污水处理厂废水处理站对废水处理后,COD应达到多少以下可满足总量控制指标

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第六章_地面水环境影响预测与评价试卷.ppt 152页
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第六章 水环境影响预测与评价 内
纲 概述 工作程序 评价等级 地面水环境现状调查 地面水环境影响预测 地面水环境影响评价 一. 概述 本章主要介绍建设项目地面水环境影响评价的一般性原则、方法、内容及要求。 地面水:包括陆地表面的各种河流(河口)、湖泊、水库、海湾(海岸带)。 地面水环境影响评价工作分三级,评价级别不同,要求有所不同。低于第三级地面水环境影响评价条件的建设项目,只要求进行简单的水环境影响分析。 内
纲 概述 工作程序 评价等级 地面水环境现状调查 地面水环境影响预测 地面水环境影响评价 二. 工作程序 可分为四个阶段: 第一为准备阶段: 了解工程设计 现场踏勘 了解环境法规和标准的规定 确定评价级别和评价范围 编制环境影响评价工作大纲 还要做些环境现状调查和工程分析方面的工作 第二阶段为调查、监测(评价工作的重头): 详细开展水环境现状调查和监测 做仔细的工程分析 在此基础上评价水环境现状 第三阶段为预测、评价及对策: 根据水环境排放源特征,选择或建立和验证水质模型 预测建设项目对水体的污染影响 对影响的意义及其重大性作出评价 研究相应的污染防治对策 第四阶段为报告书编写: 提出污染防治和水体保护对策 总结工作成果 完成报告书 为项目监测和事后评价作准备 工作程序 内
纲 概述 工作程序 评价等级 地面水环境现状调查 地面水环境影响预测 地面水环境影响评价 三. 评价等级 (一)评价工作等级的分级 评价分类: 评价等级分为三级 一级最详细 二级次之 三级较简略 分级判据: 建设项目的污水排放量 污水水质的复杂程度 受纳水域的规模 受纳水域的水质要求 河流、湖泊/水库和河口的评价分级判据 河流、湖泊/水库和河口的评价分级判据 海湾影响评价分级判据 (二)分级判据的基本内容
污水量Q(m3/d)(5个等级): Q≥20 000; 20 000&Q ≥10 000; 10 000&Q≥5 000; 5 000&Q ≥1 000; 1 000&Q ≥200。
污水排放量中不包括间接冷却水、循环水以及其他含污染物极少的清净下水,但包括含热量大的冷却水。
污染物分类: 根据污染物在水环境中输移、衰减特点以及它们的预测模型,将污染物分为四类: 持久性污染物(其中还包括在水环境中难降解、毒性大、易长期积累的有毒物质) 非持久性污染物 酸和碱(以pH表征) 热(以温度表征)
污水水质的复杂程度: 按污水中拟预测的污染物类型以及某类污染物中水质参数的多少划分为三类: 复杂:污染物类型数≥3,或者只有两类污染物,但需预测其浓度的水质参数数目≥10。 中等:污染物类型数=2,且需预测其浓度的水质参考数目<10;或者只需预测一种污染物,但需预测其浓度的水质参数数目≥7。 简单:污染物类型数=1,需预测浓度的水质参数数目<7。
地面水域的规模: 河流与河口,按建设项目排污口附近河段的多年平均流量或平水期平均流量划分: 大河:≥150m3/s 中河:15~150m3/s 大河:&15m3/s 湖泊和水库,按枯水期或水库的平均水深以及水面面积划分:
水质类别: 《地面水环境质量标准》(GB)把水域功能分为五类: Ⅰ类:主要适用于源头水、国家自然保护区 Ⅱ类:主要适用于集中式生活饮用水水源地一级保护
区、珍贵鱼类保护区、鱼虾产卵场等 Ⅲ类:主要适用于集中式生活饮用水水源地二级保护
区、一般鱼类保护区及游泳区 Ⅳ类:主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的
娱乐用水区 Ⅴ类:主要适用于农业用水区及一般景观要求水域 同一水域兼有多类功能的,依最高功能划分类别。有季节性功能的,可分季划分类别。 课内练习
一建设项目资料如下:项目建成后拟向附近一条流量为75m3/s的河流中排放污染物,且此河流处于国家级自然保护区内,排放的污染物种类包括:温度接近于常温的循环冷却水、非持久性污染物以及碱性物质,且需检测的水质项目为9个,污水排放量为4900m3/d,循环冷却水排放量为200m3/d。 那么请问: 此建设项目排放污染物的种类为几种? 此建设项目污水水质复杂程度如何? 此河流依据《地表水环境质量标准》来分析,此地表水质为哪类水质? 此河流的规模大小? 此项目建成后,每日的污水排放量是多少? 假如循环冷却水的温度提高到80℃,那么此项目排放污染物种类和排放量分别是多少? 根据地表水环境影响评价分级判据(内陆水体)分析,此项目评价等级定为 几级? 多选题 地表水环境影响评价工作等级划分所根据的条件是(ABDE)。 A 建设项目的污水排放量???? B 污水水质的复杂程度??
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*****污水处理厂
可行性研究报告
第一章&&总 论& & & & 1
第一节&&项目概况& & & & 1
第二节&&设计单位概况& & & & 3
第三节&&可行性研究工作概况& & & & 4
第四节&&研究结论及建议& & & & 7
第二章&&项目建设背景及必要性& & & & 10
第一节&&项目建设背景& & & & 10
第二节&&项目建设必要性& & & & 12
第三章&&污水现状及预测& & & & 14
第一节&&**镇发展概况及规划& & & & 14
第二节&&供水现状& & & & 14
第三节&&排水现状& & & & 14
第四节&&污水量预测& & & & 15
第五节&&污水进出水质预测& & & & 16
第四章&&项目总体方案& & & & 21
第一节&&污水收集、处理相关规划& & & & 21
第二节&&污水处理厂工程规模的确定& & & & 21
第三节&&污水处理厂厂址& & & & 22
第四节&&污水处理方案的选择& & & & 22
第五节&&污泥处理方案的选择& & & & 35
第六节&&污水消毒方案的选择& & & & 37
第七节&&尾水出路& & & & 39
第八节&&确定污水处理工艺流程& & & & 39
第五章&&建设条件& & & & 42
第一节&&社会经济发展条件& & & & 42
第二节&&自然条件& & & & 44
第三节&&基础设施条件& & & & 47
第六章&&工程方案& & & & 49
第一节&&污水处理厂总体布置& & & & 49
第二节&&污水处理厂工艺设计& & & & 50
第三节&&污水处理厂工程方案& & & & 62
第四节&&仪表自控设计& & & & 64
第五节&&公用工程& & & & 66
第七章&&环境保护、劳动安全及消防& & & & 69
第一节&&环境保护& & & & 69
第二节&&劳动安全& & & & 72
第三节&&消&&防& & & & 74
第八章&&节&&能& & & & 76
第一节&&用能标准和节能规范& & & & 76
第二节&&能耗分析& & & & 76
第三节&&节能措施与效果分析& & & & 77
第九章&&防腐工程& & & & 82
第一节&&防腐的重要性& & & & 82
第二节&&防腐的措施& & & & 82
第十章&&组织机构、项目管理& & & & 84
第一节&&组织机构& & & & 84
第二节&&项目管理& & & & 85
第十一章&&实施进度计划及招标& & & & 89
第一节&&项目实施进度计划& & & & 89
第二节&&招&&标& & & & 89
第十二章&&投资估算与资金筹措& & & & 94
第一节&&估算范围及依据& & & & 94
第二节&&建设投资估算& & & & 94
第三节&&建设投资借款与建设期利息估算& & & & 99
第四节&&流动资金估算& & & & 100
第五节&&总投资及其构成分析& & & & 100
第六节&&投资计划与项目资本金配比& & & & 100
第十三章&&财务评价& & & & 102
第一节&&评价说明& & & & 102
第二节&&财务效益与费用估算& & & & 102
第三节&&项目盈利能力分析& & & & 104
第四节&&偿债能力分析& & & & 105
第五节&&财务生存能力分析& & & & 105
第十四章&&工程效益& & & & 107
附表一、投资估算汇总表
附表二、处理成本计算表
附表三、投资计划与资金筹措表
附表四、财务评价基础数据表
附表五、固定资产折旧费
附表六、项目投资现金流量表
附表七、项目盈利能力分析指标
附表八、项目损益表
附图一、**污水处理厂规划设计红线图
第一章&&总 论
项目名称:*****污水处理厂
建设单位:*****镇人民政府
建设规模: 10000t/d,其中一期工程6000t/d。
项目占地面积:总规划用地26667平方米;其中一期工程用地7470平方米。
项目投资总额:污水厂工程1342.42万元& & & &
建设地点:**镇工业集聚区河仙路两侧
咨询单位:****工程咨询有限公司
污水处理工艺:水解+A2/O+高效澄清
设计进水水质:CODCr≤343 mg/L;BOD5≤158 mg/L;SS≤265 mg/L;
& && && && &&&NH3-N ≤31 mg/L;TP≤3.5 mg/L
设计出水水质:CODCr≤50 mg/L;BOD5≤10 mg/L;SS≤10 mg/L;
& && && && &&&NH3-N ≤5(8) mg/L;TP≤0.5 mg/L
第一节&&项目概况
一、项目由来
*****镇位于**城区和黄桥镇之间,区位优势明显,水陆交通便捷。
**镇工业集中区产业定位:根据**省人民政府《全省化工生产企业专项整治方案》要求和**市人民政府《关于同意**市保留部分二氧化碳资源利用企业的批复》(泰政复【2008】62号)意见,工业园区内各企业主要发展以二氧化碳资源综合利用为主的化工产业及其他低污染型产业,发展方向不涉及其他类别的化工生产及危险品生产。
**镇工业经济起步早,基础好,发展迅猛,工业集中区占地3000亩,一批高新技术企业正相继落户该区,一个充满朝气、活力的新型工业化集镇正在崛起。
伴随经济飞速发展,**镇生活污水及工业废水量亦急剧上升。以二氧化碳资源综合利用为主的化工企业产生的废水如不经处理直接排入附近水体,将会使水体中溶解氧减少,水质发臭,影响鱼类等水生生物的生存,污染环境。为改善镇区水环境质量,促进经济发展,提高人民群众的生活水平,创造良好的投资环境,**镇人民政府决定建设集中污水处理工程,解决污水处理问题。
本工程主要是对**镇生活污水及化工企业生产废水进行收集并处理,污水处理厂一期设计规模为6000t/d,经污水处理厂处理的尾水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB)中的一级A标准,就近排入受纳水体。
二、项目基本情况
1、污水收集范围
根据*****镇总体规划,在发展思路上以“优先发展新区为主”。污水收集采取“区域集中收集”的模式,本项目主要收集镇区内的生活污水及工业园区的工业废水。
2、建设规模
在相关规划指导下,结合**镇排水规划,考虑镇域发展、污水厂建设周期及目前的建设现状和其它城镇的污水处理厂的服务年限,确定本工程服务年限(),并指导本项目建设规模的确定。
根据规划,**镇生活污水处理规模规划为10000t/d,本项目为一期工程,建设规模为6000t /d。本可研报告为**污水处理厂的一期工程。
