XX镇污水处理厂及污水管网建设项目可行性研究报告.doc

****镇污水处理厂及污水管网建设项目可行性研究报告

目 录
目 录 1
第一章 总论 1
1.1 项目概况 1
1.2 项目服务范围 1
1.3 编制依据 1
1.4 设计原则 4
1.5 编制范围和内容 5
1.6 主要结论和建议 5
第二章 项目建设背景与必要性 6
2.1 **镇概况 6
2.2 项目背景 6
2.3 项目建设必要性 7
第三章 建设规模与建设内容 9
3.1 建设年限、服务范围和服务人口 9
3.2 污水水量的预测 9
3.3 工程建设规模 9
第四章 污水处理厂厂址选择 10
4.1 污水处理厂厂址 10
4.2 场址条件 11
第五章 工艺方案的选择 13
5.1 方案设计原则 13
5.2 排水体制 13
5.3 污水厂进出水水质的确定 14
5.4 污水处理工艺比选 16
5.5 尾水消毒工艺比选 34
5.6 污泥处理处置工艺比选 37
5.7 臭气处理工艺比选 41
第六章 污水处理厂工程设计 43
6.1 污水处理厂工艺设计 43
6.2 建筑设计 54
6.3 结构设计 55
6.4 电气工程 56
6.5 仪表与自动化工程 59
6.6 通风工程 61
6.7 厂区公共工程 62
6.8 人工湿地 63
第七章 配套管网工程 64
7.1 设计原则及参数 64
7.2 管材选择 65
7.3 污水收集管网工程设计 67
第八章 消防设计 68
8.1 概述 68
8.2 火灾危险性 68
8.3 消防措施 68
8.4 建筑防火 68
8.5 总图布置 68
第九章 环境保护 69
9.1 项目实施过程中的环境影响及对策 69
9.2 项目建成后的环境影响及对策 71
9.3 环境影响评价 74
第十章 劳动保护、安全与卫生 75
10.1 生产过程中职业危险、危害因素的分析 75
10.2 劳动安全卫生设计中采用的主要防范措施 75
10.3 劳动安全卫生机构及设施情况 77
第十一章 工程节能 78
11.1 概述 78
11.2 能耗分析 78
11.3 主要节能措施 78
第十二章 组织结构及劳动定员 80
12.1 污水处理厂的运行管理 80
12.2 组织结构和人员编制 80
第十三章 项目管理 82
13.1 项目实施计划 82
13.2 项目实施阶段 82
13.3 主要履行单位的选择 82
13.4 设计、施工与安装 83
13.5 调试与试运转 84
13.6 项目实施计划 84
13.7 招投标计划 86
13.8 项目实施的建议 86
第十四章 投资估算与资金筹措 88
14.1 工程概况 88
14.2 投资估算依据 88
14.3 投资估算 89
14.4 资金筹措 89
第十五章 工程效益 94
15.1 环境效益 94
15.2 社会经济效益 94
第十六章 社会稳定风险分析 95
16.1 社会风险调查 95
16.2 项目建设合法性评估 96
16.3 项目建设合理性评估 96
16.4 项目建设可行性评估 97
16.5 项目建设可控性评估 97
16.6 社会稳定风险评估结论 98
第十七章 结论和建议 100
17.1 结论 100
17.2 建议 100

101

第一章 总论
1.1 项目概况
（1）项目名称：****镇污水处理厂及污水管网建设项目
（2）项目地点：****镇**村下畔
（3）项目建设方：**富源自来水有限公司
（4）项目联系人：
（5）项目主要建设内容与规模
本项目计划建设日处理5000吨污水的生活污水处理厂一座及其配套管道8.2km。
（6）建设期限：24个月（自2013年5月至2015年4月）
（7）项目总投资及资金筹措
项目工程总投资2805万元，建设资金来源于地方财政资金。
1.2 项目服务范围
本项目服务范围为**镇集镇居民生活区。项目接纳的污水主要是居民区的生活污水。本项目生活污水处理工艺采用“改良型卡式氧化沟工艺+人工湿地”处理工艺，尾水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。污水处理厂外排尾水排放至**溪。产生的污泥进行浓缩脱水后外运至城镇垃圾填埋场卫生填埋。
1.3 编制依据
1.3.1 合同、文件及规划
（1）业主委托编制本项目可研报告的合同；
（2）**省人民政府关于2009年度主要污染物总量减排工作的意见（闽政[2009]13号）；
