市政污水处理初步方案 51页

城镇污水处理初步方案上海班德环保设备有限公司\n、■、八・、•刖S3二、工程总体设计8■■■■•、污水处理厂工艺方案选择10四、污水处理厂T程设计36五、工程效益评价53\n项目基本情况项H名称：海口市第一污水处理厂扩建工程项H地点：海口市第一污水处理厂东侧设计目标木工程初步设计主要是对污水处理规模、进出水水质、污水污泥处理工艺方案、污水处理设备选择、污泥处置方案等方面进行技术可靠性、经济合理性及实施可能性的多方案比较和论证，在此基础上，提出推荐方案，使所选方案科学合理、技术先进且成熟、运行稳妥可靠、占地而积小、造价省、运行成本低。使工程的社会效益、环境效益和经济效益达到最佳统一。设计范围及服务对象设计范本工程设计范围为污水处理厂区内工程以及污水处理厂出水排海工程两个部分。包括污水处理厂厂区内的污水处理、污泥处理的生产设施及附属生产设施等。服务范城市污水主要由生活污水和工业污水构成，本工程的主要服务范围是该市屮心组团的牛活污水和工业废水。建设内容本工程污水处理规模20万m'/d(Kz=1.3)o设计依据及基础资料1）《海口市城市总体规划（2005-2020年）》2）《海南省城镇污水处理控制性规范》\n3）《海口市屮心城区污水截流并网工程初步设计》4）《海口市屮心区污水处理厂工程初步设计》5）《海口生态市建设总体规划（2005—2020年）》6）海口市排放设施发展规划设想汇报7）海口市污水管网总平面布置图8）《海口市屮心区污水处置工程环境影响报告书》9）海口市第一污水处理厂《建设用地规划许可证》10）海口市第一•污水处理厂《申领海口市排放污染物许可证〉有关资料》11）《海口市第一污水处理厂一期工程2005年运行月报》12）《海口市第一污水处理厂一期工程2005年进（出）水检测数据月报》13）《海口市发展和改革局关于海口市主城区污水处理工程立项的批复》14）海口市城市下水道水质检测结果（2006.1-2006.2）15）海口市排水沟、湖水质监测结果16）《海口市第一污水处理厂扩建工程可行性研究报告》17）《海口市第一污水处理厂岩土工程初勘报告》18）相关规划采用的主要规范.标准及相关法规工艺序号标准规范编号标准规范名称备注1GB50014-2006室外排水设计规范2GB50013-2006室外给水设计规范\n3GB50282-1998城市给水工程规划规范4GB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准5GB/T50103-2001总图制图标准6GB/T50106-2001给水排水制图标准7GBJ125-1989给水排水设计基本术语标准8GB5O331-2002城市居民生活用水量标准9GB3838-2002地表水环境质量标准10GB8978-I996污水综合排放标准11CECS97：1997鼓风曝气系统设计规程12CECS149：2003城市污水生物脱氮除磷处理设计规范13新版给水排水设计手册（第5册）城镇排水14新版给水排水设计手册（第11册）常用设备15新版给水排水设计手册（第12册）器材与装宜建筑序号标准规范编号标准规范名称备注1GB/T50033-2001建筑采光设计标准2GB50037-1996婕筑地面设计规范3GB/T50104-2001建筑制图标准4GB/T50121-2005建筑隔声评价标准5GB50345-2004屋面工程技术规范6GBJ16-1987(2(X)1局修)建筑设计防火规范7GB50222-95(99年局修)婕筑内部装修设计防火规范\n结构序号标准规范编号标准规范名称备注1.GB5OOO3-2OO1砌体结构设计规范2.GB50007-2002建筑地基基础设计规范3.GB50009-2001建筑结构荷载规范4.GB50010-2002混凝土结构设计规范5.GB50011-2001建筑抗震设计规范6.GB5OO32-2OO3室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范7.GB50069-2002给水排水工程构筑物设计规范8.GB50119-2003混凝土外加剂应用技术规范9.GB50164-1992桧质最控制标准10.GB50223-2004建筑抗震设防分类标准11.GB5O332-2OO2给水排水工程管道结构设计规范12.CECS25：1990混凝十.结构加固技术规范13.CECS28：1990钢管桧结构设计与施丁规范14.CECS117：2000给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程15.CECS138：2002给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程16.CECS141：2002给水排水工程埋地钢管管道结构设计规范17.JGJ55-2000普通混凝土配合比设计规程18.JGJ140-2004预应力混凝土结构抗震设计规程19.DL5077-1997水「•建筑物荷载设计规范\n电气序号标准规范编号标准规范名称备注1.GB50034-2004建筑照明设计标准2.GB50052-1995供配电系统设计规范3.GB50053-199410kV及以下变电所设计规范4.GB50054-1995低压配电设计规范5.GB50055-1993通用用电设备配电设计规范6.GB50057-1994（2000版）建筑物防雷设计规范7.GB50060-19923〜llOkV高压配电装置设计规范8.GB50062-1997电力装直的继电保护和白动装直设计规范9.GBJ64-1983工业与民用电力装萱的过电压保护设计规范10.GBJ65-1983工业与民用电力装置的接地设计规范11.GB50194-1993建筑工程施工现场供用电安全规范12.GB50260-1996电力设施抗震设计规范13.GB50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范14.CECS81:1996工业计算机监控系统抗干扰技术规范设计原则⑴贯彻国家和地方关于环境保护的基本方针和政策，严格执行相关的法规、规范和标准。⑵根据城市总体规划、给水规划、排水规划，结合城市给水、排水现状，合理确定工程服务范围、工程规模及总体方案等。⑶根据进水水质、水量的特点，结合污水处理厂一期工程处理工艺，选用符合本污水处理厂特点的、成熟的、稳定可靠的、先进的污水处理及污泥处理工艺。⑷采用先进的节能技术，降低污水处理厂的能耗及运行成本。\n⑸采用先进、可靠的自动化控制技术，提高污水处理厂的管理水平，以保证污水处理厂运行在最佳的状态，并减少人员的配置。⑹结合污水处理厂一期工程，采用布置紧凑的污水处理工艺，以节省用地。⑺用质量好、价格低、效率高的污水处理设备，以减少污水处理厂的维护工作量,保证运行的稳定性。工程总体设计工程规模本工程规模预测以《海口市城市总体规划(2005年-2020年)》为主，结合《海南省城镇污水处理控制性规划》，对海口市主城区污水量进行预测，以确定工程规模。生活污水量包括居民家庭生活产生的污水以及公共场所、机关、学校、医院、宾馆、饭店等商业服务设施及流动人口活动产生的污水量，由规划服务范围内生活用水量与污水产生系数的乘积所得。污水处理厂建设规模的确定由于海口第一污水处理厂H前的处理能力将不能满足要求，且第一污水处理厂处理程度较低，需要进行海口市第一•污水处理厂的扩建工程。随着海口市屮心城区污水截流并网工程和府城分区污水并网工程两个工程的陆续实施，海口市污水管网将逐步完善，污水收集量将大大增大。根据污水量的预测，以及《海口市第一污水处理厂扩建工程可行性研究报告》及批复，结合《海口市城市总体规划》(2005-2020)、《海南省城镇污水处理控制性规划》和现状实际，据此确定屮心组团第一污水处理厂的总处理污水量为50万m7d,第一污水处理厂一期工程规模为30万m7d,因此，木期扩建工程规模为20万m7do污水水质及处理程度设计进水水质污水处理厂设计进水水质的确定，通常是根据污水水质实测资料、《室外排水设计规范》、国内同类型城市污水处理厂进水水质及城市将来的发展等方面进行综合考虑。根据《第一•污水处理厂扩建工程可行性研究报告》及F1前第一污水处理厂进厂水质的实际监测数据，以及国内已建成污水处理厂的调查，拟建第一污水处理厂扩建工\n程进水水质如下：bod5W150mg/LCODcrW350mg/LSSW220mg/LTN^30mg/L氨氮W22mg/LTPW4mg/LpH7-9设计出水水质本项H污水经过第一污水处理厂集屮处理后排放入深入海湾，排放海域为二类海水环境功能区。根据可研报告及本项ri的环评报告，本项门污水处理厂的出水水质应达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)表1的一级B标准。出水水质主要指标如下：B0D5^20mg/LCODcrW60mg/LSSW20mg/LpH：6-9NH厂NW8mg/LTP（以P计）Wlmg/L粪人肠菌群数（个/L）86.7>82.9M90.9>63.6M75.0\n污水处理厂工艺方案选择工艺方案选择原则污水处理工艺的选择与污水处理厂的进出水水质、排水体制、水量、设备、用地、经济条件、管理水平等因素有关，应该具体问题具体分析。本污水处理厂工艺流程选择根据污水水质与水量、排放水体的环境容量与利用情况，结合一•期工程的处理工艺、半地的实际条件，充分考虑经济条件和管理水平，优先选用安全可靠、技术先进、低能耗、低运行费、低投入少占地、操作管理方便的成熟处理工艺。工艺选择原则是：⑴贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。⑵从该市的实际情况出发，在城市总体规划的指导下，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。