盖州第二污水厂有限公司改扩建项目可行性研究报告最终版0930

盖州市第二污水处理厂改扩建工程可行性研究报告2018年06月盖州市第二污水处理厂改扩建工程可行性研究报告承担单位 ：北京市环境保护科学研究院院长 ：姜林总工程师 ：王军玲项目负责人 ：杜义鹏聂永山、王凯丽、傅海霞、施源、主要参加人 ：

余香木、耿华敏工艺专业负责人： 聂永山建筑结构专业负责人： 施源电气与自控负责人： 余香木经济专业负责人： 耿华敏II目录 I1 11.1 11.2 11.3 21.4 41.4.1 41.4.2 41.5 51.5.1 51.5.2 51.5.3 51.5.4 51.5.5 61.5.6 61.5.7 61.5.8 61.5.9 61.5.10 62 72.1 72.1.1 72.1.2 72.1.3 72.2 82.3 83 93.1 93.1.1 93.1.2 93.1.3 103.2 103.3 123.3.1 123.3.2 133.3.3 163.3.4 174 194.1 194.2 224.3 244.4 244.5 354.6 384.7 384.8 415 445.1 445.1.1 445.1.2 455.2 555.2.1 555.2.2 565.3 565.3.1 565.3.2 575.4 585.4.1 585.4.2 595.4.3 595.5 595.5.1 595.5.2 605.5.3 605.6 615.6.1 615.6.2 615.7 655.7.1 655.7.2 665.7.3 10/0.4kV 665.7.4 675.7.5 685.7.6 715.8 745.8.1 745.8.2 765.9 775.9.1 775.9.2 785.9.3 785.9.4 785.10 805.10.1 805.10.2 805.10.3 825.10.4 835.10.5 845.10.6 845.10.7 846 856.1 856.1.1 856.1.2 856.1.3 856.2 86PAGEPAGEIIIIIIIPAGEPAGEIV7 877.1 877.2 877.3 887.3.1 887.3.2 887.3.3 897.3.4 897.3.5 897.3.6 907.4 908 918.1 918.2 918.3 918.4 928.5 938.6 938.7 938.8 949 969.1 969.2 969.3 979.4 989.5 9810 9910.1 9910.2 9910.3 9910.4 10010.5 101PAGEPAGEVI10.6 10110.7 10110.8 10110.9 102 10311.1 10311.2 10311.3 10411.4 10812 10912.1 10912.2 10912.3 10912.3.1 10912.3.2 12.4 12.5 12.6 12.7 12.8 12.9 13 12213.1 12213.2 12213.3 12213.4 12213.5 12213.6 12213.7 12313.7.1 12313.7.2 12413.7.3 12414 12514.1 12514.1.1 12514.1.2 12514.1.3 12514.1.4 12514.1.5 12514.1.6 12614.2 12614.2.1 12614.2.2 12614.2.3 12715 12815.1 12815.2 12815.3 12916 13016.1 13016.2 131 132 134 136 148 149 15011第1章 总论1.1项目概况1、项目名称：盖州市第二污水处理厂改扩建工程2、建设单位：盖州市第二污水处理厂有限公司3、建设地点：营口市仙人岛能源化工区，经一路东侧。4、可研报告编制单位及其资质编制单位：北京市环境保护科学研究院资质证书：工咨甲10120080051法人代表：姜林发证机关：中华人民共和国国家发展和改革委员会5、可研报告工作依据：年）征求意见稿；6、可研报告工作概况：本报告通过分析营口市仙人岛能源化工区用水和排水使用现状，结合辽宁省的相关行业规划，确定拟建项目的建设规模和建设内容，提出项目建设方案，在此基础上，进行能源耗用分析、生态环境影响分析以及经济和社会效果评价，提出项目建设和实施的相关方案，最后得出结论，并向投资主管部门提出本项目的申请。1.2可研编制单位概况北京市环境保护科学研究院（以下简称北京市环科院）是全国第一家从事环1957年改名为北京市环境保护科学研究所，1994年正式改为北京市环境保护科学研究院。北京市环科院现有职工300余人，其中，研究员及教授级高级工程师15人、副研究员22及高级工程师59168人。北京市环科院下设：大气污染防治研究所、水环境与水资源保护研究所、固废污染防治研究所、污染场地评价与修复研究所、生态与城市环境研究所、环境环境工程设计所、环境技术咨询所、总工程师办公室。以北京市环科院为依托单位的工程中心和重点实验室有：国家城市环境污染以及国家发改委颁发的工程咨询甲级资质证书。北京市环科院下属的“北京市环科环境工程设计所”，具有市政行业排水工程专业甲级设计资质、环境工程（水污染防治工程）专项甲级设计资质、固体废物处理处置工程专项乙级设计资质。经过在环保战线60年的发展、建设，北京市环科院在技术研究、法规制定、污染控制工程设计、生态工程建设、环境影响评价、区域规划、产品开发等方面均取得了丰硕的成果。其中，获得国家级各种科技奖励近30余项，获省（部）级科技奖励140余项，取得国家重点环境保护实用技术与专利60余项，并且多次在北京市科研院所“改革与发展”考评中获得一、二等奖励。多年来，北京市环科院完成了大量科研项目，开发出多种实用化技术，同时为改善首都环境质量，承担了大量重大、急需的研究项目，为国家及北京市政府环境决策提供了重要的技术支持与服务。迄今为止，北京市环科院共完成各类环境科学与环境技术方面的研究项目900余项。在全国近30个省（市）自治区（包15003500余项。1.3采用的规范及标准1) 2) 3) 4) 335) 6) 《污水综合排放标准》DB21/1627-20087) 8) 《城镇污水厂污泥处理技术规程》CJJ131-20099) 10)11)12)13)14)15)16)17)18)19)20)21)22)23)24)25)26)《20kV27)28)29)30)31)32)33)4434)35)1.4项目建设的必要性和可行性1.4.1项目建设的必要性（1）营口仙人岛能源化工区发展建设的需要仙人岛能源化工区是辽宁沿海产业带上重要的石油化工产业基地，地处营口仙人岛能源化工区和营口经济技术开发区南部，是辽宁省环渤海“五点一线”战略的重要组成部分，地理位置极为重要。随着营口仙人岛能源化工区的发展，现有的盖州市第二污水处理厂5000m3/d的污水处理能力已不能满足开发区的发展需要。从近几年的污水量上分析，对该污水厂进行改扩建势在必行。若不及时增加污水处理能力，完善配套污水收集系统，势必会对周边海域水环境造成污染。（2）水环境综合治理、节能减排及经济发展的需要水污染是城市水资源可持续利用和城市经济可持续发展的重大障碍，因此，污水治理对防治水体环境污染，缓解水的供需矛盾可起到积极的作用。盖州市第二污水处理厂改扩建项目实施后可以为盖州市总的节能减排作出贡献，间接也为营口仙人岛能源化工区新项目的建设提供了环保保障。有利于改善化工区投资环境，促进化工区对外招商引资，促进化工区发展，有利于保持经济持续稳定的增长。（3）建设节约型社会、实现可持续发展的需要随着营口仙人岛能源化工区的发展，对于水资源的需求也在快速增长，对于盖州市的水资源利用与供水基础设施的建设提出了挑战。