西部發(fā)達(dá)地區(qū)某水質(zhì)凈化廠設(shè)計(jì)項(xiàng)目建議書(shū)_第1頁(yè)
西部發(fā)達(dá)地區(qū)某水質(zhì)凈化廠設(shè)計(jì)項(xiàng)目建議書(shū)_第2頁(yè)
西部發(fā)達(dá)地區(qū)某水質(zhì)凈化廠設(shè)計(jì)項(xiàng)目建議書(shū)_第3頁(yè)
西部發(fā)達(dá)地區(qū)某水質(zhì)凈化廠設(shè)計(jì)項(xiàng)目建議書(shū)_第4頁(yè)
西部發(fā)達(dá)地區(qū)某水質(zhì)凈化廠設(shè)計(jì)項(xiàng)目建議書(shū)_第5頁(yè)
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處理水量污水量1.2萬(wàn)m3/d。設(shè)計(jì)水質(zhì)及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)1)晴天進(jìn)水水質(zhì)晴天時(shí)水質(zhì)凈化廠進(jìn)水均來(lái)自于污水管涵收集的污水,參照周邊污水廠資料以及相關(guān)工程,確定設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)如表4.3-4所示。表4.3-4晴天進(jìn)水水質(zhì)分析表單位:mg/L污水廠名稱進(jìn)水類別CODcrBOD5SSTNNH3-NTP備注**污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)水30015022035256一、二、三期設(shè)計(jì)進(jìn)水實(shí)際進(jìn)水33820825546325一、二期2009年實(shí)際進(jìn)水**污水處理廠設(shè)計(jì)進(jìn)水35015035040303三期設(shè)計(jì)進(jìn)水實(shí)際進(jìn)水28913422332203一、二期2015年實(shí)際進(jìn)水平均值31916126238274本工程選取設(shè)計(jì)值320160250352552)雨后進(jìn)水水質(zhì)雨后水質(zhì)凈化廠進(jìn)水主要包括從污水管涵分流的污水及調(diào)蓄設(shè)施收集的雨季混流水。根據(jù)前述截流調(diào)蓄規(guī)模分析及處理水源分析,本設(shè)施雨后進(jìn)水水源組成及水質(zhì)如下表所示:表4.3-7**水質(zhì)凈化廠雨后進(jìn)水水質(zhì)分析表單位:mg/L進(jìn)水來(lái)源水量類別水量規(guī)模單位CODcrBOD5SSTNNH3-NTP備注調(diào)蓄池初小雨水4500m312060400630.5各水質(zhì)指標(biāo)參考重慶地區(qū)雨水徑流污染物指標(biāo)均值溢流污水195m332016025035255各水質(zhì)指標(biāo)根據(jù)晴天進(jìn)水水質(zhì)分析表提升至設(shè)施的水體4695m3/d12864394740.7調(diào)蓄池水量按1d處理完污水干管生活污水7305m3/d32016025035255各水質(zhì)指標(biāo)根據(jù)晴天進(jìn)水水質(zhì)分析表設(shè)施預(yù)處理總進(jìn)水12000m3/d24512330624173考慮當(dāng)前甚至將來(lái)一段時(shí)間水質(zhì)凈化廠實(shí)際進(jìn)水中部分水來(lái)自庫(kù)尾調(diào)蓄池截流的初小雨混流水,水質(zhì)波動(dòng)幅度較大(19%~39%),因此核心處理工藝應(yīng)選擇耐沖擊負(fù)荷的工藝,確保出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。遠(yuǎn)期隨著片區(qū)正本清源工程的進(jìn)行,水質(zhì)濃度會(huì)適當(dāng)提高。設(shè)計(jì)出水水質(zhì)水質(zhì)凈化廠排放水體及出水水質(zhì)要求由受納水體的功能區(qū)劃決定。水體功能區(qū)劃是區(qū)域水資源和水環(huán)境保護(hù)的宏觀控制指導(dǎo)性準(zhǔn)則。本水質(zhì)凈化廠出廠水一部分作為再生水,用于市政用途(待將來(lái)市政再生水管網(wǎng)完善后,同時(shí)有再生水使用需求),大部分通過(guò)管道作為盤溪河流域河湖的景觀補(bǔ)充水。根據(jù)本工程目標(biāo):項(xiàng)目的各水系化學(xué)需氧量(CODCr)、氨氮(NH3-N)、總磷(TP)、溶解氧(DO)均達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)》的Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn),本水質(zhì)凈化廠設(shè)計(jì)出水水質(zhì)目標(biāo)為:主要指標(biāo)能夠達(dá)到Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)(TN除外)。見(jiàn)表4.3-8。表4.3-8出水水質(zhì)表(單位:mg/L)項(xiàng)目CODCrBOD5SSTNNH3-NTP溶解氧糞大腸菌群數(shù)(個(gè)/L)出水標(biāo)準(zhǔn)30610151.50.33500Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)306—1.51.50.332×104去除率本次設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)及去除率見(jiàn)下表4.3-11:表4.3-11設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)表mg/L項(xiàng)目CODcrBOD5SSTNNH3-NTPDO晴天設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)32016025035255--雨后設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)24512330624173--設(shè)計(jì)出水水質(zhì)30610151.50.33晴天去除率(%)≥91.00≥96.00≥96.00≥57.00≥94.00≥94.00---雨后去除率(%)≥88.00≥95.00≥97.00≥38.00≥91.00≥91.00--污泥處理標(biāo)準(zhǔn)污泥處理以減量化為主,每萬(wàn)噸污水產(chǎn)生污泥應(yīng)不高于全市污泥處理廠平均污泥產(chǎn)量,污泥經(jīng)脫水至含水率60%后外運(yùn),由特許經(jīng)營(yíng)者進(jìn)行無(wú)害化處置。臭氣處理標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)本項(xiàng)目環(huán)評(píng)要求,大氣污染物排放執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。表4.3-12廠界廢氣排放最高允許濃度廢氣指標(biāo)排放濃度氨硫化氫臭氣(無(wú)量綱)甲烷(廠區(qū)最高體積濃度%)廢氣濃度(mg/L)1.50.06201環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)廠區(qū)綠化覆蓋率≥45%,減少對(duì)周邊環(huán)境的影響;在施工期間噪聲執(zhí)行《建筑施工場(chǎng)界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB12523-2011)的排放限值:晝間≤70分貝,夜間≤55分貝;運(yùn)營(yíng)期間廠界噪音執(zhí)行《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪音排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348-2008)中的2類標(biāo)準(zhǔn),白天≤60分貝,夜間≤50分貝,采取有效措施確保廠界噪聲達(dá)標(biāo)。設(shè)施布置形式分析地下布置的優(yōu)越性分析目前,隨著污水處理技術(shù)和地下空間開(kāi)發(fā)技術(shù)的發(fā)展,特別是地下連續(xù)墻挖槽機(jī)、大型混凝土輸送泵、大型鉆孔機(jī)的使用,地下水質(zhì)凈化廠建造規(guī)模、質(zhì)量及施工速度不斷提高,現(xiàn)代科技發(fā)展為地下水質(zhì)凈化廠的建設(shè)提供了強(qiáng)大的技術(shù)保障。地下水質(zhì)凈化廠的投資成本較高,但針對(duì)可利用土地資源日趨減少的城市,地下水質(zhì)凈化廠建設(shè)優(yōu)勢(shì)凸顯。一般來(lái)說(shuō),若綜合考慮水質(zhì)凈化廠建設(shè)成本和周邊土地價(jià)值,地下和地面水質(zhì)凈化廠的造價(jià)可能相差無(wú)幾;同時(shí)地下建筑還具有受氣候影響較小、節(jié)能效果好、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì);如果再考慮環(huán)境價(jià)值,地下水質(zhì)凈化廠的“性價(jià)比”明顯要高于地面水質(zhì)凈化廠。經(jīng)分析,地下水質(zhì)凈化廠相比地上水質(zhì)凈化廠,具有如下優(yōu)點(diǎn):1)二次環(huán)境污染幾乎消除由于處于地下全封閉管理,地下式水質(zhì)凈化廠對(duì)產(chǎn)生的臭氣進(jìn)行全面處理,對(duì)環(huán)境和城市居民生活基本不產(chǎn)生影響。地下式水質(zhì)凈化廠的主要設(shè)備均處于地下,機(jī)械的振動(dòng)和噪聲對(duì)地面建筑和居民不會(huì)產(chǎn)生影響,有效避免噪聲對(duì)周圍居民生活與工作的影響。2)結(jié)構(gòu)緊湊、節(jié)省土地資源在地下水質(zhì)凈化廠設(shè)計(jì)中,考慮到地下空間和投資的限制,構(gòu)(建)筑物設(shè)計(jì)都比較緊湊,技術(shù)上也盡量選用占地面積小的處理工藝。此外,地下式水質(zhì)凈化廠無(wú)需考慮過(guò)多的綠化及隔離帶等要求,節(jié)約占地面積。根據(jù)現(xiàn)有工程經(jīng)驗(yàn),地下水質(zhì)凈化廠的用地指標(biāo)一般控制在0.4m2/t左右,而同等出水標(biāo)準(zhǔn)的地面水質(zhì)凈化廠則達(dá)到0.8m2/t。土地資源的節(jié)約在土地緊缺的城市尤顯重要。3)有利于水質(zhì)凈化廠穩(wěn)定運(yùn)行水質(zhì)凈化廠二級(jí)生物處理工藝的最佳溫度為20~35℃,但地上水質(zhì)凈化廠的水溫會(huì)隨著環(huán)境溫度變化而變化,尤其是我國(guó)北方地區(qū)水質(zhì)凈化廠在冬天會(huì)受氣溫影響。地下式水質(zhì)凈化廠由于池體下沉并密封,除受污水水質(zhì)條件的影響以外,基本不受外部環(huán)境因素的影響,特別是地下常年溫差較地面溫差小,水溫比較恒定,有利于各種污水生物處理工藝的穩(wěn)定運(yùn)行。4)上部空間利用方式靈活土地利用效率高,環(huán)境友好。地下式水質(zhì)凈化廠由于只有部分輔助建筑物建在地面,占用土地資源很少,節(jié)省城市開(kāi)闊空間,不會(huì)使周邊土地貶值,確保周邊區(qū)域的未來(lái)發(fā)展。地下式水質(zhì)凈化廠上部空間,可用于綠化、公園等公益事業(yè),也可用于商業(yè)開(kāi)發(fā),還可為市民提供一個(gè)環(huán)境保護(hù)科普及參觀的示范基地。地下布置的可行性分析1)地形地質(zhì)可行性重慶市主城是著名的山城,地形復(fù)雜,高差較大,尤其是在山地或沿江區(qū)域難以找到平坦的用地,本工程建設(shè)范圍內(nèi)亦是如此。因此,結(jié)合流域內(nèi)山地地形,采用地下或半地下的方式進(jìn)行建設(shè),可有效減少土石方量,減小施工難度。同時(shí),結(jié)合地形錯(cuò)落有致地布置各級(jí)污水處理構(gòu)筑物,還可有效減少水質(zhì)凈化廠運(yùn)行過(guò)程中的動(dòng)力消耗。另外,充分利用地形,在頂部錯(cuò)落有致布局配套建設(shè)公共綠地、綠化工程或建筑小品,還可改善水質(zhì)凈化廠周邊總體風(fēng)貌,豐富城市景觀。另一方面,流域內(nèi)地層多為紅色砂頁(yè)巖,其次為三疊系和古生介二疊系砂頁(yè)巖,強(qiáng)度均較高,在流域內(nèi)建立地下式水質(zhì)凈化廠具有有利的地質(zhì)條件。