某二级生活污水处理厂工程设计投标技术标书

目录提要41概述911项目名称及主管单位912编制依据及基础资料913编制范围及编制原则9131编制范围9132编制原则9133采用的主要规范和标准914城镇概况及自然条件11141某概况11142自然条件1115供水现状1216区域排水现状1517区域规划概况16171珠海市总体规划16172珠海市污水工程系统规划1618项目建设的必要性162工程总体设计1821纳污范围1822排水体制1823污水量预测18231污水量预测有关参数确定18232人均综合生活污水量指标法19233单位建设用地综合用水量指标法19234单位分项建设用地用水量指标法19235预测污水量结果20236污水处理厂规模确定2024厂址及尾水排放21241厂址21242厂址工程地质条件21243尾水排放2225进出水水质22251进水水质论证22252设计出水水质233污水处理厂工艺选择2431污水处理工艺方案24311原污水的生化处理可行性24312处理项目及工艺分析25313脱氮除磷处理工艺29314可用于本工程的污水处理工艺4032出水消毒技术方案4033污泥处理工艺方案41331污泥产量42332污泥处理工艺方案42333污泥浓缩脱水工艺4434污泥最终处置45341污泥成份分析45342污泥处置工艺综述46343污泥处置工艺选择4735厂区除恶臭方案48351污水处理设施中臭气的来源与成份48352除臭方法49353除臭方法的选择5036工艺流程方案比选及推荐方案51361工艺流程方案比选51362方案设计53363方案比较与推荐方案5537推荐工艺的构筑物及设备选型59371生产构筑物选型59372主要工艺设备选型604污水处理厂工艺设计6541厂区平面设计6542厂区公用工程6543厂区竖向设计66431竖向设计原则66432厂区地面设计标高66433构筑物水位标高6644出厂水排放及事故排放措施6645生产构筑物工艺设计66451粗格栅及进水泵房67452细格栅及旋流沉砂池67453改良A2/O氧化沟68454二沉池69455紫外线消毒槽70456鼓风机房70457脱水车间71458生物除臭设计735建筑设计7551设计依据及原则7552总平面设计构思7553主要单体设计7554建筑装修与构造75541装修75542构造756结构设计7761工程概况7762设计依据777电气工程设计7871设计依据7872设计范围7873现状7874供电电源788仪表及自控系统设计7981概述7982计算机测控管理系统设计799通讯及监控系统8091通讯系统8092CATV监控系统80921系统目标与要求80922系统功能80923系统构成8010节能设计81101工艺节能措施81102电气节能8111环境保护82111设计依据82112采用的环境保护标准及范围821121环境保护标准821122环境保护范围82113主要污染源及污染物分析82114项目建设引起的环境影响及对策831141项目实施过程中的环境影响及对策831142项目建成后的环境影响及对策8512劳动安全卫生及消防86121设计依据86122主要危害因素分析861221自然危害因素分析861222生产危害因素分析86123安全卫生防范措施87124消防881241编制依据881242防火及消防措施8813工程效益90131环境效益90132经济效益90133社会效益9014管理机构、劳动定员及建设进度设想91141管理机构911411机构设置911412组织管理措施911413技术管理措施91142劳动定员92143建设进度设想9315四新技术应用95151采用先进的水处理工艺95152采用先进的新技术95153采用先进的设备95154采用先进的材料9516设计工作技术特点、重难点、关键点分析及对策97161设计工作的主要内容97162本项目的技术特点97163设计工作重点97164设计工作难点98165设计工作关键点9917项目组织施实施方案及进度保证措施100171勘察测量组织施实施方案1001711勘察目的1001712勘察设计原则1001713勘察手段1011714勘探技术要求1011715岩土工程勘察重点1021716勘察工作程序1021717勘察工作流程1031718勘察工作工序控制1031719人员安排10417110工具设备配置104172设计组织实施方案1061721可研报告编制1061722初步设计阶段1061723施工图设计阶段107173设计进度计划107174项目进度保证措施10818质量管理和质量保证措施108181质量管理体系108182本项目质量管理级别109183本项目质量目标109184质量保证措施1101841项目组织管理架构1101842关键工序控制1101843设计质量保证具体措施11119协调服务计划112191后续服务工作内容与承诺112192后续服务保证措施1131921设计质量信息反馈1131922设计回访1131923配合施工服务11320主要设备表115201主要工艺设备表115202电气设备表116203仪表设备表116204自控设备表117205通讯及监控设备表118206主要化验设备表118207主要机修设备表119208主要生产运输设备表11921工程投资及成本分析120提要一、技术标主要成果1建设必要性为巩固并不断提高国家环境保护模范城市成果和改善城市生态居住环境，改善投资环境，实现可持续发展战略，某二级生活污水处理厂工程的建设是十分必要的。