XX省国家农村产业发展示范园污水循环处理工程可行性研究报告.doc
1 XX 省 国家农村产业发展示范园 污水 循环 处理工程 可行性研究报告 Word 文档 -可编辑 编制单位: XX 环境科学研究院 二 O 一 八 年二月 2 目 录 第一章 总 论 . 5 1.1 项目概况 . 5 1.2 项 目背景 . 5 1.3 编制依据与标准 . 7 1.4 编制原则、范围及目的 . 8 1.5 示范区所在地( XX镇)概况 . 10 第二章 项目 建设必要性 . 13 2.1项目所在地( XX镇)环境现状 . 13 2.2项目建设的必要性 . 14 第三章 污水量预测和建设规模 . 16 3.1 规划年限与服务范围 . 16 3.2 污水量预测与规模的确定 . 17 3.3 污水水质预测 . 21 第四章 污水 循环 处理系统厂址选择 . 23 4.1 厂址选择原则 . 23 4.2 厂址确定 . 24 第五章 污水、污泥处理方案论证 . 26 5.1污水中污染物的去除机理 . 26 5.2工艺选择与确定 . 28 5.3方案确定 . 41 5.4 项目建设的可行性 . 41 第六章 构筑物选型方案 . 44 6.1工艺流程框图 . 44 6.2构筑物选型方案 . 45 3 6.3 植物工程 . 49 第七章 推荐方案工程设计 . 53 7.1 工程规模及设计内容 . 53 7.2 总体布局 . 54 第八章 方案实施 . 56 8.1本工程施工重点难点分析与对策 . 56 8.2施工方案与技术措施 . 59 8.3文明施工及环境措施 . 67 8.4 环保措施 . 70 8.5 施工工期 . 71 第九章 节约能源 . 72 9.1 设计依据 . 72 9.2 节能节水措施 . 72 第十章 组织机构与劳动定员 . 74 10.1 组织机构 . 74 10.2 工作制度 . 75 10.3 劳动定员 . 75 第十一章 劳动安全、职业健康及消防 . 76 11.1 劳动安全保护、职 业健康 . 76 11.2 消防及安全 . 77 第十二章 投资估算与资金筹措 . 79 12.1 投资估算 . 79 第十三章 经济效益 . 81 13.1循环 效益 . 81 13.2社会效益 . 81 4 13.3经济效益 . 81 第十四章 结论与建议 . 83 13.1 结论 . 83 13.2 建议 . 83 5 第一章 总 论 1.1 项目概况 项目名称: XX 省 国家农村产业发展示范园 污水 循环 处理工程 主管单位: 建设地点: 建设规模: 建设期限: 1年 工程总投资:本项目总投资为 6000万元。 资金来源:一是拟申请国家专项资金;二是由地方财政配套 1.2 项目 背景 XX国家农村产业发展示范园 正在建设之中, 建成后, 示范区 内所有的污水通过污水处理收集进入小区污水处理设施,处理之后的水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002)中 一级 A标准,处理后的中水进入蓄水池, 可通过中水管网用于 景观、 灌溉、绿化、洗车、水冲式公厕 ,或者直接排入赢汶河。 XX 国家农村产业发展示范园 规划确定以 XX 初具规模的农产品加工园区为基础,建设 10平方公里精深加工区,重点引进规模大、科技含量高、外向度高的精深加工项目,提升加工区 6 的档次和水平。总体规划确定的主要建设用地包括: 2.5 万人的生活区、 10 平方公里的精深加工区和 5 平方公里的的加工项目储备区。 在 XX 国家农村产业发展示范园 XX 精深加工区总体规划建设用地范围为:北至财源路、西至谭庄路、南至镇海路、东至汶汇路,总用地 8.59平方公里。 XX 镇目前具有较好的 循环 资源环境。