辽宁本溪市X镇污水处理项目初步设计方案Word文档格式.docx

辽宁本溪市X镇污水处理项目初步设计方案Word文档格式.docx

《辽宁本溪市X镇污水处理项目初步设计方案Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《辽宁本溪市X镇污水处理项目初步设计方案Word文档格式.docx（43页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

暖通专业负责人：

概算专业负责人：

（注册造价工程师）

主要审核人员：

x（高级工程师）x（教授级高级工程师）

x（高级工程师）x（一级注册结构工程师）

x（二级注册建筑师）

第一章工程概况

1.1概述

本溪满族自治县位于辽东半岛腹地、太子河上游，地理位置在东经123°

34'

53″—124°

45'

42″，北纬40°

48'

50″—41°

33'

50″之间，东与桓仁满族自治县、宽甸县相临，西与本溪市、辽阳市接壤，南与丹东市毗邻，北接沈阳市、抚顺市。

全县总面积3344平方公里，地貌特征为“八山一水一分田”，属于北温带大陆季风气候。

全县辖11个乡镇总人口30万人。

今年3月，为治理辽河的污染问题，我省作出治理大浑太流域污染的决策， 

今年4月份，按照省政府的统一部署，本溪市也正式启动了以太子河流域污染治理为主要内容的“碧水工程”，该工程将通过在太子河上游本溪县段、太子河干流市区段、太子河支流细河段、太子河支流北沙河段新建或扩容改造生活污水处理厂、工业污水处理设施，建设污水配套管网等项目，使本溪太子河流域年底全部实现污水处理后排放。

X镇位于本溪满族自治县南部，境内多山，人口分部松散。

X镇全镇无集中污水处理厂，雨、污水靠自然渗透到地下或排入自然形成的小沟渠，主要排水管道为国道201线一侧的明沟排水。

镇区境内多山，人口呈平原区密集分布状，人口主要密集区为镇区。

镇区排水设施不完善，镇区南北向主要道路设置明沟排水，久而久之，排水道堵塞，难以使用。

而村镇住宅区内则就地直排，严重影响居民生活和城市景观。

随着社会经济、城市建设的发展及城市人口的增加，将会有更多的污水直接排入河道，河道污染日趋严重，将一方面直接影响X镇的投资环境和居民正常生活、工作环境，制约其社会经济的发展；

另一方面影响细河水质及下游地区的水环境。

这些污水如不经处理，本溪满族自治县的河流水库水质将逐渐恶化，生态后果严重。

X镇位于细河“引细入汤”水源保护区和南芬区水源保护区上游，该流域属于Ⅱ类水体，功能区为地表水源地保护区，为了本溪满族自治县工农业生产的正常发展，人民群众生活质量的不断提高，也为了“大浑太区域”各地人民群众的生产、生活少受影响，为了给沿河各城市的稳步发展提供最为必需的和最为基本的物质条件，“X镇乡镇污水处理厂工程”已到了非上不可的时候。

根据《地表水环境质量标准》（GB3838-2002），此类水域不允许排污，故本水厂出水将回用于农田灌溉。

本溪满族自治县X镇拟建乡镇污水处理厂，以实现城镇生活污水处理后排放，处理后的城镇生活污水水质将达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准。

1.2工程概况

1.2.1项目基本情况

项目名称：

本溪满族自治县X镇乡镇污水处理设施建设工程

建设性质：

新建

建设单位：

本溪满族自治县X镇政府

设计单位：

X工程技术股份有限公司

1.2.2工程规模

1.2.2.1污水来源

X镇乡镇污水处理厂主要针对镇区居民生活污水及镇区内少量工业企业污水。

1.2.2.2人口预测

《本溪县X镇总体规划（2009-2030）》对规划镇区人口预测采用两种模型，四种方法预测，结果见表1-1。

表1-1X镇区规划人口预测结果汇总表

序号

预测模型

方案类型

规划人口规模

备注

2015年

2030年

1

综合分析

保守方案

4060

6750

2

扩张方案

4880

7690

3

稳步方案

4375

7250

4

区域分配法

4360

7340

根据上述两种模型，四种初步预测结果，同时与镇域人口总量及城镇化水平的预测，综合考量X镇整体的环境容量、资源特征、土地存量等因素，基于其现有产业基础、发展条件与背景，经深入分析X镇未来的社会经济发展趋势，认为如下发展规模最为可行：

