4 推荐工艺设计
4.1 AA/O生物池扩建及改造
（1）功能：增加水力停留时间，增加污泥泥龄，提高内回流比，提高充氧量，强化硝化、反硝化作用。
（2）设计参数： 1）一期改造：
3
增加生反池容积9833 m，平面尺寸59.5x30m，增加停留时间4.72小时，总停留时间16.8小时，泥龄增加为15天；
内回流比从200％提高到300％；
3
增加鼓风量40m/min； 2）二、三期改造：
3
增加生物反应池容积23333 m，平面尺寸122x35m，增加停留时间5.6小时，总停留时间16.8小时，泥龄增加为15天；
内回流比从200％提高到300％；
3
增加鼓风量80m/min； 3)主要设备
3
内回流泵6台，单台水泵流量1044m/h，扬程3.5m； 搅拌器24台，单台功率N=7.5kw； 曝气头增加6300只。 4.2 鼓风机房改造
（1）功能：增加鼓风量，保证生反池运行。 （2）主要设备：
离心鼓风机
3
风量 1台120m/min ； 升压 68.8kpa
功率 220kw 4.3 二次提升泵房
城北污水处理厂的水力高程已不能满足深度处理的要求，因此，需要新建二次提升泵房。 （1）功能：将二级处理的尾水进行提升，满足深度处理的水力要求，确保最终重力自流出水。
（2）设计参数：泵房尺寸20 x10m， （3）主要设备：
设置6台水泵，4用2备， 单台水泵
3
流量 1563 m/h 扬程 6m 功率 37kw 4.4 高效沉淀池
机械混合池、机械絮凝池、加药间与高效沉淀池合建。
（1）功能：混凝和絮凝的主要作用有：1）通过与后续处理单元的配合进一步去除二沉池不能去除的SS和胶体类物质，同时降低出水COD和BOD。2）通过化学沉淀法除P。采用投加混凝剂，使P形成难溶性的盐，沉淀去除。由于化学法具有高效性，且不受外界环境的影响，因此可以使出水TP满足出水水质要求。混凝剂拟采用PAC，絮凝剂采用PAM。并再利用池中的泥渣与混凝剂以及原水中的杂质颗粒互相接触、吸附、沉淀，以及达到泥水分离。 （2）设计参数：
土建尺寸 45.2×34.1m， 其中设机械混合池2格，每格尺寸4.4×4.4m,机械絮凝池8格，单格尺寸4.85×4.8m，高效沉淀池8格，单格尺寸10.75×6.7m，
混合时间 2min 絮凝时间 10min。
32
表面负荷 10.5m/(m.h)
26
（3）主要设备：
安装刮泥机，污泥循环泵，剩余污泥泵。
药剂溶解、药剂稀释池 4个，内置机械搅拌器。 配隔膜计量泵，耐腐蚀液下泵。
3
污泥泵2台，1用1备，流量20m/h，扬程22米，功率11kw。
4.5 均质滤料滤池
（1）功能：去除SS,BOD,COD,TP等污染物。 （2）设计参数：
设计滤速 V=6.53 m/h
2
共分为16格，单格面积84.5m。 反冲洗方式采用气-水反冲洗，其中： 反冲洗周期 24 h
2
气冲强度 15l/s.m；
2
水冲强度 6l/s.m
2
表面扫洗强度 0.5l/s.m （3）主要设备：
反冲洗泵 扬程10m，流量253l/s
3
反冲风机 升压49kpa，流量38m/min4.6 紫外线消毒明渠
（1）功能：杀灭出水中的细菌，病毒。 （2）设计参数：
3
处理能力10万m/d
土建尺寸 11x7.5m， 温度变化范围 0.5-30℃ 紫外线透光率（253.7um） 大于65%， 平均颗粒尺寸 小于30um，
2
平均剂量 20 J/ cm以上。 （3）主要设备： 设置紫外线灯管。 4.7 ClO2制备间
（1）功能：杀灭出水中的细菌，病毒，保持管道中的余氯。 （2）设计参数：
3
处理能力为5 万m/d
土建尺寸 20x10m（包含原料仓库） ClO2的投放量 9.6mg/l， （3）主要设备：
选用H2000-10000高效复合二氧化氯发生器二台， 余氯再线检测仪一台。
4.8 清水池
（1）功能：贮存尾水，接触消毒。
3
（2）设计参数：2座20x45m，贮存尾水能力1万m/d。 4.9 中水回用泵站
（1）功能：提升尾水，送达用户。
3
（2）设计参数：20x10m，考虑设置6台水泵，4用2备，单台水泵流量520 m/h，扬程、功率根据用户定。 4.10 分期建设
鉴于现状的二沉池出水状况良好，城北污水处理厂的进水水质近期不会出现大的变化，也即不会很快达到邀请函的设计改造要求的进水水质，深度处理近期采用混凝（微絮凝）＋过滤技术，预留高效沉淀池用地。
在中水用户未落实时，清水池、中水回用泵房也暂不建造。 鼓风机风量已满足处理目前的进水水质要求，暂不增加。
27
4.11 工程实施方案
