城生活污水处理工程项目可行性研究报告.doc

荣内 容 摘 要1 工程名称：xx城市生活污水处理工程。2 建设单位：xx拓新实业有限公司3 工程规模：城市污水处理厂总规模3万m3/d，分二期建设。一期规模为1.5万m3/d。4 处理工艺：曝气生物滤池（BAF）生物处理工艺5 污水处理厂（近期）工程估算投资序号工程费用名称投资（万元）备 注一厂内工程投资2570.22执行18918-2002一级A标1建设投资2491.4411第一部分工程费用2063.0312第二部分工程其他费用309.7813基本预备费118.632建设期利息61.383铺底流动资金17.41二厂外截流干管工程投资825.30施工条件差，部分管道需在河槽敷设。概算总投资3395.526 污水处理厂一期（2010年）处理成本7 总装机容量：kw,有功功率kw8 耗电量：年耗电量 万度，单位水量耗电 度；9 污水厂定员：12人；10 污水厂占地面积：15.55亩。第一章 概 述1.1 工程概况工程名称：xx城市生活污水处理工程；工程规模：污水处理厂总规模3万m3/d，分二期实施；近期按（2010年）实施1.5万m3/d（KZ=1.53）设计，预留远期发展用地；处理工艺：曝气生物滤池（BAF）生物处理工艺；建设（业主）单位：xx拓新实业有限公司；建设地点：xx锁江桥下游3500m处。1.2 设计依据1.2.1 相关文件1 xx污水处理工程项目基础资料, xx建设,2002年11月15日；2 污水处理厂征地涉及的相关税费，xx国土资源局,2002.11.15;3 xx污水处理厂岩土工程鉴定说明，xx水利电力勘测设计队，2002.11;4 xx提供的相关地形图及规划图5 xx城市总体规划,重庆建筑大学城市规划与设计研究院，2001年6月;6 xx污水厂行洪论证报告,xx水利电力勘测设计队2007年3月;1.2.2 相关法规、规范、标准中华人民共和国环境保护法（1989.12）；中华人民共和国大气污染防治法（2000.4修正）；中华人民共和国水污染防治法（1996.5修正）;中华人民共和国环境噪声污染防治法（1997.3）；建设项目环境保护管理条例（1998.11）；建设项目环境保护设计规定（1987.3）；室外给水设计规范（GB50013-2006）；室外排水设计规范（GB50014-2006）；城市污水生物脱氮除磷处理设计规程（CECS 149:2003）；污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）；城镇污水处理厂附属建筑和设备设计标准（CJJ31-89）；建筑给水排水设计规范（GBJ15-88）；给水排水工程结构设计规范（GBJ69-84）；混凝土结构设计规范（GBJ10-89）；建筑地基基础设计规范（GBJ7-89）；水工砼结构设计规范（SDJ20-78）；工业企业噪声控制设计规范（GBJ87-85）；10KV及以下变电所设计规范（GB50053-94）；工业与民用供配电系统设计规范（GB50052-95）；低压配电装置及线路设计规范（GB50054-95）；通用用电设备配电设计规范（GB50055-93）；混凝土和钢筋混凝土排水管（GB/T11836-1999）；全国通用给排水标准图集（合定本）S1-S3，2002； 城市污水处理工程项目建设标准（1994年）；1.3 设计原则1 贯彻执行国家有关环境保护的政策和法令，遵循国家有关法规、规范及标准，；2 从实际情况出发，在城市总体规划的指导下，采取全面规划、分期实施的原则，既考虑近期建设又考虑远期发展，使工程建设与城市的发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益；3 根据设计进水水质和出水水质要求，选择技术先进、运行稳定可靠、经济合理的污水处理工艺，确保污水处理效果，减少工程投资及运行费用4 妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥，避免产生二次污染；5 在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力求在便于施工和维修的前提下，使各构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地，使厂区环境和周围环境协调一致； 6 厂区竖向设计力求减少厂区填方量和节省污水提升费用；7 厂区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与厂区周围景观相协调。