某工業園區3萬m3d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】 75％厭氧池缺氧池好氧池二沉池進水 出水 污泥回流150％～250％ 倒置A2/O法工藝流程簡圖倒置A2／O工藝與常規A2／O工藝相比，其優點在于將常規A2／O工藝的污泥回流系統與混合液回流系統合二為一，組成了唯一的污泥回流系統，使得工藝流程得到簡化，也減少了管理點。倒置A2／O工藝的缺點是：*缺氧區、厭氧區的進水分配比例較大(一般為3：1左右)，碳源種類的分配不盡合理。*污泥回流比較大，一般為(～)，對系統反應物的稀釋作用依然存在。*與混合液回流相比，污泥回流所需水泵揚程更大，因此其能耗相對于常規A2／0更大，運行費用也更高。*由于污泥回流比很大，通過二沉池底流排出的固體量大大增加，因此倒置A2／0工藝的二沉池面積將會有較大的增加。⑤MUCT工藝UCT(university of Cape Town Process)活性污泥法是一種強化生物工藝，是對A2／O工藝的改進。針對A2／O工藝直接將活性污泥回流至厭氧池會降低厭氧池的效率，使得所需的厭氧池容積較大的問題，UCT工藝活性污泥回流至缺氧池的前端，以便在缺氧條件下充分去除回流活性污泥中的硝酸鹽后，再將活性污泥回流至厭氧池，完全可以做到硝酸鹽的零回流，從而使厭氧池釋放磷的效率大大提高，強化了處理系統的除磷效果。MUCT活性污泥法，是對UCT工藝的進一步改進。其改進的要點是：進一步對厭氧段、缺氧段的設置方式、污泥回流方式進行了優化，增強了EBPR的可靠性，同時提高了運轉的靈活性，可以使生物工藝滿足不同水質、不同季節的需要。厭氧池缺氧池好氧池二沉池進水 出水 ～ 污泥回流 倒置MUCT工藝流程簡圖與A2／O法相比，UCT工藝不同之處在于污泥先回流至缺氧池，而不是厭氧池，再將缺氧池部分混合液回流至厭氧池，從而減少了回流污泥中硝酸鹽對厭氧放磷的影響。MUCT工藝的缺點在于增加了一級污泥回流，使系統更為復雜能耗更高。同時該工藝也未能很好解決系統反應物的稀釋問題。(二)按時間分割的間歇式活性污泥法傳統的SBR是一個間歇式的活性污泥系統，曝氣池與沉淀池合二為一。SBR工藝的一個完整的操作過程，亦即每個間歇反應器在處理廢水時的操作過程包括如下五個階段：①進水期(或充水期)②反應期③沉淀期④排水排泥期⑤閑置期。SBR工藝的特點如下：◆生物反應和沉淀均在一個構筑物內完成，工藝流程簡單，節省占地，造價低；◆良好的處理效果；◆具有較高的脫氮除磷效果；◆對進水水質的波動具有較好的適應性；◆污泥沉降性能好，極不易發生污泥膨脹；SBR還派生出一系列SBR的改型如Unitank、MSBR、ICEAS等。①MSBRMSBR工藝是一種改良型序批式活性污泥法，是八十年代后期發展起來的技術。MSBR工藝的實質是A2／O系統后接SBR，是二級厭氧，缺氧和好氧過程，連續進水、連續出水。因此其處理效果較好。據其發明人介紹，在常規的城市污水條件下，／L。該工藝的主要缺點是設備眾多，空氣堰制造技術復雜，投資較大。因此該工藝適合于出水要求(尤其對磷)非常嚴格、經濟發達的地區使用，如深圳鹽田污水廠即是采用該工藝。②CASTCAST反應器工藝是以生物反應動力學原理及合理的水力條件為基礎而開發的一種具有系統組成簡單、運行靈活和可靠性好等優良特點的廢水處理新工藝，尤其適合要求脫氮除磷處理的中小型城市污水處理廠。CAST的整個工藝為一間歇式反應器，在此反應器中進行交替的曝氣一不曝氣過程的不斷重復，將生物反應過程及泥水的分離過程結合在一個池子中完成。因此，它是SBR工藝及ICEAS工藝的一種最新變型。CAST反應器由二個區域組成：生物選擇區、主反應區。生物選擇區是設置在CAST前端的小容積區，通常在厭氧或兼氧條件下運行。主反應區下部為兼氧區不僅具有輔助厭氧或兼氧條件下運行的生物選擇區對進水水質水量變化的緩沖作用，同時還具有促進磷的進一步釋放和強化以硝化作用。主反應區則是最終去除在機物的場所。CAST工藝脫氮除磷的原理為：除磷是靠厭氧捕捉選擇區(預反應區)和曝氣反應區(主反應區)完成。