污水处理工程可行研究报告

*地区污水处理工程可行性研究报告 目 录前言1第一章 总论21.1 项目名称21.2 项目建设规模21.3 项目建设地点21.4 建设单位21.5 可行性研究报告编制单位21.6 可研报告编制范围和内容31.7 研究结果概要31.8 编制依据及基础资料31.8.1 编制依据31.8.2 标准、规范41.9 编制原则5第二章 项目背景72.1 兴城市临海产业区起步区概况72.2 自然条件72.3 临海产业区起步区控规82.3.1 战略目标82.3.6 污水规划9第三章 工程建设的必要性及可行性113.1 工程建设的必要性113.3 工程建设的可行性12第四章 方案论证134.1 污水量预测及设计规模确定134.1.1 建设区域确定134.1.2 用水量预测134.1.3 污水量预测144.1.4 设计规模确定154.2 场址选择154.2.1 场址选择原则154.2.2 场址选择154.2.3 推荐场址的建厂条件164.3 设计水质164.3.1 生活污水水质164.3.1 工业废水水质184.3.3 设计进水水质184.3.4 设计出水水质194.4 工艺方案的确定204.4.1 一级处理工艺204.4.2 二级生化处理工艺204.4.3 三级深度处理工艺254.4.4 消毒274.4.5 污泥处理294.4.6 除臭处理304.5 方案的技术经济比较324.6 推荐工艺论述39第五章 污水管网工程建设445.1 污水管网工程建设内容445.2 污水管网工程规模的确定445.3 污水系统方案确定445.4 污水系统管材的确定455.5 污水管网设计475.5.1 污水管网分区475.5.2 污水管道及附属建（构）筑物475.6 中途提升泵站设计475.6.1 工艺设计475.6.2 电气及自控设计485.7 污水管网及中途提升泵站工程量表50第六章 污水处理厂设计546.1 工艺设计546.1.1设计流量546.2.2主要建（构）筑物546.2 建筑设计616.3 结构设计626.4 电气、自控、通讯设计676.4.1 电气设计676.4.2 自控设计716.5 消防、给水、排水设计756.5.1 消防设计756.5.2 给水设计756.5.3 排水设计756.6 暖通设计766.6.1 设计气象参数766.6.2 供暖设计766.6.3 供暖外网776.7 厂区总体设计776.7.1 厂区总平面776.7.2 厂区竖向设计786.7.3 处理后污水、污泥出路786.8 主要建(构)筑物和主要设备796.8.1 污水处理厂主要建、构筑物一览表796.8.2 污水处理厂主要工艺设备材料表796.8.3 主要化验设备826.8.4 机修及车辆配置836.8.5 主要电气设备表836.8.6 主要自控设备表84第七章 机构设置及人员编制867.1 管理机构867.1.1 机构设置867.1.2 组织管理措施867.1.3 技术管理措施867.2 劳动定员87第八章 工程投资估算及资金筹措898.1 工程建设规模898.2 编制依据898.3 工程建设其它费898.4 资金筹措90第九章 财务评价及经济分析919.1 基本依据919.2 基本数据919.3 财务评价与经济分析929.4 不确定性分析939.5 结论93第十章 环境保护9510.1 厂内环境保护9510.2 厂外环境的保护96第十一章 安全卫生与节能9711.1 安全卫生9711.2 节能98第十二章 招标投标9912.1 招标范围9912.2 招标组织形式9912.3 招标方式99第十三章 结论与建议10013.1 结论10013.2 建议100附件101前言振兴东北老工业基地国策的提出，为东北老工业基地的改造和东北区域经济发展提供了良好的政策环境，为东北老工业基地的体制与制度创新、传统产业的技术化改造与升级、地域组织创新、“三农问题”和社会问题的解决等提供了难得的机遇。随着改革开放的逐步深化，由沈阳、鞍山、抚顺、*、营口、辽阳、铁岭七城市组成的*中部城市群已宣布成立，在交通运输条件的改善、经济社会的联系、基础设施共建共享、城市建设、生态建设和环境保护方面的统筹，逐步呈现出一体化的发展趋势。作为*中部城市群的一分子，对于*地区是一个发展经济、积极参与地域分工、发挥比较优势的良好机遇。为保护区内地表水、地下水资源，建设科学化、规范化的城市污水处理厂已成当务之急，*地区污水处理工程已列入*市政府的工作日程。受*县*镇镇政府的委托，*省城乡建设规划设计院为此开展本项目的可行性报告编制工作。第一章 总论1.1 项目名称*地区污水处理工程1.2 项目建设规模污水处理厂设计规模2万m3/d.。1.3 项目建设地点*地区由*镇、*子镇、*镇组成，位于*县东部。1.4 建设单位建设单位名称：1.5 可行性研究报告编制单位可行性研究报告编制单位：*省城乡建设规划设计院法定代表人：8888单位设计资质：规划甲级；建筑、市政工程甲级；测绘甲级；工程咨询甲级。1.6 可研报告编制范围和内容本报告的编制范围为*地区污水处理工程，主要研究上述工程建设的必要性及可行性，进行建设规模论证、建设方案比较，估算工程投资，提出资金筹措方案和贷款偿还计划，并且进行必要的经济评价。1.7 研究结果概要本可研通过对*地区污水处理工程建设的技术论证和经济分析，认为该项目技术可行，经济合理，具有良好的社会、环境和经济效益。