xx碼頭生活污水處理工程方案設(shè)計(jì).doc

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1、xxx碼頭及xxx碼頭生活污水處理工程設(shè)計(jì)方案目錄第一章 概述31.1 項(xiàng)目背景31.1.1項(xiàng)目名稱31.1.2項(xiàng)目地點(diǎn)31.2 設(shè)計(jì)依據(jù)31.3 設(shè)計(jì)原則41.4 設(shè)計(jì)范圍及內(nèi)容41.5采用的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)51.6設(shè)計(jì)年限61.7 設(shè)計(jì)污水站選址6第二章 設(shè)計(jì)水質(zhì)水量72.1 設(shè)計(jì)污水范圍及水量72.2設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)72.3設(shè)計(jì)出水水質(zhì)8第三章 工藝設(shè)計(jì)93.1設(shè)計(jì)范圍93.2 設(shè)計(jì)原則93.3 設(shè)計(jì)依據(jù)103.4污水處理工藝分析113.4.1污水可生化性分析113.4.2常用污水處理工藝分析133.4.3深度處理273.4.4預(yù)處理工藝343.4.5本工程污水處理工藝343.5 污泥處置工藝分析

2、353.6 本工程工藝確定353.7 工藝描述363.8 主要工藝內(nèi)容373.8.1 格柵渠373.8.2調(diào)節(jié)池373.8.3 一體化設(shè)備383.8.4電控及其他配套工程393.9 污水管網(wǎng)設(shè)計(jì)39第四章 效益及成本分析434.1 社會效益和環(huán)境效益434.2 經(jīng)濟(jì)效益444.3 運(yùn)行成本分析454.3.1電費(fèi)454.3.2 藥耗454.3.3人工454.3.5成本分析454.4占地面積45第五章 工程詳細(xì)清單465.1構(gòu)(建)筑物清單465.2設(shè)備及材料清單46第六章 工程投資分析48第一章 概述1.1 項(xiàng)目背景1.1.1項(xiàng)目名稱xxx碼頭及xxx碼頭生活污水處理工程1.1.2項(xiàng)目地點(diǎn)xxx

3、省xxx市1.2 設(shè)計(jì)依據(jù) 中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法; 中華人民共和國水污染防治法; 中華人民共和國固體廢棄物環(huán)境污染防治法; 建設(shè)部頒市政公用工程設(shè)計(jì)文件編制深度規(guī)定; 相關(guān)水質(zhì)水量資料1.3 設(shè)計(jì)原則(1) 遵守國家對環(huán)境保護(hù)及環(huán)境治理的有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定;(2) 污水治理工程必須符合保護(hù)水體水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境的總體目標(biāo);(3) 認(rèn)真貫徹國家關(guān)于環(huán)境保護(hù)工作的方針政策,精心設(shè)計(jì),做到技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)合理,安全適用;(4) 因地制宜的根據(jù)客觀實(shí)際,在保證處理效果的前提下,盡量節(jié)省工程投資,節(jié)省用地、節(jié)省能源,降低成本;(5) 積極穩(wěn)妥地引進(jìn)、采用先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備、新材料等,提高運(yùn)行的穩(wěn)定可靠性,適

4、當(dāng)提高自動化程度,盡量減輕人工強(qiáng)度,減少日常維護(hù)檢修工作量;(6) 盡量減少污染物在收集、輸送、處理過程中對環(huán)境造成的不良影響,防止二次污染;1.4 設(shè)計(jì)范圍及內(nèi)容包括污水站2m范圍內(nèi)的工藝、結(jié)構(gòu)、電氣、管道等設(shè)計(jì),污水收集管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容如下:(1) 收集管網(wǎng)(2) 處理工藝(3) 確定工藝設(shè)備、材料、附件(處理站外1米范圍內(nèi))(4) 投資概算、效益分析(5) 占地面積(6) 電氣及控制1.5采用的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范(2006年版)(GB500142006)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(CJJ31-89)城市污水處

5、理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)(修訂)建標(biāo)200177號城市污水處理及污染防治技術(shù)政策建城2000124號建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ15-88)工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50046-95)工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(TJ36-79)建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50009-2001)給水排水工程構(gòu)筑物設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50069-2002)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB50010-2002)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2001)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002)水工砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(SDJ20-78)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GBJ16-87)工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ87-85)1.6設(shè)計(jì)年限設(shè)計(jì)使用