项目处理后的排水，其水质完全能够满足仙人岛能源化工区内重点企业的部分工业用水水质要求，可以替代大量的市政供水需求，实现再生水的资源化利用，并体现项目的经济效益。1.4.2项目建设的可行性经验。在一期项目建设运行经验的基础上，选用合理的工艺技术以及工艺参数，工程措施采用得当，必能取得良好的处理效果。55排水系统采用雨水、污水分流制。污水与雨水的收集及排放系统基本完成，基础设施条件基本具备。现状厂区管网完善，为盖州市第二污水处理厂进行改扩建工程提供了基础。不断完善和盖州市第二污水厂处理规模的提升，需要在园区内逐步建设再生水回用管线，为华能热电厂等重点用水企业提供再生水供给。目前再生水管线的路由已经初步规划完毕，正在配合本次盖州第二污水处理上改扩建项目同步立项进行中。1.5项目研究结论1.5.1项目建设规模目前已建成污水处理厂设计规模为5000m3/d。拟改扩建项目设计规模为10000m3/d，项目实施之后盖州第二污水厂总规模达到15000m3/d。1.5.2项目建设内容1）在现状工程基础上对污水厂进行改扩建，新建污水处理工程规模按10000m3/d估算等全部内容，污水设计要求排放标准执行国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中要求的一级A标准。回用泵站1座及DN350再生水回用管线1700m。要求，需要为仙人岛能源化工区配套容积为20000m3事故水池。1.5.3项目规划年限规划年限：2019年—2024年1.5.4工程技术方案本项目工程技术方案主要由总体规划、建筑与结构、给排水与消防、供电、66暖通以及自动控制等部分组成。1.5.5 项目建设条件项目申报单位应依法取得土地使用权，对场地进行平整，落实施工条件。1.5.6 燃料和动力供应本项目在运营期间主要消耗水和电，水电供应来源于市政配套。1.5.7 环境保护本项目属于社会服务项目，项目的实施能有效缓解营口市仙人岛能源区污水处理能力不足的现状，对于改善营口能源区地表水环境以及保护营口海洋生态环境起到了良好的作用。1.5.8 投资估算与资金筹措项目投入总资金为7813.21万元，其中工程直接费用4562.30万元。项目资金筹措方式为自筹1.5.9 社会效果分析本项目的实施将扭转仙人岛能源区污水处理能力不足的现状，改善地区的环境卫生面貌，为提高人民生活及健康水平起到积极作用。同时对改善仙人岛能源区的投资环境，吸引投资项目，促进经济的发展也将起到促进作用，其社会及环境效益是明显的。项目的建设符合盖州市社会发展规划，有利于项目建设单位以及周边区域实现全面、协调、健康发展。1.5.10 经济效益分析项目处理后出水可以作为再生水回用于仙人岛能源化工区内的重点企业，能够有效缓解区域供水紧张的现状，实现资源的再生利用，体现项目的经济效益。通过再生水回用产生的经济效益，可显著提高项目的盈利能力，减少投资回收周期，降低项目的投资及经营风险，在经济上是可行的。77第2章 城市概况2.1自然状况2.1.1地理位置营口仙人岛能源化工区位于辽宁省营口市南部区域，属盖州市九垄地镇和归州镇辖区内，能源化工区北部紧邻正在建设中的营口港仙人岛港区。仙人岛能源化工区是辽宁沿海产业带上重要的石油化工产业基地，地处营口仙人岛能源化工区和营口经济技术开发区南部，是辽宁省环渤海“五点一线”战略的重要组成部分。2.1.2地质地貌营口沿海地区属滨海及堆积平原，地势比较高，海拔在3-10米间。地貌单元为新生界第四系全新统冲洪积阶地，其上覆有风成沙丘、滨海剥蚀残丘地貌。宽甸台拱（Ⅲ）凤城凸起（Ⅳ）四级构造单元西南侧端部，由粉质粘土、砂砾层和粘性土等组成，具有地区性特点堆积物和典型的滨海相堆积特征。受水长期浸润，上部地基土的物理力学性质变弱，形成承载力较差的软土地基。岩土的排渗能力弱，底下水位较浅。2.1.3气候特性营口市西临渤海辽东湾，属暖温带大陆性季风气候。主要气候特点：气候温和，四季分明，雨热同季，降水适中，光照充足，气候条件优越。但冰雹暴雨、干旱、大风等灾害性天气也时有发生。营口春季（3～5中，气温较高；秋季（9～10寒冷，气候干燥。营口市年平均气温为7.0～9.5℃，最高气温36.6℃，最低气温670～800mm，最大小时降雨量雨量分布是，东南部山区雨量较多，西北部沿海平原及丘陵一带降水较少，由东88南向西北递减。日照时数为2600～2880h，无霜期172d-188d。其分布特点是沿海导风向为N，年平均风速为3.9m/s，最大风速23.0m/s，瞬时最大风速31.0m/s。2.2区域性质及规模营口仙人岛能源化工区利用港口和区位优势，抓住东北振兴和沿海开放的双重机遇，以承接国内外新型产业为重点，按照产业集群的发展理念，形成以精细化工、先进装备制造等产业为主导，以电子信息、新材料、生物工程等高新技术产业为支撑，以纺织服装、塑料制品、现代服务业、出口加工等产业为补充的大型临港生态产业集聚区。2.3项目建设地点与占地建设地点：盖州市第二污水处理厂选址于营口仙人岛能源化工区西北部（盖州市九垄地镇厢红旗村西部），建设项目地理位置详见图2-1。污水厂远期建设用地为5.45ha，其中现状建设用地34046m2，扩建项目用地20416m2。图2-1 项目地理位置图99第3章 污水厂现状工程建设情况3.1 污水管网建设现状3.1.1 污水排放体制制。采用这种方式可以减小污水处理厂的负荷，更加有利于污水的处理和城市水体污染治理。3.1.2 厂外收集管网建设情况已建污水管线污水收集服务范围图3-1 盖州第二污水厂厂外污水管道系统图10103.1.3 污水处理厂现状服务范围图3-2 盖州市第二污水厂现状服务范围根据已建成污水主干管的分部情况，可知目前污水厂现状服务范围约为1227ha。随着污水管管网的持续建设，第二污水厂的服务范围最终将覆盖整个园区北部约3700ha的面积。3.2 污水厂建设用地规划意见依据《营口仙人岛能源化工区总体规划》及《营口市仙人岛地区基础设施专项规划》，污水处理厂位置确定在纬七路与经一路交汇处。污水厂建在这里可以满足以下污水厂选址的原则：1、交通方便，西侧为经一路。112、供水、供电、供热方便，纬七路与经一路均有上下水及回用水管线敷设，且附近有换热站。3、处理厂污水排放线路最短。4、该位置处于本区域常年主导风向的下风向。详见图3-3。根据本项目建议书的后续工程技术论证，本污水厂建设用地规划意见可满足盖州市第二污水处理厂扩建工程的用地要求。污水厂用地规划意见图12123.3 污水厂建设现状3.3.1 现状总平面布置盖州市第二污水厂于2011年开始建设，2012年竣工投入试运行，根据可研及其批复意见，现状工程规模为5000m3/d，项目总平面布置详见图3-4。现状工程总平面布置图13133.3.2 现状主要工程量及设备一览现状工程建设内容包括：污水的预处理、一级处理、二级处理、深度处理、消毒及外排、污泥处置、配套附属设施等。污水处理厂现状建成构、建筑物一览表序号建筑名称建筑面积(m²)1粗格栅682细格栅2023隔油池3324事故池17285水解池10606生化池14137净水间3028送水泵房1509门卫3510办公楼67211污泥脱水间34212曝气车间27713加药间18214污泥储池3615检测池7016总计6869主要生产设备情况一览表1005008001052/in2.2W22Q=340m3/hH=17mN=7.5kW33T=1tLk=6.0mN=2×0.4kW14T=1tN=3.0kW11W=500mmb=3mmN=2.2kW214142Q=3m3/hN=2.2kW13512/=0.37W1425260.75m3/h1728PH191122232112311221N=2.2kW141102434425DO262728291001Q=10-20m3/hN=9.2kW22Q=4.5m3/hL=12mN=4.0kW13Q=4.5m3/hL=6.8mN=4.0kW14Q=14-28m3/hH=42mN=7.5kW25Q=10m3/hH=10mN=0.75kW16Q=3000m3/hN=0.43kW17P=180PaQ=3000m3/h18Q=15~40m3/hN=1.65kW292101212215151Q=105m3/hH=95mN=55kW3211Q=150m3/hN=16.87kW22Q=0.2m3/minN=1.5kW23Q=43.3m3/minN=15kW24N=370kW251661121132234211231Q=100L/hP=0.2MpaN=0.37kW72N=1.5kWn=1380r/min63T=1.0tLk=5.0mN=2×0.4kw14T=1.0tN=1.5kw15N=1.5kW2627HCI18NaCIO192101122216163.3.3 现状工艺流程及说明1）预处理工艺预处理设于一级处理之前，设置格栅和沉砂池等处理设备和处理设施。