某市某特区污水处理厂可行性研究报告 100页

'某市某特区污水处理厂可行性研究报告1 某污水处理厂可行性研究报告目录目录1.概述11.1项目名称及主管单位11.2设计依据及原则11.2.1编制依据11.2.2编制范围11.2.3投资规模11.2.4编制原则21.2.5采用的主要规范和标准21.2.6城市概况42.城市给排水现状、规划及项目建设的必要性72.1城区给水现状及规划72.2城区排水现状及规划72.2.1排水现状72.2.2排水规划82.3项目建设的必要性82.3.1南水北调水源地水质保持的需要82.3.2改善汉江沿线人民生活生产的需要92.3.3改善投资环境的需要92.3.4持续发展的需要93.工程总体方案113.1工程设计规模113.1.1设计年限113.1.2工程服务范围113.1.3污水总量预测113.1.4工程设计规模133.2进出水水质133.2.1原水水质13 某污水处理厂可行性研究报告目录3.2.2出水水质及处理程度143.3污水收集系统及排水体制153.3.1城市污水收集系统153.3.2排水体制153.4受纳水体153.5污水厂厂址选择164.污水处理厂方案设计184.1设计原则184.2污水处理厂工艺方案设计184.2.1污水处理方法的选择184.2.2生物脱氮除磷基本原理204.2.3生物脱氮除磷工艺的可行性214.2.4污水生物脱氮除磷工艺224.2.5方案比较和推荐方案304.2.6污泥处理流程分析354.2.7消毒工艺方案384.2.8除臭方案选择394.3工艺设计414.3.1主要处理构筑物设计414.3.2主要设备选型444.3.3辅助工程454.3.4公用工程464.3.5厂区总体布置474.3.6尾水排放484.4建筑及结构设计494.4.1建筑设计494.4.2结构设计494.5电气工程设计504.5.1设计范围504.5.2供电电源504.5.3负荷计算514.5.4系统设计51 某污水处理厂可行性研究报告目录4.5.5变配电所设计514.5.6启动和控制514.5.7照明设计524.5.8电容补偿554.5.9电能计量554.5.10防雷、接地系统554.5.11通信设计554.6自控设计554.6.1一般原则554.6.2系统构成554.6.3仪表设置564.6.4计算机控制及管理功能565.定员编制、建设进度585.1定员编制585.2工程建设进度606.环境保护、劳动保护、消防和节能616.1项目的环境影响及对策616.1.1项目实施过程中的环境影响及对策616.1.2项目建成后的环境影响及对策636.2劳动安全卫生666.2.1运行之前666.2.2建设期676.2.3运行管理期676.3消防676.3.1编制依据676.3.2防火等级676.3.3防火措施686.4节能686.4.1节能措施686.4.2能耗指标及分析687.投资估算70 某污水处理厂可行性研究报告目录7.1概述707.1.1编制主要依据707.1.2主要经济指标：717.2建设项目总投资及进度计划718.财务分析及财务评价768.1概述768.2财务分析及财务评价768.2.1原则及方法768.2.2基础数据768.2.3成本分析778.2.4盈利能力分析778.2.5清偿能力分析798.2.6不确定性分析798.2.7评价结论799.效益评价819.1社会效益819.2环境效益819.3经济效益8210.招投标8310.1概述8310.2发包方式8310.3招标组织形式8410.4招标方式8410.5本项目招标情况8511.结论和建议8611.1结论86 某污水处理厂可行性研究报告目录11.2建议87附图88附件资料I 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告概述1.概述1.1项目名称及业主单位项目名称：某市某特区污水处理厂业主单位：某市某特区淼鑫自来水厂建设地点：某市某特区石家庄四组编制单位：某市政工程设计研究院有限责任公司1.2设计依据及原则1.2.1编制依据（1）《某城区总体规划》某市规划设计院、某规划建设局，2003.10；（2）国务院《关于丹江口库区及上游水污染防治和水土保持规划的批复》（国函[2006]10号）；（3）某市某特区城市1/5000地形图；（4）《中华人民共和国环境保护法》；（5）《中华人民共和国水污染防治法实施细则》；（6）关于编制某市某特区城市污水处理厂可行性研究报告的委托书。1.2.2编制范围实施建设期（2007-2008年），在某市某特区城区兴建2.0万m3/d的污水处理厂1座及污水收集点至污水处理厂的提升泵站和污水输送管道。另外，考虑预留远期（2010-2020年）（3.0万m3/d）发展用地。1.2.3投资规模工程总投资：4383.42万元。其中：（1）工程费用：3180.30万元；（2）其他费用：861.55万元；（3）基本预备费：323.35万元；（4）铺底流动资金：18.22万元。 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告概述1.2.4编制原则（1）贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家的有关政策、法规、规范及标准；（2）在总规划指导下，采取全面规划，分期实施的原则，使工程建设与城市发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益；（3）结合当地社会经济条件，采用高效节能，简便易行的污水处理工艺，确保污水处理效果，减少工程投资和日常运行费用；（4）妥善处理、处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥，避免二次污染；（5）选择用国内外先进、可靠、高效、运行管理方便、维修和保养简便的排水专用设备；（6）采用可靠的控制系统，做到技术可靠、管理方便。1.2.5采用的主要规范和标准《室外排水设计规范》GB50014-2006《室外给水设计规范》GB50013-2006《城市排水工程规划规范》GB50318-2000《城市给水工程规划规范》GB/T50282-98《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-1999《城市污水处理工程项目建设标准》2001年修订版《生活污水再生利用城市杂用水水质》GB/T18920-2002《污水综合排放标准》GB8978-1996《地表水环境质量标准》GB3838-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002《污水泵站设计规程》DBJ08-23-91《泵站设计规范》GB/T50265《工业企业厂界噪声标准》GB12348-90《城市污水处理及污染防治技术政策》建城(2000-124号)《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ/T92-93 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告概述《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002《砌体结构设计规范》GB5003-2001《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332-2002《钢结构设计规范》GB50017-2001《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS138:2002《给水排水工程埋地钢管管道设计规范》CECS141:2002《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》CECS117:2002《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002《混凝土水池软弱地基处理设计规范》CECS86：96《室外给水排水和热力工程抗震设计规范》GB50032-2003《建筑桩基技术规范》JGJ94-94《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2004《工业企业采暖、通风及空气调节设计规范》GBJ19-87(2001年版)《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002《湖北省基坑工程技术规程》DB42/159-2004《供配电系统设计规范》GB50052-95《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-94《低压配电设计规范》GB50054-95《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-1997《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92《建筑防雷设计规范》GB50057-2000《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2001年局部修订)《仪表配管、配线设计规定》HG20512《仪表系统接地设计规定》HG20513《仪表供电设计规定》HG20509《控制室设计规定》HG20508《计算机机房设计规定》GB201741.2.6城市概况（1）地理位置 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告概述某，又名太和山、仙室山。地处我国中部，位于中国湖北省西北部丹江口市境内，地理方位为东经110°56′15″-111°15′23″，北纬32°22′30″-32°35′06″。南依苍茫千里的神农架原始森林，北临碧波万顷的丹江口水库（南水北调中线工程取水源头），是联合国公布的世界文化遗产地、第一批公布的国家级重点名胜区、道教名山和武当拳发源地。某全区312平方公里，城区7.5平方公里，城区现有人口3.8万人。随着某文化遗产的申报成功，某更是名扬中外，游客如织，旅游经济已成为某的经济支柱，旅游、经商流动人口年逾百万，逢节假日游人络绎不绝，最高日旅游人口达到1.2万人。以旅游服务为主的宾馆、餐饮及民营企业约300多家，有某市、丹江口市中小型工业企业40多家。某城区已成为某旅游经济特区的政治、经济、文化中心，是某景区的大本营，是某景区游客及香客的集散地。襄渝铁路、汉十高速公路、武银高速公路贯穿山麓，某飞机场距此70公里，交通方便。（2）社会经济状况某旅游经济特区2003年社会经济在平稳、高效中健康发展，其国内生产总值2003年增长10%，达4亿元人民币；综合财政收入增长39%，达6224万元人民币，其中财政收入3724万元。2003年农村人均收入2200元，城镇人均收入则为6000元。（3）自然条件1）地质地貌某市某特区地貌整体上是城区整个地形为南北高，中间低，东高、西低。某大地构造，处于秦岭纪皱系南岭印支带某隆起中部，属大巴山脉东延支脉，境内群山林立，山高谷深。山脉走向大体一致，形成一系列峡谷和山间坝槽，盆地与山地相继出现，地形复杂，起伏悬殊，整个地势自西南向东北倾斜。境内最高海拔1612.1米，最低海拔163米，南高北低，相对高差1449.1米。某之北为近东西向的丹凤内乡断裂带，其南为东西向的青峰断裂带，其东为南北向的丹江断裂带，其西为近南北向的某断裂带，以上四条断裂带相互交切，构成梯形的武当断块。本地区的地震活动，主要集中在武当断块的四角及其边缘，某位于断裂带的腹地，属于安全地带。2）气候 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告概述某市某特区属北亚热带季风气候区，具有南北过渡属性。春秋季短，冬夏季长。特区温和气温的成因，是因某以隔江相望的秦岭东延伏牛山作屏障，东有起伏的岗峦，减缓了南襄隘道沿汉江西贯的冷空气，中有汉水调节，故水域附近冬暖夏凉。多年平均最高气温20.8℃；多年平均最低气温12.0℃；极端最高气温41.5℃；极端最低气温-12.4℃；年均无霜期230-240天左右；最大积雪深度210毫米；年平均日照约1600-2100小时；年平均降雨量1000-1200毫米，降雨多集中在夏季；年平均蒸发量1218毫米；某城区主导风向为东、东南风，全年静风频率为57%；山麓多为偏东风，海拔900米以上阵风为东南风；多年平均风速2.3m/s；绝对最大风速20.0m/s；瞬时最大风速30.0m/s。3）水文以某为发源地的河流有剑河、东河和九道河等三条河流。剑河水系：发源于某东麓的倒开门，至香炉院入丹江口水库。流域面积47.2平方公里，河流长26.5公里。59年在距老营5公里处的八亩地兴建剑河水库，坝高15米，63年坝高加至24米。总库容155.6万立方米，由于多年淤积，现库容仅70万立方米。东河水系：河源为东西两支，至何家岭汇合为东河，汇入丹江口水库，属汉江二级支流。该河流域面积63.5平方公里，河流长21.1公里。在螃蟹夹子河下游，距离篙口2公里处的三级支流上建有小（二）型水库，该库承雨面积4.7平方公里，总库容18.3万立方米，以农灌为主。在螃蟹夹子河中游段兴建升岩水库，总库容64.4万立方米，有效库容49.5万立方米，为山上片供水主要水源。九道河：属汉江一级支流官山河水系的一条主要支流，该河承雨面积38.8平方公里，河流长度12.75公里。 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告概述以某为发源地的河流，其特点是流域河道狭窄，比降大，暴雨时河水猛涨，雨后河水骤退，迅速流失，呈季节性河道。地下水：该区地质均为火山碎屑岩组、云母石英片岩组和变质火山岩组组成，地下水源缺乏，只有少量裂隙水。4）地震按照国家基本地震烈度区划图划分，某市某特区基本地震烈度为6度。 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告项目建设必要性2.项目建设必要性2.1城区给水现状及规划某自来水公司始建于1983年。1991年建成好汉坡5000m3/d规模的水厂。其水源为剑河水库，剑河水库总库容194万m3（经过加固改造，目前已达340万m3），自流引水进入水厂，经沉淀、过滤及消毒等常规处理后，自流向城区管网配水。好汉坡水厂建成投产至今，解决了某城区居民和旅游用水，为某特区的经济发展产生了积极影响。按照中国市政工程中南设计院设计，规划分期实施，在2002年6月实施了汉江取水工程，汉江水库库容2.9亿立方米，于2003年4月完成新建水厂1.5万m3/d规模。总供水能力达到2.0万m3/d，取水泵船、原水输水管道及水厂按5.0万m3/d规模考虑预留发展余地。2020年以后的规模，可根据当时城市规划规模的变化，经济发展形势和供水状况再作进一步论证，为远期留有一定的灵活性和随机性。某特区现状人口为3.8万人，现状日平均用水量1.2万m3/d，根据某市某特区城市总体规划，2020年特区总人口8.69万人，其中城区人口达到6万人，城区用水量将达到3.6万m3/d。2.2城区排水现状及规划2.2.1排水现状城区现有的排水设施紊乱，管道线路短且未形成系统，主要以沟道排水为主。均为合流制排水体制，排水系统不完善。城区整个地形为南北高，中间低，东高、西低。根据某经济条件，在短期内还达不到排水分流制，现有沟道污泥淤积，沟道堵塞严重，以致雨、污水排泄不畅，工业污水量虽少，但未经处理直接排入水体，造成许多弊病，不能保证南水北调源头水质。局部低洼地带暴雨后有渍水现象，现有管渠断面偏小，淤塞严重，污水排水不畅。城区污水收集系统实施后，污水汇集点位于皇榜桥。2.2.2排水规划根据《某城区总体规划》2003版，关于排水系统的内容概括如下。（1）排水体制30武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告项目建设必要性根据国家规范的规定，新建城区排水应采用排水分流制，老城区应按照实际情况逐步进行改造和完善，调整管道系统，最终实现整个城区的分流制排水系统。考虑其基础设施投资费用过高，排水体制的变革要因地制宜，近期和远期相结合，先行排除，再解决处理，逐步实现雨、污分流。雨水排放采用分区就近排入河道，以减少投资。（2）排水分区某市某特区原有老城区仍采用雨污合流制，以后根据实际情况逐步进行改造和完善，调整管道系统，最终实现分流制排放；新建城区采用雨污分流制。具体分区界线与体制分区界线相同。（3）污水管网规划老白路已设置排水沟道，主要应加强管理，定期清淤，保证水流畅通，沿玉虚路、永乐路设置D400-D600，沿皇榜路、车站路设置D400-D600污水干管，其它支管设置最小管径不少于D300。污水主干管设置在沿剑河路，管径为D400-D800。（4）雨水工程在主干管平行的位置设置雨水溢流渠，用来收集雨天时两个片区合流管渠中溢流的雨水量。充分利用和改造现有排水渠，加强城区管网建设，同时每条道路两侧均应埋设D400-D500雨水管道，每25-60米应设一个雨水筚，管道直埋到河边排入水体，根据某地形特点，雨水不会造成渍水，关键要加强管道建设，加强沟道管埋，定期清淤。（5）污水处理厂污水处理厂2005年处理规模为1.5万m3/d，2020年处理规模为2万m3/d，规划的污水处理厂与湿地公园相邻。2.3项目建设的必要性2.3.1南水北调水源地水质保持的需要汉江是长江的主要支流，是重要的水资源之一，现状功能为饮用、工业用水、农灌、养殖、娱乐和航运，丹江口水库是南水北调中线工程的水源地。由于某市某特区城区污水直接排入汉江支流，丹江口水库及汉江水质受到污染，给下游居民的正常生产、生活和工农业生产造成一定的危害。随着国家实施南水北调中线工程建设，如果污水不经处理继续直接排30武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告项目建设必要性入汉江支流，丹江口水库、汉江水资源环境和汉江沿岸生态环境将急剧恶化。尤其值得关注的是：由于某市某特区位居丹江口库区内，如果城市污水不经处理直接排入库区，将对库区水质产生污染，国家花巨资兴建的南水北调中线工程将得不到水源保障。防治污染，重在治理污染源。要彻底根治水源地污染问题，就必须从各地的污染源抓起，优先解决好城市的污水处理问题。因此，建设某市某特区污水处理厂是十分必要的。2.3.2改善汉江沿线人民生活生产的需要某特区位于丹江口市库区内，人口密度大于10000人/平方公里。近年来随着地方经济的发展，人口规模迅速扩大，但城区基础设施相对薄弱，至今没有一座污水处理厂。未经处理的大量生活污水直接流入汉江支流，而且还通过支流流入了汉江，影响了部分水域的水质，也直接影响了丹江口水库的水质。某市某特区污水处理厂的建设将大大改善汉江支流的水质状况，是保护南水北调水源地、实施“源头治理”、保证汉江沿线1000万人民生活质量和生产水平的迫切需要。2.3.3改善投资环境的需要某市某特区位于鄂西北，南依苍茫千里的神农架原始森林，北临碧波万顷的丹江口水库，是联合国公布的世界文化遗产地、第一批公布的国家级重点名胜区、道教名山和武当拳发源地。优越的地理位置、便利的交通、悠久的文化积淀，为某市某特区工农业生产、活跃城乡经济等提供了良好的自然环境及资源。某市某特区城区排水工程的建设将大大改善城区面貌，为创造良好的投资环境及树立特区形象，促进地区经济的发展起到了极积的作用。2.3.4持续发展的需要随着某城区的发展，城区人口日益增加，旅游人口数量增加，城区排水量增大，导致绕城剑河河水变黑，河中淤积黑臭污泥，鱼类减少，严重影响了某城区人民的生活和城市旅游形象，也对国家南水北调水源产生威胁。因此，实施污水工程是推动特区经济发展、促进特区规模扩张、保障特区可持续、协调发展的客观要求。通过实施污水处理工程，不仅对进一步改善汉江水质、促进特区可持续发展具有显著意义，而且将进一步完善特区基础设施、增强特区服务功能、提高特区品位、改善城市投资环境，对特区的经济发展产生巨大的推动作用，对将某特区建成现代化旅游特区具有十分重要和深远现实意义。