景洪市勐罕旅游小镇污水处理厂及截污管网工程项目可行性研究分析报告（可编辑） .doc

景洪市勐罕旅游小镇污水处理厂及截污管网工程项目可行性研究分析报告 景洪市勐罕旅游小镇污水处理厂及截污管网工程XX工程咨询公司项目可行性研究报告项目建议书资金申请报告可行性研究报告二一二年十月1总论项目名称业主单位编制单位北京市市政工程设计研究总院建设地点本工程的建设地点位于云南省勐罕镇位于景洪市境东南部距景洪市政府驻地27km东接勐腊县勐仑镇南与景哈哈尼族乡隔澜沧江相望西与允景洪接到办事处相连北邻基诺山基诺族乡主要建设内容及规模本工程主要建设内容为城污水处理厂座及配套管网工程总规模见表1-1表1-1工程总规模编号项 目规模备注1污水处理厂d近期201年d远期2020年2配套管网m管径D mm工程建设起止年限本工程计划于20年7月1日开工建设于20年6月日完工各时段内的工程内容见表1-2表1-2 工程内容时段工程建设内容备注20年7月1日至20年12月31日污水处理厂主要建构筑物土建工程污水管网20年1月1日至20年5月31日污水处理厂主要设备安装污水管网20年6月1日至20年6月3日污水处理厂调试污水管网工程估算投资及资金筹措本工程总投资为万元主要资金筹集方式有1申请2自筹资金两部分组成其中申请万元自筹资金万元编制依据年鉴20年鉴编委员会规划设计院 景洪市勐罕镇人民政府政府工作报告2011年3月29日景洪市勐罕镇人民政府地表水环境质量标准GB3838-2002城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002城市污水再生利用城市杂用水水质GBT18920-2002室外排水设计规范GB50014-2006室外给水设计规范GB50013-2006建筑模数协调统一标准GBJ 2-86厂房建筑模数协调标准GBJ 6-86建筑设计防火规范2001年版GBJ 16-87建筑采光设计标准GBT 50033-2001城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ 31-8910KV及以下变电所设计规范GB5005392低压配电装置及线路设计规范GB500549235KV110KV变电所设计规范GB5005992项目建设的重要性和必要性本工程是一项重要的城市政基础设施和环保设施的建设它的建设对保护的自然环境改善城镇居民的生活环境推动当地的城镇建设发展和经济发展提高城镇居民的生活水平发展循环经济起到非常重要的作用因此保护水质不被污染改变区落后的排水系统杜绝生活污水不经处理排入天然水体的现象为城市的经济发展打好基础为居民提供良好的生活居住条件已成为当务之急改善城市及其下游水系的水环境质量长久以来生活污水未经处理均排入对水造成严重污染改善城镇居民生活环境随着区生活污水不断增加现有的排水系统已不能满足排水的要求一到雨季城内居民的工作和生活受到严重的影响成为城发展的制约因素由于污水收集处理设施简陋致使城镇环境卫生环境恶化城镇周围的农田土地河道受到污染污水管网和污水处理厂的建设对当地居民的生活环境的改善保护城镇环境非常重要为城镇建设和经济的可持续发展创造条件镇经济的发展拥有了千载难逢的机遇未来经济的发展和外来人口的增多对自然环境保护也提出了更高的要求这些都迫切需要环保项目尽快建设在提高当地人民的生活水平的同时必须先行治污恢复和保持良好的生态环境促使城镇和农村经济进入可持续发展的循环经济的轨道为城镇旅游业的发展提供保障2009年实现旅游项目背景城镇概况历史沿革城镇自然条件自然地形气候工程地质勐罕镇在大地构造中的位置处于印度洋板块与欧亚板块相碰撞地域的东侧属于西南地槽褶皱区中的三江怒江澜沧江金沙江印支褶皱系的南端澜沧江深断裂自北而南将全境切割为东西两部西部属于临沧澜沧复背斜的南端由于靠近澜沧江深断裂而构造复杂以断裂为主构造线为南及南西向东部属于兰坪思茅褶皱系的南端包括澜沧江附近及其以东的大部分地区构造断层较少褶皱完整构造线为北西或近北西澜沧江深断裂长100余公里断裂深度达43公里以上为深入上地幔的深断裂断面多向西倾倾斜达75度是地震活动性强烈的断裂1943年景洪发生575级地震震中就在断裂带上由于降水充沛勐罕的地表水和地下