污水处理可行性研究报告 52页

'污水处理可行性研究报告　　本报告采用“导流曝气生物过滤法”处理城市污水，已在北京通过专家评审。与会专家认真讨论后认为：该可行性研究报告编制依据充分，资料详实，编制符合规范要求，对项目的水量水质进行了充分的论证，针对当地污水水量、水质以及当地地形的特点，选择了小城镇污水处理的新工艺——导流曝气生物滤池作为污水处理的工艺，该工艺针对性强，达到了编制深度，符合国家有关规定和要求，同意上报审批。　　为促进我国小城镇污水处理和新农村建设中污水处理的积极发展，将该可行性研究报告推荐给大家，希望对我国的小城镇污水处理或新农村建设中污水处理工作有一定的促进作用。第一章总论　　1.1工程名称：A省B市C县污水处理厂工程　　1.2执行单位　　建设单位：A省B市C县人民政府　　负责人：（略）　　报告编制单位：中国某环境科学研究院　　　　　　　　　　A省某环保科技有限公司　　单位负责人：（略）　　项目负责人：（略）　　1.3编制依据、原则和范围　　1.3.1编制依据　　（1）A省B市C县人民政府委托中国某环境科学研究院编制《C县污水处理厂工程可行性研究报告》委托书，某年某月；　　（2）《城市污水处理及污染防治技术政策》　　（3）A省城乡设计规划院，《C县总体规划（修编）》　　（4）C县电力公司《供电证明》　　（5）C县国土局《用地证明》　　（6）国家相关的环保法律法规文件。　　1.3.2编制原则　　本工程可行性研究报告的编制遵循以下原则：　　（1）可研报告的编制要符合国家关于环境保护工作的方针和政策；　　（2）报告编制要在《C县总体规划（修编）》的指导下，按照统一规划、分期实施的原则，使工程建设与县城发展相协调，最大限度地发挥工程效益；　　（3）污水收集管道建设要选择符合当地实际情况的管材以及沟渠形式，以重力流为主，顺坡铺设，尽可能地减少污水中途提升泵站；　　（4）结合当地实际情况，选择合理的污水处理方式；　　（5）因地制宜，采用适合本地区条件的污水处理技术，选用高效节能的污水处理工艺；　　（6）采用适合当地的污泥处理技术，妥善处理、处置污水处理过程中所产生的栅渣、污泥，避免二次污染。　　1.3.3编制内容　　（1）对C县污水处理厂水量、水质以及污水处理厂址进行论证；　　（2）选择合适的工程技术方案并对工程进行可靠性分析论证；　　（4）对C县污水收集系统论证；52 　　（5）对污水收集管道工程的规划设计；　　（6）对工程进行投资估算及经济成本分析。　　1.3.4设计采用的主要技术规范和标准　　（1）城市污水处理厂污水污泥排放标准GJ3025-93　　（2）地表水环境质量标准GB3838-2002　　（3）城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002　　（4）建筑地基基础设计规范GB5007-2002（5）建筑抗震设计规范GB50011-2001　　（6）建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001　　（7）城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准CJJ31-89（8）室外排水设计规范GB50101-2005　　（9）室外给水设计规范GBJ13-86（1997年版）　　（10）城市给水工程规划规范GB50282-98　　（11）污水排入城市下水道水质标准CJ3082-1999　　1.4工程概况　　1.4.1工程基本情况　　（1）C县概况　　C县位于A省东北角，G地区西北部，乌江下游。北部、东部与D市的H县接壤，东南部与A省的M县相邻，西南部与P县交界，西北部与T县毗邻。乌江从南入境，由西南向东北横贯。全县南北长98.28公里，东西宽5.3公里，总面积约2469km2。　　（2）工程基本概况　　A：工程规划年限　　结合《C县总体规划，本工程规划期限为：近期（yy年—xx年）、远期（YY年—XX年）。　　B：污水处理设施建设规模及工程设计原则　　污水处理设施建设规模应遵循以下原则：　　1）满足城镇总体规划要求；　　2）按照城镇自然地理地形地貌特征划定汇水区；　　3）避免远距离输送，就近再生处理、就近排放、就近利用；　　4）考虑县城的近期投资能力；　　5）污水处理系统与污水收集系统相配套。　　工程设计原则：　　1）污水处理厂设计原则：以近期为主，预留远期；　　2）污水管网设计原则：按照远期流量设计，近期流量校核。　　C：污水收集管网工程　　C县污水收集管网最终设计结果如下：　　1）管网规模：按照远期论证，污水管网收集能力为2万m3/d。　　2）管网工程：　　共需管道约34km，最小管径300mm，最大管径700mm，管材采用钢筋混凝土管材。　　D：污水处理厂工程　　①污水处理厂规模：　　根据论证，C县城污水处理厂规模为：1.0万t/d。分为WJ坝污水处理厂以及CB坝污水处理厂。两污水处理厂规模各为5000t/d。　　②进水水质指标：　　经预测论证，污水厂进水水质指标为：52 　　CODCr：250mg/LBOD5：150mg/L　　SS：200mg/LNH3-N：30mg/L　　TP：4.0mg/LpH：6.5-7.5　　③污水厂出水及排水水质指标：　　污水经污水处理厂处理后，直接排入乌江水体。乌江水体根据《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）规定为地表水III类功能的水域，根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中4.1.2.2规定排水执行一级标准中的B级标准，主要控制指标如下：　　CODCr：60mg/LBOD5：20mg/L　　SS：20mg/LNH3-N：10mg/L　　TP：0.5mg/LTN：15mg/L　　pH：6.0-9.0粪大肠菌群数：104个/L　　④污水处理工艺　　根据预测的C县污水处理厂的进水水质和要求达到的出水水质指标，针对水质的特点以及当地经济情况，综合分析各种污水处理工艺的特点，从处理单位水量投资、处理单位水量电耗及运行成本、占地面积、运行可靠性、管理维护难易、总体环境效益等方面综合比较，本可研选择适合小城镇的污水处理工艺导流曝气生物滤池污水处理系统作为C县污水处理工艺。污泥的处理采用投资省、运行简单的污泥自然干化处理。污水处理工艺流程：`污泥处理工艺流程：　　⑤污染物去除率及去除量　　根据C县目前排放的污水水质水量统计，近期每年排入河道的污染物为：　　CODcr：949/aBOD5：547t/a　　SS：730t/aNH3-N：146t/a　　TP：14.6t/a　　污水处理厂建成后，污染物的消减量为：　　CODcr≥730t/aBOD5≥474t/a　　SS≥657t/aNH3-N≥73t/a　　TP≥7.3t/a　　污染物的去除率为：　　CODcr≥77%BOD5≥87%　　SS≥90%NH3-N≥80%　　TP≥70%　　1.4.2工程建设投资与生产成本分析依据A省相关的概预算定额，对C县污水管网收集系统以及污水处理厂建设总投资、处理每吨污水的总成本、单位运行成本进行了估算，估算结果见表1.1。52 　　　1.4.3工程建设的意义　　随着C县经济的发展，城市人口的增加，生活污水也逐渐增多，目前，这些生活污水未经过处理就近排入乌江，严重污染乌江，所以建设C县污水处理厂就显的尤为重要。　　（1）建设C县污水处理厂对于保护三峡库区生态环境有重要的意义　　三峡库区的生态环境问题一直受到国内外的广泛关注，近年来，随着城市化的发展，城市垃圾及污水的未经处理直接排放以及水土流失等因素，三峡库区的生态环境受到严重的破坏，长江水质污染加剧。乌江地处三峡库区上游，乌江的污染将直接威胁到三峡上游的水质，因此建设污水处理厂对于保护三峡库区生态环境有重要的意义。　　（2）建设C县污水处理厂是国家进一步落实西部大开发战略的需要。　　伴随着C县城市化和旅游开发的进程的加快，城市水污染问题日益严重，是县域经济发展亟待解决的重要问题之一，搞好C县的水污染防治关系到长江和乌江的环境质量，事关系到西部大开发和可持续发展的战略的实施，建设C县污水处理厂是国家进一步落实西部大开发战略的需要。　　（3）建设C县污水处理厂是保护乌江和长江的需要。　　乌江作为C县任命的母亲河，为C县工农业生产及居民生活提供用水的同时，又接纳着C县的城市生活污水和工业废水，随着城市化的不断发展，污水处理设施的不配套，乌江Z段已经受到不同程度的污染，C县污水处理厂建成后，污水经过处理可以直接减少每年进入乌江的污染物，对于保护乌江水体起到重要的保护作用。（4）建设C县污水处理厂是该县改善当地人民生活环境的需要。　　随着C县经济的稳步增长，县内人口也不断增加，在企业与居民用水增加的同时，随之产生的废水也与日俱增，这些污水如果未经处理或部分经过简单处理后，直接排入乌江，将导致了乌江水体严重污染，直接威胁到C县人民生活环境。因此建设C县污水处理厂对改善C县群众生活环境，提高生活质量具有重要意义。综上所述，建设C县污水处理厂既符合了A省西部大开发的战略也是该县经济发展的需要，是社会安定团结的需要，是环境保护的需要。污水处理厂的建成必将给C县经济的腾飞，环境的改善，人民生活质量的提高带来新的变化。因此，建设C县污水处理厂具有十分重要的意义。第二章C县概况2.1C县概况　　C县位于A省东北角，G地区西北部，乌江下游。北部、东部与D市的H县接壤，东南部与A省的M县相邻，西南部与P县交界，西北部与T县毗邻。乌江从南入境，由西南向东北横贯。全县南北长98.28公里，东西宽5.3公里，总面积约2469km2。　　全县辖10个镇、12个乡，59个办事处，430个村，20个街（居）委会。yy年末总人口54.42万人，其中，非农业人口3.28万人，占总人口的6%。　　C县区域位置图见图2-1。52 2.2C县城性质及用地总体布局2.2.1县城性质　　C县城所在地和平镇，位于县城中部的乌江河畔。海拔320米，东西两面环山，中间为带状河谷，乌江自南而北纵贯其中，把县城分为东西两岸，总面积52.5平方公里。　　根据《C县总体规划》，和平镇是全县的政治、经济、文化中心，是乌江沿岸重要码头，今后将是以发展商贸、食品加工、交通运输业为主的综合性城镇。2.2.2用地总体布局　　根据C县城现状建设用地与乌江自然分隔的特点，将县城分为两个组团：河西老城中心组团，河东新城组团。河西组团主要布局居住、商业、对外交通、仓储用地为主；河东组团主要布局居住、行政办公、文化娱乐用地和无污染的一般工业用地。由于和平镇的地形限制，用地条件较差，用地发展方向只能是东岸团结、CB坝一带地势较平坦的地区。西岸催家村一带也可以适当发展一些生活居住用地。2.3C县自然条件2.3.1气象　　C县气候属中亚热带季风气候，年平均气温为17.7℃，极端最高气温41.6℃，极端最低气温-5.4℃，年日照时数1200小时，年平均降雨量1150mm，无霜期311天，气候温湿、雨热同季，适宜多种生物生长。但夏早、倒春寒、暴雨、冰雹等灾害性天气频繁，不利于农作物的稳产高产。2.3.2水文　　C县内河流以乌江为主，属乌江流域长江水系，走向顺构造多为北、北东向，水系分布呈树枝状，境内长132公里，宽60~100米，平均流量9立方米/秒。乌江在县境内汇集了长10公里以上或集水面积大于20平方公里的中小河流25条，河道总长558公里。2.3.3地质地貌及地震烈度　　C县地处S高原向O丘陵和V盆地过渡的东北边缘斜坡，某山脉的东南麓，某山脉的西北麓，为南宽北窄的狭长地带；地势由西北、东南向乌江河谷倾斜，最高处塘坝区困龙山架鹰岩，海拔1462米，最低处塘坝区洪渡乡乌江西岸，海拔231米，县城海拔305米。山地丘陵占总面积的95%，槽谷坝地占5%，县内溪河切割较深，地表形态复杂；境内石灰岩广泛出露，发育着岩溶地貌，沿乌江两侧发育尤为强烈，以暗河及溶洞等地貌为主。全县以溶蚀地貌为主，侵蚀、剥蚀、堆积地貌次之。　　C县所处的大地构造部位属扬子准地台八面山褶皱带武陵坳陷褶皱束。地质构造属新华夏系次级沉降带，隶属于新华夏系构造体系。褶皱断裂普遍发育，构造线多呈北北东向，少数呈北北西向。县内地层较发育，除缺失古生界泥盆、石炭系和中生界侏罗、白垩系外，其余地层均有出露。　　根据《中国地震烈度区划图》，C县城属地震基本烈度6度区，为加强综合抗震能力，最大限度地减轻地震灾害，以地震基本烈度7度为一般工程抗震设防标准。2.4C县城区给排水现状和发展规划2.4.1城区给水系统现状　　C县县城自来水厂于八十年代末期建成使用。水厂以乌江为水源，位于和平镇东，某大桥南350米处，高程370~380米的半山上。目前全县供水能力约为1.7万m3/d，其中，已有供水能力0.7万m3/d，在建供水能力1.0万m3/d。2.4.2城区排水系统现状　　目前，C县县城尚无完善的排水管网系统，排水体制为雨污合流制。