工业污水处理工程初步设计

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1、镇工业污水处理工程初 步 设 计（厂区工程）第一卷 初步设计说明书第二卷 主要设备材料表文件总目录第一卷 初步设计说明书第二卷 主要设备材料表第三卷 工程概算书第四卷 设计图纸XXXX镇工业污水处理工程初步设计人 员 编 制工程名称：XXXX镇工业污水处理工程设计阶段：初步设计任务编号：201202设计院院长/公司总工：XXX设计院总工程师： XXX设计院副总工程师： XXX设计院副总工程师： XXX项目负责人： XXX XXX工艺负责人： XXX电气负责人： XXX结构负责人： XXX建筑负责人： XXX自控负责人： XXX概预算负责人： XXX设计参加人： XXX XXX XXX XXX

2、XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXX XXXXXX XXX XXX XXX设计证书号： 环境工程（水污染防治工程）专项甲级 (XXXXXXXX)工程咨询资格证书工咨乙XXXXXXXXXXXX镇工业污水处理工程初步设计人 员 编 制工程名称：XXXX镇工业污水处理工程设计阶段：初步设计任务编号：201202设计院院长/公司总工： 设计院总工程师： 设计院副总工程师： 设计院副总工程师： 项目负责人： 工艺负责人： 电气负责人： 结构负责人： 建筑负责人： 自控负责人： 概预算负责人： 设计参加人： 设计证书号： 环境工程（水污染防治工程）专项甲级 (XX

3、XXXXXX)工程咨询资格证书工咨乙XXXXXXXX第一卷 初步设计说明书目 录1 前言12 工程概况22.1 工程概况22.2 设计依据、设计资料及标准、设计原则32.2.1 设计依据及设计资料32.2.2 设计原则42.2.3 采用的主要规范和标准42.3 城市概况62.3.1城市发展沿革62.3.2气象82.3.3水系82.3.4地形地貌102.3.5工程地质102.4 城市排水现状及存在问题102.4.1给水规划及现状102.4.1排水规划及现状113 总体设计123.1 工程规模123.2设计进出水水质123.2.1XX镇工业污水处理工程设计进水水质123.2.2XX镇工业污水处理工

4、程设计出水水质123.3 排放方式和排放水体133.4 污水处理厂厂址133.5 污泥处置133.5.1 污泥处置途径概述133.5.2 污泥处置方案144 污水处理厂154.1 工程规模与分期154.2污水处理厂工艺设计154.2.1污水、污泥处理工艺154.2.2污水、污泥处理工艺流程简述354.2.3单元构筑物设计404.3 总图、运输设计694.3.1总图设计694.3.2厂区管道设计734.3.3处理构筑物高程设计744.3.4运输754.3.5 厂外连接道路部分754.4 电气设计754.4.1设计范围754.4.2设计标准764.4.3概况764.4.4用电负荷及负荷等级764.

5、4.5供配电系统794.4.6主要设备选型794.4.7电能计量794.4.8无功补偿804.4.9二次接线与继电保护804.4.10防雷和接地804.4.11电动机起动方式804.4.12电动机的控制方式814.4.13照明与检修网络814.4.14电缆敷设814.5自控仪表、电信、电视监控设计814.5.1设计标准、规范814.5.2概述824.5.3工艺设备的控制方式824.5.4中心控制室834.5.5 PLC分控站技术要求854.5.6主要的闭环自动控制系统介绍934.5.7随设备长套带来的PLC分控站944.5.8现场检测仪表954.5.9控制系统供电964.5.10防雷、过电压保

6、护及接地974.5.11全厂电信及视频监控系统974.6 建筑设计984.6.1 单体设计994.6.2 装修设计994.6.3 建筑物一览表994.7 结构设计1004.7.1 设计原则1004.7.2 工程地质条件1004.7.3 结构设计1014.7.4 地基处理1034.8 暖通设计1034.8.1 设计内容1034.8.2 计算参数1034.8.3 通风1044.8.4 空调1044.9分析化验设计1044.10 防腐1054.10.1 防腐工作的重要性1054.10.2 建（构）筑物防腐1054.10.3 设备防腐1064.10.4 管道防腐1064.11 组织机构和人员编制107

7、4.11.1 机构设置1074.11.2 技术管理1094.11.3 劳动定员1094.12 工程进度1105 环境保护、安全生产、消防1115.1设计采用的环保标准1115.2主要污染源与污染物1115.3设计中采用的“三废”治理措施1135.4 厂外环境的保护1165.5 劳动安全生产1165.6 防火及消防措施1186节能1196.1能源构成1196.2耗能计算1196.3节能措施1196.4药耗、电耗和水耗1207 综合效益分析1217.1 环境效益1217.2 社会效益1217.3经济效益1217.4结论1218 工程投资及主要经济指标1228.1 工程总投资1228.2 主要经济指

8、标122 1 前言XX镇位于XX东南部，地属XX。盛产粮、油、棉，农产品资源丰富，工业经济以粮食、油料、棉花、农机具及服装加工为主，XX银丰棉麻公司等各类企业20多家，XX镇已经成为XX经济的次中心。近年来，XX镇经济和社会各方面都发生了巨大变化，城镇建设也取得了快速的发展。随着经济建设的高速发展和城镇人口的不断增加，城市污水量的增加，污染负荷也随之加剧。XX镇南部新城，近年来年招商引资迅速，已有数家企业入驻。而长期以来，XX镇污水处理系统的严重滞后，尚未建设污水收集系统和污水处理厂，污水直接排入内河，对生态环境和水体形成严重的污染，并日趋恶化，不但影响了原有水域的功能。而且也影响了人们健康和

