济宁任城区新城区污水处理工程可行研究报告 142页

'济宁任城区新城区污水处理工程可行性研究报告目录项目总论6前言81.编制依据、原则和范围101.1编制依据101.2编制原则121.3编制范围及内容132.工程背景142.1城市概况142.2自然条件162.3建设污水处理厂的必要性203.城市给水排水现状和规划223.1城市给水现状223.2城市排水现状254.西城区南部排水区域：263.3济宁市任城新区规划274.建设规模及处理程度314.1建设规模314.2污水处理程度334.3受纳水体344.4污泥出路345.工艺方案选择355.1处理工艺确定原则355.2污水处理厂重点处理项目355.3污水处理工艺方案选择375.4预处理阶段385.5二级处理阶段395.6三级深度处理阶段45 5.7污泥处理方案475.8消毒技术方案选择505.9采用化学除辅助除磷525.10氧化沟曝气方式比选526.工程设计536.1污水处理厂厂址选择536.2污水处理厂占地规模546.3用地方案546.4污水处理厂工艺设计546.5电气设计706.6自控系统776.7仪表系统设计826.8污水处理厂总平面设计836.9建筑设计846.10结构设计846.11给排水及采暖通风设计867.污水管网设计887.1设计原则887.2污水管网收集范围887.3排水系统方案887.4管网工程设计907.5管材比选及附属构筑物设计937.6管道施工与维护967.7管网工程量1018.环境保护1028.1环境保护1028.2劳动安全卫生措施1068.3消防1079.节能分析1099.1设计依据109 9.2污水处理厂能耗构成1109.3节能措施1109.4节水措施11110.组织管理机构及人员编制11210.1组织管理机构11210.2现状的组织管理机构11210.3污水处理厂人员编制11211.工程招投标11411.1招标投标依据11411.2发包方式11411.3招投标内容11411.4招标组织形式11511.5招标方式11511.6招标基本情况表11712.工程项目建设11812.1工程建设概况11812.2工程实施计划11812.3厂址准备11812.4工程项目实施11912.5项目履行12113.工程投资估算及经济分析12313.1建设规模与工程内容12313.2工程估算12313.3编制依据12313.4投资估算表12413.5资金筹措12414.财务评价12514.1主要技术经济指标12514.2财务评价基础数据12514.3生产成本126 14.4财务分析与评价12715.工程效益分析13115.1环境效益13115.2社会及经济效益13116.结论和建议13216.1结论13216.2建议13217.主要设备材料表13317.1建构筑物一览表13317.2主要工艺设备一览表13417.3主要电气设备13817.4自控监视设备13917.5主要仪表配置表14017.6闭路电视系统材料表142投资附表：水厂投资估算表配套管网投资估算表附表1-1、项目总投资使用计划与资金筹措表附表1-2、流动资金估算表附表1-4、营业收入、营业税金及附加和增值税估算表附表1-5、总成本费用估算表附表1-5-1、外购原材料费估算表附表1-5-2、外购燃料及动力费估算表附表1-5-3、固定资产折旧费估算表附表1-5-4、无形及其他资产摊销费估算表附表1-5-5、工资及福利费估算表附表1-5-6、其他制造费用附表1-6、总成本费用估算表（生产成本加期间费用法）附表1-7、项目投资现金流量表 附表1-8、项目资本金现金流量表附表1-9、利润及利润分配表附表1-10、财务计划现金流量表附表1-11、资产负债表附图：附图一：任城区新城区区位图附图二：污水厂总平面布置图附图三：污水厂工艺流程图及水力剖面图附图四：排水区域划分图附图五：污水管网平面布置图方案一附图六：污水管网平面布置图方案二附图七：管网水力计算成果图管网附表：附表一：任城新区污水管网工程流量计算表附表二：任城新区污水管网工程水力计算表附件：附件一：污水处理厂用电证明附件二：污水处理厂污泥接受证明附件三：资金证明附件四：用地预审意见附件五：规划选址意见书附件六：环评批复附件七：法人营业执照附件八：节能报告表 项目总论1、项目名称：山东省济宁市任城区新城区污水处理工程2、项目法人：济宁供水集团总公司3、法定代表人：李鲁4、注册资本：1.341亿元人民币5、公司类型：全民所有制济宁供水集团是集城市供水、污水处理、工程设计施工、高新技术产业及多元经营于一体的市政公用企业集团，是山东省供水行业最早实施集团化（1993年）、供排水一体化运营（2002年）的水务企业。拥有6个水厂、9个子公司，固定资产12亿元，日供水能力30万立方米，日处理污水能力20万立方米。2009年8月19日与中山公用事业股份有限公司合资成立济宁中山公用水务有限公司。该公司拥有政府授予的城市供水和污水处理30年特许经营权。以此为契机，拟优先整合济宁所属县市水务企业，实现区域供排水一体化经营，组建区域性水务集团，打造鲁南、鲁西南水务旗舰。3、工程规模：本工程总规模4万m3/d，其中一期工程为2万m3/d，二期工程2万m3/d。配套建设管网总长度7.4km，其中污水收集管道5.45km，尾水排放管道1.95km。4、工程厂址：依据《山东省济宁市任城新区规划》及济宁市规划局意见、任城新区市政污水管网铺设状况及流向，以及任城新区实际发展要求，污水处理厂选址位置位于戴庄煤矿运煤专用线以北的林屯村村东偏北。该地块北临规划的（新）北外环路，南临林屯村耕地，东临林屯村水塘，西临林屯村耕地；该地块西北方向，为规划建设的任城（塌陷）湿地公园。5、工程占地：围墙占地3.6公顷，合54亩。6、设计水质：污水处理进出水水质如下：进水：COD≤380mg/lBOD5≤180mg/lSS≤200mg/lNH3-N≤35mg/lTN≤45mg/lTP≤5.0mg/l 污水处理后达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级排放标准A标准。出水：COD≤50mg/lBOD5≤10mg/lSS≤10mg/lNH3-N≤5mg/lTN≤15mg/lTP≤0.5mg/l7、尾水排放：污水处理后达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级排放标准A标准后，全部排至塌陷湿地（公园），进入自然净化体系。8、处理工艺：污水处理厂工艺采用预处理+改良型A2/O生化池＋二沉池+过滤＋紫外消毒工艺。9、工程投资：工程总投资为9051.78万元，其中污水处理厂投资5546.11万元，配套管网投资3505.67万元。 前言城市的发展应是经济效益与环境效益协调统一的可持续发展，环境保护与经济发展是相互依存，相互促进的。污水处理厂作为城市重要的基础设施之一，在保护区域水环境方面具有重要的意义。济宁水污染防治任务艰巨。今天的济宁是一座以化工、医药、造纸、煤电、轻纺等重污染行业为支柱产业的城市，全市列入国家淮河流域水污染治理的项目占全省40%以上。南水北调东线工程山东省境内第一站是济宁市，东线工程山东段总长400公里，其中198公里通过济宁市，穿越南四湖。南水北调东线工程的实施，给作为重要蓄水区的南四湖治污带来机遇。为治理运河流域水污染，山东省已于1994年1月17日、经八届人大常委会第五次会议通过了《山东省南四湖流域水污染防治条例》，水污染治理纳入法制化轨道。任城新区位于济宁现状建成区北部边缘，属于济宁城区北部片区，距现状城市中心2.5km。规划为任城区的中心，济宁市的副中心，将发展成为济宁北路的集生活、行政、金融等诸多职能为一体的城市新区，规划构建以现代化生活、工作为特色的现代景观风貌区。任城老区的市政污水排至济宁市南郊污水处理厂，其处理能力为20万吨/d，已满负荷运行。济宁市任城新区现状污水未经处理经跃进沟汇至位于城区北部的塌陷湿地(规划的湿地公园)，给环境带来一定危害。