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1、耒阳市大市循环经济产业园污水处理厂 设计方案环保专项设计资质证书等级：甲级证书号：AAAAAAA哦耒阳市大市YY产业园废水处理厂设计方案设计单位：XX环保股份有限公司联系人：XX 编制时间：201X年0X月XX环保股份有限公司 8 201X年9月耒阳市大市YY产业园污水处理厂 设计方案摘 要1、工程建设单位：耒阳市YY产业园开发建设有限公司2、工程设计单位：XX环保股份有限公司3、工程建设地点：耒阳市YY产业园内4、建设规模：近期10000m3/d，远期30000m3/d。5、设计出水排放标准：废水排放标准执行GB18918-2002城镇废水处理厂污染物排放标准一级A标准6、主体工艺：废水处理
2、主体工艺为预处理+水解酸化+改良型微曝氧化沟+微电解。污泥处理采用浓缩+机械脱水处理后外运填埋。目 录第一章 总论51.1 项目概况51.2 编制内容、原则、依据71.3 工程规模91.3.3废水厂设计进、出水质12第二章 工艺方案确定142.1 工艺方案的选择原则142.2 主要污染物及去除工艺142.3废水处理方法概述172.4污泥处理工艺选择302.5除臭工艺选择312.6废水处理工艺方案确定33第三章 工程设计363.1废水处理厂工艺设计参数363.2构筑物设计363.3污泥脱水系统463.4辅助构筑物473.5工程量清单一览表493.6主要化验指标及设备563.6.5主要机修设备57
3、第四章 总图运输及公用辅助工程594.1总平面布置594.1.1布置原则594.1.2总平面布置594.1.3竖向布置594.1.4绿化设计594.1.5建筑消防设计594.2土建设计604.2.1建筑设计604.2.2废水处理结构设计624.3电气设计634.4自控设计674.4厂区管道714.5给排水设计714.6通风724.7厂区供水73第五章 运行费用估算745.1运行费用估算74第六章 投资概算766.1土建工程概算（单位万元）766.2工艺设备概算（单位万元）766.3电气自控设备概算（单位元）816.4自控设备购置费（单位元）826.5实验室设备购置费（单位万元）856.6管网概
4、算856.7其它费用856.8综合部分866.8.1工程总价（不含税）866.8.2工程税金866.8.3工程含税总价86第七章 售后服务承诺877.1售后服务承诺书877.2售后服务87第一章 总论1.1 项目概况耒阳市大市循环经济工业园区选址位于耒阳市中心区东北面，耒水河东岸，位于大市乡和竹市镇的交界处，用地范围以大市乡为主。规划区范围北到大导公路，东到敖山西麓，南到东湾路，西到有色大道。总用地面积7.34平方公里。园区性质：以有色金属冶炼为主导产业的综合型循环经济工业园区。建设用地规模：近期（2015年）：2.85平方公里；远期（2030年）：8.00平方公里。根据耒阳市人民政府和湖南省
5、环境保护科学研究院于2011年10月编制的耒阳市重金属污染“十二五”综合防治实施方案，拟入园的企业及排污量见下表：表1.1：园区拟进驻企业及产生的污染物行业类别实施时限责任单位及污染物排放量核算依据主要产品生产规模（吨/年）污染物排放量（ t/a）废铅炼铅2011-2013耒阳市泰鑫有色金属有限公司、衡阳市德隆冶炼有限公司、金东冶炼公司、金磊冶炼公司、中南冶化公司及现有的安源有色公司整合至安源再生有色金属福利有限公司(环评已报审)铅锭50000SO2 （气）354.8尘（气）24.5NOx（气）80.64Pb（气）2.56As（气）0.07COD（水）0.218NH3-N（水）0.029一般固
6、体废物101044危废1716三氧化二锑2011-2013耒阳炎鑫有色金属公司(环评已批复)三氧化二锑项目5000SO2（气）97.62粉尘（气）2.14NO2（气）4.5As （气）0.16Pb （气）0.04一般固体废物0危废0冰铜2011-2013耒阳市鸿一有色金属冶炼有限公司，耒阳市海通有色冶炼有限公司，耒阳市和顺福利冶炼厂，整合搬迁。冰铜15000不能用鼓风炉，应为紫杂铜炼铜，排放量小，暂不核算。铁合金2011-2013铁合金冶炼厂(根据同类工程的环评数据核算)铁合金25000KVASO2（气）136粉尘（气）57NO2（气）74一般固体废物43045危废0锡业2011-201X耒阳
