污水管网建设方案
招标编号:****
投标单位名称:****
授权代表:****
投标日期:****
1.1项目名称与建设单位
1.1.1项目名称
宜阳县污水处理及管网建设项目
1.1.2项目建设单位
承办单位:
项目负责人:
1.1.3可行性研究报告编制单位
编制单位:
资质证书:
1.1.4项目建设地点
以下是宜阳县城区的相关设施位置信息: - 城西污水处理厂坐落于城关镇凯迪城小区西邻约100米处; - 锁营污水处理厂设于北城区香鹿山镇锁营村东南方向1000米地带; - 提升泵站位于香鹿山镇段村以东约1000米的区域。
1.1.5工程建设规模
宜阳县城西、锁营污水处理厂设计规模均为1.0万;段村污水提升泵站日提升5000吨;城区9条污水管道总长23736米。
1.2可行性研究工作的组成
北京中XX工程咨询有限公司秉承宜阳县城乡建设发展投资有限公司的委托,组织了资深的专业团队亲临现场进行了详尽的勘查与资料搜集。基于国家及省级的相关文件、技术规范和协议,我们对该项目进行了深入的可行性研究和论证,最终形成了这份报告。
1.3研究的依据和范围
1.3.1研究依据
(1).《宜阳县总体规划》(2010-2020)。
(2).项目涉及的环境影响报告表及其相应的环保部门审批决议
(3).《市政公用工程设计文件编制深度规定》。
(4).项目建设单位提供的有关基础资料。
1.3.2设计规范标准
1、关于城市建设的《中华人民共和国工程建设强制性条文》
2、《城市污水处理及污染防治技术政策》建城(2000-124号)
3、关于河南省的地方标准:《河南省地方标准-用水定额》(DB41/T385-2009),我们致力于严谨的文字修订,确保其在保持原有信息基础上,表达更为流畅和专业。
4、《城市给水工程规划规范》:GB50282-1998
5、关于城市排水系统的规划设计标准:GB50318-2000《城市排水工程规划规范》
6、《室外排水设计规范》GB50014-2006
7、《室外给水设计规范》GB50013
8、关于污水再生利用的工程设计标准:GB50335-2002,《污水再生利用工程设计规范》
9、关于《城市污水再生利用分类》的技术标准:GB/T 18919-2002
10、GBT 19923-2005:《城市污水再生利用城市工业用水水质》
11、《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006
12、关于地表水环境品质的国家标准:GB3838-2002《地表水环境质量标准》
13、参阅的主要设计标准: 1. GB/T 50265-2010《泵站设计规范》 2. 《建筑给水排水设计规范》(2009年修订版)GBJ 50015-2003
16、《污水排入城镇下水道水质标准》 CJ343-2010
17、《城市污水处理厂污水污泥排放标准》 CJ3025-93
18、标准名称:《恶臭污染物排放标准》GB14554-1993
19、《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31-89
20、《城镇污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》CJJ60-2011
21、《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
22、《混凝土结构设计规范》
23、《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002
24、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
25、《构筑物抗震设计规范》GB50191-2012:关于构筑物结构的地震防护标准
26、《建筑地基基础设计规范》GB50007
27、《建筑设计防火规范》GB50016