9、经济的发展。XX镇镇区内水系，最终注入淮河。其淮河流域为我国重点水污染防治区域。因此需要建设XXXX镇工业污水处理工程，收集处理片区污水，确保流域水质达到国家规定标准确定的控制目标。同时提高环境质量，保护居民身体健康、改善投资环境，努力形成环境优美，人与自然和谐相处的城市生态环境，促进XX镇环境、经济和社会持续、协调发展。 受XX新桥国际产业园管理委员会的委托，2012年2月，安徽XX环保节能科技股份有限公司承担该工程初步设计的编制工作。接受委托后，我公司立即组织有关设计人员前往现场搜集资料，并结合2011年9月安徽省建设工程勘察设计院对该工程所做的可行性研究报告，完成了本项目初步设计的编制工

10、作。本初步设计在编制过程中得到了业主单位及其他相关部门的大力支持与协作，在此表示衷心的感谢！2 工程概况2.1 工程概况（1）工程名称及建设单位工程名称：XXXX镇工业污水处理工程建设单位：XX新桥国际产业园管理委员会（2）工程规模根据已经批准的可行性研究报告，XXXX镇工业污水处理厂设计总规模为4104m3/d，工程分期建设，其中近期（2015年）建设规模为日处理城市污水量2104m3/d，远期（2030年）建设规模为4104m3/d，近期部分建、构筑物规模按4104m3/d规模建设。远期污水处理厂总变化系数取Kz1.41，近期总变化系数取Kz1.49。（3）工程建设内容处理能力为2104m

11、3/d（部分建、构筑物为4104m3/d规模）的城市生活污水处理厂厂区内所有相关工程内容及厂外配套管网（含中途提升泵站）工程。（厂外管网部分设计及概算部分另册）（4）污水处理厂厂址根据已经批准的可研报告，本工程污水处理厂拟建厂址位于北依XXX，西邻XXXX处地块。图2-1 XXXX镇工业污水处理厂厂址（5）处理工艺结合本项目的实际，初步设计中本工程处理工艺推荐采用A2/O工艺。本工程的污水处理采用预处理+混凝反应沉淀+水解酸化+ A2/O工艺+混凝反应沉淀+滤布滤池的三级处理工艺；消毒采用紫外消毒工艺；污泥处理采用机械浓缩脱水工艺。（6）主要技术经济指标 XXXX镇污水处理工程处理远期规模为4

12、104m3/d，远期占地面积约为94.83亩，近期规模2104m3/d，近期占地面积约51.71亩； 本工程建设总投资6953.20万元； 本污水处理厂总装机容量为1176.06kW；污水单位运行成本为0.832元/吨水。 2.2 设计依据、设计资料及标准、设计原则2.2.1 设计依据及设计资料（1）中标通知书（2012年1月）（2）XXXX镇工业污水处理工程可行性研究报告（安徽省建设工程勘察设计院，2011年9月）；（3）其他说明文件及基础资料。2.2.2 设计原则（1）依据总体规划，根据XXXX镇工业污水处理工程可行性研究报告，因地制宜的对城市污水进行综合治理。（2）本着技术先进可靠、经济

13、合理的原则进行总体设计和单元构筑物设计。（3）污水处理与污水利用相结合，创造条件使处理后的污水用于工业、市政杂用、农田灌溉等，并逐步建立起污水收集、处理、利用于一体的综合管理机制。（4）充分利用现有排水设施，同步完善城市污水管网的调整、改造、建设，使污水系统整体效益得以发挥。（5）采用国内外的先进技术和设备，借鉴国内外的设计经验同国际接轨，提高行业的专业技术水平，建设一个具有实用性与观赏性为一体的现代化园林式污水处理厂。2.2.3 采用的主要规范和标准（1）城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002（2）城市污水处理工程项目建设标准（修订）2001北京（3）室外给水设计规范GB500

14、13-2006（4）室外排水设计规范GB50014-2006（5）地表水环境质量标准GB3838-2002（6）污水排入城市下水道水质标准CJ343-2010（7）泵站设计规范GB/T50265-97（8）建筑设计防火规范GB50016-2006（9）给水排水工程构筑物结构设计规范GB500692002（10）混凝土结构设计规范GB50010-2010（11）建筑结构荷载设计规范GB50009-2001(2006)（12）建筑地基基础设计规范GB50007-2002（13）建筑基础处理技术规范JGJ79-2002（14）建筑抗震设计规范GB500112010（15）建筑结构可靠度设计统一标准G

15、B500682001（16）采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003（17）通风与空调工程施工及验收规范GB50243-2002（18）工业企业采暖、通风及空气调节设计规程（19）室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范GB500322003（20）城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ3189（21）城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程CJJ6094（22）工业企业设计卫生标准GBZ 12002（23）10kV及以下变电所设计规范GB5005394（24）供配电系统设计规范GB50052-2009（25）低压配电设计规范GB50054-95（26）建筑防雷设计规范GB50

16、057-2010（27）电力装置的继电保护和自动控制设计规范GB50062-2008（28）电力装置的电气测量仪表装置设计规范GB50063-2008（29）工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ65-83（30）电力工程电缆设计规范GB502172007（31）自动化仪表工程施工及验收规范GB500932002（32）控制室设计规定HG/T 20508-2000（33）仪表供电设计规定HG/T 20509-2000（34）信号报警、联锁系统设计规定HG/T 20511-2000（35）仪表配管、配线设计规定HG/T 20512-2000（36）工业企业噪声控制设计规范GBJ8785（37）钢

17、质管道及储罐防腐蚀工程设计规范（SYJ00041999）（38）爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB5005892）2.3 城市概况2.3.1城市发展沿革XX镇位于XX东南部，地处东经1164711655，北纬3202 3210，地属XX。北距XX县城56km，东南距合肥市约40km，西南距六安市约40km。东与刘岗镇相连，南靠肥西县的高刘镇，西与茶庵镇、三觉镇接壤，北临双庙集镇。XX历史悠久。古称寿春、寿阳、寿州，屡为州、府、道、郡等治所。它古属淮夷部落，夏为扬州域，商周为州来国地，春秋属楚。三国是为魏地，已是十余万人的重镇。自晋以后到唐、宋，XX继续以繁华著称于世，所谓“扬（州）寿（州

