污水处理及管网建设

　 宜阳县污水处理及管网建设项目

　北京中金万瑞工程咨询有限公司 二 0 一六年九月

　目

　录

　第一章

　概述 ................................................ 1

　第二章

　项目建设条件与必要性 ................................ 8

　第三章

　处理规模及进出水水质 ............................... 12

　第四章 项目建设内容与规模 .................................. 15

　第五章 工艺方案分析与确定 .................................. 17

　第六章 污水处理程度的确定 .................................. 32

　第七章 厂外配套污水管网工程 ................................ 36

　第八章 污水处理厂工程设计 .................................. 45

　第九章 项目管理及实施计划 .................................. 78

　第十章 环境保护、安全卫生及消防 ............................ 84

　第十一章 节能措施 .......................................... 91

　第十二章 节水措施 .......................................... 96

　第十三章

　投资估算及资金筹措 ............................... 97

　第十四章 环境、社会、经济效益分析 ......................... 100

　第十五章

　项目招标投标 .................................... 102

　第十六章

　结论与建议 ...................................... 104

　附件: 1 1 、附表

　附表:投资估算表 2 2 、附图

　附图:污水处理厂位置图

　3 3 、其他附件

　附件 1:委托书 附件 2:土地部门意见 附件 3:规划部门意见 附件 4:环保部门意见

　1 第一章

　概述 1.1 项目名称与建设单位 1 1. .1 1. .1 1

　项目名称

　宜阳县污水处理及管网建设项目 1 1. .1 1. .2 2

　项目建设单位

　承办单位:宜阳县城乡建设发展投资有限公司 项目负责人:王荣军 1 1. .1 1. .3 3

　可行性研究报告编制单位

　编制单位:北京中金万瑞工程咨询有限公司 资质证书:工咨甲 10420060059 1 1. .1 1. .4 4 项目建设地点

　宜阳县城区,其中城西污水处理厂建设地点位于城关镇凯迪城小区西侧 100 米处;锁营污水处理厂建设地点位于北城区香鹿山镇锁营村东南侧 1000 米处;提升泵站位于香鹿山镇段村东 1000 米处. 1 1. .1 1. .5 5 工程建设规模

　宜阳县城西、锁营污水处理厂设计规模均为 1.0 万米3 /d;段村污水提升泵站日提升 5000 吨;城区 9 条污水管道总长 23736 米. 1.2 可行性研究工作的组成 北京中金万瑞工程咨询有限公司接受宜阳县城乡建设发展投资有限公司的委托,邀请有关方面的专家和技术人员,进行了 现场勘察,收集相关资料,并依据国家及省市有关文件、规范、协议,对该项目进

　2 行可行性研究论证后,形成此报告. 1.3 研究的依据和范围 1 1. .3 3. .1 1

　研究依据

　⑴. 《宜阳县总体规划》(2010-2020). ⑵. 本工程环境影响报告表及环保部门的审批意见. ⑶. 《市政公用工程设计文件编制深度规定》. ⑷. 项目建设单位提供的有关基础资料. 1 1. .3 3. .2 2 设计规范标准

　1、《中华人民共和国工程建设强制性条文》城市建设部分

　 2、《城市污水处理及污染防治技术政策》建城(2000-124 号)

　 3、《河南省地方标准-用水定额》DB41/T385-2009

　 4、《城市给水工程规划规范》GB50282-98

　 5、《城市排水工程规划规范》GB50318-2000

　 6、《室外排水设计规范》(2011 版)GB50014-2006

　 7、《室外给水设计规范》GB50013-2006

　 8、《污水再生利用工程设计规范》

　GB50335-2002

　 9、《城市污水再生利用分类》GB/T18919-2002

　 10、《城市污水再生利用城市工业用水水质》GBT 19923-2005

　 11、《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006

　 12、《地表水环境质量标准》GB3838-2002

　 13、《泵站设计规范》

　GB/T50265-2010

　 14、《建筑给水排水设计规范》(2009 版)GBJ50015-2003

　3

　 15、《污水综合排放标准》

　GB8978-1996 16、《污水排入城镇下水道水质标准》

　CJ343-2010

　 1 7、《城市污水处理厂污水污泥排放标准》

　CJ3025-93

　 1 8、《恶臭污染物排放标准》GB14554-93

　 19、《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31-89

　 20、《城镇污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》CJJ60-2011

　 21、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

　 22、《混凝±结构设计规范》GB50010-2010

　 23、《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002

　 24、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010

　 25、《构筑物抗震设计规范》GB50191-2012

　 26、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002

　 27、《建筑设计防火规范》GB50016-2006

　 28、《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2010

　 29、《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003

　 30、《供配电系统设计规范》GB50052-2009

　 31、《低压配电设计规范》GB50054-2011

　 32、《通用用电设备配电设计规范》GB50055-2011

　 33、《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-2008

　 34、《建筑物防雷设计规范》(2011 年版)GB50057-2010

　 35、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92

　 36、《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005

　4

　 37、《低影响开发与绿色建筑》 1 1. .3 3. .3 3

　研究的范围

　根据国家对建设项目可行性研究阶段的工作范围和深度规定,通过对项目建设的选址和建设条件进行实地勘察,对项目建设的必要性、建设场址及建设条件、建设内容和规模、总平面布置与建筑方案、公用工程、环境保护与安全卫生、消防和投资估算与资金筹措等方面进行综合研究和分析,重点研究和论证项目工程技术方面的可行性,提出建设的内容、方案、投资和资金筹措等内容,为项目建设的决策提供可靠的依据. 1.4 项目提出的背景和理由 宜阳县过去由于经济基础差,基础设施建设薄弱,一直以来,没有形成系统的排水设施,主要道路采用边沟形式排水,排水管网尚未形成系统,部分居住区无排水设施,污水自然排放,对环境有较大影响. 自改革开放以来,宜阳县的建设发生了 翻天覆地的变化,人民生活水平也有了 很大程度的提高.产业上农业经济稳步发展的同时,在宜阳县城关镇规划 20 亩用地建设宜阳县城关镇城西污水处理厂,以形成具有地方特点和较好经济效益的工业体系. 随着宜阳县城区人口快速增长,建成区面积不断增加,城镇污水的排放量也显著增加,因此健全完善宜阳县排水系统,兴建宜阳县污水处理及管网项目是非常必要的.同时宜阳县污水处理及管网也是《宜阳县总体规划(2010-2020)》中的建设项目.项目建设必要且可行.