28、《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2010
29、《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003
30、关于供配电系统的专业设计标准:《供配电系统设计规范》
31、关于低压配电设计的现行标准:GB50054-2011《低压配电设计规范》
32、《通用用电设备配电设计规范》:GB50055-2011
33、《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-2008
34、《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010
35、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-1992
36、《建筑灭火器配置设计规范》:GB50140-2005标准规定
37、《低影响开发与绿色建筑》
1.3.3研究的范围
在遵循国家对建设项目可行性研究阶段工作范畴和详尽要求的前提下,本研究通过对项目选址及建设环境的实地考察,全面剖析项目的必要性、建设场地及其条件、建设规模与内容、总平面设计与建筑设计构思、公用设施规划、环保与安全卫生措施、消防安全策略以及投资估算与资金来源的综合评估。特别关注工程技术层面的可行性研究,明确建设方案、投资额度及资金筹集方案,旨在为项目决策提供坚实的数据支持和科学论证。
1.4项目提出的背景和理由
宜阳县历史上的经济基础与基础设施建设存在局限,尤其在排水系统的构建上尚显不足。主要道路依赖边沟进行排水,而整体的排水管网体系尚未建立健全,部分居住区域甚至缺乏基本的排水设施,导致污水未经处理直接排放,对周边环境产生了显著的负面影响。
自从改革开放开启以来,宜阳县经历了显著的城市化进程与民生飞跃,伴随着农业生产经济的稳健增长。在这一进程中,宜阳县城关镇积极布局,计划性地在城区内划拨20亩土地,致力于建设独具地方特色且经济效益显著的城西污水处理厂,旨在优化工业结构并提升区域环境质量。
随着宜阳县城市人口的急剧膨胀及建成区面积的持续扩展,城镇污水排放量随之显著增长。鉴于此,构建和完善宜阳县排水基础设施,推进宜阳县污水处理及配套管网工程显得尤为紧迫并且具备可行性,该项目恰好契合《宜阳县总体规划(2010-2020)》的发展规划要求。
1.5建设内容和规模
本次新建的宜阳县污水处理及管网工程主要建设内容包括污水处理厂工程和厂外配套的污水管网工程及提升泵站,其中污水处理厂工程总占地面积为54亩,2个污水处理厂污水处理规模均为 。
主要建设内容如下:
(1)城西污水处理厂工程:污水处理构筑物(粗格栅
、细格栅与旋流沉砂池
、配水井
、前置厌氧池
、奥贝尔氧化沟
、二沉池
、污泥泵池
、混合及配水池
、高密度沉淀池
、转盘滤池
、集水池
、接触消毒池
、污泥缓冲池
等);
生产生活附属设施(进水泵房
、集水池泵房
、污泥脱水机房
、变配电所
、加药间
、加氯间
、汽车库
、室
、维修间与仓库
、综合楼
等)。
(2)锁营污水处理厂工程:污水处理构筑物(粗格栅
、细格栅与旋流沉砂池
、配水井
、前置厌氧池
、奥贝尔氧化沟
、二沉池
、污泥泵池
、混合及配水池
、高密度沉淀池
、转盘滤池
、集水池
、接触消毒池
、污泥缓冲池
等);
一系列配套设施包括:进水泵房、集水池泵房、污泥脱水设备区、电力变压器及配电设施、药物添加间、氯化处理区域、停车场、保安室、维护车间与仓储区,以及综合性办公楼等。
(3)污水提升泵站1座。
(4)厂外配套污水管网工程概况:规划铺设长度为23,736米的污水管道,管道规格范围从DN500至DN700。
1.6项目管理与实施
