【正文】 場鎮(zhèn)生活污水處理工程 可行 性研究報告 24 污水處理工藝選擇 處理工藝選擇原則 污水處理工藝需根據(jù)進(jìn)廠污水水質(zhì)、出廠水質(zhì)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)境等條件來慎重選擇。各種處理工藝都有一定的適用條件，工程設(shè)計時需因地制宜，適度引進(jìn)一些新技術(shù)和新設(shè)備，最后確定合適的污水處理工藝。 小城鎮(zhèn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相對落后，污水處理廠應(yīng)采用成熟可靠、經(jīng)濟(jì)適用的工藝技術(shù)。最適合當(dāng)?shù)氐奈鬯幚砉に嚕粌H可以降低工程投資，還有利于污水處理廠的運(yùn)行管理以及減少污水處理廠的常年運(yùn)行費(fèi)用，保證處理廠出水水質(zhì)。 本工程在選擇污水處理方案時遵循以下原則： （ 1）符合國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的政策，符合國家有關(guān)法規(guī)，規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。 （ 2）符合各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的實(shí)際情況，并與城鎮(zhèn) 總體規(guī)劃相符。 （ 3）充分考慮本工程污水處理設(shè)施進(jìn)出水指標(biāo)，切合實(shí)際，積極慎重地采用行之有效的工藝技術(shù)。技術(shù)先進(jìn)高效節(jié)能，處理效果穩(wěn)定可靠，簡便易行。處理工藝安全、成熟，并盡量減少工程投資，降低運(yùn)行成本。 （ 4）優(yōu)先選擇國內(nèi)先進(jìn)、可靠、高效、運(yùn)行管理方便及維修維護(hù)簡單的污水處理專用設(shè)備。 （ 5）污水處理工程中產(chǎn)生的柵渣污泥能夠得到妥善處理，避免二次污染。 （ 6）污水廠總平面布置緊湊合理，各工藝構(gòu)筑物設(shè)計充分考慮運(yùn)行調(diào)整靈活性。 場鎮(zhèn)生活污水處理工程 可行 性研究報告 25 進(jìn)水特點(diǎn)與分析 ⑴ 污水成分及污染物濃度 場鎮(zhèn)生活污 水處理工程污水基本為生活污水，污染物成分簡單，水質(zhì)相對比較穩(wěn)定。進(jìn)水中各種污染物濃度均較低。 ⑵ 水量特點(diǎn) 以生活污水為主的小城鎮(zhèn)污水，水量通常較小， 場鎮(zhèn)生活污水處理工程處理水量僅 60m3/d。但是受居民生活規(guī)律的影響，污水量波動大，尤其是晝夜流量變化大。通常在每天的早中晚出現(xiàn)三次水量高峰，其余時段水量很小。 ⑶ 污水的可生化性 本工程進(jìn)水水質(zhì)的可生化性分析見表 214。 表 214 場鎮(zhèn)生活污水處理工程進(jìn)水水質(zhì)特點(diǎn) 項 目 比 值 BOD5/COD BOD5/TP 根據(jù) 污水處理的目標(biāo)及預(yù)測的污水進(jìn)、出水水質(zhì)指標(biāo)，污水處理工藝主要以去除有機(jī)物、氨氮和磷為主。 一般認(rèn)為污水的 BOD5/CODCr＞ 時，其可生化性較好； BOD5/TN≥ 4 可有效的進(jìn)行生物脫氮； BOD5/TP≥ 20 可進(jìn)行生物除磷，且比值越大，生物除磷效果越明顯。從表 214 可見， 場鎮(zhèn)生活污水處理工程進(jìn)水的可生化性較好，且滿足生物脫氮除磷的要求，故本工程污水處理可采用生物脫氮除磷工藝。 