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1、xxx碼頭及xxx碼頭生活污水處理工程設(shè)計(jì)方案目錄第一章 概述31.1 項(xiàng)目背景31.1.1項(xiàng)目名稱31.1.2項(xiàng)目地點(diǎn)31.2 設(shè)計(jì)依據(jù)31.3 設(shè)計(jì)原則41.4 設(shè)計(jì)范圍及內(nèi)容41.5采用的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)51.6設(shè)計(jì)年限61.7 設(shè)計(jì)污水站選址6第二章 設(shè)計(jì)水質(zhì)水量72.1 設(shè)計(jì)污水范圍及水量72.2設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)72.3設(shè)計(jì)出水水質(zhì)8第三章 工藝設(shè)計(jì)93.1設(shè)計(jì)范圍93.2 設(shè)計(jì)原則93.3 設(shè)計(jì)依據(jù)103.4污水處理工藝分析113.4.1污水可生化性分析113.4.2常用污水處理工藝分析133.4.3深度處理273.4.4預(yù)處理工藝343.4.5本工程污水處理工藝343.5 污泥處置工藝分析
2、353.6 本工程工藝確定353.7 工藝描述363.8 主要工藝內(nèi)容373.8.1 格柵渠373.8.2調(diào)節(jié)池373.8.3 一體化設(shè)備383.8.4電控及其他配套工程393.9 污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)39第四章 效益及成本分析434.1 社會(huì)效益和環(huán)境效益434.2 經(jīng)濟(jì)效益444.3 運(yùn)行成本分析454.3.1電費(fèi)454.3.2 藥耗454.3.3人工454.3.5成本分析454.4占地面積45第五章 工程詳細(xì)清單465.1構(gòu)（建）筑物清單465.2設(shè)備及材料清單46第六章 工程投資分析48第一章 概述1.1 項(xiàng)目背景1.1.1項(xiàng)目名稱xxx碼頭及xxx碼頭生活污水處理工程1.1.2項(xiàng)目地點(diǎn)xxx
3、省xxx市1.2 設(shè)計(jì)依據(jù) 中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法； 中華人民共和國水污染防治法； 中華人民共和國固體廢棄物環(huán)境污染防治法； 建設(shè)部頒市政公用工程設(shè)計(jì)文件編制深度規(guī)定； 相關(guān)水質(zhì)水量資料1.3 設(shè)計(jì)原則（1） 遵守國家對環(huán)境保護(hù)及環(huán)境治理的有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定；（2） 污水治理工程必須符合保護(hù)水體水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境的總體目標(biāo)；（3） 認(rèn)真貫徹國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)工作的方針政策，精心設(shè)計(jì)，做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全適用；（4） 因地制宜的根據(jù)客觀實(shí)際，在保證處理效果的前提下，盡量節(jié)省工程投資，節(jié)省用地、節(jié)省能源，降低成本；（5） 積極穩(wěn)妥地引進(jìn)、采用先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備、新材料等，提高運(yùn)行的穩(wěn)定可靠性，適
4、當(dāng)提高自動(dòng)化程度，盡量減輕人工強(qiáng)度，減少日常維護(hù)檢修工作量；（6） 盡量減少污染物在收集、輸送、處理過程中對環(huán)境造成的不良影響，防止二次污染；1.4 設(shè)計(jì)范圍及內(nèi)容包括污水站2m范圍內(nèi)的工藝、結(jié)構(gòu)、電氣、管道等設(shè)計(jì)，污水收集管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容如下：（1） 收集管網(wǎng)（2） 處理工藝（3） 確定工藝設(shè)備、材料、附件（處理站外1米范圍內(nèi)）（4） 投資概算、效益分析（5） 占地面積（6） 電氣及控制1.5采用的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（2006年版）(GB500142006)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(CJJ31-89)城市污水處
