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1、XXXX经济开发区废水处理站工程可行性研究报告（代项目建议书）XXXXXX二六年七月目 录第一章 概述51.1项目名称51.2建设单位51.3编制依据51.4编制原则61.5编制范围71.6自然条件和地区概况81.7项目建设的必要性14第二章 废水处理站站外排水工程162.1排水系统现状情况162.2废水处理站站址的确定17第三章 废水处理站水量及进出水水质183.1给排水水量183.2 水质的确定203.3 废水处理出水水质的确定21第四章 处理工艺方案论证224.1工艺处理方案确定的原则224.2常规污染物的去除机理简述224.3处理技术的可行性论证294.4常用二级废水处理工艺简述314
2、.5废水特点364.6污泥处理工艺方案37第五章 工艺方案比选445.1比选方案工艺流程说明445.2比选方案主要构筑物选型455.3比选方案主要设计参数47第六章 废水处理站工艺设计526.1设计参数526.2推荐方案工艺流程536.3推荐方案工艺参数设计546.4污泥处理工艺设计576.5设备清单596.6主要建构筑物清单61第七章 排水管网637.1工程内容637.2管网工程量63第八章 废水处理站总体设计648.1总平面及高程布置648.2道路及绿化658.3站区给排水668.4通风、空调66第九章 电气、自控设计69第十章 建筑设计71第十一章 结构设计74第十二章 项目建设计划与招
3、标7612.1项目建设计划7612.2工程招标78第十三章 工程投资估算与经济分析8013.1工程投资估算8513.2资金筹措及投资使用计划8713.3经济分析8813.4综合评价90第十四章 运行管理和人员编制9514.1废水处理站的运行维护9514.2组织结构和人员编制96第十五章 劳动安全卫生9815.1安全生产9815.2卫生9815.3消防98第十六章 环境保护与节能10016.1环境保护10016.2节能103第十七章 结论及建议10417.1结论10417.2建议105XXXX经济开发区废水处理站工程可行性研究报告第一章 概述1.1项目名称XXXX经济开发区废水处理站工程1.2建
4、设单位XXXX1.3编制依据一、XXXX经济开发区废水处理站工程初步实施方案，XXXX经济开发区；二、关于XXXX经济开发区废水处理站项目的环评批复，武清区环保局；三、武清区环境质量报告书(2005年度)，武清区环保局；四、XXXX经济开发区现有排水系统调查资料；五、XXXX经济开发区总体规划；六、采用的主要设计及参考规范：1)室外排水设计规范（GBJ14-87）（1997版）2)城市排水工程规划规范（GB50318-2000）3)污水综合排放标准（GB8978-96）4)建筑结构荷载规定（GB50009-2001）5)混凝土结构设计规范（GB/T50010-2002）6)建筑地基基础设计规范
5、（GB/T50007-2002）7)构筑物抗震设计规范(GB J50191-93)。8）建筑抗震设计规范（GB50011-2001）9）建筑结构设计统一标准（GB/T50001-2001）10）砌体结构设计规范（GB50003-2001）11）砌体工程施工及验收规范（GB50203-1998）12）建筑桩基技术规范（JGJ94-94）13）供电配系统设计规范(GB50052-95)。14）低压配电设计规范(GB50054-95)。15）地下工程防水技术规范(GB50108-2001)。16）工业企业噪声控制设计规范(GBJ.87-85)。17）工业企业采暖、通风及空气调节设计规范(TJ 19-
