【導(dǎo)讀】江，北距宜黃高速公路16公里，西距宜昌城區(qū)40公里，面積平方公里。劃，湖北省XX市XXXX組團(tuán)片區(qū)的性質(zhì)為XX市重要的工業(yè)基地。區(qū)采取一次規(guī)劃、分步實(shí)施、逐步完善，最終達(dá)到建設(shè)規(guī)劃目標(biāo)。設(shè)用地公頃，其中工業(yè)用地面積公頃，占總建設(shè)用地的%。工、光紅氨基酸等生產(chǎn)企業(yè)，主要為化工、機(jī)械和建材企業(yè)。產(chǎn)廢水，如不加以治理，會(huì)對(duì)片區(qū)、周邊水體及長(zhǎng)江帶來(lái)污染和危害。為此，XX市木渣湖污水處理有限。公司委托我院進(jìn)行XX市XX污水處理廠工程初步設(shè)計(jì)。2021年10月，XX市發(fā)展和改革委員會(huì)以枝發(fā)改文[2021]147號(hào)文進(jìn)行。XX市XX污水處理廠位于XX市XX組團(tuán)片區(qū)內(nèi)的XX村，東至?xí)x煤大道，南至沿江大道，西至山洪溝，北至農(nóng)田。近期規(guī)模5萬(wàn)m3/d，遠(yuǎn)期總規(guī)模15m3/d。A2/O氧化溝＋物化處理”工藝。流動(dòng)資金為231萬(wàn)元。推薦本工程合理使用年限50年。設(shè)計(jì)圖紙》，第三冊(cè)為《初步設(shè)計(jì)概算書》。工藝方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和推薦方案........

　　

【正文】 行國(guó)家《城鎮(zhèn)污水處理 廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB189182021）中的 一級(jí) B 排放標(biāo)準(zhǔn)，主要控制指標(biāo)為： CODcr≤60mg/L BOD5≤20mg/L SS≤20mg/L TN≤20mg/L NH3N≤8（ 15） mg/L TP≤ 各種污染物去除率 根據(jù)本污水處理廠進(jìn)、出水水質(zhì)要求，本工程污水處理工藝應(yīng)具有脫氮除磷功能，其處理程度見(jiàn)表 23。 表 23 污水處理廠各項(xiàng)污染指標(biāo)的去除率表 項(xiàng)目 BOD5 CODCR SS NH3N TN TP 進(jìn)水水質(zhì)設(shè)計(jì)值 300 500 400 35 45 8 出水水質(zhì) 20 60 20 8 20 1 去除率 % 88 95 77 污水處理廠廠址選擇 選址原則 污水處理廠廠址的選擇，應(yīng)符合城鎮(zhèn)總體規(guī)劃、環(huán)境規(guī)劃和排水工程 專業(yè) 規(guī) 19 劃的要求，并應(yīng)根據(jù)下列因素綜合確定： （ 1） 污水處理廠宜設(shè)在 城鎮(zhèn) 水體 的下游 ； （ 2） 廠址應(yīng)設(shè)在城鎮(zhèn)夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向； （ 3） 有良好的工程地質(zhì)條件，便于施工、降低造價(jià)。充分利用地形，選擇有適當(dāng)坡度的地段以滿足污水在處理流程上的自流要求； （ 4） 少拆遷，少占農(nóng)田，有一定的衛(wèi)生防護(hù)距離； （ 5） 選址應(yīng)注意城市近、遠(yuǎn)期發(fā)展問(wèn)題，應(yīng)結(jié)合城市總體規(guī)劃一并考慮，廠址用地應(yīng)考慮有擴(kuò)建的可能； （ 6） 便于污水、污泥的排放和利用； （ 7） 廠址不宜設(shè)在雨季易受水淹的低洼處，靠近水體的污水處理廠要考慮不受洪水威脅，有良好的排水條件； （ 8） 有方便的交通、運(yùn)輸和水電條件。 