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文檔簡介

沈北新區(qū)新城子污水處理廠擴(kuò)建項(xiàng)目可行性研究報(bào)告PAGE遼寧省城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院-目錄TOC\o"1-3"\h\z前言 61總論 71.1項(xiàng)目概況 71.2可行性研究報(bào)告編制目 71.3可行性研究報(bào)告編制依據(jù) 81.4編制原則 111.5編制范圍和內(nèi)容 111.6法律背景和責(zé)任 121.7項(xiàng)目區(qū)域介紹 142給排水現(xiàn)狀及項(xiàng)目建設(shè)的必要性 182.1城市排水現(xiàn)狀及規(guī)劃 182.3項(xiàng)目建設(shè)必要性 193設(shè)計(jì)水量及進(jìn)出水水質(zhì) 213.1設(shè)計(jì)水量 213.2設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì) 223.3化學(xué)工業(yè)園區(qū)排水情況及水質(zhì) 243.4設(shè)計(jì)出水水質(zhì) 284污水處理廠廠址選擇 294.1廠址選擇原則 304.2污水處理廠廠址選擇 304.3廠址環(huán)境簡介 305污水收集管網(wǎng)設(shè)計(jì) 315.1排水管網(wǎng)現(xiàn)狀 315.3化學(xué)工業(yè)園區(qū)壓力管道的斷面形式及材質(zhì) 326污水處理工藝方案選擇 366.1工藝方案選擇的原則 366.2污水水質(zhì)可生化性分析 366.3污水處理工藝的選擇 386.4預(yù)處理工藝 386.5二級生物處理工藝比選 406.6污泥處理方案比選 516.7深度處理工藝方案比較 616.8消毒 636.9尾水排放及回用 657污水處理廠推薦工藝設(shè)計(jì) 687.1工藝設(shè)計(jì) 687.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 877.3電氣設(shè)計(jì) 897.4儀表與自控設(shè)計(jì) 957.5化驗(yàn)與設(shè)備維修 987.6輔助生產(chǎn)建筑物設(shè)計(jì) 1007.7廠區(qū)總圖及豎向設(shè)計(jì) 1007.8廠區(qū)綠化和防臭 1038節(jié)能節(jié)水與環(huán)境保護(hù) 1038.1節(jié)能節(jié)水 1038.2能耗的構(gòu)成和用量 1059環(huán)境保護(hù) 10710勞動保護(hù)與安全生產(chǎn) 10910.1設(shè)計(jì)依據(jù) 10910.2區(qū)及周邊環(huán)境狀況 11010.3工程建設(shè)期間環(huán)境影響和環(huán)保措施 11010.4項(xiàng)目運(yùn)行期間環(huán)境影響和環(huán)保措施 11311消防 11511.1設(shè)計(jì)原則 11511.2耐火等級 11511.3采取措施 11512組織機(jī)構(gòu)及定員編制 11612.1項(xiàng)目實(shí)施原則 11612.2組織機(jī)構(gòu)與分工 11612.3項(xiàng)目服務(wù)單位的選擇 11712.4生產(chǎn)準(zhǔn)備與試運(yùn)行 11812.5運(yùn)行組織機(jī)構(gòu)及人員編制 11812.6污水處理廠運(yùn)行的管理 11913投資估算與資金籌措 12113.1.投資估算編制依據(jù) 12113.2投資估算范圍 12113.3工程投資總估算 12113.4資金籌措 12113.4成本分析 12214財(cái)務(wù)評價和社會效益評價 12314.1概述及評價依據(jù) 12314.2財(cái)務(wù)評價 12314.3不確定性分析 12815結(jié)論與建議 12915.1可行性研究結(jié)論 12915.2建議 131附表 132附表1工程投資總估算污水處理廠及管網(wǎng)工程 132附表2污水處理廠工程投資估算A2/O(推薦) 133附表3污水處理廠工程投資估算MBBR(比較) 140附表4項(xiàng)目投資使用計(jì)劃與資金籌措表污水處理廠 146附表5總成本費(fèi)用估算表 146附表6項(xiàng)目投資現(xiàn)金流量表 146附表7利潤與利潤分配表 146附表8資金來源與運(yùn)用表 146附圖 147——新城子城市總體規(guī)劃修編-規(guī)劃區(qū)域用地布局規(guī)劃圖 147——新城子城市總體規(guī)劃修編-污水工程規(guī)劃圖 149——新城子現(xiàn)狀排水與新建污水管網(wǎng)平面圖 150——新城子污水處理廠平面位置圖(推薦) 152——A2/O工藝流程圖(推薦) 153——A2/O工藝工藝廠區(qū)平面布置圖(推薦) 154——A2/MBBR工藝流程圖(比較) 155——A2/MBBR工藝廠區(qū)平面布置圖(比較) 156前言黨中央國務(wù)院高度重視遼河流域水污染防治工作,1996年國務(wù)院將遼河作為國家治理的“三河三湖”之一,1999年批準(zhǔn)實(shí)施了《遼河流域水污染防治“九五”計(jì)劃及2010年規(guī)劃》,“十五”以來,國務(wù)院于2003年批復(fù)了《遼河流域水污染防治“十五”計(jì)劃》,遼河流域已成為國家重點(diǎn)治理的流域之一。國務(wù)院把遼河流域的水污染治理列為國家“十一五”期間水污染防治工作的重點(diǎn),用5~10年的時間把遼河水污染治理好。遼河流域水系主要受沈陽等7座城市污水的污染。目前遼河、渾河流域環(huán)境整治建設(shè)進(jìn)展較快。七城市正在加速推進(jìn)《渾河流域環(huán)境綜合整治規(guī)劃》、《遼河、渾河流域七城市環(huán)境保護(hù)與生態(tài)建設(shè)規(guī)劃》和《遼寧中部群水環(huán)境綜合整治一體化合作框架協(xié)議》的落實(shí),一批重大環(huán)境保護(hù)項(xiàng)目已開始啟動。

以新城子鄉(xiāng)、新城子街和新城子開發(fā)區(qū)為主體的近100平方公里的新城子現(xiàn)代副城是沈北新區(qū)將集中打造兩大城市發(fā)展空間之一。沈北新區(qū)新城子污水處理廠建成運(yùn)行以來,長河以至遼河水質(zhì)已經(jīng)得到了巨大的改善,對開發(fā)區(qū)的開發(fā)建設(shè)和發(fā)展都起到了極大的推動作用。沈北地區(qū)的崛起和發(fā)展,將成為沈陽全面振興的動力引擎,使沈陽實(shí)現(xiàn)新的跨越,對實(shí)現(xiàn)三大目標(biāo)起到巨大的推動作用。所以,沈北新區(qū)新城子污水處理廠的改擴(kuò)建,對治理遼河污染是重中之重的項(xiàng)目。沈北新區(qū)新城子污水處理廠設(shè)計(jì)總規(guī)模為50000m3/d,分兩期建設(shè),其中已完成一期建設(shè)規(guī)模為2.5萬m3/d,目前運(yùn)行狀態(tài)良好,二期擬建設(shè)總規(guī)模2.5萬m3/d。城區(qū)排水體制為雨污分流制。在可行性研究報(bào)告的編制過程中,得到沈北新區(qū)政府及各部門的大力支持和協(xié)助,在此謹(jǐn)致謝意!1總論1.1項(xiàng)目概況1.1.1項(xiàng)目名稱沈北新區(qū)新城子污水處理廠擴(kuò)建項(xiàng)目1.1.2項(xiàng)目承辦單位遼寧省城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院1.1.3工程規(guī)模沈北新區(qū)新城子污水處理廠擴(kuò)建項(xiàng)目規(guī)模2.5萬m3/d。1.2可行性研究報(bào)告編制目研究的給水、排水、道路交通、地形地貌、人居習(xí)慣等客觀現(xiàn)狀、評價預(yù)測分析后,利用必要的勘測資料,依據(jù)總體規(guī)劃,編制本可行性研究報(bào)告,達(dá)到如下目的:論述沈北新區(qū)新城子污水處理廠擴(kuò)建項(xiàng)目建設(shè)的必要性。對污水處理廠廠址、污水和污泥處理工藝方案及投資估算等方面的技術(shù)可靠性、經(jīng)濟(jì)合理性及實(shí)施可行性進(jìn)行多方案的綜合性研究、分析、比較和論證。在論證的基礎(chǔ)上,提出本工程推薦的建設(shè)方案,為項(xiàng)目決策提供科學(xué)依據(jù)。針對本項(xiàng)目實(shí)際情況提出問題與建議。1.3可行性研究報(bào)告編制依據(jù)1.3.1主要法律、法規(guī)《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》《中華人民共和國水污染防治法》《中華人民共和國水法》《中華人民共和國環(huán)境污染防治法》《中華人民共和國水污染防治實(shí)施細(xì)則》《城市污染水處理及污染防治技術(shù)政策》《遼河流域水污染防治“十二五”規(guī)劃編制大綱》,環(huán)境保護(hù)部2010年10月;《遼寧省遼河流域水污染防治條例》2011年1月11日遼寧省十一屆人大常委會第21次會議審議通過;《大渾太流域污染治理工程技術(shù)指南》(2012年4月);1.3.2有關(guān)資料《沈北新區(qū)現(xiàn)代副城污水處理廠工程可行性研究報(bào)告》——沈陽市市政工程設(shè)計(jì)研究院,2008.5《關(guān)于沈北新區(qū)現(xiàn)代副城污水處理廠工程可行性研究報(bào)告的批復(fù)》——遼發(fā)改地區(qū)[2006]1025號—遼寧省發(fā)展和改革委員會,2008.5《關(guān)于沈北新區(qū)現(xiàn)代副城污水處理廠工程環(huán)境影響報(bào)告書的批復(fù)》——遼環(huán)函[2006]343號—遼寧省環(huán)境保護(hù)局,2008.5《沈北新區(qū)新現(xiàn)代副城污水處理廠一期工程巖土工程初步勘察報(bào)告》——遼寧省建筑設(shè)計(jì)研究院巖土工程公司,2008.5《沈北新區(qū)現(xiàn)代副城污水處理廠1:1000測繪地形圖》——沈陽市勘查測繪研究院其他相關(guān)資料1.3.3執(zhí)行大的主要規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002《城市排水工程規(guī)劃規(guī)范》(GB50318-2000);《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50014-2006);《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ8978-1996);《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/T50265-2010);《污水排入下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ3082-1999);《城市污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)(修訂)》(2001年);《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50335-2002);《城市污水處理廠管道和設(shè)備色標(biāo)》(CJ/T158-2002);《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ31-