1、某县污水处理工程项目建设可行性研究报告1 概 术1.1工程简介1.1.1项目名称XX县污水处理工程1.1.2建设地点XX县XX镇的西南边，详见附图。1.1.3项目范围污水处理厂和污水收集系统，不包括外部供电、供水、通讯线路及道路。1.1.4项目规模及投资估算一期工程项目建设规模4万t/d，二期工程增加4万t/d。总平面布置及部分设施土建按8万t/d设计。工程总投资8859.37万元。1.1.5占地面积污水处理厂8万t/d规模占地12公顷，其中一期工程占地8.2公顷。1.1.6建设周期预定建设期为2.5年。1.2项目编制依据(1)XX县近期建设总体规划；(2)XX镇控制性详细规划；(3)设计委托
2、书。1.3编制原则(1)选择技术先进，又稳妥可靠的污水、污泥处理工艺和设备，并力求投资省、运行费用低、操作管理方便，为XX县污水处理工程的建设和运行创造良好的条件；(2)对污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥妥善处置，避免造成二次污染；(3)采用现代化技术手段，逐步实现科学自动化管理，做到技术可靠、经济合理；(4)污水处理厂的总平面布置要体现流程简洁、分区功能明确、便于维护管理的特点。同时，对二期工程统一规划、分步实施。(5)污水管网与污水处理厂同时建设，以保证污水厂建成后能达厂，保证正常合理运行。1.4采用的主要规范和标准(1)室外排水设计规范GBJ1487（1997版）；(2)地面水环境质
3、量标准GHZB11999；(3)污水综合排放标准GB89781996；(4)污水排入城市下水道水质标准CJ30821999；(5)城市污水处理厂污水污泥排放标准CJ302593；(6)建筑给水排水设计规范GBJ1588(1997版)；(7)建筑结构荷载规范GBJ987；(8)混凝土结构设计规范GBJ1089；(9)建筑地基基础设计规范GBJ789；(10)建筑抗震设计规范GBJ1189；(11)水工砼结构设计规范SL/T19196；(12)电气设计遵照中华人民共和国国家标准中有关设计规范；(13)工业企业设计卫生标准TJ3679；(14)工业企业采暖、通风及空气调节设计规范TJ1975；(15
4、)建筑设计防火规范GBJ1687；(16)城镇污水厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ3189；(17)泵站设计规范GB/T5026597。1.5现状概况1.5.1XX镇的地理位置XX县城（XX镇）地处县境南部，东邻三庙前乡，南毗饶丰镇，西界莲湖乡，北连磨刀石乡。1、地形地貌县城属滨湖低丘区，最高处芝山，海拔734为，北部为剥蚀丘陵形成的山系（芝山、锭子山），东部为第四纪堆积土组成的低山岗，南部、西部与江湖两岸为近代湖河冲积平原。地势西北高，东南低，呈明显阶梯状。境内山丘有芝山、锭子山、白兔岭、风雨山、绣球山、帝皮山、曾头山等；湖泊有东湖、澹湖、李家湖、墨湖、球场湖、韭菜湖、鸭蛋湖等。饶河自东而
5、西，纵贯镇境，注入XX湖。1.5.2XX镇的自然条件2、气象条件XX县处在中亚热带季风湿润气候，气候温和，雨量充沛，无霜期长，气候资源丰富，四季特征分明。县城XX镇属温和气候区。年平均气温为16.9-17.7之间，极端最低气温为-13.3，极端最高气温为39.7；年平均降水量为1500-1700毫米，年平均降水日为140.9天， 年日照时数平均为2000小时以上，年日照百分率为平均40%；年平均太阳辐射量为115.6千卡/平方厘米，月最多值出现在7月份，为15.29千卡/平方厘米，月最少值为5.97千卡/平方厘米，年无霜日平均为274.5天；年均有雪日数平均为810天；年平均蒸发量为1317.
