總目錄

第一冊初步設計說明書

第二冊工程概算書

第三冊設計圖紙

目錄

1.總論...............................................1

1.1項目概況..............................................1

1.2編制依據、原則和范圍..................................2

1.3規范和標準............................................4

1.4工程建設產業化政策....................................6

2.工程概述..............................................8

2.1項目開發建設的背景....................................8

2.2工程服務范圍的確定....................................9

2.3水量預測及工程規模....................................9

2.4進水水質.............................................12

2.5出水水質.............................................15

2.6污水廠廠址...........................................15

2.7污水廠尾水排放.......................................17

3.污水處理工藝.........................................18

3.1設計原則.............................................18

3.2污水處理工藝.........................................19

3.3污水處理工藝流程選擇.................................23

4.污泥處理工藝.........................................39

4.1污泥處理目的.........................................39

4.2污泥處理工藝........................................40

4.3污泥最終處置........................................42

5.污水廠工藝流程設計...................................48

5.1污水廠工藝流程.......................................48

5.2生產構筑物工藝設計..................................49

5.3輔助建筑物工藝設計...................................59

5.4污水處理廠平面布置..................................59

5.5尾水排放.............................................62

5.6廠區道路.............................................62

5.7廠區給水排水.........................................62

5.8通訊系統.............................................63

5.9廠外配套工程.........................................63

6.建筑設計............................................65

6.1設計依據及原則.......................................65

6.2建筑設計.............................................65

6.3建筑裝修.............................................66

7.結構設計.............................................68

7.1設計標準.............................................68

7.2地基處理方案設計....................................70

7.3技術設計.............................................70

7.4構（建）筑物結構方案設計.............................71

7.5主要建筑材料.........................................72

7.6受力鋼筋的混凝土保護層最小厚度.......................72

7.7抗震設計.............................................73

8供配電設計...........................................74

8.1設計范圍.............................................74

8.2供電電源.............................................74

8.3用電負荷及主變壓器容量...............................74

8.4變配電系統..........................................75

8.5無功補償.............................................75

8.6設備選型.............................................75

8.7電動機起動控制方式...................................76

8.8保護方式.............................................76

8.9計量方式.............................................77

8.10各級電壓電氣設備平面布置............................77

8.11防雷接地保護........................................77

8.12照明設計............................................78

8.13通訊設備............................................78

9自控及儀表設計.......................................79

9.1設計原則.............................................79

9.2系統結構設計.........................................80

9.3控制功能設計.........................................81

9.4管理功能設計.........................................84

9.5儀表的設計與選型.....................................89

9.6系統防雷措施........................................90

9.7控制系統、檢測儀表配線及安裝........................91

9.8儀表文字符號........................................91

10.輔助設備...........................................92

10.1化驗設備............................................92

10.2機修設備............................................94

10.3運輸設備............................................95

11.通風工程............................................96

12.工程節能............................................97

12.1能耗指標及分析......................................97

12.2工程節能措施........................................98

13.環境影響、勞動安全保護與消防.......................99

13.1環境影響............................................99

13.2勞動安全保護.......................................103

13.3消防...............................................105

14.人員編制及管理機構.................................106

14.1人員編制...........................................106

14.2管理機構...........................................106

15.效益分析...........................................108

15.1社會環境效益分析...................................108

15.2國民經濟效益分析...................................108

16.工程概算簡述及成本分析.............................109

16.1工程概算...........................................109

16.2主要經濟技術指標....................錯誤!未定義書簽。

16.3資金籌措及投資計劃.................................110

17.主要設備及材料.....................................111

17.1凈水廠平面布置圖...................................111

17.2粗格柵、進水泵房...................................112

17.3細格柵、旋流沉砂池.................................113

17.4水解池.............................................114

17.5氧化溝.............................................115

17.6配水井、污泥泵房...................................116

17.7二沉池.............................................117

17.8紫外線消毒池..........................................118

17.9儲泥池.................................................119

17.10污泥脫水車間.........................................120

附件：..............................................121

L總論

1.1項目概況

1.1.1項目名稱、地點及業主單位

項目名稱：中國泉州出口加工區污水處理廠工程

建設地點：泉州市出口加工區

業主單位：福建廣匯投資有限公司

LL2建設規模

項目總規模:2萬m'/d

近期：1萬m7d；遠期：2萬mZl。

L1.3主要建設內容

(1)污水處理廠工程

①總規劃控制用地面積22.56畝，近期工程用地22.56畝；

②廠內近期實施主要構筑物

按1萬噸/日規模建設：粗格柵、進水泵房、細格柵、旋流沉砂池、

氧化溝、二沉池、污泥泵房、儲泥池、污泥脫水機房、紫外線消毒

池、綜合樓等;