5、理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)（修訂）建標(biāo)200177號(hào)城市污水處理及污染防治技術(shù)政策建城2000124號(hào)建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ15-88)工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50046-95)工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(TJ36-79)建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50009-2001)給水排水工程構(gòu)筑物設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50069-2002)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB50010-2002)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2001)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002)水工砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(SDJ20-78)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GBJ16-87)工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ87-85)1.6設(shè)計(jì)年限設(shè)計(jì)使用
6、年限20年。1.7 設(shè)計(jì)污水站選址綜合考慮排水方向，并減少環(huán)境影響，不對景區(qū)正常運(yùn)營造成影響，xxx碼頭污水站選址在廁所化糞池旁空地。xxx碼頭污水站選址在下部遠(yuǎn)離景區(qū)的空地。詳見設(shè)計(jì)圖紙。第二章 設(shè)計(jì)水質(zhì)水量2.1 設(shè)計(jì)污水范圍及水量本項(xiàng)目污水處理包括以下幾部分：1. 辦公人員及游客用水排水；2. 食堂用餐廢水；3. 廁所廢水；經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查以及有關(guān)單位提供的資料，xxx碼頭為廁所生活污水，其中日接待人數(shù)200人（高峰），已完成化糞池建設(shè)。xxx碼頭為景區(qū)廁所、餐飲生活污水，其中日接待人數(shù)400人（高峰）。已完成化糞池建設(shè)。根據(jù)業(yè)主方提供的資料，本工程設(shè)計(jì)最大進(jìn)水水量分別為xxx碼頭5m3/d，
7、xxx碼頭15m3/d。日處理10h。2.2設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)本工程設(shè)計(jì)參考我司以往經(jīng)驗(yàn)以及各種城市污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)如下表：進(jìn)水水質(zhì) CODcr BOD5 SSPH氨氮總磷 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值(mg/L) 300 200 2006-9 30 52.3設(shè)計(jì)出水水質(zhì)出水水質(zhì)根據(jù)項(xiàng)目所在地的區(qū)域特征以及當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求，本工程處理后出水排入仙女湖，推薦采用城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）一級B標(biāo)準(zhǔn)。如下表：進(jìn)水水質(zhì)CODcrBOD5SSPH氨氮總磷標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值(mg/L)6020206-98（15）1第三章 工藝設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)范圍污水站內(nèi)（含污水站外2m）工藝、工藝設(shè)備、材料、結(jié)構(gòu)、
8、節(jié)能等方面的設(shè)計(jì)。 污水收集管網(wǎng)設(shè)計(jì)，包括化糞池、支管、主管等的設(shè)計(jì)。 3.2 設(shè)計(jì)原則污水處理站的建設(shè)和運(yùn)行耗資比較大，并且受到多種因素的制約和影響。其中，處理工藝的方案優(yōu)化選擇對投資及運(yùn)行管理的影響尤為關(guān)鍵。因此，須從整體優(yōu)化的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合考慮當(dāng)?shù)氐目陀^條件、污水性質(zhì)及處理出水要求，提出最佳的污水處理工藝方案。污水處理工藝選擇原則：（1）技術(shù)成熟，運(yùn)行可靠，滿足出水處理要求。（2）運(yùn)行管理方便，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，對進(jìn)水水量、水質(zhì)的變化有相應(yīng)的抗沖擊能力及應(yīng)變能力。（3）經(jīng)濟(jì)合理，在滿足處理要求的前提下，節(jié)約基建投資和運(yùn)行管理費(fèi)用。（4）工藝配套設(shè)備技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠，并有廣泛的選擇余地。（5）工
