建造一个日处理有能力建造航母的国家200吨的生活污水处理站,进水泵房设计的规格应为多大,如:池深 水深 选择的依据是什么

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日处理20万吨城市生活污水处理厂设计-十万伏特
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日处理20万吨城市生活污水处理厂设计-十万伏特
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3秒自动关闭窗口污水处理系统流程有哪些?_百度知道
污水处理系统流程有哪些?
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现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。一级处理,主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。 二级处理,主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。 三级处理,进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂率法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗分析法等。 整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后,经过格删或者筛率器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理),初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。 二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。 以上是污水处理厂处理工艺的基本流程,流程图见下页图一。 二.各个处理构筑物的能耗分析 1.污水提升泵房 进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房,之后被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵运行要消耗大量的能量,占污水厂运行总能耗相当大的比例,这与污水流量和要提升的扬程有关。 2.沉砂池 沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站前、倒虹管前,以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损;也可设于初沉池前,以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池。 沉砂池中需要能量供应的主要是砂水分离器和吸砂机,以及曝气沉砂池的曝气系统,多尔沉砂池和钟式沉砂池的动力系统。 3.初次沉淀池 初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物,或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。处理的对象是SS和部分BOD5,可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。初沉池包括平流沉淀池,辐流沉淀池和竖流沉淀池。 初沉池的主要能耗设备是排泥装置,比如链带式刮泥机,刮泥撇渣机,吸泥泵等,但由于排泥周期的影响,初沉池的能耗是比较低的。4.生物处理构筑物 污水生物处理单元过程耗能量要占污水厂直接能耗相当大的比例,它和污泥处理的单元过程耗能量之和占污水厂直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝气系统的曝气要消耗大量的电能,其基本上是联系运行的,且功率较大,否则达不到较好的曝气效果,处理效果也不好。氧化沟处理工艺安装的曝气机也是能耗很大的设备。生物膜法处理设备和活性污泥法相比能耗较低,但目前应用较少,是以后需要大力推广的处理工艺。 5.二次沉淀池 二次沉淀池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上,能耗比较低。 6.污泥处理 污泥处理工艺中的浓缩池,污泥脱水,干燥都要消耗大量的电能,污泥处理单元的能量消耗是相当大的,这些设备的电耗功率都很大。 三.针对各个处理构筑物的节能途径 1.污水提升泵房 污水提升泵房要节省能耗,主要是考虑污水提升泵如何进行电能节约,正确科学的选泵,让水泵工作在高效段是有效的手段,合理利用地形,减少污水的提升高度来降低水泵轴功率N也是有效的办法,定期对水泵进行维护,减少摩擦也可以降低电耗。 2.沉砂池 采用平流沉砂,避免采用需要动力设备的沉砂池,如平流沉砂池。采用重力排砂,避免使用机械排砂,这些措施都可大大节省能耗。 3.初次沉淀池 初次沉淀池的能耗较低,主要能量消耗在排泥设备上,采用静水压力法无疑会明显降低能量的消耗。4.生物处理构筑物 国外的学者通过能耗和费用效益分析比较了生物处理工艺流程,他们认为处理设施大部分的能量消耗是发生在电机这类单一的设备上,因而节能应从提高全厂功率因数、选择高效机电设备及减少高峰用电要求等方面入手。他们提出的节能措施既包括改善电机的电气性能,也包括解决运转的工艺问题,还包括污水厂产物中的能量回收(Energy Recovery)。 曝气系统的能耗相当大,对曝气系统能耗能效的研究总是涉及到曝气设备的改造和革新。新型的曝气设备虽然层出不穷,但目前仍然可划分为2类:第1种是采用淹没式的多孔扩散头或空气喷嘴产生空气泡将氧气传递进水溶液的方法,第2种是采用机械方法搅动污水促使大气中的氧溶于水的方法。微孔曝气,曝气扩散头的布局和曝气系统的调节这些都是节能的有效措施。在传统活性污泥处理厂曝气池中辟出前端厌氧区,用淹没式搅拌器混合的节能、生物除磷方案。这一简单的改造可以节省近20%的曝气能耗,如果算上混合用能,节能也达到12%。自动控制系统的应用于污水处理节能,曝气系统进行阶段曝气,溶解氧存在浓度梯度,既减少了能耗,又可以改善处理效果,减少污泥量。 生物膜法处理工艺采用厌氧处理可以明显降低能量的消耗。 5.二次沉淀池 二次沉淀池中对排泥设备的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。 6.污泥处理 污泥处理系统节能研究主要集中于污泥处理的能量回收。从污水污泥有机污染物中回收能量用于处理过程早在上世纪初就已投入实践,但能源危机之前一直不受重视。目前有两种回收途径:一是污泥厌氧消化气利用,一是污泥焚烧热的利用。 消化气性质稳定、易于贮存,它可通过内燃机或燃料电池转化为机械能或电能,废热还可回收于消化污泥加热。因此利用消化气能解决污水厂不同程度的能量自给问题。林荣忱等人比较了沼气发电机和燃料电池两种利用形式,认为燃料电池能量利用率高,具有很好的发展前途。对消化气的最大化利用是提高能效的主要方式。沼气发电机组并网发电的研究和应用在国内已有应用实例,是大型污水处理厂的沼气综合利用的可行途径。 另外一种能量回收方式是将城市固体废物焚烧场建在污水处理厂旁,将固废与污水污泥一起焚烧,获得的电能用于处理厂的运转。 城市污水处理的能耗分析研究与节能技术和手段的发展往往并不同步。由于污水处理能量平衡分析方法研究的欠缺,节能措施的制订和实施常常超前。而多数节能途径和手段常常由处理厂的操作管理人员结合各处理设施实际情况提出,具有经验性和个别性,不一定能适用于其他污水厂甚至是工艺相似的污水厂;另一方面,从广义上说,污水处理学科领域的技术创新、新材料和新设备的使用都蕴涵着节能增效的潜力,因而节能的途径和手段往往是很宽泛的。
采纳率:90%
来自团队:
& WFRP-B设备主要由五部分组成:&&& 格栅沉砂池、调节池、一体化污水处理设备、砂滤生态池、设备间。&&& 1. 格栅沉砂池:隔除来水中的大块杂物及漂浮物,同时使来水中较大颗粒物在此沉降下来。可根据水质情况选用简易格栅或机械格栅。栅渣及沉砂定期清理,经消毒后交市政统一处理。&&& 2. 调节池:调节水量,均衡水质。提升系统的抗冲击负荷能力。&&& 3. 一体化污水处理设备:主体工艺为A/O生化工艺,内置沉淀及污泥回流系统。外壳采用机械缠绕玻璃钢罐体,为地埋式设计。设备的核心部分为生物接触氧化工段,该工段采用固定化活细胞工艺,加入外置高效曝气系统,通过好氧细胞的生命代谢作用,使水中的有机物得以消解,从而达到净化水质的目的。该设备特别适合生活类污水的净化过程。&&& 4. 砂滤生态池:可作一体化污水处理设备的有效补充,对一体化污水处理设备出水进行深度处理。该处理系统是人工湿地生态系统的单级表现形式。通过基质的吸附、微生物的消解以及植物的吸收等综合作用,使出水水质稳定达到设计要求。&&& 5. 设备间:内设两台鼓风曝气机和PLC自控设备。鼓风曝气机为一用一备,切换运行。污水处理站内所有设备均通过PLC控制设备进行自动控制切换,并进行过流、缺相、过压、欠压等故障的自动保护。&& &&说明:&&& 1. 图中缺氧池、生化池、沉淀池、消毒池整合为一体化污水处理设备。&&& 2. 调节池根据需要选择性曝气。&&& 3. 整套工艺将以一体生化设备为主体单元,并根据污水水质水量情况及买受方要求的处理标准,合计增减其它各单项单元,保证出水长期稳定的达标排放。
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生活污水处理毕业设计-优秀毕业设计.doc 75页
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生活污水处理毕业设计-优秀毕业设计.doc
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1.1 基本设计资料
毕业设计名称
某市15万吨/天城市生活污水处理厂初步设计
基本资料:
1.设计规模
污水设计流量:,流量变化系数:
2.原污水水质指标
BOD=180mg/L
COD=410mg/L
SS=200mg/L
NH3-N=30mg/L
3.出水水质指标
符合《城镇污水处理厂污染物排放国家二级标准》
BOD=20mg/L
COD=70mg/L
NH3-N=15mg/L
4.气象资料
某地处海河流域下游,河网密布,洼淀众多。历史上某的水量比较丰富。海河上游支流众多,长度在10公里以上的河流达300多条,这些大小河流汇集成中游的永定河、北运河、大清河、子牙河和南运河五大河流。这五大河流的尾闾就是海河,统称海河水系,是某市工农业生产和人民生活的水源河道。
某属于暖温半湿润大陆季风型气候,季风显著,四季分明。春季多风沙,干旱少雨;夏季炎热,雨水集中;秋季寒暖适中,气爽宜人;冬季寒冷,干燥少雪。除蓟县山区外,全年平均气温为摄氏11度以上。1月份平均气温在摄氏零下4-6度,极低温值在摄氏零下20度以下,多出现于2月份。7月份平均气温在摄氏26度上下。
某年平均降水量约为500-690毫米。在季节分配上,夏季降水量最多,占全年总降水量的75%以上,冬季最少,仅占2%。由于降水量年内分配不均和年际变化大,造成某在历史上经常出现春旱秋涝现象。