18、）皆为重镇”。 XX集因XX庙而得名。据传XX庙始建于汉代，当时的居民多为阎、刘两姓大户，故名为阎刘庙，后人误为“XX庙”，相传至今。1949年在此设XX乡，1958年成立XX公社，1983年改公社为乡，1984年撤乡建镇。1991年撤区并乡，由船涨乡和XX镇合并建立XX镇，2003年9月，由广岩乡与XX镇合并，成为现在的XX镇，镇政府设在XX庙。 XX镇隶属六安市XX，下设11个行政村、两个街道居委会，全镇总人口69831人，其中农业人口55627人。全镇土地总面积190.07平方公里，总耕地面积114305亩，其中水田110510亩，旱地3795亩。城镇常住人口约2.4万人，现状城镇化水平

19、为34%。 XX镇盛产粮、油、棉，农产品资源丰富，工业经济以粮食、油料、棉花、农机具及服装加工为主，拥有省级农业产业化龙头企业，XX远翔油脂公司和市级农业产业化龙头企业，XX银丰棉麻公司等各类企业20多家，XX镇已经成为XX经济的次中心。近年来，XX镇大力发展农村经济，继续调整农业结构，引进工业化理念经营农业，树立品牌意识，提高农产品市场竞争力。在抓好10万亩优质水稻、8万亩优质油菜、3万亩优质小麦、1.1万亩经济林的同时，利用省城辐射区的优势，重点抓好西瓜、草莓、巨丰葡萄、大棚蔬菜、苗木、花卉等绿色食品环保农产品的生产，在发展家禽、家畜饲养的同时，重点抓好皖西白鹅、波尔山羊、生猪、肉鸡的生产

20、基地建设；在发展淡水养殖的同时，重点抓好龙虾等养殖，逐步建成有地方特色的农产品专业市场。大力推进农业产业化，鼓励私营业主、社会资金向农产品深加工项目投入，进一步推进农业产业化，以农业产业化促进农业产业结构调整，加快传统农业向现代农业转变，低效农业向高效农业转变。重点扶持远翔油脂、银丰棉麻，誉亚、正开等精米加工，帮助他们把企业做大做强，带动产品基地发展。大力发展劳务经济。千方百计扩大劳务输出，广泛开展农民双向创业，建立和完善农村劳务信息网络，加强对外出人员岗位技术、业务培训，提高竞争力，积极为外出人员搞好跟踪服务，吸引外出务工人员利用所掌握的资金、技术、信息回乡创业，兴办各类经济组织和实体。同时

21、，XX镇还以新桥国际产业园建设为载体，加快工业经济和民营经济发展。为响应“南工北旅”的发展，建好XX镇新桥国际产业园，XX镇人民政府多次邀请专家指导，并组织人员到县外考察，已完成了新桥国际产业园整体规划，目前已经收储土地5000亩。 为使XX镇能够率先融入省会经济圈，承接东部发达地区产业转移，推动经济跨跃式发展，全镇上下正以集镇和村庄布点规划为抓手，以“村村通”建设为切入点，加大集镇开发力度，拉开框架，完善配套，增强城镇吸附力。2.3.2气象XX镇地处亚热带半季风性湿润气候，四季分明，雨量适中，阳光充足，气候温和。常年主导风向为东南风和东北风，年平均气温为15.4C，年平均降水量950mm，无

22、霜期217天。 1）气温 年平均气温14.9 月平均最低气温0.7（1月） 月平均最高气温27.9（7月） 历年极端最高气温40.4 历年极端最低气温-24.1 2）降雨 年平均降雨量1955-1988年为903.2mm。年最大降雨量1534.1mm（1954年），日最大降雨量109mm。 年平均日照时数2523小时，占全年可日照时数的51%，其中4-10月份达1621小时，占64%；7、8月份日照均在280小时上。 3）风 全年盛行东风和东北风。8级以上大风平均每年6次。4）自然灾害 由于受季风影响，XX雨量集中，多暴雨，由于县城濒临淮河，易受洪水威胁，县城常受洪涝灾害。主要自然灾害有洪、涝

23、、旱、倒春寒及春秋季连阴雨。1954年至1991年发生数次洪灾，由于城墙具有较强防御洪水能力，使古城保存较为完整。5）霜期及降雪 年平均无霜期213.2天 最大积雪厚度50厘米（1984）。2.3.3水系XX镇系淮河水系，主要有岔路口水库、瓦埠湖东淝河。 （1）岔路口水库 岔路口水库位于瓦东干渠中游，距XX镇1.2km，属瓦东干渠上的一座反调节水库，岔路口水库水量来源除集5.8km2的地面径流外，主要靠瓦东干渠来水补充，总库容180万m3，兴利库容73万m3，一年内从5月初至8月底都可以从瓦东干渠上补给水量。9月蓄满后到第二年4月底保证这八个月内主要靠地面径流补给水量。（2）瓦埠湖 瓦埠湖位于

24、安徽省淮河中游南岸，原名东淝河，属丘陵区河道。自淮河遭受黄泛影响后，河道淤积，水位抬高，东淝河出口排水不畅，中部低洼地区形成狭长的湖泊，即瓦埠湖。湖面跨XX、长丰两县及淮南市，主要在XX和淮南境内，流域面积4193km2。湖区南起白洋淀，北至钱家滩，长52km，东西平均宽约5km。正常水位18.0m，水面面积156km2，湖底高程15.5m，相应容积为2.2亿m3，最低水位16m，蓄水量0.3亿m3，最高水位24.5m（1991年），94年大旱，水位17m。主要来水南有东淝河，流域呈扇形，属丘陵区。湖水经东淝河下段于XX北五里庙，过东淝河闸（1951年建），北流至赵台子注入淮河。瓦埠湖原为天然