89);《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14554-93);《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置及污染防治技術(shù)政策(試行)》(建城[2009]23號文件);《工業(yè)與民用供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50052-92);《10KV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50053-94);《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50058-92);《電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50062-92);《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50057-94,2000年版);《工業(yè)自動化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GBJ93-86);《自動化儀表選型規(guī)定》(HG20507-2000);《儀表系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)規(guī)定》(HG20503-92);《控制室設(shè)計(jì)規(guī)定》(HG20508-92);《儀表供電設(shè)計(jì)規(guī)定》(HG20509-92);《信號報(bào)警、聯(lián)鎖系統(tǒng)計(jì)規(guī)定》(HG20511-2000);《城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)電氣與自動化工程技術(shù)規(guī)程》(CJJ120-2008);《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50019-2003);《室外給水排水和燃?xì)鉄崃こ炭拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50032-2003);《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001);《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50069-2002);《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》(CECS138:2002);《給水排水工程混凝土構(gòu)筑物變形縫設(shè)計(jì)規(guī)程》(CECS117:2000);《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002);《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50003-2001);《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003);《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002);《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2006);《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GBZ1-2002);《國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GBZ159-2004);《撫順市地表水環(huán)境功能區(qū)劃》(2001.9.28);《遼寧省遼河流域水污染防治條例》;《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》(GB12348-90)。國家有關(guān)法令、規(guī)范,現(xiàn)場的外部條件。1.4編制原則執(zhí)行國家環(huán)境保護(hù)的政策,符合國家的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。在沈北新區(qū)新城子環(huán)境治理與城市發(fā)展總體指導(dǎo)下,以專業(yè)規(guī)劃為基礎(chǔ),采取全面規(guī)劃、重點(diǎn)實(shí)施的原則,使污水處理工程建設(shè)與城鎮(zhèn)發(fā)展相協(xié)調(diào),解決污水排放對環(huán)境造成污染的問題,充分發(fā)揮項(xiàng)目的社會、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。結(jié)合城區(qū)城市發(fā)展的總體規(guī)劃和城區(qū)排水系統(tǒng)的現(xiàn)狀,借鑒一期的工程經(jīng)驗(yàn),在認(rèn)真進(jìn)行方案比較的基礎(chǔ)上確定污水治理工程方案。在污水資源化和綜合利用原則下,充分考慮處理水回用的經(jīng)濟(jì)性和可行性。處理后出水除補(bǔ)充排放水體外,還回用于污水處理廠內(nèi)的道路噴灑、廠區(qū)綠化、車輛清洗等。根據(jù)城鎮(zhèn)污水處理廠規(guī)模較小,技術(shù)力量一般較為薄弱的特點(diǎn),此類小型污水處理廠工藝應(yīng)選擇高效節(jié)能,簡單易行運(yùn)行方便的處理工藝,即確保污水處理效果,節(jié)省工程投資,降低運(yùn)行成本。根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,采取恰當(dāng)?shù)奈勰嗵幹梅椒?,妥善處理污水處理過程產(chǎn)生的柵渣、污泥,避免二次污染。污泥經(jīng)脫水后收集,通過污泥轉(zhuǎn)運(yùn)車送至工廠進(jìn)行污泥消化處理。為確保污水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),供電系統(tǒng)需有較高的可靠性,運(yùn)行設(shè)備應(yīng)有足夠的備用率。同時污水處理廠用電按照國家相關(guān)規(guī)定要求必須有雙回路的電源保證。結(jié)合項(xiàng)目的要求及特點(diǎn),按現(xiàn)行政策進(jìn)行靜態(tài)和動態(tài)經(jīng)濟(jì)分析和評估。1.5編制范圍和內(nèi)容1.5.1編制范圍本可行性研究報(bào)告編制范圍如下:沈北新區(qū)新城子污水處理廠擴(kuò)建項(xiàng)目服務(wù)范圍內(nèi)的配套管網(wǎng);沈北新區(qū)新城子污水處理廠擴(kuò)建項(xiàng)目,廠內(nèi)除與一期共用的系統(tǒng)之外的全部污水處理構(gòu)筑物、設(shè)備及附屬設(shè)施;沈北新區(qū)新城子污水處理廠擴(kuò)建項(xiàng)目內(nèi)配套供電、供水、通訊等工程。1.5.2編制的主要內(nèi)容與本工程項(xiàng)目有關(guān)的基礎(chǔ)資料和基本情況。對新建污水管網(wǎng)進(jìn)行論證。對沈北新區(qū)新城子污水處理廠的進(jìn)水進(jìn)行水質(zhì)和水量的論證。對污水、污泥處理工藝及工程投資等進(jìn)行技術(shù)可靠性、經(jīng)濟(jì)合理性、實(shí)施可行性及環(huán)境影響等多方案綜合性比較和論證。在以上論證的基礎(chǔ)上提出推薦方案,并進(jìn)行工程方案設(shè)計(jì)。根據(jù)投資估算提出資金籌措方式及項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度。1.6法律背景和責(zé)任1.6.1國家的法律與法規(guī)隨著國家建設(shè)和科技的發(fā)展,人們逐漸認(rèn)識到保護(hù)環(huán)境對社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要意義。環(huán)境保護(hù)工作已成為我國的一項(xiàng)基本國策,受到社會普遍的關(guān)注和重視。為此,我國政府和有關(guān)部門頒布了一系列法律和法規(guī),以保證這項(xiàng)基本國策的貫徹和執(zhí)行。由國家頒布的有關(guān)防治水污染方面的主要法律和法規(guī)如下:《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》《中華人民共和國水污染防治法》《中華人民共和國水污染防治法實(shí)施細(xì)則》《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例》《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)定》《水污染排放許可證管理暫行辦法》《污水處理設(shè)施環(huán)境保護(hù)、監(jiān)督管理辦法》《飲用水水源保護(hù)區(qū)污染防治管理規(guī)定》《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3838-2002《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文》《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》CJ3082-1999《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-20021.6.2法律責(zé)任1989年12月26日頒布的《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》作為母法,是各項(xiàng)有關(guān)環(huán)境保護(hù)法的基本依據(jù),其要點(diǎn)如下:環(huán)境監(jiān)督和管理規(guī)定了各級政府在制定環(huán)境質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)及環(huán)境監(jiān)督方面的職責(zé),由中央政府制定國家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),省市級政府可根據(jù)地方具體情況補(bǔ)充項(xiàng)目和指標(biāo)。環(huán)境保護(hù)與污染防治各級政府必須制定工業(yè)排污的程序和制度,并提出各種環(huán)境保護(hù)措施。法律責(zé)任授權(quán)給環(huán)境保護(hù)部門,采取適當(dāng)法律程序來警告和懲罰污染者。1.7項(xiàng)目區(qū)域介紹1.7.1概況市區(qū)概況沈陽市是遼寧省省會,是全省的政治、經(jīng)濟(jì)和文化中心,是東北地區(qū)最大的經(jīng)濟(jì)中心城市和通往長城以南地區(qū)的必經(jīng)之路。2005年,沈陽市下設(shè):和平區(qū)、沈河區(qū)、大東區(qū)、皇姑區(qū)、鐵西區(qū)、于紅區(qū)、蘇家屯區(qū)、東陵區(qū)、新城子區(qū)等九個市區(qū),新民市、遼中縣、法庫縣、康平縣四個縣(市)。沈陽市堅(jiān)持“工業(yè)城市”的指導(dǎo)思想,把發(fā)展工業(yè)放到十分突出的位置,工業(yè)成為支撐全市經(jīng)濟(jì)增長最重要的力量。