随着任城新区近年来的快速发展，污水处理已经刻不容缓。任城新区污水处理厂处理水体为城市生活污水，本工程总规模4万m3/d，分两期建设，其中一期工程为2万m3/d，二期工程2万m3/d。随着社会的发展，国家对环境的重视力度加大，要求污水处理厂的出水标准提高。根据当地环保局的要求，任城新区污水处理厂的出水标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级排放标准A标准。综上所述，任城区污水处理厂（包括污水处理厂及配套污水收集管网）及的建设是迫切和必要的。在可研报告编制和修改过程中，我们受到济宁供水集团总公司 等有关单位的大力支持与帮助，由于受水平和基础条件所限，设计文件中难免存在错误和纰漏，在项目评审过程中恳请各位专家领导批评指正，在此一并表示衷心感谢。1. 编制依据、原则和范围1.1编制依据1.1.1主要资料（1）任城区新城区污水处理工程可研报告编制的委托书、合同。（2）任城新区控制性详细规划。（3）济宁供水集团总公司提供的有关污水水质、水量等数据监测报告。（4）有关城区用水量、污水量的资料。（5）山东省工程概算定额及济宁市地方价格。1.1.2有关法律、法规、规范标准一、有关法律、法规随着人类文明的进步和社会经济的发展，人们逐步认识到保护环境和控制污染对繁荣经济、稳定社会的重大意义。在我国，环境保护已作为一项基本国策加以贯彻，受到全社会和各级人民政府的重视，为此中央人民政府和有关部门颁发了一系列的有关法律与法规，以保证这项基本国策的贯彻和执行。由国家所颁布的有关防治水污染方面的法律和法规如下：《中华人民共和国环境保护法》　　（1989年12月）《中华人民共和国水污染防治法》　（2008年2月）《中华人民共和国水污染防治法实施细则》（2000年3月）《建设项目环境保护管理条例》　　　（1998年12月）《建设项目环境保护设计规定》　　　（1987年3月）《水污染物排放许可证管理暂行办法》　（1988年3月）《污水处理设施环境保护监督管理办法》（1988年5月）《饮用水水源保护区污染防治管理规定》（1989年7月）《中华人民共和国河道管理条例》　　（1988年6月）二．规范标准1）《城市居民生活用水量标准》GB/T50331-2002 2）《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-19993）《污水综合排放标准》GB8978-19964）《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-20025）《城市生活垃圾处理和给水与污水处理工程项目建设用地指标》20056）《城市污水处理工程项目建设标准》2001.06.017）《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31-898）《工程建设强制性条文城乡规划部分》2000年版9）《工程建设强制性条文城市建设部分》2000年版10）《工程建设强制性条文房屋建筑部分》2009年版11）《市政公用工程设计文件编制深度规定》2004.0312）《城市给水工程规划规范》GB50282-981999.02.0113）《城市排水工程规划规范》GB50318-20002001.06.0114）《室外给水设计规范》GB50013-200615）《室外排水设计规范》GB50014-200616）《氧化沟设计规程》CECS112:200017）《城市污水生物脱氮除磷处理设计规程》CECS149:200318）《城市污水再生利用分类》GB/T18919-20022003.05.0119）《城市污水再生利用城市杂用水水质》GB/T18920-20022003.05.0120）《城市污水再生利用景观环境用水水质》GB/T18921-20022003.05.0121）《污水再生利用工程设计规范》GB50335-200222）《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003（2009年）23）《泵站设计规范》GB50265-201024）《建筑设计防火规范》GB50016-200625）《建筑项目（工程）劳动安全卫生监察规定》1996.10.1726）《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-8527）《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-200228）《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS138:2002 29）《建筑抗震设计规范》GB50011-2001（2008年版）30）《建筑地基基础设计规范》GB50007-200231）《混凝土结构设计规范》GB50010-200232）《建筑工程抗震设防分类标准》（50223-2008）33）《砌体结构设计规范》GB50003-200134）《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB50032-200335）《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）36）《建筑照明设计标准》GB50034-200437）《供配电系统设计规范》GB50052-200938）《10KV及以下变电所设计规范》GB50053-9439）《低压配电设计规范》GB50054-951996.06.0140）《通用用电设备配电设计规范》GB50055-931994.03.0141）《3~110KV高压配电装置设计规范》GB50060-200842）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-200843）《电力工程电缆设计规范》GB50217-200744）《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19－87（2001年版）45）《民用建筑节能设计标准》JGJ26-951.1编制原则（1）在济宁市任城区总体规划的指导下，根据总体规划布局，结合地形和环境要求，统一规划设计污水处理设施，实行城市污水综合治理，充分发挥建设项目的经济、社会以及环境效益；（2）在保证出水水质达标的前提下，因地制宜地选择污水处理工艺，力求技术先进可靠、经济合理、管理方便。（3）在满足排放标准要求的前提下，尽量减少建设用地和处理构筑物，充分利用原有设施并最大限度发挥其作用。（4）积极稳妥地采用国内外先进处理技术，为节省建设资金和合理利用外资创造条件； （5）采用适宜的自动化技术及监测仪表，提高全厂的运行管理水平；（6）采用节能技术及设备以节约能源、降低处理成本以及运行费用；积极稳妥地采用先进可靠的技术，节省建设资金；（7）妥善处理污水净化过程中产生的栅渣、沉砂及污泥等污染物，避免二次污染。设计中尽量减少污水厂对环境可能造成的噪声、臭气散发等的不良影响。1.1编制范围及内容一、本可研主要编制范围为：1、污水处理工程2、配套管网工程二、本可研主要编制内容为：1.项目提出的背景及建设的必要性2.建设规模及进出水水质3.厂址选择4.污水处理工艺论证5.推荐方案工程设计6.污水收集管网工程设计7.节能分析8.环境保护、劳动安全9.管理结构、劳动定员及实施计划10.工程招投标11.投资估算和资金筹措12.财务效益指标分析2. 工程背景1.1城市概况1.1.1地理位置济宁位于山东省南部，地处苏鲁豫皖四省结合部，东邻山青水秀的临沂地区，西与牡丹之乡菏泽接壤，南面是枣庄市和江苏省徐州市，北面与泰安市交界，西北角隔黄河与聊城市相望。