负责污水处理厂运营管理工作,并对厂界范围内的现有设施、设备进行维护管理等。
一、污水计量:2000吨/日。
二、主要服务内容:在委托经营期限内,运营、维护污水处理厂设施,提供污水处理服务,收取污水处理服务费,并在委托经营期届满后无偿将所有的项目设施移交给甲方或其指定机构。
三、委托期满时项目设施的移交:运营方须在期满前6个月开始移交准备工作,在移交日,乙方应向甲方或其指定机构无偿、完好移交乙方对项目设施的所有权益。
四、运营期限:15年(自本项目委托运营合同签订之日次日起计算)。
五、项目基本情况
(一)项目地点
辽宁省锦州市黑山县新立屯镇 。
(二)项目建设规模
污水处理厂设计规模 2000m3/d 。
(三)进出水设计指标
本工程污水主要来自黑山县新立屯镇的生活污水,为了保护下水道设施,并尽量减轻产业污水对污水处理厂的干扰,保证污水的可处理性,规定产业废水排放必须达到《污水排入城市下水道水质标准》(C*****—1999)。
本工程设计进水以综合生活污水为主,结合新立屯镇污水处理厂现状水质及国内典型城市污水水质特征,污水特性值如下:
表 4-4 污水水质预测表
项目 | 指标(mg/L) | 项目 | 指标(mg/L) |
CODCr | 340 | NH3-N | 35 |
BOD5 | 180 | TN | 40 |
SS | 200 | TP | 4.0 |
(四)出水水质
污水处理的最终排水去向排入东沙河,收纳水体水质类别为Ⅲ 类, 出水水质需执行《 城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB*****-2002)一级A标准。
表 4-5 污水处理厂出水水质指标表
序号 | 水质指标 | 水质指标(mg/L) |
进水 | 出水 | 去除率 |
1 | CODcr | 340 | ≤50 | 85.3% |
2 | BOD5 | 180 | ≤10 | 94.4% |
3 | SS | 200 | ≤10 | 95.0% |
4 | 氨氮 | 35 | ≤5(8) | 85.7% |
5 | 总氮 | 40 | 15 | 62.5% |
6 | 总磷 | 4.0 | ≤0.5 | 87.5% |
(五)污水厂处理工艺的要求
污水处理的目的是去除水中的污染物,使污水得到净化,污水中的主要污染物有BOD、CODcr、SS、NH3-N、TN和TP等。根据我国现行《室外排水设计规范》(GB*****-2006),污水处理厂的处理效率见表6-4。
表6-4污水处理厂的处理效率
处理级别 | 处理方法 | 主要工艺 | 处理效率(%) |
SS | BOD5 |
一级处理 | 沉淀法 | 沉淀 | 40~55 | 20~30 |
二级处理 | 生物膜法 | 初次沉淀、生物膜法、二次沉淀 | 60~90 | 65~90 |
活性污泥法 | 初次沉淀、曝气、二次沉淀 | 70~90 | 65~95 |
从表6-4可见,二级活性污泥法的处理效率最高,但常规二级处理工艺仅能有效的去除BOD、COD、SS,但对氮和磷的去除是有一定限度的,仅从剩余污泥中排除氮和磷,氮的去除率约为10~20%,
磷的去除率约为12~19%,达不到本工程对氮和磷去除率的要求,因此,必须考虑污水脱氮除磷工艺。
在二级活性污泥法中,不同的污染物是以不同的方式去除的,污染物的去除决定了污水处理工艺流程。
(1)SS的去除
污水中SS的去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除,小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除,而小直径的无机颗粒(包括尺度大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒)则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用,与污泥絮体同时沉淀被去除。
