【正文】 廣州市環(huán) 境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 23 第四章 優(yōu)選工藝方案設(shè)計(jì) 進(jìn) 出水水質(zhì)控制目標(biāo) 本工程設(shè)計(jì)污水水質(zhì)具體指標(biāo)為： 項(xiàng)目 PH BOD5 COD CN S2 油類 NH3N SS 揮發(fā)酚 范圍 ～ ～ ～369 ～ ～ ～ ～ 25 ～263 ～ 均值 135 本工程污水處理廠出水 執(zhí)行 《 城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì) 》 (GBT199232021)中“敞開式循環(huán)冷卻用水的水質(zhì)控制指標(biāo)和 《 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物 排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB189182021)中的一級(jí) A 標(biāo) 準(zhǔn) ，主要指標(biāo)如 表 ： 表 污水處理各階段水質(zhì)控制目標(biāo) 水質(zhì)指標(biāo) PH CODCr BOD5 CN S2 油類 NH3N SS 揮發(fā)酚 城市 污水 再生利用工業(yè)用水水質(zhì) ~ ≤ 60 ≤ 10 — — ≤ 1 ≤ 10 — — 城鎮(zhèn)污水處理廠污染物 排放標(biāo)準(zhǔn) 6~9 ≤ 50 ≤ 10 。 3) 用作城市綠化用肥或農(nóng)田用肥，需經(jīng)有關(guān)部門進(jìn)行污泥成分分析，確認(rèn)對(duì)植物無害后方可進(jìn)行。 2) 建設(shè)污水廠專用的污泥堆放場(chǎng)地。本工程污泥量較少，且污泥性能較穩(wěn)定，采用直接濃縮脫水處理， 污泥經(jīng)過干化減容處理后， 脫水后的污泥送至廠外處置，處置的途徑可由以下幾個(gè)方面選擇： 1) 送至城市垃圾填埋場(chǎng)和城市垃圾一起 進(jìn)行填埋。 廣州市環(huán) 境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 22 污泥處理工藝方案論證 常用的城市污水廠污泥處理一般有兩種形式，一是先消化再濃縮脫水，二是直接濃縮脫水。 制備二氧化氯的原料在運(yùn)輸和儲(chǔ)存方面具有較大的危險(xiǎn)性，在制備的過程中會(huì)產(chǎn)生氯酸根、次氯酸根 離子，也具有致癌作用，且日常運(yùn)行費(fèi)用也較高，據(jù)我國(guó)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，二氧化氯消毒技術(shù)在城市污水處理中的運(yùn)行費(fèi) 用約為 元 /噸污水 。 4) 對(duì)病毒具有強(qiáng)力的殺滅作用。 廣州市環(huán) 境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 21 2) 消毒效果不受氨的影響。 二氧化氯 二氧化氯是一種強(qiáng)氧化劑和高效殺菌劑，自從美國(guó)尼亞加拉水廠最早將其作為消毒劑以來，在歐洲及美國(guó)得到廣泛應(yīng)用。最終病原體不能夠復(fù)制、不能傳播而最終死亡。因此，在凈水、污水、回用水和工業(yè)水處理的消毒中，紫外線消毒逐漸發(fā)展成為一種最有效的消毒技術(shù)。 4) 剩余臭氧消失快，不能 保持殺菌持續(xù)時(shí)間。 2) 電耗大、運(yùn)行成本高。 3) 反應(yīng)時(shí)間短，效果好且穩(wěn)定。但目前臭氧發(fā)生裝置的產(chǎn)率通常較低，設(shè)備昂貴，安裝管理復(fù)雜，運(yùn)行費(fèi)用高，而且臭氧在水中溶解度低，衰減速度快，為保證管網(wǎng)內(nèi)持續(xù)的殺菌作用，必需和其它消毒方法協(xié)同進(jìn)行，應(yīng)用上有如下優(yōu)點(diǎn)： 1) 有效殺滅各種病毒，脫色、除臭效果好。因此，近年來各國(guó)都在研究替代氯氣進(jìn)行消毒的新一代消毒劑。但隨著全球環(huán)境污染的加劇，在對(duì)一些遭受污染的水源進(jìn)行處理時(shí)，氯化處理常需投加過量的氯氣，研究證明這往往易生成大量的有機(jī)鹵化物（如三氯甲烷）而造成水體的二次污染，對(duì)人體的健康產(chǎn)生潛在的危害。