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某县污水处理工程项目可行性研究报告.doc
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1、1 概 术1.1工程简介1.1.1项目名称XX县污水处理工程1.1.2建设地点XX县XX镇的西南边,详见附图。1.1.3项目范围污水处理厂和污水收集系统,不包括外部供电、供水、通讯线路及道路。1.1.4项目规模及投资估算一期工程项目建设规模4万t/d,二期工程增加4万t/d。总平面布置及部分设施土建按8万t/d设计。工程总投资8859.37万元。1.1.5占地面积污水处理厂8万t/d规模占地12公顷,其中一期工程占地8.2公顷。1.1.6建设周期预定建设期为2.5年。1.2项目编制依据(1)XX县近期建设总体规划;(2)XX镇控制性详细规划;(3)设计委托书。1.3编制原则(1)选择技术先进,
2、又稳妥可靠的污水、污泥处理工艺和设备,并力求投资省、运行费用低、操作管理方便,为XX县污水处理工程的建设和运行创造良好的条件;(2)对污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥妥善处置,避免造成二次污染;(3)采用现代化技术手段,逐步实现科学自动化管理,做到技术可靠、经济合理;(4)污水处理厂的总平面布置要体现流程简洁、分区功能明确、便于维护管理的特点。同时,对二期工程统一规划、分步实施。(5)污水管网与污水处理厂同时建设,以保证污水厂建成后能达厂,保证正常合理运行。1.4采用的主要规范和标准(1)室外排水设计规范GBJ1487(1997版);(2)地面水环境质量标准GHZB11999;(3)污水综
3、合排放标准GB89781996;(4)污水排入城市下水道水质标准CJ30821999;(5)城市污水处理厂污水污泥排放标准CJ302593;(6)建筑给水排水设计规范GBJ1588(1997版);(7)建筑结构荷载规范GBJ987;(8)混凝土结构设计规范GBJ1089;(9)建筑地基基础设计规范GBJ789;(10)建筑抗震设计规范GBJ1189;(11)水工砼结构设计规范SL/T19196;(12)电气设计遵照中华人民共和国国家标准中有关设计规范;(13)工业企业设计卫生标准TJ3679;(14)工业企业采暖、通风及空气调节设计规范TJ1975;(15)建筑设计防火规范GBJ1687;(1
4、6)城镇污水厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ3189;(17)泵站设计规范GB/T5026597。1.5现状概况1.5.1XX镇的地理位置XX县城(XX镇)地处县境南部,东邻三庙前乡,南毗饶丰镇,西界莲湖乡,北连磨刀石乡。1、地形地貌县城属滨湖低丘区,最高处芝山,海拔734为,北部为剥蚀丘陵形成的山系(芝山、锭子山),东部为第四纪堆积土组成的低山岗,南部、西部与江湖两岸为近代湖河冲积平原。地势西北高,东南低,呈明显阶梯状。境内山丘有芝山、锭子山、白兔岭、风雨山、绣球山、帝皮山、曾头山等;湖泊有东湖、澹湖、李家湖、墨湖、球场湖、韭菜湖、鸭蛋湖等。饶河自东而西,纵贯镇境,注入XX湖。1.5.2X
5、X镇的自然条件2、气象条件XX县处在中亚热带季风湿润气候,气候温和,雨量充沛,无霜期长,气候资源丰富,四季特征分明。县城XX镇属温和气候区。年平均气温为16.9-17.7之间,极端最低气温为-13.3,极端最高气温为39.7;年平均降水量为1500-1700毫米,年平均降水日为140.9天, 年日照时数平均为2000小时以上,年日照百分率为平均40%;年平均太阳辐射量为115.6千卡/平方厘米,月最多值出现在7月份,为15.29千卡/平方厘米,月最少值为5.97千卡/平方厘米,年无霜日平均为274.5天;年均有雪日数平均为810天;年平均蒸发量为1317.91690.3毫米,日蒸发量最大达14
