某污水处理工程可行研究报告氧化沟工艺 152页

'3项目建设的必要性3.1完善城镇基础设施建设的需要1)现有排水系统不完善某区经多年的建设，市政排水管道建设有了较大发展，但普遍存在排水管道系统不完善的状况，现有主城区排水体制为合流制，有的地方干管缺少支管，有些地方有支管缺少干管，造成管道系统不配套、排水管网密度较小、不敷使用的情况。致使雨水、污水不能及时收集排除，形成雨、污水漫流，已经影响居民生活和环境卫生。2)市政排水管理不完善和不统一市政排水管理部门对已建排水设施应进行经常性的维护保养，还需对城市排水设施的使用进行严格的监督与管理。某些单位将有害有毒和带易燃物的废水排入下水道，而下水道又未设水封井和通气井。此外，在开发建设过程中，私自占用城市下水道位置或在下水道上修建房屋，甚至毁坏城市排水设施，迫使顺自然地形条件、自然水力条件设置的城市排水沟渠改道等现象也屡有发生。3)城市污水未经处理直接排入水体，污染了环境某区污水处理设施及排污管道不完善，污水未经处理直接排放，造成水体污染严重，不利于区域水体资源的保护利用，对下游生态环境有较大影响。某区经济的繁荣发展，人民生活水平的进一步提高，城市污水已成为当前的环境保护工作热点难点问题，广大群众对城市污水的有效治理呼声十分强烈。因此，为了保证某区 人民正常的生产、生活要求，适应城市经济社会发展的需要，建设城市基础设施，做好城市生活污水的处理和处置工作刻不容缓，是非常必要的。3.2保护城区水体水质和生态环境的需要某区的发展以生态环境为根本，对环境保护尤为重要。区政府对城区水体和环境保护十分重视，严格控制工业废水、生活污水的污染，加大力度对工业废水的监督和治理，全面推行排污许可证制度，实行排污总量控制。但是，由于新城区发展迅猛，城市建设日新月异，市政基础建设未能跟上城市发展的需要，随着城区的建设，对原有生态环境破坏日趋加剧，城市水环境污染日益严重，工业废水以及生活污水都直接排入湘江，对其水体水质造成了污染，对河岸环境造成一定影响。作为某区的纳污水体，为了保护湘江水体水质和生态环境，与城市建设同步污水处理工程，是非常必要的。根据某市人民政府发布的《某市湘江流域水污染综合整治实施方案》（岳政发[2008]22号）要求“以城镇环境基础设施建设为重点，全面提高生活污水处理率”，“到2010年，湘江流域我市段县城都要建成生活污水处理设施，市城区和县城污水处理率分别达到80%和50%以上。新建污水处理厂必须采取除磷脱氮工艺。”某区作为某市直辖区，城市污水处理厂的建设任务非常紧迫。3.3提高生活质量和坚持走可持续发展的道路环境保护是衡量人民生活水平的一个重要标志。某区污水处理工程的建设，不仅有利于城区内部环境的改善，也有利于周边环境质量的改善，对于保护某区 生态环境，保护人民的身体健康，发展生产力都有重要意义。某区近年来发展快，经济增长迅猛，人民生活富裕，社会繁荣稳定，但伴随着经济开发区建设的进行，对生态环境的破坏将会加剧。如果任其发展，不尽快采取消除对环境的污染，我们的环境质量就会不断恶化，环境的损失带有持久性，而环境的恶化反过来就会制约社会和经济的发展，这已被无数事实所证明，并已成为有识之士的共同观点。如何着力于环境、文化景观和高效服务设施的建设、保持经济的可持续发展，在建设城市的同时，建设适合国情、省情和当地实情的污水处理厂是当务之急，是十分必要的。4建设规模4.1城镇总体规划分析4.1.1城镇发展趋势分析城市市政公共基础失业的发展与整个城市的发展密切相关，城市污水处理工程是城市建设的基础设施，应适应城市的发展，且适当超前。总体规划中提出以基础设施建设为基础，以生态环境保护为根本，以经济结构调整为主线，大力发展支柱产业，推进包括农业现代化在内的工业化进程和城镇化进程，适当扩大镇区规模，加强某镇作为某区中心城镇的职能，积极主动拓展水运交通和开发旅游潜力，加强与周边城镇的职能，积极主动拓展水运交通和开发旅游潜力，加强与周边城镇的合作与交流，全面提高和增强城镇核心竞争能力，将某 镇建设成为区域性综合服务功能较强的现代化城镇，成为经济繁荣、社会文明、环境优良、具有浓郁湖乡特色的生态田园城镇。2015年，某区某镇总人口达到9.2万人，城镇人口达5.5万人；2030年，某区某镇总人口达到12万人，城镇人口达8.6万人。4.1.2城镇排水规划分析1)规划原则a)合理选择排水体制，使排水规划既能解决城区排水问题，又能改善城区生活居住环境。b)加强污水治理，逐步完善污水系统，严格保护湘江水体。c)分区排水，排污与排渍相结合，加强调蓄，逐步雨污分流。d)近远期结合，整个排水系统做到远期布置合理，近期建设切实可行。2)排水体制近期采用截流式合流制排水体制，远期采用雨污分流排水体制。3)污水系统规划a)污水治理的基本要求城市生活污水以集中处理为主，工业区的工业废水先预处理再集中处理，经治理的工业废水必须符合国家现行排放标准方可排入城市下水道。经污水处理厂处理后排入水体的污水，应符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)。b)污水处理设施布局根据规划用地布局和现状用地条件，在某镇余家坪居委会古塘岔建设污水 处理厂。4.2污水量预测4.2.1预测年限的确定城市污水处理工程属于城市建设的基础设施，应与城市建设相配套，且适度超前，以促进经济发展。据此，本可行性研究认为，某区污水处理工程的设计年限应与规划设计年限一致，预测年限以2008年为基准年，近期确定为2011年，2020年作为远期年限。4.2.2服务区域人口根据某区人口统计数据，2008年底，某镇镇区总人口为42150人，其中规划范围内城镇人口42050人，常住人口41750人，暂住人口300人（汩罗航运总公司常住某镇约5000人口未列入统计）。本报告参照《城市人口规模预测规程》选取综合增长法和指数增长法等方法对某区某镇城镇人口规模进行预测分析。根据统计结果显示，2001年某镇建成区人口33071人，2008年镇区人口42161人，六年来城镇人口持续增长，人口年均综合增长率为3%，年均增长人口1515人。今后几年，随着某区经济社会快速发展，城镇基础设施条件及外部交通条件和投资环境的改善，城镇建设将得到飞速发展；伴随着未来长岳高速公路、长湘延伸公路、杭瑞高速公路复线和推山咀深水码头等重大基础设施的建设，以及国家积极推进城镇化的发展战略的实施和“两型社会”改革试验区的实践，可以预计，未来某区某 镇城镇建设发展将进入一个新的高峰时期，因此城镇化水平将会大幅度的提高，大量的农村人口将转移到城镇，也将促进城镇人口的增加。参考《某市市域城镇体系规划2002-2020》确定的某市城镇人口年平均增长率2002-2010年为5.0%，2011-2020年为3.0%，综合考虑各方面的因素，确定某区城镇人口年均综合增长率2009-2011年取4.0%，2012-2020年取3.0%。1)综合增长法根据人口综合年均增长率预测人口规模，按下式计算：Pt=P0(1+r)n式中：Pt——预测目标年末人口规模；P0——预测基准年人口规模；r——人口年均综合增长率；n——预测年限。2)指数增长法运用指数增长法预测未来人口规模，按下式计算：Pt=P0er·n式中：Pt——预测目标年末人口规模；P0——预测基准年人口规模；r——人口年均综合增长率；n——预测年限。3)预测结果根据以上两种预测方法的计算，得到结果如表4.2.2。表4.2.2预测人口数单位：万人 预测方法2011年2020年综合增长法5.296.70指数增长法5.306.74根据两种方法预测结果，确定2011年某镇城镇人口为5.3万人，2020年为6.7万人。4.2.3城镇需水量预测影响城市供水规模及其增长速度的因素很多，诸如人口规模、工业产值、生产用水、水资源条件、水价、节水措施及供水的政策等。某区某镇需水量预测力求符合城市用水的实际情况，建立在城镇建设和工业发展规划的基础上，合理地分析当地水资源、水环境质量和用水习惯，工业结构以及及其邻近地区城镇供水经验，采用适当方法，确定合适的用水指标，进行用水量预测。经综合分析研究，采用人均综合用水量指标法和分项指标法分别进行预测。a)人均年综合用水量预测根据《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)确定某区某镇综合用水定额为400L/cap.d～800L/cap.d。综合用水定额和用水普及率也将逐年递增。根据《城市给水工程规划规范》以及某镇供水现状，参考周边类似县市，综合确定2011年人均综合用水量为360L/cap.d，用水普及率90%，2020年人均综合用水量为500L/cap.d，用水普及率95%。综合用水量：Q1=q×n×p其中：Q1——综合用水量(m3/d)； q——综合用水定额(L/cap.d)；n——人数；p——用水普及率。不可见预见用水量按综合用水的10%考虑(管网漏损已包括在综合用水定额范围内)，根据人口、综合用水量指标和普及率，需水量的预测值详见下表4.2.3-1。表4.2.3-1综合用水量预测表规划年份2011年2020年城镇人口规模(万人)5.36.7综合用水定额(L/cap.d)360500用水普及率(%)9095综合用水量(万m3/d)1.713.19b)分项指标法城市总用水量包括生活用水量、生产用水、道路广场浇洒用水、绿化用水以及城市管网的漏损、消防用水等其他用水，分项指标法就是将各单项指标用水分项预测再统一累加计算出总用水量。1)生活用水量根据《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)确定生活用水量定额为240L/cap.d～450L/cap.d。生活用水额定和用水普及率也将逐年递增。2011年人均综合用水量为230L/cap.d，用水普及率90%，2020年人均综合用水量为300L/cap.d，用水普及率95%。生活用水量：Q1=q×n×p 其中：Q1——综合用水量(m3/d)；q——综合用水定额(L/cap.d)；n——人数；p——用水普及率。生活用水量的预测值详见表4.2.3-2。表4.2.3-2生活用水量预测表规划年份2011年2020年城镇人口规模(万人)5.36.7生活用水定额(L/cap.d)230300用水普及率(%)9095生活用水量(万m3/d)1.101.912)生产用水量某区是以经济结构调整为主线，大力发展支柱产业，推进包括农业现代化在内的工业化进程和城镇化进程。某镇以饲料、食品加工，养殖，电力和运输服务业为主。根据某镇工业现状和发展规划，镇区的工业企业相对较多，确定污水处理厂纳污区生产用水量占生活用水量的比例分别为2011年30%，2020年为50%。3)浇路、绿化用水量城市道路、绿化面积用水量类比其他城市，按其用水量占生活用水的的10%考虑。4)其他用水量其他用水量主要包括管网漏损水量、不可预见水量，按生活用水量的15%计。5)总用水量 按分项指标法计算可预测出近、远期需水量，预测情况见表4.2.3-3。表4.2.3-3分项指标法用水量预测表规划年份2011年2020年城镇人口规模(万人)5.56.7生活用水量(万m3/d)1.101.91生产用水量(万m3/d)0.330.96浇路、绿化用水量(万m3/d)0.110.19其他用水量(万m3/d)0.160.29总用水量(万m3/d)1.703.354.2.4城镇污水量预测一般来说，城市用水中仅有75%～90%能够成为污水排放。根据《室外排水设计规范》，居民生活污水定额和综合生活污水定额应根据当地采用的用水定额，结合建筑物内部给排水设施水平和排水系统普及程度等因素确定，可按当地用水定额的80%～90%采用，考虑到某镇污水收集系统工程具有一个逐步形成规模的过程，用截污系数体现收集污水量的百分比，截污系数以2011年0.90，2020年以0.95计算。根据以上用水量及污水量折减系数预测的污水量见表4.2.4。表4.2.4污水量预测结果表规划年份2011年2020年城镇总用水量(万m3/d)1.713.27产污系数0.850.85截污系数0.900.95城镇预测污水量(万m3/d)1.312.644.3工程建设规模根据某区污水量预测，城市污水处理工程，按照统一规划、分期建设、远近结合，以近期建设为主，适当超前的指导思想，分期建设，工程规划总规模为3.0万m3/d，分两期实施，其中： 2011年建设规模1.5万m3/d；2020年建设规模3.0万m3/d。5厂址选择5.1厂址选择原则城市污水处理厂是城市排水工程的重要组成部分，恰当地选择污水处理厂的位置对于城市规划的总体布局、城市环境保护要求、污水污泥的利用和出路、污水管网系统的布局、污水处理厂的投资和运行管理等都有重要影响。污水处理厂厂址的选择应符合以下原则：1)在城市水系的下游并应符合供水水源防护要求；2)在城市夏季最小频率风向的上风侧；3)与城市规划居住、公共设施保持一定的卫生防护距离；4)靠近污水、污泥的排放和利用地段；5)应有方便的交通、运输和水电条件。6污水处理厂设计进、出水水质6.1设计进水水质 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。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。6.1.1生活污水水质预测《室外排水设计规范》(GB50014-2006)中要求在无资料时设计生活污水中的BOD5=25-50g/cap.d，SS=40-65g/cap.d，TN=5-11g/cap.d,TP=0.7-1.4g/cap.d。结合具体情况预测如下，见表6.1.1-1和表6.1.1-2。表6.1.1-1生活污水负荷预测序号项目名称2011年2020年1CODCr(g/cap.d)40602BOD5(g/cap.d)20303SS(g/cap.d)30404TN(g/cap.d)6105TP(g/cap.d)0.61.0表6.1.1-2生活污水水质预测序号项目名称2011年2020年1人均生活污水排放量(L/cap.d)1962552CODCr(mg/L)2052353BOD5(mg/L)1021184SS(mg/L)1531575TN(mg/L)31396TP(mg/L)3.13.96.1.2工业废水水质预测根据《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999),某区允许工业废水排入下水道水质标准：CODcr≤500mg/L，BOD5≤300mg/L，SS≤400mg/L，氨氮≤35mg/L，TP≤8mg/L。同时考虑到某区污水厂服务范围内工厂企业实际排水水质情况，本工程工业废水水质预测指标为：CODcr≤450mg/L，BOD5≤200mg/L，SS≤200mg/L，氨氮≤35mg/L，TP≤5mg/L。 6.1.3污水厂进水水质预测综合国内部分污水处理厂的实际进水水质及设计进水水质，并结合某区某镇污水处理厂进水水质预测情况及污水厂服务范围内未来工业废水的排放情况，污水处理厂一期工程的设计进水水质见表6.1.3。表6.1.3设计进水水质数据表项目pHCODCrmg/LBOD5mg/LSSmg/LNH3-Nmg/LTNmg/LTPmg/L进水6-9≤300≤160≤200≤35≤40≤3.56.2设计出水水质根据某市水环境功能区划，湘江某区城区段水体水质应达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中Ⅲ类水质要求。因此，某区污水厂处理后的出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。因此，污水厂出水水质见表6.2。表6.2设计出水水质数据表项目pHCODCrmg/LBOD5mg/LSSmg/LNH3-Nmg/LTNmg/LTPmg/L出水6-9≤60≤20≤20≤8≤20≤1注：NH3-N在水温≤12℃时的限值为15mg/L。粪大肠菌群限值为≤104个/L。6.3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6.3。表6.3污水处理程度表水质项目BOD5CODSSTNNH3-NTP设计进水水质(mg/L)≤300≤160≤200≤35≤40≤3.5设计出水水质(mg/L)≤60≤20≤20≤8≤20≤1处理程度(%)≥88≥80≥90≥50≥77≥717工艺方案论证与推荐 7.1工艺选择原则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。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。根据对污水水质的分析，本工程要求的污水处理程度较高，因此，应考虑具有脱氮除磷功能的强化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。7.2污水处理工艺方案7.2.1污染物的去除机理城市污水主要的污染物有三类，第一类为悬浮物SS，第二类为有机污染物CODCr和BOD5，第三类为无机营养盐N和P。几种污染物的去除机理及方法分别简述如下：a)SS的去除污水中的SS去除主要靠沉淀作用，污水处理厂中悬浮物的浓度不仅仅只涉及到出水的SS指标，而且出水的BOD5、CODCr等指标也与其有关，这是因为组成出水悬浮物主要是活性污泥絮体，所以控制污水处理厂出水的SS 指标是最基本的，也是很重要的环节。为了尽量去除水中的悬浮物浓度，需在工程中采用适当的措施。常用的措施是选用适当的污泥负荷，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、较低的出水堰负荷或充分利用活性污泥悬浮层的吸附网捕作用等。b)BOD5的去除污水中BOD5的去除主要是靠微生物的吸附与代谢作用，然后对吸附代谢物进行泥水分离来完成。在活性污泥与污水接触初期，会出现很高的BOD5去除率，这是由于污水中有机颗粒和胶体被吸附在微生物表面，从而被去除所致，但是这种吸附作用仅对污水中悬浮物和胶体起作用，对溶解性有机物不起作用。溶解性有机物需靠微生物的代谢来完成，活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中一部分有机物合成新的细胞，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，这也是污水中BOD5的降解过程。微生物的好氧代谢作用对污水中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浓度降低。