場鎮(zhèn)生活污水處理工程 可行 性研究報告 26 污水處理工藝分析 我國城市污水處理技術(shù)研究工作從 20 世紀(jì) 70 年代末起步，經(jīng)過30 多年的研究和實(shí)踐，在城市污水處理技術(shù)方面取得了較大的成就。目前，用于城市污水處理具有生物脫氮除磷效果的污水處理工藝可以分為三大類： 第一類為活性污泥法，該法可分為按空間進(jìn)行分割的連續(xù)流活性污泥法（如 A2/O 及改良 A2/O 法、 A/O 法及改良 A/O 法、氧化溝法等）和按時間進(jìn)行分割的間歇式活性污泥法（如傳統(tǒng) SBR 法、 ICEAS 法、CAST 法、 Unitank法等）； 第二類為生物膜法（如生物濾池、生物接觸氧化法等）； 第三類為人工強(qiáng)化自然處理工藝（如人工濕地、人工快滲等）。 以上工藝技術(shù)屬于我國 城市污水處理廠普遍采用的常規(guī)工藝，已被證明是行之有效的水污染控制技術(shù)。 主要 工藝比較 ： 生物接觸氧化法技術(shù)與人工濕地處理技術(shù)及人工快滲處理技術(shù)相比，共同的特點(diǎn)是：凈化過程都包括物理、化學(xué)和生物作用；建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行成本低；出水效果穩(wěn)定；剩余活性污泥產(chǎn)生量少；操作簡單；抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定。 三種工藝的主要不同點(diǎn)在于： 人工濕地處理技術(shù)需要種植并管理濕地植物；用地形狀比較靈活，可以依山就勢、依河邊地形建設(shè)，一方面減少土石方量，另一方面使整個污水處理更加貼近自然。 而人工快滲處理技術(shù)的預(yù)處理通常需采用一級砂濾池 ，需增設(shè)反 場鎮(zhèn)生活污水處理工程 可行 性研究報告 27 沖洗系統(tǒng)；快滲池需定期進(jìn)行翻耕；廠區(qū)用地較規(guī)整。 生物接觸氧化法技術(shù)取其人工濕地處理技術(shù)的前部分工藝，減少了后續(xù)處理工藝占地，與人工快滲處理技術(shù)動力耗能相當(dāng)。 工藝比選 結(jié)合本工程的實(shí)際情況，污水運(yùn)行與管理費(fèi)用來源少，技術(shù)人員缺乏，現(xiàn)對適合小城鎮(zhèn)的這三種污水處理工藝方案進(jìn)行優(yōu)選比較。 通過綜合比較，以上三種處理工藝均能滿足本工程的處理要求，且運(yùn)行成本低，管理簡單，污泥量較少；但人工快滲處理工藝通常需采用一級砂濾池，需增設(shè)反沖洗系統(tǒng)，增加了操作上的復(fù)雜性，人工濕地也需要厭氧和好氧。而生物 接觸氧化法僅為人工濕地的前處理工藝。 根據(jù) 的實(shí)際情況，結(jié)合 污水處理廠廠址的用地情況、具體的廠址地形以及后期運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用等特點(diǎn)，本設(shè)計推薦采用 生物處理技術(shù)。 污泥處理工藝方案 在污水處理過程中，都會產(chǎn)生一定量的污泥。這些污泥含水率高、體積大，不穩(wěn)定、易腐敗，并且具有一定的臭味，因此應(yīng)進(jìn)行妥善處理與處置，以免對環(huán)境產(chǎn)生不良影響，造成二次污染。污水處理廠污泥的處理與處置工藝應(yīng)根據(jù)污泥量、污泥性質(zhì)及自然條件等因素綜合考慮確定。 污泥的穩(wěn)定可分為好氧氧化和厭氧消化兩大類。但穩(wěn) 定化所需的構(gòu)筑物體積大，工程投資和運(yùn)行費(fèi)用都相當(dāng)高。 