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水质净化厂二期改扩建工程全过程咨询服务项目初步设计方案(223页)
水质净化厂二期改扩建工程全过程咨询服务项目初步设计方案(223页).pdf
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初步设计
上传人:Le****97 编号:916725 2024-04-15 223页 15.21MB
1、第一分册设计说明书第二分册主要设备及材料水质净化厂二期改扩建工程全过程咨询服务项目初步设计表2023年2月确定性,最终确定一期工程 10.0 万 m3/d 分两阶段实施,一期一阶段 5.0 万 m3/d,于 2012 年投产后,内容提要本初步设计主要内容如下:1项目建设必要性项目建设必要性xx市xx水质净化厂紧邻沙河南侧,一期工程实施时,考虑到纳污区发展速度具有较大的不2前前期期工工作作摘摘要要2022 年 10 月 17 日,xx市住房和城乡建设局印发了关于xx水质净化厂二期改扩建工程方案设计审查意见(长住建市政技审【2022】12 号),审查意见摘要如下:(1)xx水质净化厂二期改扩建工程2、新增污水处理规模 5.0 万 m3/d,扩建后总规模 10.0 万 m3/d;(2)一期 MSBR 池采用 MBBR 悬浮填料提标改造,二期新建生化池采用 AAO(结合 HPB)工艺;(3)出水执行服务区域社会经济发展一致较为缓慢,污水进水量增长速率远低于预期,一期二阶段工程至今尚未实施;近两年纳污片区发展提速,现有一期处理能力已不能满足发展需要,目前已处于满负荷乃至超负荷运行状态,同时厂区运行生化段仅有一座 MSBR 池,生化段无法停水检修。xx水质净化厂位置为xx纳污区低区,若本次通过区域调水实现xx水质净化厂停产检修,则需将现状进入新港水质净化厂的污水新建泵站转输至苏家托纳污区,xx水质3、净化厂位置距离苏家托纳污区最近直线距离约 6.0km,沿线基本为建城区,实施难度较大,工期长,工程投资也较高,难以及时解决现状xx水质净化厂满负荷运行和单一生产线运行安全隐患问题。根据规划及相关政策要求,xx水质净化厂未来纳污片区需要考虑控制初期雨水径流污染,完善初期雨水收集(经调研,苏家托纳污区已实施部分初期雨水收集措施),故随着初期雨水收集措施完善,xx水质净化厂雨季设计流量将进一步增加,xx水质净化厂现状亟需扩容以满足未来管网不断完善及初期雨水收集带来的处理量增长需求;同时xx纳污区范围内金霞经济开发区属于省级重点经济开发区,xx水质净化厂的扩容也为金霞经济开发区的快速发展提供了重要的技4、术保障。xx水质净化厂位于湘江枢纽工程上游,现状运行尾水排放执行一级 A 标准,但根据xx省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准(DB43/T1546-2018),xx水质净化厂尾水出水水质主要污染物指标应达到xx省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准(DB43/T1546-2018)中一级标准。故为贯彻可持续发展战略,保护湘江流域水质环境,进一步健全和完善厂区运行设施,保障厂区运营安全,为资源节约型和环境友好型社会的建设和发展创造有利条件,xx水质净化厂二期改扩建工程是十分有必要的。湖南省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准(DB43/T1546-2018)中的一级标准;(4)主要建设内容包括 M5、SBR 生化池改造、AAO(结合 HPB)生化池、二沉池、中间提升泵站、高效沉淀池、滤池、污泥泵站等建(构)筑物工程、相关设施设备及附属工程。污水经收集后进入格栅间与进场污水一并处理,出水水质须满足城镇污水处理厂污染排放标准2022 年 11 月 4 日,xx市生态环境局印发了关于xx水质净化厂二期改扩建工程环境影响报告表的批复(长环评(金经开)【2022】23 号),批复意见摘要如下:(1)生产废水与生活(GB18918-2002)中的一级 A 标准和xx省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准(DB43/T1546-2018)的一级标准中较严值,尾水外排进入项目北侧的沙河;(2)污水处理系统运6、行产生的恶臭设置密闭式集气罩及强制抽风系统,将臭气收集后采用生物除臭净化系统进行处理后再经 15m 排气筒高空排放。2022 年 11 月 11 日,xx市排水有限责任公司印发了xx水质净化厂二期改扩建工程可行性研究报告内部评审会会议纪要(长排水纪要【2022】52 号),纪要内容摘要如下:(1)xx水质净化厂二期改扩建工程新增污水处理规模 5.0 万 m3/d,扩建后总规模 10.0 万 m3/d;(2)一期MSBR 池采用 MBBR 悬浮填料提标改造,二期新建生化池采用 AAO(结合 HPB)工艺;(3)出水执行xx省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准(DB43/T1546-2018)中的7、一级标准。本初步设计报告基本按照上述前期工作结论执行,初步设计内容符合方案设计审查意见结论并进行了细节完善与深化,满足初步设计文件编制要求。3纳纳污污范范围围根据xx市望城区河东片区排水专项规划(2017 年)、xx市中心城区排水专项规划修编(2018 年)及xx水质净化厂二期改扩建工程水质水量调查报告(2022 年),xx水质净化厂现状纳污范围包括金霞、鹅秀北、青竹湖中心组团、丁字片区以及铜官窑景区,纳污面积总计 64.88 km2,现状服务人口为 17.39 万人。铜官窑景区条件成熟后,将自建污水处理厂,根据 长沙市中心城区排水专项规划修编(2018 年),xx水质净化厂纳污区包括金霞、鹅8、秀北、青竹湖中心组团、丁字四大汇水区,总纳污面积为 63.4km2,其中规划建设用地 38.58 km2,规划服务人口 43.15 万人(人口按容量人口统计)。4排排水水体体制制根据xx市望城区河东片区排水专项规划(2017 年)和xx市中心城区排水专项规划修编(2018 年),xx市xx水质净化厂服务区域的排水体制为雨污分流制。5设计期限设计期限城市污水处理工程的建设应统一规划,以近期为主,适当考虑远期发展,按系统分期配套建设,并与城市建设协调发展。根据xx市中心城区排水专项规划修编(2018 年)及xx水质净化厂二期改扩建工程水质水量调查报告(2022 年),结合本区域开发建设的现状、规划9、发展趋势及污水厂本身的特点,确定本工程设计期限如下:近期:20222025 年;远期:20262035 年。6设计规模设计规模近期 20222025 年:设计规模 10.0 万 m3/d,旱季设计流量 1736.11L/s(15.00 万 m3/d),雨季设计流量 2025.47L/s(17.50 万 m3/d,满足雨季校核)。远期 20262035 年:设计规模 25.0 万 m3/d,旱季设计流量 4340.28L/s(37.50 万 m3/d),暂估雨季设计流量 5063.66L/s(43.75 万 m3/d)。一期工程已建设规模 5.0 万 m3/d,本次工程为二期改扩建工程,二期扩10、建规模为 5.0 万 m3/d,一期提标改造规模为 5.0 万 m3/d,一二期总规模为 10.0 万 m3/d。7受纳水体受纳水体xx水质净化厂尾水排放至沙河,其最终受纳水体为湘江,属国家地表水环境质量标准中的三类水域,xx湘江枢纽工程实施后,长株潭湘江河道在枯水季节应视为半封闭型水域,自净能力有一定的削弱。8设计进出水水质设计进出水水质根据环评要求,xx水质净化厂尾水出水水质主要污染物指标应达到xx省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准(DB43/T1546-2018)中一级标准,故本次xx水质净化厂 COD、NH3-N、TN、TP 指标执行xx省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准(DB4311、/T1546-2018)中的一级标准,其他因子执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级标准的 A 标准。项目BOD5CODcrSSNH3NTNTP粪大肠菌群设计进水水质13030022020304设计出水水质设计出水水质1030101.5(3)100.31000(个/L)去除率(%)92.3190.0095.4592.50(85.00)66.6792.509厂址厂址xx市xx水质净化厂位于沙河南侧,湘江北路东侧,本次工程在一期用地范围内就地改扩建。10总体设计思路总体设计思路xx水质净化厂一期工程建设时,用地按总规模 20.0 万 m3/d 规划控制,根据xx市中心城区12、排水专项规划修编(2018 年),现水质净化厂规划总规模已由 20.0 万 m3/d 调整到 25.0 万 m3/d;原设计污水总变化系数为 1.3,根据室外排水设计标准(GB50014-2021),总变化系数由 1.3提高到 1.5,同时新标准还要求污水处理厂必须考虑雨季流量;原出水水质标准为一级 A 标准,根据环评结论需由一级 A 提升至省地标一级标准。综上,xx水质净化厂近远期均面临原规划用地指标偏小、出水水质标准提升、污水总变化系数大幅调整且需额外考虑雨季流量等问题,故xx水质净化厂的建设应分别在近远期用地上独立解决,发挥现有用地的最大利用能力,为未来预留更多发展空间;同时本次二期改扩13、建工程需保障不停产改造,工程实施先新建二期生化段和深度处理设施,新建生产线可投入运行后再对一期生化段进行提标改造,一期停产改造建设期间的厂区污水由二期新建生化段和深度处理设施进行处理。11处理工艺处理工艺一期原 MSBR 系统扩容改造潜力有限,不考虑雨季流量,拟进行挖潜提标改造将旱季设计流量由 6.5 万 m3/d(752.31L/s)提高到 7.5 万 m3/d(868.06L/s),出水水质标准由一级 A 提升至省地标一级标准。二期扩建工程规模 5.0 万 m3/d,旱季设计流量 7.5 万 m3/d(868.06L/s),雨季设计流量 10.0万 m3/d(1157.41L/s,满足雨季14、校核),出水水质标准执行省地标一级标准。(1)预处理工艺:格栅+旋流沉砂池工艺。(2)污水生化段处理工艺:一期 MSBR(MBBR 改造)工艺,二期 AAO(结合 HPB)工艺。(3)污水深度处理工艺:高效沉淀池+滤池。(4)消毒工艺:紫外光。(5)除臭工艺:生物除臭。(6)污泥处理工艺:采用重力浓缩离心脱水至 80%后的污泥送往xx市污泥集中处置中心集中处置。12工艺流程工艺流程一期污水处理工艺:市政污水粗格栅间污水提升泵站细格栅间旋流沉砂池MSBR(MBBR 改造)生化池中间提升泵站高效沉淀池滤池紫外光消毒池沙河。二期污水处理工艺:市政污水粗格栅间污水提升泵站细格栅间旋流沉砂池AAO(结合15、 HPB)生化池二沉池中间提升泵站高效沉淀池滤池紫外光消毒池沙河。污泥处理工艺:剩余污泥污泥泵站贮泥池离心脱水泥饼外运。工艺流程框图如下:13总图总图xx市xx水质净化厂现状征地总面积 142495.00m2(合 213.74 亩);其中,一期征地面积为80373.83m2(合 120.56 亩),一期厂区围墙内净用地面积为 59933.20m2(合 89.90 亩)。本次改扩建工程在现状一期厂区围墙内完成建设,无新增用地,二期工程厂区总图各项技术指标如下表:二期工程二期工程厂区总图主要技术指标表厂区总图主要技术指标表序号序号名称名称指标指标本期工程本期工程m2亩亩1征地面积80373.83116、20.562围墙内面积59933.2089.903建(构)筑物占地面积23513.6035.274道路广场占地面积14688.0022.035绿地面积21731.6032.606其他面积-7构建筑物系数0.39028绿地率36.26%9单位水量用地指标0.599m2/(m3d)14主要建设内容主要建设内容二期工程二期工程厂区现状建构筑物改造情况一览表厂区现状建构筑物改造情况一览表序号名称座数土建规模(万 m3/d)设备规模(万 m3/d)本期处理方式1粗格栅110.010.0维持现状,按照雨季流量复核计算2污水提升泵站110.05.0新增设备规模:5 万 m3/d,按照雨季流量复核计算3细格栅17、110.05.0新增设备规模:5 万 m3/d,按照雨季流量复核计算4旋流沉砂池110.010.0维持现状,按照雨季流量复核计算5MSBR 生化池15.05.0采用 MBBR 工艺提质改造6滤布滤池110.05.0远景适时拆除7紫外光消毒池110.010.0维持现状8鼓风机房120.05.0新增设备规模:5 万 m3/d9配电间1配套增容设备10贮泥池120.020.0维持现状11污泥脱水间120.010.0新增 1 台设备12加药间120.010.0增设 PAM 和碳源投加系统13贮泥池1100m3拆除重建扩容14机修仓库1388.5m2维持现状15综合楼11711.7m2提质改造16传达大18、门144m2维持现状二期工程二期工程厂区新增建构筑物情况一览表厂区新增建构筑物情况一览表序号名称座数土建规模(万 m3/d)设备规模(万 m3/d)备注1AAO(结合 HPB)生化池15.05.0满足雨季流量校核2配水井及二沉池41.251.25满足雨季流量校核3污泥泵站15.05.04中间提升泵站及高效沉淀池110.010.0含 PAC 加药系统5滤池110.010.06HPB 粉末载体投加间15.05.0投加 HPB 复合粉末7HPB 粉末载体回收装置15.05.0HPB 复合粉末载体回收8除臭系统1新增配套15工程投资工程投资概概算算xx市xx水质净化厂二期改扩建工程总投资概算为:29619、35.31 万元。其中:建安工程费用:建安工程费用:24519.86 万元;工程其他费用:2314.55 万元;预备费:2683.44 万元;铺底流动资金:117.46 万元。16污染物减排量污染物减排量xx市xx水质净化厂二期改扩建工程的建设,其社会效益良好,工程环境效益显著,本次工程建成运行后,污水处理厂规模达到 10.0 万 m3/d,年削减主要污染物如下:CODcr:9855.0 吨/年BOD5:4380.0 吨/年SS:7665.0 吨/年TN:730.0 吨/年NH3-N:675.3 吨/年TP:135.1 吨/年17结论结论综上所述,本次xx市xx水质净化厂规模由现状 5.0 万20、 m3/d 扩建至 10.0 万 m3/d(Kz=1.5),旱季设计流量 15.00 万 m3/d(1736.11L/s),雨季设计流量 17.50 万 m3/d(2025.47L/s,满足雨季校核),设计出水标准中 COD、NH3-N、TN、TP 指标按xx省地标一级标准执行,其他因子执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级标准的 A 标准,一期挖潜提标核心工艺为 MSBR(MBBR 改造),二期核心工艺为 AAO(结合 HPB),新增深度处理设施一二期共用,采用高效沉淀池+滤池工艺。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程环境效益显著,工程建设是必要可行的,应尽早实施,以21、发挥效益。目录内容提要内容提要.11 1 工程概况工程概况.51.1 项目概述.51.2 编制依据.51.3 前期工作摘要及执行情况.72 2 城市概况城市概况.92.1 概况.92.2 历史沿革.92.3 行政区划.92.4 地形地貌.92.5 地质条件.102.6 气候.102.7 水文.102.8 人口.112.9 经济.113 3 区域规划及相关政策区域规划及相关政策.123.1 xx市望城区河东片区排水专项规划(2017 年).123.2 xx市中心城区排水专项规划修编(2018 年).143.3 xx市中心城区海绵城市总体规划大纲(2016 年).163.4 xx市沙河水系海绵城市22、专项规划(20202030).173.5 xx市排水专项规划编制总体工作方案(2022 年).173.6 xx市排水专项规划修编(2022-2035)(xx市排水设施国土空间专项规划-送审版).183.7 相关政策解读.194 4 厂区现状分析厂区现状分析.214.1 一期工程概述.214.2 主要生产构筑(建)物.214.3 建筑通风和空调设置.244.4 进水水质.244.5 出水水质.284.6 现状厂区运行总结.284.7 现状分析.285 5 纳污范围管网现状纳污范围管网现状.295.1 规划纳污范围.295.2 调查纳污范围.295.3 纳污范围管网现状.305.4 现状存在的主要23、问题.335.5 管网建设计划.336 6 项目建设的必要性项目建设的必要性.356.1 厂区处理能力已显不足,亟需扩建以增加处理规模.356.2 单一生产线影响运行安全,需改造扩建以保障运营安全.356.3 纳污区域相对独立,跨区域调水困难.356.4 相关政策需要.356.5 保护湘江流域水质环境.357 7 污水量预测及工程污水量预测及工程规模规模.367.1 工程建设期限.367.2 纳污范围及服务人口.367.3 污水量预测.387.4 工程规模.407.5 旱季及雨季流量.407.6 设计规模.417.7 厂外管网建设与规模匹配建议.418 8 出水出水、进水水质及进水水质及污泥、24、臭气处理要求污泥、臭气处理要求.438.1 一期出水水质.438.2 本期出水水质.438.3 调查进水水质.438.4 预测进水水质.478.5 设计进水水质.478.6 雨季水质影响分析.478.7 污泥、臭气处理要求.489 9 改造及扩建工艺方案改造及扩建工艺方案论证论证.499.1 扩建工程布置形式的论证.499.2 旱季、雨季污水处理方案的论证.509.3 工艺选择原则.519.4 污水水质特性.519.5 厂区现状及限制要求.519.6 实际出水水质分析.529.7 主要水质指标的稳定达标措施.529.8 现状工艺评估分析.529.9 提标改造工艺技术思路.549.10 扩建工程25、工艺技术思路.559.11 深度处理工艺思路.679.12 污水处理工艺技术路线选择.699.13 化学除磷工艺选择.849.14 外加碳源工艺选择.849.15 消毒工艺选择.859.16 鼓风机工艺选择.859.17 搅拌器工艺选择.889.18 污泥处理工艺选择.899.19 除臭工艺选择.909.20 二期改扩建工程整体工艺方案.919.21 厂区整体提质方案.921010 改造及扩建方案改造及扩建方案比选比选.9310.1 方案一.9310.2 方案二.9510.3 比较分析.971111 工程建设方案工程建设方案.9811.1 设计期限.9811.2 设计范围.9811.3 工程规26、模.9811.4 进出水水质.9811.5 总体方案.9811.6 工程方案.9811.7 总图设计.9911.8 水力流程设计.10111.9 工艺设计.10711.10 通风和空调设计.11411.11 通风除臭设计.11411.12 绿化景观设计.11511.13 建筑设计.11611.14 结构设计.12111.15 电气设计.12411.16 仪表与自动控制系统.1321212 工程筹划工程筹划.13512.1 实施原则.13512.2 组织机构与分工.13512.3 工程招标.13512.4 工程施工次序.13512.5 项目实施计划.1351313 环境保护环境保护.13713.27、1 本项目的实施对环境、社会效益的积极影响.13713.2 污水厂自身对周边环境的负面影响.13713.3 污染防治及减缓措施结论.1381414 节能节能.14014.1 用能标准及节能设计规范.14014.2 项目能源消耗种类和数量.14014.3 项目所在地能源供应状况分析.14014.4 能耗指标分析.14014.5 节能措施和节能效果分析.14014.6 绿色建筑设计.1411515 安全生产及劳动保护安全生产及劳动保护.14415.1 工程设计采取的劳动保护与安全生产措施.14415.2 加强安全防范教育.14415.3 卫生安全措施.14515.4 安全管理方面的对策措施.14528、1616 生产组织及劳动定员生产组织及劳动定员.14716.1 实施原则与步骤.14716.2 组织机构与分工.14716.3 项目招投标.14716.4 设计、施工和安装.14716.5 工程实施进度计划.14716.6 调试与试运转.14816.7 运行管理及人员编制.1481717 防洪、水土保持与职业卫生防洪、水土保持与职业卫生.14917.1 防洪措施.14917.2 水土保持.14917.3 职业卫生.1491818 海绵城市海绵城市专篇专篇.15018.1 暴雨强度公式.15018.2 控制措施.15018.3 设计参数.15118.4 水量计算.15118.5 厂区 LID 设29、施规模计算.1521919 消防专篇消防专篇.15419.1 设计依据.15419.2 单体建筑指标.15419.3 采用新技术、新材料、新设备和新结构的情况.15519.4 具有特殊火灾危险性的消防设计和需要设计审批时解决或确定的问题.15519.5 总平面.15519.6 建筑结构.15519.7 建筑电气.15719.8 消防给水及灭火设施.15719.9 防排烟及通风系统消防设计.15819.10 热能动力.1582020 工程用地及征地拆迁工程用地及征地拆迁.1592121 工程概算工程概算.16021.1 工程概况.16021.2 编制依据.16021.3 编制范围.16021.430、 编制方法.16021.5 其他说明.16021.6 主要技术经济指标.16121.7 项目总投资概算表.1612222 运行成本分析运行成本分析.16622.1 药剂费.16622.2 污泥处置费.16622.3 其他费用.16622.4 合计.1662323 风险分析风险分析及及社会评价社会评价.16723.1 风险分析.16723.2 社会评价.1672424 结论及结论及建议建议.16924.1 结论.16924.2 建议.1692525 附附件件.170 xx市xx水质净化厂二期改扩建工程51 1 工程概况工程概况1.11.1 项目概述项目概述1.1.11.1.1项目名称项目名称xx31、市xx水质净化厂二期改扩建工程。1.1.21.1.2项目地点项目地点xx市开福区。1.1.31.1.3建设单位建设单位xx市排水有限责任公司。1.1.41.1.4编制单位编制单位xx省建筑设计院集团股份有限公司。xx省建筑设计院集团股份有限公司(以下简称 HD)成立于 1952 年 7 月,前身为xx省建筑设计院,是一家管理体系健全、技术实力雄厚、设施装备完善的大型综合性设计研究企业。是全国建筑业技术创新先进企业,xx省高新技术企业。获得商务部第一批授予对外经营权、xx省海外领事保护重点服务单位。连续多年荣获省市“守合同重信用单位”称号,并荣获国家“守合同重信用企业”、“全国建筑设计行业诚信单32、位”、省“诚信经营示范单位”荣誉称号。六十多年来,HD 完成设计和工程总承包等各类项目 12000 余项,业务遍及国内 24 个省(直辖市)、澳门特区以及海外 42 个国家。1.21.2 编制依据编制依据1.2.11.2.1国家和地方政府文件国家和地方政府文件(1)中华人民共和国环境保护法;(2)中华人民共和国水污染防治法;(3)中华人民共和国固体废物污染环境防治法(2016 年 11 月 7 日修正版);(4)城市排水许可管理办法(建设部令第 152 号);(5)关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知(环办2010157 号);(6)城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)33、(建城200923 号);(7)城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南(试行)(建科201134 号);(8)城市生活垃圾处理和给水与污水处理工程项目建设用地指标建标(2005 157 号);(9)城市污水处理及污染防治技术政策(建设部、国家环境保护总局、科技部联合颁发);(10)中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要;(11)国家环境保护“十三五”科技发展规划;(12)xx省国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要;(13)市政公用工程设计文件编制深度规定(建设部于 2013 年 4 月颁发);(14)市政工程设计技术管理标准(建设部城市建设司);(15)xx省建设项目选址规划管理办34、法;(16)xx省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准(DB43/T 1546-2018);(17)城市污水再生利用-城市杂用水水质标准(GB/T18920-2002);(18)城市污水再生利用-景观环境用水标准(GB/T18921-2002);(19)xx市中水水质标准;(20)xx省xx市再生水利用规划。1.2.21.2.2主要基础资料主要基础资料(1)xx水质净化厂二期改扩建工程水质水量调查报告;(2)xx市xx水质净化厂厂址 1:500 地形图;(3)xx市xx水质净化厂工程(一期)初步设计及施工图文件;(4)xx市xx水质净化厂二期改扩建工程方案设计及可行性研究报告;(5)xx市xx水35、质净化厂二期改扩建工程岩土工程勘察报告(初步勘察)(6)xx市望城区河东片区排水专项规划;(7)xx市中心城区排水专项规划;1.2.31.2.3采用的主要规范及标准采用的主要规范及标准工艺专业工艺专业(1)室外排水设计标准(GB50014-2021)(2)室外给水设计标准(GB50013-2018)(3)地表水环境质量标准(GB3838-2002)(4)城市给水工程规划规范(GB50282-2016)(5)城市排水工程规划规范(GB50318-2017)xx市xx水质净化厂二期改扩建工程6(6)城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)(7)城市污水处理工程项目建设标准建标 1936、8-2022(8)城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准(CJJ31-89)(9)建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)2009 年版(10)泵站设计规范(GB50265-2010)(11)污水排入城镇下水道水质标准(GB/T 31962-2015)(12)污水综合排放标准(GB8978-1996)(13)城乡排水工程项目规范(GB55027-2022)建筑、结构专业建筑、结构专业(1)建筑结构可靠性设计统一标准GB50068-2018(2)建筑结构荷载规范GB50009-2012(3)工程结构通用规范GB55001-2021(4)建筑与市政地基基础通用规范GB55003-202137、(5)混凝土结构通用规范GB55008-2021(6)混凝土结构设计规范(2015 年版)GB50010-2010(7)砌体结构通用规范GB55007-2021(8)砌体结构设计规范GB50003-2011(9)构筑物抗震设计规范GB50191-2012(10)建筑抗震设计规范(2016 年版)GB50011-2010(11)中国地震动参数区划图GB18306-2015(12)建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008(13)建筑地基基础设计规范GB50007-2011(14)建筑地基处理技术规范GBJ79-2012(15)工业建筑防腐蚀设计标准GB/T50046-2018(16)建筑工38、程抗浮技术标准JGJ476-2019(17)给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069-2002(18)给水排水工程钢筋混凝土水池设计规程CECS138:2002(19)室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范GB50032-2003(20)给水排水工程混凝土构筑物变形缝技术规范CECS117:2017(21)混凝土外加剂应用技术规范GB50119-2013(22)给水排水工程管道结构设计规范GB50332-2017(23)给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-2008(24)给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程 CECS 142:2002(25)给水排水工程埋地钢管管道结构设计规程39、 CECS 141:2002(26)建筑边坡工程技术规范GB50330-2013(27)岩土工程勘察规范GB50021-2018(28)建筑桩基技术规范JGJ94-2008(29)建筑基桩检测技术规范JGJ106-2014(30)建筑与市政工程抗震通用规范GB55002-2021(31)建设工程抗震管理条例中华人民共和国国务院令第 744 号电气专业电气专业(1)20kV 及以下变电所设计规范(GB50053-2013)(2)供配电系统设计规范(GB50052-2009)(3)低压配电设计规范(GB50054-2011)(4)民用建筑电气设计标准(GB51348-2019)(5)电力工程电缆设40、计标准(GB50217-2018)(6)通用用电设备配电设计规范(GB50055-2011)(7)并联电容器装置设计规范(GB50227-2017)(8)建筑设计防火规范(2018 年修订)(GB50016-2014)(9)建筑照明设计标准(GB50034-2013)(10)建筑物防雷设计规范(GB50057-2010)(11)建筑机电工程抗震设计规范(GB50981-2014)(12)建筑与市政工程抗震通用规范(GB55002-2021)(13)建筑节能与可再生能源利用通用规范(GB55015-2021)(14)建筑电气与智能化通用规范(GB55024-2021)(15)消防应急照明和疏散指41、示系统技术标准(GB51309-2018)xx市xx水质净化厂二期改扩建工程7(16)建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB50343-2012)(17)安全防范工程技术标准(GB50348-2018)(18)安全防范工程通用规范(GB 55029-2022)(19)视频安防监控系统工程设计规范(GB50395-2015)(20)自动化仪表选型规范(HG/T20507-2014)(21)城镇排水系统电气与自动化工程技术标准(CJJ/T120-2018)(22)城乡排水工程项目规范(GB 55027-2022)(23)控制室设计规范(HG/T20508-2014)(24)工业自动化仪表工程施工及验42、收规范(GB50093-2013)(25)自动化仪表选型设计规范(HG/T20507-2014)(26)仪表配管配线设计规范(HG/T20512-2014)其他其他在职业卫生方面,设计以如下卫生法规、卫生标准作为设计依据:(1)以噪声污染为主的工业企业卫生防护距离标准(GB18083-2000)(2)工业企业厂界环境噪声排放标准(GB12348-2008)(3)大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)(4)建筑照明设计标准(GB50034-2013)(5)工业建筑供暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2015)(6)工业企业噪声控制设计规范(GB/T 50087-2013)1.43、2.41.2.4编制原则编制原则(1)执行国家关于环境保护的政策,符合国家的有关法规、规范及标准。