q未预见+Q生活+Q工业=24200+15400+7305=

47520m3/do

2023年：Q总=Q未预见+Q生活+Q工业=42680+26100+13756

=82536m3/do

处理污水量确实定

根据以上计算，以总用水量的60%计算2023年的污水量为28512

m7do,2023年的污水量为49522mYd。因此，近期二程根据黑龙江开展

和改革委员会在2006年最终颁发的黑发改函字[2006]91号《关于同意

嫩江县嫩江镇污水处理长及排水管网建设工程分期建设的函》的规定，

按15000n）3/d设计考虑（已建成）。二期按15000而/d设计考虑。

远期根据实际情况增加污水处理量，最终形成50000m7d的污水处

理规模。

2.2.3污水处理厂设计进水、出水水质

嫩江县嫩江镇规划排水体制为合流，拟建污水处理厂处理的污水，

由城区西侧排水系统总吐口处收集，雨天污水处理厂通过截流收集污水,

雨水溢流到嫩江；该处2006年旱季出水水质监测情况如下：

表2.2.3.1嫩江县排水口水质监测一览表

SSCODB0D

监测时间5NH3-N

2006.325631818820

2006.524931219220

2006.725030819518

2006.925231018017

2006.1124529517819

根据嫩江镇的排水规划原那么，企业主要以农副产品加工业为主，

重污染企业废水先经处理达标后排放，其余主要为生活污水，废水中主

要污染物为COD、BOD、SSo

参照国内其他类似的城镇污水水质，确定嫩江县嫩江镇的污水处理

厂的进水水质如下：

表2.2.3.2污水处理前设计水质主要指标一览表

污染因子质设计进水水质

B0D5(mg/L)W200

CODcr(mg/L)W400

SS(mg/L)<220

NH3-N(mg/L)W30

TP(mg/L)W5

TN(mg/L)W45

PH6.5〜8.5

本工程将依据以上进水水质进行污水处理厂处理设施的工程设计。

根据《国家环境保护标准地表水环境质量标准》(GB3838-2002)规

定，结合嫩江县嫩江镇的地面水水域功能分类情况，处理后的污水接纳

水体为嫩江的上游水源，属于灌溉及渔业用水，为地表水三类水体，按

照国家公布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的规

定，同时综合考虑排放水体环境质量标准要求，确定本污水处理厂二期

工程出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准，具

体水质如下：

表2.5.1出水水质主要指标一览表

工程出水水质

CODcr(mg/L)W50

W10

B0D5(mg/L)

SS(mg/L)〈10

氨氮(mg/L)W5(8)

总氮(mg/L)W15

总磷(mg/L)WO.5

粪大肠菌群数(个/L)^103

.

为保证新建污水处理厂系统工程能正常运转，有关部门应加强对工

业废水水质排放指标进行严格控制，工业废水有毒有害物质应在排入城

市排水管网前进行预处理，各项指标到达后进入污水处理厂，以确保污

水处理的处理效果。

2.2.4污水处理程度

根据污水处理厂进水水质及出水水质要求，污水处理后各类污染物

质的去除率要求见表2-6o

表2-6污水处理厂污染物去除率要求一览表

污染物指标进水水质(n)g/L)出水水质(mg/L)要求去除率整)