本工程建设项目总投资为4500万元。1.8 编制依据及基础资料1.8.1 编制依据1、中华人民共和国城乡规划法(2008)2、中华人民共和国环境保护法（1989）3、中华人民共和国水法（1989）4、中华人民共和国水污染防治法5、中华人民共和国土地管理法（1998）6、镇规划标准（GB50188-2007）7、*市城市总体规划8、*县城镇体系规划（2001-2020年）9、*镇政府及*乡政府、*子镇政府及各部门、*镇政府及各部门提供的有关基础资料1.8.2 标准、规范1、城市给水工程规划规范（GB50282-98）2、城市排水工程规划规范 （GB50318-2000）3、室外给水设计规范 （GB50013-2006）4、室外排水设计规范（GB50014-2006）5、泵站设计规范（GB/T 5026597）6、城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）7、地表水环境质量标准(GB3838-2002)8、污水综合排放标准(GB8978-1996)9、*省地方标准污水综合排放标准（DB21/16272008）10、城市污水处理厂污水污泥排放标准（CJ3025-1993）11、恶臭污染物排放标准（GB14554-93）12、污水排入城市下水道水质标准（CJ3082-1999）13、城市污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准（GBJ137-89）14、建筑抗震设计规范（GB50011-2001）15、建筑设计防火规范（GBJ16-87）200116、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）17、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）18、混凝土结构设计规范（GB500102002）19、室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范（GB5032-2003）20、给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）21、水工混凝土结构设计规范（SL/T191-96）22、水工建筑物抗震设计规范（SL203-97）23、供配电系统设计规范（GB50052-95）24、建筑物防雷设计规范（GBJ1687）200125、采暖、通风及空调设计规范（GBJ1987）26、城镇污水处理厂附属建筑物和附属设备设计标准（CJJ31-89）27、环境空气质量标准（GB3095-1996）28、工业企业厂界噪音标准（GB12348-90）1.9 编制原则（1）在*地区规划指导下，实行区内污水综合处理，做到区内污水处理后达标排放，获得该建设项目最大的社会效益和环境效益。（2）充分考虑污水处理工艺的可靠性、经济性和先进性。根据我国国情，在合理利用外资的同时，科学地确定设备、设施的技术水平和自动化程度，节省投资和运行成本。（3）以系统工程的思想指导设计，在处理污水的同时，尽可能减少乃至杜绝项目本身形成的二次污染，并力争为生产管理人员创造优美环境。（4）为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，污水处理厂采用双回路或双电源供电，并保证运行设备有足够的备用率。 （5）结合贷款项目要求，按现行政策，进行较为完整的静态和动态的经济分析和评价。第二章 项目背景2.1 *地区概况*地区由*镇、*子镇、*镇组成。*镇位于*县东部，距县城45公里，该镇东临东营坊镇，西接*子、*与草河掌镇，南邻凤城市，北与新宾县接壤，地理位置北纬4114，东经12428。*子镇位于*省*县城东33公里处，座落于铁刹山脚下，*河畔，观音阁水库上游，东经12421，北纬4117。南与*镇为邻，西与田师府镇接壤，东与新宾满族自治县交界，北与清河城镇相望。本田铁路穿越镇区，省级公路本桓线经由本镇，往来车辆众多，交通条件比较便利。*镇位于*东部山区，*市东南86公里，行政属辖*满族自治县。地理坐标为东经12029，北纬4014。周边北邻*镇，西靠小市镇，东接*镇，南连草河掌镇。溪田铁路（*至*）和南田铁路（*至*）的终点位于城镇中部。省级公路本桓线（桓仁至*）和县级公路田长线（*至长甸）经由本镇。城镇西距*县城24公里。2.2 自然条件1、气候条件*镇多年平均气温6.2。据实测资料，该地区最大冻土深1.53m。该地区年平均相对湿度为69%。该镇位于*流域，该地区多年平均降水为800mm左右。年日照时数为26002900小时。多年平均风速2.5m/s,最大风速18m/s，全年最多风向为西南风和西北风。*子镇属温带季风气候，冬季多北、西北风，夏季多南风，四季冷暖干湿分明。多年平均降水量778毫米，多年平均蒸发量1369毫米，多年平均气温6.2，多年最高气温35.5，多年最低气温-37.9，多年平均风速2.5米/秒，最大风速18米/秒，最大冻深1.53米。*镇气候类型属北温带湿润、半湿润季风气候，地处*县东部山区，冬季寒冷，夏季凉爽，年平均气温6.2，最高气温33.4，最低-29.8。