最北端是梁山县小路口镇邹桥村，为北纬35°57′；最南端是微山县高楼乡柳新养殖场，为北纬34°26′；最东端是泗水县泉林乡历山火车站，为东经117°36′；最西端是梁山县黑虎庙乡高堂村，为东经115°52′；南北长167公里，东西宽158公里。济宁区位优越、交通便利，是连接华东与华北、内陆与沿海的重要通道，三条高速公路、三条铁路、四条国道纵横境内，京杭大运河贯穿南北，军民合用济宁机场年内即可通航，规划建设中的京沪高速铁路在曲阜设有站点。任城新区位于济宁现状建成区北部边缘，属于济宁城区北部片区，距现状城市中心2.5km。规划为任城区的中心，济宁市的副中心，将发展成为济宁北路的集生活、行政、金融等诸多职能为一体的城市新区，规划构建以现代化生活、工作为特色的现代景观风貌区。1.1.2历史沿革任城区历史悠久，据传是古代东夷族部落的住地，为我国最早风姓古国之一。远在三皇五帝时，系唐虞氏故国，有仍氏繁衍生息之地。夏商为仍国，周为任国、邿国。秦统一中国后，置任城县，亢父县，西汉为任城、亢父、属东平国。东汉章帝分东平国置任城国。三国魏置任城郡。西晋复任城国。北朝魏孝明帝神龟元年（518年）分高平郡一部，置任城郡，治所由仲浅村移于今济宁市任城路，并为任城郡治，隶兖州。北齐天保七年废亢父县。隋、唐、五代任城县建置名称不变，但隶属有别。五代后周广顺二年（952年），置济州于巨野，任城属之。 金海陵王天德二年（1150年）济州移至任城。元至元六十二年之间，济州治所数易巨野，任城。济宁的名称始于元至元十六年（1279年），以后虽州、府、县时有变更，而济宁之称，自此沿用不替。明初为济宁府，后改为济宁州，废任城县。清雍正二年（1724年）升济宁为直隶州，八年（1730年）废，乾隆四十一年（1776年）复为直隶州。辛亥革命（1911年）后，废除帝制，1913年废州置济宁县。在此期间，济宁除设县外，先后分别设道、专员公署等省府派出机构，县隶属之。1937年底，抗日战争全面爆发后，3月设伪济宁县公署。1946年1月，济宁第一次解放，将城区划出设立济宁市。8月，将济宁县北部四个区划出，新建济北县。1949年9月，济宁县并嘉祥县。1951年2月，济北县改称济宁县。1958年11月，济宁县并入济宁市。1965年5月，恢复济宁县。1983年10月，济宁县改称济宁市郊区。1994年1月18日，济宁市郊区更名为济宁市任城区。2008年9月，调整市中区、任城区行政区划：以洸河路为界，东起琵琶山路，沿洸河路西至环城西路，沿金城街道与古槐街道边界及金城街道与济阳街道边界至太白楼西路西至梁济运河。此线以南划归市中区，此线以北划归任城区。调整后任城区的管辖范围是，在保留原石桥、接庄、南张、长沟、二十里铺、李营6个镇的基础上，将金城街道太白楼西路以北部分划归任城区管辖，保留金城街道建制。将仙营街道洸河路以北5个社区(南戴庄、谢营、秦庄、仙营、东红庙)划归任城区管辖，仍保留仙营街道建制。调整后的任城区辖2个街道和6个镇，总面积416平方公里，44万人。现由高新区管理的柳行、洸河街道及由北湖旅游度假区管理的许庄街道在行政版图上归任城区。截止2010年7月，辖——李营街道、仙营街道、金城街道、南张街道、二十里铺街道、石桥镇、长沟镇1.1.1镇区概况 调整后任城区的管辖范围是，在保留原石桥、接庄、南张、长沟、二十里铺、李营6个镇的基础上，将金城街道太白楼西路以北部分划归任城区管辖，保留金城街道建制。将仙营街道洸河路以北5个社区(南戴庄、谢营、秦庄、仙营、东红庙)划归任城区管辖，仍保留仙营街道建制。调整后的任城区辖2个街道和6个镇，总面积416平方公里，44万人。现由高新区管理的柳行、洸河街道及由北湖旅游度假区管理的许庄街道在行政版图上归任城区。截止2010年7月，辖——李营街道、仙营街道、金城街道、南张街道、二十里铺街道、石桥镇、长沟镇。1.1自然条件1.1.1气候条件任城区处于中纬度暖温带季风型大陆性气候区，具有冬夏季风气候特点。四季分明，冷热季和干湿季的区别都很明显。春季温度回暖快而变化剧烈，降水稀少，多偏南大风，蒸发量大，气候干燥，常形成春早，影响春播和小麦的正常发育。夏季炎热多雨，高温高湿，并常有暴雨、冰雹和连阴雨的出现。秋季气温急降，雨量骤减，多晴朗的秋高气爽天气，副高减弱南退，蒙古高压增强，气温急剧下降，一般10月中旬：多出现初霜危害。冬季温低寒冷，雪少干燥。年平均气温13.5℃。最热月出现在7月份，月平均气温26．6℃，极端最高气温41．6℃(1960年6月21日)。最冷月出现在1月份，平均气温在—l9℃，日最低气温低于—10~C达13天，土壤冻结期110天左右，极端最低气温—19.4℃(1964年2月18日)。年平均降水量在707．3毫米，多集中在7、8月份，南部多于北部。降水的年际变化和季节变化都很大。各季降水丰枯悬殊，分布很不均匀，形成任城区“春旱、夏涝、晚秋又早”的气候特点。但个别年份也曾出现春涝、夏旱或秋涝的现象。济宁市属温带半湿润大陆性季风气候区，受大陆气团和海洋气团的交替影响，四季分明，光照充足，无霜期长，具有春旱多风、夏热多雨、秋旱少雨、冬寒少雨雪的特点。 1.1.1地形地貌任城区地处鲁中南泰沂蒙山麓倾斜平原与鲁西南黄泛平原交接洼地的中心地带，属山东地台尼山穹隆与鲁西沉降带之结合部。其地势构造，大体以老运河为界，西部为鲁西沉降带的边缘，东部与北部为山东地台的边缘。基岩除东部石桥镇为中生代晚侏罗纪花岗岩外，其余均为古生代二迭纪中性粘土岩或砂岩。其埋深，东部及西北部在1455～303米之间；中南部在300——493米之间。境内断裂构造，主要有2组南北向断层：一为刘堤头断层，位于中部偏西，自喻屯镇南田村起经南张镇刘堤头村至汶上；二为孙氏店断层，位于东部，自石桥镇北王村起经贾庄东南、兖州孙氏店西至李营镇耿村。北部边境处尚有一个东西向断裂带，西起李营镇耿村，向东经兖州大滋阳，延伸至曲阜时庄附近，与尼山断层相交。境内地层均系第四纪上组松散沉积物堆积。老运河以东为汶泗山麓冲积层：以西100米以上为黄河冲积物夹湖相沉积物，其下为巨厚的粘土物质，系湖相沉积物或山麓冲积平原前缘堆积。90米以内沙层较为普遍集中，多为2～4个含水组，沙层累计厚度一般4.7～25米之间。其中以李营、南张、许庄三个镇(街办)较厚，在9～25米之间。滨湖地区较薄，在1.5—3米之间，最大厚度达8米。含水层以中细沙为主，最上层埋深不大于15米，沙层颗粒具有上细下粗，南细北粗的特点。1.1.2核心区功能区的设置任城新区核心区东至科苑路，西到济阳公路，南至327国道，北至仁兴路。包含以下六个功能分区：行政办公区：控制在供销路以西，占地12.14公顷。综合办公大楼作为整个区域的主体建筑，以庞大的体量成为新区范围内的标志性建筑，该区域容积率在1.5左右；对于单独建设的职能单位，采用裙房加塔楼形式，容积率控制在2.0左右。 商务办公区：规划占地10.96公顷，作为核心区空间景观的主要内容，容积率控制在3.0左右，较为重要的地块可以适当提高容积率，以形成标志性节点。生态绿化区：位于城市主干道琵琶山路西侧，琵琶山路东侧是界面统一的商业建筑群，形成建筑与公园的完美结合，突出新区生态园林的主题。该区规划占地15.28公顷，容积率为0.1，建筑密度为5%，绿地率为85%。文化休闲区：位于琵琶山路东侧，分两段。南段是以运河文化为主题的商业区；北段为城市展馆、图书大厦等文化功能的建筑群。该区占地4.86公顷。学校教育区：位于琵琶山路东、仁兴路南。琵琶山路向东依次为实验初中和实验小学，形成为新区服务的学校教育片区，共占地约10.06公顷。其中实验初中占地7.78公顷，实验小学占地2.28公顷。居住生活区：分布在生态公园的北侧与东侧。北侧作为公务员小区，东侧作为当地居民回迁与商业地产开发。居住区共占地62.4公顷。其中公务员小区。1.1.1水文及地质、地震水文：济宁市水资源相对丰富，水资源多年平均值为41.418亿m3。境内南四湖是北方最大的淡水湖，南北长126km，总面积1266平方公里，年平均径流量为29.56亿m3，年均泄水量23.73亿m3。全市有十条河流与之相通，其中对南四湖水质影响较大的河流有老运河、洸府河、城郭河、梁济运河、东鱼河、洙赵新河、西支河等7条。