　5 1.5 建设内容和规模 本次新建的宜阳县污水处理及管网工程主要建设内容包括污水处理厂工程和厂外配套的污水管网工程及提升泵站,其中污水处理厂工程总占地面积为 54 亩,2 个污水处理厂污水处理规模均为 10000 米3 /d. 主要建设内容如下: (1)城西污水处理厂工程:污水处理构筑物 14483.5 米3 (粗格栅315 米3 、细格栅与旋流沉砂池 28.75 米 3 、配水井 45 米 3 、前置厌氧池 1089 米3 、奥贝尔氧化沟 8144 米 3 、二沉池 2661 米 3 、污泥泵池 150 米3 、混合及配水池 96.6 米 3 、高密度沉淀池 901.4 米 3 、转盘滤池 52.5 米3 、集水池 236.25 米 3 、接触消毒池 720 米 3 、污泥缓冲池 44 米3 等); 生产生活附属设施 1336.2 米2 (进水泵房 52.5 米 2 、集水池泵房52.5 米2 、污泥脱水机房 180 米 2 、变配电所 108 米 2 、加药间 43.2 米2 、加氯间 54 米 2 、汽车库 144 米 2 、门卫室 30 米 2 、维修间与仓库 252 米2 、综合楼 450 米 2 等). (2)锁营污水处理厂工程:污水处理构筑物 14483.5 米3 (粗格栅315 米3 、细格栅与旋流沉砂池 28.75 米 3 、配水井 45 米 3 、前置厌氧池 1089 米3 、奥贝尔氧化沟 8144 米 3 、二沉池 2661 米 3 、污泥泵池 150 米3 、混合及配水池 96.6 米 3 、高密度沉淀池 901.4 米 3 、转盘滤池 52.5 米3 、集水池 236.25 米 3 、接触消毒池 720 米 3 、污泥缓冲池 44 米3 等); 生产生活附属设施 1336.2 米2 (进水泵房 52.5 米 2 、集水池泵房

　6 52.5 米2 、污泥脱水机房 180 米 2 、变配电所 108 米 2 、加药间 43.2 米2 、加氯间 54 米 2 、汽车库 144 米 2 、门卫室 30 米 2 、维修间与仓库 252 米2 、综合楼 450 米 2 等). (3)污水提升泵站 1 座. (4)厂外配套污水管网工程:厂外污水管道 23736 米,管径DN500～700. 1.6 项目管理与实施 建议设置宜阳县污水处理及管网项目筹建处,由各类专业技术和管理人员组建成,下设行政管理、计划财务、施工管理、设备材料管理及技术管理 5 个职能部门,以为保证宜阳县污水处理及管网工程项目的有效管理和顺利实施. 本项目建设周期为 12 个月.2016 年 9 月—2017 年 8 月底. 1.7 投资估算及效益情况 本项目建设总投资为 8200.00 万元. 资金筹措方案为:申请上级专项建设基金和商业贷款. 宜阳县污水处理及管网工程是保护环境,造福社会,利国利民的环保工程,其主要的效益体现在环境效益方面.该项目建成后,将大大降低城市污水对环境的污染. 1.8 结论与建议 该项目建成后对保护宜阳县城区地下水资源和地面水环境,改善洛河、锁营河水污染现状,保障沿河城乡居民的身体健康将发挥重要作用.对宜阳县城区社会环境条件的改善,提高其招商引资的吸引力,

　7 促进其社会、经济及旅游业的快速、持续发展也将发挥重要的作用. 1.9 主要技术经济指标 主要技术经济指标

　序号 项

　目

　内

　容 单位 数量 指

　 标 1 污水处理厂建设规模(年均日) 米3 /d 10000

　2 厂区占地面积 米2

　36000.18

　3 总建筑面积 米2

　2672.4

　4 污水处理构筑物总容量 米3

　28967

　5 厂区工程费用 万元 6753.76

　6 厂外污水管网配套工程费用 万元 1590.31

　7 工程其它费用 万元 743.55

　8 工程预备费用 万元 702.69

　9 工程建设总投资 万元 8200.00

　8 第二章

　项目建设条件与必要性 2.1 建设条件 2.1.1 宜阳县地理位置及概况 宜阳县位于河南省洛阳市西部,东西长57.5公里,南北宽50公里,总面积 1616.8 平方公里,辖 11 镇 5 乡一个办事处,353 个行政村,总人口 69 万.地貌特征为“三山六陵一分川,南山北岭中为滩,洛河东西全境穿”.地跨东经 111°45″～112°26″,北纬 34°16″～34°42″,东连洛阳,西接洛宁,南与嵩县、伊川交界,北与新安、渑池为邻.全县平均海拔 360 米,县城海拔 195 米. 宜阳县区位优势明显,县城距洛阳仅 30 公里,东北部和东部紧邻洛阳高新技术开发区和洛南新区.洛阳市西南环城高速和正在建设的郑西高速客运铁路穿境而过,焦枝铁路洛宜支线直抵县城.境内现已形成三横(红旗路、文明路、解放路)、二纵(人民路、文化路)、一环(环城路)的路网主框架,另有 130 条大街小巷与县城主干道相连,总长约 3 万米,构成了 县城四通八达、纵横交错的道路交通网络. 2.1.2 地形地貌 宜阳地处豫西浅山丘陵区,地貌特征为"三山六陵一分川,南山北岭中为滩,洛河东西全境穿".地理区划大致可分为洛河川区、宜北丘陵区、宜南丘陵区、白杨和赵保盆地、宜西南山区五大区域.宜北属秦岭余脉,宜南属熊耳山系,境内有花果山、灵山、锦屏山等 22 座知名山峰.宜阳县平均海拔360米,花果山主峰海拔1831.8米,为宜阳

