陕西某污水处理厂可行性研究报告(优秀可研)

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1、XX省某市污水处理厂可行性研究报告二零零八年十二月城市污水处理厂可行性研究报告一 前言 某市地处XX省关中平原中部,介于东经108017491080377,北纬34012153402653。东依XX市秦都区,南接周至县、户县,西邻武功县,北靠礼泉县。全市东西最大距离28.8公里,南北最大距离为22.9公里,国土面积为508.5平方公里。从地理位置上看某市是通向周边各个县市的重要通道,在未来必定有很好的发展潜力,同时在不断的促进周边各县市经济的发展的。改革开放以来,某市随着改革开放政府政策的不断完善和扶持,某市整体经济发展水平有了很大的提高。然而城市基础设施的建设却赶不上经济发展的步伐,城市现状

2、污水系统不完善,有些地段还没有敷设排水管道,给居民生活带来不便。已建管道,遇有管理不善,局部排水存在不通畅。已建排水明渠,由于缺乏必要的防渗处理和合理的规划管理,造成对城市地下水有一定的污染,同时地表收集的污水又直接排入渭河内,污染了渭河的水质,影响了整个城市的环境。 根据某市政府及环保部门的相关规定,某市兴建污水处理厂后,完成某市的污水处理任务,最终出水排放到渭河的水质达到国家GB89781996污水综合排放标准的二级标准。应实现的水环境目标：全市水污染问题有所改善,流域水体质量明显提高。为了提高环境质量,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

3、某市的城市环境、经济和社会持续、协调发展,实现某市国民经济和社会发展十一五计划和远景目标。省、市两级政府高瞻远瞩,决定兴建某市污水处理厂,特编制本可行性研究报告。XX市某环保科技对某市污水处理厂工程进行可行性研究。本研究通过对某市水环境现状与发展趋势的分析,提出适宜某市城市发展规划的城市污水厂建设方案,以期控制水环境污染,保障经济可持续发展。本研究报告在编制过程中得到了XX省水污染治理指挥部办公室、某市环保局、某市水务局等有关部门及单位的大力支持和协助,在此表示衷心感谢。2 概述2.1 项目名称和建设单位 项目名称：某市污水处理厂建设工程 建设地点： 委托单位：XX省某市水污染治理办公室 编制

4、单位： 2.2 项目目的、任务、设计依据、设计资料和设计范围2.2.1 项目目的XX市某环保科技对某市污水处理厂工程进行可行性研究。本研究通过对某市水环境现状与发展趋势的分析,提出适宜某市城市发展规划的城市污水厂建设方案,以期控制水环境污染,保障经济可持续发展。 处理目标执行污水综合排放标准的二级标准。 工程目标构筑物设计使用年限不低于50年,主要工艺设备设计使用年限不低于20年；污水处理厂技术先进、高效、能耗低、运行稳定可靠、维修次数少；在设计使用年限内,所选处理方案的建设投资成本及将来的运行维护成本的折现值最低。 财务目标 从使用者身上收取的污水处理费能满足污水处理厂的建设、维持保本微利及

5、将来的可持续性服务。 社会目标 通过消减服务区域内的污染物从而改善和提高人们的生活环境质量,并且改善城市水体景观,同时消减经济发展与水环境污染的矛盾。2.2.2 任务 参照建设部颁发的市政工程设计技术管理标准的要求,本可行性研究报告的主要任务是： 某市污水处理厂工程服务区现状资料调查分析 污水处理厂工程服务区范围内污水量预测 分期建设规模的确定 设计进水水质和处理出水水质的设定 污水处理厂厂址论述 污水、污泥处理工艺选择 污水处理处理厂设计 管理机构、劳动定员及建设进度的构想 投资估算及资金筹措 经济评价2.2.3 编制原则 贯彻之行国家关于环境保护的政策,符合国家的有关法规、规范及标准。 采

6、取分部实施,近期、远期结合的方针,充分发挥建设项目的社会效益,环境效益和经济效益。 根据设计进水水质和出厂水质要求,所选污水处理工艺力求技术先进、可靠、处理效果好、节省投资的处理新工艺、新技术、新设备和新材料,确保污水处理效果,减少工程投资及日常运行费用。 采用先进的节能技术,降低工程基础建设投资,降低能耗和生产成本,提高管理水平。 妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉沙和污泥,避免造成二次污染。 确保工程的可靠性及有效性,提高自动化水平,降低运行费用,减少日常维护检修工作量,改善工人操作条件。 采用双回路电源保证污水处理系统正常运行,且污水厂运行设备有足够的备用率。 在污水厂征地范围内

7、,厂区总平面布置力求便于施工、便于安装和便于维修的前提下,使各处理构筑物尽量集中,节约用地,扩大绿化面积,并留有发展余地。使厂区环境和周围环境一致。 积极创造一个良好的生产和生活环境,把速水处理厂设计成为现代化的园林式工厂。 按现行有关规定,结合地方实际情况进行投资估算和经济分析。2.2.4 编制依据资料 某市城市总体规划说明书,XX省城乡规划设计院,20XX12月编制。 关于某市城市污水厂处理项目建议书的批复,XX省发展计划委员会文件,陕计投资：2002655,20XX7月。2.2.5 设计范围2.2.5.1 编制范围 根据委托书的要求,本可行性研究报告由XX市某环保科技公司负责编制,工程服