6、年限20年。1.7 設(shè)計(jì)污水站選址綜合考慮排水方向,并減少環(huán)境影響,不對景區(qū)正常運(yùn)營造成影響,xxx碼頭污水站選址在廁所化糞池旁空地。xxx碼頭污水站選址在下部遠(yuǎn)離景區(qū)的空地。詳見設(shè)計(jì)圖紙。第二章 設(shè)計(jì)水質(zhì)水量2.1 設(shè)計(jì)污水范圍及水量本項(xiàng)目污水處理包括以下幾部分:1. 辦公人員及游客用水排水;2. 食堂用餐廢水;3. 廁所廢水;經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查以及有關(guān)單位提供的資料,xxx碼頭為廁所生活污水,其中日接待人數(shù)200人(高峰),已完成化糞池建設(shè)。xxx碼頭為景區(qū)廁所、餐飲生活污水,其中日接待人數(shù)400人(高峰)。已完成化糞池建設(shè)。根據(jù)業(yè)主方提供的資料,本工程設(shè)計(jì)最大進(jìn)水水量分別為xxx碼頭5m3/d,

7、xxx碼頭15m3/d。日處理10h。2.2設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)本工程設(shè)計(jì)參考我司以往經(jīng)驗(yàn)以及各種城市污水處理廠進(jìn)水水質(zhì),設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)如下表:進(jìn)水水質(zhì) CODcr BOD5 SSPH氨氮總磷 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值(mg/L) 300 200 2006-9 30 52.3設(shè)計(jì)出水水質(zhì)出水水質(zhì)根據(jù)項(xiàng)目所在地的區(qū)域特征以及當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求,本工程處理后出水排入仙女湖,推薦采用城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)一級B標(biāo)準(zhǔn)。如下表:進(jìn)水水質(zhì)CODcrBOD5SSPH氨氮總磷標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值(mg/L)6020206-98(15)1第三章 工藝設(shè)計(jì)3.1設(shè)計(jì)范圍污水站內(nèi)(含污水站外2m)工藝、工藝設(shè)備、材料、結(jié)構(gòu)、

8、節(jié)能等方面的設(shè)計(jì)。 污水收集管網(wǎng)設(shè)計(jì),包括化糞池、支管、主管等的設(shè)計(jì)。 3.2 設(shè)計(jì)原則污水處理站的建設(shè)和運(yùn)行耗資比較大,并且受到多種因素的制約和影響。其中,處理工藝的方案優(yōu)化選擇對投資及運(yùn)行管理的影響尤為關(guān)鍵。因此,須從整體優(yōu)化的觀點(diǎn)出發(fā),綜合考慮當(dāng)?shù)氐目陀^條件、污水性質(zhì)及處理出水要求,提出最佳的污水處理工藝方案。污水處理工藝選擇原則:(1)技術(shù)成熟,運(yùn)行可靠,滿足出水處理要求。(2)運(yùn)行管理方便,運(yùn)轉(zhuǎn)靈活,對進(jìn)水水量、水質(zhì)的變化有相應(yīng)的抗沖擊能力及應(yīng)變能力。(3)經(jīng)濟(jì)合理,在滿足處理要求的前提下,節(jié)約基建投資和運(yùn)行管理費(fèi)用。(4)工藝配套設(shè)備技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠,并有廣泛的選擇余地。(5)工

9、藝過程自動化控制程度高,降低勞動強(qiáng)度。污水收集管網(wǎng)設(shè)計(jì)原則:(1) 滿足排水要求;(2) 雨污分流;(3) 造價合理,質(zhì)量可靠;(4) 滿足后續(xù)工藝要求。3.3 設(shè)計(jì)依據(jù)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范(2006年版)(GB500142006)地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3838-2002)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ3082-1999)城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)(CJ3025-93)城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(CJJ31-89)城市污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)(修訂)建標(biāo)200177號城市污水處理及污染防治技術(shù)政策建城2000124號建筑給水

10、排水設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ15-88)城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范(CJJ50-92)泵站設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB/T50265-97)工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50046-95)工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(TJ36-79)建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50009-2001)給水排水工程構(gòu)筑物設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50069-2002)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB50010-2002)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2001)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002)水工砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(SDJ20-78)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GBJ16-87)工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ87-85)地下工程防水技術(shù)規(guī)范(GBJ108-87)

11、10KV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50053-94)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50052-95)低壓配電裝置及線路設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50054-95)電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50060-92)建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50057-94)通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50055-93)電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范(JGJ/T16-92)民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50057-94)工業(yè)與民用電力裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ65-83)3.4污水處理工藝分析3.4.1污水可生化性分析污水生物處理是以污水中所含污染物作為營養(yǎng)源,利用微生物的代謝作用使污染物被降解,污水得以凈化。因此對污水成分

