【文章內(nèi)容簡介】 區(qū)的上風向，污水廠運行時產(chǎn)生的氣味和噪聲污染，將會影響居民生活。 （２）中水回用方面 因定州市建設(shè)局和河北國華定洲發(fā)電有限責任公司已簽定中水供、用 河北省定州市鐵西污水處理廠工程可行性研究報告 20 水意向書，污水處理廠廠址一比廠址二更靠近河北國華定洲發(fā)電有限責任公司的廠址，便于中水的輸送。 （３）污水廠與管網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)系 規(guī)劃排水系統(tǒng)的走向是由西向東，由北向南。廠址二對于已建管網(wǎng)的利用，及近遠期管網(wǎng)的 街接較有利。因此從管網(wǎng)系統(tǒng)布置的角度看，污水廠的規(guī)劃廠址二是合理的。 廠址一處排水系統(tǒng)的走向應是由北向南，由西向東，排水干管為由東南向西北。污水沿污水干管經(jīng)中間提升泵站提升后到污水處理廠廠址一處。 （４）征地 在污水處理廠廠址一用地范圍內(nèi)，主要是粘土磚生產(chǎn)窯，無住房、居民和其它建筑，因此土地征用較為方便，費用較低。 在污水處理廠廠址二用地范圍內(nèi)，目前均為一般農(nóng)田，其征地困難。定州市發(fā)改委及定州市建設(shè)局經(jīng)多次向保定市及河北省報批均未得到批準。廠址一與廠址二比選表見下表： 污水處理廠廠址比選表 項目 廠址一 廠址二 位置 位于 鐵西區(qū)西南部 。 污水須經(jīng)中間提升泵站排入污水處理廠 。 位于 鐵西區(qū)東南部 。處于縣城地勢最低端，利于城區(qū)污水收集。 大氣環(huán)境 位于城區(qū)主導風向下風向，對城區(qū)基 本無影響。 位于城區(qū)主導風向下風向，但周邊有居住區(qū)，有一定影響。 水環(huán)境 緊鄰排放水體，利于排放。 緊鄰排放水體，利于排放。 交通 條件 附近有道路，交通便利。 附近有規(guī)劃道路，交通便利。 回用條件 離發(fā)電廠近，便于中水回用。 離發(fā)電廠遠，中水管道鋪設(shè)較長。 施工條件 廠區(qū)地塊規(guī)則，施工條件良好。 但需要穿越河道。 廠區(qū)地塊不規(guī)則， 施工條件一般。 河北省定州市鐵西污水處理廠工程可行性研究報告 21 長遠發(fā)展 處于規(guī)劃區(qū)邊緣，有利于污水廠的擴 建發(fā)展。 處于規(guī)劃區(qū)邊緣，有利于污水廠的擴建發(fā)展。 征地條件 廠區(qū)范圍內(nèi)為廢棄磚窯，容易征地 廠區(qū)范圍內(nèi)為基本農(nóng)田，征地較困難。 通過分析以上各方面因素， 結(jié)合定州市整體規(guī)劃和實際情況，確定以電廠以北 2 公里偏東，大寺頭村村南 550 米處 （ 廠址 一）作為工程建設(shè)地點。 處理工藝方案 選擇處理工藝的原則 在選擇處理工藝時，一般應遵循以下原則： 選擇處理工藝首先要滿足排放水體和回用對象對水質(zhì)的要求。 因地制宜。結(jié)合當?shù)刈匀?、土地條件等，綜合考慮選擇適合當?shù)靥攸c的處理工藝。 在常年運行中，要保證有機物的處理效率，要求處理效果穩(wěn)定，技術(shù)成熟可靠。 為了便于污泥的利用和處置，最好在污水處理的同時達到污泥基本穩(wěn)定。 運行管理方便，運轉(zhuǎn)方式靈活，可根據(jù)不同的進水水質(zhì)，調(diào)整運行參數(shù)和工況。 提高自動控制水平，保證處理效果。 