8、务范围为XX省某市城区污水渭河流域。编制内容主要为： 污水处理厂厂址选择； 污水处理厂污水量预测及规模确定 某市污水处理厂污水污泥工艺流程选择与论证； 某市污水处理厂近期建设工程工艺方案设计及相关专业方案设计； 某市污水处理厂近期建设工程投资估算及经济评价；2.2.5.1 编制年限编制年限为：近期20XX,远期2020年。2.3 城市概况2.3.1 区位与自然条件2.3.1.1 地理位置某市地处XX省关中平原中部,介于东经108017491080377,北纬34012153402653。东依XX市秦都区,南接周至县、户县,西邻武功县,北靠礼泉县。全市东西最大距离28.8公里,南北最大距离为22

9、.9公里,总国土面积为508.5平方公里。从地理位置上看某市是通向周边各个县市的重要通道,在未来必定有很好的发展潜力,同时在不断的促进周边各县市经济的发展的。2.3.1.2 地形地貌 某市市域地势北高男低,由渭河平原和渭北黄土台塬两大部分组成,其中平原占总土地面积的63.9%。海拔高度为390541.8m；渭河平原因渭河干流切割而形成一、二、三级阶地。阶地发育完整,阶面平坦、宽阔,呈梯形倾向渭河,渭北黄土台塬高地向南呈微倾斜与三级阶地相接。台塬塬面平整,南缘因水土流失侵蚀左右而形成一些狭小的沟壑。2.3.1.3 气候特征某市属于暖温带主湿润、半干旱大陆性季风气候,四季分明,雨热同季、日照充足；

10、年平均气温13.1,七月份平均气温26.4,极端气温为42.2,元月平均气温为0.9,极端最低气温为19.9。年日照数为2065.2小时。无霜期平均为218天,年平均降水量588mm,多集中在79月份。主要灾害性天气有干旱、连阴雨、暴雨等。2.3.1.4 境内水系 渭河沿南端流经某市域,全长30.5km。地下水属渭河水洗。沿黄土台塬坡下,东西有地层断裂缝涌出泉水八处。北部店张凹地属泾河流域,全境为低产径流区。 地下水主要类型为潜水,含水量甚为丰富,北部黄土台塬区水位埋深3065m,单位涌水量1.52.5m3/h.m；渭河河谷二级阶地水位埋深约618m,三级阶地水位埋深1530m,单位涌水量20

11、40m3/h.m；地下水主要受大气降水补给,流向为西北东南,与地形相吻合,含水岩组厚度由南向北渐减,水量也渐减,水质良好、矿化度0.51g/L,PH值7.37.5,硬度2030,主要为HCO3NaMg类型水,对混凝土无侵蚀作用。 地下水的另一类型为承压水,北部黄土台塬区水位埋深3065m,单位涌水量28m3/h.m；渭河河谷阶地水位埋深约为414m,单位用水量1026m3/h.m；流向平行渭河,主要是受渭河补给,其次是大气降水补给,埋深由南向北加深,含水岩组一样,且厚度递减,矿化度0.20.3g/L,属HCO3NaMg类型水,对混凝土无侵蚀作用。工程所在地属黄河流域渭河水系。 某市具有地热资源

12、,储量丰富,现已有部分单位计划开采地下热水。2.3.2 区域社会经济概况 改革开放以来,特别是进入九五时期以来,某市的经济和社会发展取得了很大的成就,20XX某市实现的国内生产总值为25.5亿元当年价,下同,20XX底人均国内生产总值为4594元,财政支出1.6456亿元,社会消费品零售总额为4亿元,农民人均纯收入为1931元,乡镇企业总产值为44.91亿元,20XX全市有普通中学30所,在校学生4.14万人,职业中学11所,在校学生2975人,小学232所,在校学生6.96万人,少年儿童入学率97.8%。全市域共有医院28所,拥有病床1367张,专业卫生技术人员1350人,其中医生448人。

13、2.3.3 人口情况 2002底某市域人口554933人,人口密度为1091人/平方公里,其中非农业人口114723人,占20.7%,农业人口440210人,占79.3%。市域管辖7个镇四个乡,3个街道办事处。2.4 项目背景 水是生命之源,也是人类活动和经济发展的支持要素。当今世界,水在某种程度上限制和决定地区的性质、规模、产业结构、布局与发展方向,自然界及社会对水的依存度越来越高。进入21世纪以后,某市以前所未有的速度推进城市化,与所有发展城市同步,近几年明显加大了土地开发的力度,频频引进各种建设项目,随之人口的增加,大量未经处理的污水直接排入河流,致使渭河水系的水质遭受严重的污染,这种状

14、况必需要改变。随着未来某市的经济、社会、环境、人口、生活需求的不断发展,城市排水系统和污水治理将承受更大的压力,主要表现有：城市生活污水处理率低,而污水总量却在不断增加；地区饮用水水质下降,对人的健康造成潜在危险；城市排水系统工程和污水处理工程建设远落后于城市的发展；城市化水平的提高,使城市自然滞洪能力和保水功能降低,洪涝灾害、水污染日趋严重。在我国,包括水环境的环境保护已经为一项基本国策加以贯彻,得到了全社会和各级人民政府的高度重视,保护环境和控制污染对城市的经济繁荣、社会稳定具有重要意义。为此,国务院有关部委颁布了有关的法律和法规,以保证这项基本国策的贯彻和执行。我国早在1989年颁布的中