6、91690.3毫米，日蒸发量最大达14毫米以上；平均相对湿度为77%；年平均风压为1002.4百帕；县城全年风向以东北风见盛，春、冬雨季多吹北到东北风，夏、秋雨季多吹南到西南风，年平均风速为2.4米/秒，全年最大风速16米/秒。3、水文工程地质XX镇地下水资源较丰富，主要为泥质岩类孔隙水，其次为碎屑岩类孔隙水，地下水对建筑物、构筑物一般无侵蚀影响。依据中国地震烈度区划图1990年(江西部分)XX县属小于VI地震烈度区，一般建、构筑物可不考虑设防。1.5.3XX镇供水现状及规划(1)供水现状县城XX镇供水水源来自市政供水，XX县水厂供水能力达5.0万吨/天，现有供水管较差，供水管径多为DN300
7、mm和DN200mm。(2)供水规划XX镇用水单位包括工业生产、仓储、公共设施、居住、浇洒、绿化和消防，根据城市给水工程规划规范(GB50282-98)规定，采用相应的用水指标。计算其用水量见表13。XX镇用水指标及总用水量（单位：m3/d）表13规划阶段居民生活用水生产用水市政消防等用水总用水近期（2005）3000018000960057600远期（2020）550005500022000132000注：摘至（XX镇控制性详细规划）1.5.4排水规划1、排水体制根据规划要求，以减少城市污水对河流的污染，XX镇排水体制采用雨污分流制。雨水经雨水管收集后，就近排入排水渠或顺地势排入东湖、墨湖和
8、韭菜湖，最后排入饶河；污水通过污水管网汇集，经污水厂处理，达到国家排放标准后，排入饶河。2、污水量按照规划要求，生活污水收居住、公共建筑设施用水的80%计，工业污水量取工业用水量的65%计，则XX镇污水量为4.338万m3/d。3、排水规划规划XX镇排水管道依照本镇区道路、建筑物的布置、地形标高和污雨水去向来布置，在各道路两侧均布置雨污水管。雨水经雨水管收集后，就近排入排水渠或顺地排入东湖等。污水排到污水泵站，最后排到污水处理厂即XX县污水处理厂。1.6项目实施的必要性饶河为江西省五大河流之一，是乐安河、昌江河总称，干流乐安河主河道长229公里，流域面积8989平方公里，主要支流昌江河全长27
9、6公里，流域面积6220平方公里。饶河是XX县居民生活用水和生产用水的主要水源地，同时，也是接纳全县生活污水和生产废水的最终水体。近年来，随着人民群众生活水平的日益提高和工业的发展，XX县城市生活污水和工业废水量增加，大量城市污水未经处理直接排入饶河，将大大增加饶河的污染负荷。按照XX县近期建设总体规划和XX镇的控制性详细规划，XX县将兴建XX县污水厂，处理规模为8.00万m3/d ，其中一期处理规模为4.00万m3/d，服务范围为县城XX镇，总服务面积约15平方公里，西南方向靠近饶河处新建一座污水处理厂，用于处理XX镇所产生的污水。为了将县城XX镇建成XX湖畔花园城市，优化投资环境。所以，X
10、X县污水处理厂工程的建设对XX来说已迫在眉捷，刻不容缓。2设计规模及工艺方案论证2.1设计规模的确定根据XX镇的用地规划要求，采用城市给水工程规划规范（GB50282-98）以及考虑当地的生活经济条件，以及当地气候和土壤性质等因素进行用水量预测，规划XX镇设计最高日用水量为5.76万m3/d（总用地 km2），其中：工业用水1.8万m3/d，生活用水3.0万m3/d。供水日变化系数为1.4。XX镇的污水量的预测，按照XX镇的规划要求，生活污水取居住和公共设施用水量的80%，工业污水的产率按照工业用水量的65%计，规划XX镇的最高日污水量为4.338万m3；考虑到二期规模为13.2km2，到二期
