【正文】 4186。C。 地形地貌五里坨污水處理廠位于永定河沖洪積扇的頂部。廠區(qū)地處北京市區(qū)西部,第四紀(jì)地層以滲透性很強(qiáng)的沙土、碎石土為主，故廠區(qū)及附近的地下水位多年來動態(tài)變化幅度較大，并且其變幅對北京西郊永定河放水、未來“南水北調(diào)”工程、西郊地下水庫的建立以及北京市節(jié)水措施引起的地下水開采量減小等非自然因素的影響較敏感。該土層土質(zhì)較差且不均勻，不宜作為一般建筑物的地基持力層。第3大層砂土、碎石土層第3大層主要巖性為稍密～中密的雜色卵石③層，褐黃～褐黃(暗)色的細(xì)砂粉砂③1層，其地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fka為160kPa～250kPa。 地震北京地區(qū)地震屬地震基本烈度8度地區(qū)，本場地地基土不會產(chǎn)生地震液化。但目前配套污水管線系統(tǒng)極為薄弱，大量未經(jīng)處理的污水通過明溝或雨水管排入河道，造成嚴(yán)重污染。 污水量預(yù)測 排水體制選擇目前五里坨污水處理系統(tǒng)尚未開始建設(shè)，配套污水管線系統(tǒng)極為薄弱。 遠(yuǎn)期建設(shè)規(guī)模根據(jù)《五里坨建設(shè)區(qū)控制性詳細(xì)規(guī)劃》及《門城衛(wèi)星城總體規(guī)劃》，五里坨污水處理廠流域范圍內(nèi)規(guī)劃建設(shè)用地790公頃,，總建筑面積368萬平方米。 處理程度 污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)在實(shí)際調(diào)查的基礎(chǔ)上，并結(jié)合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及“五里坨污水處理廠（一期）項(xiàng)目投資人招標(biāo)”中的要求，擬定污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)見下表。表43 出水水質(zhì)指標(biāo)一覽表編號項(xiàng) 目單 位出水水質(zhì)1生化需氧量BOD5mg/l≤102化學(xué)需氧量CODcrmg/l≤503懸浮物SSmg/l≤104NH4+Nmg/l≤55TNmg/l≤156總磷TPmg/l≤7PH值6～98糞大腸菌群數(shù)≤103個(gè)/L 處理程度本工程要求處理程度達(dá)到下表要求：表45 處理程度一覽表水質(zhì)類別CODcrBOD5SSTNTP進(jìn)水水質(zhì)350200250405出水水質(zhì)50101015處理程度（％）9596905 污水處理廠工藝方案選定 處理廠廠址規(guī)劃五里坨污水處理廠位于規(guī)劃流域范圍內(nèi)的東南端，南起高井溝、西起雙峪路，高井電廠西南，廠區(qū)東側(cè)和北側(cè)為規(guī)劃綠地。目前，國內(nèi)城市污水處理廠大多采用二級生化污水處理工藝，一般為活性污泥法及其變型工藝處理城市污水，這類工藝工程實(shí)際使用歷史最長、應(yīng)用最為廣泛、可靠度高、運(yùn)行費(fèi)用低、運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)最為豐富，部分變型工藝對TN、TP的去除效果很高。污水處理廠出水中懸浮物濃度不單涉及到出水SS指標(biāo)，且出水的BODCODcr等指標(biāo)也與之有關(guān)。在污水處理工藝方案選用合理、工藝參數(shù)取值適當(dāng)和單體設(shè)計(jì)優(yōu)化的條件下，完全能夠使出水SS指標(biāo)達(dá)到20mg/l以下。在這種合成代謝與分解代謝過程中，溶解性有機(jī)物（如低分子有機(jī)酸等易降解有機(jī)物）直接進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部被利用，而非溶解性有機(jī)物則首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部被利用。對于那些主要以生活污水及其成分與生活污水相近的工業(yè)廢水組成的城市污水，這種城市污水的BOD5/，其污水的可生化性較好，無需進(jìn)行特殊處理、設(shè)置單獨(dú)處理構(gòu)筑物，其出水CODCr值即可控制在較低的水平。 生物脫氮除磷污水脫氮除磷可供選擇的處理方法通常有生物處理法及物理化學(xué)法兩大類。 