1.2編制依據、原則和范圍

1.2.1編制依據

(1)泉州出口加工區控制性詳細規劃文本、說明書、基礎資料

重慶市規劃設計研究院2006.02

(2)泉州出口加工區環境影響報告書

泉州市環境保護科學技術研究所2005.12

1.2.2編制原則

(1)執行國家關于環境保護的政策，符合國家的法規、規范及標

準；落實“福建省城市污水、生活垃圾處理產業化發展規劃”，及

“福建省城市污水生活垃圾處理產業化政策”；

(2)在總體規劃指導下，以《泉州出口加工區控制性詳細規

劃》為依據，根據統一規劃設計分期實施的方針，本著需要和可能

相結合、近期和遠期相協調原則，使工程建設與城市的發展相協調,

既保護環境，又最大程度地發揮工程效益；

(3)采用先進、可靠、高效、經濟合理的處理工藝，選擇國內外

先進、可靠、高效、運行管理方便、維修簡便的排水專用設備。

(4)采用現代化技術，實現科學自動化管理，做到技術可靠，運

行穩定，經濟合理。

(5)合理進行高程設計和設備選型，節約能源，減少動力消耗，

以降低運行成本。

(6)污水廠總平面布置力求在便于施工、安裝和便于維修的前期

下，使各處理構筑物盡量集中，節約用地，并留有發展余地；污水

管網工程充分利用現有地形地貌特點，盡量減少管道埋深，以降低

施工費用及減少日后養護工作的困難。

(7)妥善處理處置污水收集、輸送過程中產生的柵渣，避免二次

污染。

(8)排水干管在平面布置方面，盡量避免或減少與河道，主要道

路及現有建筑物、構筑物、管線交叉，少拆遷及破路面，減少工程

造價。

(9)積極創造一個良好的生產和生活環境，把污水廠建成一個現

代化的清潔式工廠。

1.2.3編制范圍

本工程初步設計的編制范圍為泉州市出口加工區污水處理廠工

程。以總體規劃和排水專項規劃的要求，就污水處理廠工程建設方

案所涉及的問題進行分析論證編制本文件。

本工程初步設計按照上述有關原則和工作范圍，包括下列研究內

容:

(1)對泉州市出口加工區污水處理廠工程服務范圍內的近、遠期

污水量與水質進行調查預測，確定近、遠期處理規模、處理程度與

建設年限；

(2)污水處理廠廠址選擇論證；

(3)污水、污泥處理的各工藝技術方案比選，推薦優選方案；

(4)污水處理工藝流程設計；

1.3規范和標準

(1)GB50014-2006《室外排水設計規范》

(2)GB50013-2006《室外給水設計規范》

(3)GB8978-96《污水綜合排放標準》

(4)GB3838-2002《地表水環境質量標準》

(5)GJ31-89《城鎮污水處理廠附屬建筑和附屬設備設計標準》

(6)CJ3082-99《污水排入城市下水道水質標準》

(7)CJ3025-93《城市污水處理廠污水污泥排放標準》

(8)CJJ50-92《城市防洪工程設計規范》

(9)GB/T50265-97《泵站設計規范》

(10)GB50318-2000《城市排水工程規劃規范》

(11)GB50069-2002《給水排水工程構筑物結構設計規范》

(12)GB50019-2001《建筑結構荷載規范》

(13)GB50010-2002《混凝土結構設計規范》

(14)GB50011-2002《建筑抗震設計規范》

(15)GB50016-2001《建筑設計防火規范》

(16)GB50007-2002《建筑地基基礎設計規范》

(17)GB50016-2001《建筑設計防水規范》

(18)GB50057-94《建筑防雷設計規范》（2000年版）

(19)《給水排水工程管道結構設計規范》GB50332-2002；

(20)《室外給水排水和煤氣熱力工程抗震設計規范》GB50032-91；

(21)《給水排水工程結構設計規范》GBJ69-84；

(22)《給水排水管道工程施工及驗收規范》GB50268-97；

(23)GB50053-94《10KV及以下變電所設計規范》

(24)GB50054-95《低壓配電裝置及線路設計規范》

(25)GB50055-93《通用用電配電設計規范》

(26)GB50062-92《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范》

(27)GB50052-95《工業與民用供配電系統設計規范》

(28)GBZ1-2002《工業企業設計衛生標準》

(29)GB50046-95《工業建筑防腐設計規范》

(30)GBJ22-87《廠礦道路設計規范》

(31)TJ19-750《工業企業采暖、通風及空氣調節設計規范》

(32)GBJ87-85《工業企業噪聲控制設計規范》

(33)《城市污水處理工程項目建設標準》(2001年)

