【導(dǎo)讀】湖南汝城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)三星工業(yè)園。中冶長(zhǎng)天國(guó)際工程有限責(zé)任公司。二O一0年十一月。此文本知識(shí)產(chǎn)權(quán)屬于中冶長(zhǎng)天國(guó)。際工程有限責(zé)任公司，未經(jīng)書面。許可，不得復(fù)制、傳播和使用。參加設(shè)計(jì)人員名單。環(huán)保工藝肖海娟顏學(xué)宏黃伏根?？倛D朱浩川陳家波符定一。電力唐泉周均德鄒慶和。建筑姚元輝劉標(biāo)志陳紅。結(jié)構(gòu)楊東升張厚貴陳紅。通風(fēng)武靜燕符定一陳紅。環(huán)境保護(hù)周鑫張志波邵路唏。工程經(jīng)濟(jì)王磊鈕心潔陳家波。質(zhì)量管理工程師：楊早祈。工程設(shè)計(jì)文本分發(fā)單位及分發(fā)卷號(hào)、份數(shù)。湖南汝城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)管理委員會(huì)8. 湖南汝城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)三星工業(yè)園污水處理廠工程可行性研究報(bào)告

　　

【正文】 一空間的不同時(shí)段實(shí)現(xiàn)。 SBR 法及其變型具有構(gòu)筑物少、占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低等很多優(yōu)點(diǎn)。尤其是演變后的 CASS工藝，由于其在循環(huán)周期的各個(gè)階 段允許連續(xù)進(jìn)水，使之運(yùn)行更加靈活，更適合模塊式設(shè)計(jì)；此外， CASS 在預(yù)反應(yīng)區(qū)前設(shè)置了專門的生物選擇區(qū)，并在主反應(yīng)區(qū)和生物選擇區(qū)之間增加了污泥回流系統(tǒng)，從而使脫 N 除 P 效果更好，此外選擇區(qū)的設(shè)計(jì)可以有效的抑制絲狀細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖，防止污泥膨脹，使系統(tǒng)得穩(wěn)定性得到明顯提高。 CASS 工藝的優(yōu)缺點(diǎn)如下： （ 1）工藝流程簡(jiǎn)單，布置緊湊，運(yùn)行靈活，處理效果好，可以在不增加大量投資的條件下，實(shí)現(xiàn)深度除磷脫氮的目的。 （ 2）工程投資低。因無(wú)需設(shè)初沉池及二沉池（循環(huán)式活性污泥法中總的反應(yīng)池容積總是小于傳統(tǒng)的包括初沉池和二沉池的 反應(yīng)器的總?cè)莘e），混凝土用量和土建投資低。系統(tǒng)中無(wú)需設(shè)置龐大的刮泥橋、大量攪拌設(shè)備以及龐大的污泥回流和內(nèi)回流泵，故系統(tǒng)機(jī)械 /設(shè)備投資低。另外系統(tǒng)中無(wú)需設(shè)置如傳統(tǒng)活性湖南汝城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)三星工業(yè)園污水處理廠工程可行性研究報(bào)告 中冶長(zhǎng)天國(guó)際工程有限責(zé)任公司 19 污泥法中的連接曝氣池與二沉池的所有連接管道。 （ 3）工藝運(yùn)行費(fèi)用低。由于污泥回流比較低（通常為 20%，且無(wú)內(nèi)回流系統(tǒng)）以及無(wú)需攪拌能耗，故節(jié)省大量能耗。整個(gè)工藝系統(tǒng)的操作完全自動(dòng)化，維護(hù)費(fèi)用及人員費(fèi)用能降到最低。 （ 3）適應(yīng)水質(zhì)水量的變化能力強(qiáng)。通過調(diào)節(jié)循環(huán)時(shí)間和各個(gè)階段的時(shí)間安排即可適應(yīng)實(shí)際進(jìn)水負(fù)荷的變化。 （ 4）占地面積少，該工藝一般采用矩形 池結(jié)構(gòu)的模塊式建造方式，其布置非常緊湊，系統(tǒng)擴(kuò)建極其方便。 （ 5）可最大程度的降低對(duì)周邊環(huán)境的影響。鼓風(fēng)機(jī)安裝在同一風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)，采取集中的噪聲控制措施，因此，在采用微孔曝氣系統(tǒng)時(shí)污水廠噪聲可以得到有效控制。與機(jī)械表面的曝氣系統(tǒng)相比，尚可大大減少對(duì)周圍環(huán)境的不良影響。 對(duì)于中、小規(guī)模、具有一定管理水平的污水處理廠，改良的 SBR 尤其是CASS 工藝不失為一種優(yōu)選工藝，可以發(fā)揮節(jié)省用地、提高出水水質(zhì)指標(biāo)的優(yōu)勢(shì)。 Carrousel 氧化溝工藝 Carrouseel 氧化溝由厭氧池、缺氧池和好氧池三部分組成，厭 氧池、缺氧池內(nèi)設(shè)潛水?dāng)嚢杵?，保持污泥懸浮狀態(tài)，好氧池內(nèi)設(shè)立式表曝氣機(jī)充氧。與其它污水處理工藝相比， Carrousel 氧化溝工藝具有如下特點(diǎn)： （ 1）具有極強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷的能力，通過曝氣區(qū)的完全混合作用，使污水得到最大程度的稀釋，在正常的設(shè)計(jì)流速下，渠道中混合液的流量是進(jìn)水流量的 50~100 倍，池中混合液平均每 5~20 分鐘完成一次循環(huán)，這種流型不但可以防止短流，而且還通過完全混合作用產(chǎn)生很強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力。 （ 2）在渠道中得到推流式模型的某些特征，這樣帶來的好處之一是經(jīng)過曝氣的污水在流到出水堰時(shí)會(huì)形成良好的 混合液生物絮凝體，這種絮凝體可以提高二沉池的污泥沉降速度及澄清效果。 （ 3） Carrousel 氧化溝的曝氣設(shè)備單機(jī)容量大，設(shè)備數(shù)量少，運(yùn)行管理方便。 （ 4）傳氧效率高，盡管分散到整個(gè)曝氣池后的動(dòng)力密度比較低，但Carrousel 表曝機(jī)實(shí)際上是在局部區(qū)域內(nèi)工作，其局部動(dòng)力密度非常高，經(jīng)驗(yàn)表湖南汝城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)三星工業(yè)園污水處理廠工程可行性研究報(bào)告 中冶長(zhǎng)天國(guó)際工程有限責(zé)任公司 20 明，動(dòng)力密度越高，傳氧效率越高。 Carrousel 工藝最大限度的利用了這一原理，它的表曝機(jī)傳氧效率在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下達(dá)到至少 。 （ 5） Carrousel 系統(tǒng)具有很強(qiáng)的輸入動(dòng)力調(diào)節(jié)能力，而且在調(diào)節(jié)過程中不損失其 混合攪拌的功能，節(jié)能效果明顯，特別是新建的污水廠，往往在設(shè)計(jì)運(yùn)行年限內(nèi)的部分時(shí)間里都達(dá)不到設(shè)計(jì)流量，如果不采取一些措施降低運(yùn)行動(dòng)力，就會(huì)造成很大的浪費(fèi)。 （ 6） Carrousel 系統(tǒng)設(shè)備的管理維護(hù)工作量很少，曝氣機(jī)只是每年更換一次減速箱機(jī)油，聯(lián)軸器加兩次潤(rùn)滑油。 Carrousel 氧化溝工藝具有以下優(yōu)缺點(diǎn)： （ 1）運(yùn)行效果好，穩(wěn)定性較高，對(duì)水質(zhì)、水量變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性，對(duì)N、 P 有一定的去除效果。 （ 2）處理構(gòu)筑物相對(duì)較少，管理較方便。