c)CODCr去除污水中的CODCr去除的原理与BOD基本相同，即CODCr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加工工业废水组成的污水，这类城市污水的BOD5/CODCr比值往往接近0.5，甚至可达0.6以上，其污水的可生化性较好，出水中CODCr 值可控制在较低的水平；而成分主要以工业废水为主的城市污水，其BOD5/CODCr比值较小，其污水的可生化性较差，处理后污水中残存的CODCr会较高，要满足出水CODCr≤60mg/L有一定的难度。对于这种情况，所选择的处理工艺是要在前端设置厌氧段，即可提高BOD5/CODCr的比值，也就是提高污水的可生化性。对于本工程项目而言，待处理的污水可生化性较好，其BOD5/CODCr＝0.53，通过采取一定的工程措施，本污水处理厂CODCr达标是有保障的。d)N的去除在原污水中，氮以NH3-N及有机氮形式存在，这两种形式的氮合在一起称为凯氏氮(TKN)，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。生物脱氮包括好氧硝化和缺氧反硝化两个过程。污水中的有机氮，在生化处理系统中将很快水解为氨氮，而后在氧充足的条件下，亚硝化细菌和硝化细菌将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮；在缺氧的条件下，并有外加碳源提供能量时，由反硝化菌作用，将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原成氮气逸出。影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源；生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥龄，也就是要求系统必须维持在较低的污泥负荷条件下进行，就可达到硝化的目的。反硝化则需在缺氧条件下进行，并且要在有充裕的碳源提供能量的情况下，才可促使反硝化作用顺利进行。e)P的去除1)P的化学法去除 投加铁盐或铝盐与PO43-形成难溶化合物，再经沉淀从污水中去除，化学除磷简单可靠，但对城市生活污水如此规模，需增加投药装置，药剂耗量大，增加运行成本，剩余污泥量也增大，相应也增加了污泥处理的费用。2)生物除磷生物除磷是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下时就降解体内储存的PHB而产生能量，用于细胞的合成，同时过量地吸收磷，形成高含磷浓度的污泥，将这些高含磷浓度的污泥随剩余污泥一起排出污水处理系统，就可达到除磷的目的。好氧段磷的吸收取决于厌氧段磷的释放，而磷的释放又取决于厌氧段的厌氧条件(厌氧要求既无分子态的氧也无硝态氮的氧)以及可快速降解的有机物的含量(此值一般为进水CODCr的1/4～1/3)，即P/CODCr比值越小越好。普通活性污泥法，其剩余污泥中磷的含量仅1.5%～2%,而厌氧、好氧生物除磷系统中的污泥磷的含量可高达8%～10%。从一般城市污水处理厂的进水水质和要求达到的目标，我们认为，最佳的处理工艺是生物脱氮除磷工艺，在满足生物除磷脱氮要求的前提下，BOD5、CODCr和SS的去除都可以解决。生物除磷的优点在于不增加剩余污泥量，处理成本较低。根据以上分析，要求在去除BOD5 的同时能实现除磷脱氮的功能，生化处理系统中必须具有厌氧、缺氧和好氧的单元，只有这三个单元的有机组合才可以达到去除BOD5和N、P的功能。7.2.2污水处理工艺方案的选择具体到某区污水处理厂工程，其工艺的选择是根据进水水质情况和出水水质要求并结合以上原则来确定的。从进厂污水水质情况看，BOD5/CODCr=0.53，污水可生化性较好，只要严格控制有毒有害物质进入污水厂，污水处理厂的正常运行是有保障的。从污染物要求达到的去除率来看，BOD5的去除率为89%，CODCr的去除率为80%，总氮的去除率为50%，SS的去除率为90%，总磷的去除率为71%。从国内外运行的实例来看，要实现上述污染物质的去除率，采用生化处理是可以实现的，而且也是目前国内外普遍采用的。不仅投资省、运行费用低、管理方便,更主要的是处理效果较稳定，因此本污水处理厂污水处理采用生化处理为核心工艺。生化处理工艺有多种类型，选择何种处理工艺是污水处理厂设计的关键，处理工艺选择是否合适不仅关系到污水处理厂的处理效果，而且还将影响工程的投资、运行稳定性、运行费用和管理等方面。因此，必须根据国情和当地的实际情况，对生化处理工艺进行慎重选择，以获得最佳处理效果。对于本工程，主要是去除BOD5、CODCr、NH3-N、SS、TP等污染物。具备上述功能并在实践中证明运行效果较好的活性污泥工艺主要有氧化沟法、SBR类及其变型工艺、AB法、生物滤池法(BAF工艺)等。现对几种工艺简单介绍如下： a)氧化沟法氧化沟法属活性污泥法中的延时曝气法,具有工艺流程简单、管理方便、出水水质稳定等优点；由于其具有完全混合式和推流式特点,不但承受水质水量的冲击负荷能力强，而且无需混合液回流。氧化沟不但具有去除污水中BOD5、CODCr和SS的功能,还有着良好的脱氮效果。且产生的剩余污泥相对稳定，可不进行消化，从而简化了污泥处理设施。由于该工艺在设备维护、运行管理等方面均较为简便，因此较适合我国当前相对较低的管理水平。b)SBR法及其变种(CASS、UNITANK、ICEAS等)序批式活性污泥法，简称SBR法(SequenceBatchReactor)，属间歇运行的活性污泥法工艺，与传统连续流活性污泥法不同，SBR法是在同一池子内，在不同的时间阶段完成生物处理过程和泥水分离过程。为处理连续的进水，一般SBR工艺至少需要设置二个以上的池子。序批式活性污泥法在上世纪初就已得到一定程度的应用，尽管其处理效果良好，但由于受当时的自控水平和曝气技术的限制，逐渐为连续流活性污泥法工艺所取代。随着自控技术的发展和橡胶膜微孔曝气技术的应用，序批式活性污泥法又得到一定的应用，并在传统序批式工艺基础上，开发成功一系列改进型工艺如CASS、CAST、DAT-IAT、UNITANK、ICEAS等工艺技术。 但该类工艺由于自动化程度要求高，为保证系统的可靠运行，控制系统往往需要引进，这通常会带来投资的增加；同时对于污水处理厂的管理水平要求也随之提高。否则，一旦控制系统失灵，整个污水处理厂的运行就将瘫痪。而且因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因而不太适用于大规模的城市污水处理厂。c)AB法AB法即吸附絮凝—生物氧化法。实际上是一种高低负荷两级活性污泥法：A段属高负荷活性污泥法，B段属常规活性污泥法。该法对CODCr、BOD5、SS、磷和氨氮的去除率较普通活性污泥法高；但该法污泥生成量较高，给污泥处理和处置带来了较大的难度。对于本工程，由于进水的污染物负荷并不是很高，如采用该工艺，B段可能会出现由于碳源不足而影响氮、磷的去除。d)生物滤池法(BAF工艺)曝气生物滤池法是一种采用填料作为细菌的载体进行生物降解反应的工艺。采用这种工艺需要设初沉池，反应池需要进行反冲洗，滤料需要更换，滤头存在堵塞问题，当进水量波动较大时出水水质较难保证。以上各工艺应当说各有特点，根据《湖南省建设厅关于进一步加强我省城镇污水处理设施建设管理工作的通知》附件2《湖南省城镇污水处理厂推荐工艺方案表》的规定，Ⅴ类规模，污水处理量为3万m3/d～5万m3/d的城镇污水处理厂推荐采用氧化沟及其改进型和SBR及其改进型工艺。因此某区污水处理厂拟选氧化沟和CASS工艺进行分析比较。7.2.3工艺方案比较 a)改良型氧化沟(方案一)改良型氧化沟在工艺上可根据污水水质的不同，组合成不同比例的厌氧－好氧－缺氧(厌氧)－好氧－缺氧－好氧的生物处理。这种流程不但有良好的脱氮除磷效果，而且在厌氧和缺氧条件下能把大分子量的有机物裂解成易于好氧生物降解的低分子量有机物。它可分为以下几个部分：1)厌氧池泥水混合液经配水井均匀分配后进入厌氧池，在没有溶解氧和硝态氮存在的厌氧条件下，兼性细菌可将溶解性BOD5转化成低分子发酵产物，生物聚磷菌将优先吸附这些低分子发酵物，并将其运送到细胞内、同化成细胞内碳源存储物、所需能量来源于聚磷的水解及细胞内糖的水解，并导致磷酸盐的释放。经厌氧状态释放磷酸盐的聚磷菌在后续的好氧段具有很强的吸磷能力，吸收、存储超出生长需求的磷量，并合成新的聚磷菌细胞、产生富磷污泥，通过剩余污泥的排放将磷从系统中出去。2)缺氧池泥水混合液由厌氧池自流进入氧化沟的缺氧区(前置反硝化区)，一部分聚磷菌利用后续工艺的混合液中硝酸盐作为最终电子受体以分解细胞内的PHB，产生的能量用于磷的吸收和聚磷的合成，同时反硝化菌可利用内回流带来的硝酸盐，以及污水中可生物降解的有机物作反硝化碳源进行反硝化，达到去除氨氮的目的。3)氧化沟主体 氧化沟主体兼有推流型和完全混合型反应池两者的特性，存在好氧、缺氧交替出现的区域，具有硝化、生物除磷、反硝化的条件。在氧化沟好氧区，聚磷菌除了吸收、利用污水中的可生物降解有机物外，主要是分解体内贮存的PHB，产生的能量可供自身生长繁殖，此外还可主动吸收周围环境中的溶解磷，并以聚磷的形式在体内超量贮存，吸收的磷远大于其释放的磷。同时污水中的氨氮在好氧区被亚硝酸菌、硝酸菌转化为亚硝酸盐和硝酸盐。在缺氧区反硝化菌利用亚硝酸盐和硝酸盐中的N3+和N5+(被还原为N2)作为能量代谢中的电子受体，O2-作为受氢体生成H2O和OH-碱度，有机物作为碳源及电子供体提供能量并得到氧化稳定。氧化沟区的容积由好氧区和缺氧区组成。改良型氧化沟工艺流程：进水闸室→粗格栅及污水提升泵站→细格栅→旋流沉砂池→改良型氧化沟→二沉池→接触消毒池→计量出水。b)CASS工艺(方案二)CASS工艺(CyclicActivatedSludgeSystem)是在SBR基础上发展起来的一种循环式活性污泥法。主体部分为生物反应池，它集曝气、沉淀于一体，以连续进水间断出水为主要特征，工艺过程是：进水/曝气—进水/沉淀—进水/滗水—进水/闲置；共四个阶段，循环运行。CASS工艺在反应池进水端设置了一个生物选择区，根据运行需要可少量曝气(缺氧)或不曝气(厌氧) 。设置生物选择器的作用与卡鲁塞尔氧化沟的生物选择区基本相同。不同之处是该生物选择区可在厌氧或缺氧条件下运行；活性污泥可回流可不回流，回流污泥量比卡鲁塞尔型氧化沟小的多。总之，运行方式和参数可根据需要调节优化。生物脱氮是CASS反应池本身的特殊运行方式中进行硝化和反硝化过程而完成的，而除磷作用是利用设置在CASS反应池前的选择区形成厌氧环境和反应池中的好氧环境交替实现的。污水经过厌氧、缺氧、好氧阶段达到脱氮除磷的目的。CASS工艺流程：进水闸室→粗格栅及污水提升泵站→细格栅→旋流沉砂池→CASS反应池(带生物选择区)→接触消毒池→计量出水。c)改良型氧化沟与CASS工艺两者的主要优缺点表7.2.3-1改良型氧化沟与CASS工艺主要优缺点比较表优缺点1#改良型氧化沟工艺2#CASS工艺主要优点(1)循环流量大，使进水达到快速混合稀释，具有很强的抗冲击负荷能力。同时，由于氧化沟负荷低，一般是在延时曝气条件下运行，水和固体停留时间长，固体总量大，因而对冲击负荷也有较强的缓冲作用。(2)运行中水力条件好，不会产生污泥沉积，且生物脱氮除磷效果好，因而使出水水质稳定。(3)由于表曝型氧化沟采用倒伞型表面曝气机，它的支承方式为浮轴式，机械受力比较合理，因此具有使用寿命长、易于维修管理、能长期稳定运行等特点。采用倒伞型表面曝气机，供氧能力大，设备数量少，日常维护工作量极小，且对运行管理人员没有特殊要求。(4)可以通过改变曝气机的工作数量、转速调整其供氧能力和可节省电耗。(5)该工艺由于泥龄长，污泥在氧化沟中趋于相对稳定，不需要消化。(1)工艺流程简单，无需设置初沉池及二沉池。(2)具有很大的抗冲击负荷能力，能有效地控制污泥膨胀和丝状微生物的生长，系统具有很高的工艺稳定性。具有抗有机和水力冲击能力。(3)占地面积较少。(4)所有的活性污泥在任何时间都处于一个反应池中，能保证有机物的降解、硝化等生物处理过程的正常进行。 (6)该工艺流程简单，构筑物少，控制管理较方便。(7)采用大功率倒伞型表曝机，水深可以达到4.0m，可以大大节约占地面积。主要缺点(1)由于池深较SBR工艺略浅，占地面积相对较大。(2)需要设置单独的二沉池和污泥回流系统。(1)循环式活性污泥法工艺部分设备的闲置率较高。(2)曝气装置一般选用曝气头，由于设计、制造、安装水平问题在实际运营中发现管道开孔处开裂、主支管连接处断裂、送风管内积泥问题较多。维修时必须将曝气头膜片拆下清洗后重装，检修工作量十分庞大，检修一个池子花费的时间长达1个月左右。(3)配套的鼓风机由于长时间高速运转，噪音特别大。为保证质量采用进口设备，存在备品备件采购难及售后服务严重滞后的问题。平时设备检修及维护操作也十分繁琐。(4)对自动化控制系统要求高。(5)进水阀门自动切换频繁，对大量电动阀的性能要求很高。(6)循环式活性污泥法滗水器水头损失较大。(7)长期运行池面漂浮杂物不易清除，出水SS不稳定。(8)在实际运营检测中发现该工艺除磷效果不理想，冬季温度较低时氨氮去除效果比较差，且总氮去除效果更差。对于上述两种方案，设计采用优缺点比较法，在初步方案设计、工程技术可靠性、投资估算、能源消耗、运行费用等基础上，进行多方面的综合分析与比较，详见表7.2.3-2。表7.2.3-2污水处理工艺综合评价表序号评比项目内容、含义改良型氧化沟工艺CASS工艺一、技术可行性1技术适用情况 应用的广泛性，对水量水质的适应程度国外应用较多，国内已推广应用，适应于各种规模，对水质水量变化适应性强国外应用较多，国内已推广应用，适应中小规模，对水质水量变化适应性强二、水质目标2出水水质满足排放标准出水水质好且稳定出水水质好但有波动3外界条件适应性气温、水温、进水水质变化对出水的影响对外界条件的变化适应性好对外界条件的变化适应性较差三、费用指标4总投资污水厂内投资3984.46万元3886.69万元5年运行费用含电耗、药剂、人工维修、管理费用226.08万元237.38万元四、工程实施6分步施工分步实施难易程度可分组实施可分组实施7施工施工难易程度较难容易五、环境影响8对周围环境影响噪音及臭味噪音小，臭味一般噪音较大，臭味一般9污泥的影响污泥产量及性质污泥产量少且性质稳定污泥产量较少六、占地情况占地生产区占地大小较大较小七、运行管理运转操作操作单元多少和方便程度简单较复杂维修管理维修工作量和难易程度表曝气机位于水面以上，不需要放空检修，维修量小，简便微孔曝气器位于水面以下，必须放空检修，工作量大，复杂7.2.4推荐方案根据以上的方案比选和分析，两种方案各有优缺点。改良型氧化沟工艺(方案一)相对CASS工艺(方案二)运行稳定、管理简单，维护简便。综合考虑当地的实际情况，推荐采用改良型氧化沟工艺(方案一)。7.3污泥处理处置工艺方案 7.3.1污泥处理要求污水生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量较高且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。污泥处理要求如下：减少有机物，使污泥稳定化；减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；减少污泥中有毒物质；利用污泥中可用物质，化害为利；因选用生物除磷工艺，故尽量避免磷的二次释放。7.3.2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7.3.2。从表7.3.2 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：1)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。2)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。表7.3.2污泥浓缩脱水比较表项目方案一方案二主要构建筑物(1)污泥贮泥池(2)浓缩、脱水机房(3)污泥堆棚(1)污泥浓缩池(2)脱水机房(3)污泥堆棚主要设备(1)污泥浓缩脱水机(2)加药设备(1)浓缩池刮泥机(2)脱水机(3)加药设备占地面积小大絮凝剂总用量3.0～4.0kg/T·DS≤3.5kg/T·DS对环境影响无大的污泥敞开式构筑物，对周围环境影响小污泥浓缩池露天布置，气味难闻，对周围环境影响大总土建费用小大总设备费用稍大稍小剩余污泥中磷的释放无有3)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。4)噪声：离心机高速旋转，噪声较大。5) 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。6)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。7.3.3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，某区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CODCr和BOD5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。根据某区的实际情况，污泥最终处置考虑将脱水泥饼外运至生活垃圾无害化处理场处理。某市屈原区生活垃圾无害化处理场已经立项，将与污水处理厂同期建设。污水处理厂的污泥约14.00t/d，占某市屈原区生活垃圾无害化处理场设计日处理量(300t/d)的4.7% ，本项目的污泥送至生活垃圾无害化处理场处理，给其带来的负荷不大。另外，本项目排放的固体废弃物属于有机性污泥，其性质接近于生活垃圾。其中由于水质中重金属含量极少，因此在剩余污泥中重金属的含量也相应极少，对环境产生影响很小，因而，该项目固体废弃物进入垃圾场后对其影响不大，污水厂污泥可以与城市垃圾一并进行卫生填埋。若某区内或者附近建有垃圾堆肥处理设施，污水处理厂的污泥经检验符合污泥农用时污染物控制标准限值的要求后，可以用作堆肥原料。7.4出水消毒方案城市污水经强化二级生化处理后，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：二氧化氯消毒、液氯消毒和紫外线消毒。a)方案一：二氧化氯消毒二氧化氯消毒是采用二氧化氯发生器现场制备的一种消毒剂。通过把二氧化氯投加到接触池中(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。二氧化氯不与水发生化学反应，溶解度是氯气的几倍，在水中是纯粹的溶解状态，水中也不会和有机物作用生成有机氯化物，它也不和氨、酚反应。二氧化氯对细菌的细胞壁有较强的吸附和穿透能力，从而有效地破坏细菌内含巯基的酶，它可以快速控制微生物蛋白质的合成，故它对病毒、细菌有很强的灭活能力。