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  • 2022-04-22 11:46:01 发布

广东省XX市XX污水处理厂可研报告

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'前言xxxxx市地处广东省xxxx,紧邻珠三角,扼xxx。位于北纬21°xxxxx-22°4xxxx02”,东经111°16’35”-112°21’51”,东西长112.5公里,南北距132.75公里。陆路距xxx247公里,xxxxxx,距xxx160公里。水路距xxx143xxx里,距xxxx129海里。东与江门市的恩平、台山市交界,北同云浮市的罗定市、新兴县及茂名市的信宜市接壤,西接茂名市的高州市、电白县,南临南海。阳江市城南污水处理厂位于阳江沿海高速连络线以北、东门南路以西。工程规划建设总规模为日处理量5万m3/d,分为三期实施:首期(2009年)建设规模为日处理污水量2万m3/d;中期(2015年)扩建到规模为日处理污水量4万m3/d;远期(2020年)扩建规模为日处理污水量5万m3/d。xxx市xxxx污水处理厂汇水面积约825.86公顷市xxxxx,南至xxx高速公路连络线,西至xxxx及xxx江东支流,xxxx县那xxx边,包含xxx村、xxx村、xxx列村、四xxx村四个村委会用地。xxx新区远期2020年规划服务人口约10万人。近期xxx污水处理厂的主要服务范围为xxxx新区及中心城区南部及东部的一部分地区。xxxxxxxx污水处理厂的建设,对xxx中心城区环境质量的提升有着重要意义,可以大幅提高xxx市的污水处理率,改善服务区域内的环境质量,提高当地居民健康水平,创造良好的投资环境,取得良好的经济效益,拓展城市的发展空间。受xxxxxxxxx的委托,xxxxx环境工程技术有限公司进行了xxx污水处理厂的可行性研究报告的编制。在编制工作过程中获得了xxxxxxx环境保护局、规划局、水利局、市政局、电力局、自来水公司等单位热情支持和帮助,及时解决了编制中的关键问题,为我们的编制工作顺利进行提供了有利的条件,在此我们深表谢意。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 第一章概述1.1工程概况1.项目名称本工程项目名称:广东省XX市XX污水处理厂2.项目建设单位本工程项目建设单位:XXXXXXXXXXXXX3.项目地点本工程项目地点:XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX4.设计范围本工程项目涉及的工程范围包括:处理总规模为5.0万m3/d的XXXXXXXXX污水处理厂,分三期建成,一期2.0万m3/d。1.2编制原则1.在XXX市城区总体规划的指导下,通过XX污水处理厂工程的建设达到保护环境、保护城市水资源、改善投资环境及旅游环境、保持XX市可持续性发展的目的。2.采取分部实施,远近期结合的方针,充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。3.积极稳妥地采用先进、可靠、节省投资的处理工艺技术,为工程方案的尽早实施,为污水处理厂的建设和运行创造良好条件。4.节约能源,降低工程基建投资和运行费用,提高管理水平。5.设备选型做到合理、可靠、先进。6.按现行有关规定,结合地方实际情况进行投资估算和经济分析。1.3编制依据1.《XXX市中心城区(XX)总体规划(1996-2015)》2.《XXX区土地利用总体规划(1997-2010)》3.《XXX市国民经济和社会发展第十一个五年规划》4.《XX市中心城区近期建设规划2006-2010》(广东省城乡规划设计研究2006.10)3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 5.《建设项目选址意见书》(阳江市规划局,2009.1)6.《阳江市城南新区分区规划》(阳江市规划局,2009.1)7.《阳江市地形图》1.4采用的主要规范和工程设计标准1、《室外排水设计规范》(GB50014-2006)2、《给水排水制图标准》(GB/T50106-2001)3、《总图制图标准》(GB/T50103-2001)4、《给水排水设计基本术语标准》(GBJ125-89)5、《防洪标准》(GB50201-94)6、《城市防洪工程设计规范》(CJJ50-92)7、《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)8、《厂矿道路设计规范》(GBJ22-87)9、《泵站设计规范》(GB/T50265-97)10、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)11、《给水排水工程结构设计规范》(GB50069-2002)12、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)13、《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)14、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)15、《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)16、《构筑物抗震设计规范》(GB50191-93)17、《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》(GB50032-2003)18、《污水泵站设计规程》(DBJ08-23-91)19、《建筑地面设计规范》(GB50037-96)20、《汽车库防火设计规范》(GB50067-97)21、《工业企业噪音控制设计规范》(GBJ.87-85)22、《地下工程防水技术规程》(GB50108-2008)23、《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005)24、《屋面工程技术规程》(GB50345-2004)25、《住宅设计规范》(GB50096-2006)3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 26、《工业企业总平面设计规范》(GB50187-93)27、《民用建筑设计通则》(GB50352-2005)28、《宿舍建筑设计规范》(JGJ36-2005)29、《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)30、《供电系统设计规范》(GB50052-95)31、《低压配电设计规范》(GB50054-95)32、《3~110kV高压配电装置设计规范》(GB50060-92)33、《10kV及以下变电所设计规范》(GB50053-94)34、《电动装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB50060-92)35、《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-95)36、《地面水环境质量标准》(GB3838-2002)37、《污水综合排放标准》(GB8978-1996)38、《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)39、《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》(CJJ31-89)40、《城市污水水质检验方法标准》(CJ/T51-2004)41、《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ17-2004)42、《城市排水流量堰槽测量标准》(CJ/T3008.1~5-93)43、《房屋建筑制图统一标准》(GB50001-2001)44、《建筑模数协调统一标准》(GBJ2-86)45、《厂房建筑模数协调标准》(GBJ6-86)46、《建筑制图标准》(GB50104-2001)47、《建筑楼梯模数协调标准》(GBJ101-87)48、《工业企业采光设计标准》(GB50033-91)49、《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)50、《民用建筑隔音设计标准》(GBJ118-88)51、《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 第二章工程背景2.1自然环境概况2.1.1地理位置xxxxx市地处广东省xxxxx,紧邻珠三角,xxxxxxxx。位于北纬xxxxxx’45”-2xx°xxx”,东经111°16’35”-112°21’51”,东西长112.5公里,南北距132.75公里。陆路距广州247公里,距湛江230公里,距珠海160公里。水路距香港143海里,距澳门129海里。xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx2.1.2地质地貌xxxxx市境内的地层以寒武系和第四纪地层为主,土壤风化土层深厚。境内兼有丘陵、山地、平原及喀斯特等地形地貌。全市陆地总面积7813.4平方公里,其中丘陵面积占26.03%,山地面积占42.73%,平原面积占22.17%,其它占9.07%。全市地势由北向南倾斜,依山傍海,东北有天露山屏障,西北有云雾山环绕。境内最大山峰为望夫山脉的鹅凰嶂,海拔1338米。2.1.3气象条件xxxxx地处北回归线以南,属南亚热带海洋性季风气候,常年雨量充沛,气候温和,冬无严寒,夏无酷热。气温全市2005年日照时数为1657时,平均气温22.3℃,极端最高气温为38.3℃,极端最低气温为3.7℃。全年无霜期为350天,偶有低温霜冻。风速、风向全市年均风速为2.43米/秒,瞬时最大风速达33米/秒。季风明显,夏季主导风向为南风和东南风,冬季主导风向为东北风。由于地处xxxx,所xxxxx3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 活动极为频繁。据xxxxxxxxx气象站统计资料,1960年以来,影响xxxx市的风力达6级以上的台风有97次,平均每年2.2次;其中登陆的台风有26次,年均0.58次。台风是xxxxxx市主要的灾害性天气。降雨量全市2002年降雨量为2967.3毫米,月最大降雨量是9月份,为841.8毫米,月最小降雨量是2月份,为12.0毫米。xxxxxxxx市降雨有三大特点:一是地区雨量分布不均,变幅梯度以高区(2500毫米)向南部沿海(1800毫米)和北部地区(1500毫米)递减,且年际变化大。二是年内降雨变化大,全年的降雨主要集中在夏秋两季。4~9月的汛期降雨量占全年的84~86%,而10月至次年3月仅占年降雨量的14~16%。三是单次降雨量大,是xxxxxxxxxxxxxxxxx。蒸发量全市年平均太阳辐射量为102.4千卡/平方厘米。但蒸发量时空差异较大,平原地区一般较山区大。xxxxxxx多年平均蒸发量为1881毫米,冬季为512毫米,占多年平均蒸发量的40%。xxxxx站多年平均蒸发量为152毫米,冬季占多年平均蒸发量的38.3%。xxxxxxxxxxxxx站多年平均蒸发量为1912毫米,冬季为841毫米,占多年平均蒸发量的44%。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 2.1.4水系特征----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2.1.5植被与土壤--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2.1.6自然资源(1)水力资源-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------(3)矿产资源---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------(4)旅游资源------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------2.2社会环境概况2.2.1历史沿革xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx2.2.2行政区划为了更好发挥县城镇的辐射作用,加快城镇化进程和带动经济薄弱地区的发展,对一些人口较少,经济基础薄弱,镇政府驻地难以发挥政治、经济、文化中心作用,难以形成规模效益的镇进行撤并和调整。2003年10月,经广东省批准,将阳江市原有48个镇7个街道办事处撤并调整为39个镇11个街道办事处,详见表4-2。调整后进—3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 步拓宽市区发展空间,有利于周边城镇经济的发展和加快城市化进程,有效带动全市经济的发展。表2-1阳江市行政区划(2005年)县(市、区)名称所辖镇、办事处数所辖镇、街道办事处名称居民委员会村委会数xxxx10个街道办事处3个镇xxxxx道办事处、xxxx街道办事处、xxxxx道办事处、xxx道办事处xxxx道办事处、xxxx道办事处、xxxx街道办事处、xxx街道办事处、西城街道办事处、xxx街道办事处、xxxx镇、xxxx镇、xxxx镇43个社区居委会86个村委会1个渔委会xxxxx2个镇xxxxx5个社区居委会19个村委会xxx11个镇xxxxxxx镇、xxxxx坪镇、大八xxxxxxxxxxx洲镇、xxxxxx龙镇、xxxx镇14个社区居委会147个村委会9个渔委会xxxxxx8个镇xxxxxxxxxxxxxxxxxx口镇、xxxxxxxxxxxxxx镇、xxx镇、xxx扒镇11个社区居委会138个村委会xxxxx1个街道办事处15个镇xxxx街道办事处、xxxx镇、xxxx镇、xxx镇、xxxx镇、xxx镇、xxxxxxxxxxxxxxxx镇、xxxxxxxxxxxxxxxxxx镇、xxxxxxxxxxxxxxxx28个社区居委会309个村委会全市合计1个县级市、2个县、2个区、11个街道办事处、39个镇(乡)、101个社区居委会、699个村委会、10个xxxxx会资料来源:xxxx统计年鉴2006。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 2.2.3人口现状2005年末全市总人口264.1505万人,其中农业人口161.1415万人,乡镇劳动力119.0845万人。人口总量及分布详见表2-2。表4-32005年阳江市人口情况(单位:人)xxxx区xxx区xxxxxxxxxxxx合计人口总数9119754376145493347546910761452641505农业人口003721543858438534181611415乡镇劳动力5012811464322239122763345372310666472.2.4经济概况xxxx是xxxx对外开放城市之一,是“中国优秀旅游城市”、“xxxxx都”、“xxxxx之乡”、“中国公益明星城市”、“中国诗词之市”,享有国家赋予的沿海开放区、工业卫星镇、山区和对台小额贸易等优惠政策。xxxx建市以来,xxxx市以建设现代化xxx城市为总目标,以发展为第一要务,以结构调整为主线,以体制创新和科技创新为动力,积极实施“追赶型、科教兴市、可持续发展”三大战略,认真抓好“六个做”(做大工业,做优农业,xxxxx,做旺旅游业,做好招商引资,做美环境),打好“三张牌”(民营牌、海洋牌、旅游牌),全力推进工业化、城镇化和农业产业化。国民经济实现快速健康发展,社会各项事业全面进步。2005年,全市生产总值达295.34亿元,进出口总额10.2亿美元,比上年降低4.1%,其中出口总额9.1亿美元,比上年增长8.8%。xxxx是广东省四大传统手工业基地之一,个体、私营经济发达,“xxxxx”—xxxx、漆器、豆豉闻名中外。为加快民营经济的发展,市委、市政府实施一系列优惠扶持政策,为民营企业发展营造良好环境,促进了民营经济的快速发展。1999年以来,民营经济以年均20%以上的速度增长,2005年,全市非国有和集体企业工业产值18.55亿元,占工业总产值331.8亿元的94.4%。并培育了xxxxxx、xxxxxx、Yxxxx、xxxxx、xxxxx、xxxx、xxxx等一批省名牌产品和驰(著)名商标,中国xxx中心、中国xxx中心、中国xxx中心先后落户阳江。2001年,xxx被授予“xxxx之都”称号。2004年,xxxx制造业的工业产值占该行业全省产值的81.4%、全国产值的3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 49.2%。并已形成了五金、机电、建材、冶金、制糖、食品、纺织、服装、森工等支柱行业。xxxx达476.6公里,xxx域面积10230平方公里,xx和20米水深以内的浅海面积1638平方公里。Xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx等。全市拥有7个国家和省认可的渔港。市委、市政府立足丰富的海洋渔业资源,大打“海洋牌”,促进了海洋渔业稳步发展。建成了全国最大的吊桩牡蛎和泥蚶养殖基地、广东省重要xxxx生产基地和加工出口基地。举办xxxx(阳xxxx)开渔节,打造海洋渔业品牌。1999年以来,全市水产品总量和人均占有量连续6年居全省第一。全市水产品总量从1999年的757912吨增长到2005年917752吨,增长21.09%。渔业总产值从1999年的32.29亿元吨增长到2005年49.22亿元,增长52.43%。水产养殖面积从1999年的35005公顷增长到2005年42826公顷,增长22.34%。xxx依山傍海,旅游资源丰富。山、海、泉、湖、林、洞遍布全市,自然旅游资源品种全、品位高、空间组合佳,在广东省首屈一指。近年来,xxx市每年举办旅游文化节,把旅游、文化、体育、会展、商贸结合起来,提高xxx旅游知名度和影响力。2001年xxxx市被评为“中国优秀旅游城市”,xxx大角湾风景区荣获国家AAAA级xxx旅游风景区、省级科技旅游示范区和省文明景区称号。2003年xxxxxxxx被评为国家地质公园。2005年全市接待过夜游客243.2万人次,旅游总收入21.6亿元,分别比1998年增长56.9%,173.8%。随着全国最大的核电项目—xxx核电站、xxx火力发电厂、xxx抽水蓄能电站、xxxx风力发电厂、中国海上丝绸之路博物馆等超千亿元投资的重大项目的带动,xxxxx的经济发展迎来了新的发展机遇。2.2.5基础设施建设情况(1)交通运输和邮电xxxxx交通便利,xxxx高速公路、xxxxxx高速公路、xxx国道一级公路和xxx铁路横贯东西,xxx(xxx火车站—xxx港)公路、xx(xxx火车站—xxx港)铁路纵连南北,xxx至xxx、xxx的高速公路又正在筹建之中,xxx已纳入大珠三角2小时经济圈;国家一类口岸xxxx港建设初具规模,两个万吨级集装箱码头、油气码头和33XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 万吨级粮食码头已投入使用,3.5万吨级散货码头正在兴建;xxx民用机场开通xxxxx至广州、深圳等地航班。2005年全市公路通车里程4835.0公里,其中等级公路4385.0公里、高速公路140.8公路、一级公路285.6公里、二级公路326.2公里、三级公路331.4公里、四级公路3300.9公里。2005年全市各种机动车总数578324辆,其中汽车38509辆、摩托车539572辆、拖拉机11辆、挂车228辆、其他类型车4辆。邮电业有较大发展,2005年完成邮电业务总量13亿元,比上年增长4.7%。年末固定电话用户56.8万户,比上年增长7.6%。移动电话用户72.2万户,比上年增长15%。全市电话普及率56.72%。互联网络、数据通讯等新兴邮电业务继续高速发展,ADSL用户4.4万户。(2)给水排水2005年全市总供水量达13.57亿吨,其中生活用水1.4亿吨、工业用水0.42亿吨、农业用水11.75亿吨。废水排放总量6524.1万吨,其中工业废水1531.1万吨,达标排放率61.8%,重复利用率77.43%。生活污水4993.0万吨,城市生活污水集中处理率30.1%。(3)文化卫生2005年末全市有卫生机构363个(含诊所),其中医院33间,床位2974张,卫生技术人员3122人,其中医生1146人。农村乡镇共有卫生院43间,床位1121张,卫生技术人员1692人,其中医生619人。2005年全市有各类学校1068所,其中中等职业学校13所,普通中学105所(初中82所,高中23所),小学782所,幼儿园165所。教职工总数28333人。在校学生总数516026人,招生人数147048人,毕业生人数143386人。2.3城市供水现状及规划2.3.1城市供水现状阳江市市区现有水厂一座,为自来水公司漠江水厂,位于市区尤鱼头桥北侧。现设计日供水能力16万m3/d。DN75mm以上主要供水管道约500Km,供水范围为市区、xxxx、xx街道办事处及xx沿线地区,总供水面积达50Km2。市区供水普及率为95%。2003年供水量为4279.83万m3;2004年供水量为4586.93万m3,其中xxxx镇供水量为3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 49.11万m3、xxx镇供水量为68.6万m3、xxxxx供水量为38.18万m3。未来几年,xxxxx建设xxx工业园、xxxx工业园、xxxx工业园、xxxx工业园及xxx5Km2城区区域拓展,日供水需求将大大增加。2.3.2城市供水规划2.3.2.1水量预测人均综合用水量指标法预测城市用水量规划期限为2006~2010年,2010年阳江城区规划人口50万人,根据《城市给水工程规划规范》(GB50282-98),根据xxxxx自来水公司提供的居民生活用水现状指标为177升/人·d,而城市单位人口综合用水量指标为0.4~0.8万m3/万人·d,则用水量预测如下表:表2-1人均综合用水量指标法用水量预测表年限总人口(万人)用水量指标(万m3/万人·d)最高日用水量(万m3/d)2010年500.5527.52010年,规划区内总用水量为27.5m万m3/d。2.3.2.2水厂规划水厂规划:根据总规,保留现有漠江水厂,两座提升泵站,扩建三期水厂工程及挖潜漠江水厂一期、二期,使得总供水规模近期可达28万m3/d,远期可达50万m3/d。两水厂联合供给阳江市区用水。漠江水厂三期扩建工程,占地面积27000平方米,位于建设路以西金桥小区,西至漠阳江边滨江情侣路,南至排洪渠,北至金山路。自来水公司近期建设项目为:反应池和沉淀池各两组,建筑面积3591平方米;滤池两组,建筑面积1653平方米,泵房、投药间一栋两层,建筑面积2488平方米,清水池两座,建筑面积2704平方米,容积1万立方米。xxxxx水厂一期、二期挖潜工程主要建设项目:迁移水厂吸水口;改造水厂双回路供电专线;改造水厂二级泵房;改造水厂自动投药装置;更新购置中心化验室检测设备;建设城市管网数字化系统。xxxxx水库作为备用水源,未来建设xxxx水厂作为双水源供水。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 2.4.3城市排水现状及规划2.4.3.1污水现状xxxxx市中心城区目前为混合式排水体制,大多数道路下已铺设管道,特别是中心区与东城区,排水管道覆盖率达95%以上。市区目前现有一座污水处理厂,即xxxxx第一净水厂,位于xxxx处,占地面积1.88公顷,原处理规模为2万m3/d,现已扩建至5万m3/d。该污水处理厂的污水目前全部采自于环城河,主要来水为xxxx二路下河流制排水管与环城河沿途进水;xxxx花园、市政府附近地区污水由xxxxx公园泵站提升至xxxx路下两条分流制排水管由新建xxx河东侧截污管送入环城河暗渠。它在晴天时把环城河的污水抽升处理后排放,暴雨时,环城河的污水和雨水混合起来,当水质稀释达到一定标准时,污水直接排入xxxxxx。2.4.3.2排水体制的选择根据《xxxxx市中心城区近期建设规划(2006-2010)》(1)新建区采用分流制。(2)现状合流排水地区,采用截污管渠截流污水,形成截流式合流排水体制;远期结合城市道路改造,逐步改为分流制排水体制。2.4.3.3污水量预测污水折减系数取85%,日变化系数取1.4,渗透系数取10%。规划平均日污水量为27.5×0.85×(1+10%)×0.8/1.4=14.7万m3/d。表2-22010年污水量预测表年限最高日用水量(万m3/d)规划污水处理率平均日污水量(万m3/d)2010年27.580%14.72.4.3.4污水处理厂设置根据2002年9月省委、省政府下发的《关于进一步加强环境保护工作的决定》(粤府[2002]71号文和《广东省环境保护规划纲要(2005-2010)》,2010年全省城镇生活污水处理率达60%,其中粤西和粤北山区,达到全省平水平。目前阳江中心城区已建成一座净水厂,生活污水处理率为约为34.5%。按照省的目标要求,2010年中心城区的生活污水处理率必须达到60%以上。根据城市近期发展目标,确定2010年中心城区的生活污水处理率为80%。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 为实现这一目标,规划近期扩建第一净水厂并新建第二、第三净水厂。第一净水厂扩建工程总投资约人民币7000万元,计划2007年底之前完成,届时可使第一净水厂总处理规模达5万m3/d。第二净水厂近期规模10万m3/d,占地8.0公顷,第三净水厂近期规模6万m3/d,占地7.2公顷。第二净水厂位于xxxxxxxxxx,xxxx江西侧的一块绿地,第三净水厂位于xxxxxxxxxx北侧。表2-3近期污水处理厂一览表项目名称现状规模(万m3/d)近期规模(万m3/d)位置占地面积(公顷)第一净水厂(现状)25xxxx1.88第二净水厂——10xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx8.0第三净水厂——6xxxxxxxxxxx和xxxx路北侧7.2xxxx江以西规划范围内不设污水处理厂,区内污水按总体规划排水方向通过污水管网收集排至规划第三净水厂统一处理。近期污水处理厂未建成前,污水收集后先排放至区内湖泊、内河或湿地预处理后再排放至xxx江。远期待污水处理厂建成后再排放至污水处理厂。2.5污水排放的危害及工程建设的必要性和迫切性2.5.1水环境污染状况根据《xxxx市2007年环境质量报告》影响xxx江水质的主要污染指标是生化需氧量、溶解氧、阴离子表面活性剂、高锰酸钾指数、化学需氧量、氨氮、总磷、类大肠菌群,呈现较明显的生活污水有机污染型。2007年漠阳江水质状况统计表2-4江河名称断面名称〔功能类别〕PH溶解氧化学需氧量生化需氧量氨氮总磷铜六价铬石油类3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 阴离子表面活性剂xxxxxx〔Ⅱ〕7.638.67.22.60.1080.040.00050.0030.090.01xxxx〔Ⅱ〕7.268.18.12.80.1470.070.00050.0060.100.01xxxx〔Ⅱ〕7.347.88.13.00.2090.070.0050.0060.110.01xxx〔Ⅲ〕7.236.214.53.50.4980.120.0050.0070.100.01xxx〔Ⅱ〕7.268.36.62.50.1040.050.0050.0050.100.01xxxx〔Ⅱ〕6.836.78.92.10.2360.030.0050.0120.080.01xxxx〔Ⅲ〕6.866.312.22.30.5040.060.0050.0140.110.01全河段7.207.49.32.70.2580.060.0050.0080.100.012007年xxxx江断面水质状况表2-5江河名称断面名称〔功能类别〕水质类别综合污染指数均值定类项目2006年2007年2006年2007年xxxxxxxx〔Ⅱ〕ⅡⅡ0.170.16高锰酸钾指数、氨氮、总磷、粪大肠菌群xxx〔Ⅱ〕ⅡⅡ0.180.18高锰酸钾指数、氨氮、总磷、粪大肠菌群xxx〔Ⅱ〕ⅡⅡ0.190.19高锰酸钾指数、总磷、粪大肠菌群xxx〔Ⅲ〕ⅡⅢ0.250.25溶解氧、高锰酸钾指数、氨氮、总磷、粪大肠菌群xxx〔Ⅱ〕ⅡⅡ0.170.16溶解氧、高锰酸钾指数、粪大肠菌群漠xxxx〔Ⅱ〕ⅡⅡ0.200.17溶解氧、高锰酸钾指数、氨氮、总磷、六价铬、粪大肠菌群3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 xxxx〔Ⅲ〕ⅡⅢ0.230.21溶解氧、高锰酸钾指数、氨氮、总磷、粪大肠菌群全河段ⅡⅡ0.200.19溶解氧、高锰酸钾指数、氨氮、总磷、粪大肠菌群2.5.2工程建设的必要性与迫切性根据2002年9月省委、省政府下发的《关于进一步加强环境保护工作的决定》(粤府[2002]71号文)和《广东省环境保护规划纲要(2005-2010)》,2010年全省城镇生活污水处理率达60%,其中粤西和粤北山区达到全省平均水平。目前xxxxx中心城区已建成一座净水厂,生活污水处理率约为34.5%。按照省的目标要求,2010年中心城区的生活污水处理率必须达到60%以上。根据城市近期发展目标,确定2010年中心城区的生活污水处理率为80%。因此,建设xxx污水处理厂,是确保中心城区生活污水处理率达到80%、确保xxxxx的水质达到Ⅲ级水质标准的重要措施。2.6城区生活污水和工业废水的控制措施随着人类文明的进步和社会经济的发展,人类已逐步认识到环境保护和污染控制对繁荣经济、稳定社会的重要性,从可持续发展的观点出发,工农业的发展与环境保护应相互一致,在大力发展工农业生产的同时,应当保护环境;包括水环境保护在内的环境保护作为一项基本国策在我国加以贯彻和执行,得到全社会和各级人民政府的高度重视。中华人民共和国国务院和有关部委颁布了一系列的法律和法规,以保证环境保护这项基本国策的贯彻和执行,中华人民共和国颁布的有关防治水污染的法律和法规如下:1、《中华人民共和国环境保护法》(1989年12月)2、《中华人民共和国环境污染防治法》(1984年5月)3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 3、《中华人民共和国水污染防治法》(1989年7月)4、《建设项目环境保护管理法》(1986年3月)5、《污染物排放许可证管理暂行办法》(1986年3月)6、《污水处理设施环境保护、监督管理办法》(1989年5月)7、《饮用水源保护区污染防治管理规定》(1989年11月)8、《中华人民共和国海洋环境保护法》(1983年3月)为具体执行上述法规,国家还颁布了以下标准:1、《地面水环境质量标准》(GB3838-2002)2、《海水水质标准》(GB3097-97)3、《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)4、《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)5、《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284-84)6、《污水综合排放标准》(GB8978-1996)(1996年1月)7、《医院污水排放标准》(GBJ48-83)(1983年1月)8、《样品采集、贮存与运输》(HYOO3.2-91)(1992年1月)9、《数据处理与分析质量控制》(HYOO5.2-91)(1992年1月)10、《水质检测与分析》(HYOO3.4-91)(1992年1月)11、《沉积物分析》(HYOO3.5-91)(1992年1月)12、《生物分析》(HYOO3.6-91)(1992年1月)xxxxxx市人民政府对城市环境保护极为重视,根据中心城区特点,拟采取以下环境管理措施:全市环境目标负责制3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 城镇的法人必须对全工业区的环境质量负责,以达到经济效益、社会效益、环境效益的三者统一。全市要做到公共环保设施的三统一即统一污水处理厂,统一垃圾堆放场,统一绿化。污水处理厂一定要尽快建成,以保证向漠阳江排放的污水能达到所要求的排放标准。合理布局、加强管理全市按规划说明和要求,具体地做出统一的布局,并加以监督执行,对不同行业的特点还必须进行合理的安排。加强在规划实施过程中的管理。加强绿化工作绿化是减少噪声和大气污染、美化环境的重要措施。市区根据绿化指标的要求进行全面规划,开发一片,绿化一片,使阳江市中心城区成为具有现代化生活水平的新城市。城市应强化环境管理,严格执行我国各项环保政策和法规特别是环境影响评价制度,“三同时制度”,排污收费制度,排污许可证制度,污染集中控制、定期监测等制度,完善环保管理机构。2.7项目的建设条件1、xxxx市xxxx污水处理厂工程作为xxxx市环保目标责任制内容,各级领导十分重视,作了很多前期准备工作。今后可根据国家和省有关法律、法规,建设有偿使用自然资源与恢复生态环境的经济补偿体制,污水处理收费管理办法,排污总量控制办法等。2、工程建设物资条件良好,技术力量雄厚,城区有较强的技术力量和充足的劳力,具有施工和运行管理的经验,能胜任工程建设的全部工作。3、xxxx市交通运输和通讯条件很好,国民经济持续稳定地增长,开放力度不断加强,配套建设资金可落实。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 4、地质状况较好,基本符合工程建设要求。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 第三章污水处理厂建设规模及处理程度的确定3.1污水处理厂建设规模3.1.1工程服务范围xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx3.1.2污水量预测根据市自来水公司提供的供水量资料和《xxxxxxxxx市xxxxxxx分区规划(2006-2020)》(广东省城乡规划设计研究院2006),xxxx新区远期总用水量为6万m3/d,最高日最高时用水量为3250m3/d,污水处理率按100%计,规划污水量按最高日用水量的85%计,为43154m3/d。3.1.3工程规模xxxx污水处理厂主要建成后服务xxxxxxxxxxxxxxxxxxxx的部分地区,污水厂远期总规模拟定为5万m3/d。城南污水处理厂一期主要服务中心区南部及中心区东部的部分地区。根据城市规划及上述水量分析,并征求有关各方面意见及协商的结果,xxx污水处理厂分三期建设,一期2.0万m3/d,二期2.0万m3/d,三期1.0万m3/d.决定在工艺设计确定污水处理厂建设规模如下:拟建污水处理厂处理规模2.0万m3/d。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 根据实测污水量资料统计分析和《室外排水设计规范》(GB50014-2006)的计算方法可得:xxx市污水处理厂污水量,总变化系数K总=1.48。3.2污水水质及处理程度污水处理厂对污染物质的处理程度可以通过进水水质、水量,以及受纳水体的功能、环境容量确定,从而确定与之相适应的处理工艺,获得最为经济的工程建设方案,最大限度降低污水厂投资和运行费用。3.2.1设计进水水质影响污水水质的主要因素有污水管网的完善程度、城市化程度和生活水平的高低、工业类型及用水量等。城市污水厂的进水水质通常根据其服务范围的常年污水水质实测值统计整理得出,缺少基础资料时,亦可参照同类地区城市污水处理厂进水水质情况进行预测。根据xxxx市环境监测站对城市排污管道的污水进行水质监测的结果,具体数据如下表所示。城市污水水质检测结果(单位:mg/L)表3-1采样时间pHCODCrBOD5色度NH3-NSSTPTN2008.2.256.40142701528.51404.3143.62008.7.29区6.48106472018.61023.2736.4备注:“L”表示小于检出限,“—”表示没有该测定项目。我公司参考广东省部分类似地区城市污水处理厂设计或实际进水水质,各污水处理厂进水水质指标如下表所示:广东省部分城市污水处理厂进水水质(单位:mg/L)表3-2名称CODcrBOD5SSNH3-NTNTP备注广州大坦沙161.5272.84102.2814.03实际进水3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 广州开发区23211312621.7实际进水广州五羊新城300.3144.6136.422.4实际进水佛山净水厂132.573.5106.514.5深圳南山300150150353.5深圳宝安26013018035454合流深圳盐田300150150354分流东莞牛城250150250152.5深圳上洋22012015020304东莞塘厦2401058025394东莞市区污水处理厂250~300100~120100~12025302合流广州西朗污水厂127170325大部分分流广州番禺前锋净水厂150~22080~120120~15028.2~33.52.8~4.5合流增城市污水处理厂20012015025303合流南海平洲污水厂30015025035405分流根据以上分析,结合阳江市排水等相关规划、《阳江市城南新区分区规划》和管网的完善程度,本污水厂设计进水水质下:CODcr:≤250mg/LBOD5:≤120mg/LSS:≤150mg/L氨氮(以N计):≤30mg/L总磷(以P计)≤4mg/L3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 3.2.2设计出水水质根据阳江市水环境功能区划,漠阳江阳江市城区段水体应达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅲ类水体。因此,阳江市污水厂出厂尾水执行国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准中的B标准。因此,污水厂出水水质标准为:BOD5≤20mg/LCOD≤60mg/LTN≤20mg/LSS≤20mg/LNH3-N≤8mg/LPO4--P≤1mg/L3.2.3处理程度根据设计进水水质和出水水质,确定本工程处理程度见表3-3。污水处理程度表表3-3水质类别BOD5CODSSTNNH3-NPO4—P设计进水水质(mg/L)12025015045304设计出水水质(mg/L)≤20≤60≤20≤20≤8≤1处理程度(%)≥83≥76≥87≥56≥73≥753XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告第四章污水处理厂工艺设计方案的选择4.1污水处理工艺作为市政基础设施的重要组成部分和水污染控制的关键环节,城市污水处理厂的建设和运行意义重大。由于污水处理厂工程的建设和运行不但耗资较大,而且受多种因素的制约和影响,其中处理工艺方案的优化选择对确保污水处理厂的运行效果和降低运行费用最为关键,因此有必要根据确定的标准和一般原则,从总体优化的观念出发,结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际条件和要求,选择切实可行、经济合理的处理工艺方案,经全面技术经济比较后,优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。阳江市城南污水处理厂工艺方案确定将遵循以下的选择原则:1、认真贯彻国家关于环境保护的方针和政策,使设计符合国家的有关法规、规范。经处理后排放的污水水质符合国家和地方的有关排放标准和规定,符合环境影响评价的要求。2、在阳江市城区城市总体规划的指导下进行方案设计。3、积极稳妥地引进、采用先进的污水处理和污泥处理的新工艺、新技术和新材料。4、优先采用集约度高的污水处理工艺,以便实现模块化设计,以利于污水处理厂的分期建设和扩展。5、采用处理效果稳定,工艺流程先进、成熟、可靠、简洁,运行管理方便的处理工艺。6、采用先进的节能技术,降低污水处理厂的能耗及运行成本。7、为了提高污水处理厂的管理水平,实现科学现代化管理,充分考虑我国国情,采用先进、可靠的自动化控制技术及仪表监测系统,以保证污水处理工艺运行在最佳状态,尽可能减轻工人的劳动强度。8、充分利用现有地形,对污水处理厂总图合理布局,尽量减少占地。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,保证出厂污水水质。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告根据上一章对污水水质的分析,本工程要求的污水处理程度较高,对BOD5、SS、NH3-N、TN、PO4-P去除率要求分别达到83%、87%、73%、56%和75%以上,因此,应考虑除磷脱氮二级生化污水处理工艺。本工程的污水处理工艺选择充分考虑污水量和污水水质以及经济条件和管理水平,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。4.1.1常规的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4-1。污水处理厂的处理效率表4-1处理级别处理方法主要工艺处理效率(%)SSBOD5一级处理沉淀法沉淀40-5520-30二级处理生物膜法初次沉淀、生物膜法、二次沉淀60-9065-90活性污泥法初次沉淀、曝气、二次沉淀70-9065-95从表4-1可见,二级活性污泥法的处理效率最高,但常规二级处理工艺仅能有效地去除BOD5、COD和SS,而对氮的去除仅为10~20%,磷的去除率仅为12~19%,本工程对磷和氮的去除要求较高,必须采取污水除磷脱氮工艺。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。⑴SS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3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告之有关。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、工艺参数取值合适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。⑵BOD5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H2O等稳定物质。在这种合成代谢与分解代谢的过程中,溶解性有机物(如低分子有机酸等易降解有机物)直接进入细胞内部被利用,而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面,然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见,微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用,并且代谢产物是无害的稳定物质,因此,可以使处理后污水中的残余BOD5浓度很低。根据国外有关设计资料,在污泥负荷为0.3kgBOD5/kgMLSS.d以下时,就很容易使得出水BOD5保持在20mg/L以下。⑶COD的去除污水中COD去除的原理与BOD5基本相同。污水厂出水中的剩余COD,即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,这种城市污水的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≤3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告60mg/L有一定的难度。阳江市城南污水处理厂进水BOD5/COD比值为0.48,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。4.1.2污水除磷工艺污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。对于城市污水一般采用生物除磷为主,必要时辅以化学除磷,以确保出水的磷浓度在标准以内。4.1.2.1化学除磷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:Al2(SO4)3·14H2O+2PO43-→2AlPO4+3SO42-+14H2O副反应:Al2(SO4)3·14H2O+6HCO3-→2Al(OH)3↓+3SO42-+6CO2+14H2O3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告可见,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。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/kgA1,除此之外,还要考虑附带的其它沉淀物,因此,在实际应用中按每千克用铁量产生2.5kg污泥或每千克用铝量产生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。4.1.2.2生物除磷基本原理国外从六十年代开始系统地进行了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除磷。我国从八十年代开始研究生物除磷技术,在八十年代后期逐步实现工业化流程。目前,常用的生物除磷工艺有A/O法、氧化沟法等。⑴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3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告一个厌氧池,这样就形成A/O系统,即厌氧——好氧系统。根据阳江市污水处理厂的设计进水水质和要达到的出水水质标准,本工程最合适的处理工艺是生物除磷工艺,在满足生物除磷要求的前提下,BOD5、COD和SS的去除都可以满足排放标准要求。⑵本工程采用生物除磷工艺的可行性BOD5:N:P的比值是影响生物除磷的重要因素,磷的去除率随着BOD5/P比值的增加而增加。从理论上讲,BOD5/N>2.86才能有效地进行脱氮,实际运行资料表明,BOD5/N>3时才能使反硝化正常运行。在BOD5/N=4~5时,氮的去除率大于60%,磷的去除率也可达60%左右。对于生物除磷工艺,要求BOD5/P≥30,且BOD5/N≥4。本工程进水BOD5/N=4,BOD5/P=30,能满足生物除磷工艺对碳源的要求。因此,本工程采用生物除磷工艺是可行的。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。按照我国现行规范,城市污水处理厂设初次沉淀池的停留时间宜为1.0~2.0h,初次沉淀池对BOD5去除率为20~30%(见表3-1)。德国排水规范(ATVA131)中给出了不同停留时间的沉淀池对污染物的去除率,见表4-2。淀池对污染物的去除率表4-2项目停留时间0.5~1.0h1.0~1.5h>1.5hBOD516.7%25.0%33.0%COD16.7%25.0%33.0%SS42.9%50.0%57.1%N9.1%9.1%9.1%P8.0%8.0%8.0%本工程若设初沉池,则经过初沉池沉淀之后的污水(即进入曝气池的污水)的BOD5/N3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告和BOD5/P值见表4-3。初沉池出水BOD5/N和BOD5/P值表4-3停留时间(h)BOD5/NBOD5/P0.5~1.03.6481.0~1.53.243>1.52.838将表4-3中BOD5/N和BOD5/P值与污水厂进水的比值进行比较,可以发现,对于不同停留时间的初沉池,其出水BOD5/N和BOD5/P值均下降,初沉池停留时间越长,比值下降越多。设初沉池对脱氮除磷不利。因此,本工程不设初次沉淀池。4.1.3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。⑴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4.1。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告图4.1A2/O工艺流程简图本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,出现了改良型A2/O工艺。其工艺流程简图见图4.2。图4.2A-A2/O工艺流程简图3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告该工艺是在传统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作回流污泥反硝化池即可。在我院设计的一些工程中已有应用。A2/O工艺的特点是把除磷、脱氮和降解有机物三个生化过程结合起来,在厌氧和缺氧段为除磷和脱氮提供各自不同的反应条件,在最后的好氧段为三个指标的处理提供了共同的反应条件。这就能够用简单的流程,尽量少的构筑物,完成复杂的处理过程,给工程实施创造方便条件。在A2/O工艺中,若去掉缺氧段,则形成A/O工艺,即厌氧、好氧工艺,该工艺适应于对除磷要求较高而对脱氮要求不高的情况。为了避免回流污泥中的硝酸盐对厌氧放磷的不利影响,通常可在厌氧池前设置一个回流污泥反硝化池(缺氧池),形成改良型的厌氧、好氧工艺。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4.3。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、1、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3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告氮效率较差。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。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。本工程设计进水BOD5为120mg/L,采用AB法显然不太合适。⑵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3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告污泥,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。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,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,目前其中的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。缺点是需要污泥回流和混合液回流,所需潜污泵较多,总容积利用率仅为73%,而且其技3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告术不是很成熟。现将MSBR系统的运行原理简介如下:污水进入厌氧池,回流活性污泥在这里进行充分放磷,然后污水进入缺氧池进行反硝化。反硝化后的污水进入好氧池,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。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,时段为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。由其工作原理可以看出,序批式活性污泥法是一种能同时进行生物除磷及生物脱氮的污水处理工艺,能满足对出水水质的要求,代表着当今污水处理工艺的较高水平,但由于它们存在设备闲置率高,自动控制较复杂,要求操作维护人员素质高,一次性投资大等问题,在国内应用并不十分广泛,又因本工程原污水中含氮量不高,故不推荐采用此工艺。我们在可行性研究阶段,根据本工程处理程度要求,本工程的污水处理程度较高,对BOD5、NH3-N、PO4--P去除率要求分别达到83%、73%和75%以上。因此,处理工艺中需专门的厌氧、缺氧区。根据上述几种工艺的特点,拟提出以下两个处理工艺即:改良型氧化沟与A2/O鼓风曝气工艺作为比较方案,进行全面技术经济比较,从而推荐一适合本工程的最佳方案。4.2污泥处理工艺4.2.1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3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告含有寄生虫卵,若不妥善处理和处置,将造成二次污染。污泥处理要求如下: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.因选用生物除磷工艺,故尽量避免磷的二次释放。4.2.2污泥处理工艺由于本工程污水处理工艺采用生物脱氮除磷工艺,污泥龄较长,污泥性质较为稳定,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,由于工程规模较小,厂区用地面积有限。因此,不设消化池,污泥直接进行浓缩、脱水。污泥浓缩、脱水有两种方案可选择,污泥含水率均能达到80%以下。方案一:污泥机械浓缩、机械脱水方案二:污泥重力浓缩、机械脱水将两种方案的优缺点进行比较,见表4-4。污泥浓缩脱水比较表表4-4项目方案一方案二主要构建筑物⑴污泥贮泥池⑵浓缩、脱水机房⑶污泥堆棚⑴污泥浓缩池⑵脱水机房⑶污泥堆棚主要设备⑴污泥浓缩脱水机⑵加药设备⑴浓缩池刮泥机⑵脱水机⑶加药设备3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告占地面积小大絮凝剂总用量3.0~4.0kg/T·DS≤3.5kg/T·DS对环境影响无大的污泥敞开式构筑物,对周围环境影响小污泥浓缩池露天布置,气味难闻,对周围环境影响大总土建费用小大总设备费用稍大稍小剩余污泥中磷的释放无有从表4-4可看出,由于本工程进水中含磷量较高,重力浓缩中磷的释放,将进一步增加进水磷含量。据此,本工程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,本工程污泥处理拟推荐采用带式浓缩脱水一体化机。主要工艺流程如下:3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告高压清洗泵絮凝剂剩余污泥贮泥池螺杆泵泥饼外运带式压滤机滤液、清洗水回进水泵房图4-3污泥处理工艺流程框图4.3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。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,阳江目前的财力显然难以承受。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。但污泥泥质必须符合污泥农用的有关标准。根据xxxxx市的实际情况,污泥最终处置考虑将脱水泥饼外运至垃圾填埋场,与城市垃圾一并进行卫生填埋。4.4工艺方案比较及其说明4.4.1两个比较方案工艺流程根据以上对污水处理工艺的论述,选用的两个比较方案为:改良型氧化沟和A2/O鼓风曝气工艺,两个方案的工艺流程如下:3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告⑴方案一(改良型氧化沟工艺)⑵方案二(A2/O鼓风曝气工艺)为了考虑以上两个工艺流程比较的完整性,待其它构筑物选型确定后,再进行综合比较。4.4.2构筑物选型⑴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。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告沉砂池有平流式、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。从效果看,曝气式和旋流式要优于平流式和竖流式,由于本工程二级处理采用A2/O工艺,当沉砂后污水直接进入生物处理池时,为避免沉砂池预曝气后溶解氧升高对后续厌氧池的影响,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6mm。⑵生物处理池本工程拟采用改良型氧化沟和A2/O曝气生物池。目前可供采用的供氧设备分空气扩散曝气和表面曝气器供氧两种型式。空气扩散曝气,其氧转移效率高,据国内有关资料介绍,其动力效率较高,常年运行电耗低,但需单独设置鼓风机房及相应的空气管道系统和曝气头等。目前国产的扩散曝气头质量尚不稳定,需选用进口设备,因而一次性投资高,而且在运行过程中,若曝气头发生故障需检修或更换时,就要停产且将池中的污水放空,运行管理比较复杂。而表面曝气器,如转碟或转刷,虽然其充氧动力效率较空气扩散器稍低,但一次性投资省,而且设备维护管理方便。常用的表面曝气设备有以下几种:①曝气转刷曝气转刷是由水平轴及安置在其上的许多叶片构成,具有曝气、推流、混合等功能,转刷直径为0.7m或1.0m,有效水深2.5~3.5m,转刷充氧能力约为6~8kgO2/m.h,调整转速和浸没深度可改变其充氧量。可根据进水水质的不同,适时调整转刷的转速,满足曝气池充氧及水流推动作用。②曝气转碟3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告曝气转碟是在水平轴上带动的一组曝气转盘。产品轴长有多种规格,转碟直径约1.5m。采用轻质高强玻璃钢压铸而成,耐腐蚀、寿命长。驱动机组选用单级摆线针轮减速机和Y系列电动机,便于根据需氧量调整机组的转速,其主要技术指标如下:适用转速:50~55rpm,经济转速50rpm;适用浸沿深度:400~530mm,经济浸没深度:500mm;标准清水充氧能力:0.8~1.63kgO2/h;充氧效率(动力效率):1.5~2.5kgO2/kW·h;氧化沟底部流速:0.3m/s以上。采用曝气转碟,克服了采用传统表面曝气设备氧化沟池深较浅,占地面积大的缺点,该设备在国内多个污水工程中采用,氧化沟水深一般采用4~4.5m,可以满足设计要求的需氧量和推动力。③表曝机表曝机可分为倒伞型、平板型等,直径约1.0~2.0m,具有较大的提升能力,动力效率一般为1.6~2.0kgO2/kW·h,有效水深约为3.5~4.5m。根据上述不同的供氧方式,对生化池两种形式:氧化沟和A2/O鼓风曝气池进行技术经济比较,其优缺点如下;a从处理效果来看,两者都能达到本工程对出水水质的要求;b从工艺流程来看,氧化沟工艺流程简单,构筑物少,不需要混合液回流系统;c从曝气设备来看,氧化沟采用转碟曝气,操作、维护简单,不易出故障,维修工作量小,转碟曝气充氧效率为1.5~2.5kgO2/kw·h,鼓风曝气充氧效益2.0~3.0kgO2/kw·h。⑶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。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告通常,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,由于本工程对除磷要求较高,二沉池表面负荷不能太高。因此,本工程采用中心进水、周边出水的辐流式沉淀池。⑷消毒城市污水经二级处理后,水质改善,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。①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。②方案二:紫外线消毒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。③方案比较两种方案都能达到本工程所要求的消毒效果,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。紫外线消毒的优点是所需接触池溶积小,占地面积小,土建投资较省。缺点是灯管数量多,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,但设备费用低于紫外线消毒方案,运行费用也比紫外线消毒少。在技术上,加氯消毒方案具有技术成熟,运转稳妥可靠,维护管理简便等优点。因此,本工程暂推荐采用加氯消毒方案。⑸回流污泥泵房水泵设备采用潜水泵,湿式安装。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告4.4.3两个比较方案工艺流程为了进行方案比选,对初选的两个方案:改良型氧化沟和A2/O鼓风曝气工艺进行了详细的工艺计算。⑴主要设计参数①方案一(改良型氧化沟工艺)污泥负荷为0.082kgBOD5/kgMLSS.d,污泥浓度MLSS为3.5g/L,污泥龄10d,总水力停留时间10.0h,其中缺氧、厌氧和好氧区分别为1.5h、2.0h和6.0h。