其中漂粉精和氯片的購(gòu)買和儲(chǔ)存不易，且處理效果不穩(wěn)定，在此不作比較與介紹。綜上所述，推薦采用 微孔曝氣氧化溝 工藝為優(yōu)選方案。 運(yùn)營(yíng)管理不善容易產(chǎn)生二次污染。 投資 最 高。 占 地面積比較大。 污泥產(chǎn)量少且含水率低，同時(shí)污泥穩(wěn)定，有利于污泥脫水。 出水水質(zhì) 較 好、穩(wěn)定。 污泥含水率低。 流程 簡(jiǎn)捷，取消初沉池、二沉池 ，占地面積少， 污泥回流系統(tǒng)簡(jiǎn)單（回流比只有 20%）。 耐沖擊負(fù)荷。 上向流生物濾池的工藝流程框圖如下： 經(jīng)配水反沖洗水回粗格柵井反沖洗水池曝氣生物濾池排泥出水干泥外運(yùn)脫水間污泥池接觸池/ 曝氣生物濾池初沉池細(xì)格柵沉砂池粗格柵提升泵池污水 圖 曝氣生物濾池工藝流程框圖 工藝比較與選擇 1. 方案優(yōu)缺點(diǎn)比較 表 32 各方案優(yōu)缺點(diǎn)比較表 方案 特點(diǎn) 方案一 微孔曝氣 氧化溝工藝 方案二 CASS工藝 方案三 曝氣生物濾池工藝 優(yōu) 點(diǎn) 出 水水質(zhì)好，污泥不膨脹，具有 良好的脫氮功能。本方案選 廣州市環(huán) 境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 18 擇上向流生物濾池。 5) 由于 CASS 工藝的自控程度比較高，因此操作管理較簡(jiǎn)單，另外，由于 CASS 廣州市環(huán) 境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 17 工 藝采用了連續(xù)進(jìn)水，在進(jìn)水管上不需要電磁閥的控制元件，不需要頻繁切換閥門，因此對(duì)閥門等元件的維修較少。 3) 生化反應(yīng)池進(jìn)水端設(shè)置了生物馴化區(qū)，有利于絮凝性細(xì)菌的生長(zhǎng)，抑制了絲狀菌的生長(zhǎng)，有效地防止污泥膨脹，從而保證出水水質(zhì)。 這種工藝按操作周期周而 復(fù)始反復(fù)進(jìn)行而不斷處理污水，具有以下特點(diǎn)： 1) 因基質(zhì) （ BOD5）和生物體（ MLVSS）隨充水和曝氣時(shí)間的變化梯度加大而增加了生化反應(yīng)的動(dòng)力，處理效率高。 4) 閑置階段 閑置階段的時(shí)間一般很短，有的也可以取消。 3) 潷水階段 沉淀階段完成后，置于反應(yīng)池末端的潷水器在程序控制下開始工作，自上而下逐層排出上清液。 2) 沉淀階段 停止曝氣后，微生物繼續(xù)利用水中剩余的溶解氧氧化分解。其基本操作程序是由以下四個(gè)基本過程組成： 1) 曝氣階段 在此階段，曝氣系統(tǒng)向反應(yīng)池內(nèi)供氧，一方面滿足好氧微生物對(duì)氧的需要，另一方面有利于活性污泥與有機(jī)物的混合與接觸，從而使有機(jī)污染物被微生物氧化分解。 廣州市環(huán) 境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 16 廢水進(jìn)入氧化溝內(nèi)與溝內(nèi)大量的水流混合，被幾十 倍甚至上百倍的循環(huán)流量所稀釋，有效降低工業(yè)污水水質(zhì)的波動(dòng)對(duì)工藝的影響。 微孔曝氣氧化溝工藝的特點(diǎn)： （ 1）在傳統(tǒng)氧化溝的基礎(chǔ)上，采用微孔曝氣方式與水下推流相結(jié)合的方式取代同時(shí)起推流及曝氣作用的曝氣轉(zhuǎn)刷（碟）而產(chǎn)生的。微曝氧化溝將厭氧池、缺氧池和好氧池三個(gè)池體合建，對(duì)氧化溝池形、工藝組合等方面進(jìn)行了優(yōu)化創(chuàng)新，在外形上是個(gè)大的氧化溝，但是厭氧段、缺氧段、好氧段分別獨(dú)立，各池具有不同的優(yōu)勢(shì)菌種，分別完成不同的功能，又有機(jī)結(jié)合，既可降低能耗又可高 效去除污染物質(zhì)。 根 據(jù) 高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū) 的實(shí)際情況，確定以下 兩 個(gè)比選方案： 方案一： 微孔曝氣 氧化溝工藝 方案二： CASS 工藝 方案三：曝氣生物濾池 工藝 通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，選擇最優(yōu)方案。 