某市污水處理廠建設工程可行性研究報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 20≤≤≤306—9 進出水水質和去除率根據以上分析計算，污水處理廠的主要進出水水質指標與處理效果匯總如下表： 污水處理廠進出水水質匯總表 表3—7污染物進水濃度（mg/l）出水濃度（mg/l）去除率（%）BOD5180≤30COD400≤10075SS250≤30NH3N30≤20TN40≤3025TP5≤40糞大腸菌群數106—107≤1000個/L 大氣污染物排放要求根據設計現狀某市污水處理廠周邊用地情況，考慮大氣污染物排放執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB189182002）二級標準，同時還考慮改善廠區環境及對周邊環境的影響。某污水處理廠廢氣排放最高允許濃度如下表3—8。 廠界廢氣排放最高允許濃度 表3—8 廢氣指標排放濃度氨硫化氫臭氣（無量綱）甲烷（廠區最高體積濃度）廢氣濃度（mg/L）10 設計采用的主要規范及標準216。 《室外排水設計規范》 （GB500142006）216。 《室外給水設計規范》 （GB500132006）216。 《泵站設計規范》 GB/T5026597216。 《給水排水工程設計與施工規范》216。 《鼓風曝氣系統設計規程》 CECS97：97216。 《城市污水處理工程項目建設標準（修訂）2001》216。 《城鎮污水處理廠附屬建筑和設備設計標準》 CJJ3189216。 《城市污水處理廠運行、維護及安全技術規程》 CJJ6094216。 《城鎮污水處理廠污染物排放標準》 （GB189182002）216。 《污水排入城市下水道水質標準》 CJ30821999216。 《地表水環境質量標準》 GB383802002216。 《建筑結構荷載規范》 GB500092001216。 《混凝土結構設計規范》 GB500102002216。 《砌體結構設計規范》 GB500032001216。 《建筑樁基技術規范》 JGJ9494216。 《建筑抗震設計規范》 GB500112001 216。 《構筑物抗震設計規范》 GB5019193216。 《建筑地基基礎設計規范》 GB500072002 216。 《建筑基礎處理技術規范》 JGJ7991 216。 《建筑設計防火規范》 GB500162006 216。 《供配電系統設計規范》 GB5005295 216。 《10KV及以下變電所設計規范》 GB5005394 216。 《低壓配電裝置及線路設計規范》 GB500495 216。 《建筑防雷設計規范》 GB5005794 216。 《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》 GB5005892 216。 《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范》 GB5006292 216。 《通風與空調工程施工及驗收規范》 GB5024397216。 《環境空氣質量標準》 GB30952001 建設廠址的確定 廠址選擇的原則 處理廠建設廠址選擇的原則是：216。 符合“總規”和“分區規劃” ；216。 位于城市主導風向的下風向，并與城市居民點有一定的防護距離；216。 建設部分與后期預留部分界限劃分應盡可能明晰，以便運行管理；216。 近期施工、運行管理方便，遠期有發展余地； 廠址的確定 某市污水處理廠廠址選擇主要考慮以下兩個原則：216。 污水處理廠的位置符合城市規劃，原理城市水源地，并與周邊有一定的防護帶，接近收納水體，少占良田。216。 污水廠應位于流域的下游，盡量利用坡度使污水自流到污水處理廠。根據以上原則，某市污水處理廠擬建于某市南部小埠村南面。該處北距某市邊緣（西寶中線），東南緊鄰排污渠，西邊為農田，地形開闊，地勢由西北向東南傾斜，地面高程405~415m，地處某市水源地的下游，且是某市所有污水的必經之地。水、電、路均方便，符合建廠條件。4 配套截污干管介紹 排水體制 截流倍數 污水系統布置5 污水、污泥處理工藝方案 污水處理工藝的功能要求 污水處理工藝的選擇直接關系到處理后出水的水質指標能否穩定可靠地達到處理要求、運行管理是否方便、建設費用和運行費用是否節省，以及占地和能耗指標是否優化，因此，污水處理工藝方案的選擇是污水處理廠成功與否的關鍵。