曝氣采用雙速轉(zhuǎn)刷，調(diào)節(jié)方便，但表曝能耗較高。 （ 3）由于泥齡長(zhǎng)，剩余污泥量 少，污泥性質(zhì)穩(wěn)定，污泥處理費(fèi)用較低。 （ 4）投資費(fèi)用較大，經(jīng)常運(yùn)行電費(fèi)最高。 （ 5）構(gòu)筑物量較少，占地最大。隨著曝氣設(shè)備改進(jìn)，氧化溝池深改變時(shí)，占地面積可下降。 由于本項(xiàng)目的處理對(duì)象主要是工業(yè)廢水，根據(jù)工業(yè)廢水的特征：進(jìn)水水質(zhì)COD 濃度高于一般的生活污水， BOD、 SS 濃度一般低于生活污水，而且水量水質(zhì)變化較大，難降解有機(jī)物含量較高，存在沖擊負(fù)荷的可能，所以選擇的工藝必須要具有對(duì)難降解有機(jī)物很強(qiáng)的降解能力和抗沖擊能力，并且運(yùn)行簡(jiǎn)單，出水可靠，同時(shí)出水水質(zhì)要求嚴(yán)格，特別是有機(jī)物、懸浮物、總氮、氨氮和總磷指標(biāo)。 通過上述分析，根據(jù)工業(yè)園污水實(shí)際情況，以應(yīng)用于工業(yè)園污水處理較多的 Carrousel 氧化溝工藝和 CASS 工藝作比較，并提出 汝城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)三星工業(yè)園污水處理廠 采用的最終方案。 污水處理工藝方案比較及推薦方案 方案比較 （ 1）方案一（ CASS 工藝） 湖南汝城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)三星工業(yè)園污水處理廠工程可行性研究報(bào)告 中冶長(zhǎng)天國(guó)際工程有限責(zé)任公司 21 CASS 工藝流程圖見圖 71 所示： 廢水 → 粗格柵 → 提升泵房 → 細(xì)格柵 → 旋流沉砂池 → 水解酸化池 →CASS 池 → 消毒 渠 → 出水 剩余污泥進(jìn)污泥處理處置系統(tǒng) 圖 71 CASS 工藝流程圖 （詳見附圖 4） （ 2）方案二（ Carrousel 氧化溝工藝） Carrousel 氧化溝工藝流程圖見圖 72 所示： 廢水 → 粗格柵 → 提升泵房 → 細(xì)格柵 → 旋流沉砂池 → 氧化溝 → 二沉池 → 消毒 渠 → 出水 回流 剩余污泥進(jìn)污泥處理處置系統(tǒng) 圖 72 Carrousel 氧化溝工藝流程圖 （詳見附圖 8） （ 3）方案比較 CASS 和 Carrousel 氧化溝兩種方案比較見表 71 所示。 表 71 CASS、 Carrousel 氧化溝兩種方案比較表 比較項(xiàng)目 CASS 工藝 Carrousel 氧化溝工藝 工藝效 果 出水水質(zhì) 出水水質(zhì)好 出水水質(zhì) 產(chǎn)泥泥量 產(chǎn)泥量較少，污泥相對(duì)穩(wěn)定 產(chǎn)泥量較少 污泥性能 污泥沉降性能好，不易膨脹 污泥沉降性能較好 抗沖擊負(fù)荷 承受沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng) 承受沖擊負(fù)荷能力強(qiáng) 運(yùn)行管理 自動(dòng)化程度 供氧量和回流比可自動(dòng)調(diào)節(jié) 供氧量和回流比可自行調(diào)節(jié) 日常維護(hù) 流程簡(jiǎn)單，操作、維修方便 流程復(fù)雜，操作、維修復(fù)雜 勞動(dòng)定員 所需運(yùn)行、管理人員較少 所需運(yùn)行、管理人員較多 環(huán)境影響 噪聲問題 鼓風(fēng)曝氣，現(xiàn)場(chǎng)噪聲較小 機(jī)械曝氣，現(xiàn)場(chǎng)噪聲較大 外觀環(huán)境 占地小，覆蓋易，景 觀效果較好 占地大，覆蓋難，景觀效果較差 未來擴(kuò)建 增加處理量 為模塊結(jié)構(gòu)，擴(kuò)建相對(duì)容易，占地和土建工程量較小，工期短 非模塊化結(jié)構(gòu)，擴(kuò)建相對(duì)復(fù)雜，占地和土建工程量大，工期長(zhǎng) 