2.0万m3/d规模设生化池两座,每座总容积为4180m3,有效水深3.5m。剩余污泥总量为2137kg/d,最大总供气量为169kg/h,采用曝气转碟,共需16台。二沉池最大时表面负荷0.87m3/m2·h,沉淀时间3.5h,共设内径为30m的沉淀池2座。②方案二(A2/O鼓风曝气工艺)该方案与方案一的不同之处在于用曝气池取代氧化沟,并增加鼓风机房,其余构筑物相同。其设计参数同方案一,不同之处是曝气器由转碟曝气机改为管膜式微孔曝气器,且池深由3.5m增加到5.0m,也设两座A2/O池,每座A2/O池平面尺寸为50.4m×23.7m。2.方案比较将上述两个方案的技术优缺点和经济指标进行比较,其结果见表4-5和表4-6。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告方案技术比较表表4-5项目方案一改良型氧化沟方案二A2/O鼓风曝气池处理效果好,能根据进水水质水量灵活调节。好,能根据进水水质水量调节能力稍差。技术先进性和成熟性先进、且成熟先进、成熟动力效率较高,可灵活调节转碟的转速和开启台数;动力充氧效率为2kgO2/kW·h。高,曝气充氧动力效率2.5kgO2/kW·h。构筑物数量少较多工艺流程简单较复杂操作管理简单较复杂维护简单较复杂运转可靠性高较高占地面积较少少设备类型、数量少,主要设备国产化多,多一套鼓风机设备方案技术经济比较表表4-6序号方案项目方案一方案二1总投资(万元)4291.474453.552年折旧额(万元/年)178.81185.563无形及递延资产摊销费(万元/年)2.522.524预提大修理费(万元/年)85.8389.075电费(万元/年)123.37142.356药剂费(万元/年)29.229.27工资福利费(万元/年)84843XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告8维护费(万元/年)42.9244.549管理费及其它(万元/年)54.6757.7210利息支出(万元/年)10.6010.6011总成本(万元/年)611.97645.5212经营成本(万元/年)430.64457.4413年处理水量(万m3)73073014单位处理成本(元/m3)0.8380.88415单位经营成本(元/m3)0.590.627表4-5可看出,方案一(改良型氧化沟工艺)处理效果好、出水水质稳定、技术先进且成熟、动力效率高,运转可靠性和灵活性高,而且操作、管理及维护也较简单。方案二(A2/O鼓风曝气工艺)动力效率较高,能耗较低。从表4-6的经济比较看出,与方案二相比,方案一总投资比方案二少162.08万元,其年电耗较方案二少18.98万元,年经营成本比方案二少26.8万元.。通过对两个方案的技术特性和经济指标比较可以看出,从技术特性来看改良型氧化沟方案优于A2/O方案,从经济指标来看,改良型氧化沟方案一次性投资较低,相差162.08万元,而两个方案的单位经营成本相差并不多,改良型氧化沟方案仅仅只多0.037元/m3。因此,综合各方面因素,推荐采用改良型氧化沟方案。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告第五章污水处理厂推荐方案工艺设计5.1污水处理厂址的选择污水处理厂厂址的选择与城镇的总体规划、污水管网布局、污水系统的走向、地形地貌及处理后污水的出路等均有密切关系。根据《xxxxx市中心城区规划》及《建设项目选址意见书》(选字第xxxxxxxxxxxxxxx号,xxxxxx市规划局2xxxxxxx),xxxx市xxxx污水处理厂拟建于xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx。阳江沿海高速连线以北,东门南路以西建设城南污水处理厂具有如下特点:1.距污水处理厂出水受纳水体较近,便于出水排入xxxxx。2.截污干管不过河,无需拆迁,便于汇集城南区污水进行集中处理。3.可以减少近期管道投资。4.远离城区,位于夏季主导风向的下方向,厂区平面布置考虑绿化隔离带,此处建厂不会对城南区造成环境影响。5.2设计水量及水质本工程设计总规模为5万m3/d,一期规模为2万m3/d。根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006)的计算方法可得:xxx市xxxx污水处理厂总变化系数K总=1.48,最大设计流量Qmax=1233m3/h,平均设计流量Q平均=833m3/h。设计进出水水质见下表表5-1水质类别BOD5CODSSTNNH3-NPO4—P设计进水水质(mg/L)12025015045304设计出水水质(mg/L)≤20≤60≤20≤20≤8≤13XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告5.3工程分期与分组根据阳江市城南污水处理厂工程设计规模,处理构筑物分组以1万m3/d规模作为一组或一个处理单元,一期分2组,二期扩建2万m3/d,增加2组,三期扩建1万m3/d,增加1组。设计分组后,既能适应污水量的逐步发展,又能保证在某一组或某一座停产检修时,其它构筑物能继续运转。5.4构筑物工艺设计本工程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、改良型氧化沟、二沉池、接触消毒池、污泥泵房、加氯间、储泥池、浓缩及脱水机房。5.4.1粗格栅、进水泵房粗格栅间与进水泵房合建。土建按远期5万m3/d规模一次建成,设备按一期2万m3/d规模安装。⑴总进水闸门井①设计参数及描述污水处理厂供电电源为二级负荷,由上级变电站提供双路10kV电源,为防止可能发生停电事故而使上游的污水无法排放或造成进水泵房淹泡,在进水泵房进水池前建有总进水干管事故溢流井,该井与进水泵房进水闸门井合建在一起。根据规划阳江市城南污水处理厂总进水干管为单排d1200mm钢筋砼管,进水泵房进水闸井内设置二套电动闸门。一旦发生事故,可关闭闸门。溢流管道为单排d1200mm钢筋砼管,当进水泵房的进水闸门关闭时,井内水位上升,污水通过溢流管排至厂外。总进水闸门井与进水粗格栅间及进水泵房合建。设计水量按远期规划污水5万m3/d最大日最大时进水水量设计,设备按一期2万m3/d规模安装。②主要设备及参数A、手电两用铸铁镶铜方闸门数量:2套3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告规格:W1500mm×H1500mm功率:2.2kwB、手电两用铸铁镶铜圆闸门数量:1套规格:D1200mm功率:1.5kw⑵粗格栅①设计参数及描述进水粗格栅是污水处理厂第一道预处理设施,粗格栅可去除大尺寸的漂浮物和悬浮物以保护进水泵的正常运转,并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。在泵前设置与泵房合建的粗格栅井,格栅井为矩形双槽式钢筋混凝土结构,单槽宽900mm,两流槽内配二台机械粗格栅,机械粗格栅后安装有栅渣输送机等设备。粗格栅的开停由现场PLC根据时间间隔或格栅前、后水位差自动启闭机械栅耙,并联动栅渣输送机,完成栅渣的收集、输送和装箱,信号输送到PLC系统,显示运转启闭状态和发生事故警报。粗格栅与栅渣输送机联锁,由PLC自动按顺序控制,亦可现场操作。每台粗格栅前后均设闸门,以便单台检修。一期设机械格栅二道(1用1备)远期两台同时使用,渠道宽0.9m,栅条宽15mm,配用电机功率0.75kw。。在粗格栅井前设有事故排放管,闸门控制,当出现停电等事故时,所有污水临时排入漠阳江。事故排放管按远期规模设计,管径d1200。每道粗格栅前后设有手动闸门(共4台)备作检修和切换用。格栅间尺寸:8.8X9.6m,地下埋深6.5m..②主要设备及参数Ⅰ、机械粗格栅数量:2台宽度:900mm地下深度:6.5m(暂定)3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告设计流量:Qmax=0.35m3/s过栅流速:Vmax=0.9m/s栅条间隙:b=20mm栅前水深:h=0.8m安装角度:a=75。功率:N=0.75KwⅡ、栅渣输送机数量:1台规格:L=6m输送能力:2m3/h功率:N=1.1KwⅢ、栅渣压榨机数量:1台压榨能力:5~12L/s功率:N=0.37Kw③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。本次粗格栅设计,选择了两种形式Ⅰ、钢丝绳格栅除污机Ⅱ、回转式固液分离机钢丝绳格栅除污机国内外使用较多,国内运转效果较好,性能稳定,特别适用于深水使用,国内该类产品质量及性能与进口设备相比差距较大,但进口产品价格较高。回转式固液分离机近年在国内使用较多,运转效果很好,该设备由动力装置、机架、清洗机构及电控箱组成,动力装置采用悬挂式蜗轮减速机,结构紧凑,调整维修方便,适用于市政污水处理厂污水预处理工艺,但随着地面下深度的加深,运转效果降低。钢丝绳格栅除污机与回转式固液分离机均能满足使用要求,本设计选用钢丝绳格栅除污机。⑶进水泵房3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告①设计参数及描述污水经粗格栅后流入污水泵房,进水泵将污水提升以满足后续污水处理流程及竖向的衔接要求,泵房为地下式钢筋混凝土结构,泵房与粗格栅井合建,污水经水泵提升后通过渠道至细格栅站。进水泵房大小按远期5万m3/d,平面尺寸6×15m。进水泵房设备安装按一期2万m3/d计,时变化系数KZ=1.48,即Qmax=1233m3/h,安装3台(2用1备)潜污泵。进水泵房是全厂的咽喉,一旦出现故障,全厂就得停产,因此选泵至关重要,根据近年来污水泵站设计技术发展情况,本设计选用潜水泵3台(2用1备)。PLC系统可以根据水位控制水泵开停。也可以使水泵交替工作运转。如果污水处理厂进水量大于设计流量或发生事故时,污水将通过厂外进水溢流井排出。进水泵和粗格栅均由PLC控制,并将运行情况传送到PLC显示,所以进水泵可作到全自动运行,不需人看管。进水泵房选用潜水排污泵具有高效、防缠绕、无堵塞、自动藕合、高可靠性和自动控制等优点,该泵可通过固定导杆很方便的提升至地面,维修保养非常方便。并可简化泵房下部结构和土建工程量,节省工程造价,改善工作环境。为方便水泵检修、安装,潜水泵上方设置1台起吊重量2.0吨的电动葫芦和起吊工字梁。一期,选用潜污泵3台(2台大泵,1台小泵)。最大流量时开两台大泵,平均流量时开一台大泵,一台小泵。大泵单台Q=650m3/h,H=15m,配用电机功率45KW,小泵单台Q=250m3/h,H=15m,配用电机功率22KW。在大水泵及小泵出水管上分别安装DN300手动闸阀和DN200mm止回阀。②主要设备及参数Ⅰ、潜水排污泵数量:2台(1用1备)流量:Q=650m3/h扬程:H=15m功率:N=45KwⅡ、潜水排污泵数量:1台3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告流量:Q=250m3/h扬程:H=15m功率:N=22KwⅢ、电动葫芦数量:1台起吊重量:2.0t功率:N=2.2Kw③运行方式水泵的开、停,根据集水井内水位计自动控制。5.4.2细格栅、旋流沉砂池细格栅、旋流沉砂池合建。二流道,设计规模为2.0万m3/d。⑴细格栅①设计参数及描述污水由进水泵提升至高位出水井,靠重力流向细格栅和沉砂池,在进水泵房与沉砂池之间的连续渠道上设置2道细格栅,以进一步去除污水中较小颗粒的悬浮、漂浮物质。设计经多种型式细格栅比选后,将细格栅的选型集中在弧形格栅机和阶梯格栅及回转式固液分离机的比较上,弧形格栅属细格栅或粗细格栅,其耙齿可用金属制造,其耙齿缓慢地绕着安装在弧形格栅曲率中心处水平轴转动,以去除格栅条上的被拦截的污物;阶梯格栅是通过偏心的旋转传动而移动齿耙,由下而上,由移动齿耙将污水中的悬浮物从水中逐级推至污物出口处,再从栅渣出口排入传送带,阶梯格栅外形可作成封闭箱体,对周围环境没有任何污染,但阶梯格栅的制作精度要求高,传动复杂,维修不便,价格昂贵,使用寿命不及弧形格栅长,回转式固液分离机近年在国内使用较多,运转效果很好。该设备由动力装置、机架、清洗机构及电控箱组成,动力装置采用悬挂式蜗轮减速机,结构紧凑,调整维修方便。国内产品质量及性能与进口设备几乎没有差距,特别适用于市政污水处理厂污水预处理工艺,最大的优点是价格便宜。经设计多方面比较,多次进行实际运行效果调研后,还是认为回转式固液分离机更适合于本污水处理厂。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告细格栅站设计水量按最大日最大时进水水量设计:Qmax=1233m3/h。在连续渠道的格栅前后分别装有闸门以便检修。细格栅的开停由现场PLC根据格栅前后的水位差自动控制,细格栅的栅渣由螺旋输送机送入栅渣压滤机压实脱水后装入栅渣箱中,污水经过细格栅后进入沉砂池。采用回转式细格栅各两道,每道格栅宽1.0m,配用电机功率1.5KW。栅渣由输送机输送至压榨机脱水后打包外运。②主要设备及参数Ⅰ、回转式固液分离机数量:2台(1用1备)宽度:1000mm设计流量:Qmax=0.35m3/s过栅流速:Vmax=0.75m/s栅条间隙:b=6mm栅前水深:h=0.8m安装角度:a=75。功率:N=1.1KwⅡ、栅渣输送机数量:1台规格:L=6m输送能力:2m3/h功率:N=1.1KwⅢ、栅渣压榨机数量:1台压榨能力:5~12L/s功率:N=0.37Kw③主要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。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告⑵旋流沉砂池(钟氏沉砂池)①设计参数及描述:沉砂池采用旋流式沉砂池系统,设置旋流式沉砂池可去除原水中粒径≥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。与传统的平流式曝气沉砂池相比,近年来应用日益广泛的各类圆形沉砂池的共同优点是占地面积小,能耗低,土建费用低,管理方便,圆形沉砂池本身也有很多种,尽管彼此大小相近,其特性却有很大差别。如美国Smith&Loveless公司的比氏(Pista)沉砂池、英国Jones&Attword公司的钟式(Jeta)沉砂池,奥地利的SYSTEMPISTA等。其中比氏沉砂池为这类圆形沉砂池的原型,钟式沉砂池为1984年专利产品,在众多的仿比氏沉砂池中,钟式沉砂池具有特殊的意义,一是在国内已有比较多的应用,二是研究资料比较齐全,三是国内已有同类产品。因此,在众多的旋流沉砂池中设计采用钟式沉砂池或同类产品。钟式沉砂池采用重力原理,水流经进水渠进水沉砂池,分选区水流分为两个环,内环在叶轮推动下向上流动,外环则基本上保持静止。砂料以重力沉降到外环的斜底上,并顺斜坡滑入集砂区,轻的有机物则在径向叶轮的推力作用下与砂料分离,返回到水流中去。钟式沉砂池有两种从集砂区排砂的方式以供选择,砂泵或气提,考虑到砂泵的寿命和维修难度,生产商推荐采用气提装置,另外气提装置可方便地兼用于“砂清洗”过程,即气提前先用空气将砂冲散,使有机物分离。钟式沉砂池具有以下特点:a.占地面积小。b.沉砂效果受水量变化很小。c.砂水分离效果好,分离出的砂子含水率低,有机物含量少,便于运输。d.系统采用PLC自动控制洗砂、排砂周期,运行安全、可靠。e.操作方便、维护简单,寿命长。f.鼓风机采用国外先进技术,噪音低。g.对周围环境影响很小,卫生条件好。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告钟式沉砂池的运行效率包括两个内容,一是除砂效率,二是有机物分离效率。钟式沉砂池转盘的转速和高度均是可调的,根据除砂效率及有机物分离效率的要求哪个更严格而定,因此钟式沉砂池提供了一整套变速及调整系统,另外进出水口及池中水位也是不定,可视需去除的砂粒的粒径而定。这些特点更符合本污水处理厂的使用要求。污水中所含的砂通过沉砂池上立式桨叶式砂水分离机的搅拌沉到池底,由气提将砂提升后送入设在池边的砂水分离器。选用1套砂水分离器对应旋流沉砂池。沉砂池与计量槽合建,沉砂池后出水渠道与巴氏计量槽进水渠道相连接,渠道上加装钢或玻璃钢盖板作为人行道以利设备检修和生产管理人员通过,另外在沉砂池进出口设有滑动闸门,当沉砂池发生故障时,或设备需检修时,污水可超越沉砂池进入下一处理构筑物。沉砂池设计按一期的最大日最大时进水水量设计:Qmax=1233m3/h。设旋流沉砂池一座,每座直径3.65m,池深1.45m,砂斗直径1.5m,砂斗深度2.5m。每座沉砂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1.5KW。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1台),功率为0.75KW,分离后的干砂外运。沉砂池排砂总量约3.5m3/d,含水率60%。②主要设备及参数:Ⅰ、钟式沉砂池搅拌设备沉砂池数量:1池设计流量:Qmax=1233m3/h池径:D=3650mm有效水深:H=3960mm沉砂池搅拌设备数量:1套搅拌设备规格:直径:1500mm搅拌设备转速:10-15rpm之间可调Ⅱ、用于气体提砂的鼓风机主要技术参数如下:数量:1套规格:Q=2.03m3/min,H=4.5m单台功率:3.0KwⅢ、砂水分离器3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告数量:1套规格:Q=20-50m3/h单台功率:0.75kWⅣ、手电两用铸铁镶铜方闸门数量:1套规格:W750mm×H1000mm功率:1.5kwⅤ、手电两用铸铁镶铜方闸门数量:1套规格:W1500mm×H1000mm功率:2.2kw③运行方式桨叶分离机连续运转,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。由PLC控制自动运行,同时设手动控制。5.4.3改良型氧化沟⑴设计参数及描述利用厌氧和好氧区的不同功能,进行生物脱氮除磷,同时去除BOD5。设改良型氧化沟2座,每座平面尺寸72.90×21.70m,总高度4.3m。厌氧区内设4台国外进口水下推进器,每台功率2.2KW,叶轮直径φ2300,转速40rpm。缺氧区内设4台国外进口水下推进器,每台功率2.2KW,叶轮直径φ2300,转速40rpm。好氧区内设4台国外进口水下推进器,每台功率2.2KW,叶轮直径φ2300,转速40rpm。好氧区采用转碟曝气,共需转碟16台,转碟叶片直径0.7m,有效长度4.5m,转速为74rpm,每台充氧能力为17kg/h,功率11KW。设计参数:设计流量:2.0万m3/d,设计水温20℃。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告分为两组,每组规模1.0万m3/d。污泥负荷:0.082kgBOD5/kgMLSS·d污泥浓度:MLSS=3.5g/L总停留时间:HRT=10.0h污泥龄:10d有效水深:3.5m选择区停留时间:0.5h,单座有效容积210m3厌氧区停留时间:1.5h,单座有效容积625m3缺氧区停留时间:2h,单座有效容积835m3好氧区停留时间:6h,单座有效容积2510m3剩余污泥总量:2137kg/d,含水率99.4%,污泥量356m3/d总需氧量:3376kg/d标准需氧量:4058kg/d(169kg/h)需空气量:126m3/分⑵主要设备及参数Ⅰ、水下推流器数量:12台叶轮直径:φ2300mm转速:40rpm功率:N=2.2kwⅡ、转碟曝气机数量:16台直径:700mm有效长度:4.5m充氧能力:17kg/h功率:N=11Kw3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告⑶运行方式厌氧区和缺氧区水下搅拌器连续运转,使污泥处于悬浮状态。氧化沟内转碟曝气机根据沟内溶解氧及实行运行情况,调速或间歇运转。5.4.4二次沉淀池⑴设计参数及描述进行混合液固液分离,确保污水厂出水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。采用2座中心进水、周边出水辐流式沉淀池,每座池内径30m,池边水深3.5m,超高0.5m,总高度4.0m。沉淀池出水采用环形集水槽,双侧溢流堰出水,最大堰上负荷为1.82L/s.m。每座沉淀池内设1台周边传动的全桥式刮吸泥机,刮吸泥机桥架上还附带有刮板,随着刮板的移动,将池表面浮渣刮至排渣斗内。设计参数数量:2座设计流量:Qmax=617m3/h最大时表面负荷:0.87m3/m2.h平均时表面负荷:0.59m3/m2.h沉淀时间:3.5h有效水深:3.0m⑵主要设备及参数Ⅰ、周边传动全桥式刮吸泥机数量:2台直径:φ30m周边转速:3m/min单边功率:N=0.75kwⅡ、套筒阀数量:2个3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告规格:DN250⑶运行方式刮吸泥机、沉淀池与生化池协调连续运行,排泥与污泥泵房协调运转。5.4.5污泥泵房⑴设计参数及描述回流活性污泥至改良型氧化沟;提升剩余污泥至浓缩、脱水车间。最大污泥回流比:100%正常污泥回流比:30~50%剩余污泥总量:2137kg/d,含水率99.4%,合356m3/d污泥泵房1座。平面尺寸:6x12.7m,地下深度4.2m。污泥泵房内设回流污泥泵4台,两台变频,三用一备,流量Q=350m3/h,H=8m,N=15kw。剩余污泥泵二台,一用一备,流量Q=40m3/h,H=10.0m,N=3kw.⑵主要设备及参数Ⅰ、回流污泥泵数量:4台流量:Q=350m3/h扬程:H=8m功率:N=15kwⅡ、剩余污泥泵数量:2台流量:Q=40m3/h扬程:H=9.5m功率:N=3kw⑶运行方式回流污泥根据改良型氧化沟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。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告5.4.6储泥池⑴设计参数及描述为污泥浓缩、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,本工程采用污泥机械浓缩,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。剩余污泥总量:356m3/d停留时间:30min设储泥池1座,直径4.0m,高度2.5m。池内设1台搅拌器,功率为0.55kW。储泥池上进行加盖处理。⑵主要设备及参数Ⅰ、搅拌器数量:1台功率:N=0.55kw5.4.7污泥浓缩脱水机房⑴设计参数及描述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。厂房大小按远期5万m3/d进行设计,设备按一期2万m3/d进行配置。设计参数:剩余污泥干重:3176kg/d需浓缩脱水污泥量:356m3/d,含水率99.4%浓缩脱水后污泥量:11m3/d,含水率75%~80%絮凝剂(聚丙烯酰胺)投加量:3~4.5Kg/T干固体浓缩、脱水机房建筑面积377m2,高度6.4m。污泥堆棚建筑面积190m2。选用带式一体化浓缩脱水机2台,每天运行16h,近期一用一备,二期二台同时使用,脱水能力25m3/h。⑵主要设备及参数3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告Ⅰ、浓缩脱水机数量:2台流量:Q=25m3/h功率:N=2.2kwⅡ、污泥进料泵数量:2台流量:Q=25m3/h扬程:H=15m功率:N=4kwⅢ、絮凝剂配制系统数量:1套能力:2kg/h浓度:0.5%储药罐:2个2000LⅣ、加药计量泵数量:2台流量:Q=150L/h扬程:H=2bar功率:N=1.5kwⅤ、螺旋输送器数量:2台输送量:4m3/h长度:L=10m功率:N=1.5kw⑶运行方式与沉淀池排泥、剩余污泥泵协调运行。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告在本设计中污泥浓缩脱水机房内两套污泥浓缩脱水系统可根据情况人工启动,也可定时自动启动,当人工启动时,操作人员通过MCC上的一步化启、停按键向PLC发出控制命令,由PLC按顺序启、停系统。由PLC控制污泥的进泥、加药及浓缩脱水机工作,亦可手动操作。5.4.8加氯间⑴设计参数及描述为接触消毒池提供氯气。建筑面积按远期5万m3/d设计,设备按一期2万m3/d进行配置。平均加氯量:6mg/L最大加氯量:10mg/L近期选用2台国产挂墙式加氯机(1用1备),每台加氯量10kg/h。氯库储存量按30天加氯量计算,共需重量为1000kg的氯瓶6个。氯库内还设有1台漏氯自动检测仪和1台漏氯吸收装置。投加点设在接触消毒池进水井。加氯间平面面积282m2。⑵主要设备及参数Ⅰ、挂墙式加氯机数量:2台加氯量:Q=10kg/hⅡ、氯瓶数量:6个规格:1000kgⅢ、漏氯自动检测仪数量:1台Ⅳ、漏氯吸收装置数量:1台3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告5.4.9接触消毒池⑴设计参数及描述杀灭出厂污水中可能含有的细菌和病毒。水力停留时间按0.5h计,按一期最大日均时1233m3/h进行设计。设接触池1座,采用三廓道平流式,平面尺寸为13.4X21.8m,有效水深2.5m,接触池前建有接触池进水闸门井,内装有2个DN400mm电动闸门,通过启闭这2个电动闸门,可使出水污水超越接触池。⑵运行方式加氯接触消毒为间歇性运行,通常沉淀后的污水只在接触池内通过。5.4.10辅助建筑物设计污水厂内辅助建筑物按远期5.0万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),考虑到本工程的实际情况,各主要附属建筑物建筑面积如下:(1)综合楼总建筑面积:1646m2内设生产管理、行政管理、会议室、中心控制室、化验室及值班宿舍。(2)传达室建筑面积52.7m2。(3)机修、仓库、车库建筑面积496m2。(4)变配电间建筑面积394m2。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告第六章建筑、绿化及结构设计6.1建筑及绿化设计阳江市城南污水处理厂系城市环保项目,建筑设计力求将该厂建成富有个性及特色的现代化园林景观式工厂,以符合城南新区系阳江市南部的生态型综合功能区,系集行政办公、居住、文化、休闲娱乐为一体的滨江型现代新城的发展定位。6.1.1总平面设计该厂地处xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx。总平面呈不规则的梯形。根据现状地形及工艺要求,进厂主大门方向为南方向。在建筑总平面设计中,尽量满足工艺、机电专业的要求,并依据当地主导风向合理组织建筑平面。总平面设计中有以下特点:⑴生产区、辅助生产区分区明确,中间由6m宽道路隔离,有效控制生产区空气污染,并给管理带来便利。⑵综合楼主要办公室处于南北朝向,创造了较好的自然采光通风条件。其它建筑依路而设,保证交通畅通,流线合理。6.1.2单体设计为使污水处理厂建筑风格统一,单体设计按现代建筑物的构成手法,处理建、构筑物,立面运用大面积的浅绿色基调,局部饰以白色线脚,同灰绿色涂料一起,形成统一的建筑风格,充满亲和力。综合楼是污水处理厂的主体建筑及视觉焦点,其为污水厂的建筑风格定下基调。综合楼平面为L形,既正对交通主干道沿海高速连络,又使整个厂前区拥有一个开敞且不失含蓄的空间,增强厂前区的纵深感和三维空间的透视效果。同时,主楼与厂前区广场通过绿化及道路相融合,给人一种分中有合,合中有分的有机联系之感。餐厅因其使用功能要求,布置在综合楼两翼其一,与主体相连,交通联系便捷,且利于管理。另外,在主楼设计了由北至南的退台,结合突出了屋面的楼梯间,营造出丰富的立面效果。综合楼设计有以下几个特点:3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告⑴朝向好,为生产、工作提供了较好的条件。⑵功能分区明确,使用便利,互不干扰。⑶利用建筑退台,使建筑空间丰富,层次感强。其它建、构筑物处理手法与综合楼相似,努力创造出一个有特色的、园林式的现代化污水处理厂。6.1.3绿化设计为将污水厂建成富有特色的现代化园林景观式工厂,绿化设计坚持点、线、面的有机结合,以清洁、美观为原则。厂前区以大块绿地、喷泉、花架、步行道、凳椅及点缀小品有机组合,层次丰富,规划有序,使厂前区视野开阔,具有亲切感。注重厂前区的彩化,采用的花草有三色堇、一串红、鸡冠花、大丽花、千日红、扫帚草等。厂区内外的绿化隔离带,种植珊瑚树,形成密实的树林;植广玉兰为行道树,配植红继木、南天竹、红叶小檗、金叶女贞等灌木。种植棕榈、紫叶李等为庭园观赏树。构筑物池壁周围种植抗污染的不落叶植物夹竹桃及大叶黄杨,以吸收难闻的气味;池外壁可植爬蔓(叶子花、常青藤等)以绿叶覆盖,有利于环境保护。1、生产管理区根据污水处理厂本身特定的功能性质要求,将该厂从功能上划分为生产区及生产管理区两大区域。生产管理区是进厂后的第一景观,要让人们有舒适、高雅、现代的良好感觉。厂前辅助建筑物由综合楼(包括办公、化验、控制室、会议室、食堂、浴室、值班宿舍等)、传达室、汽车库等组成。为获得良好景观效果及办公等均有较好的朝向,将综合楼布置为南北向。入口处临近沿海高速连络,视野开阔。为联系便捷,汽车库设置于综合楼的附近,与综合楼相呼应。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告厂前区四周种植草坪及树木,由树木枝叶交织成的网络形成一种界面,利用它可起到限定空间的作用,将人们的视线收拢在厂前区的优美环境之中,另外阻隔和减弱生产区内水处理的臭味和噪音。厂前区主要是生产管理人员集中的地方,为减少进出车辆对厂前区人流的干扰,在生产区单独设置对外进出口。2、生产区生产区以水池等构筑物为主,以构筑物高出地面的高低不同,主要构筑物可分为五个台阶布置。道路两侧人行道采用彩色铺地砖铺设,厂区地面满铺草地,不见原土。地面较空旷处适当用灌木等点缀其间,人行小道用彩色铺地砖或用鹅卵石铺设。6.2结构设计6.2.1设计标准⑴本工程结构设计使用年限为50年。⑵建筑结构的安全等级为二级。⑶根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),本工程抗震设防烈度为6度。重要建(构)筑物抗震设防标准为乙类建筑,一般建(构)筑物抗震设防标准为丙类建筑。⑷设计荷载设计荷载按《建筑结构荷载规范》取用;水、土荷载和设备荷载按实际情况采用。⑸主要结构设计规范采用主要的设计规范见表6-1结构设计规范表6-1规范名称标准编号建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001建筑结构荷载规范GB50009-2001建筑抗震设计规范GB50011-2001室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范GB50032-2003构筑物抗震设计规范GB50191-93建筑地基基础设计规范GB50007-2002建筑地基处理技术规范JBJ79-2002混凝土结构设计规范GB50010-2002砌体结构设计规范GB50003-2001给水排水工程构筑物设计规范GB50069-2002给水排水工程管道结构设计规范GB50332-20023XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告建筑桩基技术规范JGJ94-94混凝土外加剂应用技术规范GB50119-2003给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程CECS117:2000⑹沉降控制建(构)筑物的沉降值及建筑物相邻柱基的沉降差,满足《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)的要求。⑺抗渗控制和裂宽控制钢筋砼构筑物及泵房地下结构砼的抗渗等级为S6;钢筋砼贮水构筑物最大裂宽不大于0.20mm。6.2.2地形、地貌、工程地质及水文地质条件⑴地形及地貌拟建阳xxxx市xxxx污水处理厂位于xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx,地面起伏变化不大,现状地面高程约在1.3~1.6m左右(黄海高程,下同),设计地面高程为4.3m,利于抵御4.18m百年一遇的洪水。⑵厂区工程地质概况根据建设方提供的拟建厂区附近的xx市xxxxx岩土工程勘察报告》(详勘),场地内下伏地层的土层构成及分布由上至下分述如下:3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告⑶场地岩土工程地质条件评述根据勘察结果,该场地地基土第①层素填土,上部存在硬壳层(厚度1.0~2.5m3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告)承载力相对较高,可作地基持力层;第②层耕土,承载力相对较高,可作地基持力层;第③层淤泥,承载力低,压缩性高,流塑状态,不宜作地基持力层;第④层冲积粉质粘土,承载力相对较高,可作地基持力层;第⑤层粘土,承载力相对较高,可作地基持力层;第⑥层粉质粘土,承载力相对较高,可作地基持力层;第⑦层淤泥,承载力低,压缩性高,流塑状态,不宜作地基持力层;第⑧层细砂,承载力相对较高,可作地基持力层;第⑨层淤泥质粉质粘土,承载力低,压缩性高,不宜作地基持力层;第⑩层粉质粘土,承载力相对较高,可作地基持力层;第⑾层砾砂,承载力高,宜作地基持力层;第⑿层坡积砂质粉质粘土,承载力相对较高,可作地基持力层;第⒀层残积粘性土,承载力较高,宜作地基持力层;第⒁层全风化花岗片麻岩和第⒂层强风化花岗片麻岩,承载力高,宜作地基持力层。⑷场地水文地质条件本次勘察区内地下水类型按埋藏条件划分有潜水和弱承压水,按含水空隙性质划分有土层孔隙水和岩层裂隙水。勘察期间测得静止水位标高为1.10~6.90m。该场地地基土第①层素填土、第②层耕土、第④层冲积粉质粘土、第⑥层粉质粘土、第⑨层淤泥质粉质粘、第⑩层粉质粘土、第⑿层坡积砂质粉质粘土、第⒀层残积粘性土均为弱透水层;第③层淤泥、第⑤层粘土、第⑦层淤泥均为相对隔水层;第⑧层细砂和第⑾层砾砂为相对透水层。根据场地水文地质环境,该场地地下水对砼不具有侵蚀性。6.2.3地基基础设计及地基处理进行地基基础设计及选用地基处理方案时,应根据构(建)筑物的类型、受力特点,使用要求,工艺流程及竖向布置要求,并结合地形地貌,地质结构,土质条件,地下水特征,以满足构(建)筑物承载能力极限状态及正常使用极限状态的要求。场内除综合楼外的建筑物及构筑物基础均座落在第②层粉质粘土上,不需进行地基处理,综合楼基础部分落在回填土上,可考虑将第①层耕植土清除干净后,用砂石混合料换填至基础底。对埋深较深的构筑物如粗格栅间、进水泵房施工时应采取必要的基坑支护措施。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告6.2.4构筑物抗浮设计由于工艺流程的要求,其主要构筑物均埋入地下较深,当厂区地下水位较高时,对埋入较深的构筑物会产生较大的浮托力,所以抗浮设计至关重要。必须对构筑物采取抗浮措施。结构抗浮工程措施一般有:①结构自重抗浮;②配重抗浮;③锚杆或桩基抗浮;④通过设置的盲沟、集水井将地下水导渗排除,从而降低地下水位,满足构筑物设备安装和检修期间水池空池时的抗浮稳定要求。本工程构筑物地基中的地下水主要为上层滞水,工程设计时,应综合考虑地下水位,构筑物结构特征、地形地貌、地质情况、施工能力等因素,经技术、经济比选后最终确定:⑴对于自重小、面积大、埋深较深的氧化池、二沉池这类敝口水池,拟采用设置盲沟、集水井导排降低地下水位的方法,以满足构筑物抗浮设计要求。⑵对于自重较大、面积小而埋设较深的进水泵房、粗格栅间拟采用结构自重抗浮。6.2.5构筑物的防裂措施为了控制钢筋砼贮水构筑物的开裂,保证结构的安全,拟采取以下措施:⑴按照《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)的规定,地下式构筑物伸缩缝间距一般不超过30m,露天构筑物伸缩缝间距一般不超过20m。⑵在构筑物结构配筋上采用“小直径、密间距”的配筋形式,充分发挥钢筋砼的抗裂性能。⑶由于工艺流程的要求或工艺尺寸的限制,不便设置伸缩缝或伸缩间距超过规范要求的构筑物,采用设置膨胀加强带的形式,并在构筑物砼中掺加具有微膨胀性的抗裂防水剂。6.2.6抗震设防本工程厂区建(构)筑物和管线均按6度抗震设防设计,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组。6.2.7建(构)筑物结构方案设计⑴粗格栅间及进水泵房3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告粗格栅间平面尺寸为6.8x9.6m,进水泵房平面尺寸为15.0x6.0m,净高H=12.1m,下部为现浇钢筋砼结构,上部为钢筋砼框架结构。进水泵房上部设2t电动葫芦单轨吊车一台。⑵细格栅间及涡流沉砂池细格栅间及涡流沉砂池为现浇钢筋砼结构。包括进水井、细格栅间、涡流沉砂池及出水井。沉砂池长方向设置横向变形缝1条。⑶改良型氧化沟改良型氧化沟单池平面尺寸72.90x21.70m,H=4.3m,共2座,采用现浇钢筋砼结构。由于该池长度72.90m,沿池长方向设置横向变形缝2道,在短方向设置宽为2m的加强带1条。⑷二沉池二沉池由2座内径为D=30.0m的圆形池组成,2座二沉池共用一座直径为4.8m的结合井,均为现浇钢筋砼结构。二沉池池壁高4.9m。为防止砼早期收缩,底板距中心筒6m处设一道环形宽2m加强带,二沉池底板径向设四道宽2m加强带与环形加强带相连,加强带掺6%~8%抗裂微膨胀剂。结合井高5.55m。⑸污泥泵房污泥泵房平面尺寸12.7x6.0m,H=4.2m,采用现浇钢筋砼结构。⑹变配电间配电中心为单层框架结构,建筑面积394m2。基础采用柱下独立基础,现浇钢筋砼屋面。⑺浓缩及脱水车间、泥库浓缩及脱水车间、泥库为单层框架结构,浓缩及脱水车间建筑面积371m2,泥库建筑面积190m2,基础采用柱下独立基础,现浇钢筋砼屋面。⑻接触消毒池接触消毒池平面尺寸21.8X13.4m,H=2.8m,采用现浇钢筋砼结构。⑼加氯间加氯间建筑面积为247m2,为单层框架结构,基础采用柱下独立基础,现浇钢筋砼屋面。⑽机修车间、仓库、车库机修车间、仓库、车库建筑面积为596m2,为单层框架结构,基础采用柱下独立基础,现浇钢筋砼屋面。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告⑾传达室传达室为单层砖混结构,建筑面积52.7m2,基础采用墙下条形基础,现浇钢筋砼屋面。⑿综合楼综合楼建筑面积1646m2,二层框架结构,基础采用柱下条形基础,现浇钢筋砼楼(屋)面。6.2.8变形缝设计为了适应温度、湿度作用对构筑物的影响,以及为适应构筑物不同部分不均匀沉降的影响,本工程改良氧化沟池设置有变形缝,其设置遵守下列原则:⑴结构体系应合理布局,由变形缝分割的构筑物不同部分,应体形规整、匀称、结构受力明确、施工方便;⑵在工作状态下,变形缝的强度、水密性、防腐、卫生、耐温、耐久性等均满足设计要求;⑶一条变形缝应贯通布置在一个坚直平面内;⑷在分缝较困难的条件下,可在变形缝间辅以加强带或后浇带。6.2.9结构主要材料⑴混凝土强度等级:贮水构筑物为C25;其抗渗等级为S6,填料为C15,垫层为C10;⑵钢筋水池、梁和柱的纵向受力钢筋采用HRB335、HRB400级,箍筋采用HPB235级。⑶砌体地面以下拟采用M10水泥砂浆砌筑MU10机制砖和页岩砖或蒸压灰砂砖,地面以上拟采用M5混合砂浆砌MU7.5多孔轻质砖或加气混凝土砌块。⑷钢制构件采用Q235钢材。⑸焊条HRB335钢之间焊接采用E50,其余采用E43。⑹混凝土外加剂3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告在不满足变形缝设置规定的构筑物设计中,将采用砼外加剂,以防砼早期干缩而发生开裂,外加剂的选择将根据同类超长无缝结构设计的成熟经验,经考察认可后采用。6.2.10抗震设计⑴本工程抗震设防烈度为6度,建筑场地类别II类。⑵抗震设防分类泵房及变配电间为乙类,其它均为丙类。⑶抗震设防标准构筑物不进行地震作用计算,但按相关抗震规范采用相应的抗震构造。框架抗震等级为四级。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告第七章电气、仪表及自控设计7.1电气工程设计7.1.1设计范围污水处理厂电气设计范围包括10kV终端杆以下供配电设计,具体内容如下:(1)高低压变配电系统及配电装置;(2)生产用电设备的配电及控制、信号系统及电缆的选型和敷设;(3)各车间的动力及照明设计;(4)构筑物的防雷及接地保护设计。7.1.2供电电源污水处理厂为二级用电负荷,要求采用两回路电源供电,电压等级为10kV。两路电源一用一备,当一回路电源发生故障时,另一回路电源应能保证全厂连续供电。7.1.3负荷计算及变压器容量全厂计算负荷:近期2万吨/日时约500kVA;远期5万吨/日时约1000kVA。配电中心近期选用两台S9-M-600/10/0.4kV变压器;近期两台变压器一用一备,低压母线联络运行;远期两台变压器同时运行,低压母线分段运行。7.1.4变配电系统污水处理厂主要用电负荷集中在进水泵房、氧化沟和污泥泵房。根据厂区工艺流程及总图布置,按变配电设备尽可能靠近负荷中心的原则,将总变配电中心建在靠近进水泵房、氧化沟附近;变配电中心设一套10kV变配电系统;装设两台600kVA/10/0.4kV变压器,(近期两台变压器一用一备,远期两台变压器同时运行。)用于进水泵房、氧化沟、污泥泵房、二沉池、脱水车间等380V低压设备配电。配电设备根据安全、可靠、经济、合理的原则,选用国内技术先进,有成熟运行经验的设备。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告7.1.5电能计量在污水处理厂10kV进线设置专用计量柜。厂内低压进线柜装设有功及无功电能表,供厂内成本核算用。7.1.6无功补偿由于全厂用电负荷集中在0.4kV侧,故在变配电中心集中设置0.4kV电容自动补偿装置。补偿后10kV侧功率因数不低于0.90。7.1.7电动机起动方式厂区除专用控制设备外(变频控制),其它电机采用全压直接起动方式。主要电机控制方式采用PLC集中控制和机旁手动控制两种方式。7.1.8设备选型(1)10kV高压开关柜  10kV高压开关柜选用金属铠装移开式封闭开关柜,结构为中置式。主开关为带220V直流弹簧操作机构的真空断路器,二次回路采用微机综合保护装置进行保护、测量和控制。(2)低压配电柜低压配电屏选用抽出式低压开关柜,柜内选用国际先进的空气断路器。这种形式的开关柜是目前较先进且广泛应用的低压配电装置。(3)变压器10/0.4kV变压器选用免维护电力变压器,接线方式采用D.Yn11结线组别。(4)直流电源屏直流电源屏选用带微机控制的直流电源屏。内装50Ah免维护铅酸蓄电池。直流电源屏输入电压为三相-380V交流,输出电压为单相-220V直流,输出回路数为6回路,电流不小于15A。(5)变频调速装置为减少变频装置产生的谐波电流对电网的污染,选用国际上先进的24脉冲整流器变频装置,最大限度地降低变频装置产生的高次谐波,以利电网安全、稳定地运行。(6)电线电缆3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告10kV电力电缆和0.4kV低压电缆采用YJV交联聚乙烯绝缘电力电缆,控制电缆为KVVP电缆。PLC用数据电缆选用DJYPV型对绞屏蔽电缆,室外直埋电缆采用铠装电缆。7.1.9控制柜工艺设备配套带来的控制柜、机旁按钮箱等应满足下列要求:(1)户外型防护等级不低于IP55,并具有防潮及防冷凝加热装置,外壳为不锈钢结构。(2)具有短路及过载保护功能。(3)具有完整的控制及信号显示功能。(4)带有手动操作按钮及手/自动切换开关。(5)能接收PLC送来的开/停机控制信号。(6)有运行、故障及手/自动切换信号输出至PLC。(7)当一台闸门控制箱控制多台闸门时,闸门控制箱为一路电源进线和多路出线且进线回路带有空气断路器。7.1.10防雷接地保护根据防雷规范要求,全厂建筑物均按第三类防雷建筑物考虑防雷设计,在建筑物屋顶设避雷针或避雷带作防直击雷保护,引下线利用柱内钢筋,并充分利用建筑物基础钢筋等作自然接地体。厂内所有电气设备金属外壳须与PE线连接,作可靠接地保护,建(构)筑物内金属管线、门窗及PE线等均须作等电位联结。按照接地规范要求。低压系统采用TN-C-S接地系统,所有电气设备金属外壳及金属管线、门窗均作接地保护。电气设备接地与防雷接地共用接地装置,组成共用接地系统,要求接地电阻≤4Ω。7.1.11照明设计电气照明设有工作照明、应急照明和户外道路照明,照明电源由各区域内低压配电系统供给。照明光源:室内主要采用荧光灯、白炽灯,室外采用高压钠灯。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告7.1.12电缆敷设高、低压电力电缆和控制电缆在电缆沟内的电缆支架或桥架上敷设,部分电缆通过穿保护管埋地方式敷设。7.1.13安全消防措施在高低压配电间、变压器室和控制室等处配备有相应数量的化学灭火装置。7.2仪表、计算机自动控制设计7.2.1计算机自动控制系统根据污水处理厂生产工艺流程,整个计算机监控系统分为三层,第一层为现场自动化层,主要有PLC、检测仪表、电控设备等组成。第二层为中心控制管理层,主要有工控机、服务器、投影仪、无线电台、输入/输出设备等组成。第三层为厂部生产管理层,主要有计算机终端、输入/输出设备等组成。中心控制室与现场自动化层之间采用过程总线(工业以太网)进行数据通讯及信息交换,中心控制室与厂部生产管理层之间采用终端总线(以太网)进行数据通讯和信息交换。7.2.2现场自动化层现场自动化层直接面向生产过程,是分散控制系统的基础,它直接完成生产过程中的数据采集(采集现场对象的过程变量及状态,如泵状态、流量、压力、温度、pH值等状态瞬时值)、调节控制(对采集到的数据和状态信息进行处理,判断是否正常、可用,是否超限并需要报警;对采集数据的判断结果作出相应的反应,如重新采集某点数据或报警),以及实现反馈控制或顺序控制等功能。其过程输入信息是面向传感器的信号,如热电阻、变送器及开关量、电能、时间、频率等,其输出是驱动执行机构。构成现场自动化层的装置有PLC工作站、过程检测仪表、配电控制设备等。根据污水处理厂厂区生产性构筑物平面布置,一期工程全厂现场自动化层设置7个PLC工作站。具体分布如下:7.2.2.1进水泵房PLC工作站PLC工作站设在进水泵房,负责监控进水泵房、粗格栅设备运行状况。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告⑴PLC检测项目进水泵房粗格栅前后液位、吸水井液位、吸水井超低液位、进水流量、潜污泵工作电流等。⑵PLC控制项目(a)粗格栅粗格栅机根据格栅前后水位差值控制,当格栅前后水位差值△h≥30cm时,启动格栅机自动运行,△h值及每次运行的时间,根据进水中杂质情况可在中心控制室或PLC现场通过输入设备人工设定或修改。粗格栅机也可根据时间周期控制,即格栅机每隔一段时间运行一次,每次运行时间10分钟或10周次,时间周期可根据进水杂质情况在中心控制室或PLC现场人工设定或修改。同时当进水渠道中的方形闸板关闭时粗格栅应停止运行。(b)皮带输送机皮带输送机与粗格栅机联动控制,联动控制时粗格栅机启动后应启动皮带输送机联动运行;粗格栅机停止运行后应停止皮带输送机运行。(c)进水潜污泵潜污泵根据吸水井中液位自动控制泵的开/停及运行台数。潜污泵应大小搭配运行,提高工作效率和运行可靠性。潜水泵根据水位的变化自动轮换运行。同时为防止潜污泵超低液位时运行损坏水泵,吸水井中除了超声波液位计外还增设一套液位控制器,当吸水井液位降至超低液位强制所有潜污泵停止运行。在编制潜污泵控制软件时应设置潜污泵的检修周期使潜污泵能得到及时的维护及保养延长潜污泵的使用寿命。7.2.2.2配电中心PLC工作站PLC工作站设在配电中心控制室,负责监控细格栅、沉砂池设备运行状况。配电中心高低压配电系统运行状况。⑴PLC检测项目细格栅前后液位、进水pH+T等。配电中心高低压进线电流、电压、有功无功电度、有功无功功率等。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告⑵PLC控制项目(a)细格栅机细格栅机根据格栅前后水位差值控制,当格栅前后水位差值△h≥30cm时,启动格栅机自动运行,△h值及每次运行的时间,根据进水中杂质情况可在中心控制室或PLC现场通过输入设备人工设定或修改。细格栅机也可根据时间周期控制,即格栅机每隔一段时间运行一次,每次运行时间10分钟或10周次,时间周期可根据进水杂质情况在中心控制室或PLC现场人工设定或修改。(b)螺旋输送压榨机螺旋输送压榨机与细格栅机联动控制,即细格栅机启动后螺旋输送压榨机联动运行;细格栅机停止运行后停止螺旋输送压榨机运行。(c)旋流沉砂池提砂装置旋流沉砂池浆叶分离机、鼓风机、砂水分离器及其辅助设备的控制应由设备制造商提供,其设计应能保证足够的过载保护以防止设备损坏。沉砂池设备按时间周期一步化控制,时间周期应24小时可调,提砂及砂水分离运行周期应在0.1~1.0小时可调。以上时间值可在中心控制室或PLC现场人工设定或修改。7.2.2.3生物池PLC工作站PLC工作站设在生物池,负责监控生物池设备运行状况。⑴PLC检测项目生物池液位、DO、污泥浓度等;⑵PLC控制项目(a)生物池水下推进器水下推进器按事先设计好的程序连续运行。PLC应累计每台推进器的运行时间,在设备运行8000小时后发出报警信号,及时安排对设备作一次全面的检修。(b)生物池水下搅拌器水下搅拌器控制同生物池水下推进器。(c)生物池转蝶3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告生物池转蝶根据缺氧池DO浓度自动控制。PLC应累计每台转蝶的运行时间,在设备运行8000小时后发出报警信号,及时安排对设备作一次全面的检修。(d)二沉池二沉池刮泥机按事先设计好的程序连续运行。7.2.2.4污泥泵房PLC工作站PLC工作站设在污泥泵房,负责监控污泥泵房、二沉池设备运行状况。⑴PLC检测项目污泥泵房吸水井液位、PH+T、污泥浓度、污泥回流量、污泥回流泵工作电流等;⑵PLC控制项目(a)回流污泥泵回流污泥泵自动控制时,根据进水流量及污泥回流比自动控制回流污泥泵的运行台数,保证污泥回流量,同时根据吸水井水位的变化,实现污泥泵的自动轮换运行。(b)剩余污泥泵剩余污泥泵自动控制时,根据储泥池液位自动控制剩余污泥泵的运行台数,同时根据吸水井水位的变化,实现污泥泵的自动轮换运行。回流污泥泵及剩余污泥泵除了以上所描述的控制方式外还有一些外部限制条件。第一种情况,当污泥泵房液位过低时,回流污泥泵及剩余污泥泵都应停止运行并报警,控制二沉池排泥量增大;第二种情况,当污泥泵房液位过高时自动启动剩余污泥泵运行并报警,控制二沉池排泥量减少;第三种情况,当污泥泵房污泥浓度小于4g/L时,剩余污泥泵应停止运行并报警,控制二沉池排泥量增大;第四种情况,当储泥池液位超高时应停止剩余污泥泵的运行,液位过低时应启动剩余污泥泵的运行。为防止潜污泵超低液位时运行损坏水泵,吸水井中除了超声波液位计外还增设一套液位控制器,当吸水井液位降至超低液位强制停止所有潜污泵。在进水阀关闭时应禁止潜污泵的启动。在编制潜污泵控制软件时应设置潜污泵的检修周期使潜污泵能得到及时的维护及保养延长潜污泵的使用寿命。7.2.2.5脱水车间PLC工作站3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告PLC设在脱水车间控制室,负责监控污水处理厂污泥脱水机及其辅助设备。污泥浓缩及脱水为一成套设备,要求配套的控制系统能根据污泥量自动控制设备的运行台数,根据污泥量及污泥含固率自动控制加药量。同时此系统通过通信总线或控制电缆能与配电中心PLC工作站连网,将设备运行状态,故障状态,加药量等参数送至中心控制室,在中心控制室能对设备故障,加药量等重要参数设置报警功能,并能在污泥浓缩及脱水系统设备出现故障时停止设备的运行。此控制系统由设备制造厂提供。7.2.2.6加氯间PLC工作站PLC工作站设在加氯间控制室,负责监控加药间、消毒池设备运行状况。1)PLC检测项目加氯量、消毒池液位、余氯等。2)PLC控制项目要求配套的控制系统能根据出水量自动控制设备的运行台数及加氯量。同时此系统通过通信总线或控制电缆能与配电中心PLC工作站连网,将设备运行状态,故障状态,加氯量等参数送至中心控制室,在中心控制室能对设备故障,加氯量等重要参数设置报警功能,并能在加氯系统设备出现故障时停止运行。此控制系统由设备制造厂提供。氯气吸收装置运行及报警。7.2.3控制中心控制中心以操作监视为主要内容,兼有部分管理功能。这一层是面向系统操作员和控制系统工程师的,因此需要配备功能强、手段全的计算机系统,确保系统操作员和系统工程师能对系统进行组态、监视和有效的干预,实现优化控制、自适应控制等功能,保证生产过程正常运行。控制中心设在中心控制室,控制中心由二台控制管理计算机、一台服务器、一台交换机组成。二台控制管理计算机中的一台用作监控计算机,另一台用作管理计算机,两台计算机互为冗余。一台服务器、交换机主要用于过程总线与终端总线的隔离,组成局域网。以进一步提高整个计算机监控系统的可靠性。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告在中心控制室设置一台大型模拟屏,与监控计算机通讯,以使值班人员更清晰地监视全厂的生产实况。控制中心监控计算机长期在线运行,定时巡检各现场PLC采集的数据,对各工艺参数和动力设备的运行实时显示,记录,分析,统计,事故报警,打印,存储等,在彩色显示器上显示动态工艺流程图并在图中相应位置显示被测工艺参数的实时值,动力设备的运行情况,已发生的事故,显示模拟量检测值的各班,日,月,年曲线图,直方图,趋势图等。根据污水处理厂工艺流程共有以下13幅模拟图(暂定):·全厂建构筑物总平面图·全厂工艺流程图·全厂管网总平面图·全厂测控仪表位置图·进水泵房动态模拟图·细格栅沉砂池动态模拟图·生物池动态模拟图·二沉池动态模拟图·污泥回流泵房动态模拟图·脱水车间动态模拟图·高压配电系统图·低压配电系统图·全厂PLC自控系统图在打印机上定时或随机打印“班,日”生产报表,动力设备“开/停”时间表,事故报表,“旬,月,季,年”生产统计报表,每天定时自动生成反映生产情况的数据文件存入磁盘建立生产档案,并可提供历史数据检索和查询功能显示或打印历史上某一天的生产情况。可检测判断工艺流程中模拟量越限及动力设备出现的故障等事故.若有事故发生时在显示器上显示相应的事故状态,在磁盘上存储发生事故的时间及部位并在打印机上打印出事故通知单。系统对进水流量,pH;出水流量,溶解氧等重要的参数均设置越限报警功能,一但发生报警能实时地在中心控制室特定区域发出声光报警。通过检测计算机键盘,操作人员可遥控各现场PLC,控制动力设备的开/停,3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告设定工艺流程中模拟量越限事故的上下限值,也可人工设定各现场PLC的控制参数.系统应具有的报表及曲线功能如下(暂定):生产班报表,生产日报表,生产旬报表,生产月报表,生产季报表,生产年报表.进水流量变化曲线、粗细格栅液位变化曲线、进水pH+T变化曲线、进水浊度变化曲线、改良型氧化沟溶解氧变化曲线、氧化还原电位变化曲线、污泥回流量变化曲线、剩余污泥量变化曲线、鼓风机压力变化曲线、鼓风机温度变化曲线、鼓风流量变化曲线等。管理计算机可作为监控计算机的热备份机,监控计算机与管理计算机之间有冗余的功能,当监控机出现故障时可在瞬间用其替代监控计算机完成其全部功能.管理计算机投入系统运行时可完成上述监控计算机的全部功能.脱离本系统时可充分发挥管理计算机软件丰富的特点,用作计算机辅助设计等工作。在控制中心系统工程师不需要编程就可以通过输入设备方便地进行系统组态、选择控制方式、绘制显示图表、建立有关数据库,自动生成生产所需的应用软件及帮助软件。经过系统组态后,只要把生成的应用软件向下传递到各相关现场PLC控制站,就可以具体实施。系统组态应可对下列项目进行在线组态如系统结构、测量数据、历史数据、控制功能、图形文件、趋势文件、显示方式等。以上各项主要功能应配置汉字系统,各类操作均应以汉字菜单方式显示。7.2.4厂部生产管理厂部生产管理层由中、高档微机担当的工厂自动化综合服务体系和办公自动化系统组合而成,负责有关的生产管理、成本控制、质量管理等方面的综合处理,达到优化组合的目标。为使厂部管理人员更好、更直接地了解全厂生产情况,在厂部设置了三个计算机终端,即厂长室、工程师办公室和化验室计算机终端作为厂部生产管理层。厂长室终端:可使厂长全面直接的了解全厂的生产情况,下达生产调度指令。工程师办公室终端:可使工程师了解生产情况,及时处理生产过程中出现的一些技术问题。化验室终端:化验人员将一些通过化验获取的水质参数输入计算机网络,以便计算机监控系统获取和保存更多的信息,为今后的生产运行提供更多的有参考价值的历史参数。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告7.2.5系统网络整个系统通过有线方式实现各设备间的信息交换以及数据库和系统资源的共享。当前主流的PLC都具有非常强的网络通讯能力,PLC系统的开放性也越来越强,各不同厂商的PLC之间相互通讯,PLC网络同通用计算机网络间的通讯,都已进入实用阶段。根据通信网络在整个系统中所起的作用,在选择网络形式时应充分考虑允许多个网络存在,最好选择可传输音频及视频信号的宽带网络。在网络通信功能中应设置密码保护,对各级操作都应设置授仅限制,并记录操作人员工号、操作内容、时间等,防止越权非法操作,确保污水净化厂设备安全有序地运行7.2.6系统防雷计算机监控系统应做独立的接地系统,PLC模块应按“三类”防雷要求选型。为进一步提高系统的可靠性和稳定性,在系统中加入隔离继电器对所有的DO/DI模块进行防雷隔离,另外在资金许可证的情况下建议在系统中加入防雷模块对所有的AO/AI模块进行防雷隔离。所有的“I/O”模块应可在线检修具有热拔插功能,所有公共端应隔离。7.2.7过程检测仪表根据本工程污水脱氮、除磷及污泥浓缩脱水工艺流程的要求,设置在线检测仪表于各生产现场,根据检测位置的环境条件、检测对象的特殊性、检测的精度及范围、维护管理及调试校正容易、方便等选择仪表的测量原理及防护等级,仪表的输出信号采用DC4~20mA标准信号。例如:渠道采用明渠流量计,管道采用电磁流量计,生物池溶解氧采用电极式溶解氧测定仪等。对于水质分析仪表设置故障报警功能。现阶段在设计计算机监控系统时应充分考虑随着计算机技术的进步,将过程控制、质量控制、安全监督、人事管理、经营决策联合起来,运用现代计算机、控制、仪表、通信网络、分布式数据库等先进技术手段,实现生产过程控制和管理的连续化,实时化和同步化,使统计分析报表变成联机实时仿真或处理,从而实现出水水质的优化和降低能耗的目标,进而取得最佳的经济效益。7.2.8CATV监控系统7.2.8.1系统目标与要求3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告CATV监控系统兼有工艺设备监视和厂区安全保卫两种功能,该系统采用计算机多媒体技术,组成一个全方位、全天候实时监视、控制系统,CATV系统与计算机自动控制系统有机结合,以便管理人员及时掌握现场情况,实现科学、安全、高效的生产调度及管理系统。7.2.8.2系统功能CATV系统建成后能满足以下功能要求:1)每个监控点将图像信号、声音信号和报警信号准确无误地传送到中心控制室。2)中心控制室对所有监控点的设备进行控制和操作。3)中心控制室可对每个摄像机的图像进行存储和回放。4)CATV系统中传输通道选用有线双工光缆传输模式,同时在系统设置时充分考虑系统的可靠性、适用性、先进性、可扩容性和经济性。7.2.8.3系统构成本工程CATV系统由三大部分组成:前端子系统、信号传输系统、中心控制显示系统(1)前端子系统CATV前端子系统由摄像机、镜头、云台、调制解码编码器、音频采集装置、防护罩和安装支架等组成。1)摄像机(包括镜头)摄像机通过镜头把监控范围内的现场情况实时摄取后将光信号转换成电信号输出标准的视频信号。为获得高质量的画面信号,镜头要求具有变倍、变焦、光圈自动调节、光线强弱补偿等功能。摄像机要求能全方位360°摄取图像。2)云台云台要求具有上、下、左、右自动旋转的功能,根据现场情况中心控制室操作人员可以控制摄像机所摄取图像画面的大小及角度,令景物更加清晰可辨,监视所控范围内的现场情况。3)调制、解码器调制、解码器由调制和解码两部分组成,调制器可将摄像机产生的视频信号转换成高频射频信号并通过混合器将多个信号混合在同一通道中传输。解码器是系统前端子控制信号的接收和转发装置,它负责接收中心控制室发出的各种控制指令,并将控制指令解码,然后分别送到相应的被控制设备上,如镜头的功能调整,云台的控制,摄像机电源开关等的控制。4)防护罩及安装支架3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告防护罩及安装支架的安装应能有效防止摄像机被雨水侵蚀和外力损伤,防止灰尘污染镜头,保证所摄取的图像清晰。防护罩及安装支架的材质应具有防腐能力。本工程一期约为20个前端子系统(暂定),分别安装在厂区主要工艺构筑物监控点上。(2)信号传输系统信号传输系统包括传送各种视频、音频信号和控制、报警信号所需的各种接口、放大器和干线光缆传输系统应配备各种调制解码器、混合器,实现用一根光缆传输多种信号的功能。