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1、经济开发区污水处理工程工程总体设计方案1.1 设计年限根据随州市曾都经济开发区总体规划，确定本工程设计年限为：近期：2010年，远期：2015年。1.2 污水量预测1.2.1 服务范围本工程设计、建设内容包括污水处理厂及污水收集干管、主干管系统。污水处理厂和污水收集系统服务范围为整个曾都开发区，服务面积17.98平方公里。1.2.2 服务人口服务人口规模：近期约为5万人，远期约为10万人。1.2.3 污水量预测城市污水量预测与城市经济的发展、人口的数量、城区的开发建设规模、布局、土地面积、人口密度、工业分布等密切相关。一般常用的污水量预测方法有定额法、污水量增长率推算法及比流量增长法三种。由于
2、长江产业园缺乏统计资料，不宜采用污水量增长率推算法及比流量增长法进行污水量预测，本工程按定额法进行预测，采用分项污水量法测算。分项污水量标准法是按综合生活污水量、工业污水量、其它污水量分别计算，然后综合起来测算污水量。综合生活污水量随州市是湖北省的中等城市，根据室外给水设计规范,曾都经济开发区居民的平均日综合生活用水量（含公建）标准近期按200升/人日，远期按220升/人日，其污水定额按用水定额的85%计。综合生活污水量计算结果见表41。表4-1综合生活污水量计算表项目近期（2010年）远期（2015）年人均综合生活用水量标准（L/人.d）200（L/人.d）220（L/人.d）折减系数0.8
3、50.85人均综合平均日污水量标准（L/人d）170187人口（万人）510平均日生活污水量（万m3d）0.851.87工业污水量根据随州市曾都经济开发区已建成投产企业（见表4-2）和在建企业（见表4-3）的污水排放量资料，已建成投产的企业约有13家，每年污水排放量约213万m3,每天约0.85万m3（每年按有效工作日250天计算），在建企业约有13家，每年污水排放量约164万nA每天约0.66万m3（每年按有效工作日250天计算），远期还将有企业入驻，今后曾都经济开发区的工业污水排放量预计将达到约2.5万m3o地下水渗入量因土质、地下水、污水收集系统管道接口材料以及施工质量等因素的影响，应适
4、当考虑地下水渗入量。根据当地提供的水文地质资料，参照武汉市污水收集系统的设计经验，地下水渗入量按生活和工业污水量之和的10%计。污水量预测结果综合上述各污水量计算，可得到按分项污水量法测算开发区污水量见表4-4o表4-4按分项污水量测算污水量项目近期（2010年）远期（2015年）平均日生活污水量（万nd）0.851.87工业污水量（万11d）1.512.5地下水渗入量（万117d）0.240.44平均日污水量（万11d）2.61.81*4-2首都经济开发区已建成投产企业污水排放情况一览表序号企业名称生产规模污染物种类污水量（万H?/年）产生污水的工段1成利威（随州）制衣有限公司成衣加工COD
5、crSS等10.5地面冲洗水、生活污水2湖北大力汽车制造公司年改装汽车3000辆CODcrBOD5等11.5生活污水3湖北华威专用汽车公司年产8000台罐式车、半挂车等CODcr.石油类等15.5试车水、车间清洗水、生活污水4湖北新中绿汽车公司年产500辆垃圾运输车、800辆真空吸污车CODcr石油类等10.5冲洗含油废水、生活污水5随州市随通机械公司年产20000台半挂车轴CODcr石油类等15.0车间清洗水、生活污水6湖北正佳微生物公司年产IoOoo吨肥料、5000吨饲料CODcrBe)D5等25.0清洗水、生活污水7随州市华大钢板弹簧公司年产1.5-2万吨汽车弹簧铜板CODcrNH3-N
