20230203-污水厂可研（专项债23364.65万元）

铁岭市西丰县生活污水处理厂改扩建工程初步设计说明书喀左县城市生活污水处理厂建设项目可行性研究报告辽宁城建设计院有限公司PAGE1

辽宁城建设计院有限公司工程咨询证书号：工咨甲10620070021设计专业分类：排水工程工程名称：喀左县城市生活污水处理厂建设项目工程编号2021K37设计阶段可研文档型式说明书院长：郑世军总工程师：吴迪所长：卜东辉专业副总王喜锋项目负责人：陈桂霞主要设计人：陈桂霞刘磊单信超詹建武铁岭市西丰县生活污水处理厂改扩建工程初步设计说明书PAGE6天津市市政工程设计研究院抚顺市政工程设计研究院有限责任公司辽宁城建设计院有限公司PAGE163目录目录 2第一章概述 91.1工程概况 91.2设计依据 91.2.1编制依据及主要基础资料 91.2.2主要规范与标准 91.3编制原则 121.4项目建设主要内容 131.5投资估算及建设期 131.6结论 13第二章城市概况 142.1现状概况 142.1.1自然区位条件 142.1.2城镇规模 142.1.3行政规划 142.1.4社会经济概况 142.2自然环境特征 142.2.1地形地貌 152.2.2气候特征 152.2.3地质条件 152.2.4水系 162.3喀左县县城总体规划 162.3.1发展目标 162.3.2城市性质 172.3.3城市职能 172.3.4规划年限 172.3.5城市规模 172.4污水工程规划 182.4.1排水体制 182.4.2污水量预测 182.4.3污水处理厂规划 182.5喀左县县城排水现状 182.5.1污水排水现状 182.5.2雨水排水现状 19第三章项目建设的必要性和可行性 203.1项目建设的必要性 203.2项目建设的可行性 20第四章现状污水厂概况 224.1现状污水厂总体概况 224.2现状进、出水水质 234.3污水厂存在问题及异地新建的必要性 23第五章污水厂工程设计条件 275.1污水量预测 275.2工程建设规模 275.3设计进水水质 285.4设计出水水质 305.5出厂污泥主要标准 315.6污水厂选址 31第六章工程工艺方案论证 346.1污水处理厂设计工艺方案选择原则 346.2对污水处理厂处理工艺的要求 346.3污水二级处理工艺选择 416.4污水深度处理工艺选择 476.5消毒工艺 616.6化学除磷方案 636.7污泥处理及处置方案 656.8除臭方案选择 67第7章工程方案设计 717.1工艺流程简述 717.2建（构）筑物处理规模 717.3总平面布置 717.4高程设计 727.5工艺设计 747.5.1粗格栅及提升泵池 747.5.2细格栅及沉砂池 757.5.3生化池 767.5.4配水井及二沉池 787.5.5深度处理车间 797.5.6接触池及巴氏计量槽 807.5.7加药间 807.5.8鼓风机房 817.5.9污泥处理系统 817.5.10除臭系统 837.6附属建筑物 837.7建筑设计 847.7.1设计依据 847.7.2总平面设计 847.7.3主要技术经济指标 857.7.4建筑单体 857.7.5建筑消防设计 867.8结构设计 867.8.1设计依据 867.8.2自然条件 877.8.3使用年限 877.8.4抗震设防 877.8.5活荷载标准值 877.8.6地基处理及基坑工程 887.8.7钢筋混凝土工程 887.8.8施工技术要求 907.8.9施工注意事项 917.9给排水设计 927.10采暖通风设计 947.10.1编制依据 947.10.2热负荷计算 957.10.3热源方案 997.10.4建筑物采暖 1027.10.5厂区内供热管网 1027.10.6通风设计 1027.11电气设计 1027.11.1设计依据 1027.11.2设计范围 1027.11.3供配电系统 1037.11.4照明系统 1057.11.5防雷保护、安全措施及接地系统 1067.12自控设计 1077.13绿化设计 1097.14道路设计 1107.141设计依据及设计规范 1107.14.2设计标准 1107.14.3道路设计 1107.15厂区综合管网设计 1127.15.1设计原则 1137.15.2管材要求 1137.15.3管道附属构筑物 1137.15.4管道基础 1147.15.5管道安装 1147.15.6管沟回填 1157.15.7管道防腐 1157.15.8危险性较大的分项工程施工注意事项 1157.16主要工程量 116第8章厂外管道工程 1388.1建设内容 1388.2管线平面布置 1388.3管道管材选择 1388.4管道管径计算 1428.5竖向设计 1438.6管道附属构筑物 1448.7主要工程量 144第9章管理机构、人员编制及项目实施计划 1459.1人员编制 1459.2项目的经营管理 1469.3项目的工程管理 1469.4建设进度 146第10章土地利用、征地与拆迁 147第11章环境保护 14811.1环境保护标准 14811.2环保措施与对策 14811.3环境影响分析 150第12章水土保持 152第13章节能 15313.1设计依据 15313.2能源消耗种类和数量 15313.3节能措施 15413.4建筑节能 15513.5电气节能 15513.6采暖节能 15513.7给水节能 15613.8减排污染物量 156第14章消防设计 15714.1设计依据 15714.2建筑消防设计 15714.3厂区消防设计 15714.4电气防火设计 15814.5通风设计 158第15章劳动保护、职业安全与卫生 15915.1依据和标准 15915.2劳动保护和安全措施 15915.3卫生措施 159第16章投资估算及融资方案 16116.1投资估算编制说明 16116.1.1工程内容概述 16116.1.2编制依据 16116.1.3流动资金估算 16216.1.4项目投入总资金及分年投入计划 16216.1.5资金筹措 16216.2融资方案分析 162第17章经济评价 16317.1主要参数：基准收益率；投资回收期 16317.2工程实施进度及投资分年使用计划 16317.3成本预测 16317.3.1基础数据 16317.3.2成本费用计算 16417.4流动资金 16417.5利润与利润分配 16417.6项目的盈利能力 16517.7项目的清偿能力分析 16517.8项目的不确定性分析 16517.9风险分析 16617.10经济评价结论 16717.11社会评价 167第18章招标篇 16918.1招标工作依据 16918.2招标工作原则 16918.2.1招标方式 16918.2.2标段划分 16918.2.3招标范围 17018.2.4公告发布 17018.2.5资格审查 17018.2.6对投标人的要求 17018.3组织形式 170第19章结论及建议 17319.1结论 17319.2建议 173