11、预测最高日污水量为9.735万m3。根据以上污水量的预测，污水厂的规模定为8万m3/d，分二期建设，一期为4万m3/d。2.2 设计水质及处理目标2.2.1 生活污水水质生活污水污染物主要是BODs、CODcr和SS按室外排水设计规范生活污水的BOD：为20-35g / 人d，SS为30-50g / 人d，测算结果如下：2000年：BOD5：85mg / L CODcr：180mg / L SS：120mg / L2001年：BOD5：100mg / L CODcr：200mg / L SS：150mg / L2.2.2 工业废水水质XX镇工业废水主要源于建材、制药、食品、服装等企业的废水排放
12、，各企业无实测资料可供设计研究及采用。因此，用测算的方法预测污水水质无基础资料可循。2.2.3 设计污水厂进水水质本污水厂的生活污水和工业废水的比例约2.71(生活废水占73%),以此预测生活污水、工业废水水质以各自污水量进行计算，并参照其它城镇的污水水质资料。确定污水处理厂进水水质如下：BOD5：150mg / L CODcr：350mg / L SS：150mg / LTN：35mg / L NH3N：15mg / L TP：1.0mg / L2.2.5 污水处理厂出水水质根据XX镇的规划，XX县污水处理厂处理后的尾水排入饶河。根据关于确定饶河XX段水环境保护功能区的请示，取水口段水层保持
13、类水标准，其它地区地表水水质不得低于类水标准。XX县污水厂处理后的污水，出水水质达到污水综合排放标准一级（GB89781996），可以满足水域功能区划要求。BODs20mg / LCODcr60mg / LSS20mg / L因此，确定此为污水厂出水水质指标。2.3 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，做到布局合理，且有发展余地。经实地踏勘，同时根据XX镇的排水方向和规划要求，污水厂厂址选定在XX镇的西南方向，占地面积为12ha。（详见附图）2.4 工艺方案论证2.4.1 污水处理工艺方案的选择根据污水的水质情况，BOD5 / CODcr = 0.43，污水可生化性较好，
14、一般采用二级生化处理。二级生化处理通常选用活性污泥性、生活膜法和自然生物处理法（稳定塘法、土地处理法）等。目前我国城市污水处理厂大多采用常规曝气活性污泥工艺、氧化沟工艺、SBR工艺、A/O法除磷工艺、AB法工艺、曝气生物滤池工艺、强化一级处理工艺等。这些工艺技术各有特点，至于采用何种污水处理工艺，须结合具体情况，通过方案比选后确定。XX县污水处理厂分二期建设，一期建设规模为日处理污水4万吨，是一座中小型污水处理厂。为了实现污水处理厂高效稳定运行、节能降耗及尽量节省工程投资的目的，我们将依据以下设计原则对污不处理工艺进行比选。（1）根据污水处理厂服务面积内污水水质、水量以及受纳水体的环境容量综合
15、考虑，选用能耗低、运行费用省、投资少，操作管理简单方便，稳定可靠的污水处理工艺。（2）污水处理厂平面布置力求紧凑，减少用地。（3）污水处理过程的自动控制，力求安全可靠、经济实用。XX县污水处理厂所收集的污水由生活污水和工业废水按照2.71的比例组成。水质水量波动较大，其综合水质指标为：BDO5：150mg / L CODcr：350mg / L SS：150mg / LTN：35mg / L NH3N：15mg / L TP：1.0mg / L污水处理厂处理后的出水排入饶河，由于污水中磷氮含量较低（已达国家污水综合排放标准），饶河磷氮本底值较低，目前不存在富营养化威胁，故该工艺暂不考虑脱氮除磷
