天津開發(fā)區(qū)西區(qū)污水廠設(shè)計(jì) 畢業(yè)論文

1、 摘 要 隨著天津開發(fā)區(qū)西區(qū)投資環(huán)境的不斷提升，入?yún)^(qū)的企業(yè)與投資項(xiàng)目逐年增多。截至2014年5月，西區(qū)累計(jì)吸引入?yún)^(qū)企業(yè)60余家。隨著入?yún)^(qū)企業(yè)增多，建設(shè)西區(qū)污水處理廠已經(jīng)迫在眉睫。該項(xiàng)目的實(shí)施，是完善天津市污水系統(tǒng)，解決天津城市污水集中處理的迫切需要，并為區(qū)內(nèi)從事水環(huán)境的工作人員在基建投資、工藝比選、后期運(yùn)營管理上積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，奠定了牢固的基礎(chǔ)。本文在確定了污水廠建設(shè)規(guī)模與水質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，首先根據(jù)西區(qū)污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)的bod5/codcr，bod5/tn及bod5/tp值分析，研究、確定污水處理廠是否可以采用生化處理工藝及生物脫氮除磷的方式；其次，在分析近年來國內(nèi)外應(yīng)用較多的氧化溝法，a

2、-b法，sbr法，a2o法、生物膜法等工藝適用性的基礎(chǔ)上，排除明顯對本工程不太適用的處理工藝后，擬定了不同的處理工藝方案，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行、管理等多方面進(jìn)行對比和分析，選擇出最適合的處理工藝；同時(shí)，在考慮深度處理工藝時(shí)對砂濾池和纖維轉(zhuǎn)盤兩種工藝進(jìn)行分析與比選，選擇出更為經(jīng)濟(jì)適用的工藝；最后，根據(jù)比選的結(jié)果，將二級處理hybas工藝，深度處理纖維轉(zhuǎn)盤工藝作為西區(qū)污水處理廠建設(shè)的主要工藝方案。關(guān)鍵詞：水量預(yù)測 污水廠 a2/o工藝 hybas工藝 深度處理第一章 緒論1.1 我國水資源狀況水資源作為不可替代的自然資源,在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活中占有重要地位1。我國的水資源基本都來自于自然降水,水

3、資源在總量方面較為豐富,根據(jù)最新的水利部門調(diào)查統(tǒng)計(jì)表明,我國年均降水總量是6×1012m3左右，降水量在648mm,遠(yuǎn)低于全球平均降水量的798mm以及亞洲平均降水量的741mm。其中，流入地表或者成為地下水資源的僅有45%,其余的降雨都因?yàn)檎舭l(fā)作用回歸到大氣水汽。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國地表水河流年平均徑流為2.7×1012m3,徑流總深度為284mm,地下水資源大約在0.83×1012m3,地表水與地下水二次統(tǒng)計(jì)的0.73×1012m3,水資源總共大約在2.8124×1012m3,等同于地表河流總流量。我國湖泊儲水總量是0.76×1012m3

4、,儲存的淡水量約占28%,為0.217×1012m32。按照“全球公益活動”提出的“可持續(xù)發(fā)展、人類以及可再生水使用情況”報(bào)告中運(yùn)用的人口平均水資源測評指標(biāo):低于1700 m3的就是使用水緊張型國家,低于1000m3的就是使用水資源緊缺型國家,低于500m3的就是嚴(yán)重缺水型國家。我國能夠生活生產(chǎn)運(yùn)用的人平均淡水資源是900m3,也就是用水緊缺型國家。我國的水資源在地里空間上分布也不均衡, 80.4%的水資源都分布于長江流域。上述區(qū)域人平均水資源占到3480m3,是水資源十分富足的區(qū)域。但是，長江流域往北的很多區(qū)域水資源僅僅只有全國總量的14.7%，人平均只有747m3,屬于缺水型區(qū)域

5、,尤其是黃河、淮河以及海灤河三大區(qū)域。上述三個(gè)區(qū)域耕種面積占全國的39.1%,同時(shí)具有全國34.8%的人口數(shù)量,經(jīng)濟(jì)占據(jù)全國生產(chǎn)總值的32.1%,但卻僅有全國32.1%的淡水資源。三大區(qū)域的人平均水資源也只有500m3,屬于水資源緊缺型地區(qū),其中，西北地區(qū)淡水資源總量只有1300億m3,僅占全國淡水總量的4.8%?？偠c之,我國的人平均水資源比較缺乏,并且由于地理位置的分布不平衡性,很多的區(qū)域淡水資源十分緊張。改革開放以來，國內(nèi)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,城市以及農(nóng)村也在高速建設(shè)，人口數(shù)量緩慢增多,各種用水量也在逐漸提高,用水的供求矛盾逐漸顯現(xiàn)。除外,因?yàn)楹芏嗟墓I(yè)生產(chǎn)廢水以及人們生活污水沒有處理就直接排入

6、河流中,導(dǎo)致水環(huán)境急劇惡化,地表水以及地下水都收到嚴(yán)重的污染,使得可利用的水資源更加缺少,進(jìn)一步刺激了用水的需求矛盾。1.2 我國水污染近況水污染，指的是排入自然水體的污染物在總量方面高于物質(zhì)在自然水體里的最低承受量以及自然水體的分解能力，進(jìn)而致使自然水體的各種物理、化學(xué)以及生物等方面的屬性產(chǎn)生改變，導(dǎo)致自然水體具有的自然生態(tài)以及承受水平遭到嚴(yán)重破壞。我國屬于水資源短缺型的國家，同時(shí)水污染大大提升了水資源短缺的危機(jī)性。上世紀(jì)七十年代之后，雖然政府也開展了大量關(guān)于水污染治理方面的工作，但并沒有從根本上改變水污染的嚴(yán)重趨勢，之前已被污染了的自然水體沒有得到實(shí)質(zhì)性的改善。按照最新的調(diào)查表明，我國環(huán)境

7、監(jiān)管網(wǎng)早在2005年監(jiān)測到的我國七大水系里的411個(gè)河流截面，僅有24符合地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一、二類水質(zhì)指標(biāo)，符合三類指標(biāo)的只有17，四、五類以及低于五類水質(zhì)的大約在 32與27。全國七大水系中100個(gè)省界截面里，水質(zhì)達(dá)到一三類、四五類以及低于五類的截面比重依次是36、40與24%。在二十八個(gè)重點(diǎn)湖泊里，只有兩個(gè)湖泊水質(zhì)符合二類指標(biāo)，僅占總量的7；六個(gè)湖泊符合三類指標(biāo)，占總量的21；三個(gè)湖泊符合四類指標(biāo)，占總量的11；五個(gè)湖泊符合五類指標(biāo)，占總量的18；十二個(gè)湖泊符合低于五類指標(biāo)，占總量的43。在上述湖泊里，滇池、鄱陽湖以及太湖都是水域劣五類水質(zhì)。根據(jù)我國年鑒記錄，我國在上世紀(jì)八十年代每