3、厂址及占地面积
根据《*****镇总体规划》(),结合污水处理厂选址原则,并会同**镇等相关职能部门,经过多次现场踏勘,确定于**镇工业集聚区河仙路两侧建立污水处理厂。
根据《城市污水处理工程项目建设标准(修订)》(2001版),本工程建设用地面积约为12000平方米,其中一期工程用地面积约为总规划用地约为7200平方米。根据**市发展和改革委员会关于**污水处理厂项目建议书的批复,本项目建设用地面积约为26667平方米,其中一期工程用地面积约为总规划用地约为7470平方米,其余19197平方米作为发展用地。
按照《城市污水处理工程项目建设标准》(建标【2001】77号),本项目建设期为2年。考虑到本项目的急需性和资金的紧迫性,设计本项目的建设期可为半年。
5、投资估算及资金筹措
项目总投资为建设投资、流动资金和建设期利息之和,本项目的总投资额为1342.42万元(其中:污水处理厂1338.81万元,铺底流动资金3.61万元)。
三、主要建设内容
1、项目新建污水处理建筑物包括:鼓风机房、变配电房、压滤机房、传达室、综合楼等。
2、新建污水处理构筑物,包括粗细格栅间、集水池、调节池、水解池、A2/O池、二沉池、高效澄清池、消毒池、贮泥池、排放渠等。
3、新购置设备包括粗细格栅、潜污泵、搅拌机、砂水分离器、鼓风机、污泥回流泵、药剂投加设备、污泥脱水一体机等。
第二节&&咨询单位概况
****工程咨询有限公司是由**省工程造价事务所和**省**工程招标中心合并组建的有限责任公司,在**省工商行政管理局登记注册。**省工程造价事务所和**省**工程招标中心原隶属于**省建设厅,分别成立于1997年10月和1999年3月。
公司具有独立法人资格,是国家发改委批准的甲级咨询机构、建设部批准的甲级资格招标代理机构、甲级资质工程造价咨询单位,具有多年的执业经历与经验,是中国工程工程咨询协会、造价管理协会、**省工程咨询协会、**省招标代理协会、**省工程造价管理协会会员单位。
公司拥有专业配套齐全,技术力量雄厚的工程咨询专家及顾问专家队伍,其中高级专家(教授级)10名,高级职称人员30名,中级职称人员60名,国家各类注册执行人员48名,能胜任各类大中型建设项目的投资咨询、技术咨询、造价咨询、招标咨询、招标代理、审计审核以及全过程咨询服务。我公司在工程咨询领域的业绩辉煌,声誉卓著,历年来多次获得**省工程咨询信得过单位,**省专项治理先进单位等荣誉,业主满意率均达到100%。
第三节&&可行性研究工作概况
一、报告编制过程
受*****镇人民政府的委托,****工程咨询有限公司承担了*****污水处理厂建设项目的可行性研究报告编制工作,并就该项工作组织相关人员成立了项目组。按照可行性研究的程序和方法,项目组首先与**镇人民政府的有关部门进行了充分交流,了解建设单位要求;接着勘查了现场,对**镇镇区的发展现状、规划进行了调查与了解,收集了相关现状与规划资料;并与业主讨论确定了项目的总体思路、工程范围、建设计划;在总体方案基础上,进一步分析研究了项目建设的必要性、建设方案等相关问题,在此基础上,按照国家有关可行性研究报告的编制规范和相关要求,编制了本项目可行性研究报告。
二、可行性研究编制依据
1、《*****镇总体规划》()
2、 **市发展和改革委员会关于**污水处理厂项目建议书的批复
3、**市环境保护“十一五”专项规划
4、《城市污水处理工程项目建设标准》(修订)2001版
5、《投资项目可行性研究指南》(试用版)
6、《市政公用设施建设项目经济评价-方法与参数》
7、《关于印发节能减排全民行动实施方案》(发改环资〔号)
8、《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB)
9、项目建设单位提供的其它资料
三、可行性研究编制原则
1、贯彻执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。
2、从**镇的实际情况出发,在总体规划、专业规划的指导下采取全面规划、统一实施的原则,使工程建设与发展相协调,既保护环境又最大程度的发挥工程效益。
3、采用技术先进成熟、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理的污水处理工艺,确保尾水达到排放标准,减少工程投资及日常运行费用。
4、妥善处理和处置污水处理过程中产生的污泥,避免造成二次污染。
5、设备要求成熟、可靠,确保整个处理系统能够长期高效稳定运行。
6、采用现代化技术手段,实现自动化控制和管理,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,做到技术可靠、经济合理。
7、为保证污水处理系统正常运转,供电系统采用双回路电源,且主要运行设备有适当的备用率。
8、厂区总平面布置力求在方便施工,便于安装和维护的前提下使各处理构筑物尽量集中,节约用地并留有发展扩建余地。
9、厂区竖向设计满足规划及防洪要求。
10、建(构)筑物设计力求美观大方、简洁明快,与周边地区的建筑风格相协调。
四、主要研究内容
本着“经济合理,技术可行”的原则,以当前需求及发展预测、资金筹措能力等为基础,对项目建设的必要性以及项目方案技术、经济等方面进行分析,确定合理的建设规模和投资规模。
1、项目建设背景和必要性
根据**镇镇区的排水现状、总体规划,结合**省相关节能减排、卫生镇、示范镇的政府文件,阐述本项目建设的背景及必要性。
2、污水量现状及预测
根据**镇镇区的土地利用规划、人口规划、产业发展现状及规划,预测污水收集区域未来的污水收集量。
3、建设条件
论述项目所在地的社会经济与自然条件,阐明项目区域的工程地质状况、外围基础设施条件,尾水排放条件等。
4、工程建设方案
根据污水收集的范围和污水量确定污水收集方案、建设规模;根据污水厂的进水、出水水质确定污水的处理方案并选择适合当地的污泥处置方案和处置方式;估算有关工程量。
5、投资估算与资金筹措
根据工程量及工程投资估算指标,按规范要求,对拟建工程内容进行投资估算,编制项目总投资估算表,按工程费用、工程建设其他费用、预备费等列出投资总额的构成情况,并提出各单项工程投资。根据建设进度及项目单位资本金等情况,提出项目资金筹措方案,编制资金使用计划。
6、财务评价
根据拟定经营模式,对污水处理厂工程进行财务评价,测算收入和总成本费用,计算项目损益情况,并开展不确定性分析。
第四节&&研究结论及建议
一、主要研究结论
1、项目建设必要性
该项目的建设符合《*****镇总体规划》(),是当地经济持续稳定发展的需求,是保护当地水环境质量的需求。该项目建设对改善镇区投资环境,实现**镇经济社会的和谐发展具有重要的推动作用。
2、污水量预测
根据**镇镇区的土地利用规划、人口规划、产业规划预测,并结合《*****镇总体规划》(),预测近期污水收集总量可达到6000t/d,远期污水收集总量可达到10000t/d。
3、污水来源与性质
本污水收集及处理工程主要服务于**镇镇区的生活污水及园区的工业废水。污水厂进水设计水质为生活污水水质与工业废水水质加权平均所得。
4、项目建设条件
**镇自然条件和基础设施条件较好,交通、供电、供水均能满足项目建设与运行的需求。
5、污水收集工程
**镇污水处理工程收集镇区与工业园区两片区域。目前,**镇对生活污水采取直接排放,对生产废水采取各厂自行处理排放的方式进行。随着管道工程的完善,污水收集率将会大幅度提高。
6、污水处理厂建设规模及技术方案
污水处理厂设计规模为10000t/d,其中一期工程规模为6000t/d。根据污水进水、出水水质,主要工艺采用“水解+A2/O+高效澄清” 技术,尾水排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB)的一级A标准,达标排入受纳水体。
7、项目投资及资金来源
项目总投资为建设投资、流动资金和建设期利息之和,本项目的总投资额为1342.42万元。其中建设投资1338.81万元,占总投资的99.8%,铺底流动资金3.61万元,占总投资的0.2%,建设期利息为零,资金来源主由政府统筹解决。
8、财务分析、评价
本项目以污水处理厂为效益评价范围,在达到预期污水收集率、综合污水处理费为1.30元/m3等条件下,投资回收期为10.44年(含建设期,所得税前)。
9、主要技术经济指标
本项目主要技术经济指标详见表1-1。
表1-1& & 主要技术经济指标
序 号& & & & 名& &称& & & & 单位& & & & 数 值& & & & 备& &注
一& & & & 主要工程内容& & & & & & & & & & & &
1& & & & 污水厂一期工程& & & & t/d& & & & 6000& & & &
1.1& & & & 主要建筑物& & & & & & & & & & & &
1.1.1& & & & 风机房& & & & 间& & & & 1& & & & 主要尺寸:6.0m×6.0m
1.1.2& & & & 压滤机房& & & & 间& & & & 1& & & & 主要尺寸:12m×8m
1.1.3& & & & 配电房& & & & 间& & & & 1& & & & 主要尺寸:8.25m×6.0m
1.1.4& & & & 传达室& & & & 间& & & & 1& & & & 主要尺寸:5.0m×4.0m
1.1.5& & & & 综合楼& & & & 座& & & & 1& & & & 主要尺寸:29m×9.0m (两层)
2.2& & & & 构筑物& & & & & & & & & & & &  
2.2.1& & & & 粗格栅间& & & & 座& & & & 2& & & & 主要尺寸:2.4m×4.5m×5.2m
2.2.2& & & & 集水井& & & & 座& & & & 1& & & & 主要尺寸:14.1m×4.5m×6.2m
2.2.3& & & & 细格栅间& & & & 座& & & & 2& & & & 主要尺寸:1.0m×4.0m×5.0m
2.2.4& & & & 调节池& & & & 座& & & & 1& & & & 主要尺寸:5.0m×10.0m×3.5m
2.2.5& & & & 水解池& & & & 座& & & & 2& & & & 主要尺寸:8.0m×6.0m×5.5m
2.2.6& & & & A2/0池& & & & 座& & & & 1& & & & 主要尺寸:24m×47m×5.0m
2.2.7& & & & 二沉池& & & & 座& & & & 1& & & & 主要尺寸:D=16.5m,H=4.3m
2.2.8& & & & 高效澄清池& & & & 座& & & & 1& & & & 主要尺寸:18.5m×13m×5.3m
2.2.9& & & & 计量渠& & & & 座& & & & 1& & & & 主要尺寸:4m×0.8m×1.2m
2.2.10& & & & 消毒池& & & & 座& & & & 1& & & & 主要尺寸:10m×6.9m×2.7m
2.2.11& & & & 贮泥池& & & & 座& & & & 1& & & & 主要尺寸:D=9m,H=4.5m
2.3& & & & 其他& & & & & & & & & & & &
2.3.1& & & & 停车场& & & & 个& & & & 1& & & & 主要尺寸:18.0×3.5
2.3.2& & & & 水泥路& & & & m2& & & & 222.4& & & & 主干道宽6m、次干道宽3m
2.3.3& & & & 绿化& & & & m2& & & & 1894& & & & 绿化率56.55%