CODc,40050287.5

BODs20010295

SS22010N95.5

TN4515266.7

NH3-N308273.3

TP50.5290

2.2.5、污染物的去除对处理流程的影响

在采用二级生物处理工艺的污水处理厂中，不同的污染物是以不同

的方式去除的。污染物的去除决定了污水处理工艺的流程。

2.2.5.1S.S.的去除

污水中S.S.的去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和大尺度的

有机颗粒靠自然沉淀作用就可以去除，小尺度的有机颗粒靠微生物的降

解作用去除，而小尺度的无机颗粒（包括尺度大概在胶体和亚胶体范围

内的无机颗粒）那么要靠脱落的生物膜絮体同时沉淀被去除。

污水处理厂出水中悬浮物浓度不单涉及到出水SS指标，还因为组成

出水悬浮物的主要是脱落的生物膜絮体，其本身的有机成分就很高，因

此对出水的BOD5.COD等指标也有很大影响，所以控制污水处理厂出水

的S.S.指标是最根本的，也是很重要的。

为了降低出水中的悬浮物浓度，需要在工程中采用适当的措施，例

如选用适当的容积负荷以保持脱落的生物膜的凝聚及沉降性能，采用较

小的二次沉淀池的外表负荷，采用较低的出水堰负荷，充分利用脱落的

生物膜悬浮层的吸附网络作用等。在污水处理方案选用合理，工艺参数

取值合理，单体设计优化的前提下，完全能够使出水指标到达排放要求。

2.2.5.2BOD5的去除

污水中BODs的去除是靠微生物的吸附作用和微生物的代谢作用，然

后对污泥与水进行别离完成的。

活性污泥中微生物在有氧的条件下将污水中的一局部有机物用于合

成新的细胞，将另一局部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CO?和H20等稳定物质。这也就是污水中BOD5的降

解过程。在这种合成代谢和分解代谢过程中，溶解性有机物（例如低分

子有机酸等易降解有机物）直接进入细胞内部被利用。而非溶解性有机

物那么首先被吸附在微生物外表，然后被酶水解后进入细胞内部被利用。

由此可见，微生物的耗氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性

有机物起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质，因此可以使处理污水

中的参与BOD,浓度很低。根据国外有关设计手册资料和我们的设计经验,

在容积负荷W0.8kgB0D5/kgMISS,d时,就很容易做到出水B0D5保持

在20mg/L以下。

2.2.5.3CODcr的去除

污水中CODcr去除的原理与B0D5根本相同。CODcr的去除率取决于

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似的工业废水组成

的城市污水中BODs/CODcr比值往往接近0.5甚至大于0.5,其污水的可

生化性较好，出水中CODcr值可以控制在较低的水平。

2.2.5.4氮的去除

氮是蛋白质不可缺少的组成局部，因此广泛存在于城市污水中，在

原污水中，氮以阳3-N及有机氮的形式存在，这两种形式的氮和在一起

成为凯式氮，用TKN表示。而原污水中的N02-N和NOa-N量很少。

氮也是构成微生物的元素之一，一局部进入细胞体内的氮将随剩余

污泥一起从水中去除，这局部氮量占所去除的BOD$的5%。

在有机物被氧化的同时，污水中的有机氮也被氧化成氨氮，并且在

溶解氧充足、停留时间足够长的情况下被进一步氧化成硝酸盐。因为氮

在水体中是藻类生长所需的营养物质，容易引起水体的富营养化，因此

氮是污水处理厂出水的控制指标之一。

脱氮菌在缺氧的情况下可以利用硝酸盐N(VN中的氧作为电子受体,

氧化有机物，将硝酸盐中的氮复原成氮气1，从而完成污水的脱氮过程。

生物脱氮工艺是目前广泛采用的污水处理工艺。

由此可见，要到达生物脱氮的目的，完成硝化是先决条件。因此硝

化菌属于自养菌，其比生长率Us明显小于异养菌的比生长率uh,生物

脱氮系统维持硝化的必要条件us2uh即系统必须维持在较低的容积

负荷条件下运行，使得系统的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行实例，涉及容积负荷在0.2〜2.0kgB0D5/(m3d),