但是伴随小城镇大发展的往往是重污染、坏环境。未来, XX 镇应当突出可持续发展战略,体现城镇的 循环 特色,步入城镇社会、经济和环境协调发展的新领域,不再走先污染后治理的老路子。 主要的解决措施为加快污水集中处理系统建设,完善镇区污水处理系统;加强工业废水的污染控制和管理; 大力开展废水资源化。水污染主要以工业废水与生活污水为主,应对其进行总量控制,工业企业废水处理率规划达 100%,流域内所有企业排放的污水达到国家规定的排放标准。清除季节河流域的垃圾、柴草、牲畜粪便及其它废弃物,疏浚河道,整改河床及护坡,保证水体清洁,环境优美 为改善示范区环境质量状况,控制示范区水污染,提高示范区的核心竞争力,创造良好的投资环境,建设 XX国家农村产业发展示范园 污水 循环 处理工程已迫在眉睫。 依据示范区总体规划,以及有关部门领导、专家论证,工业示范区人工湿地水质净化工程总规模为:工业废水和生活污水共 1.5万 m3/d。 鉴于上述情况, 2018 年 2月 受 XX市莱城区环保局委托,本 7 公司承担 XX 国家农村产业发展示范园 污水 循环 处理工程项目可行性研究报告编制。 1.3 编制依据与标准 1.3.1编制依据 XX 国家农村产业发展示范园 污水 循环 处理工程项目可行性研究报告编制委托书 XX市新城区总体规划 莱城区环保局、 XX 镇政府提供的有关基础资料 采用的规范及标准 1.3.2编制标准 污水综合排放标准( GB8978-1996) 地面水环境质量标准( GB3838-2002) 污水排入城市下水道质标准 ( GJ3082-1999) 生活饮用水卫生标准( BG5749-2006) 城市污水处理厂污水污泥排放标准( CJ3025-93) 泵站设计规范( GB/T50265-97) 城镇污水处理厂污染物排放标准( GB18918-2002) 污水处理厂工艺设计手册 室外排水设计规范( GBJ13-2005) 建筑结构设计统一标准( GBJ68-84) 建设结构荷载设计规范( GB50009-2001) 建筑设计防火规范( GBJ50016-2006) 给水排水工程构筑物设计规范( GB50069-2002) 8 建筑电气设计技术规范( GBJ69-84) 建筑给水排水设计规范( GBJ50015-2003) 混凝土结构设计规范( GB50010-2002) 建筑地基基础设计规范( GB50007-2002) 建筑抗震设计规范( GB50011-2001) 通用用电设备配电设计规范( GB50055-93) 民用建筑电气设计规范( GB50057-94) 给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程( CECS117-2000) 房屋建筑制图统一标准( GB/T50001-2001) 岩土工程勘察规范( GB50021-2001) 砌体结构设计规范( GB50003-2001) 构筑物抗震设计规范( GB50191-93) 采暖通风及空气调节设计规范( GBJ50019-2003) 水工混凝土结构设计规范( DL/T5057-1996) 地下工程防水技术规范( GB50108-2001) 供配电系统设计规范( BG50052-95) 低压配电装置及线路设计规范( GB50054-95) 电 力 装 置 的 继 电 保 护 和 自 动 装 置 设 计 规 范 ( GB50062-92) 建筑防雷设计规范( GB50057-94) 1.4 编制原则、范围及目的 1.4.1编制原则 9 根据我国有关环境保护法规及对工程项目建设的有关要求,本工程可行性研究报告的编制将遵循以下原则: 认真彻国家关于环境保护工作的方针和政策,符合国家的有关法律、规范、标准。 