7、市金星锡业有限公司、耒阳市荣兴锡业有限公司，整合搬迁升级(根据同类工程的环评数据核算)锡锭10000SO2（气）361粉尘（气）88Pb （气）0.010As （气）0.007硫酸镍2011-2013耒阳市旺兴福利有限公司，耒阳市一石天实业有限公司整合搬迁升级硫酸镍15000主要为硫酸雾，排放量小，暂不核算。白银2013-2015耒阳市诚松有色金属再生有限公司(根据同类工程的环评数据核算)白银200t/aSO2（气）98锌2013-2015耒阳市永鑫有色金属综合再生有限公司(根据同类工程的环评数据核算)一水硫酸锌/次氧化锌30000/2000SO2（气）88.56NOx（气）56.74烟尘（气
8、）55.30铅（气）1.10一般固废54066.6危险废物8352铅2013-2015耒阳市南玉有色冶炼有限公司(根据同类工程的环评数据核算)粗铅60000t/aSO2 （气）185.7尘（气）12.55Pb（气）1.125As（气）0.015Cd（气）0.0024一般固体废物115397危废10327合计SO2 （气）1321.68尘（气）239.49NOx（气）215.88Pb（气）3.735As（气）0.252Cd（气）0.0024COD（水）0.218NH3-N（水）0.029汞（水）0镉（水）0铅（水）0砷（水）0六价铬（水）0一般固体废物313552.6危废20395近年来，随着耒
9、阳市大市循环经济工业园区的规划建设和经济的迅速发展，工业企业的不断进驻，园区废水量急剧增加。目前耒阳市在建循环经济工业园尚未有成套的排水体系，所有的生活废水和经处理但达不到纳废水体要求的工业废水直排耒水，对湘江、耒水的水质造成了一定的威胁。因此，急需新建一套完整的排水系统为工业园服务。为了使工业园区基础设施建设与工业园发展相协调，提高废水处理率，逐步完善排水系统，保护耒水的水环境，耒阳市大市YY产业园开发建设有限公司决定兴建本项目。1.2 编制内容、原则、依据1.2.1 编制内容本设计方案的编制内容为耒阳市大市循环经济工业园废水处理厂的废水、污泥处理构、建筑物的设计。 1.2.2 编制原则（1
10、）执行国家环境保护的政策，符合国家与地方有关的法规、规范及标准，废水经处理后达标排放或回用。（2）根据园区规划和实际情况，力求做到系统布局合理，节省投资，又便于运行管理，充分发挥工程投资效益（3）废水处理及中水回用系统采用先进、成熟的工艺和设备，确保处理后的水质达到业主的水质要求。（4）废水处理及中水回用系统具有较大的适应性、耐冲击负荷能力强，可以满足一定范围内水质、水量的波动变化。（5）废水处理及中水回用系统运行稳定可靠、运行费用低廉、管理维护方便，采用PLC控制，实现操作自动化及自动加药，减轻劳动强度。（6）积极利用现代科学技术，现代测试和控制手段，充分利用现代计算机技术，提高运行管理的自
11、动化程度。（7）处理系统设备兼顾通用性与先进性，选用运行稳定可靠、效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格适中的设备。（8）参考国内类似产业园废水水质的共性，并结合本项目水质的特殊性和业主的有关要求，选用合适的废水工艺；（9）采取相应措施尽量减少废水处理厂对周围环境的影响，合理控制噪音、气味，并妥善处理固体废弃物，以避免造成二次污染。1.2.3 编制依据（1）环境工程手册（水污染防治卷）；（2）三废处理工程技术手册（废水卷）（3）给水排水设计手册；（4）耒阳市YY产业园（2011-2015）环境影响报告书；（5）耒阳市大市YY产业园废水处理厂建设项目可行性研究报告；（6）类似冶金行业经济产业园