6、等15.0淬火液、生活污水8随州市欣祥工贸公司年加工1000吨大米CODcr.SS等16.5原料清洗、生活污水9随州市银丰麦面日处理小麦350吨专用粉CODcr.SS等37.5洗麦废水、生公司活污水10随州市新国物资公司1800吨PVC软板、钢材CODcrSS等15.0原料清洗、生活污水11湖北成龙威汽车公司200辆多功能高压清洗车、150辆全自动酒水车CODcr,石油类等15.0冲洗含油废水、生活污水12随州市宇威布业有限公司改装车生产CODcr石油类等22.5冲洗含油废水、生活污水13随州市民纬置业公司加油站1座CoDC八石油类等0.5冲洗含油废水、生活污水14小计213表4-3曾都经济开
7、发区在建企业污水排放情况一览表序号企业名称生产规模污染物种类污水量（万m3a）产生污水的工段1成利威（随州）置业公司汽车配件CODcr石油类等20.5冲洗含油废水、生活污水2随州力丰针织有限公司年产300万件针织衫、20万条围巾、10万只针织帽CODcrSS等25整理工序废水、生活污水3随州天成生物有限公司花卉种植CODCr、SS等2.5生活污水4随州楚丰工贸有限公司年产1万件汽车配件CODcr石油类等11.5冲洗含油废水、生活污水5随州神绿轮胎有限公司年产再生橡胶产品1800吨CODer、BOD5等9.5生活污水6随州钟城工贸有限公司年产6万吨钢板卷CODcBOD5等25.0生活污水7随州东
8、特汽车有限公司3000台汽车防腐设备CoDCr、SS等12.5生活污水8随州利康包装有限公司3000万只丁基橡胶瓶塞、3000万只铝塑复合盖CoDCr、SS等8.0生活污水9随州晖宏布业有限公司年产500万米帆布织造品CoDCr、BOD5等25.5印染、生活污水10随州泰晶电子有限公司年产2万套电子元件CODCr、SS等9.5生活污水、冷却水11湖北康文电子有限公司年产1万激光防伪商标CODcrSS等5.5生活污水12随州市东盟塑胶有限公司年产20000吨低烟无卤阻燃料CODcrBoD5等5.5生活污水13湖北泰达投资有限责任公司100万平方米新型墙体装饰材料、200万立方米混凝土CODcr.
9、BODs等3.5生活污水14小计1641.3污水处理厂规模开发区污水处理厂设计规模不但涉及到开发区污水总量，同时也与污水管网收集率关系密切。由于开发区污水支管与污水干管建设极不完善，污水处理厂的配套管网尚需进行大量的建设工作,整个污水配套管网很难在污水处理厂建成时全部建设完毕。根据目前开发区基础设施建设速度，至2010年城区管网污水收集率可达到85%,至2015年城区管网污水收集率可达到95%。则至2010年及2015年开发区可收集进入污水处理厂的污水量分别为2.21xl()4m3d和1.57104m3do为使污水处理厂在建成后不长期闲置，发挥最大的经济效益，同时考虑到当地财政状况的实际情况,
10、本可研确定污水处理厂的近期工程建设规模为：2010年25xl04m3d0到2015年再增设25xl(An3d的处理能力。1.4污水处理厂厂址1.1.1选址原则污水处理厂选址应符合开发区总体规划和城市远期发展，做到布局合理，应考虑配套管网的结合配套。同时应考虑到，污水处理厂应尽可能设于开发区河流下游，便于污水事故溢流和处理后污水的排放。在确定污水处理厂厂址时除考虑其技术要求，经济要求，环境保护要求的同时，必须同时考虑工程地质建设要求。污水处理厂位置的选择应根据下列因素综合确定。1 .符合开发区总体规划和开发区排水规划2 .在开发区河流的下游3 .在城镇夏季最小频率风向的上风侧1.有良好的工程地质
