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1、五里坨污水处理厂一期工程工程可研报告(最终版) 五里坨污水处理厂一期工程可行性研究报告工程编号 2004J132证书等级：甲级编号：010108SJ编制单位：北京市市政工程设计研究总院20xx年12月设 计 文 件 扉 页第三版工程名称 ：北京市五里坨污水处理厂一期工程工程编号： 工程可行性研究报告 院 长 院长，教授级高工 总 工 程 师 院总、教授级高工 审定人、审核人 院总、教授级高工 项 目 负 责 人 高级工程师 工艺专业负责人 高级工程师 结构专业负责人 高级工程师 机械专业负责人 高级工程师 电气专业负责人 高级工程师 自控专业负责人 高级工程师 暖通专业负责人 高级工程师 经济
2、专业负责人： 高级工程师 北京市市政工程设计研究总院 章 目 录1简 介12工程概述32.1工程名称32.2编制单位32.3设计依据、原那么和范围33工程背景情况73.1区域情况73.2自然条件73.3工程建设的必要性94工程规模及处理程度104.1污水处理厂效劳范围104.2污水量预测104.3处理程度114.4处理程度125污水处理厂工艺方案选定135.1处理厂厂址135.2工艺方案选择原那么135.3生物处理的可行性分析135.4污水处理工艺方案比选175.5化学除磷工艺确定255.6污泥处理与处置255.7除臭方案选择276工艺设计296.1工艺流程296.2单元设计简介306.3主要
3、建构筑物及设备的工艺设计337总图设计517.1厂区概况517.2厂区平面布置517.3厂区竖向布置527.4厂区道路布置527.5厂区绿化527.6厂内给水527.7厂内排水537.8运输车辆537.9总图经济技术指标表538建筑设计548.1概述548.2建筑总平面548.3建筑群体558.4建筑装修558.5建、构筑物面积一览表559结构设计579.1设计依据579.2地形、地貌579.3水文地质与场地抗震性579.4地基与地基处理589.5技术要求及主要建、构筑物结构形式5810电气设计6110.1概述6110.2用电负荷6210.3供配电系统6510.4电气保护6610.5电气控制及
4、操作6610.6电气传动6610.7操作电源6610.8照明、防雷与接地6610.9电缆敷设6710.10消防6710.11电能计量6710.12供配电设备选型6710.13电讯设计6811自控设计7211.1仪表设计7211.2自动化控制系统7312采暖、通风设计7812.1采暖设计7812.2通风设计7813机械设计8014环境保护、职业卫生、平安及节能8314.1环境保护8314.2平安生产、劳动保护8614.3工业卫生8714.4厂区消防8714.5节能8715组织机构、劳动定员、运行管理和工程进度8915.1组织机构8915.2人员配置8915.3运行管理8915.4工程建设进度90
5、16投资估算9116.1编制依据9116.2工程投资估算9116.3其他说明9116.4资金筹措9216.5估算汇总表9217财务评价和工程效益分析10117.1编制说明10117.2财务评价101附表：表投资方案及资金筹措表表年本钱及流动资金估算表表现金流量表全部投资表现金流量表自有资金表损益表表资金来源与运用表表资产负债表表借款还本付息计算表附图2 平面布置图方案一附图3 平面布置图方案二附图4 平面布置图方案三附图5 水力流程图方案三附图6 低配室配电系统图方案三附图7 高压配电系统图方案三附图8 自控原理图方案三附图9 计算机系统配置图方案三附件：附件1 ?关于五里坨污水处理厂工程环境