　9 县最高峰. 2.1.3 气象条件 宜阳县属北温带大陆性干旱气候,四季分明,主导风向:冬季以西风为主,西北风次之;夏季以东风为主,东北风次之.年平均气温14.2℃,最热月平均气温 44℃,最冷月平均气温-19℃,平均降雨量665.7 米米,相对湿度 69%.全年光照充裕,无霜期长.主导风向为西风,平均风速每秒 4.3 米.良好的气象条件使工程施工不需要进行特殊处理.该区域地震列度为 VI 度. 本地区气象条件能够满足项目建设需要. 2.1.4 水文条件 宜阳县为多河流地区,总属黄河流域,伊洛河水系.境内洛河流域面积 1502 平方公里,伊河流域面积 160.1 平方公里,涧河流域面积 3.43平方公里.项目区系属黄河流域,区内李沟河向北汇入洛河,韩沟河、郭坪河向南汇入洛河,洛河从宜阳县城区穿过. 2.1.5 工程地质及地震 该区地层为第四系冲积及风积黄土状壤土和粉质粘土组成,地层分布稳定层厚大于 30 米.主要以粉砂及轻压粘土为主,局部地方分部有粘性土,地表为清沙地质,薄夹层及透镜体较多,地层垂直于水平方向变化较大. 根据现行的“中国地震动参数区划图(GB18306-2015)”的规定,本地区地震动峰值加速度 0.05g,建筑物的地震设防烈度为 6 度、设计地震分组第二组.

　10 2.1.6 交通条件 宜阳县境内铁路、高速、快速、省道纵横交错,四通八达.郑西高速铁路客运专线穿境而过,连接国家骨干铁路的洛宜铁路支线直达县城中心,郑卢高速公路横亘宜阳北部,两条临河快速公路直通洛阳市区,省道“两纵两横”(两纵:郑卢路、安虎线;两横:八官线、南车线)贯通东西南北,形成了 “两纵五横”2280 公里的立体城乡路网框架. 2.1.7 社会经济概况 全县辖 11 镇 5 乡,辖 353 个行政村,总人口 69 万,项目所在地区及周边社会稳定,治安状况良好,居民和谐生活,可保证工程建设的顺利进行. 2.2 项目建设的必要性 宜阳县修编的 2010—2020 年总体规划自批复以来正在逐步实施,污水处理厂是总体规划中的建设项目. 改革开放以来,宜阳县的建设发生了 翻天覆地的变化,人民生活水平也有了 很大程度的提高.产业上农业经济稳步发展的同时,在宜阳县北城区,建设的宜阳县产业集聚区省批规划面积 11.95 平方公里,以洛河为界分南北两区.现有企业 93 家,规模以上企业 66 家,投资亿元以上企业有黄河同力、中信重工、升扬硅业、骏马化工、龙羽宜电、红星陶瓷、恒基铝业、乾纳冶金、龙翔建材、福隆特有机硅、凝瑞镁业、新天源生物柴油、宏元工贸、信建德铸钢、益正达实业、强豫农机等 16 家.2009 年,全区固定资产投资完成 32.5 亿元,其中基础设施建设完成投资10.53亿元,实现销售收入36.8亿元,入库税金1.83亿

　11 元,初步形成了 以中信重工、升扬硅业、至尚有机硅、骏马化工为龙头的装备制造、硅材料和精细化工三大特色产业.随着城镇基础设施建设的加快,城区人口快速增长,建成区面积不断增加,工业企业逐步进入宜阳县产业集聚区,城镇污水的排放量也显著增加,由于排水、污水处理设施没有及时配套,大量的生活、生产污水未经处理就近排放,或直接流到住宅外,或就近挖坑集存、渗水地下,或直接排入李沟河、锁营河,甚至直接排入洛河,使得城区地表水环境受到了 严重的污染,已危及到两岸宜阳乡镇主要依赖的浅层地下水,给人民的生活与健康也带来了 明显的负面影响,因此健全完善宜阳县城区排水系统,兴建宜阳县污水处理及管网项目是非常必要的.同时宜阳县污水处理及管网是城镇最重要的基础设施之一,它不仅表明城镇基础设施的完善程度,也是衡量现代化城镇的标志之一.宜阳县污水处理及管网的兴建,不仅有利于宜阳县经济实力、社会地位和人口素质的提高,也是对外开放和吸引内资、吸引外资的重要条件,是城镇发展的战略问题.宜阳县污水处理及管网项目的兴建,不仅可改善宜阳县洛河水污染现状,而且处理后的出水可作为农业用水,也可回用于市政工程用水、工业用水和景观用水,促进宜阳县水资源的优化配置创造条件.因此该项目的建设是十分必要的,宜阳县污水处理及管网的建设和顺利运行必将会产生显著的环境效益、经济效益和社会效益.

　12 第三章

　处理规模及进出水水质 3.1 污水处理规模确定 3 3. .1 1. .1 1 用水量预测

　根据《宜阳县空间发展规划 ( 2009-2020)》,通过现场踏勘,结合宜阳县住房和城乡建设局提供的资料,参照技术规范,对本区域用水量做科学、合理的预测.

　 宜阳县城西、锁营污水处理厂处理污水量均为 l0000 米3 /d,总排水量各为 8500 米3 /d.管网收集率为 0.85,所以最终排入污水处理厂8500 米3 /d,设计处理量均为 10000 米 3 /d. 3 3. .1 1. .2 2 工程规模确定

　宜阳县城西、锁营污水处理厂设计规模均为 1.0 万米3 /d;段村污水提升泵站日提升 5000 吨;城区 9 条污水管道总长 23736 米. 3.2 设计进出水水质 3 3. .2 2. .1 1 设计进水水质

　宜阳县城西、锁营污水处理厂进水为各自项目区内居民生活污水及各个企业排放生产废水.根据现场调研及相关数据.

