某污水处理厂可行性研究报告 105页

'*市***污水处理厂（一期）工程可行性研究报告1简介*****污水处理厂（一期）工程位于某区高井电厂西南，规划占地面积约4.8公顷，流域范围内规划建设用地790公顷。本期（一期）工程处理规模20000m3/d，远期工程总处理规模达45000m3/d。处理厂出水排入高井沟，作为高井沟及永定河河道的补充水源，下游近进永定河。设计进、出水水质见下表，其中出水水质执行建设部颁发的《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》中的一级A标准。表1-1处理厂进、出水水质一览表编号项目单位进水水质出水水质1生化需氧量BOD5mg/l200≤102化学需氧量CODcrmg/l350≤503悬浮物SSmg/l250≤104NH4+-Nmg/l-≤55TNmg/l40≤156总磷TPmg/l5≤0.57PH值6.5～7.56～98粪大肠菌群数≤103个/L结合本工程的实际情况，通过对多种工艺的技术及经济综合比较，推荐采用循环式SBR工艺+压力过滤工艺处理污水，污泥处理采用污泥浓缩脱水一体化设备。主要经济指标见下表。北京市市政工程设计研究总院105 表1-2处理厂主要经济指标一览表序号名称单位数量备注1厂区占地面积公顷1.144一期工程2绿化用地面积公顷0.40一期工程绿地率％353总建筑面积m22030全厂生产性建筑面积m2986全厂非生产性建筑面积m210444全厂定员人185工程总投资万元404755%自筹工程费用万元23736单位水量工程费用元/立方米11877总成本万元/年698单位处理总成本元/立方米0.968经营成本万元/年387单位经营成本元/立方米0.539年耗电量万度197.1单位水量电耗度/立方米0.27通过财务各项综合分析，本工程税前财务内部收益率7.21％，高于行业基准收益率4％，静态税前投资回收期13.37年小于行业基准值18年，因此项目在财务上可行。本次可行性研究工作对项目在技术和经济可行性方面进行了充分的研究和论证，证明此项目的实施是可行的，并且是必要的，项目建成后将产生良好的社会、经济和环境效益。北京市市政工程设计研究总院105 项目概述1.1项目名称**市***污水处理厂（一期）工程1.2编制单位北***工程设计研究总院、*****股份有限公司|、****市城市排水管理处－联合体。1.3设计依据、原则和范围1.3.1设计依据《***城市总体规划专业规划说明》，**市城市规划设计研究院，1992年修订《***市区污水处理厂合理规模研究》，2002年编制《***污水处理厂及配套管线规划》，**市城市规划设计研究院，2003年编制《**市***污水处理厂（一期）项目投资人招标文件》,**市污水处理项目招标委员会，2003年9月《关于***污水处理厂项目环境影响报告表的批复》京环保评价审字[2004]916号，**市环境保护局，2004年11月6日1.3.2设计原则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。结合**市已运行污水处理厂情况，对污水、污泥处理关键部分适当考虑留有缓冲调节余地。根据技术先进可靠、经济合理的原则进行总体设计和单元构筑物的设计。。在满足施工、安装及维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约占地，扩大绿化面积。尽量减少污水处理对周围环境的负面影响，选择能减少污泥产量的处理工艺和自动化水平高的泥渣处理设备，防止污泥渣二次污染。尽量减少处理工艺产生的异味。控制噪声强度，减少噪声干扰。北京市市政工程设计研究总院105 1.1.1设计范围本工程的设计范围包括：厂区内的全部污水及污泥处理构筑物、厂区建筑物及附属构筑物、进水管线、道路、厂区内雨污水管线、厂区供水管线、热力管线、厂区内通讯、电力、自控等。1.1.2主要规范及标准《室外排水设计规范》1997年版（GBJ14－87）《地表水环境质量标准》（GB3838－2002）《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082－1999）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（CB18918－2002）《农田灌溉水质标准》（GB5084－92）《农用污泥中污染物控制标准》（GB4284－84）《数据处理与分析质量控制》（HY003、3－91）《水质检测与分析》（HY003、4－91）《制定地方水污染物排放标准的技术原则与方法》GB3839－83）《恶臭污染物排放标准》（CJ14554－93）《室外给水设计规范》1997年版（GBJ13－86）《泵站设计规范》（GB/T50265－97）《城市污水处理工程项目建设标准》（修订）（2001年版）《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》（CJJ60－94）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268－97）《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235－97）《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》（GB50275－98）《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技术规程》（CJJ/T29－98）《埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技术规程》（CECS122：2001）《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》（CECS17：2000）《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069－2002）《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》（CEC138:2002）北京市市政工程设计研究总院105 《建筑给水排水设计规范》（GB50015－2003）《建筑结构荷载规范》（GB50009－2001）《工业建筑防腐设计规范》（GB50046－95）《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）《钢结构设计规范》（GB50017－2003）《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001）《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068－2001）《水工混凝土结构设计规范》（SDJ20－78）《工业企业设计标准》（TJ36－79）《采暖通风和空气调节设计规范》（GBJ19－87）《建筑设计防火规范》（2001年版）（GBJ16－87）《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备标准》（CJJ31－89）《地下工程防水技术规范》（GB50108－2001）《建筑电气设计技术规范》（GBJ10－83）《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）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058－92）《35KV～110KV变电所设计规范》（GB50059－92）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062－92）《建筑防雷设计规范》（2000年版）（GB50057－94）《电力装置技术条件》（JB2921－81）《分散型控制系统工程设计规定》(HG/T20508－92）《过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号》(GB2625－81）《控制室设计规定》（HG20508－92）《仪表供电设计规定》（HG20509－92）《信号报警、连锁系统设计规定》（HG20511－92）《仪表配管、配线设计规定》（HG20512－92）北京市市政工程设计研究总院105 《仪表系统接地设计规定》（HG20513－92）《供水排水用铸铁闸门》（CJ/T3006-92）《钢闸门设计规范》（SDJ13－81）《城市污水处理工程项目建设标准》（国家建设部2001）《城市污水处理及污染防治对策》（国家建设部、环保局、科技部2000）1北京市市政工程设计研究总院105 工程背景情况1.1区域情况***污水处理厂规划污水流域范围主要为***边缘集团及***三家店地区的规划建设用地。其规划流域范围:南起永定河引水渠南侧，北至小西山，西起永定河三家店拦河闸，东至模式口隘口,总用地面积约28平方公里，规划总人口约5.6万人(不含部队)。1.2自然条件1.2.1气候条件**市平原地区属暖温带、半湿润、半干旱的大陆性季风气候区，年平均气温约为11ºC～12ºC，1月份最低月平均气温为-4ºC～-5ºC，7月份最高月平均气温为25ºC～26ºC。**地区为季风区，冬季以西北风和北风为主，夏季多偏南风，春秋两季为南北风转换季节，年平均风速为2～3m/sec，最大风速可超过20m/sec。**地区年平均降水量550mm～660mm，夏季降水量约占全年的70%，雨季施工对本工程基坑开挖、支护和施工降水将产生不利影响。拟建厂区地基土标准冻结深度为1.00m。1.2.2地形地貌***污水处理厂位于永定河冲洪积扇的顶部。工程场区自然地形基本平坦，本工程现场勘探期间所量测的钻孔孔口处地面标高为95.06m～96.78m。厂区现为工厂厂区。1.2.3水文地质根据《***污水处理厂岩土工程勘查报告》场区(地下)潜水的天然动态类型属渗入～径流型,主要接受大气降水入渗及地下迳流补给，并以蒸发及地下迳流等方式排泄。厂区地处**市区西部,第四纪地层以渗透性很强的沙土、碎石土为主，故厂区及附近的地下水位多年来动态变化幅度较大，并且其变幅对**西郊永定河放水、未来“南水北调”工程、西郊地下水库的建立以及**市节水措施引起的地下水开采量减小等非自然因素的影响较敏感。北京市市政工程设计研究总院105 厂区成层分布的地下水埋深在自然地面以下15m以下。地下水埋深较深，对于一般建筑物可不考虑地下水腐蚀性对主要建筑材料的影响。1.1.1工程地质根据《***污水处理厂岩土工程勘查报告》，工程场地地面以下21.00m深度范围内，按沉积年代及工程性质可划分为人工堆积层、新近沉积层和第四纪沉积层三大层，按土层沉积顺序自上而下简述如下：1)人工堆积层表层为厚0.70～2.80m的人工填土层,岩性主要为粘质粉土填土、砂质粉土填土①层，碎石填土①1层。该土层土质较差且不均匀，不宜作为一般建筑物的地基持力层。对于一些简易的临时性单层建筑物，在对该土层进行一定的处理后，也可作为其地基持力层。2)新近沉积层人工堆积层之下为厚度约1.70～5.70m的新近沉积层,包括第2大层粘性土、粉土层及第3大层砂土、碎石土层。第2大层粘性土、粉土层第2大层主要岩性为褐黄～黄褐色的粘质粉土、粉质粘土②层、砂质粉土②1层，其地基承载力标准值fka为110kPa～140kPa。第3大层砂土、碎石土层第3大层主要岩性为稍密～中密的杂色卵石③层，褐黄～褐黄(暗)色的细砂粉砂③1层，其地基承载力标准值fka为160kPa～250kPa。3)第四纪沉积层标高89.48～91.14m以下为第四纪沉积层,包括以碎石土为主的第4大层及第5大层,主要岩性包括:卵石④层，细砂、粉砂④1层；粉质粘土④2层；卵石⑤层，细砂、中砂⑤1层，卵石混粘土⑤2层，粘质粉土、砂质粉土⑤3层，粉质粘土⑤4层。该大层中的砂、卵石层地基承载力标准值fka为220kPa～350kPa。粘性土、粉土层地基承载力标准值fka为160kPa～240kPa。1.1.2地震**地区地震属地震基本烈度8度地区，本场地地基土不会产生地震液化。北京市市政工程设计研究总院105 1.1工程建设的必要性***污水处理系统是**市总体规划中的十五座污水处理系统之一，其规划污水流域范围主要为***边缘集团及**三家店地区的规划建设用地。***污水处理厂规划流域范围:南起永定河引水渠南侧，北至小西山，西起永定河三家店拦河闸，东至模式口隘口,总用地面积约28平方公里，规划总人口约5.6万人(不含部队)，高井沟流经该集团用地。目前，该地区开发工作即将全面展开。但目前配套污水管线系统极为薄弱，大量未经处理的污水通过明沟或雨水管排入河道，造成严重污染。目前由于***污水处理系统尚未开始建设，河道污染严重。为提高***集团的水环境质量，改善**市区的整体环境，确保2008年**奥运会召开之前污水处理率达到90％的目标，需要积极建设***污水处理厂（一期）项目。2北京市市政工程设计研究总院105 工程规模及处理程度1.1污水处理厂服务范围本污水处理厂规划流域范围:南起永定河引水渠南侧，北至小西山，西起永定河三家店拦河闸，东至模式口隘口，总用地面积约28平方公里，规划总人口约5.6万人(不含部队)。1.2污水量预测1.2.1排水体制选择目前***污水处理系统尚未开始建设，配套污水管线系统极为薄弱。规划区内将实行雨污分流系统。1.2.2污水量预测1.2.2.1一期建设规模根据2003年对***污水处理厂流域内的污水入河情况进行的现场踏勘调查及连续水量监测，现状入河水量为11220立方米/日。由于现状该地区地形坡度大、河道沿线有渗漏可能性,而监测口位于下游河道,经分析污水量应大于实测量,并考虑到该地区的发展,建议近期污水处理厂规模为2万立方米/日。1.2.2.2远期建设规模根据《***建设区控制性详细规划》及《门城卫星城总体规划》，***污水处理厂流域范围内规划建设用地790公顷,规划人口为5.6万人，总建筑面积368万平方米。根据流域内用地功能、建筑性质、人口结构及人口规模，并分析研究可采用如下用水指标：居住生活用水：140升/人.日公共实施用水:6升/平方米.日(多数为配套公共设施)工业用水:80立方米/公顷.日特殊用地:100立方米/公顷.日北京市市政工程设计研究总院105 表4-1规划污水量预测表项目控制数据用水指标(l/d.人)用水量(m3/d)污水排除率预测污水量(万m3/d)居住生活用水5.6万人1400.780.90.70公共设施用水42.13万m260.250.90.23特殊用地372公顷1003.720.93.35工业用水43公顷800.340.850.29小计5.094.57经计算***污水处理厂污水量4.57万立方米/日,详见“规划污水量预测表”。根据《**市区污水处理厂合理规模研究》,***污水处理厂远期规模确定为4.5万立方米/日,与按控制性详细规划数据所计算污水量基本吻合。1.1.1.1污水厂设计规模本工程远期建设规模为4.5万立方米/日，一期建设规模为2万立方米/日。1.2处理程度1.2.1污水处理厂设计进水水质在实际调查的基础上，并结合设计标准及“***污水处理厂（一期）项目投资人招标”中的要求，拟定污水处理厂进水水质指标见下表。表4-2进水水质一览表编号项目单位进水水质1生化需氧量BOD5mg/l2002化学需氧量CODcrmg/l3503悬浮物SSmg/l2504TNmg/l405总磷TPmg/l56PH值6.5～7.5北京市市政工程设计研究总院105 1.1.1污水处理厂设计出水水质***污水污水厂出水排入厂区南侧的高井沟，下游进入永定河，可作为高井沟及永定河河道的补充水源。按照规划部分污水要进行深度处理，以负担处理厂流域内的中水回用要求。根据《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002》，结合“***污水处理厂（一期）项目投资人招标”中的要求，本处理厂的出水水质应达到一级A标准，出水水质指标如下表。表4-3出水水质指标一览表编号项目单位出水水质1生化需氧量BOD5mg/l≤102化学需氧量CODcrmg/l≤503悬浮物SSmg/l≤104NH4+-Nmg/l≤55TNmg/l≤156总磷TPmg/l≤0.57PH值6～98粪大肠菌群数≤103个/L1.2处理程度本工程要求处理程度达到下表要求：表4-5处理程度一览表水质类别CODcrBOD5SSTNTP进水水质350200250405出水水质501010150.5处理程度（％）85.7959662.590北京市市政工程设计研究总院105 1污水处理厂工艺方案选定1.1处理厂厂址规划***污水处理厂位于规划流域范围内的东南端，南起高井沟、西起双峪路，高井电厂西南，厂区东侧和北侧为规划绿地。