第一章概述1.1工程概况1.1.1工程概况项目名称：喀左县城市生活污水处理厂建设项目项目建设单位：喀左县住房和城乡建设局项目实施单位：喀左市政公用工程有限责任公司项目建设地点：喀左县县城东北部工程建设规模：喀左县城市生活污水处理厂建设规模4万吨/日，远期建设规模6万吨/日，出水达到一级A标准，排入大凌河；新建城区至新建污水厂的污水截流干管，长度4620米，管径DN1500；新建污水厂排水管道，长度600米，管径DN1500。1.1.2建设单位概况喀左县住房和城乡建设局是县政府工作部门，为正科级，主要职责如下：（一）承担保障全县城镇低收入家庭住房的责任，拟订住房保障相关政策并指导实施，拟订保障性住房规划及政策，参与保障性住房资金安排有关工作，编制住房保障发展规划和年度计划并监督实施。（二）承担推进住房制度改革的责任，拟订住房政策，指导住房建设和住房制度改革，拟订全县住房建设规划并指导实施，研究提出住房和城乡建设重大问题的政策建议。（三）承担建立科学规范的工程建设标准体系的责任，组织落实工程建设技术标准和定额，组织拟订建设项目可行性研究的经济评价方法、经济参数、建设投资估算指标、建设工期定额、建筑专业定额、建设用地指标和工程造价的管理制度，指导、监督各类工程建设标准定额和公共服务设施（不含通信设施）建设标准的实施和工程造价计价工作，组织发布工程造价信息。（四）承担规范房地产市场秩序、监督管理房地产市场的责任，会同有关部门组织拟订房地产市场监管政策并监督执行，提出房地产业的行业发展规划和产业政策，拟订房地产开发、房屋交易、房屋租赁、房屋面积管理、房地产估价与经纪管理、物业管理、房屋征收的相关制度并监督执行。指导监督房屋产权管理等工作，配合指导房屋登记工作，负责建设个人住房信息系统。（五）指导全县建筑活动并规范建筑市场，指导、监督房屋、市政和人防工程项目招标投标、工程监理工作，负责城市基础设施建设项目的监督检查，拟订勘察设计、工程建设、工程质量监督和检测、建设监理、工程造价及相关社会中介组织管理的有关政策并监督实施，组织制定全县房屋、市政和人防工程招投标监督管理政策、规范性文件并监督实施，组织县房屋、市政和人防工程相关项目招投标活动的监督执法。（六）拟订城市建设的政策并指导实施，指导城市市政公用设施建设、安全和应急管理，指导城市规划区的绿化工作，会同文物主管部门负责历史文化名镇名村的保护和监督管理工作。（七）拟订小城镇和村庄建设政策并指导实施，指导农村住房建设和安全及危房改造，指导小城镇和村庄人居生态环境的改善工作，指导全县重点镇建设。配合有关部门推进特色小镇和小城镇建设工作。（八）指导和监督检查全县各类房屋及其附属设施、城市市政和人防设施建设工程的抗震设防。负责生活用水管理工作。（九）承担建筑、市政和人防工程质量安全监管的责任，拟订建筑、市政和人防工程质量、安全生产和竣工验收备案的政策、规范性文件并监督执行，组织或参与建筑、市政和人防工程的重大质量、安全事故的调查处理。（十）承担推进建筑节能、城镇减排的责任，拟订全县住房和城乡建设科技发展规划和技术政策，组织重大科技项目攻关和成果推广，指导重大技术引进和创新工作，会同有关部门拟订建筑节能的政策、规划并监督实施，组织实施重大建筑节能项目。负责全县供热管理相关工作。（十一）负责全县住房和城乡建设行业执业资格和科技人才队伍建设的管理工作，管理全县住房和城乡建设行业的对外经济技术合作和外事工作，配合有关部门做好招商引资工作，参与重大招商引资活动，负责招商引资项目的跟踪落实和相关指导、协调、服务工作。（十二）负责行使城市市容、环境卫生、城市绿化、市政管理、城市供水、燃气管理、供热等方面法律、法规、规章规定的行政处罚权。负责强制拆除不符合城市市容市貌标准、环境卫生标准的建筑物或设施。负责行使城市规划管理方面法律、法规、规章规定的对未取得建设工程规划许可证和违反建设工程规划进行建设，未按规划审批程序批准或者违反规划进行建设行为的行政处罚权。负责行使工商行政管理、公安交通和房产管理方面法律、法规、规章规定的对无照商贩（含马路市场）、机动车侵占人行步道和扒窗改门、破坏房屋结构、擅自拆改供暖、燃气管道和设施等行为的行政处罚权。负责行使环境保护、民政殡葬管理等方面法律、法规、规章规定的对噪声、废渣、有毒有害气体、露天焚烧秸秆落叶、烟尘污染和在户外搭设灵棚、销售纸钱或者棺木等行为的行政处罚权。（十三）会同有关部门研究拟订全县城市管理综合行政执法方案，组织进行城市管理综合行政执法课程的调研。组织、协调和指挥全县城市管理重大综合行政执法活动。（十四）负责对全县城市管理综合行政执法队伍的建设和管理，规范行政执法行为，加强行政执法监督。组织全县城市管理综合行政执法人员的教育培训和轮岗交流工作。开展全县城市管理综合行政执法有关法律、法规和规章的宣传和普及工作。（十五）贯彻执行国家和省、市关于人民防空工作的法律、法规，起草我县人民防空规范性文件。制定并组织落实防空袭预案，指导、监督有关部门和单位落实重要经济目标防护措施。收集、研究、汇总人民防空信息，为政府组织开展人民防空工作提供信息保障。制定并组织实施人民防空工程建设规划、计划，会同有关部门编制与城市相结合的人民防空建设规划、计划并监督实施，负责城市地下防护空间的规划、建设与管理。开发利用人民防空资源。指导监督人防工程规划、建设过程中的安全生产工作，负责指导监督、检查人防工程平战转换、开发利用及经营管理中的安全生产和消防安全工作。制定并组织实施人民防空警报、通信建设规划、计划，组织协调通信保障工作。负责人民防空行政执法工作，组织开展人民防空宣传教育工作，检查、监督群众防空组织的组建、训练和演习工作。负责管理人民防空经费、物资和国有资产。承办县政府赋予的应对突发公共事件的有关保障任务。（十六）完成县委、县政府交办的其他任务。1.1.3实施单位概况喀左市政公用工程有限责任公司坐落于辽宁省喀左县，成立于2003年4月24日，注册资金1019.82862万元。是省建设厅核准的市政工程施工总承包三级企业。公司经营范围涵盖采购代理服务，房屋建筑和市政基础设施项目工程总承包，各类工程建设活动，施工专业作业，建筑劳务分包，公路管理与养护，园林绿化工程施工，体育场地设施工程施工，水泥制品制造，砼结构构件制造，建筑砌块制造，承接总公司工程建设业务，对外承包工程，土石方工程施工，建筑材料销售，五金产品零售，建筑砌块销售，砼结构构件销售，市政设施管理，城市绿化管理，城市公园管理，城乡市容管理，土地整治服务，装卸搬运，塑料制品销售，文化场馆管理服务，名胜风景区管理，园区管理服务，物业管理，停车场服务。公司二级建造师、各专业职称技术人员及专业施工人员配备齐全，公司管理机构设置合理，制度完善，以“质量第一，回报社会”为宗旨，不断谋求发展，为社会创造了大批优质工程。喀左市政公用工程有限责任公司将不断加大承接项目，以改善城市居住环境，提高居民生活质量为己任，为建设现代化、生态化城市做出更大贡献。1.2设计依据1.2.1编制依据及主要基础资料《喀左县城市生活污水处理厂一期建设项目项目建议书》文本及批复；《喀左县县城总体规划（2012~2030）》；《喀左县县城排水工程专项规划（2012~2030）》；《喀左县县城排水防洪工程专项规划（2013~2030）》（中国建筑上海设计研究院有限公司）；《喀左县生态环境保护“十四五”规划》（辽宁锦鹏地理信息科技有限公司，2020.9）；建设单位提供的其它资料。1.2.2主要规范与标准法律、法规、条例《中华人民共和国环境保护法》（2015年1月）《中华人民共和国水污染防治法》（2008年6月）《中华人民共和国防洪法》（1998年1月）《城市污水处理工程建设标准》（2001年4月）；《水污染防治行动计划（简称“水十条”）》（国务院2015年4月）；《辽宁省环境保护条例》（2017年11月）；《辽宁省水污染防治工作方案》（2015年12月）。