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1、强烈推荐污水处理厂可研报告陕西省某市污水处理厂可行性研究报告二零零八年十二月编者： 陕西省某市城市污水处理厂可行性研究报告一 前言 某市地处陕西省关中平原中部，介于东经10801749”1080377”，北纬3401215”3402653”。东依咸阳市秦都区，南接周至县、户县，西邻武功县，北靠礼泉县。全市东西最大距离28.8公里，南北最大距离为22.9公里，国土面积为508.5平方公里。从地理位置上看某市是通向周边各个县市的重要通道，在未来必定有很好的发展潜力，同时在不断的促进周边各县市经济的发展的。改革开放以来，某市随着改革开放政府政策的不断完善和扶持，某市整体经济发展水平有了很大的提高。然

2、而城市基础设施的建设却赶不上经济发展的步伐，城市现状污水系统不完善，有些地段还没有敷设排水管道，给居民生活带来不便。已建管道，遇有管理不善，局部排水存在不通畅。已建排水明渠，由于缺乏必要的防渗处理和合理的规划管理，造成对城市地下水有一定的污染，同时地表收集的污水又直接排入渭河内，污染了渭河的水质，影响了整个城市的环境。 根据某市政府及环保部门的相关规定，某市兴建污水处理厂后，完成某市的污水处理任务，最终出水排放到渭河的水质达到国家GB89781996污水综合排放标准的二级标准。应实现的水环境目标：全市水污染问题有所改善，流域水体质量明显提高。为了提高环境质量，保护居民身体健康、改善投资环境，努

3、力形成环境优美，人与自然和谐相处的城市生态环境，促进某市的城市环境、经济和社会持续、协调发展，实现某市国民经济和社会发展“十一五”计划和远景目标。省、市两级政府高瞻远瞩，决定兴建某市污水处理厂，特编制本可行性研究报告。深圳市某环保科技有限公司对某市污水处理厂工程进行可行性研究。本研究通过对某市水环境现状与发展趋势的分析，提出适宜某市城市发展规划的城市污水厂建设方案，以期控制水环境污染，保障经济可持续发展。本研究报告在编制过程中得到了陕西省水污染治理指挥部办公室、某市环保局、某市水务局等有关部门及单位的大力支持和协助，在此表示衷心感谢。2 概述2.1 项目名称和建设单位 项目名称：某市污水处理厂

4、建设工程 建设地点： 委托单位：陕西省某市水污染治理办公室 编制单位： 2.2 项目目的、任务、设计依据、设计资料和设计范围2.2.1 项目目的深圳市某环保科技有限公司对某市污水处理厂工程进行可行性研究。本研究通过对某市水环境现状与发展趋势的分析，提出适宜某市城市发展规划的城市污水厂建设方案，以期控制水环境污染，保障经济可持续发展。 处理目标执行污水综合排放标准的二级标准。 工程目标构筑物设计使用年限不低于50年，主要工艺设备设计使用年限不低于20年；污水处理厂技术先进、高效、能耗低、运行稳定可靠、维修次数少；在设计使用年限内，所选处理方案的建设投资成本及将来的运行维护成本的折现值最低。 财务

5、目标 从使用者身上收取的污水处理费能满足污水处理厂的建设、维持保本微利及将来的可持续性服务。 社会目标 通过消减服务区域内的污染物从而改善和提高人们的生活环境质量，并且改善城市水体景观，同时消减经济发展与水环境污染的矛盾。2.2.2 任务 参照建设部颁发的市政工程设计技术管理标准的要求，本可行性研究报告的主要任务是： 某市污水处理厂工程服务区现状资料调查分析 污水处理厂工程服务区范围内污水量预测 分期建设规模的确定 设计进水水质和处理出水水质的设定 污水处理厂厂址论述 污水、污泥处理工艺选择 污水处理处理厂设计 管理机构、劳动定员及建设进度的构想 投资估算及资金筹措 经济评价2.2.3 编制原

6、则 贯彻之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。 采取分部实施，近期、远期结合的方针，充分发挥建设项目的社会效益，环境效益和经济效益。 根据设计进水水质和出厂水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进、可靠、处理效果好、节省投资的处理新工艺、新技术、新设备和新材料，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。 采用先进的节能技术，降低工程基础建设投资，降低能耗和生产成本，提高管理水平。 妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉沙和污泥，避免造成二次污染。 确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，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。 采用双回路电源保证污