某的风向有明显的季节变化。冬季多刮西北风、偏北风;夏季多东南风、南风;春秋两季多西南风,主导风向东南风。
5.厂址及场地状况
某以平原为主,污水处理厂拟用场地较为平整,占地面积20公顷。厂区地面标高10米,原污水将通过管网输送到污水厂,来水管管底标高为 5米(于地面下5米)。
1.2 设计内容、原则
1.2.1 设计内容
污水处理厂工艺设计流程设计说明一般包括以下内容:
(1)据城市或企业的总体规划或现状与设计方案选择处理厂厂址;
(2)处理厂工艺流程设计说明;
(3)处理构筑物型式选型说明;
(4)处理构筑物或设施的设计计算;
(5)主要辅助构筑物设计计算;
(6)主要设备设计计算选择;
(7)污水厂总体布置(平面或竖向)及厂区道路、绿化和管线综合布置;
(8)处理构筑物、主要辅助构筑物、非标设备设计图绘制;
(9)编制主要设备材料表。
1.2.2 设计的原则
考虑城市经济发展及当地现有条件,确定方案时考虑以下原则:
(1)要符合适用的要求。首先确保污水厂处理后达到排放标准。考虑现实的技术和经济条件,以及当地的具体情况(如施工条件),在可能的基础上,选择的处理工艺流程、构(建)筑物型式、主要设备、设计标准和数据等,应最大限度地满足污水厂功能的实现,使处理后污水符合水质要求。
(2)污水厂设计采用的各项设计参数必须可靠。
(3)污水处理厂设计必须符合经济的要求。设计完成后,总体布置、单体设计及药剂选用等要尽可能采取合理措施降低工程造价和运行管理费用。
(4)污水处理厂设计应当力求技术合理。在经济合理的原则下,必须根据需要,尽可能采用先进的工艺、机械和自控技术,但要确保安全可靠。
(5)污水厂设计必须注意近远期的结合,不宜分期建设的部分,如配水井、泵房及加药间等,其土建部分应一次建成;在无远期规划的情况下,设计时应为以后的发展留有挖潜和扩建的条件。
(6)污水厂设计必须考虑安全运行的条件,如适当设置分流设施、超越管线等。
工艺方案的选择
2.1 水质分析
本项目污水处理的特点:污水以有机污染物为主,BOD/COD=0.44,可生化性较好,采用生化处理最为经济。BOD/TN>>>t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺,10-20万t/d 污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB 法等工艺,小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷或脱氮有要求的城市,应采用二级强化处理,如工艺,A/O工艺,SBR 及其改良工艺,氧化沟工艺,以及水解好氧工艺,生物滤池工艺等。
2.2.1 方案对比
工艺类型 氧化沟 SBR法 A/O法
技术比较 1.污水在氧化沟内的停留时间长,污水的混合效果好
2.污泥的BOD负荷低,对水质的变动有较强的适应性 1.处理流程短,控制灵活
2系统处理构筑物少,紧凑,节省占地 1.低成本,高效能,能有效去除有机物
2.能迅速准确地检测污水处理厂进出水质的变化。
经济比较 可不单独设二沉池,使氧化沟二沉池合建,节省了二沉池合污泥回流系统 投资省,运行费用低,比传统活性污泥法基建费用低30% 能耗低,运营费用较低,规模越大优势越明显
使用范围 中小流量的生活污
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关于《彭山首创水务有限公司“成眉石化园区1万吨/日处理能力的污水处理厂建设项目”环境影响报告书》环评及报告书简本第二次网上公示
项目情况:建设单位:彭山首创水务有限公司。项目名称:成眉石化园区1万吨/日处理能力的污水处理厂建设项目。项目位于彭山石化园区彭山县凤鸣镇,彭山县发展和改革局以彭发改许[2014]27号下发了项目开展前期工作的批复,彭山县国土资源局以彭国土资预[2014]14号下发了项目用地的审查意见。彭山县城乡规划局以选字第[号下发了建设项目选址意见书。项目总投资3288.60万元。项目符合国家产业政策。项目符合当地规划。项目不涉及自然保护区等环境敏感目标。
环境保护:项目有污水处理恶臭废气无组织外排;项目有经处理后的污水外排;有污泥等固废产生;项目产生设备运行噪声。采取相应的措施后,项目污染物可达标排放,项目建设对区域环境不会产生明显影响,项目建设可有效地减少成眉石化园区经处理后的污水对岷江水质的影响,具有间接的经济效益和社会效益,同时可增加工作机会,为当地经济的可持续发展做出贡献。
根据《中华人民共和国环境影响评价法》和《环境影响评价公众参与暂行办法》规定要求,为了在本次环评中充分了解和考虑公众对本项目在环保方面的意见,尊重公民的意见和选择,特公示本项目的相关情况,您如有意见或建议,请拨打如下电话反映:
建设单位:彭山首创水务有限公司 吴波
联系电话:
环评单位:四川省环境保护科学研究院 孙放
联系电话:
第二次公示时间:上网后10个工作日
附:《彭山首创水务有限公司“成眉石化园区1万吨/日处理能力的污水处理厂建设项目”环境影响报告书》简本
2.1 建设项目概况
2.1.1 建设项目名称、地点及建设性质
项目名称:成眉石化园区1万吨/日处理能力的污水处理厂建设项目
建设单位:彭山首创水务有限公司
建设性质:新建
建设地点:成眉石化园区彭山县凤鸣镇,地理位置见附图1。
2.1.2 工程服务范围及对象
污水处理厂的服务范围内的污水来源主要由二个方面组成,即是:①工业企业生产废水(不达标的工业废水需经过厂内预处理);②谢家镇镇域内及成眉石化园区内产生的生活污水。总服务面积覆盖约21.5km2,规划人口近期约3万人,远期4万人。
1、服务范围内场镇、社区(街道)
根据《彭山县谢家镇总体规划编修》(),谢家镇近期(至2015 年)人口规模30000 人,远期人口(至2020 年)规模40000人。《四川省用水定额》(2010 修订稿)中规定四川省镇级别居民生活用水定额为100L/人·d,污水排放系数0.9,总变化系数1.3,故谢家镇生活污水总量为近期2077m3/d,远期2769 m3/d。
2、服务范围内产业园区情况介绍
(1)规划定位
根据《四川省石化及下游产业发展规划(年)》,成眉石化园区在确保环境安全的前提题下,重点发展油气化工深加工产业和除PTA、聚酯尼龙以外的其他下游加工产业。
1)天然气化工与石油化工结合相关产业。以天然气、苯、丁醇和辛醇为主要原料,天然气制丙烯(MTP)、天然气制氢氰酸及衍生物,以丙烯、苯、丁醇、辛醇、硫磺、氨等原料发展油气结合的石化深加工产业链。
2)石油化工下游产业。以邻二甲苯为原料产品链。主要生产苯酐进而生产不饱和聚酯树脂,生产玻璃钢制品等。
3)合成橡胶产业链。以彭州石化基地所产顺丁橡胶等为原料,发展橡胶加工产业链,重点产品包括橡胶轮胎及其他橡胶产品。
根据《四川彭山经济开发区成眉石化园区控制性详细规划》,园区一期6.33平方公里产业定位为:重点发展产业包括:天然气化工、石油化工下游产业、合成橡胶产业、精细化工产业,并经彭山县人民政府 彭府函[2014]34号 文件确认。
其中,石油化工下游产业、合成橡胶产业与《四川省石化及下游产业发展规划(年)》中的定位一致;天然气化工符合《四川省石化及下游产业发展规划(年)》中的天然气化工与石油化工结合相关产业;精细化工,是生产精细化学品工业的通称,是当今化学工业中最具活力的新兴领域之一,是新材料的重要组成部分。精细化工产品种类多、附加值高、用途广、产业关联度大,直接服务于国民经济的诸多行业和高新技术产业的各个领域。《四川省石化及下游产业发展规划(年)》中,天然气化工与石油化工结合相关产业中包括油气结合的石化深加工产业链。并且,精细化工是天然气化工、石油化工产业链的扩展和衍生,三者互相交叉,密不可分。因此,环评认为《四川彭山经济开发区成眉石化园区控制性详细规划》中对园区的产业定位(重点发展产业包括:天然气化工、石油化工下游产业、合成橡胶产业、精细化工产业)与《四川省石化及下游产业发展规划(年)》中对成眉石化园区产业定位(天然气化工与石油化工结合相关产业、石油化工下游产业、合成橡胶产业链)是相协调一致,不冲突的。本规划环评后续文本中以《四川彭山经济开发区成眉石化园区控制性详细规划》中的确定产业定位为园区主导产业。
(2)规划规模
1)用地规模
园区主要涵盖了谢家镇的毛河村部分区域,义和乡的杨庙村部分区域和凤鸣镇的金烛、惠灵村部分区域,园区规划用地面积约为6.33平方公里(涵盖原一期规划4.33平方公里)。
园区四至范围界限:北至毛河、东至凤鸣镇庙儿山台区、南至东坡区、西至工业大道。
2)发展定位
充分利用四川在资源、市场、基础设施等方面的优势,依托四川石化基地炼化一体化的项目及天然气资源,以建设高技术含量、高附加值、高辐射力的项目为核心,以培育和构建下游产品链为重点,实现石油化工、天然气化工和相关精细化工及橡塑产业的聚集发展,逐步形成科技含量高、经济效益和社会效益好、资源配置合理、具有持续发展能力、环境友好的成眉石化园区。
3)人口规模
园区内未规划居住用地,除企业职工外,无居住人口。
2.1.3 工程建设规模及总投资
1、工程建设规模
本项目污水处理厂一期第一阶段设计规模为:1 万m3/d,预留后期发展用地。其中污水收集管道按《彭山经济开发区(南区)控制性详细规划》建设逐步敷设完成。本环评仅针对近期工程,建设规模1万m3/d,采用预处理:格栅+旋流沉砂+水解酸化调节;二级处理: A2/O 生化处理;深度处理:D型滤池+紫外消毒。工艺为主体的三级处理工艺。不包括厂外截污干管和后期污水厂工程,厂外截污干管和后期污水厂工程将另行环评。
污水处理厂规划总用地面积32526.67平方米,本项目一期占地为219m×84m,约27.6 亩;远期预留用地约41.4亩。
2、工程总投资
工程建设总投资3074.68万元,本工程建设资金按照自筹考虑。本项目污水处理厂一期第一阶段设计规模为:1 万m3/d,其中提升泵房、旋流沉砂池、风机房、污泥脱水间以及消毒渠土建以2 万m3/d 规模考虑,设备按照1万m3/d 规模考虑。
2.1.4 劳动定员及生产制度
根据《城市污水处理工程项目建设标准(修订)》中的有关规定,结合污水处理工艺的特点以及当地实际情况,污水处理厂工程人员编制为15人。
项目年运行365天,每天24小时;污水处理工段采用四班三运转制,每天工作24小时,每班次工作8小时。
2.1.5 服务范围内排水现状
目前服务范围内污水未经处理直接排放,给周边环境造成了较大的危害。主要的排放水体包括毛河、岷江及其支流。
2.1.6 排水系统规划
根据《彭山经济开发区(南区)控制性详细规划》,确定的排水规划方案如下。
1、排水规划原则
排水总的原则是:雨污分流、分区治理、统一规划、分期实施。
(1)雨水工程规划原则
1)结合地形及街区竖向高程,雨水以最短的线路按重力流直接排入天然水体。
2)改造已形成主干排水功能的灌溉沟,形成完善的截、导、排系统。
3)城区外围设置防洪沟,拦截外部洪水的侵入,由排洪渠直接排入江河。
4)排涝工程与防洪工程规划的标准必须协调一致。
(2)污水工程规划原则
1)坚持雨、污水分流原则,从区域性、系统性出发,保护水资源、提高环境质量,适应经济社会发展的需要。
2)污水管道规划按照远期规模建设,避免重复建设;污水处理厂分期建设;污水管网和厂站建设统筹安排,相互协调。
3)以重力流管网布局为主。污水处理厂布局与环境水域规划相适应。加强区域城乡统筹,统一考虑污水管网和污水处理厂的建设.
