武汉纺织大学主校区污水处理站建设项目可行性研究.doc

目 录1总论1 1.1项目概述1 1.2项目编制1 1.2.1编制依据1 1.2.2编制原则1 1.2.3 编制范围2 1.2.4 采用的标准及规范22项目概况3 2.1武汉市概况3 2.1.1地理位置3 2.1.2气象3 2.1.3水文4 2.1.4地质地貌4 2.2武汉市的现状及规划5 2.2.1武汉市现状5 2.2.2环保规划6 2.2.3市政规划7 2.3项目建设7 2.3.1项目建设单位基本情况7 2.3.2项目背景8 2.2.3项目建设的必要性83污水处理厂建设规模及水质论证9 3.1建设规模9 3.1.1污水量预测9 3.1.2污水处理厂规模10 3.2污水水质10 3.2.1污水进水水质10 3.2.2污水出水水质114 污水处理厂选址论证11 4.1厂址选择原则11 4.2可选厂址选定125 污水处理厂工艺论证12 5.1污水处理工艺选择原则12 5.2 典型的城市污水处理工艺13 5.3污水处理厂工艺选择16 5.4污泥处理方案 17 5.4.1 污泥处理方案选择原则17 5.4.2污泥处置工艺17 5.5中水回用18 5.5.1中水回用的优势18 5.5.2中水回用工艺18 5.5.3臭气消除19 5.5.4中水消毒处理196污水处理工艺设计19 6.1处理工艺流程19 6.1.1工艺设计19 6.1.2 仪表及自动控制系统设计20 6.2污水处理构筑物设计及设备选型21 6.2.1中格栅，进水泵房及细格栅21 6.2.2旋流沉砂池及巴氏计量槽22 6.2.3水解调节池23 6.2.4 CASS池设计24 6.2.5辐流式二沉池设计24 6.2.6 配水井及污泥泵房24 6.2.7消毒池及加氯间25 6.2.8过滤池25 6.2.9污泥脱水机房267 整体工程设计26 7.1建筑设计26 7.2结构设计27 7.3总平面布置设计27 7.4竖向布置设计28 7.5 电气设计288 环境影响评价29 8.1 主要污染物及污染源分析29 8.2项目建设引起的环境影响及对策30 8.2.1项目实施过程中的环境影响及对策30 8.2.2项目建成后的环境影响及对策319 工程可靠性及效益分析31 9.1 工程可靠性分析31 9.1.1 污水处理规模论证31 9.1.2工程处理水质可靠性分析32 9.1.3工程工艺方案可靠性分析32 9.2工程效益分析3210 工程投资概算32 10.1.建筑工程费32 10.2 设备购置费33 10.3 安装工程费33 10.4 工程建设其它费33 10.5 流动资金估算3311 结论及建议33 11.1 结论33 11.2 建议34参考文献35致 谢361总论1.1项目概述 项目名称：武汉纺织大学主校区污水处理站建设项目可行性研究 建设性质：新建 建设地点：武汉纺织大学主校区 服务范围：武汉纺织大学主校区1.2项目编制1.2.1编制依据 1 中华人民共和国环境保护法 ，自1989年12月6日开始实施 2 中华人民共和国环境噪声污染防治法 ，自1997年3月1日施行 3 中华人民共和国水污染防治法 ，自2008年6月1日起施行 4 中华人民共和国固体废物污染环境防治法 ，自2005年4月1日起施行 5武汉市城市总体规划 6国发（2000）36号国务院关于加强城市供水节水和水污染防治工作通知1.2.2编制原则根据我国的环境保护法规的有关要求，本工程可行性研究报告的编制将遵循以下原则： （1）贯彻国家关于环境保护工作的方针与政策，符合国家的有关法律，规范和标准。 （2）根据当地实际情况，采用高效节能、易于管理、技术先进、稳妥可靠的环保设施，使工程建设最大限度地发挥工程经济效益和社会效益。 （3）在总体规划的前提下，采取统一规划，分期实施的原则，既保护环境又最大限度的发挥工程效益。 （4）妥善处理污水处理过程中产生的格渣，污泥，避免二次污染。 （5）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成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、便于管理及维护、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。 （6）在武汉市总体规划的指导下，根据武汉纺织大学的总体布局和排水规划，结合地形和环境保护规划，合理布置污水处理厂，进行污水综合治理，充分发挥基础建设设施的效益；力求经济、合理，并充分利用土地。 （7）在污水厂址范围内，厂区总平面布置应力求便于施工，安装和维护，同时在此前提下，各构筑物应尽量集中，以节约用地，并留有发展余地。 （8）竖向设计力求减少厂区挖填土量，节约污水处理费用。1.2.3 编制范围 本可行性研究的范围：武汉纺织大学主校区生活污水收集系统、污水处理和排放在内的污水处理系统工程以及污水处理中产生的污泥的处理和处置。具体内容有：污水水质水量的论证、建设规模和处理程度的确定、选择合适的工程技术方案并对工程进行可靠性分析论证、处理出水的回用、污泥处置、工程投资估算与经济分析等。1.2.4 采用的标准及规范 （1）给水排水工程结构设计规范（GBJ67-84） （2）城市污水处理及污染防治技术政策（建城2000-124号） （3）城市排水工程规划规范（GB50318-2000） （4）室外排水设计规范（GB50014-2006） （5）泵站设计规范（GB/T50265-97） （6）地表水环境质量标准（GB3838-2002） （7 )污水综合排放标准（GB8978-1996） （8）城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002） （9）城镇污水处理厂附属建筑和设备设计标准（CJJ31-89） （10）城市污水处理工程项目建设标准，2001. （11）城市区域环境噪声标准（GB3096-93） （12）恶臭污染物排放标准（GB14554-93） （13）混凝土结构设计规范（GBJ8-89） （14）建筑结构荷载设计规范（GBJ7-87） （15）厂矿道路设计规范（GBJ22-87） （16）建筑地基基础设计规范（GBJ7-89） （17）建筑抗震设计规范（GBJ9-89） （18）地下工程防水技术规范（GBJ106-87） （19）通用用电设备设计规范（GB50055-93） （20）10KV及以下变电所设计规范（GB50053-94） （21）建筑防雷设计规范（GB50057-94） （22）工业与民用供电配电系统设计规范（GB50052-95） （23）低压配电装置及电路设计规范（GB50054-95） （24）电力装置的继电保护和自动装置设计规范2项目概况2.1武汉市概况2.1.1地理位置 武汉市位于江汉平原东部，长江中游与长江、汉水交汇处。东经113°41-115°05，北纬29°58-31°22。东端在新洲区柳河乡将军山，西端为蔡甸区成功乡窑湾村，南端在江夏区湖泗乡刘均堡村，北端至黄陂区蔡店乡下段家田村。市区由隔江鼎立的武昌、汉口、汉阳三镇组成，通称武汉三镇。周边与湖北省黄州、鄂州、大冶、咸宁、嘉鱼、洪湖、仙桃、汉川、孝感、大悟、红安、麻城等12个市、县接壤，形似一只自西向东的彩蝶。在我国经济地理圈层中，武汉处于优越的中心位置，与邻省的长沙、郑州、洛阳、南昌、九江等大中城市相距600公里左右，与京、津、沪、穗、渝、西安等特大城市均相距在1200公里左右。工程项目所在地位于武汉市洪山区纺织路特1号，交通便利。2.1.2气象武汉属北亚热带季风性湿润气候，有雨量充沛、日照充足、夏季酷热、冬季寒冷的特点。一般年均气温15.8-17.5，一年中，1月平均气温最低，0.4；7、8月平均气温最高，28.7。夏季极长达135天，因武汉地处北纬30度，夏季正午太阳高度可达38°，又地处内陆、距海洋远，地形如盆地故集热容易散热难，河湖多故夜晚水汽多，加上城市热岛效应和伏旱时副高控制，十分闷热，是中国三大火炉之一，夏天普遍高于37，极端最高气温44.5。