12、水质指标等数据资料。1.2.4 规范及标准l 耒阳市城市总体规划（2011-2030年）；l 湖南省主要水系地表水环境功能区划DB43/023-2005；l 废水排入城市下水道水质标准（CJ343-2010）；l 城市给水工程规划规范（GB50282-98）； l 城市排水工程规划规范（GB50318-2000）；l 城市废水处理工程项目建设标准（2001年修订版）；l 建筑给水排水设计规范(GB50015-2009)；l 泵站设计规范（GB/T50265-2010）；l 城市防洪工程设计规范(GB/T50805-2012)；l 给水排水工程管道工程施工及验收规范（GB50268-2008）；
13、l 城市生活垃圾处理和给水与废水处理工程项目建设用地指标建标2005157号l 城镇废水处理厂污泥处理处置技术指南（2011年试行）；l 城市废水再生利用 工业用水水质GB/T19923-2005；l 城市废水再生利用 城市杂用水水质GB/T18920-2002；l 室外排水设计规范（201X 版）GB 50014-2006；l 废水综合排放标准GB 8978-1996；l 城镇废水处理厂污染物排放标准GB 18918-2002；l 环境空气质量标准GB3095-1996 ；l 工业企业设计卫生标准GBZ1-2010 中有关限值；l 地表水环境质量标准GB3838-2002；l 声环境质量标准
14、GB3096-2008 ；l 土壤环境质量标准GB15618-1995；l 大气污染物综合排放标准GB16297-1996； l 恶臭污染物排放标准GB14554-93； l 工业企业厂界噪声排放标准GB12348-2008； l 国家危险废物名录环发20081 号文；l 危险废物贮存污染控制标准GB18597-2001；l 危险废物填埋污染控制标准GB18598-2001；l 一般工业固体废物贮存、处置场所污染控制标准GB18599-2001；l 水泵流量测量方法GB/T3214-2007；l 离心泵技术条件（类）GB/T5656-2008；l 离心泵技术条件（类）GB/T5657-1995
15、；l 离心泵、混流泵和轴流泵 汽蚀余量GB/T13006-91；l 泵的振动测量与评价方法JB/T8097-1999；l 泵的噪音测量与评价方法JB/T8098-1999；l 旋转电机 定额和性能GB755-2008；l 大型三相异步电动机基本系列技术条件GB/T13957-2008；l YA系列增安型三相异步电动机技术条件JB8972-1999；l 旋转电机振动测量方法及限值GB10068.1-3；l 旋转电机噪音测量方法及限值GB10069.1-3；1.3 工程规模1.3.1 进水水量耒阳市大市YY产业园废水处理厂处理规模为近期为10000m3/d，远期为30000m3/d。1.3.2 进
16、水水质根据耒阳市YY产业园（2011-2015）环境影响报告书（下文简称“环境影响报告书”）的相关内容，耒阳市大市YY产业园“以冶金为起点，引进下游有色金属深加工类生产链，引进能源利用率高、产污少的行业”，以及拟入园的企业名单，同时查阅分析了类似的产业园水质情况，本项目废水厂进水水质分析如下：1.3.2.1生活废水水质预测耒阳市大市YY产业园废水处理厂一期工程生活废水主要来源于园区职工和园区周边的人口，主要污染物为CODcr、BOD5、SS、氨氮、总磷等。生活废水占工业园废水总量比例20%，现无具体的生活废水水质监测资料。给水排水设计手册建议的典型生活废水水质如下表：表1.2：典型生活废水水质
17、指标项目PHCODcrBOD5SS总氮总磷指标mg/L69300-400150-200200-25030-503-5参考可研中列举的湖南省部分废水厂的设计进水水质，如下：表1.3：湖南省部分废水处理厂进水水质（mg/L）项目长沙第一废水厂（2012年）长沙第二废水处理厂（2012年）长沙金霞废水处理厂（2012年）长沙经济开发区废水净化中心一期工程（2012年）宁远县废水厂（2012年）株洲市董家塅废水处理厂（2012年）BOD580-10060-10010015013050-100COD120-160150-220230300300100-250SS60-12060-180200250220