格栅用于截留大块的呈悬浮或漂浮状态的污物，对后续处理构筑物或水泵机组具有保护作用。沉砂池的功能是从污水中分离比重较大的无机颗粒，既能保护水泵机组免受磨损，减轻沉淀池的负荷，又能使污水中无机颗粒和有机颗粒得以分离，便于分别处理和处置。本工程预处理工艺采用粗、细两道格栅及旋流沉砂池。2）一级处理工艺一级处理设施为隔油池，这种设施对污水中的油类、BOD5和CODcr含量在不同时对园区企业发生的小规模的事故排水或超标排水有着一定程度的防护能力，减小短时间内污染冲击负荷对生化系统的影响。3）二级生物处理（CASS）工艺二级生物处理采用了CASS工艺，CASS（CyclicActivatedSludgeSystem）是周期循环活性污泥法的简称，是在SBR的基础上发展起来的改进型工艺，即在SBR间歇排水。与SBR相比，CASS的优点是，其反应池由预反应区和主反应区组成，因此，对难降解有机物的去除效果更好。进水过程是连续的，因此，进水管道上无需电磁阀等控制元件，单个池子可独立运行。CASS每个周期的排水量一般不超具备一定的生物脱氮除磷能力。4）深度处理工艺二级生化处理的出水一般CODCr、BOD5、NH3-N及TN指标已经达到排放标指标一般还不达标，因此需要进行深度净化处理。采用加药溶气气浮进行化学除磷，然后再通过活性砂生物滤池进行过滤去除残留的悬浮物。5）消毒工艺1717根据国家《城市污水处理及污染防治技术政策》关于“为保证公共卫生安全，防污水厂现状工程采用了二氧化氯作为尾水消毒的工艺。6）污泥脱水系统污水处理厂的生化系统和化学除磷单元均会产生大量的剩余污泥，必须进行1.1m的带式污泥浓缩脱水机，可将污水厂剩余污泥脱水至80%左右。后根据国家对城镇污水厂污泥含水量必须达到2017年对污泥脱水系统进行了升级改造，在现有脱水系统后端增加了石灰调质和深度脱水装置，可将80%含水量的脱水污泥进一步脱水至含水率55%左右。根据现场考察和资料核对，已建成项目的工艺流程如图3-5所示：事故池化工区污水 粗格栅 细格栅 隔油池 监测池溶气气浮+活性砂滤池 CASS工艺 中间池 均质、水解酸化池消毒清水池 送水泵房 回用水管网现状污水处理工艺流程图3.3.4 现状污水厂存在的问题目前项目建成投产已经接近6年，进水水量也从不足2000m3/d迅速升至最高6000m3/d。根据多年的运行资料的整理和总结，目前污水厂存在以下问题：（2）原水中污染物的含量预测与最初的可研有较大差别，存在营养元素失衡的（3）水解及CASS反应池采用的利浦罐形式容易发生锈蚀，且检修困难；1818（4）污水厂的变配电间现为800kVA的双路供电，一路为800kVA，供给污水处理设备使用，现状运行载荷为700kVA，已经接近满负载运行。新增污水处理设施需要考虑另外增加供电电源以及变配电设施；大尾水排放能力约为7500m3。上述问题在改扩建项目的工艺设计中都应重点考量，避免发生同样的问题。1919第4章 污水厂改扩建工程方案论证4.1 污水水量论证根据《营口仙人岛能源化工区总体规划》原规划盖州市第二污水处理厂远期处理能力为2万m3/d。在污水厂现状项目可研论证阶段，根据专家意见将污水现状的建设规模由1万m3/d调整为5000m3/d。目前来看，当时对于污水量的增加的判断偏于保守，污水厂建成后仅仅5年，污水量超过了当时的设计规模。目前，现状污水处理系统实际处理能力只能稳定达到4800m3/d，超出部分无年1~12月平均来水量与实际处理量对比见图4-1，7月份日平均来水量与实际处理量对比见图月份每天的来水量都高于实际处理水量，最高来水量达8095m3/d，远远超过了现状污水处理能力。2017年盖州第二污水厂平均月进水量与实际处理能力对比202048008000700033d5004003000200010001101110611111116112111261201根据园区近期对所有入驻企业的实际排水量的连续统计，能源化工区现状化工污水平均为4968.17m3/d，已经超出了污水厂的实际处理能力。根据已经签约即将入驻园区或已通过环评审查有意向入驻企业的排水量进行污水排放量申报登记，统计结果显示2~51万的不断发展和入驻企业的增加，园区污水排放总量还将不断增长，预计在2030年前，园区总污水排放量将达到1.5万m3/d的规模。园区企业污水量总计及近期预测//2—5146015002361.1267410511200524266214.595007100010009100013001043.9548111510.142121//2—512100024001310.13111412.332001513.1515166.037172.973182.633191.972201.452212.473220.881230.531241.322253.784261.612271.262281.642291.52300.821310.391321.322332.383342.063351.712364.935371.772380.771390.131400.541410.391421.0422222//2—5430.991441.662452020464961.219861.1411392211253.144.2设计进水水质论证根据营口仙人岛能源化工区已经引进的工业企业状况及实际排水水质特点，结合现状及化工区远期的发展规划，确定污水处理厂改扩建项目的进水仍由绝大部分工业废水和极少量生活污水组成。进水水质的确定：根据表4-1全部是以现状企业的增产扩容和相同类型企业建设投产的新增排水。因此未来的园区污水水质的特性将与现状污水水质具有极大的相似性。考虑到新增排水水质具有一定的不确定性，因此参照以往工业园区改扩建项目水质预测的经验，采用现状水质与园区污水纳管标准上限值进行加权平均的方法来预测未来水量增加后的综合排水水质。采用污水厂提供的2017年全部水质监测数据（见附件三）进行平均得到现状水质，见表4-2；采用《污水排入城市下水道水质标准》（GB/T31962-2015）中的A级纳管标准（尾水考虑再生利用）作为纳管污水的上BOD/COD比值偏低的特点对其中的BOD指标上限值进行修正，见表4-3；现状污水水质的权重值采用0.7、纳管标准值权重采用0.3，由此方法计算得出的园区远期综合排水水质作为污水厂改扩建后的设计进水水质，指标如下：CCr280m/L，O5140m/L，SS200m/L，N3N25m/L，N35m/，P6.0m/。2323设计进水水质计算过程如表4-4所示。