1、广安市“洁净水”环境综合整治项目广安市再生水厂工程可行性研究报告四川中恒工程设计研究院有限公司Eternal Eatate Engineering D&R Institute Ltd.，Sichuan二 O 一五年一月项目名称：广安市“洁净水”环境综合整治项目 广安市再生水厂工程设计阶段：可行性研究报告 工程编号：2015-01（ZX）院长：邹永红（教授级高级工程师） 技术总监：张明杰（高级工程师）审定：张明杰（高级工程师） 审核：王永金设计负责人：周建忠专业负责人： 周建忠邢飞余志坚陈刚续峰关 正熊斌吴战松四川中恒工程设计研究院有限公司Eternal Eatate Engineering D2、&R Institute Ltd.，Sichuan广安市再生水厂工程可行性研究报告目录第 1 章 概 述11.1 项目概况11.2 设计依据、规范11.3 编制原则41.4 编制范围51.5 结论及主要经济指标5第 2 章 城镇概况72.1 城镇概况72.2 工程地质条件及评价122.3 城市性质及规模152.4 城市总体规划概况162.5 广安市“十二五”城市排水（内涝防范）专项规划182.6 城市给排水现状19第 3 章 项目实施的必要性24第 4 章 污水厂布局、建设规模及污水处理程度264.1 再生水厂布局264.2 排水体制284.3 中水回用的必要性294.4 水厂建设规模304.3、5 进水水质和出水水质354.6 再生水厂厂址38第 5 章 污水处理厂建设布置方案435.1 污水处理厂的布置形式435.2 地上式污水处理厂存在的问题445.3 半地下式、地下式污水处理厂的优点465.4 半地下、地下式以及地上式布置方案比较47第 6 章 水厂工艺方案论证506.1 工艺选择原则及污染物处理程度506.2 生物处理可行性论证50四川中恒工程设计研究院有限公司i6.3 生物处理工艺介绍596.4 工艺系列比较756.5 深度处理工艺选择766.6 出水消毒工艺方案776.7 方案一：改良 A2/O 工艺概述796.8 方案二：MBR 方案概述906.9 改良 A2/O 工艺4、和 MBR 工艺比选916.10 化学除磷方式论证及药剂选择956.11 污泥处理处置工艺方案966.12 污水处理工艺流程1006.13 主要工艺设备选型101第 7 章 再生水厂工程方案设计1047.1 总体构思及设计1047.2 构（建）筑物工艺设计1087.3 景观设计1217.4 建筑设计1237.5 结构设计1247.6 基坑支护设计1297.7 电气设计1317.8 自控与仪表系统设计1377.9 暖通设计1427.10 进厂污水管道设计145第 8 章 主要构（建）筑物及主要设备清单1468.1 主要构（建）筑物1468.2 主要设备清单147第 9 章 管理机构、劳动定员及项5、目实施计划1559.1 管理机构1559.2 劳动定员1569.3 建设进度157第 10 章 土地利用、征地与拆迁15810.1 征地、借地、移民安置工程的政策及法律依据15810.2 工程占地影响及项目征地、借地、移民安置工程量15810.3 项目征地、借地、移民安置补偿方案15810.4 拆迁158第 11 章 环境保护15911.1 环境保护标准15911.2 主要污染源分析16011.3 本工程对污染物的削减16011.4 运行期间污染防治对策及建议16111.5 施工期污染防治对策及建议161第 12 章 水土保持16412.1 原则16412.2 目标16412.3 措施164第6、 13 章 节能16613.1 项目所在地能源供应条件16613.2 合理用能标准和节能设计规范16613.3 项目能源消耗种类、数量及能源使用分布情况16613.4 项目节能措施16613.5 节能效果分析168第 14 章 防火设计16914.1 设计规范16914.2 总平面消防16914.3 再生水厂区消防设计16914.4 细部构造措施17514.5 电气消防设计175第 15 章 劳动保护及安全卫生17915.1 设计依据17915.2 主要危害因素分析17915.3 安全卫生防范措施181第 16 章 投资估算与经济评价18316.1 投资估算18316.2 经济评价192第 17、7 章 结论与建议20417.1 结论20417.2 建议205第 18 章 附图206广安市再生水厂工程可行性研究报告四川中恒工程设计研究院有限公司iii四川中恒工程设计研究院有限公司ii第 1 章 概 述1.1 项目概况项目名称：广安市再生水厂工程 项目地点：广安市广安区官盛镇 项目性质：新建 编制单位：四川中恒工程设计研究院有限公司1.2 设计依据、规范1.2.1 相关法规、政策中华人民共和国环境保护法（2015.01）中华人民共和国水污染防治法（2008.06）中华人民共和国大气污染防治法（2000.09）中华人民共和国固体废物污染环境防治法（2005.04）建设项目环境保护管理条例（8、1998.12）城市污水处理及污染防治技术政策（城建2000124 号文）国务院关于加强城市供水节水和水污染防治工作的通知（国发200036 号文）中华人民共和国劳动法（2008.01）建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定（劳动部 1997.01）国务院关于加强防尘防毒工作决定（国发198497 号）国家计委、建设部、国家环保总局关于加大污水处理费的征收力度建立城 市污水排放和集中处理良性运行机制的通知（计价格19991192 号文）关于严格执行城镇再生水厂污染物排放标准的通知（环发2005110 号）， 国家环保总局（2005.10）1.2.2 依据文件四川省广安市城市总体规划（2013-29、030），上海同济城市规划设计研究 院、广安市人民政府四川中恒工程设计研究院有限公司91广安市“十二五”城市排水（内涝防范）专项规划，深圳市鑫中建建筑设 计顾问有限公司，2013.05；广安经济技术开发区总体规划（20132030），北京北达城乡规划设计研 究院，2013.10；邓小平故里旅游区总体规划（20112025），北京达沃斯巅峰旅游规划设 计院，2011.05广安市中桥组团控制性详细规划，四川省城乡规划设计院，2011.07其他的相关基础资料；1.2.3 采用主要规范、标准室外给水设计规范（GB50013-2006）室外排水设计规范（GB50014-20062014 年版）城市排水工10、程规划规范（GB50138-2000）城市给水工程规划规范（GB50282-98）生活饮用水卫生标准（GB 5749-2006）城市工程管线综合规划规范（GB50266-98）地表水环境质量标准（GB3838-2002）污水排入城镇下水道水质标准（CJ343-2010）城镇再生水厂污染物排放标准（GB18918-2002）污水综合排放标准（GB8978-1996）城市污水处理工程项目建设标准（修订 2001 年）泵站设计规范（GB/T50265-2010）建筑给水排水制图标准（GB/T50106-2010）建筑给水排水设计规范（GB50015-20032009 年版）城市再生水厂运行、维护及其11、安全技术规程（CJJ60-2011）给水排水构筑物工程施工及验收规范（GB50141-2008）给水排水管道工程施工及验收规范（GB50268-2008）办公建筑设计规范（JGJ67-2006）公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）建筑设计防火规范（GB50016-2006）民用建筑隔声设计规范（GB50118-2010）建筑内部装修设计防火规范（GB50222-2001）工业建筑防腐蚀设计规范（GB50046-2008）总图制图标准（GB/T50103-2010）工程结构可靠度设计统一标准（GB50153-2008）建筑结构荷载规范（GB50009-2012）混凝土结构设计规范（G12、B50010-2010）砌体结构设计规范（GB50003-2011）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）建筑抗震设计规范（GB50011-2010）室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范（GB50032-2003）建筑抗震设防分类标准（GB50223-2008）混凝土结构耐久性设计规范（GB/T50476-2008）建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）建筑地基处理技术规范（JGJ79-2012）给水排水构筑物施工及验收规范（GB50141-2008）混凝土外加剂应用技术规范（GB50119-2013）低压13、配电设计规范（GB50054-2011）供配电系统设计规范（GB50052-2009）通用用电设备配电设计规范（GB50055-2011）民用建筑电气设计规范（JGJ16-2008）建筑照明设计标准（GB50034-2013）电力工程电缆设计规范（GB50217-2007）3kV110kV 高压配电装置设计规范（GB50060-2008）20KV 及以下变电所设计规范（GB50053-2013）建筑物防雷设计规范（GB50057-2010）爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB50058-2014）建筑物电子信息系统防雷技术规范（GB50343-2012）电力装置的电测量仪表装置设计规范（G14、B/T50063-2008）自动化仪表工程施工及质量验收规范（GB50093-2013）控制室设计规定（HG/T20508-2000）仪表供电设计规定（HG/T20509-2000）自动化仪表选型规定（HG/T20507-2000）仪表配管、配线设计规定（HG/T20512-2000）仪表系统接地设计规定（HG20513-2000）分散型控制系统工程设计规定（HG/T20573-2012）信号报警、联锁系统设计规定（HG/T20511-2014）过程检测及控制流程图用文字和图形符号（GB2625-81）国家或本地区其它相关规范1.3 编制原则本次可行性研究报告遵循如下原则：贯彻执行国家关于环境15、保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。从实际情况出发，在城市总体规划等的指导下，使工程建设与城市的发展相 协调，既保护环境，又要最大程度地发挥工程效益。 再生水厂作为环保工程，设计中应尽量减少如臭气、噪声和固体废弃物等因 素对环境的负面影响。妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和 污泥，避免造成二次污染。 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，再生水厂内设备选用质量好、效率高 的知名品牌，关键设备引进国外先进产品。根据再生水厂进出水水质要求，选用先进成熟的水处理工艺，并结合再生水 厂的特点，提高自动化管理水平，使管理16、方便，运行稳定。 在再生水厂用地范围内，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中，节约用地；并考虑将来出厂水大 量回用的条件，留有发展余地。厂区总平面布置上按功能分区，保证厂区内良好的生产和生活环境，并满足 生产、生活及消防及外部条件的要求。厂区竖向设计力求减少厂区土方量和节省污水提升费用。厂区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与厂区周围环境相协调。结合环境，使整个污水厂成为一个和谐、简洁、清新、花园式再生水厂。1.4 编制范围本次可行性研究报告编制范围为再生水厂工程和进厂污水管道，依据国家有关法 律、政策、规程、规范，结合现有的情况和发展规划，17、对项目建设的必要性、建设规 模、建厂条件、污水处理工艺、组织管理、投资估算、经济效益及社会效益等方面进 行研究。主要内容包括：再生水厂工程设计，包括工艺、建筑、结构、电气、自控等专业；再生水厂工程进厂污水管道工程设计；环保、消防及劳保安全措施；管理机构及人员编制；工程投资估算及经济评价。1.5 结论及主要经济指标1）项目建设性质 本工程属于新建工程。 2）工程服务范围本再生水厂和广安现状污水厂共同服为广安市主城区（城北片区、城南片区、西 溪河片区、中桥片区、神龙山片区、官盛片区、站前片区）。再生水厂的污水主要来 源为城市的生活污水及少量企业工业废水。3）工程内容及建设规模 本再生水厂建设规模 18、5.0 万 m/d，一次建成。 4）设计进水水质表 1-1水厂设计进水水质指标项目BOD5（mg/L）CODcr（mg/L）SS（mg/L）T-N（mg/L）T-P（mg/L）NH3-N（mg/L）pH进水指标100240150403.530695）排放标准执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级 A 标准。6）建设地点及占地面积本再生水厂工程位于广安市广安区官盛镇，规划用地面积约 2.2756 公顷（34.134 亩），实际用地面积约 2.11 公顷（31.7 亩），其中基坑占地 1.485 公顷（22.3 亩）。8）工艺方案再生水厂污水生化处理采用改良 A2/O19、 工艺，深度处理采用高效沉淀池，中水回 用部分深度处理增加膜过滤，污泥处理采用污泥离心浓缩脱水一体机，消毒采用紫外 线消毒为主，次氯酸钠消毒为辅。9）能耗指标单位水量耗电量为 0.311kWh/m3，年总用电量约 567 万 kWh。10）工程投资本再生水厂工程总投资为 24549.78 万元，其中工程费用为 18717.83 万元。11）资金筹措本项目资金筹措如下：建设投资的 70%考虑银行贷款（16835.92 万元），建设投 资剩余 30%考虑业主自筹（7713.86 万元）。12）处理成本及经营成本再生水厂工程平均年处理总成本费用 2399.55 万元，单方处理成本为 1.31 元；平20、均年经营成本费用 1529.15 万元，单方经营成本为 0.84 元。第 2 章 城镇概况2.1 城镇概况广安市位于四川省东部，有“川东门户”之称，其东、南两部分与重庆市的垫江县、 长寿县、渝北区、合川市接壤，西部与遂宁市蓬溪县和南充市嘉陵区、高坪区相邻； 北部与南充市的蓬安县和达川地区的渠县，大竹县为界。地理坐标约为东经 10556 10718，北纬 30013050之间。图 2-1广安市区域位置图广安市东西宽 130 公里，南北长 90 公里，幅员面积 6344 平方公里，辖广安、岳 池、武胜、华蓥、邻水五个区、县（市），83 个镇，91 个乡。2.1.1 地形地貌图 2-2广安市域现状图21、广安市地处四川盆地中东部（地势东高西低），以丘陵地形为主，其东南跨华蓥 山中-低山山系；中部和西部为连绵起伏的丘陵，其间有嘉陵江、渠江汇流穿越，以 华蓥山为界可将全区分为两大地貌单元：西部为浅丘平坝区，东部为深丘平行岭谷区。 东南一带，因跨涉川东平行山系，有两支北北东向的条形山地出现：一支属著名的华 蓥山脉，另一支属铜锣山脉。区内丘陵，被上述两条形山脉分割亘阻，分成三片。范 围最大的一片，连续广布于山以西，属通称的“川中丘陵区”的一部分。其余的两片 均属惯称的“川东丘陵”，其一位于华蓥山与铜锣山两山脉之间的邻水县城至合川流 水镇一带，面积 381 平方公里；另一片在铜锣山以东的九龙场一带。全市22、地势大体是 东南部高，中一西部低，但内部因地形类别及其相互组合关系不同，其变化较为复杂。 全市海拔最高处是华蓥山最高峰高登山，高 1704 米；海拔最低位于御临河峡谷只有184 米。全市中丘，浅丘面积 409 平方公里，占全市幅员面积的 64.66%；深丘面积270 平方公里，占 23.23%；平坝面积 509 平方公里，占 8.3%。2.1.2 区域气候广安市地处中亚热带湿润季风气候区，冬季有秦岭、大巴山阻挡，因西伯利亚来的冷空气侵入；春季有东亚季风穿越华蓥山形成焚风效应，盛夏受西太平洋副热带高 压控制较深，春末夏初和整个秋季受冷暖气团交绥区影响，因而广安气候的基本特征 是：四季分明、雨量丰23、沛、冬暖夏热。春早、夏长、秋短。湿度大、日照长、霜期短、 风力小。人们为了躲避严寒或酷暑，以及阴雨连绵的天气，总是愿意到阳光明媚、气 候宜人的地方去度假旅游。因此，广安的客流会有明显的季节性。年降水量 1200 毫 米左右，平均气温 17.1。全年月平均最高气温主要在夏季的 78 月份，最低气温 是冬季的 1 月份，地形地势对区域性气候有很大影响。由于华蓥山脉的亘起，对区内 气温和湿度及降水在空间上的不均匀性都有一定影响，华蓥山以东，气温比全区域平 均偏低约 0.4，相对湿度比全区平均增大约 2；华蓥山以西的广大区域，其气温 比东南部平均偏高约 0.5，相对湿度则比东南一带平均降低约 3。华蓥24、山区降水 量充沛，华蓥山以西的广大中西部区降水相对较少，而华蓥山以东的东南一带则介于 两区之间。2.1.3 资源条件1土地资源广安市有土地面积 6344 平方公里，其中耕地 19.74 万公顷，可养殖水域 0.8 万公顷，可用于农业综合开发的土地后备资源 17.11 万公顷。2森林资源 广安市市域内的森林植被在“大跃进”时期和“文化大革命”中，遭到严重破坏，天然原生林几乎全部被破坏，1978 年后，人工林逐渐成林，植被分布状况发生较大 改变，平坝、丘陵地区，原有树木已砍伐殆尽，大片土地成为农业用地、果林、防护 林。平坝丘陵地区散生树木较多；主要树种有泡桐、枝树、杨树、柏木等，村庄周围 多种有慈25、竹；东部中低山地区植被良好，森林茂密，种类多样。这里地带性植被是亚 热带绿阔叶林，其原生植被遭破坏后，逐渐演变为针叶林、外阔叶林；形成现今的若 干植物群落；主要为亚热带针叶林分布在海拔 550 米至 1000 米的低山区，以马尾松、 杉木、柏木为主。这是华蓥山地区面积最大；分布最广泛植被类型。常绿阔叶林植物种类多样，多为复层林，林相复杂。现以蓝梭、大叶枝、胡橙、 桔柑、柚、葱竹、芦竹为主。落叶阔叶林呈块状分布于石灰岩山地，主要树种有麻烁、桶烁、泡树、鹅耳烁等。 针阔叶混交林部分上层林木马尾松、杉木被采伐后，林内光照增强。以丝栗、排木、野樱桃为主的阔叶树种随之繁生，形成外阔叶混交林。竹林以白夹竹26、为主，成片分布于华蓥山中上部石灰岩山地，从瓦窑沟向南延伸至 高登山，长 22 公里，宽 2 公里至 3 公里，形成白夹竹纯林。灌丛广泛生长在陡崖上，形成带状分布，现存多为次生灌丛，主要树种有山茶、 杏、水红树、牛筋条、传木、白栋小果蔷额等。草丛主要分布于华蓥山中上部，种类多样的草木植物密布于坡地。 全市主要的珍贵植物有：生物活化石一柳根银杏、三尖杉、红豆杉、润桶等； 广安市还有一处省级自然保护区：邻水县倒须沟柳得林自然保护区。 3水资源 市内有嘉陵江、渠江、大洪河、白水河、芭蕉河等河流，流域面积大于 50 平方公里的河流有 28 条；其中嘉陵江长 102 公里，多年平均流量 887 立方米/秒27、；渠江长134 公里，多年平均流量 753 立方米/秒。4水能资源全市查明水能理论蕴藏量 48 万千瓦，可开发量 37.5 万千瓦，现已开发量为 23.6万千瓦，占可开发量的 62.93。 5生物资源广安市有植物资源 1400 余种，野生动物品种繁多，共约 61 科 193 种。有属国家 二级保护的红腹锦鸡、红隼、春雕鹊、小灵猫、水獭等，还有属省重点保护的豹、猫、 赤狐、红腹风头鹃、鹰鹃等；华蓥山区及沟谷地带还可见到蝴蝶、螃蟹、鲍鱼、松鼠 等观赏动物出没。水稻、小麦、玉米、油菜、麻类、烟叶、茶、蔬菜、水果等农作物品种齐全，猪、 牛、羊、鸡、鸭、鹅、兔等畜禽动物量大，质优，广安的白市柚、岳池的黄28、龙贡米、 邻水的脐橙、武胜的大红桔等土特产品闻名遐迩。全市有森林面积 124.9 万亩，森林 覆盖率为 16.7。列入国家保护的珍稀树种有银杏、三尖杉等，桑蚕茧、柑桔、油 等经济林产品更具优势。广安市作为一个农业大市，盛产稻谷、玉米、小麦、红薯、柑桔、生猪、蚕茧等 农副产品，其中蚕茧、生猪、柑桔在四川占有重要位置。广安白市柚，小平同时生前 十分偏爱；岳池黄龙米是古时历代贡品；邻水脐橙、武胜大红袍桔子、华蓥峒茶、山 珍远近闻名。6矿产资源 广安已探明或已发现的矿藏有煤、天然气、岩盐、石灰石、耐火粘土、菱铁矿、钒钛矿、铝土矿、锂、铍、锗、铬、硼、油页岩、白云石、硅石、冰洲石、磷矿、含 钾岩石、石膏29、石英砂、玄武岩、辉绿岩、矿泉水、硫铁矿、沙金等三十余种。其中 原煤蕴藏量 7.45 亿吨，华蓥山是煤田的富集区；岩盐层厚 160-200 米，蕴藏量约 4770亿吨；高品位石灰石遍及华蓥山，天然气储量达 1000 亿立方米；境内嘉陵江、渠江，水能蕴藏量达 60 万千瓦；石油、铁、硫、磷、钾、大理石、石膏等资源也很丰富。 市内初步探明的矿产资源有石英砂、膨润土、铁、硫磺、石膏石。石油、天然矿 泉水、方解石等二十余种，且储量大、品位高、易开采。其中：煤炭总储量 7.45 亿吨（工业储量 5.02 亿吨），其中 3.7 亿吨主焦煤属稀缺煤种，可直接用于炼焦。石灰石储量 300 亿吨以上，遍布华蓥山30、，矿层厚度一般达数百米，矿脉裸露，便 于开采。氧化钙含量达 4852，达到国家规定的一级矿标准。岩盐矿属川中巨型岩盐矿体，处于川中盐盆成盐厚度中心地带，盐层最厚，盐体 完整，单分布稳定，剖面结构简单，盐层相对最浅、品质较优，总储量达 2552 亿吨， 氯化钠含量高达 95以上，属工业一级品。天然气探明蕴藏量约 370 亿立方米。一部分气田产量高，含硫高，气压高；一部 分属浅层气，含硫低，产量不高。石英砂（含砂岩）探明储量约 472.78 万吨，主要分布在华蓥市。 邻水县、广安区境内，矿石质量好，二氧化硅含量达 8386。 石膏石探明储量约 2738 万吨，质量好，主要分布在广安区和华蓥市、邻水31、县等地。膨润土探明储量约 102 万吨，主要分布在广安区的长桥、郑山一带。 广安市不仅拥有丰富的矿藏资源、农副产品和旅游资源；而且自然资源分布较为集中，有利于资源的综合利用和开发，为广安市大力发展循环经济提供了良好的自然 资源基础。7旅游资源 广安市拥有丰富的旅游资源，旅游资源得天独厚，颇具特色。华蓥山石林形态各异，“八百罗汉”栩栩如生，溶洞奇诡幽险，石钟孔、石笋、石瀑、石幔穷尽鬼斧神 工，华蓥天池湖青山环抱，衔远山，吞白云，湖水依山潺潺而来，穿山悄然而去，神 秘莫测；岳池翠湖、邻水大洪湖、武胜太极湖，风光旖旎，情趣浓郁；唐朝兴国寺、 宋代白塔、小平同志亲自题字的翠屏公园等各具特色，相映成辉；32、海内外景仰的邓小 平故居，每年到这里来缅怀邓小平丰功伟绩的中外游客在 100 万人次以上。2.1.4 水文条件广安市区域内水系发育，水网密度较大，地表径流以华蓥山脉岭脊线为分水岭， 以西属嘉陵江流域，以东属御临河流域。两流域均汇入长江；嘉陵江流域在区内分嘉 陵江、渠江两大水系。嘉陵江水系一干流自岳池县石鼓入境；向南东境蜒流经市域西部后，于武胜县南 侧真静乡的何家溪出境，区域内支流主要有吉安河、长滩寺河、清溪河、兴隆河、复 兴河等。渠江水系一干流自广安区肖溪入境，沿华蓥山脉西侧向南婉蜒流至岳池赛龙乡出 境。区域内交流主要有西溪河、新民河、罗渡河、临溪河、蒙溪河、土和河、龙滩河、 驴溪河等。华蓥山33、以东的御临河流域，干流御临河自邻水县太和乡入境，沿西槽槽谷南流至 于中乡西落滩、横切铜锣山至么滩场接纳白水河，至江北县中坪乡江口接纳大洪河， 经太洪岗注入长江。广安市域内水系，一般具有若干次级分支；在嘉陵江、渠江流域中分支程度大多 为四五级，御临河分支则一般保持三四级。各级支流在总体上比较均匀地控制着 整个区域，形成了密度较大的水系网络；从水系相互组合形态上分析，中西部嘉陵江、 渠江流域多适应丘陵地形特点；婉回迂曲发育，呈现圆滑而弯曲的树枝状水系，东南 部御临河流域以及靠近华蓥山西坡的渠江东侧的一些支流；大多垂直山脉走向，呈直 线形发育，至地势较低处与纵向河溪交接，构成直交水系，具格状排列格局34、。2.2 工程地质条件及评价2.2.1 工程地质条件1地质构造 据区域地质资料，广安地处新华夏系第三沉降褶带的川中褶带，龙女寺半环状构造和南充-射洪区域性东西构造带之间。拟建场区大部分处于龙女半环状构造的影响 带，鼓楼场向斜和大石桥背斜之间，结构简单、地层平缓，区域内未发现有断裂及隐 覆断裂存在，更无全新活动性断裂存在。2.地基土构成在勘探深度 23.8m 范围内，地基土主要由第四系全新统（Q4ml）杂填土、耕土、 第四系全新统冲积层（Q4al）粘土、粉质粘土、粉砂和侏罗系沙溪庙组(J2s）泥岩、砂岩构成。自上而下详述如下:1、杂填土(层 1-1)：见于场地部分地段，杂色，厚 06.9m，主要35、由粘性土、 碎石和建筑垃圾、生活垃圾构成，结构松散，力学性质差。2、耕土（层 1-2）：见于场地部分地段，暗褐色，一般厚 0.5m 左右，主要由粘 性土构成，含植物根须，结构松散。3、粘土(层 2)：见于场地部分地段，一般呈黄色，厚 02.3m，该层土状态 为硬塑，但土质不均，部分土质较好而近坚硬，部分则土质较差而近可塑。该层 土标贯试验击数为 9.09.7 击，平均 9.3 击。4、粉质粘土（层 3）：分布于杂填土之下，根据其状态，该层土又可分为可塑 粉质粘土和软塑粉质粘土两个亚层：可塑粉质粘土(层 3-1) ：见于场地部分地段，棕黄色、棕色，厚 02.6m；该层土可 塑，其标贯试验击数为 36、5.06.6 击，平均 5.8 击。软塑粉质粘土(层 3-2)：见于场地少数地段，呈透镜状分布于场地河、沟边及地 势低洼处，灰褐色、褐色，厚 01.5m，软塑。5、粉砂（层 4）：见于渠江边河漫滩地段，灰褐色，厚 3.5m（未见底）；该层 饱水，松散，其标贯试验击数为 6.0 击。6、基岩（层 5）：钻探深度范围内，场区下伏基岩为侏罗系沙溪庙组(J2s）泥岩、 砂岩，其岩层产状为 3596；根据其风化程度，该层可分为强风化泥岩、强风化砂 岩、中风化泥岩和中风化砂岩：强风化泥岩(层 5-1-1)：分布于泥岩上部，厚 06.0m，紫红色，风化裂隙发育， 岩芯破碎，呈碎块状、短柱状；该层上部风化强烈37、，向下风化程度渐弱，逐渐进入中 风化。其天然单轴抗压强度为 0.820.96Mpa，平均 0.90MPa。强风化砂岩(层 5-1-2):分布于砂岩上部，灰紫色，厚 02.9m，局部地段该层缺失， 由上覆土层直接进入中风化，该层风化裂隙较发育，岩芯较破碎，呈碎块状、短柱状， 上部风化强烈，向下风化程度渐弱，逐渐进入中风化。中风化泥岩(层 5-2-1)：紫红色，分布于强风化泥岩之下，其与强风化泥岩呈渐变 关系，之间界线不明显，钻孔揭露最大厚度 3.7m(未见底)，层状结构，风化裂隙不发 育，岩芯一般呈柱状，其天然单轴抗压强度为 3.106.94MPa，平均 5.16MPa。中风化砂岩(层 5-2-38、2)：钻孔揭露最大厚度 16.4m(未见底)，灰紫色，块状结构， 风化裂隙不发育，岩芯多呈长柱状，其饱和单轴抗压强度为 10.7353.29MPa，平均23.30MPa。3.