1.4 设计范围根据xx城市总体规划（2000-2020）和业主的委托，本可行性研究设计范围为：近期（2010年）污水处理厂范围内的污水处理、污泥处理构建筑物及其附属设施；厂外配套污水截流干管。1.5 项目建设的必要性xx目前尚无完善的排水系统，大部分污水未经任何处理，任其自然排放，致使水环境遭受严重污染，生态环境受到破坏。这不仅影响xx的城市形象，而且影响了居民的身心健康，不利于城市建设的可持续发展。因此，新建污水处理厂是十分必要的。第二章 城市及地域概况2.1 地理位置及行政区划xx位于四川盆地南部,地跨东径10403031044015,北纬290841293826。东邻自贡，西接键为、井研，南连宜宾，北靠仁寿、威远、境内多丘陵，西北高，东南低，平均海拔在320米至450米之间，县境南北宽55.1公里,东西长60.2公里.全县辖7区,27个镇,21个乡,幅员面积1954平方公里,全县人口88.66万人,人口密度454人/km2,非农业人口9.99万人,城市化水平为11.26%。县城xx镇是xx的卫星城市之一，是xx历史名城的重要组成部分，是集生态、文化、旅游特色于一体的川南水城。xx城市的定位是：全县的的政治、经济、文化中心；区域农副产平品科研信息基地与加工配送中心；发展食品、轻工、建材工业的县域基地;县域及周边区域无污染高新工业推广基地；区域旅游休闲度假名胜区。2.2 自然条件1 气候条件xx年平均气温17.6，最冷月平均气温10.3,最热月平均气温31.1,极端最低气温-2.7，极端最高气温39.0，全年无积雪。年降雨量962.8毫米，年蒸发量1188.1毫米。冬季为西北风和东风,夏季为东南风,平均风速1.6米/秒.境内大小河流80余条,分属沱江、岷江两个水系.xx地区全年无积雪,最冷月气温均在0C以上,故不存冰冻和冻土层。2 地形地貌xx境内多丘陵，西北高，东南低，平均海拔在320米至450米之间，县境南北宽55.1公里,东西长60.2公里。xx地处威远穹隆背斜西南段,以中浅丘为主,兼有部分低山地,最高点在同心乡铁矿凹,海拔高度为901米,最低点位于在王乡蒙子湾,海拔高度为288.2米3 山川河流全流域有4公里以上的一二级溪河沟25条,总长394公里,占地面积10678亩,流域溪河沟平均密度0.505/km2.旭水河为山区季节性河流,水位变化大,陡涨陡落,夏秋季洪峰常在1000m3/s以上,冬春季仅为0.5m3/s,甚至断流,洪枯水位差在712米,且无集中落差,利用也少,干流高差36米,据理论计算,水能蕴藏量为0.35万KW。4 工程地质状况场地位于威远穹隆背斜南东翼,岩石较少裂隙发育,强风化厚度0.81.5米,未见断层及大型褶皱形迹.2.3 城市现状及规划2.3.1 城市现状及规划县城xx2001年的城市人口7.67万人（其中非农业人口5.62万人，居住在县城农业人口与暂住一年以上流动人口2.05万人）。建成区面积548.33公顷，按xx城市总体规划（2000-2020），县城xx的近期（2010年）规划人口12万人，远期（2020年）规划人口16万人，远景（2050年）规划人口人口为25万人。其中，远期（2020年）规划城区面积14.25平方公里。2.3.2 给水现状及规划县城xx城区内现有水厂一座，日供水能力1.5万吨天，占地面积6300m2，水源为双溪水库。主要供xx老城居民生活用水和公建市政用水以及部分工业用水。按xx城市总体规划（2000-2020），现有水厂1座，供水能力4万吨/日；规划建新水厂1座，水源为双溪水库，规模为6万吨/日，规划用的5公顷；远期（2020年）采用2座水厂向城市联合供水。2.3.3 排水现状及规划1 排水现状xx县城现状无污水处理设施，除工业废水简易处理排放外，城市生活污水和雨水沿合流暗沟直接排入河内，严重污染了河水，影响了城市的生态环境。