（3）《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》（国办发〔2012〕24号）；
（4）《**镇总体规划》
（5）项目调研资料。
1.3.2 标准和规范
（1）《城镇污水处理厂污染物排放标准》 GB18918-2002
（2）《室外排水设计规范》（2011年版） GB50014-2006
（3）《泵站设计规范》 GB/T50265-2010
（4）《鼓风曝气系统设计规范》 CECS97:97
（5）《城市污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31-89
（6）《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》CJJ60-94
（7）《城市污水处理工程项目建设标准》（修订） 2001，北京
（8）《城市污水处理厂污水、污泥排放标准》 CJ3025-93
（9）《建筑给水排水设计规范》（2009年局部修订）GB50015-2003
（10）《恶臭污染物排放标准》（1997年版） GB14554-93
（11）《大气污染物综合排放标准》 GB16297-2011
（12）《工业企业噪声控制设计规范》 GBJ87-85
（13）《工业企业总平面设计规范》 GB50187-93
（14）《厂矿道路设计规范》 GBJ22-87
（15）《声环境质量标准》 GB3096-2008
（16）《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB50068-2001
（17）《建筑结构荷载规范》 GB50009-2012
（18）《建筑地基处理技术规范》 JGJ79-2002
（19）《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010
（20）《砌体结构设计规范》 GB50003-2011
（21）《钢结构设计规范》 GB50017-2003
（22）《给水排水工程构筑物结构设计规范》 GB50069-2002
（23）《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》 CECS117：2000
（24）《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》 CECS138：2002
（25）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（2011版）GB50204-2002
（26）《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB50141-2008
（27）《建筑桩基技术规范》 JGJ94-2008
（28）《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2011
（29）《建筑地基处理设计规范》 JGJ79-2002
（30）《建筑地基基础工程施工质量验收规范》 GB50202-2002
（31）《地下工程防水技术规程》 GB50108-2008
（33）《工业建筑防腐蚀设计规范》 GB50046-2008
（34）《建筑物防雷设计规范》 GB50057-2010
（35）《建筑抗震设计规范》 GB50011-2010
（36）《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB50032—2003
（37）《采暖通风与空气调节设计规范》 GB50019-2003
（38）《暖通空调规范实施手册》
（39）《10kV及以下变电所设计规范》 GB50053－94
（40）《低压配电设计规范》 GB50054－2011
（41）《供配电系统设计规范》 GB50052－2009
（42）《通用用电设备配电设计规范》 GB50055-2011
（43）《电力工程电缆设计规范》 GB50217－2007
（44）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》 GB/T50062－2008
（45）《工业企业照明设计标准》 GB50034－2004
（46）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》 GB50058-92
