亚行贷款保定白洋淀综合治理项目定州市污水处理厂可行性研究报告(编辑修改稿)

亚行贷款保定白洋淀综合治理项目定州市污水处理厂可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

区的上风向，污水厂运行时产生的气味和噪声污染，将会影响居民生活。 （２）中水回用方面 因定州市建设局和河北国华定洲发电有限责任公司已签定中水供、用 河北省定州市铁西污水处理厂工程可行性研究报告 20 水意向书，污水处理厂厂址一比厂址二更靠近河北国华定洲发电有限责任公司的厂址，便于中水的输送。 （３）污水厂与管网系统的关系 规划排水系统的走向是由西向东，由北向南。 厂址二对于已建管网的利用，及近远期管网的 街接较有利。 因此从管网系统布置的角度看，污水厂的规划厂址二是合理的。 厂址一处排水系统的走向应是由北向南，由西向东，排水干管为由东南向西北。 污水沿污水干管经中间提升泵站提升后到污水处理厂厂址一处。 （４）征地 在污水处理厂厂址一用地范围内，主要是粘土砖生产窑，无住房、居民和其它建筑，因此土地征用较为方便，费用较低。 在污水处理厂厂址二用地范围内，目前均为一般农田，其征地困难。 定州市发改委及定州市建设局经多次向保定市及河北省报批均未得到批准。 厂址一与厂址二比选表见下表： 污水处理厂厂址比选表 项目 厂址一 厂址二 位置 位于 铁西区西南部。 污水须经中间提升泵站排入污水处理厂。 位于 铁西区东南部。 处于县城地势最低端，利于城区污水收集。 大气环境 位于城区主导风向下风向，对城区基 本无影响。 位于城区主导风向下风向，但周边有居住区，有一定影响。 水环境 紧邻排放水体，利于排放。 紧邻排放水体，利于排放。 交通 条件 附近有道路，交通便利。 附近有规划道路，交通便利。 回用条件 离发电厂近，便于中水回用。 离发电厂远，中水管道铺设较长。 施工条件 厂区地块规则，施工条件良好。 但需要穿越河道。 厂区地块不规则， 施工条件一般。 河北省定州市铁西污水处理厂工程可行性研究报告 21 长远发展 处于规划区边缘，有利于污水厂的扩 建发展。 处于规划区边缘，有利于污水厂的扩建发展。 征地条件 厂区范围内为废弃砖窑，容易征地 厂区范围内为基本农田，征地较困难。 通过分析以上各方面因素， 结合定州市整体规划和实际情况，确定以电厂以北 2 公里偏东，大寺头村村南 550 米处 （ 厂址 一）作为工程建设地点。 处理工艺方案 选择处理工艺的原则 在选择处理工艺时，一般应遵循以下原则： 选择处理工艺首先要满足排放水体和回用对象对水质的要求。 因地制宜。 结合当地自然 、土地条件等，综合考虑选择适合当地特点的处理工艺。 在常年运行中，要保证有机物的处理效率，要求处理效果稳定，技术成熟可靠。 为了便于污泥的利用和处置，最好在污水处理的同时达到污泥基本稳定。 运行管理方便，运转方式灵活，可根据不同的进水水质，调整运行参数和工况。 提高自动控制水平，保证处理效果。 远近期全面规划，分期实施，更好地发挥投资效益。 在达到出水要求的前提下，减少基建投资和日常运行费用。 污水二级处理工艺比选与确定 城市生活污水的二级处理通常可选用活性污泥法、生物 膜法及化学法与物理化学法等。 活性污泥法和生物膜法在处理有机废水方面，与化学法 河北省定州市铁西污水处理厂工程可行性研究报告 22 及物理化学法相比具有处理效率高、处理效率好、处理较为稳定、运转经验丰富等优点。 本工程处理工艺处理工艺采用活性污泥法为宜，处理尾水排入小清河。 目前，较先进而又较流行的处理方法主要有： AB 法、 A/O 法、 A2/O 法、氧化沟法、 SBR 法等。 通过几种工艺方案的特点比较，根据定州市污水量、进水水质和确定的处理程度，并结合国内城市污水处理的经验， SBR 生化法和氧化沟工艺与其它方法相比较，具有更突出的优点。 因此，本报告以这两种方法为主进行工艺方案 和经济效果比较，最终从技术和经济效果两方面选择出最优方案。 本次设计为达到要求的出水水质在活性污泥处理工艺后加一滤池以保证出水水质。 