x市工业园污水治理工程项目可行性研究报告.docx
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x市工业园污水治理工程项目可行性研究报告
x市工业园污水治理工程项目
第一章总论
一、项目名称及主管单位
1、项目名称
本项目为x市工业园污水治理工程项目，目前为工程可行性研究阶段，项目名称为：
x市工业园区污水处理厂工程可行性研究。
2、项目主管单位
本工程项目主管单位：
x市工业园区管理委员会。
3、项目建设地点
本工程项目建设地点：
x市工业园区y。
二、项目编制依据及原则
（一）编制依据
1、x市城市总体规划（2001—2020）；
2、x市工业园区总体规划；
3、《城市污水处理厂污水、污泥排放标准》（GJ3025—93）；
4、《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GBl8918—2002）；
5、项目建设单位提供的其他资料。
（二）编制范围
x市工业园区污水处理厂污水处理工艺比选、厂区内处理构（建）筑物布置及管线设计。
（三）编制目的
在工业园区总体规划指导下，通过充分的调查研究，在收集、分析资料的基础上，达到如下目的：
1、论述建设工业园区污水处理厂的必要性。
2、对污水厂厂址进行论证。
3、对污水处理、污泥处置工艺及工程投资进行技术可靠性、经济合理性、实施可能性、环境影响等多方案综合比较、论证。
4、在以上论证的基础上提出推荐方案，并进行工程方案设计。
5、根据投资估算提出资金筹措方式及项目实施进度。
（四）编制原则
根据我国有关环境保护法规及工程其它要求，本项目可行性研究报告的编制遵循以下原则：
1、认真贯彻国家关于环境保护工作的方针和政策，符合国家的有关法规、规范及标准。
2、在总体规划的指导下，采取全面规划，分期实施的原则，既考虑近期建设又考虑远期发展，使工程建设与城镇发展相协调，既保护环境，又最大限度地发挥工程效益。
3、根据设计进水水质和出水水质要求，所选污水处理工艺技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、便于管理及维护、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。
4、选择国内外先进、可靠、高效、运行管理方便、维修简便的排水专用设备和控制元件系统。
5、妥善处理、处置污水处理过程中所产生的栅渣、污泥，避免2次污染。
6、积极创造一个良好的生产和生活环境，把x市工业园区污水处理厂设计成为现代化的污水处理厂。
（五）采用的规范标准和主要资料
1、《室外排水设计规范》GBJl4—87（1997年版）
2、《建筑给水排水设计规范》GB50015—2003
3、《地表水环境质量》标准GB3838—2002
4、《城镇污水处理厂污染物排放标准》GBl8918—2002
5、《城市污水处理厂污水、污泥排放标准》GJ3025—93
6、《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082—1999
7、《城市防洪工程设计规范》CJJ50-92
8、《给水排水工程构筑物设计规范》GB50069—2002
9、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
10、《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002
11、《建筑抗震设计规范》GB5001卜2001
12、《建筑结构荷载设计规范》GB50009—2001
13、《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068—2001
14、《工业企业设计卫生标准》YJ36—79
15、《采暖通风和空气调节设计规范》GBJl9—87
16、《建筑设计防火规范》GBJl6—87（2001年版）
17、《供配电系统设计规范》GB50052—95
18、《10KV及以下变电所设计规范》GB50053-94
19、《低压配电设计规范》GB50054—95
20、《建筑防雷设计规范》GB50057—94
21、《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65—83
22、《泵站设计规范》CB／T50265—97
23、《城镇污水厂附属建筑和附属设备设计标准》GJJ31—89;
第二章污水水量、水质预测
第一节污水量预测
一、污水量
x市工业园区污水处理厂规划规模3万m3／d。
第二节污水水质预测
一、污水性质
本工程污水处理厂主要接纳zz公路沿线的居民生活污水（包括居民排水，商业设施排水，公共设施排水）和x市工业园区内的一般工业废水。
