【正文】 增大泵的揚(yáng)程，耗電量大，初期投資、運(yùn)行費(fèi)用都較高。 2)承插口鋼筋混凝土管 優(yōu)點(diǎn)： 價(jià)格便宜； 不需要做內(nèi)、外防腐處理，不易結(jié)垢，對水質(zhì)無影響； 對地 基適應(yīng)能力強(qiáng)，施工安裝方便； 適合用于長距離輸水工程。 缺點(diǎn)： 自重大，如與產(chǎn)地距離遠(yuǎn)，將增加運(yùn)輸費(fèi)用及管材的損失費(fèi)； 承插接口精度要求高，管道水力磨損 較大，要求坡度加大。 3)玻璃鋼管 優(yōu)點(diǎn)： 重量輕，耐腐蝕性好，使用壽命長，不易漏水和爆管，日常維護(hù)費(fèi)用低； 輸水水頭損失?。? 可靈活制作，安裝及連接方便。 缺點(diǎn)： 價(jià)格高； 熱脹冷縮大。 管材強(qiáng)度不高，對基礎(chǔ)的制作要求特別嚴(yán)格，尤其鋪設(shè)大口徑管道 (DN800 以上 )時(shí)必須保證其兩側(cè)有一定高度的砂層。回填土中不能含有碎石、凍土塊 和磚頭等類似物體。 4)聚烯烴管 (PE 管 ) 優(yōu)點(diǎn)： 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定； 抗沖擊、耐老化、適應(yīng)溫度范圍廣； 重量輕、連接方便。 缺點(diǎn)： PE 管結(jié)構(gòu)單一，線膨脹系數(shù)大，低溫脆性缺陷，很容易在受到外力沖擊的情況下破損； 不耐高溫、高壓，使用中不能承受局部應(yīng)力，易斷裂： 可撓性差，不易彎曲。 依據(jù)對以上各種管材的優(yōu)缺點(diǎn)分析，本可行性研究推薦在進(jìn)行管網(wǎng)建設(shè)時(shí)為節(jié)省工程造價(jià)，采用鋼筋砼管道，承插橡膠圈接口，混凝土帶形基礎(chǔ)。不過，在具體建設(shè)時(shí)還 應(yīng)綜合考慮施工地質(zhì)特點(diǎn)，規(guī)劃建設(shè)要求等，這不屬于本可行性研究范圍。 第六章 污水處理工程方案 污水處理工藝選擇 工藝選擇的原則 由于城市污水處理廠工程的建設(shè)和運(yùn)行不但耗資較大，而且受多種因素的制約和影響，其中污水處理工藝方案的選擇與優(yōu)化對污水處理廠的運(yùn)行效果和成本費(fèi)用具有決定性影響，必需從整體優(yōu)化的觀念出發(fā)，結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)模、污水水質(zhì)特性以及出水要求、結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件和要求，選擇切實(shí)可行且經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝方案，達(dá)到經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能和簡便易行的要求。 為了保證污水處理廠高效穩(wěn)定運(yùn)行，在對處理方案的安全性、經(jīng)濟(jì)性和適用性進(jìn)行全面考慮后，我們依據(jù)下列原則進(jìn)行污水處理工 藝方案的比較和選擇： 1)確保技術(shù)成熟、處理效果穩(wěn)定，保證出水水質(zhì)達(dá)到國家規(guī)定的排放要求。 2)基建投資和運(yùn)行費(fèi)用低、占地面積小，以盡可能少的投入取得可能大的效益。 3)運(yùn)行管理方便、污泥產(chǎn)生量少，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，并可根據(jù)不同的進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求調(diào)整運(yùn)行方式和工藝參數(shù)，最大限度地發(fā)揮處理裝置和處理構(gòu)筑物的處理能力。 4)選定工藝的技術(shù)及設(shè)備選進(jìn)、可靠。 5)便于實(shí)現(xiàn)工藝過程的自動控制，減少運(yùn)行人員的數(shù)量，維護(hù)管理方便，降低勞動強(qiáng)度和人工費(fèi)用。 