30武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告项目建设必要性综上所述，建设某市某特区城区污水处理厂是贯彻执行国家法律、法规，确保城市可持续发展的重要保障，是保护南水北调中线水源地、实施“源头治理”的迫切需要，也是优化湖北省区域经济结构的现实要求。因此，建设某市某特区污水处理厂是非常必要和紧迫的。30武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告工程总体方案3.工程总体方案3.1工程设计规模3.1.1设计年限近期至2010年；远期至2020年。3.1.2工程服务范围根据城区总体规划，远期规划服务面积6.8平方公里，规划常住人口6万人。3.1.3污水总量预测在《某城区总体规划》2003年版中，预测2005年用水量为2.5万m3/d，污水处理量为1.5万m3/d，2020年用水量为5.0万m3/d，污水处理量为2.0万m3/d。总规当中对污水量的预测缺乏分项依据，因此本报告采用两种污水量预测方法对城区污水进行测算，两种方法综合测算结果近期污水量为1.81万m3/d，远期污水量为2.71万m3/d。城市污水量测算方法常用的有三种：分项指标法、综合污水量标准法和数理统计法。分项指标法是对生活污水量和工业废水量进行分项计算，生活污水量按人均生活污水排水定额进行计算，工业废水量按规划万元产值排水量进行计算；综合污水量标准法是按人均综合污水量指标（包括生活污水和工业废水）进行计算；数理统计法是根据以往历年城市污水量统计资料，从中找出污水量增加的规律，在此基础上预测今后的污水量，它需要较长年限的统计资料，而缺乏历年污水排放总量统计资料，因此，本工程按分项指标法和综合污水量标准法进行污水量预测。由于某作为旅游区的特殊性，流动人口所占比例较大，因此排水量计算时须计入这一部分。根据某特区的现状与发展规划，现状城区人口为3.8万人，日平均用水量1.2万m3/d，近期2010年城区常住人口4.8万人，最大日旅游人口1.2万人，合计6.0万人；远期2020年城区常住人口6万人，预计旅游人口将会有所增长，最大日旅游人口2.2万人，合计8.2万人（见《某城区总体规划》）。依据规划测算污水量如下。方法一：分项指标法（1）生活污水量规划近期和远期生活用水量标准分别为220L/人.d和250L30武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告工程总体方案/人.d（参见《室外给水设计规范》GB50013-2006），生活污水量按生活用水量的80%计，则近、远期生活污水量标准分别为176L/人.d和200L/人.d，则生活污水量分别为：近期：1.06万m3/d远期：1.64万m3/d（2）工业废水量工业废水量通常按工业企业万元产值排水量进行计算。根据《某城区总体规划》提供数据，某城区近期2010年工业产值达到9.5亿元，远期2020年达到14亿元，近期、远期万元产值排水量指标分别取25m3/万元，20m3/万元则工业废水量分别为：近期：0.65万m3/d远期：0.76万m3/d（3）其它污水量其它污水量主要指管道渗入、错接进入污水管道的冲洗市政施工用水和少量雨水等产生的污水量，通常按生活污水和工业废水量总和的10%计算。则其它污水量分别为：近期：0.17万m3/d远期：0.24万m3/d（4）污水总量将上述生活污水量、工业废水量和其它污水量相加，得出污水总量分别为：近期：1.88万m3/d远期：2.65万m3/d方法二：综合污水量标准法某现状平均日综合用水量0.316万m3/(万人.d)，日变化系数1.5，2010年按照用水量年增长率3%考虑，2010-2020年按照用水量年增长率2%考虑，结合《城市给水工程规划规范》GB/T50282-98及《某城区总体规划》，确定某特区近期城区单位人口综合用水量为0.54万m3/(万人.d)，远期城区单位人口综合用水量为0.63万m3/(万人.d)。根据《城市排水工程规划规范》GB50318-2000，某城区城市污水排放系数取为0.8，日变化系数1.5。近期污水量预测：6.0×0.54×0.8/1.5＝1.73万m3/d远期污水量预测：30武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告工程总体方案8.2×0.63×0.8/1.5＝2.77万m3/d两种方法综合测算结果近期污水量为1.81万m3/d，远期污水量为2.71万m3/d。3.1.4工程设计规模根据总污水量预测，确定污水处理厂的设计规模为：近期Q=2.0万m3/d远期Q=3.0万m3/d3.2进出水水质3.2.1原水水质本工程设计进水水质主要参照城区排水系统实测水质结果、设计规范建议值（统计结果）和相似类型城市污水处理厂进水水质等三方面因素确定。（1）实测水质资料丹江口市环境监测站2006年8月对某特区的广场口及铁路桥下口两个点排放的污水进行了监测，检测结果见表3-1。表3-1某特区污水处理厂环评本底监测结果表点位时间PHSS（mg/L）COD（mg/L）BOD（mg/L）氨氮（mg/L）总磷（mg/L）总氮（mg/L）广场口8月3日8.141151808520.92.5635.218月5日8.221412028926.22.6737.8铁路桥下口8月3日8.2487974520.52.2430.78月4日8.291864223.62.1939.0由于监测取样所代表的是一点一刻的水质数据，因此，作为设计水质取值的一个参考。（2）设计规范建议值按近年我国实测资料和设计规范规定，生活污水中的BOD5及SS值，分别在20-35g/cap.d和35-50g/cap.d范围。以BOD5=30g/cap.d,SS=40g/cap.d,BOD5/COD=0.5计算，30武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告工程总体方案如生活污水量为200L/cap.d，则生活污水水质为：BOD5=30/0.2=150mg/L；COD=2×BOD5=300mg/L；SS=40/0.2=200mg/L。目前居民生活用水量较大，工业废水所占比例不多，生活污水水质指标宜取低值。1）二汽精铸厂工业废水由于水量较大，污染程度较重，要求在完善现有处理设施的基础上，独立处理，全部达到国家污水综合排放标准（GB8978-1996）的二级标准，并严格控制重金属含量，再进入城区污水管道系统。其主要污染物指标为PH为6-9、石油类≤10mg/L、BOD5≤60mg/L、COD≤150mg/L、SS≤200mg/L、氨氮≤25mg/L、TP≤1.0mg/L。2）工业园区的工业废水应收集集中处理达到国家污水综合排放标准的二级标准（GB8978-1996）的二级标准。（3）国内部分城市污水处理厂实际进水水质及设计进水水质见表3-2。表3-2国内部分污水厂进水水质表序号水质指标项目污水厂BOD5(mg/L)CODcr(mg/L)SS(mg/L)TN(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)1桂林第一污水厂60110.0100.02桂林第四污水厂91.0144.898.014.76.53珠海香洲水质净化厂75.5158.9222.512.43.24珠海吉大水质净化厂86.4217.8193.65广州大坦沙污水厂45.78103.8102.5620.62.156广州经济技术开发区污水厂113.0235.0158.012.11.17昆明第一污水厂78.0212.5102.32319.53.24上表中数据除广州大坦沙污水厂、广州经济技术开发区污水厂外，均为工业相对较少的旅游区，对某特区污水厂有较好的参考性。综合以上因素，并结合本工程实际情况，拟定本工程设计进水水质见表3-3。30武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告工程总体方案表3-3本工程设计进水主要水质指标项目CODcrBOD5SSTNNH3-NTP设计进水(mg/L)250110150352533.2.2出水水质及处理程度本工程最终受纳水体为丹江口水库，按照南水北调工程中线水源地环境保护的要求，库区城市生活污水处理厂排放标准应执行国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)规定的一级A排放标准，因此，确定污水处理厂设计出水水质见表3-4。表3-4本工程设计出水主要水质指标项目CODcrBOD5SSTNNH3-NTP设计出水(mg/L)≤50≤10≤10≤15≤5（8）≤0.5说明：括号外数值为水温>12℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。本工程设计进、出水主要水质指标及处理程度见表3-5：表3-5污水处理厂设计进、出水主要指标水质项目CODcrBOD5SSTNNH3-NTP进水(mg/L)25011015035253出水(mg/L)≤50≤10≤10≤15≤5（8）≤0.5处理率≥80%≥91%≥93%≥57%≥80%≥83%3.3污水收集系统及排水体制3.3.1城市污水收集系统原老城区排水体制是雨污合流制，按照某市某特区总体规划要求，将其改造成截流式合流制，在新城区采用雨污分流制排水系统。老城区污水汇集点位于皇榜桥，在皇榜桥下游400m左右屈家湾设置污水提升泵站，污水经提升送入污水处理厂处理。在新城区中，通过支管将街区污水收集至污水干管，污水提升泵站附近的就近汇入提升泵站，距离较远的压力提升后就近送入污水压力干管，送往污水厂进行处理。30武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告工程总体方案3.3.2排水体制排水体制：根据区总体规划，排水体制采用合流制、分流制并存的方式，在建成区采用合流制，规划西区和东区采用分流制。3.4受纳水体处理出水流入规划中的湿地公园后进入汉江支流，经过支流流入汉江，最终进入丹江口水库。3.5污水厂厂址选择污水处理厂位置的选择，应符合城镇总体规划和排水工程总体规划的要求，并应根据下列因素综合确定：n在城镇水体的下游，同时满足在城市集中供水水源的下游至少500m；n在城镇或工厂夏季主导风向的下方；n有相对良好的工程地质条件；n少拆迁、少占农田、有一定的卫生防护距离；n有扩建的可能；n便于污水污泥的排放和利用；n厂区地形不受水淹，有良好的排水条件；n有方便的交通、运输和水电条件。另外，还应考虑以下因素：n厂址与规划居住区或公共建筑群的卫生防护距离应根据当地具体情况，与有关环保部门协商确定，一般不小于300m。n厂址应尽量设置在地形有适当坡度的城镇下游地区，使污水有自流的可能，以节约动力消耗。某市某特区政府提供了三个预选厂址，分别是梁家湾厂址、薛家湾厂址和石家庄四组厂址。现从工程技术及经济角度对石家庄四组厂址（厂址Ⅰ）、薛家湾厂址（厂址Ⅱ）和梁家湾厂址（厂址Ⅲ）进行分析比较。详见表3-6。从表中比选结果看，在三套厂址方案中，厂址Ⅱ、Ⅲ方案位于规划城区中间，不适合做污水处理厂。厂址Ⅰ石家庄四组30武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告工程总体方案位于城市水体最下游，无论在现在还是将来对整个城市影响最小。综合以上各因素，考虑优选石家庄四组厂址（厂址Ⅰ）。具体位置见附图1。表3-6厂址方案比较表厂址影响因素厂址Ⅰ石家庄四组厂址厂址Ⅱ薛家湾厂址厂址Ⅲ梁家湾厂址推荐厂址在城市中位置规划城区下游规划城区中间规划城区中间厂址Ⅰ工程地质条件较好较好较好厂址Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ交通、水电状况一般较好较好厂址Ⅱ、Ⅲ厂区扩充余地有有有无差异地形地貌好差较好厂址Ⅰ、Ⅲ居民拆迁费无无无无差异远离居民区远离未来距离较近未来距离较近厂址Ⅰ污水污泥排放利用较好差差厂址Ⅰ综合以上因素　　厂址Ⅰ30武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计4.污水处理厂方案设计4.1设计原则（1）贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准；（2）从某特区的实际情况出发，在城区总体规划的指导下，使工程建设与城市的发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益；（3）根据设计进水水质和出厂水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用；（4）妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染；（5）为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件，本工程设备尽量采用国内优质产品；（6）为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，采用双回路电源，且污水厂运行设备有足够的备用率；（7）在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地。使厂区环境和周围环境协调一致；（8）厂区竖向设计力求减少厂区填方量和节省污水提升费用；（9）厂区建筑风格力求统一、简洁明快、美观大方，并与周围景观相协调；（10）积极创造一个良好的生产和生活环境，把某特区污水处理厂设计成现代化的园林式工厂。4.2污水处理厂工艺方案设计4.2.1污水处理方法的选择污水处理方法的选用是与进水水质特点及排放所要求达到的处理程度密切相关的。我国现行《室外排水计划规范》（GB50014-2006）的中对各种主要流程，列有推荐的处理效率（即污染物去除率），见表4-1。30武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计表4-1主要流程推荐的处理效率处理程度处理方法主要工艺处理效率（%）SSBOD5一级沉淀沉淀40-5520-30二级活性污泥法初次沉淀、曝气、二次沉淀70-9065-95生物膜法初次沉淀、生物膜法60-9065-90从表4-1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地去除BOD5、COD和SS，而对氮和磷的去除是有一定限度的，氮的去除率为10-20%，磷的去除率为12-19%，达不到本工程对氮和磷去除率的要求。因此，必须采用污水脱氮除磷工艺。在常规二级活性污泥法中，不同的污染物是以不同的方式去除。（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有机颗粒靠自然沉淀作用或靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。污水厂尾水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标，出水中的BOD5、COD、TP等指标也与之有关。这是因为组成水中悬浮物的主要是活性污泥絮体，其本身的有机成分就很高，较高的悬浮物含量会使得水中的BOD5、COD、TP均增加。因此，控制污水厂尾水的SS指标是最基本的，也是很重要的。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以保持活性污泥的凝聚及沉降性能、采用较小的二次沉淀池表面负荷、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、工艺参数取值恰当和单体设计优化的条件下，完全能够使尾水SS指标达到30mg/L以下，要达到10mg/L以下，须采取后续处理工艺。（2）BOD5的去除 污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后将污泥与水进行分离来完成的。 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H230武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计O等稳定物质。在这种合成代谢与分解代谢的过程中，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，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30mg/L以下。要使BOD5达到10mg/L以下，还要采取进一步的处理措施或调整设计参数。（3）COD的去除污水中COD去除的原理与BOD5基本相同。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，BOD5/COD比值往往接近0.5甚至大于0.5，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，污水的可生化性较差,处理后污水中剩余的COD会较高。本工程要满足出水COD≤50mg/L，采用传统工艺有难度。4.2.2生物脱氮除磷基本原理污水脱氮除磷可供选择的处理方法通常有生物处理法及物理化学法两大类。国外从六十年代开始曾系统地进行了脱氮除磷的物化处理方法研究，研究结果认为物化法存在药耗量大、污泥多、运行费用高等的缺点，因此，城市污水处理厂一般不推荐采用。从七十年代以来，国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷，我国从八十年代初开始研究生物脱氮除磷技术，在八十年代后期逐步在生产中应用。目前，采用的生物脱氮除磷工艺为厌氧-缺氧-好氧活性污泥法等。（1）生物脱氮污水中的有机氮、蛋白氮等在好氧条件下首先被氨化菌转化为氨氮，而后在硝化菌的作用下生成硝酸盐氮。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸盐氮还原成氮气从污水中逸出，另有部分硝酸盐氮、亚硝酸盐氮随剩余污泥一起排出系统，从而达到脱氮的效果。30武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源。生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，要有足够的污泥龄；反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并且要有充足的碳源提供能量，才可促使反硝化作用顺利进行。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A/O系统。A/O系统设计中需要控制的主要参数就是要有足够的污泥龄和适当的进水碳氮比。（2）生物除磷生物除磷是在厌氧条件下，污水中溶解性可快速降解有机物转化成的发酵产物（VFA），在起始阶段迅速被聚磷菌吸收，并转化为PHB(聚β羟丁酸)储存起来。细胞内的聚磷在VFA的诱导下水解成正磷酸盐释放到水中。当这些聚磷菌进入好氧条件时就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和吸收磷，形成含磷量高的污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。影响生物除磷的因素是要有厌氧条件(DO＝0)，同时要有可快速降解的有机物，即BOD5/P比值适当；希望含磷污泥尽快排出水处理系统，以免污泥中的磷释放又返回到液体中。按照上述原理，要进行除磷，必须具备厌氧/好氧过程，因此，在同时需脱氮除磷的污水处理系统中就形成A2/O系统，见图4-1。图4-1污水除磷脱氮系统示意根据污水处理厂设计进水水质和要达到的出水水质标准，本工程最合适的处理工艺是生物脱氮除磷工艺，在满足生物脱氮除磷要求的前提下，BOD5、COD和SS的去除都可以满足排放标准要求。4.2.3生物脱氮除磷工艺的可行性BOD5/N/P的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率随着BOD5/N和BOD5/P比值的增加而增加。