该污水水质主要以有机物为主，同时含有一定的氮、磷物质和石油类物质。
二、污水水质
1、工业废水水量、水质
污水处理厂服务区范围内的工业以医药、食品饲料、建材、机械、纺织等为主。
排入污水处理厂的工业废水总量约有20055m3／d，预计进入污水处理厂的工业废水的水质参数：
CODcr=541.9mg／L
BOD5=263.6mg／L
2、生活污水水量、水质
根据《室外排水设计规范》推荐值及结合x市的经济发展水平参照国内其他同类城镇污水处理厂运行水质参数，预测其生活污水的CODcr为250mg／L，BOD5为120mg／L。
3、污水处理厂设计进水水质的确定
预计排入污水处理厂的污水的水质参数：
CODcr=445.1mg／L
BOD5=216mg／L。
根据x市工业园区污水水质实际情况及以上分析，参照国内其他同类污水处理厂运行水质参数，确定本工程进厂污水水质为：
CODcr450mg／L
BOD5220mg／L
SS200mg／L
TN50mg／L
NH4,N40mg／L
TP4mg／L
pH6.5～8.5
三、污水处理厂尾水排放水体选择
根据项目确定的位置及河道所处的位置，主出水口为赣江二桥下游胜利电排站，然后排入赣江。
四、尾水水质
x市工业园区污水处理厂尾水水质标准必须执行国家颁布的有关标准和规定，同时应考虑受纳水体的环境容量。
表2—1污水处理厂进出水水质汇总表
┏━━━┳━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━┳━━━━━━┳━━━━━━┓
┃序┃基本控制项目┃进水┃出水┃去除率（％）┃
┃号┃┃（mg／L）┃（mg／L）┃┃
┣━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫
┃1┃化学需氧量（CODcr）┃450┃100┃≥77.8┃
┣━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫
┃2┃生化需氧量（BOD，）┃220┃30┃≥86.4┃
┣━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫
┃3┃悬浮物（ss）┃200┃30┃≥85┃
┣━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫
┃4┃氨氮（以N计）┃4O┃25（30）┃≥37.5┃
┣━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫
┃5┃总磷（以P计）┃4┃3┃≥25┃
┣━━━╋━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━╋━━━━━━┫
┃6┃pH┃6.5～8.5┃6—9┃┃
┗━━━┻━━━━━━━━━━━┻━━━━━━━┻━━━━━━┻━━━━━━┛
第三章污水处理厂厂址选择
一、污水处理厂厂址论证
厂址的选择应能满足如下原则：
应符合城镇总体规划和排水工程总体规划的要求，并应根据下列因素综合确定：
1、符合总体规划，尽量使规划区域内的污水均能自流流入污水处理厂或减少污水提升扬程
2、位于城市水流的下游或城市下风向
3、不受洪水的威胁，有良好的排水条件
4、有方便的交通、运输和水电条件
5、处理后的水有较好的出路
6、不占或少占农田，同时有远期扩建余地
7、有良好的工程地质条件
8、少拆迁，有一定的卫生防护距离
9、便于污水、污泥的排放和利用
综合考虑以上因素，并根据《x市城市总体规划》和《x市工业园区总体规划》，污水处理厂厂址初选的y厂址，符合总体规划要求。
该处基本无拆迁，地处常年主导风向的下风向，其西面紧靠zz，交通十分便利，地势平坦开阔，工程地质较好。
二、厂址选择
污水处理厂厂址选择应符合城市总体规划和城市的发展，处理厂有充分绿化带，处理水的排放水体有足够的环境容量，厂区用地有发
展余地。
1、y厂址
该厂址位于工业园区规划区内y村，靠近zz公路。
目前为农田、鱼塘和农村民宅，厂址地形平坦。
该址外部交通、供电、通信、供水均十分便利，厂址紧靠zz道，污水厂尾水通过埋设尾水管至赣江二桥下游**村排入赣江。
2、**村厂址
该厂址位于赣江二桥下游，靠近胜利电排站。
目前为农田和农村民宅，厂址平坦。
该址外部交通、供电、通信、供水均较为便利，污水厂尾水就近排入胜利电排站。
三、厂址比较
通过方案比选，认为y厂址，尽管尾水管工程量较大，但进出水条件好，拆迁量小，并能有效利用土地，具有可实施性，因此本方案推荐y厂址为工业园区污水处理厂厂址。
项目总占地58亩。
厂址比较表表3-1
优点
缺点
y厂址
1.紧靠zz公路，交通方便。