新的產(chǎn)業(yè)格局初步形成,優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)作用明顯,工業(yè)建設(shè)按照區(qū)域規(guī)劃布局集中展開,“東汽、西重、南高、北農(nóng)”區(qū)域產(chǎn)業(yè)格局輪廓日益清晰。優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)為:裝備制造業(yè)、醫(yī)藥化工業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品深加工業(yè)、鋼鐵及有色金屬、航空制造業(yè)。三大工業(yè)主導(dǎo)區(qū)是:鐵西新區(qū)、渾南新區(qū)、大東區(qū)。沈陽市現(xiàn)有林地面積35.3萬公頃,林木覆蓋率為27.2%,水資源總量為29.28億m3,地下水資源量為22.86億m3,地表水資源量為14.96億m3。沈陽的周圍有風(fēng)景秀麗的輝山、天柱山和碧波蕩漾的渾河、遼河、北沙河、新開河、南運(yùn)河等。2005年,全市實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值2084.1億元,比上年增長16%,比2000年增長90.5%。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)較快增長,內(nèi)部結(jié)構(gòu)得到調(diào)整,2005年,全市實(shí)現(xiàn)農(nóng)林牧漁業(yè)總產(chǎn)值238億元,比去年增長10.4%。其中種植也產(chǎn)值91.4億元,下降0.6%;;林業(yè)產(chǎn)值5.2億元,增長14.9%;畜牧業(yè)產(chǎn)值115.9億元,增長19.7%;漁業(yè)產(chǎn)值16億元,下降0.1%。林牧漁業(yè)生產(chǎn)繼續(xù)穩(wěn)定增長,全市完成造林面積2.47萬公頃,植樹3116萬株;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件進(jìn)步一步改善,全市耕地面積67.5萬公頃,其中水田12.1萬公頃,水澆地1.9萬公頃。農(nóng)用化肥施用量(折純)17.4萬噸,地膜覆蓋面積達(dá)3.6萬公頃,農(nóng)田有效灌溉面積達(dá)到26.3萬公頃,增長0.8%。沈北新區(qū)概況沈陽市沈北地區(qū)范圍北到市區(qū)北界、東到棋盤山西邊界、南到北三環(huán)、西到沈山鐵路,總面積1098平方公里,包括新城子、于洪、農(nóng)業(yè)高新區(qū)、大東、東陵、皇姑六個區(qū)域。沈北新區(qū)是經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)成立的具有市級經(jīng)濟(jì)管理權(quán)限的高新區(qū),范圍為北到沈陽市區(qū)北邊界,南至北側(cè)三環(huán)繞城高速公路,東至棋盤山風(fēng)景區(qū)西邊界,西至于洪區(qū)東邊界,面積為831平方公里。沈北新區(qū)總?cè)丝?9萬,其中城鎮(zhèn)人口30.7萬。2005年,沈北新區(qū)完成地區(qū)生產(chǎn)總值128.3億元,是中國最大的農(nóng)產(chǎn)品深加工基地;遼寧省用“三化”解決“三農(nóng)”的典范與龍頭;成為國家開發(fā)銀行全國“三化”解決“三農(nóng)”的示范區(qū)。沈北新區(qū)還分布有道義經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、沈陽農(nóng)業(yè)高欣技術(shù)開發(fā)區(qū)兩個省級開發(fā)區(qū)及虎石臺經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、德國農(nóng)業(yè)園等產(chǎn)業(yè)園區(qū),主要以農(nóng)產(chǎn)品加工(乳品加工、糧油加工、果蔬加工、禽畜加工、生物制藥等)、機(jī)械制造、醫(yī)藥化工等產(chǎn)業(yè)為主。沈北新區(qū)的礦產(chǎn)資源主要有煤炭、石灰石等。沈北地區(qū)風(fēng)光綺麗,歷史悠久,名勝眾多,人文古跡眾多,民族風(fēng)光濃郁,旅游資源十分豐富,自然旅游資源主要有:怪坡、七星山、石佛寺水庫等;人文旅游資源主要有:凈居院舍利塔、石佛寺、遼雙州城址、錫伯族民俗村等。沈北新區(qū)處于遼河與渾河兩大水系之間,流經(jīng)境內(nèi)的較大河流有遼河和蒲河。其中遼河水系有萬泉河、羊腸河、長河和左小河;渾河水系有蒲河和九龍河。新城子區(qū)概況沈陽市新城子區(qū)位于沈陽市區(qū)北鄰,北隔遼河,萬泉河與鐵嶺、法庫縣相望,東與撫順市、鐵嶺毗鄰,西與新民市、于洪區(qū)相連。總面積849平方公里在交通上,長大鐵路貫穿境內(nèi),沈大、沈哈高速公路連結(jié)成網(wǎng)、國省、市、區(qū)、鄉(xiāng)五級公路四通八達(dá)。怪坡、棋盤山、七星山,森林公園。石人山等區(qū)域內(nèi)旅游風(fēng)景、自然保護(hù)區(qū)享譽(yù)海內(nèi)外。1.7.2自然地理沈陽市位于我國東北地區(qū)的南部,遼寧省的中部,在東經(jīng)122°25’9”——123°48’24”、北緯41°11’51”——43°2’13”之間。東西長115km,南北寬205km。沈陽市國土總面積為12980km2。沈陽地區(qū)以平原為主,地勢平坦,平均海拔50m左右,山地丘陵集中在東北、東南部,屬遼東丘陵的延伸部分。西部是遼河、渾河沖積平原,地勢由東向西緩緩傾斜。全市最高海拔高度為447.2m,在法庫縣境內(nèi);最低海拔高度為5.3m,在遼中縣余家房鎮(zhèn)。地震基本烈度為Ⅶ度。1.7.3水系與水資源沈陽市地表水系,南部有渾河,北部有蒲河、開發(fā)區(qū)有細(xì)河。市區(qū)有人工明渠新開河、南運(yùn)河衛(wèi)工河,不論天然河流還是人工明渠,非灌溉季節(jié)都流入渾河,污水也進(jìn)入渾河。灌溉季節(jié),部分污水入灌區(qū),其余入渾河。沈北新區(qū)處于遼河與渾河兩大水系之間,流經(jīng)境內(nèi)的較大河流有遼河和蒲河。其中遼河水系有萬泉河、羊腸河、長河和左小河;渾河水系有蒲河和九龍河。長河在沈北新城范圍為西五旗村至新城堡村段,河長10.5公里。河道寬度20-100米。長河為季節(jié)性河流,除城市段蓄水閘壩正常蓄水外,其它段非汛期河水量較少,長河?xùn)|大橋橡膠壩最大蓄水位為58.50米,東大橋處20年一遇洪水位58.00米,50年一遇洪水位59.82米。1.7.4氣象概況(1)氣候沈陽市屬于北溫帶季風(fēng)大陸氣候,主要特征是:一年四季分明,雨熱同季,冬季寒冷干燥而漫長,夏季高溫多雨而短,春夏季短,多風(fēng)沙。(2)氣象資料溫度年平均氣溫7.8攝氏度°C,冬季平均氣溫-12.7℃,極端最高氣溫33.3℃年平均風(fēng)速3.0m/s。風(fēng)向年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng),其次是南南西風(fēng),發(fā)生頻率為10%,靜風(fēng)發(fā)生頻率為10.5%,根據(jù)沈陽地區(qū)氣象臺近年的地面常規(guī)定時觀測資料統(tǒng)計(jì)結(jié)果,市區(qū)風(fēng)頻12%。冬季盛行西北風(fēng),夏季多為南風(fēng)和西南風(fēng),發(fā)生頻率高達(dá)20.7%,其次是南南東與南南西風(fēng),發(fā)生頻率分別是18.5%與13.9%。降雨全年平均降水量747.3mm,主要集中在6-8月份,夏季降水量占全年降水量的50%-60%,夏季平均相對濕度為78%。凍土層土壤凍結(jié)深度1.2m。2給排水現(xiàn)狀及項(xiàng)目建設(shè)的必要性2.1城市排水現(xiàn)狀及規(guī)劃2.1.1污水排放體制該區(qū)內(nèi)市政管網(wǎng)為雨污分流制。2.1.2排水系統(tǒng)現(xiàn)狀沈陽市地下排水管道始建于1903年,現(xiàn)已形成南部、北部和西部三大排水系統(tǒng)。城市日產(chǎn)污水量為160×104m3,已有污水處理廠8座,到2006年年底總處理能力達(dá)到了127×104m3/d,處理污水量為116×104m3/d,處理率為72.5%。沈北新區(qū)新城子縣城內(nèi)的污水由現(xiàn)有的排水管線收集后部分排入已建設(shè)的新城子污水處理廠一期,但隨著城市的飛速發(fā)展,新城子的農(nóng)業(yè)和工業(yè)都特得到了長足的發(fā)展,新城子污水處理廠一期已超負(fù)荷運(yùn)行,亟需擴(kuò)建。2.1.3城市排水規(guī)劃根據(jù)《城市污水處理及污染防治技術(shù)政策》及國務(wù)院《關(guān)于加強(qiáng)城市供水節(jié)水和水污染防治工作的通知》的規(guī)定,2020年規(guī)劃區(qū)污水處理率應(yīng)達(dá)到90%以上。達(dá)標(biāo)排放的工業(yè)廢水應(yīng)納入城市污水收集系統(tǒng)并與生活污水合并處理。從近遠(yuǎn)期結(jié)合及利于污水的回用出發(fā),結(jié)合現(xiàn)狀排水設(shè)施、地勢及周邊水體情況,將該地區(qū)污水分為南部和北部兩個系統(tǒng)。南部系統(tǒng)為中央路及長河以南地區(qū),北部系統(tǒng)為中央路及長河以北地區(qū)。規(guī)劃污水處理廠兩座,分別為:①規(guī)劃區(qū)西部,左小河北側(cè),該污水處理廠主要負(fù)南部地區(qū)的污水,污水處理廠處理量為6萬立方米/日,占地面積為7公頃,污水經(jīng)處理后部分排入左小河。②規(guī)劃區(qū)西北角,該污水處理廠主要負(fù)擔(dān)北部地區(qū)的污水,污水處理廠處理量為8萬立方米/日,占地面積為9公頃。處理后污水部分排入長河。規(guī)劃區(qū)污水處理級別為二級,處理水達(dá)標(biāo)后或經(jīng)過深度處理即可滿足部分工業(yè)、農(nóng)業(yè)、景觀環(huán)境的需要。規(guī)劃2020年規(guī)劃區(qū)污水回用率達(dá)到40%。經(jīng)處理所產(chǎn)生的中水主要用途為工業(yè)及景觀用水。2.3項(xiàng)目建設(shè)必要性(1)保護(hù)遼河與渾河水體水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境城市污水排放出路一般就近排入自然水體或洼地,但受納水體污水量的自凈能力不是無限的,如果排入水體的污水中污染物含量超過河流的自凈能力時,受納水體將不再保持原有形態(tài)和功能,從而逐漸降低水體的水質(zhì)等級,形成惡劣的水環(huán)境,污染地表水源和地下水補(bǔ)給水源、土壤、甚至危及人體健康。新城子有四條河流繞城而過,最北側(cè)的為羊腸河,中部兩條相交匯的為小洋河和長河,南側(cè)為左小河,均起源于東側(cè)的東、南側(cè)的山體,四條河流均向西北方向匯入遼河。根據(jù)國家環(huán)保局關(guān)于《遼河流域水污染防治“十二五”規(guī)劃編制大綱》,環(huán)境保護(hù)部2010年10月;《遼寧省遼河流域水污染防治條例》2011年1月11日遼寧省十一屆人大常委會第21次會議審議通過;《大渾太流域污染治理工程技術(shù)指南》(2012年4月)中水污染防治工作相關(guān)規(guī)定,以水環(huán)境容量為基礎(chǔ),總量控制為手段,大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),減少各類污染。由于新城子境內(nèi)水域水質(zhì)對遼河的水體水質(zhì)有著重要的影響。