2)用地規(guī)劃可行性地下式水質(zhì)凈化廠具有占地小優(yōu)點(diǎn)。廣州京溪污水處理廠采用占地小的全地下式,只需常規(guī)污水處理廠用地的1/5,昆明市第九、第十污水處理廠只需常規(guī)污水處理廠用地的1/3。占地小的地下式方案最終能夠在寸土寸金的盤溪河流域城市居住區(qū)內(nèi)落實(shí)水質(zhì)凈化廠的選址,實(shí)現(xiàn)用地規(guī)劃調(diào)整和污水規(guī)劃調(diào)整的可行性。3)居民接受可行性地下式環(huán)境友好性易于獲得周邊居民的接受和支持。地下式水質(zhì)凈化廠能最大可能地兼顧“治污”與“污染”的矛盾,在治理區(qū)域污水的同時(shí),保持良好的廠區(qū)地面環(huán)境,同時(shí)也讓緊鄰小區(qū)遠(yuǎn)離臭氣、噪音等污染,清澈的尾水又補(bǔ)充河道,全方位地創(chuàng)造更好的環(huán)境。我國(guó)已建成的許多地下式水質(zhì)凈化廠地面作為廠區(qū)綠化、小區(qū)花園、城市公園、休閑健身場(chǎng)地、停車場(chǎng)、道路、活水公園等多種用途。4)企業(yè)支持可行性地下式水質(zhì)凈化廠理念更好地契合周邊地塊開(kāi)發(fā)建設(shè)理念,與周邊小區(qū)環(huán)境兼容,易于獲得周邊開(kāi)發(fā)企業(yè)的支持,實(shí)現(xiàn)多贏及利益共享。如位于中心城區(qū)的昆明市第九、第十污水處理廠周邊建筑密集,因地下式方案用地節(jié)省、地面景觀與周邊地產(chǎn)開(kāi)發(fā)的地面環(huán)境相協(xié)調(diào)等顯著優(yōu)點(diǎn),最終促成昆明市政府、業(yè)主與房產(chǎn)商的成功談判合作,打破多年用地僵局問(wèn)題,實(shí)質(zhì)性地推動(dòng)了兩座地下式水質(zhì)凈化廠建設(shè)。如今,這兩座地下式水質(zhì)凈化廠建成后的地面為城市公園,成為周邊居民小區(qū)花園和休閑場(chǎng)所。5)技術(shù)支持可行性現(xiàn)有污水處理技術(shù)、地下空間建造技術(shù)和管理技術(shù)已完全滿足地下式水質(zhì)凈化廠的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)行。例如,廣州市京溪污水處理廠已投產(chǎn)6年多,運(yùn)行良好,社會(huì)反響較好。目前,我國(guó)數(shù)十座地下式水質(zhì)凈化廠相繼成功建設(shè)和運(yùn)行,均表明地下式水質(zhì)凈化廠相關(guān)技術(shù)方面不存在壁壘。而且,隨著技術(shù)不斷進(jìn)步,地下式水質(zhì)凈化廠將越來(lái)越體現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)可行性。地下布置的適應(yīng)性分析1)與盤溪河流域城市發(fā)展需求的適應(yīng)性自兩江新區(qū)成立以來(lái),盤溪河流域城區(qū)建設(shè)迅猛發(fā)展,造成污水量劇增,已接近規(guī)劃控制容量。已有盤溪河沿河污水轉(zhuǎn)輸系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足城市擴(kuò)張的要求,經(jīng)常發(fā)生污水溢流污染盤溪河的情況,嚴(yán)重影響盤溪河流域城市環(huán)境;而流域下游污水干管和污水處理廠均已滿負(fù)荷且難以擴(kuò)容,與城市繼續(xù)發(fā)展的矛盾越來(lái)越尖銳;急需在流域上游新建分散式水質(zhì)凈化廠,單獨(dú)處理上游城市污水,以大大減輕難以改造的下游污水收集和處理系統(tǒng)負(fù)荷。但上游新增污水處理設(shè)施受土地緊缺與居民強(qiáng)烈反對(duì)的雙重約束;此時(shí),為突破土地緊缺與居民強(qiáng)烈反對(duì)的雙重約束,建設(shè)占地小、環(huán)境好的全地下污水處理廠成為被動(dòng)選擇,甚至是唯一選擇。2)與盤溪河流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的適應(yīng)性預(yù)期未來(lái),地下式水質(zhì)凈化廠將從一種技術(shù)選擇發(fā)展為一種發(fā)展趨勢(shì),是前瞻性建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)污水處理廠的體現(xiàn)。對(duì)于經(jīng)濟(jì)條件較好的兩江新區(qū)盤溪河流域,將地下式水質(zhì)凈化廠的建設(shè)從“被動(dòng)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)”,是從城市規(guī)劃層面超前謀劃地下污水處理設(shè)施的體現(xiàn),可提前實(shí)現(xiàn)地下污水處理設(shè)施建設(shè)與城市發(fā)展和周邊居民宜居生活環(huán)境打造等多種需求的共贏。3)與流域內(nèi)公共設(shè)施結(jié)合開(kāi)發(fā)的適應(yīng)性地下式水質(zhì)凈化廠除了常規(guī)的治污價(jià)值外,其綜合功能也大大升級(jí),包括土地價(jià)值、環(huán)境價(jià)值、藝術(shù)價(jià)值、公共空間價(jià)值、外延城市綜合體價(jià)值等。地下、地面土地利用效率提升,大大加強(qiáng)了人的參與性、親和性,進(jìn)而改善廠外周邊環(huán)境,盤活周邊土地價(jià)值?,F(xiàn)有地下式水質(zhì)凈化廠的成功應(yīng)用已充分表明,地下式水質(zhì)凈化廠可以完全融入城市開(kāi)發(fā),與城市公園、市民休閑娛樂(lè)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、市政公交、社會(huì)停車等設(shè)施有機(jī)結(jié)合,徹底改變?nèi)藗冞^(guò)去對(duì)水質(zhì)凈化廠避之不及的固有觀念,利于城市區(qū)域整體開(kāi)發(fā),其綜合價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)水質(zhì)凈化廠本身的治污價(jià)值。其打造的綜合功能“市政設(shè)施群”,有利于實(shí)現(xiàn)城市用地性質(zhì)的跨界和融合,是未來(lái)“城市精細(xì)化設(shè)計(jì)”的一個(gè)方向。地下布置的形式比較地下式水質(zhì)凈化廠根據(jù)廠房的布置形式,可分為半地下式與地下式兩種。其中半地下式可分為單層加蓋半地下式、雙層覆蓋半地下式,地下式可分為全地下式及洞穴式。各種布置形式典型圖如下圖所示,各種布置形式比較如下表所示:?jiǎn)螌蛹由w半地下式雙層覆蓋半地下式全地下式洞穴式圖4.3-12地下式水質(zhì)凈化廠可供布置形式表4.3-13半地下式、地下式結(jié)構(gòu)布置形式分析比較表比較項(xiàng)目單層加蓋半地下式雙層覆蓋半地下式全地下式洞穴式結(jié)構(gòu)形式特點(diǎn)特征建于地下,部分露出地面。對(duì)主要構(gòu)筑物頂部單層加蓋建于地下,操作平臺(tái)基本與地面持平。頂部雙層加蓋,上部空間可充分利用頂部雙層加蓋并全部埋于地面以下。地面利用方便,可綠化或其他設(shè)施建設(shè)將部分或全部污水主體處理構(gòu)筑物設(shè)置在開(kāi)挖或已有的山體隧洞內(nèi),適合多山城市土地利用及操作管理土地利用僅對(duì)部分池體進(jìn)行加蓋,豎向空間利用有限,土地資源的效益不顯著對(duì)上部進(jìn)行整體加蓋,豎向空間得到有效利用,土地資源效益顯著地下空間和地面得到有效利用,土地資源效益顯著有效利用巖洞的內(nèi)部空間,土地資源效益顯著操作管理構(gòu)筑物頂部加蓋后設(shè)工作平臺(tái),設(shè)備在露天檢修、維護(hù)、安裝設(shè)備、構(gòu)筑物位于室內(nèi),操作管理工作條件好。上蓋屋頂設(shè)起吊設(shè)備,便于檢修、維護(hù)、安裝設(shè)備、構(gòu)筑物位于室內(nèi),操作管理工作條件好。設(shè)有工作平臺(tái)和起吊設(shè)施,但受地下空間限制,設(shè)備的檢修、維護(hù)、安裝受到一定影響設(shè)備、構(gòu)筑物位于室內(nèi),操作管理工作條件較好。設(shè)有工作平臺(tái)和起吊設(shè)施,但洞穴空間受限,設(shè)備的檢修、維護(hù)、安裝受到一定影響人員和車輛出入廠區(qū)設(shè)有道路和樓梯,構(gòu)筑物頂部局部設(shè)通道廠區(qū)設(shè)有道路和樓梯,構(gòu)筑物頂部設(shè)有通道設(shè)有地下通道,下部空間設(shè)有道路和樓梯雖然空間受限,但洞穴內(nèi)設(shè)有專門通道,供人員和車輛進(jìn)出海綿城市建設(shè)可綠化區(qū)域僅廠區(qū)地面扣除構(gòu)(建)筑物區(qū)域及加蓋構(gòu)筑物的部分區(qū)域,可用面積一般廠區(qū)地面扣除構(gòu)(建)筑物區(qū)域及污水廠上部加蓋區(qū)域,可用面積多廠區(qū)地面可用面積多外部山體自然區(qū)域,可用面積一般海綿元素運(yùn)用及景觀效果廠區(qū)地面和局部構(gòu)筑物頂部有綠化景觀,配合海綿元素,效果稍好構(gòu)筑物上部整體加蓋覆土綠化,海綿元素運(yùn)用多,景觀效果好廠區(qū)地面充分利用,海綿元素運(yùn)用多,景觀效果好處理設(shè)施位于山體洞穴內(nèi),外部景觀取決于山體通風(fēng)采光及除臭通風(fēng)換氣部分位于地面上,通風(fēng)換氣較容易構(gòu)筑物部分位于地面上,上蓋四周敞開(kāi),通風(fēng)換氣較容易需采用專用的風(fēng)道及通風(fēng)口對(duì)地下空間進(jìn)行通風(fēng)換氣,設(shè)備設(shè)施較復(fù)雜需采用專用的風(fēng)道及通風(fēng)口進(jìn)行通風(fēng)換氣,要求高,設(shè)備設(shè)施較復(fù)雜采光照明自然采光構(gòu)筑物部分位于地面上,利用自然光進(jìn)行照明構(gòu)筑物位于地下,需配置一定的人工照明構(gòu)筑物位于洞穴內(nèi),需配置一定的人工照明除臭及對(duì)周邊環(huán)境的影響進(jìn)行密閉除臭,但仍對(duì)周邊環(huán)境有一定影響進(jìn)行密閉除臭,廠區(qū)上部加蓋后覆土綠化,對(duì)周邊環(huán)境基本無(wú)影響構(gòu)筑物建于地下,對(duì)周邊環(huán)境基本無(wú)影響,廠區(qū)及周邊環(huán)境改善帶來(lái)土地增值效益顯著構(gòu)筑物建于洞穴內(nèi),對(duì)周邊環(huán)境基本無(wú)影響工程施工及投資施工要求常規(guī)施工開(kāi)挖不深,施工相對(duì)容易深基坑開(kāi)挖,施工復(fù)雜,對(duì)設(shè)計(jì)和施工要求高山體隧洞內(nèi)施工,施工復(fù)雜,對(duì)設(shè)計(jì)和施工要求高總投資一般較高高高運(yùn)用案例在建或已運(yùn)行多較多較多國(guó)內(nèi)在建1座,香港和國(guó)外較多綜上分析,地下式水質(zhì)凈化廠具有對(duì)周圍環(huán)境影響小、環(huán)境協(xié)調(diào)性強(qiáng)、節(jié)約土地資源等諸多優(yōu)點(diǎn),通常在對(duì)用地、出水水質(zhì)、環(huán)境影響等要求較高的地方采用。地下式污水處理廠還具有良好的密閉性和穩(wěn)定的溫度環(huán)境、有較強(qiáng)的防災(zāi)減災(zāi)優(yōu)越性;但另一方面,地下式水質(zhì)凈化廠對(duì)設(shè)備性能、質(zhì)量要求較高,施工難度一般也較大且復(fù)雜;對(duì)采光、通風(fēng)、除臭、消防、防洪(澇)、防潮等要求也較高,因此地下式水質(zhì)凈化廠往往一次性投資較高,但其使用壽命較長(zhǎng)。因此,本工程水質(zhì)凈化廠采用地上式或地下式方案,應(yīng)綜合考慮地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、城市發(fā)展需求、設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)定位、土地制約因素、環(huán)境約束條件等各個(gè)方面,在各個(gè)因素中尋求特定區(qū)域、特定時(shí)期的“平衡點(diǎn)”。總之,應(yīng)貫徹“因地制宜”原則,結(jié)合流域的特點(diǎn)選擇。從土地利用效益、環(huán)境友好性、生態(tài)海綿性方面考慮,暫時(shí)推薦本工程水質(zhì)凈化廠可考慮全地下式及雙層覆蓋半地下式兩種布置形式,具體布置形式結(jié)合各設(shè)施的布置條件確定。