2.3.5& & & & 围墙& & & & m& & & & 4224& & & & 围墙高度2.5m
2.3.6& & & & 场地平整土方& & & & m3& & & & 2000& & & &
二& & & & 主要财务指标& & & & & & & & & & & &
1& & & & 项目总投资& & & & 万元& & & & 1342.42& & & &
1.1& & & & 项目建设投资& & & & 万元& & & & 1342.42& & & &
1.2& & & & 建设期利息& & & & 万元& & & & 0.0& & & &
1.3& & & & 铺底流动资金& & & & 万元& & & & 3.61& & & &
2& & & & 项目资金来源 & & & & 万元& & & & 1342.42& & & &
2.1& & & & 企业自筹& & & & 万元& & & & 1342.42& & & &
2.2& & & & 申请国家专项资金& & & & 万元& & & & 0& & & &
3& & & & 污水处理收费单价& & & & 元/ m3& & & & 1.30& & & &
4& & & & 营业收入& & & & 万元& & & & 284.7& & & & 正常年
5& & & & 总成本费用& & & & 万元& & & & 191.95& & & & 正常年
6& & & & 利润总额& & & & 万元& & & & 92.75& & & & 正常年
7& & & & 财务评价指标& & & & & & & & & & & & 按污水处理厂部分投资部分测算。
7.1& & & & 项目投资内部收益率& & & & & & & & & & & &
7.1.1& & & & 所得税后& & & & %& & & & 7.65& & & &
7.1.2& & & & 所得税前& & & & %& & & & 6.77& & & &
7.2& & & & 项目投资财务净现值& & & & & & & & & & & &
7.2.1& & & & 所得税后& & & & 万元& & & & 393.07& & & & 折现率4%
7.2.2& & & & 所得税前& & & & 万元& & & & 607.73 & & & & 折现率4%
7.3& & & & 项目投资回收期& & & & & & & & & & & &
7.3.1& & & & 所得税后& & & & 年& & & & 11.37& & & & (静态)含建设期
7.3.2& & & & 所得税前& & & & 年& & & & 10.44& & & & (静态)含建设期
1、相关部门要切实安排好管网工程的建设计划,以确保中心镇区的污水能够及时收集、输送和处理,充分发挥污水处理厂的工程效益。
2、污水处理厂一期规划用地7470平方米,**镇相关部门需及时办理用地相关手续,以保证工程的顺利实施。
3、相关部门需做好本项目环境影响评价工作,以避免或最大限度减小项目在实施和运营过程中对周围环境造成的影响。
第二章&&项目建设背景及必要性
第一节&&项目建设背景
一、建设生态文明是贯彻落实科学发展观的重要内容
2003年10月,中国共产党十六届三中全会提出了科学发展观、构筑和谐社会的重要理论,把它的基本内涵概括为“坚持以人为本,树立全面、协调、可持续的发展观,促进经济社会和人的全面发展”,并提出“统筹城乡发展、统筹区域发展、统筹经济社会发展、统筹人与自然和谐发展、统筹国内发展和对外开放”的发展战略,旨在解决经济社会发展中出现的各种各样的矛盾和问题。
在中国共产党第十七次全国代表大会上,科学发展观被全党确立为当前我国经济社会发展的重要指导方针和发展中国特色社会主义必须坚持和贯彻的重大战略思想。胡锦涛总书记在十七大所做的报告中指出:科学发展观,第一要义是发展,核心是以人为本,基本要求是全面协调可持续,根本方法是统筹兼顾。而要贯彻落实科学发展观,就必须坚持全面协调可持续发展,坚持生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路,建设资源节约型、环境友好型社会,实现速度和结构质量效益相统一、经济发展与人口资源环境相协调,使人民在良好生态环境中生产生活,实现经济社会永续发展。
胡锦涛总书记在报告中谈到实现全面建设小康社会奋斗目标的新要求时,进一步阐述了建设生态文明的重要理念,即:基本形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式。循环经济形成较大规模,可再生能源比重显著上升,主要污染物排放得到有效控制,生态环境质量明显改善,生态文明观念在全社会牢固树立。
二、**水环境形势不容乐观
**省在经济社会快速发展情况下,水环境形势不容乐观。根据《**省环境状况公报(2009)》:尽管与2008年相比,全省化学需氧量排放总量减少2.98万吨,氨氮排放总量减少0.50万吨。但全省废水排放量为52.36亿吨,其中工业废水排放量25.60亿吨,占48.89%;生活废水排放量26.76亿吨,占51.11%。废水中化学需氧量排放总量为82.17万吨,其中工业废水中化学需氧量排放量为23.13万吨,占28.15%;生活污水中化学需氧量排放量为59.04万吨,占71.85%。氨氮排放总量为6.48万吨,其中工业废水中氨氮排放量为1.35万吨,占20.83%,生活污水中氨氮排放量为5.12万吨,占79.17%。环境问题不容忽视。
水环境问题及其带来的环境影响仍是**走可持续发展之路所面临的最大挑战。
三、实行环保优先方针是**发展的必然选择
环境保护是我们的基本国策,是以人为本、全面协调可持续发展的必经之路。近年来,**省在经济快速发展、群众消费水平显著提高的情况下,主要污染物排放强度有所下降,环境恶化的趋势得到控制,部分城市和地区环境质量有所改善,重点流域、区域环境整治有序推进,生态环境建设得到加强。但是,在环保工作不断加强的同时,全省水和大气污染仍然严重,往往老的环境问题尚未解决,新的环境问题不断出现。
在2006年7月召开的全省环境保护大会上,省委主要领导指出:“实行环保优先方针,是**发展的必然选择”。一是中央对**环境保护提出了更高的要求。党中央、国务院高度重视环境保护工作。国家对**这样的东部地区提出了更高的目标要求。二是**环境承载能力薄弱。**人口密度全国最大,人均环境容量全国最小,单位国土面积工业负荷全国最高,同时又地处长江、淮河、太湖三大流域下游,防治污染的任务倍加艰巨。三是群众对环境质量的要求越来越高。这就要求我省的发展,不仅要实现群众物质财富的增加,还要实现人居环境质量的改善,既要有金山银山,又要有绿水青山。四是**发展到了优化环境的关键阶段。历史上发达国家和地区环境改善的“拐点”在人均GDP美元之间。现在,**部分地区人均GDP已经超过5000美元,“十一五”期间全省人均GDP将攀登5000美元高峰,进入有利改善环境的关键时期。
第二节&&项目建设必要性
一、国家政策要求和形势的需要
《城市污水处理及污染防治技术政策》指出:“2010 年全国设市城市和建制镇的污水平均处理率不低于 50%,一般城市的污水处理率不低于 60%,重点城市的污水处理率不低于 70%”,“设市城市和重点流域及水资源保护区的建制镇,必须建设二级污水处理厂,可分期分批实施”。 为适应社会经济迅速发展和城镇建设、管理的需要,兴建**镇污水处理工程是必要的。
二、实现可持续发展的需要
生态是生存之基,环境是发展之本。坚持经济建设与环境建设相互协调、相互促进,经济建设和环境保护并举、经济建设与生态建设一起推进、产业竞争力与环境竞争力一起提升,是落实科学发展观的重要举措和必然要求,也是实现经济社会科学发展、和谐发展的重要保证。
随着城市化的发展,镇区人口规模、用地规模的不断增长,城市污水的排放量日益增大,因此必须对未经处理的污(废)水加以处理以确保当地居民生产生活的健康良性发展。
城市基础设施的严重滞后,给人民生活水平的提高、工业的进一步发展造成不利影响。更为严重的是,目前城镇的大部分污水不加处理直接排入水体,严重污染了水系的水质,污染给**镇人民的健康带来不可忽视的危害,也给下游地区的工、农业生产及人民生活造成不利影响。因此,为实现可持续发展,完成省政府的限期治理目标,必须尽快建设和完善城市的污水管网,建设城市污水处理工程。
三、加快城市化进程,提高人民生活质量,构建和谐社会的需要
水是无可替代的物质,它是构成人体的重要成分,更是整个人类社会正常运行的血液。水环境作为生态环境的一个重要成分对于人类生活质量具有不言而喻的重要意义。水污染后,超标重金属通过饮水或食物链进入人体,使人急性或慢性中毒,甚至诱发癌症、神经病等,极大危及人体的身体健康。被寄生虫、病毒或其它致病菌污染的水,可引起多种传染病和寄生虫病,导致肠胃炎、伤寒等疾病。世界卫生组织调查指出,人类疾病80%与水有关,每年世界上有2500万名以上的儿童因饮用被污染的水而死亡。可见,水的污染不仅会破坏生态环境,更直接威胁到人类的健康,给人类身心带来巨大的伤害。因此,省委、省政府领导曾多次强调:“**最大的优势在水,最大的忧患也在水,要切实加强城乡水域和水源保护,加强水污染防治,改善水环境质量,保障饮用水安全,努力让人民群众喝上干净的水”。
目前,随着**镇经济的高速发展,其凭借其良好的投资环境、便利的交通条件,已经初步形成了较为完善的三产体系。但是**镇目前污水处理能力与其经济社会的发展仍然存在着不协调,大量未经处理的生活、工业污水直接排入附近水体或就近沿土壤下渗,导致镇区地表水体遭到不同程度污染,对广大当地群众来说,长期直接饮用当地水源极易对身体健康产生不利影响。因此,通过加快本项目的建设,将有利于减少污染物对水体的污染,有效消除当地水源地的水质污染问题,可以让更多的老百姓能够喝上安全的水、放心的水。
四、深入实施“全面推进科学发展,全面建设小康**”的发展需要
**镇经济飞速发展的同时, 生活污水及工业废水量亦急剧上升。污水管网收集落后于经济发展,已经成为**水环境的主要污染源,严重影响了**镇的对外形象,制约**镇经济发展,作为全国小城镇发展改革试点镇,解决镇区生活污水问题有着重要的现实的意义。
污水处理厂的建设对提高**镇的城市基础设施水平,改善投资环境,适应对外开放,加速经济发展,保护长江水系,改善镇域的环境质量,开发利用水资源,保证**镇人民的健康,促进工农业生可持续发展至关重要。
第三章&&污水现状及预测
第一节&&**镇发展概况及规划
**镇隶属**省**市,地处**省中部。全镇区域面积64.6平方千米,总人口5.7万人,下辖17个行政村、3个居委会2008年完成地区生产总值9.5亿元。
近年来,**镇坚持科学发展,着力改善民生,构建和谐社会,经济建设和社会事业取得了令人瞩目的成绩。**镇工业经济起步早,基础好,发展迅猛。全镇共有各类工业企业408家(含个体工业),规模企业15家。其中产值超1000万元的6家,超5000万元的3家,亿元的2家,外资或中外合资企业4家。工业产品主要有:机电、医药化工、纺织服装、劳保用品、塑料包装、机械制造、乐器等31个品种,基本形成了种类繁多,门类齐全的工业产品格局。
在建设更高水平小康**的征程中,**以打造实力**、活力**、魅力**、人文**、平安**、幸福**为抓手,大力弘扬“敢想、敢闯、敢争,创业、创新、创优”的**精神,以“全面推进科学发展,全面建设小康**”总揽全局,坚持率先发展、科学发展、和谐发展不动摇,转变发展方式,提升开放水平,着力改善民生,努力把**建设成为具有特色产业支撑的工商小城市,为全省加快“两个率先”进程作出新贡献!