(2)积极稳妥地采用新技术、新工艺新设备和新材料。合理利用国内、外的先进技术和设备,以提高行业的装备和技术水平。在确保污水稳定达标的前提下,努力降低工程造价及运行费用,优化工程技术经济指标,力求环境效益、社会效益及经济效益的完美统一。(3)污水处理工艺的选择应因地制宜并遵循“技术合理、经济合算、运行可靠、管理简单”的原则。(4)为保证污水处理系统正常运转,供电系统需有较高的可靠性,采用双回路电源,并且污水厂运行设备有足够备用率。(5)优化配置设备数量,提高设备安全可靠性,减少设备闲置,降低总投资。44、(6)合理设置设备备用率,减少事故排放几率。减少污水处理厂本身对环境的影响,妥善处理、处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥,避免二次污染。(7)构筑物设计及设备选型应充分考虑在生产运行具有较大的灵活性、适应性和耐冲击负荷能力。采用与xx市经济发展状况相适应的、可靠的自动化控制技术,提高污水处理厂的管理水平,保证污水处理工艺运行在最佳状态。(8)工程方案在满足功能的前提下,优选占地面积较小的工艺,采用节能、低噪音先进设备,降低污水处理厂电耗及运行成本。(9)扩建及提标工程方案需考虑与现状已建工程的衔接,尽量降低对生产运行的影响。1.2.51.2.5编制范围编制范围xx市xx水质净化厂二期改扩建工程45、初步设计编制范围主要包括:(1)工程现状及必要性分析;(2)扩建工程处理水量、水质预测;(3)提标改造工程工艺方案论证;(4)扩建工程工艺方案论证;(5)工程建设方案;(6)工程投资概算;1.31.3 前期工作摘要及执行情况前期工作摘要及执行情况1.3.11.3.1前期工作摘要前期工作摘要本次工程为xx市xx水质净化厂二期改扩建工程初步设计,初步设计之前本项目已经完成了项目方案设计、可行性研究报告等前期工作,前期工作主要内容结论摘要如下:2022 年 10 月 17 日,xx市住房和城乡建设局印发了关于xx水质净化厂二期改扩建工程方案设计审查意见(长住建市政技审【2022】12 号),审查意见46、摘要如下:(1)xx水质净化厂二期改扩建工程新增污水处理规模 5.0 万 m3/d,扩建后总规模 10.0 万 m3/d;(2)一期 MSBR 池采用 MBBR 悬浮填料提标改造,二期新建生化池采用 AAO(结合 HPB)工艺;(3)出水执行湖南省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准(DB43/T1546-2018)中的一级标准;(4)主要建设内容包括 MSBR 生化池改造、AAO(结合 HPB)生化池、二沉池、中间提升泵站、高效沉淀池、滤池、污泥泵站等建(构)筑物工程、相关设施设备及附属工程。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程82022 年 10 月 27 日,xx省发展和改革委员会印发了xx47、水质净化厂二期改扩建工程项目经营性项目投资联审意见(【2022】12 号),联审意见摘要如下:xx水质净化厂二期改扩建工程总投资调整为 2.9 亿元,除因深化设计增加建设内容和投资外,原【2022】1 号文件批复的建设内容、建设规模、资金来源等保持不变,新增投资由企业自筹解决。2022 年 10 月 28 日,xx市发展和改革委员会印发了关于xx水质净化厂二期改扩建工程项目节能审查的批复(【2022】12 号),批复意见摘要如下:(1)项目节能评价结论基本正确,提出的节能措施建议基本可行;(2)项目单位污水处理电耗为 0.288kWh/m3,优于城镇污水处理能源消耗限额(DB11/T1118-48、2014)中先进值(0.305kWh/m3)。2022 年 11 月 3 日,xx金霞经济开发区管理委员会印发了xx水质净化厂二期改扩建工程项目企业投资项目备案告知承诺信息表(长金审备【2022】89 号),备案信息摘要如下:(1)xx水质净化厂二期改扩建工程对一期规模 5.0 万 m3/d 进行提标,二期扩建新增污水处理规模 5.0万 m3/d,新建生化池、配水井及二沉池、污泥泵站、中间提升泵站及高效沉淀池、滤池等;(2)出水标准为xx省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准(DB43/T1546-2018)中的一级标准。2022 年 11 月 4 日,xx市生态环境局印发了关于xx水质净化厂二49、期改扩建工程环境影响报告表的批复(长环评(金经开)【2022】23 号),批复意见摘要如下:(1)生产废水与生活污水经收集后进入格栅间与进场污水一并处理,出水水质须满足城镇污水处理厂污染排放标准(GB18918-2002)中的一级 A 标准和xx省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准(DB43/T1546-2018)的一级标准中较严值,尾水外排进入项目北侧的沙河;(2)污水处理系统运行产生的恶臭设置密闭式集气罩及强制抽风系统,将臭气收集后采用生物除臭净化系统进行处理后再经 15m 排气筒高空排放。2022 年 11 月 11 日,xx市排水有限责任公司印发了xx水质净化厂二期改扩建工程可行性研究50、报告内部评审会会议纪要(长排水纪要【2022】52 号),纪要内容摘要如下:(1)xx水质净化厂二期改扩建工程新增污水处理规模 5.0 万 m3/d,扩建后总规模 10.0 万 m3/d;(2)一期MSBR 池采用 MBBR 悬浮填料提标改造,二期新建生化池采用 AAO(结合 HPB)工艺;(3)出水执行xx省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准(DB43/T1546-2018)中的一级标准。1.3.21.3.2执行情况执行情况根据摘要主要结论,本项目前期方案设计、可行性研究报告阶段等的审查批复文件对xx水质净化厂二期改扩建工程规模、工艺、出水标准、工程建设内容及厂区除臭等均予以明确。本次初步设51、计主要根据上述结论进行复核并深化设计内容。本初步设计报告基本按照上述前期工作结论执行,初步设计内容符合方案设计审查意见结论并进行了细节完善与深化,满足初步设计文件编制要求。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程92 2 城市概况城市概况2.12.1 概况概况xx是xx省会,是全省政治、经济、文化、科教和商贸中心,为全国两型社会建设综合配套改革试验区核心城市,下辖芙蓉、天心、岳麓、开福、雨花、望城 6 区和xx县、宁乡市、浏阳市3 县(市),拥有xx高新区、xx经开区、宁乡经开区、浏阳经开区、望城经开区等 5 个国家级开发区和 9 个省级园区。新近设立湘江新区,打造“一带一部”(东部沿海地区和中西部52、地区过渡带、长江开放经济带和沿海开放经济带结合部)的核心增长极和长江经济带的重要区域。截至 2021 年末,全市建成区面积 567.32 平方千米,常住总人口 1023.93 万人。xx是一座钟灵毓秀的文化名城。历经三千年城名、城址不变,素有“屈贾之乡”、“楚汉名城”、“潇湘洙泗”之称,为国务院首批公布的历史文化名城之一。在这里,留下了马王堆汉墓、四羊方尊、三国吴简、岳麓书院、铜官窑等一批丰富遗存,孕育了清末维新运动、旧民主主义革命和新民主主义革命等一批爱国救亡运动,走出了黄兴、蔡锷等一批仁人志士,孕育了毛泽东、刘少奇等一批开国领袖,诞生了伟大的共产主义战士雷锋,凝练了“经世致用、兼收并蓄”的53、湖湘文化,铸就了“心忧天下,敢为人先”的xx精神,打造了“电视湘军”、“出版湘军”、“动漫湘军”、“演艺湘军”等一大批文化品牌。xx是一座得天独厚的风水宝地。地处承东启西、接南转北的中部腹地,位于国家“三纵两横”城镇化格局中的长江横轴与京广纵轴交汇处,是长江中游城市群和长江经济带的重要节点城市,京广、沪昆高铁在此交汇,全国第五大空港黄花机场通达五洲,是重要的综合交通枢纽。集山、水、洲、城于一体,岳麓山雄踞城西,湘江水穿城而过,橘子洲展露新颜,大围山、灰汤温泉等景观星罗棋布,全市森林覆盖率 54.71%,为全国首批优秀旅游城市、国家生态建设示范城市和国家森林城市。拥有高等学校 51 所,独立科研54、机构 97 家,两院院士 73 名,国家工程技术研究中心 14 家,国家重点工程实验室 15 个;有杂交水稻育种、“天河”超级计算机、国内首台 3D 烧结打印机等科研成果。xx是一座两型引领的品质新城。“一江两岸、东提西拓、南延北进”战略稳步推进,“八桥两隧”、地铁、长株潭城际轻轨贯通湘江,湘江新区、高铁新城、空港新城、省府新城、隆平新城等片区建设如火如荼,环湘江风光带、橘子洲生态文化园、洋湖湿地公园、梅溪湖国际商务区等重大工程彰显品质,北辰三角洲、德思勤城市广场、开福万达广场等城市综合体鳞次栉比,电子信息、汽车制造、生物医药、新材料、移动互联网等新兴产业不断壮大。率先全国省会城市建立规范性的55、排污权交易制度,节约土地的xx经验在全国推介。数十条景观街、上百个社区公园和 23 公里城市绿道提升城市品质,城市环境综合整治成效斐然,文明礼仪蔚然成风,荣获“全国文明城市”称号。开福区,xx省xx市辖区,是xx主城五区之一,位于xx市区北部,傍湘江下游东岸,处浏阳河、湘江汇合之东南端,区治地处北纬 2813,东经 11257。东与xx县、芙蓉区接界,西与岳麓区毗连,北与望城区相邻,南与天心区相接,辖 16 个街道,总面积 188 平方千米。根据第七次人口普查数据,开福区常住人口为 82 万人。2.22.2 历史沿革历史沿革约在公元前 5000 年,xx就有先民定居。春秋战国,xx已成为楚国南56、部重镇和农业发达地区。公元 221 年,秦代设置xx郡,汉时设置xx国,此后历代州、郡、府、藩治所在地,公元664 年设湖广布政使司驻节xx,xx成为xx地区的首府,1904 年xx成为通商口岸,1933 年设xx市,1949 年 8 月 5 日xx和平解放。1996 年,xx辖区区划调整,撤销东、南、西、北、郊 5 区,设立芙蓉、天心、岳麓、开福、雨花 5 区。2.32.3 行政区划行政区划截止到 2017 年,开福区辖xx金霞经济开发区、青竹湖街道、洪山街道、望麓园街道、清水塘街道、湘雅路街道、伍家岭街道、新河街道、东风路街道、通泰街街道、四方坪街道、芙蓉北路街道、月湖街道、浏阳河街道、捞57、刀河街道、沙坪街道、秀峰街道。2.42.4 地形地貌地形地貌xx市地处湘中丘陵东部,从东至西依次是浏阳市、xx县、xx市、望城区和宁乡市,处于湘中丘陵与洞庭湖冲积平原过渡地带和湘浏盆地。地形起伏大,地貌类型多,东部是幕阜罗霄山系的北段,浏阳境内 800m 以上的山峰有 50 多座,最高峰为大围山七星岭海拔 1608m;西北部是雪峰山余脉的东缘;南部和中部属长衡丘陵向滨户平原过渡的地带,丘陵起伏;北部为洞庭湖平原,地形平坦开阔,地势较低,最低处在望城区乔口附近,海拔仅 23m。全市总面积中,山地占 29.5%,丘陵占 17.2%,岗地占 23.3%,平原占 25.3%。xx市区处于湘江和浏阳河交58、汇的河谷台地,周围为地势较高的山丘,可谓“环城皆山也”。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程10湘浏盆地经过数十万年的地质变化和大自然侵蚀,形成了南高北低、丘涧交错、红岩白沙的地貌特征。内河航运便利,可达长江流域沿岸各省市,省内可至湘潭、株洲、常德、益阳、津市等地。开福区位于xx市北隅,区治地处北纬 2813,东经 11257。傍湘江下游东岸,处浏阳河、湘江汇合之东南端,地势自东南向西北逐渐倾斜,适处xx市簸箕形状之口上。东面以月湖、洪山两街道与xx县湘龙街道街界、沙坪街道与xx县安沙镇乡界为界;南面以五一西路至黄兴路、中山路、八一路、迎宾路、烈士公园、浏阳河至月湖街道与芙蓉区马坡岭街道街界为界59、,与天心区、芙蓉区接壤;西面以湘江主河道中心线为界,与岳麓区隔河相望;北面以青竹湖街道与望城区丁字湾街道街界、沙坪街道与xx县北山镇乡界为界。土地总面积 188 平方公里,其中耕地面积 3.307千公顷。2.52.5 地质条件地质条件xx市境内地质特征是:地层出露齐全,花岗岩体广布,地质构造复杂,各个地质历史时期的地层在xx市均有出露,最古老的地层大约是 10 亿年以前形成的。约 6 亿年前,xx是茫茫大海,但海水不深。以后,海水逐步由东而西退出,浏阳、xx与望城大部分地区升出海面,成为江南古陆的西北缘。距今约 1.4 亿年,xx地区海浸结束,上升成为陆地,由于地壳运动与地质构造的影响,形成长60、条形的山间坳陷盆地长(沙)平(江)盆地。新生代开始,整个长平盆地上升为陆地。距今约 350 万年前,地球上发生第三次冰期,浏阳保留冰川地貌遗迹。2.62.6 气候气候xx属亚热带季风湿润性气候,春雨、夏热、秋燥、冬寒,四季分明。有关气候数据分列如下:极端最高气温:43极端最低气温:-12年平均气温:16.9年平均相对湿度:81%年平均降水量:1422.4mm最大日降水量:224.5mm年平均风速:2.7m/s最大风速:20.7m/s全年日照时数:16001700 小时年平均大风日数:5.2 天年平均雾日数:21.2 天年平均雷暴日数:43.8 天年平均降雪日数:13 天年平均积雪日数:7.1 61、天年平均霜日数:20.9 天年总蒸发量:1329mm最大冻土深度:5cm主导风向:夏季南风,冬季西北风最大风力:七级开福区属亚热带季风性湿润气候。气候特征是:气候温和,降水充沛,雨热同期,四季分明。开福区年平均气温 17.2,年积温为 5457,年均降水量 1358.61552.5 毫米。开福区夏冬季长,春秋季短,夏季约 118127 天,冬季 117122 天,春季 6164 天,秋季 5969 天。春温变化大,夏初雨水多,伏秋高温久,冬季严寒少。3 月下旬至 5 月中旬,冷暖空气相互交绥,形成连绵阴雨低温寡照天气。从 5 月下旬起,气温显著提高,夏季日平均气温在 30以上有 85 天,气温62、高于 35的炎热日,年平均约 30 天,盛夏酷热少雨。9 月下旬后,白天较暖,入夜转凉,降水量减少,低云量日多。从 11 月下旬至第二年 3 月中旬,节届冬令,开福区气候平均气温低于 0的严寒期很短暂,全年以 1 月最冷,月平均为 4.45.1,越冬作物可以安全越冬,缓慢生长。2.72.7 水文水文境内地表水系发达,干流湘江贯穿南北,年径流量达 660 亿立方米,浏阳河、捞刀河、靳江河、沩水河等湘江支流自东、西两岸汇入湘江,这些河流江面宽阔,水量充足,河床坡度小,流速缓慢,高水位时间长,每年 46 月为汛期。地下水则主要埋藏于湘江和浏阳河的河漫滩和各级阶地的砂、卵石层中。xx水文特征:水系完整63、,河网密布;水量较多,水能资源丰富;冬不结冰,含沙量少。xx市水资源以地表水为主,水源充足,年均地表径流量达 808 亿立方米,主要河流为湘江及浏阳河、捞刀河及沩水等一级支流。湘江干流由南而北纵贯全市,分城市为东、西两部分;浏阳河、捞刀河自湘江东面,沩水、靳江及龙王港自湘江西面汇入湘江。最大的水库为宁乡市境内的黄材水库和浏阳市境内的株树桥水库。湘江是xx市工业与生活用水的主要水源,其是xx省最大的河流,xx市xx水质净化厂二期改扩建工程11发源于广西海洋山,上游称海洋河,在xx省永州市区与潇水汇合,开始称湘江,向东流经永州、衡阳、株洲、湘潭、xx,至湘阴县入洞庭湖后入长江,全长 817km,上64、游水急滩多,中下游水量丰富,水流平稳。湘江最大洪水多发生于每年的 4-8 月,其中 5、6 两月出现次数最多。洪水过程多为峰高量大肥胖型单峰洪水,次洪历时 10d 左右。2.82.8 人口人口根据第七次人口普查数据,截至 2020 年 11 月 1 日零时,开福区常住人口为 820790 人,与 2010年第六次全国人口普查的 567166 人相比,增加 253624 人,增长 44.72%,年平均增长率为 3.77%。全区共有家庭户 273301 户,集体户 33807 户,家庭户人口为 661548 人,集体户人口为 159242人。平均每个家庭户的人口为 2.42 人,比 2010 年第65、六次全国人口普查减少 0.28 人。全区常住人口中,拥有大学(指大专及以上)文化程度的人口为 287526 人;拥有高中(含中专)文化程度的人口为 189314 人;拥有初中文化程度的人口为 180721 人;拥有小学文化程度的人口为 102178 人(以上各种受教育程度的人包括各类学校的毕业生、肄业生和在校生)。城镇新增就业 8063 人,农村劳动力转移就业 2886 人,零就业家庭实现动态清零,城镇登记失业率 3.0%。四项社会保险参保人数为 61.88 万人,归集社会保险费 17.32 亿元,发放保险金 9.22亿元。城乡居民养老保险参保率为 100%。基本医疗保险参保人数为 69.2066、 万人,参保率为 95.4%。其中职工医疗保险参保人数为 17.47 万人,城乡居民医疗保险参保人数为 51.73 万人2.92.9 经济经济开福区内已引进渣打银行、新韩银行、汇丰银行、中国银行、中信银行、中国邮储银行、中国银联等 27 家金融区域性总部机构,以及开福万达广场、北辰三角洲、复地昆玉国际、绿地中心等8 个大型商业综合体;xx金霞经开区被授予中国物流示范基地、国家电子商务示范基地和xx省新型工业化示范基地;xx金霞保税物流中心是中部首批保税物流中心,是xx外向型经济的重要平台;青竹湖生态科技(产业)园被授予xx省服务外包示范区和xx市服务外包示范基地。2020 年,开福区全年实现地67、区生产总值 1041 亿元,同比增长 3.5%。其中,第一产业实现增加值 1.2 亿元,同比下降 0.7%;第二产业实现增加值 152.8 亿元,同比增长 4.4%;第三产业实现增加值 887 亿元,同比增长 3.3%。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程123 3 区域规划及相关政策区域规划及相关政策3.13.1 xx市望城区河东片区排水专项规划(xx市望城区河东片区排水专项规划(2017 年)年)3.1.13.1.1铜官循环工业园总体规划铜官循环工业园总体规划范围具体为东城镇、茶亭镇、铜官镇三镇,总用地面积 158.7 平方公里。规划人口至 2030 年,总人口为 27.46 万人,城镇人口68、 16.6 万人;至 2050 年,总人口为 40.65 万人,城镇人口 24.9 万人。3.1.23.1.2桥驿镇总体规划桥驿镇总体规划范围具体为镇域村镇体系规划范围,桥驿镇现辖 1 个社区、3 个居委会、16 个行政村,行政区域面积为 96.37 平方公里。规划东西两个中心镇区:西侧桥驿镇区,桥驿镇核心发展区域,以老镇区为主要发展区域,北至洪家村,南至桥头驿社区,东至龙塘村,西至丁家村,总规划控制用地面积为 1538.28 公顷;东侧杨桥镇区,桥驿镇次要发展区域,结合黑麋峰风景名胜区北入口为中心,以杨桥集镇为主要发展区域,北至杨桥村,东侧、南侧至民望村,西至马安村,总规划控制用地面积为 769、55.44 公顷。规划人口至 2020 年,桥驿镇镇域规划总人口数为 4.8 万人;至 2020 年,桥驿镇镇区城镇人口为 2.64 万人。3.1.33.1.3丁字分区彩陶片控规丁字分区彩陶片控规规划范围:东面以都市区界线为界,北面以都市区界线及铜官窑遗址公园建设控制线为界,西以湘江为界,南至长塘路、湘江大道、彩陶源路。总用地面积 12.15 平方公里。规划定位:国家考古遗址公园:集遗址展示、陶瓷文化研究、社会传统文化教育、知识培训、市民活动为一体的遗址公园。国际文化旅游度假区:依托新华联项目,深入挖掘非物质文化遗产的精髓,打造具有民族特色和湖湘特色的文化旅游度假区。中国特色景观旅游名村:集参70、观游览、服务休闲、生态农业等多功能为一体的旅游名村。规划人口人口规模:规划城市人口 0.2 万人。3.1.43.1.4丁字分区航电枢纽周边地区控规丁字分区航电枢纽周边地区控规规划范围:规划范围西以湘江为界,东至书堂大道,南至北横线,北至彩陶源路,涉及书堂山街道和丁字湾街道两个街道,包括书堂山街道的书堂山村、石渚湖村、中山村、何桥村以及丁字湾街道的丁字湾社区和金云村、兴城社区的部分用地,总用地面积约 29.53 平方公里。规划定位:望城主城区重要的功能和空间拓展区,集旅游服务、居住休闲、商贸文化为一体的河东新区;湘江东岸重要的旅游服务中心,重要的文化体验、休闲观光和疗养度假型旅游目的地;望城河东71、地区城乡融合发展示范区。规划人口至 2020 年,片区居住人口容量约为 3.9 万人;2020 年后,片区居住人口容量约为 8.6 万人。3.1.53.1.5丁字分区中心片控规丁字分区中心片控规规划范围:西以湘江为界,东至生态大道,南至望城区行政界限,北至望京大道,总用地面积约 16.52 平方公里。规划定位:充分发挥片区内临港的区位优势、临江的生态优势和高校的教育科研优势,打造成集教育科研、居住、商业商贸为主要功能的望城区河东副中心。规划人口片区的规划人口为 8 万人。3.1.63.1.6丁字分区双桥片控规丁字分区双桥片控规规划范围:西到生态大道与芙蓉北路,东、南、北以都市区界线为界,总用地72、面积 15.17 平方公里。双桥片区地处xx市都市区外围,涉及市总规城建区、远景发展区土地属性,考虑规划衔接,控规则以规划区、远景控制区两个范围层次对片区进行整体控制。规划区:综合考虑城市总规、国土规划在本片区布局,并结合已批项目的开发实际情况。确定规划区范围:北至规划青石路,西至沙河,东与xx市开福区青竹湖毗邻,南靠xx市开福区霞凝港物流区,总面积 414.40 公顷。远景控制区:以现有xx市都市区边界与分区规划大纲为依据,北接望城区桥驿镇,西至芙蓉xx市xx水质净化厂二期改扩建工程13北路与生态大道,东与xx市开福区青竹湖毗邻,南靠xx市开福区霞凝港物流区。总用地面积15.13 平方公里。73、规划定位:xx市“产城融合”示范新区。辐射全国的集建材采购、仓储物流配送、品牌形象展示、电子商务服务于一体的国际化专业市场区和追求时代理想生活的低密度“生态宜居”新区。规划人口至 2020 年,规划人口规模为 2.7 万人;2020 年后,规划人口规模为 5.0 万人。3.1.73.1.7丁字分区何桥片控规丁字分区何桥片控规规划范围:西至书堂大道,东以都市区界线为界,北至 G319 北移线(彩陶源路),南至望京大道与生态大道,总用地面积 18.68 平方公里。规划定位:长打造xx“重要的仓储物流以及生态农业产业园区”,将该片区建设成为以仓储物流、生态农业产业为主的综合型城市生态物流产业园区。规74、划人口至 2020 年,规划人口规模为 0.6 万人;2020 年后,规划人口规模为 4.5 万人。3.1.83.1.8分区排水规划分区排水规划根据望城区河东片现状地形地貌以及路网规划,将望城区河东片分为三个纳污分区:铜官纳污分区、彩陶纳污分区、丁字纳污分区。1、铜官纳污分区、彩陶纳污分区的污水排入铜官污水处理厂。2、丁字纳污分区内的污水排入xx水质净化厂。图图 3.1污水分区图污水分区图各分区控规信息如下表:序号片区名称规划面积(km2)规划人口(万人)备注2020 年2030 年2050 年1铜官循环工业园158.727.4640.652桥驿镇96.374.83丁字分区彩陶片12.150.75、2旅游定位4丁字分区航电枢纽周边地区29.533.98.65丁字分区中心片16.5286丁字分区双桥片15.172.757丁字分区何桥片18.680.64.58丁字分区合计(彩陶片除外)79.97.226.13.1.93.1.9望城区丁字镇给水排水控制性详细规划望城区丁字镇给水排水控制性详细规划(1)规划范围给水规划和污水规划的范围包括丁字镇域内的所有建设用地,规划面积 4453 ha。雨水规划包括所有建设用地及其有影响的上游范围,雨水规划面积 6615.23ha。(2)排水体制xx市xx水质净化厂二期改扩建工程14排水体制采用分流制。(3)污水处理系统规划将污水分别送至xx和铜官污水处理厂处76、理。在彩陶源路和湘江大道交叉口和湘江大道与翻身撇洪渠交叉口分别新建彩陶源污水泵站和翻身垸污水泵站,以化工环路、矿区北路、兰丁路以及麻潭北路为界,将其东南侧(包括桥驿镇)的污水汇入翻身垸污水泵站,通过翻身垸污水泵站提升至xx水质净化厂进行处理;将其西北侧的污水汇入彩陶源泵站,通过彩陶源污水泵站提升至石渚河北侧的电厂专用线污水主干管,最终输送至铜官污水处理厂处理。翻身污水泵站主要收纳丁字镇化工环路、矿区北路以及麻潭北路东南侧 W7W9、W11W18以及桥驿镇污水排水,污水提升规模为 6.43 万 m3/,规划预留污水提升泵站用地 2600 m2。彩陶源污水泵站主要收纳丁字镇化工环路、矿区北路以及麻77、潭北路西北侧 W1W6 的污水排水,其污水提升规模为 5.70 万 m3/d,规划预留污水提升泵站用地 2200m2。丁字镇最高日综合用水量指标为:0.50m3/cap.d。污水排放量按用水量的 80%计,总变化系数取 1.3,则化工环路、矿区北路、兰丁路以及麻潭北路东南侧(包括桥驿镇)和丁字双桥片排入新港水质净化厂的污水量为 9.00 万 m3/d,污水出水水质需达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级 A 标准。化工环路、矿区北路以及麻潭北路西北侧排入铜官污水处理厂的污水量为 5.70 m3/d。由于铜官污水处理厂位置处于xx航电枢纽和望城水源保护区的下游,因此其出78、水水质仅需达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级 B 标准即可。3.23.2 xx市中心城区排水专项规划修编(xx市中心城区排水专项规划修编(2018 年)年)3.2.13.2.1规划期限规划期限近期:20132015 年远期:20162020 年远景:2020 年之后。3.2.23.2.2规划范围规划范围以xx市城市总体规划(2003-2020)(2014 修订)为依据,规划范围为xx市河东内四区(芙蓉区、开福区、雨花区、天心区)、经开区和黄兴片区。协调范围为总体规划划定的都市区范围。分规划设计区和规划整合区两个范围。规划设计区:河东内四区(芙蓉区、开福区、雨花区、79、天心区)。规划整合区:湘江新区、经开区、黄兴片区以及都市区范围内除上述规划设计区的部分。3.2.33.2.3规划内容规划内容3.2.3.13.2.3.1 污水系统规划污水系统规划(1)收集污水需要的城市基础资料及污水系统现状资料。包括规划区内自然条件、气候水文、工程地质、空间布局、功能分区、用地布局等资料。调查收集规划区现状污水管道管径、埋深等资料;调查现状综合生活用水量、工业污染源以及河涌规划、整治情况。(2)根据现状、规划资料以及水源保护要求等因素,经过多方案技术及经济比较,确定最优的规划布局方案。(3)根据xx中心城区的发展趋势以及土地利用规划,合理预测规划区域内的规划污水量。(4)确定80、排水体制,通过多方案的技术、经济比较,提出污水管网布置的优化方案。3.2.3.23.2.3.2 雨水系统规划雨水系统规划(1)收集雨水系统规划需要的基础资料及雨水系统现状资料。包括规划区域内自然条件、气候水文、工程地质、用地布局等资料。调查收集规划区现状雨水管道管径、埋深等资料;调查雨季时地区内涝情况及河涌规划、整治情况。(2)根据现状地形、竖向规划、雨水系统现状以及河涌规划资料,划分集水范围,确定接纳水体。(3)根据城市基础资料、xx中心城区的发展趋势以及土地利用规划,采用城市总体规划提供的新版暴雨强度公式及室外排水设计规范提出的排水防涝新技术指标,合理预测规划区域内的雨水量。(4)根据现状81、地形、竖向规划、防洪排涝规划以及雨水量,确定雨水系统高程及管道管径及调蓄设施。