该厂址有以下优点：远离居民区；交通、供水、供电较方便；退水管道较短；远期发展用地充足；符合区域规划要求，等等。1.2工艺方案选择原则在污水处理工艺选择时一般考虑以下几方面内容：工艺能否达到各项出水指标的要求；工艺是否可靠；工艺方案造价的高低；运行管理是否方便；运行成本的高低；现场条件是否允许，等等。根据出水水质要求，本工程处理工艺主要以去除污水中的悬浮固体（SS）及BOD5、COD、TN、TP、NH4＋-N等有机污染物为目的。目前，国内城市污水处理厂大多采用二级生化污水处理工艺，一般为活性污泥法及其变型工艺处理城市污水，这类工艺工程实际使用历史最长、应用最为广泛、可靠度高、运行费用低、运行管理经验最为丰富，部分变型工艺对TN、TP的去除效果很高。因此，分析进厂污水水质及出水标准对污水处理厂是否可采用二级生化处理工艺、工艺选择及工艺确定有着重要意义。1.3生物处理的可行性分析1.3.1悬浮物的去除及分离一般采用物理方法——主要通过格栅拦截、设置沉砂池等手段去除废水中大块悬浮物和砂粒等物质。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，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。北京市市政工程设计研究总院105 污水处理厂出水中悬浮物浓度不单涉及到出水SS指标，且出水的BOD5、CODcr等指标也与之有关。这是因为组成出水悬浮物的主要活性污泥絮体，其本身的有机成份就很高，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、CODcr均增加。因此，控制污水厂出水的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。在污水处理工艺方案选用合理、工艺参数取值适当和单体设计优化的条件下，完全能够使出水SS指标达到20mg/l以下。本污水处理厂进水SS平均浓度为250mg/l，出水SS要求小于10mg/l，该SS进水指标与目前国内大多数城市污水处理厂接近，但出水指标要求较高，因此，在污水处理厂工艺设计时，除采用沉淀分离的办法去除大部分悬浮物，达到出水SS≤20mg/l外，还需对出水进一步进行过滤处理，从而确保出水SS≤10mg/l。1.1.1有机污染物的可生物化性分析进厂污水中有机污染物主要以BOD5、CODcr表示，它们的去除主要是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后通过对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H2O等稳定物质。在这种合成代谢与分解代谢过程中，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。原污水的可生化性，它与城市污水的成分有关。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/CODCr比值往往接近0.5甚至大于0.5，其污水的可生化性较好，无需进行特殊处理、设置单独处理构筑物，其出水CODCr值即可控制在较低的水平。而成分主要以工业废水为主的城市污水，或BOD5/CODCr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CODCr会较高，要满足出水CODCr≤60mg/l有一定的难度。BOD5/COD北京市市政工程设计研究总院105 值是鉴定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法，一般认为BOD5/COD>0.45可生化性较好，BOD5/COD<0.3较难生化，BOD5/COD<0.25不易生化。本污水处理厂进水BOD5/CODCr＝0.57，该水质具有较好的可生化性，可以采用生化处理方法去除。1.1.1生物脱氮除磷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，结果认为物化法的特点是耗药量大、污泥产量多、运行费用高等，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实现工业化流程，目前，国内新建及改扩建的污水处理工程大多数都采用活性污泥法生物脱氮除磷工艺。1.1.1.1生物脱氮基本原理污水中的有机氮、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变成硝酸盐氮，此阶段称为好氧硝化。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。使硝酸置氮还原成氮气从污水中逸出，此阶段称为缺氧反硝化。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，所以，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的顺利进行。按照上述原理，要进行污水的生物脱氮，必须具有缺氧/好氧过程，可组成缺氧池和好氧池；也可在一座生物池的不同阶段制造缺氧、好氧环境；即都需要有所谓缺氧/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长的污泥龄和进水的碳氮比。1.1.1.2生物硝化和脱氮的作用出水水质中对氨氮的排放有要求，另外考虑到大量氨氮排入河道会消耗水中溶解氧，使河水水质下降，危害水生动物。因此，污水处理按完全硝化设计，减少氨氮排放量。北京市市政工程设计研究总院105 由于好氧段完全硝化，生物池出水中硝酸盐量较高，这样会造成以下两个不利影响：第一，硝酸盐量较高会造成沉淀阶段的污泥上浮，经验表明，在水温20℃,沉淀起始点的硝酸根浓度在5～10gNO3-N/m3以上时，沉淀阶段会出现反硝化引起的污泥上浮；第二，大量硝酸盐随回流污泥进入生物反应池，消耗过多的碳源，会降低生物除磷的效果。所以，采用反硝化脱氮，降低硝酸盐浓度，满足出水总氮要求，是很有必要的。1.1.1.1生物除磷基本原理生物除磷是利用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，并转化为PHB（聚B羟丁酸）储存起来。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，用于细胞的合成和过量吸收污水中溶解的磷，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（混合液中既无溶解氧DO＝0，也无结合氧－如硝酸盐），同时要有可快速降解的有机物，即BOD5/P比值恰当。同时，希望含磷污泥尽快排出系统，以免污泥回流至厌氧阶段，污泥中的磷又重新释放至水中。按照上述原理，要进行生物除磷必须具备厌氧过程，如在生物脱氮系统前设置一个厌氧池，这样就形成A2/O系统，即厌氧—缺氧—好氧系统。1.1.1.2本工程生物脱氮除磷的可行性根据进水水质及出水水质要求可知，本污水处理厂有较高的除磷脱氮要求，因此，分析进厂污水生物脱氮除磷的可行性是十分必要的。BOD5：N：P的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，氮和磷和去除率随着BOD5/N和BOD5/P比值的增加而增加。BOD5/TN值是鉴别能否采用生物硝化工艺的主要指标。因为，只有经过生物硝化以后，将污水中的有机氮通过生物硝化反应转化为无机氮（硝酸盐），才能进行后续的生物反硝化（脱氮）反应。对于活性污泥系统，由于硝化菌的比增长速率低，世代期长，如果泥龄较短，将使硝化菌来不及大量增殖，就从系统中排出。为使活性污泥系统得到良好的硝化效果，就必须有较长的泥龄。活性污泥中硝化菌的比例与污水的BOD5北京市市政工程设计研究总院105 /TN值有关，就是因为产率不同，以及在活性污泥系统中异养菌与硝化菌竞争底物和溶解氧，使硝化菌的生长受到抑制。理论上BOD5/TN值在0.5～9时硝化反应均可进行，实际运行资料表明BOD5/TN>2时硝化过程能够正常进行。从理论上讲，BOD5/TN＞2.86才能有效地进行生物脱氮，实际运行资料表明，只有当BOD5/TN＞3时才能使反硝化正常运行。当BOD5/TN=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，同时要求BOD5/TN≥4。本污水处理厂进厂污水BOD5/TN＝5，BOD5/P＝40，能满足生物硝化反应、生物脱氮除磷工艺对碳源的要求。因此，本工程采用生物脱氮除磷活性污泥处理工艺是可行的。1.1污水处理工艺方案比选1.1.1污水处理工艺选择根据以上对*****污水处理厂的设计进水水质和要求达到的出水水质标准的分析，确定最合适本工程的污水处理工艺是生物脱氮除磷工艺。该工艺可在满足生物脱氮除磷要求的前提下，同时去除污水中的BOD5、CODCr和SS，使污水处理厂出水完全可以满足排放标准要求。经过初步筛选，选择A2/O工艺、改进型氧化沟工艺、循环式SBR工艺进行经济技术等多方面比较，并最终比选确定技术可行、经济合理、适合本地情况的工艺技术方案作为推荐方案。1.1.2方案I－A2/O处理工艺A2/O（Anaerobic－厌氧、Anoxic－缺氧、Oxic－好氧）工艺是城市污水处理厂除磷脱氮常用的工艺，有成熟的运转经验。该工艺是在传统A/O除磷工艺基础上增设了一个厌氧区，具有同步脱氮除磷的功能。工艺流程示意图如图5-1所示。本工艺生物处理部分由厌氧池、缺氧池、好氧池组成。污水和外回流污泥首先进入厌氧池，兼性厌氧发酵细菌将污水中可生物降解的有机物转化为VFA（挥发性脂肪酸类）这类低分子发酵中间产物，而聚磷菌可将其体内存储的聚磷酸盐分解，所释放的能量可供好氧的聚磷菌在厌氧环境下维持生存，另一部分能量还可供聚磷菌主动吸收环境中的VFA类低分子有机物，并以PHB（聚β北京市市政工程设计研究总院105 羟丁酸）的形式在其体内存储起来，为防止污水产生沉淀，在此段设水下搅拌器；随后污水进入缺氧池，反硝化菌利用在好氧阶池产生的、由混合液回流带入的硝酸盐作为最终电子受体，氧化进水中的有机物，同时自身被还原为氮气从水中逸出，达到同时降低BOD5与脱氮的目的，此段可设水下搅拌器或一定数量的曝气器；接着污水进入曝气的好氧池，聚磷菌在吸收、利用污水中残余可生物降解有机物的同时，主要通过分解体内存储的PHB释放能量来维持其生长繁殖，同时过量的摄取周围环境中的溶解磷，并以聚磷的形式在体内存积起来，使出水中溶解磷浓度达到最低；而BOD5经厌氧池、缺氧池分别被聚磷菌和反硝化菌利用后，到达设有曝气装置的好氧池时浓度已有所降低，并在好氧池内被好氧微生物大幅度降解，BOD5浓度的降低利于自养型硝化菌的生长繁殖，并通过硝化作用将氨氮转化为硝酸盐。排放的剩余污泥中，由于含有大量能超量存积聚磷的聚磷菌，污泥含磷量可达6％（干重）以上。A2/O工艺的优点是厌氧、缺氧、好氧交替运行，可达到同时去除BOD5、脱氮、除磷的目的；而且这种运行状况丝状菌不易生长繁殖，基本上不存在污泥膨胀问题；总水力停留时间少于其它同类工艺，并且不需外加碳源，厌氧、缺氧段只需进行中低速搅拌，运行费用低。A2/O工艺的缺点是除磷效果受到污泥龄、回流污泥中挟带的溶解氧和NO3－N的限制，不可能十分稳定；同时，由于脱氮效果取决于混合液回流比，而A2/O工艺的的混合液回流比不宜太高（≤200％），脱氮效果不能满足较高的要求。图5-1A2/O工艺流程示意图北京市市政工程设计研究总院105 1.1.1方案Ⅱ－改进型氧化沟工艺氧化沟工艺具有流程简洁、管理方便、耐冲击负荷能力强、处理效果好、出水水质稳定等特点。改进型氧化沟法工艺是传统氧化沟工艺的一种变型，它由前置厌氧区和氧化沟组成。由于进水端为厌氧区，形成A/O格局，不需专设混合液的外回流装置，有利于聚磷菌及硝化杆菌在厌氧及缺氧条件下获得充足的碳源，从而完成磷的释放。由于出水进入氧化沟（好氧区），聚磷菌可过量吸收磷，从而实现生物除磷。以上复杂的过程在构造十分简单的氧化沟内即可实现。这种工艺的另一优点是利用氧化沟原有的渠道流态，沿环形池水流方向曝气强度改变，形成缺氧段和大量混合液回流，实现反硝化反应，达到较高程度的脱氮效率，无需任何附加回流提升动力。该工艺流程图见图5-2。氧化沟污水处理技术作为一种活性污泥法工艺，与其它生物处理工艺相比，有以下一些技术、经济方面的优点：工艺流程简单，构筑物少，运行管理方便；曝气设备和构造形式多样化、运行灵活；处理效果稳定、出水水质好，前置厌氧池时可实现生物除磷，在好氧沟内可实现同步硝化、反硝化；污泥产量少，污泥性质稳定；能承受水质、水量冲击负荷。但氧化沟工艺由于其曝气设备推流搅拌能力的限制，使其生物池内水深一般不能超过4.5m；占地面积大，电耗较高。图5-2改进型氧化沟工艺流程示意图北京市市政工程设计研究总院105 1.1.1方案III－循环式SBR工艺间歇式活性污泥法或序批式活性污泥法简称SBR工艺，是近几十年来活性污泥处理系统中较引人注目的一种废水处理工艺。该工艺集缺氧、曝气、沉淀、出水于同一生物池中，通过控制系统在该生物池内交替完成不同的反应过程。其生物碳氧化硝化原理与推流式活性污泥法相同，具有成熟的运转经验和节省占地和构筑物的显著特点。近年来通过工程实践发展的SBR变型工艺有CASS法、UNTANK法、ICEAS法、循环式SBR工艺等。本工程采用循环式SBR工艺作为参选方案，该工艺流程图见图5-3。循环式SBR工艺是SBR的一个种变型工艺，它与ICEAS法非常近似。其主体构筑物由预反应池（选择池）和SBR池串联组成，厌氧池中设曝气搅拌装置，在SBR池中充氧曝气设备、滗水器和污泥泵，污泥泵用于回流污泥至厌氧池和排放剩余污泥。与传统的SBR工艺相比，循环式SBR运行方式为连续进水（沉淀期和排水期仍保持进水），间歇排水，没有明显的反应阶段和闲置阶段。这种系统在处理市政污水和工业废水方面比传统的SBR工艺费用更省、管理更方便、占地更少。该工艺通常水力停留时间较长，工艺设施简单，目前在国内外已得到广泛应用。图5-3循环式SBR工艺流程示意图北京市市政工程设计研究总院105 1.1.1.1循环式SBR工艺的基本组成及运行步骤循环式SBR反应池主要由预反应池（选择池或辅助曝气池）、主曝气池、污泥回流/排除剩余污泥系统和撇水装置四部分组成。预反应池容积较小，一般水力停留时间为1～2小时，是设计优化合理的生物选择器。该工艺将主反应区中部分污泥（20％～30％）回流至选择器中，在运作方式上为连续进水。循环式SBR反应池（选择池或辅助曝气池）的设置和回流污泥措施，保证了活性污泥不断地在选择器中经历一个高絮体负荷（S0/X0）阶段，从而有利于系统中絮凝性细菌的生长，并可以提高污泥活性，使其快速的去除污水中溶解性、易降解有机污染物，进一步有效的抑制丝状细菌的繁殖。在预反应池与主曝气池之间设置隔墙，最大限度的减小了沉淀阶段进水对污泥沉降的水力干扰，可保证系统有良好的分离效果。循环式SBR工艺每一操作循环包括进水/曝气阶段、进水/沉淀阶段、进水/撇水阶段和进水/闲置阶段等几个过程阶段，各个阶段组成一个循环，并不断重复。循环开始时，池子中的水位由某一最低水位开始上升，经过一定时间的曝气和混合后，停止曝气，此时污水仍连续进入循环式SBR反应池，由于反应池容积较大，池内水位缓慢上升，活性污泥进行絮凝并在一个较为静止的环境中沉淀，在完成沉淀阶段后，由一个移动堰式撇水器排出已经过处理的上清液，使整个反应池内水的位下降到预先设定的最低水位，然后再重复上述过程。为保证反应池内污泥浓度及污泥量，需排出相应的剩余污泥。排除剩余污泥一般在沉淀阶段结束后进行，排出的污泥浓度可达10g/l左右。1.1.1.2循环式SBR系统中的硝化和反硝化循环式SBR工艺的一个重要特性是在工艺流程中不设缺氧混合阶段的条件下，高效地进行硝化和反硝化，从而达到深度去除氮的目的。在循环式SBR工艺中，硝化和反硝化在曝气阶段同时进行（Co-currentorsimltaneousiy北京市市政工程设计研究总院105 ）。运行时通过控制供氧强度以及反应池中的溶解氧浓度，使污泥絮体的外周能保证有一个好氧环境进行硝化，由于溶解氧浓度得到控制，氧在污泥絮体内部的渗透传递作用受到限制，而较高浓度的硝酸盐则能较好地渗透到絮体的内部。因此在污泥絮体内部能有效地进行反硝化过程。通过污泥回流，将部分硝酸盐氮带入设在循环式SBR反应池首端的预反应池中。因此，在预反应池中也有部分反硝化反应发生。这种运行方式不像前置反硝化活性污泥系统中需要较高的内回流，因此可以节省内循环系统，而且不需要单独设置一个缺氧运行阶段就可以完成反硝化反应。