【導(dǎo)讀】****城污水處理廠二期工程初步設(shè)計設(shè)計說明書。合肥市市政設(shè)計院有限公司I

　　

【正文】 鳳臺污水處理廠一期工程規(guī)模為 萬 m3/d，至 2020 年工程規(guī)模為 5萬 m3/d。 ****城污水處理廠二期工程初步設(shè)計 設(shè)計說明書 5. 廠址及排放水體 . 廠址 污水處理廠二期工程廠址選擇在 ****污水處理廠東側(cè)，本次設(shè)計占地 畝，已建一期工程占地 60 畝，總用地 畝，一期已完成征地 畝，需新增征地 畝，詳見附圖。 . 排放水體 本工程處理后污水受納水體為架河，污水處理廠廠址 靠近架河?xùn)|岸，處理后的尾水排至架河，架河水位通過城北湖泵站控制，設(shè)計起排水位為。 ****城污水處理廠二期工程初步設(shè)計 設(shè)計說明書 6. 進(jìn)出水水質(zhì) . 進(jìn)水水質(zhì) 目前， ****污水處理廠一期工程已經(jīng)建成運(yùn)行，根據(jù) ****污水處理廠提供的一期實際進(jìn)水水質(zhì)各項數(shù)值，發(fā)現(xiàn)實際進(jìn)水水質(zhì)遠(yuǎn)低于原設(shè)計值。 由于****縣城 尚未形成完整的排水管網(wǎng)系統(tǒng)， 目前老城區(qū)仍采用截流式合流制的排水體制，導(dǎo)致大量雨水和河水通過污水管道進(jìn)入污水處理廠。因此，一期實際進(jìn)水水質(zhì)仍 無法 作為準(zhǔn)確的 具有代表性的水質(zhì)資料，所以污水處理廠進(jìn)水水質(zhì) 只能按 其來源 進(jìn)行 水質(zhì)預(yù)測。 根據(jù)規(guī)范并參考其它城市的 污水廠水質(zhì)，分別對生活污水、工業(yè)廢水及綜合污水水質(zhì)進(jìn)行預(yù)測。 根據(jù)規(guī)范及近年來國內(nèi)城市實測資料，生活污水污染物排放指標(biāo)： BOD5為 25g/人178。 d， SS 為 40g/人178。 d。根據(jù)前面的水量預(yù)測，綜合生活用水指標(biāo)取為 200 L/人178。 d，污水排放系數(shù) ，則城生活污水量標(biāo)準(zhǔn)為 160L/人178。 d，BOD5/CODcr 按 計算。則生活污水水質(zhì) BOD5為 156mg/l， SS 為 250mg/l，CODcr 為 312mg/l。 根據(jù)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB897896）的規(guī)定，排入設(shè)置二 級污水處理廠的城市排水系統(tǒng)的污水，須達(dá)到三級排放標(biāo)準(zhǔn)，即工業(yè)廢水水質(zhì)為： BOD5≤ 300mg/l， CODcr≤ 500mg/l， SS≤ 400mg/l。為了保證城市污水處理廠的正常運(yùn)行，避免工業(yè)廢水中含有特殊的和濃度很高的污染物質(zhì)對城市污水處理廠的運(yùn)行管理帶來不利影響，納入城市管網(wǎng)的工業(yè)廢水同時應(yīng)滿足《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（ CJ30821999）的有關(guān)規(guī)定。 根據(jù)污水量預(yù)測，生活污水量和工業(yè)污水量比值約為 2： 1。按照上述生活污水水質(zhì)及工業(yè)污水水質(zhì)（假定工業(yè)污水剛好達(dá)標(biāo)排放），則綜合水質(zhì)為 ：****城污水處理廠二期工程初步設(shè)計 設(shè)計說明書 BOD5為 217mg/l， SS為 305mg/l， CODcr為 381mg/l。 