松江東部地區(qū)污水處理廠畢業(yè)設計(含計算書)

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1、 第一章．設 計 總 說 明 1.工程概況 XX東部地區(qū)污水處理廠建設場地為一直邊梯形地塊，其尺寸為：底邊350m，上邊300m，高300m。北側(cè)民強路為主要通道，東側(cè)為規(guī)劃路，南側(cè)為北泖涇，西側(cè)為規(guī)劃路。場地內(nèi)地面基本平整，為一般閑置農(nóng)田，無拆遷內(nèi)容。地面標高3.8～4.2m范圍之內(nèi)。進水管由場地西北角接入，進水管管徑為1350，管低標高-1.5m，管道充滿度0.70。 污水處理處理量7.5104m3/d。設計進水濃度與出水水質(zhì)標準見下表。 表1 設計進水濃度 項目 pH CODcr BOD5 SS NH3- N TKN TP (mg/L) (mg/L)

2、(mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) 指標值 6～9 500 250 220 25 35 4.5 (注：污水除生活污水外還可能含有各種行業(yè)的工業(yè)廢水，重污染與特種污染行業(yè)的廢水已經(jīng)處理達到《污水排入城市下水道水質(zhì)標準》(CJ 18-86)的有關規(guī)定。) 表2 出水水質(zhì)標準 項目 pH CODcr BOD5 SS NH3- N TN TP (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) 指標值 6～9 60 20 20 8 15 1.0 3.設計原則 1. 貫徹國家關于

3、環(huán)境保護的基本國策，執(zhí)行國家的相關法規(guī)、政策、規(guī)范和標準； 2. 污水處理廠作為環(huán)保工程，設計中盡量減少污水處理廠本身對環(huán)境的負面影響，如氣味、噪音、固體廢棄物等； 3. 污水處理工藝的選擇必須根據(jù)原水水質(zhì)與水量，受納水體的環(huán)境容量與利用情況，綜合考慮南通市的實際情況，通過經(jīng)濟技術比較優(yōu)先采用低能耗、低運行費用、低基建費用、占地少、操作管理方便成熟的處理工藝； 4. 積極慎重地采用經(jīng)過鑒定或?qū)嵺`證明是行之有效的新技術、新工藝、新材料和新設備。污水處理廠出水水質(zhì)達到國家和地方現(xiàn)行的有關規(guī)定； 5. 污水處理設備、儀表選用首先立足于國內(nèi)，對目前暫不能生產(chǎn)或質(zhì)量尚未過關的部分產(chǎn)品考慮適當

4、引進； 6. 污水廠總平面布置力求緊湊，土方平衡，減少占地和投資費用； 7. 以人為本，充分考慮便于污水廠運行管理的措施； 8. 污水廠的勞動組織、勞動定員、環(huán)境保護和安全衛(wèi)生均嚴格按照國家和地方的有關規(guī)定； 9. 污水處理產(chǎn)生的污泥，其處理和處置的工藝按污泥量、污泥性質(zhì)，根據(jù)國情和當?shù)氐淖匀画h(huán)境以及農(nóng)業(yè)、園林業(yè)的可利用條件、衛(wèi)生填埋等因素綜合考慮確定； 10. 污泥處理應因地制宜采取經(jīng)濟合理的方法進行穩(wěn)定化處理。 4.工藝簡介 根據(jù)XX東部地區(qū)污水處理廠的污水水質(zhì)、要求的處理標準以及處理后排放時對污水水質(zhì)的要求，XX東部地區(qū)污水處理廠污水處理工藝采用MSBR工藝的主體二級處理工

5、藝。 5.工藝特點 該工藝的主要特點是： 1. 為了防止硝酸鹽影響厭氧池中的磷釋放，在污泥進入?yún)捬醭刂霸O置了預缺氧池,依靠內(nèi)碳源反硝化去除污泥中的硝酸鹽,好氧池后續(xù)的兩個序批反應池，將其中之一作為沉淀池使用時,通過特殊的配水及中間碟板構造形式，使該序批池可對好氧池的混合液進行接觸絮凝沉淀作用，而且不會使系統(tǒng)污泥在該池中過度積累，另一個序批池則進行缺氧、好氧序批反應。 2. MSBR 的總體特點是借助大流量低揚程過墻式回流泵、空氣控制出水堰及表面攪拌器等設備，使各處理功能區(qū)可以有機地組合在一起,配上自動控制系統(tǒng)，各反應區(qū)域相互協(xié)調(diào),功能上相互促進,使靈活集約化的設計理念得以實現(xiàn)。

6、3. MSBR 系統(tǒng)始終保持滿水位、恒水位運行,得以在較小的體積內(nèi)保持高的去除率。與傳統(tǒng)A2/ O 工藝相比，MSBR 系統(tǒng)各單元(包括序批池) 合建為一體化處理構筑物，省略了各構筑物間的聯(lián)絡管道,既便于平面布置，又減小了整個處理流程的水頭損失，降低了工程造價。 4. 系統(tǒng)運行過程中在沉淀區(qū)沒有污泥回流,從而降低了沉淀區(qū)的水力及懸浮物固體負荷，減少了沉淀體積;反應和沉淀的交替運行避免了任何的老化污泥及反硝化污泥的上浮，穩(wěn)定了污泥性質(zhì),排出的剩余污泥濃度比一般工藝要高許多(中試及實際運行數(shù)據(jù)測得污泥含固率> 2 %) ，可降低污泥處理的費用。 5. MSBR 系統(tǒng)的高度一體化，所以混合液回流

