某新建污水厂工艺设计说明(DOC 41页)

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1、4.5污水处理方案4.5.1污水处理工艺选择原则城镇污水处理厂工程建设和运行一般耗资较大，且受到多种因素的制约和影响。污水处理工艺方案的优化对确保污水处理站的运行性能及降低费用至关重要。本工程在选择污水处理工艺时应遵循以下原则：（1）符合国家有关环境保护的政策，符合国家有关法规、规范和标准；（2）符合乡镇实际情况；（3）根据进水水量、水质特点和出水水质标准的要求，采用国内外成熟可靠、先进高效、经济合理的处理工艺，确保出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级A排放标准限值；（4）根据技术成熟、经济合理、操作运行方便、维修简单的原则进行总体设计和单元构筑物设计，并充

2、分注意节能、力求减少动力消耗，以节约能源、降低处理成本及运行费用；（5）设计中充分考虑环境问题，设计新颖美观、布局合理，并尽量采取措施减少对站区周围环境的影响，合理控制噪声、气味及固体废弃物，防止二次污染。做到噪声低、基本无异味，不影响周围环境；（6）专用设备的选型进行充分比选，寻求性能价格比最优的产品。设备应运行稳定可靠，效率高，管理方便，维护维修工作量小，价格适中；（7）处理工艺运行安全可靠，操作简单，调节灵活，管理方便；尽量考虑自动化，以提高管理水平，减少人员编制；（8）工程建设完成后，达到社会效益和环境效益的最佳统一。4.5.2污水处理工艺比选近年来，由于土地利用率越来越高，传统的污水

3、处理工艺单位占地面积的局限性逐渐凸显。而污水处理厂所在乡镇为平原地区，对基本农田的保护严格，征地困难；人员技术能力有限，工程建成后的维护管理水平不高。传统的污水处理工艺对项目的施工进展及后期运行管理均不利。根据工程实际情况及业主意见，为了节省土地和提高空间利用率、方便污水厂建成后的运行管理，针对处理规模较小的污水处理厂，本报告拟对现阶段国内应用于中小城镇污水处理项目较成功的几种污水处理工艺进行全面分析。1、MBR一体化工艺MBR一体化技术是膜分离技术与生物技术有机结合的新型污、废水处理技术。它利用膜分离组件将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住，省掉二沉池。因此，活性污泥浓度可以大大提高

4、，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应和降解。常规好氧MBR 工艺能耗较大，运行费用较高，在工程应用上受到了一定程度的制约。一种新型膜生物反应器一体化组合式EIC-MBR反应器，首次提出并成功开发应用了兼性MBR工艺、气化除磷技术等，在技术上取得了四个方面的成功，即成功建立兼氧环境、成功实现有机污泥近零排放、成功实现污水气化除磷、成功实现同步脱氮。改良型EIC-MBR污水处理工艺兼顾了常规污水处理工艺所具有的对COD，BOD，SS，TN，TP等主要污染物的去除功能，同时还对出水细菌、病原微生物等有明显的隔离功能。EIC-MBR污泥以兼性厌

5、氧菌为主，有机物的降解主要是通过形成较高浓度的污泥在兼性厌氧性菌作用下完成的。大分子有机污染物是被逐步降解为小分子有机物，最终氧化分解为二氧化碳和水等稳定的无机物质。由于兼性厌氧菌的生成不需要溶解氧的保证，所以降低了动力消耗。曝气的主要作用是对膜丝进行冲刷、震荡，同时产生的溶解氧正好被用来氧化部分小分子有机物和维持出水的溶解氧值。兼性MBR技术在实现污水处理回用的同时，实现了有机污泥的大幅度减量，可实现基本无有机剩余污泥排放，成功解决了剩余污泥处置难题。2、CASS工艺CASS法是在间歇式活性污泥法（SBR法）的基础上演变而来的，它是在CASS反应池前部设置了生物选择区，后部设置了可升降的自动

6、滗水装置。其工作过程可分为曝气、沉淀和排水三个阶段，周期循环进行。污水连续进入预反应区，经过隔墙底部进入主反应区，在保证供氧的条件下，使有机物被池中的微生物降解。根据进水水质可对运行参数进行调整。CASS工艺分预反应区和主反应区。在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，这对进水水质、水量、pH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，同时对丝状菌的生长起到抑制作用，可有效防止污泥膨胀；随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程。CASS工艺集反应、沉淀、排水、功能于一体，污染物的降解在时间上是一个推流过程，而微生物则处于好氧、缺氧

7、、厌氧周期性变化之中，从而达到对污染物去除作用，同时还具有较好的脱氮、除磷功能。经过模拟试验研究，CASS工艺已成功应用于生活污水、食品废水、制药废水的治理，并取得了良好的处理效果。CASS工艺流程图如图：格栅沉砂池CASS池调节池进水 出水图4-1 CASS工艺流程图CASS法主要缺点为：设备闲置率较高，因采用降堰排水，水头损失大；由于自动化程度高，故对操作人员的素质要求也高。3、IBR工艺IBR 生物处理工艺是一种集厌氧、兼氧、好氧反应及沉淀于一体的连续进水、连续出水的周期循环活性污泥法。它同时兼具按空间分割的连续流活性污泥法及按时间进行分割的间歇性活性污泥法的优点，与按空间分割的连续流活

8、性污泥法相比，省去了污泥回流环节，因而节省运行能耗及减少处理设施及投资；与按时间分割的间歇流活性污泥法相比，具备连续进出水的特点，省去了滗水器，增加了处理设施的利用效率。按该工艺设计的反应池利用设置于池底的三相分离器实现单池连续进、出水，间歇曝气。通过调节曝停比营造出污水在反应池中的多级 A/A/O 状态，使污水在反应池中处于最佳状态的脱 N 除 P 工况，以最大限度地去除 N 和 P。在工艺运行过程中，曝停比可根据进水水质、水量、温度、季节的情况进行调节，从而实现最佳量曝气，系统节能的目的。污水处理系统配置的集中自控系统可以根据原污水水质，灵活地控制 IBR 的运行模式，在保证出水水质的前提