8、年廢水排放總量在310億m3左右，到九十年代增加到了416億m3，其中包括工業(yè)廢水總量達(dá)到227億m3，居民生活污水大約在189億m3。直到2005年，全國每年廢水排放總量已經(jīng)突破了524.5億m3，其中，工業(yè)生產(chǎn)廢水達(dá)到243.1億m3，居民生活污水達(dá)到281.4億m3。由此可以分析出，年廢水排放總量從1980直到1997年總共用了十七年只增加了106億，卻只用了八年（1997至2005年）就突破了108.5億m3。因此，降低水環(huán)境污染的根本途徑在于大量建造使用污水處理廠。全球建設(shè)污水廠總量最大的國家就是美國，平均每五千人就占有一個(gè)污水廠，其中，使用二級生物處理技術(shù)的污水廠總共占據(jù)78%；在

9、英國，總共有八千個(gè)污水廠，平均每七千人就占有一個(gè)，幾乎全部都是使用二級生物處理技術(shù)的污水廠；在日本，總共具有六百多個(gè)污水廠，平均二十萬人就占有一個(gè)，同時(shí)98.6%的污水廠都使用二級處理技術(shù)或者高級生物處理技術(shù)；截至目前，全球污水處理設(shè)施最為先進(jìn)的國家就是瑞典，其城鎮(zhèn)雨污水管道普及安裝率超過99%，平均每五千人就具有一個(gè)污水廠，使用二級生物處理技術(shù)的污水廠總共約91%。根據(jù)以上國家的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)表明，建設(shè)污水廠對保護(hù)水資源具有十分重要的意義。例如美國，七千多條河流經(jīng)過多年的興建污水廠，水質(zhì)有了顯著的改善。并且在日本不滿足標(biāo)準(zhǔn)的河流區(qū)域，從1971直至1980年，也由開始的0.6%降低到了0.05

10、%。1.3 城市污水處理設(shè)施的建設(shè)與發(fā)展在我國，污水處理一直不夠重視，發(fā)展起步也較晚。1921年在上海北區(qū)，建設(shè)了我國首個(gè)污水廠，之后上海西區(qū)與東區(qū)污水廠陸續(xù)建立。處理能力達(dá)40000 m3/d。這是為了處理租界范圍內(nèi)排放的污水從而建立了上述三個(gè)污水廠。1949年解放上海的時(shí)候，僅有西區(qū)的污水廠正常工作，日處理量也只有16000m3。新中國成立之后，因?yàn)閲鴥?nèi)的經(jīng)濟(jì)比較落后，建設(shè)的污水廠基本上都只有一級處理。比較大的污水處理廠包括：1958年建設(shè)的西安污水廠，日處理量達(dá)到60000m3；1961年建設(shè)的北京高碑店污水廠，日處理量達(dá)到166000m3。很多的工業(yè)生產(chǎn)廢水以及居民生活污水都是沒有經(jīng)過

11、處理，直接排入河流里，因此，國內(nèi)許多城市周圍的地下水以及地表水都遭受到了不同程度的污染。 一直到上世紀(jì)七十年代之后，政府才開始關(guān)注城市污水的處理問題。很多城市把周邊的湖泊、沼澤濕地或者河道改修之后作為穩(wěn)定塘，可以處理生活污水。按照當(dāng)時(shí)記錄數(shù)據(jù)，1980年在全國范圍內(nèi)，已有三四十個(gè)多種方式的穩(wěn)定塘，日處理總量大約為173萬m3。大部分的污水是居民生活污水，部分來自于工業(yè)生產(chǎn)廢水，其中主要有棉紡、加工以及冶煉等。此階段已開始與國外污水處理先進(jìn)國家進(jìn)行技術(shù)交流，并引進(jìn)了先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)，為我國污水處理廠的設(shè)計(jì)建設(shè)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)為之后建立滿足國內(nèi)實(shí)際情況的污水廠打下了良好的基礎(chǔ)。二十世紀(jì)八十年

12、代，國內(nèi)城市化的發(fā)展十分迅速，政府逐步意識到了城市水污染的問題，增多了對排水設(shè)備和污水處理的財(cái)務(wù)投入。政府為了刺激對水污染的處理實(shí)施了多種的法制政策，允許世界經(jīng)濟(jì)組織、國外機(jī)構(gòu)以及各類供應(yīng)商提供的資產(chǎn)貸款，同時(shí)由政府負(fù)責(zé)償還投資貸款，至此，在全國范圍內(nèi)建設(shè)了眾多的污水廠。例如，天津市紀(jì)莊子污水廠是國內(nèi)首個(gè)大型污水廠，早在1982年開始投資建立，在1984年春季完工進(jìn)行運(yùn)行使用，日處理總量可以達(dá)到26萬m3。結(jié)合天津紀(jì)莊子污水廠建設(shè)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，全國各個(gè)地區(qū)的污水廠，快速的投資建設(shè)起來，例如北京、上海以及湖南等多個(gè)城市都按照自身的實(shí)際情況投資建設(shè)了多種規(guī)模多種處理工藝的污水廠。 “八五”開展期間，

13、城市環(huán)境系統(tǒng)管理的逐漸加強(qiáng)以及各個(gè)河流區(qū)域污染控制強(qiáng)度的提高，城市污水廠的投資實(shí)施開啟了一個(gè)全新的歷史時(shí)期。在1995年，國內(nèi)城市污水管道總長度達(dá)到110萬公里，按照服務(wù)總面積計(jì)算，城市污水管網(wǎng)使用率超過64.8%。同1990年對比，城市污水管道總長度增加5.4萬公里，每年平均加長1萬公里；城市污水廠總共達(dá)到169個(gè)(其中共有二級處理廠116個(gè)，年處理總量達(dá)到17.49億m3)。同1990年對比，增多了近九十個(gè)污水廠，按照平均每年增加17個(gè)污水廠的速度逐步發(fā)展。 “九五”開展期間，國務(wù)院頒布并且實(shí)施了“九五”計(jì)劃、綠色工程方案等多種政策文件，同時(shí)實(shí)施了“污染物排放總量管理措施”以及重點(diǎn)處理“三

14、河”水污染問題等法制政策。政府開始針對“三河”、 “三湖”區(qū)域以及“環(huán)渤?！眳^(qū)域的水環(huán)境保護(hù)治理，政府在資產(chǎn)投入以及專業(yè)技術(shù)方面都給予了充分的支持和幫助。在1998年，政府著重提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展，計(jì)劃使用千億投入，大力開展城市污水廠建設(shè)工程，共計(jì)大約有三百多個(gè)污水廠建設(shè)項(xiàng)目、兩百多億元的補(bǔ)助列入投資計(jì)劃中并且開始實(shí)施。19961999三年之間共有二十多個(gè)城市污水廠工程完工并且開始使用，投資共計(jì)六十億元，日處理總量達(dá)到371.7萬m3。20002005年我國城市污水處理廠從427座發(fā)展到792座, 增長了85.48%, 每年平均增加73座污水處理廠，污水集中處理能力從2157.84萬m3/d 增長到5

15、725 萬m3/d，增長幅度為165.31%3。1.4 城市污水處理工藝技術(shù)現(xiàn)狀根據(jù)我國國情，在不影響經(jīng)濟(jì)建設(shè)的前提下，提高污水處理率、解決污水處理問題的關(guān)鍵在于污水處理工藝的選擇4?；钚晕勰喾ㄊ悄壳皣鴥?nèi)污水廠常用的處理方式，九成以上的污水廠都是使用這種方式，其他處理方式還有一級處理、氧化塘以及生物膜法等?！捌呶濉敝痢笆濉逼陂g國家投入巨量資金，發(fā)布并支持了大批有關(guān)環(huán)保的科技攻關(guān)課題，同時(shí)獲得了十分喜人的研究成果，其中主要有污水處理新工藝、污泥處理新工藝以及污水二次回收使用新工藝等，很多技術(shù)成果已經(jīng)超越了全球領(lǐng)先水平。期間，有些污水處理工程使用的國外貸款，同時(shí)從國外吸收了很多先進(jìn)工藝、技術(shù)手段

