城鎮(zhèn)污水處理設備生產廠家
近年來，南湖鎮(zhèn)經濟持續(xù)發(fā)展，鎮(zhèn)區(qū)規(guī)模不斷擴大，而城鎮(zhèn)基礎設施之一的排水工程發(fā)展緩慢，具體表現(xiàn)為以下幾個方面：
⑴鎮(zhèn)區(qū)只在部分道路下敷設了排水管渠，且為雨污合流制，污水隨意排放較多，嚴重影響人民的生huo 環(huán)境。
⑵目前鎮(zhèn)區(qū)的污水處理廠還沒有建設，鎮(zhèn)區(qū)污水管網沒有形成，污水在沒有任何處理的情況下就直接排放，破壞了水資源。
工程概況
項目名稱、建設性質及建設單位
⑴項目名稱：冰河鎮(zhèn)生huo 污水處理工程
⑵建設性質：新建
⑶建設單位：冰河工業(yè)集聚區(qū)投資開發(fā)有限責任公司
建設地點
根據南湖鎮(zhèn)總體規(guī)劃，污水處理廠建設在規(guī)劃的預留用地上，規(guī)劃污水處理廠廠址位于南湖工業(yè)集聚區(qū)西南角。
新建的南湖鎮(zhèn)污水處理廠根據《城鎮(zhèn)生huo 垃圾處理和給水與污水處理工程項目建設用地指標》，計劃占地面積17.8畝地。該場地現(xiàn)狀標高約為1360.00米。廠址為長方形，東西長約119m，南北長約100m。
污水廠服務區(qū)地形由東北向西南傾斜，用地地勢較低，能夠使污水自流入污水處理廠。污水處理廠與城鎮(zhèn)居住、公共設施用地保持了一定的衛(wèi)生防護距離。
污水處理廠工程地理位置見圖1。
污水處理規(guī)模的確定
污水處理廠服務區(qū)域
根據《冰河鎮(zhèn)建設規(guī)劃文本》（2004-2020年），規(guī)劃近期：2004-2010年，規(guī)劃遠期：2012-2020年，擬建冰河鎮(zhèn)生huo 污水處理工程承擔規(guī)劃鎮(zhèn)區(qū)建設用地6.36平方公里范圍內的生huo 污水及部分企業(yè)工業(yè)廢水，包括建設總長度為33.8km的工程配套污水收集管網。
污水廠處理規(guī)模
⑴污水量預測
1、人口預測
目前南湖礦區(qū)的礦井和鐵路線等已經建成，根據《冰河礦區(qū)總體規(guī)劃》，南湖礦區(qū)在礦井、坑口發(fā)電廠、碳素廠、原煤干餾生產線、洗煤廠、石墨廠和鐵路線全部建成后，企業(yè)職工人數(shù)將達到14300人。
南湖鎮(zhèn)規(guī)劃鎮(zhèn)區(qū)用地內現(xiàn)狀居住人口很少，規(guī)劃鎮(zhèn)區(qū)近期常住人口由全部企業(yè)職工、職工眷屬組成?？紤]規(guī)劃遠期南湖鎮(zhèn)進入經濟和城鎮(zhèn)建設快速發(fā)展時期，取人口自然增長率為8‰，機械增長率取30‰。通過預測，冰河鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)近期2015年人口為35000人，遠期2025年人口為50000人。
根據《室外給水設計規(guī)范》（GB50013-2006）冰河鎮(zhèn)屬二類供水區(qū)域，其綜合生huo 用水定額平均日為100～170L/d，同時結合城區(qū)水資源情況，產業(yè)結構，居民生huo 水平等因素，近期綜合生huo 用水定額（平均日）采用100L/d·人，遠期考慮到人民生huo 水平提高用水量增加，綜合生huo 用水定額（平均日）采用135L/d·人，則冰河鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)生huo 用水量近期為3500m3/d；遠期為6750m3/d。
根據冰河鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)工業(yè)現(xiàn)狀和遠期規(guī)劃，工業(yè)用水量近期取生huo 用水量的25％，遠期取生huo 用水量的30％，工業(yè)用水量近期（2015年）為1050m3/d，遠期（2025年）為2363m3/d。