技术规范与标准（1）给排水专业《室外给水设计标准》（GB50013-2018）《室外排水设计标准》（GB50014-2021）；《城市给水工程项目规范》（GB55026-2022）《城乡排水工程项目规范》（GB55027-2022）《城市给水工程规划规范》（GB50282-2016）《城市工程管线综合规划规范》（GB50289-2016）《泵站设计规范》（GB/T50265-2010）《城市防洪工程设计规范》(GJJ50805-2012)《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》CJJ60-2011；《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002《污水排入城镇下水道水质标准》GB/T31962-2015；《辽宁省污水综合排放标准（DB21/1627-2008）》（2）建筑专业《建筑地面设计规范》（GB50037－2013）《建筑设计防火规范》（GB50016—2014，2018版）《建筑工程建筑面积计算规范》（GB/T50353-2013）《屋面工程技术规范》（GB50345-2012）《建筑节能工程施工质量验收规范》（GB50411-2019）《工业企业总平面设计规范》（GB50187-2012）《工业建筑防腐蚀设计标准》（GB/T50046-2018）《外墙外保温工程技术标准》（JGJ144-2019）（3）结构专业《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）2016年版《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）2015年版《给排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）《给排水构筑物施工及验收规范》（GB50141-2008）（4）电气专业《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）《20kV及以下变电所设计规范》（GB50053-2013）《低压配电设计规范》（GB50054-2011）《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-2011）《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-2013）《电力工程电缆设计标准》（GB50217-2018）《建筑照明设计标准》（GB50034-2013）《爆炸危险环境电力装置设计规范》（GB50058-2014）《消防应急照明和疏散指示系统技术标准》（GB51309-2018）（5）自控专业《计算机信息系统安全保护等级划分准则》（GB17859-1999）《信息技术软件维护》（GB/T20157-2006）《信息安全技术信息系统安全通用技术要求》（GB/T20271-2016）《信息安全技术信息系统安全等级保护基本要求》（GB/T22239-2019）《信息安全技术信息系统安全等级保护定级指南》（GB/T22240-2020）《软件系统验收规范》（GB/T28035-2011）（6）暖通专业《城镇供热管网设计规范》（CJJ34-2010）《城镇供热直埋热水管道技术规程》（CJJ/T81-2013）《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》（GB50683-2011）《城镇供热管网工程施工及验收规范》（CJJ28-2014）《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2015）《公共建筑节能设计标准》（DB21/T1899-2011）《城镇供热系统节能技术规范》（CJJ/T185-2012）《城镇供热厂工程项目建设标准建标》（112-2008）（7）园林专业《造林技术规程》GBT15776-2016《主要造林树种苗木质量分级》GB6000-1999《公园设计规范》GB51192-2016《绿化种植土壤》CJ/T340-2016《城市绿地设计规范》GB50420-2007（2016版）《城市道路绿化规划与设计规范》CJJ75-97《城市绿化工程施工及验收规范》CJJ/T82-99《城市园林绿化用植物材料木本苗》DB11/T211-2003《园林绿化工程施工及验收规范》CJJ82-20121.3编制原则本可研深度满足国家有关部门对排水工程可行性研究报告的编制规定和深度要求，并符合现行国家、行业或地方有关工程建设规范及标准的要求。污水处理工艺确保污水处理后达到要求的水污染物排放标准。（1）执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。可研报告采用的各项设计参数可靠，保证必要的安全系数；（2）力求经济合理。总体布置、单体设计及设备、药剂选用等都有降低工程造价和运行管理费用的措施；（3）力求技术合理。在经济合理的原则下，主要机电设备和自控装置及仪表均选用国内外知名厂商的优质产品，确保安全可靠；（4）近期和远期工程结合、全面规划、合理布局。在充分利用近期污水处理设施和设备的基础上，尽可能减少污水处理厂远期用地，合理安排与远期工程的衔接，以节约工程投资；（5）必要的安全措施。根据当地实际考虑安全运行的条件，设置分流、超越管线等设施；（6）厂内布局、构（建）筑物外观，整体环境和绿化等美观大方。提高厂区绿化面积，充分考虑与周边总体环境相协调，严格控制污水处理厂对周围环境的不利影响，充分考虑厂区内新增植被绿化用地，绿化率大于30%以上，使整个厂区形成一个花园式的现代化污水处理厂；（7）积极选用成熟、可靠、高效的先进技术和设备，在确保出水稳定达标的前提下，努力降低工程造价及运行费用，优化工程技术经济指标，力求环境效益、社会效益及经济效益的完美统一；（8）工程方案在满足功能的前提下，积极稳妥地采用污水处理新工艺、新设备及污水污泥综合利用技术，采用节能、低噪音的先进设备，降低污水厂电耗及运行成本；（9）优化配置设备数量，提高设备安全可靠性，减少设备闲置，降低总投资；（10）妥善处理、处置污水处理过程中产生的栅渣，出厂污泥含水率低于60%，避免二次污染；（11）构筑物设计及设备选型充分考虑到在生产运行中具有较大的灵活性，适应性和耐冲击负荷能力。采用先进、可靠的自动化控制技术，提高污水处理厂的管理水平，保证污水、污泥处理工艺运行在最佳状态。1.4项目建设主要内容（1）新建城市生活污水处理厂1座，设计规模4万吨/日，远期建设规模6万吨/日，出水达到一级A标准，尾水排入大凌河。（2）新建城区至新建污水厂的污水截流干管，长度4620米，管径DN1500；新建污水厂排水管道，长度600米，管径DN1500。1.5投资估算及建设期本工程总投资为23364.65万元，其中建设投资22439.18万元（其中工程费用18286.94万元）；建设期贷款利息626.50万元。1.6结论该项目属于环境保护项目，是国家产业政策鼓励建设的项目。该项目的建设厂址及外部配套条件已经具备。通过本项目的论证，推荐的工艺路线合理，技术成熟可靠，项目投资有保证，因此，为了确保大凌河水环境改善和治理按期达标，本项目工程建设是非常必要的和可行的。通过本项目的建设，在处理污水量达到设计规模时，基本可以减少污染物的排放，对减轻水环境污染和空气污染做出贡献。