投資費(fèi)用 占地面積 占地較小 占地較大 土建工程 工程量較小 工程量較大 運(yùn)行費(fèi)用 污泥回流 僅 20%左右 回流量較大 運(yùn)行成本 運(yùn)行成本較低 運(yùn)行成本較高 除磷劑 湖南汝城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)三星工業(yè)園污水處理廠工程可行性研究報(bào)告 中冶長(zhǎng)天國(guó)際工程有限責(zé)任公司 22 由表 71 可知，兩個(gè)方案均可達(dá)到規(guī)范要求的出水水質(zhì)。 CASS 工藝屬于先進(jìn)的處理工藝，該工藝占地省、流程簡(jiǎn)單、控制方便；不需要設(shè)二沉池，污泥回流僅 20%左右，減少 了回流設(shè)備費(fèi)用及能耗，節(jié)省了運(yùn)行費(fèi)用，非常適合規(guī)模較小的污水廠。 Carrousel 氧化溝工藝是污水處理領(lǐng)域公認(rèn)的成熟工藝，但該工藝流程較復(fù)雜，需要設(shè)置二沉池和較大的污泥回流設(shè)備，增加了回流設(shè)備費(fèi)用及能耗，增加了一次性投資和日常維護(hù)費(fèi)用。 污水處理方案確定 通過對(duì) CASS 工藝和 Carrousel 氧化溝工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的比較，可以看出兩方案的優(yōu)劣。兩個(gè)方案比較結(jié)果概述如下： a、在運(yùn)行管理方面，方案一運(yùn)行管理簡(jiǎn)單靈活，完全由 PLC 實(shí)行自動(dòng)運(yùn)行；方案二工藝技術(shù)成熟，運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)豐富。 b、在污水出水 水質(zhì)方面，均可達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 c、在工程投資方面，方案一較方案二低。 d、在運(yùn)行費(fèi)用方面，方案一流程簡(jiǎn)單、污泥回流小、運(yùn)行費(fèi)用較低。 e、在用地方面，方案一較方案二省。 污水處理工藝應(yīng)結(jié)合處理規(guī)模、占地情況和運(yùn)行管理等因素綜合確定。經(jīng)過上述各方面綜合比較， CASS 工藝具有運(yùn)行管理簡(jiǎn)單、占地省、造價(jià)低、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)，因此方案一的 CASS 工藝作為 汝城三星污水處理廠 工程推薦方案。 污水消毒方案比較 由于工業(yè)園區(qū)廢水經(jīng)處理后外排廢水中含有一定量的細(xì)菌和病毒，這些有害物質(zhì)經(jīng)生化系統(tǒng)處理后仍可能存在，若直接 排入排洪溝會(huì)影響周邊及下游地區(qū)用水的安全。因此必須對(duì)污水處理廠的出水進(jìn)行消毒后才能外排。 目前污水廠尾水的消毒有液氯、臭氧、二氧化氯、紫外線等方法，現(xiàn)對(duì)其中較為常用的液氯消毒和較為先進(jìn)的紫外線消毒技術(shù)比較如下： （ 1）液氯消毒技術(shù) 工業(yè)園區(qū)污水經(jīng)二級(jí)生化處理后，尾水中仍含有細(xì)菌和病毒。污水消毒常采用液氯，但加氯消毒液會(huì)引起一些不良的副作用，特別是在污水中投加液氯湖南汝城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)三星工業(yè)園污水處理廠工程可行性研究報(bào)告 中冶長(zhǎng)天國(guó)際工程有限責(zé)任公司 23 時(shí)，因污水中含酚類有機(jī)物質(zhì)，可能會(huì)形成致癌化合物如氯代酚、氯仿等有機(jī)氯化物 ，水中病毒對(duì)氯化消毒也有較大的抗性。而且氯氣事故的危害性較大，采用液氯消毒 要考慮漏氯報(bào)警、氯氣吸收等安全措施。 （ 2）紫外線消毒措施 紫外線殺菌原理是通過紫外線對(duì)細(xì)胞、病毒等單細(xì)胞微生物的照射，破壞其生命中樞 DNA 的結(jié)構(gòu)，使構(gòu)成該微生物的蛋白質(zhì)無(wú)法形成，使其立即死亡或喪失繁殖能力。一般紫外線能在 1~2 秒鐘內(nèi)就可達(dá)到殺菌的效果。目前已證明，紫外線能殺滅細(xì)菌、霉菌、病毒和單胞藻。事實(shí)上，所有的微生物對(duì)紫外線都很敏感，所以紫外線用于水處理方面是比較優(yōu)越的。目前，紫外線消毒設(shè)備應(yīng)用越來越廣泛，不僅由于其殺菌力強(qiáng)，維護(hù)簡(jiǎn)單，而且占地面積少，不會(huì)產(chǎn)生毒副作用，無(wú)二次污染。 此外，紫外線消毒的運(yùn) 行費(fèi)用低，設(shè)備安裝方便 。 （ 3）本污水處理廠出水消毒方案 液氯和紫外線消毒技術(shù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較如表 72 所示。 表 72 兩種消毒方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表 比較項(xiàng)目 液氯消毒 紫外線消毒 消毒效果 較好 好 環(huán)境影響 有 無(wú) 水中停留時(shí)間 長(zhǎng) 短 殺菌速度 中等 快 所用劑量 較多 無(wú) 處理水量 大 小 使用范圍 廣 水量較小時(shí) 自動(dòng)化程度 一般 較高 操作安全性 不安全 安全 維護(hù)工作量 較小 較大 工程投資 較低 相當(dāng) 占地面積 大 小 運(yùn)行電耗 較低 高 運(yùn)行藥耗 高 無(wú) 綜合考慮 工程投資、運(yùn)行管理和占地大小等因素， 紫外線 消毒技術(shù)綜合指標(biāo)優(yōu)于 液氯 線消毒技術(shù)，本工程推薦采用 紫外線 消毒技術(shù)對(duì)出水進(jìn)行消毒。 污泥處理工藝方案 在污水處理過程中，要產(chǎn)生一定的污泥。這些污泥含水率高、體積大、不湖南汝城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)三星工業(yè)園污水處理廠工程可行性研究報(bào)告 中冶長(zhǎng)天國(guó)際工程有限責(zé)任公司 24 穩(wěn)定、易腐敗，并具有一定的臭味，若不加以有效的處理和處置，將造成二次污染。 通常，污水處理廠典型的污泥處理工藝流程包括以下四個(gè)處理或處置階段： （ 1）第一階段為污泥濃縮，主要目的是使污泥初步減容，縮小后續(xù)處理構(gòu)筑物的容積或設(shè)備容量； （ 2）第二階段為污泥消化，使污泥中的有機(jī)物分解； （ 3）第三階段 為污泥脫水，使污泥進(jìn)一步減容； （ 4）第四階段為污泥處置，將最終的污泥予以消納。 就本工程而言，由于規(guī)模很小，而且采用 CASS 生物脫氮除磷污水處理而言，污泥齡較長(zhǎng)（約 22d）；污泥性質(zhì)較為穩(wěn)定，剩余污泥量較少，可不進(jìn)行消化，直接濃縮脫水是可行的；污泥直接濃縮脫水總體效果較好，目前已在中、小型污水處理廠中得到廣泛應(yīng)用。若采用消化處理，需增加消化池、加熱、攪拌和沼氣處理利用等一系列構(gòu)筑物和設(shè)備，使投資增加、管理復(fù)雜；對(duì)中小型污水處理廠來說技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性不強(qiáng)。因此本工程污泥處理系統(tǒng)不設(shè)消化池，污泥直接濃縮、脫水。污 泥濃縮、脫水一般有以下兩種方式： （ 1）方案一：剩余污泥 → 污泥濃縮池 → 貯泥池 → 污泥脫水 → 外運(yùn)； （ 2）方案二：剩余污泥 → 貯泥池 → 污泥濃縮脫水一體機(jī)脫水 → 外運(yùn)。 考慮到 含磷污泥在污泥濃縮池中濃縮脫水時(shí)會(huì)導(dǎo)致磷的釋放 ， 致使整個(gè)工藝脫磷效果變差， 因此本項(xiàng)目選用方案 二對(duì) CASS 池剩余污泥直接濃縮脫水方式 。 污泥脫水工藝 污泥的脫水分為自然干化和機(jī)械脫水兩大