第二节&&供水现状
镇区供水按给水来源主要分为:自来水、河水、深井水。自来水由**市三水厂供给,水源为长江水,三水厂全厂供水能力20万吨/日,可满足镇区生产生活用水。供水管线基本沿道路敷设,形成环状与枝状相结合的供水管网,供水干管管径为DN400-600mm。
第三节&&排水现状
**镇镇区现有人口约27000人,生活污水排放量约4500m3/d;工业废水排放量约为1500m3/d。
目前,**镇对生活污水采取直接排放,对生产废水采取各厂自行处理排放的方式进行。
其中工业园区内,**市泰鹏医药化工有限公司等5家企业建有污水处理站,对所产生废水进行处理后外排;**中科金龙化工股份有限公司等3家企业建有地埋式无动力生活污水净化装置对生活污水进行处理。
由于地面污水的排放,河道水体的污染日益严重,对居民的饮用水和环境卫生造成较大危害,影响周边居民的身体健康和城市的投资环境。
第四节&&污水量预测
一、污水量预测
确定城市污水量有两种基本方法。一种是通过现场实测典型区域的污水流量来确定,另一种是依据用水量及其消耗性水量(确定污水排放系数)推算。由于本工程服务范围无现场实测资料,故污水量预测只能采用第二种方法,即采用分类用水指标法预测。
用水量指标确定包含居民生活用水量、三产服务设施用水量和工业用水量等三方面内容。其中居民生活用水量和三产服务业用水量统称综合生活用水量,由此产生的污水量即综合生活污水量;工业用水量对应的是工业废水量,按用地指标估算。
本工程设计主要以城镇生活污水和工业废水为主。其中城镇生活污水主要包括居民生活污水(排泄、盥洗、洗涤等污水)和机关、学校、宾馆、饭店、娱乐、商业等公建设施排放的污水,但不包括农业污水、禽畜污水等。工业废水包括园区内企业处理后排放的废水。
1、分类用水指标法用水量标准
根据2020年居民综合生活用水标准、**镇污水专业规划及《室外给水设计规范》(GB)中规定的居民生活用水量标准,确定**镇居民生活用水量标准。
近期:集镇居民生活用水量标准采用280L/人•d(生活用水普及率为100%)
远期:集镇居民生活用水量标准采用350L/人•d(生活用水普及率为100%)
2、污水量预测结果
(1)用水量预测
①近期(2010年)用水量预测
镇区单位人口综合用水量指标取280L/(人•d)(2010年)。设计范围内,2010年**镇规划镇区人口为:27000人。
则2010年平均日用水量:280L/(人•d)&&27000人=7560t/d
②远期(2020年)用水量预测
镇区单位人口综合用水量指标取350L/(人•d)(2020年),远期规划人口数为31000人。
则2020年平均日用水量:350L/(人•d) 31000人=10850t/d
(2)污水量预测
污水厂处理污水分生活污水和工业废水。
以上计算的用水量为平均日用水量,对于小城镇而言,供水日变化系数为1.4~1.8,按1.7计算,近期平均日供水量为7560 t/d,远期平均日供水量为10850t/d。排污系数取80%,地下水渗入率按污水总量的10%计算,市政及其它污水量取生活污水量之和的10%,污水集中处理率近期按60%计算,远期按70%计算。污水量按平均日用的水量测算。具体测算量如下:
近期生活污水量(2010年): 0.6 1.1 1.1=4390.8 t/d,取4500 t/d
远期生活污水量(2020年): 0.7 1.1 1.1=7351.96 t/d,取7500 t/d
根据相关资料,工业废水量近期预测为1500t/d,远期废水量为2500t/d。
二、污水总量预测
综上所述,参照相关城市的经验。考虑到后期的污水收集区域内的人口增长,经过预测,确定近期污水总量为6000t/d,远期污水总量为10000 t/d。
第五节&&污水进出水质预测
一、污水进水水质
根据污水量的构成分析污水处理厂的进水水质。**镇污水处理厂主要处理镇区生活污水及园区工业废水。
确定污水厂的进水水质的方法主要有:类比其它同类污水厂进水指标法、生活污水排放指标法。
1、生活污水排放指标法
参照《室外排水设计规范》(GB)采用:生活污水的五日生化需氧量可按每人每天25~50g计算;生活污水的悬浮固体量可按每人每天40~65g计算;生活污水的总氮量可按每人每天5~11g计算;生活污水的总磷量可按每人每天0.7~1.4g计算;污水厂内生物处理构筑物进水的水温宜为10~37℃,pH值宜为6.5~9.5,营养组合比(五日生化需氧量:氮:磷)可为100:5:1。
**镇镇区的生活污水水质为典型生活污水水质,通过生活污水排放指标计算确定本项目的生活污水水质见表3-1。
表3-1& && &生活污水水质
项目& & & & pH& & & & SS& & & & BOD5& & & & TN& & & & TP
水质(mg/L)& & & & 6.5~9.5& & & & 226~368& & & & 141~282& & & & 28.3~62.3& & & & 3.97~7.94
2、类比其它同类污水厂进水指标法
生活污水水质可参照类比该周边地区城市污水处理厂的设计进水水质,从而进行分析论证以确定。**镇周边城市污水处理厂的设计进水水质见表3-2。
表3-2& & 我国同类型城市污水处理厂的设计进水水质
项目& & & & BOD5
(mg/L)& & & & CODCr
(mg/L)& & & & SS
(mg/L)& & & & TN
(mg/L)& & & & TP
扬州汤汪污水厂& & & & 140& & & & 300& & & & 220& & & & & & & &
**清华同方污水厂& & & & 180& & & & 350& & & & 200& & & & 45& & & & 5
南通污水厂& & & & 160& & & & 330& & & & 200& & & & 35& & & & 4
从上表可以看出,城市生活污水一般BOD 在150mg/L左右,BOD&&/ CODCr比值在0.5左右,大部分SS在150mg/L~250 mg/L范围内,TN在20~50mg/L范围内,TP在3~7mg/L范围。
3、确定本污水处理厂进水水质
根据本工程所在地域实际情况,确定进入*****污水处理厂的生活污水水质如下:BOD 为160mg/L、CODCr为290mg/L、SS为220 mg/L、NH3-N为35 mg/L、TP为4 mg/L。
工业集中区内的企业排放的工业污水必须经过企业内部的预处理后,达到国家《污水综合排放标准》(GB)三级标准后,方可排入管网。并根据本工程所在地域实际情况,确定进入**污水处理厂的工业废水水质如下:BOD 为150mg/L、CODCr为500 mg/L、SS为400 mg/L、NH3-N为20 mg/L、TP为2 mg/L。
根据以上推算,生活污水排放量占总排放量的75%,工业污水排放量占25%,综合污水水质采用加权平均法获得,则**污水处理厂综合污水的水质见表3-3。
表3-3& &&&污水处理厂的进水水质表
项目& & & & CODCr
(mg/L)& & & & BOD5
(mg/L)& & & & SS
(mg/L)& & & & NH3-N
(mg/L)& & & & TP
生活污水水质& & & & 290& & & & 160& & & & 220& & & & 35& & & & 4
工业废水水质& & & & 500& & & & 150& & & & 400& & & & 20& & & & 2
综合污水水质& & & & 343& & & & 158& & & & 265& & & & 31& & & & 3.5
二、污水出水水质
排放河流的水质应根据受纳水体的自净容量、规划水体目标及国家有关的法律法规确定。**镇镇内水网密布,纵横交错,主要河流的水质基本处于地面水环境质量标准III类~IV类水体,部分河流水质为劣V类水体。处理后的出水通过管道排入受纳水体。根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB)中规定:城镇污水处理厂排入地表水域环境功能和保护目标,以及污水处理厂的处理工艺,将基本控制项目的常规污染物标准值分为一级标准、二级标准、三级标准。一级标准分为A标准和B标准。其中一级标准中的A标准是城镇污水处理厂出水作为回用水的基本要求。当污水处理厂出水引入稀释能力较小的河湖作为城镇景观用水和一般回用水等用途时,执行一级标准的A标准。
**镇镇内水网密布,纵横交错,受纳水体可以作为城镇景观用水。故尾水排放须执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB)的一级A标准,其主要出水水质见表3-4。
表3-4& & 污水处理厂的出水水质表
项目& & & & CODCr
(mg/L)& & & & BOD5
(mg/L)& & & & SS
(mg/L)& & & & NH3-N
(mg/L)& & & & TP
出水水质& & & & ≤50& & & & ≤10& & & & ≤10& & & & ≤5(8)& & & & ≤0.5
注:括号外数值为水温&12℃时的控制指标,括号内数值为水温≤12℃的控制指标。
三、污水去除率分析
污水中的主要污染指标为BOD5、CODCr、SS、NH3-N、TP等。根据前文所确定的进出水水质,可计算各种污染物的去除率,见表3-5。
表3-5& & 污水厂进出水水质及去除率表
污染物& & & & CODCr
(mg/L)& & & & BOD5
(mg/L)& & & & SS
(mg/L)& & & & NH3-N
(mg/L)& & & & TP
进水水质& & & & 343& & & & 158& & & & 265& & & & 31& & & & 3.5
出水水质& & & & 50& & & & 10& & & & 10& & & & 5(8)& & & & 0.5
去除率(%)& & & & 85.4& & & & 93.7& & & & 96.2& & & & 83.9& & & & 85.7
注:括号外数值为水温&12℃时的控制指标,括号内数值为水温≤12℃的控制指标。
《室外排水设计规范》(GB)中对污水厂处理效率的一般规定如表3-6。
表3-6& & 污水处理厂的处理效率
处理级别& & & & 处理方法& & & & 主要工艺& & & & 处理效率(%)
& & & & & & & & & & & & SS& & & & BOD5
一级& & & & 沉淀法& & & & 沉淀(自然沉淀)& & & & 40~55& & & & 20~30
二级& & & & 生物膜法& & & & 初沉、生物膜反应、二沉& & & & 60~90& & & & 65~90
& & & & 活性污泥法& & & & 初沉、活性污泥反应、二沉& & & & 70~90& & & & 65~95