備 選工藝 根據(jù)預(yù)測的污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)情況及設(shè)計(jì)的出水水質(zhì)要求，本項(xiàng)工程必須采用生化二級處理來達(dá)到預(yù)期的處理效果。 一級處理段包括粗細(xì)格柵、提升泵房、沉砂池和初沉池。由于初沉池污泥所含細(xì)菌和微生物較多，并且影響后續(xù)二級生物處理所需碳源，因此如果后續(xù)處理無消化裝置，目前新建污水處理廠一般不設(shè)初沉池。 一級處理段是普通污水處理廠的必備工段，一般情況下同樣的預(yù)處理構(gòu)筑物和設(shè)備 選擇可以滿足不同類型生物處理工藝的預(yù)處理要求。因此在本工程方案選擇中 選用同樣的一級處理構(gòu)筑物及設(shè)備，不再進(jìn)行論證，重點(diǎn)對二級處理工藝方案進(jìn)行比較選擇。 城市污水處理工藝選擇需考慮的因素包括擬定的污水處理規(guī)模、進(jìn)水水質(zhì)特點(diǎn)、出水水質(zhì)要求、污泥的出路、投資和運(yùn)行成本、運(yùn)行管理維護(hù)條件等。由于污水生化處理工藝的種類繁多，不可能也沒有必要全部列舉進(jìn)行分析，故本報(bào)告的工藝比選范圍限定為國內(nèi)常用工藝。 當(dāng)前國內(nèi)外處理城市污水采用最廣泛的二級生物處理方法是活性污泥法，包括傳統(tǒng)形式 “ 普曝法 ” 、吸附再生法、分 段進(jìn)水法、 AB法、 A／ O 法、 A／ A／ O 法、 SBR 法、氧化溝法、一體 化池 (UNITANK)、百樂克 (BIOLAK)等等，而各種工藝中又有一些變化和改進(jìn)了新形態(tài)，如奧貝爾氧化溝、 SBR 系列工藝中的 ICEAS、 CASS 等等，各種工藝都有各自的特點(diǎn)，可以達(dá)到不同的處理目的。 傳統(tǒng)普曝法、分段進(jìn)水法、吸附再生法屬于中等負(fù)荷的污水處理工藝，出水水質(zhì)穩(wěn)定且較好，運(yùn)行管理比較簡單，但由于污泥不穩(wěn)定，需要增加設(shè)施進(jìn)行穩(wěn)定化處理，增加了基建投資 (1000 元／立方米2021 元／立方米 )和運(yùn)行管理環(huán)節(jié)；另外，對污水中的氮、 磷等營養(yǎng)物質(zhì)的去除率低，難以解決日益嚴(yán)重的水體富營養(yǎng)化問題，而國 內(nèi)環(huán)保部門已經(jīng)提出污水處理項(xiàng)目必須要有脫氮除磷功能，山東省在正式發(fā)布的文件中明確規(guī)定，對今后沒有脫氮除磷工藝的污水處理項(xiàng)目將不予批準(zhǔn)，對現(xiàn)狀沒有脫氮除磷的項(xiàng)目必須改造。因此，除利用計(jì)劃沼氣發(fā)電或直接驅(qū)動鼓風(fēng)機(jī)的大型城市污水處理項(xiàng)目 (大于 20 萬噸／日 )外，這類工藝在現(xiàn)代城市污水處理工程中已很少采用。 AB 法采取了兩次生化處理，是針對高濃度城市污水處理而設(shè)計(jì)，工藝單元構(gòu)成較復(fù)雜，產(chǎn)生的污泥也不穩(wěn)定，需要污泥處置設(shè)施對其進(jìn)行穩(wěn)定化處理和處置， 管理環(huán)節(jié)多，建設(shè)投資比較大 (1500 元／立方米 2021 元／立方 米 )，污水處理單位成本也高 (O． 7 元／立方米 1． O元／立方米 )，適用于水質(zhì)特殊的大型城市污水處理工程。 A／ O、 AJA／ O、氧化溝、百樂克 (BIOLAK)以及 SBR 系列工藝如ICEAS、 CASS 等屬于低負(fù)荷污水處理工藝，出水水質(zhì)好，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。由于負(fù)荷低、一般不再設(shè)置初沉池，而二沉池也往往和曝氣池組合為一；由于泥齡長、污泥較為穩(wěn)定，一般可以不再作穩(wěn)定化處理而直接處置或者應(yīng)用，省去了污泥穩(wěn)定化設(shè)施，大大簡 化了工藝構(gòu)成，運(yùn)行管理非常簡便 。這一類工藝的特點(diǎn)，一是采用了生物脫氮除磷處理技術(shù)，在降解 BOD 污染物的同時(shí)也能去除造成水體富營養(yǎng)化的氮和磷，可以滿足政府對城市污水處理廠也提出的更高的水質(zhì)要求。