时，就可以到达硝化及反硝化的目的。

2.2.5.5除磷

将磷从污水中除去，可以采用化学法，也可以采用生物法。

化学除磷是向污水中投加三价盐(一般是铝盐或铁盐，二价铁应保证

在曝气池内被氧化成三价铁)，使之与污水中的磷酸盐形成难溶化合物，

经过沉淀从水中去除。采用化学除磷的优点是工艺简单，除加药设备外

不需要增加其他设备。

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煌

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，形成高磷浓度污泥，随剩余污泥一

起排出系统，从而到达除磷的目的。生物除磷的优点在于不增加剩余污

泥量，处理本钱较低。缺点是为了防止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。

采用生物除磷时还需要严格控制系统中厌氧池的厌氧环境，同时需

要加大污泥回流量和剩余污泥排放量，这样就会增加系统的运行费用，

污泥排放量增加就会减少系统的污泥浓度，影响污水的生化处理效率。

据此，本工程除磷推荐采用化学除磷方法，这样除磷效果很好，工

艺流程简单，节省工程造价和占地面积。

2.2.6.污水生化处理工艺的选择

目前常用的污水好氧生物处理工艺有传统活性污泥法、氧化

沟法、生物膜法等。传统活性污泥法以Az/O曝气法较为常用，氧

化沟工艺有Az/O氧化沟、T型氧化沟等多种形式，生物膜法可分

为生物接触氧化、生物转盘、生物滤池等工艺。根据我公司在嫩

江一期工程的施工运行中总结的经验和教训，结合嫩江二期污水

处理工程现场的实际情况，另外低温条件下污水处理厂的工艺还

应考虑以下问题：

1.由于低温下微生物降解有机物的能力下降，所以生化

池内要维持较高的生物量，优选高生物量、低污泥负

荷的污水处理工艺。

2.选择工艺的供氧方式应采用鼓风曝气方式，以提高污

水温度，慎用外表曝气。

3.工艺应能够适应冬季水质水量的波动，具有好的抗冲

击负荷能力。

4.冬季的设备维护维修十分困难，工艺选择时优先设备

少易维护的工艺。

5.固定膜工艺处理低温污水比污泥分散生长工艺更稳

定，所以选择污水处理工艺时，中小污水厂宜优先考

虑生物膜工艺技术。

综上所述，我们推荐采用DA-EH多点进水污水处理工艺，该

工艺具有处理效果好、占地面积小、投资省等优点。

2.2.6.1DA-EH多点进水污水处理工艺

DA-EH多点进水是生物膜与活性污泥相结合的一种工艺，它

针对常规生物脱氮除磷工艺存在的问题，将脱氮与除磷相互影响

和制约的因素分解，使不同的菌类生长在各自最正确环境条件

下，因而使脱氮和除磷效果可以同时到达最正确，而且工艺的可

控性增强。EH生物处理工艺兼有了活性污泥法与生物膜法的特

点，在系统中建立了一个多样化的生物系统，该系统对污水中的

有机污染物具有很高的去除率。泥膜共生系统由于增加了液相中

的生物量而降低了活性污泥的有机负荷，提高了对有机物的去除

效率。

EH生物处理系统中设置多级A/0处理系统。并通过分点进水

的方式补充每一级A/0系统中的碳源。污水进入第一个曝气段后

水中的氨氮迅速“置换〃成硝酸盐氮，硝酸盐氮的含量迅速上升,

氨氮含量下降；进入第二个非曝气段后，由于引进了局部原水，

反硝化菌利用原水中的碳源进行反硝化，去除污水中的氮。另一

方面，在A/0系统的非曝气段，当反硝化完全时，污水即处于厌

氧状态，此时聚磷菌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燃丁酸)储存起

来；污水进入曝气段后，聚磷菌就降解体内储存的PHB产生能量,

用于细胞的合成和吸磷，形成高磷浓度污泥，经过多级循环后剩