2.地势平坦，工程地质条件较好。
3.进水条件好、进水管工程量小
4.距供电电源近
1.拆迁量较大（1200m2）
2.厂址临近村庄，对附近居民有影响。
3.污水厂尾水管较长。
4.距供电电源较远。
**村厂址
1.地势平坦，工程地质条件较好。
2.进出水条件好。
3.尾水管工程量小，可就近排入胜利电排站
1.拆迁量大（2400m2）。
2.厂址临近村庄，对附近居民影响较大。
3.进水管工程量很大。
4.距供电电源远。
5.交通不够便利
第四章污水、污泥处理方案论证
第一节污水处理方案论证
x市工业园区污水处理厂设计规模3万m3/d，是一座中小型污水处理厂，为实现污水处理厂的高效稳定运行和节约费用的目的，设计依据以下原则进行工艺方案比较和选择。
根据原水水质、水量，以及受纳水体－－赣江的环境容量，综合考虑当地的实际情况，通过多方案技术经济比较，优先采用低能耗、低运行费、投资省、占地少、操作方便、成熟的污水处理工艺。
污水厂总平面布置力求紧凑，减少占地和投资。
污水处理过程的自动控制，力求安全可靠，经济实用，提高管理水平，降低劳动强度。
一、污水处理方案选择
1、污水处理工艺方案选择的原则
作为城市基础设施的重要组成部分和水污染控制的关键环节，城市污水处理厂工程的建设和运行意义重大。
由于城市污水处理厂的建设和运行不但耗资较大，而且受多种因素的制约和影响，其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和降低费用最为关键，因此有必要根据确定的标准和一般原则，从整体优化的观念出发，结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺方案，经全面比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。
在本污水处理厂工艺方案确定中，将遵循以下原则：
（1）认真贯彻国家关于环境保护的方针和政策，使设计符合国家的有关法规、规范。
（2）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到国家和地方的有关排放标准和规定，符合环境影响评价的要求。
（3）在x市和工业园区城市总体规划和的指导下进行方案设计。
（4）基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可能多的效益。
（5）积极稳妥地引进、采用先进的污水处理和污泥处理的新工艺、新技术和新材料。
（6）优先采用集成度高的污水处理工艺，以便实现模块化设计，以利于污水处理厂的分期建设和扩展。
（7）近远期结合，统筹兼顾，全面设计，分期建设。
（8）采用先进的节能技术，降低污水处理厂的能耗及运行成本。
（9）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。
（10）采用先进、可靠的自动化控制技术，提高污水厂的管理水平，保证污水处理工艺运行在最佳状态，尽可能减轻工人的劳动强度。
（11）整体工艺协调优化，而且构筑物的布置结合建筑美学，以适应周围的环境发展。
本方案设计的污水处理工艺选择针对x市工业园区的污水量和污水水质以及经济条件、管理水平考虑适应力强、调节灵活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟处理工艺。
下面将对各种工艺
的特点进行论述，以便选择切实可行的方案。
2、常规二级处理
污水处理方法的选用是与进水水质特点及排放所要求达到的处理程度密切相关的。
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。
x市工业园污水处理厂进水水质技术性能指标见表4－1
表4－1污水厂进水水质技术性能指标表
序号
项目
比值
1
BOD5／COD
0.489
2
BOD5／TN
4.4
3
BOD5／TP
55
我国现行《室外排水设计规范》（GBJ14—87，1997版）的表6.1.2中给出了污水处理厂的处理效率，见表4-2。
表4-2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
一级处理
沉淀法
沉淀
40～55
20～30
二级处理
生物膜法
初次沉淀、生物膜法、二次沉淀
60～90
65～90
活性污泥法
初次沉淀、曝气、二次沉淀
70～90
65～95
在常规二级活性污泥法中，不同的污染物是以不同的方式去除。
（1）悬浮物（SS）的去除
污水中SS粒径一般大于1um，在生活污水中的SS来自人类生活活动中的排泄物和洗涤渣，工业污水中的SS来自生产过程中随污水带出的颗粒。
污水中SS的去除主要靠沉淀作用。
