重庆市合川区中心城区排水专项规划【2013～2020】说明书 污水工程规划 系列、A2/O工艺所占比例较大。这三种工艺完全符合上述污水处理工艺的选择原则。 因此根据已建成的污水处理厂的运行经验，新建污水处理厂推荐采用氧化沟工艺、SBR工艺、A2/O工艺进行二级处理。具体工艺选择应根据每个污水厂实际条件来最终确定。 4.2.7污泥处理、处置方式选择 4.2.7.1污泥处置方式选择 在污泥处置方面，世界上其他各国根据具体情况不同，选择的方法各有侧重。在美国污泥主要处置方式是循环利用，而填埋的比例正逐步下降，美国许多地区甚至已经禁止土地填埋。在欧洲，卢森堡、葡萄牙、西班牙、英国、瑞典、荷兰、比利时等大多数国家的污泥处置主要用于农业；希腊、德国、意大利等国则主要采用卫生填埋。日本、奥地利则由于国土面积狭小，较多的采用了焚烧后填埋的方式，以尽可能的减少对土地资源的占用。 由此可以看出，不同国家和地区因地制宜地采取了适合各自国情的污泥处理处置技术路线，主要考虑因素为产业结构、土地资源、城市化程度等。下面结合重庆的具体情况，分别分析上述三种处置方式的适应性： 卫生填埋 作为三峡库区上游水污染整治项目的合川城市垃圾填埋场正在建设，地址位于南屏蒲家沟，设计库容254万立方米。因此具备卫生填埋的基本条件，尤其是蒲家沟填埋场距规划最大规模的沙溪污水处理厂仅2km，可大幅降低运输成本。因此卫生填埋方式是基本可行的。 但填埋需占用大量土地，支出可观的填埋费用，未加任何资源化利用，因此近年来国外污泥填埋处置所占比例越来越小，并将受到更严格的限制。 土地利用 堆肥的用途很广，可以用作农田、绿地、果园、菜园、苗圃、庭院绿化、风景区绿化等。 但堆肥施用量大，运输费用高。合川地形复杂，自然条件恶劣，广大农村地区交通条件落后，限制了堆肥产品的应用。同时西南地区的农民有使用农家肥的传统，几乎每家都建有粪池用于蓄积熟化人畜粪便，基本能做到自给自足。 综上所述，在合川城市污泥肥料的市场空间十分狭窄，市场前景不明，一旦不能得到市场认可，一方面会造成投资浪费，另一方面会严重影响污水处理厂的正常运行，因此本工程不宜采用土地利用方式。 材料化利用 制作建材所面临的主要困难与土地利用相同，即需要大力开拓市场、需要建设复杂昂贵的系统。一个合理的解决方案是，通过市场手段将建材生产环节转移给专业企业，污水处理厂只负责提供体积已大幅减少、方便运输的、符合建材生产企业要求的污泥颗粒。该方案对污水厂而言，既解决了产生的大量污泥，又使污泥得到最大程度的利用，同时降低了用于污泥处置的投资；对建材生产企业而言，则降低了在原材料方面的支出，可能得到政府在税收等方面的倾斜，当然也需对原生产工艺作适当调整。 从资源化的角度，污泥材料化及土地利用是未来发展的趋势，尽管目前47 重庆市合川区中心城区排水专项规划【2013～2020】说明书 污水工程规划 因为其他原因没有选用，但不能排除在将来随着人们意识的提高，相关政策的驱动以及技术的进步而使其成为一种必然。因此规划远景污泥资源化，采用综合利用的处置方式。 本次规划要求，现阶段仍采用卫生填埋方式作为过渡方式，中远期结合重庆市污泥处置规划统筹考虑。 4.2.7.2污泥处理方式选择 1）、污泥处理要求 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，处理和处置的目的是稳定化、减量化、无害化与资源化。 稳定化：减少有机物，达到稳定化； 减量化：减少污泥体积，降低污泥后续处置费用，达到减量化； 无害化：减少污泥中有害物质，达到无害化； 资源化：减少污泥中可用物质，化害为利，达到资源化。 2）、污泥处理工艺 为满足污泥最终处置方式的要求，对污泥进行的以\减量化、稳定化、无害化\目的的全过程叫做污泥处理。 污泥处理技术包括以减量为目的的浓缩、脱水，以稳定化、无害化为目的的加石灰稳定、消化、湿污泥氧化、堆肥、焚烧、干燥，其中尤以焚烧的稳定化和无害化程度最为彻底。 ①污泥浓缩：主要目的是降低污泥的含水率，减少污泥的体积，减轻对后续处理的压力。主要去除对象是自由水和孔隙水。污泥浓缩的主要方法有重力浓缩和机械浓缩。污泥经浓缩后含水率可降到90～95%。 ②污泥脱水：是整个污泥处理工艺的一个重要步骤，其目的是进一步降低含水率，减少污泥体积，为污泥的最终处置创造条件。为使污泥液相和固相分离，必须克服其间的结合力，所以污泥脱水的主要问题是能量问题，常用脱水机械有带式脱水机、板框压滤脱水机、离心脱水机、真空过滤机等。