（47）《工业与民用电力装置的接地设计规范》 GBJ65－83
（48）《自动化仪表选型规定》 HG 20507－92
（49）《仪表供电设计规定》 HG 20509－92
（50）《仪表系统接地设计规定》 HG 20513－92
（51）《工业企业通信接地设计规范》 GBJ79-85
（52）《自动化仪表工程施工及验收规范》 GB50093-2002
（53）《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》 GB50168-2006
（54）《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》 GB50169-2006
（55）《建筑物电气装置电击防护》 GB/T 14821.1-93
（56）《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》 GBJ131-90
（57）《电气装置的电测量仪表装置设计规范》 GBJ 63－90
（58）《系统接地的型式及安全技术要求》 GB14050-2008
（59）《分散型控制系统工程设计规定》 HG/T 20573-95
（60）《控制室设计规定》 HG 20508－92
（61）《信号报警、联锁系统设计规定》 HG 20511－92
（62）《建筑设计防火规范》 GB50016－2006
（63）《生产设备安全卫生设计总则》 GB5083-1999
（64）《机械防护安全距离》 GB12265-1990
（65）《工业金属管道设计规范》（2008年局部修订） GB 50316-2000
（66）《工业设备及管道绝热工程设计规范》 GB50264-97
（67）《工业金属管道工程施工及验收规范》 GB50235-2010
（68）《现场设备、工业管道焊接工程及验收规范》 GB50236-2011
（69）《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》 GBJ 126-1989
（70）《工业设备及管道防腐蚀工程施工质量验收规范》GB50727-2011
（71）《给水排水工程管道结构设计规范》 GB 50332-2002
（72）《给水排水管道工程施工及验收规范》 GB 50268-2008
（73）《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB50032-2003
（74）《工业企业设计卫生标准》 GBZ1-2010
（75）《中华人民共和国消防法》（1998年，2008年修订）
（76）《火灾报警自动系统设计规范》 GB50116-2008
（77）《常用化学危险品贮存通则》 GB15603-1995
1.4 设计原则
（1）认真贯彻国家关于环境保护的方针政策，符合国家的有关法规、规范；
（2）积极稳妥地引进、采用先进的污水处理和污泥处理的新工艺、新技术；
（3）采用近期、远期结合，统筹兼顾，全面设计；
（4）采用先进、可靠的自动化控制技术，提高污水厂的管理水平，保证污水处理厂工艺运行在最佳状态，尽可能减轻工人的劳动强度；
（5）工艺流程先进、简洁、可靠，便于操作管理；
（6）节省占地，在满足工艺流程要求基础上，做到整齐和美观。
1.5 编制范围和内容
根据整体规划，**镇污水处理厂工程所服务范围为：整个**镇集镇的居民区。
本项目可行性研究报告的内容包括：
（1）污水水量与水质预测，工程规模的确定；
（2）污水处理厂厂址确定；
（3）污水处理厂进、出水水质标准的确定；
（4）污水、污泥、废气处理方案论证及推荐方案设计；
（5）尾水出路及污泥处置方案；
（6）工程设计方案；
（7）节能、环保、劳动安全方案；
（8）投资估算及资金筹措；
（9）社会效益及社会稳定风险评估。
1.6 主要结论和建议
1、**镇污水处理厂及污水管网的建设，对促进该区域经济的发展和人民健康水平的提高、改善该地区的生产、居住及办公环境，改善该地区的环境状况，对**镇社会和经济的可持续发展，都具有重要的意义。项目的建设非常必要。
2、本项目建设条件基本具备，工程方案科学合理，项目前期工作准备充分，总投资2805万元经济可行，公用配套已经完善。本项目主客观条件已具备，具有较好的社会效益。因此本项目的建设是可行的。
3、建议业主对沿途排水形式、标高等进行更准确测量，以使施工图阶段污水管线确定更合理。