污水处理厂2017年度水质监测统计时间CODBOD悬浮物氨氮总氮总磷1月214.0067.8890.909.7713.543.082月323.39102.83120.4310.1213.832.993月215.3564.1289.6815.5820.173.104月188.8347.1375.5312.3617.563.255月171.2636.11160.0013.5831.909.966月194.6737.75152.0717.2628.165.437月149.6332.76112.0010.5420.265.918月——32.26——7.9717.875.889月——43.50——8.2821.225.5510月131.9827.2473.0816.9323.958.7711月109.3026.5652.968.5919.713.7512月86.1162.0583.566.9423.355.55年度平均值178.4548.35101.0211.4920.965.27指标CODBOD悬浮物氨氮总氮总磷限值50035040045708.0修正值500180*40045708.0DCB园区未来综合排水水质预测数据源权重CODBOD悬浮物氨氮总氮总磷现状园区排水水质0.7178.4548.35101.0211.4920.965.27污水排入下水道水质限值0.350018040045708.0水质预测算值274.987.85190.721.535.76.1设计进水水质2758819022366.024244.3 设计出水水质根据现有项目可研环评的批复意见，盖州第二污水厂的处理后排水水质应达A标准，完全冷却水系统补充水，其中主要的水质排放指标如表4-5所示。设计出水水质指标CODCrmg/LBOD5mg/LSSmg/LNH3-Nmg/LTNmg/LTPmg/Lmg/Lmg/Lmg/LpH50101058150.5110.56~9GBT19232005601010116.5~8.54.4 污水处理工艺选择1、可生化处理的衡量指标1）BOD5/CODCrBOD5和CODCr是污水生物处理过程中常用的两个水质指标，用BOD5/CODCr值评价污水的可生化性是广泛采用的一种最为简易的方法，一般情况下，照表4-6中所列的数据来评价污水的可生物降解性能。污水可生化性评价参考数据BOD5/CODcr>0.450.3~0.450.2~0.3<0.2本工程污水处理厂进水水质BOD5/COD＝0.32，属于可生化性较好的污水。2）BOD5/TN该指标是鉴别能否采用生物脱氮的主要指标，由于反硝化细菌是在分解有机物的过程中进行反硝化脱氮的，在不投加外来碳源条件下，污水中必须有足够的为污水有足够的碳源供反硝化菌利用，本工程TN约为37mg/l，BOD5/TN=2.38，属于碳源略微不足的污水。25253）BOD5/TPBOD5负荷可磷也有影响。一般低分子易降解的有机物诱导磷释放的能力较强，高分子难降解的有机物诱导磷释放的能力较弱。而磷释放得越充分，其摄取量也就越大，本工程BOD5/TP=14.6，属于磷元素含量较高的污水，工程设计中需采用生化除磷辅以化学除磷工艺的工艺来保证处理效果。2、生物脱氮除磷工艺的必要性污水处理厂的工艺选择应根据原水水质、出水要求、污水厂规模、污泥处置方法、平面布置及当地温度、工程地质等因素作综合评价。根据进水水质和出水水质的规定，可测算出各项污染物的去除率，如表4-7所示。污水处理厂设计进、出水水质gL)gL)%)CODcr27550≥82BOD59410≥89SS19010≥95TN3615≥58NH4-N225≥77TP60.5≥92常规活性污泥法能满足10~25%，磷约12~20%，达不到上述要求，因此必须对污水采用脱氮除磷工艺。污水脱氮除磷可供选择的处理方法通常有生物处理法及物理化学法二大类。物理化学法由于需投加相当数量的化学药剂，运行费用高、残渣量大、难处置，BOD5/CODCr的比值大于0.30，属于生化性较好的污水，另外从TKN/BOD5及TP/BOD5比值来看，采用生物降解法去除N，P是可行的，因此宜采用生物脱氮处理工艺。3、生物脱氮除磷工艺介绍1）A2/O工艺2626A2/O工艺，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称。按实际意义来说，本工艺称为厌氧-缺氧-好氧法更为确切。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<0.5mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给达到脱氮的目的。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，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BODNH3-N浓度下降，但NO3-N含量没有变化。在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有机物作为碳源，将回流混合液中带入的大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度下降，NO3-N浓度大幅度下降，而磷的变化很小。在好氧池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3-N的浓度增加，P随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降。所以，A2/O工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3-N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。在好氧池的活性污泥中能积累磷的微生物，可以大量吸收溶解性磷，把它转化成不溶性多聚正磷酸盐在体内贮存起来，最后通过二次沉淀池排放剩余污泥达到系统除磷的目的。A2/O工艺在系统上是简单的同步除磷脱氮工艺，总水力停留时间小于其它同值一般小于100，有利于处理污水与污泥的分离，运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌，运行费用低，由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于2727不同微生物菌群的繁殖生长，因此脱氮除磷效果非常好。目前，该工艺在国内外使用非常广泛。但传统A2/O工艺也存在着以下缺点：污泥龄较长，而除磷要求有机负荷较高，污泥龄较短，往往很难权衡；2、由于厌氧区居前，回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响；3、由于缺氧区位于系统中部，反硝化在碳源分配上居于不利地位，因而影响了系统的脱氮效果；经历了完整的放磷、吸磷过程，其余则基本上未经厌氧状态而直接由缺氧区进入好氧区，这对于系统除磷是不利的。2）改良A2/O工艺A2/O工艺本身是一种基本的脱氮除磷工艺，在污水处理厂当中具有十分广泛的应用前景，但在实际应用过程当中，污水环境下的多功能细菌群，由于生存环境的需求差异，影响其在努力争夺生存食料与生存共建的过程中，形成了AAO工艺系统固有的不足，这种应用状况，严重制约了脱氮除磷效果的大幅度提升。为了解决A2/O工艺存在的不足，后人通过大量的研究对该工艺进行改进，提出了众多的改良A2/O工艺，如倒置A2/O、UCT、五段生物法、BDP工艺等，主要是针对四个方面进行改进：一是降低回流液进入厌氧池的硝酸盐含量；二是碳源不足的问题；三是反硝化除磷工艺；四是对池型进行改良以优化运行效果或节能减耗。本次污水处理厂改扩建工程采用的是以UCT工艺方式运行为基础的改良型A2/O工艺，具有以下几个典型特征：1、污泥回流不进入氧池，而是进入厌氧池和缺氧池中间新增的缺氧接触池。2、缺氧池末端增加到厌氧池前端的缺氧混合液回流（循环3、好氧池前端增加一个很短停留时间的好氧混合池。