廠址選擇 XX 市 XX 污水處理廠用地規(guī)劃圖 中已經(jīng)明確了污水處理廠的廠址位置，根據(jù) 勘察成果 ， 其 廠址滿足上述選址要求。 20 3 污水處理 廠工藝方案 污水處理廠工藝設(shè)計(jì)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，其中處理工藝的優(yōu)化對(duì)確保污水處理廠的運(yùn)行性能和降低費(fèi)用最為關(guān)鍵。 因此，有必要根據(jù)確定的標(biāo)準(zhǔn)和一般原則，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)特性以及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件和要求，選擇切實(shí)可行、經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝方案，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選出最佳的總體工藝方案和實(shí)施方式。 在 XX 污水處理廠污水處理工藝方案確定中，將遵循以下原則： （ 1） 貫徹執(zhí)行國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的政策，符合國(guó)家的有關(guān)法規(guī)、規(guī) 范及標(biāo)準(zhǔn)。 （ 2） 總體規(guī)劃、分期實(shí)施、近遠(yuǎn)結(jié)合。布置上采用近期為主，中期控制，并為遠(yuǎn)期規(guī)劃留有余地的原則。根據(jù)污水廠建設(shè)情況分期逐步實(shí)施，既保護(hù)環(huán)境，又最大程度地發(fā)揮工程效益。 （ 3） 應(yīng)充分考慮本工程污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)和要求處理達(dá)到的出水水質(zhì)指標(biāo)，并考慮現(xiàn)狀流域的污水排放現(xiàn)狀、受納水體的環(huán)境容量與可利用情況，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較優(yōu)先采用高效低耗、處理效果好、運(yùn)行穩(wěn)妥可靠、日常運(yùn)行費(fèi)用低、基建投資少、占地省、操作管理簡(jiǎn)便的成熟處理工藝，更好地發(fā)揮投資效益。 （ 4） 積極采用經(jīng)實(shí)踐證明是行之有效的新技術(shù)、新工藝、新 材料和新設(shè)備。 （ 5） 整體工藝協(xié)調(diào)優(yōu)化。妥善處理和處置污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的柵渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。 （ 6）采用適宜的污水回用技術(shù)，節(jié)約水資源、保護(hù)環(huán)境。 （ 7） 在場(chǎng)地有限的情況下，廠區(qū)總平面布置力求在便于施工、便于安裝和便于維修的前提下，使各處理構(gòu)筑物盡量集中，節(jié)約用地，擴(kuò)大綠化面積，并留有發(fā)展余地。使廠區(qū)環(huán)境和周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致，并力爭(zhēng)達(dá)到土方平衡，減少占地和投資費(fèi)用。 （ 8） 為確保工程的可靠性及有效性，提高自動(dòng)化水平，減少日常維護(hù)檢修工作量，改善工人操作條件 ； 本工程的設(shè)備采用國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品及部分 進(jìn)口產(chǎn)品。 