9、下，使工艺的能量消耗最小化。IBR工艺是针对我国城镇污水有机物负荷较低、氮和磷浓度较高的特点，特别研发的低能耗脱氮除磷先进技术。IBR工艺目前是城镇污水处理诸工艺中运行费用低、处理效果好的工艺技术。IBR工艺目前在长江以南地区逐步得到广泛利用。IBR工艺流程图如图：格栅沉砂池IBR调节池进水 出水图4-2 IBR工艺流程图4、BL水循环处理工艺BL水循环处理工艺（又称BL生化处理工艺）是在常规活性污泥工艺的基础上通过结构优化而产生的一种新型工艺。其主要优化点为导流生化池内安装了可调式双面导流系统，通过导流装置将普通活性污泥法的生化池与二沉池进行有机组合，形成了曝气区、二沉区一体化组合，回流污泥

10、通过BL导流装置，强制沉淀池的活性污泥回流，完成曝气与沉淀、污泥回流循环的污水处理过程。由于BL生化处理池的特殊组合结构和导流装置的特殊构造，沉淀池为变截面，混合液自下而上流过沉淀池，形成流速从大到小的变流速流态，因而，在沉淀区的某深度形成活性污泥悬浮层，由此形成了对混合液的过滤和网捕作用，促使了沉淀区分离的活性污泥颗粒趋大、密度趋高。再通过强制导流装置气体提升，使回流污泥进一步相互碰撞，形成较紧密的污泥颗粒，因而增加了导流生化池的优质活性污泥浓度（可达6000mg/L），提高了导流生化池的处理效率。好氧微生物颗粒优势：常规活性污泥法其微生物絮体尺寸小、比重轻，密度与水接近，在1.002g/m

11、L1.003g/mL 之间，导致其沉降速度很慢，使得污水处理厂沉淀池的占地面积大。针对这一问题，国内外专家学者就利用调控微生物聚集性能实现微生 物絮体向颗粒的转变进行了一系列的研究，由此发现，好氧微生物颗粒与活性污泥絮状体相比，具有密实的颗粒结构、优异的沉降性能、较高浓度的污泥持留；多样性的微生物种群，强大的生物截留能力，从而使得系统的处理能力大大提高。这些优点反映在主体工艺上主要体现在：极好 的泥水分离效果，较高的反应器单位体积处理能力，能够承受较大的冲击负荷，使得污水处理厂的占地面积减小。BL生化处理工艺具有以下优点：（1）用微动力（气提）实现了污泥混合液可控回流，并不破坏絮状污泥的活性。

12、（2）用强制导流装置取代污泥回流管线，不用机械传送回流污泥混合液。（3）在导流生化池内用污泥收集装置实现了剩余污泥有组织排放并提高污水处理效果。另外，BL生化处理工艺在曝气区的污泥浓度高，污泥粒径相对较大，因而改变了液相粘滞系数，氧压力梯度降低，在污泥颗粒内部形成缺氧区，并形成亚硝化、硝化菌、反硝化菌共存的环境，其脱氮机理与生物膜法类似，具有同程/短程脱氮的功能。根据有关资料报道，与全程硝化反硝化相比，短程硝化反硝化具有如下的优点：（1）硝化阶段可减少25%左右的需氧量，降低了能耗。（2）反硝化阶段可减少40%左右的有机碳源，降低了运行费用，对许多COD/TN比值偏低废水（如焦化和石化废水及垃

13、圾填埋渗滤液等）的生物脱氮处理，短程硝化反硝化显然具有重要的现实意义。（3）反应时间缩短，反应器容积可减少3040%左右。（4）具有较高的反硝化速率，比全程高63%左右。（5）污泥产量降低（硝化过程可减少33%35%左右，反硝化过程可减少55%左右）。（6）减少了投碱量。2011年12月由西安建筑科技大学环境与市政工程学院的袁林江教授做的BL导流生化池（武汉碧蓝环境工程有限公司）净化垃圾渗滤液的实验报告）中不同时期污泥的生物相可以看出，经过驯养，污泥絮体较大，易凝聚，原生动物种类较多。中国科技大学化学与材料科学学院教授俞汉青发表的好氧微生物颗粒技术研究与实践表明与微生物絮体相比，微生物颗粒主要

14、有以下四个方面的优点：相对结实的微观结构；优异的沉淀性能；较高浓度的污泥持留；多样性的微生物种群。这些优点反映在工艺上主要体现在：极好的泥水分离效果，较高的反应器单位体积处理能力，能够承受较大的冲击负荷，使得污水厂的占地面积减小。三峡库区宜昌市平湖污水厂及水田坝污水处理厂工程采用BL水循环处理工艺设计并进行试点建设，2008年7月通过了湖北省发改委、建设厅、环保厅组织的中国市政工程中南设计研究总院有限公司、武汉市政工程设计研究院有限责任公司的专家验收，根据环保部门对该厂运行八年多的长期监测数据表明，各项出水指标稳定达到国家标准城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）中的一级标准。

15、陕西省宝鸡市眉县污水厂原采用CASS工艺于2009年投入运行，最大处理能力1.5万m3/d，由于进厂污染物浓度远高于设计浓度，按原有的池体设计及实际进水水质，CASS池将受池容限制，无法保证氨氮等主要污染物的有效去除。再者提标扩容改造面临着土地紧张、资金困难、技术瓶颈等一系列问题，经多方工艺比选及专家评审论证，该项目采用BL水循环处理工艺提标改造，原四组CASS池仅改造三组就能满足设计规模1.5万m3/d。初步设计于2013年通过宝鸡市发展和改革委员会批复（宝市发改投资发2013958号）。该方案在原有污水厂池体结构基础上改造后，比采用原CASS工艺改扩建节省工程投资1656万元、占地面积省1