（1）扩建、改造生物反应池，增大内回流比到300%； （2）增加鼓风机；（缓加） （3）新建二次提升泵房； （4）新建高效沉淀池；（予留用地、水力高程，缓建） （5）新建均质均料滤池；
（6）新建紫外线消毒明渠,ClO2消毒设施； （7）新建清水池（缓建）； （8）新建中水回用泵房（缓建）。 4.12 总平面布置 4.12.1设计原则
（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）根据厂址地形及地质，在总平面布置时，力求在土石方平衡要求的前提下，因地制宜，依势建厂。
（3）辅助生产建筑物应预留远期设备布置用地，以提高全厂统一管理及生产的可靠性和方便性。
（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厂前区的干扰、污染。
（5）厂区道路主干道宽度5m，次干道宽度4.0m，转弯半径6.0m。 （6）厂区应满足防洪要求，防洪标准按100年一遇。 （7）绿化率不小于30%。 4.12.2总平面设计
本工程为升级改造工程，在总平面布置中，考虑到本工程与原有工程布置的协调性和合理性及实施本工程的独定性、完整性，来进行总平面布置。
在本工程总平面布置中，构（建）筑物由西向东、由北向南依次为配电间、二次提升泵房、PAC加药间、高效沉淀池、均质滤料滤池、紫外线消毒明渠、清水池、中水回用泵房、ClO2制备间。
东区与原厂区通过新建藻江河6米宽桥梁连接，对外联系通过藻江河东路开口。 厂区道路，在新建构筑物四周布置环状矩形道路网，用道路来分割出生产与远期预留用地区域，主要道路宽5.0米，最小转弯半径为6米，满足厂区生产运输及消防要求。 4.12.3竖向设计
污水处理厂的竖向设计应综合考虑现有构筑物、排放口的标高、各构筑物之间的水流及土方平衡等因素。由于厂区现有水力高程的设计远不能满足增加的三级处理设施的要求，三级处理进水（即二沉池出水）的水面标高必须经过提升，才能保证最后三级出水标高达到现状厂区出水水面标高。二沉池出水经提升泵房提升至7.15m，然后重力自流经过高效沉淀池、均质滤料滤池、消毒明渠，出水标高为3.30m，保证重力自流出水，尾水排至藻江河。
由于本工程需要满足百年一遇防洪要求，最终设计地坪标高4.20m。
4.12.4 厂区管线
（1）在保证生产工艺管线短捷、顺畅的条件下，力求其他管线短捷、合理，并满足间距要求。
(2) 厂区生活用水及消防用水取自城市供水管网。厂区供水管网呈环状布置，管径为DN200以满足消防要求，确保厂区安全。
(3) 厂区排水采用雨污分流制排水系统，厂区生活、生产废水经管道收集输送至二次提升泵房前池。雨水全部由管道收集后排入藻江河。 5 环境保护、安全生产、消防及节能措施 5.1环境保护
污水处理厂本身就是一项重要的环境保护项目，但它作为一个企业，也要有“三废”排出，虽然数量不大，但却不应忽视。为此，本工程的设计中采取了以下重要措施。
28
5.1.1 气味
污水处理厂的主要气味源来自厂区预处理构筑物和污泥脱水机房。在本次工程中，属于深度处理，产生的气味对周围环境几乎没有影响。 5.1.2 厂区污水
厂区生活污水及生产废水排放均通过厂内污水管道系统收集，汇入厂区粗格栅前进水池，而后与城市污水共同进入污水处理系统进行处理，做到达标排放。 5.1.3 固体废弃物
在设计时己将固体废弃物分别进行处置，然后统一外运，因而避免了对厂区内其它部位的污染。同时在设计及运行管理中尽量保证废弃物不落地，而直接进入废弃物箱或直接装车外运，避免造成废弃物落地后的二次污染。 5.1.4 事故排放
污水处理厂一旦发生停电和重大事故时，均需进行事故排放，主要是通过各级超越管将水直接排入水体。这种短时污染无法从根本上避免，解决的办法是加强运行管理，加强维护，并尽可能提高用电保证率和足够的设备备用率，增加一路电源，使事故发生的机率降到最低限度。 5.2安全生产
为保证生产安全运行，设计采取如下措施：
1．在污水处理厂运转之前，必须对操作人员、管理人员进行安全教育，制定必要的安全操作规程和管理制度。运转之后，定期进行安全教育，树立安全第一观念。
2．各生产性构筑物均设有便于行走的操作平台、走道板、安全护栏和扶手，栏杆高度和强度符合国家劳动保护规定。
3．各种用电设备均按国家标准作接零接地保护。 4．电器设备的布置注意留有足够的安全操作距离。
5．厂区内配置救生衣、救生圈、安全带、安全帽等劳保用品。 6．厂内给水系统考虑消防要求，按规范规定设置足够的消火栓。
7．总图设计时，厂区道路成环，道路宽度为5米，转弯半径为6米，以满足消防车辆行驶的要求。
8．阀门井中设置阀门操作杆接至地面，便于操作。 9．楼梯设置满足规范要求宽度，以保证行人安全。
