污水处理厂升级改造工程项目投资立项可行性计划书

郑州市已跻身全国综合实力强投资硬环境优全国综合投资环境前名和卫生城市行列，是国务院确定的个商贸中心试点城市之。

据河南城市统计年鉴反映年的统计资料，全市总面积平方公里，其中市辖区面积平方公里，建成区面积平方公里年末全市总人口万人，市辖区人口万人。

建设场地自然与气象条件城市自然条件地形郑州市位于伏牛山脉向黄淮平原过渡的交接带，地理坐标位于东经，北纬之间。

海拔高度为。

地貌特征西南高东北低，地势由西南向东北逐渐倾斜，坡度般为。

郑州市马头岗污水处理厂升级改造工程天津市市政工程设计研究院城市水系郑州市市内的地表水属淮河流域沙颖河水系，流经该市的天然河流主要有索须河贾鲁河贾鲁河支河东风渠金水河熊耳河七里河潮河等。

索须河由索河和须水两条河汇流而成。

索河发源于荥阳石岭寨，北经荥阳城关，过陇海铁路入市区。

须河发源于荥阳贾峪北岵山东麓，经须水沟赵至古荥乡岔河村与索河汇流，东流至祥云寺入贾鲁河，全长，流域面积，市区段河长，河道坡降上陡下缓，上游已建有中型水库座，控制流域面积。

贾鲁河贾鲁河发源于新密市山区圣水峪带，全长市区段，由南向北流经市郊西南部后，汇入尖岗水库，尖岗水库距市区，库容万，为郑州市备用水源。

受气候及人为因素影响，贾鲁河上游自然水量已很小，成为季节性河流。

贾鲁河进入郑州市区后，主要的任务是负担农田退水和接纳市区各河道汇入的生活生产废水及雨水排泄，五龙口排水系统的污水排入贾鲁河。

贾鲁支河发源于市区北部南阳寨铁路编组站。

经老鸦陈祭城，在中牟县汇入贾鲁河。

流域面积，全长。

该河主要接纳的是市区北部的城市污水及排泄的雨水。

东风渠东风渠原为年人工修建的条引黄灌溉渠道，渠首在市北岗李村东北。

向南至市区白庙折向东南，在中牟白沙后潘庄入贾鲁河，全长，流域面积。

沿途接纳金水河和熊耳河及两侧的工业废水和生活污水。

该渠已成为沿途的排洪排污渠道。

金水河金水河发源于郑州市西南老胡沟，流经到金海水库入市区，横穿城区至国道出城，折向北于八里庙入东风渠，全长，流域面积其中市区段。

市区段在改造前为市区主要的排洪及排污河道，目前已改造为市区的景观河。

熊耳河熊耳河源于市南郊与新郑县交界处的铁三官庙村南。

流经市区东南部经航海路至国道出城在市东郊祭城乡陈岗村汇入东风渠，流域面积，全长其中市区段长。

该河主要负责市区东南部地区的泄洪排涝任务及接纳沿河两岸的生活和工业废水。

目前正在进行截流硬化与绿化等河道综合整治。

七里河七里河源于新郑小桥乡楚家脑村东，流域面积，全长。

在市区以东由东南向东北穿过国道及陇海铁路于王新庄污水处理郑州市马头岗污水处理厂升级改造工程天津市市政工程设计研究院厂东约处汇入东风渠。

郑州市王新庄污水处理厂处理后的污水排入七里河。

气象郑州市地处北温带，属大陆性季风气候，四季分明，干湿明显，春季干旱多风沙，夏季炎热多雨，秋季凉爽，冬季干冷多风，雨雪稀少。

气温年平均气温极端最高气温极端最低温度年最高气温多出现在月和月降雨年平均降雨量小时降雨量多年平均值百年遇小时降雨量每年三个月的降雨量是全年降雨量的冻土深度年平均地面结冰达多天最大冻土深度地面以下冻结平均为天风向冬季盛行西偏北东偏北夏季盛行南偏东春秋季处于冬夏季风的过渡阶段风速多年最大风速年平均风速工程地质郑州市区属于新生纪第三第四纪沉积层。