16、5亩、人员编制方面少8人。现项目改造工程已于2013年底已完工，出水经检测稳定达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A标准。汉中市江北垃圾填埋场渗滤液处理工程于2012年10月13日由陕西省发展和改革委员会陕发改规划20121738号批复，采用“物化除氨+BL导流生化工艺+膜处理”组合工艺，设计出水水质达到生活垃圾填埋场污染物控制标准（GB16889-2008）标准。项目占地6亩，建设规模为200m3/d，于2013年年底建设完工并转入调试和运行工作，出水稳定达到排放标准。根据上面对目前常用的具有除磷脱氮功能的污水处理工艺所作的综述可以看出，各种污水处理工艺都有其适用

17、性及优缺点。从实际运行情况分析，撇除进水水质的影响，各种工艺的处理效果相差不大，主要差别在与流程是否复杂、运行是否稳定、抗冲击负荷的能力大小、维护管理是否简便、工程造价及运行费用高低、占地面积多少等方面。该9个污水处理厂设计规模为不大，为节约用地面积，初步拟定了IBR工艺和BL水循环处理工艺两种工艺在工艺方案技术、经济方面进行了详细的比较。具体详见下表所示。表4-11 工艺方案技术比较表评比项目内容含义方案一BL水循环处理工艺方案二IBR工艺一、技术可行性工艺特点脱氮除磷效率高，处理效果稳定。采用鼓风机供气，微孔曝气器曝气氧利用率高，运行能耗省。生物脱氮除磷效率高，处理效果稳定。采用射流曝气器

18、。二、水质目标出水水质出水水质满足排放标准的要求能满足排放标准要求能满足排放标准要求，主要采用生物脱氮除磷，需投加碳源。对外界条件变化气温、水温、水质、水量变化对出水水质影响程度采用化学除磷，对外界环境变化及冲击负荷适应能力强需根据进水的TP调整运行方式，如加药，对外界环境变化及冲击负荷适应能力较弱。三、经济性能污水处理厂用地不设二沉池及污泥泵房，厂区占地面积较省。采用模块式建设，近远期衔接好，厂区总平面布置能够较好地适应厂区用地形状，工艺流程顺畅。不设二沉池及污泥泵房，厂区占地面积较省。工艺流程顺畅。工程投资工艺流程简单，中小型污水处理厂投资省工艺流程简单，中小型污水处理厂投资省运行成本采用

19、微孔鼓风曝气，供氧设备动力效率较高，污泥回流采用气体式，由于同程、短程，产泥量和需氧量较少，管路水头损失较低，能耗较低。采用射流曝气器，供氧设备动力效率较不高，能耗较高。四、运行管理条件运转操作运转操作方便性工艺运行控制由PLC进行控制，操作管理方便。根据BL导流生化池中的溶解氧浓度，通过变频器调整鼓风机的电机转速，已达到节能目的。工艺运行控制由PLC进行控制，需设置调节曝停比，已达到节能目的。运行复杂，需根据不同的水量，调整曝停比。维护管理设备维修工作量、难易程度曝气设备位于水下，更换检修困难，设备维护管理较简单。出水采用斜板沉淀，维护反冲洗较复杂。曝气设备位于水下，更换检修困难，设备数量较

20、多，维护复杂。五、环境影响噪声臭气的影响噪声臭气等对厂内外环境的影响采取措施后能降低采取措施后能降低剩余污泥污泥量的多少及稳定程度剩余污泥量相对较少，除磷脱氮工艺污泥稳定性较好，影响小。剩余污泥量相对较多，除磷脱氮工艺污泥稳定性较好，影响小。表4-12 工艺方案经济比较表（以1500吨/天为例）工艺方案项目单位方案一BL水循环处理工艺方案二IBR工艺备注污水处理厂年用电量万度/年12.7717.52单位吨水耗电量度/m30.240.32吨水电费元/m30.1320.176电价0.55元/度吨水药耗元/m30.0670.072吨水人工元/m30.0890.0892人单位直接运行成本元/m30.2

21、880.337占地亩3.04.5污水厂人员编制人22干污泥量剩余污泥kg/d157.84290建设期年1.01.0适应性承受污水冲击负荷性能强承受污水冲击负荷性能强工艺流程简单简单成熟性工艺运行成熟工艺运行成熟管理维护简单稍复杂处理效果较好较好维护工作量较小较大对自控系统的要求一般较大抗冲击负荷和稳定性较强较强出水标准一级A一级A表4-13 工艺原理优缺点比较表 工艺方案项目方案一BL水循环处理工艺方案二IBR工艺工工艺优点1、将普通活性污泥法的生化池与二沉池进行有机组合，形成了曝气区、二沉区一体化组合，节省用地。2、通过BL导流生化池和导流装置的结构和水力、物理学特征，在导流池内形成高浓度颗

22、粒污泥，达到同程和短程脱氮功能。3、用气提方式实现了污水混合液可控回流，具有优质颗粒污泥选择功能，并不破坏颗粒污泥结构及活性。4、用导流装置特性取代污泥回流管线,形成回流污泥混合液。5、硝化阶段可减少25%左右的需氧量，降低了能耗。反硝化阶段可减少40%左右的有机碳源，降低了运行费用。6、污泥产量降低（硝化过程可减少33%35%左右，反硝化过程可减少55%左右）。7、强化生物脱氮和化学除磷，使之出水稳定。1、集厌氧、兼氧、好氧反应及沉淀于一体的连续进、出水、间歇曝气的周期循环活性污泥法，占地省。2、配备激波传质器、潜水搅拌器和潜污泵形成射流曝气，机电设备少。3、在工艺运行过程中，曝停比可根据进

23、水水质、水量、温度、季节的情况进行调节，从而实现最佳量曝气，系统节能的目的。工工艺缺点1、气提回流技术控制要求较高。1、通过连续进水、间歇曝气形成A/A/O状态，在曝气时，消耗BOD（碳源），停止曝气时，DO不足，好氧菌暂时休眠，COD升高，加之连续进水把COD抬高，COD形成锯齿形变化，造成出水水质不稳定。2、该工艺供氧方式采用自吸式射流曝气，能耗高，动力效率为1.8 kgO2/(kW.h)。3、利用浅层斜板沉淀作为沉淀单元，由于连续出水，造成沉淀单元DO高，形成二次挂膜，容易定期脱落，造成出水SS、COD和色度升高，出水不稳定。4、工艺池型较复杂，施工质量对工艺影响较大。由上表可见，两种工