25、开放式湖泊，与淮河干流相互交换水量，湖泊水位随淮河干流水位涨落而升降。自1952年建成东淝闸后，可拒淮河洪水倒灌，将内外水基本分开，从而成为受人工控制的半封闭型湖泊。瓦埠湖自1951年被列为淮河中游四处蓄洪区之一，计划蓄洪水位22.0m，总蓄水量12.9亿m3，水面面积386m2。1954年大水，未进洪前湖内最高水位已达23.29m，蓄洪存在不少困难，1954年以后从未进过洪。现状瓦埠湖洪水主要由其内洪形成，相应洪水位亦为内洪水位。根据瓦埠湖各年调算的最高洪水位点绘经验频率曲线，推得瓦埠湖在正常蓄水位18.0m时，50年、20年、10年、5年一遇洪水位分别为24.5m、23.8m、23.0m、

26、22.0m。 瓦埠湖流域多年平均降水量944mm，降雨的年际、年内分配极不均匀。据流域内记载较长的安丰塘站资料统计，年降水量最大的1954年达1534.1mm，最小的1966年仅为474.1mm，相差三倍多。69月汛期降雨量一般占全年的70%左右。月降雨量最大的是1954年7月，为652.9mm，最小的1966年7月降雨量仅9.7mm。多年平均径流深为192mm，年径流系数约为0.2，多年平均蒸发量为980mm。2.3.4地形地貌XX镇地处江淮分水岭北侧，属丘陵地带，岗冲起伏，中心集镇的高程在4050m之间。全镇地形总的趋势是东南高、西北低。2.3.5工程地质 XX镇地质年代为新生代第四纪更新

27、统、全新统沉积物所覆盖，厚度在1040m之间，岩性为粘土、砂及紫砂石，地表为下蜀系黄土形成的黄白土，黄棕土、水稻土。地基承载力较大，土质粘性强透水性较弱，有一定的膨胀性。2.4 城市排水现状及存在问题2.4.1给水规划及现状 根据XXXX镇总体规划（2008年-2030年）规划，预期XX镇用水规模如下： 近期（2015年）为9万m3/d； 远期（2030年）为24万m3/d。 XX镇供水现状：XX镇现状自来水厂座落在XX街道，水厂建设源于人畜饮水工程，于1990年10月利用以工代赈资金建造，建设有抽水泵房一间，抽水泵一台，22.2m高水箱容量为40.29 m3水塔座，DN100管道长近千米，D

28、N100以下管道长为770m，工程总投资为26.5万元，原设计水厂供水，可供5000人用水。由于原水不能饮用，后又增加了一级泵站和一台LJD40净化器。 改建后的自来水厂水源取自岔路口水库，占地约5亩，二级泵房7间，抽水机1台，供水泵4台，反冲泵1台，消毒机1台，反应池1座，滤池2座，沉淀池1座，清水池1座，吸水机2座，消毒房1间，办公房2间，仓库4间，日供水量1000 m3，扬程32m，目前管网铺设20000m。2.4.1排水规划及现状根据XXXX镇总体规划（2008年-2030年）规划，预期XX镇排水总量如下： 远期（2030年）为4万m3/d。 规划目标：逐步建成独立的污水收集、处理、排

29、放系统，规划在镇区东侧布置污水处理厂，提高污水处理率，使污水处理率达95以上，满足对水环境的要求，保证镇区内的水系及其周围相关水系的水质达到国家规定的水质标准。 XX镇排水现状：现状尚无的排水体系。近年来，XX镇经济和社会各方面都发生了巨大变化，城镇建设也取得了快速的发展。随着经济建设的高速发展和城镇人口的不断增加，城市污水量相应增加，污染负荷也随之加剧。长期以来，XX镇污水处理系统的严重滞后，污水未经处理直接混合雨水排入内河，造成水体污染严重，并日趋恶化，影响了原有水域功能。影响了XX镇的生态环境、人民健康和经济的发展。3 总体设计3.1 工程规模根据已经批准的可行性研究报告，XXXX镇工业

30、污水处理工程设计总规模为4104m3/d，工程分两期建设，其中近期（2015年）建设规模为日处理城市污水量2104m3/d，远期（2030年）建设规模为4104m3/d，近期部分建、构筑物规模按4104m3/d规模建设。远期污水处理厂总变化系数取Kz1.41，近期总变化系数取Kz1.49。3.2设计进出水水质3.2.1XX镇工业污水处理工程设计进水水质根据已批复的可研报告，本工程设计进水水质如表3-1：表3-1 污水处理厂设计进出水水质一览表项 目BOD5CODSS氨氮TNTP设计进水水质（mg/L）200380250354533.2.2XX镇工业污水处理工程设计出水水质根据已批复的可研报告，

31、污水处理厂设计出水水质执行国家城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）一级A标准，确定设计出水水质见表3-2：表3-2 设计出水水质一览表出水水质指标BOD5CODSSNH3-NTNTP粪大肠杆菌群数GB189182002一级A标准(mg/L)1050105(8)150.5103个/L3.3 排放方式和排放水体本污水处理厂最终出水排至火龙岗泄水闸的河段。火龙岗泄水闸水位汛期水位为46.27米，厂区尾水需经泵加压后排放。3.4 污水处理厂厂址根据已经批准的可研报告，本工程污水处理厂拟建厂址位于北依XXX，西邻XXXX处地块。厂区原自然地形高差较大，地面标高在35.0042.20m左