16、以及各種設(shè)施。很多當(dāng)時(shí)技術(shù)領(lǐng)先的處理方式，例如ab法、a2/0 法以及msbr法等都廣泛應(yīng)用在國內(nèi)污水廠中。之前的污水處理方式只關(guān)注去除分解各類有機(jī)物質(zhì)，但是如今的污水處理方案已經(jīng)轉(zhuǎn)化成為具備脫氮除磷的綜合工藝。世界先進(jìn)的沉砂池、污泥泵、除砂設(shè)備、厭氧攪拌等各種大型設(shè)施和技術(shù)都引進(jìn)吸收到了國內(nèi)污水廠的建設(shè)運(yùn)行中。二十世紀(jì)八十年代之前，活性污泥法是國內(nèi)污水廠常用的污水處理方式，因?yàn)檫@種方式去除分解的主要污染物是bod與ss，基本對去除氮磷等營養(yǎng)物沒有效果。為了能夠滿足國家對污水廠全新的排放規(guī)定，多數(shù)污水廠開始調(diào)整處理工藝，在運(yùn)行體系里提高脫氮除磷效果。八十年代早期，國內(nèi)很多開始建設(shè)的污水廠使用了

17、ab法污水處理方式。上述處理方式的優(yōu)勢在于抗沖擊水平高、具有良好的緩沖ph值以及各種有毒物質(zhì)的改變。所以基本都是應(yīng)用在污水濃度相對比較高，每日水質(zhì)或者水量改變比較大的污水廠里，特別是那些進(jìn)水里工業(yè)廢水較多的污水廠。 截至目前，國內(nèi)污水廠使用最多的處理方案就是氧化溝。其中，澳貝爾氧化溝的使用最為廣泛，上述處理工藝由國內(nèi)自主設(shè)計(jì)、設(shè)施基本國產(chǎn)化，已具有成功的項(xiàng)目案例。在許多進(jìn)水濃度較高的中小型污水廠里，使用較多的是de氧化溝或三溝式氧化溝。此外，有些污水廠使用的是卡羅塞爾氧化溝。 sbr工藝和iceas工藝、cast工藝以及unitank工藝類似，在國內(nèi)污水廠里都有一定的使用。 新世紀(jì)以來，國內(nèi)對

18、水質(zhì)環(huán)境的要求逐漸提升，制定實(shí)施的污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)以及城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)也逐漸嚴(yán)格起來，關(guān)于脫氮、去磷的技術(shù)要求也在逐漸增強(qiáng)，因此，新投資建設(shè)的污水廠在前期設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)務(wù)必思考解決氮磷的去除問題。由此，開始廣泛使用改良 a/o, a2/o以及uct等處理方式，同時(shí)在許多污水廠里得到廣泛應(yīng)用。例如天津東郊污水廠和北京清河污水廠等。1.5 研究課題的內(nèi)容及擬解決的關(guān)鍵問題1.5.1 研究課題的內(nèi)容（1）污水量預(yù)測根據(jù)不同的年份，把區(qū)域中的生活污水和工業(yè)污水等依次開展預(yù)測，之后合算多項(xiàng)污水預(yù)算量從而確定污水總排放量。（2）污水廠規(guī)模按照開發(fā)區(qū)污水排放體系在近期和遠(yuǎn)期排放總量的預(yù)算數(shù)據(jù)結(jié)果，明確

19、xx污水廠在近期和遠(yuǎn)期的處理水平。（3）污水廠進(jìn)出水質(zhì)第一步，按照區(qū)域中污水排放實(shí)際數(shù)據(jù)以及東區(qū)已投入使用的污水廠水質(zhì)改變規(guī)律明確污水廠的水質(zhì)；第二步，關(guān)于出水水質(zhì)的確定，嚴(yán)格按照城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)里一級b標(biāo)準(zhǔn)確定。（4）根據(jù)已經(jīng)明確的污水廠進(jìn)水出水水質(zhì)，確定污水廠的處理效果（5）初步確定污水廠的處理工藝根據(jù)西區(qū)污水廠進(jìn)水中的bod5/codcr，bod5/tn以及bod5/tp的深入分析研究，明確污水廠能夠使用生化處理方式或者生物脫氮除磷工藝。（6）常規(guī)處理工藝方案的比選按照二級處理工藝?yán)?，多年以來廣泛使用的工藝，例如，氧化溝，a/o法，a-b法以及生物膜法等，排除對本次項(xiàng)目不合適

20、的方案之后，再次針對合適的處理方案展開仔細(xì)的對比研究，之后挑選出最合理的污水處理方式；（7）深度處理工藝方案的比選在深度處理中對砂濾池和纖維轉(zhuǎn)盤兩種工藝進(jìn)行比選，選擇經(jīng)濟(jì)適用的工藝方案；（8）按照比選的處理方式，作為污水廠投資建立的基本工藝方式。1.5.2 課題中擬解決的關(guān)鍵問題課題中擬解決的關(guān)鍵問題是將二級處理中的眾多不適用的工藝排除掉，將適用的二級處理工藝方案及深度處理工藝在處理效果、工程投資、運(yùn)行管理的復(fù)雜程度、運(yùn)行成本等方面進(jìn)行比選，使用經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)成熟同時(shí)具備一定針對性的處理工藝，在長時(shí)間的使用中都可以保障出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，保障處理能力有效，技術(shù)可靠，經(jīng)濟(jì)合算。第二章 污水廠建設(shè)區(qū)域概

21、況2.1 設(shè)計(jì)原則（21）全面落實(shí)政府針對環(huán)境治理的相關(guān)法律法規(guī)，設(shè)計(jì)方案滿足國家相關(guān)的規(guī)范要求。污水廠處理之后的污水水質(zhì)必須滿足國家有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；）在天津西區(qū)總體規(guī)劃的指導(dǎo)下進(jìn)行設(shè)計(jì)，服從西區(qū)城市總體規(guī)劃的原則和要求；（3）積極合理地吸收、使用國外領(lǐng)先的污水處理以及污泥消化的新技術(shù)方案；（4）盡量使用集成水平高的處理方案，進(jìn)而方便污水廠之后的二期建設(shè)與各種擴(kuò)展工程；（5）按照建設(shè)投資的籌集以及污水總量增高的實(shí)際狀況，使用近期投資和遠(yuǎn)期規(guī)劃相互結(jié)合，綜合管理、系統(tǒng)規(guī)劃、分期施行；（6）使用領(lǐng)先、有效的自動化管理方式，提升污水廠的機(jī)械化水平，確保污水廠一直處于最佳的工作運(yùn)行狀態(tài)，最大程度的減少