⑶根据设计进水水质和出厂水水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理、确保污水处理效果，减少工程投资及H常运行费用。⑷妥善处理和处置污水处理过程屮产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。⑸为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件，本工程的设备采用国内优质产品，关键设备采用进口设备。⑹为保护污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，采用双回路电源，且污水厂运行设备有足够的备用率。⑺在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集屮，节约用地，扩大绿化面积。同吋，充分考虑与一期工程设施的协调，使厂区环境和周围环境协调一致。⑻厂区竖向设计力求减少厂区填、挖方量，节省污水提升费用。⑼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。污水处理工艺选择污水处理工艺介绍污水处理工艺需根据进厂污水水质、出厂水质要求、处理厂规模、污泥处置方案以及为地气温、工程地质、环境等条件来慎重选择。各种处理工艺都有一定的适用条件，工程设计时需因地制宜，适度引进一些新技术和新设备，把污水处理厂建设成为一个现代化的工厂。\n选择合适的污水处理工艺，不仅可以降低工程投资，还有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的常年运行费用，保证处理厂出水水质。根据本项H污水水质的分析，本工程要求污水处理程度的特点是：对bod5.ss、NH3-N、P0厂P去除率要求较高,分别达到86.7%、90.9%、63.6%、75%以上。因此，对污水处理工艺的选择应根据其特点，慎重选择。本初步设计文件的污水处理工艺选择充分考虑污水量、污水水质、经济条件和管理水平，污水处理工艺的选择力求做到：1.工艺合理，技术先进，对水质变化的适应能力强，出水达标且稳定，污泥易于处置；2.经济合理，电耗省，造价低，占地省；3.易于管理，操作方便，设备可靠；4.重视环境、臭气的防护，噪声的控制。下面对各种工艺的特点进行论述，以便选择切实可行的方案。常规二级处理工艺根据我国现行《室外排水设计规范》，污水处理厂的处理效率见下表。污水处理厂的处理效率处理程度处理方法主要工艺处理效率(%)SSbod5•级沉淀法沉淀40〜5520〜30二级生物膜法初次沉淀、生物膜法、二次沉淀60〜9065〜90活性污泥法初次沉淀、曝气、二次沉淀70〜9065〜95从上表可见，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地去除bod5.COD和SS,而对氮和磷的去除是有一定限度的，仅从剩余污泥屮排除氮和磷，氮的去除率约为10〜20%,磷的去除率约为12〜19%,故均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。污水脱氮除磷工艺1•污水脱氮1.污水脱氮方法主要有牛物脱氮和物理化学脱氮两大类。FI前生物脱氮是主体,\n也是城市污水处理屮经济和常用的方法，生物脱氮工艺较多，原理是-•样的；物理化学脱氮主要有折点氯化法去除氨氮、选择性离子交换法去除氨氮、空气吹脱法去除氨氮。主要的物理化学除氮方法概述如下：①折点氯化法去除氨氮折点氯化法去除氨氮是将氯气或次氯酸钠投入污水屮，将污水屮nh4-n氧化成2的化学脱氮工艺。其最终化学反应式可表示为：NH；+1.5H0C1->0.5N2+1.5H20+2.5H++1.501氯投加量与NH；-N重量比为7.6：1,由于污水水质的不同，投加量将大于理论计算值。此外，折点氯化法还需要消耗水屮碱度，理论计算lmg/LNH4-N消耗14.3mg/L碱度(以Cag计)，一•般需向污水屮投加M0H和石灰来补充污水碱度的不足；并且尚需对岀水余氯进行脱除，以免毒害鱼贝类水生生物，余氯脱除可用还原剂二氧化硫将余氯还原成氯离子或用活性炭床过滤吸附。采用折点氯化法脱氨氮，工艺复杂，投氯量大，再加上补充碱度、余氯脱除等工艺环节，而且投氯尚会产生一-些新的有毒和有害物质，故从经济上、运行管理上和环境丄分析均不适宜于木工程。②选择性离子交换法去除氨氮阳离子交换树脂的离子交换反应可用下式表示：nRA++IT二Z!"RnBlH+nA离子交换树脂对各种离子所表现的不同亲和力或选择性是离子交换的基本条件。H前在污水处理屮主要采用沸石天然离子交换物质作为离子交换物质，但该法在国内尚无应用。该法存在的主耍问题是进入交换林的SS值不应大于35mg/L,以免增加水头损失,堵塞沸石床；吸附饱和后必须对沸石进行再生，以恢复其离子交换能力；无运行管理经验。因此该方法脱氮尚不宜在本工程屮使用，国外也仅在小型污水厂屮有使用。③空气吹脱法去除氨氮污水屮的氨氮大多以鞍离子（NH,）和游离氨（NHJ形式存在，并在水小保持如下平衡：NH；NH3+H*当PH值升高时，平衡向右移动，污水屮游离氨的比率增加，当PH值升高到11左右时，水屮的氨氮几乎全部以NH,形式存在，若加以搅拌、曝气等物理作用可使氨气从水屮向大气转移。氨吹脱包括三个工艺过程：一是提高污水PII值，将污水屮NH：转变为NH,；二是在吹脱塔屮反复形成水滴；三是通过吹脱塔大量循环空气，增加气水接触，搅动水滴。该工艺方案主要存在的问题是需对污水调节PH值，投加大量石灰，纱剂投加量\n大，另外还产生大量的污泥，增加处理难度和污泥处理量；水温20°C吋气水比为2280m7m3,PH值大于9・0的条件下，为保证90%氨去除率，气水比应为3590m7m3,动力费用较高；另外水力负荷为3.6m7m2-h,氨氮去除率的计算值为78.1%。而口该方法在城市污水处理屮尤其是大屮型污水处理厂屮尚无使用先例，也缺少运行管理经验，故不推荐采用。综上所述，物理化学法脱氮从经济、管理等方而均不适宜在大型污水处理厂小使用，因此本工程采用生物脱氮。1.污水除磷污水除磷主要有牛物除磷和化学除磷两大类。对于城市污水一-般采用生物除磷为主，必要时辅以化学除磷，以确保出水的磷浓度在标准以内。2.生物脱氮除磷基本原理国外从上世纪六十年代开始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、运行费用高等。因此，城市污水厂一般不推荐采用。从七十年代以来，国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年代开始研究生物脱氮除磷技术，在八十年代后期逐步实现工业化流程。忖前，常用的生物脱氮除磷工艺有A'/O法、氧化沟法等。①生物脱氮基本原理污水屮的有机氮、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屮逸出，此阶段称为缺氧反硝化。在硝化与反硝化过程小，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。生物脱氮系统屮，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥龄。反硝化菌的牛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。按照丄述原理，要进行脱氮，必须具有缺氧/好氧过程，可纽成缺氧池和好氧池，即所谓A/0系统。A/0系统设计小需要控制的几个主要参数就是要有足够的污泥龄和进水的碳氮比。②牛物除磷基木原理牛物除磷是利用污水屮的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降解有机物，并转化为PHB（聚0耗丁酸）储存起来。当这些聚磷菌在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□的。\n影响牛物除磷的因索是要有厌氧条件，同吋要有可快速降解的有机物，即bod5/p比值恰为。同吋，希望富含磷污泥尽快排出系统，以免污泥屮的磷释放乂返回到液体按照上述原理，要进行除磷，必须具备厌氧/好氧过程，若在生物脱氮系统前再设置一个厌氧池，这样就形成A70系统，即厌氧-缺氧-好氧系统。根据该污水处理厂的设计进水水质和要达到的出水水质标准，本工程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.COD和SS的去除都可以满足排放标准要求。污水处理工艺选择本工程采用生物脱氮除磷工艺的可行性实际上，生物脱氮除磷工艺对BOD：N：P的要求是指进入曝气池的污水水质，而不是指原污水水质。因为在设有初沉池的情况下，其比值会有所变化。按照我国现行规范，城市污水处理厂设初次沉淀池的停留时间宜为1・0〜2.Oh,初次沉淀池对BODs去除率为20〜30%。德国排水规范（ATVA131）屮给出了不同停留吋间的沉淀池对污染物的去除率，见下表。沉淀池对污染物的去除率项目停留时间0・5〜1・Oh1.0〜1.5h>1.5hBOD516.7%25.0%33.0%COD16.7%25.0%33.0%SS42.9%50.0%57.1%N9.1%9.1%9.1%P8.0%8.0%8.0%按照上表的去除率，本工程若设初沉池，则经过初沉池沉淀之后的污水（即进入曝气池的污水）的BOD5/N和BOD5/P值见下表。初沉池出水B0D5/N和BOD5/P值停留吋间（h）BOD5/NBOD3/P\n0.5〜1.03.0527.161.0〜1.52.7524.46>1.52.4721.85将上表屮BOD/N和BOD#值与污水厂进水的比值进行比较，可以发现，对于不同停留时间的初沉池，其出水B0D5/N和BOD/P值均下降，初沉池停留吋间越长，比值下降越多。