【正文】 污水廠工藝方案技術(shù)比較表方案項目氧化溝方案(方案一)ICEAS方案(方案二)百樂克(BIOLAK)方案(方案三)出水水質(zhì)泥齡長，除磷脫氮效果好，滿足水質(zhì)要求同左同左占地面積稍大較小最小設(shè)備及能耗轉(zhuǎn)碟曝氣效率一般，供氧量調(diào)節(jié)靈活，混合效果好，但曝氣效率即充氧能力較低，能耗相對稍大微孔曝氣效率較高，混合效果好，曝氣頭易堵塞，供氧量調(diào)節(jié)較差，能耗相對稍大。一池有多種功能，相關(guān)設(shè)備時段性閑置，曝氣頭數(shù)量多，鼓風(fēng)機裝機功率大。懸鏈微孔曝氣效率較高，混合效果好，供氧量調(diào)節(jié)好，連續(xù)曝氣設(shè)備不閑置，在3個方案中實際運行能耗最小其他工藝配污泥回流泵，設(shè)備較少配污泥回流泵，設(shè)備較少配污泥回流泵，設(shè)備較少污泥處理與環(huán)境影響曝氣活性污泥法，污泥齡較長，污泥量少且基本趨于穩(wěn)定，可直接濃縮脫水，衛(wèi)生填埋，環(huán)境影響較小。同左同左自動控制及運行管理不設(shè)初沉池，工藝流程簡單，管理方便。兩側(cè)邊溝交替作為沉淀池需周期運行運行，對自動化控制要求高，人工控制運行不便。不設(shè)初沉池，工藝流程簡單。對自控要求很高，難以人工控制運行。設(shè)有大量電控閥門和機械撇水器，故障率高，關(guān)鍵設(shè)備需進口。不設(shè)初沉池，工藝流程簡單。采用曝氣沉淀合建形式，連續(xù)流運行，操作管理簡便，控制運行人工、自控皆宜。流態(tài)及抗沖擊負荷能力三溝道串聯(lián)，有完全混合及推流式兩種特性，抗沖擊負荷能力強，出水水質(zhì)穩(wěn)定。需加選擇器以防污泥膨脹。一座池子交替運轉(zhuǎn)實現(xiàn)進水、曝氣、沉淀和出水，設(shè)備的閑置率高，抗沖擊負荷能力較強，出水水質(zhì)穩(wěn)定。懸鏈波浪式曝氣，形成多個缺氧、好氧區(qū)，脫氮除磷效果好，抗沖擊負荷能力強，出水水質(zhì)穩(wěn)定。分期建設(shè)條件構(gòu)筑較單一，設(shè)兩套獨立的生化反應(yīng)處理單元，可根據(jù)水量單組建設(shè)或運行，分期建設(shè)和運行靈活。工藝流程簡單，生化反應(yīng)池為一組多格并聯(lián)，結(jié)構(gòu)上不便于分期建設(shè)，但運行調(diào)節(jié)靈活。構(gòu)筑物單一，設(shè)兩套獨立的生化處理單元，可根據(jù)水量單組建設(shè)或運行，分期建設(shè)和運行靈活。 推薦方案的確定1)環(huán)境影響本報告提出的三個工藝方案均建立在相同的處理標準上，污水經(jīng)處理后均能達到排放要求，實現(xiàn)預(yù)期的環(huán)境目標。三方案均為延時曝氣活性污泥法，污泥量少且基本趨于穩(wěn)定，對廠區(qū)環(huán)境影響較小。綜合比較三者環(huán)境影響及效益基本相當。2)能源消耗方案一氧化溝為延時曝氣工藝，而且采用表面曝氣效率較低，因此能耗稍大。方案二、三雖然同為延時曝氣工藝，但采用微孔曝氣效率較高，方案二一池有多種功能，相關(guān)設(shè)備在一段時間內(nèi)不得已而閑置，曝氣頭的數(shù)量和鼓風(fēng)機裝機功率必須增大。另外，～2m，出水的水位必須按最低撇水水位設(shè)計，加之撇水器本身水頭損失較大，故總的提升揚程較方案一要高，水力能耗略有增加。方案三采用連續(xù)曝氣形式，設(shè)備不存在閑置現(xiàn)象，因此實際運行中方案三能耗最小。3)分期建設(shè)條件方案一和方案三構(gòu)筑物較為單一，生化反應(yīng)部分設(shè)置兩套獨立的處理單元，可根據(jù)規(guī)模先上一組，對于分期建設(shè)和運行均具有巨大的靈活性。