24、艺处理效果均较好，出水水质均能满足设计要求。IBR工艺处理流程简单，但能耗大，运行成本高，运行管理复杂。BL水循环处理工艺，池体结构较简单，处理效果好，耐冲击负荷能力强，出水水质稳定，污泥产量少，可根据进水水质的变化及出水水质要求，灵活调整运行方式和气体污泥回流量；对自控系统的要求一般，系统可靠性好，维护工作量少。因此，综合一次投资、常年运行费用、占地面积及出水稳定性等指标，BL水循环处理工艺较合理和经济。同时，采用BL水循环处理工艺，设计上可通过灵活调整运行方式和气体污泥回流量，更好地适应进出水水质的变化。考虑到目前该工艺在三峡和丹江口库区已有成功运行的经验，故本工程建议污水处理厂处理工艺采

25、用BL水循环处理工艺。4.5.3污水处理效果分析本项目主要构筑物处理效果分析如下：（1）格栅格栅是污水处理站第一道处理设施，其中粗格栅可去除大尺寸的漂浮物和悬浮物，并尽量去除不利于后续处理过程中的杂物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，使之正常运行。之后通过调节池进入细格栅，进一步拦截小的悬浮物。格栅对BOD5、COD处理作用不明显，对SS有一定的去除，去除率为10%20%。（2）调节池调节进水水质水量，减少对后续处理构筑物的冲击。（3）沉砂池沉砂池是设在污水处理厂生化构筑物之前的泥水分离的设施。分离的沉淀物质多为颗粒较大的砂子，沉淀物质比重较大，无机成分高，含水量低。沉砂池对BOD5和COD

26、的去除效果不明显，对SS有一定的去除效果，去除率大约为25%左右。（4）BL导流池BL生化处理的主要优化点为BL生化处理池内安装了可调式双面导流系统，通过强制导流装置将普通活性污泥法的生化池与二沉池进行有机组合，形成了曝气区、二沉区一体化组合，回流污泥通过强制导流装置，强制沉淀池的活性污泥回流，完成曝气与沉淀、污泥循环内回流的污水处理过程。（5）集泥井为了对污泥有效地、经济地进一步处理，须先进行收集浓缩。浓缩后的污泥含水率一般为9597%。污泥浓缩中所排出的污泥水含有大量有机物质，一般混入原污水一起处理；不能直接排放，以免污染环境。4.6污泥处理方案我国大中型城市污水处理厂常规的污泥处理工艺为

27、剩余污泥浓缩消化脱水最终处置，而小城镇污水处理厂的污泥通常采用好氧消化和稳定化后，直接浓缩脱水处理。污泥经浓缩、机械脱水后，含水率一般可达75%-80%左右，泥饼外运填埋，或用作农用肥料（无毒和无重金属污染）或林用营养土。如果脱水污泥中有毒、有害物质超过农用标准，就要考虑污泥的卫生填埋、污泥干化或污泥焚烧技术。4.6.1污泥处理的目的在污水处理过程中将产生一定量的剩余污泥，如不加以妥善处理和处置，将对堆放和排放区周围环境造成严重的二次污染，因此对污水处理站排出的剩余污泥进行妥善的处理和处置是污水处理站建设的重要内容。污泥处理和处置的主要目的是稳定化、减量化、无害化、资源化：（1）稳定化：通过处

28、理使污泥稳定化，降低污泥中有机物的含量，使其最终处置时污泥不再发生进一步腐败，从而避免二次污染；（2）减量化：减少污泥最终处置前的体积，以降低污泥后续处理和最终处理费用；（3）无害化：减少污泥中的有害物质，达到污泥的无害化和卫生化；（4）资源化：在处理污泥的同时达到变害为利、综合利用、保护环境的目的，如产生沼气、堆肥、焚烧发电等。4.6.2污泥处理要求污水生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量较高，且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。污泥处理要求如下：（1）减少有机物，使容易腐化发臭的有机物稳定化；（2）减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；（3）减少污

29、泥中有毒物质；（4）尽量使污泥得到综合利用，减少污泥中有机物，化害为利；（5）因选用生物脱氮降磷工艺，应尽量避免磷的二次污染。4.6.3污泥处理方案目前，污泥处理过程单元主要有浓缩、脱水、消化、干化、卫生填埋、焚烧、综合利用等，一般可以根据污水处理厂的规模、当地环保要求和经济能力、污泥最终处置方式等，对各单元过程进行有机结合。由于本工程为各乡镇污水处理厂，污水处理采用BL水循环处理工艺产生的污泥量很少。本着节省工程投资、降低运行费用、便于管理的原则，不在污水处理厂内进行专门的污泥稳定化处理，而且乡镇污水水质中基本都是生活污水，因此产生的污泥经过污泥浓缩脱水后，经检测符合城镇污水处理厂污泥处置混

30、合填埋用泥质（GB/T23485-2009）标准后运送到垃圾填埋场填埋。污泥处理工艺流程如图4-3所示：沉淀池污泥浓缩脱水垃圾填埋场图4-3 污泥处理工艺流程图4.6.4污泥最终处理方案污水处理所产生的污泥主要是截留的悬浮物质及经过处理后的胶体物质和溶解物质所转化而来的产物。污泥聚集了污水中的污染物，在污水处理站内经过了浓缩、脱水等工序处理后，其含水率在5580%，污泥中还含有有机物、细菌和寄生虫卵，所以必须经过适当处置，以防止二次污染。现在大量未经稳定处理的污泥，已成为污水处理站的沉重负荷，对环境造成极大的威胁。在污水处理的建设中，必须落实好污泥的出路，减少污泥对环境的污染。目前，国内对污水

