某某市污水处理厂改扩建项目可行性研究报告.doc
XX市污水处理厂 改扩建项目 可行性研究报告 Word 文档 -可编辑 编制单位: XX 工程管理 (集团 )有限公司 二 O 一七年十月 目录 工 程 概 况 . 1 第一章 概 述 . 3 1.1 编制依据、原 则和范围 . 3 1.2 城市概况 . 4 1.3 城市给排水现状及规划概况 . 6 1.4工程建设的必要性 . 8 第二章、 污水处理厂总体改造设 计 . 10 2.1现状设计出水水质 . 10 2.2改造工艺方案的确定 . 12 2.3污泥处理工艺 . 25 第三章、污水处理厂建(构)筑物设计 . 27 3.1工艺设计 . 27 3.2建筑设计 . 36 3.3结构设计 . 37 3.4 绿化 . 38 3.5主要建筑物建筑结构 . 39 3.6应急处理的设计 . 40 第四章、自动控制系统 . 43 4.1现有监控系统概况 . 43 4.2现有系统自年投入运行以来主要存在以下问题和缺陷: . 43 4.3控制系统方案设计 . 44 4.4改造设备控制及采取控制方式 . 48 4.5中央控制室软件构成及功能介 绍 . 49 4.6处理系统的运行参数测量 . 54 4.7电气负荷 . 54 第五章 环境影响评价 . 56 5.1场址环境条件 . 56 5.2 项目建设施工期对环境的影响及对策 . 57 5.3 项目实施后的环境影响及对策 . 57 5.4环境保护投资 . 58 5.5环境影响评价 . 59 第八章、劳动安全卫生与消防 . 60 8.1安全卫生设计依据 . 60 8.2危害因素和危害程度 . 60 8.3安全措施方案 . 61 8.4.职业病防护和卫生保健措施 . 61 8.5消防及消防设施 . 61 第九章、组织机构与人力资源配置 . 63 9.1 组织机 构 . 63 9.2 人力资源配置 . 63 第十章、建设工期和进度安排 . 66 10.1 建设工期 . 66 10.2 进度安排 . 66 第十一章、项目招投标与工程总承包 . 68 第十二章、工程改造总投资估算 . 70 12.1土建费用估算 . 70 12.2设备费用 . 71 12.3运行费用 . 73 第十三章、结论及建议 . 75 13.1结论 . 75 13.2 建议 . 75 附图: 工艺流程图 新建构筑物平面位置图 1 工 程 概 况 工程名称: 嘉峪关污水处理改造工程 工程规模: 污水处理厂改造,处理规模 5.0万 /d。 建设单位: 嘉峪关市建设局 设计单位: 甘肃澄宇环保节能有限责任公司 设计内容: 1.嘉峪关市污水处理厂出水水质由二级出水升级为一级B 出水的改造; 2.污水厂改造设计方案的确定; 3.污水厂改造各专业工程设计; 4.污水厂改 造部分主要工艺设备材料表; 5.污水厂改造部分投资估算。 升级后处理标准: 城镇污水处理厂污染物排放标准( GB18918-2002)一级 B标准 主要工程内容: 对嘉峪关污水处理厂进行升级改造 1.氧化沟改造为 A-O工艺; 2.新建一座折板絮凝反应池: 3.新建复合式曝气生物滤池间(含滤池 1座 6池); 4.新建一座接触池; 5.新建一座风机设备房; 6.自控系统改造。 2 工程投资及经济指标: 项目总投资: 998 万元。 具体见下表: 嘉峪关市污水处理厂改造工程 序 号 费用名称 单 位 投资技术指标 1 工程总投资 万元 998 2 工程费用 万元 970.32 3 设计费 万元 27.68 4 基本预备费 万元 0 5 铺底流动资金 万元 0 3 第一章 概 述 1.1 编制依据、原则和范围 1.1.1 编制依据 1. 建设项目经济评价方法与参数 国家发改委、建设部 2014年 7月 2. 