12、的分析以及判斷污水能否采用生物處理是設(shè)計(jì)污水生物處理工程的前提。所謂污水可生化性的實(shí)質(zhì)是指污水中所含的污染物通過微生物的生命活動來改變污染物的化學(xué)結(jié)構(gòu),從而改變污染物的化學(xué)和物理性能所能達(dá)到的程度。研究污染物可生化性的目的在于了解污染物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)能否在生物作用下分解到環(huán)境所允許的結(jié)構(gòu)形態(tài),以及是否有足夠快的分解速度。所以對污水進(jìn)行可生化性研究只研究可否采用生物處理,并不研究分解成什么產(chǎn)物,即使有機(jī)污染物被生物污泥吸附而去除也是可以的。因此在停留時間較短的處理設(shè)備中,某些物質(zhì)來不及被分解,允許其隨污泥排放處理。事實(shí)上,生物處理并不要求將有機(jī)物全部分解成CO2、H2O和硝酸鹽等,而只要求將水中污

13、染物去除到環(huán)境所允許的程度。污水可生物處理的衡量指標(biāo): BOD5/CODBOD5和COD是污水生物處理工程中常用的兩個水質(zhì)指標(biāo),用BOD5/COD值評價污水的可生化性是廣泛采用的一種最為簡易的方法,一般情況下,BOD5/COD值越大,說明污水可生物處理性越好,綜合國內(nèi)外的研究成果,可參照表4.1中所列的數(shù)據(jù)來評價污水的可生物降解性能。表4.1 污水可生化性評價參考數(shù)據(jù)BOD5/COD0.450.30.450.20.30.2可生化性好較好較難不宜本污水處理站進(jìn)水水質(zhì)BOD5/COD=0.5,屬于易生物降解范疇。 BOD5/TN該指標(biāo)是鑒別能否采用生物脫氧的主要指標(biāo),由于反硝化細(xì)菌是在分解有機(jī)物的

14、過程中進(jìn)行反硝化脫氧的,在不投加外來炭源條件下,污水中必須有足夠的有機(jī)物(碳源),才能保證反硝化的順利進(jìn)行,一般認(rèn)為,BOD5/TN35,即可認(rèn)為污水有足夠的炭源供反硝化菌利用,本工程BOD5/TN=6,屬于碳源較充足污水。3.4.2常用污水處理工藝分析目前,生活污水處理的二級處理工藝大致分為兩大類:第一類為活性污泥法及其變形;第二類為生物膜法?;钚晕勰喾捌溲苌椒ɑ钚晕勰喾ǚ譃檫B續(xù)式活性污泥法和間歇式活性污泥法,目前,連續(xù)式活性污泥法較成熟的工藝有:A/O(厭氧/好氧或缺氧/好氧)法、A/A/O法、氧化溝法等;間歇式活性污泥法工藝有傳統(tǒng)SBR工藝、ICEAS工藝、DAT-IAT工藝、CAS

15、S工藝、UNITANK工藝、MSBR法等。 A/O法A/O法即厭氧/好氧(或缺氧/好氧活性污泥法,結(jié)合本工程實(shí)際此處僅列厭氧/好氧法)系污水在流經(jīng)二個不同功能分區(qū)的過程中,在不同微生物菌群作用下,使污水中的有機(jī)物和磷得到去除。其流程簡圖見圖4.1。回流活性污泥被回流至厭氧區(qū)中,污泥中的聚磷菌在厭氧條件下,受到壓抑而釋放出體內(nèi)的磷酸鹽,產(chǎn)生能量用以吸收快速降解有機(jī)物,并轉(zhuǎn)化為PHB(聚羥丁基酸)儲存起來。然后混合液進(jìn)入好氧區(qū),聚磷菌在好氧條件下降解體內(nèi)儲存的PHB產(chǎn)生能量,用于細(xì)胞的合成和吸磷,形成高濃度的含磷污泥,隨剩余污泥一起排出系統(tǒng),從而達(dá)到生物除磷的目的。圖4.1 A/O法流程簡圖在具有

16、足夠的泥齡的條件下,BOD5在好氧池內(nèi)被降解的同時,也完成硝化反應(yīng)。因?yàn)榛亓骰钚晕勰啾换亓髦羺捬鯀^(qū),在好氧區(qū)按硝化設(shè)計(jì)時,該系統(tǒng)也同時具有脫氮功能,其脫氮效率取決于活性污泥回流比。 一般認(rèn)為A/O工藝有硝化時存在以下缺點(diǎn):l 為了避免回流活性污泥中所含硝酸鹽氮破壞厭氧系統(tǒng)影響除磷效果,污泥回流量需要控制,因此其脫氮效率有限。也就是說該工藝的主要功能在于除磷。l 因?yàn)橐M(jìn)行硝化反應(yīng),系統(tǒng)的泥齡比無硝化A/O工藝的要長,從而使除磷效率有所降低。 A/A/O法A/A/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)一個缺氧區(qū),好氧區(qū)具有硝化功能,并使好氧區(qū)中的混合液