因此國內(nèi)外近幾年較多地采用百樂克 (BIOLAK)法和 AA0 法；二是負(fù)荷變化范圍寬，在需要的時(shí)候也可以按中等負(fù)荷運(yùn)行，適合規(guī)模較小，技術(shù)力量較薄弱的中小城市的城市污水處理。因此，根據(jù)本項(xiàng)目所在城市及本工程的規(guī)模、水質(zhì)特點(diǎn)、當(dāng)?shù)剡\(yùn)行維護(hù)技術(shù)條件，我們選擇國內(nèi)最常采用的三溝式氧化溝、 ICEAS 和百樂克 (BIOLAK)三種典 型工藝作為備選方案，分別進(jìn)行技術(shù) 經(jīng)濟(jì)比較，從中確定最佳方案。 方案一：三溝式氧化溝 三溝式氧化溝是氧化溝的一種形式，其反應(yīng)池集曝氣沉淀于一體，兩邊側(cè)溝交替地用作曝氣池和沉淀池，可以完成有機(jī)物的降解和硝化反硝化過程，取得良好的水處理效果。該工藝構(gòu)筑物少，操作靈活，運(yùn)行可靠。在山東棗莊、黃島、莒縣等城市均有應(yīng)用，因此我們選擇了三溝式氧化溝作為一個(gè)備選方案。 其工藝的主要特點(diǎn)有： 處理流程簡單，構(gòu)筑物少，可比傳統(tǒng)活性污泥法少建初沉池、二沉池、污泥消化系統(tǒng)，且氧化溝與二沉 池合建，’可進(jìn)一步省去污泥回流系統(tǒng) ，因此基建費(fèi)用省。 近年來，實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，其處理效果好而且穩(wěn)定，不僅對一般污染物質(zhì)有較高的去除效果，而且因?yàn)檠趸瘻现羞€能進(jìn)行充分的硝化作用和缺氧區(qū)的反硝化作用，所以有較好的除氮效果，氧化溝可取得比傳統(tǒng)活性污泥法更高質(zhì)量的出水，而且出水效果穩(wěn)定。 氧化溝屬延時(shí)曝氣：污泥泥齡一般長達(dá) 20～ 30 天，污泥在溝內(nèi)得到了好氧穩(wěn)定，直接可以經(jīng)過濃縮后脫水。 特殊的水力設(shè)計(jì)，使得反應(yīng)器具備了很強(qiáng)的稀釋、緩沖能力，能夠承受較大的水量、水質(zhì)沖擊負(fù)荷。 運(yùn)行 可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動化操作，對自控要求 低，管理方便。 氧化溝工藝近年來發(fā)展很快，在我國的中、小型污水處 Nc 程中得到了廣泛的應(yīng)用，在省內(nèi)污水處理廠中應(yīng)用氧化溝技術(shù)的比例最大，積累了大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。此工藝的缺點(diǎn)是占地面積大。 其污水污泥處理流程見圖 6． 1。 I l! 污泥外運(yùn) l ?? ～ I I ． ’ L_ ———— 一 —— 一———— 圈 ? 餅 、毒 r 一．鈷 J 圖 61 三溝式氧化溝工藝污水污泥處理流程圖 6． 1． 4 方案二： ICEAS 工藝 ICEAS 工藝又稱間歇式活性污泥法， 是由 SBR 演變而來。該工藝的主要特點(diǎn)是反應(yīng)器由多組構(gòu)成，在每一個(gè)反應(yīng)器中獨(dú)立完成生化反應(yīng)和沉淀分離兩種作用，污水分批得到處理。該工藝運(yùn)行方式：連續(xù)進(jìn)水，周期排水，周期曝氣。 ICEAS 工藝的主要優(yōu)點(diǎn)在于： 反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)狀態(tài)易于控制，運(yùn)行方式較為靈活，可以利用時(shí)間和空間來雙向調(diào)整運(yùn)行工況及運(yùn)行參數(shù)，實(shí)行多種工藝目標(biāo)選擇。 工藝流程簡 單，不需設(shè)初沉池、二沉池和污泥回流系統(tǒng)，延時(shí)曝氣污泥好氧穩(wěn)定，無需消化可直接濃縮脫水。 在反應(yīng)區(qū)內(nèi)，依次進(jìn)行曝氣、攪拌、沉淀、潷水、排泥等過程，并 周期循環(huán)。利用不同菌群的不同特性，使生物系統(tǒng)在降解碳源有機(jī)物的同時(shí)去除一定的氨氮和磷。 、 理想靜沉，泥水分離效果好，出水水質(zhì)較好。