2工程规模通过水量调查和分析，并按招标文件和招标文件补充说明要求，某二级生活污水处理厂工程按4万M3/D实施，中期按8万M3/D规模设计。3厂址根据招标文件，污水处理厂厂址选择在机场西路一号桥西侧，截污干管已经接入，交通较为方便。根据业主提供的污水厂厂区位置图和规划图，污水厂工程总用地50HA，近期工程实际用地347HA，预留用地153HA。4进出水水质通过水质调查和分析，并按招标文件和招标答疑文件说明要求，某镇污水处理厂近期工程出水水质满足城镇污水处理厂污染物排放标准一级B标准,因此确定本工程进出水水质如下名称BOD5CODCRSSNH4NTNTP进水（MG/L）15038015035455出水（MG/L）2060208151处理程度（）86784286777667805污水处理工艺污水处理通过对CAST、改良A2O氧化沟二个方案进行的技术、经济比较，改良A2O氧化沟方案工艺成熟，工程投资较低、运行可靠、经营成本较低，自控要求低，操作简单、管理方便等因素，比采用CAST工艺方案具有明显的优势。因此推荐采用改良A2O氧化沟方案。6污泥处理推荐方案的总污泥量为55TDS/D，采用机械浓缩脱水工艺，浓缩脱水设备采用带式浓缩脱水一体机；脱水后污泥外运填埋场处置。7出水消毒采用紫外线消毒方式；处理后尾水排入北排河。8除臭工艺对预处理构筑物和污泥处理部分构筑物加盖，收集各部分臭气。通过比较，采用集中生物除臭方案进行除臭处理。9进水泵房经校核原人工湿地项目的进水泵房能满足要求，D1200截污干管已经接入，也能满足要求，但需更换水泵设备。为节约投资，设计利用现有进水泵房，只更换水泵。10近期工程主要生产构筑物粗格栅与进水泵房、细格栅及曝气沉砂池、改良A2O氧化沟、二沉池、配水集泥井、紫外线消毒渠、鼓风机房、污泥浓缩脱水机房等。11土方平衡设计因厂区为低洼地，平均高程32米，考虑尾水排放和防洪要求，设计厂区地面高程400米，利用构筑物基坑开挖土方自然平衡，既能利于与厂外道路协调衔接，又不用土方外运或买土，节省投资。12设备选型关键的污水污泥处理工艺设备（潜污泵、搅拌器、离心风机、带式浓缩脱水一体机）及仪表、自控系统考虑从国外进口，其余设备采用合资或国产优质产品。13运行管理采用国际先进的集散型计算机系统进行自动控制和管理。控制系统由一个中心控制室和2个现场PLC站组成，分散检测和控制，集中显示和管理。进出水设有在线水质水量监测仪表。14管理机构与定员污水处理厂的管理机构参照部颁标准及类似规模工程设置，近期工程推荐定员30人。15投资概算及主要技术经济指标本工程项目静态总投资1158928万元，推荐方案的第一部分费用为964311万元，建设指标为231786元/M3，平均单位经营成本058元/M3，单位生产总成本088元/M3，单位水量电耗0229KWH/M3，单位水量用地084M2/M3D。二、方案特点1工艺流程特点本工程近期处理规模4万M3/D，通过比较,选择池体较深、用地相对较少的改良A2/O氧化沟工艺，优化平面布置，使有限的土地资源得到了充分的利用。采用旋流沉砂池，它的除砂效果好，分出的砂较干净，占地小。采用改良A2/O氧化沟工艺作为污水处理主体工艺，脱氮除磷效果好，运行灵活，水深60M，节约占地面积。采用离心风机和微孔盘式曝气器曝气，高效节能。二沉池采用周边进水周边出水幅流式沉淀池，具有效率高，占地小的特点。消毒采用紫外线消毒方式，安全、占地小。污泥处理采用带式浓缩脱水一体机工艺，浓缩、脱水效果好，能耗低，噪音小。2主体工艺特点本工程主体工艺推荐采用改良A2/O氧化沟，其具有以下特点基建投资低；能耗省；水深大，占地小，对本工程用地紧张有很大优势；运行可靠程度高改良A2/O氧化沟工艺具有流程简洁、设备少、运转灵活等优点；对冲击负荷的适应能力改良A2/O氧化沟工艺具有完全混合的特征，因而抗冲击负荷的能力最强。因进水CODCR浓度高达380MG/L，要求出水小于60MG/L，NH4N进水为35MG/L，出水要求小于8MG/L，通过延长曝气时间，提高对CODCR的去除率，使二级生化出水CODCR浓度在60MG/L以下，另外通过延长曝气时间，使NH4N完全消化，满足NH4N在8MG/L一下，因此改良A2/O氧化沟池好氧区停留时间长达93H,另外选择区停留时间05H，厌氧区停留时间15H，缺氧区30H。采用进口离心风机和微孔盘式曝气器，氧利用率高，可达2428，从而可有效减少能耗。与采用表曝设备相比，产生臭味相对较少，能耗降低20以上。负荷低，泥龄长，剩余污泥量少，减少了剩余污泥处理的成本。3设备选型污水泵、污泥泵、搅拌器采用进口潜污泵和潜水搅拌器，可靠性高，维护工作量小，寿命长，且动力效率高80以上。鼓风机选用国外进口单级离心风机，高效区域范围宽，噪声低，维护简单，出风量可根据生化池溶解氧浓度反馈值，通过调节进风管上进口蝶阀进行调节，运行成本低。曝气头采用国产优质或合资微孔曝气器，氧利用率高达到2428，充氧动力效率高可达2530KGO2/KWH，减少运行成本。浓缩脱水机采用进口的带式浓缩脱水一体化机，具有运行管理方便，脱水效果好、节能、噪音小等优点。4总平面布置厂区功能分区明确、布置紧凑、管理方便。