4)在经济技术合理的基础上,考虑污水回收与利用,设置中水系统,形成再生资源。
2、排水体制
(1)城市园区原则上采用雨污完全分流制。
(2)已建合流制排水系统的地区,进一步完善截流式合流制系统。
(3)其他已建合流管道、尚未形成系统的地区,逐步改造为分流制,即原有合流管道作为雨水管道,新设污水管道。
2.1.7 设计规模的合理性分析
污水处理厂的服务范围内的污水来源主要由二个方面组成,即是:①工业企业生产废水(不达标的工业废水需经过厂内预处理);②谢家镇镇域内及成眉石化园区内产生的生活污水。
2.1.7.1 工业废水量的预测
工业废水量通过工业用地面积和不同工业用水量的指标进行大致推算。根据《四川省彭山经济开发区(南区)总体规划》),工业园区主要为建设天然气化工、石油化工下游产业、合成橡胶产业、精细化工产业等产业。
详细的占地规模见下表2-1-1:
表2-1-1规划园区总用地布局规划表
规划面积(公顷)
一类工业用地
二类工业用地
三类工业用地
道路与交通设施用地
城市道路用地
交通枢纽用地
交通场站用地
公用设施用地
供应设施用地
环境设施用地
安全设施用地
绿地与广场用地
非建设用地
规划范围总面积
根据《城市给水工程规划规范》(GB50282-98),二类工业用地用水指标为2~3.5万m3/km2·d,三类工业用地用水指标为3.5~5万m3/km2·d,本次环评工业用地用水指标分别取2.0m3/km2·d、3.5万m3/km2·d,结合其主导产业特征,水循环利用率按86%计。
工业新鲜水用量:二类工业用地(1.)×(1-86%)=0.3372万m3/d
三类工业用地(3.614×3.5)×(1-86%)=1.771万m3/d
整个工业园区建成后的平均日排污量约为1.8492m3/d。而控制性规划中提出在规划范围内东部毛河下游布置一座污水处理厂,日处理能力总规模为5万吨,分二期建设。一期设计日处理能力为2万吨,先期按1万吨规模建设,随着园区工业污水量的增加,再进行另一条1万吨规模建设。
2.1.7.2 生活污水量
⑴ 谢家镇域生活污水量
根据《彭山县谢家镇总体规划编修》(),谢家镇近期(至2015 年)人口规模30000 人,远期人口(至2020 年)规模40000人。《四川省用水定额》(2010 修订稿)中规定四川省镇级别居民生活用水定额为100L/人·d,污水排放系数0.9,总变化系数1.3,故谢家镇生活污水总量为近期2077m3/d,远期2769 m3/d。
⑵ 工业园区的生活污水量
A.近期生活污水水量
工业园区内生活污水量较小,生产废水的水量已经考虑到这部分水量,不另作统计。
B.远期生活污水水量
工业园区远期共有公共管理与公共服务用地0.1408平方公里,此部分暂按5000m?/km?·d 计,排污系数0.9,生活污水量约634m3/d。
2.1.7.3 建设规模确定
项目区域大致的污水水量见表2-1-1:
表2-1-2 项目污水量预测表
近期(2015)
远期(2020)
谢家镇生活污 水
规划人口(万人)
综合用水量指标(L/人·d)
生活用水日变化系数
污水排放系数
生活污水量(万m3/d)
综合污水排放量(万m3/d)
园区生活污水
规划用地(km2)
单位用地用水量指标(m3/km2·d)
污水排放系数
生活污水量(万m3/d)
总污水量(万m3/d)
由表2-1-2可知:远期污水总量约为5 万m3/d,近期污水总量约为2万m3/d,为了适应园区建设进度,根据园区企业入驻的阶段性特点,本可研建议将污水厂建设工作分为两阶段进行,一期第一阶段建设规模为1万m3/d,根据园区的建设进度,第二阶段再扩建1 万m3/d,二期增加3 万m3/d。可研建议污水厂按5 万m3/d 规模征地。
2.1.8 园区排水工程规划
1、规划原则
(1)雨污分流、统一规划、分期实施;(2)雨水采用重力流,充分利用地形,相对集中、就近排入水体。(3)具有特殊污染的污水必须经过处理达到相关标准后方能排入城市污水管网。
2、规划排水体制
规划区严格按照雨、污分流制的排水体制执行。
3、雨水工程规划
(1)暴雨强度公式(成都市)
式中:q——暴雨强度(L/s·ha);P——重现期(a),采用1~2年;t——降雨历时(min),t=t1+mt2,其中t1—地面集水时间(按5min计)t2——管内流行时间(min);m——延缓系数,取1~2。
(2)雨水系统
本规划区雨水排放结合地形相对集中尽量就近排入改线整治后的毛河。
(3)管网布置
雨水管道沿规划道路敷设,雨水管道东西向道路布置在南侧车行道下,南北向道路布置在西侧车行道下,红线宽度超过40米的道路两侧均布置雨水管道。
4、污水工程规划
(1)污水量预测
规划区污水排放总量约为1.8492万立方米/日。
(2)污水处理系统
在规划范围内东部毛河下游布置一座污水处理厂,日处理能力总规模为5万吨,分二期建设。一期设计日处理能力为2万吨,先期按1万吨规模建设,随着园区工业污水量的增加,再进行另一条1万吨规模建设。考虑到毛河的环境容量问题,污水处理厂的排放口设置在东部距离污水处理厂8.5公里左右的岷江。
规划范围内生活污水和工业污水经管道收集后全部排入东部的污水处理厂集中处理,达标排放。各工业企业产生的废水在厂内处理达到相应的行业标准或《污水综合排放标准》(GB)三级标准,其中一类污染物达到《污水综合排放标准》(GB)规定的第一类污染物最高允许排放浓度后再接入园区的污水管网。处理达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB1)中一级A标后,通过8.5km污水管道引至岷江下游,在彭山境内(宝珠寺附近)排入岷江。
四川彭山经济开发区成眉石化园区污水处理厂工程总处理规模为5万吨/日,建设全厂公用及辅助工程,同时配套建设厂外8.5公里排污管道。处理园区内工业废水、生活污水及地面冲洗水。根据园区废水特点和前段预处理工艺,通过比选分析,园区污水厂污水处理采用“A/O +臭氧预氧化+过滤”工艺。园区污水处理厂处理达标后40%的尾水经排水管道沿毛河、眉洲河排入岷江;其余60%回用作为成眉石化园区工艺装置的循环冷却水补充用水。污水厂污染物排放总量控制指标为:计中水回用(40%外排):CODCr144吨/年;氨氮14吨/年。
(3)管网布置
截污干管沿毛河布置,其他污水管网沿道路敷设就近接入截污干管,输送至污水处理厂。污水管道东西向道路布置在北侧车行道下,南北向道路布置在东侧车行道下,红线宽度超过50米的道路两侧均布置雨水管道。
规划环评要求:
在园区污水处理厂和截污管道系统建成前,各项目不得投产。环评要求各进驻企业不得在毛河、岷江上新建排污口,废水中污染物排放量严格按环评提出的总量控制指标进行控制。
2.1.9 厂址选择
1、选址原则
污水处理厂位置的选择,应考虑以下因素:⑴在城镇夏季主导风向的下风向;⑵有良好的工程地质条件;⑶少拆迁,少占地,有扩建的可能,和周围有一定的卫生防护距离;⑷有方便的交通运输和供电条件;⑸厂区地形应满足防洪要求,有较好的排水条件。
2、 选址依据
根据《彭山经济开发区(南区)控制性详细规划》,通过对彭山经济开发区成眉石化园区的用地现状和发展规划分析,选定本污水处理厂建设位置。
3、选址优点
①上述厂址位于彭山县西南面,是当地夏季主导风向的下风向;②与石化园区相邻,便于污水收集。处于规划用地最邻近排放水体的一端,便于出水的安全排放;
③邻近园区主干道,交通便利,便于污泥外运;④参照《控规》中用地适宜性分析,选址位置处于适宜建设用地区域,有较为良好的工程地质条件;⑤选址场地内不涉及拆迁问题,预留备用地,有扩建的可能;
综上所述,此选址既符合园区整体规划的需要,也符合污水处理厂选址的基本原则。
2.2 工程建设内容及项目组成
污水处理厂工程近期设计处理能力1万m3/d,污水处理厂采用改良型A2/O+D型纤维滤池工艺为主体的三级污水处理技术,处理达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB)中一级A标后,尾水通过管道排入岷江。
本项目污水处理厂一期第一阶段设计规模为:Q=1.0×104 m3/d,总变化系数取1.35(按远期5×104 m3/d 考虑),其中提升泵房、旋流沉砂池、风机房、污泥脱水间以及消毒渠土建以2 万m3/d 规模设计,设备按照1万m3/d 规模选用。配套工程:综合楼 1 栋(二层,平面尺寸25m×12m),包括中控室、化验室(包括实验设备及水质监控设备)、食堂、值班室等;仓库1 间(平面面积14m×9m);检修车间1 座(平面面积12m×9m);门卫1 间(平面面积4m×6m);加药间1 间(平面面积12m×9m)。变配电间(平面面积12m×6m)在本期工程建设。
工程项目组成及主要环境问题见表2-2-1。
表2-2-1 工程项目组成及主要环境问题表
主要环境问题
污水处理厂主体工程
预处理 单元
1)格栅井:数 量: 1 座;尺寸规格: 2.5m×2.0m×2.0m;主要设备: 机械粗格栅;数量: 2 台(一期1 用1 备,二期扩建2 用);主要参数: 栅条间隙20mm,栅前水深1m,栅宽800mm,N=1.1KW;在每台格栅前端设有0.7m×0.7m 铸铁方闸门,共2 台。配手电两用启闭机,每台启闭机配用电机功率N=1.5kW。配无轴螺旋输送机1 台,N=1.1kW。 2)提升泵房:数 量:1 座;尺寸规格:6.0m×5.0m×4.5m,有效水深3.5m;主要设备: 自耦式不堵塞潜污泵;水泵数量: 3 台(2 用1 库备);共设潜污泵4 台,二用二库备。一期设大泵一台,备用小泵一台,预留远期大泵泵位。大泵单泵流量Q=580m3/h,扬程H=15m,电机功率N=37kW,设变频;小泵单泵流量Q=290m3/h,扬程H=15m,电机功率N=22kW,库备大泵、小泵各一台。二期小泵换大泵。 3)细格栅及旋流沉砂池:数 量:2 座;尺寸规格: φ2.43m×3.4m;停留时间: 33s;主要设备: 机械细格栅;数量: 2 台(一期1 用1 备,二期扩建2 用);主要参数: 栅条间隙5mm,栅前水深1m,栅宽700mm,N=1.1KW;在每台格栅前端设有1.3m×0.7m 铸铁方闸门,共2 台,备作检修和切换用。配手电两用启闭机,每台启闭机配用电机功率N=1.5kW。配无轴螺旋输送机1 台,N=1.1kW。砂水分离器2 台,一用一备,功率为0.37kW。罗茨风机2 台,一用一备,Q=1.43m3/min, P=49kPa,N=3.0kW。
①地面开挖填垫,破坏原有植被,水土流失隐患。 ②产生弃土石,堆放至弃土场,有水土流失隐患,对景观有不利影响。 ③施工作业产生的噪音、扬尘、废水的排放会污染环境。 ④施工作业影响景观。