污水厂出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标,出水中的BOD、COD的指标也与之有关。这是因为组成出水悬浮物的主体是活性污泥絮体,其本身的有机成分就很高,因而较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD、COD、氮、磷均增加。因此,控制污水处理厂出水的SS指标是最基本的,也是很重要的。
目前采用的大多数污水处理工艺都包含有生物除磷脱氮技术,生物除磷技术是靠聚磷菌对污水中磷的吸收作用,形成高含磷量的活性污泥,使磷从污水中去除。因此,采用生物除磷技术时对出水的SS 指标就有较高的要求,否则因出水中高含磷量的悬浮物浓度就会引起出水总磷超标。
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、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。在污水处理方案选用合理、工艺参数取值合理和单体设计优化的条件下,能够使出水SS指标达到15~20mg/L以下;如再适当的设置过滤工艺处理能够使出水SS≤5~10mg/L。
(2)BOD5去除
污水中BOD5的去除是通过微生物的吸附作用和代谢作用,对BOD5降解,利用BOD5合成新细胞,然后对污泥与水进行分离来完成的。
在活性污泥与污水接触的初期,就会出现很高的BOD5去除率, 这是由于污水中的有机颗粒和胶体被絮凝和吸附在微生物表面,从而被去除。但是,这种吸附作用仅对污水中的悬浮物和胶体起作用,对溶解性有机物则不起作用。因此主要靠活性污泥的这种吸附作用去除BOD5的污水处理工艺,其出水中残余的BOD5仍然很高,属于部分净化。对于非溶解性的有机物,微生物必须先将其吸附在表面,然后才能靠生物酶的作用对其水解和吸收,从这种意义来讲保证活性污泥具有较高的吸附性能是很有必要的。
活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞,将另一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CO2和H2O等稳定物质。在这种合成代谢与分解的过程中,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BOD5浓度很低。根据国内、外有关设计资料和实际运转经验,在污泥负荷为0.3kgBOD5/kgMLSS·d 以下时,就很容易使得出水BOD5保持在15~20mg/L以下,降低负荷可以得到更低的BOD5出水,通过深度处理,可以保证将BOD5降至10mg/L以下。
但是要满足硝化要求时,污水处理系统必须有足够的泥龄,因而污泥负荷不能太高,以使出水BOD5浓度较低。也就是说,设计BOD5 去除率不单与单项污染物去除率的要求有关,也与对污染物去除的总体要求有关。
(3)COD的去除
污水中COD去除的原理与BOD5基本相同。
污水厂出水中的剩余COD,即COD的去除率,取决于原污水的可生化性,它与城市污水的组成有关。
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BOD5/COD比值往往在0.5左右,其污水的可生化性较好,出水COD值可以控制在较低的水平。而成分主要以工业废水为主的城市污水,或BOD5/COD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COD会较高,要满足出水COD≤50mg/L有一定难度。
本工程污水处理厂进水BOD5/COD比值常在为0.5左右,污水的可生化性较好,采用“二级生化处理+深度处理”工艺处理能使出水COD≤50mg/L。
(4)氮的去除
①氨氮的去除
污水去除氨氮方法主要有物理化学法和生物法两大类,在市政污水处理行业中生物法去除氨氮是主流,也是城市污水处理中经济和常用的方法。物理化学去除氮主要有折点氯化法、选择性离子交换法、空气吹脱法等;生物去除氨氮工艺较多,但原理是一样的。下面仅介绍污水处理中常用的生物法去除氨氮:
氮是蛋白质不可缺少的组成部分,因此广泛存在于城市污水之中。在原污水中,氮以NH4+-N及有机氮的形式存在,这两种形式的氮合在一起称之为凯氏氮,用TKN表示。而原污水中的NOX-N(包括亚硝酸盐和硝酸盐在内)含量很少,几乎为零。这些不同形式的氮统称为总氮(TN)。
氮也是构成微生物的元素之一,一部分进入细胞体内的氮将随剩余污泥一起从水中去除。这部分氮量约占所去除的BOD5的5%,为微生物重量的12%,约占污水处理厂剩余活性污泥量的4%。
在有机物被氧化的同时,污水中的有机氮也被氧化成氨氮,在溶解氧充足、泥龄较长的情况下,进一步被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐, 通常称之为硝化过程。
因为硝化菌属于自养菌,其比生长率μN明显小于异养菌的生长率μh,生物脱氮系统维持硝化的必要条件是θ≥θN,即系统的实际泥龄大于硝化要求的泥龄,也就是说系统必须维持在较低的污泥负荷条件下运行,使得系统泥龄大于维持硝化所需的最小泥龄。
本污水处理厂设计进水氨氮浓度为35mg/L,要求出水氨氮浓度小于5mg/L,需要采用硝化工艺才能满足要求。
②硝酸盐的去除
氮是藻类生长所需的营养物质,容易引起水体的富营养化,因此, 一般情况下总氮(主要为硝酸盐)也是污水处理厂出水的控制指标之一。
生物脱氮是利用自然界氮的循环原理,采用人工方法予以控制, 首先,污水中的含氮有机物转化成氨氮,而后在好氧条件下,由硝化菌作用变成硝酸盐氮,这阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下,由反硝化菌作用,其能量来源于污水或外加甲醇、乙酸、甲烷中的碳源, 使硝酸盐氮变成氮气逸出,这阶段称为缺氧反硝化。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应,反应能量从有机物获取。在硝化和反硝化过程中,影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、pH值以及硝化碳源。生物脱氮系统中,硝化菌增长速度较缓慢,所以,要有足够的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行,并且要用充裕的碳源提供能量,才可使反硝化作用顺利进行。
由此可见,生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备以下条件:硝化阶段:足够的溶解氧,DO值在2mg/L以上,合适的温度,最好20℃不能低于10℃,足够长的污泥泥龄,合适的pH条件。反硝化阶段:硝酸盐的存在,缺氧条件DO值0.2mg/L左右,充足碳源(能源), 合适的pH条件。
在硝酸盐还原为氮气的反硝化过程中,反硝化菌利用硝酸盐作为电子受体,而以污水中的有机物作为碳源提供能量并使之氧化稳定。每转化1gNO3-N为N2时,需要消耗有机物(以BOD5计)2.86g,即反硝化1g硝酸盐可以回收2.86g氧。
硝化过程有H+产生,要消耗水中碱度,当碱度不够时,污水的PH 值将下降至维持硝化反应正常进行所需的PH值之下,从而使硝化反应不能正常进行。每氧化1gNH4+-N为NO3--N时要消耗碱度7.14g。而反硝化反应则伴随有OH-产生,每转化1gNO3--N为N2时要产生3.57g 碱度,即可以回收3.57g碱度,使硝化过程消耗的部分碱度得到补充。
因此,从降低能耗(利用NO3--N作为电子受体氧化有机物)、回收碱度保证硝化进行过程以及改善生物除磷效率的角度来看,在本工程采用反硝化生物脱氮工艺是有利的,这也符合排放标准的要求。
按照上述原理,要进行脱氮,必须具有缺氧/好氧过程,可组成缺氧池和好氧池,即所谓缺氧/好氧(A/O)系统。A/O系统设计中需要控制的几个主要参数就是足够的污泥龄和进水的碳氮比。
(5)磷的去除
污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。城市污水采用生物除磷为主,必要时辅以化学除磷作为补充,以确保出水磷浓度满足排放标准的要求,并尽可能地减少加药量,降低处理成本。
①化学除磷
