【正文】 經(jīng)成為制約城市建設(shè)和發(fā)展的主要因素。某市現(xiàn)狀污水系統(tǒng)不完善，因此，應(yīng)加快污水處理廠、污水收集系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)度，早日將污水通道打通，減少直接排入水體的污水?dāng)?shù)量。已建管道，由于管理不善，局部排水不暢通。216。污水全部排入渭河，最終排入黃河，排入渭河的排水管渠系統(tǒng)大多數(shù)都是合流制的。為此，國務(wù)院有關(guān)部委頒布了有關(guān)的法律和法規(guī)，以保證這項基本國策的貫徹和執(zhí)行。全市域共有醫(yī)院28所，擁有病床1367張，專業(yè)衛(wèi)生技術(shù)人員1350人，其中醫(yī)生448人。地下水屬渭河水洗。 地形地貌 某市市域地勢北高男低，由渭河平原和渭北黃土臺塬兩大部分組成，%。 污水處理廠廠址選擇；216。216。 確保工程的可靠性及有效性，提高自動化水平，降低運行費用，減少日常維護(hù)檢修工作量，改善工人操作條件。 采取分部實施，近期、遠(yuǎn)期結(jié)合的方針，充分發(fā)揮建設(shè)項目的社會效益，環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。 污水處理廠廠址論述216。 財務(wù)目標(biāo) 從使用者身上收取的污水處理費能滿足污水處理廠的建設(shè)、維持保本微利及將來的可持續(xù)性服務(wù)。 委托單位：陜西省某市水污染治理辦公室216。 編制單位： 項目目的、任務(wù)、設(shè)計依據(jù)、設(shè)計資料和設(shè)計范圍 項目目的深圳市某環(huán)?？萍加邢薰緦δ呈形鬯幚韽S工程進(jìn)行可行性研究。216。 污水、污泥處理工藝選擇216。216。216。 按現(xiàn)行有關(guān)規(guī)定，結(jié)合地方實際情況進(jìn)行投資估算和經(jīng)濟(jì)分析。 污水處理廠污水量預(yù)測及規(guī)模確定216。海拔高度為390—；渭河平原因渭河干流切割而形成一、二、三級階地。沿黃土臺塬坡下，東西有地層斷裂縫涌出泉水八處。 人口情況 2002底某市域人口554933人，人口密度為1091人/平方公里，其中非農(nóng)業(yè)人口114723人，%，農(nóng)業(yè)人口440210人，%。我國早在1989年頒布的《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》，是各項有關(guān)環(huán)境保護(hù)法規(guī)的基礎(chǔ)和依據(jù)，其要點如下：216。城市生活污水及工業(yè)廢水混合流入水渠內(nèi)后直接流向河流內(nèi)，這就造成了某市污水水質(zhì)復(fù)雜、水量浮動大的特點。 居民用水： 城區(qū)居民大多使用自來水，但仍有相當(dāng)多的居民、營業(yè)浴池、洗車行使用自備井，還有部分單位開采地?zé)崴糜跔I業(yè)，數(shù)目多，涌水量大，又難以計量，水成本價格更低，這也是造成某市用水量和排水量大的主要原因之一。 已建排水明渠，由于缺乏必要的防滲處理，對城市地下水造成一定的污染，影響了城市的環(huán)境質(zhì)量。 工程建設(shè)的可能性216。隨著城市化率的不斷提高及大中型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，%的速率在增加，這樣，大量的城市污水浪費流失，既浪費了資源，又污染了環(huán)境。 市政用水 主要用于市政綠化、苗木，現(xiàn)狀綠地面積為301公頃，折合4515畝，以農(nóng)業(yè)灌溉50噸/，年均澆水4次，合計為100萬噸左右。 駐某中央、省地市屬工業(yè)及部分地方都建有自備水源井，就地開采，自成系統(tǒng)，自給自足。 排水量216。詳見渭惠渠污水流量檢測表3—3。通過以上分析，確定本工程的建設(shè)規(guī)模為：擬建城市污水處理廠一期規(guī)模為5萬噸/日，遠(yuǎn)期規(guī)模為10萬噸/日。另外監(jiān)測結(jié)果中揮發(fā)酚的指標(biāo)未超標(biāo)，在設(shè)計水質(zhì)中就不單獨作考慮。 