4、在项目实施过程中，应注重对生态的保护和污染的控制，加强施工水土保持措施，减少施工期水土流失面积和水土流失量。

第二章 项目建设背景与必要性
2.1 **镇概况
**镇是中央苏区重点镇，位于**西北部，毗邻**市梅列区、明溪县，距京福高速公路**互通口仅12公里，系“**10分钟生活圈”和“**30分钟经济圈”。全镇辖15个行政村，总人口16630人，土地总面积233.1平方公里，其中耕地面积2.2万亩，林地面积23万亩。
**山青水秀，气候宜人，平均海拔329米，地势西高东低，平均降雨量1836毫米，年平均气温19.1℃。境内拥有丰富的土地、木竹、水电、矿产、旅游等资源，山地面积23万亩，其中毛竹面积5.1万亩、苦竹面积1.1万亩、茶园面积0.5万亩；水电站年发电量12200万度，居全县乡镇之冠；山、水、洞、林等旅游资源一应俱全，有海拔1276多米的省级森林公园大小佑山、省级风景名胜区七仙洞、国内唯一以闽楠为主要保护对象的省级罗卜岩自然保护区和莲花山、森林人家及正在培育的现代农业观光园，**镇红色旅游别具特色，全镇15个行政村均为革命老区基点村，有“中央红军村”之称的荷山村，至今还保留着红军司令部、医院、造币所、通讯站、红军井等大量红军史迹群，旅游业发展前景广阔。
近年来，**镇依托土地流转平台，初步建成了蔬菜、花卉苗木、茶叶、生态养殖、竹业为主的富延溪流域现代农业示范区。坚持“工业强镇”战略，已开发工业用地500亩，借**二期在**开发27平方公里工业用地的契机，与**互动招商，承接**产业链项目，建设**配套产业园。
**镇区位优势明显，后发优势强劲。省道304线今年将竣工通车，海西**生态区西通道经过**，**二期开始动工建设，将给**镇新一轮发展带来历史性的机遇，按照“对接城区，服务园区，借势发展，跨越发展”的工作思路，**镇将主动融入海西**生态工贸区和**闽中发展的核心区域与中心城市建设，全力将**打造成为城乡一体化先行区。
2.2 项目背景
水是生命之源，也是人类活动和经济发展的支持要素。当今世界，水在某种程度上限制和决定地区的性质、规模、产业结构、布局与发展方向，自然界及社会对水的依存度越来越高。
“十二五”期间，**镇以前所未有的速度推进社会经济进步，与所有发展城市同步，近几年明显加大了产业化进程，引进各种建设项目，随之人口的增加，大量未经处理的生活污水直接排入河流，使得**溪水质受到污染，进而导致闽江上游沙溪水系的水质遭受更严重的污染，这种状况必需要改变。
随着未来**的经济、社会、环境、人口、生活需求的不断发展，城镇排水系统和污水治理将承受更大的压力，主要表现有：
生活污水处理率低，而污水总量却在不断增加；
地区饮用水水质下降，对人的健康造成潜在危险；
排水系统工程和污水处理工程建设远落后于城市的发展；
城市化水平的提高，使城镇自然滞洪能力和保水功能降低，洪涝灾害、水污染日趋严重。
在我国，包括水环境的环境保护已经为一项基本国策加以贯彻，得到了全社会和各级人民政府的高度重视，保护环境和控制污染对城市的经济繁荣、社会稳定具有重要意义。为此，国务院有关部委颁布了有关的法律和法规，以保证这项基本国策的贯彻和执行。
我国早在1989年颁布的《中华人民共和国环境保护法》，是各项有关环境保护法规的基础和依据，其要点如下：
（1）环境监督和管理
规定了各级政府在制定环境质量标准和环境监督大纲方面的职责，由中央政府制定国家环境标准，各省、市级政府可根据地方条件补充项目和指标。
（2）环境保护与污染防治
各级政府必需制定工业排污的程序和制度，并提供各种环境保护措施。
（3）法律责任
授权给各级政府环保部门采取适当的法律程序来警告和惩罚污染者。
2.3 项目建设必要性
随着城镇的发展，**生活污水排放量将日益增加，但市政基础设施和污染防治设施建设相对滞后，大量未经处理的生活污水直接排入河流，对城市环境卫生状况造成十分不利的影响。为创建更好的投资环境，确实保护生态环境，根据县、镇两级政府工作目标要求，解决**镇污水处理的问题势在必行。
2.3.1 城镇社会经济发展的需要
从项目建设对当地社会、经济发展的影响来看，目前**镇已有多个红色旅游开发项目即将建成，随着区域建设步伐的加快，后期还有多项项目相继落户，污水排放量不断增加，对周围水体造成的污染也越来越严重。若此污染状况任其发展，该地区水污染将会发展到严重的程度，给环境带来影响，并势必影响城镇的形象及其发展，因此**镇的污水治理势在必行。
2.3.2 项目建设是减少水环境污染，提高人民生活水平的需要