21 污水處理工藝方案選擇 . l 污水處理工藝原則 污水處理工藝根據(jù)進(jìn)廠污水水質(zhì)，出水要求，處理廠規(guī)模，污泥處置方案以及當(dāng)?shù)貧鉁?、工程地質(zhì)、環(huán)境等條件來(lái)慎重選擇。各種處理工藝都有一定的適用條件，工程設(shè)計(jì)時(shí)因地制宜， 積極推廣成熟的 新技術(shù)和新設(shè)備，把污水處理廠建設(shè)成為一個(gè)現(xiàn)代化的工廠。 污水處理工藝的選擇力求做到： （ 1） 工藝合理，技術(shù)先進(jìn)，水質(zhì) 、水量 變化適應(yīng)能力強(qiáng)，出水達(dá)標(biāo)且穩(wěn)定，污泥易于處置； （ 2） 經(jīng)濟(jì)合理，電耗省，造價(jià)低，占地?。? （ 3） 易于管理，操作方便，設(shè)備可靠； （ 4） 重視環(huán)境保護(hù)、臭氣的防護(hù)，噪聲的控制。 目 前國(guó)內(nèi)外城市污水處理廠絕大多數(shù)采用活性污泥法生化處理工藝，這種工藝方法能有效去除城市污水中的各種污染物質(zhì)。該工藝相對(duì)化學(xué)處理法來(lái)說(shuō)不僅投資省、處理費(fèi)用低、操作管理方便，更主要是處理效果較穩(wěn)定。污水處理工藝的確定是污水處理廠設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。處理工藝確定的是否得當(dāng)，不僅影響處理廠的處理效果，而且還影響處理廠的基建投資大小、運(yùn)行是否可靠、運(yùn)行費(fèi)用的高低、操作管理的復(fù)雜程度、占地面積大小、處理廠人員指標(biāo)多少等各個(gè)方面。根據(jù) XX污水處理廠可行性研究 報(bào)告 批復(fù)意見(jiàn)及進(jìn)水水質(zhì)情況，污水 處理 廠 采用 “水解酸化＋倒置 A2/O 氧化溝＋物化處理 ” 處理工藝。 可研 會(huì)上專家 認(rèn)為 該工藝 方案 技術(shù)路線經(jīng)濟(jì)合理可行。 該 工藝 屬于強(qiáng)化二級(jí)生 化 處理，所以本設(shè)計(jì)對(duì)生化處理工藝選擇作重點(diǎn)論證。 預(yù)處理工藝選擇 預(yù)處理主要是去除水中較大的懸浮物，保證后續(xù)工藝的正常運(yùn)行。沉砂池作為城市污水處理廠必不可少的預(yù)處理設(shè)施，通常設(shè)置在細(xì)格柵后以去除進(jìn)水中的砂粒。在大中型城市污水處理廠設(shè)計(jì)中，為提高沉砂效果，節(jié)約工程投資和占地面積，沉砂池一般采用曝氣沉砂池和旋流沉砂池兩種類型，其它型式的沉砂池因?qū)λ坎▌?dòng)的適應(yīng)能力和處 理能力有限等原因，目前在國(guó)內(nèi)已經(jīng)很少采用。下面 22 對(duì) 曝氣沉砂池和旋流沉砂池作如下比較，詳見(jiàn)表 31。 表 3－ 1 曝氣沉砂池和旋流沉砂池比較 項(xiàng)目 曝氣沉砂池 旋流沉砂池 除砂效率 一般 高 占地面積 大 較小 電耗 需配置鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，能耗較大 無(wú)需配置鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，能耗較小 運(yùn)行管理 設(shè)備種類多，且有空氣管線，管理維護(hù)工作量大 設(shè)備種類少，管理維護(hù)工作量小 環(huán)境影響 噪音污染較大，臭味重，操作環(huán)境較差 幾乎無(wú)噪音污染，臭味少，操作環(huán)境好 對(duì)后續(xù)工藝影響 先 曝氣，對(duì)后續(xù)厭氧處理工 藝不利 無(wú)影響 綜合造價(jià) 高 低 通過(guò)上述比較可知， 旋流沉砂池除砂效果好、 設(shè)備種類少、無(wú)鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)、能耗低、操作環(huán)境好 ， 因無(wú)曝氣設(shè)施對(duì)后續(xù)處理工藝無(wú)影響，得到了普遍應(yīng)用，本設(shè)計(jì)推薦采用旋流沉砂池工藝作為污水處理廠的預(yù)處理工藝。 