32、右。3.5 污泥处置3.5.1 污泥处置途径概述目前，国内外对城市污水处理厂的污泥的主要处置途径有农用与城市垃圾混合堆肥、投海、焚烧、填堆、制砖等。其中农用又可分为直接农用和深度脱水后农用。上述各种处理途径均受到不同程度的限制，各有优缺点，分析如下：（1）污泥直接农用污泥的营养组成是污泥直接农用的重要依据。污水处理厂的剩余污泥中有机质及植物生长所必须的N、P、K等营养元素丰富，接近或高于一般的厩肥，是一种较为理想的农用肥料。根据苏州污水处理厂的试验和有关地区大面积推广施用的结果，只要科学合理施用，具有明显的增加土壤肥力、培植肥力、防止土壤板结、提高土壤后续使用的功用。污水处理厂的剩余污泥虽可直

33、接用于农用，但污泥中的重金属含量是污泥农用的重要限制因素。在污泥作为农肥施用前，必须根据污泥中的重金属含量及施用区域的土壤环境背景值，遵照GB4284-84农用污泥中污染物控制标准，科学地进行施用。对于XX镇工业污水处理厂而言，其收水企业中没有可能产生重金属污染的企业。（2）污泥与城市垃圾混合堆肥污水处理厂的剩余污泥与城市垃圾混合堆肥是一项高效低耗、经济适用的污泥最终处理与处置方法。是将城市生活垃圾作为调理剂渗入污泥中，进行混合好氧堆肥，既处理了污泥，又给城市垃圾提供出路，从而达到消除污泥的二次污染，并使污泥、垃圾资源化的目的。根据调查研究，城市污水处理厂污泥和城市垃圾混合堆肥工艺，是适合我国

34、国情的污泥最终处理的有效途径，可提高污泥的肥效，消灭了病菌和虫卵，重要的是可直接污泥浓缩脱水后使用，省去污水厂中的污泥消化系统，节省投资及运转费；城市垃圾经筛选后，将塑料、金属、橡胶等回收再生，变废为宝，这些也成为堆肥运转中较充足的经济来源。整个工艺简单，能耗低，效果明显，实际工厂化是完全可行的。堆肥产品能效高，稳定无害，便于施用，具有明显的环境效益、经济效益和社会效益。3.5.2 污泥处置方案XX镇工业污水处理厂所产生的污泥，远期根据污泥成分情况优先采用污泥直接农用和城市垃圾混合堆肥的方案，鉴于目前的实际情况，近期可以考虑将脱水污泥运送到城市垃圾填埋场。4 污水处理厂4.1 工程规模与分期根

35、据已经批准的可行性研究报告，XXXX镇工业污水处理工程设计总规模为4104m3/d，工程分两期建设，其中近期（2015年）建设规模为日处理城市污水量2104m3/d，远期（2030年）建设规模为4104m3/d，近期部分建、构筑物规模按4104m3/d规模建设。远期污水处理厂总变化系数取Kz1.41，近期总变化系数取Kz1.49。近期设计规模如下：2104m3/d设计规模的构筑物：平均日平均时流量： Q833.3m3/h平均日秒流量： Q0.231m3/s最高日最高时流量： Q1241. 7m3/h最高日秒流量： Q0.345m3/s4104m3/d设计规模的构筑物：平均日平均时流量： Q16

36、66.7m3/h平均日秒流量： Q0.463m3/s最高日最高时流量： Q2350m3/h最高日秒流量： Q0.653m3/s4.2污水处理厂工艺设计4.2.1污水、污泥处理工艺4.2.1.1污水处理工艺（1）预处理及污水二级处理工艺选择污水处理厂的工艺选择应根据现状工艺条件、进水水质、出水要求、污水厂规模，污泥处置方法、气象环境条件及技术管理水平、工程地质等因素综合考虑后确定。根据本工程进水水质和出水水质，各项污染物的去除率如表4-1所示。表4-1：设计进出水水质及去除率(单位：mg/L)项 目BOD5CODSSNH3-NTNTP设计进水水质20038025035453设计出水水质10501

37、05（8）150.5去除率95%86.8%96%77.1%66.7%83.3%从已经批复的可研知，本工程工业废水量约占60%，由于工业集中区废水成分复杂，可生化性较差，本工程采用混凝沉淀法+水解酸化，是否需要加药或者加药量的控制，根据后续水解酸化池的运行情况来调整。从表4-1可以看出，对TN、NH3-N及TP的去除率要求较高，因此为满足处理要求，水解酸化池后续需采用脱氮除磷污水二级处理+深度处理工艺。1）常用脱氮除磷处理工艺目前，用于城市污水处理、具有一定脱氮除磷效果的污水处理工艺大致分为两大类：第一类为按空间进行分割的连续流活性污泥法;第二类为按时间进行分割的间歇式活性污泥法。 按空间分割的

38、连续流活性污泥法按空间分割的连续流活性污泥法是指各种处理功能如进水、曝气、沉淀、出水在不同的空间（不同池子）内完成。较成熟的工艺有A/O（厌氧/好氧）法、A2/O法和氧化沟法等。 按时间分割的间歇式活性污泥法目前常用的间歇式活性污泥法有：传统SBR工艺、CAST工艺、UNITANK工艺、MSBR法等。2）可用于本工程的污水处理工艺常用的具有除磷脱氮功能的污水处理工艺都有其适用性及优缺点。根据城市污水处理及污染防治技术政策（建城2000124号），对于二级强化处理，“日处理能力在10万立方米以下的污水处理设施，除采用A/O法、A2/O法等技术，也可选用具有脱氮除磷功能的氧化沟法、SBR法、水解好

39、氧法和生物滤池法等”。根据XX镇污水厂进出水指标的要求，污水处理工艺宜选择成熟、稳妥、易于维护管理、运行费用低的工艺。我们选择MSBR、A2/O法作为工艺比选方案。A2/O对于A2/O法，其技术原理说明如下:A2/O法即厌氧/缺氧/好氧活性污泥法。其构造是在A/O工艺的厌氧区之后、好氧区之前增设一个缺氧区，好氧区具有硝化功能，并使好氧区中的混合液回流至缺氧区进行反硝化，使之脱氮。污水在流经三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有机物、氮和磷得到去除，达到同时进行生物除磷和生物除氮的目的。该工艺是最简单的除磷脱氮工艺，在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下，可抑制丝状菌的繁殖，

