鄂州葛店经济技术开发区三王村污水处理厂项目可行性研究报告 95页

'鄂州葛店经济技术开发区三王村污水处理厂项目第一章总论1.1项目概况1.1.1项目名称鄂州葛店经济技术开发区三王村污水处理厂工程1.1.2承办单位鄂州葛店经济技术开发区供排水有限公司法人代表：张怀坤1.1.3项目拟建地点鄂州葛店经济技术开发区三王村1.1.4建设规模和服务范围1.占地面积：10亩（新建）2.建设规模：2万t/d，新增污水管网10km3.服务范围：葛店镇及葛店经济技术开发区约20平方公里范围内的生活污水4.服务人口：约8.5万人1.1.5报告编制单位中国轻工业武汉设计工程有限责任公司资格证书编号：工咨甲22120070029ISO9000质量体系认证证书编号：2499A00466 1.2编制依据、采用的主要标准及规范1.2.1编制依据1.《中华人民共和国环境保护法》1989年12月26日；2.《中华人民共和国水污染防治法》1996年5月15日；3.《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》1996年4月；4.《城市污水处理及污染防治技术政策》2000年5月；5.湖北省鄂州市葛店科技新城总体规划（2006－2020年）；6.湖北省葛店经济技术开发区供排水有限公司与中国轻工业武汉设计工程有限责任公司签订的《技术咨询合同书》；7.葛店经济技术开发区提供的有关基础资料。1.2.2采用的主要标准及规范1.《室外排水设计规范》（GB50014－2006）2.《室外给水设计规范》（GB50013－2006）3.《泵站设计规范》GB/T50265-974.《农用污泥中污染物控制标准》GB4248-845.《城市污水生物脱氮除磷处理设计规程》CECS149:20036.《给水排水制图标准》GBJ106-877.《鼓风曝气系统设计规程》CECS97：978.《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88(1997年版)9.《城市污水处理工程项目建设标准（修订）2001》10.《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31-8911.《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》CJJ60-9466 12.《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-200213.《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-199914.《地表水环境质量标准》GB3838-200215.《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332-200216.《城市污水处理厂污水污泥排放标准》CJ3025-9317.《建筑结构荷载设计规范》GB50009-200118.《混凝土结构设计规范》GB50010-200219.《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-200320.《钢结构设计规范》BJ17-8821.《砌体结构设计规范》GB50003-200122.《建筑桩基技术规范》GJ94-9423.《水工混凝土结构设计规范》SL/T191-9624.《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-200225.《建筑抗震设计规范》GB50011-200126.《构筑物抗震设计规范》GB50191-9327.《建筑地基基础设计规范》GB50007-200228.《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》CECS117:200029.《给水排水工程钢筋混凝土水池设计规程》CECS138:200230.《建筑设计防火规范》GBJ16-200131.《工业企业设计卫生标准》TJ36-7932.《工业企业采暖、通风及空气调节设计规范》GBJ19-8733.《地下工程防水技术规范》GB50108-200134.《供配电系统设计规范》GB50052-9566 35.《10KV及以下变电所设计规范》GB50053-9436.《低压配电装置及线路设计规范》GB50054-9537.《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-9238.《民用建筑照明设计规范》GBJ133-9039.《建筑防雷设计规范》GB50057-9440.《爆炸和火灾危除非环境电力装置设计规范》GB50058-9241.《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-9242.《供水排水用铸铁闸门》CJ/T3006-9243.《电动装置技术条件》JB2921-8144.《电力装置的电测量仪表装置设计规范》GBJ63-9045.《通风与空调工程施工及验收规范》GB50243-9746.《环境空气质量标准》GB3095-9647.《恶臭污染物排放标准》GB14554-9348.《城市污水处理及污染防治技术政策》建城[2000]24号文件1.3报告编制范围、内容及编制原则1.3.1报告编制的范围本报告的编制范围包括：1.生活污水处理厂一座，日处理量2万m³；2.厂外配套管网工程约10km，管径φ300～φ1000mm。1.3.2报告的主要内容66 主要内容有项目背景、建设的必要性、工程技术方案及污水处理厂总平面布置，主要包括一级处理、二级生化处理、污泥处理系统、尾水排放、公用工程与配套设施、污水收集系统（含管网建设和提升泵站），还涉及消防与劳动保护、环境保护、企业组织与劳动定员、项目实施进度、招标投标、投资估算及财务评价、研究结论及建议等内容。1.3.3编制原则1.污水厂方案设计原则（1）贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。（2）从镇区的实际情况出发，在城市总体规划指导下，使工程建设与城市的发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。（3）注重污水处理厂实际运行的灵活性和抗冲击性，以提高污水处理厂对水质、水量变化的适应能力。（4）尽量减少污水处理厂本身对环境的负面影响，如气味、噪声和固体废弃物等，增加除臭设计。（5）妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。污泥处理采用经实践证明而行之有效的方案，充分考虑城市的总体功能，采取社会化处置方法，综合利用，发挥综合能力。（6）为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件，选用质量好、价格合理、效率高的通用设备，并在国内外有良好业绩的产品，某些关键设备引进国外先进产品。（7）根据污水处理厂进出水水质要求，选用先进成熟的污水处理工艺，并结合污水厂的设计特点，提高自动化管理水平，使管理方便，运行稳定。66 （8）为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，采用双回路电源，且污水厂运行设备有足够的备用率。（9）在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力求近、远期综合考虑，在便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地。平面布置按功能分区，保证厂区内环境质量。（10）厂区竖向设计力求减少厂区填方量和节省污水提升费用。（11）厂区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与厂区周围环境相协调。（12）积极创造一个良好的生产和生活环境，把镇区污水处理厂设计成为现代化的工厂。2.污水处理工艺选择原则城市污水处理厂的建设和运行耗资较大，并且受到多种因素的制约和影响。其中，处理工艺方案的优化选择对污水处理厂的投资和运行管理的影响尤为关键。因此，须从整体优化的观点出发，综合考虑当地的客观条件、污水性质及处理出水要求，提出最佳的污水处理工艺方案。污水处理工艺选择原则：（1）技术先进成熟，运行稳妥可靠，满足出厂水达标要求。（2）运行维护管理方便，运转灵活，对进水水量、水质的变化有相应的抗冲击能力及应变能力。（3）在满足处理要求的前提下，尽量节省基建投资和运行管理费。（4）工艺配套设备技术先进、质量可靠，并有广泛的选择余地。（5）工艺过程自动化控制程度高，降低劳动强度。66 1.4编制目的1.从开发区的实际出发，论述建设污水处理厂扩建工程的必要性和重要性。2.对污水处理厂污水、污泥处理工艺及投资等进行技术可靠性、经济合理性、操作控制方便性及实施可能性进行多方案的比较和论证。3.多方案论证的基础上，推荐最优工艺方案。4.为下阶段工程设计提供依据。1.5编制工作概况我公司在接受咨询委托后，按照国家颁布的《城市污水处理工程项目建设标准》要求，结合湖北省鄂州市葛店科技新城总体规划（2006－2020年），并对污水处理厂现有系统设施及运行情况进行了现场调查，并根据葛店经济技术开发区所辖范围污水量的预测，经对技术方案进行了反复分析、研究和比选后，确定项目处理能力为2万t/d，收集系统管网10000米，1座提升泵站，能够满足2020年葛店经济技术开发区的生活污水处理需求。推荐污水处理工艺采用硅藻精土处理剂工艺。在完成上述研究的基础上，于2013年9月完成了本报告。1.6项目建设目标1.6.1工程目标该项目通过对葛店镇域内收集、输送至该污水处理厂的城市生活污水进行处理，使出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准。66 1.6.2环境、社会目标通过削减污水厂服务区域内污染物，改善镇城区的水环境，提高城区居民的生活质量，进一步优化镇区的投资环境，实现经济、环境和社会可持续协调发展。1.7结论1.该项目采用成熟稳妥的污水处理工艺对葛店镇及开发区城市生活污水进行处理。2.该项目处理规模2万t/d。可以满足葛店经济技术开发区2010年～2020年人口自然增长后的生活污水处理需求。3.该项目污水收集系统管网总长约10000m，中途设提升泵站1座。4.该项目总投资*****万元，总费用成本为*****万元/年，年污水处理收入******万元。5.该项目扩建完成后，可大大提高葛店经济技术开发区的基础设施条件，能有效改善葛店经济技术开发区投资环境、提高居民生活质量、减轻污水对地表水系、地下水系的污染影响，具有良好的社会效益和环境效益。6.项目的实施使葛店经济技术开发区能更好地融入“武汉城市圈”的一体化进程，为创造“两型社会”和葛店经济技术开发区可持续发展奠定了坚实的基础。6.根据建设方的雄厚实力、良好的组织管理经验和丰富的专业技术人才贮备，在各级政府和环保管理部门的大力支持下，能够保证该项目的顺利实施。综上所述，作为葛店经济技术开发区66 公用设施的配套工程和综合整治工程，该项目的建设是必要的、可行的。1.8主要技术经济指标该项目主要技术经济指标见下表。表1-1主要技术经济指标表序号指标单位数量备注一污水处理厂扩建工程规模t/d10二总占地面积亩10三建筑面积m22定员人四总投资万元其中：建设投资万元流动资金万元建设期利息万元五资金来源1自筹资金万元2银行贷款万元3地方配套万元六总成本万元/年七收入万元/年八营业税金及附加万元/年九利润总额万元/年十投资利润率%十一内部收益率%全部投资，所得税前十二%全部投资，所得税后十三投资回收期（含建设期）年全部投资，所得税前年全部投资，所得税后十四财务净现值万元全部投资，所得税前万元全部投资，所得税后万元自有资金十五借款偿还期年66 第二章项目建设背景和必要性2.1项目背景2.1.1排水规划根据湖北省鄂州市葛店科技新城总体规划（2006－2020年）市政专题，葛店科技新城北依长江，南环鸭儿湖、严家湖，丰富的水资源和良好的水质为葛店科技新城水环境的营造奠定了良好的基础，葛店新城规划建设地面高程大多在20～38米。现状葛店经济技术开发区有少量排水管道，在开发区以东铁路边建有一污水泵站（流量1000立方米/时），一排DN600毫米压力管道，现状污水未经处理就排入长江。根据葛店地域的特点，本着“雨水分区，就近排江（湖）；污水分流，集中处理；以排为主，城乡兼顾”的原则，逐步完善排水系统。新城雨水除局部临江地区直接排入长江，主要地区雨水排入鸭儿湖。鸭儿湖属于梁子湖水系，外江水位低时，排水经樊口大闸自流出江，汛期由樊口泵站（214立方米/秒）抽排出江。鸭儿湖在葛店用地范围有两个湖叉——西边为短咀里湖，东边为武城湖，两湖叉常年水位17.5～18.0米，最高水位19.0米。存在问题：（1）雨污水管道系统不完善；（2）生活污水直接排入水体造成水体污染。市66 政规划原则是控制污染，减少环境影响；提高污水收集效率，降低运营成本，便于管理。环卫目标为新城污水处理率95％以上，逐步建立污水分类收集，污水资源化、无害化处理的环境卫生体系。按照鄂州葛店经济技术开发区发展趋势计算，葛店镇及开发区生活污水量预测将达到2万吨/天。2.1.2城市污水处理现状湖北省葛店经济技术开发区范围为东至华容镇，南达鸭儿湖、与红莲湖旅游度假区遥相呼应，西接武汉市洪山区左岭镇，北抵长江，规划面积78.66平方公里。已开发8.4平方公里。开发区修建了大小道路70多万平方米，厂房、宿舍、写字楼、医院等生产、生活设施占地约85万多平方米，建成了日产5万吨的自来水厂、现有系统日处理3.5万吨城市污水处理厂是与当时开发区建成区面积5.34平方公里配套的，和110千伏安的七甲山变电站；24万门容量的电讯大楼已交付使用。目前，葛店经济技术开发区建成区建成面积8.4平方公里，现有城市人口约8.5万人，按照葛店科技新城总体规划，现阶段污水处理能力已无法满足开发区发展的要求，污水转运的矛盾将更加突出。