从理论上讲，BOD5/N＞2.86才能有效地进行脱氮，实际运行资料表明，BOD5/N＞3时才能使反硝化正常运行。在BOD5/N＝4-5时，氮的去除率大于60%，磷的去除率也可达60%左右。对于生物除磷工艺，要求BOD5/P＝33-100，且BOD5/N≥4。本工程进水BOD5/N=4.4,BOD5/P=36.67，能满足生物脱氮除磷工艺对碳源的要求，采用生物脱氮除磷工艺是可行的。30武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计实际上，生物脱氮除磷工艺对BOD5/N/P的要求是指进入生物处理池的污水水质，而不是指原污水水质。因为在设有初沉池的情况下，其比值会有所变化。按照我国现行设计规范，城市污水处理厂设初次沉淀池的停留时间宜为1.0-2.0h，初次沉淀池对BOD5去除率为20-30%(见表4-1)。本工程若设初沉池,经过初沉池沉淀之后的污水(即进入曝气池的污水)BOD5/N和BOD5/P值见表4-2。表4-2初沉池出水BOD5/N和BOD5/P值停留时间(h)BOD5/NBOD5/P0.5-1.02.5129.331.0-1.52.3627.50>1.52.2025.67将表4-2中BOD5/N和BOD5/P值与污水厂进水的比值进行比较，可以发现，对于不同停留时间的初沉池，其出水BOD5/N和BOD5/P值均下降，初沉池停留时间越长，比值下降越多。而该比值的下降，会使系统的脱氮除磷效果降低，使出水水质得不到保证。因此,本工程不设初次沉淀池。4.2.4污水生物脱氮除磷工艺（1）通常污水生物脱氮除磷工艺目前，用于城市污水处理具有一定脱氮除磷效果的污水处理工艺大致分为两大类：第一类为按空间进行分割的连续流活性污泥法；第二类为按时间进行分割的间歇式活性污泥法。1）按空间分割的连续流活性污泥法按空间分割的连续流活性污泥法是指各种处理功能如进水、曝气、沉淀、出水在不同的空间(不同的池子)内完成。目前，较成熟的工艺有：传统A2/O法、氧化沟法和AB法等。（a）传统A2/O法传统A2/O法污水在流经三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有机物、氮和磷得到去除。其流程简图见图4-2。30武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计图4-2传统A2/O法污水处理系统流程图本工艺在系统上是最简单地同步除磷脱氮工艺，总水力停留时间小于其它同类工艺，由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，因此脱氮除磷效果较好。同时厌氧、缺氧和好氧交替运行可抑制丝状菌繁殖，克服污泥膨胀，有利于污水与污泥的分离。而且运行中厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌，运行费用低。目前，该法在国内外使用较为广泛。为了解决回流污泥中过多的硝酸盐对厌氧放磷的影响，产生了UCT工艺。与传统A2/O法相比，UCT工艺不同之处在于污泥先回流至缺氧池,再将缺氧池部分混合液回流至厌氧池，从而减少了回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响。但是UCT工艺增加了一次回流，多一次提升，运行费用将增加。 为了解决传统A2/O法回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响而又不增加提升的次数，可将回流污泥进行两点回流，大部分污泥回流至缺氧池，少部分污泥回流至厌氧池。 （b）氧化沟法 氧化沟工艺是五十年代初期发展起来的一种污水处理工艺形式，原始氧化沟呈间隙式运转，集进水、处理、污泥好氧消化于一沟。60年代发展为动态的过流式，继而派生多种型式。其共同特点为：混合液流态系无终端循环流动，稀释能力强，采用表面曝气(转刷、转碟、曝气叶轮等)，维护管理简单，污泥负荷低，曝气时间长，耐冲击，污泥量少且稳定，很快得到广泛应用。氧化沟池型兼有完全混合和推流的特性，且不需要混合液回流系统，氧化沟若采用机械表面曝气，水深则不宜过大，充氧动力效率较低，能耗较高，占地面积较大。到目前为止已发展成为多种形式，主要有：Passveer单沟型、Orbal同心圆型、Carrousel循环折流型、D型双沟式和T型三沟式等。Orbal氧化沟，由外到内分别形成厌氧、缺氧和好氧三个区域，采用转碟曝气。由于从内沟（好氧区）到中沟（缺氧区）之间没有回流设施，所以总的脱氮效率较差。在厌氧区采用表面搅拌设备，不可避免地会带入相当数量的溶解氧，使得除磷效率较差。30武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计D型氧化沟为双沟交替工作式氧化沟，由池容完全相同的两个氧化沟组成，两沟串联运行，交替地作为曝气池和沉淀池，不单设二沉池。D型氧化沟的缺点主要是池容积和曝气设备利用率低。为了达到脱氮目的，在D型氧化沟的基础上又发展了半交替工作式的DE型氧化沟，该沟设有独立的二沉池和回流污泥系统，两沟交替进行硝化和反硝化。T型三沟式氧化沟集缺氧、好氧和沉淀于一体，两条边沟交替进行反应和沉淀，无需单独的二沉池和污泥回流，流程简洁，具有生物脱氮功能。由于无专门的厌氧区，生物除磷效果差。而且，由于交替运行，总的容积利用率低(约55%)，设备总数量多。为了达到除磷脱氮目的，提高设备利用率，结合DE型氧化沟的特点，可以组合成半交替工作式的DT型氧化沟，该沟具有独立的二沉池和回流污泥系统，三条沟根据进水水质、水量的变化，交替进行硝化和反硝化。为提高磷的去除率，以Orbal氧化沟为原型，外增设1条厌氧沟，共四条沟，由4条同心环形沟组成。四沟式氧化沟的特点是从外到内的三条沟的溶解氧浓度由低到高递增，称之为“0、0、1、2”（外沟溶解氧为零，中间两沟溶解氧分别为0mg/L、1mg/L，内沟溶解氧为2mg/L）工艺，由外到内形成厌氧、缺氧及好氧区域，以满足生物脱氮除磷的要求。污水及回流污泥由外沟进入，处理后出水从内沟流入二沉池。四沟式氧化沟的优点是内沟容积小，只需相对较小的充氧量就可以将溶解氧水平维持在2mg/L水平，容积较大的中沟因溶解氧较低，氧的传质效率较高，充氧效率也较高，外沟为厌氧区域，只需很少的搅拌能量，因此四沟式氧化沟的总能耗较低；对于合流制排水系统，在暴雨期间水力负荷增大时，可以将污水由中沟甚至内沟引入，外沟只作“闷曝”可以避免活性污泥的流失。（c）AB法AB法是一种生物吸附——降解两段活性污泥法，A段负荷高，曝气时间短，仅0.5h左右，污泥负荷高达2-6kgBOD5/kgMLSS.d，B段污泥负荷较低，为0.15-0.30kgBOD5/kgMLSS.d。该法对有机物、氮和磷都有一定的去除率，适用于处理浓度较高、水质水量变化较大的污水，通常在原污水BOD5≥250mg/L，AB法才有明显的优势。本工程设计进水BOD5为120mg/L，采用AB法显然不太合适。2）按时间分割的间歇式活性污泥法序批式活性污泥法，又称间歇式活性污泥法，近几年来，己发展成多种改良型，主要有：传统SBR法、ICEAS法、CAST法、Unitank法、MSBR法等。30武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计（a）传统SBR法其反应是在同一容器中进行。在同一容器中进水时形成厌氧（此时不曝气）、缺氧，而后停止进水，开始曝气充氧，完成脱氮除磷过程，并在同一容器中沉淀，再通过撇水器出水，完成一个程序。这种方法与以空间进行分割的连续流系统有所不同，它不需要回流污泥，也无专门的厌氧区、缺氧区、好氧区，而是在同一容器中，分时段进行搅拌、曝气、沉淀，形成厌氧、缺氧、好氧、沉淀过程。这种方法，总容积利用率低，一般小于50%，因此适用于较小污水量场合。（b）ICEAS法及CAST法ICEAS、CAST工艺即连续进水、间歇操作运转的活性污泥法。与传统SBR法不同之处在于通过设置多座池子,尽管单座池子为间歇操作运行，但使整个过程达到连续进水、连续出水。其进水、反应、沉淀、出水和待机在一座池子中完成，常用四座池子组成一组，轮流运转，一池一池的间歇处理。ICEAS法虽有它的优点，可在一组池中完成脱氮、去除BOD5全过程，但每座池子都需安装曝气设备、用于沉淀的滗水器及控制系统，间歇排水，水头损失大，设备的闲置率较高、利用率低，投资大，要求自动化程度高。目前，国内昆明第三污水处理厂采用了ICEAS工艺，设计规模为15万m3/d，已建成投入运行。（c）Unitank法Unitank工艺，又称单池系统，是SBR法的另一种形式，为八十年代后期比利时的史格斯公司所开发，其专利权属比利时WespelearSehgers工程公司所有。由三个矩形池组成，三个池水力相通，每个池内均设有供氧设备，在外边两侧矩形池设有固定出水堰和剩余污泥排放口。连续分池进水，具有脱氮除磷效果。其优点是不需回流、无二沉池、布置紧凑、占地面积小。但由于无专门的厌氧区，因此生物除磷效果差。其总的容积利用率为67%。（d）MSBR法MSBR法是一种改良型序批式活性污泥法，是八十年代后期发展起来的技术，目前专利技术归美国芝加哥附近的AquaAerobicSystem，Inc所有。其实质是A2/O系统后接SBR，具有A2/O生物除磷脱氮效果好和SBR的一体化、流程简洁、不需二沉池、占地面积小和控制灵活等特点。缺点是需要污泥回流和混合液回流，所需潜污泵较多，总容积利用率仅为73%，而且其技术不是很成熟。（2）新型生物-生态污水处理工艺：IBR--酶促深床湿地工艺30武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计1）技术来源和背景本技术源自某科技大学主持的国家“十五”863重大科技专项中的高技术研究课题“城镇污水生物-生态处理技术与示范”的成果。该项成果通过示范工程的完善与发展，现已经成为适合中小城市污水处理的成熟技术。该工艺具有投资低、运行费用低、管理要求低，污泥量少的特点。同时，生态处理部分也容易与某规划的湿地景观融为一体，与旅游区生态环境相应生辉。2）工艺流程和基本原理（a）工艺流程该项组合技术将IBR生物反应池与酶促湿地系统通过技术集成和优化组合，形成城市污水处理与回用的高效率低运行成本的生物/生态组合工艺。工艺流程详见图4-3。图4-3IBR--酶促深床湿地工艺图（b）基本原理IBR生物反应池：IBR（IntermissionBiologicalReactor）是一种集反应与沉淀于一体的生物反应池。该池利用设置于两区底部交界处的三相分离器有机地将反应区与沉淀区结合起来，形成沉淀污泥自滑回流至生物反应区的一体化生物反应器。该反应池采用连续进水，间歇曝气方式运行。通过调节曝气、搅拌、静沉时间比例来营造出污水在反应池中的多级AA/O状态，使污水在反应池中得到最佳状态的脱N除P工况，以最大限度地去除N和P。根据原污水水质、水量、水温、季节变化调节生物反应池曝、搅、沉周期，使反应池出水中残余负荷与酶促湿地净化能力相适应，最大限度地利用后续湿地的处理能力，从而实现生物反应池曝气量最小，系统整体节能的目的。30武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计污水处理厂配置远程集中自控系统，可以根据原污水水质、水量、水温与季节变化，在充分利用生态系统处理能力的前提下，灵活自动地控制生物反应池的运行模式，使生物反应池利用现行的好氧生化处理法的1/3-1/2能耗，获得相当于好氧生化处理2/3以上的处理效率，在保证出水水质的情况下，实现系统的能耗最小化。酶促湿地系统：酶促湿地系统是基于人工湿地(ConstructedWetlands)的基本原理的深化应用，它综合了表面流湿地(SurfaceFlowWetlands)和潜流湿地(SubsurfaceFlowWetlands)的特点，在湿地中填入具有对生物酶起促进作用的专利填料，与传统的生物处理工艺相比，其作用机制及处理系统中物质的变化过程有较大差异。污水进入酶促湿地系统，湿地中的酶促填料和植物根系中生长了大量的微生物形成生物膜，污水流经酶促湿地系统时大量的悬浮物（包括不溶性有机物）被截流而沉淀在基质中，有机质通过生物膜的吸附生物降解与植物的吸收得以去除；湿地床层中，植物根系具有较强的输氧作用，可使根系周围的微生态环境中保持较高的溶解氧，并依次形成好氧、缺氧和厌氧环境，保证了污水中的N、P不仅能被植物及微生物作为营养成份直接吸收，还可以通过硝化、反硝化作用及微生物对磷的过量积累作用而从污水中去除，最后通过湿地首端部分基质的定期清洗（5-8年清洗一次）和栽培植物的收割而最终使污染物质从系统中去除。湿地表面种植优选根系发达、成活率高、生长周期长的植被，确保其处理性能好且具有景观效果。冬季低温适应性原理：生物-生态工艺的组合在废水水温大于12℃以上时，生态处理部分的处理能力得到充分发挥，当处于冬季低温冰冻时，酶促湿地的处理能力受到一定的抑制。根据某的季节性气候变化，进行植物配伍。春、夏、秋三季植物种类丰富，长势旺盛，吸收能力强。冬季时，暖季植物枯萎，此时选种当地长势良好，吸收能力强的土著植物，保持冬季湿地的处理效果。同时，这种工况下还通过调整生物处理部分的工作状态，加大IBR生物反应器的曝停比，强化生物处理功能，弥补生态部分的不足，达到总体出水达标的要求。IBR-酶促深床湿地工艺把除磷、脱氮和降解有机物三个生化过程合理的结合起来，提供了多样的反应条件。这就能够用简单的流程，尽量少的构筑物，完成复杂的处理过程，给工程实施创造方便条件。（c）处理效果分析某的气候属于鄂西北山区气候，季节性气候分明，每年3月中旬至12月中旬，属于气温较高的暖季，该季节中水温在12℃以上，12月中旬至次年3月中旬是气温较低的冷季，此时污水温度小于12℃。本组合工艺在冷暖季采取不同的运行技术，以适应不同温度污水的达标处理。冷、暖季节处理效果分析如下。暖季（水温>12℃）处理效果分析30武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计暖季时，IBR承担50%-60%的去除负荷。IBR生物处理池采用如下时间比范围内运行：曝气/搅拌/静沉＝（2-3）h/（1-1.5）h/1h。其曝、搅、沉的时间比在此范围之内，根据进水水质不同而予以调节，达到最佳的脱氮除磷效果。由于IBR连续进水，并按时间序列间歇曝气运行，从而形成时空上的AA/O交互模式。在曝气时段完成COD降解、硝化与吸磷；在搅拌时段，连续进水，池内DO迅速下降，形成缺氧反应，反硝化菌在利用进水提供的碳源下，完成反消化，实现生物脱氮；最后到静沉阶段，DO继续下降，接近0mg/L，下沉污泥处于厌氧状态而释放磷，此时反应区上部进水的碳源未被利用，积存作为下一周期曝气生物硝化的碳源。至此时，IBR完成一个周期的脱氮除磷运行。污水经过IBR周而复始的AA/O时间序列工况的处理，出水水质接近国标一级B的要求。暖季时，酶促湿地承担40%-50%的去除负荷。酶促湿地的植物生长旺盛，具有很好的吸收营养和输氧作用。此季节内，湿地的静化效果明显。湿地内填有钙质填料，能与IBR出水中的磷反应形成磷酸钙沉淀而被去除。IBR出水经过酶促湿地处理后，其出水能达到国标一级A的水质要求。暖季IBR＋酶促湿地分级去除效果分析见表4-3。表4-3IBR＋酶促湿地暖季分级处理效果指标CODBOD5SSTNNH3-NTP进水25011015035253IBR生物池出水≤130≤50≤66≤23≤13≤1.5去除率（%）≥48%≥55%≥56%≥34%≥48%≥50%酶促湿地出水≤50≤10≤10≤15≤5≤0.5去除率（%）≥32%≥36%≥37%≥23%≥32%≥33%总去除率（%）≥80%≥91%≥93%≥57%≥80%≥83%冷季（水温<12℃）处理效果分析冷季时，由于湿地植物与微生物的处理能力下降，通过加强IBR处理能力来实现整体工艺的达标目标。此季节下，IBR承担3/4左右的去除负荷。IBR的工艺操作同暖季的操作模式。在冷季时IBR通过两种途径加强其处理能力，一是加大曝气量，二是增加好氧曝气时间，调整工艺操作周期内的时间比。此季节下的时间比为：曝气/搅拌/静沉＝（3-4）h/（1.5-2）h/（1-1.2）h。其出水水质可达国标一级B的要求。冷季时，酶促湿地改种当地的冷季植物，如冬生的水淹麦、黑麦草等。由于冷季湿地效果下降，因此湿地只分担1/4的去除负荷。冷季时IBR＋酶促湿地的分级去除效果与总去除率分析见表4-4。30武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计表4-4IBR＋酶促湿地冷季分级处理效果指标CODBOD5SSTNNH3-NTP进水25011015035253IBR生物池出水≤100≤35≤45≤20≤10≤1.13去除率（%）≥60%≥68%≥70%≥43%≥60%≥63%酶促湿地出水≤50≤10≤10≤15≤5≤0.5去除率（%）≥20%≥23%≥23%≥14%≥20%≥21%总去除率（%）≥80%≥91%≥93%≥57%≥80%≥83%冷季和暖季IBR生物池及酶促湿地工作状况描述见表4-5。表4-5不同季节构筑物工作状态描述构筑物冷季暖季IBR生物池曝气/搅拌/静沉＝（3-4）h/（1.5-2）h/（1-1.2）h，曝气时间延长，强化生物处理效果。曝气/搅拌/静沉＝（2-3）h/（1-1.5）h/1h，利用湿地处理效果好，减少曝气时间，达到节能效果。酶促湿地生物生长减弱，处理能力降低，选择冷季植物，同时强化生物处理效果。生物生长旺盛，处理能力好在TP>3mg/L时的保障措施当TP>3mg/L时，作为保障措施，从污泥加药系统牵一根加药管到IBR池，投加10-20ppm的聚合铝盐或铁盐，保证除磷效果。3）本工程采用的IBR-酶促深床湿地处理工艺具有如下四型特点：能量低耗型：系统最大的优点是设备较少、能耗非常低。系统内的动力设备只有潜污泵与搅拌设备，所需的能耗为污水提升、IBR生物反应池内维持两种模式运行所耗的电能。日常运转费用较低。景观生态型：该系统可将IBR生物反应池及其附属构建筑物设计为景观型建筑，生态处理部分的酶促湿地与景观相设计相结合，湿地造型设计、湿地植物配伍均与旅游区的湿地景观环境融为一体，使得污水处理系统建设成为一个具有高度环境与社会价值的开放式景观生态型旅游景点。高度自控型：工艺系统采用集中式网络的中央控制系统，操作管理非常简单，所需操作管理人员少。30武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计运行无噪型：系统内的动力设备只有潜污泵与搅拌设备，动力设备均设于水下，无产生噪音的动力设备，全系统接近净音运行状态，对周围的环境没有噪音污染。污泥产量少：IBR工艺产生的剩余污泥量仅为一般活性污泥法的1/3~1/2。IBR-酶促深床湿地工艺优点在于：该工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，其设备简单，设备装机容量及生物反应池水力停留时间均少于其他同类工艺。所以不仅减少了处理能耗，降低了运行费用，同时还降低了工程投资。从上述各种工艺的特点分析来看，在序批式活性污泥法中，由于同一池子集进水、曝气、沉淀、出水多种功能于一体，布置紧凑，但设备要求高、管理复杂，自动化程度要求高。而按空间分割的连续流活性污泥法，运行管理经验成熟，出水稳定可靠，每种污水处理工艺各有优缺点。“IBR-酶促深床湿地工艺”是污水处理工艺的一种创新，它充分利用了生态净化的功能，不但脱氮除磷效果好，节省基建投资，处理能耗低，管理简便，而且，就本工程要求的出水水质而言，该工艺能充分保证其效果。本工程选择Carrousel氧化沟和IBR-酶促深床湿地两种污水处理工艺进行全面技术经济比较，从中推荐一个适合本工程的最佳方案。4.2.5方案比较和推荐方案（1）处理工艺流程及工艺设计方案Ⅰ（IBR-酶促深床湿地工艺）和方案Ⅱ（Carrousel氧化沟）工艺流程方案分别见图4-4、图4-5。主要构筑物选型及设计参数，主要尺寸及主要设备详见表4-6、4-7。（2）工艺方案比较两个方案的技术经济指标比较见表4-7。从表中可以看出：所选择的均属较为先进的技术，其排放水质均能达到排放标准，方案Ⅰ更优。