9、藝過程自動(dòng)化控制程度高，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。污水收集管網(wǎng)設(shè)計(jì)原則：（1） 滿足排水要求；（2） 雨污分流；（3） 造價(jià)合理，質(zhì)量可靠；（4） 滿足后續(xù)工藝要求。3.3 設(shè)計(jì)依據(jù)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范（2006年版）(GB500142006)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ3082-1999)城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)(CJ3025-93)城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(CJJ31-89)城市污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)（修訂）建標(biāo)200177號(hào)城市污水處理及污染防治技術(shù)政策建城2000124號(hào)建筑給水
10、排水設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ15-88)城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范(CJJ50-92)泵站設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB/T50265-97)工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50046-95)工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(TJ36-79)建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50009-2001)給水排水工程構(gòu)筑物設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50069-2002)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB50010-2002)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2001)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002)水工砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(SDJ20-78)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GBJ16-87)工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ87-85)地下工程防水技術(shù)規(guī)范(GBJ108-87)
11、10KV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50053-94)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50052-95)低壓配電裝置及線路設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50054-95)電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50060-92)建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50057-94)通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50055-93)電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范（JGJ/T16-92）民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50057-94）工業(yè)與民用電力裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ65-83）3.4污水處理工藝分析3.4.1污水可生化性分析污水生物處理是以污水中所含污染物作為營養(yǎng)源，利用微生物的代謝作用使污染物被降解，污水得以凈化。因此對污水成分
12、的分析以及判斷污水能否采用生物處理是設(shè)計(jì)污水生物處理工程的前提。所謂污水可生化性的實(shí)質(zhì)是指污水中所含的污染物通過微生物的生命活動(dòng)來改變污染物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，從而改變污染物的化學(xué)和物理性能所能達(dá)到的程度。研究污染物可生化性的目的在于了解污染物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)能否在生物作用下分解到環(huán)境所允許的結(jié)構(gòu)形態(tài)，以及是否有足夠快的分解速度。所以對污水進(jìn)行可生化性研究只研究可否采用生物處理，并不研究分解成什么產(chǎn)物，即使有機(jī)污染物被生物污泥吸附而去除也是可以的。因此在停留時(shí)間較短的處理設(shè)備中，某些物質(zhì)來不及被分解，允許其隨污泥排放處理。事實(shí)上，生物處理并不要求將有機(jī)物全部分解成CO2、H2O和硝酸鹽等，而只要求將水中污