(3)中心控制室显示系统中心控制室显示系统由主控制器、视频、音频接口,监视器和多媒体电脑等组成。主控制器包括中心视频、音频数据切换器,控制信号发生器,声光报警相应器、多画面分割器、时间日期发生器,控制键盘、长时间录像机(40天)等设备,将各种信号处理转换进行发送分配和接收分配是主控器的核心部分。另外,控制中心还应设置一台专用的多媒体电脑与系统控制器相连。其不仅可以控制所有监控点的设备,还可以记录和保存所有的图像、语音信息。在中心控制室还应配置一台多媒体服务器与厂区PLC自动化系统进行数据交换。多媒体系统包括:多媒体电脑,多媒体服务器,多媒体视频、音频处理长、网络界面卡和网络组态及多媒体处理软件等。中心控制室设置一台主监视器(21″彩色),主监视应能对所有的前端图像信号进行切换观看或调度指挥。以上所有设备及传输系统都应设置防雷击保护,保护CATV系统设备的正常工作,避免雷击损坏。7.2.9主要仪表及PLC设备选择7.2.9.1检测仪表污水处理厂检测仪表可分为物理量检测仪表和水质分析测定仪表两种类型。物理量检测仪表例如:压力、流量、温度、液位等仪表,其测量电路较简单,目前国内大多数合资企业生产的此类仪表在可靠性及精度等方面都能满足污水处理厂自动化控制的要求。为降低工程造价,物理量检测仪表建议采用国内合资企业生产的此类仪表。水质分析测定仪表例如:PH、MLSS、DO、COD3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告等仪表,其测量电路复杂,精度、重显性、响应性、自动校准、自动补偿、自动清洗等方面要求高,从此类仪表的使用情况来看国内企业生产的此类仪表在精度、重显性、可靠性、自动清洗、自动校准、自动补偿等方面都还不能满足污水处理厂自动化控制的要求。此类仪表还要依赖于进口仪表。7.2.9.2PLC目前生产PLC的厂家很多,各个厂家的PLC性能也千差万别,从地域来看可分为欧美、日本、国内三大类。国内企业所生产的PLC在性能、通讯、市场应用等方面都还属于起步阶段,本工程建议不要采用国内生产的PLC。日本公司生产的PLC在小型机方面有较大的优势,但是其大型机系统还是近几年才推出的,目前在国内的应用也不是很多,其性能、通讯等方面能否满足污水处理厂自动化控制的要求还有待进一步检验。欧美公司的产品在国内的应用相对较多,其PLC在性能、通讯等方面都能满足污水处理厂自动化控制的要求。本工程拟采用欧美公司性价比较高的产品。7.2.9.3工业控制计算机工业控制计算机应采用全钢结构标准机箱带滤网和减震、加固压条装置,在机械震动较大的环境中应能可靠运行。其电源应采用大功率高可靠性电源装置,能保证其在电网不稳、电气干扰较大的环境中可靠运行。为解决散热及减少现场粉尘浸入工控机还应采用高功率双冷风扇装置,同时工控机的通用部件应采用标准化部件,其均应采用高档产品且经严格测试及老化试验,确保整机质量。综上所述,通过性能及价格等方面的比较,工业控制计算机建议采用进口产品中性价比较高的产品。7.2.10通讯设计通讯设计建议由当地电信部门设计及施工。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告第八章通风设计8.1机械设计本工程设备选型以满足生产工艺的需要为前提,尽量选用一些动力效率高,处理效果好的设备。一些国内不能生产或质量不够稳定、动力效率低的设备,拟考虑从国外进口。同时为减少工程投资和避免今后运行中配件供应不足的问题,尽量选用一些质量稳定可靠、国产(或合资)优质设备。进口设备主要包括:·污泥浓缩脱水机;·加药间加氯机、加药计量泵及控制系统;·生物处理池水下搅拌器;·潜水泵及配套电机,包括进水泵房进水泵及污泥回流泵;·全厂所有一次仪表及控制系统;8.2通风设计为了确保设备正常运行和职工安全生产,污水厂的主要建筑物均考虑通风设计。在浓缩脱水机房安装墙式轴流风机,以排除和更新房内空气,通风机采用人工控制。在加氯间内安装墙式轴流风机,并设置漏氯自动吸收装置。配电间在建筑和结构设计上满足通风、降温的要求。拟在配电间值班室、中控室及综合楼某些房间内设置必要的空调器。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告第九章节能设计9.1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。在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。在本工程设计过程中,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,使本工程设计更为合理、更为节省、更为优化。具体表现为以下几方面:⑴进水水质经过调查国内已投产的污水厂进水水质及对阳江市现状水质资料的分析,提出了合理设计参数,如取值过高,会使构筑物及设备过大,形成“大马拉小车”,浪费能源。⑵处理构筑物进行合理分组,适应水质、水量的变化。本工程生化处理构筑物分成二个单元,低浓度或小水量季节可用一个单元运行,以节约能源,因为污水浓度低或小水量时,二座同时运转会多耗能源。⑶采用技术先进且成熟的污水处理工艺,氧化沟工艺采用转碟表曝机,充氧动力效率较高,节省了能耗。⑷水泵采用国外进口优质潜污泵,效率高(80%以上),能耗较低。⑸构筑物布置紧凑,减少了连络管渠的水头损失。⑹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。9.2节能效果通过采取上述节能措施,水泵效率提高,曝气充氧动力效率提高,能耗大大下降。本工程单位水量耗电量为0.26kw.h/m3.d,低于国家标准0.28kw.h/m3.d。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告第十章环境保护10.1设计依据根据国家建设项目环境保护的有关管理程序,对xxx市xxx污水处理厂进行环境影响综合分析,主要设计依据如下:⑴《中华人民共和国环境保护法》1989年12月26日⑵《中华人民共和国大气污染防治法》1995年9月5日⑶《中华人民共和国水污染防治法》1996年5月15日⑷《中华人民共和国固体废弃物污染防治法》1996年4月1日⑸《建设项目环境保护管理条例》国务院令第253号1998年11月⑹《关于进一步做好建设项目环境管理工作的几点意见》国家环保局环监(93)第015号⑺《环境影响评价技术导则》HJ/T2.1-2.3-93及HJ/T-2.4-95根据阳江市中心区污水治理总体规划确认的纳污水体(漠阳江)的功能,执行下列评价标准。⑴《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准中的B标准。⑵厂界声学环境执行GB12348-2008《工业企业厂界噪声标准》Ⅰ类,工程施工期执行GB12523-90《建筑施工场界噪声限值标准》。⑶恶臭气体执行GB14554-93《恶臭污染物排放标准》中的二级标准。⑷污泥执行GB4284-84《农用污泥中污染物控制标准》或GB16889-1997《生活垃圾填埋污染控制标准》。⑸大气环境执行GB3095-96《环境空气质量标准》二级。⑹声学环境执行GB3096-93《城市区域环境噪声标准》Ⅰ类。10.2环境保护范围⑴地面水环境xxx市xxx污水处理厂尾水排放水体为xxx江,执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准中的B标准。⑵空气环境3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告恶臭对空气环境影响范围为厂界及周边敏感区域,使得敏感区域空气质量不受恶臭影响。⑶噪声污水处理厂厂界及附近敏感点,使上述敏感点不受噪声干扰。⑷固体废弃物可能利用污泥区域的农用土壤,使土壤不受污泥侵害。10.3主要污染源及污染物分析⑴施工期污染源分析阳江市城南污水处理厂施工场地土石方运量较大,施工人员较多,施工期对环境主要影响有:地面粉尘、施工机械和运输噪声,废弃物和生活垃圾,生活污水和暴雨径流造成的水土流失等。⑵营运期污染源分析营运期污染源主要是污水污染,固体废弃物污染,噪声源和恶臭。a.污水污染源分析污水处理厂自身产生的生活污水及构筑物的生产污水均进入厂区内污水泵房,然后进入污水处理系统进行处理,对外界环境不会造成影响,城市污水经过处理后,达到GB18918-2002中一级B排放标准,也不会对周围环境造成影响。b.固体废弃物分析污水处理厂的固体废弃物主要来自污水、污泥处理过程中产生的栅渣、沉砂和泥饼,栅渣量约为5m3/d,含水率85%,送城市垃圾处理厂;污泥经带式浓缩脱水机浓缩脱水后,泥饼含水率降到70~80%,为非流质固体,可用一般运输设备直接外运。c.噪声源污水厂的噪声主要有水泵、鼓风机、提砂泵、脱水机等设备,其噪声见表10-1。工程设备噪声源表10-1名称噪声(dBA)污水泵50~70污泥泵45~55脱水机60~85汽车75~90d.恶臭3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告污水厂产生恶臭的构筑物主要为细格栅间、沉砂池、曝气池、贮泥池及污泥脱水车间,这些处理设施无组织散发的恶臭气体成份主要含有H2S、NH3和甲硫醇等,其产量受水温、PH值、构筑物设计参数等多种因素的影响。根据对同等规模及同样污水处理工艺产生的恶臭气体进行监测,其结果见表10-2。其它类似工程曝气池边恶臭气体监测结果表10-2位置污染物曝气池边下风向50m下风向100m下风向150mGB14554-93二级标准H2S0.050.030.0050.0070.06NH30.450.180.140.101.5甲硫醇<0.002<0.002<0.002<0.002<0.00710.4项目建设引起的环境影响及对策10.4.1项目建设引起的环境影响及对策⑴工程建设对环境的影响a.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。b.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,使邻近居家普遍蒙上一层泥土,给居住区环境的整洁带来许多麻烦。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3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告工程施工时,施工区内上千个劳动力的食宿将会安排在工作区域内,这些临时食宿地的水、电以及生活废弃物若没有做出妥善的安排,则会严重影响施工区的卫生环境,导致工作人员的体力下降,尤其是在夏天,施工区的生活废弃物乱扔,轻则导致蚊蝇孳生,重则致使施工区工人暴发流行疾病,严重影响工程施工进度,同时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、处置过程中都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。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。⑵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下,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3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告工程建设需要上千个工人,实际需要的人工数决定于工程承包单位的机械化程序。污水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。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题。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,为本工程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。10.4.2项目建成后的环境影响及对策⑴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。本工程采用改良A2/O污水生物脱氮除磷工艺,该工艺处理城市污水在技术上已经成熟,能达到相应要求的出水水质,不会对排放水体造成污染。污水处理厂建成后,每天对污染物的去除量见表10-3。污染物去除量表10-3指标规模(2.0万m3/d)建厂前建厂后去除量BOD5(t/d)2.40.42COD(t/d)51.23.8SS(t/d)30.69.2NH3-N(t/d)0.60.160.44TP(t/d)0.60.060.06从表10-3可看出,污水处理厂建成运转后,每天将大量减少污染物的排放量,对保护周围地区的环境将起到良好的作用。污水处理厂自身产生的生活污水及构筑物的生产污水(如上清液等)均排入进水泵房,3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告然后进入污水处理系统进行处理,对外界不会造成污染。b.污水处理厂产生的污泥污泥经采用先进的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。臭味强度分成六级见表10-4。臭味强度分级表表10-4强度指标0无气味1勉强能感觉到气味(感觉阈值)2气味很弱但能分辨其性质(识别阈值)3很容量感觉到气味4强烈的气味5无法忍受的极强气味在污水处理设施下风向70m范围内,其臭味对人的感觉影响明显,在200m以外,则臭味已基本闻不到。考虑到污水厂内的进水泵房、沉沙池及污泥处理系统的臭味浓度较高,与厂外建筑物的防护距离难以满足要求,因此设计采用离子氧除臭,以消除其对周边环境的影响。d噪声对环境的影响污水处理厂的噪声来源于厂内传动机械工作时发出的噪声,有污水泵、污泥泵的噪声、有除砂机、砂水分离机的噪声,还有厂区内外来往车辆等的噪声。e.视觉与景观影响污水厂的建设可能对周围环境带来美学方面的一定影响,这需要由优美的建筑设计和园林绿化来克服。本工程已非常注重建筑与园林绿化设计。⑵对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,但为了进一步减小工程对环境的影响,本工程拟采取以下措施:a.3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告为改善厂区工人的操作条件,总平面布置与常年主导风向结合起来。为最大程度地减少污水厂对环境的影响,在总平面布置上将厂前区布置在西南面,而将处理构筑物布置在该厂北面,使臭味对厂前区和周围环境影响很小。b.本工程污水泵和污泥泵采用潜污泵,在水下,基本无噪声。离心脱水机等均设在室内,经过隔声以后传播到外环境时已衰减很多。据调查资料表明,距机房30m时测得的噪声值已达到国家的《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93)的标准值,且采用先进的低噪声设备,对环境的影响进一步减小。c.本工程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,与周围环境相协调,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。d污水厂尽可能增加厂区绿化面积,厂区绿化利用道路两侧的空地、构(建)筑物周围和其它空地见缝插针进行。沿厂区围墙内侧布置吸抗性强的灌木树,逐渐形成隔离带。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告第十一章劳动安全卫生及消防11.1设计依据⑴《中华人民共和国劳动法》1995年1月1日⑵《建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定》劳动部1996年10月⑶《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]⑷《国务院关于加强防尘防毒工作决定》[国发(1984)97号]⑸《工业企业设计卫生标准》[TJ36-79]⑹《工业企业噪声控制设计规范》[GBJ87-85]⑺《工业企业煤气安全规程》[GB6222-2005]⑻《建筑设计防火规范》[GB50016-2006]⑼《建筑物防雷设计规范》[GB50057-2000]⑽《建筑抗震设计规范》[GB50011-2008]⑾《城镇燃气设计规范》[GB50028-2006]⑿《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》[GB500058-92]⒀《采暖通风与空气调节设计规范》[GB50019-2003]劳动安全卫生设计除依据以上法规外,还须遵守广东省及阳江市的有关劳动安全卫生的规定。11.2主要危害因素分析本工程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、严寒、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。⑴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。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。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告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,甚至影响人员安全。同一地区不良地质对建、构筑物的破坏作用较大,甚至影响人员安全。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。⑵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。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。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告爆炸同火灾一样,能造成较大的人员伤亡及财产损失。一般来说,本工程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。11.3安全卫生防范措施⑴抗震本工程区域的地震基本裂度为6度,构筑物不需进行地震作用计算,但按相关抗震规范采用相应的抗震构造。框架抗震等级为四级。⑵抗洪阳江市污水处理厂位于阳江市东郊,厂区南侧建有防洪堤,能抵御阳江市50年一遇洪水。同时厂区内设有相应的场地雨水排除系统,能及时排除雨水,避免积水毁坏设备和构建筑物。⑶防雷本工程综合楼、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10m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,烟囱设避雷针。⑷防不良地质根据资料显示,厂区及四周无影响稳定性的活动断裂,无不良地质存在。⑸防暑、防冻为防暑、防冻,采取以下防范措施: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,厂区设有锅炉房集中供热。⑹合理利用风向阳江市污水处理厂设计中将综合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。⑺减振降噪对生产过程中噪音较大、运行时室外噪音高的设备设置了消音器和减振底座,并选用密闭隔音材料,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。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告在总图布置中,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),综合楼内噪声低于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。⑻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,对可能产生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。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。⑼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。厂内设置食堂、餐厅、办公室、值班宿舍、锅炉房、浴室、厕所等辅助用房。11.4消防11.4.1编制依据⑴《中华人民共和国消防条例》(1984年5月13日)⑵《中华人民共和国消防条例实施细则》⑶《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告⑷《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-92)⑸《消防站建筑设计标准》(GBJ1-81)⑹《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2000)⑺《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)⑻《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005)⑼《低倍数泡沫灭火系统设计规范》(GB50151-92)11.4.2防火及消防措施本工程在正常生产情况下,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,本工程在设计上采取了相应的防范措施。⑴总平面布置在厂区总平面布置上,按生产性质、工艺要求及火灾危险性的大小等划分出各个相对独立的小区,并在各小区之间采用道路相隔。厂内道路呈环形布置,保证消防通道畅通,厂内主干道宽6.0m,次干道宽3.5m,污水处理厂设2个出入口,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。⑵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。本工程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。本工程建筑物的防火设计均严格按(GBJ16-87修订本)的规定进行。⑶电气本工程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。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告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。⑷消防给水及消防设施阳江市城南污水处理厂拟建立完善的消防给水系统和消防设施,以保证消防的安全性和可靠性。a.消防水源厂区从东门南路引入一根DN150的给水管,经水表计量后,在厂区内连接成环,消防给水与生活给水合用。b.室外消防室外设置由室外消火栓组成的消防系统。采用低压给水系统,最不利点的消火栓水压不低于10m,最大消防用水量为15L/s。室外沿道路均匀布置室外消火栓,消火栓间距不大于120m。c.室内消防室内最大消防用水量为10L/s,同时使用水枪数为2个,并集中设置室内消火栓水泵,在各个建筑物内布置室内消火栓,并在建筑物的顶层和底层连接成环,消火栓箱内设置DN10水枪、DN65水龙带、消防泵启动按纽。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告第十二章污水处理厂组织机构及人员编制12.1组织机构在污水处理厂的日常管理工作中,为了运行好各种设施设备,管理好各项运行工作,保障设备正常稳定地发挥作用,保护、调动职工的积极性和责任感,必须建立和执行岗位责任制,制定一整套规范化管理制度。建立一整套完整的组织管理机构并应采取以下相应的管理措施。1、建立健全完备的生产管理机构。2、对入厂职工进行必要的资格审查。3、组织操作人员进行上岗前的专业技术培训。4、聘请有经验的专业技术人员负责厂内的技术管理工作。5、选派专业技术人员到国外及其它省市运行管理良好的污水处理厂进行技术培训。6、建立健全包括岗位责任制和安全操作规程在内的工厂管理规章制度。与岗位责任制相配套的在运行岗位上还应建立设施巡视制、安全操作制、交接班制和设备保养制。7、为使以上规章制度切实得到贯彻执行,厂各级管理部门还应制定出一套对岗位工作进行考核的科学方法及各种奖惩措施。对厂内职工定期进行考核及奖惩。8、组织专业技术人员提前进岗,参与施工与安装、调试、验收的全过程。为今后的运转奠定基础。处理厂技术管理部门应会同县环保部门监测入厂水质,监督工厂企事业单位及大型排水污染源按《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-99)中的要求执行排放。对入厂前的水量和水质进行计量和检测化验,整理分析,建立运行技术档案,并根据水量、水质的变化调整运转工况。污水处理厂内可按下列内容设置相应的职能科室和生产工段,负责全厂的行政和生产管理。职能科室:厂长办公室人事保卫科生产技术科劳资财务科3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告情报资料档案生产工段:污水处理工段污泥处理工段中央控制室化验室动力工段辅助生产:维修环卫绿化组汽车队后勤人员:浴室换热站食堂12.2人员编制根据城乡建设部(85)城劳字第5号文“关于印发《城乡建设各待业编制定员试行标准》的通知”,考虑到污水处理技术的进步及其管理要求的逐步提高,并参照国内已运行的同类型污水处理厂的经验,另由于本厂设备采用自动控制,全厂运行以巡回检查为主,主要工作项目为日常维护保养,对操作人员有较高的技术要求,在人员数量上则不宜过多。因此污水处理厂工作人员编制在”试行标准”的基础上进行了适当调整,减少了管理人员与生产工人的数量,本厂近期人员编制见表12-1。污水处理厂人员编制表表12-1名称人数厂级管理人员2技术人员9运转工13辅助生产人员4服务人员2合计353XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告污水处理厂行政管理部门和主要生产部门,应配置适当比例的专业技术人员,技术人员数不少于全厂总人数的30%,即11人,专业技术人员包括给排水专业、工业自动化、自动化仪表、水分析、水化学、微生物学等专业人员。12.3技术管理污水处理厂的运行管理、要以处理效果佳,处理成本低为目标。要根据进厂水量,水质的变化而随时调整。同时要求做好日常水质分析并保存好各项资料,记录要完整,做好处理构筑物和设备的日常维护保养工作。日常水质分析指对进水、出水和污泥进行常规分析,污水水样一般是全厂平均水样,污泥一般是每班分析。水分析常规项目为CODcr、BOD5、SS、氨氮、TP、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、凯氏氮、PH值、总固体、混合液悬浮物及水温等。另外根据情况增加分析某些有毒物质,如:有机磷、酚、矿物油及重金属等。污泥分析项目有污泥浓度、污泥指数等,同时要经常进行微生物镜检观察活性污泥中的生物相,如发现生物有突变,即要查明原因采取措施,以保证处理系统正常运行。同时要经常检测氧化池中溶解氧,根据溶解氧含量的高低,以调节鼓风机的充氧量,同时调节回流污泥量。各处理构筑物的滗水器要每天清洗,撇除浮渣,以保持水流畅通和外观整洁。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告第十三章工程进度及项目招标方案13.1工程进度概述xx市城南污水处理厂工程作为xxx市中心城区污水治理工程的一个重要组成部分,不仅与xxxx市的经济发展和人民生活环境改善息息相关,同时对恢复xxx江水环境目标、保护xxxx水源也有举足轻重的作用,必须保证该工程顺利完成。为使该工程按计划实施,需要有关单位协力合作,圆满完成此项工程。13.2厂址准备污水处理厂征地工作尽快进行,为整个工程的进行提供最基本的条件。厂区定位、基础钻探也应及早进行。污水处理厂工程动工前,厂区必须做好三通一平,为此首先应进行土方平衡,以减少不必要的浪费,为工程顺利进行提供便利条件。13.3城市污水系统完善及工业废水预处理完善的城市排水系统是保证市区污水进入污水处理厂的前提条件,根据阳江市中心城区总体规划的排水规划,近期城市排水系统将得到逐步完善。工业污水对污水处理厂的进水水质、水量都有影响,为此工业企业所排污水水质必须进行预处理,达到国家排放标准。本工程包括中心城区的污水截污管道和雨水管道应至少与污水处理厂工程同期建设,确保污水处理厂建成后能有足够的污水进行处理,最大可能发挥其环境效益。13.4工程项目实施13.4.1实施原则与步骤1、城市污水处理厂的项目的实施首先应符合国内的基本建设项目的建设和审批程序。23XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告、建立专门的机构作为项目执行单位与采购设备的用户,负责项目的实施、组织、协调和管理。3、县领导委派或指定专人担任项目实施负责人,作为项目的法人及用户代表。项目实施过程中的决策、指挥、执行以及对内、对外谈判与联络等均由项目的实施负责人一人代表负责。4、采购设备的标书文件应由买方与用户负责编制,其技术部分由咨询公司与买方的技术顾问(承担项目设计的单位)协商编制。5、项目的设计、供货、施工和安装等履行单位应履行必要的法律手续,违约责任应按照国家的有关法律加以确定。6、项目执行单位(用户)应与项目履行单位协商制定项目实施计划表,并于履行前通知有关各方。7、项目执行单位应为项目履行单位开展工作积极创造条件,项目履行单位也应服从项目执行单位的指挥和调度。13.4.2工程项目组织机构与分工根据以往市政工程项目的实施惯例,专门组建的项目执行单位是XXX市建设局。污水治理工程筹建处可下设五个职能部门:1、行政管理:负责指挥部的日常行政工作,以及项目履行单位的接待联络等项工作。2、计划财务:负责项目的财务计划和实施计划安排,与项目履行单位办理合同协议手续,以及资金的使用收支手续。3、施工管理:负责项目的土建与安装施工指挥,施工进度与计划安排,施工质量与施工安全的监督检查以及工程验收工作。4、设备材料管理:负责项目设备材料的订货、采购、保管、调拨等项工作。5、技术管理:负责项目技术文件、技术档案的管理、协助外国技术专家来现场工作的技术翻译,主持设计图纸会审,处理有关技术问题以及组织入厂职工的专业技术培训等项工作。13.4.3主要履行单位的选择由于本项工程是XXX市的重点工程,技术要求较高,因此对参与履行项目供货、设计、施工、安装的单位均要进行必要的资格审查,并应将审查程序与结果形成书面报告,存档备案。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告13.4.4设计、施工与安装污水处理项目的设计、施工与安装必须按照国家的专业技术规范与标准执行。其规范与标准如下:设计1、《室外排水设计规范》(GB50014-2006)2、《给水排水制图标准》(GB/T50106-2001)3、《总图制图标准》(GB/T50103-2001)4、《给水排水设计基本术语标准》(GBJ125-89)5、《防洪标准》(GB50201-94)6、《城市防洪工程设计规范》(CJJ50-92)7、《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)8、《厂矿道路设计规范》(GBJ22-87)9、《泵站设计规范》(GB/T50265-97)10、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)11、《给水排水工程结构设计规范》(GB50069-2002)12、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)13、《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)14、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)15、《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)16、《构筑物抗震设计规范》(GB50191-93)17、《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》(GB50032-2003)18、《污水泵站设计规程》(DBJ08-23-91)19、《建筑地面设计规范》(GB50037-96)20、《汽车库防火设计规范》(GB50067-97)21、《工业企业噪音控制设计规范》(GBJ.87-85)22、《地下工程防水技术规程》(GB50108-2008)23、《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005)24、《屋面工程技术规程》(GB50345-2004)25、《住宅设计规范》(GB50096-2006)26、《工业企业总平面设计规范》(GB50187-93)3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告27、《民用建筑设计通则》(GB50352-2005)28、《宿舍建筑设计规范》(JGJ36-2005)29、《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)30、《供电系统设计规范》(GB50052-95)31、《低压配电设计规范》(GB50054-95)32、《3~110kV高压配电装置设计规范》(GB50060-92)33、《10kV及以下变电所设计规范》(GB50053-94)34、《电动装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB50060-92)35、《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-95)36、《地面水环境质量标准》(GB3838-2002)37、《污水综合排放标准》(GB8978-1996)38、《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)39、《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》(CJJ31-89)40、《城市污水水质检验方法标准》(CJ/T51-2004)41、《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ17-2004)42、《城市排水流量堰槽测量标准》(CJ/T3008.1~5-93)43、《房屋建筑制图统一标准》(GB50001-2001)44、《建筑模数协调统一标准》(GBJ2-86)45、《厂房建筑模数协调标准》(GBJ6-86)46、《建筑制图标准》(GB50104-2001)47、《建筑楼梯模数协调标准》(GBJ101-87)48、《工业企业采光设计标准》(GB50033-91)49、《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)50、《民用建筑隔音设计标准》(GBJ118-88)51、《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)施工1、《钢筋混凝土工程施工及验收规范》(GBJ204-83)2、《钢结构工程施工质量及验收规范》(GB50205-2001)3、《地下防水工程施工质量及验收规范》(GB50208-2002)4、《钢筋焊接及验收规范》(JGJ18-2003)3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告5、《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》(GB50212-2002)6、《地基与基础工程施工操作规程》(YSJ402-89)7、《钢筋混凝土工程施工操作规程》(YSJ403-89)8、《结构吊装工程施工操作规程》(YSJ404-89)9、《特种结构工程施工操作规程》(YSJ405-89)10、《砌筑工程施工操作规程》(YSJ406-89)安装1、《工业自动化仪表工程施工及验收规范》(GBJ93-86)2、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》(GB50236-98)3、《电气装置施工及验收规范》(GB50169-92)4、《采暖与卫生工程施工及验收规范》(GBJ242-82)5、《机械设备安装工程施工及验收规范》(GB50231.GB50270~278-98)与进口设备有关的设计联络和技术谈判将在买方主持下由承担项目设计的单位会同项目执行单位参加,设计联络的安排及设计资料的提供将在商务合同中明确。进口设备的安装与调试必须在国外专家的指导下进行,有关设备安装与调试的详细资料与供货装船清单应在设备到货前提供。有关的细节将在商务合同中明确。所有关于项目设计、施工及安装的技术文件都应存入技术档案以备查阅。13.4.5调试与试运转1、设备的调试可根据有关的技术标准进行或由供货单位派人进行技术指导。2、进口设备的调试必须由有关技术专家指导进行,有关的细节可在商务谈判中商定并写入商务合同。3、试运转工作应邀请国外专家、设计单位、安装单位共同参加,试运转操作人员上岗前必须通过专业技术培训。4、有关设备调试,通水试运转以及验收等项工作的技术文件必须存档以备查阅。13.4.6项目实施计划为了使有关单位了解项目的初步计划安排,现列出项目实施计划表,但是这份计划表只是原则性的,最终的实施计划将根据项目的进展情况确定,见表13-1。项目实施计划表表13-13XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告序号内容20092010345678910111212345678910111编制可研报告2批准可研报告3编制环评报告4批准环评报告5工程测量6工程勘察7初步设计8初步设计评估9设备招投标10施工图设计11土建施工12设备安装13调试试运转14工程稳定运转13.5工程项目招标方案根据国家计委第九号令《工程建设项目可行性研究报告增加招标内容和核准招标事项暂行规定》和3号令《工程建设项目招标范围和规模核准规定》的要求,制定全项目招标方案。本工程需进行招标的建设项目为:污水收集管网、中途泵站、污水输送管、污水处理厂各项建构筑物施工及监理。本工程需要进行招标的主要设备为:运输设备、提升泵站、污水处理厂各污水处理建构筑物的工艺设备、电气、仪表、自控设备、分析化学设备等的采购及安装。按国家招标文件要求,本项目的土建、设备、及安装、监理进行全部招标,采用委托招标的组织形式和公开招标的方式组织招标活动。参加招标的承包商、供应商、服务提供者不得少于厂家。项目建设单位应根据本招标方案,按《工程建设项目自行招标试行办法》规定报送书面材料。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告第十四章投资估算14.1工程投资估算编制说明14.1.1工程概况:广东省XXX市XXX污水处理厂工程只包括厂区部分的工程:广东省XXX市城南污水处理厂,处理总规模5.0万m3/d,首期2.0万m3/d。设备按首期2.0万m3/d配置,建筑物按5.0万m3/d设计,构筑物除粗格栅间及进水泵房按5.0万m3/d设计外,其余按首期2.0万m3/d设计。14.1.2工程投资估算编制范围:本工程估算均以设计确定的工程范围为编制依据,包括全部管线及泵站的土建、设备、安装工程。厂区内各建筑物、构筑物的设备、管线安装工程,电力及自控仪表安装工程。污水处理厂工程为围墙以内的(包括围墙)全部工程。14.1.3编制依据:1、《XXXX市中心城区(江城)总体规划(1996-2015)》2、《XXXX区土地利用总体规划(1997-2010)》3、《XXXX市国民经济和社会发展第十一个五年规划》4、《阳江市中心城区近期建设规划2006-2010》(广东省城乡规划设计研究2006.10)5、《建设项目选址意见书》(XXXX市规划局,2009.1)6、《XXX市XXXXX区规划》(XXXX市规划局,2009.1)7、建设部《全国市政工程投资估算指标》(HGZ47—102—96)。8、建设部《市政工程可行性研究投资估算编制办法》(1996年)。9、《广东省建筑工程消耗量定额及统一基价表(2003年)》。10、《广东省安装工程消耗量定额及统一基价表(2003年)》。11、《广东省建筑定额工程费用定额(2003)》。12、类似工程造价指标。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告14.1.4设备及材料预算价格设备均按生产厂家报价(包括设备运杂费)经比选后确定列入。国外设备均为到岸价(包括国内运杂费)列入。备品备件及工器具购置费按设备费的2%计算列入。材料价格:按最近的市场材料价格信息,其他有关材料均为市场询价。14.1.5有关其它建设费用的确定1、土地征用费:污水处理厂用地按远期考虑,征用面积为112亩,计200万元。2、施工前三通一平费:按第一部分土建工程费用的1%计入。3、建设单位管理费:按第一部分工程费用总和的1.2%计算。4、生产人员培训费:按设计定员的60%计算,培训期6个月,培训费按1000元/人月计算。5、办公及生活家具购置费:按设计定员每人2000元计算。6、勘察费:暂按第一部分工程费用的0.4%计算列入。7、设计费:按第一部分工程费的4%列入。8、预算编制费:按设计费的10%计算列入。9、前期工作费:该项费用包括可行性研究报告编制,设计招标费用,按第一部分工程费用的0.1%计算列入。10、施工监理费:按国家文件规定,按第一部分费用的1.5%计算列入。11、竣工图编制费:按设计费的8%计算列入。12、联合试运转费:按设备费的1%计算列入。13、工程招标费:按第一部分工程费用的0.5%计算列入。14、环境评价费:按5.2万元计入。14.1.6工程预备费1、基本预备费:按第一部分、第二部分费用之和的5%计算。2、涨价预备费:按国家计委计投资[1999]1340号文规定,投资价格指数为零。14.1.7建设期贷款利息污水处理厂的建设资金为政府直接投资,在建设期内不计入贷款利息。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告14.1.8铺底流动资金:按185.72万元列入。14.1.9其他有关说明本投资估算只列入了一般基础处理费用,但不包括在地质勘察后发现需对基础作特殊处理措施(如考虑桩基等)费用。本工程征地费用为200万元、不考虑拆迁费及道路恢复修建费。14.2工程投资推荐工艺为改良型氧化沟工艺,其工程总投资4291.47万元。改良型氧化沟工艺工程总投资组成(只含污水处理厂内工程)表见下表:序号工程和费用名称工程投资(万元)占工程投资比例1工程总投资4291.47100.00%2土建工程费1986.7446.30%3设备购置费1052.324.52%4安装工程费271.26.32%5其它费用981.2322.86%本工程的总投资为4291.47万元。14.3工程投资估算工程投资(改良型氧化沟工艺)估算表详见附表一。14.4主要材料用量序号材料名称单位数量备注1钢材t550不含成品钢管材2水泥t2140不含成品砼管材3木材m31303XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告14.5资金筹措及投资使用计划14.5.1资金筹措本工程改良型氧化沟方案投资估算总额为4093.15万元,包括全部流动资金及无形资产太摊销则总资金为4291.47万元。固定资产的投资资金全部按政府投资考虑。14.5.2投资使用计划本工程总投资为4291.47万元,其中固定资产投资4093.15万元,铺底流动资金为185.72万元。全部工程建设期一年,根据建设和生产进度,确定每年投资额和资金筹措金额,以保证建设资金和流动资金能适时供应,合理使用建设资金,提高投资效益。流动资金总额的70%按贷款考虑,贷款年利率为5.31%,在工程投产初期投入。投资使用计划安排表年份计划安排2009项目前期准备,征地平整场地,三通一平及土建施工厂区土建施工,,设备定货2010厂区土建施工,厂外管网施工,设备安装试运转,投产运行3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告第十五章工程经济分析15.1说明及基本参数15.1.1说明本章工程经济分析根据国家计划委员会发布的《建设项目经济评价方法与参数(第二版)》进行计算。工程经济计算期按25年(包括1年建设期)计算。15.1.2固定资产原值、无形及递延资产固定资产原值由固定资产投资内的第一部分工程费用、预备费用、建设期利息及第二部分中部分建设费用组成。无形资产摊销按5年计算,递延资产摊销按5年。改良型氧化沟工艺固定资产折旧及递延资产摊销估算详见附表(七)。15.1.3生产成本及流动资金计算1、项目建设期为一年,生产期24年,当年生产负荷达到设计能力。2、固定资产残值回收率按4%计算。3、职工工资、福利费按24000元/人年计算。4、固定资产基本折旧率按4%计算。5、大修理基金提取率按2.0%计算。6、日常检修维护费率按1.0%计算。7、动力费:电度电价按0.65元/KWh8、药剂费:按处理污水0.04元/吨计算。9、管理费及其它费用:按以上各项费用之和的10%计算。10、利息支出:流动资金贷款利息,流动资金贷款利息按年利率5.31%计算。15.1.4成本计算改良型氧化沟工艺工程成本计算详见附表(三)。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告15.2财务经济评价15.2.1污水处理收费价格测算目前,随着我国国民经济的高速发展,环境保护事业已显示出在社会中的重要地位,受到各级政府和群众的高度重视。但由于我国环境保护事业起步晚,其投资和运行费用基本上是由国家和地方政府负担,实践证明这种投资方式不仅给政府造成很大的财政负担,而且不利于污水治理项目的自身发展,实行污水处理由事业型向企业型转变,由其直接向排污单位收取污水处理费用是改变上述状况的有效途径,因此建议本工程在实施投产后,本着保本微利的原则,按国家有关政策制定污水处理收费标准,向排污单位收取污水处理费用,以保证其正常运转。污水处理工程虽是一项社会性事业,因此它是一个非赢利性企业,但也要保证其运行中自负盈亏。结合成本核算及物价水平因素,在内部收益率满足污水处理工程行业标准≥4%的情况下,并在保证污水处理厂正常运行并略有盈余前提下,经计算推荐污水处理收费标准为0.935元/吨。15.2.2运营税金污水处理厂实行向排污单位收取治理运转费用后,将逐渐作为一个企业实体,实行独立经济核算,只需要交纳企业所得税:按利润额的25%计算。企业所得税经主管税务机关批准可以享受“免三减三”的优惠政策。15.2.3财务盈亏能力分析项目盈利能力分析主要计算项目财务内部收益率、财务净现值、投资回收期、投资利润率、投资利税率等财务指标,用以考核投资的赢利水平。15.2.3.1财务内部收益率财务内部收益率是指项目在计算期内各年净现金流量现值累计等于零时的折现率。用以考察项目所占用资金的赢利率。经计算,本项目全部资金财务内部收益率所得税后为4.2%,所得税前为5.1%,大于行业基准收益率4.00%的要求。15.2.3.2财务净现值财务净现值是指按行业的基准收益率,将项目计算期内各年净现值流量折现到建设期初的现值之和。经计算,本项目全部资金财务净现值所得税后为84.76万元,项目是可行的。15.2.3.3投资回收期3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告投资回收期是指以项目的净收益抵偿全部投资所需时间,经计算本项目全部资金投资回收期所得税后为15.9年。全部投资及自有资金财务内部收益率、财务净现值及投资回收期指标计算详见现金流量表。15.2.3.4投资利润率、投资利税率投资利润率是指项目达到设计生产能力后的一个正常年份的年利润总额(或生产期年均利润额)与项目总投资的比率。投资利税率是指项目达到设计生产能力后的一个正常年份的年利税总额(或生产期年均利税额)与项目总投资的比率。经计算,本项目一投产就开始出现赢利,全部经济计算期税后利润总额为2597.59万元,年均利润总额为102.34万元,投资利润率为2.54%。全部经济计算期利税总额为3262.15万元,年均利税总额为136.45万元,投资利税率为3.33%。指标计算详见损益表。财务现金流量表(全部投资)详见附表(六)。财务损益表详见附表(四)。从上述财务经济指标可以看出,该项目的建设是可行的。15.2.4项目清偿能力分析项目清偿能力分析主要是考核项目计算期内各年的财务状况及偿债能力。15.2.4.1资产负债率资产负债率是反映项目在各年所面临的财务风险能力和偿债能力的指标。因本项目的建设资金均为国家投资,所以该项目无负债。15.2.4.2偿还借款能力本工程建设资金均为国家投资,不必考虑偿还借款的能力。15.3不确定性分析15.3.1盈亏平衡分析项目达到设计能力后年平均总成本546.1万元,其中固定成本为390.25万元,年可变成本155.86万元,年销售收入为693.50万元,年销售税金及附加为46.19万元。所得税前盈亏平衡点的生产利用率为:3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告BEP=×100%=75%390.25693.5-155.86盈亏平衡的的销售收入为:693.50×75%=295.13万元由盈亏平衡分析可知,该项目在确定污水处理收费0.935元/吨的基础上达到设计能力的75%即可保本,项目抗风险能力较强。15.3.2敏感性分析本项目敏感性分析主要分析固定资产投资、污水处理收费标准、年经营成本三个因素分别提高10%和降低10%的单因素变化对所得税后全部投资内部收益率、投资回收期的影响,分析结果见下表:敏感性分析-10%-5%基本情况5%10%项目名称     一、营业收入     财务内部收益率2.04%3.19%4.2%5.32%6.33%二、投资     财务内部收益率5.69%4.95%4.2%3.65%3.06%三、经营成本     财务内部收益率5.73%5.01%4.2%3.51%2.70%由表可见,各因素变化对项目全部投资所得税后内部收益率的影响程度不同,按敏感程度排序由大到小依此为:产品销售收入、固定资产投资、经营成本。15.4财务分析结论本项目作为城市基础设施的建设,其主要功能是向社会提供经济效益和环境效益。从财务经济指标的计算看,主要指标项目内部收益率(全部投资)为4.2%,超过行业基准收益率4%的要求。财务净现值为84.76万元,投资回收期为15.9年,可见本项目主要财务评价指标能够满足国家和行业的要求。从敏感性分析看出,本项目还具有一定的抗风险能力,因此从总体上讲,其经济能力是可行的。在工程实施和投产后,为使其在向社会提供综合效益前提下,保证项目自身的经济效益,建议当地有关部门对其给予必要的优惠政策,并随着社会发展和物价上涨而适当提高收费标准,以确保项目的正常运转。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告从以上财务分析上看,经济内部收益率达到4.2%,各项财务指标均能达到行业标准,项目是可行的。当然这需要按确定的污水处理收费标准收取处理费用。目前城市污水处理收费标准均较低,因此污水处理厂建成后,其收益率普遍较低,因此保证污水处理厂的正常满负荷运行,还需从政府财政上给予补贴。从目前国家政策及文件上已明确规定,向排污单位征收取污水处理费,这一政策的实施,对保证环境治理,尤其是污水处理厂的建设及运行有了财政上的保证。15.5综合评价从财务评价分析看,本工程的内部收益率(全部投资)为4.2%,达到行业标准并有盈余,能保证污水处理厂的正常运行。按照建设项目经济评价工作的第三条规定:“对费用效益计算比较简单,建设期和生产期比较短,不涉及进出口项目,如果财务评价的结果能满足最终决策的需要,可不进行国民经济评价。”从国民经济角度上看,由于本工程为XXX市基础设施工程,对国民经济的贡献除部分可用定量分析外,大部分则表现为难以用货币量化的社会效益和环境效益。该污水处理厂的建成为保证XXX市的经济发展有深远的效益。改善了环境,促进了经济的发展均是社会效益的反映。因此建设该项目将对阳江市的经济发展有着长远的经济效益。根据经济评价的原则,兴建该项目是必要的,在经济上是可行的。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告第十六章工程风险分析污水处理工程规模较大,使用年限较长,一旦建成运行后,较难改建或做重大修改,因此,对若干敏感目标从环境角度作风险预测分析。16.1污水处理厂风险影响预测16.1.1地震对构筑物的影响地震是一种破坏性很大的自然灾害,涉及的范围也很大,一旦发生强震,必将构成构筑物损坏,污水将溢流于厂区及附近地区水域,造成较严重的局部的污染。本工程构筑物结构设计均按b度抗震强度设计,因此,一般地震不会造成对工程的破坏,从而对环境的不良影响较小。16.1.2超越排污对环境的影响污水处理厂建成运行后,如机械设施或电力设施故障造成污水处理设施不能正常运行时,污水只能由岔道直接排入水体,会对水体直接造成一定的污染。因此,要求污水处理厂管理人员加强管理,保证污水处理厂的正常运行,从而尽可能地降低这种风险。16.2污水处理系统维修风险在对污水处理系统进行维修过程中,也会有风险发生。由于污水系统事故风险具有突然性,会给维修人员带来一定的风险。当污水处理系统的某一构筑物出现事故,必须立即予以排除时,此时需要操作人员进入管道或池内进行操作,因污水中含有各类污染物质,有些污染物质以气体的形式存在,如H2S等,当操作人员遇上高浓度气体时,会造成人员中毒、昏迷甚至死亡。为防止中毒事件发生,对凡要进入管道、池体内进行维修的工作人员,应采取以下措施:(1)首先填写下井、下池操作表,对操作人员进行安全防护知识教育。(2)由专人在工作场地监测H2S等有毒气体,备有急救设施和措施。(3)带防毒面具下井,一感不适立即上地面。(4)提高营养保健费用,增强工人体质。(5)定期检测污水管内气体,对污水系统防护技术措施进行研究。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告第十七章结论1、未经处理的城市生活污水和工业废水直接排入XXXXX中,使江里的水质恶化,严重影响了XX水系,对地面水系已造成较大污染,并导致中心城区生产和生活用水质量下降。若不尽快建设污水处理工程,将对工农业生产和人民生活带来严重影响,阻碍社会经济的发展,影响人民健康水平的提高。为改善XXX市中心城区环境面貌,减少漠XXX的污染,恢复XXXX的生态环境,XXXX市市政府决定进行“阳江市城南污水处理工程”的建设,XXXX市XXX污水处理厂工程作为中心城区污水处理工程重要组成部分,它的建设对城市的可持续发展会有很大的促进作用。2、根据XXXXXXXXXXXXXX的总体规划和污水管网建设条件以及污水现状。确定XXXXXXXXXX污水处理厂建设规模为2.0万m3/d适当和符合实际的。3、污水处理厂进水主要水质指标为:CODcr:250mg/LBOD5:120mg/LSS:150mg/LTN:30mg/LTP:4mg/LPH:7~84、污水处理厂出水主要水质指标为:pH6~9CODcr≤60mg/LBOD5≤20mg/LSS≤20mg/L氨氮≤8mg/L磷酸盐(以P计)≤1mg/L5、污水经XXX污水处理厂处理后排入附近的XXXX江。6、拟建XXXX市XXX污水处理厂址位于XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX。7、厂区占地面积7.46公顷,单位占地面积为1.49m2/m3污水。83XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告、经技术经济比较后,推荐污水处理厂采用改良型氧化沟工艺。根据类似污水处理厂的运行经验,建议近期对脱水后的干污泥进行静态堆肥,污泥经简易堆存,常温发酵后,可用作绿化用肥,如果经检测无毒无害,也可用作农肥。远期以卫生填埋为主,绿化或农用为辅。9、工业废水必须按要求进行预处理达到国家标准后方可进入污水处理厂。10、污水处理厂的建成可基本解决阳江市污水排放对环境的污染,将收到明显的社会、环境、经济效益。11、项目的实施计划和进度安排实际可行。12、阳江市城南污水处理厂工程推荐方案总投资为:4291.47万元。其中:XX市城XX污水处理厂(不含管网)运行成本为:611.97万元/年单位处理成本为:0.838元/m3·水XX市XXXX污水处理厂(不含管网)经营成本为:430.64万元/年单位经营成本为:0.59元/m3·水3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告第十八章建议1、XX污水处理厂的修建要与引入城南污水处理厂的截污干管及污水收集管网同步进行,以保证城南污水处理厂处理规模达到设计要求,使污水处理厂建成后能充分发挥作用。2、为保证城南污水厂的处理效果,应采取必要措施,控制工业企业的生产废水必须达到符合排入城市下水道的标准后才能出厂。4、建立完善的污水排放收费制度、切实执行城市排水设施有偿使用的方针,促进排水系统及污水处理的良性循环,建议成立污水设施管理公司,制定收费标准和必要的规章制度,上报市政府批准实施。为保证城南污水处理厂的正常运行资金,征收污水处理费用安排应尽早逐步实行。5、建议有关部门对有代表性的污水排放口水质,继续进行长期的连续取样化验,以便指导污水处理厂下阶段的设计工作。6、为保证污水处理厂的运行正常和节能降耗目标的实现,污水厂建成后应严格操作和维修管理措施,并完善各种规章制度。第十九章主要构(筑)物、设备材料表3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告XX市XX污水处理厂主要构筑物一览表表19-1序号构(建)筑物名称主要尺寸(m)结构形式单位数量设计参数1粗格栅及进水泵房L×B×H地下=15.6×15×7.5(地下)下部钢筋混凝土座1①建筑按远期Q=5万m3/d的最大水量设计,设备按一期2万m3/d的最大水量1233m3/h配置.②粗格栅安装2台,1用1备③栅条间隙b=20mm,格栅倾角α=75°,过栅流速V=0.5~0.90m/s,栅前水深h=800mm④安装潜水排污泵4台。