污水處理工藝的選擇應根據設計進水水質、處理程度要求、用地面積和工程規模等多因素進行綜合考慮，各種工藝都有其適用條件，應視工程的具體條件而定。選擇合適的污水處理工藝，不僅可以降低工程投資，且有利于污水處理廠的運行管理以及減少污水處理廠的常年運行費用，保證出廠水水質。根據第三章節對污水水質的分析，本工程要求的污水處理程度不是很高，對BODCODcr、SS、NH3N、TN、TP、%、75%、88%、%、25%、40%、%。因此，某市污水處理廠的工藝要求進行有良好的脫氮除磷及去除有機物效果的二級生化處理，并且要進行深度處理。 污水可生化性分析 污水處理方法大致可以分為物化法和生化法兩大類，其中生化法由于更經濟、更環保的原因成為規模較大的城市污水處理廠污水處理的首選方法。如若滿足生化處理條件，某市污水處理廠的污水處理也應該選擇生化法。一般而言，城市污水采用方法脫氮除磷處理時需要滿足以下條件： 表5—1 城市污水可生化與生物脫氮除磷標準序號項目要求1BOD5/CODcr≧2BOD5/TN≧3BOD5/TP≧20216。 BOD5/CODcr BOD5/CODcr是判定污水可生化性是否可行的最簡便易行和最常用的方法。一般認為BOD5/CODcr，BOD5/CODcr，BOD5/CODcr，BOD5/CODcr。216。 BOD5/TN（即C/N） C/N比值是判定能否有效生物脫氮的重要指標。從理論上講，C/N≧，但一般認為，C/N≧。216。 BOD5/TPBOD5/TP比值是判別能否生物除磷的主要指標。進水中的BOD5是作為營養物供除磷菌活動的基質，故BOD5/TP是衡量能否達到除磷的重要指標，一般認為該值要大于20，比值越大，除磷效果就越明顯。根據進水水質預測，某市污水廠進水水質有關指標比值與判別標準比較如下：表5—2 進水水質可生化判別表序號進水水質判別指標判別結果1BOD5=150mg/LBOD5/CODcr進水：滿足較好生化反應的條件標準：≧2CODcr=280mg/LBOD5/TN進水：滿足條件標準：≧3TN=40mg/LBOD5/TP進水：36滿足條件標準：≧204TP= 由表5—2可以看出，某市污水處理廠污水處理方法選用生化法是可行的。 污水生化處理級數的選擇 根據預測的進水水質可見，某市污水處理廠不僅需要對BODCODcr、SS有較高的去除率，同時還對NH3N、TN、TP提出了較高的要求，也即要求在去除常規污染的基礎上增加脫氮除磷。我國現行《室外排水設計規范》（GB500142006）給處理污水廠采用常規不同處理級數時對有關污染物的去除率，將某市污水處理廠要求的處理效率與之對比可得表53. 表53 某市污水處理廠需要效率與規范效率比較表序號處理級別主要工藝SS、BOD5去除率比較結果1SSBOD5本次要求2一級處理沉淀法40552030≧88%≧%不滿足要求3二級處理生物膜法60906590接近要求活性污泥法70906595接近要求由表中可以看出，常規二級處理工藝能有效地去除BODCODcr和SS，但對氮和磷的去除是有一定限度的，僅從剩余污泥中排除氮和磷，氮的去除率約為10~20%，磷的去除率約為12~19%，達不到本工程對氮和磷去除率的要求。因此，需要采用污水脫氮除磷工藝。在常規二級處理工藝上除磷脫氮，對BOD5的去除將進一步提高，大量具備除磷脫氮功能的二級處理工藝工程實踐也表明對BOD5的去除可以達到95%以上，因此，對于BOD5而言，具備除磷脫氮功能的二級處理工藝可以滿足其去除要求。綜上分析，本工程污水處理工藝須以具有脫氮除磷的二級活性污泥法或生物膜法為基礎，增加進一步的高效或深度處理，方能保證出水水質穩定達標。活性污泥法在處理城市污水方面具有處理效果好、出水水質穩定、運轉經驗豐富等優點。是目前國內外大多數城市污水處理廠所普遍采用的方法。 處理重點及難點分析 污水處理廠的工藝選擇與設計主要圍繞重點處理項目進行。216。 BOD5某市污水處理廠要求的出水BOD5指標為≤30mg/L，%。從目前采用的一些污水處理工藝來看，處理后BOD5濃度可消減90%以上，再加上本工程由于除磷脫氮高效處理過程對BOD5的進一步消減，完全能夠保證BOD5出水濃度低于30mg/L，因此，BOD5不是本工程的重點處理項目。216。 