7、和污泥回流系統(tǒng)的揚程僅需克服相鄰池體的水位差，采用攪拌推進式過墻回流泵則大大降低了回流系統(tǒng)的造價及運行能耗。 6. MSBR 系統(tǒng)的攪拌目前都采用浮筒式表面攪拌器，在有效攪拌的同時不會形成液面的劇烈更替，降低了空氣的表面復氧率，保證了較為絕對的厭氧或缺氧條件。 7. 序批池采用空氣堰控制出水，控制靈活，可有效防止表面浮渣及其他懸浮固體進入出水管道，出水懸浮固體量的降低是保證較低的磷酸鹽濃度的重要前提。 8. 污泥進入?yún)捬醭刂坝幸粋€濃縮和預反硝化過程,濃縮過程保證了在較小的污泥回流量下厭氧池內(nèi)有足夠的污泥濃度,增加了厭氧池的實際水力停留時間,同時減少了對進水的稀釋,相當于提高了反應物的濃

8、度,從而增加了反應速率。 9. 原水直接進入?yún)捬醭?易降解有機物及在厭氧條件下產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸優(yōu)先供給聚磷菌使用。相對于厭氧池污泥濃度而言,提高厭氧池的揮發(fā)性脂肪酸的濃度更有利于保證聚磷菌的磷釋放,從而提高系統(tǒng)的除磷效果。 10. MSBR系統(tǒng)完全自動化控制，運行管理簡單，通過對各階段時間長短進行調(diào)節(jié)，可實現(xiàn)不同進水水質(zhì)的處理要求。 工藝流程如下： 技術經(jīng)濟指標 工程總投資：7000萬元(污水處理廠內(nèi)投資，不含征地費)。 噸頓水運行成本：0.50元/t 關鍵詞 城市污水處理廠；MSBR；脫磷除氮； General Statement of Design Design t

9、ask The construction place of Songjiang East Area Wastewater Treatment Plant is a Rtechelon,down side is 350m,up side 300m,hight is 300m.Mingqiang Road in the north is the primary 1 road,in the east is Wuming Road,in the south is Wuchu Road and Beimao river is in the west. Flow of wastewater is 7.

10、5103 m3/d.The quality of inflow and out flow is as followed. Table1 designed inflow concentration item pH CODcr BOD5 SS NH3- N TKN TP (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) indicate 6～9 500 250 220 25 35 4.5 Table2 designed outflow concentration item pH CODcr BOD5 S

11、S NH3- N TN TP (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) indicate 6～9 60 20 20 8 15 1.0 Design Principle 1 Implement the national policy of environmental protection, relevant policy, regulations and state-level norm and standard. 2 As a environment-friendly project. The waste

12、water treatment plant tries to minimize its negative effect on the environment such as unpleasant odor, noise, solid wastewater, etc. 3 The treatment processes are to be choosed according to the influent character and the environmental capacity and using situation of accepting water body. Alte

13、rnative designs are to be compared regarding some economic and technological index, and priority is to be given to the alternative design with widely-used technology, lower energy consumption, less operation expenses , less investment for infrastructure construction, more convenience for management

14、& operation. 4 New technology, process, material and equipment proven to be effective and efficient are to be used cautiously. The effulent quality should meet the current state and local standard. 5 The priority of the Equipments and instruments selection is given to the domestic products. The p

15、roducts which can’t be produced or meet the quality standard should be introduced cautiously 6 The planning of the treatment plant should be compact considering the earthwork balance to reduce occupation of land and investment cost. 7 The design should have full consideration for the people and

16、staffs. Measures should be taken to make the management & operation more convenient. 8 Work organization , laboring, environmental protection hygiene and security of the treatment plant should be carried out strictly based upon the relevant state and local regulations. 9 The treatment and dispos

17、al processes of sludge produced in the wastewater treatment should be chosen according to the volume and characteristics, state situation, local natural environment, the using condition of local agriculture and forestation, safe landfill and other factors. 10 The stabilization processes of the slud

18、ge should be carried out in the most economically feasible way according to the local situation. Introduction of the Process According to the Songjiang the eastern region of the sewage treatment plant effluent water quality, treatment standards and requirements of the treatment of sewage water dis

19、charge at the request of the eastern part of Songjiang sewage treatment plant sewage treatment process used MSBR of the two main treatment process. Process are as follows: Process Characteristic The process is the main features: 1. Nitrate in order to prevent the impact of anaerobic pool of ph

20、osphorus released in anaerobic sludge into the pool before setting a pre-hypoxia pool, relying on the carbon sludge denitrification removal of nitrate, the two follow-up aerobic pool A sequencing batch tank, one of which will be used as a sedimentation tank, through a special allocation of water and

21、 plate tectonic plates form the middle, so that the sequencing batch of aerobic Chi Chi can contact the mixture of precipitation flocculation, and will not The system of sludge in the excessive accumulation of the pool, another pool sequencing batch were carried out in the lack of oxygen, aerobic se