在总体规划的指导下,采用统一规划,使工程设计与城市发展相协调,既保护环境,又最大限度的发挥工程效益。 采用适合本地区条件的技术,选用高效节能的污水处理工艺,并充分利用污水处理厂厂址地形,因地制宜采用现代化技术,提高管理水平,做到投资省、运行费低、技术可靠、运行稳定。 使处理后尾水能达到国家污水排放标准。 选择国内外先进、可靠、高效、运行管理方便、维修简便的排水专用设备和控制元件系统。 妥善处理、处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥、避免二次污染。 充分利用现有管道,减少工程投资。 1.4.2编制范围 1、示范区污水 循环 处理工艺技术方案论证及其可行性研究。 2、工程的工艺设备、建筑、结构、电气、仪表等工程方案设计及总平面布置。 3、工程投资估算及技术经济评价。 1.4.3编制目的 在 XX 国家农村产业发展示范园 总体规划指导下 ,通过调查研究 ,以及收集、分析资料的基础上,达到如下 目的: 10 论述建设 1.5 万 m3/d 生活污水 循环 处理工程的必要性和可行性。 对污水 循环 处理选址进行论证。 对污水、污泥处理与处置工艺、工程投资进行技术可靠性、经济合理性、实施可行及环境影响等方面综合比较和论证。 提出推荐方案,并进行工程方案设计。 提出资金筹措方式及项目实施进度,为项目决策提供科学依据。 1.5 示范区所在地( XX 镇)概况 1.5.1 地理位置 XX 国家农村产业发展示范园 地处 XX 镇,该镇地处 泰 XX 麓XX 市西部平原, 东与方下河、羊里镇相接,南与牛泉镇以汶河为界,西与泰安范镇毗邻,北隔赢汶 河与寨里镇相望。东西距离约 10.7公里,南北距离约 9.6公里, 辛 大(泰薛) 铁路、泰莱公路、泰薛公路、枣徐公路 与牟汶河、赢 汶河 穿境。 全镇现辖 45个行政村,人口 4.82万人,版图面积 58.8平方公里。镇区 距 莱城区与泰安市区 20 公里,距省会济南 90 公里 。 1.5.2 经济增长 2005年,全镇农村经济总收 81288万元,工业总产值 28828万元,农民人均纯收入 4570 元。 2009 年这一系列数字分别为118922万元、 94671 万元与 6803元,同比增长分别为 46%、 228%与 49%。可见,经过近五年的发展, XX 镇经济发展取得了十足 11 进步。 以 2009年主要经济指标来看, 2009年全镇地方财政收入实现了过千万元的目标,达到 1051万元,增长 15. 3%,其中工商税收完成 950 万元,税收质量名列全区第三;信用社、邮储银行存款同期增加 9000 万元,人均存款增加了 1875 元;规模以上企业实现增加值 5. 48亿元,完成固定资产投资 2.亿元。 1.5.3XX国家农村产业发展示范园 建设 XX镇是 XX市的农业大镇,是 XX市“三辣生产基地”。 2007年, XX 镇北确定为 XX 姜蒜产业区的精深加工区, 2008 年升级为省级农高区。 针对示 范区建设, XX 镇去年累计完成基础设施投资 1.1 亿元,“五通一平”面积达到 8 平方公里。新引进项目 18 个,形成固定资产 6. 6亿元,全镇姜蒜加工企业已发展到 137家,年加工储藏能力达到 744万吨,实现出口创汇 1. 1亿美元,是 08年的近两倍。特色产业链条进一步拓宽拉长,姜蒜产品已发展到保鲜、腌渍、速冻、脱水等 4大类 30多个品种,同时,食用菌、核桃等多种农产品和食品包装、商贸物流等多个产业也有了新的发展。这些工业趋向于连片发展,有利于示范区进一步发展,形成产业带,发挥集聚效应。 12 13 第二 章 项目建设必要性 2.1 项目所在地( XX 镇)环境现状 XX镇目前具有较好的 循环 资源环境。