无霜期133天，冻结深度1.53米，年均降水量900毫米以上，常年主导风向为冬季多东北风，夏季多西南风，平均风速为3.2米/秒。2、地质地貌条件*镇的地势地貌可以概括为“八峰六水”，所谓八峰是指大叶顶子、老獾顶子、双顶子、六登砬子、三个顶子、姜家砬子、马鞍山、元宝山，六水指*、杉松河、二道河子、三道河子、赵堡小河、后泉眼。*子镇地貌属中低山区，山脊线呈刀脊状南西北东延伸，山坡陡峻，植被发育，山谷多呈“V”型谷。*从南至北流经境内，自然构成了“八山一水半分田、半分道路和庄园”的地貌特征。*镇两侧山峦环抱，全镇有两条河流：杉松河由西向东流经本镇的魏堡村，*镇的王崴、黄堡后注入*；中心河由城镇西南部山中流下，经本镇的全堡村、大堡村和*子镇的沟口村后汇入*。镇内地势自西南向东北降低，平均海拔300米左右。2.3 *地区控规2.3.1 战略目标*镇：建成以集市贸易为主，农产品深加工、矿产加工为辅的商贸型小城镇。*子镇：建成*东部的高效农产品生产、特色养殖生产和加工基地及生态旅游城镇。*镇：建成以铸造、冶炼、石灰石和煤炭开采为主，以商贸流通为辅的工贸型中心镇。努力将*地区打造成城乡一体的，人、自然、城镇和谐的工业城镇、现代物流城镇、特色风貌城镇，成为体现21世纪*东部新城镇风貌和品位、功能综合、环境优美的现代城镇。2.3.2 污水规划1、排水体制根据规划及环保部门的有关规定，确定排水体制为雨、污分流制。2、污水系统 (1) 污水量临海产业区总污水量取生产补充用水量、企业职工生活用水量、公共设施用水量、市政设施用水量总和的85%计算，污水量为5.9万立方米/日。（2）管道布置 污水管道根据地形、地势，尽量让更多的污水以重力流排出为原则进行布置。根据确定的再生水厂位置及临海产业园区道路竖向规划，主干管沿规划路向再生水厂方向铺设。将污水全部截至再生水厂（污水处理厂）进行处理。由于该产业园区地势比较平缓，地下水位比较高，产业园区内污水管线埋深至5米时需设污水提升泵站，提升后排至产业园区再生水厂（污水处理厂）。根据道路网规划，产业园区内共规划2座污水提升泵站。（3）污水处理厂规划在产业园区东北方向新建污水处理厂（与再生水厂合建）一座，占地面积4.5公顷（控制占地面积7.5公顷），采用二级处理，经处理后用作临海产业园区工业用水水源及市政、道路绿地浇洒用水。2.4 排水现状及存在问题2.4.1 排水现状*地区仅有少部分地区铺设排水管道，排水体制为合流制。而且现有的排水管道存在管径偏小、质量差、坡度小等问题，排水不通畅。目前，污水未经处理直接排入河流，使水质受到破坏，并污染了地下水。2.4.2 存在问题（1）*地区排水设施的建设相对滞后，整个地区的排水系统相当一大部分处于无序排放的状态，对受纳水体的环境造成很大的负面影响。（2）缺少污水截流干管，生活和工业污水未经任何处理而直接排放至水体，使水体受到了很大的污染。因此，需要尽快完善*地区污水系统，加快城市污水处理厂的建设进度，从根本上解决水污染的问题。第三章 工程建设的必要性及可行性3.1 工程建设的必要性1、保护地表水及地下水的需要*水域污染问题越来越严重，对生态环境产生了严重的影响，各类特征污染物排放量已远远超过了水体的自净能力。枯水期水质最差，所以在枯水期，水体浑浊、昏暗、鱼虾绝迹，水生态环境完全遭到破坏。同时也对区域的地下水资源形成了潜在的威胁。城市水体的严重污染将不同程度地影响地下水的水质，使其超出国家饮用水水质的标准，给城市居民的身体健康带来危害。2、保护下游观音阁水源的需要因为*地区处于观音阁水库的上游，为了加强对水源地的保护，建立水源地保护区，必须对水质进行严格的监察，严格控制有污染的生产设施用地和工业项目。通过排水系统的建立，实现污水截流，同时加快区内污水处理工程的建设，使该地区生活污水及工业废水达标排放，对保护观音阁水源水质将起到重要作用。3、整个流域治理的需要本工程的实施对于对于改善整个*流域生态环境都起着积极重要的作用。本工程的实施，每年可以削减COD1971吨。对整个辽河流域的环境治理发挥着积极作用。4、改善投资环境，促进可持续发展根据*地区的总体规划，为将*地区打造成城乡一体的，人、自然、城镇和谐的工业城镇、现代物流城镇、特色风貌城镇，必须依赖于良好的投资环境，因为环境质量是城市质量的首要标志，而城市工程的建设又是城市基础设施完善程度的重要指标之一。因此，建设城市工程可以有效改善投资环境，促进社会经济持续发展，从而实现对*地区及周边水资源的保护，使环境保护与经济发展同步。总之，为了保护观音阁水源，落实*省“碧水工程”的具体任务，消除或减少城市污水对城市、流域和近海海域环境的污染，保护生态和人民身体健康，使环境保护的步伐能够与经济发展同步行进，从而进一步优化投资环境，促进经济发展，实现可持续发展战略，建设*地区污水处理工程是非常必要的，也是十分紧迫的，而且，具有显著的社会效益，环境效益和整体经济效益。3.2 工程建设的可行性1、规划条件各镇的总体规划已包含污水处理系统规划。规划中对污水管网及污水处理厂布置提出了宏观设想，并对污水处理厂的实施提出指导意见。2、技术准备*省沈阳、大连、鞍山、抚顺、铁岭、*、盘锦等地已有近30座污水处理厂投入运行，这些工程的成功经验可供本项目借鉴。*地区地处*地区中部，气候条件相对较好，城市工程在技术上是可行的。3、政府重视政府制定的新项目建设计划，为*地区污水处理工程的建设和管理奠定了良好的基础。