22、quencing batch reaction. 2. MSBR the general characteristics of the large flow of low-head with a wall-back pumps, air control and surface water weir blender, and other equipment to enable the processing zone can be organically combined, coupled with automatic control system, the regional response

23、coordination , The function of each other and the flexibility of the design concept of concentration can be realized. 3. MSBR system to always maintain full water levels, constant running water, to a lesser volume to maintain a high removal rate. With the traditional A2 / O process compared to, MSB

24、R system unit (including the sequencing batch pool) for the construction of structures dealing with integration, omitted the contact between the structures of the pipeline, both for the layout, reducing the entire processes of the head Loss and reduce the construction cost. 4. The system is running

25、 in the course of precipitation in the area did not return sludge, thereby reducing the area of water and sediment suspension of solid load, a decrease of precipitation volume; reaction sediments and the turn of the operation to avoid any sludge and the aging of the floating sludge denitrification A

26、nd stable nature of the sludge, from the remaining sludge concentration higher than the average of many (in the test and the actual operation of the data measured sludge containing solid rate of> 2%), can reduce the cost of sludge disposal. 5. MSBR highly integrated system, so the mixture of slu

27、dge and returning back the lift system only to overcome the water level in the adjacent pool of poor, by mixing a wall push-back pump will greatly reduce the cost of returning the system and energy consumption. 6. MSBR system of mixing the current use of surface floats blender, stir in the effectiv

28、e and will not create the dramatic change of surface, reducing the surface of the air-oxygen rate, the absolute guarantee that a more anaerobic or hypoxic conditions. 7. Sequencing Batch weir pool using air control water, control flexible and can be effective in preventing the surface drosses and o

29、ther suspended solids into the water pipes, water reduce the amount of suspended solids is to ensure that low concentrations of an important prerequisite for phosphate. 8. Anaerobic sludge into the pool before a pre-enrichment and denitrification process of enrichment process to ensure the sludge t

30、o a lesser flow of anaerobic sludge tanks have enough concentration, an increase of the actual anaerobic pond HRT, At the same time reduce the dilution of the water, equivalent to improve the response of concentration, thus increasing the reaction rate. 9. Anaerobic raw water directly into the pool

31、, easily degradable organic matter and under anaerobic conditions of the VFA-priority supply of phosphorus use. Comparing with the anaerobic pond sludge concentration, raising anaerobic pool of volatile fatty acids more conducive to ensure that the concentration of phosphorus-phosphate release, ther

32、eby enhancing the effect of phosphorus. 10. MSBR fully automated control system, operation and management simple, through the various stages to regulate the length of time, can achieve different quality of the water treatment requirements. The Economical and technological index Total Investment:7

33、0,000,000RMB(Sewage treatment plant investment, excluding land acquisition costs) Operating Cost: 0.50RMB/m3wastewater Keywords ： municipal wastewater treatment Plant; MSBR; removal of nitrogen and phosphores 第二章.設 計 計 算 書 第一部分.設計說明 1.概述 1.1 項目概況 XX區(qū)位于上海市西南部，黃浦江中上游，距上海市中心區(qū)39公里、虹

34、橋國際機場25公里、浦東國際機場68公里，是上海西南的重要門戶。滬杭鐵路、滬杭高速公路、滬青平高速公路、同三國道等干線，形成縱橫交錯的道路交通網(wǎng)。 由于該區(qū)優(yōu)越的地理位置，加之市區(qū)與浦東開發(fā)的輻射作用，近年來在加速基礎設施建設和招商引資方面取得了很大成就。經(jīng)濟迅速發(fā)展，大量企業(yè)投資落戶，城鎮(zhèn)居民生活水平提高，使得該區(qū)城市污水和工業(yè)廢水排放量日益增多。 大部分污、廢水未經(jīng)處理任意排放，區(qū)內(nèi)河道水質(zhì)已受到不同程度的污染，環(huán)境問題日益突出。水體污染不僅影響到該區(qū)的投資環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展，更重要的是，由于XX東部地區(qū)地處黃浦江水源保護區(qū)的特殊地理位置，使得該區(qū)水污染問題隨時會影響到全市居民的飲水質(zhì)量

35、。因此，盡快建設XX東部地區(qū)污水處理系統(tǒng)勢在必行。 根據(jù)XX地區(qū)總體排水規(guī)劃，XX東部地區(qū)獨立構成一個區(qū)域性污水處理排放系統(tǒng)。XX東部的三鎮(zhèn)一區(qū)(即新橋鎮(zhèn)、車墩鎮(zhèn)、華陽鎮(zhèn)及XX工業(yè)開發(fā)區(qū))已鋪設排水管網(wǎng)，本工程項目是建造一個污水處理廠，來處理上述排水管網(wǎng)收集的污、廢水。 1.2 工程范圍和設計內(nèi)容 XX區(qū)新橋鎮(zhèn)、車墩鎮(zhèn)、華陽鎮(zhèn)及XX工業(yè)開發(fā)區(qū)(以下簡稱三鎮(zhèn)一區(qū))經(jīng)排水管網(wǎng)收集的生活污水及部分工業(yè)廢水。工程范圍包括： (1) 污水處理廠工藝系統(tǒng) (2) 污泥處理系統(tǒng) 1.2.1 設計內(nèi)容 污水處理廠： (1) 廠區(qū)總平面布置與高程布置； (2) 廠區(qū)工藝管線(污水、污泥、空氣、