2 排水规划按xx城市总体规划（2000-2020），在城区东南方向，旭水河下游处设污水处理厂1座，采用二级生化处理工艺处理xx的城市污水，处理后的水就近排入水体或灌溉农田。3 排水体制按xx城市总体规划（2000-2020），xx县城排水体制采用雨、污分流制。对于老城区已形成的合流制系统，将根据实际情况逐步改造；新城区新建时要求全部采用雨、污分流体制。4 污水管网布置沿梧桐河、东川河、旭水河两侧分别布置污水截流干管，收集河东西两侧污水。污水经汇合后，在旭水河下游设置污水处理厂。城区内污水全部重力排放，不设置污水提升泵站。5 雨水系统规划xx县城为丘陵地形，旭水河沿岸地形最低。城区可以接纳雨水和泄洪的河道主要是旭水河。雨水排放遵循就近排放的原则，充分合理利用现有沟壑进行排水，以减少暗管长度。暴雨强度公式采用自贡地区暴雨强度公式，设计重现期P取11.5年（重要地段取上限）。2.4 受纳水体污水厂位于xx城琐江桥下游约3500米处的旭水河右岸（背向琐江桥而言）河边,该处河床高度为331.8米,常年水位333.85米。经处理处理后的污水，通过排水管排入旭水河。第三章 工程设计方案3.1 排水体制城镇采用不同型式的管、渠系统，排除城镇污水、雨水的方式称为排水系统体制（简称“排水体制”）。一般的城镇排水体制，大致可分为“合流制”和“分流制”两种类型。所谓“合流制排水系统”，是将城镇生活污水、工业废水和雨水混合在同一管渠内排出的系统；“分流制排水系统”，则是将生活污水，工业废水和雨水分别由两个或两个以上的系统独立排出的系统。合理选择排水体制，是城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题，它不仅关系到排水系统的工程设计、施工和维护管理，而且还影响排水系统的工程投资和维护管理等费用；通常，排水体制的选择，应在满足环境保护的要求、并根据当地条件，进行技术经济比较的基础上确定。采用合流制将城镇生活污水、工业废水和雨水全面截流后，送往污水厂进行处理，然后排放，这从水污染控制来看，虽似合理，但合流制排水管道的尺寸过大，污水厂的处理规模也需随之增加，导致建设费用相应增高；而当采用截流式合流制时，雨天将有部分雨、污混合水通过溢流井直接排入河流，对水体仍会造成一定程度的污染；分流制则是将城镇污水单独截留，送往污水厂进行处理；雨水另设排水系统收集后，就近排放；但降雨初期的径流雨水仍受到一定污染。直接通过雨水管道排入水体，也会对河流造成不同程度的污染，此乃分流制系统的不足之处。经对排水系统的经济分析认为，分流制容易适应社会发展的需要，又符合当前城市卫生的要求，因此，目前在国内获得广泛采用，是目前我国城市排水体制发展的主要方向。总之，在工程设计中，排水系统的型式，需根据城镇规划、城镇排水系统的现状、环境条件、城镇地形、接纳水体等因素，从全局出发，在满足环境保护的前提下，通过技术经济比较，综合考虑确定。根据xx的城市规划和实际情况，本可研对xxxx的城市排水系统按以下原则考虑：对于污水：对规划新区采用雨污分流制系统；对旧城区，由于已形成的排水管渠改造困难，可采用不完全分流制系统（截流式合流制），今后逐步过渡到完全分流制；对于雨水：充分考虑当地的地形条件，合理划分区域，就近集中排放。充分利用自然沟渠，结合城市防洪，统一布置雨水系统；暴雨强度采用自贡市暴雨强度公式,即：q4392(1+0.59lgP)/(t+19.3)0.804。3.2 污水处理厂规模xx城市污水排放量根据城市总用水量来确定。城市用水量受城市地理位置，居民生活习惯、城市发展规划，现有工业结构，产业政策等多种因素的影响，其中存在许多不确定因素。对于城市用水量，采用通常的预测方法并参考国内、外相似地区的经验，在现有资料的基础上，对城市未来一段时期内的用水量进行预测，并以此作为确定城市污水处理规模的基础。