设初沉池对脱氮除磷不利。因此，本工程不设初次沉淀池。R0D5：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BOD’/N和BOD5/P比值的增加而增加。从理论JL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BOD/N二4〜5时，氮的去除率大于60%,磷的去除率也可达60%左右。对于生物脱氮除磷工艺，要求B0D/TPN17,且B0D/TN24。针对本工程水质特点，进水B0D5/N=6.8,B0D5/P=37.5,因此采用生物脱氮除磷工艺去除氨氮及磷是可行的。污水生物脱氮除磷工艺选择H前，用于城市污水处理具有一定脱氮除磷效果的污水处理工艺可以分为两大类：第一类为按空间进行分割的连续流活性污泥法；第二类为按时间进行分割的间歇式活性污泥法。一.按空间分割的连续流活性污泥法按空间分割的连续流活性污泥法是指各种功能在不同的空间（不同的池子）内完成。H前，较成熟的工艺有：”/0法、氧化沟法和AB法。1.A'/0法A2/0法即厌氧-缺氧-好氧活性污泥法。A2/0工艺是通过厌氧和好氧、缺氧和好氧交替变化的环境完成除磷脱氮反应。在厌氧条件下，回流污泥屮的聚磷菌受到抑制，只能释放体内的磷酸盐获取能量，以吸收污水屮的可快速牛化降解的溶解性有机物来维持生存，并在细胞内将有机物转化成聚B疑丁酸（PHB）贮存起来。在这个过程屮完成了磷的厌氧释放；在缺氧条件下，反硝化菌利用污水屮的有机碳作为电子供体，以硝酸盐作为电子受体进行“无氧呼吸”，将回流液屮硝态氮还原成氮气释放出來，完成反硝化过程；而在好氧条件下，一方面聚磷菌将体内的PIIB进行好氧分解，释放的能量用丁•细胞合成、增殖和吸收污水屮的磷合成聚磷酸盐，随剩余污泥排出系\n统，从而实现污水的除磷，另一方面硝化菌把污水屮的氨氮氧化成硝酸盐；再向缺氧池冋流，为脱氮作好必要的准备。A70工艺的特点是把除磷、脱氮和降解有机物三个生化过程结合起来，在厌氧和缺氧段为除磷和脱氮提供各自不同的反应条件，在最后的好氧段为有机物及氨氮的处理提供了共同的反应条件。这就能够用简单的流程，尽量少的构筑物，完成复杂的处理过程，给工程实施创造方便条件。本工艺在系统上是同步除磷脱氮工艺，总水力停留时间小于其它同类工艺，在厌氧(缺氧)、好氧交替运行的条件下可抑制丝状菌繁殖，克服污泥膨胀，SVI值一般小于100,有利于处理后污水与污泥的分离，运行屮在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌，运行费用低。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，因此脱氮除磷效果非常好。H前，该法在国内外使用较为广泛。1.双威工艺双威工艺是加拿大诺曼(NORAM)公司在污水处理方面的一项专利技术一双威污水污泥处理系统，包扌舌VT污水处理工艺和VD污泥处理工艺。它利用潜置于地下的竖向反应器对污水、污泥进行超深好氧生物处理。其主要特点是将普通深井曝气工艺屮的三个分离处理区合并，使反应池体积更小、氧的利用率更高，从而降低了工程投资和运行费用。VT污水处理工艺利用潜置于地下的竖向反应器对污水进行超深水好氧牛物处理。该工艺与普通深井曝气工艺和比，其主要特点是：设有3个不同功能的处理区，使反应池体积更小、氧的利用率更高，从而有效地降低了工程投资和运行费用。井式生化反应器从上血下分为氧化区、混合区及深度氧化区3个部分。该反应器深一般为75〜110m,直径通常为0.7〜6moVERTREAT™是一种高效率的生物反应器，可以广泛地用于高浓度T业废水和生活污水的处理，与其他深井曝气工艺和比较，其不同之处在于，VERTREAF工艺包括3个不同的处理区。氧化区：这个区在井筒的上部，包括一个同心通风试管和供混合液体再循环带；混合区：这个区域直接位于氧化区的下部，恰好位于整个井深度为3/4的位置，上部区域高速率的生物氧化反应所需的空气注入到混合区，提供空气提升循环的运行动力；深度氧化区：这部分位于井的底部。VERTREAT"反应器可以通过普通的井钻和井凿技术来安装。反应器深度通常可达HOm,其占地面积仅相当于传统活性污泥法一个反应池的占地；其空气消耗量为传统活性污泥法的10%。井筒的直径一般可达3m,其具体大小由待处理的污水的水质和水量来决定。工艺运行如下：①起始阶段，空气通过入流管进入混合区以产生循环。升起的气泡产生一个密度坡度，从而导致空气在氧化区内循环。②一旦这个循环建立并稳定后，空气注入点转移到混合区的下部。未处理的污水\n通过入流管在混合区空气注入点的同等高度进入液体循环。①压力和深度导致了高的氧气传导速率从而保证混合区内的混合溶液屮具有高的溶解氧量。氧化区内高的反应速率保证了有机物能在垂直循环圈的丄部被生物氧化。②再循环液体沿着井筒的竖壁到达丄部箱体屮，在那里含有废气的气泡可以将废气释放进入大气。去掉这些微生物呼吸作用产生的气态产物对于防止这些废气重新回到系统内而影响空气动力效率是非常必要的。③混合液体屮比例较小的一部分从混合区进入下部深度氧化区。这个区域内溶解氧含量极高，停留时间较长，因而有极高的B0D去除率。同吋饱含的溶气也有利于后续气浮澄清池屮的固液分离。④深度氧化区内的混合液体以极快的速度(2m/s)进入气浮澄清池，这可保证砂粒和I古I体物质不会沉积在丿I：的底部。⑤混合液体行至丄表而过程屮的快速减压可以产生经过充分充氧的低密度的悬浮物。再经过气浮澄清池屮的有效分离，可以产生结合密实的生物絮体和高质量的待消毒和排放的液体。戸前该工艺在加拿大和美国已建有3座采用该工艺的污水处理厂投入运行。1.氧化沟法氧化沟工艺是五十年代初期发展起来的一•种污水处理工艺形式，因其构造简单、易于维护管理，很快得到广泛应用。到冃前为止已发展成为多种形式，主要有：Passveer单沟型、Orbal同心圆型、Carrousel循环折流型、D型双沟式、T型三沟式及一体化氧化沟等。传统的Passveer单沟型和Carrousel型氧化沟脱氮除磷功能差，但是在Carrousel氧化沟前增设厌氧池，在沟体内增设缺氧区，形成改良型氧化沟，便具备生物脱氮除磷功能。Carrousel氧化沟系多沟串联系统，在沟体内存在缺氧区和好氧区，但是缺氧区要求的充足的碳源和缺氧条件不能很好地满足，因此，脱氮效果不是很好。为了提高脱氮效果，荷兰DHV公司通过研究，在沟内增加了一个预反硝化区，从而发明了Carrousel2000型氧化沟工艺。Carrousel2000型氧化沟池型具有独特之处，兼有完全混合和推流的特性，且不需要混合液冋流系统，通过设置预反硝化区，进水与回流污泥及一定量的混合液充分混合，进行反硝化作用，剩余部分包括好氧和缺氧区，用于硝化和内源反硝化作用同时进行，也用于磷的富集吸收。但氧化沟采用机械表而曝气，水深不宜过大，充氧动力效率低，能耗较高，占地面积较大。奥贝尔（Orbsl）简称同心圆式氧化沟，典型的Orbal氧化沟由三个同心渠道组成,渠道呈圆型或椭圆形。其特点是外沟容积约占总容积的50%,从外到内的三条沟的溶解氧浓度由低到高递增，称之为“0、1、2”（外沟溶解氧为零，屮沟溶解氧为lmg/L,内沟溶解氧为2mg/L）I\n艺，由外到内形成厌氧、缺氧及好氧区域，以满足生物除磷脱氮的要求,称为生物反应池的大环境。污水及回流污泥由外沟进入，处理后出水从内沟流入二沉池。该工艺由于从内沟（好氧区）到中沟（缺氧区）之间没有回流设施，所以总的脱氮效率较差。在厌氧区采用表面搅拌设备，不可避免地会带入相肖数量的溶解氧，使得除磷效率较差。D型氧化沟为双沟交替工作式氧化沟，由池容完全相同的两个氧化沟组成，两沟串联运行，交替地作为曝气池和沉淀池，不单独设二沉池。为了达到脱氮F1的，在D型氧化沟的基础上又发展了半交替工作式的DE型氧化沟。该沟设有独立的二沉池和冋流污泥系统，两沟交替进行硝化和反硝化。D型氧化沟的缺点主要是曝气设备利用率低、池容积利用率低。T型三沟式氧化沟集缺氧、好氧和沉淀于一体，两条边沟交替进行反应和沉淀，无需单独的二沉池和污泥回流，流程简洁，具有生物脱氮功能。由于无专门的厌氧区,因此，生物除磷效果差。而且，由于交替运行，总的容积利用率低，约为55%,设备总数量多，利用率低。一体化氧化沟将氧化沟与二次沉淀池合建，采用侧沟式固液分离器，将好氧处理与泥水分离合二为一，同时，也可将缺氧区与一•体化氧化沟合建，将三个反应器合为一体，占地较省。一体化氧化沟从系统布置丄无严格的厌氧区，因而除磷效果较差；同吋以侧沟式固液分离器取代单独设置的二沉池，设计表而负荷较大，一般大于2・On?/n?・h,沉淀时间较短，对水量变化的适应能力较差，较难保证出水水质；另外，受固液分离器影响，排泥浓度较低，加大了污泥处理难度和处理成木。1.AB法处理工艺分高低负荷两段，A段为高负荷低供氧，可去除B0D550-60%,曝气时间仅0.5h,污泥负荷在3kgB0D5/kgMLSS.d以丄，容积负荷6kgB0D5/m3.d；B段为常规好氧池。这种处理方法，污水水质BO*在250—300mg/L以上才合理。血南方城市污水处理厂进水B0%大多在200mg/L以下，用较低的曝气量(气水比为3:1)就可满足处理要求。AB法尽管具有节能的先进性，但并不适用于低浓度污水。国内某城市从国外引进此工艺，设计屮假定的进水水质浓度颇高，但由于实际进水浓度低，以致造价和运行均不经济。本工程设计进水B(A为150mg/L,采用AB法显然不太合适。二.按时间分割的间歇式活性污泥序批式活性污泥法序批式活性污泥法又称间歇式活性污泥法，近几年来，已发展成多种改良型，主要有：传统SBR法、ICEAS法、CAST法、Unitank法和MSBR法。1.传统SBR法序批式(SequencingBatchReactor)法是相对常用的连续流血言的。连续流是一种空间顺序的处理方式，污水在流经不同功能的构筑物过程屮逐渐净化，最终达到排放标准。