现有排水沟约352 km，主要设置在环城南路、环城北路及解放路两侧，城东无排水设施，县城未建污水处理厂。城市生活污水未经处理直接进入排污沟，而后流入乌江，对河流造成了严重的污染，直接影响了当地人民的生产、生活。下雨时排水沟污水四溢，流出地面，给城镇人民生活带来严重危害。2.4.3城区给水系统规划　　《C县总体规划》中对城区给水系统规划为：2010年居民生活用水标准将达到220L/人·d，居民综合用水量1.1万m3/d。工业用水量0.36万m3/d，市政及其他用水量为0.22万m3/d（包括未预见水量及管网漏损），总用水量1.68万m3/d。　　同时，水源仍为乌江水，近期在原水厂基础上进行扩建，规模为1.2万m3/d，远期规划在猫山新建规模为0.8万m3/d的第二水厂，另外，规划设置四座1200m3的水池，镇西1座，镇东3座，水厂内增设600m3水池1座，开发新区设2座1200m3水池。输水干管规划为双管系统，并将二个水厂干管连通供水配水干管，根据地形特点随三座大桥呈环状供水，以提高供水的可靠性。2.4.4城区排水系统体制及规划　　根据《C县总体规划》的排水规划来看，县城东部为规划新区，排水体制为雨污分流制，生活污水进入排水管网，而后排入下游的污水处理厂；西部为合流制，生活污水顺坡进入排水管网，然后从取水口下游1000米以外的集中排污口排入水体。但从《三峡库区及其上游水污染防治规划》要求，必须对C县现有的污水进行治理，而污水排放绝大多数又在城西，按原规划将不对这部分污水进行处理，这与《三峡库区及其上游水污染防治规划》相矛盾，由于《C县总体规划》在前，《三峡库区及其上游水污染防治规划》在后，所以本报告将按照《三峡库区及其上游水污染防治规划》的要求进行设计，将城西排水体制由合流制改为分流制，将生活污水直接排入取水口1000米以下水体改为排入污水处理厂处理达标后排放。第三章污水处理厂建设规模及水质论证　　3.1污水处理方案选择　　C县特殊的地理位置，使县城沿乌江两岸分布，分为河东、河西两部分，如果对两城的污水进行污水的集中处理，势必增加污水管网的投资成本，尤其是污水管道穿过乌江的投资。若对两岸污水进行分散处理，可以极大节省污水管网的投资（具体分析见第四章厂址论证选择部分）。按照C县总体规划及实地考察，本可研按照河东、河西各建一污水处理厂污水处理厂进行论证设计。3.2工程规划年限及工程设计原则　　工程规划年限：污水处理厂规划年限是合理确定污水处理近、远期规模的重要因素，因此考虑到污水处理厂建设的实际情况，本可研在针对C县总体规划对污水处理厂建设作如下规划：近期规划为yy～xx年，远期规划为YY～XX年。　　由于污水处理系统的建设是一个复杂的工程，分为污水管网的建设和污水处理厂的建设，根据两者的实际情况应该按照不同的规划年限来进行设计，如果均按照远期规划设计污水处理厂是不科学、不合理的。因此本可研的编制遵循如下原则：　　1、考虑到污水管网的特殊性，本工程管网设计按照远期流量设计，同时用近期流量校核，在设计时特别考虑管内流速防止淤积。　　2、污水处理厂建设原则是：近期为主，预留控制远期。　　3.3污水处理厂水量论证　　3.3.1人口现状及预测　　根据实际调查以及C县总体规划，污水处理厂服务区内人口现状、近期及远期人口数量如表3.1所示。人口分布图见图3-1。52 　　　　按照C县总体规划，在yy年人口规模5.0万人，xx年为5.8万人。XX年为8.5万人。　　3.3.2用水量现状　　根据C县供水公司提供的资料，目前C县城区每天用水量为7000t，主要用于居民生活用水及公共建筑用水。根据C县现状人口可以计算出目前城区居民综合生活用水指标为140L/人·d。　　3.3.3用水量预测　　1、居民生活用水及公共建筑用水量预测　　根据《城市给水工程规划规范》（GB50282—98），结合C县人口发展状况以及C县居民目前的人均综合用水定额，对未来服务区内用水量综合计算结果进行计算，计算结果见表3.2，表3.3。用水量分布图见图3-3。　　　　根据C县现状用水量以及C县人口计算居民生活综合用水定额目前为140L／人·d，考虑到C县经济发展的实际情况以及目前在建的自来水厂的供水能力，本可研在预测用水量时，到2010年居民生活综合用水定额按照200L／人·d计算，远期2020年按照250L／人·d计算。　　2、工业用水量预测　　根据C县现状以及规划，基本上无工业，工业用水量很少，参考根据《城市给水工程规划规范》（GB50282—98）以及C县相关规划，采用工业用水符合密度预测工业用水量。根据总规中工业用地规划预测工业用水如下表3.3：用水量分布图见图3-2。　　3.3.4污水量预测　　1、生活污水量预测　　依据《总规》和《室外排水设计规范》（GBJ14—87，1997年版），生活污水排放量按生活用水量的80%～90%计算，结合C县污水厂服务区的排污现状，得出污水厂服务区内不同时期的污水量详见下表3.4、。　　52 　　2、工业污水量预测　　根据《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）城市工业废水排放系数取0.7，即工业污水量为下表3.5：　　　　　污水量分布图见图3-2。　　3.3.5污水处理厂设计规模论证　　通过上述论证污水处理厂规模计算见表3.6：　　　　收集率是指进入污水处理系统的污水量与产生的污水量的比值，收集率与污水收集系统的完善程度有关，对于生活污水要求规划期末截污率在工程服务范围内达到100％是不可能实现的，通过对国内大部分城市污水处理厂的污水收集率的调查分析，并结合C县的实际发展状况，本工程的生活污水截污率按照不同规划年限有所不同。　　依据表3.8结果，并结合污水处理厂及污水收集管网设计原则确定，污水处理方式采用集中处理时，C县污水处理厂设计规模如下：　　污水处理厂规模为：近期（2005年—2010年）城区污水约产生1.0万t/d。因此根据C县人口分布的基本情况，河东、河西污水处理厂污水处理规模设计均为5000t/d。　　污水收集管网设计规模按照远期2.0万t/d设计，近期1.0万t/d校核。　　3.4污水处理厂进水水质论证　　污水处理厂进水污染物浓度的高低决定污水处理工艺的选择，并且与污水处理厂的基建投资和运行费用密切相关。污水处理厂的进水水质与居民的生活水平、生活用水量、工业用水量以及污水的收集方式有关。因此要准确预测污水处理厂进水水质困难比较大。本可研在确定污水水质指标时，通过以下方法进行分析论证得到。　　（1）城区污水设计水质指标论证　　C县城污水主要是生活污水，由于没有实测资料，本可研通过人均当量法和同地区类比预测最终确定污水进水水质，具体分析如下：　　1、人均当量法　　根据《室外排水设计规范》第6.1.6中建议城市污水设计水质，在无资料时生活污水五日生化需氧量按照每人每日25～35g计算，生活污水的悬浮固体量按照每人每日35～50g，依此计算C县生活污水BOD5浓度约为：108～152mg/L，SS浓度约为：152～217mg/L。同时结合《给排水设计手册》（第五册）建议典型污水水质详见表3.7。　　表3.7《给排水设计手册》（第五册）建议典型污水水质表　　52 2、类比法　　①A省部分城市生活污水监测值：详见表3.8。　　　　南方地区城市污水处理厂设计进水水质　　从以上表分析看出国内西南地区部分污水处理厂平均水质基本典型生活污水，属中低浓度生活污水。结合C县经济状况及近年来的发展状况以及污水收集系统的方式，本可研设计污水处理厂进水水质指标为：　　CODCr：250mg/LBOD5：150mg/L　　SS：200mg/LNH3-N：30mg/L　　TP：4.0mg/LpH：6.5-7.5　　3.5污水处理厂进水水质控制　　为保证污水处理厂的正常运行，排入市政污水管道的所有污水水质必须达到《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-99），尤其是工业污水进入下水道前必须经过处理达到该标准方可排入市政管网。　　3.6污水处理厂出水水质要求　　污水经处理后排出水就近排入受纳水体是GB3838地表水III类功能的水域，根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中4.1.2.2规定排水执行一级标准中的B级标准，主要控制指标如下：　　CODCr≤60mg/LBOD5≤20mg/L　　SS≤20mg/LTN≤20mg/L　　TP≤1.5mg/LpH≤6-9第四章污水处理厂厂址论证　　4.1厂址选择原则　　（1）污水处理厂厂址应符合城市发展规划要求。　　（2）污水处理厂厂址位于城市主导风向的下风向，并与城市居民点有一定的防护距离。　　（3）靠近城市污水收集较集中的地方，处理后排入水体较方便；同时应充分考虑排放渠道的行洪能力。　　（4）污水处理厂要符合近期施工方便同时远期留有发展余地。　　（5）尽量少拆迁建（构）筑物。　　（6）污水处理厂的位置应综合考虑城市的用地布局、河流分布、地形、地质条件、主导风向，饮用水水源位置、实施的可能性等因素。　　（7）污水处理厂厂址便于净化水、污泥的排放和利用。　　（8）有便利的交通、运输和水电条件。52 　　4.2可选厂址分析　　根据污水处理厂厂址选择原则，结合C县总体规划，在充分考虑C县地形的基础上，通过现场踏勘，确定了可供选择的两个厂址即WJ坝、CB坝。　　（一）WJ坝厂址　　该厂址位于C县城北端，乌江下游，河西，紧邻城镇规划北部边界线，距城区约3公里。　　（1）污水收集条件：靠近主要县城污水收集区域，有利于收集河西的污水，但不利于收集河东的污水。　　（2）净化水排放条件：该厂址紧靠乌江下游，有利于净化水直接排出。　　（3）交通条件：JJ国道沿WJ坝厂址附近通过，该厂址与JJ国道间需新建300米的联络道路，经JJ国道可直达县城。有利于基建时建材与设备的运输。　　（4）厂外接电条件：该厂址生产生活用电可由厂址附近的10KV城镇输电线路Ｔ型接入厂区，接入距离不超过1.4公里，容量能够满足负荷要求。因此该厂址供电条件较为便利。　　（5）厂区供水条件：用水可由县城自来水给水管网接入厂区，接水距离在1.5公里左右，水量完全能够满足建设和生产需要。　　（6）工程地质条件：厂区范围内尚无初勘地质资料报告，据调查了解，厂区内地质情况较好，适于建厂。　　（7）周围环境条件：该场址目前为旱地、水田。　　（8）水文条件：污水处理厂紧靠乌江，乌江某段多年平均流量854m3/s,多年平均径流量269*108m3，多年平均降雨量1135.2m防洪标准（重现期）20年。　　（9）征地条件：目前该块地为旱地、水田，征地条件方便、拆迁量不大。　　（10）与规划衔接：整个工程与总体规划、区域规划、地区发展及其他部门无矛盾冲突。　　（二）CB坝厂址：　　该厂址位于C县城北端，乌江下游，河东，紧邻城镇规划北部边界线，距城区约5公里。　　（1）污水收集条件：该厂址靠近主要污水收集区域，有利于收集河东的污水。　　（2）净化水排放条件：该址紧靠乌江下游，有利于净化水直接排出。　　（3）交通条件：该厂址经团结大道直接连通县城中心，交通便利，有利于基建时建材与设备的运输。　　（4）厂外接电条件：该厂址生产生活用电可由厂址附近的10KV城镇输电线路Ｔ型接入厂区，接入距离不超过1.4公里，容量能够满足负荷要求。因此该厂址供电条件较为便利。　　（5）厂区供水条件：用水可由县城自来水给水管网接入厂区，接水距离在1.5公里左右，水量完全能够满足建设和生产需要。　　（6）工程地质条件：同WJ坝厂址。　　（7）周围环境条件：该场址目前为旱地、水田。　　（8）水文条件：同WJ坝厂址。　　（9）征地条件：目前该块地为旱地、水田，征地条件方便、拆迁量不大。　　（10）与规划衔接：整个工程与总体规划、区域规划、地区发展及其他部门无矛盾冲突。　　4.3厂址选定　　综上分析，以上两个厂址均具备建污水处理厂的条件，厂址综合比较见表4.1。　　表4.1厂址综合分析比较52 　　综合分析以上二个厂址，均位于整个城区的下游，有利于整个污水的重力收集。地形较为平坦，拆迁量不大，工程地质条件、施工条件、外部供水、供电条件都较好，进出水管线布置也较方便，对周围环境的影响都不大，均能够满足建设污水处理厂的要求。由于C县城特殊的地理位置，县城沿乌江两岸分布，分为河东、河西两部分，如果对两城的污水进行污水的集中处理，势必增加污水管网的投资成本，尤其是污水过江管道的投资，经过预算如果两厂几种处理污水，则须增加管道过河费用，若采用架空管道，须增加投资约350万元，WJ坝处理规模的增加0.5万吨/天，须增加投资约500万元，两项合计投资为850万元，比分散建厂投资多出234.40万元.且管道过河施工难度很大，工期较长，所以该项目采用分散建厂的方案，可以极大节省污水管网的投资。考虑城市长期发展需要，通过综合分析，按照C县总体规划及实地考察，本可研推荐WJ坝、CB坝两个厂址分别作为河东、河西各建一污水处理厂的厂址。