根据2001年重庆建筑大学城市规划与设计研究院编制的xx城市总体规划（2000-2020），xx城市规划人口为： 近期2010年：12万人；远期2020年：16万人；按照室外给水设计规范（GB50013 -2006），取平均日综合生活用水量指标进行水量测算，能形成污水的城市用水量为：1 城市综合生活用水量Q1本初设对于xx的人均平均日综合生活用水量，近期（2010年）取150L/人.d，远期（2020年）取0.18L/人.d（规范为110180L/人.d），因此，城市近、远期的综合生活用水量为：Q 1近120.151.8万m3/d；Q 1远160.182.88万m3/d；2 工业用水量Q2根据业主提供资料，城市污水中工业污水所占比为1015，则工业用水量为： 近期：Q2近1800m3/d远期：Q2远2880m3/d3 未预见水量Q3城市未预见水量，取上述水量之和的10（规范为812）：近期：Q3近(1.8+0.18)0.10.198万m3/d远期：Q3远（2.880.288）0.10.317万m3/d4 能形成污水的城市总用水量Qg近期：Qg近(1.8+0.180.198)2.18万m3/d远期：Qg远（2.880.2880.317）3.485万m3/d根据xx城市排水规划和室外排水设计规范（GB 50014-2006），对污水形成系数和污水收集率分别按以下取值：污水形成系数（规范为8090）：近期取83，和远期取87；污水收集率：近期取80，远期取90。则城市（xx）近、远期的污水处理量分别为：近期（2010年）的污水处理量QW近:QW近2.1883801.45万m3/d;远期（2020年）的污水处理量QW远:QW远3.48587902.73万m3/d。根据上述对xxxx近、远期污水处理量的预测，其近、远期的污水处理规模分别确定为：近期（2010年）：1.5万m3/d；远期（2020年）：3.0万m3/d。本可研对污水厂按近期规模（1.5万m3/d）设计，适当预留远期发展用地。3.3 污水水质及处理要求3.3.1 原污水水质污水处理厂实际进水水质直接关系到污水处理工艺流程的选择和处理构筑物和设备容量的确定。设计水质确定过高，将造成工艺的不合理或设备的闲置和浪费，增加工程投资和运行费用；水质确定过低，则满足不了出水水质要求，不能达到工程建设的目的。一般情况下，污水进水水质应根据当地的实测数据和相关因素，通过统计分析确定。在国内城市中，由于经济发展水平的高低不同、生活习惯存在差异，工业产业结构各异等因数，其城市污水的水质特征也各有不同。但就国内多数城市而言，其城市污水中生活污水所占比例多在总排水量的70%90%之间。工业废水因生产工艺的不同其成分组成差别较大，但生活污水水质的规律性较强，尤其是相同地域，经济水平发展相当，工业结构差别不大的城市，由于居民生活习惯，城市生活布局、行为方式等相近，其城市生活污水成份及水质也基本相似。四川省部分污水处理厂的设计及运行实际原水水质列于表3-1。表3-1 四川省部分污水厂的设计进水水质序号工程名称BOD5（mg/l）CODcr（mg/l）SS（mg/l）NH3-N（mg/l）T-P（mg/l）1阆中污水处理厂200300200244.02彭山县污水厂1503001503033彭州污水处理厂15030015030-454峨眉污水处理厂1503002253035眉山污水处理厂1602601802016西昌污水处理厂1802601803537德阳污水厂15040020025308绵阳污水厂200300260259攀枝花污水处理厂1603002502510成都三瓦窑污水厂100200200180200表3-1中的数据表明，大多数污水厂的设计进水水质多处于中、低浓度，BOD5为150200mg/l，CODcr为260400mg/l，SS为150250mg/l，NH3-N为2530mg/l。而许多实际运行工程的进水水质往往低于设计水质。究其原因，可能是在设计时，考虑了对水质变化留有一定安全因素所致。据有关资料介绍，污水厂设计水质高于实际进水水质的现象普遍存在。另外，在国内城市中，由于经济发展水平的高低不同、生活习惯存在差异，工业产业结构各异等因数，其城市污水的水质特征也各有不同。但就国内多数城市而言，其城市污水中生活污水所占比例多在总排水量的50%80%之间。工业废水因生产工艺的不同其成分组成差别较大，但生活污水水质的规律性较强，尤其是相同地域，经济水平发展相当，工业结构差别不大的城市，由于居民生活习惯，城市生活布局、行为方式等相近，其城市生活污水成份及水质也基本相似。