SBR\n法则是一种吋间顺序的处理方式，进水、曝气、沉淀、出水等处理过程同一周期不同吋段在同一座池子屮完成，但进水是连续的。设计上常需若干座池子组合成一组，轮换运转，臂如：第一池进水，第二池曝气，第三池沉淀排水，第四池备用。虽然一座池子集进水、曝气、沉淀、排水多种功能于一体，但并不能省去工序，相反每座池子的设备要适应多种功能。国内已有多处采用SBR工艺，但大多用于小规模厂站。SBR法适用于水量、水质排放不均匀的工业废水处理，可节省投资，亦可适用于水量负荷、有机负荷变化悬殊的小型城镇污水处理厂。现代sbr工艺是最原始的工艺与先进的H动化控制系统组合血成的，对控制系统的维护管理有较高要求，其对城市污水处理厂并没有明显的优越性，主要有以下问题:①•城市污水处理厂采用SBR工艺，需设很多个处理单元，每单元设3—4座池,运行、管理难度大。②•虽然可以省去二沉池、污泥回流设备等，在流程丄各构筑物容积之和并没有减少，但总容积利用率低，一般小于50%,故实际土建工程投资并不省。③•常规的连续流处理方法只需一•组池子有曝气和搅拌设备，而SBR工艺则要求每组池子都有这些曝气和搅拌设备，还要有符合沉淀池排水要求的升降堰（在SBR屮称溼水器）。SBR法虽可省去污泥冋流抽升，但因它是降堰排水，水头损失大，对于规模较大的污水处理厂仅此一项电耗就十分可观（1万m7d规模其电耗约多出120kWh/d）。淫水器等设备工艺要求高，价格昂贵，要求能随池内出水水位的下降而同步下降，否则不是出水带走大量活性污泥碎片，就是不能充分利用生化反应池的容积。④.SBR法要求有程度较高的自动化操作，高素质的操作、维护人员，易损件的配备及大量检修、保养工作都势必给业主增加了维护、管理丄的难度。⑤・SBR法应用曝气头充氧，其能量消耗指标与连续流的普通曝气法、A/O法和川/0法相当，并不具备明显节能优势。序批式工艺虽有其一定的先进性，也能满足本工程对出水水质的要求，但其操作管理要求高，设备投资大，在国内城市污水处理厂屮采用此工艺的并不多，不适合XX市的实际情况。因此，本工程设计不采用SBR工艺。1.TCEAS法及CAST法ICEAS、CAST工艺即连续进水、间歇操作运转的活性污泥法。与传统SBR法不同之处在于通过设置多座池子，尽管单座池子为问歇操作运行，但使整个过程达到连续进水、连续出水。其进水、反应、沉淀、岀水和待机在一座池子中完成，常用四座池子组成一组，轮流运转，间歇处理。TCEAS法虽有它的优点，可在一组池屮完成脱氮、去除B0%全过程，但每座池子都需安装曝气设备、沉淀的溼水器及控制系统，间歇排水，水头损\n失大，设备的闲置率较高、利用率低，设备投资大，要求口动化程度和当高。H前，国内昆明第三污水处理厂采用了ICEAS工艺，设计规模为15万m7d,己建成投入运行。1.Unitank法UnitankI艺，又称单池系统，是SBR法的另一-种形式，为八十年代后期比利吋的史格斯公司所开发，其专利权归比利时WespelearSehgersT.程公司所有。由三个矩形池组成，三个池水力相通，每个池内均设有供氧设备，在外边两侧矩形池设有固定出水堰和剩余污泥排放口。屮间池连续曝气，两侧池内间断曝气，交替作为沉淀池和曝气池。三个池交替地在缺氧、好氧和沉淀的状态下工作，通过自控程序，控制曝气器运转和改变进水点可使池屮发生硝化和反硝化作用，在去除BOD5.SS的同吋,达到生物脱氮的H的。其优点是不需回流、无二沉池、布置紧凑、占地面积小。但由于无专门的厌氧区，因此生物除磷效果差。其总的容积利用率为67%。冃前，澳门函仔污水厂采用了该工艺，设计规模为7万m7d,处理效果良好，但该厂不要求脱氮除磷。2.MSBR法MSBR法是-•种改良型序批式活性污泥法，是八十年代后期发展起来的技术，H前其中的专利技术归美国芝加哥附近的AquaAerobicSystem,Inc所有。其实质是八/0系统后接SBR,是二级厌氧、缺氧和好氧过程，连续进水、连续出水。因此，其具有A70生物除磷脱氮效果好和SBR的一-体化、流程简洁、不需二沉池、占地面积小和控制灵活等特点。缺点是需要污泥回流和混合液回流，所需潜污泵较多，总容积利用率为73%,血且其技术不是很成熟。MSBR系统的运行原理如下:污水进入厌氧池，回流活性污泥在这里进行充分放磷,然后污水进缺氧池进行反硝化。反硝化后的污水进入好氧池，有机物在这里被好氧降解、活性污泥充分吸磷后再进入起沉淀作用的SBR池，澄清后的污水被排放。此吋另一边的SBR池在1.5Q回流量的条件上进行浓缩，上清液直接进入好氧池，而浓缩污泥则进入缺氧池，一方而可以进行反硝化，另一方而可消耗掉回流浓缩污泥屮的溶解氧和硝酸盐，为随后的厌氧放磷提供更为有利的条件，在好氧池与缺氧池Z间有1.5Q的回流量，以便进行充分的反硝化。MSBR系统各单元的运转是周期性的，每一个运转周期为6个吋段，共240min,由3个时段组成一个半周期,时段］为40min,时段2为50min,时段为3为30min,共120min,在两个相邻的半周期内，除SBR池的运转方式不同外，其余各单元的运转方式完全一样。由其工作原理可以看出，MSBR法是一种能同吋进行生物除磷及生物脱氮的污水处理工艺，能满足对出水水质的要求，代表着当今污水处理工艺的较高水平，但由于它具有与SBR\n法那样设备闲置率高，运行管理复杂等局限性，运行管理经验缺乏，故本设计不采用此系列工艺。从上述各种工艺优缺点的定性分析來看，污水脱氮除磷工艺有多种，结合本工程的具体情况，考虑到AB法不适用于低浓度污水，因此，拟选用¥/0生物池工艺与双威工艺二个方案进行比较，从而推荐一个适合本工程的最佳方案。污水处理工艺方案比选两个工艺方案各有特点，比较分析如下。1.处理效果两个方案均具有较好的牛•物处理效果，均能达到木工程要求的排放标准。2.工艺流程两个方案流程均较简单。3.运行管理与维护检修A?/0生物池方案主要设备均能国内生产，运行可靠，且有成熟的运行管理经验，维修费用低；双威工艺采用进口设备，设备价格及维修费用较高，而且Fl前国内尚无应用，即使在国外也使用较少，没有实际的运行管理经验。4.运转灵活性在运行过程屮，二方案均可根据进水水质变化改变运行工况，减少运行成本，运转灵活性较人。5.占地面积¥/0生物池水深6米，较为节省用地，双威工艺水深达92米，占地较小。6.施工难易八/0生物池池深浅，施工简单，双威工艺池深较大，施工方案复杂，且对防渗的要求高。两个方案的主要优缺点详见下表。\n方案技术比较表项目A2/0生物池双威工艺处理效果好好技术先进性和成熟性先进且成熟先进且较成熟施工难易简单复杂能耗低低操作、管理及维护简巾复杂运转可靠性和灵活性高高占地而积较小小防渗耍求低高对地质条件要求低高从丄表可看岀，A70方案处理效果好、出水水质稳定、技术先进且成熟、动力效率高，运转可靠性和灵活性高，而口操作、管理及维护也较简单，国内管理经验丰LUo双威工艺尽管技术先进，运转可靠性和灵活性高，但其设备采用进口设备，其设备价格及维修费用较大，施工难度大，防渗要求高，国内没有成熟的运行管理经验。污水处理工艺确定根据以丄分析比较，A'/O工艺更适合在本项HU」使用，其运行管理经验丰富、运行稳定、管理简单、设备的国产化率高、设备的配置及维护容易以及经济等方面具有明显的优点，而双威工艺的设备基木上要依靠进口，维护检修以及管理经验缺乏。因此，本工程推荐污水处理采用A70生物处理工艺。污泥处理工艺方案论证我国城市污水处理厂常规的污泥处理工艺为剩余污泥-浓缩-消化-脱水-最终处置。污泥经浓缩、机械脱水后，含水率达75%〜80%左右，泥饼外运卫生填埋，或用作农用肥料。污泥性质根据污水处理工艺的不同，污泥的来源不同，本项ri采用的是兀/o工艺，因此，污泥\n主要由以下几项组成：*初次沉淀污泥：来口初次沉淀池，含水率95%〜97.5%,污泥呈流动状态；*剩余活性污泥：来H活性污泥法后的二次沉淀池，含水率99.2%〜99.4%,污泥呈流动状态，生物性质不稳定；*消化污泥：经厌氧消化处理后产生的污泥，其数量较消化前有所减少，生物性质相对稳定。若污泥不经过厌氧消化，则不产生此项污泥。污泥处理要求污水牛物处理过程屮将产生大量的牛物污泥，有机物含量较高，且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。污泥处理要求如下：1、减少有机物，使容易腐化发臭的有机物稳定化；2、减少污泥体积，降低污泥后续处置费HL3、杀灭污泥屮的病原体等污染物；4、尽量使污泥得到综合利用，减少污泥屮有机物，化害为利；5、因选用生物脱氮除磷工艺，应尽量避免磷的二次污染。污泥处理工艺方案选择污水处理厂的污泥处理工艺一般包括减容、稳定、无害化和综合利用四个方而。通常，城市污水处理厂的污泥处理工艺为：剩余污泥->污泥浓缩->污泥消化->污泥脱水->泥饼污泥稳定工艺污泥稳定的常用工艺包括：厌氧消化、好氧消化和加碱稳定。由于加碱稳定在国内污水处理厂作为污泥的直接稳定处理手段既不科学也不现实，国内污水处理厂鲜为采用，在这里不予详述。1•厌氧消化厌氧消化是最为普遍的污泥稳定处理工艺，一般分为常温消化（不加热）、屮温消化（消化温度约35°C）和高温消化（消化温度约55°C）o\n污泥厌氧消化的处理费用相对适屮，可以产生沼气。在大型污水处理厂屮产生的沼气可以用于加热消化池，驱动鼓风机和发电。厌氧消化的主要特点：1）可以产生甲烷；2）可以使污泥中有机物浓度降低40〜60%,减少污泥体积30〜50%；3）完全消化使污泥无明显臭味；4）用加热高温消化使病原体的去除率高；5）基建费用高，机械设备多（部分是沼气利用设备）；6）需要再次处理的量大（例如对消化液需要进行除磷处理），需要加热维持消化所需要的温度等；7）管理比较麻烦，运行费用高；8）占地面积大；9）适用于规模大产生污泥量多的污水处理厂；2.好氧消化好氧消化主要用于屮小型及污泥量相对较少的污水处理厂中，与厌氧消化相比，该工艺的特点是初期投资较低，动力消耗较大，因为好氧消化需要靠充氧来维持。