水都很丰富河流均属于澜沧江水系澜沧江发源于青藏高原下游中国境外称湄公河流入印度洋河流全长4880公里景洪段长151公里勐罕段长31公里最大流量为12800立方米秒最小流量为388立方米秒多年平均流量为1845立方米秒年径流量为5801亿立方米目前常年可通行100吨级船舶区内有大小支流70余条河网较为密集每平方公里达06公里镇域内有水库四座曼岭水库库容780万立方米曼桂一水库库容480立方米灌溉面积5600亩曼桂二水库库容230立方米灌溉面积2300亩曼章水库库容200万立方米灌溉面积1500亩勐罕镇水源取自澜沧江重点水环境保护目标莲花镇域内主要为城的纳污水体长久以来区生活污水未经处理均直接排入天然水体对水造成严重的污染由于自净能力极弱江近年来水体污染日益严重其水质的保护应当受到极大的重视土地资源情况镇镇域总面积平方公里其中耕地面积亩占全镇国土面积的旅游资源情况城镇社会经济情况勐罕镇规划概况规划范围规划范围城市规划年限近期200年201年远期201年202年城市结构及发展方向城市规划性质城市规模城市给水现状及规划城市排水现状及规划项目方案论证项目内容污水处理厂项目景洪市勐罕旅游小镇污水处理厂拟建在沿澜沧江旅游服务区的西侧龙得湖东南部毗邻澜沧江边的滩涂旁厂区占地约亩截污管网项目景洪市勐罕旅游小镇镇区总体规划范围为勐罕镇建成区及龙得湖为中心的周边坝区含部分橄榄坝农场驻地勐罕镇镇政府驻地傣族园4A级旅游景区曼脑曼飞龙曼浓岱曼光浓等傣族村落及周边区域龙得湖与部分澜沧江水系及沿岸区域以及勐罕沙坝南侧岛屿总面积约2163平方公里本项目截污管网服务范围为镇区总体规划控制范围内不含水域和勐罕沙坝南侧岛屿的区域排水体制论证城镇的排水体制应根据城镇的具体情况如现状排水设施水系降水地形城镇建设的发展当地经济等因素合理确定新建城区应采用分流制排水系统目前可供小城镇选用的排水体制有以下几种完全分流制系统适用于新建城区和有改造条件的老城区截流式合流制系统 分流制系统适用于即有新建城区又有改造难度极大的旧城区的排水体制新建城区采用分流制排水系统旧城区改造成截流式合流制排水系统合流制系统 分流制系统适用于即有新建城区又有改造难度极大的旧城区的排水体制其中新建城区采用分流制排水系统旧城区排水管服务面积很小将维持原来的合流制排水系统完全合流制系统 适用于改造难度极大的旧城区的排水体制目前的勐罕镇区的排水系统都是雨污合流制排水系统全镇排水均集中至龙得湖南面的沟渠内对龙得湖及澜沧江的水质造成了严重污染在城镇规划中指出勐罕镇区采用雨污分流制排水系统对能满足通行能力的现有管道给予保留未完善的给予完善各街区污水经南北向干道的污水干管截流后汇入污水主干管集中排入污水处理厂考虑到勐罕镇区的现状和城镇规划要求勐罕镇区的截污管网设计应按分流制设计污水处理厂厂址的论证在选择污水处理厂厂址时主要考虑以下几个方面的因素厂址选择应符合城镇总体规划和排水工程总体规划的要求符合环境保护的要求如尽可能处于城市水体下游处于城市主导风向下风向离住户有适当的防护距离等应尽量靠近污水排放点以缩短排水管道节省投资便于服务区污水的汇集有良好的工程地质条件有扩建的余地以适应将来发展的需要厂址应不受洪水威胁若必须建在受洪水威胁地区时应采取相应的防洪措施有方便的交通运输和水电条件勐罕镇区内地形总体趋势呈西高东低北高南低之势根据总体规划的道路竖向规划图在本项目截污管网服务范围内最高处位于镇区西部海拔标高约5495m最低处位于镇区东南部海拔标高约5262m东西面地形高差在623m之间南北面地形高差在017m之间勐罕镇区地形最低的东南部已规划在沿澜沧江旅游服务区内该区域海拔标高和规划的海拔标高在低于过境勐罕镇区的澜沧江年一遇洪水位m采用污水提升泵站将该区域收集的污水提升至污水处理厂经过现场反复踏勘将厂址设在沿澜沧江旅游服务区的西侧龙得湖东南部毗邻澜沧江边的滩涂旁该厂址具有以下特点厂址区域地势平坦地形自然标高约为5389m能满足除镇区东南部之外的污水重力流排至处理厂的条件厂址邻近澜沧江处理后的污水排放管线较短可以自流排放镇区常年主导向风为东风厂址位于澜沧江北岸镇区的最南侧河流的中下游与规划的居住区旅游区的距离保持在500m以上污水处理厂排放口下游地区无规划居住区用地因此项目建成后对四周环境影响厂址东向较开阔能够满足远期扩建的需要污水量论证按照规划人口测算综合生活污水量根据勐罕旅游小镇总体规划20082028勐罕镇区的总人口组成包括以下四部分1非农业人口2004年勐罕镇区及周边村寨非农业人口为8341人其人口自然增长率按6计20152020年按4计机械增长率主要考虑勐罕旅游名镇的开发建设对周边乡镇的吸引澜湄次区域经济合作的开发云南省城市化水平的提高等因素的影响机械增长率2015年之前按35计20152020年按45计预测近期2015年和远期2020年非农业人口规模如下近期2015年非农业人口数 