但是,伴随 XX镇的发展,水污染的现象已经不容忽视。为了使 XX镇实现可持续发展,成为 循环 特色镇,并使城镇社会、经济和环境协调发展,不再走先污染后治理的老路子,在示范区建设的同时建设配套的污水处理设施非常必要的。 2018 年 2 月 受 XX 市莱城区环保局委托,本公司承担 XX国家农村产业发展示范园 污水 循环 处理工程项目可行性研究报告编制。为了更深入的了解实际情况,我们对 XX镇的水污染现状进行了调研。经调研分析,认为 XX镇水质污染 的主要原因有以下几点: 1、由于经济发展原因,现状没有排水管网系统,污水就近排入河道。河道已受到一定污染,大大影响了环境质量和城镇风貌。 2、全镇没有污水处理设施,生活污水全部直接排放,造成环境的恶化。 3、企业的生产废水在简单处理甚至没有经过处理的情况下直接排入附近河沟,造成水环境的污染。 4、居民在路边或田地任意倾倒垃圾,在雨天时产生大量的渗滤液,造成农田污染和地下水污染。 14 2.2 项目建设的必要性 随着 XX国家农村产业发展示范园 的建设,根据 XX镇总体规划 2018-2030,示范区在近期基础上向东、向 北、向南发展,形成东至汶汇路、西至康通路、南至文化东路、北至双龙路,占地面积约规模更大的姜蒜加工区,其面积控制在 3.3 平方公里。提升示范区的技术含量,力争 从劳动密集型向技术密集型转变、从粗放型向集约型经济转变 ,使其成为农业产业化发展的先锋。 2.2.1该项目建设是 XX国家农村产业发展示范园 建设顺利实施的有效措施。 2007年, XX镇北确定为 XX姜蒜产业区的精深加工区, 2008年升级为省级农高区。针对示范区建设, XX 镇去年累计完成基础设施投资 1.1亿元,“五通一平”面积达到 8平方公里。新引进项目 18 个,形成 固定资产 6. 6 亿元,全镇姜蒜加工企业已发展到 137 家,特色产业链条进一步拓宽拉长,姜蒜产品已发展到保鲜、腌渍、速冻、脱水等 4大类 30多个品种,同时,食用菌、核桃等多种农产品和食品包装、商贸物流等多个产业也有了新的发展。这些工业趋向于连片发展,有利于示范区进一步发展,形成产业带,发挥集聚效应。 示范区的发展是 XX 镇发展的关键所在,只有做好示范区的污水处理配套设施建设,才能解决示范区的环境问题。 2.2.2工程建成后可以完善基础设施,改善投资环境 15 兴建污水 循环 处理系统将有助于完善城市基础设施工程,促进污水治 理力度,将明显改善城市 循环 环境,有利于城市整体形象的提高,改善投资环境,对实现社会、经济环境和谐健康发展有着极为重要的作用。 只有为企业营造一个良好的环境,才能解决环境污染的后顾之忧,才能使招商引资更加顺利,进而推动 XX镇的经济发展。 2.2.3工程建成后景观效果非常好,提高周边人民生活质量需要。 本工程为污水 循环 处理系统,采用预处理 +潜流人工湿地 +表流人工湿地工艺。在处理污水的同时,营造很好的景观效果,工程的建设将会大大改善示范区的 循环 环境,为市民提供一个休闲娱乐场所。 2.2.4工程建成后出水水质达到一 级 A标准 , 可以作为“中水”回用 XX 属于贫水地区,城镇的经济发展受到水资源的制约。沿河城镇污水经过处理后可以作为“中水”回用,在满足市政上浇洒道路、绿地用水外,同时部分可满足河流的水源补给,从而实现水资源的良性循环,达到节约水资源的目的。本工程为污水 循环 处理系统,采用预处理 +潜流人工湿地 +表流人工湿地工艺。出水达到城镇生活污水一级 A排放标准。 综上所述,为了改善 XX国家农村产业发展示范园 的环境状况并使示范区得到较大程度的发展,在示范区附近建设一个符合国家环保标准的污水 循环 处理系统是非常迫切的,是非常必要的 。 