第二章城市概况2.1现状概况2.1.1自然区位条件喀左古称“利州”，喀喇沁左翼蒙古族自治县隶属于辽宁省朝阳市。位于北纬40°47′12″至41°33′53″，东经119°24′54″至120°23′24″之间，地处辽宁省西部朝阳市南部、大凌河上游的丘陵地区，东临朝阳县，西靠凌源市，南接建昌县，北连建平县，距离秦皇岛130公里，辽西走廊北通道要冲，环渤海经济圈的重要组成部分。2.1.2城镇规模截至2019年末，喀左县户籍总人口42万人，其中非农业人口8.96万人，占喀左县总人口的21.1%。截至2020年11月1日零时，根据朝阳市第七次人口普查数据结果，喀左县常住人口346133人。2021年底，喀左县县城居住区及城市工业功能区现状人口为12万人。2.1.3行政规划截至2020年，喀喇沁左翼县下辖2个街道，14个镇，5个乡，1个农场，有大城子街道

，利州街道

，南公营子镇

，山嘴子镇，公营子镇

，白塔子镇

，中三家镇

，老爷庙镇

，六官营子镇，

平房子镇

，十二德堡镇

，羊角沟镇

，兴隆庄镇

，甘招镇

，东哨镇

，水泉镇

，尤杖子乡，

草场乡

，坤都营子乡

，大营子乡

，卧虎沟乡

，国营官大海农场。2.1.4社会经济概况2019年，全县生产总值实现96.1亿元，按可比价格计算，比上年增长5.4%。其中，第一产业增加值33.5亿元，同比增长4.2%；第二产业增加值19亿元，同比增长5.9%，其中工业增加值14.7亿元，同比增长4.5%；第三产业增加值43.7亿元，同比增长6.3%。2.2自然环境特征2.2.1地形地貌喀左县地处辽西低山丘陵区，海拔一般在300-400米之间，山地、丘陵、平地、河川相间交错，构成“七山一水二分田”地貌。西北有努鲁儿虎山脉，自西向北延伸，东南有松岭山脉，由南伸向东北。喀左县形成西北和东南高、中间低的槽形地形。喀左县主要山峰有：东部的楼子山，海拔1091.1米；西部的金花山，海拔917米；南部有白狼山（今大阳山），海拔881米。2.2.2气候特征喀左县属中温带半干旱、半湿润大陆性季风气候，特点是四季分明，春季少雨多旱风，夏季炎热雨集中，秋季晴朗日照足，冬季雨稀较寒冷。喀左县常年主导风向为西南风，平均风速2.1米/秒，最大风速24米/秒，一般风力为3—4级，最大风力为9级。常年平均气温8.7℃。2.2.3地质条件（1）地质构造在土地构造位置上，喀左县城处于中朝准地台北缘，具体包括两个四级构造单元。一为北部内蒙古地轴所属建平台拱上宝国老断凸：另一为中南部的燕山台褶带所属辽西台陷上的朝阳穹褶断束。城区场地即处于朝阳穹褶断束中，朝阳穹褶断束位于燕山台褶带中部，中元古代开始下沉为海盆，沉积了巨厚的碎屑岩类、碳酸盐岩类。上古代以后又接受陆相沉积物。印支运动使以前的地层形成北东、北北东相间排列的隆起褶皱带和断褶凹陷带。（2）地层结构和岩性特征经勘察，场地揭遇地层主要为第四系残坡积层，其基底为侏罗系中统蓝旗组(I2L)砾岩。通过钻探揭遇，场地各岩土层如下:第①层、杂填土:在场地内广泛分布，层厚2.50～4.00m，杂色，成份主要为回填的风化岩碎屑，砂砾石，松散堆积；第②层、粉质粘土:在场地内广泛分布，层顶埋深2.50～4.00m，层厚l.60～3.10m，黄褐色，可塑状态，土质干强度及韧性中等，无摇振反应，高压缩性；第③层、含角砾粘土:在场地内广泛分布，层顶埋深4.60一5.60m，层厚2.20一4.70m，黄褐色，可塑状态，土质干强度及韧性中等，无摇振反应，中等压缩性。角砾含量20一25%，分布不均匀，连续性差；第④层、角砾混粘土:在场地内广泛分布，层顶埋深7.20～10.00m，揭遇层厚1.OO～5.70m，黄褐色，屮密状态，棱角状，分选一般，砾石成份主要为砾岩、灰岩、玄武岩，未风化，粘土含量25%～40%，可塑状态，含量变化大，分布不均匀；第⑤层、粘士:在场地西半部见有分布，层顶埋深13.00一14.00m，层厚3、30一4.50m，褐色，硬塑状态，土质干强度及韧性中等，无摇振反应，中等压缩性；第⑥层、强风化砾岩:在场地内广泛分布，层顶埋深12.30～21.00m，揭遇层厚2.00m，灰绿色，强风化，原岩结构已大演『分破坏，风化裂隙较发育，岩芯呈碎块状，手折易断；第⑦层、中风化砾岩:在场地内广泛分布，层顶埋深14.30～23.00m，揭遇厚度6.00m，灰绿色，中风化，碎屑结构，块状构造，岩芯风化裂隙一般发育，有蚀变，呈块状，锤击易击碎。2.2.4水系喀左境内有大小河流百余条，主干河为大凌河，从建昌县流入，自南向北注入朝阳县，蜿蜒境内78.55公里，主要支流有榆河、蒿桑河、渗津河、牤牛河、芍药河。大凌河县境流长78.6公里，河道平均比降1.16%，年平均径流量237.8百万立方米，流域面积2237.86平方公里；蒿桑河县内流长12公里，河道比降2.75%，平均径流量15.1百万立方米，流域面积114平方公里；渗津河县内流长19.5公里，河道比降2.04%，平均径流量13.06百万立方米，流域面积104.45平方公里；榆河县内流长22.5公里，河道比降2.1%，平均径流量35.9百万立方米，流域面积395平方公里；芍药河县内流长28公里，河道比降7.2%，平均径流量35.4百万立方米，流域面积308.5平方公里；牤牛河县内流长20.5公里，河道比降4.7%，平均径流量31.43百万立方米，流域面积358平方公里。2.3喀左县县城总体规划2.3.1发展目标全面实现超过建设小康社会的经济发展量化目标。进一步强化冶金铸锻、有色金属加工、陈醋生产和紫陶制造、畜牧产品深加工四个主导型产业，积极培育商贸物流、民族文化旅游和新型能源三个战略性产业，完善构筑在辽西北地区具有影响的产业集聚地。统筹城乡发展，促进城镇化和新农村建设良性互动；扶持农村公共事业发展，促进基本公共服务均等化；增加教育、医疗、卫生、体育等公共事业的投入，建立完善的住房保障、社会保障和公共服务体系；加快实施富民工程，提高城乡居民最低生活保障水平，提高居民特别是中低收入者的消费能力。喀左县拥有大面积山区、水资源、耕地资源，是朝阳市的水土涵养地区，生态环境较好，森林覆盖率达到50%以上，在本规划期内有条件实现“国家级生态县”的建设目标。强化生态环境保护和建设，重点发展高效生态农业、绿色工业和全域生态旅游业；建设以低碳排放为特征的产业体系和消费模式；设定环境准入门槛，降低污染物排放总量、明确控制措施；推进环境污染综合治理工作。2.3.2城市性质确定喀左县的城市性质—辽西北地区新兴中等城市、商贸物流节点城市、以紫陶制造、农副产品深加工等为主导产业，具有蒙族风情的生态型旅游宜居城市。2.3.3城市职能①区域职能定位辽西北地区新兴中等城市；朝阳市西部核心的重要组成部分；县的政治、经济、文化中心，是县域的中心城市。②产业职能定位中国重要的生态经济县之一；辽西北商贸物流节点；辽宁省紫陶之都和陈醋生产基地。③城市特色定位恐龙之乡、紫陶之都、塞外水城；以山水生态为依托，以蒙古族文化为特色的生态宜居城。2.3.4规划年限近期：2013~2015年中期：2016~2020年远期：2021~2030年2.3.5城市规模确定规划至2030年，中心城区人口规模为25万人。近期（2015年）按照人均约130平方米的建设用地标准，城市建设用地面积将达到18.2平方公里；中、远期考虑到随着产业升级以及土地集约利用效率的提高，按照人均约115平方米的建设用地标准进行控制，中期（2020年）城市建设用地面积达到21.6平方公里，远期（2030年）城市建设用地面积将达到28.75平方公里。2.4污水工程规划根据《喀左县县城总体规划（2012~2030）》的污水工程规划章节如下：2.4.1排水体制县城规划采用雨、污分流制排水体制。2.4.2污水量预测2030年污水量3.8万m³/d2.4.3污水处理厂规划县城污水处理厂已扩建至3万m³/d，桥北、桥南污水均统一收集、输送至污水厂进行处理，达标后排放。近期保留过渡，远期搬迁至大凌河下游、大马架子村，城区东北侧，处理达标后排放。规划在南哨街道新建一座污水处理厂，规模1万m³/d。2.5喀左县县城排水现状2.5.1污水排水现状喀左县城地势西北和东南高、中间低。县城现状排水机制为桥北老城区为雨污合流，桥南新城区为雨污分流。目前住建部门已经开始对城区管网实施雨污分流，工期为2022-2024年，待工作完成时喀左县城区老城区将实现雨污分流。县城主要污水来源于工业排水和居民生活用水，所有污水排入县城污水处理厂进行处理。城区现有污水处理厂1座，位于大城子镇利州街道小河湾村，占地面积6.9740公顷，设计总处理能力3万吨/日，共分二期建设完成。一期设计处理能力1.5万吨/日，建于2008年9月，采用A/O+人工湿地工艺，于2010年5月竣工并投入试运行。并于2017年10月对一期工程进行了提标改造，后续又增加了混凝沉淀+过滤工艺，于2018年4月2日通水运行。设计出水标准为国家污水排放一级A标准。二期工程设计处理能力1.5万吨/日，采用改良A/A/O+转盘滤池处理工艺，2013年9月通水运行，设计出水标准为国家污水排放一级A标准。城区有污水泵站2座。其中1座位于大城子镇东部，湖南路东段，敖木仑桥东1公里处，设计规模3万吨/日。另外1座位于滨河南路，敖木仑桥东1公里处，设计规模3万吨/日。现状管线青年街集水主干管管径为DN1000、DN600；民族街集水主干管管径为DN1000、DN800；古塔街集水主干管管径为DN1000、DN800；湖北路、湖南路集水主干管管径为DN1500。2.5.2雨水排水现状在规划区范围内，目前没有独立的雨水收集系统，乡镇、镇区内局部有排水管道，雨水以自然排放为主，无污水处理设施。雨水大部分由道路边沟收集后排放至大凌河，城区中心局部有雨污合流排水管线。现有五处雨水排放出水口。目前住建部门已经开始对城区管网实施雨污分流，工期为2022-2024年。工程主要内容就是建设单独的雨水收集管道系统。