安徽省部分城市污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)統(tǒng)計如下： 安徽省部分城市污水處理廠設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)（單位： mg/l） 進(jìn)水水質(zhì) 污水廠 BOD5 SS COD NH3N TP 合肥王小郢二期 150 200 350 25 4 蚌埠席家溝 150 350 300 3 淮北丁樓 160 190 350 25 ****大澗溝 170 200 400 30 蒙城縣城 160 180 320 30 4 太和縣城 180 200 350 45 3 根據(jù)以上污水水質(zhì)預(yù)測，參照國內(nèi)同類型城市污水水質(zhì)和污水廠一期工程設(shè)計水質(zhì)，擬定污水廠二期二級處理進(jìn)水水質(zhì)為： CODcr=340mg/l BOD5=170mg/l SS=202mg/l NH3－ N=35mg/l TN＝ 42mg/l TP=3mg/l 與原設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)相符。 . 出水水質(zhì) 本工程目標(biāo)明確，為符合國家對淮河流域水污染治理的相關(guān)政策要求，根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的要求，污水處理廠出水水質(zhì)按《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ GB189182020）的一級 A 標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，主要污染物濃度如下： ****城污水處理廠二期工程初步設(shè)計 設(shè)計說明書 CODcr≤ 50mg/l BOD5≤ 10mg/l SS≤ 10mg/l T N ≤ 15mg/l NH3— N≤ 5（ 8） mg/l TP≤ 糞大腸菌群數(shù)（個 /L）≤ 103 括弧外數(shù)值為水溫﹥ 12℃時的控制指標(biāo)，括弧內(nèi)數(shù)值為水溫≤ 12℃時的控制指標(biāo)。 . 處理程度 根據(jù)污水處理廠工程設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)及出水水質(zhì)要求， ****污水處理廠處理程度見。 ****城污水處理廠二期工程初步設(shè)計 設(shè)計說明書 污水處理廠進(jìn)出水水質(zhì)及處理程度（單位： mg/l） 水質(zhì) 類別 CODcr BOD5 SS TN NH3N TP 進(jìn)水水質(zhì) 340 170 202 42 35 3 出水水質(zhì) 50 10 10 15 5 處理程度 % % % % % % . 出廠污泥含水率的要求 根據(jù)環(huán)保部門要求，需將出廠污泥含水率降至 60%以下，以滿足《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（ GB168892020）及污泥焚燒對污泥含水率的要求。 ****城污水處理廠二期工程初步設(shè)計 設(shè)計說明書 7. 工藝方案設(shè)計 . 污水處理工藝 . 污水二級處理工藝 污水處理工藝是根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)情況和出水水質(zhì)要求等條件確定的。目前國內(nèi)城市污水處理常用活性污泥處理工藝，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和活性污泥法廢水處理廠實際運(yùn)行經(jīng)驗的積 累，人們對傳統(tǒng)生物活性污泥法進(jìn)行不斷革新，出現(xiàn)了多個改進(jìn)的工藝方案，如氧化溝、 AB 法、 A/O 法、 A/A/O 法、 BIOLAK工藝、 UNITANK 工藝、 SBR 工藝、 CASS 工藝等。近年來，隨著水體富營養(yǎng)化的加劇，對氮、磷等污染指標(biāo)的嚴(yán)格控制顯得日益重要，脫氮、除磷效果的好壞已成為確定污水處理廠工藝時需要考慮的重要因素之一。曝氣池也由單純的好氧反應(yīng)工藝發(fā)展到包括缺氧反應(yīng)、甚至厭氧反應(yīng)在內(nèi)的復(fù)合工藝。利用多種反應(yīng)的結(jié)合，不僅可達(dá)到脫氮除磷的效果，還可獲得節(jié)約投資等其它有益的效果。 