18、100TP2-52-536.13.04.4TN20-3020-3025254328NH3-N151515133011根据产业园的人员配置情况，预测生活废水的水质指标如下：1.4：产业园生活废水水质指标（单位：mg/L）项目PHCODcrBOD5SS氨氮总磷指标mg/L693002002003041.3.2.2工业废水水质预测1、产业园企业排放废水简述耒阳市大市YY产业园（下文简称“产业园”）的工业废水主要集中为金属冶金废水。环评预测的废水监测因子含COD、NH3-N、铅、镉、砷。根据产业园内进驻企业的经营范围，分析污染物如下：（1）铅冶炼项目：铅冶炼使用的原料中除含铅、锌等金属元素外，还含有砷
19、、镉、铜等多种对人体和环境有重大毒害性的重金属元素，生产废水中会含有以上金属物质。（2）铜冶炼项目：铜冶炼生产过程中使用和产生的物料中，危险有害物质主要有：二氧化硫、三氧化硫、浓硫酸、氧气、硫化氢、含砷废物（As2O3）、污酸、触媒、氢氧化钠等。（3）铁合金项目：生产过程中会有硅石清洗废水、冷却废水及其他废水外排。（4）硫酸锌项目：项目生产过程中使用98%浓硫酸、双氧水等化学品，另外，生产工艺中有含锌混合料、含铁水淬渣、铅渣、镉渣、铜渣，这些物料含有Pb、Cd等物质。2、类似金属冶炼YY产业园的废水处理厂设计水质参考（1）白水县雷公YY产业园的工业主要以金属冶炼、煤化工、建材等为主，废水处理厂
20、的设计水质指标为：表1.5：白水县雷公YY产业园废水处理厂进水指标项目PHCODcrBOD5SS氨氮总氮总磷进水指标mg/L6.58.545022020040504（2）仁化县有色金属循环经济产业基地划分为冶金及二次资源回收、金属构件及金属微粉体加工、新材料与新能源、有色金属深加工、综合服务等五个功能区。废水处理厂一期工程的进水设计水质如下表：表1.6：仁化县有色金属循环经济产业基地废水处理厂进水指标项目PHCODcrBOD5SS氨氮总氮总磷进水指标mg/L6960025020040507.73、该产业园企业废水排放口的要求为保证各企业的排放废水不会对废水管网造成腐蚀、堵塞，减少管网的维护维修
21、费用，同时也便于今后的排污收费管理，要求各企业的废水经过预处理必须达到废水综合排放标准的三级标准、第一类特征污染物在车间排放口必须达到GB189182002城镇废水处理厂污染物排放标准中“部分第一类污染物最高允许排放浓度”，如下表：表1.7：城镇废水处理厂污染物排放标准（GB189182002）第一类污染物最高允许排放浓度项目总汞烷基汞总镉总铬六价铬总砷总铅各企业污染物排放口污染物指标mg/L0.001不得检出0.010.10.050.10.1表1.8：废水综合排放标准（GB8978-1996）三级标准主要指标 （单位mg/L）项目PHCODcrBOD5SS指标mg/L695003004004
22、、工业废水指标预测根据以上分析，预计该产业园工业废水处理厂综合来水的水质指标如下：表1.9： 工业水预测主要指标（单位mg/L）污染物CODcrBOD5SSNH3-NTNTPpH指标45019020030404691.3.2.3废水厂进水水质预测根据以上生活废水和各行业工业废水所占比例（1:4）、废水特征的分析，参照废水排入城镇下水道水质标准（CJ343-2010），预测产业园废水处理厂一期工程进水水质情况如表1.10、1.11所示：表1.10：废水厂进水水质预测（单位mg/L）污染物CODcrBOD5SSNH3-NTNTPpH指标4602002003040469表1.11：废水厂进水第一类污
23、染物指标预测（单位mg/L）项目总汞烷基汞总镉总铬六价铬总砷总铅各企业污染物排放口污染物指标mg/L0.001不得检出0.010.10.050.10.11.3.3废水厂设计进、出水质1.3.3.1废水厂设计进水质确定园区规划要求入驻企业自行处理工业废水最大限度的循环利用，循环利剩余部分排入园区废水管网系统的工业废水须在企业内部进行预处理达到废水综合排放标准（GB89781996）三级标准后方能排入园区废水管网。根据前面对本项目的水质预测，该产业园的入驻企业的生产工艺特点和排放的废水污染物指标，参考国内相似园区，确定本项目的废水进水水质如下： 表1.12： 废水处理厂原废水水质水质指标CODcr