本工程污水處理規(guī)模小，采用 生物處理技術(shù)工藝產(chǎn)生 場鎮(zhèn)生活污水處理工程 可行 性研究報告 28 的污泥在生物濾池濾料中得到大部分分解，剩余量極少，本著節(jié)省投資，降低運(yùn)行費(fèi)用，便于管理的原則，項目不考慮在污水處理廠內(nèi)進(jìn)行專門的污泥穩(wěn)定化處理，而是將污水處理廠調(diào)節(jié)池、沉淀池內(nèi)沉淀產(chǎn)生的污泥通過自然風(fēng)干脫水后，定期清理外運(yùn)作當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶土壤改良劑。 污水處理廠廠址選擇 廠址選擇的原則 污水處理廠位置的選擇，應(yīng)符合城鎮(zhèn)總體規(guī)劃和排水工程總體規(guī)劃的要求，并應(yīng)根據(jù)下列因素綜合確定： （ 1）在 城鎮(zhèn)水體的下游； （ 2）在城鎮(zhèn)夏季最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)； （ 3）有良好的工程地質(zhì)條件； （ 4）少拆遷、有一定的衛(wèi)生防護(hù)距離； （ 5）有擴(kuò)建的可能； （ 6）便于污水、污泥的排放和利用； （ 7）廠區(qū)地形不受水淹，有良好的排水條件； （ 8）有方便的交通、運(yùn)輸和水電條件； （ 9）廠址需要充分考慮污水管線長度及造價； （ 10）充分利用地形、選擇適當(dāng)坡度的地區(qū)，以滿足污水處理構(gòu)筑物高程布置的需要，減少土石方工程。 污水處理站廠址選擇確定 綜合考慮污水管網(wǎng)布局、污水的走向、地形地貌及處理后尾水的出路等因素，經(jīng) 環(huán)境保護(hù)局多次會同鄉(xiāng)鎮(zhèn)主管部門等現(xiàn)場勘查，多方案比選后，確定了 場鎮(zhèn)生活污水處理工程 場鎮(zhèn)生活污水處理工程 可行 性研究報告 29 的廠址。 圖 22 場鎮(zhèn)生活污水處理工程廠址 擬選廠址具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1）場地地形地貌簡單，可利用項目實(shí)際地形。相對高差不高，土方量較小，可降低投資。 2）場區(qū)內(nèi)無建筑物，因此無拆遷量。 3）距離生活居住區(qū)較遠(yuǎn)，對周邊居民生活影響較小。 管網(wǎng)工程 地勢高差明顯，鄉(xiāng)鎮(zhèn)的整個鎮(zhèn)區(qū)可分為二個排水分區(qū)。 規(guī)劃區(qū)服務(wù)面積 為 。 根據(jù)前述方案論證，鎮(zhèn)區(qū)收集的污水經(jīng)污水主干管收集后，送入污水處理廠集中處理，達(dá)標(biāo)排放。 管道未進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)，本工程主要建設(shè)已建街道及主干道管網(wǎng)；污水管道涉及一處過河，本工程考慮采用架空過河方式。污水服務(wù)面積及管網(wǎng)布置詳見 《服務(wù)面積及管網(wǎng)平面布置圖》。新建污水管網(wǎng)總長 1079m（ D200～D350HDPE雙壁波紋管）。污水管網(wǎng)統(tǒng)計見表 215。 表 215 污水管網(wǎng)工程統(tǒng)計表 序號 規(guī)格 單位 數(shù)量 備注 1 D200 米 994 HDPE 雙壁波 紋管 2 D300 米 643 HDPE 雙壁波紋管 3 D350 米 72 HDPE 雙壁波紋管 4 合計 米 1079 HDPE 雙壁波紋管 污水系統(tǒng)的高程布置 場鎮(zhèn)生活污水處理工程 可行 性研究報告 30 污水系統(tǒng)的埋設(shè)高程決定了排水工程的土石方工程量，直接影響工程造價。