3.2.43.2.4排水规划排水规划xx市中心城区排水专项规划参考xx市总规、分区大纲、控规(提升)排水部分及相关排水规划成果,依据相关行业技术规范标准,科学、合理预测污水厂规模。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程15图图 3.2 纳污区划分图纳污区划分图图图 3.3污水厂规划图污水厂规划图在都市区范围内,因市政基础设施属于一次性投资,配套水平应高标准、长远考虑,因此xx排水专项规划按都市区远景规模控制,规划总容量人口约为 1289 万人,规划总建设用地 973 km2。规划污水处理厂 26 座,污水处理厂处理规模 82、813.10 万 m3/d。26 座污水处理厂的具体位置如上图所示。26 座污水厂的具体情况见下表。表表 3.1排水专项污水厂处理规模一览表排水专项污水厂处理规模一览表序号序号污水厂污水厂处理规模(万处理规模(万 m3/d)排水专项控制排水专项控制用地(公顷)用地(公顷)备注备注1捞霞(xx)污水厂2518.782苏家托污水厂4035.5筹建3岳麓污水厂6043.754望城污水厂38、远景 4430.255坪塘污水厂30186杨柳港污水厂50407暮云污水厂28.518.73试运行8雨花污水厂1810.98筹建9跳马污水厂6.606.610新开铺污水厂2813.8311长善垸污水厂(杨家湾)583、843.61序号序号污水厂污水厂处理规模(万处理规模(万 m3/d)排水专项控制排水专项控制用地(公顷)用地(公顷)备注备注12榔梨污水厂3025.6413马泉污水厂2520.8814第一污水厂(金霞、开福)金霞 35,开福 3017.1215星沙北污水厂3219.516蟠龙污水厂1816.217花桥污水厂8645.6718国祯污水厂143.219白箬污水厂3、远景 443320雷锋污水厂505021毛塘铺污水厂5522敢胜垸污水厂3021.6023黄兴污水厂88.6远期预留24黄花污水厂10825干杉污水厂2716.226机场污水站66在建合计766.1(813.10)576.643.2.584、3.2.5xx水质净化厂xx水质净化厂排水规划排水规划(1)规划范围xx水质净化厂纳污范围为西至湘江,南至高岭,东至青竹湖,北至丁字镇,纳污面积为 63.40km2。(2)规划人口xx污水厂服务控规范围包括 J01 金霞、J02 青竹湖中心、J03 青竹湖东、J06 鹅秀、J07 高岭、D01 兴城、D02 麻潭、D05 何桥以及 D06 双桥,规划人口为 43.15 万人(人口按容量人口统计)。(3)排水体制雨污分流制。(4)污水处理厂规模通过对各层次规划情况分析,按“人均用水量指标法”预测得出污水总量为 19.42 万 m3/d,污水厂现状为 5 万 m3/d,按控规排水提升远景规模为 285、5 万 m3/d,所以最后建议xx污水厂的污水总量为 25 万 m3/d。按控规用地 25 公顷控制。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程16(5)排水分区及排水管道规划雨水:本片区雨水排放采用高水高排、低水低排的原则,分为 3 个低排区和 6 个高排区。雨水低排区包括竹坡二路立交泵站水系、霞凝货场水系以及粮运立交泵站水系。雨水高排区包括金霞北水系、金霞中水系、金霞南水系、漆家湖水系、鹅秀北水系以及金霞东水系。污水:根据提升区域内自然地形地势并结合城市路网的布置,本区域可划分为三大排水分区,包括金霞汇水区、鹅秀北汇水区以及青竹湖中心组团汇水区,纳污面积分别为 1217 ha、515 ha、53786、 ha。3.33.3 xx市中心城区海绵城市总体规划大纲(xx市中心城区海绵城市总体规划大纲(2016 年)年)3.3.13.3.1规划期限规划期限规划期限为 2016-2030 年。3.3.23.3.2规划范围规划范围xx市城市总体规划(2014 年修订)确定的xx市中心城区范围,规划面积为 1141.7km2,其中城市建设用地 629km2。3.3.33.3.3海绵城市建设整体目标海绵城市建设整体目标通过海绵城市建设,xx市将实现提高水安全、保障水资源、改善水环境、修复水生态、复兴水文化等方面的综合目标,实现城市、人、水的和谐共生。在水安全方面,水源水质改善,供水系统互联互通,饮用水安全得87、到保障。同时,在暴雨等极端天气下,有效防范城市洪涝灾害,内涝灾害防治标准达到 50 年一遇,河道防洪标准达到 200 年一遇。在水资源方面,加强雨水、再生水等非常规水资源的利用工作,有效补充常规水资源。在水环境方面,有效控制面源及点源污染,所有河道实现不黑不臭,水质达到水功能区划标准,逐步达到地表水类标准。在水生态方面,保障城市水生态空间,完成河流生态岸线提升及修复,恢复河、湖、湿地生态功能。在制度建设方面,制定海绵城市规划建设管控制度、技术规范与标准、投融资机制、绩效考核与奖励机制、产业促进政策等长效机制。在示范推广方面,探索海绵城市建设做法,已示范片为点,由点及面,为xx市海绵城市建设的全88、面推开积累建设经验。按照国务院办公厅关于推进海绵城市建设的指导意见,xx市海绵城市建设目标分为近期建设目标(至 2020 年)和远期建设目标(至 2030 年)。3.3.43.3.4流域控制目标流域控制目标根据xx市自然水体分布情况,结合雨水排江口的位置,将xx市中心城区按受纳水体划分为七大流域,湘江流域、圭塘河流域、捞刀河流域、浏阳河流域、马桥河流域、靳江流域和龙王港流域。图图 3.5xx市中心城区排水分区图xx市中心城区排水分区图各流域年径流总量控制率由流域内各汇水区年径流总量控制率加权平均后就低取整,具体数值见下表。各汇水区年径流总量控制率以已建保留用地占比作为核算依据。经核算,研究范围89、内年径流总量控制率可达 75.91%。3.3.53.3.5雨水汇水区控制目标雨水汇水区控制目标7 大流域共有汇水分区 186 个。湘江流域跨越了河西和河东部分,共有 57 个汇水区,其中河西有 9 个汇水区,河东 48 个汇水区;马桥河流域 7 个汇水区;龙王港流域 12 个汇水区;靳江流域15 个汇水区;捞刀河流域 17 个汇水区;浏阳河流域 43 个汇水区;圭塘河流域 35 个汇水区。考虑到海绵城市措施实施的可行性,拟以已建保留用地占比作为各汇水区年径流总量控制率取值的参考。已建保留用地参考各汇水区土地利用现状图、土地利用规划图和城市设计中确定的更新xx市xx水质净化厂二期改扩建工程17区90、范围对比确定。图图 3.6中心城区汇水区分布图中心城区汇水区分布图xx水质净化厂纳污范围均属于湘江水系范围,各汇水分区的面积及规划径流总量控制率见下表:表表 3.4汇水区年径流总量控制率一览表汇水区年径流总量控制率一览表序号序号年径流总量控制率年径流总量控制率汇水分区汇水分区面积面积172%鹅秀北水系361.482漆家湖水系75.553金霞北水系45.784金霞南水系385.725金霞中水系155.316金霞东水系1346.087粮运立交泵水系2.288霞凝货场水系124.69竹坡二路立交泵站水系14.543.43.4 xx市沙河水系海绵城市专项规划xx市沙河水系海绵城市专项规划(20202091、30)3.4.13.4.1规划期限规划期限规划期限为 2020-2030 年;近期至 2025 年,远期至 2030 年。3.4.23.4.2规划范围规划范围规划范围:xx市沙河水系。行政区域为望城的东部和开福区的北部。东北至黑麋峰分水岭,南至石常铁路,西至书堂山分水岭。包括:桥驿片大部分(东南)、双桥片全部、何桥片小部分(南)、航电片小部分(东)、丁字中心片部分(东北)、青竹湖中心片全部、青竹湖东片部分(西南)、金霞片大部分(北)、高岭片小部分(北)、鹅秀片小部分(北)。总面积约 120.73km2。3.4.33.4.3总体目标总体目标以城市建设和生态保护为核心,转变城市发展观念,从长期发展92、和战略高度出发,将海绵城市建设理念贯穿城市规划、建设与管理的全过程,全面提升沙河水系的水生态、水安全、水环境、水资源、水文化水平,建设“山水洲城”特色海绵城市。沙河流域建设用地年径流总量控制率目标为 76%。沙河流域年径流总量控制率目标为 85%。3.53.5 xx市排水专项规划编制总体工作方案(xx市排水专项规划编制总体工作方案(2022 年)年)鉴于新版国土空间总体规划需要各类基础设施专项规划与之配套,国家政策、行业标准对排水基础设施规划建设提出新要求;城市发展及排水设施现状建设基础已发生较大改变,当前极端天气频发又对排水设施建设提出新挑战;原有排水专项规划时限已超期,且目前环保督察整改等93、重大项目审批需要最新排水规划支撑等重要原因,为确保高效推进排水专项规划编制,xx市自然资源和规划局特制订了xx市排水专项规划编制总体工作方案。3.5.13.5.1总体目标总体目标到 2025 年,确保xx市排水设施规模能匹配xx市国土空间总体规划的人口、用地发展需求,排水设施规划建设标准能够满足国家环保政策及规范的相关要求;进一步完善城乡排水系统,成为改建、新建项目的规划审批依据,为已有的中央环保督察整治任务提供解决方案,实现合流制管网雨季溢流频次明显降低,溢流污染显著减少,分流制城区生活污水混入雨水问题显著改善,排水系统按规划实施后不出现新的水污染问题;显著提高xx城镇排水系统应对城市内涝的94、能力,历史上严重影响生产生活秩序的易涝积水点全面消除,不再出现“城市看海”现象。到 2035 年,确保合流制区域在规划截污标准内无污水下河,下河水质符合环保标准;分流制区域初期雨水按规划标准进行截流,实现“小雨不下河”;践行海绵城市建设要求,建设完善的源头减排、雨水排放和防涝系统,与建设海绵城市、韧性城市要求更加匹配,规划排水防涝系统可实现 50100 年一遇的内涝 可控;建设更加宜居、安全的生态xx、韧性xx。3.5.23.5.2总体任务要求总体任务要求3.5.2.13.5.2.1 xx市排水设施国土空间专项规xx市排水设施国土空间专项规划划xx市排水设施国土空间专项规划作为全市宏观层面的排95、水专项规划,要与 xx市国土空间xx市xx水质净化厂二期改扩建工程18总体规划的规划功能结构、空间布局相结合,成果内容需能指导各片区排水实施规划,并将排水设施的用地需求反馈、落实至国土空间总体规划。工作重点主要包括:(1)明确相关标准。确定防涝目标、控污目标,进一步明确合流制溢流污水控制和排放标准,分流制区域初期雨水处理和排放标准。(2)优化排水体制。对原有排水体制规划进行调整、优化,科学合理划定雨污分流、合流制范围。(3)完善城镇雨、污水收集处理系统。根据排水政策及规范的相关要求,结合近远期规划目标,初步确定污水处理厂、排水泵站的联动处理方案,城镇雨污水的截流、收集、调蓄和处理系统方案和雨水96、排水防涝系统方案,完善再生水利用和污泥处置方案。(4)优化重大排水设施布局。充分衔接国土空间规划,科学合理预测规划排水量(包含雨、污处理量),结合雨、污水处理系统现状运行情况、用地情况等因素优化雨污水收集、调蓄、处理设施的规模和布局,合理确定污水处理厂、排水泵站等重大排水设施及超标雨水行泄通道、区域性调蓄空间的规划规模、服务范围和空间布局;确定排水主干管及跨区域排水设施联动的管道路由。3.5.2.23.5.2.2 各片区排水实施各片区排水实施规划规划各排水片区在落实排水设施国土空间专项规划已明确的相关标准、重点设施的基础上,还应提出保证目标可达、项目落地、可直接指导工程可研与方案设计的排水实施97、方案。工作重点主要包括:(1)构建片区排水模型。采取大数据采集及数理建模等技术手段构建片区水文、水动力及水质模型,为排水实施规划编制提供技术支撑。(2)落实排水系统污染防治实施方案。进一步落实排水设施国土空间规划提出的污水处理联动实施方案,深化合流制溢流污染或初期雨水径流污染的控制实施方案及超标截流雨、污水应急处理方案,并确定污水处理厂、污水及合流泵站、初期雨水及污水输送干管、合流制截污干管、雨污调蓄处理设施等新建和改造设施的工程位置、建设规模、投资等。(3)落实内涝防治系统实施方案。结合现状排水系统分区及规划防洪排涝标准,优化调整高低排雨水分区,提出可应对新排涝标准的内涝防治实施规划方案和现98、状内涝整治方案,提出应对超标降雨的内涝应急处置方案,确定雨水泵站、雨水管网、调蓄设施等工程设施的位置、建设规模和投资等。(4)提出近期建设重点任务。根据本次编制的排水实施规划,结合片区应重点预防和解决的水污染及内涝等问题,提出近期 建设重点任务。3.5.33.5.3xx纳污区规划重点xx纳污区规划重点根据规划修编任务分解表,xx纳污区(63km2)规划重点如下。(1)进一步复核片区雨污水处理量及排水设施规模,落实排水设施国土空间专项规划相关规划标准和设施用地;(2)源头减排及初期雨水径流污染控制实施方案,进一步完善雨污水收集及处理系统方案;(3)提出可应对新排涝标准的城市内涝防治系统化实施方案99、和内涝整治方案;(4)现状雨污混接改造及排水管网病害治理方案;(5)明确近期建设项目库。3.63.6 xx市排水专项规划修编(xx市排水专项规划修编(2022-2035)(xx市排水设施国土空间专项规划)(xx市排水设施国土空间专项规划-送审版)送审版)3.6.13.6.1规划期限规划期限近期:20212025 年远期:20252035 年远景:20352050 年。3.6.23.6.2规划范围规划范围xx市国土空间总体规划划定的中心城区范围,总面积约 2100.97km2(待定);研究范围包括岳麓区莲花镇、白箬镇、长株潭绿心、江背镇,总面积约 352.8km2;协调范围包括浏阳市、宁乡市、以100、及未纳入中心城区范围的xx县、望城区外围区域,总面积约 9346.23km2。3.6.33.6.3规划规划原则原则1、全面统筹、综合治理、加强衔接。以厂、网、河共治为主线,统筹考虑合流制溢流污染和初期雨水污染控制,加强厂、站、网规模的匹配性,增强河道水环境目标与排水系统建设目标的协调性;综合考虑污水处理系统、排水防涝系统、蓄滞洪系统等的建设,注重源头治理、系统治理、综合治理;加强排水规划与国土空间总体规划、防洪规划、供水规划、绿地系统规划、综合交通规划等各规划的衔接,统筹协调排水设施国土空间规划与各片区排水实施规划之间的关系。2、因地制宜、生态优先、多措并举。遵循“生态优先、安全为重”的原则,101、结合片区用地布局特征及实际建设情况,合理确定规划目标和指标;按照“多片划分、多措并举”的规划策略,分别以问题为导向和目标为导向制定系统性方案;从灰色单一措施为主,向多措并举转变,通过绿色源头削峰、灰色过程蓄排、蓝色末端消纳,实现提标和控污。3、厂网并重、减量增效、集约节约。以排水管网的新建、改造与修复为抓手,持续提高管网的污水收集效能和污水厂的处理效能;进一步优化污水系统布局,实现多片区污水的互联互通,增强污水处理系统的应急保障和环境的可xx市xx水质净化厂二期改扩建工程19持续发展;强化海绵城市建设的落地性和实施管控,加快系统化全域推进海绵城市建设,充分发挥源头减量的效益;拓展污水处理新工艺102、,推广集约化、绿色化建造方式,充分利用有限的土地资源。4、近远结合、弹性控制、智慧管控。充分考虑规划远景需求,适度预留雨污水输送和处理空间,保障排水设施建设的长远发展;合理确定排水设施近远期建设目标,有序安排建设时序;兼顾近远期目标需求,加强污水厂等重大排水设施的用地空间控制,同时合理控制排水设施近远期建设规模,为雨污水治理充分预留弹性;逐步推进排水管网数据的分析整合,为智慧水务建设奠定基础。3.6.43.6.4xx纳污区xx纳污区规划规划摘要摘要1、纳污区面积:66.35km2。2、服务人口:人口普查现状纳污区人口 21.3 万人大数据常住人口 11.16 万人,规划 2035 年人口 45103、.77 万人。3、旱季污水量预测:2035 年旱季污水量 19 万 m3/d。4、雨季污水量预测:合流制区域进厂截污干管截流倍数 n0为 2,规划 2035 年雨季初期雨水量 17 万 m3/d。5、污水处理设施规划:规划 2035 年xx水质净化厂总规模 25 万 m3/d,即维持原专项规划(长沙市中心城区排水专项规划修编【2018 年】)。6、污水厂处理效能评估:xx水质净化厂现状污水处理规模 5 万 m3/d,最大处理水量 7.78 万m3/d,旱季污水处理能力严重偏低。3.6.53.6.5xx纳污区xx纳污区规划规划解读解读根据xx市排水专项规划修编(2022-2035)(xx市排水设104、施国土空间专项规划-送审版)中关于xx纳污区规划摘要,结合对比现最新xx市中心城区排水专项规划修编【2018 年】,本次送审版xx市排水专项规划修编(2022-2035)中对xx纳污区的规划面积、服务人口及规划控制规模等主要内容基本与原专项规划一致,且分析评估结论指出xx水质净化厂现状污水处理能力严重偏低,故本次xx水质净化厂二期改扩建工程项目符合未来规划要求,同时本次工程相关基础数据指标可采用最新xx市中心城区排水专项规划修编【2018 年】作为主要依据。3.73.7 相关政策解读相关政策解读3.7.13.7.1“十四五十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划城镇污水处理及资源化利用发展规划105、2021 年,国家发展改革委、住房城乡建设部商生态环境部联合编制了“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划,提出如下目标:(1)到 2025 年,基本消除城市建成区生活污水直排口和收集处理设施空白区,全国城市生活污水集中收集率力争达到 70%以上;城市和县城污水处理能力基本满足经济社会发展需要,县城污水处理率达到 95%以上;水环境敏感地区污水处理基本达到一级 A 排放标准;全国地级及以上缺水城市再生水利用率达到 25%以上,京津冀地区达到 35%以上,黄河流域中下游地级及以上缺水城市力争达到 30%;城市和县城污泥无害化、资源化利用水平进一步提升,城市污泥无害化处置率达到 90%以上;长江106、经济带、黄河流域、京津冀地区建制镇污水收集处理能力、污泥无害化处置水平明显提升。(2)到 2035 年,城市生活污水收集管网基本全覆盖,城镇污水处理能力全覆盖,全面实现污泥无害化处置,污水污泥资源化利用水平显著提升,城镇污水得到安全高效处理,全民共享绿色、生态、安全的城镇水生态环境。3.7.23.7.2深入打好城市黑臭水体治理攻坚战实施方案深入打好城市黑臭水体治理攻坚战实施方案2022 年,住房和城乡建设部、生态环境部、国家发展改革委、水利部印发了深入打好城市黑臭水体治理攻坚战实施方案,提出要抓好城市生活污水收集处理。(1)推进城镇污水管网全覆盖,加快老旧污水管网改造和破损修复。在开展溯源排查107、的基础上,科学实施沿河沿湖旱天直排生活污水截污管道建设。到 2025 年,城市生活污水集中收集率力争达到 70%以上。(2)现有污水处理厂进水生化需氧量(BOD)浓度低于 100 毫克/升的城市,要制定系统化整治方案,明确管网排查改造、清污分流、工业废水和工程疏干排水清退、溯源执法等措施,不应盲目提高污水处理厂出水标准、新扩建污水处理厂。到 2025 年,进水 BOD 浓度高于 100 毫克/升的城市生活污水处理厂规模占比达 90%以上。结合城市组团式发展,采用分布与集中相结合的方式,加快补齐污水处理设施缺口。(3)有条件的地区在完成片区管网排查修复改造的前提下,采取增设调蓄设施、快速净化设施108、等措施,降低合流制管网雨季溢流污染,减少雨季污染物入河湖量。3.7.33.7.3xx省xx省“十四五十四五”长江经济带城镇污水垃圾处理实施方案长江经济带城镇污水垃圾处理实施方案2022 年,xx省发改委发布xx省“十四五”长江经济带城镇污水垃圾处理实施方案,提出目标:到 2025 年,城市建成区基本消除生活污水直排口和收集处理设施空白区,全省城市生活污水集中收集率达到 70%以上或比 2020 年提高 5 个百分点以上;县城污水处理率达到 97%以上;xx市xx水质净化厂二期改扩建工程20城市污泥无害化处置率达到 93%以上;实现建制镇污水处理设施基本覆盖。同时提出完善污水收集处理设施体系如下109、:(1)补齐污水收集管网短板。加快摸清污水管网家底,按照设施权属及运行维护职责分工,全面排查污水管网用户接入情况、功能状况以及错接混接问题。建立污水管网周期性检测评估制度,实施污水管网病害整治、改造更新、破损修复工程,推进管网错接混接漏接改造,提升污水收集效能。持续推进污水管网建设,新增污水集中处理设施同步配套建设服务片区内污水收集管网,确保污水有效收集;新建居住社区应同步规划、建设污水收集管网,推动支线管网和出户管的连接建设。持续推进老旧城区、城中村、城乡结合部及易地扶贫搬迁安置区生活污水收集管网建设,有序开展建制镇污水管网建设,加快推进城市、县城和镇区常住人口 10 万以上的特大镇建成区基110、本消除生活污水直排口和收集管网空白区,有条件地区推进污水收集管网向农村延伸。新建城区严格落实雨污分流要求,老旧城区结合城市更新行动,因地制宜逐年推进市政道路和小区内部雨污分流改造。暂不具备改造条件的,合理采取溢流口改造、截流井改造、破损修复、管材更换、增设调蓄设施等措施,降低合流制管网溢流污染,提高雨水排放能力,降低城市内涝风险。合理控制城市河湖水体水位,妥善处理河湖水位与市政排水的关系,防止河湖水倒灌。到 2025 年,地级城市基本解决雨污水管网混错接问题,城市和县城显著改善地下水、河湖水等清水侵入市政污水管网现象。“十四五”期间,全省新建与改造污水管网 5000 公里,其中县以上城市(含县111、城)新建与改造污水管网4000 公里,建制镇新建与改造污水管网 1000 公里。(2)推进污水处理设施建设。统筹考虑城镇用水人口、污水排放量、水环境承载力和经济社会发展现状,合理确定城镇污水处理厂布局、规模及服务范围,选择适宜的处理技术工艺,实现城市和县城生活污水集中处理能力全覆盖。现有污水处理能力不能满足需求的城市和县城,要加快补齐处理能力缺口。新城区配合城市开发同步推进污水收集处理设施建设。大中型城市污水处理设施建设规模可适度超前。结合水环境容量科学确定污水处理厂排放标准,实施差别化精准提标。现有进水生化需氧量(BOD5)浓度低于 100mg/L 的城市污水处理厂,准确查找成因,围绕服务片112、区开展系统化整治,稳步提升污水收集处理设施效能。推进建制镇污水处理能力建设,因地制宜采取就近集中联建、城旁接管等方式建设污水处理设施,推广“生物、生态”污水处理技术。不具备建设集中式污水处理厂条件的建制镇,积极探索推广小型化、分散化、生态化的污水处理模式。在完成片区管网排查修复改造的前提下,因地制宜推进合流制管网溢流污水快速净化设施建设,高效去除可沉积颗粒物和漂浮物,有效削减城市水污染物总量。进一步强化污水处理、污泥处理等环节恶臭污染防治。“十四五”期间,全省新增生活污水处理能力 105 万立方米/日以上,其中县以上城市新增 90 万立方米/日以上,建制镇新增 15 万立方米/日以上。(3)强113、化入河排污口管理。扎实推进城镇生活污水入河排污口监测、溯源和整治,着力抓好截污治污,加快解决管网溢流入江问题,建立入河排污口管理长效机制,提高入河排污口监管水平。(4)推进污泥无害化处理。根据污泥泥质、产量及分布等特点,结合本地经济社会发展水平和污泥处置路径,采取适当的污泥处理方式。城镇污水处理厂在新(改、扩)建时,污泥处理设施应同步规划、同步建设、同步投入运行。现有污泥无害化处理能力不能满足需求的城市和县城,要加快补齐能力缺口。加强污泥统筹处置能力建设,县级及以上城市要全面统筹推进污泥无害化处置设施建设,建制镇与县城污泥处置应统筹考虑。按照“集散结合、适度集中”的原则,以 14 个市州中心城114、市为核心,辐射周边县市和建制镇,统筹污泥集中处置。鼓励大中型城市建设规模化污泥集中处理设施,推广采用“热水解+厌氧消化+干化”技术路线。人口基数大、经济条件好、污泥产生量大或行政区域跨度大的城市,可结合地区实际需求,适当增加污泥集中处置设施数量。土地资源紧缺的大中型城市以及有条件的其他城市和县城,加快压减污泥填埋规模,积极推进污泥资源化利用。充分结合全省城镇垃圾处置相关规划,鼓励将垃圾焚烧厂、燃煤电厂等作为污泥协同处理处置设施,探索污泥和厨余垃圾共建处理设施的方式,强化污泥无害化、资源化配套处置能力,提升城市典型废弃物的综合处置水平。“十四五”期间,县以上城市新增污泥无害化处置能力 1000 115、吨/日(以 80%含水率计),推进污泥资源化利用示范工程创建。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程214 4 厂区现状分析厂区现状分析4.14.1 一期工程概述一期工程概述xx水质净化厂位于xx市开福区沙河南侧,厂区规划远景规模为 25.0 万 m3/d,一期运行规模 5.0 万 m3/d,总变化系数 Kz 为 1.3,设计污水处理排放标准执行一级 A 标准。运行工艺流程如下:进水预处理MSBR 工艺滤布滤池消毒出水。xx水质净化厂一期工程总图分区明确,一期工程厂区平面布局已按办公生活区、生产区、配套设施区进行了功能分区。一期工程办公室、生活用房等附属构筑物位于厂区西北角,与外界有道路相通,对外116、联系便利,同时又避开了风向的不利影响。一期工程粗、细格栅、提升泵站、沉砂池、MSBR 池等水工构筑物位于厂区南部,其它附属建筑物(污泥脱水机房、配电间、鼓风机房、加氯间等)位于厂区东南侧,与办公生活区之间以绿化带相隔,兼顾与远期工程相衔接的原则进行布置。厂区 MSBR 池与生活区通过滤布滤池和绿化带隔离,确保办公环境。一期工程厂区平面布置在充分满足工艺要求的前提下,构建筑物布局紧凑,水力流程顺畅,各管渠、动力线路和交通要道短捷,有效降低了构筑物之间的水头损失,维修管理方便。图图 4.1xx水质净化厂xx水质净化厂卫星图卫星图一期厂区运行流程框图:4.24.2 主要生产构筑(建)物主要生产构筑(117、建)物本项目一期工程厂区内主要生产构筑物包括:粗格栅、提升泵站、细格栅、旋流沉砂池、MSBR池、鼓风机房、滤布滤池、紫外光消毒池、鼓风机房、贮泥池及污泥脱水间等。4.2.14.2.1粗格栅、提升泵站粗格栅、提升泵站污水自流或经厂外管网提升泵站提升后进至结合井,经结合井消能调整流态后进至粗格栅井,经粗格栅处理后的污水流入污水提升泵站。丁字镇片污水由翻身垸泵站提升后直接接入细格栅前厂内提升泵站后出水井,一期采用一根 D63010 的钢管接入,同时预留一 D82010 的二阶段接口。4.2.1.14.2.1.1 粗格栅粗格栅1).现状概述粗格栅一期土建及设备安装规模 10 万 m3/d。粗格栅设计为118、 2 条渠道,安装 2 台粗格栅,格栅间隙 15mm,安装角度为 75,栅前水深 1.00m,栅槽宽 1.70m。设计参数平均流量4167m3/h高峰流量5417m3/h粗格栅数量:2 台栅条间隙:15mm栅条宽度:10mm预处理(1 座,土建规模10.0 x104m3/d,设备规模5.0 x104m3/d)MSBR 池(1 座,土建规模 5.0 x104m3/d,设备规模 5.0 x104m3/d)滤布滤池(1 座,土建规模 10.0 x104m3/d,设备规模 5.0 x104m3/d)紫外光消毒池(1 座,土建规模 10.0 x104m3/d,设备规模 10.0 x104m3/d)鼓风机119、房(1 座,土建规模 20.0 x104m3/d,设备规模 5.0 x104m3/d)污泥脱水间(1 座,土建规模 20.0 x104m3/d,设备规模 10.0 x104m3/d)xx市xx水质净化厂二期改扩建工程22栅前水深:1.0m格栅档安装角度:75格栅宽度:1.6m格栅渠道宽度:1.7m主要设备粗格栅:2 台皮带输送器:1 套闸门:4 台4.2.1.24.2.1.2 提升泵站提升泵站1).现状概述提升泵站一期土建规模 10 万 m3/d,设备安装规 5 万 m3/d。水泵选用可提升式潜污泵。泵室设置 4 台泵位,安装 3 台潜污泵,1 台大泵,2 台小泵,1 大与 2 小互为备用。提120、升泵站与粗格栅合建。2).设计参数平均流量1667m3/h高峰流量3334m3/h水泵数量3 台潜污泵大泵流量2200m3/h扬程20.0m功率110kW小泵流量1200m3/h扬程20.0m功率58kW3).主要设备潜污泵:3 台4.2.24.2.2细格栅、沉砂池细格栅、沉砂池4.2.2.14.2.2.1 细格栅细格栅1).现状概述细格栅共有 5 条渠道,中间 1 条为检修渠道,安装固定式格栅;其余 4 条渠道安装 3 台旋转网式清污机。细格栅上下游设有不锈钢插板闸门供检修时使用。细格栅同沉砂池合建。2).设计参数平均流量2083m3/h高峰流量2708m3/h格栅数量:3 套渠道宽度:2.121、0m栅条间隙:3mm3).主要设备细格栅:3 台无轴螺旋输送压榨机:1 套闸门:4 台4.2.2.24.2.2.2 旋流沉砂池旋流沉砂池1).现状概述旋流沉砂池一期土建及设备安装规模 10 万 m3/d。旋流沉砂池为圆形钢筋混凝土结构,旋流沉砂池一座,分为两格。旋流沉砂池采用气提方式排砂。排砂气源由放置在旋流沉砂池顶部的罗茨鼓风机供给。污水通过旋流沉砂池后通过 1 条管道进入 MSBR 池。在管道上装有 1 台流量计测量流量。2).设计参数平均流量4166m3/h高峰流量5416m3/h沉砂池数量:1 座设计最小停留时间:T=67.51s(最大流量时)表面负荷:137.91m3/m2h3).主122、要设备比式沉砂设备2 台砂水分离器1 台罗茨鼓风机2 台xx市xx水质净化厂二期改扩建工程234.2.34.2.3MSBR 池池1).现状概述MSBR 池一期土建规模 5.0 万 m3/d,设备安装规模 5.0 万 m3/d,共设 1 座,尺寸为 90.2m58m。设计参数单池设计流量Q579 l/s污泥负荷Fw0.074kgBOD5/kgMLSSd悬浮固体浓度MLSS2500mg/l产 泥 率Y0.402kgDS/kgBOD5总水力停留时间t16.85hr有效水深(单元 1、6、7)H6.5m有效水深(单元 2、3、4、5)H8.0m单池有效容积V35099.80m34.2.44.2.4滤布123、滤池滤布滤池1).现状概述滤布滤池一期土建规模 10.0 万 m3/d,设备安装规模 5.0 万 m3/d。