污水处理方案一（ CAST工艺），方案工艺流程如图 41。 （ 1）工艺简介 CAST 集曝气、沉淀于一池，而不需要二沉池及污泥回流设备。 在该系统中，反应池在一定时间间隔内充满污水，以间处理方式运行，处理后混合液沉淀一段预定的时间后，从池中排除上清液。 出水 根据污水流入曝气池和曝气开始的时间， SBR法可分成非限制曝气、半限制曝气和限制曝气三种。 非限制曝气是污水流入曝气池起就开始曝气，半限制曝气是当污水流入曝气池一段时间后再开始曝气，限制曝气是等污水全部流入曝气池后才开始曝气。 脱水机房房 贮泥池 剩余污泥 加氯间 泥饼外运 堆肥或填埋 CAST 方案工艺流程图 图 41 细格栅、旋流沉砂池 粗格栅、集水井、进水泵房 CAST反应池 原水进水 沉砂外运 分 砂 鼓风机房 回流污 填埋 接触池 絮凝沉淀池 V型滤池 河北省定州市铁西污水处理厂工程可行性研究报告 23 在 SBR 处理系统中 ,可采用单池式和多池式。 单池式，即仅有一个 SBR反应池 ,就整个工艺系统而言 ,其进水是间式的。 多池式，即整个系统存在 2个或多个 SBR 反应池 ,其进水可在各个反应池间交替进行 ,就整个系统工艺而言 ,其进水是连续式的 . 近年来 ,随着工业技术高速发展 ,各种反应器造价降低 ,便于操作的自动控制系统装置出现并趋于成熟 ,污水供氧效率提高 ,不产生阻塞及回水的曝气装置、性能优良的搅拌装置和能够稳定地排出澄清水的滗水装置的开发 ,解决了间性活性污泥法在工程上应用的技术难点 ,使间性活性污泥法在工程上进入广泛应用阶段 . 间歇式活性污泥法能相应于不同的水量进行处理 ,在处理设施运转初期 ,即使在污水流入极少的情况下也能正常发挥其作用 ,且能耗少 . 近年来 ,水域富营养化提出了除磷脱氮的要求 .间歇式活性污泥法能使有机物不需另加除磷脱氮装置 ,使处理 成本大大节省 ,另处 SBR 法在抑制活性污泥膨胀方面具有极大的优势 . 本工程采用 SBR 的改进型 CAST(Cyclic Active Sludge Technology)工艺 ,即循环式活性污泥工艺 ,这种工艺非常适合城市污水的脱 \除磷处理。 CAST 工艺是在 SBR 池的前端加上小容积的厌氧区 ,称为生物选择区 ,通常在厌氧或兼氧条件下运行 .生物选择区是根据活性污泥反应动力学原理而设置的 .通过主反应区污泥的回流并与进水混合 ,不仅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而加强对溶解性底物的去除并对难降解有机物起到良好的水解作用 ,同时可使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放 .而且在完全混合反应区之前设置选择区 ,还有利于改善污泥的沉降性能 ,防止污泥膨胀问题的发生 . CAST 工艺分为充水、反应、沉淀、排水与闲置 5 个阶段，其运行方式如图 42 所示。 （ 2） SBR 法的特点 河北省定州市铁西污水处理厂工程可行性研究报告 24 ① SBR 工艺集曝气、沉淀于一池，不需设二次沉淀池及污泥回流泵房，且布局紧凑，占地面积少，因此基建、运行管理费用大大减少。 ② SBR 法系统的污泥沉降性能好，可以有效地控制污泥膨胀。 ③操作灵活，可进行多种运行方式。 ④适用面广， SBR 法不仅可降解常规的有机污染物使 出水的 COD、 BOD5达到排放标准，而且能同时去除水中的 N、 P等营养物质。 ⑤自动化程度高，管理人员少，易于操作。 ⑥耐冲击负荷能力强，运行稳定。 （ 3） SBR法在本设计中的应用要点 ① 本工程采用脱氮除磷效果好的 SBR工艺的改进型 CAST工艺。 ② 采用多个操作单元组合的设计方式，以适应水量水质的变 ③采用 PLC逻辑控制器，依靠软件实现 SBR系统全自动控制。 ④采用微孔曝气器，以提高氧的传输效率，节约能耗。 ] ⑤鼓风机采用离心鼓风机，以减少能耗及投资。 ⑥ CAST 反应池每个操作单元处理周期根据实际水量水质变化，可 在现场高度时重新设定。 污水处理方案二（奥贝尔氧化沟工艺） 奥贝尔氧化沟工艺流程见下图 43。 （ 1） 工艺原理 氧化沟工艺是活性污泥法的一种变型，它最初在五十年代出现于荷兰，现已广泛应用于世界各地。 早期的氧化沟工艺占地面积大，仅用于小型污水管理厂，随着对氧化沟工艺的充分认识和改进，氧化沟正以其基建费用低、运行管理简便、处理效果好、出水水质稳定等优点，逐步向大中型污水处理厂发展，沟深已由 增加至 以上，曝气转刷和转碟直径也 河北省定州市铁西污水处理厂工程可行性研究报告 25 增加到。 近年来，氧化沟发展出多种形式，可以满足不同的要求。 按 池型可分为分建式和合建式，其中又可细分为很多种形式。 曝气机械也有转刷、转碟和表曝机等多种，它的功能也从单一的去除有机物发展到可以脱氮除磷。 它可以采用延时曝气，一池代替初沉池、曝气池、二沉池和污泥消化池，这对小型污水管理厂最为合适，运行管理非常简单。 它也可以仅作为二级处理使用，代替曝气池和二沉池，或者只代替曝气池。 一般情况下，由于氧化沟耐冲击负荷能力强，可省却初沉池。 河北省定州市铁西污水处理厂工程可行性研究报告 26 最低水位 进水 Q 开始曝气 回流污泥 曝气开始阶段 回流污泥 最低水位 关闭进水 Q 关闭曝气 闲置阶段 回流污泥 处理出水 关闭进水 Q 关闭曝气 滗水和排泥阶段结束 回流污泥 最高水位 进水 Q 关闭曝气 曝气结束阶段 回流污泥 最高水位 关闭进水 Q 关闭曝气 沉淀开始阶段 回流污泥 最高水位 关闭进水 Q 关闭曝气 沉淀阶段 结束滗水和排泥阶段开始 CAST工艺流程图 图 42 河北省定州市铁西污水处理厂工程可行性研究报告 27 （ 2）奥贝尔氧化沟工艺具有以下特征： ①每座氧化沟由三个椭圆形沟道组成，污水由外沟道进入池内，然后依次进入中间沟道和内沟道，最后经 中心岛流出至二次沉淀池。 外沟道溶解氧控制为 0mg/L，中间沟道起着过渡区的作用，溶解氧控制为 1mg/L，内沟道溶解氧控制为 2mg/L，保证 BOD的去除率和最终的除氮。 外沟道体积占整个氧化沟体积的 4555%,主要生物氧化过程和 80%的脱氮过程在外沟道完成。 ②采用转碟曝气，混合效率高，水流在沟内的流速达 ，在外沟道使水流能快速进行有氧、无氧交换，由于快速的循环交换，污水在外沟道进行硝化反硝化的同时，又不断与刚刚进入的原污水混合，保证了充足的碳源，脱氮效率高；在中沟、内沟污水中有机物进一步降 解，出水水质好。 ③氧化沟内水流呈循环流态，在正常设计流量下，沟内混合液的流量是进水量的 10100 倍，混合液在沟内 530 分钟可完成一次循环，具有很强的混合和稀释作用，因而有很强的耐冲击负荷能力，出水水质稳定。 ④ 由于污泥龄较长，污泥趋于好氧稳定，泥量较小，可不设污泥消化池，使工艺流程简单，管理方便。 ⑤ 在曝气过程中由于特定的溶解氧梯度提高了氧的吸收和传递效率，因而可以节约供氧量，起到节能的作用。 ⑥ 转碟曝气盘表面密步凸起的三角形齿结，使其在与水体接触时将污水打碎成细密水花，提高了充氧能力和混合能力，较其它 充氧设备（如表曝机、转刷）的充氧能力高。 另外采用转碟曝气可以氧化沟的水深达到 ，因而占地方面比采用其它表曝设施的氧化沟节省。 河北省定州市铁西污水处理厂工程可行性研究报告 28 粗格栅间 进水泵房 细格栅间 曝气沉砂池 厌氧选择 Orbl 氧 化 沟 接触消毒 回流污泥泵房 污泥浓缩池 污泥泵房 污泥脱水间 加氯 城区污水 排放水体 干泥饼外运 卫生处置 剩余 奥贝尔氧化沟方案工艺流程图图图 图 43 二 沉 池 河北省定州市铁西污水处理厂工程可行性研究报告 29 两处理工艺方案中主要工艺参数和构筑物尺寸见表 45，两种工艺的经济技术比较见表 44。 表 44 污水处理工艺方案技术经济比较表 项 目 CAST 工艺 奥贝尔氧化沟工艺 工程总投资 （万元） 年生产成本 （万元） 单位水量生产成本 （元 / m3） 年经营成本 （万元） 949。