8341×10006003511 12977人远期2020年非农业人口数 12977×1000400455 16484人2农业人口2004年末勐罕镇区及旅游度假区内傣族村寨农业人口有4581人其自然增长率2015年之前按45计20152020年按4计预测近期2015年和远期2020年农业人口规模如下近期2015年农业人口数 4581×10004511 4813人远期2020年农业人口数 4813×100045 5057人3暂住人口通过根据勐罕旅游小镇总体规划20082028和调查分析2015年常暂比定为10082020年常暂比定为101预测近期2015年和远期2020年暂住人口规模如下近期2015年暂住人口数 129774813×008 1423人远期2020年暂住人口数 164845057×01 2154人4旅游度假区人口通过根据勐罕旅游小镇总体规划20082028和调查分析预测2010年勐罕镇旅游人数为622万人次2015年旅游人数为949万人次2020年旅游人数为124万人次 2028年旅游人数为160万人次勐罕总体规划中2028年旅游度假区总人口约为379万人根据该地区旅游人口增长预测预测近期2010年和远期2020年旅游度假区人口规模如下近期2015年旅游度假区人口数 379×10000×949160 22479人远期2020年旅游度假区人口数 379×10000×124160 29373人通过以上分析勐罕镇区的总人口预测值为近期2015总人口 129774813142322479 41692人远期2020总人口 164845057215429373 53068人近期2015人口不含旅游度假区 1297748131423 19213人远期2020人口不含旅游度假区 1648450572154 23695人城镇不含旅游度假区人均综合用水量近期和远期采用180 L人日平均日旅游度假区综合用水量近期和远期采用350L人日综合生活污水量按综合用水量的90计近期和远期生活污水量计算见表3-1表3-1 按照人口规模测算综合污水量规划年限总人口数不含旅游度假区人口数旅游度假区人口数日用水量m3d平均日变化系数日用水量m3d最高日日污水量m3d平均日近期2015年416921921322479113261571778210193远期2020年530682369529373146461532240813091根据测算工程范围内近期污水量为10193 m3d远期污水量为13091 m3d污水处理厂设计规模确定根据以上对城镇污水量的测算确定在勐罕镇建设的污水处理厂近期2015年设计规模为10000 m3d远期2020年设计规模为13000 m3d污水管网设计流量的确定配套污水管网为城市的重要的永久性基础设施其排污能力应按远期污水量考虑所以本次设计污水管网所收集的总污水量定为13000m3d污水处理厂进水水质论证城镇污水主要由生活污水组成设计进水水质确定的主要依据是污水的实测资料同时参考了云南省一些市县污水厂的有关资料和国家的有关规范规定西双版纳傣族自治州环境监测站2008年对景洪市江南污水处理厂监测结果如下表3-5景洪市江南污水处理厂进水水质监测结果表mgL项目BOD5CODcrSSTNNH3-NTP一季度91280157252145504二季度491147851912275229三季度50143157140620四季度1823991612126396平均93242167252033从上面检测数据可以看出检测到一季度四季度的CODcr的浓度均高于二季度三季度COD最高检测值在四季度其COD值是三季度28倍景洪市污水水质变化随季节性变化明显其中CODBOD5变化明显旱季较雨季高TP的浓度旱季较雨季稍微高一些其它几项指标变化不大拟建污水处理厂设计进水水质结合实际监测数据并考虑城镇近远期规划参照附近城市污水处理厂的设计进水水质及国家有关规范规定和我院在云南省内设计的污水处理厂实际运行情况如景洪石屏楚雄阳宗海等污水处理厂综合确定污水处理厂设计进水水质具体指标见表3-5表3-5 