提议成立宜阳县污水处理及管网工程项目筹备委员会,该机构由具备专业技术和管理经验的人员构成,具体划分为行政管理部、财务规划部、工程施工部、设备材料控制部和技术监督部五个职能单元,旨在确保宜阳县污水处理及管网工程项目的高效有序执行。
项目实施时间规划为十二个月,自2016年9月至2017年8月止。
1.7投资估算及效益情况
本项目建设总投资为8200.00万元。
资金来源策略主要包括:向上级申请专项建设基金及寻求商业贷款支持。
作为一项致力于环境保护和社会福祉的标志性工程,宜阳县污水处理及管网项目着重强调其深远的环境效益。它的实施预期将显著减少城市污水对生态环境的负面影响,从而带来多重惠益,包括提升居民生活质量与国家可持续发展。
1.8结论与建议
项目竣工后,将显著提升宜阳县城区的地下水资源保护与地面水环境治理能力,有效改善洛河与锁营河流域的水质问题,确保沿岸居民的身体健康得到有力保障。同时,它对于优化城区社会环境,增强对外投资的吸引力,积极推动社会、经济以及旅游业的迅猛且可持续发展,具有不可忽视的重要影响。
1.9主要技术经济指标
主要技术经济指标
序号 |
项目内容 |
单位 |
数量 |
指标 |
1 |
污水处理厂建设规模(年均日) |
m/d |
10000 |
|
2 |
厂区占地面积 |
㎡ |
36000.18 |
|
3 |
总建筑面积 |
|
2672.4 |
|
4 |
污水处理构筑物总容量 |
|
28967 |
|
5 |
厂区工程费用 |
万元 |
6753.76 |
|
6 |
厂外污水管网配套工程费用 |
万元 |
1590.31 |
|
7 |
工程其它费用 |
万元 |
743.55 |
|
8 |
工程预备费用 |
万元 |
702.69 |
|
9 |
工程建设总投资 |
万元 |
8200.00 |
|
2.1建设条件
2.1.1宜阳县地理位置及概况
宜阳县位于河南省洛阳市西部,东西长57.5公里,南北宽50公里,总面积1616.8平方公里,辖11镇5乡一个办事处,353个行政村,总人口69万。地貌特征为“三山六陵一分川,南山北岭中为滩,洛河东西全境穿”。地跨东经,北纬34°
,东连洛阳,西接洛宁,南与嵩县、伊川交界,北与新安、渑池为邻。全县平均海拔360米,县城海拔195米。
宜阳县区位优势明显,县城距洛阳仅30公里,东北部和东部紧邻洛阳高新技术开发区和洛南新区。洛阳市西南环城高速和正在建设的郑西高速客运铁路穿境而过,焦枝铁路洛宜支线直抵县城。境内现已形成三横(红旗路、文明路、解放路)、二纵(人民路、文化路)、一环(环城路)的路网主框架,另有130条大街小巷与县城主干道相连,总长约3万米,构成了县城四通八达、纵横交错的道路交通网络。
2.1.2地形地貌
宜阳地处豫西浅山丘陵区,地貌特征为”三山六陵一分川,南山北岭中为滩,洛河东西全境穿”。地理区划大致可分为洛河川区、宜北丘陵区、宜南丘陵区、白杨和赵保盆地、宜西南山区五大区域。宜北属秦岭余脉,宜南属熊耳山系,境内有花果山、灵山、锦屏山等22座知名山峰。宜阳县平均海拔360米,花果山主峰海拔1831.8米,为宜阳县最高峰。
2.1.3气象条件
宜阳县属北温带大陆性干旱气候,四季分明,主导风向:冬季以西风为主,西北风次之;夏季以东风为主,东北风次之。年平均气温14.2℃,最热月平均气温44℃,最冷月平均气温-19℃,平均降雨量665.7MM,相对湿度69%。全年光照充裕,无霜期长。主导风向为西风,平均风速每秒4.3米。良好的气象条件使工程施工不需要进行特殊处理。该区域地震列度为VI度。
本地区气象条件能够满足项目建设需要。
2.1.4水文条件
宜阳县为多河流地区,总属黄河流域,伊洛河水系。境内洛河流域面积1502平方公里,伊河流域面积160.1平方公里,涧河流域面积3.43平方公里。项目区系属黄河流域,区内李沟河向北汇入洛河,韩沟河、郭坪河向南汇入洛河,洛河从宜阳县城区穿过。
2.1.5工程地质及地震
