1 概述

1.1任务由来

花桥污水处理厂位于长沙市雨花区黎托乡花桥村，地处浏阳河与圭塘河两河交汇的南岸、京珠高速以西、火焰路以北、沙湾路以东、人民路以南区域。花桥污水处理厂于2009年5月正式投入运营，一期处理规模16万m3/a，二期扩建工程于2015年底完成，扩建后处理能力达到36万m3/a，同时，二期扩建将污水厂出水水质由《城镇污水厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B标准提级到一级A标准。

花桥污水处理厂一期工程污水处理采用AAO工艺，消毒采用紫外消毒，尾水经提升后排入浏阳河。污泥采用离心浓缩脱水一体机脱水后，运往长沙市市政污泥集中处置和综合利用中心处理。

二期改扩建工程一方面在原一期工程基础上主要增加了深度处理的高效沉淀池与深床滤池，另一方面新建20万m3/d规模的二期处理设施，采用多段式改良AAO工艺和深度处理的高效沉淀池与深床滤池，将出水水质提升至一级A标准并将处理规模提升至36万m3/d。一期污泥维持原离心脱水工艺，二期污泥采用“机械浓缩+离心脱水”工艺。

花桥污水处理厂位于长沙市雨花区黎托乡花桥村，三期改扩建工程厂址选在现状已建一二期用地的西南侧。本期工程按照远期一次性征地217745 m2，三期工程用地面积88000m2。工程设计年限为2025年，本次评价范围为三期扩建工程，一、二期改造工程，本期工程截流的合流污水工程及尾水管工程。项目建成后出水水质将达到《湖南省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》（DB43/T1546-2018）的一级标准。

1.2项目建设特点

本项目为污水处理厂建设工程，本次工程设计年限为2025年，建设内容主要为：三期扩建工程设计规模为20万m3/d，K=1.3；一期改造工程设计规模为16万m3/d，K=1.3；二期改造工程设计规模为20万m3/d，K=1.3；截流的合流污水工程设计规模为52万m3/d；新建尾水管尺寸为2-3m*2.5m箱涵。污水处理采用AAO工艺，总投资约为115687.27万元。

1.3评价工作过程

根据《中华人民共和国环境影响评价法》、《建设项目环境保护管理条例》及《建设项目环境影响评价分类管理名录》等有关文件的规定，长沙市排水有限责任公司（建设单位）于2018年8月委托湖南天瑶环境技术有限公司 承担长沙市花桥污水处理厂改扩建工程（三期）（以下简称“本项目”）的环境影响评价工作。评价内容为三期扩建工程，一、二期改造工程，本期工程截流的合流污水工程及尾水管工程。

接受建设单位的委托后，我公司组织相关技术人员赴项目建设现场进行了实地踏勘和调查，对评价区开展了全面的环境现状调查、监测与资料收集工作，并协助建设单位进行了公众意见征询，经综合整理和认真分析，根据项目特点并结合工程所在区域的环境特征，按照国家及地方环境保护的有关规定以及环境影响评价技术导则，编制完成了《长沙市花桥污水处理厂改扩建工程（三期）环境影响报告书》（送审稿）。

环境影响评价程序如图所示。

图1.3-1 环境影响评价工作程序图

1.4关注的环境问题

本工程关注的主要问题是工程现存在的环境问题及改扩建工程，以及工程在下阶段的运营过程中对矿区及周围环境空气、水环境和声环境等方面的影响，关注工程环境保护措施的有效性、与国家产业政策相符性、工程的清洁生产水平以及存在的环境风险。

1.5报告书主要结论

长沙市花桥污水处理厂改扩建工程（三期）的建设符合国家产业政策及行业发展规划，具有良好的经济效益和社会效益。工程选址符合要求，总平面布置合理。本项目污染防治措施有效可行，废水、废气、噪声可实现达标排放，固体废物可得到安全、合理处置，工程建设在落实环评要求的污染防治措施后，不会改变当地环境功能区划，公众参与显示本项目能够被公众认可，环境风险在可接受范围内。因此，本工程建设时，只要严格执行“三同时”制度和有关的环保法规，从环保角度分析，本工程的建设是可行的。

2总则

2.1编制依据

2.1.1国家相关法律法规及规定

（1）《中华人民共和国环境保护法》2015年1月1日起施行；

（2）《中华人民共和国环境影响评价法》2018年12月29日修正版；

（3）《中华人民共和国水污染防治法》2017年6月修订；

（4）《中华人民共和国水法》2016年7月2日修订；

（5）《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》2015年4月24日修订；

（6）《中华人民共和国清洁生产促进法》2012年2月29日修订；

（7）《中华人民共和国大气污染防治法》2016年1月1日起施行；

（8）《中华人民共和国环境噪声污染防治法》2018年12月29日修订；

（9）《中华人民共和国节约能源法》2016年7月2日修订；

（10）《中华人民共和国可再生能源法》2016年7月2日修订；

（11）《中华人民共和国水土保持法》2011年3月1日起施行；

（12）《中华人民共和国土地管理法》2004年8月28日修订；

（13）《中华人民共和国循环经济促进法》2009年1月1日起施行。

2.1.2国家法规、规划

（1）《国务院关于修改<建设项目环境保护管理条例>的决定》（国令第682号），2017年10月1日；

（2）《建设项目环境影响评价分类管理名录》国家环保部令33号，2018年4月28日修正；

（3）《产业结构调整指导目录（2013年修订）》国家发改委令2013年第21号，2013年5月1日起施行；

（4）《环境影响评价公众参与办法》2019年1月1日实施；

（5）《国务院关于环境保护若干问题的决定》国发〔1996〕31号；

（6）《关于切实加强风险防范严格环境影响评价管理的通知》环发〔2012〕98号；

（7）《国务院关于防患环境风险加强环境影响评价管理的通知》，国家环保总局，环发[2005]152号；

（8）《关于深入推进重点企业清洁生产的通知》环发[2010]54号；

（9）《城市污水处理及污染防治技术政策》建城[2000]124号；

（10）《开发建设项目水土保持方案管理办法》1994年11月22日颁布；

（11）《国务院关于加快发展循环经济的若干意见》国发（2005）22号；

（12）《国务院关于加强城市供水节水和水污染防治工作的通知》国发（2000）36号；

（13）《关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知》环办[2010]157号；

（14）《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》建城[2009]23号；

（15）《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南（试行）》（HJ-BAT-002），环境保护部，2010年2月；

（16）《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》（国发[2012]24号）；

（17）《水污染防治行动计划》（国发[2015]17号）。

2.1.3地方法规、规划

（1）《湖南省环境保护条例》2013年5月27日修订；

（2）《湖南省湘江流域水污染防治条例》及修正，2002年3月29日；

（3）《湖南省县级以上地表水集中式饮用水水源保护区划定方案》湘政函[2016]176号；

（4）《湖南省主要水系地表水环境功能区划》（DB43/023-2005）；

（5）《湖南省人民政府办公厅关于加强城市污水处理设施规划建设于运行管理工作的通知》（湘政办发[2006]47号）；

（6）《湖南省国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》；

（7）《湖南省城市污水处理厂运行监督管理办法》湘建城[2008]161号。

2.1.4技术规范和行业标准

（1）《环境影响评价技术导则——总纲》（HJ2.1-2016）；

（2）《环境影响评价技术导则——大气环境》（HJ2.2－2018）；

（3）《环境影响评价技术导则——地表水环境》（HJ/T2.3－2018）；

（4）《环境影响评价技术导则——地下水环境》（HJ610－2017）；

（5）《环境影响评价技术导则——声环境》（HJ2.4－2009）；

（6）《环境影响评价技术导则——生态影响》（HJ19－2011）；

（7）《建设项目环境风险评价技术导则》（HJ/T169－2018）；

（8）《建设项目环境影响评价政府信息公开指南》（环办[2013]103 号）；

（9）《国家危险废物管理名录》（环境保护部第34号令，2016年8月1号起实施）；

（10）《环境空气质量功能区划分原则与技术方法》（HJ14-1996）；

（11）《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）；

（12）《城市污水处理工程项目建设标准》（建标[2001]77号）；

（13）《城市建筑垃圾管理规定》2005.6.1；

（14）《开发建设项目水土保持方案技术规范》（GB50433）。

2.1.5其他有关文件和技术资料

（1）《长沙市花桥污水处理厂改扩建工程（三期）可行性研究报告》长沙市规划设计院有限责任公司（2019年3月）；

（2）《长沙市花桥污水处理厂一期提标及二期改造工程建设项目竣工环境保护验收报告》湖南华科环境检测技术服务有限公司（2018.6）

（3）《长沙市花桥污水处理厂改扩建工程（三期）方案设计》长沙市规划设计院有限责任公司（2019年2月）；

（4）建设项目委托书；

（5）业主提供的工程文件及其他相关资料。

2.2环境要素识别和评价因子筛选

2.2.1影响因素识别

为确定评价重点和因子，设置环境问题识别矩阵表2-1。

表2-1 本项目环境影响问题识别矩阵

(注：-代表不利影响，+代表有利影响）

经筛选，评价分建设期及营运期两期进行，评价内容涉及空气环境影响分析、地表水环境影响分析、声环境影响分析、固体废物处置影响分析及环境风险等方面。

2.2.2评价因子筛选

本项目的建设在施工期给大气环境、声环境、地表水水质、交通运输带来一定的影响；再营运期给大气环境、声环境和地表水水体带来一定的影响，各环境要素的评价因子筛选见表2-2。

表2-2 评价因子识别与筛选

2.3评价标准

2.3.1环境质量标准

SO2、PM10、NO2执行《环境空气质量标准》（GB3095-2012）二级标准；氨氮、硫化氢参照执行《环境影响评价技术导则 大气环境》（HJ2.2-2018）附录D中其他污染物空气质量浓度参考限制。具体标准值见表2-3。

表2-3 环境空气质量标准表 单位mg/Nm3

2.3.2地表水环境质量标准

地表水水质执行《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中III类标准，SS参照水利部标准《地表水资源质量标准》（SL63-94）。具体数据见表2-4。

表2-4 地表水质量标准表 单位mg/L，pH无量纲

2.3.3地下水环境质量标准

项目地下水环境执行《地下水环境质量标准》（GB/T14848-2017）III类标准，见表2-5。

表2-5 地下水环境质量标准表 单位mg/L，pH无量纲

2.3.4声环境质量标准

项目区域声环境执行《声环境质量标准》（GB3096-2008）中的2类标准，见表2-6。

表2-6 声环境质量标准表

2.4污染物排放标准

2.4.1大气

本项目营运期的大气污染物主要为污水处理过程中无组织排放的臭气，执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中二级标准，有组织排放的臭气执行《恶臭污染物排放标准》。具体执行标准见下表。

表2-7 废气排放标准

2.4.2废水

本项目的尾水排放执行《湖南省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》（DB43/T1546-2018）的一级标准，详见表2-8。

表2-8 出水执行标准

2.4.3噪声

厂界噪声执行《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）中2类标准，详见表2-9。

表2-9 工业企业厂界环境噪声排放标准 单位：dB（A）

施工噪声执行《建筑施工场界噪声排放标准》（GB12523-2011），详见表2-10。

表2-10 建筑施工场界环境噪声排放标准 单位：dB（A）

2.4.4固体废物

污泥执行《城镇污水厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中标准限值规定，生活垃圾执行《生活垃圾填埋污染场控制标准》（GB16889-2008）中标准限值规定。

2.5评价工作等级及评价范围

2.5.1地表水环境

（1）评价等级

根据工程分析，本项目尾水经处理后达标排入浏阳河，执行《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中III类标准。本项目尾水排放总量为20万m3/d，根据《环境影响评价技术导则 地表水环境》（HJ2.3-2018）规定，水环境影响评价等级为一级。

（2）评价范围

水环境评价范围为污水处理厂排污口上游0.5km至下游5km范围。

2.5.2地下水环境

（1）评价等级

根据《环境影响评价技术导则 地下水环境》（HJ610-2016）附录A建设项目所属的地下水环境影响评价项目类别可确定本项目属于II类建设项目。地下水环境影响评价工作等级划分情况见表2-11。

表2-11 地下水环境影响评价工作等级划分

项目所在区域不属于集中式饮用水水源准保护区、不属于热水、矿泉水、温泉等特殊地下水源保护区、不属于分散式饮用水水源地、也不属于补给径流区，则项目场地地下水敏感程度为不敏感。

综上所述，对照《环境影响评价技术导则 地下水环境》（HJ610-2016）可知，本项目地下水影响评价等级为三级。

（2）评价范围

项目所在地周边6km2范围。

2.5.3空气环境

（1）评价等级

根据《环境影响评价导则—大气导则》（HJ2.2-2018）的评价工作等级确定要求，采用估算模式计算各污染物的最大影响程度和最远影响范围，然后按评价工作分级判据进行分级。

根据项目的初步工程分析结果，选择1至3种作为主要污染物，分别计算其最大地面浓度占标率Pi（第i个污染物），及地面浓度达标准限值10%时所对应的最远距离D10%。其中Pi定义为：

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式中：Pi—第i个污染物的最大地面浓度占标率，%；

Ci—采用估算模式计算出的第i个污染物的最大地面浓度，mg/m3；

Coi—第i个污染物的环境空气质量标准，mg/m3。

Coi一般选用GB3095中的1小时平均取样时间的二级标准限制；对没有小时浓度限值的污染物，可取日均浓度限值的三倍。

如污染物数i大于1，取P值中最大者及其对应的D10% ；若同一个项目有多个（两个以上、含两个）污染源排放同一种污染物时，则按各污染源分别确定其评价等级，并取评价级别最高者作为项目的评价等级。

评价工作等级按表2-12的分级判定进行划分。

表2-12 环境空气评价工作等级划分

经预测，各污染物最大占标率见下表2-13。

表2-13 污染物最大地面浓度占标率

由上表可知，该项目大气环境影响评价等级为二级。

（2）评价范围

根据《环境影响评价技术导则 大气环境》（HJ2.2-2018），评价范围为以项目为中心，边长5km的矩形。

2.5.4声环境

（1）评价等级

根据《环境影响评价技术导则 声环境》（HJ2.4-2009）的规定，本项目所在地为2类声环境功能区域，确定评价等级为二级。

（2）评价范围

根据项目评价等级、噪声源特征和周围功能区状况，确定声环境影响评价范围为：项目厂界外200m范围。

2.5.5生态环境

（1）评价等级

项目生态环境影响评价工作等价划分依据见表2-14。

表2-14 生态影响评价工作等级划分

本工程建设用地217745m2，小于2km2。项目区域不涉及自然保护区、世界文化和自然遗产地，不处于《环境影响评价技术导则·生态影响》（HJ19-2011）中规定特殊生态敏感区和重要生态敏感区，属于一般区域，对照《环境影响评价技术导则·生态影响》（HJ19-2011），生态影响评价工作等级定为三级。

（2）评价范围

项目厂界周边500m范围内。

2.6评价内容及评价重点

2.6.1评价内容

本次评价将在工程分析的基础上，选用导则中推荐的有关模式和计算方法评价项目对建设地区环境空气、地表水、噪声等环境要素产生的影响范围和程度，并提出污染物控制措施；评述工程环境保护设施的实用性和可靠性，并进行技术经济论证，提出污染物总量控制指标。

2.6.2评价重点

根据本项目污染特征初步分析和选址周边环境特征，本次评价的重点为：

（1）工程分析：通过弄清各类影响的来源、各类污染物的排放情况、污染物采取的控制措施以及污染物的最终排放量。

（2）环境影响预测评价：根据工程分析污染物排放量的变化，采用定量计算的方法预测项目实施后该地区的大气环境、声环境和水环境的变化情况及对环境产生的不利影响。

（3）环保措施：对工程污染防治措施可行性分析以及经济技术论证。

2.6.3评价时段

评价时段分为施工期与营运期。

2.7污染控制及环境保护目标

2.7.1污染控制

1、施工阶段污染控制

扬尘污染控制达到《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）二级标准。

废水排放符合《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准。

施工噪声达到《建筑施工场界环境噪声排放标准》（GB12523-2011）要求。

平衡挖填土方，控制水土流失。

2、营运期污染控制

尾水排放达到《湖南省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》（DB43/T1546-2018）的一级标准。

恶臭排放符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中二级标准。

设备运行噪声排放达到《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）中2类标准。

污泥达《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中污泥控制标准。

2.7.2环境保护目标

表2-15 保护目标与敏感点

3 项目概况

3.1现有工程概况

3.1.1现有工程环评及验收情况

长沙市花桥污水处理厂一期工程设计处理规模为旱季16万m3/d、雨季32万m3/d。2003年6月由湖南省环境保护科学研究所完成《长沙引水及水质环境工程花桥污水处理厂环境影响报告书》，2003年9月原国家环境保护总局环审 [2003]254号文对该环评进行了批复。

2013年，为满足区域城市污水处理的迫切需求，建设单位在一期工程的西南侧进行的二期工程扩建，并对一期工程进行了体制改造。二期工程新增旱季20万m3/d、雨季30万m3/d的处理能力。2013年由长沙市环境科学研究所编制完成《长沙市花桥污水处理厂二期工程环境影响报告书》，同年5月通过长沙环境保护局的审批（文件号：长环管【2013】55号）。环评批复落实情况见下表：

表3-1 环评批复现场落实情况表

2018年6月，建设单位委托湖南华科监测技术服务公司对该项目进行了环境竣工验收。并于2019年1月7日通过了长沙市环境保护局《管局长沙市环桥污水处理厂一期提标及二期改造工程建设项目噪声及固体废物污染防治设施竣工环境保护验收意见》（长环评验【2019】3号）。验收监测结果及建议如下：

（1） 废水

验收监测期间，污水处理厂进口、总排口各设1个监测点，选取废水中的24个主要污染因子，通过连续2天、每天4次的监测，污水处理厂总排口废水中各监测因子均达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002一级A标准。

（2）无组织废气

无组织废气监测结果显示，验收监测期间，在厂界东南侧、西南侧、西北侧、东北侧各设2个监测点位，选取3个主要污染因子，通过连续3天、每天4次的监测，各因子均达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）表 4中二级标准。