2015年镇域1.6万人，镇区4380人；

2030年镇域2.0万人，镇区7200人。

1.2.2.3用水量预测

1、单位人口用水量法

表3-2单位人口用水量法

年限

人口（万人）

0.438

0.72

单位人口最大日综合用水指标（万m3/万人·

d）

0.3

用水量（万m3/d）

0.1314

0.216

根据单位人口用水量预测方法可知，到2015年X镇镇区用水量规模为0.1314万m3/d，远期（2030年）0.216万m3/d。

2、产污系数

污水量根据给水量、自备水源量及地下水渗入量并计产污系数、截污系数而得出。

给水（包括自备水源）使用后约有80-90%的自来水变成了污水，产污系数为产生的污水量与给水量的比例，根据规范和X镇实际，本工程取85%。

3、工业用水

城镇的工业废水量按照城镇的工业用水量计算，后者和城市的性质、产业结构、工业行业生产工艺、装备及技术管理水平等诸因素有关，鉴于资料不足，难以详细估算，本项目暂按其城市污水总量的比例计算，X镇工业废水排放量不大，故取其工业污水占城市污水总量的20%计算。

1.2.2.4污水量预测

根据上述供水量的预测及有关参数的选择，计算确定污水总量，2015年污水总量为0.14万m3/d，2030年为0.22万m3/d。

结合X镇镇区实际情况，确定污水处理厂规模为0.2万m3/d。

1.2.3工程建设内容

污水处理厂：

采用A2/O污水处理工艺，污泥处理采用重力浓缩、机械脱水。

厂区总占地面积约2680m2，折合面积4.0亩。

第二章设计任务和要求

2.1设计规模

本项目的设计规模为2000m3/d。

2.2设计进水水质

X镇乡镇污水处理厂主要针对镇区居民生活污水及镇区内少量工业企业污水。

污水处理厂的进水水质应当按照排放污水的实测资料进行确定，但本项目系小乡镇污水处理，缺乏污水水质的实测资料，所以参照国内有关资料确定。

确定污水处理工程的进水水质如下：

表2.1污水处理厂进水水质表单位：

mg/L

项目

CODcr

BOD5

SS

NH3-N

总氮

TP

pH

浓度

≤450

≤250

≤300

≤30

≤50

≤5

6~9

注：

其中pH为无量纲。

2.3出水标准

根据国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的规定及中国环境保护部《关于发布<

城镇污水处理厂污染物排放标准>

修改单的公告》（2006年第21号），以及甲方要求，本工程处理的污水经污水处理厂处理的尾水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准，详见表2.2。

本项目地处X镇，境内多山，拥有大量林地，一级A出水水质符合《城市污水再生利用农田灌溉用水水质》（GB20922-2007）表1中作物种类旱作灌溉用水水质基本控制项目标准值要求，处理后污水将用于周边林业用地以及农田灌溉用水。