硝化和反硝化在主反應區完成。從充水／曝氣開始，溶解氧(DO)濃度從Omg／／L的過程中，大約有50％的時間其DO接近于零，約30％時間DO在1mg／L左右，約20％時間DO在2mg／L左右。DO能否進入微生物絮體內，取決于絮體大小和活性污泥的耗氧速率。一般情況下，耗氧速度較快，當DO含量不高時，溶解氧很難進入絮體內部，這樣在絮體內形成了微缺氧環境，而硝化產生的較多濃度梯度的NO3－－N入絮體內部，使絮體內部發生反硝化作用，使硝化／反硝化過程同時發生。無需專設缺氧區和內回流系統。CAST工藝與傳統SBR工藝的不同之處在于：；。生物選擇器是一容積較小的污水污泥接觸區，進入反應器的污水和從主反應器內回流的活性污泥(回流量僅為20％)在此相互混合接觸。生物選擇器的設置嚴格遵循活性污泥種群的反應動力學規律，創造合適微生物生長的條件并選擇出絮凝性微生物，因而可更有效地保持污泥的良好沉降性能；，效果穩定；。CAST工藝與傳統的活性污泥處理工藝及SBR工藝相比，具有以下四個方面的特征：，利用與主反應區分建或合建、位于系統前端的生物選擇器對磷的釋放、反硝化作用及對進水中有機物的快速吸附及吸收作用，增強了系統運行的穩定性；；，采用多池串聯運行，使廢水在反應器的流動呈現出整體推流而在不同區域內為完全混合的復雜流態，不僅保證了穩定的處理效果，而且提高了容積的利用率；，使反應器以厭氧一缺氧一好氧一缺氧一厭氧的序批方式運行，使其具有優良的脫氮除磷效果，降低了運轉費用。本工程污水處理工藝根據上面對目前常用的具有除磷脫氮功能的污水處理工藝所作的綜述可以看出，各種污水處理工藝都有其適用性及優缺點。根據“城市污水處理及污染防治技術政策》(建城[2000]124號)，對于二級強化處理，“日處理能力在1 0萬立方米以下的污水處理設施，除采用A／O法、A2／O法等技術，也可選用具有脫氮除磷功能的氧化溝法、SBR法、水解好氧法和生物濾池法等”。根據x市工業園污水處理廠進出指標的要求及x市實際情況，污水處理工藝宜選擇成熟、穩妥、易于維護管理、運行費用低的工藝。根據近年來國內外專家的論證與實際工程的運行情況，CAST工藝是公認的高效、簡化的污水處理工藝，是中小型污水處理廠的首選工藝。通過上述章節的工藝論證和針對本工程情況進行分析，認為本工程中采用CAST工藝合理可行。CAST工藝流程簡圖見下圖： 柵渣外運處理 沙渣外運處理 加藥 水質調整池沉沙池集水池細格柵池粗格柵池進水 加氯設備測流槽取樣池消毒池CAST反應池 出水 CAST工藝流程簡圖污水首先進入粗格柵去除較大渣物后，進入細格柵，以保證后續處理構筑物的正常運行，再經過沉砂池的處理。以上部分主要去除水中的懸浮物或漂浮物以及砂粒，為污水的預處理階段。污水經沉砂后配水到CAST反應池進行污水生物處理。后設消毒池和污泥泵房。CAST反應池出水流入消毒池進行消毒，達標后經取樣池和測流槽排放。剩余污泥由泵送入污泥池，然后進入脫水機房進行機械濃縮脫水、泥餅外運、衛生填埋。第二節 污泥處理方案論證一、污泥處理工藝選擇根據污水處理推薦方案，本工程經脫水后產生的污泥量約為200kg/d（含固率20%）。污水處理過程中產生的污泥，有機物含量較高，并且很不穩定，易腐化，含有大量病菌及寄生蟲，若不經妥善處理和處置將造成二次污染，必須進行必要的污泥處理和處置，污泥處理的目的是：減少部分有機物，使污泥穩定化。減少污泥體積，降低污泥后續處置費用。盡可能利用污泥中可用物資，回收能源。目前國內外城市污水廠污泥最終處置和利用不外乎農用，衛生填埋、焚燒、拋海以及經必要的處理后作建材利用的幾種途徑，其中焚燒、拋海的方法受到能源消耗，海洋污染等因素的限制，不予提倡。污泥利用于建材的實驗，近年來進行了不少研究，但尚未進入生產應用階段。因此，目前城市污水廠污泥的出路還是應立足于農業應用以及衛生填埋的方法。城市污水廠污泥由于有機物含量高，有較大的肥用價值，長期以來在污泥農用方面做了大量工作，但是化肥的使用在農業上已相當普及，與化肥相比，污水廠污泥由于含水率偏高，在運輸、儲存和使用中帶來諸多不便，同時農用污泥大多不經必要無害化處理，造成了一些環境污染或疾病傳播的問題，影響了農民的積極性。