24、BOD5SSNH3-NTNTPpH设计原废水水质（mg/L）50020020030404691.3.3.2废水厂设计出水质指标根处理后的废水排放标准执行GB18918-2002城镇废水处理厂污染物排放标准一级A标准，最终排至耒水，处理后的水质指标执行标准如下所示：表1.13： 废水处理厂原废水水质、出水要求及处理效率水质指标CODcrBOD5SSNH3-NTNTPpH设计原废水水质（mg/L）50020020030404.069出水水质指标（mg/L）5010105（8）150.569处理效率（）90%95%95%83.3%62.5%87.5%-XX环保股份有限公司 88 201X年09月第二
25、章 工艺方案确定2.1 工艺方案的选择原则废水处理厂工艺方案的确定遵循以下原则： （1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到规定的排放要求。（2）有相似或相同废水处理工程成功的工程实例及经验。（3）运行管理方便，运转灵活，并可根据进水水质的变化调整运行方式和工艺参数，最大限度地发挥处理装置和构筑物的处理能力。 （4）选定工艺的技术及设备应因地制宜，便于养护、维修，运行可靠，有一定的先进性。 （5）便于实现工艺的自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。 （6）合理衡量工艺方案的技术经济性，严格控制建设投资和运行费用。 （7）重视环境，臭气防护，噪声控制，环境协调，清洁生产。2.2 主
26、要污染物及去除工艺2.2.1污染物的去除方法分析通过对废水水质情况的分析表明，进入废水处理厂的主要污染物包括：悬浮物SS，有机污染物CODCr、BOD5，少量无机营养盐N、P等。(1) SS的去除SS即悬浮固体，是指水中非溶解的和非胶态的固体物质，在条件适宜时可以沉淀。悬浮固体可分为有机性和无机性两类，反映废水汇入水体后将发生的淤积情况，其含量的单位为mg/L。废水中的SS去除主要靠沉淀和过滤作用，废水处理厂中悬浮物的浓度不仅仅只涉及到出水的SS指标，而且出水的BOD5、CODCr、N、P等指标也与其有关，这是因为组成废水中悬浮物的主要是活性污泥絮体，其本身有机成分就很高，较高的悬浮物含量会使
27、得出水中BOD5、CODCr、N、P等均增加，所以控制废水处理厂出水的SS指标是最基本的，也是十分重要的。为了尽量去除废水中的悬浮物，需在工程中采取适当的措施，常用的方法包括采用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能。采用较小的终沉池表面负荷、较低的出水堰负荷、充分利用活性污泥悬浮层的吸附和网络作用等。当工艺参数选择适当和单体设计优化时，完全能够使出水SS指标达到设计值。(2) BOD5的去除BOD5即生化需氧量，是在指定的温度和指定的时间段内，微生物在分解、氧化水中有机物的过程中所需要的氧的数量。根据研究观测，微生物的好氧分解速度开始很快，约至5天后其需氧量即达到完全分解需氧量的70%
28、左右，因此在实际操作中常常用5日生化需氧量BOD5来衡量废水中有机污染物的浓度。废水中的BOD5的去除主要是靠微生物吸附与代谢作用，然后对吸附代谢物进行泥水分离来完成的。在活性污泥与废水接触初期，会出现很高的BOD5去除率，这是由于废水中有机颗粒和胶体被吸附在微生物表面，从而被去除所致。但是这种吸附作用仅对废水中悬浮物和胶体起作用，对溶解性有机物不起作用。对于溶解性有机物需要靠微生物的代谢来完成，活性污泥中的微生物在有氧的条件下，将废水中一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。在这种合成代谢与分解代谢的过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等）直