(34)GB18918-2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》

1.4工程建設產業化政策

2001年9月，受省建設廳委托，中南市政設計院會同省規劃院

編制了《福建省城市污水、生活垃圾處理產業化發展規劃》。規劃制

定了福建省城市污水、生活垃圾處理產業化發展戰略，確定了“十

五”“十一五”期間全省城市污水、生活垃圾處理目標和建設規模，

并對城市處理污水廠的布局和建設時序進行了安排，選擇了適合福

建省實際情況的城市污水、生活垃圾處理方法和處理工藝，進行了

城市污水處理廠和生活垃圾場的投資和運行成本分析，提出了城市

污水、生活垃圾處理的投融資渠道，建設管理體制以及實施規劃的

政策保障措施。該規劃對于福建省污水處理產業化推動具有指導意

義。

2002年9月，國家計委、建設部、國家環保總局制定了《關于

推進城市污水、垃圾產業化發展的意見》。福建省人民政府以閩政

[2001]31號文制定了《關于推進城市污水處理產業化發展的暫行規

定》，以閩政辦[2002]96號文發布了《關于推進城市污水處理產業

化的補充意見》，為污水處理產業化提供了政策依據。這些文件明確

了我省城市污水處理目標為：至2005年，全省設市城市至少應建成

一座污水處理廠，城市污水處理率達45%以上。至2010年，城市污

水處理率達60%以上。并確定了污水處理產業化的原則：污水處理

廠部分的投資建設和運營推向市場，面向社會通過招投標確定投資

和運營主體。城市污水管網的投資仍主要由政府承擔，也可以在國

有控股建設經營的前提下引入多元化投資。

2.工程概述

2.1項目開發建設的背景

泉州面積10865^2,人口728.08萬,是我國著名的僑鄉和臺胞

主要祖籍地，是國務院首批公布的歷史文化名城之一，宋元時代“海

上絲綢之路”東端起點，歷史上亨有“東方第一大港”的盛譽。改

革開放以來，特別是九十年代以后，泉州市經濟發展迅速，經濟總

量持續增加，已發展為福建省三大城市之一，2002年人均GDP已達

13722元，比2001年增長了近10個百分點。為促進國民經濟快速

健康發展、擴大出口，國務院于2005年6月3日批準設立泉州出口

加工區（國力函[2005]53號,見附件1）。

泉州出口加工區（以下簡稱“加工區”）位于泉州經濟技術開發

區內，泉州經濟技術開發區（以下簡稱“開發區”）是由泉州市人民

政府直接投資，經福建省人民政府批準的省級開發區，前身為泉州

市清濠科技工業更名為“泉州經濟技術開發區”。2004年在全省開

發區清理整頓中，福建省人民政府把泉州經濟開發區列為保留與重

點建設的省級開發區并上報國家有關部門（閩政[2004]14號）。開

發區已經通過國土資源部土地規劃審核，符合土地利用總體規劃和

城市規劃。

泉州出口加工區位于泉州經濟技術開發區西北片區，即晉江市

紫帽、磁灶兩個鎮交界處，南接324國道，北抵紫帽山，東臨紫帽

鎮駐地（接新建的高爾夫球場），西至磁灶鎮駐地，南北長約2700

米，東西寬2480米，規劃總用地面積3.994km2,其中出口加工區

生產用地2958km%

2.2工程服務范圍的確定

根據《泉州出口加工區控制性詳細規劃》，工程服務范圍為位于泉

州市市區西南的泉州市出口加工區，規劃面積為3.99km2淇中用于出口

加工區2.95kn?,配套區1.04km2。該范圍內的生活污水和工業廢水經收

集后進入污水處理廠。

2.3水量預測及工程規模

根據《泉州出口加工區控制性詳細規劃》，泉州出口加工區東

至泉州遠期規劃外環路，西至磁灶鎮井邊村曾嶺自然村，南至324

國道，北至紫帽鎮霞茂村。場地南北長約2700米，東西寬2480米,

規劃總用地面積408.7374公頃,合6131.06畝,其中出口加工區生

產用地254.9827公頃（圍網面積），規劃一期圍網203.7486公頃。

二期圍網51.2341公頃，配套區118.2172公頃。規劃片區通過圍網

隔離形成南、北兩大片區布局，即關內與關外，關內依據出口加工

區的特點用圍網與外界不間斷隔離，主要規劃用以建設標準廠房、

物流保稅倉庫以及海關監管等。用地性質以一類工業用地為主，關

外為配套服務區，主要為出口加工區提供居住、商業、公共設施、

市政公用設施等配套設施。其中工業用地占地37.51%,公共設施用

地占地2.81%,倉儲用地占地3.92%,道路廣場用地占地18.36%,

綠化用地占地12.94%,居住用地占地7%,其余為市政公用設施用

地、儲備用地或暫不建設用地。

污水量預測通常采用兩種方法：

(1)綜合指標法：即將居民生活污水量、工業廢水量及公共建

設污水量統一歸納為人均綜合污水量指標，根據城市污水量綜合定

額和規劃人口進行預測污水量的一種方法。

(2)分項指標法：即將總污水量劃分為居民生活污水，賓館、

飯店、行政辦公、商業貿易等公共建筑污水，工業企業生產所產生

的工業廢水、地下水滲入等四部分。

由于泉州出口加工區用地主要以工業為主，加工區內人口數量