方案Ⅰ（IBR-酶促深床湿地工艺）因处理设备国产化，操作管理简单方便，脱氮除磷效果好，而且处理能耗低，设备总装机容量远小于方案Ⅱ，所以运行成本大大降低。方案Ⅱ中氧化沟若采用机械表面曝气，水深则不宜过大，充氧动力效率较低，能耗较高；且氧化沟使用的倒伞叶轮曝气机及其调速控制设备等都需要进口国外设备，这将导致设备投资增加；综合当地实际情况、投资分析及常规运行成本核算，本工程推荐方案Ⅰ（IBR-酶促深床湿地工艺）作为本污水处理厂的优选工艺方案。30武汉市政工程设计研究院有限责任公司 图4-4方案ⅠIBR-酶促湿地工艺流程图32 图4-5方案ⅡCarrousel氧化沟工艺流程图消毒出水污泥外运Carrousel氧化沟沉砂池二沉池细格栅泵房粗格栅污水上清液脱水间泥棚回流污泥剩余污泥药剂32 表4-6方案Ⅰ主要构建筑物及设备表（2.0万m3/d）序号名称主要尺寸（m）结构型式单位数量主要技术参数描述主要设备备注名称单位数量1粗隔栅井、泵房B×L×H=11.63×16.58×10.2地下：钢筋砼，地上：框架幢1N＝1.1kw，B＝0.6m，间距20mm，机械粗隔栅台2每座二格N=1.5Kw电动葫芦台1　200WQ250-11-15潜污泵台43用1备2细隔栅井B×L×H＝3.43×5.48×1.5混合座1净间隙5mm机械细隔栅N＝1.1kw台2每座二格3旋流式沉砂池R×H＝3.05×3.13钢筋砼座2去除粒砂径≥0.2mm，停留时间：2min吸砂泵N＝2.2kw台2　浆叶分离机N＝1.5kw台24IBR生物反应池H＝5.5m，H1＝5.0m，V＝12500m3钢筋砼座4停留时间：12h，MLSS＝4000mg/L，污泥负荷：0.03-0.04BOD/kgMLSS·d激波传质曝气器组2016用4备潜污泵：N＝5.5kW台108用2备潜污泵：N＝7.5kW台108用2备潜水搅拌器台85酶促湿地H＝0.8m，S＝20000m2复合技术生态土层块11．0m3水/m2天紫外线消毒设备N=10kW套1　6贮泥池B×L×H＝3.0×2.1×5.3钢筋砼座1　搅拌机N＝2.2kw台1　污泥泵N=1.1Kw，Q=8m3/hH=25台21用1备7浓缩脱水机房B×L×H＝12.0×25.0×7.0混合幢1污泥处理量：2.7-27m3/h，带式脱水机：N=1.1Kw及配套设备台21用1备8污泥堆棚B×L×H＝8×10×4.8简易建筑幢1　　　　9变配电间100m2混合幢1　　　　　10综合楼500m2框架幢1综合楼，包括生产管理、行政办公用房、会议室、化验室、单身宿舍、食堂及浴室。11维修车间、仓库、车库300m2混合幢1　　　　　12门卫20m2混合幢1　　　　　35 表4-7方案Ⅱ主要构建筑物及设备表（2.0万m3/d）序号名称主要尺寸（m）结构型式单位数量主要技术参数主要设备备注名称单位数量1粗隔栅井、泵房B×L×H=8.0×16.4×10.2地下：钢筋砼，地上：框架幢1N＝1.1kw，B＝0.6m，间距20mm，机械粗隔栅台2每座二格N=1.5Kw电动葫芦台1　200WQ250-11-15潜污泵台43用1备2细隔栅井B×L×H＝3.43×5.48×1.5混合座1B＝0.9m，倾角70°，净间隙6mm机械细隔栅N＝0.75kw台2每座二格3旋流式沉砂池D×H＝3.05×3.13钢筋砼座2净间隙5mm吸砂泵N＝2.2kw台2　浆叶分离机N＝1.5kw台24氧化沟490×4.5×4.5m,V＝8820m3钢筋砼座1停留时间：10.6hMLSS＝4000mg/L污泥负荷：0.07BOD/kgMLSS·d，污泥浓度：4.5kgMLSS/m3表曝机：N＝40kw台3　潜水推进器：N＝2.2kw台12电动调节堰：N＝1.5kw台35二沉池φ=23.0m,H＝6m钢筋砼座2停留时间：3h，表面负荷：1.0m3/m2·h刮泥机N＝5.5kw台2　紫外线消毒设备N=10kW台1　6回流污泥泵房B×L×H＝7.0×6.5×6.0框架座1回流污泥量538m3/h污泥回流泵250QW600-7-22台21用1备剩余污泥泵N＝2.2kw台21用1备7贮泥池B×L×H＝4.0×4.0×4.0钢筋砼座1　搅拌机N＝2.2kw台1　污泥泵N＝1.5kw台21用1备8浓缩脱水机房B×L×H＝12.0×25.0×7.0混合幢1污泥处理量：5.4-54m3/h带式脱水机：N=2.2Kw及配套设备台21用1备9污泥堆棚B×L×H＝12×15×4.8简易建筑幢1　　　　10变配电间200m2混合幢1　　　　　11综合楼500m2框架幢1综合楼，包括生产管理、行政办公用房、会议室、化验室、单身宿舍、食堂及浴室。12维修车间、仓库320m2混合幢1包括门卫　　　　35 35 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计表4-8方案Ⅰ、Ⅱ技术经济比较（2.0万m3/d）序号项目方案Ⅰ方案Ⅱ比较备注1投资静态总投资(万元)4383.424608.93Ⅰ＜Ⅱ　第一部分费用（万元）3180.303371.21Ⅰ＜Ⅱ　基建指标（元/m3污水）1590.151685.61Ⅰ＜Ⅱ　2占地总占地面积（公顷）2.332.33Ⅰ=Ⅱ　占地指标（公顷/万m3污水）1.171.17Ⅰ=Ⅱ　3定员总编制人数（人）18.0018.00Ⅰ=Ⅱ　指标（人/万m3污水）4.004.00Ⅰ=Ⅱ　4电耗设备总装机容量（kw）279.89372.74Ⅰ＜Ⅱ　计算负荷（kw）160.41291.07Ⅰ＜Ⅱ　日电耗（度/d）3849.896985.56Ⅰ＜Ⅱ　指标（度/m3污水）0.190.35Ⅰ＜Ⅱ　5经营成本年经营成本（万元/年）242.93312.72Ⅰ＜Ⅱ　单位经营成本（元/m3污水）0.330.43Ⅰ＜Ⅱ　6处理效果主要污染物处理效果　　Ⅰ＞Ⅱ　脱氮除磷效果　　Ⅰ＞Ⅱ　抗冲击负荷能力　　Ⅰ＝Ⅱ　稳定性　　Ⅰ＝Ⅱ　适应性　　Ⅰ＞Ⅱ　7污泥产泥量　　Ⅰ＜Ⅱ　污泥卫生学指标　　Ⅰ＜Ⅱ　8自动化程度　　Ⅰ＝Ⅱ9运行管理方便程度　　Ⅰ＞Ⅱ10综合评价　　Ⅰ＞Ⅱ4.2.6污泥处理流程分析污水生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量较高且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。污泥处理要求如下：n减少有机物，使污泥稳定化；n减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；n减少污泥中有毒物质；n利用污泥中可用物质，化害为利；n因选用生物脱氮除磷工艺，故尽量避免磷的二次污染。49武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计（1）污泥处理工艺通常，城市污水处理厂完善的污泥处理工艺见图4-6。图4-6通常污泥处理工艺图由于本工程污水处理工艺采用生物脱氮除磷工艺，污泥龄较长，污泥性质较为稳定，剩余污泥量较少，可不设污泥消化系统，以节省基建投资和方便管理。而采用IBR-酶促深床湿地工艺剩余污泥不但体积减少一大半，而且污泥的性质也很稳定，故不需要再进行消化稳定处理，从而大量节省了占地面积和投资。所以从厌氧沉淀一体池排出的剩余污泥可以直接进入污泥浓缩池进行浓缩，然后采用机械浓缩直接脱水方式即可，不需设消化池。(若采用消化处理，需增加消化池、加热、搅拌和沼气利用等一系列构筑物及设备)。污泥浓缩、脱水有两种方案可供选择，处理后的污泥含水率均能达到80%以下：方案一：污泥机械浓缩、机械脱水方案二：污泥重力浓缩、机械脱水本工程污泥处理工艺推荐采用机械浓缩、机械脱水方案，两种方案的比较见下表4-9。表4-9污泥浓缩脱水比较项目方案一方案二主要构筑物（1）污泥贮泥池（2）浓缩、脱水机房（3）污泥堆棚（1）污泥浓缩池（2）脱水机房（3）污泥堆棚主要设备（1）污泥浓缩脱水机（2）加药设备（1）浓缩池刮泥机（2）脱水机（3）加药设备占地面积小大絮凝剂总用量3.0-4.0kg/T.DS≤3.5kg/T.DS对环境影响无大的污泥敞开式构筑物，对周围环境影响小污泥浓缩池露天布置，气味难闻，对周围环境影响大总土建费用小大总设备费用稍大稍小剩余污泥中磷的释放无有从上表可以看出，方案一优于方案二，另特别考虑到某旅游经济对环境的要求，故本工程污泥处理工艺推荐采用机械浓缩、机械脱水方案。49武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计污泥采用机械浓缩脱水工艺，一般有两种方式供选择，一种方式是单独浓缩、单独脱水；另一种方式是浓缩脱水一体化。单独浓缩、单独脱水的缺点是需要有两套管道及絮凝剂投加系统，浓缩污泥必须二次提升才能进行脱水，操作管理不便。而浓缩脱水一体机具有卫生条件好、操作管理方便的优点。因此，采用浓缩、脱水一体化设备。有两种类型可供选择，即带式浓缩脱水一体机和离心浓缩脱水一体机。带式机在国内应用较早，技术较成熟；离心机在国外使用较多，近几年在国内开始使用。两种机器各有优缺点，可以从以下几个方面比较：n脱水污泥含水率：两种机型脱水污泥含水率相当；n运行可靠性：带式机具有成熟的运行经验，可靠性较大，离心机自动运转，维修量小，可实现无人管理，运转的可靠性相对较高；n噪声：离心机高速旋转，噪声较大；n环境卫生：离心机完全在封闭状态下工作，环境卫生条件好，带式机环境卫生条件较差；n运行维护管理：带式机所需辅助设备较多，需要高压冲洗水泵和空压机等，需清洗，更换滤布及滤布纠偏等，设备运行维护管理麻烦。离心机自动运转，维修量小，可实现无人管理；n设备投资及运行成本：离心机价格偏高，电耗较大，但其药耗较低，维修及操作工作量较小，其综合成本与带式机相当。综合比较，本工程推荐采用带式浓缩脱水一体机。（2）污泥最终处置污水处理过程会产生大量的剩余污泥，污泥中含有细菌、病原微生物、寄生虫卵、重金属离子等有毒物质和氮、磷、钾等有用物质，需要及时处理和处置，以达到变害为利，综合利用和保护环境的目的。《室外排水设计规范》(GB50014-2006)规定：城市污水处理厂污泥处置方法的选定，首先应考虑用作农田肥料。目前我国城市污水处理厂污泥的最终处置大都为经无害化处理后堆放或用于农田，国外许多国家对污泥处理采用较多的是焚烧、填埋、堆肥和投海等。焚烧技术虽然具有处理迅速，减容多(79-90%)，无害化程度高，占地面积小等优点，但一次性投资巨大，操作管理复杂，能耗高，运行费用高，不太适合我国目前的国情。污泥卫生填埋、终结覆盖，是处理污水处理厂脱水污泥较为有效的方法之一，但其渗滤液的COD和BOD值较高，需进行处理，否则会造成二次污染。49武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计污泥与城市生活垃圾混合高温堆肥，污泥熟化程度高，病原体和寄生虫卵去除较彻底。有利于污泥农用，是适合我国国情的污泥稳定处理工艺。根据的实际情况，污泥最终处置可以考虑采用两种方法：一是将脱水泥饼运送至城市垃圾处理厂，与城市垃圾一并进行卫生填埋；二是将脱水泥饼直接运至农村，与生活垃圾、杂草等混合厌氧堆肥，经无害化稳定后，用作农肥。4.2.7消毒工艺方案根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的规定，污水处理厂出水粪大肠菌群数不得超过104个/L，为了有效地防止水媒性传染病对人们的危害，降低水源的总大肠菌群数，对污水处理厂出水进行消毒是十分必要的。（1）消毒方法概述常用的消毒方法有加氯法、氧化法和紫外线消毒法等。①加氯法加氯法主要是投加液氯或氯化合物。投加液氯是迄今为止最常用的方法，其特点是成本低、工艺成熟、效果稳定可靠。由于加氯法一般要求不少于30min的接触时间，接触池容积较大；氯气是剧毒危险品，存储氯气的钢瓶属高压容器，有潜在威胁，需要按安全规定兴建氯库和加氯间；液氯消毒将生成有害的有机氯化物，以往污水液氯消毒往往是应急措施，只是季节性或疫病流行时使用。含氯化合物包括次氯酸钠、漂白粉和二氧化氯等。其特点与液氯相似，但危险性小，对环境影响较小，但使用不便，运行成本较高，因此采用较少。②氧化法氧化剂效果最好的是臭氧。臭氧消毒杀菌彻底可靠，危险性较小，对环境基本上无副作用，接触时间比加氯法小。缺点是基建投资大，运行成本高，只有发达国家的少数污水处理厂采用此法消毒。③紫外线消毒法紫外线是近十多年来发展得最快的一种消毒方法。在一些国家，紫外线有逐步取代加氯消毒、成为污水处理厂主要消毒方式的趋势。紫外线消毒的主要优点是灭菌效率高，作用时间短，危险性小，无二次污染等。其消毒在消毒渠内完成，不需建造较大的接触池，因此占地面积和土建费用大大减少。缺点是设备投资高，灯管寿命短，运行费用高，管理维修麻烦，抗悬浮固体干扰的能力差，对水中SS浓度有严格要求。近年来，国内已有不少新建污水处理厂采用了紫外线消毒。几种消毒技术的优缺点比较列于表4-10。各种消毒剂的性能比较详见表4-11。表4-10各种消毒技术的比较49武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计类型液氯含氯化合物紫外线照射应用范围自来水和各种废水自来水和各种废水自来水和污水厂尾水优点工艺成熟、效果稳定，设备投资和运行费用低处理效果稳定，设备投资少，对环境影响较液氯小占地少，杀菌效率高，危险性小，无二次污染缺点占地面积大，有潜在危险性和二次污染占地面积大，运行费用比液氯高，有二次污染设备费用高，运行费高，灯管寿命短，受水质影响基建投资中低高运行费低中较高表4-11消毒剂性能比较表性能液氯二氧化氯臭氧紫外线灭细菌优良优良优良良好灭病毒优良优良优良良好pH对消毒效果影响随pH增大而下降，pH=7左右时较好pH>7时较有效影响小影响较小副产物生成THM可生成不大可能不可能不可能其它中间产物产生氯化和氯化中间产物氯化芳香族化合物，氯酸盐亚氯酸盐等醛、芳族羧酸、酞酸盐等产物不详国内应用情况应用广泛应用较少应用极少近年较多接触时间30分钟30分钟数秒至10分钟适用条件对副产物无限制有机污染重且对副产物有一定要求有机污染重且对副产物要求较严无余氯要求的场合（2）消毒方案选择以上介绍的多种方法都可以达到消毒的目的。臭氧和二氧化氯的运行成本较高，城市污水处理厂很少采用。以往国内外污水厂均以液氯消毒为主，近年来有较多污水处理厂采用了紫外线消毒。紫外线消毒法不产生消毒副产物，具有高效、安全、环保、经济的特点。而且，本工程出水水质要求达到一级A排放标准，出水SS较低，因此，本工程出水消毒推荐采用紫外线消毒法。4.2.8除臭方案选择（1）污水处理厂气态污染物的特征及危害正常的城市污水具有发霉的臭味。污水在下水道中停留时间较长，下水道系统不能补偿足够的溶解氧，污水可能会发生厌氧反应，产生硫化氢等恶臭气体。污水厂的各个处理单元都会产生臭味，如进水格栅、曝气沉砂池、曝气池、污泥浓缩49武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计池及贮泥池等工序，但进水部分（格栅间）和污泥处理部分（浓缩池、消化池、脱水机房）的恶臭尤为严重。污水在长途运输过程中腐化，产生的硫化氢和甲硫醇等恶臭气体将在格栅间大量释放出来；另外，栅渣中的有机成分高达85%，很少的一点栅渣腐败后，也能在较大空间内产生强烈的恶臭。污泥处理处理部分也是恶臭相当严重的单元，由于污泥处理的水利停留时间长，污泥厌氧发酵会产生大量致臭物质。本工程产生臭气较重的场所有厂外污水泵站中的格栅间和泵房间，水质净化厂内的沉砂池、生物池及污泥浓缩池脱水车间，产生的臭气可能会对工作人员及周围居民带来不利影响。（2）常见除臭方法比较常见的方法有下面几种：化学除臭法、生物除臭法、高能离子除臭法。在我国，采用化学法对污水厂进行除臭处理的历史较长，并有很多先例，但由于种种原因，如需要消耗大量的水、化学溶液和动力；产生二次污染物；对装备、管道腐蚀严重等，对臭气的处理效果和运行状态不甚理想，近年来，已经渐渐被新兴的生物法所取代。与化学法相比，生物法虽然有投资小、处理废气污染少、不产生二次污染等优点，但是，经过一段时间的运行，生物法的局限性也逐渐显露出来：能耗大、占用土地、生物滤材消耗大、运行成本高等，并且室内空气品质及工作人员的工作环境仍旧没有得到有效的改善，因此许多方面还需要进一步的理论研究和实践经验总结。高能离子除臭法是目前最新、最先进的高科技技术，它是由世界最环保的国家瑞典研制开发出来的高科技产品，而且已广泛应用在欧洲很多国家的污水处理厂、垃圾处理场及厂房车间，处理效果良好。高能离子除臭技术具有其它方法无法比拟的优势，具体表现在：安装简便、占用空间很小、无需控制室、维护工作量少、设备投入及运行费用低、寿命长（主机寿命可达15年）。另外还具有消除臭氧和杀菌的作用，基本可实现无人操作，节省了人力、物力，达到事半功倍的效果。从发展趋势看，这种高科技的除臭技术将越来越多受到认可，并极有可能取代其它的除臭技术。上述三种主要除臭方法的综合比较详见下表4-12。表4-12离子、生物、化学除臭方法比较表比较项目高能离子除臭法生物除臭法化学除臭法投资灵活、小一次性、比较大一次性、大能耗很小比较大大运行费用极低高很高系统噪声低（<60dBA）高高49武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计气体输送阻力小（<50Pa）很大大臭气处理浓度低~高低~中高二次污染无少多占地面积小很大大检修率低比较高高安装调试简单复杂很复杂操作简单复杂很复杂反应时间短长较长环境改善室内、排放排放排放（3）本工程采用的除臭措施本工程需建设污水提升泵站，因距民居较近，建议采取除臭措施。考虑对臭味较重的厂内进水泵房、粗格栅间、污泥浓缩池及污泥脱水车间进行除臭处理，将臭气对环境的影响尽可能降低。根据各种除臭方法的综合比较，本工程采用离子除臭法。4.3工艺设计4.3.1主要处理构筑物设计本工程近期主要生产构筑物包括：截流井、粗格栅及泵房、细格栅、旋流式沉砂池、IBR生物反应池、酶促湿地、配水井、消毒设备、污泥浓缩脱水机房、集泥井等。排水体制为截流式合流制，截流倍数n=1。（1）粗格栅与泵房本工程设有厂外提升泵站一座，泵站设于屈家湾（远期规划为太极村），污水由厂外直接输送至厂内处理。过去污水泵常采用干式污水泵，集水井和泵房完全分开，泵房往往建成地下式，泵房通风、水泵检修均较困难，同时工程投资较大。近年来由于潜污泵具有直接安装在集水池里，不需单独设水泵间，可节省泵房土建费用20-40%等优点，潜污泵技术发展很快，效率不断提高，应用日益增多。因此，本工程污水泵选用潜污泵。粗格栅与泵房合建，设备按近期规模配置。泵站设计规模：近期Q=2万m3/d；截流倍数：n=1总变化系数kz=1.5。49武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计1）格栅间设计流量：近期旱季合流水量Q=833m3/h=14.41L/s。雨季合流水量为Q=1766m3/h=28.82L/s。格栅间平面尺寸3.93×3.18m，内设宽度0.6m、间隙20mm的回转式机械格栅二台，每台功率1.1kW。2）污水泵房与集水池近期选用水泵五台，四用一备。设计参数为Q=200L/s，H=14m。泵房平面尺寸11.63×9.7m（含集水井），深10.2m。水泵型号为：200WQ250-11-15。远期部分污水自流至污水厂内，考虑远期建设的需要，在厂内沉砂池前预留远期粗格栅及提升泵房用地，平面尺寸约为11.63×5.5米。3）变配电间及值班室建筑面积326m2。（2）细格栅细格栅两座，单座尺寸B×L×H=1.34×3.48×1.35m。设计流量：近期旱季合流水量Q=833m3/h=14.41L/s。雨季合流水量为Q=1766m3/h=28.82L/s。细格栅设计过栅流速Vmax=0.9m/s；栅前水深h=0.53m。采用宽度为1.0m,栅条间隙b=5mm的细格栅两台,每台配用电机功率为1.1kw。每道细格栅前设有手动闸板备作检修和切换用。格栅运行根据格栅前后水位差或按时间周期自动控制清渣，也可机旁手动控制清渣。（3）旋流式沉砂池选择Ⅱ-7型旋流式沉砂池，沉砂池直径3.05m，池深1.45m，砂斗直径1.52m，砂斗深度1.68m。每池中间设有一台可调速的浆叶分离机和一台吸砂泵,功率分别为1.5kW和2.2kW。砂水混合物由提砂泵输送至砂水分离器，砂水分离器功率0.37kW分离后的干砂外运。