嘉峪关市污水处理工程初步设计说明书中国市政工程西北设计研究院有限公司 2009年 5月 3. 市政公用工程设计文件编制深度规定中华人民共和国建设部 4. 嘉峪关市污水处理工程施工图设计图纸中国市政工程西北设计研究院有限公司 2002年 4月 5. 嘉峪关市污水处理厂出水水质化验师报告单 嘉峪关市污水处理厂 2017年 3月 -4月 6. 城市排水工程规划规范( GB50318-2002) 7. 城镇污水处理厂污染物排放标准( GB/T18918-2002) 8. 城市污水处理厂工程项目 建设标准 9. 室外排水设计规范( GBJ50014-2014) 10.室外给水设计规范( GBJ50013-2014) 11.项目承担单位委托编制“嘉峪关市污水处理厂技术改造项目可行性研究报告”的委托书 12.项目承担单位提供的相关基础资料 13.国家其它相关规范、规程、规定 4 1.1.2 编制原则 1、在城市总体规划指导下,对城市环境进行综合整治,化害为利,较彻底的解决城市污水对嘉峪关市环境造成的污染,改善城市环境,力求充分发挥建设项目的环境效益、社会效益和经济效益; 2、根据城市基础设施统一规 划,在设计中充分考虑与一期工程结合; 3、综合各相关因素,确保污水厂技术先进、运行可靠、管理方便、投资合理、运行费用低廉; 4、合理配置检测仪表、控制系统软件硬件,提高自动化管理水平,保证污水厂运行在最佳状态,较少人员配置。 1.1.3 编制范围 本可行性研究的范围是在项目建议书的基础上,对项目承担单位的基本情况,申报项目的主要内容,技术水平与主要特点,技术改造路线,风险、现有研发与生产条件、效益、项目投资规模及资金筹措等方面进行综合研究、分析,对项目的可行性做出客观公正的评价。 1.2 城市概况 1.2.1城市性质与规模 嘉峪关市位于甘肃省的西北部,河西走廊中段,酒泉绿洲西缘,南北界于文殊山和嘉峪关西北山之间。东与酒泉县接壤,西域玉门市为邻,南靠肃南县,北同金塔县相连。地理坐标为北纬 39 1039 59,东经 97 25 98 30。东西长约 38KM,南北宽约 33KM,面积约 2935KM2。地区位于辖区中部,地理位置北纬 39 45,东经 5 98 15。 境内榆树沟山,文殊山与祁连山南北相峙,形成狭窄的东西孔道。发源于祁连山的讨赖河(北大河)辗转而下,东西向贯穿市境。嘉峪关城楼屹立市中,是明代万里 长城的西端终点。嘉峪关市历史上内地通往新疆,远至西亚的交通要道,是经济文化交流的关卡,军事要塞,通往内地的咽喉。 1.2.2 自然条件 ( 1)地形条件 嘉峪关市略呈方形,东西较长,南北稍窄,西南高,东北低。西北有榆树沟山,东南部有文殊山,南部是祁连山系。西部、中部多属砾石平坦戈壁,东部及红柳沟山范围内断续分布有农田。讨赖河出冰口流入本市,向北转沿文殊山北麓向东流同本市。形成三山一河市貌。各类地形与全市总面积的比例是:山地约点 40%,戈壁沙漠约占 32%,可耕地约占 28%。 嘉峪关市地处祁连山北麓,地势自 西南向东北倾斜,自然坡度为 13.3左右。嘉峪关市海拔高 1500m-1800m。 ( 2)气候条件 嘉峪关市气候属温带干旱气候,温差大,蒸发量大,降水少,降雨季节主要集中在每年的 7 8月份。 年平均气温: 7 极端最高气温: 38.4 极端最低气温: -31.4 最大冰土深度: -1.2m 6 最热月平均温度: 23.2 最冷月平均温度: -8.9 年平均温度: 6.9 年平均降雨量: 85.7mm 年最大降雨量: 158mm 年最大降雨天数: 37.6天 年蒸发量: 2245mm 年主导风向:西南风,夏季为西北风。 