7、水处理系统正常运行，且污水厂运行设备有足够的备用率。 在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力求便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地。使厂区环境和周围环境一致。 积极创造一个良好的生产和生活环境，把速水处理厂设计成为现代化的园林式工厂。 按现行有关规定，结合地方实际情况进行投资估算和经济分析。2.2.4 编制依据资料 某市城市总体规划说明书，陕西省城乡规划设计院，2002年12月编制。 关于某市城市污水厂处理项目建议书的批复，陕西省发展计划委员会文件，陕计投资：（2002）655，2002年7月。2.2.5 设计范围2.2.5.1 编

8、制范围 根据委托书的要求，本可行性研究报告由深圳市某环保科技有限公司公司负责编制，工程服务范围为陕西省某市城区污水渭河流域。编制内容主要为： 污水处理厂厂址选择； 污水处理厂污水量预测及规模确定 某市污水处理厂污水污泥工艺流程选择与论证； 某市污水处理厂近期建设工程工艺方案设计及相关专业方案设计； 某市污水处理厂近期建设工程投资估算及经济评价；2.2.5.1 编制年限编制年限为：近期2010年，远期2020年。2.3 城市概况2.3.1 区位与自然条件2.3.1.1 地理位置某市地处陕西省关中平原中部，介于东经10801749”1080377”，北纬3401215”3402653”。东依咸阳市

9、秦都区，南接周至县、户县，西邻武功县，北靠礼泉县。全市东西最大距离28.8公里，南北最大距离为22.9公里，总国土面积为508.5平方公里。从地理位置上看某市是通向周边各个县市的重要通道，在未来必定有很好的发展潜力，同时在不断的促进周边各县市经济的发展的。2.3.1.2 地形地貌 某市市域地势北高男低，由渭河平原和渭北黄土台塬两大部分组成，其中平原占总土地面积的63.9%。海拔高度为390541.8m；渭河平原因渭河干流切割而形成一、二、三级阶地。阶地发育完整，阶面平坦、宽阔，呈梯形倾向渭河，渭北黄土台塬高地向南呈微倾斜与三级阶地相接。台塬塬面平整，南缘因水土流失侵蚀左右而形成一些狭小的沟壑。

10、2.3.1.3 气候特征某市属于暖温带主湿润、半干旱大陆性季风气候，四季分明，雨热同季、日照充足；年平均气温13.1，七月份平均气温26.4，极端气温为42.2，元月平均气温为0.9，极端最低气温为19.9。年日照数为2065.2小时。无霜期平均为218天，年平均降水量588mm，多集中在79月份。主要灾害性天气有干旱、连阴雨、暴雨等。2.3.1.4 境内水系 渭河沿南端流经某市域，全长30.5km。地下水属渭河水洗。沿黄土台塬坡下，东西有地层断裂缝涌出泉水八处。北部店张凹地属泾河流域，全境为低产径流区。 地下水主要类型为潜水，含水量甚为丰富，北部黄土台塬区水位埋深3065m，单位涌水量1.5

11、2.5m3，微生物利用约10%进水中有机物去除回流硝态氮，消除硝态氮对厌氧池的不利影响，从而保证厌氧池的稳定性，保证除磷效果。该工艺简便易行，在厌氧池中分出一格作为回流污泥反硝化池即可。生产性试验结果表明，该工艺的处理效果与改良的UCT相同甚至优于改良UCT，并节省一个回流系统。改良A2O工艺在深圳华为污水处理厂及山东泰安城市污水处理工程中已经有成功应用。 90% 混合液回流进水 活性污泥回流 图53 改良A2O工艺流程图 UCT工艺 UCT工艺的流程见图54所示，该工艺与A2O工艺的区别在于，回流污泥首先进入缺氧段，而缺氧段部分出流混合液再回流至厌氧段。通过这样的修正，可以避免因回流污泥中的