　 结合工程经验,确定本工程进水水质详见下表. 本工程设计进水水质一览表 BOD 5

　≤250 米 g/l CODcr

　≤450 米 g/l

　SS ≤200 米 g/l pH 6.5～9.5 IP(以 P 计)

　≤5 米 g/l

　TN ≤45 米 g/l

　13 3 3. .2 2. .2 2 设计出水水质

　出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002 一级 A 排放标准,可直接排放,也可作为城市杂用水回用于城市绿化、浇洒道路、冲厕等. 《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002) 一级 A 标准 BOD 5

　≤10 米 g/l CODcr

　≤450 米 g/l

　SS ≤10 米 g/l pH 6～9 NH 3 -H ≤5 米 g/l TN ≤15 米 g/l IP(以 P 计)

　≤0.5 米 g/l

　 3.3 项目原则 3.3.1 选址原则

　污水处理厂选址既要服从老城区和产业集聚区总体规划和远期发展,又要兼顾考虑建厂条件、建设投资、社会影响、生态环境影响等因素,做到合理布局,同时还要考虑配套管线,以便实施.

　 选址遵循以下原则:

　 1、符合宜阳县老城区和产业集聚区总体规划和远期发展的要求.

　 2、减少对城市建成区和区域未来发展的影响,与整个区域发展相协调.

　 3、交通、供电等市政设施较便利.

　 4、充分利用现有设施.

　 5、有良好的水力流程条件.

　 6、项目区排水下游,便于污水的收集.

　14

　 7、配套管网可实施性强. 3 3. .3 3. .2 2 选址

　根据项目选扯规划的初审意见,并综合考虑宜阳县城区的建设现状、功能区规划等方面的因素,本项目建设地址位于宜阳县城区,其中城西污水处理厂建设地点位于城关镇凯迪城小区西侧 100 米处;锁营污水处理厂建设地点位于北城区香鹿山镇锁营村东南侧 1000 米处;提升泵站位于香鹿山镇段村东 1000 米处.

　 项目区地块位于排水管网下游、主导风向下方.周边多为工业企业,少居住用地,对周边用地环境影响低.

　 选址地块满足城市防洪设防要求,距离尾水排放河道很近,场地平整,交通便利,利于工程建设使用.

　15 第四章 项目建设内容与规模 4.1 建设内容 (1)城西污水处理厂工程:污水处理构筑物 14483.5 米3 (粗格栅315 米3 、细格栅与旋流沉砂池 28.75 米 3 、配水井 45 米 3 、前置厌氧池 1089 米3 、奥贝尔氧化沟 8144 米 3 、二沉池 2661 米 3 、污泥泵池 150 米3 、混合及配水池 96.6 米 3 、高密度沉淀池 901.4 米 3 、转盘滤池 52.5 米3 、集水池 236.25 米 3 、接触消毒池 720 米 3 、污泥缓冲池 44 米3 等); 生产生活附属设施 1336.2 米2 (进水泵房 52.5 米 2 、集水池泵房52.5 米2 、污泥脱水机房 180 米 2 、变配电所 108 米 2 、加药间 43.2 米2 、加氯间 54 米 2 、汽车库 144 米 2 、门卫室 30 米 2 、维修间与仓库 252 米2 、综合楼 450 米 2 等). (2)锁营污水处理厂工程:污水处理构筑物 14483.5 米3 (粗格栅315 米3 、细格栅与旋流沉砂池 28.75 米 3 、配水井 45 米 3 、前置厌氧池 1089 米3 、奥贝尔氧化沟 8144 米 3 、二沉池 2661 米 3 、污泥泵池 150 米3 、混合及配水池 96.6 米 3 、高密度沉淀池 901.4 米 3 、转盘滤池 52.5 米3 、集水池 236.25 米 3 、接触消毒池 720 米 3 、污泥缓冲池 44 米3 等); 生产生活附属设施 1336.2 米2 (进水泵房 52.5 米 2 、集水池泵房52.5 米2 、污泥脱水机房 180 米 2 、变配电所 108 米 2 、加药间 43.2 米2 、加氯间 54 米 2 、汽车库 144 米 2 、门卫室 30 米 2 、维修间与仓库 252 米2 、综合楼 450 米 2 等).

　16 (3)污水提升泵站 1 座. (4)厂外配套污水管网工程:厂外污水管道 23736 米,管径DN500～700. 4.2 建设规模

　宜阳县城西、锁营污水处理厂 2 个污水处理厂项目占地 54 亩,设计规模各为 1.0 万米3 /d;段村污水提升泵站日提升 5000 吨;城区 9条污水管道总长 23736 米. 项目总投资 8200.00 万元.

　17 第五章 工艺方案分析与确定

　5.1 处理工艺选择 5 5. .1 1. .1 1 工艺方案选择的原则

　本项目需要建设 2 个污水处理厂,分别为宜阳县城西污水处理厂和锁营污水处理厂.2个污水处理厂采用相同的污水处理工艺.选择合适的污水处理工艺,不仅可以降低工程投资,且有利于项目的运行管理以及减少其常年运行费用,保证出水水质.污水处理工艺应遵循以下原则:

　1、应能满足本项目进、出水水质的要求,适应污水量变化和水质冲击负荷的影响,确保处理效果;

　 2、采用低能耗、低运行费、低基建费、出水水质好、运行管理方便的成熟处理工艺;

　 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;

　 4、便于全面规划,近远期合理衔接,根据发展情况分段逐步实施,更好的发挥投资效益. 5 5. .1 1. .2 2 工艺选择所考虑的因素

　在污水处理工艺选择时,需要考虑以下因素:

　 l、进水水质 污水的有机物浓度对工艺选择有很大影响.当有机物浓度高时,选用厌氧一好氧工艺比较有利,A 段只需较小的池容和电耗就可去除较多的有机物,节省了 基建费和电耗,污水的有机物浓度越高,节省

　18 的费用就越多.厌氧处理多用于大幅削减高浓度有机污染.