*省制定了新的污水收费标准，为污水处理厂的正常运行提供了资金保证。综上所述，*地区污水处理工程，技术和经济条件已经具备，比较成熟，项目具备必要性和可行性。第四章 方案论证4.1 污水量预测及设计规模确定4.1.1 建设区域确定本工程的建设区域包括*镇、*子镇和*镇三个镇。4.1.2 用水量预测城市设计用水量包括综合生活用水（居民生活用水和公共建筑用水）、工业企业用水、浇洒道路和绿地用水、管网漏失水量、未预见用水、消防用水，其中浇洒道路和绿地用水及管网漏失水量渗入地下、消防用水排入雨水管网，均不产生污水；只有综合生活用水（居民生活用水和公共建筑用水）、工业企业用水产生污水，排入市政污水管道，需经处理后排放；未预见用水以用水量的10%计算。根据*子镇总体规划预计到2020年镇区人口为1.2万人，根据*镇总体规划预计到2020年镇区人口为3万人，根据*镇总体规划预计到2020年镇区人口为2万人。预计到2020年三个镇的镇区总人口为6.2万人，综合生活用水定额取220 L/人.日，则生活需水量为1.364万m3/d。按照各镇的总体规划，工业用水按综合生活用水的30%计算，则工业需水量为0.335万m3/d。不可预见水量按总水量的15%计算，则不可预见水量为0.218万m3/d。 镇区最高日用水量预测法 表4-1序号项目2020年1人口（万人）6.22综合生活用水定额（L/人.日）2203综合生活用水量（万m3/d ）1.3644工业用水量（万m3/d ）0.5465不可预见水量(万m3/d)0.196总计(万m3/d)2.1014.1.3 污水量预测根据室外排水设计规范（GB50014-2006）、城市排水工程规划规范（GB50318-2000），规定城市综合生活污水排放系数为80%90%，城市工业废水排放系数为70%90%，排水系统完备的城市取大值。随着本工程的建设，污水收集系统日益完善，因此生活污水量及工业废水量均按用水量的85%计。根据给水量预测结果，污水量预测见下表： 污水量预测结果表 表4-2序号项目起步区1最高日用水总量（万m3/d）2.1012产水系数0.853污水量总计（万m3/d）1.794.1.4 设计规模确定根据上述对污水量的预测，确定*地区污水处理工程设计规模为2万m3d。4.2 场址选择4.2.1 场址选择原则污水处理厂的厂址选址应遵循以下原则：1、符合产业区总体规划，近、远期结合； 2、宜设在水体附近，便于处理后的尾水排放，同时考虑污水回用；3、不占或少占农田，同时预留远期扩建余地；4、位于夏季主导风向的下风向；5、尽量使服务区域内的污水均能自流流入污水厂或减少污水提升扬程；6、不受洪水的威胁，有良好的排水条件；7、有方便的交通、运输和水电条件；8、远离居住区，要有卫生防护距离。4.2.2 场址选择遵循以上原则，结合当地的自然条件以及土地使用情况，按照各镇的总体规划，选定污水处理厂位于*子镇中部勾口村，东侧紧邻*，为规划工程设施用地。从服务区域地理位置看，该厂址具有如下优点：1、厂址地势平坦，可因地制宜利用其地势，布置构筑物，减少土方工程量；2、厂址东侧紧邻*，处理出水可就近排入水体； 3、该区域交通便利，供水、供电方便，离人口稠密区域相对较远，对周围环境影响小；4、该区域地势较低，便于城市污水的收集和重力输送，且节省动力费用。5、厂址位于城市主导风向的下游，对周围环境影响较小。4.3 设计水质4.3.1 生活污水水质为进一步确定生活污水水质，参考国内外典型生活污水水质，见表4-3。 典型生活污水水质指标 表4-3序号指标浓度（mg/L）高中低1悬浮物SS3502201002非挥发性7555203挥发性275165804生化需氧量BOD54002001005溶解性200100506悬浮性200100507总有机碳TOC290160808化学需氧量CODcr10004002509溶解性40015010010悬浮性60025015011可生物降解部分75030020012溶解性37515010013悬浮性37515010014总氮TN85402015有机氮3515816游离氮50251217总磷TP158418有机磷53119无机磷105320氯化物CL-2001006021总大肠菌（个/100mL）108-109107-108106-107详见“现代废水处理新技术”表16-36。根据表4-3，结合当地实际情况，确定生活污水进水水质见表4-4。 生活污水进水水质表 表4-4项目COD（mg/l）BOD5（mg/l）SS（mg/l）氨氮（mg/l）总氮（mg/l）总磷（mg/l）pH指标320150160253546-94.3.1 工业废水水质工业污染源的废水需经源内处理后达到污水排入城市下水道水质标准（CJ3082-1999）和*省地方标准污水综合排放标准（DB21/16272008）后再进入市政污水管网系统。由于本项目无源水水质实测资料，根据上述现行排放标准要求，鉴于本项目生活污水比例较少，废水的可生化性较低，因此预测本项目工业废水进水水质指标见表4-5。 