⑤潜水排污泵3台,其中2台流量Q=650m3/hr扬程H=15m,N=45kW,1台Q=250m3/hr扬程H=15m,N=22kW2细格栅及钟式沉砂池沉砂池内径D×H有效水深=3.65×3.96(半地下)钢筋混凝土成套设备座1①设计规模按规划期最大水量Qmax=1233m3/h设计②栅条间隙b=6mm③过栅流速V=0.5~0.75m/s④栅前水深H=800mm⑤沉砂含水率60%⑥沉砂容重1500kg/m3⑦沉砂量0.03l/m3污水3改良型氧化沟L×B×H=72.9×21.7×4.3(半地下)钢筋混凝土座2①设计规模按平均日平均时流量Q=833m3/h设计②有效水深H=3.50m③总停留时间HRT=10hr④污泥浓度MLSS=3.5g/l⑤污泥负荷0.082kgBOD5/kgMLSS.d⑥泥龄10d4幅流沉淀池D×H=30×6(半地下)钢筋混凝土座2①设计规模按平均日平均时流量Q=833m3/h设计②表面负荷q=0.59m3/m2·h③有效水深3m5污泥泵房及配水井L×B×H=12.7×6.0×8.3(半地下)钢筋混凝土座1①设计规模按平均日平均时流量Q=833m3/h设计3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告②配备4台回流污泥泵,3用1备,2台带变频③配备2台剩余污泥泵,1用1备④回流污泥泵规格Q=350m3/hr扬程H=8m,N=15kW,⑤剩余污泥泵规格Q=40m3/hr扬程H=10m,N=3kW,6加氯间及氯库L×B×H=25.95×9.5×5.3框架结构座1①加氯量5-10mgCl2/l②贮氯量按30天计算7接触消毒池L×B×H=21.8×13.4×2.8钢筋混凝土座18贮泥池D×H=4×2.5(地上)钢筋混凝土座1①停留时间0.5hr②有效水深H=2m9浓缩脱水机房L×B×H=24.6×15.5×6.2框架结构座1①污泥干固体量1125kgDS/d③泥饼含水率≤80%④加药量4.5kg/tDS⑤工作时间16hr/d10堆污泥饼罩棚L×B×H=15.5×12×4.6框架结构座1可存放10天的脱水泥饼11变配电室L×B×H=36.64×10.74×4.5框架结构座112综合楼823m2框架结构座113机修车间L×B=28×8.84砖混座116仓库L×B=11×8.84砖混座117汽车库L×B=18×8.4砖混座118传达室52.7m2砖混座1主要机械设备材料清单表19-23XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告序号设备名称型号及规格材质功率(kW)单位数量备注一粗格栅井及进水泵房1手电两用铸铁方闸门及配套启闭机B1500mm,H1500mm铸铁2.2套2国产2手电两用铸铁圆闸门及配套启闭机D1200mm铸铁1.5套1国产3机械粗格栅除污机渠道宽度900mm,栅间距20mm,安装角度750,渠深暂定6500mm不锈钢0.75台2进口4栅渣输送机输送能力2m3/hr,长度6m不锈钢1.1台1进口5栅渣压榨机压榨能力5~12L/s不锈钢0.37台1进口6潜水泵Q=650m3/h,暂定H=15m不锈钢45.0台2国产7潜水泵Q=250m3/h,暂定H=15m不锈钢22台1国产8电动闸阀DN300铸铁个2国产9电动闸阀DN200铸铁个1国产10止回阀DN300铸铁个2国产11止回阀DN200铸铁个1国产12电动葫芦P=2t,起s吊高度10m碳钢防腐2.2台1国产二细格栅、沉砂池1回转式齿耙细格栅栅槽宽度1000mm,耙齿间隙6mm,安装角度75o,不锈钢0.75台1进口2栅渣输送机输送能力2m3/hr,长度6m碳钢防腐1.1台1进口3栅渣压榨机压榨能力5~12L/s碳钢防腐0.37台1进口4手电两用铸铁镶铜方闸门渠道宽度750mm,渠深1000mm铸铁1.5台1国产5手电两用铸铁镶铜方闸门渠道宽度900mm,渠深1000mm铸铁1.5台2国产6钟式沉砂池搅拌机最大处理水量1233m3/h,钟式沉砂池直径3.65m不锈钢1.5台1国产7鼓风机与沉砂池配套,风量2.03m3/min,H=4.5m成品3台1国产8砂水分离器处理能力20~50m3/h不锈钢0.75台1国产9闸阀DN200铸铁个2国产三改良型氧化沟1水下推流器叶轮直径:φ2300mm转速:40rpm不锈钢2.2台12进口3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告2转碟曝气机直径:700mm,有效长度:4.5m充氧能力:23kg/h,功率:N=11Kw不锈钢11台16进口3调节堰门900×400不锈钢个2国产4调节堰门800×300不锈钢个2国产5手动闸阀DN400个46可调堰门B=6.0m启闭范围0~500mm0.55个2国产7除臭设备4.00套1四幅流沉淀池1周边传动刮泥机直径:φ30m,周边转速:3m/min不锈钢0.75台22环形集水槽B×H=500×520,R=14150δ=4不锈钢米903中心稳流筒D3670H=1500δ=4不锈钢个14出水三角堰板不锈钢m905排渣斗不锈钢个16集水桶500×1000H=1900δ=6不锈钢个17渣桶φ700H=450δ=6不锈钢个18套筒阀DN250碳钢防腐台2国产五污泥泵房1回流污泥泵Q=350m3/h,H=8.0m不锈钢15.0台4进口2剩余污泥泵Q=40m3/h,H=9.5m不锈钢3.0台2进口3微阻缓闭止回阀DN300铸铁个4国产4微阻缓闭止回阀DN150铸铁个2国产5手动闸阀DN300铸铁个4国产6手动闸阀DN150铸铁个2国产7手电两用调节堰门1200×500下开式不锈钢个2国产8手电两用闸门600×600不锈钢个1国产9电动葫芦T=1t,H=9套1国产六储泥池1搅拌器不锈钢0.55台12电动蝶阀DN300mm铸铁0.2套4国产3电动蝶阀DN200mm铸铁0.2个2国产3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告4手动蝶阀DN250mm铸铁0.2个2国产5电动蝶阀DN100mm铸铁0.2个3国产七污泥浓缩脱水机房1搅拌器转速3.9r/min不锈钢0.37台2进口2浓缩脱水机Q=25m3/h不锈钢2.2台2进口3污泥进料泵Q=25m3/h,H=15m不锈钢4.0台2进口4冲洗水泵Q=9m3/h,出口压力0.3-0.5MPa不锈钢4.0台2进口5加药泵Q=150L/h,H=2barPVC1.5台2进口6螺旋输送器输送量4m3/h,L=10m不锈钢1.5台2国产7絮凝剂配制系统配药能力2kg/h浓度5%PVC1.5套1国产8脱水机除系统套1国产9电动单梁悬挂起重机G=3tH=5m套1国产10储药罐容量2000LPE个2国产八加氯间及氯库1挂壁式加氯机加氯量10kg/hr,手动控制台1进口2切换器10kg/hr套1进口3球阀DN20mmPVC个2国产4真空调节器10kg/hr个1进口5水射器2",10kg/hr个2进口6漏氯报警仪双探头,4~20mAoutput,1-ppm成品台1进口7Y型过滤器PVC成品台1进口8氯瓶秤0~2000kg成品台1进口9低重量报警成品台2进口10变送器4~20mAoutput成品个2进口11氯气过滤器DN25mm碳钢防腐个2进口124组氯瓶汇流排全套阀门气管碳钢防腐套2进口13漏氯吸收装置1000kg级成品7.0套1国产16屋顶轴流风机Q=4000m3/h,P=320Pa,PVC制成品0.18台3国产17氯瓶1000kg碳钢防腐0.0个6国产18电动单梁悬挂起重机LX型,P=2t,Lk=6m,起吊高度6m成品2.5台1国产九接触池3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告1电动闸门DN400mm铸铁1.0台2国产十综合楼1落地柜式空调器成品3.0台3国产2壁挂式空调器成品1.5台10国产3冷热两用饮水机成品1.0台8国产4电热水器成品3.0台3国产5电冰箱成品0.2台3国产主要仪表自控设备材料清单表19-3序号名称规格单位数量备注电气、仪表部分1高压开关柜10kV630A台102免维护直流屏MK-80-50AH/220V套13电力变压器10/0.4kV600kVA台24低压开关柜0.4kV台225变频控制柜0.4kV(30kW)台46就地控制柜0.4kV台277就地控制箱0.4kV台208电力电缆8.7/10kV项19电力电缆0.6/1kV项110控制电缆项111计算机电缆项113超声波液位计0~10m套1214电磁流量计DN600(进水/出水)套215电磁流量计DN400(回流)套116溶解氧测定仪0.1~10mg/l套617PH测定仪2-12PH0℃~+50℃套33XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告18MLSS测定仪0.1~14g/l套519COD测定仪10~120mg/l套120余氯测定仪0~10mg/l套121出水在线监测间间1出水流量、COD、pH自控部分1控制管理计算机套22显示器21”套23显示器19”套34便携式编程电脑套15光盘刻录机套16激光打印机A3(黑白/彩色)套17不间断电源3kVA套1带旁路装置8不间断电源1kVA套10带旁路装置9操作台豪华型套510PLC项7设备配套11系统附件项112备品备件项113专用维护工具套214软件项115无线电台套116MODEM外置套117投影仪套1CATV监控系统1计算机套12电视监视器21”套13XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告3前端子系统套204控制系统套15传输系统项16系统附件项17防雷装置项18操作台豪华型套19红外线探测器套410专用维护工具套211软件项13XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告化验室主要仪器设备表表19-4序号设备及材料名称单位数量规格及主要设计参数耗电量(kW)1高温炉套1SX4-104.52电热恒温干燥箱台2DHG-352×1.53电热恒温培养箱台1LRH-150B±0.5C0.54BOD培养箱台2LRH-250B±1.0C2×0.55电热恒温水浴台12列六孔1.26分光光度计台17231.27分光光度计台17530G0.58酸度计台2PHS-20.19溶解氧测定仪台1YSI-5810水份快速测定仪台2SC6902B2×111气体分析仪台10.5121/万电子分析天平台2AJ-15013药物天平台2200g,1000g14生物显微镜台1OlymusCHS-213E0.115电热蒸馏水器台110升/h7.516离子交换纯水器台1除NH317电冰箱台2200L2×118电动离心机台LD4-20.519真空泵台1XZ-0.50.820灭菌器台1手提式121磁力搅拌器台285-22×0.222微型计算机台1PⅢ,CRT17”,内存64M0.223COD测定仪套2HH-22×0.824MLSS计台1System770,IR15便携式25DO计台1HachModelDO17526通风柜套10.527六联电炉套16×1kW628万用电炉台33×129空调器台33×1.530电热板台140×20331电导仪台1DDS-12A0.232交流稳压电源台1JW13XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告机修车间主要设备表表19-5序号设备及材料名称单位数量规格及主要设计参数耗电量(kW)1普通车床台1CW61400f410,L=15007.842牛头刨床台1B6065L=6506.63台钻台1Z4012f120.374立钻台1ZA5025f251.845立式砂轮机台1S3SL-300f3001.56弓形锯床台1G7025f2501.6257空压机台1VW-0.6、1-D5.58手拉葫芦台21吨、2吨各1台9移动式叶轮切割机台1G22880mm5.510交流电焊机台1BX3-30040-400A18.511乙炔瓶台2Q=40L12氧气瓶只2Q=40L,P=150kg/cm213台钳台3SG90-758”,6”各2台14钳工工作台台23000mmX2000mm15电动单梁悬挂起重机台1LX,P=2t,Lk=6m,起吊高度6m2.5主要生产运输设备表表19-6序号项目名称型号规格单位数量备注1小车辆12中型交通车辆13工具车1.5t辆14运泥翻斗车5t辆15轮式前卸单斗装载车1t辆1共计辆53XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告第二案例某市污水处理厂可行性研究报告二零零八年十二月编者:3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告陕西省某市城市污水处理厂可行性研究报告一前言某市地处陕西省关中平原中部,介于东经108017’49”—108037’7”,北纬34012’15”—34026’53”。东依咸阳市秦都区,南接周至县、户县,西邻武功县,北靠礼泉县。全市东西最大距离28.8公里,南北最大距离为22.9公里,国土面积为508.5平方公里。从地理位置上看某市是通向周边各个县市的重要通道,在未来必定有很好的发展潜力,同时在不断的促进周边各县市经济的发展的。改革开放以来,某市随着改革开放政府政策的不断完善和扶持,某市整体经济发展水平有了很大的提高。然而城市基础设施的建设却赶不上经济发展的步伐,城市现状污水系统不完善,有些地段还没有敷设排水管道,给居民生活带来不便。已建管道,遇有管理不善,局部排水存在不通畅。已建排水明渠,由于缺乏必要的防渗处理和合理的规划管理,造成对城市地下水有一定的污染,同时地表收集的污水又直接排入渭河内,污染了渭河的水质,影响了整个城市的环境。根据某市政府及环保部门的相关规定,某市兴建污水处理厂后,完成某市的污水处理任务,最终出水排放到渭河的水质达到国家GB8978—1996《污水综合排放标准》的二级标准。应实现的水环境目标:全市水污染问题有所改善,流域水体质量明显提高。为了提高环境质量,保护居民身体健康、改善投资环境,努力形成环境优美,人与自然和谐相处的城市生态环境,促进某市的城市环境、经济和社会持续、协调发展,实现某市国民经济和社会发展“十一五”计划和远景目标。省、市两级政府高瞻远瞩,决定兴建某市污水处理厂,特编制本可行性研究报告。深圳市某环保科技有限公司对某市污水处理厂工程进行可行性研究。本研究通过对某市水环境现状与发展趋势的分析,提出适宜某市城市发展规划的城市污水厂建设方案,以期控制水环境污染,保障经济可持续发展。本研究报告在编制过程中得到了陕西省水污染治理指挥部办公室、某市环保局、某市水务局等有关部门及单位的大力支持和协助,在此表示衷心感谢。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告2概述2.1项目名称和建设单位Ø项目名称:某市污水处理厂建设工程Ø建设地点:Ø委托单位:陕西省某市水污染治理办公室Ø编制单位:2.2项目目的、任务、设计依据、设计资料和设计范围2.2.1项目目的深圳市某环保科技有限公司对某市污水处理厂工程进行可行性研究。本研究通过对某市水环境现状与发展趋势的分析,提出适宜某市城市发展规划的城市污水厂建设方案,以期控制水环境污染,保障经济可持续发展。Ø处理目标执行《污水综合排放标准》的二级标准。Ø工程目标构筑物设计使用年限不低于50年,主要工艺设备设计使用年限不低于20年;污水处理厂技术先进、高效、能耗低、运行稳定可靠、维修次数少;在设计使用年限内,所选处理方案的建设投资成本及将来的运行维护成本的折现值最低。Ø财务目标从使用者身上收取的污水处理费能满足污水处理厂的建设、维持保本微利及将来的可持续性服务。Ø社会目标通过消减服务区域内的污染物从而改善和提高人们的生活环境质量,并且改善城市水体景观,同时消减经济发展与水环境污染的矛盾。2.2.2任务参照建设部颁发的《市政工程设计技术管理标准》的要求,本可行性研究报告的主要任务是:Ø某市污水处理厂工程服务区现状资料调查分析Ø污水处理厂工程服务区范围内污水量预测Ø分期建设规模的确定Ø设计进水水质和处理出水水质的设定3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告Ø污水处理厂厂址论述Ø污水、污泥处理工艺选择Ø污水处理处理厂设计Ø管理机构、劳动定员及建设进度的构想Ø投资估算及资金筹措Ø经济评价2.2.3编制原则Ø贯彻之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。Ø采取分部实施,近期、远期结合的方针,充分发挥建设项目的社会效益,环境效益和经济效益。Ø根据设计进水水质和出厂水质要求,所选污水处理工艺力求技术先进、可靠、处理效果好、节省投资的处理新工艺、新技术、新设备和新材料,确保污水处理效果,减少工程投资及日常运行费用。Ø采用先进的节能技术,降低工程基础建设投资,降低能耗和生产成本,提高管理水平。Ø妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉沙和污泥,避免造成二次污染。Ø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。Ø采用双回路电源保证污水处理系统正常运行,且污水厂运行设备有足够的备用率。Ø在污水厂征地范围内,厂区总平面布置力求便于施工、便于安装和便于维修的前提下,使各处理构筑物尽量集中,节约用地,扩大绿化面积,并留有发展余地。使厂区环境和周围环境一致。Ø积极创造一个良好的生产和生活环境,把速水处理厂设计成为现代化的园林式工厂。Ø按现行有关规定,结合地方实际情况进行投资估算和经济分析。2.2.4编制依据资料Ø《某市城市总体规划说明书》,陕西省城乡规划设计院,2002年12月编制。Ø《关于某市城市污水厂处理项目建议书的批复》,陕西省发展计划委员会文件,陕计投资:(2002)655,2002年7月。2.2.5设计范围2.2.5.1编制范围3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告根据委托书的要求,本可行性研究报告由深圳市某环保科技有限公司公司负责编制,工程服务范围为陕西省某市城区污水渭河流域。编制内容主要为:Ø污水处理厂厂址选择;Ø污水处理厂污水量预测及规模确定Ø某市污水处理厂污水污泥工艺流程选择与论证;Ø某市污水处理厂近期建设工程工艺方案设计及相关专业方案设计;Ø某市污水处理厂近期建设工程投资估算及经济评价;2.2.5.1编制年限编制年限为:近期2010年,远期2020年。2.3城市概况2.3.1区位与自然条件2.3.1.1地理位置某市地处陕西省关中平原中部,介于东经108017’49”—108037’7”,北纬34012’15”—34026’53”。东依咸阳市秦都区,南接周至县、户县,西邻武功县,北靠礼泉县。全市东西最大距离28.8公里,南北最大距离为22.9公里,总国土面积为508.5平方公里。从地理位置上看某市是通向周边各个县市的重要通道,在未来必定有很好的发展潜力,同时在不断的促进周边各县市经济的发展的。2.3.1.2地形地貌某市市域地势北高男低,由渭河平原和渭北黄土台塬两大部分组成,其中平原占总土地面积的63.9%。海拔高度为390—541.8m;渭河平原因渭河干流切割而形成一、二、三级阶地。阶地发育完整,阶面平坦、宽阔,呈梯形倾向渭河,渭北黄土台塬高地向南呈微倾斜与三级阶地相接。台塬塬面平整,南缘因水土流失侵蚀左右而形成一些狭小的沟壑。2.3.1.3气候特征某市属于暖温带主湿润、半干旱大陆性季风气候,四季分明,雨热同季、日照充足;年平均气温13.1℃,七月份平均气温26.4℃,极端气温为42.2℃,元月平均气温为—0.9℃,极端最低气温为—19.9℃。年日照数为2065.2小时。无霜期平均为218天,年平均降水量588mm,多集中在7—9月份。主要灾害性天气有干旱、连阴雨、暴雨等。2.3.1.4境内水系渭河沿南端流经某市域,全长30.5km3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告。地下水属渭河水洗。沿黄土台塬坡下,东西有地层断裂缝涌出泉水八处。北部店张凹地属泾河流域,全境为低产径流区。地下水主要类型为潜水,含水量甚为丰富,北部黄土台塬区水位埋深30~65m,单位涌水量1.5~2.5m3/h.m;渭河河谷二级阶地水位埋深约6—18m,三级阶地水位埋深15~30m,单位涌水量20—40m3/h.m;地下水主要受大气降水补给,流向为西北—东南,与地形相吻合,含水岩组厚度由南向北渐减,水量也渐减,水质良好、矿化度0.51g/L,PH值7.3—7.5,硬度20—30,主要为HCO3—Na—Mg类型水,对混凝土无侵蚀作用。地下水的另一类型为承压水,北部黄土台塬区水位埋深30~65m,单位涌水量2~8m3/h.m;渭河河谷阶地水位埋深约为4—14m,单位用水量10~26m3/h.m;流向平行渭河,主要是受渭河补给,其次是大气降水补给,埋深由南向北加深,含水岩组一样,且厚度递减,矿化度0.2—0.3g/L,属HCO3—Na—Mg类型水,对混凝土无侵蚀作用。工程所在地属黄河流域渭河水系。某市具有地热资源,储量丰富,现已有部分单位计划开采地下热水。2.3.2区域社会经济概况改革开放以来,特别是进入“九五”时期以来,某市的经济和社会发展取得了很大的成就,2002年某市实现的国内生产总值为25.5亿元(当年价,下同),2002年底人均国内生产总值为4594元,财政支出1.6456亿元,社会消费品零售总额为4亿元,农民人均纯收入为1931元,乡镇企业总产值为44.91亿元,2002年全市有普通中学30所,在校学生4.14万人,职业中学11所,在校学生2975人,小学232所,在校学生6.96万人,少年儿童入学率97.8%。全市域共有医院28所,拥有病床1367张,专业卫生技术人员1350人,其中医生448人。2.3.3人口情况2002底某市域人口554933人,人口密度为1091人/平方公里,其中非农业人口114723人,占20.7%,农业人口440210人,占79.3%。市域管辖7个镇四个乡,3个街道办事处。2.4项目背景水是生命之源,也是人类活动和经济发展的支持要素。当今世界,水在某种程度上限制和决定地区的性质、规模、产业结构、布局与发展方向,自然界及社会对水的依存度越来越高。进入21世纪以后,某市以前所未有的速度推进城市化,与所有发展城市同步,近几年明显加大了土地开发的力度,频频引进各种建设项目,随之人口的增加,大量未经处理的污水直接排入河流,致使渭河水系的水质遭受严重的污染,这种状况必需要改变。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告随着未来某市的经济、社会、环境、人口、生活需求的不断发展,城市排水系统和污水治理将承受更大的压力,主要表现有:城市生活污水处理率低,而污水总量却在不断增加;地区饮用水水质下降,对人的健康造成潜在危险;城市排水系统工程和污水处理工程建设远落后于城市的发展;城市化水平的提高,使城市自然滞洪能力和保水功能降低,洪涝灾害、水污染日趋严重。在我国,包括水环境的环境保护已经为一项基本国策加以贯彻,得到了全社会和各级人民政府的高度重视,保护环境和控制污染对城市的经济繁荣、社会稳定具有重要意义。为此,国务院有关部委颁布了有关的法律和法规,以保证这项基本国策的贯彻和执行。我国早在1989年颁布的《中华人民共和国环境保护法》,是各项有关环境保护法规的基础和依据,其要点如下:Ø环境监督和管理规定了各级政府在制定环境质量标准和环境监督大纲方面的职责,由中央政府制定国家环境标准,各省、市级政府可根据地方条件补充项目和指标。Ø环境保护与污染防治各级政府必需制定工业排污的程序和制度,并提供各种环境保护措施。Ø法律责任授权给各级政府环保部门采取适当的法律程序来警告和惩罚污染者。2.5区域排水现状以及存在的问题2.5.1污水排放现状某市现状污水排放体系基本为合流制。污水全部排入渭河,最终排入黄河,排入渭河的排水管渠系统大多数都是合流制的。城市生活污水及工业废水混合流入水渠内后直接流向河流内,这就造成了某市污水水质复杂、水量浮动大的特点。某市现状污水排水大致分为两种情况:Ø工业企业:某地区在“五一”期间工业有了很大的发展,但城市基础设施相对落后,受到当时苏联模式的影响,企业办社会,各个企业自成体系,自给自足,所以,某市区企业大都拥有自备井水源,以供生产和职工生活需要。在当时的确解决了地方基础建设资金不足的问题,但是同时也给后期对于水资源的管理带来了很多负面影响。从用水量来看,某市工业企业日均用水量占规划日均用水量的84%3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告,其万元产值耗水量为228.5吨,比全省工业企业平均万元耗水量150吨要高很多,原因是因为某市地区自给井水源供水水价是企业内部自定,工业企业自备井的水价由水资源费(0.05元/吨),供水电费(0.17元/吨),人工工资(0.05元/吨),构成成本价(约0.27元/吨),且大都没有安装计量设备。低廉的水成本和管理的漏洞造成企业用水无节制,水回用率偏低,生产和生活用水浪费严重。所以按照全省工业企业平均万元产值耗水量计算,某市工业企业节水量在3万吨/日左右。Ø居民用水:城区居民大多使用自来水,但仍有相当多的居民、营业浴池、洗车行使用自备井,还有部分单位开采地热水用于营业,数目多,涌水量大,又难以计量,水成本价格更低,这也是造成某市用水量和排水量大的主要原因之一。综上所述,自备井管理体质方面存在的漏洞和水成本价格的偏低,是造成某市用水量和排水量最大的主要原因。通过以上分析,某市目前的节水空间3万吨,其排水量应该为6.7万吨/日。因此,污水处理规模设计为10万吨/日是比较合理的。2.5.2存在的主要问题某市大中型企业多,工业废水排放量大,为保护城市生态环境,规划提出某市排水体制宜采用雨污分流制。但是由于诸多因素限制,很难成行,故目前仍以雨污合流制考虑。城市排水系统尚不完善,有些地段还没有敷设排水管道,每逢雨季,给居民生活带来不便。已建管道,由于管理不善,局部排水不畅通。已建排水明渠,由于缺乏必要的防渗处理,对城市地下水造成一定的污染,影响了城市的环境质量。2.6项目实施的必要性和可能性2.6.1实施本项目的必要性某市现状污水排放体系基本为合流制。城市生活污水及工业废水混合流入水渠内后直接流向渭河内,根据某市环境监测站在2003年元月27~元月29日对某市排放的污水进行了连续监测,监测数据见表2—1。在2004年9月20~元月22日又对某市排放的污水进行了连续监测,监测数据见表2—2。2003年元月27~元月29日某市排放污水水质(单位:mg/L)表2—1时间地点PHSS挥发酚NH3-NCODBOD52003.1.27东西口汇合区6.907640.02785.5333134.63XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告总排放口6.595110.028101317130.1渭惠渠6.712360.03030.8238141.12003.1.28东西口汇合区6.953280.02257.2416123.6总排放口6.804040.02665.8320120.3渭惠渠6.93880.0273319231.92003.1.29东西口汇合区6.702520.01865.5285120.7总排放口6.931920.02582.5190118.4渭惠渠6.90640.0269.5158103.9范围东西口汇合区6.70-6.95252-7640.018-0.02757.2-85.5285-416120.7-134.6总排放口6.59-6.93192-5110.025-0.02865.8-101190-320118.4-130.1渭惠渠6.71-6.9364-2360.026-0.0309.5-33158-23831.9-141.1平均值东西口汇合区6.854480.02269.4345126.2总排放口6.773690.02683.1276122.9渭惠渠6.85129.30.02824.419692.3扣除渭惠渠后总排放口净均值6.76404.40.02691.76288127.42004年9月20~元月22日某市排放污水水质(单位:mg/L)表2—2时间地点PHSSNH3-NCODBOD52004.9.20二水厂北桥口7.46151.6720430.5小阜村桥口8.661727.24430133.9渭惠渠(兴化西桥口)8.00146.975913.42004.9.21二水厂北桥口7.40181.1216849.2小阜村桥口8.422854.30906124.8渭惠渠(兴化西桥口)8.451815.8425621.92004.9.22二水厂北桥口8.79111.0812327.6小阜村桥口8.467936.95353138.13XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告渭惠渠(兴化西桥口)8.161012.4512840.0说明:二水厂北桥口代表西城区过来的污水水质,小阜村桥口代表现状流经污水处理厂的所有的污水情况,包括某城区污水,渭惠渠污水及兴化厂部分的污水。由上面水质监测数据可知排入渭河水体的污水水质污染程度比较严重。而原来某市污水通过水渠管网等未经处理就全部直接排放到渭河水体中,严重污染了渭河水体的水质。某市现状污水系统不完善,因此,应加快污水处理厂、污水收集系统的建设进度,早日将污水通道打通,减少直接排入水体的污水数量。2.6.2工程建设的可能性Ø工程服务范围内经济保持高速发展,经济实力雄厚,各级政府高度重视,为本工程提供了强有力的政策和经济支持。Ø某市污水处理厂厂址位置及占地面积已经在市政详规、污水系统布局规划中得到控制,并留有发展余地。污水厂建设的供水、供电均有来源,交通便利,为本工程的建设与投产创造了外部实施条件。Ø服务范围内的污水收集官网工程有部分已实施,部分也已开展设计工作,污水处理厂建成后即可发挥作用。3工程规模、进出水水质及污水厂厂址3.1工程规模3.1.1规划概况近年来,我国城市缺水问题已经非常集中、突出地表现出来,水的供需矛盾日益尖锐,水的问题已经成为制约城市建设和发展的主要因素。随着城市化率的不断提高及大中型基础设施的建设,城市污水排放量也以每年7.7%的速率在增加,这样,大量的城市污水浪费流失,既浪费了资源,又污染了环境。因此,某市污水处理厂从节约水资源、减少水污染的角度考虑,决定对处理后的部分污水进行不同程度的深度处理,使其达到生活杂用水的水质标准和其他回用水的水质标准,实行中水回用。回用水主要用于工业、市政和农业方面,下面分别叙述:Ø工业回用水兴化厂用,回用水水质和水量分为A类水质和B类水质。其中A类水质是指循环水的补充水,B类水质是指工业锅炉用水。详细见表3—13XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告表3—1A类水项目水量t/h温度℃K+Mmol/lCa2+Mmol/l正硬Mmol/l负硬Mmol/lPHHCO3-+CO32-+SO42-+Cl-指标100≤30<5.0<40<4.0<3.07-8<9B类水项目水量t/h温度℃硬度Mmol/l碱度Mmol/l电导率µs/cmPHSO42-µg/l指标200≤30<0.015<0.1≤157-8.5<100Ø市政用水主要用于市政绿化、苗木,现状绿地面积为301公顷,折合4515亩,以农业灌溉50吨/亩.时计,用水量约为22.575万吨,年均浇水4次,合计为100万吨左右。Ø农业用水主要为富寨乡、田埠乡灌溉用水,两乡灌溉面积为5万亩左右,农作物主要为冬小麦和秋玉米,其中冬小麦生长期约为8个月,正常年份浇水3次;秋玉米生长期为3个月,正常年份浇水4—6次。两乡农灌用水量约为1750万吨/年,干旱年用水量更大,可突破2000万吨。根据调查本地每亩每小时灌溉用水量约为50吨,费用为7.5—8万元。考虑发展和其他用途,中水回用系统设计水量每天按15000吨是可行而且是非常必要的。3.1.2给水量预测某市自理阿水公司建于1958年,现共有水源井6眼,主要用于老城区生活及部分小厂供水。现在经扩建水厂供水能力2.5万吨/日,最高供水量17040吨/日,平均日供水量13412吨3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告/日,年供水量489.54万吨。驻某中央、省地市属工业及部分地方都建有自备水源井,就地开采,自成系统,自给自足。同时城市部分居民也使用自备井,全市现有水源井121眼,其中工业自备井92眼,除供工业企业用水外,同时保证各厂区职工家属生活用水,供水能力为12.06万吨/日,平均日供水量9.2万吨/日,年供水量3350万吨。平均供水总量为:自来水日均供水量+自备井日均供水量=10.54万吨。3.1.3污水量预测3.1.3.1用水量Ø生活用水量目前城市规划区内人口为15.48万(含农业人口、非农业人口、暂住人口),人均生活用水量按110升/日计,则某市日均生活用水量约为:110升/日×15.48万人=17028吨。Ø工业用水量某市规划区内现有20多家工业企业,其中兴化集团、玻璃纤维厂、某造纸厂、秦岭航空电器公司、华兴航空机轮公司、西城纸业公司、三环造纸厂、国营陕西柴油机厂为用水大户,经调查,规划区内日均用水量约为8.64万吨。规划区内日均用水总量:生活日均用水量+工业日均用水量=10.34万吨。3.1.3.2排水量Ø生活污水排水量经调查工业企业职工及家属生活日均用水量约为0.56万吨,其主要生活污水混入工业企业污水排放污水中。应予以扣除以免重复计算,故生活用污水日均排放量按生活用水量的80%计算约为:(1.7-0.56)×80%=0.912万吨。Ø工业废水排水量根据2002年的调查统计情况,规划区内20多家重点企业日均排水量约为82961吨,某市重点工业企业日均排水量见表3—2。表3—2序号单位日排水量(吨)备注1国营陕西柴油机厂14976.4实测值2华兴航空机轮公司10398.4实测值3秦岭电器公司9432.2实测值4陕西玻璃纤维厂7948.8实测值5陕西建筑机械厂636.6实测值6某化肥厂20078.8实测值3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告7某造纸厂8070实测值8宝塔山尤其股份公司726统计值9鲁州糖制品厂768统计值10三环造纸厂2462统计值11西城纸业公司2450统计值12陕西省塑料厂1350统计值13某养路机械厂1480统计值14某市水泵厂360统计值15某铁路电务处390统计值16贴二十局四处200统计值17某市密封件总公司226统计值18某市化工机械厂5统计值19兴化石油助剂厂3统计值合计82961统计值Ø规划区内日均污水排放量:生活污水日均排放量+工业废水日均排放量=9.21万吨Ø实测排放量:扣除渭惠渠日均污水流量后,某市规划区内污水排放总量为9.76万吨。详见渭惠渠污水流量检测表3—3。总排放口排水量表3—3项目时段平均(m3/s)最大(m3/s)最小(m3/s)总量(万吨)一日11.281.561.1111.121.331.561.2211.531.291.561.1111.1三日1.301.561.1111.2渭惠渠排水量项目时段平均(m3/s)最大(m3/s)最小(m3/s)总量(万吨)3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告一日10.180.210.181.5620.180.210.181.5630.140.180.101.21三日0.170.210.101.44注:数据由咸阳水文站提供。2004年9月某市环境保护检测站对某市城市污水流量又进行了相关监测,其监测结果如下表3—4所示:表3—4项目时段流量(m3/s)流量(m3/h)累计流量(m3/d)小阜村桥口2004.9.2016:001.9717095.6170294.42004.9.2116:001.7666393.6153446.42004.9.2216:001.9847142.4171417.6兴化桥北2004.9.2010:00~2004.9.219:00102477.4兴化桥北2004.9.2110:00~2004.9.229:00102448.42004.9.2210:00~2004.9.239:00103192.2渭惠渠(兴化西桥口)2004.9.2017:000.37301342.832227.22004.9.2117:000.45551639.839355.22004.9.2217:000.37491349.632390.4注:小阜村桥口代表现状流经污水处理厂的所有的污水情况,包括某城区污水,渭惠渠污水及兴化厂部分的污水,兴化桥北代表某市城区所有的污水。3.1.4近期规模确定综合考虑调查统计日均排水量9.2万吨和实际监测日均排水量9.76万吨。调查数据中,重复计算和哟喽部分大致相抵;实际监测数据中,排除干扰因素和偶然因素的影响,二者之间尚有一定的可比性。因此,某市污水处理厂规模定为10万吨/日。一期处理规模为5万吨/日,于2008年底完工,二期处理规模为5万吨/日,于2012年完工。届时某市日处理13.43XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告平方公里内所有工业污水和生活污水(工业污水先由各企业先处理,达标后与城市污水交汇进入污水处理厂),从而改善某入渭河的水质状况;另外目前某市的污水排放量虽然比较高,但是通过采取技术革新,改变生产工艺及提高水回用率等措施可以降低污水排放总量,因此规划10万吨的污水处理厂是比较合理和可行的。通过以上分析,确定本工程的建设规模为:拟建城市污水处理厂一期规模为5万吨/日,远期规模为10万吨/日。3.2设计进水水质和出水水质3.2.1进水水质预测影响污水水质的主要因素有排水体制、污水管网的完善程度、城市化程度和生活水平的高低、排入城市污水管网系统的工业废水的种类和数量、工业废水处理率和处理程度的等。采用分流制排水体制、污水管网愈完善、城市化程度和生活水平愈高,城市污水的浓度相对较大;若采用合流制排水体制、污水管网愈不完善、山水雨水混入的水量愈大、城市化程度和生活水平愈低,城市污水的浓度就相对会较小。城市工业化程度愈高、城市污水中工业废水所占比例越大、排入城市污水系统的工业废水的种类和数量越多、工业废水处理率及处理程度越低,工业废水对城市污水的水质影响就越大。污水处理厂设计进水水质的确定,通常根据污水水质实测资料、《室外排水设计规范》、国内同类型城市污水处理厂进水水质及城市未来的发展等方面进行综合考虑。某市污水水质情况,由于监测数据中氨氮的结果比较高(总排口平均值为91.96mg/l),其原因分析为某化肥厂所引起。据悉,2004年1月某环保公司采用I—BAF生物滤池技术对某化肥厂产生的高浓度氨氮废水进行生物处理的中试,经过一个月的中试,氨氮去除率达到97.7%,氨氮从进水的几千降到出水的5mg/l,达到了一级排放标准,因此,我们建议某化肥厂在厂内采取相应的环保措施,使得氨氮达标后再进入城市污水处理厂。这样进入城市污水处理厂的氨氮就不会太高。另外监测结果中挥发酚的指标未超标,在设计水质中就不单独作考虑。根据某市环境监测站得到的各个排放口污水水质和总排放口水质情况,某市城市污水现状水质:BOD5=127.4mg/l;COD=287.5mg/l;NH3-N=91.7mg/l;SS=404.4mg/l;TP=5.0mg/l。考虑到某市与周边城镇发展态势以及前景规划有类似之处,因此,国内城市特别是邻近地区的同类城市污水处理厂实际进水水质或设计水质对本污水处理厂设计进水水质的确定有着重要的参考意义。3.2.2设计进水水质3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告根据某市环境监测站的监测数据和国内各同等城市污水处理厂的实测数据,结合当地的发展,同时环保部门加强对工业企业污染源的管理,拟定某市污水处理厂工程设计时进水水质按下表3—5计算。某市污水处理厂进水水质(单位:mg/l,℃)表3—5PHCODBOD5SS有机氮NH3-NT—P最低水温最高水温6~9400180250103058263.2.3设计出水水质3.2.3.1受纳水体污水处理厂排放水体及出水水质要求由受纳水体的功能区划决定。水体功能区划是区域水资源和水环境保护的宏观控制指导性准则,原则上以GB8978-1996《污水综合排放标准》、DB61-224-1996《渭河水系(陕西段)污水综合排放标准》为依据。避免水体现行功能遭受破坏,污水受纳水体的选择,应:Ø服从某市流域水污染控制重点水域和水环境保护目标Ø适应流域内镇区经济发展规划的要求Ø优先保护集中式饮用水水源,与用涌水水源保持有足够长的缓冲过渡区Ø协调水体现状功能与规划功能的冲突Ø合理利用水体的环境容量和自净能力某市污水处理厂处理后尾水排入渭河,最后汇入黄河。3.2.3.2出水水质由于某市污水处理后排放水体为渭河,根据陕西省、某市水环境治理部门的要求,本设计采用二级处理工艺,在节省投资和降低运行费用的前提下,使处理后的废水达到GB8978-1996《污水综合排放标准》的二级标准,同时又必需达到DB61-224-1996《渭河水系(陕西段)污水综合排放标准》的二级排放标准。具体执行按照当地环保局的要求进行,本方案确定的出水水质和有关标准的比较见下表3—6:表3—6相关标准的水质要求(单位:mg/l)项目CODBOD5NH3-N挥发酚T—PSSPH《污水综合排放标准》12030250.51.0306—9GB8978-1996(二级)3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告《渭河水系(陕西段)污水综合排放标准》DB61-224-1996(二级)12030200.4---修改后的城市污水排放标准GB18918—2002,(二级)3003年1003025(30)-3306—9本方案出水水质情况项目CODBOD5T-N粪大肠菌群数NH3-N挥发酚T-PSSPH本方案出水水质≤100≤30≤30≤1000≤20≤0.4≤3.0≤306—93.2.3.3进出水水质和去除率根据以上分析计算,污水处理厂的主要进出水水质指标与处理效果汇总如下表:污水处理厂进出水水质汇总表表3—7污染物进水浓度(mg/l)出水浓度(mg/l)去除率(%)BOD5180≤3083.3COD400≤10075SS250≤3088.0NH3-N30≤2033.3T-N40≤3025T-P5≤3.040粪大肠菌群数106—107≤1000个/L99.93.3大气污染物排放要求根据设计现状某市污水处理厂周边用地情况,考虑大气污染物排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)二级标准,同时还考虑改善厂区环境及对周边环境的影响。某污水处理厂废气排放最高允许浓度如下表3—8。厂界废气排放最高允许浓度表3—83XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告废气指标排放浓度氨硫化氢臭气(无量纲)甲烷(厂区最高体积浓度)废气浓度(mg/L)1.00.03100.53.4设计采用的主要规范及标准Ø《室外排水设计规范》(GB50014-2006)Ø《室外给水设计规范》(GB50013-2006)Ø《泵站设计规范》GB/T50265-97Ø《给水排水工程设计与施工规范》Ø《鼓风曝气系统设计规程》CECS97:97Ø《城市污水处理工程项目建设标准(修订)2001》Ø《城镇污水处理厂附属建筑和设备设计标准》CJJ31-89Ø《城市污水处理厂运行、维护及安全技术规程》CJJ60-94Ø《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)Ø《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-1999Ø《地表水环境质量标准》GB38380-2002Ø《建筑结构荷载规范》GB50009-2001Ø《混凝土结构设计规范》GB50010-2002Ø《砌体结构设计规范》GB50003-2001Ø《建筑桩基技术规范》JGJ94-94Ø《建筑抗震设计规范》GB50011-2001Ø《构筑物抗震设计规范》GB50191-93Ø《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002Ø《建筑基础处理技术规范》JGJ79-91Ø《建筑设计防火规范》GB50016-2006Ø《供配电系统设计规范》GB50052-95Ø《10KV及以下变电所设计规范》GB50053-94Ø《低压配电装置及线路设计规范》GB5004-95Ø《建筑防雷设计规范》GB50057-943XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告Ø《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92Ø《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92Ø《通风与空调工程施工及验收规范》GB50243-97Ø《环境空气质量标准》GB3095-20013.5建设厂址的确定3.5.1厂址选择的原则处理厂建设厂址选择的原则是:Ø符合“总规”和“分区规划”;Ø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;Ø建设部分与后期预留部分界限划分应尽可能明晰,以便运行管理;Ø近期施工、运行管理方便,远期有发展余地;3.5.2厂址的确定某市污水处理厂厂址选择主要考虑以下两个原则:Ø污水处理厂的位置符合城市规划,原理城市水源地,并与周边有一定的防护带,接近收纳水体,少占良田。Ø污水厂应位于流域的下游,尽量利用坡度使污水自流到污水处理厂。根据以上原则,某市污水处理厂拟建于某市南部小埠村南面。该处北距某市边缘(西宝中线)1.2km,南距西宝高速路0.7km,东南紧邻排污渠,西边为农田,地形开阔,地势由西北向东南倾斜,地面高程405~415m,地处某市水源地的下游,且是某市所有污水的必经之地。水、电、路均方便,符合建厂条件。4配套截污干管介绍4.1排水体制4.2截流倍数4.3污水系统布置5污水、污泥处理工艺方案5.1污水处理工艺的功能要求3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告污水处理工艺的选择直接关系到处理后出水的水质指标能否稳定可靠地达到处理要求、运行管理是否方便、建设费用和运行费用是否节省,以及占地和能耗指标是否优化,因此,污水处理工艺方案的选择是污水处理厂成功与否的关键。污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多因素进行综合考虑,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,且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。根据第三章节对污水水质的分析,本工程要求的污水处理程度不是很高,对BOD5、CODcr、SS、NH3-N、TN、TP、粪大肠菌群的去除率要求分别达到83.3%、75%、88%、33.3%、25%、40%、99.99%。因此,某市污水处理厂的工艺要求进行有良好的脱氮除磷及去除有机物效果的二级生化处理,并且要进行深度处理。5.2污水可生化性分析污水处理方法大致可以分为物化法和生化法两大类,其中生化法由于更经济、更环保的原因成为规模较大的城市污水处理厂污水处理的首选方法。如若满足生化处理条件,某市污水处理厂的污水处理也应该选择生化法。一般而言,城市污水采用方法脱氮除磷处理时需要满足以下条件:表5—1城市污水可生化与生物脱氮除磷标准序号项目要求1BOD5/CODcr≧0.32BOD5/TN≧3.03BOD5/TP≧20ØBOD5/CODcrBOD5/CODcr是判定污水可生化性是否可行的最简便易行和最常用的方法。一般认为BOD5/CODcr>0.45时可生化性较好,BOD5/CODcr>0.3时为可生化,BOD5/CODcr<0.3时为较难生化,BOD5/CODcr<0.25时为不易生化。ØBOD5/TN(即C/N)C/N比值是判定能否有效生物脱氮的重要指标。从理论上讲,C/N≧2.86就能进行脱氮,但一般认为,C/N≧3.0时才能有较高的脱氮效率。ØBOD5/TPBOD5/TP比值是判别能否生物除磷的主要指标。进水中的BOD5是作为营养物供除磷菌活动的基质,故BOD5/TP是衡量能否达到除磷的重要指标,一般认为该值要大于20,比值越大,除磷效果就越明显。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告根据进水水质预测,某市污水厂进水水质有关指标比值与判别标准比较如下:表5—2进水水质可生化判别表序号进水水质判别指标判别结果1BOD5=150mg/LBOD5/CODcr进水:0.45满足较好生化反应的条件标准:≧0.452CODcr=280mg/LBOD5/TN进水:4.5满足条件标准:≧3.03TN=40mg/LBOD5/TP进水:36满足条件标准:≧204TP=4.0mg/L由表5—2可以看出,某市污水处理厂污水处理方法选用生化法是可行的。5.2.1污水生化处理级数的选择根据预测的进水水质可见,某市污水处理厂不仅需要对BOD5、CODcr、SS有较高的去除率,同时还对NH3-N、TN、TP提出了较高的要求,也即要求在去除常规污染的基础上增加脱氮除磷。我国现行《室外排水设计规范》(GB50014-2006)给处理污水厂采用常规不同处理级数时对有关污染物的去除率,将某市污水处理厂要求的处理效率与之对比可得表5-3.表5-3某市污水处理厂需要效率与规范效率比较表序号处理级别主要工艺SS、BOD5去除率比较结果1SSBOD5本次要求2一级处理沉淀法40-5520-30≧88%≧83.3%不满足要求3二级处理生物膜法60-9065-90接近要求活性污泥法70-9065-95接近要求由表中可以看出,常规二级处理工艺能有效地去除BOD5、CODcr和SS,但对氮和磷的去除是有一定限度的,仅从剩余污泥中排除氮和磷,氮的去除率约为10~20%,磷的去除率约为12~19%,达不到本工程对氮和磷去除率的要求。因此,需要采用污水脱氮除磷工艺。在常规二级处理工艺上除磷脱氮,对BOD5的去除将进一步提高,大量具备除磷脱氮功能的二级处理工艺工程实践也表明对BOD5的去除可以达到95%以上,因此,对于BOD5而言,具备除磷脱氮功能的二级处理工艺可以满足其去除要求。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告综上分析,本工程污水处理工艺须以具有脱氮除磷的二级活性污泥法或生物膜法为基础,增加进一步的高效或深度处理,方能保证出水水质稳定达标。活性污泥法在处理城市污水方面具有处理效果好、出水水质稳定、运转经验丰富等优点。是目前国内外大多数城市污水处理厂所普遍采用的方法。5.2.2处理重点及难点分析污水处理厂的工艺选择与设计主要围绕重点处理项目进行。ØBOD5某市污水处理厂要求的出水BOD5指标为≤30mg/L,相应的最低去除率为83.3%。从目前采用的一些污水处理工艺来看,处理后BOD5浓度可消减90%以上,再加上本工程由于除磷脱氮高效处理过程对BOD5的进一步消减,完全能够保证BOD5出水浓度低于30mg/L,因此,BOD5不是本工程的重点处理项目。ØCODcrCODcr与BOD5的去除基本同步,在本工程中,出水CODcr达到要求值100mg/L以下,去除率为75%,实现容易,因此CODcr的去除不是本工程的处理重点。ØSS本工程要求出水SS浓度小于30mg/L,相应去除率为88%。常规的二级处理一般就能使出水SS浓度达到低于20mg/L,但是难以达到稳定在10mg/L以下,但是,出水SS的浓度高低直接影响到出水水质的CODcr、BOD5、P等,因此,SS是本工程的重点处理项目。ØNH3-N由于该工程出水按照二级出水标准执行,即NH3-N出水浓度小于20mg/L。不考虑进水有机氮、出水有机氮等影响因素,其去除率要求大于33.3%。污水处理厂进水氨氮的去除主要靠消化过程来完成,由于氨氮的硝化过程远比碳的氧化过程缓慢,硝化将成为生化处理好氧单元设计的控制因素。对于本工程而言,氨氮基本上要求比较完全硝化才能达到出水标准,但是本工程要求不是很高,因此,NH3-N不是本工程的重点难点处理项目。ØTN本工程要求出水TN小于30mg/L,相应的去除率为25%,要求相对不是很高。污水处理厂进水TN的去除主要在硝化充分的基础上靠反硝化过程来完成,工程上通过缺氧阶段来实现,反硝化成为缺氧池设计的控制因素,但是25%的去除率在常规生化反映中就可以达到,因此,TN也不是本工程的重点处理项目。ØTP3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告本工程要求出水TP浓度为小于3.0mg/L,相应的去除率为40%。一般而言,通过具有脱氮除磷效果的生化处理后,出厂水质中磷含量可以达到接近1mg/L,但是难以稳定在0.5mg/L以下,而本工程要求在3.0mg/L即可,因此,TP也不是本工程的重点处理项目。综上所述,根据某市污水处理厂进出水水质,处理率要求较高的为CODcr、BOD5以及SS,即重点处理项目为CODcr、BOD5、SS。5.2.3污染物的去除ØSS的去除污水中SS的大部分去除主要靠沉淀作用,进一步的去除靠过滤。污水中的无机颗粒和大尺度的有机颗粒靠自然沉淀左右就可以去除,小尺度的有机颗粒靠微生物降解左右去除,而小尺度的无机颗粒(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,还因为组成出水悬浮物的主要是活性污泥絮体,其本身的有机成分就很高,因此对出水的BOD5、COD等指标也有着很大的影响,所以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,如采用适当的污泥负荷(F/M值)以保保持性污泥的凝聚及沉降性能,投加药剂,采用较小的沉淀池表面负荷、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以及增加过滤环节等。在污水处理方案选用合理、工艺参数取值合理,单体设计优化的条件下,完全能够使出水SS达到设计要求。ØBOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附和代谢作用,然后对污泥和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,将另外一部分有机物进行分解代谢以便或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的过程中,溶解性有机物(如低分子有机酸等易讲解有机物)直接进入细胞内被利用,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。根据有关资料,在污泥负荷0.15kgBOD5/kgMLSS.d以下且同时生化除磷脱氮时,就很容易使得出水BOD5达到要求。ØCODcr的去除污水中CODcr去除的原理与BOD5基本相同。CODcr3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告的去除率取决于塬污水的可生化性,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,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,出水CODcr值可以控制在较低水平。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≤100mg/L有一定难度。某市污水处理厂进水BOD5/CODcr=0.45,污水的可生化性较好,采用二级处理工艺完全能满足CODcr≤100mg/L设计排放的要求。Ø氮的去除氮在水体中是藻类生长所需的营养物质,容易引起水体的富营养化,因此氮是污水处理厂出水的控制指标之一。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经济和常用的方法。物理化学脱氮主要是折点氯化法、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城市污水处理厂中使用,因此,本工程以生物脱氮法为主。氮是蛋白质不可缺少的组成部分,因此广泛存在于城市污水中。在原污水中,氮以NH3-N及有机氮的型式存在,这两种形势的氮合在一起称为凯氏氮,用TKN表示。而污水中的NO3—和NO2—量很少。氮也是构成微生物的元素之一,一部分进入细胞体内的氮将随剩余污泥一起从水中去除,这部分氮量占所去除的BOD5的5%。生物除氮是通过硝化、反硝化过程实现。硝化过程为好氧过程,在有机物贝氧化的同时,污水中的有机氮也被氧化成氨氮,并且在溶解氧充足、泥龄足够厂的情况下被进一步氧化成硝酸盐,其反应方程式如下:NH4++1.5O2NO2—+2H++H2ONO2—+0.5O2NO3—第一步反应靠亚硝酸菌完成,第二步反应靠硝化菌完成,总的反应为:NH4++2O2NO3—+2H++H2O经过好氧生物处理后的污水,其中大部分的凯氏氮都被氧化成为硝酸盐(NO3—3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告),反硝化菌在溶解氧浓度极低或缺氧情况下可以利用硝酸盐中氮作为电子受体,氧化有机物,将硝酸盐中的氮还原成氮气(N2),从而完成污水的脱氮过程,通常称之为反硝化过程。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,才可以促使反硝化作用顺利进行。由此可见,要达到生物脱氮的目的,完成硝化是先决条件。因为硝化菌属于自养菌,其生长率µs明显小于异养菌的生长率µh,生物脱氮系统维持硝化的必要条件µs≧µh,即系统必需维持在较低的污泥负荷条件下运行,使得污泥的泥龄大于维持硝化所需要的最小泥龄。根据大量的实验数据和运转实例,设计污泥负荷≤0.15kgBOD5/kgMLSS.d时,就可以达到硝化及反硝化的目的;污泥负荷≤0.11kgBOD5/kgMLSS.d时,就可以使出水氨氮浓度不高于5mg/L,TN浓度不高于15mg/L。Ø磷的去除将磷从污水中去除,可以采用化学法,也可以采用生物法。常规二级处理工艺磷的去除率仅为12~19%,达不到本工程的要求。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。固液分离可以单独进行,也可以与除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除池前,形成的沉淀物与除沉污泥一起排除;同步沉淀的药剂投加点在曝气池中,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:硫酸亚铁混凝剂:3Fe2++2PO43-=Fe(PO4)2三氯化铁混凝剂:主反应:FeCl3+PO43-FePO4+3Cl-副反应:2FeCl3+3Ca(HCO3)22Fe(OH)3+3CaCl2+6CO2硫酸铝混凝剂:主反应:Al2+(HSO4)3.14H2O+2PO43-2AlPO4+3SO42-+14H2O副反应:Al2+(HSO4)3.14H2O+6HCO3-2Al(OH)3+3SO42-+14H2O+6CO23XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告可见,铁盐和铝盐均能与磷酸跟离子(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的磷需要投加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。化学除磷方法的泥产量将增加,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,还要考虑附带的其他沉淀物,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。生物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧环境并有充足营养的条件下,受到压抑而释放出体内的磷酸盐,产生能量以吸收快速降解有机物,并转化为PHB(聚β烃丁酸)储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件下时就讲解体内储存的PHB产生能量,用于细胞的合成和过量吸磷,形成高磷浓度污泥,随剩余污泥一起排出系统,从而达到除磷的目的。生物除磷的优点在于不增加剩余污泥量,处理成本较低。缺点是未了避免剩余污泥中的磷再次释放,对污泥处理工艺的选择有一定的限制。在厌氧阶段释放1mg的磷吸收储存的有机物,经好氧分解后产生的能量用于细胞合成、增殖,能够吸收2~2.4mg的磷。因此磷的吸收取决于磷的释放,而磷的释放取决于污水中存在的课快速降解的有机物的含量,有机物与磷的比值越大,除磷效果就越好。一般的活性污泥法,其剩余污泥中的含磷量为1.5~2%,采用生物除磷工艺的剩余活性污泥中磷的含量可以达到传统活性污泥法2~3倍,在设计中往往采用2~4%。生物除磷工艺的前提是聚磷菌必需在厌氧条件下优势增长,而后进入好氧阶段才能增大磷的吸收量。因此,污水除磷的处理工艺必需在曝气池前段设置厌氧段,并对污泥中糖的含量进行控制。生物除磷工艺对磷的去除可以达到出水含磷1.0mg/L以下;辅以化学除磷的话,可以保证出水水中磷浓度不高于0.5mg/L。5.3生物脱氮除磷基本原理3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告国外从六十年代开始系统地进行了脱氮除磷的物理处理方法研究,结果认为物理法的缺点是耗药量打、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、SBR法、氧化沟法等。Ø生物脱氮原理生物脱氮是利用自然界氮的循环原理,采用人工方法予以控制,首先,污水中的含氮有机物转化成氨氮,而后在好氧条件下,由硝化菌左右变成硝酸盐氮,这阶段称为好氧硝化。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,使硝酸盐氮变成氮气逸出,这阶段称为缺氧反硝化。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应,反应能量从有机物中获取。在硝化和反硝化过程中,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,要有足够的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要是在缺氧条件下进行,并且要用充裕的碳源提供能量,才可促使反硝化作用顺利进行。由此可见,生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件:硝化阶段:足够的的溶解氧,DO值在2mg/L以上,合适的温度,最好在20℃,不能低于10℃,,足够长的污泥泥龄,合适的PH条件。反硝化阶段:硝酸盐的存在,缺氧条件DO值在0.2mg/L左右,充足碳源(能源),合适的PH条件。生物脱氮过程如图5—1所示。N2NH3-—NNH4+—N含氮有机物异氧型细菌硝化细菌反硝化细菌+有机物(氨化作用)(硝化作用)(反硝化作用)Ø生物除磷原理磷常以磷酸盐(H2PO4-、HPO42-和H2PO43-)、聚磷酸盐和有机磷的形式存在于废水中,生物除磷就是利用聚磷菌,在厌氧状态释放磷,在好氧状态从外部摄取磷,并将其以聚合形态储藏在体内,形成高磷污泥,排出系统,达到从废水中除磷的效果。生物除磷主要是通过排出剩余污泥而去除磷的,因此,剩余污泥多少将对除磷效果产生影响,一般污泥龄短的系统产生的剩余污泥量较多,可以取得较高的除磷效果。有报道称,当泥龄为30d时,除磷率为40%,泥龄为17d时,除磷率为50%,而当泥龄降至5d时,除磷率达到87%。大量的试验观测资料已经完全证实,再说横无除磷工艺中,经过厌氧释放磷3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告酸盐的活性污泥,在好氧状态下有很强的吸磷能力,也就是说,磷的厌氧释放是好氧吸磷和除磷的前提,但并非所有磷的厌氧释放都能增强污泥的好氧吸磷,磷的厌氧释放可以分为两部分:有效释放和无效释放,有效释放是指磷被释放的同时,有机物被吸收到细胞内,并在细胞内储存,即磷的释放是有机物吸收转化这一耗能过程的偶联过程。