生物脫氮基本原理污水中的有機(jī)氮、蛋白氮等在好氧條件下首先被氨化菌轉(zhuǎn)化為氨氮，而后在硝化菌的作用下變成硝酸鹽氮，此階段稱為好氧硝化。生物脫氮系統(tǒng)中，硝化菌增長速度較緩慢，所以，要有足夠的污泥齡。 生物硝化和脫氮的作用出水水質(zhì)中對氨氮的排放有要求，另外考慮到大量氨氮排入河道會消耗水中溶解氧，使河水水質(zhì)下降，危害水生動物。 生物除磷基本原理生物除磷是利用污水中的聚磷菌在厭氧條件下，受到壓抑而釋放出體內(nèi)的磷酸鹽，產(chǎn)生能量用以吸收快速降解有機(jī)物，并轉(zhuǎn)化為PHB（聚B羥丁酸）儲存起來。按照上述原理，要進(jìn)行生物除磷必須具備厭氧過程，如在生物脫氮系統(tǒng)前設(shè)置一個(gè)厭氧池，這樣就形成A2/O系統(tǒng)，即厭氧—缺氧—好氧系統(tǒng)。因?yàn)?，只有?jīng)過生物硝化以后，將污水中的有機(jī)氮通過生物硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無機(jī)氮（硝酸鹽），才能進(jìn)行后續(xù)的生物反硝化（脫氮）反應(yīng)。理論上BOD5/～9時(shí)硝化反應(yīng)均可進(jìn)行，實(shí)際運(yùn)行資料表明BOD5/TN2時(shí)硝化過程能夠正常進(jìn)行。本污水處理廠進(jìn)廠污水BOD5/TN＝5，BOD5/P＝40，能滿足生物硝化反應(yīng)、生物脫氮除磷工藝對碳源的要求。經(jīng)過初步篩選，選擇A2/O工藝、改進(jìn)型氧化溝工藝、循環(huán)式SBR工藝進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)等多方面比較，并最終比選確定技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、適合本地情況的工藝技術(shù)方案作為推薦方案。本工藝生物處理部分由厭氧池、缺氧池、好氧池組成。A2/O工藝的缺點(diǎn)是除磷效果受到污泥齡、回流污泥中挾帶的溶解氧和NO3－N的限制，不可能十分穩(wěn)定；同時(shí)，由于脫氮效果取決于混合液回流比，而A2/O工藝的的混合液回流比不宜太高（≤200％），脫氮效果不能滿足較高的要求。由于出水進(jìn)入氧化溝（好氧區(qū)），聚磷菌可過量吸收磷，從而實(shí)現(xiàn)生物除磷。氧化溝污水處理技術(shù)作為一種活性污泥法工藝，與其它生物處理工藝相比，有以下一些技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)點(diǎn)：工藝流程簡單，構(gòu)筑物少，運(yùn)行管理方便；曝氣設(shè)備和構(gòu)造形式多樣化、運(yùn)行靈活；處理效果穩(wěn)定、出水水質(zhì)好，前置厭氧池時(shí)可實(shí)現(xiàn)生物除磷，在好氧溝內(nèi)可實(shí)現(xiàn)同步硝化、反硝化；污泥產(chǎn)量少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定；能承受水質(zhì)、水量沖擊負(fù)荷。其生物碳氧化硝化原理與推流式活性污泥法相同，具有成熟的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)和節(jié)省占地和構(gòu)筑物的顯著特點(diǎn)。其主體構(gòu)筑物由預(yù)反應(yīng)池（選擇池）和SBR池串聯(lián)組成，厭氧池中設(shè)曝氣攪拌裝置，在SBR池中充氧曝氣設(shè)備、潷水器和污泥泵，污泥泵用于回流污泥至厭氧池和排放剩余污泥。圖53 循環(huán)式SBR工藝流程示意圖 循環(huán)式SBR工藝的基本組成及運(yùn)行步驟循環(huán)式SBR反應(yīng)池主要由預(yù)反應(yīng)池（選擇池或輔助曝氣池）、主曝氣池、污泥回流/排除剩余污泥系統(tǒng)和撇水裝置四部分組成。在預(yù)反應(yīng)池與主曝氣池之間設(shè)置隔墻，最大限度的減小了沉淀階段進(jìn)水對污泥沉降的水力干擾，可保證系統(tǒng)有良好的分離效果。排除剩余污泥一般在沉淀階段結(jié)束后進(jìn)行，排出的污泥濃度可達(dá)10g/l左右。因此在污泥絮體內(nèi)部能有效地進(jìn)行反硝化過程。 循環(huán)式SBR系統(tǒng)中磷的去除在循環(huán)式SBR工藝系統(tǒng)中，通過曝氣和非曝氣階段使活性污泥不斷地經(jīng)過好氧和厭氧的循環(huán)，這些反應(yīng)條件將有利于聚磷細(xì)菌在系統(tǒng)中的生長和累積，因此循環(huán)式SBR工藝系統(tǒng)具有生物除磷的功能。 