化学除磷主要是向污水中投加药剂,使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物,然后通过固液分离使磷从污水中除去。固液分离可单独进行,也可在初沉池或和终沉池内进行。按工艺流程中化学药剂投加点的不同,磷酸盐沉淀工艺可分成前置沉淀、协同沉淀和后置沉淀三种类型。前置沉淀的药剂投加点在原污水进水处,形成的沉淀物与初沉污泥一起排除;协同沉淀的药剂投加点在曝气池进水或出水位置,形成的沉淀物与剩余污泥一起在终沉池排除;后置沉淀的药剂投加点是二级生物处理(终沉池)之后,形成的沉淀物通过另设的固液分离装置进行分离,包括澄清池或滤池。
化学除磷的主要药剂有石灰、铁盐和铝盐。
投加石灰法:向污水中投加石灰,污水碱度所消耗的石灰量常比形成磷酸钙类的沉淀物所需的石灰量大几个数量级。石灰法除磷所需的石灰量取决于污水的碱度,而不是污水含磷量,满足除磷要求的石灰投加量为碳酸钙碱度的1.5倍。
石灰法除磷的PH值通常控制在10以上,过高的PH会抑制微生物生长,并破坏微生物酶的活性。因此,石灰法不能用于协同沉淀法除磷,只能用于前置沉淀和后置沉淀法除磷,并且需要进行PH值调节, 使排放污水的PH值符合排放标准。
投加铁盐和铝盐:以硫酸铝和三氯化铁、硫酸亚铁混凝剂为例, 金属盐与水中的磷酸盐的反应可以表示如下:
*硫酸亚铁混凝: 3Fe2++2PO43-=Fe3(PO4)2↓
*三氯化铁混凝:
主反应:FeCl3+PO43-→FePO4↓+3Cl-
副反应:2FeCl3+3Ca(HCO3)2→2Fe(OH)3↓+3CaCl2+6CO2
*硫酸铝混凝:
主反应:Al2(SO4)3·14H2O+2PO 3-→2AlPO4+3SO 2-+14H2O
副反应:Al2(SO4)14H2O+6HCO3-→2Al(OH)3↓+3SO42-+6CO2+14H2O
可见,铁盐和铝盐均能与磷酸根离子(PO43-)作用生成难溶性的沉淀物,通过去除沉淀物而去除水中的磷。
按照德国有关资料,化学除磷所需的金属盐消耗量与要求的出水含磷量有关,当要求出水含磷≤0.5mg/L时,一般去除1kg磷需要投加2.7kg铁或1.3kg铝。对特定的污水,金属盐投加量需通过试验确定, 进水TP浓度和期望的除磷率不同,相应的投加量也不同。
化学除磷方法的产泥量将增加,仅由沉淀剂与磷酸根和氢氧根结合生成的干泥量为2.3kgDS/kgFe或3.6kgDS/kgAl,此外,还要考虑附带的其它沉淀物。因此,在实际应用中可按每kg用铁量产生2.5kg污泥或每kg用铝量产生4.0kg污泥来计算产泥量。
化学除磷的优点是工艺简单,除加药设备外不需要增加其它设施,因此特别适用于旧厂改选。其缺点是药剂消耗量大,剩余污泥量增加,浓度降低,体积增大,使污泥处理的难度增加,同时还要消耗水中碱度,影响氨氮硝化。在初沉池投加化学药剂,初沉池产泥量将增加50~100%,如设后续生物处理,则全厂污泥量增加60~70%; 在二沉池投药,活性污泥量增加35~45%。因此,在二级生物处理工艺中,一般在进水含磷量高或出水含磷要求较严时,可考虑以化学法辅助除磷。
②生物除磷
生物除磷是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,同时产生ATP,并利用ATP将污水中的脂肪酸等有机物摄入细胞,以PHB(聚β羟丁酸) 储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的PHB产生能量,用于细胞的合成和吸磷,形成高浓度的含磷污泥,随剩余污泥一起排出系统,从而达到除磷的目的。生物除磷的优点在于不增加剩余污泥量,处理成本较低。缺点是为了避免剩余污泥中磷的再次释放,对污泥处理工艺的选择有一定的限制。
据资料介绍,在厌氧段释放1mg的磷吸收储存的有机物,经好氧分解后产生的能量用于细胞合成、增殖,能够吸收2~2.4mg的磷。因此磷的吸收取决于磷的释放,而磷的释放取决于污水中存在的可快速降解的有机物的含量,一般来说,这种有机物与磷的比值越大,降磷效果越好。一般的活性污泥法,其剩余污泥中的含磷量为1.5~2%, 采用生物除磷工艺的剩余活性污泥中磷的含量可以达到传统活性污泥法的2~3倍,在设计中往往采用3~4%。
