【正文】 元4168 4249 4047 　單位水量投資元/立方米2084 2125 2024 2總成本萬(wàn)元/年677 768 698 　單位處理總成本元/立方米 3經(jīng)營(yíng)成本萬(wàn)元/年368 426 387 　單位經(jīng)營(yíng)成本元/立方米 4年耗電量萬(wàn)度191 223 197 　單位水量電耗度/立方米 5建設(shè)用地公頃 方案確定從以上比較可以看出，從工藝技術(shù)角度考慮，這三種方案都能達(dá)到技術(shù)要求。日常運(yùn)行費(fèi)高；構(gòu)筑物多,不緊湊, 占地面積大。 改進(jìn)型氧化溝工藝流程簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行管理方便；對(duì)有機(jī)污染物處理效果好，特別是生物除磷脫氮效果明顯，出水水質(zhì)穩(wěn)定；不需要內(nèi)回流泵，改變曝氣條件，便可達(dá)到脫氮要求；所有設(shè)備可提出水面或在水面上直接維護(hù)檢修，不影響正常運(yùn)行；設(shè)備維修量少，技術(shù)要求不高，維護(hù)方便；能承受沖擊負(fù)荷；可自動(dòng)運(yùn)行，但對(duì)自控要求不高：適當(dāng)選用自控設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝過(guò)程的優(yōu)化管理。循環(huán)式SBR生物處理工藝省去初沉池,二沉池,污泥回流系統(tǒng)和污泥消化系統(tǒng),工藝流程簡(jiǎn)單,維護(hù)管理方便；機(jī)械設(shè)備種類少、簡(jiǎn)單,且不易出現(xiàn)故障,維修量少；構(gòu)筑物少，生物池布置緊湊，占地少；能承受一定的水量沖擊負(fù)荷，對(duì)高濃度工業(yè)廢水有較大的稀釋能力；運(yùn)行控制條件得當(dāng)，可得到較好的脫氮效果和生物除磷效果；投資低，能耗較低，運(yùn)行成本較低；占地省。表5－1 工藝方案技術(shù)性能比較表方案優(yōu) 點(diǎn)缺 點(diǎn)A2/O 處理工藝工藝成熟、完善，管理經(jīng)營(yíng)豐富；功能嚴(yán)格分區(qū)，便于處理工藝的管理、調(diào)整和優(yōu)化 ；對(duì)有機(jī)污染物處理效果好，特別是生物除磷脫氮效果明顯，出水水質(zhì)穩(wěn)定；可自動(dòng)運(yùn)行，但對(duì)自控要求不高：適當(dāng)選用自控設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝過(guò)程的優(yōu)化管理；運(yùn)行穩(wěn)定，有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷（水力和污染物）能力；能耗較低，運(yùn)行成本較低。 方案比較 技術(shù)性能比較方案1—A2/O 處理工藝；方案2—改進(jìn)型氧化溝工藝；方案3—循環(huán)式SBR生物處理工藝。此外，循環(huán)式SBR工藝系統(tǒng)雖然在沉降及撇水階段仍連續(xù)進(jìn)水，但由于SBR反應(yīng)池容積較大，池內(nèi)水位上升速度非常緩慢（10mm/min左右），且在預(yù)反應(yīng)區(qū)及主反應(yīng)區(qū)之間均設(shè)置有隔墻，污水呈縱向折線狀態(tài)進(jìn)入主曝氣區(qū)，能夠最大限度的減小進(jìn)水對(duì)污泥沉淀的水力干擾，使沉降過(guò)程在較為靜止環(huán)境中進(jìn)行，可進(jìn)一步保證系統(tǒng)有良好的分離效果。循環(huán)式SBR反應(yīng)池中的混合液污泥濃度在最大水位時(shí)與傳統(tǒng)的固定容積活性污泥法系統(tǒng)基本相等。根據(jù)Coronszy等的人的研究，當(dāng)微生物體內(nèi)吸附和吸收大量易降解物質(zhì)而且處在氧化還原電位為+100MV－150MV的交替變化的環(huán)境中時(shí)，系統(tǒng)可具有良好的生物除磷功能。