无效释放则不伴随有机物的吸收和储存,内源损耗,PH变化,毒物作用引起的磷的释放均属无效释放。在除磷系统的厌氧区中,含聚磷菌的会留污泥与污水混合后,在初始阶段出现磷的有效释放,随着时间的延长,污水中的易降解有机物被耗完以后,虽然吸收和储存有机物的过程基本上已经停止,但微生物为了维持基础生命活动,仍将不断分解聚磷,并把分解产物(磷)释放出来,虽然此时释磷总量不断提高,但单位释磷量所产生吸磷能力随无效释放量的加大而降低。一般来说,污水污泥混合液经过2小时厌氧后,磷的释放已经甚微,在有效释放过程中,磷的释放量与有机物的转化量之间存在着良好的相关性,磷的厌氧释放可使污泥的好氧吸磷能力大大提高,每厌氧释放1mgP,在好氧条件下可吸收2.0~2.24mgP,厌氧时间加长,无效释放逐渐增加,平均厌氧释放1mgP,所产生的好氧吸磷能力降至1mgP以下,甚至达到0.5mgP。因此,生物除磷并非厌氧时间越长越好,同时在运行管理中要尽量避免PH的冲击,否则除磷能力将大幅度下降,甚至完全丧失,这主要是由于PH降低时,会导致细胞结构和功能损坏,细胞内聚磷在在酸性条件下被水解,从而导致磷的快速释放。5.4污水生物脱氮除磷工艺类别所有生物除磷脱氮工艺都包含厌氧、缺氧、好氧三个不同过程的胶体循环。按照构筑物的组成形式、运行性能以及运行操作方式的不同,又分为悬浮型活性污泥法和固着型生物膜法两大类,应用于城市污水厂的悬浮型活性污泥法污水处理工艺主要有三个系列:(1)氧化沟系列;(2)A2/O系列;(3)序批式反应器(SBR)系列。各个系列不断地发展、改进,形成了目前比较典型的工艺有:A/O工艺,改良A2/O工艺、UCT工艺、改良UCT工艺、CARROUSEL-2000氧化沟工艺、双沟式DE氧化沟工艺、三沟式T型氧化沟工艺、VIP工艺、倒置A2/O工艺、ORBAL氧化沟工艺、CAST工艺、SBR工艺、CASS工艺、MSBR工艺等。应用于城市污水处理厂的固着型生物膜法工艺主要包括:(1)BAF生物滤池;(2)BIOFOR生物滤池。除了上面所提到的城市生活污水处理厂的三大系列污水处理工艺外,目前国外采用了一种全新的先进工艺技术,深井曝气的高效好氧处理法,处理工艺名称称作VT工艺,是加拿大诺曼公司在原有深井曝气的基础上研究改进的一种全新的高效好氧活性污泥法水处理工艺。该工艺以其处理效果好、占地面积小、维修及与运行费用低以及环保等优势已经在西方国家大量采用,并取得了很好的经济效益和社会效益。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告5.4.1氧化沟工艺系列目前在国内外较为流行的氧化沟有:卡罗塞尔氧化沟、奥伯尔氧化沟、双沟式氧化沟、三沟式氧化沟。氧化沟是活性污泥法的一种改进型,具有除磷脱氮功能,其曝气池为封闭的沟渠,废水和活性污泥的混合液在其中不断的循环流动,因此氧化沟又名“连续循环曝气法”。过去由于其曝气装置动力小,使池深及充氧能力收到限制,导致占地面积大,土建费用高,使其推广及运用收到影响。近十年来由于曝气装置的不断改进、完善及池型的合理设计,弥补了氧化沟过去的缺点。Ø卡罗塞尔氧化沟卡罗塞尔氧化沟是荷兰DHV公司开发的。该工艺在曝气渠道端部装有低速表面曝气机。在曝气渠内用隔板分格,构成连续渠道。表曝机把水推向曝气区,水流连续经过几个曝气去后经堰口排出。为了保证沟中流速,曝气渠的几何尺寸和表曝机的设计是至关重要的,DHV公司往往要通过水力模型才能确定工程设计。最近DHV公司又开发了卡罗塞尔2000型,把厌氧/缺氧/好氧与氧化沟循环式曝气渠巧妙的结合起来,改变了原调节性差,除磷脱氮效果低的缺点,但水力设计更为复杂。卡鲁赛尔氧化沟的缺点是池深较浅,一般为4.0m,占地面积大,土建费用高。也有将卡鲁赛尔氧化沟池深设计为6m或更深的情况,但需采用潜水推流器提供额外动力。ØDE型氧化沟和T型氧化沟双沟式(DE型)氧化沟和三沟式(T型)氧化沟是丹麦克鲁格公司开发的。DE型氧化沟为双沟组成,氧化沟与二沉池分建,有独立的污泥回流系统,DE型氧化沟可按除磷脱氮(或脱氮)等多种工艺进行。双沟式氧化沟是由两个容积相同,交替进行的曝气沟组成。沟内设有转刷和水下搅拌器,实现硝化过程,由于周期性的变换进、出水方向(需启闭进出水堰门)和变换转刷和水下搅拌器的运行状态,因此必需通过计算机控制操作,对自控要求较高。三沟式氧化沟集曝气沉淀于一体,工艺更为简单。三沟胶体进水,两外沟交替出水,两外沟分别作为曝气或沉淀交替运行,不需设二沉池和回流污泥设备,同DE型氧化沟相同,需要的自动化程度高。由于这两种氧化沟采用转刷曝气,池深较浅,占地面积大。双沟式和三沟式由于各沟交替进行,明显的缺点是设备利用率低,三沟式的设备利用率只有58%,设备配置多,使一次性设备投资大。Ø奥伯尔氧化沟3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告奥伯尔氧化沟是氧化沟类型中的重要形式,此法起初是由南非的修斯曼构想,南非国家水研究所研究和发展的,该技术转让给美国的Envirex公司后得到的不断的改进及推广应用。奥伯尔氧化沟是椭圆形的,通常有三条同心曝气渠道(也有两条或更多条渠道)。污水通过淹没式进水口从外沟进入,顺序流入下一条渠道,由内沟道排出。奥伯尔氧化沟具有同时硝化、反硝化的特性,在氧化沟前面增加一座厌氧选择池,便构成了生物除磷脱氮系统。污水和回流污泥首先进入厌氧选择池,停留时间约1小时,在厌氧池中完成磷的释放,并改善污泥的沉降性,然后混合液进入氧化沟内进行硝化、反硝化,实现除磷脱氮。奥伯尔氧化沟的缺点是池深较浅,一般为4.3m左右,占地面积交大,因为池形为椭圆形,对土地的有效利用率较差。综上所述,氧化沟具有池深浅,占地面积大的缺点;又因采用表面曝气,具有充氧效率较低的缺点。5.4.2A2/O工艺系列Ø传统A2/O工艺A2/O工艺是一种典型的除磷脱氮工艺,其生物反应池由ANAEROBIC(厌氧)、ANOXIC(缺氧)和OXIC(好氧)三段组成,其典型工艺流程见图5—2,其特点是厌氧、缺氧和好氧三段功能明确,界限分明,可根据进水条件和出水要求,人为地创造和控制三段的时空比例和运转条件,只要碳源充足(TKN/COD≤0.08或BOD/TKN≧4),便可根据需要达到表较高脱氮率。常规生物脱氮除磷工艺呈厌氧(A1)/缺氧(A2)/好氧(O)的布置型式。该布置在理论上基于这样一种认识,即:聚磷微生物有效释磷水平的充分与否,对于提高系统的除磷能力具有极端重要的意义,厌氧区在前可以使聚磷微生物优先获得碳源并得以充分释磷。常规A2/O工艺存在以下三个缺点:(1)由于厌氧区居前,回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响;(2)由于缺氧区位于系统中部,反硝化在碳源分配上居于不利位置,因而影响了系统的脱氮效果;(3)由于存在内循环,常规工艺系统所排放的剩余污泥中实际只有一少部分经历了完整的放磷、吸磷过程,其余则基本上未经厌氧状态而直接由缺氧区进入好氧区,这对于系统除磷是不利的。二沉池厌氧池(A)好氧池(O)缺氧池(A)进水出水混合液回流3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告活性污泥回流图5—2A2/O工艺流程图Ø改良A2/O工艺为了解决A2/O工艺的第一个缺点,即由于厌氧区居前,回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响,改良A2/O工艺在厌氧池之前增设缺氧调节池,改良A2/O工艺流程如流程图5—3所示,来自二沉池的回流污泥和10%左右的进水进入调节池,停留时间为20~30min,微生物利用约10%进水中有机物去除回流硝态氮,消除硝态氮对厌氧池的不利影响,从而保证厌氧池的稳定性,保证除磷效果。该工艺简便易行,在厌氧池中分出一格作为回流污泥反硝化池即可。生产性试验结果表明,该工艺的处理效果与改良的UCT相同甚至优于改良UCT,并节省一个回流系统。改良A2/O工艺在深圳华为污水处理厂及山东泰安城市污水处理工程中已经有成功应用。90%混合液回流出水二沉池好氧池缺氧池厌氧池10%调节池进水活性污泥回流图5—3改良A2/O工艺流程图ØUCT工艺UCT工艺的流程见图5—4所示,该工艺与A2/O3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告工艺的区别在于,回流污泥首先进入缺氧段,而缺氧段部分出流混合液再回流至厌氧段。通过这样的修正,可以避免因回流污泥中的NO3-N回流至厌氧段,干扰磷的厌氧释放,而降低磷的去除率。回流污泥带回的NO3-N将在缺氧段中被反硝化。当入流污水的BOD5/TKN或BOD5/TP较低时,较适用UCT工艺。混合液回流混合液回流二沉池厌氧池(A)好氧池(O)缺氧池(A)进水出水活性污泥回流图5—4UCT工艺流程图ØMUCT工艺MUCT工艺的流程如图5—5所示。该工艺是在UCT工艺的基础上,将缺氧段一分为二,形成两套独立的内回流。因而,MUCT是UCT的改良工艺。进行这样的改良,与UCT相比有两个优点:一是克服UCT工艺中不易控制缺氧段的停留时间,二是避免控制不当,DO仍会影响厌氧区。MUCT工艺缺点主要有:(1)MUCT工艺比传统A2/O工艺多了一级污泥回流,因此系统的复杂程度和自控要求有所提高,耗能有所增加。(2)设两个单独的缺氧池,一座缺氧池专门用于去除外回流带来的硝酸盐,增加了缺氧池体积。(3)与A2/O工艺类似,剩余污泥只有一部分经历了完整的放磷、吸磷过程,部分直接经缺氧、好氧后沉淀。(4)与A2/O工艺类似,反硝化在碳源分配上处于不利地位,影响系统的脱氮效果。混合液回流混合液回流缺氧池1厌氧池出水二沉池好氧池缺氧池2进水活性污泥回流图5—5MUCT工艺流程图3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告Ø倒置A2/O工艺为了克服上述各个工艺流程的几大缺点,产生了倒置A2/O工艺,工艺流程见图5—6。为避免传统A2/O工艺回流硝酸盐对厌氧池放磷的影响,通过吸收改良A2/O工艺优点,将缺氧池置于厌氧池前面,来自二沉池的回流污泥和30~50%的进水,50~150%的混合液回流均进入缺氧段,停留时间为1~3h。回流污泥和混合液在缺氧池内进行反硝化,去除硝态氮,再进入厌氧段,保证了厌氧池的厌氧状态,强化除磷效果。由于污泥回流至缺氧段,缺氧段污泥浓度较好氧段高出50%。单位池容的反硝化速率明显提高,反硝化作用能够得到有效保证。再根据不同进水水质,不同季节情况下,生物脱氮和生物除磷所需碳源的变化,调节分配至缺氧段和厌氧段的进水比例,反硝化作用能够得到有效保证,系统中的除磷效果也有保证。50~70%二沉池缺氧池(A)好氧池(O)厌氧池(A)进水出水30~50%混合液回流活性污泥回流图5—6分点进水倒置A2/O工艺流程图分点进水倒置A2/O工艺采用矩形的生物池,设缺氧段、厌氧段及好氧段,用隔墙分开,采用推流式。缺氧段、厌氧段设置水下搅拌器,好氧段设微孔曝气系统。为能达到硝化阶段,选择合理的污泥龄。5.4.3SBR工艺系列ØMSBR(改良型SBR)MSBR是80年代后期发展起来的技术,目前其中的专利技术归美国芝加哥附近的AquaAEROBICSYSTEM,Inc所有。MSBR是连续进水、联系出水的反应器,其实质是A2/O系统后接SBR,因此具有A2/O的生物除磷脱氮功能和SBR的一体化、流程简洁、控制灵活等优点。MSBR系统原理图见表5—7。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告SBR池1.5Q回流进水0.5Q混合液回流好氧池污泥浓缩厌氧缺氧缺氧1.5Q回流SBR反应池1.0Q回流出水图5—7MSBR工艺流程图现将MSBR系统的与运行原理简介如下:污水进入厌氧池,回流活性污泥在这里进行充分放磷,然后污水进入缺氧池进行反硝化。反硝化后的污水进入好氧池,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回流量的条件下进行起反硝化、硝化,或起静置作用。回流污泥首先进入浓缩区进行浓缩,上清液直接进入好氧池,而浓缩污泥则进入缺氧池,一方面可以进行反硝化,另一方面为先消耗掉回流浓缩污泥中的溶解氧和硝酸盐,为随后的厌氧放磷提供更为有力的条件。在好氧池与缺氧池之间有1.5Q的回流量,以便进行流分的反硝化由其工作原理可以看出,MSBR是具有同时进行生物除磷及生物脱氮的污水处理工艺。采用MSBR工艺时需要注意以下几个问题:① 设备的利用率低,这是SBR系列工艺的通病,MSBR工艺虽然经多次改进,设备的利用率仍仅有74%。② 污水厂工程成功业绩欠缺,特别是大型污水厂采用MSBR工艺的更少。③ MSBR工艺中的污泥浓缩池,工艺计算中要求在30分钟内将污泥浓度提高近3倍(例如从2.4g/L浓缩到7g/L),由于浓缩池底部布置欠妥,污泥堆积无法避免,因此池内MLSS浓度无法平衡。④ 进入好氧池有4Q,其中1.5Q回流至缺氧池,1.5Q通过SBR池回流至污泥浓缩池,1.0Q通过SBR池沉淀排出,因此好氧池内流向比较紊乱,如何控制1.0Q从沉淀段排出较难。⑤ MSBR工艺各池传动机械设备多,相互之间回流泵多,对控制系统依赖性大,3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告如果自控系统中某一部分出故障时,将导致全厂运行困难。ØCASS工艺CASS工艺是于1968年由澳大利亚开发的一种间歇运行的循环式活性污泥法,是SBR工艺的一种变型。1976年建成了世界上第一座CASS工艺的污水处理厂,随后,在日本、加拿大、美国和澳大利亚等得到了广泛推广应用。目前,在全世界已建成投产了300多座CASS工艺污水处理厂。1986年,美国环保局正式将该工艺列为革新技术。1988年,在计算机技术的支持下,使该工艺进一步得到发展和推广,成为目前计算机控制系统非常先进的生物脱氮除磷工艺。CASS生物池由选择区和主反应区两部分组成。污水连续不断地进入选择区,微生物通过酶的快速转移机理,迅速吸附污水中约85%左右的可溶性有机物,经历一个高负荷的基质快速增长过程,对进水水质、水量、PH值和有毒有害物质起到较好的缓冲作用,污水再通过隔墙底部的连接口进入主反应池,经历一个较低负荷的基质降解过程,并完成泥水分离。CASS工艺的运行模式与传统SBR法类似,由进水、反应、沉淀和出水及必要的闲置等五个阶段组成。从进水至出水结束作为一个周期,每一过程均按所需的设定时间进行切换操作,其每一个周期的循环操作过程如下:① 充水/曝气在曝气时同时充水,充水/曝气时间一般占每一循环周期的50%,如采用4小时循环周期,则充水/曝气为2小时。② 沉淀停止进水和曝气,沉淀时间一般采用一小时,形成絮凝层,上层为清液。高水位时MLSS约为3.0~4.0g/L,沉淀后可达到10g/L。③ 撇水继续停止进水和曝气,用表面撇水器排水,撇水器为整个系统中的关键设备,撇水器根据事先设定的高低水位由闲置开关控制,可用变频马达驱动,有防浮渣装置,使出水通过无渣区经堰板和管道排出。④ 闲置在实际运行中,撇水所需时间小于理论时间,在撇水器返回初始位置三分钟后即开始为闲置阶段,此阶段可充水。在CASS系统中,一般至少设两个池子,以使整个系统能接纳连续的进水,因此在第一个池子及西宁沉淀和撇水时,第二个池子中进行充水/3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告曝气过程,使两个池子交替运行。为防止进水对沉淀的干扰和出水水质的影响,一般在沉淀和撇水时须停止进水和曝气,在设有四个CSAA池子的系统中,通过选择各个池子的循环过程可以产生连续的近出水。对于四个池子的CASS工艺,若采用4小时循环周期,其循环运行的相关顺序如下表5—4:0~11~22~33~4池1充水/曝气充水/曝气沉淀撇水池2沉淀撇水充水/曝气充水/曝气池3撇水充水/曝气充水/曝气沉淀池4充水/曝气沉淀撇水充水/曝气其中每一循环周期中,始终有两个池子处于曝气/充水顺序,另外两个池子分别处于沉淀和撇水顺序,沉淀和撇水顺序均需停止充水和曝气,这样的组合可以实现CASS系统的连续进出水。5.4.4VT深井曝气工艺系列ØVT工艺简介VT污水处理系统是目前最先进的高效好氧活性污泥法污水处理工艺技术之一。它采用的是一个潜置在水下的深井反应器,VT技术与其它深井反应器技术最主要不同之处是其反应器经重新设计,将三个分离的处理区块合在一起,从而显著的减少占地面积、投资成本,节省能耗、运行费用也大大降低。Ø反应器安装VT反应器采用传统的钻挖工程施工技术,即可安装VT反应器,通常是75米到110米深,井的直径通常是0.7米到6米,所占面积仅为传统的曝气池占地面积的一个零头,耗气量仅为传统耗气量的10%。ØVT工艺流程图,图5—83XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告图5—8VT工艺反应流程图ØVT工艺的处理流程① 启动阶段,空气通过进流管进入混合区上部,由于水体中的气泡和溶解氧形成一个密度梯度,从而导致整个一级处理区实现循环。② 这个循环简历并稳定后,将空气进入点移到混合区的下部,将待处理的污水则通过进流管进入反应器中并进行循环,其进流管在进气口的上方。③ 由于水的压力和深度很大,根据亨律定律,可以保证水中的高氧气传导速率和混合液中具有很高的溶解氧,从而有效保证一级处理区和二级处理区所需要的溶解氧。一级处理区内反应速率很高,大部分有机物在此得到氧化分解。④ 循环液沿井壁上升至反应器顶部气液分流罐,循环液中的废气可由此进入大气。去掉这些微生物呼吸作用产生的气体,对于防止这些废气重新进入系统而影响空气动力学效率是非常必要的。⑤ 混合区中比例很小的一部分从混合区进入下部二级处理区,这个区域溶解氧含量很高,停留时间长,可使残留的BOD得到深度氧化。同时,该区域的饱和溶解氧也有利于促进后续气浮澄清池中的固液分离。⑥ 经深度处理的混合液体以极快的速率(2m/s)进入气浮澄清池,以保证其中的沙砾和固体物质不会沉积于反应器底部。在混合液向上运动过程中,压力迅速降低,形成了充分充氧的低密度的絮体。絮体在气浮澄清池中得以有效分离后,产生浓缩生物污泥,浓缩污泥含水率可达到96%,所以在后续不需要设污泥浓缩池或进行污泥预浓缩,气浮后的水达标排放。ØVT工艺的优点VT技术与传统的活性污泥法技术相比,如氧化沟工艺、CAST工艺、A2/O工艺等,具有以下优点:① 与传统工艺相比,VT工艺的运行费用要低很多,通常只有传统活性污泥工艺的一半以下。去除每公斤BOD耗电小于0.8度,对常规城市污水而言,没处理1吨污水耗电0.1度左右,较低的运行费用主要有以下几个方面的原因:3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告v高的氧转移率和低曝气量:传统工艺的氧转移率一般为15%左右,而VT工艺由于反应器深度达100m深左右,大大提高了氧的溶解度,同时通过技术革新,污水与空气的接触时间比深井曝气大为延长,所以转移效率大为提高,最高可达86%,在CHVERONREFINERY污水处理厂中,通过现场测试发现,原所注入空气中含氧为21%,在反应器顶部所排放的废气中,其含氧为3~4%,二氧化碳含量则达到18%左右,说明氧的转移率达到近90%,所需的气量为传统工艺的15%,即约1/6,而在供应同样空气的情况下考虑压力因素,电耗将高3倍,二者合一综合考虑,VT工艺比传统污水处理工艺节省电耗58%。此工艺不但氧转移效率高,而且高压空气的利用也十分巧妙,压缩空气在充氧的同时,还完成了混合液的推流作用,保证混合液按工艺设计要求进行环流和潜流,确保污水在反应器的反应时间及去除效率。因此,本工艺实际上是一气多用:即充氧、混合液的推流、搅拌、泥水分离、污泥浓缩及污泥回流。其节能效果是目前任何工艺无法相比的。v重力污泥回流系统:VT工艺污泥回流量同常规污水处理工艺相当,但是VT工艺由于其自身的特殊结构和特征,充分利用水力学条件,VT工艺的出水重力流到气水分离池实现泥水分离(不需添加任何药剂),分离出来的污泥回流也可以实现重力回流,从而降低运行费用。v较低的人工管理费用和维修费用:整个VT系统采用先进的自动控制技术,可实现无人值守,在CHVERONREFINERY污水处理厂中,日常操作人员仅为3人,夜班无人值守。同时在整个VT系统中无活动部件和易损耗件,所需维护的仅仅是空压机,所以大大降低日常维护和维修工作量,核心设施的使用寿命可达到20年以上或更久,从而大大降低折旧费用。① 采用传统工艺进行污水处理时,整个厂区产生很大的异味,主要是曝气池中产生的,对周边环境的影响交大,一方面造成工作环境较为恶劣,同时也影响周边环境的开发利用,所以目前很多城市污水处理厂都建在远离城市的郊区,造成管理费用大为增加。而VT污水处理工艺由于其具有很高的氧转移率,从而需要的空气量为传统工艺的15%,同时,和传统工艺相比,没有开放的曝气池,而反应器的开放面积很小,为传统工艺的1/20左右,对污水的处理过程基本上都发生在地底下,所以,向大气中释放的废气都是最少或难以察觉到的,而传统的曝气工艺排放到大气中的VOC可高达废水中总VOC的60%,这对厂区的工作环境和周边地区的大气环境会造成明显的不良影响。同时由于反应器的面积小,系统结构非常紧凑,所需的空间和占地面积很小,生化反应区通常只有传统工艺的20%。如需进一步减少异味可以很容易将反应器的废气收集起来进行异味处理,同时如果考虑美观或与周边环境相协调的话,可以将整个系统放置在封闭的建筑物内,美观整洁。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告① 由于所需的曝气程度较低,从而大大减少了运行过程中泡沫的产生,这对污水处理效率提高和设备养护极为有益。② 系统的防漏钢壳和灌浆水泥反应器外壳可有效防止地面水污染,而这正是传统曝气池所经常遇到又难以很好解决的问题。③ 抗冲击负荷能力强,能适应废水流量的变化。VT主要经济技术指标如下:lBOD去除率≧95%;l出水BOD小于15mg/L,SS小于15mg/L;l去除每公斤BOD耗电≤0.8度。对城市污水而言,每处理1吨水耗电0.1度左右;l占地面积仅为传统污水处理工艺的10—20%。5.4.5污水处理工艺选择从上述各种工艺的特点分析来看,每种工艺各有优缺点,均可实现污水脱氮除磷的目的。考虑到本工程的具体情况,从上述各种工艺中初步筛选出“改良A2/O工艺”、“CASS工艺”和“VT工艺”三个选择方案,进行详细的技术经济比较,从中推荐一个适合本工程的最佳方案。5.5尾水消毒方案5.5.1尾水消毒的必要性消毒是水处理中的重要工序,早在2000年6月5日由建设部、国家环境保护总局、科技部联合发出的“关于印发《城市污水处理及污染防治技术政策》的通知”建城【2000】124号中规定为保证公共卫生安全,防治传染性疾病传播,城市污水处理设施应设置消毒设施。新排放标准颁布后对污水厂尾水消毒有了更严格的规定,根据出水水质,必需采用适当的消毒方式杀灭污水中含有的大量细菌及病毒。5.5.2尾水消毒技术方案简述消毒方法大体可以分为两类:物理方法和化学方法。物理方法主要有加热、冷冻、辐照、紫外线和微波消毒等方法。但目前最常用的还是化学试剂的化学方法。化学方法是利用各种化学药剂进行消毒,常用的化学消毒剂有多种氧化剂(氯、臭氧、溴、碘、高锰酸钾等)、某些重金属离子(银、铜等)及阳离子型表面活性剂等。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告其中,氯价格便宜,消毒可靠又有成熟经验,是应用最广泛的消毒剂。但最近人们发现采用加氯消毒也可以引起一些不良的副作用。如废水中含酚一类有机物时,有可能形成致癌化合物如氯代酚或氯仿等,水中病毒对氯化消毒也有较大的抗性,因此,目前还展开了对其他废水消毒手段的研究,如二氧化氯消毒,紫外线消毒等。在给水处理中,臭氧被认为是可替代氯的有前途的消毒剂。紫外线消毒技术为物理消毒方式的一种,具有广谱杀菌能力,无二次污染。5.5.3尾水消毒技术方案比选本节将着重介绍在污水处理工程中得到广泛应用的液氯、二氧化氯消毒、臭氧消毒和紫外线消毒技术。表5—5几种常用的消毒方法的比较项目液氯臭氧二氧化氯紫外线照射使用剂量(mg/L)10.010.02~5——接触时间(min)10~305~1010~20短优点便宜、成熟、有后续消毒作用除色,臭味,效果好,现场制作杀菌效果好,无气味,有定型产品快速、无化学药剂,无二次污染缺点对某些病毒芽孢无效,残毒,产生臭味比氯贵,无后续作用维修管理要求较高无后续作用,对浊度要求高用途常用方法应用日益广泛,与氯结合生产高质量给水中水及小水量工程日益广泛应用在饮用水和污水处理领域Ø液氯消毒在水溶液中,卤素(包括氯、溴及碘)是非常高效的消毒剂,其中,氯在污水消毒中应用的最为广泛。在标准状况下,氯是一种淡淡的黄绿色的气体,在-34.5˚C,100Kpa3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告的情况下,氯以透明的琥珀色的液态形式存在。液氯通常装在钢制的氯瓶中储存、运输、氯气的比重是空气的2.5倍,而液氯的比重为水的1.5倍,液氯蒸发非常快,通常1L液氯可蒸发成450L氯气,换句话说,1kg液氯约蒸发0.31m3氯气。氯溶于水时,会生成次氯酸,次氯酸可以快速进入细胞膜,破坏细胞组织,从而起到杀菌消毒的作用。氯作为一种强氧化性消毒剂,由于其杀菌能力强,价格低廉,使用简单,是目前污水消毒中应用最广泛的的消毒剂,已经积累了大量的实践经验。氯气消毒自1908年问世以来,随着而水质分析技术的不断完善和发展,科学家们对液氯消毒在水处理上的应用重新进行了评估和研究,发现氯气消毒具有以下缺点:① 氯会与水中腐殖酸类物质反应形成致癌的卤代烃THMs;② 氯会与酚类反应形成有怪味的氯酚;③ 氯与水中的氨反应形成消毒效力低的氯胺,而且排入水体后对鱼类有危害;④ 氯在PH值较高时消毒效率大幅度下降⑤ 氯长期使用会引起某些微生物的抗药性。有鉴于此,人们对其他的代用消毒剂产生了很大的兴趣并进行了广泛的研究,其中二氧化氯在最近几年更是引起了人们的几大关注。Ø二氧化氯消毒二氧化氯于1881年首先由HumpHryDary用氯酸钾与硫酸反应时发现。1921年被用于纸浆的漂白。在水处理中应用始于1944年,当时美国的NiagaraFalls水厂为控制水中藻类繁殖与酚法染所产生的气味,率先使用二氧化氯或得成功。目前在欧美国家,二氧化氯在水厂中的使用已经日趋普遍。二氧化氯(CLO2,分子量67.47)是一种黄绿色气体,具有与氯相同的刺激性气味,其沸点为11˚C,凝固点为-59˚C。二氧化氯的气体极不稳定,在空气中浓度为10%时就可能发生爆炸,在45~50˚C时会剧烈分解。二氧化氯的水溶液在较高温度与光照下会生成CLO2与CLO3,因此应在避光低温处存放。二氧化氯溶液浓度在10g/L以下时,基本没有爆炸的危险。由上可知,二氧化氯的气体和液体都极不稳定,不能像氯气那样装瓶运输,只能在使用现场临时制备。研究表明,将二氧化氯吸收在含特殊稳定剂(如碳酸钠、硼酸钠及过氧化物)的水溶液中,制成稳定的二氧化氯溶液,浓度在2%~5%,该溶液可长期进行储存,无爆炸危险,使用也很方便。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告在试验研究表明,二氧化氯对大肠杆菌、脊椎灰质炎病毒、甲肝病毒、兰泊氏贾第虫胞囊、尖刺贾第虫胞囊等均有很好的杀灭作用,效果优于自由氯。与氯不同,二氧化氯的一个重要特点是在碱性条件仍具有很好的杀菌能力。由于二氧化氯不会与氨反应,因此在高PH值的含氨的系统中可发挥很好的杀菌作用。而且二氧化氯对藻类也具有很好的杀灭作用。二氧化氯与腐殖酸、富量酸和灰黄素作用都不会生成三氯甲烷,主要生成苯多羧酸、二元脂肪酸、羧酸基二羟乙酸、一元脂肪酸四类氧化产物,它们的至突变性比较低。但应用二氧化氯消毒也存在一些问题,加入到水中的二氧化氯有50~70%转变为CLO2-与CLO3-,很多试验表明CLO2-与CLO3-对血红细胞有损害;对碘的吸收代谢有干扰,还会使血液胆固醇升高;使用二氧化氯消毒水有特殊的气味,据调查,这是由于从水中现出的二氧化氯与空气中的有机物反应所致。Ø臭氧消毒臭氧是强氧化剂,臭氧氧化和氯化一样,既起消毒作用,又起氧化作用,但是臭氧的消毒能力和氧化性都比氯强,能氧化水中的有机物,并能杀死病毒、芽孢及细菌。臭氧都是在现场用空气或纯氧通过臭氧发生器制取,产率分别为1%~3%和2%~6%。臭氧作为消毒剂的历史几乎和氯一样长,1906年法国尼斯的水厂首次使用臭氧对饮用水进行消毒,美国的工程师于20世纪70年代初开始用臭氧代替氯消毒污水。根据目前的研究可发现:① 臭氧消毒反应迅速,杀菌效率高,同时能有效地去除水中残留的有机物、色、嗅、味等,受PH值、温度的影响很小。② 臭氧能够减少水中THMs等卤代烷类消毒副产物的生成量。③ 臭氧消毒可以降低水中总有机卤代物的浓度。虽然臭氧消毒本身不产生卤代烷和总有机卤,但是生成的其他消毒副产物如醛、酮、醇等若经氯化,会产生三卤甲烷。据报道,在世界各种水体中已检测出的有机化合物共有2221种。臭氧能和多种有机物反应,生成一系列中间产物,大体可以分为有机副产物和无机副产物两大类。有机副产物以甲醛为代表,有报道说甲醛是致癌物质。最受关注的无机副产物是溴酸根,国际癌研究部门(IARC)将溴酸根分类为致癌性2B,即可能致癌物。因为臭氧在水中的溶解度极小,且易分解,稳定性差,几乎没有残余消毒能力,所以普遍将臭氧与其他消毒剂联合使用作为控制THMs等有害消毒副产物的优选方法。据1982年的报道,全世界采用臭氧化处理的水厂在11003XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告座以上,其中用臭氧作唯一消毒剂的,除欧洲游少数外,美国和加拿大仅各有一座,其他都辅以氯或氯胺消毒,以保证水中的剩余消毒剂。另外由于臭氧稳定性差容易分解为氧气,故不能瓶装储存和运输,必需现场制备及时使用,设备投资大,电耗大,成本较高,运行管理比较复杂。Ø紫外线消毒紫外线消毒用于水的消毒,具有消毒快捷,不污染水质等优点。因此近年来越来越受到人们的关注。紫外线污水消毒技术如今已被广泛应用于各类城市污水的消毒处理中,包括低质污水、常规二级生化处理后的污水、合流管道溢流废水和再生水的消毒。目前在世界各地已经有3000多家城市污水处理厂安装使用了紫外线污水消毒系统,这些污水消毒系统规模小的每天处理几千吨,大的每天处理上百万吨。紫外线技术在21世纪仍将是人们所关注的消毒技术之一。水的紫外线消毒,是通过紫外线对水的照射进行的,是一个光化学过程。光子只有通过系统中分子的定量转化而被原子吸收后,才能在原子和分子中产生光化学变化。换句话说,若光没有被吸收则无效。当紫外线照射到微生物时,便发生能量的传递和积累,积累结果造成微生物的灭活,从而达到消毒的目的。通常,水消毒用的紫外线灯的中心辐射波长是253.7nm。紫外线消毒器的消毒能力是在额定进水量情况下对水中微生物的杀灭功能。紫外线消毒也存在一些问题:① 紫外线消毒法不能提供剩余的消毒能力,当处理水离开反应器之后,一些被紫外线杀伤的微生物在光复活机制下会修复损伤的DNA分子,使细菌再生。因此,要进一步研究光复活的原理和条件,确定避免光复活发生的最小紫外线照射强度、时间和剂量。② 石英套管外壁的清洗工作是运行和维修的关键。当污水流经UV消毒器时,其中有许多无机杂质会沉淀、粘附在套管外壁上。尤其当污水中有机物含量较高时更容易形成污垢膜,而且微生物容易生长形成生物膜,这些都会抑制紫外线的透射,影响消毒效果。5.5.4尾水消毒方案的确定本工程在污水处理工艺中要采用消毒技术来最终控制出水水质,通过对以上几种常见污水消毒方法的介绍和分析讨论,紫外线消毒在消毒过程中,不需要添加任何化学物质,不会在水体中产生或留下任何有毒物质,不产生二次污染,运行安全可靠,是取代传统化学消毒方法的主流技术。结合本工程的出水水质要求不高的特点,设计采用模块化明渠式紫外线消毒装置。5.6污泥处理处置工艺方案3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告污泥是城市污水处理后的必然副产物,是一种由有机残片、细菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体,除含有大量水分外,还含有有机物、重金属、盐类及少数病原体微生物和寄生虫卵等,若不进行科学处置将对环境造成新的二次污染。通常把污水处理厂污泥的稳定和脱水(一般脱水至含水率达70~80%)称作污泥的处理;将污泥的堆肥、填埋、干化、碳化和加热处理及最终利用,称为污泥的处置。在排水工程中,将改变污泥性质称为处理,而安排处路称为处置。我国污水处理厂的污泥处理工艺中,一般不包括污泥的处置。污水处理厂污泥处置费用昂贵,污泥处置费用约占污水处理厂总运行费用的20~50%。投资占污水处理厂总投资的30~40%。污泥处理处置的目的:v稳定化:经厌氧消化+机械脱水后的污泥,每公斤干固体中有机物含量为30~50%,为避免因有机物的腐败变质造成二次污染,应进一步降低挥发性有机物的含量。v无害化:去除污泥中对人体或自然界有害的病菌、寄生虫卵、病毒及重金属等有害物质。v减量化:进一步提高污泥的含固率,减少污泥最终处置前的体积,以降低污泥处理及最终处置的费用。v资源化:尽可能的利用污泥中的有机物质或储藏的能量,以实现其资源价值。5.6.1污泥处理工艺Ø概述污泥处理工艺的选择需要与污水处理工艺选择统筹考虑,同时,需要考虑到污泥的最终处置。根据某市污泥处置规划,本工程污泥浓缩脱水后就近运送至旁边的垃圾填埋场填埋场进行填埋。Ø本工程污泥污泥处理工艺的确定由于本工程污水处理工艺采用生物脱氮除磷工艺,污泥龄较长,污泥性质较为稳定,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。因此,不考虑设消化池,污泥直接进行浓缩、脱水。Ø污泥浓缩脱水方案比较污泥浓缩脱水一般有以下两种方式:① 方案一:剩余污泥重力浓缩池储泥池污泥脱水外运。② 方案二:剩余污泥储泥池机械浓缩、脱水外运。表5—6污泥处理方案比较项目方案一重力浓缩、机械脱水方案方案二机械浓缩脱水方案3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告构筑物数量污泥浓缩池储泥池脱水机房储泥池污泥浓缩脱水机房主要设备周边传动浓缩机脱水机加药装置潜水搅拌机浓缩脱水机加药装置装机功率小大絮凝剂用量3.5kg/T.DS3.0~5.0kg/T.DS对环境影响污泥浓缩池露天布置,气味难闻,对周围环境影响大无污泥敞开式构筑物,对周围环境影响小总土建费用大小总设备费用稍小大总造价大小优点装机功率较小絮凝剂用量较小占地省、造价低全封闭式、操作环境好不会发生污泥厌氧放磷现象缺点占地大、造价高对环境影响大,浓缩池与储泥池散发臭味装机功率较大絮凝剂用量较大对剩余污泥中磷的二次污染有污染无污染表5—6对以上两种方案进行了详细比较。由于本工程主要采用生物除磷,为了防止活性污泥在厌氧条件下再次放磷,剩余污泥在构筑物内的停留时间不宜过长,同时考虑到建造污泥浓缩池占地面积大,对环境影响大,因此推荐采用方案二机械浓缩脱水方案。Ø污泥机械浓缩脱水机选型比较从处理效果、工程投资、经营费用、运行维护、工程实例等各个方面综合比较,目前工程最常使用的机型为:带式压滤机和离心脱水机。主要有三种方式:① 方式一:带式浓缩机+带式脱水机设备价格合理、国内有生产并有成熟的运行经验,但该方式需要在浓缩后增加一储泥池及配套的投注设施,导致系统复杂化,且占地大,操作环境差。② 方式二:浓缩、脱水一体机3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告设备紧凑、单一,无需中间过度,环境条件好,是污泥机械处理的首选模式。① 方式三:离心浓缩+离心脱水机操作环境清洁、工人劳动强度小,药剂用量小,可连续运行,但设备价格昂贵、装机功率数大、噪音大,其他缺点同方式一(即污泥浓缩、脱水分体机的共同缺点)。因此污泥浓缩脱水采用方式二“浓缩、脱水一体机”具有显著的优势。方式二“浓缩、脱水一体机”又可分为带式浓缩脱水一体机和离心浓缩脱水一体机。带式浓缩脱水一体机国内引入较早,有较成熟的运行经验,其优点是价格较便宜,运行电耗较节省。缺点是需要一套冲洗设施和空气纠偏系统,运行管理较麻烦。离心脱水一体机是最近几年才引进国内的一种技术先进的设备,目前主要靠进口,它的最大优点是操作卫生环境条件好,适宜于连续工作,体积小,占用空间小,不须冲洗设施,运行管理简便,药耗低,其缺点是设备费用高、装机容量大,电耗较高、噪音较大。根据本项目情况,推荐采用离心浓缩、脱水一体机。5.6.2污泥处置工艺国内外污泥处置方法主要有:填埋、焚烧、土地利用、场内场外储存、堆肥等。国外美国和英国以农用为主,欧洲以填埋为主,日本以焚烧为主。污水厂污泥的处置方法是各国十分关注的问题。在经济发达国家,污泥处置是极其重要的环节,其投资约占污水处理厂总投资的50~70%。据统计,我国用于污泥处置的投资约占污水处理厂总投资的20~50%,可以看出,我国的污泥处理处置已滞后于发达国家。Ø堆肥还田污泥用于还田的关键是污泥中重金属和致病菌含量问题。美国联邦政府对城市污泥的土地利用有严格的规定,在《邮寄固体废弃物(污泥部分)处置规定》中,将污泥分为A和B两大类:经脱水、高温堆肥无菌化处理后,各项有毒有害物质指标达到环境允许的为A类,可作肥料、园林植土、生活垃圾填埋坑覆盖土等所有土地类型;经脱水或部分脱水简单处理的为B类污泥,只能林业用土,不能直接用于粮食作物耕地。污泥的仓式堆肥是污泥在受控好氧条件下的生物稳定过程,可在密闭的仓室中进行或不密闭的结构中发生。它可做成多种型式(圆柱形或矩形的塔式、水平渠道、罐子或箱盒仓,或其他的构造)。污泥要与疏松剂混合搅拌,以促进生物过程的发生,分解有机物质,产生50~70˚C的温度——破坏致病菌,捂熟时进一步稳定和破坏致病菌。仓式堆肥与其他堆肥基本的不同点是仓式过程有机械化伴随,在一个或多个受限的构造内,仓式系统通常过程较短,比静式堆肥和条堆系统的停留时间短,因为它有更好的过程控制。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告Ø卫生填埋污泥填埋投资少,容量大,见效快,通过将污泥与周围环境的隔绝,可以最大限度地避免污泥对公众健康和环境安全造成的威胁,但其占地面积较大。在未来一个时期内,填埋仍然是我国的污泥处置方式之一。根据一项对填埋场的调查,在混合填埋场中,一般污泥的比例不超过5~7%。据有些资料报道,在混合填埋场中,当生物污泥与城市生活垃圾混合比例达到1:10时,填埋垃圾的物理、化学稳定改变过程将明显加快。在技术方面,由于脱水后污泥含水率一般在75%以上,这一含水量通常不能满足填埋场的要求,垃圾填埋场不愿意接受污水处理厂的污泥。在德国,当脱水后的污泥和垃圾混合填埋时,要求污泥的含固率不小于35%,抗剪强度>25KN/m2,有时未来达到这一强度,必需投加石灰进行后续处理,这种处理增加了污泥处置的成本。加入填充剂才能达到污泥填埋所需的力学指标,添加剂的加入缩短了填埋场的寿命;如果采用高干度脱水填埋工艺,脱水后污泥含水率在65%左右,一般可以直接填埋。Ø干化、炭化与焚烧污泥干化、炭化逐步成为能够大规模稳定化、减量化、无害化和资源化处置的有效工艺之一,也是某些污泥最终处置的预处理方法。污泥干化工艺类型:直接+热对流、间接+热对流+热传导。污泥干化是一种相对新型的应用技术。同焚烧熔融工艺相比,干化耗能少,处理费用低;同填埋和农用处置比,干化后污泥体积减少了4至5倍,储存方便,运输费用大幅降低,生物相也相当稳定,基本达到无恶臭、无病原菌,容易得到接受。污泥炭化是污泥经800˚C左右的温度干馏形成。其生成物具有与木炭同样的物性,因此可以被广泛用于土壤改良剂、融雪剂、脱臭剂、燃料、脱水助剂等。即使是直接填埋碳化物,也可以因其减容化来延长处置地的使用时间。污泥焚烧工艺成熟稳定、减量效果明显,且占地少,但其工程投资和运行费用相对较高,大型城镇群以及用地紧张地区比较适用。国内率先使用污泥干化焚烧技术的是上海石洞口污水处理厂,设计规模40万吨每天,采用具有脱氮除磷功能的污水处理工艺,处理对象为城市污水,并有以化工、制药、印染废水为主的大量工业废水进入,产生的污泥量为64吨干泥每天,经脱水后含水率为70%,污泥体积为213m3每天。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告考虑某市用地不是很紧张,经济不是很强的现实条件和污泥量迅速增长的的发展趋势,某市污水处理厂污泥的处置出路以农业堆肥、卫生填埋最为理想。5.7除臭工艺随着人类生活水平的提高和公众环境意识的增强,城市污水处理厂的除臭问题正引起越来越多的关注。城市污水处理厂的臭气发生源主要是一些污水及污泥处理的构筑物。如格栅井、沉沙池、曝气池、浓缩污泥池、贮泥池和污泥脱水机房等。污水处理厂臭气中的主要成分是硫化氢、氨和甲硫醇。从恶臭成分含量来看,氨最多,其次是硫化氢、甲硫醇。而硫化氢、甲硫醇的恶臭强度最高。不仅影响人的感官,而且有害健康。为防止和避免污水处理厂臭味对周围居民生活的影响,一些发达国家先后制定了一些具体规定。我国随着国力的增强和环保意识的提高,也越来越重视城市污水处理厂的臭气处理问题,相应地制定了一些法律、法规和标准。如:《中华人民共和国大气污染防治法》、《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)、《环境空气质量标准》(GB3095-2001)、《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)、《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)。5.7.1臭气的来源与成份Ø臭气的来源污水处理厂产生臭气浓度较大的地方主要是污水前处理部分(格栅井、提升泵房集水池、细格栅及沉沙池)和污泥处理单元,生物池以及深度处理部分臭气浓度较低。Ø臭气的成分几种主要臭气的成分如下表5—7所示。表5—7主要臭气成分表化合物典型分子式特性胺类CH3NH2(CH3)3N鱼腥味氨NH3氨味二胺NH2(CH2)4NH2NH2(CH2)5NH2腐肉味硫化氢H2S臭鸡蛋味硫醇CH3SHCH3SSCH3烂洋葱味粪臭素C8G8BHCH3粪便味5.7.2除臭工艺选择3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告热力学方法燃烧法臭气处理的方法可以分成吸收吸附法和燃烧法两种,废气处理的方法可以归纳如下图5—9所示:催化法化学气体洗涤器化学吸收法废气处理法废气通入曝气池生物过滤器生物吸收法吸收法生物洗涤器吸收吸附法湿式分离器活性炭过滤器吸附法离子化分离器中性洗液法而在污水处理厂除臭中常采用水清洗和药液清洗法、活性炭吸附法或生物滤池脱臭法,三种方法典型的处理结果如表5—8、5—9、5—10所示。表5—8水清洗和药液清洗法除臭效果名称原臭(OU/m3)处理臭(OU/m3)泵站3500740污水处理4100600污泥处理5000650表5—9活性炭吸附法除臭效果名称原臭(OU/m3)处理臭(OU/m3)泵站3500260污水处理4100220污泥处理5000320表5—10生物滤池脱臭法除臭效果臭气源填料原臭(OU/m3)处理臭(OU/m3)污泥浓缩池天然有机纤维4500400进水渠硅酸盐填料(活性炭并用)3000250污泥浓缩池和贮泥池多孔陶瓷器45004003XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告污泥浓缩池和调整池发酵后的谷糠制品4000350初沉池和曝气池纤维状多孔塑料3500350上述三种方法中,活性炭吸附法效果最好,但活性炭有饱和期限,超过这一期限,就必需更换活性炭(进行活性炭再生),这种方法处理成本很高,常用于低浓度的臭气和脱臭的后处理。水清洗和药液清洗法必需配备较多的附属设施,如药液贮存装置、药液输送装置、排出装置等,运行管理较为复杂,与药液不反应的臭气较难去除,效率低,除臭效果远不如另外两种方法。生物过滤脱臭法是将收集到的废气在适宜的条件下通过长满微生物的固体载体(填料),气味物质先辈填料吸附、吸收,然后被填料上的微生物氧化分解,将恶臭物质吸附吸收后转化为无毒害的CO2、HO2、H2SO4、HNO3等简单无机物,完成废气的除臭过程。微生物除臭过程分三步:① 臭气同水接触并溶解到水中;② 水溶液中的恶臭成分被微生物吸附、吸收,恶臭成分从水中转移至微生物体内;③ 进入微生物细胞的恶臭成分作为营养物质为微生物所分解、利用,从而使污染物得以去除。生物除臭效果稳定可靠、成本低廉,目前已实现设备成套化、集约化,外形美观。因此,本工程采用生物滤池除臭法。根据要求,本次污水厂除臭范围为某市污水处理厂全厂。从污水处理厂的臭气浓度分布来分析,除鼓风机房、深度处理提升泵房、除磷加药间、纤维快速滤池、紫外线消毒部分以外,其余生产构筑物均需要进行除臭。本方案设计将产生臭味的构筑物进行加盖加罩,将臭气集中输送到生物滤池进行脱臭。5.8主要构筑物型式选择5.8.1粗格栅、进水泵房Ø粗格栅粗格栅是污水处理厂第一道预处理设施,可去除大尺寸的漂浮物和悬浮物,以保护进水泵的正常运转,并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。工程中设几道自动清渣的机械格栅,渣耙循环运行,截流物经皮带输送机送入垃圾箱外运出厂。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告本次粗格栅设计,选择了两种形式:钢丝绳格栅除污机和回转式固液分离机。钢丝绳格栅除污机国内外使用都很多,国内运转效果较好,性能稳定。国内该类产品质量及性能与进口设备相比差距较小。回转式固液分离机近年在国内使用较多,运转效果较好,但该设备水下运动部件较多,维护不易,并且对较大垃圾的清除不如钢丝绳格栅。这两种设备均能满足使用要求,但考虑到维护保养,运行效果及产品适用性等多因素,本次设计推荐采用钢丝绳格栅除污机。Ø进水泵房污水进入污水处理厂后,须由污水泵提升至沉沙池,污水泵选型过去常采用干式污水泵。近年来潜污泵技术发展很快,型谱加宽,选择余地加大,应用日益增多。国内近年来不少污水处理厂都选用了潜污泵,建成后运行情况良好。归纳起来,潜污泵和普通干式污水泵相比有以下优点:① 潜污泵不需单独设水泵间,直接安装在集水池里,污水进水泵房大多较深,省去水泵间可节省泵房土建费用20~40%。② 目前潜污泵的效率已比较高,有些甚至高于干式污水泵,因此运行费用也较省。③ 潜污泵大多采用自动耦合安装系统,安装、起吊方便。本次设计推荐采用潜污泵。5.8.2细格栅、沉沙池Ø细格栅污水由进水泵提升至细格栅,细格栅用于进一步去除污水中较小颗粒的悬浮、漂浮物。由于本项目不设初沉池,为减少污水中浮渣对生物池及后续构筑物的影响,采用栅隙较小的格栅较为必要。按照上述要求,将细格栅的选型集中在阶梯格栅、转鼓格栅除污机的比较上。阶梯格栅是通过偏心的旋转传动而移动齿耙,由上而下,由移动齿耙将污水中的悬浮物从水中逐级推到污物出口处,再从栅渣出口排入传送带,这种格栅栅渣间有过滤作用,清除能力较强,但普通阶梯格栅不太适用于含砂量大的废水处理,因为沙砾会夹在动组、静组栅片之间造成较大的阻力和磨损。转鼓格栅其原理是污水从开放式筛框前段流入,然后穿流过筛网。根据相应的筛缝间隙,可将不同大小的固含物截流分离出来。转鼓格栅运行可靠性高、不易出故障,管理也简单但价格较高。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告这两类格栅在国内外应用均较广泛,近年来,针对含砂量较大的污水,阶梯格栅通过优化其运动模式、采用坚固的不锈钢构造及可替换的磨损表面等措施使其较好的适应了含砂量大的要求。这两类格栅相比,阶梯格栅具有水头损失小、较高的固液分离率、价格较低等优点,所以本方案设计拟采用对砾石适应性较高的进口阶梯格栅。Ø曝气沉沙池沉沙池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm,密度2.65t/m3的砂砾,以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。沉沙池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种型式。平流式沉沙池具有构造简单、处理效果好的优点;竖流式沉沙池污水由中心管进入池内后自下往上流动,无机物颗粒借重力沉于池底,处理效果一般较差;曝气沉沙池则是在池的一侧通入空气,事污水沿池旋转前进,从而产生与主流方向垂直的横向恒速环流。砂砾间产生摩擦作用,可市砂砾上悬浮性有机物得以有效分离,且不使细小悬浮物沉淀,便于砂砾和有机物的分别处理和处置;旋流式沉沙池则是利用水力旋流,使泥沙和有机物分开,以达到除沙目的。从沉沙效果来看,曝气式要优于旋流式,并且由于污水厂处于城区外,污水中含油脂成分更高,本工程采用的工艺流程中没有设置初次沉沙池,污水中的油脂没有办法通过后续处理设施去除,因此为保证沉沙效果和污水中油脂的去除,本项目采用曝气式沉沙池。5.8.3深度处理滤池滤池可分为常规滤池和告诉滤池,由于本工程用地面积小,推荐采用纤维滤料告诉滤池。纤维快速滤池的纤维滤料比其他实体颗粒材料要具有大得多的比表面积和空隙率,其孔隙度高达90%~95%,对比之下,粒径1mm石英砂滤层孔隙度为45%,因此,由纤维材料构成的滤床具有比常规颗粒过滤材料大得多的纳污量。纳污量的提高对滤池效率的提高具有决定性的意义。因此纤维滤料的滤池可以比常规砂滤料滤池滤速高4~5倍的高滤速运行,设计最高滤速可达48m/h。在工程实际运行中,纤维过滤材料构成的过滤层其空隙率沿滤层高度呈梯度分布,下部过滤材料压实程度高,空隙率相对较小,易于保证过滤精度。整个滤层空隙率由下而上逐渐增大,这种滤层空隙率的分布特性有利于实现高速和高精度过滤。纤维快速滤池吸纳了传统快速滤池的主要优点,同时还具有如下独特之处:① 采用特种纤维滤料,可实现高滤速、高精度的过滤,从而减少占地面积,提高出水质量。② 纤维快速滤池采用小阻力配水系统,气水反冲洗,恒水位或变水位过滤方式。③ 纤维快速滤池的控制可采用手动控制和自动控制两种方式,可根据用户需要制定,灵活先进。④ 特有的拦截技术,可保证滤料在反冲洗时不会流失。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告① 反冲洗耗水率低(约1%~2%),运行费用省。② 具有钢板和混凝土两种结构型式,根据用户和实际需要选择,最大程度地节约投资费用。③ 抗冲击性能强。因此,本工程推荐采用高速纤维快速滤池。5.8.4生物除臭采用模块式生物除臭装置,其工作流程为风机通过臭气收集管道将臭气收集至生物除臭装置,首先通过塑料填料,此部分设有喷淋装置,位于塑料填料上部,主要功能为对臭气进行水溶,使臭气由气相传输变为液相传输;其后通过生物滤池,滤池填料以有机无机混合材料作为主要成分,滤料上部设有喷淋装置,喷淋水循环使用,主要功能为保持生物滤料的湿度,当臭气经过生物滤料时,滤料上的微生物对臭气内的致臭成分进行生物氧化去除,干净空气排入大气,从而完成整个除臭流程。3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告鼓风机雨水溢流生物除臭5.9污水、污泥处理工艺系统比选5.9.1工艺流程空气缺氧区好氧区厌氧区进水曝气沉沙池粗格栅污水提升泵房细格栅沉沙栅渣栅渣预缺氧区回流污泥外运SBR出水中间提升泵房)二沉池出水滤池消毒池除磷加药生物除臭储泥池污泥脱水间外运剩余污泥图5—10方案一:改良A2/O工艺流程图3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告尾气排放鼓风机雨水溢流生物除臭空气SBR池进水曝气沉沙池粗格栅污水提升泵房细格栅沉沙栅渣栅渣外运SBR出水中间提升泵房出水消毒池滤池除磷加药生物除臭储泥池污泥脱水间外运剩余污泥图5—10方案二:CASS工艺流程图3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 XXX市XX污水处理厂工程可行性研究报告尾气排放空压机雨水溢流生物除臭空气VT反应器进水曝气沉沙池粗格栅污水提升泵房细格栅沉沙栅渣栅渣外运气浮澄清池出水消毒池滤池除磷加药生物除臭储泥池污泥脱水间外运剩余污泥图5—10方案三:VT工艺流程图3XXXXXXXXXX环境工程技术有限公司 5.9.2改良型A2/O方案设计选择改良型A2/O法的中心思想是强化氨氮的硝化过程、同时保证生物脱氮、生物除磷过程,而SS的去除则采用高效的周进周出二沉池池型。建设工程改良型A2/O生化池一座,设计处理能力为5万m3/d,分为两格,每格规模2.5万m3/d。建设工程改良型A2/O方案的主要构筑物见表5—10.表5—10改良型A2/O方案主要构筑物一览表编号名称主要参数结构形式单位数量备注1提升泵房和粗格栅AXBXH=15.6×17.5×9.95mR.C+框架座12沉沙池和细格栅AXBXH=11.4×34.6×4.5mR.C座13A2/O反应池AXBXH=72.5×70.45×6.0mR.C座14二次沉淀池AXBXH=80.40×42.3×5.0mR.C座15纤维快速滤池AXBXH=25.00×20.25×3.5mR.C座26紫外线消毒渠AXBXH=10.50×5.0×4.5mR.C座17流量计井AXBXH=3.0×2.0×3.5mR.C座48鼓风机房AXBXH=30.40×12.5×8.0m框架栋19中途提升泵房AXBXH=12.5×15.0×3.5mR.C+框架栋110反冲洗房AXBXH=12.5×15.0×3.5m框架栋211除磷加药间AXBXH=25.0×10.5×8.0m框架栋212储泥池AXBXH=4.0×4.0×3.5mR.C座113脱水机房及2#变配电站AXBXH=18.0×15.0×6m框架栋114污泥料仓成套设备,5.0mV=120m3栋1151#变配电站AXBXH=24.0×15.0×4.5m框架栋116机修及仓库300m2框架栋117综合楼2000m2框架栋118食堂及宿舍700m2框架栋119车库180m2框架栋120传达室30m2框架栋121除臭装置成套设备座3改良型A2/O工艺的主题构筑物的设计数据如下:① 生化池(2.5万m3/d规模单格)生物除磷设计1 生物除磷主要取决于厌氧区内发生的放磷过程,厌氧池设计参数如下:预缺氧区容积:550m3水力停留时间(HRTA):0.49h厌氧区容积:1334m3水力停留时间(HRTA):1.11h缺氧区容积:2324m3水力停留时间(HRTA):2.18h混合液浓度(MLSS):3500mg/L设计剩余污泥含磷率:3.25%好氧区的设计参数(2.5m3/d规模)如下:最低设计水温:14˚C硝化菌最大比增长率(µmax):0.471/d峰值悉数K:1.2安全系数(SF):2.5最小泥龄(θmin):4.8d设计泥龄:8—12d设计污泥负荷:0.088—0.106kgBOD5/kgMLSS.d好氧区容积:10200m3水力停留时间(HRTA):9.04h混合液污泥浓度(MLSS):3500mg/L最大反硝化速率(qD,max):0.08kgNO3—N/(kgVSS.d)反硝化进水分配比例:26%改良型A2/O法污泥回流比(外回流)为50~100%,混合液回流(内回流)为100~200%,理论上的脱氮率为70~75%,满足33%的TN去除率的要求是没有问题的。改良型A2/O法对生物除磷效果的强化也是明显的。要提高系统的脱氮率,在不加大回流量的前提下,只要提高硝化率(如将出水氨氮控制在2mg/L),虽然使得出水硝酸盐量有所增加,但反硝化的硝酸盐量也随之增加,从而可以提高整个系统的脱氮能力。1 如果单纯增加回流量,出水硝酸盐量减少,反硝化硝酸盐量增加,也可以提高整个系统的脱氮效率。但是回流量的加大不应影响到生物除磷的效率,建议回流比不要超过100%。实际上,改良型A2/O工艺在水温超过15˚C的情况下,出水中的氨氮浓度应在2mg/L左右,而污泥回流比可以在50~100%的范围内进行调节(污泥回流泵采用了变频调速技术),所以在运行过程中可根据实际情况,以最为经济的运行方式来满足排放要求。因此,系统按照改良A2/O方式运行,一般情况下TN的去除率要能达到要求,这样就可以节省内回流的能耗。改良型A2/O生化池,矩形钢筋混凝土结构,平面尺寸B×L×H=72.5×70.45×6.0m,有效水深为5m。改良型A2/O生化池的总水力停留时间为12.82h,活性污泥回流比R=50~100%。剩余污泥量14000kgDS/d。曝气系统采用微孔曝气器,需气量416Nm3/min,气水比6:1。① 二沉池在设计中采用了表面负荷和固体通量都可以达到较高水平的周边进水、周边出水二沉池。建设工程共设1座二沉池,每座池内分5格,单格宽度10.50m,沉淀区长度为62.80m,有效水深为3.5m,总深为5.0m。单座二沉池平面尺寸为B×L=80.40×42.3m,钢筋混凝土结构。每格池内设有1台链式刮泥刮渣机,共5台。5.9.3CASS工艺方案设计CASS反应池按近期建设规模5万m3/d建设,分两组共建6格CASS反应池,6格池设3个反应模块,每个模块包括两个反应池,两个池子作为同一个模块同时并列启动。每个CASS反应池前端设置隔板反应式生物选择器,每个CASS反应池中部装设混合液回流泵,将混合液从主反应区回流至生物选择区,与进水在生物选择区完全混合后再进入接触反应区,最后进入主反应区。生物选择区、接触反应区、主反应区体积分别占CASS池总体积的5%、10%、85%。滗水装置在反应池的末端,采用浮动式大型滗水装置。剩余污泥排放装置在主反应池的末端,由剩余污泥潜水离心泵抽送至储泥池。建设工程CASS方案的主要构筑物见表5—11。1 表5—11改良型CASS方案主要构筑物一览表编号名称主要参数结构形式单位数量备注1提升泵房和粗格栅AXBXH=15.6×17.5×9.95mR.C+框架座12沉沙池和细格栅AXBXH=11.4×34.6×4.5mR.C座13CASS反应池AXBXH=100.5×40.45×6.0mR.C座14纤维快速滤池AXBXH=25.00×20.25×3.5mR.C座25紫外线消毒渠AXBXH=10.50×5.0×4.5mR.C座16流量计井AXBXH=3.0×2.0×3.5mR.C座47鼓风机房AXBXH=30.40×12.5×8.0m框架栋18中途提升泵房AXBXH=12.5×15.0×3.5mR.C+框架栋19反冲洗房AXBXH=12.5×15.0×3.5m框架栋210除磷加药间AXBXH=25.0×10.5×8.0m框架栋211储泥池AXBXH=4.0×4.0×3.5mR.C座112脱水机房及2#变配电站AXBXH=18.0×15.0×6m框架栋113污泥料仓成套设备,5.0mV=120m3栋1141#变配电站AXBXH=24.0×15.0×4.5m框架栋115机修及仓库300m2框架栋116综合楼2000m2框架栋117食堂及宿舍700m2框架栋118车库180m2框架栋119传达室30m2框架栋120除臭装置成套设备座3规模5万m3/d主要设计参数:应池格数:6格每日运行周期数:4个反应池每周期总运行时间:4hr反应池每周期反应时间:2hr反应池每周期沉淀时间:1hr反应池每周期滗水时间:1hrCASS反应池总容积:42000m3CASS生物选择区总容积:1800m31 CASS接触反应区总容积:4200m3CASS主反应区总容积:35000m3CASS反应池最大水深:5mCASS反应池最低水位:4m最高水位时MLSS(mg/L):3500最低水位时MLSS(mg/L):5000有机物污染负荷:0.09kgBOD5/kgMLSS.D每格CASS反应池总容积:7000m3每格CASS生物选择区总容积:300m3每格CASS接触反应区总容积:700m3每格CASS主反应区总容积:5000m3污泥回流比:20%反应池溶解氧(DO值):0.5—2.0mg/L最大供气量:420N.m3/min5.9.4VT工艺方案设计VT污水处理工艺是目前国外最先进的高效好氧活性污泥处理方法之一。它采用的是深井曝气的原理,利用氧气在深井内高效传递效率的原理,使污水中的有机杂质能够有效的被氧化和去除。VT污水处理工艺流程的主要核心部分是生化反应区的深井反应区,在该深井反应器内污水经过一个高效好氧的生物处理过程,同时使得污水中的污泥悬浮物附着大量的微小气泡,迫使于污泥悬浮物自动往水面上浮,这就为反应器后续跟进的气浮澄清池分离泥水起到很好的先决作用。VT工艺反应区按近期建设规模5万m3/d建设,主反应区由2座深井反应器及16座气浮澄清池构成,深井反应器上端均有一个接触池,同时设有16个端部池用于混合液的充分混合。VT工艺主要建设构筑物列表见下表:表5—12VT工艺方案主要构筑物一览表编号名称主要参数结构形式单位数量备注1 1提升泵房和粗格栅AXBXH=15.6×17.5×9.95mR.C+框架座12沉沙池和细格栅AXBXH=11.4×34.6×4.5mR.C座13VT反应器RXH=2.8×91mR.C座24气浮澄清池AXBXH=26.4×6.0×4.0mR.C座165紫外线消毒渠AXBXH=10.50×5.0×4.5mR.C座16流量计井AXBXH=3.0×2.0×3.5mR.C座47空压机房AXBXH=30.40×12.5×8.0m框架栋18中途提升泵房AXBXH=12.5×15.0×3.5mR.C+框架栋19反冲洗房AXBXH=12.5×15.0×3.5m框架栋210除磷加药间AXBXH=25.0×10.5×8.0m框架栋211储泥池AXBXH=4.0×4.0×3.5mR.C座112脱水机房及2#变配电站AXBXH=18.0×15.0×6m框架栋113污泥料仓成套设备,5.0mV=120m3栋1141#变配电站AXBXH=24.0×15.0×4.5m框架栋115机修及仓库300m2框架栋116综合楼2000m2框架栋117食堂及宿舍700m2框架栋118车库180m2框架栋119传达室30m2框架栋120除臭装置成套设备座35.9.5方案比较Ø基建投资:改良型A2/O比CASS方案高,A2/O方案与VT方案相接近。Ø能耗:VT方案最为节省运行费用,A2/O与CASS方案基本处于同一水平。Ø运行费用:VT方案运行费用最低,A2/O次之,CASS方案相对最高。