因此,對新城子縣城的城市污水進(jìn)行收集和處理,并逐步完善污水處理系統(tǒng)成為了保護(hù)遼河自然水體水環(huán)境保護(hù)必不可少的一部分。擴(kuò)建的新城子城市污水處理廠和完善配套的污水收集管線,可進(jìn)一步保護(hù)自然水體的水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境。(2)本工程是完善城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施、提高人民生活質(zhì)量、走可持續(xù)發(fā)展道路的需要。隨著城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,人口增長和城市化進(jìn)程不斷加快,將產(chǎn)生大量的生活污水和工業(yè)廢水,若直接排入河流,必將造成水體的嚴(yán)重污染,在一定程度上必將制約城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,同時也會影響城鎮(zhèn)的飲用水源?,F(xiàn)代副城總體的規(guī)劃發(fā)展,應(yīng)與環(huán)境保護(hù)設(shè)施建設(shè)相互協(xié)調(diào)發(fā)展,如此才會為本地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造寬松、高效、優(yōu)美的環(huán)境。城鎮(zhèn)的發(fā)展與建設(shè)應(yīng)是整體的、綜合的。而城鎮(zhèn)的市政建設(shè)、城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)是城鎮(zhèn)發(fā)展建設(shè)與環(huán)境保護(hù)的重要組成部分,它將大大改善城鎮(zhèn)環(huán)境,提高人民生活水平,有利于城鎮(zhèn)的招商引資。新城子城市污水處理廠的建設(shè)不僅可以改善周圍水體水質(zhì),同時可改善地區(qū)面貌美化城鎮(zhèn),為城鎮(zhèn)居民生活環(huán)境的改善和城鎮(zhèn)的社會發(fā)展與經(jīng)濟(jì)騰飛創(chuàng)造良好的條件。(3)本工程是環(huán)境保護(hù)和生態(tài)保護(hù)的要求環(huán)境保護(hù)是城市發(fā)展必不可少的組成部分,隨著城鎮(zhèn)社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,環(huán)境保護(hù)的地位和作用也將日趨重要,水環(huán)境保護(hù)是城鎮(zhèn)環(huán)境保護(hù)的重要組成部分。隨著現(xiàn)代副城的居民生活質(zhì)量水平的提高和工農(nóng)業(yè)及旅游業(yè)的發(fā)展,污水排放總量不斷地增加,如不及時的采取有效措施加以控制,將會大大增加河流污染負(fù)荷,不利于城鎮(zhèn)的環(huán)保事業(yè)。水資源的開發(fā)利用,既要滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,又要充分考慮水環(huán)境的承受能力,同時對水資源進(jìn)行切實(shí)可行的保護(hù),使之得以持續(xù)利用,支持社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。這就要求我們必須對城鎮(zhèn)污水進(jìn)行綜合處理,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)綜合治理,改善我們的水環(huán)境和生活環(huán)境,使水資源可持續(xù)利用,以滿足可持續(xù)發(fā)展的要求。綜上所述,為了保護(hù)環(huán)境,促進(jìn)改革開放、新城鎮(zhèn)建設(shè)的順利進(jìn)行,保證居民的身體健康,新城子城市污水處理擴(kuò)建工程不僅是十分重要的,也是十分必要的。3設(shè)計(jì)水量及進(jìn)出水水質(zhì)3.1設(shè)計(jì)水量3.1.1服務(wù)范圍沈北新區(qū)新城子污水處理廠擴(kuò)建完成后服務(wù)范圍主要包括新城子區(qū)南到常州路北至羊腸河,東到天鷹街,西至哈大線以及鐵路西側(cè)的化學(xué)工業(yè)園區(qū)的全部污水及新增食品工業(yè)園區(qū)的乳制品生產(chǎn)廢水。3.1.2污水量預(yù)測(1)現(xiàn)狀污水量目前一期建設(shè)規(guī)模2.5萬m3/d,實(shí)際運(yùn)行接納污水量為30000m3/d,其中化學(xué)工業(yè)園區(qū)的污水量約為1000m3/d,由化學(xué)工業(yè)園區(qū)內(nèi)的調(diào)節(jié)池經(jīng)過壓力泵送至一期污水處理廠,其余為生活污水和部分小企業(yè)的生產(chǎn)排水。(1)預(yù)測二期建設(shè)污水量根據(jù)《沈北新區(qū)現(xiàn)代副城總體發(fā)展規(guī)劃》:“2020年規(guī)劃區(qū)污水處理率應(yīng)達(dá)到90%以上。達(dá)標(biāo)排放的工業(yè)廢水應(yīng)納入城市污水收集系統(tǒng)并與生活污水合并處理。南部地區(qū)的污水處理廠規(guī)劃處理量為6萬立方米/日,占地面積為7公頃,污水經(jīng)處理后部分排入左小河?!辫b于此,二期擬建設(shè)規(guī)模應(yīng)為2.5萬m3/d,最大處理量可達(dá)30000m3/d。3.1.3城市污水處理廠建設(shè)規(guī)模根據(jù)《沈北新區(qū)現(xiàn)代副城總體發(fā)展規(guī)劃》設(shè)計(jì)規(guī)模如下:擴(kuò)建規(guī)模:2.5萬m3/d最大處理量可達(dá)30000m3/d3.2設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)污水處理廠進(jìn)水污染物濃度的高低決定了污水處理工藝流程的選擇,與污水廠的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用密切相關(guān)。新城子城市污水處理廠的進(jìn)水主要為城鎮(zhèn)居民生活污水以及化學(xué)工業(yè)園區(qū)的工業(yè)廢水及新增食品園的乳制品廢水,工業(yè)廢水排入城市污水管網(wǎng)滿足《遼寧省污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB21/1627-2008)排入污水處理廠的水污染物最高允許排放濃度的要求。下表為表SEQ表\*ARABIC1新城子污水處理廠一期設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)(mg/L)COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)氨氮(mg/L)總氮(mg/L)TP(mg/L)PH4001802203040<56-9但根據(jù)對一期工程的現(xiàn)場踏勘及運(yùn)行數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)化學(xué)工業(yè)園區(qū)工業(yè)廢水的排放對已建污水系統(tǒng)的穩(wěn)定性有一定影響,如下表。表SEQ表\*ARABIC22015年新城子污水處理廠運(yùn)行監(jiān)測進(jìn)水水質(zhì)(mg/L)COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)氨氮(mg/L)總氮(mg/L)TP(mg/L)PH43114229533.535.172.677.55表SEQ表\*ARABIC32015年新城子污水處理廠運(yùn)行監(jiān)測進(jìn)水水質(zhì)(mg/L)COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)氨氮(mg/L)總氮(mg/L)TP(mg/L)PH216/14033.52628.762.297.37表SEQ表\*ARABIC42015年6月新城子污水處理廠運(yùn)行監(jiān)測進(jìn)水水質(zhì)(mg/L)COD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)氨氮(mg/L)總氮(mg/L)TP(mg/L)PH523/45031.638.96.89/表SEQ表\*ARABIC52015年10-11月新城子污水處理廠連續(xù)運(yùn)行監(jiān)測進(jìn)水水質(zhì)(mg/L)從表2、表3、表4、中的數(shù)據(jù)可以看出,新城子污水處理廠一期的進(jìn)水水質(zhì)與原設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)基本一致,但通過表5可以看出污水處理系統(tǒng)會受到一定的水質(zhì)沖擊。根據(jù)現(xiàn)場對污水排放源的踏勘及對現(xiàn)場運(yùn)行的多方面調(diào)查了解,究其原因,是由于化學(xué)工業(yè)園區(qū)污水排放引起的整體水質(zhì)變化,一期設(shè)計(jì)的進(jìn)水水質(zhì)屬于典型的市政生活污水水質(zhì),以此為進(jìn)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行新城子污水處理廠的設(shè)計(jì),符合市政污水處理廠設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。但必須考慮化學(xué)工業(yè)園區(qū)排放的廢水對整個污水處理系統(tǒng)的影響。參照一期設(shè)計(jì)污水水質(zhì),初步確定新城子污水廠擴(kuò)建的進(jìn)水水質(zhì)如表3-7,污水處理工藝選擇時考慮化學(xué)工業(yè)園區(qū)排放的廢水。3.3化學(xué)工業(yè)園區(qū)排水情況及水質(zhì)新城子污水處理廠接納的市政排水中有部分來自化學(xué)工業(yè)園區(qū)?;瘜W(xué)工業(yè)園區(qū)生產(chǎn)企業(yè)近30余家,主要排污單位2-3家,新城子化學(xué)工業(yè)園生產(chǎn)企業(yè)名單及主要企業(yè)污染物統(tǒng)計(jì)見下表。表SEQ表\*ARABIC6新城子化學(xué)工業(yè)園區(qū)生產(chǎn)企業(yè)名單及主要企業(yè)污染物統(tǒng)計(jì)表序號企業(yè)名稱生產(chǎn)情況主要產(chǎn)品1沈陽新紀(jì)化學(xué)有限公司正式生產(chǎn)熒光增白劑2嘉禾宜事達(dá)(沈陽)化學(xué)有限公司正式生產(chǎn)染料紅(黃)3沈陽欣向化學(xué)有限公司正式生產(chǎn)氰酸鈉4沈陽高精農(nóng)化有限公司正式生產(chǎn)5沈陽長城潤滑油制造有限公司正式生產(chǎn)6沈陽雙倍德化學(xué)廠季節(jié)性生產(chǎn)7沈陽市和田化工有限公司正式生產(chǎn)8沈陽長順電纜制造有限公司正式生產(chǎn)9沈陽天龍洋有限公司季節(jié)性生產(chǎn)10沈陽豪業(yè)化工有限公司11沈陽天邦偉業(yè)化工有限公司12沈陽市新化試劑廠13沈陽得寶精細(xì)化工有限公司季節(jié)性生產(chǎn)14沈陽三寶化工有限公司15沈陽山友重型礦山機(jī)械制造有限公司16遼寧正諾生物技術(shù)有限公司季節(jié)性生產(chǎn)17沈陽大明建材有限公司季節(jié)性生產(chǎn)18沈陽民友筑路材料有限公司季節(jié)性生產(chǎn)19沈陽市工貝聚氨酯有限公司季節(jié)性生產(chǎn)20沈陽匯金源化學(xué)有限公司21沈陽永勝試劑廠22沈陽市沈北新區(qū)橫松紙箱廠紙箱加工嘉禾顏料黃3#及顏料紅510產(chǎn)品主要原材料料:苯磺酰氯、氨水、亞硝酸鈉、乙醇、氯化鐵、氯化亞鐵、液堿、鹽酸、氫氧化鈉環(huán)評中描述的污染物:甲醇、醋酸、生產(chǎn)過程的中間體等、Cod、SS、油、氯化鈉、乙醇。