实际丄在有的污水处理厂屮，好氧消化不一•定是一种单独的污泥处理工艺，例如采用了泥龄很长的延时曝气法时，微生物利用内源呼吸进行好氧消化，此时污泥己经部分达到了相对稳定的程度。污泥处理工艺确定H前国内许多已建成的污水处理厂，采用牛物脱氮除磷工艺，产生的污泥未经消化直接脱水，效果亦好，这样就省去消化池等的基建投资和占地，使污泥处理系统简化，并且没有沼气产生，也使运行安全度增加。此外，本项口的用地条件限制，不具备建设污泥厌氧消化的条件。鉴于上述原因，本工程不考虑污泥消化、污泥处理采用直接浓缩脱水处理，脱水后的泥饼外运，进行卫牛填埋。\n污泥浓缩脱水工艺选择污泥浓缩、脱水有两种方案可供选择，处理后的污泥含水率均能达到80%以下:•方案一：污泥机械浓缩、机械脱水•方案二：污泥重力浓缩、机械脱水将两种方案的优缺点进行比较，见下表。污泥浓缩、脱水方案比较表项目方案一机械浓缩、机械脱水方案二重力浓缩、机械脱水主要构建筑物污泥贮泥池；浓缩、脱水机房；污泥堆棚污泥浓缩池；脱水机房；污泥堆棚主要设备污泥浓缩脱水机；加药设备浓缩池、浓缩机；脱水机；加药设备占地面积小大絮凝剂总用量3.0-5.Okg/T・DSW4.Okg/T・DS对环境影响无人的污泥敞开式构筑物,对周囤环境影响小，易除臭污泥浓缩池露天布宜，气味难闻，对周围环境影响大总土建费用小人设备费用稍高•般投资一般•般剩余污泥屮磷的释放少多电费一般小从丄表可看出，两个方案投资相近，但方案一在占地而积、环境保护、确保岀水水质方面明显优于方案二。方案二采用重力浓缩会出现污泥屮磷的释放，在污泥处理过程屮会造成的磷的释放，需要设置专门的除磷池，从而使系统复杂化；重力浓缩效率低、占地面积大；浓缩池的臭气需要处理，增加了除臭设备的容量。因此，考虑到本工程的特点和可能性，污泥处理工艺推荐采用机械浓缩、机械脱水。污泥处置方案论证污泥的最终处置，H前国内外对污泥处置采用较多的方法是焚烧、填埋、干化、\n堆肥和投海等。焚烧技术虽然具有处理迅速，减容多（70%〜90%）,无害化程度高，占地面积小等优点，但一次性投资巨大，操作管理复杂，且能耗高，运行费用高，不大适应我国H前的国情。污泥卫生填埋、终结覆盖，是处理城市污水处理厂脱水污泥较为有效的方案之一,但其渗滤液的C0D和B0D值较高，需进行处理，否则会造成二次污染。污泥与城市生活垃圾混合高温堆肥，污泥熟化程度高，病原体和寄生山卵去除较彻底，有利于污泥农用，是适合我国国情的污泥稳定处理工艺之一。由于本工程污水一部分为工业废水，因此暂不考虑污泥的农用。20世纪90年代以来，污泥干化技术处理城市污泥得到迅速发展。污泥干化的优点是：①体积明显减少，保留了污泥屮的养份；②病原体杀灭效果好，可长期储存而不发生变质；③系统启动快；④可与其他工艺组合使用，污泥出路灵活；⑤对脱水污泥的含固率要求不高，只要满足含固率220%即可。根据各种污泥处置方法的优缺点，考虑到海口市有垃圾填埋场，本项门污泥最终处置方法可以依托社会化服务，采用一卫牛填埋，将脱水泥饼运送至垃圾填埋场，与城市垃圾一并混合填埋。消毒技术方案污水屮的病原体主要有三类：病原性细菌、肠道病毒和蠕虫卵。分类详见下表。病原体分类表病原体病原性细菌沙门氏菌属、痢疾志贺氏菌、霍乱弧菌、结核杆菌、布备氏菌屈、尉启好苗汨；RS务牌苗肠道病毒传染性肝炎病毒、脊髓灰质炎病毒、腺病:毒、柯萨苦病:毒、埃苛病:毒、RED病毒蠕虫卵蠕'虫卵、钩虫卵、吸血虫卵污水消毒方法大体可分为两类：物理方法和化学方法。物理方法主要有辐照、紫外线和微波消毒等方法；化学方法即采用化学药剂，常用的化学消毒剂有多种氧化\n剂(氯、臭氧、漠、碘、高锚酸钾等)。下表对几种主要的消毒技术进行了比较。几种主要的消毒方法的比较项日液氯臭氧二氧化氯紫外线照射使用剂量(mg/L)10.010.02〜5—接触时间(min)10〜305〜1010〜20<3效果对细菌有效有效有效有效对病毒部分有效有效部分有效有效对芽鞄无效有效无效有效优点价格便宜，技术成熟，有后续消毒作用除色、除臭效果好，无毒杀菌效果好，无气味，有定型产品快速、无化洋药剂，无残留，不需要运输和储存，维护简单，占地而积小缺点对某些病毒、芽泡无效，残毒，产生臭味，需建加氯间，占地面极大价格高，无后续作用，运输、储存技术要求高，存在二次污染维修管理要求较高，需现场制造无后续作用，一次投资人，对浊度要求髙用途国内常用给水处理应用较多，污水处理应川较少屮水及小水量工程国外应用日益广泛上述四种消毒方式屮，臭氧消毒应用于污水处理较少，这里不再详述，只对其它三种方式进行具体说明、比较。(1)液氯消毒液氯杀菌能力强，价格低廉，使用简单，是H前污水消毒屮应用最广泛的消毒剂,已经积累了人量的实践经验，但存在以下缺点：①氯会与水屮腐殖酸类物质反应形成致癌的卤代坯(THMs)；②氯会与酚类反应形成有怪味的氯酚；③氯与水屮的氨反应形成消毒效力低的氯胺，而且排入水体后对色类有危害；④氯在PH值较高时消毒效\n力大幅度下降；⑤氯长期使用会引起某些微生物的抗曲线性。（2）二氧化氯消毒对水处理常用的四种消毒剂（氯、二氧化氯、臭氧、氯氨）而言，从杀菌能力看,臭氧〉二氧化氯＞氯＞氯氨；从稳定性看，氯氨〉二氧化氯＞氯＞臭氧，综合而言，二氧化氯是一种较好的消毒剂。但应用二氧化氯消毒也存在一•些问题，如加入到水屮的二氧化氯有50%〜70%转变为C102.C103,而C102.C16对红细胞有损害；从水小溢出的二氧化氯与空气屮的有机物反应，水有特殊的气味。（3）紫外线消毒紫外线用于水的消毒，具有消毒快捷、不污染水质等优点。因此，近年来越来越受到人们的关注。忖前在欧洲已有两千多座饮水处理厂采用紫外线进行消毒。紫外线消毒的主要优点是灭菌效率高，作用时间短，危险性小，无二次污染等，并且消毒时间短，不需建造较大的接触池，占地面积和土建费用大大减少，也不影响尾水受纳水体的生物种群。缺点是设备投资高，抗悬浮固体干扰的能力差，对水中SS浓度有严格要求，石英套管需定期清洗。本工程在污水处理工艺屮要采用消毒技术来最终控制出水水质，通过对以上儿种常见污水消毒方法的介绍和分析讨论，综合考虑用于污水消毒的适用性、工程适用的成熟性、安全性、可靠性，操作运转的简单易行以及处理费用等I大I素，推荐本工程的污水处理尾水采用紫外线消毒工艺。除臭方案H前，污水处理厂的建设、管理、运行，最基本的意义在于保护环境。由于污水处理厂产生的大量气态污染物（臭气）以及对环境的影响，己经受到国家的高度重视;特别是在有明确要求的重点及社区人口相对集屮的地方规划新建城区建厂，更要通过各种方案比选，经济、有效地去除气态污染物，使污水处理厂从根本上达到造福于民的H的。污水处理厂的气态污染物以挥发性有机物以及硫化氢、甲硫醇、氨等恶臭物质为主，多发区域为贮泥池、污泥浓缩池、污泥脱水机房、曝气池和格栅井。臭气的扩散对室内外空气环境影响严重，直接影响到工人的身体健康和工作效率，并对周围居民的牛活产牛影响。常用测量嗅觉法的原理是：将待测气体用无味的人造合成空气进行\n稀释，直到刚好可以闻除气味（嗅阈）时为止，把此时的稀释比作为表示被测气体气味强度的量度，所需的稀释倍数越大，说明气体气味越大。这个稀释比被表示为“气体单位”。结果下表所示。城市污水处理厂气味值和波动范围处理厂工序部位气味值波动范囤进水4525〜80格栅8532〜136曝气沉砂池6030〜90一般负荷曝气池5021〜101延吋曝气池3010〜43二沉池3012〜50机械污泥脱水室40050〜770臭气的处理措施为对容易产生气味的生产性构筑物加盖封闭。在此基础上，在厂内布置抽风除臭系统，将各臭气源的气体收集至排风除臭系统，经除臭装置处理后再扩散排放。构筑物及设备选型污水处理构筑物及设备选型本工程主要的污水处理生产构筑物有：粗格栅间及进水泵房、细格栅间及沉砂池、生物处理池、鼓风机房、班徳膜过滤器、污泥泵房、消毒等。粗格栅间及进水泵房1・粗格栅粗格栅是国内外各污水处理厂一种必不可少的专用机械设备。H前，国内污水处理厂屮用于清除大块固体悬浮物的粗格栅主要有：回转式格栅、背耙式格栅、三索式格栅、高链式格栅等，这类格栅在国内已有众多企业加工生产。粗格栅的设置是为了拦截污水屮粒径较大的颗粒物，避免损坏水泵的叶轮。本工程进水粗格栅栅条间隙为20mm,粗格栅选择冋转式机械格栅。\n2.进水泵房污水进入污水处理厂后，须由污水泵提升至沉砂池，污水泵选型过去常采用干式污水泵。近年来潜污泵技术发展很快，型谱加宽，选择余地加大，应用日益增多。国内近年来不少污水处理厂都选用了潜污泵，建成后运行情况良好。归纳起来，潜污泵和普通干式污水泵和比有以下优点：（1）潜污泵不需单独设水泵间，直接安装在集水池里，污水进水泵房大多较深，省去水泵间可节省泵房土建费用20-40%。（2）FI前潜污泵的效率已比较高，有些甚至高于干式污水泵，因此运行费用也较省。（3）潜污泵大多采用口动藕合安装系统，安装、起吊方便。本设计推荐采用潜水泵房。细格栅间及沉砂池1.细格栅污水由进水泵提升至细格栅沉砂池，细格栅用于进一步去除污水屮较小颗粒的悬浮、漂浮物。细格栅有多种型式，如弧形格栅机、阶梯格栅、回转式固液分离机等。弧形格栅属细格栅或粗细格栅一类，其耙齿可用金展制造，耙齿缓慢地绕安装在弧形格栅曲率屮心处水平轴转动，以去除栅条上被拦截的污物；阶梯格栅则通过偏心的旋转传动而移动齿耙，由下而上，由移动齿耙将污水屮的悬浮物从水屮逐级推到污物出口处，再从栅渣出口排入传送带。阶梯格栅外形可作成封闭箱体，减少对周I韦I环境的污染。回转式固液分离机应用较多，由动力装置、机架、清洗机构及电控箱组成，动力装置采用悬挂式涡轮减速机，结构紧凑，调整维修方便。根据污水处理厂使用经验,本设计推荐采用回转式固液分离机。2.沉砂池沉砂池主要去除污水屮粒径大于0.2mm、比重2.65t/m3的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和涡流式四种形式。