浆叶分离机连续运转，提砂泵按程序控制定时运转，砂水分离器与提砂泵同步运转。 处理后可使沉砂池中的有机物含量低于10%。平面尺寸D×H=3.05×3.13m49武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计远期沉砂池安排在厂内预留地内。（4）IBR生物反应池及酶促湿地1）设计参数设计流量：近期0.5万m3/d一组，共四座，远期增加二座。设计总停留时间:HT=14h（反应区停留时间11.6h，沉淀区停留时间3.4h）有效水深:5.0m反应区停留时间:11.6h,单座有效容积2420m3沉淀区停留时间:3.4h,单座有效容积705m3沉淀区表面负荷:1.47m3/m2·h酶促湿地表面负荷：1m3/m2·d2）主要工程内容近期IBR生物反应池4座,每座平面尺寸:25×25m,总高度5.5m。每座IBR生物反应池反应区内设激波传质曝气器4套，每套配置4台曝气头，1台潜水泵。单台电机功率N=5.5kW两套，单台电机功率N=7.5kW两套。潜水搅拌器2套，单台功率N=1.5kW。沉淀区内配置交错斜管填料，斜管长度1000mm，倾角60o。酶促湿地总面积20000m2。（5）储泥池1）设计参数剩余污泥量：远期360m3/d,含水率99.4%，停留时间按2小时计算。2）主要工程内容近期设储泥池1座，平面尺寸3.0×2.1m,高度5.3m。池内设1台搅拌器,功率为0.55kW。储泥池上进行加盖处理。（6）污泥浓缩、脱水机房 土建按远期3万m3/d规模一次建成，设备按近期2万m3/d规模安装。1）设计参数(近期)剩余污泥干重1400kg/d；需浓缩污泥量240m3/d,含水率99.4%；浓缩脱水后污泥量5.6m3/d，含水率75%；絮凝剂（聚丙烯酰胺）投加量：5.0kg/T干固体；2）主要工程内容49武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计浓缩、脱水机房平面尺寸12×25m，高度7.0m。近期安装设备如下：带式浓缩脱水一体机2台（1用1备），处理能力2.7-27m3/h（DNY1000-Q，安装尺寸4740×1930×2818mm），每天10h运行，配用电机功率1.1kW。配套辅助设备有：污泥进料泵2台（1用1备），流量30m3/h，扬程15m，电机功率1.5KW；絮凝剂投配系统1套，投药能力1-3kg/h，储药罐2个，每个容量1000L；药剂计量泵2台（1用l备），流量0.97-1300L/h，扬程30m，电机功率0.37kW；无轴螺旋输送器LSS200：D=200mm，L=5m，P=1.1kW，水平安装，1套；无轴螺旋输送器LSS200：D=200mm，L=3m，P=1.5kW，角倾斜安装，1套；冲洗泵：Q=12.5m3/h，H=50m，P=4kW，2台；空压机：Q=0.2m3/min，H=0.6MPa，P=1.5kW，2台远期安装三台带式浓缩脱水一体机（二用一备）及相应辅助设备。（7）消毒系统采用紫外线消毒设备，消毒渠尺寸B×L×H=5.0×10.0×4.5m，配备功率N=10kW。（8）除臭系统除臭系统由臭气收集系统和离子处理系统组成，主要对提升泵站及浓缩脱水机房进行除臭处理，粗格栅及提升污水泵房换气4-8次/小时，浓缩脱水间换气7-10次/小时，总配备功率6KW。4.3.2主要设备选型本工程设备选型立足国产化，凡国内能够生产、并且质量稳定可靠的工艺设备尽量选用国产设备，在满足生产工艺要求的前提下，减少投资和今后运行中配件供应不足的问题。少量国内不能生产或质量不够稳定的设备才考虑从国外进口。国产设备主要包括：进水泵站以及污泥泵房的潜污泵；回转式机械粗格栅和阶梯式细格栅；旋流沉砂池提砂泵、砂水分离器等全套除砂设备；厂区所有闸阀、止回阀等阀门；带式污泥浓缩脱水机；IBR生物反应器配套设备等。少量进口设备包括全厂所有一次仪表，控制系统。主要设备见表4-13。49武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计表4-13主要设备一览表（近期）安装位置序号名称规格单位数量备注进水泵站1-1机械粗格栅GH-600，B×H=0.6m×7.2m,b=20mm,θ=75°，N=1.1kW套2　1-2潜水排污泵200WQ250-11-15台5四用一备细格栅及旋流沉砂池2-1阶梯式格栅GSHZ-700，B=0.7m,b=5mm,N=1.1kw套2　2-2提砂泵N=2.2kw台2　2-3立式浆叶分离机1.5kw台2　IBR生物反应池3-1激波传质曝气器N=5.5kW台8　3-2激波传质曝气器N=7.5kW台83-3潜水搅拌器N=1.5kW台8脱水车间4-1带式浓缩脱水机Q=2.7-27m3/h,N=1.1kw，DNY1000-Q台2国产4-2污泥进料泵Q=30m3/h,H=15m,N=1.5kw台2国产4-3药剂投配系统1-kg/h,V=2×1000L套1国产4-4加药泵Q=100-00l/h,H=30m,N=0.37kw台2国产4-5无轴螺旋输送器D=200mm，L=5m，P=1.1kW台1国产4-6无轴螺旋输送器D=200mm，L=3m，P=1.5kW台1国产4-7冲洗泵Q=12.5m3/h，H=50m，P=4kW台2国产4-8空压机Q=0.2m3/min，H=0.6MPa，P=1.5kW台2国产过程检测仪表5-1水位计　在线台8进口5-2自动取样器　台2进口5-3ORP、PH计　在线台4进口5-4温度仪　在线台2进口5-5溶解氧测定仪　在线台4进口5-6SS检测仪台4进口5-7污泥浓度检测仪台2进口控制系统6-1模拟屏　块1　6-2PLC控制器　台4进口6-3测控计算机　台2国产6-4液晶彩色显示器21"台2国产6-5UPS电源2500VA,30min台1国产6-6打印机　台2国产化验室7-1BOD5仪　台1进口7-2COD仪　台1进口7-3PH计　台1便携式，进口7-4MLSS仪　台1便携式，进口7-5溶解氧仪　台1便携式，进口7-6分光光度计　台1　4.3.3辅助工程污水厂辅助建筑按远期规模3万m3/d设计,一次建成。根据建设部《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》(GJJ31-89)，考虑到本工程的实际情况，附属建筑和生活设施建筑面积如下：49武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计（1）综合楼总建筑面积：500m2内设生产管理、行政管理、中心控制、化验及值班宿舍。（2）机修间、车库、仓库1）机修间：建筑面积110m2，主要用于厂内设备和零配件的日常修理，并设机电、仪表和泥、木工间等。2）仓库：建筑面积110m2，用于存放小口径管件、水泵电机、电气设备、五金工具、劳保用品及其它杂品等。3）车库：建筑面积80m2，内设司机休息室、物料小仓库、工具间等。（3）传达室建筑面积20m2。4.3.4公用工程（1）给水污水厂内职工生活用水和消防用水接自市政给水管网。进厂给水管管径为DN100，厂内给水管选用UPVC管材。厂内设置小型污水回用系统，直接利用处理后出水用于绿化和洗池用水。（2）排水厂内排水采用分流制。雨水用管道收集后集中就近排入玄武湖。厂内污水自成系统，用管道收集后排入厂内污水泵房，经水泵提升后进入细格栅前进水井。（3）消防厂内布置环状消防给水管网（与生活用水管道合并），设室外消火栓，间距≤120m，部分室内设干式灭火器，满足消防要求。（4）绿化厂内绿化以草皮为主，辅以果树和观赏树种，以提高绿化率。（5）道路厂内设3m路幅道路，满足厂内交通要求。采用砼路面，车行道转弯半径6.0m。（6）通讯厂内设电话总机，在各值班室内分别设置内线和外线电话，选用1049武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计门数字程控电话自动交换机一套，提升泵站与厂区通过公用电话网联系。（7）照明室内照明采用高效荧光灯。室外照明采用光效高、光线柔和、寿命长的节能路灯。4.3.5厂区总体布置（1）平面布置厂区总平面布置遵循如下原则：n功能分区明确，构筑物布置紧凑，减少占地面积。n流程力求简短、顺畅，避免迂回重复。n变配电间布置在既靠近污水厂进线，又靠近用电负荷大的构筑物处，以节省能耗。n建筑物尽可能布置在南北朝向。n厂区绿化面积不小于30%，总平面布置满足消防要求。n交通顺畅，使施工、管理方便。厂区平面布置除了遵循上述原则外，具体应根据城市主导风向、进水方向、排放水体位置、工艺流程特点及厂址地形、地质条件等因素进行布置，既要考虑流程合理、管理方便、经济实用，还要考虑建筑造型、厂区绿化及与周围环境相协调等因素。按照布局合理、功能分区、流程有序、预留发展、减少土地征用原则，根据厂址的地形、地貌、道路等自然条件，考虑进、出水管走向、风向等因素，按功能分为生产区和生产管理区，其间有道路和绿化带相隔。整个厂区分为生活、辅助生产区和生产区两部份。将生活、辅助生产区布置在厂区南面，城市主导风向的上风向；将生产区布置在东西两侧，中间用绿化带隔开；将臭味较大、较脏的污水处理构筑物，如：沉砂池、IBR生物池、浓缩脱水车间布置在厂区西面和北面，远离生活区，使生活区环境相对较好；将酶促湿地布置在厂区东面和北面，以便处理后出水就近排放；生产区内构筑物根据进出水方向按照工艺流程由西向东布置，这样布置工艺流程顺畅，管线短、交叉少。整个生产区内近期工程构筑物布置在北部，中、远期构筑物依次布置在西南部。整个厂区平面布置考虑了远期工程建成后的合理性，又兼顾了近期工程建成后的相对完整性。49武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计（2）竖向设计厂区竖向布置需考虑以下几个因素：n出厂尾水能自流排放；n厂区地面高程应与周围道路相衔接；n尽量减少厂区填方量；n厂区不受淹，考虑防洪防涝要求。污水处理厂厂区现状地形为山坡地，黄海高程为160.00-170.00m，库区设计水位为吴淞高程170.00m，换算为黄海高程为：168.076m，设计浪高为2.00m，据此，厂区地面标高拟定为黄海高程171.00m，酶促湿地出水水面标高定为170.50m，厂区存在较大的土方量。（3）防洪防潮污水处理厂地处剑河下游，该处地势较低，丹江口水库可以通过调节水库水位保证最高不超过黄海高程168.076m，浪高不会超过库区设计浪高2.00米，因此，能够满足防洪要求。4.3.6尾水排放污水处理厂尾水消毒后就近排入湿地公园，消毒渠总出水口设置水质监测设备。49武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计4.4建筑及结构设计4.4.1建筑设计污水处理厂的建筑总体布局以满足生产工艺为前提，构筑物按工艺流程序列布置，附属建筑物则按功能以集中组团形式布置，同时跟周围环境相协调，符合某特区对旅游环境的要求。整个厂区分为厂前区（生活及生产管理区）和生产区，在总体布置上运用绿化、道路来分割联系，使厂前区与生产区有机的结合起来，创造出舒适、优美、方便生活、安全生产的建筑环境。建筑总体布置及组团时，强调环境绿化及道路的全场贯通，以方便设备及污泥的运输。由于采用酶促湿地工艺技术，将绿化和工艺融合到一起，绿化面积达到60%以上，厂区实际上更像一个生态景观区。4.4.2结构设计（1）设计依据1）场地未作地质勘察工作，本可研报告结构设计按照厂区为回填方区的地基特点考虑。待施工图阶段工程地质详细勘察后，结构设计将根据实际情况进行处理。2）地震设防烈度：六度。3）给排水工艺方案设计平、剖面图。4）主要采用规范《给水排水工程结构设计规范》GB50332-2002《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《砌体结构设计规范》GB50003-2001《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002《地下工程防水技术规范》GB50108-2001（2）设计原则1）IBR生物反应池、旋流式沉砂池等水池类构筑物一律采用现浇钢筋混凝土结构，级配防水，抗渗标号S6。2）钢筋混凝土结构伸缩缝间距及最大裂缝开展宽度按现行规范控制。3）围护结构采用普通砖砌体。53武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计4）闸门井、地沟及管道支墩采用砖、混凝土或钢筋混凝土。5）砖混结构楼、层面板为预应力钢筋混凝土板，局部现浇钢筋混凝土板。6）标准图采用国标。（3）采用材料1）水泥：要求不低于325号大厂普通硅酸盐水泥。2）砂：采用中粗砂，石骨料质量应符合现行规范要求。3）混凝土垫层、填料：C10水池类构筑物：C25（S6）框架结构：C20其余除特殊注明者外，一律用C204）钢筋直径D≤10用Ⅰ级钢直径D≥12用Ⅱ级钢5）钢材、型钢均为3号钢6）砖砌体4.5电气工程设计4.5.1设计范围电气工程设计的主要内容有：（1）污水处理厂及提升泵站供电配电系统设计；（2）厂内电气设备配电及控制设计；（3）动力、照明、防雷、接地布置设计。设计范围以10KV电源端杆为界，包括污水处理厂各构（建）筑物的动力配电、照明配电及防雷、接地保护等内容。4.5.2供电电源处理厂内主要负荷属二级负荷，要求两路专用电源供电，一用一备。进线方式为电缆进线。本工程按10KV电压等级供电。拟由当地供电局110KV变电所53武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计引一路10KV专用架空线作为污水厂电源，距离3km。4.5.3负荷计算采用方案Ⅰ污水厂内主要用电负荷为污水提升泵(共4台)、IBR池内激波传质器驱动泵(共16套)。总装机容量约为279.52kW，计算负荷约为160.41kW，其中提升泵站62.22kW，厂内98.02kW。按用电负荷，厂内设置S11M-160kVA/10kV/0.4kV变压器两台，互为备用，提升泵站接厂内电源，设置S11M-100/10kV/0.4kV变压器一台。两种方案负荷计算详见表4-14、4-15。4.5.4系统设计10kV系统采用双回路进线、单母线分段运行一路电源运行，另一路电源备用，并自动投切。短路保护采用智能综合保护器，利用后台计算机实现实时监控，高压开关柜选用KYN-2000中置式开关柜。0.4kV/0.23kV系统同样采用双回路进线、单母线分段中间设联络开关的结线方式，电缆放射式配电，主要构（建）筑物采用双回路供电，低压开关柜选用GCS抽屉式开关柜，低压变频装置直接装在低压开关柜内。计算机、仪表系统设备配置用UPS备用电源。4.5.5变配电所设计变配电所：污水处理厂内设置10kV配电间一座，变配电站包括：高压配电室，低压配电室，直流及控制室，变压器室。10kV配电系统采用单母线分段结线。两台配电变压器分布于10kV两段母线上。10kV配电系统中高压断路器合闸、控制和信号电源为直流220V，由镉镍电池直流屏提供。10kV高压开关柜选用KYN21-10型手车式金属封闭中置式开关设备，断路器采用ZN-10，操作机构采用弹簧操动机构。低压配电柜选用MNS系列抽屉式开关柜。4.5.6启动和控制启动：本项目单机额定功率均较小，最大的为15kW，因此，采用全压直接启动。控制：控制方式采取两级控制方式，即就地手动和中控室计算机自控方式相结合，并可选择切换。53武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计4.5.7照明设计在保证强度的前提下优先采用高效节能灯具和使用寿命长且显色性好的光源。厂区道路照明以庭院灯为主，大型水池采用平台泛光射灯照明，车间内采用混光型灯具，综合楼、值班室、配电室以高效荧光灯为主。53武汉市政工程设计研究院有限责任公司 表4-14负荷计算表（方案Ⅰ2.0万m3/d）序号用电设备名称数量(台)设备安装容量P(kW)需要系数KxTan　　　　Φ计算负荷变压器容量kVA投用备用单台合计Pjs(kW)Qjs(kW)Sjs(kW)提升泵房　　　　　　　　　　1粗格栅2　1.102.201.000.472.201.032.43　2提升泵4115.0060.001.000.4760.0028.2066.30　3电葫芦1　1.501.500.010.470.020.010.02　　合计　　　63.70　　62.2229.2468.74100沉砂池　1细格栅2　1.102.201.000.472.201.032.43　2吸砂机2　2.204.400.300.471.320.621.46　3浆叶分离机2　1.503.001.000.473.001.413.31　4砂水分离器1　0.370.370.300.470.110.050.12　IBR反应池　1激波传质器827.5060.000.500.4730.0014.1033.15　2激波传质器825.5044.000.500.4722.0010.3424.31　3潜水搅拌器821.5012.000.200.472.401.132.65　贮泥池　　　　　　　　　　1搅拌机1　0.550.551.000.470.550.260.61　57 续表4-14负荷计算表（方案Ⅰ2.0万m3/d）序号用电设备名称数量(台)设备安装容量P(kW)需要系数KxTan　　　　Φ计算负荷变压器容量kVA投用备用单台合计Pjs(kW)Qjs(kW)Sjs(kW)脱水机房　　　　　　　　　　1带式浓缩脱水机111.101.100.300.470.330.160.36　2污泥进料泵111.501.500.300.470.450.210.50　3加药泵110.370.370.300.470.110.050.12　4无轴螺旋输送器1　3.003.000.300.470.900.420.99　5无轴螺旋输送器12.202.200.300.470.660.310.73　6冲洗泵114.004.000.030.470.120.060.13　7空压机1　1.501.500.030.470.050.020.05　消毒系统　　　　　　　　　　1紫外线消毒设备1　10.0010.001.000.4710.004.7011.05　除臭系统　　　　　　　　　　1高能离子除臭系统1　6.006.001.000.476.002.826.63　厂区　　　　　　　　　　1照明及其他1　60.0060.000.300.4718.008.4619.89　　　　　　　　　　　　　合计　　　216.19　0.9198.2046.15108.50　补偿　　　　　CosΦ　21.54　　补偿后　　　279.89　0.9798.2024.61101.2315057 表4-15负荷计算表（方案Ⅱ2.0万m3/d）序号用电设备名称数量(台)设备安装容量P(kW)需要系数KxTan　　　　Φ计算负荷变压器容量kVA投用备用单台合计Pjs(kW)Qjs(kW)Sjs(kW)提升泵房1粗格栅2　1.102.201.000.472.201.032.43　2提升泵4115.0060.001.000.4760.0028.2066.30　3电葫芦1　1.501.500.010.470.020.010.02　　合计　　　63.70　　62.2229.2468.74100沉砂池　　　　　　　　　　1细格栅2　1.102.201.000.472.201.032.43　2吸砂机2　2.204.400.460.472.020.952.24　3浆叶分离机2　1.503.001.000.473.001.413.31　4砂水分离器1　0.370.370.460.470.170.080.19　氧化沟　　　　　　　　　　1表曝机3　40.00120.000.900.47108.0050.76119.33　2潜水推进器12　2.2026.400.900.4723.7611.1726.25　2电动调节堰3　1.504.500.300.471.350.631.49　二沉池　　　　　　　　　　1刮泥机25.5011.001.000.4711.005.1712.15　污泥回流泵房　　　　　　　　　　1污泥回流泵1122.0022.001.000.4722.0010.3424.31　2剩余污泥泵112.202.201.000.472.201.032.43　57 续表4-15负荷计算表（方案Ⅱ2.0万m3/d）序号用电设备名称数量(台)设备安装容量P(kW)需要系数KxTan　　　　Φ计算负荷变压器容量kVA投用备用单台合计Pjs(kW)Qjs(kW)Sjs(kW)贮泥池　　　　　　　　　　1搅拌机1　2.202.201.000.472.201.032.43　脱水机房　　　　　　　　　　1带式浓缩脱水机112.202.200.300.470.660.310.73　2污泥进料泵111.501.500.300.470.450.210.50　3加药泵110.370.370.300.470.110.050.12　4无轴螺旋输送器1　3.003.000.300.470.900.420.99　5无轴螺旋输送器12.202.200.300.470.660.310.73　6冲洗泵114.004.000.030.470.120.060.13　7空压机1　1.501.500.030.470.050.020.05　消毒系统　　　　　　　　　　1紫外线消毒设备1　10.0010.001.000.4710.004.7011.05　除臭系统　　　　　　　　　　1高能离子除臭系统1　6.006.001.000.476.002.826.63　厂区　　　　　　　　　　1照明及其他1　80.0080.000.400.4732.0015.0435.36　　　　　　　　　　　　　合计　　　309.04　0.91228.85107.56252.87　补偿　　　　　CosΦ　32.34　　补偿后　　　　　0.95228.8575.22240.8930057 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计4.5.8电容补偿由于工程中无高压用电设备，故无功补偿采取0.4KV低压母线上集中自动补偿方式，功率因数均补偿至0.97。