1.1.1.1循环式SBR系统中磷的去除在循环式SBR工艺系统中，通过曝气和非曝气阶段使活性污泥不断地经过好氧和厌氧的循环，这些反应条件将有利于聚磷细菌在系统中的生长和累积，因此循环式SBR工艺系统具有生物除磷的功能。生物除磷的效果很大程度上取决于进水中所含有的易降解基质的含量。在循环式SBR工艺的预反应池中，活性污泥通过快速酶去除机理，吸附和吸收大量易降解的溶解性基质，这些吸附和吸收的易降解基质可用于后续的生物除磷过程，对整个系统的生物除磷功能起着非常重要的作用，因此，在预反应池中也可完成部分磷的释放过程，在厌氧微生物体内存储聚磷。根据Coronszy等的人的研究，当微生物体内吸附和吸收大量易降解物质而且处在氧化还原电位为+100MV－150MV的交替变化的环境中时，系统可具有良好的生物除磷功能。1.1.1.2循环式SBR系统的污泥沉降特性一般地，在以4小时为一个操作循环周期的循环式SBR工艺系统中，最大水深可在6.0m左右，在最大水深时池子中的混合液污泥浓度一般为3.5～4.0gMLSS/L，最大撇水速率为30mm/min，固液分离时间一般为1小时，设计污泥沉降指数为140ml/g左右，实际污泥沉降指数一般低于80ml/g（测定时间为1小时，采用容积2升的量筒）。循环式SBR反应池中的混合液污泥浓度在最大水位时与传统的固定容积活性污泥法系统基本相等。由于循环式SBR系统在曝气结束后的沉降阶段中整个池子面积均可用于泥水分离；故其固体通量大大地小于传统活性污泥法二沉池中的固体通量，因此循环式SBR工艺的泥水分离效果要优于传统活性污泥法。此外，循环式SBR工艺系统虽然在沉降及撇水阶段仍连续进水，但由于SBR反应池容积较大，池内水位上升速度非常缓慢（10mm/min左右），且在预反应区及主反应区之间均设置有隔墙，污水呈纵向折线状态进入主曝气区，能够最大限度的减小进水对污泥沉淀的水力干扰，使沉降过程在较为静止环境中进行，可进一步保证系统有良好的分离效果。曝气阶段结束后混合液中残余的混合能量可用于沉淀初期的絮凝作用，从而进一步强化絮凝沉降的效果。北京市市政工程设计研究总院105 1.1.1方案比较1.1.1.1技术性能比较方案1—A2/O处理工艺；方案2—改进型氧化沟工艺；方案3—循环式SBR生物处理工艺。三种方案的技术性能比较情况见表5－1。表5－1工艺方案技术性能比较表方案优点缺点A2/O处理工艺工艺成熟、完善，管理经营丰富；功能严格分区，便于处理工艺的管理、调整和优化；对有机污染物处理效果好，特别是生物除磷脱氮效果明显，出水水质稳定；可自动运行，但对自控要求不高：适当选用自控设备，可实现对工艺过程的优化管理；运行稳定，有较强的抗冲击负荷（水力和污染物）能力；能耗较低，运行成本较低。构筑物多,不紧凑,占地面积略大；曝气采用水下曝气头，与氧化沟比检修量大，维修时需停止一个系列运转，影响处理厂的出水水质；设备、曝气头等维修量比氧化沟高，维护费高；投资略高。循环式SBR生物处理工艺省去初沉池,二沉池,污泥回流系统和污泥消化系统,工艺流程简单,维护管理方便；机械设备种类少、简单,且不易出现故障,维修量少；构筑物少，生物池布置紧凑，占地少；能承受一定的水量冲击负荷，对高浓度工业废水有较大的稀释能力；运行控制条件得当，可得到较好的脱氮效果和生物除磷效果；投资低，能耗较低，运行成本较低；占地省。由于一个池子交替曝气工作，池中曝气设备利用率低；曝气采用水下曝气头，与氧化沟比检修量大，维修时需停止一个系列运转，影响处理厂的出水水质；设备、曝气头等维修量比氧化沟高，维护费高；自动控制水平要求较高，没有自控无法运转；出水水质受运行控制影响较大；SBR池水面常有浮渣，只能人工清除，工作量较大。北京市市政工程设计研究总院105 改进型氧化沟工艺流程简单清晰，运行管理方便；对有机污染物处理效果好，特别是生物除磷脱氮效果明显，出水水质稳定；不需要内回流泵，改变曝气条件，便可达到脱氮要求；所有设备可提出水面或在水面上直接维护检修，不影响正常运行；设备维修量少，技术要求不高，维护方便；能承受冲击负荷；可自动运行，但对自控要求不高：适当选用自控设备，可实现对工艺过程的优化管理。投资高；电耗高;日常运行费高；构筑物多,不紧凑,占地面积大。1.1.1.1经济指标比较三种方案的经济指标比较情况见表5-2。表5－2工艺方案技术性能比较表序号项目单位指标数值方案1方案2方案3A2O处理工艺改进型氧化沟循环式SBR生物处理池1总投资万元416842494047　单位水量投资元/立方米2084212520242总成本万元/年677768698　单位处理总成本元/立方米0.9271.0520.9563经营成本万元/年368426387　单位经营成本元/立方米0.5040.5830.5304年耗电量万度191223197　单位水量电耗度/立方米0.2620.3050.2705建设用地公顷1.5301.7951.144北京市市政工程设计研究总院105 1.1.1.1方案确定从以上比较可以看出，从工艺技术角度考虑，这三种方案都能达到技术要求。方案一：A2O处理电耗较低，运行简单，操作、管理简便，运行成本略低，但是占地略大，工艺投资略高、占地略大，设备种类多，维修技术要求高，曝气头更换影响正常运转；方案二：改进型氧化沟各部分功能划分清楚，运行简单、维护管理方便，但投资最高，电费、运转费高于其它方案，占地面积较大；方案三：循环式SBR生物处理池工艺流程简单，工程总投资低，占地少，运行费用、电耗低于方案二，但自动控制要求高，运行、管理水平要求较高，设备种类多，维修技术要求高，曝气头更换影响正常运转，维护费用较高。综合以上分析，推荐方案三“循环式SBR生物处理池工艺”作为该污水处理厂的污水处理工艺方案。1.2化学除磷工艺确定由于处理厂出水中磷的排放标准要求较严格，即总磷小于0.5mg/l，而且生物除磷受外界及污水内在因素影响较多，不十分稳定。故在处理工艺中考虑两步除磷措施，以生物除磷为主，以化学除磷为辅助，特殊情况下启动化学除磷，从而确保出水水质满足要求。1.3污泥处理与处置1.3.1污泥处理通常，城市污水处理厂完善的污泥处理工艺为：剩余污泥→污泥浓缩→污泥消化→污泥脱水→泥饼处置国内外污泥消化使用较多的方法如好氧消化法、厌氧消化法、热干燥法等。目前国内大型污水处理厂普遍采用厌氧中温消化工艺，这种在无氧条件下，利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌降解有机物，将其分解成甲烷、氨基酸和脂肪酸，使污泥的体积大大减少，而且通过中温消化杀死病原体，使污泥的使用更卫生，但是设备复杂，运行和维护费用高，消化后的污泥含水率仍较高，需进一步脱水。本工程处理规模较小，产生的剩余污泥量不大，污水处理工艺采用生物除磷工艺，如使用重力浓缩池、硝化池，池中污泥处于厌氧状态，污泥中的磷很容易发生二次释放，影响生物除磷效果；另外，浓缩池臭味严重，对环境影响较大。北京市市政工程设计研究总院105 因此，暂不考虑中温厌氧消化处理，采用机械浓缩脱水一体化机械对污泥进行减量化处理，比较简便、实用。城市污水处理的污泥浓缩、脱水设备方面，可提供选择的类型主要有带式浓缩、脱水一体机和离心浓缩、脱水一体机。以上两种类型的浓缩脱水设备在国内已均有采用，现就两种机械设备的性能及重要技术指标进行分析比较如表5-3。表5-3两种机械脱水设备性能分析表类型性能带式浓缩、脱水一体机离心浓缩、脱水一体机设备尺寸体积较大，占地大体积小、占地小转速运行速度低、噪音小转速高、噪音稍大运行环境气味较大，对周围环境影响大封闭运行，气味较小，对周围环境影响小操作管理滤布使用寿命为3-6个月，定期更换，检修方便需专人检修电耗一般较高药耗1.5～5Kg/t.DS1.0～5Kg/t.DS水耗25m3/h，连续冲洗20～40m3/h，停机时冲洗，时间约10min。设备价格较低很高效果含固率为20%含固率为22%～25%为方便管理，节省工程投资，本工程选用带式浓缩脱水一体机。1.1.1污泥处置经脱水后的污泥须进行处置，污泥处置的目的是减量化、无害化和资源化。污泥处置的方式国内通常有以下几种：卫生填埋高温堆肥制造有机复合肥活性菌肥北京市市政工程设计研究总院105 目前国内污泥处置多为将泥饼送至垃圾填埋场卫生填埋。根据招标文件要求，项目所产生的污泥经脱水后送至**市焦家坡垃圾卫生填埋场进行卫生填埋。1.1除臭方案选择1.1.1除臭方法目前主要除臭方法有：离子法、化学法、生物法。化学除臭法：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；因臭气成分的不同需要选择相应的化学药剂。主要方法有：空气氧化法、化学氧化法、洗涤－吸附法（湿式吸收氧化法）、吸附氧化法等。生物除臭法：利用微生物将臭味气体中的有机污染物降解或转化为无害或低害类物质的过程。主要方法有：生物过滤法、土壤法、填充塔式生物除臭法等。离子除臭法：空气在通过高能离子发生装置时，氧气分子受到经过发生装置发射出的高能量电子碰撞而形成分别带有正、负电荷的氧离子。这些正、负氧离子具有较强的活动性，在一系列反应后，将含C、H、S元素的化合物最终形成小分子化合物CO2、H2O、SO2，无二次污染物产生；并且还能有效的破坏空气中细菌的生存环境，降低室内空气中的细菌浓度；离子在与空气中微小固体颗粒碰撞后，使颗粒荷电并产生凝聚效应，使得传统过滤方式不能捕捉的且对人体有害的微小颗粒变成可以捕集或靠自身重力而沉降下来，达到净化空气的目的。采用高能离子发生装置，借助通风管路系统向散发臭气的空间送入可控制浓度的正、负氧离子空气，用离子空气“罩住”污染源表面（如污水池等），使离子在极短的时间内与有害气体分子发生反应，扼制其扩散并降低其浓度，保证现场的操作人员在良好的环境中工作，并且还能对仪器仪表起到减少锈蚀、延长使用寿命的作用。1.1.2除臭方法比选（1）化学法为达到最佳的除臭效果，化学法通常与其它方法组合使用，例如常配活性炭吸附塔于其后。北京市市政工程设计研究总院105 由于化学试剂对恶臭气体的去除有其局限性，若要大范围去除多种化学成分的气体，就要使用多种化学药品；并且随着化学反应的增多，生成了许多中间化合物，不可避免的对环境造成二次污染和能耗增加。化学除臭方法是通过风道，将污染源的臭气引出，经过一系列装置，与其化学试剂发生反应，使气体达标排放；但对室内空气环境无改善作用；并且对除臭装置、管道及水处理设备，都有不同程度的腐蚀性。系统连贯性较强，需要连续性运行较长时间；自动化要求较高；由于需要连续使用气体输送设备和化学药剂，费用取决于化学药品的消耗量，因此运行成本相对较高。一次性投资较大，一旦系统建成，不易调整；投资灵活性教差；系统中管道投资较大；维修费用较高；新建项目需考虑占地及动力、办公设施的预留。系统安装周期长；调试复杂。（2）生物法通过气体输送系统，将污染源臭气引出，并且臭气经过生物载体时进行除臭处理。有成熟的运转经验，效果稳定。对外部环境污染较小，基本上无二次污染物产生，系统运行连贯性强。投资较低；臭气通过载体时有较大的阻力，动力消耗较大，臭气对气体输送设备及风道有一定的腐蚀作用。系统安装调试周期较长。需不断定期更换滤料。（3）离子法技术较先进。系统独立，安装、调试简单、方便、周期短。系统维护费用少。对应单体设备体积小、重量轻，安装无特殊要求。管路系统少；国内已有一些应用。但全套设备需要进口，投资略高。经上述比较，离子除臭便于运行管理，故本工程推荐采用离子法。北京市市政工程设计研究总院105 工艺设计1.1工艺流程本期（一期）工程处理规模20000m3/d，远期工程总处理规模达45000m3/d。采用的工艺流程包括预处理工段、生化处理工段、过滤工段及污泥处理工段。本工程采用的工艺流程图如下：***污水处理厂一期设计规模为2.0x104m3/d。污水经外部收水管网送至厂区，经由粗格栅进入提升泵房，经潜污泵提升后，至细格栅进入旋流沉砂池进行沉砂处理，处理后污水经计量进入SBR生物池；在生物池内通过微生物的新陈代谢作用，污染物得以降解或去除；经过沉淀和滗水阶段，生物池内的混合液进行泥水分离，上清液由滗水器收集，经出水管道输送进入提升泵站，经潜污泵提升至压滤过滤器过滤，滤后水流至接触池；经加二氧化氯消毒后，排入高井沟。粗、细格栅拦截的栅渣经螺旋输送与沉砂池的出砂一并外运处理。回流污泥经潜污泵提升至选择器，剩余污泥由潜水泵提升至污泥均质池，再由螺杆泵送至带式浓缩脱水机进行脱水，脱水后的泥饼由螺旋输送机送至污泥堆棚外运处置。带式浓缩脱水机的滤后液及滤布冲洗水、压滤系统的反冲水与厂内的生活污水经管道汇集至厂内集水池，进入污水处理系统。1.2单元设计简介北京市市政工程设计研究总院105 本工程的总体工艺流程包括预处理工段、生物处理工段及污泥处理工段。总体工艺流程的确定对污水处理厂的技术经济性能有决定性的影响，同时各单元处理工艺及构筑物的选择也是非常重要的，直接影响污水处理厂运行的稳定性、可靠性和灵活性。因此，必须根据***污水处理工程的内外部条件确定的进、出水水质和特性以及总体处理工艺方案等因素综合考虑工艺流程单元及构筑物的选择和确定。下面结合本工程的实际情况对各处理单元的技术分述如下：1.1.1粗格栅及进水泵房l粗格栅粗格栅的设置是为了拦截污水中粒径较大的漂浮物，以保证后续处理单元的机泵和工艺管线不被堵塞。本工程选用间隙为20mm的回转式机械格栅。l进水泵房设置进水泵房用于提升污水以满足后续处理流程竖向衔接要求。本工程选用潜污泵，它具有安装、检修方便等特点。潜水泵房土建结构简单紧凑。粗格栅及进水泵房土建按二期设计，设备按一期配置。1.1.2细格栅及旋流沉砂池l细格栅为了进一步去除污水中颗粒物，减少氧化沟内浮渣量，减少浮渣存在对生物处理的影响，本工程设置间隙5mm的细格栅。细格栅采用目前国内采用较多、运转良好的回转式机械细格栅。l沉砂池为避免后续处理构筑物和机械设备受磨损，减少在处理构筑物产生大量沉砂，防止对生物处理系统、污泥处理构筑物的干扰，设置沉砂池是十分必要的。由于本工程采用除磷脱氮工艺，曝气沉砂池会导致污水中溶解氧的浓度增高并使进水中有机物快速降解，影响后续系统“磷的释放”过程的进行，导致系统生物除磷效果明显下降，故本工程选择旋流沉砂池。旋流沉砂池主要去除污水中粒径大于0.2mm、比重2.65t/m3的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。水流由切向进入，在沉砂池内形成旋流，在除砂机浆板缓慢搅动下，砂粒沉降在底部砂斗并由空气提砂机将砂送入砂水分离器进行砂水分离后外运处置。本工程一期设沉砂池一座，预留二期一座。并设事故排砂池一座。北京市市政工程设计研究总院105 1.1.1生物处理设施lSBR生物池SBR生物池是本工程中的核心构筑物。SBR生物池分为进水/曝气、曝气、沉淀、滗水四个阶段，在同一池中完成去除有机污染物和脱氮除磷的功能。由于SBR生物池为间歇曝气，沉淀与有机物去除在同一池内完成，污泥沉降于池底时间较长，且污泥浓度较高，故必须选择性能好的曝气设备。本次工艺设计中推荐采用膜片式曝气器。滗水器也是SBR系统中的关键设备，其运行状况关系到整个系统能否连续运转。本设计中采用了旋转式滗水器。本工程SBR生物池由四格生物池组成，分别为1#生物池、2#生物池、3#生物池、4#生物池。四格池子周期循环交错运行，每一周期分为曝气、沉淀、滗水、闲置四个阶段，正常操作周期暂定如下，曝气2h，沉淀1h，滗水1h，闲置0h，运行时可根据实际情况调整。四格池子循环运行保证了处理进水和出水的连续性。每格生物池由选择器和曝气区两部分组成。污水首先进入生物选择器，然后进入曝气区。设置生物选择器，使整个活性污泥系统中存在基质的浓度梯度，一方面防止系统出现污泥膨胀，另一方面生物选择器内的厌氧环境保证了磷的释放。曝气区内通过曝气系统使其成为一个完全混合系统，主反应区内抗冲击负荷能力强。l鼓风机房鼓风机房负责向SBR生物池充氧。鼓风机是污水厂内的主要设备，其运行状况关系到SBR系统运行的好坏，同时也影响到污水厂运行能耗的高低。SBR生物池内水位变化明显，要求所配鼓风机出口流量随出口压力变化幅度很小，根据这一特点，本次设计中选用了三台罗茨鼓风机，并配置两台变频器。1.1.2过滤系统l提升及反冲洗为满足压力过滤器进水及反冲洗要求,设置二次提升泵及反冲洗水泵。本工程选用潜水泵，它具有安装、检修方便等特点。潜水泵池土建结构简单紧凑。l过滤间北京市市政工程设计研究总院105 由于本工程出水水质执行GB18918-2002的一级A标准,常规的二级处理不能保证出水达标,所以需增设三级过滤处理。过滤采用纤维球过滤器，纤维球过滤器具有纳污容量大、工作周期长、滤速高、反冲洗彻底、占地小等特点。本次设计中选用了4台φ3000纤维球过滤器。1.1.1消毒设施根据有关规范及法规要求，生物池出水应进行消毒灭菌后排入水体。本工程中设置接触池及消毒间，采用二氧化氯消毒。