b)方案二：液氯消毒 液氯消毒污水处理厂使用最广泛、最成熟、最可靠的一种消毒方法。通过加氯机把外购的成品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。但加氯消毒也会引起一些不良的副作用，特别是在污水中投加液氯时，因污水中含酚一类有机物质，可能会形成致癌化合物如氯代酚、氯仿等有机氯化物(THMs)，水中病毒对氯化消毒也有较大的抗性。而且氯气事故的危害较大，采用液氯消毒要考虑漏报警，氯气吸收等安全措施。c)方案三：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。d)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，二氧化氯和液氯消毒法的优点是技术成熟、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，液氯消毒存在较大的安全隐患。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，二氧化氯和液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，二氧化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，本工程暂推荐采用二氧化氯消毒方案。7.5污水回用污水经强化二级生化和消毒处理后，水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准，若要再生利用，还应采用混凝沉淀、过滤、消毒等处理工艺进行深度处理。再生水可用于农业灌溉、市政杂用、景观水体、生活杂用、工业冷却、生态环境和补充地表水。考虑到某市某区实际情况，本工程仅预留污水再生回用场地。8污水处理厂工程设计本报告推荐改良型氧化沟工艺作为某区污水处理厂实施方案，以下为改良型氧化沟工艺具体设计方案。8.1总体设计8.1.1厂址地理位置及地形地貌某区污水处理厂选择在某镇推山咀社区凤山村。污水处理厂厂区内自然地形高程27.63m～30.56m。污水处理厂东边为湘江防洪堤，堤上有6m宽道路。厂址北侧为乡村道路，厂址处现状为鱼塘。8.1.2总平面布置原则污水处理厂的总平面设计遵循以下原则： a)工艺流程顺畅，功能分区明确，平面布局合理，满足国家规范及标准；b)办公区与生产区的布置顺应夏季主导风向；c)进水、出水构筑物布置顺畅；d)布置紧凑、节约用地，满足绿化用地；e)人流、物流运输便捷，主次道路分工明确，满足消防要求。8.1.3总平面设计某区污水处理厂设计规模近期1.5万m3/d，远期3.0万m3/d。厂区范围按远期一次征地，总占地27789m2(约42亩)。设计采用改良型氧化沟工艺，充分利用地势，建(构)筑物均落在原有地面，在总图布置时力求紧凑合理。根据污水处理工艺的特点按功能分区原则划分为厂前区、生产区。a)厂前区厂前区位于污水处理厂西南侧，主要包括综合楼、传达室、大门以及厂区前坪。交通方便，视野开阔，加上厂前区绿化布置，给人以幽静闲雅，赏心悦目之感。b)生产区污水处理厂内各构筑物均在该区，为厂区主体。生产区包括：粗格栅及进水提升泵房、细格栅及旋流沉砂池、改良型氧化沟、二沉池、剩余污泥泵站、贮泥池、污泥脱水加药间、接触消毒池、机修车间、变配电间。 生产区按工艺流程布置，污水进厂管道从厂区南侧沿路引入，从东南向西北部布置有预处理、改良型氧化沟、二沉池、分别布置四组，近期建设东侧两组。变配电间布置配电柜、变压器，电线敷设线路短，安转容易，操作管理方便。中心控制室设置在综合楼内。由于污泥脱水间气味较重，采用防臭罩，并布置在厂区东北侧，避免气味对厂前区和生产区的影响。8.1.4竖向高程设计地面现状标高为27.63m～30.56m，经污水处理厂处理后的污水排放水体为湘江(洞庭湖)，区外洞庭湖汛期多年平均水位为30.87m(某区提供资料)，在土方工程量基本平衡和节省能耗的前提下，确定厂区内最低设计地面标高为31.00m。污水干管在进入厂区粗格栅处的管径为d1000，管内底标高为25.00m，厂内设提升泵站，污水经提升后，出水可以在处理过程中自流，出水枯水季节可自流排放，其他季节须经提升方可入湘江。按以上二点为控制高程进行水力计算，选择适宜的水泵扬程，尽可能节省能耗。8.1.5总图道路及运输进厂大门设于厂前区，厂区内设环形道路，主干道道路面宽度为6.00m，次干道路宽度为4.00m，道路路缘石转弯半径均为6.00m，采用混凝土路面。在厂前区西北角设置厂区侧门，便于生产污泥的运输。在进厂处综合楼前有一较大的前坪可供停车。为了满足污水厂生产、生活需要，污水处理厂共需设置3 辆车，具体安排如下：轿车1辆公务用车工具车1辆药剂运输用污泥运输车1辆污泥运输用8.1.6厂区给排水a)厂区生活用水及消防用水接自城市供水管网，厂区供水管网呈环状布置，以满足消防要求。b)厂区排水为雨污分流制，生活及生产废水全部由污水管网收集排至进水泵房粗格栅前。雨水由道路上雨水口收集，自流排入北侧撇洪渠。8.1.7绿化与景观设计为防止某区污水处理厂对周围环境产生负面影响，污水处理厂靠沿北侧道路一侧的围墙采用乔木和绿篱相结合，做成绿化隔离带。在围墙范围内最大可能种植绿篱、草皮和花卉，把污水处理厂建成一座花园式工厂。场内采用常青乔木作为绿化树种，各乔木植物间距按4.0m×4.0m进行控制。在各构筑物、建筑物周围植常青草类花卉，通过上述布置可使污水处理厂常年处于绿色鲜花之中，这样不仅美化了厂区环境，而且要使污水处理厂成为某区的一个新景观，并最大限度减弱污水处理厂气味、噪声对周边环境的影响。8.1.8总图技术经济指标总图的各项技术经济指标见表8.1.8。 表8.1.8技术经济指标表序号项目指标备注1厂区征地面积27789m2按远期规模一次征地2构(建)筑物占地面积7619m2远期规模3道路、广场占地面积5804m2远期规模4总绿化面积14366m2远期规模5构(建)筑物系数27.42%远期规模6绿地率51.70%远期规模8.2工艺设计结合某区污水处理厂近期、远期发展规模，在各项单体设计中，充分考虑了近期、远期总投资以及处理工艺的经济合理性，部分单体应按远期规模设计。本次可研按近期工程1.5万m3/日规模设计，变化系数Kz取1.53。8.2.1污水、污泥处理工艺流程简述由市政总排水干管送来的污水首先进入污水处理厂粗格栅间前的集水井，出水直接流入粗格栅间。在粗格栅间内安装有2台回转式固液分离机和一台皮带输送机等设备，回转式格栅除污机用以拦截污水中较大的悬浮物和漂浮物，并75°倾斜安装，根据时间间隔或格栅前后水位差，自动启闭机械栅耙，并联动带式输送机，完成栅渣的收集、输送和装箱。经粗格栅拦截掉污水中较大的悬浮物和漂浮物后由潜水泵提升至细格栅间以满足后续污水处理高程的需要。为了防止发生停电和重大事故，在集水井内设置溢流管，在事故时直接排入厂外受纳水体。细格栅间与旋流沉砂池合建，设有2 台回转式固液分离机。经细格栅进一步去除污水中细小悬浮物后，出水由流入口切线方向流入沉砂区，通过旋流沉砂搅拌器的转动，在沉砂池内产生旋流，比重较大的颗粒加速下沉，而比重较轻的有机物等随水一起进入后续处理工序。经预处理后的出水进入生化处理段，为了保证出水均匀分配至后续处理工序，预处理出水首先进入氧化沟配水井。氧化沟配水井有两种功能，一是对氧化沟厌氧区进行配水，二是对二沉池回流污泥的均匀分配。经均匀分配后的污水和污泥一起进入氧化沟系统。经过上述生化处理后，大部分有机物被生物降解，并与未降解的污染物一起以污泥的形式存在于水中一起进入中心进周边出的辐流式二沉池，利用污泥与水的比重的不同进行固液分离。分离后的上清液自流入接触池，经过投加二氧化氯消毒后达标排放。污水处理厂处理后的出水在常水位时自流排入湘江，雨季湘江水位高时，启动排水泵站加压排水。为了节约水资源，污水处理厂内还利用处理后的出水作为污泥浓缩脱水机房内带机滤带的反冲洗用水。经过上述处理后的污水处理厂出水最终排入受纳水体。为了保证出水中的总磷能稳定达标排放，设计在氧化沟的出水堰处投加化学除磷药剂。生化过程中产生的污泥经提升，大部分回流至氧化沟配水井然后进入氧化沟厌氧区，小部分作为剩余污泥排至贮泥池，经污泥浓缩脱水一体机浓缩压榨后形成含水率小于80%的泥饼，和栅渣、沉砂一起装车外运。污水、污泥处理工艺流程见图8.2.1。 8.2.2粗格栅及提升泵房污水干管沿拟建沿东侧撇洪渠敷设，在污水处理厂的东南侧接入预处理构筑物，管径d1000，管内底标高25.00m。土建设计规模3.0万m3/d，分两组建设，设备按近期规模1.5万m3/d设置。总变化系数Kz=1.53。a)粗格栅间1)构筑物设计流量：设计流量Qmax=1773.40m3/h；功能：去除污水中较大的漂浮物，保证污水提升泵不堵塞，确保正常运行；类型：地下钢筋混凝土结构直壁平行渠道，地上粗格栅间；数量：2条；渠道设计尺寸：单个渠宽800mm，渠深6.5m。2)主要设备机械格栅： 设备类型：回转式固液分离机；设备数量：2台；设计参数：栅条间隙b＝20mm；格栅宽度B=700mm；格栅倾角α=75°；电机功率N=1.1kW；控制方式：根据格栅前后的液位差由PLC自动控制清污动作，同时设定时和手动控制。栅渣输送机：设备类型：与机械格栅相配套的带式输送机；设备数量：1套；设计参数：带宽500mm；水平长度L=4m；电机功率N＝1.5kW；控制方式：与格栅联锁由PLC自动控制开停。闸门：设备类型：镶铜铸铁方闸门(配电动启闭机)；设备数量：4台；设计尺寸：B×H＝600mm×600mm；b)进水泵房1)构筑物设计流量：设计流量Qmax=1773.40m3/h； 功能：提升污水以满足后续污水处理高程的要求；类型：半地下式，地下钢筋混凝土矩形集水池，地上泵房；数量：1座；平面尺寸(含粗格栅间)：L×B＝17.7m×8.7m。2)主要设备污水泵设备类型：可提升式无堵塞潜污泵(包括配套提升导轨偶合底座等设备)设备数量：3台(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。)设备参数：水泵流量Q大=500m3/h，Q小=145m3/h水泵扬程H=10～12m电机功率N大=37kW，N小=11kW控制方式：根据集水池水位由PLC自动控制水泵的开停，根据累计运行时间水泵顺序轮换运行，同时设手动控制措施。单轨吊车功能：水泵安装、检修起吊用；设备数量：1套；设计参数：起重量3t；起吊高度12m。8.2.3细格栅、旋流沉砂池土建设计规模3.0万m3/d，分两组建设，设备按近期规模1.5万m3/d 设置。总变化系数Kz=1.53。a)细格栅间1)构筑物设计流量：设计流量Qmax=1773.40m3/h；功能：去除污水中较小的漂浮物以保证后续处理工段的通畅；类型：高架钢筋混凝土直壁平行渠道；渠道数：2条；渠道设计尺寸：单个渠宽1000mm。2)主要设备回转式细格栅设备类型：回转式细格栅；设备数量：2台；设计参数：单台设计流量Q=886.70m3/h；栅条间隙b＝5mm；格栅宽度B=900mm；格栅倾角α=60°；电机功率N=1.1kW。控制方式：根据格栅前后的液位差由PLC自动控制清污动作，同时设定时和手动控制。栅渣输送压榨机设备类型：与机械格栅相配套的无轴螺旋输送压榨机；设备数量：1套； 设计参数：螺旋直径320mm；水平长度L=4m；电机功率N＝2.2kW＋1.1kW；控制方式：与格栅联锁由PLC自动控制开停。渠道闸门设备类型：手动不锈钢方闸门；设备数量：4台；设计尺寸：L×H＝1000mm×1000mm。b)旋流沉砂池1)构筑物功能：去除污水中0.2mm以上无机砂粒，去除浮渣，以保证后续流程的正常运行；类型：高架钢筋混凝土结构(气提除砂)；池数：1组2座；设计参数：设计流量Qmax=1773.40m3/h；沉砂池直径Φ3.05m；提砂方式：气提提砂。2)主要设备旋流沉砂一体设备设备类型：旋流沉砂搅拌器；设备数量：2套；设计参数：池径Φ3.05m； 功率N＝1.1kW。鼓风机设备类型：罗茨风机；设备数量：2台；设计参数：供气量：Q＝1.86m3/min；风压：P＝53.9kPa；功率：N＝4kW。砂水分离器设备类型：无轴螺旋砂水分离器；设备数量：2台；设计参数：螺旋直径Φ260mm；处理量Q＝5～12L/s；电机功率：N＝0.37kW；控制方式：与沉砂池吸砂装置联锁，遥控或现场手动控制开停。渠道闸门设备类型：手动不锈钢方闸门；设备数量：3台；设计尺寸：L×H＝1000mm×1000mm。渠道闸门设备类型：手动不锈钢方闸门；设备数量：2台；设计尺寸：L×H＝610mm×1000mm。 8.2.4氧化沟配水井a)构筑物类型：半地下式钢筋砼结构；功能：泥水混合并均匀分配至氧化沟系统；数量：2座；设计尺寸：4.3m×3.6m。b)主要设备1)闸门设备类型：镶铜铸铁圆闸门(配电动启闭机)；设备数量：4台；设计尺寸：DN300，N＝1.1kW。8.2.5改良型氧化沟近期设置一组，远期增加一组。a)厌氧区1)构筑物类型：半地下式钢筋砼结构水池；池数：2座；设计参数：单座设计流量Q=312.5m3/h；设计停留时间HRT=1.5h；有效容积：468m3；设计尺寸：L×B×H＝24.8m×4.7m×4.7m(有效水深4.3m)。2)主要设备 高速潜水推流器设备类型：高速潜水推流器；设备数量：6台；设计参数：叶轮直径：Φ220mm；电机功率：N=1.1kW。b)氧化沟主体(含前置反硝化区)1)构筑物设计流量：Q=625m3/h；类型：半地下式钢筋砼结构；功能：利用微生物去除污水中的污染物质；工艺设计参数：数量：2座；混合液悬浮浓度(MLSS)：3500mg/L；污泥龄：15d；污泥负荷：0.095kgBOD5/kgMLVSS·d；污泥最大回流比：100%；总水力停留时间：HRT=14.0h；前置反硝化区停留时间：2.2h；单沟需氧量：SOR＝125kgO2/h；单沟有效容积(含前置反硝化区)：3528m3；单座氧化沟设计尺寸(含前置反硝化区)：共四廊道，有效水深4.2m，单沟宽6m；有效尺寸L×B×H＝46.8m×24.8m×4.7m。 2)主要设备(数量按两座沟统计)曝气装置设备类型：倒伞型表面曝气机；设备数量：4台(其中2台变频)；设计参数：叶轮直径：Φ2850mm；电机功率：N=37kW。电动调节堰门设备类型：电动调节堰门；设备数量：2台；设计参数：有效宽度L＝3000mm；可调节高度500mm；电机功率N＝0.55kW。内回流闸门设备类型：手电两用内回流门；设备数量：2台；设计参数：B×H＝1.2m×2.5m；电机功率N＝1.5kW。低速潜水推流器(含前置反硝化区)设备类型：低速潜水推流器；设备数量：10台；设计参数：叶轮直径：Φ1800mm；电机功率：N=2.2kW。 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。氧化沟内倒伞曝气机根据沟内溶解氧及实行运行情况，调速或间歇运转。8.2.6二沉池二沉池的作用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。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台周边传动的半桥式刮吸泥机，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。近期设置一组，远期增加一组。a)构筑物类型：半地下式钢筋砼结构；池数：2座；形式：中心进水、周边出水沉淀池；功能：对生化处理后的混合液进行固液分离；设计参数：单座最大流量Qmax=956.95m3/h；表面负荷q＝0.70m3/m2·h；池直径Φ24m；池边水深H=4.5m，超高0.5m。b)主要设备刮吸泥机 设备类型：半桥式周边传动刮吸泥机(含配套附件)；设备数量：2台；设计参数：刮吸泥机直径24m，N＝2×0.37kW。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。8.2.7接触消毒池a)构筑物类型：钢筋混凝土结构；功能：对处理后污水进行消毒，防止疾病传播；数量：1座；设计参数：设计流量Qmax＝1773.40m3/h；设计停留时间：HRT＝30min；消毒效果：粪大肠菌群≤10000个/L；设计尺寸：L×B×H＝18.0m×12.0m×4.5m。8.2.8二沉池配水井和污泥泵房a)构筑物类型：半地下式钢筋砼结构；功能：将氧化沟混合液均匀分配到两个二沉池；将一定数量的活性污泥回流到氧化沟；将生化系统产生的剩余污泥提升至污泥脱水机房；数量：1座；设计尺寸：D×H＝7.5m×4.5m。 b)主要设备回流污泥泵设备类型：潜水排污泵；设计回流比：50%－100%；设备数量：3台(2用1备，其中1台变频)；设计参数：水泵流量：Q=320m3/h；水泵扬程：H=7m；电机功率：N=15kW。剩余污泥泵设备数量：2台(1用1备)；设计参数：水泵流量：Q=18m3/h；水泵扬程：H=15m；电机功率：N=1.5kW。单轨吊车功能：水泵安装、检修起吊用；设备数量：1套；设计参数：起重量2t；起吊高度9m。8.2.9贮泥池本工程生化处理部分每天产生的干污泥量约为2.45t/d，化学除磷产生的干污泥量约为0.35t/d，则总污泥量约为2.80t/d，湿污泥体积为352m3/d，含水率为99.2% 。污泥处理采用带式浓缩压榨过滤机，脱水后泥饼外运。a)构筑物类型：地下式钢筋砼结构；功能：贮存系统产生的污泥并起到一定的调节作用；数量：1座；设计尺寸：L×B×H＝5m×4m×4.7m(有效水深为3.0m)。b)主要设备高速潜水搅拌器设备类型：高速潜水搅拌器；设备数量：1台；设计参数：叶轮直径：Φ220mm；电机功率：N=1.1kW。8.2.10污泥浓缩脱水机房及加药间a)建筑物类型：框架结构；功能：降低污泥含水率，减少污泥体积；向系统投加化学除磷药剂。数量：1座；设计尺寸：脱水机房及加药间尺寸L×B＝30m×9m；泥棚尺寸L×B＝9m×6m。b)主要设备带式浓缩压榨过滤机设备数量：2台； 设计参数：处理能力：10-20m3/h；有效带宽：1.0m；设备功率：1.85kW；操作时间：12h/d。污泥泵设备类型：偏心螺杆泵；设备数量：2台；设计参数：流量：Q＝10-15m3/h；扬程：H＝20m；功率：N＝3.0kW。反冲洗水泵设备类型：潜水排污泵；设备数量：2台；设计参数：流量：Q＝15m3/h；扬程：H＝50m；设备功率：N＝5.5kW。加药装置(投加PAM)设备名称：加药装置；设备数量：1套；设计参数：加药量为600L/h；设备功率N＝1.25kW。加药泵 设备名称：加药螺杆泵；设备数量：2台；设计参数：流量Q=0.2m3/h～1.5m3/h；扬程H＝40m；功率N＝1.1kW。空压机设备类型：空压机；设备数量：2台；设计参数：Q＝0.25m3/min；P＝0.7MPa；N＝2.2kW。