4、好氧末端混合液回流至却氧池前端（循环B）5、增加好氧末端到好氧混合池的混合液回流（循环C）2828从流程上看，该工艺在主流线上较传统A2/O工艺增加了两个反应池。第一个增加的反应池介于A2/O工艺的厌氧与缺氧池中间，即图4-3中所示的接触池。虽然以推流方式运行的厌氧池相当于一个厌氧选择池所起到的作用，但厌氧池出水中所含少量溶解性水解产物（COD）仍可为丝状菌生长创造机会，例如，高级脂肪酸能诱发MicrotrixParvicellaA类丝状菌繁殖。工程理论与运行实践均已证明，在厌氧与缺氧池之间增设一个接触池可起到第二选择池的作用。在不曝气的接触池中，回流污泥与来自厌氧池的混合液充分混合，以吸附剩余COD。吸附过程最短仅需10min即可完成，所以一个小容积的接触池就可以奏效。因接触池是缺氧的，所以来自回流污泥中的硝酸氮能被迅速反硝化脱除。在此情形下，丝状菌生长异常缓慢，因为来自于二沉池的回流污泥已在好氧池中得到充分再生，回流至接触池后有能力吸附掉几乎所有来自厌氧池的剩余COD。这样，接触池中的出水COD浓度几乎已接近二沉池出水浓度。为了防止污泥膨胀，回流污泥的吸附能力应该很强，这可以通过控制好氧池中的曝气强度来实现。在接触池中，DPB亦开始利用硝酸氮反硝化除磷，这个过程在缺氧池中继续进行。实际运行情况表明，80～120mL/g（夏季80mL/g，冬季100mL/g，最大120mL/g）的SVI值是该工艺特有的污泥指数。A2/O工艺缺氧池与好氧池之间，目的是形成低氧环境以获得同时硝化与反硝化，从而保证1/3，仅在以下三种情况时方适当曝气：①好氧池溶解氧（DO）浓度太低；②混合池中DO2929以及反硝化除磷能够继续。实际运行中，混合池每天曝气8～12h。与也占系统体积1/3的好氧池合计，污泥总的好氧时间大约为0.5d，这样能保证污泥再生充分，并获得一个稳定的SVI值。混合池的增设除保证硝化与反硝化分别在好氧池与混合池中以各自最大反应速率进行外，它还能保证污泥充分再生(好氧池)时不影响硝酸氮有效去除(混合池)。因为污泥的再生程度能被控制，所以，低负荷时污泥（磷PHB独立设置混合池与好氧池的益处总结如下：（1）最大程度再生污泥而不影响反硝SVIDPB以获得最少的量污泥产DO在线监测可以获得容易的过程控制和稳定的运行。另外在水力学设计上，厌氧区和缺氧区结构上采用垂直流式结构，多个向下流和向上流污泥床间隔串联。其中在向上流的分格内，由于污水的向上流速使污泥形成悬浮的污泥床，少部分污泥会随水流进入下一个向下流分格，大部分污泥因重力作用留在该格内，因此这一结构使厌氧缺氧区内保持很高的污泥浓度，一般在7000~10000mg/L，使单位池容的反应效率大幅度提高。同时，该结构在相同池容的条件下最大限度地延长了厌氧区和缺氧区的流程，不仅避免了污水在反应池中发生短流，而且使污水与微生物充分接触、混合，延长有效反应时间。从根本上说，这是一种推流式反应器，是反应器中效率最高的，而这种垂直流态的改进，尤其是上升流态的分格消除了回流活性污泥中硝酸盐对厌氧区和缺氧区环境状态的不利影响，大幅度地提高污水处理效率和抗冲击能力。工艺特点：1、抗冲击负荷能力强缺氧区污泥浓度7~8g/L，好氧区污泥浓度3~4g/L）下运行的，完全具备抗冲击负荷的能力。2、出水水质好，稳定达标改良A2/O3030A标准，甚至更好的水质。3、改良A2/O技术系统简单，能耗低，日常维护工作量小改良A2/O和除砂设施（根据项目需要设置）外，以生化组合池为核心，配套设备只有鼓风提高的情况下，需要投加少量铁盐。因此设备的日常维护工作量大幅度减少，能耗最大程度的节约。3）氧化沟工艺氧化沟利用连续环式反应池（CintinuousLoopReator，简称CLR）作生物反应池，混合液在该反应池中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，沟体的矩形和梯形。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位布置，是式氧化沟具有独特水力学特征和工作特性：在氧化沟曝气区上游安排入流，在入流点的再上游点安排出流。入流通过曝气区在循环中很好的被混合和分散，混合液再次围绕CLR继续循环。这样，氧化沟在短期内（如一个循环）呈推流状态，而在长期内（如多次循环）又呈混合状态。这两者的结合，即使入流至少经历一个循环而基本杜绝短流，又可以提供很大的稀释倍数而提高了缓冲能力。同时为了防止污泥沉积，必须保证沟内足够的流速（一般平均流速大于大量的循环液所混合稀释，因此氧化沟系统具有很强的耐冲击负荷能力，对不易降解的有机物也有较好的处理能力。3131氧化沟从整体上说又是完全混合的，而液体流动却保持着推流前进，其曝气装置出现明显的浓度梯度，到下游区溶解氧浓度就很低，基本上处于缺氧状态。氧化沟设计可按要求安排好氧区和缺氧区实现硝化－反硝化工艺，不仅可以利用硝酸盐中的氧满足一定的需氧量，而且可以通过反硝化补充硝化过程中消耗的碱度。这些有利于节省能耗和减少甚至免去硝化过程中需要投加的化学药品数量。传统曝气的功率密度一般仅为20~30瓦/米G大于100仅有利于氧的传递和液体混合，而且有利于充分切割絮凝的污泥颗粒。当混合液经平稳的输送区到达好氧区后期，平均速度梯度G小于30秒-1，污泥仍有再絮凝的机会，因而也能改善污泥的絮凝性能。中的平均流速，对于维持循环仅需克服沿程和弯道的水头损失，因而氧化沟可比其他系统以低得多的整体功率密度来维持混合液流动和活性污泥悬浮状态。据国外的一些报道，氧化沟比常规的活性污泥法能耗降低20%~30%。4）CASSCASS工艺全称为循环式活性污泥法，CASS池为一间歇式反应器，在此反应器中活性污泥法过程按曝气和非曝气阶段不断重复，将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中进行。因此，它是SBR工艺的一种更新变型。CASS工艺该工艺已广泛应用于城市污水和各种工业废水的处理中。CASS物的生物降解和泥水分离的处理过程。每个CASS生物选择区和3兼氧区位于反应器的进水处：1.辅助生物选择区对进水水质水量的缓冲。32322.通过再生污泥的吸附作用去除有机物，去除率大于80%。3.促进磷的进一步释放和强化反硝化的作用生物选择区是一容积较小的污水污泥接触区。污水和从主反应区内回流的活性污泥在此相互混合接触：1.创造合适的微生物生长条件并选择出絮凝性细菌。到良好的水解作用。3.使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放。4.抑制丝状菌的大量繁殖，克服污泥膨胀，提高系统的稳定性。5.将污泥回流液中存在的少量硝酸盐氮（约为量可达整个系统反硝化量的20%左右。主反应区则是最终去除有机底物的主要场所。主反应区中同时发生有机污染物的降解以及同步硝化和反硝化：化。图4-4 CASS工艺流程图进行反硝化。3333图4-5 CASS运行周期CASS反应器以一定的时间序列循环运行，一个运行周期包括进水-曝气、沉淀、上清液滗除和进水-闲置等阶段。5）生化处理工艺比选A2/OA2/OCASS工艺是目前城镇污水处理厂常用的二级生物处理工艺，这些工艺都具有厌氧段和缺氧段，适用于城镇污水的脱氮除磷处理。因此，对上述工艺作为生化处理工艺进行深层次比选。生化处理工艺方案比选A2/O2AOCFSCASS11112322SVI100243356745641111232233DOP453446512343535通过上述比较，从工程建设、投资、维护难易程度、运行成本、出水水质A2/O工艺作为本次污水厂改扩建项目生化处理单元的选用工艺。以下是我院近年来参与实施的部分工程建设及改造项目2015年北京昌平刘村镇污水处理厂；2016年北京市通州区宋庄镇全部8个城镇污水处理厂；2016年北京市通州区西集镇再生水厂，5000t/d；2017年北京市昌平区镇级污水处理设施PPP项目4个乡镇污水处理厂。