硬聚氯乙烯排水管道工程技术规程 北京市市政工程设计研究总院 埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程 给水排水工程构筑物结构设计规范 给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程 建筑给水排水设计规范 建筑结构荷载规范 工业建筑防腐设计规范 混凝土结构设计规范 钢结构设计规范 建筑地基基础设计规范 建筑抗震设计规范 建筑结构可靠度设计统标准 水工混凝土结构设计规范 工业企业设计标准 采暖通风和空气调节设计规范 建筑设计防火规范年版 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备标准 地下工程防水技术规范 建筑电气设计技术规范 供配电系统设计规范 及以下变电所设计规范 低压配电设计规范 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 变电所设计规范 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 建筑防雷设计规范年版 电力装置技术条件 分散型控制系统工程设计规定 过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号 控制室设计规定 北京市市政工程设计研究总院 仪表供电设计规定 信号报警连锁系统设计规定 仪表配管配线设计规定 仪表系统接地设计规定 供水排水用铸铁闸门 钢闸门设计规范 城市污水处理工程项目建设标准国家建设部 城市污水处理及污染防治对策国家建设部环保局科技部 北京市市政工程设计研究总院 工程背景情况 区域情况 五里坨污水处理厂规划污水流域范围主要为五里坨边缘集团及门头沟三家店地 区的规划建设用地。其规划流域范围南起永定河引水渠南侧，北至小西山，西起永 定河三家店拦河闸，东至模式口隘口，总用地面积约平方公里，规划总人口约万 人不含部队。 自然条件 气候条件 北京市平原地区属暖温带半湿润半干旱的大陆性季风气候区，年平均气温约 为，月份最低月平均气温为，月份最高月平均气温为 。北京地区为季风区，冬季以西北风和北风为主，夏季多偏南风，春秋两季为南 北风转换季节，年平均风速为，最大风速可超过。北京地区年平均 降水量，夏季降水量约占全年的，雨季施工对本工程基坑开挖 支护和施工降水将产生不利影响。 拟建厂区地基土标准冻结深度为。 地形地貌 五里坨污水处理厂位于永定河冲洪积扇的顶部。工程场区自然地形基本平坦，本 工程现场勘探期间所量测的钻孔孔口处地面标高为。厂区现为工厂厂 区。 水文地质 根据五里坨污水处理厂岩土工程勘查报告场区地下潜水的天然动态类型属 渗入径流型，主要接受大气降水入渗及地下迳流补给，并以蒸发及地下迳流等方式排 泄。 厂区地处北京市区西部，第四纪地层以渗透性很强的沙土碎石土为主，故厂区 及附近的地下水位多年来动态变化幅度较大，并且其变幅对北京西郊永定河放水未 北京市市政工程设计研究总院 来南水北调工程西郊地下水库的建立以及北京市节水措施引起的地下水开采量 减小等非自然因素的影响较敏感。 厂区成层分布的地下水埋深在自然地面以下以下。地下水埋深较深，对于 般建筑物可不考虑地下水腐蚀性对主要建筑材料的影响。 工程地质 根据五里坨污水处理厂岩土工程勘查报告，工程场地地面以下深度 范围内，按沉积年代及工程性质可划分为人工堆积层新近沉积层和第四纪沉积层三 大层，按土层沉积顺序自上而下简述如下 人工堆积层 表层为厚的人工填土层，岩性主要为粘质粉土填土砂质粉土 填土层，碎石填土层。 该土层土质较差且不均匀，不宜作为般建筑物的地基持力层。对于些简易的 临时性单层建筑物，在对该土层进行定的处理后，也可作为其地基持力层。 新近沉积层 人工堆积层之下为厚度约的新近沉积层，包括第大层粘性土粉土 层及第大层砂土碎石土层。 第大层粘性土粉土层 第大层主要岩性为褐黄黄褐色的粘质粉土粉质粘土层砂质粉土层， 其地基承载力标准值为。 第大层砂土碎石土层 第大层主要岩性为稍密中密的杂色卵石层，褐黄褐黄暗色的细砂粉砂 层，其地基承载力标准值为。 第四纪沉积层 标高以下为第四纪沉积层，包括以碎石土为主的第大层及第大 层，主要岩性包括卵石④层，细砂粉砂④层粉质粘土④层卵石层，细砂 中砂层，卵石混粘土层，粘质粉土砂质的主要活性污泥絮体，其本身的有机成 北京市市政工程设计研究总院 份就很高，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的均增加。因此， 控制污水厂出水的指标是最基本的，也是很重要的。 为了降低出水中的悬浮物浓度，应在工程中采取适当的措施，例如采用适当的污 泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能，采用较小的二次沉淀池表面负荷，采用较 低的出水堰负荷，充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。在污水处理工艺方案 选用合理工艺参数取值适当和单体设计优化的条件下，完全能够使出水指标达到 以下。 