滤布滤池的池体为钢筋混凝土结构,过滤系统主要由滤盘、中心传动装置、支架、反冲洗装置、排泥装置等组成。2).设计参数平均流量时水力负荷2.45L/(s.m2)最大流量时水力负荷3.4L/(s.m2)固体颗粒负荷15.87 kg TSS/m2总过滤面积479.83 m2每组滤池滤盘单元单元数量8(一期安装 4 套)每单元滤盘数量12总滤盘数量96(一期安装 48 套)主要设备滤布过滤系统:4 套4.2.54.2.5紫外光消毒池紫外光消毒池1)现状概述紫外光消毒池一期土建及设备安装规模 10 124、万 m3/d。紫外光消毒池采用半地下式钢筋混凝土矩形渠道,内分二格,以便检修,紫外灯采用顺水流方形方式排布。2)设计参数平均流量时水力负荷2.45L/(s.m2)设计流量Qmax5417m3/h(按 Kz1.3 考虑)渠道宽度B1.62m2 m渠数2 道模块数量:2 套总功率:N63.0kW灯管数量:276 根清洗方式:机械加化学清洗3)主要设备紫外消毒模块:2 套4.2.64.2.6鼓风机房鼓风机房1).现状概述鼓风机房一期土建规模 20 万 m3/d,设备安装规模 5 万 m3/d,鼓风机房为单层砖混结构,平面尺寸 57.813.6m。鼓风机房安装有 2 台磁浮鼓风机,1 用 1 备。鼓风125、机房内装有 1 台起重机用于设备的吊装和检修,另有若干台轴流通风机,用于通风降温。2).设计参数供气量:9500m3/h鼓风机台数:2 台(1 用 1 备)单台风机能力:9500m3/h(158m3/min)供气压力:0.7bar功率:280kW主要设备磁浮鼓风机:2 台(1 用 1 备)起重机:1 台xx市xx水质净化厂二期改扩建工程244.2.74.2.7贮泥池贮泥池1).现状概述贮泥池布置在污泥脱水间附近,为地上式钢筋砼池,平面尺寸 5.05.0m,容积 100.0m3,池内安装有潜水搅拌机,污泥脱水时实施搅拌,使脱水效果稳定。池内还安装有超声波泥位计,在中控室及脱水间显示贮泥量,并可在126、泥位最高时间停开进泥泵,在低水位时停开搅拌机。2).主要设备潜水搅拌器:1 台4.2.84.2.8浓缩脱水机房浓缩脱水机房1)现状概述污泥脱水间一期土建规模 20 万 m3/d,设备安装规模 10 万 m3/d,污泥浓缩脱水间为单层砖混结构,平面尺寸 49.0012.3m。污泥处理采用离心浓缩脱水机。贮泥池的污泥含水量约达 99.0%,污泥和絮凝剂混合后送入离心脱水机进行脱水处理,直到含水量降至 80%,形成泥饼。2)设计参数污泥产量:5940.36kgDS/d污泥含水率:99.0%药剂形式聚合物:PAM脱水机器数量:2 台(1 用 1 备)1 天运行时间:24h每台脱水机器容量:7080m3127、/h3)主要设备浓缩污泥切割机:2 台(1 用 1 备)絮凝剂配置和投加系统:1 套离心脱水机:2 台(1 用 1 备)污泥进料泵:2 台(1 用 1 备)螺杆加药泵:2 台(1 用 1 备)4.2.94.2.9加药间加药间加药间与脱水机房合建,现状实际为预留,总平面尺寸 7.07.8m。4.34.3 建筑通风和空调设置建筑通风和空调设置1、建筑通风由于xx市为非采暖地区,因此以自然通风为主,建筑物大多为南北朝向,并适当考虑开窗的位置及大小。现状设置机械通风的有:污泥脱水机房、鼓风机房及变配电间,采取轴流风机通风。2、空调设置中控室、计算机设备室、会议室、化验室及部分办公楼用房安装空调。除办公128、性用房采用分体机外,其余均为柜机。4.44.4 进水水质进水水质(1)基本情况xx水质净化厂 2021 年 1 月至 2022 年 12 月进水水质情况如下。根据实测进水水质资料,进行趋势分析和出现概率统计分析。1)化学需氧量进水化学需氧量(COD)变化趋势如下图所示:进水进水 COD 变化趋势图变化趋势图进水化学需氧量(COD)出现率如下图所示,95%出现率时 COD 浓度为 264.3mg/L。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程25进水进水 COD 出现率图出现率图2)BODBOD 变化趋势如下图所示:进水进水 BOD 变化趋势图变化趋势图进水 BOD 出现率如下图所示,95%出现率时 B129、OD 浓度为 118.7mg/L。进水进水 BOD 出现率图出现率图3)SS进水 SS 变化趋势如下图所示:进水进水 SS 变化趋势图变化趋势图进水 SS 出现率如下图所示,95%出现率时 SS 浓度为 403.9mg/L。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程26进水进水 SS 出现率图出现率图4)NH3-N进水 NH3-N 变化趋势如下图所示:进水进水 NH3-N 变化趋势图变化趋势图进水 NH3-N 出现率如下图所示,95%出现率时 NH3-N 浓度为 18.1mg/L。进水进水 NH3-N 出现率图出现率图5)TN进水 TN 变化趋势如下图所示:进水进水 TN 变化趋势图变化趋势图进水 T130、N 出现率如下图所示,95%出现率时 TN 浓度为 25.7mg/L。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程27进水进水 TN 出现率图出现率图6)TP进水 TP 变化趋势如下图所示:进水进水 TP 变化趋势图变化趋势图进水 TP 出现率如下图所示,95%出现率时 TP 浓度为 3.8mg/L。进水进水 TP 出现率图出现率图根据实际运行数据统计,xx水质净化厂进水水质情况见下表。表表 4.1xx水质净化厂xx水质净化厂 95%出现率进水水质出现率进水水质(去除异常数据去除异常数据)单位:单位:mg/L时间时间CODcrBOD5SSNH3-NTNTP2021 年 1 月-2022 年 12 月26131、4.3118.7403.918.125.73.8此外,调查统计xx市部分其他污水处理厂进水水质情况见下表。表表 4.2 xx市部分其他污水处理厂xx市部分其他污水处理厂 95%出现率进水水质出现率进水水质单位:单位:mg/L项目项目CODcrBOD5SSNH3-NTNTP岳麓污水处理厂17985.323621.1229.82.95开福污水处理厂22787.524123.7726.12.65金霞污水处理厂2698426318.72101.9湘湖污水处理厂29010017022272.5(2)水质分析根据上表数据对比可知,xx COD、BOD5、SS 和 TP 比xx市其他污水处理厂的浓度偏高。C132、OD 和 BOD5偏高是因为xx水质净化厂结合本厂实际,考虑到进厂的有机污染物质少,但是氮和磷的含量相对较高,碳源较低,碳源营养组成比例及其不均衡,有机负荷-食微比 F/M 低,一般为 0.06-0.08 左右,为了维持微生物的较高的活性,运行期间通过在戴家河泵站进水口投加餐厨废水进行碳源的补充,每天投加 1 罐餐厨废水 19 吨,通过运输车运至厂区投加罐投加,每天均匀累计投加时间约 4h,所以导致xx水质净化厂进厂的 COD 和 BOD5提高。SS 和 TP 偏高是因为xx水质净化厂纳污范围内管网建设暂未完善,同时纳污片区范围内持续处于开发建设阶段,混进了部分工业废水和工地泥浆水等,所以导致133、进水的 SS 和 TP 两项指标偏xx市xx水质净化厂二期改扩建工程28高。但根据城乡排水工程项目规范(GB55027-2022),工程建设施工降水不应排入市政污水管道,故纳污范围内开发建设工地泥浆水不得进入污水管道,SS 将回归典型生活污水正常值。4.54.5 出水水质出水水质xx水质净化厂 2021 年 1 月至 2022 年 12 月出水水质情况如下。(1)基本情况根据实际运行数据统计,xx水质净化厂出水水质情况见下表。表表 4.4xx水质净化厂xx水质净化厂出水水质达标率出水水质达标率项目项目BOD5CODcrSSNH3-NTNTP现状设计一级 A 标准出水水质1050105150.5134、2021 年 1 月-2022年12月出水最高值8.134104.3514.40.462021 年 1 月-2022年12月出水平均值2.3815.636.610.778.060.132021 年 1 月-2022年12月出水达标率100%100%100%100%100%100%(2)水质分析根据出水水质统计表可知,xx水质净化厂运行出水水质均能达到设计出水水质一级 A 标准。4.64.6 现状现状厂区厂区运行总结运行总结水量情况:水量情况:根据厂区处理水量统计表情况,xx水质净化厂 2021 年 1 月-2022 年 12 月基本处于满负荷或超负荷运行状态,最高处理水量达到了 7.78 万吨135、。表表 4.5xx水质净化厂xx水质净化厂 2021 年年 1 月至月至 2022 年年 12 月处理水量统计表月处理水量统计表时间时间天气情况天气情况最大日处理水量(万吨最大日处理水量(万吨)日均处理水量(万吨日均处理水量(万吨)2021 年 1 月-2022 年 12 月综合7.785.542021 年 1 月-2022 年 12 月雨天7.785.772021 年 1 月-2022 年 12 月晴天7.665.23水质情况:水质情况:xx水质净化厂一期运行良好,出水水质可稳定达标至一期设计出水水质一级 A标准。其他情况:其他情况:(1)一期设计中预留了碳源投加间,设备暂未安装,目前运行碳136、源不足的情况下是通过在厂外管网投加餐厨废水调节碳源需求。(2)厂区现状增设了一套临时除磷设施。(3)现状 MSBR 池曝气系统技改后实际运行曝气效果欠佳,目前无法停水整改检修。(4)现状厂区增设了除臭系统。4.74.7 现状分析现状分析根据上述xx水质净化厂现状运行情况,结合xx市xx水质净化厂二期改扩建工程方案设计及其审查意见(长住建市政技审【2022】12 号)和xx市xx水质净化厂二期改扩建工程可行性研究报告,本次需对xx水质净化厂进行扩容并对现状一期进行改造提标。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程295 5 纳污范围管网现状纳污范围管网现状5.15.1 规划纳污范围规划纳污范围根据xx137、市中心城区排水专项修编(2018 年),xx水质净化厂的规划纳污范围为西至湘江,南至高岭,东至青竹湖,北至丁字镇,包括金霞、鹅秀北、青竹湖中心组团、丁字四大汇水区。金霞分区(包括金霞、鹅秀北、青竹湖中心组团)占 27.64 km2,丁字分区(丁字)占 35.76km2。其纳污面积为 63.4 km2,其中规划建设用地 38.58 km2,规划人口为 43.15 万人(人口按容量人口统计)。图图 5.1xx水质净化厂xx水质净化厂规划纳污范围图规划纳污范围图5.25.2 调查纳污范围调查纳污范围根据xx水质净化厂二期改扩建工程水质水量调查报告(2022 年),现状纳污范围与规划纳污范围不完全相符138、。现状纳污范围除包括规划的四大汇水区外,还包括铜官窑景区及xx黑麋峰固废处理场尾水约 0.34 万 m3/d(规划设计概况:近期输水规模 3870m3/d,包含污泥处置区、填埋区;远期输水规模 5020m3/d 包含污泥处置区、填埋区、焚烧区、危险废弃物处理区;根据处理区排水情况,最大排水量为平均时的 1.5 倍,总变化系数取 Kz=1.5。现状接入xx水质净化厂厂区内的消能井后再重力汇入预处理粗格栅井,相关批复资料附后)。铜官窑景区纳污面积约 1.48km2,故现状纳污面积合计为 64.88km2。根据实地调查情况,xx水质净化厂纳污范围内 2022 年 1-5 月平均用水量合计为 238.139、8 万 m3,每个月按 30 天计算,则现状纳污范围内的日均用水量合计为 7.96万 m3/d,其中生活用水量合计为 6.72 万 m3/d,主要工业企业的总用水量为 1.24 万 m3/d。结合对各主要工业企业的走访核实,纳污范围内主要工业企业的总用水量为 1.24 万 m3/d,其中丁字片区工业企业用水量为 0.69 万 m3/d,金霞片区为 0.55 万 m3/d。现状纳污范围内的总人口合计为 17.39 万人。图图 5.2xx水质净化厂现状纳污范围示意图xx水质净化厂现状纳污范围示意图根据xx市望城区河东片区排水专项规划(2017 年修订)(2016-2030),铜官窑景区的污水规划通140、过彩陶污水泵站提升后,沿湘江大道进入铜官污水处理厂处理。现场调查发现,铜官窑景区目前属于在开发区域,市政管网建设相对比较滞后,而铜官窑污水处理厂扩建短期内无法实现,结合泵站的建设情况及景区管网现状,铜官窑景区的污水近期仍就近排入xx水质净化厂处理。同时根据xx市环境保护局印发的 关于xx市城市固体废弃物处理场垃圾渗滤液处理厂提量扩改建设项目环境影响报告表的审批意见(长环自【2013】27 号)、xx市发展和改革委员会印发的关于xx市固体废弃物处理场尾水外排管道扩容改建工程可行性研究报告的批复(长发改【2013】789 号)和xx市住房和城乡建设委员会印发的关于xx市固体废弃物处理场尾水外排管道141、扩容改建工程初步设计审查会议纪要,xx黑麋峰固废处理场尾水远期 5020m3/d 接入新港水质净化厂处理,尾水外排管道考虑变化系数 1.5 的输送能力。故近期xx黑麋峰固废处理场尾已排至苏托垸污水处理厂已排至苏托垸污水处理厂xx市xx水质净化厂二期改扩建工程30水仍接入xx水质净化厂处理。综上所述,2022 年底xx水质净化厂的纳污范围包括金霞、鹅秀北、青竹湖中心组团、丁字片区以及铜官窑景区和xx黑麋峰固废处理场尾水,纳污面积总计 64.88km2,现状人口约 17.39 万人。xx水质净化厂近期纳污范围详下图。图图 5.3xx水质净化厂xx水质净化厂近近期污范围图期污范围图5.35.3 纳污142、范围管网现状纳污范围管网现状5.3.15.3.1污水管网污水管网根据现有管网资料,结合现场调查,xx水质净化厂纳污范围内的主要污水管网分布如下图。图图 5.4纳污范围内现有污水管网分布图纳污范围内现有污水管网分布图(1)金霞汇水区金霞片区主要以居民生活污水和仓储物流园的污水为主,该片区北部和东部的污水一部分通过华宁路、芙蓉北路污水次干管将污水汇集到汤家湖路污水主干管,再重力自流进xx水质净化厂;该片区南部和西部的污水通过各污水支管汇集到xx大道污水主干管,再重力自流进xx水质净化厂。(2)鹅秀北汇水区鹅秀北以生活污水为主,沿高冲路、新安路等污水次干管,将本排水区的污水汇集后接入湘江北路污水主干143、管,再由南往北重力自流至xx水质净化厂。(3)青竹湖中心组团汇水区青竹湖中心组团以生活污水为主,一部分污水沿开福大道到青秀路污水次干管,汇集后过铁路桥涵接入汤家湖路污水主干管,再重力自流进xx水质净化厂;一部分沿青竹湖路、星月路等污水次干管汇集后过铁路桥涵接入汤家湖路污水主干管,再重力自流进xx水质净化厂;还有一部分沿开福大道汇集到汤家湖路主干管,再重力自流进xx水质净化厂。(4)丁字汇水区1)丁字双桥片该片区已建设的道路有丁字东接线、向东路、景秀路、汤家湖路、腊树塘路等。已建道路除丁字东接线未敷设市政排水管线外,其他道路基本上有敷设有雨污水管道。该片区的湾田国际建材城xx市xx水质净化厂二期144、改扩建工程31与其北面的村民安置小区和融创巴厘岛等新建区污水沿湾田路汇集到腊树塘路,再沿腊树塘路转汤家湖路主干管由东向西进入污水处理厂。2)丁字中心片该片区内已建设的道路有湘江大道、京阳大道、芙蓉北路、丁字联络线、外贸路、向东路等,已建道路基本上有敷设有雨污水管道。该片区的污水一部分沿京阳大道次干管汇入湘江北路主干管,重力流进入翻身垸提升泵站。一部分污水沿芙蓉北路两侧的污水管汇入翻身垸撇洪渠截污干管,再重力流进入翻身垸提升泵站。翻身垸沿线居民排放的生活污水沿翻身垸撇洪渠截污干管重力流进入翻身垸提升泵站。最后汇集的污水经翻身垸污水提升泵站提升至xx水质净化厂。3)丁字何桥片该片区内未建设有城市道145、路,无雨、污水管道。农户产生的生活污水直接散排到房前屋后的沟渠、池塘和农田里。图图 5.5何桥村农户生活污水散排现状何桥村农户生活污水散排现状(5)黑麋峰固废处理场尾水近期输水规模 3870m3/d,包含污泥处置区、填埋区;远期输水规模 5020m3/d 包含污泥处置区、填埋区、焚烧区、危险废弃物处理区;根据处理区排水情况,最大排水量为平均时的 1.5 倍,总变化系数取 Kz=1.5。xx水质净化厂纳污范围内主要有 3 座已建成的污水提升泵站,分别为翻身垸污水提升泵站和彩陶源污水提升泵站、戴家河泵站(为防止发生污水溢流,临时提升污水至xx水质净化厂处理)。(1)翻身垸污水提升泵站位于湘江北路与146、沙河交界处东北角,建在矮子塘上面。总占地 2.7 亩,该泵站主要收集丁字片区和从彩陶源泵站提升过来的污水,通过管径为 d600 的压力管将污水提升至xx水质净化厂。设计规模为 4.0 万 m3/d,现状规模 2.0 万 m3/d。(2)彩陶源污水提升泵站位于彩堂三路、铜麻三路交叉口西南角地块,西临湘江景观道,东、北、南为商业住宅区。总占地面积 14 亩,总建筑面积 1528.81m2。该泵站主要收集新华联铜官窑国际旅游度假区和xx铜官窑国家遗址公园及周边居民生活污水,将污水提升输送至xx水质净化厂。泵站总规模为 3.0 万m3/d,安装 4 台潜水潜水排污泵提升污水,污水泵总装机容量为 330147、kw。(3)戴家河泵站位于湘江北路与秀峰大道交汇处,服务区域为鹅秀南片区,目前鹅秀南片区污水已接入苏托垸污水处理厂处理,但该泵站属于合流泵站,服务片区内未彻底雨污分流,旱季仍有污水进入排渍泵站集水井,为防止发生污水溢流,戴家河污水提升泵站根据情况临时提升合流污水至xx水质净化厂进行处理(约 3500m3/d),待雨污分流彻底完成后停运污水提升泵站。表表 5.1纳污范围内现状污水泵站一览表纳污范围内现状污水泵站一览表序号序号设施名称设施名称用地规模用地规模(亩亩)设计规模设计规模服务范围服务范围排水去向排水去向备注备注1翻身垸污水提升泵站2.7设计规模为 4.0 万m3/d,现状规模 2.0万 148、m3/d丁字片区、铜官窑景区xx水质净化厂分流制泵站2彩陶源污水提升泵站14总规模 3 万 m3/d铜官窑景区、彩陶源村和石渚湖村湘江北路污水主管-xx水质净化厂合流制泵站3戴家河泵站1.68现状输水至xx水质净化厂规模约3500m3/d鹅秀南片区湘江北路污水主管雨污分流彻底完成后停运5.3.25.3.2雨水管网雨水管网xx水质净化厂纳污范围内的雨水分区如下所示:(1)金霞北水系,属于金霞片北部,粮食铁路线以北,xx大道以东,竹坡二路以西的区域,属于高区,汇水面积为 45.78ha。经竹坡二路排至沙河。(2)金霞中水系,属于金霞片中部,粮食铁路线以南,彩霞路以北,芙蓉北路以西的区域,湘江以东的149、区域,属于高区,汇水面积 155.31ha,经xx大道通向沙河。(3)金霞南水系,属于金霞片南部,石长铁路以北,彩霞路以南,芙蓉北路以西的区域,属于高区,汇水面积 385.72ha,湘捞路已建 3.03.0 的雨水高排涵,经湘捞路通江口排入湘江。(4)七家湖水系,属于鹅秀片与金霞片交界处的区域,包括高冲路以北,湘江北路以东,芙蓉北路以西,石长铁路以南的区域。汇水面积为 75.55ha,已建有 3.03.0 的通江口,底标高 31.5。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程32(5)鹅秀北水系,属于鹅秀片北部,铁路线以西,鹅羊山以北,高冲路以南的区域,汇水面积 361.48ha,经鹅秀路通江口排入湘150、江。(6)金霞东水系,包括金霞片的东部、青竹湖中心片、青竹湖东片的西北部和高岭组团的西北角的围合区域,汇水面积为 1346.08ha,沿京广线的西侧排入沙河。(7)丁字双桥片区,湾田国际建材城与其北面的村民安置小区和融创巴厘岛等新建区的雨水基本排入汤家湖撇洪渠以及湾田国际建材城用地的排水管道,最终进入沙河。开福大道以北未开发区,通过地表径流,汇入现状的排水沟渠,排入汤家湖撇洪渠等,最终汇入沙河。(8)丁字中心片区,建成区内的雨水通过雨水管网收集后,就近排入翻身垸撇洪渠等。未开发区,通过地表径流,汇入现状的排水沟渠,高区雨水排入翻身垸撇洪渠等,最终汇入沙河。低排区通过谭家巷泵站、黄猫嘴泵站、李湖151、泵站等排渍泵站排除。(9)丁字何桥片区,何桥片基本未开发区,雨水通过地表径流,汇入现状的排水沟渠。根据xx污水处理厂纳污区排水设施现状问题清单和分析报告和xx污水处理厂纳污区排水设施病害治理方案建议,xx污水处理厂纳污区现状排水管网主要存在以下问题:1、雨污混接;2、结构性缺陷;3、功能性缺陷。(1)雨污混接片区内共存在 91 处雨污混接点,其中市政污水混接入雨水点 7 处,市政雨水混接入污水点 6处,企业机关和居住小区污水混接入市政雨水点 71 处,企业机关和居住小区雨水混接入市政污水点 7 处。雨污混接情况主要表现为:1)市政雨污水管道之间存在连通管,污水管道水位较高时,污水倒流入雨水管道152、。如汤家湖路湘江大道口、开顺路湘江大道口等处。2)市政污水管道暂未建设,污水直接排入雨水管道或水体。如开福大道、高尔夫路等处。3)小区、企事业单位雨污水排出管接市政井时存在错接现象。如金霞保税物流中心(西侧)内部雨污水管全部排入了市政雨水井。4)排水不规范,污水有排入雨水管的现象。如湘捞路垃圾站、湘粮集团、牛力混凝土有限公司正门兄弟餐馆、平瑞冷链物流有限公司前坪板房等处。图图 5.6雨污错混接点分布图雨污错混接点分布图(2)结构性缺陷片区内共有管道结构性缺陷 644 处,缺陷数量最多的是错口,占缺陷总数的 55.4%,其次是破裂和变形,分别占比 10.2%和 9.9%。结构性缺陷具体情况见下表153、。表表 5.2管道管道结构性缺陷统计表结构性缺陷统计表序号序号缺陷名称缺陷名称1 级级2 级级3 级级4 级级合计合计1(AJ)支管暗接12430192(BX)变形2821312643(CK)错口246921273574(CR)异物穿入39030425(FS)腐蚀420066(PL)破裂15201615667(QF)起伏4422128(SL)渗漏403079(TJ)脱节66221610(TL)接口材料脱落38170055总计3961664438644xx市xx水质净化厂二期改扩建工程33图图 5.7管道结构缺陷占比图管道结构缺陷占比图(3)功能性缺陷片区内共有管道功能性缺陷 1655 处,缺陷154、数量最多的是沉积,占缺陷总数的 60.5%,其次是障碍物,占缺陷总数的 36.9%。功能性缺陷具体情况见下表。表表 5.3管道功能管道功能性缺陷统计表性缺陷统计表序号序号缺陷名称缺陷名称1 级级2 级级3 级级4 级级合计合计1(CJ)沉积56815610617110012(CQ)残墙、坝根000553(FZ)浮渣000004(JG)结垢18223255(SG)树根3622136(ZW)障碍物399786074611总计9882421702551655图图 5.8管道功能缺陷占比图管道功能缺陷占比图5.45.4 现状现状存在的主要问题存在的主要问题根据相关资料,结合纳污范围实际情况,现状排水管155、网主要存在以下问题:(1)市政管网建设不完善,部分污水未接入管网。丁字片区还有部分属于待开发区,市政管网建设相对滞后,丁字片区的金云村、何桥村以及丁字湾社区的大字岭目前尚未铺设污水管网,居民产生的生活污水直排到房前屋后的池塘和沟渠里,部分渠道沿线的农村散户的污水排入了渠道(翻身垸撇洪渠和汤家湖撇洪渠)。另外,部分地区如青竹湖中心组团以东的在开发区域的市政支管建设未到位,污水排入汤家湖撇洪渠。(2)市政管网维护管理不到位。部分管网存在错接、混接等情况,管网维护管理不到位,直接造成了部分地区生活污水通过雨水排口直接排入渠道,造成了渠道污染。5.55.5 管网建设计划管网建设计划根据2022 年开福156、区重大项目投资计划表和xx污水处理厂纳污区排水设施系统提质增效和补短板实施方案建议,xx净水厂纳污范围内多条道路、农村安置小区及纳污范围内的市政管的错混接改造等项目将在 2022 年内启动建设在 20232025 年间竣工,随着道路的完善、安置小区的建成及错混接改造完成,纳污范围内可接入xx水质净化厂的污水将进一步增加。表表 5.4xxxx水质净化厂水质净化厂纳污范围市政项目建设计划表纳污范围市政项目建设计划表序序号号道路名称道路名称所在街道所在街道建设建设性质性质建设内容建设内容1龙翔路青竹湖新建城市支路,柏曹路湘捞路,长 492 米,宽 18 米2怡乐路秀峰新建城市次干道,冯蔡路北庄路,长157、 210 米,宽 26 米3悦影路秀峰新建城市支路,高冲路鹅秀路,长 428 米,宽 18 米4翠城路二期秀峰新建城市支路,秀东路植基路,长 465 米,宽 18 米5枫树湾路秀峰新建 城市次干道,开福大道裕兴路,长 390 米,宽 26 米6湘君路秀峰新建城市支路,广胜路竹塘路,长 259 米,宽 16 米7高岭组团过三环雨污水管网青竹湖新建星月路开福大道,污水管长 1680 米,管径 D500,三环以南雨水管长 900 米9荷莲路青竹湖新建城市次干道,青竹湖路大安路,长约 1049 米,宽 24米10钟石路南段青竹湖新建城市主干道,青竹湖路大 安 路,长 约1490 米,宽 26 米11大158、安路青竹湖新建城市主干道,荷莲路长 青 路,长1914 米,宽 36 米12汤家湖路青竹湖续建 城市主干道,芙蓉北路湘江北路,长800米,宽60 米13霞凝路青竹湖续建城市次干道,湘捞路柏曹路,长655米,宽36 米14鹅秀东路秀峰续建城市次干道,芙蓉北路秀东路,长433 米,宽36 米15秀东路北段秀峰续建城市次干道,翠城路鹅秀路,长888米,宽36 米16秀东路南段秀峰续建 城市次干道,天鹅大道登铭路,长490 米,宽36米,xx市xx水质净化厂二期改扩建工程34序序号号道路名称道路名称所在街道所在街道建设建设性质性质建设内容建设内容拉通片区雨污水主通道17母山路秀峰续建城市支路,戴家河路159、秀峰大道,490米,宽26米18广胜路青竹湖续建城市主干道,前建路青竹湖路,长 1318 米,宽 36米19龙杉路青竹湖续建城市次干道,广胜路荷莲路,长570 米,宽 26 米20竹塘路青竹湖续建城市支路,芋坡路大安路,长 742 米,宽 14 米21苏托垸、xx污水处理厂纳污区市政雨污混接点改造及排水管网病害修复相关街道 新建1.对纳污区已移交区域市政污水混接入雨水点、市政雨水混接入污水点等情况进行改造,实现雨污分流(总投资1050万元)。2.对污水处理厂纳污区市政排水管网、级结构性缺陷及相关功能性缺陷进行修复(总投资2000万元)22南一道水系污水综合整治工程相关街道 新建结合金霞发展集团160、管网排查成果,对南一道水系污水实施整治,对太阳山安置小区实施雨污分流改造23金霞片区管网排查整改工程秀峰新建1.金翔路雨污水管道工程,新建 d600-d1200 雨水管长约340 米,新建 d400 污水管长约340 米。2.戴家河泵站节点污水改造工程,新建d1000 污水管道长约300 米24高冲路以南农民安置房秀峰新建位于鹅秀路以北,高冲路以南,文慧路以东,植基路以西,净用地面积 48.6 亩,容积率2.8,总建筑面积11.7万平方米,可安置指标996 个25大塘路农民安置房秀峰前期研究大塘路以北,冯蔡东路以南,锦荣路以东,彭家巷路以西,总用地面积75,净用地面积67 亩,容积率2.5,总161、建筑面积约14.5 万平方米,可安置指标1175 个26谊信路西段秀峰预备城市主干道,彭家巷路竹隐路,长 620 米,宽 46米27高冲路秀峰预备城市支路,芙蓉北路植基路,长 938 米,宽 18 米28鹅秀东路秀峰预备城市次干道,秀东路植基路,长 412 米,宽 36 米29格润路秀峰预备城市支路,秀东路植基路,长 450 米,宽 18 米30文慧路一期秀峰预备城市支路,鹅羊南路冯蔡路,长 730 米,宽 18 米31鹅羊路秀峰预备城市支路,秀东路植基路,长 460 米,宽 18 米32尊道路秀峰预备城市支路,秀东路植基路,长 455 米,宽 18 米33 瑞和路道路工程秀峰预备城市支路,兴162、联路高岭路,长 650 米,宽 18 米34港新路(芙蓉北路-霞凝路青竹湖新建雨水管网,长度 400 米,管径为 1200-1500mm,污水管网,长度 400 米,管径为 400-500mm35咏鹅路(鹅羊路-湘江北路)青竹湖新建污水管网,长度 840m,管径为 400-500mm;雨水管网,长度 840m,管径为 800-1500mm36开福大道(汤家湖路-三环线)排水管道建设青竹湖新建污水管网,长度 6000m,管径为 400mm37 高尔夫路(开福青竹湖新建 污水管网,长度 430m,管径为 400mm;雨水管网,序序号号道路名称道路名称所在街道所在街道建设建设性质性质建设内容建设内容163、大道-青霞路)长度 430m,管径为 1000mm38庙塘路(松林路-青竹湖路青竹湖新建污水管网,长度 640m,管径为 800mmxx市xx水质净化厂二期改扩建工程356 6 项目建设的必要性项目建设的必要性6.16.1 厂区处理能力已显不足,亟需扩建以增加处理规模厂区处理能力已显不足,亟需扩建以增加处理规模xx水质净化厂总规划规模 25.0 万 m3/d,现状规模 5.0 万 m3/d,目前xx水质净化厂基本处于满负荷或超负荷运行,根据运行统计,最大污水处理量达到 7.78 万 m3/d;经测算,即使将在原属于苏托垸污水处理厂纳污范围而临时接驳至xx水质净化厂的鹅秀南片区的污水改接至苏托垸164、污水处理厂(已运行)后,xx水质净化厂最高日进水量仍高达 5.89 万 m3/d,仍处于满负荷运行状态。为保障污水处理能力满足纳污片区的快速发展,xx水质净化厂扩容迫在眉睫。6.26.2 单一生产线影响运行安全,需改造扩建以保障运营安全单一生产线影响运行安全,需改造扩建以保障运营安全xx水质净化厂现状厂区生化段仅一座 MSBR 池,运行至今一直未进行过停运检修,根据现场运行实况,现状 MSBR 池曝气管系统部分损坏,存在运行安全风险。为保障污水处理厂运营安全,xx水质净化厂亟需扩建增设一组生产线。6.36.3 纳污区域相对独立纳污区域相对独立,跨区域调水困难跨区域调水困难根据规划,xx水质净化165、厂纳污片区北侧为望城铜官纳污区,南侧为苏家托纳污区。