13、染物去除到環(huán)境所允許的程度。污水可生物處理的衡量指標(biāo)： BOD5/CODBOD5和COD是污水生物處理工程中常用的兩個(gè)水質(zhì)指標(biāo)，用BOD5/COD值評價(jià)污水的可生化性是廣泛采用的一種最為簡易的方法，一般情況下，BOD5/COD值越大，說明污水可生物處理性越好，綜合國內(nèi)外的研究成果，可參照表4.1中所列的數(shù)據(jù)來評價(jià)污水的可生物降解性能。表4.1 污水可生化性評價(jià)參考數(shù)據(jù)BOD5/COD0.450.30.450.20.30.2可生化性好較好較難不宜本污水處理站進(jìn)水水質(zhì)BOD5/COD=0.5，屬于易生物降解范疇。 BOD5/TN該指標(biāo)是鑒別能否采用生物脫氧的主要指標(biāo)，由于反硝化細(xì)菌是在分解有機(jī)物的
14、過程中進(jìn)行反硝化脫氧的，在不投加外來炭源條件下，污水中必須有足夠的有機(jī)物（碳源），才能保證反硝化的順利進(jìn)行，一般認(rèn)為，BOD5/TN35，即可認(rèn)為污水有足夠的炭源供反硝化菌利用，本工程BOD5/TN=6，屬于碳源較充足污水。3.4.2常用污水處理工藝分析目前，生活污水處理的二級處理工藝大致分為兩大類：第一類為活性污泥法及其變形;第二類為生物膜法?；钚晕勰喾捌溲苌椒ɑ钚晕勰喾ǚ譃檫B續(xù)式活性污泥法和間歇式活性污泥法，目前，連續(xù)式活性污泥法較成熟的工藝有：A/O（厭氧/好氧或缺氧/好氧）法、A/A/O法、氧化溝法等；間歇式活性污泥法工藝有傳統(tǒng)SBR工藝、ICEAS工藝、DAT-IAT工藝、CAS
15、S工藝、UNITANK工藝、MSBR法等。 A/O法A/O法即厭氧/好氧（或缺氧/好氧活性污泥法，結(jié)合本工程實(shí)際此處僅列厭氧/好氧法）系污水在流經(jīng)二個(gè)不同功能分區(qū)的過程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有機(jī)物和磷得到去除。其流程簡圖見圖4.1?；亓骰钚晕勰啾换亓髦羺捬鯀^(qū)中，污泥中的聚磷菌在厭氧條件下，受到壓抑而釋放出體內(nèi)的磷酸鹽，產(chǎn)生能量用以吸收快速降解有機(jī)物，并轉(zhuǎn)化為PHB（聚羥丁基酸）儲(chǔ)存起來。然后混合液進(jìn)入好氧區(qū)，聚磷菌在好氧條件下降解體內(nèi)儲(chǔ)存的PHB產(chǎn)生能量，用于細(xì)胞的合成和吸磷，形成高濃度的含磷污泥，隨剩余污泥一起排出系統(tǒng)，從而達(dá)到生物除磷的目的。圖4.1 A/O法流程簡圖在具有
16、足夠的泥齡的條件下，BOD5在好氧池內(nèi)被降解的同時(shí)，也完成硝化反應(yīng)。因?yàn)榛亓骰钚晕勰啾换亓髦羺捬鯀^(qū)，在好氧區(qū)按硝化設(shè)計(jì)時(shí)，該系統(tǒng)也同時(shí)具有脫氮功能，其脫氮效率取決于活性污泥回流比。 一般認(rèn)為A/O工藝有硝化時(shí)存在以下缺點(diǎn)：l 為了避免回流活性污泥中所含硝酸鹽氮破壞厭氧系統(tǒng)影響除磷效果，污泥回流量需要控制，因此其脫氮效率有限。也就是說該工藝的主要功能在于除磷。l 因?yàn)橐M(jìn)行硝化反應(yīng)，系統(tǒng)的泥齡比無硝化A/O工藝的要長，從而使除磷效率有所降低。 A/A/O法A/A/O法即厭氧/缺氧/好氧活性污泥法。其構(gòu)造是在A/O工藝的厭氧區(qū)之后、好氧區(qū)之前增設(shè)一個(gè)缺氧區(qū)，好氧區(qū)具有硝化功能，并使好氧區(qū)中的混合液
17、回流至缺氧區(qū)進(jìn)行反硝化，使之脫氮。污水在流經(jīng)三個(gè)不同功能分區(qū)的過程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有機(jī)物、氮和磷得到去除，達(dá)到同時(shí)進(jìn)行生物除磷和生物除氮的目的。其流程見圖4.2。在系統(tǒng)上，該工藝是最簡單的除磷脫氮工藝，在厭氧、缺氧、好氧交替運(yùn)行的條件下，可抑制絲狀菌的繁殖，克服污泥膨脹，使得SVI值一般小于100，有利于泥水分離，在厭氧和缺氧段內(nèi)只設(shè)攪拌機(jī)。由于厭氧、缺氧和好氧三個(gè)區(qū)嚴(yán)格分開，有利于不同微生物菌群的繁殖生長，脫氮除磷效果好。目前，該法在國內(nèi)外廣泛使用，運(yùn)行良好。圖4.2 A/A/O工藝流程框圖但是A/A/O工藝存在一些缺陷：l 回流活性污泥（外回流）直接回流進(jìn)入?yún)捬醭?，?/p>
18、中夾帶的大量硝酸鹽氮回流至厭氧池，破壞了厭氧池的厭氧狀態(tài)，從而影響系統(tǒng)的除磷效果。l 大量的回流（內(nèi)回流量一般為進(jìn)水量的200300%，外回流量一般為100%）稀釋了整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的反應(yīng)物濃度，使得系統(tǒng)的反應(yīng)速率降低，也就需要更大的生化池容積。l 大量的內(nèi)回流增加了系統(tǒng)的能耗，也增加了污水處理運(yùn)行成本l 研究結(jié)果表明，MLSS中的含磷量隨污泥負(fù)荷的降低將大幅度下降。生物除磷需要高的污泥負(fù)荷，而生物脫氮?jiǎng)t需要低的污泥負(fù)荷，在A/A/O工藝中要使二者同時(shí)達(dá)到最佳狀態(tài)是困難的，一般是以生物脫氮為主，生物除磷為輔。為了解決A/A/O法回流污泥中硝酸鹽對厭氧放磷的影響，可采取將回流污泥進(jìn)行兩次回流，或進(jìn)水分
