整理广东省佛山市南海区丹灶镇.docx
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整理广东省佛山市南海区丹灶镇
广东省佛山市南海区丹灶镇
污水处理厂设计
学校：
中山大学
学院：
环境科学与工程学院
姓名:
黄志东
陈启信
陈雄
韩文静
学号：
07300288
07300290
07300286
07300
第一章绪论
1.1设计基础资料
1.1.1基本资料
1.1.2污水水质、水量和变化特点
1.1.3处理后的出水水质目标
1.1.4有关设计依据
1.2设计任务和规模
第二章总体设计
2.1设计方案的选择和确定
2.2工艺流程说明
2.3构筑物的选型与比较
第三章工艺流程设计
3.1粗格栅
3.2提升泵房
3.3钟式沉砂池
3.4CASS池
3.5接触池
3.6污泥浓缩池
3.7污泥脱水间
第四章附属建筑物的确定
第五章污水处理厂总体布置
5.1污水厂平面布置设计
5.2污水厂高程布置
第六章管理机构、人员编制
6.1管理机构及人员编制
6.2生产管理规程、药剂等
第七章投资估计
7.1工程总投资
7.2运行费用
第八章结论
附录
主要参考文献
第一章绪论
1.1设计基础资料
1.1.1基本资料
地理位置：
丹灶镇地处于珠江三角洲腹地，位于南海区西部，
东与狮山镇相连，南与西樵镇相接，西北与三水区接壤。
距广州38km，佛山22km，北江支流从镇的东边流过，南海区东西干线连接该镇城区与广州珠江隧道芳村口，每天有数十班客车往返于广州、佛山和西樵之间，水陆交通方便。
城市基本资料：
丹灶镇现辖区总面积为143.6km2，辖原丹灶镇和金
沙镇，镇政府设在丹灶镇城区。
丹灶镇城区管辖1个城区办事处和新农、荷村、石联等15个行政村，55个村民小组。
根据第五次人口普查资料显示，丹灶镇总人口为60109人（包括外来人口），总户数为16817户，人口密度为713人/km2。
丹灶镇城区地势由西北向东南倾斜，西部为连片岗地）面积22.36km2），外廓呈月牙形，东部为沉积小平原（61.15km2）。
丹灶境沃野平旷，河流纵横，丘陵山岗星罗棋布。
丹灶镇面积84km2，土地肥沃，灌溉便利，农业生产和养殖业发达。
城区土地资源相对丰富，拥有大面积的连片土地，有山、水、林，而且只是初步开发，污染较轻，生态状况良好。
气象条件：
丹灶镇属亚热带海洋性季风气候，全年气候温和，
夏长冬短。
丹灶镇日照充足，年平均气温21.80C;雨量充沛，年平均降雨量为1563.37mm，4-9月为汛期，其降雨量占全年的81%；7-9月为台风季节，对丹灶镇影响较大。
水文条件：
某镇地处珠江三角洲河网区，水资源比较丰富，
以地表径流及人工灌渠为主。
镇东面为北江干流东平水道，支流罗行涌从镇内穿过，南面为西城涌，官山涌（环山沟）是某镇城区的主要内涌，贯穿镇南北，源于三水，流入北江顺德水道。
某镇城区地表径流与人工灌渠大部分都与环山沟相连。
排水现状：
根据实地踏勘了解，城区范围内生活污水未经处理
直接排入附近水体。
雨水管网为道路工程附属，无统一规划设计，不成体系。
目前没有完善的污水管网，雨水、污水合流排放，工业废水和生活污水通过自建管道流入排水站，然后通过排水站提升至官山涌中；官山涌现在是纳污河流，河水污染严重，水质达不到地表水V类水质。
存在的问题：
（1）现状为雨、污合流制，大部分污水没有经过处理直接排放，对水体污染严重。
（2）部分污水采用明渠排水，污染环境卫生。
1.1.2污水水质、水量及变化特点
1、同类型城市污水处理厂进水水质和设计水质见表1
表1——广东省部分城市污水处理厂进水水质一览表
名称
CODcr
BOD5
SS
NH3-N
TN
TP
备注
广州大坦沙污水厂
/
200
250
30
40
5
设计值
161
73
102
14
/
/
实测值
广州开发区污水厂
232
113
126
22
/
/
设计值
深圳市罗芳污水厂（二期）
250~400
150
150
/
30
2~4
设计值
180~260
120~170
220~280
21~25
2.8~3.5
实测值
深圳市盐田污水厂
300
150
150
/
35
4
设计值
深圳市南山污水厂
300
150
150
35
3.5
设计值
深圳市横岗污水厂
150~180
70~80
200~220
15~18
2~4.6
设计值
珠海香洲水质净化厂
200
100
150