循環(huán)式SBR系統(tǒng)的污泥沉降特性一般地，在以4小時(shí)為一個(gè)操作循環(huán)周期的循環(huán)式SBR工藝系統(tǒng)中，～，最大撇水速率為30mm/min，固液分離時(shí)間一般為1小時(shí)，設(shè)計(jì)污泥沉降指數(shù)為140ml/g左右，實(shí)際污泥沉降指數(shù)一般低于80ml/g（測定時(shí)間為1小時(shí)，采用容積2升的量筒）。曝氣階段結(jié)束后混合液中殘余的混合能量可用于沉淀初期的絮凝作用，從而進(jìn)一步強(qiáng)化絮凝沉降的效果。構(gòu)筑物多,不緊湊, 占地面積略大；曝氣采用水下曝氣頭，與氧化溝比檢修量大，維修時(shí)需停止一個(gè)系列運(yùn)轉(zhuǎn)，影響處理廠的出水水質(zhì)；設(shè)備、曝氣頭等維修量比氧化溝高，維護(hù)費(fèi)高；投資略高。投資高；電耗高。方案一：A2O處理電耗較低，運(yùn)行簡單，操作、管理簡便，運(yùn)行成本略低，但是占地略大，工藝投資略高、占地略大，設(shè)備種類多，維修技術(shù)要求高，曝氣頭更換影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)；方案二：改進(jìn)型氧化溝各部分功能劃分清楚，運(yùn)行簡單、維護(hù)管理方便，但投資最高，電費(fèi)、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)高于其它方案，占地面積較大；方案三：循環(huán)式SBR生物處理池工藝流程簡單，工程總投資低，占地少，運(yùn)行費(fèi)用、電耗低于方案二，但自動控制要求高，運(yùn)行、管理水平要求較高，設(shè)備種類多，維修技術(shù)要求高，曝氣頭更換影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)，維護(hù)費(fèi)用較高。 污泥處理與處置 污泥處理通常，城市污水處理廠完善的污泥處理工藝為：剩余污泥→污泥濃縮→污泥消化→污泥脫水→泥餅處置國內(nèi)外污泥消化使用較多的方法如好氧消化法、厭氧消化法、熱干燥法等。城市污水處理的污泥濃縮、脫水設(shè)備方面，可提供選擇的類型主要有帶式濃縮、脫水一體機(jī)和離心濃縮、脫水一體機(jī)。 污泥處置經(jīng)脫水后的污泥須進(jìn)行處置，污泥處置的目的是減量化、無害化和資源化。化學(xué)除臭法：利用臭氣成分與化學(xué)藥液的主要成分間發(fā)生不可逆的化學(xué)反應(yīng)，生成新的無臭物質(zhì)以達(dá)到脫臭的目的；因臭氣成分的不同需要選擇相應(yīng)的化學(xué)藥劑。離子除臭法：空氣在通過高能離子發(fā)生裝置時(shí)，氧氣分子受到經(jīng)過發(fā)生裝置發(fā)射出的高能量電子碰撞而形成分別帶有正、負(fù)電荷的氧離子。由于化學(xué)試劑對惡臭氣體的去除有其局限性，若要大范圍去除多種化學(xué)成分的氣體，就要使用多種化學(xué)藥品；并且隨著化學(xué)反應(yīng)的增多，生成了許多中間化合物，不可避免的對環(huán)境造成二次污染和能耗增加。系統(tǒng)安裝周期長；調(diào)試復(fù)雜。投資較低；臭氣通過載體時(shí)有較大的阻力，動力消耗較大，臭氣對氣體輸送設(shè)備及風(fēng)道有一定的腐蝕作用。系統(tǒng)獨(dú)立，安裝、調(diào)試簡單、方便、周期短。但全套設(shè)備需要進(jìn)口，投資略高。本工程采用的工藝流程圖如下：。帶式濃縮脫水機(jī)的濾后液及濾布沖洗水、壓濾系統(tǒng)的反沖水與廠內(nèi)的生活污水經(jīng)管道匯集至廠內(nèi)集水池，進(jìn)入污水處理系統(tǒng)。下面結(jié)合本工程的實(shí)際情況對各處理單元的技術(shù)分述如下： 粗格柵及進(jìn)水泵房l 粗格柵粗格柵的設(shè)置是為了攔截污水中粒徑較大的漂浮物，以保證后續(xù)處理單元的機(jī)泵和工藝管線不被堵塞。潛水泵房土建結(jié)構(gòu)簡單緊湊。l 沉砂池為避免后續(xù)處理構(gòu)筑物和機(jī)械設(shè)備受磨損，減少在處理構(gòu)筑物產(chǎn)生大量沉砂，防止對生物處理系統(tǒng)、污泥處理構(gòu)筑物的干擾，設(shè)置沉砂池是十分必要的。本工程一期設(shè)沉砂池一座，預(yù)留二期一座。