以上地表水体均属淮河流域。洸府河发源于泰安市宁阳县东部和北部山区，流经宁阳、兖州、任城等县（市、区）于石佛入南四湖，流域面积1367平方公里，该河自汉马河与洸府河汇合处以下至入湖为干流，称为洸府河，长47.7km，上有小（一）水库2座，一级支流有9条，主要支流有蓼沟河、杨家河、北跃进河、中袁沟河、小泥河等，洸府河流域地形东北高西南低，地面坡降为1/600～1/3000。洸府河降雨年内分配不均，多集中于汛期，现在兖州市已建成屯头闸、高吴桥闸、甄桥闸3座，水力自控翻板闸，以拦蓄 河水，发展灌溉面积和回灌补充地下水，规划按五年一遇除涝标准设计河口宽度，闸门开启高度按五十年一遇防洪水位以上建成每孔6m的直升闸。洸府河河段的水文条件如下：·洸府河：境内河段长4.5km河床宽152m河道深8m最大行洪量1000m3/s排涝流量650m3/s排涝水位4.4m最高洪水位5.6m随着经济的快速发展，河道污染严重，且水量越来越少，补给主要依靠大气降水，水质水量受到降雨的控制。地质：济宁市域地处鲁南泰沂低山丘陵与鲁西南淮海平原的交接地带，土壤类型较多，有潮土、褐土、棕壤土、砂姜黑土、幼年水稻土五大类和十六个亚类。地质构造上属华北地区鲁西南断块凹陷区。地形以平原洼地为主，地势东高西低，东部为山地、丘陵，西部为黄泛区，中部为南四湖，平均海拔38米。本地区地震裂度经国家地震部门确定为七度。1.1.1行政区划济宁市区城市性质为省级历史文化名城，以高新技术产业为主导的加工制造业基地，济宁都市圈经济中心。2003年末济宁市区城市建设用地55.73平方公里，建成区总人口48.45万人，主要由市中区、任城区人口、高新区人口、建成区内村庄人口及暂住人口组成。根据城市总体规划，济宁市区近、远期建设用地及总人口数见下表。表2-1济宁市区规划用地、人口数表指标年份建设用地（平方公里）总人口（万人） 2010年82.00702020年118.07100位于济宁市区中部的洸府河将市区分为东城区和西城区，其中西城区为京杭运河以东、洸府河以西区域，总占地61.85平方公里，2020年规划总居住人口63万人，以商业贸易、文化娱乐、生活居住等为主要发展内容，适度发展低污染、高附加值、高就业的都市工业用地；东城区以洸府河以东、黄王路以南区域，总占地53.10平方公里，2020年规划总居住人口37万人，远期配套完善生活居住和商业服务用地，打造城市东部新城。1.1建设污水处理厂的必要性随着任城区城市经济的发展，城市居民生活水平的提高，原来的污水厂已经不能满足污水量的增长，任城新区污水处理厂（包括污水处理厂及配套污水收集管网的建设非常必要。首先，任城老区的市政污水排至济宁市南郊污水处理厂，其处理能力为20万吨/d，已满负荷运行。济宁市任城新区现状污水未经处理经跃进沟汇至位于城区北部的塌陷湿地(规划的湿地公园)，给环境带来一定危害。随着任城新区近年来的快速发展，污水处理已经刻不容缓。根据预测，2020年任城新区污水排放量将达到4万m3/d，为改善周边环境质量，保证社会经济可持续发展，保护环境，保障人民群众的身体健康，建设任城新区区污水处理厂势在必行。其次，目前淮河水系总体仍处于中度污染，据2008年中国环境质量状况公报，水质总体为中度污染。86个断面中，Ⅱ～Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类和劣Ⅴ类水质断面比例分别为38.4％、33.7%、5.8％和22.1％。主要污染指标为高锰酸盐指数、五日生化需氧量和氨氮。任城新区作为淮河流域污染治理的重要区域，建设任城新区区污水处理厂具有重要的意义。第三，南水北调东线工程山东省境内第一站是济宁市，东线工程山东段总长400公里，其中198公里通过济宁市。 随着社会的发展，国家对环境的重视力度加大，要求污水处理厂的出水标准提高。根据《南水北调东线工程修订规划》的要求，任城区污水处理厂的出水标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级排放标准A标准。由此可见，任城新区污水处理工程（包括污水处理厂及配套污水收集管网）的实施，将有效的改善任城区水污染状况，减轻水体污染，使任城新区的城市基础设施趋于完善，为城市发展创造必要的条件，而且对根本改善下游水体的水质、提高国家碧海蓝天工程的投资效益都有重要意义。建设任城新区污水处理厂（包括污水处理厂及配套污水收集管网）是十分必要和非常迫切的。1. 城市给水排水现状和规划1.1城市给水现状1.1.1给水现状济宁市目前的供水系统由两部分组成，一部分是市供水公司集中供水；另一部分是各单位自备水井供水，主要是大型工业企业、主城区边缘及城市供水管网覆盖不到的单位和区域。1.水厂供水能力目前济宁供水集团总公司现有深井110眼，正常工作用井78眼，报废32眼，建有五座水厂(其中一座正在建设中)，总规模32×104m3/d，全部采用深层地下水位水源。表3-1济宁市现有水厂一览表序号名称位置水源规模(104m3/d)备注1吴泰闸水厂科苑路149号地下水102西水厂济安桥路(金城游乐园南临)地下水43南水厂王母阁路160号地下水34北水厂共青团路11号地下水55长江水厂高新区淮河路南，天山路西地下水10建设中合计322.自备水井供水现状济宁市区工业企业拥有自备水井344眼，主要承担着企业生产用水和企业部分生活用水的任务，市区自备水井供水量约占城市总供水量的60%。1.1.2用水量预测本次用水量预测采用人均综合用水指标法对预测年限的用水量进行预测。1.预测年限 本工程项目建成投产期计划为2007年7月，参照城市总体规划，本次用水量预测年限为：2012年(项目建成期5年)和2020年。2.采用人均综合用水指标法预测用水量采用该法首先需要确定预测年限的城市居民人口数和人均综合生活用水指标，然后计算综合生活用水量，通过分析确定综合生活用水量与总用水量的比例关系，得到总用水量的预测数值。（1）预测年限用水人口根据济宁市城市总体规划，“济宁市区2010年人口70万人、2020年人口100万人、城市人口综合增长率3%”，由此可得出本工程项目预测年限人口数：2012年用水人口数=70×(1+3%)2=74.26万人；2020年用水入口数=100万人。（2）预测年限人均综合生活用水指标确定人均综合生活用水指标的确定需参照历年综合用水指标和《室外给水设计规范》（GB50013－2006）中相关条文综合考虑确定。表3-2济宁市区2000年－2004年综合生活用水指标表年份用水量（万吨）居住人口(万人)综合生活用水指标综合生活用水量工业用水量东城区西城区（升/人·日）2000年2970.704822.742.0038.262022001年2936.744537.403.6538.991892002年3081.595921.863.7439.721942003年2713.455046.883.8241.501642004年2666.904302.5011.0042.03138由表3-2可见：①．2000年至2004年之间，除2002年用水量突增外，历年用水量比较稳定；②． 2000年至2004年之间，除2002年综合生活用水指标突增外，历年综合生活用水指标呈下降趋势，其主要原因是政府管理力度加大及市民节水意识逐渐增强。依据《室外给水设计规范》（GB50013－2006），2012年济宁市属二区大城市，其城市综合生活用水指标平均值为130-210升/人·日；2020年济宁市属二区特大城市，其城市综合生活用水指标平均值为150-240升/人·日。根据2004年现状综合生活用水指标l38升/人·日，同时考虑到节约型社会的要求及居民节水意识的增强，预测年限综合生活用水指标增长幅度不会很大，确定济宁市区2012年综合生活用水量指标为150升/人·日；2020年综合生活用水量指标为160升/人·日。(3).