適應(yīng)流域內(nèi)鎮(zhèn)區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃的要求216。 《室外排水設(shè)計規(guī)范》 （GB500142006）216。 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB189182002）216。 《構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范》 GB5019193216。 《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》 GB5005892 216。 污水處理廠的位置符合城市規(guī)劃，原理城市水源地，并與周邊有一定的防護(hù)帶，接近收納水體，少占良田。選擇合適的污水處理工藝，不僅可以降低工程投資，且有利于污水處理廠的運行管理以及減少污水處理廠的常年運行費用，保證出廠水水質(zhì)。216。我國現(xiàn)行《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB500142006）給處理污水廠采用常規(guī)不同處理級數(shù)時對有關(guān)污染物的去除率，將某市污水處理廠要求的處理效率與之對比可得表53. 表53 某市污水處理廠需要效率與規(guī)范效率比較表序號處理級別主要工藝SS、BOD5去除率比較結(jié)果1SSBOD5本次要求2一級處理沉淀法40552030≧88%≧%不滿足要求3二級處理生物膜法60906590接近要求活性污泥法70906595接近要求由表中可以看出，常規(guī)二級處理工藝能有效地去除BODCODcr和SS，但對氮和磷的去除是有一定限度的，僅從剩余污泥中排除氮和磷，氮的去除率約為10~20%，磷的去除率約為12~19%，達(dá)不到本工程對氮和磷去除率的要求。 BOD5某市污水處理廠要求的出水BOD5指標(biāo)為≤30mg/L，%。 NH3N 由于該工程出水按照二級出水標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，即NH3N出水濃度小于20mg/L。 TP，相應(yīng)的去除率為40%。在污水處理方案選用合理、工藝參數(shù)取值合理，單體設(shè)計優(yōu)化的條件下，完全能夠使出水SS達(dá)到設(shè)計要求。 CODcr的去除污水中CODcr去除的原理與BOD5基本相同。目前生物脫氮是主體，也是城市污水處理中經(jīng)濟(jì)和常用的方法。硝化過程為好氧過程，在有機(jī)物貝氧化的同時，污水中的有機(jī)氮也被氧化成氨氮，并且在溶解氧充足、泥齡足夠廠的情況下被進(jìn)一步氧化成硝酸鹽，其反應(yīng)方程式如下：NH4++ NO2—+2H++H2ONO2—+ NO3—第一步反應(yīng)靠亞硝酸菌完成，第二步反應(yīng)靠硝化菌完成，總的反應(yīng)為：NH4++2O2 NO3—+2H++H2O經(jīng)過好氧生物處理后的污水，其中大部分的凱氏氮都被氧化成為硝酸鹽（NO3—），反硝化菌在溶解氧濃度極低或缺氧情況下可以利用硝酸鹽中氮作為電子受體，氧化有機(jī)物，將硝酸鹽中的氮還原成氮氣（N2），從而完成污水的脫氮過程，通常稱之為反硝化過程。根據(jù)大量的實驗數(shù)據(jù)和運轉(zhuǎn)實例，設(shè)計污泥負(fù)荷≤，就可以達(dá)到硝化及反硝化的目的；污泥負(fù)荷≤，就可以使出水氨氮濃度不高于5mg/L，TN濃度不高于15mg/L?；瘜W(xué)除磷的藥劑主要有鐵鹽、鋁鹽和石灰。生物除磷是污水中的聚磷菌在厭氧環(huán)境并有充足營養(yǎng)的條件下，受到壓抑而釋放出體內(nèi)的磷酸鹽，產(chǎn)生能量以吸收快速降解有機(jī)物，并轉(zhuǎn)化為PHB（聚β烴丁酸）儲存起來。因此，污水除磷的處理工藝必需在曝氣池前段設(shè)置厭氧段，并對污泥中糖的含量進(jìn)行控制。 生物脫氮原理生物脫氮是利用自然界氮的循環(huán)原理，采用人工方法予以控制，首先，污水中的含氮有機(jī)物轉(zhuǎn)化成氨氮，而后在好氧條件下，由硝化菌左右變成硝酸鹽氮，這階段稱為好氧硝化。N2NH3—NNH4+—N含氮有機(jī)物 異氧型細(xì)菌 硝化細(xì)菌 反硝化細(xì)菌+有機(jī)物 （氨化作用） （硝化作用） （反硝化作用）216。