（3）噪声

噪声监测结果显示，验收监测期间，在厂界东南侧、西南侧、西北侧、东北侧各设2个监测点位，厂界四周昼、夜间噪声监测值均符合《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008) 2类标准限值要求；后河泵站厂界四周昼、夜间噪声监测值均符合《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008) 2类标准限值要求。

（7）污泥

验收监测期间，在污泥脱水间设1个监测点，选取污泥中10个监测因子，通过连续3天、每天3次的监测，监测结果均符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）表6中的污泥农用时污染物控制标准要求（在酸性土壤上（pH＜6.5））；其中含水率的监测结果符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中4.3.2部分脱水后污泥含水率小于80%的要求。

（8）环境管理检查结论

该项目环保审批手续齐全，工程能按照“三同时”的要求进行，落实了长沙市环境保护局对该项目的环评批复要求。厂区制定了一整套关于污水处理厂的日常管理、操作管理规程以及岗位责任制度等管理制度，污水处理厂运行台账，环境风险应急预案等。

（9）总体结论

长沙市花桥污水处理厂二期工程建设项目遵守国家相关法律法规规定，按照环评要求建设，严格执行“三同时”制度。经现场检查和采样监测，污水处理厂出口废水水质监测结果、无组织废气监测结果、厂界环境噪声监测结果、污泥监测结果及处理措施均达到验收执行标准和环评批复的要求，环境保护设施管理到位，长沙市环境保护局对该项目的环评批复要求基本得到落实。

（10）建议

1）加强设备管理和维护，保证设备正常运行，避免设备非正常运行噪声对外环境产生影响。

2）定期维护除臭装置和设施，确保设备正常运行。

3）进一步加强厂区绿化，选择抗污染能力强、具有净化空气作用的树种进行绿化，尽快建设厂外规划绿化隔离带。

3.1.2现有工程介绍

一、建设项目基本情况

长沙市花桥污水处理厂一期工程花桥污水厂于2008年开始施工，2009年5月投产运行。二期工程于2014年6月开始施工，2015年12月试投产运行。

花桥污水厂内现有工作人员总数65人，主要为管理技术人员和勤杂服务人员，以及厂内生产工人（直接生产工人和辅助生产人员，不包括厂外管网泵站人员）。工作制度为四班三运转，365天运行。

污水厂一期污水处理工艺采用A2/O工艺，污泥处理工艺采用“污泥浓缩脱水”工艺。主要设施包括：粗格栅及进水泵房、细格栅池及旋流式沉砂池、厌氧池、氧化沟、二沉池配水井、二沉池、二沉池出水井、高效沉淀池、深床滤池、污泥泵房、鼓风机房、污泥浓缩脱水机房、紫外线消毒池、出水泵房等。工艺流程见下图：

图3-1 一期提标改造污水处理工艺流程图

项目二期污水处理工也采用A2/O工艺，污泥处理采用“机械浓缩+离心脱水”工艺。主要设施有粗格栅及进水泵房、细格栅、曝气沉砂池、生物池、二沉池集配水井、提升泵房、高效沉淀池、滤布滤池、紫外消毒渠、污泥泵房和出水泵房等。工艺流程见下图：

图3-2 二期工程污水处理工艺流程图

二期改扩建工程设计进水水质指标见表3-2。

表3-2 花桥污水厂二期改扩建工程设计进出水水质指标 单位：mg/l

二、污水管网建设情况

花桥污水处理厂一期工程于2009年建成投运，在2014年开始二期工程建设并于2015年12月进行试运行。扩建后的花桥污水处理厂规划的纳污范围东为浏阳河；北起圭塘河口，沿圭塘河至万家丽路后折至朝晖路、东二环、桂花路；西自桂花路口沿曙光路南行至赤岗冲北穿劳动中路斜插至砂子塘路口，再沿韶山路南行至新中路立交处，绕开中心医院区域南穿韶山路，包围南园小区、新华印刷集团和林科大东侧小部分后斜插至正塘坡路口转芙蓉南路，再南行至时代阳光大道；南自时代阳光大道经雀园路折转，再沿南绕城高速往东，过京珠高速后北折至高铁车辆段后再东行至浏阳河。汇水区面积约为88.5km2。主要排水管网见表3-3，及图3-3。

表3-3 花桥污水厂纳污区内已建的主要排水管线

图3-3 片区污水管网现状图

3、泵站现状建设情况

纳污区内现建有泵站5座，分别为王家嘴泵站、竹沙桥泵站、和平闸泵站、李家山泵站和劳动路泵站。见下表：

表3-4 已建排水设施一览表

4、主要构筑物技术参数

花桥污水处理厂现有构筑物的相关技术参数见表3-5。

表3-5 主要构筑物技术参数

5、现有工程运行状况

1、实际处理水量

根据厂区提供的资料，对2016~2018年日平均进水量和全年总进水量数据进行统计，详见表3-6。

表3-6 2016-2018年花桥污水厂实测污水量表 单位：万m³/d

从上表中可以看出，花桥污水处理厂的污水处理量在逐年增加，2016年9月起日平均污水处理量趋于稳定，污水量为28.44~39.32m³/d。2018年4月起污水处理厂的处理量开始超负荷，其中最大日处理量47.00超负荷30.56%。且随着经济发展和城市扩张，水厂纳污区的人口和用水量也会随之增长，因此花桥污水厂处理规模进一步扩建已经是迫在眉睫了。

2、实际进水水质

花桥污水厂二期扩建及一期提标改造工程已投入运行3年多，纳污范围内城市建设及经济又了一定的发展，居住人口增加，工业企业逐步发展，目前纳污区正处于稳步上升的阶段，

根据建设单位提供的资料，实测的污水处理厂每日污染物监测指标自2017年7月至2018年6月的进水实质月平均值见表3-7。

表3-7 20017年7月～2018年6月进水水质指标月平均值 单位：:mg/l

根据上表可知，项目2017.7月~2018.6月的实际进水水质中COD、BOD5、SS的浓度远高于工程设计进水水质的指标。

表3-8 2016年至2018年进水水质分析表（mg/l）

从表中可以看出：从2016年至2018年的进水数据可以看出，花桥污水处理厂纳污区域整体污水水质污染因子浓度逐年增加，主要原因在于花桥污水厂纳污区2017年、2018年在进行大规模的土建工程（主要为长沙市的地铁施工），导致区域污水水质明显高于长沙地区一般生活污水水质。

3、实际出水水质

同样，同时期的实测的污水处理厂每日出水水质的月平均值见表3-9。各个污染物不同出现率指标的浓度值详见表3-10。

表3-9 20017年7月～2018年6月出水水质指标月平均值 单位：:mg/l

从上表中的数据可以看出：花桥污水处理厂经处理的污水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A标准的要求，实现了工程设计的目标，说明该工程设计是成功的，达到了预先设定的目标要求。

表3-10 现状出水水质达标率分析（mg/L）

从上表可以看出，现状的出水水质与本工程的设计出水水质相比，COD、BOD5、SS三项指标均已基本达到设计出水水质的要求，NH3-N、TN、TP指标离设计出水水质则还有一定的差距，故一二期提标改造工艺选择应重点考虑这些指标的达标排放。

4、运行过程中存在的主要问题

（1）污水处理能力超负荷运行

根据表3-6，污水处理厂目前的旱季实际处理水量已经超过了设计水量，部分时间段进水中污染物也超过了原设计进水水质指标，给污水处理厂的运行带来了一定的困难。为保证污水处理厂能够正常稳定的运行，并且能够达标排放，污水厂进水水量有时需要人为控制在设计规模（即36万m³/d）的范围内运行，致使部分废水不能得到有效和及时的处理。

（2）污水厂急需提高排放水水质标准

随着长沙市的持续发展，对湘江水环境质量要求持续提高，针对这一情况，需提高排入湘江的污水水质要求；根据《湖南省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》（DB43/T1546-2018）要求，花桥污水厂扩建工程出水需达到其一级标准。花桥污水处理厂现状出水水质的指标大部分能满足湖南省地标一级标准的要求，但部分指标还未能100%达到一级标准的要求。

（3）除臭设施

花桥污水处理厂建设时，所在区域属开发地区，周围主要为荒地。随着城市的发展，厂区周围已经有部分成为了城市居住区，高楼林立，环境十分敏感，部分居民集中区或商业服务区规划与现状或规划污水厂边界相邻或仅隔一条马路，使恶臭成为制约本污水处理厂运营的重要因素之一，因此必须进一步强化恶臭污染控制措施，加以有效治理。

（4）原环评未考虑预留污水厂未来发展用地扩大后的防护距离

原二期污水厂位于整个规划市政用地的东南侧，东近浏阳河、东南近京珠高速，远离西、北、南，原环评及环评批复虽预留有200m的卫生防护距离，但未考虑将来预留污水厂发展扩大后整个用地的大气防护距离。原该区域周边规划为仓储物流和二类工业用地，但随着周边规划的调整，逐步将成为以居住、金融、商业等为主的综合性用地，与整个污水厂规划的市政用地之间距离仅为80～90m的一路之隔，加之原定的30m绿化防护带一直未建，成为污水厂未来进一步发展的制约因素。

3.2扩建工程概况

3.2.1工程名称、建设单位、位置、性质与规模

工程名称：长沙市花桥污水处理厂改扩建工程（三期）

建设单位：长沙水业集团有限公司

建设地点：现状已建一二期用地的西南侧

工程性质：改扩建

工程占地：工程总占地面积约88000m2

建设规模及进度：预计建设期2年

工程年限：根据城市总体规划，本工程设计年限确定为2025年

项目投资：二期工程估算总投资为 115687.27万元。其中工程费用69744.45万元（主要经济指标见表3-11）。

花桥污水处理厂二期工程的建设内容为：

（1）新建日处理污水20万m³/d的一级A标准处理厂一座，改造36万m³/d的原污水处理厂部分设施。

（2）根据可研提供的资料可知，现状进厂管网总输水能力为150万m³/d。花桥污水厂三期工程污水总处理规模为56万m³/d，截流的合流污水工程总规模为148万m³/d。因此现状管网可以满足三期污水及2倍截流的合流污水工程的需要，无需新增进水管。因此本次扩建工程不会对污水管网改造。

表3-11 三期污水厂主要经济指标

3.2.2项目建设的必要性

（1）建设花桥污水厂改扩建工程（三期）是满足长沙市环境保护水质控制要求的需要

花桥污水处理厂改扩建工程（二期）时，根据长沙市人民政府办公厅《长沙市环境保护三年行动计划（2011年-2014年）》和长沙市环境保护局《关于加快长沙市污水处理厂提标改造进程的通知》的要求：花桥污水厂出水水质应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A排放标准，设计的出水水质标准也符合当时的国内行业情况。

随着长沙市的持续发展，对湘江水环境质量要求持续提高，针对这一情况，需提高排入湘江的污水水质要求；根据《湖南省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》（DB43/T1546-2018）要求，花桥污水厂扩建工程出水需达到其一级标准。花桥污水处理厂现状出水水质的指标大部分能满足湖南省地标一级标准的要求，但部分指标还未能100%达到一级标准的要求（出水水质分析详见4.3.2小节）。因此为满足湖南省地标一级标准的要求，花桥污水处理厂一期、二期工程出水水质进一步提标已迫在眉睫。

（2）建设花桥污水厂改扩建工程（三期）是满足长沙市环境保护污水量控制要求的需要

花桥污水处理厂一二期已建成运行多年，是一座在该地区发挥了重大功效的污水处理厂。但随着经济发展、城市扩张，该厂目前的处理水量已经趋于饱和，一二期设计污水处理能力为36万m3/d，接近满负荷运行。另一方面根据水厂纳污区人口增长数量预测，近中期水量有持续增长的可能。因此花桥污水厂处理规模进一步扩建已经势在必行。

（3）建设花桥污水厂改扩建工程（三期）是保证长沙市持续快速发展的需要

花桥污水厂纳污范围内包括雨花区中井圭片区和城市高铁车站区域。此区域的开发和建设是近年来长沙市区的重点，区域的建设和发展，势必带动周边区域的社会经济快速发展。伴随城市化进程和经济建设的发展，人口不断增加，污水量随之增大。现有的污水处理能力不能满足污水量增长的要求。为解决城市发展和建设带来的污水量增加的问题，必须增加城市污水处理能力。因此本工程的建设是必要的也是迫切的。

（4）为满足环保部门对雨污合流区域的市政截污倍数的提高、雨污水不得下河、以及长沙市民对湘江、浏阳河、圭塘河水质要求的日益提高，花桥污水厂三期提质扩建工作已迫在眉睫。

（5）建设花桥污水厂改扩建工程（三期）是完善城市基础设施的需要

为保证人民生活，包括污水处理设施在内城市基础设施是城市不可缺少的组成部分。本工程建设将进一步完善区域内的城市基础设施，为区域发展奠定坚实的基础；同时为人民的城市生活提供便利。

（6）本工程建设有利于提高城市总体环境质量，改善城市地表水体质量，树立城市旅游城市的形象，促进旅游业的发展。

（7）本工程建设完成后，有利于改善城市投资环境，促进城市对外招商引资、促进区域的发展，有利于保持经济持续稳定的增长。

（8）本工程建设可减少污染物排放量，改善城市水环境，减轻市区河道和浏阳河的污染程度，使人民生活环境质量逐步提高。

本工程是关系到长沙市发展建设的战略举措，具有显著的环境效益和社会效益。为减轻湘江及浏阳河水域污染，改善和提升城市生态与人居环境，提高城市品位，促进本市各项事业特别是地产开发与旅游业的发展，对城市综合建设与经济的可持续发展具有重大的战略意义。因此，开展长沙市花桥污水处理厂改扩建工程（三期）的建设势在必行。

3.2.3长沙市城市给排水现状

一、给水现状

（1）水厂现状

长沙市城市供水始于1951年10月，当时一水厂设计供水能力仅1.5万m3/d。经过50年发展，现在都市区范围内，已有11座自来水厂，供水总规模为242万m3/d。各水厂现状供水规模见下表。

表3-12 长沙市现状各水厂供水规模一览表

以上除星沙水厂和黄花水厂以捞刀河为水源、廖家祠堂水厂以株树桥水库为水源、榔梨水厂以浏阳河为水源外，其余的水厂均以湘江为水源。目前市区自来水系统由自来水公司统一管理，只有长沙县供水自成系统。

市区的自来水厂以湘江为界分成河东、河西两个独立的供水系统。河东区供水系统建有第一、三、五、六、八等水厂。河西区供水系统建有第二、四及望城3个水厂。

各水厂服务范围如下：

一水厂主要供应城市中心商业区用水。

二水厂主要供应河西大学城、含浦开发区、麓谷高新区用水。

三水厂、八水厂主要供应圭塘工业区，畜牧厂区及韶山路以东地区用水。

四水厂主要供应荣湾镇、银盆岭、三叉矶、望城坡等地用水。

五水厂主要供应新河三角洲。浏阳河路附近轻化工业区和中山路以北地区用水。捞霞片区目前主要由长沙市第五水厂供水。

第七水厂供水区域西起湘江，东至跳马东侧边界，北起绕城公路-时代阳光大道一线，南至暮云镇南侧边界，总面积约为280.17km。

长沙市花桥污水处理工程规划汇水区目前主要由长沙市第三水厂、长沙市第八水厂供水。

（2）供水规划

根据《长沙市城市总体规划（2003-2020）》（2014年修订），长沙市给水工程主要规划要点如下：

1、水源

以湘江、浏阳河、捞刀河、株树桥水库、达浒水库等作为市域主要水源。以湘江为中心城区主要给水水源，同时将株树桥水库、达浒水库作为第二水源。严格执行生活饮用水水源保护区污染防治管理的有关规定，确保水源安全。自备水源应纳入统一管理，原则上不能再开发自备水源，原有自备水源逐步取消。严禁擅自开采地下水资源。

2、用水定额

据长沙市“两型社会”建设的实际要求，结合国家相关“节水社会”建设的指示精神，依据长沙实际用水现状，同时参照同级别城市的用水定额指标，本次总规确定长沙中心城区人均综合用水指标确定为550升/人，综合预测长沙市最高日用水量为346万m3。

3、水厂规划

改扩建二水厂、望城水厂、廖家祠堂水厂、星沙水厂、黄花水厂；规划新建第六水厂，供水规模为20万立方米/日；新建暮云水厂，供水规模为20万立方米/日；新建雷锋配水厂，配水规模30万立方米/日。2020年总供水规模达到400万立方米/日（考虑供水弹性），同时结合长沙远景发展，在市政给水设施用地上给予一定预留。

表3-13 长沙市规划水厂一览表

4、水质目标

水厂净水工艺全部采用深度处理技术，水厂出水必须达到I类饮用水标准，并在近期向部分条件较好的小区供应直饮水，远期向全市供应直饮水。

2、排水现状

（1）城市污水处理现状

截至2018年10底，长沙市已建成的集中污水处理规模为226万m3/d，在建的污水处理规模为32.5万m3/d。

表3-14 长沙市主城区污水处理厂现状情况一览表

（2）城市排水规划

根据《长沙市城市总体规划（2003-2020）》（2014年修订），长沙市排水工程主要规划要点如下：

1、规划目标

提高城市排水管网普及率和污水处理率，逐步建立完善的城市排水系统和污水处理系统。城市污水管网的普及率远期达到100%，城市污水处理率远期达到100%。

2、排水体制

河东现有建成区原则采用合流制，有条件时逐步过渡为分流制或混流制；河西原则采用分流制；新建区采用分流制。

3、污水厂规划

规划污水量标准：按城市人均日综合排水量450L计，污水处理量为283万m3/d。远期规划污水处理厂14座，污水处理厂控制规模353万m3/d。污水排放口布置及排放标准必须依据水资源保护规划进行。

城市污水管网的普及率远期达到100%，城市污水处理率远期达到100%，再生水回用比例达到10%以上，污水处理厂可配套建设再生水回用处理设施和再生水管网。在城市给水水源上游的污水处理厂应达到深度处理，在城市给水水源下游及新开发区的污水处理厂近期可采用二级处理，污水干管宜敷设于道路下。