31、处理站经过处理的污泥处置大都选用卫生填埋或堆肥的处置方法。国外发达国家较多采用焚烧、填埋、堆肥等方法。投海方法处置实质是将污染转移，国际上已不允许。以下就堆肥和卫生填埋法处置污泥进行比选。（1）堆肥处置污泥可以单独进行堆肥处置，也可以与城市垃圾混合堆肥，堆肥产品可作农肥或土壤的改良剂。常用的污泥堆肥方法有以下三种：1）好氧静态堆肥脱水后的泥饼与粗粒的填充料如木屑混合，混合物堆放在填料床上，填料床内设有通风管，用鼓风机强制通风。堆肥过程完成后，将堆料打碎，回收粗粒的填充料再次使用。该法存在的最主要问题是鼓风通气电耗大，运行成本高。2）好氧动态堆肥混合料被堆成长条形，使堆料有足够的表面积，以便进行

32、空气的对流和扩散。也可以如好氧静态堆肥一样，进行强制通风。3）料仓堆肥混合料从堆肥仓的一端进入，向堆肥仓的出料端运动，达到足够的停留时间后离开堆肥仓。采用强制通风，使空气通过堆肥仓。仓式堆肥因填料在仓内停留时间较短，出料中含水率较高，因此出料还须熟化。堆肥处置存在的主要问题为：生产周期长，包括熟化时间在内，一般的静态或动态堆肥需8090天时间；必须严格控制堆肥中的重金属等有害物质，但堆肥过程中重金属无法控制；堆肥价格高，农户对堆肥的认识不足，认为买堆肥不如买化肥，不愿接受堆肥。（2）卫生填埋污泥卫生填埋是把脱水污泥运到卫生填埋厂与城镇垃圾一起，按卫生填埋操作进行处置的工艺。常见的有厌氧和兼氧卫

33、生填埋两种。卫生填埋法处置污泥具有处理量大、投资省、运行费用低、操作简单、管理方便、对污泥适应能力强等优点。但亦具有占地面积大、渗滤液及臭气污染较严重等缺点。迄今为止，卫生填埋法是国内外处理城镇污水处理厂脱水污泥最常用的方法。采用BL水循环处理工艺剩余污泥很少，不但体积减少一大半，而且污泥的性质也很稳定，故不需要再进行消化稳定处理，从而大量节省了占地面积和投资。所以从池体排出的剩余污泥可以直接进入污泥浓缩池进行浓缩，然后采用机械浓缩直接脱水方式即可，不需设消化池。根据上述各种污泥处置方式以及各乡镇所建污水处理厂的规模，采用污泥卫生填埋处置方式比较容易实施，而且较为经济。4.7污水消毒方案4.7

34、.1尾水消毒必要性消毒是水处理中的重要工序，早在2000年6月5日由建设部、国家环境保护总局、科技部联合发出的“关于印发城市污水处理及污染防治技术政策的通知”建城2000124号中规定为保证公共卫生安全，防治传染性疾病传播，城市污水处理设施应设置消毒设施。新排放标准颁布后对污水厂尾水消毒有了更严格的规定，根据出水水质，必须采用适当的消毒方式杀灭污水中含有的大量细菌及病毒。本项目污水处理厂一级A标准出水粪大肠菌群数不得超过103个/L。为了有效地防止水媒性传染病对人们的危害，降低水源的总大肠菌群数，对污水处理厂出水进行消毒是十分必要的。4.7.2尾水消毒技术方案简述消毒方法大体可分为两类：物理方

35、法和化学方法。物理方法主要有加热、冷冻、辐照、紫外线和微波消毒等方法。但目前最常用的还是用化学试剂的化学方法。化学方法是利用各种化学药剂进行消毒，常用的化学消毒剂的化学剂有多种氧化剂（氯、臭氧、溴、碘、高锰酸钾等）、某些重金属离子（银、铜等）及阳离子型表面活性剂等。其中，氯价格便宜，消毒可靠又有成熟经验，是应用最广的消毒剂。但最近人们发现采用加氯消毒也可以引起一些不良的副作用。如废水中含酚一类有机物质时，有可能形成致癌化合物如氯代酚或氯仿等，水中病毒对氯化消毒也有较大的抗性，因此，目前还展开了对其他废水消毒手段的研究，如二氧化氯消毒，紫外线消毒等。在给水处理中，臭氧被认为是可代替氯的有前途的消

36、毒剂。紫外线消毒由于不产生二次污染，已越来越受到广泛重视。4.7.3消毒方案比较 液氯消毒在水溶液中，卤素（包括氯、溴及碘）是非常高效的消毒剂，其中，氯在污水消毒中应用得最为广泛。在标准状况下，氯是一种淡淡的黄绿色的气体，在-34.5,100kPa的情况下，氯以透明的琥珀色的液态形式存在。液氯通常装在钢制的氯瓶中贮存、运输。氯气的比重是空气的2.5倍，而液氯的比重为的1.5倍，液氯蒸发非常快，通常1L液氯可蒸发成450L氯气，换句话说，1kg液氯约蒸发0.31m3氯气。氯溶于水时，会生成次氯酸，次氯酸可以快速进入细胞膜，破坏细胞组织，从而起到杀菌消毒的作用。Cl2+H2O=HOCl+HClHO

37、Cl=H+OCl-当PH值大于8.5时，次氯酸基本上全部离解成氢离子H+和次氯酸根离子OCl-，在PH值小于6.0时，则基本上以次氯酸HOCl形式存在，由于次氯酸根离子OC1-带有电荷，不易扩散进入细胞膜，因而相对于次氯酸HOC1来说，杀菌能力较弱，仅为HOC1的1/8左右。氯作为一种强氧化性消毒剂，由于其杀菌能力强，价格低廉，使用简单，是目前污水消毒中应用最广泛的消毒剂，已经积累了大量的实践经验。氯气消毒自1908年问世以来，随着水质分析技术的不断发展和完善，科学家们对液氯消毒在水处理上的应用重新进行了评估和研究，发现氯气消毒具有以下缺点：氯会与水中腐殖酸类物质反应形成致癌的卤代烃（THMs