地层总趋势自西向东北由薄变厚，从以上，在以内多为粉质壤土和粉质粘土，东部地区夹杂有淤泥土和淤泥。

境内有冲积，洪积形成的黄土丘陵相对升降切割造成的沉积阶地，黄河冲积形成的平原和风积作用造成的沙丘区，工程地质条件多样，承载力在之间。

郑州市马头岗污水处理厂升级改造工程天津市市政工程设计研究院地震基本烈度为七度。

水文地质郑州地处华北地台南缘，秦岭东延部分的嵩箕山前，地表出露地层主要为第四值以及硝化碳源。

生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以要保证有足够的硝化污泥龄。

反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并且要有充裕的碳源提供能量，才可使反硝化作用顺利进行。

生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备以下条件硝化阶段足够的溶解氧，值在以上合适的温度，最好左右且不能低于足够长的污泥泥龄合适的条件。

反硝化阶段硝酸盐的存在缺氧条件值不超过充足碳源合适的条件。

生物脱氮过程如下图所示。

按照上述原理，要进行脱氮，必须具有缺氧好氧过程，可组成缺氧池和好氧池，即所谓缺氧好氧系统。

系统设计中需要控制的几个主要参数就是足够的硝化污泥龄和进水的碳氮比。

生物除磷原理磷常以磷酸盐和聚磷酸盐和有机磷的形式存在于含氮有机物氨化作用硝化作用反硝化作用郑州市马头岗污水处理厂升级改造工程天津市市政工程设计研究院废水中，生物除磷就是利用聚磷菌，在厌氧状态释放磷，在好氧状态从外部摄取磷，并将其以聚合形态贮藏在体内，形成高磷污泥，排出污水系统，从而达到从污水中除磷的目的。

生物除磷主要是通过排出剩余污泥而去除磷的，因此，剩余污泥的多少将对脱除磷效果产生影响，般污泥龄短的系统产生的剩余污泥量较多，可以取得较高的除磷效果。

有报道称，当泥龄为时，除磷率为，泥龄为时，除磷率为，而当泥龄降至时，除磷率达。

大量的试验观测资料已经完全证实，在生物除磷工艺中，经过厌氧释放磷酸盐的活性污泥，在好氧状态下有很强的摄磷能力，也就是说，磷的厌氧释放是好氧吸磷和除磷的前提，但并非所有磷的厌氧释放都能增强污泥的好氧摄磷，磷的厌氧释放可以分为二部分有效释放和无效释放，有效释放是指磷被释放的同时，有机物被吸收到细胞内，并在细胞内贮存，即磷的释放是有机物吸收转化这耗能过程的偶联过程。

无效释放则不伴随有机物的吸收和贮存，内源消耗变化毒物作用引起的磷的释放均属无效释放。

污泥在除磷脱氮系统的厌氧区中，含聚磷菌的回流污泥与污水混合后，在初始阶段出现磷的有效释放，随着时间的延长，污水中的易降解有机物被耗完以后，虽然吸收和贮存有机物的过程基本上已经停止，但微生物为了维持基础生命活动仍将不断分解聚磷，并把分解产物磷释放出来，虽然此时释磷总量不断提高，但单位释磷菌所产生的吸磷能力随无效释放量的加大而降低。

般来说，污水污泥混合液经过小时厌氧后，磷的释放已甚微，在有效释放过程中，磷的释放量与有机物的转化量之间存在着良好的相关性，在有效释放过程中，磷的厌氧释放可使污泥的好氧吸磷能力大大提高，每厌氧释放，在好氧条件下可吸收，厌氧时间加长，无效释放逐渐增加，平均厌氧释放，所产生的好氧吸磷能力将降至以下，甚至达到。

因此，生物除磷并非厌氧时间越长越好，同时在运行管理中要避免的冲击，否则除磷能力将大幅度下降，甚至完全丧失，这主要是由于降低时，会导致细胞结构和功能损坏，细胞内聚磷在酸性条件下被水解，从而导致磷的快速释放。