受區內企業數量及企業性質的影響比較大，采用綜合指標法的誤差

比較大，本方案主要采用分項指標法預測污水量。

2.3.1水量預測

區內用水量按照《城市給水規劃工程規范》包括：工業用水量、

生活用水量、公共設施用水量，其他用水量(交通設施、倉儲、市

政設施、澆灑道路、綠化、消防、特殊用水)。

用水量測量主要依據加工區規模，產業結構特點采用單位面積

用地用水量進行預測，并參照泉州實際情況，計算結算如下表（表

2-1）：

表2-1泉州出口加工區最高日用水量計算表

用地面積（公用水標準（立方

用地性質用水量（立方米/日）

頃）米/日/公頃）

工業用地139.3811015331.8

公共設施用地10.4360625.8

倉儲用地14.5720291.4

居住用地24.551102700.5

道路廣場用地68.24201364.8

市政公用設施用3.782594.5

地

綠化用地48.0910480.9

儲備用地36.41501820

暫不建設用地29.07

總計374.5222709.7

參照上表，得出泉州出口加工區日最高用水量為2.27萬m3/do

生活污水量、公共設施污水量按給水量的100%計，工業污水量

按給水量的90%計，澆灑綠地、道路廣場不計污水量。計算結算如

下表（表2-2）：

表2-2泉州出口加工區最高日污水量計算表

用地面積（公污水量標準（立方

用地性質污水量（立方米/日）

頃）米/日/公頃）

工業用地139.389913798.6

公共設施用地10.4360625.8

倉儲用地14.5720291.4

居住用地24.551102700.5

市政公用設施用地3.782594.5

儲備用地36.41501820.5

總計229.1219331.3

參照上表，得出泉州出口加工區日最高日污水量為1.93萬m3/d。

2.3.2工程規模

經上述測算，泉州出口加工區污水處理廠總規模為2.0萬m3/d,

一期工程規模為1.0萬m3/do二期再增加1.0萬m3/do

2.4進水水質

合理擬定污水水質指標是進行污水處理廠布局方案、優化技術

經濟指標的前提。從污水產生因素方面看，城市污水水質指標主要受

當地居民生活及用水習慣、工業性質以及污水排放量等因素影響。

從城市污水組成上看，其水質主要受生活污水和工業區廢水中污染

物濃度的影響。按照環保要求，加工區內企業將自行設置工業廢水

處理設施，將生產性廢水處理到《污水綜合排放標準》和《污水排

入城市下水道水質標準》的要求后，將達標后的工業廢水接入區加

工區內污水管網，與生活污水一同在污水處理廠集中處理。

根據《泉州出口加工區環境影響報告書》中預測，出口加工區

的工業廢水水質為：

B0D5280mg/L

CODcr840mg/L

SS280mg/L

TN280mg/L

NH3-N112mg/L

TP14mg/L

考慮到區內企業自行設置工業廢水處理設施及區內居民生活污

水的影響，并且結合周邊與出口加工區相類似的經濟開發區的污水

處理廠進水水質指標（表2-2）,

本方案擬將污水廠進水水質指標定為：

BOD5240mg/L

CODcr500mg/L

SS400mg/L

TN45mg/L

NH3-N35mg/L

TP3mg/L

pH：6-9

色度W80倍

（表2-2）省內主要各縣市污水處理廠設計資料表

序

號污水廠備注

BOD5CODcrssNH3-NTP

三明污水處理廠15不含三鋼三

113025025

（二期）0化污水

泉州市污水處理15以生活污水

2120250253

廠0為主

20以生活污水

3晉江污水處理廠150300304

0為主

漳州市污水處理30含漳州糖廠

42504003

r0污水

南平市污水處理12以生活污水

5100250253

廠0為主

石獅市污水處理20

6140300303中心城污水

廠0

20

7莆田污水處理廠120300325

0

福州祥坂污水處15

812024010.5

理廠0

廈門南岸污水處33

9137337

理廠6

2.5出水水質

根據污水處理廠的尾水排放標準按《城鎮污水處理廠污染物》

(GB18918-2002)中的一級B標準執行,具體指標為:

PH：6-9BOD5：W20mg/L

CODcrW60mg/LSSW20mg/L

TN〈20mg/LTPWlmg/L

NH3-N^8mg/L色度W30倍

糞大腸菌W10000個/L

2.6污水廠廠址

根據泉州出口加工區規劃，污水處理廠選址應綜合考慮各種因

素進行選定：

(1)廠址位于加工區及水體的下游，并盡可能遠離城市水源

地；

(2)少占農田，盡量利用坑塘洼地和江河灘地；

(3)工程地質條件好，以減少工程費用；

(4)避開洪水、潮水淹沒區域；

(5)盡量靠近外受納水體，以減少尾水管道的長度：

(6)廠外交通方便，盡量靠近道路，以減少外部道路工程量:

(7)位于城市或居民區夏季主導風向的下游，并盡量遠離居

民區，避免廢氣和噪聲擾民;