遠近期全面規(guī)劃，分期實施，更好地發(fā)揮投資效益。 在達到出水要求的前提下，減少基建投資和日常運行費用。 污水二級處理工藝比選與確定 城市生活污水的二級處理通?？蛇x用活性污泥法、生物 膜法及化學法與物理化學法等?；钚晕勰喾ê蜕锬しㄔ谔幚碛袡C廢水方面，與化學法 河北省定州市鐵西污水處理廠工程可行性研究報告 22 及物理化學法相比具有處理效率高、處理效率好、處理較為穩(wěn)定、運轉(zhuǎn)經(jīng)驗豐富等優(yōu)點。本工程處理工藝處理工藝采用活性污泥法為宜，處理尾水排入小清河。 目前，較先進而又較流行的處理方法主要有： AB 法、 A/O 法、 A2/O 法、氧化溝法、 SBR 法等。通過幾種工藝方案的特點比較，根據(jù)定州市污水量、進水水質(zhì)和確定的處理程度，并結(jié)合國內(nèi)城市污水處理的經(jīng)驗， SBR 生化法和氧化溝工藝與其它方法相比較，具有更突出的優(yōu)點。因此，本報告以這兩種方法為主進行工藝方案 和經(jīng)濟效果比較，最終從技術(shù)和經(jīng)濟效果兩方面選擇出最優(yōu)方案。本次設(shè)計為達到要求的出水水質(zhì)在活性污泥處理工藝后加一濾池以保證出水水質(zhì)。 污水處理方案一（ CAST工藝），方案工藝流程如圖 41。 （ 1）工藝簡介 CAST 集曝氣、沉淀于一池，而不需要二沉池及污泥回流設(shè)備。在該系統(tǒng)中，反應池在一定時間間隔內(nèi)充滿污水，以間處理方式運行，處理后混合液沉淀一段預定的時間后，從池中排除上清液。 出水 根據(jù)污水流入曝氣池和曝氣開始的時間， SBR法可分成非限制曝氣、半限制曝氣和限制曝氣三種。非限制曝氣是污水流入曝氣池起就開始曝氣，半限制曝氣是當污水流入曝氣池一段時間后再開始曝氣，限制曝氣是等污水全部流入曝氣池后才開始曝氣。 脫水機房房 貯泥池 剩余污泥 加氯間 泥餅外運 堆肥或填埋 CAST 方案工藝流程圖 圖 41 細格柵、旋流沉砂池 粗格柵、集水井、進水泵房 CAST反應池 原水進水 沉砂外運 分 砂 鼓風機房 回流污 填埋 接觸池 絮凝沉淀池 V型濾池 河北省定州市鐵西污水處理廠工程可行性研究報告 23 在 SBR 處理系統(tǒng)中 ,可采用單池式和多池式。單池式，即僅有一個 SBR反應池 ,就整個工藝系統(tǒng)而言 ,其進水是間式的。多池式，即整個系統(tǒng)存在 2個或多個 SBR 反應池 ,其進水可在各個反應池間交替進行 ,就整個系統(tǒng)工藝而言 ,其進水是連續(xù)式的 . 近年來 ,隨著工業(yè)技術(shù)高速發(fā)展 ,各種反應器造價降低 ,便于操作的自動控制系統(tǒng)裝置出現(xiàn)并趨于成熟 ,污水供氧效率提高 ,不產(chǎn)生阻塞及回水的曝氣裝置、性能優(yōu)良的攪拌裝置和能夠穩(wěn)定地排出澄清水的潷水裝置的開發(fā) ,解決了間性活性污泥法在工程上應用的技術(shù)難點 ,使間性活性污泥法在工程上進入廣泛應用階段 . 間歇式活性污泥法能相應于不同的水量進行處理 ,在處理設(shè)施運轉(zhuǎn)初期 ,即使在污水流入極少的情況下也能正常發(fā)揮其作用 ,且能耗少 . 近年來 ,水域富營養(yǎng)化提出了除磷脫氮的要求 .間歇式活性污泥法能使有機物不需另加除磷脫氮裝置 ,使處理 成本大大節(jié)省 ,另處 SBR 法在抑制活性污泥膨脹方面具有極大的優(yōu)勢 . 