污泥脱水后含水率约70～80%。 ③污泥厌氧消化：是在人工控制下，通过微生物的代谢作用，使污泥中的有机物质稳定化。在厌氧条件下，污泥中有机物最终分解成为一些无机物和气体。厌氧消化后污泥体积显著减小，呈黑色粒状结构，易脱水、性质稳定，但投资高，工艺复杂，操作难度大。 ④污泥好氧消化：类似活性污泥法，在曝气池中进行，曝气时间达10~20天，依靠有机物的好氧代谢和微生物内源代谢稳定污泥中的有机组成。好氧消化的优势在于设备投资少，操作相对简单，无臭味，杀菌效果好，局限性在于能耗大，污泥脱水性能差。 ⑤污泥石灰稳定：是在原污泥或消化污泥中加入石灰，获得一个稳定的超过12或更高的pH值，有效的稳定污泥，以便土地利用或填埋。石灰稳定过程中，病原体、病毒和细菌处于强碱性条件下而失去活性或被消灭，参与产生污泥臭气的微生物在强碱条件下活动受到抑制或被杀死，解决了污泥的臭气问题。但投加石灰会增加污泥体积，增加了后续处置的费用。 ⑥堆肥处理：是利用微生物的生物代谢作用，使污泥中有机物转化成富 48 重庆市合川区中心城区排水专项规划【2013～2020】说明书 污水工程规划 含植物营养物的腐殖质，反应的最终代谢物是CO2、H2O和热量，大量热量使物料维持持续高温，降低物料的含水率，有效地去除病原体、寄生虫卵和杂草种子，使污泥达到减量化、稳定化、无害化、资源化目的。 ⑦焚烧：是以一定的过剩空气与污泥在焚烧炉内进行氧化燃烧反应。污泥具有一定的热值，每公斤干污泥热值为8～15MJ。含水率在70%以下的污泥可以很好的实现能量平衡，不需添加燃料。脱水污泥直接燃烧则需要额外添加大量的燃料，常用的方法是以1：10的比例与城市生活垃圾混烧，一方面可节省燃料开支，另一方面可利用垃圾焚烧设备，减少投资。焚烧是最彻底的污泥处理方法，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，最大程度地减少污泥体积，但一次投资及运行费用较高。 ⑧污泥热干化：是通过加热使污泥中的水分蒸发而进一步降低含水率，一般可达10%以下。在蒸发过程中，污泥中的有机物也得到分解。污泥干化后的颗粒体积减少了4至5倍，储存方便，生物相也相当稳定，基本达到无恶臭、无病原菌。污泥干化最大的优点是产品的广泛适应性，可作为三种处置方式的前置处理工艺。 由北京市市政工程设计研究总院编制《城镇污水处理厂污泥处置－混合填埋泥质》即将出台，标准规定污泥用于城市生活垃圾卫生填埋场混合填埋含水率指标规定为≤60％，采用污水厂污泥量占城市垃圾填埋量应小于5％。由于污水厂高含水率的污泥影响了垃圾填埋场的运行，重庆目前也出台了规定，要求污水厂污泥含水率小于60％。 采用浓缩脱水及消化工艺都达不到污泥含水率小于60％；采用堆肥存在占地面积大，污泥出入的问题；采用石灰稳定将增加污泥量，运行成本高；采用干化工艺污泥减量化好，但投资及运行费用高。 考虑到近期合川污泥量较少，从可实施性和经济性角度考虑，规划近期采用卫生填埋的方式作为最终处置方式；远期及远景从大环境考虑规划在沙溪污水厂设置污泥干化处理中心，对合川城区污泥集中干化处理，最终进行焚烧、填埋或综合利用。 4.3 污水收集系统规划
4.3.1 排水体制 城市排水体制的选择是城市排水系统规划中的首要问题。它影响排水系统的设计、施工、维护和管理，对城市规划和环境保护也有着深远影响，同时也影响排水系统工程的总投资、初期投资和运行管理费用。 4.3.1.1 现状排水体制 本规划各区，除老城区排水体制基本为雨污合流制外，新建区采用雨污分流制。 4.3.1.2 规划排水体制 根据合川区城乡总体规划，规划区严格按雨污完全分流制，近期合阳老城区现状合流制管渠予以保留，并结合老城区改造逐步改造为雨污完全分流制。合阳老城区近期采用截流式合流制。 4.3.2 截流倍数的确定 4.3.2.1 国家现行规范的有关规定 现行《室外排水设计规范》GB50014-2006规定，截流倍数应根据旱季污 49 重庆市合川区中心城区排水专项规划【2013～2020】说明书 污水工程规划 水的水质、水量、排放水体的卫生要求、水文、气候、经济和排水区域大小等因素经计算确定，易采用1～5。 4.3.2.2截流倍数的实践经验 根据《室外排水设计规范》编制组的调查，北京市n0采用1～3，苏州市采用n0=3，保定市采用n0=3，由于这些城市的合流制系统少，对环境影响不明显，故编制组未公布效果方面的调查资料。 重庆市渝中区系老区合流制。为了保护三峡水库，合流管道的截流倍数采用3。 