(8)廠區留有發展余地。

規劃區的污水處理有3種方案：

(1)依地勢自北排放至福廈公路上的污水主干管內，再向東

最終進入市區污水處理廠；

(2)獨立在區內設污水處理廠；

(3)在324國道南側建污水處理廠。

對比以上幾種方案，方案一送距太遠、運行成本高，方案二成

本低，但因為用地緊張，加上污水處理廠選址按照規范要求，一是

需設在城市盛行風的下風向；二是其周邊300米范圍內需設衛生防

護綠地；三是廠址標高應在20年一遇的洪水位以上，這樣以來會影

響出口加工區土地的使用，方案三避免以上2個方案的缺點，本工

程選擇獨立設污水處理廠方案，位置在福廈公路(324國道)南側,

在設計過程中適當提高本地塊的設計高程，全區污水在此匯集處理,

污水處理廠處理能力2.0萬m3/do

依據上述選址原則，本工程污水廠選址于福廈公路南側20米，

優優服裝廠東部的磁灶鎮蘇安村，占地面積27.90畝。該廠址位于

丘陵地帶，遠離村莊，無拆遷費，污水廠建設的環境影響小；不涉

及基本保護農田，征地費用少；同時距離受納水體九十九溪距離較

近，便于尾水的排放。

2.7污水廠尾水排放

根據污水廠廠址的位置，污水處理廠尾水直接受納水體是九十

九溪。本方案擬將污水處理廠尾水排放口設在污水處理廠約1公里

的九十九溪壩頭水閘下游100米處。九十九溪溪頭閘壩處20年一遇

設計洪水水位6.16m,在設計過程中適當提高本地塊的設計高程，

既可使污水廠處理后的尾水通過自流排入受納水體。

3.污水處理工藝

3.1設計原則

(1)貫徹執行國家關于環境保護的政策，符合國家的有關法規、

規范及標準。

(2)從出口加工區的實際情況出發，在城市總體規劃的指導下，

使工程建設與開發區的發展相協調，既保護環境，又最大程度地發揮

工程效益。

(3)根據設計進水水質和出廠水質要求，所選污水處理工藝力求

技術先進成熟、處理效果好、運行穩妥可靠、高效節能、經濟合理、

確保污水處理效果，減少工程投資及日常運行費用。

(4)妥善處理和處置污水處理過程中產生的柵渣、沉砂和污泥，

避免造成二次污染。

(5)為確保工程的可靠性及有效性，提高白動化水平，降低運行

費用，減少日常維護檢修工作量，改善工人操作條件，本工程的設備

必須采用國內優質產品。

(6)為確保污水處理系統正常運轉，供電系統需有較高的可靠性,

采用雙回路電源，且污水廠運行設備要有足夠的備用率。

(7)在污水廠征地范圍內，廠區總平面布置力求在便于施工、便

于安裝和便于維修的前提下，使各處理構筑物盡量集中，節約用地，

擴大綠化面積，并留有發展余地。使廠區環境和周圍環境協調一致。

(8)廠區豎向設計力求減少廠區填、挖方量和節省污水提升費用。

(9)廠區建筑風格力求統一，簡潔明快、美觀大方，并與廠區周

圍景觀相協調。

(10)積極創造一個良好的生產和生活環境，把泉州出口加工區

污水處理廠建設成現代化的清潔式工廠。

3.2污水處理工藝

污水處理廠工藝的選擇應根據設計進水水質，處理程度要求，用

地面積和工程規模等多種因素進行綜合考慮。在保證出水水質的大前

提下，應選擇處理效果穩定、技術成熟的工藝，同時，所選擇的處理

工藝也應該具有管理方便、能耗節省、運行費低、設備先進等優點，

盡可能保證以最少的投入取得最大的效益。

由于目前進入污水處理廠工業廢水，CODcr>BOD5指標較高。

必須對工業廢水進行一定程度的預處理和生化處理后，才能進行

常規的城市污水二級處理。

生物處理技術：

在工業廢水生物處理工藝流程的選擇上，在去除有機物方面，主

要是根據廢水的可生化性選擇處理流程，當BOD/CODs不小于0.3的

工業廢水，可選用好氧生物處理。對于難降解的工業廢水，可選用厭

氧(水解酸化)-好氧處理工藝，水解酸化主要是提高工業廢水的可生

化性，使難以降解的高分子有機物通過水解酸化作用，而變成低分子

有機酸，提高工業廢水的可生化性，為好氧處理創造條件。一般厭氧

段的水力停留時間(HRT)為8-10h,好氧段的剩余污泥全部回流到厭

氧段，厭氧段的固體停留時間(SRT)很長，使整個系統無剩余污泥

排放。而對易于生物降解的工業廢水，可采用好氧生物處理。

水解酸化后的好氧生物法目前采用較多為活性污泥法、生物接觸

氧化法、生物轉盤及塔式濾池等。

①活性污泥法

活性污泥法是目前使用最多的一種方法，有推流式活性污泥法、

表面曝氣池等。活性污泥法具有投資相對較低、效果較好等優點。其

中，表面曝氣池因存在易發生短流、充氧量與回流量調節不方便、表

面活性劑較多時產生的泡沫覆蓋水面影響充氧效果等弊端，近年已較

少采用。而推流式活性污泥法在一些規模較大的工業廢水處理站仍得

到廣泛應用。污泥負荷的建議值通常為0.3-0.4kgBOD5/kgMLSS-d時,

B0D5去除率可達90%以上，COD去除率為60%-80%。

②生物接觸氧化法

生物接觸氧化法具有容積負荷高、占地小、污泥量少、不產生絲

狀菌膨脹、無需污泥回流、管理方便、填料上易保存降解特殊有機物

的專性微生物等特點，因而近年來在工業廢水處理中被廣泛采用。生

物接觸氧化法停止運行后，重新運行啟動快，能減少因企業節假日和

設備檢修停止生產無廢水排放對生物處理效果的影響。因此，盡管生

物接觸氧化法投資相對較高，但因能適應企業廢水處理管理水平較低、

用地較緊張等困難處境，應用越來越廣泛。其特別適用于中小水量的

工業廢水處理，通常，容積負荷為0.6-0.7kgBOD5/m3?d時，BOD5