经调研,铜官纳污区暂无污水处理厂,现状纳污区内铜官窑国际旅游度假区和xx铜官窑国家遗址公园及周边居民生活污水通过彩陶源污水提升泵站提升至xx纳污区进入xx水质净化厂处理;苏家托纳污区已建成苏托垸污水处理厂,现状运行规模 10.0 万 m3/d,目前已收集沙坪工业园片区污水(原经沙坪泵站转输至xx纳污区)和鹅秀南片区污水,平均进水量约 4.5 万 m3/d(已收集部分初期雨水)。xx水质净化厂位置为xx纳污区低区,若本次通过区域调水实现xx水质净化厂停产检修,则需将现状进入xx水质净化厂的污水新建泵站转输至苏家托纳污区,xx水质净化厂位置距离苏166、家托纳污区最近直线距离约 6.0km,沿线基本为建城区,实施难度较大,工期长,工程投资也较高,难以及时解决现状xx水质净化厂满负荷运行和单一生产线运行安全隐患问题。6.46.4 相关政策需要相关政策需要根据规划及相关政策要求,xx水质净化厂未来纳污片区需要进一步实现管网排查完善,实现完全雨污分流、清污分流,以提高污水进水浓度,但同时也需要考虑控制初期雨水径流污染,完善初期雨水收集(经调研,苏家托纳污区已实施部分初期雨水收集措施)。故随着初期雨水收集措施完善,xx水质净化厂雨季设计流量将进一步增加,xx水质净化厂现状亟需扩容以满足未来管网不断完善及初期雨水收集带来的处理量增长需求;同时xx纳污区167、范围内金霞经济开发区属于省级重点经济开发区,xx水质净化厂的扩容也为金霞经济开发区的快速发展提供了重要的技术保障。6.56.5 保护湘江流域水质环境保护湘江流域水质环境xx是全国环境保护重点城市之一,近年来,随着改革开放的深入和城市建设的高速发展,城市规模不断扩大,人口不断增加,工业不断发展,城市污水量也不断增加。尽管目前xx市捞霞片区xx水质净化厂已投入运行多年,但xx水质净化厂设计完成较早,设计尾水排放标准为城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级 A 标准,xx水质净化厂尾水排放至沙河,其最终受纳水体为湘江,属国家地表水环境质量标准中的三类水域,xx湘江枢纽工程实168、施后,长株潭湘江河道在枯水季节应视为半封闭型水域,自净能力有一定的削弱。根据xx省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准(DB43/T1546-2018),xx水质净化厂尾水出水水质主要污染物指标应达到xx省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准(DB43/T1546-2018)中一级标准。从湘江总体流域水环境保护的角度来看,目前湘江水域xx段出口断面水质劣于进口断面水质,明显不合理。xx水质净化厂尾水排放标准进一步提高可以大幅度地减少服务片区向湘江排入的污染负荷量,控制污染,改善城市河流湖泊水质环境和市容环境,保护水源保护区的水质,改善湘江流域尤其是望城水厂等下游城镇水厂的取水水质,使xx市城市供水169、质量尽早达到国家建设部城市供水行业技术进步发展规划要求的“一级水司”水质标准,提高城市品位,改善生活和投资环境,促进xx市经济建设的发展,并为xx市区域经济的可持续发展提供坚实可靠的基础。xx水质净化厂作为xx市城市污水处理系统的组成部分,其提标投运后对减少向湘江排入的污染负荷量,控制污染,保护湘江水域水质环境的意义是不言而喻的。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程367 7 污水量预测及工程污水量预测及工程规模规模7.17.1 工程建设期限工程建设期限xx市国土空间总体规划(2021-2035 年)目前正在编制,国土空间规划目标年为 2035年,近期目标年为 2025 年,由于国土空间规划暂未170、编制完成,对该片区暂无明确的详细规划发展方向,本次根据实际情况及规划的内容,结合考虑污水处理厂的建设周期从工程项目批准立项到污水厂建成满负荷运行,一般需要 23 年时间的特点,确定xx水质净化厂近期年限为 2025 年。近期:20222025 年。远期:20262035 年。7.27.2 纳污纳污范围范围及服务人口及服务人口7.2.17.2.1规划规划纳污纳污范围范围及人口及人口由于xx市国土空间总体规划(2021-2035 年)暂未编制完成,本次规划主要以最新长沙市望城区河东片区排水专项规划(2017 年)和xx市中心城区排水专项规划修编(2018年)为依据。根据xx市望城区河东片区排水专项171、规划(2017 年)将望城区河东片分为三个纳污分区:铜官纳污分区、彩陶纳污分区、丁字纳污分区。1、铜官纳污分区、彩陶纳污分区的污水排入铜官污水处理厂。2、丁字纳污分区内的污水排入xx水质净化厂。图图 7.1污水分区图污水分区图各分区控规信息如下表:序号片区名称规划面积(km2)规划人口(万人)备注2020年2030年2050年1铜官循环工业园158.727.4640.65纳入铜官污水处理厂处理2桥驿镇96.374.83彩陶分区12.150.24丁字分区79.97.226.1纳入xx水质净化厂处理4.1丁字分区航电枢纽周边地区29.533.98.64.2丁字分区中心片16.5284.3丁字分区双172、桥片15.172.754.4丁字分区何桥片18.680.64.5另根据xx市中心城区排水专项规划修编(2018 年),xx水质净化厂的规划纳污范围为西至湘江,南至高岭,东至青竹湖,北至丁字镇,包括金霞、鹅秀北、青竹湖中心组团、丁字四大汇水区。金霞分区(包括金霞、鹅秀北、青竹湖中心组团)占 27.64 km2,丁字分区(丁字)占35.76km2。其纳污面积为 63.4 km2,其中规划建设用地 38.58 km2,规划人口为 43.15 万人。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程37图图 7.2xx水质净化厂xx水质净化厂规划规划纳污范围图纳污范围图根据上述两个规划比较可知,xx市望城区河东片区排173、水专项规划(2017 年)纳入xx水质净化厂纳污范围的丁字纳污分区比xx市中心城区排水专项规划修编(2018 年)确定的xx水质净化厂纳污范围内的丁字汇水区大,但xx市中心城区排水专项规划修编(2018 年)是最新的以xx市中心城区排水为核心的专项规划整合修编,本次xx水质净化厂的规划纳污范围及人口情况以xx市中心城区排水专项规划修编(2018 年)为准。7.2.27.2.2现状纳污现状纳污范围及人口范围及人口根据xx水质净化厂二期改扩建工程水质水量调查报告(2022 年),现状纳污范围与规划纳污范围不完全相符。现状纳污范围除包括规划的四大汇水区外,还包括铜官窑景区纳污面积约1.48 km2,174、故现状纳污面积合计为 64.88km2。现状纳污范围内的总人口合计为 17.39 万。图图 7.3xx水质净化厂xx水质净化厂现状现状纳污范围图纳污范围图7.2.37.2.3近远期纳污近远期纳污范围及人口确定范围及人口确定根据xx市望城区河东片区排水专项规划(2017 年修订)(2016-2030),铜官窑景区的污水规划通过彩陶污水泵站提升后,沿湘江大道进入铜官窑污水处理厂处理。现场调查发现,铜官窑景区目前属于在开发区域,市政管网建设相对比较滞后,而铜官窑污水处理厂短期内无法实现建设运行,结合泵站的建设情况及景区管网现状,建议铜官窑景区的污水近期仍就近排入xx水质净化厂处理。同时根据xx市环境175、保护局印发的 关于xx市城市固体废弃物处理场垃圾渗滤液处理厂提量扩改建设项目环境影响报告表的审批意见(长环自【2013】27 号)、xx市发展和改革委员会印发的关于xx市固体废弃物处理场尾水外排管道扩容改建工程可行性研究报告的批复(长发改【2013】789 号)和xx市住房和城乡建设委员会印发的关于xx市固体废弃物处理场尾水外排管道扩容改建工程初步设计审查会议纪要,xx黑麋峰固废处理场尾水远期 5020m3/d 接入新港水质净化厂处理,尾水外排管道考虑变化系数 1.5 的输送能力。故近期xx黑麋峰固废处理场尾水仍接入xx水质净化厂处理。由上可知,xx水质净化厂基本确定近期纳污范围包括金霞、鹅秀176、北、青竹湖中心组团、丁字片区以及铜官窑景区,纳污面积总计 64.88 km2。纳污范围内的现状人口为 17.39 万人,根据现状人已 排 至 苏托 垸 污 水处理厂已 排 至 苏托 垸 污 水处理厂xx市xx水质净化厂二期改扩建工程38口与规划人口预测近期 2025 年人口为 21.34 万人。图图 7.4xx水质净化厂xx水质净化厂近期近期纳污范围图纳污范围图但远景待铜官窑污水处理厂建成运行后,xx水质净化厂的纳污范围按照xx市中心城区排水专项规划修编(2018 年)为金霞、鹅秀北、青竹湖中心组团、丁字四大汇水区。总纳污面积为 63.4km2,其中规划建设用地 38.58 km2,规划人口 177、43.15 万人。综上所述,xx水质净化厂近远期纳污范围及人口确定如下:近期:2025 年;纳污范围:金霞、鹅秀北、青竹湖中心组团、丁字片区以及铜官窑景区;纳污面积:64.88 km2;人口:21.34 万人。远期:2035 年;纳污范围:金霞、鹅秀北、青竹湖中心组团以及丁字片区;纳污面积:63.4 km2;人口:43.15 万人。7.37.3 污污水量预测水量预测根据纳污范围及人口分析,xx水质净化厂纳污范围内近期 2025 年人口为 21.34 万人,远期2035 年人口为 43.15 万人。本方案根据人口及用水量进行污水量预测,城市用水量采用单位人口指标法和分项指标法预测。7.3.17.178、3.1单位单位人口人口指标法预测指标法预测根据河东主城区北部地区污水及处理系统总体布局优化及深化研究方案及xx市污水收集系统优化调整方案,xx市单位人口污水量标准拟采用 450L/人d。根据发改委、住建部“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划要求 2025 年县城污水处理率达到 95%以上和xx省“十四五”长江经济带城镇污水垃圾处理设施方案要求 2025年全省城市生活污水集中收集率达到 70%以上或比 2020 年提高 5 个百分点以上,综合考虑本次污水收集率按 85%95%,根据人均综合污水量指标及人口计算出xx水质净化厂预测污水量如下表所示。表表 7.1单位人口单位人口污污水量指标法预179、测结果水量指标法预测结果规划年限规划人口污水量指标收集率(%)污水量2025 年21.34 万人450L/人/d908.64104m3/d2035 年43.15 万人450L/人/d9518.45104m3/d7.3.27.3.2分项指标法预测分项指标法预测城市总用水量包括生活用水量、生产用水、道路广场浇洒用水、绿化用水以及城市管网的漏损、消防用水等其他用水,分项指标法就是将各单项指标用水分项预测再统一累加计算出总用水量。(1)综合生活用水量 Q1根据 城市给水工程规划规范(GB50282-2016)及 室外给水设计标准(GB 500132018),xx市属于第一分区超大城市,城市人均综合生活180、用水量指标最高日为 250480 升/人日,该指标为城市居民日常生活用水和公共建筑用水之和,不包括浇洒道路、绿地、市政用水和管网漏失水量。随着城市的发展,城市居民生活用水定额和用水普及率也将逐年递增,本工程考虑近期 2025年人均综合生活用水定额以 400 升/人日计,用水普及率 8590%;远期 2035 年生活用水定额以 480升/人日计,用水普及率 95%。综合生活用水量:Q1=qpn其中:Q1生活用水量(m3/d),q生活用水定额(升/人日)n用水普及率p人口表表 7.2综合生活用水量预测表综合生活用水量预测表规划年限规划人口综合生活用水定额(升/人日)用水普及率(%)综合生活用水量(181、万 m3/d)2025 年21.34 万人400L/人/d907.68 万 m3/d2035 年43.15 万人480L/人/d9519.68 万 m3/d(2)工业企业用水量 Q2根据现状调查,纳污范围内工业企业较少,大多为仓储物流类型企业,无工艺生产废水产生,根据 20112019 年各年xx工业用水占综合生活用水比例分析见下表。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程39表表 7.3xx市现状工业用水占综合生活比例分析xx市现状工业用水占综合生活比例分析年度年度201120122013201420152016201720182019居民生活用水(万吨)20958 21797 23436 246182、71 25612 26105 28295 30567 32956行政经营用水(万吨)17177 16228 16847 16880 16859 16953 17992 25667 25969工业用水(万吨)716777059038997410811 12197 13908 11348 11594用水人口(万人)463.75 467.46472 479.54 488.89 506.22 530.85 545.95 563.32人均综合生活用水量(升/人d)225223234237238233239282287工业用水占比(%)192022242528302020人均综合用水量(L/人日)3313183、32360374391402403438441根据上表可知,20112019 年各年xx工业用水比例占生活用水比例为 0.190.30,另外根据本工程纳污范围内区域现状用水资料,现状工业企业用水量为 1.24 万 m3/d,生活用水量为 6.72 万m3/d,工业企业用水量占生活用水量的比例 18.45%,根据调查实际情况结合未来工业企业发展,本次考虑工业企业用水量按综合生活用水量 20%计算。表表 7.4工业企业用水量预测表工业企业用水量预测表规划年限规划人口综合生活用水定额(升/人日)所占比例(%)工业企业用水量(万 m3/d)2025 年21.34 万人400L/人/d201.71 万 184、m3/d2035 年43.15 万人480L/人/d203.45 万 m3/d(3)浇洒道路和绿地用水量 Q3城市道路、绿化面积用水量按生活用水量的 10%考虑。Q3=10%Q1(4)管网漏损水量 Q4Q4=10%(Q1Q2Q3)(5)未预见水量 Q5Q5=10%(Q1Q2Q3Q4)(6)总用水量按分项指标法计算可预测出各年需水量:Q总=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5根据城市排水工程规划规范(GB50318-2017),城市污水排放系数为 0.700.85,本报告取 0.80,日变化系数取 1.20,污水收集率按 8595%考虑。根据总用水量、日变化系数、污水排放系数、污水收集率及地下水渗入量,185、污水量预测如下:表表 7.5分项指标法污水量预测表分项指标法污水量预测表年份规划人口(万人)浇洒道路和绿地用水(万 m3/d)管网漏损水量(万m3/d)未预见水量(万m3/d)总用水量(万m3/d)日变化系数污水排放系数收集率(%)综合污水量(万m3/d)地下水渗入量(10%)总污水量(万m3/d)2025 21.340.771.001.1012.081.200.8090%7.250.737.982035 43.151.972.562.8130.961.200.8095%19.601.9621.567.3.37.3.3预测预测污水量污水量从上面两种预测方法的结果看,分项指标法预测值偏小,为了准186、确起见,污水排放规模取单位人口指标法和分项指标法两种结果的平均值,再增加纳入xx黑麋峰固废处理场尾水近期3870m3/d,远期 5020m3/d。1)近期2025 年:(8.647.98)2+0.387=8.31+0.387=8.70 万 m3/d2)远期2035 年:(19.6821.56)2+0.502=20.62+0.502=21.13 万 m3/d7.3.47.3.4用地性质法预用地性质法预测测复核复核由于纳污范围内最新总规为xx市城市总体规划(2003-2020)(2014 年修订),故本次根据城市给水工程规划规范(GB50282-2016),采用单位用地用水量指标法,暂结合xx市城187、市总体规划(2003-2020)(2014 年修订)对预测水量进行复核。根据用地性质划分及测算,采用用地性质法 2025 年预测用水量如下表。用地代号用地名称面积(hm2)2025 年取值(m3/hm2*d)汇总(m3/d)用水占比R居住用地505.735527814.9725.67%C公共设施用地31.06351087.101.00%M工业用地89.06706234.005.75%W仓储用地377.46207549.146.97%T对外交通用地0.000.000.00%S道路广场用地576.902514422.6113.31%G市政设施用地3417.951551269.2147.31%D特殊188、用地0.000.000.00%汇总108377.03100.00%根据用水量预测污水量为 7.15 万 m3/d,对比复核可知本次污水量预测合理。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程407.47.4 工程规模工程规模根据污水量预测可知,用规划人口预测计算出xx水质净化厂近期2025年规模为8.70万m3/d;另结合xx水质净化厂二期改扩建工程水质水量调查报告(2022 年),调查预测xx水质净化厂近期 2025 年旱季时总污水量约为 8.57 万 m3/d;对比可知调查预测污水量与本次规划预测的污水量基本持平,本次按照规划预测的污水量作为工程规模依据。根据室外排水设计标准(GB50014-202189、1),污水厂规模应按平均日流量确定,综上所述,本次xx水质净化厂近远期工程规模确定如下:1)近期 2025 年预测污水量(平均日):8.70 万 m3/d工程规模(平均日):10.0 万 m3/d2)远期 2035 年预测污水量(平均日):21.13 万 m3/d工程规模(平均日):25.0 万 m3/d故本次xx水质净化厂二期改扩建工程规模为 10.0 万 m3/d,即在现状一期 5.0 万 m3/d 基础上再扩建 5.0 万 m3/d。7.57.5 旱季及雨季流量旱季及雨季流量根据室外排水设计标准(GB50014-2021),污水处理厂预处理(提升泵站、格栅和沉砂池)应按雨季设计流量进行计190、算,二级处理构筑物应按旱季流量设计,雨季设计流量进行校核,故本次xx水质净化厂二期改扩建工程预处理段须按照雨季设计流量进行计算复核,生化段须按照旱季流量进行设计。7.5.17.5.1旱季设计流量旱季设计流量由确定工程规模可知,xx水质净化厂近期 2025 年处理规模为 10.0 万 m3/d,远期 2035 年处理规模为 25.0 万 m3/d。根据最新xx市中心城区排水专项规划修编(2018 年),xx水质净化厂纳污范围排水体制为雨污分流制,另根据室外排水设计标准(GB50014-2021),本次xx水质净化厂近远期综合生活污水量变化系数均为 K=1.5,故xx水质净化厂近远期旱季设计流量为191、:Qdr近期=10.01.5=15.0 万 m3/d=1736.11L/s(2025 年)Qdr远期=25.01.5=37.5 万 m3/d=4340.28L/s(2035 年)7.5.27.5.2雨季设计流量雨季设计流量根据室外排水设计标准(GB50014-2021),分流制污水系统的雨季设计流量应在旱季设计流量基础上根据调查资料增加截流雨水量,分流制截流雨水量根据收纳水体环境、雨水受污染情况、源头减排设施规模和排水区域大小等因素确定,即初期雨水量。合流制截流雨水量根据收纳水体环境容量,由溢流污染控制目标确定,截流倍数根据旱流污水水质、水量、受纳水体环境容量和排水区域大小等因素确定,宜采用 192、25。根据最新xx市中心城区排水专项规划修编(2018 年),xx水质净化厂纳污范围排水体制为雨污分流制,纳污范围规划建设用地面积 38.58 km2。但根据实地调查,本次纳污范围内存在 2 个混流制区域:一是铜官窑景区,该区域目前是合流制排水体制,雨水和污水一起通过景区里的合流管排至附近的新华联景区污水提升泵站,再由泵提升至彩陶源污水提升泵站,最后通过压力管道排入湘江北路污水主干管,进入xx水质净化厂。二是丁字镇政府旁的安置小区,该区域目前为截留式合流制,雨水和污水一起通过合流管排至京阳大道污水干管。根据xx水质净化厂二期改扩建工程水质水量调查报告(2022 年),上述 2 个混流制区域内旱193、流污水量为 0.89 万 m3/d。另外经调查,除上述 2 个区域外,还有金盆坵小区、德丰小区和太阳山小区 3 个小区(总计24.81ha)属于雨污混流制,根据xx水质净化厂二期改扩建工程水质水量调查报告(2022 年),3 个小区旱流污水量为 0.15 万 m3/d。考虑近期 2025 年时间有限,本次纳污范围内 2 个混流制区域及 3 个小区难以实现完全雨污分流改造,2 个混流制区域是通过泵站转输和截流式合流制,3 个小区是雨污混流制,故雨季时须考虑 2 个混流制区域和 3 个小区的截流雨水量。目前纳污范围内初期雨水设施尚不完善,故本次近期 2025 年暂不考虑纳污范围内初期雨水收集。故本194、次xx水质净化厂二期改扩建工程雨季设计流量中的雨水量为2个混流制区域与3个雨污混流制小区截流雨水量之和。Qds=Qdr+n0(Qd+Qm)+Qhs式中:Qds雨季设计流量(L/s);Qdr旱季设计流量(L/s);n0合流制截流倍数,取 2 倍;Qd综合生活污水量(L/s);Qm工业废水量(L/s);xx市xx水质净化厂二期改扩建工程41Qhs混流制径流雨水(L/s)。合流制截流倍数根据水量调查情况考虑 2 倍。故本次xx水质净化厂二期改扩建工程雨季设计流量为:Qds=Qdr+n0Qdrh+Qhs=15+20.89+20.15=17.08 万 m3/d=1976.85L/s本次取 Qds=17.195、50 万 m3/d=2025.47L/s考虑远期2035年纳污范围内2个混流制区域及3个雨污混流制小区已实现完全雨污分流改造,同时规划建设用地范围(面积为 3858hm2)初期雨水设施基本完善,则xx水质净化厂纳污范围内远期 2035 年雨季设计流量中的雨水量为规划建设用地范围的初期雨水收集量。初期雨水量根据城镇雨水调蓄工程技术规范(GB51174-2017)源头径流总量和污染控制以及分流制排水系统径流污染控制调蓄量公式计算:V=10DF式中:D-单位面积调蓄深度(mm),源头雨水调蓄工程可按年径流总量控制率对应的单位面积调蓄深度进行计算;分流制排水系统径流污染控制的雨水调蓄工程可取 4mm8196、mm,取 6mm;F-汇水面积(hm2),远期 3858hm2;径流系数,取 0.65。经计算,远期初期雨量约为 15.05 万 m3/d。预测有远期 2035 年xx水质净化厂纳污范围内雨季设计流量为:Qds远期=37.5+15.05=52.55 万 m3/d=5491.90L/s由于近期用地污水规模为 10 万 m3/d,雨季设计流量为 2025.47L/s(17.5 万 m3/d),故远期雨季设计流量根据近期雨季设计流量与规模比值暂定同比例按照远期规划总规模25万m3/d取值远期雨季设计流量,本次取 Qds远期=43.75 万 m3/d=5063.66L/s根据上述计算,雨季设计流量中截197、流雨水量近期约 2.08 万 m3/d,远期初期雨水量约 15.05 万m3/d,但相关规划暂未明确近期雨水量相关配套调蓄、处理等设施情况,故本次xx水质净化厂二期改扩建工程考虑近期 2025 年截流雨水纳入厂区处理的应对措施;另根据xx市低影响开发雨水控制利用系统设计技术导则(试行)(2016 年),xx市径流雨水水质无实测资料时可参照下表选用。表表 7.7xx市城区雨水水质参考值xx市城区雨水水质参考值项目SSCODcrTPNH3N屋面雨水100450252000.20.60.82.6项目SSCODcrTPNH3N小区道路雨水100600303000.20.91.23.0市政道路雨水240198、8003005001.82.82.64.0平均值1476171193340.81.51.63.2根据上表可知,径流雨水水质中 SS 和 COD 基本与本次xx水质净化厂二期改扩建工程设计进水水质持平,目前关于雨水的处理目标暂未明确,考虑到目前xx水质净化厂只有一个排口,出水水质考核标准为省地标一级,故本次考虑纳污厂区处理的初期雨水按照水质净化厂全流程处理后达标排放,本次二期改扩建工程设计流量考虑应对截流雨水处理的超负荷能力。7.67.6 设计规模设计规模综上所述,xx水质净化厂设计规模情况如下。近期 2025 年设计规模:10 万 m3/d旱季设计流量:1736.11L/s(15.0 万 m3199、/d)雨季设计流量:2025.47L/s(17.5 万 m3/d),(2 个混流制区域及 3 个混流制小区截流雨水纳入厂区处理)远期 2035 年设计规模:25 万 m3/d旱季设计流量:4340.28L/s(37.5 万 m3/d)雨季设计流量:5063.66L/s(43.75 万 m3/d),(根据xx水质净化厂规划规模及用地情况,远期厂区内雨季设计流量暂估为 5063.66L/s,则远期超过厂区处理能力的雨季设计流量需采取源头减排、初期雨水调蓄等措施进行合理规划,确保xx水质净化厂运行安全)7.77.7 厂外管网建设与规模匹配建议厂外管网建设与规模匹配建议根据纳污范围现状管网分析。现状主200、要污水管网分布如下图。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程42图图 7.5纳污范围内现有污水管网分布图纳污范围内现有污水管网分布图根据进水量统计数据,目前已实施的污水管网收集系统旱季最大污水量收集量为 7.66 万 m3/d,同时正在开发建设的丁字片区的金云村、何桥村以及丁字湾社区的大字岭目前尚未铺设污水收集管网,青竹湖中心组团以东的在开发区域的市政污水收集支管建设亦未到位,根据待建范围初步预计上述片区污水管网新增建设完成后的污水收集管网系统与本次xx水质净化厂二期改扩建工程规模10万m3/d基本匹配。建议根据相关管网建设计划加快xx水质净化厂纳污范围内厂外管网建设,做到污水应收尽收,实现 20201、25 年厂外污水收集管网系统与厂区二期改扩建工程规模完整匹配。污水管网收集系统待建范围分布示意如下图。图图 7.6纳污范围内纳污范围内待污水管网建范围分布示意待污水管网建范围分布示意图图xx市xx水质净化厂二期改扩建工程438 8 出水出水、进水水质及进水水质及污泥、臭气处理要求污泥、臭气处理要求8.18.1 一期一期出水水质出水水质xx水质净化厂现状一期工程出水水质执行一级 A 标准,运行至今均能达标:表表 8.1城市污水处理厂污染物排放标准(城市污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级一级 A 标准(单位标准(单位 mg/L)项目BOD5CODSSNH3-NTNTP粪大肠菌202、群出水水质1050105150.51000(个/L)8.28.2 本期本期出水水质出水水质根据环评结论,本次改扩建工程出水水质标准执行城镇污水处理厂污染排放标准(GB18918-2002)中的一级 A 标准和xx 省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准(DB43/T1546-2018)的一级标准中较严值。出水水质指标下表所示。表表 8.2xx水质净化厂xx水质净化厂二期改扩建工程二期改扩建工程设计出水水质设计出水水质项目项目CODcrBOD5SSNH3-NTNTP粪大肠菌群粪大肠菌群标准标准设计数值3010101.5(3)100.31000(个/L)省地标一级根据出水水质,由于现状一期出水水质执203、行一级 A 标准,本次需要对一期进行提标。8.38.3 调查进水水质调查进水水质xx水质净化厂 2021 年 1 月至 2022 年 12 月进水水质情况如下。(1)基本情况xx水质净化厂一期设计进水水质见下表。表表 8.3xx水质净化厂xx水质净化厂一期设计进水水质一期设计进水水质单位:单位:mg/L指标指标CODBOD5SSNH3-NTNTP设计数值30013022020303根据实测进水水质资料,进行趋势分析和出现概率统计分析。1)化学需氧量进水化学需氧量(COD)变化趋势如下图所示:进水进水 COD 变化趋势图变化趋势图进水化学需氧量(COD)出现率如下图所示,95%出现率时 COD 204、浓度为 264.3mg/L。进水进水 COD 出现率图出现率图2)BODBOD 变化趋势如下图所示:xx市xx水质净化厂二期改扩建工程44进水进水 BOD 变化趋势图变化趋势图进水 BOD 出现率如下图所示,95%出现率时 BOD 浓度为 118.7mg/L。进水进水 BOD 出现率图出现率图3)SS进水 SS 变化趋势如下图所示:进水进水 SS 变化趋势图变化趋势图进水 SS 出现率如下图所示,95%出现率时 SS 浓度为 403.9mg/L。进水进水 SS 出现率图出现率图4)NH3-N进水 NH3-N 变化趋势如下图所示:xx市xx水质净化厂二期改扩建工程45进水进水 NH3-N 变化趋205、势图变化趋势图进水 NH3-N 出现率如下图所示,95%出现率时 NH3-N 浓度为 18.1mg/L。进水进水 NH3-N 出现率图出现率图5)TN进水 TN 变化趋势如下图所示:进水进水 TN 变化趋势图变化趋势图进水 TN 出现率如下图所示,95%出现率时 TN 浓度为 25.7mg/L。进水进水 TN 出现率图出现率图6)TP进水 TP 变化趋势如下图所示:xx市xx水质净化厂二期改扩建工程46进水进水 TP 变化趋势图变化趋势图进水 TP 出现率如下图所示,95%出现率时 TP 浓度为 3.8mg/L。进水进水 TP 出现率图出现率图根据实际运行数据统计,xx水质净化厂进水水质情况见206、下表。