最大风速: 34m/s 全年采暖期: 180天 ( 3)水文 地表水:嘉峪关市水资源缺乏,地表水仅有讨赖河(北大河),境内流程约 35km,讨赖河为常年河,水量随季节而变化,从 11月至次年 3月为枯水期,河水仅靠泉水补给,流量为 10m3/s,为保证酒钢生产用水及部分农业用水,兴建大草滩水库。 地下水:地下水埋藏深度 20 40m,由西南向东北逐渐变浅,流经断层后,急剧埋深在 100m以下,地下水 流向大致由西向东运动,水力坡度西小 0.94;东大 6。 1.3 城市给排水现状及规划概况 1.3.1给水现状及规划 嘉峪关市现已建成给水水源共计四处: 讨赖河地表水(至大草滩水库,水库容积 6400 万立方米)距市区 13KM,主供各钢铁企业。供水量 12.36万 m3/日。 7 黑山湖地下水水源地可开采规模 1.2m3/s,位于市区西南。黑山湖水源地现已建成 7口井,井群通过管道汇集输水至大草滩水库供钢铁工业企业用水。目前实际用水量为 10.37 万 m3/日。 嘉峪关市地下水源地位于市区西面嘉峪关城楼附近,设计供水量 0.8 m3/s,现供水量 0.8 m3/s。该水源地 1958 年建成 8 口井,目前两口井已报废,井群通过管道汇集于清水池后由通过配水管网供市区生活消防绿化及部分生产用水,供水量为 0.8 m3/s 6.91 万 m3/日。 北大河地下水水源地,位于市区西南面,北大河北岸,是目前嘉峪关市新建的一水源地,总供水量为 14.2万 m3/日。 以上水源总供水量为嘉南。 其中: 32.73万 m3/日为酒钢工业用水; 10.61 万 m3/日为市区生活用水、市政用水(嘉北 6.91 万 m3/日 ,嘉南 3.7万 m3/日 ); 0.5万 m3/日为铁路部门自备用水。 1.3.2排水现状及规划 嘉峪关市被兰新公路,分为嘉北、嘉南两部分。现嘉北总下水管道只接纳城北的生活污水及钢铁工业企业废水。 2000 年规划污水排放量为 35.07 万 m3/日,其中嘉北 32.61 万 m3/日,嘉南 2.47 万 m3/日。目前嘉北地区的污水除部分经过处理排放,均通过嘉北总下水道,经 50公里明渠自流花海农场,用于灌溉农田。 兰新公路以南嘉南市区污水直接排放到嘉峪关城东南的污水池中,或直接排放经明沟利用自然坡道流往戈壁滩自然蒸发、渗漏、绿化灌溉。嘉南地区已建成污 水管主干管, DN1200 DN800 长约 23KM, 8 干管 DN600 DN300 长约 10KM。初步形成市区污水排放系统。 市区雨水沿道路边沟利用自然地形排入城市下游戈壁。 嘉峪关市总体规划规定,市区排水体制采用雨、污分流制。城区污水:嘉南地区污水独立建设污水处理系统,排水处理能力近期 2.5万 m3/日,远期 5万 m3/日。处理后的污水用于城区东、北侧防护林带灌溉,使污水资源化。 嘉南地区工业园区的污水管网系统,防护林带灌溉渠网系统,随着城市的发展及绿化生态工程建设逐步完善。 1.4 工程建设的必要性 嘉峪关作为缺水 地区,水资源极为有限,随着经济的迅速发展,城市规模的不断扩大,需水量日益增大,同时工业废水和生活污水的排放量也不断增多,使本来就贫乏的水资源又受到严重的威胁。这必将阻碍嘉峪关市的迅速发展。随着城市的发展,嘉峪关污水厂的设计标准已显落后,嘉峪关市污水处理厂的改造已迫在眉睫。 随着世界各国对环境保护的重视,保护环境已成为一种不可抗拒的时代潮流。要使环境污染和生态破环加剧的趋势得到基本控制,实现城乡环境明显改善的目的,必须实现污染物的集中控制。目前,嘉峪关市污水处理厂处理后的污水为二级排放出水,且对氮、磷不做要求 ,且处理尾水直接作为农灌用水,现状出水已不能满足农灌的需要。