余污泥排出系统，从而到达除磷的目的。除磷效果的好坏与反硝

化是否完全关系密切，而反硝化是否完全又有很大局部取决于碳

源。在多级A/0系统中，采用多点进水，即在每级非曝气段通入

局部原水，以此来保证废水中的碳含量，使硝化反响完全。

DA-EH污水处理工艺有以下优点：

(1)提高反响池内的污泥浓度。

(2)降低了污泥沉降系数SVI,抑制或减缓了污泥膨胀。

(3)不需要混合液回流，节省能耗，降低运行本钱。

(4)减少污泥产量，降低了污泥处理本钱。

2.2.7BAF工艺、泥膜共生A20工艺、DA-EH多点进水工艺比拟

2・2.7.1BAF工艺存在的问题

1.水解沉淀池，虽然可以使局部COD水解为易降解的BOD,但

是在水量增大时往往出现跑泥的现象，这样会迅速堵塞BAF池的配

水布气系统，这样会影响BAF池的的工作性能稳定，因此这一预处

理工艺还需要完善和研究。

2.考虑总氮的去除率，一般其回流比为100%——150%,因此其

池容量增大，增加工程造价，同时因混合液需要回流，电耗增大。

3.一般城市污水中的B0D5/N03-N在5左右，此时反硝化率为

50%,因污水中的硝酸盐仅有局部回流到前端，整体工艺的TN去除

率实际上还要低一些。如果回流液中的D0含量高，就会在进入DN

池时快速消耗一局部BOD,削减反消化能力，而在实际工程中前置

反消化工艺往往达不到处理目的，还需要投加甲醇作为碳源，从而

增加运行费用。

4.根据平面布置图纸（见附件）来看，BAF池的反冲洗的水源

是BAF的出水，这在工艺不合理，因为BAF池的出水随着运行的时

间的延长，其出水会带出大量的脱落的生物膜，当BAF池反冲洗时

会把大量的生物膜带进BAF池的配水室，这样必然会导致长柄滤头

的堵塞。

5.根据平面布置图纸（见附件）分析，反冲洗的水池的容积也

不够，BAF池的反冲洗强度取30////计算，单个BAF池的面积为

72m2,那么反冲洗泵的流量为2160m3/h,按一个BAF池反冲洗的

时间15min计算，那么需要水量为540m3,而反冲洗水池的容积为

410nl3左右，因为C/N池出水还要局部回流到DN池中，这样必然导

致反冲洗泵抽空，导致工艺不平安。

6.BAF池在除日常的曝气外，需要增加反冲洗水泵和反冲洗风

机，还需要增加陶粒滤料，设备投资大，同时在运行管理和维修不

方便。

7.BAF池进水中的悬浮固体应不小于60mg/L,随着SS的去除,

其进水的碳源也降低，这样会影响BAF池的工艺影响。

2.2.7.2泥膜共生A2O工艺存在的问题

L高效预处理池中有预曝气的效果，而高效预处理池的出水

直接进入到厌氧池中，会影响厌氧池的效果；

2.缺氧池中的硝态氮全部要靠混合液回流泵从曝气池末端回

流到缺氧池中，这样大大增加了运行费用，同时混合液回流量的

控制也很难控制；

3.由于泥膜共生系统以膜为主，整个系统中挂满填料，从而

导致活性污泥很难培养；

4•平流式沉淀池运行比拟稳定，但受其外表负荷的影响，占

地面积较大，同时也增大了保温面积，增加了运行费用；

2.2.7.3DA-EH多点进水工艺特点

1.多级缺氧好氧生化反响，污水处于缺氧-好氧的反复交替的

环境中，从而到达除磷脱氮的目的。

2.多点进水方式补充碳源，为反硝化提供碳源。缺氧池中废

水的有机物在缺氧池内进行反响，在反硝化菌的作用下，到达除

氮的效果。运行过程中可根据现场水质情况调整各点的进水水量,

直到整个系统的运行效果最正确。

3.不需要混合液回流，节省能耗，降低运行本钱（混合液回

流的耗电量约占整个污水处理厂总耗电量的1/3）。

4.多点进水工艺提高了反响池内的污泥浓度，使反响速率提

高，短时高效，运行稳定，抗负荷能力强。

