乡镇生活污水初步设计方案说明书.doc

镇生活污水处理工程初步设计方案目 录第一部分 技术工艺部分4第一章 项目概况4第二章 污水、污泥处理工艺确定7第三章 项目方案工艺设计21第四章 项目工程经济分析25第五章 建设管理控制要点27第六章 工程施工及验收28第七章 电气控制32第八章 管道与阀门及设备安装33第九章 环境保护34第十章 售后服务承诺35第二部分 技术施工部分37第1章 施工准备和施工平面管理37第2章 施工阶段及流程40第3章 施工组织管理和部署协调管理42第4章 劳动力安排44第5章 各分部分项工程的主要施工方法44第6章 工程质量的技术组织措施46第7章 安全生产及文明施工的技术组织措施52第8章 工期的技术组织措施58第9章 计量管理62第10章 降低成本的技术节约措施63第11章 工程回访与保修64第一部分 技术工艺部分第一章 项目概况1.1 项目所在地概况车辐山镇为响应国家农村环保建设号召，创建生态农村形象，避免镇区居民生活中产生的污水直接排放对周围自然水体造成污染，车辐山镇政府特委托中国环保对该镇的生活污水处理工程进行设计。1.2设计依据(1)室外排水设计规范 GB50014-2006；(2)给水排水工程结构设计规范 GBJ10-89；(3)给水排水设计手册； (4)江苏省市政工程预算定额单位估价表（2002）； (5)江苏省市政工程费用定额单位估价表（2002）； (6)江苏省建筑安装工程费用定额（2002）； (7)江苏省市政工程预算定额单位估价表（2002）；(8)给水排水标准图集 ；(9)脱氮除磷设计规程 CECS112；(10)生物接触氧化设计规程；(11) 建设方（车辐山镇人民政府）提供的相关工程资料；(12)污水综合排放标准GB8978-1996；(13)砌体结构设计规范（GBJ1089）；(14)混凝土结构设计规范（GBJ1089）；(15)建筑地基础设计规范（GBJ1089）；1.3 设计原则(1)本设计方案严格执行国家有关环境保护的各项规定，污水处理后必须确保各项出水指标均达到国家规定的排放标准。(2)采用简单成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，保证处理效果，并节省投资和运行管理费用。(3)设备选型兼顾通用性，运行稳定可靠、效率高、管理方便，维护工作量少，价格适中。(4)系统运行灵活，管理方便，维修简单。(5)尽量采取措施减小对周围环境的影响，合理控制噪声、气味，妥善处理固体废弃物，避免二次污染。1.4 设计范围(1) 污水处理站的总体设计，主要包括污水处理工艺设计、施工图纸的绘制、附属建筑物的设计、厂区管网设计等相应设计内容。(2)污水处理站的设计主要分为污水处理和污泥处理两大部分。a. 污水处理：根据进水水质及要求的排放标准，结合技术、经济等指标，在确保出水达标排放的同时，努力做到所设计的工艺投资省、占地面积小、运行稳定、管理操作简单、处理成本低、争取做到对周围环境不产生二次污染。 b. 污泥处理：污水处理过程中产生的污泥，根据选择的污水处理工艺，考虑是否对污泥进行单独的稳定并进行减容处理，防止对环境造成二次污染。1.5 水量、水质确定(1) 水量的确定根据建设方提供的相关资料及要求，本污水处理站处理水量为500m3/d，我公司设计该镇区生活污水处理站的设计规模确定为500 m3/d。(2) 水质的确定根据当地人群的生活习惯及建筑物特点，同时参考周边生活污水处理站进水水质及建设方提供的资料，本处理站的设计进水水质指标如表1所示：表1 设计进水水质水质指标SSNH4-NTNTPCODcrBOD5平均值200253534002001.6 设计排放标准综合考虑受纳水体的水质等级及功能，同时考虑国家污水综合排放标准的发展趋势，因此本污水处理项目的主要针对指标不仅仅是有机污染物，同时也将极易引起水体富营养化的氮、磷两项污染物列入本污水处理站的主要去除目标。