本项目建成后，将明显改善该流域生活污水对环境、社会环境、生态平衡、供水排水环境的质量，提高人民生活水平，减少下游水体污染，造福城区及下游广大城乡居民。
2.3.3 项目建设是改善**投资环境的需要
**镇总体规划对给排水管网进行了合理布局，本项目基本与之相一致，项目排水体制为雨污分流制。污水处理厂的建设将进一步改善**镇投资环境，增强**镇功能，提高**镇品味，增强**镇的辐射能力和吸引力，促进**各行各业的发展，为**经济社会健康持续快速发展奠定坚实的基础。
综上所述，建设****镇污水处理厂及污水管网建设项目是保护**镇水体水质的需要，同时也是提升**乃至闽中投资环境、加强基础设施建设、促进社会经济持续发展的需要。项目的建设是非常必要的。

第三章 建设规模与建设内容
3.1 建设年限、服务范围和服务人口
3.1.1 建设年限
规划期限为：近期2014-2020年；远期2021-2030年。
结合市政污水厂建设特点及**镇的发展情况，本可研将污水处理厂建设年限确定为：近期2014年～2020年，远期2021年～2030年。
3.1.2 服务范围
根据**镇的排水规划内容，本工程主要服务于**镇集镇的生活居住区域。
3.1.3 服务人口
根据《**镇总体规划》和**镇政府提供的相关材料，本工程服务人口为：近期(2020年)为1.9万人，远期(2030年)为2.35万人。
3.2 污水水量的预测
该镇近期用水量按1.9万人计算，人均用水量为150，排污系数为0.9，变化系数为1.8，计算得出近期污水排放量为4617；远期用水量按2.35万人计算，排污系数为0.9，变化系数为1.6，则污水排放量将达到5076。
3.3 工程建设规模
按照合理规划，适度超前，又避免浪费的原则，****镇生活污水处理厂设计处理规模为5000m³/d。配套污水管网8.2km，其中污水排放管200m。

第四章 污水处理厂厂址选择
4.1 污水处理厂厂址
4.1.1 污水处理厂厂址选择
按有关技术规范要求，污水处理厂的选址应符合以下要求：
（1）厂址应选在水源下游，并符合供水水源防护要求；
（2）在城镇夏季最小频率风向上风侧；
（3）与城镇规划居住、公共设施保持必要的防护距离；
（4）便于污水、污泥的排放和利用；
（5）交通、运输、水电条件具备；
（6）与城镇总体规划相衔接；
（7）防洪标准应达到二十年一遇的要求。
根据以上原则、污水处理厂的选择在**村下畔，详见图4-1，规划占地27亩，地势较**镇低，全部污水可通过管道重力自流入污水处理厂，交通、水电方便，是一个较为理想的污水处理厂场所。
**村下畔

图4-1 污水处理厂所在位置卫星图片
4.1.2 选址优势
（1）厂址基本上是镇区发展的死角，并在集镇给水源下游不影响镇区今后的发展建设；紧靠**溪，防洪、排涝条件较好，处理达标后废水排放方便；位于集镇夏季主导风向下风向；现为农田和荒地，征地方便；厂址地坪高于防洪水位。
（2）地质条件
①地层：项目建设场地下伏地为加里东期花岗岩，上部土层为杂填土和冲洪、坡积物及残积物，地层较简单。
②地质构造
据区域地质资料，厂地内无大活动性断裂构造带通过，地质构造相对简单。
厂址所在地地势平坦，没有不良地质现象。
基于上述原则，**镇污水处理厂经过**镇有关人员及设计技术人员乡村勘查，决定选址于镇区下游**村下畔，占地面积12亩，周围500米范围内无居民，对周围生态环境影响亦较小。厂址的供水、排水和供电条件便利，是一个理想的污水处理厂厂址。

4.2 场址条件
4.2.1 自然环境
**镇地处于亚热带地区，太阳辐射较强，热量充足，属中亚热带季风气候，以夏长冬短，温热湿润为特色，四季分明。年平均气温19.1℃，平均降雨量1836毫米，多集中在春夏，全年无霜期300天以上，镇区全年主导风向为北风。
4.2.2 地震烈度
据《中国地震烈度区划图》（GB18306-2001）及《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），****镇抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组。
4.2.3 社会环境条件
2010年，**镇实现农林牧渔业生产总值23103万元，完成任务数的106%，比上一年年增长5.5%；农民人均纯收入7073元，完成任务数的106%，比上年增长17.3%；财政收入288万元，其中国税118万元、地税113万元、烟叶特产税57万元，比去年增长50.8%；招商引资任务4500万元,超额完成任务数的80%，比上一年翻一番；规模以上工业企业、工业产品销售率达98%，完成任务数的101%；规模以上工业产值45139万元，超额完成任务数的10%，比去年增长40.4%；实现全社会固定资产投资35610万元，超额完成任务数的62%，比去年增长超一倍。