方案二工藝流程簡單，生化反應(yīng)池由一組多格池子并聯(lián)組成，因此從結(jié)構(gòu)上不便于分期建設(shè)，但對于運行來講具有較大的靈活性。4)運行管理方案一的處理流程十分簡單，由于氧化溝的兩側(cè)邊溝交替作為沉淀池，根據(jù)一定的運行周期才能運行，因此須在自動控制狀態(tài)下運行，人工狀態(tài)下運行非常不便。方案二的處理流程也十分簡單，但此工藝對自動化控制要求非常高，并需要大量的電控閥門和機械撇水器，稍有故障將不能運行，一些關(guān)鍵設(shè)備國內(nèi)還不成熟，需從國外引進。方案三，采用曝氣沉淀合建形式，連續(xù)流運行，操作管理非常方便，既可在人工狀態(tài)下運行，也可自動狀態(tài)下運行。5)技術(shù)經(jīng)濟方案三在投資、占地面及、成本方面占優(yōu)。 根據(jù)上述技術(shù)經(jīng)濟比較和綜合分析結(jié)果，方案三除磷脫氮效果好，投資省，運行費用稍低，操作管理方便。因此我們選擇該百樂克(BIOLAK)工藝作為本項目的污水處理工藝。 污水處理廠固體廢棄物處理處置方案 污泥脫水處理工藝選擇本次工程選用污水處理工藝為延時曝氣活性污泥法百樂克(BIOLAK)工藝，產(chǎn)生污泥量較少，而且污泥泥齡長，基本趨于好氧穩(wěn)定，為了防止污泥中磷釋放，本方案不設(shè)污泥濃縮池，而采取機械濃縮脫水一體的方法對污泥進行濃縮，污泥經(jīng)機械濃縮后脫水外運。目前國內(nèi)采用較多較成熟的脫水機種類主要有板框式脫水機、帶式脫水機、離心脫水機。由于板框式脫水機占地面積大、清洗復(fù)雜、操作麻煩，新建污水廠已逐步淘汰；離心脫水機脫水效果好、占地面積小，但是投資高、能耗大、運行管理復(fù)雜，一般用于對污泥含水率要求較高的地方；帶式脫水機在國內(nèi)污水廠中應(yīng)用最廣泛，脫水效果穩(wěn)定、維修管理簡單、占地面積適中、國內(nèi)生產(chǎn)廠家多規(guī)格多。通過以上比較，我們推薦選用帶式濃縮脫水一體機。 污泥出路選擇城市污水廠污水生物處理過程中要產(chǎn)生一定量的剩余污泥，污泥中含有有機物、重金屬和細菌，因此這部分污泥應(yīng)該選擇合適的處理方式進行妥善處理。污水處理廠污泥的處置方式多種多樣，包括焚燒、衛(wèi)生填埋、制造有機肥料、簡單堆肥等。在選用污泥處置的方法時，應(yīng)結(jié)合當?shù)氐膶嶋H情況，既要考慮到目前的技術(shù)可行性、經(jīng)濟性、污泥性質(zhì)、當?shù)貤l件及對處理環(huán)境的要求，又要考慮到未來發(fā)展的方向。1)焚燒法焚燒是無害化最徹底的污泥處理方法，但是工程造價及運行成本太高。焚燒需要耗費大量重油而不經(jīng)濟，其燃燒產(chǎn)生的熱能由于現(xiàn)在的技術(shù)及設(shè)備等限制，難于實現(xiàn)有效地利用，并且污泥燃燒過程當中產(chǎn)生大量的有毒有害物質(zhì)(如二噁英等)難于得到有效控制，容易造成大氣污染。加上污泥中有機物比重較低，因而燃燒熱值極底，處理成本很高，國內(nèi)尤其是中小城市幾乎不采用。2)直接烘干法將含水率達80%的污泥采用氣流干燥機進行烘干，溫度高達100度以上，殺死各種病菌，然后進行填埋或再處理。缺點是能耗很高，加大了處理成本，不夠經(jīng)濟。3)厭氧消化法80年代以前大多數(shù)的活性污泥采用厭氧消化法，殺滅微生物病菌并生產(chǎn)部分可利用的沼氣。該技術(shù)的缺點：一是厭氧消化罐、沼氣回收和儲存等配套設(shè)備投資高昂；二是厭氧消化雖然遠過各種厭氧菌的生化反應(yīng)使污泥穩(wěn)定，總量降低25% 左右，最終仍需填埋，三是系統(tǒng)運行復(fù)雜，操作管理水平要求高，運行成本高，存在隱患多。