工业废水处理项目可行性研究报告Word文档下载推荐.docx
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（9）按现行政策，进行经济分析和评价。
2、规范标准
《缫丝工业水污染物排放标准》（征求意见稿）
《室外排水设计规范》GB50014－2006
《给水排水制图标准》GB/T50106－2001
《防洪标准》GB50201－1994
《城市防洪工程设计规范》CJJ50－1992
《建筑给水排水设计规范》GB50015－2003
《厂矿道路设计规范》GBJ22－1987
《泵站设计规范》GB/T50265－1997
《给水排水工程结构设计规范》GBJ69－1984
《砌体结构设计规范》GB50003－2001
《构筑物抗震设计规范》GBJ50191－1993
《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB50032—2003
《污水泵站设计规程》DBJ08－23－1991
《建筑地面设计规范》GBJ50037－1996
《城市污水水质检验方法标准》CJ/T51－2004
《污水综合排放标准》GB8978－1996
《城市排水流量堰槽测量标准》CJ/T3008.1~5－1993
《地表水环境质量标准》GB3838－2002
《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082－1999
《地下工程防水技术规范》GB50108－2001
《建筑结构荷载规范》GB50009－2001
《混凝土结构设计规范》GB50010－2002
《建筑地基基础设计规范》GB50007－2002
《民用建筑设计通则》JGJ37－1987
《建筑设计防火规范》GB50016-2006
《建筑抗震设计规范》GB50011－2001
《工业企业设计卫生标准》GBZ1－2002
《建筑采光设计标准》GB/T50033－2001
《供配电系统设计规范》GB50052－1995
《低压配电装置及路线设计规范》GB50054－1995
《城市区域环境噪声标准》GB3096－1993
《工业企业厂界噪声标准》GB12348－1990
《10kV以下变电所设计规范》GB50053－1994
《城市污水处理厂运行、维护及安全技术规程》CJJ60－1994
《城市污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31－1989
《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002
《城市污水处理工程项目建设标准》（修订）（2001）
1.3.3编制范围
本项目包括新建污水处理厂一座。
依据国家和某某有关法律、政策、规程、规范，结合现有的情况和发展规划，确定污水处理工程的污水处理工艺，并对拟建污水处理厂及其收集系统做投资估算、效益分析及风险预测分析。
在此基础上对项目的必要性、经济合理性、技术可行性及实施可能性进行综合研究和论证，确定工程可行性。
本设计方案不包括污水处理厂外的污水收集管网系统和污水处理厂出水尾水排放系统的设计。
第二章建设规模与进出水水质
2.1污水处理厂建设规模
近期（2013年）建设规模为1万m3/d，远期（2018年）为2万m3/d。
根据规划，某某市新建排水体制为雨、污分流制，参照纺织工业（时变化系数1.5－2.0）废水量的时变化系数，取本工程的污水量总变化系数为Kz＝1.7。
2.2污水处理厂设计进水水质
合理确定污水厂进水质、出水水质及其保证率对污水厂工程投资及运行费用都有很大的影响。
而本工程服务范围内排水系统还不完善，并且缺少排污口水质的长期监测数据。
该污水处理厂所接纳的污水主要为开发区工业企业生产废水（特别是缫丝企业）。
而缫丝业废水主要由煮茧、缫丝、副产品加工（打蛹、汰头）三部分废水组成，其中煮茧、缫丝废水为连续式排放，副产品加工废水为间隙性排放。
缫丝企业吨产品（白厂丝）耗水量约为1000吨，缫丝企业废水中的高浓度废水约占10％，COD浓度为10000-30000毫克/升不等；
低浓度废水约占90％，COD浓度为80-200毫克/升不等。