工业废水进水水质表 表4-5项目COD（mg/l）BOD5（mg/l）SS（mg/l）氨氮（mg/l）总氮（mg/l）总磷（mg/l）矿物油（mg/l）pHCJ3082-1999500300400358.0206-9DB21/1627200830025030030505.0206-9预测水质42020020030454.0106-94.3.3 设计进水水质根据工业废水及生活污水所占比例不同，通过加权平均，并适当留有余地，确定污水处理厂进水水质为：污水处理厂设计进水水质表 表4-6项目COD（mg/l）BOD5（mg/l）SS（mg/l）氨氮（mg/l）总氮（mg/l）总磷（mg/l）pH生活污水320150160253546-9工业废水420200200304546-9加权平均353167173303846-9设计进水水质360170180304046-94.3.4 设计出水水质污水处理厂出水排入*。根据*省地方标准污水综合排放标准（DB21/16272008），省辖市郊区、县级（含县级市）城镇污水处理厂的出水执行GB 18918城镇污水处理厂污染物排放标准中一级标准的B标准，但根据当地环保局的要求，下游为观音阁水库，因此，*地区污水处理厂出水执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）中一级标准的A标准，设计出水水质如下：CODcr 50mg/L BOD5 10mg/LSS 10mg/L TP 0.5mg/L TN 15mg/L NH3-N 5mg/L pH 69 粪大肠菌群数 1000个/L（2）去除效果污水处理厂进、出水水质和去除率表 表4-7项目COD（mg/l）BOD5（mg/l）SS（mg/l）氨氮（mg/l）总磷（mg/l）PH进水指标3601701803046-9出水指标50101050.56-9去除率(%)86949483.387.5由进出水水质及去除率可知，*地区污水处理厂主要以去除有机物、氨氮、磷为主。4.4 工艺方案的确定4.4.1 一级处理工艺1、粗格栅粗格栅选择栅条间距为20mm回转式格栅除污机。2、沉砂池常采用的沉砂池有曝气沉砂池、平流沉砂池及旋流沉砂池，本工程二级生化处理工艺设厌氧区，需尽量降低污水的溶解氧含量，因此设计不推荐采用曝气沉砂池，而且曝气沉砂池、平流沉砂池占地面积较大，工程投资大，故设计采用旋流沉砂池。4.4.2 二级生化处理工艺1、污水生化处理的可行性分析根据污水处理厂出水水质的设计要求, 处理工艺对 BOD5、SS、N、P均须有效的去除，因此，本污水处理厂的污水处理工艺应具有除磷脱氮功能。原污水能否采用生化处理，特别是原污水水质能否适用于生物除磷脱氮工艺，取决于原污水中各种营养成分的含量及其比例能否满足生物生长的需要 ，因此首先应判断相关的指标能否满足要求。计算污水处理厂原污水中营养物比值见表48。 污水处理厂进水营养物比值 表4-8项 目比值BOD5/CODcr0.47BOD5/TN4.25BOD5/TP42.5（1）BOD5/CODcr 比值污水BOD5/CODcr值是判定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法。一般认为BOD5/CODcr0.45可生化性较好，BOD5/CODcr0.3较难生化，BOD5/CODcr0.25不易生化。表4-8的结果表明，本工程适宜采用生物处理工艺。（2）BOD5/TN( 即 C/N) 比值C/N比值是判别能否有效脱氮的重要指标。从理论上讲 ,C/N 2.86 就能进行脱氮, 但一般认为, C/N 4才能进行有效脱氮。分析进水水质，可满足生物脱氮要求。（3）BOD5/TP比值该指标是鉴别能否生物除磷的主要指标。进水中的 BOD5 是作为营养物供除磷菌活动的基质,故BOD5/TP是衡量能否达到除磷的重要指标，一般认为该值要大于20，比值越大，生物除磷效果越明显。分析进水水质，BOD5/TP ，比值较高，可以采用生物除磷工艺。综上所述, 本污水处理厂进水水质在去除污水中有机污染物的同时可以采用生物脱氮除磷工艺。2、处理程度及处理工艺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。（1）SS的去除污水中SS的去除主要靠沉淀作用，小粒径的无机颗粒则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀并被去除。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BOD5、CODcr、TP等指标也与之有关。因为组成出水悬浮物的主要成分是活性污泥絮体,其本身的有机成份就高, 而有机物本身就含磷,因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、CODcr和TP增加，所以控制污水厂出水的SS指标是最基本的, 也是很重要的。（2）BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附和代谢作用，然后对所形成的生物絮体和水进行分离来完成的。设计BOD5去除率不仅与单项污染物去除率的要求有关,也与污染物去除的总体要求有关。在满足硝化要求时,污水处理系统须有足够的碳源, 可以保证在去除污水中SS、BOD5同时去除污水中氮、磷。（3）CODcr的去除污水中CODcr去除的原理与BOD5基本相同。CODcr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密切关系。