6、750)。18）屋面工程技术规程(GB50207-94)19）民用建筑设计通则(JGJ37-87)20）民用建筑隔声设计规范(GBJ118-88)21）城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准(CJJ31-89)。1.4编制原则一、认真贯彻国家关于环境保护的方针政策，使设计符合国家的有关法规、规范。经处理后排放的废水水质符合国家有关排放标准和规定，符合环境影响评价的要求；二、结合XXXX经济开发区的实际情况，在总体规划指导下，实现排水统一规划、设计。严格保护区域内饮用水源（地表水和地下水）和周边水环境；三、积极稳妥地采用先进的废水处理和污泥处理的新工艺、新技术，以利于废水处理站的建设和扩展；四
7、、采用先进、可靠的自动化控制技术，做到技术可靠，经济合理；提高废水处理站的管理水平，保证废水处理站工艺运行在最佳状态，尽可能减轻劳动强度；五、因地制宜，尽量减少占地。工艺流程先进、简洁、可靠，便于操作管理。总图布置尽量紧凑和谐，总体布局优化合理。1.5编制范围一、为XXXX经济开发区废水处理站配套的收水区域内的排水管网工程。二、XXXX经济开发区废水处理站现阶段（至2010年）1000吨/日站内全部废水、污泥处理及相关附属设施工程进行设计，不包括污泥脱水后的最终处置。三、对本工程废水处理站的建设规模及处理程度、处理工艺方案进行论证分析，并提出工程推荐的投资估算及经济评价等结论。1.6自然条件和
8、地区概况1.6.1经济开发区概况XXXX市武清区大XXXX庄镇地处京津冀之间，区域面积48平方公里，交通十分方便。具体地理位置图见附图1。XXXX庄人发挥本地优势，响应政策，奋力开拓，赢得了全新的局面，工农商并济，全面发展，工农业总产值突破3亿元。工业已形成以机械行业、化工行业、家具制造行业、汽车零部件行业、新型建材行业、电子产品行业等为主的十几个行业。农业现已成为XXXX地区精品果生产基地和XXXX地区最大的苗木生产基地。第三产业发展很快。现有个体工商户500多家，新建私营企业20多家。可容纳200余个商业经营户，500个临时摊点的澳式商业街正式开业。为进一步改善和提升招商引资环境，把握新一
9、轮的发展机遇，推进经济发展，大XXXX庄镇于2001年10月得到武清区政府的批准，在位于镇政府西侧，东临京津塘高速公路，西北紧靠廊坊开发区规划了6平方公里（9000亩）的经济区，并于2006年4月被XXXX市政府批准为市级开发区。经济区位于北京、XXXX、河北三省交界处，和国家级重点开发区廊坊开发区融为一体，京津塘高速公路及国家拟建的京津城际铁路客运专线贯穿全境，地理位置得天独厚，距京津塘高速公路廊坊出口仅1.5公里，北京市区50公里，首都国际机场65公里，XXXX市区60公里，XXXX国际机场75公里，XXXX新港105公里，交通便利。是武清“大北京”战略的中心轴区，位置得天独厚，是区政府重
10、点扶持的经济区，现已成为外资企业投资的热点地区。XXXX经济开发区路网已经形成，并与廊坊开发区及XXXX镇区路网相连，5分钟可达京津塘高速出口，区内设有独立的给排水系统、电信模块局（装机容量为15000门）、变电站（35千伏）等，供热中心及天然气等公建设施，2005年全部工程投入使用，区内办公机构齐全，工商、税务、银行、电信、电力、水利、公安、教育、卫生等部门在该区都设有独立的分支机构。1.6.2自然环境概况（1）地理位置武清区位于XXXX市西北部，东与XXXX市宝坻区、宁河县搭界；南与XXXX市北辰区、西青区、河北省霸州市相连；西与河北省廊坊市安次区接壤；北与北京市通州区、河北省廊坊市香河县
11、毗邻。XXXX市武清区大XXXX庄镇地处京津冀之间，西北与河北省廊坊经济区一路之隔，北与首都郊区隔河相望，区位优势得天独厚。京津塘高速公路和国家拟建的京沪高速公路贯穿全境，交通便利，是“大北京”战略的中心轴区。（2）地质与地貌武清区境处华北沉降带的冀中凹陷北部，是中生代（距今7000万年前）以来长期持续沉降的地区。南部与北部差异显著，南部基岩顶板埋深1400至1600米，北部基岩顶板埋深一般都在2000米以上。位于北运河以东的武清凹陷，基底埋藏最大深度达8000至9000米。武清北部凹陷，东、南三面皆为断裂线所控制，是一个长期发育的深凹陷，轴向北东35至 40。武清区是一个被深厚新生代松散沉积