其它企业主要是生活污水。
根据缫丝厂环评，年产500吨白厂丝缫丝厂日废水、污染物产生量及浓度表2.1。
表2.1年产500吨白厂丝缫丝厂日废水、污染物产生量及浓度表
污染源
废水产生量
（m3/d）
主要污染物
产生浓度
（mg/L）
产生量
（kg/d）
缫丝车间
煮茧车间
1735
pH值
7.2
SS
36
62.46
CODCr
97
168.3
BOD5
18
31.2
氨氮
7.377
12.8
副产品车间
40
动植物油
16
0.6
12
2548
101.92
22405
896.2
5400
216
8.286
0.03
水膜除尘
脱硫器
114
6
277
31.50
生活污水
128
200
25.6
600
76.8
160
20.48
5.12
缫丝企业先行对高浓度废水进行预处理，使其COD平均浓度达到1400mg/L左右，再与低浓度废水、生活污水混合进入管网。
缫丝企业内部设有隔油沉淀池及氧化池，经过处理后的废水的浓度达到了《污水排入城市下水道的水质标准》（CJ3082－1999）。
因监测数据不全，参照国内类似企业及经济开发区内部分企业（某某茂源茧丝有限公司监测报告、某某嘉联丝绸有限公司验环境保护收监测报告、某某市金宜丝绸有限公司环境保护验收报告、某某市荣发茧丝绸有限公司监测报告、）运转期实测污水水质资料，结合《缫丝工业水污染物综合排放标准（征求意见稿）编制说明》确定水质情况。
综合考虑到污水水质变化趋势，确定设计进厂水质为：
BOD5＝400mg/L,CODcr＝600mg/L,SS＝650mg/L
NH3-N＝30mg/L,T-P＝4mg/L
2.3污水处理厂设计出水水质
污水经处理后，最终排入龙江，龙江河某某市河段水质按照地表水标准Ⅲ类水管理，根据《地面水环境质量标准》（GB3838-2002）规定，城镇污水处理厂出水排入GB3838地表水Ⅲ类功能水域时，执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A标准。
根据拟建项目环境影响报告书的要求，本项目执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A排放标准。
具体指标如表2.21所示：
表2.2某某经济开发区污水处理厂设计出水水质
序号
基本控制项目
一级标准A标准
1
化学需氧量（COD）
≤50mg/L
2
生化需氧量（BOD5）
≤10mg/L
3
悬浮物（SS）
4
≤1mg/L
5
石油类
阴离子表面活性剂
7
总氮（以N计）
≤15mg/L
8
氨氮（以N计）
8mg/L（温度≤12°
C）
5mg/L（温度≥12°
9
总磷（以P计）
≤0.5mg/L
10
色度（稀释倍数）
≤30
11
PH
≤6～9
粪大肠杆菌群数
≤103（个/L）
根据污水处理厂的设计进、出水水质，确定污水处理程度，见表2.3。
表2.3某某经济开发区污水处理厂设计进、出水水质及处理程度
水质指标
NH3-N
T-P
进水（mg/L）
400
650
30
出水（mg/L）
60
0.5
预期处理效果［去除率（％）］
90
97.5
98.5
83.3
87.5
第三章污水处理厂工艺选择及确定
3.1污水处理工艺确定的原则
污水处理工艺的选择应根据进出水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多因素综合考虑，适宜的污水处理工艺不仅可以降低工程投资，还有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的经常性费用，保证出厂水水质。
根据国内外城市污水处理厂运转经验，活性污泥法处理城市污水是最经济有效的，因而得到广泛应用。
但常规活性污泥工艺仅能有效地去除BOD5、COD、SS，而对氮、磷的去除是有一定的限度的，仅从剩余污泥中排除氮和磷，氮的去除率约为10-20%，磷的去除率约为12-19%。
污水处理厂工艺应遵循以下原则。
⑴工艺选择保证合理性、先进性和成熟性的有机结合，对水质变化的适应能力强，确保处理后的污水达到排放标准，无二次污染，污泥易于处置；
⑵在出水达标的前提下，尽可能采用节能、高效的处理设备，降低建设投资和运行费用；
