设计说明书与计算书2

设计说明书

2.1 工程概况

2.1.1 设计资料

2.1.1.1设计依据

（1）《中华人民共和国环境保护法》和《水污染防治法》

（2）《污水综合排放标准GB8978－1996》

（3）《城市污水处理及污染防治技术政策》

（4）《室外排水设计规范（1997年版）》GBJ14-87

（5）《地表水环境质量标准》GHZB1-1999

（6）《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-1999

（7）《城市污水处理工程项目建设标准》建标［2001］77号

（8）《污水综合排放标准》DB8978-1996

（9）《城市给水工程规划规范》GB50282-98

（10）《城市污水处理厂污水污泥排放标准》CJ3025-93

（11）《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31-89

2.1.1.2 自然地理概况

沈港镇是安徽省芜湖市鸠江区西大门。地处皖江南北交通枢纽，是长江经济带和合芜工业走廊的交汇点。东滨长江倚天门山，南与芜湖市老城区一桥相连，西邻含山县，北临牛屯河。

2.1.1.3 水文地质概况

沈巷镇为长江中下游平原一部分，地势平坦，海拔高程在7米左右，区内水系发达，沟渠纵渠，第四系散堆积层厚度大，主要为长江漫滩冲积淤积物。

沈巷镇处于海洋与大陆交替湿润地区，降雨多集中在每年4~9月份，年平均降雨量为1046毫米，年平均日照数为2126小时，年无霜期232天左右，年平均气温15℃~16℃，最高温度为40℃，最低气温为-12℃。

2.1.1.4 经济发展概况

沈巷镇现有工业企业216家，其中规模以上工业企业22家，中外合资企业2家。工业产品涉及30多类100多个品种。企业从业人员11000多人，2005年，全镇实现工业产值11亿元。沈巷镇是巢湖市板业生产第一镇，镇域及周边目前有胶合板企业17家，各种板材年产量近2亿张。全镇工业初步形成了以胶合板、农副产品深加工为支柱产业，电子、化工、塑料、纺织、服装、生物制药及机械制造为新兴产业富有特色的工业经济发展新格局。沈巷工业园作为全镇工业项目的聚集区和招商引资的承载体，规划面积10.5平方公里，省政府批准首期开发3平方公里，目前建成区1.5平方公里，通过加大基础设施投入，已实现了“五通一平”。园区内现有来自日本、香港、浙江、上海、江苏、湖南、芜湖等地企业29家，从业人员近6000人。

2.1.2 水质水量资料

为提高开发区环境质量，防止工业和生活污水流入长江，皖江城市带经济开发区拟在沈港片区建设日处理近期3万吨、远期6万吨规模污水处理厂，出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中的一级A类排放标准。拟采用A1/O工艺+深度处理（高密度沉淀池+V型滤池）。

2.1.2.1 污水水质

污水来水水质浓度参考可行性研究报告数据，如表2-1所示：

表2-1污水厂来水水质

基本控制项目 标准 单位 基本控制项目 标准 单位

BOD5 130 mg/L CODcr 240 mg/L

SS 160 mg/L TP 3.0 mg/L

NH4+-N 28 mg/L pH 6~9

VSS 112 mg/L 碱度Slak 280 L mg/

水温T 14~25 ℃

污水处理后排放要求标准：必须达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A类标准排放，主要指标要求如表2-2所示：

表2-2一级A类排放标准

基本控制项目 标准 单位 基本控制项目 标准 单位

BOD5 ≤10 mg/L CODcr ≤50 mg/L

SS ≤10 mg/L TN ≤15 mg/L

TP ≤0.5 mg/L NH4+-N ≤5 mg/L

大肠杆菌群数 ≤10000 个/L

根据以上确定的污水处理厂进水水质和出水水质，各污染物要求达到的处理程度见下表2-3所示。

表2-3污水处理程度表

水质指标 进水浓度（mg/L） 出水浓度（mg/L） 去除率（%）

CODcr 240 ≤50 ≥79.2

BOD5 130 ≤10 ≥92.3

SS 160 ≤10 ≥93.8

NH3-N 28 ≤ 5 ≥75.0

TP 3.0 ≤0.5 ≥83.3

2.1.2.2水质分析

污水处理的目的是去除水中的污染物，使污水得到净化。污水中的主要污染物有BOD5、CODCr、SS、N和P等。根据进出水水质，该污水处理厂要求的污染物去除率见表2-3。

各种污染物去除率由大到小的排列次序是： SS＞BOD5＞TP＞CODCr＞NH3-N。

污水处理工艺的选择应根据进出水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多因素综合考虑，适宜的污水处理工艺不仅可以降低工程投资，还有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的经常性费用，保证出厂水水质。

根据国内外城市污水处理厂运转经验，活性污泥法处理城市污水是最经济有效的，因而得到广泛应用。但常规活性污泥工艺仅能有效地去除BOD5、CODcr、SS，而对氮、磷的去除是有一定的限度的，仅从剩余污泥中排除氮和磷，氮的去除率约为10～20%，磷的去除率约为12～19%。因此，污水处理工艺的选择必须考虑脱氮除磷。另外要是出水达到中水会用的要求，需要选用深度处理工艺。

2.2设计方案选择

2.2.1 污水处理工艺选择原则

选择二级处理方案的原则主要有以下几点：

（1）对所需支队的污染物有效高的处理效率，具有国际先进水平的工艺流程；

（2）投资及运行成本应较低；

（3）具有很强的抗冲击负荷能力；

（4）具有足够的经济以资借鉴；

（5）操作和维修简单。

根据本工程的进出水水质要求，最终选用的污水处理工艺必须具有脱氮除磷的功效。

污水脱氮除磷的处理方法通常有生物处理法和物理化学法两大类。物理化学法需投加相当数量的化学药剂，有运行费用高、残渣量大等缺陷，因此，城市污水处理一般不推荐采用，而生物处理法又可分为活性污泥法和生物膜法两种。