1.1.2污泥处理设施在污水处理系统中会产生大量的污泥，即生物处理工段产生的剩余污泥。如果对其不加以处理，将对周围环境造成二次污染，所以污泥处理情况的好坏成为评价污水处理厂运行效果好坏的一个重要方面。l贮泥池贮泥池是为了使剩余污泥有一定缓冲容积，便于污泥脱水机械的正常运行。l污泥脱水机***污水处理厂一期工程将每天产生3.99t干污泥，含水率约99.2%。污泥体积较大，为便于污泥的运输和处置，需进一步减小污泥体积，使污泥含水率减小到80%以下。本工程中采用的是带式浓缩压滤一体机。1.1.3各处理单元效果预测各处理单元去除效果预测具体见下表：表6-1各处理单元效果预测表水质指标（mg/l）阶段进水沉砂池出水SBR池出水过滤器出水接触池出水CODcr350315≤60≤50≤50BOD5200180≤20≤10≤10SS250225≤20≤10≤10TN4040≤15≤15≤15NH3-N----≤5≤5≤5北京市市政工程设计研究总院105 TP55≤1.0≤0.5≤0.5粪大肠杆菌--------≤1031.1主要建（构）筑物及设备的工艺设计1.1.1粗格栅及进水泵房l粗格栅构筑物类型：地下钢筋混凝土结构直壁平行渠道设计流量：Qmax=2600m3/h（二期最大流量）渠数：两条尺寸：2-7.6×5.6×1.1m主要设备A.机械格栅设备类型：回转式机械格栅设备材质：不锈钢设备数量：1台设计参数设计流量：Q=1280m3/h格栅宽度：B=1000mm栅条间隙：b=20mm栅前水深：h=0.75m格栅倾角：α=750过栅流速：V=1m/s过栅水位差：△hmax=0.15m控制方式：由PLC自动定时控制格栅运行，同时设远程遥控和就地手动控制B.固定格栅设备类型：人工清除格栅设备数量：1台设计参数北京市市政工程设计研究总院105 设计流量：Q=1280m3/h格栅宽度：B=1000mm栅条间隙：b=20mm栅前水深：h=0.75m格栅倾角：α=750过栅流速：V=1m/s过栅水位差：△hmax=0.15m注：机械格栅正常工作时该格栅备用；二期工程时，该格栅换为机械格栅。C.栅渣输送机设备类型：无轴螺旋输送机设备数量：1台设计参数输送能力：2.0m3/h有效长度：L=3.6m控制方式：与粗格栅联锁由PLC自动控制顺序开停D.闸门设备类型：手动铸铁镶铜方闸门设备数量：4台设计参数闸门尺寸：1000*1000mml进水泵房构筑物类型：地下钢筋混凝土集水池设计流量：Q=2600m3/h（二期最大流量）数量：一座平面尺寸：5.0mx8.1m主要设备A.提升泵设备类型：潜污泵（包括配套提升导轨偶合底座等设备）北京市市政工程设计研究总院105 设计流量：Q=1280m3/h（一期最大流量）设备数量：3台（两用一备,其中一台可变频）设计参数：Q=640m3/h，H=12.0m，N=37kW控制方式：根据泵房内水位由PLC自动控制水泵的开停，根据累计运行时间水泵顺序轮换运行，同时设远程遥控和就地手动控制B.吊车设备类型：手动葫芦（含单轨小车）起吊能力：Q=2t起吊高度：11.0m设备数量：1台1.1.1细格栅及旋流沉砂池l细格栅构筑物类型：地上钢筋混凝土结构平行渠道设计流量：Q=2600m3/h（二期最大流量）渠数：两条平面尺寸：7.2m×5m主要设备A.机械格栅设备类型：回转式固液分离机设备材质：不锈钢设备数量：1台设计参数设计过栅流量：Q=1280～1300m3/h格栅宽度：B=2000mm栅条间隙：b=5mm栅前水深：h=0.65m格栅倾角：α=750过栅流速：V=0.87m/s北京市市政工程设计研究总院105 过栅水位差：△hmax=0.15m控制方式：由PLC自动定时控制格栅运行，同时设远程遥控和就地手动控制B.固定格栅设备类型：人工清除格栅设备数量：1台设计参数过栅流量Q=1280～1300m3/h格栅宽度：B=2000mm栅条间隙：b=5mm栅前水深：h=0.65m格栅倾角：α=750过栅流速：V=0.87m/s过栅水位差：△hmax=0.20m注：机械格栅正常工作时该格栅备用；二期工程时，该格栅换为机械格栅。C.栅渣输送机设备类型：无轴螺旋输送机设备数量：1台设备参数输送能力：2.0m3/h有效长度：L=5.0m控制方式：与细格栅联锁由PLC自动控制顺序开停D.栅渣压榨机设备类型：螺旋压榨机设备数量：1台设计参数输送能力：2.0m3/h控制方式：与无轴螺旋输送机联锁由PLC自动控制顺序开停E.闸门设备类型：铝合金叠梁闸北京市市政工程设计研究总院105 设备数量：4套闸框，2套闸板设计参数闸门尺寸：2000×1200mml旋流沉砂池构筑物类型：旋流沉砂池设计流量：Q=1280～1300m3/h数量：1座平面尺寸：单座直径φ3650mm主要设备A.沉砂池搅拌器设备类型：叶片式分离器设备数量：1套主要设计参数：叶轮直径φ900mm控制方式：由PLC控制定时自动运行，同时设远程遥控和现场手动控制开停B.气提排砂鼓风机设备类型：罗茨鼓风机设备数量：1套设备参数：Q=2.03m3/min，P=58.6KPa，N=5.5kW控制方式：根据时间间隔及持续时间由PLC自动控制，同时设远程遥控和现场手动控制C.砂水分离器设备类型：螺旋式砂水分离器设备数量：1台设备参数：3m3/h，N=0.37kW控制方式：与鼓风机联锁由PLC自动控制顺序开停（注：为防止砂水分离器损坏影响沉砂池运行，于细格栅间设置事故池，尺寸为LxBxH=3mx2.5mx2m,作为事故时备用）D.闸门北京市市政工程设计研究总院105 1）设备类型：手动渠道闸门设备数量：2台设计参数闸门尺寸：550x1100mm2）设备类型：手动渠道闸门设备数量：4台设计参数闸门尺寸：1000x1100mm3）设备类型：手动渠道闸门设备数量：2台设计参数闸门尺寸：1000x1200mm4）设备类型：铸铁镶铜圆闸门设备数量：1台设计参数闸门尺寸：φ1000mm5）设备类型：铸铁镶铜圆闸门设备数量：1台设计参数闸门尺寸：φ800mm6）设备类型：铸铁镶铜圆闸门设备数量：1台设计参数闸门尺寸：φ700mm1.1.1SBR生物池l构筑物类型：半地下式钢筋混凝土池数量：1座（四格）平面尺寸：40×61.5m北京市市政工程设计研究总院105 设计流量：Q=833m3/h主要设计参数总有效容积V=13440m3水力停留时间HRT=16.1h最高水位H=5.60m最低水位H=4.10m滗水深度：h=1.50m高水位时污泥浓度MLSS=3.60g/L低水位时污泥浓度MLSS=4.92g/L污泥负荷F=0.10KgBOD5/KgMLSS.d泥龄SRT=10d污泥产率Y=1.10KgSS/KgBOD5剩余污泥：3990KgSS（干）/d，含水率99.2%实际需氧量AOR=310KgO2/hl主要设备a曝气器设备类型：管式曝气器曝气器直径：D=80mm曝气器数量：1600m设计参数每格生物池数量：400m实际需氧量AOR=310KgO2/h设计氧利用率：25%b滗水器设备类型：旋转式滗水器设备数量：4台设计参数滗水器长度：L=12.0m排水能力：Q=1200m3/h北京市市政工程设计研究总院105 功率：N=1.5kW控制方式：根据生物池内水位由PLC自动控制运行，同时设远程遥控及就地手动控制c内回流泵设备类型：内回流泵设备数量：5台（四台安装，一台库房备用）设计参数回流泵流量：Q=50m3/h回流泵扬程：H=3.0m回流泵功率：N=1.5kW控制方式：由PLC自动控制运行，同时设远程遥控及就地手动控制d剩余污泥泵设备类型：潜污泵设备数量：5台（四台安装，一台库房备用）设计参数潜污流量：Q=40m3/h潜污泵扬程：H=10m潜污泵功率：N=4.5kW控制方式：由PLC自动控制运行，同时设远程遥控及就地手动控制e潜水搅拌器设备类型：高速潜水搅拌器设备数量：8台设计参数搅拌器直径：φ370mm搅拌器功率：N=3.0kW控制方式：由PLC自动控制运行，同时设远程遥控及就地手动控制1.1.1鼓风机房l建筑物类型：框架结构单层鼓风机房北京市市政工程设计研究总院105 数量：1座平面尺寸：19mx8.0ml主要设备设备类型：罗茨鼓风机设备数量：3台（两用一备，两台变频）设计参数风机气量：Q=45m3/min出口风压：Pa=7.0mH2O电机功率：N=90kW冷却方式：风冷控制方式：由PLC自动控制运行，同时设远程遥控及就地手动控制1.1.1提升泵池及反冲洗l提升泵池构筑物类型：地下钢筋混凝土集水池，与接触池合计设计流量：Q=1280m3/h数量：一座平面尺寸：9.0×6.0m主要设备提升泵设备类型：潜水泵（包括配套提升导轨偶合底座等设备）设计流量：Q=1280m3/h（一期最大流量）设备数量：3台（两用一备）设计参数：Q=640m3/h，H=20.0m，N=55kW控制方式：根据泵房内水位由PLC自动控制水泵的开停，根据累计运行时间水泵顺序轮换运行，同时设远程遥控和就地手动控制l反冲洗水池构筑物（借用接触池）主要设备北京市市政工程设计研究总院105 反冲洗水泵设备类型：潜水泵（包括配套提升导轨偶合底座等设备）设计流量：Q=250m3/h设备数量：2台（一用一备）设计参数：Q=250m3/h，H=17.0m，N=22kW控制方式：根据泵池内水位及滤池内压差由PLC自动控制水泵的开停，根据累计运行时间水泵顺序轮换运行，同时设远程遥控和就地手动控制。1.1.1过滤间l建筑物类型：框架结构单层过滤间数量：1座平面尺寸：16.8×8.4ml主要设备设备类型:纤维球过滤器设备数量：4台设计参数设计流量：Q=1208m3/h滤速:V=45m/h反冲洗强度:36m3/m2.h反冲洗时间:15min过滤器直径:φ3000mm搅拌电机功率：N=22kW控制方式：由PLC自动控制运行，同时设远程遥控及就地手动控制1.1.2加氯、加药间l构筑物数量：1座平面尺寸：9.4mx6.0m(设在接触池上)设计参数：6KgClO2/h，投加量6mg/Ll主要设备北京市市政工程设计研究总院105 a.二氧化氯发生器设备类型：二氧化氯发生器设备数量：2套设计参数：3kgClO2/h（单套）控制方式：根据出水指标调整投加量b.絮凝剂头药泵设备类型：计量泵设备数量：2套设计参数：1L/min（单套），扬程2bar控制方式：根据出水指标调整投加量1.1.1接触池类型：地下式钢筋混凝土矩形池数量：1座设计流量：Q=1240m3/h接触时间：30min有效水深：H=3.0m平面尺寸：20m×9m1.1.2贮泥池类型：半地上式钢筋混凝土矩形池数量：1座平面尺寸：7.3×3m有效容积：90m31.1.3污泥脱水机房（含堆棚）类型：框架结构单层厂房数量：1座平面尺寸：10.8×22.5m+7.2×4.2m设计参数干污泥量：W=3990Kg/d北京市市政工程设计研究总院105 湿污泥量：Q=500m3/d（按含水率99.2%计）主要设备A.污泥脱水机设备类型：带式浓缩压滤一体机设备数量：2台设计参数有效带宽：B=1.0m单机处理能力：Q=20m3/h设计工作时间：T=14h/d出泥含水率：80%控制方式：由设备自带PLC控制自动运行，同时就地手动控制B.污泥投加泵设备类型：螺杆泵设备数量：3台（两用一备）设计参数：Q=20m3/h，H=10m，N=5.5kW控制方式：与带式浓缩压滤一体机联锁，由PLC控制顺序开停C.冲洗水泵设备类型：管道泵设备数量：3台（两用一备）设计参数：Q=21.6m3/h，H=60m，N=7.5kW控制方式：与带式浓缩压滤一体机联锁，由PLC控制顺序开停D.絮凝剂配制及投加系统（含投加计量泵）D1.絮凝剂配制系统设备类型：固体聚丙烯酰胺高分子絮凝剂制备设备设备数量：1套设计参数PAM用量：3.5gPAM/Kg干泥制备能力：1-2kg/h药液浓度：3—5‰北京市市政工程设计研究总院105 控制方式：与带式浓缩压滤一体机联锁，由PLC控制顺序开停D2.絮凝剂投加系统设备类型：计量泵设备数量：2台（一用一备）设计参数：Q=300-600L/h，H=60mE.污泥运输机设备类型：无轴螺旋输送机设备数量：2台（一台水平，一台倾斜）设计参数长度：水平式L=12m倾斜式L=7m控制方式：与污泥脱水机联锁，由PLC控制顺序开停1.1.1化学除磷由于生物除磷影响因素比较复杂，进水水质、水量的变化、运行调整等都会影响除磷的效果，另外本设计要求出水TP要求较严格，小于0.5mg/l，因此设置化学除磷措施作为生物除磷的辅助措施，在特殊情况下，生物除磷达标不稳定时，启动化学除磷设施，最终使出水磷的指标稳定达标。本设计考虑在细格栅间沉砂池出水处投加化学除磷药剂，加药泵被安排在加氯加药间内。1.1.2除臭系统设计污水处理厂产生臭气的工段主要有粗格栅、细格栅及脱水机房。因此，在这三个工段需设置除臭系统。除臭系统采用高能离子发生器系统：通过新风净化机将新风引入室内，通过高能离子发生器，将离子化的新风送至需要除臭处理的空间，净化处理后的气体，通过排风机将其排到室外。其主要设备如下：A．粗格栅与污水提升泵房表6－2设备名称型号技术数据单位数量备注送风箱GW-S-60处理能力5600m3/h0.11kW套1北京市市政工程设计研究总院105 新风净化机HDCJ-50L=5000m3/hP=300Pa1.2kW台21套备用轴流排风机T35-4.5L=5480m3/hP=112Pa0.37kW台1B．细格栅沉砂池表6－3设备名称型号技术数据单位数量备注送风箱GW-S-35处理能力3500m3/h0.06kW套1新风净化机HDCJ-30L=3000m3/hP=220Pa0.45kW台21套备用轴流排风机T35-4L=3505m3/hP=76Pa0.25kW台1C.脱水机房表6－4设备名称型号技术数据单位数量备注送风箱GW-S-105处理能力10500m3/h0.18kW套1新风净化机HDCJ-100L=10000m3/hP=700Pa3.5kW台21套备用轴流排风机T35-4L=3849m3/hP=88..5Pa0.25kW台11.1.1污水、污泥计量及监测系统沉砂池出水管路上安装电磁流量计，计量进厂污水量，并将其信号传送至中心控制室进行统计分析记录。在脱水机进泥管上安装2台电磁流量计，计量日产剩余污泥量。在出水渠道上设置巴式计量槽，计量总出水量。所有的流量信号都传送至中心控制室进行统计分析记录。在出水处设置COD在线检测仪，对处理效果进行监测。1.1.2化学分析1.1.2.1主要指标根据工艺设计及达标排放要求，本工程涉及的指标包括如下：CODCr、BOD5、SS、NH3—N、TN、TP、pH、DO、大肠杆菌等。在工艺流程调度过程中主要取对调试有指导性的指标作为重点检测指标，分别为：CODCr、BOD5、SS、NH3—N、TN、TP、pH、DO及大肠杆菌。北京市市政工程设计研究总院105 1.1.1.1分析方法项目检测方法标准备注CODcr重铬酸盐法GB11914-89《水质分析方法国家标准汇编》（1996）BOD5稀释与接种法GB7488-87同上SS重量法GB11901-89同上DO电化学探头法GB11913-89同上PH玻璃电极法GB6920-86同上NH3-N纳氏试剂光度法GB7479-87同上TN碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法GB11894-89同上TP钼酸按分光光度法GB11893-89同上大肠杆菌多管发酵法《水和废水监测分析方法》1.1.1.2主要设备及药品A.主要设备序号设备名称规格/型号单位数量1电热恒温干燥箱DHG-9053A台12烘箱HG101-1台13恒温培养箱LRH-150B台14超级恒温水浴锅HH-6台15物理天平（500g）TG928C台16精密天平TG328A台27全自动电子分析天平FA2004台18单目生物显微镜BK1201台19754紫外可见分光光度计台110数显酸度计PHS-29台111水份测定仪台112马弗炉SX5-12台113电热蒸馏水器5l/h台114台式离心机LD5-10台115真空泵ZXZ-0.5台116磁力搅拌器Jan-98台1北京市市政工程设计研究总院105 17自动座式灭菌器YX-280B台118快速COD测定仪HH-3台119离子交换纯水器台120YSI便携式溶解氧测定仪YSI-55台121便携式有害气体测定仪　台122电脑及打印机　台123玻璃器皿　24试验药品　25试验桌、药品橱柜　26冰箱　台127通风橱　台1B.