22、工人的工作量；（7）工藝方案領(lǐng)先、簡便、有效，管理控制工作量小。2.2 自然條件和地區(qū)的概況2.2.1 地理位置天津市開發(fā)西區(qū)位于天津市主城區(qū)和塘沽城區(qū)之間，距離市中心大約在28公里，東距東區(qū)建成區(qū)中心18km，介于東經(jīng)117º23117º33，北緯39º39º14，南邊到津?yàn)I高速公路，北邊至楊北公路，東邊臨近唐津高速公路，西邊接近茶金公路，總面積約48km2。2.2.2 自然條件（1）氣候西區(qū)是溫帶季風(fēng)氣候，季風(fēng)規(guī)律性很強(qiáng)，在冬天受到蒙古西伯利亞高壓氣流控制，主要都是西北風(fēng)，在夏天，受到北太平洋副熱帶氣壓控制，主要為西南風(fēng)，春季和秋季是過渡季節(jié)，風(fēng)向變

23、化復(fù)雜。四季節(jié)氣分明，春季輻射大，空氣水分低，風(fēng)較多降雨少；夏季溫度高，空氣濕度高，降水頻繁；秋季溫度迅速降低，主要是晴天，冷暖事宜；冬季主要是晴天，雨雪不多，氣溫低，土地冰凍。年平均氣溫11.8ºc。7月份溫度最高，年平均最高溫度是30.1ºc,極端溫度是39.6ºc；1月份溫度較低，年平均最低溫度是-9.2ºc，極端溫度是-20.7ºc；最冷月與最熱月的年較差為30.8ºc。西區(qū)年均降水總量是598.5mm，季節(jié)降水量分明，夏季雨水充沛，冬季很少降雪，春季降雨不斷增多，秋季降雨逐漸降低。年平均蒸發(fā)量是1142.9mm，5月蒸發(fā)量最

24、高，184.6mm，12月份蒸發(fā)總量最低是28.5mm。年平均干燥度為1.9。區(qū)內(nèi)年日照時(shí)數(shù)是4439h，最長的時(shí)期是在五月份，最低的時(shí)期是在臘月。全區(qū)年輻射總量是125千卡每平方厘米。（2）地質(zhì)地貌西區(qū)是典型的平原地區(qū)，地勢寬廣平坦，海拔都在兩米之下,通常不到一米，整體上由西朝東稍稍傾斜，地面坡度在1/6000至1/10000之間。地面構(gòu)成主要是粘土以及砂礫。（3）水文、水系地表向下至10m左右，為潛水。地下含水層主要是都是粉礦，表現(xiàn)為透鏡形態(tài)，水位深度在13m。2.2.3 交通條件西區(qū)交通條件良好，目前有京津塘高速公路從中間位置東西方向開通，同時(shí)在區(qū)內(nèi)預(yù)設(shè)一個(gè)計(jì)劃和漢港公路對接口，可以建設(shè)

25、成為西區(qū)和東部城區(qū)以及外界交通聯(lián)系的主要渠道；在西區(qū)的南部與東部周邊依次有津?yàn)I高速公路與唐津高速公路。在西區(qū)的北邊目前有楊北公路通過，區(qū)內(nèi)部還有津北公路由西南方向到東北方向斜向通過，這也是西區(qū)和外部項(xiàng)目聯(lián)系的關(guān)鍵渠道。西區(qū)向西大約十五公里處是天津國際機(jī)場；距離西區(qū)東部大約二十公里的是天津新港。綜上所述，西區(qū)具備陸地、海運(yùn)、航空發(fā)達(dá)便利的交通優(yōu)勢。2.3 區(qū)域發(fā)展條件分析2.3.1 用地評價(jià)天津西區(qū)多數(shù)的土地都是用來農(nóng)耕，地面比較平坦，西區(qū)位于黃驊坳陷和滄縣之間位置。北東朝向的斷裂貫穿全區(qū)，按照相關(guān)的地址數(shù)據(jù)資料以及各種地震勘察結(jié)論，斷裂最近一次的活動發(fā)生在晚更新世的早期，基本上不具備潛在地震的

26、作用。（1）地基穩(wěn)定性評價(jià) 1）天然地基質(zhì)量評價(jià)質(zhì)量最好的分區(qū)處于西區(qū)的東邊，持力層的土壤主要是粘土以及粉土，下層土壤主要是粉土，部分是淤泥土質(zhì)，淤泥土質(zhì)的厚度通常不超多四米，持力層通常都是超過兩米，頂板標(biāo)高一般低于-0.5m。質(zhì)量好的分區(qū)位于西區(qū)的中東部，普通分區(qū)處于西部位置。2）持力層的性能測評普通分區(qū)處于西區(qū)的東部與西部位置，持力層基本都是粘土，下臥層主要是粉質(zhì)粘土，頂板高度在-13.5到-15.0m，厚度大約在4.5到6.5米之間，淤泥土厚度在3到5m之間。良好的分區(qū)處于西區(qū)的中北部位置，持力層基本都是粉土或者粘性土，下臥層是粉質(zhì)粘土，頂板高度在-12到-13.5m，厚度大約在4.5到

27、5.0米之間，上覆淤泥質(zhì)土厚度3至4m。最好的分區(qū)處于西區(qū)的中南部位置，持力層基本都是粉土，下臥層是粉質(zhì)粘土，頂板高度在-13到-14m，厚度大約在 4.5到6.5m之間，上覆淤泥質(zhì)土厚度3至4m。3）基持力層的性能評價(jià)普通分區(qū)處于西區(qū)的中部，持力層基本都是粘土，下臥層主要是粉質(zhì)粘土，頂板高度在-17到-19.5m，厚度大約在4至5m之間，上覆淤泥質(zhì)土厚度4至7m。良好的分區(qū)處于西區(qū)的中東部，持力層基本都是粉土，下臥層是粉質(zhì)粘土，頂板高度在-17到-19m，厚度大約在4到5.0米之間，上覆淤泥質(zhì)土厚度2至5m。最好的分區(qū)處于西區(qū)的中南部位置，持力層基本都是粉土，下臥層是粉質(zhì)粘土，頂板高度在-1

28、7.5到-18m，厚度大約在 4.5到5.5m之間，上覆淤泥質(zhì)土厚度2.0至4.5m。（2）地面穩(wěn)定性評價(jià)破壞地面穩(wěn)定性的主要因素是地面的沉降作用以及砂土的液化作用。1）地面沉降問題截至目前，本地區(qū)年地面沉降達(dá)到54mm，通常都在20到30mm。形成地面沉降的根本因素是由于地下水的過度開采使用，其他還有軟土的固結(jié)作用。2）飽和砂土液化問題按照地震災(zāi)害勘測以及研究的結(jié)果，西區(qū)的東邊飽和砂土位于液化區(qū)域，在唐山大地震的時(shí)候，噴砂量較多的地區(qū)可能會產(chǎn)生塌陷導(dǎo)致地裂縫的逐漸發(fā)展。（3）地下水環(huán)境評價(jià)1）淺層地下水評價(jià)地下水基本上都是潛水或者承壓水，地下水位在1.3到1.5m左右，沒有恒定的地下水活動區(qū)

29、域。以蒸發(fā)為主要排泄方式。水化學(xué)主要是cl-na類別或者cl.so4-na類別，地下水質(zhì)對鋼筋混凝土沒有化學(xué)腐蝕性。2）深層地下水評價(jià)深層地下水全都是淡水，可以作為西區(qū)的淡水資源，截至目前，第四組水位埋放深度已經(jīng)達(dá)到85m之下。水化學(xué)類別主要是hco3-na，礦化程度低于1.5g/l。在長時(shí)間開采使用之后，地下水水位的下降已經(jīng)十分明顯，造成了地面沉降等多種問題。結(jié)合上述各種自然因素分析論證，選擇地形、地勢、地下水等條件作為前期評價(jià)的參考依據(jù)。用地類型通常按照評價(jià)條件系統(tǒng)研究，把西區(qū)劃分為如下兩種用地：一類用地：適宜修建用地。分布在西區(qū)的西部，面積共計(jì)達(dá)到2934.27公頃二類用地：必須使用相關(guān)