嘉峪关市污水处理厂的升级改造,将大大改善嘉峪关污水厂的出水水质况,缓解农灌压力,实现环保目标,所以嘉峪关市污水处理厂的改造已势在必行。 另一方面,嘉峪关地区地处我国西部干旱缺水区,存在严重的资 9 源性缺水问题。水资源紧缺问题已制约了该地区的经济和社会发展。所以,加强对水资源的保护已显得尤为重要。 所以,无论从缓解嘉峪关市严重缺水及水资源严重恶化的问题考虑,还是从国家保护环境的大形势出发,都必须进行嘉峪关市污水处理厂改造工程。 综上所述,进行嘉峪关市污水 处理厂改造工程是城市基础设施建设的当务之急,是一项利在当代、功在千秋的工程。 10 第二章、 污水处理厂总体改造设计 2.1 现状设计出水水质 2.1.1现状设计进出水水质 ( 1)现状进厂水质的确定 根据嘉峪关市 污水处理厂于 2017年 3 月 20日编制的检测报告中描述 进厂水质如下表: 污水处理厂进水水质监测表(单位 mg/l) 根据以上分析,并结合嘉峪关污水处理厂设计水质,充分考虑最不利情况下水质,本报告确定污水处理厂进厂水质指标如下: CODGr:588mg/l SS:500mg/l BOD5:217mg/l TN: 35mg/l NH4-N:32mg/l TP: 5.33mg/l T 10 PH: 6 9 (2)出厂水质的确定 嘉峪关市污水处理厂排出的处理水农灌,根据嘉峪关市环保部门PH BOD5 (mg/L) COD (mg/L) NH3-N (mg/L) TN (mg/L) TP (mg/L) 7.42 203.2 588 30.48 31.8 5.31 7.42 207.7 531 30.46 31.8 5.02 7.28 213.0 509 30.70 31.4 5.02 7.58 202.6 533 30.62 32.8 4.74 7.58 217.8 503 29.84 33.4 5.30 7.51 185.7 547 31.84 33.8 5.33 11 对出水排放的要求。本工程出厂水质采用 GB18918-2002 城镇污水处理厂污染物排放标准中的 一级 B 标准 。出厂水质指标如下: CODGr 60mg/l SS 20mg/l BOD5 20mg/l NH4-N 8mg/l TP 1mg/l ( 3)处理程度 根据进出厂污水水质,现将污水中污染物去除率分示如下。 水污染物去除率表 项目 进水( mg/l) 出水( mg/l) 去除率 BOD5 217 20 90.78 CODGr 588 60 89.79 SS 500 20 96.00 NH4-N 32 8 73.33 TP TP 5.33 PO4-3 1.0 81.24 从表中可以看出改造后嘉峪关污水厂对各项污染物去除率要求较高,均在 70以上。 2.1.2水质特性的分析 一般来说,污水采用生物法处理工艺,对污水中的污染物质的配比平衡有较高的要求,污染物的配比影响着污染物的去除效果,现将嘉峪关市污水处理厂改造工程进水水质配比指标列表并予以分析。 进水水质各污染物配比表 项目 BOD5 CODcr BOD5 TP BOD5 TKN CODcr TP 数值 0.37 40 6.6 107 指标 0.3 17 3 30 ( 1) BOD5/CODcr 12 该指标为污水可生化性分析中最为常见的指标和分析方法。一般认为 BOD5/CODcr 0.3时,污水具有可生化性, BOD5/CODcr 0.45时,具有良好的可生化性。本厂进水该项指标为 0.37,适合采用生物处理方案,如何提高 BOD5、 CODcr 的去除率,则需将去除 BOD5、 CODcr 的生物过程与脱氮除磷的生物过程有机统一,选择合适的污泥负荷及水力停留时间等。 (2) BOD5/TKN 该指标是鉴别能否采用生物脱氮的主要指标。