综合生活用水量与城市总用水量的比例关系表3-3济宁市2000年－2004年用水量组成比例表项目年份综合生活用水量（万吨/年）工业用水量（万吨/年）总用水量（万吨/年）比例关系生活工业2000年2970.704822.747793.4438622001年2936.744537.407474.1439612002年3081.595921.869003.4534662003年2713.455046.887760.3335652004年2666.904302.506969.403862从表3-3中可以看出工业用水量在城市总用水量中占有很大比例(61%-66%)，2000年后我国的工业企业正普遍处于结构调整的过程中，从其它城市的发展情况来看，随着工业企业结构的调整，水的重复利用率正在逐步提高，很多工业企业正逐渐向节水型企业方向转变，因此我们预测未来济宁市的工业用水量在城市总用水量中所占的比例不会继续增加。本阶段我们将2004年的工业用水量占城市总用水量的62%作为预测2012年及2020年工业用水量占城市总用水量的百分数，则城市综合生活用水量占总用水量的比例为38%。(4).城市用水量预测 ①.2012年城市用水量预测。表3-42012年济宁市区用水量预测表项目年份2012人口（万人）74.26综合生活用水标准（l/人·d）150综合生活用水量（104m3/d）11.14综合生活用水所占比例38%总用水量（104m3/d）29.32根据上表得到济宁市区2012年用水量约为29.32×104m3/d。②.2020年城市用水量预测。表3-52020年济宁市区用水量预测表项目年份2020人口（万人）100综合生活用水标准（l/人·d）160综合生活用水量（104m3/d）16.00综合生活用水所占比例38%总用水量（104m3/d）42.10根据上表得到济宁市区2020年用水量约为42.10×104m3/d。1.1城市排水现状1.1.1排水现状济宁市排水工程相对完善，在济宁市南郊老运河旁的西赵村附近建有一座日处理能力20×104m3/d的污水处理厂和部分配套排水管网及四座中途提升泵站(1#、2#、3#、4#泵站)。现将济宁市排水现状介绍如下：1.1.1.1排水管网现状洸府河位于济宁市区中部，将市区分为东城区和西城区。 东城区现排水设施正在建设，排水体制规划为雨、污分流制。西城区是济宁市污水处理厂服务范围，总服务面积为48.8km2。1999年以来，为配合济宁市污水处理厂的建设，西城区已经建设了比较完善的排水管网系统，下面主要介绍西城区的排水管网现状。城区目前建有分流制与截流制相结合的污水管网及中途提升泵站，基本形成四个相对独立的排水区域：西城区西部排水区域、西城区中部排水区或、西城区东部排水区域和西城区南部排水区域。1.西城区西部排水区域：西部排水区域是指古槐路到运河路以西，京杭运河以东，327国道以南，车站南路以北的区域。区域的服务面积约10.74平方公里，目前收水量约为10.3×104m3/d，其中工业废水约占四分之三，此区域的污水目前己收集至济宁市南郊污水处理厂。2.西城区中部排水区域：中部排水管网位于西城区中部，是指古槐路运河路以东，枇杷山路到车站路以西，327国道以南，车站南路以北的区域，服务面积约9.36平方公里，现有收水量约4.9×104m3/d，其中绝大多数都是生活污水，此区域的污水目前己收集至济宁市南郊污水处理厂。3.西城区东部排水区域：东部排水区域位于西城区东部，是指琵琶山路到车站东路以东，327国道以南，车站南路以北、洗府河以西的区域，服务面积约8.9平方公里，现有水量约4.5×104m3/d，其中三分之二为工业废水。4.西城区南部排水区域：西城区南部排水区域主要是指车站路以南，环城南路以北、京杭运河以东，洸府河以西区域，服务面积约19.8平方公里。该区目前大部分为未建成区，生活污水量很小，只有济宁化肥厂等几家单位，工业废水量也只有约0.35×104m3/d，并且这些工厂分布零散，收集困难，今后该该区域配合区域的发展逐步建设污水管网，收集污水入济宁市污水处理厂处理。 1.1.1.1排水泵站现状济宁市现设有四座污水中途提升泵站，分别是1#、2#、3#、4#泵站：l#泵站位于老运河与越河交汇处，早季流量为12×104m3/d，雨季流量为15.6×104m3/d；2#泵站位于兖石铁路北侧，老运河西岸，早季流量为15.5×104m3/d，雨季流量为23.25×104m3/d；3#泵站位于古槐路与光河路交叉口的东南角，早季流量为2.3×104m3/d，雨季流量为5.57×104m3/d；4#泵站位于兖石铁路以南，洸府河西侧堤外，早季流量为3.6×104m3/d，雨季流量为15×104m3/d。1.2济宁市任城新区规划根据《山东省济宁市任城新区控制性详细规划》(上海复旦规划建筑设计研究院，2009.11；以下简称“《任城新区规划》”)，任城新区位于济宁市现状建成区北部边缘、属于济宁城区西部片区，距现状城市中心2.5km。规划为城市商业体系的东城商业次中心，将发展成为济宁北部的集生活、行政、金融等诸多职能为一体的城市新区，规划构建以现代化生活、工作为特色的现代景观风貌区。任城区新区交通十分便利，京杭运河纵贯南北，新石铁路、日东高速公路横贯东西，京福高速公路、京沪铁路近在咫尺，327、105国道在境内十字交汇，形成四通八达的交通网络。任城新区是任城区的中心、济宁市的副中心，具备相当的发展潜力。1、任城新区规划根据《山东省济宁市任城新区控制性详细规划》（上海复旦规划建筑设计研究院，2009.11）： （1）定位：任城新区属于西部片区，为城市商业体系的东城商业次中心；将发展成为济宁北部的集生活、行政、金融等诸多职能为一体的城市新区，规划构建以现代化生活、工作为特色的现代景观风貌区。（2）用地：任城新区规划总用地面积为966.69公顷。其中现状：北侧大部分为农田耕地蔬菜林木种植基地，现状城市建设用地较少，占现状总用地面积的57%；水域及其它用地为495.34公顷，占规划总用地面积的43%。现状建设用地以居住用地和公共设施用地为主，两者占现状总建设用地的55.9%；工业用地仅51.84公顷，占现状用地的9.37%。任城新区用地规模：总用地规模966.69公顷，其中居住用地285.8公顷，占比29.57%；综合商住用地106.23公顷，占比10.99%；公共设施用地194.29公顷，占比20.10%；仓储用地40.75公顷，占比4.22%；道路广场用地180.03公顷，占比18.62%；市政公用设施用地11.97公顷，占比1.24%；绿地147.55公顷，占比15.26%。规划绿地中包括公园42.23公顷（主要有睿湖中央公园、森林公园和生态湿地公园），街头绿地占地75.06公顷，生产防护绿地6.45公顷；正在建设中的任城生态湿地位于运煤专线以北，是近期规划区内的主要公共绿地之一。（3）人口：任城新区现状居住人口约为2.04万人，其中位于城市边缘的村庄人口为1.19万人。因为规划区位于城乡结合部，人口密度低，城市人口和农业人口交杂并存；未来城市发展过程中，人口规模的增长将以外来迁入为主、农业人口转为城市人口为辅的方式衍进。任城城区规划2015年总人口预计达到21.7万人，其中新区8.9万人、老区11.8万人；2020年任城城区人口总规模27.6万人，其中新区10万人、老区17.6万人；远景规划，城区总人口42万人，其中新区24.4万人、老区17.6万人。1.1.1任城新区供水及规划1.1.1.1给水现状 济宁是山东省淡水资源最丰富的地区。微山湖水面1260平方公里，是全国十大淡水湖之一，北引黄河、南饮长江，蓄水量达30亿立方米。另有丰富的地下水资源，淡水资源占全省的六分之一。目前，任城新区所用水源地为城北地下水源地，为济宁市三大水源地之一，面积达52km2；为二级保护区等级，III类保护区水质，为市北水厂、市西水厂和市高新水厂供水。任城新区用水主要来自于市高新水厂、市北水厂。其中市北水厂供水能力为4万吨/d，高新水厂供水能力为10万吨/d。