药品清单序号名称分子式规格型号数量单位1重铬酸钾K2Cr2O7分析纯、500g5瓶2重铬酸钾基准纯2瓶3邻菲罗啉分析纯、25g5瓶4硫酸亚铁FeSO4·7H2O分析纯、500g5瓶5硫酸亚铁铵NH4)2Fe(SO4)2·6H2O分析纯5瓶6硫酸银AgSO4分析纯5瓶7硫酸汞HgSO4分析纯、25g5瓶8浓硫酸H2SO4分析纯、25g30瓶9浓盐酸HCL500ml/瓶20瓶10邻苯二甲酸氢钾HOOCC6H4COOK500ml/瓶2瓶11成套PH缓冲剂基准试剂5套12PH精密试纸1×310盒13硫酸锰MnSO4·4H2O范围：5—95瓶14氢氧化钠NaOH化学纯：500g5瓶北京市市政工程设计研究总院105 15碘化钾KI5瓶16淀粉5瓶17水杨酸1瓶18硫化硫酸钠Na2S2O3分析纯、25g5瓶19碳酸钠Na2CO3分析纯、25g5瓶20无水氯化钙CaCl2分析纯、25g10瓶21三氯化铁FeCl3·7H2O分析纯、25g5瓶22硫酸镁MgSO4分析纯、25g5瓶23磷酸二氢钾NH4CL分析纯、25g5瓶24磷酸氢二钠K2HPO4分析纯、25g5瓶25磷酸氢二钠Na2HPO4·7H2O分析纯、25g10瓶26氯化铵NH4Cl分析纯、25g2瓶27酚酞分析纯、25g2瓶28甲基橙分析纯、25g2瓶29酒石酸钾钠KnaC4H4O6·4H2O分析纯、500g1瓶30氯化铵NH4CL分析纯、500g1瓶31过硫酸钾分析纯、500g5瓶32氯化汞HgCl2分析纯、500g3瓶33氢氧化钾KOH分析纯、500g1瓶34碘化汞HgI2分析纯、25g2瓶35钼酸铵(NH4)6Mo7·4H2O分析纯、25g5瓶36抗坏血酸分析纯、25g5瓶37酒石酸锑钾分析纯、25g1瓶38乙醇500ml/瓶10瓶C.取样点、检测项目及频度监测点监测项目监测频次总进口（粗格栅监测井）CODCr，BOD5，SS，TP每8小时取一次样北京市市政工程设计研究总院105 TN，NH3-N，pH细格栅后CODCr，BOD5，SS，TPTN，NH3-N每8小时取一次样沉砂池出水CODCr，BOD5，SS每8小时取一次样SBR生物池CODCr，BOD5，pH，DO，温度每8小时取一次样总出水口CODCr，BOD5，SS，PO43--P，NH3-N，PH及大肠杆菌每8小时取一次样北京市市政工程设计研究总院105 总图设计1.1厂区概况规划***污水处理厂位于南起永定河引水渠南侧，北至小西山，西起永定河三家店拦河闸，东至模式口隘口，为***边缘集团及**三家店地区。占地约1.144公顷。厂区地面标高大约在95.50m左右。1.2厂区平面布置厂区平面布置的原则为：1）功能分区明确2）流程力求简短，避免管道迂回3）因地制宜，节约用地4）考虑盛行风向的影响，尽量使厂前区的环境改善5）交通顺畅，施工管理方便根据以上原则，按照不同的功能分区，将厂区分为生产区和生活管理区，并使各区之间既相互独立、互不干扰又不乏有机联系。根据选用的工艺流程、结合厂区地形及进出厂污水管线方向，为避免管路迂回,使水厂进、出水流程顺畅，同时使厂内各种生产联络管渠较短,将进水泵房、旋流沉砂池位于厂区南部进水管来向，顺流程由东向西布置，沉砂池出水进入SBR生物池，生物池出水经二次提升至过滤间、消毒接触后向南排入高井沟，形成主要生产区；污泥脱水机房、旋流沉砂池、进水泵房、鼓风机房和高低配电室等位于厂区的南侧，由东向西依次布置；综合楼位于厂区西侧靠近双峪路，便于进出厂，配合以建筑小品等形成生活管理区。生产区和生产管理区之间设有绿化隔离带。构（建）筑物留出必要的通道，使交通顺畅、方便施工、避免相互干扰，道路两旁、构（建）筑物之间空地将充分绿化，景色清新、有利于生产与环境的保护。为了进一步减少处理厂的气味对周边的影响，处理厂内主要处理构筑物距围墙距离为20m以上，并沿围墙种植常绿林木绿化带，起到隔味、衰减噪音、改善环境的作用。厂区围墙西侧设大门两处，以保证人物分流，及厂前生活管理区的清洁卫生。北京市市政工程设计研究总院105 1.1厂区竖向布置厂区现况地面标高一般在95.06～96.78m之间，地形较为平坦。根据厂区地形，考虑到土方平衡量的基本平衡及与厂外道路的顺畅连接，确定厂区平土标高为95.50m。1.2厂区道路布置厂内主干道宽3.5米，道路转弯半径均为8米，采用沥青路面；人行道宽两米，采用预制砼块铺砌路面。1.3厂区绿化为防止厂内尘土飞扬、减少噪音干扰，必须进行大面积绿化，在构筑物上进行垂直绿化，改善厂区小气候，保证空气清新。设计绿化占地率约为35%。绿化方式如下：l行道树行道树是水厂绿化的重点之一，宜选择直挺乔木及低矮的灌木与花草加以组合。靠近净水构筑物的地方，植小乔木、衬托路旁构筑物。l绿篱作为把主要生产区、生产管理区及辅助生产区之间分隔之用。l生产管理区绿化用喷水池、凉亭及点状花草、草皮等装点、造成良好的空间色彩对比。l为提高绿化效果，拟运用少量建筑小品设置在绿化区内，此种景观对文明生产大有裨益，但小品数量不宜过多，以免喧宾夺主。l厂内照明厂内道路均为单侧布置，照明灯采用3m高杆灯,灯具为250W高压钠灯，采用电缆接线。1.4厂内给水北京市市政工程设计研究总院105 厂内生活饮用、消防用水，统一由市政供水，池子冲洗、冲洗滤布、加氯等清洁水，可考虑由出水管管底接出，加设管道泵供水（设于阀门井中），然后用支管分接各用水点。根据构筑物的防火要求，厂内管道上安装有消火栓，消火栓的消防半径不大于120m。1.1厂内排水厂内生活污水、生产废水及雨水采用分流制。雨水经收集后排入，就近排入高井沟；污水经污水管道收集后，引入进水泵房，经潜污泵提升后，进入污水处理流程中。1.2运输车辆根据生产物资及生活用品的运输量配置车辆如下:面包车:1辆自卸装载车:1辆1.3总图经济技术指标表表7-1主要经济技术指标表序号名称单位数量备注1厂区占地面积104m21.14围墙范围2建、构筑物面积104m20.553建筑系数%48.54新建道路面积路面宽3.5mm400路面结构为沥青路面结构路面宽2mm45总计m4455土石方工程量104m30.726绿化面积104m20.407绿化系数%358砖围墙长度m432北京市市政工程设计研究总院105 建筑设计1.1概述1.1.1方案设计依据本规划设计依据国家颁发的建筑工程设计相关的规范规程进行设计。1.1.2工程概况拟建的污水处理厂位于高井电厂西南，南起高井沟，西起双峪路。1.1.3设计主导思想l充分考虑发展需要、场地环境条件，满足生产功能、经济及环境上的要求。l总体布局合理紧凑，各功能分区联系使用便利。l建筑风格新颖统一，严谨中富有变化，充分体现具有时代精神的污水处理厂的与时俱进，蓬勃向上的建筑风貌。1.2建筑总平面本设计从分析环境、理解环境、尊重环境、创造环境入手，把环境作为启迪设计构思的重要因素。综合处理了功能、造型、结构诸方面的关系，使各设计要素融合于一个有机的整体。在充分结合、利用地形的条件下，整个厂区以生产工艺为中心枢纽展开总平面设计，合理的进行了功能分区，将整个厂区划分为生产区与生产管理区。生产区主要构筑物有粗格栅及进水泵房、细格栅及沉砂池、SBR生物池、接触池；生产管理区主要为综合办公楼、门卫，这样在满足使用功能的同时又可以降低厂区噪音、的污染，同时便于管理。厂区大面积的绿化更为整个厂区赢得蓬勃生机，同时与道路边绿化和主干道绿化带相连，引绿色入园区，使整个园区浑然天成。沿基地西侧设两出入口，一为行政办公出入口，二为货流出入口，交通流线明确简捷，场地均有消防通道环绕整个场地，满足消防要求。主要经济技术指标总用地面积：1.144公顷建筑密度：48.5%绿化率：35%北京市市政工程设计研究总院105 1.1建筑群体整个厂区分为生产管理区和生产区，生产管理区主要建筑物为综合办公楼，综合办公楼也是整个厂区的形象标志中心，因此在设计时力求新颖独特，根据各空间使用功能的不同，巧妙利用各种几何形体有机组合，结合现代高科技材料（轻盈的铝塑飘板、通透的玻璃幕墙）的使用，更充分的体现了开拓创新、与时俱进的精神。生产建构筑物主要满足使用功能要求，力求简捷、大方、实用，使整个厂区有主有次、功能明确。1.2建筑装修污水厂建筑装修即要与周围环境相适应，又要协调一致，因此本水厂装修尽量采取符合生产要求并改善职工工作环境的建筑材料。具体装修如下：屋面：综合楼及重要的需要防水的构筑物，采用现浇屋面，生产性构筑物采用复合彩色钢板屋面。内墙、天棚：一般内墙和天棚为白色乳胶漆墙面，卫生间内做瓷砖墙裙，中心控制室、会议室、配电值班室等特殊房间采用铝合金纸面石膏板吊顶。外墙：一般墙面为浅灰白色仿石瓷砖帖面，突出的柱及柱头用米色仿陶磁石涂料喷涂。门窗：一般门窗采用白色塑钢门窗，大型生产用门采用涂膜铝合金卷帘门。楼、地面：所用室外走道及台阶采用地砖铺设，中心控制室室内采用复合抗静电地板，综合办公楼门厅地面用拼花花岗岩地面，其余地面用面砖地面。1.3建、构筑物面积一览表表8-1建、构筑物面积一览表序号建、构筑物名称建筑面积（m2）备注北京市市政工程设计研究总院105 一生产管理建筑1综合楼9722门卫323热交换站40小计1044二生产建筑1粗格栅及进水泵房482细格栅及旋流沉砂池763加氯间654脱水机房及污泥堆棚2735鼓风机房1526高、低配电室1567过滤间216小计986四总计2030北京市市政工程设计研究总院105 结构设计1.1设计依据l国家颁布的现行建筑结构设计规范与行业规程l业主提供的地质初勘报告和相关资料l各有关专业提供的基本资料l本地区抗震设防烈度为8度1.2地形、地貌拟建的污水处理厂位于**市石景山区高井村，麻谷路口东北角。现有场区为工厂厂区，地形基本平坦，场区内自然地面标高为95.05-95.78m，设计标高为95.50m。根据**市勘察设计研究院提供的《岩土工程场地评价咨询报告》（初步勘察阶段）。场地岩土主要由人工堆积层、新近沉积层及第四纪沉积层组成。参地质资料中各土层厚度及土层标高剖面图，场区内地质情况由上至下分述如下：第1层为人工堆积层：层厚0.70-2.80m，素填土及碎石填土，土质较差且分布不均匀。非经处理不能做为天然地基使用。第2层为粘性土、粉土层：褐黄~黄褐色，地基承载力标准值fak=110-140kPa。可做为一般建筑物和构筑物的地基持力层。第3层为第四纪沉积层：中密-密实的砂、卵石。地基承载力标准值fak=220-350kPa。可做为建筑物的地基及桩基桩端持力层。勘察未钻穿。1.3水文地质与场地抗震性1.3.1地下水情况l勘察期间在钻孔深度范围内，未见到稳定地下水位，成层分布的地下水埋深在自然地面下15.0m。l本次设计不考虑地下水。l地下水对混凝土不具腐蚀性。l地基土标准冻结深度：1.0m。北京市市政工程设计研究总院105 1.1.1场地抗震性l**市地震基本烈度为8度，设计基本地震加速度为0.20g。l场地土类型为中硬土（局部为中软土），建筑场地为Ⅱ类。l根据地面下20m深度范围内土层等效剪切波速，和场地覆盖层厚度大于50m。在地震烈度8度且地下水位接近地面时，地基土不会产生液化。1.2地基与地基处理根据工程地质勘察报告所揭示的地质情况，对荷载不大的一般建、构筑物，如综合楼、配电室、食堂浴室、仓库机修间、细格栅和旋流沉砂池等，均采用天然地基，持力层为第2层土。对埋深9.0m的提升泵房，持力层为第3层土。对局部人工堆积层较厚的区域，采用砂石垫层置换。1.3技术要求及主要建、构筑物结构形式1.3.1技术要求l建筑物建筑物多为单层和多层，一般采用砖混结构，墙下条形基础和柱下独立基础。对跨度较大和层高较高的的建筑，采用框架结构。l构筑物本工程主要构筑物为储水构筑物，对结构的防水要求较高，因此，均采用现浇防水钢筋混凝土结构，抗渗标号根据水头与钢筋混凝土壁厚之比值，不小于S6。计算裂缝宽度不大于0.2mm。为避免混凝土在温度、干缩、徐变等因素作用下引起的裂缝，在混凝土中加入一定比例的防渗抗裂外加剂，用于补偿混凝土的收缩变形，提高混凝土的密实度和抗渗性，以保证结构的耐久性。对矩形构筑物，一般情况下每30m左右设伸缩缝一道，缝宽30mmm，内设橡胶止水带，双组份聚硫密封膏嵌缝。(1)本工程建构筑物结构的安全等级为Ⅱ级。(2)本工程现浇钢筋混凝土框架的抗震等级为二级。北京市市政工程设计研究总院105 (3)本工程建构筑物的主体结构设计基准年限为50年。(4)荷载：a)楼地面活荷按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）及各专业提供的操作与检修荷载。b)基本雪压：40kN/m2。c)基本风压：40kN/m2。1)主要材料a)混凝土：建筑物为C20，构筑物为C25（抗冻D100），垫层为C10。水泥主要采用强度等级大于R32.5的普通硅酸盐水泥。b)钢筋：直径Ф≤10mm为HPR235,直径Ф≥12mm为HRB335和HRB400（非裂缝及疲劳控制构件）。c)焊条：E42型（Ⅰ级钢/Q235）,E50型（Ⅱ级钢/16Mn）。d)承重砖墙：砖为MU10。砂浆为MU7.5，MU10。e)混凝土保护层：按结构环境类别为二（a）确定。f)栏杆：材质为不锈钢（储水构筑物）。2)标准图集主要采用国家标准图集和**市地方图集。1.1.1主要建、构筑物结构形式1)粗格栅和提升泵房：地下平面尺寸5.6x2.7+8.1x5.0m，现浇钢筋混凝土结构。上部结构平面尺7.5x6.0m,层高3.7m，框架结构，框架柱支撑于池壁上，工字钢轨道梁。2)细格栅和旋流沉砂池：架空式现浇钢筋混凝土结构，落地的进水井、出水井。高架明渠为梁板结构，沉砂池、进出水井为竖向承重构件。上部结构平面尺10.6x7.2m,层高7.2m，框架结构，3)SBR池：平面尺寸61.5x40m，净高6.4m，埋深2.80m。现浇钢筋混凝土多格池，设垂直后浇带2条。4)污泥脱水机房：平面尺寸22.5x10.8m，单层净高4.5m，主跨为现浇钢筋混凝土框架，柱下独立基础，贴建配电室为砖混结构，墙下基础梁。贴建污泥堆棚为敞开式。5)加氯间：平面尺寸9.9x6.6m，单层总高4.5m,砖混结构，墙下条基。北京市市政工程设计研究总院105 6)接触池：平面尺寸20.75x10.8m，净高4.1m，埋深2.8m。现浇钢筋混凝土结构，7)过滤间：平面尺寸24.0x9.0m，单层总高7m,砖混结构，墙下条基。8)提升泵站：地下平面尺寸25.7x6.0m，现浇钢筋混凝土结构。9)鼓风机房：平面尺寸19.0x8.0m，单层总高4.5m,砖混结构，墙下条基。10)机修间及锅炉房：平面尺寸18.0x9.0m，单层总高4.5m,砖混结构，墙下条基。11)综合楼：平面尺寸43.2x10.6m，2层总高7.2m,砖混结构，墙下基础梁和柱下独立基础。以上建、构筑物地下部分，均按大开挖施工考虑。1北京市市政工程设计研究总院105 电气设计1.1概述本污水处理工程的SBR工艺方案，按照工艺区域划分为粗格栅与提升泵房、细格栅与旋流沉砂池、SBR生物池、鼓风机房、接触池、加氯间、污泥均质池及污泥脱水机房等区域。全厂电气配套设施：10KV高压配电室、变压器室、低压配电室及相关的控制室、值班室等。全厂电气工艺用电设备清单如下：表10－1电气设备清单序号设备名称容量及电压等级单位数量备注一、粗格栅及提升泵房1潜水排污泵37kW380VAC台3两用一备一台变频2回转式机械格栅0.75kW380VAC台13无轴螺旋输送机0.75kW380VAC台14螺旋压榨机1.1kW380VAC台15高能离子发生器系统1.68kW380VAC套1二、细格栅及旋流沉砂池1回转式机械格栅0.75kW380VAC台12无轴螺旋输送机0.75kW380VAC台13螺旋压榨机1.1kW380VAC台14浆板式旋转叶轮1.1kW380VAC台15鼓风机2.2kW380VAC台16砂水分离器0.37kW380VAC台17电磁阀0.025kW380VAC台18高能离子发生器系统0.76kW380VAC套1三、SBR生物池1旋转式滗水器1.5kW380VAC台42回流泵7.5kW380VAC台5四用一备3剩余污泥泵2.2kW380VAC台54潜水搅拌器3.0kW380VAC台85电动闸门0.75kW380VAC台4北京市市政工程设计研究总院105 四、鼓风机房1罗茨鼓风机90kW380VAC台3两用一备两台变频2电动蝶阀0.55kW380VAC台3五、贮泥池及污泥脱水机房1潜水搅拌机2.2kW380VAC台12带式浓缩压滤机5.5kW380VAC台23污泥进料泵5.5kW380CAV台34冲洗水泵7.5kW380VAC台35空压机3kW380VAC台26絮凝剂溶解及投加系统1.5kW380VAC套17LS300无轴螺旋输送机3kW380VAC台28高能离子发生器系统3.93kW380VAC套19轴流风机0.55kW380VAC台6六、加氯间及加药间1二氧化氯发生器3.0kW380VAC套22轴流风机1.5kW380VAC台4七、反冲洗泵池及过滤间1潜水泵22kW380VAC台22潜水泵55kW380VAC台33潜水泵4kW380VAC台24搅拌电机22kW380VAC台4八、热交换站1热水泵4kW380VAC台421.1用电负荷本污水处理工程工艺用电设备共86台(套)，总装机容量为1032kW，工作容量816KW，计算负荷734kVA,计算电流Ijs=1115A,功率因素0.83；低压补偿后计算负荷637kVA，功率因素0.95，计算电流Ijs=968A,按照单台变压器承担全厂80%考虑，*****污水处理工程变电所须安装两台630KVA变压器。