　 2、处理规模和当地条件

　 处理规模大小对处理工艺选择影响较大.厂区的环境条件也是确定处理工艺的重要因素,在大城市、人口稠密地区等环境质量要求高的地区,宜采用占地少、卫生条件好的工艺. 5.2 主体工艺比选 根据本次工程确定的进水水质特点和出水水质要求,处理工艺采用生物处理段+深度处理段. 5 5. .2 2. .1 1 生物处理段工艺选择

　 根据本次工程确定的进水水质和出水水质要求,处理工艺拟采用生物脱氮除磷处理工艺.按照构筑物的组成形式、运行性能以及运行操作方式的不同,可以分为活性污泥工艺、生物膜工艺及膜生物反应器三大类.

　活性污泥法

　活性污泥处理工艺主要有三个系列:(1)A2 /0 系列;(2)序批式反应器(SBR)系列:(3)氧化沟系列.

　 1、A2 /0 工艺

　 A2 /0 工艺即厌氧-缺氧-好氧活性污泥法.污水在流经三个不同功能分区的过程中,使污水中的有机物、氮、磷得以去除.该工艺在系统上是同步除磷脱氮工艺,在厌氧(缺氧)、好氧交替运行的条件下可有抑制丝状菌的繁殖,克服污泥膨胀,SVI 值一般小于 100,有利于处理后污水与污泥的分离,运行中在厌氧和缺氧段内只需轻微搅拌.由于

　19 厌氧、缺氧和好氧三个区严格区分,有利于不同微生物的繁殖生长.因此脱氮除磷效果好.目前该法在国内外使用广泛.

　 2、

　SBR 法

　 SBR 是在单一反应池内,按时间顺序实现不同目的的操作达到处理要求的处理系统,其操作过程是周期性的,一个周期的进水、反应、沉淀、出水和待机的过程全在一个设有曝气或搅拌装置的反应池内进行,这种操作周面复始进行,达到不间断处理污水之目的,因而不需沉淀池和回流污泥设备,但由于 SBR 法是严格按时间顺序运行的,其所需装备造价高,控制管理水平要求严格,操作不当将导致污泥随出水流失,造成二次污染,此外该方法总容积利用率低,一般小于50%,仅适用于较小污水量场合.

　 3、氧化沟法

　 氧化沟最初于五十年代出现于荷兰,主要由环形曝气池组成,具有出水水质、处理效率稳定、操作管理方便等优点,同时也能满足生物脱氮要求.氧化沟布置有多种形式,除了 常用的转刷型氧化沟外,还采用垂直轴表面曝气叶轮的 Carrousel 氧化沟以及转盘型曝气器的奥贝尔氧化沟.

　生物膜法

　1、生物滤池 生物滤池使用的生物载体是小块料(如碎石块、塑料填料)或塑料型块,堆放或叠放成滤床,故常称滤料.与水处理中的一般滤池不同,生物滤池的滤床暴露在空气中,废水洒到滤床上.布水器有多种形式,

　20 其中回转式布水器使用最广.回转式以两根或多根对称布置的水平穿孔管为主体,能绕池心旋转.穿孔管贴近滤床表面,水从孔中流出.布水器的工作是连续的,但对局部床面的施水是间歇的,这承继了 污水灌溉间歇灌水的概念.滤床的下面有用砖或特制陶块、混凝土块铺成的集水层,再下面是池底.集水层和池外相通,既排水又通风.工作时,废水沿载体表面从上向下流过滤床,和生长在载体表面上的大量微生物和附着水密切接触进行物质交换.污染物进入生物膜,代谢产物进入水流,出水带有剥落的生物膜碎屑,需用沉淀池分离.生物膜所需要的溶解氧直接或通过水流从空气中取得.生物滤池的占地面积较大.

　2、生物转盘

　 生物转盘是随着塑料的普及而出现的.数十片、近百片塑料或玻璃钢圆盘用轴贯串,平放在一个断面呈半圆形的条形槽的槽面上.盘径一般不超过 4 米,槽径约大几厘米.有电动机和减速装置转动盘轴,转速1.5～3转／分左右,决定于盘径,盘的周边线速度在15米／分左右.废水从槽的一端流向另一端.盘轴高出水面,盘面约 40%浸 在水中,60%暴露在空气中.盘轴转动时,盘面交替与废水和空气接触.盘面为微生物生长形成的膜状物所覆盖,生物膜交替地与废水和空气充分接触,不断地取得污染物和氧气,净化废水.膜和盘面之间因转动而产生切应力,随着膜的厚度的增加而增大,到一定程度,膜从盘面脱落,随水流走.生物转盘无堵塞现象,盘面积利用率高, 比生物滤池占地小.但生物转盘受气候影响大,污水中的挥发性污染物影响环境.

　21

　 膜生物反应器( (米 米 BR)

　膜生物反应器集生物反应器的生物降解和膜的高效分离于一体,是膜技术和污水生物处理技术有机结合产生的新型高效污水生物处理工艺.其工作原理是利用反应器的好氧微生物降解污水中的有机污染物.同时,利用反应器内的硝化细菌转化污水中的氨氮,以去除污水中产生的异味(污水中的异味主要由氨氮产生).最后,通过超滤 膜进行高效的固液分离出水.膜生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了 生物反应器的功能,与传统的生物处理方法相比,具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制等优点,是目前最有前途的污水回用处理技术之一.污水经气浮、过滤工艺处理后,可直接由过滤泵送至米 BR 反应器处理,出水进入储水池消毒即可回用或排放.米 BR 反应器的少量排泥可委托具有危险废物处置资质的企业处置.

　 米 BR 的优缺点:

　 1)出水水质良好稳定,可直接回用.

　 2)占地面积小,容积负荷高,水力停留时间短.

　 3)排泥周期长,在生物自解下污泥量少,操作运行费用低,低能耗且易于自动化控制.

　 4) 米 BR 设备结构简单,可以一体化组装,实现了 集约化、小型化、自动化,并可就地处理、回用中水.

　 5)膜堵塞问题,给操作管理带来不便;膜制造成本偏高,膜生物反应器的基建投资较高.