36、加藥)設計、給水、雨水、排水管線設計； (3) 進水泵房、鼓風機房、污泥脫水間等工藝建筑物工藝設計； (4) 格柵間、沉砂池、配水井、生化處理構筑物、污泥處理構筑物的工藝設計； (5) 污水處理廠勞動定員、投資估算； (6) 運行成本分析與工程效益分析； (7) 污水處理廠實施方案與調(diào)試計劃 1.3 區(qū)域社會經(jīng)濟狀況與自然條件 1.3.1 區(qū)域社會經(jīng)濟狀況(?) XX區(qū)位于上海市西南部，黃浦江中上游，距上海市中心區(qū)39公里、虹橋國際機場25公里、浦東國際機場68公里，是上海西南的重要門戶。XX地理位置優(yōu)越，水陸交通發(fā)達。滬杭高速公路、滬杭鐵路復線和黃浦江貫穿全區(qū)，公路網(wǎng)四通八

37、達，交通便捷；區(qū)內(nèi)有3個千噸級水運碼頭。 XX是國際資本投入的高密度地區(qū)之一。至2003年底，已累計批準53個國家和地區(qū)的投資企業(yè)2300多家，合同外資82.67億美元。XX是外商投資產(chǎn)出的高回報地區(qū)之一全區(qū)工業(yè)銷售的75%以上、工業(yè)固定資產(chǎn)投入的43%以上、出口創(chuàng)匯99%以上都來自外資企業(yè)。2003年進出口總額達到125.01億美元，其中出口72.34億美元。XX也是上海經(jīng)濟發(fā)展的高增長地區(qū)之一從1990年到2003年，XX國內(nèi)生產(chǎn)總值年均遞增23.8%，工業(yè)總產(chǎn)值遞增29.7%，財政收入年均遞增27.9%。2003年全區(qū)GDP達到252.51億元，財政收入57.92億元，增幅名列上海各區(qū)

38、縣前列。 上海市XX工業(yè)區(qū)是經(jīng)上海市人民政府批準成立的上海首家市級工業(yè)區(qū)，位于上海市西南，千年古城XX的東西兩翼。區(qū)內(nèi)水、電、通訊等“七通一平”基礎設施齊全，至2004年6月，進區(qū)外資項目已達400多家，項目總投資超過60億美元。在XX工業(yè)區(qū)落戶的企業(yè)中85%已經(jīng)建成投產(chǎn)，且經(jīng)濟效益良好。在XX工業(yè)區(qū)投資的企業(yè)中，有國際著名跨國公司60多家，其中列入世界500強國際知名公司的有40余家。 1.3.2 區(qū)域自然條件 A. 地貌 本工程位于上海XX區(qū)東部，地處長江三角洲平原，地勢平坦，地面高程約為3.0－4.2m左右。 B. 氣象 本區(qū)屬亞熱帶氣候，雨量充沛、日照充足、四季分明、溫和濕

39、潤、無霜期長，風向有明顯的季節(jié)性變化：6月中旬至7月上旬為梅雨期，梅雨過后西南風盛行，高溫干燥，形成伏旱；8月下旬至9月上旬多臺風和暴雨；秋季時有連陰雨；冬春季則偶有寒潮侵襲。主要氣候特征值如下： 年平均氣溫 15.7℃ 最熱月(七月份)平均氣溫 27.4℃ 最冷月(一月份)平均氣溫 3.3℃ 極端最高氣溫(1993年7月) 38.2℃ 極端最低氣溫(1993年12月) -10.4℃ 夏季平均氣壓

40、 1005.3mbar 年最多風向及其頻率 ESE10 年平均風速 3.4m/s 瞬時最大風速 27m/s 年平均降水量 1143mm 年最大降水量(1991年) 1630.7mm 年最小降水量(1978年) 552.9mm 實測最大一日暴雨 161.5mm 實測最大三日暴雨

41、 288.9mm 實測最大七日暴雨 320.9mm 年平均蒸發(fā)量： 1287mm 年平均無霜期： 218d 年平均相對濕度： 80％ C. 水文 XX東部地區(qū)屬于黃浦江流域，內(nèi)河水網(wǎng)地帶，水位變化不大，無潮汐影響。區(qū)內(nèi)主要水體有六磊塘、北泖涇和渝塘河。 a 六磊塘水位： 多年平均水位(吳淞)(1923﹣1998年) 3.05m 最高水位(1991年7月2日)

42、 4.99m 最低水位(1934年8月6日) 1.92m b 北泖涇水位： 多年平均水位(吳淞)(1923﹣1998年) 3.05m 最高水位(1991年7月2日) 4.99m 最低水位(1934年8月6日) 1.92m D. 地質(zhì) 根據(jù)污水處理廠工程地質(zhì)勘查報告，該地區(qū)為長江中下游沖積平原，主要為第四紀沖積(淤積)的粘性土，砂性土地層。由于地勢低下，江、河、湖、海水位較高，地下水埋深很淺，土地處于高度漬水狀態(tài)。一般土層較厚，結(jié)構較好。 E. 地震 本地區(qū)地震設防烈度為6度。