生物除磷工艺的前提条件是聚磷菌必须在厌氧条件下受到抑制, 而后进入好氧阶段才能增大磷的吸收量。因此,污水除磷的处理工艺必须在曝气池前设置厌氧段。生物除磷并非厌氧时间越长越好,同时在运行管理中要避免pH的冲击,否则除磷能力将大幅度下降,甚至完全丧失,这主要是由于pH降低时,会导致细胞结构和功能损坏, 细胞内聚磷在酸性条件下被水解,从而导致磷的快速释放。
一般来说,污水污泥混合液经过2小时厌氧后,磷的释放已甚微,在有效释放过程中,磷的释放量与有机物的转化量之间存在着良好的相关性,在有效释放过程中,磷的厌氧释放可使污泥的好氧吸磷能力大大提高,每厌氧释放1mgP,在好氧条件下可吸收2.0~2.4mgP,厌氧时间加长,无效释放逐渐增加,平均厌氧释放1mgP,所产生的好氧吸磷能力将降至1mgP以下,甚至达到0.5mgP。因此,生物除磷并非厌氧时间越长越好,同时在运行管理中要避免pH的冲击,否则除磷能力将大幅度下降,甚至完全丧失,这主要是由于pH降低时,会导致细胞结构和功能损坏,细胞内聚磷在酸性条件下被水解,从而导致磷的快速释放。一般情况下,厌氧区的水力停留时间1~1.5h即可满足要求。
根据污水处理厂进水含磷量和出水含磷要求,磷的去除率要求达到87.5%,出水含磷量为0.5mg/L,采用生物除磷工艺+化学除磷的方式,严格控制出水SS含量,是能够满足除磷要求的。
综上所述,根据本工程的进水水质和要求达到的出水指标,我们认为,最佳的处理工艺是生物除磷脱氮工艺,采用生物除磷脱氮(即二级强化处理)工艺,可实现环境效益和经济效益的最佳统一。
六、其他强调说明
(1)付费方式
按中标年处理费进行
(2)因污水处理出水水质不达标,导致政府方受到经济处罚,政府方有权按照被处罚金额对运营方进行处罚,处罚金额从政府方支付给运营方的污水处理服务费中直接扣除。
(3)因运营方污水处理不达标造成政府方受到2次处罚(包括经济处罚)或运营方运营服务不力的,政府方综合考虑运营方承受处罚等情况,政府方有权即刻单方面终止合同且不承担任何责任,包括但不限于政府方不赔偿因终止合同给运营方造成的任何损失。
(4)运营方有义务保证出水水质达标且不受进水水质条件影响。
(5)在委托运营期间,运营方负责与新立屯镇污水处理厂现有职员工签署劳动合同,并支付相关人员工资、养老保险等。
(6)项目运营期间,双方需要建立进水超过设计标准的预警机制,在污水处理厂出水不达标的情况下,排除设备故障、药剂投加错误、技术操作不当等原因,确实由于进水水质超过设计标准过高导致出水不达标时,双方立即启动预警机制,采取措施,共同努力确保出水水质达标。运营方应第一时间向政府方报告,告知进水超标情况及可能带来的影响,运营方应积极采取应急措施,降低或减缓进水超标所带来的影响,同时政府方也应采取措施,督察各纳管企业按标准排放污水,如果进水持续超标且影响出水达标时,双方应共同研究解决方案,可以由运营方提出实施方案,经政府方批准后实施。
(7)运营期内,污水处理厂所有设备更新、维修所发生的一切费用均由运营方承担。运营方不得以任何理由向政府方额外增加费用。
(以上内容摘取于新立屯镇污水处理厂搬迁新建工程可行性研究报告,其他项目内容详见新立屯镇污水处理厂搬迁新建工程可行性研究报告,一切内容以可行性研究报告为准。)
3.本项目的特定资格要求:3.1供应商须在中国境内注册,有能力完成本次采购项目所要求的全部服务内容。 3.2本项目不得分包或转包 3.3截止报名前经“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)、“中国政府采购网”网站(www.ccgp.gov.cn)查询,被列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的不得参加本采购项目。
参加辽宁省政府采购活动的供应商未进入辽宁省政府采购供应商库的,请详阅辽宁政府采购网 “首页—政策法规”中公布的“政府采购供应商入库”的相关规定,及时办理入库登记手续。填写单位名称、统一社会信用代码和联系人等简要信息,由系统自动开通账号后,即可参与政府采购活动。具体规定详见《关于进一步优化辽宁省政府采购供应商入库程序的通知》(辽财采函〔2020〕198号)。