地下水类型及含水层 场区地下水类型为上层滞水、孔隙潜水和基岩裂隙水：上层滞水主要赋存于杂填土中，呈岛状分布，受大气降雨和地表水补给，主要以地面蒸发的形式排泄，埋深浅， 水量小，易于疏干；孔隙潜水赋存于粉砂层中，主要由上游补给，以地下径流的形式 排向渠江，水量稍大，不易疏干；基岩裂隙水主要赋存于砂岩风化裂隙中，主要由上 游和降雨、地表水体补给，以地下径流的形式排向下游，水量较大，不易疏干。勘察结束后，多数钻孔为干孔，少数孔中39、有水，水深 0.39.0m；根据本区经 验，场区地下水受季节变化有 23m 的年变幅量。2.2.2 工程地质评价据区域地质资料，拟建场区处于龙女半环状构造的影响带，结构简单、地层平 缓，区域内未发现有断裂及隐覆断裂存在，也无全新活动性断裂存在，场地稳定。拟建再生水厂场地上覆的粉质粘土具有一定的承载力，但厚度变化大，不宜作 为基础持力层。粉质粘土下面的中风化砂岩分布连续稳定，是良好的基础持力层。地 下水对砼不具腐蚀性。场地地震基本裂度为度，场地土属软中硬场地土，类建 筑场地。1.地震动参数及抗震设防区划 根据建筑抗震设计规范（GB500112001）（2008 年版）A0.20 和 3.2.3 40、条规定：本区的抗震设防烈度为 6 度，设计地震分组属第一组，设计基本地震加速度值为0.05g，设计特征周期为 0.35s。2.场地类别初步判定 根据勘察资料，场区地层由杂填土、耕土、硬塑粘土、可塑粉质粘土、软塑粉质粘土、 松散粉砂、 强风化基岩和中风化基岩构成， 按照 建筑抗震设计规范（GB50011-2001）(2008 年版)4.1.3 条：杂填土、耕土、软塑粉质粘土和松散粉砂为软弱土，其剪切波速 s140m/s； 可塑粉质粘土属中软土，其剪切波速为 140 s250m/s； 硬塑粘土属中硬土，其剪切波速为 250 s500m/s。 对场区各土层类型和厚度综合评价，场区等效剪切波速为 1441、0250m/s，结合本区基岩埋深，可判定 ZK1、ZK8、ZK9、ZK11、ZK17、ZK19、ZK20、ZK29、ZK39、 ZK40、ZK41 孔段场地类别为 II 类，其余地段场地类别为类；根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）(2008 年版)4.1.1 条，场地为可进行 建设的一般场地。3.砂土液化评价 根据勘察资料，场区靠近渠江边有饱和粉砂存在，根据建筑抗震设计规范（GB500112001）（2008 年版）4.3.1 条，可不考虑粉砂的液化性。4.场地水、土腐蚀性评价场区环境类别为类，本次共取了有代表性的 4 组钻孔水样做室内水腐蚀性分析。 经分析，场区水为 HCO3-42、Ca.K+Na 型水，其无色、无味、无臭，透明。同时，根据场 地水样分析成果，场地水对混凝土结构微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋弱腐蚀性， 对钢结构具微腐蚀。根据规范要求，本次分别在拟建管线位置取了有代表性的 3 个土样做室内土腐蚀 性分析。根据分析成果，表明场区土对混凝土结构微腐蚀性，对钢结构具微腐蚀。5.地基土膨胀性评价 根据勘察资料，场区局部有粘性土存在，根据土工试验，其自由膨胀率为 4145%，平均 42.8%，具膨胀潜势，属弱膨胀土。6. 结论1、本次拟建场区地基土主要由第四系全新统（Q4ml）杂填土、耕土、第四系全 新统冲积层（Q4al）粘土、粉质粘土、粉砂和侏罗系沙溪庙组(J2s43、)泥岩、砂岩构成； 地基土各项物理力学指标详见地勘文件；2、场区地下水类型为上层滞水、孔隙潜水和基岩裂隙水，场区水对混凝土结 构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具微腐蚀性；3、场区的抗震设防烈度为 6 度，设计地震分组属第一组，设计基本地震加速 度值为 0.05g，设计特征周期为 0.35s；4、场中粘土具弱膨胀潜势，属弱膨胀土。2.3 城市性质及规模2.3.1 城市性质广安中心城区（广安中心城区含广安主城区、前锋-代市辅城、岳池辅城、华蓥 辅城）是以邓小平故里为核心的生态园林城市，川东区域性中心城市，成渝经济区和 重庆城市群内的川渝现代产业合作基地，连接川东渝北的重要交44、通枢纽。2.3.2 历史沿革广安历史悠久，有记载的文明可追溯到 3000 多年前，巴文化沉积深厚。宋开宝 二年，取“广七安辑”之意设广安郡。元朝改为广安府。明洪武四年改为广安州。民 国二年（公元 1913），建制的历史有 944 年。解放后，广安隶属南充。1993 年 7 月国 务院批准成立广安地区，1998 年撤销广安地区设置广安市。2.3.3 社会经济概况2013 年广安全市完成地区生产总值（GDP）835.1 亿元，增长 10.8%。其中，一 二三产业增加值分别为 150.0 亿元、437.4 亿元和 247.7 亿元，分别增长 3.5%、13.4% 和 10.5%，对经济增长的贡献率分45、别为 5.5%、65.9%、28.6%，拉动 GDP 分别增长 0.6、 7.1、3.1 个百分点。人均 GDP 为 25933 元，增长 10.6%。三次产业结构由上年的 18.6：52.2：29.2 调整为 17.9：52.4：29.7，其中三产业比上年提高 0.5 个百分点，为 2005年三产业增加值占 GDP 的比重持续下降八年后首次反弹回升。2.3.4 城市人口广安中心城区（以下简称城区）位于广安市的东部，规划区范围，包括广安六个 街道办事处，枣山、广门、官盛、护安镇和穿石 8 个村、龙安 7 个村、广罗 4 个村、方坪 11 个村、化龙 1 个村、永兴 8 个村、观塘 26 个村、46、虎城 5 个村、大龙 5 个村， 面积 255 平方公里，占全市面积的 4.02。2012 年底，城区包括广福、中桥、万盛、 浓洄、北辰、奎阁六个街道办事处和枣山、官盛、协兴三个镇在内的常住人口为 28.4 万人，占全市非农业人口的 33.36。城区现是全市的政治、经济、文化、金融商贸、 信息交通中心。城区自然条件优越，渠江、西溪河是城市的重要景观水轴。佛手山、 春堡山、神农山相对耸峙，这为创造川东山水园林城市提供了优越的自然条件。2.4 城市总体规划概况2.4.1 规划期限本规划期限为 2011 年至 2030 年。其中近期规划至 2015 年，中期规划至 2020 年，远期规划至 203047、 年，远景展望至 2050 年。2.4.2 规划面积及人口1城市人口规划及用地规模 广安主城区分为故居保护片区、老城片区、中桥片区、枣山片区、奎阁片区、临港片区六片区。2020 年，中心城区城市人口规模约 70 万人，建设用地规模约 75 平方公里，人均城市建设用地 107 平方米。2030 年中心城区城市人口规模约 85 万人。广安中心城区城市建设用地规模约85 平方公里，人均建设用地 100 平方米。2组团发展定位和规模 协兴组团：位于主城区北部，主要包括协兴镇区、邓小平故居纪念园保护区及广前北线以北区域；组团是广安市重要的 5A 级旅游景区，功能为旅游、旅游服务配套、 文化创意、养老度假48、商务休闲、教育培训、生活居住等；协兴组团现状 2013 年城 市建设用地规模约 3 平方公里，2020 年城市建设用地规模约 5.0 平方公里，2030 年 城市建设用地规模约 6.0 平方公里。枣山组团：位于主城区西南部，西溪路以南及西溪河以西区域；组团是中心城区 的交通枢纽，兼具轻工物资物流、商贸批发、居住、生活服务功能；枣山组团现状 2013 年城市建设用地规模约 4.8 平方公里，2020 年城市建设用地规模约 9.5 平方公 里，2030 年城市建设用地规模约 12.0 平方公里。广安老城区：位于主城区中部，包括城北、城南、西溪河西部组团、神龙山片区 和中桥片区，老城区主要功能为行49、政办公、文化休闲、商贸、娱乐、居住和生活服务 配套，广安老城区现状 2013 年城市建设用地规模约 15.0 平方公里，2020 年城市建设用地规模约 19 平方公里，2030 年城市建设用地规模约 20.0 平方公里。 官盛组团：位于主城区东南部，包括渠江以东、港前大道以南及高速联结线以东区域；官盛组团是以生活综合服务配套为主的综合性生活片区；官盛组团现状 2013年城市建设用地规模约 1.0 平方公里，2020 年城市建设用地规模约 5.8 平方公里，2030年城市建设用地规模约 6.5 平方公里。 奎阁组团：位于主城区东部，渠江以东；组团主要以商务办公、商贸、文化娱乐、居住、生活服务配套50、以及港口枢纽、大运量物资物流为主；奎阁组团现状 2013 年城 市建设用地规模约 7.0 平方公里，2020 年城市建设用地规模约 11.2 平方公里，2030 年 城市建设用地规模 13.5 平方公里。前锋辅城：前锋辅城位于渠江以南、襄渝铁路以西、广安绕城高速公路以东、港 前大道以北区域，包括代市、新桥及前锋片区；前锋辅城包括主要以装备制造、能源 化工、有色金属加工为主的产业集聚区以及综合服务配套为主的综合生活区；前锋辅城现状 2013 年城市建设用地规模约 14.2 平方公里，2020 年城市建设用地约 24.5 平 方公里，2030 年城市建设用地 27.0 平方公里。2.4.3 供水规51、划广安主城区以渠江和全民水库作为水源，中心城区远期总用水量为 50 万立方米/日。扩建现状花园水厂供水能力至 15 万 m/d，占地面积约 17.38 公顷，直接供广安 老城区居民用水；新建官盛水厂、奎阁水厂、协兴水厂，供水能力分别为 20 万 m/d、 15 万 m/d 和 8 万 m/d。占地面积分别为 22.78 公顷、19.26 公顷和 9.73 公顷，水源为渠江，备用水源为全民水库。新建枣山水厂，供水能力 20 万 m/d，占地面积 34.32 公顷，水源为全民水库。逐步改造现状百花山、城北和城南水厂供水管网，提高供水 安全性，保障供水水质。2.4.4 排水规划老城区部分采取雨污合流52、制排水体制，在渠江沿岸设置截流干管，旧城区道路改 造时同时进行雨污分流制管网改造。扩建现状中桥污水厂，规模达到 15 万 m/d，排入渠江，占地约 18.22 公顷；新建官盛污水厂，处理规模 20 万 m/d，占地面积约 32.82 公顷，排入渠江；新建奎阁污水厂，处理规模 15 万 m/d，占地面积约 24.47 公顷，排入渠江；新建枣山污水厂，处理规模 15 万 m/d，占地面积约 20.89 公顷，排入枣山物流园区河流。所有污水处 理厂出水达到国家一级 A 标准。2.5 广安市“十二五”城市排水（内涝防范）专项规划1、排水体制 根据国家相关水污染防治政策，结合广安主城区排水系统实际情况和53、环保要求，从全局出发，规划广安城市排水体制采用雨污分流制。2、规划人口规划广安主城区设计人口规模为近期 30 万人，中期 36 万人，远期 50 万人。3、污水处理厂规划规划改扩建现有污水处理一厂至规模 8 万 m3/d；在坳盆新建一座污水处理厂， 占地面积 6 公顷，处理规模 10 万 m3/d；污水处理厂出水均达到国家一级 A 标准， 排入渠江。4、污水管网规划规划区由于地势原因，排水区域相对独立，渠江以西区域（城南、城北、枣山、 中桥和前进组团）污水接入已建污水处理厂（污水处理一厂），渠江以东区域（奎阁、 护安和坳盆组团）污水接入污水处理二厂。新建城区污水干管沿主要道路布置，渠江以西区域54、（城南和城北）现状已有的污 水管，根据水力计算，能满足流量要求的给予保留，不能满足的应根据规划进行改造。 建成区原来的合流制排水管道，流量能满足要求的改造为污水管道。根据广安城区地形条件和河流分布，规划沿渠江西岸和西溪河两岸分别建设污水 截流干管，管径为 D1000，主要收集江西片区和枣山片区污水，截流干管汇合后进入 污水厂，管径为 D1600。同时在渠江东岸建设一条污水截流干管，管径为 D1800，主 要收集渠江以东区域的污水，最终汇入污水处理二厂。2.6 城市给排水现状2.6.1 城市给水现状广安城区现有四座公用水厂，即正在扩建的花园水厂（原为水源厂）、城南水 厂（一水厂）、百花山水厂（二55、水厂）和城北水厂（三水厂），后三个水厂总供水能力 为 8.75 万 m3/d，现均以渠江为水源，由花园水厂预处理后向这三个水厂输送渠江原 水。各水厂具体情况如下：花园水厂：于 2002 年建成，占地 50 亩。花园水厂以渠江广安段上游的渠江 水水源，该河流为类水体，满足国家对水源水质的要求，花园水厂近期供水能力为 5.0 万 m3/d（半成品水），远期为 10 万 m3/d（成品水），该水厂具有为一水厂、二水 厂、三水厂输送渠江原水的功能。百花山水厂：位于翠屏公园山上，占地 8.5 亩。建于 60 年代末，经 70 年代改 造，80 年代完善，20082011 年改扩建，现已达到规模 3.0 56、万 m3/d。百花山水厂采 用重力和加压两种方式供水，主要服务于广安市城北片区和城南片区。城北水厂：位于界坡附近的半山腰处，占地 8 亩。建于 95 年，2011 年扩建后供水能力为 2.25 万 m3/d，主要向城北开发区供水。最高日供水量发生在 2011 年为21354 m。根据前期调查资料，广安市中心城区现状供水规模约为 5.5 万 m/d，其中枣山 片区日供水规模约为 3000m/d，奎阁片区日供水规模约为 10001500m/d。协兴片区 由都江堰自来水厂和浓溪镇供水站供水，供水规模分别约为 1500 m/d、120 m/d。当前，城市供水存在的问题：一是水源的水量已趋不足，水厂的供57、水能力不能 满足城区供水要求；二是由于供水水源受沿岸生产及生活污水的污染，水质已趋下降， 增加了水厂制水成本，这在枯水期更为明显；三是输、配水管道管径偏小，且城区配 水管网尚未形成环网，导致城市供水的保证率过低。2.6.2 城市排水现状广安区旧城区排水体制为雨污合流制，新区为雨污分流制，旧城区随着道路改 造时同时进行雨污分流制管网改造。在渠江西岸敷设了管径 DN1000DN1600 污水 的截流主干管，由此形成截流式合流制。在沿西溪河两侧，敷设了 DN1000DN1200 截污次主干管，连接到污水截流主干管。 图 2-3渠江截污干管图 2-4西溪河截污干管图 2-5西溪河截污管渠现状广安市主城58、区已建污水处理厂设计规模为 5.0 万 m3/d，厂址位于官盛镇官盛村四 组，主要收集处理渠江以西的广安城区污水。污水处理工艺采用 CASS 工艺，再生水 厂占地 34.29 亩。图 2-6 现状再生水厂根据实测水量资料，广安市中心城区城北及西溪河汇合后污水量约为 8.7 万 m/d， 其中西溪河截污沟污水量约 4.0 万 m/d，广安职业技术学院下游有两个大型污水溢流 口（即溢流口 3 和溢流口 4），溢流口 4 实测溢流量约 2.0 万 m/d，溢流口 3 无法实测流量，目测其溢流规模与溢流口 4 相当，即溢流量约 2.0 万 m/d。表 2-1中心城区实测污水量表检测时间污水总规模（万 59、m/d）溢流口 4 流量（万 m/d）西溪河截污沟流量（万 m/d）11.2010.411.754.3011.258.091.994.0411.266.971.863.5811.279.292.614.10平均值8.692.054.00图 2-7渠江污水溢流口 1图 2-8渠江污水溢流口 2图 2-9渠江污水溢流口 3 图 2-10渠江污水溢流口 4奎阁片区、协兴片区、枣山片区均无现状污水处理厂，奎阁片区于渠江东岸建 设污水提升泵站将奎阁片区污水送入主城区渠江截污干管至广安市现状污水处理厂 处理；协兴片区、枣山片区无污水处理设施，协兴片区污水排入渠江，枣山片区污水 汇入曾家沟。2.6.3 排水60、系统现状存在的问题 根据前期对广安市现状排水情况的调查，广安市排水现状主要存在以下几方面问题：1、旧城区排水系统为雨污合流制，广安市污水干管主要沿西溪河和渠江敷设， 西溪河沿线尚有部分污水排水口未完成污水截流，污水直接排入西溪河；2、排水设施维护管理不够完善，由于西溪河截污沟渠道破损造成西溪河高水位 时河水进入西溪河截污管，低水位时截污渠污水进入西溪河；3、污水处理设施规模不能满足污水处理要求。渠江沿线存在 4 个大的污水溢流 口，其中溢流口 1、2 溢流规模约为 1000m/d，溢流口 3、4 溢流规模较大，根据水量 测量资料，两溢流口总溢流水量约为 4.0 万 m/d。第 3 章 项目实施61、的必要性1.城市现状排水存在问题及不利影响 近年来，广安主城区在飞速发展。随着城市建设的发展，现有各片区生活污水收集管网在不断完善中，城市污水量也在快速增加。目前广安市中心城区实测污水量约为 8.7 万 m3/d，现有污水处理厂 5.0 万 m3/d 处理能力无力承担全部城市污水处理任务， 溢流规模约为 4.0 万 m3/d。因此，如果不及时实施广安市污水处理厂新建工程，城市污水将无法及时得到治 理，大量未经处理的污水将直接溢流进入渠江河道，不但将严重影响本市生态环境、 城市投资环境，阻碍城市发展和经济建设，还将对西溪河和渠江造成严重的水质污染， 其影响将十分恶劣。2.城市总体规划、排水规划实62、施提出的要求 根据规划资料要求：广安中心城区旧城区排水体制为雨污合流制，新区为雨污分流制。老城区部分采取雨污合流制排水体制，在渠江沿岸设置截流干管，旧城区道路改造时同时进行雨污分流制管网改造。 规划要求城区污水处理厂出水水质执行国家标准城镇再生水厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级 A 标准。 3国家或地方对社会经济，城市建设发展出的要求 根据四川省人民政府办公厅 2007 年 12 月 20 日以“川办函2007356 号”文转发省环保局等部门关于加强四川省地表水水域环境功能划类管理工作的意见的通知及2007 年 11 月四川省环保局四川省重点流域区划(20062010 年)，划63、定“广安市渠江段” 为重点流域，确定了广安市城市污水达标排放标准为“城镇污水处理厂污染物排放 标准（GB18918-2002）一级 A 标准”，确保重点流域水质达到国家地表水环境质量 标准，使人为破坏生态环境的行为基本得到遏制，完成对重点流域水质的保护。4项目建设的重要意义（1）污水处理厂工程的建设，是为适应国家和四川省对水污染治理的要求。 根据四川省人民政 府办公厅及四川省 环保局四川省重点 流域执行 “ 国家 GB18918-2002 一级 A 标准”要求，确保重点流域水质达到国家地表水环境质量标准。 广安市中心城区再生水厂工程的建设，将使污水处理厂的尾水水质优于 “国家GB18918-264、002 一级 A 标准”。这为保障人民身体健康，改善重点流域水环境质量和 城区及下游居民生活环境，尽快实施广安市中心城区再生水厂建设工程是十分必要 的；（2）再生水厂工程的建设，是提高地区人民生活质量的要求。 近年来，由于广安主城区的飞速发展，目前主城区各个片区生活污水收集管网已逐步形成并在逐渐连通中。根据广安市城市总体规划的要求，需要增大污水的处理能 力，以防止增加的污水量因处理能力不够而直接排入渠江。这将导致渠江水质受到污 染，直接影响城市居民的生产、生活环境和身体健康以及渠江沿岸的用水安全。（3）再生水厂工程的建设，是改善投资环境，促进社会经济发展的需要。 广安主城区是以邓小平故里为核心65、的纪念性旅游城市、山水园林型城市，对城市环境提出了较高的要求；同时，广安中心城区又是川东北地区的区域性中心城市，也 要求城区的开发和生态环境的协调发展；而且，较完善的城市市政基础设施，对提高 城市形象，增强城市的综合竞争能力都是十分有利的。（4）目前，广安市已建成的 5 万 m/d 城市污水处理厂已满负荷运行，尚有约 4.0 万 m/d 污水溢流进入渠江，现有污水处理厂将无力承担全部城市污水处理任务，急 需启动污水处理厂的建设，以满足现状污水处理及今后日益增加的污水处理量的要 求。因此，如果不及时实施广安市再生水厂工程，城市污水将无法及时得到治理，大 量未经处理的污水将直接溢流进入西溪河及渠江66、河道，不但将严重影响本市生态环 境、城市投资环境，阻碍城市发展和经济建设，还将对西溪河造成严重的水质污染， 其影响将十分恶劣。为保障人民身体健康，改善内河流水环境质量和城区及下游居民生活环境，促进 地方经济社会可持续发展，尽快实施广安市再生水厂工程十分必要和迫切的。综上所述，实施广安市再生水厂工程，不仅是保护城市环境的需要，也是改善城 市投资环境、促进城市可持续发展的要求，是十分必要的。第 4 章 污水厂布局、建设规模及污水处理程度4.1 再生水厂布局4.1.1 污水厂建设模式 污水处理厂建设模式分为两种：集中式建设和分散式建设。两种建设模式各有优缺点，选择哪种模式最合理，应视具体情况而定。 67、集中式建设：污水的高度集中处理能保证建设资金的有效利用、降低处理能耗，能降低污水处理系统的运行管理难度。但也不可避免的存在着一些问题，首先要建设 大型污水处理厂，就必须建设与之相配套的污水收集系统，管道长度长，下游管径大 并可能会增加数个中途提升泵站，造成污水收集系统的投资过高；其次，若采用污水 处理厂中水回用，庞大的污水收集系统决定了同样庞大的污水回用系统，使得污水回 用管道的建设变得极不经济，这就严重限制了污水处理厂尾水回用的方式，使本来就 不易推行的污水再生回用变得更加困难。正是由于这些问题的存在，带来了将污水由 集中式处理向分散式转变的思考和实践。针对城市污水处理厂越建越大、筹资困难的68、情况，多年以前中国工程院院士李圭 白教授就曾建议，城市污水处理厂的建设一定要从实际出发，因地制宜，多建小型污 水处理厂，污水处理由集中走向分散。同时，为节约城市用地，城市污水处理厂应尽 量建在地下。在“2013（第七届）环境技术论坛”上，也有专家指出我国污水处理厂 建设将向着分散化、自动化程度高及可循环利用方向发展。污水集中处理，不仅增加污水管网费用和污水泵站运行费用，还会增加污水在管 道中的停留时间，进而产生恶臭和二次污染，加大污水处理难度。而污水的分散式处 理其污水收集和中水回用管网短，可节约大量资金，并能根据小范围内污水的特性有 针对性的选择污水处理工艺，增强污水处理效果。另外，污水分散69、式处理的最大优势 是城镇污水就近处理后能就近回用，在污水资源化需求日益凸显的今天，分散式处理 的推行就显得尤为重要。如今发达国家的污水处理系统大多在走向小型化，如日本的 许多大城市，23 万吨的再生水厂日渐增多。根据广安市城市现状，目前广安市中心城区污水全部进入城市下游的污水处理厂 集中处理，处理后尾水直接排入渠江。而西溪河作为广安人民的母亲河却遭遇着严重 的水资源危机。西溪河从全民水库流经邓小平故居和广安城区汇入渠江，是广安人民的母亲河，是邓小平故里对外展示形象的重要窗口，是广安城市的灵气所在。西溪河 完全依赖上游全民水库作为水源，城区段无补充水源，将城市污水处理后用作西溪河 河道景观用水成70、为最为经济的方式。4.1.2 排水分区划分 本次排水分区主要原则是遵循城市总体规划，结合道路竖向规划、坡向以及城市污水受纳水体，进行排水系统划分和再生水厂布局。 根据广安市城市地貌特点，渠江构成了天然的排水分界线，渠江以西片区地形为北高南低，向渠江倾斜，枣山片区以兔儿山为界向西南倾斜，将广安市中心城区划分 为 4 个排水片区，即协兴排水片区、主城区排水片区、枣山排水片区、奎阁排水片区。图 4-1 中心城区排水分区图4.1.3 水厂布局根据上述污水排水分区，按照“分散与集中相结合、就地处理、就近回用”以及 “统一规划、分步实施”的原则，原则上每个排水分区均布置一个污水处理厂。奎阁、 枣山、协兴片71、区均布置一个污水处理厂，即枣山污水处理厂、奎阁污水处理厂、协兴 污水处理厂。根据前述污水处理厂建设模式的论述，西溪河城区段因缺少补充水源，河道景观生态用水完全依赖上游全民水库开闸放水，而全民水库作为城市供水、生态用水和农 业灌溉水源，需在保障城市供水、农业灌溉的基础上为西溪河提供生态景观用水。针 对西溪河需要对河道补水的现状，在主城排水区分散布置污水处理厂，即西溪河污水 处理厂和广安市现状污水处理厂、广安市再生水厂，利用西溪河污水处理厂尾水为西 溪河补水，保证西溪河河道生态景观用水，为广安市民提供一个优美的城市水环境。 分散多点布置再生水厂能够有效保护西溪河及渠江水质，同时为西溪河河道景观生态72、 水，使水资源得到充分的利用。图 4-2 中心城区污水处理厂布局图4.2 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，73、应在满足环境保护要求、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，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收集，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。对排水系统的经济分析认为，74、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、城镇排水系统现状、 环境条件、城镇地形、受纳水体等因素，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。根据广安市的城市规划、城市发展情况、社会经济发展水平，本可研中广安区旧 城区排水体制采用截流式合流制，新区采用雨污完全分流制。4.3 中水回用的必要性中水回用，即污水资源化。在水资源日益紧张的今天，将大量生活污水、工业废 水等进行深度处理，使它们成为再生水，实行水资源循环利用，对于促进可持续发75、展、 环境保护都具有深远意义。中水回用既可以缓解水资源不足的压力，还可以节省水资 源投入费用，市政生活污水处理后回用于农业生产和绿化，可带来可观的环保效益。从中水回用的发展现状不难看出，我国从1958年开始对城市污水处理与利用的 研究。而在国际上，日本、美国等国早已开展污水处理后回用的研究工作。在德国的 一些城市，地方政府正试验提供处理过的废水冲洗马桶。美国加利福尼亚已实施卫生 间废水处理再利用工程，不过，中水回用的典型代表是日本，上世纪60年代起就开始 使用中水。1997年底，日本供建筑、建筑物群、居民小区的冲厕或其它非生活饮用的 杂用水污水净化设施已达到1475套。从用途方面来说，再生水有76、两种用途：一种将其处理到饮用水的程度，即实现水资源直接循环利用，适用于水资源极度缺乏的地区，但是投资高，工艺复杂；二是将 其处理到非饮用水的程度，主要用于不与人体直接接触的用水，如建筑中便器的冲洗， 绿化浇洒以及消防等方面。中水回用工程具有非常重要的推广意义。我国市政污水深度处理回用的试验从 上世纪70年代中期开始，而后，北京、西安等缺水城市开展了此方面的试验研究，一 些公共建筑建设了中水回用装置并取得了一定成果。以北京为例，某再生水厂再生水 回用工程日输水能力为47万m/d，一期供水规模是30万m/d，作为江河的补充水和市 第一热电厂的工业冷却用水。四川省中水回用起步较晚，四川省“十二五”水77、利发展规 划要求加强雨水集蓄利用和中水回用，提高水资源利用率；广安市2012年印发广安 市“十二五”循环经济发展规划，规划2015年城市污水再生利用率达到30%。因此发 展中水回用，是四川省水利发展及广安市循环经济发展的要求，是符合国家节水政策 的。4.4 水厂建设规模4.4.1 设计年限根据相关规范的要求，水厂建设的近远期分界宜为近期 510 年，远期 1020 年 达到建设规模。一般情况下，水厂建设的近远期分界宜与总体规划一致。故本再生水 厂建设按照总体规划的年限考虑，本再生水厂工程近远期分界确定为 2020 年、2030 年。