12、NO3-N回流至厌氧段，干扰磷的厌氧释放，而降低磷的去除率。回流污泥带回的NO3-N将在缺氧段中被反硝化。当入流污水的BOD5TKN或BOD5TP较低时，较适用UCT工艺。 混合液回流 混合液回流 进水 出水 活性污泥回流 图54 UCT工艺流程图 MUCT工艺MUCT工艺的流程如图55所示。该工艺是在UCT工艺的基础上，将缺氧段一分为二，形成两套独立的内回流。因而，MUCT是UCT的改良工艺。进行这样的改良，与UCT相比有两个优点：一是克服UCT工艺中不易控制缺氧段的停留时间，二是避免控制不当，DO仍会影响厌氧区。MUCT工艺缺点主要有：（1）MUCT工艺比传统A2O工艺多了一级污泥回流，因

13、此系统的复杂程度和自控要求有所提高，耗能有所增加。（2）设两个单独的缺氧池，一座缺氧池专门用于去除外回流带来的硝酸盐，增加了缺氧池体积。（3）与A2O工艺类似，剩余污泥只有一部分经历了完整的放磷、吸磷过程，部分直接经缺氧、好氧后沉淀。（4）与A2O工艺类似，反硝化在碳源分配上处于不利地位，影响系统的脱氮效果。 混合液回流 混合液回流进水 活性污泥回流 图55 MUCT工艺流程图 倒置A2O工艺为了克服上述各个工艺流程的几大缺点，产生了倒置A2O工艺，工艺流程见图56。为避免传统A2O工艺回流硝酸盐对厌氧池放磷的影响，通过吸收改良A2O工艺优点，将缺氧池置于厌氧池前面，来自二沉池的回流污泥和30

14、50%的进水，50150%的混合液回流均进入缺氧段，停留时间为13h。回流污泥和混合液在缺氧池内进行反硝化，去除硝态氮，再进入厌氧段，保证了厌氧池的厌氧状态，强化除磷效果。由于污泥回流至缺氧段，缺氧段污泥浓度较好氧段高出50%。单位池容的反硝化速率明显提高，反硝化作用能够得到有效保证。再根据不同进水水质，不同季节情况下，生物脱氮和生物除磷所需碳源的变化，调节分配至缺氧段和厌氧段的进水比例，反硝化作用能够得到有效保证，系统中的除磷效果也有保证。 5070%进水 出水 3050% 混合液回流 活性污泥回流 图56 分点进水倒置A2O工艺流程图分点进水倒置A2O工艺采用矩形的生物池，设缺氧段、厌氧段

15、及好氧段，用隔墙分开，采用推流式。缺氧段、厌氧段设置水下搅拌器，好氧段设微孔曝气系统。为能达到硝化阶段，选择合理的污泥龄。5.4.3 SBR工艺系列 MSBR（改良型SBR）MSBR是80年代后期发展起来的技术，目前其中的专利技术归美国芝加哥附近的Aqua AEROBIC SYSTEM，Inc所有。MSBR是连续进水、联系出水的反应器，其实质是A2O系统后接SBR，因此具有A2O的生物除磷脱氮功能和SBR的一体化、流程简洁、控制灵活等优点。MSBR系统原理图见表57。 1.5Q回流进水 0.5Q 混合液回流 1.5Q回流 1.0Q回流 出水 图57 MSBR工艺流程图现将MSBR系统的与运行原

16、理简介如下：污水进入厌氧池，回流活性污泥在这里进行充分放磷，然后污水进入缺氧池进行反硝化。反硝化后的污水进入好氧池，有机物在这里被好氧降解、活性污泥充分吸磷后再进入起沉淀作用的SBR池，澄清后的污水被排放，此时另一边的SBR在1.5Q回流量的条件下进行起反硝化、硝化，或起静置作用。回流污泥首先进入浓缩区进行浓缩，上清液直接进入好氧池，而浓缩污泥则进入缺氧池，一方面可以进行反硝化，另一方面为先消耗掉回流浓缩污泥中的溶解氧和硝酸盐，为随后的厌氧放磷提供更为有力的条件。在好氧池与缺氧池之间有1.5Q的回流量，以便进行流分的反硝化由其工作原理可以看出，MSBR是具有同时进行生物除磷及生物脱氮的污水处理