污水处理厂设计进水水质编号项 目单位进水水质1生化需氧量BOD5mgL1502化学需氧量CODcrmgL2803总悬浮物 SSmgL4总氮 TNmgL35氨氮 NH4NmgL6总磷 TPmgL7最低水温148最高水温20污水处理厂出水水质论证拟建污水处理厂处理后的出水排江其水功能区划为类水体排放口及下游地区没有饮用水水源保护区及游泳区根据中和人民共和国环境保护法水污染防治法城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-2002拟建污水处理厂处理的出水水质应执行一级标准中的B类标准具体指标详见表3-6表3-6 污水处理厂出水水质编号项 目单位出水水质1生化需氧量BOD5mgL202化学需氧量CODcrmgL603总悬浮物 SSmgL204总氮TNmgL205氨氮 NH4-NmgL8156总磷 TPmgL17粪大肠杆菌群数个l104注 括号外数值为水温 12时的控制指标污水处理厂工艺原理论证根据本污水处理厂进水水质和出水水质要求该处理厂的主要功能为去除有机污染物氨氮和磷并具有一定的脱氮作用涉及到的主要生物过程有有机物降解硝化反硝化和生物除磷等悬浮物的去除及分离一般采用物理方法主要通过格栅拦截设置沉砂池等手段去除废水中大块悬浮物和砂粒等物质污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除而小直径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将同时沉淀并被去除污水处理厂出水中悬浮物浓度不单涉及到出水SS指标且出水的BOD5CODcr等指标也与之有关这是因为组成出水悬浮物的主要活性污泥絮体其本身的有机成份就很高因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5CODcr均增加因此控制污水厂出水的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在工程中采取适当的措施如采用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能采用较小的沉淀表面负荷和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等完全能够使出水SS指标达到20mgL以下本污水处理厂进水SS平均浓度为150mgL出水SS要求小于20mgL与目前国内大多数城市污水处理厂接近因此在污水处理厂工艺设计时只要采用适当的表面负荷保证必要的沉淀时间就完全可以满足出水SS20mgL的要求有机污染物的可生物化性分析进厂污水中有机污染物主要以BOD5CODcr表示它们的去除主要是靠微生物的吸附作用和代谢作用然后通过泥水分离最终得到干净的出水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一部分有机物进行分解代谢以便获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过程中溶解性有机物如低分子有机酸等易降解有机物直接进入细胞内部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因此经活性污泥中微生物处理后污水中的残余BOD5浓度很低原污水的可生化性它与城市污水的成分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BOD5CODCr比值往com其污水的可生化性较好无需进行特殊处理设置单独处理构筑物其出水CODCr值即可控制在较低的水平BOD5COD值是鉴定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法一般认为BOD5COD 