工藝比較及論證工藝設(shè)計(jì)原則1)對(duì)所需去除的污染物有較高的處理效率,具有國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水平的工藝;2)具有很強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力,出水水質(zhì)穩(wěn)定性高;3)工藝成熟,具有足夠的設(shè)計(jì)及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)以資借鑒;4)基建投資省和運(yùn)行費(fèi)用低、占地面積少、管理簡(jiǎn)單、污泥量少,以較少的投入取得較大的效益;5)處理工藝應(yīng)是運(yùn)行管理方便,運(yùn)行靈活,可根據(jù)不同的進(jìn)水水質(zhì)調(diào)整運(yùn)行方式和參數(shù)。應(yīng)選擇適宜的自動(dòng)化程度,提高管理水平,最大限度地發(fā)揮處理裝置和構(gòu)筑物的功能;6)根據(jù)實(shí)際情況,在合理、經(jīng)濟(jì)、積極、慎重的原則下,力求采用先進(jìn)的工藝、設(shè)備、材料等。水質(zhì)水量特性分析1)本工程污水處理特點(diǎn)污水處理工藝的選擇應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)、處理程度要求、用地面積、工程規(guī)模和污水流入工況等多因素進(jìn)行綜合考慮,各種工藝都有其適用條件,應(yīng)視工程的具體條件而定。本工程污水處理具有以下特點(diǎn):①水量變化大流域內(nèi)需要處理的包括生活污水、工業(yè)廢水和部分河道基流,水量波動(dòng)較大。因此污水處理工藝要能夠長(zhǎng)時(shí)間適應(yīng)來(lái)水量的波動(dòng)。②水質(zhì)變化大需要處理的污水包括生活污水,工業(yè)廢水和部分河道基流,由于工業(yè)廢水污染物變化大,且截流的河道基流及初雨雨水的污染物分布不均,因此所選的污水處理設(shè)施需具備對(duì)水質(zhì)變化適應(yīng)性好的污水處理工藝。③受納水體水質(zhì)要求高本工程建成后,處理后的尾水排入盤溪河及沿途湖庫(kù),作為景觀環(huán)境用水,因此水質(zhì)要求比較高。2)污水可生化性分析污水處理工藝的選擇需在分析進(jìn)水水質(zhì)和處理要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行,本工程采用脫氮除磷生物處理工藝,對(duì)進(jìn)水污染物中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的配比和平衡有較高的要求,現(xiàn)將本工程設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)中營(yíng)養(yǎng)物的配比指標(biāo)列表4.3-13如下,并作進(jìn)一步的分析。表4.3-13進(jìn)水營(yíng)養(yǎng)物配置比指標(biāo)項(xiàng)目BOD5/CODCrBOD5/TNBOD5/TP實(shí)際數(shù)值0.504.5732.00脫氮除磷指標(biāo)目標(biāo)值>0.303.0~5.0>17.00水質(zhì)評(píng)價(jià)較好碳源較充足除磷效率較好①BOD5與CODCr污水中有機(jī)污染物主要體現(xiàn)為BOD5與CODCr,從降解性能的角度,有機(jī)物可分為易生物降解和難生物降解兩類;從溶解性能角度,有機(jī)物可分為溶解性和非溶解性兩類。有機(jī)物的去除依靠微生物的吸附作用和代謝作用,然后對(duì)污泥與水進(jìn)行分離來(lái)完成的?;钚晕勰嘀械奈⑸镌谟醒醯臈l件下將污水中的一部分有機(jī)物用于合成新的細(xì)胞,將另一部分有機(jī)物進(jìn)行分解代謝以便獲得細(xì)胞合成所需的能量,其最終產(chǎn)物是CO2和H2O等穩(wěn)定物質(zhì)。在這種合成代謝與分解代謝過(guò)程中,易降解的有機(jī)物首先被微生物吸收、利用、降解,溶解性易降解的有機(jī)物(如低分子有機(jī)酸等易降解有機(jī)物)直接進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部被利用,而非溶解性易降解的有機(jī)物則首先被吸附在微生物表面,然后被酶水解后進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部被利用,但對(duì)于難生物降解的有機(jī)物去除則較為困難。根據(jù)多座污水處理廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),CODCr、BOD5的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)除了與生化處理段的設(shè)計(jì)有關(guān)外還與進(jìn)水有機(jī)物的組成有關(guān)。對(duì)于那些主要以生活污水和成分與生活污水相近的工業(yè)廢水組成的城市污水由于進(jìn)水中有機(jī)物成分較為簡(jiǎn)單,采用傳統(tǒng)二級(jí)生物處理工藝進(jìn)行處理,二級(jí)處理出水再結(jié)合深度處理基本能夠保障出水CODCr、BOD5達(dá)到地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)。本次工程設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)中,BOD5/CODCr=0.5,可生化性較好,本工程要求出水CODCr和BOD5執(zhí)行地表水Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn),分別需要穩(wěn)定在30mg/L和6mg/L以下,去除率分別高達(dá)90%、96%。對(duì)于BOD5,在生化段設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)加大好氧段池容以及確保供氧量充足,也能進(jìn)一步降低出水BOD5,保障出水BOD5≤6mg/L,因此,BOD5可作為一般關(guān)注的指標(biāo)。對(duì)于CODCr,尤其是難生物降解的CODCr的進(jìn)一步去除可能存在一定難度,并且CODCr是國(guó)家節(jié)能減排考核的指標(biāo),是去除重點(diǎn),因此將CODCr列為重點(diǎn)控制項(xiàng)目。②NH3-N與TN本工程設(shè)計(jì)進(jìn)水NH3-N=25mg/L,TN=35mg/L,本工程出水指標(biāo)為:NH3-N≤1.5mg/L,TN≤10mg/L。自2007年太湖流域率先進(jìn)行一級(jí)A改造開(kāi)始,越來(lái)越多的污水廠在生產(chǎn)運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)N的去除和穩(wěn)定達(dá)標(biāo)難度較高,而工藝系統(tǒng)能否完成較徹底的脫氮,應(yīng)該具備以下條件:A生化處理段設(shè)有硝化和反硝化單元,且硝化和反硝化單元的池容應(yīng)保證充足;B對(duì)生化段的供氧量應(yīng)能保障硝化反應(yīng)的正常運(yùn)行;C進(jìn)入生化段污水中碳源和堿度充足。NH3-N的去除主要靠硝化過(guò)程來(lái)完成,氨氮的硝化過(guò)程是控制生化處理好氧單元設(shè)計(jì)的主要因素。在曝氣量充足,泥齡足夠的條件下,NH3-N能夠得到降解,并且氨氮也是國(guó)家水污染物總量控制因子之一,是環(huán)保監(jiān)測(cè)考核的指標(biāo)。需要把氨氮作為重點(diǎn)控制項(xiàng)目。目前有脫氮要求的污水處理廠均設(shè)有硝化和反硝化單元,且在設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)進(jìn)出水水質(zhì)要求池容、供氧量基本都能滿足;一般情況下只要進(jìn)水pH值在7左右,堿度也不是影響脫氮的主要因素,難度較大的就是多數(shù)污水廠的進(jìn)廠污水中的碳源不充足。從理論上講,BOD5/TN>2.86才能有效地進(jìn)行脫氮,實(shí)際運(yùn)行資料表明,BOD5/TN>3時(shí)才有能使反硝化正常運(yùn)行,在BOD5/TN=4~5時(shí),氮的去除率可大于60%。本工程設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)中,BOD5/TN=160/35=4.57,碳源較充足,但設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)是按遠(yuǎn)期水質(zhì)考慮,目前,有機(jī)污染物濃度低,可利用碳源較少,近期進(jìn)水可能存在碳源不足的情況,影響反硝化效果。因此將TN作為本次設(shè)計(jì)重點(diǎn)控制項(xiàng)目??紤]到實(shí)際運(yùn)行中的水質(zhì)波動(dòng)及碳源不足情況,本工程需配置碳源投加系統(tǒng),確保出水TN穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。③TP從經(jīng)濟(jì)和節(jié)省運(yùn)行成本的角度,磷的去除主要依靠生物處理,一般認(rèn)為實(shí)現(xiàn)生物除磷,BOD5/TP需大于17(規(guī)范建議)。本工程設(shè)計(jì)進(jìn)水TP=5.0mg/L,BOD5/TP=32>17,基本可以采用生物除磷工藝完成除磷過(guò)程,但要求出水TP≤0.3mg/L,去除率達(dá)到94%,同時(shí)考慮到磷的釋放問(wèn)題,單純依靠生物除磷難以滿足如此嚴(yán)格的去除要求,因此,本方案考慮采用生物除磷與化學(xué)除磷兩者相結(jié)合的方法強(qiáng)化除磷效果,以保證出水TP達(dá)標(biāo),目前多數(shù)污水處理廠采用以生物除磷為主,化學(xué)除磷為輔的除磷措施,已取得較為理想的去除效果,并且深度處理單元對(duì)TP的去除效果可靠,但由于磷是造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要元素之一,因此將TP為本工程的一般控制項(xiàng)目。④SS一般進(jìn)廠污水中均含有大量懸浮物,對(duì)于無(wú)機(jī)顆粒雜質(zhì)和大粒徑的有機(jī)顆粒依靠粗、細(xì)格柵和沉砂池的自然沉淀作用就能去除,而對(duì)于小粒徑的有機(jī)顆粒則要依靠活性污泥微生物的吸附降解作用去除,一般可滿足二級(jí)出水的要求,但要取得更高的懸浮物去除率,就得借助于深度過(guò)濾處理措施。污水處理廠對(duì)懸浮物的去除作用不僅僅體現(xiàn)在SS指標(biāo)上,因?yàn)镃ODCr、BOD5等指標(biāo)本身就與SS相關(guān),SS含量高,則CODCr和BOD5的濃度也會(huì)增加,因此,去除SS的同時(shí)也就是在進(jìn)一步降低出水的有機(jī)污染物含量。本工程設(shè)計(jì)進(jìn)水SS濃度為250mg/L,出水SS要求不得高于10mg/L,去除率達(dá)96%,為此,須借助深度處理措施,保障出水懸浮物達(dá)標(biāo)。根據(jù)多座污水廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),在深度處理段能有效降低出水SS,但考慮到磷的釋放問(wèn)題和遠(yuǎn)期再次提標(biāo)的可能,因此選擇合理的工藝能夠確保出水SS的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)顯得更為關(guān)鍵。因此SS可作為一般控制指標(biāo)。綜上所述,本工程的處理項(xiàng)目可分為三類:第一類:重點(diǎn)控制指標(biāo),包括CODCr、TN、NH3-N,處理難度大,需要采取針對(duì)性工程措施。第二類:一般控制指標(biāo),包括TP、SS、糞大腸桿菌,該類指標(biāo)只需采取化學(xué)除磷、深度處理或消毒措施即可達(dá)標(biāo)。第三類:一般關(guān)注指標(biāo),主要指BOD5,該類指標(biāo)只需保證污水廠正常運(yùn)行即可達(dá)標(biāo)。