厂前区布置于夏季主导风向上游，厂前区用紧密绿化带分隔，减少臭气和噪音的影响。进、出水方便、工艺流程顺畅、管道迂回少、水头损失小。近期工程建成后，具有相对独立性和完整性，与远期工程结合合理。注重厂区环境和绿化设计，在用地情况允许条件下尽量增加绿化面积。通过收集所有构筑物臭气集中处理，不让臭气扩散，使污水厂对周围环境影响较小，将污水厂建成为一个环保型的工厂。5厂区竖向设计厂区现况地形自然地面标高32M。珠江各口门实测最高潮位一般为20298M，考虑到周边道路及规划区标高，污水处理厂设计地面标高确定为4M，厂区现况地面经平整后，结合构筑物基坑开挖，土方基本平衡,满足防洪和尾水排放。三、设计工作技术特点、重难点、关键点分析及对策1、设计工作的主要内容根据某二级生活污水处理厂工程勘察设计招标文件要求，本工程勘察设计工作主要包括可行性研究、初步设计、施工图设计、岩土工程勘察。具体包含厂区土方平衡设计；污水、污泥处理工艺设计；除臭设计；以及环境美化设计；还有附属建筑设计；电气自动化设计等。在满足达标排放的基本要求下，将某污水厂建成自动化成度高的花园式污水厂。2、本项目的技术特点厂区用地面积较小本次工程用地为原人工湿地，总用地面积约50公顷。此面积为近、中期工程控制用地面积，而近、中期工程控制规模为8万M3/D，因此，用地面积较紧张。近期工程主体工艺采用改良A2/O氧化沟工艺，采用微孔曝气，增加池深，减小占地。二沉池采用占地面积较小的池型，采用技术先进的周边进水周边出水的圆形沉淀池。该周进周出圆形沉淀池为国外先进技术，其表面负荷高、占地面积小。消毒采用采用先进的紫外线消毒技术，具有快速、杀灭率高、接触时间短等优点，是液氯消毒用地面积的5左右。需注重监督工业企业的达标排放本污水厂设计能否达标和进水水质有密切关系，由进水检测数据分析可知，进水中重金属含量（如铜、镍等）浓度较高，氨氮、总氮及化学需氧量浓度也偏高。经现场调查分析，本工程服务区域内工业废水比重较高，排污量较大的企业主要有电路板厂、化工厂、造纸厂、鞋厂和管厂等，虽然部分企业已建有污水处理设施，但设施处理规模小于产污规模，且仍然存在偷排现象。因此，造成本工程进厂水质各项指标偏高，NH3N有时高达130MG/L,因此工业废水达标排放是关键。3进水水质高氨氮是本项目的主要特点进水NH4N高达35MG/L，基本是城市污水厂进水水质的最高限值，必须采用稳妥的工艺来强化氨氮的去除4项目必要且紧急珠海市是国家环境保护模范城市，国家卫生城市，国家优秀旅游城市，联合国授予“改善人居环境最佳范例奖”城市，而某镇现有的污水没有达标排放，给城市形象和人民生活带来很大的负面影响，因此项目非常必要，招标文件中确定可研报告10日历天，初步设计工期25日历天，施工图设计20日历天，本工程设计前期资料欠缺，本工程工作内容多、要在这么短时间内保质、保量完成全部勘察设计工作，必须投入大量的人力、物力。3、设计工作重点（1）NH4N的达标去除按照一级B出水要求，出水NH4N小于8MG/L，不考虑进水有机氮、出水有机氮等影响因素，其去除率要求大于770。进水氨氮的去除主要靠硝化过程来完成，氨氮的硝化过程将成为控制生化处理好氧单元设计的主要因素。要满足8MG/L出水要求，设计按完全硝化来考虑。因此将改良A2/O氧化沟好氧区停留时间延长至93H，反消化区停留时间延长到3H,保证NH4N的达标去除。出水中残余氨氮浓度也低于招标文件规定的要求，在设计中控制在8MG/L以内。（2）CODCR的达标去除本工程进水CODCR浓度较高，达到380MG/L，最终出水CODCR浓度要求低于60MG/L，去除率达842，必须采取可靠的工艺才能保证出水水质，生化处理采用改良A2/O氧化沟工艺，方案中采用降低污泥负荷，延长曝气时间的方法来去除CODCR，生物池好氧区停留时间延长至93H，以保证出水CODCR在60MG/L以下。（3）TP的达标去除磷是水体富营养化的关键控制元素，改良A2/O氧化沟工艺具有良好的脱氮除磷效果，单本项目进水TP高达5MG/L，出水控制1MG/L，单纯生物除磷难以保证经常达标，除磷设计对本工程是一个重点。设计采用生物除磷工艺辅助化学除磷，具有成本低，确保达标的优点，在生物除磷工艺中，为了提高除磷效果，在生物反应池前端增加了污泥反消化区，消除回流硝酸盐对释磷的影响，提高了除磷效果。采用FECL3铁盐用于化学除磷，磷酸盐与铁盐之间所起的化学沉淀反应所需时间极短，按相关工程经验，药剂投加点位于二沉池配水井进水处，以完成均匀混合及完全反应。（4）总图布置根据招标文件提供的资料，厂址位于现有人工湿地，有一些简易构筑物和湿地植物，地势低洼，厂区现状高程为32M。根据招标单位场地地形图，东邻机场西路，南边是北排河。因此总图布置，除要考虑进出水流程顺畅，还要协调现有构筑物，和厂外道路衔接。因此，厂区总图设计是本工程的重点。处理厂平面按功能分为厂前区、生产区和预留发展区，预留发展区主要为今后扩建的生产区，各区之间有道路和绿化带相隔。A、厂前区布置厂前区内布置有综合楼、停车场、园林小品等，把它们布置在厂区最东南端，紧邻机场西路，交通方便。厂前区与生产区之间用绿化隔离带分开，保证厂前区优美的环境。综合楼楼上可俯视全厂，北排河从厂后流过，风景优美，视野开阔。B、生产区布置进水总管在水质净化厂的东侧进厂，处理后的出水向西南排入北排河。