2.2.2二级处理工艺的选择

对于工业废水的处理方法主要有A/O和BAF污水处理工艺。

2.2.2.1曝气生物滤池工艺特点

曝气生物滤池（BAF）是一种生物过滤池，借鉴了污水处理接触氧化法和给水滤池的设计思想，集曝气、高滤速、截留悬浮物、定期反冲洗等特点于一体。其以颗粒状填料及其附着生长的生物膜为处理介质，充分发挥生物代谢作用、物理过滤作用以及反应器内食物多级捕食作用，实现污染物的去除。反应池内存在着不同的好氧、缺氧区域，可同步实现硝化、反硝化，在去除有机物的同时达到脱氮的目的。

ＢＡＦ有以下优点：

（1）占地面极小，基建投资省。曝气生物滤池之后不设二沉池，可省去沉淀池的占地和投资，此外，由于采用的滤料粒径较小，比表面积极大，生物量高，再加上反冲洗可有效更新生物膜，保持生物膜的高活性，这样就可以在短时间内对污水进行快速净化，曝气生物滤池的水力负荷和容积负荷大大高于传统污水处理工艺，停留时间短，因此所需生物处理面积和体积都很小，节约了占地和投资。

（2）出水水质好。由于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用，使得出水SS很低，在BOD5 容积为6kg BOD5 / (m3/d)时，其出水SS和 BOD5 可保持在10 mg/L以下，CODCr 可保持在60mg/L以下，远远低于《污水综合排放标准》之一级标准。

（3）流程简单。曝气生物滤池工艺省去了二沉池和污泥回流泵房，简化了流程减少了设备和基建固定投资费用。

（4）便于实现微机自动化控制。曝气生物滤池易于实现过程和工艺的微机自控，不仅可以实现设备的运转自控，而且可实现运转数据的实时显示，对操作的平稳有较好的调节功能。

（5）操作可靠性高。曝气生物滤池具有较强的抗冲击负荷能力，无污泥膨胀问题，一段时间不运行，微生物不会流失，可以再较短的时间内恢复到正常处理水平。

（6）便于后期扩建。曝气生物滤池充分利用了单元反应器原理，为整个工艺的紧凑化、设备化、自动化及进一步改扩建提供了有利条件。

BAF的缺点有：

（1）由于其除磷效率不高，一般需要设置化学除磷，增加了药剂费用；

（2）反冲洗控制要求高，若控制不好，会使得滤池冲洗周期缩短，降低了滤池产水能力和增加能耗。

BAF的工艺流程图如图2-1所示：

图2-1 BAF工艺流程图

2.2.2.1A1/O生物脱氮工艺特点

A1/O生物脱氮工艺优点：

（1）缺氧池在前，污水中的有机碳被反硝化菌所利用，可减轻其后好氧池的有机负荷，反硝化反应产生的减度可以补偿好氧池中进行硝化反应对碱度的需求；

（2）好氧在缺氧池之后，可以使反硝化残留的有机污染物得到进一步去除，提高出水水质；

（3）BOD5的去除率较高可达90～95%以上，但脱氮除磷效果稍差，脱氮效率70～80%，除磷只有20～30%。尽管如此，由于A/O工艺比较简单，也有其突出的特点，目前仍是比较普遍采用的工艺。该工艺还可以将缺氧池与好氧池合建，中间隔以档板，降低工程造价，所以这种形式有利于对现有推流式曝气池的改造；

（4）流程简单，勿需外加碳源与后曝气池，以原污水为碳源，建设和运行费用较低；

（5）反硝化在前，硝化在后，设内循环，以原污水中的有机底物作为碳源，效果好，反硝化反应充分；

（6）曝气池在后，使反硝化残留物得以进一步去除，提高了处理水水质；

（7）A段搅拌，只起使污泥悬浮，而避免DO的增加。O段的前段采用强曝气，后段减少气量，使内循环液的DO含量降低，以保证A段的缺氧状态。

A/O工艺缺点：

（1）由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低；

（2）若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大运行费用。从外，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90％；

（3）影响因素：水力停留时间（硝化＞6h，反硝化＜2h），循环比（MLSS＞3000mg/L）污泥龄（＞30d），N/MLSS负荷率（＜0.03），进水总氮浓度（＜30mg/L）。

A1/O工艺流程如图2-2所示：

图2-2 A1/O工艺流程

2.2.3工艺方案对比

两种方案的比较如表2-4所示：

表2-4 方案对比

项目 方案一A/O工艺 方案二BAF工艺

工艺效果 出水水质 SS可达30 mg/L以下 SS可达15 mg/L

BOD5可达15 mg/L以下 BOD可达10 mg/L以下

CODCr 可达100mg/L以下 CODCr可达40mg/L以下

TKN可达15mg/L以下 TKN可达15mg/L以下

产泥量 产泥量一般，污泥相对稳定 产泥量相对于活性污泥法稍大，污泥稳定性稍差

有无污泥膨胀 容易产生，需加生物选择器来防止 无

流量变化的影响 受沉淀速度限制有一定影响 受过滤速度限制有一定影响

冲击负荷的影响 池容决定了承受冲击负荷的能力 可承受日常的日冲击负荷

温度变化的影响 露天面积大，处理效果受低温影响较大 滤池从底部进水，上部可封闭，水温波动小，低温运行较稳定

投资费用 土建工程 土建量最大 无须二沉池，土建量最小

机电设备及仪表 设备投资一般 设备量稍大，自控仪表稍多

征地费 占地最大，征地费最多 占地最小，征地费最少