表表 8.4xx水质净化厂xx水质净化厂进水进水 95%出现率进水水质(去除异常数据)出现率进水水质(去除异常数据)单位:单位:mg/L项目项目CODcrBOD5SSNH3-NTNTP2021 年 1 月-2022 年 12 月264.3118.7403.918.125.73.8黑麋峰固废处理场尾水平均水质情况见下表。表表 8.5黑麋峰固废处理场尾水平均水质黑麋峰固废处理场尾水平均水质单位:单位:mg/L项目项目CODcrNH3-NTNTPPH2021 年 1 月-2022 年 12 月8.80.0386.980.0186.84金霞经济开发区片区主干管末端监测水质情况见下表。表表 8.6207、金霞经济开发区片区主干管末端监测水质金霞经济开发区片区主干管末端监测水质单位:单位:mg/L项目项目CODcrBOD5SSNH3-NTNTP平均值2841145.3314.9721.91.37(2)水质分析根据上表可知,2021 年 1 月-2022 年 12 月的各项常规污染物的指标除 SS 偏高外均在设计值范围内,SS 指标异常偏高与xx纳污片区范围目前一直处于开发建设阶段有紧密关系。金霞经济开发区片区(现状主要为物流等非水污染工业企业)监测水质在一期设计水质范围内,不会对管网水质造成严重冲击,同时经处理后纳入xx水质净化厂的黑麋峰固废处理场尾水水质良好,不会造成厂区市政污泥变成危废。(3208、)水质对比表表 8.7xx市部分污水处理厂进水xx市部分污水处理厂进水 95%出现率进水水质出现率进水水质单位:单位:mg/L项目项目CODcrBOD5SSNH3-NTNTP岳麓污水处理厂17985.323621.1229.82.95开福污水处理厂22787.524123.7726.12.65金霞污水处理厂2698426318.7211.9湘湖污水处理厂29010017022272.5平均值241.2589.2227.521.397520.782.5根据上表可知,xx COD 和 BOD5比xx市其他污水处理厂的浓度偏高,这是因为xx水质净化厂结合本厂实际,考虑到进厂的有机污染物质少,但是氮和209、磷的含量相对较高,碳源较低,碳源营养组成比例及其不均衡,有机负荷-食微比 F/M 低,一般为 0.06-0.08 左右,为了维持微生物的较高的活性,运行期间通过投加餐厨废水进行碳源的补充,每天投加 1 罐餐厨废水 19 吨,通过运输车运至厂区投加罐投加,每天均匀累计投加时间约 4h,所以导致xx水质净化厂进厂的 COD 和BOD5等指标提高。此外,SS 和 TP 比xx市部分其他污水处理厂的浓度偏高,这是因为xx水质净化厂纳污范围内管网建设暂未完善,同时纳污片区范围内持续处于开发建设阶段,混进了部分工业废水和工地泥浆水等,所以导致进水的SS和TP两项指标偏高。但根据 城乡排水工程项目规范(GB210、55027-2022),工程建设施工降水不应排入市政污水管道,故纳污范围内开发建设工地泥浆水不得进入污水管道,SS 将回归典型生活污水正常值。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程478.48.4 预测进水水质预测进水水质室外排水设计手册中给出的我国典型生活污水水质示例见下表:表表 8.9典型的生活污水水质示例典型的生活污水水质示例指标浓度(mg/l)高中常低BOD5400200100COD1000400250SS350220100TN854020TP1584将上表与实测水质资料统计表对比后发现,实测统计值比国内典型生活污水中常浓度数值稍低,究其原因,可能是有较多的地下水渗入及污水在管道长距离输送211、过程中产生的自然沉淀和降解及这两个污水处理厂进水有部分合流污水等原因所造成。今后,随着管网系统的进一步完善改造,水质浓度会有一定程度的提高。xx水质净化厂二期改扩建工程水质水量调查报告(2022 年)预测进水水质见下表:表表 8.10 xx水质净化厂xx水质净化厂 2025 年进水年进水水质预测水质预测单位:单位:mg/L项目项目CODBOD5SSNH3-NTNTP浓度值30013022020304根据上表可知,调查报告预测水质与一期设计进水水质基本一致,且基本和调查xx市其他污水处理厂设计进水水质相差不大,指标均满足xx水质净化厂 95%出现率进水水质统计情况(工地泥浆水不得进入污水管道)。212、8.58.5 设计进水水质设计进水水质根据上述水质分析可知,xx水质净化厂现状是通过碳源投加提高进水水质 COD、BOD5达到一期设计值。一期设计值与xx市部分污水处理厂最新设计进水水质情况基本一致,而本次xx水质净化厂二期改扩建工程水质水量调查报告(2022 年)预测进水水质与一期设计进水水质基本一致。同时对比同在xx北侧的岳麓污水处理厂、开福污水处理厂、苏托垸污水处理厂设计进水水质如下表。表表 8.11岳麓、开福、苏托垸污水处理厂岳麓、开福、苏托垸污水处理厂设计设计进水水质进水水质单位:单位:mg/L项目项目CODcrBOD5SSNH3-NTNTP岳麓污水处理厂30013025025303213、开福污水处理厂29011024024283.5苏托垸污水处理厂30012025025304参考上表及以上分析,为确保xx水质净化厂二期改扩建工程建成后在各种不利的情况下出水都能长期稳定的达标,最大地发挥其环境效益,设计进水水质以本市现有性质相近的岳麓、开福、苏托垸污水处理厂进水水质及水质水量调查结果作为基础,结合实际统计 95%出现率进水水质及参考国内典型生活污水浓度水质指标,按适当留有余地的原则确定本工程进水水质如下表。表表 8.12xx水质净化厂二期改扩建工程xx水质净化厂二期改扩建工程设计进水水质设计进水水质单位:单位:mg/L指标CODBOD5SSNH3-NTNTP设计数值300130214、22020304综上所述,本次xx水质净化厂二期改扩建工程拟设计进出水水质如下表:表表 8.13xx水质净化厂二期改扩建工程xx水质净化厂二期改扩建工程设计进出水水质设计进出水水质项目BOD5CODcrSSNH3NTNTP粪大肠菌群设计进水水质13030022020304设计出水水质设计出水水质1030101.5(3)100.31000(个/L)去除率(%)92.3190.0095.4592.50(85.00)66.6792.50为了确保污水处理厂和污水管道的正常运行,工程建设施工降水泥浆水不得排入市政污水管道,同时对排入城市下水道的工业污水应采取监测措施,以防止大量有毒难降解物质的废水排入下215、水道,对工业废水的重金属含量也应控制排放。对超标的工厂废水应进行预处理达标后再排放。8.68.6 雨季雨季水质水质影响分析影响分析根据污水量预测及工程规模章节分析,本次xx水质净化厂二期改扩建工程雨季设计流量为17.50 万 m3/d(2025.47L/s),其中截流及径流雨水量 4.22 万 m3/d。根据xx市低影响开发雨水控制利用系统设计技术导则(试行)(2016 年),xx市径流雨水水质无实测资料时可参照下表选用。表表 8.13xx市城区雨水水质参考值xx市城区雨水水质参考值项目SSCODcrTPNH3N屋面雨水100450252000.20.60.82.6小区道路雨水10060030216、3000.20.91.23.0市政道路雨水2408003005001.82.82.64.0平均值1476171193340.81.51.63.2根据上表,本次计算截流及径流雨水量雨水水质如下表。表表 8.14xx水质净化厂二期改扩建工程雨季设计流量中雨水水质xx水质净化厂二期改扩建工程雨季设计流量中雨水水质项目SSCODcrTPNH3N计算值382226.51.152.4根据上表雨水水质、截流及径流雨水量和设计进水水质综合计算得出本次xx水质净化厂二期改扩建工程雨季设计流量时进厂水质如下表。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程48表表 8.10 xx水质净化厂二期改扩建工程雨季设计流量xx水质净217、化厂二期改扩建工程雨季设计流量计算进水计算进水水质水质单位:单位:mg/L项目项目CODBOD5SSNH3-NTNTP浓度值282.398.725915.822.83.3根据上述计算值,雨水设计流量时进水除 SS 值有所上升外,其余水质均有所下降,其中 B/C由设计进水值 0.43 下降至 0.35,对污水可生化性有一定影响,但可通过设置碳源投加系统解决碳源不足问题,提高污水可生化性。SS 值由设计进水值 220 上升至 259,但雨季设计流量为短时流量,同时 SS 上升值不大,不会对整个污水处理系统造成较大的冲击,在合理可控范围内。综上所述,本次xx水质净化厂二期改扩建工程雨季设计流量情况下218、进水水质会较设计进水水质有一定的变化,但不影响整体污水处理系统。8.78.7 污泥、臭气处理要求污泥、臭气处理要求8.7.18.7.1污泥处理要求污泥处理要求现状xx水质净化厂的污泥经离心脱水机脱水至含水率小于 80%后,最终运至xx市市政污泥处理中心(黑麋峰固废处置场)进行集中处置和综合利用。根据 关于xx水质净化厂二期改扩建工程环境影响报告表的批复(长环评(金经开)【2022】23 号),本次工程污水处理系统运行产生的栅渣、沉砂、污泥等一般固体废物经分类收集后统一交由xx湘江环境科技有限公司清运处置,即污泥脱水后含水率小于 80%再转运至黑麋峰固废处置场进行后续处置。故本次污泥处理要求含水219、率和后续处置方式维持现状。8.7.28.7.2臭气处理要求臭气处理要求现状xx水质净化厂的预处理和污泥脱水间产生臭气源的空间经抽风管道汇集臭气至生物除臭系统进行净化处理后经 15m 排气筒高空排放。根据 关于xx水质净化厂二期改扩建工程环境影响报告表的批复(长环评(金经开)【2022】23 号),本次工程污水处理系统运行产生的恶臭设置密闭式集气罩及强制抽风系统,将臭气收集后采用生物除臭净化系统进行处理后再经 15m 排气筒高空排放,氨气、硫化氢、臭气浓度执行恶臭污染物排放标准(GB14554-93)表 1 中二级标准,甲烷执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)表 4 二级220、标准限值要求。厂界范围脱臭标准具体指标如下:H2S0.06mg/m3NH31.5mg/m3臭气浓度(气味值)20根据运行情况,现状臭气处理系统已满足本次工程环评批复要求,本次新增臭气源设施的臭气处理按照上述批复要求执行。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程499 9 改造及扩建工艺方案改造及扩建工艺方案论证论证根据水量预测及水质分析,本次xx水质净化厂处理规模需扩建至 10 万 m3/d,总变化系数Kz=1.5,旱季设计流量 1736.11L/s(15.0 万 m3/d),同时考虑预留应对近期 2025 年 2 个混流制区域截流雨水量和 3 个混流制小区径流雨水量的处理能力,发挥现有用地的最大利221、用能力,雨季设计流量 2025.47L/s(17.50 万 m3/d,满足雨季校核);出水水质需由现状一级 A 标准提标至省地标一级标准。9.19.1 扩建工程布置形式的论证扩建工程布置形式的论证9.1.19.1.1污水厂布置形式的选择原则污水厂布置形式的选择原则(1)尽量减少征地与拆迁的费用;(2)不会对周围环境产生不利影响;(3)有利于提高周围土地的价值;9.1.29.1.2常用的布置形式常用的布置形式污水处理厂的布置形式分为地下式和地上式两种,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,优化生活与投资环境,我国近年来投资建设了一大批污水处理厂,其工艺组成和建设222、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。9.1.2.19.1.2.1 地上式污水厂地上式污水厂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223、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、恶臭城市污水处理厂内臭气的主要来源为预处理区、水处理区及污泥处理区三部分,包括粗格栅、进水泵房、细格栅、沉砂池、初沉池、生物反应池、污泥浓缩池、贮泥池和污泥脱水机房等构筑物。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224、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大关系。从目前的工程实践中可知,通过池体加盖及增设各种除臭设施,可在大大降低厂区臭气排放浓度,使臭气达标排放,应该说臭气基本能够予以消除。2、噪声污水处理厂的噪声主要是在污水处理过程中水泵、鼓风机、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225、超标。对此可通过总图布置,将噪音源尽可能布置在远离人员聚集之处,以及设置隔音罩与绿化隔离带等具体措施,来讲噪声污染削减至最低。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(GB18918-2002)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(厂址与规划居住区或公共建筑群的防护距离一般不小于 30m);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226、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态环境建设的限制因素,xx市xx水质净化厂二期改扩建工程50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,或转入地下;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227、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。9.1.2.29.1.2.2 地下式污水厂地下式污水厂1、地下污水厂的发展情况国外地下空间的发展已经历了相当长的一段时间,城市地下大型排水及污水处理系统也取得了很好的发展。芬兰在世界上首次于 1932 年开始建造地下污水处理厂。目前,世界许多国家都在开发地下污水处理厂,如美国、英国、日本等,在这些国家地下污水处理厂均取得了巨大的经济和社会效益。我国大陆地区目前拥有的地下污水处理厂绝大部分规模较小,大规模的污水处理厂仍以地上式为主,但地下污水处理厂的建设适合我国人多地少、气候差异较大的国情,符合现代化大都市公共设施走向地下228、的发展趋势,因此,近几年来,我国大陆地区先后兴建了多座地下式污水处理厂并取得了很好的效果。随着我国环境治理力度的加大,地下污水处理厂在我国必将具有很好的发展前景。目前,随着先进的污水生物处理技术和地下空间开发技术的发展,特别是地下连续墙挖槽机、大型混凝土输送泵、大型钻孔机的使用,使地下污水处理厂的建造规模、质量及施工速度不断提高,现代科技的发展为地下污水处理厂的建设提供了强大的技术保障,国外地下污水处理厂在技术上已经相当成熟,在土地资源短缺或气温变化幅度较大的寒冷地区应用也已相当广泛,因此,地下污水处理厂在技术上是完全可行的。2、地下污水厂的优点与地上污水处理厂相比,地下污水处理厂具有以下优点229、:(1)占用空间少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。(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230、资源地下污水处理厂由于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。(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。3、地下污水厂的缺点虽然地下式污水厂具有以上很多优点,但是它的缺点也是显而易见231、的,就是整体投资高、实施难度大,管理维护不方便。特别是运营阶段设备维护维修成本比地上式污水厂高很多,造成企业运营负担过重。经初步比较,在规模相同、工艺相同的前提下,地下厂方案的投资约为地上厂投资的 2 倍。对于污水厂动辄上亿的投资来说,是任何企事业单位都不愿意独自负担的。因此除非必要,在市政污水处理行业仍推荐首选地上式污水厂。9.1.39.1.3布置形式的确定布置形式的确定综上所述,考虑到一次性投资过大,因此本工程在紧凑布置、工艺合理的前提下,仍推荐采用地上式布置。尽管本工程采用地上式布置,但由于占地过于受限,所以污水处理工艺尽可能采用节省占地的工艺,单体尺寸尽量缩减、构筑物间距尽量紧凑,以尽232、可能在有限的土地上布置成功。9.29.2 旱季、雨季污水处理方案的论证旱季、雨季污水处理方案的论证根据现状调查,本期xx水质净化厂纳污范围内仍存在雨污混流制区域和小区;根据规划分析,xx市xx水质净化厂二期改扩建工程51xx纳污范围内排水体制为雨污分流制,但规划远期纳污范围内部分初期雨水需进入xx水质净化厂处理;即近期xx水质净化厂雨季需考虑混流制截留雨水量,远期雨季需考虑纳污范围内规划分配到厂区处理的初期雨水量。故针对本期工程而言,雨季污水量比旱季污水量增加了现状纳污范围内雨污混流制区域和小区的截留雨水。根据污水量预测即工程规模论述,本期xx水质净化厂旱季设计流量为 1736.11L/s(1233、5 万m3/d),雨季设计流量为 2025.47L/s(17.5 万 m3/d)。即雨季设计流量比旱季设计流量增加了 2.5万 m3/d 截留雨水量。根据现状xx水质净化厂厂外管网及厂区总进水情况,雨季时污水量中截留的雨水量与污水完全混合在一起,无法进行雨水与污水的分开收集进厂,故本次雨季污水量处理方案同旱季污水量处理方案考虑一致均通过厂区全流程处理后达标排放。9.39.3 工艺选择原则工艺选择原则污水处理工程是一项技术复杂、投资大、政策性强的基础设施项目。虽然无明显的经济效益,而环境效益和长远的社会效益却是无法估量的。基于这一特点,即使发达国家对于污水处理工程项目的开发和建设,都非常重视。但234、也必须考虑在如何降低基建投资和运营的成本问题,研究简化污水处理工艺流程,少占地,节电耗,便于管理和提高处理效果等方面有新的突破。处理工艺选择的目的是根据污水量、污水水质和环境容量,在考虑经济条件和管理水平的前提下,选用安全可靠、技术先进、节能、运行费用低、投资省、占地少、操作管理方便的成熟工艺。为了实现污水处理厂运行的长期稳定高效,并尽量降低经常运行费用和工程总投资,污水处理工艺宜按照以下原则进行方案比选。(1)根据进水水质、水量以及受纳水体的环境容量,综合考虑xx水质净化厂的实际情况,选择处理效果稳定高效,具有除磷脱氮且能耗、基建投资低,操作管理方便,成熟可靠的污水处理工艺。(2)污水处理过235、程中的自动控制,力求安全可靠、经济实用,既能提高管理水平,又能降低劳动强度。(3)尽量选择占地面积小,能有效降低对周围环境影响的工艺。9.49.4 污水水质特性污水水质特性(1)污水的可生化特性BOD5/COD130/3000.430.35,故表明污水的可生化性较好。(2)污水的反硝化特性BOD5/TN130/304.33.0;COD/TN300/3010.08.0;故表明满足反硝化需求。(3)污水的生物除磷效果废水除磷工艺中厌氧段中有机质的含量种类及其与微生物营养物之间的的比例关系,主要是指BOD5/TP 是影响聚磷菌释磷及摄磷效果的一个不可忽视的控制要点。研究表明,要使处理出水中的磷含量控236、制在 1.0mg/L 以下,进水中的 BOD5/TP 应控制在 2030,有人指出进水中的 BOD5/TP值至少要高于 15 才能保证聚磷菌足够的基质需求而获得良好的除磷效果。故为了提高除磷效果可以采用部分进水或省去初沉池的方法可以提高除磷处理单元进水中的 BOD5/TP 值,也可以采用将初沉池污泥发酵后输入厌氧除磷单元中,该方法也利于除磷效果的稳定和提高。BOD5/TP130/4.032.520;COD/TP300/4.075.030;故表明生物除磷效果较好。常规的生物处理工艺出水 TP 要稳定低于 0.5mg/l 是相当困难的,因此在本工程设计中需采用生物法除磷与化学法除磷相结合的方法以强237、化除磷效果,以达到污水排放标准。常规生物法能满足 CODCr、BOD5、SS 的去除率,对氮、磷的去除率相当有限,仅能从剩余污泥中排除氮、磷,其去除率氮约为 1025%,磷约 1220%,远远达不到国家城镇污水处理厂污染物排放标准所要求的一级排放标准中的 A 标准,因此本工程污水处理必须采用脱氮除磷工艺。我国从 70 年代后期开始开展生物脱氮除磷研究,在 80 年代后期实现工业化流程,目前常用的生物脱氮除磷处理工艺有 A/A/O 法、SBR 法、氧化沟法、生物接触氧化法等,均取得较好效果。由两部一局联合颁发的城市污水处理及污染防治技术政策在“4.2.3 二级强化处理”中指出:二级强化处理二级强238、化处理工艺是指除有效去除碳源污染物外除有效去除碳源污染物外,且具备较强的除磷脱氮除磷脱氮功能的处理工艺。在在对氮对氮、磷污染物有控制要求的地区磷污染物有控制要求的地区,处理能力在处理能力在 10 万万 m3/d 以上以上(含含 10 万万 m3/d)的污水处理设施的污水处理设施,一般选用一般选用 A/O 法、法、A/A/O 法等技术法等技术;也可审慎选用其他的同效技术也可审慎选用其他的同效技术。处理能力在 10 万 m3/d 以下的污水处理设施,除采用 A/O 法、A/A/O 法外,也可选用具有除磷脱氮效果的氧化沟法、SBR 法、水解好氧法和生物滤池法等。9.59.5 厂区现状及限制要求厂区现239、状及限制要求1、非新建工程:本工程为二期工程,设计布局上需考虑施工时减少对一期已建构(建)筑物及其管线的影响。2、用地紧张:本工程用地为一期预留用地,现状 MSBR 池北侧空地、紫外光消毒池东侧空地xx市xx水质净化厂二期改扩建工程52及原一期已预留土建设施;由于原一期工程设计预留用地污水总变化系数为 1.3,现二期工程规模10 万 m3/d 污水总变化系数增大到 1.5,同时污水处理设施需要考虑满足雨季设计流量 2025.47L/s(17.50 万 m3/d)校核,故原规划扩建至 10 万 m3/d 的预留用地无法满足新建 5 万 m3/d 二级处理构筑物和 10 万 m3/d 深度处理及相240、关附属设施占地面积要求;虽然厂区现状围墙东侧预留有规划总规模 25 万 m3/d 的远景预留用地,但xx水质净化厂一期工程建设时,用地按总规模 20.0 万 m3/d 规划控制,根据xx市中心城区排水专项规划修编(2018 年),现水质净化厂规划总规模已由20.0 万 m3/d 调整到 25.0 万 m3/d;原设计污水总变化系数为 1.3,根据室外排水设计标准(GB50014-2021),总变化系数由 1.3 提高到 1.5,同时新标准还要求污水处理厂必须考虑雨季流量;原出水水质标准为一级 A 标准,根据环评结论需由一级 A 提升至省地标一级标准。综上,新港水质净化厂近远期均面临原规划用地指241、标偏小、出水水质标准提升、污水总变化系数大幅调整且需额外考虑雨季流量等问题,故xx水质净化厂的建设应分别在近远期用地上独立解决,发挥现有用地的最大利用能力,为未来预留更多发展空间;故本次考虑对综合楼厂前区文娱用地进行拆除,仅预留综合楼前坪用地,使二期工程可用地面积增加 40%左右,但用地依然紧张。3、一期已建 MSBR 池复核:对一期已建 MSBR(5 万 m3/d)池每个单元容积进行复核,要求停留时间满足出水 CODcr、BOD5、TN、TP 达省地标一级标准:单元单元#功能池功能池现状容积现状容积(m3)水力停留时间(水力停留时间(h)平均日平均日规模规模(m3/d)Kz=1.51沉淀/曝242、气池67012.14500002浓缩池12160.39500003预缺氧池9120.29500004厌氧池28880.92500005缺氧池31921.53500006好氧池及 MBBR 填料区129314.14500007曝气/沉淀池67012.1450000总计3454111.56由上可知,已建 MSBR 单元 1、2、7 容积基本满足规范有关停留时间要求;单元 3、4、5、6容积不满足规范有关停留时间要求。9.69.6 实际出水水质分析实际出水水质分析根据 2021 年 1 月-2022 年 12 月逐日出水水质的监测统计资料,可以xx水质净化厂现状出水水质比较本次设计省地标一级的达标率243、如下表。表表 9.1xx水质净化厂xx水质净化厂现状出水水质达标至省地标一级统计表现状出水水质达标至省地标一级统计表项目项目BOD5CODcrSSTNNH3-NTP2021 年 1 月-2022 年 12 月出水最高值8.1341014.44.350.462021 年 1 月-2022 年 12 月出水平均值2.3815.636.618.060.770.13现状设计一级 A 标准出水水质1050101550.52021 年 1 月-2022 年 12 月出水一级 A 标准达标率100%100%100%100%100%100%设计省地标一级标准出水水质103010101.50.32021 年 1244、 月-2022 年 12 月出水省地标一级标准达标率100%99.8%100%66.7%97.4%93.2%由上表可知,对于本次设计出水水质,目前出水水质中 BOD5、COD、SS、NH3-N 基本满足省地标一级标准,TN、TP 不能保持稳定达标。9.79.7 主要水质指标的稳定达标措施主要水质指标的稳定达标措施9.7.19.7.1出水出水 TP 的稳定达标的稳定达标现状xx水质净化厂二级生化段生物除磷后基本可以达到 0.5mg/L,但稳定小于 0.3mg/L 比较困难。因此需要采用投加化学药剂的方法进行化学除磷,化学除磷可以与二级生化处理系统协同(在二沉池之前投加药剂)来实现,也可以与二级生245、化处理出水的化学混凝沉淀和过滤处理相互结合,通过化学药剂的筛选和投加方式的优化选择,可提高 TP 和 SS 的去除效果,降低药剂成本。9.7.29.7.2出水出水 TN 的稳定达标的稳定达标现状xx水质净化厂出水 TN 浓度可以稳定小于 15mg/L,但很难稳定小于 10mg/L。可以通过强化生物脱氮除磷、提高系统对内部碳源的利用效率和提高反硝化效率或增加后置反硝化设施和投加外部碳源进行反硝化保证出水 TN 稳定达到 10mg/L。9.89.8 现状工艺评估分析现状工艺评估分析现状xx水质净化厂一期工程出水执行一级 A 标准,污水处理工艺为:市政进水粗格栅污水提升泵站细格栅旋流沉砂池MSBR 246、池滤布滤池紫外光消毒池尾水管沙河。污泥脱水含水率达到 80%运至黑麋峰处置,污泥处理工艺为:剩余污泥污泥泵贮泥池离心脱水机出泥含水率 80%黑麋峰。产生臭气源的建(构)筑物经强抽风除臭后再高空排放,臭气处理工艺为:xx市xx水质净化厂二期改扩建工程53臭气源抽风管道生物除臭高空排放。9.8.19.8.1污水处理工艺污水处理工艺9.8.1.19.8.1.1 预处理段预处理段现状xx水质净化厂预处理段采用粗格栅+污水提升泵站+细格栅+旋流沉砂池工艺。一期土建规模 10 万 m3/d,设备安装规模 5 万 m3/d(部分设备 10 万 m3/d)。根据现状运行情况,本次对一期预处理段工艺评估分析如下247、。(1)粗格栅现状进水粗格栅井土建及设备安装规模 10 万 m3/d,总进水管为 d1800 钢筋混凝土管,进水管底标高 27.10m,粗格栅井分 2 格,每格安装 1 台回格栅除污机,栅前水深 1.00 m,栅槽宽 1.70m,格栅间隙 15mm,安装角度75,N3.0kW,经粗格栅处理后的污水自动流入污水提升泵站。粗格栅采用齿耙回转式格栅除污机。根据现状运行情况,粗格栅设备运行良好,可稳定去除 20mm 以上进水杂物,为下一单元污水提升泵站的稳定安全运行提供了有效保障。(2)污水提升泵站现状进水污水提升泵站与粗格栅合建,土建规模 10 万 m3/d,设备安装规模 5 万 m3/d,泵站为全248、地下式,设 4 台泵位,安装 3 台潜污泵,1 大 2 小。大泵性能参数:Q=2200m3/h,H=20m,N110kW,小泵性能参数:Q=1200m3/h,H=20m,N58kW。夜间流量时开 1 台小泵,最大流量时开 1 台大泵或 2 台小泵,1 台大泵与 2 台小泵互为备用。根据现状运行情况,污水提升泵站设备运行良好,可安全稳定将经过粗格栅处理后的污水提升至下一单元细格栅井。(3)细格栅现状细格栅井土建规模 10 万 m3/d,设备安装规模 5 万 m3/d,设 5 格(中间 1 格为检修渠道,安装固定式格栅),其余 4 格安装 3 台旋转网式清污机,栅前水深 1.00 m,栅槽宽 2.249、0m,格栅间隙 3mm,安装角度35,经细格栅处理后的污水自动流入沉砂池。根据现状运行情况,细格栅设备运行良好,可进一步去除污水中的细小悬浮物细小纤维,降低生物处理负荷,防止布条等物体的带入对旋流式沉砂池叶轮及提砂装置造成影响。(4)旋流沉砂池现状旋流沉砂池与细格栅合建,土建及设备安装规模 10 万 m3/d,分 2 格,安装 2 台比式沉砂池设备,沉砂器直径 5.0m,N=1.1kW,砂水分离器 Q=15-22l/s,经旋流沉砂池处理后的污水流入生化处理段 MSBR 池。根据现状运行情况,旋流沉砂池设备运行良好,可高效去除进水中的砂粒,保证后续处理构筑物及设备的正常运行。9.8.1.29.8250、.1.2 二级生化段二级生化段现状xx水质净化厂二级生化段采用 MSBR 工艺。一期建设一座 MSBR 生化池,土建及设备安装规模 5 万 m3/d。根据现状运行情况,本次对一期二级生化段工艺评估分析如下。根据现状运行情况,MSBR 池运行良好,出水水质 COD、BOD5、NH3-N、TN、TP 可稳定达标满足一级 A 标准。但运行过程中底部曝气系统曾损坏,由于仅有 1 座 MSBR 池,无法停水检修,后通过技术改造增加上部曝气管,实际效果仍旧欠佳。