【正文】 北角，具體為農(nóng)大試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)東北面，廣場(chǎng)村十一組。詳見(jiàn)附圖“武威市涼州區(qū)黃羊污水處理工程總體布置圖”。 污水水量及工程規(guī)模根據(jù)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ1487 1997年版)，排水量可按當(dāng)?shù)赜盟~的80%～90%采用，設(shè)計(jì)取80%。 需水量分析和預(yù)測(cè)水廠原建設(shè)供水規(guī)模為：11000m3/d。排水量大約為：8800m3/d。、城市總用水量預(yù)測(cè)綜合生活用水量標(biāo)準(zhǔn)，按國(guó)標(biāo)（GBJ1386）（1997年版），該城區(qū)屬三區(qū)，則最高日定額為130～230L/capd，近期采用160L/d人，則預(yù)測(cè)出近期（2010年）城區(qū)生活總用水量為： 11043m3/d，遠(yuǎn)期（2020年）采用180L/d人，城區(qū)生活總用水量為： 21390m3/d，其中包括公共建筑（設(shè)施）用水。澆灑道路、。近期（2010年）。遠(yuǎn)期（2020年）。其他用水指未預(yù)見(jiàn)水量及管網(wǎng)漏失水量按最高日用水量的15%計(jì)取。綜合用水量標(biāo)準(zhǔn)預(yù)測(cè)計(jì)算見(jiàn)表21。黃羊鎮(zhèn)總生活用水量預(yù)測(cè)計(jì)算表 （按綜合生活用水量標(biāo)準(zhǔn)法） 表21序號(hào)項(xiàng) 目單位近 期（2010）遠(yuǎn) 期（2020）備注1綜合用水量標(biāo)準(zhǔn)L/人d1601802規(guī)劃人口萬(wàn)人3用水量m3/d768014400③=①x②4澆灑道路用水量m3/d87016805綠地用水量m3/d172538706其他用水m3/d76814407城區(qū)總生活用水量m3/d1104321390⑦=③+④+⑤+⑥城區(qū)工業(yè)用水量預(yù)測(cè)：根據(jù)2002年度黃羊鎮(zhèn)工業(yè)用水量和近期正在實(shí)施的15萬(wàn)噸變性乙醇廠預(yù)測(cè)用水量，統(tǒng)計(jì)年工業(yè)總用水量為4955000噸/年（）。見(jiàn)黃羊鎮(zhèn)工業(yè)用水年用水量統(tǒng)計(jì)表24。 黃羊鎮(zhèn)工業(yè)用水水量統(tǒng)計(jì)表 表24序號(hào)用水用戶名稱年用水量（噸）備 注1紅太陽(yáng)面粉集團(tuán)117812泳豐面粉廠76293其他面粉廠481574糖 廠6005145 甘肅內(nèi)燃機(jī)配件廠4165346制 桿 廠483637武威水泵廠31888亞 麻 廠175739農(nóng)懇中心（南）2350010農(nóng)懇中心（北）2650011農(nóng)大農(nóng)場(chǎng)1210812醋 廠1729813鱗 肥 腸251814煤 廠579915其他工業(yè)用水戶6021816黃羊農(nóng)場(chǎng)216844917金穗面粉廠600018金三角面粉廠700019普安制藥 廠89200已建工程2015萬(wàn)噸變性乙醇2190000擬建工程21總 計(jì)4955000城區(qū)現(xiàn)狀工業(yè)總產(chǎn)值為40880萬(wàn)元，主要用水大戶為藥物堿廠、“莫高”酒廠、武、港食品廠等為代表的企業(yè)12家，但工業(yè)用水量按企業(yè)分項(xiàng)難以提供，故本次可研按工業(yè)年產(chǎn)值萬(wàn)元用水量指標(biāo)法計(jì)算，參考國(guó)內(nèi)部分城市的工業(yè)產(chǎn)值耗水量及根據(jù)黃羊鎮(zhèn)所在的地理位置，確定工業(yè)耗水量近期為125m3/萬(wàn)元，遠(yuǎn)期為100m3/萬(wàn)元。黃羊鎮(zhèn)工業(yè)用水量預(yù)測(cè)表（按萬(wàn)元產(chǎn)值耗水量指標(biāo)法） 表23序號(hào)項(xiàng) 目單位近 期（2010年）遠(yuǎn) 期（2020年）備 注1年工業(yè)總產(chǎn)值萬(wàn)元408801040252工業(yè)耗水量指標(biāo)m3/萬(wàn)元1251003工業(yè)用水量m3/d1400028500城鎮(zhèn)排水量：通過(guò)以上水量預(yù)測(cè)分析，黃羊鎮(zhèn)近期（2010年）城鎮(zhèn)總用水量為：城鎮(zhèn)最高日用水量為：11000m3/d+14000m3/d=25000m3/d,。