各項(xiàng)控制指標(biāo)的重要性詳見(jiàn)下表4.3-14:表4.3-14污水水質(zhì)各項(xiàng)控制指標(biāo)重要性及針對(duì)措施項(xiàng)目重點(diǎn)控制優(yōu)先次序?qū)Σ吲c措施CODCr①處理工藝應(yīng)有針對(duì)性TN①保證硝化與反硝化條件,有其他保障措施NH3-N①保證微生物正?;钚怨δ?,適當(dāng)延長(zhǎng)泥齡、充分曝氣TP②輔以化學(xué)除磷SS②需要進(jìn)行深度處理BOD5③保證系統(tǒng)正常運(yùn)行適當(dāng)延長(zhǎng)泥齡、充分曝氣根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》和大量的污水廠實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,對(duì)于有機(jī)物、氨氮、總磷和總氮的去除,積極穩(wěn)妥的處理方法是將其在二級(jí)生物處理系統(tǒng)中去除。通過(guò)對(duì)本工程進(jìn)水水質(zhì)的特性分析,大部分污染物指標(biāo)(如BOD5、TN、NH3-N)均可通過(guò)脫氮除磷的二級(jí)處理工藝去除,污水再經(jīng)深度處理,進(jìn)一步去除二級(jí)處理不能完全達(dá)標(biāo)去除的污染物(糞大腸菌群數(shù)和略有超標(biāo)的CODcr、SS、TP),最終使出水水質(zhì)達(dá)到設(shè)計(jì)值的要求。3)處理工藝選擇的分析污水處理工藝的選擇直接關(guān)系到處理后出水的各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)能否穩(wěn)定可靠地達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的要求\占地指標(biāo)是否較低、建設(shè)投資和運(yùn)行成本是否節(jié)省、運(yùn)行管理及維護(hù)是否方便。因此,污水處理工藝方案的選定是污水處理廠成功與否的關(guān)鍵。從前面論述我們可以看出,本水質(zhì)凈化廠進(jìn)水大部分是生活污水,規(guī)模為中等規(guī)模,在污水處理工藝的選擇上必須考慮這些因素,同時(shí)在安全穩(wěn)妥的前提下選擇出經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)方案。在傳統(tǒng)上城市綜合污水處理廠一般都采用好氧生物處理技術(shù),如傳統(tǒng)活性污泥法、延時(shí)曝氣法、氧化溝、各種類型的生物膜法等;對(duì)除磷脫氮有要求的城市污水,應(yīng)采用二級(jí)強(qiáng)化處理,如A2/O工藝,A/O工藝,SBR及其改良工藝,氧化溝工藝,以及水解好氧工藝,生物濾池工藝等。對(duì)城市綜合污水采用好氧生物處理技術(shù),具有一定的優(yōu)越性,好氧生物處理工藝技術(shù)成熟,運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)豐富,正常運(yùn)行時(shí),COD值可降至100mg/L以下。通過(guò)上述章節(jié)對(duì)水質(zhì)凈化廠進(jìn)水水質(zhì)的預(yù)測(cè),得知其水質(zhì)特性:①污水的B/C=0.5,可生化性較好,可以采用以生化為主體的處理工藝;②城市綜合水質(zhì)凈化廠要考慮工藝具備去NH3-N效果,可采用以硝化反硝化的強(qiáng)化脫氮工藝解決;③要考慮工藝具備除磷效果,在此工藝的選擇上要采用去磷工藝。根據(jù)本工程的進(jìn)出水水質(zhì)要求,本水質(zhì)凈化廠對(duì)氮、磷的去除有一定要求,因此選用的處理工藝必須具有較強(qiáng)的脫氮除磷功效,才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。目前,污水去脫氮的處理方法通常采用生物處理法,除磷通常采用生化為主、物化為輔的處理方法。根據(jù)《城市污水處理和污染防治技術(shù)政策》及國(guó)內(nèi)外工程實(shí)例和設(shè)計(jì)院的經(jīng)驗(yàn),比較成熟的具有除磷、脫氮的工藝有:A2/O工藝,A/O工藝,SBR及其改良工藝,氧化溝及其改良工藝。A/O工藝、A2/O工藝、各種氧化溝工藝、SBR工藝這些從活性污泥法派生出來(lái)的比較實(shí)用的脫氮除磷工藝,其工藝特點(diǎn)都是為不同功能的微生物菌種創(chuàng)造有利于生長(zhǎng)的厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件從而實(shí)現(xiàn)除碳、除氮、除磷三種流程的組合?,F(xiàn)將幾種常見(jiàn)具有脫氮除磷工藝?yán)e、分析、比較。污水生物處理工藝簡(jiǎn)介1)A2/O工藝①A/A/O法A/A/O法也稱A2/O法,即厭氧/缺氧/好氧活性污泥法。其構(gòu)造是在A/O工藝的厭氧區(qū)之后、好氧區(qū)之前增設(shè)一個(gè)缺氧區(qū)。A厭氧反應(yīng)池,原污水進(jìn)入,同步進(jìn)入的還有從沉淀池排除的含磷回流污泥,本反應(yīng)池的主要功能是釋放磷,同時(shí)部分有機(jī)物進(jìn)行氨化。B污水經(jīng)第一厭氧反應(yīng)池進(jìn)入缺氧反應(yīng)池,本反應(yīng)遲的首要功能是脫氮,硝態(tài)氮是通過(guò)內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)池送來(lái)的。C混合液從缺氧反應(yīng)池進(jìn)入好氧反應(yīng)池,這一反應(yīng)池是多功能的,去除BOD,硝化和吸收磷等反應(yīng)都在本反應(yīng)池內(nèi)進(jìn)行。圖4.3-12A2/O脫氮除磷工藝流程污水在流經(jīng)三個(gè)不同功能分區(qū)的過(guò)程中,在不同微生物菌群作用下,使污水中的有機(jī)物、氮和磷得到去除,達(dá)到同時(shí)進(jìn)行生物除磷和生物除氮的目的。見(jiàn)下圖。同時(shí),該系統(tǒng)還存在以下一些特點(diǎn):A本工藝在系統(tǒng)上可以稱為最簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工藝,總的水力停留時(shí)間少于其他同類工藝。B在厭氧(缺氧)、好氧交替運(yùn)行條件下,絲狀菌不能大量繁殖,無(wú)污泥膨脹之虞,SVI值一般均小于100。C污泥中含磷濃度高,具有很高的肥效。D運(yùn)行中兩個(gè)A段只用輕微攪拌,以不增加溶解氧為度,運(yùn)行費(fèi)用低。②改良A2/O工藝為了解決A2/O工藝中存在的問(wèn)題,即由于厭氧區(qū)居前,回流污泥中的硝酸鹽對(duì)厭氧區(qū)產(chǎn)生不利影響,改良A2/O工藝在厭氧池之前增設(shè)厭氧/缺氧調(diào)節(jié)池,來(lái)自二沉池的回流污泥和10%~30%左右的進(jìn)水進(jìn)入調(diào)節(jié)池,停留時(shí)間為20~30min,微生物利用約10%~30%進(jìn)水中有機(jī)物去除回流硝態(tài)氮,消除硝態(tài)氮對(duì)厭氧池的不利影響,從而保證厭氧池的穩(wěn)定性。該工藝簡(jiǎn)易運(yùn)行,在厭氧池中分出一格作回流污泥反硝化池即可。圖4.3-13改良A2/O工藝流程圖該工藝與其他活性污泥法相比,具有以下顯著特點(diǎn):A污水分點(diǎn)進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)和選擇區(qū),可以在運(yùn)行中根據(jù)實(shí)際情況對(duì)碳源進(jìn)行合理分配,使兩個(gè)區(qū)域都能夠獲得恰當(dāng)?shù)臓I(yíng)養(yǎng)物,碳源分配的合理性有較大提高,具體到本工程可以保證反硝化所需碳源,為脫氮達(dá)標(biāo)創(chuàng)造有利條件;B回流污泥首先進(jìn)入選擇區(qū),增加了污泥脫氮效果,消除了回流污泥中硝態(tài)氮對(duì)厭氧池放磷的不利影響,進(jìn)一步增強(qiáng)了除磷效果。C混合液與污泥分別獨(dú)立回流,既節(jié)省了能耗,同時(shí)也為二沉池的沉淀創(chuàng)造了良好條件。D在池型方面,優(yōu)先考慮借鑒氧化溝兼有完全混合和推流的獨(dú)特之處,結(jié)合工藝布置需要,將缺氧池與好氧硝化區(qū)設(shè)計(jì)成無(wú)終端循環(huán)的氧化溝池型。E隨著新型曝氣設(shè)備的開(kāi)發(fā)利用,氧化溝水深可達(dá)6~8m,采用鼓風(fēng)微孔曝氣方式,充氧動(dòng)力效率高,能耗較低,占地面積較采用表面曝氣方式時(shí)小了很多。改良A2/O工藝是將活性污泥法中的改良A2/O工藝與氧化溝池型的有機(jī)結(jié)合,具有明顯的高效性、針對(duì)性、適應(yīng)性,適合本工程水質(zhì)水量變化大的特點(diǎn)。2)SBR工藝系列①M(fèi)SBR(改良型SBR)MSBR是連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水的反應(yīng)器,其實(shí)質(zhì)是A2/O系統(tǒng)后接SBR,因此具有A2/O的生物除磷脫氮功能和SBR的一體化、流程簡(jiǎn)潔、控制靈活等優(yōu)點(diǎn),是具有同時(shí)進(jìn)行生物除磷及生物脫氮的污水處理工藝。圖4.3-14MSBR工藝流程圖②CASS工藝為了解決ICEAS工藝除磷效果不穩(wěn)定及沉淀時(shí)為動(dòng)態(tài)沉淀易使出水水質(zhì)超標(biāo)的缺點(diǎn),Goronszy對(duì)ICEAS工藝作了如下調(diào)整:改單池的連續(xù)進(jìn)水間歇出水的運(yùn)行方式為間隙進(jìn)水、間隙排水(整個(gè)污水處理廠系統(tǒng)仍然為連續(xù)進(jìn)出水);增加主反應(yīng)與生物選擇區(qū)的污泥回流(回流比20%);曝氣時(shí)對(duì)鼓風(fēng)量加以限制。這即是往復(fù)式活性污泥法,其反應(yīng)器構(gòu)造見(jiàn)圖。圖4.3-15CASS反應(yīng)器構(gòu)造圖CASS工藝的一個(gè)重要特性是在工藝過(guò)程中不設(shè)缺氧混合階段的條件下,高效地進(jìn)行硝化和反硝化,從而達(dá)到深度去除氮的目的。在CASS工藝工藝中,硝化和反硝化在曝氣階段同時(shí)進(jìn)行。運(yùn)行時(shí)通過(guò)控制供氧強(qiáng)度以及曝氣池中溶解氧濃度,使絮體的外部能保證有一個(gè)好氧環(huán)境進(jìn)行硝化,由于溶解氧濃度得到控制,氧在污泥絮體內(nèi)部的滲透?jìng)鬟f作用受到限制,而較高的硝酸鹽濃度(梯度)則能較好地滲透到絮體的內(nèi)部,因此在絮體內(nèi)部能有效地進(jìn)行反硝化過(guò)程。大量運(yùn)行中的循環(huán)式活性污泥法污水處理廠在曝氣階段結(jié)束時(shí),氨氮和硝酸鹽濃度均很低,表明系統(tǒng)具有很好的同步硝化反硝化功能。CASS工藝通過(guò)將活性污泥從主曝氣區(qū)(好氧)回流到選擇器(厭氧)以及系統(tǒng)間歇曝氣的運(yùn)行方式可以使活性污泥不斷地經(jīng)歷好氧和厭氧的循環(huán),這些反應(yīng)條件將有利于聚磷菌在系統(tǒng)中的生長(zhǎng)和積累。因此循環(huán)式活性污泥法系統(tǒng)具有生物除磷的功能。在曝氣階段完成磷的吸收過(guò)程,在生物選擇區(qū)中或在非曝氣階段完成磷的釋放過(guò)程。生物除磷的效果很大程度上取決于進(jìn)水中所含有的易降解基質(zhì)的含量。由于在選擇器中基質(zhì)濃度梯度較大,有利于提高整個(gè)系統(tǒng)的生物除磷效果。其活性污泥對(duì)磷的吸收高達(dá)進(jìn)水BOD5濃度的4%(常規(guī)僅為1%左右)。從中可以看出該工藝的優(yōu)異的生物除磷效果。3)氧化溝系列氧化溝系列工藝是五十年代初期發(fā)展起來(lái)的一種污水處理工藝形式,是傳統(tǒng)活性污泥工藝的一種變形。與傳統(tǒng)工藝相比,其特點(diǎn)是:將“池”改為“溝”,氧化溝為封閉的環(huán)狀溝,也稱為連續(xù)循環(huán)曝氣池,其流態(tài)具備推流式和完全混合式的雙重特點(diǎn),因而抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。氧化溝的曝氣形式主要以表曝為主,常見(jiàn)的曝氣設(shè)備有水平軸轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)碟、垂直軸葉輪表爆機(jī)等。除此以外,氧化溝工藝還具備構(gòu)造簡(jiǎn)單、操作管理簡(jiǎn)便、出水水質(zhì)好、處理效率穩(wěn)定等特點(diǎn)。氧化溝工藝從五十年代發(fā)展至今已有多種形式。從運(yùn)行方式上,可分成三大類:連續(xù)工作式、交替工作式和半交替工作式。較典型的連續(xù)工作式氧化溝有Carrousel及Orbal氧化溝,較典型的交替工作式氧化溝為T型氧化溝,DE型氧化溝為半交替工作式氧化溝。Carrousel氧化溝是1967年由荷蘭DHV公司發(fā)明的一種污水處理技術(shù)。