4.5.9电能计量按照供电部门的要求，商业计量设于10KV侧，10KV系统中设有专用计量柜。厂内0.4KV测动力和照明分开计量，进线及联络柜采用智能电度表计，就地显示并远传计算机。4.5.10防雷、接地系统污水处理厂属三类防雷构（建）筑物，建筑物均设避雷带防止直击雷，接地体以人工及自然接地装置相结合，接闪器以在屋顶设避雷带为主，辅以避雷针，防雷接地电阻不大于10欧。高压配电间内10kV进线母线上设有阀型避雷器保护10kV母线和变压器。所有电气设备金属外壳应可靠接零。计算机系统设置单独的接地装置，接地电阻不大于4欧。4.5.11通信设计配置外线直拨电话4门，作为污水厂对外通讯使用。另设置10门程控交换设备一套，作为污水厂内部通讯使用。4.6自控设计4.6.1一般原则自动化监控系统的设计应遵照经济合理，操作方便的原则，以符合国内的实际应用水平。监控系统对所有工艺设备的工况状态和全部过程参数进行检测，然后按预定程序对激波传质设备、吸泥机、脱水机等设备进行控制和调节。所有设备都可以在自动控制和手动控制方式之间灵活切换。自动化监控系统的设计，应为二期工程的扩展留有充分的余地。4.6.2系统构成80武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计根据污水处理厂脱氮、除磷及污泥浓缩脱水工艺流程的要求，设置在线检测仪表于各生产现场，采用单用户监控和数据获取系统(SCADA)。自控系统的构成方式有多种选择，有工控计算机（IPC），现场总线控制系统（FCS），可编程控制器（PLC）系统，集散控制系统（DCS）等。由于PLC系统规模和通信配置有较大的伸缩性，故更适合以逻辑控制为主的工艺过程。本污水处理厂自控系统设计采用PLC和工控机相结合的模式。PLC监控站完成车间级的生产流程控制，中控室控制和人机对话则由工控计算机或操作员中端完成。这种模式在水厂和污水厂自控系统中应用较多，技术上和经验上都比较成熟，系统故障率低，性价比较高。自动化监控系统采用集中管理，分散控制的系统结构，本污水厂自控系统由PLC子站和中控系统组成，各PLC子站分别完成相应工艺流程段的工艺流程控制，并采取设备工况状态和生产过程参数。厂部生产管理级在厂长办公室及化验室等设置计算机终端。现场自动化级与操作站管理级之间采用过程总线（工业以太网）进行数据通讯及信息交换，厂部生产管理级与操作站管理级之间采用终端总线（以太网）进行数据通讯和信息交换。4.6.3仪表设置过程检测直接反映工艺流程的信息。过程检测仪表将工艺流程信息送入监控计算机。检测仪表的设置如下：厂外进水泵房及细格栅：水位计；原水：PH值计、温度计、流量计、BOD检测仪；IBR生物池：溶解氧测定仪、污泥浓度测定仪，ORP；出厂水：PH值、温度、SS测定仪、BOD检测仪；配电间：电压、电流、有功电度、无功电度。4.6.4计算机控制及管理功能按照污水处理厂工艺要求，采用计算机测控管理系统进行监测、控制和管理。整个系统分为两个层次，即现场控制层和集中生产管理层。生产管理层设于中心控制室，内设监测计算机，检测全厂设备运行、记录数据、打印报表、绘制工况曲线，动态模拟工艺流程显示。现场控制层（即现场PLC）分布于生产现场，控制现场设备和采集现场信息。中心控制室与现场控制层两者之间在厂区通过有线通道进行数据通讯和控制。计算机网络要求具有可扩展性。（1）中心控制室80武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告污水处理厂方案设计中心控制室设置监测和管理计算机、PLC和模拟屏等设备。监测计算机长期在线运行，定时巡检现场PLC采集的数据，对工艺参数和动力设备的运行状态进行实时显示、记录、存储、分析、统计、打印和事故报警。其功能包括以下内容：1）分幅显示工艺流程和变、配电系统动态模拟图，并在各相应位置显示相应区域被测参数的实时值。2）定时自动生成反映当日生产情况的数据文件，并存入磁盘，建立生产档案。3）具有对已建立的生产档案进行查询的能力，可显示和打印历史上某日的生产报表、事故报表、开停机时间表和统计设备运行时间表等。4）可检测各动力设备的故障及工艺过程中出现的非正常情况，给出事故报警信号并记录发生时间和事故消除时间。5）能用图形方式显示工艺流程中一些重要参数的周期性变化情况，如年变化、日变化曲线等。6）操作人员可通过键盘修改工艺参数的设定值和开/停动力设备。模拟屏显示全厂主要生产流程和设备的运行状况或事故状态，显示液位、流量等主要工艺参数。中心控制室PLC用于控制模拟屏信号和数据显示。（2）现场测控层现场PLC置于配电间内。现场PLC分别与现场检测仪表接口，采集生产过程中的各种工艺参数和继电器等设备的开/关状态及模拟量。将采集到的数据发送到中心控制室的监测计算机，并根据现场工况要求接收监测计算机发出的控制命令，开/停相应的动力设备。计算机系统接入正常运行后，基本可以实现现场无人值班，全厂生产由中心控制室值班人员直接操作管理。（3）工艺过程控制1）厂外提升泵站（a）粗格栅按水位差及时间自动控制除渣设备运行。（b）泵房机组按水池水位轮换运行控制。2）旋流沉砂池（a）细格栅按水位差或时间自动控制除渣设备运行。（b）沉砂池抽沙、排砂设备按规定程序自动运行。3）IBR生物池：按曝停比控制激波传质曝气器的运行。80武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告定员编制、建设进度5.定员编制、建设进度5.1定员编制（1）组织机构根据国内一些污水处理厂的管理情况，建议污水处理厂的管理机构如下：1）建立完备的生产管理层次。2）对生产操作工人，管理职工进行必要的资格审查，并组织进行上岗前的专业技术培训。3）聘请有资质有经验的专业技术人员负责厂内技术管理工作。4）制订健全的岗位责任制、安全操作规程等工厂管理规章制度。5）招聘专业技术人员，并提前入岗，参与施工安装调试及验收等全过程。（2）技术管理为了使本工程运行管理达到所要求的处理效果、降低运行成本，除了按上述的组织机构进行行政管理外，还必须加强技术管理。1）与市政环保部门一起监测污水系统水质、监督工厂企业工业废水排放水质。工业废水排放水质必须达到《污水排入城市下水道质标准》(CJ18-86)的要求。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工作。5）建立信息系统，定期总结运行经验。（3）人员编制80武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告定员编制、建设进度根据建设部1994年《城市污水处理工程项目建设标准》，考虑到污水处理技术的进步以及自动化水平的提高，参照国内同行业定员的情况，本工程人员编制适当减少了生产工人占全部职工定员的比例，增加了管理人员及工程技术人员的比例。按照IBR工艺污水处理厂近期定员为18人，远期工程实施后再根据情况增加定员。在全厂18人的编制中，管理及工程技术人员占27.78%，直接生产人员66.67%，服务人员5.56%。污水厂人员编制见表5-1。表5-1定员编制表类别机构设置人员(人)分类合计比例(%)备注管理及工程技术厂长1527.78%副厂长、工程师1给排水行政、财务、统计2工程师1机电自控生产人员值班工人51266.67%　化验室3　机修、电修、木工4　服务人员司机115.56%　总计18100　5.2工程建设进度工程建设进度表见表5-2。表5-2工程建设进度表80武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告定员编制、建设进度序号时间完成内容12006年11月完成可行性研究22006年12月落实资金来源32006年11月—2006年12月完成初步设计42007年1月—2007年3月完成施工图设计52007年3月处理厂施工准备62007年4月—2007年10月污水处理厂施工72007年10月工人培训82007年11月—2007年12月污水处理厂调试92008年1月正式投入运转80武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告环保、劳保、消防、节能6.环境保护、劳动保护、消防和节能6.1项目的环境影响及对策6.1.1项目实施过程中的环境影响及对策（1）工程建设对环境的影响1）工程征地的影响按本工程建设要求,按远期需要征用土地35亩，征用的土地用于污水处理厂建设。被征用土地具有二大特点:为规划预留地,且是山地。所以这些土地被征用以后将不会对城市产生不良影响。2）对交通的影响工程建设时，埋管经过的道路有些被横穿，有些沿路开挖，使车辆运输被阻，同时由于堆土、建筑材料的占地，使道路变得狭窄，晴天尘土飞扬，雨天泥泞路滑，使交通变得拥挤和混乱，极易造成交通事故。这种影响随着工程的结束而消失。3）施工扬尘、噪声的影响（a）扬尘的影响工程施工期间，挖掘的泥土通常堆放在施工现场，直至管道埋设，短则几个星期，长则数月。堆土裸露，旱季风吹，车辆过往，以致满天尘土，使大气中悬浮颗粒物含量骤增，严重影响市容和景观。施工扬尘将使附近的建筑物、植物等蒙上厚厚的尘土，使邻近居家普遍蒙上一层泥土，给居住区环境的整洁带来许多麻烦。雨、雪天气，由于雨水和雪水的冲刷以及车辆的辗压，使施工现场变得泥泞不堪，行人步履艰难。（b）噪声的影响污水管施工期间的噪声主要来自管道及泵站建设时施工机械和建筑材料运输，车辆马达的轰鸣及喇叭的喧闹声。特别是在夜间，施工的噪声将产生严重的扰民问题，影响邻近居民的工作和休息。若夜间停止施工，或进行严格控制，则噪声对周围环境的影响将大大减小。（c）生活垃圾的影响80武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告环保、劳保、消防、节能工程施工时，施工区内上千劳动力的食宿将会安排在工作区域内。这些临时食宿地的水、电以及生活废弃物若没有做出妥善的安排，则会严重影响施工区的卫生环境，导致工作人员的体力下降，尤其是在夏天，施工区的生活废弃物乱扔轻则导致蚊蝇孳生，重则致使施工区工人暴发流行疾病，严重影响工程施工进度，同时附近的居民遭受蚊、蝇、臭气、疾病的影响。（d）弃土的影响施工期间将产生一些弃土，这些弃土在运输、处置过程中都可能对环境产生影响。车辆装载过多导致沿程泥土散落满地；车轮沾满泥土导致运输公路布满泥土；晴天尘土飞扬，雨天路面泥泞，影响行人和车辆过往和环境质量。弃土处置地不明确或无规划乱丢乱放，将影响土地利用、河流流畅，破坏自然、生态环境，影响城市的建设和整洁。弃土的运输需要大量的车辆，如在白天进行，必将影响本地区的交通，使路面交通变得更加拥挤。（2）建设中环境影响的缓解措施1）交通影响的缓解措施工程建设将不可避免地与一些道路交叉。道路的开挖将严重影响该地区的交通。项目开发者在制订实施方案时应充分考虑到这个因素，对于交通繁忙的道路要设计临时便道，并要求施工分段进行，在尽可能短的时间内完成开挖、排管、回填工作。对于交通特别繁忙的道路要求避让高峰时间（如采取夜间施工，以保证白天畅通）。挖出的泥土除作为回填土外，要及时运走，堆土应尽可能少占道路，以保证开挖道路的交通运行。2）减少扬尘工程施工沟渠挖出的泥土堆在路旁，旱季风致扬尘和机械扬尘导致沿线尘土飞扬，影响附近居民和工厂。为了减少工程扬尘对周围环境的影响，建议施工中遇到连续的晴好天气同时又起风的情况下，对弃土表面洒上一些水，防止扬尘。工程承包者应按照弃土处理计划，及时运走弃土，并在装运的过程中不要超载，装土车沿途不洒落，车辆驶出工地前应将轮子的泥土去除干净，防止沿程弃土满地，影响环境整洁，同时施工者应对工地门前的道路环境实行保洁制度，一旦有弃土、建材撒落应及时清扫。3）施工噪声的控制管线工程施工开挖沟渠、运输车辆喇叭声、发动机声、混凝土搅拌声以及复土压路机声等造成施工噪声。为了减少施工对周围居民的影响，工程在距民舍200m80武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告环保、劳保、消防、节能的区域内不允许在晚上十时至次日上午六时内施工，同时应在施工设备和方法中加以考虑，尽量采用低噪声机械。对夜间一定要施工又要影响周围居民声环境的工地，应对施工机械采取降噪措施，同时也可在工地周围或居民集中地周围设立临时的声障之类的装置，以保证居民区的声环境质量。4）施工现场废物处理工程建设需要上千个工人，实际需要的人工数决定于工程承包单位的机械化程度。工程施工时可能被分成多段同时进行，工程承包单位将在临时工作域内为工人提供临时的膳宿。项目开发者及工程承包单位应与当地环卫部门联系，及时清理施工现场的生活废弃物，工程承包单位应对施工人员加强教育，不要随意乱丢废弃物，保证工人工作生活环境卫生质量。5）倡导文明施工要求施工单位尽可能地减少在施工过程中对周围居民、工厂、学校影响，提倡文明施工，做到“爱民工程”，组织施工单位、街道及业主联络会议，及时协调解决施工对环境的影响问题。6.1.2项目建成后的环境影响及对策污水处理厂本身是一个环境保护项目，它建成后对改善地区环境和水域水质必将产生很大作用。但污水处理设施的运行对周围环境会产生一定的影响，因此就环境保护方面，需采取一定的措施。（1）对环境的影响1）臭味对环境的影响由于污水处理厂内很多污水处理设施均为敞开式水池，所以污水的臭味散发在大气中，势必会影响到周围地区。为了解决污水对环境的影响程度，我国其它城市（如上海市）作过专门的现状闻味调查，组织了10名30岁以下无烟酒嗜好未婚男女青年进行现场臭味嗅闻。现状调查将臭味强度分成六级，详见表6-1。表6-1臭味强度分级表80武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告环保、劳保、消防、节能强度指标0无气味1勉强能感觉到气味（感觉阈值）2气味很弱但能分辨其性质（识别阈值）3很容易感觉到气味4强烈的气味5无法忍受的极强气味调查人员分别在下风向设5、30、50、70、100、200、300m等距离，来回嗅闻，并且以上风向作为对照嗅闻。调查当天的风向为NE，风速约4.5m/s，气温12℃，嗅闻结果如表6-2所示。表6-2嗅闻结果表风向距离嗅闻人员感觉比例（%）012345上风向510020100下风向560403010050208070406010020701020050503008020由嗅闻结果统计可知，在污水处理设施下风向100m范围内，其臭味对人的感觉影响明显，在300m以外，则臭味已嗅闻不到。而在污水处理设施上风向20m外对臭味的感觉已不明显。某市某特区城区窑湾村污水处理厂位于规划城市生态保护区内，远离规划城市城区，其位置距集中居民区边缘均有大于500米以上的距离，故对各风向的城市居民生活生产都无明显影响。且主要臭味产生源采用高能离子除臭装置除臭，因此，对环境不造成影响。2）噪声对环境的影响80武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告环保、劳保、消防、节能污水处理厂的噪声来源于厂内传动机械工作时发出的噪声，有污水泵、污泥泵的噪声，还有厂区内外来自车辆等的噪声。根据调查，污水处理厂使用的机械产生的噪声值见表6-3。表6-3机械产生的噪声值表名称噪声（dBA）污水泵90-100污泥泵90-100空气压缩机95-105汽车75-90污水处理厂内噪声较大的设备，如污水泵、污泥泵等均设在池内，经过水体和池壁隔声以后传播到外环境时已衰减很多。据调查资料表明，距泵30m时测得的噪声值已达到国家的《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）的标准值。因此，其噪声对环境的影响不显著，本工程中的设备功率很小，设于水下，更加安静。3）污水处理厂尾水对汉江的影响污水厂尾水排放对汉江的环境影响评价工作应由某市某特区环保局委托有关单位进行。4）污水处理厂产生的污泥污泥经采用先进的国产带式浓缩脱水设备浓缩脱水后，其泥饼含水率降低至70-80%，为非流质固体，可用一般运输工具直接外运。（2）对环境影响的对策综上所述，虽然本工程建成运行后对周围环境影响不大，但为了进一步减小对环境的影响，本工程拟将采取以下措施：1）污水处理的构筑物采取密集型布置，增加绿化面积，将处理构筑物分区，并用绿化带隔离，特别是把厂内生产管理区（厂前区）和生产区用绿化带隔离，创造良好的环境。2）加强噪声的防止，采用低噪声的机械设备，并采取有效的隔音措施，进一步降低噪声对环境的影响。虽然本工程建成运行后对周围环境影响不大,但为了进一步减小工程对环境的影响,本工程拟采取以下措施:（a）本工程已设有除臭措施。为最大程度地减少污水、泥处理构筑物对厂前区和周围环境的影响，在总平面布置上厂前区布置在厂区的东南面，而将处理构筑物布置在厂区西北面，位于主导风向下风向。80武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告环保、劳保、消防、节能（b）本工程污水泵和污泥泵采用潜污泵，在水下基本无噪声。带式浓缩脱水机等均设在室内，经过隔声以后传播到外环境时已衰减很多。据调查资料表明，距机房30m时测得的噪声值已达到国家的《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93)的标准植。（c）本工程在建筑设计上充分体现园林式与现代化相结合建筑风格，与周围建筑风格相协调，并布置建筑小品，搞好园林绿化，种植多种树木、爬藤植物和草木植物，提高景观质量。污水厂尽可能增加厂区绿化面积，厂区绿化利用道路两侧的空地、构(建)筑物周围和其它空地见缝插针进行，沿厂区围墙内侧布置灌木树，逐渐形成隔离带。