【正文】 當(dāng)，可得到較好的脫氮效果和生物除磷效果；投資低，能耗較低，運(yùn)行成本較低；占地省。 方案比較 技術(shù)性能比較方案1—A2/O 處理工藝；方案2—改進(jìn)型氧化溝工藝；方案3—循環(huán)式SBR生物處理工藝。循環(huán)式SBR反應(yīng)池中的混合液污泥濃度在最大水位時(shí)與傳統(tǒng)的固定容積活性污泥法系統(tǒng)基本相等。生物除磷的效果很大程度上取決于進(jìn)水中所含有的易降解基質(zhì)的含量。通過(guò)污泥回流，將部分硝酸鹽氮帶入設(shè)在循環(huán)式SBR反應(yīng)池首端的預(yù)反應(yīng)池中。 循環(huán)式SBR系統(tǒng)中的硝化和反硝化循環(huán)式SBR工藝的一個(gè)重要特性是在工藝流程中不設(shè)缺氧混合階段的條件下，高效地進(jìn)行硝化和反硝化，從而達(dá)到深度去除氮的目的。循環(huán)式SBR工藝每一操作循環(huán)包括進(jìn)水/曝氣階段、進(jìn)水/沉淀階段、進(jìn)水/撇水階段和進(jìn)水/閑置階段等幾個(gè)過(guò)程階段，各個(gè)階段組成一個(gè)循環(huán)，并不斷重復(fù)。預(yù)反應(yīng)池容積較小，一般水力停留時(shí)間為1～2小時(shí)，是設(shè)計(jì)優(yōu)化合理的生物選擇器。與傳統(tǒng)的SBR工藝相比，循環(huán)式SBR運(yùn)行方式為連續(xù)進(jìn)水（沉淀期和排水期仍保持進(jìn)水），間歇排水，沒(méi)有明顯的反應(yīng)階段和閑置階段。近年來(lái)通過(guò)工程實(shí)踐發(fā)展的SBR變型工藝有CASS法、UNTANK法、ICEAS法、循環(huán)式SBR工藝等。但氧化溝工藝由于其曝氣設(shè)備推流攪拌能力的限制，；占地面積大，電耗較高。以上復(fù)雜的過(guò)程在構(gòu)造十分簡(jiǎn)單的氧化溝內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)。圖51 A2/O工藝流程示意圖 方案Ⅱ－改進(jìn)型氧化溝工藝氧化溝工藝具有流程簡(jiǎn)潔、管理方便、耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、處理效果好、出水水質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)。污水和外回流污泥首先進(jìn)入?yún)捬醭?，兼性厭氧發(fā)酵細(xì)菌將污水中可生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為VFA（揮發(fā)性脂肪酸類）這類低分子發(fā)酵中間產(chǎn)物，而聚磷菌可將其體內(nèi)存儲(chǔ)的聚磷酸鹽分解，所釋放的能量可供好氧的聚磷菌在厭氧環(huán)境下維持生存，另一部分能量還可供聚磷菌主動(dòng)吸收環(huán)境中的VFA類低分子有機(jī)物，并以PHB（聚β羥丁酸）的形式在其體內(nèi)存儲(chǔ)起來(lái)，為防止污水產(chǎn)生沉淀，在此段設(shè)水下攪拌器；隨后污水進(jìn)入缺氧池，反硝化菌利用在好氧階池產(chǎn)生的、由混合液回流帶入的硝酸鹽作為最終電子受體，氧化進(jìn)水中的有機(jī)物，同時(shí)自身被還原為氮?dú)鈴乃幸莩觯_(dá)到同時(shí)降低BOD5與脫氮的目的，此段可設(shè)水下攪拌器或一定數(shù)量的曝氣器；接著污水進(jìn)入曝氣的好氧池，聚磷菌在吸收、利用污水中殘余可生物降解有機(jī)物的同時(shí)，主要通過(guò)分解體內(nèi)存儲(chǔ)的PHB釋放能量來(lái)維持其生長(zhǎng)繁殖，同時(shí)過(guò)量的攝取周圍環(huán)境中的溶解磷，并以聚磷的形式在體內(nèi)存積起來(lái)，使出水中溶解磷濃度達(dá)到最低；而BOD5經(jīng)厭氧池、缺氧池分別被聚磷菌和反硝化菌利用后，到達(dá)設(shè)有曝氣裝置的好氧池時(shí)濃度已有所降低，并在好氧池內(nèi)被好氧微生物大幅度降解，BOD5濃度的降低利于自養(yǎng)型硝化菌的生長(zhǎng)繁殖，并通過(guò)硝化作用將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。 方案I－ A2/O 處理工藝A2/O（Anaerobic－厭氧、Anoxic－缺氧、Oxic－好氧）工藝是城市污水處理廠除磷脫氮常用的工藝，有成熟的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)。因此，本工程采用生物脫氮除磷活性污泥處理工藝是可行的。從理論上講，BOD5/TN＞，實(shí)際運(yùn)行資料表明，只有當(dāng)BOD5/TN＞3時(shí)才能使反硝化正常運(yùn)行。對(duì)于活性污泥系統(tǒng)，由于硝化菌的比增長(zhǎng)速率低，世代期長(zhǎng)，如果泥齡較短，將使硝化菌來(lái)不及大量增殖，就從系統(tǒng)中排出。 本工程生物脫氮除磷的可行性根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)及出水水質(zhì)要求可知，本污水處理廠有較高的除磷脫氮要求，因此，分析進(jìn)廠污水生物脫氮除磷的可行性是十分必要的。當(dāng)這些聚磷菌進(jìn)入好氧條件時(shí)就降解體內(nèi)儲(chǔ)存的PHB產(chǎn)生能量，用于細(xì)胞的合成和過(guò)量吸收污水中溶解的磷，形成含磷量高的污泥，隨剩余污泥一起排出系統(tǒng)，從而達(dá)到除磷的目的。