其形狀可以是“田徑跑道”式,也可以由多個(gè)類似“跑道”串聯(lián)而成,一般采用垂直軸葉輪表面曝氣機(jī)。傳統(tǒng)的Carrousel氧化溝沒(méi)有明顯的缺氧區(qū),反硝化主要靠同步反硝化,混合液的回流比也無(wú)法控制,因而脫氮效率不高。在原Carrousel系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)增加缺氧區(qū),叫改良型氧化溝。改良化溝與傳統(tǒng)Carrousel氧化溝的不同之處在于溝內(nèi)增設(shè)了預(yù)反硝化區(qū)(占氧化溝體積的15%),這種設(shè)計(jì)使系統(tǒng)中有了專門的缺氧區(qū),并且混合液的量可通過(guò)回流調(diào)節(jié)門予以控制,因而脫氮效果得以明顯地改善。實(shí)際上,改良型氧化溝的除磷脫氮原理與A/A/O工藝是一致的,只是改良型氧化溝不需設(shè)置專門的混合液回流設(shè)備。氧化溝是活性污泥法的一種改進(jìn)型,具有除磷脫氮功能,其曝氣池為封閉的溝渠,廢水和活性污泥的混合液在其中不斷循環(huán)流動(dòng),因此又名“連續(xù)循環(huán)曝氣法”。過(guò)去由于其曝氣裝置動(dòng)力小,使池深及充氧能力受到限制,導(dǎo)致占地面積大,土建費(fèi)用高,使其推廣及運(yùn)用受到影響。近十年來(lái)由于曝氣裝置的不斷改進(jìn)、完善及池形的合理設(shè)計(jì),彌補(bǔ)了氧化溝過(guò)去的缺點(diǎn)。氧化溝具有池深淺,占地面積大的缺點(diǎn);又因采用表面曝氣,具有充氧效率較低的缺點(diǎn)。4)曝氣生物濾池(BAF)工藝曝氣生物濾池(BAF)是上世紀(jì)80年代末在歐美發(fā)展起來(lái)的一種新型污水處理技術(shù),憑借良好的工作性能,其在污水處理領(lǐng)域受到了廣泛重視。在國(guó)外,BAF的建設(shè)已初具規(guī)模,而觀其國(guó)內(nèi)的發(fā)展正方興未艾。圖4.3-16曝氣生物濾池結(jié)構(gòu)示意圖BAF工藝屬生物膜法,生物膜法的主要特點(diǎn)是微生物附著在介質(zhì)“濾料”表面,形成生物膜,污水同生物膜接觸后,溶解的有機(jī)污染物被微生物吸附轉(zhuǎn)化為H2O、CO2、NH3和微生物細(xì)胞物質(zhì),污水得到凈化。工藝采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)為污水充氧,隨著工藝的運(yùn)行,溶解的有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化成生物膜,生物膜經(jīng)反沖洗脫落下來(lái),從系統(tǒng)中去除。5)活性污泥-生物膜復(fù)合工藝(HYBAS)復(fù)合式工藝(Hybas)工藝是一種生物膜與活性污泥的復(fù)合(集成)工藝。復(fù)合式生物處理系統(tǒng)的研究在國(guó)外已有20多年的歷史,該工藝將生物膜工藝與活性污泥工藝有機(jī)地融合于同一池中,它兼有AAO活性污泥工藝和流動(dòng)床生物膜(MBBR)工藝兩者的優(yōu)點(diǎn),將兩者有機(jī)地結(jié)合在同一工藝池中,據(jù)有污泥齡長(zhǎng)、池容小、占地省、出水水質(zhì)好和運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)。其典型方式是向活性污泥曝氣池中投加懸浮型填料作為附著生長(zhǎng)微生物的載體。由于填料的加入,使污水處理的機(jī)理和效能都大為改變。在這種系統(tǒng)中,微生物生存的基礎(chǔ)環(huán)境由原來(lái)的氣、液兩相轉(zhuǎn)變?yōu)闅?、液、固三相,這種轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑸飫?chuàng)造了更豐富的存在形式,形成了一個(gè)更復(fù)雜的復(fù)合式生態(tài)系統(tǒng)。載體表面的生物膜與液相中的懸浮污泥共同發(fā)揮作用,各自發(fā)揮自己的降解優(yōu)勢(shì)。大量吸附生長(zhǎng)在生物填料上的生物膜使曝氣池中的活性生物量大大增加,在提高系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷能力的同時(shí),使系統(tǒng)具有脫氮除磷的能力。其工藝流程見(jiàn)下圖:圖4.3-17復(fù)合式工藝流程圖6)膜生物反應(yīng)器(MBR)工藝該工藝是近幾年才開(kāi)始廣泛應(yīng)用的新型污水處理工藝,它將膜過(guò)濾和生物反應(yīng)器有機(jī)的結(jié)合在一起,發(fā)揮了單獨(dú)的生物反應(yīng)器或單獨(dú)的膜過(guò)濾不能發(fā)揮的功能,對(duì)難降解有機(jī)污染物和懸浮物有一定的處理效果。傳統(tǒng)工藝的泥水分離采用沉淀池來(lái)實(shí)現(xiàn)的,而MBR工藝則采用膜分離工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的活性污泥法中的二沉池,起著把生物處理工藝所依賴的微生物從生物培養(yǎng)液(混合液)中分離出來(lái)的作用,從而微生物得以在生化反應(yīng)池內(nèi)保留下來(lái),同時(shí)保證出水中含較少的微生物和其他懸浮物。MBR的最大特點(diǎn)就是可以將生物反應(yīng)器中的水力停留時(shí)間和污泥齡完全分離,在較小停留時(shí)間的情況下保證很高的污泥齡,這為有機(jī)污染物、氮污染物的降解創(chuàng)造了有利條件。MBR工藝特點(diǎn)是把專用的膜組件浸泡在混合液之中,在水泵的抽吸作用或者水位差的推動(dòng)下把水(透過(guò)微孔膜)排到生化反應(yīng)池之外,微生物、細(xì)胞和其他顆粒物被攔截在生化反應(yīng)池之內(nèi)。淹沒(méi)式MBR的最大特點(diǎn)是操作壓力特別低,跨膜阻力一般不超過(guò)50kPa。MBR工藝采用低壓差、低滲透通量設(shè)計(jì),膜表面的濃差極化作用弱,對(duì)膜表面的施加一定的擾動(dòng)就能夠有效地延緩這個(gè)過(guò)程,通常的做法是在膜表面鼓氣,從而使膜表面接受氣液兩相的劇烈擾動(dòng)。目前已經(jīng)投入大規(guī)模應(yīng)用的MBR膜只有PVDF材質(zhì)的中空纖維膜和平板膜兩種,中空纖維膜元件專為大規(guī)模污水處理用途設(shè)計(jì),具有良好的透水性能、優(yōu)異的膜機(jī)械強(qiáng)度、優(yōu)良的膜化學(xué)穩(wěn)定性。膜生物反應(yīng)器具有出水水質(zhì)好、占地面積省的特點(diǎn)。該技術(shù)通過(guò)膜的高效分離作用,大大提高了泥水分離效率,并且由于曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中優(yōu)勢(shì)菌的出現(xiàn),提高了生化反應(yīng)速率。同時(shí),該工藝能大大減少剩余污泥的產(chǎn)量,從而基本解決了傳統(tǒng)生物方法存在的剩余污泥產(chǎn)量大、占地面積大、運(yùn)行效率低等突出問(wèn)題。膜生物反應(yīng)器缺點(diǎn)是一次性投資高,運(yùn)行費(fèi)用稍高。7)反應(yīng)沉淀一體式矩形環(huán)流生物反應(yīng)器(RPIR)RPIR是針對(duì)傳統(tǒng)活性污泥法而開(kāi)發(fā)的一種高效生物反應(yīng)器。在原理上,RPIR通過(guò)導(dǎo)流裝置的設(shè)置,將生化污水處理技術(shù)中的生化反應(yīng)區(qū)和污泥沉淀區(qū)整合,并在底部設(shè)置污泥斗。污水由底部反應(yīng)器底部進(jìn)入,經(jīng)環(huán)流運(yùn)動(dòng)與反應(yīng)器內(nèi)活性污泥充分混合,之后在沉淀區(qū)進(jìn)行泥水分離,最終上清液由沉淀區(qū)上部溢流排出,污泥自動(dòng)沉降并回流至反應(yīng)區(qū),剩余污泥由經(jīng)污泥斗定期排出。反應(yīng)區(qū)下部設(shè)有微孔曝氣器,由羅茨風(fēng)機(jī)供氣用于提供溶解氧及反應(yīng)器內(nèi)液體循環(huán)流動(dòng)的動(dòng)力。RPIR實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)、沉淀、出水的一體化,能達(dá)到優(yōu)化結(jié)構(gòu),降低能耗,節(jié)省投資,減少占地,穩(wěn)定運(yùn)行,出水水質(zhì)優(yōu)異的效果。RPIR能夠?qū)崿F(xiàn)高效快速污水處理效果的核心原理在于:(1)利用曝氣產(chǎn)生的氣升動(dòng)力,完成污水與污泥的充分混合和接觸,并實(shí)現(xiàn)環(huán)流;(2)利用經(jīng)典化工傳質(zhì)理論,提高了氧的傳質(zhì)效率;(3)污泥無(wú)動(dòng)力全回流,高效截留微生物,使活性污泥的濃度和活性更高;(4)水力停留時(shí)間與污泥停留時(shí)間的完全分離。圖4.3-18RPIR原理機(jī)制及快速生化模塊RPIR快速生化技術(shù)的核心原理為經(jīng)典化工傳質(zhì)理論,并通過(guò)巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),集生化反應(yīng)和沉淀于一體,顯著地提高了生化反應(yīng)的效率。RPIR是一種對(duì)污染物的生化降解效果可與MBR相媲美,同時(shí),又因其巧妙的全不銹鋼導(dǎo)流結(jié)構(gòu),可有效提高氧的傳質(zhì)效率而無(wú)易損部件,不存在堵塞問(wèn)題,全壽命免維護(hù)。RPIR的“低成本,高效率,簡(jiǎn)管理,優(yōu)出水,少占地”的特點(diǎn)?,F(xiàn)將幾種常見(jiàn)具有脫氮除磷工藝?yán)e、分析、比較。污水生物處理工藝比較上述每種處理工藝各有特點(diǎn),在國(guó)內(nèi)外均有工程案例,從處理效果上看,以上工藝系列均可滿足處理要求,但每種工藝均有側(cè)重,在基建投資、運(yùn)行成本、占地、運(yùn)行管理等方面存在一定的差異。具體到本工程項(xiàng)目,污水處理工藝的選擇應(yīng)充分考慮技術(shù)的先進(jìn)性、可達(dá)性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)的合理性,處理重點(diǎn)的針對(duì)性,對(duì)污水水質(zhì)水量的適應(yīng)性,運(yùn)行的穩(wěn)定性等多種因素。各處理工藝系列的特點(diǎn)比較詳見(jiàn)下表4.3-15及表4.3-16。表4.3-15各處理工藝系列主要特點(diǎn)說(shuō)明處理工藝主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)A2/O工藝①工藝成熟②設(shè)置單獨(dú)厭氧、缺氧區(qū),可達(dá)到穩(wěn)定的脫氮除磷效果③采用鼓風(fēng)曝氣,供氧效率較高。鼓風(fēng)風(fēng)機(jī)按曝氣池溶解氧自控,易于控制,時(shí)時(shí)供氧量調(diào)節(jié)靈活④運(yùn)行管理成熟可靠⑤運(yùn)行費(fèi)用低,占地少①抗水質(zhì)水量的沖擊負(fù)荷能力稍差②由于厭氧區(qū)居前,故外回流污泥中硝酸鹽對(duì)系統(tǒng)除磷產(chǎn)生不利影響③由于內(nèi)回流直接進(jìn)入缺氧池,故剩余污泥未經(jīng)歷完整的放磷過(guò)程,對(duì)系統(tǒng)除磷不利④運(yùn)行管理要求較高⑤投資較大SBR系統(tǒng)工藝①工藝流程簡(jiǎn)單,CASS池集曝氣、沉淀于一體,池子較深,節(jié)省占地;整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無(wú)需復(fù)雜管線輸送,構(gòu)筑物數(shù)量少②具有完全混合式和推流曝氣池的雙重優(yōu)勢(shì),對(duì)水量、水質(zhì)具有較強(qiáng)抗沖擊負(fù)荷能力,處理效果穩(wěn)定;SVI值低、沉降性能好,有抑制絲狀菌生長(zhǎng)的特性③可脫氮除磷①反應(yīng)池的進(jìn)水、曝氣、排水、排泥變化頻繁,且必須按時(shí)操作,自動(dòng)化控制,要求設(shè)備儀表可靠性高②由于自動(dòng)化水平高,要求管理人員有較高的技術(shù)水平③由于是間歇式運(yùn)行,故設(shè)備利用率較低,設(shè)備閑置率高,而且設(shè)備啟動(dòng)頻繁,對(duì)設(shè)備的損害較大,維修量也較大④投資適中氧化溝系列工藝①工藝流程簡(jiǎn)單,構(gòu)筑物和設(shè)備少,不設(shè)初沉池、調(diào)節(jié)池和單獨(dú)的二沉池。