4.2.4 基础设施条件
交通：项目厂区道路靠近742县道，便于车辆出入和转运污泥车辆的进出，交通便利。
供电：地块周边有380V电线电网，方便接入。
供水：项目用水主要是生活用水和车间地面、道路、车辆清洗用水，地块周边已有给水管网，能保证项目的供水需要。
排水：地块临近**溪，污水经处理后可直排入**溪，排水方便。

第五章 工艺方案的选择
5.1 方案设计原则
污水处理工艺方案的优化选择是确保污水处理厂运行能性、确保出水水质、降低工程投资和污水处理成本的关键。需要从整体出发，结合污水处理厂的设计规模，污水的水质特性以及污水的处理要求，合理确定污水处理的工艺路线，选择切实可行的污水处理工艺流程。所遵循的一般原则为：
1、处理效果稳定可靠，采用的工艺路线运行可靠、技术成熟、处理效果良好，能保证出水水质稳定达到相关标准；
2、工艺控制调节灵活，能适应一定的水质、水量的变化，耐冲击强；
3、工程实施切实可行，工程设计近、中、远期相结合，合理分期实施；
4、运行维护管理方便；
5、投资运行费用节省，采用的工艺在高效的基础上，投资省，占地面积小，能耗少，运行费用低；
6、整体工艺协调优化，考虑污水、污泥、废气的综合治理，提高项目的社会效益、环境效益和综合经济效益。
5.2 排水体制
5.2.1 排水体制概述
对一个现有的城镇，要建设污水收集系统，采用的排水体制主要有三种类型。
（1）截流式合流制
在现有合流制排水系统的排污口处设置截流井，并建造一条截流干管，在晴天和初雨时，将所有污水和初期雨水都截流入污水处理厂，经处理后排入水体。当雨量增加，混合污水的流量超过截流干管的输水能力后，将有部分混合污水经溢流井溢出，直接排入水体。
这种排水体制的优点是污水收集系统的实施比较容易、工程上马快、投资省，能收集较脏的初期雨水，避免初期雨水对水体的污染。缺点是雨量大时，有部分污水溢流入水体，对水体水质有一定的污染。截流式合流制多适用于老镇区改造。
（2）分流制
分设雨水和污水两个管渠系统。污水管渠汇集生活污水输送至污水处理厂，经处理后排放或利用。雨水管渠汇集雨水就近排入水体。
分流制系统的优点是对水体的污染较小、卫生条件较好。缺点是工程投资大，仍有初期雨水污染问题，对现有老镇区，工程实施较困难。分流制主要适应于新建的城镇。
（3）混流制
所谓混流制，即既有合流制，也有分流制。混流制兼有合流制和分流制的优点。混流制是与城市发展的不同时期相联系的。城镇中由于各区域自然条件和建设情况不同，因地制宜地在各区域采用不同的排水体制，即混流制。这是城镇排水系统中采用最多的一种排水体制。
5.2.2 排水体制的确定
各种排水体制各有优缺点，对于一个城镇的排水体制的选择，应因时因地而宜。一般新建的排水系统宜采用分流制，但是若在技术经济比较的基础上，有些新建地区采用合流制也可能合理，如离旧镇区较近，又靠近污水处理厂，则可采用合流制，同时处理部分雨水。
降雨量较大时，实行合流制排水体制的区域，将有部分污水随溢流带入水体；而实行分流制排水体制的区域，只要可形成径流的降雨，必将把整个区域的面源污染全部带入水体中。因此，两种排水体制对受纳水体水质都存在负面影响。
随着未来**镇的扩展，本工程服务范围现状主要为村庄、农田，以及部分房地产用地，新建的新镇区，采用分流制排水体制。
5.3 污水厂进出水水质的确定
5.3.1 进水水质
1、管网纳污水质管理要求
排入城市污水系统的污水水质需满足GB8978-1996《污水综合排放标准》和CJ343-2010《污水排入城镇下水道水质标准》的相关要求。
2．进水水质预测
对进水水质的确定，由于没有实测数据，本可研拟采取污染物排放指标法进行预测。污染物排放指标法是根据排出的污染物指标及排水量来预测污水的水质。
居民生活污水根据人均排污量及排水定额计算，人均排污量近期根据国内资料及参考国外资料作以下取值：BOD5=25~50g/人·日、SS=40~65 g /人·日、TN=5~11g/人·日、TP=0.7~1.4 g/人·日。进水水质计算值见表5-1。
表5-1 污水水质计算表 单位： mg/L
水质指标
BOD5
SS
TN
TP
浓度
94.5~189
151.2~245.7
18.9~41.58
2.65~5.3