40、克服污泥膨胀，使得SVI值一般小于100，有利于泥水分离。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，脱氮除磷效果好。目前，该法在国内外广泛使用，其运行效果稳定，脱氮除磷效果好。图4.1 典型的A2/O工艺流程框图A2/O工艺具有以下优点：通过污水和回流污泥、混合液回流的合理布点，可以实现不同的工况；根据进水水质、水量的变化，通过调整实现不同的工况，对污水进行有针对性的处理；l 整个生物池布置简洁，分区明确，池数适中，对称布置，配水、配泥、配气灵活、均匀，总体布置合理清晰，便于维护管理。l 具有很强的耐冲击负荷能力及脱氮除磷功能，出水水质好，管理简便，操作运行简单。在大

41、型污水厂中应用运行费用较低。l 采用底部曝气方式，池深大，氧利用率高，能耗低。l 自控系统简单，运行操作简便，国内外应用广泛，技术成熟可靠。根据环保部公布的2011年全国投运城镇污水处理设施清单，全国已建的2739座规模化污水处理厂中采用A2/O工艺共有449座，其规模有1万吨/日至40万吨/日之间不等。该工艺在我国如此广泛的应用，证明其在污水处理领域，该工艺设计中有着强盛的生命力。下表为统计的2005年以来安徽省内投入运行的A2/O工艺污水处理厂工程案例。A2/O工艺安徽省内投运污水处理厂工程案例（20052011年）序号省份市（区、地、州）项目名称建设规模(万吨/日）投运时间1安徽省安庆市

42、安庆首创水务有限责任公司122008.12.2怀宁县亚同环保有限公司1.52009.123蚌埠市蚌埠市第一污水处理厂202005.114滁州市滁州市中冶华天水务有限公司一期52008.125黄山市歙县污水处理厂32009.126马鞍山市开发区污水处理厂22005.127铜陵市铜陵荣怀污水处理有限责任公司42010.088芜湖市朱家桥污水处理厂222008.039宣城市宣城市污水处理厂52009.12MSBRMSBR法是一种改良型序批式活性污泥法，是八十年代后期发展起来的技术。其实质是A2/O系统后接SBR，是二级厌氧、缺氧和好氧处理过程，连续进水，连续出水，具有A2/O生物除磷脱氮效果好和SB

43、R的一体化流程简洁、不需二沉池、占地面积小和控制灵活等特点。MSBR工艺最大优点是占地较小，布置紧凑。缺点是需要污泥回流和混合液回流，所需潜污泵较多，设备较多，运行管理复杂，对设备性能要求高，要求自动化运行。MSBR系统原理示意图如下：图4.2 MSBR工艺简图图中单元1和单元7是SBR池，单元2是泥水分离池，单元3是缺氧池，单元4是厌氧池，单元5是缺氧池，单元6是好氧池。MSBR系统的运行原理为：污水进入单元4厌氧池，回流活性污泥在这里进行充分放磷，然后污水进入单元5缺氧池进行反硝化。反硝化后的污水进入单元6好氧池，有机物在这里被好氧降解、活性污泥充分吸磷后再进入起沉淀作用的SBR池，澄清后

44、的污水被排放。此时另一边的SBR在一定回流量的条件下起反硝化、硝化，或起静置预沉的作用。回流污泥首先进入单元2浓缩区进行浓缩，上清液直接进入好氧池，而浓缩污泥则进入单元3缺氧池，一方面可以进行反硝化，另一方面消耗掉了回流污泥中的溶解氧和硝酸盐，为随后的厌氧放磷提供了更为有利的条件。在好氧池与缺氧池之间有一定的回流量，以便进行充分的反硝化。MSBR系统各单元的运转是周期性的，每一个运转周期为6个时段，共240min，由3个时段组成一个半周期，时段1为40min，时段2为50min，时段为3为30min，共120min，在两个相邻的半周期内，除SBR池的运转方式不同外，其余各单元的运转方式完全一样

45、。由其工作原理可以看出，MSBR是具有同时进行生物除磷及生物脱氮的污水处理工艺。其布置紧凑。但是，也正由于该工艺特殊的构造，使得工艺本身存在着诸多缺陷，如： aMSBR工艺各池传动机械设备多，相互之间回流泵多，对控制系统依赖性大，如果某一设备或自控系统中某一部分出故障时，将导致全厂运行困难。b池子（每池有7个部分）和设备多，管理麻烦复杂，对操作工人素质要求高。c.采用复杂的MSBR工艺同样不能保证TP达标，也必须增设化学除磷设施。和相对简单的同类工艺相比，在本工程水质条件下，MSBR工艺不具优势。d.设备的利用率较低， MSBR工艺虽经多次改进，设备的利用率仍仅有74%。e. MSBR本身蕴涵

46、了多种运行调整的灵活性的同时也对生产管理者提出了一定的要求 ，需吃透其设计原理才能找到 MSBR的最佳运行状态。但是目前MSBR工艺尚无成熟的设计和运行参数。f. 空气堰出水是 MSBR工艺的一大特色，使 MSBR反应池始终保持满水位、恒水位运行，反应池的容积利用率高。空气堰对自控的要求比较高，由于MSBR单元在交替反应和出水 ，空气堰必须保证在设定的周期内准确动作，因此直接关系到系统运行的稳定性，是运行管理的重点和难点。空气堰需不断进行进气 /放气的操作 ，即使在不出水时段也需不断补气以满足液位控制要求 ，因此触点开关动作频繁，需要经常检查和维护。在空气堰内以气压控制液位是通过三根电极实现的