生物除磷的效果很大程度上取決于進(jìn)水中所含有的易降解基質(zhì)的含量。這種運(yùn)行方式不像前置反硝化活性污泥系統(tǒng)中需要較高的內(nèi)回流，因此可以節(jié)省內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，而且不需要單獨(dú)設(shè)置一個(gè)缺氧運(yùn)行階段就可以完成反硝化反應(yīng)。通過(guò)污泥回流，將部分硝酸鹽氮帶入設(shè)在循環(huán)式SBR反應(yīng)池首端的預(yù)反應(yīng)池中。運(yùn)行時(shí)通過(guò)控制供氧強(qiáng)度以及反應(yīng)池中的溶解氧濃度，使污泥絮體的外周能保證有一個(gè)好氧環(huán)境進(jìn)行硝化，由于溶解氧濃度得到控制，氧在污泥絮體內(nèi)部的滲透?jìng)鬟f作用受到限制，而較高濃度的硝酸鹽則能較好地滲透到絮體的內(nèi)部。 循環(huán)式SBR系統(tǒng)中的硝化和反硝化循環(huán)式SBR工藝的一個(gè)重要特性是在工藝流程中不設(shè)缺氧混合階段的條件下，高效地進(jìn)行硝化和反硝化，從而達(dá)到深度去除氮的目的。為保證反應(yīng)池內(nèi)污泥濃度及污泥量，需排出相應(yīng)的剩余污泥。循環(huán)式SBR工藝每一操作循環(huán)包括進(jìn)水/曝氣階段、進(jìn)水/沉淀階段、進(jìn)水/撇水階段和進(jìn)水/閑置階段等幾個(gè)過(guò)程階段，各個(gè)階段組成一個(gè)循環(huán)，并不斷重復(fù)。循環(huán)式SBR反應(yīng)池（選擇池或輔助曝氣池）的設(shè)置和回流污泥措施，保證了活性污泥不斷地在選擇器中經(jīng)歷一個(gè)高絮體負(fù)荷（S0/X0）階段，從而有利于系統(tǒng)中絮凝性細(xì)菌的生長(zhǎng)，并可以提高污泥活性，使其快速的去除污水中溶解性、易降解有機(jī)污染物，進(jìn)一步有效的抑制絲狀細(xì)菌的繁殖。預(yù)反應(yīng)池容積較小，一般水力停留時(shí)間為1～2小時(shí)，是設(shè)計(jì)優(yōu)化合理的生物選擇器。該工藝通常水力停留時(shí)間較長(zhǎng)，工藝設(shè)施簡(jiǎn)單，目前在國(guó)內(nèi)外已得到廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)的SBR工藝相比，循環(huán)式SBR運(yùn)行方式為連續(xù)進(jìn)水（沉淀期和排水期仍保持進(jìn)水），間歇排水，沒(méi)有明顯的反應(yīng)階段和閑置階段。循環(huán)式SBR工藝是SBR的一個(gè)種變型工藝，它與ICEAS法非常近似。近年來(lái)通過(guò)工程實(shí)踐發(fā)展的SBR變型工藝有CASS法、UNTANK法、ICEAS法、循環(huán)式SBR工藝等。該工藝集缺氧、曝氣、沉淀、出水于同一生物池中，通過(guò)控制系統(tǒng)在該生物池內(nèi)交替完成不同的反應(yīng)過(guò)程。但氧化溝工藝由于其曝氣設(shè)備推流攪拌能力的限制，；占地面積大，電耗較高。該工藝流程圖見圖52。以上復(fù)雜的過(guò)程在構(gòu)造十分簡(jiǎn)單的氧化溝內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)。由于進(jìn)水端為厭氧區(qū)，形成A/O格局，不需專設(shè)混合液的外回流裝置，有利于聚磷菌及硝化桿菌在厭氧及缺氧條件下獲得充足的碳源，從而完成磷的釋放。圖51 A2/O工藝流程示意圖 方案Ⅱ－改進(jìn)型氧化溝工藝氧化溝工藝具有流程簡(jiǎn)潔、管理方便、耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、處理效果好、出水水質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)。