本工程采用 SBR 的改進型 CAST(Cyclic Active Sludge Technology)工藝 ,即循環(huán)式活性污泥工藝 ,這種工藝非常適合城市污水的脫 \除磷處理。CAST 工藝是在 SBR 池的前端加上小容積的厭氧區(qū) ,稱為生物選擇區(qū) ,通常在厭氧或兼氧條件下運行 .生物選擇區(qū)是根據(jù)活性污泥反應動力學原理而設(shè)置的 .通過主反應區(qū)污泥的回流并與進水混合 ,不僅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而加強對溶解性底物的去除并對難降解有機物起到良好的水解作用 ,同時可使污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放 .而且在完全混合反應區(qū)之前設(shè)置選擇區(qū) ,還有利于改善污泥的沉降性能 ,防止污泥膨脹問題的發(fā)生 . CAST 工藝分為充水、反應、沉淀、排水與閑置 5 個階段，其運行方式如圖 42 所示。 （ 2） SBR 法的特點 河北省定州市鐵西污水處理廠工程可行性研究報告 24 ① SBR 工藝集曝氣、沉淀于一池，不需設(shè)二次沉淀池及污泥回流泵房，且布局緊湊，占地面積少，因此基建、運行管理費用大大減少。 ② SBR 法系統(tǒng)的污泥沉降性能好，可以有效地控制污泥膨脹。 ③操作靈活，可進行多種運行方式。 ④適用面廣， SBR 法不僅可降解常規(guī)的有機污染物使 出水的 COD、 BOD5達到排放標準，而且能同時去除水中的 N、 P等營養(yǎng)物質(zhì)。 ⑤自動化程度高，管理人員少，易于操作。 ⑥耐沖擊負荷能力強，運行穩(wěn)定。 （ 3） SBR法在本設(shè)計中的應用要點 ① 本工程采用脫氮除磷效果好的 SBR工藝的改進型 CAST工藝。 ② 采用多個操作單元組合的設(shè)計方式，以適應水量水質(zhì)的變 ③采用 PLC邏輯控制器，依靠軟件實現(xiàn) SBR系統(tǒng)全自動控制。 ④采用微孔曝氣器，以提高氧的傳輸效率，節(jié)約能耗。 ] ⑤鼓風機采用離心鼓風機，以減少能耗及投資。 ⑥ CAST 反應池每個操作單元處理周期根據(jù)實際水量水質(zhì)變化，可 在現(xiàn)場高度時重新設(shè)定。 污水處理方案二（奧貝爾氧化溝工藝） 奧貝爾氧化溝工藝流程見下圖 43。 （ 1） 工藝原理 氧化溝工藝是活性污泥法的一種變型，它最初在五十年代出現(xiàn)于荷蘭，現(xiàn)已廣泛應用于世界各地。早期的氧化溝工藝占地面積大，僅用于小型污水管理廠，隨著對氧化溝工藝的充分認識和改進，氧化溝正以其基建費用低、運行管理簡便、處理效果好、出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點，逐步向大中型污水處理廠發(fā)展，溝深已由 增加至 以上，曝氣轉(zhuǎn)刷和轉(zhuǎn)碟直徑也 河北省定州市鐵西污水處理廠工程可行性研究報告 25 增加到 。近年來，氧化溝發(fā)展出多種形式，可以滿足不同的要求。按 池型可分為分建式和合建式，其中又可細分為很多種形式。曝氣機械也有轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)碟和表曝機等多種，它的功能也從單一的去除有機物發(fā)展到可以脫氮除磷。它可以采用延時曝氣，一池代替初沉池、曝氣池、二沉池和污泥消化池，這對小型污水管理廠最為合適，運行管理非常簡單。它也可以僅作為二級處理使用，代替曝氣池和二沉池，或者只代替曝氣池。