19、兩點(diǎn)進(jìn)入等措施。于是，產(chǎn)生了改良型A/O、改良型A/A/O、倒置A/A/O和UCT等工藝。 氧化溝法氧化溝工藝是五十年代初期發(fā)展起來的一種污水處理工藝形式，因其構(gòu)造簡單，易于維護(hù)管理，很快得到廣泛應(yīng)用。到目前為止已發(fā)展成為多種形式，主要有：Passveer單溝型、Orbal同心圓型、Carrousel循環(huán)折流型、D型雙溝式、T型三溝式及一體氧化溝等。傳統(tǒng)的Passveer單溝型和Carrousel型氧化溝脫氮除磷功能差，但是在Carrousel氧化溝前增設(shè)厭氧池，在溝體內(nèi)增設(shè)缺氧區(qū)，形成改良型氧化溝，便具備生物脫氮除磷功能。其流程簡圖見圖4.3。圖4.3 改良型氧化溝工藝簡圖Carrousel
20、氧化溝系多溝串聯(lián)系統(tǒng)，在溝體內(nèi)存在缺氧區(qū)和好氧區(qū)，但是缺氧區(qū)要求的充足的碳源和缺氧條件不能很好地滿足，因此，脫氮效果不是很好。為了提高脫氮效果，荷蘭DHV公司通過研究，在溝內(nèi)增加了一個(gè)預(yù)反硝化區(qū)，從而發(fā)明了Carrousel 2000型氧化溝工藝。奧貝爾（Orbal）簡稱同心圓式氧化溝，典型的Orbal氧化溝由三個(gè)同心渠道組成，渠道呈圓形或橢園形。其特點(diǎn)是外溝容積約占總?cè)莘e的50%，從外到內(nèi)的三條溝的溶解氧濃度由低到高遞增，稱之為“0、1、2”（外溝溶解氧為零，中溝溶解氧為1mg/L，內(nèi)溝溶解氧為2mg/L）工藝，由外到內(nèi)形成厭氧、缺氧及好氧區(qū)域，以滿足生物除磷脫氮的要求，稱為生物反應(yīng)池的大環(huán)
21、境。污水及回流污泥由外溝進(jìn)入，處理后出水從內(nèi)溝流入二沉池。該工藝總的脫氮效果尚可，但除磷效果差。D型氧化溝為雙溝交替工作式氧化溝，由池容完全相同的兩個(gè)氧化溝組成，兩溝串聯(lián)運(yùn)行，交替地作為曝氣池和沉淀池，不單獨(dú)設(shè)二沉池。為了達(dá)到脫氮目的，在D型氧化溝的基礎(chǔ)上又發(fā)展了半交替工作式的DE型氧化溝。該溝設(shè)有獨(dú)立的二沉池和回流污泥系統(tǒng)，兩溝交替進(jìn)行硝化和反硝化。D型氧化溝的缺點(diǎn)主要是曝氣設(shè)備利用率低、池容積利用率低。T型三溝式氧化溝集缺氧、好氧和沉淀于一體，兩條邊溝交替進(jìn)行反應(yīng)和沉淀，無需單獨(dú)的二沉池和污泥回流，流程簡潔，具有生物脫氮功能。由于無專門的厭氧區(qū)，因此，生物除磷效果差。而且，由于交替運(yùn)行，總
22、的容積利用率低，約為55%，設(shè)備總數(shù)量多，利用率低。一體化氧化溝將氧化溝與二次沉淀池合建，采用側(cè)溝式固液分離器，將好氧處理與泥水分離合二為一，同時(shí)，也可將缺氧區(qū)與一體化氧化溝合建，將三個(gè)反應(yīng)器合為一體，占地較省。一體化氧化溝從系統(tǒng)布置上無嚴(yán)格的厭氧區(qū)，因而除磷效果較差；同時(shí)以側(cè)溝式固液分離器取代單獨(dú)設(shè)置的二沉池，設(shè)計(jì)表面負(fù)荷較大，一般大于2.0m3/m2h，沉淀時(shí)間較短，對水量變化的適應(yīng)能力較差，較難保證出水水質(zhì)。另外，受固液分離器分離影響，排泥濃度較低，加大了污泥處理難度和處理成本。氧化溝池型具有獨(dú)特之處，兼有完全混合和推流的特性，且不需要混合液回流系統(tǒng)，維護(hù)管理簡單。但氧化溝采用機(jī)械表面曝
23、氣，水深不宜過大，充氧動(dòng)力效率較低，能耗較高，占地面積較大。 CASS工藝CASS工藝是于1968年由澳大利亞開發(fā)的一種間歇運(yùn)行的循環(huán)式活性污泥法，是SBR工藝的一種變型。1976年建成了世界上第一座CASS工藝的污水處理廠，隨后，在日本、加拿大、美國和澳大利亞等得到了廣泛推廣應(yīng)用。目前，在全世界已建成投產(chǎn)了300多座CASS工藝污水處理廠。1986年，美國環(huán)保局正式將該工藝列為革新技術(shù)。1988年，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下，使該工藝進(jìn)一步得到發(fā)展和推廣，成為目前計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)非常先進(jìn)的生物脫氮除磷工藝。CASS生物池由選擇區(qū)和主反應(yīng)區(qū)兩部分組成。污水連續(xù)不斷地進(jìn)入選擇區(qū)，微生物通過酶的快速轉(zhuǎn)移機(jī)