11、条件5 .少拆迁，少占农田，有一定的卫生防护距离6 .有扩建的可能7 .便于污水、污泥的排放和利用8 .有良好的交通、运输、排水和水电条件1.1.2厂址方案根据随州市曾都经济开发区总体规划的污水处理厂址规划和曾都经济开发区污水处理厂选址意向，开发区污水处理厂位于曾都经济开发区西侧，厥水河东侧，在东风4S店后。为开发区地面高程最低处，厂址处现状为一片低洼地，面积100亩，地面高程在63.766.4m之间。污水处理厂处于开发区的边缘，位于开发区主导风向的下风向，对开发区环境影响较小。该厂址同时还具有以下优点：a.位于随州市曾都经济开发区规划范围内，隶属关系明确，便于项目建设及项目管理，符合开发区要
12、求。b.面积100亩，现有用地满足污水处理厂近、远期规模用地要求。c.目前大部分用地为农田及鱼塘，无拆迁工作量。d.有道路从厂址旁经过，目前有简易道路与开发区干道连接，交通便利。e.附近仅有少量民房且距离较远，无集中居民区，对居民生活环境影响较小。f.位于厥水河边，便于处理后尾水就近排放。综上所述，该厂址作为曾都经济开发区污水处理厂厂址是适宜的。4.5进出水水质和处理程度1.5.1污水处理厂进水水质a.我国部分污水处理厂进水水质参考根据已建成污水处理厂实测数据，我国中南部城市污水水质的特点是：污水浓度较低，但有可能在短时出现浓度较高值。国内已运转的部分污水厂实际进水水质见表4-5。表4-5国内
13、部分污水厂进水水质一览表序号a污水厂BOD5(mgL)COD(mgL)SS(mgL)TN(mgL)NH4-N(mgL)TP(mgL)1桂林第一污水厂60110.0100.02桂林第四污水厂91.0141.898.011.76.53珠海香洲水质净化厂75.5158.9222.512.43.24珠海吉大水质净水厂86.4217.8193.65广州大坦沙污水厂45.78103.8102.5620.162.156广州经济技术开发区污水厂113.0235.0158.012.11.17昆明第一污水厂78.0212.5102.32319.53.248泰安污水厂78.4212.5212.030.017.533
14、69天津纪庄子污水厂128.8278.461.036.332.23.5410太原北郊污水厂90.1198.289.437.41.0411昆明污水厂61.91138.7655.1223.012.6612武汉沙湖污水厂50-8075-16060-12013西安北石桥污水厂140-200180-350180-37017-3023-3.214深圳罗芳污水厂二期120-170180-260220-28021-252.8-3.515邯郸东郊污水厂10619810429.51.916北京高碑店污水厂90-180160-350170-40017重庆主城区某污水厂62-177141-47296-269表4-5数
15、据表明，我国中南部城市污水处理厂进水浓度普遍较低，BOD5普遍低于IOomg/L,即使污水处理厂已运行多年也不例外，如桂林、珠海、昆明等地污水处理厂均如此。即使北方城市的污水厂如天津纪庄子污水处理厂，其进水BOD5也小于13Omg/L。b.湖北省部分城市污水处理厂设计进水水质参考湖北省部分城市污水处理厂设计进水水质见表4-6o表4-6湖北省部分城市污水厂设计进水水质一览表序号污水处理厂BOD5CODcrSSNH4-NTNTP1武汉三金潭污水厂120240160-353.22武汉黄家湖污水厂10022014025353.03武汉沌口污水厂150(103)350(252)250(149)-25(2
16、5)4(3.1)4襄樊市鱼梁洲污水厂16035020030403.05十堰市神定河污水厂二期工程150300150-401.06洪湖市污水处理厂150300200-303.07恩施市污水处理厂12025015025303.08鄂州市城区污水厂150280200-303.0（注：括号内数据为实际进水水质）c污水处理厂进水水质拟定由于曾都经济开发区缺乏水质监测资料，因此曾都经济开发区污水处理厂进水水质借鉴参考国内部分污水厂进水水质和湖北省部分城市污水处理厂设计进水水质，并考虑到开发区的实际情况，确定污水处理厂进水水质为:CODcr:300mgLBOD5:140mgLSS:150mgLTN:35mg