　22 通过以上论述,各处理工艺系列特点比较详见下表. 各生物处理工艺系特点比较表 项目 A2 /O 工艺 SBR 氧化沟 生物滤池 生物转盘 米 BR 氮处理效果 好 较好 较好 一般 较好 好 运行可靠性 好 好 好 较好 较好 好 工艺可控性 好 一般 一般 较好

　一般

　较好 耐冲击负荷 较好 好 最好 好 一般 好 构筑物占地 较小 较小 大 较大 较小 很小 基建投资 一般 较高 较大 一般 较高 高 运行费用 一般 较高 较高 一般 低 高 规模适用性 各种规模 中小型 中小型

　中小型

　中小型

　中小型

　通过上表比较,结合本工程实际情况,选择 A2 /O 工艺作为污水主处理工艺.

　5 5. .2 2. .2 2 深度处理段工艺选择

　深度处理阶段是污水处理的重要环节,其工艺目的是进一步去除污水中经生物处理段——生物脱氮除磷处理后剩余的污染物质,工艺的选择取决于生物处理段出水的水质和所需达到的水质标准.生物处理段出水中污染物物质为有机物和无机物的混合体,主要包括悬浮物、细菌、藻类等.根据生物段出水水质特点,推荐滤布过滤器和 V 型滤池工艺.

　 ①滤布过滤器

　滤布过滤器技术是上世纪九十年代发展起来的,能有效代替传统滤池或其它絮凝滤池的新型污水深度处理回用技术,与传统的工艺相比,无需混凝、絮凝、砂滤,工艺过程简单,易控制,其过滤出水水质高

　23 于传统工艺.适用于规模化地表水的进一步净化、废水的深度处理与中水回用.在用于污水处理厂深度处理工艺中的过滤工段时,二级生物处理出水后经混凝沉淀进入滤布过滤器系统,水中的飘泥、悬浮物、细小颗粒等物质均能被有效地截除,出水 SS 浓度小于 10 米 g/L.

　 滤布过滤器与其它过滤器相比具有以下特点和优势,最主要的特点是运行稳定、抗冲击负荷能力强、出水水质好、占地少、运行管理简单、一般情况下无需加药.

　 1、出水水质好并且水质和水量稳定.

　 2、设计新颖,耐冲击负荷,适应性强.

　 3、设备简单紧凑,附属设备少,整个过滤系统的投资低.

　 4、设备闲置率低,总装机功率低.

　 5、运行自动化,因而运行和维护简单、方便.

　 6、水头损失比砂滤池小很多.

　 7、运行费用低.

　 8、占地面积比其他滤池小很多.

　 9、设计周期和施工周期短.

　 10、滤前处理系统的事故对滤布滤池的影响较小,并且恢复较快.

　 ②V V 型滤池工艺

　V 型滤池是一种高效、稳定的过滤技术.V 型滤池是快滤池的一种形式,因为其进水槽形状呈 V 字形而得名,因为其滤料采用均质滤料,即均粒径滤料,所以也叫做均粒滤料滤池,整个滤料层在深度方向的粒径分布基本均匀;在底部采用带长柄滤头底板的排水系统,不用设

　24 砾石承托层.V 型进水槽和排水槽分别设于滤池两侧,池子 可沿着长的方向发展,布水均匀.

　 V 型滤池的优缺点

　 优点:采用的是均粒滤料,含污能力很高;

　 气水反洗、表面冲洗结合,反冲洗的效果比其它滤池的好;

　 反冲洗布气布水均匀; 单个池子的面积很大; 可适用于各种水厂,特别是大型中型的水厂. 缺点:池体的结构复杂,滤料较贵;

　 增加了 反冲洗的供气系统; 产水量大时,比同规模的普通快滤池基建投资造价要高. 深度处理段工艺特点比较表 项目 滤布过滤器 V 型滤池工艺 氮处理效果 好 好 磷处理效果 较好 一般 运行可靠性 好 好 工艺可控性 较好

　较好

　耐冲击负荷

　较好

　较好

　操作管理 方便 最复杂 设备数量 一般 较多 构筑物占地 一般

　小 基建投资 一般

　一般 运行费用

　较低 一般 规模适用性 各种规模 各种规模 通过上表比较,结合本工程实际情况,选择滤布过滤器工艺. 5.3 污泥处置方案比选

　 5 5. .3 3. .1 1 污泥处置方案简介

　污水处理厂剩余污泥脱水后,运送至附近的垃圾填埋场进行处

　25 置. 5 5. .3 3. .2 2 污泥处置方案比较

　城市污水处理厂在进行处理的过程中都要产生各种污泥,污泥中有的是截留下来的悬浮物质,有的是由生物处理系统排出的生物污泥.本次污水处理工程的污泥主要是沉淀池产生的剩余污泥. 本工程的污泥产生量虽然不大,但是如不稳妥处理,将造成二次污染.污泥在未经过浓缩前含水率较高,达 99.2%～99.6%,体积很大,所以污水处理厂需要对污泥进行适当的浓缩处理,以减少污泥体积,满足污泥脱水的要求. 1、污泥浓缩

　 污泥浓缩一般有重力浓缩、气浮浓缩及机械浓缩三种方式.

　 重力浓缩的缺点是卫生条件差,占地面积大,效率低,污泥停留时间长,易厌氧化.在北方寒冷地区,还应特别注意保温措施,否则将影响其运行效果.

　 气浮浓缩适用于浓缩轻质污泥,可将含水率 99.5%的活性污泥浓缩到94～96%.其含水率低于采用重力浓缩所达到的含水率,但运行费用较高,系统复杂.

　 机械浓缩是新近发展的污泥浓缩方式,通过将污泥化学絮凝后,以机械方式降低污泥含水率,因此适合各类污泥.可将含水率99.5%的活性污泥浓缩到94%以下,因此可大量减少污泥体积,减少污泥脱水设备的容量,处理效率高,占地省,卫生条件好,其缺点是需要投加化学药剂,同时投资较大.

　26

　 2、污泥脱水

　 污泥一般采用机械脱水,常用的污泥脱水机型主要有带式压滤机、离心脱水机、板框压滤机和螺压脱水机,其中板框压滤机由于受到设备的限制,一般仅应用于小型污水处理厂;螺压脱水机是一种低转速、全封闭、可连续运行的新型脱水机,目前应用较少,设备造价较高.