38、）；氯会与酚类反应形成肯有怪味的氯酚；氯与水中的氨反应形成消毒效力低的氯胺，而且排入水体后对鱼类有危害；氯在PH值较高时消毒效力大幅度下降；氯长期使用会引起某些微生物的抗曲线性。有鉴于此，人们对其他的代用消毒剂产生了很大兴趣并进行了广泛的研究，其中二氧化氯在最近几年更是引起了人们的极大关注。（2）二氧化氯消毒二氧化氯（C1O2，分子量67.47）是一种黄绿色气体，具有与氯相同的刺激性气味，其沸点为11，凝固点为-59。二氧化氯的气体极不稳定，在空气中浓度为10%时就有可能发生爆炸，在4550时会剧烈分解。二氧化氯的水溶液在较高温度与光照下会生成C1O2与C1O3，因此应在避光低温处存放。二氧化

39、氯溶液浓度在 10g/L 以下时，基本没有爆炸的危险。由上可知，二氧化氯的气体和液体都极不稳定，不能象氯气那样装瓶运输，只能在使用现场临时制备。研究表明，将二氧化氯吸收在含特殊稳定剂（如碳酸钠、硼酸钠及过氧化物）的水溶液中，制成稳定的二氧化氯溶液，浓度在2%5%，该溶液可长期进行贮存，无爆炸的危险，使用也很方便。对消毒剂的评价要综合考虑到杀菌能力与在水中的稳定性。对水处理常用的4种消毒剂（氯、二氧化氯、臭氧、氯氨）而言，从杀菌能力看，臭氧二氧化氯氯氯氨：从稳定性看，氯氨二氧化氯氯臭氧。综合而言，二氧化氯是其中较好的一种消毒剂。与氯不同，二氧化氯的一个重要特点是在碱性条件仍具有很好的杀菌能力。由

40、于二氧化氯不会与氨反应，因此在高pH 值的含氨的系统中可发挥极好的杀菌作用。而且二氧化氯对藻类也具有很好的杀灭作用。（3）紫外消毒紫外线用于水的消毒，具有消毒快捷，不污染水质等优点。因此近年来越来越受到人们的关注。水的紫外线消毒，是通过紫外线对水的照射进行的，是一个光化学过程。光子只有通过系统中分子的定量转化而被吸收后，才能在原子和分子中产生光化学变化。换句话说，若光没有被吸收则无效。当紫外线照射到微生物时，便发生能量的传递和积累，积累结果造成微生物的灭活，从而达到消毒的目的。通常，水消毒用的紫外线灯的中心辐射波长是253.7nm。紫外线消毒器的消毒能力是在额定进水量情况下对水中微生物的杀灭功

41、能。国内在2000年后，陆续有污水处理厂采用紫外线消毒系统。三种常用的消毒技术的优缺点比较见下表。表4-14 消毒方案比较表项 目液氯消毒二氧化氯消毒紫外线消毒消毒效果良好良好优消毒成本低中较高消毒副产物多少无使用安全性较差良优设备投资、运行成本低低高适应的处理规模大、中中、小中、小操作、维护管理较复杂简单简单占地面积大大小4.7.4消毒方案的确定由于九十年代对紫外线核心技术的完善，紫外线消毒技术不仅消毒效率很高，而且消毒运行维护最简单，运行成本较低，每吨水不到0.02元人民币，甚至更低。通过以上几种消毒技术的分析和比较，综合考虑消毒效果、使用的频率、安全性、可靠性、操作管理、二次污染、运行成

42、本、工程投资及占地面积等因素，结合本工程的情况，本工程推荐采用紫外线消毒工艺。4.8除臭方案根据环境空气质量标准（GB3095-2012）的规定，环境空气质量功能区分为两类：一类区为自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区；二类区为城镇规划中确定的居民区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区。城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）规定：根据城镇污水处理厂所在地区的大气环境质量要求和大气污染物治理技术和设施条件，将标准分为三级。位于GB3095一类区的所有（包括现有和新建、改建、扩建）的城镇污水处理厂，执行一级标准。位于GB3095二类区、三类区的城镇污水处理厂分

43、别执行二级标准、三级标准。城镇污水处理厂废气排放标准值见下表。表4-15 厂界（防护带边缘）废气排放最高允许浓度 单位：mg/m3序号控制项目一级标准二级标准三级标准1氨1.01.54.02硫化氢0.030.060.323臭气浓度（无量纲）1020604甲烷（厂区最高体积浓度%）0.51.01.0污水厂的臭气来源主要格栅、沉砂池、调节池和污泥处理设施，由于项目规模较小，臭气量产量有限，且易于产生臭气的构、建筑物均考虑加盖或使用房间封闭。同时，选址多在集镇规划边缘地区，夏季主导风向下游，周边区域地貌开阔有利于臭气浓度降低。因此，本项目不单独设置除臭装置。4.9噪声控制目标声环境质量标准（GB30

44、96-2008）规定，按区域的使用功能特点和环境质量要求，声环境功能区分为以下五种类型：0类声环境功能区：指康复疗养区等特别需要安静的区域。1类声环境功能区：指以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能，需要保持安静的区域。2类声环境功能区：指以商业金融、集市贸易为主要功能，或者居住、商业、工业混杂，需要维护住宅安静的区域。3类声环境功能区：指以工业生产、仓储物流为主要功能，需要防止工业噪声对周围环境产生严重影响的区域。4类声环境功能区：指交通干线两侧一定距离之内，需要防止交通噪声对周围环境产生严重影响的区域，包括4a类和4b类两种类型。表4-16 环境噪声限值 单位：dB(

45、A)声环境功能区类别时段昼间夜间0类50401类55452类60503类65554类4a类70554b类7060工业企业厂界环境噪声排放标准（GB12348-2008）规定如下：表4-17 工业企业厂界环境噪声排放限值 单位：dB(A)边界处声环境功能区类型昼间夜间0类50401类55452类60503类65554类7055根据本项目的污水厂选址位置和污水厂运行的特点，本项目设计厂界处噪声排放标准按声环境功能区2类标准执行。第五章 工程方案设计5.2.5规模1000吨/天污水处理厂工艺设计5.2.5.1设计标准根据污水处理厂进出水质的要求，各乡镇预期处理效果见表5-7、5-8。表5-7预期处理