把细格栅、沉砂池、变配电室及生物除臭装置布置在场地东北部，兼顾远期向西发展；鼓风机房靠北，距生化池较近，供气、配电亦均匀、方便；近期4万M3/D生物池和二沉池布置在近期中央地带，使得工艺流程顺畅，并尽量减小远期施工时对已建成的厂前区、生产区的干扰影响；近期设一座紫外消毒渠，消毒渠布置于临河侧，以避免管线的迂回，并减少水头损失，方便尾水排放。4、设计工作难点（1）污水的生化性不高污水BOD5/CODCR值是判定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法。一般认为BOD5/CODCR045可生化性较好，BOD5/CODCR045可生化性较好，BOD5/CODCR7时较有效PH影响小，PH值小时，剩余O3残留较久对PH值变化不敏感在配水管网中的剩余消毒作用有可保持较长时间的余氯量比氯有更长的剩余消毒无需补加氯无需补加氯副产物生成THM可生成不大可能不大可能不可能不可能其它中间产产生氯化和产生的中间产生的中间中间产物为产生何种中物氯化中间产物，如氯胺、氯酚、氯化有机物等，某些会产生产物不详，不会产生氯臭味产物为氯化芳香族化合物，氯酸盐亚氯酸盐等醛、芳族羧酸、酞酸盐等间产物不详国内应用情况应用广泛应用较多应有很少应用较少应用不多，只限于小水量处理一般投加量MG/L2200530011513接触时间30分钟2小时数秒至10分钟适用条件极大多数水厂用氯消毒，漂白粉只适用于小水厂原水中有机物较多和供水管线较长时，用氯胺消毒较宜适用于有机物如酚污染严重时，须在现场制备，直接应用制水成本高，适用有机污染严重时，因无持续消毒作用在进入管网水中还应加少量氯消毒管网中没有持续消毒作用，适用于工矿企业等集中用户水处理（2）本工程出水消毒方案以上介绍的多种方法都可以达到消毒的目的，但多数方法的运行成本太高，应用于大型城市污水处理厂不适合。目前，我国污水处理厂出水消毒仍以液氯消毒为主，国外有较多污水处理厂采用了紫外线消毒，国内有少数污水处理厂采用紫外线消毒。本工程选择液氯消毒法和紫外线消毒法作为污水处理厂出水消毒备选方案进行综合比较，见表36。表36污水处理厂出水消毒方案比较表项目液氯消毒法紫外线消毒法主要构建筑物接触消毒池、加氯间紫外线消毒槽主要设备真空加氯机紫外线消毒模块占地面积大小运行管理自动运行，管理简单维护工作量小对环境影响较小无总土建费用高低设备费用一般稍高投资一般一般药剂费高无电费很低高维护费很低高总运行费高低可以看出，紫外线消毒法具有对环境影响小，构筑物少的优点，且总的运行费用比液氯消毒法要低，尤其是本工程有深度处理，出水浊度较低，对紫外线消毒干扰小。综合考虑，某镇污水处理厂出水消毒推荐采用紫外线消毒法。33污泥处理工艺方案污水生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量较高且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。因此，必须对污泥进行处理。污泥处理要求如下减少有机物，使污泥稳定化；减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；减少污泥中有毒物质；利用污泥中可用物质，化害为利；因选用生物脱氮除磷工艺，故尽量避免磷的二次污染。通常，城市污水处理厂完善的污泥处理工艺为污泥脱水污泥污泥浓缩污泥稳定泥饼外运331污泥产量污水中悬浮物质含量越多、溶解性污染浓度越高、污水的净化率越高，其产泥量也就越多。由于进水水质及处理效率在不断变化，难以精确计算污泥产生量。设计时往往根据有关公式计算污泥产量，再结合生产中污泥产量统计值，确定污泥产量。1）采用相关公式计算结果采用公式计算，某镇污水处理厂4万M3/D规模的二级处理剩余污泥产量为61TDS/D，处理每1万M3/D污水的剩余污泥产量为15TDS/D。2）周边城市污水厂近期实际污泥产量通过设计回访及实地调研，我们对部分污水厂收集了相关生产运行数据，表315为2001年污泥产量统计值。表37部分污水处理厂2001年实际污泥产量厂名处理污量万M3/D湿污泥量（T/D）湿污泥含率（）干泥产量（T/D）剩余污泥产量（TDS万M3污水D）广州大坦沙污水厂253316197832761109深圳滨河污水厂24312517912610107深圳盐田污水厂25416957644157深圳罗芳污水上表可看出，周边城市污水处理厂二级处理剩余污泥实际产率为10915左右，但上述污水厂设计和实际进水水质SS普遍低于200MG/L,，本工程设计进水SS200MG/L参考此值，本项目二级处理剩余污泥实际产率取偏高值，取135，即剩余污泥55TDSD。根据以上计算结果并参考现有统计资料，确定污水厂4万M3/D规模的产泥量为55TDSD，当污泥产量增减时，采用临时调整工作班次解决。332污泥处理工艺方案目前，污泥处理的常用工艺有厌氧消化、好氧消化、热处理、加热干化和加碱稳定。、厌氧消化厌氧消化是最为普遍的污泥稳定处理工艺，一般分为常温消化（不加热）、中温消化（消化温度约35C）和高温消化（消化温度约55C）。污泥厌氧消化的处理费用相对适中，可以产生沼气。在大型污水处理厂中产生的沼气可以用于加热消化池、驱动鼓风机和发电。