/
25
3
设计值
珠海拱北污水厂
/
150
200~250
/
/
/
设计值
汕头市东区污水厂
350
105
200
/
30
3
设计值
佛山净水厂
200
130
120
/
25
4
设计值
132
74
107
15
/
/
实测值
东莞市市区污水厂
250~300
100~120
100~120
25
30
2
设计值
从表中可以看出，广东大部分城市污水处理厂设计进水水质范围为：
BOD5为100~180mg/L，SS为150~250mg/L，CODcr为200~300mg/L，TN为3~4mg/L。
同全国其他城市相比，南方城市污水处理厂设计进水水质总体上比较低。
2、南海已建污水处理厂进水水质分析
南海区桂城污水处理厂2001年监测数据
时间
监测指标（mg/L）
BOD
COD
NH3－N
TN
TP
SS
2001年1月
78.1
348
39.25
42.25
3.9
182
2001年2月
67.6
289
35.27
43.25
4.6
196
2001年3月
61.2
222
34.18
44
4.52
174
2001年4月
61
161
33.67
34.38
3.7
158
2001年5月
60.1
241
28.88
29
3.9
182
2001年6月
49.6
171
23.83
34.75
3.88
114
2001年7月
86.8
214
25.74
27.81
3.2
134
2001年8月
87.5
192
26.73
35.32
3.2
167
2001年9月
128
238
33
30.12
3.61
184
2001年10月
157
212
36.75
43.12
6.39
202
2001年11月
101
260
40.8
44.5
6.4
176
2001年12月
126
293
40.4
46
5.7
189
合计
88.7
236.8
33.2
37.9
4.4
171.5
南海区桂城污水处理厂2002年监测数据
时间
监测指标（mg/L）
BOD
COD
NH3－N
TN
TP
SS
2001年1月
104
365
41.75
47.5
6.08
206
2001年2月
137
332
41.42
45
5.54
225
2001年3月
117
226
39.02
44.5
4.64
181
2001年4月
180
202
38.91
44.5
5.1
208
2001年5月
102
217
36.67
6.02
177
2001年6月
105
207
36.28
43.5
4.24
181
2001年7月
121
228
32.84
38.75
4.44
169
2001年8月
113
227
33.72
39.5
4.22
190
2001年9月
124
287
29.17
38.25
6.35
138
2001年10月
133
380
35.62
36.1
5.2
174
2001年11月
178
394
38.86
5.4
178
2001年12月
164
402
37.9
48.5
6.5
184
合计
131.5
288.9
36.8
42.6
5.3
184.3
南海区桂城污水处理厂2005年～2006年监测数据
时间
监测指标（mg/L）
BOD
COD
NH3－N
PH
TP
SS
2005年6月
16.5
181
24.1
7.54
2.2
230
2005年7月
78
356
28.8
7.60
3.8
262
2005年8月
47
196
22.5
7.57
1.9
224
2005年9月
142
24.5
7.50
122
2005年10月
57
142
27.9
7.54
3.0
127
2005年11月
74
138
39.6
7.46
3.2
184
2005年12月
57
128
23.5
7.46
3.2
220
2006年1月
129
294
32.9
7.5
0.89
207
2006年2月
86
400
34
7.49
5.1
286
2006年3月
100
200
30.9
7.5
1.0
197
合计
71.6
217.7
28.87
7.52
2.7
205.9
3、丹灶城区排涝泵站进水水质
丹灶现有污水处理厂2007年3月监测数据
时间
监测指标（mg/L）
BOD
COD
NH3－N
PH
SS
城区排涝泵站
80
213
23.4
6.41
155