根據冰河鎮(zhèn)實際情況，參考其它中小城市經驗，城市綜合生huo 污水排放系數(shù)近期取80％，遠期取85％，城市工業(yè)廢水排放系數(shù)近期取85％，遠期取80%，由此可得冰河鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)污水排放量近期（2015年）為：3868m3/d，遠期（2020年）為：7965m3/d；根據上述污水量的計算，并考慮冰河鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)發(fā)展實際情況，確定冰河鎮(zhèn)近期（2015年）總污水量為4000m3/d，遠期（2025年）總污水量為8000m3/d。
工程規(guī)模及分期
根據冰河鎮(zhèn)污水量的預測，在結合實際并考慮適當留有發(fā)展的余地來確定工程規(guī)模，考慮到近期污水量和管網收集程度，確定冰河鎮(zhèn)污水處理廠分期建設。
分期設計規(guī)模如下：
冰河鎮(zhèn)污水處理廠近期設計規(guī)模：
污水量：4000m3/d，大時297m3/h（總變化系數(shù)1.78）
冰河鎮(zhèn)污水處理廠遠期設計規(guī)模：
污水量：8000m3/d，大時540m3/h（總變化系數(shù)1.62）
冰河鎮(zhèn)污水處理廠進廠管道按遠期規(guī)模建設，收集污水量為8000m3/d。
污水處理工藝的選擇
污水處理廠進、出水水質確定
⑴進水水質確定
污水處理廠設計進水水質應以實測資料為準。在實測資料不全的情況下，可重點參照相似地域且污水組成相似的污水廠進廠水質。
南湖鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)目前由于沒有建設排水設施，污水任意排放，因此目前沒有完整的可以代表鎮(zhèn)區(qū)排污現(xiàn)狀的實測水質資料。
鎮(zhèn)區(qū)排水主要由城鎮(zhèn)生huo 污水和散布在城鎮(zhèn)的工業(yè)企業(yè)排放的工業(yè)廢水組成。根據污水量計算，鎮(zhèn)區(qū)近期生huo 污水量約為2975m3/d，工業(yè)廢水893m3/d，城鎮(zhèn)污水組成約77%為生huo 污水，其性質指標符合一般城鎮(zhèn)污水特性。
⑴生huo 污水水質
南湖鎮(zhèn)污水處理廠所接納污水包括鎮(zhèn)區(qū)生huo 污水、工業(yè)企業(yè)污廢水兩大部分。由于暫無現(xiàn)狀水質資料，城鎮(zhèn)生huo 污水水質采用《室外排水設計規(guī)范》（GB50014-2006）中的標準，如下：
BOD5 25～50g/人·天 ss 40～65g/人·天
總N 5～11g/人·天 總P 0.7～1.4g/人·天
⑵工業(yè)廢水水質
南湖鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)的工業(yè)企業(yè)主要有煤炭化工、物流和商貿公司等。
隨著城鎮(zhèn)經濟快速發(fā)展，將會有更多、而且規(guī)模更大的企業(yè)產生，污水量及污染物的排放量還會增大，因此，必須按照城鎮(zhèn)總體規(guī)劃要求和相關的國家規(guī)定，工業(yè)廢水應經企業(yè)內部達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）、《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質標準》（CJ3082-1999）的規(guī)定后進入城鎮(zhèn)下水道，再排入污水處理廠統(tǒng)一處理。