（3）花桥污水厂排水系统及管网现状

花桥污水处理厂纳污区地势南高北低，区内有圭塘河自南向北穿过，东部紧邻浏阳河，花桥污水处理厂位于圭塘河河口处。花桥污水处理厂纳污范围东为浏阳河；北起圭塘河口，沿圭塘河至万家丽路后折至朝晖路、东二环、桂花路；西自桂花路口沿曙光路南行至赤岗冲北穿劳动中路斜插至砂子塘路口，再沿韶山路南行至新中路立交处，绕开中心医院区域南穿韶山路，包围南园小区、新华印刷集团和林科大东侧小部分后斜插至正塘坡路口转芙蓉南路，再南行至时代阳光大道；南自时代阳光大道经雀园路折转，再沿南绕城高速往东，过京珠高速后北折至高铁车辆段后再东行至浏阳河。纳污区包括部分老城区和井圭、高桥、黎托等新片区。花桥纳污区总用地为88.5km2，总容量人口约166.2万人。

京珠高速以西区域（除花桥片部分区域）为截留式合流制排水，雨水经收集后直排进入圭塘河，污水则截留后进入沿圭塘河两侧布置的截污干管至劳动路经污水泵站提升后，通过污水压力管道输送至花桥污水处理厂。该区域内除时代阳光大道以南区域，大部分排水骨架管网已基本形成。

黎托片、黎托南片采用分流制排水，黎托南片高区雨水自排进入浏阳河，黎托片低排雨污水则收集后进入泵站提升或自流进入污水处理厂。该片区内雨污水系统的末端基本已按原规划标准建设完成（潭阳洲除外），但上游未开发建设区域主要以明沟排水为主，周边居民生活污水直排进入现状沟渠。

3.2.4 污水量分析

一、污水的组成及定性

根据《室外排水设计规范》，居民生活污水定额和综合生活污水定额应根据当地采用的用水定额，结合建筑内部给排水设施水平和排水系统普及程度等因素确定。可按当地用水定额的80%~90%采用。工业企业内生活污水量、淋浴污水量的确定应与国家现行的《室外给水设计规范》的有关规定一致。

花桥污水处理厂纳污区范围内部分居民、企业用水取自自备水源，根据有关要求自备水源用水量正逐年减少和取缔，且所占用水量比重很小。同时纳污区范围内几乎没有分质供水和中水回用的情况，因此企业内部的工业用水和生活用水几乎无法分开，工业企业内部排水系统也鲜有分开，个别企业工业污水经内部处理站处理后亦是与其生活污水系统合并后，统一排放。因而，实测调查和统计中一般把工业企业内生活用水和生活污水并入工业企业用水和工业废水中。

（2）工业废水

根据《室外排水设计规范》，工业企业的工业废水量及其总变化系数应根据工艺特点确定，并与国家现行的工业用水量有关规定协调。

由于本纳污区内有大型工业企业——环保工业园区内涉及机械、汽车、食品、轻工等行业，而且区内工业企业涉及行业众多，工艺也五花八门，在确保工业区内生产污废水在满足排入市政排水管网标准前提下，只能根据用水量来折算排水量，并与实测、调查的排水量对比分析，确定其排水量。

（3）地下水渗入

地下水渗入量与地下水位高低及潜水量有关，同时也与排水系统的密闭性有关。

纳污区内部分块高程处于浏阳河200年一遇洪水位以下，特别是黎托片、高桥片地块的高程基本介于31~39米左右，地下水相对较丰富。

因此污水量组成应适当考虑地下水渗入量。在本纳污区内综合考虑10%的地下水渗入量。

（4）污水组成

在片区完全按规划实施到位的前提下，本片区污水的组成由完全分流制的生活污水及部分工业污、废水、地下水渗入量组成；在片区规划尚未完全实施到位期间，片区污水排放为混合体制的不完全分流制状况下，本片区污水的组成由不完全分流制的生活污水、部分工业污、废水以及部分截流雨污水、地下水渗入量组成；因此分流制污水纳污区污水量计算在近期、中期应考虑规划未完全实施到位前提下的部分混合污水排放体制下的截流污水（截流倍数按1.0计）以及分流制污水、地下水渗入量，在远期区域污水完全实施分流制排放改造完成后则仅计入分流制污水及部分地下水渗入量。对合流制区域则按规划区域计算污水量及1倍截流水量进行计算。

二、污水量计算

（1）现状污水量

可研根据资料进行统计计算的2018年花桥污水厂纳污范围内人口见表3-15。

表3-15 花桥污水处理厂纳污范围内2018年人口表

由上表可知，花桥污水处理厂纳污区内总常住人口60.33万人，流动人口20.58万，两者比例约为3:1，根据按《长沙市污水收集系统优化调整方案》，以长沙市常住人口平均日综合污水量指标450L/人·d，流动人口污水量按常住人口污水量指标的30%计，地下水渗入量按人均综合污水量的10%考虑，折算成常住人口人均综合污水量约为540L/人·d。则纳污区生活污水量为32.58m3/d。

（2）三期水量预测及其规模确定

1）可研中的预测结果

根据可研可知花桥纳污区2025年旱季污水量将增加15.03万吨/天，结合现状旱季污水量，则2025年纳污区内污水总量为54.75万吨/天，超出现有处理规模16.16万吨/天。在2025现状已开发用地达到规划使用强度时，花桥污水处理厂旱季污水量为61.73万吨/天，超出现状处理规模25.75万吨/天。二者平均值为20.96万吨/天。

考虑到纳污区内现状已开发用地在短期内无法达到上位规划的使用强度，因此实际污水量应小于20.96万吨/天。考虑到合流制区域末端截污及分流制区域实际按末端截污工况运行，截流的实际水量应大于污水产生量。此外，考虑到未来圭塘河、浏阳河水环境综合治理的要求，花桥污水处理厂规模应适度超前，因此建议花桥污水处理厂三期扩建规模为20万吨/天。

2）水质水量调查报告的预测结果

根据《花桥污水厂水质水量调查报告》可知在连续天晴的情况下（旱季），花桥污水厂平均处理水量为36.04万m3/d。同月雨季最大处理水量为41.45万m3/d，在非极端天气情况下，花桥污水处理厂接纳约5万m3的雨污水即可保证较小的雨污水排渍进入地表水系。

根据现状用水量（37.84万m3/d）及预测增加量8.56万m3/d，花桥污水厂中期水量为46.4万m3/d。结合现状雨污水处理量，调查报告建议花桥污水处理厂三期规模扩至51万m3/d，既本次扩建规模15万m3/d。

根据本项目可研和水质水量调查报告得出的结论，本项目改扩建规模为20万吨/天是合理的。

3.2.4设计进水水质确定

一、长沙市其它污水厂进水水质

根据可研可知，目前长沙市投入运行的污水处理厂中暮云污水处理厂、岳麓污水处理厂、榔梨污水处理厂、新开铺污水处理厂、敢胜垸污水处理厂和国祯污水处理厂具有一定代表性。根本工程设计进水水质可对其进行参照。目前长沙市部分污水处理厂进水水质如表3-16。

表3-16 长沙部分污水处理厂实测进水浓度统计值 单位：mg/l

由表中可以看出，各个污水处理厂的进水水质基本与二期改扩建工程设计进水水质相近。

二、花桥污水处理厂现有工程实际进水水质

从花桥污水处理厂现状实际出水情况来看，花桥污水处理厂出水可以100%达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准要求，90%以上的情况可以满足地方标准的要求。

因此，虽然近年来，花桥污水处理厂的实际进水水质中的污染因子指标COD、BOD5、SS、TP均高于设计污水进水水质，但花桥污水处理厂现有工艺处理情况是良好的，完全可以满足现有出水标准。因此，结合进水发展趋势、其它污水厂的进水水质、现状运行情况，综合考虑工程投资，本期工程设计进水水质中的COD、BOD5、SS、TP维持二期工程的设计值不变。

三、二期工程设计进水水质的确定

通过花桥污水厂的实测进水水质分析结果及发展趋势、出水水质情况，并结合长沙市各个污水处理厂的设计进水水质，充分考虑花桥污水厂二期改扩建工程设计污水进水水质及工程投资，确定本期设计进水水质见下表：

表3-17 设计进水水质表（mg/l）

四、三期工程设计出水水质

近年来，随着经济发展的提速和对环保要求的不断提高，部分地方为满足当地的水污染治理要求，制定了更为严格的地方标准。

湖南省结合本地的情况，考虑较少污染，并根据实际实施的可行性，制定了更为严格的地方标准。湖南省市场监督管理局于2018年12月25日发布了《湖南省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》（DB43/T1546-2018）。其基本控制项目详见下表。

表3-18 湖南省地方标准水污染物排放浓度限值

涉及生态环境敏感区内新建的城镇污水处理厂，其主要水污染物排放按一级标准执行。其他区域新建污水处理厂，其主要水污染物排放按二级标准执行。

花桥污水厂排放水体为浏阳河口处，涉及生态环境敏感区，因此应执行《湖南省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》（DB43/T1546-2018）的一级标准。

综上所述，确定长沙市花桥污水处理厂改扩建工程（三期）出水指标如下：

表3-19 设计出水水质表（mg/l）

五、其它要求

（1）污泥处理处置要求

根据国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的要求，污泥应进行稳定化处理。

根据长沙市污泥处置规划，污水处理厂污泥进行统一处置，本工程仅进行污泥浓缩脱水处理。项目采用污泥均质+机械浓缩+机械脱水，处理后的污泥含水率降至80%以下，运往长沙市市政污泥集中处置和综合利用中心处理。

（2）臭气排放要求

根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）要求，本次升级改造工程应选择相应的除臭工艺，必须保证能够满足室外空气质量厂界范围达到《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）二级标准，最后以扩散气流的形式排入大气。厂界范围脱臭标准具体指标如下：

H2S 0.06mg/m³

NH3 1.5mg/m³

臭气浓度（气味值） 20

4、工程分析

4.1 污水处理工艺论证

一、污水处理程度分析

根据已确定的工程进出水水质，污染物浓度及去除率详见表4-1。

表4-1 二期工程污染物去除率

三期工程必须采用具有生物脱氮除磷功能的污水处理工艺，才能够大幅度削减CODcr、BOD5、SS以及TN、NH3-N、TP等污染物浓度，但是要达到《湖南省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》（DB43/T1546-2018）的一级标准和国标一级A的排放标准，因此本工程污水处理工艺由两部分组成：二级处理+深度处理。

二、三期工程污水二级处理工艺选择

1、工艺选择原则

选择合适的污水处理工艺，不仅可以降低工程投资，且有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的常年运行费用，保证出厂水水质。污水处理工艺应遵循以下原则：

（1）应能满足本项目进、出水水质的要求，适应污水量变化和水质冲击负荷的影响，确保处理效果。

（2）优先采用低能耗、低运行费、低基建费、出水水质好、运行管理方便的成熟处理工艺。

（3）积极、慎重地采用经实践证明是行之有效的新技术、新工艺。

（4）便于全面规划，近远期合理衔接，根据发展情况分段逐步实施，更好地发挥投资效益。

（5）考虑现状污水处理工艺，结合现状污水处理构筑物，力求统一，易于管理。

2、进水水质特点

（1）污水的可生化性

污水生物处理是以污水中所含污染物作为营养源，利用微生物的代谢作用使污染物被降解，污水得以净化的一种最经济实用同时也是首选的污水处理工艺。而对污水可生化性的判断是污水处理工艺选择的前提。

BOD5和COD是污水生物处理过程中常用的两个水质指标，采用BOD5/COD比值评价污水的可生化性是广泛采用的一种最为简易的传统方法。一般情况下，BOD5/COD值越大，说明污水可生物处理性越好。目前国内外多按照下表中所列的数据来评价污水的可生物降解性能。

表4-2 污水可生化性传统评价数据表

本工程绝大部分进水均为生活污水，设计进水水质中COD=280mg/l，BOD5=120mg/l，从污水可生化性考虑，污水中BOD5/COD=0.43，可生化性较好，属于可生物降解污水。

（2）碳氮比BOD5/TN

碳氮比指标是鉴别能否采用生物脱氮工艺的主要指标，由于反硝化菌是在分解有机物的过程中进行反硝化脱氮的，在不投加外来碳源条件下，污水中必须有足够的有机物（碳源），才能保证反硝化的顺利进行，一般认为，进入生物池的BOD5/TN>4，即可认为污水有足够的碳源供反硝化菌使用。本工程设计进水BOD5/TN为3.6，碳源相对不足，因此仍需一定外加碳源。

（3）氮磷比BOD5/TP

该指标是鉴别能否采用生物除磷的主要指标，一般认为，较高的BOD5负荷可以取得较好的除磷效果，进行生物除磷的低限是BOD5/TP=20，有机基质不同对除磷也有影响。一般低分子易降解的有机物诱导磷释放的能力较强，高分子难降解的有机物诱导磷释放的能力较弱。而磷释放得越充分，其摄取量也就越大，本工程BOD5/TP 为24，采用生物除磷工艺可以获得较为满意的除磷效果。由于本工程除磷量相对较大，且出水要求严格，因此在本工程设计中需采用生物法除磷与化学法除磷相结合的方法以强化除磷效果，以达到污水排放标准。

3、污水二级生物处理工艺方案

根据本次工程确定的进水水质和出水水质要求，污水二级生物处理工艺应采用生物脱氮除磷处理工艺。按照构筑物的组成形式、运行性能以及运行操作方式的不同，可以分为活性污泥工艺、生物膜工艺及膜生物反应器三大类。

应用于城市污水厂的活性污泥处理工艺主要有三个系列：（1）氧化沟系列；（2）A/A/O系列；（3）序批式反应器（SBR）系列。

应用于城市污水处理厂的生物膜法工艺主要是曝气生物滤池工艺（BAF）和移动床生物膜（MBBR）工艺。

膜生物反应器（MBR）是最新发展起来的新型污水处理工艺，根据膜组件的加工方式不同，可以分为管式膜、帘式膜和板式膜等。

下面分别介绍以上污水处理工艺的特点，并进行比较。

（1）SBR工艺系列

SBR属于活性污泥法的一种，其反应机制及去除污染物的机理与传统的活性污泥法基本相同，只是运行操作方式有很大区别。它是以时间顺序来分割流程各单元，整个过程对于单个操作单元而言是间歇进行的。典型SBR集曝气、沉淀于一池，不需设置二沉池及污泥回流设备。在该系统中，反应池在一定时间间隔内充满污水，以间歇处理方式运行，处理后混合液进行沉淀，借助专用的排水设备排除上清液，沉淀的生物污泥则留于池内，用于再次与污水混合处理污水，这样依次反复运行，构成了序批式处理工艺。典型的SBR系统分为进水、反应、沉淀、排水与闲置五个阶段运行。为适应实际工程的需要，SBR技术逐渐衍生了各种新的形式。目前应用较多的改良工艺有：ICEAS，UNITANK，DAT-IAT，CAST（CASS）等。

SBR系列工艺最大的特点是处理构筑物少，节约构筑物面积和连接的管道，进水，时间长短、水量多少均可调节，因此对水量水质的变化具有较强的适应性。但该工艺缺点是反应池的进水、曝气、排水过程变化频繁，不能采用人工管理，因此对污水厂设备仪表的要求较高，并要求管理人员有一定的技术水平。且容积利用率不高，造成一定程度的浪费。对于大规模污水处理厂很少采用该工艺。

（2）膜生物反应（MBR）工艺

该工艺是近几年才开始广泛应用的新型污水处理工艺，它将膜过滤和生物反应器有机的结合在一起，发挥了单独的生物反应器或单独的膜过滤不能发挥的功能，对难降解有机污染物和悬浮物有一定的处理效果。传统工艺的泥水分离采用沉淀池来实现的，而MBR工艺则采用膜分离工艺代替传统的活性污泥法中的二沉池，起着把生物处理工艺所依赖的微生物从生物培养液（混合液）中分离出来的作用，从而微生物得以在生化反应池内保留下来，同时保证出水中含较少的微生物和其他悬浮物。MBR的最大特点就是可以将生物反应器中的水力停留时间和污泥龄完全分离，在较小停留时间的情况下保证很高的污泥龄，这为有机污染物、氮污染物的降解创造了有利条件。

MBR工艺特点是把专用的膜组件浸泡在混合液之中，在水泵的抽吸作用或者水位差的推动下把水（透过微孔膜）排到生化反应池之外，微生物、细胞和其他颗粒物被拦截在生化反应池之内。淹没式MBR的最大特点是操作压力特别低，跨膜阻力一般不超过50kPa。ＭＢＲ工艺采用低压差、低渗透通量设计，膜表面的浓差极化作用弱，对膜表面的施加一定的扰动就能够有效地延缓这个过程，通常的做法是在膜表面鼓气，从而使膜表面接受气液两相的剧烈扰动。

这一工艺中，膜污染控制是非常重要的。根据运行经验，需要通过以下几个方面进行膜污染控制：

（1）水质控制：去除污水中的粗大悬浮物，特别是纤维状物质，以及石油类污染物。

工程设计中在污水进入生物池前采用格栅间隙为1mm的超细格栅，实现加大颗粒物以及纤维状污染物的去除；预处理中设置曝气沉砂池去除石油类的污染物。

（2）优化水力条件。需要综合考虑膜池过流断面和曝气方式，在膜池内形成良好的水力条件，保持膜面有良好的水力冲刷作用，控制活性污泥在膜面的黏附和沉积。

（3）优化膜组件运行方式。通常情况下膜组件的运行方式都是间歇出水，在膜组件停止出水期间可以进行反冲洗。另外运行中结合水质特点，合理确定进水、反冲洗的周期，可以减缓膜污堵的速率。同时运行中对膜组件的曝气是连续的。

（4）配备完善的在线清洗和化学清洗系统，对膜进行有计划的维护清洗，保证在膜受到意外的污染时能够得到及时维护。

（5）配备必要的仪表，密切监控和记录膜的运行状况。

MBR有下列优点：工艺占地面积小、处理效果非常好、污泥性质稳定。

（1）膜生物反应器采用PVDF膜，其表面孔径只有0.1~0.4微米，能够高效地进行固液分离，抗冲击负荷能力强，出水水质优质稳定，悬浮物和浊度接近于零，对细菌和病毒也有很好的截留效果，出水可直接达到或超过《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A标准，直接进行再生利用，省去活性污泥法中的常规深度处理工艺；

（2）MBR工艺解决了传统活性污泥法造成的沉淀部分对最大生物浓度的限制，反应器内的微生物浓度高是传统方法的2~3倍，达8~10g/L。与传统工艺相比，在达到同样出水水质的情况下，MBR工艺容积负荷高，可节省生化池占地。