4.4.2 人口规模根据广安市人口统计数据，广安市中心城区范围78、内 6 个办事处及 3 个镇 2012 年总人口约 28.4 万人，第六次人口普查人口约 26.9 万人。根据广安市城市总体规划（20132030），广安市中心城区 2030 年总人口 85 万人，2020 年总人口 70 万人。根据广安市总体规划，广安市主城区共规划建设 4 座污水处理厂（含扩建），即 中桥污水处理厂、枣山污水处理厂、奎阁污水处理厂、官盛污水处理厂，根据前期调 查，中桥污水处理厂（即广安市现状污水处理厂、广安市再生水厂、西溪河污水处理 厂）服务范围为广安老城区（城北片区、城南片区、西溪河片区、中桥片区、神龙山 片区）、官盛新区（站前片区、官盛湖片区），各片区规划居住人口为 379、3.5 万人（其中城北片区 10 万人、城南片区 7 万人、西溪河片区 3 万人、中桥片区 7 万人、神龙山片区 6.5 万人）10.5 万人（其中官盛湖片区 6.5 万人、站前片区 4 万人），总居住人口 44 万人，总建设面积为 26.5 平方千米。根据广安市近期建设计划，主城片区 2020年总人口约 36.5 万人。表 4-1中心城区人口统计表街道、镇2006 年2007 年2008 年2009 年2010 年2011 年2012 年六普浓回办事处2749925362242172416525969259692691535163北辰办事处4393948776519335397054653580、65005742752243奎阁办事处88858829887589679040916092866872广福办事处4204846398500915275955626581585998170499万盛办事处2839230838322173277233786348603579241604中桥办事处1493515627161231643816667170191732219375官盛镇99309558949592719057865889755403合计2405082520652600752660952716912780282839002687704.4.3 污水量预测 根据总体规划和近年来的相关统计资料81、及广安市规划发展目标及国内外城市近年来用水统计资料，并按国家有关规范和节约用水、提高水利用率的基本政策，本报 告按分类用地用水量和分类用水用水量进行污水量预测。1）分类用地用水量法预测污水量 中心城区各用地性质用水指标按照室外给水工程规划规范（GB50282-1998）所确定的用水定额，由于该规范用水指标普遍偏大，本报告取其低值，各种用地用水 指标见下表6-3。广安市中心城区近期各片区用水日变化系数按照室外给水工程规 划规范（GB50282-1998），主城区用水日变化系数为1.35；折污系数近期取0.8， 远期取0.85；污水收集系数近期取0.85，远期取0.90。表 4-2中心城区分类用地82、用水量指标用地性质规范用水指标（万m/km2）确定用水指标（万m/km2）备注居住用地1.101.701.10行政办公用地0.51.00.50商贸金融用地0.51.00.50体育、文化、娱乐用地0.51.00.50教育用地1.01.51.0医疗、休疗养用地1.01.51.0用地性质规范用水指标（万m/km2）确定用水指标（万m/km2）备注其他公共设施用地0.81.20.80仓储用地0.20.50.20工业用地1.202.01.20表 4-3中心城区各片区污水量预测表序号用地性质2020 年2030 年用地面积（ha）水量(万 m/d)用地面积（ha）水量(万 m/d)1居住用地1176.4583、12.9411290.814.1992行政办公用地490.24561.60.3083商贸金融用地320.531.603329.91.6504体育、文化、娱乐用地61.780.30960.220.3015教育用地193.91.939216.272.1636医疗、休疗养用地39.670.39739.670.3977其他公共设施用地38.530.30838.530.3088最高日用水量17.74119.3259平均日用水量13.64714.86510污水规模9.28011.37211地下水入渗量1.3921.70612污水总规模10.67213.078通过上述预测，主城片区近、远期污水量分别为10.84、672万m/d、13.078万m/d。2）分类用水量法预测污水量根据城市排水工程规划规范GB50318-2000，城市污水量应由城市给水工程 统一供水的用户和自备水源供水的用户排出的城市综合生活污水量和工业废水量组 成。城市综合生活污水量宜根据城市综合生活用水量（平均日）乘以城市综合生活污 水排放系数确定。（1）居民综合生活用水量预测 城区给水工程统一供给的综合生活用水量的预测，应根据城市特点、居民生活水平等因素确定。人均综合生活用水量指标与城市所在地区、供水条件、水价、社会经 济和发展水平及居民生活习惯等诸多因素有关。根据室外给水设计规范（GB50013-2006），广安为二区，平均日综合生85、活用 水定额为130210L/人d。人均综合生活用水量除城市居民日常生活用水、还包括公共建筑用水等。根据上述情况，结合室外给水设计规范(GB 50013-2006)及城 市给水工程规划规范(GB50282-98)对城市居民人均综合生活用水量指标的规定和节 约用水、提高水利用率的基本政策，根据统计资料，广安市中心城区现状人均综合生 活用水量为180 L/人d，综合考虑广安市综合生活用水量定额各年指标分别为：2020 年为180L/人d，2030 年为210L/人d。（2）居民综合生活污水量预测 生活污水产生量预测采用折减系数法，即用实测数据计算排水量占用水量的百分比，然后推算出生活污水总量。根据86、城市排水工程规划规范（GB50318-2000）， 当规划城市供水量、排水量统计分析资料缺乏时，城市分类污水排放系数可根据城市 居住、公共设施和分类工业用地的布局，结合其他因素确定。城市综合生活污水排放 系数采用0.80.9。根据广安市现有的设施情况，参照其他同类城镇的数据，污水排放 系数近期取0.80，远期取0.85；污水收集率近期取80%，远期取90%。（3）工业废水量预测 根据广安市总体规划，广安市主城片区以居住、商业、教育为主，根据片区用地情况，确定主城片区工业用水占居民综合生活污水量的比例近期为0.20；远期为0.10。（4）未预见水量 根据室外给水设计规范，未预见水量应根据水量预测87、时难以预见因素的程度确定，为居民综合用水和工业用水之和的 812，本报告未预见水量取居民综合用 水量和工业用水之和的12%。（5）地下水渗入量根据室外排水设计规范（GB50014-2006）（2014版），入渗地下水水量宜 根据测定资料确定，一般按单位管长和管径的入渗地下水水量计算，也可按平均日综 合生活污水和工业废水总量的10%15%计，还可以按每天每单位服务面积入渗的地 下水量计。由于本项目污水干管主要沿河道敷设，地下水入渗量偏高，故入渗地下水量按城 市污水量（平均日）总量的15%计。通过上述预测，主城片区近期污水量为6.617万m/d，远期为10.470万m/d，中心 城区分类用水量详见88、表4-4。表 4-4中心城区分类用水量法预测污水量表序号项目2020 年2030 年备注1人口36.544.02综合生活用水定额（L/人.d）1902103综合生活用水量（万 m/d）6.579.24124工业用水量（万 m/d）0.9861.3863占生活用水比例5未预见水量（万 m/d）0.9071.275(3+4)12%6总需水量（万 m/d）8.46211.9013+4+57折污系数0.80.858污水收集率0.850.99地下水入渗量（万 m/d）0.8631.3666715%10污水总量（万 m/d）6.61710.470（678）+94.4.4 污水量预测结果 根据上述两种预测方89、法预测结果可以看出，两种方法预测的污水量存在差异，为减小因预测方法带来的差异，本报告取两种预测方法结果的平均值。表 4-5中心城区污水量预测结果汇总表年限分类用地法（万 m/d）分类用水量法（万 m/d）平均值（万 m/d）2020 年10.6726.6178.6452030 年13.07810.47011.7744.4.5 再生水厂规模的确定 由于城市污水量预测受外界各种因素影响，采用工程分期建设的办法，可减少预测与实际污水量的差距，以减少近期工程投资和用地，远期工程可根据城市发展及污 水量增长情况适时建设。根据前述再生水厂建设模式的论述，目前广安市现状污水处理厂规模为5.0万 m/d，广安90、主城区目前实测污水量约为8.7万m/d，超出上述预测近期的8.645万m/d 污水量，且未来主城排水片区污水量将会进一步的增长。故确定广安市主城区污水厂近期建设规模为10.0万m/d，远期为12.0万m/d。为便于西溪河补水及城市中水回用， 在广安市中心城区西溪河沿线建设一座污水处理厂，主要服务西溪河居住片和城南居 住片，两片区规划居住人口约为10万人，污水量约为3.0万m/d。拟远期建设一座2.0 万m/d污水处理厂处理本片区污水，片区剩余污水进入下游广安市现状污水处理厂、 广安市再生水厂进行处理。考虑污水增长量及城市雨污分流工程的实施等因素，确定 故广安市再生水厂处理规模为5.0万m/d。91、4.4.6 再生水规模的确定 根据前述对中水回用必要性的分析，结合广安市经济发展水平及水资源利用现状，广安市水资源较为丰富，将再生水回用于城市冲厕不具有经济性，将再生水用于 城市道路冲洗及绿化浇水用水具有经济可行性，同时还可以用于水厂顶部绿地公园景 观用水。公共市政用水量占城市生活用水量的比例一般在20%-50%之间，在大、小城 市与南、北城市之间无明显规律可循，不同城市生活用水结构差别也比较大。总体来 讲，商贸服务业比较发达，政治、经济、旅游业集中的城市公共市政用水所占的比重 越高。目前缺少广安市道路浇洒用水量统计数据，故本水厂再生水处理规模按水厂总 规模20%计，即1.0万m/d。4.5 92、进水水质和出水水质4.5.1 进水水质预测1计算进水水质根据室外排水设计规范(GB50014-2006)相关规定，城镇污水的设计水质应根 据调查资料确定，或参照邻近城镇、类似工业区和居住区的水质确定。无调查资料时， 可按下列标准采用：生活污水的生化需氧量可按每人每天 2550g 计算；生活污水的悬浮固体量可按 每人每天 4065g 计算；生活污水的总氮量可按每人每天 511g 计算；生活污水的 总磷量可按每人每天 0.71.4g 计算。本片区主要以居住、商业、教育等为主，工业 用水量较小，本报告工业污水与生活污水取值一致。通过对其他城市再生水厂进水水质的调查，结合当地自然条件和人民生活习惯， 93、考虑到居民生活水平的提高，到 2030 年人均污染物排放量计算时采用以下参数：SS: 40g/人d； BOD5: 25g/人d；T-N： 8.0g/人d； T-P： 1.0g/人d。根据公式：Cs=1000Pa/qs(mg/L)可计算生活污水中的污染浓度约为：SS:146.7mg/L； BOD5: 91.67mg/L；T-N： 29.33mg/L； T-P：3.66mg/L。BOD5：CODCr 按 0.45：1 计，则 CODCr 为 210.38mg/L。2. 实测进水水质 为确保进水水质预测的科学合理性，对广安市实际污水水质检测资料见下表：表 4-6广安污水实测水质时间项目11 月 2094、 日11 月 25 日11 月 26 日11 月 27 日溢流 口 3溢流 口 4渠江排 污口溢流 口 3溢流 口 4渠江排 污口溢流 口 3溢流 口 4渠江排 污口溢流 口 3溢流 口 4渠江排 污口TP（mg/L)1.42.54.52.22.42.722.73.62.12.03.2NH3-N（mg/L)12.624.843.219.818.725.417.524.832.319.818.7029.1CODCr（mg/L)467523410412011060100266102104210注：溢流口 3 为污水厂进厂前溢流口，溢流口 4 为其上游约 800m 处溢流口。3.进水水质的确定 根据95、上述进水污水水质的计算和对广安污水水质实测资料，参考广安市现状污水处理厂实际进水水质资料，确定广安市再生水厂进水水质如下表：表 4-7广安市再生水厂设计进水水质项目BOD5（mg/l）CODCr（mg/l）SS（mg/l）NH3-N（mg/l）T-N（mg/l）T-P（mg/l）PH最大浓度10024015030403.5694.5.2 设计出水水质根据广安市城市总体规划（2013-2030），渠江广安城区段水环境质量标准 为类。考虑到本再生水厂处理后出水分两部分，大部分直接排入渠江，部分用于水 厂顶部公园景观用水、城市道路冲洗及绿化用水。本水厂出水根据水质要求分为两类，直接排入渠江部分 CO96、DCr 和 NH3-N 执行地表水环境质量标准（GB3838-2002） 中类标准，其余指标执行城镇污水厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的 一级 A 标准，其设计出水水质如表 4-8 所示。中水回用部分需满足前述排入渠江水质 基础上，还需要满足城市污水再生利用城市杂用水水质（GB/T18920-2002）的水 质要求，同时由于中水不仅用于城市道路冲洗及绿化用水，还用于观赏性景观用水， 故还需要满足城市污水再生利用景观环境用水水质（GB/T18921-2002）对景观环 境用水的水质要求。综合考虑取二者用途水质控制指标严者作为本工程设计供水水 质，各水质指标见表 4-9。表 4-897、设计出水水质指标（排入渠江）序号指标出水水质指标（mg/L）一级 A 标准地表水环境质量标准类标准设计出水标准1悬浮物（SS）10102生化需氧量（BOD5）10103化学需氧量（CODCr）5030304总氮（TN）15155氨氮（NH3-N）51.51.56总磷（TP）0.50.57粪大肠菌群1000 个1000 个/L8pH 值（无量刚）6969注：对于需要通过管道输送再生水的非现场回用情况采用加氯消毒方式；而对于现场回用情况不限制消毒方式。表 4-9中水回用设计出水水质指标序号指标单位观赏性景观环境用水水质道路冲洗、城市绿化用水水质设计出水水质1PH6969692浊度NTU01003溶98、解性总固体mg/L100010004色度度3030305铁mg/L0.30.36SSmg/L10107BOD5mg/L62068CODcrmg/L6030序号指标单位观赏性景观环境用水水质道路冲洗、城市绿化用水水质设计出水水质9NH3-Nmg/L510510TNmg/L151511TPmg/L0.50.512余氯mg/L0.050.20.213DOmg/L1.51.01.514粪大肠菌群个/L2000100015总大肠菌群个/L334.6 再生水厂厂址4.6.1 厂址选择的原则1）污水处理厂应设于城市污水收集较集中以及城镇排水系统的下游、地势较低 的位置，便于镇域污水自流进入厂内，以减少管道投99、资和中途提升。再生水厂与排放 口位置统一布置，并应尽量设在受纳水体附近，便于处理后的污水无需提升就近排入 水体。2）厂址位于城镇集中供水水源的下游，并保持足够的卫生防护距离；3）位于工厂及居民区的下游和夏季最小频率风向的上侧。4）宜选在地质条件较好、有适当坡度的地段，以便于施工、减少土方量、降低 造价，并有利于污水处理流程高程上的布置，减少厂内提升。5）污水处理厂选址应考虑污泥的运输和处置，宜临近公路和河流。厂址位置要 有良好的交通、水电供应条件，最好是双电源。6）争取选址尽可能靠近再生水的用户，以进一步减轻环境的污染以及提高污水 资源化的效益。7）应综合考虑当地政府规划、国土、城建和水利等部100、门的意见。厂址尽可能少 占或不占农田，尽量避开周边利用价值高的土地，尽量减少拆迁。8）厂址不宜设在雨季易受水淹的低洼处，应保证排放渠道充分的行洪能力，使 靠近水体的再生水厂不受洪水的威胁。9）选址应有利于统一规划、分期实施，立足近期，为远期发展留有余地，以最 大程度的满足其科学性、合理性和可实施性要求。4.6.2 厂址比选1. 厂址方案根据上述再生水厂厂址选择原则，再生水厂较理想的厂址是现状污水处理厂东 侧，并尽可能布置在城区渠江的下游，以便污水厂尾水的排放。根据广安市总体规划 及现场勘查，提出厂址方案一和厂址方案二供选择。污水厂厂址示意见图 4-3。1） 厂址方案一图 4-3 广安市再生水处101、理厂拟选厂址示意图本方案为广安市城市总体规划（20132030）提出的厂址，厂址位于渠江下 游，靠近渠江，建设地点为广安市官盛镇官盛村四组，具体位置在现状污水处理厂东 南，地势平整开阔，现状为荒地，紧邻在建滨江大道。本处厂址土地权属国有土地， 用地性质为市政用地，现状为旱地。2） 厂址方案二本厂址位于现状再生水厂下游约 500m，建设地点为广安市官盛镇官盛村四组伍 家院子。该厂址距离老城区约 1.9km 左右，地势平整开阔，现状为旱地，地面高程 在 229233m。2. 厂址比较 上述两厂址均适宜建水厂，根据两个厂址的地理位置、地形条件各有优缺点，厂址的经济技术从以下多方面进行比较。1）城市规102、划方面两厂址均位于广安区，根据广安市总体规划和官盛片区控制性详细规划，厂址一 为规划中桥污水处理厂用地范围，厂址二为规划绿地，厂址一符合城市规划。2）从对周边环境的影响污水处理厂所产生的臭气在 100 米以外难于察觉，在厂区加强绿化，形成绿色屏 障，可减少臭气等的影响。由于本再生水厂两拟选厂址均位于官盛片区，片区以居住和商业为主，随着城市 的发展，再生水厂所处的位置逐渐趋于中心化。从长远来看，如果再生水厂规模加大， 对周边的环境的影响势必加大，本再生水厂为地下式，对周边环境影响较小，但也要 与居民区要有适当的距离。厂址一西侧为现状污水处理厂，东侧为规划绿地，北侧为 渠江，南侧为滨江大道，距离滨103、江大道南侧规划居民区距离较远，场地开阔，对环境 的影响就小得多，目前用地大部分是荒地。厂址二南侧也为滨江大道，北侧为渠江， 场地开阔，目前用地大部分是农田，厂区西南为规划官盛自来水厂，建设再生水厂对 环境的影响大。因此厂址一对周边居民、环境的影响相对较小。3）厂区防洪厂址一现状地面高程在 226.49242.05m，厂址二现状地面高程约在 229233m， 污水处理后受纳水体均为渠江，渠江 100 年一遇防洪水位为 239.30m，根据现场踏勘 及周边居民走访，两厂址再生水厂建成后能满足 100 年一遇防洪水位。4）从污水应急排放处理方面 两厂址位于城市下游，当再生水厂遭遇停电或设备检修时，两104、厂址污水均直接排入渠江，对规划官盛自来水厂的影响较大。5）从厂址的地质灾害危险性方面 在厂址区内根据场地地质环境条件及工程建设特点，拟建工程场区总体稳定性较好，无活动断裂及高陡边坡通过，适宜建设。 厂址一：用地条件较好、地块高程低于在建滨江大道、土石方工程量小。 厂址二：用地条件较好、地块高程低于在建滨江大道、土石方工程量较厂址一大。 因此，从地质条件来看，厂址一建设条件更好。6）再生水回用方面 经处理达标排放的水可作为城市的景观用水、绿化用水和部分对水质要求不高的工业用水。两厂址均位于片区下游，再生水厂处理后的水回用部分除了小部分用于厂 区内的回用外，其余部分可为水厂顶部公园提供景观绿化用水105、，同时也可以作为城市道路冲洗及绿地浇洒用水。如果提升至上游回用厂址一可较厂址二提升扬程低，节省 能耗，且能够覆盖较大范围，厂址一更有利于再生水回用。7）工程技术、投资和运行费用污水提升泵站比较 厂址一、二污水能重力自流进入，仅需要建设厂内污水提升泵站，但厂址二较厂址一多约 500m 进厂污水管道。 拆迁量比较 两厂址均不需要拆迁。 厂平挖填方 两厂址用地条件都较好、地势平坦、厂址二土石方工程量较厂址一略大。 交通水电条件 厂址一：靠近城市建成区、可利用现状污水处理厂就近供水供电，水电条件较好。 厂址一：靠近官盛镇，可利用官盛镇城镇供水，供电情况尚不明确。 8）从将来扩建方面 从将来扩建方面来看106、，现状再生水厂西北侧为规划绿地，且面积较大，且场地开阔，可以为远期提供预留厂址；厂址二仅能向西北侧拓展，但西北侧用地狭长，扩建 用地条件差。3. 厂址确定表 4-10广安市再生水厂厂址比较表序号项目厂址一厂址二比较结论1与相关规划关系符合城市总体规划和官盛片区控制性详细规划均不符合厂址一优2用地面积可用地面积约2.4ha，有较大扩建用地可用地面积约1.5ha，无扩建用地厂址一优3对周边影响厂址60以外为规划居住区，影响小厂址西南侧为规划自来水厂，对周边环境影响大厂址一优4污水收集处于城市片区下游，官盛片区污水需逆地形进厂，进厂管道埋设 较大。处于城市片区下游，能完全收 集主城片区污水厂址二优5107、污水应急排放影响应急排放影响较大应急排放影响较大相同6挖填方量用地条件较好、地势平坦、土石方工程量小用地条件较好、地势较厂址一起伏大、土石方工程量稍大厂址一优7再生水回用厂址位于下游，处理后的水可直接作为绿化及道路浇撒用水，且 若提升至上游回用，扬程较低较厂址一上游，若提升至上游 回用，扬程较高厂址一优序号项目厂址一厂址二比较结论8交通水电条件交通、水电条件较好，可直接从现状再生水厂接入交通、用水条件较好厂址一优9综合比较结论技术经济性、可实施性好。技术经济性、可实施一般。方案一优综上所述，厂址方案一位于渠江西侧，位于城市规划区下游，尾水排放方便且场 地开阔，不占农田，无拆迁，远离居民区，是较108、理想的厂址，推荐厂址方案一为本工 程厂址。现状广安污水处理厂拟建广安第二污水处理厂图 4-4广安市再生水厂厂址卫星图图 4-5广安市再生水厂厂址现状图第 5 章 污水处理厂建设布置方案5.1 污水处理厂的布置形式污水处理厂的布置形式分为地上式、半地下式和地下式等三种，随着我国经济的 不断发展，人民对环境的要求越来越高，为改善水环境污染现状，优化生化与投资环 境，我国近年来投资建设了一大批再生水厂，其工艺组成和建设规模各异，但在建设 模式上，绝大多数的污水处理厂均采用地上式。地上污水处理厂固然有其优点， 但同时应看到，地上污水处理厂的建设，一方 面存在土地资源浪费及环境污染的问题， 另一方面还会109、造成周边土地资源的贬值。 随着我国城市化水平和居民环境要求的提高，能够与周边环境协调、封闭性强、无二 次污染的半地下式或地下污水处理厂可能成为城市污水治理工程建设的新的发展趋 势和发展方向。以上三种形式如下案例：图 5-1地上式污水处理厂案例图 5-2半地下式污水处理厂案例图 5-3地下式污水处理厂案例5.2 地上式污水处理厂存在的问题地上污水处理厂在改善城市生态环境、节约水资源、提高居民生活质量方面发挥 了巨大的作用，成为市政和环保工作的重要组成部分。但由于其自身的特殊性，绝大 多数地上污水处理厂在净化污水的同时，又成为新的污染源，对周边环境造成不同程度的污染。主要表现为恶臭、噪声等方面。地110、上污水处理厂对周边环境的污染， 不 仅影响了居民的正常生活，而且在一定程度上制约了周边地区的经济发展，对商业、 房地产业、服务业的影响尤其明显。此外，地上式污水处理厂占用大量宝贵的土地资 源，且由于工艺的限制，很难与周围的环境相协调。1）环境污染大 城市污水处理厂内臭气的主要来源为预处理区、生化处理区及污泥处理区等三部分。从广义上来讲，污水处理厂的臭气可分为 2 类：第 1 类是直接从污水中挥发出来 的， 如直接或间接的来自排人下水道的工业废水和其它废水中含有的溶剂、石油衍 生物及其它可挥发的有机成分直接造成了臭气问题；第 2 类是由于微生物的生物化学 反应而新形成的，尤其是与厌氧菌的活动有很111、大关系。从物质组分分析来看，城市污水处理厂的恶臭气体可以分为 4 类：第 1 类为含硫化合物，如硫化氢、硫醇类和唾吩类；第 2 类是含氮化合物，如氨、胺类、酞胺类以及叫噪类等；第 3 类是烃类化合物，如烷烃、烯烃、炔烃以及芳香烃等；第 4 类是含 氧有机物，如醇、醛、酮及有机酸等，这些物质在污水处理设施中广泛存在。大量监测数据表明，虽然很多污水处理厂都安装了除臭设备，但无论是在国外还 是国内，大部分污水处理厂臭气的排放浓度都很难达到臭气排放标准，这不仅影响了 周边居民的生活， 而且对污水处理厂工作人员的身体健康构成了较大的威胁。2）噪音污染大 地上污水处理厂的噪声主要是在污水处理过程中水泵、鼓112、风机、管道和水流所产生的。噪声对人体健康的危害是多方面的，尤其是对听觉器官的损伤，长期在强噪声 环境下工作可能导致噪声性耳聋。噪声对人体中枢神经系统、植物神经及心血管系统 方面的损害也非常严重。此外，一些已建成的污水处理厂由于缺乏足够的噪声隔离设 施或是生产设备老化，导致不同程度的噪声超标。3）占用土地资源 在地上污水处理厂工程建设中，一方面需考虑污水处理构筑物的基本用地， 另一方面还需从水厂绿化和防止污水处理厂污染角度考虑，在征地时设置一些绿化带和 隔离带用地。我国 城镇污水处理厂污染物排放标准（G B189182002）中明确 规定地上污水处理厂周围应建设绿化带，并设有一定的防护距离（ 厂113、址与规划居住 区或公共建筑群的防护距离一般不小于 30 m）；欧洲和美国要求地上污水处理厂周 围至少有 200m 的隔离带，这将会使地上污水处理厂占用更多有用的土地。地上污水处理厂除了本身占地，也将影响周边土地的利用。防护距离以外的附近周边土地，至 少会由于心理作用， 而降低对使用者的吸引力，从而或多或少贬值，即不能实现其 最高市场价值。4）与自然景观不协调 地上污水处理厂存在着美观性差的弊端，特别是污水的颜色会带来视觉污染，其外观与周围的自然景观很难融合，对市容和市貌会产生较大的负面影响。我国早期曾 有一些城市在市区内建造了小型地上废水处理站，但随着城市化的发展，有些处理设 施已经成为城市生114、态环境建设的限制因素，因此一些地方已开始要求部分建在繁华地 带的废水处理站限期取消，或转人地下；对于我国的大型城市污水处理厂来说，尽管 一般都建在郊区，然而随着城市规模的不断扩大， 很难保证这些污水处理厂以后不 会对城市的自然环境构成威胁。5.3 半地下式、地下式污水处理厂的优点与地上污水处理厂相比， 半地下式、地下污水处理厂具有以下优点： 1）占用空间少 在半地下式、地下污水处理厂设计中，考虑到地下空间和投资的限制，构筑物设计都比较紧凑，技术上也尽量选用占地面积小的处理工艺，此外，地下污水处理厂无 需考虑绿化及隔离带等要求，因此，一般占地面积较少。如荷兰鹿特丹 Dokae 地下污 处理厂采用115、了 AB 工艺， 占地面积仅为传统工艺 1/4 左右；日本神奈川县叶山镇地 下污水处理所占用的土地面积与一般地上污水处理厂用地积相比，仅是地上污水处理 厂用地面积的 1/3。2）噪音污染小 地下污水处理厂的主要处理设备均处于地下，许多机械的噪声和振动将对地面的建筑和居民基本不产生影响，有效地防止了噪音对周围居民生活与工作的影响。 3）环境污染小 由于处于地下全封闭管理， 地下污水处理厂可以对产生的臭气进行全面的处理，对环境和城市居民生活不产生影响。英国伊斯特本的新奇地下污水处理厂虽然建在繁 忙的街道和海滩之间，但未对休斯特本的旅游区自然景观产生任何不利影响。4）节省土地资源 地下污水处理厂由于116、只有部分辅助建筑物建在地面，占用土地资源很少，节省了城市开阔空间，不会使周边土地贬值，对于周边区域的未来发展没有障碍。