⑶工程操作、运行与维护管理简单、方便，设备运行性能可靠；
⑷重视环境、臭气的防护，噪声的控制，污水处理工程中产生的栅渣污泥能够得到妥善处理，避免二次污染。
⑸满足各项规范与建设单位要求的前提下，尽量节省占地。
3.2进水水质的技术性能分析
根据污水厂进水水质情况及出水水质要求，某某经济开发区污水处理厂处理工艺须采用二级生物处理方案。
各种污染物去除率由大到小的排列次序是：
SS>
CODCr>
BOD5>
NH3N>
TP>
TN。
对于SS、BOD5、CODCr三项指标，一般的二级生物处理工艺均能够较容易地达到本工程所需要的去除率；
对NH4N及TP的去除率要求较高，对TN也要求达到一定的去除率，因此本工程须采用具有脱氮除磷功能的处理工艺。
污水处理工艺的选用是与污水处理厂进水水质和要求达到的处理效率密切相关的，因此首先需要分析进水水质的技术性能及各种污染物的去除机理和所能达到的去除程度。
某某经济开发区污水处理厂进水水质技术性能指标见表3.1。
表3.1进水水质分析表
项目
比值
BOD5/CODcr
0.67
BOD5/TN
BOD5/TP
100
对进水水质分析如下：
（1）BOD5/CODCr比值
污水BOD5/CODCr值是判定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法。
一般认为BOD5/CODCr>
0.45可生化性较好，BOD5/CODCr>
0.3可生化，BOD5/CODCr<
0.3较难生化，BOD5/CODCr<
0.25不易生化。
某某经济开发区污水处理厂进水水质BOD5=400mg/L，CODCr=600mg/L，BOD5/CODCr=0.67，表明污水处理厂可以采用生化处理工艺。
（2）BOD5／TN（即C/N）比值
C/N比值是判别能否有效脱氮的重要指标。
从理论上讲，C/N≥2.86就能进行脱氮，但一般认为，C/N≥3.5才能进行有效脱氮。
本工程进水水质C/N=400/40=10，满足生物脱氮对碳源的要求。
（3）BOD5／TP比值
该指标是鉴别能否生物除磷的主要指标。
生物除磷是活性污泥中除磷菌在厌氧条件下分解细胞内的聚磷酸盐同时产生ATP，并利用ATP将废水中的脂肪酸等有机物摄入细胞，以PHB（聚-β-羟基丁酸）及糖原等有机颗粒的形式贮存于细胞内，同时随着聚磷酸盐的分解，释放磷；
一旦进入好氧环境，除磷菌又可利用聚-β-羟基丁酸氧化分解所释放的能量来超量摄取废水中的磷，并把所摄取的磷合成聚磷酸盐而贮存于细胞内，经沉淀分离，把富含磷的剩余污泥排出系统，达到生物除磷的目的。
进水中的BOD5是作为营养物供除磷菌活动的基质，故BOD5／TP是衡量能否达到除磷的重要指标，一般认为该值要大于20，比值越大，生物除磷效果越明显。
分析本工程进水水质，BOD5／TP=100，完全可以采用生物除磷工艺。
综上所述，某某经济开发区污水处理厂进水水质不仅适宜于采用二级生化处理工艺，而且可以采用生物脱氮除磷工艺。
3.3污染物去除机理
在采用生物脱氮除磷的活性污泥工艺中，不同的污染物以不同的方式去除。
3.3.1SS的去除
污水中SS的去除主要靠沉淀作用。
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，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。
污水厂出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标，出水中的BOD5、CODCr、TP等指标也与之有关。
因为组成出水悬浮物的主要成分是活性污泥絮体，其本身的有机成份就高，而有机物本身就含磷，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、CODCr和TP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。
3.3.2BOD5的去除
污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附和代谢作用，然后通过泥水分离来完成的。