第五章污水处理厂工艺论证5.1城市污水处理工艺选择原则　　城市污水处理厂工艺方案的选择一般应满足以下总体要求：技术可行、经济合理。在保证处理效果、运行稳定的前提下，使工程造价和运行费用最为经济合理，同时工艺方案要运行简单、控制调节方便，占地和能耗小，污泥量少。并且要求具有良好的安全、卫生、景观和其他环境条件。5.2典型的城市污水处理工艺　　典型的污水处理工艺主要包括机械处理、生化处理（水线）、污泥处理(泥线)等工段。由机械处理和生化处理构成的系统属于二级生化处理系统，其BOD5和SS去除率可达到90%~98%。具有生物脱氮除磷功能的二级处理系通常为深度二级处理系统。　　1、机械处理工段机械处理工段或称一级处理工段，一般包括粗细格栅、沉砂池、初沉池等构筑物及配套设备，以去除大颗粒和悬浮物为目的，处理原理在于通过物理法实现固液分离，将污染物从污水中分离出来，机械处理是污水处理工程的必备工段，城市污水一级处理的BOD5和SS分别为25%和50%。　　2、污水生化处理工段污水生化处理属于二级处理，以去除不可沉悬浮物和溶解性可生物降解有机物为主要目的，生物处理的原理是通过生物作用，尤其是微生物作用，完成有机物的分解和生物体的合成，将有机污染物转化成无害的气体产物（二氧化碳）、液体产物（水）以及富含有机物的固体产物（活性污泥）；多余的污泥在沉淀池中经沉淀法固液分离，从净化后的污水中除去。52 对于城市污水的处理，其工艺构成多种多样，一般可分为活性污泥法、生物膜法、生物稳定塘和土地处理法等四大类。目前，已经研发出了各种各样的生物处理方法。活性污泥法主要有AB法、A/O法、A2/O法、氧化沟法、SBR法、以及CASS等工艺。生物膜法包括：普通生物滤池、高负荷生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、嚗气生物滤池等工艺。生物稳定塘包括：好氧塘、厌氧塘、兼性塘、曝气塘等。土地处理法主要包括：人工湿地（表层流湿地、潜流湿地）、人工快速渗滤、污水地下渗滤处理等。以下简单介绍几种具典型工艺：　　A、A/O法、A2/O法A/O法、A2/O法处理系统的工艺流程与常规活性污泥法基本相同，不同之处就是在普曝池前设置厌氧区和缺氧区。本工艺成熟可靠，可以满足一般工程的脱氮除磷要求，但需要有庞大的内回流系统（包括污泥回流、混合液回流），因此在运行管理上比较复杂。主要优点：运行费用较传统活性污泥法低，曝气池池容小，需气量少；具有脱氮除磷功能；BOD5和SS去除率高，出水水质较好，运行稳定可靠，有较成熟的设计、施工及运行管理经验，产泥量较传统活性污泥法少；污泥脱水性能较好；无需设初沉池；对水质和水温度化有一定适应能力；另外，从节省能耗的角度看，A2/O工艺的优点是可以充分利用硝化液中的硝态氧来氧化BOD5，回收了部分硝化反应的需氧量，反硝化反应所产生的碱度可以部分补偿硝化反应消耗的碱度，因此对含氮浓度不高的城市污水可以不另外加碱来调节pH。主要缺点：存在于该工艺本身，如必须设置污泥回流泵房，需要设置单独的二次沉淀池，占地面积较大。系统流程长而复杂、构筑物及设备多；工艺控制较传统活性污泥法复杂；系统运行较难控制、管理；如要达到满意的脱氮除磷效率，其基建投资较高。　　B、AB法AB法处理工艺，是吸附－生物降解工艺的简称。AB工艺是由超高负荷活性污泥系统（A段）和中低负荷活性污泥系统（B段）串联组成，A段的主体为吸附池及中间沉淀池，B段的主体为曝气池及二次沉淀池，AB两段各自拥有独立的污泥回流系统。两段完全分开，各自有独特的生物群体，有利于系统功能稳定。A段属高负荷低供氧，可去除BOD5约50-60%曝气时间仅0.5h，污泥负荷在3kg/kg•d以上。B段为低负荷，要满足脱氮除磷要求，还必需在B段采用A2/O法或其他能脱氮除磷的工艺。主要优点：处理效率高；出水水质好，BOD5去除率高；具有一定的脱氮除磷功能，除磷率为50-70%，脱氮率30-40%；对毒物、pH值、负荷以及温度的变化都有一定的适应性；运行稳定性较好；运行费用相对较低。主要缺点：工艺较复杂，工程构筑物较多，设备较多；污泥量较大；达到理想的脱氮除磷效果，需与其它工艺结合，使投资较高。　　C、CASS工艺CASS（CyclicActivatedSludgeSystem）工艺全称循环式活性污泥法，其前身是ICEAS工艺，CASS的整个工艺为一间歇反应器，在反应器中活性污泥法过程按照曝气和非曝气阶段不断重复，将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中进行。它是SBR工艺的一种更新变型，随着计算机的日益普及，CASS工艺由于其投资和运行费用低、处理性能高，尤其是有效的脱氮除磷功能而越来越受到重视。　　主要特点：1）在反应器入口处设置一生物选择器，并进行污泥回流，保证了活性污泥不断地在选择其中经历一个高絮体负荷的阶段，从而有利于系统中絮凝性细菌的生长并提高活性污泥活性，进一步有效地抑制丝状菌的生长和繁殖。2）具有良好的污泥沉降性能。3）具有良好的脱氮除磷功能。4）工艺流程简单，自动化程度高。D、氧化沟法氧化沟属延时曝气法。主要优点：氧化沟内混合液流态是无终端循环流动，稀释能力强，污泥负荷低，曝气时间长，故耐冲击负荷，出水水质较好，污泥量较少且稳定，一般可不设初沉池，维护管理简单。主要缺点：需要设置单独的二次沉淀池，使得占地面积较大，处理水量较大时，能耗较高。E、曝气生物滤池曝气生物滤池是近年来新开发的一种污水生物处理技术，它是集生物降解、固液分离于一体的污水处理设备。52 其主要优点是：（1）气液在滤料间隙充分接触，由于气、液固三相接触，氧的转移率高，动力消耗低；（2）不需要设沉淀池，占地面积少；（3）滤料比表面积大，微生物附着力强；（4）池内能够保持大量的生物量，再由于截留作用，污水处理效果好；（5）不需要污泥回流，也无污泥膨胀之虑，如反冲洗全部自动化，则维护管理也非常方便。（6）不同的曝气生物滤池组合可以达到脱氮除磷的功能。5.3C县污水水质、水量及经济现状分析　　1、水质分析根据第三章污水水质分析可以看出，C县生活污水属于典型低浓度生活污水，BOD5/COD>0.45，污水可生化性好。并且由于当地气候属亚热带季风湿润气候，降雨丰富。又由于污水收集管网系统采用沟渠的形式，很容易使雨水渗入，从而使污水污染物浓度降低。2、水量分析根据第三章C县水量分析，近期C县污水量为1.0万t/d，污水处理规模较小，属典型小城镇污水处理规模的范畴。3、经济现状C县属老、少、边、穷地区，全县年财政收入为4000万元，属经济不发达地区，经济实力较弱，科技水平不是很高，城镇管理不够健全，目前C县，没有完善市政建设，建设污水处理厂存在资金严重不足的状况。鉴于上述分析，建设C县污水处理厂属于小城镇污水处理设施建设的范畴，因此在选择污水处理工艺时，应充分考虑小城镇污水处理厂建设的特点和方针。5.4典型小城镇污水处理厂的建设方针　　就全国来讲，小城镇污水处理厂具有如下特点：1）人口少，用水量标准低，污水处理规模比较小；2）产业结构因地域差异以及雨季的影响时变华系数较大，污水水量水质变化大。3）经济发展水平偏低，经济承受能力弱，可供选择的适用技术少。建设污水处理厂的方针：1）选择污水处理技术要求一般，管理简单方便。2）机械设备少，维护工作量小。3）不一定要求自动控制；4）由于资金受限制，可以采用“全面规划，分期实施”的安排，总体布置中留有余地。5.5典型小城镇污水处理工艺　　A、污水土地处理——人工湿地污水土地处理系统也属于污水自然处理范畴，就是在人工控制的条件下，将污水投配在土地上，通过土壤——植物系统，进行一系列物理、化学、物理化学的净化过程，使污水得到净化的一种污水处理工艺。人工湿地是一种由人工建造和监督控制的、与沼泽地类似的地面,它利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用来实现对污水的净化。这种湿地系统是在一定长宽比及底面有坡度的洼地中,由土壤和填料(如砾石等)混合组成填料床,废水可以在床体的填料缝隙中流动，或在床体的表面流动，并在床的表面种植具有处理性能好、成活率高、抗水性能强、成长周期长、美观及具有经济价值的水生植物(如芦苇、茳芏等)，形成一个独特的生态环境，对污水进行处理。主要优点：1）高效率。人工湿地的显著特点之一是其对有机物有较强的降解能力。二级处理后的污水中不溶性有机物通过湿地的沉淀、过滤作用，可以很快地被截留而被微生物利用；污水中可溶性有机物则可通过植物根系生物膜的吸附、吸收及生物代谢降解过程而被分解去除。2）低投资、低运转费、低维持技术。3）处理量灵活，建设施工方便，处理构筑物、处理设备少。4）低能耗。人工湿地属生态处理方法，基本上不耗能。5）处理效果好。主要缺点：1）占地面积较大；2）需要经过两三个植物生长季节，形成稳定的植物和微生物系统后才能达到设计处理要求。　　B、人工快速渗滤床52 人工快速渗滤是将污水有控制的投配到具有良好渗滤性能的土地表面，在污水向下渗滤的过程中，在过滤、沉淀、氧化、还原以及生物氧化、硝化、反硝化等一系列物理、化学及生物的作用下，得到净化处理的一种污水处理工艺。主要特点：1）产生的污泥少；2）由于采用人工建造，机动灵活，不受场地条件限制，不会因渗漏而造成对地下水环境的影响；3）采用人工介质回填，水力负荷大大提高，系统的占地比RI系统面积大大减小；4）该系统抗冲击负荷强，COD处理范围可以从几十到几百，最高负荷可达500mg/L；系统停止运行3~4个月后，3~5天就能恢复至原有的处理能力。　　C、导流曝气生物过滤处理工艺导流曝气生物过滤法充分借鉴了下向流曝气生物滤池法、上向流曝气生物滤池法、接触氧化法、生物膜法、人工快滤法、沉降分离法、给水快滤法、无泵污泥回流法等八者的设计手法，集曝气、快速过滤、悬浮物截留、两曝两沉、无泵污泥回流、定期反冲于一体，使污水在U型双锥这一个单元体内，综合实现三级、三区、三相导流、无泵污泥外排及回流处理全过程，是一种典型的高负荷、淹没式、固定化生物床的三相导流，脱氮除磷反应器，处理后的污水优于排放标准，实现中水回用。主要特点：　　1、技术前瞻性导流曝气生物过滤法充分借鉴了下向流曝气生物滤池法、上向流曝气生物滤池法、接触氧化法、生物膜法、人工快滤法、沉降分离法、给水快滤法、聚磷排泥法等八者的设计手法，集曝气、快速过滤、悬浮物截留、两曝两沉、无泵污泥回流、定期反冲于一体，使污水在U型双锥这一个单元体内，综合实现三级、三区、三相导流、无泵污泥外排及回流处理全过程，是一种典型的高负荷、淹没式、固定化生物床的三相导流，脱氮除磷反应器，处理后的污水优于排放标准，实现中水回用，因此技术前瞻性。　　2、工艺创新性导流曝气生物过滤法采用U型双锥结构，巧妙地将污水处理分为下向流对流接触氧化区、导流沉降无泵污泥回流区、上向流曝气生物过滤区三个污水处理区域，实现了两曝两沉和无泵污泥外排的工艺结构，具备下向流曝气生物滤池法、上向流曝气生物滤池接触法、接触氧化法、生物膜法、人工快滤法、沉降分流法、给水快滤法、聚磷排泥法的处理工艺技术特征，在导流曝气生物过滤法污水处理池内，综合实现三级、三区、三相导流、无泵污泥外排及回流的全过程，是典型的高负荷、淹没式、固定化生物床的三相导流、脱氮除磷反应器，因此工艺创新性。　　3、工程投资经济性导流曝气生物过滤法的BOD5容积负荷大，几乎是常规二级生物处理的5～10倍，所以它的池容积和占地面积较常规二级生物处理工艺要小得多。同时，在导流曝气生物过滤法污水处理池中，具有上下结构的沉降无泵污泥外排回流区，因此无需二次沉淀池，大大节省了占地面积和土建费用。污水处理厂采用导流曝气生物过滤法工艺的总占地面积只有氧化沟工艺的1／3。装置内高比表面积和粗糙多孔的粒状生物填料，使其可能积聚多达10～15g／L的微生物量，高浓度的微生物量将使得导流曝气生物过滤法技术的容积负荷大为提高，减少池容积及占地面积，此对拟建的污水处理设施具有重要意义。由于导流曝气生物过滤法技术对污水中悬浮物的生物截留作用，使出水中的SS很少，完全达到国家所要求的排放标准，故滤池后面不需设置二沉池，因此工程投资经济性。　　4、处理效果稳定性52 处理系统的出水水质好，是由于整个系统中存在着较高浓度的微生物，生化反应速率高，并可通过控制供气量使装置中存在好氧和缺氧环境，使得该装置组合可实现硝化、反硝化。同时，由于高浓度的微生物以生物膜的形式固定在粒状滤料的表面，无污泥膨胀之虑，不会因滤池受水力负荷的冲击而造成微生物流失，因此，导流曝气生物过滤法技术对水力负荷及有机负荷都具有较强的抗冲击能力。即使污水是减少一半以下或停水后再启用，只需很短的时间内就能正常运行，因此处理效果稳定性。　　5、处理流程简化性由于导流曝气生物过滤法技术的生物和物理综合截留作用，处理后水中的SS很少，故不需设置二沉池，加上系统中具有沉降污泥无泵回流系统，因此无需污泥回流泵房，使处理流程得以简化，进一步节省占地面积，因此处理流程简化性。　　