通过与建设方及当地环保部门的进一步沟通并获得主管部门的审批后，最终决定执行国家GB18918-2002（城镇污水厂污染物排放标准）的一级B标准（mg/L），各项指标的具体排放浓度如表2表2 设计排放标准水质指标SSNH4-NTPCODcrBOD5出水标准208160201.7 污水处理程度通过对废水处理站进水水质及排放标准的比较，本项目所选择的处理工艺对各项目标污染物的去除需达到表3 各项污染物去除率指标CODcrBOD5SSNH4-NTP进水浓度400200200253出水浓度60202081总去除率85%90%90%68%67%24第二章 污水、污泥处理工艺确定2.1 当前生活污水处理工艺简介根据城市污水水质B/C比较高，污水可生化性较好的典型特点，当前国内外对于生活污水主要是物化预处理，之后再采用生物处理以确保各项污水指标能达到规定的排放标准。其中物化预处理主要包括沉砂、沉淀、等，其原理在于利用污水中的某些污染物的比重大于污水的比重，通过设计一定的停留时间，可以使这些粒径较大的污染物在重力的作用下沉淀下来，达到固液分离的效果，进而减轻后续生物处理工艺的处理负荷。生物处理的原理在于利用构筑物中生长的微生物的新陈代谢作用，将污水中的有机物，尤其是溶解性及胶体状可生物降解的有机污染物，一部分转化为水和二氧化碳等无机物，另一部分作为微生物生长繁殖的营养物资被微生物吸收并转化为菌体。根据构筑物中微生物对溶解氧的需求主要可分两类：一类为好氧生物降解法，二类为厌氧生物降解法。根据微生物的生长状态，好养生物降解法又可分(一)好养活性污泥法（二）好养生物膜法。厌氧生物降解法也可分为（一）厌氧活性污泥法（二）厌氧生物膜法。生物法去除污染物的示意图如图1所示： 图1 生物法去除污染物的示意图两类、四种生物处理方法的原理、特点及典型处理工艺如下：(1) 好氧生物降解法基本原理：好氧活性污泥法的原理在于利用构筑物中呈悬浮状或附着状生长的微生物在好氧的条件下将污水中的有机污染物进行降解，一部分转化为二氧化 碳、水等对环境基本无害的无机物，另一部分作为微生物自身生长的营养物质被微生物吸收转化为菌体本身。特点：a.出水水质较好，运行过程中不会产生对周围环境造成影响的臭气等二次污染物，处理厂的环境卫生条相对于其它处理工艺要好；b.由于曝气设备的充氧效率有限，因此采用好养生化法处理可生化性较高的污水时，对进水中有机污染物的浓度有一定的限制，一般将进水BOD5浓度控制在1000 mg/L以下，否则会因为氧传质效率的低下影响整个好氧处理工艺的处理效果，也可能因此而导致出水水质不达标。同时，当前大部分充氧方式都是采用外加人工充氧的方式。因此，进水有机物浓度较高将导致耗氧量升高，最终导致运行费用较高。所以，好氧生物处理工艺一般只适合进水有机物浓度较低的水质或经过厌氧预处理后的污染物浓度降低的高浓度有机废水的后处理工艺c.由于好氧微生物的世代时间相对较短，污泥繁殖较快，因此采用好氧生物处理工艺将产生大量的剩余污泥，这将增加污泥的处理部分的投资及运行成 本；d.好养生物法处理污水，由于要人为供养，导致供养设备投资增加，给日常运行带来一定的麻烦，运行费用也应此而大幅度上升。纵然好养生物处 理法有其缺点，但是由于其处理出水水质好，当前仍被大量工程设计人员所采用，主要是用来处理城市污水及某些污染物浓度较低且可生物降解的工业废水，或用于厌氧处理工艺的后续处理工艺，以确保出水的各项指标能达到相应的排放标准。1) 好氧活性污泥法目前大量投入工程实践的好氧悬浮式活性处理工艺主要包括以下几种：图2 氧化沟工艺流程图工艺特点：a.优点：可以不设置出沉池，BOD去除率较高，一般可达到95%以上，对于脱碳要求较高的污水，可确保出水水质达标；脱氮效率一般可达到60%-70%，一般情况下可使出水达到相应的排放标准；由于氧化沟的水力停留时间较长，一般大于14小时，污泥停留时间一般为20天到30天，使污泥在氧化沟内已经稳定化，因此额外不需设置污泥消化设备对污泥进行稳定化，可节省项目初投资及污泥处理费用；b.