6、影响报告表的批复?，北京市环境保护局简 介北京五里坨污水处理厂一期位于高井电厂西南规划占地面积约4.8公顷本期一期工程处理规模 20000 m3/d，远期工程总处理规模达45000 m3/d。项 目单 位进水水质出水水质1生化需氧量BOD5mg/l200102化学需氧量CODcrmg/l350503悬浮物SSmg/l250104NH4+-Nmg/l-55TNmg/l40156总磷TPmg/l50.57PH值6.57.5698粪大肠菌群数103个/L结合本工程的实际情况，通过对多种工艺的技术及经济综合比拟，推荐采用循环式SBR工艺+压力过滤工艺处理污水，污泥处理采用污泥浓缩脱水一体化设备。主要经
7、济指标见下表。表1-2 处理厂主要经济指标一览表序号名 称单位数 量备 注1厂区占地面积公顷1.144一期工程2绿化用地面积公顷0.40一期工程绿地率353总建筑面积m22030全厂生产性建筑面积m2986全厂非生产性建筑面积m210444全厂定员人185工程总投资万元404755%自筹工程费用万元23736单位水量工程费用元/立方米11877总本钱万元/年698单位处理总本钱元/立方米0.968经营本钱万元/年387单位经营本钱元/立方米0.539年耗电量万度197.1单位水量电耗度/立方米0.27通过财务各项综合分析，本工程税前财务内部收益率，高于行业基准收益率4，静态税前投资回收期年小于
8、行业基准值18年，因此工程在财务上可行。本次可行性研究工作对工程在技术和经济可行性方面进行了充分的研究和论证，证明此工程的实施是可行的，并且是必要的，工程建成后将产生良好的社会、经济和环境效益。工程概述工程名称北京市五里坨污水处理厂一期工程编制单位北京市市政工程设计研究总院?五里坨污水处理厂及配套管线规划?，北京市城市规划设计研究院，2003年编制?北京市五里坨污水处理厂一期工程投资人招标文件?,北京市污水处理工程招标委员会，2003年9月?关于五里坨污水处理厂工程环境影响报告表的批复?京环保评价审字2004916号，北京市环境保护局，2004年11月6日设计原那么执行国家关于环境保护的政策，
9、符合国家的有关法规、标准及标准。结合北京市已运行污水处理厂情况，对污水、污泥处理关键局部适当考虑留有缓冲调节余地。根据技术先进可靠、经济合理的原那么进行总体设计和单元构筑物的设计。在满足施工、安装及维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约占地，扩大绿化面积。尽量减少污水处理对周围环境的负面影响，选择能减少污泥产量的处理工艺和自动化水平高的泥渣处理设备，防止污泥渣二次污染。尽量减少处理工艺产生的异味。控制噪声强度，减少噪声干扰。设计范围本工程的设计范围包括：厂区内的全部污水及污泥处理构筑物、厂区建筑物及附属构筑物、进水管线、道路、厂区内雨污水管线、厂区供水管线、热力管线、厂区内通讯、电力、自控
10、等。主要标准及标准?室外排水设计标准?1997年版GBJ1487?地表水环境质量标准?GB38382002?污水排入城市下水道水质标准?CJ30821999?污水综合排放标准?GB8978-1996?城镇污水处理厂污染物排放标准?CB189182002?农田灌溉水质标准?GB508492?农用污泥中污染物控制标准?GB428484?数据处理与分析质量控制?HY003、391?水质检测与分析?HY003、491?制定地方水污染物排放标准的技术原那么与方法?GB383983?恶臭污染物排放标准?CJ1455493?室外给水设计标准?1997年版GBJ1386?泵站设计标准?GB/T5026597?