鉴于以上考虑，本可研根据业主2002年11月提供的水质报告，并在参考四川省部分污水处理厂的设计、运行实际水质（表3-1）基础上，将xx污水厂的设计进水水质确定为：CODcr 250 mg/L BOD5 150 mg/L SS 180 mg/LT-N 40mg/L NH3-N 30 mg/L T-P 3.0mg/LpH 6.93.3.2 污水处理要求根据国家关于城镇污水处理厂污水排放的有关要求,xx城市生活污水处理厂处理后的出水应满足城镇污水厂污染物排放标准GB18819-2002中的一级（A）标准，即：BOD510mg/l CODCr50mg/l SS10mg/l T-N 15mg/l NH3-N 5mg/l T-P0.5mg/l PH 693.3.2 处理程度根据上述污水水质及排放标准，对xx污水处理厂的设计处理程度列于表3-2。表3-2 污水处理设计程度 水 质 指 标BOD5CODcrSSNH3-NT-NT-PpH设计原污水水质 （mg/L）150250180304036.9出水水质要求 （mg/L）1050105150.56-9设计处理程度 （）93.338094.4483.3362.5083.33注： 表中的“出水水质要求”为“国家GB18918-2002一级A标准” 3.4 污水厂厂址3.4.1 选址原则污水处理厂厂址的选择应符合城市建设总体规划，综合考虑城市及厂址附近乡镇的发展、工程建设、环境保护、运行管理、防汛抗震等方面的要求。确定污水处理厂厂址，一般需遵循以下原则，即：1 污水厂厂址应符合城市总体规划，能满足城市远期发展要求；2 污水厂址需位于城市集中供水水源的下游；并保证场地没有被洪水淹没的危险；3 尽量减少拆迁、少占良田，且具有一定的卫生防护距离；4 有利于净化出水及剩余污泥外排（运），交通、运输及供水、供电较方便；3.4.2 厂址方案1 方案1：锁江桥下游4500m处此厂址在县城南部旭水河畔，属xx新农村九社，小地名刘家坝，有村道相通，距县城约5公里。此厂址属耕地，无拆迁户。原始地坪处于339.15350.41m，地势较平坦开阔。旭水河在此处的二十年一遇的洪水位高程为338.19m。污水厂的设计地坪标高为399.0m，比洪水位标高高0.71m。2 方案2：锁江桥下游3500m处此厂址位于xx新星村原附南酒厂边的河滩地，于旭水河锁江桥下游3500m河右岸，即王家坝对面的河漫滩地，距县城约4公里。此处的原始地坪处于334.90338.80m。根据业主提供的xx城市污水处理厂行洪论证报告，拟建河堤护岸高程为338.61m，可满足二十年一遇设计洪水位的要求。3 推荐厂址根据上述比较，两个厂址都有位于城市下游便于接纳城市污水；厂区基本无住户；厂址有机耕到相邻，交通较方便的特点。本次可研推荐厂址2。与厂址1相比，厂址二属河漫滩地，虽有挖填方量较大于厂址1的特点，但厂址2有以下特点，即：l 符合城市总体规划的要求；l 距离xx旧城和规划城区较近，节省工程总投资；l 场坪的有利于实现截污干管重力流入厂内。3.5 污水收集系统根据城市的总体规划和均连镇的地形，城市污水收集系统，对旧城区采用截流式合流制，规划新城为雨、污分流制。污水管网按规划分区设置，全部为重力系统。城市污水经截流后自流进入城市污水处理厂。第四章 污水、污泥处理工艺4.1 处理工艺设计原则合理的污水处理工艺，不仅应当在保证其具有优良处理效果的前提下，运行稳定、管理方便、并尽可能降低工程投资和日常运行费用，确保污水处理厂出水水质稳定达标，而且还应顾及今后对污水厂出水水质要求进一步提高的适应性，使污水厂可能仅通过调整运行条件而毋需进行工程改造来满足进一步提高的出水水质要求。因此，本可研在考虑污水水处理工艺时，遵循以下原则。1 遵循国家和地方的各项法规、政策、因地制宜，合理实施。2 根据城市总体规划，结合城市实际地形条件，全面规划、合理布局，节约用地；3 采用先进、可靠的处理工艺，高效节能的设备，适合国情的控制方案，经济合理的构造型式，使污水厂具有处理效果优越，运行可靠，管理方便、节省工程投资、降低运行成本。