17、工艺。采用MSBR工艺时需要注意以下几个问题：1设备的利用率低，这是SBR系列工艺的通病，MSBR工艺虽然经多次改进，设备的利用率仍仅有74%。2污水厂工程成功业绩欠缺，特别是大型污水厂采用MSBR工艺的更少。3MSBR工艺中的污泥浓缩池，工艺计算中要求在30分钟内将污泥浓度提高近3倍（例如从2.4gL浓缩到7gL），由于浓缩池底部布置欠妥，污泥堆积无法避免，因此池内MLSS浓度无法平衡。4进入好氧池有4Q，其中1.5Q回流至缺氧池，1.5Q通过SBR池回流至污泥浓缩池，1.0Q通过SBR池沉淀排出，因此好氧池内流向比较紊乱，如何控制1.0Q从沉淀段排出较难。5MSBR工艺各池传动机械设备多，

18、相互之间回流泵多，对控制系统依赖性大，如果自控系统中某一部分出故障时，将导致全厂运行困难。 CASS工艺CASS工艺是于1968年由澳大利亚开发的一种间歇运行的循环式活性污泥法，是SBR工艺的一种变型。1976年建成了世界上第一座CASS工艺的污水处理厂，随后，在日本、加拿大、美国和澳大利亚等得到了广泛推广应用。目前，在全世界已建成投产了300多座CASS工艺污水处理厂。1986年，美国环保局正式将该工艺列为革新技术。1988年，在计算机技术的支持下，使该工艺进一步得到发展和推广，成为目前计算机控制系统非常先进的生物脱氮除磷工艺。CASS生物池由选择区和主反应区两部分组成。污水连续不断地进入选

19、择区，微生物通过酶的快速转移机理，迅速吸附污水中约85%左右的可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速增长过程，对进水水质、水量、PH值和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，污水再通过隔墙底部的连接口进入主反应池，经历一个较低负荷的基质降解过程，并完成泥水分离。CASS工艺的运行模式与传统SBR法类似，由进水、反应、沉淀和出水及必要的闲置等五个阶段组成。从进水至出水结束作为一个周期，每一过程均按所需的设定时间进行切换操作，其每一个周期的循环操作过程如下：1充水曝气 在曝气时同时充水，充水曝气时间一般占每一循环周期的50%，如采用4小时循环周期，则充水曝气为2小时。2沉淀 停止进水和曝气，沉淀时间一般

20、采用一小时，形成絮凝层，上层为清液。高水位时MLSS约为3.04.0gL，沉淀后可达到10gL。3撇水 继续停止进水和曝气，用表面撇水器排水，撇水器为整个系统中的关键设备，撇水器根据事先设定的高低水位由闲置开关控制，可用变频马达驱动，有防浮渣装置，使出水通过无渣区经堰板和管道排出。4闲置在实际运行中，撇水所需时间小于理论时间，在撇水器返回初始位置三分钟后即开始为闲置阶段，此阶段可充水。在CASS系统中，一般至少设两个池子，以使整个系统能接纳连续的进水，因此在第一个池子及西宁沉淀和撇水时，第二个池子中进行充水曝气过程，使两个池子交替运行。为防止进水对沉淀的干扰和出水水质的影响，一般在沉淀和撇水时

21、须停止进水和曝气，在设有四个CSAA池子的系统中，通过选择各个池子的循环过程可以产生连续的近出水。对于四个池子的CASS工艺，若采用4小时循环周期，其循环运行的相关顺序如下表54：01122334池1充水曝气充水曝气沉淀撇水池2沉淀撇水充水曝气充水曝气池3撇水充水曝气充水曝气沉淀池4充水曝气沉淀撇水充水曝气其中每一循环周期中，始终有两个池子处于曝气充水顺序，另外两个池子分别处于沉淀和撇水顺序，沉淀和撇水顺序均需停止充水和曝气，这样的组合可以实现CASS系统的连续进出水。5.4.4 VT深井曝气工艺系列 VT工艺简介 VT污水处理系统是目前最先进的高效好氧活性污泥法污水处理工艺技术之一。 它采用