A2/O工藝的優(yōu)點(diǎn)是厭氧、缺氧、好氧交替運(yùn)行，可達(dá)到同時(shí)去除BOD脫氮、除磷的目的；而且這種運(yùn)行狀況絲狀菌不易生長(zhǎng)繁殖，基本上不存在污泥膨脹問(wèn)題；總水力停留時(shí)間少于其它同類工藝，并且不需外加碳源，厭氧、缺氧段只需進(jìn)行中低速攪拌，運(yùn)行費(fèi)用低。污水和外回流污泥首先進(jìn)入?yún)捬醭?，兼性厭氧發(fā)酵細(xì)菌將污水中可生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為VFA（揮發(fā)性脂肪酸類）這類低分子發(fā)酵中間產(chǎn)物，而聚磷菌可將其體內(nèi)存儲(chǔ)的聚磷酸鹽分解，所釋放的能量可供好氧的聚磷菌在厭氧環(huán)境下維持生存，另一部分能量還可供聚磷菌主動(dòng)吸收環(huán)境中的VFA類低分子有機(jī)物，并以PHB（聚β羥丁酸）的形式在其體內(nèi)存儲(chǔ)起來(lái)，為防止污水產(chǎn)生沉淀，在此段設(shè)水下攪拌器；隨后污水進(jìn)入缺氧池，反硝化菌利用在好氧階池產(chǎn)生的、由混合液回流帶入的硝酸鹽作為最終電子受體，氧化進(jìn)水中的有機(jī)物，同時(shí)自身被還原為氮?dú)鈴乃幸莩?，達(dá)到同時(shí)降低BOD5與脫氮的目的，此段可設(shè)水下攪拌器或一定數(shù)量的曝氣器；接著污水進(jìn)入曝氣的好氧池，聚磷菌在吸收、利用污水中殘余可生物降解有機(jī)物的同時(shí)，主要通過(guò)分解體內(nèi)存儲(chǔ)的PHB釋放能量來(lái)維持其生長(zhǎng)繁殖，同時(shí)過(guò)量的攝取周圍環(huán)境中的溶解磷，并以聚磷的形式在體內(nèi)存積起來(lái)，使出水中溶解磷濃度達(dá)到最低；而BOD5經(jīng)厭氧池、缺氧池分別被聚磷菌和反硝化菌利用后，到達(dá)設(shè)有曝氣裝置的好氧池時(shí)濃度已有所降低，并在好氧池內(nèi)被好氧微生物大幅度降解，BOD5濃度的降低利于自養(yǎng)型硝化菌的生長(zhǎng)繁殖，并通過(guò)硝化作用將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。工藝流程示意圖如圖51所示。 方案I－ A2/O 處理工藝A2/O（Anaerobic－厭氧、Anoxic－缺氧、Oxic－好氧）工藝是城市污水處理廠除磷脫氮常用的工藝，有成熟的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)。該工藝可在滿足生物脫氮除磷要求的前提下，同時(shí)去除污水中的BODCODCr和SS，使污水處理廠出水完全可以滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，本工程采用生物脫氮除磷活性污泥處理工藝是可行的。對(duì)于生物除磷工藝，要求BOD5/P＝33～100，同時(shí)要求BOD5/TN≥4。從理論上講，BOD5/TN＞，實(shí)際運(yùn)行資料表明，只有當(dāng)BOD5/TN＞3時(shí)才能使反硝化正常運(yùn)行?；钚晕勰嘀邢趸谋壤c污水的BOD5/TN值有關(guān)，就是因?yàn)楫a(chǎn)率不同，以及在活性污泥系統(tǒng)中異養(yǎng)菌與硝化菌競(jìng)爭(zhēng)底物和溶解氧，使硝化菌的生長(zhǎng)受到抑制。對(duì)于活性污泥系統(tǒng)，由于硝化菌的比增長(zhǎng)速率低，世代期長(zhǎng)，如果泥齡較短，將使硝化菌來(lái)不及大量增殖，就從系統(tǒng)中排出。BOD5/TN值是鑒別能否采用生物硝化工藝的主要指標(biāo)。 本工程生物脫氮除磷的可行性根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)及出水水質(zhì)要求可知，本污水處理廠有較高的除磷脫氮要求，因此，分析進(jìn)廠污水生物脫氮除磷的可行性是十分必要的。