17、LNH4-N:30mgLTP:3.5mgL152污水处理厂出水水质根据随州市曾都经济开发区总体规划，开发区定位为以高新产业、现代制造业和现代服务业为主导的，具有先进管理、服务水平的环境友好型开发区。项目纳污水体厥水河为HI类水体，故开发区污水处理厂设计出水水质执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级B排放标准。污水处理厂出水水质为：CODcr:60mgLBOD5:20mgLSS:20mgLTN:20mgLNH4-N:8mgLTP:lmgL开发区污水处理厂设计进出水水质见表47。表4-7污水处理厂设计进出水水质一览表类另U水八、设计进水水质(mgL)设计出水水质(mg
18、L)处理效率CODcr3006080%BOD51402085.7%SS1502086.7%TN352042.8%NH3-N30868%TP3.50.450.45-0.300.30-0.2586.7%Ess90%EnH3-N41.4%Etn50%Etp66.7%从国内外污水处理技术的发展来看，A/O工艺、氧化沟工艺、SBR工艺等诸多工艺不仅具有去除有机污染物功能，而且还具有不同的除磷脱氮效果。又根据城市污水处理及污染防治技术政策的要求，“日处理能力在10xl043以下的污水处理设施，可选用氧化沟法、SBR法、水解好氧法、AB法和生物滤池法等技术，也可选用常规活性污泥法工本工程方案设计结合本项目所
19、要求的处理程度及规模，选择以下二种工艺方案作为比较方案，即：改良型氧化沟工艺循环式活性污泥法工艺(CASS工艺)(1)污水处理工艺介绍改良型氧化沟工艺氧化沟是活性污泥法的一种类型。它把连续循环式反应池作为生化反应器，混合液在其中连续循环流动。氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置，向反应池的混合液传递水平流速，从而使搅动的混合液在氧化沟内循环流动。氧化沟工艺可以不设初沉池。由于氧化沟的泥龄通常较长，剩余污泥得到了一定程度的好氧稳定，污泥不再需要进行厌氧消化处理，从而简化了污泥处理的流程。从氧化沟的水流特性看，即具备完全混合式反应器的特点，也具有推流式反应器的特点。污水通常在封闭的沟渠中循环流
20、动多次，并且曝气装置在沟中布置的特点使氧化沟中溶解氧呈现分区变化。氧化沟中的溶解氧浓度在远离曝气装置的某一点会接近于零，使氧化沟中某一段会出现缺氧区，这样在氧化沟内溶解氧、有机物和氨氮浓度剃度十分有利于活性污泥的生物絮凝和生物脱氮。氧化沟曝气设备大多采用倒伞型表曝机、转碟、转刷等机械曝气机。本工程采用改良型氧化沟与其它工艺进行比较。改良型氧化沟工艺的优点主要有： 处理流程简单，构筑物少，比传统活性污泥法少建初沉池、污泥消化系统。 处理效果好而且稳定，操作灵活方便，不仅可以去除BOD5、SS等污染物，而且还具有硝化和反硝化作用，取得除磷脱氮效果。 可实现硝化液的自行回流，节省了污水厂的动力消耗。
21、 对高浓度污水有很大的稀释作用，能承受水量、水质的冲击负荷，对不易降解的有机物也有较好的去除效果。 污泥相对稳定，由于泥龄较长，污泥在好氧条件下趋于稳定，可以不另建污泥消化处理系统。 选择合适的曝气设备，不需设大型的鼓风机房，可以减少噪音对环境的影响。氧化沟工艺的缺点主要有： 由于沟深较浅，占地面积相对较大，基建投资较大。 一般来说，该工艺耗电量相对较大。旋流沉砂池改良型弱化沟进水泵房出水回流污泥泥泵房剩余污泥脱水机房泥饼外运氧化沟工艺流程循环式活性污泥法工艺（CASS工艺）循环式活性污泥法是SBR工艺的一种变形，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结合。SBR即为序批式活性