污水处理厂尾水对岷江的影响; 恶臭排放对空气环境质量的影响; 设备运行噪声对当地声环境的影响; 隔栅渣、污泥等固体废弃物排放的影响。
生化处理单元
4)水解调节池:数量: 1 座,分2 格;尺寸规格: 35m×38m×7.0m;有效水深: 6.5m;HRT: 8.0h;主要设备:①布水装置:服务面积: 1050m2;②潜水搅拌器;数 量: 4 台;叶轮半径: 400mm;单台功率: 2.2kW;③排泥泵:数 量: 2 台(1 用1 备);参 数: Q=30m3/h,H=12m,N=1.5kW;水解调节池将生产污水中可能含有的较难生化的大分子,初步降解为较易被生物降解的小分子,一定程度上提高污水的可生化性。同时有调节进水水质,使生产污水与生活污水混合均匀的作用。 5)A2/O 池:污泥龄:15d;MLSS: 3500mg/L;污泥负荷 0.08≤0.18 kgBOD/(kgMLSS·d)污泥回流比: 50%~100%;混合液回流比:100%~200%;数 量 : 1 座,分2 格;外 形 尺 寸:40.0m×35.0m×6.0m,有效水深5.5m;有效容积: 3988m3;各段停留时间比: A:A:O = 1.5:3:8.8;总停留时间: 13.3h;主要设备:①微孔曝气器;采用盘式微孔曝气器,详细布置安装按照池型设计。②潜水搅拌机:数 量: 4 台;叶轮半径: 400mm;单台功率: 2.2kW;③潜水推进器:数 量: 4 台;叶轮半径: 1800mm;单台功率: 3kW;④混合液回流泵:数 量: 设4 台,2 用2 备;主要参数: 流量Q=290m3/h,扬程H=3m,N=5.5kW。 6)二沉池:形式: 辐流式沉淀池,周进周出数 量: 2 座;最大表面负荷: 1.10m3/m2.h;平均表面负荷: 0.82m3/m2.h;池 直 径: 18m;单池面积: 254m2;污泥回流比: 100%;停留时间: HRT = 3.8h;有效水深: H = 4.5m;进水污泥浓度: 3.5 g/L;回流污泥浓度: 7g/L。主要设备:①刮吸泥机:数 量: 2 台;设备参数:N=1.1kW;②布水装置:每单池包含进、出水堰板一套。
深度处理单元
7)D 型滤池:设计滤速: 正常滤速18.52m2/h,强制滤速24.69m2/h。单格过滤面积: 9.0m2;滤池格数: 共4 格:反洗过程: 冲洗周期24h 一次a. 单独气洗:历时3-5min,气洗强度28-32L/m2.s。b. 气水同时反冲洗:历时8-10min,气洗强度:8-32L/m2.s,水洗强度:5-6L/m2.s。c. 清水漂洗:冲洗历时3-5min,冲洗强度5-6L/m2.s。反冲洗全过程伴有表面扫洗,表面扫洗强度2.8L/m2.s。平面尺寸: 13.94m×11.66m×4.0m。 8)反冲洗及回用水泵房:平面尺寸:12.0m×6.0m:主要设备:①反冲洗泵:数 量: 2 台,1 用1 备;设备参数: Q=195m3/h,H=10m,N=11kW;②鼓风机:数 量: 2 台,1 用1 备;设备参数: Q=17.28m3/min,风压49kpa,N=22kW;③回用水泵:数 量: 2 台,1 用1 备;设备参数: Q=15m3/h,H=20m,N=2.2kW;12)紫外消毒渠(与计量渠合建):尺寸规格: 13.5m×5.0m×2.5m;数 量: 1 座2 格杀菌指标: ≤1000 个大肠杆菌群数/L;辐射强度: 紫外线透射率>65%;辐射剂量: >20,000μWs/cm2;主要设备:紫外消毒模块组数量 1 组/格;紫外灯管排架总数 4 个/组;紫外灯管总数 80 支;镇流器 80 个;总装机容量: 18kW。 9)风机房:设计参数;数 量: 1 座;平面尺寸: 12m×6m;鼓风机房内还设有与风机配套的空气过滤器、消声器、必要的闸阀、流量计及减震设施等。消音减震:风机房采用封闭式建筑,以减少对外界的干扰。机房内设吸音吊顶、吸音墙板。风机基座设橡胶减震装置,车间内的管道采取消音包扎处理。每台风机均配有进气口消声器、放空消声器。管道与风机连接处设补偿减声器。设备类型:无级变频离心鼓风机, 3 台(2 用1 备);设备型号:Q=30m3/min,N=55kW,风压6500mmH2O; 配套设备有:起重量为3t 的电动单梁起重机1 台,便于设备安装和维修。
污泥处理单元
10)储泥池:数 量: 1 座;尺寸规格: 8m×5m×4m;有效容积: 284m3;有效深度: 3.5m;停留时间: 12.0h;主要设备:潜水搅拌机;数 量: 2 台,1 用1 备 设备参数: N=1.5kW。 10)污泥回流泵房:污泥回流比:100%;剩余污泥量:1380kg/d 含水率99.3%,污泥量为198 m3/d。外形尺寸: 10m×4.4m,总高9.0m;①污泥回流泵:数 量: 潜水泵3 台,2 用1 库备;主要参数: 流量Q=240m3/h,扬程H=10m,N=11kW;②剩余污泥泵:数 量: 潜水泵2 台,1 用1 库备;主要参数: 流量Q=30m3/h,扬程H=10m,N=3kW。 11)污泥脱水间:数 量: 1 间;剩余污泥干重: 1380kg/d;需浓缩脱水污泥量: 198 m3/d,含水率99.3%;浓缩脱水后污泥量: 6.9 m3/d;含水率75%~80%絮凝剂(聚丙烯酰胺)投加量:3~5kg/t 干固体;外形尺寸: 22m×10m;主要设备:①带式浓缩脱水一体机;数 量: 2 台(一期1 用1 备,二期2 用);型 号: DYH1500;处理能力: 110~320kg·Ds/ h;泥饼含水率: 70~80%;总装机功率: 2.5kW。②无轴螺旋输送机:数 量: 2 台,水平放置1 台,倾斜30°放置1 台;主要参数: 功率N=1.1kW;运行方式:污泥脱水机、加药机和污泥泵协调运行,每天工作时;间约8 小时。③进料螺杆泵:数 量: 2 台,1 用1 备;设备参数: Q=10~20m3/h,H=60m,N=7.5kW;④加药螺杆泵:数 量: 2 台,1 用1 备;设备参数: Q=1~10m3/h,H=10m,N=0.37kW;⑤清洗水泵:数 量: 2 台,1 用1 备;设备参数: Q=10m3/h,H=50m,N=1.5kW。⑥絮凝剂制备及投加系统:数 量: 1 套;设备参数: 处理能力1000L/h,浓度0.3%-0.5%,整机;功率N=2.4kW。
排水干管采用DN600,埋管50米(其余排污干管由园区建设,不属本次项目范围,需另行环评)
辅助、公用工程及办公生活设施
综合楼 1 栋(二层,平面尺寸25m×12m),包括中控室、化验室;(包括实验设备及水质监控设备)、食堂、值班室等;仓库1 间(平面面积14m×9m);检修车间1 座(平面面积12m×9m);门卫1 间(平面面积4m×6m);加药间1 间(平面面积12m×9m)。变配电间(平面面积12m×6m)
2.2.1 项目可研设计概况
2.2.1.1 建筑设计
⑴设计理念
在建筑设计上,我们以“简洁、大方”为设计指导思想,以追求和谐整体为设计目标,解决好“人、建筑、环境”三要素的密切关系,使人、建筑与环境融为一体,相得益彰。在建筑蓬勃发展的今天,生态、节能已经成为建筑创作的时代主题,本方案建筑设计十分注重生态节能设计意识,通过合理安排建筑朝向、体形系数控制、外墙保温措施等来达到节能减排的目的。在整体风格上,建筑以灰色为主,同时通过适当的线条来丰富立面,整体风格清新、时尚、简洁、大方。
⑵总平面布置
总体规划设计应从科学性、合理性和前瞻性三个方面出发,创造舒适、安全、实用、新颖的厂区环境和办公空间,同时使规划设计符合国家有关技术标准、规范,符合城市总体规划框架,满足消防、安全、环保等要求。① 深入分析水厂周边用地现状,结合厂区总体布置,力求将厂区内外环境作为一个整体考虑,使其统一、协调。② 在厂区总平面布置上,力求使各功能空间布置合理、交通流线清楚便捷。合理安排工艺及办公用地,同时通过精心设计建筑、景观小品等各个元素,形成丰富的厂区外形轮廓,同时营造内部和谐办公及生活空间和友好的环境亲和性。
⑶主要单体建筑设计
① 综合楼:综合楼是水厂的主要办公场所,因此也是展示水厂面貌的关键建筑之一,应进行精心设计。总平面位置:通过分析厂区现状及功能要求,将综合楼布置在厂前区入口附近的一个单独地块,综合楼周围设置停车场以及厂区标志等构筑物。将综合楼设置于厂前区主要是考虑到如下几个方面:首先,功能分区清楚,避免办公和生产空间交叉混乱。前面办公,后面生产,明确合理。其次,综合楼是主要的单体建筑之一,将综合楼设置在入口处,通过精心设计综合楼造型,能够展示水厂的新风貌。第三,综合楼有时需要接待外来人员,而水厂是安全性很高的场所,综合楼布置在前面,可以避免不必要的人员进入水厂的生产区域,给水厂带来安全隐患。立面设计:立面设计以简约、大方的设计手法为主,整体色调以白色为主,通过灰色线条穿插形成生动立面。另外通过推敲各个构件的比例、形态,使整体建筑观感协调、柔和舒适。② 其它附属建筑物:水厂除主体综合楼外,还有很多的水厂设施的配套设备用房。对于这些附属建筑的设计,首先必须满足工艺的要求,然后再进行平面、立面的完善设计。从建筑的角度出发,主要还是对其在立面上进行修饰,使之与全厂环境协调。
2.2.1.2结构设计
⑴设计依据
1)本工程设计使用年限为50 年,结构安全等级为二级,抗震设防类别为标准设防类,框架抗震等级为四级。2)由于尚未得到当地的地质勘探报告,根据相关资料分析:从地质结构看,场地无断裂构造,无其他不良地质作用,场地整体稳定,本区抗震设防烈度为七度,地震对工程场地的影响为IV-V度,已考虑龙门山地震带影响,属相对稳定地块。选在凤鸣镇属于彭山县境域内西南部台地,比高20-30 米,台地表层多为棕黄至褐黄色粘土,砂质粘土,下部为中下,更新统黄褐色夹泥沙砾石及风化的含砂粘土砾石。台地基岩之上覆盖粘土层或强风化泥质砾卵石层,基岩中主要富集风化带裂隙水,该含水层组含水贫乏,水文地质勘探一般单孔出水量小于100 立方米/日,单孔出水量小于0.1 升/秒/米,渗透系数0.05-0.1 米/日,不易造成地下水污染。
⑵采用主要工程材料