无轴螺旋输送机设备类型：无轴螺旋输送机；设备数量：2台；设计参数：安装角度0°，螺旋直径320mm，L＝12m，功率：N＝5.5kW；安装角度25°，螺旋直径320mm，L＝7m，功率：N＝3.0kW。溶药装置(玻璃钢桶和不锈钢搅拌器)设备数量：1套；功能：溶解化学除磷药剂；设计参数：固体FeCl3·6H2O投加量约为0.75t/d，10%的FeCl3溶液；设计尺寸：Φ2000mm×H1500mm； 搅拌器功率：N＝1.1kW；控制方式：手动控制。加药计量泵功能：向氧化沟出水分配槽定量投加化学除磷药剂；数量：3台(2用1备)；设计参数：Q＝250L/h，H＝40m，N＝1.5kW；材质：不锈钢。8.2.11加氯间a)建筑物功能：制备投加二氧化氯消毒剂；型式：框架结构；数量：1座；设计参数：设计加氯量(有效氯)为q＝6mg/L～15mg/L；设计尺寸：加氯间设计平面尺寸为L×B＝14.4m×6m。b)主要设备二氧化氯发生器(含配件)设备类型：化学法二氧化氯发生器；设备数量：2套(1用1备)；设计参数：单台产氯量5kg/h，N=4.0kW。盐酸储罐设备数量：1套；设计参数：PE材质，V=6m3。 氯酸钠储罐设备数量：1套；设计参数：PE材质，V=6m3。氯酸钠化料器设备数量：1套；设计参数：钢衬耐酸胶材质，50kg/次。化料器循环泵设备数量：1台；设计参数：不锈钢材质，50kg/次。卸酸泵设备数量：1台；设计参数：Q=12m3/hH=18m，不锈钢材质。水射器设备数量：2台；设计参数：成品。动力泵设备数量：2台；设计参数：水射器配套。8.2.12出水井及排水泵房(a)构筑物功能：污水厂最终排水；型式：地下式结构； 数量：1座；工艺尺寸：L×B×H=6.5m×5.5m×4.3m。(b)主要设备潜水排污泵设备类型：可提升式无堵塞潜污泵(包括配套提升导轨耦合底座等设备)；设备数量：3台(2用1备，其中一台变频)；设计参数：流量：Q＝478.50m3/h；扬程：H＝7m；功率：N＝30kW；单轨吊车功能：水泵安装、检修起吊用；设备数量：1套；设计参数：起重量3t；起吊高度12m。8.2.13其它a)进、出水计量系统本工程进水和出水计量各采用1台DN600mm电磁流量计，进水电磁流量计安装在旋流沉砂池出水管道上，出水电磁流量计安装在接触池出水管道，以便对污水处理厂进水和出水的水量进行计量。b)水质检验采样点进水检测设置在细格栅，用于检测污水厂进水水质。 出水检测设置在出水井，内设pH计、在线总氮、总磷、COD自动监测仪、在线氨氮分析仪、自动取样器、余氯分析仪等自控仪表，用于检测污水厂出水水质。c)污泥处置方式污泥处理采用带式浓缩压榨过滤机，脱水后泥饼外运。考虑到污水处理厂的实际情况，本工程经脱水后的泥饼运至某区生活垃圾无害化处理场进行卫生填埋。8.3建筑设计8.3.1单体设计建筑单体设计考虑与当地的城建规划、建筑特点协调，力求造型新颖、简洁、明快，并配合环境绿化，使污水处理厂成为花园式厂区。a)综合楼根椐工艺生产管理要求在厂前内建一座三层框架结构综合楼，建筑面积为810m2，内设餐厅、中控室、化验室、会议室、办公室及资料室等，采用坡屋顶，上铺红英瓦，立面为乳白色墙面砖，并配以浅灰色面砖点缀，与周围绿树的衬托，显得朴素大方，色彩明快。b)变配电间数量：1座结构：框架结构建筑面积：200m2。c)机修、仓库及车库数量：1座结构：框架结构建筑面积：180m2。d)污泥脱水机房数量：1座结构：框架结构建筑面积：324m2。 e)加药间数量：1座结构：砖混结构建筑面积：86m2。f)传达室数量：1座结构：砖混结构建筑面积：50m2。8.3.2装修设计a)内装修综合楼装修为中级装修标准，大厅、会议室及其他房间地面均用全瓷地砖地面，内墙为白色乳胶漆，内门为浅色油漆木门，楼梯栏杆扶手为不锈钢管材制作。其它工业性用房装修在满足工艺使用要求前提下，均为一般标准。b)外装修厂区所有建筑物外墙面均以浅色面砖配以绿色坡顶或挑檐，色彩明快。外门窗选用银白色塑钢门窗配以浅灰色玻璃。8.3.3建筑物一览表厂区内附属建筑面积根据建设部《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》GJJ31-89确定厂区内附属建筑物内容及面积指标见表8.3.3。表8.3.3主要建筑物一览表名称面积层数结构形式耐火等级污泥脱水机房及加药间324m2一层框架二级加氯间86m2一层框架二级机修、仓库及车库180m2一层框架二级变配电间200m2一层框架一级综合楼810m2三层框架二级传达室及警卫室50m2一层砖混二级 8.4结构设计8.4.1设计原则遵守国家现行的有关规范、规定，在满足工艺要求的前提下，力求做到技术先进、安全可靠、经济合理、保护环境，在设计中并尽可能的根椐当地实际情况，采用地方标准、规范和习惯做法。8.4.2结构设计某区地处洞庭湖坳陷盆地东部边缘与幕埠九岭隆起带接合部位，控制本区的主要断裂为北北东向某——湘阴断裂(即湘江断裂)，北东向崇阳——宁乡断裂，和北西西向黄沙街断裂。依据国家地震局1990版《中国地震裂度区划图》，该区属地震基本列度VII度区。新构造运动时期，垂直差异活动明显。区内第四纪沉积厚度达300m左右，分布地质由老至新有：元古界冷家溪群上段，第四系上更新统冲积堆积(Q3a1)，第四系全新统冲积堆积(Q4a1)，第四系全新统冲堆积(Q4a1+1)。因暂无详细地质资料，故暂对一般建(构)筑物的基础采用天然地基。对厂区体积较大的构筑物，如氧化沟、二沉池等要进行抗浮验算。当浮力较小时，采用配重抗浮，当浮力较大时，采用抗拔桩抗浮。建筑物：一般情况下，采用混合结构，有特殊要求的建筑可采用框架或排架结构。基础采用墙下条形基础和柱下独立基础，且基础埋深均应在冻土层以下。 构筑物：本工程主要构筑物均为储水构筑物，对结构防水性能有较高的要求，故储水构筑物均采用钢筋砼结构。在储水构筑物的混凝土中，要加入一定比例的防水剂，用于补偿混凝土的收缩变形，以避免混凝土在温度、干缩、徐变等作用下引起的开裂。同时，还可提高混凝土的密实度和抗渗性，也使混凝土结构的防腐蚀性得到了提高。长度超过30m的矩形池，一般情况下，要设温度缝，内设橡胶止水带。材料：砼：强度等级：垫层C15，盛水构筑物C30，建筑物C25；抗渗标号：S6；钢筋：直径小于12mm用I级钢，大于等于12mm时用II级钢；砖砌体建筑物均采用：地下墙体部分用MU10机制粘土砖，M7.5水泥砂浆砌筑；地上部分用MU10普通烧结空心砖，M5混合砂浆砌筑。从地形条件看，本场地适宜建污水处理厂。为确保场地地质条件的适宜性，应尽快委托勘察单位对建、构筑物所在场地进行工程地质勘察并提供勘察报告。8.5电气设计8.5.1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：高低压变配电系统及配电装置；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；各车间的动力及照明设计； 构筑物的防雷及接地保护设计。8.5.2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。8.5.3负荷计算及变压器容量全厂计算负荷：全厂用电设备安装总容量为423.74kW,其中工作容量为330.14kW,需要容量为175.92kW。选用SCB10-250/10型变压器两台，1用1备，变压器的负荷率为74.12%。本工程采用10KV受电，380/220V配电。为防止母线事故中断供电，污水处理厂10kV系统采用单母线分段结线方式，10kV的两路电源线路分别接在两段母线上。两回电源线路采用一路工作一路备用。母线分段开关合闸运行。工作电源和备用电源之间设机械、电气联锁。380/220V配电系统为单母线分段接线方式运行，一期工程单台变压器工作，母联合闸运行。二期工程两台变压器同时工作，分列运行。当两台变压器同时工作分列运行时，任一低压供电线路或变压器故障时，母联开关自动或手动合闸。确保接入该段母线上的重要负荷继续供电。8.5.4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250kVA/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。8.5.5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。8.5.6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0.92。8.5.7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。8.5.8设备选型a)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。b)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。 c)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。d)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。e)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。f)电线电缆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。8.5.9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。8.5.10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。8.5.11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。8.5.12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。 8.5.13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。8.6自控系统及仪表8.6.1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。8.6.2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：a)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。1)PLC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。2)PLC控制项目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。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。 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。b)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。1)PLC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。2)PLC控制项目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。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。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。c)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。1)PLC检测项目生物池液位、DO、污泥浓度等。2)PLC控制项目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。生物池水下搅拌器控制同生物池水下推进器。生物池曝气机 生物池曝气机根据好氧池DO浓度自动控制。PLC应累计每台曝气机的运行时间，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。二沉池二沉池刮泥机按事先设计好的程序连续运行。d)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。1)PLC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；2)PLC控制项目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。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。e)污泥脱水车间PLC工作站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。f)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。8.6.3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。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·氧化沟动态模拟图·二沉池动态模拟图·污泥回流泵房动态模拟图·污泥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，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。8.6.4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。8.6.5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。8.6.6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。8.6.7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。8.6.8CATV监控系统a)系统目标与要求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。b)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。c)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。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。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。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。防护罩及安装支架 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(42″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。 8.6.9主要仪表及PLC设备选择a)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、COD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。b)PLC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。c)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。8.6.10通讯设计通讯设计建议由当地电信部门设计及施工。8.7通风设计8.7.1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。8.7.2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。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。8.7.3空调本设计中厂内暂不考虑设集中空调系统。对需要空调的房间，根据要求不同选择安装分体空调。安装壁挂式空调器的场所有：部分办公用房、各工段操作室的控制间等。安装柜式空调器的有中控室、大会议室、大办公室、餐厅等处。8.8给排水设计a)自来水自来水来自厂区外市政给水管网，主要作为厂内生活用水、分析化验用水和消防用水，自来水用水量约20m3/d。给水管道在厂区内按环形设计，接自市政自来水管管网，可由沿城市道路两侧接入，管径为DN150，厂内给水管直径为DN150-DN15，进厂的给水主干管上设置水表井用来计量厂区用水量。给水管道管径较小，埋深较浅基本设置在道路的两侧。厂区消防管道采用低压，按同一时间火灾次数计，在厂区构筑物附近设置室外地下式消火栓。室外给水及消防管材选用HDPE给水管。b)生产用水-回用水经紫外线消毒后的部分出水经过简单过滤后用作生产用水，主要作为厂内污泥脱水机滤布冲洗水、浇路及绿化用水等。 c)厂内污水厂内各排水单元排出的污水汇集后，接入提升泵站的粗格栅前，与进厂污水一并处理后排放。d)厂内雨水厂区雨水经管道收集后直接排入附近水体。9污水收集管网设计方案9.1污水收集管网设计概述9.1.1设计原则a)执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法则、规范及标准。结合某区的地形特点，设计方案力求合理，经济，并留有适当余地。b)充分注意近期和城镇长远发展的结合，力求做到技术上(包括水力计算)近期可行，远期合理。c)根据某区实际情况，结合管线布置的地域地形条件，合理设置污水提升泵站的位置。管网建设本着便于施工、维护、管理的原则在管线布置时充分利用地形的变化，尽量减少管道的埋设深度。d)选用运行安全、管理方便、使用寿命较长、经济合理的管材，尽量减少工程投资。另外采用管材的性能必须符合本工程的使用要求，管材质量必须符合国家标准，以确保工程质量。9.1.2排水体制的选择针对目前某区排水现状，可供选择采用的排水体制有合流制和分流制两种类型： a)合流制某区的现状排水体制为合流制。