由于生物脱氮的反硝化过程中主要利用原水中的含碳有机物作为电子供体,该比值越大,碳源越充足,反硝化进行就越彻底,从理论上 BOD5/TKN 2.86时反硝化才能进行,但实际运行资料表明 BOD5/TKN 3.0 时才能使反硝化过程正常进行。当 BOD5/TKN在 4-5时,氨氮的去除率 80%,总氮的去除率 60%。本厂进水 BOD5/TKN=5.5,采用生物脱氮工艺,脱氮率可以保证。除与 CODcr和 BOD5的生物降解过程统一考虑外,关键是与除磷过程在实践或空间上予以分隔。 (3)BOD5 TP 该指标是鉴别能否采用生物除磷的主要指标。 一般认为有较好的磷去除率须 BOD5 TP 17,此比值越大,除磷效果越好。本进水水质BOD5 TP=40,通过控制 TKN去除效率,降低回流污泥中硝酸盐含量。污泥回 流液所携带的硝态氮不会影响厌氧区的释磷效果,提高系统的去除率。 2.2 改造工艺方案的确定 污水处理工艺方案的优化选择是确保污水处理厂运行性能、确 13 保出水水质、降低费用的关键,需要根据确定的水质标准和一般原则,从整体优化的观念出发,结合设计规模,污水水质特性以及嘉峪关市污水处理厂实际条件,选择切实可行的处理工艺方案。所要遵循的一般原则包括:与现有处理构筑物合理结合,处理效果稳定可靠、工艺控制调节灵活、工程实施切实可行、运行维护管理方便、投资运行费用及整体工艺协调优化。 2.2.1污水处理工艺方案比选原 则 污水处理工艺流程选择是根据原水水质、出水水质要求,污水处理厂处理规模、污水处理厂实际条件、污泥处置方法、工程地质等具体条件作慎重分析后决定。各种工艺有其适用条件,应该具体分析以上各要素,确定适用的工艺流程。借鉴国内工程的成功经验,在确定处理工艺的过程中应遵照以下原则: 1)、 采用的工艺运行可靠、技术成熟、处理效果良好,能保证出水水质达到排放标准,从而解决污水对地下水资源及城市环境的影响。 2)、采用的工艺投资省、合理利用污水处理厂地面,尽量做到能耗少,运行费用低。 3)、安全稳妥的处理处置污泥, 既节省投资,又避免二次污染。 4)、所采用的工艺应运转灵活,能适应一定的水质水量的变化。 5)、操作管理简便有效。 6)、结合现有工艺运行的效果和经验,对原工艺进行比选。力求与原厂进行完美结合。 7)、提高项目的社会效益、环境效益及综合经济效益。 14 2.2.2 生物除磷脱氮的主要影响因素 根据污水生物除磷脱氮工艺对污水水质的要求,污水厂处理的对象包括 CODcr、 BOD5、 SS、 NH3-N、 TP。这就要求在同一污水处理工艺中同时具备多种功能。一般来说,只要污水中没有大量难降解有机物,BOD5、 CODcr的去除是 比较容易实现的。而氮、磷的去除比较复杂,需要硝化、反硝化、微生物释磷和吸磷等过程。上述每一个过程的目的不一样,对微生物组成、基质类型及环境条件要求也不一样。硝化需要长泥龄的硝化菌和好氧环境,反硝化则需要短泥龄的脱氮菌和缺氧环境,而吸磷则需要好氧环境。由于各过程的要求不同,在同一污水处理工艺系统中就不可避免的产生了各种过程间的矛盾关系。如何处理好这些矛盾,使各自所需的反应条件有机的结合起来从而达到处理目的,是工艺方案设计的中心环节。要处理好这些矛盾,特别要考虑以下几个方面: ( 1) 泥龄问题 作为消化过程的主体,硝化 菌通常都属于自养型专性好氧菌。这类微生物的一个突出的特点是繁殖速度较慢,世代时间较长。因此,要取得较好的脱氮效果需要有较长的泥龄。而聚磷菌多为短世代微生物。为保证系统的生物除磷效果就必须维持较高的污泥排放量,缩短系统的泥龄。针对以上矛盾,在污水处理工艺设计及运行中,一般采取的措施是把系统中的泥龄控制在一个比较狭窄的范围内,兼顾脱氮及污泥的相对稳定与除磷的需要。