47、，电极易因表面的绝缘层腐蚀、破损、被纤维状杂物缠绕等产生误信号，所以需要定期维护。另外空气堰最大的问题是容易产生虹吸 （尤其是在水量大时），造成出水水量不均，池面液位变化以致影响回流量，虹吸结束时造成空气堰罩的震动等，甚至会造成跑泥，影响出水水质。根据环保部公布的2011年全国投运城镇污水处理设施清单，全国已建的2739座规模化污水处理厂中采用MSBR工艺仅有1座，该厂位于陕西省榆林市的榆林城区污水处理厂，采用酸化-MSBR工艺、于2008 年9月投入运行，设计规模为4万吨/日。通过网络查找也仅查找到4家污水厂采用MSBR工艺，分别为：深圳盐田污水处理厂、无锡新区污水处理厂、上海松江东部污水处

48、理厂和太原钢铁厂生活污水处理厂。3）方案比较为选择最佳方案，拟从多方面对上述方案进行比较，详见污水处理方案综合比较表。综合比较表序号比较项目A2/O工艺（方案一）MSBR工艺（方案二）1工艺优点（1）工艺先进成熟、流程简单、运行稳定；（2）生物脱氮除磷效率较高，出水水质好；耐水质上的冲击负荷。（3）采用鼓风曝气，充氧效率较高。（4）构筑物容积的利用率较高。（5）连续进水、连续出水，自控系统简单，运行操作简便。（6）二沉池采用周进周出辐流式，出水效果好，且有效减少占地面积。（1）结合A2/O 工艺和SBR工艺优点，BOD及氨氮去除率高，运行稳定。耐冲击负荷，出水水质好。（2）采用一体化的结构设计

49、，构筑物少，占地少；（3）自动化程度高，MSBR 系统具有多种运行模式，根据进、出水水质可按倒置A2/O 工艺或改良 A2/O 工艺灵活运行。2工艺缺点（1）反应池容稍大，占地面积较大。（2）构筑物较多、土建费用较高。（1）流程复杂、管理要求高、运行维护难度大（2）对设备性能要求高，如空气堰对自控的要求比较高 ，触点开关动作频繁 ，容易产生虹吸，造成出水水量不均，影响出水水质。（3）MSBR 池是集生化池和沉淀池为一体的集约型池，不带刮渣功能，运行发现进水中浮渣一旦进入 MSBR 池就会富集在池面，影响观感及出水水质。3基建投资稍大，本工程投资6953.20万元小，本工程投资6705.50万元

50、4应用业绩多、应用广泛。全国至少有449座，其中安徽省至少有9座。少、安徽省内没有运行业绩5设备数量少多6占地面积较大，但可在本工程用地范围内布置小7污泥量基本相同基本相同8维护和运行管理简单复杂9自动化程度低高10综合评价良好，适用于规模范围广，国内外使用业绩多，技术成熟可靠，运行管理简便，处理效果好，出水水质稳定达标一般，适用于规模小的污水处理站，运行管理复杂，对操作人员技术要求高，技术尚未成熟，国内使用业绩很少。5）结论基于以上工艺方案分析论证，MSBR虽然具有占地较小，布置紧凑、土建投资低等优点。但是在其它相对简单的工艺能够满足进出水水质要求情况下，没有必要采用流程和构筑物复杂、管理要

51、求高、控制复杂、运行维护难度大、技术尚未成熟，国内使用业绩非常少的处理工艺。结合本项目的实际，不推荐MSBR工艺作为XX镇污水处理厂的处理工艺。本工程处理工艺推荐采用A2/O工艺。（2）深度处理工艺为达到一级A的排放标准，深度处理推荐采用混凝反应沉淀+滤池处理工艺。通过混凝沉淀和过滤，进一步去除悬浮物、BOD5、CODcr及磷，去除生物过程和化学澄清中未能沉降的颗粒和胶状物质。1）混凝沉淀混凝沉淀工艺在城市污水深度处理中主要起以下作用：l 进一步去除悬浮物、BOD5及CODcr。l 除磷。因污水中的磷酸盐大部为可溶性，一级处理去除量很少，一般的二级处理也只能去除2040%左右，强化二级处理则可

52、大幅度提高除磷率至60%75%。混凝沉淀能除磷9095%，是最有效的除磷方法。l 还能去除污水中的乳化油和其他工业水污染物。混凝沉淀更适合于本工程污水厂的处理要求，运行时能够根据二级处理情况适时投药，使出水水质获得保障。混合方式可分为水力和机械两大类，前者无需机械维修，后者能适应水质、水量的变化，本工程推荐采用机械混凝反应，沉淀采用斜管沉淀。2）滤池滤池的种类根据其结构、运行方式、滤料等的不同，可以分为许多种。根据污水厂二级处理出水水质的特点，适合本工程的过滤滤池有滤布滤池、粗砂V形滤池及D型滤池。滤布滤池(a)干燥状态(b)浸湿状态(c)过滤状态(d)反洗状态滤布滤池的过滤介质是纤维毛滤布，

53、它是由有机纤维堆织而成，其绒毛状表面由尼龙纤维织而成，同时以聚酯纤维做为支撑体。在干燥状态下，纤维毛呈直立状态，浸湿后，纤维毛便会耷拉下来，形成滤布介质有3到5mm的有效过滤深度，且当量孔径只有10微米，可以使固体粒子在有效过滤厚度中与过滤介质充分接触，将超过尺寸的粒子俘获。滤布的深度能够存储俘获的粒子，减小反冲洗流量，同时还可减少正常运行时水头损失。在反洗状态下，与反抽吸装置相靠近的纤维毛又会直立起来，方便纤维毛中的杂质排出，可以清洗彻底。纤维毛在各种状态下的情况如图4.3所示。图4.3 纤维毛在各种状态下的情况驱动装置滤盘反抽吸装置反洗电动阀门排泥电动阀门水泵出水槽进水管滤布滤池结构如图4