活性污泥中的微生物在有氧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，其实质是将液相的有机污染物质转化为固相物质，表现为活性污泥量的增长
3.3.3COD的去除
污水中COD去除的原理与BOD5基本相同，污水厂出水中剩余的COD，即COD的去除率，取决于原污水的可生化性，它与城市污水的组成有关。
某某经济开发区污水厂进水的BOD5/COD>
0.36，可进行生化处理，采用二级处理+深度处理工艺完全可使出水COD≤50mg/L。
3.3.4氮的去除
污水处理工程一般采用生物脱氮的方法实现N的去除。
氮是蛋白质不可缺少的组成部分，因此广泛存在于城市污水之中。
在有机物被氧化的同时，污水中的有机氮也被氧化成氨氮，在溶解氧充足、泥龄较长的情况下，进一步被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，通常称之为硝化过程。
经过好氧生物处理后的污水，其中大部分的凯氏氮都被氧化成为硝酸盐（NO3N），反硝化菌在溶解氧浓度极低或缺氧情况下可以利用硝酸盐中氮作为电子受体，氧化有机物，将硝酸盐中的氮还原成氮气（N2），从而完成污水的脱氮过程，通常称之为反硝化过程。
按照上述原理，可组成缺氧池和好氧池，即所谓A/O系统，A/O系统设计中需控制的主要参数就是足够的污泥龄和进水的C/N比。
某某经济开发区污水处理厂进水总氮浓度为30mg/L，要求出水氨氮浓度小于5mg/L，对出水氨氮去除率较高，同时对出水总氮也要求达到一定的去除率，因此本工程需要采用脱氮工艺。
3.3.5磷的去除
污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。
城市污水采用生物除磷为主，必要时辅以化学除磷作为补充，以确保出水磷浓度满足排放标准的要求，并尽可能地减少加药量，降低处理成本。
生物除磷是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下时就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和吸磷，形成高浓度的含磷污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。
生物除磷的优点在于不增加剩余污泥量，处理成本较低。
缺点是为了避免剩余污泥中磷的再次释放，对污泥处理工艺的选择有一定的限制。
据资料介绍，在厌氧段释放1mg的磷吸收储存的有机物，经好氧分解后产生的能量用于细胞合成、增殖，能够吸收2～2.4mg的磷。
因此磷的吸收取决于磷的释放，而磷的释放取决于污水中存在的可快速降解的有机物的含量，一般来说，这种有机物与磷的比值越大，降磷效果越好。
一般的活性污泥法，其剩余污泥中的含磷量为1.5～2%，采用生物除磷工艺的剩余活性污泥中磷的含量可以达到传统活性污泥法的2～3倍，在设计中往往采用4%。
生物除磷工艺的前提条件是聚磷菌必须在厌氧条件下受到抑制，而后进入好氧阶段才能增大磷的吸收量。
因此，污水除磷的处理工艺必须在曝气池前设置厌氧段。
某某经济开发区污水处理厂进水含磷量按4.0mg/L设计，出水含磷量为0.5mg/L，磷的去除率要求达87.5%，需要采用生物除磷工艺。
污水处理厂进水BOD5/COD=0.67，污水可进行生化处理；
BOD5/P=100，满足生物除磷工艺对碳源的要求，可采用生物除磷工艺。
3.4污水处理工艺比选
根据上面对目前常用的具有除磷脱氮功能的污水处理工艺所作的综述可以看出，各种污水处理工艺都有其适用性及优缺点。
根据《城市污水处理及污染防治技术政策》（建城[2000]124号），对于二级强化处理，“日处理能力在10万m³
以下的污水处理设施，除采用A/O法、A/A/O法等技术，也可选用具有脱氮除磷功能的氧化沟法、SBR法、水解好氧法和生物滤池法等”。
从以上分析可以看出：
CAST法、氧化沟法、A2/O工艺都是在传统活性污泥法基础上开发研究出来的新工艺，对污水脱氮除磷都有一定的效果，下表是三种工艺主要特点比较：
生化处理工艺方案技术比较表表3.4.1-1
方案项目
方案一：
改良型氧化沟法
方案二：
C-TECH法