（3）MBR工艺一般都在高容积负荷、低污泥负荷下运行，剩余污泥产量低，降低了污泥处理费用；

同时该工艺也存在一些缺点：

（1）由于采用中空纤维膜这种新型泥水分离方式，设备数量大，设备投资较大。

（2）由于采用中空纤维膜这种新型泥水分离方式，损失高于传统的沉淀池，水头损失大；加上反冲洗频率高，因而该工艺电耗较高。

（3）将中空纤维膜设置在高浓度生物池内，对设备的抗污染要求高，设备使用寿命较短，常规约为3-5年。

（4）中空纤维膜膜孔径小，为保证运行，需增加维护清洗和恢复清洗，增加污水厂的日常维护量和运行成本。

（5）该工艺需要完全的自动控制，对运行操作人员素质要求极高。

考虑到本工程不同占地条件要求，也选择膜生物反应器（MBR）工艺作为第二个备选方案。

目前MBR工艺在北京、昆明、无锡等地区市政污水处理厂工程项目中得到了应用。

（3）氧化沟工艺系列

氧化沟是活性污泥处理工艺的一种变形工艺，其曝气池为封闭的沟渠，废水和活性污泥的混合液在其中不断循环流动，因此氧化沟又名“连续循环曝气法”。经过几十年的使用、研究、开发和改进，氧化沟系统在池型结构、运行方式、曝气装置、处理规模、适用范围等方面都得到了长足的发展。目前在国内外应用较多的氧化沟有：卡鲁塞尔氧化沟和奥贝尔氧化沟。

A、卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟

Carrousel氧化沟是1967年由荷兰的DHV公司开发研制。在原Carrousel氧化沟的基础上DHV公司和其在美国的专利特许公司EIMCO又发明了Carrousel 2000系统，实现了更高要求的生物脱氮和除磷功能。至今上已有850多座Carrousel氧化沟和Carrousel 2000系统正在运行。

该工艺在曝气渠道端部装有低速表面曝气机。在曝气渠内用隔板分格，构成连续渠道。表曝机把水推向曝气区，水流连续经过几个曝气区后经堰口排出。为了保证沟中流速，曝气渠的几何尺寸和表曝机的设计是至关重要的，Carrousel2000把厌氧/缺氧/好氧与氧化沟循环式曝气渠巧妙的结合起来，改变了原调节性差，脱氮除磷效果低的缺点，但水力设计更为复杂。其缺点是池深较浅，一般为4.0m，占地面积大，土建费用高。也有将Carrousel氧化沟池深设计为6m 或更深的情况，但需要采用潜水推流器提供额外动力。

Carrousel 3000系统是在Carrousel 2000系统前再加上一个生物选择区。该生物选择区是利用高有机负荷筛选菌种，抑制丝状菌的增长，提高各污染物的去除率，其后的工艺原理同Carrousel 2000系统。

Carrousel 3000系统的较大提高表现在：一是增加了池深，可达7.5～8m，同心圆式，池壁共用，减少了占地面积，降低造价同时提高了耐低温能力（可达7℃）；二是采用一体化设计，从中心开始，包括以下环状连续工艺单元，三是圆形一体化的设计使得氧化沟不需额外的管线，即可实现回流污泥在不同工艺单元间的分配。

B奥贝尔（Orbal）氧化沟

Orbal 氧化沟是由多个同心的呈椭圆形或圆形的沟渠组成，在沟中有若干多孔曝气圆盘的水平圆盘装置。进水先引入最外的沟渠，在其中不断循环的同时，依次引入下一沟渠，最后从中心沟渠排出。与其他类型的氧化沟相比，Orbal氧化沟具有自己独特的优点：一是 94I3J 氧化沟采用曝气转盘，水深可达3.5～4.5m，同时可借助在各沟中配置不同数目的曝气盘，变化输入每一槽的供氧量；二是圆形或椭圆形的平面形状，比沟渠较长的氧化沟更能利用水流惯性，节省能耗；三是多渠串联的形式可减少水流的短路现象。

该工艺流程简单，管理十分方便，脱氮效果较好，并可除磷，耐冲击负荷能力强，但由于是分建式，占地较大。

（4）A/A/O工艺系列

A常规A/A/O工艺

传统意义上的A/A/O工艺即厌氧—缺氧—好氧活性污泥法，即通过厌氧和好氧、缺氧和好氧交替变化的环境完成除磷脱氮反应。该工艺70年代由美国专家在A/O除磷工艺的基础上开发而来，是目前国内外应用最为广泛除磷脱氮工艺。其流程框图见下图。

图4-1 常规A/A/O工艺流程图

在这个工艺中，厌氧池用于生物除磷，缺氧池用于生物脱氮，原污水中的碳源物质先进入厌氧池，聚磷菌优先利用污水中的易生物降解物质成为优势菌种，为除磷创造了条件，污水然后进入缺氧池，反硝化菌利用其他可能利用的碳源将回流到缺氧池的硝态氮还原成氮气，达到脱氮的目的。

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的时空比例和运转条件，只要碳源充足,便可根据需要，达到比较高的除磷和脱氮效果。目前，该法在国内外使用非常广泛，但常规A/A/O工艺也存在着以下缺点：

a、脱氮和除磷对外部环境条件的要求是相互矛盾的，脱氮要求有机负荷较低，污泥龄较长，而除磷要求有机负荷较高，污泥龄较短，往往很难权衡；

b、由于厌氧区居前，回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响；

c、由于缺氧区位于系统中部，反硝化在碳源分配上居于不利地位，因而影响了系统的脱氮效果；

d、常规的A/A/O工艺进水点及内外回流点均已固定，运行调节不灵活，在进水碳源不足的情况下，由于反硝化细菌和聚磷菌之间存在对优质碳源的竞争，除磷和脱氮效果均会下降。

为克服传统A/A/O工艺存在的上述缺点，演化出多种改良处理A/A/O工艺，例如A-A/A/O工艺、多点进水倒置A/A/O工艺、UCT工艺、MUCT工艺等。

B、A-AAO工艺

该工艺在常规A/A/O工艺前增加一前置的回流污泥反硝化段，通常情况下，全部回流污泥和约10%～30%（根据实际情况进行调节）的进水量进入前置反硝化段中，在这里利用部分进水中的有机物作碳源去除回流污泥中的硝酸盐氮，从而为后续厌氧池聚磷菌的释磷创造良好的环境，达到在系统在反硝化程度不高的情况下，维持一个较好的生物除磷效果。该工艺流程见图4-2。

图4-2 A-A/A/O工艺流程图

C、多点进水倒置A/A/O工艺

为避免传统A/A/O工艺回流硝酸盐对厌氧池放磷的影响，通过吸收改良A/A/O工艺的优点，将缺氧池置于厌氧池前面，来自二沉池的回流污泥和30～50%的进水，50～150%的混合液回流均进入缺氧段，停留时间为1～3h。回流污泥和混合液在缺氧池内进行反硝化，去除硝态氧，再进入厌氧段，保证了厌氧池的厌氧状态，强化除磷效果。见下图。

图4-3 多点进水倒置A2/O工艺流程图

由于污泥回流至缺氧段，缺氧段污泥浓度可较好氧段高出50%。单位池容的反硝化速率明显提高，反硝化作用能够得到有效保证。多点进水倒置AAO工艺在碳源不是十分充足的情况下除磷效果会受到前端缺氧池出水中硝态氮的干扰，在碳源不足的情况下除磷效果更会受到严重影响。但是，由于该工艺缺氧段在前，可以始终优先利用优质碳源，且该部分碳源比例可以调节，因此脱氮效果可以得到很好的保障。

D、多级A/O工艺

传统的活性污泥脱氮除磷系统通常采用污水与回流污泥进入到池首的推流式系统，其中前置反硝化系统已在国内外广泛应用，但需设置相应的内回流设施，且池容也较大。20世纪90年代，国外学者将分段进水的概念应用于脱氮除磷系统，形成了分段进水生物除磷脱氮工艺，并对此进行了广泛的试验与研究。

图4-4 四段进水多级AO工艺流程图

多级A/O工艺通常由2-5段缺氧/好氧顺序排列组成。原水分别在首端的厌氧区和各缺氧区进入反应器，回流污泥回流到系统的首端，通常不设内回流设施。第一个缺氧池／厌氧池（A1）首先进行回流污泥中的硝酸盐反硝化，然后微生物发生释磷。此段进水提供了反硝化及释磷菌所需要的碳源；第一座好氧池（O1）完成缺氧池A1进水中氨氮的硝化；第二个缺氧池（A2）完成第一座好氧池（O1）产生的硝酸盐氮的反硝化，以后各段依次类推。

该工艺具有以下的优点：

a、同传统的A/A/O工艺相比，缺氧-好氧顺序排列，无需设置混合液回流，节省能源，降低运行成本；

b、同传统的A/A/O工艺相比，回流污泥的稀释作用被推迟，因此最后一段缺氧段的污泥浓度最低，同传统的AAO工艺中生物池的污泥浓度，前面工艺生物池中污泥浓度均高于此浓度，从而提高了处理效率，节省了生物池池容；

c、缺氧段分别进水，可充分的将进水中的碳源用于硝酸盐氮的反硝化，提高脱氮率及碳源的利用率；在碳源充足的条件下，理论上脱氮率可高于90%。

当然该工艺存在一定的缺点：

a、缺氧、好氧阶段交替存在，缺氧区的控制较为重要，如不能形成缺氧区，则不能实现预设的脱氮功能；

b、操作复杂：由于分段进水，进水点较多，因而控制点较多，增加了操作系统的复杂性和调控的难度。

4.2 深度处理工艺选择

1、工艺选择原则

在二级生物处理工艺大致确定后，深度处理工艺的选择便成为保证本工程出水水质的关键一步。因此，针对深度处理工艺，有必要根据确定的标准和原则，从整体优化的角度出发，结合设计规模，进水水质特征和出水水质要求以及当地的实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的深度处理工艺方案，经全面技术经济比较后优选出最佳的工艺方案。深度处理工艺方案的确定中，拟遵循以下原则：

1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到设计要求；

2）基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可能高的处理效果；

3）运行管理方便，运转灵活，并可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度的发挥处理装置和处理构筑物的处理能力；

4）选定的工艺技术及设备先进可靠；

5）便于实现工艺过程的自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。

2、整体工艺路线的确定

污水深度处理工艺的目的是进一步去除污水中经二级处理后剩余的污染物质，工艺的选择取决于二级处理出水的水质和所需达到的水质标准。二级处理出水中污染物质为有机物和无机物的混合体，有机物包括细菌、病菌、藻类及原始生物等。不论是有机物还是无机物，根据它们存在于污水中的颗粒的大小又可分为悬浮物（＞1μm）、胶体（1μm～1nm）和溶解物（<1nm），一般来说通过混凝沉淀等常规工艺可以去除悬浮物和胶体粒子。溶解性杂质必须通过某些非常规手段才能去除。

对于MBR工艺，膜分离能够高效地进行固液分离，对于常规的悬浮物和胶体粒子去除效果较好，可不设深度处理工艺。

对于A/A/O工艺，其主要污染物依靠单纯二级生物处理工艺可以完全达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级B标准，但是不能完全达到特别排放限制标准，需进行深度处理。

依据近年来国内外深度处理技术的发展和应用情况，目前城市深度处理的工艺途径列出如下：

（1）二级出水－直接过滤－消毒流程

（2）二级出水－微絮凝过滤－消毒流程

（3）二级出水－混凝－沉淀或澄清－过滤－消毒流程

直接过滤工艺简单，过滤周期长，运行费用低，适用于夏季二级出水水质较好时的深度处理，但总体去除效率不如微絮凝过滤及混凝沉淀过滤工艺，尤其是冬季出水不能稳定达标。

微絮凝过滤工艺的过滤效率较高，能做到全年提供合格的处理水，但是滤池水头损失增长较快，当系统悬浮物较高或除磷加药量较高时，反冲洗周期较短，产水率降低。国内近年来建设的一些工程实践表明，当系统生物除磷效果较差，化学除磷投药量较高时，采用微絮凝过滤或不设沉淀池的滤池反冲洗周期最短可能仅3～5小时，不利于滤池的运行。

混凝沉淀过滤由于增加了沉淀池或澄清池，可以去除二级处理出水大部分污染物，特别是对于需辅以化学除磷的工艺，可减轻滤池的负担，延长过滤周期，即使冬天进水水质较稍时，滤池也能够正常运行。因此，增加沉淀池对保障滤池出水和延长滤池冲洗周期是有好处的。对于该系统流程较长，工程所需投资较多，但系统缓冲能力强，因此对进水的水质、水量变化具有较强的适应能力。

为保证出水稳定达标，现阶段推荐采用目前被广泛认同、且应用较为广泛的混凝沉淀过滤全流程工艺。

3、混凝沉淀工艺选择

混凝沉淀工艺本工程选择集机械混合、絮凝斜板沉淀于一体的高效沉淀池工艺，该工艺目前已经广泛应用于污水的深度处理工程中。

该工艺是一种高速一体式沉淀/浓缩池，它由絮凝反应区、推流区、沉淀区和浓缩区及污泥回流和剩余污泥排放系统组成，其型式参见下图：

图4-5 高效絮凝沉淀池示意图

高密度沉淀池各组成部分的作用为：

（1）絮凝反应区

絮凝反应区由搅拌区和推流式反应区组成一个串联反应单元。在搅拌区加入适量的助凝剂，采用螺旋式叶轮搅拌机进行均匀搅拌，同时通过污泥循环以达到最佳的固体浓度，助凝剂采用PAM；在推流式反应区内产生扫粒絮凝，以获得较大的絮状物，达到沉淀区内的快速沉淀。

（2）沉淀/浓缩区

为避免冲碎已形成的较大絮状物，已形成的絮状物通过一个较宽的进水口流到沉淀区。为取得更好的沉淀效果，在沉淀区内设置异向流斜管，并在集水区内的每个集水槽底部设有隔板，把斜管部分分成了几个单独的水力区，保证了在斜管下面的水力平衡。

在斜管的下部絮状物沉积和浓缩成上、下两层：

1）上层为循环污泥

高密度澄清池的底部设有锥形泥斗，循环污泥从锥形泥斗上方由循环泵抽出，送至反应区前端。

2）下层为浓缩污泥

高密度澄清池内设有浓缩刮泥机，将浓缩污泥刮入中心锥形斗，然后由污泥泵抽出，送至储泥池。污泥浓缩区设有泥位控制开关，用来控制污泥泵的运行，保证浓缩污泥层在所控制的范围内，并保证浓缩池的正常工作。

综上所述，高密度沉淀池集沉淀、浓缩功能于一池，因此该池排泥浓度高，有利于污泥的处理。同时，污泥的回流增强了前端混凝反应的效果，能产生均匀的、较大又密实的絮凝体，为后续沉淀分离创造了有利条件。因此本工程中混合絮凝沉淀部分采用高效沉淀池。

4、过滤工艺选择

过滤是污水深度处理工艺中最为重要的一道工序，用以除去原水经沉淀后的残留絮体和杂质。根据过滤形式不同，选择过滤器过滤、滤池过滤及膜过滤三种形式进行技术对比。

（1）过滤器过滤

A 滤布滤池（转盘过滤器）

滤布滤池过滤装置也称为转盘过滤器，原则上是按照成熟技术巧妙地按转鼓过滤方式进行工作，机械是由一系列水平安装并可旋转地过滤转盘构成，转盘安装在中央管轴之上，最大水浸泡体积可达60％。每一转盘由各单一不锈钢组件组成，组件表面为网状结构，污水从内向外穿流过滤，然后过滤液体从机械的端部流出。过滤其间，转盘开始处于静止状态，在重力作用之下固体物质沉积在筛网之上，随着过滤时间的延长，网状布料会被截留的固体物质所覆盖。这一现象会导致压力差上升，在到达预先设置的最大压力差时，转盘开始缓慢旋转，冲洗棒按一定节奏对过滤面上沉积固体物质进行清理。通过一水泵，将过滤处理后的水向喷头提供冲洗水，冲洗射流溶解固体物质。通过组件之下安装的泥浆料斗将反冲洗水排出箱体。在反冲洗过程中时，污水过滤过程不会中断。

图4-6 工作原理图

转盘过滤器的优点：

1）工艺流程简单，附属设备少，总装机功率低。转盘过滤器清洗可采用小型水泵负压抽吸滤后水自动清洗，省去传统滤池需要的反冲洗水池和鼓风机。同时转盘过滤器清洗时可连续过滤，也减少了设备闲置率。

2）运行自动化，运行维护简单、方便。

3）水头损失很小，只是利用重力原理进行过滤处理。其损失一般为0.2m。

4）占地面积小，模块化设计，易于安装，施工周期短。

该装置的缺点是抗水量水质冲击负荷能力相对较差，且出水水质不够稳定。

B 回转式微过滤器过滤

该设备为连续过滤，当滚筒内有水进入时，自控系统将启动驱动系统驱动滚筒转动，同时启动反冲洗泵。滚筒开始缓慢转动，反冲洗泵抽取滤后出水对滤网进行反冲洗。冲洗下来的颗粒物质由设备内部的反冲洗水收集槽收集，并通过排污管排出设备。反冲洗的同时，过滤正常运行。当无水通过设备时，设备将自动停止。

图4-7 回转式微过滤器组成

图4-8 回转式微过滤器运行原理图

该设备具有以下优点：

1）滤网使用寿命长，滤网使用最长可达10年。

2）滤网更换方便，独立网片，可独立拆除，而不影响其他滤网。

3）耐冲击负荷强，设备在进水SS不高于40mg/L情况下，可正常运行。

4）过滤可连续运行，反洗、过滤互不影响。

5）水头损失小，水头损失小于30cm。

6）占地面积小，在相同处理水量的情况下，回转式微过滤器过滤设备的占地面积远小于其他过滤工艺设备。

7）反冲洗消耗水量小，杂质不易存积于滤网之上，反洗高压水轻松清除杂质。所用水取自过滤后水，自用水量为0.3%，远低于其他同类过滤器3%～5%的用水量。减轻反洗废水后期处理的负担。