30、的工程收官，充分改善土壤使用條件之后，才能夠建設(shè)使用的土地，面積共計(jì)是1868.24公頃，分布在西區(qū)的東部。綜上所述，為準(zhǔn)確認(rèn)識用地效果提供了可靠的科學(xué)支撐。在實(shí)際建實(shí)施過程中，必須嚴(yán)格按照實(shí)際的地質(zhì)勘測研究報(bào)告，明確投資項(xiàng)目的選址方案以及土地利用強(qiáng)度。2.3.2 發(fā)展優(yōu)勢（1）地理位置優(yōu)越：西區(qū)位于天津中心城區(qū)和塘沽城區(qū)之間，可以較好地吸收大城市的經(jīng)濟(jì)和信息資源的輻射。（2）交通便利：公路：西區(qū)能夠使用京津塘高速公路、唐津高速公路以及漢港公路與外界相互聯(lián)系溝通。鐵路：鐵路東南環(huán)線西南東北向通過本地區(qū)中部，區(qū)內(nèi)現(xiàn)狀設(shè)民生村站。鐵路東南環(huán)線是天津港一千萬噸煤下海的配套工程，是通向天津港南疆碼頭的

31、鐵路通道，西區(qū)可以利用這些與南疆碼頭聯(lián)系的散貨物流通道建立散貨物流中心。航空：距天津國際機(jī)場大約十五公里，距首都國際機(jī)場大約一百五十公里，空運(yùn)快捷便利。水運(yùn)：距天津新港大約二十公里，使用海上運(yùn)輸?shù)姆绞捷^為經(jīng)濟(jì)。（3）發(fā)達(dá)的區(qū)域經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)。直到2013年，西區(qū)已明確入?yún)^(qū)投資項(xiàng)目共計(jì)五十一個(gè)，投資總額突破二十億美元；注冊項(xiàng)目共計(jì)五十個(gè)，投資總額超過九億美元。已建成投產(chǎn)項(xiàng)目26家；在目前投入建設(shè)的項(xiàng)目里，在2013年年終能夠順利完工并且投入生產(chǎn)的工程項(xiàng)目共計(jì)十三家，正在準(zhǔn)備建設(shè)流程以及開展施工前預(yù)備的工程項(xiàng)目共計(jì)八家，計(jì)劃十月份就投入建設(shè)。西區(qū)被定位為承擔(dān)天津工業(yè)東移以及研究開發(fā)基地的任務(wù)也開始

32、實(shí)行。在金藥集團(tuán)搬入西區(qū)之后，天津起重設(shè)備投資公司以及天津通廣公司等都開始準(zhǔn)備在西區(qū)建廠，同時(shí)借此為機(jī)遇開始企業(yè)制度改革，令老國有企業(yè)在西區(qū)的投資開發(fā)中展現(xiàn)出新的生命力。截至目前，天津市很多軍工集團(tuán)也開始逐步與西區(qū)聯(lián)系，有一定的投資意向?！皟纱蠡亍钡男Ч查_始展現(xiàn)出來。 工業(yè)保持強(qiáng)勢發(fā)展勢頭。2013年，在多家公司快速發(fā)展的帶動之下，西區(qū)的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)得到飛速發(fā)展進(jìn)步，全年生產(chǎn)總值突破60.85億元，對比上年提高1.5倍。2.4 西區(qū)概況西區(qū)是開發(fā)區(qū)中不可分離的一個(gè)統(tǒng)一整體，具有和東區(qū)完全相似的投資條件。投資者們在西區(qū)可以享受到和東區(qū)完全一致的政府優(yōu)惠策略、服務(wù)水平以及其他多種福利。在

33、能源和設(shè)備保障方面，西區(qū)將使用各種管理運(yùn)行模式，減少水、電和熱的投資成本，努力實(shí)現(xiàn)投資費(fèi)用的低谷。截止到2013年，西區(qū)公用綠化面積達(dá)到190萬m2，排水管總廠達(dá)到170公里，廠房共計(jì)十七座，對基礎(chǔ)設(shè)備的投資總額突破23億元，共占西區(qū)財(cái)政投資項(xiàng)目建設(shè)費(fèi)用的57.5%。西區(qū)距離東區(qū)大約十八公里，其高速的發(fā)展能夠反襯出東區(qū)已經(jīng)成熟的產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)，構(gòu)成產(chǎn)業(yè)聚集作用；距離天津市城區(qū)大約二十八公里，可以反襯出城區(qū)的優(yōu)勢，同時(shí)把天津市產(chǎn)業(yè)東移方案與開發(fā)區(qū)的建設(shè)統(tǒng)一結(jié)合起來；距離濱海國際機(jī)場大約十五公里，距離港口大約十九公里，公司的貨物運(yùn)輸十分方便快捷，區(qū)域地理位置優(yōu)勢顯著。西區(qū)還有一個(gè)很突出的優(yōu)勢在于，可

34、以顯出東區(qū)的品牌效應(yīng)，西區(qū)作為開發(fā)區(qū)的擴(kuò)展，天津開發(fā)區(qū)在成立二十多年來，積累了豐富的投資經(jīng)驗(yàn)，在國家級開發(fā)區(qū)里成績十分突出。上述的品牌效應(yīng)也吸引了很多公司來到這里進(jìn)行投資，西區(qū)作為開發(fā)區(qū)擴(kuò)展的地區(qū)，不單單吸收學(xué)習(xí)了東區(qū)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，更重要的是繼承了它的品牌文化。這種非實(shí)體的資產(chǎn)已經(jīng)發(fā)展成為西區(qū)吸引投資者青睞的閃光點(diǎn)。 西區(qū)今后將以工業(yè)生產(chǎn)為主要，為各種工業(yè)企業(yè)的投資提供低要求，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展鏈條的完善和高效運(yùn)行，逐漸發(fā)展出產(chǎn)業(yè)聚集作用，減少公司的運(yùn)營管理費(fèi)用。西區(qū)的產(chǎn)業(yè)聚集作用在逐漸發(fā)展完善，截至目前，已有數(shù)碼通訊、零件加工業(yè)、生物制藥、機(jī)械研發(fā)、新能源開發(fā)為基礎(chǔ)代表的五類新興產(chǎn)業(yè)入住西

35、區(qū)，同時(shí)構(gòu)建形成了各行業(yè)公司集聚的產(chǎn)業(yè)鏈條。例如，豐田汽車生產(chǎn)的自動變速設(shè)備，汽車輪胎、金屬零件以及行業(yè)領(lǐng)先集團(tuán)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)子公司。生產(chǎn)規(guī)模以及生產(chǎn)水平達(dá)到世界先進(jìn)水準(zhǔn)的跨國集團(tuán)或者大型國有企業(yè)總計(jì)十三個(gè)，新型產(chǎn)業(yè)公司共計(jì)二十多家，投資項(xiàng)目的科技水平都很高。    天津市政府對西區(qū)的開發(fā)工作給予充分重視，在人力、物力以及財(cái)力方面都給予支持和幫助。西區(qū)在管理監(jiān)督方面不需要設(shè)置專門的政府部門，由政府管委會直接負(fù)責(zé)監(jiān)督，使用新模式、體制以及開發(fā)方式，提升政府的管理效率和效果。2.5 排水現(xiàn)狀西區(qū)土地大部分屬于農(nóng)用土地，明渠是西區(qū)主要的排水設(shè)施。一條農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地的排水明渠和