Ø运行可靠程度:VT方案与A2/O方案均具有工艺流程简洁、设备少、相对自动化控制以来程度较低等优点,运转可靠性较高。Ø出水水质指标:相对来说了A2/O与CASS方案的出水指标要较高于VT方案的出水水质指标,但是均能够达到出水指标要求。Ø需要外方配合的工作量:改良型A2/O工艺具有全部知识产权,能够独立完成所有设计任务,VT方案则需要外方协助完成设计。1 《城市污水处理及污染防治技术政策》中强调了污水处理工程中的可靠性原则,第4.2.3条规定:“在对氮、磷污染物有控制的地区,日处理能力在10万立方米以上的污水处理设施,一般选用A2/O法、A/O法、等技术。也可慎选其他的同效技术。”国家技术政策的要求就是大型污水处理厂要采用成熟、可靠的工艺,包括在设计和运行管理两个方面都由成熟的经验,最大限度低会比工程建设中存在的风险。现对3个方案的风险分析如下:改良型A2/O法是在A/O法的基础上对生物除磷脱氮功能进行了强化,其核心仍然是A/O法,工艺流程简单、设备少,对自动化的以来程度低,国内早已掌握全部的设计技术,并且有丰富的运行管理经验。因此该方案的可靠程度很高,且符合国家目前的技术政策。因为CASS主反应单元要担负生化处理和沉淀两种功能,这种功能的转换要靠设备的切换来实现,因此对自动化的要求很高,对自动化的以来程度也很高。目前国内对该工艺的设计和运行管理没有较多的经验,加之设备和自控技术要求较高,因此该方案的可靠程度有一定的风险。VT工艺虽然在目前国内运行和设计方面没有较多的实例及经验,但是该项技术在国外已经运用成熟很久,且该工艺流程最简单简洁、设备及构筑物最少,对自动化要求很低,且方案可靠程度也很高,是目前世界上最先进的高效好氧活性污泥处理法的技术之一。对于三种工艺流程,在处理效果上,由于改良型A2/O法和VT工艺法具有功能分区明确,运行方式可以根据水质变化作相应的调节等优点,出水水质稳定,特别是在氮的去除上具有更稳定的效果,但是A2/O法比较适用于较大型的市政污水处理。本建设工程近期设计规模为5万m3/d,更为适宜采用VT工艺方案,并且在本工程中,由于采用VT工艺的特殊流程,在整个工艺流程占地指标上,有一定的优势。根据对3个比选方案的定性及定量比较结果以及风险分析来看,VT工艺占有明显的优势,因此,我们推荐采用VT污水处理工艺。6污水处理工程设计6.1设计水量某市污水处理厂控制总规模为10万m3/d,其中,近期(2010年)建设规模为5万1 m3/d,设计中水回用1.5万m3/d;远期(2015年)建设规模为5万m3/d,总平面设计按10万m3/d布置。6.2现状污水厂运行概况6.3扩建工程与现状污水厂的衔接6.4扩建工程构筑物建设规模6.5工程分期与分组6.6.1进厂结合井6.6.5改良型A2/O生化池6.6.6矩形周进周出二次沉淀池6.6.7纤维快速滤池及反冲洗泵房6.2主要生产构筑物设计6.2.1粗格栅、进水泵房近期粗格栅间与进水泵房合建,按近期建设规模5万m3/d建设,则旱季最大设计流量为2710m3/h(Kz=1.3),雨季最大设计流量为3750m3/h。在提升泵房前设置的粗格栅井为矩形双渠式钢筋混凝土结构,在渠道内配备2台钢丝绳式机械粗格栅。Ø总进水闸门井结构尺寸:2.5m×2.5m×4.5m数量:1座主要设备及数量:附壁圆闸门规格:DN1200数量:1台启闭机:1台Ø粗格栅设计流量:1.1m3/s结构尺寸:8.0m×3.0m×4.5m格栅安装倾角:75˚数量:1座1 主要设备及数量:① 格栅除污机格栅间隙:10mm格栅宽:1200m电机功率:2.2kw数量:2台② 螺旋输送机功率:1.5kw数量:1台③ 附壁方闸门规格:900×900数量:4台启闭机:4台Ø进水泵房设计流量:1.1m3/sØ泵房结构及数量结构尺寸:15×9m砖混结构泵房数量:1座Ø集水井池结构及数量结构尺寸:10×9×6.0m设计水深:2.5m钢筋混凝土结构集水井数量:1座Ø主要设备及数量潜水泵流量:1000m3/h扬程:13.0m功率:75kw1 数量:一期3台(2用一备)6.2.2细格栅、曝气沉沙池Ø细格栅、沉沙池细格栅按近期建设规模5万m3/d建设,并满足雨季最大设计流量为3750m3/h。设计选用2台阶梯式细格栅,每台细格栅栅条间隙为3mm。细格栅的控制方式应为就地手动控制和远程控制两种方式。设计参数① 格栅除污机栅条间隙:3mm格栅宽:1300mm电机功率:2.2kw安装角度:75˚数量:2台② 螺旋输送机功率:1.5kw数量:1台③ 搅拌桨叶轮转速:12—20rpm数量:2台④ 吸砂机排砂量:9.5L/s数量:2台⑤ 砂水分离机功率:0.37kw数量:1台⑥ 平板钢闸门规格:1300×1400数量:2台启闭机:2台1 ① 曝气沉沙池数量:1座设计流量:1.1m3/s水力停留时间:T=3min汽水比:0.2m3空气/m3水土建尺寸:10.5×22.6×4.5m曝气沉沙池鼓风机房与沉沙池合建,选用2台罗茨风机,一用一备,单台风量910m3/h,P=4.5mH2O,N=15.0kw;由于污水中含有硫化物、氮化物等易发臭的成分,进入进水渠、粗格栅间、泵房进水间。细格栅渠和沉沙池时会散发臭气,影响环境和人们的身心健康,需进行除臭处理。具体详有关除臭章节。6.2.3超声波流量计本工程共设置超声波流量计3台,在沉沙池出水管、沉沙池溢流管管上各安装一台,两者流量之和作为进水泵房提升能力的计量;另外在紫外线消毒渠出水管安装一台作为污水厂出水量的计量。6.2.4VT反应器Ø端部池端部池按污水量5万m3/d设计,经过预处理后进入端部池,在端部池中污水和生化反应系统的回流污泥进行充分混合,污水和回流污泥的混合液通过管道进入VT反应器底部混合区。设计16座端部池,尺寸为6×2.2×3.5m,钢筋混凝土结构。Ø池顶接触池在VT反应器的顶部设有池顶接触池,池顶接触池作为VT反应器的一个重要的组成部分,其主要作用一方面是为VT反应器内的循环液流经接触池,经过池顶接触池再回流到反应系统,维持系统的循环;另一方面在池顶接触池内设有导流板,通过导流板能够有效地将反应过程中产生的废气释放,为系统的运行提供必要的保证条件。设计接触池2座,每座尺寸为:18.2×5.2×5.0mØVT生化反应器设VT生化反应器2座,尺寸为Ø2.5×90m1 ,整个反应器置于地下,位于池顶接触池的下方,反应器内部分为一级处理区(包括氧化区和混合区)和二级处理区(又称深度氧化区),并设有曝气系统、环形套筒等内部循环管线及空气管路,污水和回流污泥通过进水池进入反应器,在系统的启动阶段先将空气从进水口送入,随着反应器外层环面大量气泡的送入,形成内外环面的液位差,在一级处理区(氧化区)产生大量污水污泥混合液的循环,随着循环的建立,将原水和回流污泥从设计进水口送入,并将气体入口移到一级处理区的下部,即混合区的曝气设备处,这样内部环形套管内混合液的下流速度很快,将曝气装置位于其下部,可以通过气体实现缓冲,防止对后续深度氧化区的影响,同时可以保证二级处理区具有较高的溶解氧,并为循环提供动力。整个反应器内部反应中始终处于紊动和高溶解氧含量的情况。由于反应器内有效深度达到90m,根据亨利定律,在反应器内具有很高的饱和溶解氧,而且空气和液体的接触时间很长,这样可以达到非常高的氧利用率,从而可以有效减少运行费用。在处理过程中反应器的氧化区混合液大量循环,在混合区有小部分进入下部的深度氧化区,在深度氧化区内进一步去除水中的各种污染物,由于溶解氧的浓度很高,微生物活性很强,可以有效实现对水中的各种污染物的降解。6.2.5气浮澄清池生化反应器从反应器的底部排除泥水混合物,由于其含有高浓度的溶解性气体,在向地面的告诉移动过程中,混合液中的大量溶解性气体释放出来,可以通过气浮的方式实现泥水分离。设计16座钢筋混凝土结构的矩形气浮澄清池,单座尺寸为26.4×6.0×4.0m,通过气浮澄清池实现泥水分离后其顶部的污泥含固率可以达到4%。同时污泥回流可以惊醒重力回流,无需增设回流泵。剩余污泥用污泥泵送入污泥处理系统,设计剩余污泥泵8台,流量2~5m3/h,扬程为0.1MPa,功率为0.75kw、6.2.6紫外线消毒系统紫外线消毒系统按照5万m3/d规模分组建设,近期一组5万m3/d规模紫外线消毒渠,远期再增加一组5万m3/d规模紫外线消毒渠。明渠数目:1条紫外透光率设计:70%TSS:小于10mg/L污水温度变化范围:15~30摄氏度紫外透光率@253.7nm:不低于70%1 平均颗粒尺寸:小于20微米消毒指标:粪大肠杆菌群不超过1000个/1L紫外线消毒设备:紫外灯管:低压高强灯,灯管应经过预热处理以提高其寿命。水位控制器:安放在水渠末端的排水口,设计维持一个最低水位及最小水位变化,在此变化范围内保持灯管全部被淹没;选用消毒设备一套,最大功率35kw。6.2.7空压机房空压机房为地上式砖混结构,空压机房的尺寸为:24.0×12.5×6.0m。空压机房是保证曝气系统正常工作的关键设施,要满足曝气系统正常运行,需设5台螺杆空气压缩机,4用一备,功率为50kw,风量为Q=20m3/min,风压为1.0MPa。6.2.8除磷加药间当进水中磷的含量较低时,生物处理的除磷效率基本能满足除磷要求,但当进厂污水的磷浓度较高,而进水中的BOD5浓度又较低时,为保证出厂水中磷浓度低于0.5mg/L,可辅以化学除磷处理来满足这种工况。这也是目前国外大多数生物除磷污水处理厂较为普遍采用的措施。根据类似污水厂的经验,推荐采用PAC作为附加化学除磷药剂。投加药量可人工调节,其工作状态信号输送到PLC系统,可显示投药泵的运转启闭状态和发出警鸣。加药间建设一座,近期新建厂区内建设一座,土建按10万吨设计,设备按近期5万吨规模安装。6.2.9储泥池近期设储泥池一座暂存污泥,停留时间2小时,远期不增加储泥池,停留时间降为1小时。储泥池为全封闭形式,避免臭气外溢,池内设搅拌器,避免污泥沉积。主要参数干污泥量:7000kgDS/d含水率:96%污泥体积:V=175m3/d近期储泥时间:HRT=120min远期储泥时间:HRT=60min1 土建尺寸L×B×H=6.0×5.0×3.5m,1座分2格,钢筋混凝土结构。主要设备搅拌器:2台功率:N=4.0kw运行方式与系统的剩余污泥泵、浓缩污水机注泥泵连锁控制。6.3污泥浓缩脱水机房设计参数:剩余污泥干重:7000kg/d需浓缩污泥量:175m3/d,含水率96%浓缩脱水后污泥量:20m3/d,含水率小于65%絮凝剂(聚丙烯酰胺)投加量:3.0~5.0kg/T干固体主要工程内容浓缩脱水车间土建按5万m3/d规模设计,平面尺寸16.0×15.0m,与污泥浓缩脱水间合建一配电间,平面尺寸15.0×6.0m。近期选用一体化离心浓缩脱水机2套,若每天运行24h,则一用一备;脱水能力100m3/h,配电功率105kw。配套辅助设备有:污泥进料泵:2台,单台流量20~50m3/h,扬程为2.0bar,电机功率为8.5kw。污泥切割机:2台,单台流量20~50m3/h,扬程为2.0bar,电机功率为3.5kw。泥饼泵:2台,单台流量2~5m3/h,扬程14bar,电机功率10.0kw,输送污泥浓度大于20%。絮凝剂配制系统:1套,配制能力为5kg/h,浓度0.5%,储药罐2个,每个容量1000L。加药计量泵:2台,流量50~400L/h,扬程2bar,,电机功率0.55kw。内设一台起重量为2t的电动悬挂式起重机,便于配套设备安装和维修。内设一台起重量为8t的电动单梁桥式起重机,便于离心机设备安装和维修。6.4除臭装置设计1 某污水处理厂近期工程考虑除臭。Ø预处理及泥处理工段生物除臭设计设计除臭范围主要包括:格栅间、提升泵房、沉沙池、储泥池、污泥脱水机、污泥料仓除臭气量约20000m3/h选用填充式生物除臭系统一套。技术参数总生物料量:150m3过滤面积:125m2生物层厚度:1.2m设备尺寸设备体积:B×L×H=10.0×8.0×1.5m设备功率:18.5kwØ生化池生物除臭设计生化池设一座除臭系统,该除臭设备置于生化池顶。除臭气量约13000m3/h选用填充式生物除臭系统一套技术参数总生物料量:40m3过滤面积35m2生物层厚度:1.2m设备尺寸设备体积:B×L×H=6.0×6.0×1.5m设备功率:N=12.0kw6.5辅助建筑物设计根据建设部颁发的《城市污水处理工程项目建设标准》,考虑到本工程的实际情况,本次建设工程乐亭县污水处理厂在厂区用地范围内建设综合楼、食堂(含单身宿舍)、门卫及车库各一座。6.5.1综合楼1 总建筑面积:1000m2,内设生产管理、行政管理、中心控制等。6.5.2食堂(含单身宿舍)建筑面积:500m2,内设食堂、单身(值班)宿舍。6.5.3门卫及传达室门卫传达室一座,建筑面积30m2。6.5.4车库车库一座,建筑面积180m2。6.6厂区总平面布置厂区平面布置应根据城市主导风向、进水方向、排放水体位置、工艺流程特点及厂址地形、地质条件等因素进行布置,既要考虑流程合理、管理方便、经济实用,还要考虑建筑造型、厂区绿化及与周围环境相协调等因素。6.6.1平面布置新建厂区根据规划布置在某市渭河流域下游,某市南部小埠村南面,近期占地300亩。新建厂区按照不同的功能分区将整个厂区分为:厂前区和生产区。将厂前区布置在厂区北侧,位于城市主导风向的上风向,厂前区综合楼朝向为正北向。北侧紧布置值班室、大门,大门正对马路,方便管理及车辆进出。厂前区布置绿化带与生产区隔离开,保证厂前区的优美环境。厂前区通过大面积的绿化和小品点缀,给人良好的视觉效果。厂前区南侧布置生产区,紧靠厂前区布置基本没有臭味的深度处理构筑物,自北向南依次布置紫外线消毒渠、反冲洗泵房;除磷加药间靠近滤池。最大程度地减少了臭气对厂前区的影响。6.6.2厂区道路及管线设计Ø道路为便于交通运输和设备的安装、维护,厂区内主要道路宽6m,次要道路宽4m。道路转弯半径一般均为6m。道路布置成网格状的交通网络。通向每个建(构)筑物。路面结构采用混凝土。Ø污水管道1 污水管道为各污水处理构筑物连接管线及厂区生活污水管道,布置原则是线路短、埋深合理,并满足远期发展需要。厂区污水管道接入进水泵房抽升至沉沙池。Ø污泥管道主要有沉淀池污泥排放管,剩余污泥管。管道设计时考虑到污泥的特点,尽量提高其流速,以免淤积。Ø雨水管道为避免发生积水事故,影响生产,在厂区内设雨水管道,就近排入附近渭河谁体内。设计重现期P=1年。Ø给水管道厂区给水由市政给水管网提供。给水管道的布置主要考虑各处理构筑物的冲洗,辅助建筑物的用水及厂区消防、绿化等。Ø电缆管线厂内电缆管线较为集中,采用电缆沟形式敷设,局部辅以穿管埋地方式敷设。6.7厂区高程设计6.7.1竖向设计原则6.7.2厂区地面标高6.8主要工艺设备表7建筑及结构设计7.1建筑设计7.1.1建筑设计思想7.1.2建筑总平面设计7.1.3主要单体设计构思7.1.4建筑节能设计7.1.5建筑噪音控制7.1.6厂区绿化7.2结构设计7.2.1设计依据7.2.2概况7.2.3结构设计原则1 7.2.4主要构筑物结构方案7.2.5主要采用材料7.2.6地基处理8电气、仪表及自控设计8.1电气工程设计8.1.1工程概况8.1.2电气设计范围8.1.3供配电系统现状8.1.4供电电源8.1.5负荷计算8.1.6变压器的选择及变配电站布置8.1.7配电系统8.1.8无功补偿8.1.9电动机启动方式8.1.10防雷接地保护8.1.11现状变配电系统与扩建工程变配电系统的衔接8.2综合自动化系统设计8.2.1污水厂计算机自动控制系统现状8.2.2设计范围8.2.3设计依据8.2.4设计原则和基本构思8.2.5结构和组成8.2.6生产过程自动化系统8.2.7与现有自控系统及远期自控系统的连接8.2.8在线检测仪表8.2.9全厂闭路监控系统8.2.10安防系统8.2.11综合布线系统8.2.12系统接地及防雷1 9机械、通风设计9.1机械设计9.1.1设计原则Ø在满足构筑物工艺要求的前提下,设备选型力求经济合理。Ø设备的工作能力根据5万m3/d规模和处理水质的要求,考虑运行的方式,并备有余量。Ø主要的污水和污泥处理设备应尽可能选用进口设备或国产优质设备,以确保污水厂的正常运行。Ø机械设备均按成套考虑,包括就地控制箱,连接电缆等有效运行所必需的附件。Ø所有设备的供货均实行招标采购。Ø控制方式采用就地及控制室集中控制两种方式。Ø潜水泵电机的防护等级为IP68,其他配套电机和就地控制箱防护等级不低于IP55。Ø考虑污水的腐蚀性,淹没于水中的设备、部件所用材料采用铬镍不锈钢或铸铁等耐腐蚀性材料,平台以上部分为不锈钢或碳钢(镀锌或涂刷环氧漆)。9.1.2设计参数Ø设计污水量:5万m3/dØ栅渣量:按0.20m3/1000m3计,栅渣总量为10m3/d,含水率为80~90%,压榨后含水率为55~60%。Ø沉沙量:按0.03L/m3污水量计,沉沙总量为1.5m3/d,含水率按95%计,沙水分离器出砂含水率按60%计。Ø污泥量:新增剩余污泥量为175000kg/d,含水率为96%,经浓缩脱水后,含水率小于等于65%。9.2通风设计为了确保设备正常运行和职工安全生产,污水厂的主要建筑物均考虑通风设计。Ø浓缩脱水车间、空压机房及除磷加药间在浓缩脱水车间、空压机房及除磷简要间安装墙式轴流风机,以排除和更新房内空气,通风机采用人工控制。1 Ø配电间配电间在建筑和结构设计上满足通风、降温的要求。Ø综合楼及值班室考虑到夏季气温较高,拟在配电间值班室、中控室及综合楼某些房间内设置必要的空调系统。9.3空调设计为了调节室内空气的温湿度,满足人体舒适性要求,本工程办公楼和值班宿舍及管理用房实行空调系统设计。办公楼空调采用变频多联机系统,室外机集中布置在四层屋顶上,室内机采用天花梗嵌入式,每套系统使用一组制冷制热管道系统,同时多台容量、型式不同的室内机均可连接到此管道系统中,并且可以单独控制。制冷制热管道系统布置在土建管道井(垂直方向)及吊顶内(水平方向),室内机冷凝水分区汇总集中排放。值班室、控制室均设置分体空调来调节室内空气的温湿度,满足人体舒适性需求。室外机设置在空调房阳台外土建平台上,室内机采用柜式和壁挂式两种形式。10消防与节能设计10.1消防设计10.1.1编制依据Ø《中华人民共和国消防条例》(1984年5月13日)Ø《中华人民共和国消防条例实施细则》Ø《建筑设计防火规范》(2001年修订版)(GBJ16-87)Ø《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-92)Ø《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)Ø《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)Ø《建筑灭火器配置设计规范》(GBJ140-90)Ø《低倍数泡沫灭火系统设计规范》(GB50151-92)10.1.2防火及消防措施1 本工程在正常生产情况下,一般不易发生火灾,只有在操作失误、违反规程、管理不当及其他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,本工程在设计上采取了相应的防范措施。Ø总图布置在厂区内部平面布置上,按生产性质、工艺要求及火灾危险性的大小等划分出各个相对独立的小区,并在各小区之间采用道路相隔。厂区道路呈环形布置,保证消防通道畅通,厂区主干道宽6.0m,次干道宽4.0m,污水处理厂设2个出入口,均与厂外道路相连,并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。Ø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。本工程构筑物的耐火登记均至少达到二级,主要厂房均设2个出入口。Ø电气本工程消防设施采用双回路电源供电,其配电线采用非延燃凯装电缆,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不同的防雷等级按防雷规范设置相应的避雷装置,防止雷击引起的火灾。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。Ø消防给水及消防设施污水处理厂需建立完善的消防给水系统和消防设施,以保证消防的安全性和可靠性。a.消防水源厂区内已有给水管道系统,给水管在厂区内连接成环,消防给水与生活给水合用。b.室外消防1 室外设置由室外消防栓组成的消防系统。采用低压给水系统,最不利点的消火栓水压不低于10m,最大消防用水量为15L/s。室外沿道路均匀布置室外消火栓,消火栓间距不大于120m。a.室内消防室内最大消防用水量为10L/s,同时使用水枪数为2个,在各个建筑物内布置室内消火栓,并在建筑物的顶层和底层连接成环,消火栓箱内设置DN19水枪、DN65水龙带、消防泵启动按钮。10.2节能措施目前,国内有许多污水处理厂虽然建有完善的污水、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。在污水处理领域也同其他事物一样,有许多“新工艺、新技术、新设备和新材料”产生。在本工程设计中,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,使本工程设计更为合理、更为节省、更为优化。具体表现为以下几个方面:① 处理构筑物相对较少,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,深井曝气,氧利用率提高到了85%,充氧动力效率达到了10~12.5kgO2/kw.h(深井曝气仅为2.5~3.5kgO2/kw.h),节约了大量能耗。③ 污水提升泵采用国外进口高效潜污泵,效率高(85%以上),能耗较低。④ 混合液内回流采用国外进口的技术先进的大流量、低扬程的螺旋浆式泵,效率高,能耗较低。⑤ 污泥处理采用国外进口的一体化离心浓缩脱水机,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,减少了联络管渠的水头损失,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。在电气设备选用节能型产品。1 ① 电力变压器选用难燃、防尘、耐潮、效率高、损耗小的SCB10系列节能性产品。② 采用Y2系列交流电动机,具有国外90年代先进水平、效率高、性能优越。③ 空压机采用国外进口先进的空气压缩系统设备,节能耗电低。④ 照明灯具采用发光效率高,使用寿命长的高效灯具。⑤ 采用无功补偿装置将10kv变电所的功率因数提高到0.94,减小电网的无功损耗。11环境保护与水土保持11.1项目实施过程中的环境影响及对策11.1.1工程建设对环境的影响Ø工程征地的影响按本工程建设要求,近期需要征用土地300亩,征用的土地均用于污水处理厂建设。被征用土地具有两大特点:征用土地为规划预留地;征用土地位于某市郊区,且在渭河某市段下游附近。Ø对交通的影响工程建设时,由于车俩运输等原因,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。Ø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,直至施工结束,长达数月。堆土裸露,干旱风至,以致车俩过往,漫天尘土,使大气中悬浮颗粒物含量剧增,严重影响市容和景观,施工扬尘将使附近的建筑物、植物等蒙上厚厚的尘土,使邻近居家普遍蒙上一层泥土,给居住区环境的整洁带来许多麻烦。阴雨天气,由于雨水的冲刷以及车辆的碾压,使得施工现场变得泥泞不堪,行人步履艰难。Ø施工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等。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。Ø生活垃圾的影响1 工程施工时,施工区施工人员的食宿将会安排在工作区域内,这些临时食宿地的水、电以及生活垃圾废弃物若没有做出妥善的处理安排,则会严重影响到施工区的卫生环境,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,轻则导致蚊虫孳生,重则导致施工区工人爆发流行疾病,严重影响工程施工进度,同时使附近居民遭受蚊虫、臭气、疾病的影响。Ø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、处置过程中都可能对环境产生影响。车俩装载过多导致沿程废弃物散落满地,影响行人和车俩过往和环境质量。废弃物处置地不明确或无规划乱地乱放,将影响土地利用、河流流畅,破坏自然、生态环境,影响城市建设和整洁。废弃物的运输需要大量的车俩,如在白天进行,必将影响本地区的交通,使路面交通变的更加拥挤。11.1.2建设中环境影响的缓解措施Ø交通影响的缓解措施工程建设将不可避免地影响到该地区的交通。项目开发者在制定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,以保证白天通畅)。Ø减少扬尘Ø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,为了减少工程扬尘和周围环境的影响,建议施工中遇到连续性的晴好天气又起风的情况下,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。Ø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要影响到周围居民环境的工地,应对施工机械采取降噪措施,同时也可在工地周围或居民集中地周围设立临时的声障之类的装置,以保证居民区的声环境质量。1 Ø施工现场废物处理工程建设需要上百个施工人员,实际需要的人工数决定于工程承包单位的机械化程序。污水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劳动力提供临时的膳宿。项目开发者及工程承包单位应与当地环卫部分联系,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。Ø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的问题。Ø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,为本工程的废弃物制定处置计划。运输计划可与有关交通部门联系,车俩运输避开行车高峰,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。11.2项目建成后的环境影响及对策11.2.1污水处理厂对周围的环境影响Ø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。本工程采用VT污水处理工艺,该工艺在城市污水处理技术上已经成熟,在国外广为应用。设计中主要设备采用进口设备和国产优质设备。监测仪器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。表11—1污染物去除量指标近期(5万m3/d)建设前建设后去除量BOD5(t/d)9.0<1.5>7.5COD(t/d)20.0<5>15.01 SS(t/d)12.5<1.5>11.0NH3-N(t/d)1.5<1>0.5TP(t/d)0.2<0.15>0.05从表11-1中可看出,污水处理厂建成运转后,每天将大量减少污染物的排放量,对保护周围地区的环境将起到良好的作用。污水处理厂自身产生的生活污水及构筑物的生产污水(如上清液等)均通过厂内污水泵房提升入污水处理系统进行处理,不向外排,不会造成污染。Ø污水处理厂产生的污泥污泥经采用先进的进口离心浓缩脱水设备浓缩脱水后,其泥饼含水率已降低至75~85%,为非流态固体,可用一般运输工具直接外运。Ø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。未来解决污水对环境的影响程度,我国某些城市曾做过专门的现状闻味调查,组织了10名30岁以下无烟酒嗜好未婚男女青年进行现场臭味嗅闻。现状调查将臭味强度分为六级见表11—2。表11—2臭味强度分级表强度指标0无气味1勉强能感觉到气味2气味很弱,但能分辨其性质3很容易感觉到气味4强烈的气味5无法忍受的极强气味调查人员分别在下风向设5、30、50、70、100、200、300m等距离,来回嗅闻,并以上风向作为对照嗅闻。调查当天的风向为NE,风速约4.5m/s,气温12˚C,嗅闻结果如小10-3所示。表10-3嗅闻调查表风向距离嗅闻人员感觉比例(%)1 012345上风向510020100下风向560403010050208070406010020701020050503008020由嗅闻结果统计可知,在污水处理设施下风向70m范围内,其臭味对人的感觉影响明显,在200m以外,则臭味已基本闻不到。而在污水处理设施上风向20m外对臭味的感觉已不明显。因此,一般需要满足300m的隔离带,才能有居住区。但是现状由于采用了VT处理工艺,其核心生物反应器好氧处理过程是在全封闭的深井内完成的,故对于厂区的臭气影响将会有所降低。Ø噪声对环境的影响污水处理厂的噪声来源于厂内传动机械工作时发出的噪音,有空压机、污水泵、污泥泵的噪声、有除砂机、砂水分离机的噪声,还有长区外来自车辆等的噪声。根据调查,污水处理厂使用的机械产生的噪声值见表11-4。表11-4机械运行噪声值名称噪声(dBA)空压机60~80污水泵60~80污泥泵60~80离心脱水机75~90除砂机80~90汽车75~90Ø视觉与景观影响1 污水厂的建设可能对周围环境带来美学方面的一定影响,这需要有优美的建筑设计和园林绿化来克服。本工程注意建筑和园林绿化设计。11.2.2对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,但为了进一步减小工程对环境的影响,本工程拟采取以下措施:Ø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厂对该厂前区和周围环境的影响,在总平面布置上将厂前区布置在该厂的北侧,而将处理构筑物布置在该厂的南面,位于主导风向下风向,使臭味对厂前区无影响。Ø本工程污水泵和污泥泵采用潜污泵,在水下,基本无噪音。浓缩脱水机等均设在室内,经过隔音以后传播到外环境时已衰减很多。据调查资料表明,距机房30m时测得的噪声值已达到国家的《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93)的标准值,且采用先进的低噪声设备,对环境的影响进一步减小。Ø本工程在建筑设计上充分体现园林式与现代化相结合建筑风格,与周围建筑风格相协调。并布置建筑小品,搞好园林绿化,种植多种树木,爬藤植物和草木植物,提高景观质量。污水厂尽可能增加厂区绿化面积,厂区绿化利用道路两侧的空地、构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。12劳动保护、安全卫生12.1设计依据Ø《中华人民共和国劳动法》1995年1月1日Ø《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Ø《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】Ø《国务院关于坚强防尘防毒工作决定》【国发(1984)97号】Ø《工业企业设计卫生标准》【TJ36-79】Ø《工业企业噪声控制设计规范》【GBJ87-85】Ø《工业企业煤气安全规程》【GB6222-86】Ø《建筑设计防火规范》【GB50057-94】Ø《建筑抗震设计规范》【GBJ11-89】Ø《城镇燃气设计规范》【GB50028-2001】Ø《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》【GB500058-92】1 Ø《采暖通风与调节设计规范》【GBJ19-87】劳动安全卫生设计除依据以上法规外,还须遵守某市的有关劳动安全卫生的规定。12.2主要危害因素分析本工程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。12.3安全卫生防范措施从1995年1月1日起,《中华人民共和国劳动法》正式执行,其中对操作工人的劳动安全生产进行法律保护,因此本工程劳动安全卫生设施必需符合国家规定的标准。在污水处理厂运转之前,须对操作人员、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,尚需考虑如下措施:Ø各处理构筑物走道和临空天桥均设置保护栏杆,且采用不锈钢制作,其走道宽度、栏杆高度和强度均符合国家劳动保护规定。Ø在产生有毒气体的工段,设置报警仪和通风系统,并配备防毒面具。Ø对于一些密封结构,通风条件差的场所,采取机械通风。Ø厂内配置救生衣、救生圈、安全带、安全帽等劳动保护用品。Ø厂区管道、闸阀均须考虑阀门井或采用操作杆接至地面,以便操作。Ø易燃、易爆及有毒物品,须设置专用仓库、专人保管,并满足劳动保护规定。Ø所有电气设备的安装、防护,均需、须满足电气设备有关安全规定。Ø水泵、电机、风机等易产生噪音的设备,设置隔振垫,减少噪音,同时将管理用房与机房分开,并采取有效的隔声措施。Ø机械设备的危险部分,如传动带,明齿轮、砂轮等必须安装防护装置。Ø须设置适当的生产辅助设施,如浴室、厕所、更衣室、休息室等,并经常保护完好和清洁卫生。Ø劳动保护及安全生产方面要加强对职工的法制教育,包括在建设期及运行管理去期,其内容如下:1)在建设期编制和执行各种有关施工安全的政策大纲以及各方面应负的责任;对全体职工进行安全培训,事故和偶发事件报告;1 办法和使用安全设备,如安全帽、安全鞋等;制定安全工作措施,如脚手架、壳子板和开挖支撑等;任命安全监理和安全官员。1)在运行管理期间制定紧急反应计划;任命安全监理和安全官员;制定安全管理系统(体制);定期对所有职工进行医疗监察;颁发和使用安全用品如安全帽、安全鞋、耳护套、工作服、气体检漏器等。13劳动定员及进度计划及其他13.1管理机构及技术管理污水处理厂的劳动管理机构与劳动定员,按照质量管理原则,实行岗位责任制,责任到人,责任到岗,以提高工作效率,发挥劳动潜力。为了使本工程运行管理达到所要求的处理效果、降低运行成本的目的,除了进行行政管理外,还必须加强技术管理。Ø会同市政环保部门监测污水系统水质,监督工厂企业工业废水排放水质。工业废水排放水质必需达到《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)的要求。Ø根据进厂水质、水量变化,调整运行条件。做好日常水质化验、分析、保存记录完整的各项资料。Ø即使整理汇总、分析运行记录,建立运行技术档案。Ø建立处理构筑物和设备的维护保养工作和维护记录的存档。Ø建立信息系统,定期总结运行经验。13.2劳动定员污水处理厂的劳动管理机构和劳动定员,按照质量管理原则,实行岗位责任制,责任到人,责任到岗,以提高工作效率,发挥劳动潜力。根据建设部《城市污水处理工程项目建设标准》(修订)(2001)的有关规定,污水厂人员编制系根据中华人民共和国建设部建标(2001)77号“关于批准发布《城市污水处理工程项目建设标准》的通知”进行确定。根据《城市污水处理工程项目建设标准》的规定:10~20万m3/d二级污水厂,每万1 m3配备3.5~5.5人;深度处理增加18~24人;考虑到采用自动化控制后,某市污水处理厂的操作过程、管理模式等均会发生变化,实际定员相对于国家标准有所减少。这也符合《城市污水处理工程项目建设标准》(修订)中第六十五条的规定,即“劳动定员应根据项目的工艺特点、技术水平和自动控制水平,并按照企业经营管理的要求合理确定。”结合本工程的自动化程度的情况,制定本工程的定员编制为员工60人,详细见表13—1。分类岗位生产班次(班/日)每班人数(人/班)班组人数(人)生产管理人员厂长、副厂长2办公室1技术室1财务室2档案资料室1小计7生产人员污水处理工段3515配电室、鼓风机房3412污泥处理车间326中央控制室326化验室122小计41辅助生产人员维修133司机133食堂122门卫224小计10合计601 13.3主要分析化验设备主要分析化验设备见下表:表13—2。序号设备名称规格单位数量备注1高温炉900±20˚CP=8kw台1含控制箱2电热恒温干燥箱大型200˚CP=8kw台2可调温3电热恒温培养箱中型200˚CP=6kw台1可调温4BOD5培养箱20±1˚CP=0.2kw台15电热恒温水浴锅6孔P=2kw台26分光光度计台17酸度计PH=0~14台18溶解氧测定仪0~14mg/L,精度0.1mg/L台2实验室用9水分测定仪称重50g,精度0.1mg/L,P=1kw台110气体分析仪台311全自动电子天平精度0.1mg,称重20g台112精密天平精度0.1时称重<50g台213物理天平精度0.1时称重<50g台114物理天平精度0.1时称重100g台115生物显微镜最大放大倍数1500倍台116电冰箱容积120L,P=0.12kw台1附照相设备17电动离心机4孔,管容积50mg,P=0.5kw台118真空泵20~30L/min,P=0.2kw台119灭菌器台120磁力搅拌器台221COD测定仪0~100mg/L台122微机台1含打印机23空调2~2.5P台21 13.4主要机修设备主要机修设备见下表:表13—3序号设备名称技术规格单位数量备注1车床最大加工直径410mm,最大加工长度750mm台12台钻最大钻孔直径12mm台13台式砂轮最大直径200mm台14落地砂轮最大直径300mm台15台钳台56电动葫芦3t台17交流电焊机330A台18直流电焊机375A台19乙炔发生器1m3/h台110氧气瓶40kg个513.5主要生产运输设备为了满足生产与生活的需要,配备一定数量的车辆是需要的,新建近期工程湿泥量为20吨/d,运至附近填埋场,、。选用8吨泥斗车,每天运泥需4车。某市污水处理厂生产与生活配制车辆见下表:表13—4序号设备名称规格单位数量备注1轿车辆22面包车12座辆13面包车30座辆14工具车1吨辆15卡车5吨辆16反斗运泥车8吨辆37运渣车5吨辆113.6通讯与办公设备1 13.7工程建设进度计划14工程投资估算14.1编制说明14.1.1工程概况14.1.2编制依据14.1.3工程建设其他费用的计算依据及计算标准14.1.4工程投资估算14.1.5其他说明15经济评价15.1编制说明15.1.1概述15.1.2编制原则15.2基础数据15.3资金使用计划15.4综合污水排放收费价格预测15.5总成本费用估算15.6利润总额及分配16.7清偿能力分析16.8财务盈利能力分析16.9不确定性分析16.9.1敏感性分析15.9.2盈亏平衡分析15.10评价结论16结论和建议16.1结论在现场调查与资料收集的基础上,对某市污水处理厂工程进行了系统分析研究,得出以下结论:Ø某市经济发展迅速,工业发展和人民生活水平显著提高,由于基础设施建1 设相对滞后,渭河河流水质受到严重污染,并导致黄河渭河段水质严重恶化。为了改善某市环境与渭河水质,提高人民生活水平,治理污染,保护地表水资源,实现经济可持续发展的目标,建设某市污水处理厂势在必行,应尽快组织实施。Ø根据水量预测,确定某市污水处理厂总规模为10万m3/d,一期建设工程为5万m3/d,于2012年完工,二期建设工程为5万m3/d,于2015年完工。Ø根据某市周边相近城市已投产运行及在建污水处理厂运行数据,并参照国内其他城市污水厂运行数据,拟定的设计进水、出水水质见下表。表16—1污水处理厂设计进水、出水水质表项目名称BOD5(mg/l)CODcr(mg/l)SS(mg/l)NH3-N(mg/l)T-N(mg/l)T-P(mg/l)粪大肠菌群数设计进水18040025030405106—107设计出水3010030203031000个/LØ某市污水处理厂厂址在渭河河边,符合规划,在污水收集管网末端,渭河下游,处理出水排水方便,并有发展余地,是较理想的污水处理厂厂址。Ø尾水排放水体污水厂尾水排入渭河。Ø对改良A2/O工艺与CASS工艺以及VT深井曝气工艺进行了技术、经济比较,推荐采用稳定、技术可靠和经济环保的VT污水处理工艺方案为污水处理厂方案。污泥处理推荐采用机械离心浓缩脱水一体机。消毒采用UV消毒。深度处理采用混合反应、纤维快速滤池。臭气处理采用加盖后生物除臭。投加PAC,辅助化学除磷。Ø主要生物构筑物Ø设备选型Ø人员编制Ø运行管理Ø投资估算1 16.2建议Ø排入城市污水收集管网的工业企业污水水质指标,必需负荷CJ3082-1999标准。对有毒有害的工业废水,如含有重金属离子的生产废水,必需在生产厂内部处理达标后排放,避免重金属影响城市污水处理厂的运行。Ø污水处理厂建设的同时,应加快建设某市截污干管的建设,配套污水收集系统和运输系统,使工程尽快发挥效益。一般规律是先完善污水收集和输送管道,再建污水处理厂,才能较好的发挥投资效益。对于某市已建成的截污干管,应加强截污次干管建设,增大污水截流率。Ø本工程设计进水水质系按经验参考本地区其他城市污水水质设计,建议环境监测部门着手在污水处理厂运行时对污水水质进行全面、连续监测,积累资料,为下阶段污水处理厂设计和今后污水处理厂运行提供参考和依据。Ø建议尽早与规划、土地管理部门、水利部门协商,确保污水厂建设用地,落实征地问题以及河道整治问题,并进行地质详细勘察,便于准确估算地基处理费用。图纸目录共一页第一页工程名称:某市污水处理厂工程任务编号档号设计阶段可研完成时间2008.12序号图纸名称页数图号电子文档号备注1污水系统总体布置图1水—012厂区平面布置图(推荐方案)2水—023污水处理工艺流程图(推荐方案)3水—034厂区平面布置图(比较方案)4水—045污水处理工艺流程图(比较方案)5水—056生化沉淀一体池工艺图(一)6水—067生化沉淀一体池工艺图(二)7水—078生化沉淀一体池工艺图(三)8水—081 9生化沉淀一体池工艺图(四)9水—0910生化沉淀一体池工艺图(五)10水—1011生化沉淀一体池工艺图(六)11水—1112道路及绿化布置图(推荐方案)12建—0113综合楼建筑图(一)13建—0214综合楼建筑图(二)14建—0315综合楼建筑图(三)15建—0416综合楼建筑图(四)16建—0517综合楼建筑图(五)17建—0618食堂建筑图(一)18建—0719食堂建筑图(二)19建—0820食堂建筑图(三)20建—0921食堂建筑图(四)21建—1022地基处理设计图22结—0123生化沉淀一体池结构图(一)23结—0224生化沉淀一体池结构图(二)24结—0325生化沉淀一体池结构图(三)25结—042610KV配电站配电系统图(一)26电—012710KV配电站配电系统图(二)27电—0228厂平面电缆沟布置图(推荐方案)28电—0329综合自动化系统图29自—0130CCTV及安防系统图30自—0231连接桥总体布置图31桥—011 第三案例目录附录及附图3前言31.总论31.1项目背景31.2项目概况32给排水工程现状及项目建设的必要性32.1给水工程现状及规划32.2排水工程现状及规划32.3水环境污染现状32.4项目建设的必要性和结论33工程规模及设计进出水水质错误!未定义书签。3.1工程规模错误!未定义书签。3.2设计进出水水质错误!未定义书签。4厂址选择34.1选址原则34.2方案比选34.3推荐拟定厂址35配套管网工程35.1管网系统现状概述:35.2排水体制选择及管网布置原则31 5.3截留倍数的选择35.4污水管网布设及主要设计参数35.5管材选择及主要工程量35.6中途提升泵站36污水、污泥处理工艺选择36.1污水处理工艺的选择36.2污泥处理工艺选择36.3消毒方案36.4方案论证小结37污水处理厂设计37.1主要构筑物工艺设计37.2附属建筑物37.3公用辅助工程37.4电气设计37.5自控、仪表设计37.6建筑工程37.7结构设计37.8总图布置37.9主要构(建)筑物一览表38节能措施38.1总平面布置38.2用电设备选型38.3污泥浓缩及脱水39环境保护39.1项目环境保护的依据及目标39.2工程建设及生产运营对环境的影响39.3环境影响的对策310劳动保护、安全卫生及消防310.1劳动保护和安全卫生310.2消防311工程招标投标312组织机构及定员编制312.1项目实施原则312.2组织机构31 12.3人员编制312.4员工培训312.5其他313项目实施进度313.1项目建设工期313.2项目实施进度安排314投资估算与资金筹措314.1投资估算314.2资金筹措314.3投资计划315项目财务评价315.1建设规模及工程进度315.2项目总资金315.3资金来源及筹措方式315.4收费预测315.5项目总成本估算315.6税金计算315.7年利润315.8财务盈利能力分析315.9综述316效益分析316.1环境效益316.2社会效益316.3经济效益317结论与建议317.1结论317.2存在问题及建议3附录及附图1.投资估算表2.国债资金投资项目表3.招标基本情况表4.总成本费用估算表1 5.损益表6.资金来源及运用表7.管网及厂址位置图1 前言XX县位于XX省中部偏南,东经108º49'~109º15',北纬22º54'~23º37'之间。东临XX市,东南与X县接壤,西南与XX区交界,西与X县相接,西北接X县,东北与XX市毗邻,是XX市管辖范围的县市。XX交通便捷,湘桂、黎湛铁路横贯县境,黎塘火车站是XX省的第二大编组站,客货运较为繁忙。境内有干线公路6条,其中322和324两条国道,方便联系柳州、桂林、贵港、玉林、XX和北海等地。南——柳高速公路途径王灵,南北过境50余公里。随着经济的快速发展,城镇人口不断增长,人民生活水平的日益提高,城市污水排放量也随着逐年增加。经济的发展给环境带来了挑战。大量未经处理的城市污水和工业废水直接排入城区水利灌溉沟,蒸发入渗,最终流入城郊农田,污染地下水源,危害人民的身体健康,给农田耕种环境也造成了严重污染,群众反映强烈,迫切要求改变这种现状。为了创造一个良好的、适于居住和发展的城市环境,促进XX县经济、社会的可持续发展,XX县委、县政府充分利用西部大开发的良好机遇,争取国家的补助、贷款来兴建XX县污水处理厂及配套的管网工程:我院受XX省水务股份有限公司委托,于2008年12月开始进行XX县污水处理工程可行性研究报告的编制。通过与XX县有关单位及领导的沟通及现场勘察和资料收集,初步确定污水处理厂的工程规模、污水水质、污水厂厂址、污水处理工艺、管网布局及投资来源,结合XX县实际情况,编制完成本项目可行性研究报告。本可行性研究报告编制过程中,得到XX县有关部门的大力支持和协助,特向他们表示衷心感谢。1 1.总论1.1项目背景1.1.1项目名称项目名称:XX县污水处理工程可行性研究报告委托单位:XX省水务股份有限公司编制单位:XX省XX设计(集团)有限公司项目地点:XX省XX县城区1.1.2业主单位概况项目业主:XX省水务股份有限公司1.1.3工程概况1)工程规模根据污水量预测和建设条件,初步确定本工程近期(2013年)规模为3万m3/d,远期(2020年)规模为6万m3/d。2)污水管网建成区排水管道采用截流式合流制,截留倍数n=1;新建城区采用分流制。敷设污水管网DN300~DN1100共22.01km。3)厂址污水厂厂址初步选在城区北部。4)设计进、出水水质设计进水水质BOD5:180mg/l,CODcr:350mg/l,SS:250mg/l,TN:50mg/l,TP:4mg/l。设计出水水质:BOD5≤20mg/l,CODcr≤60mg/l,SS≤20mg/l,TN≤20mg/l,TP≤1mg/l。尾水排入附近排洪沟,最终流入沙江支渠。 5)污水、污泥处理工艺方案初步污水处理工艺推荐采用MSBR工艺;污泥处理工艺推荐采用带式浓缩、脱水一体机浓缩脱水;消毒工艺采用紫外线消毒。6)工程投资(1)固定资产投资本项目固定资产投资额为:7900万元,估算情况详见投资估算表。(2)铺底流动资金:43万元(按流动资金30%)。(3)项目总投资本项目总投资额为:7943万元,由固定资产投资和铺底流动资金构成。7)资金筹措项目共需建设资金7943万元。(1)申请国债:3950万元;(2)申请世界银行贷款:3000万元(折合美元约为420万元美元,采用的美元对人民币汇率的中间价:1美元对人民币7.14元)(3)业主自筹:993万元。1.1.4可研报告编制依据1.1.4.1有关法律法规(1)《中华人民共和国城市规划法》(2)《中华人民共和国土地管理法》(3)《中华人民共和国环境保护法》(4)《中华人民共和国水污染防治法》(5)《中华人民共和国水污染防治实施细则》(6)《建设项目环境保护管理法》(7)《污水处理设施环境保护、监督管理办法》,1989年5月(8)《饮用水水源保护区污染防治管理规定》,1989年11月(9)《国务院关于环境保护若干问题的决定》,国发【1996】31号 (10)关于印发《城市污水处理及污染防治技术政策》的通知,建设部、国家环保总局、科技部,建城【2000】124号(11)《关于进一步推进城市供水价格改革工作的通知》,国家发改委、财政部、建设部、水利部、国家环保总局,计价格【2002】515号(12)《XX省政府关于实行跨地、市河流边界水质达标管理的通知》,桂政发【1997】62号1.1.4.2有关规划、计划(1)《XX县XX工业集中区控制性详细规划》,XX省城乡规划设计院,2006年6月(2)《XX市XX县城区总体规划(2004-2020)》,XX省城乡规划设计研究院,2004年5月1.1.4.3有关规范、规程及标准(1)《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)(2)《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)(3)《城市污水处理厂污水污泥排放标准》(CJ3025-93)(4)《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》(CJJ31-89)(5)《城市污水处理工程项目建设标准》(建标)【2001】77号)(6)《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)(7)《城市排水工程规划规范》(GB50318-2000)(8)《给水排水工程结构设计规范》(GBJ69-84)(9)《建筑结构荷载设计规范》(GB50009-2001)(10)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)(11)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)(12)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2002)(13)《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)(14)《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85) (15)《工业与民用10千伏及以下变电站设计规范》(GB50053-94)(16)《低压配电装置及线路设计规范》(GB50054-95)1.1.4.4有关基础资料(1)《XX县污水处理及管网工程可行性研究报告》委托书——XX省水务股份有限公司(2)《XX县志》(3)《XX县XX工业集中区控制性详细规划》(4)《XX市XX县城区总体规划》(2004年-2020年)(5)《XX县县城污水处理厂服务区域内工业企业排水量情况统计表》(6)《XX县工业集中区用地计划表》(7)《2006年XX县XX、XX地区各单位自备井年供水量及深井数量情况表》,XX县水利局(8)《XX县自来水厂2002-2007年供水量及售水量统计表》,XX县自来水厂(9)《2005年地表水环境质量监测(调查)》,XX县环境保护监测站(10)《2007年平水期地表水环境质量监测》,XX县环境保护监测站(11)XX县城区现状地形图1:10000(电子版)1.1.5项目提出的理由和过程XX位于“南—来—柳经济带”和“南—贵—玉经济带”的交点上,区位条件明显。同时,XX处于XX经济区的辐射边缘上,XX以东地区,XX影响减弱,柳州市的影响增强,使XX既受XX的直接辐射又受柳州的影响,成为XX中心城市向桂东地区经济辐射的“二传手”,从XX企业发展和商业发展状况和条件看,区域市场的发育将更多地促进XX的商业发展。目前XX县尚无城市污水处理厂,城市污水及工业废水未经处理直接排入勒马河和城中的水利渠,对勒马河的水质环境造成影响,对城中地下水源造成污染,给居民的生活环境造成危害,影响了农田的灌溉环境及生产。党中央,国务院非常重视城市环境质量问题。建设部、环保总局科技部2000 年下发的城建[2000]124号《城市污水处理及污染防止技术政策》规定2012年全国设市城市和建制镇的污水平均处理率不低于50%,设市城市的污水平均处理率不低于60%,重点城市的污水平均处理率不低于70%。XX的城市污水处理率为零,与国家、省及市政府的要求相差甚远。为了保护地区水域的功能,提高居民的生活环保质量,实行城市经济的可持续发展,建设XX城市污水处理厂及相应配套管网是十分必要和及时的。现在XX县委、县政府抓住西部大开发的良好机遇,申请上级补助和财政投资方式着手污水处理工程的实施。2007年3月XX县发展和改革局委托XX省设计(集团)有限公司负责编制《XX县污水处理工程可行性研究报告》。1.2项目概况1.2.1地理位置XX县位于XX省中部偏南,东经108º49'~109º15',北纬22º54'~23º37'之间。东临贵港市,东南与横县接壤,西南与邕宁区交界,西与武鸣县相接,西北接上林县,东北与XX市毗邻。全县东西长75公里,南北宽60公里,全县总面积2312.53平方公里,总户数19.81万户,其中非农业人口11.32万人,占总人口的12.53%。XX交通便捷,湘桂、黎湛铁路横贯县境,黎塘火车站是XX省的第二大编组站,客货运较为繁忙。境内有干线公路6条,其中322和324两条国道,方便联系柳州、桂林、贵港、玉林、XX和北海等地。XX——柳州高速公路途径王灵,南北过境50余公里。项目地址的选择,考虑到XX县城区布置,经与多方协商、研究,拟提出两处厂址供比选:1)厂址方案一位于远期规划用地区域的最北边,仁爱路以东,龙归路以北的一片农田上,北面是沙江支渠,地面高程在103.5~104.3m之间。2)厂址二方案 位于远期规划用地区域的最北边,沙江支渠以东,龙归路以北山脚下的一片荒地上,地面高程在102.5~103.0m之间。1.2.2自然条件1.2.2.1地质构造情况XX县境内地质构造复杂,处于干线山字型构造前顶和盾地的一部分。地势南高北低,由西南向东北倾斜。东、南、西三面环山,山脉有东支镇龙山脉和西支大明山余脉两支,北面较为开阔。县境中部有一片冲击平原,平坦开阔,XX县城区规划建成区就位于该平原。县境内地层出露较全,除元古界、奥陶系、侏罗系外,其余均有出露,面积2073平方公里,占全县面积的90%左右。1.2.2.2地形地貌XX县境内各处地貌不同,各有差异。镇龙山脉盘踞于县境东部和东南部边缘,相对高度多半在100-200米之间。大明山余脉绵延西、西南和南部,相对高度在300-500米之间。中部为平原,海拔高度在100-120米之间;北部和东北部为溶蚀低丘平原,海拔高度在85-110米之间。全县整体地势南高北低,由西南向东北倾斜,东、南、西三面环山,主要山脉由镇龙山脉东支和西支大明山余脉两支,北面较为开阔。县境中部为一冲蚀平原,平坦开阔,XX县城就位于该平原。全县统计,平原823平方公里,合计123.58亩,占全县面积35.6%;丘陵719平方公里,合107.96万亩,占全县总面积31.1%。1.2.2.3气候XX地处低纬度,受海洋暖湿气流影响,高温多雨,夏长冬短,属亚热带季风气候。多年平均温度20.9℃,相对湿度历年平均81%,年平均日照时数1566.6小时,年平均降雨量1589.2毫米,雨量多集中在六月。冬季风向多为北分和东北风,夏季多为南风和东南风,年平均风速1.9米/秒。1.2.2.4工程地质与水文地质XX县境内地质构造复杂,处于干线山字型构造前顶和盾地的一部分。全县江河共38条,多源于县境内,分属郁江,红水河两河系,流域面积 5642.79平方公里,年平均流量每秒59.25立方米,枯水流量每秒26.59立方米。县境内地下水较为丰富,且具有埋深浅、年变化幅度小,水力坡度平缓等特点。1.2.3自然资源、能源交通、环境1.2.3.1自然资源XX县是XX省重要的商品粮生产基地,全县每年粮食产量30万吨左右;名特优农产品主要有黎塘莲藕、武陵香米、大桥香芋等。水利资源丰富,全县有八大水电网,有小(二)型以上水库123座,总有效库容2.27亿立方米:中型水库有4座,其中最大的是清平水库,总库容9710万立方米。矿产资源主要有银锌、铅锌、铜、锑、三水铝等18种。旅游资源主要有昆仑关抗日战争遗址、清平水库、情人谷风景区等。1.2.3.2能源XX县全县范围内在安城站有220kV变电站一座,主变容量为180MVA;在芦圩镇有XX110kV变电站和凤凰35kV变电站各一座。县域内还有3座小水电站并网发电,总装机容量为1900kVA,年发电约500万kWh,丰水期才发电,占XX年供电量不足2%。XX没有地方小火电厂,地方电源电能出力可以忽略不计,完全领先主网电源输电。1.2.3.3交通(1)XX县域交通概述XX县位于XX省中南部,四面皆山,中部则是广阔的冲击平原。对外联系四通八达,桂海高速公路,南梧二级公路贯穿全县,境内的黎塘镇是湘桂铁路、黎湛铁路和黎钦铁路的交会点,交通极为便利。(2)公路交通情况XX县域内现有公路共有593.37公里,其中高速公路53公里,二级公路114.14公里,三级公路105.31公里,四级公路223.22公里,等外公路97.7公里。近年来XX县的公路车流量主要集中在G322(南柳公路)、G324 (南梧二级公路)两条国道上,占了公路流量的约50%左右。XX县目前有7个公路对外出入口,分别是G322(国道)、G324(国道)、S209(省道)、X208(县道)、X487(县道)、X488(县道)、X489(县道),对外交通比较方便。但这些出入口都集中在北面、东面和西面,县域南面缺少高等级道路的对外出入口,严重制约了XX县南部乡镇的发展。(3)铁路运输XX县境内的黎塘镇是湘桂铁路和黎湛铁路、黎钦铁路的交汇点,黎塘火车站是XX省第二大的地方铁路编组站,它担负柳州、XX、湛江、钦州四个方向货物列车的到发解编和旅客列车到发任务,是大西南出海的快速咽喉通道。(3)城区道路交通情况XX县近年来城区道路建设速度较快。新增道路主要集中在新区,旧城区道路仍然不成系统,道路狭窄弯曲,畸形路口多,已不适应县城交通量增长的需要。XX县现状道路在新城区建设情况较好,县城内的三块板和四块板结构的道路主要集中在新城区,道路绿化和道路设施建设也较为完善。1.2.3.4水环境质量现状由于XX县水资源缺乏,以及工业用煤大多为区内高硫煤,造成酸雨污染严重,县域内清平水库、中七江和清水河三大水域的纳污和自净能力较差,并且近年来有大量未处理的工业废水和生活污水流入,导致上述水体的水环境质量明显下降。1.主要工业污染源主要来自芦圩镇工业集中区的工业废水。2.县城生活污染源主要为居民排放的生活废水及固体废弃物的污染。1.2.4建设规模与目标1.2.4.1项目设计年限依据《XX市XX县城区总体规划》的规划年限为近期至2013年,远期至2020年。本污水处理工程的设计年限与《总规》同步,近期至2013年,远期至2020年。 1.2.4.2项目服务区面积及人口其近期服务范围包括市区17km2范围,服务人口14.55万人,接纳服务范围内的生活污水和工业废水。1.2.4.3项目建设规模XX县污水厂近期(2013年)工程处理规模为3万m3/d,远期(2020年)处理能力扩大到6万m3/d。本可行性研究报告的对象是近期工程。1.2.4.4污水管网建成区排水管道采用截流式合流制,截留倍数n=1;新建城区采用分流制。敷设污水管网DN300~DN1350共28.03km。1.2.4.5主要技术指标污水处理厂设计进出水水质及污染物去处率表1-1项目BOD5CODSSTNTP设计进水水质(mg/l)180350250504设计出水水质(mg/l)206020201处理效率(%)88.882.89260751.2.5主要建设条件1.2.5.1基础设施条件项目厂址都有公路经过,尚未接通给水,供电可方便接入,污水提升泵站的地方供水、供电均可方便接入。1.2.5.2项目施工条件项目建设所需的各种土建材料在本地区范围就可购得,而污水处理的专用设备亦可通过市场购买得到,从而满足项目施工的需要;水电供应及交通物流等都能满足项目建设施工的要求。1.2.5.3其它支持条件XX县政府将项目建设列入《XX市XX县城区总体规划》(2004-2020年),表明项目建设得到XX县委和县政府的鼎力支持,并且得到广大XX 县人民的积极拥护。1.2.6项目资金投入XX县污水处理工程项目资金投入情况:⑴ 固定资产投资项目固定资产投资额为7900万元。⑵ 铺底流动资金项目铺底流动资金43万元。⑶ 总投资项目总投资7943万元,由固定资产投资和铺底流动资金构成。⑷ 建设资金筹措  申请国债:3950万元;申请世界银行贷款:3000万元(折合美元约为420万元美元,采用的美元对人民币汇率的中间价:1美元对人民币7.14元)业主自筹:993万元。1.2.7主要技术经济指标项目主要技术经济指标见表1-2。 项目主要经济技术指标表表1-2序号名称单位数量备注1项目设计年限年至2013年2服务面积km217.03服务总人口万人14.554项目总投资万元79435内部收益率%小于06投资回收期年计算期内无法回收7税后利润万元小于0 2给排水工程现状及项目建设的必要性2.1给水工程现状及规划2.1.1供水现状根据XX县水利局的统计数据,XX县城区给水水源为地下水。目前,XX有包括县自来水厂、商贸城供水有限公司、芦圩开发区水厂、XX中学水厂、新宾供销社水厂及部分单位自备井,共40个单位61眼地下水井,年供水量1022万立方米,供水人口约8.5万人。XX县自来水厂2002-2007年供水量和售水量统计表表2-1年度供水量(吨)售水量(吨)20023687600341940020033803347347621320043629320308066.90200537805023252664200639223683531187200742060993688004XX县自来水厂的供、售水量约占全县城供、售水量的50%。