生化處理工藝選擇 原污水的生化處理可行性 原污水能否采用生化處理，特別是是否適用于生物除磷脫氮工藝，取決于原污水中各種營(yíng)養(yǎng)成分的含量及其比例能否滿足生物生長(zhǎng)的需要，因此首先應(yīng)判斷相關(guān)的指標(biāo)能否滿足要求。 XX 污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)參數(shù)見(jiàn)表 32。 XX 污水處理廠原污水中營(yíng)養(yǎng)物比值見(jiàn)表 33。 23 表 3－ 2 XX 市 XX 污水處理廠工程進(jìn)水水質(zhì)參數(shù) 水質(zhì)參數(shù) 數(shù) 值 單 位 CODCr 500 mg/L SS 400 mg/L BOD5 300 mg/L NH3N（以 N 計(jì)） 35 mg/L TN（ 以 N 計(jì) ） 45 mg/L TP（ 以 P 計(jì) ） 8 mg/L 表 3－ 3 XX 市 XX 污水處理廠 原污水中營(yíng)養(yǎng)物比值 項(xiàng) 目 比 值 BOD5/CODCr BOD5/TN BOD5/TP （ 1） BOD5/CODCr 比值 污水 BOD5/CODCr 值是判定污水可生化性的最簡(jiǎn)便易行和最常用的方法。一般認(rèn) 為 BOD5/CODCr 可生 化 性較 好 ， BOD5/CODCr 生化 性較 差 ，BOD5/CODCr 不易生化。 本工程進(jìn)水 BOD5=300mg/L， CODCr =500mg/L， BOD5/CODCr=300/500=，大于 ，屬于生化性好的污水范疇。 （ 2） BOD5/TN（ 即 C/N） 比值 C/N 比值是判別能否有效脫氮的重要指標(biāo)。從理論上講， C/N≥ 就能進(jìn)行脫氮，但一般認(rèn)為， C/N≥ 才能進(jìn)行有效脫氮。 經(jīng)分析，污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)， C/N＝ ，可較好地滿足生物脫氮要求。 （ 3） BOD5/TP 比值 該指標(biāo)是鑒別能否生物除磷的主要指標(biāo)。生物除磷是活性污泥中除磷菌在厭氧條件下分解細(xì)胞內(nèi)的聚磷酸鹽同時(shí)產(chǎn)生 ATP，并利用 ATP 將廢水中的脂肪酸等有機(jī)物攝入細(xì)胞，以 PHB（聚 β羥基丁酸）及糖原等有機(jī)顆粒的形式貯存于細(xì)胞內(nèi)，同時(shí)隨著聚磷酸鹽的分解，釋放磷；一旦進(jìn)入好氧環(huán)境，除磷菌又可利用聚 β 24 羥基丁酸氧化分解所釋放的能量來(lái)超量攝取廢水中的磷，并把所攝取的磷合成聚磷酸鹽而貯存于細(xì) 胞內(nèi)，經(jīng)沉淀分離，把富含磷的剩余污泥排出系統(tǒng)，達(dá)到生物除磷的目的。進(jìn)水中的 BOD5 是作為營(yíng)養(yǎng)物供除磷菌活動(dòng)的基質(zhì)，故 BOD5／ TP是衡量能否達(dá)到除磷的重要指標(biāo)，一般認(rèn)為該值要大于 20，比值越大，生物除磷效果越明顯。 經(jīng)分析，本工程進(jìn)水水質(zhì) BOD5/TP=，適用 于 生物除磷工藝。 綜上所述， XX 市 XX 污水處理廠工程進(jìn)水水質(zhì)可以采用生物二級(jí)處理工藝，而且適宜于生物脫氮除磷工藝。 提高污水的可生化性 由于 XX 污水處理廠一期工程所接納的污水 大部分為工業(yè)廢水 ，為了后續(xù)能夠有效進(jìn)行生物處理， 減緩 其水質(zhì)對(duì)進(jìn)水及生化處理帶來(lái)的沖擊， 需要對(duì)污水進(jìn)行預(yù)處理， 以進(jìn)一步 提高污水的可生化性。 