有關(guān)資料顯示：污泥厭氧消化系統(tǒng)的建設(shè)投資約為100～200萬元/噸干泥，包括污泥濃縮、脫水、中溫消化、消化污泥再濃縮、脫水外運，其日常運行費用大約700～850元/噸干泥。因存在以上三大缺點，國內(nèi)也極少采用。4)生物堆肥無害化處理法污泥高溫發(fā)酵堆肥無害化處理技術(shù)于20世紀初開發(fā)研究成功，目前英國、美國、德國、日本等國家采用較為廣泛。如美國每年約有49%的城市污泥制成肥料施于農(nóng)田或林地。德國ETH/OAM再生公司研究開發(fā)的城市污泥無害化農(nóng)用技術(shù)克服和解決了脫水污泥無害化和綜合利用的問題，降低了城市污泥無害化處理的成本，在德國得到了廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)利用污水處理廠出廠污泥堆制營養(yǎng)土或加工制造有機肥料已作過諸多嘗試，工藝日益成熟。其主要問題一是污泥自身肥效低，加入添加劑進行再加工則成本很高，肥效價格比仍無法與化肥相比，作為肥料銷售難以為農(nóng)業(yè)接受，經(jīng)濟上行不通；二是如果工業(yè)污水比例很大，重金屬或有毒物質(zhì)含量高的污泥不宜施用于糧田、果園、菜園。國內(nèi)絕大多數(shù)污水處理廠的失敗案例證明，堆肥法處理污泥并不適用于我國。5)填埋填埋是最簡便易行、經(jīng)濟而妥善的污水處理廠污泥處置方法。但為防止污染地下水，對填埋場所要求具有垂直、水平防滲及滲瀝液處理設(shè)施，即采用衛(wèi)生填埋，項目所在城市一般應(yīng)建有垃圾衛(wèi)生填埋場。若為污水處理廠專門建設(shè)配套衛(wèi)生填埋場則投資過大。6) 推薦方案某縣現(xiàn)有一座垃圾處理場，與擬建污水處理廠相距較近，該垃圾處理場采用填埋工藝，有條件接納和妥善處置污泥。另外，該場與污水處理廠同屬不以盈利為目的市屬社會公益設(shè)施，可以無償接收本項目所產(chǎn)污泥。對以上各種處置技術(shù)進行分析，最符合實際、經(jīng)濟可行的方法當屬衛(wèi)生填埋。因此，我們推薦污泥運至本地城市垃圾處理場處理。 污水處理廠施工棄土污水處理廠施工挖填土方平衡后棄土外運去向：相近幾年市政道路、建筑工程規(guī)模很大，這些工程需要的大量墊土一直是從郊區(qū)取土內(nèi)運，本項目沒有舊建筑拆遷工程，棄土一般為第一、二層粉土或粘土，絕大部分全部就地消化，用于市政建設(shè)。第七章 推薦方案的工程設(shè)計 工程內(nèi)容某縣污水處理廠設(shè)計規(guī)模為3萬m3/d，建設(shè)目標為收集、處理城市的工業(yè)和生活污水。主要工程內(nèi)容包括：污水提升與預(yù)處理系統(tǒng)污水生化處理污泥處理廠區(qū)附屬建筑動力及自動控制系統(tǒng)自動控制檢測儀表系統(tǒng)廠區(qū)總平面及配套設(shè)施 污水處理廠工藝設(shè)計 處理負荷1)水力負荷設(shè)計平均流量 Qave = 30000m3/d = 1250m3/hr 設(shè)計最大流量 Qmax = 1725m3/hr = 變化系數(shù)：Kz= 2)污染負荷 進水 COD= 800mg/L= 24000 kg/d BOD5= 600mg/L= 18000 kg/d SS= 400mg/L= 12000 kg/d NH3N=23mg/L= 690 kg/d TP= 7mg/L=210 kg/d去除COD=22200kg/d BOD5=17400kg/d SS= 11400kg/d NH3N=645kg/d TP =180kg/d 污水處理工藝單元設(shè)計 粗格柵及進水泵房將進水井、粗格柵、進水泵房組成合建式構(gòu)筑物，地下部分為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，地上部分為磚混結(jié)構(gòu)，以便工人操作、檢修。 