1)混凝土强度等级:水池池壁、底板为C30;平台、顶板、柱、基础为C30。垫层、配重C15。混凝土抗渗等级:水池池壁、底板为S6,混凝土水灰比≤0.5。外露的钢筋混凝土池体混凝土抗冻等级F150。砂石:骨料应级配良好,不得使用分细砂,含泥量不超过1%,不得使用石灰岩等碱活性骨料,否则应控制砼中碱含量不得超过3kg/m3。水泥:最小用量不得小于300kg/m3,不得使用火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥(详标准CECS138:2002)。混凝土外加剂:不得采用氯盐作为防冻、早强的掺合料。应符合《混凝土外加剂应用技术规范》(GB)的规定。2)钢筋及钢材:①钢筋:直径d≤8,HPB235(φ),d≥8,HRB335,HRB400(φ)。钢筋锚固长度及搭接长度按《钢筋混凝土设计规范》GB 的规定进行计算。钢筋绑扎搭接、焊接应符合《钢筋混凝土设计规范》GB、《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB。②钢材:Q235。③焊条:HPB235(φ) 采用E430 系列焊条,HRB335,HRB400(φ)。采用E500 系列焊条,④压型钢板:厂房轻钢结构,围护结构及屋面采用的压型钢板(带保温),材料标准及性能由厂方提供质量保证。3)砖砌体:应用黏土多孔砖水泥砂浆砌筑。
⑶结构措施
1)伸缩缝、沉降缝、抗震缝设置:按《混凝土结构设计规范》( GB )、《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB)的要求设置温度变化的伸缩缝,为了减少设伸缩缝,对超长构筑物设置加强带或后浇带的结构措施;按《建筑地基基础设计规范》(GB)的要求根据建筑结构型式或基础类型的不同等设置沉降缝; 按《建筑抗震设计规范》( 2008 版)(GB)的要求,根据抗震设防烈度、建筑体型的复杂程度设置抗震缝。2)其它构造措施:钢筋混凝土池体为防止温度裂缝,在混凝土中加入膨胀补偿型外加剂、采用小直径,小间距的水平构造钢筋、严格控制水灰比、加强振捣及养护措施、采用优化混凝土配比。
2.2.1.3电气及仪表自动化控制设计
⑴电气设计
1)电源:为保证污水厂的连续、可靠、安全运行,本工程按双电源供电进行设计。供电电源采用架空线路引来。2)电源及电压:本工程属于二级重要负荷,采用双电源供电,一用一备,每回路均应能承担污水厂全部负荷,以保证污水厂的运行安全。厂内建一座10kV 主变电站。污水厂外部供电电源电压等级10kV。3)供配电负荷及主要分布本工程厂区总用电(高低压设计)计算负荷为358.32kVA,无功补偿容量为120kvar,补偿后负荷为301.59kVA。根据计算负荷容量并考虑到本工程用电负荷性质,拟设两台400kVA-10/0.4kV 变压器,一用一备。正常运行时变压器负荷率75%;当一台变压器因故障切除时,另一台变压器承担所有用电负荷运行。变配电室向全厂供电,控制范围为水解池、二沉池等。其它构筑物污泥脱水机房、D 型滤池等分别设置了低压配电控制柜。本工程二期厂区总用电(高低压设计)计算负荷为561.48kVA,无功补偿容量为150kvar,补偿后负荷为486.51kVA。因一期两台变压器容量均为400 kVA,因此无需更换变压器,只需将单母线结线方式改为单母线分段结线方式即可,两台变压器同时使用,互为备用。正常运行时每台变压器负荷率61%;当一台变压器因故障切除时,另一台变压器能够承担所有二类用电负荷运行,故障保证率为77%。4)配电系统结线:高低压均采用单母线结线方式,采用放射状配电。5)保护和控制:继电保护原则上按国家有关规定配置,采用变电站自动化系统对全厂的供配电系统进行保护和监控,使开关站和变配电站均可做到无人值守,使全厂自动化程度提高到新的水平。本工程控制可分为自控和手控二部分,自控由计算机进行控制,手控分为机旁按钮操作及本柜操作,二者可通过切换开关进行选择。6)电动机起动方式:从系统容量及负荷性质看,本工程提升泵房大污水提升泵及鼓风机房内鼓风采用变频控制,其它电动机均可按直接全压起动考虑,直接起动线路简洁控制方便,更容易和自控配合。7)照明:在保证照度的前提下,优先采用高效光源和高效节能灯具,厂房内一般采用单灯混光型灯具,办公室、值班室、控制室等采用高效荧光灯。室外以草坪灯庭园灯为主,露天水池采用高杆投光灯。8)功率因数补偿:根据本工程高低压负荷均有的特点,本工程功率因数补偿采用低压侧采用集中自动补偿方式,全厂无功补偿容量为120kvar,补偿后全厂功率因数达到0.95。9)防雷与接地:变电站等重要生产构筑物,按二类防雷建筑设避雷装置。其余辅助生产构筑物按三类建筑设防。对计算机、仪表等贵重电子设备采用电源避雷器及弱电信号避雷器双重保护,避免感应过电压损坏设备。本工程采用TN-S 接地系统,对手握式电气设备及插座加装漏电开关,进一步提高安全性,充分利用构筑物的底板钢筋、地下金属管道等经电缆沟接地干线与各建筑物的重复接地装置联接,形成可靠的接地网。全厂采用共用接地体装置,接地电阻≤1Ω。10)计量:按照供电部门的规定,在10kV 电源侧设计量柜一台安装有功无功电度表作商业性计量使用。11)电源及操作机构:10kV 高压系统的操作电源采用PLC 控制的免维护电池的直流电源,作为系统中的断路器控制及合闸、跳闸用。所以,电池的容量选用40AH。操作机构采用一体化弹簧操作机构,便于操作管理。12)电缆选型及敷设方式:本工程动力配线采用聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆。室内电缆沿缆沟、电缆桥架敷设,电缆出桥架后至设备段穿钢管沿地面明敷或暗敷。室内照明配线采用塑铜线,穿钢管或阻燃塑料管沿墙及屋顶暗敷,控制室等有吊顶的房间照明线穿筘接钢管在吊顶内敷设。由变配电室配出至泵房、滤池、加药间等建筑物的电缆沿室外电缆沟敷设,至单体构筑物改穿电缆桥架或穿钢管敷设。穿越车行道时电缆均穿保护钢管埋地暗敷;所有电缆埋地-0.8 米。当电缆穿越道路时,均须穿保护钢管埋地-1 米暗敷。厂区照明电缆采用直埋敷设方式,电缆穿越道路时穿焊接钢管保护。13)主要设备选型:电气设备依照先进、可靠、维护工作小等原则进行选择,本工程。主要设备选型如下:高压柜采用金属铠装移开式中置柜。操作轻便互换性好,主开关采用真空断路器。低压柜采用GCS 抽屉式开关柜,结构简洁可靠性高。变压器采用干式变压器,安全可靠。继电保护采用“变电站自动化系统”,自动化程度高,保护精确可靠。
⑵仪表自动化控制设计
为保证污水处理厂污水处理过程的安全可靠性和生产的连续性,使污水厂的管理和操作人员能够全面有效的管理和监控整个污水处理厂的运行过程,提高污水处理厂管理的自动化水平,自动控制系统采用目前在国内外污水处理厂都广泛应用的PLC+PC 控制系统,配以相应的仪表检测设备, 对污水处理全过程进行实时管理和监控。1)系统的组成:整个污水处理系统采用PLC 控制,用计算机作为工程师站(兼作操作员站)对污水处理工艺过程进行实施监控,通过变送器采集现场数据,主要如液位、流量、pH、温度、溶解氧等进行监测和控制。整个装置的自控系统设一个主系统兼操作站,三个PLC 子站,以及报警装置。2)实现的主要功能:①计算机终端:所有设备参数和操作状态可以在计算机屏幕上设置、调节,并实时显示。操作数据也可以存在计算机系统中,历史趋势可以显示并打印。不同级别的操作人员具设置和调整操作参数的不同权限。这可以通过给不同级别的操作人员不同的密码来实现。②PLC:所有参数可以通过PLC 界面调整。PLC 程序的任何变化均可改变计算机终端的预设参数。如果计算机系统出错,处理厂可在该PLC 水平下维持运行。③MCC:所有的电机可由MCC 控制。MCC 的反馈可以改变PLC 或计算机终端的指示。④现场控制柜:所有的电机可以在现场控制。现场控制可以改变所有其他MCC 或PLC 或计算机终端的指示。3)系统的扩展由于本系统的二级网络均采用国际上先进的开放式结构,从而使本系统与上一级网络或其它系统间进行数据交换是极其便利的。无论是今后污水处理厂控制系统的扩展,还是要采集城市管网的工艺参数和污水泵房的工况;无论是要求接受公司或上一级网络的调度,还是与公司其它处理厂的联网,均是十分简捷的。4)仪表:污水厂配置的线检测仪表,也是自动化系统中不可缺少的一个重要组织部分,它是自动控制系统的耳目。为解决仪表信号的传输能力和进一步提高抗干扰能力,在本设计中各检测仪表均采用Ⅲ型仪表标准的电流输出形式(4~20mA)。关键的水质在线仪表采用进口仪表,其它大部分仪表则采用国产质量过关的产品。
⑶闭路电视监控系统
1)系统目标与要求:CATV 监控系统兼有工艺设备监视和厂区安全保卫两种功能,该系统采用计算机多媒体技术,组成一个全方位、全天候实时监视、控制系统,CATV 系统与计算机自动控制系统有机结合,以便管理人员及时掌握现场情况,实现科学、安全、高效的生产调度及管理系统。2)系统功能:CATV 系统建成后能满足以下功能要求:①每个监控点将图像信号、声音信号和报警信号准确无误地传送到中心控制室。②中心控制室对所有监控点的设备进行控制和操作。③中心控制室可对每个摄像机的图像进行存储和回放。④CATV 系统中传输通道选用有线双工光缆传输模式,同时在系统设置时充分考虑系统的可靠性、适用性、先进性、可扩容性和经济性。中心控制室显示系统由主控制器、视频、音频接口、监视器和多媒体电脑等组成。利用中心控制室的安防控制站PC 机显示控制点的图像。主监视应能对所有的前端图像信号进行切换观看或调度指挥。
2.2.1.4给排水设计
⑴管网设计
厂区内管线综合的基本原则:污水、污泥工艺管道流程顺畅,各种管线的相互平面和垂直间距满足有关地下管线综合的规定,平面布置在保证管线功能的前提下使管线尽可能短;竖向布置在满足最下覆土深度要求的条件下使各种管线埋深尽可能浅;当管线交叉时,原则上压力管道让重力管道,小管道让大管道,高程布置将电力、自控放在最上层,中层是小口径污水、污泥压力管,最下层是大口径污水管。
⑵给水设计
厂区内生活用水,生产用水及消防用水来自市政自来水管网。考虑到远期规模较大,拟从市政管网上接入两根DN100 的给水管,厂区内给水管沿道路布置成环状,主干管管径为DN100。厂区内回用系统作为独立系统,不与生活用水系统相连。该系统由回用水池、回用水泵、回用水管、阀门等组成。
⑶排水设计
厂区排水采取雨污分流制。污水由厂区内污水管道收集后排入调节池,与其他污水一起经水泵提升后进入污水处理系统进行处理。雨水通过雨水管渠收集后,排至厂外,最终排入岷江。
2.2.1.5厂区道路
厂区道路分为主干道和次干道,主干道连接厂区主要建(构)筑物,并尽量形成环路,使整个厂区的道路交通顺畅,便于车辆进出、管道养护及满足消防要求。厂区道路主干道宽6m, 次干道宽4 m。道路与建(构)筑物间操作人员出入处用人行道板相连。道路及硬地均为混凝土路。
2.2.1.6厂区绿化