11、城市污水处理工程工程建设标准?修订 2001年版?城市污水处理厂运行、维护及其平安技术规程?CJJ6094?给水排水管道工程施工及验收标准?GB5026897?工业金属管道工程施工及验收标准?GB5023597?压缩机、风机、泵安装工程施工及验收标准?GB5027598?建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技术规程?CJJ/T2998?埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技术规程?CECS122：2001?埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程?CECS17：2000?给水排水工程构筑物结构设计标准?GB500692002?给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程?CEC138:2002?建筑给水排水设计标准?GB50
12、0152003?建筑结构荷载标准?GB500092001?工业建筑防腐设计标准?GB5004695?混凝土结构设计标准?GB500102002?钢结构设计标准?GB500172003?建筑地基根底设计标准?GB500072002?建筑抗震设计标准?GB500112001?建筑结构可靠度设计统一标准?GB500682001?水工混凝土结构设计标准?SDJ2078?工业企业设计标准?TJ3679?采暖通风和空气调节设计标准?GBJ1987?建筑设计防火标准?2001年版GBJ1687?城镇污水处理厂附属建筑和附属设备标准?CJJ3189?地下工程防水技术标准?GB501082001?建筑电气设计技
13、术标准?GBJ1083?供配电系统设计标准?GB5005295?10KV及以下变电所设计标准?GB5005394?低压配电设计标准?GB5005495?爆炸和火灾危险环境电力装置设计标准?GB5005892?35KV110KV变电所设计标准?GB5005992?电力装置的继电保护和自动装置设计标准?GB5006292?建筑防雷设计标准?2000年版GB5005794?电力装置技术条件?JB292181?分散型控制系统工程设计规定? HG/T2050892?过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号? GB262581?控制室设计规定?HG2050892?仪表供电设计规定?HG2050992?信号
14、报警、连锁系统设计规定?HG2051192?仪表配管、配线设计规定?HG2051292?仪表系统接地设计规定?HG2051392?供水排水用铸铁闸门?CJ/T3006-92?钢闸门设计标准?SDJ1381?城市污水处理工程工程建设标准?国家建设部 2001?城市污水处理及污染防治对策? 国家建设部、环保局、科技部 2000工程背景情况区域情况五里坨污水处理厂规划污水流域范围主要为五里坨边缘集团及门头沟三家店地区的规划建设用地。其规划流域范围: 南起永定河引水渠南侧，北至小西山，西起永定河三家店拦河闸，东至模式口隘口,总用地面积约28平方公里，规划总人口约5.6万人 不含部队 。自然条件气候条件
15、北京市平原地区属暖温带、半湿润、半干旱的大陆性季风气候区，年平均气温约为11oC12oC，1月份最低月平均气温为-4oC-5oC，7月份最高月平均气温为25oC26oC。北京地区为季风区，冬季以西北风和北风为主，夏季多偏南风，春秋两季为南北风转换季节，年平均风速为23m/sec，最大风速可超过20m/sec。北京地区年平均降水量550mm660mm，夏季降水量约占全年的70%，雨季施工对本工程基坑开挖、支护和施工降水将产生不利影响。拟建厂区地基土标准冻结深度为1.00m。地形地貌五里坨污水处理厂位于永定河冲洪积扇的顶部。工程场区自然地形根本平坦，本工程现场勘探期间所量测的钻孔孔口处地面标高为9
