葫芦岛市老城区污水处理厂提标改造工程设计说明书.pdf

葫芦岛市老城区污水处理 厂提标改造工程初步设计第一分册设计说明目录1污水处理厂现状.11.1葫芦岛市老城区污水处理厂一期工程背景介绍.1L2 一期工程主要工艺构筑物.21.2.1 粗格栅及进水泵房.21.2.2 细格栅.31.2.3 旋流沉砂池.41.2.4SBR 反应池.51.2.5 接触池.61.2.6 中水处理车间.71.2.7 中水回用调节水池及吸水井.81.2.8 污泥贮池.91.2.9 综合间.101.2.10 加氯间.111.2.11 加药间.121.3 葫芦岛市老城区污水处理厂一期工程运行情况.121.3.1 处理流程.121.3.2 处理水量.121.3.3 进出水水质.131.4 一期工程存在的问题与分析.151.4.1 出水水质.151.4.2 粗格栅及提升泵站.151.4.3细格栅及旋流沉砂池.161.4.4 SBR 池.162总体设计.172.1 设计指导思想.1722设计规模.172.3 设计进出水水质.172.3 排放水体.192.4 工艺方案.202.4.1 污水处理工艺方案.202.4.2 深度处理工艺方案.302.4.3 出水消毒方案.382.4.4 污泥处理方案.382.5 改造方案.383工程设计.403.1 总图设计.413.1.1 基础条件.413.1.2 总平面布置.443.1.3 竖向设计.443.1.4 总图道路.453.1.5 总图绿化及景观设计.463.1.6 总图技术经济指标.463.2 工艺设计.463.2.1 粗格栅及提升泵站改造.473.2.2细格栅旋流沉砂池改造.473.2.3原有SBR池改造.483.2.4 新建 SBR 池.483.2.5 中间水池及提升泵站.493.2.6 深度处理车间.503.2.7 消毒池.573.2.8 出水井.573.2.9 加药间.583.2.10 综合间.583.2.11 其它.593.3 建筑设计.593.3.1 设计依据.593.4 结构设计.603.4.1 设计依据.603.4.2 场地地质条件.613.4.3 主要建筑材料.623.4.4 结构设计.633.4.5 构筑物抗渗设计.653.4.6 抗浮设计.653.4.7 防腐蚀设计.653.4.8 构造措施.653.5 电气设计.653.5.1 设计范围.653.5.2设计依据.663.5.3 供电现状663.5.4 电源.673.5.5 负荷计算及变配电主接线.673.5.6 设备选型.763.5.7 继电保护及设备控制.763.5.8 电能计量.763.5.9 无功补偿.763.5.10 管线敷设及电缆选择.763.5.11 防雷及接地.763.6自控系统及仪表.773.6.1 设计原则.773.6.2 设计范围.773.6.3 现有自控系统.783.6.4 现在自控系统的改造.793.6.5 过程控制.793.6.7 控制、信号电缆选型.803.6.8 电缆敷设.803.6.9 检测仪表选型.803.6.10 新增设备及系统防雷措施.801污水处理厂现状1.1葫芦岛市老城区污水处理厂一期工程背景介绍葫芦岛市老城区污水处理厂一期工程于 2003年设计，2005年竣工投产，工程按照4 3 4 3近期（2010年）二级处理规模7.0 X10m/d建设，回用水深度处理规模按照4.0 X 10 m/d建设（采用水平轴机械搅拌反应气浮池+均质滤料滤池工艺，目前只完成了土建部分，并没有进行设备安装），工程采用奥地利政府贷款采购部分材料及设备。远期（2020年）4 3 4 3二级处理总规模为 14.0义10 m/d（二期工程分两步建设，第一步 5X10 m/d,第二步4 32X10 m/d）o并规划预留了提标改造和远期建设用地。一期工程设计进水水质如下表1.1所示。360 180 250 38 4.0 6-9ccn表1.1Ron.一期工程设计进水水质表TN(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)TP(mg/L)PH一期工程设计出水水质如下表1.2所示。COD表1.2BOD一期工程设计出SS水水质表TN(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)TP(mg/L)PH100 30 30 15 1.0 6-9由于在进行老城区污水处理厂的设计时，GB18918-2002标准还没有实施，所以,老城区污水处理厂的设计出水水质与城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）有一定的差距，其中，COD、BODs、SS满足城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）二级标准，TN满足一级A标准，TP满足一级B标准。