去除率大于90%,COD去除率為60%-80%。

③缺氧水解一好氧生物處理工藝

如前所述，缺氧段的作用是使部分結構復雜的、難降解的高分子

有機物，在兼性微生物的作用下轉化為小分子有機物，提高其可生化

性，從而提高后續好氧生物處理的有機物去除率。近年來，該工藝己

在工業廢水處理中得到應用，并達到較好的處理效果。缺氧段的水力

停留時間，一般是根據進水COD濃度來確定的。當缺氧段采用填料法

時，通常建議按每100mg/L的COD需水力停留時間lh累計取值。好

氧段負荷取值有兩種方法，一是不計缺氧段去除率，此時好氧段負荷

的取值略高于一般負荷值；另一計算法是按缺氧段BOD5去除為

20%-30%計，而好氧段的負荷按一般負荷值計算。經過這一工藝處理

后，BOD去除率在90%以上，COD去除率一般大于70%,色度去除

率較單一的好氧法也有明顯提高。

④生物轉盤、塔式濾池

生物轉盤、塔式濾池等工藝在工業廢水的處理中也曾被采用，取

得了較好的效果，有的廠目前還在運行。但由于這些工藝占地較

大，對環境的影響問題較多，處理效果相對其他工藝低，目前己很少

被采用。

⑤厭氧處理

對濃度較高、可生化性較差的工業廢水，采用厭氧處理方法能較

大幅度地提高有機物的去除率。厭氧處理在實驗室研究、中試中己取

得了一系列成果，是有發展前途的新工藝。但其生產運行管理要求較

高，在厭氧處理法后面還需好氧法處理才能達到出水水質要求。目前

這方面還缺乏工程經驗和工程典型實例。

根據上述幾種好氧生物法的特點，鑒于本工程是工業園區污水處

理廠，不是工礦企業的廢水處理站，其規模較大。從本工程的實際出

發，生物處理工藝采用水解酸化+好氧活性污泥法。

水解酸化一好氧活性污泥工藝是國內自主開發的污水處理新工

藝。該工藝是在傳統的活性污泥法基礎上，用水解池取代了傳統的初

沉池，形成了水解（酸化）一好氧活性污泥工藝。工藝中的水解池是

一種新型的厭氧反應器，它是在污水厭氧處理技術研究的基礎上，采

用較短的水力停留時間，從而省去了厭氧反應中時間長、控制條件要

求高的甲烷發酵階段，而利用水解、產酸菌可以迅速降解水中有機物

的特點，形成以水解產酸菌為主的厭氧上流式污泥床。由于水解池集

生物降解、物理沉降和吸附為一體，在與初沉池停留時間相近的情況

下，有機物去除效果顯著高于初沉池。并且能將污水中的難降解的大

分子有機物轉化為小分子有機物，提高了污水的可生物降解性，使得

后續的好氧處理所需的停留時間縮短，能耗降低。與此同時，懸

浮固

體物質（包括進水懸浮物和后續好氧處理中的剩余污泥）被水解

為可溶性物質，降低了污泥產量，并使污泥得到處理，從而取消了傳

統工藝中的污泥消化池，實現了污水和污泥的一次性處理。

由于水解（酸化）一好氧工藝與傳統好氧生物處理工藝相比較，

具有能耗低、停留時間短和污泥產量少的特點，特別是水解池具有改

善污水可生化性的特點，使得本工藝不僅適用于易于生物降解的城市

污水，同時更加適用于含有大量工業廢水的不易生物降解的污水。所

以本工藝也廣泛適用于工業廢水的處理，如紡織廢水、工業廢水、焦

化廢水、釀酒、化工、造紙廢水等。

由于水解一好氧生物處理工藝中的關鍵技術為水解池，其后續好

氧可以根據不同的需要采用不同的工藝，如SBR、氧化溝、氧化塘、

土地處理等，這就更加擴大了水解一好氧工藝的適用范圍。

由于進入污水廠有大量的工業廢水，CODcr,BOD進水濃度高，

且含有大量難降解的有機物，而水解酸化+好氧活性污泥法對此種工

藝廢水具有很強的針對性，可以改善污水的可生化性，為后續好氧活

性污泥法處理創造良好的條件，從而保證污水處理后達標排放。并且

本工程對除磷也有要求，通過水解池的回流污泥中聚磷菌釋放磷，而

進入好氧段，聚磷菌又變本加厲地吸收磷，使污泥成為高磷污泥，通

過排放高磷的剩余污泥的方式，將磷去除。因此，采用水解酸化+好氧

活性污泥法工藝處理是合適的。

3.3污水處理工藝流程選擇

水解酸化后，去除了約30%左右的BOD和COD的同時，廢水的

可生化性得到了顯著提高，為后續好氧生物處理創造了最基本的條件。

其各項指標也僅比同類城市的污水的指標高而己，完全可以采用生物

處理這種日前已成為城市污水處理的主體工藝。

生物處理工藝的類型較多，其中又以活性污泥法和生物膜法應用

較為廣泛。最早的活性污泥法產生于本世紀初，由于其較高的處理效

率，且運行穩定可靠，在世界各地得到了普遍應用，目前己成為城市

污水生物處理的主要方法。生物膜法出現于上世紀末，是最早采用的

人工生物處理方法，由于生物膜法處理效果受溫度等環境因素的影響

較大，且運行控制的靈活性小，城市污水處理廠較少采用，但生物膜

上的微生物濃度很高，抵抗表毒物質能力強。

根據工業廢水處理工藝的要求，結合以上論述的實際情況，后續

的生物處理采用好氧活性污泥法。

一、傳統活性污泥法

活性污泥法創建于1817年，是利用河川自凈原理的人工強化高效

污水處理工藝，80多年來出現過各種活性污泥法的變形，近年來微生

物學和細胞學在污水處理上的應用又有了新的發展，但是其原理

和工藝過程沒有根本的改變。活性污泥系統主要由曝氣池、曝氣系統、

二次沉淀池、污泥回流系統和剩余污泥排放系統組成。

在傳統活性污泥工藝中，不同的污染物是以不同的方式，在不同

的構筑物中得到去除的。

(1)SS的去除

污水中的SS的去除主要靠沉淀作用。污水中的無機顆粒和大直徑

的有機顆粒依靠自然沉淀作用即可去除，小直徑的有機顆粒依靠微生

物的降解作用去除，而小直徑的無機物顆粒(包括尺寸大小在膠體和