在建造合流制排水系统时，通常采用截流式的合流制，即将截流管道布置在城市合流制管网中管道排放口附近，收集城区雨、污水，同时，在合流干管与截流干管相交前或相交处设置溢流井，并在截流干管下游设置污水处理厂。晴天和降雨初期所有的污水都送至污水处理厂，经处理后排入水体；随着降雨量的增加，雨水径流也增加，当混合污水量超过设计要求时，部分混合污水经溢流井溢出，直接排入水体。此方式投资较省、见效快、易于实施，对现有的大多数管道可以直接利用，管道施工对城市的影响也最小。但是，这种截流式的合流制也存在这一些缺点：首先，当暴雨径流之初，原沉淀在合流管渠的污泥被大量冲起，经溢流井溢入水体，形成所谓“第一次冲刷”；同时，雨天仍有部分混合污水经溢流井直接溢入水体，成为水体的污染源而是水体遭受污染，不能从根本上解决城市污水的污染问题。再就是污水处理厂规模相应增加，从而加大了污水处理厂的投资；更为重要的是当城镇污水量较少而余量较大，且降雨持续时间较长，采用合流制将会直接影响污水处理厂的正常运转。b)分流制 合流制是将雨水与污水分别在两个鸽子独立的管渠内排除的系统。由于排除雨水方式的不同，分流制又可分为完全分流制和不完全分流制两种。完全分流制就是城市中同时具有污水和雨水两套排水系统，而不完全分流制只具有污水排水系统，未建或缓建雨水系统，雨水可以沿天然地面、街道边沟、水渠等原有渠道系统排泄，或者为了补充原有渠道系统输水能力的不足而修建部分雨水管，待城市进一步发展后再修建或完善雨水系统，从而成为完全分流制的排水系统。从城镇总体的综合效益来看，截流制的排水系统，可以降低管网改造的成本，但它并没有从根本上改变城市的排水现状；而分流制则从根本上解决城市污水的雨污分流排放问题，但总体投资较高。综上所述，根据《某区某镇总体规划》，同时考虑到城区排水现状及当地雨水量大，持续时间长等具体情况，本工程范围内的城区尽量采用分流式排水体制，即老城区采用截流式合流制排水体制，新建城区和工业区采用雨污分流排水体制，远期通过城市管网改造，逐步实现城区的雨污分流。工程实施后，老城区雨水排水通过现有排水体制收集后，设置截流井，污水可进入截污干管；新区雨水用管渠收集后，就近排入水体，生活污水、工业废水用管道收集后，最终通过截污干管接至污水处理厂，通过处理达标后排往湘江。9.1.3污水管网的计算a)污水设计流量的确定城市污水设计流量是指生活污水、工业废水以及地下水渗入成雨水经检查井口流入的清水的总和。即：Q=Q1+Q2+Q3式中：Q——城市污水总的设计流量(L/s)Q1——生活污水设计流量(L/s) Q2——工业废水设计流量(L/s)Q3——进入污水管的地下水或其它清水量(L/s)b)排污干管流量的确定排污干管流量设计按远期规模考虑，排污干管各管段流量根据各服务人口、区域、区域内工业用水情况进行计算，计算式如下：Q=Q1+Q2+KZ×qN×F/86400式中：Q1——转输污水量(L/s)Q2——集中污水量(L/s)qN——人口密度(人/ha)F——本段服务面积(ha)KZ——总变化系数c)污水管道水力计算公式目前排水管道的水里计算仍采用均匀流公式。常用的均匀流基本公式有：流量公式：Q=A×v流速公式：v=1/n×R2/3×I1/2式中：Q——流量(m3/s)A——水流有效断面面积(m2)v——流速(m/s)R——水力半径 I——水力坡度n——管壁粗糙系数。为了保证污水管道的正常运行，《室外排水设计规范》对如下数据做了规定：1)设计充满度h/D我国规定污水管道按不满流(h/D≤1)进行设计，其最大设计充满度规定如表9.1.3-1。表9.1.3-1最大设计充满度表管径(D)或暗管渠高(H)(mm)最大设计充满度(h/D)200～3000.55350～4500.65500～9000.70≥10000.752)设计流速最小设计流速：vmin=0.60m/s最大设计流速：金属管vmax=10m/s非金属管vmax=5m/s最小管径与最小设计坡度街道下最小管径为300mm，相应的最小设计坡度0.003。表9.1.3-2生活污水量总变化系数表污水平均日流量(L/s)5154070100200500≥1000总变化系数2.32.01.81.71.61.51.41.3管道连接排水管道一般采用管顶平接，水面平接或跌水连接。 d)污水截流倍数的选定某区老城区采用合流制排水，合流管道在晴天是仅输送污水，雨天时输送雨水和污水的合流污水，而管道中雨水要比污水量大出好几倍。如果把合流污水量作为管道及污水厂设计规模，则工程造价十分昂贵，而且也无此必要(因为晴天时雨水量为零)，所以工程界在设计时仅截留一定倍数的旱流污水量，送到处理厂处理后排放。超过截留旱流污水的雨水，通过溢流井排入水体，此时溢流入水体的是雨水与污水的合流污水，其中污染物比旱流污水少得多。雨天是所截留的雨水量与旱流水量之比称为截流倍数。由此可知，截流倍数大，雨天时截取的雨水量多，排入水体的河流污水量就少，当然污染物较少，对水环境影响较少，而截流管与处理厂规模就大，造价贵；反之，截取雨水量少，排入水体合流制污水量就少，污染物也多，对水环境影响大，但截流管及处理厂规模小，造价便宜。结合某区某镇的气候条件和排水现状，确定河流管道的截流倍数n0=1.0。9.1.4污水管道材质及断面形式a)管渠的断面形式排水管渠的断面形式必须满足静力学、水力学以及经济上和养护管理上的要求。在静力学方面，管道必须有较大的稳定性，在承受各种荷载时是稳定和坚固的；在水力学方面，管道断面应具有最大的排水能力，并在最小设计流量上不产生沉淀物；在经济方面，管道造价应该是最低的；在养护管理方面，管道断面应便于冲洗和清通，没有淤积。 根据本工程规模，确定采用圆形断面作为污水主干管的设计断面形式。圆形断面具有较好的水利性能，在一定的坡度下，制定的断面面积具有最大的水力半径，因此流速大，流量也大。此外，圆形管便于预制，使用材料经济，对外压力的抵抗力较强，若挖土的形式与管理相称时，能获得较高的稳定性，在运输和施工养护方面也较方便，因此是最常用的一种断面形式。b)管道材质的确定排水管渠必须具有足够的强度，以承受外部的荷载和内部的水压，外部荷载包括土壤的重量——静荷载，以及由于车辆运行所造成的动荷载。同时排水管渠还应具有抵抗水中杂质的冲刷、磨损和抗腐蚀等性能；排水管渠必须不透水，以防止污水渗出或地下水渗入；排水管渠的内壁应光滑，使水流阻力尽量减小；排水管渠应就地取材，并考虑到预制管件及快速施工的可能，以便尽量降低管渠的造价及运输和是施工费用。由于管道建设所占投资的比重较大，且因管材选用不当造成事故或出现资金浪费的实例也较多，因此合理经济确定管材的选用对节省投资、方便施工、安全运行意义很大。根据某区污水干管实施的具体情况，有三种可供选用：PVC双壁波纹管、夹砂玻璃钢管、钢筋混凝土管。根据本工程实际情况，从几个方面进行了比选，比选情况见表9.1.4。 通过综合比较，结合本工程实际情况，从防止污水渗出或地下水渗入性能、施工便利、基础处理、管道工程费用等方面考虑，故本工程确定：当管道管径﹤DN600或者截流干管敷设位置处于河道内时，采用PVC双壁波纹管；当管道管径≧DN600,且管道敷设位置处于非河道内时，根据埋设深度及动载等因素选用承插钢筋混凝土管；部分地质复杂、施工难度大的管网可以选用夹砂玻璃钢管。表9.1.3污水收集管材选用技术经济比较表比较情况UPVC波纹管(A)夹砂玻璃钢管(B)钢筋混凝土管(C)综合评价承受外部荷载柔性管材，承受外部荷载能力弱，对回填土及基础有较高的要求柔性管材，承受外部荷载能力弱，对回填土及基础有较高的要求。管材强度相对HDPE双壁波纹管强刚性管材，承受外部荷载能力强，对回填土及基础有一定的要求C管优承受内部水压满足一般排水管水压要求满足一般排水管内部水压要求满足一般排水管内部水压要求均满足要求抗变形能力柔性管材，有一定抗变形能力柔性管材，有一定抗变形能力刚性管材，抗变形能力弱均满足要求抗变形能力柔性管材，有一定抗变形能力柔性管材，有一定抗变形能力刚性管材，抗变形能力弱A、B管优抗水中杂质冲刷、磨损性能PVC管材，能抵抗水中杂质冲刷、磨损玻璃钢管材，能抵抗水中杂质冲刷、磨损钢筋混凝土管材，能抵抗水中杂质冲刷、磨损均满足要求抗腐蚀性能抗腐蚀性能好抗腐蚀性能好抗腐蚀性能好A、B管优防止污水渗出或地下水渗入性能有规范的生产技术标准，管道质量有保证；单根管道有6～9m，接头少，在管道基础及覆土满足要求的情况下，有较好的防止污水渗出或地下水渗入的性能有规范的生产技术标准，管道质量有保证；单根管道有6～12m，接头少，在管道基础及覆土满足要求的情况下，有较好的防止污水渗出或地下水渗入的性能有规范的生产技术标准，管道质量有保证；单根管道有2m，接头多，防止污水渗出或地下水渗入的性能较差A、B管优排水性能管道内壁光滑且接头少，管道排水能力强管道内壁光滑且接头少，管道排水能力强管道内壁较粗糙，管道排水能力一般A、B管优管道接口A、B管优 管道接口一般为承插接口，橡胶圈止水，施工简单，可快速施工。管道接口一般为承插接口，橡胶圈止水，施工简单，可快速施工。管道接口一般为平接接口、企形接口、承插接口，止水方式相应为钢丝水泥抹带、橡胶圈止水，施工复杂，不能快速施工管材供应外地供应，成熟产品，供应充足，质量可靠。外地供应，成熟产品，供应充足，质量可靠。本地生产，质量难以保证。A、B管优基础处理管材轻，管道整体性好，管道基础处理费用较低。管材轻，管道整体性好，管道基础处理费用较低。管材重，管道整体性差，管道基础处理费用较高。A、B管优施工管理管道易施工，但修复破损较麻烦。管道易施工，修复破损较简单。管道强度大，修复破损较复杂。B管优9.2污水收集管网工程设计9.2.1污水收集管网工程规模根据污水量预测结果，某区污水处理厂纳污区近期(2011年)排水量为1.5万m3/d，远期(2030年)排水量为3.0万m3/d。9.2.2工程设计范围设计范围根据《某区总体规划》确定某区污水处理厂服务区域为某镇区。9.2.3污水管网工程设计方案的确定排水管线的方案布置应综合考虑地形地貌、地质特点、规划道路的连向、自然坡降、建成区及规划区的排水分布、原有地下设施情况、现状施工条件等因素，在充分利用现状排水设施尽量顺地形自然坡降、重力输水的前提下合理划分排水系统，布置主干管，有效降低工程造价。a)管线布置原则1)依据现有地形资料、现状及规划河湖、铁路、城市防洪调蓄建(构) 筑物、涵洞、路桥等分布情况，选择主干线位置及走向。2)综合考虑当地人文、经济、集中水量的位置、排水习惯等因素，尽量以最短距离输送水量。3)参考规划中管线走向及终点处理构筑物的位置，减少干管长度、埋深、中途提升泵站，在满足排水功能的前提下，降低施工难度。b)污水处理厂的位置依据前面篇章论述，某区污水处理厂拟建厂址位于某镇推山咀社区凤山村。c)管网设计总体方案的确定根据某区某镇总体规划范围内的行政界限和现有排水管道的分布，城市纳污区域为某镇区。从建设单位提供的地形图上看，整个城区地势平坦，城南略微高于城北，所以污水可以自流进入污水厂。污水收集干管沿正虹路铺设，干管上向南分别沿规划中的兴盛路、普利大道、兴旺路设置三条污水收集支干管分别收集中心城区、城东工业区、城南综合片区和城北综合片区的污水。正虹路污水干管收集的污水经沿三仁科技公司东侧规划道路铺设的主干管向北与规划的沙鸥路污水支管汇集后，穿越镇区北撇洪渠，再沿东西干渠南堤布设的主干管向北穿越东西干渠排至污水处理厂。9.2.4管道基础污水主、支干管根据地质情况，分别采用架空处理或者砂垫基础、混凝土基础等。9.2.5附属设施 检查井在管道每隔一段距离设置检查井，最大间距根据具体情况确定为30m～60m，在管线转弯角度较大处、断面变化处、支管接入处等，均按规范要要求设置检查井。a)跌水井跌水井是设有消能设施的检查井，设于地带落差很大处。管道跌水水头为1m～2m时宜设跌水井，管道跌水水头大于2m时必须设跌水井。管道转弯处不宜设跌水井。当管道直径小于或等于400mm时，采用竖管式跌水井；当管道直径大于400mm时，采用溢流堰式跌水井。b)溢流井排水管道的溢流井材质选用钢筋混凝土。9.2.6管网工程量某区污水处理工程污水管网工程量见表9.2.6。表9.2.6污水干管工程数量表序号管材管径主干管长度(m)备注1UPVC双壁波纹管Ф30089402UPVC双壁波纹管Ф40065913钢筋混凝土排水管d60035344钢筋混凝土排水管d8009185钢筋混凝土排水管d100028336管网总长度300～10002281610防洪、环境保护、水土保持、消防、劳动保护10.1防洪10.1.1设计依据《中华人民共和国防洪法》1998年1月1日 《防洪标准》(GB50201-94)《城市防洪工程设计规范》(CJJ50-92)《某区农田水利基本建设规划》《某区防洪规划》10.1.2防洪措施根据《长江流域防洪规划概要》，某区为一般蓄滞洪区，是三峡工程建成后为防御1954年洪水，除重要蓄滞洪区(一般在20年一遇以下)外，还需启用的蓄滞洪区。湘江大堤现状标高为35.07m左右，污水处理厂拟建厂址现状标高在27.63m～30.25m左右，根据某镇水文站资料，有资料记载的最高洪水位34.59m(黄海高程)。根据某区某镇总体规划，某镇城市防洪已列入湖南省蓄洪垸小边上安全区建设项目，防洪安全标准为38m，并修建湘江防洪大堤和垸内安全区防洪堤，结合湘江抗洪公路的方案，将湘江防洪大堤和湘江大道合二为一，建成为路堤合一式工程。因此本工程防洪纳入某镇整体防洪规划，防洪排涝设施由水利部门统一考虑。10.2环境保护10.2.1设计依据根据国家建设项目环境保护的有关管理程序，对某区污水处理工程进行环境影响综合分析，主要设计依据如下：《中华人民共和国环境保护法》1989年12月26日《中华人民共和国大气污染防治法》1995年9月5日《中华人民共和国水污染防治法》1996年5月15日 《中华人民共和国固体废弃物污染防治法》1996年4月1日《建设项目环境保护管理条例》国务院令第253号1998年11月《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《环境影响评价技术导则》HJ/T2.1-2.3-93及HJ/T-2.4-95根据某区某镇总体规划确认的纳污水体(湘江)的功能，执行下列评价标准：《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；厂界环境噪声执行《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)2类标准；工程施工期执行《建筑施工场界噪声限值标准》(GB12523-90)；恶臭气体执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)表4中二级标准；污泥执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)表5、6中标准；大气环境执行《环境空气质量标准》(GB3095-96)二级。10.2.2环境保护范围a)地面水环境某区污水处理厂尾水排放水体为湘江，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。b)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。c)噪声污水处理厂厂界及附近敏感点，使周边敏感点不受噪声干扰。d)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。10.2.3主要污染源及污染物分析a)施工期污染源分析某区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。b)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。1)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《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)2中一级B排放标准，也不会对周围环境造成影响。2)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1.2m3/d，含水率85%，送城市垃圾处理场；污泥经带式浓缩脱水机浓缩脱水后，泥饼含水率降到约80% ，为非流质固体，可用一般运输设备直接外运。3)噪声源污水厂的噪声主要有水泵、曝气机、提砂泵、脱水机等设备，其噪声见表10.2.3-1。表10.2.3-1工程设备噪声源名称噪声(dBA)污水泵50～70污泥泵45～55污泥脱水机60～85汽车75～904)恶臭污水厂产生恶臭的构筑物主要为细格栅间、沉砂池、氧化沟、贮泥池及污泥脱水车间，这些处理设施无组织排放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10.2.3-2。表10.2.3-2其它类似工程曝气池边恶臭气体监测结果位置氧化沟边下风向50m下风向100m下风向150mGB18918-2002二级标准H2S0.050.030.0050.0070.06NH30.450.180.140.101.5甲硫醇<0.002<0.002<0.002<0.002<0.007※注：甲硫醇标准来自《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)。10.2.4项目建设引起的环境影响及对策a)项目建设引起的环境影响及对策1)工程建设对环境的影响对交通的影响 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。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。生活垃圾的影响工程施工时，施工区内上百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。 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。处置地不明确或无规划乱丢乱放，将影响土地利用、河流流畅，破坏自然生态环境，影响城市的建设和整洁。废弃物的运输需要大量的车辆，如在白天进行，必将影响本地区的交通，使路面交通变得更加拥挤。2)建设中环境影响的缓解措施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)。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。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。