29、接进入细胞内部被利用，而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后进入细胞内被利用，由此可见，微生物的好氧代谢作用对废水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物均为无害的稳定物质，可以使处理后废水中的残余BOD5浓度很低。(3) CODCr的去除CODCr即化学需氧量，指水样在一定条件下，氧化1升水样中还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的mg/L表示。它是表示水中还原性物质的一个指标。水中的还原性物质有各种有机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等，但主要的是有机物，因此，CODCr又往往作为衡量水中有机物含量多少的一个指标。废水中的CODCr去除的原理与BOD5基本相同，即
30、CODCr的去除率取决于原废水的可生化性，它与废水的组成有关。对于那些主要以生活废水及其成分与生活废水相近的加工工业废水组成的废水，这些城市废水的BOD5/CODCr比值往往接近0.5，甚至大于0.5，其废水的可生化性较好，出水中CODCr值可控制在较低的水平。但对于含有不可生化或难生化降解有机污染物的工业废水，出水的CODCr值的高低取决于不可生化或难生化降解有机污染物所占的比重，当其所占的比重较大时，常规的二级生化处理工艺就无法保证出水达到较低的水平了。在本工程中工业废水占的比例大，约占80%。产业园的入驻企业已金属冶炼工业企业为主，所以产业园产生的废水中含有Ti、Cu2+、Pb2+、Cd
31、2+、Zn2+、AsO43-、SO42-等多种还原性的金属离子等污染物，可生化性较弱。为保证该废水中的还原态污染物能更好的被微生物去除，须对该废水进行预生化处理，以提高废水的可生化性，确保通过二级生化处理将废水中的CODCr去除。2.2.1进水水质指标分析参考相关产业园废水治理的工程实例，主体工艺一般采用生化处理。废水如采用生物法处理工艺，特别是脱氮除磷工艺，对进水中污染物的各项指标有较高要求。本项目进水水质指标列表预测如表2.1：表2.1： 进水水质分析表项目BOD5/CODcrBOD5/TNBOD5/TP数值0.4550(1) BOD5/CODcr该指标是鉴定废水可生化性最简单易行和最常用
32、的方法，一般认为BOD5/CODcr大于0.3时，属可生化降解，而在实际工程中一般在0.4以上才能较好的进行生化降解。本项目进水该项目指标为0.4，属可生化降解废水。但是考虑到经济开发区内各企业实际情况，企业种类繁多，废水水质成分复杂，部分企业（化工）所排放的废水中必定含有难生物降解物质，经企业内简单处理后虽然可达到废水综合排放标准的三级标准（CODcr500，BOD5300），但尾水中仍会含有难降解有机物。为了保证废水处理厂的整体效果，先进行预处理，以降低废水中难降解物质含量，再采用生物处理方案。如何去除难降解物质，提高可生化性以及BOD5、CODcr的去除率，则需将去除BOD5、CODcr
33、的生物过程和脱氮除磷的生物过程有机统一，选择合适的污泥负荷及水力停留时间等。(2)BOD5/TN该指标是鉴别能否采用生物脱氮的主要指标。由于生物脱氮的反硝化过程中主要利用原废水中的含碳有机物作为电子供体，该比值越大，碳源越充足，反硝化进行越彻底。理论上BOD5/TN大于2.86时反硝化才能进行，本项目进水BOD5/TN为5，进水BOD5值一般，提高废水的可生化性之后BOD5值会相应升高，后续采用生物脱氮工艺，脱氮率可以保证。(3) BOD5/TP该指标是鉴别能否生物除磷的主要指标。进水中的BOD5是作为营养物供除磷菌活动的基质，故BOD5/TP是衡量能否满足生物除磷的重要指标，一般认为该值要大