15、华人民XX国环境保护法,是各项有关环境保护法规的基础和依据,其要点如下： 环境监督和管理 规定了各级政府在制定环境质量标准和环境监督大纲方面的职责,由中央政府制定国家环境标准,各省、市级政府可根据地方条件补充项目和指标。 环境保护与污染防治 各级政府必需制定工业排污的程序和制度,并提供各种环境保护措施。 法律责任 授权给各级政府环保部门采取适当的法律程序来警告和惩罚污染者。2.5 区域排水现状以及存在的问题2.5.1 污水排放现状 某市现状污水排放体系基本为合流制。污水全部排入渭河,最终排入黄河,排入渭河的排水管渠系统大多数都是合流制的。城市生活污水及工业废水混合流入水渠内后直接流向河流内,这

16、就造成了某市污水水质复杂、水量浮动大的特点。 某市现状污水排水大致分为两种情况： 工业企业： 某地区在五一期间工业有了很大的发展,但城市基础设施相对落后,受到当时苏联模式的影响,企业办社会,各个企业自成体系,自给自足,所以,某市区企业大都拥有自备井水源,以供生产和职工生活需要。在当时的确解决了地方基础建设资金不足的问题,但是同时也给后期对于水资源的管理带来了很多负面影响。从用水量来看,某市工业企业日均用水量占规划日均用水量的84%,其万元产值耗水量为228.5吨,比全省工业企业平均万元耗水量150吨要高很多,原因是因为某市地区自给井水源供水水价是企业内部自定,工业企业自备井的水价由水资源费0.

17、05元/吨,供水电费0.17元/吨,人工工资0.05元/吨,构成成本价约0.27元/吨,且大都没有安装计量设备。低廉的水成本和管理的漏洞造成企业用水无节制,水回用率偏低,生产和生活用水浪费严重。所以按照全省工业企业平均万元产值耗水量计算,某市工业企业节水量在3万吨/ 日左右。 居民用水： 城区居民大多使用自来水,但仍有相当多的居民、营业浴池、洗车行使用自备井,还有部分单位开采地热水用于营业,数目多,涌水量大,又难以计量,水成本价格更低,这也是造成某市用水量和排水量大的主要原因之一。 综上所述,自备井管理体质方面存在的漏洞和水成本价格的偏低,是造成某市用水量和排水量最大的主要原因。 通过以上分析

18、,某市目前的节水空间3万吨,其排水量应该为6.7万吨/日。因此,污水处理规模设计为10万吨/日是比较合理的。2.5.2 存在的主要问题 某市大中型企业多,工业废水排放量大,为保护城市生态环境,规划提出某市排水体制宜采用雨污分流制。但是由于诸多因素限制,很难成行,故目前仍以雨污合流制考虑。 城市排水系统尚不完善,有些地段还没有敷设排水管道,每逢雨季,给居民生活带来不便。已建管道,由于管理不善,局部排水不畅通。 已建排水明渠,由于缺乏必要的防渗处理,对城市地下水造成一定的污染,影响了城市的环境质量。2.6 项目实施的必要性和可能性2.6.1 实施本项目的必要性某市现状污水排放体系基本为合流制。城市

19、生活污水及工业废水混合流入水渠内后直接流向渭河内,根据某市环境监测站在20XX元月27元月29日对某市排放的污水进行了连续监测,监测数据见表21。在20XX9月20元月22日又对某市排放的污水进行了连续监测,监测数据见表22。20XX元月27元月29日 某市排放污水水质单位：mg/L 表21时间地点PHSS挥发酚NH3-NCODBOD5东西口汇合区6.907640.02785.5333134.6总排放口6.595110.028101317130.1渭惠渠6.712360.03030.8238141.1东西口汇合区6.953280.02257.2416123.6总排放口6.804040.0266

20、5.8320120.3渭惠渠6.93880.0273319231.9东西口汇合区6.702520.01865.5285120.7总排放口6.931920.02582.5190118.4渭惠渠6.90640.0269.5158103.9范围东西口汇合区252-764285-416总排放口192-51165.8-101190-320渭惠渠64-2369.5-33158-238平均值东西口汇合区6.854480.02269.4345126.2总排放口6.773690.02683.1276122.9渭惠渠6.85129.30.02824.419692.3扣除渭惠渠后总排放口净均值6.76404.40.