決定雨、污水系統(tǒng)埋設(shè)高程的因素主要有： 1）施工及通車后的荷載，須保證管道不被壓壞，車行道下管頂覆土至少要求 。 2）沿線兩側(cè)地塊內(nèi)排水支管接入的要求。 3）其他專業(yè)管線過街管從雨污水管頂跨越的高程要求。 由于本工程中的排水管網(wǎng)占 有較大比例的投資，因此，選擇何種管材尤為重要。近年來，管材生產(chǎn)廠家不斷推出大量新型管材應(yīng)用于市政排水管道建設(shè)工程，現(xiàn)對目前應(yīng)用最為廣泛的鋼筋混凝土管、玻璃鋼管和雙壁波紋排水管進(jìn)行比較，三種管材特點(diǎn)比較如下： 1）鋼筋混凝土管 鋼筋砼排水管，適用于雨水、污水、引水及農(nóng)田排灌等重力流管道，具有混凝土強(qiáng)度高、抗外壓能力強(qiáng)、生產(chǎn)效率高、管材的使用年限長等優(yōu)點(diǎn)。 管道接口應(yīng)采用承插式或柔性接口。因其接口均采用橡膠圈密封止水，是柔性連接，抗震性能好，可有效抵抗地基不均勻沉降，且安裝速度快，故深受用戶青睞。 2）雙壁波紋 排水管 雙壁波紋排水管內(nèi)壁光滑平整。該種管材具有耐腐蝕，質(zhì)量輕，安裝簡便，壽命長等優(yōu)點(diǎn)，可替代高能耗材質(zhì)制作的管材，比各種純塑料管材性能更可靠。它完美地結(jié)合了普通無壓塑料管所具有的所有優(yōu)點(diǎn)及加強(qiáng)鋼肋的高強(qiáng)度，所以完全能夠滿足工程應(yīng)用中的各項需要，可廣泛應(yīng)用于各種不同的腐蝕或非腐蝕性介質(zhì)的重力自流輸送，是近幾年發(fā)展起來的新型管材。它承擔(dān)雨水、污水、農(nóng)田排灌等排水 場鎮(zhèn)生活污水處理工程 可行 性研究報告 31 的任務(wù)，廣泛用于公路、鐵路路基、地鐵工程、廢棄物填埋場、隧道、綠化帶、運(yùn)動場及含水量偏高引起的邊坡防護(hù)等排水領(lǐng)域 ,以及農(nóng)業(yè)、園藝之地下灌溉、排水系統(tǒng)。 3）玻璃鋼管（ FRP） 玻璃鋼管的主要材料是樹脂、玻璃絲和砂，最后經(jīng)烤烘熱固而成。所以稱為熱固性塑料管。 FRP 的最大優(yōu)越性是管材輕（比重γ =～），運(yùn)輸方便，內(nèi)壁光滑，水頭損失小，防腐性能好 ,而且每根管長度可達(dá) 10～ 12m，接頭少。 FRP 的缺點(diǎn)是價格高。而市場上生產(chǎn)玻璃鋼管材廠家較多，質(zhì)量也良莠不齊，如質(zhì)量不高，則有可能導(dǎo)致排水不安全。 表 216 管材性能比較表 特點(diǎn) 雙壁波紋排水管 鋼筋混凝土管 玻璃鋼管（ FRP） 柔韌性 柔性，不易斷裂 剛性，易斷裂 剛性，易斷裂 滲透性能 零滲漏 易滲漏 易滲漏 重量 輕 重 輕 衛(wèi)生性能 無污染 有污染 有污染 連接方式 簡單，可靠，密封性持久，無泄漏 易發(fā)生位移 易發(fā)生位移 抗化學(xué)性 具有優(yōu)良的抗化學(xué)性能 抗腐蝕能量差 耐腐蝕 水力性能 摩擦系數(shù)為 ，流動阻力小 擦系數(shù)為 ，流動阻力大 摩擦系數(shù)小僅為 抗摩性能 高出水泥管材 35倍 管壁抗持續(xù)磨損性能差 管壁抗持續(xù)磨損性能強(qiáng) 安裝 接頭少，重量輕，連接裝配簡單 質(zhì)量重，安裝成本高 質(zhì)量輕，安裝運(yùn)輸方便 表 217 管道綜 合單價比較表（埋深 時） 場鎮(zhèn)生活污水處理工程 可行 性研究報告 32 管徑管材 d300 d400 d500 鋼筋砼管 450 元 /m 650 元 /m 850 元 /m 雙壁波紋管 750 元 /m 950 元 /m 1240 元 /m 玻璃鋼管 830 元 /m 1030 元 /m 1400 元 /