12、物覆盖的平原地区，地表坦荡低平，坡度很小。地下的岩石基底断裂构造则比较复杂，根据石油与地质部门勘探调查发现，影响武清区的断裂带有两组，一组是北北东向断裂带，另一组是北西西向断裂带。北北东向断裂带主要有：河西务断裂、梅厂断裂、汉沟断裂等。北西西向断裂带主要有宝坻断裂、王草庄断裂、赵聪庄断裂、里自沽断裂等。武清区境处华北平原东北部，由于以下降为主的下沉运动及河流冲积物的填充，形成了冲积平原。地面倾斜平缓，地形相对低洼。区内已知的矿藏主要有石油、天然气、煤、地下热水等资源。区境东北部的武清凹陷是XXXX市主要的储油点构造之一、油层多、储量大、油质好。地热异常区面积为130km2，已成功开采了8眼地热
13、井，井口出水温度为75度左右，水质弱碱性，综合利用前景非常可观。境内西北部有较为丰富的优质煤储藏。（3）气候特征武清区位于中纬度，欧亚大陆东岸，北依燕山，东近渤海，主要受季风环境影响，冬季受蒙古冷高压控制，盛行西北风、干燥寒冷，夏季主要受副热带高压影响，多偏南风，湿润多雨，季节变化明显，介于大陆性气候和海洋性气候的过渡带上，属于暖温带半温润大陆性季风气候。年均气温：11.61月平均气温：-5.17月平均气温：26.1年平均降水量：606毫米无霜期：212天年日照时间：2752小时最大冻土层：62厘米结冻期：127天平均积雪深度：8厘米全年平均风速：2.2米/秒年主导风向为西南风。（4）土壤和植
14、被全区土地面积236.3万亩，其中耕地面积139.4万亩，占总面积的60%。全区土壤大部分为普通潮土，占75.9%，盐化潮土占7.9。植物资源有野生植被和人工植被二类，野生植被主要分布在洼地、沼泽、沙岗、盐碱地等处；人工植被分布于村落、河堤、道路两侧。主要科目有乔木和果木，此外是农作物、花卉等。（5）水资源状况武清区主要水体有：北京排污河，由大沙河乡里老闸北1000m处入境，至上马台乡王三庄村东南出境，境内长71.7km。平时污水由北京市通州军屯闸泄入，汛期关闭军屯闸，污水流入北运河，导入青龙湾减河。系常年输水河道，并承泄各支流河道来水，最后汇入永定新河，经北塘入海。县内排涝面积为70万亩，最
15、大灌溉面积为98万亩；杨村机场排河，西起杨村镇，经下朱庄乡小高庄、小于庄、藕店至聂庄乡盖模村。东南进入北郊区，抵永定新河左堤扬水站，该河1954年开挖，后经1956、1965年两次疏浚而成。全长23.2km，境内长10km，河底宽14 km，流量 30m3/s。大XXXX镇工农业比较发达，农业灌溉使用地表水和浅层地下水，企业及生活用水主要使用深层地下水。全镇现有中深机井344眼，年度地下水开采量484万m3；其中工业及生活机井23眼，年度取水量108万m3，农业用机井321眼，年度取水量376万m3。n 地表水资源大XXXX镇农业地表给水主要来自凤河西支和北京排污河，后通过四干渠和镇中排干渠引
16、入东一支（利尚村南口）、东二支（大XXXX庄村东口）、东三支（镇锅炉厂南）、东五支（枣林村南口），西一支（水活铺村北口）、西二支（水活铺村东口）、西三支（聂辛庄村东口）、西四支（经济区管委会前面）、西五支（韩指挥营村北口）。大XXXX镇排水主要从东一支（利尚村南口）、东二支（大XXXX庄村东口）、东三支（镇锅炉厂南）、东五支（枣林村南口），西一支（水活铺村北口）、西二支（水活铺村东口）、西三支（聂辛庄村东口）、西四支（经济区管委会前面）、西五支（韩指挥营村北口）等通过四干渠和镇中排干渠排入凤河、经北京排污河、永定新河入海。n 地下水资源根据XXXX市地质环境监测站和武清水利局资料，大XXXX镇
17、地下300m以内沙层厚度在4580m之间，以细砂为主，中、粗砂粉次之，为武清区成井条件较好区。咸水层底板东南部在159m左右，预板埋深2530m之间，西北部底板埋深在115m左右，顶板在40m左右，咸水区地下砂层较厚，最厚处为812m，最薄处为35m，咸水的矿化度一般在1.982.3g/L之间。受原北京排污河的影响，浅层地下水水质东北部为重度污染区，西南部为轻度污染区，pH值分为东北部8.08.5之间，西南部为大于8.5，年度可开采余量为690万m3，开采潜力系数3.13，水位埋深10m左右。该镇区域内深层地下水为淡水，处于年际饱和状态，即在集中开采季节，由于过量开采有时出现水位下降，但在当年