21、02691.76288127.420XX9月20元月22日 某市排放污水水质单位：mg/L 表22时间地点PHSSNH3-NCODBOD5二水厂北桥口7.46151.6720430.5小阜村桥口8.661727.24430133.9渭惠渠兴化西桥口8.00146.975913.4二水厂北桥口7.40181.1216849.2小阜村桥口8.422854.30906124.8渭惠渠兴化西桥口8.451815.8425621.9二水厂北桥口8.79111.0812327.6小阜村桥口8.467936.95353138.1渭惠渠兴化西桥口8.161012.4512840.0说明：二水厂北桥口代表西城区

22、过来的污水水质,小阜村桥口代表现状流经污水处理厂的所有的污水情况,包括某城区污水,渭惠渠污水及兴化厂部分的污水。 由上面水质监测数据可知排入渭河水体的污水水质污染程度比较严重。而原来某市污水通过水渠管网等未经处理就全部直接排放到渭河水体中,严重污染了渭河水体的水质。某市现状污水系统不完善,因此,应加快污水处理厂、污水收集系统的建设进度,早日将污水通道打通,减少直接排入水体的污水数量。2.6.2 工程建设的可能性 工程服务范围内经济保持高速发展,经济实力雄厚,各级政府高度重视,为本工程提供了强有力的政策和经济支持。 某市污水处理厂厂址位置及占地面积已经在市政详规、污水系统布局规划中得到控制,并留

23、有发展余地。污水厂建设的供水、供电均有来源,交通便利,为本工程的建设与投产创造了外部实施条件。 服务范围内的污水收集官网工程有部分已实施,部分也已开展设计工作,污水处理厂建成后即可发挥作用。3 工程规模、进出水水质及污水厂厂址3.1 工程规模3.1.1 规划概况近年来,我国城市缺水问题已经非常集中、突出地表现出来,水的供需矛盾日益尖锐,水的问题已经成为制约城市建设和发展的主要因素。随着城市化率的不断提高及大中型基础设施的建设,城市污水排放量也以每年7.7%的速率在增加,这样,大量的城市污水浪费流失,既浪费了资源,又污染了环境。因此,某市污水处理厂从节约水资源、减少水污染的角度考虑,决定对处理后

24、的部分污水进行不同程度的深度处理,使其达到生活杂用水的水质标准和其他回用水的水质标准,实行中水回用。回用水主要用于工业、市政和农业方面,下面分别叙述： 工业回用水兴化厂用,回用水水质和水量分为A类水质和B类水质。其中A类水质是指循环水的补充水,B类水质是指工业锅炉用水。详细见表31表31 A类水 项目水量t/h温度K+Mmol/lCa2+Mmol/l正硬Mmol/l负硬Mmol/lPHHCO3-+CO32-+SO42-+C l-指标10030 5.0 40 4.0 3.07-8 9 B类水 项目水量t/h温度硬度Mmol/l碱度Mmol/l电导率s/cmPHSO42-g/l指标20030 0.

25、015 0.1 157-8.5 100 市政用水 主要用于市政绿化、苗木,现状绿地面积为301公顷,折合4515亩,以农业灌溉50吨/亩.时计,用水量约为22.575万吨,年均浇水4次,合计为100万吨左右。 农业用水 主要为富寨乡、田埠乡灌溉用水,两乡灌溉面积为5万亩左右,农作物主要为冬小麦和秋玉米,其中冬小麦生长期约为8个月,正常年份浇水3次；秋玉米生长期为3个月,正常年份浇水46次。两乡农灌用水量约为1750万吨/年,干旱年用水量更大,可突破2000万吨。根据调查本地每亩每小时灌溉用水量约为50吨,费用为7.58万元。 考虑发展和其他用途,中水回用系统设计水量每天按15000吨是可行而且

26、是非常必要的。3.1.2 给水量预测 某市自理阿水公司建于1958年,现共有水源井6眼,主要用于老城区生活及部分小厂供水。现在经扩建水厂供水能力2.5万吨/日,最高供水量17040吨/日,平均日供水量13412吨/日,年供水量489.54万吨。 驻某中央、省地市属工业及部分地方都建有自备水源井,就地开采,自成系统,自给自足。同时城市部分居民也使用自备井,全市现有水源井121眼,其中工业自备井92眼,除供工业企业用水外,同时保证各厂区职工家属生活用水,供水能力为12.06万吨/日,平均日供水量9.2万吨/日,年供水量3350万吨。 平均供水总量为：自来水日均供水量+自备井日均供水量=10.54万

27、吨。3.1.3 污水量预测3.1.3.1 用水量 生活用水量目前城市规划区内人口为15.48万含农业人口、非农业人口、暂住人口,人均生活用水量按110升/日计,则某市日均生活用水量约为：110升/日15.48万人=17028吨。 工业用水量某市规划区内现有20多家工业企业,其中兴化集团、玻璃纤维厂、某造纸厂、秦岭航空电器公司、华兴航空机轮公司、西城纸业公司、三环造纸厂、国营XX柴油机厂为用水大户,经调查,规划区内日均用水量约为8.64万吨。规划区内日均用水总量:生活日均用水量+工业日均用水量=10.34万吨。3.1.3.2 排水量 生活污水排水量经调查工业企业职工及家属生活日均用水量约为0.5

28、6万吨,其主要生活污水混入工业企业污水排放污水中。应予以扣除以免重复计算,故生活用污水日均排放量按生活用水量的80%计算约为： 1.7-0.5680%=0.912万吨。 工业废水排水量 根据20XX的调查统计情况,规划区内20多家重点企业日均排水量约为82961吨,某市重点工业企业日均排水量见表32。 表32序号单位日排水量吨备注1国营XX柴油机厂14976.4实测值2华兴航空机轮公司10398.4实测值3秦岭电器公司9432.2实测值4XX玻璃纤维厂7948.8实测值5XX建筑机械厂636.6实测值6某化肥厂20078.8实测值7某造纸厂8070实测值8宝塔山尤其股份公司726统计值9鲁州糖