表2.2污水处理厂出水水质表单位：

TN

≤10

≤5（8）

≤0.5

1）其中pH为无量纲。

2）括号外数值为水温＞12℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。

2.4设计处理程度

表2.3设计处理程度单位：

进水

≤25

出水

去除率（%）

88.9

96

96.6

80

40

90

第三章设计依据及原则

3.1设计依据

1.《中华人民共和国环境保护法》

2.《关于印发<

城市污水处理与污染防治技术政策>

的通知》，建城[2000]124号，建设部、国家环境保护总局、科学技术部，2000年5月29日；

3.《产业结构调整指导目录（2011年本）》，中华人民共和国国家发展和改革委员会令第9号令，中华人民共和国国家发展和改革委员会，2011年3月27日；

4.《城市生活垃圾处理和给水与污水工程项目建设用地指标》，中华人民共和国建设部，建标[2005]157号，2005年9月9日；

5.《本溪县X镇总体规划（2009-2030）》，x规划设计研究院，2009年9月；

6.《本溪满族自治县X镇乡镇污水处理设施建设工程可行性研究报告》

x设计院2012年3月

7.本溪满族自治县X镇1：

1000地形图；

8.本溪满族自治县有关统计资料。

3.2设计原则

根据国家有关环境保护的法规、标准、规范，结合X县城的实际情况进行污水处理设施建设工程初步设计。

根据污水的水质、水量特点及受纳水体的性质，确定污水处理标准，选择技术先进、安全可靠、运行管理方便、投资经济合理、运行费用较低，适合本地区特点的污水处理工艺。

充分考虑当地实际情况与客观条件，因地制宜，积极稳妥地采用先进技术，使工程的设计、施工、运行管理都能达到预期目标。

积极稳妥地采用先进技术，适当引进国外设备，节能降耗，提高智能化、自动化控制水平，使污水处理工程与X日益发展的现代化水平相适应。

贯彻经济性与可靠性并重的设计原则，在最大限度地降低工程造价和运行费用的同时，合理兼顾运行操作条件和管理维护条件。

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；

并考虑隔声降噪措施。

结合项目各方面条件和环境要求，建设污水处理系统，充分发挥污水处理系统的社会效益、环境效益和经济效益。

根据城市基础设施统一规划、分期建设的方针，在设计中充分考虑近、远期相结合，布置上采用近期为主，兼顾远期建设；

因地制宜地利用现有的排水设施，扬长避短，并根据资金筹措情况分期分阶段逐步实施，更好的发挥投资效益。

3.3设计标准与规范

《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）

《城市工程管线综合规划规范》GB50289-98

《污水综合排放标准》（GB8978-1996）

《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）

《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31-89）

《生物脱氮除磷处理设计规程》CECS149:

2003

《城镇污水处理厂污泥处理技术规程》CJJ/131-2009

《城市污水处理工程项目建设标准》（修订）（2001年·

北京）

《泵站设计规范》（GB/T50265-97）

《室外给水设计规范》（GB50013-2006）

《室外排水设计规范》（GB50014-2006）

《给水排水设计基本术语标准》（GBJ125-89）

《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）

《城市居民生活用水量标准》（GB/T50331-2002）

《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50184-2011

《建筑给排水设计规范》（GB50015-2003）

《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005）

《城市污水处理厂工程质量验收规范》GB50334-2002

《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）

3.4设计范围

设计本溪满族自治县X乡镇污水处理设施建设工程2000m3/d污水处理厂一座，主要设计内容为污水处理厂内处理建（构）筑物土建工程、管道及设备安装工程、电气自控工程、厂内给水排水工程、配套管网工程。

第四章工艺设计

4.1工艺方案选取及可行性分析

4.1.1污水处理工艺方案选取及可行性分析

本工程处理污水为小城镇生活污水，其中的主要污染物为COD、SS、氨氮、总磷、总氮等。

为此在对COD、SS等去除的同时，考虑排放水体及环保部门对总磷、总氮的强制要求，在工艺方案设计时应以去除总磷、总氮为主。

氮（N）、磷（P）是植物的重要无机营养源，但它们在水体中的含量过高则将导致水体的富营养化污染问题。

由于化肥、洗涤剂等，尤其是大量城市污水的排放，使天然水体（尤其是滞流性水体）中N、P的含量持续升高，导致藻类大量繁殖，使水体缺氧并产生毒素，从而进一步导致水体质量的恶化，不仅影响了水体的使用功能，同时对用水处理及人体健康也产生了很大的危害。