这种措施在实践中被证明是可行的。 ( 2) 营养物平衡问题 15 污水中的营养物对除磷和脱氮有至关重要的影响,因为无论是磷的厌氧释放,还是氮的缺氧反硝化都必须有充分的 碳源作为基础。所以营养物的平衡是除磷脱氮顺利进行的必要条件。 ( 3) 硝酸盐问题 回流污泥中携带的硝酸盐会抑制厌氧条件下氮的释放。由于聚磷菌、硝化菌、反硝化菌及其它多种微生物共同生长在一个系统内,并在整个系统内循环,使得从好氧段回流的污泥中含有大量的硝酸盐,造成厌氧段中反硝化菌与聚磷菌对基质形成竞争,使得聚磷菌无法得到足够的短链脂肪酸进行充分释磷,进而严重影响了好氧段磷的吸收,使得系统除磷效果降低。所以在除磷系统设计中,尽管国家排放标准为对 TKN和 NO3-N作出要求,生物处理系统也要设置足够的反硝化区,以降低回流污 泥和厌氧段中硝酸盐的浓度,确保厌氧段聚磷菌对磷释放。 2.2.3典型生物除磷脱氮工艺及其特点 虽然生物除磷脱氮工艺的类型和实施方式多种多样、各具特点,其使用范围和应用的边界条件也存在差异,实际应用中需要因地制宜、灵活掌握,但基本原理是一样的。所有生物除磷脱氮工艺都包含厌氧、缺氧、好氧三个不同过程的交替循环。 其中较常用的工艺有;常规活性污泥法、生物转盘、生物滤池、氧化沟、 SBR工艺、生物接触氧化法、 AB法、 A/O法等等。 1) .活性污泥法 在污水的活性污泥法处理系统中,活性污泥微生物将污水中的可生化有机污染 物部分降解为小分子无机物 (如 CO2、 H20等 ),部分转化 16 为微生物的细胞物质,从而使活性污泥得到增长,最后通过微生物絮体良好的沉降性能,将微生物从水中分离出来,使污水得到净化。 传统活性污泥法,具有以下优点:处理效果稳定,出水水质好;需氧均匀,节能;进水得到一定的稀释,有一定的抗负荷能力;适合于大中型污水处理厂的运行。 传统活性污泥法,同时具有以下缺点:曝气池中生物浓度低,通常活性污泥浓度为 2000 4000毫克升,且常被废水生化处理过程中的较大原生动物吞食,造成处理出水水质不够理想 ;耐水质、 水量冲击负荷能力差 ,运行不够稳定;易产生污泥膨胀;污泥产量大、沉淀池固液分离效率不高;对 N、 P处理能力低等; 占地面积大、投资高、动力消耗多、管理操作复杂。 2) .生物转盘 生物转盘有由盘片、接触反应槽、转轴及驱动装置组成。转盘运行后,盘片交替与接触反应槽中的污水和空气接触,经一段时间即可在盘片表面生成一层生物膜,并利用污水中的有机物和空气中的氧进行生长繁殖,同时完成对污水的净化过程。生物转盘具有对污水处理效率高、产生的污泥少、耐冲击负荷、污泥龄较长等特点;但生物转盘与其它工艺比较,投资较大、设备结构 复杂,维护不方便等缺点。 3) .生物滤池 生物滤池分为普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池和曝气生物滤池。普通的生物滤池具有较高的 BOD5去除率和脱氮效果,运行稳定,易于管理等优点;其主要缺点有:占地面积大;滤料易堵塞;卫生条件差,运行过程中产生滤池蝇,且会散发臭味; 17 对进水水质的要求较严格;抗冲击负荷能力较差。 曝气生物滤池具有 BOD5负荷高、占地面积小、不需二沉池等优点,同时,曝气生物滤池具有良好的脱氮效果。 4) .氧化沟 氧化沟是活性污泥法的一种,曝气池呈封闭渠道型,污水和活性污泥在循环 水流的作用下混合接触,完成有机物的净化过程,又称为循环曝气池。氧化沟与一般活性污泥法比较具有:水力停留时间和污泥龄较长,有机物的降解较彻底,产泥量少;污水在氧化沟内介于推流式和混合式状态,溶解氧沿池长方向可以取得较好的脱氮除磷效果;抗冲击负荷能力强等特点。