46、效果表指标BOD5CODSSTNNH3-NTP进水水质（mg/L）10325818621163出水水质（mg/L）105010155（8）0.5去除率90.3%80.6%94.6%28.6%68.8%83.3%5.2.5.2工艺路线工艺流程如图：格栅、沉砂及调节池加药滤布滤池消毒及计量脱水机储泥池污泥干化外运市政污水 好氧区沉淀区强制导流 导流池出水 达标排放 回流污泥 鼓风机房剩余污泥 BL导流池 缺氧区絮凝沉淀区图5-1 1000吨/天BL水循环处理工艺流程图5.2.5.3工艺主要构筑物（1）格栅池进水格栅池是污水处理第一道预处理设施，格栅可去除大尺寸的漂浮物和悬浮物，并尽量去除那些不利于

47、后续处理过程中的杂物。在调节池前设置的格栅渠为矩形渠式钢筋混凝土结构，在渠道内设置1台格栅。格栅机按格栅栅条间距的大小不同，格栅分为粗格栅、中格栅和细格栅3类。按格栅的清渣方法，有人工格栅、机械格栅和水力清除格栅三种。按格栅构造特点不同可分为循环式、弧形、回转式、旋转式、齿耙式和阶梯式等多种形式。回转式、齿耙式机械格栅较其它形式格栅自动化程度高、分离效果好、动力能耗小。且本工程格栅渠地下部分不深，设计推荐使用回转式格栅除污机。1）设计参数设计流量：Qmax2.101000m3/d=2100m3/d格栅设计过栅流速v=0.6-1.0m/s；栅前水深h=0.5m。2）主要工程内容构筑物：格栅渠平面

48、尺寸：BLH=8.000.804.45（m），1座。设备配置：a.回转式格栅除污机：B=600mm，b=5mm，H=4.45m，=75，N=1.1kW，1台。b.闸门：BH=0.60.6m，配手动启闭装置，2台。c.栅渣车，一辆。（2）平流沉砂池常用沉砂池类型主要有：平流式、竖流式、曝气式、旋流式四种形式。曝气沉砂池中曝气作用要消耗能量，对生物脱氮除磷系统的运行存在不良影响；竖流式沉砂池构造复杂、施工难度较大；旋流式沉砂池结构复杂，造价高。平流式沉砂池具有构造简单，处理效果较好的优点，且对处理规模的适应性较好，对于小规模污水处理，便于与其他构筑物合建。因此本项目选用平流沉砂池。1）功能：采用平

49、流沉砂池形式，沉降污水中砂石，确保水泵正常运行。2）设计参数设计流量：Qmax2.101000m3/d=2100m3/d渠道净宽0.8m，砂斗有效容积0.15m3。3）主要构筑物砂斗尺寸 底面0.40.4m，上面0.80.8m，H=0.4m。4）主要设备A、排沙泵1台 Q=10m3/h，H=10m，N=0.75kWB、砂水分离器，Q=20m3/h，N=0.37kw。（3）调节池由于中小城镇污水处理厂的调节池没有专门针对性的设计参数可以套用，针对本项目而言，城镇污水厂设计规模1000m3/d，排水不均匀性较大，应适当的考虑进水具有一定的调节能力，结合小城镇的用水特性，参照小城镇污水处理工程建设标

50、准（建标148-2010）的相关内容，确定调节池调节容积按46小时停留时间设计。本工程设有厂内调节池一座，近年来由于潜污泵具有直接安装在调节池里，不需单独设水泵间，可节省土建费用2040等优点，潜污泵技术发展很快，效率不断提高，应用日益增多。因此，本工程污水泵选用潜污泵。1）设计参数设计规模：1000m3/d停留时间：HRT=4.32h；设备配置：潜水泵按平均流量Q=1000m3/d配置。2）主要工程内容构筑物：调节池平面尺寸：BLH=8.07.57.0（m），1座。调节池有效水深：3.0米调节池有效容积：180m3设备配置：a.潜污泵：Q=25m3/h，H=15.0m，N=2.2kW；3台（

51、2用1备）b. 潜水搅拌机：400mm，n=740rpm，N=0.85kW；1台（配导杆）c. 手动葫芦：T=1t；1台（4）BL导流池BL导流池的土建及设备安装均按平均流量（1000m3/d）进行设计。设计采用1座（2格）BL导流池。1）功能：利用缺氧、好氧、沉淀区和絮凝沉淀区的不同功能，实现去除污水中BOD5、COD、氮、磷等污染物。2）设计参数设计流量： Q总=1000m3/d，共设1座，2格，单格规模500m3/d。污泥负荷：0.09kgBOD5/kgMLSSd污泥浓度：MLSS=4.5g/L总停留时间（好氧和缺氧）：HRT=8.55h污泥龄： 12d有效水深：3.0m单格设计参数缺氧

52、区停留时间：3.02h，单格有效容积63.00m3好氧区停留时间：5.53h，单格有效容积115.20m3沉淀区停留时间:1.30h，表面负荷1.16m3/ m2.h，单格有效容积27.00m3絮凝沉淀区表面负荷：1.93m3/ m2.h。剩余污泥量（1000m3/d）：94.03kg/d最大供气量（1000m3/d）：147.49m3/h（2.46m3/min）3）运行方式缺氧区溶解氧DO控制在0.5mg/L以下；好氧区溶解氧DO控制在2mg/L；絮凝沉淀区通过投加絮凝剂，不易下沉的胶体和细小悬浮物通过絮凝作用去除。4）主要工程内容共设1座BL导流池，每座2格，单格平面内尺寸：15.15m6

