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城镇污水处理厂建设方案设计

引言

城镇污水处理厂作为城镇基础设施的关键组成部分，肩负着改善水环境质量、保护水资源、保障公众健康的重要使命。其建设方案的科学性与合理性，直接关系到污水处理厂能否长期稳定运行、达标排放，并实现经济效益、社会效益与环境效益的统一。本文旨在从实际应用角度出发，系统阐述城镇污水处理厂建设方案设计的核心要点与关键环节，为相关工程实践提供参考。

一、前期准备与勘察

任何一项工程的成功，都离不开充分的前期准备与细致的勘察工作。城镇污水处理厂的建设亦是如此。

1.1基础资料收集与分析

首要任务是全面收集城镇总体规划、国民经济和社会发展规划、土地利用规划等宏观层面的资料，明确污水处理厂的建设定位与服务范围。同时，需详细调研现有排水系统状况、工业与生活污染源分布及排放量、水质特征等。水文气象资料（如降雨量、蒸发量、气温等）、工程地质与水文地质资料（如地形地貌、土壤性质、地下水位、地基承载力等）对于厂址选择、构筑物设计及施工组织至关重要，必须详尽。此外，还应了解当地建筑材料供应、交通运输、电力供应等建设条件，以及相关的法律法规、排放标准和环保要求。

1.2现场踏勘与厂址选择

在资料分析的基础上，进行深入的现场踏勘。厂址选择应综合考虑以下因素：

*环境敏感点：远离居民区、水源保护区、风景名胜区等，避免对周边环境造成不利影响。

*工程地质条件：选择地势平坦、地基承载力较好的区域，以减少地基处理费用和工程风险。

*交通便利性：便于施工材料的运入和污泥等废弃物的运出。

*给排水条件：靠近污水收集管网末端，便于污水接入；同时需有可靠的水源，满足厂内用水需求。

*电力供应：确保稳定的电力接入，以保障污水处理厂的连续运行。

*远期发展：预留足够的发展用地，适应城镇未来发展的需求。

*征地拆迁成本：尽量选择拆迁量小、征地成本相对较低的区域。

1.3水质水量分析与预测

准确的水质水量数据是设计的基石。需对现状污水量和水质进行监测与分析，并结合城镇发展规划、人口增长趋势、产业结构调整等因素，科学预测设计年限内的污水量及水质变化。特别要关注工业废水的混入比例及其特征污染物，这对处理工艺的选择影响重大。

二、处理工艺选择

处理工艺的选择是污水处理厂设计的核心环节，需根据进水水质、出水排放标准、当地自然条件、经济承受能力及运行管理水平等综合确定。

2.1设计规模与水质标准

明确设计处理规模（近期、远期）和严格的出水水质目标，这是工艺选择的基本依据。出水标准需符合国家及地方相关法律法规的要求，同时考虑受纳水体的环境容量。

2.2工艺选择原则

*技术成熟可靠：优先选择经过工程实践检验、运行稳定、处理效果有保障的工艺。

*处理效果稳定：确保在不同进水水质和水量波动情况下，能够稳定达标排放。

*经济合理：综合考虑建设投资、运行成本、维护费用等，进行全生命周期成本分析。

*易于操作管理：工艺应简单明了，操作简便，便于日常运行管理和维护，适合当地技术人员水平。

*能耗与药耗低：尽量选择能耗低、药剂投加量少的工艺，符合节能减排要求。

*污泥易于处理处置：工艺产生的污泥应性质稳定，易于后续处理、处置和资源化利用。

*适应性强：对水质水量变化有较强的适应能力，并考虑未来水质标准提高的可能性。

*环境友好：尽量减少恶臭、噪音等二次污染。

2.3主流工艺简介与比选

城镇污水处理厂常用的主体工艺包括活性污泥法和生物膜法两大类。

*活性污泥法：如传统A2/O法、倒置A2/O法、氧化沟（卡鲁塞尔、奥贝尔等）、SBR及其改良工艺（CASS、CAST等）、MBR（膜生物反应器）等。具有处理效率高、对有机物和氮磷去除效果好等特点，但能耗和污泥产量相对较高，运行管理要求也较高。MBR工艺出水水质好，但膜组件成本和更换费用较高。

*生物膜法：如生物滤池、生物转盘、曝气生物滤池（BAF）等。具有污泥产量少、耐冲击负荷能力较强、运行管理相对简便等优点，但有时处理效率，特别是脱氮除磷效果，可能略逊于某些活性污泥法工艺。

在实际工程中，往往是多种工艺的组合。预处理（格栅、沉砂池）、一级处理（初沉池）、二级生物处理（核心工艺）、深度处理（如滤池、消毒）是常见的工艺组合。对于有脱氮除磷要求的城镇污水，应选择具备相应功能的工艺。

工艺比选时，应针对具体项目的特点，对几种候选工艺从技术性能、经济指标、环境影响、操作管理等方面进行详细比较，推荐最优方案。

三、厂区平面与竖向布置

3.1平面布置

厂区平面布置应遵循以下原则：

*功能分区明确：将生产区、辅助生产区、办公生活区等合理划分，避免相互干扰。

*工艺流程顺畅：各处理构筑物按工艺流程顺序布置，减少管线迂回，缩短水头损失。