本工程BOD5/ CODcr比值较高，污水的可生化性较好，采用生化二级处理工艺可满足CODcr出水要求。（4）氮的去除污水脱氮方法主要有生物脱氮和物理化学脱氮两大类。由于生物脱氮技术的经济性和实用性，目前，生物脱氮是城市污水处理中最经济和最常用的方法。 (5)磷的去除污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。考虑运行的经济性和实用性，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。3、生物脱氮除磷工艺方案所有生物脱氮除磷工艺都包含厌氧、缺氧、好氧三个不同过程的交替循环。应用于城市污水厂的活性污泥法污水处理工艺主要有三个系列：（1）A2/O系列；（2）氧化沟系列；（3）序批式反应器（SBR）系列。其中氧化沟工艺在北方地区很少采用。设计考虑对A2/O工艺和SBR工艺进行比较。（1）A2/O系列A2/O工艺经过不断地发展和改进，目前形成了比较典型的工艺有：如传统A2/O工艺、改良A2/O工艺等。A、传统A2/O法传统A2/O工艺是70年代在厌氧一缺氧工艺上开发出来的同步除磷脱氮工艺，因此具有生物除磷和脱氮的功能。传统A2/O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，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有机物、氮和磷得到去除。厌氧、缺氧与好氧三个功能区严格分开，界线分明，可根据进水条件和出水要求，人为地创造和控制三段的时空比例和运转条件，只要碳源充足(TKN/COD0.08或BOD/TKN4)便可根据需要达到比较高的脱氮效率。A2/O工艺的优点是可以充分利用硝化液中的硝态氧来氧化BOD5，回收了部分硝化反应的需氧量，反硝化反应所产生的碱度可以部分补偿硝化反应消耗的碱度，因此对含氮浓度不高的城市污水可以不另外加碱来调节PH。本工艺在系统上是最简单的除磷脱氮工艺，总的水力停留时间小于其它同类工艺（如巴登甫除磷脱氮工艺）；在厌氧（缺氧）、好氧交替运行的条件下，丝状菌不能大量繁殖，无污泥膨胀之虞，SVI一值小于100，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缓搅拌，运行费用低。厌氧池与缺氧池只设水下搅拌器，使污水与污泥充分接触，所需电量小，运行成本也较低。传统A2/O法的布置形式即聚磷菌生物有效释磷水平的充分与否，对于提高系统的除磷能力具有极其重要的意义，厌氧区在前可以使聚磷微生物优先获得碳源并得以充分释磷。传统A2/O法的缺点：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；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；由于存在内循环，常规工艺系统所排放的剩余污泥中实际只有一少部分经历了完整的放磷、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。为了降低回流污泥中的硝酸盐，必须提高混合液回流量，回流量的提高势必将增加电耗。B、改良型A2/O工艺为了克服传统A2/O工艺的第一个缺点，即由于厌氧区居前，回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响，改良A2/O工艺在厌氧池之前增设厌氧/缺氧调节池，来自二沉池的回流污泥和10%左右的进水进入予缺氧池，停留时间为2030min，微生物利用约10%进水中的有机物去除回流污泥中的硝态氮，消除硝态氮对厌氧池的不利影响，从而保证厌氧池的稳定性。改良A2/O工艺虽然解决了传统A2/O工艺中厌氧段回流污泥中的硝酸盐对放磷的影响，但增加厌氧/缺氧调节池，占地面积及土建费用需相应增加。二沉池缺氧 好氧出 水进水厌氧厌氧缺氧调节池混合液回流剩余污泥排放活性污泥回流改良型A2/O法流程简图2、序批式反应器（SBR）系列SBR工艺经过不断地发展和改进，目前形成了比较典型的工艺有：如传统的SBR工艺和CWSBR工艺等。 (1)传统的SBR工艺SBR工艺的运行模式由进水、反应、沉淀和出水及必要的闲置等五个阶段组成。从进水至出水结束作为一个周期，每一过程均按所需的设定时间进行切换操作，其每一个周期的循环操作过程如下：充水/曝气沉淀撇水闲置。在SBR系统中，一般至少设两个池子，以使整个系统能接纳连续的进水，因此在第一个池子进行沉淀和撇水时，第二个池中进行充水/曝气过程，使两个池子交替运行。SBR工艺基建费用省，无需设置二沉池， 运行费用低。但该工艺全自动运行，对设备、自控系统质量及操作管理要求较高；水位变化大，提升水泵扬程增大，设备利用率低，装机容量也较大。（2）CWSBR工艺CWSBR（Constant Waterlevel Sequencing Batch Reactors）即恒水位序批式反应器，是德国GAA公司研究开发的一项新技术。CWSBR工艺通过柔性水帆的往复运动调节反应池三个区域的体积，保持池内液面不变，在CWSBR单池内连续进水、连续出水，周期性的完成SBR工艺的充水、搅拌、曝气，即缺氧、厌氧、好氧，三个基本控制功能块的任意组合，以及随后的沉淀、滗水过程。