29、制品厂768统计值10三环造纸厂2462统计值11西城纸业公司2450统计值12XX省塑料厂1350统计值13某养路机械厂1480统计值14某市水泵厂360统计值15某铁路电务处390统计值16贴二十局四处200统计值17某市密封件总公司226统计值18某市化工机械厂5统计值19兴化石油助剂厂3统计值合计82961统计值 规划区内日均污水排放量： 生活污水日均排放量+工业废水日均排放量=9.21万吨 实测排放量：扣除渭惠渠日均污水流量后,某市规划区内污水排放总量为9.76万吨。详见渭惠渠污水流量检测表33。总排放口排水量 表33 项目时段 平均 最大最小总量万吨一日11.281.561.111

30、1.121.331.561.2211.531.291.561.1111.1三日1.301.561.1111.2 渭惠渠排水量 项目时段 平均 最大最小总量万吨一日10.180.210.181.5620.180.210.181.5630.140.180.101.21三日0.170.210.101.44注：数据由XX水文站提供。20XX9月某市环境保护检测站对某市城市污水流量又进行了相关监测,其监测结果如下表34所示： 表34 项目 时段流量流量累计流量小阜村桥口2004.9.20 16：001.9717095.6170294.42004.9.21 16：001.7666393.6153446.4

31、2004.9.22 16：001.9847142.4171417.6兴化桥北2004.9.20 10：002004.9.21 9：00102477.4兴化桥北2004.9.21 10：002004.9.22 9：00102448.42004.9.22 10：002004.9.23 9：00103192.2渭惠渠兴化西桥口 2004.9.20 17：000.37301342.832227.2 2004.9.21 17：000.45551639.839355.2 2004.9.22 17：000.37491349.632390.4注：小阜村桥口代表现状流经污水处理厂的所有的污水情况,包括某城区污水

32、,渭惠渠污水及兴化厂部分的污水,兴化桥北代表某市城区所有的污水。3.1.4 近期规模确定综合考虑调查统计日均排水量9.2万吨和实际监测日均排水量9.76万吨。调查数据中,重复计算和哟喽部分大致相抵；实际监测数据中,排除干扰因素和偶然因素的影响,二者之间尚有一定的可比性。因此,某市污水处理厂规模定为10万吨/日。一期处理规模为5万吨/日,于20XX底完工,二期处理规模为5万吨/日,于20XX完工。届时某市日处理13.4平方公里内所有工业污水和生活污水工业污水先由各企业先处理,达标后与城市污水交汇进入污水处理厂,从而改善某入渭河的水质状况；另外目前某市的污水排放量虽然比较高,但是通过采取技术革新,

33、改变生产工艺及提高水回用率等措施可以降低污水排放总量,因此规划10万吨的污水处理厂是比较合理和可行的。通过以上分析,确定本工程的建设规模为：拟建城市污水处理厂一期规模为5万吨/日,远期规模为10万吨/日。3.2 设计进水水质和出水水质3.2.1 进水水质预测 影响污水水质的主要因素有排水体制、污水管网的完善程度、城市化程度和生活水平的高低、排入城市污水管网系统的工业废水的种类和数量、工业废水处理率和处理程度的等。 采用分流制排水体制、污水管网愈完善、城市化程度和生活水平愈高,城市污水的浓度相对较大；若采用合流制排水体制、污水管网愈不完善、山水雨水混入的水量愈大、城市化程度和生活水平愈低,城市污

34、水的浓度就相对会较小。城市工业化程度愈高、城市污水中工业废水所占比例越大、排入城市污水系统的工业废水的种类和数量越多、工业废水处理率及处理程度越低,工业废水对城市污水的水质影响就越大。污水处理厂设计进水水质的确定,通常根据污水水质实测资料、室外排水设计规范、国内同类型城市污水处理厂进水水质及城市未来的发展等方面进行综合考虑。某市污水水质情况,由于监测数据中氨氮的结果比较高总排口平均值为91.96mg/l,其原因分析为某化肥厂所引起。据悉,20XX1月某环保公司采用IBAF生物滤池技术对某化肥厂产生的高浓度氨氮废水进行生物处理的中试,经过一个月的中试,氨氮去除率达到97.7%,氨氮从进水的几千降

35、到出水的5mg/l,达到了一级排放标准,因此,我们建议某化肥厂在厂内采取相应的环保措施,使得氨氮达标后再进入城市污水处理厂。这样进入城市污水处理厂的氨氮就不会太高。另外监测结果中挥发酚的指标未超标,在设计水质中就不单独作考虑。根据某市环境监测站得到的各个排放口污水水质和总排放口水质情况,某市城市污水现状水质：BOD5=127.4mg/l；COD=287.5mg/l；NH3-N=91.7mg/l；SS=404.4mg/l；TP=5.0mg/l。考虑到某市与周边城镇发展态势以及前景规划有类似之处,因此,国内城市特别是邻近地区的同类城市污水处理厂实际进水水质或设计水质对本污水处理厂设计进水水质的确定