6.2劳动安全卫生6.2.1运行之前在污水处理厂运行之前，须对操作人员、管理人员进行技术教育和安全教育，熟悉本厂处理工艺和设施、设备的运行要求与技术指标，制定必要的安全操作规程和管理制度，除此之外，尚需考虑如下措施：（1）厂内排水采用雨污分流系统，雨水排入小湾河，污水收集后排入污水提升泵房，随城市污水进入处理构筑物进行处理，使厂内污水不直接向水体排放；（2）沉砂池的沉砂和脱水后的污泥的临时堆放场均考虑混凝土地坪，以防止污染地下水；（3）各处理构筑物走道和临空天桥均设置保护栏杆，栏杆高度和强度均符合国家劳动保护规定；（4）在产生有毒气体和可燃性气体的构筑物和工段，应设置通风系统，并配备防毒面具；（5）对进水泵房、污泥浓缩脱水间等产生有害气体的场所，进行机械通风与，并满足劳动保护的换气要求；（6）厂内须配置救生衣、救生圈、安全带、安全帽等劳保用品；（7）厂区管道、闸阀均须设置闸阀井，并考虑操作杆接至地面，以便操作；（8）易燃、易爆及有毒物品，须设置专用仓库、专人保管，并满足劳动保护规定；（9）所有电气设备的安装、防护，均须满足电器设备有关安全规定；（10）80武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告环保、劳保、消防、节能水泵、电机等易产生噪声的设备，设置隔振垫，减少噪声，同时，将管理用房与机房分开，并采取有效的隔声措施；（11）机械设备的危险部分，如传动带、明齿轮、砂轮等必须安装防护装置；（12）须设置适当的生产辅助设施，如浴室、厕所、更衣室、休息室，并经常保持完好和清洁卫生；（13）夏季或传染病多发期对厂区采用消毒剂消毒，以有效的杀灭对人体健康有害的病原微生物；同时，劳动保护及安全生产方面要加强对职工的法制教育，包括在建设期及运行管理期；6.2.2建设期（1）编制和执行各种有关施工安全的政策大纲以及各方面应负的责任；各岗位操作人员和维修人员必须经过技术培训和生产实践，并考试合格后方可上岗；（2）对全体职工进行安全培训，事故和偶发事件报告；（3）颁发和使用安全设备，如安全帽、安全鞋等；（4）制订安全工作措施，如脚手架、壳子板和开挖支撑等；（5）任命安全监理和安全官员。6.2.3运行管理期（1）制订紧急反应计划；（2）任命安全监理和安全官员；（3）制订安全管理系统（体制）；（4）定期对所有职工进行医疗检查；（5）颁发和使用安全用品如安全鞋帽、耳护套、工作服、气体检漏器等。6.3消防6.3.1编制依据（1）《中华人民共和国消防条例》（1984年5月13日）；（2）《中华人民共和国消防条例实施细则》；（3）《建筑设计防火规范》（GBJ16-87，修订本）；80武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告环保、劳保、消防、节能（4）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）；（5）《消防站建筑设计标准》（GBJ1-81）；（6）《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）；（7）《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）；（8）《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140-90）；（9）《低倍数泡沫灭火系统设计规范》（GB50151-92）。6.3.2防火等级变电站根据国家规定，定为丙类防火标准。其他厂区建筑设计均按国家建筑防火规范制定。6.3.3防火措施厂区设置消防系统，由消防水泵和室外消火栓组成，采用低压给水系统，最不利点的消火栓水压不低于10m。主要建筑物，每层须设置室内消火栓及消防通道，仪表控制室内设有自动喷水灭火装置。变电所及污水泵房内设置干粉灭火器。厂区主干道宽度为3m，沿厂区四周和中心主要构筑物间铺设，构成主干管网，转弯半径R›6m，以满足消防车辆行驶的要求。6.4节能6.4.1节能措施目前国内有许多污水处理厂虽建有完善的污水、污泥处理工艺，但往往不能坚持运转，主要原因是处理厂能耗太高。因此，工程节能是非常重要的。本工程在工艺方案选择、设备选型和操作管理方面都考虑节省能源，降低运行成本。（1）根据现状污水水质资料及周边地区同类型污水厂进水水质资料，提出合理的设计参数，同时根据近、远期不同的水质情况进行设计。对于短时高浓度进水，考虑耐冲负荷的先进工艺措施解决；（2）80武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告环保、劳保、消防、节能适应水质季节性变化，生物处理构筑物分成几组，便于分期实施，低浓度季节可改变运行方式，减少一组生物池运行，以节约能源；（3）设备选型选用高效、低耗的产品；（4）构筑物布置紧凑，减少连络管渠的水头损失；（5）全厂采用技术先进的微机测控管理系统，分散检测和控制，集中显示和管理，各种设备均可根据污水水质、流量等参数自动调节运转台数或运行时间，不仅改善了内部管理，而且可使整个污水处理系统在最经济状况下运行，使运行费用最低。6.4.2能耗指标及分析本工程污水处理厂近期设计规模2万m3/d，年总用电量140.52万kW.h，处理每立方米污水耗电为0.19kW.h,比我国目前二级处理耗电0.15-0.28kW.h/m3污水的平均指标低。污水厂主要耗能构筑物IBR年耗电为47.65万kW.h，其单位能耗为0.653kW.h/kgBOD5，比统计值1.5-2.0kW.h/kgBOD5的平均指标的下限还低。因此,从耗能分析，本工程主要处理构筑物的能耗指标可达到国内同行业的先进水平。80武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告投资估算7.投资估算7.1概述本工程方案设计投资估算内容包括某市某特区城区污水处理厂一座（IBR-酶促深床湿地工艺）及污水收集点到污水处理厂之间的污水输送管道和提升泵站。工程规模近期处理能力为2.0万吨/日。项目总投资4383.42万元（推荐方案），其中第一部分工程费3180.30万元，第二部分其它工程费用为861.55万元，基本预备费用为323.35万元，铺底流动资金18.22万元。两种方案投资估算详见投资估算表（表7-2、7-3）。7.1.1编制主要依据（1）基础资料1）本方案设计图纸和相关技术资料；2）鄂建[2004]15号文颁发《湖北省市政工程消耗量定额及单位估价表》；3）鄂建[2003]43号文颁发《湖北省安装工程消耗量定额及单位估价表》；4）鄂建[2003]44号文颁发《湖北省建筑安装工程费用定额》；5）《湖北省建设工程造价信息》；6）其它类似工程技术经济指标；7）建筑工程材料预算价格的确定：现根据某市某特区城区实际价格，考虑相关因素，确定三材价格，设备、管材参照国内生产厂家报价，综合运杂费用取定。（2）第二部分费用其它费用按照鄂建[2006]26号文颁发《湖北省建设项目总投资组成及其他费用定额》计算。1）预计征地为35亩，土地征购费暂按13万元/亩计算；2）建设单位管理费按差额定率累进法计算，工程监理费按第一部分工程费的1.5%计算，质量监督费按照（建筑工程费+安装工程费）的0.14%计算；3）可行性研究费按照国家计委《关于印发建设项目前期工作咨询收费暂行规定的通知》（计价格［1999］1283号）用内插法计算；4）污水处理厂设计费按国家计委、建设部颁布的10号文[2002]用内插法计算，勘察费按第一部分工程费用的0.6%计算；80武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告投资估算5）环境影响评价费按计价格[2002]125用内插法计算，劳动安全卫生评审费按照总概算的0.03%计算；6）场地准备及临时设施费按照（建筑工程费+安装工程费）的0.8%计算；7）工程保险费按照第一部分工程费用的0.5%计算；8）联合试运费按《计标（85）352号文件》为（建筑工程费+安装工程费+设备费）的1%计算；9）其他与建筑工程相关费按相关文件计算；10）生产准备及开办费中，办公生活用具费，每人为800元，生产职工培训费按设计人员的60%培训6个月，每人800元/月计算；工具、器具、用具购置费按照（建筑工程费+安装工程费+设备费）的0.08%计算；11）竣工图编制费按设计费的8%计算。（3）基本预备费按第一部分工程费用、第二部分其他费用之和8%计算。（4）铺底流动资金的计算铺底流动资金占流动资金的30%计算。7.1.2工程投资及主要经济指标由表7-1可看出，污水处理厂单位工程投资为1206.30元.d/m3，高于通常的指标，这是由于某特区地形条件所限，污水厂建设中土方工程及基础处理工程量过大，且包含厂外提升泵站和污水输送管道。各部分所占比例见表7-1。表7-1污水厂投资单位经济指标分析项目投资（万元）单位投资（元/m3）污水厂厂内主要生产设施1938.59969.30土方及基础处理360.01180.01绿化及除臭114.0057.00合计2412.601206.30提升泵站及输送管道767.70383.8497.2建设项目总投资及进度计划本项目投资总需要量为4383.42万元。资金筹措：80武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告投资估算（1）南水北调专项建设资金：3680万元；（2）地方自筹：415万元；（3）征收污水处理费：349.23万元；本项目建设期为2年，两年投资比例分别为60%和40%。详见表7-4。80武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告投资估算表7-2某特区污水处理厂投资估算表(方案I2.0万m3/d)估算编号工程和费用名称估算价值(万元)技术经济指标(元)备注土建工程设备工程安装工程其它费用总计单位数量单位指标(元)Ⅰ第一部分:工程费用1804.24853.98522.080.003180.30m3/d20000.001590.15土建一污水处理厂1471.64785.98154.980.002412.60　20000.001206.30　1-（1）细格栅、沉砂池25.8032.004.80　62.60土建1-（2）IBR反应池561.08192.0038.40　791.48m313520.00415.00土建1-（3）酶促生态草坪340.0042.0010.50　392.50m220000.00170.00土建1-（4）紫外线消毒设备6.5148.009.60　64.11m3土建1-（5）污泥脱水机房及堆棚（含加药）41.8055.008.25　105.05m2380.001100.00土建1-（6）储泥池3.843.000.90　7.74m348.00800.00土建1-（7）配电间11.0061.009.15　81.15m2100.001100.00土建1-（8）除臭系统45.0027.00　72.00　　　36.001-（9）自动化控制　32.0019.20　51.20　　　　1-（10）检测仪表　25.00　25.00　　　　1-（11）化验设备　20.00　　20.00　　　　1-（12）综合楼55.00　55.00m2500.001100.00土建1-（13）机修、仓库、车库30.0015.903.18　49.08m2300.001000.00土建1-（14）门卫1.60　　1.60m220.00800.00土建1-（15）厂区消防、通讯工程　20.00　　20.00　　　　1-（16）地基及护坡处理150.00　　150.00　　　1-（17）园林绿化工程30.0012.00　42.00　　　1-（18）厂平面土方（开山取土、填方、平整）210.01　　210.01m346669.0045.001-（19）围墙、道路、综合管线等35.0048.0012.00　95.00　　　　1-（20）厂内照明　20.00　　20.00　　　　1-（21）备品备件　17.08　　17.08　　　　1-（22）运输车辆　25.00　　25.00　　　　1-（23）供水供电通讯连接　55.00　　55.00　　　　二加压泵站及污水输送管道332.6068.00367.100.00767.70　　　　2-（1）厂外粗格栅及加压泵房51.5268.0017.00　136.52m3736.00700.00含配电间及电气系统2-（2）加压泵站至厂区压力管道（DN600）14.3302.10　316.40m3600.00878.89　80武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告投资估算2-（3）皇榜桥至加压泵站管道（重力流DN1000）5.528.00　33.50m400.00837.50　2-（4）压力管道基础土方（开山取土、填方）181.28　　　181.28m340284.0045.002-（5）护坡处理80.00　　　80.00　　　　2-（6）加压泵站电源　　20.00　20.00　　　　续表7-2某特区污水处理厂投资估算表(方案I2.0万m3/d)估算编号工程和费用名称估算价值(万元)技术经济指标(元)备注计费标准总计单位数量单位指标(元)Ⅱ第二部分:其他费用　861.55m3/d20000.00430.78　一征地、拆迁、补偿35亩每亩13万元455.00　　　二建设管理费　　　　　　建设单位管理费　56.83　　　　工程建设监理费Ⅰ×1.5%47.70　　　　质量监督费（建筑工程费+安装工程费）*0.21%4.89　　　三可行性研究费　12.21　　　四研究试验费　0.00　　　五工程勘察设计费　　　　工程设计费及施工图预算编制费121.19　　　　工程勘察费Ⅰ×0.6%19.08　　　六建设工程评价费　　　　　　环境影响评价费8.08　　　　劳动安全卫生评审费总概算*0.03%1.32　　　七场地准备及临时设施费（建筑工程费+安装工程费）*0.8%18.61　　　八工程保险费Ⅰ×0.5%15.90　　　九联合试运转费（建筑工程费+安装工程费+设备费）×1%31.80　　　十其他与工程建设相关费用　　　　工程勘察文件审查Ⅰ×0.8%25.44　　　　卫生监督防疫费（建筑工程费+安装工程费）×0.1%2.33　　　　招标代理服务费　14.18　　　　招标交易服务费Ⅰ×0.16%5.09　　　　造价咨询服务费　7.74　　　十一生产准备及开办费　4.46　　　十二竣工图编制费设计费×8%9.70　　　Ⅲ基本预备费(Ⅰ+Ⅱ)×8%323.35　　　Ⅳ工程静态投资Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ4365.20　　　Ⅴ涨价预备费　0.00　　　Ⅵ建设期利息　0.00　　　80武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告投资估算Ⅶ铺底流动资金流动资金*30%18.22　　　　Ⅷ项目总投资Ⅳ+Ⅴ+Ⅵ+Ⅶ4383.42m3/d20000.002191.71　表7-3某特区污水处理工程投资估算表(方案Ⅱ2.0万m3/d)估算编号工程和费用名称估算价值(万元)技术经济指标(元)备注土建工程设备工程安装工程其它费用总计单位数量单位指标(元)Ⅰ第一部分:工程费用1510.781282.98577.450.003371.21m3/d20000.001685.61土建一污水处理厂1178.181214.98210.350.002603.52　20000.001301.76　1-（1）细格栅、沉砂池25.8032.004.80　62.60土建1-（2）氧化沟323.70316.0031.60　671.30m37800.00415.00土建1-（3）二沉池206.80182.0036.40　425.20m24983.20415.00土建1-（4）回流污泥泵房30.0368.0013.60　111.63m3273.001100.00土建1-（5）污泥井及提升井10.5618.303.66　32.52m396.001100.00土建1-（6）储泥池5.1225.605.12　35.84m364.00800.00土建1-（7）终沉池污泥计量井18.007.503.00　28.50m2150.00532.00土建1-（8）污泥脱水机房及堆棚50.0586.0017.20　153.25m2455.001100.00土建1-（9）紫外线消毒设备6.5148.009.60　64.11m3土建1-（10）配电间20.0078.6011.79　110.39m2200.001000.00土建1-（11）除臭系统45.0027.00　72.00　　　1-（12）自动化控制　32.0019.20　51.20　　　　1-（13）检测仪表　25.00　25.00　　　　1-（14）化验设备　20.00　　20.00　　　　1-（15）综合楼55.00　　55.00m2500.001100.00土建1-（16）机修、仓库、车库30.0015.903.18　49.08m2300.001000.00土建1-（17）门卫1.60　0.20　1.80m220.00800.00土建1-（18）厂区消防、通讯工程　20.00　　20.00　　　　1-（19）地基及护坡处理150.00　　150.00　　　1-（20）园林绿化工程30.0012.00　42.00　　　1-（21）厂平面土方（开山取土、填方、平整）210.01　　210.01m346669.0045.001-（22）围墙、道路、综合管线等35.0048.0012.00　95.00　　　　1-（23）厂内照明　20.00　　20.00　　　　1-（24）备品备件　17.08　　17.08　　　　运输车辆　25.00　　25.00　　　　80武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告投资估算1-（25）1-（26）供水供电通讯连接　55.00　　55.00　　　　（二）加压泵站及污水输送管道332.6068.00367.100.00767.70　　　　2-（1）厂外粗格栅及加压泵房51.5268.0017.00　136.52m3736.00700.00含配电间及电气系统2-（2）加压泵站至厂区压力管道（DN600）14.3302.10　316.40m3600.00878.89　2-（3）皇榜桥至加压泵站管道（重力流DN1000）5.528.00　33.50m400.00837.50　2-（4）压力管道基础土方（开山取土、填方）181.28　　　181.28m340284.0045.002-（5）护坡处理80.00　　　80.00　　　　2-（6）加压泵站电源　　20.00　20.00　　　　续表7-3某特区污水处理厂投资估算表(方案Ⅱ2.0万m3/d)估算编号工程和费用名称估算价值(万元)技术经济指标(元)备注计费标准总计单位数量单位指标(元)Ⅱ第二部分:其他费用　878.77m3/d20000.00439.39　一征地、拆迁、补偿35亩每亩13万元455.00　　　二建设管理费　　　　　　建设单位管理费　59.09　　　财建[2002]394　工程建设监理费Ⅰ×1.5%50.57　　　价费字[1992]479　质量监督费（建筑工程费+安装工程费）*0.21%4.39　　　价费字[1993]149三可行性研究费　12.62　　　计价格[1999]1283四研究试验费　0.00　　　　五工程勘察设计费　　　计价格[2002]10　工程设计费及施工图预算编制费127.56　　　　　工程勘察费Ⅰ×0.6%20.23　　　　六建设工程评价费　　　　　　　环境影响评价费8.22　　　计价格[2002]125　劳动安全卫生评审费总概算*0.03%1.38　　　劳动部1992第3号令七场地准备及临时设施费（建筑工程费+安装工程费）*0.8%16.71　　　计标（85）352八工程保险费Ⅰ×0.5%16.86　　　国法（1983）35九联合试运转费（建筑工程费+安装工程费+设备费）×1%33.71　　　　十其他与工程建设相关费用　　　　80武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告投资估算　工程勘察文件审查Ⅰ×0.8%26.97　　　鄂价房费[2002]216　卫生监督防疫费（建筑工程费+安装工程费）×0.1%2.09　　　鄂价费[1996]256　招标代理服务费　14.85　　　计价格[2002]1980　招标交易服务费Ⅰ×0.16%5.39　　　鄂价房地函[2000]31　造价咨询服务费　8.31　　　鄂价房地字[2000]51十一生产准备及开办费　4.62　　　　十二竣工图编制费设计费×8%10.21　　　　Ⅲ基本预备费(Ⅰ+Ⅱ)×8%340.00　　　　Ⅳ工程静态投资Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ4589.98　　　　Ⅴ涨价预备费　0.00　　　　Ⅵ建设期利息　0.00　　　　Ⅶ铺底流动资金流动资金*30%18.95　　　　Ⅷ项目总投资Ⅳ+Ⅴ+Ⅵ+Ⅶ4608.93m3/d20000.002304.47　表7-4投资计划及资金筹措表单位：万元序号年份项目建设期经营期合计1231总投资2630.051753.3760.734444.151.1固定资产投资2630.051753.37　4383.421.2建设期利息0.000.00　0.001.3流动资金　　60.7360.732资金筹措2630.051753.3760.734444.152.1自筹资金283.55131.37414.922.2污水处理费138.50150.0060.73349.232.3南水北调专项资金2208.001472.00　3680.002.4银行贷款0　080武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告财务分析及财务评价8.