【文章內(nèi)容簡介】 第一卷 可研說明 “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)分項難以提供，故本次可研按工業(yè)年產(chǎn)值萬元用水量指標(biāo)法計算，參考國內(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 125m3/萬元，遠(yuǎn)期為 100m3/萬元。 黃羊鎮(zhèn)工業(yè)用水量預(yù)測表 （按萬元產(chǎn)值耗水量指標(biāo)法） 表 23 序號 項 目 單位 近 期 （ 2020年） 遠(yuǎn) 期 （ 2020年） 備 注 1 年工業(yè)總產(chǎn)值 萬元 40880 104025 2 工業(yè)耗水量指標(biāo) m3/萬元 125 100 3 工業(yè)用水量 m3/d 14000 28500 城鎮(zhèn)排水量： 通過以上水量預(yù)測分析， XX 鎮(zhèn)近期（ 2020 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)計規(guī)模如下： 近期 污水處理廠設(shè)計規(guī)模 2 萬 m3/d，最大時 1167 m3/h（總變化系數(shù) ） ，本次可研僅就 2 萬 m3/d 規(guī)模進(jìn)行研究。 遠(yuǎn)期 污水處理廠設(shè)計規(guī)模將根據(jù) 近期 污水處理廠運行實踐再行確定。 污水水質(zhì)及處理標(biāo)準(zhǔn) XX 市 XX 區(qū) XX 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，無實測水質(zhì)資料。為使設(shè)計采用的污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)比較符合黃羊鎮(zhèn)的實際情況，污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)參照國內(nèi)同性質(zhì)的城市污水水質(zhì)確定。 XX污水處理工程可行性研究 第一卷 可研說明 國內(nèi)部分城市污水廠設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)表 表 2－ 1 項目 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 400 180 255 32 西安鄧家村污水廠 450 220 300 26 白銀污水廠 350 150 300 30 天水秦城污水廠 300 180 200 3 嘉峪關(guān)污水處理廠 300 200 250 4 臨夏污水廠 300 150 200 30 4 慶陽污水廠 350 180 250 30 2 7 烏魯木齊河?xùn)|污水廠 500 200 300 包頭污水廠 500 230 300 平均值 383 188 262 30 4 從總體上講，上述幾個污水處理廠的進(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)二級標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)詳見表 2－ 3。 設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)（日均值） 表 2－ 3 項 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) 350 140 200 30 35 5 二級標(biāo)準(zhǔn)出水 100 30 30 25 30 3 污水處理工藝 污水的特性指標(biāo)： XX污水處理工程可行性研究 第一卷 可研說明 （ 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)采用二級標(biāo)準(zhǔn)處理。 二級標(biāo)準(zhǔn)處理是指在去除污水中有機(jī)污染的同時，去除導(dǎo)致水體富營養(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)采用生物法時稱作生物除磷脫氮工藝。國內(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。但無論氧化溝還是序批式活性污泥法（ CASS），其實現(xiàn)生物除磷脫氮的基本過程還是厭氧、缺氧、好氧過程，即 A/A/O過程。其間的區(qū)別，只在于這些基本過程間的過渡方式為順序 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)器的簡寫，本意是進(jìn)出水和曝氣間歇運行的污水處理系統(tǒng)。近年來變型較多，進(jìn)出水系統(tǒng)有間歇運行的也有連續(xù)運行的，但其核心是供氧系統(tǒng)間歇運行，以營造活性污泥厭氧、缺氧、好氧的階段性環(huán)境，達(dá)到除磷脫氮的目標(biāo)。 針對 XX市 XX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，參照國內(nèi)外的研究成果及污水處理廠的運行實踐，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。 XX污水處理工程可行性研究 第一卷 可研說明 CASS工藝（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)水運行。 CASS工藝（ Cyclic Activated Sludge System）是在 SBR基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種循環(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；共四個階段，循環(huán)運行。 CASS工藝在反應(yīng)池進(jìn)水端設(shè)置了一個生物選擇區(qū)，根據(jù)運行需要可少量曝氣（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)池本身的特殊運行方式中進(jìn)行硝化和反硝化過程而完成的，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 替實現(xiàn)的。污水經(jīng)過厭氧、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： （ 1）無初沉池及二沉池，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。實踐證明沉淀階段連續(xù)進(jìn)水不會惡化出水水質(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。 XX污水處理工程可行性研究 第一卷 可研說明 （ 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。控制系統(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，并有獨立的污泥回流裝置。 卡魯塞爾 氧化溝生物脫氮作用是通過氧化溝本身特殊的運行方式，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，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，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， 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。 XX污水處理工程可行性研究 第一卷 可研說明 卡魯塞爾 氧化溝是在普通氧化溝基礎(chǔ)上加以改進(jìn)的，氧化溝作為整個工藝的核心，通過控制表曝機(jī)的轉(zhuǎn)速和開停，創(chuàng)造了好氧和缺氧兩個對氮、磷轉(zhuǎn)化至關(guān)重要的生化環(huán)境。也就是說，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?氧化溝的優(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。 卡魯塞爾 氧化溝的主要特點： （ 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，運行方式靈活，可調(diào)節(jié)性強(qiáng)。 （ 4）運行可靠，管理簡便，易于實現(xiàn)自動化操作。 （ 5）污泥生成量少，且已在污水處理過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→計量出水。 對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)貙嶋H條件，技術(shù)上先進(jìn)可行，經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計方案是非常重要的也是比較困難的。對于上述兩種方案，設(shè)計采用優(yōu)缺點比較法，在初步方案設(shè)計、工程技術(shù)可靠性、投資估算、能源消耗、運行費用等基礎(chǔ)上，進(jìn)行多方面的綜合分析與比較，詳見表 24。 污水處理工藝綜合評價表 表 24 XX污水處理工程可行性研究 第一卷 可研說明 序號 評比項目 內(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，對水量水質(zhì)的適應(yīng)程度。 國外應(yīng)用較多，國內(nèi)使用較少，適應(yīng)中小規(guī)模，對水質(zhì)水量變化適應(yīng)性強(qiáng)。 國外應(yīng)用較多，國內(nèi)已推廣應(yīng)用，適應(yīng)于各種規(guī)模，對水質(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)變化對出水的影響。 出水水質(zhì)穩(wěn)定，對外界條件的變化適應(yīng)性好。 出水水質(zhì)穩(wěn)定，對外界條件的變化適應(yīng)性好。 三、費用指標(biāo)（萬元） 4 總投資 含污水廠、污水管網(wǎng)。 萬元 萬元 5 年運行費用 僅指電費 萬元 萬元 四、工程實施 6 分步施工 分步實施難易程度 可分組實施 可分組實施 7 施工 施工難易程度 較難 較難 五、環(huán)境影響 8 對周圍環(huán)境影響 噪音及臭味 噪音較大，臭味 一般 噪音小，臭味一 般 9 污泥的影響 污泥產(chǎn)量大小 較少 少 六、占地情況 10 占地 生產(chǎn)區(qū)占地大小 較小 較大 七、運行管理 11 運轉(zhuǎn)操作 操作單元多少和方便程度。 較復(fù)雜 簡單 12 維修 管理 維修工作量和難易程度。 微孔曝氣器位于水面以下，維修量大，復(fù)雜 表曝氣機(jī)位于水面以上，維修量小，簡便 XX污水處理工程可行性研究