16、5.06m96.78m。厂区现为工厂厂区。水文地质根据?五里坨污水处理厂岩土工程勘查报告?场区 地下 潜水的天然动态类型属渗入径流型,主要接受大气降水入渗及地下迳流补给，并以蒸发及地下迳流等方式排泄。厂区地处北京市区西部,第四纪地层以渗透性很强的沙土、碎石土为主，故厂区及附近的地下水位多年来动态变化幅度较大，并且其变幅对北京西郊永定河放水、未来“南水北调工程、西郊地下水库的建立以及北京市节水措施引起的地下水开采量减小等非自然因素的影响较敏感。厂区成层分布的地下水埋深在自然地面以下15m以下。地下水埋深较深，对于一般建筑物可不考虑地下水腐蚀性对主要建筑材料的影响。工程地质根据?五里坨污水处理厂岩
17、土工程勘查报告?，工程场地地面以下21.00m深度范围内，按沉积年代及工程性质可划分为人工堆积层、新近沉积层和第四纪沉积层三大层，按土层沉积顺序自上而下简述如下：1 人工堆积层表层为厚0.702.80m的人工填土层,岩性主要为粘质粉土填土、砂质粉土 填土层，碎石填土1层。该土层土质较差且不均匀，不宜作为一般建筑物的地基持力层。对于一些简易的临时性单层建筑物，在对该土层进行一定的处理后，也可作为其地基持力层。2 新近沉积层人工堆积层之下为厚度约1.705.70m的新近沉积层,包括第2大层粘性土、粉土层及第3大层砂土、碎石土层。第2大层粘性土、粉土层第2大层主要岩性为褐黄黄褐色的粘质粉土、粉质粘土
18、层、砂质粉土1层，其地基承载力标准值fka为110kPa140kPa。第3大层砂土、碎石土层第3大层主要岩性为稍密中密的杂色卵石层，褐黄褐黄 暗 色的细砂粉砂1层，其地基承载力标准值fka为160kPa250kPa。3 第四纪沉积层标高89.4891.14m以下为第四纪沉积层, 包括以碎石土为主的第4大层及第5大层,主要岩性包括: 卵石层，细砂、粉砂1层；粉质粘土2层；卵石层，细砂、中砂1层，卵石混粘土2层，粘质粉土、砂质粉土3层，粉质粘土4层。该大层中的砂、卵石层地基承载力标准值fka为220kPa350kPa。粘性土、粉土层地基承载力标准值fka为160kPa240kPa。地震北京地区地震
19、属地震根本烈度8度地区，本场地地基土不会产生地震液化。工程建设的必要性目前由于五里坨污水处理系统尚未开始建设，河道污染严重。为提高五里坨集团的水环境质量，改善北京市区的整体环境，确保2021年北京奥运会召开之前污水处理率到达90的目标，需要积极建设五里坨污水处理厂一期工程。工程规模及处理程度污水处理厂效劳范围污水处理厂规划流域范围: 南起永定河引水渠南侧，北至小西山，西起永定河三家店拦河闸，东至模式口隘口总用地面积约28平方公里，规划总人口约5.6万人 不含部队 。污水量预测排水体制选择目前五里坨污水处理系统尚未开始建设，。规划区实行雨污分流系统。污水量预测远期建设规模根据?五里坨建设区控制性
20、详细规划?及?门城卫星城总体规划?，五里坨污水处理厂流域范围内规划建设用地790公顷,规划人口为5.6万人，总建筑面积368万平方米。根据流域内用地功能、建筑性质、人口结构及人口规模，并分析研究可采用如下用水指标：公共实施用水: 6升/平方米.日 多数为配套公共设施 表4-1 规划污水量预测表项 目控制数据用水指标 l/d.人 用水量 m3/d 污水排除率预测污水量 万m3/d 居住生活用水5.6万人1400.780.90.70公共设施用水42.13万m260.250.90.23特殊用地372公顷1003.720.93.35工业用水43公顷800.340.850.29小计5.094.57经计算
21、五里坨污水处理厂污水量4.57万立方米/日,详见“规划污水量预测表。根据?北京市区污水处理厂合理规模研究?, 五里坨污水处理厂远期规模确定为4.5万立方米/日,与按控制性详细规划数据所计算污水量根本吻合。污水厂设计规模处理程度污水处理厂设计进水水质项 目单 位进水水质1生化需氧量BOD5mg/l2002化学需氧量CODcrmg/l3503悬浮物SSmg/l2504TNmg/l405总磷TPmg/l56PH值6.57.5污水处理厂设计出水水质项 目单 位出水水质1生化需氧量BOD5mg/l102化学需氧量CODcrmg/l503悬浮物SSmg/l104NH4+-Nmg/l55TNmg/l156总