污泥自動(dòng)回流,占地面積相對(duì)于單獨(dú)設(shè)置二沉池的延時(shí)曝氣工藝較?、诤醚鯀^(qū)應(yīng)用延時(shí)曝氣原理,產(chǎn)生的剩余污泥量少,污泥不需消化,污泥性質(zhì)穩(wěn)定,易脫水,不會(huì)帶來(lái)二次污染③具有出水水質(zhì)好、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、不易發(fā)生污泥膨脹、硝化和脫氮作用明顯,并有一定除磷效果、便于自動(dòng)化控制④造價(jià)低,建造快,設(shè)備事故率低,運(yùn)行管理工作量少①污水停留時(shí)間長(zhǎng),泥齡長(zhǎng),電耗相對(duì)較高②固液分離器內(nèi)易出現(xiàn)污泥上浮等問(wèn)題,需設(shè)置刮沫機(jī)③循環(huán)式,運(yùn)行工況可以調(diào)節(jié),管理相對(duì)復(fù)雜④投資適中BAF曝氣生物濾池①占地面積小,基建投資省②出水水質(zhì)高,可滿足回用要求③工藝流程短,氧的傳輸效率高,供氧動(dòng)力消耗低,處理單位污水的電耗低④抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),受氣候、水量和水質(zhì)變化影響?、萜貧馍餅V池采用模塊化結(jié)構(gòu),便于后期改建、擴(kuò)建⑥運(yùn)行管理方便、便于維護(hù)①進(jìn)水的SS要有所控制,若進(jìn)水的SS較高,易使濾池發(fā)生堵塞,從而導(dǎo)致頗繁的反沖洗,增加了運(yùn)行費(fèi)用與管理的不便②運(yùn)行時(shí)水頭損失較大,水的總提升高度大③產(chǎn)泥量稍大,污泥穩(wěn)定性稍差④生物除磷效果不好,多采用化學(xué)法進(jìn)行,增加了藥劑的使用量MBR工藝①出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定②剩余污泥產(chǎn)量少③占地面積小,不受設(shè)置場(chǎng)合限制④可去除氨氮及難降解有機(jī)物⑤操作管理方便,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制基建投資高于傳統(tǒng)污水處理工藝HYBAS工藝①出水水質(zhì)好,運(yùn)行穩(wěn)定②污泥齡長(zhǎng)③占地面積小系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜,運(yùn)行管理復(fù)雜,初期填料投資較高RPIR工藝①混合液流態(tài)穩(wěn)定,污泥性狀好,沉降性能優(yōu)異②反應(yīng)沉淀一體化,污泥濃度高,水力停留時(shí)間短,占地面積小,設(shè)備投資省。③硝化反硝化作用強(qiáng),脫氮效果優(yōu)異。④污泥無(wú)動(dòng)力全回流,節(jié)能效果明顯,運(yùn)行費(fèi)用低。⑤啟動(dòng)快、運(yùn)行穩(wěn)定、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、管理方便。⑥生物相豐富,系統(tǒng)穩(wěn)定性強(qiáng)。①設(shè)備豎向高度較大,用于全地下式導(dǎo)致基坑開(kāi)挖深度偏大②生物除磷效果不好,需輔助采用化學(xué)法除磷,增加了藥劑的使用量,導(dǎo)致產(chǎn)泥量較大表4.3-16各處理工藝系列特點(diǎn)比較表項(xiàng)目A2/O系列工藝SBR系列工藝氧化溝系列工藝BAF系列工藝MBR工藝HYBAS工藝RPIR工藝氮處理效果好較好較好最好好好好磷處理效果好好好一般一般好一般運(yùn)行可靠性好好好好好好好工藝可控性好一般一般較好較好較好較好忍受沖擊負(fù)荷能力較好好最好較好好好好操作管理方便復(fù)雜方便最復(fù)雜復(fù)雜較好好設(shè)備數(shù)量一般較少較少較多較多較多一般構(gòu)筑物占地較小較小較大小很小較小最小初期投資最小一般較大較大很大較大最大運(yùn)行費(fèi)用較小較高較少一般最高較高較高對(duì)自控要求較低高較低高高一般高工程實(shí)例最多較多多一般少一般少規(guī)模適用性大、中、小型中、小型中、小型大、中、小型中、小型大、中、小型中、小型綜合評(píng)價(jià)好較好好較好較好好較好污水處理工藝確定上述每種處理工藝各有特點(diǎn),在國(guó)內(nèi)外均有很多工程案例,但每種工藝均有側(cè)重,在基建投資、運(yùn)行成本、占地、運(yùn)行管理等方面存在一定的差異。具體到本工程項(xiàng)目,污水處理工藝的選擇應(yīng)充分考慮技術(shù)的可行性、經(jīng)濟(jì)的合理性,處理重點(diǎn)的針對(duì)性,對(duì)污水水質(zhì)水量的適應(yīng)性,運(yùn)行的穩(wěn)定性等多種因素。在傳統(tǒng)二級(jí)生物處理工藝中,AAO系列工藝和氧化溝系列工藝是目前國(guó)內(nèi)外大型污水處理廠應(yīng)用業(yè)績(jī)最多的處理工藝。但氧化溝工藝由于占地較大,池子呈跑道狀,不易和其他構(gòu)筑物銜接,并不適宜在全地下式污水處理廠使用。因此,本方案不推薦氧化溝工藝。深度處理工藝應(yīng)用最廣泛的主要有混凝沉淀+過(guò)濾和膜法等。根據(jù)本工程水質(zhì)凈化廠的進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求,從上述諸多的工藝中篩選出二個(gè)方案作為本工程的備選方案:方案一:改良型A2/O+MBR處理工藝以**水質(zhì)凈化廠1.2萬(wàn)m3/d的設(shè)計(jì)規(guī)模為例,其組合工藝方案流程及平面布置圖如下:工藝流程包括預(yù)處理單元、生物處理單元、膜處理單元、消毒及污泥處理單元。污水經(jīng)外部收集管網(wǎng)送至廠區(qū),進(jìn)入提升泵房前設(shè)置粗格柵截留污水中的懸浮污染物,以保護(hù)后續(xù)處理系統(tǒng)正常運(yùn)行。污水經(jīng)提升后依次進(jìn)入細(xì)格柵、曝氣沉砂池,去除污水中的無(wú)機(jī)性砂粒。為了保護(hù)膜處理單元,細(xì)格柵沉砂池后的污水要再經(jīng)過(guò)一道膜格柵(內(nèi)進(jìn)流網(wǎng)板格柵),進(jìn)一步降低水中SS的含量和纖維狀物質(zhì),而后再依次進(jìn)入?yún)捬醭?、缺氧池,好氧池進(jìn)行生物處理。最后由膜池進(jìn)行泥水分離。部分污泥作為剩余污泥排放。生化處理單元的缺氧區(qū)回流污泥經(jīng)潛水回流泵提升至厭氧區(qū),與厭氧區(qū)進(jìn)水混合;生化處理單元的好氧區(qū)回流混合液通過(guò)潛水回流泵回流到缺氧區(qū),與厭氧區(qū)出水混合;膜處理單元的回流污泥通過(guò)潛水回流泵回流到生化處理單元的好氧區(qū),與缺氧區(qū)出水混合。工藝流程見(jiàn)下圖4.3-19。圖4.3-19A/A/O+MBR工藝流程圖方案二:RPIR+磁混凝沉淀處理工藝以**水質(zhì)凈化廠1.2萬(wàn)m3/d的設(shè)計(jì)規(guī)模為例,其組合工藝方案平面布置圖如下:圖4.3-21RPIR+磁混凝沉淀工藝流程圖圖4.3-22RPIR+磁混凝沉淀工藝平面布置圖以下以**水質(zhì)凈化廠1.2萬(wàn)m3/d的設(shè)計(jì)規(guī)模為例,對(duì)該兩種組合工藝進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較,詳見(jiàn)下表:表4.3-17兩種組合工藝方案綜合比較表項(xiàng)目改良型A2/O+MBR處理工藝RPIR+磁混凝沉淀處理工藝占地面積4202m24300m2投資費(fèi)用7200萬(wàn)元8600萬(wàn)元運(yùn)行費(fèi)用(1)噸水成本:1.10元/t(2)年運(yùn)營(yíng)費(fèi):482萬(wàn)元(1)噸水成本:0.80元/t(2)年運(yùn)營(yíng)費(fèi):350萬(wàn)元總成本9610萬(wàn)元(5年運(yùn)行期)10350萬(wàn)元(5年運(yùn)行期)優(yōu)缺點(diǎn)分析(1)運(yùn)行成本略高;(2)占地面積適中;(3)安全風(fēng)險(xiǎn)低;(4)全地下式成功運(yùn)用案例多。(1)運(yùn)行費(fèi)用低;(2)占地面積?。?)基坑深度偏大;(4)尚無(wú)全地下式運(yùn)用案例。3)處理工藝選擇根據(jù)上述分析比較,就本工程而言,我們認(rèn)為A2/O工藝+MBR膜池工藝作為二級(jí)生物處理更為適用,其主要優(yōu)點(diǎn)如下:應(yīng)用于出水要求一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)及以上的成功案例和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)較多;采用鼓風(fēng)曝氣,氧利用率高,更為節(jié)能;可控性強(qiáng),操作靈活,可以根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)的變化靈活調(diào)節(jié)運(yùn)行模式,充分利用碳源等。本次方案設(shè)計(jì)選擇“改良A2/O+MBR工藝”作為本工程的水質(zhì)凈化廠的污水處理工藝。推薦處理工藝流程簡(jiǎn)介工藝流程包括預(yù)處理單元、生化處理單元、膜處理單元、消毒處理單元及污泥處理單元。污水經(jīng)外部收水管網(wǎng)送至廠區(qū),進(jìn)入提升泵房前設(shè)置粗格柵截留污水中的懸浮污染物,以保護(hù)后續(xù)處理系統(tǒng)正常運(yùn)行,經(jīng)格柵除雜后的污水經(jīng)提升泵提升至細(xì)格柵、沉砂池,進(jìn)一步去除污水中的雜質(zhì)、部分無(wú)機(jī)性砂粒,為了保護(hù)膜處理單元,污水再經(jīng)過(guò)膜格柵過(guò)濾,過(guò)濾后的污水進(jìn)入生化處理單元,依次為厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū),在此進(jìn)行有機(jī)污染物的降解,氮、磷等污染物的去除,生化處理單元出水進(jìn)入膜處理單元,強(qiáng)化生化功能,膜過(guò)濾出水經(jīng)過(guò)消毒后回用或排放。生化處理單元的缺氧區(qū)回流污泥經(jīng)潛水回流泵提升至厭氧區(qū),與厭氧區(qū)進(jìn)水混合;膜處理單元的回流污泥通過(guò)潛水回流泵回流到生化處理單元的好氧區(qū),與缺氧區(qū)出水混合。粗、細(xì)格柵及膜格柵攔截的柵渣經(jīng)螺旋輸送,與沉砂池的出砂一并外運(yùn)處理。剩余污泥由剩余污泥泵提升至貯泥池,再由污泥泵送至脫水機(jī)房進(jìn)行脫水,脫水后的泥餅外運(yùn)至指定的符合國(guó)家相關(guān)規(guī)定的污泥消納場(chǎng)所進(jìn)行最終處置。污泥濃縮脫水機(jī)的濾后液及沖洗水與廠內(nèi)的生活污水經(jīng)管道匯集至廠內(nèi)進(jìn)水泵房,與原污水一起進(jìn)行處理。圖4.3-22水質(zhì)凈化廠工藝流程圖尾水消毒方案消毒是水處理中的重要工序,早在2000年6月5日由建設(shè)部、國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局、科技部聯(lián)合發(fā)出的“常用消毒工藝污水中的病原體主要有三類:病原性細(xì)菌、腸道病毒和蠕蟲(chóng)卵。消毒方法大體可分為兩類:物理方法和化學(xué)方法。物理方法主要有加熱、冷凍、輻照、紫外線和微波消毒等方法。但目前最常用的還是用化學(xué)試劑的化學(xué)方法?;瘜W(xué)方法是利用各種化學(xué)藥劑進(jìn)行消毒,常用的化學(xué)消毒劑的化學(xué)劑有多種氧化劑(氯、臭氧、溴、碘、高錳酸鉀等)、某些重金屬離子(銀、銅等)及陽(yáng)離子型表面活性劑等。污水處理工程運(yùn)用較多的是液氯消毒、二氧化氯消毒、次氯酸鈉消毒、臭氧消毒和紫外線消毒技術(shù)。1)液氯消毒在水溶液中,鹵素(包括氯、溴及碘)是非常高效的消毒劑,其中,氯在污水消毒中應(yīng)用得最為廣泛。氯溶于水時(shí),會(huì)生成次氯酸,次氯酸可以快速進(jìn)入細(xì)胞膜,破壞細(xì)胞組織,從而起到殺菌消毒的作用。2)二氧化氯消毒二氧化氯的氣體和液體都極不穩(wěn)定,不能象氯氣那樣裝瓶運(yùn)輸,只能在使用現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)制備。