1.1.1.1给水规划《任城新区规划》按照《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)，济宁市城市人均综合用水量指标为0.6-1.0万立方米/万人•日；规划确定的人均综合用水量指标为0.5万立方米/万人•日。任城新区规划2015年总人口规模为8.9万人，用水量为4.45万立方米/d。《任城新区规划》依据的《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)指标中未包括暂住人口和流动人口。任城新区现状居住人口约2.04万人（其中位于城市边缘的村庄人口为1.19万人），流动人口约20%，现状用水量约1.7万立方米/d左右。本项目结合国家节能减排和水资源节约利用政策，以及地方经济社会发展水平、任城新区村庄数量众多的自然村落等现状情况，认为《规划》确定的人均综合用水量指标偏高，本项目指标采用0.4万立方米/万人•日指标进行测算；暂以2015年流动人口约25%，考虑未预见用水量，总用水量预计约4.45万立方米/d左右。注：流动人口具体数据，任城区和济宁市尚无具体统计数据；该数据依据“山东省统计局2009.7.3《山东流动人口现状、特征及就业问题分析》（依据2007年人口和劳动力抽样调查）：经济发达的威海、东营、青岛、济南跨市流动人口比重分别为58.9%、47.3%、37.1%、31.6%；经济欠发达的临沂、泰安、枣庄、菏泽跨市流动人口比重分别为9.5%、10.3%、11.1%、11.2%）”及项目单位与政府相关部门议定。 1.1.1任城新区污水排水1.1.1.1污水排水现状任城城区排水体制为截流合流制，老城区污水管汇至洸府河、老运河截污干管，由济宁市南郊污水处理厂承担污水处理任务，其处理能力为20万吨/d，已满负荷运行；新城区污水直接排入北部塌陷湿地，对环境造成了一定的污染。1.1.1.2污水排水现存问题由于济宁市西城区目前排水排水体制为截流式合流制系统，在雨季，初期降水和污水通过截流管进入污水处理厂；一旦雨水超过设计充满度时，混合污水将溢流进入市区河道，对市区内河造成污染，同时不利于污水处理厂的运行。排水管道建设比较凌乱，既有雨污合流制管道，又有雨污分流制管道，还有截流制管道；排水管道有的位于车行道下，有的位于人行道下，还有的位于城市绿化带下。设计标准不一致，导致下游排水管管径小于上游排水管道管径。城区排水管道呈棋盘状布置，排水坡度很小，使城市排水管道淤积比较严重。市区局部地段由于设计标准低，加之地势比较低洼，造成局部地段积水。由于多年没有专门的管道管理养护队伍，市区排水管道建设多、养护少，市区不少地段管道淤积，排水不畅。327国道以北区域（即任城新区）现状排水管缺乏，市政基础设施薄弱。1.1.1.3排水规划依据济宁市总体规划理念，污水采取就近排放原则，规划任城新区污水处理厂一座，位于跃进河和洸府河交汇处西南，2020年4万吨/天，2030年10万吨/天。2. 建设规模及处理程度1.1建设规模1.1.1工程范围根据规划，济宁市任城新区污水处理厂主要服务于济宁任城新区污水系统，总服务面积966.69公顷。1.1.2给水量预测（1）人均综合用水量指标法任城区新城区现状人口2.41万人。根据《山东省济宁市任城新区控制性详细规划》（上海复旦规划建筑设计院，2009.11），近期2015年任城区规划人口为21.7万人，其中新区8.9万人、老区11.8万人，2020年任城区规划人口为27.6万人，其中新区10万人、老区17.6万人；远景规划任城区人口总规模42万人，其中新区24.4万人、老区17.6万人。按照《城市给水工程规划》（50282-98），任城区属于二区中等城市，城市单位人口综合用水指标为0.35-0.7万吨/（万人·d），选取0.5万吨/（万人·d），则预测任城新区最高日综合用水量为：表4-1人均综合用水量指标法水量预测表近期（2015年）远期（2020年）远景城市人口数量（万人）8.91024.4人均综合指标（万吨/万人·d）0.500.500.50用水量（万吨/d）4.455.012.20未预见水量10%计（万吨/d）0.450.501.22总用水量（万吨/d）4.905.5013.42（2）单位建设用地综合用水量指标法 根据《山东省济宁市任城新区控制性详细规划》（上海复旦规划建筑设计院，2009.11），2020年任城区规划建设用地总面积9.67Km2，剩余14.67Km2作为任城区的发展备用地。根据《城市给水工程规划》（50282-98），城市建设用地综合用水量指标为0.4-0.7万m3/（Km2·d），选取0.6万m3/（Km2·d），则预测任城新区最高日综合用水量如下表。表4-2单位建设用地综合用指标法水量预测表近期（2015年）远期（2020年）远景建设用地面积（Km2）4.849.6724.34综合定额（万m3/Km2·d））0.600.600.60用水量（万吨/d）2.905.8014.60未预见水量10%计（万吨/d）0.290.581.46总用水量（万吨/d）3.196.3816.06(3)需水量的确定通过上述两种水量预测方法的相互校核，最终确定任城新区规划总用水量为：近期4.04万吨/d（最高日），3.11万吨/d（平均日），远期5.64万吨/d（最高日），4.34万吨/d（平均日），远景14.74万吨/d（最高日），11.34万吨/d（平均日）.需水量的确定详见下表表4-3两种方法水量预测结果综合表（万吨/d）2015年2020年远景方法一最高日4.905.5013.42平均日3.774.2310.32方法二最高日3.196.3816.06平均日2.454.9112.35水量确定最高日（取值）4.045.9414.74平均日（取值）3.114.5711.34注：给水日变化系数取1.3 1.1.1污水量预测根据上一节所确定的需水量，采用排水系统法预测排水量。本工程污水集中处理率近期取90%，远期取100%；污水排放系数近期取80%，远期取85%，由此计算得出，预测任城新区污水量如下表所示：表4-4任城新区污水量预测表2015年2020年远景规划用水量（平均日）（万吨/d）3.114.5711.34污水集中处理率0.91.01.0污水排放系数0.800.850.85污水量（万吨/d）2.243.899.64根据以上预测，确定任城新区污水处理厂总规模为4万吨/d，一期建设2万吨/d。1.2污水处理程度1.2.1污水厂污水进水水质1、污水处理厂进水水质分析（1）生活污水《室外排水设计手册》中典型生活污水水质指标，详见表4-5。表4-5典型生活污水水质单位：mg/l项目CODcrBOD5SSNH3-NTNTP高浓度1000400350508515中浓度40020022025408低浓度2501001001284 同时参考现有以生活污水水质为主的污水处理厂确定本工程设计进水水质，并保证污水处理厂建成后在各种不利的情况下出水都能长期稳定的达标，最大限度的发挥其环境效益，设计进水水质主要参考国内典型生活污水污染物指标，按适当留有余地的原则确定本工程进水水质。表4-6本工程水质预测表项目BOD5（mg/L）CODcr（mg/L）NH3-N（mg/L）TN（mg/L）TP（mg/L）SS（mg/L）pH设计水质180380354552006～93、污水处理厂出水水质的确定南水北调工程是一项举世瞩目的大型水利工程，供水沿线确保良好的水质，实现污染控制是南水北调东线工程顺利实施的关键。为确保输水水质，国家，山东省都相继出台了沿线防治规划。山东省是该治污规划的重点省份，制定了《南水北调东线工程修订规划》。此规划规定，济宁市任城新区污水处理厂出水水质为《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A排放标准，污水达到一级A标准。由此确定污水处理厂最终出水水质为：CODcr≤50mg/lBOD5≤10mg/lSS≤10mg/lTN≤15mg/lNH3-N≤5(8)mg/lTP≤0.5mg/lPH:6～9粪大肠菌群数≤103个/L1.1受纳水体经污水处理厂处理后尾水用管道输送至塌陷湿地（公园）。