　 带式压滤机主要有带压型和挤压型.带式压滤机的特点是:滤带可以回旋,脱水效率高,噪音小,能源消耗省,附属设备少,操作管理维修方便,但必须正碗选用有机高分子混凝剂.污泥必须预先进行充分的絮疑,以便加强过滤段的自由脱水,并能适应进一步逐渐加压脱水巴脱水后泥饼的含水率一般在 80%.

　 离心脱水机的优点是结构紧凑,附属设备少,在密闭状况下运行,臭味小,不需要过滤介质,维护较为方便,能长期自动连续运转.但离心脱水机工作噪音较大,当固液比重差很小时不易分离.将泥中若含有砂砾,易磨损设备.脱水后污泥含水率一般在 70～80%.同时离心脱水耗电量大,运行费用高. 5 5. .3 3. .3 3 污泥处置方案确定

　综上所述,带预浓缩的带式压滤机和离心脱水机都能满足要求.考虑本工程污水处理厂规模较小,污泥部分运行成本对项目污水处理成本的计算产生很大影响,因此确定本工程采用带预浓缩的带式压滤机.

　27 5.4 消毒工艺比选 5 5. .4 4. .1 1 消毒工艺比较

　消毒是城市污水处理的必要环节,早在 2000 年 6 月 5 日由建设部、国家环境保护总局、科技部联合发出的“关于印发《城市污水处理及污染防治技术政策》的通知建城 [2000]124 号”中规定“为保证公共卫生安全,防治传染性疾病传播,城市污水处理设施应设置消毒设施”.新排放标准对污水厂尾水消毒有了 更严格的规定,根据出水水质要求,必须采用适当的消毒方式杀灭污水中含有大量细菌及病毒.

　 目前,国内外污水处理厂普遍采用的出水消毒技术有液氯消毒、二氧化氯消毒、紫外线消毒等方法,从工艺的经济性、运行管理的难易、消毒可靠性等方面,这些工艺都各有优缺点.

　1、液氯消毒

　 液氯消毒技术的加氯操作过程简单,价格较低,且在管网中有持续消毒杀菌作用,作为一种成熟的消毒剂,其已有百年的应用历史.但由于氯和有机物反应可生成对健康有害的物质,近年来,氯消毒所引发的环境、安全问题越来越引起人们的重视,有被其他消毒技术取代的趋势.

　2、二氧化氯消毒

　 二氧化氯是新一代广普强力杀菌剂,并可做氧化剂和漂白剂.在可选用的消毒剂中,二氧化氯被认为是其中性价比最优的一种.

　 鉴于二氧化氯独特的消毒优势,目前,欧洲已有数千家水厂采用

　28 二氧化氯作为消毒剂,美国也有 400 余家水厂在消毒工艺中增加了 二氧化氯.我国从 90 年代以后,二氧化氯发生器才开始在一些中小型水厂中加以应用.

　 目前为改善水厂氯消毒所带来的一些问题,尤其是氯气泄漏事件的不断发生,许多城市己停止或准备停止使用氯气进行消毒.二氧化氯发生器的优势逐渐引起人们的关注,一些新建水厂已开始直接选用二氧化氯发生器取代加氯机,另外一些存在氯消毒问题的老水厂也在考虑用二氧化氯对氯气进行改造.

　3、紫外线消毒

　 紫外线消毒是利用波长为 2.0×l0-7

　米～2.95×l0 -7 米紫外线的杀菌作用进行消毒的技术,尤其是波长在 2.6×10-7 米的紫外线. 紫外线消毒技术的主要优点是可省去药剂,不增加水的臭味. 消毒方案的比较详见下表. 项目 液氯 二氧化氯 臭氧 紫外线 消毒效果 较好 好 好 较好 水中溶解度 高 很高 较低 无 水中停留时间 长 长 短 短 消毒效果 一般 一般 最好 好 处理水量 大 大 较小 大 操作管理 较简便 较复杂 复杂 较复杂 操作安全性 不安全 安全 不安全 - 投资 低 一般 高 一般 电耗 低 一般 高 一般 占地 大 较大 大 小 5 5. .4 4. .2 2 消毒技术确定

　经过上述对比,臭氧和紫外线消毒投资成本较高且消毒效果的持续时间短,相比而言,二氧化氯消毒和液氯消毒投资低、消毒效果持续

　29 时间也较长.但是,液氯消毒操作安全性很低,所以本工程消毒工艺推荐使用虽然占地面积较大,但投资省、运行费用低的二氧化氯消毒技术. 5.5 工艺流程

　 处理工艺的选择直接关系到处理后出水水质指标能否稳定可靠地达到设计要求、建设投资和运行成本是否节省、运行管理及维护是否方便及占地指标是否较低,综合上述工艺方案比选,确定污水处理的选定工艺路线为: 一级 A 水质:预处理+A2 /0+沉淀池+絮凝反应+滤布过滤器+消毒.

　30

　进水 一级 A 出水 10000 米3 /d

　 工艺流程框图

　粗格栅及提升泵房

　细格栅及旋流沉砂池

　厌氧段

　缺氧段

　 二沉好氧段

　 滤布滤二氧化氯消10000 米

　 鼓 风栅渣外运 泥饼外运 剩余污泥 混合液回流 应急加 PAC

　污水处理工艺主要由预处理段、生物处理段、深度处理段及污泥处理系统组成.预处理段由粗格栅及细格栅及旋流沉砂池组成;生物处理段由 A2/0 池、二沉池组成,采用鼓风曝气+管式曝气器作为充氧设备;深度处理段为滤布过滤;消毒采用二氧化氯消毒工艺.

　 污水在主体构筑物中依照厌氧、缺氧、好氧的周期运行,污水回流在反复的“好氧--缺氧”中完成去碳脱氮,污泥回流在“好氧--厌氧”的反复中完成除磷.

　 进厂污水经粗格栅去除污水中较大的漂浮物后进入提升泵房,通过进水泵提升后流入细格栅及旋流沉砂池,以去除比较小的漂浮物、油类及砂粒.经预处理后污水顺序进入 A2 /0 池的厌氧段、缺氧段及好氧段,出水经过二沉池和滤布滤池后达标排放或回用,出水达到国家一级 A 标准.