污水处理厂污水处理流程如下:粗格栅间及提升泵房一细格栅间及旋流沉砂池一 SBR反应池一接触池一五里河。回用水处理流程如下：接触池提升泵房一絮凝气浮池一气水反冲洗均质滤料滤池一调节水池一吸水井一用户。消毒工艺采用液氯消毒工艺。污泥处理工艺采用污泥浓缩脱水一体机处理工艺。目前老城区污水处理厂运行比较稳定，但是由于现有回用水车间并没有投入使用，出水水质达不到一级A的处理要求。1.2 一期工程主要工艺构筑物3 3 3本污水处理厂近期的平均日污水流量 Q=7万m/d=2916.67m/h=0.810m/s污水流量的总变化系数 K总=1.32最高日最大时污水流量 3 3 3/S总本污水处理厂现状处理出水达到二级标准，工艺处理构筑物设计如下。1.2.1 粗格栅及进水泵房(1)构筑物功 能：粗格栅：去除污水中较大的漂浮物，并拦截直径大于 25mm的杂物以保证污水提升系统的正常运行。进水泵房：将污水提升，以满足整个污水处理厂竖向水力流程的 要求。类 型：粗格栅：地下式钢筋混凝土直壁平行渠道。进水泵房：半地下式潜水污水泵房，地下钢筋硅矩形集水池，泵 房与粗格栅合建。数 量：1座3设计流量：远期流量：1.81 m/s近期流量：1.07 m/s平面尺寸：LXBXH=18mX 15mx下部7.2m/上部7.8m(2)主要设备A、机械粗格栅设备类型：机械链条牵引粗格栅设备数量：3台，2用1备设计参数：3单台流量：Q=0.54m/s过栅流速：V=0.8m/s单机宽度：B=1200mm栅条间隙：b=25mm栅前水深：H=850mmB、污水泵设备类型：潜水污水泵设备数量：5台，其中2台小泵，3台大泵现状开一台大泵一台小泵即可满足水量要求3 3设计流量：Q大泵设计参数：=2952m/h，Q 小泵=918m/h扬 程：H=12rn率：N大泵=160kW,N小泵功=50kW1.2.2细格栅(1)构筑物功 能：进一步去除污水中粗大的漂浮物，保证后续处理系统的正常运行。类 型：钢筋混凝土结构，直壁平行渠道数 量：1座，渠道数2条，设2台自动格栅设计流量：远期流量：1.81 m/s近期流量：1.07 m/s平面尺寸：LXBXH=3mX1.4mX 1,5m(2)主要设备设备类型：全自动阶梯式细格栅机设备数量：2台设计参数：单台流量：Q=0.54 m/s过栅流速：V=0.75m/s渠道宽度：B=1400mm栅条间隙：b=6mm栅前水深：H=900mm1.2.3旋流沉砂池(1)构筑物功 能：去除原水中比重大于2.65,粒径大于02mm的无机砂粒，以保证 后续流程的正常运行。类 型：旋流沉砂池室内设置，沉砂池为钢筋硅圆形水池，下层为砂水分 离间。数 量：2池设计参数：远期流量：1.81 m/s近期流量：1.07 m/s停留时间：不小于30s沉砂池直径：Di=5.0m砂室有效水深：h=2.08m 砂室直径：D2=1520mm砂室容积：Vc=3.772m平面尺寸：旋流沉砂池与细格栅采用合建方式并设置上部建筑总平面尺寸LXB=24 mX15 m其中旋流沉砂池尺寸：D=5.0m,H=4.9m(2)主要设备A、旋流搅拌机及吸砂泵设备类型:设备数量:设计参数:旋流搅拌机、吸砂泵2套搅拌机跨度：B=5m,N=1.5 kW,数量：2台吸砂泵：离心式吸砂泵，N=7.5 kW数量：2台B、砂水分离器设备类型：螺旋式砂水分离器设备数量：设计参数：1套排砂量：W=36m 3，/h N=0.55 kW1.2.4 SBR反应池(1)构筑物功 能：利用池中大量繁殖的活性污泥微生物，在耗氧条件下降解原水中 含有的有机污染物质，已达到净化水质的目的，此构筑物为污水核心。