1.2污泥出路根据建设单位意见，污水处理厂处理后污泥运至任城新区环卫管理部门集中处理。 工艺方案选择1.1处理工艺确定原则为了达到污水处理厂高效稳定运行和基建投资省、运行费用低的目的，我们依据下列原则进行了污水处理工艺方案比较和选择。(1)选择处理工艺首先要满足排放水体的要求，在保证出水水质达标的前提下，紧密结合任城新区的实际情况，选择污水处理工艺，力求技术先进可靠、经济合理、管理方便。(2)因地制宜。结合当地自然、土地条件等，综合考虑选择适合当地特点的处理工艺。(3)在常年运行中，要保证有机物的处理效率，要求处理效果稳定，技术成熟可靠。(4)为了便于污泥的利用和处置，最好在污水处理的同时达到污泥基本稳定。(5)运行管理方便，运转方式灵活，可根据不同的进水水质，调整运行参数和工况。(6)提高自动控制水平，保证处理效果。(7)在达到出水要求的前提下，减少基建投资和日常运行费用。1.2污水处理厂重点处理项目1.2.1污水处理要求污水处理厂处理后的污水出水水质应达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A排放标准。污水处理厂的进出水水质及相应的处理率见下表所示。表5.1主要污染物去除率要求水质指标进水水质出水水质去除率BOD5(mg/L)≤180≤1094％CODcr(mg/L)≤380≤5087％SS(mg/L)≤200≤1095％ TN(mg/L)≤45≤1567％NH3-N(mg/L)≤35≤586%TP（以P计）（mg/L）≤5.0≤0.590％粪大肠菌群数(个/L)－≤1000pH值6～96～91.1.1处理工艺中要重点处理的污染物污水处理厂的各个出水水质指标之间并不是彼此无关而是相互联系的，我们需要采用系统分析的方式，分析各指标之间的内在联系和相互影响，确定污水处理厂需要重点处理的项目。污水处理厂的工艺选择与设计主要是围绕着重点处理的污染物项目来进行的。1）SS该项目要求出水SS浓度小于10mg/L，去除率要大于95％，排放标准要求较高。2）BOD5该项目的出水BOD5指标为≤10mg/L，相应的去除率大于94％。3）CODcr该项目的出水CODcr指标为≤50mg/L，去除率要大于87％4）NH4+-N、TN该项目要求出水NH4+-N≤5（8）mg/L，TN≤15mg/L。NH4+-N的去除率要求大于86%。TN、NH4+-N的去除主要靠硝化和反硝化过程来完成。5）TP该项目的进水TP≤5.0mg/L，出水TP浓度小于0.5mg/L，去除率为90%。综上所述，本项目污水中的主要污染物有BOD5、CODcr、SS、N和P等。为达到上述处理目的，所设计的生物处理系统应具有硝化/反硝化以及生物除磷的功能。 1.1污水处理工艺方案选择1.1.1水质特性分析污水采用生物处理工艺，特别是生物脱氮除磷工艺，对进水中污染物质的配比和平衡有较高的要求,现将该污水处理厂进水水质配比指标列表如下并予以分析。表5.2进水水质各污染物配比表项目BOD5/CODcrBOD5/TKNBOD5/TP指标0.30320数值0.474361、污水的可生化性（BOD5/CODcr）该指标是鉴定污水是否适宜采用生物处理的一个衡量指标，也是一种最简单易行和最常用的方法，一般认为BOD5/CODcr>0.30的污水才适于采用生化处理。该比值越大，可生化性越好。本工程污水处理厂设计进水水质为CODcr＝380mg/L，BOD5＝180mg/L，进水中有机污染物浓度偏高，从污水的可生化性考虑，污水中的BOD5/CODcr＝180/380＝0.47，属于可生物降解水质范畴。出水CODcr≤50mg/L，BOD5≤10mg/L，要求所选工艺对有机污染物去除率较高。2、碳氮比BOD5/TKN该指标是鉴别采用生物脱氮碳源的主要指标。由于生物脱氮的反硝化过程中主要利用原污水中的含碳有机物作为电子供体，该比值越大，碳源越充足，反硝化进行越彻底，理论上BOD5/TKN>2.86时反硝化可进行。实际运行资料表明BOD5/TKN>3.0时可使反硝化过程正常进行。按照本工程的进水水质，BOD5/TKN指标远大于3.0，生物脱氮时碳源能够满足要求，因此，本方案设计中不考虑外加碳源。3、碳磷比BOD5/TP该指标是评价采用生物除磷工艺是否可行的主要指标。一般认为有较好的磷去除率须BOD5/TP>20，比值越大，除磷效果越好。 污水处理厂出水指标中对磷的要求为，TP≤1mg/L，去除率要求较高。本厂进水BOD5/TP=36，满足生物除磷对碳源的要求，采用生物除磷法可得到较为满意的除磷效果。由于本工程除磷量相对较大，且出水要求严格，生物除磷很难达到设计标准，因此本工程设计采用生物法除磷和化学法除磷相结合的方法以加强除磷效果，达到污水排放标准。1.1.1污水处理总体工艺流程的组成目前国内水质净化的常用方法中，针对进水中各种污染物的去除率和常用方法见表5.3，本工程进出水主要控制指标及各项污染物去除率见表5.1。表5.3污染物去除率及常用方法项目去除率去除机理及方式SS86.7%沉淀、过滤CODCr97.4%沉淀、吸附、生物合成BOD599%生物降解、吸附、生物合成污水处理一般包括预处理、一级处理、二级处理、深度处理和消毒处理等几个密切关联的阶段。根据新城区污水处理厂进水水质及出水水质要求，污水可生化性较好，不需进行一级处理。根据前面说明，污水处理厂应执行国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中城镇二级污水处理厂的一级排放标准的A标准，污水处理工艺采用具有除磷、硝化和反硝化功能的二级生物处理加沉淀过滤的深度处理才能达到设计要求。因此，污水处理的总体工艺流程包括预处理段、二级生物处理段、三级深度处理段、消毒处理段和污泥处理段。本工程处理工艺必须包括以上阶段，所以有必要对各阶段工艺论证比较。1.2预处理阶段沉砂池常用的形式有平流沉砂池、旋流沉砂池和曝气沉砂池等。 平流沉砂池利用砂粒和水的比重不同，采用平流的形式控制一定的水平流速，使砂、水得到分离，当流速维持在0.3m/s时，可使较多的无机颗粒沉淀而大部分有机颗粒随水流沉砂池进入后续处理构筑物，缺点是沉砂中约夹杂有15%的有机物，使沉砂的后续处理增加难度。旋流沉砂池采用水力涡流，使无机颗粒和有机物分离。污水从切线方向进入圆形沉砂池，进水渠道末端设一跌水槛，使可能沉积在渠道底部的砂子向下滑入沉砂池，还设有一个挡板，使水流与砂子进入沉砂池后向池底进行，在沉砂池中间设有可搅拌的浆板，使池内的水流保持环流，在重力作用下，使砂子下沉并向中心滑动，由于越靠近中心水流断面越小，水流速度逐渐加快，最后将沉砂落入斗内，而较轻的有机物，则在沉砂池中间部分与砂子分离。曝气沉砂池采用平流式水流，在池的一侧纵向设置曝气设施，通过曝气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流垂直的横向恒定速率，使流速不因流量变化而变化，可以通过调节曝气量，控制水流的旋转速度，使除砂率较稳定。同时，通过曝气使砂粒表面的有机物得到分离，使沉砂比较清洁、易处理，亦设有浮渣槽去除污水中上浮的浮渣和油类等污染物。曝气沉砂池不仅除砂效果好，并且当工业废水水量变化较大时可通过调节曝气量控制水流的旋转速度保证稳定除砂率。根据以往生活污水处理厂运行经验，现状污水厂进水中油类和浮渣较多，本工程采用了曝气沉砂池。所以因此设计本污水处理厂沉砂池选择曝气沉砂池。故本次设计预处理段采用粗、细两道格栅+曝气沉砂池。1.1二级处理阶段常规二级生化处理的去除目标是有机污染物，对污水中同时存在的氮、磷营养物质只能去除其中的一小部分，一般氮的去除率只有20%左右，通过生物合成去除的磷也只有15%～20%，残存的大部分氮和磷将随出水排放到受纳水体，因此不能满足本污水处理厂的处理要求。 近年来，具有除磷脱氮功能的生物处理技术发展很快。