缺点：氧化沟的充氧设备主要是表面曝气机及转刷或转碟曝气机，其充氧效率较低，对水深有一定的限制，导致氧化沟工艺的占地面积一般较大，运行过程中电耗较高；由于氧化沟的水力停留时间较长，污泥负荷较低，导致氧化沟的容积较大，土建投资较高，日常运行过程中由于污泥负荷低，容易发生污泥膨胀；氧化沟的除磷效果不佳，一般只有50%左右，只单独通过氧化沟处理，出水磷一般不能达到排放标准，需要增加化学除磷工艺或在氧化沟前增加厌氧池以强化整个工艺的除磷效果。图3 A2/O处理工艺流程图工艺特点：a.优点：通过设置厌氧、缺氧、好氧环境，使各构筑物内形成相对专一的微生物，提高了整个系统的处理效果，该工艺的最大特点在于将二沉池的部分污泥回流至厌氧池，使污泥在厌氧池中释磷，进入好氧环境大量吸磷，最终通过泥水分离将磷从污水中去除的目的，同时将经硝化后的混合液回流至缺氧池进行缺氧反硝化脱氮。因此，该工艺具有较高的脱氮除磷效果，其脱氮的效率当混合液回流比为200%-300%时，可达到65%-75%，除磷效率为70%-80%，出水磷浓度一般都在1 mg/L以下，能达到城镇污水厂污染物排放标准的一级B标准；厌氧池在前，好氧池在后，有利于抑制丝状菌的繁殖生长，混合液的SVI小于100，污泥易沉淀，不易发生污泥膨胀，并能减轻好氧池的处理负荷确保工艺运行的高效和稳定性，同时降低好养处理段的曝气量，进而降低系统的处理成本；与氧化沟工艺相比，A2/O工艺水力停留时间较短，一般厌氧池的水力停留时间在12小时，缺氧池水力停留时间在12小时，好氧池水力停留时间在36小时，系统的总停留时间在68小时；剩余活性污泥含磷量较高，可达2.5%以上，故污泥肥效好。b.缺点：污水和污泥都需经过回流，才能达到较好的脱氮除磷效果，其中混合液回流比一般都在200%以上，故运行过程中能耗较高，运行费用也因此而上升；由于污泥在构筑物中的停留时间不是很长，污泥并未达到相应的稳定化要求。因此，采用该工艺处理污水，一般要额外设置污泥消化稳定设施，这将导致系统污泥处理部分的基建投资和运行管理费用增加；由于污泥的释磷须在严格的厌氧环境下进行，而A2/O工艺将活性污泥直接回流至厌氧池，这将不可避免的带入部分硝酸盐，在厌氧及缺氧环境中，反硝化细菌将利用水中可溶性的小分子有机物为电子供体，硝酸盐为电子受体，将其还原微为分子态的N2，进而释放到空气中，达到反硝化脱氮的目的。而聚磷菌除磷的原理是在厌氧的环境中，聚磷菌通过氧化体内的聚磷酸盐产生大量的能量，并利用这些能量从环境中大量吸收可溶性的小分子有机物合成自生菌体，之后再进入好养环境中通过这些聚磷菌将环境中的磷酸盐吸收进入体内合成聚磷酸盐，最终通过排泥的方式将磷去除。聚磷菌除磷效果的好坏主要取决于聚磷菌在厌氧环境中是否充分释磷，而聚磷菌充分释磷的条件又在于厌氧环境中是否有足够的可容性的小分子有机物。因此，回流污泥中带入的硝酸盐导致反硝化菌利用环境中的可溶性小分子有机物，使其与聚磷菌对可溶性的小分子有机物形成竞争。同时，由于反硝化菌的时代时间短于聚磷菌，因此，竞争中聚磷菌将处于劣势，导致系统的出磷效果下降。 图4 MUCT工艺流程图工艺特点：a.优点：MUCT工艺是针对传统A2/O工艺由于污泥直接回流至厌氧池，引入大量的硝酸盐，使反硝化菌与聚磷菌对污水中可容性的小分子有机物形成竞争，并且使聚磷菌处于竞争劣势，导致系统的除磷效率下降这一缺点开发出来的一种A2/O工艺的改进工艺。该工艺在保持传统A2/O工艺高效脱氮特性的同时，大大提高了系统的除磷效果，从而也改进了传统工艺难以同时取得高效脱氮除磷效果的矛盾，也正是因为这个原因，该工艺目前以大量投入工程实践。深圳建设的南山污水处理厂日处理能力达38.4104M3/d，就是采用该工艺，取得利较好的去除效果。该工艺同时也被大量运用于对脱氮除磷要求较高的工业废水的处理。b.缺点：根据该工艺的流程图可以看出，该工艺的最大缺点仍然遗传了传统的A2/O混合液、污泥回流量大，导致运行费用上升，设备投资增加，运行管理难度加大。