17、回流至缺氧區(qū)進(jìn)行反硝化,使之脫氮。污水在流經(jīng)三個不同功能分區(qū)的過程中,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)到同時進(jìn)行生物除磷和生物除氮的目的。其流程見圖4.2。在系統(tǒng)上,該工藝是最簡單的除磷脫氮工藝,在厭氧、缺氧、好氧交替運(yùn)行的條件下,可抑制絲狀菌的繁殖,克服污泥膨脹,使得SVI值一般小于100,有利于泥水分離,在厭氧和缺氧段內(nèi)只設(shè)攪拌機(jī)。由于厭氧、缺氧和好氧三個區(qū)嚴(yán)格分開,有利于不同微生物菌群的繁殖生長,脫氮除磷效果好。目前,該法在國內(nèi)外廣泛使用,運(yùn)行良好。圖4.2 A/A/O工藝流程框圖但是A/A/O工藝存在一些缺陷:l 回流活性污泥(外回流)直接回流進(jìn)入?yún)捬醭兀?/p>

18、中夾帶的大量硝酸鹽氮回流至厭氧池,破壞了厭氧池的厭氧狀態(tài),從而影響系統(tǒng)的除磷效果。l 大量的回流(內(nèi)回流量一般為進(jìn)水量的200300%,外回流量一般為100%)稀釋了整個系統(tǒng)內(nèi)的反應(yīng)物濃度,使得系統(tǒng)的反應(yīng)速率降低,也就需要更大的生化池容積。l 大量的內(nèi)回流增加了系統(tǒng)的能耗,也增加了污水處理運(yùn)行成本l 研究結(jié)果表明,MLSS中的含磷量隨污泥負(fù)荷的降低將大幅度下降。生物除磷需要高的污泥負(fù)荷,而生物脫氮則需要低的污泥負(fù)荷,在A/A/O工藝中要使二者同時達(dá)到最佳狀態(tài)是困難的,一般是以生物脫氮為主,生物除磷為輔。為了解決A/A/O法回流污泥中硝酸鹽對厭氧放磷的影響,可采取將回流污泥進(jìn)行兩次回流,或進(jìn)水分

19、兩點(diǎn)進(jìn)入等措施。于是,產(chǎn)生了改良型A/O、改良型A/A/O、倒置A/A/O和UCT等工藝。 氧化溝法氧化溝工藝是五十年代初期發(fā)展起來的一種污水處理工藝形式,因其構(gòu)造簡單,易于維護(hù)管理,很快得到廣泛應(yīng)用。到目前為止已發(fā)展成為多種形式,主要有:Passveer單溝型、Orbal同心圓型、Carrousel循環(huán)折流型、D型雙溝式、T型三溝式及一體氧化溝等。傳統(tǒng)的Passveer單溝型和Carrousel型氧化溝脫氮除磷功能差,但是在Carrousel氧化溝前增設(shè)厭氧池,在溝體內(nèi)增設(shè)缺氧區(qū),形成改良型氧化溝,便具備生物脫氮除磷功能。其流程簡圖見圖4.3。圖4.3 改良型氧化溝工藝簡圖Carrousel

20、氧化溝系多溝串聯(lián)系統(tǒng),在溝體內(nèi)存在缺氧區(qū)和好氧區(qū),但是缺氧區(qū)要求的充足的碳源和缺氧條件不能很好地滿足,因此,脫氮效果不是很好。為了提高脫氮效果,荷蘭DHV公司通過研究,在溝內(nèi)增加了一個預(yù)反硝化區(qū),從而發(fā)明了Carrousel 2000型氧化溝工藝。奧貝爾(Orbal)簡稱同心圓式氧化溝,典型的Orbal氧化溝由三個同心渠道組成,渠道呈圓形或橢園形。其特點(diǎn)是外溝容積約占總?cè)莘e的50%,從外到內(nèi)的三條溝的溶解氧濃度由低到高遞增,稱之為“0、1、2”(外溝溶解氧為零,中溝溶解氧為1mg/L,內(nèi)溝溶解氧為2mg/L)工藝,由外到內(nèi)形成厭氧、缺氧及好氧區(qū)域,以滿足生物除磷脫氮的要求,稱為生物反應(yīng)池的大環(huán)

21、境。污水及回流污泥由外溝進(jìn)入,處理后出水從內(nèi)溝流入二沉池。該工藝總的脫氮效果尚可,但除磷效果差。D型氧化溝為雙溝交替工作式氧化溝,由池容完全相同的兩個氧化溝組成,兩溝串聯(lián)運(yùn)行,交替地作為曝氣池和沉淀池,不單獨(dú)設(shè)二沉池。為了達(dá)到脫氮目的,在D型氧化溝的基礎(chǔ)上又發(fā)展了半交替工作式的DE型氧化溝。該溝設(shè)有獨(dú)立的二沉池和回流污泥系統(tǒng),兩溝交替進(jìn)行硝化和反硝化。D型氧化溝的缺點(diǎn)主要是曝氣設(shè)備利用率低、池容積利用率低。T型三溝式氧化溝集缺氧、好氧和沉淀于一體,兩條邊溝交替進(jìn)行反應(yīng)和沉淀,無需單獨(dú)的二沉池和污泥回流,流程簡潔,具有生物脫氮功能。由于無專門的厭氧區(qū),因此,生物除磷效果差。而且,由于交替運(yùn)行,總