地下污水 处理厂上部空间利用价值亦较高，可用于绿化、公园等公益事业，也可用于商业开发。 芬兰赫尔辛基 Viikinmki 污水处理厂只有办公室、职工活动中心、部分车间及能量生 产站处于地上，其余节省下来的用地规划了一处居民区，修建了一座 8 层住宅，总使用面积达到 15104 ，可以容纳 3500 人。5）温度较恒定 地下污水处理厂由于处于地下，除受污水水质条件的影响以外，基本不受外部环境因素的影响，特别是地下常年温差较地面温差要小，温度比较恒定，因此有利于各 种污水生物处理工117、艺的稳定运行。6）美观性好 由于地下污水处理厂是不可见的，因此既不会对自然景观产生影响，也不会影响到周围建筑的整体视觉效果。瑞典首都斯德哥尔摩的地下污水厂区地面布置成为一个 公园，地下污水处理厂的进口，采用巧妙的建筑艺术，大大美化了市容，同时又为城 市增加了绿化面积，因而引起了全世界的注意。5.4 半地下、地下式以及地上式布置方案比较对污水处理厂工程的竖向布置方案，本方案对其进行地上式、半地下式、地下式 方案进行比较，比较结果如下表。表 5-1地上式、半地下式、地下式方案比较表项目地上式半地下式地下式特征大部分设施置于地面， 建设、施工、运行管理主要 在地面上进行。大部分设施建于地下，但是在地118、面上露出 45m， 上部空间利用，建设施工也 是在地下，运行管理地面。 要求安全对策。设施全部建于地下，设 施上面都有 1.5m 左右的 覆土。要求彻底的安全措 施。结构理论上， 土压比水压 大，所以四周墙壁能设计成 比半地下式方案较薄一些， 但是池中的壁所承担的水 压和半地下式相同，所以整 个措施和半地下式没有很 大变化。理论上，和土接触的构造物，其下部受到土压，所 发生的剪切力和弯矩比左 方案更大些，然而在实际构 造计算中，弯矩能根据配筋 量作调整，剪切力采用增加 剪切筋和增加端部斜角等 措施，能够在不增加壁厚下 进行构筑，所以实际上和左 方案差不多。理论上，和土接触的构造物，其下部受到土119、压，所 发生的剪切力和弯矩比左 方案更大些，然而在实际构 造计算中，弯矩能根据配筋 量作调整，剪切力采用增加 剪切筋和增加端部斜角等 措施，能够在不增加壁厚下 进行构筑，所以实际上和左 方案差不多。上部空间利用设施的上面盖板（一次覆盖）有各种各样的开口部一次覆盖的利用是困难的，而二次覆盖的高度较在地面上有对应各种目的开口部（例如，人员出项目地上式半地下式地下式且有相当的高度，所以不能上部利用。低，易于做简易的运动场、绿化场所。入，换气等）。但易于在二次覆盖上进行运动、休闲、 园林景观等各种功能用途。脱臭设备考虑降低对四周环境的影响，推荐在池子的上部 盖板，将密闭的设施中发生 的臭气采用脱臭设备120、消除， 臭气量大。必须采用脱臭设备，由 于二层加盖，臭气量较小。必须采用脱臭设备，由 于全部埋于地下，二层加盖 臭气量较小。通风换气地面布置，对通风换气 无特殊要求。采取简单的通风换气 措施。地下式布置对通风换气的要求高，应设有专用的 通风换气间。消防满足一般的地面消防 要求。满足一般的消防要求。消防要求高，应满足相应规范的要求，设置专门的 消防灭火系统。配管由于供水处理设施的空气管、水管等配管采用地 下埋设、空中架设的形式， 配管容易腐蚀而且维修不 便。因为配管设置在地下 管廊中，所以维修管理容 易。配管设置在地下管廊 中，所以维修管理容易。管理便利 性管理人员的管理路线处于地面上，在下雨、121、下雪 等恶劣天气的情况时，管理 很不方便。构筑物分散布 置，但是地上式布置便于设 备的检修、维护、安装。管理人员的管理路线是通过地下管廊而进行的， 所以不受恶劣天气的影响， 构筑物集中布置，容易管 理，但设备的检修、维护、 安装存在一定困难。管理人员的管理路线是通过地下管廊而进行的， 所以不受恶劣天气的影响， 构筑物集中布置，容易管 理，但设备的检修、维护、 安装存在一定困难。地基加强构筑物的埋深较浅，在很多情况下成为基础的支 持地基的表层土的强度较 弱，所以在较多场合下需要 进行地基改良。埋深较深，达到支持层 要求的情况较多，在很多情 况下不需要进行地基加强。埋深较深，达到支持层 要求的情况122、较多，在很多情 况下不需要进行地基加强。耐震性能因为是地面设施，地震 发生时，水平力大，对设施 的破坏力也大。地震发生时的水平力的强度是随着地下深度的 增加而减弱，所以地震时的 破坏力要比左方案小。深度是最深的，所以地 震时对于设施的破坏力也 是最小的。施工由于在地面作业，施工 比较方便。施工最安全。由于要深开挖，需要考虑施工的安全性，工程费用 较高。需要更高的施工安全 性及费用。用于污水处理厂建 设的业绩最多较少较少土地利用效率低较高高景观效果一般较好好设计、施工的难度小较大大设计、施工的周期短较长长项目地上式半地下式地下式工程示范性一般较好好对周，边环境影响较大较小无如上所示地上式、半地下123、式和地下式布置方案各有所长也有所短，综合各种方案的优缺点，结合本项目实际情况，考虑投资成本、可操作性、及其施工管理等的难易 程度等多方面因素，本项目推荐地下式污水处理厂方案。该方案有以下优点：（1）节约土地资源，土地利用效率高。在地下污水处理厂设计中，考虑到地下 空间和投资的限制，构筑物设计都比较紧凑，技术上也尽可能选用占地面积小的处理 工艺，此外，地下污水处理厂无需考虑绿化及隔离带等要求，因此一般占地面积较小。（2）消除噪音污染，消除污水、污泥、臭气污染。地下污水处理厂的主要处理 设备均处于地下，许多机械的噪声和震动将对地面的建筑和居民不产生影响，有效地 防止了噪音对周围居民生活与工作影响。124、由于处于地下全封闭管理，地下污水处理厂 可以对污水及产生臭气、污泥进行全面处理，对环境和城市居民生活不产生影响。与 居民区距离最小可缩小到 25 米。（3）有利于周边区域规划和土地开发。地下污水处理厂占地面积很少，节省了 城市开阔空间，并且消除了环境污染，不会对周边区域的功能规划造成限制。污水处 理厂地面空间作为绿地、休闲公园等综合利用，有利于周边区域土地开发。（4）该方案实施的示范性最好，同时能为其它污水厂的建设摸索出成功的经验。 随着环境景观、污水处理厂建设标准及水平的不断提高，地下式污水处理厂建设方案 日益增加。第 6 章 水厂工艺方案论证6.1 工艺选择原则及污染物处理程度6.1.1 125、选择原则根据本工程的特点，再生水厂处理工艺选择的原则应有以下几点：1）确保本工程出水稳定达标；2）采用构筑物布置集约化程度较高的污水处理工艺；3）宜采用生物脱氮除磷工艺；4）工艺运行稳定、可靠、并具有经济性；5）工艺方案占地面积小；6）工艺耐冲击负荷能力较强。6.1.2 污染物处理程度 根据本工程进出水水质，主要污染物去除率见下表。表 6-1设计进、出水水质及处理程度水质指标类别BOD5CODCrSST-NT-PNH3-N设计进水水质（mg/L）100240150403.530设计出水水质（mg/L）103010150.51.5处理程度（%）90.087.5093.3362.5085.7195126、.006.2 生物处理可行性论证6.2.1 污水可生化性分析 根据进水水质预测，本再生水厂工程进水水质有关指标比值与判别标准比较如表6-2 所示。由表可知，本再生水厂工程污水处理方法选用生化法是可行的。表 6-2设计进水水质可生化性判别表序号项目进水水质（mg/L）判别指标判别结果1BOD5100BOD5/CODCr进水：0.417满足较好生化 反应的条件标准：0.302CODCr240BOD5T-N进水：2.5不满足条件序号项目进水水质（mg/L）判别指标判别结果标准：3.03T-N40BOD5T-P进水：28.57满足条件标准：204T-P3.5/6.2.2 处理重点及难点分析 再生水厂的127、工艺选择与设计主要围绕重点处理项目进行，主要水质指标分析如下：1）BOD5本工程要求的出水 BOD5 指标为10mg/L，相应的最低去除率为 90.0%。从目前 常采用的一些污水处理工艺来看，处理后 BOD5 浓度可消减 90%以上，再加上本工程 由于采用除磷脱氮工艺对 BOD5 的进一步削减，能够保证 BOD5 出水浓度低于 10mg/L。 因此，排放要求来讲，BOD5 是本工程的重点处理项目。2）CODCrCODCr 与 BOD5 的去除基本同步，在本工程中，出水 CODCr 达到要求值 30 mg/L以下容易实现。因此 CODCr 也是本工程的重点处理项目。3）SS本工程要求出水 SS 128、浓度小于 10 mg/L，相应去除率为 95.5%。常规二级处理一般 能使出水 SS 浓度低于 20 mg/L，但难以稳定达到 10 mg/L 以下，因此，SS 是本工程 的重点处理项目。不过，本工程在深度处理工艺后，则容易达标。4）T-N本工程要求出水 T-N 小于 15 mg/L，相应的去除率为 62.5%。再生水厂进水 T-N 的去除主要在硝化充分的基础上靠反硝化过程来完成，工程上通过缺氧阶段实现，反 硝化成为缺氧池设计的控制因素，因此，T-N 也是本工程的重点处理项目。对于本工 程而言，T-N 基本上要求比较完全反硝化才能达到出水标准，因此，T-N 是本工程的 重点及难点处理项目。5）129、T-P本工程出水 T-P 浓度要求小于 0.5 mg/L，相应的去除率为 85.71%。一般而言， 通过具有除磷脱氮功能的生物处理后，出厂水中磷含量可以达到 1.0 mg/L，但难以保证稳定在 0.5 mg/L 以下，因此，T-P 是本工程的重点处理项目。不过，在增加化学除 磷的深度处理后就能比较容易地保证出水中 T-P 指标达标。6）NH3-N本工程出水 NH3-N 应执行地表水环境质量标准（GB3838-2002）中类标， 即小于 1.5mg/L。不考虑进水有机氮、出水有机氮等影响因素，其去除率要求大于 95.0%。再生水厂进水氨氮的去除主要靠硝化过程来完成，由于氨氮的硝化过程远比 碳的氧130、化过程缓慢，硝化将成为生化处理好氧单元设计的控制因素。因此，NH3-N 是本工程的重点处理项目，对于本工程而言，氨氮基本上要求比较完全硝化才能达到 出水标准，因此，NH3-N 还是本工程的难点处理项目。综上所述，根据本再生水厂工程进出水水质，污水处理的重点为 BOD5、CODCr、 T-P、SS，重点及难点为 NH3-N、T-N。6.2.3 污染物的去除1）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，对 BOD5 降解，利用BOD5 合成新细胞，然后对污泥与水进行分离，从而完成 BOD5 的去除。 在活性污泥与污水接触的初期，就会出现很高的 BOD5 去除率，这是由131、于污水中的有机颗粒和胶体被絮凝和吸附在微生物表面，从而被去除所至。但是，这种吸附作 用仅对污水中的悬浮物和胶体起作用，对溶解性有机物则不起作用。因此主要靠活性 污泥的这种吸附作用去除 BOD5 的污水处理工艺，其出水中残余的 BOD5 仍然很高， 属于部分净化。对于非溶解性的有机物，微生物必须先将其吸附在表面，然后才能靠 生物酶的作用对其水解和吸收，从这种意义来讲保证活性污泥具有较高的吸附性能是很有必要的。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。在合成代谢与132、分解代谢过程中，溶解性有机物（如低分子 有机酸等）直接进入细胞内部被利用，而非溶解有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被胞外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。本工程拟在二级处理以后增设高效沉淀池，对二级处理出水进一步处理。在进一步降低 SS 负荷同时，亦可进一步降低 BOD5，使得出水 BOD5 保持在 10 mg/L以下。但是要满足硝化要求时，污水处理系统必须有足够的泥龄，因而污泥负荷不能太 高，这样也使得出水 BOD5 浓度较低。也就是说133、，设计 BOD5 去除率不单对单项污染 物去除率的要求有关，也与污染物去除的总体要求有关。根据有关资料，在污泥负荷 0.15kg BOD5/kgMLSS.d 以下，且同时生化除磷脱氮 时，就很容易使得出水 BOD5 保持在 10mg/L 以下。2）CODCr 的去除污水中 CODCr 去除的原理与 BOD5 基本相同，再生水厂 CODCr 的去除率，取决 于进水的可生化性，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 BOD5/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，出水 CODCr 值可以控134、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，要满足出水 CODCr50mg/L 有一定的难度。 再生水厂工程服务范围内的城市污水 BOD5CODCr 比值为 0.417，污水的可生化性较好，可采用加强二级处理工艺，以便满足设计要求出水 CODCr30 mg/L。3）SS 的去除污水中 SS 的去除主要靠沉淀作用，进一步的去除需要靠过滤。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（包括大小在胶体和亚胶体范135、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。再生水厂出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水 SS 指标，出水中的 BOD5、CODCr、 T-P 等指标也与之有关。因为组成出水悬浮物的主要成分是活性污泥絮体，其本身的 有机成份就高，而有机物本身就含磷，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的 BOD5、CODCr 和 T-P 增加。因此，控制再生水厂出水的 SS 指标是最基本的，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。如采用适当的污泥 负荷（F/M 值）以保持活性污泥的凝聚及沉降性能；投加药剂，采用较小的沉淀池表 面负荷、采用较低的出水136、堰负荷；选用合适的二沉池池型，充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用，以及增加高效沉淀环节等。在污水处理方案选用合理、工艺参数取 值合理，单体设计优化的条件下，完全能够使出水 SS 指标在 10mg/L 以下。4）氨氮的去除 污水去除氨氮方法主要有物理化学法和生物法两大类，在市政污水处理行业中生物法去除氨氮是主流，也是城市污水处理中经济和常用的方法。物理化学去除氮主要 有折点氯化法、选择性离子交换法、空气吹脱法等；生物去除氨氮工艺较多，但原理 是一样的。a、物理化学脱氮2 折点氯化法折点氯化法是将氯气或次氯酸钠投入污水中，将污水中 NH4学脱氮工艺。其化学反应可表示为：NH4+ + 1.5HOC137、l0.5N2 + 2.5H+ + 1.5Cl-N 氧化成 N 的化氯投加量与 NH4+-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中碱度，理论计算 1 mg/L NH4+-N 消耗 14.3 mg/L 碱度（以 CaCO3 计），一般需向污水中投加 NaOH 或石灰来补充污水碱度的不足； 另外还需对出水余氯进行脱除，以免毒害鱼类、贝类等水生生物。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。从138、经济上、运行管理上和环境 方面来分析均不适宜于本工程。 选择性离子交换法 阳离子交换树脂的离子交换反应可用下式表示：nR- A+ + Bn+Rn- Bn+ +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。 目前在污水处理中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 尚未应用。该法存在的主要问题是进入交换柱的 SS 值不应大于 35 mg/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；目前尚 无运行管理经验。因此在本工程中不推荐采用。 空气吹脱法 污水中的氨氮大多以铵离子（NH4+）和游离氨（NH3）形式存在139、，并在水中形成如下平衡：NH4+ + OH- NH3 + H2O当 pH 值升高时，平衡向右移动，污水中游离氨的比例增加，当 pH 值升高到 11 左右时，水中的氨氮几乎全部以 NH3 形式存在，若加以搅拌、曝气等物理作用可使 氨气从水中向大气转移，即被吹脱。氨吹脱包括三个过程：一是提高污水 pH 值，将污水中 NH4+转变为 NH3；二是 吹脱塔中反复形成水滴，汽液界面不断更新，使液相 NH3 不断向气相转移；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调节污水 pH 值，投加大量石灰，药剂投加量大； 另外，还产生大量的污泥，增加处理难度和污泥处理量；由140、于需要大量循环空气，故 动力费用较高；尾气中含有大量的氨气，会对大气造成污染，因此，需要进行尾气处 理。该方法适用于氨氮含量很高的工业污水或废水，在城市污水处理中尚无使用先例， 也缺少运行管理经验，因此不推荐采用。综上所述，从经济、管理等方面考虑，物理化学法去除氨氮不适宜在本工程中应 用。氨氮的去除应该采用生物处理的方法。b、生物去除氨氮 氮是蛋白质不可缺少的组成部分，因此广泛存在于城市污水之中。在原污水中，氮以 NH4+-N 及有机氮的形式存在，这两种形式的氮合在一起称之为凯氏氮，用 TKN 表示。而原污水中的 NO-N（包括亚硝酸盐和硝酸盐在内）含量很少，几乎为零。 这些不同形式的氮统称为141、总氮（T-N）。氮也是构成微生物的元素之一，一部分进入细胞体内的氮将随剩余污泥一起从水 中去除。这部分氮量约占所去除的 BOD5 的 5%，为微生物重量的 12%，约占再生水 厂剩余活性污泥量的 4%。在有机物被氧化的同时，污水中的有机氮也被氧化成氨氮，在溶解氧充足、泥龄 较长的情况下，进一步被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，通常称之为硝化过程。其反应方 程式如下：2NH4+ + 1.5O2 NO -3NO2- + 0.5O2 NO -+ 2H+ H2O第一步反应靠亚硝酸菌完成，第二步反应靠硝化菌完成，总的反应为-+NH4+ + 2O2 NO3 + 2H+ H2O经过好氧生物处理后的污水，其中大部分的142、凯氏氮都被氧化成为硝酸盐（NO3-）， 反硝化菌在溶解氧浓度极低或缺氧情况下可以利用硝酸盐中氮作为电子受体，氧化有 机物，将硝酸盐中的氮还原成氮气（N2），从而完成污水的脱氮过程，通常称之为反 硝化过程。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。由此可见，要达到生物脱氮的目的，完成硝化是先决条件。因为硝化菌属于自养 菌，其生长率ms 明显小于异养菌的比生长率mh，生物脱氮系统维持硝化的必要条件msmh，即系统必须维持在较低的污泥负荷条件下运行，使得系统的泥龄大于维持硝化所需的最小泥龄。根据大量的试验数据和运转实例，设计污泥负荷在 0.15 k143、g BOD5/kg MLSSd 及 以下时，就可以达到硝化及反硝化的目的；污泥负荷0.11kgBOD5/kgMLSSd 时，就 可以使出水 TN 浓度不高于 15mg/L。5）磷的去除 污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。城市污水采用生物除磷为主，必要时辅以化学除磷作为补充，以确保出水磷浓度满足排放标准的要求，并尽可能地减少 加药量，降低处理成本。a、化学除磷 化学除磷主要是向污水中投加药剂，使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离使磷从污水中除去。固液分离可单独进行，也可在初沉 池或和二沉池内进行。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、144、协同沉淀和后置沉淀三种类型。前置沉淀的药剂投加点在原污水进水处， 形成的沉淀物与初沉污泥一起排除；协同沉淀的药剂投加点在曝气池进水或出水位 置，形成的沉淀物与剩余污泥一起在二沉池排除；后置沉淀的药剂投加点是二级生物 处理（二沉池）之后，形成的沉淀物通过另设的固液分离装置进行分离，包括澄清池 或滤池。化学除磷的主要药剂有石灰、铁盐和铝盐。 投加石灰法 向污水中投加石灰，污水中磷酸盐与石灰的化学反应可用下式表示：3HPO42- + 5Ca2+ + 4OH Ca5（OH） （PO4）3 + 3H2O污水碱度所消耗的石灰量常比形成磷酸钙类的沉淀物所需的石灰量大几个数量 级。石灰法除磷所需的石灰量取决于145、污水的碱度，而不是污水含磷量，满足除磷要求 的石灰投加量的为碳酸钙碱度的 1.5 倍。石灰法除磷的 pH 值通常控制在 10 以上，过高的 pH 会抑制微生物生长，并破坏 微生物酶的活性。因此，石灰法不能用于协同沉淀法除磷，只能用于前置沉淀和后置 沉淀法除磷，并且需要进行 pH 值调节，使排放污水的 pH 值符合排放标准。 投加铁盐和铝盐 以硫酸铝和三氯化铁、硫酸亚铁混凝剂为例，金属盐与污水中的磷酸盐碱度进行反应。硫酸亚铁混凝：43Fe2+ + 2PO 3- = Fe3 （PO4）2 三氯化铁混凝：主反应为 FeCl3 + PO43- FePO4 + 3Cl-副反应为 2 FeCl3 + Ca146、 （HCO3）2 2Fe （OH）3+3CaCl2 + 6CO2硫酸铝混凝： 主反应为Al2 （SO4）314H2O + 2PO43- 2AlPO4+3SO42- + 14H2O副反应为Al2 （SO4）314H2O + 6HCO3- 2Al （OH）3+3SO42-+ 6CO2+14 H2O可见，铁盐和铝盐均能与磷酸根离子（PO43-）作用生成难溶性的沉淀物，通过 去除沉淀物而除水中的磷。按照德国规范 ATV-A131 的规定，化学除磷所需的金属盐消耗量与要求的出水含 磷量有关，当要求出水含磷0.5 mg/L 时，一般去除 1 kg 磷需要投加 2.7 kg 铁或 1.3 kg 铝。对特定的147、污水，金属盐投加量需通过试验确定，进水 T-P 浓度和期望的除磷率不 同，相应的投加量也不同。化学除磷方法的产泥量将增加，仅由沉淀剂与磷酸根和氢氧根结合生成的干泥量 为 2.3 kg TS/kg Fe 或 3.6 kg TS/kg Al，此外，还要考虑附带的其它沉淀物。因此，在 实际应用中应按每公斤用铁量产生 2.5 kg 污泥或每公斤用铝量产生 4.0 kg 污泥来计算 产泥量。在初沉池投加化学药剂，初沉池产泥量将增加 50100%，如设后续生物处理，则全厂污泥量增加 6070%；在二沉池投药，活性污泥量增加 3545%，全厂污泥 量将增加 1025%。化学除磷的优点是工艺简单，除加药设备外148、不需要增加其它设施， 因此特别适用于旧厂改造。其缺点是药剂消耗量大，剩余污泥量增加，浓度降低，体 积增大，使污泥处理的难度增加，同时还要消耗水中碱度，影响氨氮硝化。采用化学 除磷时还应考虑污泥处理与处置的费用。b、生物除磷 生物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧环境并有充足营养的条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量以吸收快速降解有机物，并转化为 PHB（聚b羟丁酸）储 存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的 PHB 产生能量，用于细 胞的合成和过量吸磷，形成高磷浓度污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷 的目的。生物除磷的优点在于不增加剩余污泥量，处理成本较低。缺点是为了避149、免剩余污 泥中磷的再次释放，对污泥处理工艺的选择有一定的限制。在厌氧阶段释放 1mg 的 磷吸收储存的有机物，经好氧分解后产生的能量用于细胞合成、增殖，能够吸收 22.4mg 的磷。因此磷的吸收取决于磷的释放，而磷的释放取决于污水中存在的可快 速降解的有机物的含量，有机物与磷的比值越大，除磷效果越好。一般的活性污泥法， 其剩余污泥中的含磷量为 1.52%，采用生物除磷工艺的剩余活性污泥中磷的含量可 以达到传统活性污泥法的 23 倍，在设计中往往采用 24%。生物除磷工艺的前提条件是聚磷菌必须在厌氧条件下优势增长，而后进入好氧阶 段才能增大磷的吸收量。因此，污水除磷的处理工艺必须在曝气池前设置厌150、氧段，生 物除磷工艺对磷的去除可以达到出水含磷 1.0mg/L 以下。综上所述，在有效控制运行费用的同时，根据本工程再生水厂工程进水含磷量和 出水含磷要求，磷的去除率要求达到 83.3%，出水含磷量小于 0.5mg/L，完全采用生 物除磷工艺，特别是根据生物除磷原理采用强化除磷工艺后，很难满足工艺要求。采 用辅助加药除磷，可保证其出水磷 0.5 mg/L 以下。6）硝酸盐的去除 氮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，一般情况下总氮（主要为硝酸盐）也是再生水厂出水的控制指标之一。 经过好氧生物处理后的污水，其中大部分的氨氮都被氧化成为硝酸盐（NO3-N），反硝化菌在溶解氧浓度151、极低或缺氧情况下可以利用硝酸盐中氮作为电子受体，氧化有机物，将硝酸盐中的氮还原成氮气（N2），从而完成污水的脱氮过程，通常称之为反 硝化过程。其能量来源于甲醇、乙酸、甲烷或污水中的碳源，反应方程式如下：6NO3- + 5CH3OH 3N2 + 5CO2 + 7H2O + 6OH-8 NO3- + 5CH3COOH 4N2 + 10CO2 + 6H2O + 8OH-8 NO3- + 5CH4 4N2 + 5CO2 + 6H2O + 8OH-10 NO3- + C10H19O3N 5N2 + 10CO2 + 3H2O + NH3 + 10OH-在反硝化过程氢氧根离子水中的二氧化碳反应生成重碳酸根离152、子：3OH- + CO2 HCO -从上述硝化和反硝化过程反应方程式可以看出：（1）在硝酸盐还原为氮气的反硝化过程中，反硝化菌利用硝酸盐（NO3-）作为 电子受体，而以污水中的有机物作为碳源提供能量并使之氧化稳定。每转化 1 g NO3-N 为 N2 时，需要消耗有机物（以 BOD5 计）2.86 g，即反硝化 1 g 硝酸盐可以 回收 2.86 g 氧。（2）硝化过程有 H+产生，要消耗水中碱度，当碱度不够时，污水的 pH 值将下 降至维持硝化反应正常进行所需的 pH 值之下，从而使硝化反应不能正常进行。每氧 化 1 g NH4+-N 为 NO3-N 时要消耗碱度 7.14 g。而反硝化反应153、则伴随有 OH-产生， 每转化 1 g NO3-N 为 N2 时要产生 3.75 g 碱度，即可以回收 3.75 g 碱度，使硝化过程 消耗的部分碱度得到补充。