2万吨每日污水处理项目初步设计说明书

2万吨/日污水处理项目初步设计文本及图纸同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司Architectural Design & Research Institute of Tongji University (Group) Co.,Ltd.二○一一年五月1概述1.1.1水污染治理的政策法规我国现行的有关水污染防治的政策、法规及江苏省现行的有关水污染防治地方法规主要有：1)《中华人民共和国环境保护法》2)《城市污水处理及污染防治技术政策》3)《中华人民共和国水法》4)《中华人民共和国水污染防治法》5)《中华人民共和国水污染防治法实施细则》6)《建设项目环境保护管理条例》7)《城市污水处理及污染防治技术政策》8)《建设项目环境保护设计规定》9)《水污染物排放许可证管理暂行办法》10)《污水处理设施环境保护监督管理办法》1.1.2主要标准及规范1)《城市污水处理工程项目建设标准》(2001修订)2)《市政公用工程设计文件编制深度规定》(2004.4)3)《化学工业主要水污染物排放标准》（DB32/939-2006）4)《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)5)《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)6)《污水综合排放标准》(GB8978-1996)7)《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)8)《室外排水设计规范》(GB50014-2006)9)《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2009)10)《泵站设计规范》(GB/T50265-97)11)《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》(CJJ31-89)12)《给水排水工程建构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)13)《给水排水工程管道结构设计规范》(GB50332-2002)14)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)15)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)16)《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)17)《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2001)18)《民用建筑设计通则》(GB50352-2005)19)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)20)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)21)《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2010)22)《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)23)《工业企业照明设计标准》(GB50034—92)24)《10KV及以下变电所设计规范》(GB50053-94)25)《供配电系统设计规范》(GB50052-95)26)《低压配电设计规范》(GB50054-95)27)《电力工程电缆设计规范》(GB50217-2007)28)《仪表供电设计规定》(HG/T20509-2000)29)《电子计算机机房设计规范》(GB50174-93)30)《控制室设计规定》(HG/T20508-2000)以上标准规范如有更新，以新标准为准。

1.2开发区概况及自然条件1.2.1开发区概况2 设计概要2.1 污水处理厂设计水质水量2.1.1 污水处理厂设计水量根据《合川区化工园区控制性详细规划》，化工园区设计处理量为2万m ³/d 。

2.1.2 污水处理厂进出水水质化工园区重点发展氯碱化工、天然气精细化工、新医药、新材料，所排污水水质非常复杂，化工园区污水处理厂一期工程项目（盐化工）所排污水占有较大比例，而该污水氯化物含量很高，与其它污水混合后难于处理，故根据《重庆市水污染物排放标准》（DB51/190-93）的规定，要求各企业氯化物最高允许排放浓度为350mg/l 。

①生活污水等常规污染物质，如pH 、COD 、BOD 、NH 4-N 、总磷等需达到《污水排入城市下水道水质标准》（CJ 3082-1999）标准后方可排入；②毒害性较大的化工污染物质，如重金属、氟化物和致癌物质等，需达到《污水综合排放标准（GB8978-1996）》中的一级排放标准后方可排入。

进水、出水水质标准值见下表：表2-1：污水处理厂进水水质标准表2-2：污水处理厂出水水质标准2.1.3 污泥处置本污水处理厂的固体废弃物主要是格栅废渣、混凝沉淀池、污泥浓缩池等排放的污泥，经过浓缩、脱水后再行处理。

污泥处置的主要办法有焚烧、填埋、堆肥、投海和综合利用等。

目前我国城市污水处理厂的污泥大都未经无害化处理就随意堆放或用于农田，国外许多国家对污泥处置采用较多的方法是焚烧，具有占地面积小等优点，但一次性投资巨大，操作管理复杂，且能耗高，运行费用高，不太适应我国目前的国情。

污泥卫生填埋、终结覆盖，是处理污水处理厂脱水污泥较为有效的方法之一，但其渗滤液的COD 和BOD 值较高，需进行处理，否则会造成二次污染。

污泥与城市生活垃圾混合高温堆肥，污泥熟化程度高，病原体和寄生虫卵去除较彻底，有利于污泥用作绿化或农田使用，用于改良土壤。

本项目中工业污水所占比较较高，含有有毒元素，不适于农用堆肥。

本项目的脱水污泥送城市垃圾填埋场进行填埋处理。

污泥的运输要采用密封性能好的专用车辆，并加强车辆的管理与维护，杜绝运输过程中的沿途抛洒滴漏。

污泥运输时要避开运输高峰期，尽量减小臭气对运输线路附近大气环境的影响。

2.2 方案比选2.2.1 工艺方案选择的原则1) 处理工艺应具有较强的适应水量水质冲击负荷的能力。

出现意外或突发情况时有应急能力和安全保障措施。

2) 技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到国家规定排放要求。

3) 基础设施和运行费用低，以尽可能低的投入取得尽可能大的效益。

4) 运行管理方便，运转灵活，并可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度的发挥处理装置和处理构筑物的处理能力。