22、污泥法。序批式活性污泥法在1914年开始开发，70年代初出现于美国。随着曝气器设备、自控设备的不断更新和技术水平的提高，发展出多种变形工艺，循环式活性污泥法即为其中一种。循环式活性污泥法工艺是在一个或多个平行运行、且反应容积可变的池子中，完成生物降解和泥水分离过程。因此在该工艺中无需设置单独的沉淀池。在这一系统中，活性污泥法按照“曝气一非曝气，阶段不断重复进行。在曝气阶段主要完成生物降解过程，在非曝气阶段虽然也有部分生物作用，但主要是完成泥水分离过程。因此，循环式活性污泥法系统无需设置二沉池，可以省去传统活性污泥法中曝气池和二沉池之间的连接管道。完成泥水分离后，利用灌水器排出每一操作循环中的处
23、理出水。根据活性污泥实际增殖情况，在每一处理循环的最后阶段C笔水阶段）自动排出剩余污泥。循环式活性污泥法工艺可以深度去除有机物、通过同时硝化/反硝化过程去除大量的氮，同时完成生物除磷过程，其出水中氮和磷的浓度是很低的。循环式活性污泥法工艺的主要优点： 工艺流程简单，布置紧凑，运行灵活，处理效果好，可在不增加大量投资的条件下，实现深度除磷脱氮的目的。 工程投资较低。因无需设置初沉池及二沉池，混凝土用量和土建投资较低，系统机械设备投资较低。 整个工艺系统的操作完全自动化，维护费用及人员费用能降到最低。,适应水质水量的变化能力强。通过调节循环时间和各个阶段的时间安排即可适应实际进水负荷的变化。 占地
24、面积较少。循环式活性污泥法工艺的主要缺点： 循环式活性污泥法工艺部分设备的闲置率较高。 对自动化控制系统要求高。 对污水处理厂操作管理人员的技术水平要求较高。 整个工艺流程的水头损失浪费较大。鼓?机房粗格进水栅进水泵房旋流沉砂池出水剩余污泥贮泥池脱水机房泥饼外运CASS工艺流程根据以上论述，二种工艺各有优缺点，均可以满足开发区污水处理厂的处理程度要求。1.7.6 工艺方案的经济比较为了便于从所提出的二个工艺方案中选出最佳方案，分别对其进行了详细的综合分析，其结果详见表4-8、4-9o表4-8污水方案技术参数及主要设备比较表序号构筑物氧化沟工艺循环式活性污泥法工艺1粗格栅构筑物：半地下式钢筋混凝
25、土池1座1.BH=83.29m设备：1、回转式机械粗格栅1台B=1200三b=20mm2、皮带输送机1台B=300nun3、栅渣压实机1台Q=5m3h4、方形闸门2台bh=6006002进水泵房构筑物：半地下式钢筋混凝土池1座1.BH=6810.5m设备：1、潜水排污泵3台（2用1备）Q=290L/SH=14mN=75KW2、起吊设备1套构筑物：半地下式钢筋混凝土池1座1.BH=6810.5m设备：1、潜水排污泵3台（2用1备）Q=290L/SH=15.5mN=75KW构筑物：钢筋混凝土池1座LBH=83.4I.5m3细格栅设备：1、回转式固液分离机2、螺旋输送压实一体机1台1台B=1250m
26、mb=5nunB=300mm3、插板间门2台bh=135012004、插板间门2台bh=7001200构筑物：钢筋混凝土圆形池2座3650mmH=3730mm设备：1、旋转叶轮1套4旋流沉砂池2、除砂设备（含空压机）1套3、砂水分离器1台4、插板闸门2台bh=750H005、插板闸门2台bh=l5001100污水方案技术参数及主要设备比较表序号构筑物氧化沟工艺循环式活性污泥法工艺5选择池构筑物：半地下式钢筋混凝土池1座共3格1.BH=1261.5m（水深）设备：1、潜水搅拌器3台N=I.5KW构筑物：半地下式钢筋混凝土池1座共4格1.BH=723.66m（水深）设备：1、潜水搅拌器6台N=2.