开发区外围水域主要包括长江和武城湖，武城湖水面平均长1200m，宽450m，深2.3m，目前主要是用于养殖和灌溉，武城湖与梁子湖相连，梁子湖是我国著名的“武昌鱼”产地，湖水长年为封闭水域，在樊口有出口与长江相连，主要功能是作为附近流域雨水调蓄、农业灌溉及村民饮用水，目前水质基本良好。开发区提供的资料表明，武城湖由于受到周围开发区污水排放的影响，NH3-N已严重超过《地面水环境质量标准》Ⅲ类水体标准要求，平均超标4倍左右，其它指标CODcr、BOD5、DO基本上能满足《地面水环境质量标准》Ⅲ66 类水体标准要求。长江葛店段区域，水量充沛，水质较好，根据环保部门的监测结果，该江段CODcr、BOD5、DO，NH3-N等均符合GBZB1-1999《地表水环境质量标准》Ⅲ类水体标准要求。2.1.3存在的主要问题1.现有系统为2002年建设，污水设施不能满足开发区污水增加及需处理的能力要求；2.开发区排水管线不足，部分地区和地段缺收集管网，随着开发区人口和企业的增加，现有处理能力和管网难以满足开发区的发展需要；3.开发区排水和处理系统设施基础还显薄弱，急需进一步完善开发区的排水设施；4.由于污水处理和污水收集系统能力与开发区发展不相适应，容易造成水环境污染，急需改善。2.1.4项目的提出2012年8月经国务院批准，湖北葛店经济技术开发区升级为国家级经济技术开发区，正式定名为鄂州葛店经济技术开发区，这将为葛店开发区的经济发展创造更高的平台。为了适应葛店开发区又快又好的经济发展，葛店开发区供排水公司提出了该项目的建设，即解决现阶段污水处理不足的矛盾，又为开发区未来的发展创造更好的基础条件。2.2项目建设的必要性2.2.1保护园区周围地表水环境质量是目前非常紧迫的任务66 污水的主要危害归纳污染周围地表水体，会造成地表水和地下水的严重污染。鄂州葛店开发区周边拥有丰富的水资源，主要水体有鸭儿湖、武城湖等所述的梁子湖水系和长江水体，水环境质量要求高。因此，园区周围水体水质的发展变化直接影响到当地工农业生产和居民生活及经济发展。随着葛店开发区提升为国家级开发区，招商引资力度的加强，大批工业企业和人口进驻，势必会对周围环境产生更大的影响。因此，基础设施建设必须及时配套上马，特别是污水处理工程建设刻不容缓。加强加工园区周围水资源的保护，对主要污染企业进行排污控制，配套建设和提高园区的污水处理能力，确保周围水体环境达到地表水Ⅲ类标准要求。要将葛店开发区建成为经济繁荣、科技进步、环境优美、经济技术型的现代化开发园区。加强保护水环境质量是目前非常紧迫的任务。2.2.2符合国家污染防治政策2000年7月，建设部、国家环保总局、科技部共同发布了《城市污水处理及污染防治技术政策》，此举重在引导城市污水处理及防治技术政策的发展，加快城市污水处理设施的建设，防治城市水环境的进一步污染。《技术政策》提出了城市污水治理目标是：到2010年，全国城市和建制镇的污水平均处理率不低于50%，设市城市的的污水处理率不低于60%，重点城市的污水处理率不低于70%。《技术政策》规定，设市城市和重点流域及水资源保护区的建制镇，必须建设二级污水处理设施。葛店经济技术开发区66 内企业排放的工业废水经设置的污水处理装置处理达标后排入污水管网，而生活污水则未经过严格处理而排入到污水管网，使开发区污水处理率远低于50%，不能满足《技术政策》要求。因此需要设置集中污水处理厂。2.2.3开发区的社会、经济的不断发展，对城市污水处理提出了更高的要求开发区内的污水处理系统是城市现代化重要的基础设施之一，是城市基础设施建设的重要组成部分和改善开发区投资环境的必要条件；开发区进驻企业和人口的增加，污水处理和排放问题伴随着开发区发展壮大日趋尖锐，成为招商引资的一个瓶颈问题，也是政府部门急需改善的社会问题。近年来，随着葛店经济技术开发区的社会和经济的不断发展，进驻企业和房地产开发对接纳污水配套设施也提出更高的要求，同时，随着人们对环境保护的意识越来越强烈，对投资安家和居住环境要求也越来越高。目前葛店经济技术开发区污水处理规模现状仅有3.5万t/d，不仅与其近几年的飞速发展不相适应，也不符合国家对重点流域和城市污水处理率的要求。生活污水进行生化处理是保护母亲河的重要步骤，也是清洁城市、美化城市、争创文明卫生城市的需要，它对实现开发区城市环境综合治理的目标，改善投资环境有着重要的意义。持续建设规范化的污水处理势在必行。2.2.4持续建设规范的污水处理厂是环境保护的要求水资源是极其宝贵的，是人类赖以生存和社会持续发展的先决条件。水资源的开发利用既要满足社会经济发展的需要，又要充分考虑水资源的承受能力，对水资源实施切实可行且有效的保护，使水资源得以持续利用，保证社会的可持续发展。这就首先必须对城市污水进行综合治理，进而实现流域治理，改善水环境和美化生活环境，并使水资源的可持续利用满足经济的可持续发展。66 近年来，随着经济的快速增长，国家对城市和开发区的环境保护工作也提出了更高的要求，国家与地方环保相关部门也出台了生活污水处理的技术规范和排污标准。为了符合环保标准的要求，开发区持续建设污水处理厂是响应国家政策的需要。同时也是提高葛店经济技术开发区的形象，保护葛店经济技术开发区及其周边水资源环境，是做好生态与环境保护必然要求。因此，建设污水处理厂扩建工程是非常必要的。该项目配套建设的排水管网，将改变开发区城市生活污水无序排放的现状。城市污水经处理后，将大幅度削减污染物的排放量，从而可有效减轻水环境的污染，实现城市总体规划中的环境保护总目标。综上所述，建设鄂州葛店经济技术开发区三王村污水处理厂工程是十分必要的。2.3项目建设的可行性葛店开发区内的环境质量直接影响到整个开发区的发展建设。葛店开发区管委会及开发区规划局、经济发展局等有关部门都非常重视加工园区的基础设施配套问题，积极筹建开发区污水处理工程建设。对前期的准备做了大量工作，为工程的顺利建设和实施，起到有力的组织保证作用。《湖北省鄂州市葛店科技新城总体规划2006-2020》中给排水规划、环境保护规划已批准实施，为工程的实施提供了法律依据与技术条件。污水处理厂的用地、供水与供电等外部条件已经落实，为污水处理厂尽快建成并投入生产创造了有利的外部条件。该污水处理工程是葛店开发区发展建设中的主要内容之一，对整个开发区的经济发展、投资环境都有一定的影响。为保证加开发区稳步发展，66 吸引更多的企业入驻开发区并带动当地国民经济飞速发展，保护当地水体环境不受污染，国家和地方政府均表示支持葛店开发区污水处理工程的建设，在财政上给予积极扶持，并积极筹措资金，确保工程顺利实施。综合上述，鄂州葛店经济技术开发区三王村污水处理厂工程建设不仅是十分必要的而且是一个紧迫的任务，目前在组织上、技术条件以及工程投资方面均具有实施的可能性。66 第三章项目选址与建设条件3.1项目选址该项目拟选址于鄂州葛店经济技术开发区三王村，厂址位于开发区的东边，北距长江约4.5km。目前从开发区至场址的外部道路完善，由于现有系统大部分配套工程已实施，水、电等必备条件较好，项目的施工条件已具备。3.2建设条件3.2.1社会经济条件湖北省葛店经济技术开发区是1990年7月经湖北省委、省政府批准设立的全省第一家开发区；1997年，省政府又批准在区内设立湖北省葛店高新技术产业化开发区；2001年元月，湖北省经济贸易委员会批准在区内设立湖北省生物工程与新医药产业基地；2012年8月经国务院批准，湖北葛店经济技术开发区升级为国家级经济技术开发区，正式定名为鄂州葛店经济技术开发区。1.地理位置葛店经济技术开发区位于湖北省鄂州市华容区的葛店镇境内，处于武汉、鄂州、黄石、黄冈组成的鄂东城市群的中心地带，西距武汉市22公里，东至鄂州市32公里，武（汉）九（江）铁路从开发区南边穿过，宜（昌）黄（石）高速公路与开发区相连。武汉市的出口快速路直通开发区。距开发区7公里66 的白浒山外贸港，年吞吐量120万吨，可停靠5000吨货轮，有定期的班轮直通香港、日本和东南亚等国家的主要港口，港区内设有保税仓库。同时，开发区离武汉天河国际机场70公里，因此，开发区水陆交通十分便捷。鄂州市是武汉“1+8”城市圈的城市之一。湖北省葛店经济技术开发区范围为东至华容镇，南达鸭儿湖、与红莲湖旅游度假区遥相呼应，西接武汉市洪山区左岭镇，北抵长江，规划面积78.66平方公里。已开发8.4平方公里。开发区修建了大小道路70多万平方米，厂房、宿舍、写字楼、医院等生产、生活设施占地约85万多平方米，建成了日产5万吨的自来水厂、日处理3.5万吨城市污水处理厂和110千伏安的七甲山变电站；24万门容量的电讯大楼已交付使用，总装机容量300万千瓦的鄂州电厂现有系统已正式并网发电。经过多年的建设和发展，开发区已初步形成了以生物工程与新医药产业为龙头，以新材料、电子与信息和光机电一体化产业为支撑的高新技术产业基地，被评为全国二十佳投资区之一。为了进一步改善开发区投资环境，完善开发区的基础设施和公共卫生设施的建设，根据湖北省鄂州市葛店科技新城总体规划（2006－2020年），污水处理厂位于开发区的东北边约1.6km。开发区内的污水中转站可从区内东边道路北上直达污水处理厂，交通条件便利。2.产业优势目前，随着武汉科技新城概念的提出以及葛店科技新城的规划，葛店开发区的发展空间已由原来的鄂州市拓展到大武汉城市圈。在政府各项利好新政出台的形势之下，500强企业陆续入驻武汉东，150多家上下游配套企业将落户光谷、葛店两家一体化的试点开发区，葛店现有人口将在三年内人口翻一翻。66 葛店开发区将重点发展五大主导特色产业。（1）生物医药产业：拥有“葛店·中国药谷”品牌和湖北省科研力量最雄厚的医药工业研究院，已建成25家生物医药企业，“十一五”期间，将把“药谷”打造成金字招牌，做大做强生物医药产业。（2）电子信息产业：以“武汉·中国光谷”为依托，发展与光谷配套的相关产业。省信息产业厅正与市、区联手，合力共建“湖北（葛店）信息产业园”，先期规划3平方公里，已有激光设备制造、软件开发、信息技术应用的部分企业入园。（3）装备制造产业：葛店开发区位于“鄂东冶金工业走廊”的中心地带，50公里半径内有武钢、鄂钢、冶钢等特大型企业，充分利用这些企业丰富的原材料资源，发展钢结构、汽车用钢板、汽车配件、机械制造等行业，促进产业链的延伸开发，是我区具有的得天独厚的条件。（4）精细化工产业：距我区7公里的武汉北湖化工新城，80万吨乙烯项目即将上马，具有十分丰富的化工原料，为我区创造了接受辐射、迅速跟进、发展下游相关配套产业的重要契机。（5）现代服务业：作为武汉科技新城的核心区和武汉市的近邻区，我区拥有优越的区位，优美的环境，发展以商住、物流为主的现代服务业已成为投资者的战略选择。3.2.2地形、地貌及地质1.地形、地貌葛店地处鄂东丘陵区，地形地貌是漫长地质历史时期演化的产物。地貌上属于长江三级阶梯，多属垄岗地貌，地面较为平坦，海拔高程为25～34米。北区位于坡岗地，附近有民宅。66 2.地质构造根据区域地质资料显示，该项目所在地的地表被第四纪土层覆盖，为第四系上更新统冲洪沉积层的组成。本次钻孔均揭露基岩，但未发现明显不良断裂破碎带迹象。本区域现代构造运动呈现缓慢下降的性质，新构造运动升降幅度不大，是一个相对稳定地带。北区基础场地岩石土类型较简单。3.地层岩性根据工程地质勘探资料，在勘探深度范围内，岩土层自上而下主要由第四系表土或填土层(Q4ml)、第四系全新统冲湖积层(Q4ml+l)、第四系更新统冲洪积层(Q4al+PL)、第四系残积层(Qel)、和白垩系(K)泥质粉沙岩、二叠系下统(P1m)团块灰石、石碳系中下统(C1+2)泥质粉沙岩河石英砂岩、泥盆系上统(D3)风化泥岩和粉沙岩、志留系上中统(S2+3)砂质泥岩组成。一般地基承载能力为30～35吨/米2。地质力学指标为：1～3米内，为近期局部人工回填土，其承载能力为R＜100Kpa；在3～5米深度范围内，为第四纪全新土层，R=1.03克/cm3，G=2.7[R]=79Kpa，Es=3.1Mpa；在4～10米深度范围内，2100Kpa＜Ps＜3000Mpa，其回载力为3800～6700Kpa，Es=13.8～21.3Kpa。4.不良地质该项目区域地貌为垄岗区，地层均为第四系更新统网纹状粘土及残坡积土，主要工程地质问题是岗间低洼地表层分布有软弱地基。但该场址在区域工程地质条件简单，除岗间低洼地表层分布有软弱地基外（厚度小于3.5米），无其他不良地质问题。5.区域稳定性及地震66 根据国家地震局发布的《中国地震区划图(1990)》和《湖北省地震烈度区划图》资料划分，该项目区域地震基本烈度为7度抗震区。根据国家质量技术监督局编制的《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，测区地震动峰值加速度为0.05g。根据交通部《公路工程抗震设计规范》(JTJ00-89)中抗震强度和稳定性验算的相关规定，该区域构筑物不需进行地震强度和稳定性验算，也不需进行抗震设防。3.2.3气象条件及水文特征1.气象条件葛店毗邻武汉，地处中低纬度，属中副亚热带过度的湿热季风气候，具有四季分明、无霜期长、热量丰富、水源充沛、温和同季、雨热同季的气候特征。由于区域地形的差异以及城市热岛效应、湖泊水体效应、洼地冷湖效应、山地岗地效应等，使得葛店的小气候又具有明显的地方特点。春季天气易变，气温上升剧烈，雨量增多，常有低湿阴雨；盛夏时，天气晴朗炎热、多伏旱风，小暑前后多出现干热的南洋风；秋季气温下降较快，晴多雨少，易生秋旱。冬季寒冷少雨，有风雪。葛店属亚热带气候，平均气温为15.8～17.0℃，一般在元月最冷，月平均气温2.0～5.0℃，极端最低气温-18.1℃。七、八月份为最热月份，月平均气温为29.0℃，盛夏最高气温常在35.0℃，极端最高气温在41.3℃。夏季高温闷热，气压751.43毫米汞柱，相对湿度高达80%，年平均相对湿度为77%，是我国南方夏季高温中心之一。全年无霜期约为230～260天，集中在春、夏、秋三季。葛店雨量充沛，年降雨量1100～1450毫米。雨季集中在4～9月份，约占全年雨量的84～66 88%。雨量分布上，呈由北向南逐步递增的趋势。降雨量年际变化较大，最多年达2262.0毫米，最少年仅657.1毫米，两者相差尽达1604.9毫米，说明丰水年与枯水年降水量悬殊大。季节降水分布己亦不均匀，夏季雨量最多430～530毫米，占全年降雨量36%～45%，尤其以六月份为最多；其次春季为330～490毫米，占全年降雨量29%～36%；秋季较少，为180～240毫米，占全年降雨量17%～19%；冬季最少，为90～160毫米，仅占全年降雨量8%～11%。