5.DA-EH多点进水工艺设备少，整个系统可连续运行，运行

管理和维修方便。

2.2.8污水深度处理工艺选择

污水深度处理技术推荐采用我公司的一体化EMF深度处理技

术，它是在传统的混凝、沉淀、过滤处理工艺根底上开展起来的，

不同之处是在投加混凝剂之后投入磁加载物，混凝过程中磁加载物

被絮体包裹起来，在沉淀池中磁加载物携带着絮体一起沉淀下来，

磁加载物起到了强化絮凝、加速沉降的作用。沉淀污泥一局部回来

到絮凝池，以增大絮凝池的污泥浓度，提高絮凝效果；一局部通过

高效磁别离器将磁加载物回收到絮凝池循环利用，剩余污泥进行脱

水处理。沉淀池出水采用我公司超E型过滤技术进一部处理，取代

传统的滤池。该EMF深度处理技术具有以下特点：

⑴EMF深度处理技术具有较大的水力负荷，降低水力停留时间，从

而减少处理装置的容积、节省占地面积。

⑵EMF深度处理技术对二级生化处理难以降解的污染物质具有较好

的处理效果，尤其磷的去除效率非常高。

EMF深度处理系统试验数据如下:

序号工程EH出水经过常规沉淀过

EH系统出水

EMF系统出水滤出水

1CODcr(mg/1)793751

2SS(mg/1)2525812

3浊度(NTU)263.14.2

4TP(mg/1)4.170.23.6

2.2.9污水消毒方案

根据《室外排水设计标准》（GB50014-2006）推荐，污水处理

领域宜采用二氧化氯、紫外线与液氯消毒。

2.2.9.1二氧化氯与紫外线消毒的比照

1）运行费用分析，

以日处理水量lOOOOm'/d的污水处理厂为例，对两者的运行费

用进行比拟。

表2-7二氧化氯与紫外线消毒的运行本钱比照分析

经济指标紫外线二氧化氯备注

设备投资（万元）2020.14

设备维护投资（万元/年）4.160

设备折旧（万元/年）7.142.01以10年计

单位运行本钱（元/吨水）0.030.02

年运行本钱（万元）10.967.30

年运行综合总本钱（万元）18.19.31

2）可操作性

采用紫外线消毒时，对水中的SS浓度要求很苛刻，较高的SS浓度

能极大的削弱紫外线的穿透能力，大大降低其消毒效果；而且无法随时

调节紫外线的强度来满足水量、水质的波动；另外紫外线对人眼有害，

会引起结膜炎、角膜炎和彩虹炎等，使用时需带防护眼镜。

而二氧化氯消毒设备操作简便，运行稳定。操作人员只需定期加药,

巡回检查即可，且设备可以通过投加装置的控制，自动调节二氧化氯的

投加量，满足水量、水质的变化。

另外，与二氧化氯相比紫外线没有持续消毒、杀菌能力，故二氧化

氯对病毒、细菌和藻类的灭活效果比紫外线好。

2.2.9.2二氧化氯与液氯消毒方式的比照

表2-8二氧化氯与液氯消毒方式的比照分析

指标液氯二氧化氯

有效氯含量100%263%,杀菌效果是液氯的2.6倍

需建造加氯间，购置加氯机、防

只需购置二氧化氯发生器，建造消

设备投资泄漏装置及吊车等，设备投资较

毒设备间即可。设备投资较低。

氤

故障率容易发生故障，要经常维修。故障发生率低。

钢瓶贮存，运输条件要求高，易现场制备使用，运输及操作管理较

可操作性

泄漏，风险大。方便。无风险。

运行费用1g有效氯本钱：0.0036元1g有效氯本钱：0.004元

受pH变化影响大，会产生三卤消毒效果不受PH值的影响，不产

消毒效果

甲烷等致癌物质。生三卤甲烷等致癌物质。

综合比拟价格比拟廉价，但设备投资大，运行费用与液氯相当，消毒效果

产生致癌物质，存在平安风险。好，设备投资少，操作管理方便，

不产生致癌物质“

从以上分析可知，在污水处理领域，二氧化氯消毒比其它方式更具

优势，本设计拟采用二氧化氯消毒。

2.2.10污水处理厂工艺流程

自流提升

污水-,粗格