现状 MSBR 池满足现状一级 A 出水标准要求,但按照省地标一级出水标准,复核单元 3、4、5、6 容积不满足规范有关停留时间要求。9.8.1.251、39.8.1.3 三级处理段三级处理段现状xx水质净化厂三级处理段采用滤布滤池+紫外光消毒池工艺。一期土建规模 10 万 m3/d,设备安装规模 5 万 m3/d(紫外光消毒设备 10 万 m3/d)。根据现状运行情况,本次对一期三级处理段工艺评估分析如下。(1)滤布滤池现状滤布滤池土建规模 10 万 m3/d,设备安装规模 5 万 m3/d,总进水管为 D1420 x10 钢管,进水自 MSBR 池,出水至紫外光消毒池。安装 4 套滤布过滤系统,每套 12 片滤盘,一共 48 片滤盘,总过滤面积 239.92m2。根据现状运行情况,滤布滤池设备运行良好,可稳定去除 SS,出水水质 SS 可稳252、定达标满足一级 A 标准。但由于年限使用时间较久,滤布系统检修冲洗频次较高。(2)紫外光消毒池现状紫外光消毒池土建及设备安装规模 10 万 m3/d,分 2 格,安装2 套紫外消毒模块,灯管数量共276 根,经紫外光消毒池消毒后的尾水达标排放至沙河。根据现状运行情况,紫外光消毒池设备运行良好,紫外消毒杀菌后的出水水质可稳定达标满足一级 A 标准。但设备已运行近 5 年,设备灯管效果有所衰减。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程549.8.1.49.8.1.4 污水处理工艺评估分析污水处理工艺评估分析根据上述运行情况分析,现状xx水质净化厂污水处理工艺完全满足现状设计要求,除 MSBR池无法停水检253、修和滤布滤池设备冲洗频次较高外,其余水处理建构筑物均比较良好。9.8.29.8.2污泥处理工艺污泥处理工艺9.8.2.19.8.2.1 污泥处理建构筑物污泥处理建构筑物现状xx水质净化厂污泥处理工艺为贮泥池离心脱水机出泥含水率 80%黑麋峰。一期土建规模 20 万 m3/d,设备安装规模 10 万 m3/d。根据现状运行情况,本次对一期污泥处理工艺评估分析如下。(1)贮泥池现状贮泥池土建及设备安装规模 20 万 m3/d,1 格,有效容积 100m3。根据现状运行情况,由于 SS 进水值高于设计值,实际污泥产量较大,导致贮泥池容积在实际运行的效果反馈偏小。(2)污泥脱水间现状污泥脱水间土建规模254、 20 万 m3/d,设备安装规模 10 万 m3/d,污泥处理采用离心浓缩脱水机,共设有 3 台离心浓缩脱水机安装机位,原设计 10 万 m3/d 污水量干泥量为 7.56t/d,进泥含水率为 99%,出泥含水率为 80%,安装 2 台离心脱水机,单台设备处理能力为 70-80m3/h,1 用 1 备。同时污泥脱水间预留了碳源投加间。根据现状运行情况,5 万 m3/d 污水量平均产泥量约为 9 t/d,考虑夜间不往黑麋峰运输污泥,减轻班组工作压力,现状 2 台离心脱水机根据污泥量情况共同使用或切换使用,每天白天运行 12小时能满足污泥处理要求。9.8.2.29.8.2.2 污泥处理工艺评估分255、析污泥处理工艺评估分析根据上述运行情况分析,现状xx水质净化厂污泥处理工艺基本满足现状设计要求,但贮泥池容积偏小需进行工程措施改造优化,污泥脱水间设备是否增加扩容需要根据实际运行情况复核,预留碳源投加间也需根据本期工艺需求合理利用。9.8.39.8.3臭气处理工艺臭气处理工艺9.8.3.19.8.3.1 臭气处理构筑物臭气处理构筑物现状xx水质净化厂臭气处理工艺为臭气源抽风管道生物除臭高空排放。一期除臭建(构)筑物为预处理和污泥脱水间。根据现状运行情况,本次对一期臭气处理工艺评估分析如下。原一期设计未要求厂区除臭,后运行期间根据实际情况需求于 2021 年在厂区机修间和污泥脱水间之间的空地处增256、设了一套除臭系统,对产生臭气源的预处理和污泥脱水间进行抽风除臭处理,现状除臭设施采用生物除臭工艺,除臭总风量 20000m3。根据现状运行情况,除臭系统运行良好。9.8.3.29.8.3.2 臭气处理工艺评估分析臭气处理工艺评估分析根据上述运行情况分析,现状xx水质净化厂运行期间增设的臭气处理工艺基本满足现状厂区除臭要求,运行情况良好。9.8.49.8.4暖通工艺暖通工艺由于xx市为非采暖地区,因此以自然通风为主,现状建筑物大多为南北朝向,并适当考虑开窗的位置及大小。现状设置机械通风的有:污泥脱水机房、鼓风机房及变配电间,通风方式采取轴流风机通风。现状中控室、计算机设备室、会议室、化验室及部分257、办公楼用房安装空调。除办公性用房采用分体机外,其余均为柜机。根据现状运行情况,建筑物通风状态良好,空调使用效果较好。9.99.9 提标改造工艺技术提标改造工艺技术思路思路根据国内相关类似项目工程经验,提标改造工程可采取以下一些技术措施:表表 9.2提标改造项目技术措施一览表提标改造项目技术措施一览表主要去除项目措施类型具体技术措施SS强化预处理A.设置初沉或初沉发酵设施进水 SS 浓度较高或 SS 中无机物比例较高的城镇污水处理厂,宜保留、改造或增设初沉池或初沉发酵池等,并设置超越管线。B.设置厌氧水解设施进水 BOD5/COD 比值偏低(BOD5/COD0.3),或受工业废水影响时,应设置厌258、氧水解池。C 设置事故池或酸碱调控设施接纳工业废水的污水厂,应设置事故池或酸碱应急调控设施。NH3-N、TN、TP、COD、BOD5强化生物处理A.优化运行现有污水处理系统的设备能力、池容利用、操作与控制参数存在一定的调控空间(余量)时,应优先采用优化运行技术提高系统的除磷脱氮能力。B.生物池扩容,池型改造或减量改造现有生化池改造如有平面空间和水头,可以改造池形,增加功能段(预缺氧段和厌氧段),改造进水方式和回流污泥方式,形成多点进水的倒置AAO 工艺。提高碳源的利用率,合理分配碳源。C.投加填料xx市xx水质净化厂二期改扩建工程55主要去除项目措施类型具体技术措施采用优化运行技术后,原有生物259、池处理能力仍然不能满足出水水质要求、且新增池容困难时,可在生物好氯池中投加悬浮填料,提高系统的硝化稳定性和相关的反硝化能力。D.投加外加碳源a.内部碳源开发利用后仍然不能满足碳源需求时.可投加以下外加碳源:甲醇、乙酸、乙酸盐等低分子及易降解有机物。b.应因地制宜地利用廉价碳源,例如,酒业废水、食品加工废水、糖蜜废水等。SS、TP深度处理A.设置直接过滤、接触过滤、微絮凝过滤工艺单元二级生化处理出水水质接近一级标准 A 标准,但还不能稳定达标时,SS 不稳定,且需要化学除磷时,可设置同步化学除磷+直接过滤、接触过滤(混合+过滤)或微絮凝过滤(混凝+过滤)等过滤单元或高速气浮澄清单元。B.设置混凝260、+沉淀+过滤组合单元二级生化处理出水的 NH3-N 及 TN 已经稳定达到一级标准 A 标准,BOD5、COD 已经稳定达到一级标准 B 标准,但 SS 不稳定,且需要化学除磷时,宜设置混凝+沉淀+过滤组合单元。C 增设反硝化设施原有生物处理段采用强化措施后 TN 仍然不能达标时。可在混凝沉淀段后增加反硝化滤池进一步去除硝态氮。增加反硝化滤池通常需要补充外加碳源。大肠杆菌消毒A.改造紫外消毒单元或增设加氯消毒单元(提标改造项目)B.增设加氯消毒单元(再生水回用项目)臭气除臭措施增加臭气收集系统和除臭措施针对xx水质净化厂的具体情况,目前预处理段格栅+旋流沉砂池运行良好,可以满足要求,且进水 B261、C 比满足要求,SS 值适中,水量波动不大,进水 pH 正常,本次预处理工艺无需进一步提标。二级生化段采用的 MSBR 工艺,具有完整的预缺氧池+厌氧池+缺氧池+好氧池处理流程,不需要增加功能段。但二级生化段经复核计算,发现现状好氧池不满足 TN 的处理要求,TN 若完全放至深度处理进行去除则没有后续安全保障,本次在二级生化段处理 TN 问题可通过对 MSBR 池进行改造扩容、减量运行改造或投加填料改造实现;但现状没有预留用地和较富裕的空间水头对好氧池进行扩容;经复核,现状 MSBR 系统处理水量降低至 4.3 万 m3/d(Kz=1.5),同时原设计参数采用规范上限值调整校核时,可提升出水总262、氮至 10mg/L,但同样需对池内进行改造(增加导流墙以优化曝气池流态,增加不锈钢穿孔管减少区域污泥淤积,增设回流泵以提高好氧池的硝化液回流比等),并需对原有设备进行评估更换;所以本次建议通过对二级生化段投加填料实现原规模改造加强 TN 的去除,根据国内外工程经验,现行二级生化段投加载体填料强化处理效果的主要有 HPB和 MBBR 两种技术。消毒现状采用的紫外光消毒池,且消毒运行工况良好,本次消毒工艺无需进一步提标。经综合考量,消毒工艺仍采用占地小的紫外线消毒工艺。同时,为保证消毒效果的稳定性,在厂区增加一套次氯酸钠应急投加系统,作为紫外检修与特殊情况下的补充消毒措施,采用液体次氯酸钠作为应急263、投加药剂。9.109.10 扩建工程工艺技术扩建工程工艺技术思路思路根据国内相关类似项目工程经验,扩建工程可采取以下工艺单元:表表 9.3扩建工程工艺单元设置一览表扩建工程工艺单元设置一览表主要去除对象工艺单元工艺单元设置SS预处理功能要求:预处理应最大程度地去除污水中的情性杂质,调节水质水量,保证内部碳源,提高可生化性。A.格栅(格网)根据污水收集系统格栅设置情况和后续处理工艺要求,合理确定粗、中、细格栅的配置及栅距。采用 MBR 工艺时,须增设超细格栅;采用好氧池投加填料或出水机械过滤时,应设置细格栅(格网)或超细格栅。B 沉砂根据进水水量水质变化特征,合理选择沉砂池类型及设计参数,确保除264、砂效果。C 水量水质调节规模较小的城镇污水处理厂应设置调节池;接纳工业废水的城镇污水处理厂,根据情况选设酸碱应急调节设施或事故池。D 初沉或初沉发酵进水 SS 浓度较高或 SS 中无机物比例较高的城镇污水处理厂,宜设置初沉池或初沉发酵池等,并设置超越管线。E 厌氧水解进水 BOD5/COD 比值偏低(小于 0.3),或受工业废水影响时,应设置厌氧水解池。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程56主要去除对象工艺单元工艺单元设置BOD5、COD、NH3-N、TN、TP生物处理功能要求:生物处理应最大程度地去除有机物、NH3-N、TN、TP。必要时.再增加化学除磷。工艺选择:A 优先选用工艺优先选用成265、熟的、具有回流污泥反硝化、强化除磷脱氮功能的污水处理工艺。例如,改进的 A/A/O 系列工艺、氧化沟系列工艺和 SBR 系列工艺。B 有条件选用工艺用地受限、出水水质要求高或有再生利用要求、经济条件允许时,可采用MBR 工艺。碳源利用:A.内部碳源尽可能选用有利于内部碳源充分利用的污水处理工艺流程,例如,带回流污泥反硝化的生物除磷脱氮(改良 A/A/O)工艺及其变型工艺。B.外加碳源a.内部碳源开发利用后.反硝化碳源仍然不足时.应适当补充 外加碳源,强化反硝化效果,常用的外加碳源有:甲醇、乙酸、乙酸盐等。b 应因地制宜地利用廉价碳源.例如.酒业废水、食品加工废水、糖蜜废水等。SS、TP深度处理266、功能要求:深度处理应以过滤为核心单元,混凝沉淀为强化手段,通过投加混凝剂完成 SS、TP 等污染物的去除。A 直接过滤、接触过滤、微絮凝过滤单元生物处理出水水质接近一级标准 A 标准,但 SS 不稳定,且需要化学除磷时,可设置同步化学除磷+直接过滤、接触过滤(混合+过滤)、微絮凝过滤(混凝+过滤)、高速气浮澄清等单元。B 混凝+沉淀+过滤组合单元二级生化处理出水的 NH3-N 及 TN 已经稳定达到一级标准 A 标准,BOD5、COD 已经稳定达到一级标准 B 标准,但 SS 不稳定,且需要化学除磷时,宜在生物处理后设置混凝+沉淀+过滤深度处理组合单元。C 增设反硝化设施二级生化后 TN 仍然267、不能达标时。可在混凝沉淀段后增加反硝化滤池进一步去除硝态氮。增加反硝化滤池通常需要补充外加碳源。大肠杆菌消毒设置紫外消毒单元或加氯消毒单元(提标改造项目)臭气除臭措施设置臭气收集系统和除臭措施针对xx水质净化厂的具体情况,现状预处理及紫外光消毒运行工况良好,本次预处理段和消毒仍维持现状工艺,预处理段采用格栅+旋流沉砂池,消毒采用紫外光消毒,土建均维持现状,设备进行校核扩容即可。本次改扩建工程出水水质由一级 A 标准提高至省地标一级,故扩建二级生化段应采用具有回流污泥反硝化、强化除磷脱氮功能的污水处理工艺,另根据现状运行情况及国内外诸多工程经验验证,以 AAO 为核心(含 MSBR)的工艺作为污268、水处理二级生化段具有运行稳定、安全可靠性高等优点。因此,本次扩建二级生化段建议采用以 AAO 为核心(含 MSBR)的工艺,如改进的 MSBR工艺或 AAO 工艺(可采用投加载体技术),有机物(COD、BOD5)和氮、磷的达标去除应尽量在污水二级生化处理工艺单元中完成,特别是 TN 和 NH3-N 的去除。9.10.19.10.1 MSBR 工艺工艺(一)(一)MSBR 工艺的基本原理工艺的基本原理MSBR 技术起源于 80 年代,原先为类似于三沟氧化沟的三池系统,目前逐步发展成为多单元组合系统,本次所用 MSBR 系统由 10 个单元格组成,见下图。图图 9.1MSBR 系统原理图系统原理图269、单元 1 和单元 7 是 SBR 池,1A、7A 单元是缺/好氧池(后缺氧单元),可接收来自单元 4 的原水碳源,单元 2 是污泥浓缩池(泥水分离池),单元 3 是预缺氧池,单元 4 是厌氧池,单元 5和 5A 是串联式两级缺氧池,单元 6 是主曝气好氧池。MSBR 的流程的实质与传统 A2/O 工艺一样,其工艺原理如上图所示。由于 MSBR 工艺强化了各反应区的功能,为各优势菌种创造了更优越的环境和水力条件,无论从理论上分析,或者实际的运行结果看,MSBR 工艺是最理想的污水生物除磷脱氮工艺,同时,MSBR 工艺的厌氧区还可作为系统的厌氧酸化段,对进水中的高分子难降解有机物起到厌氧水解作用,270、聚磷菌释磷过程中释放的能量,可供聚磷菌主动吸收乙酸、H+、和 e-、使之以 PHB 形式贮存在菌体内,从而促进有机物的酸化过程,提高污水的可生化性和好氧过程的反应速率,厌氧、缺氧、好氧过程的交替进行使厌氧区同时起到优化选择器的作用。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程57进厂污水经预处理工序后直接进入 MSBR 反应池的厌氧池与预缺氧池的回流污泥混合,富含磷污泥在厌氧池进行释磷反应后进入缺氧池,缺氧池主要用于强化整个系统的反硝化效果,由主曝气池至缺氧池的回流系统提供硝态氮。缺氧池出水进入主曝气池经有机物降解、硝化、磷吸收反应后再进入序批池 I 或序批池 II。如果序批池 I 作为沉淀池出水,则序271、批池 II 首先进行缺氧反应,再进行好氧反应,或交替进行缺氧、好氧反应。在缺氧、好氧反应阶段,序批池的混合液通过回流泵回流到泥水分离池,分离池上清液进入缺氧池,沉淀污泥进入预缺氧池,经内源缺氧反硝化脱氮后提升进入厌氧池与进厂污水混合释磷,依次循环。泥水分离池将从 SBR 池回流的污泥作了 23 倍的浓缩,同时将进入预缺氧池及厌氧池的回流量减少了 70%以上,从而强化了系统的除磷效果。当进入预缺氧池的流量从 1Q 减少到 0.25Q 时,其实际停留时间增加了 3 倍,也即其反硝化反应的反应时间增加了 3 倍,而当其污泥浓度增加了 2倍时,微生物内源降解所带来的反硝化反应速率增加了 1 倍,也即 272、NOx-N 的总去除率增加至 8 倍,将预缺氧池的反应体积减少一半后,其 NOx-N 的总去除率仍是无泥水分离区的 4 倍,使得进入预缺氧池的 NOx 浓度在最低点,保证厌氧区的厌氧状态及厌氧区的 VFA 能被聚磷菌优先使用。进入厌氧区的 NOx 得到控制后,使得异氧细菌能在厌氧条件下,强化非 VFA 有机物对 VFA的酸化反应,污泥浓度的增加提升了厌氧区异氧细菌的总量,更进一步促进了酸化反应的速率。而进入厌氧区的回流液从 1Q 减少到 0.25Q 使得厌氧区的实际反应停留时间增加了 60%,更进一步增加了酸化反应的 VFA 总产量与此同时,由于回流的污泥几乎不存在任何原废水有机碳源及 VFA273、,当回流液体从 1Q 减少到 0.25Q 时,其对厌氧区 VFA 的稀释效应大大降低了,此效应可将厌氧区的 VFA 增加至 1.6 倍。由于厌氧区 VFA 的浓度是决定聚磷菌释磷速率的关键因素,上述 VFA 浓度效应的上升大大提高了聚磷菌的整体反应速率,而 60%的实际反应时间增加及厌氧区污泥浓度的上升则更进一步提升了 VFA 吸附及 PHB 转化的总量。单元 6 至单元 5 的回流,可根据对反硝化效率的要求的高低,通过变速调节回流泵来改变系统的回流量。将曝气池至缺氧池最大回流量设计在 24Q,为避免聚磷菌在预缺氧池中进行吸附释放,预缺氧池至厌氧池的污泥泵可变速调节,以保证预缺氧池的 NOx-274、N 控制在 12.5mg/L,污泥泵的调节由预缺氧池的硝酸盐在线监测仪控制。序批池至泥水分离池的回流泵同样可进行变速调节,以保证整个系统的污泥平衡。MSBR 反应池的工艺流程如下图所示。图图 9.2MSBR 系统流程示意图系统流程示意图与 T 型氧化沟、Unitank 等系统类似,MSBR 也是将运行过程分为不同的时间段,在同一周期的不同时段内,一些单元采用不同的运转方式,以便完成不同的处理目的。典型 MSBR 将一个运转周期分为 6 个时段(具体运行时根据冬季或夏季气温变化,会有所变化,可自动设置调整),由 3 个时段组成一个半周期。在两个相邻的半周期内,除序批池的运转方式不同外,其余各单元275、的运转方式完全一样。一般各时段的持续时间如下:时段 130 min时段 260 min时段 330 min时段 430 min时段 560 min时段 630 min其中时段 1、2、3 为第一个半周期,时段 4、5、6 为第二个半周期。原污水由 MSBR 的单元 4进入,在各个时段内的流向见下表。表表 9.4MSBR 各时段流向一览表各时段流向一览表时 段进水单元流经单元出水单元时段 1单元 4单元 5、5A、单元 6、单元 7A单元 7时段 2单元 4单元 5、5A、单元 6、单元 7A单元 7xx市xx水质净化厂二期改扩建工程58时 段进水单元流经单元出水单元时段 3单元 4单元 5、5276、A、单元 6、单元 7A单元 7时段 4单元 4单元 5、5A、单元 6、单元 1A单元 1时段 5单元 4单元 5、5A、单元 6、单元 1A单元 1时段 6单元 4单元 5、5A、单元 6、单元 1A单元 1在第一个半周期内,单元 7 起的是沉淀池的作用,而在第二个半周期内单元 1 在起沉淀池的作用。MSBR 系统的回流由污泥回流与混合液回流和部分进水回流三部分组成,详见下表。表表 9.5MSBR 系统回流情况一览表系统回流情况一览表时 段单元 1单元 4 至单元 1A 回流单元 1 至单元 2 回流单元 7单元 4 至单元 7A 回流单元 1 至单元 2 回流单元 6时段 1搅拌开启开启277、沉淀关闭关闭/开启开启时段 2曝气开启开启沉淀关闭关闭/开启开启时段 3预沉关闭关闭沉淀关闭关闭/开启开启时段 4沉淀关闭关闭/开启搅拌开启开启开启时段 5沉淀关闭关闭/开启曝气开启开启开启时段 6沉淀关闭关闭/开启预沉关闭关闭开启MSBR 各单元的工作状态根据各循环周期内的时段确定如下:表表 9.6MSBR 各单元运行周期一览表各单元运行周期一览表时 段单元1单元1A单元2单元 3单元 4单元 5单元5A单元6单元7单元7A时段 1搅拌搅拌浓缩搅拌搅拌搅拌搅拌曝气沉淀曝气时段 2曝气搅拌浓缩搅拌搅拌搅拌搅拌曝气沉淀曝气时段 3预沉曝气浓缩搅拌搅拌搅拌搅拌曝气沉淀曝气时段 4沉淀曝气浓缩搅拌搅278、拌搅拌搅拌曝气搅拌搅拌时段 5沉淀曝气浓缩搅拌搅拌搅拌搅拌曝气曝气搅拌时段 6沉淀曝气浓缩搅拌搅拌搅拌搅拌曝气预沉曝气为强化在冬季条件下的总氮去除率,冬季采用了多段缺氧、曝气周期运行,从而使系统有充分的硝化反硝化反应,总时段增加至 10 段。因为 MSBR 的单元 1 和单元 7 是间隙性曝气,缺氧时段和预沉时段之和并不是曝气时段的整数倍,为了使鼓风机房的供气较为均匀以便降低瞬时高风量,各个序批池的运转时段应该彼此错开。MSBR 工艺在主曝气池及序批池内安装溶氧测定仪,根据主曝气池及序批池内 DO 水平自动调节空气管道的调节阀门,由调节阀门的开度影响风管总压力,由风管总压力自动调节鼓风机的进出279、导叶片角,特别是在主曝气池与序批池同时供氧切换为主曝气池单独供氧时自动调整鼓风量以节省能耗,运行周期的切换及各设备的时序操作均实行自动控制。在 1/7 SBR 池的设计中采用了最先进的中间挡板流态设计,当 SBR 池处于澄清出水状态时,曝气池的混合液经过底部的污泥层进行了污泥过滤澄清。底部档流板可以防止当冲击水力负荷时对出水堰口污泥层的破坏,此时污泥层在中间档流板附近部分悬浮物被带起,中间档流板形成的倒向推流使得带起的悬浮物有了二次沉淀效应,保证出水水质。与此同时,MSBR 的系统设计将空间与时间的控制概念有效结合起来,利用了时间控制概念,MSBR 系统在夏天将温度上升所带来的额外反应停留时间280、转化为悬浮物沉淀时间。当周期时间缩短时,预沉时间的不变造成了沉淀澄清时间所占的比例上升,其结果是当冲击水量将悬浮物在挡板处带起时,推流的时间差使得含有悬浮物的水流接近出水堰口前即已作了周期的切换,防止了出水带出悬浮物,这是 MSBR 系统能够在大水力负荷冲击时仍能保证低悬浮物出水的最重要原因。与普通 A2/O 系统相比较,MSBR 系统的 SBR 池在沉淀澄清时段并无回流,这样实际上的水力负荷及污泥负荷均减少了一半(一般情况下 A2/O 或改良 A2/O 均有 1Q 的回流),大大稳定了澄清时段的水流状态,特别对污泥层效应的稳定起到了很大的作用。本项目的实际 SBR 名义停留时间为 3h,在水281、力负荷增加至 3 倍情况时,实际停留时间仍有 1h(无回流状态),在此情况下(一般仅发生在夏季),系统仍能利用时间差缩短运行周期,来防止悬浮物被带出水体。经 MSBR 处理后的出水经计算及现场运行经验表明,可以达到如下指标:TSS:20mg/LBOD5:8mg/LTN:10mg/LNH3-N冬季3mg/L夏季1.5mg/LTP:0.8mg/LMSBR 污水在通过 7和 1序批池澄清区污泥层时,前端有硝化反应及后端反硝化反应,实验数据及现场数据均证实污泥层的反硝化量很大,因此实际出水 TN 可控制在 1012mg/L。(二)(二)MSBR 工艺优点工艺优点MSBR 经过不断的研究与改进,其技术与282、开发初期相比有了很大的提高。Unitank 与 MSBR 类似之处都是改良型的 SBR,都具有节省用地、易于实现自动化的优点,与 Unitank、A2/O 等工艺相比,MSBR 具有如下优势:(1)从占地面积来看,MSBR 因为采用了集约型的一体化设计及深池型结构,不设单独的二xx市xx水质净化厂二期改扩建工程59沉池和回流泵房,大大提高了土地的利用率。(2)MSBR 系统是从连续运行的单元(即厌氧池或好氧池)进水,而不是从 SBR(旁边的起沉淀作用的池子)进水,这样就将大部分好氧量从 SBR 池转移到连续运行池中。由于 SBR 池中的曝气及搅拌设备都不是连续运行的,将需氧量移到了主曝气池即改283、善了设备的利用率。对生物除磷来说,连续的厌氧池进水可大大提高厌氧区 BOD5及 VFA(挥发性脂肪酸)的浓度,从而改善除磷效果。(3)由于所有的生化反应都与反应物的浓度有关,连续的厌氧池进水加速了厌氧反应速率。厌氧后的污水进入缺氧池及曝气池,也即提高了缺氧区的反应速率以及曝气区的 BOD5降解速率和硝化反应速率,从而改善了系统的整体处理效应,使得出水水质更好及系统的体积效率大大提高,即系统的 F:M 值和容积负荷大大提高,从而缩小了系统的体积。(4)MSBR 增加了低水头、低能耗的回流设施,虽然增加了设备量和运行能耗。但是增加的基建费用及能耗有限,而回流设施极大地改善了系统中各个单元内 MLS284、S 的均匀性,即增加了连续运行单元的 MLSS 浓度(特别是提高了硝化反应的反应速率)和减少了 SBR 池的 MLSS 浓度,这样使得 SBR 池沉淀出水时的污泥层厚度大为降低,从而降低了出水中的悬浮物及由悬浮物带出的有机物数量(在出现水量冲击负荷时更为明显)。(5)MSBR 系统的 SBR 池在起始阶段采用缺氧运行。缺氧运行能利用硝酸盐作为氧源来进行微生物的自身消化反应,稳定了活性污泥及减少了污泥产量,同时也降低了需氧量及能耗。同时,交替运行抑制了丝状菌的生存,缺氧运行也就改善了污泥的絮凝性能、沉降性能及浓缩性能,使得预沉淀区的污泥层更稳定,厚度也更小,进一步保证了悬浮物不会被出水带走。(6285、)MSBR 系统的 SBR 池的水力条件经过了专门的处理。中间的底部挡板避免了水力射流的影响,从而改善了水力运行状态。在 SBR 池切换为沉淀池出水前的预沉淀过程中,在它的下部形成了一个高浓度的污泥层。该池的进水由 SBR 池的底部配水槽进入,穿过污泥层,污泥层起着接触过滤的作用,也即在利用来自曝气池混合液中的硝酸盐作为氧源进行污泥自身消化稳定的同时将进水中的悬浮物滤除。更确切地说,MSBR 系统的 SBR 池在出水时起到的是滤池的作用而不是沉淀的作用。(7)MSBR 系统采用空气堰控制出水,空气堰防止了曝气期间的任何悬浮物进入出水堰,从而有效地控制了出水悬浮物。初期放空还会增加进水的流量负荷286、。(8)最新的 MSBR-BNR 除磷系统在回流污泥进入厌氧池前增加了一个污泥浓缩区。这样就减少了硝酸盐进入厌氧区机遇,减少了 VFA 因回流而造成稀释,增加了厌氧区的实际停留时间,从而大大提高了除磷效率。(9)MSBR 的 SBR 池有延时氧化阶段。(10)MSBR 一体化模块化设计,各单元均共壁构造,便于整体加盖进行尾气脱臭处理。综上所述,MSBR 系统是由 A2/O 系统与 SBR 系统串联组成,并集合了 A2/O 与 SBR 的全部优势,出水水质稳定和高效,并且有较强的耐冲击负荷能力。(三)(三)MSBR 池存在的主要问题池存在的主要问题(1)空气堰最大的问题是容易产生虹吸(尤其是在水287、量大时),造成出水水量不均,池面液位变化以致影响回流量,虹吸结束时造成空气堰罩的震动等,甚至会造成跑泥,影响出水水质。实际运行中需特别注意这种现象,一旦频繁发生,可改变进气方式予以解决。(2)空气堰内以气压控制液位是通过三根电极实现的,电极易因表面的绝缘层腐蚀、破损、被纤维状杂物缠绕等产生误信号,所以需要定期维护。(3)运行管理复杂,自控程度较高。(4)缺少独立的沉淀池,出水可能跑泥。(四四)工程案例工程案例序号项目名称项目地点规模污水性质1太原太钢生活污水厂山西太原5 万 m3/d生活/工业污水2广西埌东污水处理厂广西南宁10 万 m3/d生活/工业污水3xx坪塘污水处理厂xxxx8 万 m288、3/d生活/工业污水4xx望城污水处理厂xxxx4 万 m3/d生活/工业污水9.10.29.10.2 A/A/O 工艺工艺A/A/O 工艺(Anaerbio-Anoic-Oic)称为厌氧-缺氧-好氧三者结合系统。早在 70 年代美国在生物除氮方法的基础上发展的同步除磷脱氮污水处理工艺。生物除磷,是利用聚磷菌的微生物,这种微生物能过量地、在数量上超出其生理需要的从外部环境摄取磷,磷以聚合的形态贮藏在菌体内,形成高磷污泥而排出系统外,达到从污水中除磷的效果。在厌氧条件下(DO=0,NO3-=0),聚磷菌体内的 ATP 进行水解,将 H2PO4放出,并形成 AOP同时也放出能量。因此,聚磷菌具有厌289、氧条件下释放 H3PO4,在好氧条件下过剩摄取 H3PO4的功能,生物除磷就是利用聚磷菌的这种功能开发了从污水中除磷的技术和工艺。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程60在好氧条件下,聚磷菌好氧呼吸,不断地氧化体内储存有机底物,也不断通过主动输送方式向体内输送有机底物,由于氧化分解,不断放出能量,能量被 AOP 所获得,并合成 ATP。H2PO4是聚磷菌分解其体内聚磷酸盐而取得的,大部分是直接从体外摄取的。这样,聚磷菌就不断地利用能量,在透膜酶的催化作用下,通过主动输送的方法将环境中的 H2PO4摄入体内,并用于合成 ATP,另一方面用于合成聚磷酸盐,这一过程为磷过剩摄取。图图 9.3A/A/O290、 工艺流程图工艺流程图该工艺具有以下特点:(1)厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合,能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。(2)在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中,该工艺流程最为简单,总的水力停留时间也少于同类其他工艺。(3)在厌氧缺氧好氧交替运行下,丝状菌不会大量繁殖,SVI 一般小于 100,不会发生污泥膨胀。(4)污泥中磷含量高,一般为 2.5以上。(5)脱氮效果受混合液回流比大小的影响,除磷效果则受回流污泥中夹带 DO 和硝酸态氧的影响,因而脱氮除磷效率不可能很高。如采用回流污泥反硝化,则可大大增强脱氮效果。该工艺主要缺点:相对占地较大。根据本工程规模及预留291、用地情况,本次选用纯 AAO 工艺(按照雨季设计流量)平面布置情况如下图所示:由布置图可知,本次采用纯 AAO 工艺布置超出了本次扩建生化段可用地范围,不能满足雨季设计流量要求,需通过在 AAO 工艺中添加载体填料提升处理能力,根据国内外工程经验,现行AAO 生化池投加载体填料强化处理效果的主要有 HPB 和 MBBR 两种技术。9.10.2.19.10.2.1 HPB 技术技术(一)(一)HPB 技术原理技术原理高浓度复合粉末载体生物流化床技术是基于污水生物处理技术原理,通过向生化池中投加复合粉末载体,在提高生化池混合液浓度的同时,构建了悬浮生长和附着生长“双泥”共生的微生物系统;并通过污泥292、浓缩分离单元、复合粉末载体回收等单元,实现了双泥龄,最终强化生物脱氮除磷的技术。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程61图图 9.4HPB 工艺流程图工艺流程图常规活性污泥法系统内仅有单一的悬浮生长活性污泥,HPB 技术加入载体后形成“双泥法”,系统内有悬浮生长的活性污泥和固定附着生长的活性污泥,同时在载体回收系统的作用下形成“双泥龄”,长泥龄用于强化脱氮,短泥龄用于强化除磷。