从表2-1可以看出,实际的售水量与供水量之间有一定差距,按照管网漏损0.15计,实际年售水量可达868.7万立方米,通过计算可以知道,2007年XX县城人均用水量约为280L/d。2.1.2给水规划根据总规,近期XX县城区供水水源为清平水库原水和地下水,水厂规划用水量为7.93万m3/d,服务人口16.7万人。远期供水水源拟从合江和清平水库引水,关闭、取消县城内小型的自备水源,新建13万m3/d的水厂,规划用水量为15万m3/d,服务人口29.55万人。2.2排水工程现状及规划2.2.1排水现状 目前XX县城区排水采用合流排水制,在建成区内的排水大多使用暗渠或盖板渠。排水渠箱的建设比较混乱,缺乏系统性,一般只有在新建城区的道路上敷设有渠箱和部分旧城区道路设有排水渠,部分旧城区仍是路面排水。城区的污水主要以生活污水为主。县城没有污水处理厂,各用水单位污水经化粪池简单处理后排入城区排水沟渠,进入附近地表水体。2.2.2主要问题(1)由于县城区内尚未建立成一个污水处理厂,使得县城污水处理率为零。生活污水都没有经过处理就直接排水灌溉渠内,对农业灌溉污染严重,同时也污染了作为水源的地下水。(2)建成区内的排水渠渠径大多没有经过计算确定,部分渠过流断面偏小,暴雨时常出现排水不畅,导致地面积水。(3)沟渠布置不合理。由于城市建设的发展,人口数量的增加,许多沟渠不能满足排水的需要,加上旧城区部分沟渠横穿居民住宅和建筑物,给沟渠的维护和清理带来了很大困难。(4)旧城区建筑密度高,已建排水系统均为合流制系统,特别是街区内,建筑物类大多未设分流系统,因此分流制系统改造非常困难。(5)管渠阻塞部分管渠断面偏小、弯曲多,常年失修加上污水量增加和城市建设对排水管渠的破坏,导致下水道阻塞,不能通畅地排水。2.2.3排水规划县城实行雨污分流制,旧城区难以改造可实行截流式合流制,沿河涌截流。近期沿宾州大道规划一污水主干管,收集道路两侧污水。远期结合新开发用地,沿规划建设区中部南北向、通往马潭的城东大道敷设污水主干管,经环城东路接入污水处理厂。2.3水环境污染现状2.3.1工业废水排放情况 XX县工业基础相对较薄弱,县城区的工业发展较慢,工业排水量较小,目前统计的在污水处理厂服务区域内的工业企业污水量为0.047万m3/d。2.3.2受纳水体基本情况XX城区附近没有大江大河,唯一靠近县城的河流-沙江,距县城有2~3公里远。城区污水主要受纳水体是一些用于灌溉和排水的渠道(主要渠道有:枫江渠、芦圩支渠、七里支渠、陆村支渠等),既是县城生活污水的受纳水体又是下游群众的农田灌溉用水,该水域为地表水环境功能中的III类水体。2.4项目建设的必要性和结论2.4.1城市的地位与环境的要求XX位于“XX—XX—柳州经济带”和“XX—贵港—玉林经济带”的交点上,区位条件明显。同时,XX处于XX经济区的辐射边缘上,XX以东地区,XX影响减弱,柳州市的影响增强,使XX既受XX的直接辐射又受柳州的影响,成为XX中心城市向桂东地区经济辐射的“二传手”,从XX企业发展和商业发展状况和条件看,区域市场的发育将更多地促进XX的商业发展。水作为一种资源,在经济的发展中正扮演着越来越重要的角色,没有充足的水资源作为经济发展的后盾,经济发展就无从说起。另根据当地环保部门反映,排污企业污染反弹严重,企业环保意识较低,加上治理技术落后,工艺水平低下,客观上造成了企业“偷排、露排、直排”的违法行为。另外,城中区(芦圩镇)居民生活污水直接排入城区用于灌溉的水利渠,最终排入附近农田和小河沟,蒸发入渗,污染了农田,对地下水源也造成了污染,给居民的生活环境造成危害,影响了农田的灌溉环境及生产。在全国范围而言,XX省属于富水省份,但XX整个县域内却没有一条河流能够提供规划区域内的生产生活用水。因此,污水处理就显得尤为重要。通过修建污水处理厂,可以将处理后的污水作为沙江的补充水源,避免对地下水资源的污染,同时为沿江农田提供相应灌溉环境。党中央,国务院非常重视城市环境质量问题。建设部、环保总局科技部2000年下发的城建[2000]124号《城市污水处理及污染防止技术政策》规定2012年全国设市城市和建制镇的污水平均处理率不低于50%,设市城市的污水平均处理率不低于60%,重点城市的污水平均处理率不低于70%。 XX的城市污水处理率为零,与国家、省及市政府的要求相差甚远。为了保护地区水域的功能,提高居民的生活环保质量,实行城市经济的可持续发展,建设XX城市污水处理厂及相应配套管网是十分必要和及时的。2.4.2保护生态环境、实行城市经济可持续发展的需要可持续发展的含义是:“既满足当代人的需要,又不危及后代人满足其需求的发展”。这一定义在1992年里约环发大会上得到全世界的认同。可持续发展的核心是经济发展,而这里的经济发展是不降低环境和不破坏自然资源基础的经济发展,也就是在保持自然资源的质量和其所提供服务的前提下,使经济发展的净利益增加到最大限度。可持续发展必须以自然资源为基础,同环境承载能力相协调,也就是可持续性可以通过一定的手段和措施使得人类对自然资源的耗竭速率低于自然资源的再生速率。可持续发展以提高生活质量为目标,同社会进行相协调。水是人类生存的生命线,是经济发展和社会进步的生命线,是实现可持续发展的物质基础,是增强城市综合竞争力的重要条件。水资源的利用与保护,在可持续发展中占有重要的地位。水资源的紧缺和污染,将在很大程度上制约经济建设和人民生活,影响了社会稳定。特别是城市作为经济社会发展的中心,人口密集,经济活动集中,随着经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,对水的需求量越来越大,对水质的要求越来越高。如果不抓紧解决城市水的问题,必然会更加严重地影响城市的可持续发展,影响城市的竞争力,严重的可能要危及城市的生存。在这个关系城市发展和存亡的重大问题上,我们必须要有强烈的危机意识和紧迫感。因此为保护城区居民生活环境,附近农田的种植环境以及XX县的地下水资源,建设XX县城市污水处理工程是非常必要的。2.4.3抓住西部大开发的历史性机遇开发西部,国家产业政策和地区政策的调整,将加大投资力度,向西部地区和环境保护、城市市政基础设施等领域倾斜。XX县城市污水处理厂的建设不仅是XX县的建设和发展需要,而且符合国家的地区政策,产业政策和投资方向。 抓住西部大开发的历史机遇,积极争取国家及自治区的资金支持和政策支持,兴建城市污水处理厂。2.4.4结论建设城市污水处理厂工程是城市基础设施完善程度和衡量城市现代化的标准之一,是城市环境综合治理的主要组成部分,将产生明显的社会效益和环境效益。对XX县城市污水进行收集、处理和排放的综合整治是地区水污染环境控制的首要目标,它既是城市基础设施之一,也是城市环境保护设施之一,其建设和实施对境内的生态环境和城市的可持续发展将起到不可替代的作用,本工程的建设不但必要,而且十分紧迫。MSBR技术起源于80年代,该工艺是世界各国普遍采用的新型废水生物处理工艺,其在防治水体污染方面已经并还在继续发挥其良好的作用。20世纪80年代以来,废水生物处理新工艺、新技术的研究、开发和应用,已在全世界范围内得到飞速的发展,出现了许多新型的废水处理新技术。高效、节能、稳定,并对污染物去除的多功能特性,在国内外的实际工程中的得到了良好的应用。城市污水处理厂的建设在技术上是成熟的,可实施的。城市污水处理厂的建设是符合国家的地区政策、产业政策和投资方向,有可靠的法律依据及经济效益。3工程规模及设计进出水水质3.1工程规模3.1.1设计年限《XX市XX县城区总体规划》的规划年限为近期至2010年,远期至2020年。本污水处理工程的设计年限近期至2013年,远期至2020年。3.1.2服务区面积及人口本工程污水处理厂服务范围包括“XX市XX县城区总体规划”所涉及的范围,即芦圩镇镇域,约30平方公里。按照《XX市XX县城区总体规划》(2004-2020)的预测,2007年,XX 县规划区内人口规模为13.5万人,XX县人口规模的增长率:2006-2010年,7%;2011-2015年,为6.5%;2016-2020年,为5.0%。芦圩镇地区人口数表3-1年度总人口数每年人口增长情况出生投资购房投靠亲属200214755414401352003148458134532220041879692654200220052102073278286200621251228038135200721608834522873规划近期服务区近5年人口统计表表3-2年份200220032004200520062007固定人口(万人)8.548.89.39.810.511.0流动人口每年按0.5万人计表3-1,是XX县公安局提供的芦圩镇地区人口和流动人口数,从表中人口增长情况来看,除2003-2005年人口增长率保持较高增长外,其他年份人口增长率均低于1.5%,特别是2005-2007年,人口增长率在1.4%左右,基本趋于稳定。由于本可研编制范围为芦圩镇地区的城区部分,因此上述人口增长率的数据具有一定的参考意义。但是从XX县规划建设局提供的统计数据中(表3-2),不难发现从2002到2007年,6年来XX县规划服务区范围内的人口规模的平均增长率为5.2%,低于总规的预测值。同时,从2003年到2007年的人口增长率变化趋势来看,基本是下降的(05年到06年除外)。因此,结合表3-1和表3-2的数据,考虑到人口增长率和经济发展水平呈反比关系,适当调整2008-2013年人口规模的增长率,取增长率为1.8% ;而随着城市的发展,城市的流动人口将会比现在略有增加,取Px=0.6万人。2007年XX县房地产项目开发情况汇总表表3-3房地产开发项目数量占地面积(m2)总建筑面积(m2)计划销售面积(m2)48586806.111198334.8973309.8从上表(表3-3)看出,2007年XX房地产开发面积达到119.8万m2,计划销售面积97.3万m2,按照3.5人/100m2的人口密度计算,考虑到部分购房者将会是芦圩镇规划范围内的固定人口,而另外部分则是迁入人口,因此考虑0.45的折减系数,仅靠房地产开发而带来的人口迁移就有1.53万人。因此XX县2007年人口总规模为:固定人口+流动人口+迁移人口=11.0+0.5+1.53=13.03万人。2013年后,XX县城规划面积将不断扩大,随着城市化进程的加快,本可研编制范围也从原来的17km2扩大到30km2。房地产开发面积也会相应的有所增加,会带来大量的农业人口迁入XX城区,在考虑了人口迁入的前提上,取人口平均增长率为1.5%(通过提高平均人口增长率的数值来弥补每年迁入人口对总人口的贡献),流动人口为1.5万人。按照人口综合增长公式:Pn=P0(1+r)n+Px计算XX县城的城镇人口规模:(Pn——规划期总人口规模;P0——计算基期总人口数;r——每年人口增加比率;Px——流动人口:n——规划年限),因此对XX人口平均增长率预测如表3-4:规划期固定人口预测表表3-4预测时段rnPo(万人)2007--20131.8%613.952013--20201.5%715.49根据表3-4及XX的实际情况,确定XX流动人口预测结果为年份20132020县城区总人口(万人)px0.61.5由此得县城预测总人口: 年份20132020县城区总人口(万人)14.5516.993.1.3城市污水量预测XX污水厂集纳的污水主要包括生活污水和工业污水量。1)综合污水量法以《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)为依据,根据XX县城目前售水量及自备水源的实际情况,目前XX县城人均用水量约为280L/d。综合考虑XX县城区的用水情况,未来经济的发展,人民生活水平的提高等各种情况,确定近期2013年人均用水量为310L/人.d,考虑XX人民生活水平的提高及工业的发展,其用水量的也应相应增长,则预测远期人均用水量为400L/人.d。考虑到生活污水的排放率和管网的收集率,确定污水综合排放系数(污水排放率×管网的收集率)为近期0.68,远期取0.81。综合污水量预测表表3-5年份人口(万人)综合用水定额(L/cap·d)污水的排放率管网的收集率平均日污水量(万m3/d)201314.553100.800.853.06202016.994000.900.905.512)分项预测法(1)综合生活污水量依据《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)及XX县城目前实际用水情况,确定XX县城近期综合生活用水量指标为230L/人.日,远期综合生活用水量指标为310L/人.日,综合排放系数近期为0.75,远期为0.85综合生活污水量预测表表3-6年份人口(万人)平均日用水量(万m3/d)污水排放系数平均日污水量(万m3/d) 综合生活用水定额(L/cap·d)201314.552303.350.752.51202016.993105.270.854.48(2)工业废水量XX县工业基础相对较薄弱,主要以造纸、制糖、编织工艺等产业为主,而大部分造纸、制糖等工业企业不在污水处理厂的服务范围之内,所以工业废水主要来源企业有芦圩中密度板厂,胶合板厂,宾州烟花炮竹有限公司等(详见表3-7),废水排放量0.047万m3/d。污水处理厂范围内工业企业排水量统计表表3-7单位名称废水排放量(m3/d)现占地面积(亩)近期计划新增用地面积(亩)芦圩中密度板厂200122胶合板厂210123宾州烟花炮竹有限公司1535立新工艺厂152030恒祥工艺厂151535百健工艺厂152020燃气站25合计470335110参考《XX市XX县城区总体规划》(2004-2020年)和《XX县国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》,XX县近期工业用地为166.61ha,远期工业用地为593.18ha,远期工业用地面积为近期的4备左右,考虑到在污水厂服务区内工业废水增长量是有限的,所以预测近期工业污水量为0.30万m3/d,远期工业污水量为0.95万m3/d。(3)未预见水量 未预见水量按以上(1)、(2)项的10%计算。污水处理厂服务范围内污水量统计表表3-8年份服务区人口(万人)综合生活用水定额(L/cap·d)综合污水排放系数综合生活排水量(万m3/d)工业废水(万m3/d)未预见水量和地下水渗入量(万m3/d)规模(万m3/d)201214.552300.752.510.280.273.09202016.993100.804.480.950.555.983.1.4污水厂规模确定根据以上对XX污水水量的预测,确定XX县城市污水处理厂近期(2013年)建设规模为3.0万m3/d,远期(2020年)建设规模为6.0万m3/d。3.2设计进出水水质3.2.1.设计进水水质城市污水处理厂污水来源主要为生活污水、公建污水和工业废水三个部分。污水厂设计进水水质浓度的大小,直接影响污水处理工艺方案的选择,影响污水处理厂的投资成本,因此污水厂设计进水水质的确定非常关键。1)设计手册建议进水水质设计手册建议的典型的城市生活污水水质详见表3-9。典型的城市生活污水水质表表3-9指标浓度(mg/l)指标浓度(mg/l)高中常低高中常低悬浮物SS350220100COD1000400250 非挥发性SS755520TN854020挥发性SS27516580有机氮35158BOD5400200100氨氮502512溶解性20010050TP1584悬浮性20010050无机磷1053XX县城区,尤其是本污水工程纳污范围内,居民综合用水量所占比例较大,工业废水所占比例很少,工业废水在排入城市污水管网之前,水质必须达到《污水排入城市下水道水质标准》,所以本工程污水水质指标取中低值为主。按近年我国实测资料和设计规范,生活污水中BOD5及SS值分别在20~35g/cap·d和35~50g/cap·d范围。取BOD5=40g/cap·d,SS=50g/cap·d,BOD5/COD=0.5,综合生活污水量为240l/cap·d时,计算生活污水水质应为:BOD5=40/0.240=167mg/lCOD=2×BOD5=334mg/lSS=50/0.240=208mg/l2)设计进水水质考虑纳污范围内城市污水以生活污水为主,现状排水系统为合流制且不完善,区域内居民生活水平不高等情况,并对BOD5、COD、SS、NH3-N、TP等污染物适当留有余地,拟定本工程的设计进水水质如下:BOD5:180mg/lCOD:350mg/lSS:250mg/lTN:50mg/lTP:4mg/l 建设单位应尽快组织人员对纳污范围污水进行连续监测,积累质料,为下阶段更合理、科学的确定进水水质提供依据。3.2.2受纳水体及设计出水水质1)受纳水体根据XX市区水系分布情况和污水处理厂选址条件,本工程最终受纳水体为沙江支流,现状水质状况为Ⅲ类水体。确定的污水处理厂厂址位于规划区的最北边,仁爱路以东,龙归路以北的一片农田上。其地面标高104米,位于历史最高洪水位之上,利于污水处理厂处理水的排放。2)设计出水水质红水河XX段目前水质现状及规划属Ⅲ类水体,本工程污水处理厂排出口河段亦为Ⅲ类水体。根据《城镇污水厂污染物排放标准》(GB18918-2002)4.1.2.2条规定“城镇污水处理厂出水排入GB3838地表水中Ⅲ类功能水域(划定的饮用水水源保护区和游泳区除外)、GB3097海水二类功能水域和湖、库等封闭或半封闭水域时,执行一级标准的B标准。”本工程污水处理厂出水执行一级标准的B标准。综上所述,确定本工程污水处理厂出水水质如下:BOD5:≤20mg/lCOD:≤60mg/lSS:≤20mg/lTN:≤20mg/lTP:≤1.0mg/l3)污水处理厂污染物质去除率本工程拟定了进水水质,确定了出水水质,则污染物去除率见表3-10。污水处理厂设计进出水水质及污染物去处率表3-10项目BOD5CODSSTNTP设计进水水质(mg/l)180350250504设计出水水质(mg/l)206020201 处理效率(%)88.882.89260754厂址选择4.1选址原则城市污水处理厂厂址选择的主要原则为:1)位于城区的低洼处,场地不受水淹,尾水及污泥排放方便;2)位于城市集中供水水源的下游;3)尽可能布置在城市主导风向的下风向,并与周围居民有一定的卫生距离;4)符合城市总体规划和城市远期发展的要求;5)少拆迁、少占良田;6)交通、运输及供水、供电较方便。4.2方案比选考虑以上各种因素,污水处理厂较理想的厂址是城区的北面,并靠近沙江支渠。经现场勘查,结合在修编的《XX县城市总体规划》,并与XX县建设局、环保局、水利局等部门协商,提出两处厂址供选择。污水厂厂址位置图详附图:S-K-01。1)厂址方案一位于远期规划用地区域的最北边,仁爱路以东,龙归路以北的一片农田上,北面是沙江支渠,地面高程在103.5~104.3m之间。2)厂址二方案位于远期规划用地区域的最北边,沙江支渠以东,龙归路以北山脚下的一片荒地上,地面高程在102.5~103.0m之间。3)尾水排放厂址一、二的污水处理后出水均排至沙江支渠,最终流入沙江。 4)厂址方案优缺点比较两个厂址方案的优缺点见表4-1:厂址方案综合对比表表4-1厂址优点缺点厂址一1.靠近沙江支渠,利于尾水排放。2.无拆迁。3.在仁爱路及龙归路交汇处,交通方便,施工条件好。4.地势较平坦,易于施工。5.位于城市地势最低处,管道敷设顺坡,最大限度地减小了埋深。6.位于地势较低处,故提升泵扬程较低,运行费用较低。7.周围居民稀少,污水厂对周围环境影响小。8.较厂址二污水管线可缩短500米。1.部分季节处于城市的上风向。2.占用了农田(不属于基本农田保护区)。厂址二1.靠近沙江支渠,利于尾水排放。2.无拆迁。3.位于龙归路以北,交通方便,施工条件好。4.位于地势较低处,故提升泵扬程较低,运行费用较低。1.地处山脚,地质条件复杂。2.需要开山,施工难度大。3.污水管线增长,进厂污水管埋深加大。4.3推荐拟定厂址 由以上厂址方案对比可以看出,厂址方案一场地开阔平整,对构筑物布置及厂区扩建有利;尾水排放方便,并排放至城区灌溉渠的下游;污水管线短;进厂污水管埋深浅;场地无拆迁,征地费用少。是较理想的污水厂址。故推荐厂址方案一为污水处理厂厂址。 5配套管网工程5.1管网系统现状概述:XX县地势南高北低,地形平坦,南北高程差约22m。城区无天然河流,现状的污水排放主要是依靠贯穿城区的几条水利渠,即城南的五化干渠,贯穿县城南北的枫江支渠和七里支渠,水利渠断面尺寸由几十厘米到几米不等。这几条水利渠由XX县水利局修建,其本意是用于农田灌溉和城区的泄洪。但由于XX县自然环境的限制,城区生活污水及工业废水无排放的河流,致使所有生活污水及工业废水或排入这几条水利渠,或就近排入农田或水塘。渠中污水经沿途蒸发,最终排入农田和沙江。5.2排水体制选择及管网布置原则XX县城区现有排水系统为雨污合流制,污水无序排放至城中水利渠。根据XX县的实际情况,确定老城区排水体制采用截流式合流制,并对现有街道的排水系统进行改造。规划近期的新城区排水采用雨污分流制。其中老城区现有街道的排水系统主要从以下几个具体方面进行改造:1)有组织的收集污水目前居民的生活污水排放无明显的集中流向,主要是就近排入附近的水利渠,污染了环境。还有许多地方根本没有排水沟渠,雨水及污水沿自然地面、街道排泄,严重影响了市容、卫生和环境。应适当增设排水沟渠,并使污水通过沟渠有组织的进行排泄。2)沟渠的扩宽和改造目前不少沟渠的截面过小,而且沿途敷设极不合理,旧城区的部分沟渠横穿居民住宅和建筑物,给沟渠的维护和清理带来了极大的困难,必须进行扩宽和改道。3)疏导和引流死水区疏导和引流死水区使污水能顺畅的排入流动的沟渠4)主要道路上排污口或沿河道边敷设截留干管 将目前的直泻式合流制改为截流式合流制,为日后城市所有污水无害化处理做好必要的基础设施。5.3截留倍数的选择本工程纳污范围的排水体制为雨污合流制。对排入水利渠的合流污水进行截流,必须对现有排水沟渠进行系统的调查:排出口的位置,管径及标高。沿城区道路合适位置铺设截流干管,设置一定数量的溢流井。晴天时,将所有排出口污水截入截流干管,并输送至污水处理厂进行处理;雨天时,将污水和初期雨水截入截流干管,超过截流倍数的雨水通过溢流井溢流排入水体。合流制排水系统的截流倍数应根据旱流污水的水质、水量及水体卫生要求,水文、气象条件等因素进行选择。XX县年降雨量较大,5~10月为汛期,约占全年降雨量的60~70%,降雨日数较多,如加大截流倍数,可减少溢流时间,但对水质浓度稀释较大,不利于污水的有效处理,而且投资增加很多,综合考虑以上因素,并征得当地环保局意见本工程截流倍数取n=1。5.4污水管网布设及主要设计参数根据本工程规模计算,污水厂近期纳污范围内污水量3万m3/d,远期污水量为6万m3/d。城区建设按规划逐步实施,因此,排水干管按远期水量设计,近期水量校核,并根据城市建设逐步实施,污水收集支管可分期实施。近、远期服务范围、管网布置及厂址位置见附图S-K-01:厂址及管网位置图。5.4.1主要设参数本工程截污干管沿市区地势较低的道路敷设,收集服务区内的污水及按截流倍数(n=1)所截流的雨水。截污干管主要计算公式:式中Q──流量(m3/s)v──流速(m/s)A──水流断面(m2)n──粗糙系数,取0.009 R──水力半径(m)I──水力坡降合流管道按满流计算。分流制污水管道最大充满度介于0.55~0.75间。最大设计流速为5m/s。在设计充满度下条件下的最小设计流速0.7m/s。主干管和干管的起始覆土深度一般为2.5m,但不小于1.5m。5.4.2排污管网布设本次城区新铺设的污水干管总共四条,污水主干管一条,总体敷设方向由南向北。由于XX县地势平坦,地形高差小,污水管敷设坡度从0.002到0.0045不等。管道按照第三章预测的远期污水定额300.0L/人.d计算,合流管道按满流计算,非满流管道最大设计充满度按下表:管径(mm)最大设计充满度200~3000.55350~4500.65500~9000.7本可研预算内只包括近期范围内敷设的管网。以下为各污水干管及污水主干管的基本情况介绍。污水干管一(节点B1~A7):由南至北,主要收集规划区南部的污水,沿城东大道和商贸大道敷设,全长2.5千米。按远期综合污水定额300.0L/人.d进行水力计算,污水管道管径DN400~DN500。该管段服务人口3.1万人,服务面积4.5平方千米。其中B1~B5节点设有溢流井。污水干管二(节点C1~A8):由东南至西,主要收集新城区东南部的污水,沿宾莲公路、凤鸣路和文明路敷设,全长3.4千米。按远期综合污水定额300.0L/人.d进行水力计算,污水管道管径由DN350~DN400。该管段服务人口1.4万人,服务面积2.4平方千米。污水干管三(节点D1~A12):由城东至西北,主要收集新城区东北部的工业污水,沿风景路东段敷设,全长2.9千米。按远期综合污水定额300.0L/人.d 进行水力计算,污水管道管径由DN300~DN400。该管段服务人口1.9万人,服务面积3.3平方千米。污水干管四(节点E1~A13):由南至北,主要收集规划区中部的污水,沿城东大道北段和仁爱路敷设,全长2.2千米。按远期综合污水定额300.0L/人.d进行水力计算,污水管道管径由DN300~DN600。该管段服务人口2.3万人,服务面积2.9平方千米。污水主干管(节点A1~污水处理厂):由西南贯穿全程至县城远期规划用地的北部。先后沿枫江路、宾州大道(中途设提升泵站)、风景路、仁爱路北段敷设至污水厂区,全长9.0千米。按远期综合污水定额300.0L/人.d进行水力计算,污水管道管径由DN400~DN1100。其中A4~A7节点设有溢流井。5.5管材选择及主要工程量根据敷设场地的地质和抗震条件,管径≤500mm的排水管采用HDPE双壁波纹管,承插连接;管径>500mm的排水管采用钢筋混凝土管,接口采用橡胶圈密封。基础采用天然砂石,采用开槽的方式进行施工。在主要排水单位的支管接入处设置连接窨井,其余管段上每隔30~70m设检查井一座,便于维护和支管的接入。近期纳污范围截污管工程量见下表:近期新建污水管工程量表表5-1序号名称规格材料单位数量1排水管DN300HDPE双壁波纹管m26592排水管DN350HDPE双壁波纹管m19303排水管DN400HDPE双壁波纹管m52894排水管DN500HDPE双壁波纹管m50395排水管DN600钢筋混凝土管m4986排水管DN700钢筋混凝土管m6407排水管DN800钢筋混凝土管m6288排水管DN900钢筋混凝土管m31979排水管DN1100钢筋混凝土管m211510污水检查井¢1000砖砌座430 11污水检查井¢1250砖砌座3812污水检查井¢1500砖砌座6913污水检查井矩形砖砌座465.6中途提升泵站由于XX县地势平坦,南北距离8.5千米多,高差22米。污水主干管全长20.07千米,其在敷设至宾州大道和XX大道交叉处埋深已经达到10米左右,因此,污水在此处必须经过提升后才能进入污水厂区。5.6.1站址的选择污水中途提升泵站的站址必须满足以下条件:1、必须在规划建设用地上,不得占用基本农田保护区。2、在城市主导风向(东风和东北风)的下风向。3、距离附近居民有至少200m的距离。4、污水经提升后能自流进入污水处理厂。5、厂址地面高程在二十年一遇洪水位以上。根据以上污水泵站的选址原则,并结合现场实况考察,最终确定了该泵站的站址,即现状宾州大道和XX大道交叉处的西南面。该地块为城市规划建设用地,现状为农田,其西面是城中加油站,东面、南面为民房,北面是农田。泵站具体建设位置可以保证距离东、西、南面建筑物有60m以上距离。此处处于县城二十年一遇洪水位以上。因此,该处符合建设中途污水提升泵站。5.6.2泵站规模中途提升泵站近期服务人口7.88万人,服务面积9.0km2,人均综合污水量为201.5L/人.d,泵站近期旱季日平均污水量为1.59万m3/d,旱季设计流量为2.41万m3/d,雨季设计流量为3.89万m3/d;中途提升泵站远期服务人口10.5万人,服务面积16.5km2,人均综合污水量为300.0L/人.d,泵站远期旱季日平均污水量为3.23万m3/d,旱季设计流量为4.65万m3/d,雨季设计流量为6.13万m3/d。 5.6.3泵站工艺设计1)设计流量:近期旱季平均流量:662m3/h=1.59万m3/d(总变化系数Kz=1.52)近期旱季最大流量:662×1.52=1005m3/h=2.41万m3/d远期旱季平均流量:1345m3/h=3.23万m3/d(总变化系数Kz=1.44)远期旱季最大流量:1345×1.44=1936m3/h=4.65万m3/d近远期雨季截留雨水流量:620m3/h=1.48万m3/d近期雨季最大流量:2.41+1.48=3.89万m3/d远期雨季最大流量:4.65+1.48=6.13万m3/d泵站粗格栅设计流量按远期雨季合流污水流量设计,污水提升泵房亦按远期雨季合流污水流量设计。设备按照近期雨季合流污水流量设计安装,预留远期污水泵安装位置。2)中格栅井功能:去除污水中较大漂浮物,并拦截直径大于20mm的杂物,以保证潜水泵正常运行。(1)构筑物:类型:地下式钢筋砼渠道。数量:1座分两格,与水泵房合建。设计流量:6.13万m3/d尺寸:L×B×H=10.0×3.0×10.0(2)主要设备:中格栅设备类型:回转式格栅除污机数量:2台(近期一用一备,远期同时运行)设计参数:单台过栅流量:Qmax=0.23m3/s栅条间隙:20mm 过栅流速:0.8m/s格栅宽:0.8m栅槽宽:0.9m安装角度:70°过栅损失:50mm栅渣量:1.1m3/d单台功率:1.0kW3)进水泵房功能:将污水一次提升,使污水借重力依次流过处理构筑物,以保证污水厂正常运转。按照远期雨季设计流量设计泵房尺寸,近期雨季设计流量选用设备,预留远期设备安装空间。(1)构筑物:类型:分地上、地下两部分,地下为吸水井,地下式钢筋砼矩形结构,与中格栅井合建;地上建筑为砖混结构。数量:1座尺寸:吸水井L×B=10m×6m,深10.0m;地上建筑L×B=16m×7m,地上建筑净高6.0m。设计流量:6.13万m3/d(2)主要设备:潜水泵设备类型:潜水污水泵数量:5台,4用1备设计参数:流量Q=360m3/h,扬程15m,功率30kW,一台;流量Q=480m3/h,扬程15m,功率33kW,一台;流量Q=600m3/h,扬程15m,功率40kW,三台(一台备用)。 提升泵站主要设备表表5-2序号名称技术参数单位数量备注1中格栅机b=20,B=800mm,N=1.0kW,α=75°套22闸门及启闭机900×900台63潜污泵,带耦合装置Q=360m3/h,H=15m,N=30kwQ=480m3/h,H=15m,N=33kwQ=600m3/h,H=15m,N=40kw套1132用1备4电动葫芦W=1t,H=18m,N=2.5kW台15轴流风机Q=3670m3/hr,P=18mmH2O,N=0.39kw台6提升泵站主要构(建)筑物表表5-3序号名称主要尺寸(m)结构形式单位数量各注1中格栅井10.0×3.0×10.0钢筋砼座1分两格2污水提升泵吸水井10.0×6.0×10钢筋砼座13污水提升泵房(地上部分)16.0×7.0×6.0框架座15.6.4泵站电气设计1)供电电源:本工程为二级供电负荷,污水提升泵站采用专用回路10kV电源或T接回路10kV电源与0.4kV/0.23kV备用电源,具体由建设方与当地供电部门协定。2)负荷计算:中途污水提升泵站主要构筑物总用电负荷如下: 负荷计算表变压器:表5-439污水提升泵站中格栅机220.80.850.621.61.01.92.940潜污泵30300.90.850.6227.016.731.848.141潜污泵33330.90.850.6229.718.434.952.9潜污泵2001200.90.850.62108.066.9127.1192.53用2备电动葫芦2.52.50.20.51.730.50.91.01.542轴流风机2.342.340.80.80.751.91.42.33.543小计1900.850.62169105198.930144同期系数K∑1168.7105.3198.930145无功补偿60.046合计0.970.27168.745.3174.726547变压器容量25048η(%)69.949503)供配电系统设计中途污水提升泵站选用一台室外杆式变压器250kVA,其用电负荷为168.7kW,经无功补偿后174.4kVA,最大负荷率为69.9%。10kV电源进线采用跌落式熔断器保护,对进线、变压器进行短路速断保护。计量采用高压侧计量为主,并结合低压侧分类计量方式。无功补偿采用变电所内低压配电系统集中补偿方式,补偿后的功率因数达到0.9以上。建(构)筑物内电缆应采用电缆沟内明敷,或采用电缆桥架和金属管保护等沿墙或地面敷设,具体根据现场情况确定。户外电缆大于8根以上采用电缆沟方式敷设,否则采用穿管或直埋敷设方式。动力电缆与控制电缆应分别敷设。 在污水提升泵站设就地配电柜和设备控制柜对各类设备供电,并根据工艺要求进行控制。15kW以上设备采用变频器控制方式运行。整套污水处理系统采用集中自动控制,控制中心设于电控间内。所有现场设备控制箱均预留计算机控制接口,可有手动自动切换开关切换。4)照明设计照明电源就近引自本建筑物的低压配电箱或动力配电箱,采用380/220V三相四线制电源。车间、变压器室内照度应达到100Lx,控制室、办公室应达到300Lx,光源以高光效节能型荧光灯为主,综合池附近采用庭院灯,综合池附近应达到30Lx,道路应达到10Lx。污水提升泵站主要电气设备表   表5-5名称规格型号单位数量备注室外杆上变压器S10-250/10250kVA台1照明、动力控制箱台3动力控制屏PK台1机旁控制箱台106污水、污泥处理工艺选择6.1污水处理工艺的选择6.1.1工艺方案选择的原则城市污水处理厂的建设投资和运行费用不但耗资大,而且受多种因数的制约和影响,尤其工艺方案的选择的确保处理厂的可靠运行和低耗运行最为关键。各种工艺方案都有其适用的条件,应根据具体情况,因地制宜合理选择。污水处理厂的工艺方案确定的基本原则: 1)合理确定设计进水水质和处理程度。2)技术成熟、处理效果稳定,确保出水水质达到国家规定的排放要求。3)基建投资和运行费用低,以尽可能少的投资取得尽可能高的效益。4)运行管理方便,运转灵活,并可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式,最大限度发挥处理装置和处理构筑物的处理能力。5)选定工艺的技术及设备先进、可靠和成熟。建成的处理厂能实现工艺过程有效的合理的自动控制。6.1.2可供选择的污水处理工艺污水处理工艺是污水处理厂的关键,处理工艺的选择是否得当,直接关系到处理厂出水水质、运转是否稳定、运转成本的高低和管理的难易。因此,必须结合实际情况慎重地选择适当的工艺,以达到最佳效果。污水处理厂的工艺选择应根据进水水质、出水要求、污水厂规模、污泥处置方法及当地的温度、工程地质等因素综合考虑后确定。XX省XX县污水处理厂工程进水水质和出水水质,如6-1表所示。设计进出水水质及去除率表6-1指标BOD5CODcrSSTNTP进水水质180350250504出水水质≤20≤60≤20≤8≤1从上表可以看出,本工程单纯采用物理方法显然已不能满足处理要求,必须采用带脱氮除磷的生化二级处理来达到预期的处理效果。污水的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二大类。物理化学法由于需投加相当数量的化学药剂,有运行费用高、残渣量大难处置等缺陷,因此,城市污水处理一般不推荐采用。通过对XX省XX 县污水处理厂进水水质的预测,污水进水的水质BOD5/CODcr的比值为0.51,属于可生化范围,另外从TKN/BOD5及TP/BOD5比值来看,采用生物降解法去除N,P是可行的。而生物处理又可分为活性污泥法和生物膜法二种。&活性污泥法:是以活性污泥为主体的污水处理法,它于1914年在英国曼彻斯特市建成试验厂以来,已有八十多年的历史。随着工程实践中的应用和不断改进,特别是近三十多年来,在对其生物反应和净化机理进行广泛深入研究的基础上,活性污泥法得到了很大的发展。活性污泥法的最基本流程是向污水中注入空气进行曝气,并持续一段时间后,污水中即生成一种絮凝体,这种絮凝体主要由大量繁殖的微生物群体所构成,它易于沉淀分离,并使污水得到澄清,这就是“活性污泥”。它的主要构筑物是曝气池和二沉池。需处理的污水与回流的活性污泥同时进入曝气池成为混合液,随着曝气池注入空气进行曝气,使污水与活性污泥充分混合接触,并供给混合液以足够的溶解氧,在好氧状态下,污水中的有机物被活性污泥中的微生物群体分解而得到稳定,然后混合液进入二沉池,在池中,活性污泥与澄清液分离后,一部分回流到曝气池进行接种,澄清液则溢流排放,在整个处理过程中,活性污泥不断增长,有一部分剩余污泥需要从系统中排除。&生物膜法:是土壤自净的人工化,是使微生物群体附着于其它物体表面上呈膜状,并让它和污水接触而使之净化的方法。利用生物膜净化污水的设备统称为生物膜反应器。根据污水与生物膜接触形式的不同,生物膜反映器分为生物滤池、生物转盘及其它生物接触氧化法设备,它们的构造差异很大,但作用的基本原理是相同的。 活性污泥法脱氮除磷,具有处理效率高、处理效果好、运行稳定、运转经验丰富等优点,因此,对城市污水进行脱氮除磷,生物活性污泥法是首选方案之一。虽然生物滤池是一种先进的处理工艺,在中国已开始使用,但是其工程投资较高、运行管理要求高,一般用于占地紧、环境要求严的场合,本工程不推荐采用。目前常用的脱氮除磷处理工艺有氧化沟法、A/A/O法、SBR法、MSBR法等,各处理工艺的机理简述如下:1、氧化沟自1954年荷兰建成第一座间歇运行的氧化沟以来,氧化沟在欧洲、北美、南非及澳大利亚得到了迅速的推广和应用。氧化沟工艺和构造也有了很大的进步和发展,目前的氧化沟绝大多数连续运行。较普及的有卡鲁塞尔型、奥贝尔型、交替工作型、氧化沟与二沉池合建型等多种型式。它既可用于生活污水处理,也可用于工业废水和城市污水的处理。在国外最大规模已超过一百万吨/天。近十几年来,我国工程技术及科学研究部门对氧化沟技术的兴趣与日俱增,已在各地相继建造了一批采用氧化沟技术的城市污水处理厂。如河北邯郸、XX省桂林、山东枣庄、安徽合肥等。有许多氧化沟工艺的城市污水处理厂已投入运行,取得了较好的处理效果,同时取得了一定的运转管理经验。另外,根据出水标准中对T-P的要求,参考近年来国内外的经验,在氧化沟主体前增加一个停留时间为一小时的厌氧段,进一步强化其除磷功能,在这一方面,国外的几家著名氧化沟专利公司,例如Kruger公司和DHV公司等,近年来都先后推出了类似的作法。 这种加在氧化沟前面的厌氧段,按照“选择性理论”,还起到一个厌氧生物选择器的作用。在这一选择器内,生态环境有利于选择性地发展菌胶团细菌,应用生物竞争机制抑制丝状菌的过度生长和繁殖,防止污泥膨胀的发生。氧化沟工艺的主要优点在于:(1)处理流程简单,构筑物少,可比传统活性污泥法流程少建初沉池、污泥消化系统,因此基建费用省。(2)处理效果好而且稳定,操作灵活方便,不仅可满足BOD5和SS的去除而且氧化沟中还能进行充分的硝化和一定程度的反硝化作用,取得除氮的效果。实测资料表明,很多氧化沟中氮的去除率可达80%以上。(3)采用机械设备少,运行管理十分简便,对管理人员的要求较低。(4)对瞬时高浓度污水有很大的稀释作用,能承受水量、水质的冲击负荷,对不易降解的有机物也有较好的处理效果。(5)在延时曝气的氧化沟中污泥生成量少,而且污泥达到一定程度的好氧稳定,可不建污泥消化系统。(6)采用机械曝气方式,可避免鼓风机房噪声对环境的影响。氧化沟法的不足是:因为供氧设备动力效率较低,水处理所耗电量稍大。2、A/A/O工艺A/A/O工艺(Anaerbio-Ano×ic-O×ic)称为厌氧-缺氧-好氧三者结合系统。早在70年代美国在生物除氮方法的基础上发展的同步除磷脱氮污水处理工艺。 生物除磷,是利用聚磷菌的微生物,这种微生物能过量地、在数量上超出其生理需要的从外部环境摄取磷,磷以聚合的形态贮藏在菌体内,形成高磷污泥而排出系统外,达到从污水中除磷的效果。在厌氧条件下(DO=0,NO3-=0),聚磷菌体内的ATP进行水解,将H2PO4放出,并形成AOP同时也放出能量。因此,聚磷菌具有厌氧条件下释放H3PO4,在好氧条件下过剩摄取H3PO4的功能,生物除磷就是利用聚磷菌的这种功能开发了从污水中除磷的技术和工艺。在好氧条件下,聚磷菌好氧呼吸,不断地氧化体内储存有机底物,也不断通过主动输送方式向体内输送有机底物,由于氧化分解,不断放出能量,能量被AOP所获得,并合成ATP(三磷酸腺苷)。H2PO4是聚磷菌分解其体内聚磷酸盐而取得的,大部分是直接从体外摄取的。这样,聚磷菌就不断地利用能量,在透膜酶的催化作用下,通过主动输送的方法将环境中的H2PO4摄入体内,并用于合成ATP,另一方面用于合成聚磷酸盐,这一过程为磷过剩摄取。常规生物脱氮除磷工艺呈厌氧(A1)/缺氧(A2)/好氧(O)的布置形式。其典型工艺流程见下图。混合液回流二沉池出水好氧(硝化)缺氧厌氧进水污泥回流剩余污泥图5-1A/A/O工艺流程图3、SBR法 1901年英国Ardern和Lockett在其试验成功的基础上在世界化学学报上首先发表了一篇重要的科研报告,介绍了在单一的反应器内将空气注入污水中,将其所产生的污泥进行循环并按间歇方式运行,就得到良好的污水净化效果,从试验成果,诞生了活性污泥法。80年来活性污泥法一直处于污水生化处理的主导地位。但是由于当时的活性污泥法虽然处理效率很可观,由于监控和检测技术的限制,SBR法未得到广泛应用。70年代起,由于西欧各国财政上的原因,政府对小城镇环保项目的投入减少,迫使小城镇的环保事业着眼于低投资低能耗,同时由于程控技术,电子计算机技术的发展,一些水质仪表如溶氧测定仪,ORP计的开发应用,于是SBR法又得到了重视。日本、美国、澳大利亚、法国等国家开始了高层次重新研究间歇活性污泥法。被命名为序批式活式污泥法(SequencingBatchReactor简称SBR)。根据SBR工艺运行模式,其操作由进水、曝气反应、沉淀、排出和闲置5个基本过程,从进水至闲置间的工作时间为一个周期。在一个周期内的5个过程都在一个反应池内按程序完成,整个处理系统可以通过二个或二个以上的反应池进行组合交替完成。由于SBR工艺流程短,反应过程在一个池内按时间程序完成,所以在时间程序中进水阶段可以降低曝气强度使池内产生缺氧状态,而曝气阶段的时间可根据实际反应时间而定。通过时间顺序可以对缺氧、好氧的比例进行调整,使处理系统更适应水质的变化和达到期望的出水标准;通过时间程序可控制沉淀出水水质,根据活性污泥的实际沉淀时间使出水SS浓度更低。由于SBR 法中,曝气、沉淀集同一池内,节约了二沉池和污泥回流系统,但曝气池体积、曝气动力设备均要增加,在中小规模污水处理中是较好的处理工艺。4、MSBR法MSBR技术起源于80年代,原先为类似于三沟氧化沟的三池系统,目前逐步发展成为多单元组合系统,系统目前通常由7个单元格组成,见图5-2。单元1和单元7是SBR池,单元2是泥水分离池,单元3是预缺氧池,单元4是厌氧池,单元5是缺氧池,单元6是主曝气好氧池。MSBR的流程的实质与传统A/A/O工艺一样。由于MSBR工艺强化了各反应区的功能,为各优势菌种创造了更优越的环境和水力条件,无论从理论上分析,或者实际的运行结果看,MSBR工艺是最理想的污水生物除磷脱氮工艺,同时,MSBR工艺的厌氧区还可作为系统的厌氧酸化段,对进水中的高分子难降解有机物起到厌氧水解作用,聚磷菌释磷过程中释放的能量,可供聚磷菌主动吸收乙酸、H+、和e-、使之以PHB形式贮存在菌体内,从而促进有机物的酸化过程,提高污水的可生化性和好氧过程的反应速率,厌氧、缺氧、好氧过程的交替进行使厌氧区同时起到优化选择器的作用。MSBR系统原理图图6-2进厂污水经预处理工序后直接进入MSBR 反应池的厌氧池与预缺氧池的回流污泥混合,富含磷污泥在厌氧池进行释磷反应后进入缺氧池,缺氧池主要用于强化整个系统的反硝化效果,由主曝气池至缺氧池的回流系统提供硝态氮。缺氧池出水进入主曝气池经有机物降解、硝化、磷吸收反应后再进入序批池I或序批池II。如果序批池I作为沉淀池出水,则序批池II首先进行缺氧反应,再进行好氧反应,或交替进行缺氧、好氧反应。在缺氧、好氧反应阶段,序批池的混合液通过回流泵回流到泥水分离池,分离池上清液进入缺氧池,沉淀污泥进入预缺氧池,经内源缺氧反硝化脱氮后提升进入厌氧池与进厂污水混合释磷,依次循环。泥水分离池将从SBR池回流的污泥作了2~3倍的浓缩,同时将进入预缺氧池及厌氧池的回流量减少了70%以上,从而强化了系统的除磷效果。当进入预缺氧池的流量从1Q减少到0.25Q时,其实际停留时间增加了3倍,也即其反硝化反应的反应时间增加了3倍,而当其污泥浓度增加了2倍时,微生物内源降解所带来的反硝化反应速率增加了1倍,也即NOx-N的总去除率增加至8倍,将预缺氧池的反应体积减少一半后,其NOx-N的总去除率仍是无泥水分离区的4倍,使得进入预缺氧池的NOx浓度在最低点,保证厌氧区的厌氧状态及厌氧区的VFA能被聚磷菌优先使用。进入厌氧区的NOx得到控制后,使得异氧细菌能在厌氧条件下,强化非VFA有机物的酸化反应,污泥浓度的增加提升了厌氧区异氧细菌的总量,更进一步促进了酸化反应的速率。而进入厌氧区的回流液从1Q减少到0.25Q使得厌氧区的实际反应停留时间增加了60%,更进一步增加了酸化反应的VFA总产量,与此同时,由于回流的污泥几乎不存在任何原废水有机碳源及VFA,当回流液体从1Q减少到0.25Q时,其对厌氧区VFA 的稀释效应大大降低了,此效应可将厌氧区的VFA增加至1.6倍。由于厌氧区VFA的浓度是决定聚磷菌释磷速率的关键因素,上述VFA浓度效应的上升大大提高了聚磷菌的整体反应速率,实际反应时间增加及厌氧区污泥浓度的上升则更进一步提升了VFA吸附及PHB转化的总量。单元6至单元5的回流,可根据对反硝化效率的要求的高低,通过变速调节回流泵来改变系统的回流量。为了保证系统有足够的反硝化反应,缺氧池设计停留时间近2h,同时也将曝气池至缺氧池最大回流量设计在2Q,为避免聚磷菌在预缺氧池中进行吸附释放,预缺氧池至厌氧池的污泥泵可变速调节,以保证预缺氧池的NOx-N控制在1~2.5mg/L,污泥泵的调节由预缺氧池的硝酸盐在线监测仪控制。序批池至泥水分离池的回流泵同样可进行变速调节,以保证整个系统的污泥平衡。MSBR反应池的工艺流程如下图所示。 MSBR系统流程示意图图6-3MSBR工艺在主曝气池及序批池内安装溶氧测定仪,根据主曝气池及序批池内DO水平自动调节空气管道的调节阀门,由调节阀门的开度影响风管总压力,由风管总压力自动调节鼓风机的进出导叶片角,特别是在主曝气池与序批池同时供氧切换为主曝气池单独供氧时自动调整鼓风量以节省能耗,运行周期的切换及各设备的时序操作均实行自动控制。在1/7SBR池的设计中采用了最先进的中间挡板流态设计,当SBR池处于澄清出水状态时,曝气池的混合液经过底部的污泥层进行了污泥过滤澄清。底部档流板可以防止当冲击水力负荷时对出水堰口污泥层的破坏,此时污泥层在中间档流板附近部分悬浮物被带起,中间档流板形成的倒向推流使得带起的悬浮物有了二次沉淀效应,保证出水水质。与此同时,MSBR的系统设计将空间与时间的控制概念有效结合起来,利用了时间控制概念,MSBR 系统在夏天将温度上升所带来的额外反应停留时间转化为悬浮物沉淀时间。当周期时间缩短时,预沉时间的不变造成了沉淀澄清时间所占的比例上升,其结果是当冲击水量将悬浮物在挡板处带起时,推流的时间差使得含有悬浮物的水流接近出水堰口前即已作了周期的切换,防止了出水带出悬浮物,这是MSBR系统能够在大水力负荷冲击时仍能保证低悬浮物出水的最重要原因。与普通A/A/O系统相比较,MSBR系统的SBR池在沉淀澄清时段并无回流,这样实际上的水力负荷及污泥负荷均减少了一半(一般情况下A/A/O或改良A/A/O均有1Q的回流),大大稳定了澄清时段的水流状态,特别对污泥层效应的稳定起到了很大的作用。MSBR污水在通过7#和1#序批池澄清区污泥层时,前端有硝化反应及后端反硝化反应,实验数据及现场数据均证实污泥层的反硝化量很大,因此实际出水TN可控制在5~8mg/L。本工程拟选择MSBR工艺、A2/O工艺两种污水处理方案进行比选。6.1.3污水处理工艺比较及推荐方案6.1.3.1工艺流程方案一:MSBR工艺MSBR工艺流程图见下图: 粗格栅进水泵房细格栅旋流式沉砂池栅、砂外运进水MSBR池污泥脱水间污泥外运剩余污泥紫外线消毒过滤出水 方案二:A2/O工艺A2/O工艺流程图见下图:粗格栅进水泵房细格栅旋流式沉砂池栅、砂外运进水A/A/O生化池污泥回流配水井污泥外运污泥脱水间剩余污泥二沉池紫外线消毒过滤出水6.3.1.2方案比较 上述两个方案均为除磷脱氮活性污泥法,能达到本工程要求的出水水质标准,但在技术上和经济上有一定的差异,其技术经济比较表详表6-2。工艺方案技术比较表表6-2工艺特点MSBR工艺A2/O工艺工艺特点1.结合了A2/O工艺和SBR工艺的优点,对BOD、COD、SS及氮和磷的却除效果好;2.抗冲击负荷能力强;3.氧利用率高4.自动化程度高。5.采用一体化的结构设计,占地面积小。1.工艺技术成熟,应用广泛,运行稳定,对BOD、COD、SS及氮和磷的却除效果均较好;2.抗冲击负荷能力较强;3.氧利用率高4.运行管理较简单。水处理构筑物1.粗格栅、进水泵房(1座)2.细隔栅(2座)3.漩流式沉砂池(2座)4.MSBR池(2座)5.鼓风机房(1座)6.紫外线消毒槽1.粗格栅、进水泵房(1座)2.细隔栅(2座)3.漩流式沉砂池(2座)4.A2/O生化池(2座)5.二沉池(2座)6.回流污泥泵井7.鼓风机房(1座)8.紫外线消毒槽占地面积1.30ha1.76ha单位占地0.43m2/m30.6m2/m3单位耗电量0.159kWh/m30.185kWh/m3污水厂工程费3383万元3423万元单位工程费1128元/m31141元/m3年平均经营成本556.8万元585.4万元单位经营成本0.31元/m³0.32元/m³通过以上比较可以看出,MSBR工艺相对于A2/O工艺占地面积小,个方面指标均略优于A2/O工艺,并且MSBR工艺具有很多成熟运转经验与实例,所以本工程推荐采用MSBR污水处理工艺。6.2污泥处理工艺选择6.2.1污泥处理要求 污水处理过程中产生的污泥,有机物含量较高且不易稳定,易腐化,并含有寄生虫卵,处理不好将造成二次污染,故必须妥善处理。1)减少有机物,使污泥稳定化。2)减少污泥体积,降低污泥后续处置费用。3)减少污泥有害物质。4)利用污泥中可用物质,化害为利。5)因选用生物脱氮除磷工艺,故尽量避免磷的二次污染。6.2.2污泥处理工艺选择根据建设部、国家环境保护总局、科技部颁发的建成[2000]124号文《城市污水处理及防治技术政策》,“日处理能力在10万m3以下的污水处理设施产生的污泥,可进行堆肥处理和综合利用。就本项目而言,由于规模不大,采用污泥硝化的费用相当高,实际上国内已有学者指出,对于规模小于10×104m3/d的污水厂,污泥采用厌氧硝化都是不经济的。另一方面,在污水处理中,反应池泥龄约24d左右,可以认为污泥已达到基本的稳定。从国内许多已建成的污水处理厂证明,得到好氧稳定的污泥,直接浓缩脱水是可行的。由于该种方式总体效果较好,目前已在中、小型城市污水处理厂中得到广泛应用。综上所述,本项目污泥采用直接浓缩脱水,不另设污泥硝化池。6.2.3污泥处理工艺不须消化的污泥处理工艺有两种方式,一是重力浓缩、机械脱水;一是机械浓缩、机械脱水。一般采用机械浓缩、机械脱水。机械处理污泥目前主要有三种方式:1)带式浓缩机+带式脱水机;2)浓缩、脱水一体机;3)离心浓缩+离心脱水机。其中第二种方式设备紧凑、单一,无需中间过度,环境条件好,药耗最省,是污泥机械处理的首选模式。 浓缩、脱水一体机又可分为带式浓脱一体机和离心浓脱一体机。根据XX县的实际情况,推荐采用带式浓缩、脱水一体机。6.2.4污泥处置目前我国城市污水处理厂污泥的最终处置,大都未经无害化处理,随意堆放或用于农田;国外对污泥处置采用较多的方法是焚烧、填埋、堆肥和投海。焚烧技术虽然具有处理迅速、减容多(达70%~90%),无害化程度较高,占地面积小等优点,但一次性投资巨大,操作管理复杂,且能耗大,运行费用高,不适应我国目前国情、XX省的情况和XX县的实际情况。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,XX污水厂产生的固体废物、污泥经脱水、干化后用作农业肥料,多余部分运往垃圾场填埋。6.3消毒方案消毒是水处理中的重要工序,早在2000年6月5日由建设部、国家环境保护总局、科技部联合发出的“关于印发《城市污水处理及污染防治技术政策》的通知建城[2000]124号”中规定“为保证公共卫生安全,防治传染性疾病传播,城市污水处理设施应设置消毒设施”。新排放标准颁布后对污水厂尾水消毒有了更严格的规定,根据出水水质,必须采用适当的消毒方式杀灭污水中含有大量细菌及病毒。6.3.1消毒技术的选择通常消毒方法可分为物理法和化学法。物理法包括加热、紫外线、g或c 射线照射、分子筛等;化学法主要采用强氧化剂如氯气、二氧化氯、臭氧、高锰酸钾、氯胺、次氯酸钠等化学药剂。长久以来,由于化学法具有容易实现、成本低的优点,所以使用较多,而液氯作为廉价的消毒剂有着最广泛的应用。但氯气是一种具有强烈刺激性的有毒气体,在运输和使用过程中易发生泄漏和爆炸。由于氯氧化性强,易与水中有机物发生反应,对消毒产生干扰,另外其反应产物卤代烃、氯仿、三卤甲烷、多氯联苯等物质对人畜有毒害,许多还是致死、致畸、致突变的“三致”物质。现在国际上许多国家和地方政府已限制氯及其衍生物的使用。我国一些地方的环保部门和劳动保护部门也对液氯的使用进行了控制,在目前尚无更经济实用的方法推出前,许多污水厂出水都没有正常的消毒。因此有必要寻求新的消毒方法。近来国内二氧化氯和复合二氧化氯消毒技术迅速发展,但二氧化氯使用时要现场制备,而且仅有20%二氧化氯在消毒过程中有效,运行成本较高。同样二氧化氯具有强氧化性,会与污水中含有的大量有机物发生化学反应,一方面增加投加量,另一方面产生“三致”副产品。因此国外在排入环境敏感地区的污水处理中严格限制使用。随着城市迅速发展,对有着密集居民区的污水厂,液氯及二氧化氯的运输和使用过程中的安全问题成为另一个重要的考虑因素。生活污水处理厂排出的尾水中,粪大肠菌群的数量都在105~106个/L左右,且种类多。基于污水水质的特殊性,普通消毒杀灭难度较大。从环境保护的角度考虑,更应减少污水处理厂对环境造成的二次污染。污水中含有大量有机污染物,如苯、酚、氨等。这些物质一方面会干扰消毒过程,消耗消毒剂,还会产生许多致死、致畸、致突变的消毒副产品。为了更有效地杀灭细菌,同时更有效地保障人民的身心健康,对尾水排入城市河道的污水厂,不宜使用加氯消毒。紫外线技术早在1900年便已存在,但现在的紫外线技术与过去不同。据统计,过去很少有紫外线消毒运用于污水处理的实例,但到了1995 年紫外线消毒技术在美国污水处理中的应用已达5%,并成逐年上升趋势。近来,由于采用紫外线消毒具有不需投加任何化学药剂,不改变水的成分和结构,消毒时间短,杀菌范围宽,效果好的优点,国际上一些对细菌排放有严格要求的地区,都采用了紫外线消毒。基于上述原因,推荐采用新型紫外线消毒技术。6.3.2紫外线消毒技术的原理紫外线是一种肉眼无法看见的光线,当病毒细胞经波长在紫外线照射后,波长254nm的紫外线被DNA吸收。细胞遗传传递功能丧失,最终导致细胞功能衰退而死亡,从而达到消毒杀菌的目的。紫外线消毒灯管类型可分成低、中、高3种,常用的是低压和中压系统。中压系统每根灯能耗最高可达5000W,而低压系统每根灯管能耗在65~1500w。处理同样的水量,中压系统与低压系统相比,则需要较少的灯管,水流通过时的水头损失也较小,灯管自清洁系统的费用也较少,但由于中、高压系统发出的波长范围宽,而能被有效利用的只有一小部分,所以能量转换率低,能耗大,通常只是低压系统的1/2~1/3,因此一般只在大型水处理厂中使用。紫外线消毒效果的好坏与紫外线灯源发出有效波长的能量转换率、紫外线弧长有关,还与灯管和水的透射率以及照射时间有关。现在的高效灯源可发出40%以上的有效光谱,石英灯管的透射率也在90%以上。因此,与传统意义上的紫外线灯已不能相提并论。目前,世界上先进技术生产的灯管寿命已达15000小时以上,但价格却降低了不少,从而大大降低了投资及运行成本。 6.3.3紫外线消毒与传统加氯消毒的比较紫外线消毒在小型的水处理和灭菌要求较高的医院污水处理中一直有较多的应用。其灭菌范围广、效果好、无须投加化学药剂、使用简便、无二次污染的优点得到广泛的认同。然而昂贵的设备及成本限制了紫外线消毒技术的推广。近年来,随着紫外线消毒技术的不断进步和国际市场竞争的日益激烈,尤其是仅有少数国家才能生产的高技术含量的紫外线灯管价格大幅度下降,紫外线消毒技术已在国外污水处理领域中得到广泛应用。1、投资比较紫外线设施的一次投资主要有紫外线消毒渠、紫外线灯架、紫外线灯管、清洗装置、配电装置和控制设备。而液氯消毒系统包括加氯间、加氯接触池、氯库,设备有自动加氯机、氯瓶、电子磅秤、自动切换装置、真空调节器、漏氯检测报警仪、液氯蒸发器、中和装置、通风设备、配电装置和控制设备等。液氯消毒系统的土建和设备均多于紫外线消毒设施。当处理水量在25万m3/d以下时,紫外线消毒设备的投资小于液氯消毒系统。2、运行成本的比较在众多的消毒方法中,液氯消毒一向被认为是最经济的,所以虽然有着许多弊端,仍被广泛使用。液氯消毒的成本主要在于液氯的费用和设备的折旧以及少量的电费。紫外线消毒系统运行成本主要取决于电费和灯管的设备折旧。根据国外统计数据,紫外线消毒的运行成本最低。3、操作运行的比较 紫外线消毒系统自动化程度较高,运行中基本上不需人工干预,但如果配备人工清洗系统,须定期将灯管提出消毒渠,浸入清洗槽清洗。而其他消毒工艺在工作过程中需要较多的人工。液氯消毒系统则需要操作工人现场的监视和劳作,装卸、切换氯瓶等工作必须由人工进行。4、维护管理由于紫外线消毒系统的高集成度和模块化设计,结构简单,可24小时全自动运转,高寿命的元件将维护和管理的工作量大大降低。液氯消毒系统的设施设备较多,所以日常的维护和管理工作量也较大。6.3.4紫外线消毒设备的选择污水处理中的紫外线消毒设备与给水处理或医院等小规模的紫外线系统不同,选用不当的话非但能耗大且达不到消毒的效果。常见的紫外线消毒器有开放渠道式和密闭管道式两种,大型污水处理中均用开放渠道式。在灯管的选择上有全进口、进口组装和国产3种,国产紫外线灯管处于国外70年代水平,各技术指标远无法与另两种相比,从各污水厂的运行情况看无论在寿命、透光率、密闭性和功率等指标方面,进口灯管和组装产品质量都有一定差距,因此本工程推荐采用进口灯管。6.4方案论证小结1、本工程污水处理采用MSBR脱氮除磷工艺。2、对污水处理过程中产生的污泥进行直接浓缩脱水外运至城市污泥综合治理及利用处。3、消毒采用紫外线消毒处理工艺。 7污水处理厂设计7.1主要构筑物工艺设计7.1.1工艺流程主要内容XX县城市污水处理厂设计规模为近期2013年3.0万m3/d,远期2020年6.0万m3/d。本工程推荐方案近期主要生产构筑物包括:粗格栅井、污水提升泵房、细格栅渠、漩流式沉砂池、MSBR池、污泥脱水机房。设计流量:近期旱季平均流量:3.0万m3/d=1250m3/h远期旱季平均流量:6.0万m3/d=2500m3/h总变化系数近期Kz=1.41,远期Kz=1.3近期旱季最大流量:3×1.41=4.23万m3/d=1763m3/h远期旱季最大流量:6×1.3=7.8万m3/d=3250m3/h近远期雨季截留雨水流量:620m3/h=1.48万m3/d近期雨季最大流量:5.71万m3/d=1763m3/h远期雨季最大流量:9.28万m3/d=3870m3/h粗格栅远期雨季最大流量:9.28万m3/d设计,污水提升泵按近期雨季最大流量:5.71万m3/d设计,污水提升泵房土建按远期旱季最大流量9.28万m3/d设计,安装近期设备。细格栅、漩流式沉砂池按近期雨季最大流量:5.71万m3/d计算。MSBR池按旱季平均流量3万m3/d计算,按旱季最大流量4.23万m3/d校核。MSBR池供氧量按旱季最大流量4.23万m3/d计算。7.1.2粗格栅井、污水提升泵房7.1.2.1粗格栅井 (1)构筑物:功能:去除污水中较大漂浮物,并拦截直径大于20mm的杂物,以保证潜水泵正常运行。类型:地下式钢筋砼结构。数量:1座(分2格),与进水泵房合建。设计流量:9.28万m3/d尺寸:L×B×H=12.0×5.0×7.5m(2)主要设备:粗格栅设备类型:回转式格栅除污机数量:2台,近期1用1备,远期2台同时使用。设计参数:单台过栅流量:Qmax=0.60m3/s单台功率:3kW栅条间隙:20mm过栅流速:0.9m/s栅宽:1.5m渠宽:1.6m安装角度:75°过栅损失:Hmax=200mm栅渣量:0.1m3栅渣/1000m3污水,含水率80%。7.1.2.2进水泵房(1)构筑物:功能:将污水一次提升,使污水借重力依次流过处理构筑物,以保证污水厂正常运转类型:地下式钢筋砼矩形结构,与粗格栅合建数量:1座尺寸:L×B=20m×8m,吸水井深9.0m,地上建筑净高6.0m。设计流量:5.71万m3/d (2)主要设备:潜水泵设备类型:潜水污水泵数量:4台,3用1备设计参数:单台流量:Q=600m3/h扬程:16m功率:45kw7.1.3细格栅(1)构筑物:功能:去除污水中较大漂浮物,并拦截直径大于6mm的固体物,以保证生物处理及污泥处理系统正常运行类型:钢筋砼渠道数量:1座,分2格,与旋流沉砂池合建设计流量:5.17万m3/d尺寸:L×B×H=10.0×3.5×2.0m(2)主要设备:细格栅设备类型:转链式细格栅除污机数量:2台设计参数:单台过栅流量:0.25m3/s单台功率:1.5kW过栅流速:Vmax=1.00m/s栅条间隙:b=5mm安装角度:α=60°栅宽:0.9m渠宽:1.0m栅前水深:h=1.0m过栅损失:Hmax=200mm 7.1.4旋流沉砂池(1)构筑物:功能:去除进水中比重大于2.65,粒径大于0.2mm的砂粒,保证后续处理构筑物的正常运行(2)设计参数设计流量:Qmax=0.25m3/s(两池同时运行)水力表面负荷:178m3/m2.hr水力停留时间:30s(3)主要工程内容沉砂池2座,每座直径3.1m,池深3.09m,砂斗深度2.2m。每座池配设有一台沉砂池搅拌机和一台空气提砂机,两座沉砂池共用一套螺旋式砂水分离器及供气气源。