36、有着重要的参考意义。3.2.2 设计进水水质根据某市环境监测站的监测数据和国内各同等城市污水处理厂的实测数据,结合当地的发展,同时环保部门加强对工业企业污染源的管理,拟定某市污水处理厂工程设计时进水水质按下表35计算。 某市污水处理厂进水水质 单位：mg/l,表35PHCODBOD5SS有机氮NH3-NTP最低水温最高水温69400180250103058263.2.3 设计出水水质3.2.3.1 受纳水体 污水处理厂排放水体及出水水质要求由受纳水体的功能区划决定。水体功能区划是区域水资源和水环境保护的宏观控制指导性准则,原则上以GB8978-1996污水综合排放标准、DB61-224-199

37、6渭河水系XX段污水综合排放标准为依据。避免水体现行功能遭受破坏,污水受纳水体的选择,应： 服从某市流域水污染控制重点水域和水环境保护目标 适应流域内镇区经济发展规划的要求 优先保护集中式饮用水水源,与用涌水水源保持有足够长的缓冲过渡区 协调水体现状功能与规划功能的冲突 合理利用水体的环境容量和自净能力 某市污水处理厂处理后尾水排入渭河,最后汇入黄河。3.2.3.2 出水水质由于某市污水处理后排放水体为渭河,根据XX省、某市水环境治理部门的要求,本设计采用二级处理工艺,在节省投资和降低运行费用的前提下,使处理后的废水达到GB8978-1996污水综合排放标准的二级标准,同时又必需达到DB61-

38、224-1996渭河水系XX段污水综合排放标准的二级排放标准。具体执行按照当地环保局的要求进行,本方案确定的出水水质和有关标准的比较见下表36： 表36相关标准的水质要求 单位 ：mg/l 项目CODBOD5NH3-N挥发酚TPSSPH污水综合排放标准12030250.51.03069GB8978-1996二级渭河水系XX段污水综合排放标准DB61-224-1996二级12030200.4-修改后的城市污水排放标准GB189182002,二级3003年100302530-33069本方案出水水质情况项目CODBOD5T-N粪大肠菌群数NH3-N挥发酚T-PSSPH本方案出水水质10030301

39、000200.43.030693.2.3.3 进出水水质和去除率根据以上分析计算,污水处理厂的主要进出水水质指标与处理效果汇总如下表：污水处理厂进出水水质汇总表 表37污染物进水浓度mg/l出水浓度mg/l去除率%BOD51803083.3COD40010075SS2503088.0NH3-N302033.3T-N403025T-P53.040粪大肠菌群数1061071000个/L99.93.3 大气污染物排放要求根据设计现状某市污水处理厂周边用地情况,考虑大气污染物排放执行城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002二级标准,同时还考虑改善厂区环境及对周边环境的影响。某污水处理厂废气

40、排放最高允许浓度如下表38。 厂界废气排放最高允许浓度 表38 废气指标排放浓度氨硫化氢臭气无量纲甲烷厂区最高体积浓度废气浓度mg/L1.00.03100.53.4 设计采用的主要规范及标准 室外排水设计规范 GB50014-2006 室外给水设计规范 GB50013-2006 泵站设计规范GB/T50265-97 给水排水工程设计与施工规范 鼓风曝气系统设计规程 CECS97：97 城市污水处理工程项目建设标准修订2001 城镇污水处理厂附属建筑和设备设计标准 CJJ31-89 城市污水处理厂运行、维护及安全技术规程 CJJ60-94 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-2002

41、污水排入城市下水道水质标准 CJ3082-1999 地表水环境质量标准 GB38380-2002 建筑结构荷载规范 GB50009-2001 混凝土结构设计规范 GB50010-2002 砌体结构设计规范 GB50003-2001 建筑桩基技术规范 JGJ94-94 建筑抗震设计规范 GB50011-2001 构筑物抗震设计规范 GB50191-93 建筑地基基础设计规范 GB50007-2002 建筑基础处理技术规范 JGJ79-91 建筑设计防火规范 GB50016-2006 供配电系统设计规范 GB50052-95 10KV及以下变电所设计规范 GB50053-94 低压配电装置及线路设

42、计规范 GB5004-95 建筑防雷设计规范 GB50057-94 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058-92 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB50062-92 通风与空调工程施工及验收规范 GB50243-97 环境空气质量标准 GB3095-2001 3.5 建设厂址的确定3.5.1 厂址选择的原则 处理厂建设厂址选择的原则是： 符合总规和分区规划 ； 位于城市主导风向的下风向,并与城市居民点有一定的防护距离； 建设部分与后期预留部分界限划分应尽可能明晰,以便运行管理； 近期施工、运行管理方便,远期有发展余地；3.5.2 厂址的确定 某市污水处理厂厂址选择主要考虑以