所以，污水廠污泥作為農用必須加強對衛生標準的控制，一般可經過中溫消化處理方法。污泥的衛生填埋是解決污水廠污泥的另一途徑。由于填埋處置具有適用范圍較廣，技術、工藝、設備較簡單，運行管理較方便等優點，特別是與城市生活垃圾一起處置更是一種比較經濟可靠的處理方式，采用該方法在實施中也要采用衛生的填埋技術，堆場技術包括：防滲襯層、表層封土及滲出水及氣體的收集處理設施，防止并減少了二次污染的產生。城市衛生填埋是另一系統工程不屬于本范圍。城市污水廠污泥用衛生填埋的方式，則污水廠污泥原則上可不考慮中溫消化，但必須進行污泥濃縮及脫水，盡可能減少污泥體積。根據本工程的污泥處理要求，擬采用的污泥處理工藝流程為：剩余污泥→污泥濃縮池→儲泥池→污泥脫水→外運或剩余污泥→儲泥池→污泥濃縮、脫水一體化→外運。根據以上污泥處理工藝，因污泥脫水設備的不同而采用如下三個方案進行污泥處理方案比選。方案A：帶式壓濾機帶式壓濾機是連續運轉的固液分離設備，污泥中投加絮凝劑絮凝，經重力脫水，濾布輥輪擠壓脫水后，泥餅隨濾布運行到卸料輥時落下，見流程。方案B：離心脫水機污泥從空心轉軸的分配孔進入離心機，依靠轉筒高速旋轉產生的離心力，利用固液比重不同達到分離固液的目的，見流程。方案C：濃縮脫水一體機將濃縮與脫水兩種功能組合在一個系統中進行污泥處理，污泥首先進入濃縮機，在濃縮機入口處形成泥卷，污泥中的水通過重力進入濾液池，轉鼓內的螺旋輸送機將濃縮后的污泥以一斜槽被送至壓濾機進行脫水，見流程。二、污泥處理方案比較污泥處理三方案參數見下表。 污泥處理工藝參數表 表53工藝參數方案A方案B方案C污泥濃縮池數量（座）設計污泥流量（m3/d）污泥量（kg/d）平面尺寸X有效水深（m）污泥固體負荷（kg/）停留時間（h）2100060003021000600030無儲泥池數量（座）平面尺寸X有效水深（m）停留時間（h）120120120污泥脫水機房數量（座）平面尺寸（m）污泥脫水機數量（座）128X182128X182128X182 污泥處理方案綜合比較表 表54比較項目方案A方案B方案C工藝特點脫水效率較好，附屬設備少脫水效率好，結構緊湊，在密閉狀態下運行，能長期自動連續運轉脫水效率較好，可不設濃縮池運行費相對最低相對最高相對居中投資相對較少，相對居中，相對較高，占地稍多稍多稍少噪聲較輕較大較輕管理工作條件操作管理方便，工作條件差操作方便，工作條件較好操作方便，工作條件好通過以上比較可以看出，盡管方案C在投資上稍高，但不必設濃縮池，為避免濃縮池臭氣對周圍環境影響，推薦采用方案C。第六章 工程設計方案第一節 總體布置一、污水處理廠總平面布置x市工業園污水處理廠東西長220m，南北長176m，污水由西北側進入污水處理廠，出水向南排入贛江。總圖布置中既考慮到城市污水的來向及其處理后的排水方向，同時兼顧風向、地形，以利于創造較好的生活工作環境。x市常年主導風向為東北風，夏季主導風向為偏南風，因此原則上將輔助建筑布置于廠區北部，位于常年風向上風，污水處理建筑物布置在廠區中部，污泥處理區布置在廠區西南側，位于常年風向下風，這樣污水處理中產生之惡臭對廠前區影響較小。同時根據廠址地形條件及氣象條件，生產工藝流程，廠區總平面布置力求達到生產安全，工藝流程合理，功能分區明確，盡量做到廠區環境美化和建筑物實用與美觀相協調統一。二、污水處理廠高程布置污水將一次提升后借重力流經各處理構筑物，并盡量減少提升高度節約能源。污水處理廠設計地面標高在滿足防洪要求，盡可能減少土方量，并與周圍場地道路標高相匹配。三、道路設計廠區內采用汽車運輸，廠區主要道路寬度為6m，次要道路為4m，并構成環狀，道路轉彎半徑不小于6m，便于車輛進出，管道養護及滿足消防要求。路面采用水泥混凝土路面，道路與建構筑物間操作人員出入處用人行道板相連接。四、綠化廠區內的綠化，是污水處理廠保護環境、美化環境和文明生產的重要標志。擬建工程在廠區綠化方面，將采用以下形式：綠地在建筑物的前后空地，道路兩側，構筑物的周圍布置綠