34、于17，本项目的BOD5/TP为50，比值越大，生物除磷效果越明显，所以本项目可以采用生物除磷工艺。根据以上分析，本项目的废水经过预处理提高可生化性后，可以采用生化处理工艺作为废水净化的主体工艺。2.3废水处理方法概述2.3.1废水可生化性的提高在本工程中工业废水占的比例大，约占80%，废水中含有较多的金属性还原态金属离子，为保证该废水中的有机质能更好的被微生物去除，须对该废水进行预生化处理，以提高废水的可生化性，然后通过二级生化处理，将废水中的CODCr去除，对于废水中可能存在难生化降解或不可生化降解的有机污染物或还原态污染物，采用深度处理的方法，最终确保废水处理厂出水CODCr及各项指标稳
35、定达标排放。 (1) 废水中难降解物成分处理本项目废水主要来源为金属冶炼企业排放的生产废水及园区的生活废水，废水水质成分复杂，可能存在一些难降解成分。参考以往产业园废水处理工程经验，为保证后续生化处理的效果，需在好氧生化处理前采用一定的处理方法提高废水中难降解成分的可生化性。随着废水处理技术的发展，各种方法的开发与应用，为提升有机污染物的可生化性提供了多种供选择的工艺，目前主要的处理方法有厌氧、水解酸化、高级氧化等。厌氧工艺一般用于处理高浓度的有机废水，可去除部分有机物，提高废水可生化性，但废水的停留时间长，不适于较低COD浓度的废水；高级氧化一般用于废水的深度处理，可将大分子有机物降解成小分
36、子有机物或二氧化碳和水，该产业园废水的COD浓度不高，采用芬顿氧化或臭氧氧化等方法虽然也可以提升废水的可生化性，但由于废水厂进水水量较大，高级氧化系统设备投资费用高，处理成本很高，不符合废水处理工艺选择的原则；水解酸化法在工业废水的处理中应用广泛，工艺简单，设备投资费用低，处理成本低，因此本项目将以水解酸化作为产业园废水生化处理的前处理手段。(2) 水解酸化工艺说明废水处理工艺的选择是与进水水质特点和排放要求密切相关的。产业园废水厂进水中可能含难降解有机物较多，可生化性较差。在讨论提升废水可生化性时，发现与其他厌氧、高级氧化工艺相比，水解酸化更符合产业园实际情况。下面将对水解酸化去除部分有机物
37、、提升可生化性的机理进行探讨，以确定该工艺能有效应对产业园废水。从水解酸化反应的机理上讲，水解和酸化是厌氧过程的两个阶段，水解是指有机物进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。微生物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应。酸化是一类典型的发酵过程，微生物的代谢产物主要是各种有机酸。但不同的工艺水解酸化处理目的不同。水解酸化-好氧生物处理工艺中的水解目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，特别是工业废水，主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧处理。考虑到后续好氧处理的能耗问题，水解主要用于低浓度难降
38、解废水的预处理。混合厌氧消化工艺中的水解酸化的目的是为混合厌氧消化过程的甲烷发酵提供底物。而两相厌氧消化工艺中的产酸相是将混合厌氧消化中的产酸相和产甲烷相分开，以创造各自的最佳环境。水解阶段是大分子有机物降解的必经过程，大分子有机物想要被微生物利用，必须先水解为小分子有机物，这样才能进入细菌细胞内进一步降解。酸化阶段是有机物降解的提速过程，因为它将水解后的小分子有机物进一步转化为简单的化合物并分泌到细胞外。这也是为何在很多实际的工业废水处理工程中，水解酸化往往作为预处理单元的原因。水解酸化处理有三点普遍认同的优势：能提高有机废水的可生化性，将大分子有机物转化为小分子。可去除废水中的部分COD。