⑶設計進水水質指標
正常情況下，由于工業(yè)廢水所占比例不大，如其達標排放，將對城鎮(zhèn)污水水質影響不大，南湖鎮(zhèn)污水處理廠水質應符合典型的城鎮(zhèn)污水處理廠進廠水質，根據已運行的冰河縣污水處理廠進水水質監(jiān)測資料終確定南湖鎮(zhèn)污水處理廠近期進水水質見表2。
表2 南湖鎮(zhèn)污水處理廠設計進水水質一覽表 單位：mg/l
污染因子項目 | BOD5 | CODcr | SS | TN | TP | NH4-N |
設計進水水質 | ≤200 | ≤300 | ≤200 | ≤35 | ≤3 | ≤25 |
⑵出水水質確定
項目區(qū)沒有常年流水河流，污水處理廠尾水排入溝渠，進入戈壁灘。污水處理廠出水排放應執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級標準的B標準，即污水處理廠應執(zhí)行如下排放指標見表3。
表3 南湖鎮(zhèn)污水處理廠設計出水水質一覽表 單位：mg/l
污染因子項目 | BOD5 | CODcr | SS | TN | TP | NH4-N |
設計出水水質 | ≤20 | ≤60 | ≤20 | ≤20 | ≤1.0 | ≤8（15） |
GB18918-2002一級B標準值 | 20 | 60 | 20 | 20 | 1 | 8（15） |
⑶處理效率及污染物削減量核算
根據進出水廠水質，污水中污染物去除率見表4。
表4 污水污染物去除率表
項目 | 進水（mg/L） | 出水（mg/L） | 去除率（%） |
BOD5 | 200 | ≤20 | ≥90 |
CODCr | 300 | ≤60 | ≥80 |
SS | 200 | ≤20 | ≥90 |
NH3-N | 25 | ≤8 | ≥68 |
TP | 3 | ≤1 | ≥66.7 |
TN | 35 | ≤20 | ≥42.9 |
南湖鎮(zhèn)污水處理廠工程實施后，城市污水中污染物的削減量核算見表5。
表 5 城市污水處理后污染物削減量
項 目 | 污水排放量 （m3/d） | BOD | COD | SS | NH4-N | ||||
mg/L | t/d | mg/L | t/d | mg/L | t/d | mg/L | t/d | ||
工程實施前 | 0.8萬 | 200 | 1.6 | 300 | 2.4 | 200 | 1.6 | 25 | 0.2 |
工程實施后 | 0.8萬 | 20 | 0.16 | 60 | 0.48 | 20 | 0.16 | 8 | 0.06 |
削減量 |
|
| 1.44 |
| 1.92 |
| 1.44 |
| 0.14 |
削減率% |
|
| 90 |
| 80 |
| 90 |
| 68 |
由表5可知，南湖鎮(zhèn)污水處理廠工程實施后，污水中BOD、COD、SS和NH3-N的削減量分別為525.6t、700.8t、525.6t和51.1t，削減率分別為90%、80%、90%和68%。
⑷污水廠污水排放去向及尾水利用
①尾水水質分析
污水處理廠尾水排放水質指標滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級B標準。
②尾水利用方案分析
環(huán)評建議本項目規(guī)劃中水回用系統(tǒng)，提高污水處理深度和再生水利用率，主要用于景觀、市政等。近期內，南湖鎮(zhèn)污水處理廠尾水直接排入戈壁灘，遠期尾水作為中水回用。
⑸污水廠污泥控制目標
設計使污泥在進行濃縮脫水后含水率由99.4%降至80%以下，污泥基本穩(wěn)定后泥餅運往城市垃圾填埋場填埋處置。
污水生化處理的可行性
⑴BOD5/CODCr比值
污水BOD5/CODCr值是判定污水可生化性的簡便易行和常用的方法。一般認為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。