43、 2.項目設計準則及技術指標 2.1設計規(guī)模 (1) 污水處理： 7.5104m3/d，總變化系數(shù)1.28，設計流量9.6104m3/d 2.2設計原則 (1) 結(jié)合水質(zhì)特點和擬建場地的具體情況，在確保功能可靠、工藝成熟的基礎上盡量采用先進技術以減少工程造價和降低運行費用； (2) 盡量采用運行穩(wěn)定、操作管理方便的污水處理工藝； (3) 注意新工藝、新技術、新設備和新材料的應用，盡量運用四新以降低造價及減少運行成本； (4) 實現(xiàn)自動化操作以減輕工人的勞動強度； (5) 盡量避免與消除二次污染。 2.3設計依據(jù) (1) 德國ATV標準 (2) 上海市《污水綜合排放標準》

44、(DB31/199-1997) (3) 國家《室外排水設計規(guī)范》(GBJ50014-2006) (4) 國家《給水排水工程結(jié)構設計規(guī)范》(GBJ69-84) (5) 國家《給水排水構筑物施工及驗收規(guī)范》(GBJ141-90) (6) 國家《工業(yè)自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范》(GBJ93-86) (7) XX東部地區(qū)污水處理與回用處理場地平面圖 2.4技術標準 2.4.1設計進水濃度與出水水質(zhì)標準 根據(jù)《上海XX東部地區(qū)環(huán)境評價報告》及現(xiàn)有XX污水處理廠的進水水質(zhì)情況，結(jié)合對本地區(qū)工業(yè)企業(yè)排污情況的調(diào)查分析，擬建處理廠的進水水質(zhì)指標確定如下表；根據(jù)《污水綜合排放標準》（DB31/

45、199-1997），同時結(jié)合《上海XX東部地區(qū)水污染控制工程環(huán)境評價報告書》有關水體環(huán)境容量分析和水質(zhì)影響預測，本污水處理廠出水水質(zhì)指標執(zhí)行一級標準，總磷執(zhí)行二級標準，具體設計指標如下表。 表1-1 設計進水濃度 項目 pH CODcr BOD5 SS NH3- N TKN TP (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) 指標值 6～9 500 250 220 25 35 4.5 表1-2 出水水質(zhì)標準 項目 pH CODcr BOD5 SS NH3- N TN TP (mg/L

46、) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) (mg/L) 指標值 6～9 60 20 20 8 15 1.0 2.4.2工藝設計要求 工藝設計滿足國家《室外排水設計規(guī)范》(GB50014-2006)的有關要求。 2.4.3圖紙表達 滿足《總圖制圖標準》(GBJ103-87)、《房屋建筑制圖統(tǒng)一標準》(GBJ1-86) 及《給水排水制圖標準》(GBJ106-87)的有關規(guī)定。 2.5設計要求 2.5.1出水排入北泖涇，最終進入黃浦江上游： 2.5.2核心工藝必須具有成熟經(jīng)驗，新工藝必須有可靠的理論依據(jù)和實驗根據(jù)； 2.5.3機修僅考慮

47、小修，大修考慮社會化處理； 2.5.4考慮較完整的廠內(nèi)的各輔助建筑物。 2.6工程條件 2.6.1地形地貌(見總說明) 2.6.2氣象： (同上海地區(qū)，詳見《給水排水設計手冊》第一冊) 2.6.3水文： 河道底標高-1.50m，不通航。常水位2.50m，最高閘控水位3.80m。 2.6.4地質(zhì)： 地基承載力8噸/m2。 2.6.5動力： 進電電壓10千伏，雙電源進廠。 2.6.6給水排水： 供水壓力1.5kg/cm2，給水管口徑DN200mm，由民強路引入；廠區(qū)污水自行處理，雨水直接排入河道。 2.6.7交通運輸： 廠區(qū)主通道為民強路，次要通道為東側(cè)為無名路。

48、2.6.8預算定額及材料價格參照上海市標準。 2.7經(jīng)濟投資及人員標準 2.7.1總投資控制數(shù) 7000萬元(污水處理廠內(nèi)投資，不含征地費)。 2.7.2要求達到的技術水平與經(jīng)濟效益 污水處理成本≯0.50元/噸，其他主要關技術經(jīng)濟指標不低于同類項目。 2.7.3勞動定員 勞動定員≯50人。 3.工藝設計 3.1處理工藝流程方案比較 污水處理工藝，應根據(jù)原水水質(zhì)、排放標準要求、污水處理廠的規(guī)模，結(jié)合當?shù)刈匀缓蜕鐣?jīng)濟等條件綜合分析確定。 目前，隨著對脫氮除磷要求的提高，發(fā)展出了多種多樣的脫氮除磷工藝。有機污染物仍以好氧生物降解為主；生物除磷的基本環(huán)境要求是為聚磷菌的釋磷提

49、供既無分子態(tài)氧（O2），又無化合態(tài)氧（NOX-）的厭氧環(huán)境條件；生物脫氮的基本環(huán)境條件是為反硝化菌提供無分子態(tài)氧或低分子態(tài)氧（O2），但具備化合態(tài)氧（NOX-）和一定的有機物濃度的缺氧環(huán)境條件。上述厭氧和缺氧環(huán)境條件既可以在不同的空間條件上實現(xiàn)，也可在同一構筑物內(nèi)在不同的時間段上實現(xiàn)。 用于城市污水處理具有一定脫氮除磷效果的污水處理工藝可分為兩大類：一類為按空間進行分割連續(xù)流活性污泥法，另一類是按時間進行分割的間歇式活性污泥法。 按空間分割的連續(xù)流活性污泥法，是指各種功能在不同空間（不同池子）內(nèi)完成。目前較成熟的工藝有A2/O法、AB法和氧化溝法。按時間分割的間歇性活性污泥法又稱序批式活