第三章项目建设的必要性和可行性3.1项目建设的必要性（1）工程是流域水污染治理的需要喀左县所在区域环境保护虽然取得积极进展，但形势依然严峻，原有老污水处理厂处理能力不足，存在大量的生活污水无法系统处理，直接排入水体，造成河水浑浊、腐臭，不仅影响了地表水资源，更威胁了地下水资源的安全，对生态环境产生了严重的影响。随着县区的发展壮大，水资源、水环境的问题将更加突出，必须最大限度的减少水污染物排放量，提高污水处理后的回用比例。这种形势下，通过新建生活污水处理厂增加污水处理能力，可以有效提高污水资源化的比重，减轻河流自净化的负担，实现社会经济社会的可持续发展。现状污水厂存在相关设备、设施陈旧，部分运行设备影响运行效果需大修或更换，需要考虑投入大量资金进行大修。此外，大修会造成停产，影响污水厂运行。现状污水厂位于低洼之处，在雨季由于积水经常会对污水厂造成威胁，存在较大的安全隐患。污水厂运行费用相较其他同规模污水厂偏高，高耗能给运行方带来很大压力。这些情况均已影响到污水厂的正常运行和流域水污染治理的效果。（2）工程是区域快速发展开发建设的需要在城市的发展中必须进行城市基础设施的配套建设，污水处理厂的建设是城市重要的基础设施之一。环境保护是我国的基本国策之一，环境保护和经济发展应协调发展，本污水处理厂是喀左县市政基础设施的重要组成部分，将促进喀左县产业发展带，特别是为工程服务范围内的区域发展奠定坚实的基础，是喀左县社会经济快速可持续发展的需要。现状水厂的厂址位于城区东部，建设路和湖北路的交叉点附近，根据规划，该地块应为住宅用地。建设路是贯穿城区的主要繁华道路，厂址距离龙源湖景区较近，现已严重影响周边土地的开发和景区的发展。并且厂区异地建设可腾出的土地及不再受其邻避影响的土地可产生的很大的土地出让价值，有显著的经济效益和社会效益。3.2项目建设的可行性由于喀左城区的排水管网较为完善，工业、公用和生活区已定型，污水量增长可以预见，所以进厂污水量是有保证的。根据东北地区类似工程的工程经验，污水厂在技术上是完全可行的。只要污水厂的设计参数选用合理，工程措施采用得当，取得良好的处理效果是不存在任何问题的，因此在技术上是可行的。污水厂建设的施工内容主要包括土石方工程、钢筋混凝土池体工程、普通建筑物工程，没有特别的工程难度，边地区的施工企业均可以承担。工程所需的钢筋、水泥、砂石等材料在方圆200公里内即有优质和充足的来源。通过在项目各环节中进行招标，并实行工程监理，可以提高施工质量、降低工程成本。本工程建设用地范围在城区东北侧，厂区地质条件较好无不良地质现象。厂址位于夏季盛世行风向下风侧，周围无较大居民区，因此对镇区及村庄环境无大影响。综上所述，本工程在资金准备、项目管理、设施基础、工艺设备材料和政策支持等方面具有可行性。