045可生化性较好BOD5COD 03较难生化BOD5COD 025不易生化本污水处理厂进水BOD5和CODCr分别为150mgL和280mgL进水BOD5CODCr054该水质具有较好的可生化性可以采用生化处理方法去除生物脱氮除磷本处理厂出水的磷含量指标要求较高磷酸盐排放浓度要求1mgL所以对生物除磷的要求较严格由于镇年平均气温较高污水水温偏高在生物好氧降解有机物的过程中硝化反应速率高较容易达到完全硝化而产生的硝酸盐对生物除磷不利影响较大因此本工程在工艺设计过程中考虑生物脱氮以保证生物除磷效果同时也能减少生物好氧反应过程中的需氧量节省能耗1生物脱氮基本原理污水中的有机氮蛋白质等在好氧反应条件下首先被氨化菌转化为氨氮而后在硝化菌的作用下变成硝酸盐氮此阶段称为好氧硝化随后在缺氧条件下由反硝化菌作用并有外加碳源所提供的能量使硝酸中的氮还原成氮气从污水中逸出此阶段称为缺氧反硝化在硝化与反硝化过程中影响其脱氮效率的因素是温度溶解氧H值以及反硝化碳源生物脱氮系统中硝化菌增长速度较缓慢所以要有足够的污泥龄反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行并且要有充足的碳源提供能量才可促使反硝化作用的顺利进行2生物除磷基本原理生物处理过程在厌氧和好氧反应条件下交替运行进行生物除磷其主要原理为在没有溶解氧与硝酸盐存在的厌氧区聚磷菌分解细胞内的聚磷产生能量用于吸收和存储溶解性的可快速降解的有机物 发酵产物如脂肪酸乙酸 同时释放出磷酸盐在随后的 缺氧区 好氧区聚磷菌利用存储的有机物进行能量代谢产生大量能量用于胞外磷酸盐的超量吸收在胞内转变成聚磷利用活性污泥的超量磷吸收特性使细胞含磷量相当高的细菌群体能在处理系统的基质竞争中取得优势剩余污泥的含磷量可达到37进入剩余污泥的总磷量增大处理出水的磷浓度明显降低生物除磷工艺的关键在于第一保证厌氧状态时混合液中即无溶解氧O2也无结合氧如硝酸盐的存在第二提供足够的易降解小分子有机物为聚磷菌提供足够的食物第三控制较短的泥龄通过剩余污泥的排放磷最终排出系统3本工程生物脱氮除磷的可行性根据进水水质及出水水质要求可知本污水处理厂有较高的除磷脱氮要求因此分析进厂污水生物脱氮除磷的可行性是十分必要的BOD5NP的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素氮和磷的去除率随着BOD5N和BOD5P比值的增加而增加BOD5TN值是鉴别能否采用生物硝化工艺的主要指标因为只有经过生物硝化以后将污水中的有机氮通过生物硝化反应转化为无机氮硝酸盐才能进行后续的生物反硝化脱氮反应对于活性污泥系统由于硝化菌的比增长速率低世代期长如果泥龄较短将使硝化菌来不及大量增殖就从系统中排出为使活性污泥系统得到良好的硝化效果就必须有较长的泥龄活性污泥中硝化菌的比例与污水的BOD5TN值有关就是因为产率不同以及在活性污泥系统中异养菌与硝化菌竞争底物和溶解氧使硝化菌的生长受到抑制理论上BOD5TN值在059时硝化反应均可进行实际运行资料表明BOD5TN 2时硝化过程能够正常进行从理论上讲BOD5TN286才能有效地进行生物脱氮实际运行资料表明只有当BOD5TN3时才能使反硝化正常运行当BOD5TN 45时氮的去除率大于60磷的去除率也可达60左右对于生物除磷工艺要求BOD5P33100同时要求BOD5TN4本污水处理厂进厂污水BOD5TNBOD5P能满足生物硝化和部分反硝化反应对碳源的要求所以生物除磷的碳源较充足因此本工程在采用生物脱氮除磷活性污泥处理工艺的同时应注意碳源的合理分配在满足生物除磷所需碳源的前提下尽量加强反硝化保证出水总氮要求污水处理厂工艺方案论述本次污水处理厂工艺方案对AAO氧化沟工艺和循环式SBR工艺两种工艺方案进行比较最终确定污水处理厂采用的工艺方案氧化沟工艺概述氧化沟活性污泥法是活性污泥法的一种变形氧化沟污水处理技术在近四十年来取得迅速的发展而AAO氧化沟具有流程简单管理控制方便基建投资省运行费用低能脱氮除磷耐冲击负荷出水水质好运行可靠不易发生污泥膨胀等特点是一种较为的理想