因此，从降低能耗（利用 NO3-N 作为电子受体氧化有机物）、回收碱度保证硝 化进行过程及改善生物除磷效率的角度来看，在本工程中采用反硝化的生物脱氮工艺 是有利的。6.3 生物处理工艺介绍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 法和生物膜法两大类。6.3.1 活性污泥法 应用于城市污水厂的活性污泥法污水处理工艺主要有三个系列：氧化沟系列；A2/O 系列；SBR 系列。 各个系列不断地发展、改进，形成了目前154、比较典型的工艺有：CARROUSEL-2000氧化沟工艺、双沟式 DE 氧化沟工艺、三沟式 T 型氧化沟工艺、ORBAL 氧化沟工艺、A2/O 微孔曝气氧化沟工艺、A/O 工艺、改良 A2/O 工艺、UCT 工艺、改良 UCT 工艺、 倒置 A2/O 工艺、CAST 工艺、SBR 工艺、CASS 工艺、MSBR 工艺等。1、氧化沟工艺系列 目前在国内外较为流行的氧化沟有：卡罗塞尔氧化沟、奥伯尔氧化沟、双沟式氧化沟、三沟式氧化沟、A/A/O 微孔曝气氧化沟。 氧化沟是活性污泥法的一种改进型，具有除磷脱氮功能，其曝气池为封闭的沟渠，废水和活性污泥的混合液在其中不断循环流动，因此氧化沟又名“连续循环155、曝气法”。 过去由于其曝气装置动力小，使池深及充氧能力受到限制，导致占地面积大，土建费 用高，使其推广及运用受到影响。近十年来由于曝气装置的不断改进、完善及池形的 合理设计，弥补了氧化沟过去的缺点。1）卡罗塞尔氧化沟卡罗塞尔氧化沟是荷兰 DHV 公司开发的。该工艺在曝气渠道端部装有低速表面 曝气机。在曝气渠内用隔板分格，构成连续渠道。表曝机把水流推向曝气区，水流连 续经过几个曝气区后经堰口排出。为了保证沟中流速，曝气渠的几何尺寸和表曝机的 设计是至关重要的，DHV 公司往往要通过水力模型才能确定工程设计。最近 DHV 公 司又开发了卡罗塞尔 2000 型，把厌氧/缺氧/好氧与氧化沟循环式曝气渠156、巧妙的结合起 来，改变了原调节性差，除磷脱氮效果低的缺点，但水力设计更为复杂。卡鲁塞尔氧 化沟的缺点是池深较浅，一般为 4.0m，占地面积大，土建费用高。也有将卡罗塞尔 氧化沟池深设计为 6m 或更深的情况，但需采用潜水推流器提供额外动力。2）DE 型氧化沟和 T 型氧化沟双沟式（DE 型）氧化沟和三沟式（T 型）氧化沟是丹麦克鲁格公司开发的。DE 型氧化沟为双沟组成，氧化沟与二沉池分建，有独立的污泥回流系统，DE 型氧化沟 可按除磷脱氮（或脱氮）等多种工艺运行。双沟式氧化沟是由两个容积相同，交替进 行的曝气沟组成。沟内设有转刷和水下搅拌器，实现硝化过程，由于周期性的变换进、 出水方向（需启闭157、进出水堰门）和变换转刷和水下搅拌器的运行状态，因此必须通过 计算机控制操作，对自控要求较高。三沟式氧化沟集曝气沉淀于一体，工艺更为简单。 三沟交替进水，两外沟交替出水，两外沟分别作为曝气或沉淀交替运行，不需设二沉 池及污泥回流设备，同 DE 型氧化沟相同，需要的自动化程度高。由于这两种氧化沟 采用转刷曝气，池深较浅，占地面积大。双沟式和三沟式由于各沟交替进行，明显的 缺点是设备利用率低，三沟式的设备利用率只有 58%，设备配置多，使一次性设备投资大。3）奥伯尔氧化沟 奥伯尔氧化沟是氧化沟类型中的重要形式，此法起初是由南非的休斯曼构想，南非国家水研究所研究和发展的，该技术转让给美国的 Envir158、e公司后得到的不断的改 进及推广应用。奥伯尔氧化沟是椭圆型的，通常有三条同心曝气渠道（也有两条或更多条渠道）。 污水通过淹没式进水口从外沟进入，顺序流入下一条渠道，由内沟道排出。奥伯尔氧化沟具有同时硝化、反硝化的特性，在氧化沟前面增加一座厌氧选择池， 便构成了生物除磷脱氮系统。污水和回流污泥首先进入厌氧选择池，停留时间约 1 小时，在厌氧池中完成磷的释放，并改善污泥的沉降性，然后混合液进入氧化沟进行 硝化、反硝化，实现除磷脱氮。奥伯尔氧化沟的缺点是池深较浅，一般为 4.3m 左右，占地面积较大，因该工艺 池型为椭圆型，对地块的有效利用较差。4）改良型氧化沟 针对卡罗塞尔氧化沟池型专利设备需引进159、，且表面曝气设备充氧效率总体偏低的缺点，近年来把氧化沟的水力模型原理与微孔鼓风曝气结合产生了“微孔曝气氧化 沟”，其核心为“厌氧池+缺氧池+氧化沟+鼓风曝气”，如下图所示。图 6-1A2/O 微孔曝气氧化沟示意图改良型氧化沟是传统 A2/O 活性污泥法和氧化沟工艺的有机结合，该工艺是将 A2/O 工艺中好氧池设计为氧化沟的形式，采用水下曝气加推流的方式，既具有 A2/O 工艺除磷脱氮的功能，又具有氧化沟循环混合耐冲击负荷的特点，不失为一种优化方 式。氧化沟型式的好氧池具有完全混合生物反应池的特点，由于其强大的环流量，对 进入原污水的稀释能力强，因而其对水质水量的冲击负荷适应能力较好；这种池型最160、 大特点是将好氧池的推流设施和曝气设施分开，采用水下曝气供氧，既提供了强有力 的推流力，又能维持反应池内高的氧转移效率，也可提高好氧池的水深，避免了氧化沟水深浅、占地大的缺点。 它具有鼓风曝气的优点（氧利用率较高），且设备可国产化，价格及维护费用较低，但同时需设鼓风机房，设备较多。2、A2/O 工艺系列1）传统 A2/O 工艺A2/O 工艺是一种典型的除磷脱氮工艺，其生物反应池由 ANAEROBIC（厌氧）、 ANOIC（缺氧）和 OIC（好氧）三段组成，其典型工艺流程见下图，其特点是厌 氧、缺氧和好氧三段功能明确，界线分明，可根据进水条件和出水要求，人为地创造 和控制三段的时空比例和运转条件161、，只要碳源充足（TKN/COD0.08 或 BOD/TKN4）， 便可根据需要达到比较高脱氮率。图 6-2传统 A2/O 工艺流程图常规生物脱氮除磷工艺呈厌氧（A1）/缺氧（A2）/好氧（O）的布置形式。该布 置在理论上基于这样一种认识，即：聚磷微生物有效释磷水平的充分与否，对于提高 系统的除磷能力具有极端重要的意义，厌氧区在前可以使聚磷微生物优先获得碳源并 得以充分释磷。传统 A2/O 工艺存在在以下三个缺点：由于厌氧区居前，回流污泥 中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响；由于缺氧区位于系统中部，反硝化在碳源分配 上居于不利地位，因而影响了系统的脱氮效果；由于存在内循环，常规工艺系统所 排放的剩余162、污泥中实际只有一少部分经历了完整的放磷、吸磷过程，其余则基本上未 经厌氧状态而直接由缺氧区进入好氧区，这对于系统除磷是不利的。2）改良 A2/O 工艺为了解决 A2/O 工艺的第一个缺点，即由于厌氧区居前，回流污泥中的硝酸盐对 厌氧区产生不利影响，改良 A2/O 工艺在厌氧池之前增设缺氧调节池，改良 A2/O 工艺 工艺流程如下图所示。图 6-3改良 A2/O 工艺流程图来自二沉池的回流污泥和 10%左右的进水进入调节池，停留时间为 2030min， 微生物利用约 10%进水中有机物去除回流硝态氮，消除硝态氮对厌氧池的不利影响， 从而保证厌氧池的稳定性，保证除磷效果。该工艺简便易行，在厌氧池中163、分出一格作回流污泥反硝化池即可。生产性试验结 果表明，该工艺的处理效果与改良的 UCT 相同甚至优于改良 UCT，并节省一个回流 系统。3）UCT 工艺UCT 工艺的流程见图 6-4 所示，该工艺与 A2/O 工艺的区别在于，回流污泥首先 进入缺氧段，而缺氧段部分出流混合液再回至厌氧段。通过这样的修正，可以避免因 回流污泥中的 NO3-N 回流至厌氧段，干扰磷的厌氧释放，而降低磷的去除率。回流 污泥带回的 NO3-N 将在缺氧段中被反硝化。当入流污水的 BOD5/TKN 或 BOD5/T-P 较低时，较适用 UCT 工艺。4）MUCT 工艺图 6-4UCT 工艺流程图MUCT 工艺的流程如图 164、6-5 所示，该工艺系在 UCT 工艺的基础上，将缺氧段一 分为二，形成二套独立的内回流。因而，MUCT 是 UCT 的改良工艺。进行这样的改 良，与 UCT 相比有两个优点：一是克服 UCT 工艺，不易控制缺氧段的停留时间，二 是避免控制不当，DO 仍会影响厌氧区。MUCT 缺点主要有：图 6-5MUCT 工艺流程图MUCT 工艺比传统 A2/O 工艺多了一级污泥回流，因此系统的复杂程度和自 控要求有所提高，耗能有所增加。设两个单独的缺氧池，一座缺氧池专门用于除去外回流带来的硝酸盐，增加 了缺氧池体积。与 A2/O 工艺类似，剩余污泥只有一部分经历了完整的放磷、吸磷过程，部 分直接经缺氧、好165、氧后沉淀排出。与 A2/O 工艺类似，反硝化在碳源分配上处于不利地位，影响系统的脱氮效 果。5）倒置 A2/O 工艺为了克服上述各工艺过程的缺点，产生了倒置 A2/O 工艺，工艺流程见图 6-6。为 避免传统 A2/O 工艺回流硝酸盐对厌氧池放磷的影响，通过吸收改良 A2/O 工艺优点， 将缺氧池置于厌氧池前面，来自二沉池的回流污泥和 3050%的进水，50150%的混 合液回流均进入缺氧段，停留时间为 13h。回流污泥和混合液在缺氧池内进行反硝 化，去除硝态氧，再进入厌氧段，保证了厌氧池的厌氧状态，强化除磷效果。由于污 泥回流至缺氧段，缺氧段污泥浓度较好氧段高出 50%。单位池容的反硝化速率166、明显提 高，反硝化作用能够得到有效保证。再根据不同进水水质，不同季节情况下，生物脱氮和生物除磷所需碳源的变化， 调节分配至缺氧段和厌氧段的进水比例，反硝化作用能够得到有效保证，系统中的除 磷效果也有保证。图 6-6倒置 A2/O 工艺流程图分点进水倒置 A2/O 工艺采用矩形的生物池，设缺氧段、厌氧段及好氧段，用隔 墙分开，采用推流式。缺氧段、厌氧段设置水下搅拌器，好氧段设微孔曝气系统。为 能达到硝化阶段，选择合理的污泥龄。3、SBR 工艺系列1）SBR 工艺SBR（Sequencing Batch Reactor）即为序批式活性污泥法。随着曝气器设备、自 控设备的不断更新和技术水平的提高，S167、BR 工艺广泛地被应用，并且在传统的序批 式活性污泥法的基础，发展出多种变形工艺，SBR 工艺以其构造简单，操作方便， 并通过设置生物选择器有效控制污泥膨胀等优点，广泛应用于城市污水和各种工业废 水的处理。SBR 工艺是在一个或多个平行运行、且反应容积可变的池子中，完成生物降解 和泥水分离过程。在这一系统中，活性污泥法按照“进水曝气-沉淀-滗水”阶段交替进 行。在曝气阶段主要完成生物降解过程，沉淀-滗水阶段完成泥水分离和排出处理出 水过程。因此，SBR 系统无需设置二沉池，可以省去传统活性污泥法中曝气池和二 沉池之间的连接管道。根据活性污泥实际增殖情况，在每一处理循环的最后阶段（滗 水阶段）自168、动排出剩余污泥。SBR 工艺可以深度去除有机物（BOD5，COD），并有 相当的脱氮效果和一定的生物除磷效果。SBR 工艺每一操作循环由下列四个阶段组成：进水及曝气、沉淀、撇水。各个 阶段组成一个循环，并不断重复。循环开始时，由于充水，池子中的水位由某一最低 水位开始上升，经过一定时间的曝气和混合后，停止曝气，以使活性污泥进行絮凝并 在一个静止的环境中沉淀，在完成沉淀阶段后，由一个移动式滗水器排出已处理的上 清液，使水位下降至池子所设定的最低水位。完成上述操作阶段后，系统进入下一循 环过程，重复以上操作。为保持池子中有一个合适的污泥浓度，需要根据产生的污泥量排出相应的剩余污 泥。排除剩余污泥一169、般在沉淀阶段结束后进行，排出的污泥浓度可达 10 g/L 左右。（1）生物选择器SBR 在曝气池的前段设置生物选择器，生物选择器按缺氧方式运行，其功能是 防止活性污泥膨胀，并创造生物除磷的条件。在选择器中，污水中的溶解性有机物质 能通过酶反应机理而迅速去除。选择器区域不曝气，维持缺厌氧状态。在缺氧条件下， 进入选择器的污水中的发酵产物能在起始反应阶段迅速被聚磷菌所吸附吸收，并转化 成 PHB（聚 羟基丁酸）。在 VFA 的诱导下，细胞内聚磷菌经水解成正磷酸盐，释 放到水溶液中，这一环境条件使聚磷菌在微生物生存竞争中占优势，并得以大量繁殖， 从而实现了生物活性的选择性要求和防止了丝状菌繁殖的污泥170、膨胀问题。污泥回流液 中所含有的少量硝酸盐也可在此选择器中得以反硝化，选择器中反硝化量可达整个系 统反硝化容量的 15%左右。（2）主反应区在 SBR 工艺的主反应区进行曝气供氧，主要完成降解有机物和氨氮的硝化，并 可通过调节溶解氧方式（间歇曝气及控制曝气强度进行反硝化，实现脱氮。（3）污泥回流/剩余污泥排除系统 在主反应区的末端设有污泥泵，污泥通过此污泥泵在曝气阶段不断地从主反应区抽送至选择器中（污泥回流量约为进水流量的 20%左右）。安装在池子内的剩余污泥 泵在沉淀阶段结束后将工艺过程中产生的剩余污泥排出系统。（4）滗水装置 在池子的末端设有可升降的滗水器，以排出处理出水。滗水装置及其它操171、作过程均实行自动控制。滗水器的独特结构可以有效防止池子表面可能产生的浮渣进入滗水 器而随出水排出，可进一步保证处理效果。2）CASS 工艺CASS 工艺是循环式活性污泥法（Cyclic Activated Sludge System，CASS）的简 称，也被称为 CASP（Cyclic Activated Sludge Process）。CASS 工艺是 Goronszy 教授 在 ICEAS 的基础上开发出来的，是 SBR 工艺的一种新的形式。CASS 方法在 20 世纪 70 年代开始得到研究和应用。反应器工艺是以生物反应动力学原理及合理的水力条 件为基础而开发的一种具有系统组成简单、运行172、灵活和可靠性好等优良特点的废水处 理新工艺，尤其适合于要求脱氮除磷功能的城市污水处理。CASS 工艺实质上为具有除磷脱氮功能的间歇式反应器，在此反应器中进行交替 的曝气不曝气过程的不断重复，将生物反应过程及泥水的分离过程结合在一个池子 中完成。因此，它是 SBR 工艺及 ICEAS 工艺的一种最新变型。目前已广泛应用于国 内外城市污水处理工程。CASS 反应器由三个区域组成：生物选择区、兼氧区和主反应区。生物选择区是 设置在 CASS 前端的小容积区，通常在厌氧或兼氧条件下运行。兼氧区不仅具有辅助 厌氧或兼氧条件下运行的生物选择区对进水水质水量变化的缓冲作用，同时还具有促 进磷的进一步释放和强173、化反硝化作用，主反应区则是最终去除有机物的场所。图 6-7 所示为 CASS 工艺的循环过程。（1）生物选择区（1 生物选择区2、兼氧区3、主反应区） 图 6-7CASS 工艺的循环操作过程在循环式活性污泥法工艺中设有生物选择区，生物选择区是设置在 CASS 前端的 小容积区（容积约为反应器总容积的 10%），水力停留时间为 0.51 h，通常在厌氧 或兼氧条件下运行。生物选择区的设置是利用活性污泥种群组成动力学的规律，创造 合适的絮凝性细菌生长的环境。生物选择区的机理和作用在 20 世纪 70 年代和 80 年 代分别由 Chudoba 和 Wanne 进行了深入的研究。大量研究结果表明，设174、计合理的生 物选择区可有效地抑制丝状菌的大量繁殖，克服污泥膨胀，提高系统的稳定性。所以 选择器的最基本功能是防止产生污泥膨胀。此外，选择器中还可以比较显著的反硝化作用（回流污泥混合液中通常含有硝态 氮），其所去除的氮可占总去除率的 20%左右。（2）兼氧区CASS 反应器中硝化和反硝化过程在曝气阶段同时进行。运行时控制供氧强度以 及曝气池中溶解氧浓度，使絮凝体的外周能保证有一个好氧环境进行硝化；同时，由 于溶解氧浓度得到控制，氧在污泥絮体内部的渗透传递作用受到限制，而较高的硝酸 盐浓度（梯度）则能较好地渗透到絮体的内部，因此在絮体内部能有效地进行反硝化 过程。通过污泥回流，将部分硝酸盐氮带入生175、物选择区和兼氧区中，因此在其中也有 部分反硝化功能。另外，在曝气停止后的非曝气阶段中，沉淀污泥床中也存在一定的 反硝化作用。在完全混合反应区之前兼氧区是在厌氧或兼氧条件下运行的，对进水水质水量的 变化有缓冲作用，同时还具有促进磷的进一步释放和强化反硝化的作用。其对大分子 物质发生水解的作用，对于难降解物质的去除、提高有机物的去除率有一定的促进效 果。因为生物除磷的效果很大程度上取决于进水中所含有的易降解基质的含量，在兼 氧区中活性污泥通过水解酶分解大量易降解的溶解性基质为挥发酸，这些易降解物质 可用于后续的生物除磷过程，对整个系统的生物除磷功能起着非常重要的作用。系统 中通过曝气和非曝气阶段使176、活性污泥不断地经过好氧和厌氧的循环，这些反应条件将 有利于聚磷细菌在系统中的生长和累积，因此系统具有生物除磷的功能。根据 Goronszy 等人的研究，当微生物体内吸附和吸收大量易降解物质而且处在氧化还原 电位为+100-150 mV 的交替变化的环境中时，系统具有良好的生物除磷功能。（3）主反应区 主反应区是最终去除有机底物的主场所。运行过程中，通常将主反应区的曝气强度加以控制，以使反应区内主体溶液处于好氧状态，而活性污泥结构内部则基本处于 缺氧状态，溶解氧向污泥絮体内的传递受到限制，而硝态氮由污泥内向主体溶液的传 递不受限制，从而使主反应区中同时发生有机污染物的降解以及同步硝化和反硝化作 177、用。该区主要完成降解有机物和硝化/反硝化过程。（4）污泥回流/排除剩余污泥系统CASS 反应器设置了三个反应区，在池子的末端设有潜水泵，污泥通过潜水泵不 断地从主曝气区抽送至选择器中（污泥回流量约为进水流量的 20%左右），所设置的 剩余污泥泵在沉淀阶段结束后将工艺过程中产生的剩余污泥排出系统，剩余污泥的浓 度一般为 10 g/L 左右。主反应区污泥回流到选择区与进水混合，可以充分利用活性 污泥的快速吸附作用，加速对溶解性底物的去除并对难降解有机物起到良好的水解作 用，同时可使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放。（5）运行阶段CASS 是连续进水工艺，运行工序也由曝气、沉淀、滗水组成。一般也178、采用多个 池子为一组（一般为 2 个）。循环开始时，由于充水，池子中的水位由某一最低水位 开始上升，经过一定时间的曝气和混合后停止曝气，以使活性污泥为一个静止的环境 中沉淀。在完成沉淀阶段后，由一个移动式滗水堰排出已处理的上清液，使水位下降 至池子所设定的最低水位，然后再重复上述过程。为保持池子中有一个合适的污泥浓 度，需要根据产生的污泥量排出相应的剩余污泥。排除剩余污泥一般在沉淀阶段结束 后进行，排出的污泥浓度可达 10 g/L 左右。3）MSBR 工艺（改良型 SBR 工艺）MSBR 是 80 年代后期发展起来的技术，目前其中的专利技术归美国芝加哥附近 的 AquaAEROBICSYSTE179、M，Inc 所有。MSBR 是连续进水、连续出水的反应器， 其实质是 A2/O 系统后接 SBR，因此具有 A2/O 的生物除磷脱氮功能和 SBR 的一体化、 流程简洁、控制灵活等优点，MSBR 系统流程图见 6-8。图 6-8MSBR 工艺流程图污水进入厌氧池，回流活性污泥在这里进行充分放磷，然后污水进入缺氧池进行 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，此时另一边的 SBR 在 1.5Q 回流量的条件下进行起反硝化、硝化，或起静置作用。回流污泥首先进入浓缩区进行 浓缩，上清液直接进入好氧池，而浓缩污泥180、则进入缺氧池，一方面可以进行反硝化， 另一方面为先消耗掉回流浓缩污泥中的溶解氧和硝酸盐，为随后的厌氧放磷提供更为 有利的条件。在好氧池与缺氧池之间有 1.5Q 的回流量，以便进行流分的反硝化。由其工作原理可以看出，MSBR 是具有同时进行生物除磷及生物脱氮的污水处理 工艺。采用 MSBR 工艺时需注意以下几个问题：（1）设备的利用率较低，这是 SBR 系列工艺的通病，MSBR 工艺虽经多次改进，设备的利用率仍仅有 74%。（2）MSBR 工艺中的污泥浓缩池，工艺计算中要求在 30 分钟内将污泥浓度提高 近 3 倍（例如从 2.4g/L 浓缩到 7g/L），由于浓缩池底部布置欠妥，污泥堆积无法避181、 免，因此池内 MLSS 浓度无法平衡。（3）进入好氧池有 4Q，其中 1.5Q 回流至缺氧池，1.5Q 通过 SBR 池回流至污泥 浓缩池，1.0Q 通过 SBR 池沉淀排出，因此好氧池内流向较紊乱，如何控制 1.0Q 从沉 淀段排出较难。（4）MSBR 工艺各池传动机械设备多，相互之间回流泵多，对控制系统依赖性 大，如果自控系统中某一部分出故障时，将导致全厂运行困难。6.3.2 生物膜法生物膜法是与活性污泥法平行发展起来的生物处理工艺，是一大类生物处理法的 统称。在生物膜法中，微生物附着在载体表面生长而形成膜状，污水流经载体表面和生 物膜接触过程中，污水中的有机污染物即被微生物吸附、稳定和182、氧化，污水得到净化。 在许多情况下，生物膜法不仅能代替活性污泥法用于城市污水的二级生物处理，而且 还具有一些独特的有点，如运行稳定、抗冲击负荷、更为经济节能、无污泥膨胀问题、 具有一定的硝化和反硝化功能、可实现封闭运转防止臭味等。生物膜法使用较多的有高负荷生物滤池、生物转盘、接触氧化池及最近发展起来 的曝气生物滤池等，特别是曝气生物滤池最具有代表性。1）曝气生物滤池曝气生物滤池是 20 世纪 80 年代末 90 年代初在普通生物滤池的基础上，并借鉴 给水滤池工艺而开发的污水处理新工艺，最初用于污水的三级处理，后发展成直接用 于二级处理。自 80 年代在欧洲建成第一座曝气生物滤池再生水厂后，曝气183、生物滤池 已经在欧美等发达地区广为流行。曝气生物滤池已从单一的工艺逐步发展成为系列综合工艺，具有去除 SS、BOD、 COD、硝化、脱氮的作用，其最大特点是集生物处理和截留悬浮物于一体，节省了二 次沉淀池，在保证处理效果的前提下使处理工艺简化。此外，曝气生物滤池工艺有机 物负荷高，水力负荷大，水力停留时间短，水处理效率高，占地小，布置紧凑易于实 现集中空气除臭处理，自动化程度高等优点。国内再生水厂采用的曝气生物滤池均为上向流的生物滤池，主要有如下特点：1、生化处理彻底；2、细菌及基层菌之间交换面积大；3、滤床为全淹没式，深度可达 4m；4、运行适应性强且稳定，并不受原水污染物浓度变化及低污染物184、的影响；5、生物滤池内生物活性强，经长时间停止后可以快速的重新启动；6、滤料负荷高，节省了再生水厂的用地；2）曝气生物滤池处理工艺 在采用曝气生物滤池处理工艺时，根据其处理对象的不同和要求的排放水质指标的不同，通常有三种工艺流程，即一段曝气生物滤池法、两段曝气生物滤池法和三段 曝气生物滤池法。1、一段曝气生物滤池法 一段曝气生物滤池法主要用于处理可生化性较好的工业废水以及排放标准对氨氮等污染物质没有特殊要求的生活污水，也可以用于中水处理或微污染水源水处理， 其主要去除对象为污水中的碳化有机物和截留污水中的悬浮物，即去除 BOD、COD、 SS；而在中水处理或微污染水处理时主要用来降解氨氮。纯以185、去除污水中碳化有机物为主的曝气生物滤池称为 DC 曝气生物滤池，纯以降 解氨氮为主的曝气生物滤池称为 N 曝气生物滤池。2、两段曝气生物滤池法两段曝气生物滤池法根据其组合形式可分为 DC+N 滤池组合和 DN+C/N 滤池组 合形式。（1）DC+N 曝气生物滤池组合DC+N 滤池组合主要用于对污水中有机物的降解和氨氮的硝化。第一段 DC 曝气生物滤池以去除污水中碳化有机物为主，第二段 N 曝气生物滤池 以去除污水中氨氮污染物为主。该组合工艺对污水中有机物和氨氮去除能力强，但对总氮的去除能力有限。（2）DN+CN 曝气生物滤池组合在该组合工艺中，第一段为 DN 反硝化生物滤池。污水中的氨氮经第二186、段 C/N 曝气生物滤池硝化处理后转化为硝酸盐，并通过回流泵回流至 DN 反硝化生物滤池， DN 生物滤池中的反硝化菌利用原污水中的有机物作为碳源，将回流水中的硝酸盐转 化为氮气而起到脱氮的目的，最终去除污水中的总氮指标。该组合工艺对污水中的有机物、氨氮以及总氮的去除能力较强。3、三段曝气生物滤池三段曝气生物滤池是在 DC+N 两段曝气生物滤池的基础上增加第三段反硝化滤 池，同时可以在第二段滤池的出水中投加铁盐或铝盐进行化学除磷，所以第三段滤池 也成为 DN 或 DN-P 生物滤池。三段曝气生物滤池自国外应用较多，而在国内少用，其实，为了达到脱氮的目的， 采用 DN+CN 生物滤池组合形式完全187、能满足要求，没必要采取国外的三段曝气生物滤 池组合工艺。6.3.3 MBR 工艺膜生物反应器工艺（MBR 工艺）是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水 处理技术，也称膜分离活性污泥法。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和 大分子有机物质截留住，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控 制，而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。一方面，膜截留了反应池中的微生 物，使反应池中的活性污泥浓度大大增加，使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻 底，另一方面，由于膜的高过滤精度，保证了出水清澈透明从而省掉二沉池。因此， 膜生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。与传188、统的生物处理 方法相比，具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质稳定、占地面积小、排泥 周期长、易实现自动控制等优点。2）MBR 工艺的分类 膜生物反应器主要是由膜组件和生物反应器两部分组成，根据膜组件与生物反应器的组合方式可将膜生物反应器分为以下三种类型：分置式膜生物反应器、一体式膜 生物反应器和复合式膜生物反应器。（1）分置式膜生物反应器 分置式膜生物反应器是指膜组件与生物反应器分开设置相对独立，膜组件与生物反应器通过泵与管路相连接，分置式膜生物反应器的工艺流程如图 6-9 所示。 该工艺膜组件和生物反应器各自分开，独立运行，因而相互干扰较小，易于调节控制，而且膜组件置于生物反应器之外，189、更易于清洗更换，但其动力消耗较大，加压 泵提供较高的压力，造成膜表面高速错流，延缓膜污染，这是其动力费用大的原因， 每吨出水的能耗为 210kWh，约是传统活性污泥法能耗的 1020 倍，因此能耗较低 的一体式膜生物反应器的研究逐渐得到了人们的重视。图 6-9分置式膜生物反应器工艺流程（2）一体式膜生物反应器 一体式膜生物反应器起源于日本，主要用于处理生活污水，近年来欧洲一些国家也热衷于它的研究和应用。一体式膜生物反应器是将膜组件直接安置在生物反应器内 部，有时又称为淹没式膜生物反应器（SMBR），依靠重力或水泵抽吸产生的负压或 真空泵作为出水动力。一体式膜生物反应器工艺流程如图 6-10 所190、示。图 6-10一体式膜生物反应器工艺流程该工艺由于膜组件置于生物反应器之中，减少了处理系统的占地面积，而且该工 艺用抽吸泵或真空泵抽吸出水，动力消耗费用远远低于分置式膜生物反应器，每吨出 水的动力消耗约是分置式的 1/10。如果采用重力出水，则可完全节省这部分费用。但 由于膜组件浸没在生物反应器的混合液中，污染较快，而且清洗起来较为麻烦，需要 将膜组件从反应器中取出。