该区域的地层构成主要由第四纪冲积及风积黄土状壤土和粉质粘土构成,其层厚普遍超过30米。地层主体为粉砂和轻微压实的粘土,部分区域伴有粘性土层。地表覆盖着清澈的沙质土壤,且存在较多薄层夹杂物和透镜体,地层在垂直与水平方向上显示出显著的变异特性。
根据现行的“中国地震动参数区划图(GB18306-2015)”的规定,本地区地震动峰值加速度0.05g,建筑物的地震设防烈度为6度、设计地震分组第二组。
2.1.6交通条件
宜阳县境内铁路、高速、快速、省道纵横交错,四通八达。郑西高速铁路客运专线穿境而过,连接国家骨干铁路的洛宜铁路支线直达县城中心,郑卢高速公路横亘宜阳北部,两条临河快速公路直通洛阳市区,省道“两纵两横”(两纵:郑卢路、安虎线;两横:八官线、南车线)贯通东西南北,形成了“两纵五横”2280公里的立体城乡路网框架。
2.1.7社会经济概况
项目所处区域位于县域内的11个镇与5个乡,共计353个行政村,拥有总计69万的居民人口。该地区社会环境稳定,治安秩序优良,社区生活和谐,为工程项目的顺利开展提供了坚实的基础保障。
2.2项目建设的必要性
自2010-2020年总体规划获得批准后,宜阳县正有序推进其编制的实施计划,其中包括污水处理厂作为核心建设项目之一。
自改革开放以来,宜阳县经历了前所未有的城市建设飞跃,民众的生活水平显著提升。在农业经济稳步增长的同时,位于北城区的宜阳县产业集聚区,依据省级规划占地11.95平方公里,依洛河划分为南北区域。该区域现有企业已达93家,其中规模以上的企事业单位有66家,包括黄河同力、中信重工、升扬硅业等知名企业,如骏马化工、龙羽宜电、红星陶瓷等16家企业投资超过亿元。2009年,全区域固定资产投资总计325亿元,基础设施建设投入达到105.3亿元,实现销售收入368亿元,税收总额18.3亿元,初步形成了以中信重工、升扬硅业为核心的装备制造、硅材料和精细化工三大支柱产业。 随着城镇建设的加速,人口密度急剧上升,城区面积不断扩大,工业企业的入驻促使污水排放量剧增。然而,排水和污水处理设施未能同步跟进,导致大量未经处理的生活和生产污水随意排放,严重污染了城区地表水环境,对周边乡镇依赖的浅层地下水安全构成威胁,居民生活和健康受到直接影响。因此,构建和完善宜阳县城区排水系统,推进污水处理及管网项目显得至关重要。作为城镇基础设施的重要组成部分,它象征着城镇现代化进程,对于提升宜阳的社会地位、经济实力以及居民素质具有重要意义。 宜阳县污水处理及管网的建设不仅是城镇发展战略的必然选择,也是吸引内外投资的关键因素。通过该项目,有望改善洛河水污染状况,并将处理后的水资源用于农业灌溉、市政工程、工业生产及景观用水,从而优化水资源利用。因此,该项目的实施具有紧迫性和必要性,其建设和运营将带来显著的环境、经济和社会效益。
3.1污水处理规模确定
3.1.1用水量预测
依据《宜阳县空间发展规划(2009-2020)》,通过对现场的详尽勘查,并参考宜阳县住房和城乡建设局提交的相关资料,以及技术标准,对本地区的水资源需求进行精确而合理的预估。
宜阳县城西、锁营污水处理厂处理污水量均为,总排水量各为
。管网收集率为0.85,所以最终排入污水处理厂
,设计处理量均为
。
3.1.2工程规模确定
宜阳县城西、锁营污水处理厂设计规模均为1.0万;段村污水提升泵站日提升5000吨;城区9条污水管道总长23736米。
3.2设计进出水水质
3.2.1设计进水水质
宜阳县城西污水处理厂与锁营污水处理厂接纳的水源分别源自各自区域内的居民生活污水以及各企业的生产废水。这是基于实地考察和相关数据的分析结果。
根据工程实践,详述本项目的进水水质情况如下所示:
本工程设计进水水质一览表
BOD |
≤250mg/1 |
CODcr |
≤450mg/1 |
SS |
≤200mg/1 |
pH |
6.5~9.5 |
IP(以P计) |
≤5mg/1 |
TN |
≤45mg/1 |
3.2.2设计出水水质