53、.0m，有效水深3.0m，总高3.5m。单池分为缺氧区、好氧区、沉淀区与絮凝沉淀区四个部分。安装主要设备如下：缺氧区：伞形搅拌机，功率N=0.75kW，叶轮直径500mm，2台。悬挂式填料：21m2，2套好氧区：采用微孔曝气器供氧，2套，单个出气量2-5m3/hm，氧利用率25，膜片采用硅橡胶膜。潜水污泥泵，共2台（每格1台），单台Q=10m3/h ，H=15m N=1.5kW。强制导流装置，处理水量500m3/d，共2套。沉淀区：污泥收集器，处理水量500m3/d，共2套。絮凝沉淀区：出水堰L=5.4m，2套；沉淀斜板，11m2，2套；管道混合系统DN150,2套。（5）滤布滤池1）原理：待

54、处理水首先进入滤布滤池，水流在压力作用下，从滤片两侧由外向内地通过滤布进行过滤，滤后水由滤框中的小孔及底部的出水槽收集，最后通过出水堰溢流出水。2）功能去除前面絮凝沉淀出水中未能去除的颗粒、胶体物质、悬浮固体、总磷和浊度等，以进一步降低BOD5和CODCr等指标。3）设计参数设计规模为Q=1000m3/d。过滤速度：3-5m3/m2.h冲洗强度：2L/m2.s出水浊度1.5NTU、SS5.0mg/L，4）运行方式24小时连续运行，冲洗周期为1h。5）主要工程内容纤维滤布滤池成套设备，LBH=2.02.03.2m，钢结构，滤布材质采用PE/聚酯纤维，过滤面积10m2，装机功率2.6kW（含反冲洗

55、系统2.2kW和电控系统等）。（6）紫外线消毒及巴士计量槽1）功能：紫外消毒:对污水处理厂的出水进行消毒，杀灭水中的大肠杆菌及致病菌、病毒，达到消毒的目的。计量槽：为了提高污水处理厂的工作效率和运行管理水平，并积累技术资料和运行经验，为今后污水处理厂的设计提供可靠的数据，并根据环保部门的要求，设置计量和在线监测。2）设计参数紫外消毒: 采用成套设备1套，不锈钢，外形尺寸1.7*0.4*0.6， N=420w。计量槽：采用巴氏计量槽，喉道宽度0.152，流量范围1.50-111.0L/s。3）运行方式24小时连续运行。4）主要工程内容计量槽尺寸：8.0*1.0*1.5 m。渠道内安装巴歇尔槽。（

56、7）污泥池1）设计参数设计流量Q=1000m3/d。剩余污泥量：约为11.75m3/d，含水率99.2%，停留时间约16h2）主要工程内容设污泥池1座，平面尺寸BLH=2.02.02.5（m），有效高度2.0m。（8）污泥脱水间及污泥堆棚1）设计参数设计流量Q=1000m3/d。剩余污泥干重94.03kg/d；需浓缩污泥量11.75m3/d，含水率99.2%；脱水后含水率60%，脱水后污泥量为0.24m3/d；絮凝剂（聚丙烯酰胺）投加量：3.0kg/T干固体。2）主要工程内容污泥脱水间面积为：38m2，污泥堆棚16m2。设备配置：a.板框压滤机：过滤面积15m2，N=2.2kW；1台。b.污泥

57、泵：G30-1，Q=5m3/h，P=0.6MPa，N=2.2kW；1台。c.压滤加药机：Q=500L/h，功率N=0.75kW；1套。d.加药泵：Q=240L/h，P=0.6MPa，N=0.37kW；1台。e.管道混合器：DN100；1台。f. 高压清洗泵：N=2.2kW；1台。g. 轴流风机：单台流量2100m3/h，电机功率0.12kW；2台。h.小斗车一辆。（9）设备间设备间包括风机房、加药间和备件房，和BL导流池合建，建筑面积61.1m2。主要设备A、鼓风机3台（2用1备）Q=1.36m3/min，P=40Kpa，N=2.2kWB、回流泵3台（2用1备）Q=22m3/h，H=10m，N

58、=1.1kWC、加药机1台 D800*1500，N=0.55kwD、加药计量泵1台 Q=200L/h，P=0.4MPa，N=0.37kW5.2.5.4辅助工程污水厂辅助建筑规模按1000m3/d设计。根据建设部颁发的城市污水处理工程项目建设标准（建标200177号）和小城镇污水处理工程建设标准（建标148-2010），考虑到本工程的实际情况，附属建筑和生活设施建筑统一建在一栋房子里，包括电气及控制室、化验室、值班室、办公室、在线监测室，面积为109.5m2，单层。其中，在线监测室设备配置：a.进水在线COD分析仪：测量浓度：01000mg/LCODmax分析仪，在线式国标铬法，带预处理系统，输

59、出420mA，220VAC供电，1台b.出水在线COD分析仪：测量浓度：0100mg/LCODmax分析仪，在线式国标铬法，带预处理系统，输出420mA，220VAC供电，1台c.电磁流量计：污水0200m3/H，1台d.超声波明渠流量计：出水流量0200m3/H，变送器与传感器分体，防护等级IP67，输出420mA，供电电压AC220V，1台e.进水在线氨氮检测仪：测量浓度0100mg/L，输出420mA，220VAC供电；1台f.出水在线氨氮检测仪：测量浓度020mg/L，输出420mA，220VAC供电；1台g.pH/T计：pH:014/温度；0135；2台5.2.6规模1500吨/天污

60、水处理厂工艺设计5.2.6.1设计标准各乡镇预期处理效果见表5-9、。表5-9预期处理效果表指标BOD5CODSSTNNH3-NTP进水水质（mg/L）11127819922173.1出水水质（mg/L）105010155（8）0.5去除率91.0%82.0%95.0%31.8%70.6%83.9%5.2.6.2工艺路线工艺流程如图：格栅、沉砂及调节池加药滤布滤池消毒及计量脱水机储泥池污泥干化外运市政污水 好氧区沉淀区强制导流 导流池出水 达标排放 回流污泥 鼓风机房剩余污泥 BL导流池 缺氧区絮凝沉淀区图5-2 1500吨/天BL水循环处理工艺流程图5.2.6.3工艺主要构筑物（1）格栅池进水格栅池是污水处理第一道预处理设施，格栅可去除大尺寸的漂浮物和悬浮物，并尽量去除那些不利于后续