施工现场废物处理工程建设需要上百个工人，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。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。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。 3)项目建成后的环境影响及对策污水处理厂对周围的环境影响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。本工程采用改良型氧化沟工艺，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10.2.4-1。从表10.2.4-1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,然后进入污水处理系统进行处理，对外界不会造成污染。表10.2.4-1污染物去除量指标规模(1.5万m3/d)建厂前建厂后去除量BOD5(t/d)2.400.302.10COD(t/d)4.500.903.60SS(t/d)3.000.302.70NH3-N(t/d)0.530.100.43TP(t/d)0.050.010.04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80%，为非流质固体，可用密闭式运输工具直接外运。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10.2.4-2。表10.2.4-2臭味强度分级表强度指标0无气味1勉强能感觉到气味(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。污水厂内的进水泵房、沉砂池及污泥处理系统的臭味浓度较高，但目前在防护距离内无敏感建筑物，因此考虑在远期设置除臭系统，减少恶臭对周围环境的影响。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、曝气机的噪声、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。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。4)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： 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。本工程污水泵和污泥泵采用潜污泵，在水下，基本无噪声。污泥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《声环境质量标准》(GB3096-2008)的标准值，且采用先进的低噪声设备，对环境的影响进一步减小。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。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。10.3水土保持10.3.1设计依据《中华人民共和国水土保持法》1991年6月29日《中华人民共和国水土保持法实施条例》1993年8月1日《水土保持综合治理技术规范》(GB/T16453.1～16453.6-2008)《开发建设项目水土流失防治标准》(GB50434-2008)《土壤侵蚀分类分级标准》(SL190-962007) 10.3.2水土保持措施工程建设过程中，从水土保持角度考虑，工程开挖、回填以及淤泥清理、运输应尽量避免在雨季进行，在施工过程中要严格遵守“先拦后弃”的原则。工程已对施工道路路面进行硬化，在施工区四周设置排水沟，基本满足水土保持要求。工程需进行淤泥清理，清理的淤泥应及时运到指定地点集中堆置，并设置拦挡措施。工程设置的料场应分级开采，开采前剥离表层土集中堆置；料场底部设临时拦挡措施防止开采过程中的土石滚落，并在顶部设截水沟，旁边设排水沟。开采完成后，平台边缘设挡土墙，平台坡脚设排水沟并与外围的排水沟相接，平台覆表土并进行绿化。表土堆存场须设置临时拦挡及临时覆盖。根据绿化设计，污水处理厂建成后，裸露地表种植草皮并设置绿化隔离带，对于水土保持有促进作用，无不良影响。10.4消防10.4.1编制依据《中华人民共和国消防条例》(1984年5月13日)《中华人民共和国消防条例实施细则》《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-92)《消防站建筑设计标准》(GBJ1-81)《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2000)《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98) 《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005)《低倍数泡沫灭火系统设计规范》(GB50151-92)10.4.2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。a)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4.0m，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。b)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(GB50016-2006)的规定进行。c)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。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。d)消防给水及消防设施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。1)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。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。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，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、消防泵启动按钮。10.5劳动保护10.5.1设计依据《中华人民共和国劳动法》(1995年1月1日)《建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定》(劳动部1996年10月)《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)《国务院关于加强防尘防毒工作决定》[国发(1984)97号]《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85)《工业企业煤气安全规程》(GB6222-2005)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2000)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2008)《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB500058-92)《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，还须遵守湖南省及某市的有关劳动安全卫生的规定。10.5.2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。a)自然危害因素分析1)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。2)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。3)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。4)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。5)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。6)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。b)生产危害因素分析1)有毒有害物质硫化氢是一种无色有臭鸡蛋气味的气体，具有刺激性，有毒，质量为空气的1.19倍。这项危害实际发生在污水预处理、厌氧处理和污泥处理时。2)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。3)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。4)火灾、爆炸火灾是一种剧烈燃烧现象，当燃烧失去控制时，便形成火灾事故，火灾事故能造成较大的人员及财产损失。爆炸同火灾一样，能造成较大的人员伤亡及财产损失。一般来说，本工程火灾及爆炸事故发生的可能性较小。5)其它安全事故压力容器的事故能造成设备损失，危及人身安全。此外，触电、碰撞、坠落、机械伤害等事故均对人身形成伤害，严重时可造成人员的死亡。10.5.3安全卫生防范措施a)抗震本工程区域的地震基本裂度为7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。b)抗洪某区污水处理厂位于某区北郊，厂区西侧建有防洪堤，能抵御某区50年一遇洪水。同时垸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。c)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。d)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。e)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。f)合理利用风向某区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。g)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。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。h)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。i)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节能方案分析11.1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：a)进水水质经过调查国内已投产的污水厂进水水质及对某区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。b)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。c)采用技术先进且成熟的污水处理工艺，氧化沟工艺采用倒伞表曝机，充氧动力效率较高，节省了能耗。d)水泵采用优质，效率高(80%以上)，能耗较低的产品。 e)构筑物布置紧凑，减少了连络管渠的水头损失。f)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。11.2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0.23kW·h/m3.d，低于国家标准0.28kW·h/m3.d。12组织机构与人力资源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。a)建立健全完备的生产管理机构。b)对入厂职工进行必要的资格审查。c)组织操作人员进行上岗前的专业技术培训。d)聘请有经验的专业技术人员负责厂内的技术管理工作。e)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。f)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。g)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。h)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。污水处理厂技术管理部门应会同区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《城乡建设各行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12.2。表12.2污水处理厂人员编制表名称人数厂级管理人员2技术人员6运转工12辅助生产人员2服务人员2 合计24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，以调节供氧设备的充氧量，同时调节回流污泥量。各处理构筑物的沉淀出水设施要每天清洗，撇除浮渣，以保持水流畅通和外观整洁。13实施进度方案及招标方案13.1工程进度概述某区 污水处理工程作为生态环境治理工程的一个重要组成部分，不仅与某区的经济发展和人民生活环境改善息息相关，同时对保护湘江和洞庭湖水环境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，根据某区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《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)。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a)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。b)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。 c)区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。d)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。e)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。f)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。g)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污水治理工程筹建处。污水治理工程筹建处可下设五个职能部门：a)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。b)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。c)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。d) 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。e)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某区的重点工程，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。