西北某市污水处理厂可行性研究报告(编辑修改稿)

西北某市污水处理厂可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

二级标准出水 100 30 30 25 30 3 污水处理工艺 污水的特性指标： （ 1） BOD5/CODCr＝ 200/400＝ ＞ ，可生化性较好； （ 2） BOD5/TN ＝ 200/35 ＝ ＞ ，满足反硝化要求； （ 3） BOD5/TP＝ 200/5＝ 40＞ 20，生物除磷效果较好。 因此，污水 特性完全满足生物除磷脱氮的基本要求。 根据确定的出水水质指标 ，应采用二级标准处理。 二级标准处理是指在去除污水中有机污染的同时，去除导致水体富营养化的氮磷物质，使有机物和氮磷污染指标均达到较高的排放标准。 二级标准处理可采用物理化学法，也可采用生物法，当采用生物法时称作生物除磷脱氮工艺。 国内目前采用的生物除磷脱氮工艺，比较公认的一般有： A/O法、 A2/O法、卡鲁塞尔氧化沟、 CASS工艺等。 A/O法和 A2/O法是采用较早且最成熟的污水生物除磷脱氮工艺，但系统复杂、投资较高，现已有逐步被氧化沟、 CASS法等取代 的趋势。 但无论氧化沟还是序批式活性污泥法（ CASS），其实现生物除磷脱氮的基本过程还是厌氧、缺氧、好氧过程，即 A/A/O过程。 其间的区别，只在于这些基本过程间的过渡方式为顺序或是交替，污泥负荷的高或低。 氧化沟工艺方法很多，由于沟内缺氧段和好氧段的存在，均有一定的脱氮功能，但要除磷必须增加厌氧段－生物选择区。 在所有的氧化沟工艺中，带有生物选择区的卡鲁塞尔氧化沟，除磷脱氮效果较佳。 CASS是序批式反应器的简写，本意是进出水和曝气间歇运行的污水处理系统。 近年来变 型较多，进出水系统有间歇运行的也有连续运行的，但其核心是供氧系统间歇运行，以营造活性污泥厌氧、缺氧、好氧的阶段性环境，达到除磷脱氮的目标。 针对武威市凉州区污水处理厂的污水水质及处理后出水水质要求，结合处理厂规模，资金等情况，参照国内外的研究成果及污水处理厂的运行实践，选择卡鲁塞尔氧化沟和改良 CASS工艺两种生物除磷脱氮工艺方案进行初步研究。 CASS工艺（方案一） 本方案定义的改良 CASS工艺是在原 CASS工艺的基础上，按连续进水运行。 CASS工艺（ Cyclic Activated Sludge System）是在 SBR基础上发 展起来的一种循环式活性污泥法。 主体部分为生物反应池，它集曝气、沉淀于一体，以连续进水间断出水为主要特征，工艺过程是：进水 /曝气 — 进水 /沉淀 — 进水 /滗水 — 进水 /闲置；共四个阶段，循环运行。 CASS工艺在反应池进水端设置了一个生物选择区，根据运行需要可少量曝气（缺氧）或不曝气（厌氧）。 设置生物选择器的作用与卡鲁塞尔氧化沟的生物选择区基本相同。 不同之处是该生物选择区可在厌氧或缺氧条件下运行；活性污泥可回流可不回流，回流污泥量比卡鲁塞尔型氧化沟小的多。 总之，运行方式 和参数可根据需要调节优化。 生物脱氮是 CASS反应池本身的特殊运行方式中进行硝化和反硝化过程而完成的，而除磷作用是利用设置在 CASS反应池前的选择区形成厌氧环境和反应池中的好氧环境交替实现的。 污水经过厌氧、缺氧、好氧阶段达到脱氮除磷的目的。 改良 CASS工艺主要特点： （ 1）无初沉池及二沉池，占地少、投资省。 （ 2）静态沉淀，有机物去除率高、出水水质好。 （ 3）周期性曝气，活性污泥处于厌氧、缺氧、好氧交替的环境中，除磷脱氮功能较强。 （ 4）由于“改良 CASS 工艺”进水的连续性，取消了水力切换设备，比传统的 SBR 工艺降低了控制复杂性，容积利用率提高。 实践证明沉淀阶段连续进水不会恶化出水水质。 （ 5）低污泥负荷，剩余有机污泥量较少。 污泥基本稳定，不需再进行稳定化处理，可直接浓缩脱水。 （ 6）系统能耗低于卡鲁塞尔氧化沟。 （ 7）多用于中小型污水处理厂，用于大型污水处理厂的较少见。 控制系统较复杂，除磷脱氮效果比卡鲁塞尔氧化沟稍差。 CASS工艺流程： 进水闸室→粗格栅及污水提升泵站→细格栅→旋流沉砂池→ CASS反应池（带生物选择区）→接触消毒池→计量出水。 卡鲁塞尔氧化沟工艺（方案二） 本方案定义 的 卡鲁塞尔 氧化沟是在标准的 卡鲁塞尔 氧化沟的上游增加前置厌氧池及前置缺氧池，氧化沟与终沉池分建，并有独立的污泥回流装置。 卡鲁塞尔 氧化沟生物脱氮作用是通过氧化沟本身特殊的运行方式，创造一定条件使硝化和反硝化反应在氧化沟中交替发生而完成的。 由于氧化沟系统的污泥泥龄较长，一般为 10～ 20d，池中硝化作用进行得比较充分，污水中氨氮基本上可完全氧化成硝酸盐氮。 为了进一步脱氮，就要使反硝化作用得以进行，其主要条件是维持缺氧条件和有机碳源，使反硝化菌繁殖， 卡鲁塞尔 氧化沟生物脱氮工艺就是按此原理操作运行的。 为了利用 卡鲁塞 尔 氧化沟进行生物除磷，必须在 卡鲁塞尔 氧化沟之前设置厌氧池（亦称生物选择池），其作用一是抑制丝状菌的增长，防止污泥膨胀，改善污泥的沉淀性能；二是聚磷细菌在厌氧段把磷从化合状态下从体内释放出来，污水中 BOD5浓度下降，而磷含量上升。 随后在好氧段内聚磷细菌超量吸收在厌氧段释放出的磷和原污水中的磷，形成高含量磷污泥，利用排除剩余活性污泥达到降低出水中磷的目的。 污水经过厌氧、好氧段达到除磷目的，而缺氧、好氧段联合达到脱氮目的。 卡鲁塞尔 氧化沟是在普通氧化沟基础上加以改进的，氧化沟作为整个工艺的核心，通过控制表 曝机的转速和开停，创造了好氧和缺氧两个对氮、磷转化至关重要的生化环境。 也就是说，氧化沟已经将曝气池和缺氧池、厌氧池有机融合在一起，池容得到了更充分的利用。 卡鲁塞尔 氧化沟的优化组合，使其在占地和基建投资方面，与一般的脱氮除磷工艺相比显得比较优越。 卡鲁塞尔 氧化沟的主要特点： （ 1）抵抗因水量和水质变化所引起的冲击负荷能力强。 （ 2）具有不同菌群的生物特性，处理效果稳定，不仅满足 SS和 BOD的去除，而且脱氮除磷效果好。 （ 3）反应状态易于控制，运行方式灵活，可调节性强。 （ 4）运行可靠，管理简便，易于实现自动化 操作。 （ 5）污泥生成量少，且已在污水处理过程中基本得到了好氧稳定，一般不需作厌氧消化处理。 （ 6）表曝系统调节维修性能较底曝系统好。 卡鲁塞尔 氧化沟工艺流程： 进水闸室→粗格栅及污水提升泵站→细格栅→旋流沉砂池→生物选择池→ 卡鲁塞尔 氧化沟→最终沉淀池→接触消毒池→计量出水。 对于能满足出水控制标准，可供选择的生化处理方案很多，要确定出符合当地实际条件，技术上先进可行，经济合理的设计方案是非常重要的也是比较困难的。 对于上述两种方案，设计采用优缺点比较法，在初步方案设计、工程技术可靠性 、投资估算、能源消耗、运行费用等基础上，进行多方面的综合分析与比较，详见表 24。 污水处理工艺综合评价表 表 24 序号 评比项目 内容、含义 （一） CASS法 （二）氧化沟 一、技术可行性 1 技术适用情况 应用的广泛性，对水量水质的适应程度。 国外应用较多，国内使用较少，适应中小规模，对水质水量变化适应性强。 国外应用较多，国内已推广应用，适应于各种规模，对水质水量变化适应性强。 二、水质目标 2 出水水质 满足排放标准 出水水质好且 出水水质好且 稳定 稳定 3 外界条件适应性 气温、水温、进水水质变化对出水的影响。 出水水质稳定，对外界条件的变化适应性好。 出水水质稳定，对外界条件的变化适应性好。 三、费用指标（万元） 4 总投资 含污水厂、污水管网。 万元 万元 5 年运行费用 仅指电费 万元 万元 四、工程实施 6 分步施工 分步实施难易程度 可分组实施 可分组实施 7 施工 施工难易程度 较难 较难 五、环境影响 8 对周围环境影响 噪音及臭味 噪音较大，臭味 一般 噪 音小，臭味一 般 9 污泥的影响 污泥产量大小 较少 少 六、占地情况 10 占地 生产区占地大小 较小 较大 七、运行管理 11 运转操作 操作单元多少和方便程度。 