由于氧化沟占地面积大、投资较大、运行成本较高,适用于处理要求较高,处理量较大的污水处理厂。 5) .SBR法 SBR法属于间歇式活性污泥系统,又称为序批式活性污泥系统。SBR 工艺由曝气池、曝气装置、上清液排出装置等组成。 SBR 的操作运行模式分为 5个阶段 :进水、反应、沉淀、排放、和闲置。 SBR处理工艺具有以下特点: (1)可省去初次沉淀池、二次沉淀池和污泥回流设备等,构筑物构成简单,布置紧凑,基建和运行费用低,维护管理方便; (2) 泥水分离沉淀是在静止状态或接近静止状态下进行,固液分离稳定 ; (3) 能有效地抑制丝状菌生长和污泥膨胀; (4) 在反应池的一个运行周期中,能够实现生物脱氮、除磷的目的; 18 (5) 污水 BOD-SS 负荷相同时,与其它污水处理工艺相比较,占地面积小; (6) 耐冲击负荷、处理高浓度有机废水的能力强,处理效率高。 (7) SBR 法系统本身适用于组件式构造方法,有利于废水处理厂的扩建与改造。 6) .生物接触氧化法 生物接触氧化法是介于活性污泥法和生物滤池之间的一种生物处理方法,又称为“淹没式生物滤池”。接触氧化池由池体、填料床、曝气装置、进水装置等构成,具有:抗冲击负荷强;微生物固着生长在填料表面,因此不需设置污泥回流系统,不存在污泥膨胀问题,运行管理简单;单位表面积微生物固体数量大,可承受较高的有机容积负荷;污泥量少,污泥颗粒大,易于沉淀等优点。 生物接触氧化法的缺点:由于氧化池始终处于好氧状态,系统的脱氮除磷能力低; 设备的能耗高,氧的转移率低;只能适合于小型污水厂的运行。 7) .AB法 AB法是两段处理, A段高负荷低供气,去除 BOD5达 50-60%, A段污泥负荷在 3kgBOD5/kgMLSS d以上,池容积负荷在 6kgBOD5/m3以上,曝气时间仅 0.5小时经 A段处理后污水生化性有可能提高。 B段低负荷,污泥负荷 0.15 0.30kgBOD5/kgMLSS d。曝气时间 2-3小时,由于 A段的有效功能,使 B段的处理效果得以提高。 AB法有抗冲击负荷、节能的优点,但不适用于低浓度污水,且 A段污泥产泥量高,不稳定,给污水处理、 处置增加了难度,城区污水处理厂进水浓度较低,采用该 19 工艺 A段去除率低,意义不大,又增加污泥处理、处置的难度。 8) . 固定化微生物技术 随着污水处理理论的不断发展, 2O 世纪 6O年代由生物化工中的固定化酶技术发展起来的生物技术 固定化微生物技术,被人们备受重视,并逐步用于难降解污水处理的研究和实践。 固定化微生物技术 (Immobilized Biotechnology)是通过化学或物理的手段将游离细胞或酶定位于限定的空间区域内,使其保持活性并可反复利用。固定化微生物技术具有微生物密度高、反应迅速、微生物流失少 、产物易分离、反应过程易控制等优点,是一种高效低耗、运转管理容易和十分有前途的废水处理技术。 2O世纪 80 年代初,国内外开始应用固定化微生物技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机污染物,并取得了阶段性进展。日本、美国、英国等发达国家已经将固定化技术应用于实践中, 美国已经将废水处理用的固定化微生物商品化,掌握了技术开发的主导权。 为提高固定化微生物处理废水的效率,国外很重视固定化微生物技术和生物反应器的结合,有不少这方面的专利;目前,在这一领域中国际间正展开激烈竞争,固定化微生物技术将一直是水处理领域的研究热点 。 固定化微生物技术可有效处理各种工业废水,特别是应用于高浓度、有毒、难降解工业污水的处理,具体方面有:酚类化合物的降解;芳香族类化合物的降解;难降解有机废水如合成洗涤剂废水、农药废水、印染废水等的处理;重金属废水的处理;废水的脱氮除磷研究等等。 