8）运行能耗低。

9）模块化设计，易于安装，施工周期短。

（2）滤池过滤

常见应用于污水深度处理的滤池有V型滤池、深床滤池和活性砂滤池等砂滤池以及高效纤维束滤池。

A V型滤池

近年来较多采用的V型滤池是一种高效、稳定的过滤技术。V型滤池是法国得利满公司开发研制的均质深层截污过滤技术。该技术在国内众多的给水厂和污水深度处理厂均有成功应用。

滤池工作分为过滤工段以及反冲洗工段。根据目前的经验常规经二级生物处理后的污水、前面设有混凝沉淀工艺的V型滤池，过滤工段时间在24h以上。反冲洗过程由1-2min的气冲洗、3-4min气水同时冲洗以及5-8min的水冲洗组成。

V型滤池的特点是滤池过滤周期长，采用均质深层砂滤料，滤料层利用率高，截污能力强、滤速高、滤后水质好。反冲洗方式为气水反冲加表面扫洗，反冲洗强度小，节省冲洗水量和电耗，反冲洗效果好。单池进、出水设置堰板，使各池进水均匀，进出水不受其他单池的影响，并可根据滤池水位的变化微量调节出水阀门的开启度，以达到恒位、恒速过滤的目的。

V型滤池缺点是：自控要求较高，其大多数阀门均为气动阀，设备多，单层滤料，相对水头损失较大，耗能高，土建构造复杂，施工难度较大，工程费用很高。

由于本二期工程受用地和水头损失有限的制约，占地面积较大V型滤池不能满足现场用地紧张的要求，故不考虑。

深床滤池

1969年世界上第一个反硝化滤池即诞生在STS/Tetra公司。近40年来反硝化滤池在全世界有数百个系统在正常运行着。

深床滤池为降流式重力过滤池，采用2-3mm粒径的石英砂，其比表面积较大。其滤料深为1.83m，这样深介质的滤床可以避免窜流或穿透现象。介质有很好的悬浮物截留功效，固体物负荷高的特性也延长了滤池工作时间，减少了反冲洗次数。悬浮物不断的被截留会增加水头损失，因此需要反冲洗来去除截留的固体物。由于固体物负荷高、床体深，因此需要高强度的反冲洗。反硝化滤池采用气、水协同进行反冲洗。反冲洗污水一般返回到前段生物处理单元。由于滤床固体物高负荷的截留性能，反冲洗用水不超过处理厂水量的 4% ，通常 <2%）。

深床滤池在稍作调整后，可以兼有生物脱氮及过滤功能。在冬季反硝化速率降低时，此滤池可兼有把关出水TN的作用。此时深床滤池作为反硝化固定生物膜反应器，采用特殊规格及形状的颗粒介质作为反硝化生物的挂膜介质，同时深床又是硝酸氮（NO3-N）及悬浮物很好的去除构筑物。反硝化反应期间，氮气在反应池内聚集，污水被迫在介质空隙中的气泡周围绕行，缩小了介质的表面尺寸，增强了微生物与污水的接触，提高了处理效果。

鉴于反硝化深床滤池特殊的结构形式，其主要特点如下：

1）多功能性：反硝化深床滤池一池多用，同步去除TN、SS、TP三个水质指标稳定达标，运行可靠，而其它滤池技术功能单一。

2）TN低温时稳定达标：通常国内大部分污水处理厂在冬季低温条件下反硝化不彻底，反硝化深床滤池可对TN的稳定达标起到了把关作用，并可应对远期日益严格的TN排放标准。

3）工艺灵活性：夏季TN如能达标，运行时简单改变工艺运行条件，反硝化深床滤池可灵活转换成深床滤池，可只直接过滤SS，满足SS稳定达标。

滤池工艺是一种将过滤截留和沉淀集中在同一滤池内同步完成的高效水处理工艺。是一种新发展的表面过滤系统。它与砂滤同属于颗粒过滤范围，过滤等级为10μm。

C 活性砂（动态流砂）过滤

活性砂过滤又称为动态流砂过滤，是一种集混凝、澄清、过滤为一体的高效过滤器，它不需停机反冲洗；采用单级滤料，无需级配，没有水力分布不均和初滤液等问题；不需要反冲洗水泵及其停机切换用电动、气动阀门；无需单设混凝、澄清池，无需混凝、澄清用机械设备。因此占地面积更紧凑，运行费用更经济。

图4-9 活性砂过滤器原理图

原水通过进水管进入过滤器内部，并经布水器均匀分配后上向逆流通过滤料层并外排。在此过程中，原水被过滤，水中的污染物含量降低；同时石英砂滤料中污染物的含量增加，并且下层滤料层的污染物含量高于上层滤料。位于过滤器中央的空气提升泵在空压机的作用下将底层的石英砂滤料提升至过滤器顶部的洗沙器中清洗。砂粒清洗后返回滤床，同时将清洗所产生的污染物外排。

由于石英砂滤料在过滤器中呈自上而下的运动状态，对原水起搅拌作用，因此搅拌絮凝作用可在过滤器内完成。过滤器内滤料清洁及时，可承受较高的进水污染物浓度。

动态流砂过滤系统由相应结构的混凝土池子、锥型滤砂导向装置、内部过滤单元、进水管道、滤液出水管道、冲洗水出水管、内部过滤单元与相应管道间的弹性连接、空压机和控制系统等组成。

内部过滤单元包括进出水管、布水器、洗砂装置、冲洗水排放管和空气提升泵等。进水管和冲洗水排放都位于过滤单元的上部。

该工艺通过调整活性砂层的高度使之具备反硝化的功能。

D 高效纤维束滤池

高效纤维束滤池是一种全新的重力式滤池，采用了一种新型的纤维束软填料作为滤元，其滤料为纤维长丝，直径可达几十甚至几微米，具有比表面积大，过滤阻力小等优点，解决了粒状滤料的过滤精度受滤料粒径的限制等问题。微小的滤料直径，极大地增加了滤料的比表面积的表面自由能，增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会和滤料的吸附能力。

与普通砂滤池相比，高效纤维滤池的特点是：

1）过滤速度快：一般为20～30m/h，是传统滤池的2～3倍。

2）可调节性强：过滤精度、截污容量、过滤阻力等参数可根据需要随意调节。

3）占地面积小：占地仅为传统滤池的1/3～1/2。

4）吨水造价低：运行吨水造价低于传统石英砂滤池。

5）自耗水量低：仅为周期制水量的1～3%。

纤维束滤池的缺点是：水头损失较大，运行费用偏高。

（3）膜过滤

膜分离技术是一种利用半透膜将组分从流过半透膜的料液进行机械分离的一种先进的分离技术。在半透膜的膜壁上分布着众多的微孔，正是这些微孔决定了半透膜的分离性能。根据微孔孔径的不同，可将分离膜分为微滤（MF）、超滤（UF）、反渗透（RO）、纳滤（NF）等。

表4-3 膜分离孔径

图4-10 膜分离图谱

膜分离孔径和分离对象如表3-33和图3-8所示。图显示了水中各种杂质的大小和去除它们所使用的分离方法。反渗透主要用来去除水中溶解的无机盐；而超滤则可以去除病毒、大分子物质、胶体、细菌、灰尘，具有很好的除浊效果。

用在过滤工段的膜过滤通常是指超滤、微滤或纳滤。考虑到出水水质的要求以及设备的制造技术成熟程度，一般多选择超滤膜过滤工艺。

超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一。根据膜形状的不同，可分为平板膜、管式膜和中空纤维膜等。中空纤维超滤膜由于其填充密度大，有效膜面积大，纯水通量高，操作简单易清洗等优势，被广泛应用于净水及深度处理等行业。

中空纤维膜主要是由高分子材料制成，如聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚醚砜（PES）、聚偏氟乙烯（PVDF）等。其中PE、PP、PVC多用于水净化领域（如自来水处理等）。PES的适应性较强，可适用于水净化、中水回用等领域。PVDF适应性最强，可适用于水净化、污水深度处理、工业废水处理等各个领域。

可选择的材质为聚偏氟乙烯中空纤维膜。

超滤膜过滤过程是以膜两侧的压力差为驱动力、以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当混合液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为滤后液，而混合液中悬浮物被截留在膜的进液侧，从而实现生物池的泥水分离。一支超滤膜由成百到上千根细小的中空纤维丝组成。超滤膜对非溶解态污染物具有稳定的极高去除率，浊度的去除率大于99.9%，出水的浊度等污染物指标优于地表水III类标准。另外，对细菌、大肠杆菌等微生物具有较强的去除能力。

由于超滤膜孔径微小，工作一段时间后必须进行定期清洗，以保持一定的膜透过通量，并延长膜的寿命。清洗方法分为正常清洗、维护性化学清洗和恢复性化学清洗。正常清洗采用气水结合反冲洗的方式，系统工作30min后即进行气水冲洗。维护性化学清洗与恢复性清洗工序类似，但是药剂浓度和清洗时间有所不同，维护性清洗按照1~2天一次，恢复性清洗按照1~3个月一次设计，清洗药剂通常采用次氯酸钠和柠檬酸（或盐酸）考虑。

在相同的出水水质条件下，与其他工艺相比，超滤工艺具有明显的优点，具体表现如下：

1）出水水质优于其他的过滤工艺；

2）与传统的过滤工艺相比，占地面积较小；

3）设备控制简单，系统可自动运行；

同时这一工艺具有一些缺点：

1） 超滤膜使用寿命有限，通常为3~5年；

2） 超滤膜需定期气水清洗及化学清洗，配套设备较多；

3） 由于采用药剂进行冲洗，冲洗废液需处理后方可排放；

4） 限于工艺的运行方式及设备的使用寿命，成本较高。

（4）过滤工艺确定

从过滤工艺功能上看分为两大类：一类是具有反硝化脱氮功能和去除悬浮物，包括深床滤池、活性砂滤池和高效纤维束滤池；另外一类是仅具有去除悬浮物功能的过滤工艺，包括滤布滤池、回转式微过滤器、V型滤池以及去除效果更好的膜过滤。本工程结合各种工艺的特点以及需要选择深度处理工艺。

在二期工程中，可充分利用新建生物池的容积，完成污水的生物脱碳脱氮。过滤工艺仅需出水悬浮物低于10mg/l要求，同时考虑到可利用土地有限，二期工程中过滤工艺可选择滤布滤池、回转式微过滤器工艺。目前暂按滤布滤池工艺考虑，在后面章节中进行经济技术比较后再确定具体工艺。

而在一期污水厂的提标改造工程中，由于现状污水厂生物池容积有限、脱氮的能力受限，过滤工艺中应选择具有反硝化脱氮功能的深床滤池、活性砂滤池和高效纤维束滤池工艺。此三种工艺均适用。目前暂按深床滤池工艺考虑，在后面章节中进行经济技术比较后再确定具体工艺。

（5）深度处理工艺的确定

综上所述，深床滤池虽然工程投资较高，但抗冲击负荷较强，滤料无需更换，管理维护较简单，且除了能去除SS之外，兼具脱氮除磷的能力。考虑到未来进水水质变化较大的情况下出水水质进仍能达标，且具有进一步提高出水水质的余地，适应性更强，故本工程推荐采用深床滤池工艺。

5、外加碳源

本工程污水处理厂出水总氮要求较高，而进水中BOD5数值较低，进水碳源不足，不能满足生物脱氮的要求，通过投加碳源的方法去除TN对由NO3-N引起的TN超标可以起到立竿见影的效果。

目前甲醇和乙酸钠是目前城市污水处理厂应用较为广泛、成功案例较多的两种外加碳源。甲醇成本低，但防火防爆要求很高，需要设置独立的区域，并与周边建筑物和道路有一定的距离要求，占地很大，管理严格。但本工程占地条件有限，难以满足甲醇的防火防爆要求。综合考虑各种因素，本工程采用乙酸钠作为辅助外加碳源。

6、化学除磷工艺方案

研究表明，通过强化生物除磷工艺，污水中的一部分磷可被生物体吸收，并随剩余污泥排放。本工程中进水TP含量为5mg/l，经过预处理和生物脱氮除磷工艺处理后，二级处理出水TP由溶解性和悬浮性组成，溶解性TP浓度一般为0.3~0.5mg/l，悬浮性TP约0.7mg/l，总计二级处理出水TP浓度1.0~1.2mg/l，为达到出水TP要求0.3mg/l，必须设化学除磷设施。

（1）混凝剂的加投点

化学除磷基本上都与生物处理工艺相结合。生物处理工艺与化学处理工艺的先后位置，对化学除磷效果有重要的影响，其排列顺序有以下三种：

前置沉淀——在初沉池前投加化学药剂，通过排除初沉池的污泥达到除磷的目的。

同步沉淀——在曝气池前、曝气池内或曝气池后投加化学药剂，通过排除二沉池的剩余污泥除磷。

后置沉淀——在二沉池后投加化学药剂，需另建混合、絮凝及污泥分离设施（沉淀池）。

前置沉淀是在初沉池前投加化学药剂，沉淀物的排除在初沉池中，由于化学反应为综合反应，加药量大量增加，从而导致污泥量大幅度增加，同时去除了污水中较多的有机物，对脱氮不利，所以一般不予采用。同步沉淀可以利用二沉池作为沉淀区，不需要增加额外的构筑物，可以保证充分的混合和足够的混凝剂水解絮凝时间，该种方式目前应用比较广泛，但该种方法投加的药剂量会改变生物系统的PH值，对硝化反应不利。二沉后化学除磷可以使药剂得到充分的利用。对于A2/O工艺方案，需设深度处理设施，因此推荐采用后置沉淀。对于MBR工艺方案，则将投加点设置在生物池出水段。

（2）混凝剂的选择

化学除磷的药剂主要有铁盐、铝盐。本工程混凝剂采用净化效率高，耗药量较少，适用pH范围宽，水温适应性强，设备简单，使用时操作简便，腐蚀性小的碱式氯化铝。

7、消毒方案

污水经二级生物处理后，有机污染物的去除已达到排放标准，但仍含有大量的致病细菌和寄生虫卵。根据国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的规定，污水处理厂出水需进行消毒处理。

目前污水消毒可供选择的方式有液氯、二氧化氯和紫外线消毒。选择消毒方式应综合考虑工程的适用性、技术的适用性、安全性、可靠性、运行及管理方便、运行成本低等因素。

紫外线消毒法一次性投资较高，但其占地面积小、杀菌效率高、安全、无二次污染、运行管理简单等优点，根据污水厂现状消毒使用经验，本工程的污水消毒工艺推荐采用紫外线消毒技术。

8、 污泥处理工艺方案

（1）污泥处理的目的

污水处理过程中产生的污泥，有机物含量较高，并且很不稳定，易腐化，含有大量病菌及寄生虫，若不经妥善处理和处置将造成二次污染，必须进行必要的污泥处理和处置。污泥处理的目的：

1）减少有机物，使污泥稳定化；

2）减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；

3）减少污泥中有害物质；

4）利用污泥中可用物质，化害为利；

5）减少病原菌及寄生虫的数量；

6）作为肥料可改善土壤，不会板结。

（2）污泥处理设计原则

1）根据污水处理工艺，按其产生的污泥量、污泥性质，结合当地的自然环境及处置条件选用符合实际的污泥处理工艺。

2）根据城市污水厂污泥排出标准，采用合适的脱水方法、脱水后污泥含固率大于20%。

3）妥善处置污水处理过程中产生的污泥，避免二次污染。

4）尽可能利用污泥中的营养物质，变废为宝。

（3）污泥处理方案选择

在城市污水处理过程中，无时无刻不在产生着大量的污泥。正是这些污泥的不断产生，才使污染物与污水分离，从而完成污水的净化。对于产生的污泥，如果不予以有效地处理和处置，仍然会污染环境，使污水处理厂的功能不能完全发挥。

污泥处理工艺流程包括四个处理阶段，即污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化。

1）污泥处理

污水处理厂的污泥处理，包括以下处理：

a）污泥浓缩（减量化）

对于含水率较高的污泥为了减少后续工序（脱水及消化）的负担，通常要进行污泥浓缩，使污泥含水率降到95～98%，污泥浓缩方法分为重力浓缩和机械浓缩。

b）污泥稳定（稳定化）

污泥稳定处理的目的在于通过某种化学的、生物化学的或物理化学的方法减少污泥中有机成分的含量，使其达到化学性质的稳定化。稳定处理是否完全必要及其需要达到的程序，主要取决于后续工序-污泥最终处置。

c）污泥无害化处理（无害化）

污泥中存在致病菌和寄生虫卵，易传播疾病，通过处理，杀灭污泥中的致病菌和寄生虫卵，达到卫生无害化。

d）污泥脱水（减量化）

为了进一步减少湿污泥量便于运输，节省污水处理厂运行费用，污泥一般都要进行脱水，脱水后污泥含水率可达75～80%，然后运出厂外，易于处置。

2）本工程污泥处理方案确定

污泥处理方法的选择与污水处理方案、规模、当地条件、环保要求、运行费用、维护管理及污泥处置方法等因素有关。污泥处理方法通常分为两种：

a）对于在污水处理工艺中泥龄较长、污泥性质稳定的污泥处理，可采用直接浓缩、脱水的方法处理。

b）对于在污水处理工艺中泥龄较短、污泥性质不稳定的污泥处理，通常采用的方法为污泥消化处理，消化处理分为好氧消化和厌氧消化，国内普遍采用厌氧消化。经消化后的污泥进行浓缩脱水。

现状花桥污水处理厂的污泥经脱水后，最终运至黑糜峰长沙市污水处理厂污泥与生活垃圾清洁焚烧协同处置一期工程进行集中处置和综合利用。现黑糜峰长沙市污水处理厂污泥与生活垃圾清洁焚烧协同处置二期工程已启动实施。

结合污水专项规划及现状长沙市污泥处置，本工程污泥仅进行减量化处理。经浓缩脱水处理后，含水率不大于80%，即可进行后续处置。本工程污泥的后续处置方式维持现状，运至黑糜峰长沙市污水处理厂污泥与生活垃圾清洁焚烧协同处置二期工程进行集中处置和综合利用。

结合城市建设施工所带来的影响，考虑SS冲击负荷，本工程污泥系统应留有适当的余量。污泥量计算的进水SS取360mg/l，则旱季污水处理系统的绝干污泥总量为56398 kg/d，其中剩余污泥为52898 kg/d，化学污泥为3500 kg/d。