因此，生物除磷并非厭氧時間越長越好，同時在運行管理中要盡量避免PH的沖擊，否則除磷能力將大幅度下降，甚至完全喪失，這主要是由于PH降低時，會導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能損壞，細(xì)胞內(nèi)聚磷在在酸性條件下被水解，從而導(dǎo)致磷的快速釋放。氧化溝是活性污泥法的一種改進(jìn)型，具有除磷脫氮功能，其曝氣池為封閉的溝渠，廢水和活性污泥的混合液在其中不斷的循環(huán)流動，因此氧化溝又名“連續(xù)循環(huán)曝氣法”。為了保證溝中流速，曝氣渠的幾何尺寸和表曝機(jī)的設(shè)計是至關(guān)重要的，DHV公司往往要通過水力模型才能確定工程設(shè)計。溝內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)刷和水下攪拌器，實現(xiàn)硝化過程，由于周期性的變換進(jìn)、出水方向（需啟閉進(jìn)出水堰門）和變換轉(zhuǎn)刷和水下攪拌器的運行狀態(tài)，因此必需通過計算機(jī)控制操作，對自控要求較高。污水通過淹沒式進(jìn)水口從外溝進(jìn)入，順序流入下一條渠道，由內(nèi)溝道排出。該布置在理論上基于這樣一種認(rèn)識，即：聚磷微生物有效釋磷水平的充分與否，對于提高系統(tǒng)的除磷能力具有極端重要的意義，厭氧區(qū)在前可以使聚磷微生物優(yōu)先獲得碳源并得以充分釋磷。 UCT工藝 UCT工藝的流程見圖5—4所示，該工藝與A2/O工藝的區(qū)別在于，回流污泥首先進(jìn)入缺氧段，而缺氧段部分出流混合液再回流至厭氧段。進(jìn)行這樣的改良，與UCT相比有兩個優(yōu)點：一是克服UCT工藝中不易控制缺氧段的停留時間，二是避免控制不當(dāng)，DO仍會影響厭氧區(qū)。回流污泥和混合液在缺氧池內(nèi)進(jìn)行反硝化，去除硝態(tài)氮，再進(jìn)入?yún)捬醵?，保證了厭氧池的厭氧狀態(tài)，強化除磷效果。 MSBR（改良型SBR）MSBR是80年代后期發(fā)展起來的技術(shù)，目前其中的專利技術(shù)歸美國芝加哥附近的Aqua AEROBIC SYSTEM，Inc所有。2　 污水廠工程成功業(yè)績欠缺，特別是大型污水廠采用MSBR工藝的更少。1986年，美國環(huán)保局正式將該工藝列為革新技術(shù)。3　 撇水 繼續(xù)停止進(jìn)水和曝氣，用表面撇水器排水，撇水器為整個系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，撇水器根據(jù)事先設(shè)定的高低水位由閑置開關(guān)控制，可用變頻馬達(dá)驅(qū)動，有防浮渣裝置，使出水通過無渣區(qū)經(jīng)堰板和管道排出。216。4　 循環(huán)液沿井壁上升至反應(yīng)器頂部氣液分流罐，循環(huán)液中的廢氣可由此進(jìn)入大氣。 VT工藝的優(yōu)點 VT技術(shù)與傳統(tǒng)的活性污泥法技術(shù)相比，如氧化溝工藝、CAST工藝、A2/O工藝等，具有以下優(yōu)點：1　 與傳統(tǒng)工藝相比，VT工藝的運行費用要低很多，通常只有傳統(tǒng)活性污泥工藝的一半以下。此工藝不但氧轉(zhuǎn)移效率高，而且高壓空氣的利用也十分巧妙，壓縮空氣在充氧的同時，還完成了混合液的推流作用，保證混合液按工藝設(shè)計要求進(jìn)行環(huán)流和潛流，確保污水在反應(yīng)器的反應(yīng)時間及去除效率。5　 混合區(qū)中比例很小的一部分從混合區(qū)進(jìn)入下部二級處理區(qū)，這個區(qū)域溶解氧含量很高，停留時間長，可使殘留的BOD得到深度氧化。216。在CASS系統(tǒng)中，一般至少設(shè)兩個池子，以使整個系統(tǒng)能接納連續(xù)的進(jìn)水，因此在第一個池子及西寧沉淀和撇水時，第二個池子中進(jìn)行充水/曝氣過程，使兩個池子交替運行。CASS生物池由選擇區(qū)和主反應(yīng)區(qū)兩部分組成。4　 進(jìn)入好氧池有4Q，泥濃縮池，因此好氧池內(nèi)流向比較紊亂。MSBR系統(tǒng)原理圖見表5—7。單位池容的反硝化速率明顯提高，反硝化作用能夠得到有效保證。（2） 設(shè)兩個單獨的缺氧池，一座缺氧池專門用于去除外回流帶來的硝酸鹽，增加了缺氧池體積?