同時(shí)，希望含磷污泥盡快排出系統(tǒng)，以免污泥回流至厭氧階段，污泥中的磷又重新釋放至水中。當(dāng)這些聚磷菌進(jìn)入好氧條件時(shí)就降解體內(nèi)儲(chǔ)存的PHB產(chǎn)生能量，用于細(xì)胞的合成和過(guò)量吸收污水中溶解的磷，形成含磷量高的污泥，隨剩余污泥一起排出系統(tǒng)，從而達(dá)到除磷的目的。所以，采用反硝化脫氮，降低硝酸鹽濃度，滿足出水總氮要求，是很有必要的。因此，污水處理按完全硝化設(shè)計(jì)，減少氨氮排放量。（A/O）系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要控制的幾個(gè)主要參數(shù)就是足夠長(zhǎng)的污泥齡和進(jìn)水的碳氮比。反硝化菌的生長(zhǎng)主要在缺氧條件下進(jìn)行，并且要有充足的碳源提供能量，才可促使反硝化作用的順利進(jìn)行。在硝化與反硝化過(guò)程中，影響其脫氮效率的因素是溫度、溶解氧、PH值以及反硝化碳源。隨后在缺氧條件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量。我國(guó)從八十年代初開始研究生物脫氮除磷技術(shù)，在八十年代后期逐步實(shí)現(xiàn)工業(yè)化流程，目前，國(guó)內(nèi)新建及改擴(kuò)建的污水處理工程大多數(shù)都采用活性污泥法生物脫氮除磷工藝。國(guó)外從六十年代開始曾系統(tǒng)地進(jìn)行了脫氮除磷的物化處理方法研究，結(jié)果認(rèn)為物化法的特點(diǎn)是耗藥量大、污泥產(chǎn)量多、運(yùn)行費(fèi)用高等，因此，城市污水處理廠一般不推薦采用。本污水處理廠進(jìn)水BOD5/CODCr＝，該水質(zhì)具有較好的可生化性，可以采用生化處理方法去除。而成分主要以工業(yè)廢水為主的城市污水，或BOD5/CODCr比值較小的城市污水，其污水的可生化性較差，處理后污水中剩余的CODCr會(huì)較高，要滿足出水CODCr≤60mg/l有一定的難度。原污水的可生化性，它與城市污水的成分有關(guān)。由此可見，微生物的好氧代謝作用對(duì)污水中的溶解性有機(jī)物和非溶解性有機(jī)物都起作用，并且代謝產(chǎn)物是無(wú)害的穩(wěn)定物質(zhì)。活性污泥中的微生物在有氧的條件下將污水中的一部分有機(jī)物用于合成新的細(xì)胞，將另一部分有機(jī)物進(jìn)行分解代謝以便獲得細(xì)胞合成所需的能量，其最終產(chǎn)物是CO2和H2O等穩(wěn)定物質(zhì)。本污水處理廠進(jìn)水SS平均濃度為250mg/l，出水SS要求小于10mg/l，該SS進(jìn)水指標(biāo)與目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)城市污水處理廠接近，但出水指標(biāo)要求較高，因此，在污水處理廠工藝設(shè)計(jì)時(shí)，除采用沉淀分離的辦法去除大部分懸浮物，達(dá)到出水SS≤20mg/l外，還需對(duì)出水進(jìn)一步進(jìn)行過(guò)濾處理，從而確保出水SS≤10mg/l。為了降低出水中的懸浮物濃度，應(yīng)在工程中采取適當(dāng)?shù)拇胧绮捎眠m當(dāng)?shù)奈勰嘭?fù)荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能，采用較小的二次沉淀池表面負(fù)荷，采用較低的出水堰負(fù)荷，充分利用活性污泥懸浮層的吸附網(wǎng)絡(luò)作用等。這是因?yàn)榻M成出水懸浮物的主要活性污泥絮體，其本身的有機(jī)成份就很高，因此較高的出水懸浮物含量會(huì)使得出水的BODCODcr均增加。污水中的無(wú)機(jī)顆粒和大直徑的有機(jī)顆粒靠自然沉淀作用就可去除，小直徑的有機(jī)顆粒靠微生物的降解作用去除，而小直徑的無(wú)機(jī)顆粒（包括尺度大小在膠體和亞膠體范圍內(nèi)的無(wú)機(jī)顆粒）則要靠活性污泥絮體的吸附、網(wǎng)絡(luò)作用，與活性污泥絮體同時(shí)沉淀被去除。