城鎮(zhèn)排水量為：=20000 m3/d。則城鎮(zhèn)的遠(yuǎn)期（2020年）城市總用水量為：21500m3/d+28500m3/d=50560m3/d。因此確定各階段污水設(shè)計(jì)規(guī)模如下：近期污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模2萬(wàn)m3/d，最大時(shí)1167 m3/h（總變化系數(shù) ），本次可研僅就2萬(wàn)m3/d規(guī)模進(jìn)行研究。遠(yuǎn)期污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模將根據(jù)近期污水處理廠運(yùn)行實(shí)踐再行確定。 污水水質(zhì)及處理標(biāo)準(zhǔn)武威市涼州區(qū)黃羊鎮(zhèn)污水處理廠近、遠(yuǎn)期服務(wù)范圍內(nèi)城鎮(zhèn)總體規(guī)劃正在修編、調(diào)整之中，無(wú)實(shí)測(cè)水質(zhì)資料。為使設(shè)計(jì)采用的污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)比較符合黃羊鎮(zhèn)的實(shí)際情況，污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)參照國(guó)內(nèi)同性質(zhì)的城市污水水質(zhì)確定。國(guó)內(nèi)部分城市污水廠設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)表 表2－1 項(xiàng)目污水廠 CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3N(mg/L)TP(mg/L)PH西安北石橋污水廠40018025532西安鄧家村污水廠45022030026白銀污水廠35015030030天水秦城污水廠3001802003嘉峪關(guān)污水處理廠3002002504臨夏污水廠300150200304慶陽(yáng)污水廠3501802503027烏魯木齊河?xùn)|污水廠500200300包頭污水廠500230300平均值383188262304從總體上講，上述幾個(gè)污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)基本屬于城市污水范疇，但指標(biāo)均偏高。這與上述市屬缺水城市密切相關(guān)，但與更嚴(yán)重缺水的城市如天津、青島相比要好的多。根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB189182002），處理后排向大沙河灘的污水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)詳見(jiàn)表2－3。設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)（日均值） 表2－3項(xiàng) 目CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)進(jìn)水水質(zhì)35014020030355二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)出水100303025303 污水處理工藝污水的特性指標(biāo)：（1）BOD5/CODCr＝200/400＝＞，可生化性較好；（2）BOD5/TN ＝200/35 ＝＞，滿足反硝化要求；（3）BOD5/TP＝200/5＝40＞20，生物除磷效果較好。因此，污水特性完全滿足生物除磷脫氮的基本要求。根據(jù)確定的出水水質(zhì)指標(biāo)，應(yīng)采用二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)處理。二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)處理是指在去除污水中有機(jī)污染的同時(shí)，去除導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的氮磷物質(zhì)，使有機(jī)物和氮磷污染指標(biāo)均達(dá)到較高的排放標(biāo)準(zhǔn)。二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)處理可采用物理化學(xué)法，也可采用生物法，當(dāng)采用生物法時(shí)稱作生物除磷脫氮工藝。國(guó)內(nèi)目前采用的生物除磷脫氮工藝，比較公認(rèn)的一般有：A/O法、A2/O法、卡魯塞爾氧化溝、CASS工藝等。