3、污水进水水质确定
为使污水厂进水水质更符合实际情况，本可研对类似污水处理厂的进水水质进行了调查，进水水质如下：
表5-2 永安市莲花山污水处理厂进水水质表 单位：pH外 mg/L
水质指标
pH
CODcr
BOD5
SS
NH3-N
TN
TP
一期设计值
6~9
≤ 400
≤ 200
≤ 250
≤ 30
≤ 40
≤ 4
二期设计值
6~9
≤ 300
≤ 150
≤ 150
≤ 20
≤ 25
≤ 2
实际平均值
6~9
193
96.3
132
13.6
18.7
1.96
从上表可以看出，莲花山污水处理厂实际进水浓度比设计值低，主要是因为城区污水干管采用合流制截流制，而城区合流管渠含有大量的泉水，使污染物浓度降低。
本工程服务范围内采用分流制排水体制，所排污水为**镇居民日常产生的生活污水，进水浓度不会受到泉水的影响。因此，参照永安市莲花山污水处理厂的进水水质情况，结合水质预测结果和工程实际情况，考虑到一定的设计余量，本工程污水进厂水质设计取值如表5-3。
表5-3 污水进厂水质设计取值表 单位：pH外 mg/L
水质指标
pH
CODcr
BOD5
SS
NH3-N
TN
TP
浓度
6~9
≤ 250
≤ 130
≤ 200
≤ 25
≤ 35
≤ 3.5
5.3.2 出水水质
**生活污水处理厂尾水就近排至**溪，尾水排放应执行GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级B标准排放。污水处理厂出水水质见表5-4。
表5-4 污水处理厂出水水质表 单位：pH外 mg/L
水质指标
pH
CODcr
BOD5
SS
NH3-N
TN
TP
浓度
6~9
≤ 60
≤ 20
≤ 20
≤ 8（15）
≤ 20
≤ 1
5.3.3 处理程度
根据进水水质和要求达到的出水水质，污水处理的处理程度（污染物去除率）必须达到的数值见表5-5。
表5-5 污水处理厂去除率表
项 目
BOD5
CODcr
SS
NH3-N
TN
TP
粪大肠菌群数（个/L）
进水水质（mg/l）
≤ 130
≤ 250
≤ 200
≤ 25
≤ 35
≤ 3.5
--
出水水质（mg/l）
≤ 20
≤ 60
≤ 20
≤ 8（15）
≤ 20
≤ 1
104
去除率（%）
≥ 84.6
≥ 76
≥ 90
≥ 68（40）
≥ 43
≥ 72
--

5.4 污水处理工艺比选
5.4.1 常规污水二级处理工艺论述
根据我国现行《室外排水设计规范》，污水处理厂的处理效率见下表5-6。
表5-6 污水处理厂的处理效果表
处理
级别
处理方法
主要工艺
处理效率（%）
SS
BOD5
COD
一级
沉淀法
沉淀
40-55
20-30
15-30
二级
生物膜法
初次沉淀、生物膜法、二次沉淀
60-90
65-90
45-85
活性污泥法
初次沉淀、曝气、二次沉淀
70-90
65-95
55-90
在常规二级活性污泥法中，不同的污染物是以不同的方式去除的。
⑴ SS的去除
污水中的SS的去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和大直径的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）则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。
污水厂出水中悬浮物浓度不单涉及到出水SS指标，出水中的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絮凝体，其本身的有机成分就很高，较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、CODcr、SS、NH3-N及P均增加。因此，控制污水厂出水的SS指标是基本的，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、采用较小的二次沉淀池表面负荷、采用较低的出水堰负荷、充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。在污水处理方案选用合理、工艺参数取值合理和单体设计优化的条件下，完全能够使出水SS指标达到20mg/l以下。
⑵ BOD5的去除
污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后对污泥与水进行分离来完成。