一般情況下，由于氧化溝耐沖擊負荷能力強，可省卻初沉池。 河北省定州市鐵西污水處理廠工程可行性研究報告 26 最低水位 進水 Q 開始曝氣 回流污泥 曝氣開始階段 回流污泥 最低水位 關(guān)閉進水 Q 關(guān)閉曝氣 閑置階段 回流污泥 處理出水 關(guān)閉進水 Q 關(guān)閉曝氣 潷水和排泥階段結(jié)束 回流污泥 最高水位 進水 Q 關(guān)閉曝氣 曝氣結(jié)束階段 回流污泥 最高水位 關(guān)閉進水 Q 關(guān)閉曝氣 沉淀開始階段 回流污泥 最高水位 關(guān)閉進水 Q 關(guān)閉曝氣 沉淀階段 結(jié)束潷水和排泥階段開始 CAST工藝流程圖 圖 42 河北省定州市鐵西污水處理廠工程可行性研究報告 27 （ 2）奧貝爾氧化溝工藝具有以下特征： ①每座氧化溝由三個橢圓形溝道組成，污水由外溝道進入池內(nèi)，然后依次進入中間溝道和內(nèi)溝道，最后經(jīng) 中心島流出至二次沉淀池。外溝道溶解氧控制為 0mg/L，中間溝道起著過渡區(qū)的作用，溶解氧控制為 1mg/L，內(nèi)溝道溶解氧控制為 2mg/L，保證 BOD的去除率和最終的除氮。外溝道體積占整個氧化溝體積的 4555%,主要生物氧化過程和 80%的脫氮過程在外溝道完成。 ②采用轉(zhuǎn)碟曝氣，混合效率高，水流在溝內(nèi)的流速達 ，在外溝道使水流能快速進行有氧、無氧交換，由于快速的循環(huán)交換，污水在外溝道進行硝化反硝化的同時，又不斷與剛剛進入的原污水混合，保證了充足的碳源，脫氮效率高；在中溝、內(nèi)溝污水中有機物進一步降 解，出水水質(zhì)好。 ③氧化溝內(nèi)水流呈循環(huán)流態(tài)，在正常設(shè)計流量下，溝內(nèi)混合液的流量是進水量的 10100 倍，混合液在溝內(nèi) 530 分鐘可完成一次循環(huán)，具有很強的混合和稀釋作用，因而有很強的耐沖擊負荷能力，出水水質(zhì)穩(wěn)定。 ④ 由于污泥齡較長，污泥趨于好氧穩(wěn)定，泥量較小，可不設(shè)污泥消化池，使工藝流程簡單，管理方便。 ⑤ 在曝氣過程中由于特定的溶解氧梯度提高了氧的吸收和傳遞效率，因而可以節(jié)約供氧量，起到節(jié)能的作用。 ⑥ 轉(zhuǎn)碟曝氣盤表面密步凸起的三角形齒結(jié)，使其在與水體接觸時將污水打碎成細密水花，提高了充氧能力和混合能力，較其它 充氧設(shè)備（如表曝機、轉(zhuǎn)刷）的充氧能力高。另外采用轉(zhuǎn)碟曝氣可以氧化溝的水深達到 ，因而占地方面比采用其它表曝設(shè)施的氧化溝節(jié)省。 河北省定州市鐵西污水處理廠工程可行性研究報告 28 粗格柵間 進水泵房 細格柵間 曝氣沉砂池 厭氧選擇 Orbl 氧 化 溝 接觸消毒 回流污泥泵房 污泥濃縮池 污泥泵房 污泥脫水間 加氯 城區(qū)污水 排放水體 干泥餅外運 衛(wèi)生處置 剩余 奧貝爾氧化溝方案工藝流程圖圖圖 圖 43 二 沉 池 河北省定州市鐵西污水處理廠工程可行性研究報告 29 兩處理工藝方案中主要工藝參數(shù)和構(gòu)筑物尺寸見表 45，兩種工藝的經(jīng)濟技術(shù)比較見表 44。 表 44 污水處理工藝方案技術(shù)經(jīng)濟比較表 項 目 CAST 工藝 奧貝爾氧化溝工藝 工程總投資 （萬元） 年生產(chǎn)成本 （萬元） 單位水量生產(chǎn)成本 （元 / m3） 年經(jīng)營成本 （萬元） 949