污水中的无机颗粒和大尺度的有机颗粒靠自然沉淀作用就可以去除，小直径的有机颗粒靠微生物的
降解作用去除，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。
为了降低出水中的悬浮物浓度，需要在工程中采用适当的措施，例如选用适当的污泥负荷（F／M值）以保持活性污泥的凝聚及沉降性能，采用较小的二次沉淀池表面负荷，采用较低的出水堰负荷，充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。
在污水处理方案选用合理，工艺参数取值合理，单体设计优化的前提下，完全能够使出水指标在30mg／L以下。
（2）生化需氧量（BOD5）的去除
与SS一样生活污水中的BOD5量也是在人类生活活动过程中产生，其与生活水平和生活习惯有关，西方人明显高于东方人，发展中国家低于发达国家。
污水中的BOD5由溶解性、胶体及颗粒性组成。
对于典型的城市综合污水，其溶解性BOD5约占40～50%，胶体和颗粒性的占50～60%，其中颗粒性约占20～30%。
污水中BOD5的去除主要是靠微生物的吸附与代谢作用，然后对吸附代谢物进行分离来完成。
在活性污泥与污水接触初期，会出现很高的BOD5的去除率，这是由于污水中有机颗粒和胶体被吸附在微生物表面，从而被去除所至。
但是这种吸附作用仅对污水中悬浮物和胶体起作用。
对溶解性有机物需靠微生物的代谢来完成，活性污泥中的微生物的有氧的条件下将污水中一部分有机物合成新的细胞，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CO2和H2O等稳定物质，这也是污水BOD5的降解过程。
在这种合成代谢与分解代谢的过程中，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，可以使处理后污水中的残余BOD5浓度很低。
根据国外有关的设计手册资料和国内污水处理厂的实践经验，在污泥负荷≤0.3kgBOD5／kgMLSS.d时，就很容易做到出水BOD5保持在20mg/L以下。
（3）化学需氧量（COD）的去除
可生化CODB随BOD5的去除而去除，如污水中CODNB过高时为达到排放标准除生化处理外还应辅以化学、物理或其他方法去除。
为提高不易生化污水的生化性能，需采取措施予以提高，对于某些污水可以通过厌氧水解把污水中大而长的分子链断裂成较小而短的分子链，供微生物代谢以提高污水的可生化性。
3、污水脱氮除磷工艺
（1）氮的去除
污水脱氮方法主要有物理化学法和生物法两大类，目前生物脱氮是主体，也是城市污水处理中经济和常用的方法，生物脱氮工艺较多，原理一样的；物理化学脱氮主要有折点氯法去除氨氮、选择性离子交换法去除氮氮、空气吹脱法去除氨氮。
①物理化学脱氮
◆折点氯化法去除氨氮
折点氯化法去除氨氮是将氯气或次氯酸钠投入污水中，将污水中NH4－N氧化成N2的化学脱氮工艺。
◆选择性离子交换法去除氨氮
离子交换树脂对各种离子所表现的不同新和力或选择性是离子交换的基本条件。
目前在污水处理中主要采用沸石天然离子交换物质作为离子交换物质，但该法在国内尚无应用。
◆空气吹脱法去除氨氮
氨吹脱包括三个工艺过程：
一是提高污水pH值，将污水中NH4＋转变为NH3；二是在吹脱塔中反复形成水滴；三是通过吹脱塔大量循环空气，增另气水接触，搅动水滴。
该工艺方案主要存在的问题是需对污水调节pH值，投加大量石灰，药剂投加量大，另外还产生大量的污泥，增加处理难度和污泥处理量；由于需要大量循环空气，故动力费用较高；该方法在城市污水处理中尚无使用先例，也缺少运行管理经验，因此不推荐采用。
综上所述，物理化学法脱氮从经济、管理等方面均不适宜在污水处理中使用。
②生物脱氮
要达到生物脱氮的目的，完全硝化是先决条件。
因为硝化菌属于自养菌，其比生长率明显小于异氧菌的生物率，生物脱氮系统维持硝化的必要条件是系统必须维持在较低的污泥负荷条件下运行，使得系统泥龄大于维持硝化所需的最小泥龄。
根据大量的试验数据和运转实例，设计污泥负荷在O.18kgBOD5／kgMLSS·d及以下时，就可以达到硝化及反硝化的目的。
一般情况下，城市污水处理厂的工艺流程包括预处理段、一级处理段、二级生物处理段和污泥处理段。
预处理段通常包括粗、细格栅、提升泵房和沉砂池，这是污水处理厂必备的工段。
通常，同样的预处理构筑物和设备选择可以满足不同类型的生物处理工艺的预处理要求，在本工程方案选择中，选用同样的预处理段单元构筑物及设备，不再进行论证。
一级处理段通常指初次沉淀池，也是机械处理方法。
污水进行初沉后，SS降低50％左右。
BOD5相应降20～30％，但对于NH4－N和TP的去除很少。
初沉后的污水C：
N及C：
P的比值都降低许多。