16 第三章 污水量预测和建设规模 3.1 规划年限与服务范围 3.1.1规划年限 在国家、 XX省整体发展背景下, XX市今后若干年经济和城市必然继续快速发展,城市环境、景观、 循环 等不断面临日益增强的发展压力。规划从构建社会主义和谐社会的高度,通过城市发展引导、用地布局优化等手段,协调城市发展与环境保护之间的矛盾,充分利用 XX 镇现有的自然资源,在 XX 镇示范区建设高标准景观系统,提升示范区环境质量与品位。确定本次规划的期限: 近期: 2018 2020年 远期: 2020 2030年 3.1.2服务范围 本项目 的服务范围为 XX国家农村产业发展示范园 。具体位置在镇梅路以北、汶汇路以西的区域。服务范围见下图: 17 图 3-1 XX 示范区人工湿地水质净化厂收集范围图 3.2 污水量预测与规模的确定 3.2.1 XX国家农村产业发展示范园 企业介绍 经过多年发展,该示范区共有工业、仓储企业 55家。根据国民经济行业分类( GB/T4754-2002),这些企业共涉及 12 18 个行业门类。对各行业门类进行归纳,共有 18家企业为农副食品加工业,占总数的 32%;共有 17 家企业为食品制造业,占总数的 30%;共有 8家企业为机械及器 材制造业,占总数的 14%。其他工业企业涉及商务服务业、工艺品及其他制造业、造纸业、塑料制品业、金属制造业、木材加工制造业等 9 个行业门类。根据目前的企业产品类型分析,全镇已经逐步形成了农副食品加工业、食品制造、机械及器材制造业等主导产业。这些主导产业使特色资源得到了有效开发。 表 3-1 示范区主要工业企业和仓储企业一览表 序号 企业名称 职工人数(人) 年产值(万元) 占地面积(亩) 产品行业类型 1 聚福食品有限公司 60 800 28 食品制造业 2 都得利农副产品有限公司 15 300 10 农副食 品加工业 3 魏氏商贸有限公司 20 400 13 商务服务业 4 聚源食品有限公司 12 200 5.5 食品制造业 5 鑫益食品有限公司 15 230 6 食品制造业 6 东盛农产品有限公司 18 300 10 农副食品加工业 7 荣山农产品有限公司 32 1200 7 农副食品加工业 8 汇河冷藏有限公司 21 400 8 农副食品加工业 9 裕兴食品有限公司 16 260 8 食品制造业 10 鑫汇源电源材料有限公司 45 600 12 机械及器材制造业 11 鲁蒙食品有限公司 26 1000 6 食品制造业 12 祥盛农产品有限公司 50 380 6 农副食品加工业 13 XX 远东微粉有限公 38 600 13 食品制造业 19 司 14 XX 市鑫顺农产品有限公司 28 320 6 农副食品加工业 15 宏鑫冷藏有限公司 32 180 7 农副食品加工业 16 聚盛恒农产品加工厂 28 220 6 农副食品加工业 17 XX 省万兴食品有限公司 178 28000 10 食品制造业 18 侯援冷藏厂 20 100 7 农副食品加工业 19 民发果蔬有限公司 26 400 4 农副食品加工业 20 众信农产品有限公司 32 380 5 农副食品加工业 21 亿利发食品有限公司 15 150 6 食品制造业 22 银山食品有限公司 18 260 3 食品制造业 23 鑫昌冷藏有限公司 31 360 8 农副食品加工业 24 瑞源农产品有限公司 26 310 6 农副食品加工业 25 恒源电线电缆厂 76 420 10 机械及器材制造业 26 东井食品 500 10000 15 食品制造业 27 汶源食品 60 1100 10 食品制造业 28 恒乐纸业 100 700 12 造纸业 29 远洋食品 120 800 12 食品制造业 30 鲁宝加工厂 150 1400 8 机械及器材制造业 31 市风机厂 64 700 20 机械及器材制造业 