可以根据进水水质情况，单个周期实现反应池的多次进水，并按照脱氮除磷各过程对有机底物、DO的不同要求，最大程度上满足微生物的需求。同时使用恒水位滗水器进行滗水，在整个运行过程中，生化池内水面保持不变。CWSBR工艺能够实现这种脱氮除磷机理：缺氧-厌氧-好氧不同顺序的交替组合，而且也能够灵活简单地进行运行参数的调整，并且通过时序上的调整和各功能段状态控制（缺、厌、好）可实现脱氮除磷工艺运行机理。传统的SBR运行状态，每天运行若干周期，每个周期通过时序调整和各时序状态的配合实现：缺氧/厌氧-好氧-沉淀-滗水，即，一个周期实现一次A2O。CWSBR工艺可以非常简单实现一个周期内的多次A2O，并且任意实现A2/O多点进水（进水位置和进水量），不需要考虑自控阀门和管道的复杂设置和运行。同时，依据进水情况，可以通过改变单个周期进水泵的工作次数和工作时间，来增加A2O的次数和改变每次A2O的状态。该工艺具有如下特点：处理效果佳可以给微生物菌群创造最佳的生长环境。因为该工艺的独特性使得在一个周期内，进行多次充水、搅拌、曝气，这几个基本控制功能块可以任意组合，控制反应区内厌氧、好氧次数，使脱氮除磷效果更佳。因为反应区的厌氧好氧的转化是通过调节区的进水和生化反应区的曝气来实现的，是本质上的改变，不同于一般的单步控制或者理论上的改变。由于是恒水位运行，CWSBR的滗水器永远在水面的清水区滗水，这就避免了常规SBR工艺在滗水控制不准确而时常发生的跑泥现象。冬季运行时，由于进水堰口始终处于水面以下，防止低温下可能出现的冰絮对滗水效果的影响。在其沉淀阶段（沉淀工序段），几乎整个反应器均起沉淀作用， 特别是：结合反应末期投加得沉淀剂（化学除磷时）。沉淀阶段的表面负荷比普通二次沉淀池要小得多，且没有进水的干扰，属理想沉淀状态，所以沉淀效果好。此外，CWSBR分三个区，沉淀阶段结束后，出水通过滗水器导入平衡区后再由平衡区排出，此时平衡区又起到了沉淀池的作用，出水效果好。与其它二级处理工艺相比，在同等情况下，CWSBR出水可直接达到一级A排放标准。运行费用低CWSBR工艺是恒水位运行，可减少变水位运行的水头损失；滗水时不产生水头损失，同时不需要污泥及混合液回流系统，从而减少能耗；同时恒水位时，通过溶解氧浓度控制，更加容易控制风机的工况，大大降低风机的运行费用。工艺流程简洁，投资低。CWSBR工艺不需要配设初沉池、二沉池及污泥回流设备。因此，污水处理设施布置紧凑、投资低。监测环节减少CWSBR工艺是恒水位操作，不需要进行水位及泥位的监测，所需监测环节减少。整个系统的成本也随之降低；同时减少运行管理的工作。运行灵活，模块化设计，可实现不同的处理目标。CWSBR反应池可设计成多池模块组合式，单池又可独立运行。CWSBR工艺在流量冲击和有机物负荷冲击超过设计值2-3倍时，仍保持良好的处理效果。特别是CWSBR工艺可通过自动调节运行周期来适应进水水量；当进水浓度较高时，也可通过延长曝气时间的方法实现达标排放，达到抗冲击负荷的目的。当强调脱氮除磷功能时，CWSBR工艺可通过预设的运行程序，按照设定的进水时间及工作周期，并通过自控控制反应池的溶解氧水平来提高脱氮除磷的效果。污泥稳定，易于处理CWSBR工艺的剩余污泥已经基本达到好氧稳定，可脱水性能佳，经过浓缩脱水后可以直接填埋、焚烧或者直接应用于农田，不需要消化，由此实现了建设和运转费用的减少。4、二级生化处理方案确定由以上论述可知，改良A2/O和SBR工艺各有优缺点，具体方案确定详见“4.5方案的技术经济比较”章节。4.4.3 消毒污水经三级处理后，水质已经改善，细菌含量也大幅度减少，但细菌的绝对值仍很可观，并存在有病原菌的可能。因此在排放水体前应进行消毒处理。常用于城市污水处理厂的消毒方法有氯消毒、C102、紫外线等。1、氯消毒氯消毒主要是投加液氯。液氯是迄今为止最常用的方法，其特点是液氯成本低、工艺成熟、效果稳定可靠。现在全自动负压真空加氯机的应用，使液氯消毒危险性大大降低了，已被多数污水处理厂广泛应用。由于加氯法一般要求不少于 30 min 的接触时间，接触池容积较大；2、C102消毒含氯化合物包括次氯酸纳、漂白粉和二氧化氯等。其特点与液氯相似，危险性小，对环境影响较小，但运行成本较高。二氧化氯消毒法：具极强的杀菌能力，是氯气杀菌能力的2-2.6倍。其杀菌机理普遍认为是基于二氧化氯释放的极具氧化能力的原子氧，氧化细菌中可溶性酶，而快速抑制蛋白的合成。当二氧化氯使用浓度低于100PPm时，对人体不会有任何影响，被认为是最安全无毒的消毒剂。二氧化氯制备大多采用氯酸钠法和次氯酸钠法，制备成本基本相当（0.0320.034元/g）。3、紫外线消毒法紫外线是近十多年来发展的一种方法。紫外线消毒的基本原理为: 紫外线对微生物的遗传物质 (即DNA)有畸变作用，在吸收了一定剂量的紫外线后，DNA的结合键断裂，细胞失去活力，无法进行繁殖，细菌数量大幅度减少，达到灭菌的目的。当紫外线的波长为 254nm 时，DNA对紫外线的吸收达到最大，在这一波长具有最大能量输出的低压水银弧灯被广泛使用，在水量较大时，使用中压或高压水银弧灯。紫外线消毒的主要优点是灭菌效率高，危险性小，无二次污染等。并且消毒时间短，不需建造较大的接触池，建消毒渠即可，占地面积和土建费用大大减少。缺点是设备投资高，灯管寿命短，对水中SS 浓度有严格要求。