除在建项目外，已运行项目均都得了较好的处理效果，出水水质COD≤40mg/L，BOD≤8mg/L，TN≤12mg/L，TP≤0.5mg/L。4.5 深度处理工艺比选污水处理厂仅靠常规生化处理工艺是无法达到《城镇污水处理厂水污染物B处理工艺选择时必须在生化处理工艺后续增加深度处理工艺，使各项指标稳定达到排放标准。深度处理的主要对象与目标是：》去除处理水中残存的悬浮物；脱色脱臭，使水进一步得到澄清。》要进一步降低TP等指标，使水进一步稳定。常规的处理工艺包括混凝沉淀、过滤、活性炭吸附、臭氧氧化、以及膜技术等，视处理目的和要求的不同，可以为以上工艺的组合。表4-9列出了污水回用中通常采用的处理技术及其对应的处理对象。污水深度处理技术×××××××××××××××3636×××××××××××××××××××××在深度处理中，比较常用的工艺为混凝沉淀＋活性砂过滤工艺，工艺原理为：在城市污水回用处理中，向经二级处理后的尾水中投加混凝剂和助凝剂，以破坏水中胶体颗粒的稳定状态，在一定水力条件下，通过胶体间以及和其他微粒间的相互碰撞和聚集，从而形成易于从水中分离的絮状物质。然后絮凝沉淀后的出水进入过滤器内部，经底部布水器均匀分配后向上逆流通过滤床，过滤后的滤液在过滤器顶部汇集后溢流排出过滤器系统，可使得澄清、过滤在同一个池体内可全部完成。混凝沉淀、活性砂过滤处理效率见表4-10。混凝沉淀过滤的处理效率%50~6030~5070~80SS40~6040~6070~80BOD530~5025~5060~70CODcr25~4015~2535~60TN5~105~1010~20TP40~6020~3060~80近年来，为了保证出水水质和操作运行的稳定性，人们一直在努力寻找高效可靠的分离污泥的方法。膜分离活性污泥法作为一种新型高效的废水处理方法，是把膜分离技术与传统的废水生物处理方法（活性污泥法）相结合，用膜分离设备取代传统活性污泥法中的二次沉池，从而可以强化活性污泥与处理水的分离效果。而且可以通过膜分离的作用，将二沉池无法截留的游离细菌和大分子有机物完全阻隔在生物池内，尤其是那些增值速度慢的细菌，由于膜的截留作用而在曝3737气池中得到富集，增加了它们与污泥的接触时间，从而可以提高有机物和氮、磷的去除率。下面就两种常见的深度处理工艺进行比选：深度处理工艺方案比较SSSSSS24磷，使其出水能够稳定达到一级A标准。同时，混凝沉淀+活性砂过滤工艺投资费用较省，运行管理均有成熟的经验可借鉴，因此，深度处理工艺选择混凝沉淀+活性砂过滤工艺。38384.6 各阶段去除效率表表4-12 各阶段去除效率表2A/OCODCr2752615%5280%4710%455%BOD594905%8.990%8.55%85%SS1906070%1575%7.150%540%NH3-N22222.290%2.22.2TN36361270%1212TP662.450%60%0.333%4.7 污泥处理工艺选择1、处理处置对象污水处理过程中将会产生剩余污泥和栅渣，剩余活性污泥来自于改良A2/O工艺生化池和混凝沉淀池的剩余污泥，栅渣来自于污水厂的粗、细格栅。不同污泥的物理化学特性有所不同，影响污泥产量的主要因素有污水水质和生物处理系统的运行条件。污水水质对污泥产量的影响主要体现在进水有机物和进水悬浮固体量，运行条件有泥龄、负荷、溶解氧等，起关键作用的是泥龄，泥龄的长短将影响有机物的生物降解效果和微生物固体的内源衰减量，从而影响污泥的产量。2、处理处置目的活性污泥法中产生的污泥，有机物含量较高，并且很不稳定，易腐化，含有大量病菌及寄生虫，为此必须进行必要的污泥处理。污泥处理的目的：1）减少有机物，使污泥稳定化；2）减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；3）减少污泥中有害物质。3、栅渣量栅渣量为：1.0t/万m3污水计算，因此，每天的栅渣量为：39391.0t/万m3污水/d×0.2t/1万m3＝0.2t/d＝200kg/d。4、污泥量改良A2/O工艺生化反应池的污泥产率按万吨污水产泥量1.2吨计算，则剩余污泥量为1200kg/d。混凝沉淀池的污泥产率根据加药量计算，污泥量约为50mg/t，则混凝沉淀池每天化学污泥产量为500kg/d。所需要处理的污泥总量为1700kg/d，泥饼按照含水率60%算，脱水之后的污泥量为约4.25t。5、栅渣处置工艺由于栅渣与城市生活垃圾的组成成分及性质相似，且产生量比一般城市生活垃圾要小得多，为了充分利用现有设施，提高规模效益，建议污水站栅渣垃圾委托环卫部门统一收集、运输和处理。6、污泥脱水工艺在污水处理工程中，分离出来的污泥一般采用机械脱水形式，以便于运输和进一步的处置。机械脱水主要分为带式脱水机及离心脱水机，根据两种机型的特点，我们进行了方案比较，具体如下：带式脱水机可以使污泥含水率降到80%左右。脱水机通过压滤布给污泥提供持久的压力，水透过滤布，使泥水进行分离。为了使脱水具有好的效果，需要降低污泥颗粒的亲水性，投加絮凝剂。带式脱水机的优点是工作效率较高，用电量低，操作易实现自动化。设备国产化比例较高等。但是污泥加药系统过程复杂，配套设备多，管理较不方便，而且工作环境较差，脱水后的污泥含水率有待于进一步提高。离心脱水机是利用加入絮凝剂的污泥进入离心机后作相对运动，在离心力的作用下产生速度差，使游离出来的水在离心力的作用下得到脱除。其流程较简单。可以在一台机器内完成全部的脱水过程。污泥全封闭，占地面积小，操作人员工作环境好。离心脱水机可适应不同进泥的含水率，适应范围较大，只要调整离心机的转速，即可满足各种条件的变化，达到对不同性质污泥脱水的目的。但是离心脱水机的耗电量较大，设备一次性投入较高。根据离心脱水机及带式脱水机的各自特点，具体比较如表4-13所示。4040表4-13 脱水机经济技术比较表1234562473~5‰3~5‰875%80~82%91012813考虑到近期污泥产量较小，且在工程投资、日常操作管理方面带式脱水机比较有利，因此本次设计采用带式浓缩脱水机一体机。7、污泥深度脱水工艺目前国内比较成熟的污泥深度脱水工艺有连续深度脱水压滤工艺和高压半框深度脱水工艺。两种技术的主要对比见表4-14。4141表4-14 污泥深度脱水技术比选污泥深度脱水方法连续深度脱水压滤工艺高压板框深度脱水工艺应用形式直接以常规脱水泥饼为进料，不需脱水稀释，直接通过改性机在半固态下与改性剂混合改性后深度脱水须将常规脱水泥饼加水稀释成流态，再加改性剂调理后进行深度脱水占地面积要求占地面积小占地面积较前者大一倍以上加药量5~8%（同80%含水率污泥的质量比）同前单位能耗对电网冲击负荷低电耗：>15kWh/t泥饼。设备间歇运作，对电网冲击负荷高配套设备配套设备少，均为常规设备高功率设备根据上述工艺特点的比较，以及污水厂现状污泥脱水系统升级改造后的使用情况来看，连续深度脱水压滤工艺确实具有很大的优越性，经过脱水的污泥含水率可达到55%以下，因此推荐为扩建项目污泥脱水系统的选用技术。8、污泥处置经脱水之后污泥外运至盖州市垃圾填埋场进行卫生填埋。4.8 消毒工艺选择长久以来，化学法消毒是城镇污水处理厂尾水消毒的首选技术。因其具有容易实现、成本低的优点，所以使用较多，而液氯作为廉价的消毒剂有着最广泛的应用。但氯气是一种具有强烈刺激性的有毒气体，在运输和使用过程中易发生泄漏和爆炸。由于氯氧化性强，易与水中有机物发生反应，对消毒产生干许多还是致死、致畸、致突变的“三致”物质。现在国际上许多国家和地方政府已限制氯及其衍生物的使用。其中二氧化氯消毒、紫外线消毒、次氯酸钠消毒在最近几年应用最为广泛。42421）二氧化氯消毒二氧化氯于年首先由HumphryDavy1944NiagaraFalls目前在欧美国家，二氧化氯在水厂中的使用已日趋普遍。