由于城区排涝泵站进水部分为河涌水，所以水质偏低。
考虑到污水收集管网的不断完善，污水水质将逐步提高。
同时参考我国南方部分污水厂以及南海部分污水厂的设计与实际运行的进水水质，为稳妥、可靠起见，确定丹灶镇城区污水处理厂的进厂水质见表2：
表2——丹灶镇城区污水处理厂设计进水水质表
项目
PH
CODcr
BOD5
SS
NH3-N
TN
TP
（mg/L）
（mg/L）
（mg/L）
（mg/L）
（mg/L）
（mg/L）
指标值
6-9
300
150
150
30
38
4.0
1.1.3处理后出水水质目标
丹灶镇城区污水厂处理后的净化水排入官山涌，最后排入顺德水道。
按照《广东省地表水环境功能区划》、《珠江三角洲水质保护条例》及珠江综合整治要求，北江的水质目标是地表水II类水质标准。
根据《南海市“十五”环境保护规划》的规划官山涌2005年要达到地表水IV类水质标准。
另外在环评报告，提及污水处理厂应执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。
根据环评报告及排水接纳水体官山涌的水质类别，城区污水厂工程的出水标准执行国标一级B标准。
出水标准确定为：
CODcr≤60mg/L
BOD5≤20mg/L
SS≤20mg/L
氨氮≤8mg/L
总氮≤20mg/L
总磷（以P计）≤1.0mg/L
pH值：
6－9
根据本工程设计进水水质、出水水质，确定本工程处理程度，见表3
表3——设计进、出水水质及处理程度
名称
BOD5
CODcr
SS
氨氮
总氮
总磷
设计进水水质（mg/L）
150
300
150
30
38
4.0
设计出水水质（mg/L）
20
60
20
8
20
1.0
处理程度（%）
86.7
80
86.7
1.准备阶段73.3
（3）对环境影响很小、不需要进行环境影响评价的建设项目，填报环境影响登记表。
47.2
75
（一）安全评价的内涵
1.1.4有关设计依据
A.环境影响报告表《地表水环境质量标准》（GB3838－2002）
（二）规划环境影响评价的技术依据和基本内容《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）
3.意愿调查评估法《给排水设计手册》
《室外排水设计规范》（GB50014－2006）
（2）环境的非使用价值。
环境的非使用价值（NUV）又称内在价值，相当于生态学家所认为的某种物品的内在属性，它与人们是否使用它没有关系。
1.2任务设计和规模
1.2.1设计规模
1.2.1.1.丹灶镇城区污水处理厂规模的确定要考虑的因素
（1）服务范围内近期及远期用水量及污水产生量。
（1）报送审批综合性规划草案和专项规划中的指导性规划草案时，将环境影响篇章或者说明一并报送。
（2）近期及远期污水管网配套情况及管网收集率；根据《佛山市某镇总体规划（2005－2020）》，规划要求到2010年南海区基本上消除流经城市河段的黑臭现象，工业废水必须达到排入城市下水道标准方可接入市政污水管网，逐步建立健全污水处理系统，使城镇污水处理率达到50%以上，到2020年城市生活污水处理达标率达到80%以上，力争水污染基本得到控制。
因此，本工程近期按照50%计算。
环境，是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体。
（3）考虑污水管网中地下水的渗入量。
一般按照10%考虑。
1.2.1.2.丹灶镇城区污水处理厂工程建设规模的确定
丹灶镇城区污水处理厂服务范围为南部城区污水，根据对污水量的预测及污水管网建设收集率情况，确定丹灶镇城区污水厂近、远期污水处理工程建设规模。
丹灶镇城区污水处理厂总规模预测见表4
内涵资产定价法基于这样一种理论，即人们赋予环境的价值可以从他们购买的具有环境属性的商品的价格中推断出来。
表4——丹灶镇城区污水处理工程建设总规模
年份
2010
2020
污水量（万m3/d）水）
3.3
6.7
管网收集率（%）
50
80
收集到污水厂水量（万m3/d）
1.65
5.36
工程建设规模
2.0
6.0
根据预测，近期收集到某镇城区污水厂的污水量为1.65万m3/d，考虑到经济条件以及用地条件的限制，根据甲方要求，本项目建成期2007年不收集西部工业区的污水，不建设收集管网，只要收集处理流至城区排涝泵站的污水，因此建设规模可以适量减少，2007年设计规模为1万吨/日。