因此，污水處理按完全硝化設(shè)計(jì)，減少氨氮排放量。反硝化菌的生長(zhǎng)主要在缺氧條件下進(jìn)行，并且要有充足的碳源提供能量，才可促使反硝化作用的順利進(jìn)行。隨后在缺氧條件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量。國(guó)外從六十年代開(kāi)始曾系統(tǒng)地進(jìn)行了脫氮除磷的物化處理方法研究，結(jié)果認(rèn)為物化法的特點(diǎn)是耗藥量大、污泥產(chǎn)量多、運(yùn)行費(fèi)用高等，因此，城市污水處理廠一般不推薦采用。而成分主要以工業(yè)廢水為主的城市污水，或BOD5/CODCr比值較小的城市污水，其污水的可生化性較差，處理后污水中剩余的CODCr會(huì)較高，要滿足出水CODCr≤60mg/l有一定的難度。由此可見(jiàn)，微生物的好氧代謝作用對(duì)污水中的溶解性有機(jī)物和非溶解性有機(jī)物都起作用，并且代謝產(chǎn)物是無(wú)害的穩(wěn)定物質(zhì)。本污水處理廠進(jìn)水SS平均濃度為250mg/l，出水SS要求小于10mg/l，該SS進(jìn)水指標(biāo)與目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)城市污水處理廠接近，但出水指標(biāo)要求較高，因此，在污水處理廠工藝設(shè)計(jì)時(shí)，除采用沉淀分離的辦法去除大部分懸浮物，達(dá)到出水SS≤20mg/l外，還需對(duì)出水進(jìn)一步進(jìn)行過(guò)濾處理，從而確保出水SS≤10mg/l。這是因?yàn)榻M成出水懸浮物的主要活性污泥絮體，其本身的有機(jī)成份就很高，因此較高的出水懸浮物含量會(huì)使得出水的BODCODcr均增加。因此，分析進(jìn)廠污水水質(zhì)及出水標(biāo)準(zhǔn)對(duì)污水處理廠是否可采用二級(jí)生化處理工藝、工藝選擇及工藝確定有著重要意義。該廠址有以下優(yōu)點(diǎn)：遠(yuǎn)離居民區(qū)；交通、供水、供電較方便； 退水管道較短；遠(yuǎn)期發(fā)展用地充足；符合區(qū)域規(guī)劃要求，等等。表42 進(jìn)水水質(zhì)一覽表編號(hào)項(xiàng) 目單 位進(jìn)水水質(zhì)1生化需氧量BOD5mg/l2002化學(xué)需氧量CODcrmg/l3503懸浮物SSmg/l2504TNmg/l405總磷TPmg/l56PH值～ 污水處理廠設(shè)計(jì)出水水質(zhì)五里坨污水污水廠出水排入廠區(qū)南側(cè)的高井溝，下游進(jìn)入永定河，可作為高井溝及永定河河道的補(bǔ)充水源。根據(jù)流域內(nèi)用地功能、建筑性質(zhì)、人口結(jié)構(gòu)及人口規(guī)模，并分析研究可采用如下用水指標(biāo)：居住生活用水：140升/公共實(shí)施用水: 6升/(多數(shù)為配套公共設(shè)施)工業(yè)用水: 80立方米/特殊用地: 100立方米/表41 規(guī)劃污水量預(yù)測(cè)表項(xiàng) 目控制數(shù)據(jù)用水指標(biāo)(l/)用水量(m3/d)污水排除率預(yù)測(cè)污水量(萬(wàn)m3/d)居住生活用水140公共設(shè)施用水6特殊用地372公頃100工業(yè)用水43公頃80小計(jì),詳見(jiàn)“規(guī)劃污水量預(yù)測(cè)表”。規(guī)劃區(qū)內(nèi)將實(shí)行雨污分流系統(tǒng)。目前由于五里坨污水處理系統(tǒng)尚未開(kāi)始建設(shè)，河道污染嚴(yán)重。 工程建設(shè)的必要性五里坨污水處理系統(tǒng)是北京市總體規(guī)劃中的十五座污水處理系統(tǒng)之一，其規(guī)劃污水流域范圍主要為五里坨邊緣集團(tuán)及門頭溝三家店地區(qū)的規(guī)劃建設(shè)用地。3)第四紀(jì)沉積層～, 包括以碎石土為主的第4大層及第5大層,主要巖性包括: 卵石④層，細(xì)砂、粉砂④1層；粉質(zhì)粘土④2層；卵石⑤層，細(xì)砂、中砂⑤1層，卵石混粘土⑤2層，粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土⑤3層，粉質(zhì)粘土⑤4層。對(duì)于一些簡(jiǎn)易的臨時(shí)性單層建筑物，在對(duì)該土層進(jìn)行一定的處理后，也可作為其地基持力層。廠區(qū)成層分布的地下水埋深在自然地面以下15m以下。工程場(chǎng)區(qū)自然地形基本平坦，～。北京地區(qū)為季風(fēng)區(qū)，冬季以西北風(fēng)和北風(fēng)為主，夏季多偏南風(fēng)，春秋兩季為南北風(fēng)轉(zhuǎn)換季節(jié)，年平均風(fēng)速為2～3m/sec，最大風(fēng)速可超過(guò)20m/sec。C～5186。其規(guī)劃流域范圍: 南起永定河引水渠南側(cè)，北至小西山，西起永定河三家店攔河閘，東至模式口隘口,總用地面積約28平方公里，(不含部隊(duì))。盡量減少處理工藝產(chǎn)生的異味。l 結(jié)合北京市已運(yùn)行污水處理廠情況，對(duì)污水、污泥處理關(guān)鍵部分適當(dāng)考慮留有緩沖調(diào)節(jié)余地。