葛店年主导风向为东风，次主导风向为西北风，夏季南风，最大风速29.6M/S，风向西北，最大风力可达10级。大风以四月最多，九、十月为最少，风向除六、七月偏南风较多外，其余季节为偏北居多。每年六、七月常有一段时间的南洋风，其特点是风速大、风向偏南、持续时间长，最多的长达16天。2.水文特征、分布及水资源状况葛店经济技术开发区所在主要地表水体有长江、张家湖、姚家湖、武城湖等。该项目污水受纳水体可能为长江或武城湖。武城湖为梁子湖水系，平均长度约1200m，宽约420米，水深2.3m，湖水面积约2km2，主要用于农田灌溉和养殖。根据汉口水文站和阳逻水位观测站的监测。长江葛店段水文特征如下：历年最高水位：27.17m（长江黄家矾段，下同）黄海基面最大洪峰流量：76100m³/s（1954年）多年平均水位：15.94m平均最小流量：6360m³/s最大含砂量：4.42kg/m³66 最小含砂量：0.046kg/m³最大平均流速：2.1m/s根据地下水赋存条件和含水层的空隙性，地下水类型主要有：上部滞水、空隙潜水及裂隙水。上部滞水赋存于低洼地带表层填土和粘性土层中，主要受大气降水补给，水位不连续，无统一的自由水面，水量一般较小，对施工影响不大，但对路基层降周期有一定影响。空隙潜水主要赋存于地下砂砾石土层中，一般不具承压性或微具承压性，主要受侧向迳流补给。裂隙水主要赋存于风化基岩层岩层中，水量与岩石裂隙连通性、泥质层岩的泥质含量、周边地形地貌及地表水及地下水环境有关。根据区域水质调查资料及采集代表性湖水进行水质分析表明，沿线地表水及地下水一般对混泥土无腐蚀性，但对钢结构具弱腐蚀性。3.2.4市政条件1.供电区内有总装机容量300万千瓦的鄂州电厂，华容、七甲山、开发区三个11万伏变电站可保证双回路全天候供电。2.供排水日供水5万吨的自来水厂和日处理3.5万吨的污水处理厂已投入使用，供排水管网可连接至所有企业和项目用地的红线边缘。3.交通公路：贯通中国东西南北的沪蓉、京珠两条高速公路在此交汇，并与107国道（北京至深圳）、316国道（兰州至福州）构成交通网。铁路：东联京九铁路、西接京广铁路武九铁路横穿开发区而过，并设有货运编组站。66 水运：距湖北省最大的对外贸易港口——白浒山长江外贸港7公里路程，港内可停泊5000吨级货轮，直航香港、日本和东南亚主要港口，并设有保税仓库。空运：距武汉天河国际机场70公里。4.通讯通讯网络、宽带网络、电视网络全部开通。66 第四章污水量、水质、规模与尾水排放4.1污水量及水质4.1.1污水产生量近几年，随着开发区的逐年开发、企事业单位的入驻，人口增长以及人民生活水平的提高，开发区城市生活污水产生量呈增长趋势。根据开发区人口现状及逐年增长趋势，污水量预测见表4-1。根据开发区资料，经计算工业废水和生活污水排放量见表。污水量计算表表4-1序号名称单位一期二期现有1生活污水m3/d20000210002工业污水m3/d15000100003未预见污水m3/d4000合计3500035000上述扩建工程规模是根据开发区自备水厂总规模为9万m3/d，人口规模定在9.3万人左右而预测的。根据开发区发展要求，污水处理厂现有为3.5万m3/d，扩建增加3.5万m3/d，最终达到7万m3/d的规模。在厂区布置时，充分利用现有系统的辅助设施和办公楼、食堂、倒班宿舍，单主要构筑物扩建需要建设，在厂区内预留相应位置建设。4.1.2污水水质根据表2-1和表2-2可知，开发区企业排放的污水SS，CODcr，BOD5，经计算分别为179mg/l，350mg/l，147.7mg/l。生活污水参照开发区附近城市相关数据确定为SS=200mg/l，CODcr=380mg/l，BOD5=190mg/l，加权平均后，污水厂进水水质为SS=190mg/l，CODcr=360mg/l，BOD5=160mg/l。氮、磷指标根据开发区排污口实测值：氨氮=29mg/l，磷酸盐（以P计）=3mg/l66 来作为进入污水水质。污水厂进水水质见下表4-2。污水厂进水水质表4-2项目pHSSCODcrBOD5氨氮总磷（以P计）进水水质7.4190mg/l260mg/l160mg/l29mg/l3mg/l4.2污水排放水质标准建设部于2001年4月16日发布了《城市污水处理工程建设标准》的通知：规定污水排入《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中规定的Ⅲ类水域，应符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B标准。即为：CODcr≤60mg/LBOD5≤20mg/LSS≤20mg/LTP≤1.0mg/LNH3-N≤8mg/LTN≤20mg/L因此，本报告将采用以上排放标准来进行设计。4.3尾水排放受纳水体在开发区周围主要水体有长江水体和武城湖水体，开发区自建设以来，污水就近排放入武城湖水体。据当地环保监测的资料表明，武城湖水体污染在不断加重，尤其是NH5-N超标严重，NH3-N平均浓度为2.0左右，超标4倍，最大超标有时达到8倍以上，可见，武城湖已没有环境容量，同时，武城湖属梁子湖水系，梁子湖是我国著名的“武昌鱼”产地，如果武城湖污染进一步加剧，也将影响到梁子湖。长江水体在葛店江段最小流量为6360m3/S，稀释能较强。同时根据当地环保监测部门检测的结果表明，本江段水体水质各项指标均优于《地表水环境质量标准》中的Ⅲ类水域标准。BOD5＜0.5mg/l、NH5-N＜0.5mg/l，因此，该江段地表水环境容量较大。因此，我们认为该污水处理尾水排放的受纳水体以长江为宜。66 第五章污水收集系统方案5.1污水管网设计原则（1）污水收集系统以湖北省鄂州市葛店科技新城总体规划（2006－2020年）为依据，结合开发区排水现状综合布局。（2）在城市总体规划指导下，从葛店经济技术开发区的实际情况出发，采取全面地统筹规划；（3）结合服务区污水设施的现状，妥善布置污水干管，以最大限度地截流现有的污水，发挥最大的工程效益；（4）充分利用开发区道路及规划布局，根据地形条件，污水尽可能集重力流进污水处理厂，减少中途泵站提升，便于管理；（5）尽量利用地面坡度，以重力流形式汇集到提升泵站；（6）充分考虑开发区现有排水管网的布局，新建管网应与现状排水设施紧密结合，并科学的优化和衔接。5.2污水管道系统布局城市污水管网的主要功能是收集和输送城市区域中的生活污水和生产废水，可以统称为城市污水，其中生活污水占有较大部分的比例。在开发区规划和建设中，排水体系采用雨污分流制。此次，污水管网的设计，将完善开发区的污水管网体系，使开发区所排污水全部纳入污水处理厂，既保证开发区污水处理率，减少污水对周围水体的污染，又可以保证污水处理厂建成后有足够的处理规模，获得良好的经济效益。葛店经济技术开发区污水管网项目拟建创业大道、人民东路、人民西路等共计16条污水管道线，污水管道总长33879.9米。该项目污水管网北面以北二号路为界，南面以湖滨路、高新西路、高新东路为界，东面以北八号路、创业大道为界，西面以南三号路、高新西路为界。具体污水管网管线平面图见附图一（葛店经济技术开发区66 污水管网平面图），各污水管线规划长度见表5-1。表5-1葛店经济技术开发区污水管线长度总表单位：米序号路名路长管道总长1创业大道5900128002人民东路235028503人民西路82411244高新东路400043385高新西路172819306北二号路210522107北四号路5606208北七号路96711809北八号路1048125010湖滨路2029225411嘉吉东路55155912嘉吉南路782653.913宝业中路63669814宝业北路55754015高新四路31638616南三号路延伸493487合计2484633879.95.3工程设计标准与参数该项目污水设计流量分别按生活污水、工业废水峰值流量累计计算方法确定。（1）设计污水量定额66 城市污水主要来源于城市用水，因此，污水量定额与城市用水量定额之间有一定的比例关系，该比例称为排放系数。由于水在使用过程中的蒸发、形成工业产品、分流到其他水体或以其他排水方式排除等原因，部分生活污水或工业废水不再被收集到排水管道，在一般情况下，生活污水和工业废水的污水量大约为用水量的60％～80％，在天热干旱季节有时可低达50％。但是，由于地下水和地面雨水可以通过管道的接口、裂隙等处进入排水管，雨水也可能从检查井口和错误接入的管道进入污水管，还有—些未包括在城市给水系统中的自备水源的企业或其他用户的排水也可能进入排水系统，使实际污水量增大。我国《室外排水设计规范》规定，居民生活污水定额和综合生活污水(即包括居民生活污水和公共建筑排放的污水)定额应根据当地采用的用水定额，结合建筑内部给排水设施水平和排水系统普及程度等因素确定，可按当地用水定额的80％～90％计算，即排放系数为0．8—0．9；工业企业内生活污水量、淋浴污水量的确定，应与国家现行的《室外给水设计规范》的有关规定协调；工业企业的工业废水量及其总变化系数应根据工艺特点确定，并与国家现行的工业用水量有关规定协调。工业废水量定额一般以单位产值、单位数量产品或单位生产设备所排出的废水量表示，对于具有标准生产工艺的工矿企业，可参照同行业单位产值、单位数量产品或单位生产设备的废水量标准。国家和行业有关用水量或废水量定额一般给出厂一定取值范围，在选用时应对实际情况进行调查研究，要注意用水设备的改进、用水计量与价格的变化、工业用水重复利用率的提高、原材料品质的变化、生产工艺改进、管理水平及工人素质提高等对生产、生活废水量定额的影响。66 在计算设计污水量时还应明确，污水管网是按最高日最高时污水排放流量进行设计的，在选用污水量定额和确定变化系数时，应能计算出最高日最高时污水流量。根据我国设计规范规定，污水设计流量计算与给水设计用水量计算方法是有差别的，其主要的一点是，在计算居民生活用水量或综合生活用水量时，采用最高日用水量定额和相应的时变化系数，而在计算居民生活污水量或综合生活污水量时，采用平均日污水量定额和相应的总变化系数。（2）污水量的变化系数与给水系统用水量一样，污水的排放量也是时刻在发生变化的，同样有逐日变化和逐时变化的规律。污水量的变化同样可以用变化系数和变化曲线来描述。为了确定污水管网的设计流量，必须确定污水量的变化系数。　　污水量日变化系数Kd：指设计年限内，最高日污水量与平均日污水量的比值；　　污水量时变化系数Kh：指设计年限内，最高日最高时污水量与该日平均时污水量的比值；　　污水量总变化系数Ki：指设计年限内，最高日最高时污水量与平均日子均时污水量的比值。　　显然，按上述定义有：　　Kz＝Kd·Kh　　　　居民生活污水量变化系数：根据《室外排水设计规范》，按污水平均日平均时流量和生活污水量总变化系数确定生活污水峰值流量。不同平均日生活污水流量按规范采用2.3-1.3的总变化系数。工业废水量总变化系数：根据《城市排水工程规划规范》，按工业废水平日平均时流量和工业废水量总变化系数确定工业废水峰值流量。污水截流旱流总变化系数：根据《室外排水设计规范》，来确定生活污水、废水旱流总变化系数。管道水量变化系数：按2020年预测污水总量的10%计算平均流量，变化系数为1.0。5.4污水管设计流速因该项目地势较为平坦，为减小管道埋深，污水管道设计纵坡一般控制在0.0005-0.003范围内。重力管最小设计流速：依据66 《室外排水设计规范》，流速：污水管在设计充满度下，最小设计流速为0.6米/秒。特殊情况下采用不淤流速＞0.4米/秒。最大设计流速：金属管道为10米/秒，非金属管道为5米/秒，暗渠为2米/秒。压力管道设计流速：《室外排水设计规范》规定污水泵站出水压力管流速为0.8-2.5m/s。5.5设计充满度及管井设计（1）设计充满度最大设计充满度：污水管道应按不满流设计d500～d900最大设计充满度为0.70d≥1000mm最大设计充满度为0.75（2）溢流井设计污水干管与次干管相衔接处设置溢流井，大雨时可截留一定量的合流污水送至污水处理厂，其余通过溢流井直接排入周边湖泊。该项目共设15座溢流井。溢流井顶标高高于常水位，以防止周边水位较高时，倒灌入污水干管。（3）检查井设计检查井的设置位置：在管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处设置一座检查井，直管段上间隔30～100m距离设置检查井一座。5.6污水管管材在污水管网工程中，管网材料的费用约占投资的50%。污水管网属于地下永久性隐蔽工程设施，要求具有很高的安全可靠性。因此，合理选择管材非常重要。该项目设计污水管管材为混凝土管和钢带增强波纹管。各道路管材选择详见表5-2。66 表5-2污水管管材设计表序号路名污水管材质1创业大道混凝土2人民东路钢带增强波纹管3人民西路钢带增强波纹管4高新东路混凝土5高新西路混凝土6北二号路混凝土7北四号路混凝土8北七号路混凝土9北八号路混凝土10湖滨路混凝土11嘉吉东路钢带增强波纹管12嘉吉南路钢带增强波纹管13宝业中路钢带增强波纹管14宝业北路钢带增强波纹管15高新四路钢带增强波纹管16南三号路延伸钢带增强波纹管5.7污水管管径根据葛店经济技术开发区污水处理厂处理能力，计算出该项目污水设计流量，根据生产生活污水量与雨水量。该项目起端暗渠截面为d500×500，末端暗渠最大截面为d1200×1200，沿途接纳各支线污水进入污水处理厂。污水收集干管污水管按（d700～d1600）设计。设计的各道路路线污水管管径设计见表5-366 表5-3污水管管径设计表序号路名管径1创业大道D=800D=10002人民东路D=15003人民西路D=12004高新东路D=10005高新西路D=10006北二号路D=8007北四号路D=8008北七号路D=8009北八号路D=80010湖滨路D=120011嘉吉东路D=50012嘉吉南路D=50013宝业中路D=50014宝业北路D=50015高新四路D=50016南三号路延伸D=6005.8管道施工一般地段的管道施工采用挖槽开挖方式。根据施工地段的土质和埋设深度以及场地施工条件选择直槽或梯形槽。沟槽宽度应便于管道铺设和安装，同时考虑夯实机具便于操作和地下水排除。