平流式沉砂池具有构造简单、处理效果较好的优点；竖流式沉砂池是污水由屮心管进入池内后自下向丄流动，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差；曝气沉砂池则在池的\n一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流方向垂直的横向恒速环流。曝气沉砂池可以通过调节曝气量，控制污水的旋流速度，使除砂效果较稳定，流量变化对除砂效果影响小。同吋，由于曝气产生旋流，砂粒间产生磨擦作用，可使砂粒丄悬浮性有机物得以有效分离，且不使细小悬浮物沉淀，便于砂粒和有机物的分别处理和处置；涡流式沉砂池则是利用水力涡流，使泥砂和有机物分开，以达到除砂H的。该池型具有投资省，运行费用低和除砂效果好等优点。由于污水厂工艺处理上采用脱氮除磷工艺，为避免曝气沉砂池预曝气对后续厌氧池可能产生的影响，拟选用涡流沉砂池，以满足后续处理工艺要求。生物处理池生物处理池是污水处理厂内主要的生产构筑物，本工程¥/o生物处理池采用缺氧、厌氧、缺氧、好氧四个功能组合在一起的池型。生物池的供氧方式是其重要构成，供氧方式的选择关系到整个污水厂造价及运行费用、管理费用等多个方面。1.曝气器概述曝气是污水好氧生物处理系统屮一个重要的工艺过程，H前广泛使用鼓风曝气系统，由鼓风机提供经净化的空气，通过管道系统送入生物池底部的专用微孔曝气器。专用微孔曝气器的作用是将空气分散成气泡，扩散到混合液屮，使气泡屮的氧溶解到混合液屮，提供微生物生化反应所需要的溶解氧，同吋保证污水的充分混合，使活性污泥于悬浮状态，通过泥、水、气三相的充分接触，保证活性污泥充分利用水屮的溶解氧來分解有机污染物和含N和P的营养物，因此，曝气效果的好坏极人地影响生物处理系统的效率。同吋，曝气又是一个耗能过程，一般情况下曝气的能耗要占整个处理系统能耗的50%左右。因此，工程设计选用高效节能的专用微孔曝气器菲常重要。2.微孔曝气器的基本要求（1）为了保证较高的氧利用率，曝气器扩散的气泡直径应足够小；要使污水充分混合，保证活性污泥处于悬浮状态，曝气器扩散的气泡直径应足够大。（2）为了降低曝气器的能耗，曝气器的空气阻力损失应越低越好；但要保证生物池长度方向布气均匀，曝气器的阻力乂应足够大；（3）在风机重新启动时，应避免或者减少发生水击的可能性，同时应具有较强的\n抗水击能力；（4）应具有良好的抗堵性能，曝气器内部不应被空气带进來的灰尘颗粒所堵塞，表面不易被微生物所粘附；（5）所用材料的化学稳定性好，机械强度高，使用寿命长；（6）安装、更换方便、快速；（7）便于风量的动调节。常用微孔曝气器按材料可分为：陶瓷（刚玉）、橡胶膜片和聚乙烯等；按结构形式可分为：板式，盘式和管式等。3•常用微孔曝气器的选型比较常用微孔曝气器的技术性能参数比较详见下表。由下表可以发现，它们的技术性能的差异是很大的，这主要是由于材料和结构形式的不同决定的。由此，还造成在充氧混合效率，布气均匀性，抗堵塞能力，安装布置方式，连续布置方式，连续正常工作吋间，使用寿命和日常运行能耗等各方面的很大差异。几种常用微孔曝气器的技术性能参数结构形式材料规格水深（m）单位通气量单位服务面积氧利用率（%）气泡直径（mm）国产盘式橡胶膜"21542-3m3/个・h0.5m2/个21.7-23.52进口盘式橡胶膜*21542-3m3/个•h2.0m55/个20.0-25.02国产盘式陶瓷（刚玉）42-3m3/个•h0.30-0.60m7个20.0-2&62进口管式橡胶膜*11442-10m7个«h3.0酬/个20.0-25.02进口管式聚乙烯*12045-25m3/个3.0酬/个22.0-2&02.8-3.1注：国产盘式式微孔曝气器的有关数据摘自屮国有关生产厂家的技术资料；管式微孔曝气器的有关数据摘自外国有关设备公司的技术资料。几种常用微孔曝气器的经济参考单价序号12345形式盘式盘式盘式管式管式材质橡胶膜陶瓷（刚玉）橡胶膜橡胶膜聚乙烯产地国产国产进口进口进口\n单价120元人民币/个200元人民币/个30美元/个42美元/m77美元/m通过对橡胶膜盘式曝气器、刚玉盘式曝气器、橡胶膜管式曝气器和聚乙烯管式曝气器的材料，结构形式，技术性能、布置方式和经济效益等方面的综合分析和比选，木工程设计推荐采用聚乙烯管式曝气器。木工程设计推荐采用聚乙烯管式曝气器的优势主要体现在：①本工程有效水深6m,选用聚乙烯管式曝气器可提高微孔曝气设备的耐久性和使用寿命；②安装简单，口常维护方便；③综合参数较优，具有较高的单位通气量、氧利用率和阻力损失；④抗堵性好，运行稳定可靠；⑤单位通气量的设备经济效益较高。污泥处理构筑物及设备选型本工程主要的污泥处理生产构筑物有：储泥池、污泥浓缩脱水间。常见的机械浓缩脱水机有带式和离心式污泥浓缩脱水一体化机两种，它们的技术经济比较列于下表中。带机与离心机技术经济比较表项目带式浓缩脱水一体化机械离心式浓缩脱水一体化机械操作环境较差较好噪声小较人出泥干度20〜25%20〜25%反冲洗水人，需设加压泵连续冲洗很小，只需开停机吋清洗，无需加压总装机容量小大设备费小大占用场地稍人较小维护管理运行•费用低咼从上表屮看出:1.带式污泥浓缩脱水机的脱水污泥含水率与离心浓缩脱水机相为。\n2・运行的可靠性：带式机具有成熟的运行经验，可靠性较大，离心机自动运转,维修量小，可实现无人管理，运转的可靠性相对较高。1.噪声：离心机高速旋转，噪声较大。2.环境卫生：离心机完全在全封闭状态下工作，环境卫生条件好。但带式机即使采用加盖型，卫生条件也较差。3.运行维护管理：带式机所需辅助设备较多，需要高压冲洗水泵和空压机等，需清洗、更换滤布及滤布纠编等，设备运行维护管理较麻烦。离心机自动运转，维修量小，可实现无人管理。4.设备投资及运行成木：离心机价格较高，电耗较大，但其药耗较低，维修及操作工作量较小，其综合运行成本与带式机相当。经综合比较，本工程污泥处理拟推荐离心式浓缩脱水一体机设备。污水处理厂工程设计设计水量及水质设计规模⑴污水处理规模平均旱季污水量20万m7d,污水量总变化系数K二1.3,最大吋流量10833m7h；⑵污泥处理规模干泥量31200kg/d⑶构筑物处理规模进水泵房及沉砂池按最大时污水量设计，生物处理池按平均时流量设计，供氧量按最大吋流量设计，二沉池及消毒渠按最大吋流量设计，排海泵房按最大吋流量设计。污水厂设计水质污水处理厂进出水水质见下表：污水处理厂进出水水质及处理程度表指标B0D5CODcrSSNH：-NTP类别\n设计进水水质（mg/L）150350220224设计出水水质（mg/L）W20W60W20W8W1.0去除率（%）>86.7>82.9290.9$63.6275.0工程分组污水处理厂构筑物分组表系统构筑物分组河水处理粗格栅及进水泵房20万m'/d,一座细格栅及涡流沉砂池20万m'/d,—座,分2组生物处理池20万於/d,2座,每座分2组二沉池及污泥泵房20万m'/d,8座紫外消毒池20万m'/d,—座鼓风机房20万m3/d,-•座排海泵房及厂内髙位井20万m'/d,一座污泥处理储泥池20万m'/d,2座污泥浓缩脱水车间20万m'/d,一座附属建筑综合楼1800m2设计分组及分座后，既能适应污水量的逐步发展，又能保证在某一组或某一座停产检修时，其它处理构筑物能继续运转。污水及污泥处理工艺流程污水及污泥处理工艺流程图\n生产构（建）筑物工艺设计污水处理构筑物工艺设计污水厂污水处理工程主要构筑物有粗格栅及进水泵房、细格栅及涡流沉砂池、”/0生物池、鼓风机房、班徳膜过滤器、污泥泵房及紫外消毒渠。粗格栅间及进水泵房本工程粗格栅间和进水泵房合建。1.粗格栅问①功能：拦截污水中较大颗粒及漂浮物以保护潜水泵的正常工作。②设计参数：设计流量为10833m7h过栅流速1.2m/s栅条间距20mm③主要工程内容设2台机械粗格栅，每台机械粗格栅宽1.Im,栅前水深1.65rno定吋启动或根据格栅前后水位差自动运行。栅渣含水率约80%,栅渣用螺旋输送机送至螺旋压榨机，栅渣经压榨后外运。粗格栅问平面尺寸为：5.00X11.45m,高度为8.85m。2.进水泵房①功能：将原污水提升，保证后续处理工艺进行。\n①设计参数：设计流量10833m7h,集水井调节容积按最大一台泵5分钟流量计算。②主要工程内容选用六台水泵，四大二小。大泵单台流量Q=2700m7h,扬程II二15m,电机功率N=185kW；小泵单台流量Q=1400m7h,扬程H二15m,电机功率N二75kW。进水泵房水泵搭配流量分配表水泵T作状态工作时间水量水量分配率—台大泵工作夜间运行或检修2700m7h32%两台人泵T-作夜间运行或检修5400m7h64%三台人泵和一台小泵同时丁•作，另一台人泵及小泵备用正常时运行9500m7h114%三台大泵和二台小泵同时工作，另一台大泵备用高峰时运行10900m7h131%进水泵房平面尺寸为:8.10X16.50m。细格栅间及曝气沉砂池本工程细格栅间及涡流沉砂池合建在-•起。1.细格栅①功能：去除污水小粒径较小颗粒。②设计参数：设计流量为10833m7h过栅流速1.2m/s栅条间隙6mm。③主要工程内容设2道口动除渣的回转式格栅除污机，每道格栅宽l・8m,栅条间隙6nmi,栅前水深1.2mo回转式格栅除污机可人工启动、定时启动或根据格栅前后水位差自动运行。栅渣含水率约80%,栅渣用螺旋输送机输送至栅渣斥榨机，栅渣经斥榨后外运。细格栅间平面尺寸为7.2X5.75m,高度为1.70m。\n2、涡流沉砂池①功能：去除污水屮粒径大于0.2mm的砂粒，保护后续水处理设备，防止管道淤塞，减少污泥屮的砂粒。涡流的功能是使附着在砂粒表面的污泥分离，使沉砂易于脱水，同时避免细小的有机悬浮物沉淀，确保沉砂质量。②设计参数：水力表而负荷为192m7m\h,水力停留时间30so③主要工程内容沉砂池共设两座。单池直径6.0m,有效水深1.60m,砂斗直径1.5m,砂斗深度1.5mo进水渠道宽l・5ni,有效水深1・0叽进水渠道末端坡向沉砂池，使可能沉积在渠道底部的砂子向下滑入沉砂池。出水渠道宽为进水渠道的2倍即为3.0m,有效水深0.85m。