43、下两个原则： 污水处理厂的位置符合城市规划,原理城市水源地,并与周边有一定的防护带,接近收纳水体,少占良田。 污水厂应位于流域的下游,尽量利用坡度使污水自流到污水处理厂。根据以上原则,某市污水处理厂拟建于某市南部小埠村南面。该处北距某市边缘西宝中线1.2km,南距西宝高速路0.7km,东南紧邻排污渠,西边为农田,地形开阔,地势由西北向东南倾斜,地面高程405415m,地处某市水源地的下游,且是某市所有污水的必经之地。水、电、路均方便,符合建厂条件。4 配套截污干管介绍4.1 排水体制4.2 截流倍数4.3 污水系统布置5 污水、污泥处理工艺方案5.1 污水处理工艺的功能要求 污水处理工艺的选择

44、直接关系到处理后出水的水质指标能否稳定可靠地达到处理要求、运行管理是否方便、建设费用和运行费用是否节省,以及占地和能耗指标是否优化,因此,污水处理工艺方案的选择是污水处理厂成功与否的关键。污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多因素进行综合考虑,各种工艺都有其适用条件,应视工程的具体条件而定。选择合适的污水处理工艺,不仅可以降低工程投资,且有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的常年运行费用,保证出厂水水质。根据第三章节对污水水质的分析,本工程要求的污水处理程度不是很高,对BOD5、CODcr、SS、NH3-N、TN、TP、粪大肠菌群的去除率要求分别达到

45、83.3%、75%、88%、33.3%、25%、40%、99.99%。因此,某市污水处理厂的工艺要求进行有良好的脱氮除磷及去除有机物效果的二级生化处理,并且要进行深度处理。5.2 污水可生化性分析 污水处理方法大致可以分为物化法和生化法两大类,其中生化法由于更经济、更环保的原因成为规模较大的城市污水处理厂污水处理的首选方法。如若满足生化处理条件,某市污水处理厂的污水处理也应该选择生化法。一般而言,城市污水采用方法脱氮除磷处理时需要满足以下条件： 表51 城市污水可生化与生物脱氮除磷标准序号项目要求1BOD5/CODcr0.32BOD5/TN3.03BOD5/TP20 BOD5/CODcr BO

46、D5/CODcr是判定污水可生化性是否可行的最简便易行和最常用的方法。一般认为BOD5/CODcr0.45时可生化性较好,BOD5/CODcr0.3时为可生化,BOD5/CODcr0.3时为较难生化,BOD5/CODcr0.25时为不易生化。 BOD5/TN即C/N C/N比值是判定能否有效生物脱氮的重要指标。从理论上讲,C/N2.86就能进行脱氮,但一般认为,C/N3.0时才能有较高的脱氮效率。 BOD5/TPBOD5/TP比值是判别能否生物除磷的主要指标。进水中的BOD5是作为营养物供除磷菌活动的基质,故BOD5/TP是衡量能否达到除磷的重要指标,一般认为该值要大于20,比值越大,除磷效果

47、就越明显。根据进水水质预测,某市污水厂进水水质有关指标比值与判别标准比较如下：表52 进水水质可生化判别表序号进水水质判别指标判别结果1BOD5=150mg/LBOD5/CODcr进水：0.45满足较好生化反应的条件标准：0.452CODcr=280mg/LBOD5/TN进水：4.5满足条件标准：3.03TN=40mg/LBOD5/TP进水：36满足条件标准：204TP=4.0mg/L 由表52可以看出,某市污水处理厂污水处理方法选用生化法是可行的。5.2.1 污水生化处理级数的选择 根据预测的进水水质可见,某市污水处理厂不仅需要对BOD5、CODcr、SS有较高的去除率,同时还对NH3-N、

48、TN、TP提出了较高的要求,也即要求在去除常规污染的基础上增加脱氮除磷。我国现行室外排水设计规范GB50014-2006给处理污水厂采用常规不同处理级数时对有关污染物的去除率,将某市污水处理厂要求的处理效率与之对比可得表5-3. 表5-3 某市污水处理厂需要效率与规范效率比较表序号处理级别主要工艺SS、BOD5去除率比较结果1SSBOD5本次要求2一级处理沉淀法40-5520-3088%83.3%不满足要求3二级处理生物膜法60-9065-90接近要求活性污泥法70-9065-95接近要求由表中可以看出,常规二级处理工艺能有效地去除BOD5、CODcr和SS,但对氮和磷的去除是有一定限度的,仅

49、从剩余污泥中排除氮和磷,氮的去除率约为1020%,磷的去除率约为1219%,达不到本工程对氮和磷去除率的要求。因此,需要采用污水脱氮除磷工艺。在常规二级处理工艺上除磷脱氮,对BOD5的去除将进一步提高,大量具备除磷脱氮功能的二级处理工艺工程实践也表明对BOD5的去除可以达到95%以上,因此,对于BOD5而言,具备除磷脱氮功能的二级处理工艺可以满足其去除要求。综上分析,本工程污水处理工艺须以具有脱氮除磷的二级活性污泥法或生物膜法为基础,增加进一步的高效或深度处理,方能保证出水水质稳定达标。活性污泥法在处理城市污水方面具有处理效果好、出水水质稳定、运转经验丰富等优点。是目前国内外大多数城市污水处理