36、一條農(nóng)業(yè)灌溉明渠處于西區(qū)的東部位置。紅排河和排污河相連，主要作用就是排水。中心橋和黃港水庫相聯(lián)，主要作用是澆灌農(nóng)田。在項(xiàng)目規(guī)劃區(qū)的西部還有一條排水溝渠，同河海相聯(lián)，主要作用是排水。西區(qū)在天津市政府的支持和幫助下，在開發(fā)區(qū)整體方案的指揮下，一期施工區(qū)（也即是東北區(qū)域，大約8.8km2）以及中南區(qū)域的東部位置（大約3.3km2）的基礎(chǔ)項(xiàng)目以及圓滿完工，東北區(qū)域的主干路和北大街開始施工，西北區(qū)域的主干路和西南區(qū)域的主干路開始進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)。按照西區(qū)污水管道的實(shí)際條件，污水使用兩條干管進(jìn)入西區(qū)的污水廠：一條處于廠區(qū)南方的dn1000排污管，另一條處于廠區(qū)西方的dn1650排污管。兩根排污管進(jìn)入污水廠之

37、后設(shè)有的污水混合池。第三章 污水廠處理規(guī)模及水質(zhì)3.1 遠(yuǎn)期規(guī)劃3.1.1 規(guī)劃規(guī)模（1）用地規(guī)模西區(qū)的規(guī)劃范圍：津?yàn)I高速公路，北：楊北公路，東：唐津高速公路，西：茶金公路。總用地面積為 4802.51公頃。 工業(yè)用地面積約2243.32公頃。（2）人口規(guī)模在投資規(guī)劃的末期，西區(qū)常住居民人口是八萬人，工作崗位人數(shù)估計(jì)是二十萬人。3.1.2 給排水規(guī)劃（1）給水規(guī)劃1）用水量預(yù)測生活用水指標(biāo)采用330l/人·d工業(yè)用水指標(biāo)采用0.8萬m3/km2·d園林綠化用水指標(biāo)采用2l/m2·d每天兩次沖洗道路，每次1.5l/m2·，計(jì)為3 l/m2·d管網(wǎng)

38、損失和未預(yù)見使用水總量按照總用水量的15%進(jìn)行計(jì)算投資規(guī)劃期的用水總量是上述所有部分用水量的綜合，同時(shí)顧及到中水回用取代部分綠化用水以及雜用水，在計(jì)算統(tǒng)計(jì)之后，計(jì)劃用水總量是22萬m3/d。2）水源規(guī)劃a.規(guī)劃崔家碼頭水廠崔家碼頭水廠處于環(huán)線之外、海河北部，距新區(qū)大約十五公里，水廠二期規(guī)模達(dá)到215萬m3/d（15萬m3/d需要向海河下游區(qū)域供水)，供水對象主要是城區(qū)、東南部地區(qū)以及海河下游區(qū)域。今年年初，投資建設(shè)加壓泵站與清水池，2007年之前一期項(xiàng)目竣工，供水水平到達(dá)50萬m3/d，能夠供應(yīng)西區(qū)遠(yuǎn)期發(fā)展的用水水源。b.津塘二線的輸水管在西區(qū)南側(cè)，津塘二線上有一條由市區(qū)至天津鋼廠的dn120

39、0輸水管，該管道已敷設(shè)至東麗區(qū)無瑕街附近，距離西區(qū)約31km。上述輸水管道的運(yùn)送水平到達(dá)10萬m3/d，天津鋼廠初期的用水量達(dá)到3.5萬m3/d，后期完全投產(chǎn)之后用水總量達(dá)到5萬m3/d。在同自來水公司協(xié)商之后，這根dn1200的輸水管能夠作為西區(qū)的前期供水水源，為西區(qū)供應(yīng)5-6萬m3/d的生活生產(chǎn)用水。c.津漢公路的輸水管西區(qū)的北邊有一根預(yù)備投入使用的dn1000-800輸水管線，這根輸水管線的設(shè)計(jì)思路是：外環(huán)線衛(wèi)國道津漢公路空港物流加工區(qū)東麗湖。在同自來水公司協(xié)商之后，初期去除空港區(qū)以及東麗湖的供水，從而能夠確保向西區(qū)供應(yīng)3-4萬m3/d的水量，自來水公司愿意調(diào)換一些給水工程設(shè)計(jì)方案，也就

40、是把空港區(qū)一直到東麗湖去見的給水管管徑由dn800增加到dn1000。d.在規(guī)劃區(qū)內(nèi)建給水加壓服務(wù)站1座，占地2公頃，敷設(shè)輸配水管道。（2）排水規(guī)劃1）排水量預(yù)測生活污水的排放量根據(jù)給水總量的90%進(jìn)行計(jì)算工業(yè)污水的排放量根據(jù)給水總量的85%進(jìn)行計(jì)算污水排放量為16萬m3/d雨水的排放量根據(jù)天津市區(qū)域的暴雨強(qiáng)度公式進(jìn)行計(jì)算q=3841（1+0.85lgp)/（t+17)0.85l/s.hm2上式中，暴雨重現(xiàn)期使用一年,地表徑流系數(shù)使用0.4-0.62）排水體制排水方式使用雨、污水分流。3）污水規(guī)劃在西區(qū)的東北位置計(jì)劃建設(shè)一個(gè)污水廠，每日處理規(guī)模為5萬m3，占地面積達(dá)到20公頃。污水處理使用二級

41、生物處理方式,出水水質(zhì)滿足污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中的一級b標(biāo)，一些處理之后的污水在經(jīng)過深度處理之后，可以回收利用（洗車、園林用水以及植被綠化等)，其余處理后的污水全部排放，排入紅排河。在西區(qū)內(nèi)需要建立兩個(gè)污水泵站，大小依次是0.85m3/s、1.113m3/s，占地面積依次是1500m2、2000m2。在規(guī)劃區(qū)內(nèi)敷設(shè)dn300-dn1800污水管。4）雨水規(guī)劃根據(jù)地形條件,將本區(qū)劃分為7個(gè)排水區(qū)域，每個(gè)排水區(qū)域規(guī)劃1座雨水泵站。區(qū)內(nèi)設(shè)有dn400-dn3000的雨水管，雨水通過雨水泵站提升之后直接排入河流或者景觀河流中。3.2 污水處理廠規(guī)模3.2.1 水量預(yù)測（1）近期根據(jù)目前西區(qū)的發(fā)展趨勢，近期

42、2013年，預(yù)測西區(qū)居住人口約為4萬人，工業(yè)用地約為8km2。 表3-1近期高日污水量統(tǒng)計(jì)表用水標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)總數(shù)污水系數(shù)污水量生活污水330l/人·d4萬人901.18×104m3/d工業(yè)污水8000 m3/km2·d800公頃855.44×104m3/d按照城市給水工程規(guī)劃規(guī)范，日變化系數(shù)：k取值1.3。根據(jù)上表3-1進(jìn)行計(jì)算，污水總量是（1.18+5.44）÷1.35.1（104m3/d）除此之外，可以又實(shí)際的供水條件展開計(jì)算，截至目前，自來水廠對西區(qū)的供水水平是5萬m3/d，2012年日平均供水總量達(dá)到6000m3/d，2013年日平均供水總