工艺氧化沟工艺生物反应池的基本组成AAO氧化沟的组成由厌氧区缺氧区和好氧区组成这种工艺的最大优点是利用氧化沟原有的渠道流速可实现硝化液的高回流比以达到较高程度的脱氮效率同时无需任何回流提升动力本工艺所使用的表面曝气器单机功率大其水深一般在4-45m传统氧化沟水深一般在3-35m所以好氧区占地面积减少土建费用降低由于曝气机周围的局部地区能量强度比传统活性污泥曝气池中的强度高得多使得氧转移效率大大提高平均传氧效率达到至少21kgkW·h因此好氧区具有极强得混合搅拌耐冲击能力当有机负荷较低时可以停止某些曝气器得运行或调低部分曝气器得转速在保证水流搅拌混合循环流动的前提下节约能耗AAO氧化沟由厌氧区缺氧区好氧区形成AAO格局有利于聚磷菌及硝化杆菌在厌氧及缺氧条件下获得充足的炭源从而完成磷的释放及NO3-N的反硝化实现脱氮由于出水在富氧区聚磷菌可过量吸收磷从而实现除磷以上复杂的过程在构造十分简单的氧化沟内即可实现氧化沟工艺中的硝化和反硝化好氧区借鉴了氧化沟的形式充分利用了氧化沟的优点在本工艺中好氧区采用表面曝气器因此形成了靠近曝气器下游的富氧区和曝气器上游以及外环的缺氧区在缺氧区已经硝化的污水在缺氧条件下吸收碳源进行反硝化可实现脱氮这不仅有利于生物凝聚还使活性污泥易于沉淀氧化沟工艺中磷的去除在AAO氧化沟工艺中污水及回流污泥首先进入厌氧区内安装潜水搅拌器以防止污泥沉淀并使泥水充分混合厌氧区起着对回流的微生物群体进行淘汰选优培育驯化和诱导出活性很强的微生物群体的重要作用厌氧区可以集中接纳含有高浓度有机物的来水和处于饥饿状态的回流活性污泥具有抑制专性好氧丝状菌生长的作用可有效的防止污泥膨胀同时厌氧区DO为0聚磷菌在厌氧条件下吸收进水中充足的碳源后可完成磷的大量释放进入好氧区后超量吸收磷以达到生物除磷的目的氧化沟工艺的特点AAO氧化沟工艺主要特点如下工艺流程简单运行管理方便氧化沟前设厌氧区利用厌氧区对磷的释放反硝化作用以及对进水中有机底物的快速吸附及吸收作用增强了系统的稳定性同时在好氧区进行的硝化反应并利用氧化沟原有的渠道流速可实现硝化液的高回流比以达到较高程度的脱氮效率同时无需任何回流提升动力因而具有除磷脱氮的作用可根据进水有机负荷调节表面曝气机的转速节约能耗自动化程度高保证出水水质AAO氧化沟结构紧凑所需设备数量少安装简便设备运行可靠故障率低维修方便可改善工作环境和劳动强度特别适合于中小城市污水处理厂的建设循环式SBR工艺概述间歇式活性污泥法或序批式活性污泥法简称SBR工艺是近几十年来活性污泥处理系统中较引人注目的一种废水处理工艺该工艺集缺氧曝气沉淀出水于同一生物池中通过控制系统在该生物池内交替完成不同的反应过程其生物碳氧化硝化原理与推流式活性污泥法相同具有成熟的运转经验和节省占地和构筑物的显著特点循环式SBR工艺是SBR法的最新发展它是利用不同微生物在不同负荷条件下增值速度差异和废水生物脱氮除磷机理将生物选择器与传统的SBR反应器相结合的产物这种工艺综合了推流式活性污泥法的初始反应条件具有底物浓度梯度和较高的污泥负荷同时又和完全混合活性污泥法具有较强的耐冲击负荷能力的优点无论对城市污水还是工业废水都是一种有效的处理方法循环式SBR工艺生物反应池的基本组成循环式SBR工艺是SBR的一个种变型工艺它与ICEAS法非常近似主要由生物选择器厌氧反应区曝气区污泥回流排除剩余污泥系统和撇水装置五部分组成其主体构筑物由选择器厌氧反应区和主反应区曝气池串联组成厌氧池中设曝气搅拌装置在曝气池中充氧曝气设备滗水器和污泥泵污泥泵用于回流污泥至厌氧池和排放剩余污泥与传统的SBR工艺相比循环式SBR运行方式为连续进水沉淀期和排水期仍保持进水间歇排水设有明显的反应阶段和闲置阶段这种系统在处理市政污水和工业废水方面比传统的SBR工艺费用更省管理更方便占地更少循环式SBR工艺的运行工序循环式SBR工艺每一操作循环包括进水曝气阶段进水沉淀阶段进水滗水阶段和进水闲置阶段等几个过程阶段循环式SBR系统中的硝化和反硝化循环式SBR工艺的一个重要特性是在工艺流程中不设缺氧混合阶段的条件下高效地进行硝化和反硝化从而达到深度去除氮的目的在循环式SBR工艺中硝化和反硝化在曝气阶段同时进行Co-current or