50、性污泥法，近幾年來已發(fā)展出多種改良型，主要有：傳統(tǒng)SBR法、CASS法、MSBR法等。 3.1.1選擇原則 (1) 結(jié)合水質(zhì)特點和擬建場地的具體情況，在確保功能可靠、工藝成熟的基礎上盡量采用先進技術以減少工程造價和降低運行費用； (2) 盡量采用運行穩(wěn)定、操作管理方便的污水處理工藝； (3) 盡量采用新技術、新工藝、新設備和新材料以降低造價和運行成本； (4) 實現(xiàn)自動化操作以減輕工人的勞動強度； (5) 盡量避免與消除二次污染。 3.1.2備選方案 根據(jù)國內(nèi)污水廠主要采用的工藝及運行效果，考慮采用改良型A2/O工藝、奧貝爾氧化溝、MSBR工藝，就三種工藝方案的流程、設計參數(shù)、

51、主要工藝尺寸、設備選型、工程投資和操作管理等方面進行比較說明。 A. 改良型A2/O工藝 ① 工藝流程 圖1-1 A2/O工藝流程圖 ② 工藝機理及特點 傳統(tǒng)A2/O工藝為了使系統(tǒng)維持在較低的污泥負荷下運行，以確保硝化過程的完成，則要求回流比較高，這樣系統(tǒng)硝化作用良好；但回流污泥卻將大量硝酸鹽帶回厭氧池，使得厭氧段硝酸鹽濃度過高，反硝化菌會以有機物為碳源進行反硝化，待脫氮完全后才開始磷的厭氧釋放，這就使得厭氧段進行磷的厭氧釋放的有效容積大為減少，從而使得除磷效果較差。 表1-4 A2/O工藝主要設備一覽表 序 號 名稱 型號 主要參數(shù) 數(shù)量 單 位 一 進水

52、泵房 1 潛污泵 350QW1100-10-55 流量1303m3/h 揚程11m 5 套 2 回轉(zhuǎn)式固液分離機 GSHZ1100 B=20mm N=2.2kW，α=70 2 臺 3 螺旋壓榨機 SLY300/9 螺距300mm N=2.2kW 1 臺 二 沉砂池 1 回轉(zhuǎn)式固液分離機 GSHZ 1500 B=5mm N=3Kw α=70 2 臺 2 螺旋壓榨機 SLY300/9 螺距300mm N=2.2kW 1 臺 3 螺旋除砂機 1 套 4

53、 吸砂泵 1 套 三 A2/O反應池 1 微孔曝氣器 RAUBIOON 4 套 2 潛水攪拌機 QD-4 N=4Kw 轉(zhuǎn)速39r/min 24 臺 四 鼓風機房 1 離心鼓風機 C100-1.7 流量100m3/min H=7000mmH2O N=166kW 4 臺 五 剩余污泥、回流污泥泵房 1 污泥回流泵 S2158 流量365m3/h 揚程6m 3 套 2 剩余污泥泵 S1 024C 流量37m3/h 揚程5.7m 2 套 六 二沉池

54、 1 單管吸泥機 ZXX-1-40 直徑40m，N=0.75kW 4 套 七 污泥濃縮脫水機房 1 帶式濃縮壓榨 過 濾 機 DNY-3000 帶寬3000mm N=5.5kW 5 臺 該工藝在傳統(tǒng)A2/O工藝的厭氧池之前設置回流污泥反硝化池，來自二沉池的回流污泥和10%左右的進水進入該池(另90%左右的進水直接進入?yún)捬醭?，停留時間為20～30分鐘，微生物利用10%進水中的有機物作碳源進行反硝化，將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮氣排出，大大的減少了進入?yún)捬醭氐南鯌B(tài)氮量，因此能夠充分發(fā)揮聚磷菌的作用，提高厭氧池磷的釋放和好氧池磷的吸收速度，消除硝態(tài)氮對厭

55、氧池放磷的不利影響，保證除磷效果。 厭氧池內(nèi)污水中的可生物降解有機物在厭氧發(fā)酵細菌的作用下轉(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。而聚磷菌在厭氧的不利條件下將其體內(nèi)存儲的聚磷酸鹽分解，所釋放的能量部分可供好氧的聚磷菌在厭氧的環(huán)境下維持生存，另一部分能量還可供聚磷菌主動吸收環(huán)境中的VFA類低分子有機物，并以PHB(聚β羥基丁酸)的形式在其體內(nèi)儲存起來。 缺氧池內(nèi)反硝化菌利用污水中的有機物作碳源對好氧區(qū)回流混合液中帶入的大量NO3--N、NO2--N進行反硝化，生成N2釋放到空氣中，達到同時降解BOD5和脫氮的目的。 好氧池內(nèi)聚磷菌將儲存于體內(nèi)的PHB進行好氧分解并釋放出大量能