22、磷TPmg/l0.57PH值698粪大肠菌群数103个/L处理程度本工程要求处理程度到达下表要求：表4-5 处理程度一览表水质类别CODcrBOD5SSTNTP进水水质350200250405出水水质501010150.5处理程度85.7959662.590污水处理厂工艺方案选定厂址工艺方案选择在污水处理工艺选择时一般考虑以下几方面内容：工艺能否到达各项出水指标的要求工艺是否可靠工艺方案造价的上下运行管理是否方便运行本钱的上下根据出水水质要求，处理工艺生物处理的可行性悬浮物的去除及别离一般采用物理方法主要通过格栅拦截、设置沉砂池等手段去除废水中大块悬浮物和砂粒等物质。污水中的无机颗粒和大直径的
23、有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除，小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒包括尺度大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒那么要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。污水处理厂出水中悬浮物浓度不单涉及到出水SS指标，且出水的BOD5、CODcr等指标也与之有关。这是因为组成出水悬浮物的主要活性污泥絮体，其本身的有机成份就很高，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、CODcr均增加。因此，控制污水厂出水的SS指标是最根本的，也是很重要的。为了降低出水中的悬浮物浓度，应在工程中采取适当的措施，例如采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
24、二次沉淀池外表负荷，采用较低的出水堰负荷，充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。在污水处理工艺方案选用合理、工艺参数取值适当和单体设计优化的条件下，完全能够使出水SS指标到达20mg/l以下。本污水处理厂进水SS平均浓度为250mg/l，出水SS要求小于10mg/l，该SS进水指标与目前国内大多数城市污水处理厂接近，但出水指标要求较高，因此，在污水处理厂工艺设计时，除采用沉淀别离的方法去除大局部悬浮物，到达出水SS20mg/l外，还需对出水进一步进行过滤处理，从而确保出水SS10mg/l。有机污染物的可生物化性分析进厂污水中有机污染物主要以BOD5、CODcr表示，它们的去除主要是靠微生物的
25、吸附作用和代谢作用，然后通过对污泥与水进行别离来完成的。活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一局部有机物用于合成新的细胞，将另一局部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。在这种合成代谢与分解代谢过程中，溶解性有机物如低分子有机酸等易降解有机物直接进入细胞内部被利用，而非溶解性有机物那么首先被吸附在微生物外表，然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物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，可以使处理后污水中的剩余BOD5浓度很低。原污水的可生化性，它与城市污水的成分有关。对于那
26、些主要以生活污水及其成分与生活污水相近的工业废水组成的城市污水，这种城市污水的BOD5/CODCr比值往，其污水的可生化性较好，无需进行特殊处理、设置单独处理构筑物，其出水CODCr值即可控制在较低的水平。而成分主要以工业废水为主的城市污水，或BOD5/CODCr比值较小的城市污水，其污水的可生化性较差，处理后污水中剩余的CODCr会较高，要满足出水CODCr60mg/l有一定的难度。BOD5/COD值是鉴定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法，一般认为BOD5/COD 0.45可生化性较好，BOD5/COD 0.3较难生化，BOD5/COD 0.25不易生化。本污水处理厂进水BOD5/CO