般情况下，厌氧区的水力停留时间，即可满足要求。

脱氮除磷工艺概述生物脱氮除磷工艺，般都包含的好氧区缺氧区和厌氧区，以强化对污水中氨氮硝酸盐和磷的去除。

目前在国内使用较多的无外乎倒置等几种工艺。

郑州市马头岗污水处理厂升级改造工程天津市市政工程设计研究院应用于城市污水处理厂的固着性生物膜法工艺主要为生物滤池生物转盘曝气生物滤池等工艺。

工艺常规工艺是种典型的除磷脱氮工艺，其生物反应池由厌氧缺氧和好氧三段组成，其典型的工艺流程见图，这是种推流式的前置反硝化型工艺，其特点是厌氧缺氧和好氧三段功能明确，界线分明，可根据进水条件和出水要求，人为地创造和控制三段地时空比和运转条件，只要碳源充足，便可根据需要达到较高的脱氮率。

图工艺流程图倒置工艺常规的工艺都是厌氧池在前，缺氧池在后，便于聚磷菌优先利用污水中的易生物降解有机物，实现生物除磷，而反硝化菌可以利用更多形态的碳源，缺氧池在后也不会影响脱氮。

当要求硝化除磷而不要求脱氮时，没有必要对全部污水进行脱氮处理，只需对回流污泥脱氮，其目的是为了消除回流污泥中硝态氮对除磷的不利影响，提高除磷效率。

回流污泥是返回厌氧池的，需要在进入厌氧池前脱氮，厌氧池后边并不需要脱氮，也就是说缺氧池理应设在厌氧池前，而不是在厌氧池后，对比般工艺，其位置是倒置的。

倒置缺氧池带来的主要问题是对碳源的争夺。

原污水先进入缺氧池再进入厌氧池，污水中的易生物降解有机物将优先被硝化菌利用，聚磷菌将得不到足够碳源，达不到除磷目的，因此，必须将原污水分配给缺氧池和厌氧池，直接进入厌氧池的污水为聚磷菌提供碳源，进入缺氧池的污水则为反硝化菌提供碳源，其目的是为了提高除磷效率。

倒置工艺的工艺流程缺氧池前置在厌氧池和好氧池前，相互串连组成，见图。

出水级处理出水剩余污泥回流污泥混合液回流厌氧池缺氧池好氧池二沉池郑州市马头岗污水处理厂升级改造工程天津市市政工程设计研究院图倒置工艺流程图工艺在普通工艺中，回流污泥中的硝态氮势必会优先夺取污水中的易生物降解有机物，实现反硝化，对除磷造成不利影响。

当污水中的比值高，有机物中的易降解组分多，即使回流污泥中的硝态氮耗去部分易生物降解有机物，仍有足够的易降解有机物供聚磷菌利用，不致影响除磷效果，但如果比值不高，有机物中易降解组分不多，回流污泥中的硝态氮对除磷的干扰就很明显，因此，如何降低回流污泥中硝态氮对除磷的影响成为个关键技术问题。

工艺的主要改进是将污泥回流到缺氧池而不是厌氧池，同时增加从缺氧池出流液到厌氧池的回流。

污泥回流的硝态氮在缺氧池中被反硝化，进入厌氧池的缺氧回流中不再有硝态氮，不会对除磷产生不利影响，较好地解决了脱氮和除磷的矛盾。

工艺的工艺流程厌氧池前置在缺氧池和好氧池前，相互串连组成，见图。

图工艺流程图工艺改良型工艺流程如图。

该工艺系统是在工艺的基础上改进回流污泥混合液回流级处理出水剩余污泥缺氧池厌氧池好氧池二沉池出水回流污泥混合液回流Ⅰ级处理出水剩余污泥混合液回流Ⅱ厌氧池缺氧池好氧池二沉池出水郑州市马头岗污水处理厂升级改造工程天津市市政工程设计研究院的。

这个工艺将工艺的缺氧池分为二，回流污泥进入缺氧池，混合液回流进入缺氧池，缺氧池回流从缺氧池出流液引出至厌氧池。

由于缺氧池只负责反硝化回流污泥中的硝态氮，而污水是先经过缺氧池再进入缺氧池，因此缺氧池中碳源充足，硝态氮得到充分反硝化，其出流液中不存