初夏梅雨季节雨量集中，年降水量为1100毫米。武汉活动积温为5150，年无霜期240天，年日照总时数2000小时。2.1.3水文 武汉境内的长江、汉江、倒水河、滠水河和举水河等5条河流的水质均达到地面水环境质量标准，郊区县水质基本达到天然饮用水标准。以城区为中心，以长江为主干构成的庞大水网，保证了良好的森林植被以及生态环境。长江由汉南区进入武汉市，自西南向东北流，到天兴洲又折向东南，在左岭附近又折向东北，在新洲区大埠出境，流程150.5公里。长江武汉段水量大，年平均7100亿m3、汛期长、水位变化显著。河道比较平直，但有丘陵逼近江岸，控制河道，使河道受约束，产生了天兴洲、白沙洲等淤积而成的沙洲。长江武汉城区最窄处位于武汉长江大桥下，宽1100米；最宽处位于青山镇，宽3880米。汉江从蔡甸区进入武汉市，在南岸咀注入长江，在武汉境内河道弯曲达22处。武汉市江河纵横，河港沟渠交织，湖泊库塘星布，滠水、府河、倒水、举水、金水、东荆河等从市区两侧汇入长江，形成以长江为干流的庞大水网。总水域面积达2187平方公里，占市域面积的25.8%。据测算分析，在正常年景，地下水静储量128亿立方米，地表水总量7145亿立方米，其中境内降雨径流38亿立方米，过境客水7107亿立方米。水能资源理论蕴藏量2万千瓦。全市修建水库274座，其中，大型水库3座，中型水库6座；总容量9.25亿立方米；有塘堰9.1万口，蓄水能力3.3亿立方米；有湖泊193个，其中城区内有湖泊43个。2.1.4地质地貌 武汉地区位于鄂东北大别山丘陵和鄂东南幕阜丘陵之间，处于江汉平原的东部，境内中间低平，南北垅岗、丘陵环抱。北部低山耸立。海拔最高点873.7米，在黄陂区与孝感市交界处的双峰尖。最低点11.3米，在江夏区豹澥后湖。全市低山面积为496.375平方公里，占土地面积的5.85%；丘陵面积为1,045.982平方公里，占土地面积的12.32%；垄岗平原面积为3,612.708平方公里，占土地的39.27%。形成以平原为主，兼有少量低山、丘陵的基本地貌，大体是四分平原、四分垄岗，分半丘陵、半分低山。低山一般海拔高度在500至800米之间。相对高度100米500米。坡度一般大于20度。平坦平原位于中部，沿长江、汉水和通顺河、金水、府河、滠水、倒水、举水、沙河诸支流两岩以及湖泊周围，由全新统（Q4）的灰褐色冲积沙、亚砂土、亚粘土冲积物或淤泥质灰褐色亚粘土的湖积物组成，海拔高程为18米30米，坡度大于千分之一，是全市最低、最平坦的区域。本项目位于地势平坦的平原地区。2.2武汉市的现状及规划2.2.1武汉市现状武汉是全国重要的工业基地和交通通信枢纽，内陆最大的综合性中心城市和沿江开放城市，国家综合配套改革试点城市。 武汉是全国十大铁路枢纽之一，主要对外干线有京广线、汉丹线、武大线和京九联络线。水路航运综合能力位于全国内河之首，是重要的水陆联运枢纽。公路以107、316、318及106国道为主干，形成四通八达的公路网络，公路里程达到2826.5公里。武汉天河国际机场是华中地区的航空枢纽。全市各类运输货运总周转量790亿吨公里，客运总周转量193亿人公里。2012年武汉市城区环境空气质量优良天数为321天，空气质量优良率为87.7%。本市河流水质总体保持稳定，70个主要湖泊（水库）水质总体保持稳定，部分湖泊（水库）水质有所好转：全市11条主要河流（港）的30个监测断面中,符合功能类别的断面有20个，占66.7%；全市70个主要湖泊（水库）中，符合功能区类别标准的湖泊（水库）有33个，占47.1%。城市道路交通噪声昼间平均等效声级为69.3分贝，达到交通干线两侧功能区（4a）噪声标准，道路交通噪声强度等级为二级，较好；城市区域环境噪声昼间平均等效声级为55.2分贝，达到声环境质量标准中2类标准限值。武汉市在2012年工业废气排放总量6022.50亿标立方米，二氧化硫排放总量10.58万吨，氮氧化物排放总量15.58万吨烟（粉）尘排放总量2.64万吨。