根据前文，结合本工程设计进水水质，不利情况下，雨季截流的合流污水的进水水质SS取240mg/l，经截流的合流污水处理系统后，其SS去除率为50%，则雨季截流的合流污水处理系统的绝干污泥总量为62400 kg/d。

因此，雨季时，两个系统合计的绝干污泥总量为118798kg/d。

（4）污泥浓缩脱水工艺方案

污泥浓缩有两种方法，一种是重力浓缩，另一种是机械浓缩。本工程中生物除磷工艺的作用机理是将溶解性磷转化到活性污泥生物细胞中，然后通过剩余污泥排放从系统中除去。在污泥处理过程中如果产生厌氧状态，剩余污泥中的磷就会重新释放出来，从而增加污泥处理回流液的含磷量，相应增大了进水磷负荷。由于重力浓缩易造成厌氧状态，因此剩余污泥推荐采用不产生厌氧状态的浓缩技术即机械浓缩机，可以节省加药系统并降低投资。

污泥脱水机常用的有两种，即带式脱水机和离心式脱水机，为合理确定脱水机的机型，将这两种设备进行了详细的技术经济比较，详见下表。

表4-4 污泥脱水机型比较一览表

考虑到节省占地以及避免工作环境中臭味影响的问题，以及为了提高工作环境质量，根据以往污水处理厂的设计经验，脱水机采用脱水效果好、占地空间适中、密封性较好的离心式脱水机。

8、除臭工艺

目前应用较为广泛的除臭工艺有：化学法、离子除臭、生物除臭以及全过程除臭工艺。

（1） 化学法

利用臭气成分与化学药液的主要成分间发生不可逆的化学反应生成新的无臭物质以达到脱臭的目的。该方法需针对不同性质的恶臭气体，配置相应的化学药剂以提高药剂的利用率，将药液通过洗涤塔与恶臭气体相接触，从而发生反应，去除恶臭物质。此法对臭气成分的真对性很强，化学药剂成本较高，目前使用很少，本工程不推荐采用。

（2） 离子除臭法

该方法中包括离子发生装置和净化系统。通过离子发生装置，将空气中的氧分子分解成带有正电或负电的正负氧离子，利用其较强的活性，在与恶臭气体分子接触中，打开恶臭气体分子的化学链，生成水和氧化物。借助通风管路系统向散发恶臭气体和臭气的空间送入可控浓度的正负氧离子空气，在极短的时间内与气体污染物分子发生反应，有效地扼制气体污染物的扩散和降低室内气体污染物的浓度。此法目前成功使用实例很少，本工程不推荐采用。

（3） 生物滤池法

1）工艺原理

该工艺采用普通滤池结构，臭气的脱臭是在生物滤池内实现的，滤料作为微生物生存的载体，用微生物吞噬空气中的臭气成分。

图4-11 生物除臭系统示意图

臭气经导入口进入加湿区加湿，在该区内完成了对臭气水的吸收、除尘及加湿的预处理。未清除的恶臭气体再进入生物滤床过滤区，通过表面生长生物膜的滤料过滤层时，污染物从气相中转移到生物膜表面，进入生物膜的恶臭成分在微生物的氧化分解下被去除。微生物把吸收的恶臭成分作为能量来源，用于进一步的繁殖。从而达到除臭的目的。

2）除臭系统的组成

生物滤池除臭法主要包括污染场所密封系统、臭气收集及输送系统和生物除臭滤池三个部分。

污水处理厂内的污染场所密封系统是指产生臭气的污水处理建构筑物的封闭。

图4-12 构筑物密闭系统示意图

生物滤池为一体化设备，池底为布气系统，由带有多个滤头的模压塑料滤板组成，上层为无机/有机滤料，其厚度根据处理气量的多少来确定。从各种处理构筑物收集的臭气通过鼓风机鼓入滤板下，由滤板均匀分布扩散至滤池，通过滤池内滤料达到去除臭气化合物的目的。

滤池内的滤料由亲水性内核和疏水性涂层组成。亲水性内核的原料为天然矿石，矿石经烧结后形成多孔结构，使得滤料具有非常大的比表面积，有利于对污染物的吸附。疏水性涂层的主要成分为具有吸附作用的材料加入PH中和剂，微生物生长所需的养分和一些菌种。

图4-13 填料示意图

3）工艺特点

生物滤池除臭法的主要优点为：

A 工程应用实例较多。在是一种固定床生物膜反应器，可将恶臭污染物完全彻底的降解为H2O、CO2。

B 所采用的滤料为经多年经验优化处理的专利无机滤料，具有压降小（20mm-50mm）、比表面积大、停留时间短、占地面积小、不易老化板结等优点。

C 由于滤料处理负荷高，因此滤池占地面积省。

D 压降小，鼓风机扬程低，因此日常运行费用低。

E 和化学除臭工艺相比，成本较低。

该工艺经国内众多的污水厂除臭实例来看：处理效果较好。

（4）全过程除臭工艺

1）工艺原理

图4-14 全过程除臭工艺典型流程图

该工艺的原理是将含有组合生物填料的培养箱安装于污水处理厂生物池内，活性污泥混合液经过培养箱，其中的生物填料对除臭微生物的生长、增殖产生诱导和促进作用，增殖强化除臭微生物，使得该除臭微生物在活性污泥中占有一定的数量，保证系统除臭效果的实现。该除臭污泥与活性污泥一起在二次沉淀池实现沉淀。为了保证预处理系统的除臭效果，将二沉池排出的、含有除臭微生物的部分活性污泥回流至污水厂进水端，使得除臭微生物与水中的恶臭物质发生吸附、凝聚和生物转化降解等作用，从而实现污水厂预处理构筑物的除臭效果；生物池的除臭由污泥回流中的除臭微生物完成。由于剩余污泥中含有除臭微生物、在污水预处理系统、生物处理系统中除臭微生物已经生物降解原污水中的除臭污染物，从而污泥中不含有产生恶臭的污染物。因此实现了污水处理厂的除臭效果。工艺流程图如图。

而来自韩国的HBR除臭技术（利用特殊微生物除臭工艺）原理与该工艺相似。

2）除臭系统的组成

该除臭系统由两部分组成，包括微生物培养系统和除臭污泥投加系统。微生物培养系统主要是指在污水处理厂生物池内安装一定数量的微生物培养箱，借助生物池构筑物以及一定量的空气，除臭微生物得以在生物系统得到增殖并形成一定的数量规模。除臭污泥投加系统是指将含有除臭微生物的污泥通过污泥泵分别回流至污水厂的进水端和生物池的进水端。

该系统主要设备较少，仅为生物池内的微生物培养箱和污泥泵房内的污泥泵。

3）工艺特点

与其它除臭工艺相比，该工艺具有以下的特点：

A 无需增加单独的处理系统

工艺中在生物池内增加微生物培养箱，利用污水处理系统的微生物强化培养除臭微生物；

B 设备系统简单

C 该系统仅需要微生物培养箱和污泥回流泵，以及少量空气；

D 无需设置构筑物臭气收集和臭气输送系统

这一点是该工艺突出的优点。根据该工艺的原理，污水处理建构筑物无需实施密封处理、无需设置臭气输送管道、无需设置离心风机、无需单独设置除臭的系统；

E 减少设备腐蚀

其它常规除臭工艺需要设置封闭设施，封闭设施内由于腐蚀性臭气的存在，可能会对污水处理设备产生腐蚀。

F 适合现状污水厂提标改造工程

但是该工艺应用的工程实例有限。

根据不同的除臭工艺特点以及应用情况，考虑本项目周边社会环境情况，考虑经济、可靠、便于管理，本工程选择生物滤池除臭工艺。

9、雨水系统设计方案确定

根据《室外排水设计规范》规定，合流制排水系统截流后的雨水和污水应进行处理，以去除其SS、减少污染物排放总量。现行排水规划截留倍数取值为n=1，考虑规范、行业发展、未来规划修编及规划局的意见，建议截流倍数提高到n=2。

针对雨水处理，常规设计采用格栅、沉砂与沉淀工艺。常规采用平流式与辐流式沉淀池，设备费有限，土建费用较大。但对于本工程，两者均占地过大。而本工程占地受限制，无法按常规沉淀池进行布置，应采用其他节省占地的工艺。经考察，本工程推荐采用磁混凝澄清工艺作为雨水处理工艺。该工艺具有负荷高、占地小、抗冲击负荷能力强、快速处理、快速启动、易于维护、出水效果好等优势，可保证出水SS的去除率能达到50%以上。可以在规划用地上成功摆放。因此最终推荐采用磁混凝澄清作为雨水处理主工艺。

9、本工程工艺方案确定

本工程根据不同的处理工艺，组成了两种工艺方案进行比较。

（1）A2/O+深度处理工艺

（2）MBR工艺

两种方案工艺流程详见下图，两个方案的相关技术参数及主要设备详见表3-24，技术方案的主要经济指标和原辅材料消耗见表3-25。

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4-15 A2/O+深度处理工艺流程框图

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图4-16 MBR工艺流程框图

表4-5 工艺方案技术参数及主要设备比较表

两种工艺方案的经济指标、优缺点比较见下表。

表4-6 工艺方案经济指标及优缺点比较表

工艺方案综合评述：

以上二个方案均可以达到新的出水标准，每个方案具有各自的特点：

（1）AAO+深度处理工艺具有出水水质稳定、工艺可靠、运行经验丰富、工艺运行较为简单等优点，运行成本相对较为经济。但其工艺流程较长，占地比MBR工艺大，平面布置相对较为复杂。

（2）MBR工艺具有出水水质优（在同时满足出水水质目标前提下，其SS出水数据较AAO+深度处理略优），占地省，平面布置简洁等优点。但其投资相对较高，工艺运行较为复杂，运行电耗略高，运行成本相对略高。

考虑工艺管理、吨水电耗、运行经济因素，AAO +深度处理工艺可作为本项目的首选方案。

（3）工艺方案的确定

综上所述，确定本工程的工艺方案如下：

1）三期扩建工程

采用AAO+深度处理工艺。

word/media/image26.emf图4-17 三期扩建工程流程框图

2）一期、二期改造工程

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图4-18 一期、二期改造工程流程框图

一期、二期工程现状二级生化处理工段采用AAO工艺，深度处理工段采用高效沉淀池及深床滤池。

结合现状工艺及出水水质，对一期、二期工程进一步提标改造：设计二级生化处理工段采用HYBAS工艺，即生物膜与活性污泥的复合工艺，向活性污泥曝气池中投加悬浮型填料作为附着生长微生物的载体。

结合现状池型，改造思路为：将部分好氧池改造为缺氧池，向好氧池再投加填料补充好氧池不总的池容。

3）截流的合流污水工程

根据规划，纳污区部分区域排水体质为合流制，因此花桥污水厂还需扩建截流的合流污水处理系统，采用磁混凝澄清工艺。

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图4-19 三期截流的合流污水工程流程图

4.3三期工程和一、二期提标改造设计

A 污水扩建处理规模

三期扩建工程设计规模为20万m³/d，K=1.3；

B 污水改造处理规模

一期改造工程设计规模为16万m³/d，K=1.3；

二期改造工程设计规模为20万m³/d，K=1.3；

（1）设计水质

污水处理厂进、出水水质见表4-7

表4-7 设计进、出水水质

3.3.1三期工程设计规模

主要构筑物工艺设计

1 细格栅

1) 构筑物

2) 主要设备

A. 机械格栅

B. 栅渣输送器

C. 栅渣压实机

2 曝气沉砂池

1）构筑物

2）主要设备

A．排砂螺杆

B．洗砂装置

C．气提装置

D．气提鼓风机

E．鼓风机

4 生物池

1) 构筑物

2）主要设备

A．潜水推进器1

A．潜水推进器2

B. 曝气器

C混合液回流泵

5 污泥泵房

1) 构筑物

2) 主要设备

A. 回流污泥泵

B. 剩余污泥泵

6 二沉池

1) 构筑物

2) 主要设备

A. 刮泥机

B. 刮泥机

7 中间提升泵房

1) 构筑物

2) 主要设备

A. 污水泵

8 高效沉淀池

1) 构筑物

2) 主要设备

A. 混凝搅拌器

B. 絮凝搅拌器

C. 刮泥机

D. 斜板

E. 污泥泵

9 深床滤池

1）构筑物

2）主要设备

（1） 不锈钢气动闸门

（2） 气动蝶阀—废水

（3）气动蝶阀—出水

（4）气动蝶阀—反冲洗水

（5）气动蝶阀—反冲洗气

（6）手动蝶阀—放空

（7）滤砖及布气管路

（8）石英砂滤料

（9）卵石承托层

（10） 鼓风机

（11）离心泵

（12）空压机

10 废水池

1）构筑物

2）主要设备

A. 潜水搅拌器

B. 潜水离心泵

11 紫外线消毒渠

1）构筑物:

2）主要设备:

A. 紫外线消毒系统

12 出水泵房

1) 构筑物

2) 主要设备

A. 污水泵

13 鼓风机房

1）建筑物

2）主要设备

A．鼓风机

B. 空气过滤器

14 碳源投加间

1）建筑物:

2）主要设备:

A．碳源投药泵

15 加药间

1）建筑物

2）主要设备

A．搅拌器

B．隔膜计量泵

C．隔膜计量泵

D．PAM制备及投加系统

16 储泥池

1）构筑物

2）主要设备

A. 潜水搅拌器

17 污泥浓缩脱水机房

1) 建筑物

2) 主要设备

A. 污泥脱水机

B. 脱水污泥输送泵

C．絮凝剂制备装置

D．污泥料仓系统

E．脱水污泥输送系统

18 生物除臭滤池

1） 构筑物

结构型式： 一体化设备

数 量： 1套

2） 主要设备

A．生物除臭系统

类 型：干式一体化

数 量：1套

参 数：Q =30000m³/h

4.4提标改造工程

本工程中污水处理厂部分中包括三期工程的建设以及现状污水处理厂的提标改造两个部分。本章节主要论述现状污水处理厂的提标改造工程部分

现状污水处理厂出水已达到原设计出水标准，即一级A标准，本次改造工程目的为提高污水排放标准至《湖南省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》（DB43/T1546-2018）的一级标准。本次改造主要对一、期的生物池进行改造，改造内容见表4-8。

表4-8 一期生物池改造

二期生物池开展设计时为2013年，当时，部分地区的污水处理厂的出水水质已提出了准四类的要求。因此，二期生物池考虑了出水水质提升至准四类的预留空间。同时，考虑先期建设的投资，采用了多段式改良AAO工艺，充分利用二段缺氧池的外加碳源的较高的反硝化速率。

因此，本期工程不再对二期生物池进行改造。运行时，二段缺氧池增加外加碳源的投加量以应对出水指标总氮不大于10mg/l的要求。

4.5总图设计

4.5.1 用地概况

花桥污水处理厂位于浏阳河与圭塘河的交口处，一期工程现状处理能力为16万m³/d。原长沙市总体规划预留污水厂用地内现状污水厂周边均为当地村民私搭乱建和部分原未拆除的的建筑物，拆迁量大，用地规划图见图3-17，现状情况见图3-18。

图4-20 花桥污水厂土地利用规划图

图4-21 花桥污水厂控制用地现状及周边卫星视图

4.5.2 可用地块说明与花桥污水厂规划

污水厂所处五条道路包围的地块为市政用地，该控制用地边界总面积约为45.67ha（包括火焰路地块以及北侧U41地块），花桥污水处理厂位于长沙市雨花区黎托乡花桥村，三期改扩建工程厂址选在现状已建一二期用地的西南侧。本期工程按照远期一次性征地217745 m2，三期工程用地面积88000m2。

根据可研可知，目前花桥污水厂一期16万m³/d和二期20万m³/d均已建成，三期建设20万m³/d，将在本期工程建设的同时即开展相关的前期工作，以保证至2022年可达到56万m³/d的处理规模，远期建设将根据排水规划和纳污区建设的实际情况确定，见表4-9。

表4-9 花桥污水厂建设规划

4.5.3 厂区平面布置

一、总平面布置原则

（1）在满足工艺流程顺畅、简洁、合理的前提下，力求布局紧凑，管线短捷，尽量少交叉，并充分注意节省占地。

（2）充分考虑本期工程与原有及远期工程总图布置上的结合与衔接，保证进出水顺畅，总体布局合理。

（3）在总平面布置时，地上景观考虑与周围环境相协调。

（4）厂区主要人流与货流分开，以避免人流与货流交叉及货流运输对地上办公区及地上景观的干扰、污染。

（5）应设置通往各建、构筑物的必要通道。通道的设计应符合如下要求：

——主要车行道宽度：单车道为3.5-4.0m，双车道为6.0-7.0m；

——车行道转弯半径不小于6m；

——人行道宽度为1.0-2.0m。

（6）厂区地坪标高的确定应考虑周边道路的标高及附近河域的防洪要求。

二、总平面设计

在总平面布置中，充分考虑到三期工程与一、二期工程及远期工程布置的协调性、合理性及实施本期工程的独立性、完整性，来进行总平面布置。

在工程总平面布置中，分为三期新建部分、雨水处理部分。

三期工程部分按照处理工艺要求和生产功能的不同，将污水厂分为三个区域，即污水处理区、污泥处理区、雨水处理部分。

1) 污水处理区（分为预处理区和水处理区）

a）预处理区

该区为污水处理区，位于厂区的西南部。靠近原有二期工程的预处理区，新建流量分配井和细格栅及曝气沉砂池。

b）水处理区

该区为污水处理区，位于厂区的中部。按照进出水方向及工艺处理工序的要求，由东向西依次布置。处理区主要包括：生物池、二沉池、中间提升泵房及高效沉淀池、深床滤池及反冲洗设备间、紫外消毒渠及出水泵房、加药及碳源投加间、鼓风机房、6#变电站、7#变电站、8#变电站。

2) 污泥处理区

该区布置在预处理区左侧，方便除臭及污泥外运。该区主要处理各生产区的污泥。新建前储泥池及后储泥池、污泥浓缩脱水机房及生物除臭装置。其与各分区间均以大间距的绿化相隔，对周边环境环境影响不大，且满足消防要求。

