【正文】 鋼鐵公司綜合節(jié)水項目—— 生活污水處理工程可行性研究報告廣州市環(huán)境保護(hù)工程設(shè)計院有限公司 24第四章 優(yōu)選工藝方案設(shè)計 進(jìn)出水水質(zhì)控制目標(biāo)本工程設(shè)計污水水質(zhì)具體指標(biāo)為：項目 PH BOD5 COD CN S2 油類 NH3N SS 揮發(fā)酚范圍 ～8.59～6～369～0.179～0.72～13.9～225～263～0.046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)》(GBT199232022)中“敞開式循環(huán)冷卻用水的水質(zhì)控制指標(biāo)和《。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方面選擇：1) 送至城市垃圾填埋場和城市垃圾一起進(jìn)行填埋。鋼鐵公司綜合節(jié)水項目—— 生活污水處理工程可行性研究報告廣州市環(huán)境保護(hù)工程設(shè)計院有限公司 23 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輸和儲存方面具有較大的危險性，在制備的過程中會產(chǎn)生氯酸根、次氯酸根離子，也具有致癌作用，且日常運行費用也較高，據(jù)我國運行經(jīng)驗，二氧化氯消毒技術(shù)在城市污水處理中的運行費用約為 元/噸污水。4) 對病毒具有強力的殺滅作用。2) 消毒效果不受氨的影響。 二氧化氯二氧化氯是一種強氧化劑和高效殺菌劑，自從美國尼亞加拉水廠最早將其作為消毒劑以來，在歐洲及美國得到廣泛應(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)時間。2) 電耗大、運行成本高。3) 反應(yīng)時間短，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，運行費用高，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：1) 有效殺滅各種病毒，脫色、除臭效果好。因此，近年來各國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，在對一些遭受污染的水源進(jìn)行處理時，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鹵化物（如三氯甲烷）而造成水體的二次污染，對人體的健康產(chǎn)生潛在的危害。其中漂粉精和氯片的購買和儲存不易，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。運營管理不善容易產(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。流程簡捷，取消初沉池、二沉池，占地面積少，污泥回流系統(tǒng)簡單（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)缺點比較表 32 各方案優(yōu)缺點比較表方案特點 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)點出水水質(zhì)好，污泥不膨脹，具有良好的脫氮功能。本方案選擇上向流生物濾池。5) 由于 CASS 工藝的自控程度比較高，因此操作管理較簡單，另外，由于 CASS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，抑制了絲狀菌的生長，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：1) 因基質(zhì)（BOD 5）和生物體（MLVSS）隨充水和曝氣時間的變化梯度加大而增加了生化反應(yīng)的動力，處理效率高。4) 閑置階段 閑置階段的時間一般很短，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氧的需要，另一方面有利于活性污泥與有機物的混合與接觸，從而使有機污染物被微生物氧化分解。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)的波動對工藝的影響。微孔曝氣氧化溝工藝的特點：（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池體合建，對氧化溝池形、工藝組合等方面進(jìn)行了優(yōu)化創(chuàng)新，在外形上是個大的氧化溝，但是厭氧段、缺氧段、好氧段分別獨立，各池具有不同的優(yōu)勢菌種，分別完成不同的功能，又有機結(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)的實際情況，確定以下兩個比選方案：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)，不僅影響處理廠的處理效果，而且還影響整個工程的投資多少、處理工藝運行的可靠程度、運行費用高低、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)整運行方式和周期，方便靈活。表 生物處理工藝優(yōu)缺點比較 工藝特點氧化溝工藝 CASS 工藝 A2/O 工藝優(yōu)點出水水質(zhì)好，污泥不膨脹，具有良好的脫氮功能管理簡單、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物。較 SBR 及其他變種工藝，CASS 的連續(xù)進(jìn)水減小了整個控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度。