因此即使 HPB 技术与常规活性污泥法污泥浓度相同,微生物群落结构分布却发生了显著变化,生物多样性也更好。HPB 技术的强化脱氮具体表现在以下几点:(1)脱氮微生物丰度更高,单位质量活性污泥中参与硝化和反硝化作用的微生物更293、多。(2)脱氮微生物活性更强,即参与氮循环相关酶的丰度更高。(3)硫自养反硝化菌丰度更高。(4)厌氧氨氧化菌丰度更高。因此,HPB 技术活性污泥中的微生物系统结构更加丰富,尤其是脱氮相关的微生物丰度更高、活性更强,较常规工艺能有更高的脱氮效率,抗冲击负荷能力也更强,可保证污水处理厂运行实时稳定可靠达标。HPB 技术提高除磷效率的原因如下:从原理上讲,HPB 技术具有更好的除磷效果,HPB 技术通过向生物池中投加粉末载体,在同一生化单位构建了悬浮生长和附着生长“双泥”共生的流化床系统,同时通过回收系统实现“双泥龄”,打破了传统活性污泥法同一系统只有一种泥龄的局限。回收系统排除的剩余污泥多为悬浮生294、长的微生物,污泥泥龄更短,通过聚磷菌富集在污泥中的磷可以快速排除系统,系统除磷效果得到明显提升。因此,采用 HPB 技术后降低了后端深度处理除磷的压力,减少除磷药剂的投加。(二)技术特点(二)技术特点HPB 技术属于复合生物反应器(IFAS)的一种,但与常规的复合生物反应器相比具有较大的创新,其主要创新点如下:一是采用微米级复合粉末载体,其作用如下:(1)可随活性污泥全过程流化、回流等,无需设置专用的拦截与防护设施,不存在填料泄漏问题。(2)良好的可流化特性,辅以全流程机械搅拌,提升传质效率,加快生化反应速率。(3)与现有各种生物载体相比,复合粉末载体具有更大的比表面积,单位容积生物量更高,应295、对进水的水量、水质大幅波动变化的能力更强。(4)可与 AAO、氧化沟、SBR(包含其改良工艺)等多种活性污泥法联用,强化处理效果。二是配备生物载体分离回收系统,其作用如下:(1)将附着微生物的复合粉末载体回收利用,在“双泥法”的基础上实现“双泥龄”,同步提高脱氮除磷效果。(2)将大部分载体回收重复利用,大幅减少载体补充量,降低运行成本。(三三)机理分析)机理分析HPB 工艺的核心复合粉末载体,其主要成分是一类直径约 20-50m、多孔结构、具有高生物亲和性的天然无机颗粒;有利于脱氮微生物附着并形成生物膜,不仅可提高反应器中的微生物量,还可优化微生物种群结构,为 HPB 系统的高效城镇污水生物处296、理提供保证。图图 9.5复合粉末载体实物复合粉末载体实物和和镜检照片镜检照片xx市xx水质净化厂二期改扩建工程62图图 9.6复合粉末载体电子显微镜照片复合粉末载体电子显微镜照片HPB 工艺实现高效脱氮的根本原因在于提高了混合液的微生物(特别是功能菌的)丰度。通过在生化池采样进行微生物高通量检测,结果显示,生化系统中,复合粉末载体加入之后,参与反硝化作用的变形菌门微生物丰度由试验前的 12.62%提升到 22.62%(厌氧段)和 28.67%(好氧段);且成为系统内最优势微生物种群。HPB 工艺混合液中的各脱氮功能微生物丰度都高于试验前的A2/O 工艺活性污泥。此外,属于丝状菌的绿弯菌门微生物297、丰度大幅下降,说明 HPB 系统运行更为稳定。图图 9.7采用采用 HPB 工艺前后菌种群落结构图工艺前后菌种群落结构图对生化池混合液中氮循环相关酶丰度的进行检测。结果显示 HPB 系统中如硝基还原酶(Nitroreductase)、硝酸盐还原酶(Nitrate reductase)、铁氧蛋白亚硝酸还原酶(Ferredoxin nitritereductase)等的丰度较生产性试验前活性污泥系统均较大幅提升,说明 HPB 系统较常规 A2/O 系统脱氮反应有所增强。图图 9.8采用采用 HPB 工艺前后混合液中氮循环相关酶丰度工艺前后混合液中氮循环相关酶丰度综上,HPB 技术与常规 A2/O 298、工艺相比,脱氮功能菌丰度和系统脱氮反应强度均有大幅提升,因此,HPB 工艺较常规 A2/O 工艺具有更高效的脱氮能力。(四四)技术技术工艺核心工艺核心HPB 系统有“四大工艺核心”:复合粉末载体;专业机械搅拌;粉末载体回收系统;智能控制系统。四大工艺核心有效保证了 HPB 系统的稳定可靠运行。(1)复合粉末载体所谓复合粉末载体是指粉末载体颗粒与替代性碳源微粒复合。根据硝态氮还原所需要电子供体的摩尔比测算,替代性碳源微粒质量占比约为粉末载体颗粒质量的 1%或以上。复合粉末载体的制作方法可采用干式或湿式,一般干式用于复合有机替代性碳源,湿式用于复合无机替代性碳源。复合机制主要利用粉末载体颗粒与替代299、性碳源微粒的质量差和表面能,当替代性碳源微粒能够克服排斥能峰接近粉末载体颗粒表面,即可被吸附。在城镇污水生物处理过程中大部分附着型微生物是硝化菌、反硝化菌、兼性菌、其它功能菌等,这些菌发展成优势菌需要附着生长的载体、较长的泥龄以及推动反硝化过程的碳源或替代性碳源的电子供体。复合粉末载体投入生化池后,主要给附着型微生物提供生长平台和替代性碳源。由于大量复合粉末载体的投入(VSS/SS0.33),在生化池中构建了悬浮生长和附着生长“双泥”共生的微生物系统,提高了系统的生物多样性及附着型生长的微生物丰度。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程63(2)专业机械搅拌系统为了保证 HPB 生化池的生物反应的300、效率、防止初始投加复合粉末载体沉积、加强对流传质、提升溶解氧利用率等,采用专业的低速机械搅拌。考虑到安装、维修以及在好氧池中使用稳定性,专业搅拌机械采用空心式浆叶设计、顶置式电机及减速箱、垂直悬挂式安装,具有浆叶展开面积大、透气性好、水平传输动能大、能耗低等特点。(3)复合粉末载体回收系统1)通过回收系统可调控优化 HPB 系统微生物种群结构。2)HPB 工艺通过向生化池中投加复合粉末载体,提高生物池混合液浓度的同时,构建了悬浮生长和附着生长“双泥”共生的微生物系统。利用复合粉末载体回收系统,可同步实现双泥龄。将附着于复合粉末载体上的微生物,通过不断循环实现长泥龄,有利于强化系统生物脱氮;而每301、次根据除磷需要排出悬浮生长的活性污泥(短泥龄微生物),可强化系统生物除磷。3)回收系统可实现复合粉末载体重复利用,节约运行成本,其回收率约 90%95%。设置回收系统的必要性如下:(a)将附着微生物的复合粉末载体回收利用,在“双泥法”的基础上实现“双泥龄”,同步提高脱氮除磷效果。HPB 技术通过向生化池中投加复合粉末载体,提高生物池混合液浓度的同时,构建了悬浮生长和附着生长“双泥”共生的微生物系统。利用回收系统,可同步实现双泥龄:将附着于复合粉末载体上的微生物,通过不断循环实现长泥龄,有利于强化系统生物脱氮;而每次根据除磷需要排出悬浮生长的活性污泥(短泥龄微生物),可强化系统生物除磷。(b)将302、大部分载体回收重复利用,大幅减少载体补充量,降低运行成本。回收系统工艺流程如下:(4)智能控制系统基于 HPB 数学模型,以及在线仪表提供不同流量和水质条件下的实时变量,可以计算得出生化池各部分单元操作的过程参数,并通过计算机下达给执行单元实时调整。实时调整还包括生化池后端反馈信息汇总成综合调整系数,对前端控制参数进行修正。系统还具有学习功能,能将实时参数与历史参数进行比对,从而获得更接近于真实状况的控制参数。控制系统的关键节点:1)进水及过程参数采集:流量参数、水质参数、各种过程参数(包括:采样处理器、在线仪表参数、采样数据处理器、信号传输光缆等)。2)数据处理终端:基于 HPB 数学模型的303、控制程序、生化系统各部分在线监测数据收集、各部分控制指令输出、信息反馈系统等。3)精准可调节执行装置。(五五)工艺优点)工艺优点(1)处理效率高,节省占地通过复合粉末载体投加,为活性污泥微生物提供了良好的附着生长条件,生化池污泥浓度提高至原来的 2-3 倍,单位容积内微生物量和生物种群数大幅增加,从而能够将传统活性污泥法处理效率提高一倍以上,相应生化段停留时间及池容减少 50%以上,相同条件下生化池占地面积节约 50%以上。(2)兼具活性污泥法和生物膜的双重优点,抗冲击负荷能力强粉末载体的加入,不仅提高了微生物量,更在同一生化单元构建了悬浮生长和固定附着生长“双泥”共生的系统,既有活性污泥法的304、控制灵活性,又有生物膜法的抗冲击负荷能力,能够适应水量、水质在较大范围内波动。由于生物膜尺寸很小,避免了传统生物膜法较大生物膜脱落导致出水 SSxx市xx水质净化厂二期改扩建工程64升高,同时大部分老化的生物膜在载体回收装置中通过水力旋流剥落,随剩余污泥直接进入脱水间,不会对出水造成影响。(3)载体流化状态好,生物反应更充分HPB 工艺采用微米级复合粉末载体,该载体可伴随活性污泥实现全过程流化、回流等,无需设置专用的拦截与防护设施。良好的流化状态使底物和微生物能够充分混合,扩大生物接触面,不仅提高了氧利用率,更是提高了反应速率和处理效果。(4)实现“双泥龄”,同步提高脱氮除磷效果HPB 工艺配305、备的粉末载体回收装置,可将附着微生物的复合粉末载体的回收利用,在“双泥法”的基础上实现“双泥龄”,短泥龄微生物强化除磷,长泥龄微生物强化脱氮,从而突破了传统活性污泥法脱氮和除磷难以兼得的困境。(六六)工艺缺点)工艺缺点(1)HPB 工艺需配套增设载体加药间及回收系统,设备较多,运行管理较为复杂。(2)回收系统的回收效率为 9095%,存在少量载体流失,日常需补充少量载体。(3)粉末载体随剩余污泥排放有所流失,污泥产量有一定增加。(七七)工程案例工程案例序号项目名称项目地点规模排放标准原生化工艺1新开铺污水厂提标扩容项目xxxx19 万 m3/d准 IVAAO2江苏无锡新城污水处理厂提标工程江苏306、无锡17 万 m3/d准 IVMSBR+AAO3江苏无锡梅村污水厂提标工程江苏无锡16 万 m3/d准 IVMSBR+AAO4海口滨江西全地埋污水厂新建工程海南海口13 万 m3/d准 IV新建 HPB-AAO5广东云浮污水厂扩容提标改造项目广东云浮10 万 m3/d准 IV底曝氧化沟6河南濮阳市第一污水厂提标工程河南濮阳10 万 m3/d准 IVAAO、氧化沟7吴江城南污水处理厂扩容工程江苏苏州4 万 m3/d准 IV底曝氧化沟8吉林经开区公主岭污水厂扩容工程吉林长春3.5 万 m3/d准 IVAAO9海口西崩潭污水厂新建项目海南海口1.5 万 m3/d准 IV新建 HPB-AAO新开铺污水307、处理厂一期工程设计规模为 10 万 m3/d,采用 AAO 处理工艺,尾水执行城镇污水处理厂污染物排放标准一级 A 标准。二期改扩建工程采用 HPB 工艺对原有 10 万 m3/d 规模进行提标扩容改造,实现了 AAO 生化池原池处理能力扩容至 19 万 m3/d,同时出水水质由一级 A 标准提升至xx省地标一级标准(DB43/T1546-2018)。大大节省了项目投资,缩短了建设周期。目前新开铺污水处理厂运行出水稳定达标,污泥在黑麋峰固废处理场处理处置,投加的复合粉末载体为天然无机颗粒,主要成分为二氧化硅,不会产生二次污染,对污泥处理处置没有影响。9.10.2.29.10.2.2 MBBR 308、技术技术(一一)MBBR 技术原理技术原理移动床生物膜工艺(MovingBedBiofilmReactor,MBBR),是目前国际上成熟的污水生化处理技术。自 1989 年第一套生物移动床工艺装置建成以来,已在 50 多个国家建成了数千套市政和工业废(污)水处理设施,取得了良好的效果。该工艺以悬浮载体为微生物提供生长载体,通过悬浮载体的充分流化,实现污水的高效处理。该工艺充分汲取了生物接触氧化及生物流化床的优点,克服了其传质效率低、处理效率差、流化动力高等缺点,运用生物膜法的基本原理,充分利用了活性污泥法的优点,实现生物膜工艺的活性污泥方式运行。MBBR 工艺,按微生物存在形式划分,分为悬浮载309、体工艺(MBBR)及活性污泥-悬浮载体复合工艺。技术关键在于研发比重接近于水,轻微搅拌下易于随水自由运动的悬浮载体,且悬浮载体具有有效表面积大、适合微生物附着生长等特点,悬浮载体的结构以具有受保护的可供微生物生长的内表面积为特征。MBBR 工艺原理示意图如下图所示。在好氧条件下,曝气充氧时,空气泡的上升浮力推动悬浮载体和周围的水体流动起来,当气流穿过水流和悬浮载体的空隙时又被悬浮载体阻滞,并被分割成小气泡。在这样的过程中,悬浮载体被充分地搅拌并与水流混合,而空气流又被充分地分割成细小的气泡,增加了生物膜与氧气的接触和传氧效率。在厌氧条件下,水流和悬浮载体在潜水搅拌器的作用下充分流化起来,达到生310、物膜和被处理的污染物充分接触而降解的目的。因此,流动床生物膜工艺突破了传统生物膜法(固定床生物膜工艺的堵塞和配水不均,以及生物流化床工艺的流化局xx市xx水质净化厂二期改扩建工程65限)的限制,为生物膜法更广泛地应用于污水的生物处理奠定了较好的基础。(a)好氧反应器好氧反应器(b)厌(缺)氧反应器厌(缺)氧反应器图图 9.9MBBR 工艺原理示意图工艺原理示意图图图 9.10生物膜悬浮载体生物膜悬浮载体(二二)技术技术工艺核心工艺核心MBBR 工艺的核心是实现悬浮载体的充分流化,以达到强化处理污染物的目的,因此,该工艺实质是涉及悬浮载体、池体设计、曝气系统、拦截筛网、推进器、悬浮载体投加与打捞311、设备的有机统一。在曝气区内悬浮载体的流化主要依靠曝气系统来实现。在好氧区中,通过适当的曝气系统确保悬浮载体的流化效果,确保悬浮载体在水体中做上下、前后的流动,确保悬浮载体与污水进行充分的混和、碰撞、接触,有效完成污染物、水、气三向的接触、交换、吸附等过程。采用穿孔管曝气进行曝气,可以确保悬浮载体进行上下的流化运动以及促进悬浮载体的脱膜挂膜过程。悬浮载体比重选择为 0.94-0.97,在培菌期间,悬浮载体表面会慢慢附着大量的生物膜,附着量越大,比重逐渐增加,当悬浮载体上生物膜到一定厚度时,其比重大于 1,悬浮载体从非曝气区下沉到水池底部,曝气区底部的冲击力最强,能迅速冲洗掉悬浮载体上的残余生物膜312、,脱膜后的悬浮载体比重也随之降低到 1 以下,并在曝气区上升。根据挂膜前后的比重变化特点,悬浮载体可以随水流在曝气区和非曝气区翻腾,从而交替完成了生物膜的生长和脱落过程,保证生物膜的数量稳定性和活性,使工艺运行较稳定。为了防止流化悬浮载体随混合液进入下一个环节,在好氧区内适当位置设计采用筛网进行简单拦截和分隔。筛网材质选用不锈钢,型式与悬浮载体配套。(三三)工艺优点)工艺优点1)容积负荷高,节约占地通过向反应池中投加悬浮载体,对比活性污泥法,可显著提高有效生物量,对比生物膜法,悬浮载体流化显著提高传质效果。占地可较活性污泥法节约 30%-50%用地。2)可同步强化脱氮除磷采用活性污泥-悬浮载体313、复合工艺,可实现同一反应器内不同功能微生物的污泥龄分离。脱氮菌群(硝化菌群)一般为长泥龄细菌,需较长泥龄(15-25d);除磷菌群(聚磷菌)一般为短泥龄细菌,需较短泥龄(3-7d);泥龄过长,易导致微生物活性较差处理负荷降低、老化难以聚集降低沉降性能等,实际传统脱氮除磷工艺在污泥龄上存在不可调和的矛盾。复合工艺由于载体的投加,为硝化细菌的生长提供了载体,延长其污泥龄,提高脱氮效果;同时控制活性污泥体系为短泥龄,可增强除磷效果;泥-膜在曝气及水流带动下充分流化,促进生物膜更新,防止泥龄过长、污泥老化处理性能下降;冬季水温较低、活性污泥系统不利于硝化菌群生长时,脱落生物膜对活性污泥起到持续接种作用314、,维持系统硝化性能不下降。3)抗冲击负荷能力强,恶劣水质条件下仍表现较好处理效果冲击负荷主要表现为常规污染物水质冲击、毒害污染物水质冲击和水量冲击,本质是单位时间内单位表面积微生物所承载的污染物量的变化对处理效果的影响。MBBR 工艺悬浮载体区污泥龄长,增大微生物种群的丰度,有利于难降解有机物的处理。低温、高盐、低基质等恶劣水质条件下,MBBR 长泥龄及局部存在好氧、缺氧微环境,有利于其对于恶劣水质条件下,适应微生物的筛选与富集,利于驯化嗜冷菌、耐高盐菌等的富集。生物膜传质比活性污泥慢,同样生物降解产生的热量与水体交换较慢,提高微生物的局部环境温度,有利于细菌活性的维系,宏观表现出 MBBR 315、对于低温、高盐、低基质等恶劣水质条件下,仍有较好的处理效果。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程664)无活性污泥工艺易污泥膨胀等问题采用纯 MBBR 系统,因为为纯膜法,无污泥膨胀问题;采用活性污泥-悬浮载体复合工艺时,由于老化脱落的生物膜无机质比例较高,密度大易于沉降;且生物膜胞外聚合物比活性污泥更多,具有接触絮凝效果,提高污泥聚集性能,提高污泥沉降性能。5)污泥产量较低,节约污泥处置费用生物膜法的污泥产率仅为活性污泥工艺的一半,采用 MBBR 工艺可显著降低剩余污泥产量,且污泥沉降性能的提升,易于降低污泥含水率,可节约污泥处置费用。6)无固定床生物膜工艺易堵塞、需反冲洗、滋生红虫等问题固定316、床工艺经常出现配水不均匀易产生死区、需定期反冲洗额外耗能及需配套设施、受红虫困扰降低硝化性能等问题。由于悬浮载体和水流在生物池的整个容积内都能得到混合,从根本上杜绝了生物池的堵塞可能,池容得到完全利用,无需反冲洗。摇蚊幼虫,又称红虫,属后生动物,易在水流较缓、水质较为稳定区域产卵滋生,且以硝化菌群为主要食料,不利于系统的安全与稳定,在固定床工艺尤其常见,而生物膜法的活性污泥方式运行,从生存条件上遏制了红虫的生长条件。7)系统寿命长悬浮载体耐磨耐用,搅拌器采用香蕉型的搅拌叶片,外形轮廓线条柔和,不损坏悬浮载体;整个搅拌和曝气系统很容易维护管理,由于悬浮载体对气泡的切割作用提高氧转移效率,可使用穿317、孔曝气提高曝气系统安全性,延长检修周期。8)适用于污水处理厂新建或升级改造及立体扩容适合于污水处理厂的新建或升级改造及立体扩容。工艺运转灵活性高,首先,可以采用各种池型(深浅方圆都可),而不影响工艺的处理效果;其次,可以很灵活的选择不同比表面积悬浮载体及不同悬浮载体填充率。当实际运行进水水质或水量发生变化时,只通过提高悬浮载体填充率,即可保证原设计生物池容不变的情况下,满足原设计或提标后出水标准,达到体力扩容的目的,达到兼顾高效处理和远期扩大处理规模而无需增大池容的要求;最后,移动床生物膜工艺可以方便的与原有工艺有机结合,形成活性污泥-生物膜复合工艺,传统调控活性污泥系统的监测及控制方法(例如318、控制排泥、曝气等)均可用于复合工艺的调控,可根据系统功能、运行状况灵活调整。(四四)MBBR 智能控制系统智能控制系统MBBR 智能控制系统为 MBBR 工艺运行专业定制和实施,贯穿和服务于实施和调试运行的全生命周期中,为工艺安全稳定运行保驾护航,包括与工艺运行配套相关的仪表设备,以及 SPR 智能控制软件、智水优控云平台、手机移动应用三部分,其架构图和功能组成图如下:图图 9.11MBBR 智能控制系统架构图智能控制系统架构图其中智能控制软件分为本地和云端,实现工艺运行的监控和安全管控,配套云平台和移动应用远程监测现场运行参数、接收报警推送等,助力安全生产、降低人力资源消耗,同时实现数据打通319、挖掘数据资产。1)系统概述系统包括硬件主要有本地服务器、智能控制柜、视频监控设备和实现各功能所需仪表设备等,软件包括 SPR 智能控制软件、智水优控云平台和手机移动运维应用三部分。通过配备液位监控仪表、PLC 智能控制柜和视频监控等,可实时监控生化池及相关设备运行工况,同时对部分曝气阀门进行智能调控,优化流化效果,实现工艺运行实时监控、告警及控制功能,辅助系统稳定运行。2)系统组成介绍A、现场 MBBR 智能控制柜以 PLC 控制器组件为基础控制单元,集成各功能模块,实现信号采集、系统辅助、设备控制等功能,与 SPR 智能控制软件、智水优控云平台实时数据交互,辅助实现智能控制高级功能。B、S320、PR 智能控制软件SPR 智能控制软件可提供实时监测、运行图示、数据分析、运行报表、故障报警功能,能够结合本地先进控制算法与云平台智能决策模块(如机器学习、AI 参数优化、专家经验等),实现工艺运行的运行监控、精确控制和智能控制。xx市xx水质净化厂二期改扩建工程67C、手机移动运维应用无需安装额外应用,通过微信小程序随时随地查看现场运行数据、视频画面;第一时间接收设备运行报警,随时进行移动运维,打造掌中的“移动中控室”。D、智水优控云平台智水优控云平台为水务企业打造综合统一的运营管理模式,将多维度跨系统的生产数据和业务数据互通互联,消除数据孤岛;充分挖掘数据价值;提供可视、可管、可控、融合统321、一的大数据赋能解决方案,辅助构建标准化运营管理体系。(五)工艺缺点(五)工艺缺点1)填料材质为高密度聚乙烯,生物亲和性一般,挂膜效果不稳定;2)填料对流化设计要求较高,需设 MBBR 专用推流器和穿孔曝气系统,并配套增设鼓风机,以保证填料在生物池内维持流化状态,设备较多,能耗较大;3)需设进出水拦截系统,以防止填料的流失,同时为防止填料对池壁和设备的磨损,需对池壁采取专有保护措施。(六六)工程案例工程案例序号项目名称项目地点规模排放标准1无锡芦村污水处理厂提标改造江苏无锡20 万 m3/d地表准 IV2太原市城南污水处理厂提标改造山西太原20 万 m3/d地表准 V3隆昌市第一污水处理厂提标改322、造四川内江6 万 m3/d地表准 IV4海城西柳污水处理厂新建辽宁鞍山3 万 m3/d地表准 IV5xx开福污水处理厂提标扩容xxxx25 万 m3/d地表准 IV9.119.11 深度处理工艺深度处理工艺思路思路污水深度处理,也称高级处理或三级处理。它是将二级处理出水再进一步进行物理、化学和生物处理,以便有效去除污水中各种不同性质的杂质,从而满足用户对水质的使用要求。深度处理常见的方法有以下几种。1、活性炭吸附法活性炭是一种多孔性物质,而且易于自动控制,对水量、水质、水温变化适应性强,因此活性炭吸附法是一种具有广阔应用前景的污水深度处理技术。活性炭对分子量在 5003000 的有机物有十分明323、显的去除效果,去除率一般为 70%86.7%,可经济有效地去除嗅、色度、重金属、消毒副产物、氯化有机物、农药、放射性有机物等。常用的活性炭主要有粉末活性炭(PAC)、颗粒活性炭(GAC)和生物活性碳(BAC)三大类。GAC 处理工艺的缺点是基建和运行费用较高,且容易产生亚硝酸盐等致癌物,突发性污染适应性差。BAC 可以发挥生化和物化处理的协同作用,从而延长活性炭的工作周期,大大提高处理效率,改善出水水质。不足之处在于活性炭微孔极易被阻塞、进水水质的 pH 适用范围窄、抗冲击负荷差等。2、膜分离法膜分离技术是以高分子分离膜为代表的一种新型的流体分离单元操作技术。它的最大特点是分离过程中不伴随有相324、的变化,仅靠一定的压力作为驱动力就能获得很高的分离效果,是一种非常节省能源的分离技术。微滤可以除去细菌、病毒和寄生生物等,还可以降低水中的磷酸盐含量。超滤用于去除大分子,对二级出水的 COD 和 BOD 去除率大于 50%。反渗透用于降低矿化度和去除总溶解固体,对二级出水的脱盐率达到 90%以上,COD 和 BOD 的去除率在 85%左右,细菌去除率 90%以上。纳滤介于反渗透和超滤之间,其操作压力通常为 0.51.0 MPa,纳滤膜的一个显著特点是具有离子选择性,它对二价离子的去除率高达 95%以上,一价离子的去除率较低,为 40%80%。我国的膜技术在深度处理领域的应用与世界先进水平尚有较325、大差距。今后的研究重点是开发、制造高强度、长寿命、抗污染、高通量的膜材料,着重解决膜污染、浓差极化及清洗等关键问题。3、高级氧化法工业生产中排放的高浓度有机污染物和有毒有害污染物,种类多、危害大,有些污染物难以生物降解且对生化反应有抑制和毒害作用。而高级氧化法在反应中产生活性极强的自由基(如-OH等),使难降解有机污染物转变成易降解小分子物质,甚至直接生成 CO2和 H2O,达到无害化目的。4、臭氧法臭氧具有极强的氧化性,对许多有机物或官能团发生反应,有效地改善水质。臭氧能氧化分解水中各种杂质所造成的色、嗅,其脱色效果比活性炭好;还能降低出水浊度,起到良好的絮凝作用,提高过滤滤速或者延长过滤周326、期。目前,由于国内的臭氧发生技术和工艺比较落后,所以运行费用过高,推广有难度。5、混凝、沉淀(1)混凝工艺xx市xx水质净化厂二期改扩建工程68在原水中投入药剂(净水剂),使药剂与原水经过充分的混合与反应(混凝过程在反应池进行)后再和混凝剂充分混合。目前混合的主导工艺仍然是水泵混合、管式静态混合器混合、机械混合和跌水混合等。(2)絮凝工艺通过絮凝工艺使水中的悬浮物和胶体杂质形成易于沉淀的大颗粒絮凝体,俗称“矾花”。目前我国大多数水处理厂所采用的絮凝工艺为隔板絮凝池、机械絮凝池、折板絮凝池、网格絮凝池以及组合絮凝池等。(3)沉淀工艺通过混凝过程的原水夹带大颗粒絮凝体以一定的水流速度流进沉淀池,在327、沉淀池中进行重力分离,将水中密度大的杂质颗粒下沉至沉淀池底部排出。目前我国广泛采用的沉淀池是平流沉淀池和斜管沉淀池。混凝、沉淀这种方法工艺复杂,占地面积大,主要去除水中颗粒性有机物,以及浊度和色度,对于水中的溶解性有机物去除效率不高。在一些回用水水质要求高的场合不能胜任。6、过滤在污水深度处理中,过滤是一种得到最普遍应用的技术,其去除 SS 效果较好,滤后水的 SS值可达 10mg/L,但由于二级处理后水中的悬浮物多是生物絮体,絮体贴在滤料表面,不易脱离,反冲洗困难。对 COD 的去除率仅为 10%-30%。在回用水质要求较高场合同样不能胜任。我国目前大部分采用快滤。主要池型有普通快滤池、双阀328、滤池、无阀滤池、移动罩滤池、虹吸滤池、V 型滤池、D 型滤池等。9.11.19.11.1 工艺选择原则工艺选择原则在二级生物处理工艺确定后,深度处理工艺的选择便成为保证本工程出水水质的关键一步。因此,针对深度处理工艺,有必要根据确定的标准和原则,从整体优化的角度出发,结合设计规模,进水水质特征和出水水质要求以及当地的实际条件和要求,选择切实可行且经济合理的深度处理工艺方案,经全面技术经济比较后优选出最佳的工艺方案。深度处理工艺方案的确定中,拟遵循以下原则:(1)技术成熟,处理效果稳定,保证出水水质达到设计要求;(2)基建投资和运行费用低,以尽可能少的投入取得尽可能高的处理效果;(3)运行管理方329、便,运转灵活,并可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数,最大限度的发挥处理装置和处理构筑物的处理能力;(4)选定的工艺技术及设备先进可靠;(5)便于实现工艺过程的自动控制,提高管理水平,降低劳动强度和人工费用。9.11.29.11.2 整体工艺路线的确定整体工艺路线的确定污水深度处理工艺的目的是进一步去除污水中经二级处理后剩余的污染物质,工艺的选择取决于二级处理出水的水质和所需达到的水质标准。二级处理出水中污染物质为有机物和无机物的混合体,有机物包括细菌、病菌、藻类及原始生物等。不论是有机物还是无机物,根据它们存在于污水中的颗粒的大小又可分为悬浮物(1m)、胶体(1m1nm)330、和溶解物(1nm),一般来说通过混凝沉淀等常规工艺可以去除悬浮物和胶体粒子。溶解性杂质必须通过某些非常规手段才能去除。在二级处理的过程中 NH3-N、TN、BOD5、CODCr的去除要求已经达到,在深度处理工艺的选择中无需特殊考虑,去除的重点是 SS 和以及 TP的颗粒状和胶体状杂质。选择的工艺应确保出水水质好、运行稳定、管理简便、低耗节能。依据近年来国内外再生水处理技术的发展和应用情况,目前城市常规深度处理的工艺途径列出如下:(1)二级出水直接过滤消毒流程(2)二级出水微絮凝过滤消毒流程(3)二级出水絮凝沉淀或澄清过滤消毒流程混凝沉淀过滤、直接过滤和微絮凝过滤均能适用于城市污水深度处理,直接331、过滤工艺简单,过滤周期长,运行费用低,适用于夏季二级出水水质较好时的深度处理,但总体去除效率不如微絮凝过滤及混凝沉淀过滤工艺,尤其是冬季出水不能稳定达标。单就过滤而言,微絮凝过滤工艺的过滤效率为三者之首,能做到全年提供合格的处理水,但是滤池水头损失增长较快,反冲洗周期较短。国内近年来建设的一些工程实践表明,当系统生物除磷效果较差,化学除磷投药量较高时,采用微絮凝过滤或不设沉淀池的滤池反冲洗周期最短可能仅 35 小时,不利于滤池的运行。混凝沉淀过滤由于增加了沉淀池或澄清池,可以去除二级处理出水大部分污染物,特别是对于需辅以化学除磷的工艺,可减轻滤池的负担,延长过滤周期,即使冬天进水水质较稍时,滤332、池也能够正常运行。因此,增加沉淀池对保障滤池出水和延长滤池冲洗周期是有好处的。对于混凝沉淀(澄清)过滤法,流程较长,工程所需投资较多,但系统缓冲能力强,因此对进水的水质、水量变化具有较强的适应xx市xx水质净化厂二期改扩建工程69能力。根据预处理段及二级生化段工艺分析,在二级处理的过程中 TN、NH3-N、BOD5、CODCr的去除要求已经达到,在深度处理工艺的选择中无需特殊考虑,去除的重点是 SS 和 TP。选择的工艺应确保出水水质好、运行稳定、管理简便、低耗节能。由于本项目进水 SS 相对较高,故深度处理工艺推荐选用混凝沉淀过滤工艺。9.129.12 污水处理污水处理工艺工艺技术路线选择技333、术路线选择根据上述工艺分析,本次改扩建工程污水处理各段工艺技术路线选择如下。9.12.19.12.1 预处理段工艺选择预处理段工艺选择针对xx水质净化厂的具体情况,现状预处理运行工况良好,本次预处理段仍维持现状工艺采用格栅+旋流沉砂池,土建维持现状,设备进行校核扩容。9.12.1.19.12.1.1 参数复核参数复核(1)粗格栅现状粗格栅已安装 2 台,设计栅前水深 1.0m,本次根据本期雨季设计流量 2025.47L/s 校核现状设备能力如下:单台粗格栅设计流量为 Qmax=1013L/s安装角度=75栅间隙 e=15mm格栅间隙数 n=55过栅流速 v=1.0m/s。则设计流量下栅前水深:2.10.155015.075sin013.1nsinhmaxveQm。原粗格栅进水井设计液位由 27.90m 上升至 28.10m,进水管 d1800 管底标高 27.10m,则进水管充满度由 0.
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