武汉市截流倍数一般采用1～3，其中以1-2的占多数。 中国香港地区的截流倍数采用1。 深圳宝安区截流倍数取2。 广州市的截流倍数取1。 4.3.2.3 规划截流倍数的取值 根据《室外排水设计规范》编制组的调查，国内一些城市截流倍数一般采用1，对截流污水的处理仅做预处理，有去污作用但去除率有限。 据调查分析，当截流倍数增大时，其投资的增长倍数与环境效益的改善程度相比较，从经济效益上考虑是不合算的。截流倍数的确定，主要是依据经济条件和环境要求的合理性，截流倍数越大，其环境污染的程度越轻，而截流管的基建投资越大。因此，任何一个设计都必须找到一个合理的截流倍数，这个截流倍数必须兼顾经济和环境两因素。 随着旧城区排水系统的改造的进行，合流管道的比例会逐渐降低，经治理后，雨、污分流的排水管道将实行分流，污水进入污水处理厂，雨水排入 50 河道，只在少量合流管渠设截流管。 污水管道的建设投资大，服务年限长，因此要求污水管道管径有相对的稳定性，本次污水管道规划按远期2020年设计。远期增加的污水量不考虑雨水的汇入。 目前完工的菜坝污水厂配套截流干管合阳片区截流倍数取值为1，本次规划雨污分流，不考虑节流倍数。 4.3.3 污水收集系统布置原则 （1）部分重点河段附近，污水干管工程与小区排水系统改造同步实施，确保污水收集率。 （2）近期截污主干管尽量沿河流、滨江路敷设，确保近期工程具有可操作性。 （3）中、远期分流制污水干管主要沿城区道路敷设，尽量避免沿镇区景观道路、形象道路敷设。 （4）重点区域、环境敏感地带的污水收集系统优先安排，确保工程效益。 （5）根据人口、经济及社会状况合理安排污水处理厂及管网工程建设时间，确保本次规划总体目标的实现。 4.3.4 污水干管及中途提升泵站规划 4.3.4.1 规划总体原则 （1）相互协调性原则：应符合总体规划要求，并应与其它单项工程建设密切配合，互相协调。 重庆市合川区中心城区排水专项规划【2013～2020】说明书 污水工程规划 （2）整体性原则：排水区域内尚需考虑到给水和防洪问题，应与给水工程、雨水工程和防洪工程相协调，节省工程投资。 （3）长远规划性原则：应全面规划、分期实施，以近期建设为主，为远期发展留有适当余地。 （4）经济效益性原则：应从实际出发，在满足环境保护的要求下，通过技术经济比较，确定系统布置方案，使系统工程投资省、运行成本低。 4.3.4.2 规划具体原则 （1）污水主干管按远期2020年一次规划设计，管径按远期设计流量确定，主干管根据近、远期的发展，分段铺设。 （2）污水管道布置力求符合地形变化趋势，顺坡排水，线路短捷，减少管道埋深和管道迂回往返，降低工程造价，确保良好的水力条件。 （3）设计充满度条件下，重力流污水管道最小设计流速不小于0.6m/s。 （4） 仔细研究管道敷设坡度与地面坡度之间的关系，所确定的管道坡度，既能满足最小设计流速的要求，又不使管道的埋深过大。 （5）定合理的管道埋深。污水管起端覆土以使所服务街坊污水管能顺利接入，并满足与其它管线竖向交叉的需要。当污水管道埋深超过8～10m左右时，原则上宜设置污水中途提升泵站，但泵站数量应尽可能减少。 （6）由于管道过河的费用较高，一般被河流分割成的地块可以单独形成一个污水收集系统，然后通过提升泵站一次性过河。 4.3.4.3 设计参数 污水管道系统的设计参数以国家有关规范和标准为依据。 （1）设计流量 近期合流制截流干管设计流量包括污水量、截流的雨水量和地下水渗入量三部分。远期污水干管采用100％的分流制系统，并考虑10％地下水渗透率。 （2）污水量总变化系数（K总） 表4-21 污水量总变化系数 污水平均日流量（L/s） 总变化系数 5 2.3 15 2.0 40 1.8 70 1.7 100 1.6 200 1.5 500 1.4 ≥1000 1.3 （3）设计最大充满度 合流管道设计最大充满度为100%。 分流制污水管道设计最大充满度见表。 表4-22 设计最大充满度 管径（mm） 200～300 350～450 500～900 ≥1000 最大设计充满度 0.55 0.65 0.70 0.75 （4）设计流速 钢筋混凝土管最大设计流速为5m/s; 在设计充满度条件下的最小设计流速为0.6m/s。 主干管和干管的起始埋深一般为2.0～2.5米，最小覆土厚度大于1.0米。 (5) 污水泵站的建设用地与工程规模有关。根据2005年10月1日实施的《城市生活垃圾和给水与污水处理工程项目建设用地指标》，污水泵站规划用地面积应按以下标准控制： 51