6、毫米以上;平均相对湿度为77%;年平均风压为1002.4百帕;县城全年风向以东北风见盛,春、冬雨季多吹北到东北风,夏、秋雨季多吹南到西南风,年平均风速为2.4米/秒,全年最大风速16米/秒。3、水文工程地质XX镇地下水资源较丰富,主要为泥质岩类孔隙水,其次为碎屑岩类孔隙水,地下水对建筑物、构筑物一般无侵蚀影响。依据中国地震烈度区划图1990年(江西部分)XX县属小于VI地震烈度区,一般建、构筑物可不考虑设防。1.5.3XX镇供水现状及规划(1)供水现状县城XX镇供水水源来自市政供水,XX县水厂供水能力达5.0万吨/天,现有供水管较差,供水管径多为DN300mm和DN200mm。(2)供水规划X
7、X镇用水单位包括工业生产、仓储、公共设施、居住、浇洒、绿化和消防,根据城市给水工程规划规范(GB50282-98)规定,采用相应的用水指标。计算其用水量见表13。XX镇用水指标及总用水量(单位:m3/d)表13规划阶段居民生活用水生产用水市政消防等用水总用水近期(2005)3000018000960057600远期(2020)550005500022000132000注:摘至(XX镇控制性详细规划)1.5.4排水规划1、排水体制根据规划要求,以减少城市污水对河流的污染,XX镇排水体制采用雨污分流制。雨水经雨水管收集后,就近排入排水渠或顺地势排入东湖、墨湖和韭菜湖,最后排入饶河;污水通过污水管网
8、汇集,经污水厂处理,达到国家排放标准后,排入饶河。2、污水量按照规划要求,生活污水收居住、公共建筑设施用水的80%计,工业污水量取工业用水量的65%计,则XX镇污水量为4.338万m3/d。3、排水规划规划XX镇排水管道依照本镇区道路、建筑物的布置、地形标高和污雨水去向来布置,在各道路两侧均布置雨污水管。雨水经雨水管收集后,就近排入排水渠或顺地排入东湖等。污水排到污水泵站,最后排到污水处理厂即XX县污水处理厂。1.6项目实施的必要性饶河为江西省五大河流之一,是乐安河、昌江河总称,干流乐安河主河道长229公里,流域面积8989平方公里,主要支流昌江河全长276公里,流域面积6220平方公里。饶河
9、是XX县居民生活用水和生产用水的主要水源地,同时,也是接纳全县生活污水和生产废水的最终水体。近年来,随着人民群众生活水平的日益提高和工业的发展,XX县城市生活污水和工业废水量增加,大量城市污水未经处理直接排入饶河,将大大增加饶河的污染负荷。按照XX县近期建设总体规划和XX镇的控制性详细规划,XX县将兴建XX县污水厂,处理规模为8.00万m3/d ,其中一期处理规模为4.00万m3/d,服务范围为县城XX镇,总服务面积约15平方公里,西南方向靠近饶河处新建一座污水处理厂,用于处理XX镇所产生的污水。为了将县城XX镇建成XX湖畔花园城市,优化投资环境。所以,XX县污水处理厂工程的建设对XX来说已迫
10、在眉捷,刻不容缓。2设计规模及工艺方案论证2.1设计规模的确定根据XX镇的用地规划要求,采用城市给水工程规划规范(GB50282-98)以及考虑当地的生活经济条件,以及当地气候和土壤性质等因素进行用水量预测,规划XX镇设计最高日用水量为5.76万m3/d(总用地 km2),其中:工业用水1.8万m3/d,生活用水3.0万m3/d。供水日变化系数为1.4。XX镇的污水量的预测,按照XX镇的规划要求,生活污水取居住和公共设施用水量的80%,工业污水的产率按照工业用水量的65%计,规划XX镇的最高日污水量为4.338万m3;考虑到二期规模为13.2km2,到二期预测最高日污水量为9.735万m3。根
11、据以上污水量的预测,污水厂的规模定为8万m3/d,分二期建设,一期为4万m3/d。2.2 设计水质及处理目标2.2.1 生活污水水质生活污水污染物主要是BODs、CODcr和SS按室外排水设计规范生活污水的BOD:为20-35g / 人d,SS为30-50g / 人d,测算结果如下:2000年:BOD5:85mg / L CODcr:180mg / L SS:120mg / L2001年:BOD5:100mg / L CODcr:200mg / L SS:150mg / L2.2.2 工业废水水质XX镇工业废水主要源于建材、制药、食品、服装等企业的废水排放,各企业无实测资料可供设计研究及采用。