全厂用电负荷详见负荷计算表。北京市市政工程设计研究总院105 表10-2负荷计算表用电设备组名称用电设备计算系数计算负荷数量（台）容量（kW）KxCOSφTgφPQS安装工作安装工作(kW)(kVAR)(kVA)粗格栅与提升泵房潜污泵32111740.90.850.6266.641.29　回转式机械格栅110.750.750.20.760.8550.300.26　无轴螺旋输送机110.750.750.40.80.750.300.23　螺旋压榨机111.11.10.40.790.7760.440.34　除臭系统111.681.680.40.71.020.6720.69照明　　880.70.950.3295.61.84　小计87126.0389.03　　　73.9144.65　细格栅与旋流沉沙池回转式机械格栅110.750.750.20.760.8550.300.26　无轴螺旋输送机110.750.750.40.80.750.300.23　螺旋压榨机111.11.10.40.790.7760.440.34　鼓风机224.44.40.40.820.6981.761.23　砂水分离器110.370.370.40.80.750.150.11　电磁阀220.050.050.20.80.750.010.01　浆板式旋转叶轮222.22.20.40.80.750.880.66　除臭系统110.760.760.40.71.020.3040.31小计121211.1311.13　　　4.143.15　污泥均质池及污泥脱水机房带式浓缩压滤机2211110.650.80.757.155.36　污泥进料泵3216.5110.650.80.757.155.36　冲洗水泵3222.5150.50.80.757.55.63　空压机22660.650.80.751.951.46　絮凝剂溶解及投加系统111.51.50.50.80.750.750.56　北京市市政工程设计研究总院105 无轴螺旋输送机22660.70.750.8824.203.70　潜水搅拌机112.22.20.50.80.751.100.83　轴流风机663.33.30.40.71.021.321.35　除臭系统113.933.930.40.71.021.571.60照明　　550.70.950.3293.501.15　小计191963.4363.43　　　36.4927.52　SBR生物池旋转式滗水器44660.50.80.753.002.25　回流泵5437.5300.80.80.7524.018　剩余污泥泵54118.80.80.80.758.806.60　搅拌器88242410.80.752418　电动闸门44330.40.80.751.200.90　小计262581.574.0　　　61.045.75　鼓风机罗茨鼓风机322701800.950.80.75171.00128.25　电动蝶阀331.651.650.20.80.750.330.25　小计76273.85183.85171.77129.26　加氯间二氧化氯发生器22660.50.80.753.002.25　轴流风机44660.40.71.022.402.45　照明　　550.70.950.3293.501.15　小计6　6　1717　　　8.905.85　提升泵水池池潜水泵2144220.50.80.75118.25潜水泵321651100.50.80.755541.25潜水泵21840.50.80.7521.50搅拌电机44888810.80.758866北京市市政工程设计研究总院105 热交换站热水泵421680.90.850.627.24.46小计421687.24.46综合楼　　60600.60.90.48436.0017.44厂区照明20200.71014.000.00其它用电40400.50.80.7520.0015补偿前　　10328160.83605.07415.59734.05补偿后　　0.95605.07636.921.1供配电系统根据工艺提供的资料，如果污水处理厂停电不能及时恢复，将造成大量微生物死亡，使污水处理量减少并影响排放水的质量，因此确定本污水处理厂的用电负荷等级为二级；供电应有两路10kV高压电源提供，两路互为备用，其中一路为专用线；全厂设一高压配电室，负责向两台变压器配电和用电电能计量，设备布置及高压配电系统详见附图；设一个低压配电室，负责全厂设备运行及照明用电；在提升泵房、脱水机房和加氯间设控制室，设备布置图详见附图。10KV高压采用单母线结线方式，双电源进线，高压计量，两路电源互为备用；低压供电系统采用单母线分段结线方式，正常工作时两台变压器同时运行，一台变压器故障或检修时，通过母联保证重要设备能正常运行。北京市市政工程设计研究总院105 1.1电气保护10KV高压系统采用微机综合保护控制器，实现高压系统的各类保护功能：电流速断、过电流、过负荷、时限速断等；低压供配电设有过流、接地、短路和过载等保护。1.2电气控制及操作所有工艺设备的控制均设有自动控制和手动控制两种方式。自动控制通过计算机实现，该方式为正常生产时的控制操作方式，在计算机操作站上进行。手动控制又分为机旁手动操作和远程手动操作二种方式，每一台设备均设有机旁控制箱，实现机旁手动控制，该方式主要为设备单体试车和设备检修时使用；在操作站上设有手动弹出画面，实现对工艺设备的远程手动操作，该操作方式主要为在联动试车之前考验计算机系统应用软件与现场设备的对应情况时使用，同时可以实现对局部区域的工艺设备进行远程手动操作。1.3电气传动综合考虑设备运行的可靠性、项目投资的经济性、维护的简单性等因素，除一台潜污泵电机和两台鼓风机采用交流变频调速传动外，其余所有设备均为恒速交流传动，采用接触器控制；除一台鼓风机采用软启动器启动外,其余所有设备均采用直接启动方式。1.4操作电源10KV高压和低压均采用交流220V操作电源。1.5照明、防雷与接地本工程照明灯具采用高效节能型，室内在各建筑内设独立照明箱，人工控制，室外采用时控型照明箱，通过设定时间自动控制。北京市市政工程设计研究总院105 照明灯具：粗格栅及提升泵房、细格栅及旋流沉沙池、鼓风机房、SBR生物池、加氯间、污泥脱水机房及污泥均质池等处采用反射式投光灯照明；低压配电室、高压配电室、控制室、中控室、厂长室、会议室、总工室、化验室等采用荧光灯进行工作照明；道路照明采用3米杆路灯，灯具为250W高压钠灯。在10KV架空线路终端杆上安装室外避雷器，高压10KV母线上设室内避雷器，防止雷电侵入；建筑物根据其高度设避雷针或避雷带，保护建筑物免受雷击。变压器低压中性点直接接地，保护接地与工作接地公用接地极，计算机系统设单独接地系统。1.1电缆敷设电力、控制电缆以电缆沟及电缆桥架敷设为主，局部穿管明配、暗配，部分电力电缆直埋敷设，I/O通讯电缆采用屏蔽双绞线，10kV高压进线及道路照明采用铠装交联电力电缆，其他均采用铜芯普通电缆。1.2消防为保证电气及自动控制设备安全运行，在高压配电室、变压器室、低压配电室、控制室及主操作室等处设置火灾报警自动检测装置，并采用耐火堵料对电缆孔洞进行封堵。1.3电能计量按照供电部门的要求，采用10kV高压计量，在厂内高压配电室内设置计量柜进行计量。1.4供配电设备选型1.4.1高压开关柜高压开关柜选用金属铠装中置式高压柜，该产品满足IEC298、GB3906等标准要求，具有防止带负荷推拉短路器手车、反正误分合短路器、防止接地开关处在闭合位置时关合短路器、防止误入带电隔室及防止在带电时误合接地开关等联锁功能，是一种性能优越的高压配电装置；短路器选用VS1真空短路器。北京市市政工程设计研究总院105 1.1.1电力变压器电力变压器选用干式电力变压器，干式变压器具有维护工作量少、过载能力强和安装简便等特点。1.1.2低压供配电柜低压供配电柜选用GGD型低压配电柜。1.1.3低压元器件变频器及软启动器均采用优质国产设备,进线及母联框架开关、自动开关、接触器、热继电器、开关、按钮、信号灯等选用国内成熟产品。1.2电讯设计污水处理厂与外界通讯采用电话联络的方式，设置程控交换机1台，分机电话20台，直拨电话3台。厂长室、财务室、中控室均设外线直拨电话。表10-3电气设备材料表序号设备及安装工程名称单位数量备注一、高压配电室110kV进线柜(金属铠装中置式)台2　210kV计量柜(金属铠装中置式)台2　310kV电压互感器柜(金属铠装中置式)台2　410kV变压器出线柜(金属铠装中置式)台2　510kV单极隔离开关(250A)台6　610kV避雷器(FS4-10)个6　7电缆头10kV个8　8高压母线TMY-40X4米21　二、变压器室1干式电力变压器(630kVA、10kV/0.4kV)台2　2高压母线TMY40*4米9　3低压封闭母线槽（800A）米10　4高低压母线支架付2　北京市市政工程设计研究总院105 三、低压配电室1低压配电柜（GGD）台7　2进线柜（GGD）台2　3电容补偿柜（GGD）台2　4母联柜（GGD）台1　5变频器台3　6软起动器台1　7照明箱(10回路)台1　8低压母线TMY-80X8米36　9低压中性母线TMY-40X4米12　四、粗格栅与提升泵房1低压配电柜（GGD）台2　2操作箱JX5001(600×500×300)只4　3照明箱(6回路)只1　4检修箱只1　5单轨吊开关箱只1　五、细格栅与旋流沉沙池1低压配电柜（GGD）台2　2操作箱JX5001(600×500×300)只4　3照明箱(6回路)只1　4检修箱只1　5单轨吊开关箱只1　六、贮泥池及脱水机房1操作箱JX5001改(500×400×300)只3　2照明箱(6回路)只1　3检修箱只1　4单轨吊开关箱只1　七、鼓风机房1操作箱(600×500×300)只3　2照明箱(10回路)只1　3检修箱只1　八、SBR生物池北京市市政工程设计研究总院105 1操作箱(600×500×300)只6　2照明箱(10回路)只1　3检修箱只2　九、二次提升泵房1操作箱(600×500×300)只3　2照明箱(10回路)只1　3检修箱只1　十、过滤间1操作箱(600×500×300)只1　2照明箱(10回路)只1　3检修箱只1　十一、接触池1检修箱只1　十二、加氯间1照明箱(6回路)只1　2检修箱只1　十三、室内照明、接地及设备安装1双管荧光灯套50　2应急灯套3　3吸顶灯套20　4壁灯套10　5反射式投光灯套50　6开关，插座套100　7接地极(L50×50×5,l=2500,热镀锌)根30　8接地线(-40×4,热镀锌遍钢)米200　9接地线(-25×4,热镀锌遍钢)米200　10安装支架(L50×50×5)米500　11基础槽钢([10)米100　12钢管G25米1000　13导线BV-500-2.5mm2米3000　十四、外部线路1电缆桥架400×100梯架米150　北京市市政工程设计研究总院105 2电缆沟支架三层付300　3钢管G50米150　4钢管G32米1000　5钢管G25米1000　6接地扁钢-25×4热镀锌米300　7高压电力电缆YJV22-10kV-(3×70)米280　8电力电缆VV22-1kV-(3×50+1×25)米1200　9电力电缆VV-1kV-(3×25+1×16)米1200　10电力电缆VV-1kV-(3×16+1×10)米1000　　电力电缆VV-1kV-(3×4+1×2.5)米2700　11控制电缆KVV-500-(14×1.5)米5000　12控制电缆KVV-500-(10×1.5)米3000　13控制电缆KVVP-500-(14×1.5)米4000　14钢板δ=2.0米215　十五、道路照明1室外照明箱(时间控制)只1　2路灯灯具250W钠灯杆高8m套20　3电缆YJV22-1kV-(3×10+1×6)米600　十六、电话1程控交换机台1　2分机电话台20　3直拨电话台3　十七、火灾报警1警铃只3　2感烟探测器只9　3感温探测器只3　4手动报警按钮只4　5报警控制器台1　北京市市政工程设计研究总院105 自控设计1.1仪表设计1.1.1概述根据生产工艺需要，污水处理厂设有液位检测、流量检测、温度检测、污泥浓度检测、硫化氢浓度检测和溶解氧等检测，主要检测设备清单如下：表11－1检测仪表设备清单序号设备名称单位数量备注1液位差计套42液位计套103电磁流量计套34溶氧仪套45PH/温度计套16便携式污泥浓度计套17便携式硫化氢浓度测定仪套18COD检测仪套19漏氯报警仪套110双法兰远程压力差压变送器套41.1.2检测与控制内容检测与控制内容如下：1)进水PH/温度检测2)格栅除污机前后液位差检测、控制3)泵池液位检测、控制4)沉砂池出水流量检测5)贮泥池液位检测、控制6)SBR生物池溶氧检测、控制7)SBR生物池液位、污泥浓度检测北京市市政工程设计研究总院105 8)出水COD检测9)剩余污泥流量检测10)二次提升、反冲洗及回流水泵池液位检测11)出水流量检测12)硫化氢浓度检测在线监测仪表内容如下：表11－2在线监测仪表位置一览表序号仪表名称数量位置备注1PH/温度测量仪1套进水采样井2液位差计2套进水渠道粗格栅前后3液位计1套进水泵的泵井内4液位差计2套细格栅前后5电磁流量计2套沉砂池出水管6液位计1套污泥均质池7溶解氧仪4套SBR池内8液位计4套SBR池内9COD在线仪1套接触池出口处10电磁流量计1套剩余污泥管道11液位计3套二次提升、反冲洗及回流水泵池12液位流量计1套巴歇尔计量槽13漏氯报警1套加氯间1.1自动化控制系统1.1.1概述由于现场仪表使用环境较差，为了确保控制精度，现场仪表必须可靠、耐用，且维护方便，所以系统中的常规仪表选用进口及国内质量好、信誉度高的厂家产品。北京市市政工程设计研究总院105 *****污水处理工程的自动化控制系统设计采用“三电合一”方式，设基础自动化,不设过程自动化。基础自动化由PLC和操作站组成。中央控制室内不设模拟盘和显示操作仪表，采用大屏幕显示屏替代模拟屏，由基础自动化直接面向生产过程,完成生产过程电控部分的顺序控制、相互联锁和准确定位及仪控部分的数据采集、模拟量控制等任务。操作人员通过MMI进行人机对话，修改过程参数、改变设备运行状态、监视生产过程并对生产中出现的异常情况进行实时报警和记录。设计中PLC拟选用美国GE公司GE90-30PLC系列产品,该系统具有快速性、实时性、可靠性、灵活性和网络化等特点，且易于扩展，并留有与其它系统和上一级网络系统联网的接口。二台工控机均放置在主操作室内，它们与PLC之间通过以太网实现信息交换，该网络支持标准的TCP/IP以太网协议，传输速率为10MBPS。PLC采用总线结构，配置灵活、功能强大；利用总线方式，可将PLC所要采集和控制的点分散到尽量靠近现场设备的地方，这样，由操作台、箱通过端子外引的控制电缆可大大减少，简化了外部管线，节省了投资。1.1.1自动化系统组成本工程自动化系统输入/输出点如下：数字量输入（DI）：400点数字量输出（DO）：100点模拟量输入（AI）：26路模拟量输出（AO）：2路根据以上I/O点，计算机系统作如下配置，详见三电系统配置图：PLC主机架1套远程扩展机架5套操作站(MMI)2套1.1.2系统硬件配置lPLC控制主站中央处理单元(含以太网通讯模块)IC693CPU364电源模块IC693PWR321总线控制器IC693BEM331主机架IC693CHS397北京市市政工程设计研究总院105 l远程控制单元数字量输入模块IC200MDL640数字量输出模块IC200MDL740模拟量输入模块IC200ALG260模拟量输出模块IC200ALG320总线接口单元IC200GBI001扩展电源模块IC200PER102紧凑型I/O底板IC200CHS022扩展接收器IC200EMR002扩展电缆IC200CBL600工业控制机PentiumⅣ1.8GHzCPU256MBSDRAM内存40GB硬盘50倍速光驱3.5＂1.44MB软盘驱动器以太网卡，并配双绞线或同轴电缆以太网接口21＂彩色图形高分辨率显示器键盘/鼠标l编程器便携式计算机内装PLC编程软件及操作站监控软件1.1.1系统软件配置Windows2000操作系统，包括网络支持软件CIMPLICITY监控软件或INTOUCH监控软件Versapro编程软件1.1.2系统主要功能1.1.2.1PLC完成主要功能PLC任务如下：北京市市政工程设计研究总院105 1)格栅除污机控制2)进水潜污泵控制3)细格栅控制4)二次提升、反冲洗及回流水池控制5)过滤器控制6)旋流沉砂池控制7)SBR生物池控制8)污泥脱水控制1.1.1.1操作站主要功能通过操作站操作、监控和管理整个污水处理的生产过程，包括：操作站上的监控画面实时显示生产过程的所有工艺参数及设备状态。主要画面有：反映设备状态的工艺总貌画面及各子画面；反映实时控制的生产流程图画面，如格删除污机控制画面、潜污泵控制画面、细格栅及旋流沉砂池控制画面，SBR生物池画面，污泥脱水控制画面等；报警画面；并具有动态显示功能，实时反映整条生产线的工作状态。