全市废水排放量8.22亿吨，化学需氧量排放总量为15.91万吨，氨氮排放总量为1.86万吨，运行的城镇污水处理厂19座，全年共处理污水约6.22亿吨。去年，一般工业固体废物产生量1382.37万吨，综合利用量1365.33万吨（含综合利用往年贮存量51.38万吨），处置量61.95万吨，一般工业固体废物综合处置利用率99.53%，工业危险废物产生量20.58万吨，综合利用量16.51万吨，处置量4.07万吨，工业危险废物综合处置利用率99.99%。2.2.2环保规划城市发展中必须注重保护和改善生态环境，在实现城市现代化的同时，至规划期末把武汉基本建设成为富有滨水城市特色的山水园林生态城市。通过合理规划布局主城生态框架，重点划定生态用地，调控主城建设强度，扩大城市绿地面积，充分利用山水园林条件，形成多样化的园林绿地系统；加强整治现有各类污染源，严格控制新增污染源；建成由低密度建设区、城市绿地、山林、水面、风景区、农田等共同构成的生态框架。根据生态框架布局，对主城开发强度实施分级控制。对于划定的风景区、公园等绿地要注重发挥其生态价值，严格控制与用地性质相违的建设；对纳入生态轴、环、走廊的低密度建设区，要保护已有植被，扩大绿化面积，严格控制开发强度，低密度建设区的建筑密度总体上要控制在20%以下，建筑高度控制在20米以下；对于城市核心区和重要景观节点地区，可扩大高层建筑的比例，降低建筑密度；中心区片及综合组团等地区以多层建筑为主。结合生态框架的规划布局和建设山水园林城市的要求，扩大绿地面积，提高绿化建设标准和质量，相对集中布局大型绿化用地，配套完善各级公园，注重建设方便居民使用的公共绿地，形成完善的点、线、面相结合的园林绿地系统。至2010年，人均绿地面积、人均公共绿地面积、绿化覆盖率等三项指标分别由1994年的4.0平方米、2.4平方米(包括东湖游览水面为6.78平方米)和30%提高到8.1平方米、6.6平方米和40%，至2020年，分别达到11.0平方米、8.6平方米和50%。 武汉市今年计划安排资金12亿元，其中污水全收集全处理建设8亿元，排水设施建设4亿元，包括新建100公里污水收集管，对全市900处雨污混接点1进行改造等项目。其中，中心城区新建排水管网110公里，整治明渠26公里，新建扩建泵站18座的前期工作已全面启动。武汉市计划用五年的时间实现污水的全收集全处理，20122016年，武汉市拟扩建污水处理厂8座，新建污水处理厂1座，新建污水管网1031.5公里，新建分散处理设施4处，总投资约108.62亿元。在实现道路等基础设施将与污水管网，污水提升泵站同步实施的同时，新增污水处理能力89.5万吨每天，新增污水管网1031.5公里。同时，武汉市 采取多种措施，控制和减少交通噪声，使环境噪声达标区覆盖率提高到85%以上。将主城区域环境噪声平均值控制在55分贝以下，交通干线噪声平均值控制在70分贝以下。东湖风景区西部和南部、龙阳湖风景区、墨水湖风景区南部为区域环境噪声0类区（见城市区域环境噪声标准（GB3096-93），下同）；规划的国际博览中心、解放公园地区、后湖新区、墨水湖风景区内其它地区、十升、四新、沌口新区，东湖风景区内其它地区、南湖风景区、罗家港地区为区域环境噪声1类区；古田、白沙洲、青山工业区为区域环境噪声3类区；城市交通干道两侧20米范围为区域环境噪声4类区；其它地区均为区域环境噪声2类区。采取以集中处理、卫生填埋、安全焚烧为主的多种措施，加强城市固体废物的无害化处理，至2020年，垃圾无害化处理率达到100%，妥善处理工业废渣，严禁暴露和向水体排放，综合利用率达到100%。2.2.3市政规划总体规划本着尊重历史，面向未来，立足武汉跨世纪发展的新形势、新格局和新挑战，顺应我国现代化建设总体战略的指导思想，突出“战略性、超前性、适应性、延续性和可操作性”的规划原则，确定规划的重点内容为:（1）推动城乡一体化建设，完善市域城镇体系布局，促进城乡协调发展 （2）合理引导城市发展空间，优化城市产业和人口的分布，提高用地集约性 （3）大力发展第三产业，优化主城功能分区，强化主城服务功能 （4）改善城市生态环境，构筑生态框架，保障城市的可持续发展（5）善基础设施系统，提高基础设施服务水平，实现基础设施的现代化。 