27、2KW6生物池构筑物：半地下式钢筋混凝土池I座1.BH=77.537.5L5m（水深）参数：设计温度：12C污泥龄：SRT=15d污泥负荷：0.076kgBOD5kgMLSS固体浓度：4gl产泥率：0.91kgMLSSkgBOD5停留时间：11.04h总池容：11500m3设备：1、倒伞曝气机2台（其中两台变频）总功率528KW构筑物：半地下式钢筋混凝土池1座共4格1.BH=72366m（水深）参数：设计温度：12污泥龄：SRT=15d污泥负荷：0.076kgBOD5kgMLSS固体浓度：4gl产泥率：0.91kgMLSSkgBOD5停留时间：15h（包括沉淀段时间）总池容：15000m3设备
28、：1、盘式曝气器5200个3、回流污泥泵5台（其中两台冷备）2、潜水推进器4台N=1.5KW3、内回流控制门1座Q=174L/SH=2mN=IlKW4、剩余污泥泵5台（其中两台冷备）Q=18LSH=6mN=3KW5、澧水器4台灌水量：18n?/min功率：1.1KW7二沉池构筑物：钢筋混凝土圆形池1座40mH=1.5m设备：1、双周边传动刮吸泥机1套N=1.5KW污水方案技术参数及主要设备比较表序号构筑物氧化沟工艺循环式活性污泥法工艺8消毒渠道构筑物：半地下式钢筋混凝土结构1座1.BH=102.52.6m构筑物：半地下式钢筋混凝土结构1座1.BH=102.52.6m设备：1、紫外灯模块组2套共
29、6块2、起吊设备1套设备：1、紫外灯模块组2套共6块2、起吊设备1套9鼓风机房建筑物：地面式砖混结构1座1.BH=21l26m设备：1、离心鼓风机3台（2用1备）Q=35m3minH=7mN=75KW10污泥泵站构筑物；半地下式钢筋混凝土结构1座9.75mH=6.65m设备：1、回流污泥泵3台（2用1备）Q=290L/SH=6.0mN=37KW2、剩余污泥泵2台（1用1备）Q=25L/SH=6.0mN=5KW11贮泥池构筑物：半地下式钢筋混凝土圆形池2座D=8mH=1.5m设备：1、潜水搅拌器2台N=3KW12浓缩脱水机房建筑物：地面式结构1座1.BH=36186m设备：1、带式浓缩脱水一体机
30、2台（1用1备）2、脱水机配套设备2套（1用1备）表4-9处理工艺方案综合比较表项目改良型氧化沟工艺CASS法工艺技术先进性先进先进处理工艺成熟性成熟不够成熟工艺流程简单较简单操作、管理及维护简单较复杂构筑物数量较少少设备数量少较多动力效率较高高运转可靠性和灵活性高较差对管理者要求不高高评价优点流程简单，管理简便，运行稳定，经脸多，抗冲击负荷强运行较稳定，电耗低，占地省，流程简单缺点曝气效率低，电耗较高，占地面积较大自控系统要求高，设备闲置率高，抗冲击负荷能力差微孔曝气头寿命短，平均3年一换由以上各表，综合比较各工艺方案的各项指标，可以得出结论如下：(1)各工艺方案在技术上都是可行的，都能满足
31、排放出水的水质要求。(2)氧化沟选用设备要少于循环式活性污泥法工艺，相应的设备事故率较小，检修、维护费用较少。(3)氧化沟抗水质、水量的冲击负荷能力要强于循环式活性污泥法工艺。(5)氧化沟运行稳定，管理极其简便。(6)循环式活性污泥法工艺设备折旧较快，特别是鼓风曝气的微孔曝气头的寿命较短，在循环式活性污泥法工艺中，由于是间歇曝气，曝气头的寿命更加缩短，估计2-3年就要更换一次。且对自控系统要求较高，污水厂的正常运行对自控系统依赖性太强，自控系统一旦出现故障，整个污水处理厂将会瘫痪。经过以上分析比较，改良型氧化沟工艺方案在二个方案中，是最适合于开发区污水处理厂的工艺方案，故推荐改良型氧化沟工艺为本工程的工艺方案。1.7.7 污泥处理工艺(1)污泥处理流程污泥是污水处理的产物，含有大量的氮、磷、钾、有机物和细菌、病原微生物、寄生虫卵以及重金属离子等有毒有害物质。剩余活性污泥则