沉砂池丄设有立式桨叶分离机和空气提升装置，沉砂经水力旋流浓缩器浓缩后，进入砂水分离器，分离后的干砂外运，含水率60%,污水流入厂区进水泵房。a2/o生物池1.功能：利用厌氧、缺氧和好氧区的不同功能，以氧化氨氮为主，进行生物脱氮除磷，同吋去除B0D5o2.设计参数设计流量：20万m'/d,分为二座，每座分为两组，单组规模5.0万n?/d。设计水温15°Co污泥负荷：0.09kgB0D5/kgMLSS-d污泥浓度：MLSS二3.5g/L总停留时间:HRT=10.5h有效水深：6.0m选择区停留时间：0.50h,单池有效容积1042m3厌氧区停留时间：l.OOh,单池有效容积2083m3缺氧区停留吋间：2.5h,单池有效容积5208m3好氧区停留时间：7.Oh,单池有效容积14583m3回流污泥率：总内冋流率：100%300%\n需氧量：供氧量：1452kg02/h1856kg02/h利用率：20%气水比：5.50:1剩余污泥量:31200kg/d,含水率99.3%,污泥量4457m7d1.主要工程内容八/0生物池2座4组，单组平面尺寸106.20X35.00m,水深6.0m。单池选择区内设1台国夕卜进口水卜•搅拌器，每台功率7.5kW,直径42500,转速35rpmo每组厌氧池内设2台国外进口水下推进器，每台功率7.5kW,叶轮直径＜1)2500,转速35rpmo每组缺氧池内设4台国外进口水下推进器，每台功率7.5kW,叶轮直径4)2500,转速35rpm0每组好氧池设7台国外进口水下推进器，每台功率4.OkW,叶轮直径4)1600,转速35rpm；曝气器采用可提升式微孔曝气杆，单杆长度1000mm,出气量为81117根•h,共需曝气杆1560根，曝气器按渐减方式布置，沿水流方向分成三段，分别为50%、33%、17%o好氧池至缺氧池的混合液回流比取100%〜300%,在毎组好氧池与缺氧池之间墙壁上安装混合液回流泵，以控制调节内回流比。2.运行方式厌氧池、缺氧池和好氧池水下推进器连续运转，使污泥处于悬浮状态。好氧池溶解氧通过调节鼓风机的送风量，控制在1.0〜2.0mg/L左右。半溶解氧浓度变化超出范围时，首先由溶解氧测定仪发出信号，启动供气管上的电动调节阀，气量的变化使管网压力发生变化，然后由压力传感器将信号传送到鼓风机的进风叶片启动器，调节导向叶片的角度，使供气管网压力回到最佳状态。鼓风机房鼓风机房建设规模20万m7d,—座。\n1.功能：为A'/O生物池好氧区充氧提供气源。2.设计参数设计总供气量：45828m7h供气压力：0.68bar3.主要工程内容鼓风机房平面尺寸:42.67X12m,高度7.2m。选用进口高速单级离心鼓风机。设6台单级离心鼓风机（4用2备），每台风量为200m7min,压差0.68bar,配套电机功率315kWo鼓风机房内设一台起重量为10t的电动单梁桥式起重机，便于设备安装和维修。4.运行方式根据好氧池溶解氧浓度的反馈，控制机组开停及调节风量。该鼓风机的出风量可通过调节进口导流叶片角度进行自动调节，调节范围100〜50%。紫外消毒槽杀灭出厂污水屮可能含有的细菌和病毒。按规模20万n^/d建设，峰值流量Q_=10833m7ho20mws/cmJ低床高强灯管304根125W6s1.功能：2.设计参数：紫外线剂量紫外线灯管数单根输出功率接触时间253.7nm紫外线透过率＞60%灯管寿命消毒指标清洗方式3.主要工程内容N12000hr粪大肠菌群W10000个/I机械加化学的清洗方式设紫外消毒槽-•座，平面尺寸为12.60X6.40m,水深1.125m。单条消毒槽设紫外C灯矩阵数量1组，每1组有紫外C灯数量152支，另配有远程控制小心、探测系统、供电系统及水位控制系统各1套。4.运行方式\n紫外消毒池连续运行。污泥处理构筑物工艺设计污水厂污泥处理工程主要构筑物有储泥池、污泥浓缩脱水间。储泥池1.功能：储存一定量污泥，保证浓缩脱水装置正常运行。2.设计参数：污泥总量31200kgDs/d储泥池有效容积1017m3污泥含水率99.3%污泥体积4457m7d最大停留吋间t=5.5h3.主要工程内容半地下式钢筋碗圆形储泥池2座，单座直径为12m,有效水深4・5哄污泥浓缩机2套，用于储泥池搅拌。污泥浓缩及脱水间污泥浓缩及脱水机房按20万m3/d建设。1.功能：将污水处理过程屮产生的污泥进行浓缩脱水，降低含水率，减少污泥体积，便于污泥运输和最终处置。2.设计参数:污泥干重:31.2T/d,含水率99.3%,污泥量4457m7d脱水后污泥量:125m7d,含水率75%絮凝剂（聚丙烯酰胺）投加量:5.Okg/T干固体3.主要工程内容选离心浓缩脱水一体机5台，4用1备，每天工作20小时，单台处理污泥量35〜55m7h,功率55kW0配套辅助设备有：污泥切割机：Q=55m3/h,P=7.5kW,3台进泥螺杆泵：Q二10〜60m7h,H=20m,P=7.5kW,3台\n絮凝剂制配系统：Q=20.0kg/h,3套加药螺杆泵：Q二250~1300L/h,H=20m,P=l.5kW,3套无轴螺旋输送器：Q二5m'7h,L二11.0m,P=5kW,水平安装，1套污泥浓缩及脱水车间总的平面尺寸为39.78X17.48m0除臭装置功能：将预处理及污泥处理产生的臭气经收集后进行处理达标。设计参数：在进水泵房和浓缩脱水机房加设离子除臭装置，其屮进水泵房粗格栅处安设一套Q=2000m7h,N=l.5kW的离子除臭装置，脱水机房处安设一•套Q=25000m7h,N=15kW的离子除臭装置。结构设计原则、设计规范及设计参数结构设计原则①设计需满足工艺处理要求，遵循结构安全可靠，施工快捷方便，造价经济合理的原则。②结构设计需根据拟建场地的工程地质、水文资料及为地施工技术水平，优化结构设计，选择合理的方案。③结构设计需遵循现行国家和地方设计规范和标准，使（建）构筑物在施工阶段和使用阶段均能满足承载力、稳定性和抗浮等承载能力极限状态要求以及变形、抗裂度等正常使用极限状态要求。结构设计规范及标准①结构设计应遵循国家及地方的有关设计规范和规程，根据构（建）筑物使用要求和受力特点，选择合理的结构型式和计算方法；国家及地方的有关设计规范和规程如下：\n《建筑地呈呈础设计规范》GB50007-2002《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB50032-2003《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332-2002《混凝土外加剂应用技术规范》GBJ50119-2003《给水排水T程混凝土构筑物变形缝设计规程》CECS117:2000《建筑地基处理技术规程》JGJ79-2002《建筑桩-基技术规范》JGJ94-94《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-95①主体结构设计使用年限为50年，结构安全等级为二级，重要性系数为1.0。建筑物地面以丄部分碇环境类别为-•类，构筑物地面以丄部分碇环境类别为二a类,建（构）筑物地而以下部分殓环境类别为二a类;②一般构（建）筑物的钢筋混凝土构件的裂缝控制等级为三级，构筑物最人裂缝宽度限制值为WO.2mm,建筑物最大裂缝宽度限值为WO.3mni（—类环境）或0.2mni（二a类环境）；盛水构筑物的轴拉和小偏拉钢筋混凝止构件的裂缝控制等级为二级。③建筑物的钢筋保护层厚度按《混凝土结构设计规范》GB50010-2002采用，构筑物的钢筋保护层按《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002采用;④结构构件根据承载力极限状态和正常施工极限状态的要求，分别进行承载力、稳定、变形、抗裂度、裂缝宽度等方面的计算和验算。⑤构筑物不计侧壁摩阻力的抗浮安全系数为1.05；⑥为减少大面积混凝土构筑物因混凝土收缩、温度应力等引起混凝土开裂，采取设置仲缩缝、混凝土屮掺微膨胀剂等综合措施，防止由此而产生的渗漏；优化池壁水平钢筋的配置直径、间距；优化姓级配，减小水化热，提高抗裂、抗渗性能;⑦构筑物在结构体系发牛明显改变处、地上结构单元长度超过20m、地下结构单元长度超过30m等处，设置伸缩缝、沉降缝或设置后浇膨胀加强带。\n①建筑物砌体施工质量控制等级为B级；地基处理和基础方案1.持力层的选择根据勘察资料分析场地工程地质条件，①层素填土、②层屮砂、③层含砂淤泥质粉质粘土、④层淤泥质粘土均为软弱土层，地基承载能力低，土体压缩变形程度高，土层厚度达十多米，②层屮砂、⑤层粉、细砂地震吋具轻微液化性。初步分析建（构）筑物采用天然地基方案不适宜。⑦层屮砂层、⑧层粉质粘土性质相对较好，对选择作为中长桩持力层。2•地基处理方案比较选择拟建场地的浅部不存在硬土层，填土下即为软弱土层，承载力低，高压缩性，同时在地震作用下，具有液化现象。据此，厂区内建（构）筑物均需进行地基加固处理,解决地呈变形和地呈强度的问题。一般的，解决地基强度和变形问题可采用物理的或化学的加固方式，如水泥土搅拌桩、压密注浆、碎石桩、砂桩、堆载顶压、真空击实法、预制桩基和就地制作的钻孔灌注桩等。结合本工程特点，地基处理方法可考虑比选的有下列几种：①桩基比选无论是预制的预应力高强混凝土管桩还是就地制作的钻孔灌注桩，它们均能有效地解决建（构）筑物的承载力及沉降量的要求。对于存在抗浮问题的水池如牛物反应池和二沉池，空池时能作为抗拔桩，满池时能作为承载桩，是一种理想的选择。管桩和钻孔灌注桩优缺点比较表彩Miirn壬桩型预制管桩钻孔灌注桩桩身质量预制，肓观、宜控制需精心施工，尚好性能承载力桩土作用较好，侧壁摩阻力大侧壁摩阴力较小抗拔力较均与桩长成止比较管桩小桩尖控制桩尖标高易控制桩尖标高易控制\n桩长控制摩擦桩易控制摩擦桩易控制施工工期T期短工期略长噪音影响可采用静压方式控制噪音，在海边可放宽要求噪音影响较小场地环境好较差防腐处理可采取防腐措施不易采取防腐措施经济性合理合理综合分析，Pile预应力高强混凝土管桩具有桩身强度高、耐打性好、穿透能力强,施工速度快、桩身质量有保证。