67.47）是一种黄绿色气体，具有与氯相同的刺激性气味，其沸点为11℃，凝固点为-59℃。二氧化氯的气体极不稳定，在空气中浓度为10%时就有可能发生爆炸，在45~50℃时会剧烈分解。二氧化氯的水溶液在较高温度与光照下会生成ClO2-与ClO3-，因此应在避光低温处存放。二氧化氯溶液浓度在10g/L以下时，基本没有爆炸的危险。只能在使用现场临时制备。与氯不同，二氧化氯的一个重要特点是在碱性条件pH值的含氨的系统中可发挥极好的杀菌作用。而且二氧化氯对藻类也具有很好的杀灭作用。关于二氧化氯的杀菌机理，有很多解释。有人认为二氧化氯会附着在细胞壁上，然后穿过细胞壁与含疏基的酶反应而使细菌死亡。二氧化氯会很快地抑C14标记的氨基酸合成为蛋白质。就运行成本而言，二氧化氯消毒成本要比氯成本要高。2）紫外线消毒紫外线用于水的消毒，具有消毒快捷，不污染水质等优点，因此近年来越来越受到人们的关注。目前在欧洲已有两千多座饮水处理厂采用紫外线进行消毒。同时，紫外线技术在高纯水制造工艺中得到了非常广泛的应用，尤其是微电子工业高纯水系统，几乎已离不开紫外线杀菌装置。展望未来，紫外线技术在21世纪仍将是人们所关注的消毒技术之一。水的紫外线消毒，是通过紫外线对水的照射进行的，是一个光化学过程。光子只有通过系统中分子的定量转化而被吸收后，才能在原子和分子中产生光化学变化。换句话说，若光没有被吸收则无效。当紫外线照射到微生物时，便4343发生能量的传递和积累，积累结果造成微生物的灭活，从而达到消毒的目的。表4-15 紫外线消毒的设计要求表121253.7nm212000h34011%~3%石英套结垢是紫外线消毒器运行时存在的一个问题。石英套结垢会降低紫外线的穿透能力，从而大大地降低其杀菌效果，需要配置自动清洗装置，并在必要时进行人工清洗。就本工程而言，处理后出水大部分通过再生水回供管线输送至热电厂和其他工业企业作为循环冷却水和其他工业用水使用。根据相关设计规范，需要保证再生水回用管网末端的出水余氯大于2mg/L。紫外消毒的方式无法提供余氯以保障再生水管道内的再生水不发生二次污染，因此采用投加二氧化氯消毒的方式作为推荐的消毒工艺。4444第5章 污水厂改扩建工程方案设计5.1 工艺设计5.1.1 污水处理工艺流程污水厂扩建工程采用改良A2/O工艺+混凝沉淀+活性砂过滤+二氧化氯消毒作为污水处理的主体工艺，污水处理流程如图5-1所示。图5-1 污水处理工艺流程图污水首先进入已经建成的粗格栅及提升泵站，经粗格栅拦截污水中的大块漂浮物后，经污水泵提升通过新建的污水输送管进入扩建厂区界区内。扩建项目第一个新建的处理单元是细格栅及旋流除砂池，进一步去除水中的细小悬浮物及砂粒，防止在后续处理单元内沉积淤塞。同时在细格栅间内设置进水水质等水质指标。如遇到大规模的企业污水超标准排放，可能会对全厂的处理造成严重影响时，可发出水质超标报警，并自动通过自动阀门的开启，将超标污水切换排放至新建事故水池中，待分析超经细格栅和旋流除砂池预处理的污水，再进入初沉池进行一级处理，通过重力沉降作用进一步去除污水中的可沉降物质，降低后续生化处理单元的负荷。初沉池保留应急化学除磷的功能，在进水总磷异常超标的情况下，可启动混凝剂投加系统，对原水中的正磷酸盐进行化学混凝反应，并在初沉池中得以沉淀去除。经过初沉池一级处理的污水，进入改良式A2/O工艺的组合式生化反应池。组合池中的厌氧缺氧区内置竖向导流板，将厌氧区和缺氧区隔成几个串联的反应室，每个反应室都是相对独立的上下流式污泥床系统，利用其中内良好的水4545力流态、系统内良好的生物固体截留能力以及系统内流径的大大延长等结构特点对污水进行生物降解，降解后污水进入一体化组合池好氧区，好氧区内配有曝气设备，污水进一步进行好氧曝气降解，并通过控制回流实现COD、BOD、总氮、总磷等的高效去除，处理后污水进入沉淀区沉淀后出水。组合池沉淀区出水进入混凝沉淀池，并向其中投加混凝剂与助凝剂，进一步去除水中溶解性胶体物质、活性污泥絮体以及游离的磷酸盐，沉淀后出水经过活性砂过滤器后进入接触消毒池，经投加二氧化氯消毒后自流至现状排水泵站，通过外排泵压力排海。5.1.2 主要工艺设计参数5.1.2.1 粗格栅（利旧改造）现状格栅渠为3座，宽度为900mm，渠道深度5400mm，其中2条渠道安装了格栅除污机，另外1条未安装格栅，作为检修备用渠道。改造方案为将备用渠道内安装与现状相同规格的回转式格栅除污机，共计3用1如下：度，运行速度：2m/min，功率：2.2kW主要设计参数》 日平均流量：Q=15000m3/d》 最大设计流量：Qmax=666.7m3/h》 总变化系数：Kz=1.6》 同时使用渠数：2道》 渠道宽度：B=0.90m》 渠深：H=5.4m》 渠道长度：L=6.0m经计算校核，两条渠道同时使用时，按照远期1.5万t/d的平均流量，最大日最大时流量系数Kr=1.6时，栅前水深为800mm，过栅流速0.5m/s。5.1.2.2 进水泵房（利旧改造）现状提升泵池规格为9.2×9.0×10.2m，有效容积为320m3，共有5个潜水泵34646式为1用2备。本次改造方案为在剩余两个水泵安装位上全部安装相同规格潜DN300出水管仍为一期已建成部分的处理设施输水，使用5台水泵中的2台，使用形式为1用1备。其余3台水泵与新增DN400管线连接，为二期新建处理设施输水，使用形式为2用1造可满足远期1.5万t/dKr=1.5时污水分配输送的需要。5.1.2.3细格栅（新建）细格栅间与旋流沉砂池合建，上部建筑采用框架结构。栅渣经螺旋输送压榨机收集挤压脱水后运往厂外填埋。1）主要设计参数》日平均流量：Q=10000m3/d》最大设计流量：Qmax=666.7m3/h》变化系数：Kz=1.6》渠数：2道》渠道宽度：B=0.88m》渠深：H=1.2m》渠道长度：L=4.0m》结构形式：钢筋混凝土结构2）主要设备转鼓式格栅机W=500mmb=3mmN=2.2kW台2无轴螺旋输送机Q=3m3/hN=2.2kW台1电动单梁悬挂起重机T=1tL=5.0mN=2×0.4kW台1电动葫芦T=1tN=3.0kW台1砂水分离器N=1.1kW台1a、转鼓式细格栅设备数量：2台格栅宽度:B=0.500m过栅流速：V=0.7m/s4747栅条间隙：b=3mm功率：N=2.2kWb、无轴螺旋输送机设备数量：1台输送能力：3.0m3/h直径：D＝260mm长度：L=4.5m功率：N=2.2kWc、插板闸门（带手动启闭机）设备数量：4片形式材质：明杆式不锈钢尺寸规格：B×H=880×1200mm3）控制方式根据细格栅前后的液位差由PLC自动控制格栅运行，也可采用定时和手动控制。栅渣输送设备与细格栅联动。在格栅前后设有手电两用启闭闸门，便于检修和切换。5.1.2.4 旋流沉沙池（新建）采用圆形旋流沉砂池，其主要作用是去除大于0.2mm的砂粒，保护后续处理设备。旋流沉砂池的主要优点有：占地面积小，能耗低，沉砂效果好等。本工程设有一组旋流沉砂池，一组造两座。每组沉砂池设1台砂水分离器，沉砂经气提进入砂水分离器，分离后的砂粒为颗粒状无机物，可直接装车外运。1）主要设计参数》 日平均流量：Q=10000m3/d》 最大设计流量：Qmax=666.7m3/h》 变化系数：Kz=1.6》 单池结构尺寸：Φ2.13×2.8m》 处理能力：Q=360m3/h》 数量：2座》 池型：钟氏沉砂池.4848》 排砂方式：气提排砂》 所需风量：1.79m3/min》 结构形式：钢筋混凝土结构2）主要设备a、旋流沉砂器设备数量：2台桨叶转速：n=12~20rpm功率：N＝1.1kWb、砂水分离器设备数量：1台处理能力：Q=5~12L/s转速：n=5rpm功率：N＝0.37kWc、罗茨鼓风机（沉砂设备配套）设备数量：1台风量：Q=1.79m3/min风压：H=34.3kPa功率：N＝2.5kWd、插板闸门（带手动启闭机）设备数量：2片形式材质：明杆式不锈钢尺寸规格：B×H=760×1200mme、插板闸门（带手动启闭机）设备数量：2片形式材质：明杆式不锈钢尺寸规格：B×H=380×1200mm3）控制方式沉砂系统的控制可分为自动和手动，自动控制由现场控制箱和PLC进行。