工藝廢水中含有大量的氯化鈉。嘉禾顏料黃9#及顏料色槳系列產(chǎn)品主要原材料料:酞菁素、液堿、鹽酸、碳酸氫鈉、丙二酰脲、苯黃酰胺、二聚丙二酰脲環(huán)評中描述的污染物:Cod、氨氮、SS,油、甲硫醇、甲硫醚、硫化氫、乙醇、二氧化硫新紀(jì)化學(xué)熒光增白劑CF-351產(chǎn)品主要原材料料:聯(lián)苯、多聚甲醛、氯化鋅、磺化物、氯化鈉、環(huán)已烷、甲苯、甲醇鈉、醋酐、亞磷酸二甲酯、亞磷酸三乙脂、二甲基亞砜、二甲亞砜、鹽酸、氯仿、DMSO、堿、硫酸、硅藻土。環(huán)評中描述的污染物:氯化鋅、氯化鈉、鹽酸、二氧化硫、氯仿、氯甲烷、Cod、SS、氨氮、石油類、單氯芐異構(gòu)體、雙氯芐異構(gòu)體、單酯、DMSO殘液、二甲氧基磷酸鈉、環(huán)乙烷、氯乙烷、乙基氯、聯(lián)苯、苯基苯、新紀(jì)(欣向)化學(xué)氰酸鈉產(chǎn)品主要原材料料:尿素、碳酸鈉、純堿、脲、碳酰胺、碳酰二胺環(huán)評中描述的污染物:氨氣、二氧化碳、Cod、氨氮、SS、二氧化硫其中嘉禾公司污水量約270—300m3/d,新紀(jì)公司污水量約30m3/d,總排水量約300—350m3/d,其它為小微企業(yè)排水。2016年1月12日中午化學(xué)工業(yè)園區(qū)現(xiàn)場取樣,取樣地點(diǎn)為嘉禾、新紀(jì)排污管出水及調(diào)節(jié)池混合水樣,水質(zhì)分析如下表:表SEQ表\*ARABIC7化學(xué)工業(yè)園區(qū)水質(zhì)分析表序號名稱水質(zhì)指標(biāo)/mg/L/PH無量綱PHCODNH3-N1嘉禾水樣6-7243.180.342新紀(jì)水樣6-7265.622.583混合水樣6-7258.620.14化學(xué)工業(yè)園區(qū)水質(zhì)分析結(jié)果顯示,其排水水質(zhì)并無特別,但根據(jù)新城子污水廠一期長期運(yùn)行統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)顯示(如下圖),污水處理系統(tǒng)運(yùn)行出水氨氮及總氮值較高,且系統(tǒng)的污泥性能不太穩(wěn)定,特別是夜間水質(zhì)波動較大,鑒于此,新城子污水處理廠二期的建設(shè)必須考慮化學(xué)工業(yè)園區(qū)排放廢水的影響。表SEQ表\*ARABIC8新城子污水處理廠一期水樣檢測結(jié)果表SEQ表\*ARABIC9新城子污水處理廠一期水樣檢測結(jié)果表SEQ表\*ARABIC10新城子污水處理廠一期水樣檢測結(jié)果3.4設(shè)計(jì)出水水質(zhì)污水處理廠對污染物的處理程度是確定污水處理工藝的基本依據(jù),而處理程度的確定受到排放水體的環(huán)境和當(dāng)?shù)貜?qiáng)制性排放標(biāo)準(zhǔn)的影響。處理程度的大小對工程的建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用是至關(guān)重要的。處理程度的確定應(yīng)執(zhí)行國家頒布的有關(guān)水體環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、相應(yīng)污水排放標(biāo)準(zhǔn)以及當(dāng)?shù)貜?qiáng)制性排放標(biāo)準(zhǔn)。受納水體新城子污水處理廠處理后的出水排放的水體是遼河支流長河,長河屬于遼河的一級支流。在沈北新區(qū)內(nèi)流域40公里,其中城市段長8.64公里,水質(zhì)常年超V類。遼河水系下游有著諸多的灌區(qū),灌溉著數(shù)以萬計(jì)公頃的農(nóng)田(其中大部分是稻田),下游還有遼中、臺安、盤錦、營口等農(nóng)業(yè)地區(qū),過去由于河流污染,污水灌溉已使農(nóng)田遭到嚴(yán)重?fù)p失。張士灌區(qū)由于鎘污染致使4萬畝稻田毀滅;沈撫灌區(qū)石油污染,15萬畝稻田受害減產(chǎn),許多河段魚蝦絕跡,下游及邊東灣場養(yǎng)殖場受到威脅。根據(jù)《遼河流域水污染防治“十五”計(jì)劃》,長河和蒲河都是2007年沈北新區(qū)的重要改造項(xiàng)目,2007年,沈北新區(qū)將對長河進(jìn)行全方位改造,改造后長河將保持生態(tài)的景觀。沈北新區(qū)現(xiàn)代副城污水處理廠建成運(yùn)行后,長河以至遼河水質(zhì)將會得到巨大的改善。污水處理廠出水水質(zhì)的確定根據(jù)受納水體環(huán)境保護(hù)要求及《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002),確定新城子污水處理廠處理出水水質(zhì)采用GB18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A類標(biāo)準(zhǔn):表SEQ表\*ARABIC11 污水處理廠出水水質(zhì)序號污染物名稱GB18918-2002一級A類排放標(biāo)準(zhǔn)1BOD5≤10mg/L2CODCr≤50mg/L3SS≤10mg/L4總磷≤0.5mg/L5氨氮≤5(8)mg/L6總氮≤15mg/L7pH6~98大腸桿菌群數(shù)≤103個/L(注:括號外數(shù)值為水溫>12℃時的控制指標(biāo),括號內(nèi)數(shù)值為水溫≤12℃時的控制指標(biāo)。)4污水處理廠廠址選擇污水處理廠廠址的選擇與城市總體規(guī)劃、污水管網(wǎng)的布局、污水的走向、地形地貌及處理后污水的出路等均有密切關(guān)系。4.1廠址選擇原則(1)符合總體規(guī)劃和區(qū)域發(fā)展規(guī)劃的要求,有利于綜合治理。(2)位于市區(qū)排水末端,便于污水收集輸送。(3)處于受納水體邊緣,處理后污水可就近排放。(4)廠址處于市區(qū)下游市郊結(jié)合部位,既遠(yuǎn)離居住區(qū),不會對市區(qū)環(huán)境產(chǎn)生不良影響,同時盡可能靠近市區(qū)邊緣便于污水回用。(5)工程地質(zhì)條件好,減少地基處理,便于施工。(6)污水廠交通便利,供水供電較為方便,廠址內(nèi)無拆遷問題。(7)污水輸送管線距離短,節(jié)省管網(wǎng)建設(shè)投資。4.2污水處理廠廠址選擇根據(jù)《沈北新區(qū)現(xiàn)代副城總體發(fā)展規(guī)劃方案》的總規(guī)劃,結(jié)合新城子污水處理廠一期廠址的選擇,確定新城子污水處理廠二期廠址定在一期北側(cè)的一片空地,具體位置為期占地1.20ha。4.3廠址環(huán)境簡介項(xiàng)目與周邊環(huán)境關(guān)系如下圖所示。污水處理廠污水處理廠圖SEQ圖\*ARABIC1項(xiàng)目選址位置圖此地已被列為城市規(guī)劃用地,由區(qū)政府統(tǒng)一征用,可以作為污水處理廠建設(shè)用地。該廠址無建筑物,現(xiàn)為蔬菜大棚用地,南側(cè)緊鄰新城子污水處理廠一期工程,且交通便利。同時處理廠建成以后,處理達(dá)標(biāo)的排放水可以作為長河的景觀用水,改善周圍的景觀環(huán)境,可以徹底解決長河的污染問題。5污水收集管網(wǎng)設(shè)計(jì)5.1排水管網(wǎng)現(xiàn)狀5.1.1市政管網(wǎng)北部地區(qū)市政管網(wǎng)的設(shè)置采用的是雨污分流制,污水干管南北向沿長河布置,截留污水送至新城子污水處理廠。5.1.2化學(xué)工業(yè)園區(qū)的排水管網(wǎng)化學(xué)工業(yè)園區(qū)內(nèi)的排水管網(wǎng)已經(jīng)建成,化學(xué)工業(yè)園區(qū)在總排口設(shè)排水泵站一座,調(diào)節(jié)池一座,有效容積2500m3,生產(chǎn)排污單位新紀(jì)公司和嘉禾公司單獨(dú)設(shè)有排污管進(jìn)調(diào)節(jié)池,其余企業(yè)排污統(tǒng)一進(jìn)泵站地下污水廠再經(jīng)泵提升進(jìn)調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)池廢水經(jīng)泵提升至新城子污水廠。統(tǒng)一收集進(jìn)入園區(qū)內(nèi)設(shè)置的調(diào)節(jié)池,通過獨(dú)立的壓力管道送至污水處理廠附近的匯水井,與生活污水混合排入新城子污水處理廠。考慮到化工廢水對市政污水的瞬時影響,現(xiàn)將化學(xué)工業(yè)園區(qū)內(nèi)的污水通過新增設(shè)的獨(dú)立管路,壓力泵送至污水處理廠內(nèi),可有效監(jiān)控化學(xué)工業(yè)園區(qū)的排水水質(zhì)波動。5.3化學(xué)工業(yè)園區(qū)壓力管道的斷面形式及材質(zhì)5.3.1管道斷面形式排水管渠的斷面形式必須滿足靜力學(xué)、水力學(xué)以及經(jīng)濟(jì)上和養(yǎng)護(hù)管理上的要求。在靜力學(xué)方面,管道必須有較大的穩(wěn)定性,在承受各種荷載時是穩(wěn)定和堅(jiān)固的;在水力學(xué)方面,管道斷面應(yīng)具有最大的排水能力,并在最小設(shè)計(jì)流量下不產(chǎn)生沉淀物;在經(jīng)濟(jì)方面,管道造價應(yīng)該是最低的;在養(yǎng)護(hù)管理方面,管道斷面應(yīng)便于沖洗和清通,沒有淤積。根據(jù)本工程規(guī)模,確定采用圓形斷面作為污水主干管的設(shè)計(jì)斷面形式。圓形斷面具有較好的水力性能,在一定的坡度下,斷面面積具有最大的水力半徑,因此流速大,流量也大。此外,圓形管便于預(yù)制,使用材料經(jīng)濟(jì),對外壓力的抵抗力較強(qiáng),若挖土的形式與管道相稱時,能獲得較高的穩(wěn)定性,在運(yùn)輸和施工養(yǎng)護(hù)方面也較方便,因此是最常用的一種斷面形式。污水管道斷面形式圖:5.3.2管材確定排水管道必須具有足夠的強(qiáng)度,以承受外部的荷載和內(nèi)部的水壓,外部荷載包括土壤的重量—靜荷載,以及由于車輛運(yùn)行所造成的動荷載。同時排水管道還應(yīng)具有抵抗水中雜質(zhì)的沖刷和磨損及抗腐蝕等性能;排水管渠必須不透水,以防止污水滲出或地下水滲入;排水管渠的內(nèi)壁應(yīng)光滑,使水流阻力盡量減??;排水管渠應(yīng)就地取材,并考慮到預(yù)制管件及快速施工的可能,以便盡量降低管渠的造價及運(yùn)輸和施工費(fèi)用。因此,下面對排水中常用的幾種管材進(jìn)行比選。各類管材在排水行業(yè)應(yīng)用比較:第一大類:砼管。種類主要有預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管、預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管、自應(yīng)力鋼筋混凝土管和一般混凝土管。一般混凝土管道強(qiáng)度低,接口不易做好,承受壓力低。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管可承受一定壓力,但因配件不全、接口尺寸不精確易造成管道滲漏及不能承受較高壓力,因此不宜繼續(xù)用于輸配水管網(wǎng)。