simltaneousiy运行时通过控制供氧强度以及反应池中的溶解氧浓度主要采用调整供气量或加入非曝气时段来实现使污泥絮体的外周能保证有一个好氧环境进行硝化由于溶解氧浓度得到控制氧在污泥絮体内部的渗透传递作用受到限制而较高浓度的硝酸盐则能较好地渗透到絮体的内部因此在污泥絮体内部能有效地进行反硝化过程通过污泥回流将部分硝酸盐氮带入位于循环式SBR反应池首端的预反应池中因此在预反应池中也有部分反硝化反应发生这种运行方式不像前置反硝化活性污泥系统中需要较高的内回流因此可以节省内循环系统而且不需要单独设置一个缺氧运行阶段就可以完成反硝化反应循环式SBR系统中磷的去除在循环式SBR工艺系统中通过曝气和非曝气阶段使活性污泥不断地经过好氧和厌氧的循环这些反应条件将有利于聚磷细菌在系统中的生长和累积因此循环式SBR工艺系统具有生物除磷的功能生物除磷的效果很大程度上取决于进水中所含有的易降解基质的含量在循环式SBR工艺的预反应池中活性污泥通过快速酶去除机理吸附和吸收大量易降解的溶解性基质这些吸附和吸收的易降解基质可用于后续的生物除磷过程对整个系统的生物除磷功能起着非常重要的作用因此在预反应池中也可完成部分磷的释放过程在厌氧微生物体内存储聚磷根据Coronszy等的人的研究当微生物体内吸附和吸收大量易降解物质而且处在氧化还原电位为100MV150MV的交替变化的环境中时系统可具有良好的生物除磷功能循环式SBR特点循环式SBR工艺主要特点如下工艺稳定性高能很好地缓冲进水水质和水量的波动运行灵活SBR反应器前设生物选择器并有污泥回流系统因此可抑制丝状菌生长并具有较强的生物除磷效果在曝气阶段合理控制溶解氧调整曝气量或加入非曝气段形成同时硝化反硝化过程不需要单独设置反硝化池效率高节省能耗降低投资由于反应过程中抑制丝状菌生长提高污泥的沉降性能沉淀过程采用半静态方式接近理想沉淀过程固体负荷水力负荷较低沉淀分离效果好在进行生物除磷脱氮操作时整个工艺的运行得到良好的控制处理后出水水质尤其是除磷脱氮的效果显著优于普通活性污泥法工艺流程非常简单土建和设备投资低无初沉池和二沉池以及规模较大的回流污泥泵站工艺方案的确定目前我国在小城镇建设污水处理厂所遇到的主要问题是人口少用水量标准低污水处理规模小污水水质成份复杂污水水量水质变化大经济发展水平偏低经济承受能力弱可供选择的适用技术范围小污水处理规模小造成工程建设费用及运行费用过高维护管理技术人员及运行管理经验严重缺乏所以在污水处理工艺选择时一般考虑以下几方面内容工艺能否达到各项出水指标的要求工艺是否可靠工艺方案造价的高低运行管理是否方便运行成本的高低目前AAO氧化沟工艺在国内比较流行并拥有大量成功的工程实例其与循环式SBR工艺的主要情况的对比见表3-7表3-7 氧化沟工艺与循环式SBR工艺基本情况对比表方案优 点缺 点循环式SBR生物处理工艺省去初沉池二沉池污泥回流系统和污泥消化系统工艺流程简单维护管理方便机械设备种类少简单且不易出现故障维修量少构筑物少生物池布置紧凑占地少能承受一定的水量冲击负荷对高浓度工业废水有较大的稀释能力运行控制条件得当可得到较好的脱氮效果和生物除磷效果投资低能耗较低运行成本较低占地省由于一个池子交替曝气工作池中曝气设备利用率低曝气采用水下曝气头与氧化沟比检修量大维修时需停止一个系列运转影响处理厂的出水水质设备曝气头等维修量比氧化沟高维护费高自动控制水平要求较高没有自控无法运转出水水质受运行控制影响较大SBR池水面常有浮渣只能人工清除工作量较大AAO氧化沟工艺流程简单清晰运行管理方便对有机污染物处理效果好特别是生物除磷脱氮效果明显出水水质稳定不需要内回流泵改变曝气条件便可达到脱氮要求所有设备可提出水面或在水面上直接维护检修不影响正常运行设备维修量少技术要求不高维护方便能承受冲击负荷可自动运行但对自控要求不高适当选用自控设备可实现对工艺过程的优化管理投资高电耗略高构筑物多不紧凑 