（3）复合式膜生物反应器 复合式膜生物反应器也是将膜组件置于生物反应器之中，通过重力或负压出水，但生物反应器的型式不同，复合式 MBR 是在生物反应器中安装填料，形成复合式处 理系统，其工艺流程如图 6-11 所示。图 6-11191、复合式膜生物反应器工艺流程在复合式膜生物反应器中安装填料的目的有两个：一是提高处理系统的抗冲击负 荷，保证系统的处理效果；二是降低反应器中悬浮性活性污泥浓度，减小膜污染的程 度，保证较高的膜通量。复合式膜生物反应器中，由于填料上附着生长着大量微生物，能够保证系统具有 较高的处理效果并有抵抗冲击负荷的能力，同时又不会使反应器内悬浮污泥浓度过 高，影响膜通量。3）MBR 工艺的特点（1）对污染物的去除效率高MBR 对悬浮固体（SS）浓度和浊度有着非常良好的去除效果。由于膜组件的膜 孔径非常小（0.011m），可将生物反应器内全部的悬浮物和污泥都截留下来，其 固液分离效果要远远好于二沉池，MBR 对192、 SS 的去除率在 99%以上，甚至达到 100%； 浊度的去除率也在 90%以上，出水浊度与自来水相近。由于膜组件的高效截留作用，将全部的活性污泥都截留在反应器内，使得反应器 内的污泥浓度可达到较高水平，最高可达 4050g/L。这样就大大降低了生物反应器 内的污泥负荷，提高了 MBR 对有机物的去除效率，对生活污水 COD 的平均去除率 在 94%以上，BOD 的平均去除率在 96%以上。同时，由于膜组件的分离作用，使得生物反应器中的水力停留时间（HRT）和污 泥停留时间（SRT）是完全分开的，这样就可以使生长缓慢、世代时间较长的微生物（如硝化细菌）也能在反应器中生存下来，保证了 MBR 193、除具有高效降解有机物的作 用外，还具有良好的硝化作用。研究表明，MBR 在处理生活污水时，对氨氮的去除 率平均在 98%以上，出水氨氮浓度低于 1mg/L。此外，选择合适孔径的膜组件后，MBR 对细菌和病毒也有着较好的去除效果， 这样就可以省去传统处理工艺中的消毒工艺，大大简化了工艺流程。另外，在 DO 浓 度较低时，在菌胶团内部存在缺氧或厌氧区，为反硝化创造了条件。仅采用好氧 MBR 工艺，虽然对 TP 的去除效率不高，但如果将其与厌氧进行组合，则可大大提高 TP 的去除率。研究表明，采用 A/O 复合式 MBR 工艺，对 TP 的去除率可达 70%以上。（2）具有较大的灵活性和实用性 在城194、市污水或工业废水处理中，传统的处理工艺（格栅+沉砂池+初沉池+曝气池+二沉池+消毒池）流程较长，占地面积大，而出水水质又不能保证。而 MBR 工艺（筛 网过滤+MBR）则因流程短、占地面积小、处理水量灵活等特点，而呈现出明显优势。MBR 的出水量根据实际情况，只需增减膜组件的片数就可完成产水量调整，非常简 单、方便。对于传统的活性污泥法工艺中出现的污泥膨胀现象，MBR 由于不用二沉池进行 固液分离，可以轻松解决。这样就大大减轻了管理操作的复杂程度，使优质、稳定的 出水成为可能。同时，MBR 工艺非常易于完全实现自动化，无需专人负责运行维护， 提高了污水处理的自动化水平。（3）占地面积小，不受设195、置场合限制 生物反应器内能维持高浓度的微生物量，处理装置容积负荷高，占地面积大大节省； 该工艺流程简单、结构紧凑、占地面积省，不受设置场所限制，适合于任何场 合，可做成地面式、半地下式和地下式。（4）解决了剩余污泥处置难的问题 剩余污泥的处置问题是再生水厂运行好坏的关键问题之一。MBR 工艺中，污泥负荷非常低，反应器内营养物质相对缺乏，微生物处在内源呼吸区，污泥产率低，因 而使得剩余污泥的产生量很少，SRT 得到延长，排除的剩余污泥浓度大，可不用进行 污泥浓缩而直接进行脱水，这就大大节省了污泥处理的费用。有研究得出，在处理生 活污水时，MBR 最佳的排泥时间在 35d 左右。（5）膜-生物反应196、器的缺点膜-生物反应器也存在一些不足，主要表现在以下几个方面：1、膜造价高，使膜-生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺；2、膜容易受污染，给操作管理带来不便，污染将导致膜组件寿命缩短，一般 35年就需要更换；3、受膜过滤通量能力的限制，承受水力冲击负荷能力差；4、能耗高：首先 MBR 泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力，其次是 MBR 池中 MLSS 浓度非常高，要保持足够的传氧速率，必须加大曝气强度，还有为了加大 膜通量、减轻膜污染，必须增大膜组件曝气量，冲刷膜表面，造成 MBR 的能耗要比 传统的生物处理工艺高。因此，MBR 工艺缺点和优点都比较突出。6.4 工艺系列比较对以上介绍的197、几种具有脱氮除磷工艺优缺点进行初步的比较，详见下表：表 6-3 各工艺系列优缺点比较表项目改良型氧化沟工艺改良 A2/O 工艺SBR 工艺MBR 工艺处理效果较好（前置厌氧段+化 学辅助除 P）较好（前置厌氧段+ 化学辅助除 P）较好（前置厌氧段+ 化学辅助除 P）好（化学辅助除P）运行可靠性好好较好较好系统抗冲击能 力好较好好受膜过滤通量能力的限制，承受 冲击负荷的能力 较差操作管理要求方便方便要求较高要求高构筑物数量一般一般较少（可省二沉池）较少（可省二沉池）设备数量一般一般较少较多设备利用率高高低高污泥量一般一般一般低污泥稳定性较稳定较稳定较稳定较稳定构筑物布置集约化程度较差较高高高构筑198、物占地大大较小较小运行费用一般一般较高高自动化控制系统自动化程度要求一般自动化程度要求一般自动化程度要求高自动化程度要求高规模适应性大、中型大、中、小型中、小型中、小型工程投资中中中膜造价高，基建投资高于传统污 水处理工艺工程实例多多较多一般通过以上几种脱氮除磷工艺方案综合特点的比较，本工程再生水厂采用全地下 式，不适合布置集约化程度较差的氧化沟工艺，因此，推荐采用改良 A2/O 工艺和 MBR 工艺作为再生水厂工艺系统比选方案。6.5 深度处理工艺选择6.5.1 主要去除对象根据本工程污水处理目标，SS 去除率应该达到 93.33%，BOD5 去除率应该达到90.0%。采用二级生化处理工艺，199、其 SS 的处理率将不能满足本工程的需要。因此，本工程将在二级生化处理的基础上，增加三级处理设施，即污水深度处理。 从以上看，深度处理需要针对 SS、T-P 选择合理的处理设施，由于不同的二级处理工艺对深度处理系统的处理程度要求不同，在后续章节中，我们将结合不同的二级 处理工艺，进一步选择深度处理工艺。6.6 出水消毒工艺方案6.6.1 出水消毒的必要性消毒是水处理中的重要工序，早在 2000 年 6 月 5 日由建设部、国家环境保护总 局、科技部联合发出的“关于印发城市污水处理及污染防治技术政策的通知”建城 2000124 号中规定为保证公共卫生安全，防治传染性疾病传播，城市污水处理设施 应200、设置消毒设施。新排放标准颁布后对再生水厂出水消毒有了更严格的规定，根据出 水水质，必须采用适当的消毒方式杀灭污水中含有的大量细菌及病毒。6.6.2 消毒工艺概述 常用的消毒工艺有氯消毒、ClO2、紫外线、臭氧、热处理、膜过滤等。 1）加氯法 加氯法主要是投加液氯或氯化合物。液氯是迄今为止最常用的方法，其特点是液氯成本低、工艺成熟、效果稳定可靠。由于加氯法一般要求不少于 30 min 的接触时 间，接触池容积较大；氯气是剧毒危险品，存储氯气的钢瓶属高压容器，有潜在威胁， 需要按安全规定修建氯库和加氯间；液氯消毒将生成有害的有机氯化物，在国外和我 国，污水采用液氯消毒往往是应急措施，只是季节性或疫201、病流行时使用。含氯化合物 包括次氯酸钠、漂白粉和二氧化氯等。其特点与液氯相似，但危险性小，对环境影响 较小，但运行成本较高。在法国，离海岸较近的部分污水排放口和南部的几个排河二 级再生水厂采用了 ClO2 消毒。2）氧化法 氧化剂可以作为二级处理出水的消毒剂，最常用的是臭氧。臭氧消毒是杀菌彻底可靠，危险性较小，对环境基本上无副作用，接触时间比加氯法小。缺点是基建投资 大，运行成本高。目前，一般只用于游泳池水和饮用水的消毒。北美个别再生水厂采 用 O3 消毒污水，德国有几个再生水厂在结合紫外线照射法做试验。3）紫外线消毒法 紫外线是近十多年来发展得最快的一种方法。在一些国家，紫外线有逐步取代氯消202、毒、成为再生水厂主要消毒方式的趋势。 紫外线消毒的基本原理为：紫外线对微生物的遗传物质（即 DNA）有畸变作用，在吸收了一定剂量的紫外线后，DNA 的结合键断裂，细胞失去活力，无法进行繁殖， 细菌数量大幅度减少，达到灭菌的目的。因为当紫外线的波长为 254mm 时，DNA 对 紫外线的吸收达到最大，在这一波长具有最大能量输出的低压水银弧灯被广泛使用， 在水量较大时，也使用中压或高压水银弧灯。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，建消毒渠即可，占地面积和土建费用大大 减少。缺点是设备投资高，灯管寿命短，运行费用高，管理维修麻203、烦，抗悬浮固体干 扰的能力差，对水中 SS 浓度有严格要求。4）热处理法 热处理法是最彻底的消毒方法，也是最昂贵的方法。为保证可靠的灭菌效果，废水要在高压、100以上的条件下加热一定时间，排放前又要降低到排放要求的温度， 能耗很高。运行方式常为间歇运行方式，水量较大时也采用连续运行方式。一般都安 装了热交换器，回收余热。目前，该法只用于一些要求高、危险性大的废水。在德国， 热处理法用于医院、基因工程工厂、动物尸体销毁站的废水消毒。5）膜过滤法 膜过滤法主要用于饮用水和特种工业用水的消毒处理，用于废水消毒的只有英国和澳大利亚，各有一个厂在运行，德国有几个厂在试验中。该法的特点是除消毒外， 还可去204、除其它杂质。由于孔易堵塞，膜易积垢且冲洗困难，能耗高，化学药昂贵，成 本也高，目前无法推广。表 6-4各种消毒技术的比较类 型液氯含氯化合 物臭氧过醋酸紫外线照 射热处理膜过滤应用范 围自 来 水 和各种废水自来水和 各种废水饮用水和 游泳池水各种废水自来水和 经二级或 三级处理 的废水医院、屠宰场等含病 原菌的污 水饮用水和 特种工业 用水优 点工艺成熟、处 理 效 果 稳定，设备 投 资 和 运 行费用低处理效果 稳定，设备 投资少，对 环境影响 较液氯小占地面积 小，杀菌效 率高，有脱 色和除臭 效果，对环 境影响小占 地 面 积小，杀菌效 率高，并有 除 臭 和 控 制污泥 膨 胀的效205、果占地面积 小，杀菌效 率高，危险 性小，无二 次污染杀菌彻底可过滤其 他杂质，无 危险性，无 副作用类 型液氯含氯化合 物臭氧过醋酸紫外线照 射热处理膜过滤缺 点占 地 面 积大，有潜在 危 险 性 和 二次污染占地面积 大，运行费 用比液氯 高，有二次 污染设备投资 大，运行费 用高运 行 费 用高设备费用 高，运行费 高，灯管寿 命短，受水 质影响大能耗大，操作复杂效果不稳 定，操作复 杂，运行费 用高基建投资中低高低高高高运行费低中高高较高高高6.6.3 出水消毒工艺选择 本工程出水粪类大肠菌群数严格按城镇再生水厂污染物排放标准（GB18918 -2002）中的一级 A 标准执行，即出206、水粪类大肠菌群数1000 个/L，另 20%出水满足城 市污水再生利用城市杂用水水质标准中对管网末梢余氯的要求。通过以上分析，本工程消毒选用紫外线消毒为主，次氯酸钠消毒为辅。6.7 方案一：改良 A2/O 工艺概述6.7.1 预处理及二级生化处理工艺概述本方案二级生化处理采用改良 A2/O 工艺，该工艺是在传统 A2/O 工艺的厌氧池之 前增设了回流污泥预反硝化区，达到提高生物除磷的目的，改良 A2/O 系统有 4 个相 对独立的分区，即预反硝化区、厌氧区、缺氧区、好氧区，可根据不同的处理目标， 调整进水方式和流量，使整个系统的出去能力得到提高。方案一完整处理工艺流程见 图 6-12。预处理采207、用中、细格栅、曝气沉砂池工艺，二级生化处理采用改良 A2/O 工艺， 二沉池进行泥水分离。6.7.2 二沉池池型选择考虑到本工程用地比较紧张，为使方案一（A2/O 工艺）具有可行性，需对占地 较大的二沉池池型进行比选。1）主要二沉池池型性能简介 二沉池池型一般有单层平流式沉淀池、双层平流式沉淀池、矩形周进周出沉淀池、圆形周进周出沉淀池、中进周出沉淀池。 表面负荷：周进周出（矩形、圆形）沉淀池平均日表面负荷可取到 1.2m/h；平流式沉淀池平均日表面负荷采用 0.95 m/h，中进周出沉淀池平均日表面负荷 0.8 m/h。 水平流速：按照设计手册，平流式沉淀池不超过 5mm/s。 根据上述设计参208、数，受规模、占地和水平流速的限制，无法布置下单层平流沉淀池、圆形周进周出沉淀池和中进周出沉淀池，因此，本工程仅对矩形周进周出沉淀池 和双层平流式沉淀池进行比较。1、矩形周进周出沉淀池.图 6-12矩形周进周出沉淀池示意图在矩形周进周出二沉池设计中，生化池出水被引入一个沿沉淀池池长方向而设的 渐变断面的进水渠，进水渠与出水渠同侧平行布置。沿池长方向引入进水可以比传统 的矩形沉淀池提供多达五倍的面积来分布水流，可大大降低进水流速。同时进水渠的 渐变断面设计，保证进水渠各点的水流具有同等的流速，从而防止混合液的污泥在渠 内沉积。液压设计的布水孔管嵌在进水渠底，引导进水往下流入沉淀池底部。入流水 的流209、速经折流板进一步消散，水流由悬在进出水渠下的挡水裙板引导着向池底流动。 水流向沉淀池底部池宽方向，当碰到对面的池壁时，再反流到出水渠，清水由出水渠 排出。进水均匀、低速，加上有效的使用沉淀池横向部分的面积，使得污泥高效地沉 淀在池底。同时，水中的漂浮物被浮渣挡板拦截在池面上，并由刮渣设备刮入集渣管，最后 排入池外集渣井。在沉淀池的池底均匀分布多根液压排泥管，沉淀在池底的污泥由链条刮泥机推向 吸泥管，吸泥管收集的污泥由排泥管和污泥控制阀进入位于池体另一侧的排泥渠中， 并最终排出池外。与传统沉淀池相比，矩形周进周出二沉池的优势之一是可以通过链条刮泥机将沉 淀的污泥由一根吸泥管的一端推到相距很近的另210、一根液压吸泥管中，这样沉淀物只需 要移动约 610m 水池长度的距离，而不是整个池长，这样可以极大的缩短了污泥在 沉淀池中的停留时间，提高排泥效率，同时快速去除沉淀污泥可以保证设施更有效的运转，污泥能被很快送回生化系统，有机物得到降解，污泥不会长时间在沉淀池内沉 积，避免了污泥在二沉池中的反硝化和厌氧上浮。2、双层平流式沉淀池图 6-13双层平流沉淀池示意图 双层平流式沉淀池结构如上图，刮泥设备采用底部往复式刮泥机。 2）池型比较和选择 矩形周进周出沉淀池和双层平流式沉淀池技术特点对比见下表：表 6-5沉淀池技术特点比较表池型矩形周进周出二沉池双层平流式二沉池优点1、较节省占地。2、运行水力负211、荷和固体负荷较高，沉淀 效率高、出水水质稳定可靠。 3、池子构造简单，池深浅（6.3m），施 工较容易。 4、二沉池通过重力静压排泥，再流至回 流污泥井，通过回流污泥泵回流至生化 池缺氧区，回流污泥泵台数少。 5、沿二沉池长度方向每隔一定距离设污 泥排放管，污泥排放浓度高。 6、污泥停留时间较短，避免污泥的反硝 化和厌氧上浮。1、占地最省。2、双层平流式二沉池不存在专利技 术问题。4、此方案运行成本低。缺点1、占地面积比双层平流式二沉池大。2、排泥套筒阀数量众多，操作强度大。1、池子构造复杂，池子较深 8.65m。2、受长宽比影响，分格多，设备多。3、二沉池排泥距离长，易出现排泥 不畅的问题，212、不利于污水厂运行调 节。 4、由于上下层出水和排泥连通，且 很难完全隔开，检修需同时将单格池 上下层停止进水，另外，下层设备的 检修不太方便。双层平流式沉淀池占地省，池子深度较深，池子构造复杂，检修困难，且排泥距 离过长，不利于污水厂的运行控制。矩形周进周出沉淀池应用较广，虽然有反映故障率较高，附属设备（如套筒阀） 较多、操作工作量较大的缺点，但由于其排泥距离短、排泥效率高，便于污水厂的运 行控制等优点而使用较广。因此，本工程推荐采用矩形周进周出二沉池。6.7.3 深度处理工艺选择1、深度处理方案选择 深度处理的工艺流程，视处理目的和要求的不同，可为以下工艺的组合：混凝沉淀、过滤、活性炭吸附、213、臭氧化、离子交换、电渗析、反渗透等等。1）混凝沉淀 在城市污水的深度处理，混凝沉淀起以下作用：（1）进一步去除悬浮物、BOD5 及 CODCr。（2）除磷。因污水中的磷酸盐大部分为可溶性，一般的二级处理也只能去除 20% 左右，强化二级处理则可大幅度提高除磷率至 70%80%。混凝沉淀能除磷 9095%， 是有效的除磷方法。（3）还能去除污水中的乳化油和其他工业水污染物。2）过滤 过滤在三级处理中的作用是：（1）进一步去除二级处理后水中生物絮体和胶体物质，显著降低出水的悬浮物 含量和浊度，能使出水清澈透明，为出水的安全回用提供保证；（2）增加以下指标的去除效率：悬浮固体、浊度、磷、BOD5、C214、ODCr、重金属、 细菌、病毒和其他物质；（3）去除化学絮凝过程中产生的铁盐、铝盐、石灰等沉积物；（4）去除化学法除磷时水中不溶性磷；（5）由于去除了悬浮物和其他干扰物质，因而可增进消毒效率，并降低消毒剂 用量；（6）在深度处理厂中，过滤能克服生物和化学处理的不规则性，从而提高回用 的连续性和可靠性。3）活性炭吸附活性炭在城市污水三级处理中的作用 ，主要是去除生物法所不能去除的某些溶 解有机物。活性炭还能去除痕量重金属。4）臭氧氧化 臭氧是一种强氧化剂，也是一种有效的消毒药剂。主要是提高卫生指标和去除一些重金属。其主要作用：（1）杀菌能力非常强，能杀死氯所不能杀死的病毒和胞囊。它在使小儿麻痹症215、 的病毒失活方面，比氯的效率高好几倍。（2）能氧化多种有机物和无机物，如酚、氧化物、铁和锰等。（3）去除水中的臭和味。 根据二级处理水进行三级处理的去除对象，采用的主要处理方法如表 6-6 所示。表 6-6二级处理水深度处理去除对象和所采用的处理技术去除对象有关指标采用的主要处理技术有机物悬浮状态SSVSS过滤、混凝沉淀溶解状态BOD5CODCr TOCTOD混凝沉淀、活性炭吸附、臭氧氧化植物性营养盐类氮T-NK-N NH3-NNO2-NNO3-N吹脱、折点氯化、生物脱氮生物脱氮磷PO4-PT-P金属盐混凝沉淀、石灰混凝沉淀、 晶析法、生物除磷微量成分溶解性无机 物、无机盐类电导度Na、Ca、216、Cl 离子反渗透、电渗析、离子交换微生物细菌病毒臭氧氧化、消毒（氯气、次氯酸钠、 紫外线）经过前面章节的论述及再生水厂实际运行经验，本水厂三级处理的目的主要是去 除 SS 值以及进一步降低水中的 BOD5 和 T-P，确保出水达标。再生水厂出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水 SS 指标，出水中的 BOD5、CODCr、T-P 等指标也与之有关。因为组成出水悬浮物的主要成分是活性污泥絮体，其本身的 有机成份就高，而有机物本身就含磷，较高的出水悬浮物含量会使得出水的 BOD5、 CODCr 和 T-P 增加。因此，降低 SS 值不只是单纯地使 SS 值指标合格，同时会更进 一步地去掉 BOD5、T-P217、 及其他污染指标。由于本项目出水 SS10mg/L，二级处理也难以达标，因此，本工程三级处理应 将 SS 的去除作为重点目标。表 6-7 高效沉淀池和微絮凝滤池工艺方案比较工艺名称作用优点缺点高效沉淀池（1）进一步去除悬浮物、BOD5 及 CODCr；（2）除磷；（3）还能去除污水中的乳化油 和其他工业污染物。投药系统、混合、沉淀、 污泥回流组成系统简 单，沉淀效率高，占地 面积小，投资较小。对浊度低的出水保证 差，可通过适当回流污 泥增加沉淀效果来解 决。絮凝滤池（1）去除悬浮物、浊度、磷、 BOD5、CODCr、重金属、细菌、 病毒和其他物质；（2）在深度处理厂中，过滤能 克服生物和化学处218、理的不规则 性，从而提高回用的连续性和可 靠性。过滤后的水质清澈，浊 度低。投药系统、混合、过滤、 反冲洗组成。系统复 杂，占地面积大，投资 较大，运行费用较高从上表和前节论述中可以看到，过滤及混凝沉淀是去除 SS、VSS 的主要技术手 段。污水经二级处理沉淀后，其出水（即三级构筑物的进水）悬浮物总体来说不高， 根据众多再生水厂、给水厂的运行经验，采用直接过滤并辅以投加铁盐或铝盐的方式 可达到有效去除悬浮物的目的。投加铁盐或铝盐后，形成磷酸盐沉淀物与其他胶体、 悬浮物，被滤料一并吸附、截留，降低磷值。根据污水厂、给水厂运行经验及类似实验介绍，低浊度进水直接絮凝后再过滤， 其出水浊度可低于 3N219、TU，完全可以保证其出水悬浮物低于 10mg/L。综上所述，从目前需要达到的处理效果，节约投资和运行费用等综合考虑，本 工程深度处理推荐采用混凝沉淀，中水回用部分推荐采用混凝沉淀+过滤工艺。2、混凝沉淀池型选择 采用混凝沉淀法处理时，需要由混合、絮凝、沉淀三部分组成。近年来，国外在混合、絮凝、沉淀三个基本工艺组成中进行改进优化，开发成功新型高效沉淀池，并 且已在工程中推广应用。本工程深度处理推荐采用高效沉淀池，高效沉淀池工艺流程 示意图见图 6-14。挡板斜管反应区搅拌器 驱动刮泥机 驱动图 6-14高效沉淀池工艺流程示意图高效沉淀池是集混凝反应与沉淀为一体的水处理构筑物，具有表面负荷高、占地220、 面积小，出水水质好的优点。是在混合/絮凝/沉淀的三个基本工艺的组成中进行改进 优化，传统的处理方法是分别设置具有独立功能的筑筑物。这种设施实际上把混合、絮凝、沉淀更好地重新组合，混合、絮凝用机械方式， 在工程中亦经常使用，沉淀常用斜管（板）装置，斜管（板）沉淀技术早在八十年代 污水处理中得到应用，而且二十年来一直正常工作，由于混合、絮凝与斜管沉淀合理 组合，使新的高效沉淀池具有如下优点：水力负荷高，沉淀表明负荷约为 1525m/h，大大超过常规沉淀池的表 明负荷；污染物去除率高，CODcr、BOD5 和 SS 的去除率分别可达到 60%、60%和 85%； 由于常用小比例的回流，加强反应池内221、部循环并且增加了外部污泥循环，提 高了分子间相互接触的几率，使絮凝剂在循环中得到充分利用，减少药剂投 加量，降低运行成本；在沉淀区分离出的污泥在浓缩区进行浓缩，提高污泥含水率，使污泥含水率 达到 95%以上。高效沉淀池包括五个重要因素：（1）均质絮凝体及高密度矾花（2）采用密集型设计，由于沉淀速度快；（3）有效地完成污泥浓缩（4）沉淀后出水质量较高，一般在 10NTU 以内。（5）抗冲击负荷能力强，不易受突发冲击负荷的变化而变化。 此外，该池可在流速波动范围大的情况下工作。 高效沉淀池由三个主要部分组成：一个“反应池”，一个“预沉池浓缩池”以及一个“斜管分离池”。1）反应池 反应池是本工艺的根222、本特色。在该池中进行物理化学反应，或在池中进行其他特殊沉淀反应。反应池分为两个部分：一个是快速混凝搅拌反应池，另一个是慢速混 凝推流式反应池。（1）快速混凝搅拌反应池 将原水（通常已经过预混凝）引入到反应池底板的中央。一个叶轮位于中心稳 流型的圆筒内。该叶轮的作用是使反应池内水流均匀混合，并为絮凝和聚合电解质的分配提供所需的动能量。 混合反应池中悬浮絮状或晶状固体颗粒的浓度保持在最佳状态，该状态取决于所采用的处理方式。通过来自污泥浓缩区的浓缩污泥的外部再循环系统使池中污泥浓度 得以保障。（2）推流式反应池 上升式推流反应池是一个慢速絮凝池，其作用就是连续不断地使矾花颗粒增大。因此，整个反应池（223、混合和推流式反应池）可获得大量高密度、均质的矾花，以达到 最初设计的要求。沉淀区的速度应比其他系统的速度快得多，以获得高密度矾花。2）预沉池浓缩池 矾花慢速地从一个大的预沉区进入到澄清区，这样可避免损坏矾花或产生旋涡，确使大量的悬浮固体颗粒在该区均匀沉积。矾花在澄清池下部汇集成污泥并浓缩。浓 缩区分为两层：一层位于排泥斗上部，一层位于其下部。上层为再循环污泥的浓缩。污泥在这层的停留时间为几小时。然后排入到排泥斗 内。排泥斗 上部的污泥入口处较大，无需开槽。为了更好地使污泥浓缩，刮泥机配 有尖桩围栏。在某些特殊情况下（如：流速不同或负荷不同等），可调整再循环区的 高度。由于高度的调整，必会影响污224、泥停留时间及其浓度的变化。部分浓缩污泥自浓 缩区用污泥泵排出，循环至反应池入口。下层是产生大量浓缩污泥的地方。采用污泥泵从预沉池浓缩池的底部抽出剩余污泥，送至污泥脱水间或现有的可接纳高浓度泥水的排水管网或排污管、渠等。 3）斜管分离区 逆流式斜管沉淀区将剩余的矾花沉淀。通过固定在清水收集槽下侧的纵向板进行水力分布。这些板有效地将斜管分为独立的几组以提高水流均匀分配。不必使用任何 优先渠道，使反应沉淀可在最佳状态下完成。澄清水由一个集水槽系统回收。絮凝物堆积在澄清池的下部，形成的污泥也在这 部分区域浓缩。通过刮泥机将污泥收集起来，循环至反应池入口处，剩余污泥排放。3、滤池池型选择 应用于再生水厂225、深度处理的过滤工艺有多种形式，包括活性砂滤池、纤维转盘滤池以及超滤膜等，本水厂部分水需中水回用，对处理水质要求较高，故推荐采用超滤 膜处理工艺。超滤原理也是一种膜分离过程原理，超滤利用一种压力活性膜，在外界推动力(压 力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质,而水和小的溶质颗粒透过膜 的分离过程。通过膜表面的微孔筛选可截留分子量为 310000110000 的物质。当 被处理水借助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时，水分子和分子量小于 300500 的溶质透过膜，而大于膜孔的微粒、大分子等由于筛分作用被截留，从而使 水得到净化。也就是说，当水通过超滤膜后，可将水中含有的大部分胶226、体硅除去，同 时可去除大量的有机物等。超滤原理并不复杂。在超滤过程中，由于被截留的杂质在 膜表面上不断积累，会产生浓差极化现象，当膜面溶质浓度达到某一极限时即生成凝 胶层，使膜的透水量急剧下降，这使得超滤的应用受到一定程度的限制。为此，需通 过试验进行研究，以确定最佳的工艺和运行条件，最大限度地减轻浓差极化的影响， 使超滤成为一种可靠的过滤方法。超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一。以大分子与小分子分离为目的，膜孔 径在 201000A之间。中空纤维超滤器（膜）具有单位溶器内充填密度高，占地面 积小等优点。超滤技术与传统过滤方法相比，超滤技术具有以下特点：1、过滤过程是在常温下进行，条件温和无227、成分破坏，因而特别适宜对热敏感的 物质，如药物、酶、果汁等的分离、分级、浓缩与富集。2、过滤过程不发生相变化，无需加热，能耗低，无需添加化学试剂，无污染， 是一种节能环保的分离技术。3、 超滤技术分离效率高，对稀溶液中的微量成分的回收、低浓度溶液的浓缩均非常有效。4、系统工艺设计先进，集成化程度高，结构紧凑，占地面积少，操作与维护简 便，工人劳动强度低。5. 超滤过程仅采用压力作为膜分离的动力，因此分离装置简单、流程短、操作 简便、易于控制和维护。6、超滤设备系统能耗低，生产周期短，与传统工艺设备相比，设备运行费用低， 能有效降低生产成本，提高企业经济效益。超滤技术在具有上述优点的同时，也存在228、如下的缺点：1、膜的清洗较困难，只能用水力冲洗或化学清洗，不能用机械清洗。2、中空纤维膜损坏后要更换整个组件。换膜费用高。3、膜必须定期清洗，以延长膜的寿命。超滤的操作压力为 0.10.6MPa，温度为 60时，超滤通过通量为 1500L/(.h)， 一般为 1100L/(.h)。