6、投资和运转费用经济性由于导流曝气生物过滤装置法工艺流程短、池容小和占地省，使工程费用大大低于常规二级生物处理工艺。同时，采用装置专用曝气系统并利用粒状滤料对气泡的切割及阻挡作用，使得气泡在滤层中进一步被细碎，强化气、液传质效应，增加滤层内的微生物与空气的接触面积和时间，导致滤池总体充氧效率大为提高，氧的利用率达30%以上，从而节省能耗，因此投资和运转费用经济性。　　7、操作管理简单性由于相关工业技术的发展，一些先进的自动化设备如液位传感器、在线溶氧测定仪、定时器、变频器、PLC中央程控系统及微电脑等产品的出现，使得DB导流曝气生物过滤系统运行管理自动化得以顺利实现，其运行管理变得简单易行。一般来说，导流曝气生物过滤法系统可以对进水水质、水量以及污水中溶解氧浓度进行在线检测，并通过PLC控制系统方便地调整曝气时间的长短，控制风机的供氧量，易于优化运行，特别是对各大、中、小污水处理厂更显突出，因此操作管理简单性。　　8、脱氮除磷典型性　　8.1、导流曝气生物过滤法脱氮除磷基本原理导流曝气生物过滤法的脱氮原理是在将有机氮转化为氨氮的基础上，通过硝化和反硝化菌的作用，将氨氮通过硝化转化为亚硝态氮、硝态氮，再通过反硝化作用将硝态氮转化为氨气，从而达到从废水中脱氮的目的。导流曝气生物过滤法除磷的原理是在厌氧条件下，聚磷菌将其细胞内的有机磷转化为无机态磷，并加以释放，利用此过程中产生的能量摄取废水的溶解、溶解性有机物质的合成PHB，从而在好氧的条件下，聚磷菌则将PHB降解以提供其从废水中摄取磷所需的能量，从而完成聚磷的作用。　　8.2、导流曝气生物过滤法的除磷基于导流曝气生物过滤法的上述原理，结合导流曝气生物过滤法污水处理工艺，在导流曝气生物过滤法污水处理单元的前面设有厌氧池、缺氧池二段，加上导流曝气生物过滤法污水处理池的内锥，即下向流对流接触氧化生物过滤区和外锥即上向流曝气生物过滤，这两个好氧段后形成了较为完整的厌氧、缺氧、好氧三段脱氮除磷工艺。与此同时，在导流曝气生物过滤法的内锥及下向流接触氧化生物过滤区中有硝化和反硝化作用（见原理图），因此较其它通用污水处理技术更有除磷的技术优势。特别是积水在内锥和外锥的曝气条件下，聚磷后和污泥一道下沉于无泵污泥回流区底部，并在上部水下作用下，含有高浓度磷的污泥通过无泵污泥排泥管排出池外，流入污泥干化池，无与伦比污泥中80～90%的磷夹带在干化污泥中被外运处理，从而被去除，其它部分磷随干化池中的上清液和污泥干化过程中的废液回流到污水处理池前端，进入厌氧池进行释放，达到反硝化。52 在重力的条件下回流到下部的导流沉降无泵污泥回流区，在缺氧的条件下满足反硝化的运行条件，从而完成脱氮作用，同时将通过上部的压力作用将沉降分离无泵污泥回流区污泥压入，并通过回流管流经污泥干化池，上清液和污泥干化过程中产生的废液又回流到无氧池中，以满足聚磷菌对磷的释放。再进一步在好氧段①和好氧段②聚磷菌过量摄取磷，从而达到从水中去除磷的目的。　　8.3、脱氮除磷效果差的原因除磷的好坏取决于聚磷菌在厌氧段能否将磷彻底释放和排泥的好坏，如果厌氧段不能彻底释放磷，工艺系统中无法很好地排泥，除磷效果是不好的。例如A2／O工艺是前些年较为典型的脱氮除磷工艺，但是尽管如此，除磷效果还是不尽人意，其原因是：①由于混合液中的NO2-N、NO3-N在二沉池中反硝化，使N2附着在污泥表面上而上浮，造成二沉池表面负荷较低，停留时间长，使二沉池的污泥沉降效果不理想。②由于无氧池依靠二沉池底泥造成无氧条件下的释放，但是在回流污泥中由于含有硝酸盐及亚硝酸盐，从而在无氧池中反硝化释放氮气，使无氧池不能形成很好的无氧条件，从而使得无氧段氧化还原电位偏高，聚磷菌对磷酸的释放不彻底，有机磷水解不充分，除磷效果不理想。为了在工艺中避免上述问题，采取增大二沉池，增长停留时间，但带来的问题是表面负荷降低，不仅造成工程投资大，而且出水中SS高，除磷效果差，由于系统中污泥停留时间长，部分污泥硝化，排泥量少，除磷效果低。基本结构：导流曝气生物过滤池底部设有进水和排泥管，中上部是填料层，厚度一般为2.5～3m，填料顶部装有挡板，防止悬浮填料的流失。挡板上均匀安装有出水滤头。挡板上部空间作反冲洗水的储水区，其高度根据反冲洗水头而定，在导流曝气生物过滤法的下部设有沉降分离无泵污泥回流区，将内锥即下向流对流接触氧化区曝气后的水在重力和导流板的作用下沉于底部，并通过排泥管外排，有较好的排泥作用，加上导曝前有预处理的厌氧段和好氧段，能较好的释放磷，因此导流曝气生物过滤法整个处理工艺比A2／O有较好的处理效果。　　9、气温及运行方式适应性由于大量的微生物生长在粒状填料粗糙多孔的内部和表面，微生物不会流失，即使长时间不运转也能保持其菌种的活性。如长时间停止不用后再恢复运行，可在进水、供气后的几天内恢复正常运行；由于导流曝气生物过滤法装置所特有的高微生物量，使得该装置对气温变化的适应性也较强，因此气温及运行方式适应性。　　10、检修换件方便性导流曝气生物过滤法系统所需的主要设备和材料，国内均可配套生产，基本不需进口。只有少量自控检测仪表和执行机构需进口。　　11、工程建设灵活性导流曝气生物过滤法系统单元为模块化结构，可集中设计，也可分开设计，还有利于扩建，能较好地适应各个地区地貌。5.6C县污水处理工艺选择　　C县污水处理规模小，属典型的小城镇污水处理，水质浓度比较低，属典型的低浓度生活污水，因此在考虑选择工艺时应采用适合当地实际情况的小城镇污水处理工艺。见于当地属经济欠发达地区，污水处理建设资金不足，因此在考虑污水处理工艺时结合当地的地形特点以及当地经济发展状况，综合分析各种污水处理工艺的特点，按照方案的环保、生态、经济的标准，本可研选择导流曝气生物过滤作为C县污水处理工艺方案。本可研在确定具体的工艺时，本着因地制宜的原则，结合实际情况有所侧重选择不同的处理工艺，同时根据《城市污水处理及污染防治技术政策》2.4条指出：城市污水处理设施建设，应采用成熟可靠的技术。根据污水处理设施的建设规模和对污染物排放控制的特殊要求，可积极稳妥地选用污水处理新技术。因此本可研选择具有池容较小，占地面积较小、抗冲击负荷能力强、运行管理简单的导流曝气生物滤池作为C县污水处理工艺，同时选择典型城市污水处理方案CASS工艺作为比选方案。52 　　详见第六章工程设计部分。5.7污泥处理工艺方案比较5.7.1污泥处理方案选择原则　　污泥处理方案的选择，应根据污泥的性质与数量；投资情况与运行管理；环境保护要求及有关法律与法规；城市农业发展情况与当地气候等条件，综合考虑选择。5.7.2污泥处理常规工艺　　（1）生污泥浓缩消化自然干化最终处理（2）生污泥浓缩自然干化堆肥最终处理（3）生污泥浓缩消化自然干化最终处理（4）生污泥浓缩机械脱水干燥焚烧最终处理（5）生污泥浓缩消化最终处理5.7.3污泥处理工艺选择　　C县所在地区属经济欠发达地区，选择一种比较经济的处理方法是非常符合当地实际情况的。综合比较上述各种处理方案，选择利用污泥干化场使污泥自然干化，是污泥处理种最经济的一种方法，具有建设投资省运行费用低的特点。污泥自然干化的缺点是产生大范围的恶臭，蚊蝇孳生，卫生环境差。鉴于C县污水处理厂离城镇比较远，同时采取一定的处理措施可以适当的改善污泥干化场的环境，比如在自然干化场周围种植植物。因此，本可研推荐在C县污水处理过程中产生的污泥采用自然干化的方法。由于污水水质属典型的生活污水，污泥中含有大量的有机物，重金属含量低，因此干化后泥饼可以作为农家肥进行肥田。5.8本章小结　　1、本章根据C县污水污染物浓度低、污水可生化性好、污水量相对较小以及C县当地的经济发展状况等特点，通过对目前典型污水处理工艺及其原理的介绍，本着因地制宜的原则，选择了适合小城镇的污水处理工艺导流曝气生物滤池，该工艺可以降低污水处理建设投资及运行费。经过分析论证该工艺完全可以达到污水排放标准，是一种典型的经济、环保的污水处理工艺。2、C县污水属典型生活污水，污水中含有大量有机物以及含有重金属少等特点，同时考虑到该地区的经济能力，本可研在对污泥常规处理工艺的简单介绍的基础上，选择污泥自然干化的方法，泥饼外运堆肥。该方法具有处理简单，易于管理、投资运行成本低等优点。第六章污水处理厂工艺方案设计　　本章将对C县污水处理系统采用导流曝气生物过滤系统处理和CASS工艺分别进行方案设计。通过在工程投资、运行成本、管理方式等方面比较选择合适的C县污水处理方案。6.1方案一：导流曝气生物滤池　　根据第三章论证C县污水处理总规模为10000m3/d。分河东CB坝污水处理厂和河西WJ坝污水处理厂，处理规模各为5000m3/d。本章将就河西WJ坝污水处理厂5000m3/d进行工程设计，污水总变化系数按照1.7计算。河西WJ坝污水处理厂与之相同。　　设计进水水质指标：52 　　根据第三章水质论证工程设计水质如下：　　BOD5：150mg/L，CODcr：250mg/L，SS：200mg/L，TP：4mg/L，NH3-N：30mg/L。6.1.1工艺流程及运行过程　　污水首先通过收集渠道依次通过格栅进入调节池，污水中固体悬浮物（SS）进行大部分得去除，同时去除部分CODcr以及BOD5。潜污对泵提升污水进入旋流沉砂池去除污水中密度较大的无机颗粒污染物，然后污水重力自流进入水解酸化池，在去除悬浮的同时，改善和提高原污水的可生化性和溶解性，通过水解酸化池污水重力进入导流曝气生物滤池，对水中污染物进行进一步去除，出水经过过滤并消毒后，污水达到排放标准进行排放。6.1.2核心工艺“导流曝气生物滤池法”简介6.1.2.1构造形式　　导流曝气生物过滤法的单元构造为U型双锥、三区、三级、三相导流、沉降分离和无泵污泥回流反应器。由内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区也称（一区）、锥底即导流沉降分离无泵污泥回流区也称（二区）和外锥即上向流曝气生物过滤区也称（三区）。　　在内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区（一区）和外锥即上向流曝气生物过滤区（三区）设有滤料，在导流沉降分离无泵污泥回流区（二区）内装有导沉板和排泥管。在内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区（一区）、和外锥即上向流曝气生物过滤区（三区），与锥底即导流沉降分离无泵污泥排泥区（二区）之间，设有反冲洗空气管和水管，其结构详见图6-1导流曝气生物过滤法污水处理构筑示意图。　　图6-1导流曝气生物过滤法污水处理池构筑示意图6.1.2.2工艺技术52 1、下向流对流接触氧化区　　预处理后的污水自上而下进入内锥，即下向流对流接触氧化生物过滤区（一区）内，通过滤料空隙间曲折下行，空气是自下而上，通过滤料空隙间曲折上升，在对流接触氧化的过程中，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧条件下发生气、液、固三相反应。　　该区借鉴了接触氧化法、下向流曝气生物滤池法、人工快滤法、生物膜法、给水快滤法等五者的设计手法。继而使污水在导流曝气生物过滤法污水处理池的内锥、及下向流对流接触生物过滤区（一区）内，综合完成污水在导流曝气生物过滤法污水处理池中的第一级处理过程。2、沉降分离无泵污泥回流区　　通过内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区（一区）处理后的污水，在重力作用下继续下行，进入导流沉降无泵污泥回流区（二区）内，在导流板的作用，并借助于流体下行的重力，使重于水的污泥顺势下沉于锥底，并在上部的水压作用下，压入锥底排泥管，排入污泥槽，流至污泥干化池。污泥流至干化池后，上清液和污泥在干化过程中外排的废液都通过回流槽回流到污水处理池前端，进入厌氧池或水解酸化池进行反硝化处理，干化污泥外运处理。　　污水在导流沉降无泵污泥回流区沉降排泥后分离出来的水，在导流板的作用下进入外锥即上向流曝气生物过滤区（三区）继续处理。　　导流沉降无泵污泥回流区借鉴沉降分离法、无泵污泥回流法二者的设计手法，继而实现泥水分离，分离出来的污泥外排并回流，分离出来的污水导入外锥即上向流曝气生物过滤区，从而使污水在导流曝气生物过滤法污水处理池中的沉降分离无泵污泥回流区（二区）内，综合完成第二级处理过程。3、上向流曝气生物过滤区　　导流沉降分离出来的水在导流板的作用下进入到外锥，即上向流曝气生物过滤区（三区），与空气一道自下而上，通过滤料空隙间曲折上升，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧条件下，发生气、液、固三相反应。该区借鉴了接触氧化法、上向流曝气生物滤池法、生物膜法、人工快滤法、给水快滤法五者的设计手法，继而使污水在上向流曝气生物过滤区这个基本单元内，综合完成污水在导流曝气生物过滤法污水处理池中的第三级处理。　　