10．在结构设计中考虑抗震措施，按地震烈度7度考虑，主要构(建)筑物适当加强。 11．自控设计采用二级分布式计算机控制系统，对全厂进行控制和管理。
12．设计时污水处理厂至少按两个相应的生产运行系统考虑，以便事故造成的影响降低到最小强度。 5.3 消防
5.3.1 防火等级
根据国家防火规定，设置不同的防火等级： 1．变电站根据国家规定，定为丙类防火标准。
2．其他厂区建筑设计均按国家建筑防火规范要求执行。 5.3.2 防火及消防措施
本工程在正常生产情况下，一般不易发生火灾，只有在操作失误、违反规程、管理不当及其它非正常生产情况或意外事故状态下，才可能由各种因素导致火灾发生。因此为了防止火灾的发生，或减少火灾发生造成的损失，根据“预防为主，防消结合”的方针，本工程在设计上采取了相应的防范措施。
1．总图运输
在厂区内部总平面布置上，按生产性质、工艺要求及火灾危险性的大小等划出各个相对独立的小区，并在各小区之间采用道路相隔。
厂内道路呈环形布置，保证消防通道畅通，厂内主干道宽5m，次干道宽4m，污水处理厂设2个出入口，均与厂外道路相连，均满足消防车对道路的要求。
在火灾危险性较大的场所设置安全标志及信号装置，在设计中对各类介质管道应涂以相应的识别色。
29
2．建筑
本工程建、构筑物的耐火等级均至少达到II级，主要厂房均设2个出入口。 本工程建筑物的防火设计均严格按（GBJ16-87修订本 2001版本）的规定执行。 3．电气
本工程供电设施采用双回路电源供电，其配电线采用非延燃铠装电缆明敷时置于桥内或埋地敷设，以保证消防用电的可靠性。
建、构筑物的设计均根据其不同的防雷级别按防雷规范设置相应的避雷装置，防止雷击引起的火灾。
电气系统具备短路、过负荷、接地漏电等完备保护系统，防止电气火灾的发生。 4．消防给水及消防设施
建立完善的消防给水系统和消防设施，以保证消防的安全性和可靠性。 5.4节能措施
随着科学的进步和社会发展，对能源的需求量日益增加，而如何高效、合理的利用有限的能源，最大限度的节省能源是我们目前所面临的问题。本污水处理厂在设计过程中，特别注意了节能，主要表现在以下几个方面：
在本工程设计中采取了以下节能措施：
1. 厂区总平面布置紧凑，竖向布置充分利用水头，节省了能耗； 2. 鼓风机、水泵配备变频调速装置，可大大节省电耗。 3. 做好厂内各工段的耗能计量工作。
4. 供电设计采用新型无功补偿装置，提高功率因数。 6、 结论与建议 6.1 结论
1、项目内容为常州市城北污水处理厂提标改造工程。
3
2、项目规模：15万m/d。
3、为了贯彻可持续性发展战略，响应国务院、江苏省委、江苏省政府的要求，进一步加大太湖流域水环境的保护力度，将常州市城北污水处理厂出水提高标准是必要的。 4、进水水质：
BOD5 250mg/l CODcr 500mg/l SS 300mg/l NH3-N 35mg/l TN 45mg/l TP 6mg/L
出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准： BOD5 10mg/l CODcr 50mg/l SS 10mg/l
NH3-N 5（8）mg/l TN 15mg/l TP 0.5mg/L
5、处理工艺：二级处理加强采用扩建、改造生物反应池，进行脱氮强化，三级处理采用高
3
效沉淀池加均质滤料滤池，化学除磷投加聚合氯化铝（PAC），10万m/d采用紫外线消毒工
3
艺，5万m/d中水回用采用ClO2消毒。 6、本期建设：
（1）扩建、改造生物反应池，增大内回流比到300%； （2）新建二次提升泵房； （3）新建均质均料滤池；
（4）新建紫外线消毒明渠,ClO2消毒设施；
（5）配套辅助建筑（配电间，值班楼，门卫）；
30
7、10万m/d尾水排入藻江河，5万m/d中水回用（暂排藻江河）。 8、建设期一年，工程投资5507.33万元（不含征地费用）。 6.2存在问题与建议 1、“邀请函”明确的设计进水水质与实际进水水质差别较大，出水水质是执行国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准，还是执行江苏省《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》（DB32/1072-2007），均需要做进一步的研究和明确。
2、如改造工程采用推荐方案，对目前污水厂的运行将有干扰，需要做好污水的调配工作，确保扩建工程的顺利进行。
3、因污水改造工程的建设周期较短，应加快新增污水深度处理部分用地手续的办理。
33
31