亞膠體范圍內的無機顆粒)則要靠活性污泥絮體的吸附、網絡作用，

與活性污泥絮體同時沉淀而被去除。

污水廠出水中懸浮物濃度不單涉及到出水SS指標，出水中的

BOD5>CODcr等指標也與之有關。這是因為組成出水懸浮物主要活性

污泥絮體，其本身的有機成份就很高，較高的出水懸浮物含量會使得

出水的BOD5、NH3-N及P均增加。因此，控制污水廠出水的SS指標

是最基本的，也是很重要的。

為了降低出水中的懸浮物濃度，應在工程中采取適當的措施，例

如采用適當的污泥負荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能、采用較低

的出水堰負荷、充分利用活性污泥懸浮層的吸附網絡作用等。在污水

處理方案選用合理、工藝參數取值合理和單體設計優化的條件下，完

全能夠使出水SS指標達到20mg/L以下。

(2)BODs的去除

污水中BODs去除是靠微生物的吸附作用和代謝作用，然后對污

泥與水進行分離來完成的。

活性污泥中的微生物在有氧的條件下將污水中的一部分有機物用

于合成新的細胞，將另一部分有機物進行分解代謝以便獲得細胞合成

所需的能量，其最終產物是CO2和H2O等穩定物質。在這種合成代謝

與分解過程中，溶解性有機物(如低分子有機酸等易降解有機物)直

接進入細胞內部被利用，而非溶解性有機物則首先被吸附在微生物表

面，然后被酶水解后進入細胞內部被利用。由此可見，微生物的好氧

代謝作用對污水中的溶解性有機物和非溶解性有機物都起作用，并且

代謝產物是無害的穩定物質，因此，可以使處理后污水中的殘余BOD5

濃度降低。根據國內外有關設計及運轉資料，在污泥負荷為

0.3kgBOD5/kgMLSS.d以下時，就很容易使得出水BOD5保持在15mg/L

以下。

(3)COD的去除

污水中COD去除的原理與BOD5基本相同。污水廠出水中的COD

的去除率，取決于原污水的可生化性，它與城市污水的組成有關。

對于那些全要以牛活污水及其成分與生活水相近的工業廢水組成

的城市污水,這種城市污水的BOD5/COD』比值往往接近甚至大于0.5,

其污水的可生化性較好，出水COD,值可以控制在較低的水平。而成

分土要以工業廢水為土的城市污水,或BODs/CODcr比值較小的城市污

水，其污水的可生化性較差，處理后污水剩余的CODcr會較高。

（4）氮、磷的去除

在傳統的活性污泥法中，BOD的生物降解過程伴隨著微生物菌體

的合成，在這過程中氮、磷作為微生物正常生長所必需的營養元素而

成為生物污泥的組成部分，最后通過剩余污泥的排除而得以去除。但

傳統活性污泥法對氮、磷的去除是有一定限度的，一般而言，僅從剩

余污泥中去除氮和磷，氮的去除率約為10-20%,磷的去除率約10-30%。

二、污水的脫氮除磷

中國泉州出口加工區污水處理廠尾水排放必須達到國家污染物排

放一級B標準，其中對N、P的要求要高,NH3-NW8mg/LTPWl.Omg/L,

即NH3-N要求去除率為78%、TP為67%o故水解酸化+好氧活性污

泥法工藝中的好氧活性污泥法必須具有相當的脫氮除磷功能。

（一）生物脫氮除磷基本原理

污水脫氮除磷可供選擇的處理方法通常有生物處理法及物理化學

法兩大類。國外從六十年代開始曾系統地進行了脫氮除磷的物化處理

方法研究，結果認為物化法的缺點是耗藥量大、污泥多、運行費用高

等，因此，城市污水處理廠一般不推薦采用。從七十年代以來，國外

開始研究并逐步采用活性污泥法生物脫氮除磷。我國從八十年代開始

研究的脫氮除磷技術，在八十年后期逐步實現工業化流程。目前，常

用的生物脫氮除磷工藝用厭氧/缺氧/好氧法（A/A/O）,不論是傳統推

流式或各類型氧化溝，SBR等工藝盡管工藝形式各具特點，對于脫氮

除磷必需具備此條件。

1、生物脫氮

污水中的有機氮、蛋白質等在好氧條件下首先被氨化菌轉化為氨

氮，而且在硝化菌的作用下變成硝酸鹽氮，此階段稱為好氧硝化。隨

后在缺氧條年下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸

鹽氮還原成氮氣從污水中逸出，此階段稱為缺氧反硝化。

在硝化與反硝化過程中，影響其脫氮效率的因素是溫度、溶解氧、

PH值以及反硝化碳源。生物脫氮系統中，硝化菌增長速度緩慢，因此

須有足夠的污泥齡。反硝化菌的生長主要在缺氧條件下進行，并且要

有充足的碳源提供能量，才可促使反硝化作用順利進行。

2、生物除磷

生物除磷是利用污水中的聚磷菌在厭氧條件下，受到抑制而釋放

出體內的磷酸鹽，產生能量用以吸收快速降解有機物，并轉化為PHB

（聚B羚丁酸）儲存起來。當這些聚磷菌進入好氧條件時就降解體內

儲存的PHB產生能量，用于細胞的合成和吸收磷，形成含磷量高的污

泥，隨剩余污泥一起排出系統，從而達到除磷的目的。

影響生物除磷的因素是要有厭氧條件，同時要有可快速降解的有

機物，即BOD5/P比值恰當。同時，希望含磷污泥盡快排出系統，以

免污泥中的磷又返回到污水中。

（二）污水生物脫氮除磷工藝

目前，脫氮除磷生物處理工藝類型較多，基本上分為以下幾類：

AB、A2/O>SBR、氧化溝等。

1、AB法

AB工藝系吸附生物降解工藝的簡稱，是原聯邦德國亞琛大學

B-Bohnke教授于70年代中期所發明，80年代初開始應用于工程實

踐，AB工藝屬超高負荷活性污泥法，具有脫氮除磷功能。該工藝不設

初沉池，由A、B兩段組成。