图5 A/B法工艺流程图工艺特点：A/B法是吸附生物降解法的简称，其处理污水的主要机理在于：在A段活性污泥系统，原污水中的悬浮固体和胶体有机污染物被活性污泥絮凝与吸附，污水中的一部分溶解性的有机物被菌体生物降解，但发挥主要作用的仍然是生物吸附与絮凝，约占BOD去除量的2/3， 生物降解占1/3，整个A段对BOD的去除率约为70%。普通活性污泥工艺中的的初沉池只能去除可沉降的悬浮物，它对总的悬浮物的去除率只有40%-60%，BOD的去除率只有20%-30%。初沉池不能去除难降解的悬浮物，即胶体物质。但是，进入A/B工艺A段的污水是直接由排水管网来的，其中含有大量菌体及微生物菌落，从而与污水中的悬浮物和胶体物质组成悬浮物微生物共存体，具有絮凝性和粘附力，与回流污泥混合后相互之间发生絮凝与吸附，此时难降解的悬浮物-胶体物质在得到絮凝、吸附、粘结后与可沉降的悬浮物一起沉降，再加A段活性污泥对一部分可溶性有机物的生物降解作用，使A段对SS，BOD的去除率远远高于初沉池，一般，A段对SS的去除率为60%-80%，对BOD的去除率在40%-70%。正是A段对悬浮性及胶体有机物较彻底的去除，使整个工艺以非生物处理的BOD的量大大提高，所以降低了污水处理部分的处理成本和投资费用。由于原污水的水质水量经A段的调节，使得进入B段的水质水量较为稳定，为B段的净化效果提供保障。B段的微生物主要为原生动物、后生动物和菌胶团，污泥负荷率低，为0.150.30BOD/(MLSSd)，水利停留时间为23小时，污泥龄为2030天，DO为1-2 mg/L。B段进一步去除BOD和COD。此外，由于A段对SS和BOD的大量去除，使A段出水的BOD大为降低，从而大大降低B段的污泥负荷，一般B段负荷只占总负荷的30%-60%，这样为硝化菌创造了良好的硝化环境。对于B段的处理工艺，可灵活选择具有较高脱氮除磷效果的工艺，例如A1/O工艺，A2/O工艺，或A2/O工艺，以有效去除污水中的N、P。该工艺最显著的特点如下：a.优点：不设置初沉池，A段由曝气吸附池和中沉池组成，为A/B工艺的第一级处理系统；B段由曝气池和二沉池组成。A段 和B段有其独立的污泥回流系统，应此两段有各自独特的微生物群体，处理效果稳定；A段负荷高达26BOD/（MLSSd），它具有很强的抗冲击负荷的能力，具有对PH值、有毒物质的缓冲能力，A段的水力停留时间较短，一般为30min，活性污泥中全部为生长速度较快的微生物；A段活性污泥吸附能力强，能吸附污水中某些重金属、难降解有机物，以及氮磷等植物性营养物质，这些物质通过剩余污泥的排除而得到去除，故A段具有去除一部分上述物质的功能；由于A段的高效絮凝吸附作用，使整个工艺中通过絮凝吸附由排放剩余污泥途径去除的BOD大大提高，从而使A/B工艺比常规的活性污泥处理工艺在水处理部分的基建投资节省20%左右，节省运行能耗15%左右； A/B工艺很适合分步建设，使之即可以缓冲投资上的困难，又能取得较好的环境、社会效益。首先可建A段，以缓和资金的严重不足，并能使污水得到较好的处理效果，然后再建B段。同时，A/B法不仅适合新厂建设，同时也适合旧厂的改造和扩建。b.缺点：由于A段水力停留时间较短，主要依靠生物絮凝沉淀作用对污水中的SS和BOD进行去除，微生物的世代时间短，生长繁殖快，这将导致A段将产生大量的剩余污泥，这将不可避免的导致污泥处理部分的基建投资和运行费用升高，同时由于A、B段有其独立的污泥回流系统，这也不可避免的增加设备的投资。图6 SBR处理工艺流程图图7 CASS处理工艺流程图图8 CAST处理工艺流程图图9 ICEAS处理工艺流程图图10 DAT-IAT处理工艺流程图图11 T型氧化沟处理工艺流程图工艺特点：以上六种工艺为SBR及其变形工艺，其工作原理同SBR相似，但又有其各自的特点。