3) 雨水处理部分

雨水处理部分主要包括：雨水细格栅曝气沉砂池、雨水磁混凝澄清池和雨水出水泵房。

本期工程总用地约88000平方米。

经工艺及技术经济比较后，采用A2/O工艺方案为推荐方案。

三、厂区道路

厂区路网按功能区划分和建、构筑物使用要求，联络成环，以满足消防及运输要求。根据功能要求不同，厂区道路分主、次干道及人行便道三种类型。主干道宽6.0m，次干道宽4.0m，人行道宽1.0m，主干道转弯内半径为9.0m，次干道转弯半径为6.0m。车行路路面结构为城市型沥青路面，人行便道用彩色路面砖铺砌。进污水厂通过一二期工程厂区二个出入口与厂外道路联通，交通便利。

4.5.4竖向设计

本工程位于圭塘河右岸与浏阳河左岸三角区域，浏阳河该段洪水期河道宽约238m，枯水期河宽约180m，河床断面呈不对称的“U”型，河床标高21.80～23.00m、河漫滩标高24.80～29.60m左右。堤顶标高39.86m，100年一遇设计洪水位37.86m。项目用地用线距堤防内堤脚最近处为55m，符合有关技术要求和管理要求。

综合考虑土方平衡、防汛排涝、一二期工程的现状和衔接、城市规划路网以及城市规划竖向高等诸多因素，确定三期工程厂区设计地面标高为34.50m，与一二期相同。

场地自然标高32.85~34.3米之间，建设后地坪标高较原地面抬高0.2~1.65m，因此不考虑建设后的渗流稳定，为确保防洪安全，施工应避开主汛期，并采取分段开挖、及时回填的方式合理安排施工组织。

由于工程用地现状为多为建筑，现状地坪略比设计地坪低，因此建构筑物出土均需外运。

4.5.5建筑设计

1、设计概要

本项目为花桥污水处理厂三期工程，项目位于湖南省长沙市。厂区内主要包括鼓风机房及6#变电站、污泥浓缩脱水机房、7#变电站、8#变电站、加药碳源投加间、深床滤池及反冲洗设备间等建筑物。

二、 技术要求

主要建筑物的防火等级为二级，抗震设防烈度为7度，屋面防水等级为Ⅱ级（部分为Ⅰ级），地下工程防水等级为一级。

三、单体设计

厂区内建筑均为生产用房。

（1） 鼓风机房及6#变电站

鼓风机房及6#变电站长53.00m，宽18.90m，建筑高度11.50m，建筑面积863.14m2，主要包括鼓风机房、变配电间、值班室等功能空间。

（2） 加药碳源投加间及7#变电站

加药碳源投加间及7#变电站长47.10m，宽31.50m，建筑高度8.20m，建筑面积722.45m2，主要包括加药间、碳源投加间、变配电间等功能空间。

（3） 8#变电站

8#变电站长23.00m，宽12.50m，建筑高度6.10m，建筑面积287.50m2，主要包括变配电间、值班室等功能空间。

（4） 污泥浓缩脱水机房

污泥浓缩脱水机房长47.25m，宽13.50m，建筑高度15.20m，建筑面积865 m2，主要包括脱水机房、控制室等功能空间。

（5） 深床滤池及反冲洗设备间

其中深床滤池为构筑物，反冲洗设备间长38.50m，宽13.50m，建筑高度9.10m，建筑面积519.75 m2。

四、防火设计

厂区内所有建筑均为工业厂房，执行《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）。鼓风机房及6#变电站、8#变电站生产火灾危险性为丁类；污泥浓缩脱水机房、深床滤池及反冲洗设备间生产火灾危险性为戊类；加药碳源投加间及7#变电站生产火灾危险性为丙类。

五、节能设计

厂区内所有建筑均为工业厂房，执行《工业建筑节能设计统一标准》GB51245-2017。外墙采用无机保温砂浆+蒸压加气混凝土砌块墙，屋面采用挤塑聚苯板保温层。针对值班室、控制室等有人值守房间，节能设计标准将适当提高。

6、主要建筑一览表

表4-10 主要建筑一览表

4.5.6电气设计

一、电气负荷

根据工艺方案，本期工程新增3座变电站(现状有5座变电站)，全厂电气负荷计算如下：

新增总计算负荷 Pjs=4432kW

Qjs=1900kVAR

Sjs=4822kVA

其中6#变电站电气负荷计算如下：

Pjs=2350kW

Qjs=929kVAR

Sjs=2527kVA

其中7#变电站电气负荷计算如下：

Pjs=1218kW

Qjs=566kVAR

Sjs=1343kVA

其中8#变电站电气负荷计算如下：

Pjs=864kW

Qjs=405kVAR

Sjs=955kVA

二、变压器选择

根据负荷计算结果，变压器选择如下:

6#变电站设置10/0.4kV、2000kVA变压器两台，两台变压器同时工作，变压器负荷率61%。

7#变电站设置10/0.4kV、1250kVA变压器两台，两台变压器同时工作，变压器负荷率51%。

8#变电站设置10/0.4kV、800kVA变压器两台，两台变压器同时工作，变压器负荷率57%。

三、负荷性质

本项目属于城市大型污水处理工程，对于城市人民生活起着极其重要的作用，若中断供电，将会造成周边水域的严重污染，破坏生态平衡，对当地人民的生活造成重大影响。

污水处理厂作为造福于社会的环境保护工程，其重要性不言而喻。根据《室外排水设计规范》GB50014-2006第6.1.19条“污水厂的供电系统，应按二级负荷设计”的规定，污水厂负荷等级为二级负荷，宜由两回线路供电。

4.5.7自控仪表系统设计

一、设计原则

为了实现污水厂稳定和高效的生产，减轻劳动强度，改善操作环境，同时为了实现污水厂的现代化生产管理。因此，自控系统遵循“集中管理、分散控制、数据共享”的原则，仪表系统遵循“工艺必需、先进实用、维护简便” 的原则。

自控仪表方案在满足操作、管理水平先进性的同时，也将应用技术经济性优良的最新技术，在保证生产管理要求的前提下，尽可能节约投资，获得良好的经济指标。

本期工程自控系统充分考虑了对既有处理厂相关设备的兼容及信息共享。

2、设计方案

（1） 自控系统

本期工程仍采用分布式集散型计算机控制系统，在系统结构和管理习惯上与一、二期保持一致。本期工程中将升级原中央控制室，新系统在管理层与原控制系统实现数据对接与共享。

对于新建部分将增设三套冗余配置的PLC分控站。

● LCS31设于新建6#变电站，将主要负责预处理工段、生物处理工段与泥处理工段的自控。

● LCS32设于新建7#变电站，将主要负责深度处理工段和出水水质分析间的自控。

● LCS33设于新建8#变电站，将负责雨水处理工段的自控。

本期工程各分控站构建环网，独立形成网络；通过LCS32站点敷设光纤至中控室。针对本期工程各工段实现运行“少人化”“精确化”管理，致力于通过机器互联、软件仿真模拟及大数据分析、MPC多变量预估控制，提升生产效率，部分实现智慧水务功能。改造中控室，建立新一代工业数据平台（IDC），通过虚拟技术可以将不同类型的操作系统和运行其上的数据层、服务层应用程序封装在一起，形成一个整体，为表示层的用户提供多种形态的数据处理和显示功能。虚拟化特有的有点可以确保所有虚拟机中的关键业务可以连续可靠地运行。从而真正实现新老系统的无缝切换，为不停产扩建提供了有效地管理保障。

（2）仪表系统

采用在线式智能仪表，具有在线式连续检测、自动运算、线性校正、自动温度补偿、现场数字显示、故障诊断、传送标准的模拟、数字信号等智能化功能。

现场仪表使用的材料、安装形式、量程范围等应适应污水和污泥处理现场，能长期连续在线测量。所有仪表均要求实用、可靠、稳定、易操作、易维护、耐腐蚀、寿命长、无公害，并在同类工程中稳定运行。

直接与污水、污泥接触的仪表传感器具有自清洗装置或功能。

水质分析仪使用的化学试剂应价格低、低毒性、货源广。

变送器设保护箱，保证仪表运行安全，也有利于管理、维护。

为保证操作人员处于安全的环境中，在相关操作层设置有毒有害气体监测报警装置。

4.5.8防雷设计

对中央控制室、现场控制站的电源进线设置避雷器。对非光缆通讯网络端口配置相应的防雷保护器件。

接地装置按照国家标准，根据系统接地要求等电位或分别接地。

（1）当电源进线从LPZ0A 区进入LPZ1 区时，防雷器（或组合）的保护参数应符合如下要求：

雷电冲击电流 Iimp ： 100KA （10/350 μs ）

电压保护级别Up ： ≤1.5KV

响应时间tA： ≤100ns

（2）当电源进线从LPZ0B 区进入LPZ1 区时，防雷器（或组合）的保护参数应符合如下要求：

额定放电电流 I ： 20KA （8/20 μs ）

电压保护级别 Up ： ≤1.5KV （20KA ，8/20 μs ）

响应时间tA ： ≤25ns

（3）若现场仪表为四线制仪表，应分别对仪表的信号和电源进行保护，信号防雷器应符合如下的要求：

冲击通流容量 Isn ： 20KA （8/20 μs ）

响应时间 tA ： ≤1ns

4.6厂外污水提升设施及管网

根据可研提供的资料可知，现状进厂管网总输水能力为150万m³/d。花桥污水厂三期工程污水总处理规模为56万m³/d，截流的合流污水工程总规模为148万m³/d。因此现状管网可以满足三期污水及2倍截流的合流污水工程的需要，无需新增进水管。因此本次扩建工程不会对污水管网及提升站改造。

4.7 项目管理及实施计划

4.7.1项目实施计划

为了使有关单位了解项目的初步计划安排，现列出项目实施计划，但是此表只是原则性的，仅供参考，最终的实施计划将由项目执行单位根据工程进展要求确定。

（1）2019年1月—2019年2月编制可研报告。

（2）2019年3月—2019年4月可研报告评审，编制工程初步设计，编制设备和土建标书。

（3）2019年5月—2019年6月设备招标、施工图设计。

（4）2019年7月—2020年12月土建施工，设备安装设备调试、污水厂试运行，正式投产。

4.7.2项目管理及人员编制

1．组织管理

本项目由长沙市排水有限责任公司领导，由其下面的污水处理厂负责管理运行。

2．技术管理

（1）配合市政环保部门监测污水系统水质、监督工厂企业工业废水排放水质，工业废水排放要求见《污水排入城市下水道水质标准》(CJ 343-2010)中的相关规定。

（2）根据进厂水质、水量变化、调整运行条件。做好日常水质化验、分析，保存记录完整的各项资料。

（3）及时整理汇总、分析运行记录，建立运行技术档案。

（4）建立处理构筑物和设备的维护保养工作和维护记录的存档。

（5）建立信息系统，定期总结运行经验。

3．人员培训

为了提高污水处理厂管理和操作水平, 保证项目建成后正常运行, 必须对有关建设和管理人员进行有计划的培训工作:

（1）对生产管理和操作人员进行上岗前的专业技术培训。

（2）聘请有经验的专业技术人员负责厂内技术管理工作。

（3）选派专业技术人员到已建成污水处理厂进行技术培训。

（4）专业技术人员提前上岗, 参与施工、安装、调试、验收的全过程, 为今后运行管理奠定基础。

4. 人员编制

本项目考虑日常管理，增加定员20人，全部安排于三期生产工段。

4.8 污染源分析

4.8.1施工期污染源强分析

施工期将进行场地清理、少量土石方开挖、结构施工、管道施工、设备安装、 内外装修等工作。在施工的各个阶段都将产生废气、废水、噪声和固体废物。

1、施工期废气污染源强分析

扬尘及各类烟粉尘施工期扬尘主要来自车辆来往行驶、临时堆场等过程，扬尘的排放与施工场地的面积和施工活动频率成比例，还与当地气象条件如风速、湿度、日照等有关。施工期的扬尘按同类项目的监测数据进行类比分析计算，施工工地扬尘浓度约为0.5～0.7mg/m3。另外，钢筋焊接、除锈打磨以及内饰墙打磨过程中会产生焊接烟尘以及打磨粉尘，打磨点、焊接工位均为临时点，焊接一般置于室外、打磨点一般处于室内。据类比分析，焊接点、打磨点的烟粉尘浓度约为1200～2000mg/m3。

2、施工期废水污染源强分析

施工期污水主要包括施工生产污水和施工人员生活污水。施工废水主要为泥浆废水、建筑养护排水、设备内部清洗及进出车辆冲洗水等，由于施工过程中未知水量较多，因此总用水量不易估算，其主要污染因子为石油类、SS，污水中石油类浓度为10-30mg/L，SS浓度可高达1000mg/L。此类废水经沉 淀池沉淀后主要污染物SS排放浓度可降至400mg/L以下可作为抑尘喷洒水回 用。 项目采用多点同时施工方式，施工期施工人员平均每天约100人，施工人员不在施工场地食宿，租用附近民房，生活污水纳入居民生活污水排放，不会对周围表水环境产生影响。

三、施工期噪声污染源强分析

施工期噪声源主要来自于旋挖钻机、挖掘机、推土机等以及土石方及建筑材料、 设备运输等噪声，其声级值范围见表4-11。

表4-11 施工机械设备噪声一览表dB（A）

四、施工期固体废物

根据工程资料及现场勘查结果，项目地块已进行平整，产生的土石方可在项目 建设范围内实现平衡。各生产车间、办公楼、仓库等建筑基础施工过程中将会产生少量的土石方，土石方量约为235707m3，其中外弃183000m3回填52707m3。该部分土石方量主要用于本项目绿化回填。在工程施工过程中，会产生建筑施工材料的废边角料等，根据工程内容及统计资料，工程建设中产生的建筑垃圾按 200t/104m2计，项目总建筑面积为 2988.53m2，则工程施工将产生的建筑垃圾约为59.8t。项目弃方外运委托长沙市渣土办管理的专业渣土运输公司负责土方转运，长沙市建筑渣土处理将办理《长沙市建筑垃圾处理许可证》，并按规定时间、运输路线、倾倒地点进行处置，通过长沙市渣土办严格管理，所有的施工渣土、废料和建筑垃圾可全部妥善处置，是固体废物全部无害化处置，可最大限度减少废弃土方随意倾倒所产生的不良影响。

施工期施工人员按平均每天100人计，施工人员产生的生活垃圾按每人每天0.5kg计算，则每天将产生生活垃圾0.05t，本项目施工期为12个月，则产生生活垃圾约18.25t。施工期生活垃圾集中存放委托环卫清运、卫生填埋处理。

4.8.2营运期污染源强分析

本期工程属污水厂扩建及改造提质项目，其目的是增大污水处理厂的处理规模，提升出水水质，保护浏阳河水质。但污水处理厂的营运期也存在一定的污染。

一、水污染源

1、尾水

扩建后污水处理厂出水（尾水）集中排放进入浏阳河。其出水指标为《湖南省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》（DB43/T1546-2018）一级标准为：CODCr≤30mg/L、BOD5≤10mg/L、SS≤10mg/L、NH3-N≤1.5（3）mg/L、TP≤0.3mg/L，取浓度的上限计算，三期工程平均每天（旱季）排入浏阳河的废水中分别含有：CODCr 6吨、BOD5 2吨、SS 2吨、NH3-N 0.3（0.6）吨、总磷0.06吨。

2、生活废水

本项目新增定员20人，总厂区人数共120人，员工均在厂区内食宿。根据《湖南省用水定额》（DB43T388-2014），用水定额按150L/人·d，厂区生活用水量，则厂区生活用水量为18m3/d，污水产生量按水量的80%计，则生活污水产生量为14.4m3/d。生活污水主要为员工食堂、办公及生活产生的污水。生活污水经化粪池和隔油池处理后由污水管网收集至提神泵站的集水井引入本项目污水处理工序中进行处理。本工程运营期产生的脱水滤液、冲洗废水、生活污水等均经收集后引入项目污水处理工序中进行处理。因此项目运营期间产生的水环境影响主要来自污水厂尾水排放。

3、脱水滤液

脱水滤液根据运营期固体废物工程分析计算，污水处理厂处理废水过程中将产生栅渣约5.76t/d，含水率约80%；沉砂约9t/d，含水率约60%；剩余污泥产生量约为52.9t/d，含水率99.2%。根据该项目可研可知项目栅渣、沉砂经脱水后含水率降至40%，污泥采用离心压滤后将含水率降至80%。因此项目脱水过程中产生的滤液约为13.884t/d，合5067.66t/a。

4、冲洗废水

脱水机冲洗用水量约为3t/d，废水产生量约为用水量的95%，即产生的污水量为2.85t/d，合1040.25t/a；滤池反冲洗用水量约为产生约为4t/d，废水产生量约为用水量的95%，则污水的产生量3.8t/d，合1387t/a。

二、大气污染源

本项目大气污染物主要为：

1、食堂油烟

花桥污水厂内现亦为长沙引水及水质环境有限责任公司管理机构所在地，厂内主要有公司的管理技术人员约40人，直接的污水厂内部工作人员和勤杂服务人员60人，厂内现有食堂规模可同时满足约80人同时就餐；食堂食品烹饪加工过程中产生的油烟一般为15～25mg/m3，已装有合格的油烟净化设备。本次扩建后污水厂内职工总人数预计为120人，增加人员约20人，但只是分批就餐，食堂规模不变。

2、恶臭气体

营运期项目废气主要为废水处理过程中产生的恶臭，污水处理厂的恶臭污染源产生工序主要是格栅、各种处理池、污泥脱水间等构筑物。臭味气体从组成看可分为4类：第一类是含氮化合物，如氨氮、胺类、酰胺类以及吲哚类等；第二

类是含硫化合物，如硫化氢、硫醇类、噻吩类等；第三类是含氧有机物，如醇、醛、酮、酚以及有机酸等；第四类是烃类化合物，如烯烃、烷烃、炔烃以及芳香烃等。污水厂臭气的主要成分是 H2S、NH3和甲硫醇，但甲硫醇长沙地区尚无监测资质暂不作评价。H2S、NH3气的性质见表 3-30，污水厂恶臭气体污染物产生分布的一般情况见表4-12。