24、理，迅速吸附污水中約85%左右的可溶性有機(jī)物，經(jīng)歷一個(gè)高負(fù)荷的基質(zhì)快速增長過程，對進(jìn)水水質(zhì)、水量、pH值和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用，污水再通過隔墻底部的連接口進(jìn)入主反應(yīng)池，經(jīng)歷一個(gè)較低負(fù)荷的基質(zhì)降解過程，并完成泥水分離。CASS工藝的運(yùn)行模式與傳統(tǒng)SBR法類似，由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀和出水及必要的閑置等五個(gè)階段組成。從進(jìn)水至出水結(jié)束作為一個(gè)周期，每一過程均按所需的設(shè)定時(shí)間進(jìn)行切換操作。在CASS系統(tǒng)中，一般至少設(shè)兩個(gè)池子，以使整個(gè)系統(tǒng)能接納連續(xù)的進(jìn)水，因此在第一個(gè)池子進(jìn)行沉淀和撇水時(shí)，第二個(gè)池子中進(jìn)行充水/曝氣過程，使兩個(gè)池子交替運(yùn)行。為防止進(jìn)水對沉淀的干擾和出水水質(zhì)的影響，一般在沉淀和撇水
25、時(shí)須停止進(jìn)水和曝氣，在設(shè)有四個(gè)CASS池子的系統(tǒng)中，通過選擇各個(gè)池子的循環(huán)過程可以產(chǎn)生連續(xù)的進(jìn)出水。對于四個(gè)池子的CASS工藝，若采用4小時(shí)循環(huán)周期，其循環(huán)運(yùn)行的相關(guān)順序如下：0 1 2 3 4小時(shí)充水/曝氣充水/曝氣沉淀撇水池子1沉淀撇水充水/曝氣充水/曝氣池子2撇水充水/曝氣充水/曝氣沉淀池子3充水/曝氣沉淀撇水充水/曝氣池子4其中每一循環(huán)周期中，始終有兩個(gè)以上池子處于充水/曝氣順序，另兩個(gè)池子分別處于沉淀和撇水順序，沉淀和撇水順序均需停止充水和曝氣，這樣的組合可以實(shí)現(xiàn)CASS系統(tǒng)的連續(xù)進(jìn)出水。CASS工藝是間歇式活性污泥法的一種先進(jìn)變型，是目前國際上較多地應(yīng)用于大型污水處理廠的間歇運(yùn)行的
26、活性污泥法工藝。與傳統(tǒng)序批式SBR工藝不同，在循環(huán)式活性污泥法中結(jié)合有生物選擇器，生物反應(yīng)池分二個(gè)區(qū)域，容積較小第一區(qū)作為生物選擇器，第二區(qū)為主反應(yīng)區(qū)。第一區(qū)和第二區(qū)在水力上是相通的。用泵將主反應(yīng)區(qū)的活性污泥回流到選擇器中。生物選擇器呈缺氧厭氧狀態(tài)，在選擇器中基質(zhì)濃度梯度較大，污泥負(fù)荷較高，可有效避免污泥膨脹，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。另外，通過間歇曝氣方式，可使活性污泥周期性地經(jīng)歷好氧和厭氧階段，生物選擇器的設(shè)置可以促進(jìn)和強(qiáng)化系統(tǒng)的生物除磷效果而無需在系統(tǒng)中設(shè)置獨(dú)立的厭氧攪拌階段，系統(tǒng)即可具有良好的生物除磷功能。在CASS中，通過設(shè)置選擇器可以允許以任意進(jìn)水速率進(jìn)水而不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹，故無需如傳
27、統(tǒng)序批式SBR工藝設(shè)置進(jìn)水貯水池。通過嚴(yán)格控制溶解氧濃度可以實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化，故無需設(shè)置缺氧攪拌階段。因此，CASS系統(tǒng)無需設(shè)置獨(dú)立的厭氧攪拌階段、缺氧攪拌階段以及進(jìn)水貯水池等，從而可以大大簡化工藝過程，節(jié)省工程投資（無需攪拌裝置）和能耗。CASS系統(tǒng)較之傳統(tǒng)序批式SBR法其工藝設(shè)置和操作得到很大程度的簡化，為在大中型污水處理廠的應(yīng)用創(chuàng)造了良好的條件。CASS工藝技術(shù)簡單、運(yùn)行可靠靈活，已在各種規(guī)模的城市污水和工業(yè)廢水處理中得到廣泛應(yīng)用。比較其它傳統(tǒng)的、普通的序批式活性污泥工藝，CASS工藝非常經(jīng)濟(jì)，可以節(jié)省大量投資，包括機(jī)械和電氣的投資，節(jié)省運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用以及減少占地面積。除這些優(yōu)點(diǎn)外，此
28、項(xiàng)工藝的操作更為簡單。CASS工藝的主要特征和優(yōu)點(diǎn)可以總結(jié)如下：l 工藝流程簡單，布置緊湊，運(yùn)行靈活，處理效果好，可在不增加大量投資的條件下，實(shí)現(xiàn)深度除磷脫氮目的。通過合理設(shè)計(jì)可使CASS工藝中產(chǎn)生的剩余污泥同時(shí)得到部分穩(wěn)定，故無需設(shè)置單獨(dú)的污泥消化系統(tǒng)，因此整個(gè)污水站的工藝流程非常簡單。l 工程投資低。因無需初沉池及二沉池（CASS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)中無需設(shè)置如傳統(tǒng)活性污泥法中連接曝氣池與二沉池的所有連接管道。l 工藝系
29、統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用低。由于污泥回流比較低（通常為日平均流量的20%，且無其它內(nèi)回流系統(tǒng)）以及無需攪拌能耗，故節(jié)省大量能耗，另外通過實(shí)現(xiàn)深度反硝化可以回收氧量，應(yīng)用污泥耗氧速率控制技術(shù)嚴(yán)格控制溶解氧水平，故系統(tǒng)可最大程度地降低能耗和運(yùn)行費(fèi)用。l CASS工藝的一個(gè)重要特點(diǎn)是所有的活性污泥在任何時(shí)間都處于一個(gè)反應(yīng)池中，能保證有機(jī)物的降解、硝化等生物處理過程的正常進(jìn)行。在設(shè)有二沉池的活性污泥法系統(tǒng)中，在雨季及峰值流量時(shí)，一定數(shù)量的活性污泥將被轉(zhuǎn)移到二沉池中，曝氣池污泥量減少，對硝化作用產(chǎn)生較大影響。l 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。l 具有很大的抗沖擊負(fù)荷能力，能有效地控制污泥