間歇反應(yīng)器內(nèi)污泥沉降性能好，可有效地抑制絲狀菌的生長和污泥膨脹。沉淀時(shí)接近理想靜沉狀態(tài)，泥水分離效果好，因此可以保證較好的出水效果。 ICEAS 工藝最早由美國的 R． Irrine 提出，在 1980 年第一次投入生產(chǎn)實(shí)踐，隨后在美國、日本、澳大利亞等國家得到了迅速的發(fā)展，自八十年代中期以后在我國也得到了廣泛的應(yīng)用。目前山東棗莊薛城區(qū)采用此種工藝。 該工藝的 不足之處是管道維修量較大，操作運(yùn)行對自控技術(shù)要求較高。 其污水、污泥處理工藝流程見圖 62。 進(jìn)水 一 粗 格 進(jìn) 水 細(xì) 格 沉 砂 配 水 + 一 _ I ： 柵 泵 房 柵 池 井 反 世 消 池 毒 圖 62 ICEAS 工藝污水污泥處理流程圖 方案三：百樂克 (BIOLAK)工藝 百樂克 (BIOLAK)工藝的主要特點(diǎn)是將反硝化反應(yīng)器放置在系統(tǒng)之首，這是目前國內(nèi) 外采用比較廣泛的一種脫氮工藝。在缺氧段 (A段 )，回流污泥中反硝化菌利用污水中的有機(jī)物作碳源，將回流混合液中帶入的大量硝態(tài)氮 (NOxN)還原為 N2，而達(dá)到脫氮目的。同時(shí)在缺氧段中 BOD 濃度繼續(xù)下降， N03N 濃度大幅度下降。在好氧池中 (O 段 )，有機(jī)物被微生物生化降解，而繼續(xù)下降；有機(jī)氮被氨化繼而被硝化，使 NH3N 濃度顯著下降，但隨著硝化過程使 N03N 的濃度 增加，而磷隨著聚磷菌的過量攝取，也以較快的速率下降。 所以，百樂克 (BIOLAK)工藝可以完成有機(jī)物、硝化脫氮而被去除等功能。脫氮的前提 是好氧池完成 NH3N 硝化這一功能。缺氧池則完成脫氮功能。 百樂克 (BIOLAK)工藝的特點(diǎn)： 1)低活性污泥負(fù)荷工藝：污水的生物處理采用延時(shí)曝氣工藝可不設(shè)初沉池，耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，剩余污泥量少，不需消化處理。 2)如地質(zhì)條件適合，百樂克 (BIOLAK)曝氣池可采用土池結(jié)構(gòu)，敷設(shè) HDPE 防 滲層的土池不僅易于開挖投資低廉，而且能滿足污水處理池功能上的要求，并能因地制宜，極好地適應(yīng)現(xiàn)場地形。 3)高效的曝氣系統(tǒng)：曝氣裝置為微孔曝氣，曝氣設(shè)備采用懸鏈?zhǔn)狡貧庋b置，曝氣器由浮管牽引， 懸掛在池中，曝氣器與布?xì)夤荛g用軟管連接，通氣時(shí)，曝氣器由于受力不均在水中產(chǎn)生運(yùn)動。當(dāng)曝氣器偏離浮管垂直軸時(shí)，氣泡浮至水面在浮管一側(cè)爆裂，從而對浮管產(chǎn)生反向推動力使浮管運(yùn)動，浮管又反過來帶動曝氣器運(yùn)動，在曝氣的情況下運(yùn)動持續(xù)不斷。與傳統(tǒng)曝氣裝置相比，此種曝氣系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)： 傳統(tǒng)曝氣器頂部至水面的水域，始 終處于過飽和充氧狀態(tài)，而其他水域則處于不飽和狀態(tài)，氧的利用率低。該曝氣裝置在水中的運(yùn)動使池中不存在氧的過飽和區(qū)域，氧的利用率高。 懸鏈?zhǔn)狡貧馄鳟a(chǎn)生的微氣泡在水中的運(yùn)動距離長，停留時(shí)間長，使氧的 利用率明顯提高，相應(yīng)的能耗得以降低。固定式曝氣器產(chǎn)生的氣泡在水中的停留時(shí)間為 5— 6 秒，而懸鏈?zhǔn)狡貧馄鳟a(chǎn)生的氣泡可在水中停留 11 秒。 懸鏈?zhǔn)狡貧馄靼惭b在浮動的懸鏈上，每條鏈在池中一定的區(qū)域運(yùn)動，避免了在池低池壁的穿孔安裝，適合采用曝氣池為土池的結(jié)構(gòu)。 懸鏈?zhǔn)狡貧庀到y(tǒng)可在不放水不停氣的情況下 ，直接將曝氣鏈提出水面維修，既方便又經(jīng)濟(jì)。 沉淀池可與曝氣池合建，中間用擋板隔開，進(jìn)一步節(jié)省了土建費(fèi)用和占地。同時(shí)隔墻上均勻設(shè)置多個(gè)穿墻孔，污水以極低的流速進(jìn)入澄清區(qū)，相近于靜止沉淀，沉淀效果好。 推薦方案的確定 1)環(huán)境