預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管雖然在混凝土管的基礎(chǔ)上在管身中央加入1~2mm厚鋼板,增強(qiáng)了不透水性,接口采用鋼環(huán)承插口和橡膠圈止水,但這類管材存在重量大、安裝不方便、費(fèi)用高等缺點(diǎn)。第二大類:鑄鐵管。灰口鑄鐵管是以往應(yīng)用最廣泛的管材,但因質(zhì)脆、易爆管、接口麻煩及內(nèi)壁結(jié)垢等原因,國外已逐步淘汰。球墨鑄鐵管具有較高的強(qiáng)度和延伸率,抗腐蝕性較之鋼管高3~4倍,但是內(nèi)壁易結(jié)垢,加大流阻。因此也不宜用于污水管道。第三大類:鋼管。鋼管具有較好的機(jī)械強(qiáng)度,可承受較高內(nèi)外壓,缺點(diǎn)是極易腐蝕,不宜埋地用作給排水管。若對鋼管進(jìn)行內(nèi)外層防腐及電化學(xué)保護(hù),不但費(fèi)工費(fèi)錢,且不易做好。第四大類:HDPE雙壁波紋管。此類管的優(yōu)點(diǎn)是加工安裝方便,不結(jié)垢、無毒、耐腐蝕、質(zhì)輕及表面光滑,且具有施工安裝方便,接口不滲漏、不易破裂、輸水安全可靠等特點(diǎn),因此在污水量較少的小城鎮(zhèn)污水收集上應(yīng)用廣泛。表SEQ表\*ARABIC12各種管材的性能比較材質(zhì)項(xiàng)目砼管鋼管鑄鐵HDPE雙壁波紋管比重4.8-6.07.87.341.14抗拉強(qiáng)度MPa150-34038018950-60比強(qiáng)度3348.725.743.8-52.6表SEQ表\*ARABIC13各種管道的絕對當(dāng)量粗糙度管道種類絕對當(dāng)量粗糙度(1×11-3m)鋼管、熟鐵管(Moody的數(shù)據(jù))0.0457鑄鐵管(Moody的數(shù)據(jù))0.26水泥管(Moody的數(shù)據(jù))0.30-3.0無縫鋼管新的、清潔的管道0.014使用幾年以后的管道0.20焊接鋼管新的、清潔的管道0.05清掃過、輕度腐蝕的管道0.15中等程度銹蝕的管道0.50嚴(yán)重銹蝕或大量沉積的管道3.0HDPE雙壁波紋管新的、清潔的管道0.005-0.023長期使用以后的管道≤0.050綜合施工進(jìn)度、工程造價等因素考慮,新城子污水收集主干管工程管材采用HDPE雙壁波紋管,其管道水利損失最小,且安裝方便,施工周期短。污水檢查井為磚砌井。6污水處理工藝方案選擇6.1工藝方案選擇的原則作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分和水污染控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié),城市污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)行意義重大。污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)行不但耗資巨大,而且受多種因素的制約和影響,其中處理工藝方案的優(yōu)化選擇對確保污水廠的良好運(yùn)行性能和降低費(fèi)用最為關(guān)鍵,因此有必要根據(jù)污水處理廠建設(shè)確定的標(biāo)準(zhǔn)和一般原則,從整體優(yōu)化的觀念出發(fā),結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)模、污水水質(zhì)特性以及當(dāng)?shù)氐膶?shí)際條件和要求,選擇切實(shí)可行且經(jīng)濟(jì)合理的處理工藝方案,經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后優(yōu)選出最佳的總體工藝方案和實(shí)施方式。在污水處理廠工藝方案確定中,應(yīng)遵循以下原則:(1)技術(shù)成熟,處理效果穩(wěn)定,保證出水水質(zhì)達(dá)到國家規(guī)定排放要求。(2)基礎(chǔ)設(shè)施和運(yùn)行費(fèi)用低,以盡可能低的投入取得盡可能大的效益。(3)運(yùn)行管理方便,運(yùn)轉(zhuǎn)靈活,并可根據(jù)不同的進(jìn)水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求調(diào)整運(yùn)行方式和工藝參數(shù),最大限度的發(fā)揮處理裝置和處理構(gòu)筑物的處理能力。(4)選定工藝的技術(shù)及設(shè)備先進(jìn)可靠。便于實(shí)現(xiàn)工藝過程的自動控制,提高管理水平,降低勞動強(qiáng)度和人工費(fèi)用。6.2污水水質(zhì)可生化性分析根據(jù)新城子污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)的特點(diǎn)及出水水質(zhì)的設(shè)計(jì)要求,處理工藝對N、P均須有效的去除,也就是說,本污水處理廠的污水處理工藝應(yīng)具有除磷脫氮功能。原污水能否采用生化處理,特別是是否適用于生物除磷脫氮工藝,取決于原污水中各種營養(yǎng)成分的含量及其比例能否滿足生物生長的需要,因此首先應(yīng)判斷相關(guān)的指標(biāo)能否滿足要求。計(jì)算污水處理廠原污水中營養(yǎng)物比值見表14。表SEQ表\*ARABIC14污水處理廠進(jìn)水營養(yǎng)物比值項(xiàng)目比值BOD5/CODcr0.45BOD5/TN4.5BOD5/TP36(1)BOD5/CODcr比值污水BOD5/CODcr值是判定污水可生化性的最簡便易行和最常用的方法。一般認(rèn)為BOD5/CODcr>0.45可生化性較好,BOD5/CODcr<0.3較難生化,BOD5/CODcr<0.25不易生化。表6-2的結(jié)果表明,本工程較適宜采用生物處理工藝。(2)BOD5/TN(即C/N)比值C/N比值是判別能否有效脫氮的重要指標(biāo)。從理論上講,C/N≥2.86就能進(jìn)行脫氮,但一般認(rèn)為,C/N≥3.5才能進(jìn)行有效脫氮。分析進(jìn)水水質(zhì),C/N=4.5,可滿足生物脫氮要求。(3)BOD5/TP比值該指標(biāo)是鑒別能否生物除磷的主要指標(biāo)。進(jìn)水中的BOD5是作為營養(yǎng)物供除磷菌活動的基質(zhì),故BOD5/TP是衡量能否達(dá)到除磷的重要指標(biāo),一般認(rèn)為該值要大于20,比值越大,生物除磷效果越明顯。分析進(jìn)水水質(zhì),本工程BOD5/TP=36,比值較高,可以采用生物除磷工藝。綜上所述,本污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)適宜于采用具有良好脫氮除磷效果的二級生化處理工藝,而且應(yīng)設(shè)置三級深度處理工藝。6.3污水處理工藝的選擇根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)及排水水質(zhì)要求,污水處理廠各主要污染物去除率如下:表SEQ表\*ARABIC15主要污染物去除率單位:mg/L項(xiàng)目CODcrBOD5SSNH3-NTNT-PPH大腸桿菌群數(shù)進(jìn)水40018022030406~9出水≤50≤10≤10≤5(8)15≤0.56~9≤103個/L去除率(%)87.5094.4495.4583.3362.5090.00--通過核算,本項(xiàng)目各主要污染物擬處理的去除率在65%~95%左右,考慮化學(xué)工業(yè)園區(qū)污水排放對污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)的影響,污水處理廠的工藝組成如下:化學(xué)工業(yè)園區(qū)廢水預(yù)處理化學(xué)工業(yè)園區(qū)廢水預(yù)處理三級深度處理工藝二級生化處理工藝市政污水預(yù)處理工藝三級深度處理工藝二級生化處理工藝市政污水預(yù)處理工藝圖SEQ圖\*ARABIC2污水廠工藝組成6.4預(yù)處理工藝6.4.1化學(xué)工業(yè)園區(qū)廢水的預(yù)處理工藝針對化學(xué)工業(yè)園區(qū)排水的影響,根據(jù)2016年1月12日取樣并進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行化學(xué)工業(yè)園區(qū)排水的生化毒性試驗(yàn)及芬頓試驗(yàn)。毒性試驗(yàn):1、?。ㄈ闃I(yè)污水處理站)好氧混合液5L,加1L營養(yǎng)液,加300ml化工混合水,進(jìn)行混合曝氣,18h、24h,混合液污泥性能基本無變化,曝氣前后COD:411.1——162.12,均為正常顯示;2、取好氧混合液5L,加1L營養(yǎng)液,加600ml化工混合水,進(jìn)行混合曝氣,18h、24h,混合液污泥性能及COD同試驗(yàn)1均為正常顯示(COD127.38)。試驗(yàn)小結(jié)該混合樣對好氧混合液無不良影響。芬頓試驗(yàn):1、取化工水樣500ml,調(diào)節(jié)PH至3.5,加25%硫酸亞鐵溶液3ml,攪拌2-3分鐘,加30%雙氧水0.3ml,攪拌3-5分鐘,靜置時間90、120分鐘,試驗(yàn)中只有很少絮體產(chǎn)生,測COD(243.18.9/235.46)、NH3-N值與原水樣值無明顯異常變化;2、取化工水樣500ml,調(diào)節(jié)PH至3.5,加25%硫酸亞鐵溶液6ml,攪拌2-3分鐘,加30%雙氧水0.6ml,攪拌3-5分鐘,靜置時間90、120分鐘,試驗(yàn)中現(xiàn)象同1(COD250.9/274.06)。試驗(yàn)小結(jié)芬頓反應(yīng)對該混合樣無明顯作用。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,目前所取化工水樣試驗(yàn)分析尚未找出水樣影響因素指標(biāo),但介于采樣的局限性、條件性及時間限制等因素,亦不能排除化工水對污水廠的運(yùn)行影響,結(jié)合近幾年新城子污水處理廠一期的實(shí)際運(yùn)行情況表明,化學(xué)工業(yè)園區(qū)的排水對污水廠運(yùn)行存在較大影響,仍建議二期將化學(xué)工業(yè)園區(qū)排水單獨(dú)引致污水廠做預(yù)處理,而后再混入市政污水中處理?;瘜W(xué)工業(yè)園區(qū)排水引致污水廠中間池做緩沖,在不影響污水廠正常運(yùn)行情況下可直接配水進(jìn)污水廠后續(xù)處理;在化學(xué)工業(yè)園區(qū)有事故排水或有其它影響情況下可單獨(dú)進(jìn)行預(yù)處理后再匯入市政污水進(jìn)行后續(xù)處理,這樣即具有污水處理系統(tǒng)操作的可控性又有保證污水廠穩(wěn)定運(yùn)行達(dá)標(biāo)排放的可靠性。鑒于前期對化學(xué)工業(yè)園區(qū)水的試驗(yàn)分析,預(yù)處理具體工藝有待后續(xù)進(jìn)一步試驗(yàn)分析及確認(rèn)完善。6.4.2市政污水的預(yù)處理工藝新城子污水處理廠一期已建設(shè)的預(yù)處理工藝有粗、細(xì)格柵、提升泵房和沉砂池,根據(jù)一期建設(shè)情況及運(yùn)營使用情況,經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)研,確定一期建設(shè)的預(yù)處理部分可滿足二期擴(kuò)建要求。6.5二級生物處理工藝比選所有生物脫氮除磷工藝都包含厭氧、缺氧、好氧三個不同過程的交替循環(huán)。應(yīng)用于城鎮(zhèn)污水廠的活性污泥法污水處理工藝主要有三個系列:(1)A2/O系列;(2)氧化溝系列;(3)序批式反應(yīng)器(SBR)系列。