对于管道埋设深度超过5米的，包括不能破坏城市路面的施工地段采用顶管施工，以减少施工难度，降低工程投资。该项目管道施工包括拆除旧道板、旧路面、牵引管道打导向孔、管道基础铺设、下管铺设、修复路面等工作内容。66 第六章污水处理工艺方案比选6.1污水处理工艺污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、厂区现预留的用地面积和工程规模等多种因素进行综合考虑，各种工艺都有其适用条件，应视工程的具体条件而定。选择合适的污水处理工艺，不仅可以降低工程投资，还有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的常年运行费用，保证出厂水水质。根据上面章节对污水水质的分析，该项目要求的污水处理程度较高，对BOD5、SS、NH3-N、总磷去除率要求分别达到87.5％、89.5％、72.4％和67％以上，因此，对污水处理工艺的选择应十分慎重。该项目选择污水处理工艺应充分考虑污水量、污水水质、经济条件，现有系统处理工艺和配套实施的辅助设施以及管理水平，优先选用技术先进、安全可靠、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟处理工艺。下面将对各种工艺的特点进行论述，以便选择切实可行的方案。6.1.1常规二级处理工艺根据我国现行《室外排水设计规范》(GB50014-2006)，污水处理厂的处理效率见表6-1。表6-1污水处理厂的处理效率表处理级别处理方法主要工艺处理效率（%）SSBOD5一级沉淀法沉淀（自然沉淀）40～5520～30二级生物膜法初次沉淀、生物膜反应、二次沉淀60～9065～90活性污泥法初次沉淀、活性污泥反应、二次沉淀70～9065～9566 从表6-1可见，二级活性污泥法的处理效率最高，但常规二级处理工艺仅能有效地去除BOD5、COD和SS，而氮去除率仅为10～20％，磷去除率仅为12～19％，达不到该项目对氮和磷去除率的要求。因此，必需采用污水脱氮除磷工艺。在常规二级活性污泥法中，不同的污染物是以不同的方式去除的。（1）SS的去除污水中SS的去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除，小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒（包括尺度大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。污水处理厂出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标，出水中的BOD5、COD等指标也与之有关。这是因为组成出水悬浮物的主体是活性污泥絮体，其本身的有机成分就很高，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、COD、氮、磷均增加。因此，控制污水处理厂出水的SS指标是最基本的，也是很重要的。为了降低出水中的悬浮物浓度，应在工程中采取适当的措施，例如采用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能、采用较小的二次沉淀池表面负荷、采用较低的出水堰负荷、充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。在污水处理方案选用合理、工艺参数取值合理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。（2）BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后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H2O66 等稳定物质。在这种合成代谢与分解代谢的过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等易降解有机物）直接进入细胞内部被利用，而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质，因此，可以使处理后污水中的残余BOD5浓度很低。根据有关设计资料，在污泥负荷为0.3kgBOD5/kgMLSS·d以下时，就很容易使得出水BOD5保持在20mg/L以下。（3）COD的去除污水中COD去除的原理与BOD5基本相同。污水处理厂出水COD的去除率，取决于原污水的可生化性，它与城市污水的组成有关。对于那些主要以生活污水及其成分与生活污水相近的工业废水组成的城市污水，其BOD5/COD比值往往接近0.5甚至大于0.5，其污水的可生化性较好，出水COD值可以控制在较低的水平。而成分主要以工业废水为主的城市污水，或BOD5/COD比值较小的城市污水，其污水的可生化性较差，处理后污水中剩余的COD会较高，要满足出水COD≤60mg/L有一定的难度。葛店经济技术开发区污水处理厂进水BOD5/COD比值为0.61，污水的可生化性较好，采用二级处理工艺完全能使出水COD≤60mg/L。6.1.2污水脱氮除磷工艺（1）污水脱氮污水脱氮方法主要有生物脱氮和物理化学脱氮两大类。目前生物脱氮是主体，也是城市污水处理中较为经济和常用的方法；物理化学脱氮主要有折点氯化法、选择性离子交换法、空气吹脱法等。国外从六十年代开始对污水脱氮的方法进行了大量的研究，结果认为物理化学法脱氮从经济、管理等方面均不适宜在大中型污水处理厂中使用，因此，该项目仍以生物脱氮法为主。66 （2）污水除磷污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。对于城市污水一般以生物除磷为主，必要时辅以化学除磷，以确保出水的磷浓度在标准以内。化学除磷主要是向污水中投加药剂，使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离将磷从污水中去除。固液分离可单独进行，也可与初沉污泥和二沉污泥的排入相结合。按工艺流程中化学药剂投加点的不同，化学沉淀除磷工艺可分为前置沉淀、同步沉淀和后置沉淀三种类型。前置沉淀的药剂投加点是初沉池前，形成的沉淀物与初沉污泥一起排除；同步沉淀的药剂投加点设在曝气池中、曝气池出水处或在二沉池的进水处，形成的沉淀物与剩余污泥一起排除；后置沉淀的药剂投加点设在二沉池之后的混合池中，形成的沉淀物通过另设的固液分离装置进行分离。化学除磷的药剂主要有铁盐、铝盐和石灰。以硫酸铝和三氯化铁、硫酸亚铁混凝剂为例，金属盐与水中的磷酸盐的反应可以表示如下：硫酸亚铁混凝：3Fe2++2PO43-=Fe3（PO4）2↓三氯化铁混凝：主反应：FeCl3+PO43-→FePO4↓+3Cl-副反应：2FeCl3+3Ca（HCO3）2→2Fe（OH）3↓+3CaCl2+6CO2硫酸铝混凝：主反应：A12（SO4）3·14H2O+2PO43-→2AlPO4+3SO42-+14H2O副反应：A12（SO4）3·14H2O+6HCO3-→2AI（OH）3↓+3SO42-+6CO2+14H2O可见，铁盐和铝盐均能与磷酸根离子（PO43-）作用生成难溶性的沉淀物，通过去除这些难溶性沉淀物去除水中的磷。按照德国规范ATV-A131的规定，一般去除1kg磷需要投加2.7kg铁或1.3kg铝。对特定的污水，金属盐投加量需通过试验确定，进水TP浓度和期望的除磷率不同，相应的投加量也不同。66 化学除磷方法的产泥量将增加，仅由沉淀剂与磷酸根和氢氧根结合生成的干泥量为2.3kgTs/kgFe或3.6kgTs/kgAl，除此之外，还要考虑附带的其它沉淀物，因此，在实际应用中按每kg用铁量产生2.5kg污泥或每kg用铝量产生4.0kg污泥来计算泥量。在初沉池投加化学药剂，初沉池产泥量将增加50～100％，如设后续生物处理，则全厂污泥量增加60～70％；在二沉池投药，活性污泥量增加35～45％，全厂污泥量将增加10～25％。因此，化学药剂的投加使沉淀污泥的产量增加、浓度降低、污泥体积增大，使污泥处理的难度增加。采用化学除磷时还应考虑污泥处理与处置的费用。目前，随着社会科技的进步，新材料不断发展和涌现，而硅藻土广泛应用于水处理、饮食、建材、化工、橡胶、石化、医药、能源等行业。采用硅藻精土除磷可达到99.9%以上。根据以上分析，根据现有系统的工艺和目前进水水质和经济实力，暂不考虑化学除磷，由于单独采用生物除磷效果不理想，设计拟采用生物除磷，并辅以硅藻精土除磷是比较适宜的。（3）生物脱氮除磷基本原理国外从六十年代开始系统地进行了脱氮除磷的物化处理方法研究，结果认为物化法的缺点是耗药量大、污泥多、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，常用的生物脱氮除磷工艺有A2/O法、氧化沟法等。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，使硝酸盐氮还原成氮气从污水中逸出，此阶段称为缺氧反硝化。66 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顺利进行。按照上述原理，要进行脱氮，必须具有缺氧/好氧过程，可组成缺氧池和好氧池，即所谓A/O系统。A/O系统设计中需要控制的几个主要参数就是要有足够的污泥龄和进水的碳氮比。②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β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，用于细胞的合成和吸收磷，形成含磷量高的污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。影响生物除磷的因素是要有厌氧条件（DO=0），同时要有可快速降解的有机物，即BOD5/P比值恰当。同时，希望含磷污泥尽快排出系统，以免污泥中的磷又返回到液体中。按照上述原理，要进行除磷，必须具备厌氧/好氧过程，若在生物脱氮系统前再设置一个厌氧池，这样就形成A2/O系统，即厌氧——缺氧——好氧系统。根据污水处理厂的设计进水水质和要达到的出水水质标准，因此该项目处理工艺采用生物脱氮除磷加上硅藻精土工艺，在满足生物脱氮除磷要求的前提下，BOD5、COD和SS的去除都可以满足排放标准要求。③该项目采用生物脱氮除磷工艺的可行性BOD5：N：P的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率随着BOD5/N和BOD5/P比值的增加而增加。从理论上讲，BOD5/N>2.86才能有效地进行脱氮，实际运行资料表明，BOD5/N>3时才能使反硝化正常运行。在BOD5/N=4～5时，氮的去除率大于60％，磷的去除率也可达60％左右。66 对于生物除磷工艺，要求BOD5/P≥30，且BOD5/N≥4。该项目进水BOD5/N=5.5，BOD5/P=53，能满足生物脱氮除磷工艺对碳源的要求。因此，该项目采用生物脱氮除磷工艺是可行的。实际上，生物脱氮除磷工艺对BOD5：N：P的要求是指进入曝气池的污水水质，而不是指原污水水质。因为在设有初沉池的情况下，其比值会有所变化。（4）污水生物脱氮除磷工艺目前，用于城市污水处理具有一定脱氮除磷效果的污水处理工艺可以分为两大类：第一类为按空间进行分割的连续流活性污泥法；第二类为按时间进行分割的间歇式活性污泥法。l按空间分割的连续流活性污泥法按空间分割的连续流活性污泥法是指各种功能在不同的空间（不同的池子）内完成。目前，较成熟的工艺有：A2/O法、氧化沟法和AB法。①传统A2/O法传统A2/O法即厌氧——缺氧——好氧活性污泥法。污水在流经三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有机物、氮和磷得到去除。其流程简图见图6-1厌氧池（A）缺氧池（A）好氧池（O）二沉池混合液回流活性污泥回流出水进水图6-1A2/O法流程简图66 该工艺在系统上是最简单的同步除磷脱氮工艺，总水力停留时间小于其它同类工艺，在厌氧（缺氧）、好氧交替运行的条件下可抑制丝状菌繁殖，克服污泥膨胀，SVI值一般小于100，有利于处理后污水与污泥的分离，运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌，运行费用低。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，因此脱氮除磷效果非常好。目前，该法在国内外使用较为广泛。但传统A2/O工艺也存在着本身固有的缺点。脱氮和除磷对外部环境条件的要求是相互矛盾的，脱氮要求有机负荷较低，污泥龄较长，而除磷要求有机负荷较高，污泥龄较短，往往很难权衡。另外，回流污泥中含有大量的硝酸盐，回流到厌氧池中会影响厌氧环境，对除磷不利。②改良型A2/O工艺为了克服传统A2/O工艺的缺点，出现了多种改良型A2/O工艺。a、UCT工艺UCT工艺的流程简图见图6-2。厌氧池（A）缺氧池（A）好氧池（O）二沉池出水进水混合液回流混合液回流活性污泥回流图6-2UCT工艺流程简图与A2/O法相比，UCT工艺不同之处在于污泥先回流至缺氧池，而不是厌氧池，再将缺氧池部分混合液回流至厌氧池，从而减少了回流污泥中过多的硝酸盐对厌氧放磷的影响。但是UCT工艺增加了一次回流，多一次提升，运行费用将增加。b、MUCT工艺为了避免UCT工艺因两套内回流交叉而使缺氧段的停留时间不易控制，以及避免溶解氧自好氧段经缺氧段进入厌氧段，干扰磷的释放，产生了MUCT工艺（改良性UCT工艺）。66 与UCT工艺相比，MUCT工艺的不同之处在于将缺氧段一分为二，形成两套独立的内回流。其流程简图见图6-3。厌氧池缺氧池I缺氧池II好氧池二沉池出水进水混合液回流污泥回流图6-3MUCT工艺流程简图c、A-A2/O工艺其工艺流程简图见图6-4。污泥反硝化池厌氧池缺氧池好氧池二沉池出水进水混合液回流污泥回流90%10%图6-4A-A2/O工艺流程简图该工艺是在传统A2/O法的厌氧池之前设置回流污泥反硝化池，来自二沉池的回流污泥和10％左右的进水进入该池（另90％左右的进水直接进入厌氧池），停留时间为20～30分钟，微生物利用10％进水中的有机物作碳源进行反硝化，去除回流污泥带入的硝酸盐，消除硝态氮对厌氧池放磷的不利影响，保证除磷效果。