2007年至2010年期间需建设截流污水收集主干管网，至2010年污水处理规模达到2万吨/日；2011年至2020年期间需建设污水支管，并逐步改造现有的合流制排水系统成分流制排水系统，至2020年污水处理规模达到6万吨/日。
因此确定本工程新建的某镇城区污水厂设计规模为1.0万m3/d。
1.2.2设计任务
保证处理后出水同时满足国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GBl8918—2002）一级标准的B标准和广东省地方排放标准《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）
第二章总体设计
2.1设计方案的选择和确定
2.1.1工艺选择的原则
1）技术先进、工艺合理、适用性强、有较好的耐冲击性和可操作性。
2）处理效果稳定，有害物去除率高，处理后的废水可稳定达到国家规定的排放标准。
3）运行、管理、操作方便。
设备维护简便易行。
4）运行费用（电费，药剂费）低，降低运行成本。
5）基建投资省，占地面积小。
6）污泥量少，脱水性能好。
7）对有害有毒物质具有一定的去除效果。
2.1.1工艺比较
我国现行《室外排水设计规范》（GB50014-2006）的表中给出了污
水处理厂BOD5和SS的处理效率，见表5
表5——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
从表中可以得知，二级活性污泥法的处理效率最高，这也是目前国内外大多数城市污水处理厂都采用的方法。
但常规二级处理工艺对氮、磷的去除是有一定限度的，仅靠从剩余污泥中排除约10~20%的氮和约12~19%的磷，达不到本工程对氮和磷去除率的要求，因此，必须采用脱氮除磷的二级处理工艺。
污水的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二大类。
物理化学法即需投加相当数量的化学药剂，运行费用较高。
而一般污水生物处理又可分为活性污泥法和生物膜二种。
生物膜法采用填料或滤料挂膜提高微生物单位体积的密度可大大提高容积负荷，占地面积小，但在实际运行控制过程中广泛存在池型复杂、控制困难、膜易积存、滤料流失、水流短路以及池底布气管检修不便、填料堵塞、板结等问题。
活性污泥法同生物膜法相比，具有处理效率高、处理效果好、运行稳定、运转经验丰富、环境良好等优点，因此，对城市污水进行脱氮除磷，生物活性污泥法是其中的首先方案，在国内外亦被普遍采用。
对市政污水的处理，目前已经研究开发出了各种各样的生物处理方法。
就生物处理而言，从初期普通活性污泥法发展至今，经过不断改进，出现了多个改进型的方案，如氧化沟、A/O法、A2/O法、AB法、SBR工艺及其改进型等多种工艺。
尤其近年来，随着城市污水中N、P等污染物指标的升高以及受污染水体富营养化问题的日益突出，脱氮、除磷已成为必不可少的工艺环节。
因而曝气池也由单纯的好氧反应工艺发展到包括缺氧反应池和厌氧反应池在内的复合工艺，利用多种反应池功能的组合，可以达到生物脱氮除磷的目的。
本工程拟对下列三个工艺进行技术经济比较，CASS法，氧化沟法，A/A/O法等，各处理工艺的机理简述如下：
A.CASS法（方案一）
根据SBR，序列间歇式活性污泥工艺运行模式，其操作由进水、曝气反应、沉淀、排出和闲置5个基本过程，从进水至闲置间的工作时间为一个周期。
在一个周期内的5个过程都在一个反应池内按程序完成，整个处理系统可以通过二个或二个以上的反应池进行组合交替完成。
由于SBR工艺流程短，反应过程在一个池内按时间程序完成，所以在时间程序中进水阶段可以降低曝气强度使池内产生缺氧状态，而曝气阶段的时间可根据实际反应时间而定。
通过时间顺序可以对缺氧、好氧的比例进行调整，使处理系统更适应水质的变化和达到期望的出水标准；通过时间程序可控制沉淀出水水质，根据活性污泥的实际沉淀时间使出水SS浓度更低。
由于SBR法中，曝气、沉淀集同一池内，节约了二次沉淀池和污泥回流系统，但曝气池体积、曝气动力设备均要增加，在中小规模污水处理中是较好的处理工艺。
典型的SBR法的运行模式见图一所示。
典型的SBR工工艺已发展出了许多变种，CASS（CyclicActivatedSludgeTechnology）工艺是其中一能够达到脱氮除磷功能完善的方式。
本工程拟采用CASS工艺作为方案一进行比较。