（1）厌氧消化的主要优点A可以产生甲烷（超过该工艺所需数量）；B可以使污泥中有机物浓度降低4060，减少污泥体积3050；C完全消化使污泥无明显臭味；D采用加热高温消化使病原体的去除率高。（2）厌氧消化的主要缺点A基建费用高，机械设备多（部分是沼气利用设备）；B需要再次处理的量大（例如对消化液需要进行除磷处理），需要加热维持消化所需要的温度等；C管理比较麻烦，运行费用高。从国内实际情况来看，由于消化产生沼气的甲烷含量不稳定，发的电亦不稳定，给并网和利用造成了困难，因此，大多数污水处理厂都不能很好的利用厌氧、消化所产生的沼气。（3）厌氧消化的投资和成本对本工程产生的的污泥而言，按Q5万M3/D污水产生的干污泥（约63T/D）进行消化来测算。消化池系统及沼气罐等的基建投资约800万元。以此为基础，投资年利率按10，再加上正常的人工费、电费，不算折旧，沼气的成本价约为1元/M3左右，价格偏高。由于污水处理厂消化池沼气产量不稳定，作为商品出售，目前有一定困难，最好自用和放空（或燃烧）。研究和实测证明中温消化对不稳定的污泥，有稳定和减量作用，但其无害化效果不明显。污泥在消化过程中产生的热量少，不能靠此来杀菌，要从外部加热消化池才能达到中温。实验证明，只有当污泥温度大于53C，密闭30MIN以上时，才能使蛔虫卵100死亡。当保持120MIN左右时，大肠菌群才为阴性。我国南方城市（如深圳）多采用常温消化，常温消化无法使污泥达到无害化，也难以达到完全稳定和取得较好的减量效果。广州大坦沙一、二期工程、深圳萝芳、天津石化公司等污水处理厂，污泥未经消化直接脱水，效果亦好，这样就省去消化池等的基建投资和占地，使污泥处理系统简化，并且没有沼气产生，也使运行安全度增加。2、好氧消化好氧消化主要用于小型污水处理厂（规模小于2104M3/D）中，与厌氧消化相比，该工艺的特点是初期投资较低，动力消耗较大，因为好氧消化需要靠充氧来维持。实际上在有的污水处理厂中，好氧消化不一定是一种单独的污泥处理工艺，例如采用了泥龄很长的延时曝气法（如氧化沟）时，微生物利用内源呼吸进行好氧消化，此时污泥已经部分达到了稳定的程度。堆肥亦属于好氧消化。3、污泥热处理污泥热处理是在276MPA的压力下，将污泥加热至150160C的温度进行处理（或叫“蒸煮”）的工艺。污泥在反应器内的停留时间为1530MIN，处理后的污泥由反应器排至排泥罐进行重力浓缩，同时被冷却至4555C，然后进行后续处理。在排泥罐内将蒸汽与污泥分离，并进行除臭处理。（1）污泥热处理的优点A改善污泥的脱水性能；B杀死病原体；C分解有机物。（2）污泥热处理的缺点工艺过程较为复杂，设备需要量较大，初期投资较大。4、加热干化对污泥进热处理可以极大地改善污泥的脱水性能，而加热干化工艺正在被整个污水处理行业所接受。加热干化的进料含固率为2025，出料含固率可以达到4098，因此可以大大减少污泥体积和污泥重量。所采用的干化器类型决定了干化处理的工艺，目前所用的污泥干化器有直接干化器、间接干化器和多效蒸发干化器。经加热处理后含固率为40的干化污泥可以进一步用于堆肥、加碱稳定或者焚烧。含固率为90以上的非稳定污泥（如未经过消化处理）或含固率为75以上的稳定污泥，则可以直接用于土地处置或者直接出售。干化器可以使用电力、沼气、燃油或红外装置作为热源。废气需要进行除臭处理。5、加碱稳定近年来，加碱稳定（即用碱性添加剂取代石灰的方法）的优点越来越受到人们的重视。其化学添加剂包括水泥窑灰、石灰窑灰、飞灰等，其优点是可以消除病原体。最大的缺点是不但不会减少污泥量，而且还会增加污泥量。虽然加碱稳定不能减少污泥体积，但提供了一条将多种废物进行合并处理的思路。并且，加碱稳定后的产物还可以进行堆肥处理。上述5种稳定工艺各有千秋，具体采用何种工艺，应因地制宜。采就本项目而言，属中小规模，采用污泥消化、热干化等方法的费效比相当低，国内已有学者指出，对于规模小于20104M3/D的污水厂，污泥采用厌氧消化都是不经济的。另一方面，在污水处理工艺设计时，用了较长的泥龄，污泥已初步稳定。同时国内许多已建成的污水处理厂，采用生物脱氮除磷工艺，产生的污泥直接浓缩脱水，其效果主要指泥饼含水率与经消化后脱水相近，证明得到好氧稳定的污泥，直接浓缩脱水是可行的。由于该种方式总体效果较好，目前已在中、小型城市污水处理厂中得到广泛应用。结合国内污水厂的经验，本方案按污泥直接浓缩脱水工艺进行设计。333污泥浓缩脱水工艺污泥浓缩、脱水有两种方案可供选择，处理后的污泥含水率均能达到80以下方案一污泥机械浓缩、机械脱水方案二污泥重力浓缩、机械脱水将两种方案的优缺点进行比较，见表38。表38污泥浓缩、脱水方案比较表项目机械浓缩脱水方案重力浓缩、机械脱水方案构筑物数量储泥池污泥浓缩脱水车间污泥浓缩池储泥池脱水机房主要设备潜水搅拌机浓缩脱水机加药装置周边传动浓缩机脱水机加药装置装机功率大小絮凝剂用量3050KG/TDS35KG/TDS对环境影响无污泥敞开式构筑物,对周围环境影响小污泥浓缩池露天布置,气味难闻,对环境影响大总土建费用（万元）小大总设备费用（万元）大稍小总造价（万元）小大优点占地省、造价低全封闭式、操作环境好不会发生污泥厌气放磷现象装机功率较小絮凝剂用量较小缺点装机功率较大絮凝剂用量较大占地大、造价高对环境影响大，浓缩池与储泥池散发臭味对剩余污泥中磷的二次污染无污染有污染从表38可看出，两个方案投资相近，但方案一在占地面积、环境保护、确保出水水质方面明显优于方案二。