其中CASS，CAST，ICEAS工艺与SBR工艺最大的区别在于CASS，CAST，ICEAS反应池在主反应区之前增设了一个生物选择区，微生物在生物选择区内与污水混合，由于开始时污水有机物浓度相对较高，有利于非丝状菌的大量繁殖而抑制丝状菌的生长，可避免运行过程中发生污泥膨胀现象，影响工艺稳定性和出水水质。而且，由于生物选择区内微生物及有机物浓度较高，又未设置人工充氧设备，极易形成厌氧区，强化了工艺的除磷效果。同时，CAST反应池除了增加了生物选择器之外，还设置了缺氧区，强化了工艺的脱氮效果。SBR及其变型工艺的基本情况和性能比较如下表：表4 SBR及其变形工艺比较工艺型项目常规SBRICEASDAT-IATCASTCASST型氧化沟池型矩形池分为主反应与预反应区DAT和IAT串联分为选择、缺氧和主反应区分预反应和主反应区三沟组合进水间歇连续连续间歇连续连续曝气间歇半静态DAT连续IAT间歇间歇间歇中沟连续边沟间歇沉淀静态间歇半静态静态半静态半静态排水间歇间歇间歇间歇间歇连续周期/h4-84-63448容积利用率%50-6750-5866.75060-6550污泥回流无无200%-400%20%-30%50%无运行水位水位变化1-2米水位变化1-1.5米水位变化1米水位变化1-2米水位变化1-2米固定水位常用曝气设备机械/鼓风曝气鼓风曝气鼓风曝气鼓风曝气水下曝气机机械曝气常用排水方式滗水器滗水器滗水器滗水器滗水器可调堰脱氮能力尚可尚可一般好一般一般除磷能力一般一般较差好较差较差防止污泥膨胀一般尚可一般好一般一般SBR及其变形工艺的主要优缺点和适用场合如下表所示：表5 SBR及其变形工艺的主要优缺点和适用场合工艺类型常规SBRICEASDAT-IATCASTCASS主要优点a.流程简单：不设初沉池、二沉池、回流污泥泵房、硝化池和沼气贮存设施；b.管理方便：由于处理设施少，又没有沼气系统，不存在危险性，管理大大简化；c.处理效果好：去除有机物效率高，还有脱氮除磷功能，缓冲能力强，抗污泥膨胀性能好；d.占地少：是各种污水二级处理工艺中最省的，比常规活性污泥法减少占地30%-50%；e.基础投资省：规模10万m/d的污水处理厂基建投资比常规活性污泥法可节省10%-20%；f.处理成本低：规模10万m/d的污水处理厂处理成本低于常规活性污泥法；设施最简单；操作最简单；静止沉淀出水水质更好；脱氮除磷效果尚可；连续进水；水位差较小；基建费较少；脱氮除磷效果尚可；容积利用率高；连续进水；水位差较小；基建投资较小；脱氮除磷效果最好；防止污泥膨胀效果最好；同步硝化反硝化，电耗省，池容小；静沉水质好连续进水；防止污泥膨胀效果最好；生化反应速度高，池容小；有机物去除效率高，出水好主要缺点a.对自控要求较高，人工操作基本上不可能正常运行，自控系统必须质量好，运行可靠；b.对操作人员技术水平要求较高，主要是技术性操作管理，要求操作人员具有一定的文化程度和技术水平；间歇周期运行带来曝气、搅拌、排水、排泥等设备利用率不高，增加了设备费用的装机容量周期较长、池容和排水设备较大；要脱氮除磷需延长工作周期，加大排水设备，增加搅拌；水位变化大，泵扬程较高；至少需两池。池容利用率低，池容相对较大；要脱氮除磷需延长工作周期，加大排水设备，增加搅拌；水位变化大，泵扬程较高。要脱氮除磷需延长工作周期，加大排水设备；回流污泥量很大，能耗高；水位变化增加了泵的扬程；除磷效果不高。池容利用率低，池容相对较大；水位变化增加了泵的扬程；少量污泥回流，增加了运行费用；至少需两池才能运行。脱氮除磷效果不高；污泥回流增加电耗；水位变化大，提升水泵扬程高。2) 好养生物膜法工艺特点：a.对水质、水量变动有较强的适应性生物膜处理法的各种工艺，对流入污水水质、数量的变化都具有较强的适应性，这种现象已为多数运行设备所证实，即或有一段时间中断进水，对生物膜的净化功能也不会造成致命的影响，通水后能较快恢复。b.污泥沉降性能好，易于固液分离在生物膜上脱落下来的生物污泥，所含动物成分较多，比重较大，而且污泥颗粒个体较大，沉降性能良好，易于固液分离。