污水處理工藝的選擇是污水處理廠建設(shè)的關(guān)鍵，處理工藝選擇是否得當(dāng)，不僅影 廣州市環(huán) 境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 15 響處理廠的處理效果，而且還影響整個(gè)工程的投資多少、處理工藝運(yùn)行的可靠程度、運(yùn)行費(fèi)用高低、管理操作的復(fù)雜程度 等 。 耐沖擊負(fù)荷，可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)的變化及出水水質(zhì)的要求調(diào)整運(yùn)行方式和周期，方便靈活。 表 生物 處理工藝優(yōu)缺點(diǎn)比較 工藝 特點(diǎn) 氧化溝工藝 CASS 工藝 A2/O 工 藝 優(yōu)點(diǎn) 出 水水質(zhì)好 ， 污泥不膨脹，具有 良好的 脫氮功能 管理簡(jiǎn)單、方便 耐沖擊負(fù)荷。其中新型的上流式曝氣生物濾池是近幾年在 歐洲發(fā)展起來的新型工藝，能夠有效地去除 SS、 CODcr、 BOD氨氮等，但 是，該工藝預(yù)處理較為復(fù)雜，對(duì)操作人員要求較高，而且如果管理不善，容易孳生蚊蟲，造成二次污染。借助于固著在載體上的微生物的代謝來分解水中有機(jī)物。較 SBR 及其他變種工藝， CASS 的連續(xù)進(jìn)水 減小了整個(gè)控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度。但 是 SBR 工藝屬于間歇性處理工 藝，每個(gè) SBR 池 廣州市環(huán) 境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 14 的進(jìn)水都是通過閥門控制，因此要求閥門質(zhì)量較高，而且要求 SBR 自控程度較高。 SBR 工藝，是周期性間歇操作的處理工藝。 氧化溝工藝，是在一條閉合的生化反應(yīng)溝渠中以轉(zhuǎn)刷或轉(zhuǎn)碟或 其它方式充氧的一種處理工藝，流程簡(jiǎn)單，延時(shí)曝氣時(shí)污泥產(chǎn)量少，污泥易于脫水，此外，具有脫氮、除磷功能。 A2/O 脫氮除磷工藝在系統(tǒng)上是最簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷 工藝，總的水力停留時(shí)間少于其他同類工藝；在厭氧 (缺氧 )、好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌不能大量增值，無污泥膨脹之慮。 目前常用的工藝有 ： A2/O 同步脫氮除磷工藝、氧化溝 工藝、 SBR 工藝、 CASS 工藝、 生物 膜 工藝等等。 ? 重視環(huán)境，臭氣防護(hù)，噪聲控制，環(huán)境協(xié)調(diào)，清潔生產(chǎn)。 ? 經(jīng)濟(jì)節(jié)約，電耗少，造價(jià)低、占地少。各種工藝都有其適用條件，因此必須在生產(chǎn)實(shí)踐上總結(jié)優(yōu)化，提出適合于具體項(xiàng)目的工藝。 廠址確定 根據(jù)以上原則，生活污水集中處理站站址 ，擬選廠址位于 XX老廠區(qū)東南側(cè)，距離最近的居民點(diǎn)為部隊(duì)水泥廠家屬區(qū)，位于擬選廠址東南側(cè) ，周圍村莊故漳、辛莊等均在 。 （ 5）污水廠的選址要考慮城市發(fā)展和廠址位置遠(yuǎn)近期結(jié)合問題。從污水自流排放出發(fā)，廠址宜選在城市低處，沿途盡量不設(shè)或少設(shè)提升泵站；此外，廠址宜結(jié)合出水口位置考慮，污水處理廠設(shè)在接納污水的水體附近，便于處理后的出水就近排入水體，減 少排放渠道的長(zhǎng)度。 （ 2）廠址宜設(shè)在城鎮(zhèn)主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向。為保證衛(wèi)生要求，廠址應(yīng)與城鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)、居住區(qū)保持 300米以上的距離。在本污水廠的處理規(guī)模達(dá)到 12021m3/d 后，每年可削減排入水體的主要污染物量見表 27： 表 27 主要污染物去除量和去除百分?jǐn)?shù)表 污染物 104m3/d 去除量 ( 104噸 ) 去除百分?jǐn)?shù) (％ ) CODcr BOD5 SS NH3N 廠址選擇 廠址選擇的依據(jù) 依據(jù)規(guī)劃部門總體規(guī)劃的要求。 