22、的是一个潜置在水下的深井反应器，VT技术与其它深井反应器技术最主要不同之处是其反应器经重新设计， 将三个分离的处理区块合在一起，从而显著的减少占地面积、投资成本，节省能耗、运行费用也大大降低。 反应器安装 VT反应器采用传统的钻挖工程施工技术，即可安装VT反应器，通常是75米到110米深，井的直径通常是0.7米到6米，所占面积仅为传统的曝气池占地面积的一个零头，耗气量仅为传统耗气量的10%。 VT工艺流程图，图58 图58 VT工艺反应流程图 VT工艺的处理流程1启动阶段，空气通过进流管进入混合区上部，由于水体中的气泡和溶解氧形成一个密度梯度，从而导致整个一级处理区实现循环。2这个循环简历并稳

23、定后，将空气进入点移到混合区的下部，将待处理的污水则通过进流管进入反应器中并进行循环，其进流管在进气口的上方。3由于水的压力和深度很大，根据亨律定律，可以保证水中的高氧气传导速率和混合液中具有很高的溶解氧，从而有效保证一级处理区和二级处理区所需要的溶解氧。一级处理区内反应速率很高，大部分有机物在此得到氧化分解。4循环液沿井壁上升至反应器顶部气液分流罐，循环液中的废气可由此进入大气。去掉这些微生物呼吸作用产生的气体，对于防止这些废气重新进入系统而影响空气动力学效率是非常必要的。5混合区中比例很小的一部分从混合区进入下部二级处理区，这个区域溶解氧含量很高，停留时间长，可使残留的BOD得到深度氧化。

24、同时，该区域的饱和溶解氧也有利于促进后续气浮澄清池中的固液分离。6经深度处理的混合液体以极快的速率（2ms）进入气浮澄清池，以保证其中的沙砾和固体物质不会沉积于反应器底部。在混合液向上运动过程中，压力迅速降低，形成了充分充氧的低密度的絮体。絮体在气浮澄清池中得以有效分离后，产生浓缩生物污泥，浓缩污泥含水率可达到96%，所以在后续不需要设污泥浓缩池或进行污泥预浓缩，气浮后的水达标排放。 VT工艺的优点 VT技术与传统的活性污泥法技术相比，如氧化沟工艺、CAST工艺、A2O工艺等，具有以下优点：1与传统工艺相比，VT工艺的运行费用要低很多，通常只有传统活性污泥工艺的一半以下。去除每公斤BOD耗电小

25、于0.8度，对常规城市污水而言，没处理1吨污水耗电0.1度左右，较低的运行费用主要有以下几个方面的原因：v 高的氧转移率和低曝气量：传统工艺的氧转移率一般为15%左右，而VT工艺由于反应器深度达100m深左右，大大提高了氧的溶解度，同时通过技术革新，污水与空气的接触时间比深井曝气大为延长，所以转移效率大为提高，最高可达86%，在CHVERON REFINERY污水处理厂中，通过现场测试发现，原所注入空气中含氧为21%，在反应器顶部所排放的废气中，其含氧为34%，二氧化碳含量则达到18%左右，说明氧的转移率达到近90%，所需的气量为传统工艺的15%，即约16，而在供应同样空气的情况下考虑压力因素

26、，电耗将高3倍，二者合一综合考虑，VT工艺比传统污水处理工艺节省电耗58%。此工艺不但氧转移效率高，而且高压空气的利用也十分巧妙，压缩空气在充氧的同时，还完成了混合液的推流作用，保证混合液按工艺设计要求进行环流和潜流，确保污水在反应器的反应时间及去除效率。因此，本工艺实际上是一气多用：即充氧、混合液的推流、搅拌、泥水分离、污泥浓缩及污泥回流。其节能效果是目前任何工艺无法相比的。v 重力污泥回流系统：VT工艺污泥回流量同常规污水处理工艺相当，但是VT工艺由于其自身的特殊结构和特征，充分利用水力学条件，VT工艺的出水重力流到气水分离池实现泥水分离（不需添加任何药剂），分离出来的污泥回流也可以实现重