研究表明,將二氧化氯吸收在含特殊穩(wěn)定劑(如碳酸鈉、硼酸鈉及過(guò)氧化物)的水溶液中,制成穩(wěn)定的二氧化氯溶液,濃度在2%~5%,該溶液可長(zhǎng)期進(jìn)行貯存,無(wú)爆炸的危險(xiǎn),使用也很方便。3)次氯酸鈉消毒次氯酸鈉消毒有兩種方式,一種是污水處理規(guī)模較大時(shí)采用現(xiàn)場(chǎng)化學(xué)法制備次氯酸鈉,另一種是規(guī)模較小時(shí)使用成品液體次氯酸鈉,本項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)模較小,可使用成品次氯酸鈉消毒;另一方面,現(xiàn)場(chǎng)化學(xué)法制備工藝為點(diǎn)解氯化鈉,為甲類生產(chǎn)設(shè)施,根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》,不能布置在地下室或者半地下室。4)臭氧消毒臭氧是強(qiáng)氧化劑,能氧化水中的有機(jī)物,并能殺死病毒、芽孢及細(xì)菌。臭氧都是在現(xiàn)場(chǎng)用空氣或純氧通過(guò)臭氧發(fā)生器制取,產(chǎn)率分別為1%~3%和2%~6%。5)紫外線消毒水銀燈發(fā)出的紫外光,能穿透細(xì)胞壁并與細(xì)胞質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而達(dá)到殺菌消毒的目的。通常,水消毒用的紫外線燈的中心輻射波長(zhǎng)是253.7nm。尾水消毒方案的確定表4.3-18對(duì)幾種主要的消毒技術(shù)進(jìn)行了比較。表4.3-18幾種主要的消毒方法的比較國(guó)內(nèi)外應(yīng)用日益廣泛本工程在污水處理工藝中要采用消毒技術(shù)來(lái)最終控制出水水質(zhì),通過(guò)對(duì)以上幾種常見(jiàn)污水消毒方法的介紹和分析討論,紫外線消毒在消毒過(guò)程中,不需添加任何化學(xué)物質(zhì),不會(huì)在水體中產(chǎn)生或留下任何有毒物質(zhì),不產(chǎn)生二次污染,運(yùn)行安全可靠。綜合考慮用于污水消毒的適用性、成熟性、安全性、可靠性,操作運(yùn)轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單易行以及處理費(fèi)用等因素,推薦本工程戰(zhàn)斗、黃山、云杉及中華坊一體化提升回用設(shè)施等4座處理規(guī)模較小的設(shè)施處理尾水采用紫外線消毒工藝;**、吳家灣水質(zhì)凈化廠出水用于公園示范段,處理規(guī)模較大且人體接觸要求高,需同步考慮出水脫色需求,推薦采用成品次氯酸鈉消毒工藝。污泥處理、處置工藝論證城市污水廠的污泥有機(jī)物含量較高且不穩(wěn)定,易腐化,并含有寄生蟲(chóng)卵,若不妥善處理和處置,將造成二次污染。因此,一個(gè)城市污水處理廠若對(duì)污泥處理、處置不當(dāng)就不能夠充分發(fā)揮其消除污染、保護(hù)環(huán)境的作用,也就明顯地削弱了污水處理廠的凈化功能。由于污水水質(zhì)不同,采用的處理方法不同,致使產(chǎn)生的污泥也不同,因而污泥的處理工藝將有所不同。另一方面,因污泥的最終處置方法不同,要求其前處理——即污泥的處理也將不同。因此,選擇合適的污泥處理工藝需要綜合考慮。污泥處理要求減少有機(jī)物,使污泥穩(wěn)定化;減少污泥體積,降低污泥后續(xù)處置費(fèi)用;減少污泥中有毒物質(zhì);利用污泥中可用物質(zhì),化害為利。污泥處理工藝方案比選我國(guó)城市污水處理廠目前可用的污泥處理工藝有污泥濃縮脫水、厭氧消化、好氧發(fā)酵、干化等工藝技術(shù)。因此,本方案將剩余污泥進(jìn)行污泥濃縮系統(tǒng)+調(diào)理池+污泥深度脫水處理,處理后污泥含水率達(dá)到60%,實(shí)現(xiàn)污泥減量化和穩(wěn)定化,工藝流程圖見(jiàn)下圖4.4-23所示:含水率6含水率60%的污泥圖4.3-23污泥脫水工藝流程圖污泥濃縮系統(tǒng)比選為了減少后續(xù)脫水工序的負(fù)擔(dān),應(yīng)考慮污泥濃縮工藝。污泥濃縮主要有氣浮濃縮、重力濃縮和機(jī)械濃縮三種工藝。根據(jù)近年來(lái)污泥濃縮技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,后兩者為普遍常用的工藝形式。①氣浮濃縮氣浮濃縮需要投加聚合電解質(zhì)或無(wú)機(jī)混凝劑,其投加量一般為污泥干重的2%-3%,需要一套加壓溶氣水設(shè)備及刮渣設(shè)備,管理及操作復(fù)雜,耗能較大,一般不采用。②機(jī)械濃縮機(jī)械濃縮工藝主要包括疊螺式濃縮、帶式濃縮、離心濃縮、板框式濃縮等。圖4.3-24污泥機(jī)械濃縮脫水圖4.3-25疊螺式脫水機(jī)疊螺脫水機(jī)是運(yùn)用了螺桿擠壓原理,通過(guò)螺桿直徑和螺距變化產(chǎn)生的強(qiáng)大擠壓力,以及固定環(huán)與游動(dòng)環(huán)之間的微小縫隙,實(shí)現(xiàn)對(duì)污泥進(jìn)行擠壓脫水的一種新型的固液分離設(shè)備。疊螺脫水機(jī)主體是由固定環(huán)和游動(dòng)環(huán)相互層疊、螺旋軸貫穿其中形成的過(guò)濾裝置,它集濃縮和脫水為一體,前段為濃縮部,后段為脫水部。每個(gè)游動(dòng)環(huán)都鑲嵌在2個(gè)固定環(huán)中間,之間形成的濾縫從濃縮部到脫水部逐漸變小,螺旋軸的螺距從濃縮部到脫水部也逐漸變小。固定環(huán)的內(nèi)徑和螺旋軸的螺旋直徑相同,游動(dòng)環(huán)的內(nèi)徑小于固定環(huán)的內(nèi)徑,脫水部的終端有一個(gè)背壓板,其工作原理見(jiàn)圖1。疊螺脫水機(jī)主體采用傾斜安裝或水平安裝,脫水部處于后端。螺旋軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)游動(dòng)環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng),由固定環(huán)和游動(dòng)環(huán)組成的過(guò)濾結(jié)構(gòu)便處于運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),不易堵塞。水從濾縫中流出,起到了自我清洗的效果,污泥則被螺旋軸不停地向前推進(jìn)。污泥在濃縮部經(jīng)過(guò)重力濃縮和較小壓力擠壓后,被運(yùn)輸?shù)矫撍?,在前進(jìn)的過(guò)程中,隨著濾縫和螺距的逐漸變小,螺桿和濾縫擠壓力逐漸增大,污泥濃度不斷提高。背壓板的阻擋作用產(chǎn)生極大的內(nèi)壓,將污泥中含有的少量水分?jǐn)D出,污泥最終變成泥餅。圖4.3-26帶式濃縮機(jī)帶式濃縮機(jī)是一種可連續(xù)運(yùn)行的污泥濃縮機(jī)械,當(dāng)經(jīng)過(guò)化學(xué)調(diào)理的污泥通過(guò)機(jī)械進(jìn)料分配器均勻地分布在循環(huán)運(yùn)動(dòng)的濾帶上時(shí),由于污泥與化學(xué)藥劑的絮凝作用促使污泥水分在重力作用下自發(fā)地釋放出來(lái)。在泥耙雙向攪動(dòng)作用下,污泥絮體及顆粒間互相剪切、揉搓,使污泥結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而促使污泥水的釋放,隨著濾帶的移動(dòng)而使污泥得到濃縮。污泥水(濾液)在濾帶水平運(yùn)動(dòng)過(guò)程中穿過(guò)濾帶而被排除,污泥則隨濾帶運(yùn)至濃縮污泥收集系統(tǒng)中。這一過(guò)程往往還得到壓榨或者負(fù)壓作用的支持,通常帶式濃縮機(jī)在重力過(guò)濾區(qū)之后是一負(fù)壓區(qū)(或者是擠壓區(qū)),在負(fù)壓區(qū)(擠壓區(qū))又會(huì)將存在于污泥絮體之間的水吸出。濾帶在返回工作區(qū)域的過(guò)程中采用壓力空氣和壓力水進(jìn)行清洗,以保證濾帶在工作時(shí)始終是清潔的。圖4.3-27離心濃縮機(jī)離心濃縮的動(dòng)力是離心力,由于離心力是重力的500-3000倍,對(duì)于不易重力濃縮的活性污泥,離心機(jī)可以通過(guò)其強(qiáng)大的離心力使之濃縮?;钚晕勰嗟暮搪试?.5~1%左右,經(jīng)離心濃縮后可增至6%-12%。表4.3-19幾種機(jī)械濃縮方法的比較名稱疊螺式污泥濃縮機(jī)帶式脫水機(jī)離心式脫水機(jī)脫水方式螺旋壓濾重力脫水+剪切型離心力脫水優(yōu)點(diǎn)能自我清洗,不堵塞,低濃度污泥直接脫水;轉(zhuǎn)速慢,省電,無(wú)噪音和振動(dòng);實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制,24小時(shí)無(wú)人運(yùn)行價(jià)格較低;目前使用普遍,技術(shù)相對(duì)成熟處理能力大缺點(diǎn)不擅長(zhǎng)顆粒大、硬度大的污泥的脫水;處理量較小易堵塞,需要大量的水清洗,造成二次污染;不適于油性污泥的處理耗電大,噪音大,振動(dòng)劇烈;維修管理困難;不適于比重接近的固液分離絮凝劑使用使用使用含水率85%以下85%以下85%以下沖洗用水極少極大少回收率90%左右90%左右95%左右用電量極少中極大連續(xù)運(yùn)行可能有可能,但比較困難可能維修管理操作時(shí)間短,簡(jiǎn)單操作時(shí)間長(zhǎng)操作時(shí)間長(zhǎng)占地空間小大中振動(dòng)噪音極少有有污泥濃縮池不要要要3)重力濃縮重力濃縮本質(zhì)上是一種沉淀工藝,屬于壓縮沉淀。圖4.3-28污泥重力濃縮+機(jī)械脫水重力濃縮池按其運(yùn)轉(zhuǎn)方式分為連續(xù)流和間歇流;按其池型,分為圓形及矩形。間歇流一般用于小型污水處理廠。大型污水處理廠一般均采用連續(xù)流圓形污泥濃縮池,進(jìn)入重力濃縮池的污泥濃縮池的污泥含水率在99.2%-99.6%時(shí),其出水含水率在97%-98%,污泥濃縮時(shí)間一般不小于12小時(shí)。圖4.3-29污泥重力濃縮池重力濃縮池有以下優(yōu)點(diǎn):a)重力濃縮池設(shè)備較少,操作簡(jiǎn)單,動(dòng)力消耗低。b)生化池的剩余污泥進(jìn)入濃縮池濃縮,不需投加高分子助凝劑,節(jié)省藥劑成本。c)在運(yùn)行過(guò)程中不需要投加高分子助凝劑,高分子助凝劑會(huì)改變污泥性質(zhì),導(dǎo)致后續(xù)污泥壓榨系統(tǒng)的出泥效果變差。根據(jù)以上分析比較,考慮到重力濃縮占地較大,本工程不予推薦。而機(jī)械濃縮方式中,疊螺式脫水機(jī)具有能耗低、不易堵塞、操作簡(jiǎn)單、占地面積小、噪音小等優(yōu)勢(shì),因此本工程剩余污泥及化學(xué)污泥推薦采用疊螺式脫水機(jī)進(jìn)行濃縮。污泥稀釋調(diào)理系統(tǒng)濃縮后出泥含水率約為97%~98%,然后向罐中泵入一定比例的PAC溶液(配制濃度為30%),同時(shí)添加調(diào)理劑,開(kāi)動(dòng)破壁攪拌機(jī)使之快速有效地混合均勻,在污泥體中快速形成骨架結(jié)構(gòu),同時(shí)促進(jìn)胞內(nèi)水釋放及污泥微顆粒團(tuán)聚,徹底改變污泥高持水性的性質(zhì),促進(jìn)泥水分離并提供強(qiáng)度,使出料污泥達(dá)到改性要求。污泥深度脫水處理系統(tǒng)目前,污水處理廠的污泥處置基本采用原生污泥濃縮脫水(深度脫水),脫水污泥送水泥窯協(xié)同處置或焚燒或摻燒后送生活垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋的方式,本工程的出廠污泥的含水率不得超過(guò)60%。由于脫水要求較高,本項(xiàng)目采用深度脫水工藝。①高壓污泥深度脫水技術(shù)介紹高壓污泥深度脫水技術(shù)是指通過(guò)對(duì)含水率較高的污泥進(jìn)行化學(xué)調(diào)質(zhì)處理后,再通過(guò)高壓隔膜板框壓力機(jī),壓榨脫水至60%以下,污泥減量化使污泥后續(xù)處置途徑更為廣泛。深度脫水后的污泥具有一定的熱值,可作為電廠低品位的燃料和水泥生產(chǎn)過(guò)程中的熟料,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、無(wú)害化處置和資源化利用。即使進(jìn)行填埋,也能大幅減少土地占用和環(huán)境污染。采用高壓隔膜板框壓濾機(jī),通過(guò)從污泥外部施加壓力,使調(diào)質(zhì)后的污泥中的水分在淅出并分離,得到含固率較高的泥餅。國(guó)內(nèi)設(shè)備制造廠商比較多,品牌知名度較高設(shè)備性能較好的有山東景津、杭州興源等,設(shè)備制造工藝和質(zhì)量已經(jīng)日益完善。