财务分析及财务评价8.1概述本项目经济评价的方法与原则是按照国家计委制定的《建设项目经济评价方法与参数（第二版）》及其他有关文件的规定进行的。根据《方法与参数》的规定，经济评价分为财务评价和国民经济评价。财务评价是在国家现行财税制度和价格体系的条件下，从项目财务的角度分析、计算项目的财务盈利能力和清偿能力，据以判别项目的财务可行性。国民经济评价是从国家整体角度分析、计算项目对国民经济的净贡献，据以判别项目的经济可行性。本项目系城市污水处理工程，属公用事业和城市建设基础设施，它所产生的效益除一部分可以定量分析，其他往往表现为许多难以用货币量化的社会效益，如改善城市投资环境、改善居民生活条件、提高文化水平、推进技术进步、促进社会劳动生产率提高、减少污染、改善环境等。本项目符合城市国民经济建设发展的需要，是城市经济建设必不可少的基础设施项目。本报告只进行财务评价，对国民经济评价作定性描述。财务评价是在国家现行财税制度和价格体系的条件下，从项目财务的角度分析、计算项目的财务赢利能力和清偿能力，据以判别项目的财务可行性。本财务评价以推荐方案（IBR-酶促湿地工艺）的一期工程作为评价对象。8.2财务分析及财务评价8.2.1原则及方法（1）内容及深度满足国家对审批项目可行性研究报告要求；（2）本财务评价中，在建设期内各年均可采用时价，在生产经营期内各年均采用以建设期末物价总水平为基础，暂不考虑生产经营期内相对价格变化的价格；（3）银行长期贷款按年中均衡发放、当年年末还款的原则考虑。建设期利息由地方政府自筹资金当年偿还；（4）所得税金按一般建设项目考虑。8.2.2基础数据（1）项目范围：生产规模为2.0万m3/d；I武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告财务分析及财务评价（2）工程总投资：4383.42万元；（3）项目计算期：22年；（4）固定资产折旧：按平均年限法直线折旧，可提固定资产原值3905.74万元，折旧提成率4.26%，残值率为4%；（5）摊销费：摊销年限为5年，摊销费计费额4.46万元；（6）大修费：维修费按可提折旧固定资产原值（不含建设期利息）1.7%计取；（7）电费：年用电量140.52万kW.h，电费单价0.523元/kW.h；（8）药剂费：9.39万元/年；（9）工资福利标准：设计定员18人，工资福利标准0.96万元/人年；（10）维护费：可提折旧固定资产的1%；（11）营业税：免；（12）城乡维护建设税率：免；（13）教育费附加费率：免；（14）所得税：33%(以利润为基数)。8.2.3成本分析年均成本分析见表8-1，由表可看出，固定资产折旧费用占总成本的40.2%，经营成本和直接处理成本（包括电费、处理厂用水、药剂费、工资福利、日常维护费、管理费等）处于较低水平。表8-1年均成本分析表序号项目金额（万元）1年折旧额166.382处理厂用水4.383利息支出3.394大修理费66.405电费70.266药剂费9.397工资福利费17.288日常检修维护费39.069管理费37.3110总成本413.8511经营成本244.0812直接处理成本177.6813单位总成本(元/m3)0.5714单位经营成本(元/m3)0.33I武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告财务分析及财务评价15单位直接处理成本(元/m3)0.248.2.4盈利能力分析（1）建议排污收费建议排污收费为0.94元/m3，该价格能满足财务评价的基准指标和项目还款要求。通过损益表、现金流量表和财平表计算得出各项财务盈利能力评价指标。（2）利润预测1）生产负荷：本项目投入生产后达到设计规模年处理水量为730万m3，投产后第三年生产负荷达到设计规模的100%，第一年、第二年分别为80%、90%；2）销售收入：以达到排污收费标准0.94元/m3计，设计规模生产期年销售收入为686.20万元；3）税金：按通常污水处理厂项目，企业营业税及附加可免交，所得税率为33%；4）利润总额：年均利润总额176.34万元，各年利润详见损益表；（3）财务盈利能力分析反映项目财务盈利能力的主要指标有财务内部收益率、投资回收期、投资利润率、投资利税率、资本金利润率等指标。通过对全部投资财务现金流量表计算得出各项财务评价指标。1）财务内部收益率(FIRR)　　依据公式：式中：CI——现金流入量；　　　　　CO——现金流出量；(CI-CO)t——第t年的净现金流量；　　　　　n——计算期。计算指标：全部投资所得税后财务内部收益率4.19%。2）投资回收期(Pt)　　依据公式：投资回收期(Pt)＝I武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告财务分析及财务评价　　计算指标：全部投资所得税后投资回收期14.89年（含建设期2年）。3）投资利润率投资利润率＝4.024）投资利税率　投资利税率＝6.008.2.5不确定性分析本项目采用建议污水排污收费进行财务分析，分析结论和实际情况存在一定差距。因此必须分析预测对经济评价起作用的各因素发生变化时，对该项目经济效益的影响程度。通过不确定性分析，获得实际情况和未来变化情况的财务结论，使项目建议者和决策者得到切实可行的最佳方案，以便于在项目投资和运行中作出相应决策。本项目不确定性分析为敏感性分析和盈亏平衡分析。（1）敏感性分析根据国内同行业的普遍规律，本项目的主要敏感因素是建设投资及污水处理费，项目采用单因素分析方法，分别考察以上因素提高10%和降低10%时对财务内部收益率和投资回收期的影响程度，其值见敏感性分析表。从表中可以看出，各因素的变化都不同程度地影响内部收益率和投资回收期，污水处理费最为敏感，投资次之。表8-2敏感性分析表因素财务指标幅度%基建投资水价10-1010-10财务内部收益率3.255.025.23.05投资回收期15.9413.8113.6116.5（2）盈亏平衡分析I武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告财务分析及财务评价盈亏平衡点以生产能力利用率来表示的盈亏平衡点(BEP)，计算结果表明，该项目生产能力达到设计能力的53%时，企业可保本经营，可见本项目具备抗风险能力。8.2.7评价结论从以上的财务评价可以看出，建议排污收费为0.94元/m3时，该项目的各项经济指标均达到了基准经济指标的要求，其全部投资内部收益率（税后）4.19%高于行业基准收益率4%，且全部投资回收期（税后）为14.91年<计算期，从财务评价方面看，该项目是可行的。由于某特区地处山区，库区水位升高对污水厂址选址限制较大，污水处理厂土石方、基础处理等投资增大，致使总投资较大。污水处理成本中固定资产折旧占有很大比例，提高了污水处理总成本。因此财务评价的建议排污收费较高，作为特区市民是无法承担的。建议国家在投资上给予支持，以保障建成后的污水处理厂正常运营。I武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告效益评价9.效益评价9.1社会效益城市污水处理工程是一项保护环境、建设文明卫生城市，为子孙后代造福的公用事业工程，其效益主要表现为社会效益：（1）某市某特区城区污水处理厂的投产运行，将大大改善某市某特区城区的环境状况，产生显著的环境效益和一定的经济效益，为人民带来实惠，提高了党和政府的威信，有利于安定团结，从而巩固改革开放的大好形势；（2）某市某特区城区污水处理厂建成后，改善了环境、美化了城市，人民心情舒畅，减少疾病，提高了健康水平，也促进了改革开放向纵深发展；（3）某市某特区城区污水处理厂的建设，对于创建卫生、文明的城市，宣传湖北，改善投资环境，促进湖北省的物质文明和精神文明建设都具有重要的作用；（4）某市某特区污水处理厂建成后，对于南水北调中线工程水源地--丹江口水库库区的水质保护提供了保障。因此，本工程是把某市某特区城区建设成为一座风景优美、经济繁荣、社会稳定、生活方便的文明卫生城市的至关重要的基础设施，可见，其社会效益是显著的。9.2环境效益（1）某市某特区城区污水处理厂建成后，每年将减少排入汉江的污染物总量：平均约为：COD1460t（按一年365天计算）BOD5730tSS1022tNH3-N182.5tPO43-18.3t（2）某市某特区城区污水处理厂建成投产后，由于汉江水质的改善，减轻了地下水资源和地面水资源的污染，提高了水资源的利用价值；（3）某市某特区城区污水处理厂建成投产后，污水达标排放，能明显改善汉江的水质，对于提高其使用功能有重要作用；（4）汉江水质的改善，对沿江人民身心健康都有利。I武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告效益评价9.3经济效益根据国家建设部关于《征收排水设施有偿费用费的暂行规定》中的有关条例，参照有关城市的经验，结合本工程的实际情况，通过收取排污费，使某市某特区城区污水处理厂的建成具有一定的经济效益。本工程并无显著的直接投资效益，但是，其投资的间接经济效益较为重要，主要是通过减少污水污染对社会造成的经济损失而表面出现，其表现形式如下：（1）工业企业方面：可减少各工业企业分散进行污水处理所增加的投资和运行管理费，减轻企业负担，为促进某市某特区城区工业发展奠定了良好的基础；（2）旅游业方面：由于汉江水环境质量的改善，提高了水体的使用功能和水环境容量，改善了某市某特区城区水环境，对吸引外资，发展经济，促进某市某特区城区、湖北省旅游业的发展，进一步提高旅游价值，增加城市旅游收入有一定的作用；（3）城市供水方面：下游水源受到污染后，会增加给水处理的费用（如增加投氯量等）；（4）农、牧、渔业方面：水污染可能造成粮食作物、畜产品、水产品的产量下降，造成经济损失；（5）人体健康方面：水污染会造成人的发病率上升，医疗保健费用增加，劳动生产率下降等；（6）污泥再利用：污水处理厂污泥处理每年可产生干泥块近1314吨（含水率80%），其含有较高的N、P成分，可用作复合肥料的原料。I武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告招投标10.招投标10.1概述根据中华人民共和国国家发展计划委员会第九号令，建设项目可行性报告需增加招标内容，并作为可行性研究报告附件与可行性研究报告一同送交项目审批部门审批。在工程项目建设的执行阶段以招标的方式选择承包人，是保证按照竞争的条件来采购工程的一种方式。通过项目法人与承包方签定明确双方权利义务的经济合同，将工程项目的实施过程纳入了法制化管理。10.2发包方式招标的工作范围即指招标文件中约定承包方完成的工作内容，工作内容可以由一个承包方完成包括可行性研究、勘察设计、施工、试运行等全部工程内容，也可以由不同的承包方完成其中一项或几项工程内容。前者称为工程项目的全过程总承包或交钥匙工程承包，简称总承包；后者称为单项工作内容承包。总承包一般通过招标选择总承包方，再由其去组织各阶段的实施工作。一般来说，经常由于总承包方限于专业特点、实施能力等条件限制，合同履行过程中不可避免地要采用分包方式实施，因此承包价格要比单项工作内容招标所花费的投资要高。这种发包方式通常适用于业主对项目建设过程中的管理能力较差的中小型工程项目，业主基于不参与建设过程的管理，只是对项目的建设过程进行宏观的监督与控制。单项工作内容承包一般适用于工程规模大或工作内容复杂的建设项目，业主将需要实施的全部工作内容按照不同阶段的工作、单位工程或不同专业工程的工作内容进行分别招标，分别发包给不同性质的承包商。由于工作内容的单一化，可以吸引更多有资格的投标人参与投标，有助于业主取得有竞争性价格的合同而节约投资。另外，业主直接参与各个阶段的实施管理，可以保障项目的建设顺利实施。当然，这也同时要求业主有较强的项目管理能力。何种发包方式最适合项目的招标，取决于项目的性质和复杂程度、投资来源、业主的技术和管理能力。由于本项目包括内容繁多，专业性要求较强，较为复杂，因此采用单项工作内容发包方式较为适和。I武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告招投标10.3招标组织形式招标的组织形式有自行招标和委托招标两种形式。具备编制相应招标文件和标底，组织开标、评标能力的业主可以自行招标；凡不具备条件的业主应当委托具有相应资质证书的建设工程招标投标代理机构招标。本项目的业主拟自行招标，这需要按照《工程建设项目自行招标试行办法》（国家发展计划委员会令第5号）的规定向项目审批部门报送书面材料。10.4招标方式招标方式可分为公开招标和邀请招标议标两大类型。公开招标：公开招标又称无限竞争性招标。是指招标单位通过报刊、广播、电视等新闻媒体发布招标广告，凡具备相应资质，符合招标条件的单位不受地域和行业限制均可以申请投标。这种招标方式的优点是，业主可以在较广的范围内选择承包实施单位，投标竞争激烈，因此有利于将工程项目的建设任务交予可靠的承包商实施，并取得有竞争性的报价。但其缺点是，由于申请投标人的数量多，一般要设置资格预审程序，而且评标的工作量也较大，因此招标的时间长、费用高。因此通常大型工程项目的施工采用公开招标的方式选择实施单位，尤其是使用世界银行、亚洲开发银行等国际金融机构贷款建设的工程项目。都必须按照规定通过国际或国内公开招标的方式选择承包商。邀请招标：邀请招标亦称有限竞争性招标，是指业主向预先选择的若干家具备相应资质、符合投标条件的单位发出邀请函，将招标工程的情况、工作范围和实施条件等作出简要说明，请他们参加投标竞争，被邀请单位同意参加投标后，从招标单位获取招标文件，并按规定要求进行投标报价。I武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告招投标邀请投标对象是项目法人对资质信誉、技术水平、过去承担过类似工程的实践经验、管理能力等方面比较了解，信任他有能力完成所委托任务的单位。为了鼓励投标的竞争性，邀请对象的数目以不少于3家为宜，与公开招标比较，邀请招标的优点是简化了招标程序，不需要发布招标广告和设置资格预审程序，因此可节约招标费用和缩短招标时间；而且由于对投标人以往的业绩和履约能力比较了解，减少了合同履行过程中承包方违约的风险。尽管不设置资格预审程序，为了体现投标人在投标书内报送表明其资质能力的有关证明材料，作为评标时的评审内容之一，邀请招标的缺点是，投标竞争的激烈程度较差，有可能提高中标的合同价。另外在邀请对象中也有可能排除了某些在技术上有竞争力的实施单位。10.5本项目招标情况按照中华人民共和国国家发展计划委员会3号令发布施行的《工程建设项目招标范围和规模标准规定》，本项目勘测、设计、施工、监理、主要设备材料采购等，均需进行招投标，具体实施细则如下表10-1所示：表10-1招投标基本情况表招标范围招标组织形式招标方式不采用招标标投标单位资质、资格全部招标部分招标自行招标委托招标公开招标邀请招标勘察设计√√√甲级建筑工程√√√一级安装工程√√√一级监理√√√乙级设备工程√√√主要材料√√√其他√I武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告结论和建议11.结论和建议11.1结论（1）某特区的发展已具有相当规模，但特区区域由于无完整的排水系统，区域内的工业企业所产生的工业废水及居民生活污水均直接就近排入汉江支流再进入丹江口水库中，从而直接导致污染南水北调水源地、影响环境。建设某特区污水处理厂，进行污染治理与环境的美化，不仅与居民的生活质量息息相关，同时可创建特区的精神文明和提高城市品位与文明水准，项目的建设具有紧迫性和必要性，其社会效益非常巨大。（2）经过分析论证，结合某市某特区发展的整体规划，确定某特区污水处理厂工程内容如下：1）处理规模工程建设规模：近期2万m3/d，远期3万m3/d；2）设计进水水质项目CODcrBOD5SSTNNH3-NTP设计进水(mg/L)250110150352533）设计出水水质项目CODcrBOD5SSTNNH3-NTP设计出水(mg/L)≤50≤10≤10≤15≤5（8）≤0.5（3）本项目选址：石家庄四组；（4）本可研报告推荐本项目采用IBR-酶促湿地处理工艺；（5）本项目的工程总投资为4383.42万元，其中第一部分工程费用为3180.30万元，第二部分其它工程费用为861.55万元，基本预备费用为323.35万元，铺底流动资金18.22万元；（6）本项目所需总运行成本为412.71万元/年，0.57元/吨水；年经营成本为242.93万元/年，折合0.33元/吨水。I武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告结论和建议某特区污水处理厂建成投产后，对特区的污水进行处理，达标排放。按其排水量和污染物浓度计算，每年可减少排放污水730万吨，污染物质（按COD计算）每年减少1460吨，BOD量每年将减少约730吨，SS量每年将减少约1022吨。NH3-N每年将减少约182.5吨。这对保护周边自然水体以及丹江口水库的水质具有非常重要的意义。11.2建议1、有关单位对某市某特区污水处理厂已经进行了大量的前期准备工作，取得了积极的工作效果。希望能够尽快落实建设资金，以便工程能够早日建成，消除污染，保护环境；2、建议市政府有关部门及时制定和完善污水处理收费的政策体系和相应标准，对排污单位进行排污收费，同时申请国家南水北调专项资金支持，降低污水厂运营过程中的固定成本，保证建设项目的正常运行和建成的污水处理厂的正常运营。I武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告附图附图（1）总体布置图可-排01（2）方案Ⅰ（IBR-酶促湿地工艺）厂区平面布置图可-排02（3）方案Ⅱ（Carrousel氧化沟工艺）厂区平面布置图可-排03（4）方案Ⅰ（IBR-酶促湿地工艺）工艺流程图可-排04（5）方案Ⅱ（Carrousel氧化沟）工艺流程图可-排05（6）IBR生物反应池工艺图可-排06（7）酶促湿地工艺图可-排07I武汉市政工程设计研究院有限责任公司 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告附件资料附件资料1、《国务院关于丹江口库区及上游水污染防治和水土保持规划的批复》（国函【2006】10号）；2、可行性研究报告编制合同书；3、项目可行性研究报告编制委托书；4、法人营业执照（复印件）及法人单位简介；5、《项目选址审批表》（选址意见书）；6、《财政局挂关于项目建设配套资金的承诺》；7、《关于某污水处理厂工程建设用地的申请》国土资源局签署意见的；8、《工程招标审批部门核准意见》；9、《关于某城区开征污水处理费的通知》武价发【2006】6号；10、《关于核定某特区自来水价格的批复》武价发【2005】8号；11、《关于某污水处理厂项目建设协调会会议纪要》；12、《省发展改革委、建设厅、环保局关于三峡库区集镇污水处理厂工程建设的指导意见》鄂发改地区[2005]294号；13、《某特区污水处理厂环境影响评价本底监测报告》（丹）环监（水）第（078）号；14、《某特区污水处理厂项目提供资料》，某特区发展改革与经济局提供。I武汉市政工程设计研究院有限责任公司'