56、量供聚磷菌增殖，部分供其主動吸收污水中的磷酸鹽，以聚磷的形式積聚于體內(nèi)，大量有機物被微生物降解，BOD5濃度下降；有機氮被氨化繼而被硝化；NH3-N由于被氧化而濃度降低，NO3--N濃度升高。 該工藝在厭氧、好氧、缺氧交替運行下，通過不同種類生物菌群的有機配合，能同時具備去除有機物、脫氮除磷的功能。SVI<100,不易發(fā)生污泥膨脹，且由于含有大量聚磷菌，污泥含磷量可以達到6%（干重）以上。 ③ 主要處理構筑物設計 a. A2/O生物反應池 共4座反應池，每組反應池分3廊道，每廊道寬9m，總長度54.5m，有效水深6米。主要設計參數(shù)：污泥負荷0.29kgBOD5/(kgMLVSSdd),

57、污泥濃度4500mg/L，污泥回流比60%，混和液回流比200%，泥齡9.8d。 b. 二沉池 采用幅流式沉淀池，表面負荷0.8m3/(m2h),直徑Φ40m，沉淀時間4h，池周邊水深4.0m，總高6.45m。 ④ 主要設備選型見表1-4 B. 厭氧+氧化溝工藝 ① 工藝流程 圖1-2 厭氧+氧化溝工藝流程圖 ② 工藝機理 奧貝爾氧化溝由三個同心橢圓形溝道組成，污水由外溝道進入，與回流污泥混合后，由外溝道進入中間溝道再進入內(nèi)溝道，在各溝道內(nèi)循環(huán)達數(shù)十到數(shù)百次，最后經(jīng)中心島的可調(diào)堰流出，至二次沉淀池。奧貝爾氧化溝平面布置圖見圖1-3。 圖1-3 奧貝爾氧化溝平面布置圖

58、 由于奧貝爾氧化溝無法實現(xiàn)嚴格的厭氧條件，故在氧化溝前設置厭氧池，進行磷的厭氧釋放。奧貝爾氧化溝的外溝道中溶解氧控制趨于0.0mg/L,可以高效地完成碳源的氧化和硝化、反硝化作用；中間溝道溶解氧控制趨于1.0mg/L，作為“擺動溝道”，繼續(xù)氧化第一溝尚未氧化完全的有機構和硝化脫氮作用;經(jīng)第一、二溝的生物氧化后，絕大部分的有機物和氨氮得到去除;內(nèi)溝道溶解氧控制趨于2.0mg/L，以保證有機物和氨氮有較高的去除率，并實現(xiàn)磷的過量吸收。 由于外溝道溶解氧平均值很低，絕大部分區(qū)域DO為0.0mg/L，所以，氧傳遞作用是在缺氧條件下進行的，氧傳遞效率有所提高，有一定的節(jié)能效果。內(nèi)溝道作為最終出水的把

59、關，一般應保持較高的溶解氧，但內(nèi)溝道容積最小，能耗相對較低。中溝道起到互補調(diào)節(jié)作用，提高了運行的可靠性和可控性。奧貝爾氧化溝獨特的構造和機理，使之以較節(jié)能的方式獲得穩(wěn)定的處理效果。 奧貝爾氧化溝具有較高的脫氮功能，在外溝道形成交替的耗氧和大區(qū)域的缺氧環(huán)境，較高程度地發(fā)生通時硝化反硝化。 奧貝爾氧化溝具有推流式和完全混合式兩種流態(tài)的優(yōu)點。對于每個溝道內(nèi)來講，混和液的流態(tài)基本為完全混合式，具有較強的抗沖擊負荷能力；對于三個溝道來講，溝道與溝道之間的流態(tài)為推流式，有著不同的溶解濃度和污泥負荷，兼有多溝道串聯(lián)的特性，有利于難降解有機物的去除，并可減少污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生。 由于有機懸浮物能夠在氧化

60、溝內(nèi)達到好氧穩(wěn)定的程度，因此可以不設初沉池； 氧化溝緩沖能力較強污水可不設調(diào)節(jié)池或設較小的調(diào)節(jié)池；限制了溝內(nèi)絲狀菌的過量繁殖，從而有效地防止了污泥膨脹，促成污泥良好的沉降性能，也使溝內(nèi)得以維持較高的污泥濃度。由于泥齡較長，污泥量少，這樣污泥處理費用較低；奧貝爾氧化溝工藝處理效果好，運行穩(wěn)定，操作控制靈活、方便，不僅對有機物有較高的去除率，TN的去除率亦超過90%；且具有很強的抗高濃度廢水沖擊負荷能力。 但氧化溝工藝占地面積較大，這一特點應根據(jù)當?shù)厍闆r作為重要考慮因素。 ③ 主要處理構筑物計算 a. 厭氧池 厭氧池停留時間2h，容積5833m3。 b. 奧貝爾氧化溝 共設立4座氧化溝

61、，直線長度11.75m，有效水深4m，內(nèi)溝、中溝、外溝寬度分別為8米，8米，9米，中心島半徑2.3m。主要設計參數(shù)：污泥濃度5000mg/L，污泥回流比60%，水力停留時間16.11h，其中缺氧區(qū)5.81h，好氧區(qū)10.3h，泥齡35d。 c. 二沉池 采用幅流式沉淀池，表面負荷0.8m3/(m2h),直徑Φ40m，沉淀時間4h，池周邊水深4.0m，總高6.45m。 表1-5 奧貝爾氧化溝工藝主要設備一覽表 序 號 名 稱 型 號 主要參數(shù) 數(shù)量 單位 一 進水泵房 1 潛污泵 350QW1100-10-55 流量1303m3/