27、DCr0.57，该水质具有较好的可生化性，可以采用生化处理方法去除。生物脱氮除磷污水脱氮除磷可供选择的处理方法通常有生物处理法及物理化学法两大类。国外从六十年代开始曾系统地进行了脱氮除磷的物化处理方法研究，结果认为物化法的特点是耗药量大、污泥产量多、运行费用高等，因此，城市污水处理厂一般不推荐采用。从七十年代以来，国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年代初开始研究生物脱氮除磷技术，在八十年代后期逐步实现工业化流程，目前，国内新建及改扩建的污水处理工程大多数都采用活性污泥法生物脱氮除磷工艺。生物脱氮根本原理污水中的有机氮、蛋白氮等在好氧条件下首先被氨化菌转化为氨氮，而后在硝化
28、菌的作用下变成硝酸盐氮，此阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量。使硝酸置氮复原成氮气从污水中逸出，此阶段称为缺氧反硝化。在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、PH值以及反硝化碳源。生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并且要有充足的碳源提供能量，才可促使反硝化作用的顺利进行。按照上述原理，要进行污水的生物脱氮，必须具有缺氧/好氧过程，可组成缺氧池和好氧池；也可在一座生物池的不同阶段制造缺氧、好氧环境；即都需要有所谓缺氧/好氧A/O系统。A/O系统设计中需要控制的几个主要参数就是足
29、够长的污泥龄和进水的碳氮比。生物硝化和脱氮的作用出水水质中对氨氮的排放有要求，另外考虑到大量氨氮排入河道会消耗水中溶解氧，使河水水质下降，危害水生动物。因此，污水处理按完全硝化设计，减少氨氮排放量。由于好氧段完全硝化，生物池出水中硝酸盐量较高，这样会造成以下两个不利影响：第一，硝酸盐量较高会造成沉淀阶段的污泥上浮，经验说明，在水温20,沉淀起始点的硝酸根浓度在510gNO3-N/m3以上时，沉淀阶段会出现反硝化引起的污泥上浮；第二，大量硝酸盐随回流污泥进入生物反响池，消耗过多的碳源，会降低生物除磷的效果。所以，采用反硝化脱氮，降低硝酸盐浓度，满足出水总氮要求，是很有必要的。BOD5/TN值在0
30、.59时硝化反响均可进行，实际运行资料说明BOD5/TN 2时硝化过程能够正常进行。从理论上讲，BOD5/TN2.86才能有效地进行生物脱氮，实际运行资料说明，只有当BOD5/TN3时才能使反硝化正常运行。当BOD5/TN 45时，氮的去除率大于60%，磷的去除率也可达60%左右。对于生物除磷工艺，要求BOD5/P33100，同时要求BOD5/TN4。本污水处理厂进厂污水BOD5/TN5，BOD5/P40，能满足生物硝化反响、生物脱氮除磷工艺对碳源的要求。因此，本工程采用生物脱氮除磷活性污泥处理工艺是可行的。污水处理工艺方案污水处理工艺选择根据以上对北京五里坨污水处理厂的设计进水水质和要求到达
31、的出水水质标准的分析，确定最适宜本工程的污水处理工艺是生物脱氮除磷工艺。该工艺可在满足生物脱氮除磷要求的前提下，同时去除污水中的BOD5、CODCr和SS，使污水处理厂出水完全可以满足排放标准要求。经过初步筛选，选择A2/O工艺、改良型氧化沟工艺、循环式SBR工艺进行经济技术等多方面比拟，并最终比选确定技术可行、经济合理、适合本地情况的工艺技术方案作为推荐方案。方案I A2/O 处理工艺A2/OAnaerobic厌氧、Anoxic缺氧、Oxic好氧工艺是城市污水处理厂除磷脱氮常用的工艺，有成熟的运转经验。该工艺是在传统A/O除磷工艺根底上增设了一个厌氧区，具有同步脱氮除磷的功能。工艺流程示意图
32、如图5-1所示。本工艺生物处理局部由厌氧池、缺氧池、好氧池组成。污水和外回流污泥首先进入厌氧池，兼性厌氧发酵细菌将污水中可生物降解的有机物转化为VFA挥发性脂肪酸类这类低分子发酵中间产物，而聚磷菌可将其体内存储的聚磷酸盐分解，所释放的能量可供好氧的聚磷菌在厌氧环境下维持生存，另一局部能量还可供聚磷菌主动吸收环境中的VFA类低分子有机物，并以PHB聚羟丁酸的形式在其体内存储起来，为防止污水产生沉淀，在此段设水下搅拌器；随后污水进入缺氧池，反硝化菌利用在好氧阶池产生的、由混合液回流带入的硝酸盐作为最终电子受体，氧化进水中的有机物，同时自身被复原为氮气从水中逸出，到达同时降低BOD5与脱氮的目的，此