污水在外锥，即上向流曝气生物过滤区（三区）的处理过程中、也要产生一定的污泥，产生的污泥同样借助于重力作用，使重于水的污泥通过导流板间隙，也同样下沉于底部的导流沉降无泵污泥回流区，还同样通过上部水的压力，将污泥压入锥底的排泥管，排入污泥槽，流至干化池。在这里不难看出，污水在导流曝气生物过滤法污水处理池中，综合实现了二次曝气，而共用一个沉淀区的综合作用，因此导流曝气生物过滤法污水处理还具备两曝两沉的污水处理工艺特征。污泥流至干化池后，上清液和污泥干化过程中外排的废液通过回流槽，回流到污水处理池前端，进入厌氧池或水解酸化池反硝化处理。污泥消毒干化后外运处理。52 4、气、水、泥运行线路(1)曝气过程　　曝气（内锥即下向流对流接触气化区）→不曝气（导流沉降无泵污泥回流区）→曝气（上向流曝气生物过滤区）（2）污水处理过程　　下向流（内锥即下向流接触氧化区）→下向流（沉降分离无泵污泥回流区）→上向流（上向流曝气生物过滤区）→消毒→排放或回用（3）气、水混合运行过程　　水下行↓气上行↑，气水对流接触（内锥即对流接触氧化区）→泥下行↓水上行↑，曝气混合液借重力下行进入导流沉降分离无泵回流区→水上行↑气上行↑（外锥即曝气生物过滤区）　　(4)污泥流动过程4.5、硝化反硝化过程6.1.3污水处理构筑物设计及设备选型1、调节池1）功能　　调节污水水量、水峰和水质，以削减高峰符合，利于下一步后续处理，同时用过污水提升泵将污水提升满足污水处理构筑物高程布置。2）土建尺寸　　调节池L×B×H=14×10×5m，钢砼结构。3）设计参数52 　　格栅：安装角度70度，过栅损失：0.08m，过栅流速0.84m/s。　　调节池：有效水深h=3m，有效容积V有=625m3，停留时间t=3h。4）设备选型　　格栅：设计选用HF300型回转格栅。　　粗格栅间距e=15mm，电机功率：0.75kw。2台（1用1备）。　　细格栅间距e=5mm，电机功率：0.75kw，2台（1用1备）。　　潜污泵：型号150QW180-9，流量Q=121～233m3/h，扬程H=5.9～11m，电机功率7.5kw，3台（2用1备）。2、旋流沉砂池　　1）功能　　去除污水中的砂粒，使无机砂粒与有机物分离，便于后续生物处理。　　2）沉砂池的选择　　旋流式沉砂池是污水沿切线方向进入砂区，靠离心力的作用把砂甩向池壁，掉入砂斗而去除。　　3）土建尺寸　　选择XLS-2.13型2座，每座直径1.8m，池深1.12m，砂斗直径0.91m，砂斗深度1.52m，传动装置功率0.55kw。3、砂水分离间　　1）功能：　　对沉砂池产生的砂水混合物进行固液分离。　　2）土建尺寸：　　L×B=9×6m。　　3）设备选型　　砂水分离器：LSF型螺旋式砂水分离器，电动机功率：0.37kw，2台（1用1备）。　　鼓风机：型号GRB-50型，风量1.75m3/min，风压：39.2kp，功率2.2kw，2台(1用1备)。4、水解酸化池　　1）功能52 　　采用升流式污泥床反应工艺，废水均均引入水解酸化池的底部，以向上流的运行方式通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床完成水解和酸化的过程，在对悬浮物进行去除的同时，改善和提高原污水的可生化性和溶解性，以利于后续处理。　　2）设计参数　　设计水力停留时间为2h。有效水深4.5m，有效容积416m3　　3）土建尺寸　　设计1座，分2池，钢混结构。单池尺寸：L×B×H=6×8×5m。5、导流曝气生物滤池　　1）功能设计参数：　　利用微生物水中去除污水中的BOD5、COD、N、P等有机污染物。　　接触氧化部分：BOD容积负荷4.0kgBOD/m3.d，采用半软性填料，填料高度2m。水力停留时间0.5h，气水比：4：1。　　曝气过滤系统：BOD容积负荷3.0kgBOD/m3.d，采用轻质陶粒，填料高度2m。　　水力停留时间0.64h，滤速：1.5m/s，气水比：3.5：1。反冲洗强度：8L/s.m2　　系统污泥产率按照0.3kgDS/kgBOD计算。每天产生干污泥285kg/d,含水率97%。　　2）土建尺寸：　　生物反应池设计1座，分2池，钢混结构。　　单池尺寸：L×B×H=8×8×5m。　　3）设备选型：　　鼓风机：型号RT125型，风量13.5m3/min，风压：0.045MPa，电机功率22kw，3台(2用1备)。6、清水池　　1）用于导流曝气生物滤池反冲洗水的贮存。水力停留时间21min,　　2）土建尺寸：　　设计1座，钢混结构。　　单池尺寸：L×B×H=6×5×3.0m，有效水深：2.5m　　3）设备选型　　反冲洗泵：300QW800-8A，流量Q=959m3/h，扬程H=7m，电机功率45kw　选用2台，1用1备7、消毒系统52 　　消毒是水处理的重要工序，2000年6月由建设部、国家环保总局、科技部联合发布了“关于印发《城市污水处理及污染防止技术政策》的通知（建城[2000]124号”中规定“为保证公共卫生安全，防止传染性疾病传播，城市污水处理应设置消毒设施”。因此，污水处理厂必须考虑和设置消毒设施，由于污水中含有大量细菌及病毒，污水处理厂应把好最后一道关，尽可能杀灭致病菌。　　污水处理厂常用的消毒方式有氯消毒、臭氧消毒和紫外线消毒。　　紫外线消毒操作安全、不会产生有害物质、有益于环境、系统简单、占地少，但设备投资大、运行费用高。　　臭氧消毒比较安全，运行费用高，目前大多用于纯净水机医药等行业。臭氧消毒很少于用污水处理厂。氯消毒投资相对较小、运行费低，但氯易与水中有机物反应生成三氯甲烷等致癌物质，且氯气为危险品，操作管理复杂，易产生安全隐患，储药间的占地也偏大。　　因此本方案推荐采用使用安全可靠的二氧化氯消毒系统，对污水进行消毒处理。　　1）功能：　　对处理后的污水进行消毒。　　2）消毒池土建尺寸：　　尺寸为L×B×H=8×5×2.5m。接触时间t：30min　　3）消毒间尺寸：　　L×B×H=6×3×3m。　　4）设备型号：　　二氧化氯发生器一套。功率2.2KW8、污泥自然干化场　　1）功能及工艺参数　　导流曝气生物处理系统每四天排泥一次，排放污泥厚度0.3m。设计干化天期12天。　　2）土建尺寸　　干化场总面积600m2，池体结构采用土池结构，池底部和侧壁内侧采用天然粘土夯实，铺1.5mmHDPE防渗膜。外侧采用浆砌石，砂浆勾缝。池壁按照1：0.5放坡。填料分上下两层各0.2m，下层用粗矿渣、砾石、碎石，上层用砂，填料下端铺设排水管，管径75mm。上部尺寸：L×B=30.6×20.6m，下部尺寸：L×B=29.4×19.4m，分3格。为防止降雨对污泥自然干化的影响可以在干化场上方修建挡雨棚。　　渗滤污水直接进入调节池，干污泥外运肥田。52 9.鼓风机房及消毒间　　平面尺寸为L×B＝9×6m。框架结构。10、综合楼　　平面尺寸为L×B＝21×9m。框架结构。两层建筑。11．值班室　　平面尺寸为L×B＝6×3m。框架结构，共1座。　　主要建构筑物见表6.1主要设备见表6.26.1.4建筑设计　　本工程的在建筑设计上力求在保证使用功能的前提下，做到美观大方，并尽量迎合当地的建筑风格要求。　　在平面布置上，各建筑物除在内部应做到布局合理，满足使用功能要求外，还要在总体平面布置上紧凑布置，减少用地，并且使各建筑物间互不干扰，又联系便捷；同时，还需要考虑当地主导风向，将建筑物布置于主导风向的上风向的厂前区，以不受生产区污水臭味的影响。　　在建筑设计上，建筑物和构筑物在颜色上应做到风格一致，可采用清新淡雅的颜色，如白色或浅蓝色等；对于主要建筑物如综合楼，不仅要做到内部功能齐全，还要在外立面设计上力求造型简洁，形象美观，新颖独特，给大家耳目一新的感觉。　　为了较好地解决污水处理厂环境和噪音问题，在各构筑物间及道路两旁均布置有较大片的绿地，种植高低相间的树木，尤其在噪音比较严重的构筑物旁边需种植一些可以降低噪音的树木。在主入口，可利用污水处理厂优越的临河地理位置，设置一个较大的喷泉，使建筑与周围环境融为一体，相互协调统一，借助于自然景观来达到最好的视觉效果，为大家创造一个环境宜人，丰富多彩的外部空间。　　整个建筑设计力求造型简洁、美观，颜色与周围环境相互协调、映衬，给人一种舒适宜人的感觉。大面积的绿地和树木既美化了环境，又减少了噪音，净化了环境。52 6.1.5结构设计1、工程地质　　（一）地质情况　　拟建场地位于乌江两岸，坡度较缓。参照附近建筑物地勘资料，地表为耕植土层；下部为碳酸盐层，为较理想的基础持力层。　　（二）抗震烈度　　场区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g。　　（三）地基处理方案　　拟建场地地质条件较好，上部的耕植土层宜彻底清除，采用下部的碳酸盐层为基础持力层。基础底部铺500厚灰土垫层，夯实；采用钢筋混凝土结构的水池，灰土垫层上部需浇筑100厚C15素混凝土垫层。2、各结构设计说明　　（一）主要构（建）筑物结构形式及基础选用　　水池类构筑物除污泥干化场采用土池子，池壁用浆砌块石外，其它均采用钢筋混凝土壁板结构。仓库及机电维修间和综合楼采用钢筋混凝土框架结构，现浇板屋面，基础采用墙下条形基础和柱下独立基础。车库、值班室、鼓风机房和配电间均采用砖混结构，现浇板屋面，基础为墙下条形基础。　　（二）主要结构材料　　（1）混凝土强度等级　　垫层:C15　　盛水构筑物：　　　　　C30防水混凝土，抗渗等级S6　　其它：梁、板、柱采用C25　　（2）钢筋　　d<12mm时,用HPB235级钢筋.符号:φ　　d≥12mm时,用HRB335级钢筋.符号：φ　　所用钢筋应符合国家有关标准的规定　　（3）水泥　　混凝土水泥采用大于425号普通硅酸盐水泥。砖砌体均采用MU10，地面以下部分采用M7.5水泥砂浆，地面以上部分采用M7.5混合砂浆。　　（4）砂石　　配置防水混凝土的砂应采用中、粗砂，石子采用碎石或卵石，砂石级配良好，材质应符合防水混凝土施工规范要求；普通混凝土结构的砂石应符合相应规范的要求。6.1.6总平面布置设计　　（1）厂址条件概况52 　　WJ坝厂址和CB坝厂址分别作为江西、江东两城区的污水处理厂厂址，对江西、江东两城区的污水分别进行处理，两厂址均位于县城北端，乌江下游，紧邻城镇规划北部边界线。江西WJ坝厂址距城区约3公里，JJ国道沿厂址附近通过，经JJ国道可直达县城；江东CB坝厂址距城区约5公里，团结大道直接连通县城中心区和CB坝。乌江常年水位为294.00米（黄海高程），50年一遇洪水水位为312.4。　　（2）总平面布置设计　　①总平面布置原则　　a.功能分区明确，构筑物布置紧凑，尽量减少占地面积；　　b.顺流排列，流程简捷；　　c.充分利用地形，平衡土方，降低工程费用；　　d.构、建筑物布置应注意风向和朝向，应将排放异味、有害气体的构（建）筑物布置在居住区与办公场所的下风向；　　e.在工程区周围建立绿化隔离带，争取创造良好的生产条件和整洁的工作环境；　　f.场区的用电和用水应满足工程的需要，且方便接入；　　g.交通顺畅，便于管理。　　②子项构成　　本工程分WJ坝工程区和CB坝工程区，分别都由11项和10项组成，其主要建、构筑物详见表6.3、6.4。　　③工程区平面设计　　1）功能分区　　按使用功能将污水处理厂划分为污水处理区、厂前区、污泥处理区三个区，各区之间用环状道路和较宽的绿化带分隔以美化环境。52 　　2）厂区平面设计　　A、厂前区布置　　WJ坝厂址的厂前区布置有综合楼、车库、仓库及机电维修间等，厂前区布置在厂区西面，夏季主导风的上风向。厂前区西面紧邻JJ国道，交通方便。　　CB坝厂址的厂前区布置配电间、车库、仓库及机电维修间等，厂前区东面紧靠团结大道，直通县城中心。　　B、污水处理生产区布置　　WJ坝工程区的进水渠道在污水厂的南面进厂，处理后的出水排入厂区东面的乌江。调节池、沉砂池及预处理设施布置在厂区南侧；导流曝气生物滤池布置在厂区中部，尽量与预处理构筑物靠近，使得工艺流程顺畅；清水池紧邻导流曝气生物滤池，并在靠近清水池处设一座消毒池，以避免管线的迂回，并减少水头损失。　　污泥处理处置区布置在厂区北面，尽量远离厂前区，减少对其产生不良影响。设有污泥干化场，紧靠污泥处理处置区西侧设有物流门，方便污泥外运。　　CB坝工程区的进水渠道也在污水厂的南面，处理后的出水则排入厂区西面的乌江。处理设施的布置同WJ坝工程区。　　C、厂区道路　　厂内道路设置以方便使用为原则，道路宽4.5米，路网成环线布置，并设有通向各构筑物的道路，在厂前区和生产构筑物之间合理安排园林、小品、景点，并考虑足够的绿化用地，把污水处理厂建成现代化的园林式工厂。　　总图布置见图6-2，6-3　　（3）竖向布置设计　　①竖向布置原则　　a.在满足工艺流程前提下，尽量作到减少土方开挖、回填及外运，以减少基建投资。　　