该工艺简单易行，在厌氧池中分出一格做回流污泥反硝化池即可。66 此外，还有取消混合液回流的A2/O工艺和倒置型A2/O工艺等改良型。③氧化沟法氧化沟工艺是五十年代初期发展起来的一种污水处理工艺形式，因其构造简单、易于维护管理，很快得到广泛应用。到目前为止已发展成为多种形式，主要有：Passveer单沟型、Orbal同心圆型、Carrousel循环折流型、D型双沟式和T型三沟式等。传统的Passveer单沟型和Carrousel型氧化沟不具备脱氮除磷功能，但是在Carrousel氧化沟前增设厌氧池，在沟体内增设缺氧区，形成改良型氧化沟，便具备生物脱氮除磷功能。其流程简图见图6-5。厌氧池———二沉池进水出水缺氧好氧污泥回流氧化沟图6-5改良型氧化沟工艺简图Carrousel氧化沟系多沟串联系统，在沟体内存在缺氧区和好氧区，但是缺氧区要求的充足的碳源和缺氧条件不能很好地满足，因此，脱氮效果不是很好。为了提高脱氮效果，荷兰DHV公司通过研究，在沟内增加了一个预反硝化区，从而发明了Carrousel2000型氧化沟工艺。Orbal氧化沟，即“0、l、2”工艺，由外到内分别形成厌氧、缺氧和好氧三个区域，采用转碟曝气。由于从内沟（好氧区）到中沟（缺氧区）之间没有回流设施，所以总的脱氮效率较差。在厌氧区采用表面搅拌设备，不可避免地会带入相当数量的溶解氧，使得除磷效率较差。66 D型氧化沟为双沟交替工作式氧化沟，由池容完全相同的两个氧化沟组成，两沟串联运行，交替地作为曝气池和沉淀池，不单独设二沉池。为了达到脱氮目的，在D型氧化沟的基础上又发展了半交替工作式的DE型氧化沟。该沟设有独立的二沉池和回流污泥系统，两沟交替进行硝化和反硝化。D型氧化沟的缺点主要是曝气设备利用率低、池容积利用率低。T型三沟式氧化沟集缺氧、好氧和沉淀于一体，两条边沟交替进行反应和沉淀，无需单独的二沉池和污泥回流，流程简洁，具有生物脱氮功能。由于无专门的厌氧区，因此，生物除磷效果差。而且，由于交替运行，总的容积利用率低，约为55％，设备总数量多，利用率低。氧化沟池型具有独特之处，兼有完全混合和推流的特性，且不需要混合液回流系统，但氧化沟采用机械表面曝气，水深不宜过大，充氧动力效率较低，能耗较高，占地面积较大。④AB法AB法是一种生物吸附——降解两段活性污泥法，A段负荷高，曝气时间短，仅0.5h左右，污泥负荷高达2～6kgBOD5/kgMLSS·d，B段污泥负荷较低，为0.15～0.30kgBOD5/kgMLSS·d。该法对有机物、氮和磷都有一定的去除率，适用于处理浓度较高、水质水量变化较大的污水，通常要求进水BOD5≥250mg/L，AB法才有明显的优势。该项目设计进水BOD5为160mg/L，采用AB法不太合适。l按时间分割的间歇式活性污泥法——序批式活性污泥法序批式活性污泥法又称间歇式活性污泥法，近几年来，已发展成多种改良型，主要有：传统SBR法、ICEAS法、CAST法、Unitank法和MSBR法。①传统SBR法其反应是在同一容器中进行。在同一容器中进水时形成厌氧（此时不曝气）、缺氧，而后停止进水，开始曝气充氧，完成脱氮除磷过程，并在同一容器中沉淀，再通过撇水器出水，完成一个程序。这种方法与以空间进行分割的连续流系统有所不同，它不需要回流污泥，也无专门的厌氧区、缺氧区、好氧区，而是在同一容器中，分时段进行搅拌、曝气、沉淀，形成厌氧、缺氧、好氧过程。这种方法，总容积利用率低，一般小于50％，因此适用于中、小型污水处理厂。66 ②ICEAS法及CAST法ICEAS、CAST工艺即连续进水、间歇操作运转的活性污泥法。与传统SBR法不同之处在于通过设置多座池子，尽管单座池子为间歇操作运行，但使整个过程达到连续进水、连续出水。其进水、反应、沉淀、出水和待机在一座池子中完成，常用四座池子组成一组，轮流运转，间歇处理。ICEAS法虽有它的优点，可在一组池中完成脱氮、去除BOD5全过程，但每座池子都需安装曝气设备、沉淀的滗水器及控制系统，间歇排水，水头损失大，设备的闲置率较高、利用率低，设备投资大，要求自动化程度相当高。③Unitank法Unitank工艺，又称单池系统，是SBR法的另一种形式，为八十年代后期比利时的史格斯公司所开发，其专利权归比利时WespelearSehgers工程公司所有。由三个矩形池组成，三个池水力相通，每个池内均设有供氧设备，在外边两侧矩形池设有固定出水堰和剩余污泥排放口。中间池连续曝气，两侧池内间断曝气，交替作为沉淀池和曝气池。三个池交替地在缺氧、好氧和沉淀的状态下工作，通过自控程序，控制曝气器运转和改变进水点可使池中发生硝化和反硝化作用，在去除BOD5、SS的同时，达到生物脱氮的目的。其优点是不需污泥回流、无二沉池、布置紧凑、占地面积小。但由于无专门的厌氧区，因此生物除磷效果差。其总的容积利用率为67％。目前，澳门凼仔污水处理厂采用了该工艺，处理效果良好，但该厂不要求脱氮除磷。国内还有其它一些污水处理厂采用了该工艺。④MSBR法MSBR法是一种改良型序批式活性污泥法，是八十年代后期发展起来的技术，目前其专利技术归美国芝加哥附近的AquaAerobicSystem，Inc所有。其实质是A2/O系统后接SBR，是二级厌氧、缺氧和好氧过程，连续进水、连续出水。因此，其具有A2/O生物除磷脱氮效果好和SBR的一体化、流程简洁、不需二沉池、占地面积小和控制灵活等特点。66 MSBR系统原理示意图如下：图6-6MSBR工艺简图图中单元1和单元7是SBR池，单元2是污泥浓缩池，单元3是缺氧池，单元4是厌氧池，单元5是缺氧池，单元6是好氧池。现将MSBR系统的运行原理简介如下：污水进入单元4厌氧池，回流活性污泥在这里进行充分放磷，然后污水进入单元5缺氧池进行反硝化。反硝化后的污水进入单元6好氧池，有机物在这里被好氧降解、活性污泥充分吸磷后再进入起沉淀作用的SBR池，澄清后的污水被排放。此时另一边的SBR在1.5Q回流量的条件下起反硝化、硝化，或起静置预沉的作用。回流污泥首先进入单元2浓缩区进行浓缩，上清液直接进入好氧池，而浓缩污泥则进入单元3缺氧池，一方面可以进行反硝化，另一方面消耗掉了回流污泥中的溶解氧和硝酸盐，为随后的厌氧放磷提供了更为有利的条件。在好氧池与缺氧池之间有1.5Q的回流量，以便进行充分的反硝化。66 MSBR系统各单元的运转是周期性的，每一个运转周期为6个时段，共240min，由3个时段组成一个半周期，时段1为40min，时段2为50min，时段3为30min，共120min，在两个相邻的半周期内，除SBR池的运转方式不同外，其余各单元的运转方式完全一样。6.1.3在传统污水处理基础上改良的新工艺国家发明专利：硅藻精土处理剂以及用硅藻精土处理剂处理污水的方法，创导了既具有传统工艺的综合优点，同时弥补了各处理技术的局限性和不足，在一定条件下，出水水质到达中水回用要求，实现污水资源化。硅藻精土处理工艺原理是：硅藻精土处理剂由不导电非晶体二氧化硅的硅藻壳体和超导的硅藻钠米微孔组成，使硅藻表面形成不平衡电位。在水处理过程中，污染物被快速物理絮凝、沉淀。硅藻60m2/g比表面积，具有较强的吸附能力，把超细微粒物质吸附到硅藻面，瞬间下沉与水体分离。在专利设备中，水体由每克2.5亿个以上的硅藻形成的数公尺渣层由下而上浸出。该工艺具有处理效果好，一定条件下，出水可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标。工程投资为其它工艺的50-60%。运行成本为其它工艺的50-60%；占地面积仅是其它工艺的20-40%。葛店污水处理厂现有系统采用硅藻精土处理技术，达到了出水水质要求，效果好。6.1.4污水处理工艺方案比较及其说明（1）工艺流程比较:66 ①方案一：改良型氧化沟工艺细格栅旋流沉砂池改良型氧化沟配水井、二沉池储泥池浓缩、脱水机房紫外线消毒污泥泵房剩余污泥原污水同流污泥泥饼出水图6-7改良型氧化沟工艺流程简图②方案二：MSBR工艺细格栅旋流沉砂池鼓风机房MSBR池储泥池紫外线消毒浓缩、脱水机房原污水出水泥饼剩余污泥图6-8MSBR工艺流程简图66 ③方案三：硅藻精土处理工艺剩余污泥细格栅旋流沉砂池缺氧池二沉池储泥池浓缩、脱水机房消毒水力循环澄清池原污水硅藻精土处理剂泥饼出水调节池水泵好氧池空气空气图6-9硅藻精土处理剂工艺流程简图（2）工艺流程说明①改良型氧化沟工艺方案（方案一）城市污水首先进入进水泵房前的粗格栅，经泵房提升输送至沉砂池，沉砂池前的进水渠道上设置阶梯式细格栅，以保证后续处理构筑物的正常运行。在沉砂池出水渠道上设置一根集油管，以撇除污水中的油类。以上部分主要去除水中的悬浮物或漂浮物以及砂粒、油类，为污水的预处理阶段。污水经沉砂后配水到厌氧池并进入改良型氧化沟池，以完成生物脱氮除磷和降解有机污染物的过程。改良型氧化沟池的出水配水至二沉池进行固液分离，二沉池出水消毒后排入长江，污泥一部分回流至厌氧池，另一部分剩余污泥进行机械浓缩脱水，脱水泥饼外运进行卫生填埋。②MSBR工艺方案（方案二）污水预处理与方案一相同。66 污水经沉砂后先配水到厌氧池，再进入MSBR反应池，该池由一个大的矩形池分段组成。进水、反应、沉淀、出水全在该池内完成。无需二次沉淀池，但需污泥回流和混合液回流。回流污泥泵和剩余污泥泵安装在MSBR反应池内。③硅藻精土处理工艺（方案三）硅藻精土处理工艺与其它传统生化技术的比较见下表：表6-2相同处理规模下工艺比较表方法占地面积投资（万元）处理成本（元/吨）污泥处理气温影响优点缺点生物化学10亩15000.67焚烧或填埋受影响适应能力强，污染物去除率高，成熟、可靠投资大，占地多，工艺流程复杂，操作、控制要求高化学法5亩10000.67焚烧或填埋不受影响投资少、占地少、耗电量低，设备简单，去除重金属、磷效果好投药量大，混凝速度慢，处理成本高，污泥处置困难，对有机物去除效果差硅藻精土水处理法2.5-5亩9800.32可以二次利用不受影响出水效果好可回用，污染物去除率高，运行成本低，规模适应能力强。必须使用硅藻精土处理剂。备注按1万t/d废水量。6.2污泥处理工艺（1）污泥处理要求污水生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量较高且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。66 污泥处理要求如下：a.减少有机物，使污泥稳定化；b.减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；c.减少污泥中有毒物质；d.利用污泥中可用物质，化害为利；e.因选用生物脱氮除磷工艺，故尽量避免磷的二次污染。（2）污泥处理工艺的选择通常，城市污水处理厂完善的污泥处理工艺为：泥饼污泥消化污泥脱水污泥浓缩由于该项目污水处理工艺采用生物脱氮除磷工艺，污泥龄较长，污泥性质较为稳定，可不进行消化。若采用消化处理，需增加消化池、加热、搅拌和沼气处理利用等一系列构筑物及设备，使投资增加，而且，由于厂区用地面积有限，因此，暂不考虑设消化池，污泥直接进行浓缩、脱水。污泥浓缩、脱水有两种方案可供选择，污泥含水率均能达至80％以下。方案一：污泥机械浓缩、机械脱水方案二：污泥重力浓缩、机械脱水将两种方案的优缺点进行比较，见表6-3。表6-3污泥浓缩脱水比较表项目方案一方案二主要构建筑物（1）污泥贮泥池，（2）浓缩、脱水机房，（3）污泥堆棚（1）污泥浓缩池，（2）脱水机房，（3）污泥堆棚主要设备（1）污泥浓缩脱水机（2）加药设备（1）浓缩池刮泥机，（2）脱水机，（3）加药设备占地面积小大絮凝剂总用量3.0-4.0kg/T·DS≤3.5kg/T·DS对环境影响无大的污泥敞开式构筑物对周围环境影响小污泥浓缩池露天布置，气味难闻，对周围环境影响大总土建费用小大66 总设备费用稍大稍小剩余污泥中的磷的释放无有从表6-3可看出，方案一优于方案二，另外由于该项目进水中含磷量较高，重力浓缩中磷的释放，将进一步增加进水磷含量。因此，该项目污泥处理工艺推荐采用机械浓缩、机械脱水方案。污泥浓缩、脱水机采用一体化设备，有两种类型可以选择：一种是带式浓缩、脱水一体化机；另一种是离心浓缩、脱水一体化机，两种类型相比，带式机在国内应用较早，技术较成熟；离心机在国外使用较多，九十年代开始在国内使用。带式机与离心机比较如下：a.脱水效果：带式浓缩脱水机的脱水污泥含水率略低于离心机。b.运行可靠性：带式机具有成熟的运行经济，可靠性较大，离心机在国内使用时间较短，运转的可靠性相对稍差。c.设备投资及运行成本：离心机必须依赖进口，价格很贵，电耗高，运行成本较大。按同等条件进行比较，其设备价格约高50％，运行电费每吨干泥增加170元。d.噪声：离心机高速旋转，噪声较大。e.环境卫生：离心机完全在全封闭状态下工作，环境卫生条件好，带式机卫生条件较差，但可通过采用加盖型带机使卫生条件得到改善。f.运行维护管理：带式机所需辅助设备较多，需要高压冲洗水泵和空压机，需清洗、更换滤布等，设备运行维护管理较麻烦。经综合比较，结合现有系统的处理方法，该项目污泥处理拟推荐采用带式浓缩脱水一体化机。6.3污泥最终处置污泥的最终处置，目前我国城市污水处理厂大都未经无害化处理随意堆放或用作农肥，国外许多国家对污泥处置采用较多的方法如焚烧、填埋、堆肥和投海等。66 焚烧技术虽然具有处理迅速，减容多（70～90％），无害化程度高，占地面积小等优点，但一次性投资巨大，操作管理复杂，且能耗高，运行费用高，不太适应我国目前的国情。污泥卫生填埋、终结覆盖，是处理城市污水处理厂脱水污泥较为有效的方法之一，但其渗滤液的COD和BOD值较高，需进行处理，否则会造成二次污染。污泥与城市生活垃圾混合高温堆肥，污泥熟化程度高，病原体和寄生虫卵去除较彻底。有利于污泥农用，是适合我国国情的污泥稳定处理工艺。根据开发区的实际情况，结合现有系统污泥处置，扩建工程污泥最终处置考虑将脱水泥饼外运，与城市垃圾一并进行卫生填埋。6.4构筑物选型（1）沉砂池沉砂池主要去除污水中密度为2.65t/m3、粒径大于0.2mm的砂粒，使无机砂粒与有机物分离开来，便于后续生物处理。沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。平流式沉砂池具有构造简单，处理效果较好的优点；竖流式沉砂池处理效果一般较差，而且仅适用于规模较小的污水处理厂；曝气沉砂池通过向池中鼓入空气而产生旋流，使砂粒间产生摩擦作用，可使砂粒与悬浮性有机物得以分离，且不使细小悬浮物沉淀，便于砂粒和有机物的分别处理和处置；旋流沉砂池（钟式沉砂池）是通过机械搅拌产生水力涡流，使泥砂和有机物分离，以达到除砂目的。四种形式沉砂池有各自不同的适用条件，其选型应视具体情况而定。由于该项目二级处理采用生物加硅藻精土处理剂工艺，现有系统采用旋流沉砂池，本方案设计推荐采用旋流沉砂池。沉砂池进水渠道上设置的细格栅有弧形、回转式、阶梯式等形式，由于阶梯式细格栅具有分离效率高、无堵塞、工作稳定、维修量小、栅条间隙小等优点，故推荐采用阶梯式细格栅，栅条间隙采用8mm。（2）水力循环澄清池66 将传统的初沉池改为水力循环澄清池，利于硅藻精土水处理剂的絮凝过程，具有很好的去除效果。（3）生物处理池生物处理池是污水处理厂内的主体构筑物，该项目拟选用与现有系统相同工艺方案。采用廊道式完全混合体，的矩形池，采用微孔曝气。微孔曝气是采用微孔曝气器水下充氧，水深大（与鼓风设备配套，可达6.0m），充氧动力效率高，占地面积小，节省常年运行费用，现有系统已预留了增设鼓风机位置，管理简单。（4）二沉池二沉池主要完成混合液固液分离，使出水SS、BOD5及PO4-P等达到所要求的排放标准。通常，大中型污水处理厂大都采用辐流式沉淀池，机械排泥，其排泥畅通，沉淀效果好，运行稳定可靠。辐流式沉淀池有中心进水、周边出水和周边进水、周边出水两种形式。周边进水、周边出水的辐流式具有表面负荷较高的优点，但进水配水孔的施工难度大，很难达到设计要求，由于该项目对除磷要求较高，二沉池表面负荷不能太高。因此，该项目采用中心进水、周边出水的辐流式沉淀池。（5）消毒城市污水经二级处理后，水质得到改善，但仍可能含有大肠杆菌和病毒。因此，排入受纳水体前应考虑消毒。常用的消毒方法有两种：加氯消毒和紫外线消毒。a、方案一：加氯消毒加氯消毒是污水处理厂使用最广泛、最成熟、最可靠的一种消毒方法。它是通过加氯机把液氯投加到接触池中（反应时间30min左右），污水与氯气充分接触、反应，从而杀死污水中的细菌和病毒。b、方案二：紫外线消毒66 紫外线消毒是利用高强度紫外灯管产生的紫外光改变细胞中的遗传物质，使细菌和病毒无法继续繁殖。紫外灯安装在开放式的渠道内，污水流经紫外灯时，有机化合物受到紫外能的致命冲击。紫外冲击的强度取决于紫外光的密度和紫外灯下曝光时间的长短。c、方案比较两种方案都能达到该项目所要求的消毒效果，但在技术上和经济上存在着差异。在技术方面，加氯消毒的优点是技术成熟、运行稳妥可靠，所需设备数量少，操作维护简单，有成熟的运行管理经验。缺点是所需接触池容积较大，占地面积较大，加氯间及氯库占地面积大，在进行氯瓶运输、库存和使用时，工作量大，且存在氯气泄漏的危险。紫外线消毒的优点是所需接触池容积小，占地面积小，土建投资较省，工人日常管理、操作工作量小。缺点是设备数量多，且必须从国外进口，系统维护管理较麻烦，紫外灯管需经常更换，设备维护费用较高。综合技术和经济两方面的比较，在经济上，加氯消毒方案的土建工程投资比紫外消毒高，操作工人日常工作量大，但设备费用低于紫外线消毒方案。根据现有系统消毒调件，因此，该项目推荐采用紫外线消毒方案。（6）鼓风机房鼓风机房用于曝气池和水力循环澄清池，现有系统在水力循环澄清池下设置鼓风机房，节省占地和投资，扩建工程利于现有系统配套设施。（7）回流污泥泵房水泵设备采用潜水泵，湿式安装，回流污泥与厂区污水提升泵房合建。66 第七章污水处理厂工程设计7.1设计流量该项目扩建工程设计规模为3.5万m3/d，排水体制为分流制。预处理利用现有系统设施。生化池按旱季平均时流量设计；供氧量按旱季最大时流量设计；二沉池按旱季最大时流量设计。7.2生产构筑物工艺设计该项目推荐方案厂区内主要生产构筑物包括：粗格栅、进水泵房、细格栅、旋流沉砂池、曝气池、污泥泵房、配水井及二沉池、紫外线消毒渠、储泥池、浓缩及脱水机房。（1）粗格栅、进水泵房格栅、进水泵房均在现有系统已实施，土建、设备按两期工程7万m3/d规模一次建成。运行方式根据格栅前后水位差或按时间周期自动控制清渣，也可机旁手动控制清渣。进水泵房功能：将自流进厂的污水提升至厂内处理构筑物运行方式根据集水井内水位计自动控制水泵的开、停。（2）细格栅、旋流沉砂池细格栅、旋流沉砂池单建，与现有系统相同，设计规模为3.5万m3/d。细格栅功能：截除污水中较小漂浮物。设计参数设计流量：Qmax=1.26m3/s过栅流速：Vmax=0.9m/s栅条间隙：b=8mm栅前水深：h=1.0m66 主要工程内容采用阶梯式细格栅共2道，每道格栅宽1.6m，配用电机功率2.2KW。栅渣由输送机输送至压榨机脱水后打包外运。每道细格栅前后设有手动闸板备作检修和切换用。运行方式根据格栅前后水位差或按时间周期自动控制清渣，也可机旁手动控制清渣。（3）旋流沉砂池（钟氏沉砂池）功能：去除污水中粒径≥0.2mm的砂粒，使无机砂粒与有机物分离开来，便于后续生化处理。设计参数设计流量：Qmax=1.26m3/s水力表面负荷：≤200m3/m2·h水力停留时间：>30s主要工程内容旋流沉砂池1座，直径4.2m，池深2.55m，砂斗直径1.52m，砂斗深度2.00m。每座池中间设有一台可调速的带中空轴的立式浆叶分离机和一个空气提升器，功率为3.7KW。气源由两台小型鼓风机(一用一备)提供，每台风量2.0m3/min，风压50kPa。砂水混合物通过气提输送至砂水分离器(共l台)，功率为1.50KW，分离后的干砂外运。运行方式：浆叶分离机连续运转，鼓风机气提排砂按程序控制定时运转，砂水分离器与鼓风机同步运转。（4）曝气池功能：利用缺氧和好氧区的不同功能，进行生物脱氮除磷，同时去除BOD5。主要工程内容曝气池一座，每座平面尺寸60*44m，总高度7m。缺氧区内设2台淹没式搅拌器，每台功率5.0KW。66 好氧区曝气采用水下微孔曝气器。运行方式：通过水下微孔曝气器充氧。使氧控制在4.0mg/L左右。（5）污泥泵房利用现有系统设施。主要工程内容增设回流污泥泵3台潜水泵（2用1备），运行方式：回流污泥根据曝气池污泥浓度控制回流量，剩余污泥泵与污泥浓缩、脱水机协调运行。（6）二次沉淀池功能：进行混合液固液分离，确保污水处理厂出水SS和BOD5等达到所要求的排放标准，是生化处理不可缺少的一个组成部分。主要工程内容采用1座中心进水、周边出水辐流式沉淀池，与现有系统相同。运行方式：沉淀池与曝气池协调连续运行，排泥与污泥泵房协调运转。（7）水力循环澄清池与现有系统相同，硅藻精土处理剂在泵前加药。储泥池、污泥浓缩、脱水机房功能：为污泥浓缩、脱水调蓄部分剩余污泥。为了避免高含磷量的剩余污泥中的磷在厌氧条件下重新释放，该项目采用污泥机械浓缩，而不采用重力浓缩，因此，储泥池的停留时间不宜过长，最好控制在30min以内。将污水处理过程中产生的剩余污泥进行浓缩、脱水，降低含水率，便于污泥运输和最终处置。主要工程内容储泥池土建按污水处理厂远期规模建设。污泥浓缩、脱水机房利用现有系统设施，只需增添必要的设备。（8）紫外线消毒渠道66 功能：杀灭出厂污水中可能含有的细菌和病毒。设计参数：设计流量1800m3/h主要工程内容扩建工程设紫外线接触消毒渠道l座，平面尺寸为9.8×1.5m。7.3辅助建筑物设计污水处理厂内辅助建筑物现有系统已完成，并按7万m3/d规模设计。根据建设部颁发的《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31-89）以及《城市污水处理厂工程项目建设标准》（2001年修订），考虑到该项目的实际情况，各主要附属建筑物建筑不另建设。主要内容有：（1）生产技术楼内设生产管理、行政管理、中心控制、化验及值班宿舍。（2）机修车间、仓库和车库a.机修间：主要用于厂内设备和零配件的日常修理。b.车库：内设司机休息室、工具间等。c.仓库：用于存放小口径管件、水泵电机、电气设备、五金工具、劳保用品及其它杂品等。（3）传达室（4）配电中心7.4厂区总平面及竖向设计（1）厂区总平面l平面布置拟建污水处理厂位于开发区东，总占地面积82.4亩。厂区地形平坦，厂区西边有通信电信光缆线和高架空通信线由南向北穿过。厂区总平面布置遵循如下原则：（1）功能分区明确，构筑物布置紧凑，减少占地面积。（2）在现有系统基础上建设，尽量少占地。（3）流程力求简短、顺畅，避免迂回重复。66 （4）变配电布置在既靠近污水处理厂进线，又靠近用电负荷大的构筑物处，以节省能耗。（5）在现有基础上，厂区绿化面积不小于30％，总平面布置满足消防要求。（6）交通顺畅，便于施工与管理。厂区平面布置除了遵循上述原则外，具体应根据城市主导风向、进水方向、排放水体位置、工艺流程特点及厂址地形、地质条件等因素进行布置，既要考虑流程合理、管理方便、经济实用，又要考虑建筑造型、厂区绿化及与周围环境相协调等因素。细格栅间、沉砂池、污泥泵房布置既便于集中管理，又有利于与现有系统的衔接，并可以使扩建工程具有相对的独立性和完整性。同时该布置还具有以下优点：（1）功能分区明确厂区分为厂前区、生产区和预留发展区，各区相互独立，又不乏有机联系，通过厂区道路连成一体，工作、生活均较方便。（2）工艺流程顺畅，水头损失小。工艺构筑物基本上按进水、出水方向布置，整个流程顺畅，水头损失小，巡视管理方便。进水泵房离厂外自流管最近，工程造价省；尾水排放管短。（3）构筑物布置紧凑，占地面积小。（4）厂前区在平面和高程上独立于生产区，并用绿化隔离带与较脏、较臭的构筑物分开，使厂前区环境较好。（5）顺应场区地形，减少挖填方量。厂区主要用地指标见表7-1。66 表7-1厂区用地主要指标表项目单位数量备注用地面积亩38扩建工程其中：厂前区亩2生产区亩25预留发展区亩16.5绿化面积亩11绿化指标%30全厂厂区道路、给水排水及通讯，现已形成，扩建工程无需建设。7.5结构没计7.5.1设计依据（1）根据《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001），该项目结构设计使用年限为50年。（2）该项目构筑物、建筑物的安全等级为二级（3）该项目抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组。（4）该项目建筑抗震设防标准：构筑物为乙类建筑，建筑物为丙类建筑。（5）厂区内所有构筑物及建筑物的地面以下混凝土结构的环境类别按二a类设计，建筑物地面以上的砼结构的环境类别按一类设计。（6）地基设计等级为丙级。（7）该项目框架结构的抗震等级为四级。7.5.2厂外截流干管厂外污水截流干管当管径D≤500时，采用UPVC波纹管，当管径D>500mm时，采用钢筋砼管，管道的施工采取开槽埋设，根据需要可采用顶管的方法。截流干管采用暗渠，在穿越时采用倒虹吸钢管，注意做好防腐保护。7.6电气、仪表及自控设计7.6.1电气工程设计66 污水处理厂扩建设计规模为3.5万m3/d。电气工程设计的主要内容有：（1）污水处理厂扩建供配电系统设计（2）厂内电气设备配电及控制设计（3）动力及照明布置设计用电负荷污水处理厂用电负荷分为动力负荷和生产辅助用电负荷两大类。主要动力设备，如水泵按工作量计算用电负荷；小型动力设备按需要系数法计算用电负荷；生产辅助用电，如照明及办公用电按单位面积用电指标法计算用电负荷。经计算，污水处理厂扩建的最大用电负荷约为600KVA。增加1台800KVA/10kv/0.4kv变压器。7.6.2供电电源污水处理厂属二级用电负荷。污水处理厂现有系统已投产后，供电电源有安全可靠的供电电源。污水处理厂采用双回路10kv电源供电。两回路电源一用一备。7.6.3变配电系统在污水处理厂中，用电负荷比较集中的有进水泵房、曝气、污泥脱水车间等。为了减少线路损耗和提高供电质量，在布置配电系统时将配电变压器靠近负荷中心，尽量缩短380/220V的配电距离。为了提高配电系统的可靠性，便于运行操作和维护管理，污水处理厂内380/220V配电系统近期采用单母线联络运行，远期采用单母线分段运行。7.6.4配电装置设备选型根据安全、可靠、经济、合理的原则，污水处理厂lOkv和0.4kv配电装置选用国内技术先进，有成熟运行经验的设备。10kv配电装置选用中置式金属铠装手车式开关柜。主开关选用真空断路器，配用直流弹簧操作机构。66 0.4kv配电装置选用MNS型开关柜，主开关选用框架式和限流式低压断路器。7.6.5无功功率补偿由于全厂主要用电负荷为380V电机，故在低压侧设置电容器自动补偿柜集中补偿。补偿后10kv进线侧功率因数不低于0.9。7.6.6电能计量在10kv进线侧设电能计量柜作为供电部门的专用计量单元。另在0.4kv进线侧设电能表作为内部经济考核的计量单元。7.6.7电动机起动方式全厂所有电动机均采用全压直接起动。7.6.8其他污水处理厂内所有电气设备的控制、保护以及电缆敷设、防雷接地等将严格按照国家有关设计规范和标准进行设计。7.7仪表及自控设计为及时准确地掌握污水处理厂进出污水水质及变化过程，自动监测和控制污水处理厂各个生产环节，提高污水处理厂的现代化管理水平，达到科学、安全、经济、合理的运行目标，在污水处理厂中设置了必要的过程检测仪表，现有系统设计了一套以PLC（可编程序控制器）为现场测控单元的二级分布式计算机测控管理系统。扩建工程利用现有系统设施过程检测仪表的设置（1）进水系统：液位检测仪表、水位控制器。（2）细格栅及沉砂池：流量计、酸度计、温度计、液位检测仪表。（3）曝气池：溶解氧测定仪、污泥浓度计。（4）污泥泵房：液位计、污泥浓度计、流量计、水位控制器。（5）出水系统：流量计及在线COD检测仪。（6）储泥池：液位计。66 （7）紫外线消毒渠：液位检测仪。66 第八章节能设计8.1节能措施目前，国内有许多污水处理厂虽建有完善的污水、污泥处理工艺，但往往不能坚持运转，只能是转转停停，其主要原因是处理厂能耗太高，即所谓“建得起、用不起”。因此，节能是非常重要的。随着人类的发展和科学的进步，新生事物层出不穷，其中有积极先进的，也有消极落后的。污水处理领域也同其它事物一样，有许多“新工艺、新技术、新设备和新材料”产生。