方案二由于重力浓缩会出现污泥中磷的释放，不适用于生物除磷工艺；重力浓缩效益低、占地面积大；浓缩池的臭气需要处理，增加了除臭设备的容量。因此，本工程不考虑重力浓缩，而采用机械浓缩、脱水方案。34污泥最终处置污泥是污水处理过程的产物。污水处理设施的治理水平和污水本身的来源、性质决定污泥的类型、数量和质量。污泥一般含有大量的有机物、丰富的氮、磷、钾和微量元素，可以有效利用；但是，未处理的污泥中也含有重金属、病原菌、寄生虫以及某些难分解的有机毒物，如果处理不当，排放后会对环境造成严重的污染。大量积累的污泥，不仅将占用土地，而且其中的有害成分如重金属、病原菌、寄生虫、有机污染物及臭气等，成为影响城市环境卫生的一大公害。因此，妥善、科学地处理污泥作为一个亟待解决的环境问题，越来越受到关注，人们也在积极寻求一个安全可靠、经济合理的污泥处置方案。341污泥成份分析要确定适宜的污泥处置工艺，特别是要走污泥综合利用的道路，就应知道现有污泥成份，并预测未来污泥成份，才能收到良好的效果。1）广州市污水处理厂污泥成份广州市污泥成份测定值如表317所示。由表中可见广州市污水处理厂污泥的特点是有机物含量较低（3557），重金属含量除开发区污水处理厂污泥铅含量超过外大胆沙和猎德污水厂污泥符合施肥标准。表317中资料显示，污水处理厂污泥中有机质含量较高，为一般农田土壤有机质（水稻土、菜园土等）含量的255倍；污泥中N、P的含量高，为一般农田土壤N、P含量的1020倍；K的含量与一般土壤相似。从污泥中氮、磷、有机质的含量看，污泥明显高于农田土壤，而比不上市售肥料，但污泥肥的价值主要在于它形成水合腐殖质的能力（像厩肥一样），因此单独从肥效看，污泥是可以农用的。表39广州市污水处理厂污泥成分（2001年）成分单位开发区污水厂猎德污水厂大坦沙污水厂有机质（）5693494239SIO2（）70830352145AL2O3（）3391158889FE2O3（）263444357CAO（）152182242MGO（）11096096K2O（）175325442092NA2O（）12514691461P2O5（）761516488S（）034026025TN（）541323367TP（）332225213TK（）145521121736CDMG/KG137068105CRMG/KG219277911027ASMG/KG149711431790HGMG/KG043805780768PBMG/KG331310051531注200135410由广州市环卫所、广东省土壤所检测2）深圳市罗芳污水厂污泥成份深圳市罗芳污水厂委托华南农大对污水厂脱水污泥进行了分析测定，其结果列于表310中。从表310中可看出，深圳市罗芳污水处理厂污泥中有机质含量较高，营养成份丰富。在监测的10次中，CU含量超标2次（99年3月和5月），ZN含量全部超标。分析大坦沙污水处理厂、深圳罗芳污水处理厂现状污泥成份，污泥中CU、ZN都有超标现象，大坦沙污泥中NI还有超标现象，由于CU、ZN、NI的超标，污泥农用则受到限制，不适宜大规模堆肥用于农业，只能适量加工处理后用于园林绿化。表310深圳市萝芳污水处理厂污泥成份年、月有机质G/KGNG/KGPG/KGKG/KGCUMG/KGZNMG/KGCDMG/KGCRMG/KGPBMG/KGNIMG/KGASMG/KGHGMG/KG98134030529010619001160240150010405403520147240993354539442610328222461307619251766093120707599533203214271022607719947002018896157463015490759910330528032210416810204703188240383095446128608099114007365398951837113308328124367281425014250789912403939442492193021314224111981520346201372075200035234477742679710594110182082758315663932197209820004466240184074992165941500340839859772694418900872000833032813425711571556538312185324537821352311320001048124522521579317335100089603052343312935102农用标准2505005600300100755某镇污水处理厂进水中除生活污水外，还包含一定数量的工业污水，以及雨水（冲刷地表污物），这些污水中不可避免地含有一定量的有害成份，这些有害成份随污水进入污水处理厂后，经微生物吸附和沉淀等过程，部分沉积于污泥中，因此污泥中也常含有一定量的有害成份。342污泥处置工艺综述1）焚烧处置对污泥进行焚烧处置，可以做到污泥的无机化和无害化。用于污泥焚烧处理的焚烧炉有多层焚烧炉、流化床焚烧炉、电红外焚烧炉、复合床焚烧炉等，常用的是多层焚烧炉和流化床焚烧炉。污泥焚烧是否需要外加燃料，取决于污泥本身的热值（如有机物含量）和污泥的含水率。含水率为7080的污泥进行焚烧时一般需要添加辅助燃料，含水率为50的污泥一般不需辅助燃料就可以焚烧。