但是 SBR 工藝屬于間歇性處理工藝，每個鋼鐵公司綜合節(jié)水項目—— 生活污水處理工程可行性研究報告廣州市環(huán)境保護(hù)工程設(shè)計院有限公司 15SBR 池的進(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，流程簡單，延時曝氣時污泥產(chǎn)量少，污泥易于脫水，此外，具有脫氮、除磷功能。A 2/O 脫氮除磷工藝在系統(tǒng)上是最簡單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時間少于其他同類工藝；在厭氧(缺氧)、好氧交替運行條件下，絲狀菌不能大量增值，無污泥膨脹之慮。目前常用的工藝有：A 2/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)濟節(jié)約，電耗少，造價低、占地少。各種工藝都有其適用條件，因此必須在生產(chǎn)實踐上總結(jié)優(yōu)化，提出適合于具體項目的工藝。 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 為 部 隊 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 外 。（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 12022m3/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104m3/d 污染物 去除量(10 4 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水補充，各單位對水質(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。鋼鐵公司綜合節(jié)水項目—— 生活污水處理工程可行性研究報告廣州市環(huán)境保護(hù)工程設(shè)計院有限公司 11表 26 生活污水處理站出水水質(zhì)指標(biāo)序號項目 單位 出水水質(zhì)循環(huán)冷卻系統(tǒng)補充水水質(zhì)控制指標(biāo)（GB503352022）1 pH ～ 2 CODCr mg/L ≤40 ≤603 BOD5 mg/L ≤ ≤104 SS mg/L — —5 氨氮 mg/L ≤ ≤10 *16 總磷（以 P 計） mg/L ≤ ≤17 濁度 NTU ≤ ≤58 糞大腸細(xì)菌群 個 ＜1000 ≤20229 溶解性固體 mg/L 不高于進(jìn)水 ≤100010 Ca2+ mg/L 30～9011 Mg2+ mg/L ≤30 —12 總硬度（以 CaCO3 計） mg/L — ≤45013 Cl mg/L *2 ≤25014 SO42 mg/L — —15 HCO3 mg/L — —16 總堿度（以 CaCO3 計） mg/L 60～150 ≤35017 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)計規(guī)范》 （GB503352022 ）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)、串級補充以及排污水的綜合鋼鐵公司綜合節(jié)水項目—— 生活污水處理工程可行性研究報告廣州市環(huán)境保護(hù)工程設(shè)計院有限公司 8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)計進(jìn)出水水質(zhì)我國是一個水資源嚴(yán)重匱乏的國家，人均水資源量僅為世界人均水平的 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 7000m3/d；(3) 冬季取暖鍋爐：80m 3/d；(4) 生產(chǎn)區(qū)生活廢水約 2022m3/d。鋼鐵公司綜合節(jié)水項目—— 生活污水處理工程可行性研究報告廣州市環(huán)境保護(hù)工程設(shè)計院有限公司 7第二章 總體設(shè)計論證 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)又不能滿足生產(chǎn)工藝過程的水質(zhì)要求，嚴(yán)重?fù)p壞了生產(chǎn)設(shè)備，影響產(chǎn)品質(zhì)量。廠區(qū)生活污水由于分散且水量較小，應(yīng)采用獨立的管道進(jìn)行收集，根據(jù)各部分水量，設(shè)計適當(dāng)管徑的管道，進(jìn)行收集后排入生活污水處理站與小區(qū)生活污水一起進(jìn)行處理，實現(xiàn)廠區(qū)生產(chǎn)廢水與生活污水的分流。鋼鐵公司綜合節(jié)水項目—— 生活污水處理工程可行性研究報告6 雨水系統(tǒng)現(xiàn)狀及規(guī)劃現(xiàn)狀為雨污合流制，目前尚無集中污水處理廠，生活污水未經(jīng)處理和雨水合流直接排入濁漳河。生活用水供排水系統(tǒng)如下圖所示： XX 生活用水供排水系統(tǒng)示意圖存在問題(1)生活用水未經(jīng)處理全部外排，公司生活區(qū)生活用水量約 8000 噸/ 日，現(xiàn)全部外排，外排污水每年需交納 50 余萬元的排水、排污費。生活區(qū)生活用水供應(yīng)由物業(yè)公司負(fù)責(zé)，水源為自備深井，公司現(xiàn)有自備井六眼，一般采用三開三備運行方式，深井水引入物業(yè)公司 2022m3 清水池中儲存，每日早、中、晚定時供應(yīng)，供水量為 4300t/d(13 萬噸/月)左右。 供排水現(xiàn)狀及存在問題供排水現(xiàn)狀概況公司生活用水供應(yīng)分廠區(qū)及生活區(qū)兩部分，廠區(qū)生活用水由動力廠供應(yīng)，水源為XX 市供水公司的辛安泉水，用水