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：设计规范：《室外排水设计规范》(GB50014-2006)《给水排水制图标准》(GB/T50106-2001)《总图制图标准》(GB/T50103-2001)《给水排水设计基本术语标准》(GBJ125-89)《防洪标准》(GB50201-94)《城市防洪工程设计规范》(CJJ50-92)《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)《厂矿道路设计规范》(GBJ22-87)《泵站设计规范》(GB/T50265-97)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001) 《给水排水工程结构设计规范》(GB50069-2002)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)《构筑物抗震设计规范》(GB50191-93)《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》(GB50032-2003)《污水泵站设计规程》(DBJ08-23-91)《建筑地面设计规范》(GB50037-96)《汽车库防火设计规范》(GB50067-97)《工业企业噪音控制设计规范》(GBJ.87-85)《地下工程防水技术规程》(GB50108-2008)《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005)《屋面工程技术规程》(GB50345-2004)《住宅设计规范》(GB50096-2006)《工业企业总平面设计规范》(GB50187-93)《民用建筑设计通则》(GB50352-2005)《宿舍建筑设计规范》(JGJ36-2005)《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)《供电系统设计规范》(GB50052-95)《低压配电设计规范》(GB50054-95)《3～110kV高压配电装置设计规范》(GB50060-92) 《10kV及以下变电所设计规范》(GB50053-94)《电动装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB50060-92)《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-95)《地面水环境质量标准》(GB3838-2002)《污水综合排放标准》(GB8978-1996)《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》(CJJ31-89)《城市污水水质检验方法标准》(CJ/T51-2004)《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ17-2004)《城市排水流量堰槽测量标准》(CJ/T3008.1～5-93)《房屋建筑制图统一标准》(GB50001-2001)《建筑模数协调统一标准》(GBJ2-86)《厂房建筑模数协调标准》(GBJ6-86)《建筑制图标准》(GB50104-2001)《建筑楼梯模数协调标准》(GBJ101-87)《工业企业采光设计标准》(GB50033-91)《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)《民用建筑隔音设计标准》(GBJ118-88)《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)施工规范：《钢筋混凝土工程施工及验收规范》(GBJ204-83)《钢结构工程施工质量及验收规范》(GB50205-2001) 《地下防水工程施工质量及验收规范》(GB50208-2002)《钢筋焊接及验收规范》(JGJ18-2003)《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》(GB50212-2002)《地基与基础工程施工操作规程》(YSJ402-89)《钢筋混凝土工程施工操作规程》(YSJ403-89)《结构吊装工程施工操作规程》(YSJ404-89)《特种结构工程施工操作规程》(YSJ405-89)《砌筑工程施工操作规程》(YSJ406-89)安装规范：《工业自动化仪表工程施工及验收规范》(GBJ93-86)《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》(GB50236-98)《电气装置施工及验收规范》(GB50169-92)《采暖与卫生工程施工及验收规范》(GBJ242-82)《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 a)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。b)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。c)试运转工作应邀请设计单位、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。d)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13.4.6。表13.4.6项目实施计划表序号内容200920102011101112123456789101112123451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发展计划委员会[2001]第9号令《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》、3号令《工程建设项目招标范围和规模核准规定》和湖南省发展计划委员会湘计[2002]417号文《湖南省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》的要求，拟对本项目的勘察、设计、建筑工程、设备购置、装修及设备安装工程、监理等进行招投标，选择相应资质的单位进行勘察设计、建设、安装、监理，保证项目建设的质量，采购符合要求的仪器设备，满足本项目的实际需要。招标通过委托招标的组织形式，采取公开招标的方式组织招标活动。具体情况见表13.5。表13.5招标基本情况表建设项目名称：某市某区污水处理工程序号内容招标范围招标组织形式招标方式不采用招标形式招标公告发布、中标候选人公示媒介招标估算金额(万元)全部招标部分招标自行招标委托招标公开招标邀请招标1勘察设计√√√电视、报刊、因特网2建筑工程√√√电视、报刊、因特网3安装工程√√√电视、报刊、因特网4√√√电视、报刊、 设备购置因特网5监理√√√电视、报刊、因特网情况说明建设单位盖章年月日14投资估算及资金筹措14.1投资估算14.1.1工程概况某区污水处理工程总设计规模为3.0万m3/d。根据污水量预测，污水处理厂分两期建设，本次投资估算为近期工程按1.5万m3/d。主要建设内容为一座污水处理厂、污水收集管网工程等。14.1.2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、安装工程和污水处理厂工程为围墙以内的(包括围墙) 全部工程如厂区内各建筑物、构筑物的设备、管线安装工程，电力及自控仪表安装工程。14.1.3编制依据a)《城市污水处理工程项目建设标准》(城建[2001]77号)；b)《全国市政工程投资估算指标》建设部(2007年)；c)《市政工程可行性研究投资估算编制办法》建设部(2007年)；d)湖南省市政工程消耗量标准(2006年)；e)专门机构发布的建设工程造价费用构成、估算指标、计算方法及其他有关计算工程造价的文件；f)专门机构发布的建设其他费用计算办法和费用标准，以及政府发布的物价指标；g)拟建项目各单项工程的建设内容及工程量。14.1.4编制方法a)项目所需的配套设备，按其生产厂家报价资料进行估算；b)项目建筑工程费系按现行建筑造价扩大指标进行估算；c)安装费系按各单项安装工程费率进行计算。14.1.5投资构成a)第一部分费用：建筑工程费、设备购置费、安装工程费、厂外配套工程费、工器具及生产家具购置费、设备备品备件费；b)第二部分费用：工程建设其他费用；c)基本预备费；d)固定资产投资方向调节税(税率为零)；e)建设期价格变化预备费(价格指数为零)； f)建设期借款利息；g)铺底流动资金。14.1.6价格采用a)建筑材料：采用当地建设行政主管部门定期发布的造价信息；b)设备购置：按设备生产厂家报价，综合考虑设备运杂费(取设备价格的8%)；c)管材：按管材生产厂家报价，综合考虑运杂等费用(金属管材取价格的2%，水泥管材取价格的4%)。14.1.7工程建设其他费用标准a)土地征用及拆迁补偿费：根据建设方提供土地征用费用10万元/亩；b)建设单位管理费：按工程总投资分档计算；c)工程设计费：执行构架发展改革委员会、建设部《工程勘察设计收费标准》(2002年修订本)；d)建设工程监理费：按工程费用+联合试运转费用之和的累进费率分档计算计列；e)工程勘察费：执行构架发展改革委员会、建设部《工程勘察设计收费标准》(2002年修订本)；f)建设项目前期工作费：包含可研报告编制、环评、劳动安全卫生评估费用；g)施工图预算编制费：取设计费10%； h)竣工图编制费：取设计费8%；i)办公及生活家具购置费：按设计定员每人1000元计列；j)生产职工培训费：按设计定员的60%，半年人均工资的总额计列；k)标书编制及招标机构代理费：按第一部分费用的0.35%计列；l)联合试运转费：按第一部分费用内的设备购置费的1%计列；m)基本预备费：按第一、二部分费用合计的10%计列；n)铺底流动资金：按全额流动资金的30%计。14.1.8工程投资估算值a)污水处理厂方案比较本可研的污水处理厂按氧化沟和CASS两种工艺进行投资方案比较，投资估算结果如下：方案一：氧化沟工艺，静态总投资为3886.89万元，详见附表4《某区污水处理厂投资估算表(氧化沟工艺)》；方案二：CASS工艺，静态总投资为3984.46万元，详见附表5《某区污水处理厂投资估算表(CASS工艺)》。b)本可研推荐污水处理厂采用氧化沟工艺，投资估算详见附表3《某区污水处理工程投资估算表(含管网)》，投资估算情况如下：近期1.5万m3/d污水处理工程的投资总额为6238.41万元；工程建设第一部分工程费用：4417.58万元；其中：工程建设厂区部分费用：2566.89万元；工程建设管网部分费用：1860.69万元；第二部分其他工程费用：1030.46万元； 预备费：544.80万元；建设期贷款利息：163.44万元；铺底流动资金：82.13万元。14.2资金筹措和投资使用计划14.2.1资金筹措根据建设单位的意见，某区污水处理工程所需总投资6238.41万元，拟定来源如下：1、申请国家开发银行贷款：4500.00万元；2、申请中央、省专项资金：1000.00万元；3、建设单位自筹资金：738.41万元。14.2.2投资使用计划本工程总投资为6238.41万元，其中固定资产投资6156.29万元，铺底流动资金为82.13万元。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，具体安排见表14.2.2。流动资金总额的70%按贷款考虑，贷款年利率为5.94%，在工程投产初期投入。表14.2.2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15财务评价 15.1财务评价依据及说明本工程财务评价按国家计划委员会、建设部《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)、中国国际工程咨询公司编制的《投资项目经济咨询指南》和中国勘察设计协会市政设计协会编制的《给排水建设项目经济评价细则》的规定和要求进行编制，按照我国现行的财税制度和有关行业标准进行经济评价，以此确定该项目建设的可行性和必要性。15.2基础数据及相关参数a)动力费：0.23kW.h/m3.d，0.62元/kW.h；b)药剂费：0.02元/m3；c)污泥运输填埋费：0.02元/m3；d)职工年平均工资及福利费：16800元/人.年；e)固定资产折旧年限：23年；f)固定资产净残值率：4%；g)污水厂固定资产大修理费率：1.0%；h)污水厂及管网工程固定资产大修理费率：1.0%；i)日常检修维护费率：0.5%；j)无形及递延资产摊销率：8%；k)项目计算期：24年(包括1年建设期)；l)设计定员：24人；m)自有资金(所得税后)基准收益率4%。15.3运营成本估算与损益分析 15.3.1运营成本估算根据污水处理行业常规的成本计算方法，估算出该项目的生产运行费用。主要计算方式如下：a)动力费：耗电量×电价；b)药剂费：投加药量×药剂单价；c)职工工资福利费及福利费：设计定员×年工资福利总额；d)固定资产基本折旧费：固定资产原值×4.17%；固定资源产值：为固定资产投资中第一、二部分工程费用、基本预备费及建设期贷款利息之和(扣除第二部分工程费用中生产职工培训费)。经计算综合折旧率为4.17%。e)固定资产大修理费：固定资产原值(扣除建设期利息)×1.0%；f)日常维护修护费：固定资产原值(扣除建设期利息)×0.5%；g)无形与递延资产摊销费：无形与递延资产原值×8%；h)办公管理费：按以上费用之和的10%计算；i)财务费用：为贷款部分每年所支付的利息及流动资金中的贷款部分每年所支付的利息。本工程属城市基础设施工程，为公共事业性项目。本着保本运行、微利、还贷的原则，合理收取城市污水处理费，是保证项目正常运行的必要条件。经计算得出，污水处理厂工程要达到财务内部收益4%的行业最低标准，综合污水收费标准需达到1.02元/m3，年收费558.45万元。而污水处理厂及管网工程要达到财务内部收益4% 的行业最低标准，综合污水收费标准需达到1.48元/m3(污水收费为1.02元/m3，则要求政府财政补贴0.46元/m3)，年收费810.30万元。根据财政部、国家税务局(94)财税字第014号文件和国家第(1994)2号文件发布的税费征收规定，营业税率为6%，城市维护建设税案增值额的7%计取，教育费附加按增值额的3%计取。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。盈余公积金：按可供分配利润的10%提取。公益金：按可供分配利润的5%提取。15.3.2损益分析以损益表为例，可充分反映项目计算期内各年的利润总额及利润的分配情况，见附件。根据对污水处理费收入及其他成本、税收等的估计，可以计算出该项目的投资利润率为1.60%，投资利税率为3.27%，资本金利润率为6.12%。15.4财务分析与不确定性分析及评价15.4.1财务分析根据以上所述基本数据和计算方式，对本工程进行了财务分析。财务分析详见附表：《固定资产折旧费估算表》《无形及递延资产摊销估算表》《总成本费用估算表》《流动资金估算表》 《借款还本付息计算表》《资产负债表》《投资计划与资金筹措表》《现金流量表》《资金来源与利用表》《敏感性分析表》《盈亏平衡分析表》15.4.2财务经济评价a)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。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5.06%，所得税前为4.27%，大于行业基准收益率4.00%的要求。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168.84万元，项目是可行的。3)投资回收期 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12.6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。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，本项目投产第4年开始出现赢利，全部经济计算期税后利润总额为2721.46万元，年均利润总额为113.39万元，投资利润率为1.60%。全部经济计算期利税总额为3672.58万元，年均利税总额为153.02万元，投资利税率为3.27%。从上述财务经济指标可以看出，该项目的建设是可行的。b)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。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。从表中看出，国内银行贷款10年(不包括建设期)可以还清，经过测算，流动比率＞1，速动比率＞1，证明该项目具有较好的偿债能力；测算资产负债率均不超过100% ，说明该项目面临的风险程度较低，本项目偿还能力是较强的。2)偿还借款能力从“借款还本付息计算表”可看出偿还资金来源于年销售收入、折旧和摊销费，采用等额偿还本金和利息总额的方式，在还款期内还款资金大于贷款本息，满足银行贷款条件。通过上表，说明该项目具有较强的清偿能力。15.4.3不确定性分析a)盈亏平衡分析由盈亏平衡分析可知，该项目在确定污水处理收费1.48元/吨的基础上达到设计能力的62.87%即可保本，项目抗风险能力较强。b)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。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：污水处理收费标准、固定资产投资、年经营成本。15.4.4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4.27%，超过行业基准收益率4%的要求。财务净现值为168.84万元，投资回收期为12.6 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。从以上财务分析上看，经济内部收益率达到4.27%，各项财务指标均能达到行业标准4%，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。16国民经济评价16.1概述国民经济评价，是按合理配置稀缺资源和社会经济可持续发展的原则，采用影子价格、社会折现率等国民经济评价参数，从国民经济全局的角度出发，考察工程项目的经济合理性。国民经济效益分为直接效益和间接效益，国民经济费用分为直接费用和间接费用。直接效益和直接费用可称为内部效果，间接效益和间接费用可称为外部效果。16.2国民经济评价识别效益和费用的原则a)基本原则 b)边界原则c)资源变动原则财务评价：计算财务效益和费用依据的是货币的变动。国民经济评价：考察国民经济效益和费用依据的是社会资源的真实变动。凡是增加社会资源的项目产出都是国民经济效益，凡是减少社会资源的项目投入都是国民经济费用。16.3国民经济评价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。”由于本工程项目为城市基础设施，以保护环境、改善民生、服务于社会发展为主要目的，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，大部分为表现为难以量化的社会效益和环境效益。因此，可以进行如下的国民经济效益综合评价。 a)本项目是为了解决湘江和洞庭湖流域污染而建设的，如不及时治理，污染将日趋严重。这势必会影响到现有工业的生产成本、生产率和限制某些工业的发展，影响工业产值的增长和未来就业；b)如果污水得不到及时治理，大众的健康水平将下降，增加疾病，这又将导致直接的经济损失和间接地增加为大众健康和保健的费用支出。c)污水及时处理后，使土地的耕植条件得到改善，提高蔬菜、粮食等农作物产量，改善生态环境。d)由于环境的改善，可以使潜在的房地产市场升值。e)增加了就业。17社会评价17.1项目对社会的影响分析污水处理工程的建设是改善生态环境，保保人民身体健康，造福人类的工程，其环境效益是当数首位的。本工程建成后，将减轻对垸内水体、湘江和洞庭湖的污染，各种污染物负荷大幅度降低，其中CODCr每年削减1314.0吨，BOD5每年削减766.5吨，SS每年削减985.5吨，氨氮每年削减147.8吨，TP每年削减13.8吨。污水处理工程有显著的社会效益。由于削减了污染物质，增加了环境容量，从而大大地改善了城市的投资环境，对促进某区经济全面持续的发展有着重要的意义。工程实施后，可有效减轻城市污水某 镇周边水系的污染问题，减轻对湘江河污染影响。污水厂的出水作为农灌和部分工业用水，对节约宝贵的水资源也具有重要意义。