12、因此,用测算的方法预测污水水质无基础资料可循。2.2.3 设计污水厂进水水质本污水厂的生活污水和工业废水的比例约2.71(生活废水占73%),以此预测生活污水、工业废水水质以各自污水量进行计算,并参照其它城镇的污水水质资料。确定污水处理厂进水水质如下:BOD5:150mg / L CODcr:350mg / L SS:150mg / LTN:35mg / L NH3N:15mg / L TP:1.0mg / L2.2.5 污水处理厂出水水质根据XX镇的规划,XX县污水处理厂处理后的尾水排入饶河。根据关于确定饶河XX段水环境保护功能区的请示,取水口段水层保持类水标准,其它地区地表水水质不得低于类
13、水标准。XX县污水厂处理后的污水,出水水质达到污水综合排放标准一级(GB89781996),可以满足水域功能区划要求。BODs20mg / LCODcr60mg / LSS20mg / L因此,确定此为污水厂出水水质指标。2.3 厂址选择污水处理厂厂址选择应符合城市总体规划和城市的发展,做到布局合理,且有发展余地。经实地踏勘,同时根据XX镇的排水方向和规划要求,污水厂厂址选定在XX镇的西南方向,占地面积为12ha。(详见附图)2.4 工艺方案论证2.4.1 污水处理工艺方案的选择根据污水的水质情况,BOD5 / CODcr = 0.43,污水可生化性较好,一般采用二级生化处理。二级生化处理通常
14、选用活性污泥性、生活膜法和自然生物处理法(稳定塘法、土地处理法)等。目前我国城市污水处理厂大多采用常规曝气活性污泥工艺、氧化沟工艺、SBR工艺、A/O法除磷工艺、AB法工艺、曝气生物滤池工艺、强化一级处理工艺等。这些工艺技术各有特点,至于采用何种污水处理工艺,须结合具体情况,通过方案比选后确定。XX县污水处理厂分二期建设,一期建设规模为日处理污水4万吨,是一座中小型污水处理厂。为了实现污水处理厂高效稳定运行、节能降耗及尽量节省工程投资的目的,我们将依据以下设计原则对污不处理工艺进行比选。(1)根据污水处理厂服务面积内污水水质、水量以及受纳水体的环境容量综合考虑,选用能耗低、运行费用省、投资少,
15、操作管理简单方便,稳定可靠的污水处理工艺。(2)污水处理厂平面布置力求紧凑,减少用地。(3)污水处理过程的自动控制,力求安全可靠、经济实用。XX县污水处理厂所收集的污水由生活污水和工业废水按照2.71的比例组成。水质水量波动较大,其综合水质指标为:BDO5:150mg / L CODcr:350mg / L SS:150mg / LTN:35mg / L NH3N:15mg / L TP:1.0mg / L污水处理厂处理后的出水排入饶河,由于污水中磷氮含量较低(已达国家污水综合排放标准),饶河磷氮本底值较低,目前不存在富营养化威胁,故该工艺暂不考虑脱氮除磷,只将污水中有机物和悬浮物作为主要去除
16、目标。根据本工程的进水水质、水量及排放要求,污水处理工艺拟按以下二个方案进行比选。方案一:常规鼓风曝气活性污泥法工艺;方案二:卡鲁塞尔氧化沟工艺。各方案简述如下:方案一:常规鼓风曝气活性污泥法工艺在自然界,存在着大量依靠有机物生活的微生物,它们有氧化分解有机物并将其转化为无机物的巨大功能,并同时自身大量繁殖。污水的生物处理法就是利用这一功能并采取一定的工程措施,创造有利于微生物生长繁殖的环境,使微生物大量增殖,提高微生物氧化分解有机物的能力,从而达到处理有机污水为目的。活性污泥法是城市生活污水和有机工业废水的有效生物处理法,它由英国Manchester污水处理厂的Ardern在1914年发明并