根據(jù) XX 片 區(qū) 污水中生產(chǎn)廢水的來(lái)源分析可見(jiàn)，在污水中含有較多的大分子、雜環(huán)類難降解有機(jī)物，主要以印染廢水中存在的大量大分子有機(jī)染料等有機(jī)固體和鋼鐵、建材等企業(yè)廢水中的高分子烴類化合物，這些物質(zhì)難于生物直接降解，必須經(jīng)過(guò) 水解 酸化池中兼性菌與厭氧菌的作用， 將 大分子物質(zhì)和難于生物降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為容易降解的小分子物質(zhì)，液相中的溶解性物質(zhì)一部分在 水解 酸化池內(nèi)被微生物吸收利用，轉(zhuǎn)化為能量和小分子代謝產(chǎn)物，另一部分將隨水流進(jìn)入后續(xù)生化處理 構(gòu)筑物，這樣在水解酸化過(guò)程中一方面降低了原污水的有機(jī)負(fù)荷，另一方面可以提高水中 BOD5/CODCr 值，改善污水的可生化性。 江陰市云亭鎮(zhèn)以紡織業(yè)為主，鎮(zhèn)污水處理廠 處理能力為 10000m3/d， 采用的處理工藝為：進(jìn)水 →調(diào)節(jié)池 →水解酸化 池 →A/B/C 曝氣池 →沉淀池 →生物濾池 →出水。水解酸化池 尺寸為 24m25m，停留時(shí)間為 ，共分 4 格，前兩格采用懸浮污泥法，后兩格 設(shè)置彈性填料， 以提高世代時(shí)間長(zhǎng)的微生物數(shù)量，強(qiáng)化處理效果。 污水進(jìn)水水質(zhì)及污水經(jīng)過(guò)水解酸化池處理后水質(zhì)變化情況見(jiàn)表 34。 25 表 3－ 4 江陰市云亭鎮(zhèn) 污水處理廠進(jìn)水水質(zhì) 與水解酸化池出水水質(zhì)對(duì)照 水質(zhì)參數(shù) 進(jìn)水水質(zhì) 水解酸化池出水水質(zhì) 范圍 平均值 范圍 平均值 CODCr ( mg/L) 444~767 600 379~710 474 BOD5 ( mg/L) 256~431 335 241~370 306 SS( mg/L) 229~823 310 NH3N（以 N計(jì)） 18~32 26 19~30 20 TP（以 P 計(jì)） 1~5 3 2~3 3 PH ~ ~ 色度（稀釋倍數(shù)） 128 128 64 64 BOD5/ CODCr 上海市某旗篷廠是一家專業(yè)生產(chǎn)各國(guó)旗幟和帳篷的企業(yè)，所用分散染料的水溶性很差，疏水性較強(qiáng)，在水中呈分散狀態(tài)。使用的印染助劑有保險(xiǎn)粉、純堿、罩印加 彩乳 膠漿 等。 工廠 廢水 主要 產(chǎn)生于 網(wǎng)印 、產(chǎn) 品清 洗工 序， 水量 為100~150m3/d。廢水處理采用的工藝為：進(jìn)水 →初沉池 →水解酸化池 →生物接觸氧化池 →混凝氣浮池 →生物活性炭池 →回用水池 →出水。 水解酸化池內(nèi)設(shè)置軟性填料，停留時(shí)間 38 小時(shí)。 污水進(jìn)水水質(zhì)及污水經(jīng)過(guò)水解酸化池處理后水質(zhì)變化情況見(jiàn)表 35。 表 3－ 5 上海市某旗篷廠污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)與水解酸化池出水水質(zhì)對(duì)照 水質(zhì)參數(shù) 進(jìn)水水質(zhì) 水解酸化池出水水質(zhì) CODCr ( mg/L) 985 687 BOD5 ( mg/L) 306 253 SS( mg/L) 422 207 PH 10 9 26 色度（稀釋倍數(shù)） 200 100 BOD5/ CODCr 從表 3表 35 可以看出 印染 廢 水經(jīng)水解酸化池處