污水經預處理后，直接進入A段曝氣池，A曝氣排出的混合液在

中沉池進行泥水分離，A曝氣、中沉及其回流和排泥組成A段處理系

統。中沉池出水進入B段曝氣池繼續進行處理，B曝氣混合液排入二

沉池進行泥水分離，B曝、二沉及其回流和排泥組成B段處理系統。

AB工藝的A段為吸附段，該段曝氣池具有很高的有機負荷，

F/M=2-6kgBOD5/kgMLSS.d,B段為生物氧化段，B段曝氣池在低負荷

下運行，F/M=0.15-0.30kgBOD5/kgMLSS.d,如果在B曝前設置厭氧段

和缺氧段，可強化AB工藝脫氮除磷的去除率，

AB法與傳統的生物處理法相比，在處理效率、運行穩定性、工程

的投資和運行費用方面均具有明顯的優勢。一般認為：A-B工藝與傳

統的活性污泥法相比，可節省基建投資20%,降低能耗15%左右。另

外，A段還具有較強的抗沖擊負荷能力，且能緩沖PH和有毒物質對

生物處理的影響，對B段的正常運行起保護作用。因而，當處理廠入

流污水濃度較高(BOD5>250mg/L),水質水量變化較大時，AB工藝

將明顯表現出技術經濟優勢。

2、A?/。或A/O

A2/O工藝是厭氧一缺氧一好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，是70

年代由美國專家在厭氧一一好氧除磷(A/O)工藝的基礎上發展起來的,

該工藝同時具有脫氮和除磷功能。

A2/O污水處理運轉流程是，污水與回流污泥進入厭氧池，聚磷菌

利用溶解性的BOD大量增殖，然后進入缺氧池，在缺氧池中反硝化菌

以污水中的BOD作為碳源，將好氧池內回流的硝酸鹽還原為N2釋放,

好氧池中占優勢的菌種聚磷菌利用氧化的BOD提供的能量超量吸磷，

并通過剩余污泥的排放，將磷去除。

A2/O工藝在系統上是最簡單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留

時間少于同類工藝，在厭氧一缺氧一好氧交替運行下，絲狀菌不會大

量繁殖，不會產生污泥膨脹，SVI值一般小于100,有利于二沉池的泥

水分離，污泥中磷含量高，一般在2.5%以上。由于A2/O工藝一般采

用鼓風曝氣，其充氧功力效率高于表曝，A2/O工藝脫氧效果受混合液

內回流比大小的影響，內回流比越大，脫氮效果越好，但內回流太大,

基建和運行費用就會太高，一般認為，內回流比300-500%時，脫氮效

果最佳，除磷效果則受回流污泥中夾帶DO的硝態氮的影響，由于被

外回流污泥帶回厭氧段，干擾聚磷菌釋放磷，從而降低了除磷的效果。

3、SBR

SBR工藝屬于序批式活性污泥法，又稱間歇式活性污泥法。早期

人工管理復雜，難以控制，近年來，隨著計算機和自動控制技術的發

展，一些水質儀表如溶解氧測定儀開發應用，使SBR法越來越多地應

用于城市污水和各種工業廢水的處理中，同時，也促使SBR工藝得到

發展。

SBR工藝近幾年得到發展和創新，出現“CAST、"DAT-IAT”、

“MSBR”、“UNITANK”等工藝形式，各有其特點。現將其簡明說

明如下：

a、SBR（傳統法式），一般由幾個池子組合成一組輪換運轉。若

僅去除常規污染物質BOD5、COD、SS,程序較簡單，如下:

進水一曝氣一沉淀一排水

進水與曝氣可同步進行，可在沉淀或排水中排泥。

若脫氮除磷（國內多有此要求）其程序為：

進水一曝氣一停止曝氣攪拌一沉淀一排水

進水攪拌是維持厭氧狀態，聚磷菌放磷

曝氣階段是去除BOD9氮硝化和聚磷菌好氧吸收磷。

停止曝氣，攪拌是反硝化脫氮。由于傳統法式SBR工藝在缺氧脫

氮程序中，沒有污水補充碳源，只靠內源代謝獲得碳源，其反硝化效

率極低，反硝化效率不高。同時，總容積利用率低，一般小于50%,

因適用于較小污水量及水質處理要求不嚴格場合，本設計不考慮。

CAST：本處理工藝除具備SBR一般特點外，還具備推流式特點,

有基質濃度梯度和較高的污泥負荷控制絲狀菌造成的污泥膨脹，也具

備完全混合法的特點耐沖擊負荷，適應水質變化。

本工藝前置了一道“捕獲選擇器”，形成濃度梯度，中設厭氧區,

可使磷釋放。主反應區除去除BOD5脫氮外，另一部分污泥回流至選

擇區，污泥回流量約為進水量的20%左右。

CAST工藝可以同步進行硝化和反硝化。氮硝化在生物絮體外進

行，較高濃度梯度的NO3-N滲入絮體內部，在充水/曝氣階段，溶解氧

濃度0-2mg/L,約有50%時間溶解氧接近于零，30%在lmg/L左右，

20%在2mg/L,低溶解氧很難滲入絮體內，因此在絮體內形成缺氧環

境的反硝化，這就無需專設缺氧區和回流系統。

CAST系統構造簡單，在傳統SBR基礎上只增加二道隔墻將選擇

區、厭氧區及反應區分隔，污水連續進入生物池前部的選擇區，在該

區內污水中的大部分可溶性BOD被活性污泥微生物吸附，并一起從選

擇區進入厭氧區放磷后，通過厭氧區與反應區隔墻下部的孔口以低速

進入反應區。

CAST方法是一種循環式活性污泥法，整個工藝為一間歇式反應

器，在此反應器中，活性污泥法過程按曝氣和非曝氣階段重復，將生

物反應過程和泥水分離過程結合在一個池子中進行，其運行模式與傳

統SBR法類似，由進水、反應、沉淀和出水及必要的閑置等五個階段

組成，從進水至出水結束作為一個周期，每一過程均按所需的設定時

間進行切換操作。

國內已有多處采用SBR工藝，但大多用于小規模廠站。SBR法適

用于水量、水質排放不均勻的工業廢水處理，可節省投資，亦可適用

于水量負荷、有機負荷變化懸殊的小型城鎮污水處理廠。

現代SB