该处理设施的出水水质符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002的一级A标准,具备直接排放条件,亦可用于诸如城市绿化灌溉、道路洒水以及冲洗厕所等非饮用水用途。
《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准
BOD |
≤10mg/1 |
CODcr |
≤450mg/1 |
SS |
≤10mg/1 |
pH |
6~9 |
NH3-H |
≤5mg/1 |
TN |
≤15mg/1 |
IP(以P计) |
≤0.5mg/1 |
|
|
3.3项目原则
3.3.1选址原则
在规划污水处理厂的选址时,需遵循老城区和产业集聚区的总体布局及长远发展规划,同时兼顾建厂的可行性、建设投资、社会效应以及环境影响等多元要素,力求实现科学合理的布局,并充分考虑配套设施的管线设计,以确保项目的顺利实施。
选址遵循以下原则:
1、本方案契合宜阳县老城区及产业集聚区的长远规划与发展愿景。
2、致力于与区域未来发展无缝衔接,确保对城市建成区的干扰降至最低,实现与整体区域发展的协同共生。
3、交通、供电等市政设施较便利。
4、充分利用现有设施。
5、有良好的水力流程条件。
6、项目区排水下游,便于污水的收集。
7、配套管网可实施性强。
3.3.2选址
根据项目选扯规划的初审意见,并综合考虑宜阳县城区的建设现状、功能区规划等方面的因素,本项目建设地址位于宜阳县城区,其中城西污水处理厂建设地点位于城关镇凯迪城小区西侧100米处;锁营污水处理厂建设地点位于北城区香鹿山镇锁营村东南侧1000米处;提升泵站位于香鹿山镇段村东1000米处。
本项目所处区域的地块位于排水系统的下游地带,且处于主导风向的下风向。其周边主要为工业设施,居住区分布相对稀少,因此对周边土地利用环境产生的影响较小。
本项目选址地严格遵循城市防洪设计标准,地理位置临近尾水排放河道,地势平坦开阔,且交通运输条件便捷,极为有利于工程项目的实施和利用。
4.1建设内容
(1)城西污水处理厂工程:污水处理构筑物(粗格栅
、细格栅与旋流沉砂池
、配水井
、前置厌氧池
、奥贝尔氧化沟
、二沉池
、污泥泵池
、混合及配水池
、高密度沉淀池
、转盘滤池
、集水池
、接触消毒池
、污泥缓冲池
等);
生产生活附属设施(进水泵房
、集水池泵房
、污泥脱水机房
、变配电所
、加药间
、加氯间
、汽车库
、门卫室
、维修间与仓库
、综合楼
等)。
(2)锁营污水处理厂工程:污水处理构筑物(粗格栅
、细格栅与旋流沉砂池
、配水井
、前置厌氧池
、奥贝尔氧化沟
、二沉池
、污泥泵池
、混合及配水池
、高密度沉淀池
、转盘滤池
、集水池
、接触消毒池
、污泥缓冲池
等);
生产生活附属设施(进水泵房
、集水池泵房
、污泥脱水机房
、变配电所
、加药间
、加氯间
、汽车库
、门卫室
、维修间与仓库
、综合楼
等)。
(3)污水提升泵站1座。
(4)厂外配套污水管网工程概况:规划铺设长度为23,736米的污水管道,管道规格范围从DN500至DN700。
4.2建设规模
宜阳县城西、锁营污水处理厂2个污水处理厂项目占地54亩,设计规模各为1.0万;段村污水提升泵站日提升5000吨;城区9条污水管道总长23736米。
项目总投资8200.00万元。
5.1处理工艺选择
5.1.1工艺方案选择的原则
本项目计划构建两座污水处理设施,即宜阳县城西污水处理厂与锁营污水处理厂。它们共享同一污水处理技术。为了实现成本效益的最大化并优化运营管理,同时减少长期运营开支,确保出水水质达标,所选污水处理工艺需遵循以下基本原则:
1、该系统需确保能够满足本项目的进出水水质标准,具备应对污水量变化和水质冲击负荷的适应性,从而保证污水处理的稳定高效。
2、选用具有高效能、低成本运营、节省初期建设投入、出水水质优良且易于运营管理的成熟污水处理技术。
3、审慎且积极地采纳已验证其有效性的创新技术及工艺。