2.3项目建设2.3.1项目建设单位基本情况学校前身为1958年成立的武汉纺织工学院和湖北轻工业学校。2010年3月18日武汉科技学院更名为武汉纺织大学。2012年入选国家“中西部高校基础能力建设工程”（小211工程）建设高校。学校占地面积2000多亩，辖南湖校区、阳光校区、东湖校区三大校区。建筑面积70多万平方米。学校坐落在九省通衢的湖北省武汉市，拥有南湖校区、阳光校区、东湖校区三个校区。其中南湖校区位于武汉市洪山区鲁巷纺织路1号；阳光校区位于武汉市江夏区庙山开发区阳光大道1号；东湖校区位于风景秀美的东湖之滨。拥有广阔的办学空间，校园环境优美清净。校园内绿草青青，树木成荫，湖光山色，景色优雅，不同校区、不同造型的建筑自然形成各具风格的建筑群落，为师生创造了适宜且多样的工作、学习、生活环境。武汉纺织大学现有在校学生25000余人。已发展成为拥有20个院系部，60个本科专业，11个硕士学位授权一级学科，47个硕士学位授权点，7个工程硕士领域，工商管理硕士MBA、艺术硕士MFA授予权，2个博士学位立项建设。4个国家特色专业，10个省级重点学科，5个湖北省优势特色学科。现有学科覆盖了工学、理学、哲学、文学、管理学、经济学、法学和教育学八个学科门类。设有服装学院、纺织科学与工程学院、材料科学与工程学院、机械工程与自动化学院、电气与电子工程学院、艺术与设计学院、数学与计算机学院、化学与化工学院、环境工程学院、管理学院、传媒学院、外国语学院、经济学院、会计学院、马克思主义学院、服装学院、传媒学院、国际教育学院、高等职业技术学院、继续教育学院等19个院系和公共课部、体育课部等2个课部。2.3.2项目背景 武汉纺织大学主校区的地理位置十分重要，学校横跨民族大道，位于武汉“光谷”腹地。学校内的生产生活对南湖的水环境影响很大。环境保护是我国的基本国策之一，而水环境的保护是当前环境保护的重点。水，作为人类所需的不可替代的资源，是社会持续发展的重要支柱。日益增长的生产、生活污水未经处理直接排入河道，致使南湖的污染日益恶化，沿河居民生活环境恶化，制约了武汉经济的进一步发展和破坏了武汉的城市形象。 武汉市近年一直尽力于南湖水质的治理，关闭了南湖边上的多个排污口。中南民族大学主校区内共有师生和教职工25000余人，每天所产生的生活污水量很大，直接排入南湖将会造成很大污染，所以在武汉的城市总体规划上，在校区内南湖边修建污水处理站势在必行，污水处理站将对校区内的生活污水进行处理，达到排放标准后回用，极大程度上的减少对南湖的污染。 2.2.3项目建设的必要性 武汉纺织大学污水处理站的建设十分必要，主要体现在以下几个方面：1 环境保护目标的需要 根据武汉市水利局监测，该市主要供水源地二类水质所占比例1999年为89，2000年下降为60%，年下降幅度高达29%。江河近岸较为严重的污染是造成水质下降的直接原因。1999年9月至2000年2月间，长江、汉江武汉段各类排污口达63处，年废污水排放总量可达八亿余吨。由于各排污口污染物标排放现象比较普遍，超标项目多，超标率高，但是近岸水域水体稀释自净能力有限，长江武汉段近岸形成了长达116公里、宽50至100米的污染带。另外，由于武汉周边地区长期排污，多数湖泊富营养化严重，水质明显呈恶化态势。同时，直接侵占湖泊的现象至今未能消除，这个市的湖泊已经由二十世纪50年代初的100多个减少到现在的27个。2保护城市水体的需要南湖为武汉城中之湖，湖面约4500多亩。根据武汉市地表水环境功能区类别划分，南湖属类水体，执行地表水环境质量标准（GB38382002）中类水质标准，主要功能为人体非直接接触的娱乐用水区。南湖目前水质状况较差，根据武汉市环境监测中心站近年来的监测结果，南湖水质已属劣类，主要有总磷、氨氮等项目超标，表现为富营养化性质污染。 