b.避免处理构筑物之间跌水等浪费水头的现象，充分利用地形高差，实现自流。　　c.在计算并留有余量的前提下，力求缩小全程水头损失及提升泵站的流程，以降低运行费用。　　d.应尽可能使污水处理工程的出水管渠高程不受洪水顶托，并能自流。　　②竖向布置52 　　整个工程区内地势起伏不大，只需对工程区场地进行粗平。依据地形特点及生产工艺要求，厂区采用串联式布置。厂区地面设计标高为313.00米（黄海高程）。　　污水进水液面标高为309.2m，进水渠底标高为308.5m，最后出水的液面标高为312.00m。　　（4）给排水设计　　全厂给水为一个系统，即生产、生活和消防系统，厂内管网布置成环状，每间隔100～120米，设一处地上式消火栓，并配备25米水龙带，Φ19mm水枪。室外环网管径为DN150，厂内管网与市政给水管网环状连接。　　厂区的屋面、地面及道路排水采用有组织排水方式。沿厂区道路两侧每隔20-25米设双箅式雨水箅，地表雨水经雨水口进入暗管系统集中排往乌江。厂内生活污水直接排入提升泵站。　　（5）地下管线及管线综合　　管线综合的基本原则是：污水、污泥工艺管道流程顺畅，各种管线的相互平面和垂直间距满足有关地下管线综合的规定，平面布置在保证管线功能的前提下使管线尽可能短；竖向布置在满足最小覆土深度要求的条件下使各种管线埋深尽可能浅；当管线交叉时，原则上压力管道让重力管道，小管道让大管道，高程布置将电力、自控、通讯线路及管沟放在最上层，中层是给水管、小口径污水、污泥压力管，最小层是大口径污水污泥管、厂内污水管。　　（6）主要技术经济指标　　污水处理厂总平面布置技术经济指标详见表6.5。6.1.7电气设计　　1．设计依据：　　国家有关电气设计规程、规范和标准，具体内容如下：　　——供电系统设计规范，GB50052；　　——低压配电设计规范，GB50054；　　——通用用电设备配电设计规范，GB50055；52 　　——建筑防雷设计规范，GB50057；　　——电力装置的继电保护和自动装置设计规范，GB50062；　　——电力装置的电气测量仪表装置设计规范，GB50063；　　——电力装置的过电压保护设计规范，GB50064；　　——电力装置的接地设计规范，GB50065；　　——电力工程电缆设计规范，GB50217；　　——工业企业照明设计规范，GB50034；　　2．设计范围：　　（1）厂区低压配电系统的设计；　　（2）厂区建、构筑物动力、照明、电话及防雷接地设计；　　（3）厂区电缆敷设及道路照明；　　3．供电电源：　　根据国家有关规定和该污水处理厂厂的实际情况，污水处理厂对电源可靠性要求较高，因为一旦发生停电事故，有可能发生污水溢流，影响厂内外水体环境，因此污水处理厂为二类负荷，需要两回路10kV电源。电缆规格由当地供电局确定。　　4.用电负荷计算及变压器容量选择　　电气负荷计算包括全厂用电设备的负荷计算。根据各专业提供的用电负荷资料，本设计工程采用导流曝气生物滤池处理方案，设备总装机容量为193.44kW，其中工作容量为115.95kW；照明安装容量为5kW；其中照明设施的负荷计算均采用单位面积用电指标估算。　　计算方法采用需要系数法。主要电气技术数据如下。　　详细计算结果见负荷计算表。　　按照需要系数法，估算C县WJ坝污水处理厂的用电负荷为视在功率103.29千伏安，有功功率84.2千瓦。详细结果参见负荷计算表6.6。52 　　5.变配电室设计及设备选型　　C县污水处理厂两个厂区供电电源分别由两厂附近城镇输电线路（10kV）T型接入厂区，接入距离不超过1.4公里。　　在两厂区内各独立新建配电室一座，变压器选用2台315kVA环氧树脂缘干式变压器。380V低压配电装置采用MNS型抽屉式低压配电屏。由于距离总变配电室较近，且无功功率较低，故无需设无功功率补偿。6.动力设计　　厂区低压配电采用放射式，各子项的电源均由低压变配电室直接引来，用交联聚乙烯铜芯电缆供电。在低压配电室集中控制，同时也可就地控制。　　根据环境要求，选用电气设备的型式，用于户外的防护等级达到IP65。　　厂区电缆敷设采用电缆沟或直埋，穿越道路以及进出建筑物采用钢管保护，厂房内采用导线穿管暗敷，局部采用电缆沿桥架敷设。　　7.照明设计　　厂房内照明光源主要采用荧光灯及金卤灯，办公区主要采用荧光灯及节能灯。厂区照明光源采用高压钠灯，在变配电室用光电控制器或人工控制。　　照明灯具使用电压为220V。照明灯具及插座引接专用的保护线（PE）。　　8.防雷接地设计　　根据各子项具体情况确定防雷等级，辅助构筑物确定为三类防雷建筑物。　　全厂低压配电系统接地方式为中性点直接接地，采用TN-S系统。　　每个子项电缆进线处均需重复接地，重复接地电阻R≤10Ω。　　各子项均做总等电位联结。　　设备材料清单见表6.752 　　6.1.8通信说明　　1.概述　　本工程系新建项目，通信设计包括全部子项的通信工程设计。　　2.设计依据　　（1）工程设计委托书　　（2）工艺及有关工种提供的通信设计资料　　3.主要设计规范　　（1）工业企业通信设计规范，GBJ42-81；　　（2）工业企业通信接地设计规范，GBJ79-85；　　4.设计内容　　（1）自动电话部分　　在辅助构筑物设置自动电话，外线直接由电话局引来。52 　　（2）线路部分　　1）室外通信线路全部采用直埋方式。　　2）各建筑物的室内配线，全部采用暗配线方式，水平方向电缆和导线均穿管埋设在本层垫层内。　　6.1.9仪表及自控设计　　1．概述　　根据C县WJ坝污水处理厂的工艺特点，采用SCADA监控系统对整个生产过程进行控制。全部控制系统由PLC控制系统和仪表检测系统两大部分组成。　　2．设计依据　　（1）工艺工种提供的自控仪表设计条件图及其资料　　（2）可编程序控制器　　GBT15969.1-15969.4　　（3）工业自动化系统和集成　ISO/TR10450-1991　　（4）工业计算机监控系统抗干扰技术规范　CECS81：96　　（5）低压电器控制设备　GB7251.1-1997　　（8）电气装置安装工程低压电器施工及验收规范GB50254　　（9）工业自动化仪表工程施工及验收规范GBJ93-86　　3．系统组成　　C县WJ坝污水处理厂自控系统采用“集中检测、分散控制”的管理系统，由中控室监控计算机及现场PLC构成全厂控制系统，基本功能是提供数据采集，过程控制，报警指示，报警纪录，打印生产报表。　　（1）中央监控站　　中央监控站由一台中央监控计算机、主要用于对全厂各生产工况的管理、调度、集中操作、监控、故障报警以及对系统功能的控制参数在线设置、修改、记录、生成报告表及打印等功能，实现自动化监控。　通过彩色显示器可直观的显示全厂运行情况。　　　①显示工程设备的运行状态，显示工艺流程的动态参数，显示相关参数的实时趋势，历史数据及历史纪录，生成各类报表；　　②打印过程控制参数的给定值、报警记录、报表、趋势图等；　　③在操作过程中，设有启动、停止、复位和选择等软手动操作功能。　　④所有的操作画面均为中文界面，操作简单，直接明了。　　在中央控制室设可动态显示全厂的工艺流程，实时显示全厂的工艺参数和设备运行状态。　　（2）现场控制分站（PLC站）和数据通讯网络　　现场监控站采用可编程控制器PLC。下设5个PLC子站，控制调节池、旋流沉砂池、导流曝气生物滤池、鼓风机房和消毒系统。全厂采用集散型控制方式。河东CB坝污水处理厂污水处理构筑物与河西WJ坝污水处理厂相同，辅助构筑物不设置内不设计综合楼。52 6.2方案二：CASS工艺6.2.1工艺流程及运行过程　　来自城区的污水通过格栅间内的格栅去除漂浮的机械杂物，自流入调节池，污水经调解池内的提升泵提升进入旋流式沉砂池。污水在沉砂池中沉积的泥砂经吸砂机输送到砂水分离间中的砂水分离器进行砂水分离。经沉砂后的污水自流入CASS生化反应池。污水在CASS反应池中对污水中有机物、总氮及总磷进行去除，通过滗水器排水经过消毒排入乌江。　　剩余污泥通过吸泥泵排入污泥自然干化池，脱水后外运肥田。　　CASS工艺流程图详见图6-4。6.2.2污水处理构筑物设计及设备选型1、调节池1）功能　　调节污水水量、水峰和水质，以削减高峰符合，利于下一步后续处理，同时用过污水提升泵将污水提升满足污水处理构筑物高程布置。2）土建尺寸　　调节池L×B×H=20×10×3.5m，钢砼结构。3）设计参数　　格栅：安装角度70度，过栅损失：0.08m，过栅流速0.84m/s。　　调节池：有效水深h=3m，有效容积V有=625m3，停留时间t=3h。4）设备选型　　格栅：设计选用HF300型回转格栅。　　粗格栅间距e=15mm，电机功率：0.75kw。2台（1用1备）。　　细格栅间距e=5mm，电机功率：0.75kw，2台（1用1备）。　　潜污泵：型号150QW180-9，流量Q=121～233m3/h，扬程H=5.9～11m，　　电机功率7.5kw，3台（2用1备）。2、旋流沉砂池1）功能　　去除污水中的砂粒，使无机砂粒与有机物分离，便于后续生物处理。2）沉砂池的选择　　常用的沉砂池有旋流沉砂池和曝气沉砂池。　　旋流式沉砂池是污水沿切线方向进入砂区，靠离心力的作用把砂甩向池壁，掉入砂斗而去除。3）土建尺寸　　选择XLS-2.13型2座，每座直径1.8m，池深1.12m，砂斗直径0.91m，砂斗深度1.52m，传动装置功率0.55kw。3、砂水分离间1）功能：　　对沉砂池产生的砂水混合物进行固液分离。2）土建尺寸：　　L×B=9×6m。3）设备选型　　砂水分离器：LSF型螺旋式砂水分离器，电动机功率：0.37kw，2台（1用1备）。　　鼓风机：型号GRB-50型，风量1.75m3/min，风压：39.2kp，功率2.2kw，2台(1用1备)。52 4、CASS生化反应池1）功能　　利用微生物水中去除污水中的BOD5、COD、N、P等有机污染物。2）土建尺寸：　　生物反应池设计1座，分2池，每池分三格，分别为生物选择器、厌氧部分、好氧部分。Vs生物选择池：V缺氧：V主反应池=1：5：30。　　单池尺寸：L×B×H=41×6×5m（生物选择器L=1.3m，预反应部分L=6.5m，好氧部分来L=38.2m）。　　有效水深h=4.5m。超高0.5m。3）设备选型：　　曝气系统采用多管式喷射深水曝气机，该曝气机具有充氧效率高、无噪声、克服了鼓风曝气机噪声大、占地面积大、管道布置复杂的缺点，并且安装维修方便。设计SHA-30型多管式喷射深水曝气机4台，每池设计2台。曝气机供氧效率2.18kgO2/kwh，电动机功率22kw。　　滗水器：　　型号选择YBS300滗水器,排水量300m3/h共2台，每池1台。　　污泥回流泵：　　型号80QW50-12.5污泥泵，2台，每池1台，流量Q=41.6m3/h，扬程H=12.5m电动机功率4kw。　　潜水搅拌机：　　型号QJB1.5/6-260/3-960/c/s，2台，设置在生物选择池，每池1台，功率1.1kw。4）设计参数　　进水及曝气时间2h，沉淀时间1h，滗水停滞时间1h，总停留时间T=4h。　　反应池内MLSS=2500mg/L。　　排水比30%。　　污泥回流比20%。　　BOD5负荷=0.1kgBOD5/kgMLSS。　　每天产生654.4kg/d干污泥，含水率99.2%，其体积为80m3。　　污泥产率：0.30kgSS/kgBOD5。5、消毒系统1）功能：　　对处理后的污水进行消毒。2）消毒池土建尺寸：　　尺寸为L×B×H=8×5×2.5m。接触时间：30min3）消毒间尺寸：　　L×B×H=6×3×3m。4）设备型号：　　二氧化氯发生器一套。功率2.2KW6、污泥处理系统　　污泥自然干化场1）功能：　　对污泥进行自然干化脱水。2）土建尺寸：　　L×B×H=40×30×1.0m，分10格，52 　　土池结构，铺HDPE防渗膜。填料分上下两层各0.2m，下层用粗矿渣、砾石、碎石，上层用砂，填料下端铺设排水管，管径75mm。3）设计参数　　设计干化天数10天，排放污泥厚度0.4m。7．仓库及消毒间　　平面尺寸为L×B＝12×6m。砖混结构。配置工具车一辆。8．综合楼及配电间　　平面尺寸为L×B＝21×9m。砖混结构。2层建筑。9．值班室　　平面尺寸为L×B＝6×3m。砖混结构，共1座。　　CASS工艺主要建构筑物详见表6.9。CASS工艺主要工艺设备详见表6.10。6.2.3建筑设计　　同6.1.36.2.4结构设计1、工程地质　　同6.1.42、各结构设计说明　　A、主要构（建）筑物结构形式及基础选用52 　　格栅渠、调节池、旋流式沉砂池、CASS生化反应池、消毒水池、污泥池均采用混凝土壁板结构。污泥自然干化厂采用土池子结构，池壁为浆砌块石。　　仓库及机电维修间采用钢筋混凝土框架结构，现浇板屋面，基础采用墙下条形基础和柱下独立基础。砂水分离间和车库采用砖混结构，现浇板屋面，基础为墙下条形基础。　　