但是，如果生物膜内部形成较厚的厌氧层，在其脱落后，将有大量的非活性的细小悬浮物分散于水中，使处理水的澄清度降低。c.能够处理低浓度的污水活性污泥法处理系统，不适宜处理低浓度的污水，如原污水的BOD长期低于50-60mg/L，将影响活性絮凝体的形成和增长，净化功能降低，处理水质降低。但是，生物膜法处理低浓度污水，也能够取得较好的处理效果，运行正常可使BOD为20-30 mg/L的污水，将BOD值降至5-10 mg/L。d.易于维护运行、节能与活性污泥处理系统相比，生物膜处理法的各种工艺都是容易维护管理的，而且像生物滤池、接触氧化、曝气生物滤池等工艺，运行过程中的气水比较活性污泥法低，去除单位质量的BOD的能耗较少，系统运行费用低。 (2) 厌氧生物降解法基本原理：对于厌氧微生物降解有机物的机理，当前辈大多数人所接受的主要有厌氧四阶段理论，其内容简要如下所述：第一阶段：水解、发酵阶段有机物进入处理构筑物后，首先在水解、发酵细菌的作用下，将大分子的有机物降解为小分子的可容性小分子有机物。同时，废水中的一些难降解的环状污染物在水解、发酵细菌的作用下环状结构被断裂成链状可生物降解的物质。纤维素，果胶等大分子多糖水解为小分子的葡萄糖、乳糖等小分子糖类；蛋白质等大分子蛋白类物质降解为氨基酸等小分子物质；脂肪水解为脂肪酸，乙醇、丙醇等小分子有机酸和醇类物质。第二阶段：产酸、产氢阶段第一阶段生成的产物，在产酸、产氢菌的作用下，被转化为小分子的有机酸，（如乙酸、丙酸、丁酸、甲酸等）和氢气，同时释放少量的二氧化碳，PH值降低。第三阶段：产甲烷阶段在该阶段下，产甲烷菌主要以氢气和乙酸为基质，将其转化为甲烷和少量的二氧化碳，PH值逐渐上升。第四阶段：同型产乙酸阶段前三阶段生成的二氧化碳和氢气，通过这一阶段同性产乙酸菌的作用，被转化为乙酸，作为乙酸型产甲烷菌的营养基质。工艺特点：a.处理负荷高，构筑物中活性污泥浓度高，能适应污染物浓度高的污水，抗冲击负荷能力强；b.不仅运行过程中不许额外充氧，而且由于运行过程中可产生甲烷，若项目规模够大，将产生一定的经济效益以弥补其它方面的费用；c.易于操作管理，不会出向污泥膨胀的不利现象；d.对于含动物蛋白较高的污水，厌氧处理易产生臭气，影响周围环境；e.水力停留时间较长，处理构筑物较大，项目基建投资较高；f.仅仅通过厌氧处理，出水一般难以达到排放标准，必须考虑接相应的好氧处理工艺方可使出水达标；g.由于厌氧处理构筑物中微生物浓度较高，处理负荷较大，应此厌氧处理工艺一般只运用于高浓度可生物降解废水的初级处理；h.由于产甲烷菌的时代时间较长，受环境条件影响较大。应此，厌氧工艺的调试周期较长。1) 厌氧活性污泥法当前被广泛运用于工程实践的厌氧活性污泥工艺主要有以下几种：UASB、IC、EGSB、ABR、USBF等。2) 厌氧生物膜法当前被广泛运用于工程实践的厌氧生物膜处理工艺主要有以下几种：厌氧接触氧化、厌氧生物滤池、厌氧流化床、厌氧膨胀床等。随着能源危机的日益凸显，国内各大水系富营养化严重，饮用水源污染事件频频发生。为了降低污水处理厂的能耗，保护各大水系，当前相关学者和工程技术人员正积极创新，大力开发具有能耗低，处理效果好的污水处理工艺。例如，当前众多学者及科研院所的工作人员正积极研究利用人工湿地处理污水，力争做到污水处理能耗为零，污水排放为零；还有相当一部分工作人员正积极研究MBR技术并希望将该项技术推广至城市小区污水处理站的污水处理及回用工程。2.2 污水处理工艺确定调节池通过前文对现有城镇生活污水处理工艺的资料调研可知，目前对于生活污水的处理主要还是以好氧生物处理为主。考虑到本项目处理水量较小，同时方便日后的运行管理，在进行充分的技术论证后决定采用以接触氧化为主体的好氧处理工艺作为本项目废水的主体处理工艺，其具体工艺流程如图12所示人工格栅集水井镇区生活污水管网消毒接触氧化池水解酸化池沉淀排放污泥浓缩池泥饼外运污泥脱水图12 本项目污水处理工艺首先镇区部分生活污水通过排水管网收集至污水处理站，进入集水井，在集水井设置人工细格栅（栅条间隔5mm）一道，在格栅的拦截作用下去除废水中大块的漂浮物（如纸块，塑料袋等）防止被这些物质堵塞。