生物除磷脫氮工藝經(jīng)過不斷地發(fā)展和改進(jìn),目前形成了比較典型的工藝有:A2/O工藝、MBBR工藝、UCT工藝、改良UCT工藝;CARROUSEL-2000氧化溝工藝、雙溝式DE氧化溝工藝、三溝式T型氧化溝工藝、氧化溝工藝;SBR工藝、CASS工藝、MSBR工藝、Unitank工藝等等。6.5.1A2/O系列(1)A2/O法A2/O工藝是70年代在厭氧一缺氧工藝上開發(fā)出來的同步除磷脫氮工藝,因此具有生物除磷和脫氮的能力。A2/O工藝即厭氧→缺氧→好氧活性污泥法,污水在流經(jīng)三個不同功能分區(qū)的過程中,在不同微生物菌群作用下,使污水中的有機(jī)物、氮和磷得到去除。其流程簡圖見下圖。濾池出水二沉池厭氧池(A)缺氧池(A)好氧池(O)進(jìn)水濾池出水二沉池厭氧池(A)缺氧池(A)好氧池(O)進(jìn)水混合液回流混合液回流剩余污泥排放活性污泥回流剩余污泥排放活性污泥回流圖SEQ圖\*ARABIC3A2/O法流程簡圖厭氧、缺氧與好氧池三個功能嚴(yán)格分開,界線分明,可根據(jù)進(jìn)水條件和出水要求,人為地創(chuàng)造和控制三段的時空比例和運(yùn)轉(zhuǎn)條件,只要碳源充足(TKN/COD≤0.08或BOD/TKN≥4)便可達(dá)到比較高脫氮率。A2/O工藝的優(yōu)點(diǎn)是可以充分利用硝化液中的硝態(tài)氧來氧化BOD5,回收了部分硝化反應(yīng)的需氧量,反硝化反應(yīng)所產(chǎn)生的堿度可以部分補(bǔ)償硝化反應(yīng)消耗的堿度,因此對含氮濃度不高的城市污水可以不另外加堿來調(diào)節(jié)PH值。本工藝在系統(tǒng)上是最簡單的除磷脫氮工藝,總的水力停留時間小于其它同類工藝(如巴登甫除磷脫氮工藝);在厭氧(缺氧)、好氧交替運(yùn)行的條件下,絲狀菌不能大量繁殖,無污泥膨脹之虞,SVI一值小于100,利于處理后污水與污泥的分離。厭氧池與缺氧池只設(shè)水下攪拌器,使污水與污泥充分接觸,所需電量小,運(yùn)行成本也低。A2/O法的布置形式即聚磷菌生物有效釋磷水平的充分與否,對于提高系統(tǒng)的除磷能力具有極其重要的意義,厭氧區(qū)在前可以使聚磷微生物優(yōu)先獲得碳源并得以充分釋磷。(2)A2/MBBR工藝A2/MBBR工藝是基于A2/O工藝的基本原理開發(fā)的,將傳統(tǒng)O池內(nèi)填料其特有的生物填料,是一種結(jié)合生物膜法較高的污泥濃度和長泥齡,以及活性污泥法無堵塞/配水及混合均勻的特點(diǎn)的生物處理工藝,活性生物膜在懸浮在生物池內(nèi)的特制的塑料載體上生長。該工藝?yán)昧嘶钚晕勰喙に嚭推渌锬すに嚨奶攸c(diǎn),克服了它們的缺點(diǎn)。A2/MBBR工藝部分的關(guān)鍵在于比重接近于水,輕微攪拌下易于隨水自由運(yùn)動的生物填料。生物填料具有有效表面積大,適合微生物吸附生長的特點(diǎn)。填料的結(jié)構(gòu)以具有受保護(hù)的可供微生物生長的內(nèi)表面積為特征。獨(dú)特設(shè)計(jì)的填料在鼓風(fēng)曝氣的擾動下在反應(yīng)池中隨水流浮動,帶動附著生長的生物菌群與水體中的污染物和氧氣充分接觸,污染物通過吸附和擴(kuò)散作用進(jìn)入生物膜內(nèi),被微生物降解。由于微生物為附著生長方式(不同于活性污泥的懸浮生長),流動床載體表面的微生物具有很長的污泥齡(20-40天),非常有利于生長緩慢的硝化菌等自養(yǎng)型微生物的繁殖,填料表面有大量的硝化菌繁殖,因此系統(tǒng)具有很強(qiáng)的硝化去除氨氮能力。同時附著生長方式利于其他特殊菌群的自然選擇,而這些特殊菌群可有效的降解廢水中的一些難降解的污染物,從而獲得更低的出水COD濃度,提升出水水質(zhì)。由于移動填料表面生物膜本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和氧擴(kuò)散區(qū)的存在,使生物膜由內(nèi)到外形成好氧區(qū)—缺氧區(qū)—厭氧區(qū),這為不同種群的微生物生長提供了良好的環(huán)境和空間上相對獨(dú)立,因而具有實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化脫氮除磷的良好條件。在厭氧條件下,水流和填料在潛水?dāng)嚢杵鞯淖饔孟鲁浞至鲃悠饋?,達(dá)到生物膜和被處理的污染物充分接觸而生物分解的目的。A2/MBBR工藝大大提高了系統(tǒng)脫氮除磷的效率,而且使得系統(tǒng)占地面積有所減小,但是其所增加的設(shè)備投資也較大,需要綜合考慮。(3)UCT工藝及MUCT工藝與A2/O法相比,UCT工藝不同之處在于污泥先回流至缺氧池,而不是厭氧池,再將缺氧池部分混合液回流至厭氧池,從而減少了回流污泥中過多的硝酸鹽對厭氧放磷的影響。但是UCT降低了脫氮能力,工藝本身增加了一次回流,多一次提升,運(yùn)行費(fèi)用增加一些。為了避免UCT工藝因兩套內(nèi)回流交叉而使缺氧段的停留時間不易控制,以及避免溶解氧自好氧段經(jīng)缺氧段進(jìn)入?yún)捬醵?,從而干擾磷的釋放,產(chǎn)生了MUCT工藝(改良性UCT工藝)。與UCT工藝相比,MUCT工藝的不同之處在于將缺氧段一分為二,形成兩套獨(dú)立的內(nèi)回流,提高了運(yùn)轉(zhuǎn)的靈活性,可以使生物除磷脫氮工藝滿足不同水質(zhì)變化和不同季節(jié)變化的要求。但MUCT工藝多了一級污泥回流,因此系統(tǒng)的復(fù)雜程度和自控要求有所提高,能耗有所增加。6.5.2氧化溝工藝氧化溝是由活性污泥法演變發(fā)展成的一種新型污水處理工藝,它在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)活性污泥法,是一種首尾相接的循環(huán)流。污泥與污水的混合液保持一定的水平推進(jìn)速度,使污水的污泥的傳質(zhì)作用不斷進(jìn)行,效率很高,通過采取延時曝氣,也使污水凈化的同時,污泥得到穩(wěn)定。目前在國內(nèi)外較為流行的氧化溝有:卡魯塞爾氧化溝、奧伯爾氧化溝、雙溝式氧化溝、三溝式氧化溝及A2/O法氧化溝。氧化溝是活性污泥法的一種改進(jìn)型,具有除磷脫氮功能,廢水和活性污泥的混合液在氧化溝中不斷循環(huán)流動,因此氧化溝又名“連續(xù)循環(huán)曝氣法”。過去由于其曝氣裝置動力小,使池深及充氧能力受到限制,導(dǎo)致占地面積大,土建費(fèi)用高,其推廣運(yùn)用受到影響。(1)CARROUSEL(卡魯塞爾)氧化溝該工藝在曝氣渠道端部裝有低速表面曝氣機(jī),在曝氣渠內(nèi)用隔板分格,構(gòu)成連續(xù)渠道。表曝機(jī)把水流推向曝氣區(qū),水流連續(xù)經(jīng)過幾個曝氣區(qū)后經(jīng)堰口排出??斎麪?000型把厭氧/缺氧/好氧與氧化溝循環(huán)式曝氣渠巧妙的結(jié)合起來,改變了原調(diào)節(jié)性差,除磷脫氮效果低的缺點(diǎn),但水力設(shè)計(jì)更為復(fù)雜??斎麪栄趸瘻系娜秉c(diǎn)是池深較淺,一般為4.0m,占地面積大,土建費(fèi)用高。(2)“O”型氧化溝是ORBAL(奧貝爾)氧化溝的簡稱。美國U.S.Filter公司開發(fā),該工藝一般是由三個相互嵌套的同心橢圓溝體組成的一個完全混合環(huán)形反應(yīng)池系統(tǒng)。奧貝爾氧化溝系統(tǒng)設(shè)備的關(guān)鍵是它的獨(dú)特的曝氣轉(zhuǎn)碟,該轉(zhuǎn)碟有較大的氧傳遞效率和良好的混合效率。“O”型氧化溝缺點(diǎn)是從內(nèi)溝到中溝(或外溝)之間沒有回流設(shè)施,所以總的脫氮效果會受到一定的影響。(3)D型氧化溝為雙溝交替工作式氧化溝,由池容完全相同的兩個氧化溝組成,兩溝串聯(lián)運(yùn)行,交替地作為曝氣池和沉淀池,不單獨(dú)設(shè)二沉池。D型氧化溝的缺點(diǎn)主要是曝氣設(shè)備利用率低、池容積利用率低。(5)“T”型氧化溝又稱三溝式氧化溝,缺氧、好氧及沉淀池融于一體(其中的兩條邊溝交替進(jìn)行反應(yīng)及沉淀)。流程簡潔,具有生物脫氮功能,屬于SBR(序批式活性污泥法)的一種,采用連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水的方式運(yùn)行。其缺點(diǎn)是設(shè)備臺數(shù)多,裝機(jī)容量大;因?yàn)椴辉O(shè)專門的沉淀池,排除的剩余污泥濃度低,不利于污泥處理;無專門的厭氧區(qū)域,因此生物除磷效果差;因?yàn)闊o回流設(shè)施,因此造成連續(xù)曝氣的中溝的MLSS較邊溝低(中溝MLSS濃度的設(shè)計(jì)值只為邊溝的77%,設(shè)計(jì)運(yùn)行中還更低),使得整個系統(tǒng)的利用效率很低。6.5.3序批式反應(yīng)器(SBR)系列(1)CASS工藝CASS工藝是于1968年由澳大利亞開發(fā)的一種間歇運(yùn)行的循環(huán)式活性污泥法,是SBR工藝的一種變型。每個CASS反應(yīng)器由三個區(qū)域組成,即生物選擇區(qū)、兼氧區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。CASS工藝的運(yùn)行模式與傳統(tǒng)SBR法類似,由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀和出水及必要的閑置等五個階段組成。從進(jìn)水至出水結(jié)束作為一個周期,每一過程均按所需的設(shè)定時間進(jìn)行切換操作,其每一個周期的循環(huán)操作過程如下:·充水/曝氣·沉淀·撇水·閑置在CASS系統(tǒng)中,一般至少設(shè)兩個池子,以使整個系統(tǒng)能接納連續(xù)的進(jìn)水,因此在第一個池子進(jìn)行沉淀和撇水時,第二個池中進(jìn)行充水/曝氣過程,使兩個池子交替運(yùn)行。CASS工藝基建費(fèi)用低,無需設(shè)置二沉池,運(yùn)行費(fèi)用低。但該工藝全自動運(yùn)行,對設(shè)備、自控系統(tǒng)質(zhì)量及操作管理要求較高;水位變化大,提升水泵揚(yáng)程增大,設(shè)備利用率低,裝機(jī)容量大。(2)MSBR法MSBR法是一種改良型序批式活性污泥法,是八十年代后期發(fā)展起來的技術(shù),其實(shí)質(zhì)是A2/O系統(tǒng)后接SBR,是二級厭氧、缺氧和好氧過程,連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水。因此,其具有A2/O生物除磷脫氮和SBR的一體化的特點(diǎn),且流程簡潔、不需二沉池、占地面積小和控制靈活。缺點(diǎn)是需要污泥回流和混合液回流,所需潛污泵等設(shè)備較多,總?cè)莘e利用率僅為73%。設(shè)備利用率低;要求自動化設(shè)施高;處理流程及運(yùn)行管理相對較復(fù)雜。綜上所述,二級處理工藝選擇的目的是根據(jù)污水量、污水水質(zhì)和環(huán)境容量,在考慮經(jīng)濟(jì)條件和管理水平的前提下,選用安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、節(jié)能、運(yùn)行費(fèi)用低、投資省、占地少、操作管理方便的成熟處理工藝技術(shù)。從上述各種工藝的比較來看,A2/O系列是較適合市政污水處理系統(tǒng)的工藝,工藝厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群有機(jī)配合,負(fù)荷較高,占地面積小,可實(shí)現(xiàn)較好的脫氮除磷效果、出水穩(wěn)定的特點(diǎn),工藝處理產(chǎn)泥量少,剩余污泥磷含量高,污泥沉降性好,不宜產(chǎn)生污泥膨脹。