对本工程屮的建（构）筑物较合适。根据本工程场地，拟采用DN500〜550的管桩，桩端控制在⑦屮砂层，桩长20m左右。②复合地基A.砂桩和碎石桩：砂桩和碎石桩的机理在于提高地基的桩间土密实度、改善了地基土的排水条件，同吋桩对桩间土的约朿作用，使得地基土的刚度增大。其适用于砂土、粉性土、粘性土等地基，并可调整桩长、桩距来调节构筑物地基的差界变形量。对于按强度和变形控制的结构，砂桩和碎石桩的桩距有一定的要求，其间距不宜过大,砂或碎石用量（即置换率）大，否则处理效果不明显。另外，基础底而铺设的砂或碎石用量较犬，不能解决构筑物的抗浮问题。B水泥土搅拌桩：桩端控制在第7层粉砂层，直径一般为500mm,其与天然地基土一起形成复合地基，可提高土体承载力和减少地基沉降。适用于本工程的阀门井和大直径的管道基础，对于有一定体量的建（构）筑物，由于其工后沉降偏大，不宜采用。其同样不能解决构筑物的抗浮问题。综合以上分析，地基处理采用如下方法：A.对有一定体量的建（构）筑物采用PHC管桩，直径初步选定①500〜550,桩长20m左右；B.对厂内排海管、道路和大直径钢筋混凝土管道采用水泥土搅拌桩，直径6500,有效桩长约20m；1.建（构）物地星处理和星础方案一览表\n综合经济技术指标和施工难易程度，各构筑物的持力层和地基处理方法如下:主要建构筑物地基处理一览表序号构筑物名称持力层地基处理1粗格栅及进水泵龙淤泥质粉质粘十高压喷射注浆加固地基2细格栅涡流沉砂池7层屮砂层十•层①500预应力栓管桩3a2/o生物池7层中砂层土层①500预应力桧管桩4••沉池配水井及污泥泵房7层中砂层十•层①500预应力妊管桩L□二沉池7层中砂层十.层①500、600预应力检管桩6紫外线消毒池7层中砂层土层①500预应力桧管桩7排海泵房7层中砂层土层①500预应力桧管桩8厂内髙位井7层中砂层土层①500预应力桧管桩9鼓风机房7层中砂层土层①500预应力妊管桩10储泥池7层中砂层土层①500预应力妊管桩11污泥浓缩及脱水机房7层中砂层土层①500预应力妊管桩12综合楼7层中砂层土层①500预应力桧管桩13变电间7层中砂层土层①500预应力轮管桩14厂区道路和小直径管道7层中砂层土层水泥搅拌桩1.厂区回填方案场地设计地面标高4.50m,现有地面一般标高为2.79〜4.23m,场地需大面积回填。由于拟建建（构）筑物多采用预制桩，为便于沉桩施工，场地回填吋回填料应避免采用大块石、絵建筑垃圾等造成沉桩困难，建议厂内建筑物分布区采用小粒径土。施工加荷应分层进行，堆载时应控制堆载速率，并配合重型机械碾压。防雷及保护接地厂区内所有构筑物均需设避雷针或避雷带作直击雷保护。接地极及接地引下线应尽量利用构（建）筑物内框架和地基的钢筋实现。构（建）筑外露金属构件作等屯位连接，消除雷电感应。高压进线柜内设避雷器，低斥进线柜设浪涌吸收器，4-20MA信号线设浪涌吸收器以防止雷电波的侵入。接地保护采H3TN-S系统。保护接地电阻W1OQ。工作接地电阻W4Q。\n仪表与自控设计设计范木工程仪表及自控设计的内容包括：厂区内工艺流程仪表的设置及仪表形式的选择全厂计算机控制系统的设计仪表检测参数根据上述原则，厂区需设置过程仪表进行工艺参数检测的主要有：•进厂流量•进厂水SS•进厂水pH•进厂水水温•进厂COD•牛物处理池溶解氧•牛物处理池污泥浓度•出厂流量•出水SS•出水COD•出水pH等在仪表形式选择方面，首先要求可靠性高，检测数据准确，其次要求这些仪表除有就地检量数据显示外，还能远距离传输检数据，以便将被检测量传至PLC控制系统。计算机控制系统设计本工程计算机控制系统应满足集屮管理、分散控制的原则。在屮心控制室设置主管理计算机，它的作用是为全厂生产的科学管理提供手段、为全厂的生产调节提供平台同吋协调各现场控制站点之间的工作。屮心控制室设在厂区综合楼内。三个现场控制站分别设置在广3#低压配电屮心。每组生物处理池设置远程I/OPLC2\n站连接。鼓风机及污泥脱水机均自带PLC与PLC2站现场总线联结。它们分别负责各自区域T/0量的采集和控制功能的实现。主管理计算机与各现场控制站之间用工业以太网方式连接起来。传输介质为光纤。形成-•个完整的计算机控制系统。对XX污水处理厂而言，其相对复杂的工艺流程，需要一•套好的计算机控制系统来对他进行监控。否则，仅靠人为的操作是很难达到较好处理效果的。主要设备主要设备见下表。主要工艺设备表安装序r~i名称规格单位数量备注粗格4nnVSJ及进水泵房1冋转式隔栅B=1600mm,b=20mmN=1.5kw套22螺旋输送机B=100mm,N=1」KW台13闸板BxH=1.5xl.5m,N=0.37kw台4带启闭机4潜水泵Q=1400m?/h,H=15mN=75kW台2潜水泵Q=2700m3/h,H=15m,N=185kW台4三用…备5电动葫芦G=5TN=7.5kw台1细格栅、涡流沉砂池与巴式6细格栅B=1600mm,b=6mm,N=0.75kw套27卜开式闸板BxH=1.7xl.5m,N=0.37kw台2带启闭机8螺旋输送压榨机L=3.5m,N=1.5kw台19旋流沉砂器N=1.5Kw台110鼓风机Q=2m3/min,N=3kw台111砂水分离器81/s,N=0.37Kw套112槽式闸板BxH=1.5xl.5m台2带启闭机13立式桨叶分离机D=4000,N=0.75kw套214空气提砂装置Q=30m3/h,H=5m,N=5.5kW套13巴式计量槽W=0.60套1\n计量槽14圆形闸板01200,N=0.37kw台2带启闭机圆形闸板01800,N=0.37kw台1帯启闭机15手动闸阀DN200个6a2/o生化池16潜水搅拌器N=4.0kw,016002817潜水推流器N=7.5kw,02500套2818混合液冋流泵Q=2000m3/h,H=0.5m,N=llkW套819鸭舌止冋阀DN800套820手动蝶阀DN1000个821手动蝶阀DN500个1622电动空气调节碟阀DN600个423手动闸门及启闭机DN1000,G=3T套424手动闸门及启闭机DN3OO,G=O.5T1625手动闸阀DN400个1226微孔曝气管Q=8m3/h单根L=lm根624027手动蝶阀DN150个168过滤器及污泥泵房28班徳膜过滤器D=3.3m,H=6.9m套1429套筒阀DN800台430电动闸门DNI200,N=0.37Kw套4带启闭机31手动闸门DN500套4带启闭机32潜水泵Q=2100m3/h,H=8m,N=75kw6四用两备34蝶式止回阀DN500个835蝶式止冋阀DN150个436手动偏心球面阀DN500个837手动偏心球面阀DN150个438橡胶伸缩接头DN500个8紫外39紫外灯管N=125w根30440系统控制中心220V1.2KVA1\n消毒池41配电中心380V12.3KVA台142清洗系统380V2.5KVA台143低水位传感器220V1.2KVA台144紫外强度监视系统套1连续检测45支撑架套1固定模块组浓缩池46污泥浓缩机D=12m,N=0.75kw套247闸阀DN200个4污泥浓缩脱水车间48污泥切割机Q=55m3/h,N=7.5kw台54用1备49投泥泵Q=l0-60m3/h,N=7.5kw台54用1备5()离心脱水机Q=35-55m3/h,N=55kw台54用1备51絮凝剂制备站N=9.5kw套152絮凝剂投配泵Q=0.25-1.3m?/h,N=1.5kw台54用1备53螺旋输送器L=16m,N=4kw,a=0台154螺旋输送器L=10m,N=4kw,a=15台155电动桥式起重机G=10TN=1.3kw台156轴流通风机Q=5566m3/h,N=0.37kw台6鼓风机房57单级离心鼓风机Q=2OOm3/min,N=315Kw套64用2备58电动桥式起巫机G=10TN=1.3kw台159手动蝶阀DN350个64用2备60止冋阀DN350个64用2备61放空阀DN125个64用2备62放空阀消音器个64用2备63进口消音过滤器个64用2备64出口消音器个64用2备65手动伸缩式蝶阀DNI200个1除臭装置66除臭装宜Q=20000m3/h,N=15Kw套167除臭装置Q=25000m3/h,N=15Kw套168电磁流竝计Q=4000-12000m3/h套1\n工程效益评价社会效益和环境效益城市污水处理工程是一项保护环境、建设文明卫生城市，为子孙后代造福的公用事业工程，其效益主要表现为社会效益。本工程实施后，可有效地解决海口的水污染问题，为城市服务，为社会服务，可改善城市市容，提高卫生水平，保护人民身体健康，保护海口美丽的自然风景，促进城市旅游事业的发展。同吋，该项Fl的建设，可改善城区投资环境，使工业企业不会再因水污染而影响发展，吸引更多的投资，促进城市经济发展。因此，本工程是把海口建设成为一座风景优美、经济繁荣、社会稳定、生活方便的文明卫生城市的至关重要的基础设施，可见，其社会效益是显著的。海口市第一污水处理厂扩期工程建成投产后，按口处理20万n?/d污水计，污染物将显著减少。据估算，工程投产后可减少污染负荷B0D59490吨/年、C0D21170吨/年、SS14600吨/年、TN1022吨/年,TP219吨/年。可见,其环境效益也是显著的。经济效益根据国家的有关条例，参照有关城市的经验，结合本工程的实际情况，通过收取排污费，使本工程具有一定的经济效益。本工程并无显著的直接投资效益，但是，其投资的间接经济效益较为重要，主要是通过减少污水污染对社会造成的经济损失而体现出来，其表现形式如下：工业企业方面：可减少各工业金业分散进行污水处理所增加的投资和运行管理费，减轻企业负担；城市供水方面：水厂源水受到污染后，会增加给水处理的费用（如增加投氯量等）;农、牧、渔业方面：水污染可能造成粮食作物、畜产品、水产品的产量下降，造成经济损失；人体健康方面：水污染会造成人的发病率上升，医疗保健费用增加，劳动生产率下降等。