目前，我国的水体富营养化问题尤为突出，据报道，1999年，我国排放的城市污水中，工业废水及其COD所占的比例首次低于生活污水，表明我国目前城市污水排放特性已经发生了质的变化。

城市生活污水排放已成为水环境问题的主要控制目标，而其中N、P的控制已成为城市污水处理和水环境保护的重要控制目标。

我国于1996年10月4日颁布、1998年1月1日实施的《污水综合排放标准》（GB8978-1996）和于2002年12月24日颁布、2003年7月1日实施的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）均对N、P的排放标准作了明确而严格的规定。

由于传统的废水生物处理工艺多以BOD和SS为主要处理目标，因而为实现上述标准中所规定的N、P要求，意味着在污水处理厂的规划和建设中必须充分考虑脱氮除磷问题，并采用具有脱氮除磷功能的废水处理工艺。

生活污水中氮的主要存在形式是有机氮和氨氮，其中有机氮占40%-60%，氨氮占50%-60%亚硝酸盐氮和硝酸盐氮仅占0-5%。

典型的生活污水中的氨氮浓度一般在20-50mg/L

在废水生物处理中，废水中的部分有机氮可在初沉池中随SS的沉淀而去除，大部分则进入生物处理过程被转化为氨氮和其他无机氮。

生活污水中的磷主要来源于各种洗涤剂、农业肥料的生产及人类的排泄物。

根据废水的来源和类型的不同，磷有不同的存在形式，最常见的有磷酸盐、聚磷酸盐和有机磷。

目前，随着人们绿色消费观的增强，无磷化工产品的推广应用，城市污水中的含磷量普遍下降，一般在4-5mg/L，其中有70%是可溶性的。

传统的二级生物处理出水中有90%左右的磷以磷酸盐的形式存在。

在传统的废水处理工艺中，N、P作为微生物正常生长所必须的营养元素而用于其自身合成外，由于缺乏良好的具有脱磷除氮功能的微生物的生长和繁殖条件，因而其对N、P的去除率往往较低，常难以达到处理出水的水质。

我国具有脱氮除磷功能的废水处理工艺在我国的应用起步于20世纪80年代中期，快速发展与20世纪90年代中期，目前已得到较为广泛的用用。

在逐步深入研究的基础上，我国与20世纪80年代末首先设计并建设了广州大沙坦污水处理厂（A2O工艺），获得了BOD去除率90%、TP去除率为80%-90%的良好效果。

同期，在无锡市清扬污水处理厂开展了处理规模60m3/d的中试研究，天津市纪庄子污水处理厂应用A2O工艺在小试、中试及生产性规模的研究基础上，将原来的部分传统工艺（处理规模为130000m3/d）改建为A2O工艺，取得了BOD、COD、TP、TN、和SS去除率分别为93%、88%、54%、61%、和69%的良好处理效果。

通过上述分析并在大量的调研国内外成功范例，结合多年工程实践的基础上，确定采用A2O工艺以生化处理为主的工艺。

该工艺系统具有以下工艺特点：

1.处理精度高，处理后的污水可以达到或优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准。

2.充分借鉴了单元反应器原理，采用模块化结构设计，使整个工艺紧凑化，减小占地。

4.1.2污泥处理工艺方案选取及可行性分析

污泥是污水处理的产物，经过污水生物处理，污水中的污染物质都转移到污泥中去了，污泥的数量约占处理水量的0.3～0.8％（含水率以97％计），初沉污泥或混合污泥中含有大量的氮、磷、钾、有机物，还含有大量细菌、病原微生物、寄生虫卵以及重金属离子等有毒有害物质；