类 型：半地下式钢筋碎池型池 数：2组，每组2池设计参数：3设计流量：Q=0.81m/s污泥负荷：F w=0.06kgBOD5/kgMLSS.d混合液悬浮固体浓度：MLSS=4g/L污泥龄:9.12天停留时间：T=15.90h单池曝气池容积：11593.4m污泥产率：1.06kgSS/kgBOD5在标准状态下总需氧量：16036kg/d水 温：10 C单池有效尺寸：池 深：6.86m有效水深：5.60m单池宽：45.5m单池长：45.5m(2)主要设备:A、灌水器设备数量:注水器，每池 4台，共16台设备类型：虹吸式灌水器设计参数：3单台能力 Q=1000m/h,N=1.5kW灌水深度H=1.89mB、液下搅拌机设备类型：液下搅拌机设备数量：4座SBR池：每池原有1台18.5kW搅拌器，共4台设计参数：3按5W/m池容计算C、潜污泵设备类型：潜水排污泵设备数量：每池1套，共4套设计参数：3Q=90m/h，H=15m N=8.6KWD、微孔曝气装置设备类型：E-Flex SMB-30(板式支撑曝气管)设备数量：每池154套，4池内均布，共616套设计参数：每套18根曝气管，管道长 2.8m,065mm1.2.5接触池(1)构筑物功 能：该构筑物原设计为SBR池处理出水调节水池及深度处理中途提升泵站，现作为 SBR池处理出水消毒池使用。类 型：钢筋硅矩形池池 数：1座，分2格设计参数：Q设计流量：Q=0.94 m/s停留时间：36minX2=72min有效水深：H=3.0m调节池尺寸：LXB=32.6 X21m吸水井尺寸：LXB=22.2 X6.1m(2)主要设备A、大潜污泵设备类型：潜污泵设备数量：3台设计参数：设计流量：Q=814 m3/h扬 程：H=10m功 率：N=37kWB、小潜污泵设备类型：潜污泵设备数量：3台设计参数：设计流量：Q=223 mJ/h扬 程：H=10m功 率：N=9kW1.2.6 中水处理车间葫芦岛市老城区污水处理厂于 2003年设计实施了 40000/d深度处理工程，设 有气浮装置和滤池，当时只完成土建主体施工，并没有安装设备、电气自控，一直没有 运行，处于闲置状态。其工艺路线为混凝气浮+均质滤料滤池，所有构筑物是地上式设置，且置于设备间 里，对气温变化有很好的防御作用。加药系统也置于加药间内，其中PAC配药池已经完 成土建施工，但没有安装设备和电气自控，另外留有PAM配药系统的位置。(1)混凝气浮池处理能力：40000 m/d,单组处理能力：10000 m/d；组合形式：分成4组，2组共壁合建，组成2个单元；结构形式：钢筋混凝土池体外墙壁厚：300mm,池内分格墙壁厚：200mm；单元平面尺寸：28.70m X10.90m；单组反应区平面尺寸：1 L00mX5.60m；混凝反应区池深：3.50m,水深3.00m；反应区分配水槽和三级反应絮凝区，每级反应絮凝区分 2格并联；配水槽工艺平面尺寸：0.80m义5.00m；单格反应絮凝区工艺平面尺寸：3.00m X2.40m单组气浮区平面尺寸：18.00m X 5.60m气浮区池深：3.70m,水深3.00m；气浮区分分离区、集水区和出水槽；气浮区分离区工艺平面尺寸：14.90m X5.00m；集水区工艺平面尺寸：1.20m义5.00m；出水槽工艺平面尺寸：0.80m X 5.00m。(2)均质滤料滤池处理能力：40000 m/d,单组处理能力：6666.67m/d；组合形式：分成6格，3格共壁合建，组成2个单元；结构形式：钢筋混凝土池体内外墙壁厚：450mm；单格工艺尺寸：7.5mX8.40m；滤池总池深：4.95m,水深4.30m,滤池的平均滤速：5.29m/hr,高峰滤速：7.46m/hr o1.2.7 中水回用调节水池及吸水井(1)构筑物功 能：净水车间深度处理出水进入本池，共分两座，其中一座作为滤池反冲洗水池使用，另一座，为后续再生水利用提供水源即清水池,清水池出水进入吸水井，然后通过水泵抽升回用。现只完成土建,尚未进行设备安装。类 型：钢筋硅矩形池池 数：2座设计参数：3设计流量：Q=0.94 m/s单座停留时间：30min有效水深：H=3.0m清水池尺寸：LXB=24X24m（共2座）吸水井尺寸：LXB=12X4.6m（共2座）1.2.8污泥贮池(1)构筑物功 能：贮存剩余污泥，以保证污泥脱水装置的连续运行。类 型：半地下式钢筋硅矩形池池 数：1座，分为2格设计参数：污泥量：W=13703 kg/d3湿污泥量：V=1713 m/d3池 容：6144m停留时间：86小时池体尺寸：LXB=32X32m有效水深：H=6.0m(2)主要设备A、液下搅拌机设备类型：液下搅拌机设备数量：每格1台，共2台设计参数：每台液下搅拌机功率18.6kWB、上清液灌水器设备数量：灌水器，每池1台，共2台设备类型：虹吸式灌水器设计参数：3单台能力Q=90m/h灌水深度H=3.5m1.2.9综合间(1)构筑物功 能：综合车间内设置了鼓风机房及脱水机房。脱水机房：浓缩后污泥与高分子絮凝剂混合后进入离心式污泥脱水机，污泥脱水后运至场外填埋或做肥料。SBR反应鼓风机房：通过鼓风设备将空气压缩增压后输入曝气池池，为微生物降解有机物提供溶解氧。