62、h 揚程11m 4 套 2 回轉(zhuǎn)式固液分離機 GSHZ1100 B=20mm N=2.2kW α=70 2 臺 二 沉砂池 1 回轉(zhuǎn)式格柵 HF1500 B=5mm N=3Kw α=70 2 臺 2 螺旋壓榨機 SLY300/9 螺距300mm N=2.2kW 1 臺 3 螺旋除砂機 1 套 4 吸砂泵 1 套 三 氧化溝 1 轉(zhuǎn)碟式曝氣機 TZD 轉(zhuǎn)速56-65min 充氧效率 3.35kgO2/(kWh) 12 套

63、四 二沉池 1 單管吸泥機 ZXX-1-40 直徑40m，N=0.75kW 4 套 五 污泥濃縮脫水機房 1 帶式壓濾機 N-PD31 帶寬3100mm 污泥處理量 25-60m3/min 2 套 ④ 主要設備選型 奧貝爾氧化溝工藝所需主要設備見表1-5。 C. MSBR工藝 ① 工藝流程 MSBR工藝流程見圖1-4。 ② 工藝機理 MSBR(Modified Sequencing Batch Reactor)是改良式序列間歇反應器,是C.Q.Yang等人根據(jù)SBR技術特點,結(jié)合傳統(tǒng)活性污泥法技術,研究開發(fā)的一種更為理想的

64、污水處理系統(tǒng)。 根據(jù)目前普遍接受的 Comeau 等人提出的生物除磷理論 :在厭氧條件下 ,活性污泥中的聚磷微生物將細胞內(nèi)的聚磷水解為正磷酸鹽釋放到胞外 ,以(此為能量吸收污水中的易降解有機物 如:揮發(fā)性脂肪酸 ,VFA) ,并將其合成為聚β羥基丁酸（ PHB）儲存在體內(nèi)。在好氧條件下 ,聚磷微生物以游離氧作為電子受體氧化胞內(nèi)儲存的PHB,利用反應產(chǎn)生的能量從污水中過量攝取磷并合成為聚磷酸鹽儲存于胞內(nèi) ,微生物好氧攝取的磷遠大于厭氧釋放的磷 ,通過排放剩余污泥實現(xiàn)除磷。MSBR系統(tǒng)對除磷脫氮具有良好的效果和穩(wěn)定性（如同 A /O 除磷脫氮系統(tǒng)相比）,這是由其工藝特點決定的。根據(jù) MSBR系統(tǒng)

65、的工藝流程 ,在空間和時間上可以認為系統(tǒng)是按照以下方式進行的:原污水→厭氧→好氧→缺氧→好氧→混合液回流 （或沉淀出水）。 這種運行方式相當于兩級A/O系統(tǒng)的串聯(lián) ,對除磷十分有利: ①聚磷微生物經(jīng)過厭氧釋磷后直接進入生化效率較高的好氧環(huán)境 ,聚磷微生物在厭氧池形成的吸磷動力可以充分地得以利用;而在 A /O系統(tǒng)中 ,厭氧釋磷后要先經(jīng)過生化效率較低的缺氧階段再到好氧階段 ,會使在厭氧環(huán)境中形成的吸磷動力有所損失。②系統(tǒng)中的污泥 排放的剩余污泥除外 可以全部完整地經(jīng)過厭氧-好氧環(huán)境 ,完成磷的厭氧釋放和好氧吸收過程,使系統(tǒng)的除磷效率得以提高;而A /O 系統(tǒng)存在混合液回流 ,這部分污泥未經(jīng)過厭

66、氧狀態(tài),會降低除磷效率。③全部污泥完整地經(jīng)過厭氧Ο好氧環(huán)境 ,有助于污泥中聚磷微生物的增長富集。④系統(tǒng)的回流污泥經(jīng)過了脫氮處理 ,消除了 NO - N 的干擾 ,使聚磷微生物能夠在絕對厭氧環(huán)境中進行聚磷的水解和釋放。 從系統(tǒng)的運行方式可以看出 ,脫氮作用是通過后置反硝化完成的。但污水經(jīng)過了厭氧、好氧階段的反應 ,有機物濃度已大為降低 ,反硝化作用所需的有機碳源是如何滿足的呢 ? 傳統(tǒng)的反硝化理論顯然難以圓滿解釋這一問題 ,我們有理由得出這樣的結(jié)論:微生物是利用細胞內(nèi)儲存的有機物進行了反硝化 ,即內(nèi)碳源反硝化。利用內(nèi)碳源進行反硝化具有很多優(yōu)點:可以取消前置反硝化常見的內(nèi)回流系統(tǒng) ,降低能耗 ,使系統(tǒng)的運行更為合理;另外還無需添加碳源。 圖1-4 MSBR工藝流程圖 表1-6 MSBR工藝主要設備一覽表 序號 名 稱 型 號 主要參數(shù) 數(shù)量 單位 一 進水泵房 1 潛污泵 350QW1100-10-55 流量1100m3/h 揚程10m 5 套 2 格柵除污機