为了有效解决水资源的污染问题，实现城市可持续发展的战略目标，武汉市政府提出了一系列政策和措施。因此必须加快对城市污水进行综合治理，提高城市生活污水处理率，进而实现南湖水环境治理改善水环境和美化生活环境，并使水资源的可持续利用满足经济的可持续发展，新建武汉纺织大学大学主校区污水处理站是达到这一目标的重要步骤。3污水处理厂建设规模及水质论证3.1建设规模3.1.1污水量预测 武汉纺织大学主校区现有师生约为八千多人。由于学校已基本开发完毕且新建了阳光校区，故本校区的人数变化不大，近远期的生活污水产生量基本不变。由于武汉纺织大学主校区是教学区，其排放的污水大多数为生活污水。所以只需要估算其综合污水量。目前，发展中国家平均每人每天用水量为40-60L，而发达国家每人每天用水量达200-300L。用水量多少也与不同地区的气候条件和人们的生活习惯有关。武汉市水量充沛，天气炎热，人均用水量按300L/（人·d）算。折污系数0.9，综合生活污水量计算结果见表3-1。 表3-1 综合生活污水计算表项目近期人均综合生活用水量标准L/人·d300折污系数0.9人均综合平均日污水量标准（L/人·d）252人口（人）10000平均日生活污水量（m3/d）25203.1.2污水处理厂规模 据上述对于污水量的预测，同时考虑到食堂等用水单位的影响，可以确定污水处理规模按3000m3/d设计，新建污水处理站占地面积800平方米。3.2污水水质3.2.1污水进水水质（1）武汉纺织大学南湖校区的污水主要是生活污水，根据给排水设计手册第五册，典型城市的污水水质见表3-2。 表3-2 典型城市生活污水水质序号指标浓度（mg/L）高中低1悬浮物（SS）3502201002 生化需氧量（BOD5）4002001003化学需氧量（CODCr）10004002504总氮（TN）8540205总磷（TP）1584 由于武汉纺织大学南湖校区缺乏水质监测资料，因此污水处理站进水水质参考典型的生活污水水质设计进水水质，并考虑到该教学区的实际情况。（2）污水处理站进水水质拟定 下表列出了三种浓度的典型的生活污水水质，见表3-3： 表3-3 生活污水水质重要污染物浓度 COD (mg/L) BOD5 (mg/L)SS(mg/L)有机氮(mg/L)有机磷 (mg/L)高等浓度生活污水水质1000400350355中等浓度生活污水水质400200220158低等浓度生活污水水质25010010081参考以上的数据，通过类比对比的方法确定污水处理厂进水水质为，其中主要的指标如下：COD： 300 mg/L BOD5： 180mg/LSS： 200 mg/L TN： 35mg/LNH4-N： 20 mg/L TP： 3mg/L3.2.2污水出水水质根据城市污水进水水质情况和出水水质要求，城市污水处理一般分一级处理、二级处理和三级处理。本项目中，城市生活污水处理后主要是作为绿化用水出水水质应执行城镇污水处理厂污染物排放标准一级B要求。其中，主要的指标如下： SS 20mg/L BOD520mg/L TN 20mg/L NH4-N 8mg/L TP1mg/L COD60mg/L 表3-4 水质去除率序号基本控制项目一级B标准进水水质去除率1 COD6030080%2 BOD52018088.89%3SS 2020090%4 TN 203542.86%5TP 1366.67%6 NH4-N82060%7pH78784 污水处理厂选址论证4.1厂址选择原则 污水厂位置的选择，应符合城镇总体规划和排水工程专业规划的要求，并应根据下列因素综合确定： 1 便于处理后出水回用和安全排放。 2 便于污泥集中处理和处置。 3 在城镇夏季主导风向的下风侧。 4 有良好的工程地质条件。 5 少拆迁，少占地，根据环境评价要求，有一定的卫生防护距离。 6 有扩建的可能。 7 厂区地形不应受洪涝灾害影响，防洪标准不应低于城镇防洪标准，有良好的排水条件。 8 有方便的交通、运输和水电条件。