类 型：单层砖硅结构池 数：1座单体尺寸：LX B=36X21m(2)主要设备A、离心式污泥脱水机设备类型：离心式污泥脱水机设备数量：设计参数：2台，1用1备流 量：Q=25 台.，可满足现状一期工程污泥处理量/h工作时间：20小时B、污泥进泥泵设备类型：卧式污泥螺杆泵设备数量：2台设计参数：Q 设计流量：Q=25 m/h工作时间：t=20小时C、絮凝制备装置设备类型：絮凝制备装置设备数量：1套设计参数：制备能力：10kg/hr,溶液浓度0.5%,溶聚丙稀酰胺功 率：N=1.5kW工作时间：t=20小时D、鼓风机设备类型：变频调速罗茨鼓风机设备数量：4套设计参数：3Q=4500m/hP=700mbarN=160kWE、鼓风机设备类型：双速罗茨鼓风机4套设备数量：3设计参数：Q=4500m/hP=700mbarN=120/150kWF、鼓风机（用于污泥贮池曝气）设备类型:：变频调速罗茨鼓风机设备数量:：2套3设计参数:Q=1800m/hP=700mbarN=75kWG、上清池潜污泵设备类型:：潜污泵设备数量:5台（4用1备）设计参数:：设计流量：Q=36 m/h扬 程：H=15m功 率：N=4kW1.2.10加氯间（1）构筑物功能：投加液氯至接触池进行消毒类型：单层被碎结构池 数：1座单体尺寸：L X B=27.3义18m(2)主要设备A、液氯投加机设备类型：负压式加氯机设备数量：5台(4用1备)设计参数：单台能力：20Kg/h并配套相应的投氯、储备和安全设施。1.2.11 加药问(1)构筑物功 能：为净水车间反应投加PAC、PAM药剂类 型：单层砖碎结构，加氯间与加药间合建池 数：1座单体尺寸：L X B=14.5X18m合建建筑物L X B=41.8X18m总尺寸：1.3 葫芦岛市老城区污水处理厂一期工程运行情况1.3.1 处理流程由于中水回用水处理系统只完成了土建部分，未进行设备安装，因此，污水厂实 际污水处理流程仅为二级生物处理，即粗格栅间及提升泵房一细格栅间及旋流沉砂池 一SBR反应池一接触池一五里河。污泥处理流程为污泥池一离心脱水机机械浓缩脱水工 艺。1.3.2 处理水量根据污水处理厂提供的数据，污水厂现在(2009.12.9)的实际进水流量达6万多吨/d o133进出水水质(1)进水水质根据污水处理厂提供的水质报表，2005年01月至2008年10月日葫芦岛市老区污水处理厂进水水质检测统计表如下：(下统计结果是每个月的检测结果的平均值)表1.3葫芦岛市老区污水处理厂进水水质检测统计表月份CODBOD5ssNHN4TPpnnR(mg川1 QR(mg/l)7Q Q(mg/l)117(mg/l)(mg/l)onnc noI t/O1 72/O-o-UUO.9005 03I/o19084 2O/59 4匚 UU Vz kJonnc cxan/ip7/1 p，rmzlUUO-UA-cfjcj nrOOQI U3one二 ccnnoqn c1 04Qi dUUO.Uu nnnr ryyUJ/innUUo.U/onnc noi yu1 774o.Upn n-UUO.Uonnnc nnI f f1 QQOU-U conon i nI;70ono/5 Jd d Qd noZUUu.1 u1 Uo2t)u5.1 1 nnnr n218OH r-103no rr1154 noCCCQ fH21 0y-o nr q1U2UUb.U 1onnc no224O 4 Oy V)-oi nn)UUb.UR cccc cc1UU2006.032271042006.042611292006.0528914412520ub.UbCCCG24410599.82006.0718570.096.8月份COD(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)NHN4(mg/l)TP(mg/l)2006.0920492.095.634.04.862006.1027713311430.25.862006.1126010713232.96.352006.1222995.511428.34.182007.0125011511830.44.402007.0229313012627.14.632007.0328710813924.13.812007.0426611413032.85.702007.0542618918632.37.142007.0632214113232.85.802007.0720689.796.022.83.712007.0815670.379