厂区周围和厂内空地将充分绿化,绿化率不小于总面积的 40%。污水处理厂由于其用地性质的特殊性对该厂厂区绿化也有相应的特殊要求。主要表现在:1)隔离功能:污水处理厂的绿化种植要求能有效的隔离污水处理过程中产生的臭气,创造良好的厂区生态环境。2)美观功能:单位绿化是城市绿化环境组成的重要部分,创造良好绿视效果不仅有助于体现园区的整体形象,更加可以影响厂区职工的劳动心情。3)改善地区生态环境的功能:污水处理厂区环境绿化在满足自身功能需要外,还需要为整个园区服务,改善地区生态环境。污水厂绿化配植主要考虑到污水泵站和污水处理厂露天池、井等构筑物较多,且处理的污水有一定的难闻气味。因此选择绿化树种时应考虑环境的特殊性,多选吸抗性强的树种。除了考虑树种的吸抗性外,还应尽可能选择一些能吸收臭气、净化空气的树种。在此前提下,配植一些花木,使泵站及污水处理厂环境优美、洁净、工作人员心情愉快。
2.2.2 总图布置及合理性分析
2.2.2.1 布置原则
⑴满足规划文件的要求,污水处理工程在规划区内布置。在满足工艺流程顺畅简洁、合理的前提下,力求布局紧凑,管线便捷、直通,避免迂回曲折、尽量少交叉,并充分注意节省占地。⑵在处理构筑物间,应保持一定的间距,以保证敷设连接管线的要求;各处理构筑物在平面布置上应考虑适当紧凑。⑶尽量做到功能区域划分合理,生活区与生产区相对隔离;生产区内污水处理区域、污泥处理区域等亦做到相对隔离。⑷厂区主要人流与物流分开,避免人流与物流交叉及物流外运对厂前区的干扰、污染。⑸厂前区布置在地区主导风向的上风向,污泥处理区布置在下风向。
2.2.2.2 平面布置设计
根据厂址的地形地貌、风向、道路等自然条件,按照合理布局、功能分区、流程有序、预留发展及减少征地的原则,按照生产工艺功能的要求, 将污水处理厂分成三个功能区,即生产辅助区(厂前区)、污水处理区和污泥处理区。辅助生产建筑物应集中布置,以提高处理区统一管理及生产的可靠性和方便性。辅助建筑物,如值班室、综合楼等,是处理系统不可缺少的组成部分。值班室、综合楼均应与处理构筑物保持适当距离,并应位于处理构筑物的全年主导风向的上风向处,且值班室应尽量布置在使工人能够便于观察各处理构筑物运行情况的位置,还需兼顾安全要求。
由于彭山县全年主导风向为北风,因此将生产辅助区置于厂区北面,离生产区保持一定距离,并用绿化带隔离,使之有良好的办公和生活环境;污水处理区内按工艺流程布置构筑物;环境污染较为严重的污泥处理区布置在厂区南侧。变配电间尽量靠近厂区负荷中心,以减少线路损失,节约能源。
1)厂前区:厂前区现位于厂区北部,处于污水厂的主导风向的上风侧。主要包括综合楼、汽车库与自行车棚等。作为全厂生产管理及办公中心的综合楼,设置在厂区主入口北侧。
2)生产区:生产区布置在厂区中部,依次主要包括进水格栅井、进水泵房、沉砂池、A2/O 池、二沉池、D 型滤池、紫外消毒渠、鼓风机房及变配电间等。
3)辅助生产区:辅助生产区布置在厂区南部,依次为污泥提升泵房、储泥池、污泥浓缩脱水机房等。本项目一期占地为219m×84m,约27.6 亩;远期预留用地约41.4亩,平面布置详见附图。
2.2.2.3 厂区高程设计
水厂高程设计遵循如下原则:⑴充分满足防洪、排水及工艺流程需要;⑵主要构筑物应尽可能坐落在老土上,以减少地基处理费用;⑶厂区与周边道路衔接方便,便于厂内外交通组织;⑷构筑物埋深适当,场地设计标高合适,尽量减少厂区挖填土方量,并力争就地平衡。场地自然地面标高433.00m~434.70m,地势起伏不大。该段排放口附近10 年一遇洪水位为428.14m。考虑土方平衡、防洪以及雨水自流排放等需要,厂区设计地面高程433.50m。污水处理构筑物高程以总排口管底高程高于岷江洪水位为基准,然后按照各工艺单元自身的水头损失及联络管渠间的水头损失逐一推算,具体结果详见工艺流程图。根据计算结果,主要生产构筑物高程布置既避免了埋深过大,又防止了构筑物底板脱空,有利于施工和降低造价。
本工程多余土方可用于园区低洼地的填方。
按上述布置,各处理区功能分区明确、按照工艺流程相对集中布置,便于工作、管理。各区之间以绿化带相隔,用道路相连接。充分考虑了地形、地貌及风向等因素,符合环保要求及消防安全要求,总图布置合理。
污水厂主要建(构)筑物见下表2-2-1。
表2-2-2 项目主要建(构)筑物一览表
主要尺寸(m)
2.5m×2.0m×2.0m
尺寸规格:6.0m×5.0m×4.5m,有效水深3.5m
细格栅及旋流沉砂池
φ2.43m×3.4m
水解调节池
分2 格;尺寸规格:35m×38m×7.0m;有效水深:6.5m;
分2 格;外 形 尺 寸: 40.0m×35.0m×6.0m,有效水深5.5m;有效容积: 3988m3
池 直 径: 18m;单池面积: 254m2;
13.94m×11.66m×4.0m
反冲洗及回用水泵房
12.0m×6.0m
尺寸规格: 8m×5m×4m;有效容积: 284m3
污泥回流泵房
外形尺寸: 10m×4.4m,总高9.0m
污泥脱水间
紫外消毒渠(与计量渠合建)
13.5m×5.0m×2.5m
二层,平面尺寸25m×12m
平面面积14m×9m
平面面积12m×9m
平面面积4m×6m
平面面积12m×9m
平面面积12m×6m
2.2.4 主要原辅材料、动力供应及主要设备清单
本项目主要原辅材料及动力供应见下表2-2-3。
表2-2-3 主要原辅材料及动力消耗
主要化学成分
聚合氯化铝(PAC)
聚丙烯酰胺(PAM)
[-CH2-CH2-]2-CONH2
电(万kw·h)
自来水(t)
污水处理厂所需的的絮凝剂等化学药品,均由供应商直接运送至使用点,储存量不超过1个月。PAM又名聚炳烯酰胺(Polyscrylamide),俗称絮凝剂或凝聚剂,分阳离子、阴离子、非离子型,产品外观为白色或略带黄色粉末,易溶于水。特别对酸性和偏酸性水中的有机悬浊物和赤泥起絮凝沉淀及泥液分离作用。
本期工程主要设备见下表2-2-4。
表2-2-4 本期工程主要设备一览表
设 备 规 格
一、格栅井
格栅除污机
B=0.6m b=5mm ,N=1.1kW
一期1 用1 备,二期2 用
无轴螺旋输送机
0.7mx0.7m,N=1.5kW
启闭机(手电两用)
二、提升泵房
Q=580m3/h H=15m;N=37kW
一期1 用1 库备,二期2 用(变频)
Q=290m3/h H=15m;N=22kW
二期取消换大泵
MD12-6 N=3.8kW
三、旋流沉砂池
回转式格栅除污机
B=0.7m b=5N=1.1kW
无轴螺旋输送机
砂水分离器
处理量18~43 m3/h;N=0.37kW
旋流搅拌器
转速12r/min N=0.55kW
罗茨鼓风机
Q=1.43m/min P=49kPa;N=3.0kW
四、水解酸化调节池
潜水搅拌器
服务面积1050m2
潜水排泥泵
Q=30m3/h H=12m;N=1.5kW
1 用1 库备
五、、A2/O 池
潜水搅拌机
叶轮400mm,N=2.2kW
潜水推进器
叶轮1800mm,N=3.0kW
污水回流泵
Q=290m3/h H=3m;N=5.5kW
微孔曝气器
氧利用率>28%
支架及支管配套
六、二沉池
周边传动吸泥机
D=16m,N=1.1kW
进水出水堰板
七、D 形滤池
980×490×50
497×330×24
铸铁方闸门
八、反冲洗泵房
Q=17.28m3/min H=49kPa
Q=195m3 /h H=10m;N=11kW
Q=15m3 /h H=20m;N=2.2kW
九、储泥池
潜水搅拌机
Q=15m3 /h H=10m;N=1.5kW
十、污泥回流泵房
回流污泥泵
Q=240m3/h H=10m;N=11kW
剩余污泥泵
Q=30m3/h;H=16m;N=3kW
十一、污泥浓缩脱水车间
带式浓缩脱水一体机
带宽1500mm,总装机功;率2.5kW
一期1 用1 库备,二期2 用
进料螺杆泵
Q=10~20m3/H=20m;N=7.5kW
加药螺杆泵
Q=200~1500L/h;H=10m;N=0.37kW
全自动加药装置
Q=0.48m3/min P=0.8Mpa;N=0.75kW
无轴螺旋输送机
十二、鼓风机房
离心鼓风机
Q=30m3/min;H=6500mmH2O;N=55kW
2 用1 备(变频)
LX 电动单梁悬挂起重机
Gn=2t S=5m N=4.2kW
十三、加药间
一体化加药装置
V=1.4 m3 N=1.47kW
十四、紫外消毒渠
紫外消毒模块
2排,每个模块6 支灯管
水位控制溢流堰
100×100×1350
插板闸门(电动启闭机)
插板闸门(电动启闭机)
十五、实验室
污水厂相关化验设备
十六、尾水管道
双壁波纹管
2.3 废水处理系统进、出水水质
2.3.1设计进水水质
本项目园区正在招商,暂无企业入驻,所以现阶段没有确切的排水资料作为水质预测依据,只能根据接管标准和类似园区水质资料进行预测。
⑴预处理达标后的工业废水
工业园的生产废水以石油化工、精细化工、橡胶产业废水为主。环评要求:进入污水处理厂的生产废水必须分别先在企业内进行预处理,达到《污水综合排放标准》(GB)三级排放标准后,有行业排放标准的执行行业排放标准中进入城市二级污水厂的排放要求,含有第一类污染物及重金属的生产废水须处理达(GB)中表1标准限值后,再进入本污水处理厂进一步处理。环评还要求企业在原环评审批主管部门进行备案。
根据《四川省彭山经济开发区(南区)总体规划》()对工业园区产业类型的定位,污水来源成分复杂,水质情况难以确定,只能大致预测。根据对仪征化纤污水厂、扬子石化园区污水处理厂进行调研的结果,如:聚酯化纤污水具有COD 浓度高,平均B/C 比为0.3-0.4,经过预处理达到《污水综合排放标准》(GB)三级排放标准排放后,其可生化性将会有所降低。根据上述排放指标及水质分析,预测经过预处理后的污水主要水质指标见表2-3-1:
表2-3-1 污水预处理出水水质情况表单位:mg/l
基本控制指标
⑵生活污水
为对本项目进水水质提供可靠参考数据,表2-3-2对国内部分城市已建成的城市污水处理厂进水水质实测值进行了统计汇总。
表2-3-2 国内部分已建成城市污水处理厂的进水水质 单位:mg/L
都江堰污水处理厂
昆明第三污水处理厂
新都污水处理厂
广汉三星堆污水处理厂
什邡市污水处理厂
绵阳市塔子坝污水厂
重庆市主城区某污水厂
成都市第二污水处理厂
由表2-3-2可以看出,与本项目同处于川、渝地区7个污水处理厂进水水质范围如下:
BOD5 :62~188mg/L;CODcr:141~472mg/L;SS:96~269mg/L;T-N:25~48mg/L;NH3-N:25~35;TP:3.5~4.8mg/L。
由于上述表中的几个污水厂均处在地势平坦地区,地下水水位较高,地下水入渗量比例高,所以污水进水水质对照生活污水平均水质偏低。而本项目污水厂服务范围地处台地地区,受地下水影响不大,根据以上情况,并综合参考《室外排水设计规范》中生活污水水质考虑,确定本项目生活污水的水质见表2-3-3。
表2-3-3 生活污水进水水质情况表单位:mg/l
⑶进水水质确定