A/O法和A2/O法是采用較早且最成熟的污水生物除磷脫氮工藝，但系統(tǒng)復(fù)雜、投資較高，現(xiàn)已有逐步被氧化溝、CASS法等取代的趨勢(shì)。但無(wú)論氧化溝還是序批式活性污泥法（CASS），其實(shí)現(xiàn)生物除磷脫氮的基本過(guò)程還是厭氧、缺氧、好氧過(guò)程，即A/A/O過(guò)程。其間的區(qū)別，只在于這些基本過(guò)程間的過(guò)渡方式為順序或是交替，污泥負(fù)荷的高或低。氧化溝工藝方法很多，由于溝內(nèi)缺氧段和好氧段的存在，均有一定的脫氮功能，但要除磷必須增加厭氧段－生物選擇區(qū)。在所有的氧化溝工藝中，帶有生物選擇區(qū)的卡魯塞爾氧化溝，除磷脫氮效果較佳。 CASS是序批式反應(yīng)器的簡(jiǎn)寫(xiě)，本意是進(jìn)出水和曝氣間歇運(yùn)行的污水處理系統(tǒng)。近年來(lái)變型較多，進(jìn)出水系統(tǒng)有間歇運(yùn)行的也有連續(xù)運(yùn)行的，但其核心是供氧系統(tǒng)間歇運(yùn)行，以營(yíng)造活性污泥厭氧、缺氧、好氧的階段性環(huán)境，達(dá)到除磷脫氮的目標(biāo)。針對(duì)武威市涼州區(qū)污水處理廠的污水水質(zhì)及處理后出水水質(zhì)要求，結(jié)合處理廠規(guī)模，資金等情況，參照國(guó)內(nèi)外的研究成果及污水處理廠的運(yùn)行實(shí)踐，選擇卡魯塞爾氧化溝和改良CASS工藝兩種生物除磷脫氮工藝方案進(jìn)行初步研究。（方案一）本方案定義的改良CASS工藝是在原CASS工藝的基礎(chǔ)上，按連續(xù)進(jìn)水運(yùn)行。CASS工藝（Cyclic Activated Sludge System）是在SBR基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種循環(huán)式活性污泥法。主體部分為生物反應(yīng)池，它集曝氣、沉淀于一體，以連續(xù)進(jìn)水間斷出水為主要特征，工藝過(guò)程是：進(jìn)水/曝氣—進(jìn)水/沉淀—進(jìn)水/潷水—進(jìn)水/閑置；共四個(gè)階段，循環(huán)運(yùn)行。CASS工藝在反應(yīng)池進(jìn)水端設(shè)置了一個(gè)生物選擇區(qū)，根據(jù)運(yùn)行需要可少量曝氣（缺氧）或不曝氣（厭氧）。設(shè)置生物選擇器的作用與卡魯塞爾氧化溝的生物選擇區(qū)基本相同。不同之處是該生物選擇區(qū)可在厭氧或缺氧條件下運(yùn)行；活性污泥可回流可不回流，回流污泥量比卡魯塞爾型氧化溝小的多?？傊?，運(yùn)行方式和參數(shù)可根據(jù)需要調(diào)節(jié)優(yōu)化。生物脫氮是CASS反應(yīng)池本身的特殊運(yùn)行方式中進(jìn)行硝化和反硝化過(guò)程而完成的，而除磷作用是利用設(shè)置在CASS反應(yīng)池前的選擇區(qū)形成厭氧環(huán)境和反應(yīng)池中的好氧環(huán)境交替實(shí)現(xiàn)的。污水經(jīng)過(guò)厭氧、缺氧、好氧階段達(dá)到脫氮除磷的目的。改良CASS工藝主要特點(diǎn)：（1）無(wú)初沉池及二沉池，占地少、投資省。（2）靜態(tài)沉淀，有機(jī)物去除率高、出水水質(zhì)好。（3）周期性曝氣，活性污泥處于厭氧、缺氧、好氧交替的環(huán)境中，除磷脫氮功能較強(qiáng)。（4）由于“改良CASS工藝”進(jìn)水的連續(xù)性，取消了水力切換設(shè)備，比傳統(tǒng)的SBR工藝降低了控制復(fù)雜性，容積利用率提高。實(shí)踐證明沉淀階段連續(xù)進(jìn)水不會(huì)惡化出水水質(zhì)。（5）低污泥負(fù)荷，剩余有機(jī)污泥量較少。污泥基本穩(wěn)定，不需再進(jìn)行穩(wěn)定化處理，可直接濃縮脫水。（6）系統(tǒng)能耗低于卡魯塞爾氧化溝。（7）多用于中小型污水處理廠，用于大型污水處理廠的較少見(jiàn)?？刂葡到y(tǒng)較復(fù)雜，除磷脫氮效果比卡魯塞爾氧化溝稍差。CASS工藝流程：進(jìn)水閘室→粗格柵及污水提升泵站→細(xì)格柵→旋流沉砂池→CASS反應(yīng)池（帶生物選擇區(qū)）→接觸消毒池→計(jì)量出水。 卡魯塞爾氧化溝工藝（方案二）本方案定義的卡魯塞爾氧化溝是在標(biāo)準(zhǔn)的卡魯塞爾氧化溝的上游增加前置厭氧池及前置缺氧池，氧化溝與終沉池分建，并有獨(dú)立的污泥回流裝置?？斎麪栄趸瘻仙锩摰饔檬峭ㄟ^(guò)氧化溝本身特殊的運(yùn)行方式，創(chuàng)造一定條件使硝化和反硝化反應(yīng)在氧化溝中交替發(fā)生而完成的。