逐步实现污水资源化，发挥较好的工程投资效益；4.2 污水处理工艺4.2.1 城市污水污染物去除概述1 SS的去除污水中SS的去除主要依靠沉淀去除。污水中较大颗粒的悬浮性污染物质，借重力自然沉淀即可去除；较小颗粒的悬浮性污染物，其有机部分可被微生物吸附、降解而去除，而无机颗粒则往往要借助于活性污泥絮体的吸附、网络，与活性污泥同时沉淀去除。为降低出水中的悬浮物浓度，可在工程中采用适当的措施，比如，采用适当的污泥负荷以保持活性污泥的良好凝聚及沉降性能，充分利用活性污泥的吸附网络作用等。通过合理选用污水处理方案、工艺参数和合理设计，使出水SS降至10mg/L以下。2 BOD5的去除去除污水中的BOD5，主要是依靠微生物的吸附和代谢作用，最后通过泥、水分离过程来完成。活性污泥或生物膜中的微生物，在供氧的条件下，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获得细胞合成所需的能量，其最终产物为CO2和H2O等稳定物质。在这种合成代谢与分解代谢的过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等易降解物质）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，微生物的好氧代谢对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都能起到作用，其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浓度达到很低水平。3 COD的去除污水中的COD去除原理与BOD5基本相同。污水厂COD的去除率取决于原污水的可生化性，这与城市污水的组成有关。对于主要以生活污水和与生活污水性质相似的工业废水组成的城市污水来说，BOD5/CODCR比值一般在0.5左右，其污水的可生化性较好，出水COD值可以控制在较低的水平。而对于以工业废水为主的城市污水，其BOD5/CODCR比值可能较小，可生化性较差，处理后污水中的剩余COD可能较高，此时，要使出水COD浓度小于排放标准将存在一定的难度。xx污水厂处理以生活污水为主的城市污水，其BOD5/COD比值约0.47，可生化性较好，采用适宜的生物处理工艺，完全可使出水满足CODcr40mg/L的要求。4 氮的去除氮是蛋白质不可缺少的组成部分，广泛存在于城市污水中。在原污水中，氮以氨态氮及有机氮的形式存在，这两种形式的氮统称为凯氏氮，用TKN表示，而原污水中的硝态氮几乎为零。氮在水体中是藻类生长所需的营养物质，容易引起水体的富营养化，因此，氮是污水处理厂出水的重要控制指标之一。氮也是构成微生物的元素之一，在生物处理过程中，一部分进入细胞体内的氮将随剩余污泥一同排除，随剩余污泥排除的氮一般约为所去除BOD5的5%。在有机物被生物氧化的同时，在溶解氧充足、且泥龄足够长的情况下，污水中的氨氮将被氧化成硝酸盐。脱氮菌在缺氧的情况下可以利用硝酸盐（NO3-N）中的氮作为电子受体来氧化污水中的有机物，将硝酸盐中的氮还原成氮气（N2）从水中逸出，从而完成污水的脱氮过程；因此要达到生物脱氮的目的，氨氮的完全硝化是先决条件；由于硝化菌属于自养菌，其比生长率n明显小于异氧菌的比生长率h，因此，生物脱氮系统维持硝化的必要条件，是使生物处理系统的泥龄大于维持硝化菌所需的最小泥龄；大量的试验数据和运转资料表明，完成氨氮硝化的污泥负荷不应超过0.18kgBOD5/MLVSS.d。5 磷的去除污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两种方式，国内、外城市污水除磷，有采用生物除磷，也有采用化学除磷；如果城市污水总磷浓度偏高，生物除磷一般难以达到排放要求，此时，多采用补充化学除磷。(1) 生物除磷生物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生的能量用以吸收、快速降解有机物，并转化为PHB（聚羟丁酸）储存起来。当聚磷菌进入好氧条件下时，则降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和过量吸磷，形成高含磷量的剩余污泥，并通过排除高含磷剩余污泥来达到除磷的目的。