之后，污水通过提升泵提升至调节池，进行废水水质水量的调节。由于生活污水含有部分含硫的有机污染物，在厌氧条件下，这些含硫有机污染物中的硫将在硫酸盐还原菌的作用下被还原为硫化氢，导致废水处理站周围有一定的臭味，影响周围人群的正常工作和生活。所以，为避免硫化氢导致的异味对周围环境产生不利影响，本项目采取调节池中设计曝气管网进行适量曝气，控制硫化氢的产生。污水经过调节池对废水进行水量、水质的调节后，废水将通过污水提升泵提升至水解酸化池内进行有机物的水解酸化，其降解有机污染物的主要机理在于在缺氧甚至厌氧的环境条件下利用水解酸化细菌将废水中大分子有机污染物开环断链，将其转化为小分子有机污染物。一方面，可以提高废水的可生化性，同时，水解酸化细菌生长繁殖过程中由于要利用废水中的有机物作为碳源，同时利用废水中的氮、磷作为营养物质，所以废水中的有机污染物、氮、磷等污染物通过水解酸化池的作用有均有所降低。为了提高水解酸化池中污泥的泥龄，减少污泥产量，降低污泥处理投资，本项目水解酸化池中设计安装弹性填料。由于弹性填料具备较高的比表面积，能够为微生物生长附着提供较好的场所，有效的避免了功能微生物随出水一同流失的缺陷，极大的提高了微生物的泥龄，降低了剩余污泥产量。经过水解酸化池的废水将在重力流的作用下进入二级接触氧化池，由于在接触氧化池中安装了弹性填料，功能微生物将附着在这些填料表面利用废水中的有机污染物作为自身生长繁殖的碳源与能源，同时吸收废水中的氮、磷作为自身生长的营养源，在微生物不断生长繁殖的过程中将废水中的有机污染物进行去除。与此同时，由于废水中含有大量的硝化细菌，在好氧条件下，硝化细菌将利用氧气为电子受体，将废水中的氨氮氧化为亚硝态及硝态氮。由于附着在填料上的生物膜具有一定厚度，处于生物膜最内部的微生物由于受氧气传质效率的影响，将处于一种缺氧甚至厌氧环境，在这种环境条件下，生物膜中的反硝化细菌将利用废水中的有机污染物为碳源，将废水中的硝态氮依次还原为亚硝态氮和氮气释放至大气中，达到脱氮的目的，最终实现在同一个反应池中实现同步硝化反硝化脱氮，节省了工艺所需的处理构筑物并节约成本。对于废水中磷的去除，本方案依然采取的是生物除磷技术。在好养条件下，除磷细菌将大量吸收废水中的磷并存储于细胞内，以达到去除废水中磷的目的。通过水解酸化及二级接触氧化降解后，废水中的有机污染物及氮磷基本已降解到排放标准以下。但是，由于微生物均具有一定的生命周期，一旦生命周期结束，微生物的活性将降低并在水流的冲刷作用下从填料上脱落并水出水一同流出处理构筑物。因此，为确保出水的百分百达标，二级接触氧化池的出水将进入沉淀池中进行进一步处理。一般情况（出水达标）下，沉淀池无需投加任何药剂。在水质恶化时，为增加该系统的出水稳定达标，可以通过投加适宜的混凝剂，可以进一步降低废水中磷的含量，同时能够是废水中的胶体凝聚为大颗粒物质，在沉淀过程中便于固液分离，去除废水中的悬浮固体，确保达标排放。考虑到废水水量及日后操作的便捷性，本项目采用竖流式沉淀池进行固液分离。经过沉淀进行固液分离后，废水中的各项污染指标完全能够达到排放标准。但是，考虑到废水中可能含有一定的病原菌等有害微生物，为确保出水的卫生学指标达到相应的排放标准，废水排入受纳水体前应进行消毒处理。综合考虑消毒效果，运行管理的便捷性及二次污染产物的产生，本项目采用投加次氯酸钠溶液对沉淀池出水进行消毒处理。污泥作为废水生物处理过程中产生的副产物，其特点在于污泥的有机物含量高，并且含有许多病原菌，如果不经过适当有效的处理，不仅会对环境造成很大的污染，更重要的是其携带的大量病原菌将对人类的健康造成很大的威胁。因此，对于每个污水处理项目设计人员都必须设计经济有效的污泥处理工艺对污泥进行无害化及减量化处理。