33、段可设水下搅拌器或一定数量的曝气器；接着污水进入曝气的好氧池，聚磷菌在吸收、利用污水中剩余可生物降解有机物的同时，主要通过分解体内存储的PHB释放能量来维持其生长繁殖，同时过量的摄取周围环境中的溶解磷，并以聚磷的形式在体内存积起来，使出水中溶解磷浓度到达最低；而BOD5经厌氧池、缺氧池分别被聚磷菌和反硝化菌利用后，到达设有曝气装置的好氧池时浓度已有所降低，并在好氧池内被好氧微生物大幅度降解，BOD5浓度的降低利于自养型硝化菌的生长繁殖，并通过硝化作用将氨氮转化为硝酸盐。排放的剩余污泥中，由于含有大量能超量存积聚磷的聚磷菌，污泥含磷量可达6干重以上。A2/O工艺的优点是厌氧、缺氧、好氧交替运行，
34、可到达同时去除BOD5、脱氮、除磷的目的；而且这种运行状况丝状菌不易生长繁殖，根本上不存在污泥膨胀问题；总水力停留时间少于其它同类工艺，并且不需外加碳源，厌氧、缺氧段只需进行中低速搅拌，运行费用低。A2/O工艺的缺点是除磷效果受到污泥龄、回流污泥中挟带的溶解氧和NO3N的限制，不可能十分稳定；同时，由于脱氮效果取决于混合液回流比，而A2/O工艺的的混合液回流比不宜太高200，脱氮效果不能满足较高的要求。图5-1A2/O工艺流程示意图方案改良型氧化沟工艺氧化沟工艺具有流程简洁、管理方便、耐冲击负荷能力强、处理效果好、出水水质稳定等特点。改良型氧化沟法工艺是传统氧化沟工艺的一种变型，它由前置厌氧区
35、和氧化沟组成。由于进水端为厌氧区，形成A/O格局，不需专设混合液的外回流装置，有利于聚磷菌及硝化杆菌在厌氧及缺氧条件下获得充足的碳源，从而完成磷的释放。由于出水进入氧化沟好氧区，聚磷菌可过量吸收磷，从而实现生物除磷。以上复杂的过程在构造十分简单的氧化沟内即可实现。这种工艺的另一优点是利用氧化沟原有的渠道流态，沿环形池水流方向曝气强度改变，形成缺氧段和大量混合液回流，实现反硝化反响，到达较高程度的脱氮效率，无需任何附加回流提升动力。该工艺流程图见图-2。本工程采用循环式SBR工艺作为参选方案，该工艺流程图见图-3。循环式SBR工艺是SBR的一个种变型工艺，它与ICEAS法非常近似。其主体构筑物由
36、预反响池选择池和SBR池串联组成，厌氧池中设曝气搅拌装置，在SBR池中充氧曝气设备、滗水器和污泥泵，污泥泵用于回流污泥至厌氧池和排放剩余污泥。与传统的SBR工艺相比，循环式SBR运行方式为连续进水沉淀期和排水期仍保持进水，间歇排水，没有明显的反响阶段和闲置阶段。这种系统在处理市政污水和工业废水方面比传统的SBR工艺费用更省、管理更方便、占地更少。该工艺通常水力停留时间较长，工艺设施简单，目前在国内外已得到广泛应用。图5-3循环式SBR工艺流程示意图循环式SBR工艺的根本组成及运行步骤循环式SBR反响池主要由预反响池选择池或辅助曝气池、主曝气池、污泥回流/排除剩余污泥系统和撇水装置四局部组成。预
37、反响池容积较小，一般水力停留时间为12小时，是设计优化合理的生物选择器。该工艺将主反响区中局部污泥2030回流至选择器中，在运作方式上为连续进水。循环式SBR反响池选择池或辅助曝气池的设置和回流污泥措施，保证了活性污泥不断地在选择器中经历一个高絮体负荷S0/X0阶段，从而有利于系统中絮凝性细菌的生长，并可以提高污泥活性，使其快速的去除污水中溶解性、易降解有机污染物，进一步有效的抑制丝状细菌的繁殖。在预反响池与主曝气池之间设置隔墙，最大限度的减小了沉淀阶段进水对污泥沉降的水力干扰，可保证系统有良好的别离效果。循环式SBR工艺每一操作循环包括进水/曝气阶段、进水/沉淀阶段、进水/撇水阶段和进水/闲
38、置阶段等几个过程阶段，各个阶段组成一个循环，并不断重复。循环开始时，池子中的水位由某一最低水位开始上升，经过一定时间的曝气和混合后，停止曝气，此时污水仍连续进入循环式SBR反响池，由于反响池容积较大，池内水位缓慢上升，活性污泥进行絮凝并在一个较为静止的环境中沉淀，在完成沉淀阶段后，由一个移动堰式撇水器排出已经过处理的上清液，使整个反响池内水的位下降到预先设定的最低水位，然后再重复上述过程。为保证反响池内污泥浓度及污泥量，需排出相应的剩余污泥。排除剩余污泥一般在沉淀阶段结束后进行，排出的污泥浓度可达10g/l左右。循环式SBR系统中的硝化和反硝化循环式SBR工艺的一个重要特性是在工艺流程中不设缺