活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，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。在这种合成代谢与分解代谢过程中，溶解有机物（ 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，而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，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残余BOD5浓度很低。根据国外有关设计资料，在污泥负荷为0.3kgBOD5/kgMLSS·d以下时，就很容易使得出水BOD5保持在20mg/L以下。
⑶ CODcr 的去除
污水中CODcr 去除的原理与BOD5基本相同。污水厂出水中的剩余CODcr，即CODcr的去除率，取决于原污水的可生化性，它与污水的组成有关。
对于那些主要以生活污水为主的城市污水，其BOD5/CODcr比值往往接近0.3甚至大于0.3，其污水的可生化性较好，出水CODcr值可以控制在较低的水平。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。
**镇污水主要由生活污水，其BOD5/CODcr 比值较高，达到0.52，污水的可生化性较好，采用二级处理工艺可使出水COD≤60mg/l。
从表5-6可见，二级活性污泥法的处理效率最高，但常规二级处理工艺仅能有效去除BOD5、CODcr和SS，而仅从剩余污泥中排除氮和磷，因此对氮和磷的去除是有一定限度的，氮的去除率约为10～20%，磷的去除约为12~19%，达不到本工程对氮和磷去除率的要求。因此，必须采用污水脱氮除磷工艺。
5.4.2 生物脱氮除磷基本原理
污水脱氮除磷可提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，结果认为物化法的缺点是耗药量大、污泥多、运行费用高，因此，城市污水处理厂一般不推荐采用。从七十年代以来，国外开始研究生物脱氮除磷技术，在八十年代后期逐步实行工业化流程。目前，常用的生物脱氮除磷工艺是厌氧/缺氧/好氧组成的各种处理工艺，其基本原理包括以下两个阶段。
（1）生物脱氮
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，使硝酸盐氮还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顺利进行。
按照上述原理，要进行脱氮，必须具有缺氧/好氧过程，可组成缺氧池与好氧池，即所谓缺氧/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够的污泥龄和进水碳氮比。
（2）生物除磷
生物除磷是利用污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降解有机物，并转化为PHB（聚β羟丁酸）储存起来。当这些聚磷菌在达到好氧条件时就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和吸收磷，形成含磷量高的污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。
影响生物除磷的因素是要有厌氧条件（DO=0），同时要有可快速降解的有机物，即恰当的BOD5/P比值。同时，含磷污泥应尽快排出系统，以免污泥中的磷又回到液体中。
按照上述原理，要进行除磷必须具备厌氧过程，若在生物脱氮系统前再设置一个厌氧池，这样就形成A2/O系统，即厌氧－缺氧－好氧系统。
根据设计进水水质和要达到的出水水质标准，**镇生活污水厂最合适的处理工艺是生物脱氮除磷工艺，在满足生物脱氮除磷要求的前提下，BOD5、CODcr和SS的去除都可以满足排放标准要求。
5.4.3 本工程采用生物脱氮除磷工艺的可行性
BOD5:N:P的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率随着BOD5/N和BOD5/P比值的增加而增加。
从理论上讲，BOD5/N>2.86才能有效地进行脱氮，实际运行资料表明，BOD5/N>3时才能使反硝化正常运行。在BOD5/N=4～5时，氮的去除大于60%，