根據(jù)本工程可行性研究報告，為盡量確 保污水處理廠一二期工程的合理銜接，工藝統(tǒng)一，運(yùn)行管理方便，本次設(shè)計考慮二級生化處理仍選用采用立式表曝機(jī)的改良氧化溝工藝。 工藝說明： 其工藝流程簡單，基建費用省，運(yùn)行管理方便，處理效果穩(wěn)定，泥齡較長，產(chǎn)生的剩余污泥少，并且在技術(shù)和設(shè)備方面獨具特色，主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 。調(diào)節(jié)性能好，節(jié)能效果顯著。 。 ，傳氧效率達(dá)到平均至少 KgO2/()。 ，結(jié)合內(nèi)回流控制，脫氮效果好。 單，投資費用較少。 ****城污水處理廠二期工程初步設(shè)計 設(shè)計說明書 ，污泥穩(wěn)定性能好。 ，占地面積小。 、分組實施。 . 污水深度處理工藝 由于本工程出水標(biāo)準(zhǔn)要求較高，單純采用二級生物處理不能或難以穩(wěn)定的達(dá)到此要求，必須進(jìn)行深度處理，因此，工藝方案中考慮增加深度處理工藝，確保污水處理后能達(dá)標(biāo)排放。 根據(jù)本工程可行性研究報告，本工程深度處理選用反硝化深床濾池 +連續(xù)砂過濾工藝 。 . 污水消毒處理工藝 污水消毒方式有很多，常用的有加氯消毒、紫外線消毒等。 （ 1）液氯消毒 液氯溶于水后，產(chǎn)生次氯酸 (HOCl)，離解 出 OCl，利用 OCl極強(qiáng)的消毒能力，殺滅污水中的細(xì)菌和病原體。 液氯消毒系統(tǒng)主要由加氯機(jī)，氯瓶及余氯吸收裝置組成。 加氯消毒使用比較普遍，可保證末端余氯要求，經(jīng)濟(jì)有效，具有成熟的使用經(jīng)驗。但是，近年來，發(fā)現(xiàn)氯氧易與水中的有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，對消毒效果產(chǎn)生影響，另外若處理后出水回用或用于農(nóng)田灌溉，其反應(yīng)產(chǎn)生的鹵化物對人、畜有毒害，許多還是致癌、致畸、致突變物質(zhì)。再者液氯的泄漏會引起爆炸和人員中毒，有較高的危險性。根據(jù)設(shè)計規(guī)范，采用加氯消毒的污水處理廠必須具備一套完整的安全保護(hù)設(shè)施（余氯吸收裝置），而此安全設(shè)施多數(shù)處于閑置狀況。加氯消毒工藝流程及水力停留時間較長、建構(gòu)筑物及設(shè)備多，需設(shè)置接觸池、加氯間、加氯設(shè)備、安全設(shè)備和余氯中和裝置等，占地面積大，管理運(yùn)行復(fù)雜，本期工程不建議采用加氯消毒。 （ 2）二氧化氯消毒 ****城污水處理廠二期工程初步設(shè)計 設(shè)計說明書 二氧化氯是一種廣譜型的消毒劑，它對水中的病原微生物，包括病毒、細(xì)菌芽孢等均有較高的殺死作用。 二氧化氯消毒處理工藝成熟，效果好。二氧化氯只起氧化作用，不起氯化作用，不會生成有機(jī)氯化物；殺菌能力強(qiáng)，消毒效力持續(xù)時間較長，效果可靠，具有脫色、助凝、除氰、除臭等多種功能，不受污水 pH值及氨氮濃度影響，消毒殺菌能 力高于氯，但必須現(xiàn)場制備，設(shè)備復(fù)雜，原料具有腐蝕性，需化學(xué)反應(yīng)生成，操作管理要求高。 二氧化氯消毒對水體中多種有機(jī)物都有氧化作用，不產(chǎn)生三鹵甲烷等鹵代消毒副產(chǎn)物，但二氧化氯分解的中間產(chǎn)物亞氯酸鹽對人體健康有一定的威脅，其消毒劑本身和消毒副產(chǎn)物還在研究之中。 （ 3）紫外線消毒 近年來，紫外線消毒技術(shù)發(fā)展迅速，工程應(yīng)用呈逐年上升趨勢。紫外線消毒能使水中各種細(xì)菌、病毒、水藻以及其他病原體中的 DNA組織受到破壞，失去繁殖能力，從而在不使用化學(xué)藥物的情況下達(dá)到消毒目的。 根據(jù)最新頒布實施的《室外排水設(shè)計規(guī)范》（ GB500142020），“城鎮(zhèn)污水處理廠宜采用紫外線或二氧化氯消毒，也可用液氯消毒?！? 結(jié)合本項目已建一、二期工程以及污水廠總體布置，本工程擬采用二氧化氯消毒工藝。 . 污水處理工藝采用 綜上所述，確定 ****城污水處理廠二期工程污水二級處理采用 Carrousel氧化溝工藝，污水深度處理采用反硝化深床濾池 +連續(xù)砂過濾工藝，消毒采用二氧化氯消毒工藝。 . 污泥處理工藝 根據(jù)環(huán)保及市容部門意見，鳳臺污泥廠出廠污泥含水率需降低至 60% 以下，近期進(jìn)入垃圾填埋場衛(wèi)生填埋，遠(yuǎn)期進(jìn)入 ****垃圾焚燒廠焚燒。 ****城污水處理廠二期工程初步設(shè)計 設(shè)計說明書 《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥 處理處置及污染防治技術(shù)政策（試行）》 —— 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、中華人民共和國環(huán)境保護(hù)部、中華人民共和國科學(xué)技術(shù)部（ 2020 年 2 月 18 日）發(fā)布。文件在總則中規(guī)定城鎮(zhèn)污水處理廠：“污泥處理處置的目標(biāo)是實現(xiàn)污泥的減量化、穩(wěn)定化和無害化；鼓勵回收和利用污泥中的能源和資源”。 事實上，無論填埋、焚燒，還是制肥，都首先要求降低污泥的含水率。污泥處理的核心是降低含水率，實現(xiàn)減量化，并為后續(xù)的污泥處置提供條件，因此，本項目要做的第一步，就是既經(jīng)濟(jì)又環(huán)保地實現(xiàn)污泥干化。 目前，降低污泥含水率有 2 種方式：熱干化和改性 機(jī)械脫水干化。 熱干化方式投資和運(yùn)行成本普遍較高，除少數(shù)發(fā)達(dá)地區(qū)，一般地區(qū)很難承受，且系統(tǒng)故障節(jié)點較多、維護(hù)量大，有二次污染及粉塵爆炸的風(fēng)險。 改性機(jī)械脫水干化是近幾年發(fā)展起來的新一代污泥干化技術(shù)，該技術(shù)通過對污泥進(jìn)行改性，改變污泥中的水分結(jié)合方式，通過特殊的機(jī)械方式直接將污泥含水降至 60%甚至更低，整個系統(tǒng)投資和運(yùn)行成本相對較低，結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡便，運(yùn)行可靠。該技術(shù)目前已在江浙一帶應(yīng)用。 污泥中水分難以用機(jī)械方式脫去的原因，是由于污泥顆粒表面特性和污泥團(tuán)的結(jié)構(gòu)所決定的。污泥顆粒表面吸附有各種荷電離子以及由 微生物在其代謝過程中分泌于細(xì)胞體外的胞外聚合物等組成。這些荷電離子和胞外聚合物具有很強(qiáng)的持水率。此外，污泥還有很大一部分水分是由污泥顆粒表面所持的水和毛細(xì)孔道中的水組。這些都為束搏力很強(qiáng)的結(jié)合水，是不能用常規(guī)的機(jī)械法脫除掉的。 污泥中水分的結(jié)合狀態(tài)見下圖： ****城污水處理廠二期工程初步設(shè)計 設(shè)計說明書 污泥改性機(jī)械深度脫水干化技術(shù)的關(guān)鍵是污泥的常溫改性，從污泥所含水分的賦存狀況入手，采用化學(xué)和物理綜合在一起的學(xué)科交叉技術(shù)方法，根據(jù)物化特性分段對應(yīng)，順其物性各得其所，改變污泥中原有的水分結(jié)合狀態(tài)，再配合機(jī)械脫水機(jī)，將其原本難以脫除的水分順利脫除，從而 更深度地降低污泥含水率。 上述兩種干化方式投資、運(yùn)行成本和占地面積等大致如下： 工藝 性能 熱干化 改性機(jī)械脫水干化 備注 技術(shù)原理 用熱量將污泥中水分蒸發(fā) 用機(jī)械將污泥中的水分?jǐn)D出 占地面積 3畝 100噸 /天規(guī)模 設(shè)備投資 1000萬左右 700萬左右 100噸 /天規(guī)模 運(yùn)行成本 130元 /噸左右 70元 /噸左右 80%含水率計 二次污染 易產(chǎn)生臭氣、粉塵污染 常溫操作，不產(chǎn)生二次污染 安全性 存在粉塵爆炸風(fēng)險 無 處理效果 減量化、穩(wěn)定化 減量化、穩(wěn)定化、無害化 遇水不化