18、或来年基本上又可得到补偿，开采与补偿基本处于平衡状态。1.6.3社会经济条件武清区原为XXXX市武清县，于2000年撤县建区。区政府所在地杨村镇是全区政治、文化、科技中心。武清区主要行业有服装、皮革、化工、建材、食品、机械、工艺美术等，年产值在2亿元以上。武清区还是XXXX市重要的农业生产基地，农业产值达13.3亿元。武清区位于北京、XXXX之间，京沪、京山、津蓟铁路从中通过。京津、京福、津围等12条国家级干线公路与605条区乡级公路交织成网，总长度1389km。京津塘高速公路斜贯区境43km，并在杨村镇北侧设有上、下通口。XXXX市武清区大XXXX庄镇地处京津冀之间，距京津塘高速公路出入口仅
19、1.5公里，区域面积48平方公里，交通十分方便。XXXX庄人发挥本地优势，响应政策，奋力开拓，赢得了全新的局面，工农商并济，全面发展，工农业总产值突破3亿元。1.7项目建设的必要性改革开放以来，在党的富民政策指引下，XXXX经济开发区日趋完善和发展。小城镇建设快速发展，伴随着人民生活水平的改善，环境问题越来越突出，人民群众对自身周围生态环境的关注程度越来越高，对进一步改善环境的要求也越来越迫切；小区内虽有废水处理设施，但因区域建设起步较早，多为简易处理，企业废水排放不能长期稳定达标，造成环境监管难度和水污染问题。因此，目前的环境状况已不能满足人民日益增长的物质精神需求和区域的发展要求。XXXX
20、经济开发区属于市政府规划的开发区，工业企业高度密集，随着企业的不断进驻，工商业的高速发展，大量的工业废水和企业内生活污水仅经过企业内简单处理后就近排入附近农灌沟渠（四干渠）。由于当地没有市政污水处理站，工业废水的排放加剧了大XXXX镇的农灌水污染，再加上地表水资源匮乏，导致渠内净污比不断下降，水生态急剧恶化，进而影响周边区域水生态环境，而且会对区域地下水源产生不利的影响。根据XXXX市的总体规划，流经大XXXX镇的水域功能区为海河流域永定河水系的凤河。由XXXX市水环境容量测算结果可知，该水域功能区最大允许COD排放量为35.29吨/年，全部分配给大XXXX镇。若不建设污水处理站，按照现有水质
21、预测至2010年工业源COD排放量将达到136.875吨/年，远超过了该水域功能区最大允许排放量，将导致功能区水环境质量超标。另一方面，XXXX经济开发区现有排水水质高于国家规定的农灌水水质标准，影响四干渠作为农灌用水渠道的功能。农田灌溉大量使用地下水，造成本地区地下水资源的浪费。因此，建设XXXX经济开发区废水处理站，可减少该区域主要水污染物排放总量，减轻对地表水地下水体的污染；同时可改善经济开发区和镇区的投资环境，有利于对外招商引资，促进经济的可持续发展；可有效改善本地区农业用水水质，减少水污染纠纷及农赔；有利于保护人民群众身体健康和社会安定。而且，该项目完全符合环评批复的要求。因此，兴建
22、XXXX经济开发区废水处理站具有显著的社会、经济、环境效益，是利国利民的重大举措，势在必行。第二章 废水处理站站外排水工程2.1排水系统现状情况2.1.1概述XXXX经济开发区位于北京、XXXX、河北三省交界处，和国家级重点开发区廊坊开发区融为一体，京津塘高速公路及国家拟建的京津城际铁路客运专线贯穿全境，地理位置得天独厚，交通便利。是武清“大北京”战略的中心轴区，位置得天独厚，是重点扶持的经济区，已成为外资企业投资的热点地区。本次工程仅考虑XXXX经济开发区近期（至2010年）废水处理，共近30家企业，占地面积500亩左右。近年来，随着经济开发区的日趋完善和发展，城镇建设快速发展，伴随着人民生