.624.44.282007.0921397.899.630.94.312007.1019780.778.729.23.222007.1117066.864.423.92.742007.1216067.366.426.22.572008.0121677.010928.03.292008.0227284.611525.33.912008.0327196.312126.64.372008.0426010513932.14.162008.0521070.678.126.83.752008.0620876.295.625.03.442008.0713853.964.614.02.062008.0812152.364.217.92.012008.0918979.688.929.03.302008.1022083.893.032.54.10(2)出水水质根据污水处理厂提供的水质报表，2005年01月至2008年10月日葫芦岛市老区污水处理厂实际出水水质见下表:表L4葫芦岛市老区污水处理厂实际出水水质表项目CODcrmg/LBOD5mg/SSmg/LNH-N4mg/LTPmg/LPH一级A标准5010105(8)0.56-9一级B标准6020208(15)16-905年平均值85.8323.2337.4226.542.1606年平均值48.219.8111.4229.551.7707年平均值42.708.837.7020.671.2308年平均值42.336.606.6015.691.171.4 一期工程存在的问题与分析1.4.1 出水水质由实际出水水质表可以看出，葫芦岛市老区污水处理厂实际出水 CODcr.BOD5、SS已经达到了城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）“一级A标准”，现状存在的主要问题是NFL-N与TP,因此，本次提质改造的主要任务就是要保证NFL-N与TP 达城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）“一级A标准”。142粗格栅及提升泵站粗格栅及污水提升泵房平面尺寸为18mx 15m,内设机械链条牵引粗格栅3台3（B=1.2m,N=1.5kW,栅条间隙：25mm）,潜水排污泵（Q=2952m/h H=12m,功率：N=160kW）33台，潜水排污泵（Q=918m/h H=12m,功率：N=50kW）2台。其设备能力可以满足污水4 3厂远期12X10 m/d规模的要求。但是，由于粗格栅前的进水总闸板没有电动启闭功能，在有需要关闭闸板操作时，需要很长的启闭时间，很大程度上增加了工人的劳动强度;粗格栅的前后闸板目前都淹没在水中，不但实现不了其应有的功能，而且还起到了降低水 渠过流能力的副作用，也造成在检修格栅时，需要关闭进水总闸板，造成水量的损失。因此，有必要将粗格栅内的1台进水总闸板启闭机由手动改为手电两用，并更换格栅前后 的4台闸板，启闭机相应采用手电两用型启闭机。1.4.3 细格栅及旋流沉砂池细格栅及旋流沉砂池平面尺寸为24mxi5m,内设阶梯式格栅2 台(B=1.40m,N=2.2kW,栅条间隙：6mm),直径5米的旋流沉砂池 2座。下层为砂水分 离3间，内设砂水分离器 1台(Q=36m/h,N=0.55kW)。4 3 4 3细格栅处理能力满足 7X10m/d规模的要求，但不能满足远期12X10 m/d规模的 要求。扩容时需考虑增加一个流道或是增大现有格栅过水断面。4 3 4 3旋流沉砂池处理能力满足7X10 m/d规模的要求，经核算，亦满足远期12X 10 m/d 规模的要求。1.4.4 SBR 池现有SBR生化池4座，内设潜污泵5台，4用1备(Q=90m3/h,H=15m,N=8.6kW)；潜水搅拌机4台(N=18.5kW)；全自动浑水器16台(Q=1000m3/h,N=1.5kW),设备运行 良好，毋须更换。但目前SBR池搅拌器能力不足，存在搅拌效果差、污泥浓度分布不均 与曝气强度不均匀的问题，本次改造需考虑增加搅拌强度；灌水器与进水渠同侧，出水水质较差，有待优化。另外，2#SBR池搅拌器主轴曾经发生过弯曲，在校直的过程中有 过热处理，重新安装后仅运行几天就无法正常使用，本次改造更换2#SBR池搅拌的主轴。2总体设计2.1设计指导思想本初步设计文件的编制指导思想如下：L全面贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规，标准及规范，提高 葫芦岛市经济、社会和环境协调发展能力，促进葫芦岛市可持续发展战略的实施。