CODcr CODcr與BOD5的去除基本同步，在本工程中，出水CODcr達到要求值100mg/L以下，去除率為75%，實現容易，因此CODcr的去除不是本工程的處理重點。216。 SS 本工程要求出水SS濃度小于30mg/L，相應去除率為88%。常規的二級處理一般就能使出水SS濃度達到低于20mg/L，但是難以達到穩定在10mg/L以下，但是，出水SS的濃度高低直接影響到出水水質的CODcr、BODP等，因此，SS是本工程的重點處理項目。216。 NH3N 由于該工程出水按照二級出水標準執行，即NH3N出水濃度小于20mg/L。不考慮進水有機氮、出水有機氮等影響因素，%。 污水處理廠進水氨氮的去除主要靠消化過程來完成，由于氨氮的硝化過程遠比碳的氧化過程緩慢，硝化將成為生化處理好氧單元設計的控制因素。對于本工程而言，氨氮基本上要求比較完全硝化才能達到出水標準，但是本工程要求不是很高，因此，NH3N不是本工程的重點難點處理項目。216。 TN 本工程要求出水TN小于30mg/L，相應的去除率為25%，要求相對不是很高。污水處理廠進水TN的去除主要在硝化充分的基礎上靠反硝化過程來完成，工程上通過缺氧階段來實現，反硝化成為缺氧池設計的控制因素，但是25%的去除率在常規生化反映中就可以達到，因此，TN 也不是本工程的重點處理項目。216。 TP，相應的去除率為40%。一般而言，通過具有脫氮除磷效果的生化處理后，出廠水質中磷含量可以達到接近1mg/L，，因此，TP也不是本工程的重點處理項目。綜上所述，根據某市污水處理廠進出水水質，處理率要求較高的為CODcr、BOD5以及SS，即重點處理項目為CODcr、BODSS。 污染物的去除216。 SS的去除 污水中SS的大部分去除主要靠沉淀作用，進一步的去除靠過濾。污水中的無機顆粒和大尺度的有機顆粒靠自然沉淀左右就可以去除，小尺度的有機顆粒靠微生物降解左右去除，而小尺度的無機顆粒（包括尺度大小在膠體和亞膠體范圍內的無機顆粒）則要靠活性污泥絮體的吸附、網絡作用，與活性污泥絮體同時沉淀被去除。污水處理廠出水中懸浮物濃度不僅涉及到出水SS指標，還因為組成出水懸浮物的主要是活性污泥絮體，其本身的有機成分就很高，因此對出水的BODCOD等指標也有著很大的影響，所以控制污水處理廠出水的SS指標是最基本的，也是很重要的。為了降低出水中的懸浮物濃度，應在工程中采取適當的措施，如采用適當的污泥負荷（F/M值）以保保持性污泥的凝聚及沉降性能，投加藥劑，采用較小的沉淀池表面負荷、采用較低的出水堰負荷，充分利用活性污泥懸浮層的吸附網絡作用以及增加過濾環節等。在污水處理方案選用合理、工藝參數取值合理，單體設計優化的條件下，完全能夠使出水SS達到設計要求。216。 BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附和代謝作用，然后對污泥和水進行分離來完成的。活性污泥中的微生物在有氧的條件下將污水中的一部分有機物用于合成新的細胞，將另外一部分有機物進行分解代謝以便或得細胞合成所需的能量，其最終產物是CO2和H2O等穩定物質。在這種合成代謝與分解代謝的過程中，溶解性有機物（如低分子有機酸等易講解有機物）直接進入細胞內被利用，而非溶解性有機物則首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后進入細胞內部被利用。由此可見，微生物的好氧代謝作用對污水中的溶解性有機物和非溶解性有機物都起作用，并且代謝產物是無害的穩定物質。根據有關資料，就很容易使得出水BOD5達到要求。216。 CODcr的去除污水中CODcr去除的原理與BOD5基本相同。CODcr的去除率取決于塬污水的可生化性，它與城市污水的組成有關。對于那些主要以生活污水及其成分與生活污水相近的工業廢水組成的城市污水，這種城市污水的BOD5/，其污水的可生化性較好，出水CODcr值可以控制在較低水平。而成分主要以工業廢水為主的城市污水，或BOD5/CODcr比值較小的城市污水，其污水的可生化性較差，處理后污水中剩余的CODcr會較高，要滿足出水CODcr≤100mg/L有一定難度。某市污水處理廠進水BOD5/CODcr=，污水的可生化性較好，采用二級處理工藝完全能滿足CODcr≤100mg/L設計排放的要求。216。 氮的去除氮在水體中是藻類生長所需的營養物質，容易引起水體的富營養化，因此氮是污水處理廠出水的控制指標之一。污