从进出水水质去除率表中可以看出,几种污染物出水水质要求都很严格。尤其是BOD5、SS、NH3-N、TP等指标均较一级B标准有了大幅度提高。常规的活性污泥法对CODCr、BOD5、SS有一定去除效果,但对N、P的去除能力很有限,《室外排水设计规范》中也没有列出其处理效率。一般情况下,随剩余污泥排走的氮、磷约占10~25%,采用生物脱氮除磷工艺总氮去除率可达50~60%,总磷去除率可达50~75%。尽管如此,二级生化处理所能达到的处理效率与本污水处理厂所要求的处理效率还存在一定差距。因此,仅靠二级处理深度不能满足出水水质要求,需进行深度处理或采用三级处理工艺。
第四章&&项目总体方案
第一节&&污水收集、处理相关规划
根据《*****镇总体规划》(),镇区拟实行雨污分流制,沿主要道路两侧敷设污水收集管网,污水汇至收集管网后进入污水处理厂处理。
拟在**镇工业集聚区河仙路两侧设置污水处理厂一座,集中处理镇区及工业园区的污水。
第二节&&污水处理厂工程规模的确定
一、服务范围
根据《*****镇总体规划》(),**污水处理工程建成后主要服务于镇区及工业园区,服务面积约为4.2平方公里。污水近期采取就近截留,汇至管网后进入污水厂处理。
在相关规划指导下,根据《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB),并结合**镇排水规划,考虑到污水厂建设周期及目前的建设现状,确定本工程服务年限为20年。
二、工程规模确定原则
1、考虑到城镇远期的发展需要,**镇镇区的排水体制拟采用雨污分流制。
2、人口规划、工业建设规模、污水处理率等原则上参照《*****镇总体规划》()及有关专项规划。
3、生活污水标准参照当地现状用水情况,并结合国家现行规范的有关规定。
三、工程规模的确定
根据污水量预测,初步确定**污水处理厂处理规模为10000t/d,其中一期工程污水处理规模为6000t/d。
第三节&&污水处理厂厂址
一、选址原则
厂址的选择是进行污水处理厂设计的重要环节。在进行污水处理厂总体设计时,对具体厂址的选择,要进行深入的调查研究和详细的技术经济比较。在选择厂址时,一般应遵循以下的原则:
1、厂址应选择在工程地质条件好(地下水位低、承载力大、岩石少)、地形有利于水处理构筑物平面与高程布置的地方,以降低工程造价,便于施工,降低运行费用。
2、水处理厂应尽可能选择在不受洪水威胁的地方,否则应采取防洪措施。
3、污水处理厂的方位,应选在夏季对周围居民点的环境质量影响最小的方位,一般位于夏季最小频率风向的上风侧。
4、污水处理厂位置应与管道系统布置和建成后的运行管理统一考虑。污水处理厂宜选择城市低处,以利于污水自流排至污水厂。
5、污水处理厂厂址应选在交通运输方便、靠近电源的地方。
6、厂址选择应结合城市总体规划,考虑一、二期结合,留有充分的扩建余地。
二、厂址的确定
根据厂址选择原则,确定**污水处理厂厂址为**镇工业集聚区河仙路两侧。此区域工程地质条件好,夏季对周围居民点的环境质量影响较小,交通运输方便,是合适的污水厂建厂地址。
第四节&&污水处理方案的选择
一、污水处理方案的选择依据
污水处理工艺的选择应根据进厂污水水质、出水要求、处理厂规模、污泥处置方案以及当地气温、工程地质、环境等条件来慎重选择。各种处理工艺都有一定的适用条件,工程设计时应因地制宜,适度引进一些新技术和新设备,把污水处理厂建设成为一个现代化的花园式污水处理厂。
目前,国内外城市污水处理厂处理工艺大都采用一级处理和二级处理。一级处理是采用物理方法,主要通过格栅拦截、沉淀等手段去除废水中大块悬浮物和砂粒等物质。这一处理工艺国内外都已成熟,差别不大。二级处理则是采用生化方法,主要通过微生物的生命运动等手段来去除废水中的悬浮性、溶解性有机物以及氮、磷等营养盐。根据现场调研以及**镇所提供的资料,本工程污水中的CODCr进水指标确定的较高,考虑到将来进水水质的不确定性,为此首先需对污水进行一级处理,为后续活性污泥处理创造良好的条件。目前,活性污泥处理工艺有多种方法,归结起来,有代表性的工艺主要有传统活性污泥法、氧化沟、A/O或A2/O工艺、倒置A2/O工艺、SBR及CAST工艺等。
对于城市污水处理厂的工艺选择主要考虑以下因素:
1、进水水质和处理要求
污水的有机物浓度对工艺选择有很大影响。当有机物浓度高时,AB工艺、厌氧—好氧工艺等比较有利。AB工艺的A段只需较小的池容和电耗就可去除较多的有机物,节省了基建费和电耗,污水的有机物浓度越高,节省的费用就越多。而厌氧处理多用于大幅削减高浓度有机污染。当有机物浓度低时,氧化沟、SBR等延时曝气工艺具有明显的优势。
选择工艺同时必须考虑处理要求。如果进水水质与生活污水接近,则一般生物处理法均能达到二级排放标准。但如果进水有机物浓度高,或者出水指标要求高,则需选用处理效率高的工艺。如果有脱氮除磷要求则需选择具有脱氮除磷能力的工艺如A2/O、SBR及其改良型ICEAS工艺、CAST工艺、MSBR工艺、倒置A2/O、前置厌氧池的氧化沟工艺及前置厌氧池的UNITANK工艺等。
2、处理规模和当地条件
污水处理厂规模大小对处理工艺选择影响较大。一般大型污水处理厂多用常规活性污泥法工艺,中小型污水处理厂则多用A2/O工艺、倒置A2/O工艺、氧化沟工艺和SBR工艺及其改进工艺。污水处理厂的环境条件也是确定处理工艺的重要因素,在大城市、人口稠密等环境质量要求高的地区或占地受限的地区,宜采用占地少、卫生条件好的工艺,如SBR工艺、CAST工艺、MSBR工艺等。
3、处理工艺成熟度和可靠度
城市污水处理的各种技术中,活性污泥法及其变型工艺是使用历史最长、运行管理经验最为丰富的处理工艺。但自七十年代以来,随着人们对NH3-N和P危害认识的提高,脱氮和除磷成为城市污水处理的一大主要目标。随之也发展了很多脱氮除磷工艺,如倒置A2/O、前置厌氧池的氧化沟工艺、SBR工艺、ICEAS工艺、CAST工艺、MSBR工艺、前置厌氧池的UNITANK工艺等。目前倒置A2/O、氧化沟工艺、SBR工艺、CAST工艺在国内均有大型成功运转实例,运行管理经验相对丰富。
根据排放水体要求,本工程要求的出水水质标准很高,对BOD5、CODcr、NH3-N、TP去除率要求达到85.4%、93.7%、83.9%和85.7%以上,对污水处理工艺的选择应十分慎重。
二、生物脱氮除磷基本原理
污水脱氮除磷可供选择的处理方法通常有生物处理法及物理化学法两大类。国外从六十年代开始曾系统地进行了脱氮除磷的物化处理方法研究,结果认为物化法的缺点是耗药量大、污泥多、运行费用高等,因此,城市污水处理厂一般不推荐采用。从七十年代以来,国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年代初开始研究生物脱氮除磷技术,在八十年代后期逐步实现工业化流程,目前,常用的生物脱氮除磷工艺有A2/O工艺、倒置A2/O工艺、氧化沟工艺、SBR工艺及其改进型等。
1、生物脱氮
污水中的有机氮、蛋白氮等在好氧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,并有外加碳源提供能量,使硝酸盐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、pH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顺利进行。
按照上述原理,要进行脱氮,必须具有缺氧/好氧过程,可组成缺氧池和好氧池,即所谓缺氧/好氧(A/O)系统。(A/O)系统设计中需要控制的几个主要参数就是足够的污泥龄和进水的碳氮比。
2、生物除磷
生除磷是利用污水中的聚磷菌在厌氧条件下,受到压抑而释放出体内的磷酸盐,产生能量用以吸收快速降解有机物,并转化为PHB(聚β羟丁酸)储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件时就降解体内储存的PHB产生能量,用于细胞的合成和吸收磷,形成含磷量高的污泥,随剩余污泥一起排出系统,从而达到除磷的目的。
影响生物除磷的因素是要有厌氧条件(DO=0mg/L),同时要有可快速降解的有机物,即BOD5/P比值恰当。同时,希望含磷污泥尽快排出系统,以免污泥中的磷又返回到上清液中。
按照上述原理,要进行除磷必须具备厌氧过程,若在生物脱氮系统前设置一个厌氧池,这样就形成A2/O系统,即厌氧—缺氧—好氧系统。
根据**污水处理厂的设计进水水质和要达到的出水水质标准,本工程适合的处理工艺是生物脱氮除磷工艺,在满足生物脱氮除磷要求的前提下,BOD5、CODcr和SS也都有大幅度的去除。
三、本工程采用生物脱氮除磷工艺的可行性
BOD5:N:P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BOD5/N和BOD5/P比值的增加而增加。
从理论上讲,BOD5/N>2.86才能有效地进行脱氮,实际运行资料表明,BOD5/N>3时才有使反硝化正常运行。在BOD5/N=4~5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BOD5/P=33~100,且BOD5 /N≥4。
本工程进水BOD5/N=5.0,BOD5/P=45,能满足生物脱氮除磷工艺对碳源的要求。因此,本工程采用生物脱氮除磷工艺是可行的。
实际上,生物脱氮除磷工艺对BOD5:N:P的要求是指进入曝气池的污水水质,而不是指原污水水质。因为在设有初沉池的情况下,其比值会有所变化。按照我国现行规范,城市污水处理厂设初次沉淀池的停留时间宜为1.0~2.0h,初次沉淀池对BOD5去除率为20~30%,而对N和P的去除率分别为9.1%和8%。对于不同停留时间的初沉池,其出水BOD5/N和BOD5/P值均下降,初沉池停留时间越长,比值下降越多,存在碳源的不足,就会达不到脱氮除磷的要求的比值。因此,本工程不设初沉淀池,并根据工程的实际情况,在运行中,为了尽量满足生物的除磷脱氮对碳源的需求,要求设计工艺要充分的利用水中的碳源,避免碳源不足。
四、污水处理工艺方案的比选
为保证生化池的处理效率,替后续生化反应创造条件,于生化反应池前设水解酸化池。水解酸化池在工程实践中已被证明可以降解高分子污染物,在提高废水的可生化性上具有很好的效果。在水解酸化阶段,通过缺氧降解,使水中大分子有机物分解为易生化的小分子有机物,从而提高废水的可生化性,保证后续生化处理效果。水解池中安装高速潜水推流器,保证厌氧微生物和废水能充分接触,均匀水质。
水解酸化池的优点有:水解酸化池可将大分子物质转化为小分子物质,将环状结构转化为链状结构,进一步提高了废水的BOD/COD比,增加了废水的可生化性,为后续的好氧生化处理创造条件;水解酸化处理有机废水,取其厌氧处理的前两个阶段(水解阶段、酸化阶段),不需密封及搅拌,在常温下进行即可提高废水的可生化性。由于水解酸化反应迅速,故池容小,停留时间短,水解酸化反应能适应较大的水质范围,出水水质稳定。
2、生化处理工艺方案比选
根据前述污水生化处理工艺方案的选择依据,并结合当地的工程实际情况和建设需要,本可研报告对A2/O工艺和CAST工艺进行详细的比选,作出经济比较,以求得最优方案。
(1)A2/O工艺