環(huán)境污染治理論證 自然界水體 雖有一定的 自凈能力 ，但其能力是 有限 的 ， 因此 解決 獨(dú)水河 及北江水質(zhì)惡化問題的唯一途徑就是在排入水體之前先對(duì)污水進(jìn)行處理，從源頭上削減污染物的排放。 萬 m3/d 的水量尚不能滿足新廠區(qū)的全部用水量，不足部分可取漳澤水庫(kù)水補(bǔ)充，各單位對(duì)水質(zhì)有特殊要求，可就地建設(shè)處理設(shè)施，處理達(dá)到 使用要求后供生產(chǎn)所用。 廣州市環(huán) 境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 10 表 26 生活污水處理站出水水質(zhì)指標(biāo) 序號(hào) 項(xiàng)目 單位 出水水質(zhì) 循環(huán)冷卻系統(tǒng)補(bǔ)充水 水質(zhì)控制指標(biāo) （ GB503352021） 1 pH ～ 2 CODCr mg/L ≤ 40 ≤ 60 3 BOD5 mg/L ≤ ≤ 10 4 SS mg/L — — 5 氨氮 mg/L ≤ ≤ 10 *1 6 總磷（ 以 P 計(jì)） mg/L ≤ ≤ 1 7 濁度 NTU ≤ ≤ 5 8 糞大腸細(xì)菌群 個(gè) ＜ 1000 ≤ 2021 9 溶解性固體 mg/L 不高于進(jìn)水 ≤ 1000 10 Ca2+ mg/L 30～ 90 — 11 Mg2+ mg/L ≤ 30 12 總硬度（以 CaCO3 計(jì)） mg/L — ≤ 450 13 Cl mg/L *2 ≤ 250 14 SO42 mg/L — — 15 HCO3 mg/L — — 16 總堿度（以 CaCO3 計(jì)） mg/L 60～ 150 ≤ 350 17 游離余 氯 mg/L 末端 ~ 末端 ~ 18 鐵 mg/L ≤ ≤ 19 錳 mg/L ≤ ≤ 20 水溫 ℃ — — *1：銅材換熱器循環(huán)水氨氮為 1mg/L； *2：濃度略高于進(jìn)水，但相應(yīng)離子濃度上升的數(shù)值不得高于理論加藥量所引起的該離子上升的濃度值。該污水深度處理站出水水質(zhì)指標(biāo)確定的主要依據(jù)為《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB503352021）中 “再生水用作冷卻用水的水質(zhì)控制指標(biāo) ”。因此， XX 生活污水應(yīng)經(jīng)過處理后回用于工業(yè)用水。 根據(jù)不同系統(tǒng)用水的質(zhì)量， 可以 采用多系統(tǒng)的循環(huán)、串級(jí)補(bǔ)充以及排污水的綜合處理和再資源化等多種措施，節(jié)約工業(yè)新水用量 。因此，水資源已成為制約企業(yè)生存和發(fā)展的重要因素。 XX 處在缺水地區(qū)，供水不足的矛盾日益突出。 污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn) 出 水水質(zhì) 我國(guó)是一個(gè)水資源嚴(yán)重匱乏的國(guó)家，人均水資源量?jī)H為世界人均水平的 1/4。以上數(shù)據(jù)均為日平均數(shù)據(jù)，由公司動(dòng)力科、物業(yè)公司等單位提供。具體外排水量見表 21： 來源 水質(zhì)類型 水量 生活區(qū)主排水溝 生活區(qū)外排水、機(jī)關(guān)用水等 生活污水 7000 噸 /日 小區(qū)外排水 小區(qū)、西溝樓生活污水及耐火生活用水 生活及生產(chǎn)污水 1200 噸 /日 表 21XX 生活用水外排量表 具體用水情況如下： (1) 長(zhǎng)期住戶： XX 的住戶約 8000 戶，其中包括鋼城小區(qū) 1600 戶，西溝小區(qū) 600戶，四工地 464 戶； (2) 日供水量：深井水、直供水、新安泉水總計(jì) 7000m3/d； (3) 冬季取暖鍋爐： 80m3/d； (4) 生產(chǎn)區(qū)生活廢水約 2021m3/d。 廣州市環(huán) 境保護(hù)工程設(shè)計(jì)院有限公司 7 第二章 總體設(shè)計(jì)論證 排水水量論證 XX 生活區(qū)生活污水外排分兩部分：一部分沿長(zhǎng)太路北側(cè)排水溝排入濁漳河，污水來源主要是鋼城小區(qū)、西溝樓 (家屬樓 )及耐火廠等。一些循環(huán)水的水質(zhì)又