22、的容積利用率低,約為55%,設(shè)備總數(shù)量多,利用率低。一體化氧化溝將氧化溝與二次沉淀池合建,采用側(cè)溝式固液分離器,將好氧處理與泥水分離合二為一,同時,也可將缺氧區(qū)與一體化氧化溝合建,將三個反應(yīng)器合為一體,占地較省。一體化氧化溝從系統(tǒng)布置上無嚴(yán)格的厭氧區(qū),因而除磷效果較差;同時以側(cè)溝式固液分離器取代單獨(dú)設(shè)置的二沉池,設(shè)計(jì)表面負(fù)荷較大,一般大于2.0m3/m2h,沉淀時間較短,對水量變化的適應(yīng)能力較差,較難保證出水水質(zhì)。另外,受固液分離器分離影響,排泥濃度較低,加大了污泥處理難度和處理成本。氧化溝池型具有獨(dú)特之處,兼有完全混合和推流的特性,且不需要混合液回流系統(tǒng),維護(hù)管理簡單。但氧化溝采用機(jī)械表面曝

23、氣,水深不宜過大,充氧動力效率較低,能耗較高,占地面積較大。 CASS工藝CASS工藝是于1968年由澳大利亞開發(fā)的一種間歇運(yùn)行的循環(huán)式活性污泥法,是SBR工藝的一種變型。1976年建成了世界上第一座CASS工藝的污水處理廠,隨后,在日本、加拿大、美國和澳大利亞等得到了廣泛推廣應(yīng)用。目前,在全世界已建成投產(chǎn)了300多座CASS工藝污水處理廠。1986年,美國環(huán)保局正式將該工藝列為革新技術(shù)。1988年,在計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下,使該工藝進(jìn)一步得到發(fā)展和推廣,成為目前計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)非常先進(jìn)的生物脫氮除磷工藝。CASS生物池由選擇區(qū)和主反應(yīng)區(qū)兩部分組成。污水連續(xù)不斷地進(jìn)入選擇區(qū),微生物通過酶的快速轉(zhuǎn)移機(jī)

24、理,迅速吸附污水中約85%左右的可溶性有機(jī)物,經(jīng)歷一個高負(fù)荷的基質(zhì)快速增長過程,對進(jìn)水水質(zhì)、水量、pH值和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用,污水再通過隔墻底部的連接口進(jìn)入主反應(yīng)池,經(jīng)歷一個較低負(fù)荷的基質(zhì)降解過程,并完成泥水分離。CASS工藝的運(yùn)行模式與傳統(tǒng)SBR法類似,由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀和出水及必要的閑置等五個階段組成。從進(jìn)水至出水結(jié)束作為一個周期,每一過程均按所需的設(shè)定時間進(jìn)行切換操作。在CASS系統(tǒng)中,一般至少設(shè)兩個池子,以使整個系統(tǒng)能接納連續(xù)的進(jìn)水,因此在第一個池子進(jìn)行沉淀和撇水時,第二個池子中進(jìn)行充水/曝氣過程,使兩個池子交替運(yùn)行。為防止進(jìn)水對沉淀的干擾和出水水質(zhì)的影響,一般在沉淀和撇水

25、時須停止進(jìn)水和曝氣,在設(shè)有四個CASS池子的系統(tǒng)中,通過選擇各個池子的循環(huán)過程可以產(chǎn)生連續(xù)的進(jìn)出水。對于四個池子的CASS工藝,若采用4小時循環(huán)周期,其循環(huán)運(yùn)行的相關(guān)順序如下:0 1 2 3 4小時充水/曝氣充水/曝氣沉淀撇水池子1沉淀撇水充水/曝氣充水/曝氣池子2撇水充水/曝氣充水/曝氣沉淀池子3充水/曝氣沉淀撇水充水/曝氣池子4其中每一循環(huán)周期中,始終有兩個以上池子處于充水/曝氣順序,另兩個池子分別處于沉淀和撇水順序,沉淀和撇水順序均需停止充水和曝氣,這樣的組合可以實(shí)現(xiàn)CASS系統(tǒng)的連續(xù)進(jìn)出水。CASS工藝是間歇式活性污泥法的一種先進(jìn)變型,是目前國際上較多地應(yīng)用于大型污水處理廠的間歇運(yùn)行的