2.以整个葫芦岛老城区污水处理厂提标扩建工程为终极目标，遵循“费用一效益 优化”的原则，尽可能优化本次提标工程的设计。3.为确保工程的可靠性及有效性，适当采用现代化技术手段，实现自动化控制和 管理，做到技术可靠、经济合理。2.2设计规模本设计方案各部分设计规模与招标文件保持一致，各部分设计规模如下：预处理系统：124 3X10 m/d4 3（含5X10 m/d规模扩建）生物处理系统：74 3X 10 m/d；磁加载絮凝沉淀池:124 3X10 m/d4 3（含5X10 m/d规模扩建）D型滤池：124 3X10 m/d4 3（含5X10 m/d规模扩建）消毒处理系统：124 3X10 m/d4 3（含5X10 m/d规模扩建）污泥脱水系统：124 3X10 m/d4 3（含5X10 m/d规模扩建）2.3设计进出水水质(1)设计进水水质对污水处理厂进水水质(2005.01-2008.10)进行频率分析，取概率90%的数据作为进水水质，结果如表2.1所示。表2.1葫芦岛市老城区污水处理厂 90%概率进水水质COD(mg/L)bod5(mg/L)SS(mg/L)NHl n(mg/L)TP(mg/L)28613013932.85.86科学的预测和确定污水处理厂进水水质是保证未来污水处理厂正常运行的前提条件之一。葫芦岛市老城区目前正处于迅速发展的过程当中，随着区域的逐渐成熟、居民的持续入住以及生活水平的提高、餐饮业等的不断发展，同时，随着城市的快速发展，招商引资步伐的加快，也将有更多的工业落户老区。另外，本项目BOT单位凡和（北 京）投资管理有限责任公司与葫芦岛政府签订的特许经营协议内容中，要求本次葫芦岛市老 区（7万吨/日）污水处理提标改造工程的进水水质需按照原7万吨/日污水处理厂的进 水指标考虑，如表2.2所示。360 180 250 38 4.06-9表2.2CCD葫芦岛市老城区ROD.污水处理厂提屋ss:改造工程设计曼TNE水水质TP(mq/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)PH综合以上因素，考虑葫芦岛城市的发展以及污水情况的变化，并参照同类城市水质情况，本设计方案设计进水水质同葫芦岛市老区（7万吨/日）污水处理提标改造工程可行性研究报告中确定的进水水质，即表 22中所示。（2）设计出水水质根据辽宁省地方标准，DB21/1627-2008 污水综合排放标准（发布稿）中第4.2.1节的规定：省辖市规划城市中心区的城镇污水处理厂及国家、省、市级的各类工业园区（开发区）污水处理厂的出水执行GB 18918城镇污水处理厂污染物排放标准中一级标准的A标准。葫芦岛市已在1989年由县级市升格为地级市，据葫芦岛市有关文件、葫 芦岛市的总体规划文件的要求，因此确定葫芦岛市老区污水处理提标工程污水处理厂出水 应达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918）的一级A标准。另外，值得 说明的事，污水厂附近的Zn厂等工厂需要一定量的工业用水，污水厂一级 A标出水即可满足其水质要求。因此，本工程投标方案设计出水水质按城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918）的一级 A标准执行即可，与葫芦岛市老区（7万吨/日）污水 处理提标改造工程可行性研究报告一致。执行一级A标准要求见下表：12 粪大肠菌群数（个/L）103表2.3基本控制项目最高允许排放浓度（巳均值）。位 mg/L序号基本控制项目一级标准A标准1化学需氧量（COD）502生七需虱星（BODt-5103悬浮物（SS）104动植物油15石油类16阴离子表面活性剂0.57总氮（以N计）158总磷氨氮（以N计）5(8)2005年12月31日前建设的9nnA生1日1 口由m匕聿田1y（以P计）的 Ji0.510色度（稀释倍数）3011PH6-9注：括号外数值为水温12时的控制指标，括号内数值为水温W 12c时的控制指标。2.3 排放水体葫芦岛市老城区污水处理厂现状污水经处理后排入五里河，最后汇入渤海。本次 初设排放水体不变。经处理达一级 A标后的尾水直接接入现有d1500硅排放管外排。2.4 工艺方案2.4.1 污水处理工艺方案2.4.1.1 本工程污水二级生物处理可行性分析城市污水处理厂的主要处理对象包括CODcr、BOD5、SS和氮、磷营养物质。