对主要的过程参数编制实时趋势和历史趋势曲线，存储时间按若干小时设定，便于对故障进行分析或优化工艺参数的设定计算。在生产过程中，各类工艺参数或设备发生异常时，它们所在的画面会自动显示出来，故障总表中会记录故障发生的时间、来源，以便于及时找出故障原因并予以排除，提高了现场处理故障的能力。1.1.2自动控制本工程自动化控制包括粗格栅及提升泵房自动控制、细格栅及旋流沉砂自动控制、SBR生物池自动控制、鼓风机自动控制、反冲洗回流泵自动控制、过滤器自动控制、污泥脱水自动控制及加氯自动控制。l粗格栅提升泵房自动控制北京市市政工程设计研究总院105 粗格栅自动控制包括液位差自动控制和时间设定自动控制两种。液位差自动控制是通过液位差计检测格栅前后的液位来实现的，当格栅前后液位差值大于设定值时，自动启动格栅电机运行；时间设定自动控制是通过操作站人为设定时间来实现的，格栅按设定时间间隔自动运行。这两种控制方式中，液位差自动控制具有优先权；设备启动顺序为粗格栅→皮带输送机→螺旋压榨机，停机顺序为粗格栅→皮带输送机→螺旋压榨机。潜水泵根据水位自动控制运行。l细格栅及旋流沉砂自动控制细格栅自动控制包括液位差自动控制和时间设定自动控制两种。液位差自动控制是通过液位差计检测格栅前后的液位来实现的，当格栅前后液位差值大于设定值时，自动启动格栅电机运行；时间设定自动控制是通过操作站人为设定时间来实现的，格栅按设定时间间隔自动运行。这两种控制方式中，液位差自动控制具有优先权；设备启动顺序为细格栅→无轴螺旋输送机，停机顺序为细格栅→无轴螺旋输送机。沉砂自动控制采用时间设定自动控制，按照设定的时间间隔及运行持续时间进行冲砂和提砂自动运行，时间间隔和运行持续时间均可根据需要调整。lSBR生物池自动控制SBR生物池按照曝气、沉淀、滗水、闲置四个阶段周期运行，每周期4小时，每天运行6个周期。根据进水水质水量调整各时段的长短。l鼓风机自动控制根据风机出口压力调节风机运行。根据进水水质水量的条件利用变频器调节风机的运行工况。l提升泵水池提升泵和反冲洗水泵根据水池水位和过滤器运行时序或压差自动控制运行。l过滤间过滤器根据压差或时间自动控制运行。l污泥脱水自动控制按照排泥的需要和贮泥池泥位的限制，系统自动启动运行直到排泥结束。l加氯自动控制加氯机根据流量调节药液投加量。北京市市政工程设计研究总院105 采暖、通风设计1.1采暖设计***污水处理厂生产和管理用房总建筑面积为2030m2，设计采暖热负约为24.5kcal/h。热源拟取自高井热电厂。由于热电厂生活区现采用集中供热，热源来自高井热电厂，因此集中供热方案可行。采暖系统使用直接水，高温水通过水泵送至每个热用户，放出热量后流至泄压箱，泄压后的回水回至锅炉重新加热，自动膨胀水箱作为定压装置，补给水经钠离子交换器根据自动膨胀水箱水位从该处或锅炉上的补水口补水。根据**地区气候条件保证污水处理厂办公室室内温度达到20摄氏度，生产车间15摄氏度。***污水处理厂生产和管理人员为18人，生活热水（即开水和浴水）问题考虑：开水采用电开水器；洗浴采用电淋器。1.2通风设计l进水泵房进水泵房设置机械通风装置，换气次数以8次/h计。l脱水机房脱水机房采用机械通风方式，排风量以8次/h计算，侧墙设风机机械排风，自然补风。l加氯、加药间加氯间采用机械通风方式，排风量以12次/h计算，侧墙设风机机械排风，自然补风。l配电间根据柜体发热量进行通风设计，侧墙设风机机械排风，自然补风。l综合楼综合楼内化验室、仓库等侧墙设风机机械排风，自然补风。l空调设置于综合楼主要办公室、中控室、化验室等位置根据要求设置柜式或分体空调。北京市市政工程设计研究总院105 表12-1采暖设备表序号设备名称规格/型号单位数量1热交换装置套12热水泵流量：8.3-14m3/h扬程：45-42m台23热水泵流量：16.4-28m3/h扬程：30-24m台24钠离子交换器流量：1.6-2.3m3/hNacl比耗：1.4：1台15泄压箱容积：1m3台16热水箱容积：1m3台17Y型过滤器流量：25m3/h台1北京市市政工程设计研究总院105 机械设计1）在满足构筑物工艺要求的前提下，设备选型力求实用、可靠、高效，并要求有良好的运行业绩。保证主要设备使用寿命为15年，以确保项目设施能够连续安全运行。2）设备工作能力根据2万m3/d规模和处理水质的要求配置。设备有适当的备用能力。3）控制方式采用就地控制和中央控制室集中控制两种方式。4）潜水电机的防护等级为IP68，其它配套电机和就地控制箱防护等级不低于IP55。5）考虑到污水的腐蚀性，淹没于水中的设备、部件所用材料采用不锈钢或铸铁等腐蚀材料，平台以上部分为铝合金、不锈钢或碳钢（镀锌或刷环氧漆）。表13-1主要工艺设备表序号设备名称设备规格单位数量设备厂家一粗格栅及提升泵房1潜污泵Q=605m3/h，H=12m，N=37KW台32回转式机械格栅B=1000mm,b=20mm,台13固定格栅B=1000mm,b=20mm,N=0.75kW台14无轴螺旋输送机直径200mm,L=3.0m，N=0.75kW台15螺旋压榨机直径200mm,N=1.1KW台16手动铸铁镶铜圆闸门φ500台27手动单轨小车Q=1t台18轴流风机N=0.55kW台49橡胶伸缩器DN400,Pn=1.0MPa台310高能离子发生器系统套1二细格栅及旋流沉砂池1回转式固液分离机B=1000mm,b=5mm,N=0.75kW台12固定格栅B=1000mm,b=5mm,台13无轴螺旋输送机B=200mm,L=3.0m,N=0.75kW台14螺旋压榨机直径200mm,N=1.1KW台15桨板式旋转叶轮φ700mm，N=1.1kW套16鼓风机Q=1.75m3/min,H=39.2Kpa，N=2.2kW台1北京市市政工程设计研究总院105 7砂水分离器Q=12L/S,N=0.37kW台18化学除磷加药设备套19电磁阀DN100,N=0.025KW台110手动蝶阀DN150台111手动渠道闸门450x1100,H=1.20m台212手动渠道闸门1000x1100,H=1.20m台113手动渠道闸门900x1100,H=1.20m台214手动渠道闸门700x1100,H=1.20m台415轴流风机N=0.55kW台416高能离子发生器系统套1三SBR生物池1旋转式滗水器Q=1200m3/h，L=12.0m，N=1.5KW台42回流泵Q=210m3/h，H=7.0m，N=7.5KW台53剩余污泥泵Q=40m3/h，H=10m，N=2.2KW台54电动铸铁镶铜方闸门BxH=500x500，N=0.75KW台45管式曝气器DN80米16006对夹式止回阀DN80台47对夹式手动蝶阀DN80台48双法兰手动蝶阀DN250台209双法兰手动蝶阀DN350台410双法兰手动蝶阀DN400台411电动空气调节阀DN350台412电动空气调节阀DN450台113双盘伸缩器DN350台414双盘伸缩器DN400台415双盘伸缩器DN450台1四鼓风机房1罗茨鼓风机Q=45m3/min，Pa=0.07Mpa,N=90KW台32电动空气蝶阀DN200台33蜗轮传动双法兰手动碟阀DN200台34蜗轮传动双法兰手动碟阀DN350台2五提升泵池1潜水泵Q=605m3/h，H=20m，N=55KW台32潜水泵Q=280m3/h，H=17m，N=22KW台23潜水泵Q=70m3/h，H=8m，N=4KW台2北京市市政工程设计研究总院105 4双法兰手动蝶阀DN400台35双法兰手动蝶阀DN250台26双法兰手动蝶阀DN200台2六过滤间1纤维球过滤器φ3000mm台42电动碟阀DN300，N=0.55KW台163手动碟阀DN300台16五接触池1手动升降式堰门L=1.6m台12蜗轮传动双法兰手动蝶阀DN300台1六贮泥池1潜水搅拌机φ260mm，N=0.85KW台12蜗轮传动双法兰手动碟阀DN200台1七加氯间1二氧化氯发生器Q=3kg/h，N=3KW套22轴流风机N=1.5KW台4八污泥脱水机房1带式浓缩压滤机DNY1000，N=5.5KW台22污泥进料泵Q=20m3/h，H=10m，N=5.5KW台33冲洗水泵Q=21.6m3/h，H=60m，N=7.5KW台34絮凝剂溶解及投加系统制备能力1000L/h，N=1.5KW套15空压机Q=0.3m3/min，H=0.7MPa，N=3KW台26LS300无轴螺旋输送机L=12m，D=300mm，N=3.0KW台17LS300无轴螺旋输送机L=7m，D=300mm，N=3.0KW台18高能离子发生器系统套19管道过滤器DN80台210轴流风机N=0.55KW台6九回用水系统1管道泵Q=30m3/h，H=10m，N=5.5KW台2表13-2运输设备表序号设备名称单位数量备注1自卸装载车辆12面包车辆1北京市市政工程设计研究总院105 1环境保护、职业卫生、安全及节能1.1环境保护污水处理厂本身作为一个环保项目，在实施及投产过程中，必须严格执行国家有关环保法规，对在项目实施及项目建成后所产生的环境问题加以解决。1.1.1项目实施过程中的环境影响及对策1.1.1.1工程建设过程对环境的影响l施工扬尘的影响工程施工期间运输的泥土通常堆放在施工现场，直到施工结束，长达数月。堆土裸露，旱干风致，以致车辆过往，漫天尘土，扬尘使得附近的建筑物、植物等蒙上厚厚的尘土，严重影响市容和景观。阴雨天由于雨水的冲刷及车辆的碾压，使施工现场泥泞不堪。l生活垃圾的影响工程施工时，施工区内的大量的劳动力的食宿将会安排在工作区域内，产生的生活垃圾将会严重影响施工区的环境卫生，尤其在夏天，轻则蚊蝇孳生，重则臭气熏天，导致疾病。l废弃物的影响施工期间将产生许多废弃物，这些废弃物在运输、处置过程中都能对环境产生影响。废弃物处置无规划，乱丢乱放，将影响土地利用，河流流畅，影响环境卫生。废弃物的运输需要大量车辆，必将影响该地区的交通。l污水的影响施工期间将产生一定的生活及施工污水，这些污水在排泄、处置过程中都能对环境产生影响。l施工噪音的影响施工期间的噪音主要来源于施工机械和施工桩基处理，特别是夜间，施工噪音将产生严重的扰民问题，影响附近局民的工作和休息。1.1.1.2工程建设中对环境影响的缓解措施l施工扬尘、噪音的控制北京市市政工程设计研究总院105 为了减少工程施工扬尘对周围环境的影响，在施工中遇到连续的晴好天气又起风的情况下，对堆土表面洒上水，防止扬尘，同时施工者应对土地环境实行保结制度。为减少施工噪音对周围居民的影响，除迫不得已需连续作业外，严禁夜间施工。l施工现场废弃物处理项目单位应于当地环保部门联系，及时清理施工现场的废弃物；同时应加强对施工人员的教育，不随意乱丢废弃物，倡导文明施工。l制定废弃物处置与运输计划工程建设单位应与施工单位制定废弃物处置计划，教育驾驶员按规定路线运输。1.1.1项目建成后对环境的影响1.1.1.1污水处理厂对周围环境的影响l污水处理厂排放的尾水污水处理厂排放的污水是SBR生物池处理后经消毒达标排放的尾水，不会对排放水体造成污染。本污水处理厂工艺成熟、控制水平高，其正常运行是有保证的。污水处理厂建成后，将大量减少污染物的排放量，对减轻高井沟水系的污染起到良好的作用。污水处理厂自身产生的污水进入处理系统，不外排，不会造成污染。l污水处理厂产生的污泥、栅渣、沉砂污泥采用封闭式带式浓缩脱水机脱水，使得污泥在封闭的设备内脱水，卫生条件大大改善。污泥脱水后泥饼含水率已降到78%左右，同时由于采用改良SBR工艺，污泥也已基本稳定，故可用一般的运输工具直接外运至垃圾填埋场。运输过程中应防止沿途抛洒，造成二次污染。本污水厂产生的剩余污泥量、栅渣、沉砂由专用车辆及时清运。l污水处理厂产生的臭气污水处理厂污水的臭味会散发到大气中，影响周围环境。其中主要为NH3、H2S及臭气。在总图布置上，将生产区、厂前区以绿化带隔离，人流物流互不干扰。厂前区大量绿化，广种草皮，沿围墙种植常绿林木绿化带，起到改善环境、衰减噪音的作用，营造一个花园式工厂的环境，将臭气的影响降至最低。同时于粗格栅、细格栅及脱水机房等三处散发臭气的重点工序设置高能离子发生器系统，以达到除臭效果。l污水处理厂产生的噪音北京市市政工程设计研究总院105 污水处理厂的噪音来源于厂内传动机械工作时发出的噪音，有鼓风机、污水泵、污泥泵的噪音，有除砂机、砂水分离器的噪音，还有厂区内外车辆的噪音。根据调查，污水处理厂在设备选型上采用低噪音设备，并采取相应的隔音、减震措施后，厂内使用的机械产生的噪音值见表14-1：表14-1机械运行噪声值名　　　　称噪音（dBA）备注鼓风机≤80采取消音措施，加隔音罩污水泵60-80在水下运行污泥泵60-80在水下运行沉砂池鼓风机≤80间断工作，加隔音罩汽车75-90根据经验，污水处理厂各方向厂界噪音予测值可满足GB12348-90Ⅲ类标准，对外界影响很小。1.1.1.1污水处理厂对周围环境影响的对策虽然本工程建成运行后，对周围环境影响不大，但为了进一步减少工程对环境的影响，拟采用以下措施：（1）污水处理厂内大量绿化，沿厂周围种植3m常绿林带，起到衰减噪音、改善环境的作用。（2）厂区总图合理布置，人流、物流互不干扰，生活区位于上风向。（3）于粗格栅、细格栅两处散发臭气的重点工序设置高能离子发生器系统，降低臭气对周围环境的影响。（4）设备选型上采用低噪音设备，并采取相应的隔音、减震措施。（5）污泥脱水机采用全封闭机型，并置于室内，设通风设施，改善操作环境及减少对周围环境的影响。（6）加强生产管理，垃圾及时清运。北京市市政工程设计研究总院105 1.1安全生产、劳动保护工程中考虑如下措施：l要求有两路独立电源。l各类用电设备均有可靠的防雷及接地保护，接地电阻小于4Ω，并设有事故照明；低压电气设备和器材绝缘电阻不得低于0.5mΩ。l室内构筑物及场地均有足够亮度的照明，便于工人夜间巡视。l各处理构筑物的临空走道、平台及深坑均有栏杆保护。栏杆的高度和强度均应符合国家劳动保护规定。l对易产生有毒有害气体的进水泵房、加氯间设通风设施及配置必要的防毒面具。加氯间内轴流风机与漏氯报警仪联锁。脱水机房设置机械通风，满足劳动保护的换气要求；对于可能产生甲烷气体的较深水池、检查井，当工作人员需要进入检查时，应采用轻便通风机进行通风。l配置安全带、安全帽、便携式H2S测定仪、手套、口罩等劳保用品及必要的检测仪器。l各控制室均有事故报警显示，当人员在现场手动操作时，自动方式将被锁定，以免误操作引起人身伤害。l所有电气设备的安装、防护，均需满足电气设备的有关安全规程。电气及控制室设纱门纱窗，防止飞虫进入室内，造成电气设备故障。加氯间内开关为防爆开关。l易燃、易爆及有毒物品须设置专用仓库，专人保管，并满足有关劳动保护规定。l10）水泵、电机易产生噪音的设备，设置隔震垫减少噪音，管理用房与机房分开，并采取有效的隔音措施。l各主要设备均设备用。l在细格栅、沉砂池渠道旁边设置水枪，定期对渠道进行冲刷，防止沉砂淤积。l在综合楼内设淋浴间、餐厅及值班宿舍，以保证职工必要的工作条件；定期对职工实行医疗检查，建立健康登记卡。另外，必须加强教育，对操作人员、管理人员进行上岗培训，制订出安全操作规程和管理制度，以确保安全生产。北京市市政工程设计研究总院105 1.1工业卫生设计应符合“工业企业设计卫生标准“。在厂区，设有符合生活饮用水标准的自来水，设置职工淋浴间。对产生的废渣、脱水污泥应及时清运。各构筑物上均设置冲洗龙头，定期冲洗。对建筑物的设计，均考虑通风、采光等卫生要求。1.2厂区消防根据“建筑设计防火规范”，划分不同的防火等级，设置相应的消防设施。进水泵房、污泥脱水机房采用丁类防火标准。变配电间定为丙类防火标准，设置干粉灭火器。综合楼根据规范规定设置建筑灭火器，控制室内设置火灾报警装置。厂区设置低压给水消防系统，室外消防用水量为15l/s，按同一时间火灾次数为1次考虑，按规范要求布置室外消火栓3个，厂区内设置通畅的消防通道。1.3节能我国能源和水资源都十分紧张，而大中型污水处理厂的运行需要大量的电力能源和水资源，因此在工程设计中考虑如何节约和有效的利用能源及资源是具有很重要的意义。在处理厂设计中，尽量使工艺布置及管线连接简洁、线路短，减少水力损失，降低进水泵的扬程以节省运行费用。对潜污泵配置一台变频器，根据水量进行变频调节，达到节能效果。生物池曝气系统选用管式曝气器，氧转移效率>25%，采用效率高的鼓风机，供氧系统采用自动控制，根据各池中溶解氧控制要求，自动调节鼓风机的开启台数和鼓风机转速，将供氧量控制在较佳工况，达到节能的目的。对鼓风机配置两台变频器，根据水质水量特点进行变频调节，达到更好的节能效果。处理厂内绿化、洗车、冲刷道路和冲洗滤布等用水可考虑回用水，从而节省了大量自来水的消耗，节约了水资源。北京市市政工程设计研究总院105 北京市市政工程设计研究总院105 组织机构、劳动定员、运行管理和工程进度1.1组织机构本工程的实施首先应符合基本建设项目的审批和过程，并建立专门机构作为项目的执行单位负责项目实施的组织协调和管理工作。