沉砂池的搅拌分离系统连续运行，排砂、洗砂、砂水分离按设定的程序周期运行。4949气提装置按程序控制定时运转，砂水分离器与气提装置联锁运行或手动控制。出水设电磁流量计，监测进水瞬时水量和累计水量。5.1.2.5 隔油池（新建）由于园区企业大多为石油炼化、加工类的企业，其排水会含有一定浓度的石油类物质。为了避免可能发生的企业事故排水状态下排出的含有较高浓度的石油类物质对污水处理厂生化处理工艺造成的破坏性影响，因此在生化处理工艺之前考虑采用平流式隔油池作为预防性处理手段，其主要作用是去除原水中的浮油和部分大于100um的分散性油滴。并去除部分可沉性固体杂质，保护后续生化处理系统免受石油类污染物的影响。其结构由池体、刮油刮泥机和集油管等几部分组成。1）主要设计参数》 日平均流量：Q=10000m3/d》 最大设计流量：Qmax=666.7m3/h》 变化系数：Kz=1.6》 单池结构尺寸：29.7×4.2×3.0m》 单池处理能力：Q=222m3/h》 数量：3座，日常3池并联使用，检修时可2座短时间高负荷运行。》 池型：平流式隔油池》 排泥方式：机械刮泥机》 停留时间：1.6h》 水平流速：2.1mm/s》 结构形式：钢筋混凝土结构2）主要设备a、平流式撇渣刮泥机设备数量：3台设备宽度4.2m，水平速度10~15mm/s。功率：N＝1.1kWb、暗杆式闸阀（配水）设备数量：3个5050形式材质：暗杆式铸铁尺寸规格：DN300c、电动闸板阀（排泥）设备数量：3个形式材质：暗杆式不锈钢尺寸规格：DN200功率：N＝0.37kW5.1.2.6 生化处理组合池包括改良A2/O衬底池，同时合并了污泥池用于储存剩余污泥。考虑到污水量是逐步增加的，因此设置2座组合池，单座处理规模按5000m3/d。以下参数均为单座生化组合水池的设计参数。（1）设计流量平均流量：5000m3/d=208.3m3/h，总变化系数K270.8m3/h（2）主要参数

1.3，则最大处理流量为》 污泥浓度（MLSS）=3~4g/L；SVI=110mL/gMLVSS/MLSS=0.7污泥负荷0.04kgBOD5/(kgMLSS·d)》 0.5h，厌氧池2.0h，缺氧池9.0h，好氧池10.0h；》 》 外回流比：300%~400%》 供气总量：41.2m3/min》 气水比：12:1（采用气提方式回流）》 污泥龄22d，污泥产率系数Y=1.33kgSS/kgBOD5，剩余污泥产量》 中形成均匀浓度的悬浮污泥床，并维持较高浓度的污泥浓度（7~8g/L）》 沉淀池表面负荷0.7m3/m2·h，污泥回流比100%~150%》 组合池规格：60.0×56.0×5.0m》 结构形式：合建式半地上钢筋砼结构51515.1.2.7 絮凝沉淀池（新建）混凝沉淀池由格网式絮凝反应池以及斜管沉淀池合建而成，数量为2座，单座处理规模按5000m3/d。以下参数均为单座生化组合水池的设计参数。a、格网絮凝池》的流速从0.25m/s～0.1m/s不等。各个竖向廊道内部按照500mm间距安装不锈钢格网，控制网眼流速0.5m/s～0.2m/s不等。》 停留时间：25min》 结构形式：合建式半地上钢筋砼结构》 规格尺寸：12.75×4.5×5.5m》 b、斜板沉淀池》 结构形式：斜板式沉淀池》 表面负荷：2～3m3/m2•h》 停留时间：60min》 结构形式：合建式半地上钢筋砼结构》 规格尺寸：12.75×9.5×5.5m》 4×3L×B×H=3000×3000×1800mm，锥斗底部安装管，采用重力排泥5.1.2.8 活性砂过滤系统（新建）a、活性砂滤池》 规格尺寸：13.42×6.75×6.06m》 数量：1座》 材质：钢筋砼》 其中设置活性砂过滤单元10套，技术性能如下：序号参数特征描述1套数102砂床高度（mm）20003平均过滤速度（m3/m2·h）6.514单台过滤面积（m2）65运行方式重力流5252序号参数特征描述6滤床形式移动床7水流方向升流式8反洗方式连续压缩空气提升反洗9反洗水量≤10%（进水量）10最小检修周期（年）＞5设计使用寿命（年）＞1512主要部件材质底部锥斗混凝土浇筑导砂斗不锈钢304布水器不锈钢304洗砂器不锈钢304空气提升器不锈钢304内部连接管不锈钢304》 过滤介质采用天然的、均质的、表面饱满、含硅石量高的天然优质石英砂，其主要性能参数如下：序号参数描述备注1数量（吨）1502有效粒径（mm）1.2～2.03不均匀系数＞1.54比重1.6～1.85使用寿命（年）15b、滤池设备间》 规格尺寸：12.90m×3.6×3.60m》 数量：1座》 材质：钢筋砼》 备注：与活性砂滤池合建》 其中设置：a．空气压缩机及附属设备空气压缩机及附属设备性能参数表：序号参数描述备注1空压机数量（台）21用1备空气流量（m3/min）1.27冷却方式风冷电机功率（kW）7.5电压（V）380频率（Hz）502配套设备冷干机、精密过滤器及管道阀门等。5353b．压缩空气储气罐数如下：序号参数描述备注1数量（台）12容积（m3）0.6材质：碳钢防腐38.0c．控制系统柜控制一到数个气控单元，一个气控柜控制一个或多个砂过滤器单元。a）电气控制柜发出指令停止过滤系统运行。数量1套防护等级IP54b）空气控制柜持压力固定在4的流量。序号参数描述备注1数量（台）11控102重量（kg）22～28kg3门开启角度1304防护等级IP655.1.2.9 消毒清水池及回用泵站（新建）消毒清水池由接触消毒池、再生水储池、回用泵房、消毒设备间合建而成。a、接触消毒池》 数量：1座5454》 材质：钢筋砼》 规格尺寸：13.0×12.5×3.50m，内部分为5个廊道，单个廊道尺寸13.0×2.5×3.00》 接触时间：大于1hb、再生水储池》 数量：1座》 材质：钢筋砼》 规格尺寸：23.7×24.5×5.5m》 有效容积：2600m3》 停留时间：6hc、回用泵房》 数量：1座》 结构形式：钢筋砼》 规格尺寸：13.0×12.5×3.50m》 配套安装变频供水设备1套，其中变频供水泵2台，规格参数Q=300m3/h，H=35m，N=37kwd、二氧化氯发生间》 数量：1座》 结构形式：框架式结构，建于消毒池、再生水储池上部》 规格尺寸：21.0×12.×3.50m》 配套安装二氧化氯发生装置2套，1备1用。规格参数：产量50～4000kg/hN=4kW5.1.2.10 鼓风机房（新建）》 数量：1座》 材质：框架结构，地上，与配电间合建》 规格尺寸：13.0×12.5×3.50m》 其中安装罗茨鼓风机6台，4用2备规格参数：Q=20.6m3/min，P=6m，N=30kW》 电动单梁悬挂起重机1台，参数：T=1tL=5.0mN=2×0.4kW5555》 数量：1座》 材质：钢筋砼，半地下》 规格尺寸：18.0×7.2×3.8m更换现有3台卧式离心泵，2用1备，规格参数Q=150m3/h，H=105m，N=75kW5.1.2.12 综合加药设备间》 数量：1座》 材质：框架结构，地上》规格尺寸：18×6×5.4m》配套安装溶药加药装置3套，功率1.5kw》配套自动溶药加药装置1套，功率2.2kw5.1.2.13 污泥脱水机房（新建）》 数量：1座》 材质：框架结构，地上》 规格尺寸：15×23×5.4m》 配套叠螺式脱水机，3套，功率1.5kw》 配套自动溶药加药装置2套，功率3.0kw》 污泥泵，2台，1用1备，Q=10-20m3/hN=2.2kW》 水平螺旋输送机，1套，Q=4.5m3/hL=18mN=4.0kW》 倾斜螺旋输送机，1套