全称为循环式活性污泥法，是近年来应用较多的生活污水及工业废水处理的先进工艺。
与传统的SBR间歇反应器不同，每个CASS反应器一般由三个区域组成，即生物选择区（厌氧区）、缺氧区和主反应区，三个部分的比例一般为：
1：
5：
30。
通常在主反应区前设置一兼氧区。
生物选择区设置在反应器的进水处，这是一容积较小的污水污泥接触区，进入反应区的污水和从主反应区内回流的活性污泥（约20%Q~50%进水）在此相互混合接触。
生物选择区是按照活性污泥种群组成动力学的规律而设置的，创造合适的微生物生长条件并选择出絮凝性细菌。
在生物选择区内，可使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放，同时污泥回流液中存在的少量硝酸盐氮（约2mg/l~10mg/l）可得到反硝化，生物选择区反硝化量可达整个系统反硝化量的20%左右,DO一般控制在-150～-200mV左右。
兼氧区不仅具有辅助的厌氧或兼氧条件下运行的生物选择区对进水水质水量变化的缓冲作用，同时还具有促进磷的进一步释放和强化氮的反硝化作用，DO一般控制在0.50mg/l左右。
主反应区是最终去除有机物的主要场所，运行过程中，通常将主反应区的曝气强度以及曝气池中溶解氧强度加以控制，以使反应区内主体溶液中处于好氧状态，保证污泥絮体的外部有一个好氧环境进行硝化，活性污泥结构内部则基本处于缺氧状态，溶解氧向污泥絮体内的传递受到限制，而较高的硝酸盐浓度（梯度）则能较好地渗透到絮体内部，有效地进行反硝化，从而使主反应区中同时发生有机污染物的降解以及同步硝化和反硝化，DO一般控制在2.00～2.50mg/l左右。
CASS系统使活性污泥不断地经过好氧和厌氧的循环，有利于聚磷菌在系统中的生长和累积，而选择器中活性污泥（微生物）能通过快速酶去除机理吸附和吸收大量易降解的溶解性有机物，从而保证了磷的去处。
CASS工艺既可采用连续进水、间歇排水，也可采用连续进水、连续排水的模式。
本工程采用连续进水、间歇排水，目的是创造理想的沉淀条件，但在今后运行中，遇到高峰流量或事故状态，SBR的调节水位不够时，也可采用后者运行方式。
CASS主反应区后部安装了可升降的撇水装置，曝气、沉淀等在同一池子内周期循环运行，省去了常规活性污泥法的二沉池和污泥回流系统。
CASS工艺与SBR的区别在于CASS工艺为连续进水，而SBR为间断进水，因此在池子结构上前分为两个区，中间设置了隔墙，而后者只有一个反应池，因此在废水排放为连续或半连续时，CASS工艺更适应。
CASS工艺特点如下：
1）增加了选择配池和污泥回流，因此具有更高的去除率和适应能力，短时间内可抗30%的冲击负荷；
2）、污泥浓度高，排除的剩余污泥体积小；
3）建设费用低，比普通曝气法省25%，省去了除沉池、二沉池；
4）占地面积省，比普通曝气法省20%~30%；、
5）运行费用省，自动化程度高，管理方便。
氧的利用率高。
脱氮、除磷效果好；
6）处理效率高，出水水质好。
CASS方案详见方案一流程示意图
B.氧化沟法（方案二）
氧化沟最初于五十年代出现于荷兰，主要由环形曝气池组成，具有出水水质好、处理效率稳定、操作管理方便等优点，同时，也能满足生物脱氮要求。
氧化沟布置有多种形式，除了常用的转刷型氧化沟外，还有采用垂直轴表面曝气叶轮的卡罗塞尔氧化沟以及转碟型曝气器的奥贝尔氧化沟。
同时，在运行方法上又可分为连续流及分渠式氧化沟。
后者，氧化沟中一部分体积兼作沉淀池，故不再设二次沉淀池和污泥回流设备。
上述各种形式的氧化沟，目前国内均有工程实例，大部分氧化沟运行良好，去除效率稳定，取得了较好的处理效果。
在间歇运行的氧化沟基础上，丹麦又发展了一种新型的氧化沟，即三沟式氧化沟。
在运行稳定可靠的前提下，操作更趋灵活方便。
随着氧化沟工艺的不断发展，作为活性污泥法的一种变型的氧化沟现已广泛应用于世界各地，并正向着大中型污水处理厂发展，曝气型式的多样化和不断改进，使氧化沟工艺迅速得到推广。
早期的氧化沟工艺占地面积大，仅用于小型污水处理厂，随着对氧化沟工艺的充分认识和改进，目前沟深已由1.0m增加至4.0m以上，曝气转刷和转碟直径也增加到1.0～1.4m。
据报导，从1963年至1974年，英国共兴建了约300多氧化沟污水处理厂，1962年至1975年，美国建成了约
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