16、，只将污水中有机物和悬浮物作为主要去除目标。根据本工程的进水水质、水量及排放要求，污水处理工艺拟按以下二个方案进行比选。方案一：常规鼓风曝气活性污泥法工艺；方案二：卡鲁塞尔氧化沟工艺。各方案简述如下：方案一：常规鼓风曝气活性污泥法工艺在自然界，存在着大量依靠有机物生活的微生物，它们有氧化分解有机物并将其转化为无机物的巨大功能，并同时自身大量繁殖。污水的生物处理法就是利用这一功能并采取一定的工程措施，创造有利于微生物生长繁殖的环境，使微生物大量增殖，提高微生物氧化分解有机物的能力，从而达到处理有机污水为目的。活性污泥法是城市生活污水和有机工业废水的有效生物处理法，它由英国Manchester污水
17、处理厂的Ardern在1914年发明并建成试验厂，已有八十多年的历史。随着工程实践中的应用和不断改进，特别是近三十多年来，在对其生物反应和净化机理进行广泛深入研究的基础上，活性污泥得到了很大的发展。活性污泥法的最基本流程是向污水中注入空气进行曝气，并持续一段时间后，污水中即生成一种絮凝体，这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群体所构成，它易于深淀分离，并使污水得到澄清，这就是“活性污泥”。活性污泥法则是以活性污泥为主体的生物处理方法，它的主要构筑物是曝气池和二次深淀池。需处理的污水与回流的活性污泥同时进入曝气池，成为混合液，随着曝气池注入空气进行曝气，使污水与活性污泥充分混合接触，并供给混合液以
18、足额的溶解氧，在好氧状态下，污水中的有机物被活性污泥中的微生物群体分解而得到稳定，然后混合液进入二次沉淀池，在二沉池中，泥水分离，分离后的污液部分回流到曝气池进行接种，澄清水则溢流掉放，在整个处理过程中，活性污泥不断增长，有一部分剩余污泥需要从系统中排除。方案一：工艺流程见图21。曝气池采用矩形结构，有效水深采用6m，以节省用地；曝气器采用高效微孔曝气器，提高设备氧利用率，节约能耗，鼓风机采用离心式风机。方案二：卡鲁塞尔氧化沟工艺氧化沟是以活性污泥法为基础的一种典型工艺。由于氧化沟在流程设计上采用了连续环行反应池的形式，将碳源代谢、硝化、反硝化等一系列生物化学过程在一个闭合环路中连续进行。卡鲁
19、塞尔氧化沟在荷兰最为流行，其构造特点是在沟渠的一端或两端设置垂直轴的表面叶轮曝气机，沟渠本身一般为廊道式。由于表面叶轮曝气机有较大的提升作用，使氧化沟的水深可达5-5.5m，氧化沟需另设二沉池和污泥回流装置。方案二：工艺流程见图2-2。两种工艺的主要设计参数详见表26。两种工艺的优缺点分析详见表27。两种工艺的主要设计参数表 表26序号名 称方案一方案二1粗格栅设计流量40000m3/d格栅净距25mm，栅前水深0.6m，4套，单台宽度1.0m同方案一2进水泵房6台无堵塞潜水排污泵同方案一3细格栅格栅净距6mm，栅前水深0.42m，2套，宽1.52m同方案一4沉砂池钟氏沉砂池：4座每座最大流量
20、40000m3/d同方案一5初沉池平流沉淀池表面负荷2.0m3/m2h停留时间：1.5h无6氧化沟污泥负荷0.2kgBOD5/kgMLSSd污泥浓度：3.0g/L污泥龄：8d污泥产率：1.0kgMLSS/kgBOD5（含初沉污泥）微孔曝气器污泥负荷0.08kgBOD5/kgMLSSd污泥浓度：4.0g/d污泥龄：30d污泥产率：0.6kgMLSS/kgBOD5d表面曝气机7鼓风机房配8套离心风机（6用2备）无8二沉池表面负荷：1.0 m3/m2h停留时间：3.5h同方案一9污泥回流比100%100%10剩余污泥日剩余干泥6.8t日剩余干泥4.0t11污泥脱水组合式浓缩压榨一体过滤机4台带宽1m