本污水处理厂进水平均浓度为，出水要求小于，该进水指 标与目前国内大多数城市污水处理厂接近，但出水指标要求较高，因此，在污水处理 厂工艺设计时，除采用沉淀分离的办法去除大部分悬浮物，达到出水外， 还需对出水进步进行过滤处理，从而确保出水。 有机污染物的可生物化性分析 进厂污水中有机污染物主要以表示，它们的去除主要是靠微生物 的吸附作用和代谢作用，然后通过对污泥与水进行分离来完成的。 活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的部分有机物用于合成新的细 胞，将另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 和等稳定物质。在这种合成代谢与分解代谢过程中，溶解性有机物如低分子有 机酸等易降解有机物直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部被利用。由此可见，微生物的好氧代谢作 用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定 物质。因此，可以使处理后污水中的残余浓度很低。 原污水的可生化性，它与城市污水的成分有关。对于那些主要以生活污水及其成 分与生活污水相近的工业废水组成的城市污水，这种城市污水的比值往 往接近甚至大于，其污水的可生化性较好，无需进行特殊处理设置单独处理 构筑物，其出水值即可控制在较低的水平。而成分主要以工业废水为主的城市 污水，或比值较小的城市污水，其污水的可生化性较差，处理后污水中 剩余的会较高，要满足出水有定的难度。值是鉴定 污水可生化性的最简便易行和最常用的方法，般认为可生化性较 好较难生化不易生化。 北京市市政工程设计研究总院 本污水处理厂进水，该水质具有较好的可生化性，可以采用 生化处理方法去除。 生物脱氮除磷 污水脱氮除磷可供选择的处理方法通常有生物处理法及物理化学法两大类。国外 从六十年代开始曾系统地进行了脱氮除磷的物化处理方法研究，结果认为物化法的特 点是耗药量大污泥产量多运行费用高等，因此，城市污水处理厂般不推荐采用。 从七十年代以来，国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年 代初开始研究生物脱氮除磷技术，在八十年代后期逐步实现工业化流程，目前，国内 新建及改扩建的污水处理工程大多数都采用活性污泥法生物脱氮除磷工艺。 生物脱氮基本原理 污水中的有机氮蛋白氮等在好氧条件下首先被氨化菌转化为氨氮，而后在硝化 菌的作用下变成硝酸盐氮，此阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作 用，并有外加碳源提供能量。使硝酸置氮还原成氮气从污水中逸出，此阶段称为缺氧 反硝化。 在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度溶解氧值以及反 硝化碳源。生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥龄。反 硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并且要有充足的碳源提供能量，才可促使反硝 化作用的顺利进行。 按照上述原理，要进行污水的生物脱氮，必须具有缺氧好氧过程，可组成缺氧 池和好氧池也可在座生物池的不同阶段制造缺氧好氧环境即都需要有所谓缺 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长的污 泥龄和进水的碳氮比。 生物硝化和脱氮的作用 出水水质中对氨氮的排放有要求，另外考虑到大量氨氮排入河道会消耗水中溶解 氧，使河水水质下降，危害水生动物。因此，污水处理按完全硝化设计，减少氨氮排 放量。 由于好氧段完全硝化，生物池出水中硝酸盐量较高，这样会造成以下两个不利影 响第，硝酸盐量较高会造成沉淀阶段的污泥上浮，经验表明，在水温，沉淀起 北京市市政工程设计研究总院 始点的硝酸根浓度在以上时，沉淀阶段会出现反硝化引起的污泥上 浮第二，大量硝酸盐随回流污泥进入生物反应池，消耗过多的碳源，会降低生物除 磷的效果。所以，采用反硝化脱氮，降低硝酸盐浓度，满足出水总氮要求，是很有必 要的。 生物除磷基本原理 生物除磷是利用污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸 盐，产生能量用以吸收快速降解有机物，并转化为聚羟丁酸储存起来。当 这些聚磷菌进入好氧条件时就降解体内储存的产生能量，用于细胞的合成和过量 吸收污水中溶解的磷，形成含磷量高的污泥，随剩余污泥起排出系统，从而达到除 磷的目的。 影响生物除磷的因素是要有厌氧条件混合液中既无溶解氧，也无结合氧 如硝酸盐，同时要有可快速降解的有机物，即比值恰当。同时，希望含 磷污泥尽快排出系统，以免污泥回流至厌氧阶段，污泥中的磷又重新释放至水中。 按照上述原理，要进行生物除磷必须具备厌氧过程，如在生物脱氮系统前设置 个厌氧池，这样就形成系统，即厌氧缺氧好氧系统。 本工程生物脱氮除磷的可行性 根据进水水质及出水水质要求