23、活水平的改善，工业废水和厂区生活污水的排放导致区域环境污染问题日益突出。对工农业生产及居民用水安全产生不利影响。兴建XXXX经济开发区废水处理站，对于解决XXXX经济开发区废水处理，提高水资源的利用率，改善区域及周边水环境质量，改善开发区整体环境，提升其综合竞争力等都有十分重要的意义。2.1.2排水系统现状及改造工程建设的紧迫性目前大XXXX镇区排水系统为雨污合流制为主。雨、污水大多就近排入沟渠。主要有东一支（利尚村南口）、东二支（大XXXX庄村东口）、东三支（镇锅炉厂南）、东五支（枣林村南口），西一支（水活铺村北口）、西二支（水活铺村东口）、西三支（聂辛庄村东口）、西四支（经济区管委会前面）
24、、西五支（韩指挥营村北口）等多条排水明渠通过四干渠和镇中排干渠汇入凤河、北京排污河，经永定新河入海。根据XXXX经济开发区管委会统计，开发区目前实际废水排放量约为480m3/d，预测至2007年达到830m3/d，均排入四干渠等农灌渠道。XXXX经济开发区内大量的生产废水和生活污水未经集中处理而排入周边农业用水水体，不仅将对大XXXX庄镇水环境造成一定污染（农业、地下水资源等），而且对下游水域也会造成污染影响，引起水污染纠纷，更会对大XXXX庄的投资环境产生严重的影响。解决XXXX经济开发区的废水治理问题已迫在眉睫。采取有利措施，抓紧进行经济开发区废水处理工程建设，尽快消除和控制废水排放对大X
25、XXX庄镇及周边地区水环境的污染，可有效地改善经济开发区的整体环境，提高招商引资竞争力，促进XXXX经济开发区经济、环境可持续发展。因此，废水处理站的建设是环境保护的当务之急。2.2废水处理站站址的确定XXXX经济开发区年主导风向为西南风，地势北高南低、西高东低，结合目前排水管网的走向及考虑气象条件因素，初步选址在经济开发区的东南侧，东侧依次与变电站、四干渠（农灌渠），城王路相邻，目前为空闲用地。总占地面积为2400m2，具体位置及平面布置见附图。 108第三章 废水处理站水量及进出水水质3.1给排水水量XXXX经济开发区座落在武清区大XXXX庄镇，位于京津两大城市之间。京津两大城市广阔的信息
26、、市场、科技等条件，为XXXX镇的经济发展提供了巨大的发展潜力。许多高新技术产业在经济开发区建厂。近几年来，该经济开发区内的企业发展规模不断扩大，从而使该开发区的用水量迅速增加。XXXX经济开发区一期占地约2000亩，现阶段实际已投入使用仅为500亩左右，其余尚处于建设中。按照XXXX经济区总体规划，工业用水量定额为0.9104 t/km2d（计算面积以60%计），现阶段经济开发区工业规划用水量计算约为1800t/d。但根据XXXX经济开发区管委会提供的统计资料，XXXX经济开发区目前用水量为600 m3/d左右，废水目前实际排放量约为480m3/d，考虑目前在建项目，预计至废水处理站建成时（
27、2007年），废水排量可达到830 m3/d左右，建成三年后（2010）年达到1150 m3/d。根据XXXX经济开发区管委会提供的资料，现有企业（包括在建）共近30家，工业废水和生活污水2007年预计排放量见表3-1。表3-1 XXXX经济开发区重点企业废水2007年预计排放量序号企业名称工业废水生活污水合计1328402802010032553042553052553061642078210882109415108210118210121642013164201416420156515801616420172052518821019240603002082102125530合计669161
28、830经济开发区工业废水管道收水率以85%计，则可预测近期（至2010年）需处理的废水总量为1000m3/d。据此确定区域废水处理站近期规模为1000m3/d。经济开发区废水排放具有时段连续性，而且以工业废水为主，加上废水处理站设置调节池对水量进行调节，因此废水总变化系数可取较小值。3.2 水质的确定根据XXXX市武清区环境保护监测站2006年5月23日对XXXX经济开发区部分企业内废水处理设施进出口及开发区总外排口水质进行了监测。监测数据见表3-2。表3-2 XXXX经济开发区部分企业和开发区总排口水质监测数据项目小区总排口处理前处理后处理前处理后处理前处理后处理前处理后处理前处理后pH8.