由初沉污泥和剩余活性污泥组成的混合污泥的热值一般为22104KJ/KGDS。污泥焚烧的温度取决于所采用的焚烧炉类型，如多层焚烧炉干化区的温度为427760C，燃烧区的温度为760927C；流化床焚烧炉上层温度一般为730760C，最终的氧化温度可以达到840900C。污泥焚烧处置需要配套前处理和后续处理设施。重要的配套处理工艺包括三方面对于焚烧前的污泥进行干化处理，以便使污泥能够自燃，从而减少辅助燃料的消耗量，降低运行成本；需要对尾气进行处理，以便达到规定的排放标准，保护大气；对废热进行回收利用等。A、焚烧处置优点对污泥处置迅速，减容量大（7090），无害化程度高。占地面积小。B、焚烧处置缺点工艺复杂，一次性投资大。设备数量多，操作管理复杂，能耗高，运行管理费亦高。潜在的大气污染及二噁英危险。焚烧法适于经济发达地区。2）堆肥污泥与城市生活垃圾混合高温堆肥，污泥腐熟程度高，病原体和寄生虫卵去除较彻底。堆肥可以使富含氮、磷等元素的污泥用作肥料或者土壤改良剂。生污泥、消化污泥或经过化学稳定处理的污泥都可以进行堆肥处理。常用的污泥堆肥方法有三种。A、好氧静态堆肥脱水泥饼与粗的填充剂如木削混合，混合物堆放在填料床上，填料床内设有风管，采用鼓风机进行供氧，空气流动方式可以是上流式或下流式。料堆表面用一层熟料覆盖，以便隔离和吸收臭气。堆肥过程完成后，可以将堆料打碎，采用筛分机把填充剂分离出来，以便再用。B、好氧动态堆肥混合料被堆放成长条形，料堆应具有较大的比表面积，以便进行空气的对流与扩散。也可以进行强制鼓风。料堆由机械设备进行周期性的翻堆。还有一种DANO工艺，污泥在旋转的滚筒中进行好氧发酵，需氧由鼓风机供给。该法机械化程度高，周期短，环境条件好，是最先进的堆肥工艺。但动力消耗和维护工作量大。C、料仓堆肥混合料从堆肥仓的一端进入，向堆肥仓的出料端运动，达到足够的停留时间后离开堆肥仓。采用强制鼓风的方式使空气通过堆肥仓，混合料则可以以不进行扰动的推流方式或进行周期性混合的方式经过堆肥仓。在堆肥过程中，微生物活动需要氧气，产生二氧化碳、水蒸气和热量。虽然堆肥的温度可以超过70C，但是常用的堆肥温度为5060C，经过310D，堆肥温度逐渐下降。在堆肥过程中除需要供氧外，还需要除去废气、水蒸气和热量。通气量可以控制堆肥温度和干化速率。堆肥过程可以除去水分，污泥的含固率可以由40提高到55。堆肥最大的缺点是生产周期较长，必须严格控制污泥中的重金属等有害物，堆肥产品受市场影响较大。3）卫生填埋污泥卫生填埋是把脱水污泥运到卫生填埋场与城市垃圾一起，按卫生填埋操作进行处置的工艺。常见的有厌氧和兼氧卫生填埋两种。卫生填埋法处置具有处理量大、投资省、运行费低、操作简单、管理方便，对污泥适应能力强等优点。但亦具有占地大，渗滤液及臭气污染较重等缺点。卫生填埋法适宜于填埋场地容易选取、运距较近、有覆盖土的地方。迄今为止，卫生填埋法是国内外处理城市污水处理厂脱水污泥最常用的方法。4）干化利用采用热干化工艺的产品是含水率小于10、粒径为14MM的固体颗粒，污泥颗粒可直接用于农业、园林、燃料或进行填埋处置。但热干化工艺设备投资较大，设备需要引进，适合于经济发达地区较大规模污泥处置项目。5）投海严格的说，污泥排放入海只能算是一种储存方法，国外已于1998年被禁止使用。343污泥处置工艺选择目前，国内污水处理厂污泥最终处置方式以填埋为主；个别厂采用干化与焚烧处置方法，如上海石洞口污水处理厂；堆肥、复合肥研究不少，但生产规模很小。郑州市五龙口污水处理厂污泥处置采用转筒干化制作复合肥工艺。我国是农业大国，肥料用量很大。一般化肥对土壤生态平衡有一定的破坏作用，如土地板结、地力下降、蓄水能力降低、农作物品质低劣等缺点。污泥土地利用维持了有机物的土壤农作物城市污水污泥土壤的良性大循环，无疑是污泥处置最合理的方法。国外污泥土地利用的主要系统之一，是将污泥制成有机复合肥后加以利用，有机复合肥比化肥有更大优越性。国外一些发达国家65以上的耕地已使用有机复合肥。目前我国有机复合肥使用率不到40。因此，将污泥制成有机复合肥出售在我国有广阔应用前景。污泥土地利用的最大障碍是污泥中的重金属和其它有毒物质。就本工程而言，目前缺乏污泥成分的实测值，考虑到目前工业废水在城市污水中所占比例较大的实际情况，预计污水处理厂污泥成分较为复杂，重金属含量指标是否可以达到污泥综合利用的要求尚不得而知，如果一味追求污泥综合利用，从目前的状况来看具有很大的盲目性。建议远期可根据污泥成分实测值就其土地利用可能性作进一步论证。污泥直接焚烧的处置方法的优点在于占地面积较小，污泥的减量变化大，无害化彻底。但它具有投资及运行成本高的特点，其机械设备复杂，易发生故障，操作管理难度较高。由于污泥的热值不是很高，且处理量也不大，难以利用焚烧余热进行发电，而广州市又不是采暖区，焚烧产生的余热难以被利用，因此污泥焚烧基本无资源化。焚烧产生的烟气问题需要配置昂贵的处理设备才能达到有关的排放标准，而二恶英污染的问题至今尚未彻底解决。同时，国内目前污泥焚烧处置应用尚处于起步阶段，缺少成功运行的经验，技术可靠程度较低。因此，不推荐污泥直接焚烧作为本厂污泥处置方案。污泥的填埋处置具有投资和运行成本较低、管理操作方便等诸多优点，这也是污泥填埋处置是目前国内采用最广泛的原因。污泥填埋处置的不足之处在于占用了城市垃圾填埋场的填埋量，减少了城市垃圾填埋场处理城市垃圾的能力；污泥含水率仍较高。