27、力回流，从而降低运行费用。v 较低的人工管理费用和维修费用：整个VT系统采用先进的自动控制技术，可实现无人值守，在CHVERON REFINERY污水处理厂中，日常操作人员仅为3人，夜班无人值守。同时在整个VT系统中无活动部件和易损耗件，所需维护的仅仅是空压机，所以大大降低日常维护和维修工作量，核心设施的使用寿命可达到20年以上或更久，从而大大降低折旧费用。2采用传统工艺进行污水处理时，整个厂区产生很大的异味，主要是曝气池中产生的，对周边环境的影响交大，一方面造成工作环境较为恶劣，同时也影响周边环境的开发利用，所以目前很多城市污水处理厂都建在远离城市的郊区，造成管理费用大为增加。而VT污水处理

28、工艺由于其具有很高的氧转移率，从而需要的空气量为传统工艺的15%，同时，和传统工艺相比，没有开放的曝气池，而反应器的开放面积很小，为传统工艺的120左右，对污水的处理过程基本上都发生在地底下，所以，向大气中释放的废气都是最少或难以察觉到的，而传统的曝气工艺排放到大气中的VOC可高达废水中总VOC的60%，这对厂区的工作环境和周边地区的大气环境会造成明显的不良影响。 同时由于反应器的面积小，系统结构非常紧凑，所需的空间和占地面积很小，生化反应区通常只有传统工艺的20%。如需进一步减少异味可以很容易将反应器的废气收集起来进行异味处理，同时如果考虑美观或与周边环境相协调的话，可以将整个系统放置在封闭

29、的建筑物内，美观整洁。3由于所需的曝气程度较低，从而大大减少了运行过程中泡沫的产生，这对污水处理效率提高和设备养护极为有益。4系统的防漏钢壳和灌浆水泥反应器外壳可有效防止地面水污染，而这正是传统曝气池所经常遇到又难以很好解决的问题。5抗冲击负荷能力强，能适应废水流量的变化。VT主要经济技术指标如下： BOD去除率95%； 出水BOD小于15mgL，SS小于15mgL； 去除每公斤BOD耗电0.8度。对城市污水而言，每处理1吨水耗电0.1度左右； 占地面积仅为传统污水处理工艺的1020%。5.4.5 污水处理工艺选择 从上述各种工艺的特点分析来看，每种工艺各有优缺点，均可实现污水脱氮除磷的目的。

30、考虑到本工程的具体情况，从上述各种工艺中初步筛选出“改良A2O工艺”、“CASS工艺”和“VT工艺”三个选择方案，进行详细的技术经济比较，从中推荐一个适合本工程的最佳方案。5.5 尾水消毒方案5.5.1 尾水消毒的必要性 消毒是水处理中的重要工序，早在2000年6月5日由建设部、国家环境保护总局、科技部联合发出的“关于印发城市污水处理及污染防治技术政策的通知”建城【2000】124号中规定为保证公共卫生安全，防治传染性疾病传播，城市污水处理设施应设置消毒设施。新排放标准颁布后对污水厂尾水消毒有了更严格的规定，根据出水水质，必需采用适当的消毒方式杀灭污水中含有的大量细菌及病毒。5.5.2 尾水消

31、毒技术方案简述消毒方法大体可以分为两类：物理方法和化学方法。物理方法主要有加热、冷冻、辐照、紫外线和微波消毒等方法。但目前最常用的还是化学试剂的化学方法。化学方法是利用各种化学药剂进行消毒，常用的化学消毒剂有多种氧化剂（氯、臭氧、溴、碘、高锰酸钾等）、某些重金属离子（银、铜等）及阳离子型表面活性剂等。其中，氯价格便宜，消毒可靠又有成熟经验，是应用最广泛的消毒剂。但最近人们发现采用加氯消毒也可以引起一些不良的副作用。如废水中含酚一类有机物时，有可能形成致癌化合物如氯代酚或氯仿等，水中病毒对氯化消毒也有较大的抗性，因此，目前还展开了对其他废水消毒手段的研究，如二氧化氯消毒，紫外线消毒等。在给水处理中，臭氧被认为是可替代氯的有前途的消毒剂。紫外线消毒技术为物理消毒方式的一种，具有广谱杀菌能力，无二次污染。5.5.3 尾水消毒技术方案比选本节将着重介绍在污水处理工程中得到广泛应用的液氯、二氧化氯消毒