②高壓污泥深度脫水技術(shù)特點(diǎn)利用高壓污泥深度脫水集水處理后的污泥化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化,穩(wěn)定性提高,不吸水膨脹。各項(xiàng)指標(biāo)均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),可作垃圾填埋場(chǎng)覆蓋土泥質(zhì);應(yīng)用該技術(shù)成果深度處理后的污泥含水率60%以下,不添加CaO等影響污泥熱值的添加劑,國(guó)內(nèi)污泥干基中有機(jī)質(zhì)均在35%~65%,對(duì)應(yīng)的燃燒值在1800大卡~3600大卡,因此干化污泥作為火電廠或水泥廠、磚廠燃料替代物,具有廣泛的應(yīng)用前景。A本技術(shù)從污泥含水的賦存狀況入手,根據(jù)污泥物化特性,從源頭到終端構(gòu)建一個(gè)較為完善的系統(tǒng)工程。不依賴任何外界熱能等條件,僅通過(guò)加藥改性和機(jī)械壓濾方式把含水率97~99.2%的污泥直接脫水降低至含水率60%以下;圖4.3-30板框深度脫水后出泥(含水率60%以下)B本技術(shù)投資相對(duì)較省,運(yùn)行成本較低,本技術(shù)從原理上不同與石灰法(需投加大量的石灰)、化學(xué)調(diào)質(zhì)法(需投加大量的化學(xué)藥劑)、熱干法(需要昂貴的燃料費(fèi))等方法,僅需要少量的藥劑,添加量?jī)H為絕干污泥量的8%。C本技術(shù)“以廢制廢、實(shí)現(xiàn)污泥資源化”,處理過(guò)程投加的某些藥劑本身就是一種也需要處置的廢棄物,同時(shí)獲得的污泥熱值相對(duì)較高,可以作為低熱值衍生燃料,使得廢棄污泥資源化,產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。D本技術(shù)所加的藥劑對(duì)污泥中的蛔蟲(chóng)卵、糞大腸菌群、重金屬有去除作用,達(dá)到污泥土地利用(農(nóng)用、園林綠化、土地改良)標(biāo)準(zhǔn)和填埋標(biāo)準(zhǔn)中的泥質(zhì)要求。E本技術(shù)的設(shè)備制造完全國(guó)產(chǎn)化,機(jī)械化程度高,設(shè)備體積小,生產(chǎn)場(chǎng)地清潔無(wú)任何臭味等,僅僅只有壓濾水以密閉管道送污水廠集中處理,在整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程無(wú)煙、無(wú)臭氣、無(wú)噪聲,不依靠任何外界熱源,無(wú)二次污染,并能做到清潔運(yùn)行。F本技術(shù)能耗低,系統(tǒng)壓力高,實(shí)現(xiàn)梯度壓榨,其中的高壓板框壓榨機(jī)無(wú)需外設(shè)增壓設(shè)備,完全靠液壓油泵來(lái)壓迫濾室中的污泥,壓縮后可進(jìn)一步增壓至3MPa以上。G板框壓濾機(jī)效率高,通過(guò)改進(jìn)后的板框壓濾機(jī)相比傳統(tǒng)板框壓濾機(jī)脫水性能好,廂式板更薄,從而過(guò)濾面積和腔室容積更大。H干化后污泥抗壓強(qiáng)度好,透氣性優(yōu)良;干化后的污泥雨水浸泡難溶蝕,確保不會(huì)產(chǎn)生二次污泥化,遇水溶解率小于5%;污泥干化效果好。脫水后污泥具有疏水性,遇水不再還原,并在自然狀態(tài)下繼續(xù)蒸發(fā)水分,脫水后污泥穩(wěn)定性強(qiáng)。該技術(shù)突出了污泥處理首先要實(shí)現(xiàn)“減量化、穩(wěn)定化和無(wú)害化”的目標(biāo),同時(shí),又充分體現(xiàn)了資源化利用的原則,符合國(guó)家提倡的發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求;我們認(rèn)為該技術(shù)路線可能會(huì)成為引導(dǎo)今后我國(guó)污泥處理處置的市場(chǎng)主流。③高壓污泥深度脫水處理工藝流程本工程的污泥脫水處理工藝路線采用:污泥機(jī)械濃縮+高壓隔膜板框壓濾機(jī)脫水,具體的工藝流程如下圖。60%疊螺式濃縮機(jī)60%疊螺式濃縮機(jī)圖4.3-31高壓污泥深度脫水工藝流程圖污泥最終處置方案比選污泥處置是指處理后污泥的消納過(guò)程,即部分或全部利用,以及以某種形式返回到環(huán)境中去。目前,國(guó)內(nèi)外污泥最終處置方式主要有土地利用、填埋、建筑材料綜合利用等,具體應(yīng)綜合考慮污泥泥質(zhì)特征、地理位置、環(huán)境條件和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平等因素,因地制宜地確定污泥處置方式。①土地利用污泥土地利用主要包括土地改良和園林綠化等。污泥用于園林綠化時(shí),泥質(zhì)應(yīng)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質(zhì)》(GB/T23486-2009)的規(guī)定和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。污泥必須首先進(jìn)行穩(wěn)定化和無(wú)害化處理,并根據(jù)不同地域的土質(zhì)和植物習(xí)性等,確定合理的施用范圍、施用量、施用方法和施用時(shí)間。污泥用于鹽堿地、沙化地和廢棄礦場(chǎng)等土地改良時(shí),泥質(zhì)應(yīng)符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置土地改良泥質(zhì)》(GB/T24600-2009)的規(guī)定;并應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際,進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià),經(jīng)有關(guān)主管部門批準(zhǔn)后實(shí)施。污泥農(nóng)用時(shí),污泥必須進(jìn)行穩(wěn)定化和無(wú)害化處理,并達(dá)到《農(nóng)用污泥中污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB4284-1984)等國(guó)家和地方現(xiàn)行的有關(guān)農(nóng)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。污泥衍生產(chǎn)品應(yīng)通過(guò)場(chǎng)地適用性環(huán)境影響評(píng)價(jià)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,并經(jīng)有關(guān)部門審批后方可實(shí)施。污泥農(nóng)用應(yīng)嚴(yán)格控制施用量和施用期限。②填埋不具備土地利用和建筑材料綜合利用條件的污泥,可采用填埋處置。污泥填埋應(yīng)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋泥質(zhì)》(GB/T23485-2009)的規(guī)定;填埋前的污泥需進(jìn)行穩(wěn)定化處理;填埋場(chǎng)滲濾液應(yīng)能達(dá)標(biāo)排放。③建筑材料綜合利用污泥建筑材料綜合利用是指污泥的無(wú)機(jī)化處理,用于制作水泥添加料、制磚、制輕質(zhì)骨料和路基材料等。污泥建筑材料利用應(yīng)符合國(guó)家和地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求,并嚴(yán)格防范在生產(chǎn)和使用中造成二次污染。污泥制磚、污泥制水泥、污泥制油和用于工程的材料或制品等也是國(guó)內(nèi)外正在開(kāi)發(fā)利用較多的污泥處置方法。④焚燒污泥焚燒是污泥后處理的一種熱還原處理方法,可將污泥中水分和有機(jī)雜質(zhì)完全去除,并殺滅病原體,有完全燃燒法和不完全燃燒法兩種。污泥焚燒應(yīng)符合國(guó)家和地方的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求,并嚴(yán)格防范在焚燒中造成二次污染。根據(jù)目前的現(xiàn)實(shí)狀況,考慮到本項(xiàng)目處理規(guī)模小、剩余污泥量少的特點(diǎn),最終確定暫以填埋的方式處置干污泥。本工程推薦脫水污泥送至唐家沱污泥處置中心統(tǒng)一處置。工藝流程說(shuō)明將機(jī)械濃縮后的污泥(含水率95~97%)輸送至污泥儲(chǔ)池內(nèi),再經(jīng)提升泵進(jìn)入到泥稀釋調(diào)理池,在污泥稀釋調(diào)理池與調(diào)理劑快速有效地混合均勻,使出料污泥達(dá)到改性要求,改性后的污泥再用柱塞泵送至高壓板框壓榨機(jī),由高壓油泵提供強(qiáng)壓壓縮濾板之間空隙內(nèi)的污泥,使濾板之間空隙內(nèi)的污泥再次壓濾,得到含水率為60%以下的塊狀泥餅,產(chǎn)生的濾液至污水處理廠前段重新處理。除臭工藝論證1)臭氣性質(zhì)國(guó)外對(duì)污水、污泥處理的管理非常嚴(yán)格,它必須是環(huán)境安全的,不能產(chǎn)生二次污染,很重視尾氣處理和臭氣控制。參照同類構(gòu)筑物及設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù),確定主要惡臭污染物種類及濃度。本工程H2S、NH3為主要惡臭污染源,另外污泥經(jīng)過(guò)調(diào)理后產(chǎn)生的氨氣濃度非常高;其他硫醇、有機(jī)硫化物、胺類等微量有機(jī)組分氣體為次要惡臭污染源。 表4.3-20主要污染物性質(zhì) 物質(zhì)硫化氫甲硫醇分子式H2SCH3SH分子量34.0848.1嗅閥值0.025~025μg/L0.0011~0.0021PPm熔/沸點(diǎn)-82.9℃/--123.1℃/物性無(wú)色氣體,具有臭雞蛋氣味無(wú)色氣體,爛洋白菜味相對(duì)密度(空氣)1.191.66溶解性能溶于水不溶于水,溶于乙醇、乙醚等化學(xué)性質(zhì)可發(fā)生氧化等反應(yīng)可發(fā)生氧化等反應(yīng)物質(zhì)氨氣二甲基硫分子式NH3(CH3)2S分子量17.0362.13嗅閥值0.5~1.0mg/m30.001PPm熔/沸點(diǎn)—77.8℃/—-83.2℃/物性無(wú)色氣體,強(qiáng)烈刺激性氣味無(wú)色氣體,爛卷心菜味相對(duì)密度(空氣)0.59622.14溶解性極易溶于水,溶于乙醚、乙醇,化學(xué)性質(zhì)可發(fā)生氧化等反應(yīng)2)除臭工藝比選目前常用的臭氣處理方法主要有:活性炭吸附法、生物脫臭法、植物液除臭、高能離子除臭等。①活性炭吸附法活性炭吸附技術(shù)在國(guó)內(nèi)用于醫(yī)藥、化工和食品等工業(yè)的精制和脫色已有多年歷史。70年代開(kāi)始用于工業(yè)廢水處理?;钚蕴课椒ㄒ阎鸩匠蔀槌魵馓幚淼闹饕椒ㄖ?。活性炭是一種很細(xì)小的炭粒有很大的表面積,而且炭粒中還有更細(xì)小的孔——毛細(xì)管。這種毛細(xì)管具有很強(qiáng)的吸附能力,由于炭粒的表面積很大,所以能與氣體(雜質(zhì))充分接觸。當(dāng)這些氣體(雜質(zhì))碰到毛細(xì)管被吸附,起凈化作用。吸附是一種物質(zhì)附著在另一種物質(zhì)表面上的緩慢作用過(guò)程。吸附是一種界面現(xiàn)象,其與表面張力、表面能的變化有關(guān)?;钚蕴康谋缺砻娣e和孔隙結(jié)構(gòu)直接影響其吸附能力,在選擇活性炭時(shí),應(yīng)根據(jù)廢氣的性質(zhì)通過(guò)試驗(yàn)確定。此外,灰分也有影響,灰分愈小,吸附性能愈好;吸附質(zhì)分子的大小與炭孔隙直徑愈接近,愈容易被吸附;吸附質(zhì)濃度對(duì)活性炭吸附量也有影響。在一定濃度范圍內(nèi),吸附量是隨吸附質(zhì)濃度的增大而增加的。另外,溫度和pH值也有影響。吸附量隨溫度的升高而減少,隨pH值的降低而增大。故低溫、低pH值有利于活性炭的吸附。為了有效地脫臭,通常利用各種不同性質(zhì)的活性炭,在吸附塔內(nèi)設(shè)置吸附酸性物質(zhì)的活性炭,吸附堿性物質(zhì)的活性炭和吸附中性物質(zhì)的活性炭,臭氣和各種活性炭接觸后,排出吸附塔。圖4.3-32活性炭除臭工藝流程圖活性炭除臭的特點(diǎn):A、反應(yīng)徹底,幾乎能完全脫除廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)化合物;B、可根據(jù)廢氣種類,選擇對(duì)應(yīng)的吸附劑。目前,常用的吸附劑有活性炭、活性炭纖維、硅膠、硅藻土、活性氧化鋁、合成沸石等;C、對(duì)于小氣量、難處理的廢氣組分,如多氯聯(lián)苯等,可采用浸漬吸附劑,如高錳酸鉀浸漬

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