AO工艺于20世纪80年代初开发,是目前广泛采用的城市污水生物脱氮工艺之一,它的最大优点是可以充分利用原水中的有机碳源进行反硝化,能有效的去除BOD和含氮化合物。而A2/O工艺是在AO工艺基础上增设厌氧区而具有脱氮和除磷能力的新型污水处理工艺。其生物反应池由厌氧、缺氧和好氧三段组成,其特点是厌氧、缺氧和好氧三段功能明确,界限分明,可根据进水条件和出水要求,人为地创造和控制三段的时空比例和运行条件,通过混合液回流(内回流)将硝化产生的硝酸盐还原成氮气从系统中逸出,既达到脱氮的目的,又使回流至厌氧阶段(外回流)的活性污泥量少含化合态的氧(即NO3电子受体),从而造成厌氧池比较完全的厌氧环境,以利于聚磷菌较彻底地释放磷,为其在后续好氧阶段中过量地摄取污水中的磷创造必要条件。因此,A2/O工艺的技术核心是在好氧反应阶段阶段前增加厌氧阶段和缺氧阶段,其工艺流程如图4-1所示:
图4-1&&A/A/O工艺流程图
在A2/O工艺中,污水首先进入厌氧区,兼性厌氧的发酵细菌将污水中可生物降解的有机物转化为挥发性脂肪酸类(VFAs)低分子发酵产物。除磷细菌可将细菌体内存贮的聚磷分解,所释放的能量可供好氧的除磷细菌在厌氧环境下维持生存,另一部分能量还可以供除磷细菌主动吸收环境中的VFA类低分子有机物,并以聚丁酸的形式在菌体内贮存起来。随后污水进入缺氧区,反硝化细菌就利用好氧区中经混合液回流而带来的硝酸盐,以及污水中可生物降解有机物进行反硝化达到同时去碳与脱氮的目的。接着污水进入曝气的好氧区,除磷细菌除了可吸收利用污水中残剩的可生物降解有机物外,主要是分解体内贮积的PHB,产生的能量可供本身生长繁殖。此外还可以吸收周围环境中的溶解磷,并以聚磷的形式在体内贮积起来。这时排放的出水中溶解磷浓度已经相当低。好氧区中的有机物经厌氧区、缺氧区分别被除磷细菌和反硝化细菌利用后,浓度已相当低,这有利于自养的硝化细菌的生长繁殖,并将氨氮经硝化作用转化为硝酸盐,聚磷的好氧性异样菌虽然也能存在但它在厌氧区中受到严重的压抑,在好氧区又得不到充足的营养,因此在与其它生理类群的微生物竞争中处于相当的劣势。排放的剩余污泥中,由于含有大量超能量贮积聚磷的聚磷细菌,污泥含磷量可达到6%(干重)以上,因此大大提高了磷的去除效果。
A2/O 工艺的厌氧阶段是该工艺除磷的关健所在。污水与来自二沉池的回流污泥在厌氧池中充分混合,活性污泥中的聚磷菌将细胞质中的磷释放出来,以溶解性的磷酸盐形式存在,通过对磷的释放,聚磷菌在好氧阶段能从污水中吸收几倍于所释放的磷,即所谓过量摄取,从而达到生物除磷的目的。因此,聚磷菌对磷的释放程度成为除磷效果好坏的关健。尽管目前学术界对聚磷菌的生长特性、生理结构以及除磷机理等还不是十分清楚,但实践证明,聚磷菌良好的释磷效果,有赖于较理想的厌氧环境(即不含分子态氧,也不含化合态氧),较高的污水COD/P的值(一般要求大于10:1),较高的回流污泥浓度(MLSS)和相对较长的厌氧水力停留时间HRT(一般为0.5-1.5hr)。而厌氧环境和COD/P值是最基本也是最重要的。严格的厌氧环境使污水通过厌氧水解与发酵,其中所含难降解高分子化合物转化为易于生物降解的低分子物质,为后续好氧处理创造了有利的条件,更重要的是,这种水解作用所引起的COD/P值增大,直接导致了聚磷菌在厌氧环境中释磷效果的提高,同时水解产生的挥发性脂纺酸(VFA)对聚磷菌释磷以及在好氧阶段贮藏也产生了十分重要的作用,从而促进了系统的除磷效果。
A2/O工艺的缺氧阶段的主要作用是反硝化脱氧,并消除NO3对厌氧环境的影响。由于脱氮需要碳源(BOD),因此反硝化的同时可以降解部分有机物,从而节省能耗。好氧阶段主要完成BOD氧化、硝化以及聚磷菌聚磷的作用,与厌氧选择较简单的构造相比,A2/O工艺的缺氧阶段(A)和好氧阶段(O)可供选择的反应器型式是很多的。从构造上来说,两者既可分置,也可以组合在同一池中,即在同一池中划分缺氧和好氧区域。而同一池中组合,又可分成两种方式:①缺氧区和好氧区为独立的两个区域,互不影响,是两个相互串联的生物反应器,各部分内的微生物种群、工作环境、代谢底物和产物是不相同的。②缺氧区和好氧区在同一池中交替出现,相当于多个缺氧/好氧系统相互串联。缺氧/好氧交替可以是时间序列的。如SBR、CAST等,这种运行方式利用了兼性微生物特有的生理特性,即硝酸盐还原菌在好氧环境中受到抑制,而在缺氧段则对好氧产物NO3进行代谢,而此时好氧菌由受到抑制。因为缺氧与好氧环境不断地交替进行,从总体上来看,硝化与反硝化几乎是在同一反应器内同步进行的。
处理效率:BOD5和SS可达90%—95%,总氮为70%,总磷为80%。
(2)CAST工艺
循环式活性污泥法(Cyclic Activated Sludge Technology,简称CAST)是澳大利亚开发的一种工艺,是在传统间隙式活性污泥法(SBR法)和ICEAS(Intermittent Cyclic Extended Aeration System)工艺(周期循环延时曝气系统)基础上发展起来的一种新技术,该工艺将可变容积活性污泥法过程和生物选择器原理进行有机的结合,其污水处理工艺流程如图4-2所示:
图4-2&&CAST工艺流程图
CAST工艺(Cycilc Activated Sludge Technology)是一种循环式活性污泥法,整个工艺为间隙式反应器,在此反应器中活性污泥法过程按曝气和非曝气阶段不断重复进行,该工艺将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中进行,使废水按一定的周期和阶段得到处理。CAST工艺在七十年代开始得到研究和应用,目前全世界有三百余座各种规模的CAST污水处理厂正在运行或建造中。
①CAST工艺的基本组成及运行步骤:
CAST反应池主要由生物选择器、主曝气区、污泥回流/排除剩余污泥系统和撇水装置四部分组成。
CAST工艺每一操作循环包括进水/曝气阶段、沉淀阶段、撇水阶段和闲置阶段等几个过程阶段,各个阶段组成一个循环,并不断重复。循环开始时,由于充水,池子中的水位由某一最低水位开始上升,经过一定时间的曝气和混合后,停止曝气,以使活性污泥进行絮凝并在一个静止的环境中沉淀,在完成沉淀阶段后,由一个移动式撇水堰排出已处理的上清液,使水位下降到池子所设定的最低水位,然后再重复上述过程。为保持池子产生的污泥量需排出相应的剩余污泥。排除剩余污泥一般在沉淀阶段结束后进行,排出的污泥浓度可达10g/L左右。
②CAST系统中的硝化和反硝化
CAST系统的一个重要特性是在工艺过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CAST工艺中,硝化和反硝化在曝气阶段同时进行(co-current or simltaneousiy)。运行时控制供氧强度以及曝气池中的溶解氧浓度,使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,而较高的硝酸盐浓度(梯度)则能较好地渗透到絮体的内部。因此在絮体内部能有效地进行反硝化过程。另外,在曝气停止后的非曝气阶段中,沉淀污泥床中也存在有一定的反硝化作用。通过污泥回流,将部分硝酸盐氮带入设在池首的生物选择器中。因此,在选择器中也有部分反硝化功能。
③CAST系统中磷的去除
CAST系统中通过曝气和非曝气阶段使活性污泥不断经过好氧与厌氧循环,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CAST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CAST工艺的选择器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。根据Goronszy等人的研究,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+100mV-150mV的交替变化的环境中时,系统可具有良好的生物除磷功能。
④CAST系统的污泥沉降特性
一般地,在以4小时为操作循环的CAST系统中,最大水深可在6.0米左右,在最大水深时池子中的混合液污泥浓度为3.5~4.0gMLSS/L,每一循环的进水量约占整个池子有效容积的30%左右,最大撇水速率为30毫米/分钟,固液分离时间一般为1小时,设计污泥沉降指数为140mL/g左右,实际污泥沉降指数一般低于80mL/g(测定时间为1小时,采用容积为2L的量筒)。由于CAST系统在曝气结束后的沉降阶段中整个池子面积均可用于泥水分离;故其固体通量大大地小于传统活性污泥法二沉池中的固体通量,因此CAST工艺的泥水分离效果要优于传统活性污泥法。另外,CAST系统在沉降阶段无进水水力干扰,沉降过程在静止环境中进行,可进一步保证系统有良好的分离效果。曝气阶段结束后混合液中残余的混合能量可用于沉淀初期的絮凝作用,从而进一步强化絮凝沉降的效果。
⑤CAST系统的控制方式
在循环式活性污泥法(CAST)中,每一操作循环包括进水、曝气阶段、沉淀阶段、撇水阶段和闲置阶段等几个过程,在操作循环的曝气阶段(同时进水)完成生物降解过程,在非曝氧阶段完成泥水分离功能,排水装置系移动式撇水堰,借此可将每一循环操作中所处理的废水经沉淀阶段后排出系统。
(3)方案比较
根据不同污水处理厂的特点,本可研按照下述八类十四项内容对上述两个方案进行定性评价,详见下表4-1所示:
表4-1& &&&两种方案定性比较表
序号& & & & 评比项目& & & & 内容含义& & & & A2/O方案& & & & CAST方案
类& & & & 项& & & & & & & & & & & & & & & &
一& & & & 技术可行性
& & & & 1& & & & 技术适应情况& & & & 应用广泛性及工艺成熟情况& & & & 应用广泛,工艺成熟& & & & 工艺较成熟,国外应用较多,国内已有应用
& & & & 2& & & & 技术进步状况& & & & 处于何等程度,对各种水量水质适应程度& & & & 技术先进,对水量水质应变能力强& & & & 技术较先进,有相当的抗冲击负荷能力
二& & & & 水质目标
& & & & 3& & & & 出水水质& & & & 达标保证程度& & & & 好, 除磷脱氮有较高的效果& & & & 一般
& & & & 4& & & & 污泥稳定状况& & & & 是否稳定& & & & 已初步稳定& & & & 已初步稳定
三& & & & 环境影响
& & & & 5& & & & 对周围环境影响& & & & 噪音、嗅味等& & & & 一般& & & & 一般
& & & & 6& & & & 产泥量& & & & 产泥量多少& & & & 较少& & & & 少
四& & & & 费用指标
& & & & 7& & & & 设备费用& & & & 高、低& & & & 低& & & & 略高
& & & & 8& & & & 工程投资& & & & 大、小& & & & 略大& & & & 略小
& & & & 9& & & & 运行费用& & & & 高、低& & & & 低& & & & 略高
五& & & & 工程实施
& & & & 10& & & & 施工难易& & & & 施工难易及进度保证情况& & & & 一般& & & & 一般
六& & & & 能耗