因此，分析進(jìn)廠污水水質(zhì)及出水標(biāo)準(zhǔn)對(duì)污水處理廠是否可采用二級(jí)生化處理工藝、工藝選擇及工藝確定有著重要意義。根據(jù)出水水質(zhì)要求，本工程處理工藝主要以去除污水中的懸浮固體（SS）及BODCOD、TN、TP、NH4＋N等有機(jī)污染物為目的。該廠址有以下優(yōu)點(diǎn)：遠(yuǎn)離居民區(qū)；交通、供水、供電較方便； 退水管道較短；遠(yuǎn)期發(fā)展用地充足；符合區(qū)域規(guī)劃要求，等等。根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB189182002》，結(jié)合“X污水處理廠（一期）項(xiàng)目投資人招標(biāo)”中的要求，本處理廠的出水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，出水水質(zhì)指標(biāo)如下表。表42 進(jìn)水水質(zhì)一覽表編號(hào)項(xiàng) 目單 位進(jìn)水水質(zhì)1生化需氧量BOD5mg/l2002化學(xué)需氧量CODcrmg/l3503懸浮物SSmg/l2504TNmg/l405總磷TPmg/l56PH值～ 污水處理廠設(shè)計(jì)出水水質(zhì)X污水污水廠出水排入廠區(qū)南側(cè)的高井溝，下游進(jìn)入永定河，可作為高井溝及永定河河道的補(bǔ)充水源。 污水廠設(shè)計(jì)規(guī)模，一期建設(shè)規(guī)模為2萬(wàn)立方米/日。根據(jù)流域內(nèi)用地功能、建筑性質(zhì)、人口結(jié)構(gòu)及人口規(guī)模，并分析研究可采用如下用水指標(biāo)：居住生活用水：140升/公共實(shí)施用水: 6升/(多數(shù)為配套公共設(shè)施)工業(yè)用水: 80立方米/特殊用地: 100立方米/表41 規(guī)劃污水量預(yù)測(cè)表項(xiàng) 目控制數(shù)據(jù)用水指標(biāo)(l/)用水量(m3/d)污水排除率預(yù)測(cè)污水量(萬(wàn)m3/d)居住生活用水140公共設(shè)施用水6特殊用地372公頃100工業(yè)用水43公頃80小計(jì),詳見“規(guī)劃污水量預(yù)測(cè)表”。由于現(xiàn)狀該地區(qū)地形坡度大、河道沿線有滲漏可能性,而監(jiān)測(cè)口位于下游河道,經(jīng)分析污水量應(yīng)大于實(shí)測(cè)量,并考慮到該地區(qū)的發(fā)展,建議近期污水處理廠規(guī)模為2萬(wàn)立方米/日。規(guī)劃區(qū)內(nèi)將實(shí)行雨污分流系統(tǒng)。4 工程規(guī)模及處理程度 污水處理廠服務(wù)范圍本污水處理廠規(guī)劃流域范圍: 南起永定河引水渠南側(cè)，北至小西山，西起永定河三家店攔河閘，東至模式口隘口，總用地面積約28平方公里，(不含部隊(duì))。目前由于X污水處理系統(tǒng)尚未開始建設(shè)，河道污染嚴(yán)重。目前，該地區(qū)開發(fā)工作即將全面展開。 工程建設(shè)的必要性X污水處理系統(tǒng)是北京市總體規(guī)劃中的十五座污水處理系統(tǒng)之一，其規(guī)劃污水流域范圍主要為X邊緣集團(tuán)及門頭溝三家店地區(qū)的規(guī)劃建設(shè)用地。粘性土、粉土層地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fka為160kPa～240kPa。3)第四紀(jì)沉積層～, 包括以碎石土為主的第4大層及第5大層,主要巖性包括: 卵石④層，細(xì)砂、粉砂④1層；粉質(zhì)粘土④2層；卵石⑤層，細(xì)砂、中砂⑤1層，卵石混粘土⑤2層，粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土⑤3層，粉質(zhì)粘土⑤4層。第2大層粘性土、粉土層第