根据 这些污染物的无机或有机属性，溶解态和非溶解态，按去除对象和设备归类，城市污水 处理方法主要包括以下几个类别：去除粗大颗粒悬浮物与漂浮物：格栅和筛网；去除大颗粒沉淀物：沉砂池；脱除油脂和类似的漂浮物：除油池，浮选池，带隔油设备的沉淀池或沉砂池；去除细微悬浮物：沉淀池、浮选池、化学絮凝沉淀池、砂滤池；去除溶解、半溶解和极细微的有机物以及特殊的无机物：各种生物处理设施、物理（机械）处理设施或化学处理设施。上述处理类别，可概括为一级处理（或预处理）和二级生化处理两大部分，一般情况 下，生化处理部分是城市污水处理厂污水处理工艺流程的核心部分，也是工艺方案选择的 重点。近年来城市污水处理技术发展很快，类别也很多，在生物处理法中，有活性污泥 法和生物膜法二大类。根据葫芦岛市老城区污水处理厂提标工程设计进出水水质，各主要污染物去除率BOD5 180 10 294.44见表2.4 表2.4污水处理程度污桀物夕;称讲7k 7k 后(mg/l)山水水话（mg/l）夫除密（%）-GOen-36G-0-86.11-25038C20 292.0060.53ss总氮磷酸盐(以 P 计)4,0 0,45 0.3 0.45 0.2 0.3 0,25cr可生化性 好 较好 较难 不宜可生物降解性能。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 C02和H2 0等稳定物质。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，因此，可以使处理后污水中的残余B0D5浓度很低。根据国内、外有关设计资 料和实际运转经验，在污泥负荷为OZkgBODs/kgMLSS d以下时，能够使出水BODs保 证在10mg/L以下。本工程采用常规二级处理BOD5达标不存在问题。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,或说CODcr的去除率，取决于原污水的可生化性，它 与城市污水的组成有关。对于那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BODs/CODcr比值往往接近0.5甚至大于0.5,其污水的可生化性较好，COD.的去除率可达 85%以上，甚至 90%；而成分主要以工业废水为主的污水，如5 cr crBOD/COD比值小于0.25,污水的可生化性较差，处理后污水中剩余的 COD会较高，二级生化处理，CoB的去除率一般仅为70%75%,甚至更低。cr cr 5cr本污水处理厂设计进水 COD为360mg/L,要求出水COD3.55,即可认为污水有足够的碳源供反硝化菌使 用，本工程BODs/TN为4.74,可以满足反硝化的正常进行。O。生物除磷-2-3-磷常以磷酸盐（H2Po4、HP04和P04）、聚磷酸盐和有机磷的形式存在于废水中，生物除磷就是利用聚磷菌一类的细菌，在厌氧状态释放磷，在好氧状态从外部摄取磷，并将其以聚合形态贮藏在体内，形成高磷污泥，排出系统，达到从废水中除磷的效果。生物除磷主要是通过排出剩余污泥而去除磷的，因此，剩余污泥多少将对脱磷效 果产生影响，一般污泥龄短的系统产生的剩余污泥量较多，可以取得较高的除磷效果。有报道称，当泥龄为30d时，除磷率为40%,泥龄为17d时，除磷率为50%,而当泥 龄降至5d时，除磷率达87%o大量的试验观测资料已经完全证实，在生物除磷工艺中，经过厌氧释放磷酸盐的 活性污泥，在好氧状态下有很强的摄磷能力，也就是说，磷的厌氧释放就是好氧吸磷和 除磷的前提，但并非所有磷的厌氧释放都能增强污泥的好氧摄磷，磷的厌氧释放可以分为二部分：有效释放和无效释放，有效释放是指磷被释放的同时，有机物被吸收到细胞 内，并在细胞内贮存，即磷的释放是有机物吸收转化这一耗能过程的偶联过程。无效释 放则不伴随有机物的吸收和贮存，内源消耗，pH变化，毒物作用引起的磷的释放均属 无效释放。污泥在除磷（脱氮）系统的厌氧区中，含聚磷菌的回流污泥与污水混合后，在初 始阶段出现磷的有效释放，随着时间的延长，污水中的易降解有机物被耗完以后，虽然 吸收和贮存有机物的过程基本上已经停止，但微生物为了维持基础生命活动仍将不断分 解聚磷，并把分解产物（磷）释放出来，虽然此时释磷总量不断提高，但单位释磷菌所 产生的吸磷能力随无效释放量的加大而降低。