表4-12 污水处理厂恶臭污染物的主要性质

表4-13 污水处理厂恶臭气体污染分别情况

根据同类采用生物除臭工艺的项目有关恶臭检测及预测资料，按各单元面积与源强进行类比，本项目恶臭污染物产生源强见表4-14：

表4-14 污水处理构筑物恶臭污染源单位面积排放源强 单位：mg/s·m2

表4-15 本项目污水处理构筑物恶臭污染源单位面积排放源强

为减少污水处理过程中产生的恶臭气体对周边环境的影响，本项目设计预处理、生化池、深度处理池、储泥池、污泥脱水间等构筑物采取加密闭集气罩负压收集臭气，预计构筑物臭气可得到有效收集；收集后的臭气采用生物除臭，处理后经15m高空排放，参考采用类似除臭工艺的相关资料，随着生物除臭工艺技术不断完善，城市污水处理厂生物除臭效率得到稳定提高，目前一些生物除臭成套设备生产厂家所提供的技术参数表明，其臭气净化效率均达到95%。

根据《城镇污水处理厂臭气处理技术规程》（住建部，征求意见稿，2010年）要求城镇污水处理厂臭气的的收集系统设计漏风系数10%及一般净化组装臭气去除率不小于90%，考虑到实际收集及运行情况难以达到设计要求，环评按照臭气收集率取80%，除去率取90%进行估算，各构筑物恶臭气体排放情况见表4-16。

表4-15 本项目厂区恶臭污染物排放源强 单位：kg/h

三、噪声污染

污水处理厂的噪声主要来源于污水泵房、鼓风曝气装置、污泥脱水机房和污泥泵房，以及截污干管沿途污水提升泵房等的动力设备，均为点声源。根据类比调查和设计规范估计噪声源的强度见表4-17。

表4-17 主要噪声源的源强

四、固体废物排放

本项目固体废物包括一般固体废物、生活垃圾和危险废物。一般固废主要为污水处理过程中产生的栅渣、沉砂、污泥等，危险废物主要为废紫外灯管。

（1）栅渣：在污水预处理阶段，由格栅井分离出一定量的栅渣，主要是较大块状物、枝状物、软性物质和软塑料等粗、细垃圾和悬浮或飘浮状态的杂物。根据查阅有关资料类比分析可知，栅渣产生量约0.03m3/1000m3污水，含水率80%，容重960kg/m3。花桥污水处理厂三期扩建污水处理能力为20万m3/d。按此估算，栅渣产生量约为5.76t/d（2102.4t/a），脱水后栅渣含水率为40%，则栅渣脱水后产生量为3.456t/d（1261.44t/a）。

（2）沉砂：在沉砂池分离出一定量的沉砂，主要含有机砂粒，根据GB50014-2006（2016年版），每万吨污水约产生0.45t沉砂，含水率60%。按此计算，沉砂产生量约为9t/d（3285t/a）。脱水后沉砂含水率为40%，则栅渣脱水后产生量为7.92t/d（2890.8t/a）。

（3）剩余污泥：本项目剩余污泥主要产生于沉淀池、生物池及深度处理池。初始污泥含水量为99.2%，经全自动高压板框压滤机处理后，泥饼含水率降至80%以下。根据可研可知，本项目预计剩余污泥产生量约为52.9t/d，合19308.5t/a。脱水后沉砂含水率为80%，则污泥脱水后产生量约为42.4t/d（15476t/a）。根据花桥污水处理厂2016年5月的验收监测数据可知，详见表4-18。

表4-18 花桥污水处理厂污泥监测数据

本项目污泥各污染因子均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的要求，统一运往长沙市市政污泥集中处置和综合利用中心处理。

（4）生活垃圾

污水厂办公、生活垃圾按每人1.0kg计，项目建成后总员工人数为120人，则生活垃圾的产生量为120kg/d，合计43.8t/a，经统一收集后，委托环卫部门外运填埋处置。

（5）危险废物

本项目采用紫外线消毒工艺对污水进行消毒，紫外线消毒槽共使用灯管260个，根据建设方经验，每年的损坏率约为30%，则产生的紫外线废灯管约78个/a，每个废弃灯管的重量0.3kg-0.4kg，产生量约为0.0312t/a，按照《国家危险废物名录》（2016 版）废紫外灯管属于HW29含汞废物，危废代码900-023-29，建设方应设置危废暂存间，并委托有资质的单位进行处置。

本项目固体废物产排情况汇总见表4-19和4-20。

表4-19 项目一般固废产排情况

表4-20 项目危险废物产排情况

4.8.3事故排放

分析污水处理工艺过程可知，可能导致出水超标的原因主要有三类：一类为进厂水质、水量发生变化，造成出水超标；第二类为处理装置运转不正常而导致出水超标；第三类为污水输送管道破裂或污水提升泵出现故障导致污水的直接排放。

第一种情况，根据前面的计算，当进厂的水量超过设计水量时，将使污水的停留时间缩短，导致排放超标；另外进厂污水浓度超过设计浓度，也可导致处理设施有机负荷增多，从而导致去除率下降，出水超标。

第二类情况出现的原因很多，如停电导致机器设备不能运转，管理不善，造成活性污泥浓度下降，操作不当造成停留时间过短，曝气机运转不正常造成供氧不足等等，事故的原因是多方面的，但事故的后果都将造成处理设施去除率的下降，导致出水超标排放，其影响范围与事故的发现和处理时间有关。

第三类事故造成的影响最大，其产生原因可能是人为的损坏，也可能是自然耗损得不到及时补偿造成，管道的损坏程度不同，事故影响大小不同。

4.8.4本项目“三本账”

花桥污水处理厂三期扩建及提标工程是一项环保工程，项目的建设将使服务区域内的污水排放实现集中和有效的处理。

花桥污水处理厂三期扩建及提标工程服务区污水排放量将达到 20万m3/d，经过现有工程及扩建工程治理后，污染物的排放量将得到一定程度的削减，其中一期、二期工程的污水处理量为36万m3/d。本项目的三期扩建工程营运后，废水污染物排放总量分析见表 4-21。

表4-21花桥污水处理厂三期工程主要污染物分析表

4.9总量控制

长沙市花桥污水处理厂提标改造工程是一项环保工程，项目的建设将使服务区域内的污水排放实现集中和有效的处理。

花桥污水处理厂三期扩建及提标工程服务区污水排放量将达到56万m3/d，经过现有工程及扩建工程治理后，污染物的排放量将得到一定程度的削减，其削减情况见表4-22。

表4-22 花桥污水处理厂总量控制

本工程建成后，按照工程设计要求，每年排入浏阳河的各种污染物的排放量为 BOD5：2044t/a、CODCr：6132t/a、SS：2044t/a、NH3-N：306.6t/a、TP：61.32t/a。TN：2044t/a。

5 区域环境概况

5.1 地理环境

长沙市位纵贯南北，西有岳麓山、谷山等，东部地势较为平坦。流入湘江的主要支流为浏阳河、捞刀河、靳江河、浏阳河。雨花区地处湖南省东部偏北位置，位于湖南省省会长沙市区东南部，东经112°57′30″~113°06′30″，北纬28°02′30″~28°11′30″。本项目位于长沙市雨花区，长沙市雨花区黎托乡花桥村，现状花桥污水处理厂西南侧，具体位置详见附图 1。

5.2 地形地貌

长沙市市域总体地势两侧高、中间低。区内地貌形态以低山、丘陵、岗地和冲积平原为主，湘江两岸岳麓山、谷山、莲花山一带为低山丘陵区，相对高差达200m以上，局部地段十分陡峭。平原主要在湘江东岸及浏阳河、捞刀河一带分布，标高在30-80m左右，由河漫难和1-5级阶地构成。

长沙市地势起伏较大，地貌类型多样，地表水系发育。长沙市东北是幕阜～罗 霄山系的北段，西北是雪峰山余脉的东缘，中部是长衡丘陵盆地向洞庭湖平原过渡 地带。东北、西北两端山地环绕，地势相对高峻，中部递降趋于平缓，略似马鞍形，湘江由南而北斜贯中部，南部丘岗起伏，北部平坦开阔，地势由南向北倾斜，形如一个向北开口的漏斗。城内为多级阶地组成的坡度较缓的平岗地带，湘江中的橘洲长5km，在全国城市中绝无仅有。市域总体地势两侧高、中间低。

区内地貌形态以低山、丘陵、岗地和冲积平原为主，湘江两岸岳麓山、谷山、 莲花山一带为低山丘陵区，相对高差达200m以上，局部地段十分陡峭。平原主要在湘江东岸及浏阳河、捞刀河一带分布，标高在30-80m 左右，由河漫难和1-5级阶地构成。

5.3 地质

工程沿线地层由第四系地层与基岩组成：第四系地层中除近期人工填土、修建 路之填筑土外，倘有全新统橘子洲、上更新统白水江组、中更新统马王堆组冲洪积 长沙汽车南站综合交通枢纽周边市政配套工程64层，第四系残积层；基岩有古近系泥质粉砂岩、白垩系泥质粉砂岩及砾岩及震旦系 中元古界板岩。

工程沿线地下水类型分为3大类：上层滞水、孔隙潜水与基岩裂隙水。

地下水主要接受大气降水、地下管线渗漏补给，亦和周边地表水体呈互补关系， 补给及外围侧向补给。地下水以蒸发和侧向径流排泄为主。

根据国家质量技术监督局2001年2月2日发布的《中国地震动参数区划图》 （GB18306-2001），场地地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s， 对应的地震基本烈度为六度。区域内没有发生过破坏性的历史地震，不存在发震构 造，未来一百年内发生6级以上地震的可能性较小。场地工程地震条件较好，适宜拟 建工程项目的建设。

5.4 水文

项目场地附近地表水体主要有湘江、浏阳河及圭塘河，项目不直接向湘江取水 和排水。

（1）湘江又称湘水，是长江七大支流之一，也是湖南省境内最大的一条河流。 湘江发源于广西临桂县海洋坪的龙门界，流经广西兴安、全州，于湖南省东安县下江圩进入湖南。沿途经永州、冷水滩、衡阳、株洲、湘潭、长沙至湘阴的濠河口注入洞庭湖，与资、沅、澧水相汇，沿东洞庭湖湘江洪道经岳阳至城陵矶入长江。其 间纳入了潇水、舂陵水、蒸水、耒水、洣水、渌水、涓水、涟水、浏阳河、捞刀河 和浏阳。本次评价收集了湘江长沙段多年水文资料，湘江流域面积 94660 km2 ，其中湖南境内约占 90.2%，湖南省境内湘江流域面积占全省面积的 40%；湘江全长856km，湖南省境内长670km；河流平均坡降0.134‰。湘江水流经长沙市市区共25km，江面宽500～1500m，水深6～15m河床多砂砾石且坡度平缓，河水流速慢。其流量分平、洪、丰、枯四个水期，有明显的季节变化，洪水期多出现在5～7 月，枯水期多出现在12～翌年2月。

（2）浏阳河是湘江的一级支流，属长江水系，发源于湘赣交界的浏阳市大围山地区，北源为大溪河，南源为小溪河，两源在双江口汇合后称为浏阳河，然后自东向西，流经浏阳市城区，过长沙县榔梨镇后，在长沙市下游约4km 处开福区落刀咀、 陈家屋场注入湘江。浏阳河全长约为222km，平均坡降0.573%，集水面积4665km2。浏阳河流域地处长沙市中东部丘陵地带，植被覆盖良好。浏阳河长沙段从榔梨至落长沙汽车南站综合交通枢纽周边市政配套工程65刀咀全长22km，河面宽度为220-400m，平均水位30.29m，最高水位38.7m，最低水位28.61m。在浏阳株树桥水库建成以前的1951～1989年，根据榔梨水文站实测资料，浏阳河榔梨段最大年日平均流量为157m3 /s（1973年），最小年日平均流量为65.7m3 /s（1972 年），历年平均流量74.8m3/s，最小径流量为 0.68m3/s（1972年9月2日）。株树桥水库建成后，浏阳河榔梨段枯水期平均流量由原来的 2.6m3/s（P=90%）调节到10.9m3/s（P=90%），最枯流量为8.98m3/s。

（3）圭塘河是长沙唯一的城市内河，位于长沙市的东南部，系浏阳河一级支流，发源于雨花区跳马镇石门村的石燕湖水库，其它水源主要来源于雨水、生活污水、工业废水农田灌溉水以及山塘水库排水。在黎托街道花桥社区汇入浏阳河，全程约28.3km。由于历史原因，圭塘河大量接纳两岸的城市污水和工业污水，水质恶化，实际已演变成为城市排水沟。近几年来，通过长沙市政府对圭塘河的大力改造与整治，圭塘河水质已大大改善。

5.5 气象

长沙市属亚热带季风湿润气候，受季风环流影响明显，夏季为低纬海洋暖湿气 团所盘踞，温高湿重，盛夏天气酷热，历年极端气温达43.0℃；冬季常为西伯利亚冷气团，暑热期长，阳光充足，雨量充沛，四季分明。气温年变化较大，年平均气温17.3℃，极端最高气温43.0℃，极端最低气温-11.3℃。雨量充沛，年降水日150天左右，年平均降雨量1442.4mm，降水主要集中在4～7月；年平均相对湿度80％，年日照时数1726小时。年平均气压1013.25hPa。多年常年主导风向为NW和NNW， 夏季主导风向为南风，冬季主导风向为 NNW 风；多年平均风速为2.7m/s，全年静风频率为20％。常年主导风向为西北风。大气稳定度以中性为主。

5.6 动植物

长沙市地质构造形迹复杂，土壤多为弱酸性的地带性红壤，覆盖全市土地总面积的70%左右，属亚热带常绿阔叶林植物群落，亚热带常绿阔叶林植物群落，植物 种类繁多，群落交错，分布混杂。境内有自然生长和引种栽培树种102科、977 种，其中乔木457种，灌木414种，竹类和藤类106种。主要林木有松、杉、栎、樟、 楠、椿、茶、油茶、柑桔、毛竹等。野生动物有狐、獾、野兔、松鼠、穿山甲、相 思鸟、布谷、斑鸠、雉鸡、蜂、蜻蜓、蜥蜴、蛙类、蚯蚓、蚁等。河鱼有青、草、长沙汽车南站综合交通枢纽周边市政配套工程66鲢、鲇、鳝、鳅及虾类80多种。地下矿藏种类多，非金属矿产独具特色。已查明 的有铁、锰、钒、铜、铅锌、硫、磷、海泡石、重晶石、菊花石、煤等50多种， 矿点360多处。本工程所在区域为长沙市城市城区，为城市生态环境，土地利用率 高，植被覆盖率较低，生物多样性较单一，主要树种为城市园林绿化，街道和空隙 地的观赏树木和花草，主要树种有香樟、法国梧桐、水杉、冬青、玉兰等。

6 区域环境质量概况

6.1 空气环境质量现状监测与评价

6.1.1长沙市环境空气质量现状

根据湖南省生态环境厅发布的《2017年湖南省环境质量状况》中相关数据进行判定，其判定结果如下：

表6-1 长沙市区域环境空气质量现状评价表

根据公报结果，项目区域为环境空气质量不达标区，不达标因子为NO2、PM10、 PM2.5。超标原因为：近年来城市发展快，工程建设项目多，NO2、PM10、PM2.5浓度超标主要是城市建设快速发展，工程建设项目众多，大量的运输车辆尾气、基建扬尘、地面扬尘所致。随着工程建设的完工，道路建设及绿化的完善，污染将得到控制。

6.1.2现状监测

本次环评对项目厂区上方及下风向敏感点进行了现场监测

（1）监测点位：G1项目厂区内、G2阳光城尚东湾小区

（2）监测项目：氨、硫化氢、臭气浓度

（3）监测频次：4月2日，一次值

（4）监测和分析方法：按国家环保总局颁发的《环境监测技术规范》的有关规 定和要求执行。

（5）监测结果及评价

监测结果见表6-2

表6-2 环境空气监测结果表

NH3、H2S小时均值均达到执行的《环境影响评价技术导则-大气环境》（HJ 2.2-2018）附录D中空气质量浓度1小时标准值。总体来说，项目所在区域环境空气质量满足环境功能区划要求。

6.2 地表水环境质量现状监测与评价

6.2.1区域污染源调查

目前，浏阳河流域现状设置的入河排污口共6 处，入排污口设置基本情况见下表。

表6-3 浏阳河入河排污口情况

项目地表水评价范围为本项目排污口上游500m至下游5000m的范围，在此范围内，仅存在现状长善垸污水处理厂排污口止。

2.2水环境质量现状

1、监测断面

项目纳污水体主要为浏阳河，在浏阳河项目排污口上下游共布设3个监测断面：

S1：拟建排污口上游500m断面；S2：排污口下游500m断面；S3：排污口下游1000m断面，监测断面位置示意图见附图。

2、监测因子

pH、色度、SS、动植物油、COD、BOD5、氨氮、总磷、总氮、 砷、镉、铬（六价）、铅、石油类、阴离子表面活性剂、粪大肠菌群、氯化物。

3、监测时间及频次

监测时间：2019年4月2日、3日、4日三天采样，每天1次。

4、采样及分析方法

表6-4 地表水水质监测方法一览表

5、监测结果

地表水监测统计结果见表6-5。

表6-5 浏阳河水体水质监测结果 单位：mg/L

监测结果表明，项目纳污水体浏阳河地表水水质能够满足《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中Ⅲ类标准要求，现状水质较好。

6.3声环境质量现状监测与评价

本项目区声环境执行《声环境质量标准》(GB3096-2008)中的2类标准，即昼间60dB(A)、夜间50B(A)。

本次评价委托湖南谱实检测技术有限公司对本项目场界进行声环境质量现状监测。

6.3.1 声环境质量现状及评价

根据区域声环境特点，声环境现状监测范围为工程场地及外围，布点原则根据噪声源和区域环境特征结合的原则，共布设4个监测点。

声环境监测点：共布设4个点，分别位于厂界地块东、南、西、北场界外1m处。

6.3.2 声环境质量现状及评价

测量方法：按《声环境质量标准》GB3096-2008规定方法和要求执行。

监测时间及频次：2019年4月2日~4月3日对项目拟建地址周围的声环境进行监测。

6.3.3 声环境质量现状及评价

监测统计详见表6-4。

表6-4 声环境现状质量监测结果 单位：dB(A)

由表5-5可知，场界各噪声监测点声环境质量均能达到《声环境质量标准》GB3096-2008中的2类标准限值，项目区域内声环境质量良好。