B、主要结构材料　　I、混凝土强度等级　　垫层:C15　　盛水构筑物：　　　　　C30防水混凝土，抗渗等级S6　　其它：梁、板、柱采用C2　　5II、钢筋　　d<12mm时,用HPB235级钢筋.符号:φ　　d≥12mm时,用HRB335级钢筋.符号：φ　　所用钢筋应符合国家有关标准的规定　　III、水泥　　混凝土水泥采用大于425号普通硅酸盐水泥。砖砌体均采用MU10，地面以下部分采用M7.5水泥砂浆，地面以上部分采用M7.5混合砂浆。　　IV、砂石　　配置防水混凝土的砂应采用中、粗砂，石子采用碎石或卵石，砂石级配良好，材质应符合防水混凝土施工规范要求；普通混凝土结构的砂石应符合相应规范的要求。6.2.5总平面布置设计　　（1）子项构成　　本工程由10项组成，其主要建、构筑物详见表6.11。　　（2）工程区平面设计52 　　WJ坝工程区的进水渠道在污水厂的南面进厂，处理后的出水排入厂区东面的乌江。调节池、沉砂池及预处理设施布置在厂区南侧；CASS生化反应池布置在厂区中部，尽量与预处理构筑物靠近，使得工艺流程顺畅；靠近CASS池处设一座消毒水池，以避免管线的迂回，并减少水头损失。　　污泥处理处置区布置在厂区北面，尽量远离厂前区，减少对其产生不良影响。设有污泥干化场，紧靠污泥处理处置区西侧设有物流门，方便污泥外运。　　厂内道路设置以方便使用为原则，道路宽4.5米，路网成环线布置，并设有通向各构筑物的道路。　　总平面布置图详见图6-5　　（3）竖向布置设计　　依据地形特点及生产工艺要求，厂区采用平坡式布置。　　在污水处理工艺流程中，污水从厂南侧流入调节池，调节池最高水位为地下-4.20m（地面标高为0.00米），经泵提升到沉砂池，泵提升后的最高出水水位为地面上3.38米，然后靠重力依次流向CASS反应池、消毒水渠。　　（4）主要技术经济指标　　污水处理厂总平面布置技术经济指标详见表6.12。6.2.6电气设计　　1．设计依据：　　同导流曝气生物过滤系统　　2．设计范围：　　同导流曝气生物过滤系统　　3．供电电源：　　同导流曝气生物过滤系统52 　　4．用电负荷估算：　　采用CASS处理方案，设备总装机容量为135.64kW，其中工作容量为124.82kW；照明安装容量为5kW，详细结果参见负荷计算表6.13　　计算方法采用需要系数法。主要电气技术数据如下。　　5．供电设计：　　同导流曝气生物过滤系统　　6．照明设计：　　同导流曝气生物过滤系统　　7．接地设计：　　同导流曝气生物过滤系统　　设备材料表见表6.1452 　　6.2.7通信说明　　同6.1.7　　6.2.8仪表及自控设计　　同导流曝气生物过滤系统。　　河东CB坝污水处理厂污水处理构筑物与河西WJ坝污水处理厂相同，辅助构筑物不设置内不设计综合楼。6.3污水处理方案比较选择污水处理分别采用导流曝气生物滤池以及CASS工艺的设计，从处理单位水量投资、处理单位水量电耗及运行成本、占地面积、运行可靠性、管理维护难易、总体环境效益对比两种方案的优缺点见表6.26：52 　　通过以上分析，结合C县属经济欠发达地区以及工程的实际投资能力，本可研推荐采用导流曝气生物滤池作为污水处理厂的主体工艺。6.4本章小结本章通过对C县河西WJ坝污水处理厂进行两种工艺的设计，结合C县投资运行成本以及当地实际经济情况等方面因素比较，最终得到适合于C县污水处理方案，该工艺具有投资运行成本低，管理方便简单、占地小等优点。是一种适合C县实际情况的污水处理工艺。第七章污水管网收集系统设计7.1污水收集管网设计原则　　（1）按照市政要求，统一规划，分期实施；　　（2）结合城市规划及城市现状道路情况统一布置；　　（3）污水收集系统应尽可能以重力流为主，尽量减少设置污水提升泵站；　　（4）污水收集管道设计按远期水量设计，近期水量校核。7.2污水收集管网排水体制　　按照《C县县域总体规划（修编）》（1996-2010》采用雨、污分流的排水体制，沿乌江边建污水截流主干管，城市干道下埋设污水干管，将城区污水收集排入污水截流管道，最终进入城市污水处理厂。7.3污水收管网设计水力计算基本公式7.4污水管网设计约束条件　　（1）管道设计充满度　　污水管道按照不满流进行设计，管道充满度不能大于各管径所规定的最大充满度。管道设计的最大充满度见下表7.1：52 　　（2）管道设计流速　　污水在管道中的最小流速必须保证管道内不发生淤积，最大流速保证管道不被冲刷损坏。参考相关规范，管道最小设计流速为0.6m/s，最大流速，金属管道为10m/s，非金属管道为5m/s。截污渠道流速不小于0.4m/s。　　（3）设计的最小管径　　污水管道系统上游有可能部分设计流量很小，若根据流量设计，管径会很小，管径太小，管道非常容易堵塞。使的维护费用增加。因此，为了维护工作的方便，可规定一个允许的最小管径，一般街区和厂区最小管径200mm，街道下为300mm.根据经验。通常设计管径较小，水力坡度增加，埋深也会增加。从实际的排水管道敷设费用来看，管材费用在整个管道敷设的工程中所占比重不是很大，所以在本管网设计过程中街区和厂区最小管径设计为300mm,街道下管径最小设计为400mm。　　（4）最小设计坡度　　根据相关规范，管径200mm的最小设计坡度为0.004，管径300mm的最小设计坡度为0.003。　　（5）污水管道埋设深度　　污水管道埋设深度直接影响着工程的投资，结合当地地质情况，设计过程中管道覆土厚度不小于0.7m。7.5污水收集管网管材设计　　在市政污水工程中，选择合适的管材对工程质量、造价及环境效益有着较大的影响，一般污水管网设计目前使用的管材主要为钢筋混凝土管、混凝土管以及新型管材如：塑料管。钢筋混凝土管具有投资低、取材容易、购买方便、施工简单、施工经验丰富等优点；新型管材塑料管具有疏水性能好、抗腐蚀性、安装简单等优点。考虑到**县的实际情况，本设计采用钢筋混凝土管作为排水管网的管材。7.6污水收集管网设计　　污水收集管网规模按照远期规模设计为2.0万m3/d。　　污水管网平面图见图7-2。　　（1）污水管网主干管水力计算表52 　　（2）由于C县污水量较小，污水管网设计流量较小，按照水力计算计算出的管径较小，这些管段称为不计算管段。本可研在网设计过程中街区和厂区最小管径设计为300mm,街道下管径最小设计为400mm。　　（3）污水管网检查井设计　　根据设计规范规定，检查井在直线管段上的最大距离见表7.3：　　根据C县污水收集管网管径及管长设计污水管网检查井，检查井数量及规格见表7.4：7.7本章小结　　本章根据C县地形地貌以及居民分布情况对城市污水管网进行了规划设计，设计过程中采用两相优化法对主干管进行了参数优化设计。共需设计管道约34.07km，最小管径300mm，最大管径700mm，管材采用钢筋混凝土管材。第八章劳动保护、节能、消防、抗震和环境保护　　8.1劳动保护　　本污水治理工程运转前，须对运行操作和管理人员进行安全教育，制定必要的安全操作规程和管理制度。除此之外，在设计和运行中尚需考虑以下劳动保护措施：　　（1）在工程四周设安全警示牌和围篱，防止外人误入；　　（2）工程区内配置救生衣、救生圈、安全带、安全帽等劳保用品；　　（3）工程区内闸阀均须考虑操作杆接至地面，以便操作；　　（4）工程区在水处理构筑物边设置栏杆，防止有人坠落。　　8.2节能52 　　目前，国内大部分污水处理厂由于能耗大，都出现了污水处理厂运行费用偏高的状况，很多污水处理厂甚至由于承担不起运行费用而停止。因此如何降低污水处理厂的能耗问题也是非常重要的一个问题。本可研在设计过程中采取了具体的节能措施：　　1）工艺节能措施　　（1）在鼓风曝气活性污泥法中，曝气能耗很大，因此曝气系统的节能是污水处理厂节能的关键。在方案设计中采取了如下节能措施：　　①选用降低能耗的高效鼓风机，运行效率比一般风机高5～10％。　　②采用溶解氧仪自动检测曝气池内溶解氧含量，始终把溶解氧控制在最佳水平，避免了能量浪费。　　③风量依靠鼓风机进、出口导叶片同时调节方式调节风量，把因风量调节引起的效率下降减小到最小程度，使鼓风机始终在高效点运行。　　（2）采用高效率的水泵，大大降低了污水、污泥的提升能耗。　　（3）活性污泥回流泵采用了变频调节技术，使水泵在所有工况下均在高效段内运行，以节省能耗。　　2）电气节能措施　　（1）电气设备选用节能型产品。　　（2）全厂照明全部采用发光效率高，使用寿命长的灯具。　　（3）采用无功补偿装置，减小电网的无功损耗。　　8.3消防　　1）防火标准　　(1)鼓风机房设计，执行丁类防火标准。　　(2)变配电室设计，执行丙类防火标准。　　(3)其它厂区建筑设计，按国家建筑防火规范规定设计。　　2）防火措施　　(1)厂区主干道宽度为6米，沿厂区四周和中心主要构筑物间铺设成主干道网络系统，转弯半径为6米，以满足消防车辆的行驶要求。　　(2)厂区消防系统，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10米。　　(3)主要建筑物，每层设置室内消火栓；中央控制室内设有自动喷水灭火装置。　　(4)配电室和鼓风机房内设置干粉灭火器。　　8.4抗震设防　　本工程无大荷载、高大的建筑物，水处理设施都能满足抗震要求。　　8.5环境保护　　（1）施工期环境影响的保护措施　　虽然本工程是一个环保工程，但在施工期间仍会对周围环境造成一定的影响，因此有必要采取如下环境保护措施：　　①本工程施工过程中会进行挖方，应本着因地制宜的原则，首先为本工程利用，其次应与有关部门协调制定计划，选择合适的弃土地点。　　②噪声防护：施工期间的噪声主要是运输车辆喇叭声、挖掘机噪声等。为减少对周围环境的影响，晚上10时至次日早6时不允许进行产生高强度噪声的施工，昼间施工时要避免各种施工机械同时启动，最大限度减少声源叠加。　　③交通影响的缓解措施：对于交通特别繁忙的道路避开高峰时间，开挖出的泥土作为回填土外，要及时运出，堆土尽可能少占道路，以保证交通顺畅。　　（2）污水治理工程运行期间的环境影响及预防措施52 　　本工程建成后，在污泥自然干化池会产生一定臭味，为了保护环境，防治污染，本工程在周围种植一定数量的植物，以减轻臭气污染，并且由于工程远离居民区，臭气不会对人群造成危害。第九章劳动定员及建设进度设想　　9.1管理机构和劳动定员　　9.1.1机构设置　　根据生产和行政管理的需要，结合工艺特点及C县污水处理厂实际情况，污水厂的机构设置应适当精简；在保证污水厂正常运转的条件下，尽可能减少人员配置。　　C县污水处理厂实行厂长负责制，根据生产与行政管理的需要，日常管理安排8人，具体如下：　　9.1.2劳动定员　　9.2建设进度　　本污水厂工程建设周期为2年，项目实施进度计划见表9.2：　在项目实施过程中，可根据工程进展适当调整工程建设进度。第十章工程可靠性及效益分析　　10.1工程可靠性分析　　10.1.1污水处理规模论证　　根据总体规划中人口的规划以及经济发展的预测，本可研综合分析了近、远期污水水量。考虑到污水处理系统建设的综合因素，污水管网建设按照远期规模设计，用近期流量来校核。污水水量处理厂建设主要服务近期、预留远期来设计。　　10.1.2工程处理水质可靠性分析　　由于没有实测资料，本可通过类比法及人均当量法，综合分析论证得到到污水处理厂设计进水水质指标。处理水质要求根据乌江水体要求以及总体规划中对水质的要求，本工程处水水质要求达到国家排放标准一级B标准要求。　　10.1.3工程工艺方案可靠性分析　　本可研在选择污水处理工艺时，按照“3E”52 标准即（环保、节能、经济）选择适合于C县经济欠发达的实际情况的污水处理工艺。本工艺采用适合于小城镇的污水处理工艺导流曝气生物滤池作为污水处理的主要工艺。在保证污水处理达标的前提下，使污水处理工程投资及运行成本较小。　　10.2工程效益分析　　10.2.1环境效益　　项目的实施过程中，采用了导流曝气生物过滤系统，对C县城区产生的污染物进行了去除，通过计算系统每年可以减少溶解态污染物：CODcr：730t，BOD5：474t，SS：657t，TN：73t，TP：7.3t；污染物的减少将极大地大大改善C县居民生活环境，改善了**江**段水体的水质。　　10.2.2社会效益　　C县污水处理工程的建设提高了乌江水质的同时也保护了C江的生态环境。对保护三峡库区以及改善C县城居民生活环境有重要的意义。　　（1）污水处理工程的建设对改善乌江某段水质环境和生态环境有重要的意义。　　C县污水处理工程的建设实施，使得C县县城的城市污水得到有效的处理，对于改善县城环境、保护居民身体健康有着重要的意义，同时，为C人民的生活提供了保障。　　（2）污水处理工程的建设为C县提供了良好的水资源　　乌江是C县人民的母亲河，随着工程在生态效益方面的发挥作用，乌江某段的水质将会大幅度提高，提高了水质量，为C县人民提供了良好的水资源。　　综上所述，C县污水治理工程项目的实施，从环境、社会、两方面都为C县带来巨大的效益，对保护三峡库区以及C县环境有着重要的现实的意义。　　