；亓魑勰鄮Щ氐腘O3N將在缺氧段中被反硝化。二沉池厭氧池（A)好氧池（O）缺氧池（A）進(jìn)水 出水 混合液回流 活性污泥回流 圖5—2 A2/O工藝流程圖216。污水和回流污泥首先進(jìn)入?yún)捬踹x擇池，停留時間約1小時，在厭氧池中完成磷的釋放，并改善污泥的沉降性，然后混合液進(jìn)入氧化溝內(nèi)進(jìn)行硝化、反硝化，實現(xiàn)除磷脫氮。三溝膠體進(jìn)水，兩外溝交替出水，兩外溝分別作為曝氣或沉淀交替運行，不需設(shè)二沉池和回流污泥設(shè)備，同DE型氧化溝相同，需要的自動化程度高?？斮悹栄趸瘻系娜秉c是池深較淺，占地面積大，土建費用高。近十年來由于曝氣裝置的不斷改進(jìn)、完善及池型的合理設(shè)計，彌補了氧化溝過去的缺點。按照構(gòu)筑物的組成形式、運行性能以及運行操作方式的不同，又分為懸浮型活性污泥法和固著型生物膜法兩大類，應(yīng)用于城市污水廠的懸浮型活性污泥法污水處理工藝主要有三個系列：（1）氧化溝系列；（2）A2/O系列；(3)序批式反應(yīng)器（SBR）系列。生物除磷主要是通過排出剩余污泥而去除磷的，因此，剩余污泥多少將對除磷效果產(chǎn)生影響，一般污泥齡短的系統(tǒng)產(chǎn)生的剩余污泥量較多，可以取得較高的除磷效果。整個生物脫氮過程就是氮的分解還原反應(yīng)，反應(yīng)能量從有機(jī)物中獲取。 生物脫氮除磷基本原理 國外從六十年代開始系統(tǒng)地進(jìn)行了脫氮除磷的物理處理方法研究，結(jié)果認(rèn)為物理法的缺點是耗藥量打、污泥多、運行費用高等。生物除磷的優(yōu)點在于不增加剩余污泥量，處理成本較低。按照德國規(guī)范ATVA131的規(guī)定。 磷的去除將磷從污水中去除，可以采用化學(xué)法，也可以采用生物法。由此可見，要達(dá)到生物脫氮的目的，完成硝化是先決條件。國外從六十年代開始對污水脫氮的方法進(jìn)行了大量的研究，結(jié)果認(rèn)為物理化學(xué)法脫氮從經(jīng)濟(jì)、管理等方面均不適宜在大中型城市污水處理廠中使用，因此，本工程以生物脫氮法為主。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，出水CODcr值可以控制在較低水平。 BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附和代謝作用，然后對污泥和水進(jìn)行分離來完成的。綜上所述，根據(jù)某市污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)，處理率要求較高的為CODcr、BOD5以及SS，即重點處理項目為CODcr、BODSS。 污水處理廠進(jìn)水氨氮的去除主要靠消化過程來完成，由于氨氮的硝化過程遠(yuǎn)比碳的氧化過程緩慢，硝化將成為生化處理好氧單元設(shè)計的控制因素。216。在常規(guī)二級處理工藝上除磷脫氮，對BOD5的去除將進(jìn)一步提高，大量具備除磷脫氮功能的二級處理工藝工程實踐也表明對BOD5的去除可以達(dá)到95%以上，因此，對于BOD5而言，具備除磷脫氮功能的二級處理工藝可以滿足其去除要求。從理論上講，C/N≧，但一般認(rèn)為，C/N≧。因此，某市污水處理廠的工藝要求進(jìn)行有良好的脫氮除磷及去除有機(jī)物效果的二級生化處理，并且要進(jìn)行深度處理。 污水廠應(yīng)位于流域的下游，盡量利用坡度使污水自流到污水處理廠。 《通風(fēng)與空調(diào)工程施工及驗收規(guī)范》 GB5024397216。 《建筑基礎(chǔ)處理技術(shù)規(guī)范》 JGJ7991 216。 《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 GB383802002216。 《泵站設(shè)計規(guī)范》 GB/T5026597216。 協(xié)調(diào)水體現(xiàn)狀功能與規(guī)劃功能的沖突216。考慮到某市與周邊城鎮(zhèn)發(fā)展態(tài)勢以及前景規(guī)劃有類似之處，因此，國內(nèi)城市特別是鄰近地區(qū)的同類城市污水處理廠實際進(jìn)水水質(zhì)或設(shè)計水質(zhì)對本污水處理廠設(shè)計進(jìn)