方案三：
改良型A/A/O法
出水水质
出水水质达标
曝气设备
采用转碟曝气，维护管理简单。
采用鼓风曝气，充氧效率高
供气设施
转碟台数多，但无鼓风机房，电耗较大。
有鼓风机房，供氧调节灵活，鼓风机台数少;
设备闲置率高。
有鼓风机房，供氧调节灵活，鼓风机台数少，电耗较小。
运转可靠性
高
较高
动力消耗、维
护与管理
采用表面曝气,设有转碟曝气设备,转碟分点布置;
设备少且经久耐用,管理简单,维护量小,但能耗较高
采用鼓风曝气,曝气器均设于池底,动力效率高,能耗较低;
间歇运转需采用高质量的膜式曝气器,设备的闲置率较高,曝气器寿命较短,维修及维护量大;
自动化水平高,对电动阀门等设备的可靠性需求较高
采用鼓风曝气,曝气器（管）均设于池底,动力率较高,能耗较低;
设备较少且经久耐用,控制管理简单,维护量一般;
耗电量较小,运行费用低
脱氮除磷效果
氧化沟系统中3个沟道内的DO值呈梯次变化,脱氮效果好,除磷效果一般
通过每个周期的循环,对氮和磷有较好的去除效果
通过A/A/O段的生化处理,加之硅藻精土系统的混凝、吸附和过滤作用,对氮和磷有很好的去除效果
抗冲击负荷能力
污泥停留时间较长,可抵抗较强的冲击负荷
生化和物化有机结合,具有很强的可抵抗冲击负荷能力。
运行费用
较低
占地
较多
较少
本工程为小型污水处理厂，结合经济技术因素，选取的工艺需保证处理效果的同时，投资及运行费用也要求经济合理，通过表中的对比分析可以看出，A2/O构筑物繁多，运行成本相对较高，氧化沟发由于污水处理停留时间长，构筑物容积大，占地多，对于本项目而言，厂址用地不能满足工艺用地需要。
C-TECH法工艺具有运行管理方便，运行成本相对低廉，工程占地少，投资相对经济的特点，适于本工程的具体情况。
本工程生化处理工艺推荐C-TECH工艺。
C-TECH工艺主要特点:
循环式活性污泥法C-TECH工艺最重要的特征是不设独立的沉淀池及其污泥回流系统。
在该工艺中，活性污泥始终保持在一个池子中进行生物反应和泥水分离。
因此，循环式活性污泥法系统能节约大量基建投资和运行费用。
当由于进水流量和水质发生变化而影响污泥性质时（如絮凝效果等），可简单地通过调整进水和曝气循环过程，而使系统重新恢复正常状态。
开发循环式活性污泥法工艺的主要目标是尽可能降低设备投资，简化工艺流程及其操作过程,提高系统的可靠性和运行的灵活性。
循环式活性污泥法工艺技术简单、运行可靠灵活，已在各种规模的城市污水和工业废水处理中得到应用。
循环式活性污泥法技术在世界各地的很多污水处理厂中已得到广泛应用，如澳大利亚的BlackRock污水处理厂（20万m3/d）、QuakersHill污水处理厂（20万m3/d）、美国的BloomingPrairie和Selden污水处理厂以及德国Potsdam和Neubrandenburg（6万m3/d）污水处理厂、捷克的Znojmo和Prosnitz污水处理厂、马来西亚的Jelutong（39万m3/d）污水处理厂、印度的VASHI污水处理厂（10万m3/d）、NERUL污水处理厂（10万m3/d）、中国的北京经济开发区污水处理厂（设计规模10万m3/d，一期2万m3/d）、北京吴家村污水处理厂（8万m3/d）、陕西渭南污水处理厂（8万m3/d）、扬州污水处理厂（II期工程8万m3/d）等。
所有这些污水处理厂的运行表明，此项技术已取得重大进展，以间歇操作的工艺形式处理城市污水已被广泛接受。
所有的这些污水处理厂都包括：
应用生物选择器、池子容积可变、间歇式曝气、底部安装微孔曝气扩散器和撇出处理出水。
值得指出的是：
这些污水厂的处理规模从1000m3/d到500,000m3/d不等，相应地，池子的大小也不同，目前最大的单池池子表面积在9,000m2左右，反应池的深度可达6m左右。
比较其他传统的、普通的序批式活性污泥工艺，循环式活性污泥法工艺非常经济，可以节省大量投资，包括机械和电气的投资，节省运行和维护费用以及减少占地面积。
除这些优点外，此项工艺的操作更为简单。
循环式活性污泥法工艺的主要特征和优点可以总结如下：
-工艺流程简单，布置紧凑，运行灵活，处理效果好，可
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