总装机功率为1.5×2+0.55×2+4.0+0.55KW。分离后的干砂外运。排砂量约1.8m3/d,含水率60%,容重为1500kg/m3。类型:钢制数量:2池单池尺寸:直径D=3.1m池深H=3.09m集砂斗直径1300mm(2)主要设备:A.立式桨叶式分离器设备类型:进口立式叶轮搅拌器,与沉砂池配套数量:2台,每池1台设计参数:叶轮直径:1.02m功率:1.5kwB.砂泵设备类型:进口砂泵,与沉砂池配套数量:两池共用1台 设计参数:流量:12.5L/s功率:1.5kwC.砂水分离器设备类型:螺旋式砂水分离器数量:两池共用1台设计参数:流量:25L/s功率:0.55kwD、风机风量:2.0m3/min,风压:35kPa,N=4.0kW2台,1用1备(4)运行方式浆叶分离机连续运转;气提砂泵按程序控制,定时运转;砂水分离器与空气提砂泵同步运转。7.1.5计量功能:记录污水厂处理水量数量:进出水各1座设计流量:0.50m3/s设计参数:进出水各1台直径DN1100mm电磁流量计7.1.6MSBR池(1)构筑物:功能:在提供足够氧气条件下,并在生物反应池中营造厌氧、缺氧、好氧环境,利用生物反应池中大量繁殖的活性污泥,降解水中污染物,以达到净化水质的目的。设计MSBR池分为两组,每组处理能力为1.5万m3/d。每组池的尺寸(m):池长:=51.8m池深(池1、6、7)H=6.0m池宽:=32.5m池深(池2、3、4、5)H=8.0mMSBR其他参数 循环次数:=8个半周期每天/池循环周期:=3小时/周期MLSS浓度:=2500mg/l(夏季);3000mg/l(冬季)F/M比:=0.081lbsBOD5/lbsMLSS/天水力停留时间:=16.75小时污泥量:350吨/天,含固率1.0%干泥产量:3.5吨/天SRT=10天浓缩污泥回流#3→#4:0.5Q混合液回流#6→#5:2Q污泥回流#1、7→#2:1.5Q(2)主要设备:A.带撇渣浮筒搅拌器#3池:2套3.68KW#5池:2套5.5KW#1、7、4池:10套7.5KWB.潜水回流系统#6池:2套11KW#1、7池:4套11KW#3池:4套3KWC.剩余污泥系统#1、7池:4套3KW7.1.7鼓风机房(1)建筑物:功能:为生物反应池提供氧气,保证生物系统正常运行。类型:地上式排架结构数量:1座尺寸:L×B×H=18m×7.5m×5.0m(2)主要设备: 高峰供气量146m3/min电动罗茨鼓风机类型:电动罗茨鼓风机数量:3台,2用1备参数:Q=82m3/minH=7.0mP=135kW7.1.8储泥池(1)构筑物:功能:储存一定量污泥,保证浓缩装置正常运行。类型:半地下式钢筋砼结构数量:1座,分为2格尺寸:单格L×B×H=6m×6m×3.6m参数:干污泥量:3.5t/d含水率99.0%污泥体积350m3/d停留时间t=10h7.1.9污泥浓缩脱水机房及污泥堆棚(1)构筑物功能:用机械浓缩方式浓缩剩余污泥,用离心方式降低污泥含水率,减小污泥体积。数量:1座尺寸:15m×10m参数:污泥量:3500kgDs/d进泥含水率:99.0%进泥体积:350m3/d出泥含固率:20%出泥体积:17.5m3/d 加药种类:PAM(聚丙烯酰胺)加药量:3g/kgDS污泥24kgPAM/d3)主要工程内容(1)建筑面积150m2污泥浓缩脱水机房一座。(2)带式浓缩脱水一体机一台,处理能力≥200Kg.Ds/h.m,运行时间18h。配用电动功率:压力控制系统3Kw,压滤段主电机4Kw,浓缩段电机2.2Kw。(3)聚丙烯酰胺(PAM)高分子药剂溶液制备罐1套,投加能力1.0Kg/h。PAM投量按污泥干质3~5‰计,药剂调制浓度3‰,投加浓度1‰。脱水后的污泥通过皮带输送机送至泥饼车间 7.1.10处理厂出厂水及污泥出路1)出厂水原污水通过截污干管的收集、输送至污水处理厂,经过二级生化处理后,出厂水水质达到《城镇污水厂污染物排放标准》GB18918-2002之一级B标。尾水排入排洪沟,最终汇入沙江支流。2)污泥污泥处理工艺为机械带式浓缩、脱水一体机,脱水后外运用作堆肥。7.1.11主要设备清单主要设备清单见表7-1。主要设备、仪表一览表表7-1序号名称技术参数单位数量备注一粗格栅井1回转式隔栅除污机b=20,B=1500mm,N=2.2kW,α=75°套21用1备2固定式皮带输送机B=650,L=5m,N=1.1~3kW套13超声波液位差计0~8m套2 4闸门及启闭机600×600台6二污水提升泵房1潜污泵,带耦合装置Q=600m3/h,H=16m,N=45kw套43用1备4超声波液位计0~10m套25超声波液位差计0~8m套26电动葫芦W=2t,H=18m,N=6.1kW台17轴流风机Q=3670m3/hr,P=18mmH2O,N=0.39kw台68弹性密封座闸阀DN600,PN=1.0MPa个1带伸缩接头三细格栅及漩流沉砂池1转链式细隔栅除污机B=1100mm,b=5mm,P=1.5kw套22螺旋输送机φ300mm,L=3.5m,P=2.2kw套13手动渠道闸门B×H=1100mm×1200mm个24手动渠道闸门B×H=1200mm×1000mm个25手动渠道闸门B×H=610mm×1000mm个36旋流除砂设备(立式浆叶式分离器)φ3.05m,P=1.5kw套27砂泵Q=12.5l/s,H=6m,P=1.5kw台28砂水分离器Q=25l/s,P=0.55kw套19风机2.0m3/min,N=4.0kw台21用1备四鼓风机房3罗茨风机Q=82m3/min,H=7m,P=135kw套32用1备6电动单梁悬挂起重机T=3t,H=6m,P=6.1kw套17电动蝶阀DN300,P=0.75kw个2五MSBR池1带撇渣浮筒搅拌器N=3.68kw套23#池N=5.5kw套25#池N=7.5kw套101、4、7#池2潜水回流系统N=11kw套41、7#池N=3kw套43#池N=11kw套26#池 3剩余污泥系统N=3kw套45手电两用方形闸板1200×1200N=0.75kw套46手电两用调节堰门2000×500N=0.75kw套47手动圆形闸板Φ600套48手动圆形闸板Φ900套29放空闸阀DN300个4六储泥池潜水搅拌器P=0.75kw台4七污泥脱水机房1一体化污泥浓缩脱水机250kg.DS/h.m,3+4+2.2kw台21用1备2移动式空气压缩机Z-0.25/8,3kw台21用1备3静态混合反应罐JT100套24污泥螺杆泵1~24m3/h,1.5kw台21用1备5LS自动投药溶解装置4.5kw套21用1备6清洗水泵12.5m3/h,H=50m,7.5kw台21用1备7皮带输送机15m35KW台1八紫外线消毒槽1紫外灯管低压高强灯支562紫外模块UVM个73控制及配电中心220V,1.2kVA/380V,21kVA套14清洗系统配清洗罐装置套15自动水位控制仪套16紫外强度监视系统连续监测套1九实验设备1BOD5仪器及设备瓶组包括:搅拌和恒温箱套12溶氧仪便携式带电池套13pH-仪便携式带电池套14干物质测量仪DS-烤箱220V,50Hz套15亚甲基兰仪器瓶组套16试验器材塑料箱,取样瓶,量筒,锥形瓶,温度计,取样器,载玻片,电子天平等套1 7光度计光度计(220V,50Hz),套18显微镜台19自动调温计(220V,50Hz)套110水质分析仪COD;NO3,NH3—N,PO4等套111取样器套17.2附属建筑物依据《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备标准》(CJJ31-89)有关规定,污水厂内建有综合楼、附属设备间及传达室等建筑。1)综合楼综合楼是污水厂行政管理及控制中心,建筑面积1400m2其中设有行政办公用房、中心化验室、中心控制室、会议室、值班宿舍、食堂等。2)附属设备间附属设备间为一综合建筑物,建筑物内包括车库、仓库、维修间等。3)门卫及大门建筑面积18.0m2,为一层砖混结构。7.3公用辅助工程7.3.1给水污水厂内职工生活用水和消防用水接自市政给水管网,距离约2.0km。进厂给水管管径为DN160,厂内给水管选用PE100给水管。7.3.2排水厂内排水采用分流制。雨水用管道收集后就近排入排洪沟。厂区生活污水、生产污水、清洗水池污水、构筑物放空水、污泥浓缩脱水残液等污水自成系统,用管道收集后排入污水厂细隔栅前,再提升进入污水处理系统处理。7.3.3绿化 厂内绿化以草皮和灌木为主,辅以果树和观赏树种,并充分利用场地原有树林,尽量提高绿化率,绿化率约为30%。7.3.4道路厂内设6m道路,通向每个建、构筑物均设有道路,满足厂内交通要求。采用砼路面,车行道转弯半径6~9m。7.3.5通讯污水厂区设程控电话,通过公用电话网联系。厂内通讯接自城市通讯网络,配置20门程控电话一套。安装于各车间及办公室,3部市话,分别于厂长,副厂长和中控室。为了便于生产管理和调度,在厂区内设置必要的天线对讲通讯系统。7.4电气设计7.4.1供电电源:本工程为二级供电负荷,供电电源为双回路10kV电源,两路电源分别引自市线“T”接入户,架空敷设至厂外末端杆处转变电缆入户,工作电源距离500米,备用电源距离2000米。7.4.2负荷计算:污水厂的主要构筑物有粗格栅井、污水提升泵房、细格栅及旋流沉砂池、鼓风机房、MSBR池、储泥池、污泥脱水机房、紫外线消毒槽和综合楼等,各建构筑物总用电负荷如下:负荷计算表变压器:表7-2序号用电设备组名称设备容量(kW)需用系数(Kx)cosφtgφ计算值备注安装的工作的PjQjSjIj(kW)(kVar)(kVA)(A)1粗格栅井格栅除污机4.42.20.80.80.751.81.32.23.31用1备2皮带输送机330.80.80.752.41.83.04.53污水提升泵房潜污泵1801350.90.850.62121.575.3142.9216.63用1备5电动葫芦6.16.10.20.51.731.22.12.43.76轴流风机2.342.340.80.80.751.91.42.33.57细格栅除污机330.80.80.752.41.83.04.5 细格栅及旋流沉砂池8螺旋输送机2.22.20.80.80.751.81.32.23.39旋流除砂设备330.80.80.752.41.83.04.510砂泵330.80.80.752.41.83.04.511砂水分离器0.550.550.80.80.750.40.30.60.812风机840.70.850.622.81.73.35.01用1备小计(1)164.40.840.64141.090.7167.6254.0续表7-313鼓风机房鼓风机4052700.70.850.62189.0117.1222.4336.914起重机6.16.10.20.51.731.22.12.43.715电动蝶阀1.51.50.20.80.750.30.20.40.616MSBR池浮筒搅拌器186.7186.70.80.80.75149.4112.0186.7282.917潜水回流系统1561560.80.80.75124.893.6156.0236.418剩余污泥系统12120.80.80.759.67.212.018.219方形闸板330.20.80.750.60.50.81.120调节堰门330.20.80.750.60.50.81.121储泥池潜水搅拌器330.80.80.752.41.83.04.522污泥脱水机房脱水机18.418.40.80.80.7514.711.018.427.91用1备23压缩机630.80.80.752.41.83.04.51用1备24污泥螺杆泵31.50.80.80.751.20.91.52.31用1备25投药装置94.50.70.80.753.22.43.96.01用1备26清洗水泵157.50.50.850.623.82.34.46.71用1备27皮带输送机550.80.80.754.03.05.07.628消毒槽控制及配电中心42420.80.80.7533.625.242.063.6 小计(2)723.20.820.71540.7381.6661.8100329综合楼非生活用电72720.40.850.6228.817.833.951.330厂区照明10100.50.850.625.03.15.98.931预计其余用电202010.850.6220.012.423.535.732厂区动力10610.850.626.03.77.110.733小计9960.820.69741509899.6136334同期系数K∑0.9667.3458.5809.6122735无功补偿240.036合计0.950.33667.3218.5702.2106437变压器容量100038η(%)70.27.4.3供配电系统设计污水厂内设变电所一座,高压配电系统采用RM6型气体绝缘环网柜(予留第二电源进线及出线回路),单母线不分段运行。选用一台室外台式变压器1000kVA,其用电负荷为667.3kW,经无功补偿后702.2kVA,最大负荷率为70.2%。低压配电系统采用GCS低压抽屉柜10台。10kV电源进线继电保护采用微机综合继电保护装置,对进线、变压器进行短路速断保护,过流保护。操作电源为交流操作方式。计量采用高压侧计量为主,并结合低压侧分类计量方式。无功补偿采用变电所内低压配电系统集中补偿方式,补偿后的功率因数达到0.9以上。建(构)筑物内电缆应采用电缆沟内明敷,或采用电缆桥架和金属管保护等沿墙或地面敷设,具体根据现场情况确定。户外电缆大于8根以上采用电缆沟方式敷设,否则采用穿管或直埋敷设方式。动力电缆与控制电缆应分别敷设。在粗格栅井、污水提升泵房、细格栅及旋流沉砂池、鼓风机房、MSBR池、储泥池、污泥脱水机房、紫外线消毒槽等处分别设就地配电柜和设备控制柜对各类设备供电,并根据工艺要求进行控制。15kW 以上设备采用变频器控制方式运行。整套污水处理系统采用集中自动控制,控制中心设于电控间内。所有现场设备控制箱均预留计算机控制接口,可有手动自动切换开关切换。7.4.4照明设计照明电源就近引自本建筑物的低压配电箱或动力配电箱,采用380/220V三相四线制电源。车间、变压器室内照度应达到100Lx,控制室、办公室应达到300Lx,光源以高光效节能型荧光灯为主,综合池附近采用庭院灯,综合池附近应达到30Lx,道路应达到10Lx。污水厂主要电气设备表      表7-3名称规格型号单位数量备注室外台上变压器S10-1000/101000kVA台110kV气体绝缘环网柜RM6台1抽屉式低压开关柜GCS台10照明、动力控制箱台20动力控制屏PK台1机旁控制箱台50PLC控制系统德国进口套17.5自控、仪表设计7.5.1设计标准、规范《过程检测和控制流程图用文字和图形符号》(HG20505-92)《控制室设计规定》(HG20508-92)《仪表供电设计规定》  (HG20509-92)《信号报警、联锁系统设计规定》  (HG20511-92)《仪表配管、配线设计规定》  (HG20512-92)《仪表系统接地设计规定》  (HG20513-92) 《分散型控制系统工程设计规定》  (HG/T20573-95)《工业自动化仪表工程施工及验收规范》  (GBJ93-86)《自动化仪表选型规定》  (HG20507-92)7.5.2设计范围1、根据工艺流程配置必要的液位、流量和水质分析等检测仪表。2、所有检测仪表信号的传送和显示。3、根据设备运行要求,设置自动控制或自动调节装置。4、按集中处理、分散控制的原则建立控制系统,合理采用现场总线新技术。7.5.3设计原则1、控制系统由检测执行级、现场分控制级、中央监控管理级三级组成,检测仪表选用常规4~20mADCDDZⅢ型仪表,主要电动执行机构采用带继电器输出触点信号的设备;自成系统的机械设备达智能化总线接口与PLC通讯;现场控制级采用PLC及控制操作界面;中央监控管理级为污水处理厂控制中心。2、主要机械设备的控制系统分三层控制,即就地控制、现场站控制、中央控制三层控制模式;其它设备采用就地控制和现场站控制二层控制模式。7.5.4设计内容7.5.4.1控制系统组成由可编程序控制器(PLC)及自动化仪表组成的检测控制系统----现场控制站,对污水处理厂各过程进行分散控制;再由通讯系统、数据服务器、监控计算机和高清晰度PDP屏组成的中央控制系统----中央控制室,对全厂实行集中管理。各分控站与中央控制室之间由工业以太网进行数据通信。现场控制站与现场测控仪表之间由开放式现场总线连接。7.5.4.2中心控制室在厂内设中心控制室一座。在中心控制室中设置两套监控管理计算机操作站,包括两套服务器、两套工控计算机(21 ”彩色显示器、功能操作键盘、鼠标器、及必须的软件、接口等)、三套打印机、一套不间断电源,两套光纤网络交换机及PDP无缝拼接大屏幕显示系统(显示面积4x2x42寸)。两套监控管理计算机可以分别侧重监控或管理功能,故障时互为备用,具有灵活的运行方式。同时两台中控室监控计算机与服务器、厂长室、工程师室、生产部门、化验室构成内部局域EtherNet网,协议(TCP/IP),系统具备开放型要求。7.5.4.3分控站根据扩建过程的需求、工艺流程和总平面布置,为了节省电缆,以就近采集和单元控制为划分区域的原则,拟设六座现场分控站。每座分控站内分别配置以下主要控制设备:1.一套可编程序逻辑控制器(PLC)2.一套可编程终端PT(触摸屏)3.一套不间断电源(UPS)及过电压保护装置4.为六个现场分控制站配置两套便携式计算机7.5.4.4主要的程序自动控制介绍全厂的控制系统均采用自动控制、遥控和就地控制三种控制方式。自动控制由可编程控器按软件程序完成,遥控由中央控制室操作人员控制,就地控制即在设备现场的手动控制。1.格栅自动控制系统对格栅设置四种控制方式:水位差自动控制、时间控制、遥控、手动控制2.水泵自动控制系统在泵池设超声波液位仪表,根据水位测量仪测得的泵房水位值自动控制多台水泵的启停运行。3.MSBR池空气曝气量的自动调节在MSBR池的溶解氧应控制在1.5至3.0mg/l之间,以保证系统有足够的供气量来满足有机物的降解及硝化反应,同时SBR池在曝气阶段也应满足此值。4.MSBR池悬浮物浓度控制 系统的悬浮物浓度由进水的BOD5,TSS,TKN,水量及温度等因素来决定。对长沙开福污水厂来说,在常规情况根据目前的水质条件在夏天应将主曝气池6号池的MLSS浓度控制在2500mg/l至3000mg/l左右。具体值应根据进水浓度变化,特别是进水TKN及氨氮浓度变化来调整。1.MSBR池运行周期的自动控制运行周期可调整系统不同的硝化及反硝化反应的要求。更主要是为了调整反应时间及运行沉淀,澄清时间。2.MSBR池外回流量的自动控制1/7号单元至2号单元的回流称为系统外回流。其回流时间可在周期运行中由程序自动调整。3.MSBR池5号单元的运行控制5号单元可用作第二级厌氧单元或缺氧反硝化单元。当系统进水的含磷含氮量正常(在设计量附近)而进水的碳源有机物又足够时,该单元应用作反硝化单元使用。如进水的有机碳严重不足(BOD5大大偏低),为满足有限碳源的充分利用以达到最大生物除磷效果,该单元应用作第二级厌氧单元(即二级有机碳源酸化及生物磷释放)。8.MSBR池3号单元的运行控制3号单元的运行控制是本系统生物除磷成败的关键。该单元的目的是防止NOX-N进入厌氧单元从而确保厌氧单元的厌氧状态。该单元的正确运行状态是NOX-N足够低但又不低至造成二次磷释放的条件。因此,该单元的NOX-N值应控制在1.5mg/l至3.0mg/l之间。7.5.4.5现场检测仪表仪表是现场采集工艺参数的主要仪器,是本厂实施科学管理的主要因素之一。在厂内各工段设置检测仪表,为了便于计算机系统连接和维护管理的方便,仪表全部采用智能型测量仪表;考虑到水质及现场环境的条件,为防止探头结垢,尽量选用非接触式、无阻塞隔膜式、自清洗式的传感器,且户外安装的仪表变送器保护等级应达到IP65, 浸没在水下的仪表传感器保护等级应达到IP68。为了保证仪表信号的可靠性仪表应带有温度补偿且采用4~20mA的输出信号,并带足专用电缆和安装附件。7.5.4.6控制系统供电为了保证整个控制系统在紧急停电或雷击情况下还能正常运行,在中控室和每个现场分控室中都配置不间断供电电源UPS和过电压及防雷保护装置,具体应符合IEC1024-1和IEC1312-1。7.5.4.7厂内通讯网络从污水处理自动控制系统的构成和分布来看,控制系统具有系统检测点多、执行机构分散、连锁性控制要求高等特点。为适应以上特点,将整个通讯系统划分为2个层次,分为现场检测层(现场控制网络系统)和现场管理层(以太网层或监控网络系统)。同时可以通过以太网扩展接受上一级网络(厂级管理网)的调度,实现PLC控制系统、污水厂管理系统的整体结合。根据现场设备的分布情况,本方案在现场分区域设置7套可编程逻辑控制器PLC,由光纤冗余以太环网连接各站,这样就将整个污水厂的控制系统构成一个有机的整体。7.5.4.8软件系统本厂控制系统将提供以下正版可升级的软件:系统操作软件用户应用软件辅助管理软件--污水处理专家系统网络通讯软件软件开发一开发包功能应满足所有污水处理工艺需要的一切开发软件在线测试软件离线测试软件硬件测试程序显示功能软件 7.6建筑工程污水处理厂设计上力求运用建筑空间处理手法,使厂区建筑简洁明快,功能分区明确,建成有特色的花园式工厂。厂区平面功能分为两大部分,一部分为生产区,另一部分为管理区,以道路及绿化带作为隔离带。生产区的建筑设计主要按工艺机电提供的条件,尽量合理组织平面,做到流程顺畅,工作方便,与道路、绿化平面布置的关系适当。管理区布置综合楼、传达室、食堂及宿舍、机修车间、车库、泵房、配电间等,力求功能分区明确、交通线路流畅。为避免建筑物体量因小而过于零散,将机修车间、泵房、车库、配电间等布置在一起,组小为大,使建筑空间错落有致、结构均衡。人员活动功能相对集中的综合楼、传达室、食堂及宿舍布置在厂区的入口附近,提高管理效率。另外,适当的地方布置硬地及绿化,做到软硬、疏密相宜。综合楼是全厂体量最大的建筑物,包括办公、化验等几部分,拟按功能分层分区布置,建筑空间拟采用虚实对比的手法和采用现代化的新型材料装饰,使之成为进入厂区的视觉中心。7.7结构设计污水处理厂位于远期规划用地区域的最北边,仁爱路以东,龙归路以北的一片农田上,北面是沙江支渠,地面高程在103.5~104.3m之间。厂区设计地面标高为104米。根据厂区的岩土工程初步勘察报告,厂区地形起伏较大。场地附近分布有二迭系下统白云岩夹硅质灰岩,局部夹中基性熔岩、硅质岩、硅质页岩,三迭系下统的砂岩,泥质页岩层分布,各时代的地层按关系为断层。场地内张性断层没有通过厂区建筑群,由于断层是侵入岩在侵入过程造成的,故属非活动性断层,对场地的稳定性不构成影响。根据钻探,场地上覆土层为杂填土、第四系冲积的粘性土;下伏地层为第三系页岩。第四系土层与第三系泥岩界面呈角度不整合接触。勘察期间,场地部分孔遇到地下水,第一层地下水主要赋存于含碎石粘土②层中,属上层滞水,无统一水位,水量不大,主要受大气降雨及XX河渗漏补给,稳定水位在4.3~8.1m之间。 污泥脱水机房及污泥堆棚、鼓风机房、电控间、综合楼、配电间为现浇框架结构,门卫房和大门、附属设备间为砖混结构,粗格栅井、污水提升泵房、细格栅及漩流沉砂池、MSBR池、储泥池、紫外线消毒槽为现浇钢筋混凝土结构。厂区地处抗震设防烈度6度区,厂区建筑物和构筑物按6度抗震设防。本工程MSBR池、粗格栅井、污水提升泵房等现浇钢筋混凝土结构构筑物体量大且埋深较大,拟采用钢筋混凝土平板基础,其他构筑物及建筑物拟采用独立基础或条形基础,以第二层粘土层作为基础持力层。本工程设计使用年限为50年,建构筑物的安全等级为二级。7.8总图布置7.8.1厂区平面布置厂区总平面布置主要根据城市主导风向、进水方向、排放口位置、工艺流程特点及厂址地形、地质条件等因素进行,既要考虑流程合理、管理方便、经济实用,还要考虑建筑造型、厂区绿化及周围环境相协调等因素。污水处理厂主要建(构)筑物有粗格栅及污水提升泵站、细格栅间及鼓风机房(含变电所)、MSBR池、储泥池、污泥脱水间、紫外线消毒槽、附属设备间、综合楼及收发室等。污水厂总平面设计是在满足污水处理流程的前提下,充分考虑到交通运输、消防、安全、卫生、绿化及管线布置等因素,做到节约用地、近远期结合。根据厂区择厂内各种设施按功能进行组合,分区布置,尽可能做到紧凑合理、少占地、节省投资、方便管理。根据上述原则,在对厂区布置进行多方案比较的基础上,选择的污水厂平面布置方案(见工程图纸)按功能划分为生产区、管理区两部分。7.8.2厂区竖向设计厂区竖向布置应考虑以下几个因素:1)雨季时污水厂出水能自流排放。2)厂区地面高程应与周围规划道路相衔接。3)尽量减少厂区填方量。 4)厂区不受淹,应考虑纳污范围规划区的防洪要求。污水处理厂位于远期规划用地区域的最北边,仁爱路以东,龙归路以北的一片农田上,北面是沙江支渠,地面高程在103.5~104.3m之间。XX县附近没有大江大河,故XX县防洪规划不考虑江河防洪,本项目厂区地面标高主要考虑土方平衡及与周边道路标高的衔接。综合考虑以上因素,确定污水处理厂设计地面标高为104.0米。处理构筑物标高的确定,即要保证排水顺畅,又要考虑造价、施工管理等多方面因素,污水处理厂各部分高程详见工艺相关图纸。本工程近期建设需征地1.304公顷。7.9主要构(建)筑物一览表污水厂主要构(建)筑物详表7-4。主要构(建)筑物一览表表7-4序号名称主要尺寸(m)结构形式单位数量备注1粗格栅井10.0×3.0×6.5钢筋砼座12污水提升泵房18.0×6.0×(7+9.3)钢筋砼座13细格栅及漩流沉砂池φ×H=5.80×0.75钢筋砼座24鼓风机房45.0×10.0×5.0框架座15MSBR生化池池1:29.3×11.3×6.0钢筋砼座1池2:5.7×10.44×8.0池3:5.3×10.44×8.0池4:9.6×10.44×8.0池5:8.3×10.44×8.0池6:21.75×33.8×6.0池7:29.3×11.3×6.06储泥池7×7×3.2钢筋砼座17浓缩脱水机房21×15×3.6框架座18紫外线消毒槽6.0×4.0×1.45钢筋砼座1分两格 9电控间6×6.6×3.6框架座110配电间8×4×3.5框架幢111综合楼建筑面积:1400m2框架幢14层12附属设备间30×10×4.5砖混幢113门卫及大门6×3×3.5砖混幢1 8节能措施8.1总平面布置变电所与鼓风机房合建,减少电能的线耗损失。鼓风机房紧靠生物处理系统布置,尽量缩短空气管道的长度,减少压力损失。8.2用电设备选型鼓风机房、提升泵站是污水厂用电大户,其用电设备多、设备功率大,厂内绝大部分电耗是在这里产生的,因此,节省鼓风机及提升水泵的电耗是节能措施的关键环节。本设计在设备选型上考虑采用技术先进、工作效率高的先进节能型产品。(1)鼓风机采用可调节导叶片控制供气,根据好氧池溶解氧,控制导叶片角度,风量调节范围45~100%。(2)采用微孔曝气管,增大氧的利用率,减少能耗。(3)所有泵、风机、电气设备等均为国家推荐或国外进口的节能产品。(4)污水处理厂出水充分回用厂区:绿化、道路浇洒、冲洗车辆等,减少新鲜水用量。(5)做好厂内各工段的能耗计量工作。(6)供电设计采用无功补偿装置,提高功率因数。(7)在高程布置中,节约水头损失,减少跃水高度,以降低水泵提升高度,节约电耗。(8)选用先进的控制仪表系统,对曝气池的溶解氧,进水流量等实行自动监测,通过PLC实现最佳控制,合理调整工况,保证高效工作。(9)采用新型户外变压器,降低设备空载损耗。采用高光效节能型光源。 8.3污泥浓缩及脱水设计采用一体化污泥脱水机,节省能耗。污泥脱水设备选用国产带式脱水机,其噪音小、电耗低、连续无级调速,运行平稳,安全可靠。9环境保护项目环境影响评价应由建设单位委托具备环评资质的单位进行。本报告仅就依据、标准和项目建设、投产后运行过程中环境影响及对策作简要论述。XX县城市污水处理厂工程内容包括兴建1.5万m3/d规模的污水厂及截污干管。9.1项目环境保护的依据及目标9.1.1设计依据1)《中华人民共和国环境保护法》1989年12月26日2)《中华人民共和国大气污染防治法》1995年9月5日3)《中华人民共和国水污染防治法》1996年5月15日4)《中华人民共和国固体废弃物污染防治法》1996年4月1日5)《建设项目环境保护管理条例》国务院令第253号1998年11月6)《关于进一步做好建设项目环境管理工作的几点意见》国家环保局环监(93)第015号7)《环境影响评价技术导则》HJ/T2·1-2·3-93及HJ/T-2·4-959.1.2采用的标准1)污水厂出水水质状况(GB18918-2002)《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A标准2)厂界声学环境执行GB12348-90《工业企业厂界噪声标准》III类,工程施工期执行GB12523-90《建筑施工场界噪声限值》 3)恶臭气体执行GB14554-93《恶臭污染物排放标准》中的二级标准4)污泥执行GB4284-84《农用污泥中污染物控制标准》或GB16889-1997《生活垃圾填埋污染控制标准》5)受纳水体红水河执行GBZB1-1999《地表水环境质量标准》III类水域6)大气环境执行GB3095-96《环境空气质量标准》二级7)声学环境执行GB3096-93《城市区域环境噪声标准》III类9.1.3环境保护目标1)地面水环境保护目标为污水处理厂尾水排放受纳水体。污水厂出水达到GB18918-2002中的一级B标准。2)空气环境恶臭对空气环境影响范围为厂界及周边敏感区域,使得敏感区域空气质量不受恶臭影响。3)噪声污水处理厂厂界及附近敏感点,污水泵站附近敏感点,使上述敏感点不受噪声干扰。4)固体废弃物可能利用污泥地区的农用土壤,使土壤不受污泥侵害。9.2工程建设及生产运营对环境的影响9.2.1工程建设对环境的影响1)征地本工程一期1.5万m3/d规模污水厂需征用土地1.3公顷。用地现为鱼塘及农田,位于城市水体及风向的下游,这些土地被征用以后不会对城市产生大的不良影响。2)对交通的影响 工程建设时,埋管经过的道路有些被横穿,有些沿路开挖,加上堆土及建筑材料的占地,使道路变狭窄,较易造成交通阻塞。但这些影响可由科学、合理的施工组织得到缓解,随着工程的建成和施工的结束而逐步消失。3)施工扬尘工程施工期间,运输的泥土通常堆放在施工现场,直至施工结束,长达数月甚至一年以上。旱干风致,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不良影响。阴雨天气,由于雨水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。4)施工噪声施工期间的噪声主要来自污水处理厂和截污干管建设时施工机械、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。5)生活垃圾工程施工时,施工区内施工人员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,轻则导致蚊蝇滋生,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。6)废弃物施工期间将产生许多废弃物,这些废弃物在运输、处置过程中都可能对环境产生影响。车辆装载过多导致沿途废弃物散落满地,影响行人车辆过往和环境质量。废弃物处置地不明确或无规则乱丢乱放,将影响土地利用、河流通畅,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。 9.2.2生产运营对环境的影响1)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进入受纳水体的尾水。本工程采用MSBR处理工艺,该工艺处理城市污水在技术上已经成熟,在国内外广为应用。设计中主要设备采用国产优质设备及进口设备,部分监测仪表和控制系统采用进口设备,自动监控水平较高,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新的污染。2)臭味对环境的影响由于污水处理厂内很多污水处理设施均为敞开式水池,所以污水的臭味散发在大气中,势必会影响到周围地区。一般在污水处理设施下风向100m范围内,其臭味对人的感觉影响明显,在300m以外,则臭味已嗅闻不到。本工程厂界臭气基本能达到《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中的规定二级标准(新扩改建)的要求。3)噪音对环境的影响污水处理厂的噪音来源于厂内传动机械工作时发出的噪声,有污水泵、污泥泵、鼓风机的噪音,还有厂区内外来自车辆等的噪音。污水处理厂内噪声较大的设备,如污泥泵、污水泵等均设在室内,经过墙壁隔声以后传播到外环境时已衰减很多。据调查资料表明,距泵房30m时测得的噪声值已达到国家的《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93)的标准值。9.3环境影响的对策9.3.1工程建设过程中环境影响的对策1)交通建设过程中将不可避免地影响该地区的交通。项目业主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)。2)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下,对堆土表面洒上一些水,防止扬尘,同时施工单位应对工地环境实行保洁制度。3)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均造成施工的噪声,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要影响周围居民声环境的工地,应对机械采取降噪措施,同时也可在工地周围或居民集中周围设立临时的声障之类的装置,以保证居民区的声环境质量。4)施工现场废物处理工程建设需要众多工人,实际需要的人工数决定于工程承包单位的机械化程度。污水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。项目业主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,保证环境卫生质量一。5)倡导文明施工要求施工单位尽可能地减少在施工过程中对周围居民、工厂等的影响,提倡文明施工;搞好“爱民工程”,组织施工单位、居民及业主联络会议,及时协调解决施工中对环境影响问题。6)制定废弃物处置和运输计划建设单位将会同有关部门为本工程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,项目业主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。 9.3.2生产运营中环境影响的对策1)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、污泥处理构筑物对厂前区和周围环境的影响,在总平面布置上管理区和厂前区布置在厂区的东北面,而将处理构筑物布置在厂区西南面,位于常年主导风向(西南风)下风向,使臭味对厂前区无影响。污水厂位于城市规划北端,对市区影响不大。厂址所在处周围并无村庄,污水厂臭味影响不明显。在总图中,已充分考虑把易产生恶臭的处理构筑布置在下风向,在远离生活区,用绿化带隔开。2)本工程厂内污水泵和污泥泵采用潜污泵,水下运行基本无噪声。污泥浓缩脱水机等均设在室内,经过隔声以后传播到外环境时已衰减很多。据调查资料表明,距机房30m时测得的噪声值已达到国家《城市区域环境噪声标准》(GB3096--93)的标准植,鼓风机采用先进的低噪声设备,并对鼓风机房内部作隔音处理,对环境的影响进一步减小。3)本工程在建筑设计上充分体现园林式与现代化相结合建筑风格,布置建筑小品,搞好园林绿化,种植多种树木、爬藤植物和草木植物,提高景观质量。污水厂尽可能增加厂区绿化面积,厂区绿化利用道路两侧的空地、构(建)筑物周围和其它空地见缝插针进行,沿厂区围墙内侧布置灌木树,逐渐形成隔离带。城市污水处理厂的建设是城市环境综合治理的重要组成部分,能明显改善XX县境内生态环境和营造城市居民良好的居住环境。设计合理、工艺先进、技术可靠的污水处理厂,自身产生的生活污水、生产污水及污泥不会对处理厂及周围环境造成较大的污染;优质的机电设备及良好的厂区绿化带能进一步减少污水处理厂噪声源及臭味对外环境的影响。 10劳动保护、安全卫生及消防10.1劳动保护和安全卫生10.1.1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1996.10.43)《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》(TJ36-79)6)《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85)7)《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)8)《建设物防雷设计规范》(GB50057-94)9)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)10)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB500058-92)11)《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)12)《传染病防治法》10.1.2职业危害因素污水处理厂运营过程中可能产生的职业危害有:1)水泵机组、旋转格栅、鼓风机、脱水机等产生的噪声源。2)絮凝剂产生的腐蚀性。3)厂区机械、电气设备较多,可能产生机械损伤、触电等意外事故。4)有害气体如H2S等可使人窒息。5)池深壁陡,失足溺水,危及人身安全。10.1.3防范措施1 )厂内污水、污泥提升采用潜水泵,池下设置,噪声很小;污泥脱水车间、鼓风机房设计中考虑值班室与机房隔开,并采用双层隔声玻璃观察窗,适当提高自动化管理水平,最大限度减少接触噪声源的时间。2)脱水车间内使用的絮凝剂为聚丙烯酸胺;其腐蚀性很小,投加量也较小,对操作工人没有危害,采用一般防腐工作服即可。3)厂区内机械设备均设有防护罩,以免发生伤人事故,电气设备按接地保护规程要求进行;并装有自动跳闸电路,主要设备运行采用计算机数据监视,能及时报警,并能记录出事地点、事故性质和发生时间等,以便组织人员及时抢修。所有电气设备的安装防护,均须满足电器设备有关安全规定。4)设置适当的生产辅助设施,如浴室、厕所、更衣室。休息室等,并经常保持完好和清洁卫生。厂区配置救生衣、救生圈、安全带、安全帽等劳动防护用品。易燃、易爆及有毒物品,须设置专用仓库;专人保管。厂区闸阀均须考虑阀门井或采用操作杆接至地面,以便操作。下井检查或操作必须戴防毒面具以防中毒,且至少有两人在场。对于一些密封结构和通风条件差的场所,采取机械通风。5)污水处理厂属三类防雷建(构)筑物,应设避雷带防止直接雷击,高压变配电设备设有问型避雷器。6)厂内生产构筑物多为无盖板水池,池深壁陡,为了确保操作巡视人员的安全,在构筑物走道上均设置双侧或单侧栏杆,其走道宽度、栏杆高度和强度均符合国家劳动保护规定,并配有照明路灯。7)在污水处理厂运转之前,须对操作、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。建设期:(1)编制有关施工安全大纲,明确各部门应负的责任,并严格执行大纲。(2)对全体施工人员进行安全培训,并对事故和偶发事件及时汇报。(3)制定安全工作措施。(4)配发和使用安全设备。 (5)任命专职安全监理和安全员。运行期:(1)制定紧急反应计划。(2)任命专职安全监理和安全员。(3)制定安全管理制度。(4)定期对职工进行医疗检查。(5)配发和使用安全用品。10.2消防10.2.1编制依据(1)《中华人民共和国消防条例》(1984年5月13日)(2)《中华人民共和国消防条例实施细则》(3)《建筑设计防火规范》(GBJ16-87,2002)(4)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-92)(5)《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)(6)《建筑灭火器配置设计规范》(GBJ140-90)(7)《低倍数泡沫灭火系统设计规范》(GB5151-92)10.2.2防火等级(1)变配电间根据国家规定,为丙类防火标准。(2)其它厂区建筑设计均按国家建筑防火规范制定。10.2.3防火及消防措施污水厂在正常情况下,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或意外事故情况下才能导致火灾发生,为防止火灾发生或火灾发生造成的损失,根据“预防为主,防消结合”的方针,本工程在设计上采取了相应的防范措施。1)厂区运输道路 厂区总平布置上,按生产性质、工艺要求及火灾危险性的大小划分出各个相对独立的区域,并在各区域之间采用道路及绿化带相隔。厂内道路布置保证消防通道畅通,厂内干道宽6.0m。污水处理厂出入口均与厂外道路相连,能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,对各类介质管道应涂以相应的识别色。1)建筑本工程建筑物的防火设计均应严格按(GBJ16-872002版)的规定执行。2)电气消防设施采用单回路电源供电,其配电线采用非延燃铠装电缆,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,并采取相应措施。消防水可在泵房及各车间内任意一个消火栓箱处控制,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。3)消防给水及消防设施污水厂处理厂需建立完善的消防给水系统和消防设施,以保证消防的安全性和可靠。(1)消防水源厂区从市政管网引入1根DN150的给水管,经水表计量后,在厂区内连接成环,消防给水与生活给水合用。(2)室外消防 室外设置由室外消火栓组成的消防系统。采用低压给水系统:最不利点的消火栓水压不低于10m,最大消防用水量为10L/s。室外沿道路均匀布置室外消火栓,消火栓间距不大于120m。(3)室内消防室内最大消防用水量为10L/s,同时使用水枪数为2个。在主要建筑物内布置室内消火栓,消火栓箱内设置DN65水龙带、φ19水枪。(4)配电室、控制室内设置推车式磷酸铵盐灭火器 11工程招标投标本项目的勘察、设计、施工、监理以及设备采购活动的招标范围为全部招标;本工程的主要材料采购可包含在建筑工程与安装工程的招标内容中。为了使勘察、设计招标工作顺利进行,节约时间,并且达到预期的效果,勘查、设计招标工作可采用委托招标形式,委托相应的招标代理机构对本项目进行招标工作;为了便于业主选择合适的设计单位参与方案设计投标,选取最满意的方案及节约时间,设计可采用国内邀请招标的方式;而施工、监理以及设备采购拟采用委托招标,招标方式则为公开招标。总投资除勘察、设计、施工、监理以及主要材料设备采购外的其他内容为工程的征地、前期报建、预备费、建设期利息等,不在国家规定的招标范围内。招标的具体情况参见招标基本情况表 12组织机构及定员编制12.1项目实施原则1)项目实施首先由符合国内基本建设的审批程序。2)建立专门的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。3)由市主管部门委派或指定专人担任项目负责人,作为项目的法人代表。4)项目的设计、供货、施工安装等履行单位应与项目执行单位办理必要的法律手续,违约责任应按国家有关法律、法规执行。5)项目执行单位与项目履行单位协商制定项目实施计划表,并在履行前通知有关各方严格执行。项目执行单位应为项目履行单位开展工作创造有利条件,项目履行单位应服从项目执行单位的指挥和协调。12.2组织机构12.2.1建设管理机构建议成立筹建办公室,下设五个职能部门:1)行政管理负责项目日常行政事务及与以及与项目履行单位的接待、联络等工作。2)计划财务负责项目的财务计划和实施计划,安排与项目履行单位办理合同签约、资金使用计划及收支等手续。3)技术管理101 负责项目技术文件、技术档案的管理工作,主持设计图纸会审,处理有关技术问题,组织技术交流,组织职工的专业技术培训、技术考核等工作。4)施工管理负责项目土建、安装的协调与指挥,施工进度与计划安排,工程施工质量与施工安全的监督检查以及工程验收。5)设备材料管理负责项目设备、材料的采购、保管、调拨及验收。12.2.2运行管理机构1)机构组织体系图根据国内、省内典型污水处理厂运行管理经验,建议XX县污水处理厂机构组织体系由图12.2-1所示模式组成。(1)建立完善的生产管理层次。(2)对生产操作工人、管理层职工进行必要的资格审查,并对员工进行上岗前的专业技术培训。101 (3)聘请有经验的专业技术人员负责厂内技术管理工作。(4)制定健全的岗位责任制。(5)招聘专业技术人员参与施工安装调试及验收等全过程。2)技术管理为确保污水处理厂的安全生产,降低运行成本,除了健全必要的组织机构进行行政、生产管理外,还必须加强技术上的管理。(1)与市政环保部门一起监测城市污水系统水质,监督工厂企业生产废水的排放水质。工业废水排入城市下水道的水质必须达到《污水排入城市下水道水质标准》的有关要求。(2)对污水处理厂日常的进出水水质进行必要的化验、分析,随时调整水厂运行条件,保证出厂水的合格率。(3)及时分析、整理、汇总各项生产运行记录,并设立运行技术档案。(4)进行构(建)筑物和设备的维护、保养记录工作,并存档保管。(5)建立管理信息系统,定期总结运行经验,确保安全、优质的生产运行。12.3人员编制污水厂人员编制以国家计委、建设部2001年《城市污水处理项目建设标准》为依据,考虑污水处理技术的进步、自动化水平的提高,参照国内同行业定员编制情况,本工程的人员编制在建设标准规定的总定员基础上进行适当的调整:减少了生产工人占全部职工定员的比例,相应增加了管理人员及工程技术人员的比例,并适当减少污水处理厂总人数。《城市污水处理项目建设标准》规定:1~5万m3/d二级污水处理厂,每万m3配备30~8人;5~10万m3/d二级污水处理厂,每万m3配备8~5.5人。污水厂人员编制表表12-1序号机构设置人员(人)比例(%)备注1管理及工程技术515.6厂长1101 副厂长1总工程师1工程师1给排水工程师1机电自控2直接生产人员2062.5污水处理值班工人9分三班(包括中途泵站3人)污泥处理值班工人6分三班中心控制室3分三班化验室23辅助生产人员26.25机电修理24服务人员515.6门卫2绿化、清洁1司机1财务15合计32100本工程3万m3/d定员拟定为32人,人员编制详表12.3-1。全厂32人的编制中,管理及工程技术人员占15.6%,直接生产人员占62.5%,辅助生产人员占6.25%,服务人员占15.6%。12.4员工培训对污水厂生产和管理人员进行有计划的培训,是污水厂安全、良好运行的必要保证,是提高污水厂管理水平的必要手段。员工培训重点如下:101 1)提高项目执行及管理人员的业务水平,熟悉设计图纸、了解工艺流程及有关工艺设备的性能,以保证项目的顺利执行。2)项目管理的财务人员应进行专业培训,以提高工程项目的执行能力。3)生产管理的操作人员应进行上岗前的专业技术培训,以提高管理和操作水平,确保项目建成后能正常运行。12.5其他12.5.1车辆考虑到污泥、药剂等的运输、设备零部件的采购、维修、职工的交通等,污水厂需配置客车1辆、运泥车和铲运车各1辆、工具车1辆。12.5.2维修根据建设部颁发的《城镇污水厂附属建筑和附属设备设计标准》(CJJ31-89),结合本项目情况,污水处理厂的机修设备仅考虑小修,大修由社会化提供服务。污水厂需配置的机修设备见表12.5-1机修设备表。机修设备表表12-2序号设备名称数量主要规格执行标准1台式砂轮机1台最大直径200mmJB4143-85台式砂轮机2落地砂轮机1台最大直径300mmJB4143-85台式砂轮机3空压机1台气量0.5m3/kgGB/T1327-91一般用固定式往复活塞空气压缩机技术条件4台钳5台钳口尺寸200mmGB5036-85桌虎钳5交流电焊机3台交流、额定电流最大330AGB8118-87电弧焊机通用技术条件6直流电焊机2台直流、额定电流量大375AGB8118-87电弧焊机通用技术条件101 7乙炔气瓶2瓶5~7kgGB10879-89溶解乙炔气瓶阀8氧化瓶5瓶40kg/瓶GB5099-85钢制无缝气瓶GB10877-89氧气并阀12.5.3化验根据建设部颁发的《城镇污水厂附属建筑和附属设备设计标准》(CJJ31-89),结合本项目实际情况,污水厂需配置的化验设备见表12-3化验设备表。化验设备表表12-3编号仪器名称单位数量1BOD5仪器及设备瓶组包括:搅拌和恒温箱套12溶氧仪便携式带电池套13pH-仪便携式带电池套14干物质测量仪DS-烤箱220V,50Hz套15亚甲基兰仪器瓶组套16试验器材塑料箱,取样瓶,量筒,锥形瓶,温度计,取样器,载玻片,电子天平等套17光度计光度计(220V,50Hz),套18显微镜台19自动调温计(220V,50Hz)套110水质分析仪COD;NO3,NH3—N,PO4等套111取样器套113项目实施进度13.1项目建设工期本项目资金来源主要为:业主自筹、世行贷款和申请国家国债资金。101 根据项目资金来源的性质及项目建议书实施进度设想,拟定本工程建设工期为三年。13.2项目实施进度安排2008年1~4月完成可研编制、评估和审批2008年5月完成征地等前期工作2008年6~9月完成初步设计,并上报审批2008年10月~2009年12月完成施工图设计及工程招投标2009年6月污水管网开工2010年1~11月污水处理厂土建工程开工2010年8月~2011年3月污水处理厂设备安装工程开工2011年3~5月调试、试运行2011年6月正式投入运行101 XX污水处理厂建设进度计划总表项目序号时间(季度)工程阶段2008年2009年2010年2011年12341234123412污水厂及配套管网1可研报告编制、征地等前期工作152初步设计、上报审批693施工图设计、招投标105配套管网4污水管网施工69污水厂及配套管网5污水厂土建施工1116污水厂设备安装837调试竣工25101 101 XX市城XX污水处理厂工程可行性研究报告14投资估算与资金筹措14.1投资估算14.1.1估算范围(1)本工程投资估算估算范围包括污水处理厂内各种构筑物、建筑物、管线、工艺安装、设备、电气、自控仪表等项目及污水截污干管。(2)工程建设其他费用(征地费、建设单位管理费、前期工作费、车辆、勘察费、设计费、施工图审图费、施工监理费、生产人员培训费、联合试运转费、实验研究费、工程保险费、招标代理费)。(3)预备费及建设期利息和流动资金的投资估算。14.1.2编制依据(1)方案设计图纸、文字说明。(2)同类工程的概预结算资料。(3)《投资项目可行性研究指南》中国电力出版社。(4)工程建设其他费用。A.建设单位管理费:XX省财政厅桂财建[2003]1号文《转达发财政部关于基本建设财务管理规定的通知》。B.勘察费、设计费:国家发展计划委员会、建设部关于发布的《工程勘察设计收费管理规定》的通知,计价格[2002]10号文。C.施工图审图费:XX省建设厅转发自治区物价局《关于施工图设计文件审查收费暂行标准的通知》桂建计字[2006]191号文。D.施工监理费:工程建设监理费根据国家发改委发改价格[2007]670号文。E.招标代理费:国家计委计价格[2002]1980号文。14.1.3估算结果(1)固定资产投资112 XX市城XX污水处理厂工程可行性研究报告经估算,本项目固定资产投资额为:7900万元,估算情况详见投资估算表。其中:本项目建设贷款额为:3000万元,建设期贷款利息额为:154万元。(2)铺底流动资金:43万元(按流动资金30%)。(3)项目总投资本项目总投资额为:7943万元,由固定资产投资和铺底流动资金构成。14.2资金筹措14.2.1项目建设资金项目共需建设资金7943万元。(1)申请国债:3950万元;(2)申请世界银行贷款:3000万元(折合美元约为420万元美元,采用的美元对人民币汇率的中间价:1美元对人民币7.14元)(3)业主自筹:993万元。14.2.2生产流动资金经估算生产流动资金需143万元,按规定30%即43万元作为铺底流动资金由业主自筹,其余70%即100万元由银行贷款,贷款年利率7.47%。14.3投资计划项目预计建设期二年,固定资产投资在二年内全部投入使用。流动资金根据生产需要逐年投入使用。112 XX市城XX污水处理厂工程可行性研究报告15项目财务评价拟建的XX县污水处理厂日处理量3.0万m3。本财务评价将对项目建成投入运营后的货币收入、运行费用及效益进行初步的测算,并进行分析。15.1建设规模及工程进度工程建设规模为3.0万m³/d,工程建设期二年,建设投资根据工程进度分两年平均投入,每年投入约3950万元。项目从第三年开始使用,当年达到设计能力的80%,第四年达到100%。项目经营期20年,计算期22年。15.2项目总资金工程项目总资金7943万元,其中固定资产投资7900万元,流动资金43万元。15.3资金来源及筹措方式15.3.1建设投资(1)申请国债3950万元;(2)申请世界银行贷款3000万元(折合美元约为420万元美元)(3)业主自有资金993万元。15.3.2流动资金经扩大指标估算法估算,本项目共需流动资金143万元,其中30%的铺底资金由业主自筹,其余70%向银行借款,借款资金100万元,年利率7.47%。15.4收费预测目前XX省各地现有的污水处理设施基本上还维持着按事业单位管理的模式,其经费来源主要靠按规定收取的排污费和财政补贴。就收费标准来看,各地也略有不同,但收费标准的制定一般要经过价格听证会后,最终由物价管理部门确定。本项目的收费标准暂定为0.5元/m³112 XX市城XX污水处理厂工程可行性研究报告(按用水量计)。根据XX县近期的供水规划及项目的建设规模,预测在项目经营期内,实际日平均用水量约为3.75万m³,并据此计算项目在正常年的污水处理费收入为684.4万元。15.5项目总成本估算总成本包括工资、动力、药剂、污泥处理及外运、砂处理及外运、折旧、摊销、维护修理、财务及其他费用等。根据本项目的建设方案及工艺流程,并参照类似项目的运营费用,经估算,成本费用见下表15-1:表15-1序号项目名称指标备注1年平均总成本1010.1万元正常年1.1其中固定成本714.9万元1.2可变成本295.2万元正常年1.3单位总成本0.692元/m³正常年2年平均经营成本627.4万元正常年2.1单位经营成本0.430元/m³正常年15.6税金计算·营业税按收入的5%计算。·城建税、教育费附加分别按营业税的5%和3%计算。15.7年利润通过对本项目经营期年利润的计算,测算出年利润为负值,说明项目收支不平衡,在整个经营期表现为亏损。详见损益表。15.8财务盈利能力分析经全部投资财务现金流量表的计算,项目的财务评价指标如内部收益率和净现值均为负值,达不到评价要求。说明项目存在着较大风险,而且项目仅以污水处理收费收入是难以做到收支平衡的,因此要维持项目的正常运转还必须靠财政补贴。112 XX市城XX污水处理厂工程可行性研究报告15.9综述经计算,项目正常年的污水处理费收入为684.4万元,扣除应交税费37.6万元后,余额为646.8万元。根据对项目成本的估算结果,若不考虑折旧、摊销费和财务费的因素,项目的年平均经营成本为627.4万元,项目在经营期内可维持正常运营,不靠政府的财政补贴。若考虑经营期流动资金借款利息的因素,即经营成本加上财务费用后,项目的年平均运营成本为634.9万元,项目在经营期内也可维持正常运营,不需财政补贴。但在生产期第1年到第15年,由于要偿还贷款,仍需要靠财政补贴来维持项目的经营。详见总成本费用表和资金来源与运用表。项目作为城镇的公共基础设施,其社会效益是显著的,因此建议政府有关部门大力支持,使该项目早日建成,早日服务于社会。112 XX市城XX污水处理厂工程可行性研究报告16效益分析由于本工程项目为城市基础设施,以服务于社会为主要目的,它既是生产部门必不可少的生产条件,又是居民生活的必要条件,对国民经济的贡献主要表现为外部效果,所产生的效益除部分经济效益可以定量计算外,大部分则表现为难以用货币量化的社会效益和环境效益,因此,应从系统观点出发,与人民生活水准的提高和健康条件的改善、与工农业生产的加速发展等宏观效果结合在一起评价。16.1环境效益环境效益是本工程实施和完成后所能体现的最直接的工程效益。其主要表现在以下几个方面:本工程及配套的排水管网建设,将改变城市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;本工程管网建设阻止了污水对县城灌溉用水的污染,项目实施后对周边水域的保护作用是显而易见的;作为一项重要的城市基础设施,污水处理工程的建设将有效地改善城市的环境条件,对改善居民生活条件、提供市民健康水平有十分重要的作用;据初步估算,本工程建成后将至少减少对水体排放的污染物总量可见下表:污染物去除量及去除率指标近期:3万m3/d,单位:kg/d建厂前建厂后去除量去除率(%)COD105001800870088.8BOD5400600490082.8112 XX市城XX污水处理厂工程可行性研究报告SS7500600690092TN150060090060TP12030907516.2社会效益(1)根本改善XX县城及下游的自然与生活环境,提高居民生活质量。原来XX县城没有专门的污水收集系统,也没有符合国家标准的的污水处理设施,排水采用雨污合流制排或无序排至贯穿县城的灌溉渠,最终排至沙江,对农作物、河水及其周围的环境构成了不同程度的污染。而项目的建设与实施,将使XX县城的城市污水按国家标准达标排放,使上述状况从根本上得到改变,县城及下游的自然与生活环境得到保护,周边居民的饮用水质量显著提高,同时提高了居民生活的质量。(2)保护农作物、改善生态环境以往XX县的城市污水未经处理就直接排入水体,并用于农作物的灌溉,不仅对沙江及其周围与下游的生态环境造成污染,还威胁到周边的农作物的生长。项目的建设与实施,通过对污水进行专门的达标排放处理,将对XX县城及下游区域的农作物的生长起到保护作用,同时也改善其生态环境。(3)改善XX县投资环境,提升县城形象。随着项目的建设与实施,以往XX县的城市污水未经处理就直接排入水体的现状将不复存在,XX县城的生态环境、水资源从根本上得以改善和保护,居民生活用水质量显著提高,从而促进投资环境的提升,树立生态XX的良好形象。在环境保护已成为一项基本国策的今天,水污染所引发的各种问题日益受到全社会的关注与重视,甚至对社会的安定、国民经济的持续稳定发展产生重要影响。本工程的实施,对XX县城实现自身发展战略,具有深远的意义和影响。112 XX市城XX污水处理厂工程可行性研究报告16.3经济效益根据国家建设部关于《征收排水设施有偿使用权的暂行规定》中的有关条例,参照有关城市的经验,结合XX县的实际情况,通过收取污水处理费,本工程具有一定的经济效益。本工程间接经济效益较为重要,主要是通过减少污染对社会造成的经济损失,表现在如下几方面:1)工业企业可减少各工业企业分散进行污水处理所增加的投资和运行管理费用,减轻企业负担。2)废物回收利用污水中含有BOD、N、P、K等营养成分,这些物质经过污水处理后转移到泥饼中去,泥饼可作农用。3)农、牧、渔业减少水体污染可能造成粮食作物、畜产品、水产品的产量和质量下降带来的经济损失。4)人体健康可减少水体污染而造成人类疾病的发病率、医疗保健费用和提高劳动生产率。112 XX市城XX污水处理厂工程可行性研究报告17结论与建议17.1结论本工程在技术、经济和效益等方面论证的基础上,得出如下结论:1)必要性为了完善XX县的城市排水设施;为了XX县的社会文明和进步,改善居民的生活环境和投资环境,创造国家卫生城市,促进社会经济与环境的可持续发展,兴建XX县城市污水处理厂及其配套管网工程是非常必要的,在技术、经济和效益上是可行的。2)工程规模根据污水量预测和建设条件,初步确定本工程近期(2013年)规模为3万m3/d,远期(2020年)规模为6万m3/d。3)进厂污水管建成区排水管道采用截流式合流制,截留倍数n=1;新建城区采用分流制。4)厂址污水厂厂址初步选在城区北部。5)设计进、出水水质设计进水水质BOD5:180mg/l,CODcr:350mg/l,SS:250mg/l,TN:50mg/l,TP:4mg/l。设计出水水质:BOD5≤20mg/l,CODcr≤60mg/l,SS≤20mg/l,TN≤20mg/l,TP≤1mg/l。尾水排入附近排洪沟,最终流入沙江支渠。6)污水、污泥处理工艺方案初步污水处理工艺推荐采用MSBR112 XX市城XX污水处理厂工程可行性研究报告工艺;污泥处理工艺推荐采用带式浓缩、脱水一体机浓缩脱水。7)工程投资(1)固定资产投资本项目固定资产投资额为:7900万元,估算情况详见投资估算表。(2)铺底流动资金:43万元(按流动资金30%)。(3)项目总投资本项目总投资额为:7943万元,由固定资产投资和铺底流动资金构成。8)资金筹措项目共需建设资金7943万元。(1)申请国债:3950万元;(2)申请世界银行贷款:3000万元(折合美元约为420万元美元,采用的美元对人民币汇率的中间价:1美元对人民币7.14元)(1)业主自筹:993万元。17.2存在问题及建议1)现状排水系统污水处理厂的建设原则是先网后厂,为确保污水处理厂尽快发挥效益,配套的污水收集系统应与污水处理厂同步建设。XX县目前的排水体制为合流制。现有合流制沟渠不仅十分散乱,而且有不少缺陷。为了合理利用现有沟渠,完善和新建必要的污水收集和输送干管,尽快落实污水厂纳污范围内现状排水沟渠的实测资料,使初步设计阶段的配套管网设计更合理、经济和实用,使污水干管能最大限度地截取城市污水。2)水质资料本工程进水水质按设计手册数据,并考虑本地区及国内类型城市污水厂污水水质,经综合分析确定的。XX112 XX市城XX污水处理厂工程可行性研究报告县现有污水水质实测资料缺乏连续性和代表性,建议业主应与市城建和环境监测部门尽快着手在全市选择几处有代表性的污水总排出口,对污水水质进行全面、连续监测,积累资料,为下阶段的设计和今后污水厂运行提供参考和依据。3)建议XX县尽快征收污水处理费,为项目建设筹措资金。112'