占地面积大考虑到本污水处理厂工程特点即规模小要求除磷脱氮特别对磷的去除要求较严格综合分析对比氧化沟工艺与循环式SBR工艺氧化沟工艺比较SBR工艺具以下优点工艺可靠性较好更能适应来水的水质变化其更大的优点是运行管理方便所以更适合本工程综上所述我们推荐采用AAO氧化沟工艺污泥处理与处置论述污泥处理通常城市污水处理厂完善的污泥处理工艺为剩余污泥污泥浓缩污泥消化污泥脱水泥饼处置国内外污泥消化使用较多的方法如好氧消化法厌氧消化法热干燥法等目前国内大型污水处理厂普遍采用厌氧中温消化工艺这种在无氧条件下利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌降解有机物将其分解成甲烷氨基酸和脂肪酸使污泥的体积大大减少而且通过中温消化杀死病原体使污泥的使用更卫生但是设备复杂运行和维护费用高消化后的污泥含水率仍较高需进一步脱水本工程处理规模较小产生的剩余污泥量不大污水处理工艺采用生物除磷工艺如使用重力浓缩池硝化池池中污泥处于厌氧状态污泥中的磷很容易发生二次释放影响生物除磷效果另外浓缩池臭味严重对环境影响较大因此暂不考虑中温厌氧消化处理采用机械浓缩脱水一体化机械对污泥进行减量化处理比较简便实用污泥处置经脱水后的污泥须进行处置污泥处置的目的是减量化无害化和资源化污泥处置的方式国内通常有以下几种卫生填埋高温堆肥制造有机复合肥活性菌肥目前国内污泥处置多为将泥饼送至垃圾填埋场卫生填埋本项目所产生的污泥经脱水后暂定送至垃圾卫生填埋场进行卫生填埋经过现场了解目前的垃圾综合处理场正在与本工程同步规划建设中化学除磷工艺论述由于处理厂出水中磷的排放标准要求较严格即总磷不大于1mgL而且生物除磷受外界及污水内在因素影响较多不十分稳定故在处理工艺中考虑两步除磷措施以生物除磷为主以化学除磷为辅助特殊情况下启动化学除磷从而确保出水水质满足要求污水消毒方案论述消毒是污水处理中必不可少的工序为保证公共卫生安全防治传染性疾病传播根据城镇污水处理厂污染物排放标准 GB l8918-2002 的要求出水中粪大肠菌群数必须10000个L因此污水处理厂的设计中必须考虑设置消毒设施消毒方式大体上可分为物理法和化学法二种物理方法有加热冷冻或射线照射紫外线和微波消毒等化学法主要采用化学药剂进行消毒如氯气二氧化氯臭氧高锰酸钾次氯酸钠重金属离子等目前在国内外污水处理厂中常用的消毒方法有液氯及其附属产品和紫外线消毒液氯消毒方式使用比较普遍消毒可靠具有成熟使用经验但是液氯的泄漏会引起爆炸和人员中毒有较高的危险性近年来发现氯氧易与水中的有机物发生反应对消毒效果产生影响另外其反应产生的卤化物对人畜有毒害许多还是致癌致畸致突变物质近年来紫外线消毒技术发展迅速工程应用呈逐年上升趋势现代紫外线消毒技术兴起于上世纪90年代末它集光化学光生物学光动力学微生物学物理学机械电子学流体力学空气动力学等综合学科为一体能够使水中各种细菌病毒水藻以及其他病原体中的DNA组织受到破坏失去繁殖能力从而在不使用化学药物的情况下达到水消毒和净化的目的具有高效率光谱性低成本长寿命大水量无二次污染的特点紫外线消毒技术在国内外已逐渐成为一种主流消毒手段应用于各行各业的水消毒领域是国际上一致公认的21世纪主流消毒技术紫外线消毒技术与液氯漂白粉臭氧等传统消毒技术比较具有以下独特的优点不需投加任何化学药品不对水体生物以及环境产生任何毒副作用高效杀灭各种病毒细菌杀灭时间一秒钟左右极好的杀菌广谱性对几乎所有的病毒细菌以及其他致病体均有杀灭效果对昼夜24小时连续大水量消毒特别有效操作维护简单日常运行费用相对较低设备体积小不产生噪音及其他刺激性气体消毒工艺流程简单投资成本相对低廉适用于各种水体针对本工程污水处理厂紫外线消毒与液氯消毒进行工艺流程和投资比较液氯消毒需设置接触池加氯间加氯设备安全设备和余氯中和装置等消毒工艺流程及水力停留时间长建构筑物及设备多投资略高运行费用方面紫外线消毒的费用是14分m3水液氯消毒费用是12分m3水紫外线消毒稍高主要原因是消毒用灯管多为进口价格较高但随着紫外线灯管生产的国产化和规模化灯管价格会逐步降低紫外线消毒的费用会进一步减少综合比较紫外线消毒工艺更加安全可靠操作方便特别是不会对环境造成任何影响对排放水体中的生物没有危害因此确定本工程污水处理厂消毒方式采用紫外线消毒厂内再生水回用论述建设污水处理厂的目的是治理污染保护环境另外是污水的再生回用实现污水资源化减轻城市供水紧张的矛盾经处理后的城市污水应作为水资源开发利用考虑到污水资源再利用的要求本次工程厂内再生水取自出水消毒计量渠后由潜水泵提升后接入厂区再生水管网主要用于处理厂内绿化洗车冲刷道路冲洗反应池冲洗脱水机及厂前区的景观水池