剩余活性污泥则视曝气时间长短而含有不同量的有机物，但致病细菌和虫卵已经大量减少。

污泥中存在一些病菌、病毒和原生动物的包囊、卵囊以及乳虫卵等。

因此通常认为污水厂污泥应进行稳定化（分解有机物）和无害化（杀菌和虫卵等）处理。

至于要稳定到什么程度（有机物分解率），我国目前还没有明确规定。

一些先进国家一般分为两个等级来控制。

初步等级是较多地减少病菌的工艺，包括好氧消化、厌氧消化、污泥堆肥等，其中厌氧消化的有机物分解率一般要求大于38％；

更高的等级是进一步减少病原菌的工艺，一般包括热干燥、高温消化、热处理、辐射处理等。

比如在德国污泥处理普遍采用厌氧消化，初步等级已经普及，现在开始搞污泥烘干，实际上是污泥处理的高级阶段。

我国新建的一些大型污水处理厂，学习国外经验走污泥消化沼气发电之路，花费大量的资金建设了不少中温消化池，由于运营资金紧张、管理复杂等原因，很多不能正常运行。

基于以上情况，并同时考虑到维持污泥消化系统的复杂性，我们认为应该选择适合国情的污泥处理方案，如：

1.污泥处理流程中撇开消化处理，脱水后直接填埋或焚烧。

填埋或焚烧同样可以解决稳定化和无害化要求。

如用于农田最好应于堆肥发酵无害化后使用。

2.污水处理采用生物膜法，减少剩余污泥量。

本工程采用的污水处理工艺有以下两个特点：

第一、A2/O污水处理工艺的剩余污泥污泥龄较长，排出的剩余污泥在生物池中已经得到了相对稳定，可以采用直接浓缩脱水方式对污泥进行直接脱水处理。

第二、本工程的工程规模较小，而且采用生物膜法，日产泥量少。

所以，本工程污泥处理工艺拟采用重力浓缩+机械脱水处理工艺。

采用带式压滤机作为污泥脱水的设备。

4.1.3消毒方式选择

城市污水经二级处理后，水质已经改善，细菌含量也大幅度减少，但细菌的绝对值仍很可观，并存在有病原菌的可能。

因此在排放水体前或在农田灌溉时，应进行消毒处理。

污水消毒应连续进行，特别是在城市水源地的上游，旅游区，夏季或流行病流行季节，更应严格连续消毒。

非上述地区和季节，在经过卫生防疫部门的同意后，也可考虑采用间歇消毒或酌情减少消毒剂的投加量。

污水消毒的主要方法是向污水投加消毒剂。

目前用于污水消毒的消毒剂有氯及其化合物、各种卤素、臭氧、重金属等。

几种常见的消毒方法比较见表4.1。

表4.1几种常见的消毒方法比较表

项目

液氯

臭氧

二氧化氯

紫外线照射

使用剂量（mg/L）

10.0

5~10

—

接触时间（min）

10～30

5～10

10～20

短

效率

对细菌

对病毒

对芽孢

有效

部分有效

无效

优点

效果可靠、便宜、成熟、有后续消毒作用

除色、臭味效果好，现场发生溶解氧增加，无毒

杀菌效果好，无气味，有定性产品

快速、无化学药剂，消毒效率高

缺点

对某些病毒、芽孢无效，残毒，产生臭味。

比氯贵，无后续作用。

维修管理要求较高。

无后续作用，无大规模应用，对浊度要求高。

用途

常用方法

应用日益广泛，与氯结合生产高质量水。

中水及小水量工程

试验室及小规模应用较多。

二氧化氯消毒也是氯消毒法中的一种，但它又有与通常的氯消毒法有不同之处：

二氧化氯一般只起氧化作用，不是氯化作用，因此它与水中杂质形成的三氯甲烷等要比氯消毒少得多。