据有关资料介绍，聚磷菌在厌氧段释放1mg的磷所吸收储存的有机物，经好氧分解后产生的能量用于细胞合成、增殖后，可再吸收22.4mg的磷。因此，聚磷菌在好氧条件下对磷的过量吸收程度，取决于聚磷菌在厌氧条件下释放磷的程度，而磷的释放程度又取决于进水中存在的可快速降解有机物含量。一般来说，有机物与磷的比值越大，除磷效果越好。常规剩余活性污泥的含磷量约1.52%，而采用生物除磷工艺的剩余活性污泥磷含量可以达到常规活性污泥的23倍。在工程设计中，除磷剩余活性污泥的含磷量一般采用4%。生物除磷工艺的前提条件之一，是聚磷菌必须在厌氧条件下受到抑制，然后进入好氧阶段才能增大磷的吸收量。因此，污水除磷的处理工艺必须设置厌氧段。由于生物除磷最终是通过排出高含磷量的剩余污泥实现，因此，除磷程度取决于最终的剩余污泥排出量。而要维持一定数量的剩余污泥产量，就需要处理系统保持在相对较高的污泥负荷（即较短的泥龄）条件下运行。有关资料介绍，生物除磷的污泥负荷不应小于0.15kgBOD5/MLVSS.d。这也是生物除磷工艺的第二个前提条件。(2) 化学除磷化学除磷主要是通过向污水中投加药剂，使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离将磷从污水中除去。固液分离可单独进行，也可通过初沉或二沉的排泥实现。化学除磷，按工艺流程中化学药剂投加点的不同，磷酸盐沉淀工艺可分成前置沉淀、协同沉淀和后置沉淀三种。前置沉淀的药剂投加点是原污水，形成的沉淀物与初沉淀一起排除；协同沉淀的药剂投加点包括初沉淀出水、曝气及二沉淀之前的其它位置，形成的沉淀物与剩余污泥一起排除；后置沉淀的药剂投加点在二级生物处理之后，形成的沉淀物通过另设的固液分离装置（包括澄清或过滤）进行分离。化学除磷的药剂主要有石灰、铁盐或铝盐。xx污水厂进水的总磷浓度为3mg/L，其出水水质要求严格，总磷浓度需0.5mg/L,其污水处理工艺的设置，必须适应这一水质特点。4.5.2 几种常用的城市污水处理工艺 城市污水处理厂的污染物质以有机物为主，以往大多采用活性污泥处理工艺。活性污泥工艺除普通曝气外，尚有多种改进型式，常用的有传统活性污泥工艺有A/O、A/O、氧化沟、SBR及其改进型工艺（如CASS、Unitank）等。当前，随着污水排放标准对氮、磷指标的要求的提高，国内在城市污水处理的活性污泥工艺中，较多采用A/O及CASS工艺。但自上世纪末/本世纪初以来，国外新型的生物膜技术曝气生物滤池工艺（BAF）进入了国内污水处理市场，由于BAF工艺所具有的优越性，使其在城市污水处理领域中的应用得到了迅速发展，BAF城市污水处理厂日益增多。1 生物除磷、脱氮（A/O）工艺A/O工艺也是在普通曝气的基础上，企图同时解决除磷、脱氮问题而派生的工艺。其工艺流程是在传统活性污泥工艺基础上，增加了厌氧、缺氧单元。其主体工艺流程为：城市污水粗格栅、提升泵站细格栅、沉砂池（初沉池）厌氧池缺氧池曝气池二沉池消毒接触池出水排放城市污水首先通过格栅、沉砂、初沉（有的不设初沉）预处理后，进入厌氧池，与由二沉池回流的含磷污泥混合，含磷回流污泥在厌氧池中释放磷，同时降解污水中的部分有机物；厌氧池出水进入缺氧池，与从好氧池回流的硝化液混合，进行反硝化脱氮，将硝酸盐还原成氮气从水中逸出；缺氧池的出流进入好氧池（曝气池），在此发生降解BOD、硝化氨氮、过量吸磷等多项反应，最后在二沉池进行泥水分离，一部分污泥回流至厌氧池，上清液达标排放。由于A2/O工艺的基础是低负荷活性污泥法系统，技术成熟，除去BOD的效果好。但也存在一些显著的问题，主要有：一是工艺流程长、构筑物较多、动力消耗较大；占地面积大；同时存在污泥回流和混合液回流等多重回流系统，工艺管线较长且复杂；对运行管理的水平要求较高；工程投资大，运行成本也也相对较高。二是脱氮、除磷的工艺条难以协调。虽然理论上A2/O工艺同时具有除磷、脱氮效果，但实际运行结果却很难如此，我国一些以A2/O工艺运行的污水处理厂，普遍存着脱氮和除磷效果难以兼顾的矛盾，往往当脱氮效果好时除磷效果差，而当除磷效果较好时脱氮效果又不能满足要求。