& & & & 11& & & & 电&&耗& & & & 动力消耗多少& & & & 较少& & & & 少
七& & & & 占地
& & & & 12& & & & 占地面积& & & & 大、小& & & & 较大& & & & 小
八& & & & 运行管理
& & & & 13& & & & 运转操作& & & & 难易程度& & & & 简单容易& & & & 可实现完全自动化,较复杂
& & & & 14& & & & 维修管理& & & & 维修量及
难易程度& & & & 较小、易& & & & 较大、复杂
从表中可看出: A2/O工艺在抗冲击负荷、处理效果、运行管理及运行费用上具有较大优势。因此本可研报告主体工艺采用A2/O工艺。
五、深度处理工艺选择
由于污水厂的尾水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB)的一级A标准, A2/O池出水还需进一步处理方可达标。
深度处理旨在进一步降低出水中的CODCr、BOD5、SS、TN、TP等污染物指标,尤其是氮、磷的存在对污水再生利用影响很大,要满足一级A标准,氮、磷等指标的去除率要求较高,必须通过深度处理单元才能满足出水要求。
1、方案比较
根据本工程进出水水质特点,结合国内外常用工艺,本着技术成熟、运行稳定、节省占地等原则,深度处理单元选择砂滤和高效澄清池进行比选。
(1)& & & & 砂滤
砂滤是目前使用最为广泛的一种过滤形式。砂滤虽然处理效果较好,但其处理效率低、占地大(单元用地指标一般为0.015~0.02m2),水头损失大,一般水头损失可达2~3m,用于城市污水的深度处理必须进行二次提升。虽然砂滤的综合单位造价较低,但处理成本较高。
(2)& & & & 高效澄清池
高效澄清池是利用水中悬浮物质、泥沙等微粒的可沉降性,腐殖质、微生物等胶体微粒可在混凝剂的作用下絮凝沉降的特性,将混凝与沉降过程通过水力设计优化组合,达到除去水中悬浮物质的目的。
其技术特点有:混凝、絮凝斜板沉淀和污泥浓缩相结合,高负荷、高效率、出水稳定;优化的水力设计,优选的混凝剂和絮凝剂,能够降低运行费用;优化的污泥回流管,降低药剂消耗;占地面积小,工艺简单,操作方便。
集成混凝、反应、沉淀和污泥浓缩的高效澄清池,可广泛用于给水净化、 工业废水处理和城市污水二级处理后出水的深度处理。其出水可作为工业冷却水和市政杂用水。
综合本项目的特点,选择占地面积较小、运行费用较低、出水稳定、操作简单的高效澄清池作为深度处理的单元。
2、高效澄清池
高效澄清池处理工艺基于以下原理:澄清区与絮凝区一体化结合;絮体由絮凝区至澄清区低转速传输;在澄清区下部浓缩区与絮凝区之间的污泥外部循环;有机高分子絮凝剂的应用;在澄清区设置斜管。其工艺原理如图4-3。
图4-3 高效澄清池工艺原理
整个高效澄清池由絮凝区、预澄清区、浓缩污泥贮存区、斜管澄清区等组成。絮凝区由搅动絮凝区与推流絮凝区组成。
在对进水和循环污泥投加微量混凝剂和高分子助凝剂的条件下,可产生内部大流量泥渣循环的絮凝器能生成均匀的、非常密的絮凝体,大大提高了沉淀前的混凝效果及泥水分离后的污泥浓缩效果。与其他混凝沉淀或澄清工艺相比,在控制相同混凝剂投加量和出水浊度的条件下,可达到很高的澄清速率(20~40m/h),是平流沉淀池的13~26倍、传统澄清池的5~10倍、斜管沉淀池的3~6倍,因此构筑物占地面积很小。此外,其排泥含固率可达3%~10%,能直接满足污泥脱水设备的进泥含固率要求。
综合分析认为采用高效澄清池操作系统对本项目是非常合适的。
第五节&&污泥处理方案的选择
一、污泥处理工艺选择
污水厂生物处理过程中要产生一定量的污泥,该污泥中含一定量的有机物,如处置不当再进入水体,将造成二次污染。因此,污泥处理是污水厂的重要内容之一。
城市污水厂的污泥处理一般有两种形式,一是先消化再浓缩脱水,二是直接浓缩脱水。污泥消化有好氧和厌氧二种方式,好氧消化因要消耗大量能源,较少采用。
二、污泥浓缩工艺确定
污泥浓缩有重力浓缩、气浮浓缩、机械浓缩等几种,常用的为重力浓缩。本工程可以考虑推荐使用重力浓缩。
三、污泥脱水工艺确定
浓缩后的污泥由于含水量仍很高,体积庞大,且易腐败发臭,不利于运输和处置,所以常常需要进行脱水,这样可以降低污泥的含水率,减小污泥的体积,降低运输成本,浓缩后污泥可利用物质的含量增加(如农用的肥分、焚烧的热值等),且利于污泥的后续处置和利用。常用的脱水方法有自然干燥和机械脱水两种。自然干燥适用于气候比较干燥、占地不紧张以及环境卫生条件允许的地区,在城市污水厂中较少采用。机械脱水是目前世界各国普遍采用的方法。
污泥的机械脱水目前使用较多的有三种方式,一是板框压滤机,二是离心机,三是带式压滤机,就脱水效果来看,板框压滤机脱水后污泥的含水率最低,可达70%,离心脱水机和带式压滤机效果相当,含水率可达80%左右。就工程造价而言,板框:离心:带式=100:70:40。离心脱水机和带式压滤机技术经济比较见表4-2。
表4-2& && && &离心脱水机与带式压滤机技术经济比较
比较项目& & & & 离心脱水机& & & & 带式浓缩脱水压滤机
原理& & & & 利用离心沉降原理,分离固液& & & & 利用滤带过滤,使固液分离
适用污泥类型& & & & 各类污泥的浓缩和脱水& & & & 同左
絮凝剂药量& & & & 3kg/吨干污泥& & & & 4kg/吨干污泥
脱水后泥饼含水率& & & & 80%& & & & 80%
运行时噪声& & & & 76~80dB& & & & 70~75dB
耗电量& & & & 10kw/m3污泥& & & & 3.6kw/m3污泥
工作时间& & & & 24小时& & & & 15小时
污泥切割机& & & & 需要& & & & 不需要
滤带冲洗水& & & & 不需要,但停机前需对腔体进行冲冼& & & & 27m3/h•m(滤带)
运行状况& & & & 脱水过程中当进料浓度变化时,转鼓和螺旋的转差及扭矩会自动跟踪调整,自动化操作& & & & 脱水过程中当进料浓度变化时,带速、带的张紧度、加药量冲洗水力需调整,操作要求较高
工作环境& & & & 占用空间较小,安装调试较简单,配套设备有加药和进、出料输送机,整机全密封操作,车间环境
好& & & & 占地面积较大,配套设备除加药和进出料, 输送机外,还包括清洗泵、空压机等,需高压水不停冲洗,车间环境较差
维修难易& & & & 维修需专业人员,维修周期较长& & & & 维修较简单
设备投资& & & & 一次投资大& & & & 一次投资较小
从上表可以看出,离心脱水机的一次性投资多、运行时能耗大,而且维修较困难。带式压滤机的一次性投资少、运行能耗小、维修简单。
本工程属于中小规模污水处理厂,故推荐带式脱水机为污泥处理工艺。
四、污泥处置方式
国外污泥常用的处置方式主要有填埋、投海、焚烧、农用等,我国的污泥处置大部分为农用、卫生填埋处理。常用、有代表性的污泥处理方法优缺点比较见表4-3。
表4-3& &&&污泥处理方法优缺点比较
序号& & & & 处理方法& & & & 优 点& & & & 缺 点
1& & & & 卫生填埋& & & & 操作相对简单,投资费用较少,处理费用较低,适应性强& & & & 侵占土地严重,防渗不好会造成潜在的土壤和地下水污染
2& & & & 焚&&烧& & & & 有机物全部碳化病原体全部杀死,可最大限度地减少污泥体积& & & & 处理设施投资大,处理费用高,有机物燃烧会产生二恶英等剧毒物质
3& & & & 湿式氧化& & & & 有机物氧化分解较完全,处理污泥时间短,臭味少,污泥脱水性能极佳,灭菌率高& & & & 设备防腐蚀要求高,基建投资大,处理成本高
4& & & & 厌氧消化& & & & 消化后的污泥卫生条件得以改善,污泥固体量明显减少,有机物明显减少,消化后的污泥易于脱水处理,提高肥效,有效利用沼气,存储能量& & & & 消化后的污泥含水率较高,仍需污泥脱水处理
5& & & & 自然干化& & & & 耗能低,运输成本低& & & & 灭菌效果差,易散发恶臭,占地面积大,大规模污水处理厂很难实施
6& & & & 农用
(堆肥)& & & & 投资少,能耗低,运行费用低,污泥有机部分转化为土壤改良剂& & & & 占地面积大,污泥`中可能含有重金属等有害物质,需经权威部门进行污泥成分分析,确认对植物无害
从上表可知,污泥焚烧及湿式氧化建设、运行费用都很高,对脱水污泥的含水率要求高,国外应用较多;自然干化由于占地面积大,目前也难以考虑;污泥用作农田和绿化用肥,牵涉到卫生方面的问题,并且需经权威部门分析确认对植物无害;卫生填埋是将污水处理厂的污泥运出,进行填埋处理,操作简便,不会对环境造成二次污染。因此,本工程考虑到实际情况,产生的污泥推荐进行卫生填埋处理。
第六节&&污水消毒方案的选择
城镇污水处理厂污水的最后处理步骤是消毒,消毒方法大体可分为物理和化学两类。物理方法主要有加热、辐照、紫外线等。化学方法是利用化学药剂进行消毒,常用的化学消毒剂有氯及其化合物、臭氧、重金属等。各种消毒方法的比较见表4-4。
表4-4& &&&几种消毒方法的比较
项目& & & & 液氯& & & & 臭氧& & & & 二氧化氯& & & & 紫外线& & & & 加热& & & & 卤素
(Br2、I2)& & & & 重金属离子
使用剂量(mg/L)& & & & 10& & & & 10& & & & 2~5& & & & —& & & & —& & & & —& & & & —
接触时间(min)& & & & 10~30& & & & 5~10& & & & 10~20& & & & 短& & & & 10~20& & & & 10~30& & & & 120
对细菌& & & & 有效& & & & 有效& & & & 有效& & & & 有效& & & & 有效& & & & 有效& & & & 有效
对病毒& & & & 部分有效& & & & 有效& & & & 部分有效& & & & 部分有效& & & & 有效& & & & 部分有效& & & & 有效
对芽孢& & & & 无效& & & & 无效& & & & 无效& & & & 无效& & & & 无效& & & & 无效& & & & 无效
优点& & & & 便宜、成熟,有后续消毒作用& & & & 除色、臭味效果好,现场溶解氧增加,无毒& & & & 杀菌效果好,无气味,有定型产品& & & & 快速,无化学药剂& & & & 简单& & & & 同氯,对眼睛影响较小& & & & 有长期后续消毒作用
缺点& & & & 对某些病毒、芽孢无效,残毒、产生臭味& & & & 比氯贵,无后续作用& & & & 维修管理要求较高& & & & 无后续作用,对浊度要求高& & & & 加热慢,价格贵,能耗高& & & & 慢,比氯贵& & & & 消毒速度慢,价格贵,受胺及其它污染物干扰