26、活性污泥法工藝。與傳統(tǒng)序批式SBR工藝不同,在循環(huán)式活性污泥法中結(jié)合有生物選擇器,生物反應(yīng)池分二個區(qū)域,容積較小第一區(qū)作為生物選擇器,第二區(qū)為主反應(yīng)區(qū)。第一區(qū)和第二區(qū)在水力上是相通的。用泵將主反應(yīng)區(qū)的活性污泥回流到選擇器中。生物選擇器呈缺氧厭氧狀態(tài),在選擇器中基質(zhì)濃度梯度較大,污泥負(fù)荷較高,可有效避免污泥膨脹,提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。另外,通過間歇曝氣方式,可使活性污泥周期性地經(jīng)歷好氧和厭氧階段,生物選擇器的設(shè)置可以促進(jìn)和強(qiáng)化系統(tǒng)的生物除磷效果而無需在系統(tǒng)中設(shè)置獨(dú)立的厭氧攪拌階段,系統(tǒng)即可具有良好的生物除磷功能。在CASS中,通過設(shè)置選擇器可以允許以任意進(jìn)水速率進(jìn)水而不會產(chǎn)生污泥膨脹,故無需如傳

27、統(tǒng)序批式SBR工藝設(shè)置進(jìn)水貯水池。通過嚴(yán)格控制溶解氧濃度可以實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化,故無需設(shè)置缺氧攪拌階段。因此,CASS系統(tǒng)無需設(shè)置獨(dú)立的厭氧攪拌階段、缺氧攪拌階段以及進(jìn)水貯水池等,從而可以大大簡化工藝過程,節(jié)省工程投資(無需攪拌裝置)和能耗。CASS系統(tǒng)較之傳統(tǒng)序批式SBR法其工藝設(shè)置和操作得到很大程度的簡化,為在大中型污水處理廠的應(yīng)用創(chuàng)造了良好的條件。CASS工藝技術(shù)簡單、運(yùn)行可靠靈活,已在各種規(guī)模的城市污水和工業(yè)廢水處理中得到廣泛應(yīng)用。比較其它傳統(tǒng)的、普通的序批式活性污泥工藝,CASS工藝非常經(jīng)濟(jì),可以節(jié)省大量投資,包括機(jī)械和電氣的投資,節(jié)省運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用以及減少占地面積。除這些優(yōu)點(diǎn)外,此

28、項(xiàng)工藝的操作更為簡單。CASS工藝的主要特征和優(yōu)點(diǎn)可以總結(jié)如下:l 工藝流程簡單,布置緊湊,運(yùn)行靈活,處理效果好,可在不增加大量投資的條件下,實(shí)現(xiàn)深度除磷脫氮目的。通過合理設(shè)計(jì)可使CASS工藝中產(chǎn)生的剩余污泥同時得到部分穩(wěn)定,故無需設(shè)置單獨(dú)的污泥消化系統(tǒng),因此整個污水站的工藝流程非常簡單。l 工程投資低。因無需初沉池及二沉池(CASS中總的反應(yīng)池容積總是小于傳統(tǒng)的包括初沉池和二沉池的反應(yīng)器的總?cè)莘e),混凝土用量和土建投資低,系統(tǒng)中無需設(shè)置龐大的刮泥橋、大量攪拌設(shè)備以及龐大的污泥回流和內(nèi)回流泵,故系統(tǒng)機(jī)械設(shè)備投資低。另外系統(tǒng)中無需設(shè)置如傳統(tǒng)活性污泥法中連接曝氣池與二沉池的所有連接管道。l 工藝系

29、統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用低。由于污泥回流比較低(通常為日平均流量的20%,且無其它內(nèi)回流系統(tǒng))以及無需攪拌能耗,故節(jié)省大量能耗,另外通過實(shí)現(xiàn)深度反硝化可以回收氧量,應(yīng)用污泥耗氧速率控制技術(shù)嚴(yán)格控制溶解氧水平,故系統(tǒng)可最大程度地降低能耗和運(yùn)行費(fèi)用。l CASS工藝的一個重要特點(diǎn)是所有的活性污泥在任何時間都處于一個反應(yīng)池中,能保證有機(jī)物的降解、硝化等生物處理過程的正常進(jìn)行。在設(shè)有二沉池的活性污泥法系統(tǒng)中,在雨季及峰值流量時,一定數(shù)量的活性污泥將被轉(zhuǎn)移到二沉池中,曝氣池污泥量減少,對硝化作用產(chǎn)生較大影響。l 整個工藝系統(tǒng)的操作完全自動化,維護(hù)費(fèi)用及人員費(fèi)用能降到最低。l 具有很大的抗沖擊負(fù)荷能力,能有效地控制污泥