较复杂 简单 12 维修管理 维修工作量和难易程度。 微孔曝气器位于水面以下，维修量大，复杂 表曝气机位于水面以上，维修量小，简便 根据以上的方案比选和分析， 两种方案各有优缺点。 CASS工艺（方案一）投资较少，但运行管理复杂。 卡鲁塞尔 氧化沟工艺（方案二）投资较多 , 但系统较稳定。 经技术经济比较后最终推荐 采用 CASS工艺（方案一）。 污泥处置工艺 在普通活性污泥法污水处理过程中产生的剩余污泥，容量大、不稳定、易腐败、有恶臭，如不加以妥善处置，任意排放，将引起严重的二次污染。 CASS工艺污水处理过程中所产生的剩余污泥，比普通活性污泥法产生的剩余污泥性状要好一些。 一般污泥量较小，有机物含量在 50%以下，含水率在 %左右。 泥龄较长（ 15日以上）的系统污泥已基本好氧稳定，寄生虫卵和病原菌等微生物已基本失活，并且富含促进植物生长的氮、磷、钾等营养元素，可以作为有机农肥使用。 普通活性污泥法的剩余污泥，要经 过无害化（好氧稳定或厌氧稳定）、脱水、减容、固化处理过程；而 CASS工艺剩余活性污泥在水处理过程中已好氧稳定，处置的主要任务是脱水、减容、固化。 污泥的脱水、减容、固化指降低污泥的含水率，减小体积，消除流动性，使之易于运输处置、实现污泥资源化利用的过程。 污泥的脱水减容固化，可采用污泥浓缩池－机械脱水系统，也可采用污泥机械浓缩－机械脱水系统；随着技术进步和新设备的推广使用，近来采用较多的是生产环境较好、占地较少、管理较方便的机械浓缩脱水一体化污泥处置系统。 特别对于具有除磷工艺的系统，其污泥应当采用机械浓缩以 缩短污泥的厌氧时间。 本项目推荐机械浓缩脱水一体化污泥处置系统。 工艺流程如下： 污泥泵房→污泥均质池→污泥投配泵房→污泥浓缩脱水机房→泥饼外运。 污水污泥的最终出路 处理后的污水排入大沙河滩。 按照处理后的污水水质和水量，向大沙河滩的年总排污量见表 2－ 4。 武威市凉州区黄羊污水处理厂出厂水向大沙河滩年排污总量 （ t/a） 表 2－ 4 项 目 BOD5 CODcr SS TN TP NH3N 处理前纳污总量（ 2万 m3/d） 1022 2555 1460 219 处理后排污总量（ 2万 m3/d） 219 730 219 219 处理后减污总量 （ t/a） 803 1852 1241 根据黄羊镇排水规划，黄羊镇污水处理厂的污泥最终处置形式以脱水泥饼为主。 近期脱水泥饼有效利用或与城市垃圾一并填埋。 本污水厂脱水泥饼主要用 于绿化、林业施肥及卫生填埋。 如脱水泥饼用于农作物或蔬菜施肥，必须经过严格的检验，经市环保局批准方可。 第三章 污水处理厂设计 CASS(方案一 )工艺工程设计 基本设计参数 （ 1） 设计流量 旱季流量（用于生物处理设计）： Q＝ 20xx0m3/d＝ 833 m3/h 雨季流量（用于水力流程设计）： Q＝ 28000m3/d＝ 1166 m3/h （ 2）设计 水质 及去除率 详见表 3－ 1。 设计水质及污染物去除率 表 3－ 1 序号 污染物 名 称 进水水质（ mg/L） 二级标准出水水质（ mg/L） 二级标准去除率 （％） 1 BOD5 140 30 78 2 CODCr 350 100 71 3 SS 200 30 85 4 TN 35 30 14 5 NH3N 30 25 17 6 TP 3 40 7 PH值 ≥ 6 8 水温 10～ 200C 污水二级标准处理系统 尺寸： LxBxH= 进水控制井除控制进厂污水外，井内还增设高位溢流管，溢流管 底高出井底 ,当峰值流量过大或 污水厂发生事故时超越排放，进水管 DN800 入口处设铸铁闸门一套，配启闭机一台。 出水渠宽 ，设铸铁闸门一套，配启闭机一台。 渠底坡度 ,设。