本項目進水水質的BOD5/CODCr=0.67，屬于易生物處理的城市污水范疇，因此本工程適宜采用成熟、高效、低處理成本的生物處理工藝。
⑵BOD5/TN（即C/N）比值
C/N比值是判別能否有效生物脫氮的重要指標。從理論上講，C/N≥2.86就能進行脫氮，但一般認為，C/N≥3才能進行有效脫氮。
分析進水水質，C/N=220/45=4.89，可滿足生物脫氮要求。
⑶BOD5/TP比值
該指標是鑒別能否生物除磷的主要指標。生物除磷是活性污泥中除磷菌在厭氧條件下分解細胞內的聚磷酸鹽同時產生ATP（三磷酸腺苷），并利用ATP將廢水中的脂肪酸等有機物攝入細胞，以PHB（聚-β-羥基丁酸）及糖原等有機顆粒的形式貯存于細胞內，同時隨著聚磷酸鹽的分解，釋放磷；一旦進入好氧環(huán)境，除磷菌又可利用聚-β-羥基丁酸氧化分解所釋放的能量來超量攝取廢水中的磷，并把所攝取的磷合成聚磷酸鹽而貯存于細胞內，經沉淀分離，把富含磷的剩余污泥排出系統(tǒng)，達到生物除磷的目的。進水中的BOD5是作為營養(yǎng)物供除磷菌活動的基質，故BOD5/TP是衡量能否達到除磷的重要指標，一般認為該值要大于20，比值越大，生物除磷效果越明顯。
分析進水水質，本工程BOD5/TP=220/3=66.7，可以采用生物除磷工藝。
綜上所述，南湖鎮(zhèn)污水處理廠進水水質不僅適宜采用二級生化處理工藝，而且還適宜采用生物脫氮除磷工藝。
處理工藝比選與確定
污水處理工藝簡介
城市污水處理工藝選擇所涉及的因素是多方面的。主要有進出水水質控制目標，污水的可生化性、污水的終出路及運行費用。結合南湖鎮(zhèn)的地理位置，參考國內外城市污水處理發(fā)展狀況，當時可供選擇的污水處理工藝方案有：⑴生物膜法；⑵AB法；⑶SBR工藝；⑷CASS工藝；⑸普通曝氣法；⑹A/A/O工藝；⑺TF/SC工藝；⑻氧化溝。
現(xiàn)就以上各工藝分述如下，推選適合本工程的工藝進一步比選。
⑴生物膜法：生物膜法中具有代表性的工藝有生物濾池、生物轉盤和接觸氧化法。生物曝氣濾池是由法國OTV公司*發(fā)展起來的一種革新工藝，它兼有活性污泥法和生物膜法兩者優(yōu)點且集過于一體，*座BAF污水處理廠1982年在巴黎附近建成，迄今為止，*有一百余座以生物曝氣濾池為主導工藝的污水處理廠，用于城市污水的二級、三級處理，運轉效果令人滿意，這項技術同期在我國成為研究熱點，并得到了實踐應用，成為污水處理技術中的較佳工藝之一。
⑵AB法：AB法是兩段處理，A段高負荷低供氣，去除BOD5達50～60%，A段污泥負荷在3kg BOD5/kg MLSS·d以上，池容積負荷在6kg BOD5/m3以上，曝氣時間僅0.5小時，經A段處理后污水的生化性有可能提高。B段低負荷，污泥負荷0.15～0.3kg BOD5/kg MLSS· d，曝氣時間2～3小時，AB法有抗沖擊負荷、節(jié)能的優(yōu)點，但不適用于低濃度污水，且A段的污泥需再生，產泥量高，給污泥處理處置增加了難度，本污水處理廠進水中有機物濃度較低，采用該工藝A段去除率低，意義不大，有增加了污泥處理處置的難度。
⑶SBR工藝（序批式）：一般有一組四池組成，輪換進水、曝氣、沉淀、潷水、閑置。本工藝原本是原始的處理方法，在現(xiàn)代技術中可理解為厭氧（除磷）、好氧（去除BOD5及硝化）、缺氧（脫氮）、沉淀（去除SS）集于一池內，沉淀的污泥保留在池中而省去污泥回流提升系統(tǒng)，該工藝目前應用較為廣泛。
⑷CASS工藝：該工藝是在SBR工藝基礎上加以改良，既保留SBR工藝的所有優(yōu)點，又在其前段增設了生物選擇器，因此可以承受水量、水質的沖擊，出水水質穩(wěn)定，運行可靠。初步篩選可作為本工程的方案之一。