29、257.858.358.028.407.887.457.588.257.957.80化学需氧量12588.26472159931951.8710335893.148.9275悬浮物342725852187463.931031047427115氨氮0.7900.5407.0351.5917.7385.20887.6721.881.4700.89012.40生化需氧量97.058.24951437911301.2310327445.826.5191石油类7.411.2825.87.4516.83.2059.411.95.181.3312.7挥发酚2.880.7521.950.471-5.890.8
30、8-硫化物-1.240.062.230.080.880.060.05色度-1288512410248162-样品描述无色较清无色较清深蓝色浑浊无色较清灰黑色较浑浊无色较清蓝黑色极浑浊无色较清无色较浑浊无色较清无色较清由表3-1可知XXXX经济开发区工业企业种类较多，排放废水中污染物组成较复杂（表3-2），考虑工业区废水处理站的正常有效运行，避免企业的废水未经初步处理（其中部分有毒、重金属污染物）排放对废水处理站造成冲击，经与XXXX经济开发区管委会商榷，各企业排放废水进入处理站收水管网前必须进行预处理，排入管网水质要求执行GB8978-1996污水综合排放标准三级标准。现有部分企业按三级标准排
31、放水质加权平均数据见下表。表3.3 现有部分企业按三级要求排放水质加权平均数据项 目pHCODcr mg/LBOD5mg/LSSmg/L氨氮mg/L石油类mg/L磷酸盐mg/L指 标8.1374.9226.1174.612.814.12参考开发区总排口的监测数据，对废水处理站进水水质设计指标如下表：表3-4 设计进水水质指标项 目pHCODcr mg/LBOD5mg/LSSmg/L氨氮mg/L石油类mg/L磷酸盐mg/L指 标6-9400300200151523.3 废水处理出水水质的确定XXXX经济开发区的废水处理工程出水达标后排入四干渠（农灌渠），经、凤河、北京排污河、永定新河入海，受纳水
32、体为农业用水，执行地表水类水体。根据业主单位要求、武清环保局环评批复意见，确定XXXX经济开发区废水处理站出水执行污水综合排放标准（GB8978-96）一级排放标准。具体数据见下表。表3-5 设计出水水质指标项 目pHCODcr mg/LBOD5mg/LSSmg/L氨氮Mg/L石油类mg/L磷酸盐mg/L指 标6-910020701250.5本项目的设计出水水质高于GB5084-92农田灌溉水质标准要求，可优先考虑将本项目出水用于农业灌溉。第四章 处理工艺方案论证4.1工艺处理方案确定的原则方案选择确定的原则1、采用成熟可靠并具有针对性的废水处理、污泥处理与回用水处理工艺技术，在常年处理运转中
33、要保证出水所要求的处理程度。保证处理效果稳定，技术成熟，经济可行。2、运转管理方便，运转方式灵活，并根据不同的进水水质水量调整运行方式和参数，最大限度的发挥处理装置和构筑物的处理能力。3、工艺先进，便于实现处理工艺运转的自动控制，以尽可能少的投入取得尽可能大的效益。同时要特别注意根据XXXX经济开发区废水进水水质特点和具体情况，有针对性地进行选择。4.2常规污染物的去除机理简述XXXX经济开发区废水中污染物的存在形式包括漂浮物、胶体悬浮物、溶解性污染物等，去除的污染物指标主要包括CODCr、BOD5、SS、氮、磷等，常用处理方法有物理法、生物法、化学法等。漂浮物、悬浮物、油类等的去除主要依靠格
34、栅、混凝沉淀、过滤等物理方法解决，不能通过物理方法去除的溶解性CODCr、BOD5、氮、磷等污染物可通过生物法或化学法解决。在本工程废水处理过程中，主要的去除对象是有机物、N、P污染物。4.2.1 有机污染物的生物处理去除废水中有机污染物的存在是以BOD5指标反映的，而生物处理的方法因其效果明显，经济实用而在废水处理项目得到极为广泛的应用。在生物反应过程中，废水中的含C有机物被活性污泥降解，这一过程一般在有氧条件下完成，最终生成稳定的分解物，可用方程式表示为：酶一般二级生化反应可以去除大约95以上的BOD5，从而完成对主要的C有机污染物的净化。4.2.2 N污染物的去除（一）缺氧好氧的生物脱氮