虽然初沉池可有效的去SS、BOD5，降低二级生物处理的工程费和运行费，但由于本工程进水浓度较低，为此，工艺方案的选择中，均按无初沉池的工艺流程进行设计。
由于工艺流程中不设初沉池，本工程将生物处理段的污泥龄适当延长至16天，一方面完全满足生物除磷脱氮对泥龄的要求，另一方面使污泥得到好氧处理，起到污泥部分稳定的作用。
采用这种设计，在
目前国情的条件下，可以省去污泥消化系统，这对简化污水厂工艺流程，降低工程投资及运转费是比较现实可行的。
因此，工艺流程中将不设置污泥消化处理构筑物。
生物处理段产生的剩余污泥将直接浓缩脱水。
综上所述，x市工业园污水处理厂总体工艺流程包括预处理工段、二级生物处理工段和污泥处理工段。
本工程方案的选择论证将重点在二级生物处理的工艺方案上。
2、主要深度二级生物处理工艺综述
所有二级生物处理工艺都包含厌氧、缺氧、好氧三个不同时交替循环。
目前我国城市污水处理新兴工艺虽然层出不穷，但就当前国际上污水处理科技发展现状看，真正革命性的发明尚未出现，并不存在所谓的最先进技术。
目前用于城市污水处理采用的工艺大致分为两大类：
第一类为按空间进行分割的连续流活性污泥法；
第二类为按时间进行分割的间歇式活性污泥法。
（1）按空间进行分割的连续流活性污泥法
按空间进行分割的连续流活性污泥法是指各种处理功能如进水、曝气、沉淀、出水在不同的空间（不同的池子）内完成。
目前较成熟的工艺有：
A／O（厌氧／好氧）法，A2／O法，UCT（包括MUCT）法和氧化沟法等。
如前所述，此类工艺的关键是在污水处理系统中形成厌氧、缺氧的环境。
如果不外加碳源进行脱氮，还需要混合液的回流。
主要工艺简述如下：
①A／O法
A／O法即厌氧－好氧活性污泥法。
污水在流经二个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有机物和磷得到去除。
二沉池
好氧区
厌氧区
进水外排
回流污泥
图4.1A/O法工艺流程简图
回流活性污泥被回流至厌氧区中，污泥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p羟丁基酸）储存起来。
然后混合液进入好氧区，聚磷菌在好氧条件下降解体内储存的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，从而达到生物除磷的目的。
在具有足够的泥龄的条件下，BOD5在好氧池内被降解的同时，也完成硝化反应。
因为回流活性污泥被回流至厌氧区，在好氧区按硝化设计时，该系统也同时具有脱氮功能，其脱氮效率取决于活性污泥回流比。
一般认为A／O工艺有硝化时存在以下缺点：
*为了避免回流活性污泥所含硝酸盐氮破坏厌氧系统影响除磷效果，污泥回流量需要控制，因此其脱氮效率有限。
也就是说该工艺的主要功能在于除磷。
*因为要进行硝化反应，系统的泥龄比无硝化A／0工艺的要长，从而使除磷效率有所降低。
②改良型A／0法
针对A／O法及A2／O法的缺点进行改进，即消除回流活性污泥进行的反硝化，因此需要的反硝化停留时间短、容积小。
*取消了混合液回流，避免了内回流带来的稀释作用，提高了硝化过程的反应速率，增加了系统效率，减少了反应池容积。
*因为取消了混合液回流，与A2／O法相比，使系统得到了简化，降低了基建费用，同时也降低了能耗。
*改良型A／O法可以很好地将生物除磷要求高负荷、生物脱氮要求低负荷有机地结合在一起。
③改良A2／O工艺
改良A2／O工艺系在常规A2／O法基础上改进而成。
即在常规A2／O法的厌氧区前增加一个选择区（预缺氧区），回流污泥先进入选择区，其目的是消除回流活性污泥对厌氧区的不利影响，提高除磷效率，这一点与改良A／O的优点相同；同时，改良A2／O工艺保留了常规A2／O法的混合液内回流，从而保证脱氮效果。
因此可以认为，改良A2／O工艺同时具有较好的脱氮和除磷效果。
混合液内回流
70％－90％
10％－30％
选择区
厌氧池
缺氧池
好氧池
二沉池
进水出水
污泥回流
图4.2改良型A2/O法工艺流程简图
④倒置A2／O工艺
倒置A2／O工艺的池型布置与常规A2／O相同，其区别只是在于取消了混合液的回流，但是为了达到反硝化除氮的目的，必须加大活性污泥的回流量，以满足脱氮要求。
25％
混合液内回流
75％
厌氧池
缺氧池
好氧池
二沉池
进水出水
污泥回流150％～250％
图4.3倒置A2/O法工艺流程简图
倒置A2／O工艺与常规A2／O工艺相比，其优点在于将常规A2／O工艺的污泥回流系统与混合液回流系统合二为一，组成了唯一的污泥回流系统，使得工艺流程得到简化，也减少了管理点。
倒置A2／O工艺的缺点是：
*缺氧区、厌氧区的进水分配比例较大（一般为3：
1左右），碳源种类的分配不尽合理。
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