4.2可选厂址选定根据污水处理厂厂址选择原则，结合南湖花园城总体规划，在充分考虑武汉纺织大学南湖校区地形的基础上，通过现场踏勘，结合厂址选择原则，确定了选择民族大道旁边，西一门和接待中心之间，离湖大约80米的地方作为场址。位置见下图： 图4.1 场址位置图5 污水处理厂工艺论证5.1污水处理工艺选择原则城市污水处理厂工艺方案的选择一般应满足以下总体要求：因地制宜、技术可行、经济合理。在保证处理效果、运行稳定的前提下，使工程造价和运行费用最为经济合理，同时工艺方案要运行简单、控制调节方便，占地和能耗小，污泥量少。并且要求具有良好的安全、卫生、景观和其他环境条件。5.2 典型的城市污水处理工艺 典型的污水处理工艺主要包括机械处理、生化处理（水线）、污泥处理（泥线）等工段。由机械处理和生化处理构成的系统属于二级生化处理系统，其BOD5和SS去除率可达到90%98%。具有生物脱氮除磷功能的二级处理系通常为深度二级处理系统。 1、机械处理工段 机械处理工段或称一级处理工段，一般包括粗细格栅、沉砂池、初沉池等构筑物及配套设备，以去除大颗粒和悬浮物为目的，处理原理在于通过物理法实现固液分离，将污染物从污水中分离出来，机械处理是污水处理工程的必备工段，城市污水一级处理的BOD5和SS分别为25%和50%。2、污水生化处理工段污水生化处理属于二级处理，以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的，生物处理的原理是通过生物作用，尤其是微生物作用，完成有机物的分解和生物体的合成，将有机污染物转化成无害的气体产物（二氧化碳）、液体产物（水）以及富含有机物的固体产物（活性污泥）；多余的污泥在沉淀池中经沉淀法固液分离，从净化后的污水中除去。对于城市污水的处理，其工艺构成多种多样，一般可分为活性污泥法、生物膜法、生物稳定塘和土地处理法等四大类。目前，活性污泥法是城市生活污水的主要处理方法。活性污泥法主要有AB法、A/O法、A2/O法、氧化沟法、SBR法、UCT以及CASS等工艺。生物膜法包括：普通生物滤池、高负荷生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、嚗气生物滤池等工艺。生物稳定塘包括：好氧塘、厌氧塘、兼性塘、曝气塘等。土地处理法主要包括：人工湿地（表层流湿地、潜流湿地）、人工快速渗滤、污水地下渗滤处理等。以下简单介绍几种具典型活性污泥法工艺： （1）A/O法 A/O生物除磷工艺是由厌氧和好氧两部分反应组成的污水生物处理系统。污水进入厌氧池后，与回流污泥混合。A/O工艺将前段缺氧段和后段好氧段串联在一起，缺氧池在前，污水中的有机碳被反硝化菌所利用，可减轻其后好氧池的有机负荷，反硝化反应产生的碱度可以补偿好氧池中进行硝化反应对碱度的需求。 好氧在缺氧池之后，可以使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除，提高出水水质。A/O法存在难降解物质的降解率较低，和脱氮效率差等问题。若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大运行费用。从外，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90 。实际上BOD5的去除率较高可达9095%以上，但脱氮除磷效果稍差，脱氮效率7080%，除磷只有2030%。该工艺还可以将缺氧池与好氧池合建，中间隔以档板，降低工程造价。（2）A2/O法 A2/O法处理系统的工艺流程与常规活性污泥法基本相同，不同之处就是在普曝池前设置厌氧区和缺氧区。本工艺成熟可靠，可以满足一般工程的脱氮除磷要求，但需要有庞大的内回流系统（包括污泥回流、混合液回流），因此在运行管理上比较复杂。 主要优点：运行费用较传统活性污泥法低，曝气池池容小，需气量少；具有脱氮除磷功能；BOD5和SS去除率高，出水水质较好，运行稳定可靠，有较成熟的设计、施工及运行管理经验，产泥量较传统活性污泥法少；污泥脱水性能较好；无需设初沉池；对水质和水温度化有一定适应能力；对含氮浓度不高的城市污水可以不另外加碱来调节pH。