低于 1 L/(.h)时，实用价值不大。炒老板透过通量的影响因素有：1、料液流速 提高料液流速虽然对减轻浓差极化、提高透过通量有利，但需要提高料液压力，增加耗能。一般紊流体系中流速控制在 13m/s。 2、操作压力超滤膜透过通量与操作压力的关系取决于膜和凝胶层的性质。超滤过程为凝胶化 模型，膜透过通量与压力无关，这时229、的通量成为临界透过通量。实际操作压力应在极 限通量附近进行，此时的操作压力约为 0.50.6Mpa。超滤过程中只有当工作压力达到一定程度，才能使液料中的小分子透膜分离。工 作压力太小时，滤液的产量小，不能满足正常的生产。而工作压力太大时，会增加极 化层的厚度，抵消增压的增速效果，同时也会把沉积在膜上的沉积层压实，难以被冲 刷，膜孔很快被堵塞，影响超滤效果，此外，每一种超滤膜均有其耐压范围，使用时 应在这个范围内进行。3、温度 操作温度主要取决于所处理的物料的化学、物理性质。由于高温可降低料液的黏度，增加传质效率，提高透过通量，因此应在允许的最高温度下操作。 温度升高时可部分克服分子间的作用力，230、降低粘度。同时也影响膜的工作性能，增加通透性。温度过高也会影响超滤膜的寿命。4、运行周期 随着超滤过程的进行，在膜表面逐渐形成凝胶层，使透过通量下降，当通量达到某一最低数值时，就需要进行冲洗，这段时间成为运行周期。运行周期的变化与清洗 情况有关。5、进料浓度 随着超滤过程的进行，主题液流的浓度逐渐增加。此时黏度变大，使凝胶层厚度增加，从而影响透过通量。因此对主体液流应定出最高允许浓度。 料液浓度直接影响滤速。超滤的通量与浓度的对数呈直线关系。一般来讲，随着料液浓度的增高，料液的粘度会升高，超滤时形成极化层的时间会缩短，从而使超滤 的速度降低、效率也降低。因此在超滤时应注意控制料液的浓度。6、料231、液的预处理 为了提高膜的透过通量，保证超滤膜的正常稳定运行，根据需要应对料液 进行预处理。 预处理效果好坏，直接影响超滤膜的污染程度，系统的生产能力以及超滤 膜的使用寿命。预处理一般采用高速离心法、微滤法、调 PH 值、热处理、冷藏法或 多种方法组合进行。近年来发展起来的絮凝剂法可去除提取液中的鞣质、色素、果胶 等有机大分子不稳定物质。7、膜的清洗 膜必须进行定期冲洗，以保持一定的透过量，并能延长膜的使寿命。一般在规定的料液和压力下，在允许的 pH 值范围内，温度不超过 60时，超滤膜可使用 12 18 个月。如膜清洗不佳，会使膜的寿命缩短。超滤装置主要有板框式、管式、卷式和中空纤维式等，与反232、渗透装置类似。1、板框式超滤装置优点：装置牢固，适合在广泛的压力范围内工作；流道间隙 大小可调，原水流道不易被杂物堵塞；具有可拆性，清洗方便；通过增减膜及支撑板 的数量可处理不同水量。缺点：装置较笨重；单位体积内的有效膜面积较小；膜的强 度要求较高，一般做在无纺布上，以增强膜的机械性能。2、管式超滤装置优点：原液流道截留面积较大，不易堵塞；膜面的清洗比较容 易，可化学清洗或擦洗。缺点：单位体积内膜的充填密度较低，占地面积大；膜管的 弯头及连接件多，设备安装费时。3、卷式超滤装置优点：单位体积内的有效膜面积较大，水在膜表面流动状态比较好，结构紧凑，占地面积较小。缺点：进水预处理要求严格，对所用的233、膜强度要求 较高，使用过程中，一旦发现膜破损须更换新的膜元件。4、中空纤维式超滤装置：优点：单位体积内有效膜面积最大，工作效率最高， 占地面积小。中空纤维无须支撑物图 6-15浸没式超滤膜工艺流程图6.8 方案二：MBR 方案概述6.8.1 预处理及生化处理工艺概述方案二采用 MBR 工艺，MBR-膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor），是一种 由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术，其核心设备膜元件采用的膜 结构型主要为平板膜和中空纤维膜。近年来，在国内外 MBR 厂家的推动下，MBR 工艺因其占地面积小、污泥量小、 出水水质好等特点，在污水处理与再生水回用领域的234、应用日益广泛。而 MBR 厂家也 在应用的过程中不断地对其产品进行完善和优化，以期不断提高 MBR 工艺的竞争力。 其完整处理工艺流程见图 6-17。预处理采用中格栅、细格栅、转鼓超细格栅、曝气沉砂池，主体生化处理采用 MBR 工艺，MBR 分为厌氧池、缺氧池、好氧池和膜池。在厌氧、缺氧和好氧池内完 成对绝大部分有机物（BOD/COD）和营养物的降解（N、P），在膜池内完成泥水分离，因此不需要单独建设二沉池。6.8.2 深度处理工艺选择采用 MBR 膜工艺，其出水水质主要指标均能达到出水要求标准，深度处理只需 对出水进行消毒即可。本工程出水粪类大肠菌群数严格按城镇再生水厂污染物排放标准（GB1235、8918 - 2002）中的一级 A 标准执行，即出水粪类大肠菌群数1000 个/L。本工程消毒选用紫 外线消毒。6.9 改良 A2/O 工艺和 MBR 工艺比选6.9.1 工艺流程比较从流程图 6-16 和流程图 6-17 可以看出，方案一流程较方案二长，主要集中在深 度处理和再生水处理部分，方案一（A2/O 工艺）较方案二（MBR 工艺）多出二沉池、 高效沉淀池和活性砂滤池等 3 个单体，方案二（MBR 工艺）较方案一（改良 A2/O 工 艺）多出超细转鼓格栅、膜分离池、膜设备间等 3 个单体。从流程上看，两个方案总 体差不多。本污水处理厂工程可行性研究报告中国市政工程西北设计研究院有限公236、司92混合液回流鼓风机房加药除磷粗格栅及 提升泵房原水进水80%出水20%高效沉 淀池紫外线 消毒超滤膜 系统渠江栅渣外运栅渣外运 砂水分离回用预 缺 氧厌 氧缺 氧好氧二沉池细格栅及 曝气沉砂污泥回流剩余污泥贮泥池污泥浓缩脱水间泥饼外运图 6-16 方案一改良 A2/O 工艺流程图回流加药除磷厌 氧缺 氧好氧MBR 膜池细格栅转鼓超 细格栅曝气沉 砂池紫外线 消毒鼓风机房粗格栅及污 水提升泵房原水进水出水或回用栅渣外运栅渣外运栅渣外运砂水分离 污泥回流剩余污泥污泥浓缩脱水间贮泥池泥饼外运图 6-17 方案二MBR 工艺流程图广安第二污水处理厂工程可行性研究6.9.2 工艺特点比较方案一（A2237、/O 工艺）是比较成熟的活性污泥法工艺，适用于各种规模的城镇再 生水厂。其处理工艺稳定，出水水质好，具有抗冲击能力，运行管理简单等优点，同 时，该工艺在国内外广泛应用，成功案例多。方案二（MBR 工艺）是将传统的活性污泥法和膜分离工艺相结合而产生的膜- 生化复合工艺，具有出水水质好，占地面积小等优点。但由于其较高的设备投资（膜 设备）和运行成本，故一般适用于中小规模的，且对出水水质有很高要求的再生水厂。表 6-8改良 A2/O 与 MBR 工艺特性对比表性能比较改良 A2/O+混凝沉淀工艺MBR 工艺工艺特性预处理要求低高污泥浓度污泥浓度 34g/L污泥浓度高（815g/L）总气水比47:12238、036:1污泥量高低出水效果满足要求满足要求，初期出水水质更好出水安全性高低工程投资小大占地面积大小电耗低高运行维护费用低高操作管理方便复杂6.9.3 出水水质比较 本工程大部分出水排放受纳水体为渠江，本工程排入渠江部分出水水质执行城镇污水厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级 A 标准，其中 CODcr 和 NH3-N 执行地表水环境质量标准（GB3838-2002）中类标准；中水回用部分需满足前 述排入渠江水质基础上， 还需要满足 城市污水再生利用城市杂用水水质（GB/T18920-2002）和城市污水再生利用景观环境用水水质（GB/T18921-2002） 对的观赏性景观用239、水和城市道路冲洗及绿化用水水质要求。以上 2 个方案中，方案一在 A2/O 生化池后采用二沉池完成泥水分离，再经过高四川中恒工程设计研究院有限公司99效絮凝沉淀（同时辅以化学除磷）、消毒工艺，出水能稳定达到一级 A 标准（CODcr 和 NH3-N 执行地表水环境质量标准（GB3838-2002）中类标准）；中水回用部 分经超滤膜过滤后，能够满足中水回用水质的要求。方案二在生化处理段后采用微滤或超滤膜设备来完成泥水分离，悬浮物能有效截 留，出水悬浮物浓度几乎为 0，同时，膜本身可以截留部分大分子有机物，运行初期 出水水质能优于上述回用水水质要求。以上 2 种方案，均能达到出水要求，且方案二（M240、BR 工艺）出水水质在运行初 期能优于设计出水标准。6.9.4 出水稳定安全性比较“改良 A2/O+混凝沉淀”等传统处理工艺，对污染物的去除是分段进行的。其中二 级生化池以去除有机物、N、P 为主；深度处理以去除 SS 及 P 为主，且伴随着 SS 的 去除，有机物等浓度将进一步降低。MBR 工艺得益于膜元件优异的物理拦截性能，其出水在运行初期是很好的（但 是随着运行时间的延长，膜通量会持续衰减）。但是正是由于 MBR 工艺将所有的污 染物去除集中在同一工段，极大地增大了系统的风险。一旦膜元件出现问题，对出水 水质的影响几乎是灾难性的。因此，如果从安全性的角度来评价 MBR 的适用性，大中型再241、生水厂并不适合， 或者说单一采用 MBR 技术的污水厂，具有较大的风险。6.9.5 系统污泥浓度及固体负荷比较改良 A2/O 工艺污泥浓度一般控制在 3.04.0g/L，泥水分离由二沉池完成，二沉 池固体负荷控制在 150kg/(m2.h)以下。MBR 工艺污泥浓度较高，大多数厂家都宣称污泥浓度可达 8g/L15g/L，个别厂 家宣称可达到 18g/L。由于膜的截留与屏障作用，污泥浓度高是 MBR 的显著特点之 一，也是各 MBR 厂商大力宣传的亮点。但是也应当看到，MBR 对于污泥的截留是一个固液分离的物理过程，理论污泥 浓度与实际污泥浓度是有较大差别的。特别是对于市政污水而言，有机物浓度低242、（即 营养底物少），不足以维持较高浓度的活性微生物。即使将污泥浓度强行“憋”到 10g/L 以上甚至更高，其大部分污泥也是已经过衰减期的非活性污泥，或者是污泥死亡解体 后的残留物，对生化降解污染物帮助不大。另一方面，由于污泥浓度与固体负荷是保证 MBR 稳定运行的重要参数，污泥浓 度越高则固体负荷越大，膜表面的浓差极化越严重，膜的透水率越低，从而导致能耗 增高。因此，大部分稳定运行的 MBR 工艺，其生物池平均污泥浓度仅为 68g/L，且呈 现从生化池起端至膜池端污泥浓度递增的趋势，与膜厂家宣称值相去甚远。6.9.6 推荐方案确定MBR 工艺的优点和缺点同样明显：占地小但投资大，初期出水水质好243、但运行能 耗及换膜费用高。另外，在技术及经济两方面以外，MBR 系统的安全性问题，必须 予以足够重视。鉴于 MBR 工艺上述特点，本工程不建议采用 MBR 工艺（投资大、 能耗高、操作复杂、运行安全性存在较大风险）。改良 A2/O 工艺具有工艺成熟，处理系统稳定，出水水质好，有抗冲击能力，运 行管理操作简单，运行费用较低等优点。综上所述，本工程污水处理工艺推荐采用“改良 A2/O+混凝沉淀”工艺。6.10 化学除磷方式论证及药剂选择1、化学除磷方式由于本项目总磷出水执行一级 A 标，为保证出水 TP 的稳定达标，必须采取辅 助化学除磷措施。本项目需要化学除磷的量约为 11.5mg/L。 本工程244、为满足出水标准，在总体工艺路线设计上，采用了三级深度处理，因此，化学除磷投药点设计在高效沉淀进水处。2、药剂选择 常用化学除磷药剂有聚合氯化铝、聚合氯化铁、硫酸铝和氯化铁等。 几种药剂分别有以下特点：1）氯化铁和硫酸铝的除磷效果较好；2）聚合氯化铝和聚合氯化铁较适合去除非溶解性磷，通常不采用硫酸亚铁；3）聚合氯化铁、聚合氯化铝适用于同步化学除磷。 本工程化学除磷药剂选用铝盐。6.11 污泥处理处置工艺方案6.11.1 污泥处理工艺方案 污水处理过程中大部分污染物质转化成污泥。生化污泥含水率高、有机物含量较高，不稳定，还含有致病菌和寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。因 此，必须对污泥245、进行处理和处置。污泥处理的目的是：分解有机物，杀灭致病菌和寄生虫卵，使污泥稳定化；降低 水分，减少污泥体积，便于运输和处置；尽量利用污泥中的资源；避免磷的释放和污 染。城市再生水厂传统的污泥处理流程框图如图 6-18。污泥浓缩污泥稳定污泥脱水剩余污泥泥饼6.11.2 污泥处理工艺图 6-18污泥处理流程框图目前，污泥处理的常用工艺主要有：厌氧消化、好氧消化、热处理、加热干化和 加碱稳定。上述 5 种稳定工艺各有千秋，具体采用何种工艺，应因地制宜。就本工程而言，属小规模，采用污泥消化、热干化等方法的费效比相当低，国内 已有学者指出，对于规模小于 20 万 m/d 的再生水厂，污泥采用厌氧消化都是246、不经济 的。另一方面，在污水处理中，反应池系统泥龄（硝化及反硝化）20d，好氧泥龄 约 14d，可以认为污泥已得到基本的稳定。在污水处理工艺设计时，用了较长的泥龄，污泥已初步稳定。同时国内许多已建 成的再生水厂，采用生物脱氮除磷工艺，产生的污泥直接浓缩脱水，其效果（主要指 泥饼含水率）与经消化后脱水相近，证明得到好氧稳定的污泥，直接浓缩脱水是可行 的。由于该种方式总体效果较好，目前已在中、小型城市再生水厂中得到广泛应用。结合国内再生水厂的经验，由于本工程污水处理工艺采用生物脱氮除磷工艺，污 泥龄较长，污泥性质较为稳定，可不进行消化。本方案按污泥直接浓缩脱水工艺进行 设计。6.11.3 污泥浓缩247、脱水方案 不须消化的污泥处理工艺有两种方式，一是重力浓缩、机械脱水；一是机械浓缩、机械脱水，表 6-9 对以上两个方案进行了方案比较。表 6-9污泥浓缩脱水比较表项目机械浓缩脱水方案重力浓缩、机械脱水方案主要构（建）筑物1、污泥贮泥池2、浓缩、脱水机房3、污泥堆棚1、污泥浓缩池、污泥贮泥池2、脱水机房3、污泥堆棚主要设备1、潜水搅拌机2、污泥浓缩、脱水机3、加药设备1、浓缩池刮泥机2、脱水机3、加药设备占地小大总絮凝剂用量3.55.5kg/TDS3.5kg/TDS对环境影响无大的污泥敞开式构筑物，对周围 环境影响小污泥浓缩池露天布置，气味难闻， 对周围环境影响大总土建费用小大总设备费用稍大一般248、总造价小大优点1、占地省、造价低2、全封闭式、操作环境好3、不会发生污泥厌气释磷现象1、装机功率较小2、絮凝剂用量较小缺点1、装机功率较大2、絮凝剂用量较大1、占地大、造价高2、对环境影响大，浓缩池与储泥 池散发臭味对剩余污泥中磷的 二次污染无污染有污染由于本工程主要采用生物除磷，为了防止活性污泥在厌氧条件下的再次放磷，剩 余污泥在构筑物内的停留时间不宜过长，同时考虑到建造污泥浓缩池占地面积大，对 环境影响大，因此推荐采用方案一机械浓缩脱水方案。就机械处理污泥而言，从处理效果、工程投资、经营费用、运行维护、工程实例 等各方面综合比较，目前工程最常使用的机型为：带式压滤机和离心脱水机。主要有 三249、种方式：方式一：带式浓缩机+带式脱水机 设备价格合理、国内有生产并有成熟的运行经验，但该方式需在浓缩后增加一贮泥池及配套的投注设施，导致系统复杂化，且占地大，操作环境差。 方式二：浓缩、脱水一体机设备紧凑，无需中间过度，环境条件好，是污泥机械处理的首选模式。 方式三：离心浓缩+离心脱水机 操作环境清洁、工人劳动强度小，药剂用量小，可连续运行，但设备价格昂贵、装机功率数大、噪音大，其它缺点同方式一（即污泥浓缩、脱水分体机的共同缺点）。 因此污泥浓缩脱水采用方式二“浓缩、脱水一体机”具有显著的优势。方式二“浓缩、脱水一体机”又可分为带式浓缩脱水一体机和离心浓缩脱水一体机。离心机与带 机技术经济比较250、见表 6-10。带式浓缩脱水一体机国内引入较早，有较成熟的运行经验，其优点是价格较便宜， 运行电耗较节省。缺点是需要一套冲洗设施和空气纠偏系统，运行管理要求高，需要 大量冲洗水。离心浓缩脱一体机的最大优点是操作卫生环境条件好，适宜于连续工作， 体积小，占用空间小，不须冲洗设施，运行管理简便，药耗低，目前在国内使用的越 来越广泛，其缺点是设备费较高，能耗大。表 6-10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，需设排气罩或 考虑降臭设备较好噪声一般一般出泥干度2025 %2025 %反冲洗水约 20 m3/d，需设加压泵连续冲洗1 m3，只需开停机251、时清洗，无需加压装机容量较小偏大设备费较小偏大占用场地较大较小综上所述，由于本再生水厂为地下式水厂，从运行管理及操作环境等综合考虑， 本工程推荐采用离心式浓缩脱水一体机，污泥脱水达到含水率在 80%以下后，近期运 送至填埋场进行填埋，待广安市污泥处置中心建成后，运输至污泥处置中心进行统一 深度脱水。6.11.4 污泥处置工艺方案 国内外污泥处置方法主要有：填埋、焚烧、土地利用、场内场外储存、堆肥等。国外美国和英国以农用为主，欧洲以填埋为主，日本以焚烧为主。再生水厂污泥的处 置方法是各国十分关注的问题。在经济发达国家，污泥处置是极其重要的环节，其投资约占再生水厂总投资的 5070%。据统计，我国252、用于污泥处置的投资约占再生水厂 总投资的 20%50%，可以看出，我国的污泥处理处置已滞后于发达国家。1）堆肥还田 污泥用于还田的关键是污泥中重金属和致病菌含量问题。美国联邦政府对城市污泥的土地利用有严格的规定，在有机固体废弃物（污泥部分）处置规定中，将污 泥分为 A 和 B 两大类：经脱水、高温堆肥无菌化处理后，各项有毒有害物指标达到 环境允许标准的为 A 类，可作肥料、园林植土、生活垃圾填埋坑覆盖土等所有土地 类型；经脱水或部分脱水简单处理的为 B 类污泥，只能林业用土，不能直接用于粮 食作物耕地。污泥的仓式堆肥是污泥在受控好氧条件下的生物稳定过程，可在密闭的仓室中进 行或不密闭的结构中发253、生。它可做成多种型式（圆柱形或矩形的塔式、水平渠道、罐 子或箱盒仓，或其它的构造）。污泥要与疏松剂混合搅拌，以促进生物过程的发生， 分解有机物质，产生 5070的温度破坏致病菌，焐熟时进一步稳定和破坏致 病菌。仓式堆肥与其它堆肥基本的不同点是仓式过程有机械化伴随，在一个或多个受 限的构造内，仓式系统通常过程较短，比静式堆肥和条堆系统的停留时间短，因为它 有更好的过程控制。2）卫生填埋 污泥填埋投资少，容量大，见效快，通过将污泥与周围环境的隔绝，可以最大限度地避免污泥对公众健康和环境安全造成的威胁，但其占地面积较大。在未来一个时 期内，填埋仍然是我国的污泥处置方式之一。根据一项对填埋场的调查，在254、混合填埋场中，一般污泥的比例不超过 510%。 据有些资料报道，在混合填埋场中，当生物污泥与城市生活垃圾混合比例达到 1:10 时，填埋垃圾的物理、化学稳定改变过程将明显加快。在技术方面，由于脱水后污泥含水率一般在 75%以上，这一含水量通常不能满足 填埋场的要求，垃圾填埋厂不愿意接受再生水厂的污泥。在德国，当脱水后的污泥和 垃圾混合填埋时，要求污泥的含固率不小于 35%，抗剪强度25KN/，有时为了达 到这一强度，必须投加石灰进行后续处理，这种处理增加了污泥处置的成本。加入填充剂才能达到污泥填埋所需的力学指标，添加剂的加入缩短了填埋场的寿 命；如果采用高干度脱水填埋工艺，脱水后污泥含水率在 255、65%左右，一般可以直接填 埋。3）干化、炭化与焚烧 污泥干化、炭化逐步成为能够大规模稳定化、减量化、无害化和资源化处置的有效工艺之一，也是某些污泥最终处置的预处理方法。 污泥干化工艺类型：直接热对流、间接热传导、间接热对流热传导。污泥干化是一种相对新型的应用技术。同焚烧溶融工艺相比，干化耗能少，处理费用低； 同填埋和农用处置相比，干化后污泥体积减少了 4 至 5 倍，储存方便，运输费大幅降 低，生物相也相当稳定，基本达到无恶臭、无病原菌，容易得到接受。污泥炭化是污泥经 800左右的温度干馏形成。其生成物具有与木炭同样的物 性，因此可以被广泛运用于土壤改良剂、融雪剂、脱臭剂、燃料、脱水助剂等。256、即使 是直接填埋碳化物，也可因其减容化来延长处置地的使用时间。污泥焚烧工艺成熟稳定、减量效果明显，且占地少，但其工程投资和运行费用相 对较高，大型城镇群以及用地紧张地区比较适用。国内率先使用污泥干化焚烧技术的是上海石洞口再生水厂，设计规模 40 万 m/d， 采用具有脱氮除磷功能的污水处理工艺，处理对象为城市污水，并有以化工、制药、 印染废水为主的大量工业废水进入，产生的污泥量为 64t 干泥/d，经脱水后含水率为 70%，污泥体积为 213 m/d。4）污泥处置工艺选择 污泥的处置出路以干化、炭化、焚烧最为理想，市政污泥属于严控污泥，故本工程产生的污泥脱水处理含水率降至 80%以下，近期运送257、至填埋场进行填埋，待广安市 污泥处置中心建成后，运输至污泥处置中心进行统一深度脱水后处理。6.12 污水处理工艺流程根据前面章节的论证，本再生水厂工程污水二级处理采用改良 A2O 工艺、二沉 池采用矩形周进周出沉淀池、污水深度处理采用高效沉淀池+纤维转盘（）工艺、污 泥处理采用离心浓缩脱水一体机、出水消毒采用紫外线消毒，回用水采用次氯酸钠消 毒，由此组成一个完整的工艺方案流程如图 6-19。四川中恒工程设计研究院有限公司109污水粗格栅及污水提 升泵房细格栅及曝气沉 砂池鼓风机房改良 A2/O 生化池二沉池贮泥池污泥浓缩脱水间超滤膜系统高效沉淀池紫外线消毒尾水提升泵房栅渣外运栅渣外运砂水分离回258、流污泥剩余污泥1.0 万 m/d化学污泥回用4.0 万 m/d泥饼外运用户洪水时平时渠江图 6-19广安市再生水厂工艺流程框图6.13 主要工艺设备选型6.13.1 格栅选型1）粗格栅 粗格栅是国内外再生水厂一种必不可少的专业机械设备，主要用于清除大块固体悬浮物，保证污水提升泵的正常运行。目前，国内再生水厂常用的格栅主要有：移动 抓斗式格栅、钢丝绳牵引式格栅、反捞式格栅、高链式格栅、动轨式粗格栅等。以上格栅在国内污水处厂内都有成熟运行的经验，结合我院设计经验和本工程实 际情况，推荐采用动轨式粗格栅。动轨式格栅具有以下特点：轨道与栅架分体安装，避免栅架安装变形影响设备运行，张合动作通过微型 液压259、站驱动轨道运动完成。捞渣量大，一次捞渣可达 300kg 以上。可以捞取沉积泥沙，用刮板卸渣，效果好；所有动作全部在栅前完成，大于 栅条间隙的渣物不会被带入下道工序。两侧无轨道，有效节约过水面宽度。水下无运转部件，不易损坏，运行平稳，无噪音，故障率低，维护使用方便；设有多重过载保护功能，运行安全可靠；格栅的运行可按设定时间定时运行，亦可依据格栅前后水位差自动控制运 行。2）细格栅 污水由污水提升泵提升至细格栅，细格栅用于去除污水中较大的漂浮物，并拦截直径大于 5mm 的固体物，以保证生物处理及污泥处理系统正常运行。目前，国内再 生水厂常用的细格栅主要有：循环式齿耙细格栅和转鼓式细格栅。转鼓式细格260、栅结构坚固、低速平稳运转、能源消耗低、运转噪音小、过滤面积大、 水力损失小，但易堵塞且单次维修工作量较大。转鼓细格栅需要进行加压冲洗，因此 需要建立配套的中水加压系统。循环式齿耙细格栅结构简单、无栅条、捞渣彻底、维修频率低、且单次维修工作 量小、有过载保护装置，运行可靠，一般不设置加压冲洗装置。以上细格栅在国内污水处厂内都有成熟运行的经验，结合我院设计经验和本工程 实际情况，推荐采用循环式齿耙细格栅。6.13.2 污水提升泵选型 根据泵的安装型式分为干式泵房和湿式泵房二种。目前，潜污泵因其占地小，效率高，安装维护简便，已应用于国内外众多污水处理工程，根据国内众多类似工程的 成功运行经验，本工程261、提升泵房采用湿式泵房，污水泵采用潜污泵。6.13.3 鼓风机选型 推荐方案采用鼓风曝气系统，需要使用鼓风机作为生化池的充氧设备，鼓风机能耗在再生水厂总能耗中占的比重较大，大概为 70%左右，所以选用效率高的节能型的 鼓风机就显得非常重要。目前，国外产品在设备一体化，制造水平等方面比国内产品 要高，而且在主要技术指标如功率、效率、流量调节范围方面也要稍好于国内产品， 推荐考虑进口鼓风机。本次可行性研究报告选出目前运用较为广泛的主流进口单级离心鼓风机与空气 悬浮离心鼓风机比较进行技术比较。通过下表分析比较，空气悬浮离心鼓风机具有一 定的技术优势，对推荐的 A2/O 工艺在能耗方面更具有经济性，故推262、荐采用空气悬浮 离心鼓风机。表 6-11空气悬浮离心鼓风机与主流进口单级离心鼓风机比较表比较项目空气悬浮离心鼓风机单级高速离心鼓风机磁悬浮单级离心鼓风机大小体积小，鼓风机占地面积小。体积大，鼓风机房建筑面积大。体积中等重量无需特别设计建设设备基础。需要特别设计建设设备基础无需特别设计建设设备基础结构简单复杂比较复杂附属系统无油箱，齿轮箱，油冷却系统。电磁感应部分以及位置传感器等附属部分。鼓风机 房设计鼓风机房占地面积小，无需考虑起吊设备，结构设 计简单。鼓风机房占地面积大，需要配备大型起重设备，结构设 计复杂化，增加投资费用。鼓风机房占地面积小，无需考虑起吊设备，但是复杂的 管道系统增加设计复263、杂性。振动直接摆放到安装位置即可，安装简单。重量大，安装工程复杂，安装费用高。附属管道安装复杂安装直接摆放到安装位置即可，安装简单。重量大，安装工程复杂，安装费用高。附属管道安装复杂噪音本机噪音在 80 分贝以下（无需要隔音罩）。噪音在 95 分贝以上（一般加隔音罩）。本机噪音在 80 分贝以下（无需隔音罩）。故障率低60以上的风机故障是由于它产生的。故障存在于电磁铁和位置传感器上。能耗空气摩擦，能耗低于 0.5以上。滑动摩擦，能耗在 3.5以 上。空气摩擦+电磁感应磁场作用，增加电磁感应能耗 3 以上。空气质量要求低高高效率通过电子方式可以频繁的调节风压风量，调节速度 快，效率高达 97以上264、。通过机械方式调节，反应速 度慢，范围小，操作难度大。效率低，变频器损耗率 10。工作范围工作范围大压力调整范围小工作范围较宽广安市再生水厂工程可行性研究报告第 7 章 再生水厂工程方案设计7.1 总体构思及设计7.1.1 总体构思理念1. 执行国家环境保护的政策，符合国家对城市污水治理的有关法规、规范及标 准。在城市总体规划指导下，以专业规划为基础，采取全面规划、分步实施的原则， 使工程建设与城市发展相协调，逐步解决污水排放对环境造成污染的问题，充分发挥 建设项目的社会、环境和经济效益。2. 本工程为全地下再生水厂，且为广安市“洁净水”行动水环境综合整治工程 的重要组成部分，因此对出水水质要265、求高，且施工难度大。若不在设计时统筹考虑， 地下构筑物一旦建成，势必将来提标改造时增加处理单元的难度极大，且会严重影响 再生水厂的正常生产。因此设计时应在现有出水水质的基础上，考虑将来进一步提高 出水水质标准的情况，预留处理单元。3. 优化高程设计及水头损失，污水经进水泵房一次提升后，中间不再提升，且 非汛期可自流排放，以降低运行能耗。同时经过技术经济反复比较，在池深和占地两 方面选择最优的组合，以降低工程投资及运行费用。4. 采用空气悬浮鼓风机、矩形周进周出二沉池、高效沉淀池等先进工艺，提高 系统效率，降低再生水厂占地面积，节省投资及运行费用。5. 采用“预缺氧厌氧缺氧好氧”的改良 A/A/266、O 工艺，该工艺技术成熟， 运行效果稳定，可实现对脱氮和除磷的碳源合理分配，降低回流污泥中硝酸盐对后续 厌氧环境的不利影响，提高生化池处理效率。6. 对设计参数进行优化，节省工程投资，降低运行成本，并为将来发展留有余 地。7. 