17、建成试验厂,已有八十多年的历史。随着工程实践中的应用和不断改进,特别是近三十多年来,在对其生物反应和净化机理进行广泛深入研究的基础上,活性污泥得到了很大的发展。活性污泥法的最基本流程是向污水中注入空气进行曝气,并持续一段时间后,污水中即生成一种絮凝体,这种絮凝体主要是由大量繁殖的微生物群体所构成,它易于深淀分离,并使污水得到澄清,这就是“活性污泥”。活性污泥法则是以活性污泥为主体的生物处理方法,它的主要构筑物是曝气池和二次深淀池。需处理的污水与回流的活性污泥同时进入曝气池,成为混合液,随着曝气池注入空气进行曝气,使污水与活性污泥充分混合接触,并供给混合液以足额的溶解氧,在好氧状态下,污水中的有
18、机物被活性污泥中的微生物群体分解而得到稳定,然后混合液进入二次沉淀池,在二沉池中,泥水分离,分离后的污液部分回流到曝气池进行接种,澄清水则溢流掉放,在整个处理过程中,活性污泥不断增长,有一部分剩余污泥需要从系统中排除。方案一:工艺流程见图21。曝气池采用矩形结构,有效水深采用6m,以节省用地;曝气器采用高效微孔曝气器,提高设备氧利用率,节约能耗,鼓风机采用离心式风机。方案二:卡鲁塞尔氧化沟工艺氧化沟是以活性污泥法为基础的一种典型工艺。由于氧化沟在流程设计上采用了连续环行反应池的形式,将碳源代谢、硝化、反硝化等一系列生物化学过程在一个闭合环路中连续进行。卡鲁塞尔氧化沟在荷兰最为流行,其构造特点是
19、在沟渠的一端或两端设置垂直轴的表面叶轮曝气机,沟渠本身一般为廊道式。由于表面叶轮曝气机有较大的提升作用,使氧化沟的水深可达5-5.5m,氧化沟需另设二沉池和污泥回流装置。方案二:工艺流程见图2-2。两种工艺的主要设计参数详见表26。两种工艺的优缺点分析详见表27。两种工艺的主要设计参数表 表26序号名 称方案一方案二1粗格栅设计流量40000m3/d格栅净距25mm,栅前水深0.6m,4套,单台宽度1.0m同方案一2进水泵房6台无堵塞潜水排污泵同方案一3细格栅格栅净距6mm,栅前水深0.42m,2套,宽1.52m同方案一4沉砂池钟氏沉砂池:4座每座最大流量40000m3/d同方案一5初沉池平流
20、沉淀池表面负荷2.0m3/m2h停留时间:1.5h无6氧化沟污泥负荷0.2kgBOD5/kgMLSSd污泥浓度:3.0g/L污泥龄:8d污泥产率:1.0kgMLSS/kgBOD5(含初沉污泥)微孔曝气器污泥负荷0.08kgBOD5/kgMLSSd污泥浓度:4.0g/d污泥龄:30d污泥产率:0.6kgMLSS/kgBOD5d表面曝气机7鼓风机房配8套离心风机(6用2备)无8二沉池表面负荷:1.0 m3/m2h停留时间:3.5h同方案一9污泥回流比100%100%10剩余污泥日剩余干泥6.8t日剩余干泥4.0t11污泥脱水组合式浓缩压榨一体过滤机4台带宽1m同方案一12消毒池停留时间30min(
21、预留位置,二期建设)同方案一两种工艺的优缺点分析表表2-7方案一(常规鼓风曝气活性污泥工艺)方案二(卡鲁塞尔氧化沟工艺)优点1、 采用鼓风机供气,微孔曝气器曝气,氧利用率高,能耗稍低;2、 工艺成熟,处理效果稳定;3、 水力停留时间短,主要构筑物体积小,水深可作到6m,占地面积较小;4、 一次投资费用较低。1、 采用表面曝气机曝气,集充氧、推流功能于一体,氧利用率较高,设备检修,管理方便;2、 工艺成熟,处理效果稳定;3、 耐冲击负荷能力强;4、 流程简单,无初沉池;5、 产生的污泥量少,并且污泥稳定性好;6、 利用不同菌群的不同特性,使生物系统在降解有机物的同时去除一定的氨氮。缺点1、 耐冲
22、击负荷能力较差;2、 脱氮效果差;3、 污泥产量高,污泥稳定性不好;4、 设备及构筑物较多,运行管理相对复杂,维护工作量多。1、 一次性投资费用稍高;2、 工艺主体占地稍大;3、 运行能耗稍高。综上分析比较看出,二个方案均有特色,都是可行的。鉴于卡鲁尔氧化沟具有工艺控制简单,设备维护管理方便,污泥量少且稳定性好,抗冲击负荷能力强,具有脱氮功能,运行灵活,同时江西省已建有类似的城市污水处理厂,有一定运行管理经验丰富。故我们认为方案二(卡鲁塞尔氧化沟工艺)综合指标方面占有一定优势,推荐其作为污水处理厂处理工艺首选方案。2.4.2 污泥处理方案根据污水处理推荐方案,卡鲁塞尔氧化沟工艺在污水处理过程中
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