21、同方案一12消毒池停留时间30min（预留位置，二期建设）同方案一两种工艺的优缺点分析表 表2-7方案一（常规鼓风曝气活性污泥工艺）方案二（卡鲁塞尔氧化沟工艺）优点1、 采用鼓风机供气，微孔曝气器曝气，氧利用率高，能耗稍低；2、 工艺成熟，处理效果稳定；3、 水力停留时间短，主要构筑物体积小，水深可作到6m，占地面积较小；4、 一次投资费用较低。1、 采用表面曝气机曝气，集充氧、推流功能于一体，氧利用率较高，设备检修，管理方便；2、 工艺成熟，处理效果稳定；3、 耐冲击负荷能力强；4、 流程简单，无初沉池；5、 产生的污泥量少，并且污泥稳定性好；6、 利用不同菌群的不同特性，使生物系统在降解有
22、机物的同时去除一定的氨氮。缺点1、 耐冲击负荷能力较差；2、 脱氮效果差；3、 污泥产量高，污泥稳定性不好；4、 设备及构筑物较多，运行管理相对复杂，维护工作量多。1、 一次性投资费用稍高；2、 工艺主体占地稍大；3、 运行能耗稍高。综上分析比较看出，二个方案均有特色，都是可行的。鉴于卡鲁尔氧化沟具有工艺控制简单，设备维护管理方便，污泥量少且稳定性好，抗冲击负荷能力强，具有脱氮功能，运行灵活，同时江西省已建有类似的城市污水处理厂，有一定运行管理经验丰富。故我们认为方案二（卡鲁塞尔氧化沟工艺）综合指标方面占有一定优势，推荐其作为污水处理厂处理工艺首选方案。2.4.2 污泥处理方案根据污水处理推荐
23、方案，卡鲁塞尔氧化沟工艺在污水处理过程中产生的干污泥量约为4t/d。因污泥稳定性较好，为节省投资，污泥暂不考虑中温厌氧消化处理，剩余污泥直接通过污泥浓缩脱水一体机进行脱水处理（脱水后污泥含水在75%左右），以便于运输。待二期工程建设时，再一并考虑是否进行中温厌氧消化处理或其它综合利用的方法。2.4.3 污泥处置方案污泥经脱水后的处置方式国内通常有以下几种：卫生填埋高温堆肥制造有机复合肥活性苗肥目前多为送垃圾处理厂卫生填埋，今后的发展趋势则为添加氮、磷、钾等成份后制作有机复合肥及接种活性菌种后制作活性菌肥，可使农作物大幅度增产，并克服化肥给土地带来的弊病。3、工程设计3.1 工艺设计3.1.1
24、污水污泥处理工艺流程城市污水经粗格栅，进入吸水井，经进水泵房水泵提升后通过细格册，进入钟氏沉砂池处理，并经计量后进入氧化沟。在氧化沟的设计中考虑了TN的出水要求，设计时出水按照TN10mg / L要求，为将来污水处理厂的发展留有余地；沟内的主要供氧设备是表曝机，它充氧的同时兼有泵的作用，使进水与混合液完全混合并推进混合液在沟内循环流动，在此过程中有机物得到降解。氧化沟的出水经二沉池沉淀后，重力流排入饶河。因排水口位于县城下游，该河段无城区岸线。本工程消毒设施预留场地，暂缓建。细格栅栅渣经螺旋输送机送至池外与沉砂池经砂水分离器处理后的砂一并填埋。二沉池回流污泥经泵提升回流至氧化沟，剩余污泥由泵提
25、升至污泥缩脱水一体机进行脱水，脱水后的泥饼由螺旋输送机送入污泥堆栅并外运。一体过滤机的滤后液和冲洗废水以及镇内的其它污水经管道汇集至进水泵房吸水井，进入污水处理系统。具体工艺流程见附图1。3.1.2 主要构（建）筑物及设备简述3.1.2.1 粗格栅及进水泵房（1）粗格栅粗格栅设于进水渠道上，其目的是去除污水中较大的飘浮物，保证污水提升泵的正常运行。机械格栅根据格栅前后水位差自动开停，格栅渣耙至输送皮带，由压榨机脱水后外运处置。设计流量：Q=8万m3/d，Qmax=1.0m3/S。主要设备及参数：采用NZ800型回转格栅除污机数量4台格栅宽度：800mm 栅条间隙：25mm格栅倾角：70螺旋压榨
26、机数量2台（2）进水泵房设置进水泵房用于提升污水以满足污水后续处理流程及竖向衔接的要求，提升泵房为地下式矩形钢筋混凝土结构，污水经泵提升后通过高架渠道配水进入沉砂池。进水泵房土建按二期工程8万m3/d设计，设备按一期工程4万m3/d流量配置。泵房长21m，宽12m，共分两层，底层为水泵间，上层为电机间。在泵房旁调配电间及控制室，为检修设备方便安装一台电动单梁起重机。本构筑物地下部分为钢筋混凝土结构，地上部分为框架结构。泵房内设立式混流泵4台，水泵采用液位控制开/停。设计流量：Q=4万m3/d，Qmax=.05m3/S。主要设备及参数：高效无堵塞潜水排污泵WQ6001545 Q：600m3/h、