做好通风及除臭设计，保证地下操作空间的运行安全及工作环境，且使得再 生水厂臭气达标排放，对周围居民的生产生活无影响。8. 做好消防设计，合理分析并选择消防分区及耐火等级，仔细斟酌布局消防车 行道及紧急疏散通道的位置和覆盖范围，保证地下式再生水厂的消防安全。9. 功能区域划分合理，布局合理。再生水厂地面层的交通通道出入口、消防通 道、通风口等造型结合景观设计，与景观融为一267、体。10. 景观设计充分结合周边环境，打造容景观、休闲公园于一体的公园式再生水 厂。厂貌设计与周围建筑有机结合，厂区绿化以春草、夏花、秋果、冬绿为理念，兼 有假山、回廊、小桥、水溪、瀑布或喷泉等。7.1.2 厂区平面功能分区及设计1）平面设计原则 再生水厂厂区平面布置的主要原则如下： 布局合理，水流顺畅，布置紧凑，尽量少占地，功能分区明确，能与休闲公 园进行有效隔离，以便管理。 功能分区：处理厂平面按功能分为厂前区、生产区和污泥处理区，各区之间 有道路连接并用绿化带相隔。 本工程工艺生产线布置做到水流通畅，虽然采用了先进的除臭工艺，但传统 上对产生臭味较大的较敏感构筑物（例如：粗格栅及进水泵、268、细格栅及曝气 沉砂池、浓缩脱水机房等）、噪声较大的鼓风机尽量远离综合楼。在满足出水水质要求的前提下，通过对工艺构筑物及总体布置的进一步优 化，减少污水提升泵扬程，从而可减少工程总投资和常年运行费用。 总平面布置充分考虑水流、人流、物流、信息流、应保证交通顺畅，便于维 护和管理。平面布置应满足规划控制和消防安全要求。2）平面功能分区 厂区地面层平面功能分区根据景观设计，设置管理区、休闲健身区、水景区、公园区、文化主题区等。再生水厂交通通道出入口、消防通道、通风口等造型结合景观 设计，与景观融为一体。厂区地下层平面功能分区根据工艺流程，设置预处理区、二级处理区、深度处理 区、污泥处理区、公用建筑区269、车行道及管廊区。3）厂区平面设计 本再生水厂位于广安市官盛镇官盛村四组，在现状污水处理厂东南，地势平整开阔，现状为荒地，紧邻在建滨江大道。厂区现状地势起伏较小，地形标高在 226.49242.05 米左右。根据总图布置，本水厂总占地面积 2.11 公顷（31.7 亩），其中基坑占地 1.49 公 顷（22.3 亩）。（1）整个流程简捷、顺畅 由于进水管在再生水厂的西北角进厂，因此将预处理构筑物布置于西侧，生化单元、深度处理单元由西向东布置。顶部休闲公园景观、绿化与东南侧办工区结合在一 起，使得工艺流程顺畅；避免管线的迂回，并减少水头损失。将综合楼布置于东南端，渠江南岸；预处理区、污泥处置区布270、置于夏季主导风向 的下风向，以保持厂前区较好的环境。（2）各处理单元功能分区明确 平面布置上，预处理区、二级处理区、深度处理区、污泥处理区各分区具有相对独立性和完整性。（3）厂区人流通道和物流通道设计合理 道路运输分为地下及地上两部分。厂区地上部分的路网主要通向综合楼及与地下通道的连接，并保证地上路网满足消防的要求。本水厂地面部分主干道宽 6.0m，转 弯半径 12.0m；地下部分通道宽 6.0m，转弯半径 9.0m。地下为贯通式运输通道，主 要运输污泥、栅渣及药剂。此外，综合楼可通往地下一层，便于生产管理或参观人员 的出行；厂区地上部分道路与滨江大道相衔接，路面结构为沥青混凝土路面。总平面布271、局，详见可研报告附图（厂区平面布置图）。7.1.3 厂区竖向功能分区及设计1）竖向功能分区 地下式再生水厂竖向分为四个部分，分别为休闲公园层、覆土层、操作层（负一层）及池体层（负二层）。 池体层（负二层）以水工构筑物为主，操作机房为辅，一般情况下无人员活动； 操作层（负一层）以辅助公用建筑为主，整个地下空间承担再生水厂的正常巡视和设备检修功能。 覆土层根据景观设计及植被对土层厚度的要求，确定覆土厚度。休闲公园层根据景观设计，分为管理区、休闲健身区、水景区、公园区、文化主 题区等。2）设计地面高程 根据广安市水务局提供的广安市城区段防洪水位资料，城区段 100 年一遇防洪水位为 239.76m，272、常水位为 214m；推算拟建污水厂处 100 年一遇防洪水位为 239.30m， 常水位为 213.50m。再生水厂厂址原自然地形高差较小，考虑到防洪要求及滨江大道的标高，厂区四周设防渗墙，防渗墙顶高于 239.50m。3）地下式主体构筑物竖向设计广安市已建截污干管进厂前管内底标高为 227.20m，进厂污水主干管 5.0 万 m3/d 规模不能自流进水，进水水面最大标高按 227.65m 控制，故需设进水提升泵房。在尽 量减少挖土方的基础上，尽可能减少构建筑物的基础处理、挖填方量和土方外运。主 要构（建）物基础放在基岩上，避免回填土层，减少人工基础，保证安全，节约投资。经综合分析计算，生化池273、平均取经济合理水深 6.0 米左右。厂内预处理、生化、沉淀水头损失为 2.30 m，深度处理水头损失为 2.25 m，总水 头损失为 4.55m。厂区顶层标高 242.20240.00m（不含覆土）作为滨河休闲公园地坪设计标高，设 备检修层标高 238.00235.80m，生化池底标高 230.15m。厂区竖向设计，详见本报告附图（工艺流程图）。7.1.4 污水厂总体与周边环境的关系 根据项目规划选址批复文件，本工程规划选址位于广安市官盛镇官盛村四组，在现状再生水厂东南，滨江大道北侧的狭长地带。厂址现状为荒地，规划均为河边公共 绿地，厂区北侧为渠江干流。污水厂总体与周边环境关系如下：渠江广安现274、状处理厂广安第二污水处理厂厂址滨江大道图 7-1厂址卫星示意图7.2 构（建）筑物工艺设计7.2.1 粗格栅井、污水提升泵房及细格栅渠 粗格栅井与污水提升泵房合建，土建按 5.0 万 m3/d 规模一次建成。 1）粗格栅井功能 去除污水中较粗大的漂浮物（如树叶、杂草、木块、废塑料等），保护水泵的正常工作。设计参数 总设计流量：Qma=2875m3/h 设计单渠宽：B = 1200mm 栅条间隙：b=20 mm 过栅流速：v=0.7 m/s 格栅安装倾角：80最大过栅水头损失：h=0.20 m栅前水深：1.0m主要设备动轨式格栅除污机：2 套，栅隙宽 b=20 mm，安装角度 =80，栅条断面宽275、 s=10 mm，配用电机功率 N=1.5kW。人工格栅 1 套，栅条间隙宽 10mm。 手推渣车 4 台。每道格栅前、后设有方形闸门供检修和切换用。土建尺寸LBH=12.205.85（9.85+5.90）m，钢筋砼+框架结构，1 座。运行方式粗格栅的开停由现场 MCC 自动控制，信号输送到 PLC 系统，显示运转启闭状态 和发生事故时警报。根据格栅前后水位差或按时间周期自动控制清渣，也可机旁手动 控制清渣，栅渣由无轴螺旋输送机送至渣斗再装车外运。2）污水提升泵房功能 提升来自厂外和厂内污水，污水经水泵提升后至细格栅。设计参数 设计流量：Qma=2875m3/h型式根据泵的安装型式分为干式泵房276、和湿式泵房二种。目前，潜污泵因其占地小，效 率高，安装维护简便，已应用于国内外众多污水处理工程，根据国内众多类似工程的 成功运行经验，提升泵房采用湿式泵房。主要设备潜污泵：4 台，3 用 1 备，其中 2 台变频。Q=960m3/h，H=12.5m，N=45kW。每台泵采用单独出水管，自由出流。土建尺寸LBH=9.006.20（12.00+5.90）m，钢筋砼+框架结构，1 座。运行方式 水泵的开、停根据泵坑内液位信号综合控制水泵启停，并采用先开先停、先停先开的方式轮换运行。3）细格栅渠功能用于去除污水中较大的漂浮物，并拦截直径大于 5mm 的固体物，以保证生物处 理及污泥处理系统正常运行。设277、计参数 设计流量：Qma=2875m3/h 过栅流速：v=0.75m/s 栅前水深：h = 1.0 m 格栅安装倾角：60 设计单渠宽：B = 1500mm 最大过栅水头损失：h=0.30 m主要设备循环式齿耙清污机：2 套，格栅栅隙 5mm，渠宽 1.5m，渠深 2.00m。 人工细格栅：1 套，格栅栅隙 5mm，渠宽 1.5m，渠深 2.00m。 手推渣车 4 台。每道格栅前、后设有插板闸供检修和切换用。土建尺寸LBH=14.409.00（4.95+4.20）m，钢筋砼+框架结构，1 座。运行方式根据格栅前、后液位差，由 PLC 控制格栅间隙运行，同时设有定时和手动控制。 根据格栅前后水位278、差或按时间周期自动控制清渣，也可机旁手动控制清渣。7.2.2 曝气沉砂池及进水计量渠1）曝气沉砂池功能用于去除污水中比重大于 2.65，粒径大于 0.2mm 的无机砂粒，通过曝气作用脱 出砂粒表面的有机物，以保护管道、阀门等设施免受磨损和堵塞，减轻后续处理的负 荷。池内设曝气管、刮油机、提砂泵等设备。沉砂汇集沉砂汇集在池底，采用提砂泵 将沉砂提升，通过管道输送到螺旋砂水分离器进行砂水分离。设计参数四川中恒工程设计研究院有限公司119设计流量：Qma=2875m3/h 水力停留时间：T=5.0min 有效水深：2.65m 水平流速：0.05m/s 单位曝气量：d=0.2m3/m3 污水 曝气池所279、需鼓风量：Q=575m3/h主要设备桥式吸砂机：1 台，跨度 6.65m，N=20.37kW。 凸轮式吸砂泵：2 台，Q=30m3/h，H=8.0m，N=5.0kW。罗茨鼓风机：3 台（2 用 1 备），Q=4.8m3/min，P=39.2Kpa，N=11kW。 砂水分离器：1 台，螺旋外径 280mm，处理量 Q=1220L/s，N=0.37kW。 凸轮式吸砂泵：1 台，Q=60m3/h，H=10.0m，N=7.5kW。撇渣管：2 套，250mm， L=3.0m， 单头通巴氏计量槽：1 套，喉宽 0.6m，测量范围 Q=12.5850L/s，含配套流量计。 由于污水中含有硫化物、氮化物等易发280、臭的成份，污水进入格栅渠和曝气沉砂池时会散发臭气，影响环境和人们身心健康，因此考虑加盖进行除臭处理。土建尺寸 LBH=19.809.00（4.95+4.20）mm，钢筋砼+框架结构，1 座分 2 组。 2）进水计量及配水渠功能 对进水水量进行计量并分配至生化池。主要设备巴氏计量槽：1 套，喉宽 0.6m，测量范围 Q=12.5850L/s，含配套流量计。土建尺寸LBH=31.503.60（4.15+5.00）m，钢筋砼+框架结构，1 座。7.2.3 改良 A2/O 生化池功能利用创造的缺氧、厌氧、好氧的条件，去除 BOD5、CODCr、N、P 等污染物。主要参数 设计规模：5.0 万 m3/d281、总水力停留时间：HRT=11.0h，其中预缺氧池 0.50h，厌氧池 1.00h，缺氧池 3.50h， 好氧池 6.00h。设计水温：最低 12C、最高 25C 混合液浓度：4.0 g MLSS /L 污泥负荷：0.095kg BOD5/kgMLSSd 污泥回流比：0100% 混合液回流比：100200% 污泥龄：=17.6d剩余泥量：4.85 D.S/d有效水深：预缺氧区水深为 6.15m、厌氧区水深为 6.10m、缺氧区水深为 6.05m、 好氧区水深为 6.00m。采用微孔鼓风曝气充氧，所需总供风量为 138.9m3/min（气水比 4.0：1），空气 管道采用不锈钢管。回流污泥通过明渠282、流量计计量后进入预缺氧区和厌氧区，可满足多模式运行的要 求。主要设备潜水搅拌器：2 台， =580mm，377rpm，N=3.7kW，预缺氧池设置。 潜水搅拌器：4 台， =580mm，447rpm，N=3.7kW，厌氧池设置。 潜水搅拌器：4 台， =580mm，447rpm， N=5.5kW，缺氧池设置。 混合液回流泵：5 台，变频调速，Q=1042 m3/h，H=0.7m， N=5.5kW，4 用 1 备（冷备）。污泥回流泵：3 台，变频调速，Q=521 m3/h，H=4.5m，N=9.0kW，2 用 1 备（冷 备）。剩余污泥泵：2 台，变频调速，Q=35 m3/h，H=12.5m，N283、=2.4kW，1 用 1 备（冷 备）。盘式微孔曝气器：3300 套，单盘曝气量 3.5m3/h， =300mm，氧转移效率不低 于 25%。土建尺寸LBH = 79.2052.80（7.05+4.00）m，钢筋砼+框架结构，1 座 2 组。7.2.4 二沉池再生水厂可用面积非常小，为尽量减少用地，二沉池采用表面水力负荷大、沉淀 效果好、固体负荷高、回流污泥浓度高及占地面积省的矩形周进周出沉淀池。矩形周进周出沉淀池的工作原理与圆形周进周出沉淀池相似，两者均具有池容积 利用率高、死水区域少、出水水质好等优点。但因矩形周进周出沉淀池特殊的布水形 式和排泥形式设计，使得沉淀池的表面水力负荷和固体负荷284、得到了较大的提高，从而 在保证良好的出水水质的前提下，显著地减小了沉淀池的占地面积，减少沉淀池及设 备的数量，从而有效地减少土建投资和设备投资。刮泥采用链式刮泥机，排泥采用穿 孔管排泥，在污泥回流比 R=0.75 的情况下，排泥浓度为 0.60.8%。功能 污水经过生化处理后，在二沉池中进行泥水分离。设计参数 设计规模：5.0 万 m3/d 池型：周进周出矩形沉淀池 表面负荷：1.12m3/m2.h 回流污泥浓度：XS=8.0g/L 水力停留时间：T=3.4h 有效水深：H=4.50m主要设备链式刮泥刮渣机，共设 3 套，工作宽度 7.7m，工作长度 62.4m，N=0.55kW。 撇渣装置：285、共 3 套，D=300mm，L=8.0m，N=0.37kW。土建尺寸LBH = 60.0033.00（5.20+3.60）m，钢筋砼+框架结构，1 座，分三格。7.2.5 高效沉淀池功能 高效沉淀池由机械混合池、机械反应池、斜管沉淀池组成。集混合、反应、沉淀功能于一体，具有去除 COD、SS、磷等作用。高效沉淀池内可分出 3 个主要的区域：混合区：安装有快速搅拌器，投入碱式氯化铝（PAC），使药剂与污水充分 混合后，流入絮凝区。絮凝区：安装慢速搅拌器，投入絮凝剂（PAM），形成个体较大且易于沉淀的絮凝体。沉淀区：斜管安装区，池面设出水堰，沉淀区下部是浓缩区，安装有浓缩刮 泥机，将沉淀下来的污泥286、刮至池底中部，排出池外。设计参数 设计规模：5.0 万 m3/d 混合池的混合时间：3.0min 絮凝池的反应时间：12.0min高效反应桶内的上升流速：0.80m/s 高效反应桶内水回流比：10:1 沉淀段的表面负荷：10m3/m2.h 沉淀池清水区高度：1.0m 污泥回流比：4%主要设备混合搅拌机：1 台， =1.85m，N=15 kW。 絮疑搅拌机：2 台， =2.75m，N=15 kW。浓缩刮泥机：2 台， =13.0m，n=0.020.15rpm，N=1.5 kW。 污泥回流螺杆泵：3 台，Q=45m3/h，H=30.0m，N=7.5kW，2 用 1 备。 剩余污泥螺杆泵：3 台，Q287、=45m3/h，H=30.0m，N=7.5kW，2 用 1 备。 斜管填料：斜长 1.0m，斜管内径 80mm，片厚 1.2mm，含支架。土建尺寸LBH=27.2021.30（7.35+4.20）m，钢筋砼+框架结构，1 座，分 2 组。7.2.6 超滤膜池功能 配合三级预处理过滤清除水中杂质。设计参数 设计流量：Q=417m/h 膜材质：PVC 复合 瞬时膜通量：30L/(.h) 反洗强度：80 L/(.h) 气洗强度：80 L/(.h)设计过滤周期：3045min 气水反洗时间：12min主要设备浸没式超滤膜堆：12 台，单个膜堆产水量 35 m/h离心式抽吸泵：4 台，单台水泵 Q=12288、0m/h，H=10.0m，N=11kW。 卧式离心反冲洗泵：2 台，1 用 1 备，单台水泵 Q=350 m/h，H=15.0m，N=22kW。 罗茨风机：2 台，1 用 1 备，Q=775 m/h，风压P =0.35bar，N=15kW。 恢复性化学清洗循环泵：2 台，1 用 1 备，单台水泵 Q=120 m/h，H=15.0m，N=11kW。 恢复性化学清洗碱投加泵：2 台，1 用 1 备，单台水泵 Q=4.0m/h，H=25.0m，N=1.10kW。恢复性化学清洗酸投加泵：2 台，1 用 1 备，单台水泵 Q=1.5m/h，H=25.0m， N=0.55kW。恢复性 NaClO 投加泵：289、2 台，1 用 1 备，单台水泵 Q=1.0m/h，H=40m，N=0.55kW。 恢复性柠檬酸钠投加泵：2 台，1 用 1 备，单台水泵 Q=1.0m/h，H=40m，N=0.55kW。 储药罐：2 个，材质 PE，V=10.0m储药罐：2 个，材质 PE，V=5.0m空压机：1 套，Q=4045m/h，H=100m，N=11kW。 真空装置：1 套土建尺寸LBH=18.208.40（5.35+4.20）m，钢筋砼+框架结构，1 座，分 2 组。7.2.7 紫外线消毒及计量渠1）紫外线消毒渠功能紫外线消毒是利用适当波长的紫外线能够破坏微生物机体细胞中的 DNA（脱氧 核糖核酸）或 RNA（核290、糖核酸）的分子结构，造成生长性细胞死亡和（或）再生性 细胞死亡，达到杀菌消毒的效果。紫外线消毒设备采用采用低耗能、高性能、可变输出能量的低压高强紫外灯，带 灯管外套自动清洗系统，能始终保持灯管清洁、最高的杀菌效率，同时可以降低能耗。 紫外线消毒系统由下列部件组成：UV 灯架、系统控制中心、监视系统、配电中心、 支撑架、自动水位控制系统、填充板。设计参数 总设计流量：Qma=2875m3/h TSS：小于 10 mg/L，每天取样测试 污水温度变化范围：0.530 紫外线透光率253.7nm：大于 70%平均颗粒尺寸：小于 20 微米消毒指标：粪大肠菌群1000 个/L（30 天连续取样几何平均291、值）主要设备紫外线消毒设备：1 套，共计 180 只 320w 紫外线灯管，成套设备装机功率N=57.6kW。土建尺寸 紫外消毒渠：LBH=15.104.00（5.35+4.20）m，钢筋砼+框架结构，1 座。 2）出水计量渠功能 对出水水量进行计量。主要设备 计量渠：LBH=15.301.802.95m，钢筋砼，1 座。7.2.8 尾水排放泵房功能 将处理达标的污水排至厂外河道。设计参数 设计流量：Qma=2875m/h型式根据泵的安装型式分为干式泵房和湿式泵房二种。目前，潜污泵因其占地小，效 率高，安装维护简便，已应用于国内外众多污水处理工程，根据国内众多类似工程的 成功运行经验，排水泵房292、采用湿式泵房。主要设备潜污泵：4 台（2 用 2 备），其中 2 台变频，单台水泵 Q=1440m/h，H=7.0m， N=45kW。7.2.9 加药、加氯间1）加药间功能 向高效沉淀池中投加混凝剂、絮凝剂，进一步去除水中的污染物。设计参数混凝剂投加量：碱式氯化铝（PAC，Al2O3 含量约 10%），液体投加量 2030mg/L， 具体最佳投加量应根据原水水质通过药剂混凝试验确定。絮凝剂投加量：聚丙烯酰胺（PAM），12mg/L。主要设备PAM 加药泵：3 台，2 用 1 备，Q=1050L/h，P=0.3MPa，N=1.1kW。PAM 一体化加药装置：1 套，PAM 投加量 4.2kg/h293、，溶液浓度 0.10.3%，N=1.5kW。 PAC 投加泵：2 台，1 用 1 备，Q =90L/h，H =7bar，N = 0.25 kW。运行方式 投药计量泵根据流量信号调节投加量。 2）加氯间功能 向清水池中投加次氯酸钠对处理后的污水进行消毒。设计参数次氯酸钠溶液（有效含量 10%）投加量：50mg/L主要设备NaClO 投加系统：1 套。土建尺寸 加药加氯间合建，LBH=33.006.90（7.35+4.20）m，框架结构，1 座。7.2.10 污泥贮池、污泥脱水间及堆放间 本工程污泥处理采用带式离心浓缩脱水一体机方式，处理构筑物包括污泥贮池和污泥脱水机房。1）污泥贮池功能 暂存污泥294、，是剩余污泥进浓缩脱水机前的缓冲池。贮泥池为全封闭形式，避免臭气外溢，池内设搅拌器，避免污泥沉积。主要参数 总干污泥量：5.75T DS/d。 含水率：99.2 % 湿污泥体积：V =719m3/d主要设备搅拌器：1 台，单台功率：N=2.5 kW土建尺寸LBH=4.004.003.00m，钢筋砼，1 座。运行方式 与系统的剩余污泥泵、浓缩脱水机注泥泵连锁控制。 2）污泥脱水间及堆放间对含水率较高的剩余污泥进行浓缩脱水，得到含水率80%的泥饼，外运至广安 市污泥干化场做集中深度脱水处理。主要参数 总干污泥量：5.75t DS/d。需浓缩脱水污泥量：719m/d，含水率 99.2% 浓缩脱水后污295、泥量：28.75m/d，含水率80% 絮凝剂（聚丙烯酰胺）投加量：3.05.0kg/T DS 浓缩脱水机按每天 20h 运行。主要设备 一体化离心式浓缩脱水机：设备采用封闭式，臭气抽送至全厂生物除臭装置进行集中处理。数量：2 台，1 用 1 备，单台处理能力：3040 m3/h，配用电机功率 45+11 kW。自动投药装置：制备能力 4000L/h，N=4.0kW。进料螺杆泵：2 台，1 用 1 备，Q=3040m3/h，H=20m，N=7.5kW。 PAM 加药螺杆泵：2 台，1 用 1 备，Q=1.03.0m3/h，H=40m，N=1.5kW 冲洗水泵：2 台，Q =2030m3/h，H=296、30m，N=4.0kW 水平螺旋输送器：1 台，=260mm，L=10m，Q =13m3/h，N=2.2kW 倾斜螺旋输送器：1 台，=260mm，L=6.0m，Q =13m3/h，N=2.2kW 污泥斗：1 套，材质：不锈钢，V=20m，N=24.0kW土建尺寸LBH=30.0019.805.0m，框架结构，1 座。7.2.11 鼓风机房功能 鼓风机房输送空气至生化池好氧区，提供微生物降解有机物所需的氧。设计参数生化池工艺要求最大时所需总供风量为 138.9N.m/min，设计按最大时供气量配 置鼓风机，考虑一定的富余，总供风量按 140N.m/min 设计。通过经济技术比较，选 用空气悬浮297、离心鼓风机主要设备 鼓风机选用空气悬浮单级离心鼓风机，鼓风机主要参数如下：数量：3 套（含配套附件），2 用 1 备单套风量：Q = 70N.m3/min风压：P =0.73bar风量调节范围：45%100 %配套变频电机功率：N=115kW土建尺寸LBH=18.9011.404.50m，框架结构，1 座。7.2.12 生物除臭设计 为减少对周围居民的生活环境的影响，考虑对再生水厂部分构筑物进行除臭。设计参数 本项目采用生物除臭法，再生水厂厂界臭气污染物的排放标准值符合城镇再生水厂污染物排放标准GB18918 的规定，厂区内臭气污染物处理后高空排放源的 排放限值应符合恶臭污染物排放标准GB14298、554 的规定。臭气处理设施应与项目主体工程同时设计、同时施工和同时运行，流程为臭气 源密闭系统臭气收集系统风机输送系统填料生物滤池。构筑物采用加盖密 封、半密封的方式防止臭气扩散，使用抽风设备通过风管将就近臭气源臭气集中处理。换气次数设计为：不进人按通风次数 3 次/h 计算，进人按 7-8 次/h 计算，并考 虑 6.5%的漏风系数。主要设备预处理除臭系统生物除臭塔：1 套，处理能力 Q=11000m3/h，含生物除臭塔及内部填料。 单塔尺寸：LBH=7.54.02.8m，包含塔体、风管进出接口、填料装填口、填料收纳架、支撑格栅承托网/检修门、压差计、塔内喷淋散水管道管件及喷嘴/排水管 及299、附件。除臭风机：2 台，1 用 1 备，Q=11000m3/h，P=2000Pa，N=11kW，配套电机/基 座、减震器、软接头等。生化池除臭系统生物除臭塔：1 套，单套处理能力 Q=21000m3/h，含生物除臭塔及内部填料。 单塔尺寸：LBH=14.34.02.8m，包含塔体、风管进出接口、填料装填口、填料收纳架、支撑格栅承托网/检修门、压差计、塔内喷淋散水管道管件及喷嘴/排水 管及附件。除臭风机：2 台，1 用 1 备，Q=21000m3/h，P=2000Pa，N=18.5kW，配套电机/ 基座、减震器、软接头等。污泥部分除臭系统生物除臭塔：1 套，单套处理能力 Q=14000m3/h，300、含生物除臭塔及内部填料。 单塔尺寸：LBH=9.54.02.8m，包含塔体、风管进出接口、填料装填口、填料收纳架、支撑格栅承托网/检修门、压差计、塔内喷淋散水管道管件及喷嘴/排水管 及附件。除臭风机：2 台，1 用 1 备，Q=14000m3/h，P=2000Pa，N=15kW，配套电机/基 座、减震器、软接头等。气体收集及输送系统（1）风管管材的选择可适用于风管的管材为 A3 钢管、玻璃钢管、不锈钢管。玻璃钢管施工安装容 易、风管阻力小、经济且使用寿命较长，推荐引风管管材采用优质玻璃钢圆管。（2）风管的敷设 根据构筑物收集空间尺寸布置风口，风口数量应足够，均匀布置，保证将臭气抽走；风管可采用301、架空布设或采用埋第或地沟形式，每隔一定距离应设支墩及管卡固四川中恒工程设计研究院有限公司129定。（3）风管设计参数除臭风管支管管径不宜小于 DN200，支管设计流速宜为 46m/s，次主干管设计流速宜为 610m/s，主干管设计流速宜为 1014m/s。7.3 景观设计本工程采用的是地下水厂方式，将地面空间留出，地面按照公众活动的休闲公 园建设，改变公众对污水处理厂的传统看法，改善周边环境，为公众提供休闲、运动 的公共绿化空间。7.3.1 设计原则（1）坚持以人为本的原则，为市民休闲和娱乐提供空间和场所，使之具有丰富 的文化内涵，体现高质量的城市绿地空间。充分考虑人的需求，力争使环境安宁、舒302、 适，保证通敞开阔的视觉，注意功能和空间的变化及多样性。（2）坚持经济性原则。顺应市场发展需求，注重节能、节材。（3）坚持地域性原则，体现工程所在地的自然环境特征，因地制宜地创造出具 有时代特征的空间环境。（4）坚持生态性原则，尽量保持现存的良好生态环境，改善原有的不良生态环 境，提倡将先进的生态技术运用到环境景观的塑造中去，有利于可持续发展。（5）尊重城市总体设计，使本环境景观工程与城市环境相溶合，以期与同样为 改善人的生活条件和生存环境而建的地下再生水厂以及周边其它地段景观的整治的 有机结合，成为人们休闲、娱乐、健体的好去处。（6）从场地的基本条件、地形地貌、土质水文、气候条件、动植物生长303、状况和 市政配套设施等方面分析可行性和经济性。（7）以绿化为主，重视水体，适当运用穿插其他的硬质装饰及小品，做到四季 皆有花，四季皆有景。（8）适度植树，在形成良好的公园景观的同时，考虑方便今后的养护管理，尽 量节约投入和今后的养护管理费用。（9）在景观设计上有主次之分，突出重点，体现环境特色，形成整体风格。（10）打造人性空间，形成整体风格。7.3.2 设计特点（1）硬质设计 可以增强趣味性，观赏性及可参与性。景观中的小品，雕塑、铺地等景点与环境融合，与人亲近，可近距离观赏、触摸，还可以亲身参与。 休闲公园地面铺装进行统一规划，加强整体效果，以不同的材质、颜色的铺地反映不同的功能划分，强化景观氛围。并结合气候特点在材质的表面处理上以粗面、防 滑为主。构筑物室内铺装采用部分光洁材质。（2）空间序列 休闲公园为面向大众的全开放式公园，整个公园的人行交通疏散体现方便。可修建运动场、市民健身场、儿童娱乐场等，打造有草茵、绿树的美丽世界。（3）植被 选用具有特色的地方植物，有的可以作公园周边绿篱，有的可以改善空气的负离子含量，且常绿落叶混合，能阻隔噪音，防烟除尘，而且这些植物都可以在此种厚度 的土层中生长。（4）照明 环境照明：要求保证步行道环境安全的基本照明，结合周边人行道拟采用悬臂式