30、膨脹和絲狀微生物的生長,系統(tǒng)具有很高的工藝穩(wěn)定性。通過選擇器可以自動抑制絲狀污泥和微生物的增殖。系統(tǒng)具有抗有機(jī)和水力沖擊能力,不會產(chǎn)生如傳統(tǒng)活性污泥法中在水力沖擊時活性污泥轉(zhuǎn)移到二沉池中或隨出水流失的現(xiàn)象。故NH3N的處理效果不會受到影響。l 適應(yīng)水質(zhì)水量的變化能力強(qiáng)。通過調(diào)節(jié)循環(huán)時間和各個階段的時間安排即可適應(yīng)實(shí)際進(jìn)水負(fù)荷的變化。l 占地面積少,該工藝一般采用矩形池結(jié)構(gòu)的模塊式建造方式,其布置非常緊湊,其生物處理部分的占地一般僅為連續(xù)流A2/O工藝的5060%,故可節(jié)省大量土地,在地價較貴時,可明顯降低投資費(fèi)用。由于采用模塊式布置方式,故系統(tǒng)擴(kuò)建極其方便。l 可最大程度地降低對周圍環(huán)境的影響

31、。鼓風(fēng)機(jī)采取集中的噪聲控制措施,另外,由于該工藝系統(tǒng)占地少、結(jié)構(gòu)緊湊,因此污水站的建造對周圍環(huán)境的影響將降到最低程度。近20年來,由于SBR工藝的低造價和高效率,在世界各國得到廣泛應(yīng)用,各種類型的SBR工藝都有上百座污水處理廠投入運(yùn)行,充分顯示出SBR工藝的魅力。不同類型的SBR工藝有不同的特點(diǎn),因而也就有不同的適應(yīng)性,為了恰當(dāng)?shù)剡x用最適合各種具體情況的工藝有必要弄清它們的特點(diǎn)和性能。下面表4.2列出各種SBR工藝的基本情況和性能對比。表4.2 各種SBR工藝的基本情況和性能對比表工藝 類型項(xiàng)目常規(guī)SBRICEASDAT-IATCASS三溝式氧化溝UNITANK池型矩形池分隔為預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)

32、區(qū)DAT和IAT串聯(lián)分隔為選擇區(qū)和主反應(yīng)區(qū)三溝組合三池組合進(jìn)水間歇連續(xù)連續(xù)連續(xù)連續(xù)連續(xù)曝氣間歇間歇DAT連續(xù)IAT間歇間歇中溝連續(xù)邊溝間歇中池連續(xù)邊池間歇沉淀靜態(tài)半靜態(tài)半靜態(tài)靜態(tài)半靜態(tài)半靜態(tài)排水間歇間歇間歇間歇連續(xù)連續(xù)周期/h484634888容積利用率/%50505866.75060505060污泥回流無無200%400%20%30%無無運(yùn)行水位水位變化12m水位變化11.5m水位變化50年無較少輕削弱從比較表中可以看出,鋼筋混凝土管自重較大,運(yùn)輸難度大,施工成本高,而雙壁波紋管則自重較輕,運(yùn)費(fèi)較低,安裝方便。從目前農(nóng)村污水處理工程使用排水管道管材的情況看,由于污水水量小,地形復(fù)雜,采用鋼筋

33、混凝土管運(yùn)輸不方便,反而會大大增加工程造價,因此目前大部分采用雙壁波紋管。從安全、可靠、方便的角度出發(fā),本工程污水干管管材選用雙壁波紋管。2. 管徑計(jì)算根據(jù)室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定,為避免管道堵塞,當(dāng)污水上游管段的設(shè)計(jì)流量很少,計(jì)算出管徑較小時,應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定一個允許的最小管徑。如按計(jì)算確定的管徑小于最小管徑時,應(yīng)采用規(guī)范規(guī)定的污水管道的最小管徑,見下表。 污水管道的最小管徑及坡度管道位置最小管徑/mm最小設(shè)計(jì)坡度/室內(nèi)排出管100在街坊和廠區(qū)下150、2004在街道下300、400、5003根據(jù)本次污水站設(shè)計(jì)水量?。ㄗ畲笤O(shè)計(jì)水量為30m3/d),計(jì)算出的管徑小于最小管徑,本方案推薦在街坊和廠區(qū)下

34、的污水主管網(wǎng),采用DN200的雙壁波紋管排水管,最小設(shè)計(jì)坡度為3;設(shè)計(jì)坡度根據(jù)排水標(biāo)高確定,確保管道不堵塞。為防止管道壁因地面活荷載而受到破壞,車行道下的污水管道最小覆土厚度一般不宜小于0.7m。原建設(shè)有合流制管網(wǎng)系統(tǒng),采用DN600鋼筋混凝土管。如需重新建設(shè)分流制管網(wǎng),需重新建設(shè)越250米DN200的雙壁波紋管。3. 化糞池設(shè)計(jì)本項(xiàng)目兩棟辦公樓兩側(cè)共分布2個廁所,分別設(shè)計(jì)兩座化糞池,化糞池采用一體型玻璃鋼設(shè)備地埋,總計(jì)4座。按水量選擇2m3池容。4. 其他附屬構(gòu)筑物設(shè)計(jì)食堂污水設(shè)計(jì)隔油池一座,洗車污水設(shè)置沉砂池1座。均為一體型玻璃鋼設(shè)備地埋。5. 結(jié)論及建議本項(xiàng)目原建設(shè)有雨污合流制管網(wǎng),但未