二氧化氯也不与氨作用，在PH＝6～10范围内的杀菌效率几乎不受PH值影响。

二氧化氯的消毒能力仅次于臭氧而高于氯。

与臭氧相比，其优越之处在于它有剩余消毒效果，但无氯臭味。

通常条件下二氧化氯也不能储存，一般只能现场制作现场使用。

近年来二氧化氯用于水处理工程有所发展，国内也有了一些定性设备产品可供工程设计使用。

二氧化氯的制备有化学法和电解法两种，本工程选用化学法制备二氧化氯。

4.2工艺流程

根据生活废水的特点，结合我们在同类废水治理的经验。

我们本着“两低一高”（投资低、运行费用、处理效率高）的原则，确定工艺流程见图4.1。

4.3工艺流程说明

4.3.1预处理工艺

本工程的预处理工艺主要包括格栅、提升泵池，预处理系统作为前级处理设施可去除大的泥砂、悬浮物、漂浮物，起到畅通后处理流程，减少后处理负荷的作用。

4.3.2调节池

X镇属于小城镇，排水管网规模比较小，所以管网内能承受水量变化的能力相对于大城镇就比较差，同时为减少整体工程造价，如考虑小时变化系数工程造价将会成倍增加，因此，设置调节池，使污水在池内得到均衡，这样就为后续工艺提供了保障同时使工程造价合理。

4.3.3初沉池

采用斜管沉淀池的形式强化对泥沙、SS去除效率，为后续处理减小负荷，保证废水达标出水。

4.3.4A2O生物池

A2O工艺是在A/O除磷工艺的基础上增设一个缺氧区，并使好氧区中的混合液回流至缺氧区使之反硝化脱氮，因而具有同时除磷和脱氮的功能。

由工艺流程图可见，废水首先进入厌氧区，兼性厌氧发酵菌在厌氧环境下将废水中可生物降解的大分子有机物转化为分子量较低的中间发酵产物（如VFA），PAO将其体内储存的聚磷酸盐分解，同时释放出能量供专性好氧PAO在厌氧的压抑环境中维持生存，剩余部分的能量则可供PAO从环境中吸收VFA等易降解的有机基质之需，并以PHB的形式在其体内加以储存。

随后，废水进入缺氧区，反硝化菌利用来自好氧区回流液中的NO-N以及废水中的有机基质进行反硝化，达到同时去除废水中BOD和脱氮的效果。

在好氧区中，PAO在利用废水中有机基质的同时，主要通过分解其体内储存的PHB所放出的能量进行繁殖，同时过量摄取环境中的溶解态磷。

好氧区中的有机物经厌氧、缺氧段分别被PAO和反硝化菌利用后，浓度已较低，利用自养硝化菌的生长繁殖，并可发挥其有效的硝化功能。

但异氧型好氧微生物由于在厌氧和缺氧环境中受到一定的抑制及其在好氧段得不到足够的营养，而难以与其他微生物竞争，并处于劣势地位。

该工艺剩余污泥中的磷含量一般可达污泥干重的6%-7%。

研究表明，当系统的污泥BOD负荷在0.2kg/（kg.d）以上且进水中的BOD与总氮之比大于4-5时，采用该工艺可获得良好的脱氮除磷效果。

A2/O工艺采用矩形的生物池，设厌氧段、缺氧段及好氧段，用隔墙分开。

厌氧段、缺氧段采用升流式，厌氧池底部采用布水装置进行布水，好氧段设曝气系统，厌氧段、缺氧段及好氧段均设置弹性填料，微生物膜附着在填料上，增大污泥比表面积，从而增强处理效果。

A2/O工艺特点为工艺流程较先进，工艺成熟可靠，具有较好的除磷脱氮效果，该工艺在现有其它项目的运行过程中处理效果非常好，有较多的比较成熟的实际经验。

工艺运转稳定性好，出水水质较好。

允许所有参与回流的污泥全部经历完整的释磷、吸磷过程，故在除磷方面具有“群体效应”优势；

保证了厌氧池的厌氧状态，强化了除磷效果。