第四章现状污水厂概况4.1现状污水厂总体概况现状污水厂现状污水厂现状污水处理厂位于大城子镇利州街道小河湾村，总规模为3万吨/日。占地面积6.9740公顷，共分二期建设完成。一期设计处理能力1.5万吨/日，建于2008年9月，采用A/O+混凝沉淀+过滤+人工湿地工艺，于2010年5月竣工并投入试运行。设计出水标准为国家污水排放一级A标准。二期工程设计处理能力1.5万吨/日，采用改良A/A/O+转盘滤池处理工艺，2013年9月通水运行，设计出水标准为国家污水排放一级A标准。水处理工艺：城区污水从厂区西侧进入厂区，依次经过粗格栅、提升泵房、细格栅、旋流沉砂池、生化池、二沉池、高效沉淀池、砂滤池或纤维转盘滤池、紫外消毒渠、巴氏计量槽，最终在厂区南侧排入大凌河河道。泥处理工艺：生化池剩余污泥通过污泥回流泵房提升至储泥池，高效沉淀池沉淀污泥由设置的污泥泵也提升至储泥池，由储泥池进入叠螺机+板框脱水机，脱水至含水率60%以下，由泥车运送至垃圾厂填埋。4.2现状进、出水水质喀左县城市污水处理厂2018年、2019年、2020年污染物化学需氧量（COD）进水均值分别约为200mg/L、256mg/L和296mg/L，化学需氧量（COD）出水均值分别约为44mg/L、28mg/L和24mg/L；氨氮进水均值分别约为28mg/L、35mg/L和44mg/L，氨氮出水均值分别约为4.66mg/L、3.66mg/L和2.72mg/L；2019年、2020年污染物总磷进水均值分别约为3.1mg/L、3.7mg/L，总磷出水均值分别约为0.34mg/L、0.38mg/L，总氮进水均值分别约为39mg/L、46mg/L，总氮出水均值分别约为10.47mg/L、11.82mg/L。进出水水质数据日期COD氨氮总氮总磷2018进水20028出水444.662019进水25635393.1出水283.6610.470.342020进水29644463.7出水242.7211.820.38进出水水质数据日期COD氨氮总氮总磷2020.61987.7545.55.182020.726519.452.25.382020.810019.627.43.122020.917716.2495.172020.102784.4427.42.982020.1112892020.121179.1437.64.232021.1967.83282.42021.2869.96324.392021.39810.831.42.982021.414220.829.55.752021.512567.382.67.044.3污水厂存在问题及异地新建的必要性（1）现状污水厂存在的实际问题①相关设备、设施较为陈旧，部分运行设备影响运行效果需大修或更换，对此污水处理设备的遗留问题已经向喀左县政府作了报告，需要考虑投入大量资金进行大修。此外，大修会造成停产，影响污水厂运行。。②现状污水厂位于低洼之处，在雨季由于积水经常会对污水厂造成威胁，存在较大的安全隐患。③污水厂由于存在3处污水提升，不是节能的系统，运行费用相较其他同规模污水厂偏高，每月37-40万度电，高耗能给运行方带来很大压力，（2）现状厂址不符合规划现状水厂的厂址位于城区东部，建设路和湖北路的交叉点附近，根据规划，该地块应为住宅用地。现状厂址现状厂址现状厂址土地规划图（3）择址新建有显著的经济效益建设路是贯穿城区的主要繁华道路，该路两侧的土地具有较高的商业价值。厂址距离龙源湖景区较近，现已严重影响周边土地的开发和景区的发展。龙源旅游区现为国家AAAA级旅游景区，使喀左县旅游产业的龙头与核心，以城区为依托，以龙源湖为纽带，连接了龙源湖主景区、利州古城等诸多旅游景点。聚集了湖泊与生态、城市与自然、健康与养生等重点旅游资源。现状污水厂毗邻龙源湖、利州古城等景区，一方面制约了旅游发展总体规划，另一方面由于距离较近，污水厂对景区环境影响较大，污泥产生气味导致景区内空气质量下降，游客在游玩过程中体验感大打折扣，不利于我县旅游产业的良性健康发展。所以污水厂异地建设是必要的。此外，厂区异地建设可腾出的土地以及不再受其邻避影响的土地可产生的很大的土地出让价值，有显著的经济效益。（4）异地新建有良好的社会效益现污水处理厂与居民区距离最近的200米左右，对居民区造成较大困扰和不良影响。异地新建能彻底解决民众投诉问题，有良好的社会效益。综上分析，污水厂原址扩建是不适宜的，异地新建是很有必要的。

第五章污水厂工程设计条件5.1污水量预测（1）根据实际情况预测原污水厂建设规模3万吨/日。2020年全年共处理水量约为758.35万吨，平均日处理水量约2.1万吨，2021年随着桥南新区的发展，日污水量增加约6000吨左右。预计桥南新区未来日污水量可达到1万吨以上，南哨工业园区产生的污水将逐步引入城市污水处理厂，预计日污水量达到5000吨。根据以上简单预估，喀左县日污水量近几年就将达到3.6万吨/日。（2）采用“城市综合用水量指标法”进行预测。根据《总体规划》，喀左县城区建设用地规模3260公顷，规划末期2030年常驻人口25万人，由于目前人口增长缓慢，增长速度低于规划预测。因此现状人口12万人，考虑到人口实际增长情况，2030年常驻人口按照18万考虑，规模末期达到25万人的规划水平年推迟到2040年。污水量预测表项目年份规划年限2021年2030年2040年规划人口（万人）121825城市单位综合用水量标准（万m3/万人•d）0.350.35最高日用水量（万m3/d）6.38.75日变化系数1.31.3平均日用水量（万m3/d）4.856.7折污系数（%）8080污水收集率（%）100100污水量（万m3/d）工程建设规模根据上面两种污水量预测结果，考虑适当的余量，本期建设规模确定为4万m3/d，远期建设规模为6万吨/日。5.3设计进水水质污水处理厂进水中CODcr、BOD5、SS、氨氮、TN、TP等指标的实测数据为基础，分析确定本期工程设计进水水质。进水月平均水质数据日期COD氨氮总氮总磷2020.61987.7545.55.182020.726519.452.25.382020.810019.627.43.122020.917716.2495.172020.102784.4427.42.982020.1112892020.121179.1437.64.232021.1967.83282.42021.2869.96324.392021.39810.831.42.982021.414220.829.55.752021.512567.382.67.04污水处理厂设计进水水质的选取，应以一定的保证率为前提，只有这样才能确保出水具有足够的达标保证率。《城镇污水处理厂污染物排放标准》对出水水质要求是日均值全部达标，也就是达标率为百分之百。考虑到污水处理系统具有一定的抗冲击负荷的能力，其设计进水水质的保证率宜较出水水质达标率稍有降低。各设计院近年来通常取85%～95%的保证率，实践证明是合理的。进水污染物分析浓度如下：从上面的数据分析，NH3-N和TN的月均值指标在2021年的5月分别出现了不合理的高值，达到了67.3和82.6mg/L，而全年其余月份的均值均小于31.2和52.2，5月份出现的指标已经远远高出了典型城市生活污水的水质指标，该指标不作为确定污水处理厂进水水质的有效数据。针对此种情况，应对污水汇水区域的排污口进行排查，确保排入管道的污水符合《污水排入城镇下水道水质标准》的要求。污水厂目前只有月平均数据，因此无法全面的获得各种保证率下的指标数据。因此结合我国典型城市污水水质和实测的月平均数据来确定设计进水水质。典型的城市污水水质详见下表。我国典型的城市污水水质中常污水指标值项目CODcrBOD5SSTNNH3-NTP指标(mg/L)40020022040258设计进水水质表确定如下：设计进水水质表项目CODcrBOD5SSTNNH3-NTP设计水质(mg/L)≤400≤200≤220≤50≤35≤65.4设计出水水质根据《辽宁省污水综合排放标准》（DB21/1627-2008）所要求的“省辖市郊区、县级（含县市级）城市污水处理厂的出水执行《城市污水处理厂污染物排放标准》(GBl8918-2002)一级A标准”。一级A标准排放水质指标见下表。污水处理厂设计出水水质指标表(单位：mg/L)项目CODcrBOD5SSTNNH3-NTPpH大肠杆菌设计出水水质≤50≤10≤10≤15≤5⑧≤0.56~9≤103个/L5.5出厂污泥主要标准本工程污泥含水率处理至60%，送至喀左县垃圾填埋场进行填埋。按照《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行)-建科[2011]34号》中要求需建设污泥填埋场或者与生活垃圾混合填埋，混合填埋的污泥泥质标准应满足《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋泥质》GB/T23485-2009和《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889要求。其中填埋污泥泥质准入标准中的理化指标如下：理化指标单位:mg/L控制项目指标污泥含水率≤60%pH5~105.6污水厂选址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，处理厂基建投资及运行管理都有很大影响。选择污水处理厂的厂址时，在考虑规划的总体布局的基础上，污水处理厂的选择又考虑了如下原则：（1）尽可能不占良田和少占农田。（2）厂址必须位于集中给水水源下游，并应设在城区的下游，且和城区要保证至少500米的距离。（3）污水处理厂要和受纳水体靠近并满足防洪问题。（4）要考虑污水处理厂建设位置的工程地质情况，以节省造价，方便施工。（5）充分利用地形，随坡顺势建设污水处理厂，节省能量。（6）厂址选择考虑远期发展的可能性，为以后的扩建留有余地。选址一：位于喀左县东北部，距离原厂址约5.5公里。该厂址为城建部门初选厂址，厂址土地征用费用低，但是由于高程的问题，污水需要长距离输送提升至厂区，可研编制单位踏勘后，建议择址比选。选址二：位于喀左县东北部，距离原厂址约4.6公里。该地块为林地。由于地势自西南向东北越来越低，污水从老水厂输送至新厂，完全采用重力流输送，沿途还可收集分散的生活污水，因此推荐方案二。