⑸普通曝氣法（常規(guī)活性污泥法）：普通曝氣法是出現(xiàn)早的工藝，至今仍有強大的生命力。處理效果好，污泥負荷高，池容積小，電耗省，普通曝氣法不具備除磷脫氮功能，污水出水達不到排放標準；而污泥產量高，且未穩(wěn)定，不易處置。經硝化后才可穩(wěn)定。而硝化裝置復雜，工程投資大，需要*的設備及較高的管理水平，鑒于此本工程不采用普通曝氣法。
⑹A/A/O工藝：是一種常用的除磷脫氮工藝，既厭氧/缺氧/好氧工藝，某些細菌在厭氧條件下釋放細胞原生質中的磷，在隨后的好氧條件下，從廢水中吸收超過其生長所需的磷予以儲存，在終沉池與廢水分離，隨剩余污泥排出。廢水中的氮是以有機氮化合物和氨氮為主，傳統(tǒng)的活性污泥能將有機氮轉化為氨氮，卻不能有效去除氮，生物脫氮的原理急在于通過好氧條件下的硝化反應，將氨氮轉化成硝酸鹽，再通過缺氧條件下的反硝化反應將硝酸鹽還原為氣態(tài)氮從水中逸出達到脫氮的目的。
A/A/O工藝主要作用在去除COD、BOD、SS的同時除磷脫氮。但該工藝構筑物多，工藝復雜，管理水平要求較高。故不*此法。
⑺TF/SC工藝：TF/SC工藝及高負荷生物濾池/固體接觸法工藝，這是一種在生物濾池基礎上發(fā)展起來的，將生物膜法與活性污泥法結合起來的污水處理新技術。其工藝流程分四個階段：高負荷生物濾池、固體接觸池、生物絮凝和二次沉淀。生物濾池的功能是去除污水中的溶解性BOD；固體接觸池是一個容積較小的曝氣池，生物濾池出水與二沉池回流污泥在此混合、曝氣、接觸，在好氧狀態(tài)下使生物池出水中那些難于沉淀的細小懸浮固體SS（主要是脫落下來的生物膜）開始絮凝并繼續(xù)去除BOD的作用；生物絮凝沉淀池構造類似于普通圓形沉淀池，但在池中設有一定容積的絮凝區(qū)。這種工藝可以取得較好的出水水質。這種工藝出現(xiàn)于80年代初，在美國為適應出水水質標準的提高，而產生發(fā)展。此工藝在我國應用則主要為降低綜合費用。需在固體接觸池中填塞填料，管理復雜。該工藝適用于高濃度廢水，本工程不*。
⑻氧化溝：本工藝50年代初開發(fā)，很快得到推廣并不斷創(chuàng)新。原始的氧化溝屬延時曝氣，不設沉淀池，間歇運行。污水在溝內達到硝化階段，污泥得到好氧穩(wěn)定且量少。60年代氧化溝發(fā)展為連續(xù)運轉增設二沉池的運行方式。將曝氣和沉淀分開，既而出現(xiàn)了多種氧化溝工藝。有DE型、卡羅塞爾型、奧伯爾型。氧化溝負荷低，污泥負荷一般為0.05～0.15kg BOD5/kg MLSS·d，水力停留時間一般5～24小時，污泥齡8～30天。氧化溝具有耐沖擊負荷，運行穩(wěn)定，操作運行靈活、處理構筑物少、構造簡單、管理簡便，剩余污泥量少且已好氧穩(wěn)定易于處理、處置等優(yōu)點。經過初步篩選作為備選方案之一。
污水處理方案比選
根據污水處理項目建設的要求及南湖鎮(zhèn)的實際情況，在選擇污水、污泥處理工藝方案時應遵照如下原則：
⑴采用的工藝路線技術成熟、運行可靠、處理效果好、能保證出水水質達到排放標準，從而解決南湖鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)污水對城市環(huán)境的影響。
⑵采用的工藝應投資省，占地面積小，能耗低，運行費用低。使工程具有較好的社會效益、環(huán)境效益和經濟效益。
⑶安全穩(wěn)妥的處理處置污泥，及節(jié)省投資，又避免二次污染。
⑷所采用的處理工藝運轉靈活，能適應一定的水質、水量的變化，操作管理簡單。
⑸污水處理的關鍵設備應采用技術*、運行平穩(wěn)的設備，確保出水水質達標、減少能耗等，提高項目的綜合效益。
根據南湖鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)實際及污水廠進水水質和出水水質控制目標，污水處理工藝中需去除大量需氧型污染物、感官型污染物。通過綜合分析，初步篩選出的污水處理工藝方案有：⑴CASS工藝方案；⑵DE氧化溝工藝方案。
城鎮(zhèn)污水處理設備生產廠家