54、.4所示，它由用于支撑滤布的垂直安装于中央集水管的平行过滤转盘串联起来组成。一套装置过滤转盘数量一般为220个，每个过滤转盘是由6小块扇形组合而成。过滤转盘由防腐材料组成，每片过滤转盘外包有纤维毛滤布。反冲洗装置由反洗水泵、反抽吸装置及阀门组成，排泥装置由排泥管、排泥泵及阀门组成，排泥泵与反洗水泵为同一水泵。(a) (b)图4.4 滤布滤池(a)轴测图 (b)设备俯视滤布滤池的运行状态包括：过滤、反冲洗、排泥状态。过滤：外进内出，污水重力流进入滤池，使滤盘全部浸没在污水中。同时为了使各滤池布水均匀并且使进水尽量产生低扰动，需在滤池中设布水堰。污水通过滤布过滤，过滤液通过中空管收集后，重力流通过

55、出水堰排出滤池。整个运行过程中过滤均为连续的，即便在清洗过程中，过滤仍在进行。清洗：过滤中部分污泥吸附于纤维毛滤布中，逐渐形成污泥层。随着滤布上污泥的积聚，滤布过滤阻力增加，滤池水位逐渐升高。通过设置在滤池内的压力传感器监测池内液位变化，当该池内液位到达清洗设定值（高水位）时，PLC即可启动反洗泵，开始清洗过程。反洗时间和周期可以调整。滤布上的污泥通过反抽吸装置，经由反洗水泵，排出进入厂区排水系统。清洗时，滤池可连续过滤。过滤期间，过滤转盘处于静态，有利于污泥的池底沉积。清洗期间，过滤转盘以0.51转/分钟的速度旋转。反洗水泵负压抽吸滤布表面，吸除滤布上积聚的污泥颗粒，过滤转盘内的水自里向外被

56、同时抽吸，并对滤布起清洗作用。瞬时冲洗面积仅占全过滤转盘面积的1%左右，反冲洗过程为间歇。正常清洗时，2个过滤转盘为一组，每次清洗一组滤盘，通过自动切换抽吸泵管道上的电动阀控制，滤布滤池一个完整的清洗过程中各组的清洗交替进行，其间抽吸泵的工作是连续的。当进水水质突然恶化，反冲洗周期15分钟时，系统将启动应急措施，同时启动24台反冲洗泵，对24组过滤转盘（48个转盘）进行反冲洗，直至反冲洗周期恢复正常。排泥：滤布滤池的过滤转盘下设有斗形池底，有利于池底污泥的收集。污泥池底沉积减少了滤布上的污泥量，可延长过滤时间，减少反洗水量。经过一设定的时间段，PLC启动排泥泵，通过池底穿孔排泥管将污泥回流至厂

57、区排水系统。其中，排泥间隔时间及排泥历时可予以调整。另外，滤池前的处理系统出现故障时，可启动排泥系统以发挥清空滤池的作用。滤布滤池的独特设计如下特点：A出水水质好，耐冲击负荷滤布滤池截留效果好，在进水SS不大于20mg/l的情况下，出水SS可小于5mg/l。进水堰设计独特，可消能防止扰动。过滤与反冲洗同时进行，瞬时只有池内单盘的1面积在进行反冲洗，过滤是连续的，抗冲击负荷能力强。B占地面积小与传统的深层过滤单元不同的是：传统过滤设备内水流一般从上至下，或从下至上流动，属于平面方向过滤，滤布滤池则将过滤面竖直起来，水流从左至右流动，因此很多过滤面可以并排布置，可以在保证过滤面积足够大的前提下减少

58、占地面积。另外，设备简单紧凑，附属设备少，根据布置情况，附属设备只需占用少量地方。C设备闲置率低，总装机功率低所有滤盘几乎总处于过滤状态，设备闲置率低。整个过滤装置需要用电的只有驱动电机、反洗水泵和电动阀，驱动电机功率仅为0.550.75Kw，反洗水泵功率仅为2.2Kw，总装机功率很低，例如对于处理量为1万m3/d的滤布滤池总装机功率约为5Kw。这个优点对于改造项目尤其突出，对污水处理厂来说，用电方面可以不用扩容。D反洗水量小，对前处理工艺影响小滤布滤池反洗所需要的水量小，与处理水量的比为1。实际工程运行情况下，反冲洗间隔时间一般为2h，每个滤盘的冲洗时间为12分钟。因此，反洗水量可以比较均匀

59、地返回到前处理系统，不会对前处理工艺产生影响。E清洗彻底，不易长生物垢现有的滤布结构及反冲洗频率和强度使得本过滤设备的运行基本不受藻类滋生问题的影响，首先，滤布结构为大孔隙支撑层及纤维毛层，反抽吸时，在反抽吸口处纤维毛会完全直立起来，清洗比较彻底，残留很难累积。再次，本过滤设备的反冲洗频率为一般为60min一次，比较密集，且反冲洗强度较大，为333L/m2.s，使得藻类滋生非常困难。F运行自动化整个过程由计算机控制，可根据液位或时间来控制反冲洗过程及排泥过程的间隔时间及过程历时。G维护简单方便过滤形式为外进内出，即污水先进入滤池，过滤后的污水进入中心管，这样，滤前水中即使有较大的漂浮物或跑料的填料，对滤池运行的影响也很少。滤布滤池机械设备较少，泵及电机均间隙运行，过滤时滤盘是静止的，只有反冲洗或排泥时，泵或电机才运转。滤布磨损较小，即使有异常损坏，滤盘也易于更换，滤盘的每个扇形片均可以单独移开，更换一个盘仅需10分钟。H滤前处理系统的事故对滤池的影响较小，并且恢复较快。 在工程运行当中，滤前的生化处理系统难免会出现一些事故，导致生化池内的污泥排放至滤池内。对于滤布滤池而言，污泥污染的只是滤盘的外侧，而对接触滤后水的滤盘内侧没有污染，所以影响较小，并且滤池内的污泥可以通过排泥管迅速清除，恢复较快。I设