27、H=15m、N=45kw 数量4台3.1.2.2 细格栅提升泵房与沉砂池间采用渠道连接，渠道中设机械细格栅4台，单台宽度0.5m，栅距6mm，机械细格栅采用栅前、栅后水位差自动开停，格栅垃圾耙至输送皮带，由压榨机脱水后处运处置。设计流量：Q=4万m3/d，Qmax=0.5m3/S。主要设备及参数采用HZ500型回转格栅除污机数量：4台格栅宽度：500mm 栅条间隙：6mm3.1.2.3 钟氏沉砂池一期数量为4座，按4万m3/d规模设计，每座沉砂池直径2.43m，池深2.90m，水流由切向进入，在沉砂池内形成旋流，在除砂机浆板缓慢搅动下，砂粒沉降在底部砂斗由空气提砂机将砂送入砂水分离器砂水分离后
28、外运处置，空气提砂机可由时间继电器控制开启。设计流量：Q=4万m3/d，Qmax=0.50m3/S。主要设备及参数：旋流沉砂机、空气提砂机数量：4套3.1.2.4 氧化沟功能：去除污水中大部分污染物，特别是可生物降解的有机物质，是本工程的核心构筑物。设置卡鲁塞尔型（Carrousal）氧化沟4组。每组氧化沟总长280米，总宽30米，V=12600立方米。设置立式低速表曝机12台，每组氧化沟3台，2台定速，1台调速。为灵活运行，节能降耗，配置8台水下推进器，每座2台，功率1.5kw。主要设计参数设计流量：Qmax=4万m3/d。污泥龄：SRT=30d污泥负荷：Fw=0.08kg BOD5 / k
29、gMLSS.d混合液浓度：MLSS=4g / L污泥回流比：50-100%溶解氧浓度：2mg / L需氧量：801.12kgO2 / h产泥率：0.60kgMLSS / kgBOD5剩余污泥：770m3 / d（含水率99.4%）氧化沟单池尺寸池长：L=53m（直线段36m）池宽：B=50m（六廊道，净宽8m）有效水深：H=5m超高：0.8m池数：n=4座主要设备倒伞表曝机 12台（DB300型）其中定速 8台，N=45kw/台，调速4台，N=2245kw/台推流器 8台（QD1801.5） N=1.5kw / 台3.1.2.5 二沉池氧化沟的出水自流入二沉池的配水井，配水井是由三层同心圆的井
30、筒组成，中心井筒为进水井，第二层为配水井，二沉池能有效实现微生物与上清液的分离，上清液达标外排，沉淀污泥部分回流至生物选择器以维持氧化沟一定的污泥浓度，剩余污泥重力排入污泥池进行后处理。沉淀池型式：中心进水辐流式沉淀池共4座主要设计参数设计流量：Q=892.8m3 / h表面负荷：q=0.80m3 / m2 h，沉淀时间：3.0hr出水堰负荷：2.2L / S.m单池尺寸直径=30m周边水深：3.5m超高：0.3m主要设备30全桥式刮泥机4台，N=1.1kw/台3.1.2.6 污泥泵房污泥泵房与配水井，污泥池合建，钢筋混凝土结构，平面尺寸为12m8m，泵房总高8m（地面以上5m，地下3m）。回流污泥量按最大回流比100%计算，共计6台，二台同时运行时回流比为100%，回流污泥由泵送入氧化沟中。剩余污泥按去除lkgBOD5产生干泥，0.60kg干泥含水率为99.4%，最大剩余污泥量为670m3/d。剩余污泥送至脱水机房进行脱水处理。主要设备及参数回流污泥泵（最大回流量1338.8m3/d）数量：4台型式：潜水轴流泵参数：Q=608.4m3 / h，H=4.25m，N=11kw剩余污泥泵（剩余污泥量669.4m3/d）数