在环境条件方面，一般的A2/O工艺，回流污泥全部由好氧区回流至厌氧区，当系统硝化作用良好时，随回流污泥将硝酸盐大量带入厌氧池；除磷工艺要求必须在混合液中存在能快速生物降解且既无分子态氧又无结合态氧的绝对厌氧环境中，聚磷菌才能释放磷；当水中存在硝酸盐时，系统首先消耗可快速生化降解的有机物进行反硝化，充分脱氮后才能开始磷的厌氧释放过程，这就使得厌氧区实际可利用基质和有效容积都大为减少，最终表现为脱氮效果好而除磷效果差；反之，如系统硝化不完全，则表现为除磷效果改善而脱氮效果下降。在有机负荷方面，对除磷而言，一般要求好氧池的有机负荷至少不低于0.15kgBOD/kgmlvss.d，而对于硝化而言，又要求好氧池的有机负荷最大不高于0.18kgBOD/kgmlss.d，二者运行的协调负荷空间仅0.03kgBOD/kgmlss.d。而污水的BOD浓度又处于经常变化状态，导致处理系统对除磷、脱氮效果难以兼顾。2 CASS（序批式）污水处理工艺CASS工艺又称序批式污水处理工艺。此工艺在两个或多个生物反应池中对污水进行批次处理。CASS工艺的污水处理机制与普通曝气法完全相同，其区别在于原污水不是顺次流经各处理单元，而是在同一反应池内，按设定的时间程序实现进水、曝气、沉淀、排水和闲置等过程。从污水进入开始到闲置时间结束为一个周期。这种操作周期周而复始循环进行，达到不断进行污水处理的目的。CASS工艺的主体流程为：城市污水粗格栅、提升泵站细格栅、沉砂池CASS池（选择区缺氧区主反应区滗水）消毒接触池出水排放序批式（SBR、CASS等）工艺的特点是处理流程简单，构筑物较少，工程投资相对较省；其缺点是各处理过程的切换完全依靠自控进行，因此，对自控系统的质量及操作管理人员的技术水平要求非常高，一旦自控系统出现故障，将立即导致处理系统运行紊乱，且无法以人工替（哪怕是短时间替代）运行；由于SBR为间歇运行，导致反应池和设备的利用率较低；滗水器不仅水头损失大（根据水量不同，一般2.53.5m），如设计、运行控制不当，极易发生污泥流失，影响出水超标和系统稳定。3 曝气生物滤池（BAF）工艺曝气生物滤池（简称BAF）是在生物接触氧化工艺的基础上，引入给水净化过滤机制而形成的一种新型的污水生物处理工艺。其突出的特点，是在一级处理的基础上，将生物氧化和过滤结合在一起（滤池后不设二沉淀池），通过反冲洗再生实现滤池的周期性运行。曝气生物滤池集生物氧化、生物絮凝、过滤、反冲洗更新等处理功能于一体，通过滤料上生长的高浓度生物膜对污染物的生物降解以及滤层的机械拦截和生物絮凝对悬浮物的综合截留作用，实现对污水中污染物的有效去除。BAF工艺于80年代初出现在欧洲，由于它具有良好的性能，其应用范围不断扩大。在经历了80年代中、后期的较大发展后，到90年代初，这种工艺已基本成熟。在污水的二级或三级处理中，BAF体现出处理负荷高、出水水质好，占地面积省等特点，因此，在90年代及其以后，BAF得到了很快发展。BAF的池形类似于给水处理的V型滤池。滤板均匀安装布水（兼冲洗布气）滤头，装填比重略大于水的“下沉式”滤料；在滤料底层设置以曝气头（或穿孔管）曝气的布气系统，向上依次装填垫层和生物滤料（滤料层厚度一般为3.04m）；在滤池底部设置污水进水管、滤池冲洗水管和冲洗空气管。BAF的运行方式多采用水、气同向的上流式。经沉淀预处理后的污水由BAF下部进入池内，通过滤头均匀布水，同时通过曝气头或穿孔管曝气，水、气自下而上穿过滤层，实现对污水中含碳有机物（BOD）的降解、硝化氨氮、截留随污水进入的SS和脱落的生物膜，使最终出水满足排放或回用要求。BAF的冲洗，采用先下向水洗（速降），继而气、水上向冲洗的方式，冲洗时滤料呈向上膨胀状态，冲洗（污）出水通过污水回收池和回收泵送入预处理沉淀池。BAF处理城市污水的主体工艺流程为：城市污水粗格栅-提升泵站细格栅-沉砂池缺氧-沉淀池超细格栅BAF滤池消毒出水回用或排放1 BAF工艺的特点曝气生物滤池以其独特的结构特征和运行特点，在对城市污水及其它多种工业废水处理工程的实践过程中，取得了优异的效果，显示出其独特的优越性，主要表现在：l 处理构筑物容积小，占地面积省BAF所采用的高比表面积和粗糙多孔的粒状生物填料，使其可积聚多达1015g/L的微生物量