根据国内、省内城市污水处理厂污泥处置的方式，结合开发区的实际，推荐污泥填埋作为本工程污泥处置方案。35厂区除恶臭方案城市污水中会有氨气、甲硫醇、硫化氢、甲硫醚、三甲胺等化合物，这些物质在污水输送和处理过程中会散发恶臭，影响人们身心健康。因此，污水处理设施应设置除恶臭措施。351污水处理设施中臭气的来源与成份1）臭气的来源污水处理设施中臭气的来源与气味值如表311所示。表311臭气的来源与气味值序号名称气味值波动范围1进水4525802格栅井、泵站集水池85321363沉砂池6030904一般负荷曝气池50211015延时曝气法曝气池3010436二沉池3012507二沉污泥提升4526828生污泥存放200308009消化污泥存放803524010机械污泥脱水室4005077011污泥脱水滤液33009550012热预处理污泥71000（在浓缩池内测出）从表中可看出，臭气值较大的地方主要是污水前处理部分（格栅井、提升泵房集水池、沉砂池）和污泥处理部分（贮泥池、脱水间等），是除臭的重点；曝气池负荷低，可不考虑除臭措施。2）、臭气的成份几种主要臭气的成份如表312所示。表312主要臭气成份表化合物典型分子式特性胺类CH3NH2CH33N鱼腥味氨NH3氨味二胺NH2CH24NH2NH2CH25NH2腐肉味硫化氢H2S臭鸡蛋味硫醇CH3SHCH3SSCH3烂洋葱味粪臭素C8H5NHCH3粪便味352除臭方法脱臭方法从最初采用的水洗法，逐步发展到效果较好的微生物脱臭法。常见的方法有水清洗和药液清洗法、活性炭吸附法、臭氧氧化法、土壤脱臭法、燃烧法、填充式微生物脱臭法等。1）水清洗和药液清洗法水清洗是利用臭气中的某些物质能溶于水的特性，使臭气中氨气、硫化氢气体和水接触、溶解，达到脱臭的目的。药液清洗是利用臭气中的某些物质和药液产生中和反应的特性，如利用呈碱性的苛性钠和次氯酸钠溶液，去除臭气中硫化氢等酸性物质，利用盐酸等酸性溶液，去除臭气中的氨气等碱性物质。与活性炭吸附法相比较，它必须配备较多的附属设施，如药液贮存装置、药液输送装置、排出装置等，运行管理较为复杂，与药液不反应的臭气较难去除，效率较低。2）活性炭吸附法活性炭吸附法是利用活性炭能吸附臭气中致臭物质的特点，达到脱臭目的。为了有效地脱臭，通常利用各种不同性质的活性炭，在吸附塔内设置吸附酸性物质的活性炭，吸附碱性物质的活性炭和吸附中性物质的活性炭，臭气和各种活性炭接触后，排出吸附塔。该法与水清洗和药液清洗法相比较，具有较高的效率，但活性炭有一饱和期限，超过这一期限，就必须更换活性炭。这种方法常用于低浓度臭气和脱臭的后处理。3）臭氧氧化法臭氧氧化法是利用臭氧强氧化剂，使臭气中的化学成份氧化，达到脱臭的目的。臭氧氧化法有气相和液相之分，由于臭氧发生的化学反应较慢，一般先通过药液清洗法，去除大部分致臭物质，然后再进行臭氧氧化。4）土壤脱臭法土壤脱臭法是利用土壤中微生物分解臭气中的化学成份，达到脱臭目的。属于生物脱臭法的范畴。与前几种方法相比较，不需要加药等附属设施，运行管理费用较低，但需有宽阔的场地，定时进行场地修整，设置散水装置，以保持较好的运行状态，并且处理效果不够稳定、总体效率较低。5）填充式微生物脱臭法生物脱臭法自1840年由德国科学家发明以来，经不断开发、研究，已取得一定的成果。随着人们对脱臭必要性的逐步认识，在土壤脱臭法的基础上，逐渐研究了新型、高效的生物脱臭技术。生物滤池法除臭工艺是一种安全可靠的处理方法，除臭效率大于90。其原理是污水处理过程中所产生的臭气经收集系统收集后集中送至生物滤池除臭装置处理，臭气通过湿润、多孔和充满活性微生物的滤层，利用微生物细胞对恶臭物质的吸附、吸收和降解功能，微生物的细胞个体小、表面积大、吸附性强、代谢类型多样的特点，将恶臭物质吸附后分解成CO2、H2O、H2SO4、HNO3等简单无机物。致臭物质O2细胞物质CO2H2O等生物除臭过程主要以三个步骤进行（1）水溶渗透；（2）生物吸收；（3）生物氧化。水溶渗透过程是生物除臭的第一步。滤料表面覆盖有水层，臭气中的化学物质与滤料接触后在表层溶解，并从气相转化为水相，以利于滤料中的细菌作进一步的吸收和分解。另外，滤料的多孔性使其具有超大的比表面积，使气、水两相有更大的接触面积，有效增大了气相化学物质在水相中的传送扩散速率（经实验测试所得，其产生的瞬时效应是化学清洗的好几百倍）。所以，水溶渗透过程其实是一物理作用过程，高速的传送扩散意味着滤料可迅速将臭气的浓度降至极低的水平。第二步水溶液中的恶臭成分被微生物吸附、吸收，恶臭成分从水中转移至微生物体内；第三步是通过生物氧化来降解污染物的过程。滤料中的专性细菌（根据臭源的类型筛选而得到的处理菌种）将以污染物为食，把污染物转化为自身的营养物质，使碳、氢、氧、氮、硫等元素从化合物的形式转化为游离态，进入微生物的自身循环过程，从而达到降解的目的。与此同时，专性细菌等微生物又可实现自身的繁殖过程。当作为食物的污染化合物与专性细菌的营养需要达到平衡，而水分、温度、酸碱程度等条件均符合微生物所需时，专性细菌的代谢繁殖将会达到一稳定的平衡，而最终的产物是无污染的二氧化碳、水和盐。从而使污染物得以去除。6）燃烧法燃烧法有直接燃烧法和触煤燃烧法。根据臭气的特点，当温度达到648，接触时间03S以上时，臭气会直接燃烧，达到脱臭的目的。在污水处理厂内，常利用污泥消化后产生的沼气