39、废水中的异养型微生物细菌从环境中汲取养分，将部分有机物降解合成自身细胞，达到有机物的去除。工艺简单，处理成本低。考虑工业园入驻行业较多，污染物种类复杂，在水解酸化池前增加混凝沉淀池，可以去除原水中的悬浮物。当事故发生时，如企业排水污水处理厂的金属污染物超标时，可以通过投加药剂将金属离子污染物去除，因为金属冶炼行业的废水中主要含有金属离子污染物，而这些污染物的氢氧化物可以通过沉淀被去除，所以在工艺流程中设置混凝沉淀池是非常必要的。同时需要设置事故应急系统，当污水处理厂的进水连续超标时，需要将事故废水排入事故应急池，以降低污水处理厂的负荷。当进水逐渐趋于稳定时，事故池存积的超标废水通过提升汇入污水
40、处理厂，经过投加药剂混凝沉淀去除超标污染物后进入后续的生化处理工序，最后达标排放。2.3.2 生化处理工艺的说明针对本项目的废水主要的污染物指标为CODcr、BOD5、及氮磷的去除，且废水可生化性较好，再经过水解酸化提高生化性后，确定本项目采用二级生化处理工艺。目前常用的生化处理工艺有：A2/O工艺、氧化沟工艺、SBR工艺、CASS工艺、生物膜工艺等。分别说明如下：（1）A2/O 工艺A2/O 法即厌氧/缺氧/好氧活性污泥法。其构造是在A/O 工艺的厌氧区之后、好氧区之前增设一个缺氧区，好氧区具有硝化功能，并使好氧区中的混合液回流至缺氧区进行反硝化，使之脱氮。废水在流经三个不同功能分区的过程中
41、，在不同微生物菌群作用下，使废水中的有机物、氮和磷得到去除，达到同时进行生物除磷和生物除氮的目的。其流程见图2.1。图2.1：A2/O 工艺流程框图在系统上，该工艺是最简单的除磷脱氮工艺，在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下，可抑制丝状菌的繁殖，克服污泥膨胀，使得SVI 值一般小于100，有利于泥水分离，在厌氧和缺氧段内只设搅拌器。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，脱氮除磷效果好。目前，该法在国内外广泛使用。缺点：（1）回流活性污泥（外回流）直接回流进入厌氧池，其中夹带的大量硝酸盐氮和溶解氧回流至厌氧池，破坏了厌氧池的厌氧状态，从而影响系统的除磷效果。（2）大量
42、的回流（内回流量一般为进水量的200300%，外回流量一般为100%）稀释了整个系统内的反应物浓度，使得系统的反应速率降低，也就需要更大的生化池容积。（3）大量的内回流增加了系统的能耗，也增加了废水处理运行成本。研究结果表明，MLSS 中的含磷量随污泥负荷的降低将大幅度下降。生物除磷需要高的污泥负荷，而生物脱氮则需要低的污泥负荷，在A2/O 工艺中要使二者同时达到最佳状态是困难的，一般是以生物脱氮为主，生物除磷为辅。为了解决A2/O 法回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响，可采取将回流污泥进行两次回流，或进水分两点进入等措施。于是，产生了改良型A2/O、倒置A2/O和UCT 等工艺。（2）氧化沟工
43、艺氧化沟法工艺是五十年代初期发展起来的一种废水处理工艺形式，是传统活性污泥工艺的一种变形。与传统工艺相比，其特点是：将“池”改为“沟”，氧化沟为封闭的环状沟，也称为连续循环曝气池，其流态具备推流式和完全混合式的双重特点，因而抗冲击负荷能力强。氧化沟的曝气形式主要以表曝为主，常见的曝气设备有水平轴转刷、转碟、垂直轴叶轮表爆机等。除此以外，氧化沟工艺还具备构造简单、操作管理简便、出水水质好、处理效率稳定等特点。氧化沟工艺从五十年代发展至今已有多种形式。从运行方式上，可分成三大类：连续工作式、交替工作式和半交替工作式。较典型的连续工作式氧化沟有Carrousel 及Orbal 氧化沟，较典型的交替工作式氧化沟为T 型氧化沟，DE 型氧化沟为半交替工作式氧化沟。Carrousel 氧化沟是1967 年由荷兰DHV 公司发明的一种废水处理技术。其形状可以是“田径跑道”式，也可以由多个类似“跑道”串联而成，一般采用垂直轴叶轮表面曝气机。传统的Carrousel 氧化沟没有明显的缺氧区，反硝化主要靠同步反硝化，混合液的回流比也无法控制，因而脱氮效率不高。在原Carrousel 系统的基础上，DHV 公司和其在美国的专利特许公司EIMCO又推出了 Carrousel 2000