30、膨脹和絲狀微生物的生長，系統(tǒng)具有很高的工藝穩(wěn)定性。通過選擇器可以自動(dòng)抑制絲狀污泥和微生物的增殖。系統(tǒng)具有抗有機(jī)和水力沖擊能力，不會(huì)產(chǎn)生如傳統(tǒng)活性污泥法中在水力沖擊時(shí)活性污泥轉(zhuǎn)移到二沉池中或隨出水流失的現(xiàn)象。故NH3N的處理效果不會(huì)受到影響。l 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。l 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，其生物處理部分的占地一般僅為連續(xù)流A2/O工藝的5060%，故可節(jié)省大量土地，在地價(jià)較貴時(shí)，可明顯降低投資費(fèi)用。由于采用模塊式布置方式，故系統(tǒng)擴(kuò)建極其方便。l 可最大程度地降低對周圍環(huán)境的影響
31、。鼓風(fēng)機(jī)采取集中的噪聲控制措施，另外，由于該工藝系統(tǒng)占地少、結(jié)構(gòu)緊湊，因此污水站的建造對周圍環(huán)境的影響將降到最低程度。近20年來，由于SBR工藝的低造價(jià)和高效率，在世界各國得到廣泛應(yīng)用，各種類型的SBR工藝都有上百座污水處理廠投入運(yùn)行，充分顯示出SBR工藝的魅力。不同類型的SBR工藝有不同的特點(diǎn)，因而也就有不同的適應(yīng)性，為了恰當(dāng)?shù)剡x用最適合各種具體情況的工藝有必要弄清它們的特點(diǎn)和性能。下面表4.2列出各種SBR工藝的基本情況和性能對比。表4.2 各種SBR工藝的基本情況和性能對比表工藝 類型項(xiàng)目常規(guī)SBRICEASDAT-IATCASS三溝式氧化溝UNITANK池型矩形池分隔為預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)
32、區(qū)DAT和IAT串聯(lián)分隔為選擇區(qū)和主反應(yīng)區(qū)三溝組合三池組合進(jìn)水間歇連續(xù)連續(xù)連續(xù)連續(xù)連續(xù)曝氣間歇間歇DAT連續(xù)IAT間歇間歇中溝連續(xù)邊溝間歇中池連續(xù)邊池間歇沉淀靜態(tài)半靜態(tài)半靜態(tài)靜態(tài)半靜態(tài)半靜態(tài)排水間歇間歇間歇間歇連續(xù)連續(xù)周期/h484634888容積利用率/%50505866.75060505060污泥回流無無200%400%20%30%無無運(yùn)行水位水位變化12m水位變化11.5m水位變化50年無較少輕削弱從比較表中可以看出，鋼筋混凝土管自重較大，運(yùn)輸難度大，施工成本高，而雙壁波紋管則自重較輕，運(yùn)費(fèi)較低，安裝方便。從目前農(nóng)村污水處理工程使用排水管道管材的情況看，由于污水水量小，地形復(fù)雜，采用鋼筋
33、混凝土管運(yùn)輸不方便，反而會(huì)大大增加工程造價(jià)，因此目前大部分采用雙壁波紋管。從安全、可靠、方便的角度出發(fā)，本工程污水干管管材選用雙壁波紋管。2. 管徑計(jì)算根據(jù)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，為避免管道堵塞，當(dāng)污水上游管段的設(shè)計(jì)流量很少，計(jì)算出管徑較小時(shí)，應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定一個(gè)允許的最小管徑。如按計(jì)算確定的管徑小于最小管徑時(shí)，應(yīng)采用規(guī)范規(guī)定的污水管道的最小管徑，見下表。 污水管道的最小管徑及坡度管道位置最小管徑/mm最小設(shè)計(jì)坡度/室內(nèi)排出管100在街坊和廠區(qū)下150、2004在街道下300、400、5003根據(jù)本次污水站設(shè)計(jì)水量小（最大設(shè)計(jì)水量為30m3/d），計(jì)算出的管徑小于最小管徑，本方案推薦在街坊和廠區(qū)下
34、的污水主管網(wǎng)，采用DN200的雙壁波紋管排水管，最小設(shè)計(jì)坡度為3；設(shè)計(jì)坡度根據(jù)排水標(biāo)高確定，確保管道不堵塞。為防止管道壁因地面活荷載而受到破壞，車行道下的污水管道最小覆土厚度一般不宜小于0.7m。原建設(shè)有合流制管網(wǎng)系統(tǒng)，采用DN600鋼筋混凝土管。如需重新建設(shè)分流制管網(wǎng)，需重新建設(shè)越250米DN200的雙壁波紋管。3. 化糞池設(shè)計(jì)本項(xiàng)目兩棟辦公樓兩側(cè)共分布2個(gè)廁所，分別設(shè)計(jì)兩座化糞池，化糞池采用一體型玻璃鋼設(shè)備地埋，總計(jì)4座。按水量選擇2m3池容。4. 其他附屬構(gòu)筑物設(shè)計(jì)食堂污水設(shè)計(jì)隔油池一座，洗車污水設(shè)置沉砂池1座。均為一體型玻璃鋼設(shè)備地埋。5. 結(jié)論及建議本項(xiàng)目原建設(shè)有雨污合流制管網(wǎng)，但未