第十一章工程招投标　　11.1招标投标依据　　（1）1999年8月30日第九届全国人民代表大会常务委员会第十一次会议通过的《中华人民共和国招标投标法》；　　（2）1999年3月15日第九届全国人民代表大会第二次会议通过的《中华人民共和国合同法》；　　（3）1997年第八届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过《中华人民共和国建筑法》；　　（4）建设部《关于进一步加强工程招标投标管理的规定》；　　（5）建设部《工程建设施工招标投标管理办法》；　　（6）建设部《建设工程施工招标工程标底》；　　（7）建设部《建设工程施工招标文件范本》。　　11.2招投标内容　　该工程实施各个阶段的招标内容,包括以下方面：设计招标；地质勘察招标；施工监理招标；土建施工招标；设备招标；安装工程招标；管网工程招标，运营招标。　　11.3招投标组织形式　　在工程项目各个招标阶段，建设单位应组织专门机构（招标人），整体把握，依法办事，严格控制和调整招标工作，从而保证招标工作在公平、公正、公开、透明和有序的原则下进行，必要时，可委托专业招标机构进行具体操作。　　在资格预审阶段，由专门机构组建“资格预审评审委员会”进行资格预审工作。参加人员：应有执法监督部门的专业技术人员，经济专家，评审委员会委员不少于5人。　　在评标阶段，由专门机构组织“评标委员会”52 负责评标，评标委员会由招标人代表和有关技术、经济等方面专家组成，成员人数应在5人以上。其中技术、经济等方面专家不得少于成员总数的2/3。上述专家应当从事相关领域工作满8年并具有高级职称或具有同等专业水平。其中的评审专家应从当地专家库，利用电脑随机抽取，不能以任何形式预先指定。　　11.4招标方式和程序　　本工程招标方式采用国内公开招标形式。公开招标程序，详见图10.1公开招投标程序图。第十二章投资估算与财务评价　　12.1工程概述　　本工程为C县污水处理厂工程。该工程包括污水处理厂及污水收集系统两部分。设计规模为1万吨/天，分两个厂建设，两厂的设计规模均为0.5万吨/天，厂址分别在WJ坝和CB坝。该项目采用导流曝气生物处理工艺。该工程水处理构筑物主要包括旋流式沉沙池、导流曝气生物滤池、清水池、污泥自然干化池及与处理工艺相配套的辅助生产、生活设施等。　　C县污水处理厂工程是新建项目。该项目是在完成对建厂必要性、处理规模、工艺方案、原材料供应、建厂条件和厂址方案、环境保护措施、以及实施规划诸方面进行反复论证和方案比较后，进一步进行投资估算及财务评价。　　本次工程财务评价采用成本法对该污水处理厂的导流曝气生物处理工艺和MCASS工艺两种方案进行对比分析。　　12.2投资估算　　12.2.1编制范围　　C县污水处理厂工程，包括污水收集系统以及污水处理厂内的水处理构建筑物如：旋流式沉沙池、导流曝气生物滤池、清水池、污泥自然干化池及与处理工艺相配套的辅助生产、生活设施等。　　12.2.2投资估算的编制依据　　(1)《建设工程投资估算手册》(1999年)；　　(2)《市政工程可行性研究投资估算编制办法》；　　(3)《全国市政工程投资估算指标》（1996年）；　　(4)《A省建筑工程预算定额及G地区基价》（1998年）；　　(5)建设工程造价管理站编制的《A省建设工程造价信息》（2005）；　　(6)由设计人员提供的各相关工种技术资料；　　(7)设计收费依据国家发展计划委员会、建设部发计价格〔2002〕10号文《关于发布工程勘察设计收费管理规定》的通知，以及计委价格〔1999〕1283号文规定；　　(8)国家及地方有关文件规定。　　12.2.3编制方法　　(1)因本项目在方案比选时，存在两个厂的工艺比选。为了能较为清楚的表达各种方案的投资及成本情况，本章节的投资估算及财务分析，选择具有代表性的WJ坝污水处理厂进行详细计算，并作工艺比选。根据比较结果，得出拟采用的工艺方案（投资少、成本低、效益好），然后再根据首选工艺方案的设计要求，对拟建的CB坝污水处理厂进行投资估算及成本分析。52 　　(2)本污水处理厂设备主要采用国产设备设计；土建及安装工程根据各工种提供方案设计图纸及有关技术资料套用相关定额及概算指标编制。　　(3)工程费部分依据甲方及设计人员提供资料，按照《全国市政工程投资估算指标》、《市政工程可行性研究投资估算编制办法》、**省建筑安装工程有关费用定额及文件编制。　　(4)其他费用按有关文件取费标准及有关资料编制。　　(5)本项目固定资产投资方向调节税率为零。　　(6)工程基本预备费按8%计取。　　12.2.4投资估算结果　　本工程拟选的导流曝气生物处理工艺的两个污水处理厂及其配套污水收集系统投资合计为4092.22万元。其中，两个污水处理厂的投资分别为：WJ坝污水处理厂652.37万元，CB坝污水处理厂615.60万元；污水收集系统投资为2824.24万元。具体详见表1各方案投资估算汇总及各方案投资估算。　　上表中各方案投资估算及成本分析详述如下：　　（一）方案一：导流曝气生物过滤工艺（WJ坝）　　采用导流曝气生物处理工艺，在WJ坝建厂时，污水处理厂的总投资为652.37万元。投资构成见表12.2所示，投资估算表详见附表1。　　吨水投资指标为1304.73元。　　（二）方案二：CASS工艺（WJ坝）　　采用CASS工艺，WJ坝污水处理厂工程项目总投资为828.59万元。投资构成见表12.3所示，投资估算表详见附表17。　　吨水投资指标为1657.19元。52 　　从表12.2和表12.3可以看出，导流曝气生物过滤污水处理工艺与CASS工艺比较，工程总投资可减少342.74万元。且单位运行成本减少最为明显（成本分析见后），所以本报告拟选导用流曝气生物过滤作为C县污水处理厂的首选工艺。　　(三)CB坝污水处理厂　　采用导流曝气生物处理工艺，CB坝污水处理厂工程项目总投资为615.60万元。投资构成见表12.4所示，投资估算表详见附表3。　　吨水投资指标为1231.21元。　　(四)污水收集系统投资估算　　污水收集系统总投资为2824.24万元。　　管网总长度约34.07km。　　单位造价指标为828.88元/米。　　投资构成见表12.5所示，投资估算表详见附表5。　　12.3成本分析　　12.3.1污水处理厂成本分析　　根据工艺及各工种提供的水、电、化学药剂消耗定额及劳动定员等基础资料对污水处理厂两种工艺的污水处理总成本和运行成本分别进行计算，估算结果详见附表12.2、附表12.4和附表12.18。　　表中所示的估算结果表明：　　（1）WJ坝污水处理厂(0.5万吨/天)，采用导流曝气生物处理工艺正常生产年份（不包括长期贷款利息）年水处理总成本85.72万元，年水处理运行成本58.71万元，处理每吨污水总成本0.42元，处理每吨污水的运行成本为0.27元；采用CASS工艺正常生产年份年水处理总成本99.54万元，52 年水处理运行成本65.45万元，处理每吨污水总成本0.55元，处理每吨污水的运行成本为0.36元。　　（2）CB坝污水处理厂　　CB坝污水处理厂（0.5万吨/天），采用导流曝气生物处理工艺正常生产年份年水处理总成本82.83万元，年水处理运行成本57.53万元，处理每吨污水总成本0.42元，处理每吨污水的运行成本为0.28元。　　12.4财务评价　　本工程财务评价的评价方法和评价指标系按照建设部93年发布的《建设项目经济评价方法与参数》(第二版)的要求进行的，本工程财务评价仅对采用导流曝气生物处理工艺的WJ坝污水处理厂进行的详细的计算和分析，CB坝污水处理厂与WJ坝的规模相同，这里就单独作财务评价，财务附表仅给出WJ坝污水处理厂的详细的前提条件及计算表格，其他方案仅给出主要财务指标。　　12.4.1财务评价的前提条件　　(1)项目计算期为25年，建设期1年，运行期24年。　　(2)设计定员10人，年平均工资按10800元/人•年计算。　　(3)基本折旧按24年综合考虑，残值率4%，固定资产原值为654.31万元，年折旧额为25.81万元。摊销5年，年摊销费用为0.72万元。　　(4)维修费按设备费的1.7%进行计算。维护费按1％可计提折旧的固定资产原值为基数计算。　　(5)电费和水费及临时用工等根据计算指标和目前市场的实际价格计算。　　(6)税金：企业所得税按17%计，教育及附加按6%计。提取税后利润的10%作为盈余公积金。　　(7)流动资金按分项详细估算法计算，其中30%作为铺底流动资金。　　(8)排污费收取标准：　　因污水处理过程所产生的剩余污泥在目前状况下只能运往垃圾场填埋或无偿提供给当地农民农用，净化水直接进入地表水体，不考虑回用，因此该工程无产品销售收入。为满足处理厂的正常运行，只能依靠收取排污费（以处理量为计算基础）维持运行，其收费标准在满足排水行业财务的基准收益率，满足商业运作，实现创收的前提下，经测算，C县污水处理厂采用导流曝气生物处理工艺的实际污水处理费综合价建议定为0.82元/m3。本次财务评价即以此为基础进行核算。　　12.4.2资金筹措及使用计划　　根据C县相关部门提供的C县污水处理项目资金筹措的说明，本项目的资金来源拟从申请国债、银行贷款及地方自筹三方面解决。建设期一年。其中：　　申请国债暂按40％，银行贷款30%，自筹30%。　　铺底流动资金为流动资金的自筹部分，占流动资金30%，其70%为银行贷款，流动资金在投产年使用。　　12.5不确定性分析　　12.5.1盈亏平衡分析　　(1)根据项目正常生产年份的产品产量、可变成本、固定成本、销售收入和销售税金及附加等数据计算，用生产能力利用率表示的BEP如下：　　BEP（生产能力利用率）=年固定总成本/（年产品销售收入-年可变总成本-年销售税金及附加）×100%=48.05%　　(2)盈亏平衡分析图　　方案一盈亏平衡分析图见图12.152 　　由图12.1可以看出，此项目将排污费收费标准定在0.82元/吨水时，是具有一定的抗风险能力的。　　12.5.2敏感性分析　　因可行性研究阶段，项目评价所采用的数据大部分为预测和估算，存在一定程度的不确定性。为了分析财务评价诸因素发生变化时对项目主要技术经济指标的影响，在财务评价的基础上对导流曝气生物处理工艺进行了敏感性分析。　　根据本工程的特点，设定敏感性分析中可能发生变化的主要因素有工程投资、销售收入、经营成本，考虑变化幅度为（+10%、－10%）。　　(方案一)计算结果如下列于表12.6：　　以上敏感性分析结果表明：　　(1)从投资和成本角度来讲，财务指标是随着投资和成本的增大而减少。所以进行工程建设时必须进行有效的投资控制，节省工程投资；在项目运行期间，要严格控制工程的运营成本。　　(2)从排污费角度讲,随着排污费的增加，其财务效益越来越好。所以在工程运营期间，除了进行有效的成本控制外，确定一个合理的排污收费标准，将决定着本项目财务效益的好坏。　　(3)敏感性分析图　　方案一敏感性分析图见图12.2。52 　　12.6财务评价及主要技术经济指标　　通过计算，得出的经济指标列于表12.7中。　　12.7技经评价结论　　(1)通过以上的计算和分析，导流曝气生物处理工艺与CASS方案比较，投资少，运营成本低，导流曝气生物处理工艺优于CASS工艺方案。　　(2)通过敏感性分析表明，项目对收入最敏感，排污收费的高低将直接影响本项目的财务效益。　　(3)根据经济分析的情况看，此项目的内部收益率高于行业基准收益率（6%），经济效益较为明显。且该项目投产后将产生较大的社会效益和环境效益，如果从国民经济角度进行评价，该项目产生的社会效益将更为突出。　　(4)污水处理项目本身是一种公益项目，其投资较大、经济效益较低。所以本项目的建设和运行过程除了需要进行严格的工程管理和成本控制外，当地政府也应给予一定的优惠政策。　　12.8投资估算与财务评价表　　投资估算与财务评价的基本报表及辅助报表如下　　方案一:分散建厂　　(1)附表12.1(方案一、导流曝气生物处理工艺)WJ坝污水处理厂的投资估算表　　(2)附表12.2(方案一、导流曝气生物处理工艺)WJ坝污水处理厂正常生产年份年成本费用估算表　　(3)附表12.3CB坝污水处理厂的投资估算表　　(4)附表12.4CB坝污水处理厂正常生产年份年成本费用估算表　　(5)附表12.5C县污水收集系统投资估算表　　(6)附表12.6WJ坝污水处理厂折旧估算表　　(7)附表12.7WJ坝污水处理厂现金流量表(全部投资)　　(8)附表12.8WJ坝污水处理厂现金流量表(自有资金)　　(9)附表12.9WJ坝污水处理厂损益表　　(10)附表12.10WJ坝污水处理厂资金来源与运用表52 　　(11)附表12.11WJ坝污水处理厂资产负债表　　方案二:方案二、CASS工艺　　(1)附表12.12(方案二、MCASS工艺)WJ坝污水处理厂的投资估算表　　(2)附表12.13(方案二、MCASS工艺)WJ坝污水处理厂正常生产年份年成本费用估算表　　52'