石油化工、精细化工、橡胶产业经过污水预处理后的出水在污水处理中占的比重大,所以对污水处理厂的进水水质影响大,生活污水相对水量影响小。因此需对预处理后的工业废水水量、水质和生活污水的水量、水质进行综合分析。
污水处理厂设计进水水质的主要指标暂定如表2-3-4:
表3-3-4 设计进水水质一览表
设计进水水质
COD (mg/l)
BOD5 (mg/l)
NH3-N (mg/l)
2.3.2 出水水质
根据国家环境保护总局公告 2006年第21号,为加强对城镇污水处理厂建设和运行的管理,改善城镇水环境质量,现发布《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB)修改单,自2006年5月起实施。公告内容如下:城镇污水处理厂出水排入国家确定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时,执行一级标准A标。因此,本污水处理厂出厂水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB)一级A标准(见表2-3-5)。
表2-3-5 本污水处理厂设计出水水质 单位mg/l
污染物名称
污染物名称
粪大肠菌群数
污染物名称
注:括号外数值为水温>12℃ 时的控制指标,括号内数值为水温≤12℃ 时的控制指标。
2.3.3 污水处理程度
污水处理程度见表2-3-6。
表2-3-6 污水处理程度表 单位:mg/l
水质指标 类别
设计进水水质
设计出水水质
去除率(%)
≥83.3(73.3)
2.4 污水处理厂处理工艺
2.4.1 污水处理工艺目标
为贯彻《中华人民共和国水污染防治法》,加强对城镇污水处理厂建设和运行的管理,改善城镇水环境质量,现发布《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB)修改单,自 2006年 5月起实施。公告内容如下:城镇污水处理厂出水 排入国家确定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时,执行一级标准的 A标。 根据公告的要求,污水厂出水执行一级 A标准,更好的发挥污水厂处理能力,减少对下游环境的影响。
本项目各项指标的去除率:CODcr 去除率≥89.5%,BOD5 去除率≥94.3%,SS 去除率≥95%,T-N 去除率≥62.5%,NH3-N 去除率≥83.3%,T-P 去除率≥50%。
2.4.2 总体工艺流程组成
根据污水处理厂进水水质和排放标准的要求,只有具有除磷脱氮功能的二级生物处理加深度处理才能满足设计要求。因此,本工程污水厂的总体工艺流程包括:预处理单元、生化处理单元、深度处理单元和污泥处理单元。
1、预处理单元
污水在进入生物处理单元前必须进行预处理,以保证后续处理工段的运行。预处理单元包括粗格栅、污水提升泵房、细格栅、沉砂池等。主要去除污水中的砂粒、栅渣、油等。
2、生化处理单元
本工程需采用具有除磷脱氮功能的生物处理工艺,该工艺能将总氮去除率由常规生化处理的20%左右提高到70%~95%,总磷去除率则通过生物合成由15%~20%提高到70%~90%,一般情况下可稳定可靠地运行。
3、深度处理单元
一般情况下,具有除磷脱氮功能的二级生物处理工艺出水能够达到一级B 排放标准。但是要使出水中的SS、T-N、T-P 等污染物质达到一级A排放标准,除了对二级生物处理段强化外,还需要后续深度处理段进一步去除水中SS 和T-P 等污染物。
4、污泥处理单元
由于本工程在生化处理单元需采用生物除磷脱氮工艺,若采用重力浓缩,不仅不利于环境卫生,也会造成污泥在浓缩池内停留时间过长造成磷的二次释放,不利于生物除磷。因此本工程污泥处理单元考虑采用机械浓缩脱水工艺。
2.4.3 生化处理方案论证
2.4.3.1 生化处理工艺论述
生化处理单元是污水处理厂的核心部分,处理工艺的选择对污水处理厂的投资以及运行管理起着举足轻重的作用。由于本工程需采用生物除磷脱氮工艺(强化二级处理)。而常用的生物除磷脱氮工艺分为三类,第一类为按空间进行分割的连续流工艺,如A2/ O工艺和A2/ O的各种改良工艺、氧化沟类工艺等,第二类为按时间进行分割的间歇式工艺,如:SBR、CASS、UNITANK 等工艺,第三类为前两类的不同组合。
一般来讲,A2/ O及其各种改良工艺具有能耗低,运行费用省,且规模越大这种优势越明显,该工艺广泛地运用于世界上各种大、中型污水处理厂。而氧化沟类和SBR类的工艺具有处理设施简单,管理方便,基建费用越低,规模越小总体费用越省等优点,是中、小型污水处理厂的优选工艺。
对于要求脱氮除磷的污水处理厂中,改良A2/ O工艺是目前采用得比较多的生化处理工艺,其技术成熟可靠,运营管理经验丰富。在该工艺中,其碳源不仅要满足反硝化脱氮,也需考虑部分生物除磷,但除磷效果有限,为保证出水中T-P 低于0.5mg/l,必须在二级处理之后辅以化学除磷的方法。该工艺具有比氧化沟类和SBR 类工艺更好的脱氮除磷效果。目前该工艺或类似工艺广泛用于成都第三、四、五污水处理厂、成都新建污水处理厂、南京江宁空港污水处理厂、广州黄阁污水处理厂、贵阳新庄污水处理厂、泸州鸭儿凼污水处理厂等大、中型污水处理厂。因此,将改良A2/ O脱氮除磷工艺作为二级处理的比选方案之一。
除此之外,在国内各中型污水处理厂,采用的较多的是氧化沟处理工艺。如:河南驻马店污水厂一期工程(10万m3/d)采用Carrousel 氧化沟工艺;南京江宁开发区污水处理厂一、二期工程(4万m3/d)采用Orbal 氧化沟工艺,三期工程(4万m3/d)采用双沟式氧化沟工艺;南京江宁科学园污水处理厂一期工程(8万m3/d),采用双沟式氧化沟工艺;南京江宁滨江污水处理厂一期工程(3.5万m3/d),采用Carrousel 2000氧化沟工艺;南京江宁城北污水处理厂一期工程(4 万m3/d),采用鼓风曝气氧化沟工艺;德阳市污水处理厂(10 万m3/d)采用双沟式氧化沟工艺。
氧化沟工艺运行管理简单、抗冲击负荷能力强,在中、小型污水处理厂中得到较广泛的应用。结合目前泸州市的实际情况,考虑到其运行比较简单的特点,本工程拟将Carrousel氧化沟工艺作为二级处理的比选方案之一。
2.4.3.2 污染物去除原理
城市污水中的污染物主要有BOD5、COD、SS、TN、TP等。在常规活性污泥法中,不同的污染物是以不同的方式去除的。
(1)SS的去除
污水中的SS去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和有机颗粒靠自然沉淀作用或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而去除。
污水厂出水中悬浮物浓度不仅涉及出水的SS指标,出水中的BOD5、COD、TP等指标也与之有关。因为组成出水悬浮物的主要是活性污泥絮体,其本身有机成份就很高,较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、COD、TP均增加。因此,控制污水厂出水的SS指标是最基本的,也是最重要的。为了降低出水中的悬浮物浓度,应在工程中采取适当的措施,如采用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能、采用较小的二沉池表面负荷、采用较低的出水堰负荷、充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。在污水处理方案选用合理、工艺参数取值恰当和单体设计优化的条件下,完全能够使出水SS指标达到10mg/L以下。本工程要满足出水SS≤10mg/L。
(2)BOD5的去除
污水中的BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用,然后对泥水进行分离来完成的。
活性污泥中的微生物有有氧的条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞,将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量,其最终产物是CO2和H2O等物质。在这种合成代谢与分解代谢的过程中,溶解性有机物(如低分子有机酸等易降解有机物)直接进入细胞内部被利用,而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面,然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见,微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用,并且代谢产物是无害的稳定物质,因此,可以使处理后污水中的残余BOD5很低。根据国内外有关设计资料,在污泥负荷为0.3Kg BOD5/KgMLSS.d以下时,就很容易使得出水BOD5保持在30mg/L以下。本工程要满足出水BOD≤10mg/L。
(3)COD的去除
污水中COD的去除的原理与BOD5基本相同。污水厂出水中的剩余的COD取决于原污水的可生化性,它与城市污水的组成有关。本工程城市污水主要以生活污水为主,BOD5/COD比值在0.455左右,污水的可生化性较好,出水COD值可控制在较低的水平。本工程要满足出水COD≤50mg/L。
(4)生物脱氮除磷
污水脱氮除磷可选择的处理方法通常有生物处理法和物理化学法二大类。物化法的缺点是药耗量大、污泥多、运行费用高。因此一般只作为城市污水处理厂的辅助处理措施。
①生物脱氮基本原理
污水中的有机氮、蛋白质等在好氧条件下首先被氨化菌转化为氨氮,而后在硝化菌的作用下变成硝酸盐氮,此阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下,由反硝化菌作用,并有外加碳源提供能量,使硝酸中的氮还原成氮气从污水中逸出,此阶段称为缺氧反硝化。
在硝化与反硝化过程中,影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、PH值以及反硝化碳源。生物脱氮系统中,硝化菌增长速度较缓慢,所以,要有足够的污泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行,并且要有充足的碳源提供能量,才可促使反硝化作用的顺利进行。
按上述原理,要进行脱氮,必须具有缺氧/好氧过程,即所谓的A1/O系统。本工程要求出水TN≤15mg/L。
②生物除磷基本原理