表12 處理廠主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)一覽表序號(hào)名 稱單位數(shù) 量備 注1廠區(qū)占地面積公頃一期工程2綠化用地面積公頃一期工程綠地率％353總建筑面積m22030全廠生產(chǎn)性建筑面積m2986全廠非生產(chǎn)性建筑面積m210444全廠定員人185工程總投資萬(wàn)元404755%自籌工程費(fèi)用萬(wàn)元23736單位水量工程費(fèi)用元/立方米11877總成本萬(wàn)元/年698單位處理總成本元/立方米8經(jīng)營(yíng)成本萬(wàn)元/年387單位經(jīng)營(yíng)成本元/立方米9年耗電量萬(wàn)度單位水量電耗度/立方米通過(guò)財(cái)務(wù)各項(xiàng)綜合分析，％，高于行業(yè)基準(zhǔn)收益率4％，因此項(xiàng)目在財(cái)務(wù)上可行。處理廠出水排入高井溝，作為高井溝及永定河河道的補(bǔ)充水源，下游近進(jìn)永定河。本期（一期）工程處理規(guī)模 20000 m3/d，遠(yuǎn)期工程總處理規(guī)模達(dá)45000 m3/d。主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)下表。 設(shè)計(jì)依據(jù)、原則和范圍 設(shè)計(jì)依據(jù)l 《北京城市總體規(guī)劃 專業(yè)規(guī)劃說(shuō)明》，北京市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，1992年修訂l 《北京市區(qū)污水處理廠合理規(guī)模研究》，2002年編制l 《五里坨污水處理廠及配套管線規(guī)劃》，北京市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，2003年編制l 《北京市五里坨污水處理廠（一期）項(xiàng)目投資人招標(biāo)文件》,北京市污水處理項(xiàng)目招標(biāo)委員會(huì)，2003年9月l 《關(guān)于五里坨污水處理廠項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告表的批復(fù)》京環(huán)保評(píng)價(jià)審字[2004]916號(hào)，北京市環(huán)境保護(hù)局，2004年11月6日 設(shè)計(jì)原則l 執(zhí)行國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的政策，符合國(guó)家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。l 盡量減少污水處理對(duì)周圍環(huán)境的負(fù)面影響，選擇能減少污泥產(chǎn)量的處理工藝和自動(dòng)化水平高的泥渣處理設(shè)備，防止污泥渣二次污染。 主要規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》1997年版 （GBJ14－87）《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 （GB3838－2002）《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》 （CJ3082－1999）《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB89781996）《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 （CB18918－2002）《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》 （GB5084－92）《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》 （GB4284－84）《數(shù)據(jù)處理與分析質(zhì)量控制》 （HY003－91）《水質(zhì)檢測(cè)與分析》 （HY004－91）《制定地方水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)原則與方法》GB3839－83）《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 （CJ14554－93）《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》1997年版 （GBJ13－86）《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB/T50265－97）《城市污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（修訂） （2001年版）《城市污水處理廠運(yùn)行、維護(hù)及其安全技術(shù)規(guī)程》（CJJ60－94）《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 （GB50268－97）《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》 （GB50235－97）《壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50275－98）《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技術(shù)規(guī)程》 （CJJ/T29－98）《埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技術(shù)規(guī)程》（CECS122：2001）《埋地硬聚氯乙烯給水管道工程技術(shù)規(guī)程》（CECS17：2000）《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB50069－2002）《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》（CEC138:2002）《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB50015－2003）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 （GB50009－2001）《工業(yè)建筑防腐設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB50046－95）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB50010－2002）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB50017－2003）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB50007－2002）《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB50011－2001）《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 （GB50068－2001）《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （SDJ20－78）《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 （TJ36－79）《采暖通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GBJ19－87）《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（2001年版）（GBJ16－87）《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ31－89）《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》 （GB50108－2001）《建筑電氣設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》 （GBJ10－83）《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB50052－95）《10KV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB50053－94）《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB50054－95）《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB50058－92）《35KV～110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB50059－92）《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50062－92）《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（2000年版）（GB50057－94）《電力裝置技術(shù)條件》 （JB2921－81）《分散型控制系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)定》 (HG/T20508－92）《過(guò)程檢測(cè)和控制流程圖用圖形符號(hào)和文字代號(hào)》(GB2625－81）《控制室設(shè)計(jì)規(guī)定》 （HG20508－92）《儀表供電設(shè)計(jì)規(guī)定》 （HG20509－92）《信號(hào)報(bào)警、連鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)定》 （HG20511－92）《儀表配管、配線設(shè)計(jì)規(guī)定》 （HG20512－92）《儀表系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)規(guī)定》 （HG20513－92）《供水排水用鑄鐵閘門》 （CJ/T300692）《鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范》 （SDJ13－81）《城市污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》 （國(guó)家建設(shè)部 2001）《城市污水處理及污染防治對(duì)策》 （國(guó)家建設(shè)部、環(huán)保局、科技部 2000）3 工程背景情況 區(qū)域情況五里坨污水處理廠規(guī)劃污水流域范圍主要為五里坨邊緣集團(tuán)及門頭溝三家店地區(qū)的規(guī)劃建設(shè)用地。C，1月份最低月平均氣溫