50、厂所普遍采用的方法。5.2.2 处理重点及难点分析 污水处理厂的工艺选择与设计主要围绕重点处理项目进行。 BOD5某市污水处理厂要求的出水BOD5指标为30mg/L,相应的最低去除率为83.3%。从目前采用的一些污水处理工艺来看,处理后BOD5浓度可消减90%以上,再加上本工程由于除磷脱氮高效处理过程对BOD5的进一步消减,完全能够保证BOD5出水浓度低于30mg/L,因此,BOD5不是本工程的重点处理项目。 CODcr CODcr与BOD5的去除基本同步,在本工程中,出水CODcr达到要求值100mg/L以下,去除率为75%,实现容易,因此CODcr的去除不是本工程的处理重点。 SS 本工程

51、要求出水SS浓度小于30mg/L,相应去除率为88%。常规的二级处理一般就能使出水SS浓度达到低于20mg/L,但是难以达到稳定在10mg/L以下,但是,出水SS的浓度高低直接影响到出水水质的CODcr、BOD5、P等,因此,SS是本工程的重点处理项目。 NH3-N 由于该工程出水按照二级出水标准执行,即NH3-N出水浓度小于20mg/L。不考虑进水有机氮、出水有机氮等影响因素,其去除率要求大于33.3%。 污水处理厂进水氨氮的去除主要靠消化过程来完成,由于氨氮的硝化过程远比碳的氧化过程缓慢,硝化将成为生化处理好氧单元设计的控制因素。对于本工程而言,氨氮基本上要求比较完全硝化才能达到出水标准,

52、但是本工程要求不是很高,因此,NH3-N不是本工程的重点难点处理项目。 TN 本工程要求出水TN小于30mg/L,相应的去除率为25%,要求相对不是很高。污水处理厂进水TN的去除主要在硝化充分的基础上靠反硝化过程来完成,工程上通过缺氧阶段来实现,反硝化成为缺氧池设计的控制因素,但是25%的去除率在常规生化反映中就可以达到,因此,TN 也不是本工程的重点处理项目。 TP本工程要求出水TP浓度为小于3.0mg/L,相应的去除率为40%。一般而言,通过具有脱氮除磷效果的生化处理后,出厂水质中磷含量可以达到接近1mg/L,但是难以稳定在0.5mg/L以下,而本工程要求在3.0mg/L即可,因此,TP也

53、不是本工程的重点处理项目。综上所述,根据某市污水处理厂进出水水质,处理率要求较高的为CODcr、BOD5以及SS,即重点处理项目为CODcr、BOD5、SS。5.2.3 污染物的去除 SS的去除 污水中SS的大部分去除主要靠沉淀作用,进一步的去除靠过滤。污水中的无机颗粒和大尺度的有机颗粒靠自然沉淀左右就可以去除,小尺度的有机颗粒靠微生物降解左右去除,而小尺度的无机颗粒包括尺度大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用,与活性污泥絮体同时沉淀被去除。污水处理厂出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标,还因为组成出水悬浮物的主要是活性污泥絮体,其本身的有机成分就很高,因此对

54、出水的BOD5、COD等指标也有着很大的影响,所以控制污水处理厂出水的SS指标是最基本的,也是很重要的。为了降低出水中的悬浮物浓度,应在工程中采取适当的措施,如采用适当的污泥负荷F/M值以保保持性污泥的凝聚及沉降性能,投加药剂,采用较小的沉淀池表面负荷、采用较低的出水堰负荷,充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用以及增加过滤环节等。在污水处理方案选用合理、工艺参数取值合理,单体设计优化的条件下,完全能够使出水SS达到设计要求。 BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附和代谢作用,然后对污泥和水进行分离来完成的。活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞,将另

55、外一部分有机物进行分解代谢以便或得细胞合成所需的能量,其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。在这种合成代谢与分解代谢的过程中,溶解性有机物如低分子有机酸等易讲解有机物直接进入细胞内被利用,而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面,然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见,微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用,并且代谢产物是无害的稳定物质。根据有关资料,在污泥负荷0.15kgBOD5/kgMLSS.d以下且同时生化除磷脱氮时,就很容易使得出水BOD5达到要求。 CODcr的去除污水中CODcr去除的原理与BOD5基本相同。CODcr的去除率取决于塬污水的可生化性,

56、它与城市污水的组成有关。对于那些主要以生活污水及其成分与生活污水相近的工业废水组成的城市污水,这种城市污水的BOD5/CODcr比值往往接近0.5甚至大于0.5,其污水的可生化性较好,出水CODcr值可以控制在较低水平。而成分主要以工业废水为主的城市污水,或BOD5/CODcr比值较小的城市污水,其污水的可生化性较差,处理后污水中剩余的CODcr会较高,要满足出水CODcr100mg/L有一定难度。某市污水处理厂进水BOD5/CODcr=0.45,污水的可生化性较好,采用二级处理工艺完全能满足CODcr100mg/L设计排放的要求。 氮的去除氮在水体中是藻类生长所需的营养物质,容易引起水体的富营养化,因此氮是污水处理厂出水的控制指标之一。污水脱氮方法主要有生物脱氮和物理化学脱氮两大类。目前生物脱氮是主体,也是城市污水处理中经济和常用的方法。物理化学脱氮主要是折点氯化法、选择性离子交换法、空气吹脱法等。国外从六十年代开始对污水脱氮的方法进行了大量的研究,结果认为物理化学法脱氮从经济、管理等方面均不适宜在大中型城市污水处理厂中使用