主要缺点：回流活性污泥（外回流）直接回流进入厌氧池，其中夹带的大量硝酸盐氮回流至厌氧池，破坏了厌氧池的厌氧状态，从而影响系统的除磷效果。大量的回流（内回流量一般为进水量的200300%，外回流量一般为100%）稀释了整个系统内的反应物浓度，使得系统的反应速率降低，也就需要更大的生化池容积。大量的内回流增加了系统的能耗，也增加了污水处理运行成本。（3）AB法 AB法处理工艺，是吸附生物降解工艺的简称。AB工艺是由超高负荷活性污泥系统（A段）和中低负荷活性污泥系统（B段）串联组成，A段的主体为吸附池及中间沉淀池，B段的主体为曝气池及二次沉淀池，AB两段各自拥有独立的污泥回流系统。两段完全分开，各自有独特的生物群体，有利于系统功能稳定。A段属高负荷低供氧，可去除BOD5约50-60%曝气时间仅0.5h，污泥负荷在3kg/kgd以上。B段为低负荷，要满足脱氮除磷要求，还必需在B段采用A2/O法或其他能脱氮除磷的工艺。主要优点：处理效率高；出水水质好，BOD5去除率高；具有一定的脱氮除磷功能，除磷率为50-70%，脱氮率30-40%；对毒物、pH值、负荷以及温度的变化都有一定的适应性；运行稳定性较好；运行费用相对较低。主要缺点：工艺较复杂，工程构筑物较多，设备较多；污泥量较大；达到理想的脱氮除磷效果，需与其它工艺结合，使投资较高。（4）SBR法 SBR法是间歇式(序批式)活性污泥法的简称，它集曝气、沉淀池于一体，不需设二次沉淀池，省去了污泥回流及设备；该工艺具有工艺流程简单，布置紧凑，占地节省，运行方式灵活，除磷脱氮效果较好等一系列优点，缺点是对自控要求高，管理较复杂。近年来，自控技术的迅速发展为SBR法再度得到深入研究和广泛应用，提供了极为有利的先决条件。如今，SBR法已发展为一种简单可靠、经济有效、颇具竞争能力的城市污水处理技术，并且以其为基础出现了许多变型工艺，如间歇进水间歇曝气的CAST工艺、CASS工艺、连续进水间歇曝气的ICEAS工艺等。 （5）氧化沟 氧化沟属延时曝气法。主要优点：氧化沟内混合液流态是无终端循环流动，稀释能力强，污泥负荷低，曝气时间长，故耐冲击负荷，出水水质较好，污泥量较少且稳定，一般可不设初沉池，维护管理简单。主要缺点：需要设置单独的二次沉淀池，使得占地面积较大，处理水量较大时，能耗较高。（6）UCT法 UCT是南非开普敦大学开发类似于A2/O工艺的一种脱氮除磷工艺。 UCT工艺与A2/O工艺不同之处在于沉淀池污泥回流到缺氧池而不是回流到厌氧池，这样可以防止由于硝酸盐氮进入厌氧池，破坏厌氧池的厌氧状态而影响系统的除磷率。增加了从缺氧池到厌氧池的混合液回流，由缺氧池向厌氧池回流的混合液中含有较多的溶解性BOD，而硝酸盐很少，为厌氧段内所进行的有机物水解反应提供了最优的条件。在实际运行过程中，当进水中总凯氏氮TKN与COD的比值高时，需要降低混合液的回流比以防止NO3-进入厌氧池。但是如果回流比太小，会增加缺氧反应池的实际停留时间，而实验观测证明，如果缺氧反应池的实际停留时间超过1h，在某些单元中污泥的沉降性能会恶化。5.3污水处理厂工艺选择 在上述几个系列工艺中，从处理效果来看，均可满足处理要求。但每种使用范围和应用的边界条件也存在一定的差异。具体到本工程项目，应充分考虑技术的成熟可靠性，对污水水质、水量的适应性、投资的合理性，运行的稳定性等综合影响因素。 针对本站所具有的特点，我们选择以CASS工艺和氧化沟工艺作为本污水处理厂的可选艺进行比对。两种工艺的各种对比如下表5-1所示： 表5-1 CASS工艺和氧化沟工艺比对 序号 评比项目 内容、含义 CASS法 氧化沟 1 出水水质 满足排放标准出水水质好且稳定出水水质好且稳定 2外界条件适应性气温、水温、进水水质变化对出水的影响出水水质稳定，对外界条件的变化适应性好出水水质稳定，对外界条件的变化适应性好 3 总投资含污水厂、污水管网 较低对小型污水处理厂稍高 4年运行费用 仅指电费较低 一般