39、氧混合阶段的条件下，高效地进行硝化和反硝化，从而到达深度去除氮的目的。在循环式SBR工艺中，硝化和反硝化在曝气阶段同时进行Co-current or simltaneousiy。运行时通过控制供氧强度以及反响池中的溶解氧浓度，使污泥絮体的外周能保证有一个好氧环境进行硝化，由于溶解氧浓度得到控制，氧在污泥絮体内部的渗透传递作用受到限制，而较高浓度的硝酸盐那么能较好地渗透到絮体的内部。因此在污泥絮体内部能有效地进行反硝化过程。通过污泥回流，将局部硝酸盐氮带入设在循环式SBR反响池首端的预反响池中。因此，在预反响池中也有局部反硝化反响发生。这种运行方式不像前置反硝化活性污泥系统中需要较高的内回流，因
40、此可以节省内循环系统，而且不需要单独设置一个缺氧运行阶段就可以完成反硝化反响。循环式SBR系统中磷的去除在循环式SBR工艺系统中，通过曝气和非曝气阶段使活性污泥不断地经过好氧和厌氧的循环，这些反响条件将有利于聚磷细菌在系统中的生长和累积，因此循环式SBR工艺系统具有生物除磷的功能。生物除磷的效果很大程度上取决于进水中所含有的易降解基质的含量。在循环式SBR工艺的预反响池中，活性污泥通过快速酶去除机理，吸附和吸收大量易降解的溶解性基质，这些吸附和吸收的易降解基质可用于后续的生物除磷过程，对整个系统的生物除磷功能起着非常重要的作用，因此，在预反响池中也可完成局部磷的释放过程，在厌氧微生物体内存储聚
41、磷。根据Coronszy等的人的研究，当微生物体内吸附和吸收大量易降解物质而且处在氧化复原电位为+100MV150MV的交替变化的环境中时，系统可具有良好的生物除磷功能。循环式SBR系统的污泥沉降特性一般地，在以4小时为一个操作循环周期的循环式SBR工艺系统中，最大水深可在6.0m左右，在最大水深时池子中的混合液污泥浓度一般为3.54.0gMLSS/L，最大撇水速率为30mm/min，固液别离时间一般为1小时，设计污泥沉降指数为140ml/g左右，实际污泥沉降指数一般低于80ml/g测定时间为1小时，采用容积2升的量筒。循环式SBR反响池中的混合液污泥浓度在最大水位时与传统的固定容积活性污泥法
42、系统根本相等。由于循环式SBR系统在曝气结束后的沉降阶段中整个池子面积均可用于泥水别离；故其固体通量大大地小于传统活性污泥法二沉池中的固体通量，因此循环式SBR工艺的泥水别离效果要优于传统活性污泥法。此外，循环式SBR工艺系统虽然在沉降及撇水阶段仍连续进水，但由于SBR反响池容积较大，池内水位上升速度非常缓慢10mm/min左右，且在预反响区及主反响区之间均设置有隔墙，污水呈纵向折线状态进入主曝气区，能够最大限度的减小进水对污泥沉淀的水力干扰，使沉降过程在较为静止环境中进行，可进一步保证系统有良好的别离效果。曝气阶段结束后混合液中剩余的混合能量可用于沉淀初期的絮凝作用，从而进一步强化絮凝沉降的
43、效果。方案比拟技术性能比拟方案1A2/O 处理工艺方案改良型氧化沟工艺方案循环式SBR生物处理工艺三种方案的技术性能比拟情况见表1。表1 工艺方案技术性能比拟表方案优 点缺 点A2/O 处理工艺工艺成熟、完善，管理经营丰富；功能严格分区，便于处理工艺的管理、调整和优化 ；对有机污染物处理效果好，特别是生物除磷脱氮效果明显，出水水质稳定；可自动运行，但对自控要求不高：适中选用自控设备，可实现对工艺过程的优化管理；运行稳定，有较强的抗冲击负荷水力和污染物能力；能耗较低，运行本钱较低。构筑物多,不紧凑, 占地面积略大；曝气采用水下曝气头，与氧化沟比检修量大，维修时需停止一个系列运转，影响处理厂的出水水质；设备、曝气头等维修量比氧化沟高，维护费高；投资略循环式SBR生物处理工艺省去初沉池,二沉池,污泥回流系统和污泥消化系统,工艺流程简单,维护管理方便；机械设备种类少、简单,且不易出现故障,维修量少；构筑物少，生物池布置紧凑，占地少；能承受一定的水量冲击负荷，对高浓度工业废水有较大的稀释能力；运行控制条件得当，可得到较好的脱氮效果和生物除磷效果能耗较低，运行本钱较低。由于一个池子交替曝气工作，池中曝气设备利用率低；曝气采用水下曝气头，与氧化沟比检修量大，维修时需停止一个系