由于SBR生物池為間歇曝氣，沉淀與有機(jī)物去除在同一池內(nèi)完成，污泥沉降于池底時(shí)間較長，且污泥濃度較高，故必須選擇性能好的曝氣設(shè)備。本工程SBR生物池由四格生物池組成，分別為1生物池、2生物池、3生物池、4生物池。污水首先進(jìn)入生物選擇器，然后進(jìn)入曝氣區(qū)。鼓風(fēng)機(jī)是污水廠內(nèi)的主要設(shè)備，其運(yùn)行狀況關(guān)系到SBR系統(tǒng)運(yùn)行的好壞，同時(shí)也影響到污水廠運(yùn)行能耗的高低。潛水泵池土建結(jié)構(gòu)簡單緊湊。 消毒設(shè)施根據(jù)有關(guān)規(guī)范及法規(guī)要求，生物池出水應(yīng)進(jìn)行消毒滅菌后排入水體。l 貯泥池貯泥池是為了使剩余污泥有一定緩沖容積，便于污泥脫水機(jī)械的正常運(yùn)行。 各處理單元效果預(yù)測各處理單元去除效果預(yù)測具體見下表：表61 各處理單元效果預(yù)測表 水質(zhì)指標(biāo)（mg/l）階段進(jìn)水沉砂池出水SBR池出水過濾器出水接觸池出水CODcr350315≤60≤50≤50BOD5200180≤20≤10≤10SS250225≤20≤10≤10TN4040≤15≤15≤15NH3N≤5≤5≤5TP55≤≤≤糞大腸桿菌≤103 主要建（構(gòu)）筑物及設(shè)備的工藝設(shè)計(jì) 粗格柵及進(jìn)水泵房l 粗格柵構(gòu)筑物類 型：地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)直壁平行渠道設(shè)計(jì)流量：Qmax=2600m3/h（二期最大流量）渠 數(shù)：兩條尺寸： 主要設(shè)備設(shè)備類型：回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵設(shè)備材質(zhì)：不銹鋼設(shè)備數(shù)量：1臺設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量：Q=1280m3/h格柵寬度：B=1000mm柵條間隙：b=20mm柵前水深：h=格柵傾角：α=750過柵流速：V=1m/s過柵水位差：△hmax=控制方式：由PLC自動定時(shí)控制格柵運(yùn)行，同時(shí)設(shè)遠(yuǎn)程遙控和就地手動控制設(shè)備類型：人工清除格柵設(shè)備數(shù)量：1臺設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)流量：Q=1280 m3/h格柵寬度：B=1000mm柵條間隙：b=20mm柵前水深：h=格柵傾角：α=750過柵流速：V=1m/s過柵水位差：△hmax=注：機(jī)械格柵正常工作時(shí)該格柵備用；二期工程時(shí)，該格柵換為機(jī)械格柵。本設(shè)計(jì)考慮在細(xì)格柵間沉砂池出水處投加化學(xué)除磷藥劑，加藥泵被安排在加氯加藥間內(nèi)。其主要設(shè)備如下：A．粗格柵與污水提升泵房 表6－2設(shè)備名稱型號技術(shù)數(shù)據(jù)單位數(shù)量備注送風(fēng)箱GWS60處理能力 5600 m3/h kW套1新風(fēng)凈化機(jī)HDCJ50L=5000 m3/h P=300Pa kW臺21套備用軸流排風(fēng)機(jī)L=5480 m3/h P=112Pa kW臺1B．細(xì)格柵沉砂池 表6－3設(shè)備名稱型號技術(shù)數(shù)據(jù)單位數(shù)量備注送風(fēng)箱GWS35處理能力 3500 m3/h kW套1新風(fēng)凈化機(jī)HDCJ30L=3000 m3/h P=220Pa kW臺21套備用軸流排風(fēng)機(jī)T354L=3505 m3/h P=76Pa kW臺1 表6－4設(shè)備名稱型號技術(shù)數(shù)據(jù)單位數(shù)量備注送風(fēng)箱GWS105處理能力 10500 m3/h kW套1新風(fēng)凈化機(jī)HDCJ100L=10000 m3/h P=700Pa kW臺21套備用軸流排風(fēng)機(jī)T354L=3849 m3/h P=88..5Pa 臺1 污水、污泥計(jì)量及監(jiān)測系統(tǒng)沉砂池出水管路上安裝電磁流量計(jì)，計(jì)量進(jìn)廠污水量，并將其信號傳送至中心控制室進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析記錄。在出水處設(shè)置COD在線檢測儀，對處理效果進(jìn)行監(jiān)測