32 祥峰铸造 50 1000 9 机械及器材制造业 33 阀门厂 120 480 20 机械及器材制造业 34 锅炉厂 100 390 16 机械及器材制造 20 业 35 汽缸厂 108 480 12 机械及器材制造业 36 鲁香盐业有限公司 - - - 食品制造业 37 盛世源农产品有限公司 - - - 农副食品 加工业 38 金玉磨料有限公司 - - - 工艺品及其他制造业 39 东兴塑料厂 - - - 塑料制品业 40 环宇门业 - - - 金属制造业 41 鲁邦国际贸易有限公司 - - - 商务服务业 42 海源农产品有限公司 - - - 农副食品加工业 43 源盛家具厂 - - - 家具制造业 44 鲁进食品有有限公司 - - - 食品制造业 45 酱菜厂 - - - 食品制造业 46 金庆无土蜂窝煤厂 - - - 非金属矿物制品业 47 新进竹竿厂 - - - 木材加工及木、竹、藤、棕、 草制造业 48 XX 镇工艺品厂 - - - 工艺品及其他制造业 49 安王锅炉制造有限公司 - - - 金属制造业 50 鑫顺农产品有限公司 - - - 农副食品加工业 51 富强食品加工有限公司 - - - 食品制造业 52 来福冷鲜保鲜厂 - - - 农副食品加工业 53 大鑫农产品有限公 - - - 食品制造业 21 司 54 六和集团 3000 万只鸡屠宰 55 金利来农产品有限公司 - - - 农副食品加工业 3.2.2 污水量预测 近期污水厂污水的来源主要是示范区的三家排水大户企 业的生产废水以及示范区的生活污水。三家企业分别为:万兴果菜、雪野啤酒、六和屠宰厂。根据三家企业的环评报告和企业的工作人数,综合考虑示范区近期与远期规划进行计算,确定该示范区处理污水量为 1.5万吨 /天。 3.2.3 污水处理厂规模确定 根据以上污水量预测,按照近远期规划, XX 国家农村产业发展示范园 人工湿地水质净化厂规模为 1.5万吨 /天。 3.3 污水水质预测 3.3.1进水水质 一、污水性质 本工程污水处理厂主要接纳 万兴果菜、雪野啤酒、六和屠宰厂以及示范区的部分生活污水。三个企业都为食品加工企业,废水水质有一 定的相似性, 水质主要以有机物为主,可生化性强,同时含有一定的氮、磷物质。 二、本污水处理厂设计进水水质的确定 根据万兴果菜、雪野啤酒、六和屠宰厂实际情况以及参照国内同类企业的运行水质参数,确定 XX示范区人工湿地水质净 22 化厂的设计进水水质。 表 3-2 污水处理厂设计进水水质表 项目 CODcr (mg/l) BOD5 (mg/l) SS (mg/l) TN (mg/l) NH3-N (mg/l) TP (mg/l) 数值 280 120 160 32 25 2 3.3.2 污水处理厂尾水水质 3.3.2.1尾水排放水体的选择 XX 示范区人工湿地水质净化厂处理后的达标水经表流湿地排入赢汶河。 3.3.2.2污水处理厂尾水水质确定 尾水排 入赢汶河为 类水体,因此根据城镇污水处理厂污染物排放标准( GB1819-2002),确定处理程度为一级标准中的 A标准,出水水质指标见下表。 表 3-3 污水处理厂出水水质表 项目 CODcr (mg/l) BOD5 (mg/l) SS (mg/l) PH NH3-N (mg/l) TN (mg/l) TP (mg/l) 数值 50 10 10 6-9 5( 8) 15 0.5 表 3-4 污水处理后主要污染物去除率表 CODcr (mg/l) BOD5 (mg/l) SS(mg/l) NH3-N (mg/l) TN (mg/l) TP (mg/l) 进水 250 125 160 25 32 2 出水 50 10 10 5( 8) 15 0.5 去除率 80% 92% 93.8% 80% 53% 75% 23 第四章 污水 循环 处理系统厂址选择 4.1 厂址选择原则 污水 循环 处理厂厂址的选择在新建污水处理厂工程中是一个重要的环节,与总体 规划、排水系统走向、布置、处理后污水的出路都有着密切的关系。