35、建設(shè)化糞池、隔油池及沉砂池等前端設(shè)施，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，新建管網(wǎng)需開挖硬化路面及綠化草地，且管道穿越地段牽涉周邊建筑物地基及地下管線（如電纜、光纜、自來水管等），施工影響較大，施工難度高。故本方案將繼續(xù)采用原有排水系統(tǒng)。不新建分流制管網(wǎng)，在終端處理設(shè)施建設(shè)上考慮雨水流量及超越管道。在利用原有管網(wǎng)的基礎(chǔ)上，為避免管網(wǎng)堵塞及有利于后續(xù)處理的原則下，新建化糞池、隔油池、沉砂池等預(yù)處理附屬設(shè)施。第四章 效益及成本分析4.1 社會(huì)效益和環(huán)境效益污水處理工程是一項(xiàng)保護(hù)環(huán)境、建設(shè)文明衛(wèi)生城市，為子孫后代造福的公用事業(yè)工程，其效益主要表現(xiàn)為社會(huì)效益。本工程實(shí)施后，可有效地解決水污染問題，為社會(huì)服務(wù)，提高衛(wèi)生水
36、平，保護(hù)人民身體健康，保護(hù)鎮(zhèn)區(qū)美麗的自然風(fēng)景。同時(shí)，該項(xiàng)目的建設(shè)，可改善投資環(huán)境，使當(dāng)?shù)夭粫?huì)再因水污染而影響發(fā)展，吸引更多的外商投資，促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，本工程是把當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)成為風(fēng)景優(yōu)美、經(jīng)濟(jì)繁榮、社會(huì)穩(wěn)定、生活方便的文明衛(wèi)生城市的至關(guān)重要的基礎(chǔ)設(shè)施，可見，其社會(huì)效益是顯著的。污水站建成投產(chǎn)后，其環(huán)境效益也是顯著的：按日處理15噸污水計(jì)。據(jù)估算，工程投資后可減少污染負(fù)荷：BOD5 ：1.4噸/年COD：2.3噸/年SS：1.4噸/年氨氮：0.15噸/年4.2 經(jīng)濟(jì)效益作為基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其本身并不產(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)效益，其效益主要體現(xiàn)在環(huán)境效益和社會(huì)效益。污水處理站的建設(shè)運(yùn)行通過改善人居
37、環(huán)境，提高環(huán)境質(zhì)量水平，改善附近河流的水質(zhì)，避免和減輕污水排放對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及其國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所造成的經(jīng)濟(jì)損失等所產(chǎn)生的間接經(jīng)濟(jì)效益將是巨大的。體現(xiàn)在：有利于改善投資環(huán)境、吸引外資、發(fā)展城市經(jīng)濟(jì)；增加農(nóng)漁業(yè)的產(chǎn)量；提高農(nóng)副產(chǎn)品和工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，減少城市自來水廠凈化處理成本等方面?？梢灶A(yù)計(jì)，污水處理站工程必將對當(dāng)?shù)厝嗣竦奈镔|(zhì)和文化生活水平的提高起到很大的作用，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮巨大的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)國務(wù)院建設(shè)部關(guān)于征收排水設(shè)施有償費(fèi)用的暫行規(guī)定中的有關(guān)條例，參照有關(guān)城市的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本工程的實(shí)際情況，通過收取治理費(fèi)，使本工程具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。本工程雖無顯著的直接投資效益，但是，其投資的間接經(jīng)濟(jì)效益較為重要，主要是通過減少污水污染對社會(huì)造成的經(jīng)濟(jì)損失而體現(xiàn)出來，其表現(xiàn)形式如下：（1）工業(yè)企業(yè)方面：可減少各工業(yè)企業(yè)分散進(jìn)行污水處理所增加的投資和運(yùn)行管理費(fèi)，減輕企業(yè)負(fù)擔(dān)；（2）城市供水方面：水廠源水受到污染后，會(huì)增加給水處理的費(fèi)用（如增加投氯量等）；（3）農(nóng)、牧、漁業(yè)方面：水污染可能造成糧食作物、畜產(chǎn)品、水產(chǎn)品的產(chǎn)量下降，造成經(jīng)濟(jì)損失；（4）人體健康方面：水污染會(huì)造成人的發(fā)病率上升，醫(yī)療保健費(fèi)用增加，勞動(dòng)生產(chǎn)率下降。4.3 運(yùn)行成
xx碼頭生活污水處理工程方案設(shè)計(jì).doc