紫外消毒技术以其杀菌效率高、不改变水的物理化学性质正在吸引越来越多关注。紫外线消毒技术是物理杀菌过程。它是利用紫外波段(波长在180nm~280nm),破坏水体中各种病毒、细菌以及其他致病体中的DNA结构(键断裂等),使其无法自身繁殖,达到除去水中致病体,以及消毒的目的。特别是253.7nm波长的紫外光的杀菌效果较为理想。但由于紫外消毒存在以下的缺点。
①无持续杀菌能力,消毒后的水如果遇到新的污染源,会再次被污染,需与氯配合使用;②浊度及水中悬浮物对紫外杀菌有较大影响,降低消毒效果;③紫外灯套管容易结垢,影响紫外光的透出和杀菌效果,因此需要对套管进行定期的清洗以及采取表面降温措施来防止管垢的形成;④细菌的复活现象,一些细菌被紫外照射失活的病毒细菌可通过光的协助修复自身被破坏的组织,达到复活目的,另外一些细菌可能存在着暗复活现象(无需光照)。
氯的价格便宜,消毒效果可靠又有成熟的经验,是目前国外应用最广泛的消毒剂,氯气通过自动添加系统注入水中,随后在槽体中保持约15~30min,使氯气与病原菌反应,达到消毒目的。国外大量的实验研究显示,二氧化氯是安全、无毒的消毒剂,无“三致”效应(致癌、致畸、致突变),同时在消毒过程中也不与有机物发生氯代反应生成可产生“三致作用”的有机氯化物或其它有毒类物质。但由于二氧化氯具有极强的氧化能力,应避免在高浓度时(&500ppm)使用。当使用浓度低于500ppm时,其对人体的影响可以忽略,100ppm以下时不会对人体产生任何的影响,包括生理生化方面的影响。对皮肤亦无任何的致敏作用。事实上,二氧化氯的常规使用浓度要远远低于500ppm,一般仅在几十ppm左右。因此,二氧化氯也被国际上公认为安全、无毒的绿色消毒剂。
考虑到二氧化氯消毒具有安全稳定的特性,因此,本工程推荐采用二氧化氯消毒技术。
第七节&&尾水出路
污水处理厂尾水排放的受纳水体,应为过境主要水体,具有一定的流量和流速,以实现污染负荷的传输、稀释、自净,维持原有水体功能。
综合**镇区域内的几条河流的水文状况,考虑到本污水处理厂紧靠受纳河流,且该河流河的受纳能力强,具备污水处理厂尾水排放的接纳要求,尾水排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB)一级A标准。
第八节&&确定污水处理工艺流程
一、工艺流程图
根据污水处理方案的比选,本项目污水处理厂采用“水解+A2/O+高效澄清”工艺,本项目的工艺流程见图4-4:
图4-4 污水处理厂工艺流程图
二、各工艺段污水处理效果预测
主要处理构筑物预计处理效果见表4-5。
& && && &表4-5& &&&各工艺段污水处理效果& && && &(mg/L)
处理单元& & & & 指标& & & & CODcr& & & & BOD5& & & & SS& & & & NH3-N& & & & TP
粗格栅 进水泵房& & & & 进水& & & & 343& & & & 158& & & & 265& & & & 31& & & & 3.5
& & & & 出水& & & & 343& & & & 158& & & & 265& & & & 31& & & & 3.5
& & & & 处理率& & & & 0%& & & & 0%& & & & 0%& & & & 0%& & & & 0%
细格栅 沉砂池& & & & 出水& & & & 343& & & & 158& & & & 265& & & & 31& & & & 3.5
& & & & 处理率& & & & 0%& & & & 0%& & & & 0%& & & & 0%& & & & 0%
水解池& & & & 出水& & & & 240& & & & 158& & & & 265& & & & 31& & & & 3.5
& & & & 处理率& & & & 30%& & & & 0%& & & & 0%& & & & 0%& & & & 0%
二沉池& & & & 出水& & & & 58& & & & 20& & & & 20& & & & 8& & & & 1
& & & & 处理率& & & & 77.1%& & & & 87.3%& & & & 92.5%& & & & 74.2%& & & & 71.4%
高效& &澄清池& & & & 出水& & & & 50& & & & 10& & & & 10& & & & 5& & & & 0.5
& & & & 处理率& & & & 9.1%& & & & 50%& & & & 50%& & & & 37.5%& & & & 50%
& & & & 总处理率& & & & 85.4%& & & & 93.7%& & & & 96.2%& & & & 83.9%& & & & 85.7%
第五章&&建设条件
第一节&&社会经济发展条件
一、地理位置
**市位于**省中部,长江下游北岸,北纬31°58′12″~32°23′05″、东经119°54′05″~120°21′56″。东接如皋市,南界靖江市,西濒长江,与扬中、武进两市隔江相望。北邻姜堰市,东北与海安县接壤,西北与**市高港区毗连。全市属长江三角洲冲积平原,总面积 1252.6平方公里,其中水域面积 230.3平方公里,拥有长江岸线24.2公里。**市具体位置见图5-1。
图5-1 **市地理位置图
**镇地处**腹地,位于新型城市**和苏中重镇黄桥之间。镇区地处热带海洋性季风气候,四季分明、温和湿润,年平均气温15℃。镇区交通优越,环境优美,经济发达,人杰地灵,素有“江畔明珠”、“银杏之乡”、“教育之乡”之美誉。**镇具体位置见图5-2。
图5-2 **镇地理位置图
二、人文与社会经济发展概况
*****镇地处**市腹地,位于**和苏中重镇黄桥之间,全镇区域面积64.6平方千米,总人口5.7万人,下辖17个行政村、3个居委会,2008年完成地区生产总值9.5亿元。
工业经济起步早,基础好,发展迅猛。全镇共有各类工业企业408家(含个体工业),规模企业15家。其中产值超1000万元的6家,超5000万元的3家,亿元的2家,外资或中外合资企业4家。工业产品主要有:机电、医药化工、纺织服装、劳保用品、塑料包装、机械制造、乐器等31个品种,基本形成了种类繁多,门类齐全的工业产品格局。
工业集中区建设初具规模。园区规划面积3000亩,4条总长2500米的园区路道已经峻工,形成了“四横六纵”道路框架,水、电等配套设施即将完工,工业集中区建设拉动了全镇经济快速发展,已成功吸引5家企业落户,“筑巢引凤”效应开始凸现。
大力发展特色农业,高效农业。引进龙头企业3家。具有较高科技含量和较高经济效益的弱筋小麦基地达15000亩,“双低”油菜基地13000亩,成片银杏林,意杨林4700亩。该镇土地属沙壤土,适宜各类地下农产品的生产。地方特色产品有:花生、香荷芋、脱毒山芋等,具有较高的开发前景。农业综合生产条件进一步改善,18000亩的省级土地整理项目已获批准,正在实施之中,为农民增收、农业增效打下坚实基础
三、交通条件
**镇地理位置优越,东距宁靖盐高速2公里,西临宁通高速1公里,纵横全市的334省道,新广公路在镇区交汇,有着**母亲河之称的老龙河(如泰运河)于镇区东西穿越。镇区距南京、上海仅2小时车程,距**火车站仅半小时行程。如泰运河,新曲河水运直达长江港口,水陆交通十分便捷。
第二节&&自然条件
一、气象条件
全年盛行偏东风,风速约在2.2~3.9米/秒,年均风速3.1米/秒。各气象要素均值见表5-1,各风向频率见表5-2。
表5-1&&**地区气象要素均值
气象要素& & & & 均值& & & & 气象要素& & & & 均值
气&&温& & & & 14.9℃& & & & 平均风速& & & & 3.1米/秒
降水量& & & & 1030.6mm& & & & 最多风向& & & & ESE
相对湿度& & & & 80%& & & & 平均雷暴日数& & & & 35.4天
表5-2&&各风向频率及平均风速
风&&向& & & & N& & & & NNE& & & & NE& & & & ENE& & & & E& & & & ESE& & & & SE& & & & SSE& & & & S
频率(%)& & & & 4& & & & 8& & & & 6& & & & 8& & & & 6& & & & 11& & & & 8& & & & 8& & & & 4
风速(m/s)& & & & 3.5& & & & 3.9& & & & 3.4& & & & 3.8& & & & 3.7& & & & 4.1& & & & 4.0& & & & 4.0& & & & 2.9
风&&向& & & & SSW& & & & SW& & & & WSW& & & & W& & & & WNW& & & & NW& & & & NNW& & & & C& & & &
频率(%)& & & & 3& & & & 3& & & & 4& & & & 3& & & & 5& & & & 4& & & & 7& & & & 6& & & &
风速(m/s)& & & & 2.8& & & & 2.8& & & & 3.5& & & & 3.6& & & & 4.1& & & & 3.8& & & & 3.6& & & & -& & & &
二、地形地貌
**镇地处长江冲积平原的河漫滩地,属第四纪全新统冲积层,具有典型三角洲河相冲淤地貌特点,江滩浅平,江流曲缓。污水处理厂地区地势开阔平坦,略呈东北向西南倾斜,一般高程4.0米左右。土壤系长江冲积母岩逐渐发育而成,表层为素填土,厚约0.8—1.2米,该层受近期人为活动影响较大,松密不均;第二层为粉砂,厚约1.9—2.8米,该层土物理力学性质一般,为中等压缩性地地基土;第三层为粉沙,该层土物理力学性质较好,为中等偏低压缩性地地基土。本地区地震烈度为6度。
三、河流水系
1、地表水& &
本地区属长江水系,水资源丰富,河流纵横交错,水网密布。本长江段呈NNW—SSE走向,岸段顺直微凸。本江段距入海口约200Km,距上游感潮界点大通水文站约360Km,河川迳流受潮汐影响,每日有2个高潮2个低潮,平均涨潮历时3小时50分,落潮历时8小时35分。据大通水文站资料,长江多年平均流量29600m3/s,10年一遇最枯流量7419 m3/s,历年最大流量92600m3/s,历年最小流量4620m3/s。多年平均年内分配情况为:7-9月为流量最大的月份,三个月的迳流占全年的40%,12-2月是流量最小的月份,三个月的迳流量占全年的10%。
流经控制点的主要河流为如泰运河、新曲河、季黄河、天星港。
如泰运河在**境内全长45Km,入河河口宽50-65m ,是贯穿全市东西的引、排、航河道。河水水位、流向、流速受节制闸控制,引水日约占50%,排水日约占30%,存在滞水现象。古马干河及其引江河段。古马干河西起江口,东至**市东北的古溪镇,全长42.5公里,是横贯**北部的主要引、排、航河道。
新曲河北起宣堡港,南至靖泰界河,全长28.3公里。河口阔40~50米,底宽6~8米,底高-1.0,为沿线新街、元竹、刘陈、**等乡镇灌、排、航的主要河道。
季黄河历史上称沙港,北起黄桥镇南至季家市,经靖江夏仕港

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