由于氧化溝系統(tǒng)的污泥泥齡較長(zhǎng)，一般為10～20d，池中硝化作用進(jìn)行得比較充分，污水中氨氮基本上可完全氧化成硝酸鹽氮。為了進(jìn)一步脫氮，就要使反硝化作用得以進(jìn)行，其主要條件是維持缺氧條件和有機(jī)碳源，使反硝化菌繁殖，卡魯塞爾氧化溝生物脫氮工藝就是按此原理操作運(yùn)行的。為了利用卡魯塞爾氧化溝進(jìn)行生物除磷，必須在卡魯塞爾氧化溝之前設(shè)置厭氧池（亦稱生物選擇池），其作用一是抑制絲狀菌的增長(zhǎng)，防止污泥膨脹，改善污泥的沉淀性能；二是聚磷細(xì)菌在厭氧段把磷從化合狀態(tài)下從體內(nèi)釋放出來(lái)，污水中BOD5濃度下降，而磷含量上升。隨后在好氧段內(nèi)聚磷細(xì)菌超量吸收在厭氧段釋放出的磷和原污水中的磷，形成高含量磷污泥，利用排除剩余活性污泥達(dá)到降低出水中磷的目的。污水經(jīng)過(guò)厭氧、好氧段達(dá)到除磷目的，而缺氧、好氧段聯(lián)合達(dá)到脫氮目的?？斎麪栄趸瘻鲜窃谄胀ㄑ趸瘻匣A(chǔ)上加以改進(jìn)的，氧化溝作為整個(gè)工藝的核心，通過(guò)控制表曝機(jī)的轉(zhuǎn)速和開(kāi)停，創(chuàng)造了好氧和缺氧兩個(gè)對(duì)氮、磷轉(zhuǎn)化至關(guān)重要的生化環(huán)境。也就是說(shuō)，氧化溝已經(jīng)將曝氣池和缺氧池、厭氧池有機(jī)融合在一起，池容得到了更充分的利用?？斎麪栄趸瘻系膬?yōu)化組合，使其在占地和基建投資方面，與一般的脫氮除磷工藝相比顯得比較優(yōu)越?？斎麪栄趸瘻系闹饕攸c(diǎn)：（1）抵抗因水量和水質(zhì)變化所引起的沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。（2）具有不同菌群的生物特性，處理效果穩(wěn)定，不僅滿足SS和BOD的去除，而且脫氮除磷效果好。（3）反應(yīng)狀態(tài)易于控制，運(yùn)行方式靈活，可調(diào)節(jié)性強(qiáng)。（4）運(yùn)行可靠，管理簡(jiǎn)便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。（5）污泥生成量少，且已在污水處理過(guò)程中基本得到了好氧穩(wěn)定，一般不需作厭氧消化處理。（6）表曝系統(tǒng)調(diào)節(jié)維修性能較底曝系統(tǒng)好。卡魯塞爾氧化溝工藝流程：進(jìn)水閘室→粗格柵及污水提升泵站→細(xì)格柵→旋流沉砂池→生物選擇池→卡魯塞爾氧化溝→最終沉淀池→接觸消毒池→計(jì)量出水。對(duì)于能滿足出水控制標(biāo)準(zhǔn)，可供選擇的生化處理方案很多，要確定出符合當(dāng)?shù)貙?shí)際條件，技術(shù)上先進(jìn)可行，經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案是非常重要的也是比較困難的。對(duì)于上述兩種方案，設(shè)計(jì)采用優(yōu)缺點(diǎn)比較法，在初步方案設(shè)計(jì)、工程技術(shù)可靠性、投資估算、能源消耗、運(yùn)行費(fèi)用等基礎(chǔ)上，進(jìn)行多方面的綜合分析與比較，詳見(jiàn)表24。 污水處理工藝綜合評(píng)價(jià)表 表24序號(hào)評(píng)比項(xiàng)目?jī)?nèi)容、含義（一）CASS法（二）氧化溝一、技術(shù)可行性1技術(shù)適用情況應(yīng)用的廣泛性，對(duì)水量水質(zhì)的適應(yīng)程度。國(guó)外應(yīng)用較多，國(guó)內(nèi)使用較少，適應(yīng)中小規(guī)模，對(duì)水質(zhì)水量變化適應(yīng)性強(qiáng)。國(guó)外應(yīng)用較多，國(guó)內(nèi)已推廣應(yīng)用，適應(yīng)于各種規(guī)模，對(duì)水質(zhì)水量變化適應(yīng)性強(qiáng)。二、水質(zhì)目標(biāo)2出水水質(zhì)滿足排放標(biāo)準(zhǔn)出水水質(zhì)好且穩(wěn)定出水水質(zhì)好且穩(wěn)定3外界條件適應(yīng)性氣溫、水溫、進(jìn)水水質(zhì)變化對(duì)出水的影響。出水水質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)外界條件的變化適應(yīng)性好。出水水質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)外界條件的變化適應(yīng)性好。三、費(fèi)用指標(biāo)（萬(wàn)元）4總投資含污水廠、污水管網(wǎng)。5年運(yùn)行費(fèi)用僅指電費(fèi)四、工程實(shí)施6