35、处理工艺机理废水中氮以有机氮和氨氮为主要存在形式，传统活性污泥法能够完成将有机氮化合物转化为氨氮的过程，但对氨氮的去除及脱氮作用却极为有限。生物脱氮的基本原理即在于通过硝化反应先将废水中的氮氨化为硝酸盐，再通过反硝化反应将硝酸盐还原成氮气从水中逸出。微生物将有机氮转化为NH4+-N的生物过程即为氨化作用。一般的异养微生物都能进行高效的氨化作用，在传统活性污泥法工艺中，伴随BOD5的去除，95以上的有机氮会被氨化成NH4+-N。生物脱氮是由硝化和反硝化两个生化过程完成的，废水先在好氧状态（oxic）中进行硝化，使氨氮转化成硝态氮，然后在缺氧状态（Anoxic）中进行反硝化，硝态氮还原成氮气逸出。
36、生物硝化反应是利用化学能自养微生物将氨氮氧化成硝酸盐的一种生化反应过程。硝化作用由两类化能自养细菌参与，亚硝化单胞菌首先将氨氮NH4+-N氧化成亚硝酸盐NO2-N，硝化菌再将NO2-N转换为NO3-N，由于硝化菌反应速度大于亚硝化菌反应速度，因而不会造成NO2-N积累。在实践中可以简单地理解成硝化作用是硝化细菌将NH4+-N氧化成NO3-N的过程。反应式如下：NH4+2O2NO3-+2H+H2O式中的NH4+是因为NH3在废水中95以上以NH4+形式存在。硝化过程需要大量的氧。目前在工程中广泛应用的活性污泥法生物脱氮技术的主要工艺参数及影响因素主要为：（1）污泥负荷和泥龄生物硝化属于低负荷工艺
37、，F/M一般在0.2kgBOD/kgMLSS.d以下，负荷越低，硝化进行得越充分。与低负荷相对应，生物硝化系统的泥龄一般较长，主要是因为硝化细菌增殖速度较慢，世代周期长，如果不保证足够的SRT（污泥泥龄），硝化细菌就培养不起来，得不到硝化效果。当废水温度为10时，实际工程中SRT一般不少于8d。（2）回流比与水力停留时间综合考虑池容、硝化反硝化脱氮率等因素，回流比一般较传统工艺大，同时，回流比太小、曝气池污泥浓度太低，将使曝气池容积增大过多，投资过大。生物硝化系统曝气池的水力停留时间，一般较传统工艺长，因为硝化速度较有机物的去除速率低。试验表明硝化时间根据硝化速度和需要去除的总NH4+-N确定
38、，一般在4h以上，如果需要很高的去除率则应加长停留时间。（3）溶解氧溶解氧是保证系统正常运转的先决条件，一般情况下，将每克NH4+-N转化成NO3-N需氧4.57g。由于硝化菌的工作以充分的好氧环境为前提条件，所以硝化工艺混合液的DO应控制在2.0mg/L以上。（4）pH和碱度对硝化的影响硝化细菌对pH反应很敏感。在生物硝化系统中，应尽量控制混合液的pH在6.57.5之间，否则硝化速率会明显下降。当pH值过低时，还需要加碱中和。反硝化菌是兼性异养菌，能利用废水中各种有机质作为电子供体，以硝酸盐代替分子氧，作为电子最终受体，进行“无氧”呼吸，使有机质分解，同时将硝酸盐氮还原成气态氮。反硝化反应受
39、溶解氧的影响较大，一般应保持在0.5mg/L以下。反硝化反应过程为：2NO3-+H2O5O+N2+2OH-有机碳CO2H2O总方程：4NO3-5C2H2O反硝化菌2N25CO24OH-为充分利用水中有机质一般均采用前置缺氧脱氮流程。硝态氮由回流污泥和硝化后的混合液回流提供。（二）物理化学脱氮技术物理化学脱氮技术常见于给水处理和水质要求较高的回用水处理工艺中，主要有氨的吹脱去除、折点加氯和选择性离子交换法等。物理化学脱氮技术一般具有除氨效果稳定、操作简便、易于控制的优点。但也由于受到一次性投资、运行费用、适用规模和遗留问题等因素的制约而限制了应用推广。例如，游离氨（NH3）易造成二次污染，折点加