本项目建成后，由投资商成立专门的营运公司管理，该公司实行厂长负责制，下设两个部门，行政财务部、生产部技术部。其中行政财务部负责人事管理及保安、后勤服务，编制项目资金的使用计划、财务报表、统计报表及资金的使用管理；生产技术部包括工艺生产、中控室及化验室，并负责技术发展及档案管理。1.2人员配置根据污水处理厂的需要，参照建设部规定，并充分发挥本工程自动化操作程度高的特点，全厂定员为18人，配置情况详见人员配置表15—1。表15—1人员配置表岗位人员备注比例生产人员（13人）工艺处理工段8人四班三运转72.2%中控室、电气仪表4人化验1人辅助生产人员（2人）司机1人11.1％门卫1人管理人员（3人）厂长兼总工1人管理人员16.7％财务1人管理人员出纳兼档案管理1人总计18人100％1.3运行管理1.3.1组织管理建立完备的生产管理层次，技术管理以厂长负责制，各职能部门各司其职。建立健全的岗位责任制、安全操作规程等规章制度。北京市市政工程设计研究总院105 1.1.1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，还必须强化技术管理。l与环保部门共同监测进厂污水的水质，督促工业企业废水排放水质，其标准执行《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）。l根据进厂水质、水量变化，调整运行工况。做好日常水质化验、分析、保存记录完整的各项资料及时整理汇总、分析运行记录，建立运行技术档案。l建立各构筑物和设备的维护保养的档案。l建立信息系统，定期总结运行经验。1.1.2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。生产管理和操作人员进行上岗前的专业技术培训；聘请有经验的专业技术人员负责厂内技术管理工作。专业技术人员提前上岗，参加施工、安装、调试、验收的全过程，为今后运行管理奠定基础。1.2项目建设进度工程拟定于2005年4月初开工，计划暂安排见下表：时间建设期目标2005.1—2005.4建设前期完成初步设计、设备招标施工图设计、完成厂区三通一平2005.4—2005.12第一阶段建设期完成污水厂土建工程2006.1—2006.7第二阶段建设期完成污水厂安装工程，具备通水条件2006.7—2006.9第三阶段建设期完成污水厂调试运行工程验收北京市市政工程设计研究总院105 投资估算1.1编制依据本投资估算根据本工程推荐方案的工程量及建设部《全国市政工程投资估算指标》、结合**地区概预算定额及工程实际情况编制。内容包括污水处理厂站内及厂外工程各种构筑物、建筑物、管线、工艺安装、设备、电气、自控仪表等项目。1.2工程投资估算本工程估算项目总投资为4047万元。其中：工程费用：2373.4万元其他费用：1357.5万元预备费：136.5万元建设期贷款利息：97.5万元流动资金：82.3万元预备费分基本预备费和涨价预备费两项。其中基本预备费以工程费用和其他费用(扣除征地拆迁费)之和为基数，按5％计算。建设期贷款利息按6.12％计算。1.3其他说明1）土地购置费（含相关费用）按875万元/公顷计算。2）工程主要材料数量(不包括管材数量)水泥:3518t钢材:730t木材:330m33)建设单位管理费：按京财经二〔2003〕305号文计算。4)联合试运转费：按设备总值的1%计。5)环境影响评价费按计价格〔2002〕125号文计算。北京市市政工程设计研究总院105 6)建设工程许可证执照费按**市规划委员会2003年2月20日实施细则计算。8)前期工作费按招标文件提供的数据资料计算。10)建设监理费：按工程费用之和的2.1%计算。11)设计费按计价格〔2002〕10号文计算。12)建设期贷款利息按6.12%计算。1.1资金筹措本工程资金筹措方案为：银行贷款1740万元，占45%；其余为企业自筹。1.2估算汇总表北京市市政工程设计研究总院105 编号工程和费用名称建筑工程设备及工器具安装工程其他基建工作费用总值单位数量指标（元）一工程费用　　　　　　　　1污水部分　　　　　　　　1.1粗格栅及提升泵房　　　　　　　　1.1.1土建100.03　　　100.03　　　1.1.2照明及给排水0.24　　　0.24m248511.1.3采暖0.14　　　0.14m248301.1.4工艺配管　　7.67　7.67　　　1.1.5工艺设备及安装　83.768.90　92.66　　　1.2细格栅及旋流沉砂池　　　　　　　　1.2.1土建35.96　　　35.96　　　1.2.2照明及给排水0.38　　　0.38m276501.2.3采暖0.23　　　0.23m276301.2.4工艺配管　　3.77　3.77　　　1.2.5工艺设备及安装　57.298.23　65.52　　　1.3SBR池　　　　　　　　1.3.1土建500.89　　　500.89　　　北京市市政工程设计研究总院105 1.3.2工艺配管　　40.53　40.53　　　1.3.3工艺设备及安装　204.1111.54　215.65　　　1.4鼓风机房　　　　　　　　1.4.1土建(含设备基础)16.72　　　16.72m215211001.4.2照明及给排水0.76　　　0.76m2152501.4.3采暖0.46　　　0.46m2152301.4.4工艺配管　　5.77　5.77　　　1.4.5工艺设备及安装　36.812.30　39.11　　　1.5接触池　　　　　　　　1.5.1土建44.63　　　44.63　　　1.5.2工艺配管　　1.69　1.69　　　1.5.3工艺设备及安装　3.050.35　3.40　　　1.6加氯间　　　　　　　　1.6.1土建5.20　　　5.20m2658001.6.2照明及给排水0.33　　　0.33m265501.6.3采暖0.20　　　0.20m26530北京市市政工程设计研究总院105 1.6.4工艺配管　　0.11　0.11　　　1.6.5工艺设备及安装　35.200.24　35.44　　　1.7提升泵水池　　　　　　　　1.7.1土建41.37　　　41.37　　　1.7.2工艺配管　　4.87　4.87　　　1.7.3工艺设备及安装　42.582.60　45.18　　　1.8过滤间　　　　　　　　1.8.1土建24.64　　　24.64m222411001.8.2照明及给排水1.12　　　1.12m2224501.8.3采暖0.67　　　0.67m2224301.8.4工艺配管　　15.33　15.33　　　1.8.5工艺设备及安装　66.194.04　70.23　　　　1.计773.96528.99117.940.001420.89　　　2污泥部分　　　　　　　　2.1污泥均质池　　　　　　　　2.1.1土建21.47　　　21.47　　　北京市市政工程设计研究总院105 2.1.2工艺配管　　0.61　0.61　　　2.1.3工艺设备及安装　3.280.27　3.55　　　2.2污泥脱水机房(含设备基础)　　　　　　　　2.2.1土建30.03　　　30.03m227311002.2.2照明及给排水1.37　　　1.37m2273502.2.3采暖0.82　　　0.82m2273302.2.4工艺配管　　1.14　1.14　　　2.2.5工艺设备及安装　125.604.91　130.51　　　　2.计53.68128.886.930.00189.49　　　3公用附属工程　　　　　　　　3.1变电所　　　　　　　　3.1.1土建12.48　　　12.48m21568003.1.2照明及给排水0.78　　　0.78m2156503.1.3采暖0.47　　　0.47m2156303.2综合办公楼　　　　　　　　3.2.1土建87.48　　　87.48m2972900北京市市政工程设计研究总院105 3.2.2照明及给排水4.86　　　4.86m2972503.2.3采暖2.92　　　2.92m2972303.2.4通风空调设备　5.20　　5.20　　　3.2.5化验设备　20.00　　20.00　　　3.2.6机修设备　4.13　　4.13　　　3.3仓库及锅炉房　　　　　　　　3.3.1土建3.20　　　3.20m2408003.3.2照明及给排水0.20　　　0.20m240503.3.3采暖0.12　　　0.12m240303.3.4锅炉房设备及安装　33.883.05　36.93　　　　3.计112.5063.213.050.00178.76　　　4电气系统　　　　　　　　4.1电气传动及外部照明系统材料安装　　75.27　75.27　　　4.2高低压供配电设备及安装　138.102.64　140.74　　　4.3防雷接地　　3.09　3.09　　　　4.计0.00138.1081.000.00219.10　　　北京市市政工程设计研究总院105 5自控及计算机系统　　　　　　　　5.1自控系统设备及材料安装　104.7618.94　123.70　　　5.2计算机系统　61.371.84　63.21　　　　5.计0.00166.1320.780.00186.91　　　6总图运输　　　　　　　　6.1土方6.00　　　6.00m34000156.2门卫间2.24　　　2.24m2327006.3大门3.50　　　3.50个2175006.4厂内道路13.20　　　13.20m211001206.5围墙11.20　　　11.20m4482506.6绿化12.00　　　12.00m24000306.7厂区管线　　　　　　　　6.7.1厂区工艺污水管道　　22.94　22.94　　　6.7.2厂区空气管道　　9.01　9.01　　　6.7.3厂区热水管道　　4.75　4.75　　　6.7.2厂区放空及污水管道　　7.20　7.20　　　北京市市政工程设计研究总院105 6.7.3厂区雨水管道　　14.03　14.03　　　6.7.4厂区给水管道　　7.06　7.06　　　6.8地基处理(砂石垫层)25.00　　　25.00　　　　6.计73.140.0064.990.00138.13　　　7通讯及火灾报警系统　2.482.35　4.83　　　　7.计0.002.482.350.004.83　　　8运输设备　15.00　　15.00　　　　8.计0.0015.000.000.0015.00　　　9设备备品备件　10.00　　10.00　　　　9.计0.0010.000.000.0010.00　　　10工器具及生产家具购置费　10.30　　10.30　　　　10.计0.0010.300.000.0010.30　　　　一.计1013.291063.09297.040.002373.42　　　二其他费用　　　　　　　　1征地拆迁费　　　1001.001001.001　　2建设单位管理费　　　31.4831.482　　北京市市政工程设计研究总院105 3工程监理费　　　49.8449.843　　4生产准备费　　　6.486.484　　5办公及生活家具购置费　　　1.801.805　　6前期工作费　　　105.00105.006　　7工程设计费　　　95.9395.937　　8工程勘察费　　　28.7828.788　　9审图费　　　7.677.679　　10环境影响评价费　　　10.0010.0010　　11建设工程许可证执照费　　　1.191.1911　　12竣工图编制费　　　7.677.6712　　13联合试运转费　　　10.6310.6313　　　二.计　　　1357.481357.48　　　三预备费　　　136.50136.50　　　四建设期贷款利息　　　97.5097.50五流动资金　　　82.3782.37　工程总投资1013.291063.09297.041673.844047.27　　　北京市市政工程设计研究总院105 1财务评价和工程效益分析1.1编制说明l国家计委、建设部计投资[1993]530号文件及国家有关文件的精神。l中国勘察设计协会、市政设计协会技术开发部《给水排水建设项目经济评价细则》l**市市政工程设计研究总院于1998年11月制定的《市政工程经济评价方法》，并结合**市的实际情况进行编制。l本经济评价仅为厂内工程。1.2财务评价1.2.1基础数据l生产规模：2万m3/d。l项目计算期：项目计算期按27年计算，其中建设期2年，运营期25年。l贷款利息：国内商业银行贷款利率按6.12％计算。l能源消耗费：电费为124.7万元/年；水费为1.2万元/年；柴油费为18万元/年。l药剂费：PAM药剂费为18.9万元/年；氯酸钠为7.6万元/年；盐酸为2.9万元/年；FCl3盐为11万元/年。l工资及福利费：定员18人，30000元/人.年。l将固定资产总投资中工程费用、工程预备费、其他费用、建设期贷款利息及承诺费全部计入固定资产原值，即3608万元。将生产准备费计入无形及递延资产，即356万元。l日常检修维护费：固定资产原值×1.0%北京市市政工程设计研究总院105 l无形及递延资产摊销：无形及递延资产×8％l大修理费：固定资产原值×1.0%l管理费用其它费用：(能源消耗费＋药剂费＋工资及福利费＋日常检修维护费＋大修理基金＋折旧＋摊销)×15％l流动资金贷款利息：流动资金分为铺底流动资金和流动资金借款两部分，铺底流动资金占30％，流动资金贷款占70％，年利率为5.22％。l销售税金及附加：按污水收入的6.6％计算。1.1.1水价预测l本项目作为政府投资的城市基础设施，主要收入为排污水费。在扣除应上缴国家财政税收，并在规定的期限内还清贷款，满足排水行业财务基准收益率的条件下，经测算污水收费标准暂定为1.03元/m3。1.1.2成本经计算，投产年年处理总成本为698万元，单方水处理成本为0.96元，年经营成本为总成本扣除固定资产折旧、无形及递延资产摊销和利息支出以后的全部费用，为387万元，单方水处理经营成本为0.53元（以上计算详见表17-2）1.1.2.1财务分析报表表17-1投资计划及资金筹措表表17-2年成本及流动资金估算表表17-3现金流量表（全部投资）表17-4现金流量表（自有资金）表17-5损益表表17-6资金来源与运用表表17-7资产负债表表17-8借款还本付息计算表1.1.2.2财务评价分析1)财务平衡及财务盈利性分析北京市市政工程设计研究总院105 l财务现金流量表(全部投资)系将全部投资作为计算基础，用于计算全部投资所得税前后的财务内部收益率、财务净现值及投资回收期等评价指标，考察项目全部投资的盈利能力。l财务现金流量表经济指标汇总于以下附表。附表财务经济指标汇总表项目计算值排水行业基准值税前财务内部收益率(全部投资)5.2％4%税前财务净现值(全部投资)513>0税前静态投资回收期(全部投资)16.0618年投资利润率2.86%/l本项目的财务内部收益率大于行业基准收益率4％，净现值大于0；全部投资的静态回收期小于行业基准值，说明项目投资能够在规定的时间内得到回收。据此判定项目在财务上可行。2)不确定分析敏感性分析l敏感性分析的目的是找出项目的敏感因素，并确定其敏感程度，以预测项目承担的风险。结合本项目的具体情况，确定固定资产投资、水价及经营成本三个要素，变化幅度为±20％、±15％、±10％和±5％，结果见下表。敏感性分析图及表见下。财务内部收益率(%)变动因素-20%-15％0%-10%-5%基本值5％10％15％20％固定资产投资7.977.186.455.785.164.584.033.523.04水价0.331.682.914.075.166.197.188.149.06经营成本7.506.936.355.765.164.543.903.242.577.21北京市市政工程设计研究总院105 7.217.217.217.217.21l通过敏感性分析，两个主要因素都有抗风险能力，两者对内部收益率影响的敏感度相差不大，因此合理确定水价以及严格控制工程投资都将直接影响项目的收入及还贷能力。l盈亏平衡分析l盈亏平衡分析是在一定的市场生产能力条件下，研究拟建项目成本与收益率的平衡关系的方法。项目的盈利与亏损有转折点，称为盈亏平衡点(BEP)，在该点上，销售收入等于生产成本，项目刚好盈亏平衡。盈亏平衡分析即要找出该点。该平衡点越低，项目盈利的可能性就越大，造成亏损的可能性就越小。排水项目通常采用以生产能力利用率表示的盈亏平衡点。l经计算，本项目盈亏平衡点BEP＝72.3％。盈亏平衡图见图2。北京市市政工程设计研究总院105 72.3%1.1.1.1经济评价结论l通过财务各项综合分析，本工程税前财务内部收益率5.2％，高于行业基准收益率4％，静态税前投资回收期16.06年小于行业基准值18年，因此项目在财务上可行。北京市市政工程设计研究总院105'