该项目设计过程中，积极稳妥地运用四新技术，既注重技术的先进性，又考虑技术的成熟性和实用性，使该项目设计更为合理、更为节省、更为优化。具体表现为以下几方面：（1）处理构筑物进行合理分组，适应水质、水量的变化。（2）采用技术先进且成熟的污水处理工艺，转碟曝气，充氧动力效率较表面曝气高，节省了能耗。（3）污水提升泵采用高效潜污泵，效率高（80％以上），能耗较低。（4）采用硅藻精土处理剂工艺，曝气池可用堰板控制混合液内回流量的大小，且无需提升，节省能耗。（5）污泥处理采用一体化带式浓缩、脱水机，简化工艺、减少投资，而且电耗低、药耗低，减少了运行成本。（6）构筑物布置紧凑，管道无迂回，减少了连络管渠的水头损失，节省了污水提升能耗。（7）全厂采用技术先进的微机测控管理系统，分散检测和控制，集中显示和管理，各种设备均可根据污水水质、流量等参数自动调节运转台数或运行时间，不仅改善了内部管理，而且可使整个污水处理系统在最经济状态下运行，使运行费用最低。66 8.2能耗指标分析污水处理厂现有规模3.5万m3/d，年总用电量256万度，处理每立方米污水耗电0.23kwh，扩建工程与现有相同，比我国目前二级处理耗电0.25kwh/m3污水的平均指标略低，从污水处理厂主要耗能工艺（包括曝气、污泥回流、剩余污泥的抽升）年耗电为195万度，其单位能耗为1.49kwh/kgBOD5，低于统计的1.2～2.5kwh/kgBOD5的平均指标。因此，从耗能分析，该项目主要工艺能耗指标可达国内同行业先进水平。66 第九章环境保护与监测9.1设计依据为贯彻执行环境保护设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产的三同时原则，按照国家计委和国家环保局颁发的《建设项目环境保护设计规定》及以下相关的国家标准和规范编制项目环保和监测设计。《环境空气质量标准》(GB3095)《大气污染物综合排放标准》(GB16297)《恶臭污染物排放标准》(GB14544)《声环境质量标准》(GB3096)《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348)《生活污泥填埋污染控制标准》(GB16889)《污水综合排放标准》(GB8978)《地表水环境质量标准》(GB3838)9.2主要污染源和污染物污水处理厂是环保工程，处理开发区城市生活污水，在处理的过程中可能会产生二次污染，该项目污染源主要有以下几方面：大气污染物：大气污染物主要臭气，其主要成分是CH4、CO2、NH3等噪声：噪声主要来自设备运行噪声以及运输车辆交通噪声。固体废弃物：污泥、生化垃圾等。9.3环境保护措施9.3.1项目实施过程中的环境影响及对策（1）工程建设对环境的影响a.工程征地的影响按该项目扩建要求，需要占用土地38亩。88 土地被征用不会对开发区产生不良影响。b.对交通的影响工程建设时，由于车辆运输等原因，会使交通变得拥挤和频繁，较易造成交通问题，这种影响随着工程的结束而消失。c.施工扬尘、噪声的影响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，直至施工结束，长达数月。堆土裸露，旱干风致，以致车辆过往，满天尘土，使大气中悬浮颗粒物含量骤增，严重影响市容和景观，施工扬尘将使附近的建筑物、植物等蒙上厚厚的尘土，给居住区环境的整洁带来许多麻烦。阴雨天气，由于雨水的冲刷以及车辆的辗压，使施工现场变得泥泞不堪，行人步履艰难。噪声的影响施工期间的噪声主要来自污水处理厂建设时施工机械和建筑材料的运输和施工桩基处理。特别是夜间，施工的噪声将产生严重的扰民问题，影响邻近居民的工作和休息。若夜间停止施工，或进行严格控制，则噪声对周围环境的影响将大大减小。d.生活垃圾的影响工程施工时，施工区内工人的食宿将会安排在工作区域内，这些临时食宿地的水、电以及生活废弃物若没有做出妥善的安排，则会严重影响施工区的卫生环境，导致工作人员的体力下降，尤其是在夏天，施工区的生活废弃物乱扔，轻则导致蚊蝇孳生，重则致使施工区工人暴发流行疾病，严重影响工程施工进度，同时使附近的居民遭受蚊蝇、臭气、疾病的影响。e.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、处置过程中部可能对环境产生影响。车辆装载过多导致沿程废弃物散落满地，影响行人和车辆过往和环境质量。88 废弃物处置地不明确或无规划乱丢乱放，将影响土地利用、河流流畅，破坏自然生态环境，影响城市的建设和整洁。废弃物的运输需要大量的车辆，如在白天进行，必将影响本地区的交通，使路面交通变得更加拥挤。（2）建设中环境影响的缓解措施a.交通影响的缓解措施工程建设将不可避免地影响该地区的交通。项目开发者在制订实施方案时应充分考虑到这个因素，对于交通特别繁忙的道路要求避让高峰时间（如采用夜间运输，以保证白天畅通）。b.减少扬尘工程施工中旱季风扬尘和机械扬尘导致沿线尘土飞扬，影响附近居民和工厂，为了减少工程扬尘对周围环境的影响，建议施工中遇到连续的晴好天气又起风的情况时，对堆土表面洒上一些水，防止扬尘，同时施工者应对土地环境实行保洁制度。c.施工噪声的控制运输车辆喇叭声、发动机声、混凝土搅拌机声以及地基处理打桩声等造成施工的噪声，为了减少施工对周围居民的影响，工程在距民舍200m的区域内不允许在晚上十一时至次日上午六时内施工，同时应在施工设备和方法中加以考虑，尽量采用低噪声机械。对夜间一定要施工又会影响周围居民生活的工地，应对施工机械采取降噪措施，同时也可在工地周围或居民集中地周围设立临时的声障装置，以保证居民区的声环境质量。d.施工现场废物处理工程建设需要的人工数决定于工程承包单位的机械化程序。污水处理厂施工时可能被分成多块同时进行，工程承包单位将在临时工作区域内为工人提供临时的膳宿。项目开发者及工程承包单位应与当地环卫部门联系，及时清理施工现场的生活废弃物；工程承包单位应对施工人员加强教育，不随意乱丢废弃物，保证工人工作生活环境卫生质量。88 e.倡导文明施工要求施工单位尽可能地减少在施工过程中对周围居民、工厂、学校影响，提倡文明施工，做到“爱民工程”，组织施工单位、街道及业主联络会议，及时协调解决施工中对环境影响问。f.制定废弃物处置和运输计划工程建设单位将会同有关部门，为该项目的废弃物制定处置计划。运输计划可与有关交通部门联系，车辆运输避开行车高峰，项目开发单位应与运输部门共同做好驾驶员的职业道德教育，按规定路线运输，并不定期地检查执行计划情况。施工中遇到有毒有害废弃物应暂时停止施工并及时与地方环保、卫生部门联系，经他们采取措施处理后才能继续施工。9.3.2项目建成后的环境影响及对策（1）污水处理厂对周围的环境影响a.污水处理厂排放的污水污水处理厂排放的污水是指处理后的尾水和厂内自身排放的污水。该项目采用成熟工艺，与现有系统相同。设计中主要设备采用国产优质设备和进口设备，监测仪表和控制系统采用进口设备，自动监控水平较高，因此，污水处理厂正常运转是有保证的，能达到相应要求的出水水质，不会对排放水体造成污染。b.污水处理厂产生的污泥污泥经采用带式浓缩脱水设备浓缩脱水后，其泥饼含水率已降低至70～80％，为非流质固体，可用一般运输工具直接外运。c.臭味对环境的影响由于一般污水处理厂内很多污水处理设施均为敞开式水池，所以污水的臭味散发在大气中，势必会影响到周围地区。（2）对环境影响的对策88 虽然该项目建成运行后对周围环境影响不大，但为了进一步减小工程对环境的影响，该项目拟采取以下措施：a.为改善厂区工人的操作条件，总体布置与常年风向结合起来。为最大程度地减少污水处理厂对环境的影响，在总平面布置上将厂前区布置在西北面，且因地势布置，中间布置有道路及绿化隔离带，使臭味对厂前区和周围环境无影响。b.该项目污水泵和污泥泵采用潜污泵，在水下，基本无噪声。浓缩脱水机等均设在室内，经过隔声以后传播到外部环境时已衰减很多。据调查资料表明，距机房30m时测得的噪声值已达到国家的《城市区域环境噪声标准》（GB3096-2008）的标准值，且采用先进的低噪声设备，对环境的影响进一步减小。c.该项目在建筑设计上充分体现园林式与现代化相结合的建筑风格，与周围建筑风格相协调，并布置建筑小品，搞好园林绿化，种植多种树木、爬藤植物和草木植物，提高景观质量。污水处理厂尽可能增加厂区绿化面积，厂区绿化利用道路两侧的空地、构（建）筑物周围和其它空地见缝插针进行。沿厂区围墙内侧布置吸抗性强的灌木树，逐渐形成隔离带。9.4环境监测9.4.1污水监测调节池进出水口各设一处采样点，监测项目包括：pH、BOD5、COD、SS、DO、NH3-N、TKN、TP、TK、氯化物、细菌总数、大肠菌值；处理厂启用后，每个月取样一次，第二年以后每季度取样一次，进行连续监测。9.4.2监测机构、人员污水处理厂现有系统已设立专门的环保机构，负责环境管理和监测，并配备专职环保监督员，负责全厂的环境质量管理。88 第十章劳动安全卫生及消防10.1设计依据（1）《中华人民共和国劳动法》1995年1月1日（2）《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》劳动部1996年10月4日（3）《关于生产性建设工程项目职业安全卫生监察的暂行规定》劳字（1998）48号（4）《国务院关于加强防尘防毒工作决定》[国发（1984）97号]（5）《工业企业设计卫生标准》[GBZ1-2002]（6）《工业企业厂界噪声控制标准》(GB12348-90)（7）《工业企业煤气安全规程》[GB6222-86]（8）《建筑设计防火规范》[GBJ16-87，2001修订本]（9）《建筑抗震设计规范》[GB50011-2001]劳动安全卫生设计除依据以上法规外，还须遵守湖北省及葛店经济技术开发区的有关劳动安全卫生的规定。10.2主要危害因素分析该项目的主要危害因素可分为两类，其一为自然因素形成的危害和不利影响；一般包括地震、不良地质、暑热、雷击、暴雨等因素：其二为生产过程中产生的危害，包括有害尘毒、火灾爆炸事故、机械伤害、噪声振动、触电事故、坠落及碰撞等各种因素。（1）自然危害因素分析a.地震地震是一种能产生巨大破坏的自然现象，尤其对构筑物的破坏作用更为明显。它作用范围大，威胁设备和人员的安全。88 b.暴雨和洪水暴雨和洪水威胁污水处理厂安全，其作用范围大，但出现的机会不多。c.雷击雷击能破坏建、构筑物和设备，并可能导致火灾和爆炸事故的发生，其出现的机会不大，作用时间短暂。d.不良地质不良地质对建、构筑物的破坏作用较大，甚至危及人员安全。同一地区不良地质对建筑物的破坏作用往往只有一次，作用时间不长。e.风向风向对有害物质的输送作用明显，若人员处于危害源的下风向，则极为不利。f气温人体有最适宜的环境温度，当环境温度超过一定范围，会产生不舒服感，气温过高会发生中暑；气温过低，则可能发生冻坏设备。气温对人的作用广泛，作用时间长，其危害后果较轻。自然危害因素的发生基本是不可避免的，因为它是自然形成的；但可以对其采取相应的防范措施，以减轻人员、设备等可能受到的伤害或损坏。（2）生产危害因素分析a.有毒有害物质氯气是一种黄绿色气体，具有刺激性，有毒，质量为空气的2.5倍，密度3.2kg/m3。（8℃，1个大气压）。这项危害实际发生在加氯消毒时。b.高温辐射当工作场所的高温辐射强度大于4.2Jcm2·min时，可使人体过热，产生一系列生理功能变化，使人体体温调节失去平衡，水盐代谢出现紊乱，消化及神经系统受到影响，表现为注意力不集中，动作协调性、准确性差，极易发生事故。88 c.振动与噪声振动能使人体患振动病，主要表现在头晕、乏力、睡眠障碍、心悸、出冷汗等。噪声除损害听觉器官外，对神经系统、心血管系统亦有不良影响。长时间接触，能使人头痛头晕，易疲劳，记忆力减退，使冠心病患者发病率增多。d.火灾、爆炸火灾是一种剧烈燃烧现象，当燃烧失去控制时，便形成火灾事故，火灾事故能造成较大的人员及财产损失。爆炸同火灾一样，能造成较大的人员伤亡及财产损失。一般来说，该项目火灾及爆炸事故发生的可能性较小。e.其它安全事故压力容器的事故能造成设备损失，危及人身安全。此外，触电、碰撞、坠落、机械伤害等事故均对人身形成伤害，严重时可造成人员的死亡。10.3安全卫生防范措施（1）抗震该项目区域抗震设防为6度，结构设计过程中作相应处置。（2）抗洪污水处理厂位于开发区东边，厂区设计地面标高高于开发区50年一遇的洪水位高程。在厂区内设相应的场地雨水排除系统，以及时排除雨水，避免积水毁坏设备和构建筑物。（3）防雷该项目生产技术楼、变配电中心属二类防雷建筑物，设计已采用避雷带防直击雷，并对非金属的屋顶设置与避雷带共同构成不小于10米宽金属网防感应雷，对其它第三类防雷建筑物采用避雷或防直击雷，放散管及风帽按规范要求采取相应的防雷措施。（4）防不良地质88 根据资料显示，厂区及四周无影响稳定性的活动断裂，无不良地质存在。（5）防暑为防范暑热，采取以下防暑降温措施：在生产厂房采取自然通风或机械通风等通风换气措施，中央控制室、化验室等设空调。（6）合理利用风向污水处理厂设计中将生产技术楼等辅助建筑物布置在厂区主导风向的上风向，以避免风向因素的不利影响。（7）减振降噪在生产过程中噪音较大、运行时室外噪音高达100dB以上设置了消音器，并设置减振底座，选用密闭隔音材料，经以上处理后噪音可大大降低，可降至85dB以下。强振设备与管道间采用柔性连接方式，防止振动造成的危害。在总图布置中，根据声源方向性、建筑物的屏蔽作用及绿化植物的吸纳作用等因素进行布置，减弱噪声对岗位的危害作用。主要生产场所设置能起到隔声作用的操作室、休息室，噪声级均可低于85dB（A），车间办公室、休息室、操作室等室内噪声级均小于70dB（A），生产技术楼内噪声低于60dB（A）；其它生活、卫生用品室内噪声则低于55dB（A）；对于操作工人接触噪声不足8小时的场所及其它作业地点的噪声均满足《工业企业噪声控制设计规范》中的标准要求。（8）防火防爆在总平面布置中，各生产区域、装置及建筑物的布置均留有足够的防火安全间距，道路设计则满足消防车对通道的要求。在工艺设计中，在可能有燃爆性气体的室内设自然通风及机械通风设施，使燃爆性气体的浓度低于其爆炸下限。有爆炸危险的室内设不发火花地面。污泥处理系统的设备及管道均设有跨接和静电接地装置。