通过以上分析，采用氯消毒运行成本低，但氯的运输当中容易产生泄露，发生事故。目前国内消毒工艺中采用紫外线消毒的污水厂逐渐增多，设备价格也有所下降。对于小型污水厂，采用氯消毒与采用紫外线消毒在工程投资上差距是不大的，紫外线消毒基建规模小，占地省，消毒效果好。二氧化氯消毒效果好，是安全高效的消毒工艺，经常被用于食品等行业，在小型水厂也有应用，但其运行成本普遍认为是比较高的，基本是液氯消毒的4-5倍，消毒的年运行费用很高。经以上比较分析，本设计推荐采用紫外线消毒。4.4.4 污泥处理国内对城市污水处理厂经过处理的污泥处置大都选用卫生填埋和用作农肥的方法处置，有少数厂采用简易静态堆肥处置。以下就焚烧、堆肥与卫生填埋法处置污泥进行比选。 三种污泥处置方法技术比较表 表4-9污泥焚烧处置堆肥处置卫生填埋优点1.污泥无害化、减量化显著；2.占地面积小；3.焚烧减量化后，残渣进入填埋场，延长填埋场的使用年限；1.可做原料再生利用；2.操作较简单，管理较方便。1.污泥处理量大；2.投资省，运行费低；3.操作简单，管理方便，对污泥适应能力强。缺点1.工艺复杂，一次性投资高；2.设备数量多，操作管理复杂；3.能耗高，运行费用高。1.生产周期长（80-90天）；2.严格控制堆肥中的重金属等有害物；3.堆肥价格高，农户不愿接受堆肥。4.污水处理厂用污泥生产肥料市场不成熟。1.占地面积大；2.渗滤液及臭气污染较严重。适用条件污泥热值较高(大于1500kCal/kg)污泥中重金属和有害物含量不超标填埋场地容易选取、运距较近有覆盖土的地方。通过上表可以看出，污泥焚烧处置虽然可以做到污泥无害化、减量化，但工艺复杂，一次性投资高，运行费用高，同时需要污泥热值较高；堆肥处置则生产周期长，须严格控制堆肥中的重金属等有害物，并且堆肥价格高，用污泥生产肥料市场不成熟。而卫生填埋法处置污泥具有处理量大，投资省，运行费低，操作简单，管理方便，对污泥适应能力强，填埋场地容易选取等优点，是国内外处理城市污水处理厂脱水污泥最常用的方法。综上所述，本工程污泥经浓缩脱水后同城市垃圾一并送垃圾填埋场，进行卫生填埋处理。待污水厂运行后经过检测，若污泥适合农肥标准，可以制成有机复合肥送至农田。4.4.5 除臭处理城市污水中会有氨气、甲硫醇、硫化氢、甲硫醚、三氯甲胺等化合物，这些物质在污水输送和处理过程中会散发恶臭，影响人们身心健康。随着社会进步、经济发展、人们环境意识增强和生活质量的不断提高，污水处理厂恶臭气体控制与处理问题已越来越受到重视。推荐工艺污水处理设施中臭气值较大的地方主要是污泥浓缩脱水间及污水前处理部分格栅井、进水泵房集水池、沉砂池、配水井等，尤其是污泥浓缩脱水间是除臭的重点。脱臭方法从最初采用的水洗法，逐步发展到效果较好的微生物脱臭法。常见的方法有水清洗和药液清洗法、活性炭吸附法、臭氧氧化法、土壤脱臭法、燃烧法、填充式微生物脱臭法（生物滤池）等。几种除臭工艺用于污水泵房的比较 表 4-10工艺名称吸附法微生物法（生物滤池）天然植物提取液与恶臭分子的作用可吸附恶臭分子有阻恶臭分子生成与恶臭分子反应并消除，不产生二次污染对室内细菌的作用可稀释细菌浓度抑制细菌的生长抑制细菌的生长、杀菌对室内灰尘的影响对灰尘的影响复杂抑制灰尘飞扬降低灰尘的密度对蚊蝇的影响有利于减少蚊蝇有利于减少蚊蝇有利于减少蚊蝇对室外环境的影响躁音太大不大不大对人体健康的影响无有害影响无有害影响小对室内设备的影响无有微酸腐蚀无对渗透液的作用无降低耗氧植物液在渗透液中可直接分解消除异味分子提供技术设备的地区美国、欧洲、国产日本、美国加拿大、美国基本特点将含臭气的分体经抽气集中，再吸附，除去臭气分子。将含臭气分子的气体抽气集中，再经生物菌类反应，除去臭气分子。将具有分解臭气分子的溶液雾化，直接喷洒在空间，以分解消除臭气分子。设备设置大功率的动力设备和大型的抽气系统。大功率的动力设备和大型的抽气系统。小型的动力设备和简单的输液系统。占地情况需要较大的占地空间。需要较大的占地空间。占地面积小，设备可以灵活放置。运作情况较大功率的动力，耗能大，吸附剂需要定期更换，运作成本较高较大功率的动力，耗能大，生物菌种需要定期更换，运作成本较高。小功率的动力，耗能小，每月适当添加溶液，运作成本较低。现在国内部分污水厂正在尝试运行的除臭工艺中以微生物法（生物滤池）和天然植物提取液除臭为多。填充式微生物脱臭法（生物滤池）在应用中，许多采用国外的技术效果比较好。生物除臭系统分两部分，一是收集系统，二是处理系统。主要由离心风机及臭气输送系统、预洗池、生物滤池、喷淋系统四个部分组成生物滤池内设滤床及填料。生物滤池的作用是微生物在滤池填料上挂膜生成复合生物膜；恶臭物质作为微生物生长繁殖的营养来源，在微生物的代谢活动中被转化为简单的无臭、无味的物质；从而使恶臭气体得以净化。从该工艺实际运用中，主要缺点是：除臭滤池占地大，臭气收集管路复杂。但该工艺若运行管理等措施跟的上，是一种除臭效果很好的工艺。天然植物提取液除臭现在在国内污水厂除臭工艺中也已有了比较好的应用，比如上海松江区三个大型污水厂的脱水间除臭；北京方庄污水厂以及杭州等地的市内大型污水及合流泵站中，还有大型公建、宾馆等地下污水处理间等。天然植物提取液除臭技术是一种实用的技术，虽然工程投资和运行成本均较低，但对臭气去除率有限，且因恶臭浓度和大气是不断变化的，这种方法的效率是不可靠的。生物除臭实用、高效，吸收率达90