因此，本项目作为环保公益性工程，其社会效益十分显著，项目建成后，将对社会产生如下影响：a)污水厂建成后，可大大减少了某区的地表水及淮河水的污染，使城市的生产、生活、农渔业用水都得到保障，促使经济建设可持续发展。b)免使水源受到污染，减少因污染造成的给水处理的费用和基建费用(如：处理中减少投药量，避免选择不利的水源等)。c)使水质改善，有机物浓度减小，溶解氧增加，避免水产品、畜产品、粮食作物减产，保证农、牧、渔业的生产发展。d)水污染会造成人的发病率上升，医疗保健费用增加，劳动生产率下降，治理污染可以保护人民身体健康，减少医疗费用。e)兴建污水处理厂，可以减少工业企业进行污水处理所增加的投资与运行费用，减轻了企业的负担，为企业扩大再生产创造有利条件。f）工程征地、拆迁安置和施工对污水处理厂和管线周边居民的工作和生活造成不利影响。g）污水处理收费会导致生活用水和生产用水的价格的提高。17.2项目与社会的互适性分析根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》的要求，污水处理设施选址必须严格执行国家法律、法规、标准等有关规定。因此，通过现场调查和必要的监测、预测，对拟建厂址周围的社会环境、自然环境、环境影响等因素进行综合分析，以确定社会适应性。 17.2.1社会环境因素拟建厂址均位于某区远期规划范围内，符合当地发展规划、环境保护规划、环境功能区划。国家和各级政府部门对此项目也是积极支持，并给予财政上的优惠政策。拟建污水处理厂尾水直接排入湘江某镇段下游不会对城镇饮用水源造成影响。拟建厂址位于规划区外，产生的废气污染物随风迁移影响市区的可能性很小。在拟建厂址所在地为农村地区，相对居住人口较少，周围无集中居民区，治安状况良好，避开了人口密集区、宗教圣地等敏感区。17.2.2自然环境因素拟建厂址不属于河流溯源地、饮用水源保护区、自然保护区、风景区、旅游度假区；不属于国家、省(自治区)、直辖市划定的文物保护区、重要资源丰富区。拟建厂址所在地无现有和规划中的地下设施；不属于基本保护农田，地形较开阔；工程采用汽车运输，不上高速公路，避开人口密度、交通拥挤地段，车速适中，避免药剂、污泥运输风险。拟建厂址具有一定的水、电、交通、通讯等基础条件。拟建厂址所在地不属于自然灾害多发区和地质条件不稳定地区。拟建厂址所在地抗震设防烈度为Ⅶ区，土壤不具有强列腐蚀性。17.2.3公众意见城市污水处理的理念已经被广大市民认可，普遍认为本项目的建设能保护好项目周围的环境，能带动周边经济发展和解决部分就业。 17.3社会风险分析本项目建设和运营所过程中产生的社会风险主要为移民风险、污水处理厂缓冲区范围外的潜在风险、项目施工中的社会风险、项目运营期间的社会风险。a）移民风险1)风险评价污水处理厂和配套管网工程征地主要占用渔场小部分渔塘，需要拆迁安置的主要为污水处理厂卫生防护距离范围内的零星居民。项目的实施会对厂址周边的交通道路桥梁造成一定的影响。被拆迁安置居民为农民，主要收入来自水稻种植和渔场养殖。征用渔塘会减少农民收入。2)防范措施分析由于本项目移民数量少，本项目采用就近后退安置的办法。拆迁安置和征地按照国家相关标准执行。在工程设计、建设过程多与周边居民沟通、协商，尽量采取措施不减少移民的收入和生活水平。b）污水处理厂缓冲区范围外的潜在风险1)风险评价污水处理厂在运行过程中因进水水质剧烈波动、运行操作失误产生高浓度恶臭气体和消毒用化学药剂的泄露会对污水处理厂缓冲区范围外的居民造成一定的影响。2)防范措施分析 加强对污水管网收集范围内工业企业的监督管理，避免污水超标排入城市污水管网。制定污水处理厂的运行操作规程，加强对污水、污泥处理设施的巡视管理。污水消毒药剂储存应控制安全范围以内。发现问题应及时通知周边居民及时疏散。c)污水处理收费风险1)风险评价污水处理收费制度的引入，会导致居民生活用水价格的提高。对城区居民尤其是低收入家庭造成一定的经济影响。2)防范措施分析整个工程若要达到最低行业收益标准，污水处理收费标准需要达到1.48元/m3。建议污水处理厂配套管网的建设使用政府投资，不计入污水处理成本，这样污水处理收费标准可以降低到1.02元/m3。在提高水价的过程应加大宣传力度，开展听证活动。对低收入家庭应该予以补贴，保证其基本用水量。d)超越排污对环境的影响1)风险评价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，污水只能由超越管道直接排入水体，会对水体直接造成一定的污染。2)防范措施分析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。e)污水处理系统维修风险 1)风险评价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。2)防范措施分析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：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。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。带防毒面具下井，一感不适立即上地面。提高营养保健费用，增强工人体质。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。f)应急措施1)现场管理应急措施包括事故现场的组织、制度、分工、自救等方案制定和训练。为此建设单位应建立成立应急中心。组织制定项目预防灾难事故的管理制度和技术措施，并加以落实，明确应急处理要求。制定项目化学危险品的安全管理制度和化学灾害事故应急救援预案。组织训练本 单位的灾害事故应急救援队伍，配备必要的防护、救援器材和设备，指定专人管理，并定期进行检查和维护保养，确保完好。组织和指导本单位的灾害事故自救和社会救援工作。并确保指挥到位和畅通，明确责任，保证通讯，及时上报和联系。物资部门确保自救需要。另外，本项目还要成立事故应急专家委员会，由生产、安全、环保、消防、卫生、工程、气象等方面有一定应急理论和实践的专家组成，为事故应急决策提供技术咨询和技术方案及建议。2)为了确保有效遏制灾害，有效救灾，需配备现场事故监测验系统和设施，及时准确发现灾情，了解灾难，并预测发展趋势。监测措施包括事故监测报警系统、事故现场移动式或便携式监测验装置及分析室分析检测装置。同时负责监测人员的培训、管理、业务素质的提高。3)事故处理处置必然伴随潜在的危害，有毒化学品事故一旦发生，必须按事先拟定的应急预案，进行紧急处理。因此建设单位应积极与当地政府协商，制定社会救援应急预案，保证在有充分准备的情况下与当地区政府联动作业。社会救援的基本任务是：维护社会秩序、控制污染、减轻危害、指导居民防护、救治受害人员。应急组织包括厂内指挥和政府指挥部。17.4社会评价结论在工程设计、建设和运行过程中积极与公众进行沟通、协商，采取相应措施后，本项目的社会风险基本可以减缓或消除。本项目建设成后，将进一步完善某区 的环境保护基础设施，促进对城市污水达标排放，不仅提高了城市环境质量，为城市居民提供了良好的生活与工作环境，而且为广大投资者提供了良好的投资环境，为某区的经济与社会发展奠定了良好的基础，因而具有良好的社会效益。18风险分析由于人的有限理性、信息的不完全性与不充分性以及未来事件发生的随机性，本工程项目可能会遇到来自项目本身和外部环境等方面的风险和不确定性，从而带来损失或额外成本。根据项目情况，本可研拟从政策、市场、技术和投资四方面来分析本项目可能产生的风险，并提出相应的预防措施。18.1政策风险城市污水处理是我国政府近年来大力扶持和推进的重点公共设施建设项目。为加快城市环境保护基础设施建设，促进环境保护与经济建设协调发展，2002年经报请国务院同意，国家计委、建设部、环保总局三部委联合发布了《关于推进城市污水、垃圾处理产业化发展的意见》，意见中明确指出：“要提高认识，明确目标，推进城市污水、垃圾处理产业化发展；要改革体制，创新机制，为城市污水、垃圾处理产业化创造基础条件；要市场引导，政策扶持，加快城市污水、垃圾处理产业化进程；要加强监管，保障城市污水、垃圾处理产业化健康有序地发展。”湖南省政府也积极推动省内污水处理设施的建设，制定了“三年行动计划”。从政策上分析，本项目的建设不但不存在风险，而且还可享受国家在税收、用地、用电和间接信用担保等方面的优惠条件。此外，污水处理收费制度的逐步合理化，也将为城市污水处理厂的正常运行提供必要的资金保障。 18.2市场风险本项目作为公用市政设施，在规模和水质参数选取合理，配套管网工程建设同步、污水处理费用按时足量给付的前提下，可以确保污水处理厂的正常运营。项目外部配套设施，如供水排水、供电供气、公路、码头以及上下游配套设施等，在投资项目决策分析与评价中虽都作了考虑，但实际上可能没有如期落实、解决或存在新问题，致使投资项目不能发挥应有效益，从而带来风险。18.3技术风险本项目采用氧化沟生物工艺是目前城镇污水处理常用的、技术较先进的一种污水处理工艺，因此，在设计合理、运行维护得当的前提下，本项目技术风险较小。18.4工程风险、外部协作条件风险类似一般项目，项目存在施工质量差，建设期拖延等风险。工程的建设应选择具备资质、有经验的勘察、设计、施工和监理单位，加强质量和进度管理。外部协作条件风险主要是污水处理厂进水水质、水量与设计不符，脱水污泥无法及时处置，都会对项目的运行形成很大的影响。应保证配套管网建设及时，加强污染源监督管理，安排好污泥去向。18.5社会风险 污水处理项目的社会风险主要为施工扰民和恶臭排放对周围居民生活的影响。为了规避风险，在项目选择厂址、施工路线和时间时，应注意减少扰民，保证卫生防护距离，减少恶臭排放。本项目选址在城郊，远离居民区，对周围人民生活影响较小，而对环境的改善十分显著。18.6投资风险本项目投资风险既可能产生于工程建设过程中，使得投资突破预算，也可能由于资金不足而导致项目不能正常运行，从而延长投资回收周期。分析见表18.6。表18.6投资风险评估及防范风险因素名称风险等级防范措施灾难性严重较大一般1.导致投资超预算的主要原因1.1工程项目外原因(1)建筑材料和机械涨价；(2)工资标准提高；(3)运输费用增加；(4)自然灾害；1.2工程项目内原因(5)工程投资计划不当；(6)工程管理组织不当；(7)投资控制措施不力；(8)施工合同管理混乱；(9)设计不当引起成本上升。√√√√√√√√√(1)采用分包方式转移风险；(2)运用合同条件转移风险；(3)优化竞标机制，通过竞争降低成本；(4)精心设计投资计划，正确确定资金结构与投放次序，降低资金成本；(5)加强项目管理和合同管理，防止人为因素造成投资增加；(6)优化方案设计，在安全可靠条件下选择经济适用型方案。2.导致投资回收周期加长或难以收回投资的主要原因2.1工程进度慢；2.2资金不足造成项目不能正常运行。√√(7)外联内引，多渠道筹措资金；(8)广泛宣传，扩大影响；(9)科学管理，按市场经济准则运作。19研究结论与建议19.1研究结论经过认真的分析和研究，本可研得出如下结论： a)湖南省某市某区污水处理工程的建设是国家政策的要求和保护湘江、洞庭湖水体水质的需要，也是全面贯彻中央节能减排方针、保持某区经济可持续发展的需要。项目的实施有利于完善城市排水设施，改善周边生态环境。b)根据某区的总体规划和社会经济发展前景，确定某区污水处理厂总设计规模为3.0万m3/d，其中本期主体工程设计规模为1.5万m3/d。配套管网一次建成。c)经过厂址方案比较，推荐在某镇推山组社区凤山村兴建污水处理厂，项目建成后，关闭原有古塘岔简易污水厂。d)经过工艺方案的综合比较分析后，本报告认为采用以改良型氧化沟工艺为主体的污水处理厂方案，适合厂址条件，具有投资省、运行费用低，技术成熟，稳妥可靠，管理维护简便的特点；污水处理厂产生的污泥送某区生活垃圾无害化处理场进行卫生填埋或者堆肥处理。e)该项目主要经济技术指标见表19.1。表19.1主要技术经济指标表序号指标名称单位指标值备注1工程总投资万元6238.41含2011年1.5万m3/d污水处理厂和污水收集管网投资2污水处理厂总投资万元3886.892011年1.5万m3/d污水处理厂3污水处理厂总占地面积亩42按3.0万m3/d设计规模一次征地4污水处理厂人员编制人245预计建设周期年16单位污水处理电耗kW.h/m30.237单位污水处理经营成本元/m30.528污水处理收费标准元/m31.02 f)通过对项目进行财务和社会评价、风险分析，污水处理工程的建成可基本解决某区城镇污水排放对环境的污染，将收到明显的社会、环境和经济效益。经论证，该项目的建设是可行的，也是十分必要的。19.2建议a)加快规划修编工作，并报请上级主管部门批复。b)办理有关用地、供电、通讯等外部工程协议或审批手续文件，落实下一步的设计依据。c)进行建设厂址处的工程地质勘察与地形测量工作，为下一步设计提供设计基础资料。d)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。e)污水处理厂配套管网建设必须与污水处理厂建设同步或超前进行。f)为保证污水厂的处理效果，应采取必要措施，控制工业企业的生产废水必须达到符合《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)后才能排入污水处理厂。g)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。为保证污水处理厂的正常运行资金，征收污水处理费用的安排应尽早逐步实行。表、附图、附件 20.1附表表1某区污水处理厂建构筑物一览表表2某区污水处理厂主要工艺设备一览表表3某区污水处理工程(含管网)总投资估算表表4某区污水厂氧化沟方案工程投资估算表表5某区污水厂CASS方案工程投资估算表表6总成本费用估算表表7损益表表8借款还本付息计算表表9现金流量表(全投资)表10资金来源与利用表表11投资计划与资金筹措表表12流动资金估算表表13资产负债表表14折旧与摊销估算表表15敏感性分析表16盈亏平衡分析表20.2附图图1某市某区污水处理工程地理位置示意图图2某区污水处理厂氧化沟工艺流程图图3某市某区污水处理厂氧化沟工艺总平面布置图图4某区污水处理厂CASS工艺流程图 图5某市某区污水处理厂CASS工艺总平面布置图图6某区污水收集管网布置示意图20.3附件附件1某市某区规划办项目选址规划意见附件2某市某区水利局项目选址规划意见附件3某市某区城管、供水、电力部门意见附件4某区管委请求将本工程纳入湖南省三年行动计划的文件附件5专家组评估意见附表1某区污水处理厂主要建（构）筑物一览表序号名称尺寸单位数量备注1粗格栅及进水泵房17.7×8.7×7.0座2细格栅及旋流沉砂池15.1×12.5×5.2m座13氧化沟配水井4.3×3.6×5.2m座14改良型氧化沟51.5×24.8×4.7m座15二沉池配水和污泥泵站Φ7.5×6.0m座26二沉池Φ24×5.0m座17接触消毒池18.0×12.0×4.5m座28变配电间25.0×8.0×6.0m座19贮污池5.0×4.0×4.5m座110反冲洗水池5.3×3.6×4.5m座111污泥浓缩脱水机房及加药间30.0×9.0+9.0×6.0m座112出水提升泵房7.0×5.0×4.5m座113加氯间14.4×6.0×6.0m座114综合楼810m2座115机修、仓库及车库180m2座116传达室50m2座1附表2某区污水处理厂主要工艺设备一览表序号名称规格单位数量备注一粗格栅间及污水提升泵房1回转式格栅除污机B=700mm,b=20mm,N=1.1kW，75°套22栅渣输送机B=500mm,L=4m,N=1.5kW套1 3渠道闸门B×H=600mm×600mm,N=1.5kW台44潜水排污泵Q=500m3/h,H=12m,N=37kW台25潜水排污泵Q=145m3/h,H=12m,N=11kW台16单轨吊车G=2t台1配电动葫芦7铸铁镶铜圆闸门DN600，N=0.75kW台1配套电动启闭机二细格栅及旋流沉砂池1回转式固液分离机B=800mm,b=5mm,N=1.5kW套22螺旋输送压榨Φ300,L=4m,N=2.2kW+1.1kW套13旋流沉砂搅拌装Φ3050mm,N=1.1k套14鼓风机Q=1.86m3/min.P=3.9kPa,N=4kW台25砂水分离器Q=5-12L/s，N=0.37kW台26渠道闸门B×H=1300mm×1200m台47渠道闸门B×H=610mm×1000mm台28渠道闸门B×H=1200mm×1000mm台2三氧化沟配水井1圆闸门DN600,N=1.1kW台4四改良型氧化沟1高速潜水搅拌器叶轮直径Φ220mm，N=1.1kW台62低速潜水搅拌器叶轮直径Φ1800mm，N=2.2kW台103倒伞型表面曝气机叶轮直径Φ2850mm,N=37kW台4其中2台变频4电动调节堰门L=3000mm,h=500mm，N=0.55kW台25内回流闸门B×H=1200×2500，N=1.5kW台2配套起闭机五二沉池配水井及污泥泵站1圆闸门DN600,N=1.1kW台22污泥回流泵Q＝320m3/h，H＝7m，N＝15kW台32用1备3剩余污泥Q＝18m3/h，H＝15m，N＝1.5kW台21用1备4单轨吊车G＝2.0t台1六二沉池1周边传动刮吸泥机Φ24m,N=0.75kW台2含浮渣槽、浮渣挡板、堰板等七接触消毒池1水位传示仪水深4000mm套1八出水井及排水泵房 1排水泵Q=478.5m3/h，H=7m，N=30kW台32用1备，1台变频2单轨吊车G=2.0t台1配电动葫芦3渠道闸门B×H=1000mm×1000mm，N=1.5kW套2配套电动起闭机九贮泥池1高速潜水搅拌器叶轮直径Φ220mm，N=1.1kW台1十污泥浓缩脱水机房1带式浓缩脱水一体机带宽1.0m,N=1.85kW套22进泥螺杆泵Q=10～20m3/h，P=0.2MPa，N=4kW台23加药螺杆泵Q=0.2-1.5m3/h,P=0.4MPa,N=1.1kW台24自动配药装置加药量为800L/h,N=1.75kW台15反冲洗离心泵Q=15m3/h，P=0.5MPa，N=5.5kW台26空压机Q=0.25m3/min,N=2.2kW,P=0.7MPa台27水平无轴螺旋输送机Φ320mm,L＝12m,N=5.5kW台18倾斜无轴螺旋输送机Φ320mm,L＝7m,N=3.0kW台19溶药装置Φ2000mm,H=1500mm,N＝1.1kW套110加药计量泵Q＝250L/h,H＝40m,N＝1.5kW台311单梁悬挂起重机G＝2t台1十一加氯间1二氧化氯发生器单台产氯量5kg/h，N=4.0kW套2含配件2盐酸储罐PE，V=6m3套13氯酸钠储罐PE，V=6m3套14氯酸钠化料器套15化料器循环泵台16卸酸泵Q=12m3/h,H=18m,N=1.5kW台17水射器台28动力泵台29轴流通风机N=1.1kW台2'