1)進水井 進水井設(shè)在粗格柵前，進水管為鋼筋砼管由廠外接入。進水井內(nèi)設(shè)置溢流管，污水廠事故檢修時可溢流排放。井內(nèi)設(shè)置2臺800800mm的鑄鐵方閘門，分別對應(yīng)兩條格柵渠道，在格柵檢修時使用。 2)粗格柵 功 能：粗格柵是污水處理廠內(nèi)第一道處理工序，它去除較大的雜質(zhì)，以保證污水提升泵房的正常運行。 構(gòu) 筑 物： 地下鋼筋混凝土平行渠道 設(shè)計流量： Qmax = m3/s 設(shè)計參數(shù)： 格柵有效寬度 B = 860 mm 格柵設(shè)備寬度 B = 900 mm 柵條間隙 b = 20mm 格柵傾角 α = 75176。 柵前水深 h = 過柵流速 v = m/s 過柵水位差 △hmax = 200mm 設(shè)備類型A：機械清污，回轉(zhuǎn)式格柵除污機 設(shè)備臺數(shù)：2套(一用一備) 控制方式：根據(jù)格柵前后液位差由PLC自動控制清污動作，同時可實現(xiàn)手動控制。 設(shè)備類型B：螺旋式柵渣輸送壓實機 設(shè)備臺數(shù)：1臺，處理量5m3/h。 控制方式：與粗格柵連鎖由PLC自動順序控制開停。 3)進水泵房 功 能：提升污水以進行后續(xù)處理 構(gòu) 筑 物：地下式鋼筋混凝土矩形集水池 設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量 Qmax = 1800 m3/hr 設(shè)備類型：可提升式不堵塞潛水泵及提升設(shè)備 設(shè)備臺數(shù)：4臺(3用1備) 設(shè)備參數(shù)：單臺流量 Q = 600 m3/hr 設(shè)計揚程 H = 10 m 單臺功率 N = 30 kw 控制方式：根據(jù)集水池水位由PLC自動控制，進行水泵順序輪換運行，同時設(shè)手動控制。 細格柵 設(shè)2條柵槽安裝機械格柵，在柵槽前后均安裝閘板。在格柵后安裝螺旋輸送機和柵渣壓實機1套，根據(jù)水位差定時控制細格柵和柵渣輸送壓實機聯(lián)動。 功 能：進一步去除原水中的漂浮物及細小雜物 構(gòu) 筑 物：高架鋼筋混凝土平行渠道 設(shè)計流量：Qmax = m3 /s 渠 數(shù)：2條 設(shè)計參數(shù)： 格柵有效寬度B = 800 mm 格柵設(shè)備寬度B = 900 mm 過柵水深 H = m 柵條間隙 b = 6 mm 過柵流速 v = m/s 格柵傾角 α = 60176。 過柵水位差 △hmax = 200mm 設(shè)備類型A：旋轉(zhuǎn)式機械格柵除污機 設(shè)備臺數(shù)：2套 控制方式：根據(jù)格柵前后液位差由PLC自動控制清污動作，同時可實現(xiàn)手動控制。 設(shè)備類型B：螺旋式柵渣輸送壓實機 設(shè)備臺數(shù)：1套 控制方式：與細格柵連鎖由PLC自動順序控制開停。 鐘式沉砂池 鐘式沉砂池是旋流沉砂池的一種，具有占地面積小，沉砂效果好，安裝使用方便等優(yōu)點。本工程設(shè)沉砂池2座，與沉砂池相配套的有1臺吸砂泵，用于吸取沉砂，1臺砂水分離器，用于分離提升后的砂水混合液，以便沉砂外運。 構(gòu) 筑 物： 鋼筋混凝土圓形池體 設(shè)計參數(shù)： 設(shè)計流量 Qmax = m3/ s 水力表面負荷 F = 157m3/ 池直徑 D = 有效水深 H = 水力停留時間 t = 30s 池數(shù) 2 座 設(shè)備類型A： 攪拌器 設(shè)備參數(shù)： 漿板轉(zhuǎn)速 14 r/min 設(shè)備臺數(shù)： 2套 設(shè)備類型B： 吸砂泵 設(shè)備參數(shù)： 流量