第六章工程工艺方案论证6.1污水处理厂设计工艺方案选择原则污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多因素进行综合考虑，各种工艺都有其适用条件，应视工程的具体条件而定。选择合适的污水处理工艺，不仅可以降低工程投资，且有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的常年运行费用，保证出厂水水质。污水处理工艺的选择力求做到：（1）污水处理工艺选择的原则：应充分考虑本工程污水处理厂进水水质指标和要求处理达到的出水水质指标，并考虑污水排放现状、受纳水体的环境容量与可利用情况，经比较决定优先采用低能耗、运行费用低、基建投资少、占地省、操作管理简便的成熟处理工艺。（2）选择的污水处理工艺除满足土地面积的限制、能深度去除污水中有机污染物、悬浮物的要求外，还必须能深度去除污水中的含氮物质和含磷物质。（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）整体工艺协调优化，运转灵活。（5）采用的污水处理工艺应使污水处理厂总平面布置紧凑合理，水力流程损失小，减少占地和投资费用。（6）重视环境、臭气的防护，噪声的控制。（7）消毒系统的原料运输过程安全性高，对环境影响小。根据对污水处理厂进、出水质的分析，本工程要求的污水处理程度较高，因此，对污水处理工艺的选择需十分慎重。本工程的污水处理工艺选择应充分考虑污水量和污水水质以及经济条件和管理水平，优先选用技术先进、安全可靠、能够确保处理效果、能耗低、低投入、少占地和操作管理方便的成熟处理工艺。6.2对污水处理厂处理工艺的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、SS、NH3-N、TN和TP等。根据我国现行《室外排水设计规范》，污水处理厂的处理效率见表。污水处理厂的处理效率处理级别处理方法主要工艺处理效率（%）SSBOD5一级处理沉淀法沉淀40~5520~30二级处理生物膜法初次沉淀、生物膜法、二次沉淀60~9065~90活性污泥法初次沉淀、曝气、二次沉淀70~9065~95从表可见，二级活性污泥法的处理效率最高，但常规二级处理工艺仅能有效的去除BOD5、COD、SS，但对氮和磷的去除是有一定限度的，仅从剩余污泥中排除氮和磷，氮的去除率约为10～20%，磷的去除率约为12～19%，达不到本工程对氮和磷去除率的要求，因此，必须考虑污水脱氮除磷工艺。在二级活性污泥法中，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流程。（1）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（包括尺度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的吸附、网络作用，与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BOD（5）COD的指标也与之有关。这是因为组成出水悬浮物的主体是活性污泥絮体，其本身的有机成分就很高，因而较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、COD、氮、磷均增加。因此，控制污水处理厂出水的SS指标是最基本的，也是很重要的。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，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。因此，采用生物除磷技术时对出水的SS指标就有较高的要求，否则因出水中高含磷量的悬浮物浓度就会引起出水总磷超标。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，例如采用适当的污泥负荷、采用较低的出水堰负荷、充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。在污水处理方案选用合理、工艺参数取值合理和单体设计优化的条件下，能够使出水SS指标达到15~20mg/L以下；如再添加适当的过滤工艺处理能够使出水SS≤5~10mg/L。（2）BOD5去除污水中BOD5的去除是通过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来完成的。在活性污泥与污水接触的初期，就会出现很高的BOD5去除率，这是由于污水中的有机颗粒和胶体被絮凝和吸附在微生物表面，从而被去除。但是，这种吸附作用仅对污水中的悬浮物和胶体起作用，对溶解性有机物则不起作用。因此主要靠活性污泥的这种吸附作用去除BOD5的污水处理工艺，其出水中残余的BOD5仍然很高，属于部分净化。对于非溶解性的有机物，微生物必须先将其吸附在表面，然后才能靠生物酶的作用对其水解和吸收，从这种意义来讲保证活性污泥具有较高的吸附性能是很有必要的。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。在这种合成代谢与分解的过程中，溶解性有机物（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，而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被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。根据国内、外有关设计资料和实际运转经验，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15~20mg/L以下，降低负荷可以得到更低的BOD5出水，通过深度处理，可以保证将BOD5降至10mg/L以下。但是要满足硝化要求时，污水处理系统必须有足够的泥龄，因而污泥负荷不能太高，以使出水BOD5浓度较低。也就是说，设计BOD5去除率不单与单项污染物去除率的要求有关，也与对污染物去除的总体要求有关。（3）COD的去除污水中COD去除的原理与BOD5基本相同。污水厂出水中的剩余COD，即COD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近的工业废水组成的城市污水，这种城市污水的BOD5/COD比值往往在0.35~0.5左右，其污水的可生化性较好，出水COD值可以控制在较低的水平。而成分主要以工业废水为主的城市污水，或BOD5/COD比值较小的城市污水，其污水的可生化性较差，处理后污水中剩余的COD会较高，要满足出水COD≤50mg/L有一定难度。本工程污水处理厂进水的可生化性较好，采用“二级生化处理＋深度处理”工艺处理能使出水COD≤50mg/L。（4）氮的去除①氨氮的去除污水去除氨氮方法主要有物理化学法和生物法两大类，在市政污水处理行业中生物法去除氨氮是主流，也是城市污水处理中经济和常用的方法。物理化学去除氮主要有折点氯化法、选择性离子交换法、空气吹脱法等；生物去除氨氮工艺较多，但原理是一样的。下面介绍生物法去除氨氮：氮是蛋白质不可缺少的组成部分，因此广泛存在于城市污水之中。在原污水中，氮以NH4+-N及有机氮的形式存在，这两种形式的氮合在一起称之为凯氏氮，用TKN表示。而原污水中的NOX-N（包括亚硝酸盐和硝酸盐在内）含量很少，几乎为零。这些不同形式的氮统称为总氮（TN）。氮也是构成微生物的元素之一，一部分进入细胞体内的氮将随剩余污泥一起从水中去除。这部分氮量约占所去除的BOD5的5%，为微生物重量的12%，约占污水处理厂剩余活性污泥量的4%。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，通常称之为硝化过程。因为硝化菌属于自养菌，其比生长率μN明显小于异养菌的生长率μh，生物脱氮系统维持硝化的必要条件是θ≥θN，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。本污水处理厂需要采用硝化工艺才能满足要求。②硝酸盐的去除氮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，一般情况下总氮（主要为硝酸盐）也是污水处理厂出水的控制指标之一。生物脱氮是利用自然界氮的循环原理，采用人工方法予以控制，首先，污水中的含氮有机物转化成氨氮，而后在好氧条件下，由硝化菌作用变成硝酸盐氮，这阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，其能量来源于污水或外加甲醇、乙酸、甲烷中的碳源，使硝酸盐氮变成氮气逸出，这阶段称为缺氧反硝化。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应，反应能量从有机物获取。在硝化和反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、pH值以及硝化碳源。生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并且要用充裕的碳源提供能量，才可使反硝化作用顺利进行。含氮有机物NH4+-NNH3-NNO3--NN2氨化作用硝化作用反硝化作用由此可见，生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备以下条件：硝化阶段：足够的溶解氧，DO值在含氮有机物NH4+-NNH3-NNO3--NN2氨化作用硝化作用反硝化作用在硝酸盐还原为氮气的反硝化过程中，反硝化菌利用硝酸盐作为电子受体，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1gNO3-N为N2时，需要消耗有机物（以BOD5计）2.86g，即反硝化1g硝酸盐可以回收2.86g氧。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1gNH4+-N为NO3--N时要消耗碱度7.14g。而反硝化反应则伴随有OH-产生，每转化1gNO3--N为N2时要产生3.57g碱度，即可以回收3.57g碱度，使硝化过程消耗的部分碱度得到补充。因此，从降低能耗（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的角度来看，在本工程采用反硝化生物脱氮工艺是有利的，这也符合排放标准（GB18918-2002）的要求。按照上述原理，要进行脱氮，必须具有缺氧/好氧过程，可组成缺氧池和好氧池，即所谓缺氧/好氧（A/O）系统。A/O系统设计中需要控制的几个主要参数就是足够的污泥龄和进水的碳氮比。（5）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，也可在初沉池或和终沉池内进行。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成前置沉淀、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水处，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终沉池排除；后置沉淀的药剂投加点是二级生物处理（终沉池）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。投加石灰法：向污水中投加石灰，污水碱度所消耗的石灰量常比形成磷酸钙类的沉淀物所需的石灰量大几个数量级。石灰法除磷所需的石灰量取决于污水的碱度，而不是污水含磷量，满足除磷要求的石灰投加量为碳酸钙碱度的1.5倍。石灰法除磷的PH值通常控制在10以上，过高的PH会抑制微生物生长，并破坏微生物酶的活性。因此，石灰法不能用于协同沉淀法除磷，只能用于前置沉淀和后置沉淀法除磷，并且需要进行PH值调节，使排放污水的PH值符合排放标准。投加铁盐和铝盐：以硫酸铝和三氯化铁、硫酸亚铁混凝剂为例，金属盐与水中的磷酸盐的反应可以表示如下：*硫酸亚铁混凝：3Fe2++2PO43-=Fe3(PO4)2↓*三氯化铁混凝：