因此在厂址选择时满足如下原则,并应根据下列因素综合确定: 1、符合 XX镇总体规划并综合考虑 XX 镇建设现状,在满足基本功能需要的同时,适当考虑未来发展; 2、尽量使规划区域内的污水均能自流流入污水 循环 处理系统; 3、选择在城镇水体的下游; 4、有良好的工程地质条件; 5、拆迁征地少、尽量少占用农田,并且有一定的卫生防护距离; 6、排放水体有足够的环境容量,便于污水、污泥的排放和利用; 24 7、厂区地形标高满足防洪排涝的要求,有良好的排水条件; 8、交通 便利、有良好的运输和供水、供电、通讯条件。 4.2 厂址确定 综合考虑以上因素,结合 XX镇总体规划厂示范区规划,经实地勘测,有两个地点可作为 循环 污水厂的址。根据现状地形情况,本可研推荐厂址二作为该项目建设地点。 厂址一:在汶汇路和北城路交叉口的东北方向,靠近赢汶河。具体位置见下图: 25 图 4-1 厂址一位置图 厂址二:在镇梅路和生产西路交叉口的西北方向。具体位置见下图: 厂址一 26 图 4-2 厂址二位置图 第五章 污水、污泥处理方案论证 5.1 污水中污染物的去除机理 由于城市污水处理厂的建设和运行不但耗资 巨大,而且受厂址二 27 多种因素的制约和影响,其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和降低费用最为关键,因此有必要根据确定的标准和原则,从整体优化的观念出发,结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际条件和要求,选择切实可行且经济合理的处理工艺。 城市污水主要的污染物有三类,第一类为悬浮物 SS,第二类为有机污染物 CODcr 及 BOD5,第三类为无机营养盐 N和 P。 在常规的二级活性污泥法中,不同的污染物是以不同的方式去除的。去除机理及办法主要为: 1、 SS的去除 污水中 SS 粒径一般大于 1 m,在生活中的 SS 来自人类 生活活动中的排泄物和洗涤渣,工业废水中的 SS来自生产过程中随污水带出的颗粒。污水中悬浮物的浓度不仅影响出水的 SS能否达标,而且涉及 BOD、 COD等,这是因为组成出水悬浮物主要是活性污泥絮体,所以控制污水处理厂出水的 SS指标是最基本的,也是很重要的环节。 污水中的 SS主要靠沉淀作用,小直径的有机颗粒靠生物降解作用去除。为了尽量去除水中的悬浮物,在工程中,常用的措施有:选用适当的污泥负荷,以保持活性污泥的凝聚及沉降性能,采用较小的二次沉淀表面负荷、采用较低的出水堰负荷,充分利用活性污泥悬浮层的吸附作用等。 2、 BOD5的去除 污水中 BOD5的去除主要是靠微生物的吸附与代谢作用,然后对吸附代谢物进行分离来完成。在活性污泥与污水接触初期, 28 会出现很高的 BOD5的去除率,这是由于污水中有机颗粒和胶体被吸附在微生物表面,从而被去除所至。但是这种吸附作用仅对污水中悬浮物和胶体起作用。对溶解性有机物需靠微生物的代谢来完成,活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中一部分有机物合成新的细胞,将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量,其最终产物是 CO2和 H2O等稳定物质,这也是污水中 BOD5的降解过程。由于微生物好氧代 谢作用对污水中溶解性和非溶解性有机物都起作用,并且代谢产物是无害的稳定物质。