4、旨在实现全面的规划,确保近远期目标的顺畅对接,依据发展进程分阶段逐步推进,从而最大化投资效益的发挥。
5.1.2工艺选择所考虑的因素
在污水处理工艺选择时,需要考虑以下因素:
1、进水水质
工艺选择在很大程度上依赖于污水中的有机物浓度。对于高浓度有机物废水,厌氧-好氧工艺显示出优势,其A阶段仅需较小的池容和电力消耗,就能有效去除大量有机物,从而降低了基建成本和电力支出。值得注意的是,随着污水有机物浓度的提升,节省的费用相应增加。厌氧处理尤其适用于大幅度削减高负荷有机污染物的情况。
2、处理规模和当地条件
工艺选择在很大程度上取决于处理规模的特性。同时,环境条件对于确定处理工艺具有显著影响,特别是在对环境质量有高要求的大城市和人口密集地区,推荐选用占地面积紧凑且卫生条件优良的工艺方案。
5.2主体工艺比选
针对本项目的特定进水水质特性和严格的出水水质标准,我们选用的处理流程包括生物处理单元与深度处理单元相结合的方式。
5.2.1生物处理段工艺选择
根据本次工程确定的进水水质和出水水质要求,处理工艺拟采用生物脱氮除磷处理工艺。按照构筑物的组成形式、运行性能以及运行操作方式的不同,可以分为活性污泥工艺、生物膜工艺及膜生物反应器三大类。
活性污泥法
活性污泥处理工艺主要有三个系列:(1)系列:(2)序批式反应器(SBR)系列:(3)氧化沟系列。
1、工艺
工艺流程采用厌氧-缺氧-好氧活性污泥法,通过污水在三个特异性处理区间的连续流动,实现了对有机物、氮、磷的有效去除。作为同步除磷脱氮的工艺,它凭借厌氧与缺氧、好氧环境的交替运行,成功遏制了丝状菌过度增殖,从而避免了污泥膨胀问题,确保了SVI值通常保持在100以下,有利于后续的污水与污泥高效分离。在操作过程中,厌氧和缺氧阶段仅需轻度搅拌,而严格的厌氧、缺氧和好氧区域划分则为各类微生物的生长繁殖提供了适宜条件,从而显著提高了脱氮除磷的综合效能。此法现今已在全球范围内广泛应用。
2、SBR法
SBR系统是一种在集成反应池内通过时间分段操控以满足污水处理需求的独特体系。其运作流程遵循周期性模式:连续进行进水、生物反应、沉淀、排放和待机环节,所有过程均在配备曝气或搅拌设备的单一池体内完成。这种循环操作确保了连续污水处理,从而省去了独立沉淀池和污泥回流设施。然而,由于SBR技术对时间控制的严谨依赖,其设备投资成本较高,对操作管理和维护的要求严格。若操作不当,可能引发污泥流失,增加二次污染风险。此外,SBR方法的总体容积利用效率相对较低,通常低于50%,适用于处理规模有限的污水情况。
3、氧化沟法
五十年代,荷兰引领了氧化沟技术的兴起,其基本构造由环状曝气池构成,凭借其显著的特性,包括稳定的出水水质、高效处理性能和易于操作管理,特别适用于生物脱氮过程。氧化沟设计形式多样,涵盖了诸如采用转刷曝气的典型设计,以及采用垂直轴表面曝气叶轮的Carrousel氧化沟和以转盘曝气器为特征的奥贝尔氧化沟等多种布局形式。
生物膜法
1、生物滤池
生物滤池所依赖的生物承载介质包括小块材料,如石子碎片和塑料填充物,或是塑形板块,堆积或叠加形成滤床,通常称之为滤料。区别于常规水处理滤池,生物滤池的滤床处于开放的空气中,废水径直洒落在其表面。布水装置种类繁多,其中回转式布水器最为常见。这种布水器的核心构造为对称排列的水平穿孔管,能够围绕池心旋转,穿孔管紧贴滤床,水分由此溢出。尽管布水过程连续不断,但对于局部滤床的供水则是间歇性的,这一特性源自传统污水灌溉的间歇灌溉理念。滤床下方铺设有砖石或特制陶瓷、混凝土块构成的集水层,其下即为池底。集水层与池体外部相连,确保排水和通风。在运行过程中,废水沿着承载介质表面自上而下流动,与栖息在表面的丰富微生物和附着水进行紧密的物质交换。污染物进入生物膜,代谢产物则随水流排出,出水中可能含有脱落的生物膜碎屑,需经沉淀池进一步分离。生物膜所需的溶解氧可通过直接接触空气或借助水流获取。生物滤池因其占地面积较大而具有一定的特点。