35、建設(shè)化糞池、隔油池及沉砂池等前端設(shè)施,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,新建管網(wǎng)需開挖硬化路面及綠化草地,且管道穿越地段牽涉周邊建筑物地基及地下管線(如電纜、光纜、自來水管等),施工影響較大,施工難度高。故本方案將繼續(xù)采用原有排水系統(tǒng)。不新建分流制管網(wǎng),在終端處理設(shè)施建設(shè)上考慮雨水流量及超越管道。在利用原有管網(wǎng)的基礎(chǔ)上,為避免管網(wǎng)堵塞及有利于后續(xù)處理的原則下,新建化糞池、隔油池、沉砂池等預(yù)處理附屬設(shè)施。第四章 效益及成本分析4.1 社會效益和環(huán)境效益污水處理工程是一項(xiàng)保護(hù)環(huán)境、建設(shè)文明衛(wèi)生城市,為子孫后代造福的公用事業(yè)工程,其效益主要表現(xiàn)為社會效益。本工程實(shí)施后,可有效地解決水污染問題,為社會服務(wù),提高衛(wèi)生水

36、平,保護(hù)人民身體健康,保護(hù)鎮(zhèn)區(qū)美麗的自然風(fēng)景。同時,該項(xiàng)目的建設(shè),可改善投資環(huán)境,使當(dāng)?shù)夭粫僖蛩廴径绊懓l(fā)展,吸引更多的外商投資,促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此,本工程是把當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)成為風(fēng)景優(yōu)美、經(jīng)濟(jì)繁榮、社會穩(wěn)定、生活方便的文明衛(wèi)生城市的至關(guān)重要的基礎(chǔ)設(shè)施,可見,其社會效益是顯著的。污水站建成投產(chǎn)后,其環(huán)境效益也是顯著的:按日處理15噸污水計(jì)。據(jù)估算,工程投資后可減少污染負(fù)荷:BOD5 :1.4噸/年COD:2.3噸/年SS:1.4噸/年氨氮:0.15噸/年4.2 經(jīng)濟(jì)效益作為基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,其本身并不產(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)效益,其效益主要體現(xiàn)在環(huán)境效益和社會效益。污水處理站的建設(shè)運(yùn)行通過改善人居

37、環(huán)境,提高環(huán)境質(zhì)量水平,改善附近河流的水質(zhì),避免和減輕污水排放對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及其國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所造成的經(jīng)濟(jì)損失等所產(chǎn)生的間接經(jīng)濟(jì)效益將是巨大的。體現(xiàn)在:有利于改善投資環(huán)境、吸引外資、發(fā)展城市經(jīng)濟(jì);增加農(nóng)漁業(yè)的產(chǎn)量;提高農(nóng)副產(chǎn)品和工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量,減少城市自來水廠凈化處理成本等方面??梢灶A(yù)計(jì),污水處理站工程必將對當(dāng)?shù)厝嗣竦奈镔|(zhì)和文化生活水平的提高起到很大的作用,在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮巨大的社會、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)國務(wù)院建設(shè)部關(guān)于征收排水設(shè)施有償費(fèi)用的暫行規(guī)定中的有關(guān)條例,參照有關(guān)城市的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合本工程的實(shí)際情況,通過收取治理費(fèi),使本工程具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。本工程雖無顯著的直接投資效益,但是,其投資的間接經(jīng)濟(jì)效益較為重要,主要是通過減少污水污染對社會造成的經(jīng)濟(jì)損失而體現(xiàn)出來,其表現(xiàn)形式如下:(1)工業(yè)企業(yè)方面:可減少各工業(yè)企業(yè)分散進(jìn)行污水處理所增加的投資和運(yùn)行管理費(fèi),減輕企業(yè)負(fù)擔(dān);(2)城市供水方面:水廠源水受到污染后,會增加給水處理的費(fèi)用(如增加投氯量等);(3)農(nóng)、牧、漁業(yè)方面:水污染可能造成糧食作物、畜產(chǎn)品、水產(chǎn)品的產(chǎn)量下降,造成經(jīng)濟(jì)損失;(4)人體健康方面:水污染會造成人的發(fā)病率上升,醫(yī)療保健費(fèi)用增加,勞動生產(chǎn)率下降。4.3 運(yùn)行成

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