43、量達(dá)到1萬m3/d，年日均增長率超過60%。據(jù)此推測，在今后的四五年內(nèi)供水總量日平均值將突破6萬m3/d。污水按照85%的自來水用水量進(jìn)行折減運(yùn)算，日平均污水總量將達(dá)到5萬m3。（2）遠(yuǎn)期按照西區(qū)的污水計(jì)劃，遠(yuǎn)期估計(jì)西區(qū)的常住居住總數(shù)達(dá)到八萬人，工業(yè)用地達(dá)到22.43km2。表3-2近期最高日污水量計(jì)算表用水標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)總量污水系數(shù)污水量生活污水330l/人·d8萬人902.38×104m3/d工業(yè)污水8000 m3/km2·d2243公頃8515.25×104m3/d按照城市給水工程規(guī)劃規(guī)范，日變化系數(shù)：k取值1.2。由表3-2，遠(yuǎn)期總污水量為：（2.38

44、+15.25）÷1.214.69（104m3/d）除此之外，按照計(jì)劃遠(yuǎn)期用水總量是22萬m3/d，折合計(jì)算出污水總量是22×0.85×0.8515.9 m3/d。3.2.2 污水處理廠規(guī)模按照如上水量進(jìn)行計(jì)算，綜合西區(qū)的發(fā)展規(guī)模以及規(guī)劃需要，最后確定西區(qū)污水廠的近期處理規(guī)模是5×104m3/d，遠(yuǎn)期規(guī)模是15×104m3/d，分期實(shí)施。3.3 污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)開發(fā)區(qū)西區(qū)污水處理廠2012-2013年數(shù)月進(jìn)水水質(zhì)統(tǒng)計(jì)表 表3-3 2012-2013年數(shù)月進(jìn)水水質(zhì)統(tǒng)計(jì)表（單位：mg/l）月份codnh3-ntptnssbod2012年3月4131

45、3.81.7814.71902032012年4月43417.082.0523.941992382012年5月28110.332.2115.931031352012年6月4608.591.9114.422602882012年7月4686.392.527.432182622012年8月38916.12.3417.431762112012年9月35310.282.5211.962002052012年10月36814.82.2318.32461962012年11月41910.13.4114.52242262012年12月43515.63.2417.42031852013年1月45918.39.3023

46、.323532132013年2月47816.47.8213月46021.39.2836.82322032013年4月48010.13.819.52241802013年5月45011.563.218.161701542013年6月5031311.9820.352341642013年7月3176.314.8712.81171692013年8月4017.172.9914.981651432013年9月30311.258.4418.5193107由于西區(qū)發(fā)展為起步階段，測量的水質(zhì)資料雖有一定的代表性，但是借鑒成熟的東區(qū)經(jīng)驗(yàn)，水質(zhì)在數(shù)年后有一定的變化規(guī)律。所以，按照目前水質(zhì)以及

47、東區(qū)污水廠的進(jìn)水水質(zhì)狀況，明確西區(qū)污水廠的進(jìn)水水質(zhì)如下所示：bod： 180mg/lcod： 500 mg/lss： 220 mg/ltn： 35 mg/lnh3-n： 25 mg/lph： 6.87.2tp： 5 mg/l3.4 污水處理廠出水水質(zhì)西區(qū)開發(fā)區(qū)要表現(xiàn)出先進(jìn)化的標(biāo)志性地域特征。整個(gè)區(qū)域規(guī)劃都是建立在一個(gè)較高的起點(diǎn)上，強(qiáng)調(diào)綠地、水系等景觀效果，努力塑造新型觀光型工業(yè)區(qū)，突出系統(tǒng)環(huán)境維護(hù)概念，發(fā)展“環(huán)保、生態(tài)、安全”的工業(yè)生產(chǎn)園。為進(jìn)一步適應(yīng)西區(qū)的發(fā)展的需要，污水廠的出水水質(zhì)需要按高標(biāo)準(zhǔn)制定。根據(jù)天津市相關(guān)規(guī)定和開發(fā)區(qū)環(huán)境保護(hù)要求，并根據(jù)天津市地方標(biāo)準(zhǔn)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（db12/35

48、62008），本廠出水水質(zhì)要求達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（gb18918-2002）中一級標(biāo)準(zhǔn)的b標(biāo)準(zhǔn)。其主要出水指標(biāo)如下5：bod： 20mg/lcod： 60 mg/lss： 20 mg/ltn： 20 mg/lnh3-n 8 mg/lph： 69 tp： 1 mg/l糞大腸菌群： 104第四章 比選工藝方案論證4.1 污水工藝方案確定的原則截至目前，污水處理專業(yè)技術(shù)發(fā)展十分迅速、種類很多，活性污泥法長期以來都是在污水處理方式中應(yīng)用十分廣泛的一類，近些年以來，氧化溝法，a2/o法以及sbr法等處理工藝也得到了廣泛的使用，為了選擇最適合本污水廠的工藝，需根據(jù)工藝特點(diǎn)及使用條件，將不適用

49、于本污水廠的處理工藝排除后，對相關(guān)的污水處理方式展開對比和挑選。方案選擇確定的原則：（1）使用技術(shù)成熟、高效運(yùn)轉(zhuǎn)同時(shí)滿足和本次污水廠的處理需要，在污水處理過程里必須保障出水水質(zhì)滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)出水穩(wěn)定，運(yùn)行可靠，投資以及管理成本都比較低。（2）管理人員工作量小，操作形式多樣，同時(shí)按照進(jìn)水水質(zhì)的改變及時(shí)調(diào)整運(yùn)行模式與工作參數(shù)，充分發(fā)掘處理設(shè)施以及建筑物的工作潛能。（3）使用領(lǐng)先的技術(shù)手段，令工作人員完成全自動化控制管理，盡可以完成以最小的投資成本獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。與此同時(shí)，還要充分嚴(yán)格按照西區(qū)污水廠進(jìn)、出水特征，有目的性地挑選處理工藝。（4）在工藝選擇和設(shè)備采購中充分考慮日后二期擴(kuò)建和出

50、水水質(zhì)提標(biāo)問題。4.2 城市污水污染物去除的機(jī)理在生活污水里，漂浮物、懸浮物以及溶解性物質(zhì)占據(jù)了主要部分，其中，cod、bod以及氮磷等都是需要被去除的污染物標(biāo)準(zhǔn)，出去污染物的方式主要有物理法、生物法以及化學(xué)法。格柵、沉淀、過濾等物理方法主要去除的是漂浮物與懸浮物，物理方法對去除cod、bod、氮、磷等污染物效果有限，所以需要通過生物法和化學(xué)法來處理。在城市污水處理中，去除的主要污染有c、n、p以及致病微生物。4.2.1 c污染物的生物處理去除城鎮(zhèn)污水里的bod是表示含碳污染物，可以用生物處理的方式來降解含碳污染物是因?yàn)榭梢垣@得良好的去除效果，同時(shí)投資費(fèi)用少，因此在污水廠的設(shè)計(jì)里被得到廣泛的使