对于小规模的污水处理厂的污泥，更多时候设计人员只采用将污泥进行浓缩后再通过一定的机械脱水措施进行进一步的减容后直接外运、或填埋、或运送至污泥集中处理及资源化企业进行污泥的资源化利用。鉴于当前的污泥处理工艺，并结合本项目的实际情况，最终决定污泥的处理采用污泥浓缩脱水一体化工艺，将污泥的浓缩及脱水集中在一道工序，虽然这种方案会导致污泥处理部分的设备投资增加，但是该方案省略了传统工艺中的污泥浓缩池及污泥消化池，使得整个工艺简洁化，污泥处理部分的土建投资下降，占地指标下降，同时运行管理方便。第三章 项目方案工艺设计3.1 工艺参数设计(1) 进水集水井尺 寸：2.0m1.5mHm（深度待定） 数 量：1座，砖混结构附属设备：细格栅1台 爬梯1台，漂浮物收集桶1个 污水提升泵 2台（1用1备）(2) 调节池尺寸：7.0 m7.0 m4.0 m (2格)有效容积：170m3停留时间：8.1h数 量：1座，钢砼结构附属设备：污水提升泵 2台（1用1备） 曝气管网 1套(3) 水解酸化池尺寸：7.0 m3.2 m4m有效容积：82m3停留时间：4h上升流速：0.8m/h数 量：1座，钢砼结构填料层高度：3.0m附属设备：配水管网 1套 软性填料 60m3 出水收集槽 1套(4) 二级接触氧化池尺寸：13.6m5.0 m4.0 m有效容积：240m3停留时间：11.5h数 量：1座，钢砼结构填料层高度：3.0m附属设备：配水管网 1套 弹性填料 180m3 集水槽 1套(5) 沉淀池尺寸：5.0 m5.0m4.0 m （2格）有效容积：60m3停留时间：2.8h上升流速：1.0m/h数 量：1座，钢砼结构附属设备：导流筒 1套 集水槽 1套污泥泵 2台(6) 消毒池尺寸：2.0 m2.0m4.0 m 有效容积：12m3附属设备：加药消毒装置1.081.36 1套有效容积：1.0m3材质：优质PE(7) 污泥浓缩池尺寸：2.0 m2.0m4.0 m 有效容积：12m3(8) 污泥脱水间及设备间尺寸：5.0 m8.0m3.0 m 3.2 构筑物统计本项目主要构筑物如表6 项目构筑物统计表所示表6 项目构筑物统计表序号构筑物名称尺寸数量备注1进水集水井2.0m1.5mHm1座钢砼2调节池7.0 m7.0 m4.0 m1座钢砼3水解池7.0 m3.2 m4.0m1座钢砼4二级接触氧化池13.6 m5.0 m4.0 m1座钢砼5沉淀池5.0 m5.0m4.0 m1座钢砼6消毒池2.0 m2.0m4.0 m1座钢砼7污泥浓缩池2.0 m2.0m4.0 m1座钢砼8污泥脱水及设备间8.0 m5.0m3.0m1间钢砼3.3 主要设备材料统计表项目所用主要材料及设备如表7所示表7 材料设备统计表序号设备名称尺寸型号数量备注1人工细格栅1.5m0.8Hm1非标加工2污水提升泵50WQ/C248-1.1Q=25m3/h,H=9m,N=1.1kw2上海一用一备3污水提升泵80WQ/C244-2.2Q=50m3/h,H=10m,N=2.2kw2上海一用一备4液位控制器FQ-504上海5弹性填料YCDT,150240宜兴6水解酸化池填料支架1非标加工7接触氧化池填料支架1非标加工8导通加工25m2贱人环发9出水槽1非标加工10导流筒50025001非标加工11集水槽1非标加工12螺杆泵CP(T)50.75-502直接采购13罗茨风机HCC-60S，N=2.2kw,Q=1.8m3/min,P=4mH2O2直接采购14曝气管网1非标加工15微孔曝气管6558040直接采购16板框压滤机B-J15/630-30U，过滤面积15m2,容积150L1直接采购17加药设备108013601贱人环发18螺杆泵G-30，Q=1m3/h,H=60m,N=3.0kw2直接采购19加药计量泵Q=7L/h,H=20m,N=22w2直接采购20电磁流量计Q=25 m3/h,DN501直接采购21溶解氧检测仪在线检测1直接采购22电控柜80060012001非标加工23