因此,处理后污水的残余 BOD5浓度很低。 3、 COD的去除 污水中 COD 去除原理与 BOD5的基本相同,但 COD 去除率取决于原污水的可生化性,它与城市污水的组成有关。 4、 N的去除 氮是蛋白质不可缺少的组成部分,因此广泛存在于城市污水中,氮主要以 NH3-N 及有机氮形态存在,硝酸盐氮 NOx-N(包括 NO3-N和 NO2-N)几乎为零。生物脱氮是利用自然界氮的循环原理,采用人工方法予以控制。首先,污水中有机氮在好氧的条件下转成氨氮,而后在硝 化菌作用下变成硝酸盐氮,随后在缺氧条件下,由于反硝化菌的作用,并有外加碳源提供能量,使硝酸盐氮变成氮气逸出,整个生物脱氮过程就是氮的氧化还原反应。 5.2 工艺选择与确定 根据污水处理程度的要求,预处理可以选择一级处理、强 29 化一级处理和二级处理等适宜工艺。本项目出水水质要求较高,采用常规活性污泥法、生物膜法很难满足标准要求。因此预处理工艺将 A/O 法与生物接触氧化法相结合,设置缺氧池与好氧池,并在好氧池中配以高效填料,这样既能发挥 A/O 法脱氮除磷效率高的优势,又可利用生物接触氧化法有机处理负荷高、耐冲击负荷、不产 生污泥膨胀,设施体积小、污泥产生量少、运行稳定可靠、管理方便的优点。 人工湿地是在土地处理、稳定塘、生物滤池等污水处理技术基础上发展起来的一种人工构建并控制的主要利用天然净化能力的污水处理技术。它利用了微生物、湿生植物、动物等一系列生物的代谢活动,综合了物理的、化学的、生物的复杂过程,使污水中污染成分得以降解,无害化或转化为可利用的物质。 人工湿地污水处理技术是 20世纪七八十年代发展起来的一种污水 循环 处理技术,它能有效地处理多种多样的废水,如生活污水、工业废水、垃圾渗滤液、地面径流雨水、合流制下水道暴雨溢流 水等。据调查统计,在欧洲与北美已有上万座处理城市污水和多种工业废水的湿地系统在稳定运行,污水处理人工湿地在世界其它地区应用的数目也在迅速增加。 5.2.1人工湿地净化污水机理 ( 1)介质作用 介质填料是人工湿地的重要组成部分,对于净化污水中的污染物,特别是磷污染物有着重要的作用。选择合适的人工湿地介质材料,是构建人工湿地,提高人工湿地净化能力的关键 30 措施。 溶质吸附量的大小和溶质与溶剂之间以及溶质与吸附剂固体之间的相对亲和力大小有关。固一液吸附同样存在物理吸附和化学吸附,因此固体自溶液中吸附的吸附量不仅与吸附 剂的表面条件、吸附物的功能团、溶剂种类的不同、以及温度、溶液浓度等因素有关,还与吸附剂的活化条件和含水程度有关。由于固体在溶液中的吸附,溶质和溶剂都会被吸附,所以测定吸附前后溶质的浓度差,从而计算单位固体溶质的吸附量,得到的只能是表观吸附量。作出的吸附等温线也是表观的,常称为复合等温线。在溶质浓度或溶剂吸附的少时,可以为溶质的表观吸附量与其真实吸附量大致上是相等的。 溶质的吸附量 G可以表示为 : G=V(C0-C)/m 式中以 C0和 C 分别代表吸附前后的浓度 (mg/L), v 是溶液的体积 (L), m 是吸附剂重量 (mg)。常见的吸附等温线有三种,即朗缪尔 (ungmnir)公式、 BET 公式和费兰德利希 (Freundich)经验公式。 朗缪尔 (langmuir)公式 在达到平衡的过程中,固体表面 n 个吸附部位逐渐被水分子或被吸附的物质颗粒所占据,但其是一个吸附和脱落的可逆过程。在达到平衡时,固体表面的所有吸附部位都被占据: 1abCG aC 其中 G 为吸附容量, a 为常数, b 为最大理论吸附量, C 为 31 平衡浓度。 BET公式 当吸附质的温度接近正常沸点时,往往发生多分子层吸附。所谓多分子层吸附 ,就是除了吸附剂表面接触的第一层外,还有相继各层的吸附,在实际应用中遇到很多都是多分子的吸附。布龙瑙尔一埃梅特一