51、用。城鎮(zhèn)污水流入到污水廠之后，經(jīng)過厭氧、好氧等多次生化反應(yīng)之后，含碳有機(jī)物就會被微生物分解掉，上述過程一般都是在好氧的條件下完成，最后形成穩(wěn)定的生成物，通常用如下方程式解釋：cxhyoz + (x + - )o2 xco2 + h2o +能量普通城市污水廠對bod的去除率可以達(dá)到95之上，去了了大量的含碳有機(jī)物。4.2.2 n污染物的去除（1）生物脫氮工藝污水中氮以有機(jī)氮和氨氮為主要存在形式，由于常規(guī)的活性污泥工藝過程中硝化作用不完全，反硝化作用則幾乎不發(fā)生，總氮(tkn)的去除率僅在10%30%之間6。生物脫氮的理論依據(jù)是：在好氧的條件下，硝化作用之后，把污水里的氮轉(zhuǎn)變成為硝酸鹽，然后在厭氧

52、的條件下，反硝化作用再把硝酸鹽轉(zhuǎn)換成為氮?dú)?，排放到空氣中。微生物把有機(jī)氮轉(zhuǎn)變成為氨氮的反應(yīng)，被稱之為氨化反應(yīng)。通常情況中，氨化反應(yīng)都是由異養(yǎng)型微生物作用，在活性污泥法里，去除bod5的時(shí)候，有機(jī)氮進(jìn)行氨化作用轉(zhuǎn)化成為氨氮，進(jìn)行氨化作用的有機(jī)氮占據(jù)總量的95%之上。生物脫氮主要是由硝化與反硝化兩個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)的，污水里的凱氏氮等在好氧的條件下，經(jīng)過氨化作用轉(zhuǎn)變成為氨氮，之后在硝化作用下轉(zhuǎn)化成為硝酸鹽氮，上述反應(yīng)過程被稱之為好氧硝化階段。隨后在缺氧條件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸鹽氮還原成氮?dú)鈴奈鬯幸莩觯穗A段稱為缺氧反硝化7。生物的硝化作用是使用化學(xué)能的自養(yǎng)型微生物把氨氮轉(zhuǎn)化成

53、為硝酸鹽的一類反應(yīng)。主要有兩類自養(yǎng)型細(xì)菌進(jìn)行硝化反應(yīng)，第一步，亞硝化細(xì)菌將氨氮轉(zhuǎn)化成為亞硝酸鹽，之后在硝化桿菌的反應(yīng)下，亞硝酸鹽被氧化成為硝酸鹽，由于硝化桿菌的生長速率高于亞硝化細(xì)菌的生長速率，因此不會產(chǎn)生亞硝酸鹽的富集問題。在污水消化過程里，我們通常簡化分析硝化反應(yīng)是由硝化細(xì)菌把氨氮轉(zhuǎn)化成為硝酸鹽的反應(yīng)過程。具體反應(yīng)式如下所示：nh4+2o2no3-+2h+h2o硝化過程需要大量的氧。上式里的nh4+系由于nh3在污水里95之上都是以nh4+的方式存在。水處理工藝?yán)锍Ｓ玫纳锩摰绞降闹饕笜?biāo)以及影響條件如下：1）污泥負(fù)荷和泥齡生物的硝化作用通常都是在低負(fù)荷條件下作用，f/m一般控制在0.2

54、kgbod/kgmlss·d之下，負(fù)荷小，硝化反應(yīng)的效果就越好。生物硝化體系的污泥齡通常情況下都比較長，這是由于硝化細(xì)菌的生長速率很慢，世代時(shí)間久，假如污泥齡比較短，污泥體系里就不能培育出硝化細(xì)菌，無法進(jìn)行消化作用。當(dāng)污水水溫控制在10的時(shí)候，水力停留時(shí)間必須高于八天。2）回流比與水力停留時(shí)間綜合考慮反應(yīng)池的體積、硝化作用、反硝化作用以及脫氮率等多個(gè)影響條件，回流比較傳統(tǒng)的工藝大很多，假如回流比過小，曝氣池污泥濃度降低無法實(shí)現(xiàn)較高的脫氮率，這樣將增加曝氣池容積，增加了投資成本。生物硝化作用的曝氣池的srt，對比活性污泥法的時(shí)間長很多，這是由于有機(jī)物的反應(yīng)速率比硝化速率快得多。實(shí)驗(yàn)論證

55、表明，硝化反應(yīng)的時(shí)間必須按照硝化速率以及必須處理的氨氮來明確，至少都是四個(gè)小時(shí)，如果要求獲得更好的水處理效果就必須提高水力停留時(shí)間。3）溶解氧溶解氧是保證系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的先決條件，溶解氧的變化對硝化菌生長速率具有舉足輕重的作用8。一般條件下，一克的氨氮轉(zhuǎn)變成為硝酸鹽必須有4.57g的氧氣。這是由于硝化細(xì)菌必須在好氧的條件下生存繁殖，因此在反應(yīng)流程里的好氧池中的溶解氧濃度必須高于2.0mg/l。4）ph和堿度對硝化的影響ph值的大小對硝化細(xì)菌的生產(chǎn)繁殖影響較大。在硝化作用體系里，必須把溶液的ph值保持在6.57.5范圍之內(nèi)，不然就會嚴(yán)重影響硝化細(xì)菌的生長。在污水處理過程里，如果入水的ph值太小，就

56、必須添加堿液進(jìn)行中和。反硝化細(xì)菌是兼性異養(yǎng)型菌，在污水里具有很多有機(jī)物能夠作為反硝化細(xì)菌的供體，使用硝酸鹽作用氧分子，作為電子的受體，開始無氧作用，降解有機(jī)物，與此同時(shí)，硝酸鹽就被轉(zhuǎn)化成為氮?dú)?。溶解氧的濃度對反硝化作用的影響很大，一般來說，厭氧池中的溶解氧濃度必須控制在0.5mg/l之下。反硝化反應(yīng)過程為：2no3+h2o5o+n2+2oh有機(jī)碳co2h2o 總方程：4no-3+5c+2h2o2n2+5co2+4oh-為了最大程度的使用污水里有機(jī)物，通常都是使用前置缺氧脫氮的過程。好氧池完成硝化反應(yīng)之后的混合溶液回流到前置池中，供應(yīng)硝態(tài)氮開始進(jìn)行硝化作用。（2）物理化學(xué)脫氮技術(shù)物理化學(xué)脫氮技術(shù)常見于高濃度氨氮廢水的預(yù)處理和水質(zhì)要求較高的回用水處理工藝中，常用的預(yù)處理方法有空氣吹脫法、絮凝沉淀法、折點(diǎn)加氯法、沸石吸附法、蒸氨法等9。物理化學(xué)脫氮方式，通常具備除氨效果良好、管理方便以及安全可靠等優(yōu)勢。但是其前期投資費(fèi)用大、運(yùn)行花費(fèi)大、作用范圍小以及其他多種后續(xù)問題等條件的制約，導(dǎo)致其并沒有得到廣泛的使用。例如，游離氨在進(jìn)行反應(yīng)的時(shí)候，易揮發(fā)導(dǎo)致二次污染，使用加氯的方式，費(fèi)用大，而且在加氯消毒之后會形成多種消毒副產(chǎn)品，也就是致癌鹵代烴。因此，物理化學(xué)法沒有在大型污水廠中得到廣泛應(yīng)用。4.2.3 p污染物的去除（1）生