處理工藝更加靈活。根據(jù)表16中的特性比較并結(jié)合新城子污水處理廠二期進(jìn)水水質(zhì)水量特點(diǎn)及各種處理工藝在實(shí)際工程中的應(yīng)用情況,選擇A20系列中的A2O和A2/MBBR工藝進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比選,最終推薦出適合新城子污水處理廠二期的處理工藝。沈北新區(qū)新城子污水處理廠擴(kuò)建項(xiàng)目可行性研究報(bào)告遼寧省城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院- 表SEQ表\*ARABIC16可選工藝方案的特點(diǎn)比較表工藝方法A2/O系列氧化溝系列序批式反應(yīng)器(SBR)系列工藝原理A2/O法是將反應(yīng)池分為前段缺氧和后段好氧兩部分,將好氧段流出的混合液部分回流到缺氧段,使其在兼性菌作用下進(jìn)行反硝化反應(yīng),使硝態(tài)氮還原成氮?dú)鈴乃幸莩鋈コ缓蠡旌弦涸倭魅牒醚醵瓮瓿捎袡C(jī)物的去除和NH3-N的硝化反應(yīng),在降解有機(jī)物的同時完成脫氮。A2/O法是將反應(yīng)池分為厭氧、缺氧、好氧三部分,將回流污泥回流至厭氧池進(jìn)行磷釋放,然后混合液流至好氧池過量吸收磷,通過剩余污泥的排放達(dá)到除磷目的。其缺氧、好氧部分的脫氮反應(yīng)與A/O法相同。氧化溝是活性污泥法的變種。其主要處理構(gòu)筑物是環(huán)狀封閉的溝渠,由污水和活性污泥的混合液在環(huán)狀的渠道中循環(huán)流動,達(dá)到去除有機(jī)污染物的目的。由于曝氣裝置在池中不是均勻設(shè)置,水中的溶解氧沿池長有所變化,通過調(diào)節(jié)可用于硝化、反硝化,達(dá)到生物脫氮的目的。序批式生化法,即SBR法,是采用間歇方式運(yùn)行的活性污泥法。其主要構(gòu)筑物為序批反應(yīng)池,該池子運(yùn)行周期內(nèi)依次完成進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水、閑置等步驟。在自動控制下可以對多個池體分階段進(jìn)水,可調(diào)節(jié)時間長短,運(yùn)行操作較為靈活多變。工程總投資估算中等較低較高運(yùn)行費(fèi)用估算中等較低較高主要優(yōu)點(diǎn)(1)A/O具有穩(wěn)定的脫氮功能,A2/O法具有脫氮除磷效果。(2)各功能區(qū)劃分明確,可調(diào)整性好。(3)處理效果穩(wěn)定,出水水質(zhì)好。(4)連續(xù)流適宜大水量工程。(1)工藝流程簡單。(2)抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),對高濃度工業(yè)廢水有較好的稀釋作用。(3)通過調(diào)節(jié)可以達(dá)到脫氮的目的,在其前端增加厭氧池,還可以達(dá)到除磷的目的。(4)連續(xù)流適宜大水量工程。(1)無須設(shè)置二沉池、污泥回流以及調(diào)節(jié)池,占地面積和基建費(fèi)用較低,設(shè)備投資較大,運(yùn)行費(fèi)用中等。(2)操作靈活,可采用多種運(yùn)行方式。(4)要求運(yùn)行操作人員有較高的技術(shù)水平。主要缺點(diǎn)(1)增加了內(nèi)回流系統(tǒng)及攪拌設(shè)備,因此投資和運(yùn)行費(fèi)用都有所增加。(1)占地面積較大?;ㄍ顿Y較大(2)水下設(shè)備多,設(shè)備壽命短,能耗高,維修量大。(1)對運(yùn)行過程的自動控制技術(shù)要求較高。(2)對容積利用率較低,水頭損失較大。(3)SBR池有規(guī)律進(jìn)水要求與水廠來水無規(guī)律很難匹配,無調(diào)節(jié)池時,污水溢流多。(4)設(shè)備投資較大使用經(jīng)驗(yàn)國內(nèi)建成了多個大型污水處理廠國內(nèi)較早建設(shè)的市政污水廠了多采用此種工藝國內(nèi)建成了中小型市政污水處理廠多采用此種工藝使用條件適用于水量水質(zhì)穩(wěn)定的大型污水處理廠①。投資和運(yùn)行受限,用地不受的區(qū)域較為適用適用于中小型污水處理廠注:①污水處理廠的進(jìn)水水量、水質(zhì)穩(wěn)定與否主要和污水收集范圍的大小、收集水量的多少、城市發(fā)展規(guī)模的大小等因素有關(guān)。大型污水處理廠收集的范圍大、水量多、城市規(guī)模大,因此污水處理廠的進(jìn)水水量、水質(zhì)較穩(wěn)定。中小型污水處理廠污水收集范圍相對較小,水量較少,因此其水量水質(zhì)變化較大,對污水處理廠的沖擊負(fù)荷大,使處理廠運(yùn)行很不穩(wěn)定。對于普通活性污泥法和A/O法、A2/O法,其水流流態(tài)為廊道推流式,其抗沖擊負(fù)荷能力弱,故不適合于中小型污水處理廠。而氧化溝、SBR工藝其流態(tài)主要屬于完全混合式,其抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),因此比較適合于中小型污水處理廠。沈北新區(qū)新城子污水處理廠擴(kuò)建項(xiàng)目可行性研究報(bào)告遼寧省城鄉(xiāng)建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院-6.5.4方案比選處理工藝簡介方案一:A2/MBBR工藝A2/MBBR工藝是保持了A2/O工藝的優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的,大大提高了系統(tǒng)脫氮除磷的效率,節(jié)省了系統(tǒng)總占地面積,工藝優(yōu)點(diǎn)如下:使用高效的改性生物懸浮填料,為微生物提供了最適合的生長環(huán)境及較大比表面積,使移動床內(nèi)維持很高的微生物量,BOD處理負(fù)荷達(dá)到活性污泥法10倍以上。填料粗糙多孔的表面為硝化細(xì)菌提供了良好的固著生活與繁殖的場所,大大提高系統(tǒng)內(nèi)硝化菌的數(shù)量,氨氮去除效率能達(dá)到96%以上。工藝特有的進(jìn)水水流與曝氣氣流形成逆流,使反應(yīng)器內(nèi)的填料在內(nèi)部循環(huán)移動,相互碰撞,提高了填料上的生物膜與水中的污染物與氧氣的傳質(zhì)速率和傳質(zhì)效率,極大地提高了處理效率??箾_擊負(fù)荷能力強(qiáng),無污泥膨脹、無堵塞,填料上的微生物根據(jù)水質(zhì)水量自動調(diào)節(jié)生物量,所以在較大范圍內(nèi)F/M比及MLSS濃度系統(tǒng)自行調(diào)整,運(yùn)行管理方便簡單。當(dāng)污水成分發(fā)生變化,或污水毒性增加時,生物膜對此的耐受力很強(qiáng)。污泥產(chǎn)生量極少——高效的改性填料能夠減少很多污泥量(減少40-80%)。占地小、氧轉(zhuǎn)移率高,耗電量低、運(yùn)行成本低。填料使用壽命長:優(yōu)質(zhì)耐用的生物填料(使用壽命30年以上),曝氣系統(tǒng)和出水裝置可以保證整個系統(tǒng)長期使用而不需要更換,折舊率低。方案二:A2/O工藝A2/O工藝的優(yōu)點(diǎn)是可以充分利用硝化液中的硝態(tài)氧來氧化BOD5,回收了部分硝化反應(yīng)的需氧量,反硝化反應(yīng)所產(chǎn)生的堿度可以部分補(bǔ)償硝化反應(yīng)消耗的堿度,因此對含氮濃度不高的城市污水可以不另外加堿來調(diào)節(jié)PH值。本工藝在系統(tǒng)上是最簡單的除磷脫氮工藝,總的水力停留時間小于其它同類工藝(如巴登甫除磷脫氮工藝);在厭氧(缺氧)、好氧交替運(yùn)行的條件下,絲狀菌不能大量繁殖,無污泥膨脹之虞,SVI一值小于100,利于處理后污水與污泥的分離。厭氧池與缺氧池只設(shè)水下攪拌器,使污水與污泥充分接觸,所需電量小,運(yùn)行成本也低。傳統(tǒng)A2/O法的布置形式即聚磷菌生物有效釋磷水平的充分與否,對于提高系統(tǒng)的除磷能力具有極其重要的意義,厭氧區(qū)在前可以使聚磷微生物優(yōu)先獲得碳源并得以充分釋磷。6.5.5方案比較及推薦方案的確定方案的技術(shù)比較(1)出水水質(zhì)兩個方案同樣具有除磷功能及硝化、反硝化生物脫氮功能,出水水質(zhì)均能達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。(2)占地面積A2/O工藝和A2/MBBR工藝相比較,在A2段的設(shè)計(jì)是相同的,不同點(diǎn)在于有氧段的負(fù)荷,MBBR的負(fù)荷要高于普通的O段的負(fù)荷,所以MBBR的占地面積要更小。(3)能耗A2/O工藝和A2/MBBR工藝的動力設(shè)備配置是相同的,所以動力消耗相同。(4)運(yùn)行穩(wěn)定性A2/O工藝和A2/MBBR工藝想比較,MBBR工藝的掛膜時間稍長,系統(tǒng)的去除率受池內(nèi)填料的填充比影響。(5)污泥處理兩個方案相同。(6)工藝方案主要工藝參數(shù)和構(gòu)筑物尺寸比較表17表SEQ表\*ARABIC17工藝方案主要工藝參數(shù)和構(gòu)筑物尺寸比較表構(gòu)筑物名稱A2/O工藝A2/MBBR格柵間(鋼筋混凝土結(jié)構(gòu))與一期共用與一期共用沉砂池(鋼筋混凝土結(jié)構(gòu))與一期共用與一期共用生化處理構(gòu)筑物(鋼筋混凝土結(jié)構(gòu))單側(cè)規(guī)格:33*21*8雙側(cè)總有效容積:9700m3名義停留時間:7.76h污泥負(fù)荷:0.086kgBOD5/(kgMLSS.d)單側(cè)規(guī)格:33*15*8雙側(cè)總有效容積:6930m3名義停留時間:5.54h污泥負(fù)荷:0.095kgBOD5/(kgMLSS.d)其它設(shè)置均相同方案的經(jīng)濟(jì)性比較下面通過表格對經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較,如下表:表SEQ表\*ARABIC18方案的經(jīng)濟(jì)性比較序號項(xiàng)目單位污水處理廠比選工藝A2/OA2/MBBR1污水廠投資萬元6691.687914.262單位水量投資元/m32676.673165.703單位處理經(jīng)營成本元/m34單位處理總成本元/m35總裝機(jī)容量KW939.77939.776運(yùn)行容量KW656.02656.027單位處理耗電量度/m30.030.038近期占地面積m29人員編制人1818工藝方案選定(推薦方案)因此根據(jù)以上方案的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)分析,推薦采用A2/O工藝作為新城子污水處理廠的處理工藝。理由如下:①技術(shù)先進(jìn)可靠,能夠保證出水水質(zhì)要求,可以滿足較高脫氮除磷的水質(zhì)排放要求。②該工藝系統(tǒng)總投資較低,運(yùn)行成本低。③系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,污泥排放量較小。④系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng),可接受市政污水水質(zhì)水量的較大波動。⑤系統(tǒng)機(jī)電設(shè)備維修量小,減小了人力的投入。通過對A2/O系列進(jìn)行的經(jīng)濟(jì)技術(shù)等多方面比較,設(shè)計(jì)推薦采用A2/O工藝。6.6污泥處理方案比選6.6.1城市污泥處理概述城市污泥是污水處理廠污水處理

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