生物处理过程在厌氧和好氧条件下交替运行,进行生物除磷,其主要原理为:在没有溶解氧与硝酸盐存在的厌氧区,聚磷菌分解细胞内的聚磷,产生能量,用于吸收和存储溶解性的、可快速降解的有机物(发酵产物如脂肪酸、乙酸),同时释放出磷酸盐;在随后的(缺氧区)好氧区,聚磷菌利用存储的有机物进行能量代谢,产生大量能量,用于胞外磷酸盐的超量吸收,在胞内转变成聚磷;利用活性污泥的超量磷吸收特性,使细胞含磷量相当高的细菌群体能在处理系统的基质竞争中取得优势,剩余污泥的含磷量可达到3%~7%,进入剩余污泥的总磷量增大,处理出水的磷浓度明显降低。
生物除磷工艺的关键在于:第一,保证厌氧状态时混合液中即无溶解氧(O2)也无结合氧(如硝酸盐);第二,提供足够的易降解、小分子有机物,为聚磷菌提供足够的“食物”;第三,控制较短的泥龄,通过剩余污泥的排放,将磷最终排出系统。
按上述原理,要进行脱氮,必须具有缺氧/好氧过程,即所谓的A2/O系统。本工程要求出水TP≤0.5mg/L。
根据设计出水水质和要求达到的出水水质标准,本工程最合适的处理工艺是生物脱氮除磷工艺,在满足生物脱氮除磷要求的前提下,BOD5、COD、SS的去除都可以满足排放标准要求。
BOD5:N:P的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素,氮和磷的去除率随着BOD5/N和BOD5/P比值的增加而增加。
从理论上讲,BOD5/TN>2.86才能有效地进行生物脱氮,实际运行资料表明,只有当BOD5/TN>3时才能使反硝化正常运行。当BOD5/TN=4~5时,氮的去除率大于60%,磷的去除率也可达60%左右。
对于生物除磷工艺,要求BOD5/P=33~100,同时要求BOD5/TN≥4。
根据预测水质,本污水处理厂进厂污水BOD5/TN值,BOD5/P值,能满足生物生物脱氮除磷工艺对可快速降解有机物的要求。
2.4.3.3 污水生物脱氮除磷工艺介绍
目前,用于城市污水处理厂具有一定脱氮除磷效果的污水处理工艺大致分为两大类:第一类为按空间进行分分割的连续流活性污泥法,如A2/O法、氧化沟法;第二类为按时间进行分割的间歇式活性污泥法,如传统SBR法、ICEAS法等。目前昆明地区应用最多的就是A2/O法和ICEAS法,都取得了较好的效果。
(1)A2/O工艺
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区的过程中,在不同微生物菌群的作用下,使污水中的有机物、氮和磷得到去除。
本工艺在系统上是最简单的脱氮除磷工艺,总水力停留时间小于其它同类工艺。该工艺包括厌氧段、缺氧段和好氧段。在厌氧段,回流污泥中的聚磷菌释放磷.同时BOD5也得到了部分去除;而进入好氧段,聚磷菌又过量地吸收磷,污泥成为高磷污泥,通过排放剩余污泥的方式将磷去除,污水中有机物在好氧段得到更进一步去除,同时氨氮被硝化;通过含硝酸盐混合液的内回流方式,使其中的NO3-N在缺氧段进行反硝化脱氮,从而使该工艺具有同时生物脱氮除磷的功能。
由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开,有利于不同微生物菌群的繁殖生长,使得微生物对有机物和氮磷的去除率较高。据国内一些污水厂的经验,该工艺对BOD5和SS的去除率为90%~95%,总氮去除率为70%以上,磷去除率为90%左右。
另外,在厌氧(缺氧)、好氧交替运行的条件下可抑制丝状菌繁殖,克服污泥膨胀,SVI值一般小于100,有利于处理后污水的与污泥的分离,运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌,运行费用低。目前,该法在国内外使用较为广泛。
(2)Carrousel氧化沟工艺
Carrousel氧化沟是60年代末由荷兰DHV公司研制成功的,当时开发这一工艺的主要目的是寻求一种渠道更深、效率更高和机械性能更好的系统设备,来改善和弥补当时流行的转刷式氧化沟的技术弱点。它是一种多沟串联的系统,进水与活性污泥混合后,在沟内作不停的循环流动。
氧化沟内混合液流态系无终端循环流动,沟长较长,池型兼有完全混合和推流的特性稀释能力强,沟内实际存在着厌氧、缺氧及好氧区,所以具有一定的脱磷脱氮效果;沟内采用表面曝气(转刷、转碟、曝气叶轮等),维护管理简单;污泥负荷低,曝气时间长,耐冲击,污泥量少且稳定。
总的来说,传统氧化沟的除磷效果较差,脱氮功能一般,需在氧化沟前增设厌氧池和缺氧池,实际上成了改良型A2/O工艺,才有较好的生物脱氮除磷功能。与A2/O工艺相比,最大的优点是不需要混合液回流系统,但氧化沟采用机械表面曝气,水深不宜过大,充氧动力效率低,能耗较高,占地面积较大,构筑物布置不够紧凑。
(3)传统SBR法
其反应是在同一个容器中进行。在同一容器中进水时形成厌氧(此时不曝气)、缺氧,而后停止进水,开始曝气充氧,完成脱氮除磷过程,并在同一容器中沉淀,再通过滗水器滗水,完成一个程序。这种方法与以空间进行分割的连续流系统有所不同,它不需要回流污泥,也无专门的厌氧区、缺氧区和好氧区,而是在同一个容器中分时段进行搅拌、曝气、沉淀,形成厌氧、缺氧、好氧、沉淀过程。这种工艺,总容积利用率低,一般小于50%,配水不易均匀,因此适用于较小污水量(如某些工业废水的)的处理。
(4)ICEAS工艺即连续进水、间歇操作运转的活性污泥法
与传统的SBR法不同之处在于通过设置多座池子,尽管单座池子为间歇操作运行,但使整个过程达到连续进水、连续出水,其进水、反应、沉淀、出水、待机在一座池子中完成,常用四座池子组成一组,轮流运转、一池池的间歇处理。ICEAS法虽有它的优点,可在一组池中完成脱氮、去除BOD5全过程,但每座池子都需要安装曝气设备、用于沉淀的滗水器及控制系统,间歇排水,水头损失大,设备的闲置率较高,利用率低,投资大,要求自动化程度较高。
(5)BAF工艺
近年来,在污水处理及回用方面出现了一套新兴的工艺―曝气生物滤池工艺(简称BAF工艺)。
该工艺将生物处理单元及回用水深度处理单元有机结合,在同一个反应单元-BAF池内实现了有机物的降解和悬浮物的拦截:利用滤料(大多用用陶粒)上生长的微生物实现对有机物的降解,以及部分氮磷的去除,同时利用填料对废水过滤,截留悬浮物,经过一定时间的运行后,对BAF池内填料进行反冲洗以保持微生物较高的活性和急持填料较好的过滤能力。该工艺处理的污水经消毒后可回用于绿化、景观用水。
该工艺有以下优点:生物处理及深度处理在同一个单元内进行,可省去回用水深度处理单元,节省投资;处理单元内水力停留时间短,占地面积小;曝气量少,能耗低;滤料内存在有不同物微生物种群,且滤料定期进行反冲洗,不易出现污泥膨胀;
但是该工艺也有以下不足:对于低浓度污水处理效果较好,而对高浓度污水处理效果较差;BAF池采用分组运行(一般4千m3/d~6m3/d为一组),分组过多时,控制及运行管理比较困难,因此较适合小型污水厂(<5 万m3/d);除磷效果差,除磷主要依靠化学除磷,要取得较好的除磷效果,投药量较大(目前投药主要采用铝盐),药耗较高;脱氮效果差。由于反硝化主要发生在滤料缺氧段,而大量有机物已在好氧段降解,缺氧段内碳源严重不足,反硝化效果差;污泥量大。由于除磷主要采用化学除磷,化学污泥量大;污泥自身氧化程度低,剩余污泥量也大;据相关资料报道,采用baf工艺产生的污泥一用比普通活性污泥法多40%~50%;污泥臭味大。由于产生的污泥没有进行足够的氧化分解,其中有机物及腐殖质成分多,臭味很大,污泥后续处理较麻烦。
目前国内对BAF工艺普遍的看法是,该工艺作为低浓度小规模的污水处理是一种不错的选择,但不适合高浓度大规模污水(物别是有较高脱氮除磷要求的污水)的处理。结合广汉市经济开发区污水水量水质的实际情况以及处理的要求,本项目不宜采用BAF工艺。
考虑到区域的实际情况,污水处理厂对保护岷江水体至关重要,尾水排放的指标较严,脱氮除磷的要求很高,需要采用二级脱氮除磷工艺。
以下就目前应用较多,运行效果较好的A2/O工艺和ICEAS工艺进行比较。
应该说,间歇式活性污泥法为污水处理领域带来了新的思路,省去了常规的二沉池和污泥回流系统,特别是在有同时脱氮除磷要求时具有一定的优势,在某种程度上说代表了当今污水处理的较高的工艺水平,但是这类工艺最大的缺点是:
(1)管理复杂,对设备的依赖性太强,设备一出故障导致系统瘫痪,人工几乎无法操作,必须进行自动控制;
(2)同一池子集进水、曝气、沉淀、出水多种功能于一体,脱氮除磷效果不够理想,冲击负荷的能力相对较弱。
(3)由于采用滗水器出水,出水位较高,相应的一次提升扬程较大,能耗较高。
(4)设备闲置率相对较高,池子容积利用率相对较低。
A2/O法作为一种传统的脱氮除磷工艺,需设二沉池,占地较ICEAS法稍大,但对于大型污水厂,单位占地指标仅有小辐度增加;整个工艺需污水污泥回流,但由于回流泵所需扬程较低,对于大型污水厂,扣除相关因素,单位能耗较ICEAS法仅有小辐提高。
A2/O法最主要的优点:
(1)出水水质稳定,耐冲击负荷能力强;
(2)氮磷(特别是磷)的去除率高,可尽可能利用生物除磷,减少化学除磷,相应降低运行费用;
(3)设备利用率高;
四种处理工艺的技术经济比较见表2-4-1。
表2-4-1 四种处理工艺技术性能比较表(规模:5万m3/d)
ICEAS 工艺
氧化沟 工艺
有机物去除效果
脱氮除磷效果
承受冲击负能力
对自控系统的要求
维护工作量
构筑物数量
直接工程投资(万元)
占地面积(亩)
单位水量电耗(kw.h/m3)
单位水量药耗(公斤/m3)
单位水量处理成本(元/m3)
总装机容量(kw)
2.4.3.4 化学除磷工艺确定
由于处理厂出水中磷的排放标准要求较严格,即总磷小于0.5mg/l,虽然本工程采用的是除磷效果最稳定的工艺,但由于生物除磷受外界及污水内在因素影响较多,不十分稳定。故在本工程处理工艺中考虑两步除磷措施,以生物除磷为主,以化学除磷为辅助(化学除磷混凝剂经比较后拟采用碱式氯化铝),特殊情况下启动化学除磷,从而确保出水水质满足要求。
2.4.4 深度处理方案论证
2.4.4.1 方案概述
适合污水深度处理的工艺包括气水反冲V型滤池、活性砂滤池、纤维球(束)过滤池、D型纤维滤池、纤维转盘滤池等,它们作为水质把关单元,通过去除生化过程和化学沉淀中未能去除的颗粒、胶体物质、悬浮固体、磷、重金属、细菌、病毒等,进一步提高污水处理厂出厂水水质。根据本工程的实际情况,拟将活性砂滤池和D型纤维滤池过滤两种过滤方式作经济、技术比较,以选择适合本工程的方案。
2.4.4.2 方案比较及推荐方案
1、技术比较
活性砂滤池与纤维滤池过滤的技术比较见表2-4-2。
表2-4-2 活性砂滤池与纤维滤池过滤的技术比较表
综合比较内容
活性砂}

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