2、生物转盘
生物转盘技术应运而生,源于塑料材料的广泛应用。由数十至近百片塑料或玻璃钢圆盘,通过轴心串联并平置在具有半圆形截面的槽体表面。通常,盘的直径不超过4米,槽体直径则稍大。借助电动机与减速装置驱动盘轴,其转速控制在1.5至3转每分钟,这取决于盘的直径,使得盘边缘的线速度保持在约15米每分钟。废水自槽的一端流入,盘轴高于水面,盘面大约40%沉浸在水中,60%暴露于空气中。随着盘轴的旋转,盘面交替接触废水与空气,生物膜在此形成并覆盖盘面。膜与盘面在旋转过程中产生剪切力,随膜厚度增加而增强,当达到一定阈值,膜会从盘面脱落,随水流排出。生物转盘因其不易阻塞的特性,具有高效率的占地面积,相较于生物滤池更为节省空间。然而,生物转盘的运行受气候条件影响显著,并可能因污水中挥发性污染物排放对环境造成潜在影响。
膜生物反应器(MBR)
膜生物反应器作为生物反应器与高效膜分离技术的融合产物,是一种创新的高效污水生物处理方法。其运作机制基于好氧微生物在反应器内分解污水中的有机污染,同时硝化细菌在其中转化氨氮,以消除水体的异臭,主要源于氨氮含量。最终,通过超滤膜执行精细的固液分离,产出清水。该工艺通过膜分离技术显著增强生物反应器的功能,相较于传统方法,它表现出高生物转化效率、强大的耐受负荷能力、稳定的出水质量、紧凑的空间需求、较长的污泥龄以及易于自动化管理等优势,堪称当前最具前景的污水处理再利用技术之一。经过气浮和过滤预处理的污水,可以直接由过滤泵输送至MBR反应器进行深度处理,随后的水经过消毒后可用于回用或排放。MBR反应器产生的少量污泥,将由具备危险废物处理资质的企业负责处置。
MBR的优缺点:
1)出水水质良好稳定,可直接回用。
2)该设计方案具有紧凑的占地面积,高效利用空间的高容积负荷,以及相对节省的水力停留时间。
3)由于生物自解作用显著,排泥周期得以延长,伴随产生的污泥量相应减少,进而使得操作运行成本降低,且整个过程能耗较低,并便于实现自动化管理。
4)MBR设备凭借其精简的构造,支持一体化安装,显著提升了设备的集成度与小型化特性,同时融入了自动化操作功能,实现了对中水的现场处理与循环利用。
5)膜生物反应器的运行面临膜堵塞问题,这对其操作与管理构成了一定的挑战。此外,膜的制造成本相对较高,导致整体的基建投入显著增加。
以下是各处理工艺系列特点的详细比较,请参阅下表。
各生物处理工艺系特点比较表
项目 |
A/0工艺 |
SBR |
氧化沟 |
生物滤池 |
生物转盘 |
MBR |
氮处理效果 |
好 |
较好 |
较好 |
一般 |
较好 |
好 |
运行可靠性 |
好 |
好 |
好 |
较好 |
较好 |
好 |
工艺可控性 |
好 |
一般 |
一般 |
较好 |
一般 |
较好 |
耐冲击负荷 |
较好 |
好 |
最好 |
好 |
一般 |
好 |
构筑物占地 |
较小 |
较小 |
大 |
较大 |
较小 |
很小 |
基建投资 |
一般 |
较高 |
较大 |
一般 |
较高 |
高 |
运行费用 |
一般 |
较高 |
较高 |
一般 |
低 |
高 |
规模适用性 |
各种规模 |
中小型 |
中小型 |
中小型 |
中小型 |
中小型 |
通过上表比较,结合本工程实际情况,选择工艺作为污水主处理工艺。
5.2.2深度处理段工艺选择
在污水处理流程中,深度处理扮演着至关重要的角色,其目标是彻底消除生物处理阶段——生物脱氮除磷环节后残余的环境污染物。这个阶段的工艺抉择受生物处理单元出水水质特性和预设的水质标准所驱动。生物处理后的废水中,混合着有机与无机污染物,具体包括悬浮固体、微生物群落如细菌和藻类等。鉴于生物出水的特性,建议采用滤布过滤器和V型滤池这两种高效处理技术。
①滤布过滤器
上世纪九十年代,滤布过滤器技术崭露头角,作为新兴的污水深度处理与回用技术,它革新了传统滤池和絮凝滤池的功能。相较于传统工艺,滤布过滤器免去了混凝与絮凝