主反应：FeCl3+PO43-→FePO4↓+3Cl-

副反应：2FeCl3+3Ca(HCO3)2→2Fe(OH)3↓+3CaCl2+6CO2

*硫酸铝混凝：

主反应：AL2(SO4)3·14H2O+2PO43-→2AlPO4+3SO42-+14H2O

副反应：AL2(SO4)14H2O+6HCO3-→2AL(OH)3↓+3SO42-+6CO2+14H2O可见，铁盐和铝盐均能与磷酸根离子（PO43-）作用生成难溶性的沉淀物，通过去除沉淀物而去除水中的磷。化学除磷的优点是工艺简单，除加药设备外不需要增加其它设施，因此特别适用于旧厂改选。其缺点是药剂消耗量大，剩余污泥量增加，浓度降低，体积增大，使污泥处理的难度增加，同时还要消耗水中碱度，影响氨氮硝化。在初沉池投加化学药剂，初沉池产泥量将增加50～100%，如设后续生物处理，则全厂污泥量增加60～70%；在二沉池投药，活性污泥量增加35～45%。因此，在二级生物处理工艺中，一般在进水含磷量高或出水含磷要求较严时，可考虑以化学法辅助除磷。②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，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β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越大，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3~4%。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。生物除磷并非厌氧时间越长越好，同时在运行管理中要避免pH的冲击，否则除磷能力将大幅度下降，甚至完全丧失，这主要是由于pH降低时，会导致细胞结构和功能损坏，细胞内聚磷在酸性条件下被水解，从而导致磷的快速释放。一般来说，污水污泥混合液经过2小时厌氧后，磷的释放已甚微，在有效释放过程中，磷的释放量与有机物的转化量之间存在着良好的相关性，在有效释放过程中，磷的厌氧释放可使污泥的好氧吸磷能力大大提高，每厌氧释放1mgP，在好氧条件下可吸收2.0～2.4mgP，厌氧时间加长，无效释放逐渐增加，平均厌氧释放1mgP，所产生的好氧吸磷能力将降至1mgP以下，甚至达到0.5mgP。因此，生物除磷并非厌氧时间越长越好，同时在运行管理中要避免pH的冲击，否则除磷能力将大幅度下降，甚至完全丧失，这主要是由于pH降低时，会导致细胞结构和功能损坏，细胞内聚磷在酸性条件下被水解，从而导致磷的快速释放。一般情况下，厌氧区的水力停留时间1～1.5hr即可满足要求。一般情况下，厌氧区的水力停留时间1～1.5hr即可满足要求。根据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83.3%，出水含磷量为0.5mg/L，采用生物除磷工艺+化学除磷的方式，严格控制出水SS含量，是能够满足除磷要求的。综上所述，根据本工程的进水水质和要求达到的出水指标，由进、出水水质及去除率可知，污水处理厂主要以去除有机物、悬浮物、氮、磷为主。根据国内污水处理的理论研究和多年运行经验，污水二级强化处理即生物除磷脱氮处理工艺，出水的SS、BOD5、COD和TP基本可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准，其中部分指标也可能更高些，但要全部达到一级A标准的水质要求，则必须增设深度处理。因此本工程的污水处理工艺由预处理、二级生物处理和深度处理三部分组成，污水处理工艺方案组成具体方案如下：进水→预处理→二级生物处理→深度处理→消毒处理→出水6.3污水二级处理工艺选择活性污泥法是城市生活污水和有机工业废水的有效生物处理法，已有八十多年的历史。活性污泥法的最基本流程是向污水中注入空气进行曝气，持续一段时间后，污水中即生成一种絮凝体，这种絮凝体主要由大量繁殖的微生物群体所构成，它易于沉淀分离，并使污水得到澄清，这就是“活性污泥”。活性污泥法则是以活性污泥为主体的生物处理方法。如前所述，本工程污水处理工艺应选择具有降C、脱N、除P功能的，并具有较强抗冲击能力的二级生物处理工艺。根据本工程污水处理要求出水水质标准高的特点，延时曝气工艺具有较强的适应性。所谓延时曝气（ExtendedAeration），即长时间曝气活性污泥法，该法污泥负荷低，污泥龄长，具有去除率高，污泥量少等特点。综上所述，本工程拟采用生物脱氮除磷处理工艺。适用于东北地区的常用的生物脱氮除磷处理工艺有：A2/O工艺、改良SBR工艺、MBR等，几种工艺特点说明如下：（1）A2/O工艺A2/O（A/A/O）法是既除氮又除磷的工艺，它是厌氧—缺氧—好氧生物脱氮除磷工艺的一种，A2O工艺于70年代由美国专家在厌氧—好氧除磷工艺（A/O）的基础上开发出来的，该工艺具有脱氮除磷的功能，是一种深度二级处理工艺。该工艺在厌氧—好氧除磷工艺（A2／O）中加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，以达到硝化脱氮的目的。A2/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下（DO<0.3mg/L），释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO<0.7mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体（有机碳源），将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。首段厌氧池，流入原污水及同步进入的从二沉池回流的含磷污泥，本池主要功能为释放磷，使污水中P的浓度升高，溶解性有机