　 二沉池部分生物污泥回流至 A2 /0 池厌氧段及缺氧段,剩余污泥排入污泥浓缩池,由污泥泵送至污泥脱水机房,经脱水后,泥饼外运.各工段产生的栅渣外运. 各处理段主要污染物去除率表

　项

　目 内容 CODcr (米g/L) TN (米 g/L) TP (米 g/L) SS (米 g/L) 粗格栅、细格栅及旋流沉砂池 进水 450 45 5 200 出水 405 44.1 4.9 160 去除率 10% 2% 2% 20% 生物处理A2/0+沉淀 进水 405 44.1 4.9 160 出水 48.6 11 0.3 8 去除率 88.00% 75% 95% 95% 一级 B 标准 60 20 1 20 滤布过滤器 进水 48.6 11 0.3 8 出水 46.17 11 0.3 5.6 去除率 5% - - 30% 一级 a 标准 50 15 0.5 10

　32 第六章 污水处理程度的确定 6.1 污水水质现状调查 根据总体规划,项目区所有工业企业均应在厂内建设污水预处理设施,经处理后出水达到《污水排入城市下水道水质标准》,即达到《污水综合排放标准》三级排放标准,方可进入本项目污水管道系统. 据县环保局提供的有关资料,本项目区的现有工业企业均建设有废水处理站,达到相关的排放标准. 6.2 设计进水水质 6 6. .2 2. .1 1

　生活污水水质

　生活污水水质按人均日污染物指标和总体规划的远期生活污水排放量计算.根据《室外排水设计规范》,并结合当地人均生活用水量和生活水平,对生活污水的污染物排放指标预测如下: BOD 5 :20g/人·日;BOD 5 /CODcr＝0.50; SS: 35g/人·日;TN:

　8g/人·日; TP:

　0.6g/人·日;NH 3 —N:6g/人·日. 综合生活用水指标为 160L/人·日.根据上述生活污水污染物指标计算的生活污水水质为: BOD 5 :125 米 g/L;

　CODcr:250 米 g/L;

　SS:

　218.75 米 g/L;

　NH 3 —N:37.5 米 g/L; TN:

　50 米 g/L;

　 TP:3.75 米 g/L;

　33 6 6. .2 2. .2 2 工业废水水质

　根据宜阳县总体规划,城区所有排入城市污水处理厂的新建、改扩建工业企业,废水排放标准必须满足《污水排入城市下水道水质标准》,即执行《污水综合排放标准》三级标准,其最高允许排放浓度为: BOD 5 :

　≤300 米 g/L;

　CODcr: ≤500 米 g/L; SS 按二级排放标准控制,为≤200 米 g/L;NH 3 —N 和 TP 由于在一般的工业废水中含量较少,执行二级排放标准:NH 3 —N:≤25 米 g/L;TP:≤1.5 米 g/L. 6 6. .2 2. .3 3 混合废水水质预测值

　至规划期末,预测的污水总量为 5.664 万米3 /d,其中生活污水量为3.264万米3 /d,工业废水量为2.40万米 3 /d,比例为0.58:0.42.按此比例计算的混合污水水质指标如下: BOD 5 :198.5 米 g/L;

　CODcr:355 米 g/L;

　SS:

　210.875 米 g/L;

　NH 3 —N:32.55 米 g/L; TN:

　41.6 米 g/L;

　TP:2.805 米 g/L; 6 6. .2 2. .4 4 省内其他同类污水处理厂设计进水水质

　河南省其他同类污水处理厂设计进水水质见下表 6-1 所示.

　表 表 6 6 —1 1

　同类污水处理厂设计进水水质

　 指 标 污水处理厂

　BOD 5

　(米g/l) CODcr (米g/l) SS (米g/l) 氨氮 (米g/l) 总磷 (米g/l) 洛阳市洛新工业集聚区污水处理厂 240 400 200 40 8

　34 沁阳市污水处理厂 260 480 280 40 4.0 开封市东区污水处理厂 150 300 180 40 3.0 孟州市污水处理厂 180 350 200 38 4.0 武陟县污水处理厂 180 420 250 22 2.0 长葛市污水处理厂 180 390 200 35

　项城市污水处理厂 175 380 200 25

　6 6. .2 2. .5 5

　设计进水水质

　根据上述混合废水水质指标预测值,参考河南省其他同类污水处理厂设计进水水质指标,依据建设项目环境影响报告表及其批复,确定本项目污水处理厂设计进水水质指标见下表 6-2 所示. 表 表 6 6 —2 2

　设计进水水质指标

　指 标 项 目 BOD 5

　(米g/l) CODcr (米g/l) SS (米g/l) NH 3 —N (米g/l) TN (米g/l) TP (米g/l) 设计进水水质 200 360 220 35 45 3 6.3 设计出水水质 本工程受纳水体为洛河,洛河地表水功能区属Ⅲ类水域,根据建设项目环境影响报告表及其批复,需执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)表 1 一级 A 类标准.设计出水水质指标见下表 6-3 所示.

　表 表 6 6 —3 3

　设计出水水质指标

　指 标 项 目 BOD 5

　(米g/l) CODcr (米g/l) SS (米g/l) NH 3 —N (米g/l) TN (米TP (米g/l)

　35 g/l) 设计出水水质 ≤10 ≤50 ≤10 ≤5(8) ≤15 ≤0.5 注:括号内数值为水温<12℃时的控制指标. 6.4 处理程度 主要污染物指标的去除率详见下表 6-4 所示. 表 表 6 6 —4 4

　污染物指标去除率

　指 标 项 目 BOD 5

　(米g/l) CODcr (米g/l) SS (米g/l) NH 3 —N (米g/l) TN (米g/l) TP (米g/l) 去除率 ≥95% ≥86.11% ≥95.45% ≥85.71% ≥66.67% ≥83.33%

　36 第七章 厂外配套污水管网工程 7.1 排水体...