40、氯的运行费用也远高于生物脱氮工艺，以致癌物卤代烃为代表的所谓“消毒副产品”即是在含有机污染的水中加氯消毒过程形成的。因此，在大规模水处理工程中不宜采用化学脱氮技术。4.2.3 P污染物的去除（一）生物除磷机理除磷是通过磷的厌氧释放和好氧吸收两个过程完成的。目前其机理还不完全清楚，但一般认为主要是一种称为（Acinebacter）菌群的专性厌氧不动细菌起聚磷除磷作用。另外其它一些微生物种群如假单胞菌（Pseudomonas）和气单胞菌（Aeromonas）等也均有除磷作用。混合液中的聚磷菌进入厌氧区后会处于压抑状态，消耗细胞内贮存的聚磷产生能量，用于维持生命和吸收来自污水中的可快速生物降解有机物
41、，并在细胞内把有机物转化成聚羟基丁酸贮存起来。同时，由于聚磷的降解，细胞内多余的磷被释放到液相中。厌氧释放的前提是水中既无分子态氧又无结合氧（NOx-）,由于产酸菌的存在，厌氧状态还会使混合液的pH值有所下降。聚磷菌进入好氧状态后降解体内贮存的聚羟基丁酸，产生大量的能量用于细胞合成，增殖和吸收液相中的磷，并在细胞内将磷转化成聚磷酸盐。在厌氧状态下磷的释放越充分，体内贮存的聚羟基丁酸也越多，进入好氧状态后磷的吸收量也越大。有试验资料表明，厌氧状态下每释放1mg磷，进入好氧状态后就可吸收2.02.4mg磷。细胞内吸收了大量磷的高磷污泥最后以剩余污泥的形式排出系统，从而完成除磷过程。（二）化学除磷机
42、理磷是影响水体富影响化的一个重要因子，XXXX地区已将磷作为水体污染控制的一个指标。比污水中的氮更容易诱发水体富营养化。而对磷污染的去除目前除采用生化法外，化学除磷也是有效手段之一。污水中的磷分为无机的正磷酸盐，聚磷和有机磷，经水解和微生物降解后，有机磷和聚磷都转化为正磷酸盐，它在水中呈溶解状，pH保持中性时，多以HPO4-的形式存在，易于通过化学沉淀法形成难溶的金属磷酸盐去除。一般钙盐，铁盐和铝盐等均可作为混凝剂。以铁盐为例，通过投加硫酸铁，使正磷酸盐被置换成难溶的磷酸铁盐，沉淀后随剩余污泥排出系统。反应方程式如下：Fe2(SO4)3+2PO43-=2FePO43SO42-采用该法除磷理论所
43、需投加的铁离子量与污水中含磷量的摩尔比为1:1.51:2.5，实际应用中为保证除磷率，铁盐投加量都应超过计算值的2030，另考虑到OH-等离子会与PO43-争夺Fe3+产生沉淀，因而工程中控制药量多偏于保守，且宜保持污水pH略偏酸性为好。4.2.4病原微生物污染物的去除细菌在废水二级处理的出水中仍有可观的数量，并存在有如大肠杆菌、寄生虫卵、蛔虫卵等在内的病原微生物，根据污水再生利用工程设计规范(GB 50335-2002)中的要求，工业废水处理出水回用作冷却水对管道末端余氯和粪大肠菌群数有限制要求，因此必须进行消毒处理。常用的消毒方法有加氯消毒法、臭氧消毒法、紫外线消毒法等。加氯消毒法主要是投
44、加液氯或氯化合物。液氯是迄今为止最常用的方法，其特点是液氯成本低、工艺成熟、效果稳定可靠。其不足是：由于加氯法一般要求不少于30min的接触时间，接触池容积较大；氯气是剧毒危险品，存储氯气的钢瓶属高压容器，有潜在威胁，需要按安全规定兴建氯库和加氯间。采用含氯化合物消毒主要为投加次氯酸纳、漂白粉和二氧化氯等。其特点与液氯相似，应用于多数小型废水处理站。臭氧消毒法杀菌彻底可靠，危险性较小，对环境基本上无副作用，接触时间比加氯法小。缺点是不稳定，在水中易分解，且基建投资大，设备操作运行复杂，运行成本高。紫外线是近十多年来发展得最快的一种方法。紫外线消毒的主要优点是灭菌效率高，作用时间短，危险性小，无
45、二次污染等。并且消毒时间短，不需建造较大的接触池，建消毒渠即可，占地面积和土建费用大大减少。缺点是设备投资高，灯管寿命短，运行费用高，管理维修麻烦，抗悬浮固体干扰的能力差，对水中SS浓度有严格要求。以上介绍的消毒方法都可以达到消毒目的，但多数方法的运行成本太高。本项目属于小型废水处理站，选择采用二氧化氯消毒。4.3处理技术的可行性论证由武清区环境保护监测站2006年5月23日对XXXX经济开发区总外排口水质进行的监测数据可知，其化学需氧量为275mg/L，生化需氧量为191mg/L，B/C值为0.69，其他企业监测数据B/C值也都较高，显示经济开发区废水有较好的可生化性。鉴于废水的可生化性较好，确定采用生化法对XXXX经济开发区废水进行处理。为进一步验证经济开发区的生化处理效果以及为工程设计