88 在爆炸和火灾危险场所严格按环境的危险类别选用相应的电气设备和灯具；并按有关防雷规范的要求对建筑物采取相应的避雷措施。厂区设计相应的消防给水管网及室内外消火栓。（9）其它为了防止触电事故并保证检修安全，两处及多处操作的设备在机旁设事故开关；1KV以下的设备金属外壳作接零保护；设备设置漏电保护装置。为了防止机械伤害及坠落事故的发生，生产场所梯子、平台及高处通道均设置安全栏杆，栏杆的高度和强度符合国家劳动保护规定；设备的可动部件设置必要的安全防护网、罩；地沟、水井设置盖板；有危险的吊装口、安装孔等处设安全围栏；厂内水池边设置救生衣、救生圈；在有危险性的场所设置相应的安全标志及事故照明设施。绿化对净化空气、降低噪声具有重要作用，是改善卫生环境美化厂容的有效措施之一，并且绿化能改善景观、调节人的情绪，从而减少人为的安全事故。厂内设有食堂、办公室、值班宿舍、浴室、厕所等辅助用房。10.4消防（1）总平面污水处理厂在正常生产情况下，一般不易发生火灾，只有在操作失误、违反规程、管理不当及其它非正常生产情况或意外事故状态下，才可能由各种因素导致火灾发生。因此为了防止火灾的发生，或减少火灾发生造成的损失，根据“预防为主，防消结合”的方针，该项目在设计上采取了相应的防范措施。厂内道路呈环形布置，保证消防通道畅通，厂内车行道宽4.0m，污水处理厂增设1个出入口直接开发区道路，均与厂外道路相连，均满足消防车对道路的要求。在火灾危险性较大的场所设置安全标志及信号装置，在设计中对各类介质管道应涂以相应的识别色。88 （2）建筑在爆炸危险的甲类厂房采用钢筋混凝土框架或排架结构。甲类厂房利用门、窗洞作为泄压面积，或局部采用轻质屋盖作为泄压面积，泄压面积的设置应避开人员集中的场所和主要交通道路，并靠近容易发生爆炸的部位。其泄压系数为0.05～0.22。该项目建构筑物的耐火等级均至少达到II级，主要厂房均设两个出入口。该项目建筑物的防火设计均严格按国家标准的规定进行。（3）电气该项目消防设施采用双回路电源供电，其配电线采用非延燃铠装电缆，明敷时置于桥架内或埋地敷设，以保证消防用电的可靠性。厂内设置火灾自动报警系统，使消防人员及时了解火灾情况并采取措施。消防水可在泵房及各车间内任意一个消防箱处控制，从而及时扑救火灾。建、构筑物的设计均根据其不同的防雷级别按防雷规范设置相应的避雷装置，防止雷击引起的火灾。在爆炸和火灾危险场所严格按照环境的危险类别或区域配置相应的防爆型电器设备和灯具，避免电气火花引起的火灾。电气系统具备短路、过负荷、接地漏电等完备保护系统，防止电气火灾的发生。（4）消防给水及消防设施开发区污水处理厂现有系统已建立完善的消防给水系统和消防设施，可以保证扩建工程消防的安全性和可靠性。88 第十一章项目实施与管理11.1管理体制本污水处理厂实行总经理负责制，现葛店经济技术开发区给排水有限公司有完善的管理机制，因此扩建不需增设新的管理机构。11.2劳动定员11.2.1工作制度污水处理实行三班制，生产天数为365天，职工工作时间为8小时。11.2.2劳动定员根据有关规定，结合现有系统定员情况，该项目劳动定员为20人。人员编制见表11-1。表11-1人员编制表序号部门岗位人数（人）备注1扩建工程操作工人202其它行政3现有合计2011.3人员培训11.3.1人员培训在污水处理厂设备安装调试及试运行阶段需要在国内聘请技术专家咨询指导，并对有关管理人员和技术工人进行技术培训。组织参观考察国内或现有系统污水处理，结合本场处理工艺，熟悉污水处理流程，并掌握工艺设备的性能及操作规程。11.3.2人员培训计划污水处理厂管理和技术人员，在试运行前到国内污水处理较好的城市的污水处理厂参观、考察和学习，也可在本厂现有系统学习。88 11.4实施计划与进度项目建设周期为一年，进度安排如下：表11-2实施计划与进度表序号时间(月)实施内容1234567891011121可行性研究报告及批准2招投标工作3合同签约4初步设计及审批5主要设备定货6施工图设计7土建施工8设备、管线安装9绿化等工程建设施工10试运营11正式投入运营11.5项目招标方案为保证工程质量，防范和化解工程建设中的违规行为，规范招投标活动，保护国家利益、社会利益和招标活动当事人的合法权益，根据《中华人民共和国招投标法》和国家发改委《建设项目可行性研究报告增加招标内容以及核准招标事项暂行规定》的要求，制定本方案。招标过程要遵循公开、公平、公正和诚信的原则，并接收有关部门的监督。11.5.1招标范围按照国家规定的要求，该项目的勘察设计、设备采购、施工承包、项目监理等方面均向社会公开招标。88 11.5.2招标组织形式项目拟采用委托代理招标的形式，在省、市发改委及有关部门的监督下进行招标活动。11.5.3招标方式该项目的勘察设计、设备采购、施工承包、项目监理均采用公开招标方式。公开招标方式应按《招投标法》的规定采用公开登报的方式发布招标书，进行资格预审，确定入围投标单位进行招标活动。表11-3招标基本情况表建设项目名称：湖北省葛店经济技术开发区污水处理厂扩建工程项目招标范围招标组织形式招标方式不采用招标方式招标估算金额(万元)备注全部招标部分招标自行招标委托招标公开招标邀请招标勘察设计√√√建筑工程√√√安装工程√√√监理√√√设备√√√其它√√√建设单位盖章年月88 第十二章投资估算与资金筹措12.1编制范围内及编制依据12.1.1编制范围包括污水处理厂厂内工程及完善收集污水的外部管网。粗格栅及进水泵房、污泥泵房、浓缩及脱水机房等利用现有已建设施。12.1.2编制依据（1）《全国统一市政工程预算定额湖北省统一基价表》（2）《湖北省建筑工程预算定额统一基价表》（3）《全国统一安装工程预算定额湖北省单位估价表》（4）建设部《市政工程可行性研究投资估算编制办法》（5）《全国市政工程投资估算指标》（6）设备价格参考设备制造厂报价及类似设备价格（7）该项目可行性研究报告图纸、文件及有关技术资料（8）该项目设备及部分材料的有关厂家询价（9）征地费用：征地38亩，征地单价10万元/亩，共计380万元。（10）前期工作费：根据“国家计委关于印发建设项目前期工作咨询收费暂行规定的通知”（计价格［1999］1283号）计价标准取市场价。（11）勘查、测绘费和设计费：根据“国家计委、建设部关于发布《工程勘察设计收费管理规定》的通知”（计价格[2002]10号）计价标准取市场价。（12）环境评估费：根据“国家计委、国家环境保护总局关于规范环境影响咨询收费有关问题的通知”（计价格〔2002〕125号）计价标准取市场价。（13）招标及服务费：根据“国家计委关于印发《招标代理服务收费管理暂行办法》的通知”（计价格［2002］1980号）计价标准取市场价。88 （14）工程监理费：根据“国家物价局、建设部关于发布工程建设监理费有关规定的通知”[1992]价费字479号计取。（15）办公及生活家具购置费：按设定人员每人1000元计列。（16）职工培训费：按设定人员的60％，培训6个月，每人1000元计列。（17）施工图审查服务费：按设计费的10％计列。（18）竣工图编制费：按设计费的8％计列。（19）建设单位管理费：按常规计列。（20）联合试运转费：按设备购置的1％计列。（21）基本预备费：按第一、二部分工程费用的8％计列。12.2总投资项目总投资6367.04万元,其中建设投资6270.97万元,建设期利息48.96万元,流动资金47.11万元。12.2.1建设投资该项目建设投资额为6270.97万元。其中建筑工程费用为1614.60万元，设备及安装费用为3332.00万元，其他费用为859.85万元，预备费用为464.52万元，详见附表12-1。建设投资分析表序号项目及费用名称金额（万元）占投资比例（%）1工程费用4946.6078.88%1.1建筑工程1614.6032.64%1.2设备购置1181.0023.87%1.3安装工程2151.0043.49%2其他费用859.8513.72%其中征地费380.003预备费464.527．40%合计6270.97100%12.2.2建设期利息项目投资考虑向银行贷款1700.00万元,贷款年利率按5.7688 %估算,测算的建设期利息为48.96万元（详见附表13-10）。12.2.3流动资金流动资金采用分项估算法，经测算，流动资金需47.11万元，详见附表12-2。12.3资金筹措及使用计划12.3.1资金筹措A、建设投资建设投资6270.97万元,由企业自筹资金为1570.97万元，向金融机构贷款1700.00万元，地方配套3000.00万元。B、流动资金流动资金47.11万元，由企业自筹解决。12.3.2资金筹措使用计划该项目建设期预计一年,建设投资安排在一年内使用。88 88 88 88 88 第十三章财务评价13.1经济分析依据根据国家计委颁布的《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）的有关规定及国家现行的财税制度进行预测。13.2基础数据(1)污水处理规模：3.5万吨/日。(2)劳动定员：20人。(3)建设期：12个月，建成后第一年达到设计能力的90%,从第二年起达到设计能力。13.3经济效益计算及财务评价13.3.1成本计算基础数据（1）动力、药剂、污泥处理价格：按当地市场行情测定。（2）根据当地工资水平，职工工资及福利按18000元/人.年。（3）固定资产折旧、无形资产和递延资产摊销分类计取，固定资产折旧采用平均年限法，残值率为5%。大修理费、经常性维修费用按常规测算（详见附表13-2）。13.3.2年成本估算经计算，污水处理总成本为705.05万元/年，单位处理成本为55.19元/吨（详见附表13-3）。13.3.3年污水处理收入该项目投产后的营业收入是通过污水处理收费实现的。根据行业发展趋势拟定的该项目污水处理收费价格为0.9元/吨，计算期内平均每年收取污水处理费1138.25万元（详见附表13-4）。13.3.4税金及附加88 该项目投产后计取营业税,综合税率按5.8%计算，计算期内每年的税额为66.02万元（详见附表13-5）。13.4财务分析指标13.4.1投资利润率：5.77%13.4.2投资利税率：6.80%13.4.3现金流量分析a、现金流量(全部投资,详见附表13-6)分析:所得税前：财务内部收益率：7.33%财务净现值(i=4%)1336.27万元投资回收期(含建设期)9.91年所得税后：财务内部收益率：5.60%财务净现值(i=4%)632.18万元投资回收期(含建设期)10.21年b、现金流量(自有资金详见附表13-7)分析:财务内部收益率：20.85%财务净现值(i=4%)3408.22万元13.4.4项目清偿能力分析:项目投产后以每年的折旧、摊销及所得税后利润的80%用于偿还银行借款，借款偿还期为4.39年(详见附表13-10)。13.4.5项目盈利能力分析表明该项目清偿能力及盈利能力较强(详见附表13-8)。项目资产负债情况(详见资产负债表13-9):资产负债率：0.21，流动比率：4.83，速动比率：3.83。13.5不确定性分析13.5.1盈亏平衡分析以生产能力利用率表示的盈亏平衡点（BEP），计算公式为：88 BEP＝年固定总成本/（年收入-年可变总成本-年税金及附加）×100%＝61.17%计算结果表明，该项目只要达到设计能力的61.17%，企业就可保本。13.5.2敏感性分析针对影响经济效益的三个主要因素作敏感性分析。敏感性分析表项目名称投资回收期(年)内部收益率(%)所得税前所得税前基本方案9.917.33建设投资:+10%10.155.71经营成本:+5%10.036.99销售价格:-5%10.126.24以上敏感性分析表明，建设投资、销售价格及经营成本的变动对经济效益均有一定影响。13.6评价结论污水处理是社会性公益事业，从现状来看，该项目有一定的经济利润。该项目建成后，可进一步减轻污水对环境的污染，促进葛店经济技术开发区投资环境的更加改善，提高开发区居民生活质量，具有良好的社会效益和环境效益。项目在经济上可行。88 目录第一章总论11.1项目基本情况11.2编制依据、采用的主要标准及规范11.3研究工作的范围、内容及编制原则31.4编制目的41.5研究工作概况41.6研究结论51.7主要技术经济指标5第二章环卫现状及项目建设必要性72.1排水规划概要72.2城市污水处理现状82.3存在的主要问题82.4项目建设的必要性9第三章自然条件与社会概况123.1地理位置123.2污水处理厂址条件133.3地形、地貌及地质133.4气象条件及水文特征143.5社会、经济概况16第四章污水量、水质、规模与尾水排放184.1污水量及水质184.2污水排放水质标准1988 4.3尾水排放受纳水体19第五章污水收集系统方案205.1污水管网设计原则205.2　污水管道系统布局205.3工程设计标准与参数215.4污水管设计流速235.5设计充满度及管井设计245.6污水管管材245.7污水管管径255.8管道施工26第六章污水处理工艺方案比选276.1污水处理工艺276.2污泥处理工艺436.3污泥最终处置456.4构筑物选型46第七章污水处理厂工程设计497.1设计流量497.2生产构筑物工艺设计497.3辅助建筑物设计527.4厂区总平面及竖向设计527.5结构没计547.6电气、仪表及自控设计547.7仪表及自控设计56第八章节能设计588.1节能措施5888 8.2能耗指标分析59第九章环境保护与监测609.1设计依据609.2主要污染源和污染物609.3环境保护措施609.4环境监测64第十章劳动安全卫生及消防6510.1设计依据6510.2主要危害因素分析6510.3安全卫生防范措施6710.4消防69第十一章项目实施与管理7111.1管理体制7111.2劳动定员7111.3人员培训7111.4实施计划与进度7211.5项目招标方案72第十二章投资估算与资金筹措7412.1编制范围内及编制依据7412.2总投资7512.3资金筹措及使用计划76第十三章财务评价8113.1经济分析依据8113.2基础数据8188 13.3经济效益计算及财务评价8113.4财务分析指标8213.5不确定性分析8213.6评价结论8388 附图：1.葛店经济技术开发区污水处理厂扩建工程地理位置示意图2.葛店经济技术开发区污水处理厂扩建工程总平面图3、流程图88'