5) 选定工艺的技术及设备先进可靠。

6) 便于实现工艺过程的自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。

7) 管理简单、运行稳定、维修方便。

8) 具有脱氮、除磷功能。

重点和难点分析主要比较传统A2/O工艺、AO工艺、卡鲁塞尔氧化沟工艺和CASS工艺进行方案比较。

2.2.2工艺方案比选A/O工艺A/O工艺法也叫厌氧好氧工艺法，A是厌氧段，用与脱氮除磷；O是好氧段，用于除水中的有机物。

A/O法是一种比较成熟可靠的污水处理工艺，国内已有多座污水处理厂采用此种工艺，有比较丰富的设计、施工及运行经验。

A/O工艺生物池由缺氧池和好氧池组成，污水与回流污泥和回流的混合液在缺氧反应池充分混合，通过内循环由好氧反应池送来硝态氮通过反硝化的作用被还原为氮气，消耗的有机营养物由原污水提供。

接着，混合液进入好氧反应池，在好氧反应池，去除BOD5、进行氮的硝化，完成生物降解有机物的功能。

A/O法流程简单，反硝化在前，硝化在后，设内循环，以原污水中的有机底物作为碳源，效果好，反硝化反应充分；曝气池在后，使反硝化残留物得以进一步去除，提高了处理水水质；A段搅拌，只起使污泥悬浮，而避免DO的增加。

O段的前段采用强曝气，后段减少气量，使内循环液的DO含量降低，以保证A段的缺氧状态。

A/O法存在的问题：由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低；若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大运行费用。

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％。

氧化沟工艺氧化沟系统通过特殊设置的表曝机充氧方式，促使循环的水流在池内形成多重的缺氧/好氧区域，从而产生了十分独特的生化作用，实现了动态的各工段的有机结合，保证了良好的出水水质。

氧化沟工艺与传统A2/O、CASS技术的不同主要体现在以下几个方面：氧化沟是活性污泥法的一种变型，污水和活性污泥的混合液在环状的曝气渠道中不断循环流动。

具有特殊的循环流态，既是完全混合式又具有推流式的特征。

氧化沟沟形狭长，曝气充氧采用专用的提升推流能力很强的倒伞表曝机，较强机械推流能力能满足长距离的推流需要，整个系统机械设备少而可靠，运行管理极其简单方便。

由于狭长的沟形与专用曝气机的结合，使氧化沟中混合液推流式流态的特征，使得溶解氧浓度沿池长方向产生浓度梯度，形成好氧、缺氧条件，具有较好的脱氮效果。

同时缺氧/好氧区域可人工控制，可实现不同工艺目标的选择，如难降解有机物处理等。

通过对系统合理的设计与控制，如在氧化沟前设置厌氧池，可以强化除磷效果。

由于停留时间长，有机物降解充分，出水水质好。

且污泥产生量小且稳定。

由于表曝机数量少，沟内混合液自由流程很长，由紊流导致的流速不均有可能引起污泥沉淀，影响运行效果。

难以避免供氧和搅拌的矛盾，尤其在进水水质较淡的工况下，为节能须降低表曝机的转速，但会急剧减弱搅拌能力，导致严重沉淀，淤积污泥。

对于大中容积的氧化沟，水深不宜超过3．5 m，否则应增设水下推进器，投资和成本会有所增加。

单沟氧化沟平均溶解氧宜维持在2 mg／L左右，加之单点供氧强度较大，耗能稍高。

CASS工艺CASS是一个间歇式的活性污泥系统，并设置兼氧段作为选择器，使其工艺运行方式更加灵活，活性污泥的曝气、沉淀、出水排放和污泥回流均在同一个池子中完成。

CASS系统采用限制曝气和半限制运行方式，可以在时间序列上实现缺氧/好氧或厌氧/缺氧/好氧的组合，通过控制合适的时间比例，就能得到较好处理效果。

该工艺具有抑制丝状菌生长的特性，污泥的沉降性能好，泥水分离效果好的特点。

各方案的优缺点列于方案比较表2中。

表2-3各工艺优缺点一览表综合考虑选择A/O作为污水厂污水处理主体工艺。

经A/O工艺处理后的污水，由混合液出流管送至二沉池固液分离。

分离后的沉泥除剩余污泥泵送出系统脱水处理外，其余回流至缺氧池或曝气池。

在设计上充分利用曝气池的廊道分界，控制进水点和污泥回流点的不同实现不同的运行方式，达到去除难降解有机物和氨氮的不同目的。

A段出水可平均分配到两个曝气池，并加大回流量使好氧系统具有完全混合的特性，可适当消除有毒有害物质的冲击；也可使曝气池串联使用，形成明显推流式的运行状态，有利于硝化反应的进行；还可使A段出水进入曝气池的中前部，污泥回流到曝气池的前端，使污泥再生增强活性后增加难降解有机物的去除。

2.2.3预处理工艺本项目进水中有可能含有大量的悬浮物，大量进入生化系统可能会造成生化污泥活性降低，并增加二沉池的负担，用混凝沉淀去除大部分悬浮物是适宜的预处理工艺，在运行时可根据需要选择混凝剂的投加与否。

开发区工业污水成份较复杂，采用水解酸化工艺可以把难以好氧生物降解的大分子有机物水解为易于生物降解的小分子有机物，提高系统的B/C比，是整个系统最终COD达标排放的基础和重要工艺。

池内采用潜水搅拌机增强污泥和污水的混合，在水解池末端设斜板沉淀池截留大部分高活性的厌氧污泥，并通过回流泵回流到水解池的前端，可以保证厌氧池内足够的微生物量并避免污泥大量流入后续的好氧工艺加重好氧工艺的负担。