一般来说，污水污泥混合液经过 2小时厌 氧后，磷的释放已甚微，在有效释放过程中，磷的释放量与有机物的转化量之间存在着 良好的相关性，在有效释放过程中，磷的厌氧释放可使污泥的好氧吸磷能力大大提高，每 厌氧释放1mgP,在好氧条件下可吸收2.0-2.4 mgP,厌氧时间加长，无效释放逐 渐增加，平均厌氧释放1 mgP,所产生的好氧吸磷能力将降至1 mgP以下，甚至达到 0.5 mgP o因此，生物除磷并非厌氧时间越长越好，同时在运行管理中要避免 pH的冲 击，否则除磷能力将大幅度下降，甚至完全丧失，这主要是由于 pH降低时，会导致细 胞结构和功能损坏，细胞内聚磷在酸性条件下被水解，从而导致磷的快速释放。一般情况下，厌氧区的水力停留时间 11.5hr即可满足要求。BOD5/TP是鉴别能否采用生物除磷的主要指标，一般认为，较高的 BOD5负荷可以 取得较好的除磷效果，进行生物除磷的底限是 BOD5/TP=20,有机基质不同对除磷也有影响。一般低分子易降解的有机物诱导磷释放的能力较强，高分子难降解的有机物诱导 磷释放的能力较弱。而磷释放得越充分，其摄取量也就越大，本工程 BODs/TP为45,完全可以采用生物除磷工艺。但生物除磷出水 TP只能达到1.0mg/L,要达到0.5mg/L还需辅以化学除磷。由于加药物化法去除 SS的同时可达到化学除磷的作用，本工程不再专门设置化学除磷设施。综上所述，根据葫芦岛市老城区污水处理厂进水水质和要求达到的出水指标，我们认为，最佳的处理工艺是生物除磷脱氮工艺。2.4.1.2 污水二级生物处理方案的确定近年来，国内外污水处理常用的生物脱氮除磷工艺主要有两类：第一类为按空间 进行分割的连续流工艺，第二类为按时间进行分割的间歇式工艺。Oi按空间进行分割的连续流工艺按空间分割的连续流工艺是指各种功能在不同的空间（不同的池子或分隔）内完 成。成熟的工艺有：A/O（厌氧/好氧）法、A/A/O法、UCT（包括MUCT）法、AB 法和氧化沟等。2按时间分割的间歇式工艺-序批式活性污泥法（SBR）序批式活性污泥法，又称间歇活性污泥法，把生物反应与沉淀合二为一。近几年 来，已发展成为多种型式，主要有 SBR、ICEAS、CAST、UNITANK工艺等。根据本工程项目前期进行的污水处理工艺论证及可行研究报告研究结果，考虑到污水 厂现状，本次提标工程继续采用SBR二级生物处理工艺，为减小污泥负荷，使出水 达一级A标，在原有4座SBR生化池基础上，再增加两座同样大小的SBR生化池即 可，提标方案简单易行。2.4.1.3 SBR工艺简介SBR（Sequencing Batch Reactor）是序批式间歇活性污泥法（又称序批式反应器的简称。它是目前国内外受到广泛重视、研究和应用日趋增多的一种污水生物处理新技术。其实，SBR处理工艺并不是一种“新”的污水处理技术。早在1914年Ardem和Lockett发明活性污泥法之初，首先采用的就是这种处理系统（并称之为fill anddraw 系统），但由于当时尚无先进的自动监控技术，使间歇处理所需的控制系统十分繁琐，操作复杂且工作量大，特别是后来由于城市和工业废水处理的规模趋于大型化，使得间歇式活性污泥法逐渐被连续式活性污泥法所代替。因此，SBR处理工艺在当时未能得到推广应用，主要原因是SBR法所存在的在当时被认为是该工艺的缺点的自动化控制要求高的特点 造成的。但随着电子计算机的普及应用和相应的控制和操作软件的开发，特别是自动监控技术和各类自动化仪器设备的开发与应用，污水处理厂的自动化管理程度得到大大提 高，并出现了电动阀、气动阀、定时器及在线自动监测技术产品，为间歇式活性污泥法再 度得到深入研究和应用提供了极为有利的先决条件。20世纪70年代初，美国Natre Dame大学的R.Irvine教授对SBR工艺进行了实验 室规模的系统研究，并于1980年在美国国家环保局（USEPA）的资助下，在印第安纳州的 Culver城改建并投产了世界上第一个SBR法污水处理厂。此后，日本、德国、澳大利亚、法国以及我国等都对SBR处理工艺进行了应用研究，并通过其操作方式、运行控制和工艺 优化等一系列研究，开发了一批以SBR为基础的变型处理工艺，如MSBR、ICEAS、CASS、DAT-IAT、UNITANK 工艺等。SBR工艺的发展与推广应用，与目前城市污水处理厂的建设朝中小型化和分散化的 方向发展密切相关。随着城市建设与发展的生态化、乡村化，建设中小规模的污水处理 设施易于使处理出水就地达标排放，避免因大规模集中排放而造成的对受纳水体的过大 的生态压力，同时亦利于废水的分散回用，便于基建投资的筹措，尤其是目前我国随城 镇化发展不断涌现的众多中小城镇，其污水的收集与排放具有明显的分散和小型化的特 点；此外，自20世纪90年代中期以来，我国年排放的城