20 9) A/O法 迄今为止最简单的生物脱氮工艺是所谓的 A/O工艺。 A/O 生物处理系统是一种有回流的前置反硝化生物脱氮工艺,其中前置反硝化在缺氧池中进行,硝化在好氧池中进行。 废水经预处理和一级处理后,首先进入缺氧池,利用氨化菌将废水中有机氮转化成 NH3-N,与原废水中的 NH3-N一并进入好氧池。在好氧池中,除与常规活性污泥法一样对含碳有机物进行氧化外,在适宜的条件下,利用亚硝化菌及硝化菌,将废水中的 NH3-N硝化生成 NOXN。为了达到废水脱氮的目的,好氧池中硝化混合液通过内循环回流到缺氧池,利用原废水中有机碳作为电子供体进行反硝化,将 NOX N还原成氮气。 与传统生物脱氮工艺相比,它主要有以下几方面的优点: 1)抑制污泥膨胀 硝化与反硝化过程交替运行,对丝状菌的生长产生有效抑制,在好氧生化处理中又促进了生物絮凝的作用,使二沉池有更好的泥水分离效果,防止污泥 膨胀的发生。 2)较少投碱量 缺氧池设在好氧池之前,当水中碱度不足时,由于反硝化可增加碱度,因而可以补偿硝化过程中对碱度的消耗,减少投碱量。 3)运行成本低 在各种脱氮方法中,生物脱氮是比较经济的处理方法,而 A/O系统又是生物脱氮工艺中最为经济的方法之一,主要原因是该工艺流程短,不需要外加碳源。 21 4)动力消耗低 A/O系统采用原水中的 BOD进行反硝化反应,在脱氮的同时还可以达到去除 BOD的目的,因此在好氧段去除剩余 BOD所需的氧量大大减少,降低了运行动力费用。 2.2.4 污水处理工艺概述 嘉峪关市 污水处理厂技改工程规模属于中型污水处理厂,通过以上对除磷脱氮工艺的分析,结合国内外污水处理厂的建设、运行经验及前面所述污水处理工艺方案的选择原则、水厂进出水水质分析等,以及根据嘉峪关市污水处理厂的实际情况,结合现有工艺,初步确定污水处理改造工程工艺方案: A-O法串联 复合式曝气生物滤池工艺方案 。 该污水处理厂进行改造后工艺流程为:城市污水先流入格栅间,经机械粗格栅去除掉大颗粒固体废物,利用无轴螺旋输送机把大颗粒固体废物输送到栅渣压滤机进行压滤然后外排,经粗栅的污水利用潜水搅拌机进行充分的搅拌,经潜水污水泵提升 后打入阶梯式细格栅,利用器械排出小颗粒固体废物。而后经旋流沉砂池去除掉无机颗粒,再经选择池,根据运行需要把水分配进两座 A/O反应池(反应池为氧化沟改造), A/O池中的 O段消化液回流至厌氧段前端, A/O反应池的出水进入终沉池,泥水分离后,上清液先后自流进入折板絮凝池和复合式曝气生物滤池,复合式曝气生物滤池的出水再经过接触消毒池进行消毒处理后排放。 A/O池、终沉池产生的污泥大部分通过污泥泵房回流至选择池,剩余污泥进入贮泥池、脱水间进行处理。污泥处理后产生的滤饼外运。 22 工艺流程如下:粗格栅 细格栅 沉砂池 选择池1# A/O池1# 终沉池配水井折板絮凝池曝气生物滤池曝气生物滤池曝气生物滤池曝气生物滤池曝气生物滤池曝气生物滤池接触消毒池2# A/O池2# 终沉池3# 终沉池4# 终沉池市政污水污水排放污泥池回流及剩余污泥泵房污泥脱水机泥饼外运消毒液混凝剂消化液回流消化液回流污泥回流(注:虚框内为本次改造部分) 以下为本方案的具体改造介绍: ( 1)氧化沟的改造 把氧化沟改造为 A/O工艺,同时,池内分段装填生物填料(生物填料占总有效容积的 1/4);将氧化沟分为厌氧和好氧段,好氧段的消化液和污泥混合液回流至厌氧段之前,终沉池的沉淀污泥回流至选择池。曝气池采用罗茨风机供氧,采用膜片式微孔曝气器。 见氧化 23 沟改造示意图: 生物填料出水堰进水生物填料生