生物除磷脱氮工艺能将总氮去除率提高到70%～90%，总磷去除率提高到70～90%，一般情况下可以稳定可靠地满足处理需求。因此，本工程污水处理的二级生物段将采用生物除磷脱氮工艺。由于生物除磷脱氮工艺的类型和实施方式多种多样，各具特点，其适用范围和应用的边界条件也存在差异，因此，应进行全面的分析和比较后选用。1.1.1二级生物处理工艺论述考虑到本项目污水处理要求和污水特点，根据以上工艺确定原则，我们认为，最佳的处理工艺是生物除磷脱氮工艺，尤其是工艺中要有或形成良好的反硝化环境，以确保TN的去除效果。针对项目污水处理厂进出水质的特点，确定本工程采用生物处理工艺并具有脱氮除磷功能。常用工艺有：传统A2/O工艺、氧化沟工艺、SBR工艺及在以上工艺基础上演变而成的各种工艺。氧化沟与A2/O工艺相比，具有池容大，设备装机功率大，设备闲置率高；污泥在沟内易于沉淀，影响运行效果；充氧效率低、运行费用较高等缺点。本项目方案就目前应用较广的传统A2/O工艺及改良型A2/O工艺进行论述。（1）传统A2/O法进水厌氧池缺氧池好氧池沉淀池出水剩余污泥回流污泥回流混合液A2/O工艺是在A/O法生物除磷系统的基础上增加一个缺氧过程，通过混合液回流（内回流）将硝化产生的硝酸盐还原成氮气从系统中逸出，既达到脱氮的目的，又使回流至厌氧阶段（外回流）的污泥尽量少含化合态的氧（即NO3-电子受体），从而造成厌氧池比较完全的厌氧环境，以利于聚磷菌较彻底地释放磷，为其在后续好氧阶段中过量地摄取污水中的磷创造必要的条件。因此，A2/O法的技术核心是在好氧反应阶段前增加厌氧阶段和缺氧阶段。 其运行方式如下：A2/O工艺的厌氧阶段是该工艺除磷的关键所在。污水与来自沉淀池的回流污泥在厌氧池中充分混合，活性污泥中的聚磷菌将细胞物质中的磷释放出来，以溶解性的磷酸盐形式存在，通过对磷的释放，聚磷菌在好氧阶段能从污水中吸收几倍于所释放的磷，即所谓过量摄取，从而达到生物除磷的目的。因此，聚磷菌对磷的释放程度成为除磷效果好坏的关键。尽管目前学术界对聚磷菌的生长特性、生理结构以及除磷机理等还不是十分清楚，但实践证明，聚磷菌良好的释磷效果，有赖于较理想的厌氧环境（既不含分子态氧，也不含化合态氧），较高的污水CODcr/P的值（一般要求大于10:1），较高的回流污泥浓度（MLSS）和相对较长的厌氧水力停留时间HRT（一般为0.5~1.5h）。而厌氧环境和CODcr/P值是最基本也是最重要的。严格的厌氧环境使污水通过厌氧水解与发酵，其中所含难降解高分子化合物转化为易于生物降解的低分子物质，为后续好氧处理创造了有利的条件，更重要的是，这种水解作用所引起的CODcr/P值增大直接导致了聚磷菌在厌氧环境中释磷效果的提高，同时水解产生的挥发性脂肪酸（VFA）对聚磷菌释磷以及在好氧阶段贮磷也产生了十分重要的作用，从而促进了系统的除磷效果。A2 /O工艺的缺氧阶段的主要作用是反硝化脱氮，反硝化菌利用NO3-作为最终电子受体氧化污水中的有机物用于产能和增殖。同时，硝酸盐被异化还原，有N2从水中逸出，达到脱氮的目的并消除NO3-对厌氧环境的影响。由于脱氮需要碳源（BOD），因此反硝化的同时可以降解部分有机物，从而节省能耗。好氧阶段主要完成BOD氧化、硝化以及聚磷菌聚磷的作用，相当于多个缺氧/好氧系统相互串联。缺氧/好氧交替可以是时间序列的，如SBR、交替式氧化沟等，也可以是空间序列的，如Orbal氧化沟、Carrousel氧化沟等。这种运行方式利用了兼性微生物特有的生理特性，即硝酸盐还原菌在好氧环境中受到抑制，而在缺氧段则对好氧产物NO3-进行代谢，而此时好氧菌则受到抑制。连续流的污水处理构筑物其缺氧/好氧环境的交替出现可以通过控制曝气量的分配来实现。因为缺氧与好氧环境不断地交替进行，从总体上来看，缺氧区和好氧区为独立的两个区域，互不影响，是两个相互串联的生物反应器，各部分内的微生物种群、工作环境、代谢底物和产物是不相同的。A2/O工艺中好氧过程的曝气方式也可多样，既可选用鼓风曝气，也可采用表面曝气。选择何种型式主要取决于进、出水水质、场地条件、管理操作要求以及基建投资等因素的综合影响。传统A2/O工艺存在以下四个缺点：a.由于厌氧区居前，回来污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响；b.由于缺氧区位于系统中部，反硝化在碳源分配上居于不利地位，因而影响了系统的脱氮效果；c.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。（2）改良型A2/O工艺为了避免传统A2/O工艺回流污泥硝酸盐对厌氧池放磷的影响，需采用两点进水的方式形成一种新的碳源分配方式，并在厌氧池前面增加一个选择性缺氧池，即形成如下工艺流程：选择性缺氧池厌氧池好氧池(硝化)90-70%进水10-30%出水剩余污泥混合液回流（100-200%）污泥回流（50-100%）二沉池缺氧池改良型A2/O工艺流程图工艺采用矩形的生物池，设选择性缺氧段、缺氧段、厌氧段及好氧段，用隔墙分开，水流为推流式；并且与二沉池合建，形成一个改良型A2/O综合池。选择性缺氧段、缺氧段、厌氧段设置水下搅拌器，好氧段设微孔曝气系统。改良型A2/O工艺采用两点进水方式，10%～30%水量进入选择型缺氧区，90%～70%水量进入厌氧区。厌氧区出水与硝化液混合后进入好氧区。经生化处理后的污水进入综合池的沉淀区，经泥水分离后进入深度处理单元。沉淀池污泥部分回流至选择性缺氧区，剩余部分作为剩余污泥进入污泥处理单元。此流程不仅通过硝化液的回流提高了脱氮的效果，而且通过设置选择性缺氧区，可消除回流污泥携带的硝态氮对厌氧释磷的影响，有利于提高生物除磷效果。因此整个流程具有很高的脱氮除磷效果。综上所述，改良型A2/O工艺具有以下优点： a.聚磷菌厌氧释磷后直接进入生化效率较高的好氧环境，其在厌氧条件下形成的吸磷动力可以得到充分的利用，具有“饥饿效应”优势；b.允许所有参与回流的污泥全部经历完全的释磷、吸磷过程，故在除磷方面具有“群体效应”优势；保证了厌氧池的厌氧状态，强化了除磷效果；c.选择性缺氧段位于工艺的首段，允许反硝化优先获得碳源，故进一步加强了系统的脱氮能力；d.由于污泥回流至缺氧段并且采用两点进水的方式，使得缺氧段污泥浓度可较好氧段高出近50%，比常规法具有较多的污泥储量和较长的污泥龄，从而增加了处理能力。另外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；e.根据不同的进水水质，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反硝化速率明显提高，反硝化作用能得到有效保证，系统中的除磷效果也有保证。（3）两项技术方案对比分析两方案定性比较表序号评比项目内容含义改良型A2/O方案传统A2/O方案类项一技术可行性1技术适应情况应用广泛性及工艺成熟情况一般应用广泛工艺成熟2技术进步状况处于何等程度，对各种水量水质适应程度技术先进，有相当的抗冲击负荷能力技术成熟，有一定的抗冲击负荷能力二水质目标3出水水质达标保证程度好好4污泥稳定状况是否稳定已初步稳定已初步稳定三环境影响5对周围环境的影响噪音、嗅味等一般一般6产泥量产泥量多少少较少四费用指标7设备费用高、低少一般8工程投资大、小略低一般 9运行费用高、低一般一般五工程实施10施工难易施工难易及进度保证情况一般较易六能耗11电耗动力消耗多少一般稍多七占地12占地面积大、小较省一般八运行管理13运转操作难易程度较简单较简单14维修管理维修量及难易程度小、易小、易从表中可看出：改良型A2/O工艺与传统A2/O处理法相比具有以下一些主要优点：a.两方案在技术上都是可行的，都能满足出水的水质要求，且从脱氮除磷的效果上看改良型A2/O优于传统A2/O工艺。b.改良型A2/O方案工艺成熟，负荷低，具有良好的抗水量和水质冲击负荷能力。c.改良型A2/O集曝气、沉淀（泥水分离）和污泥回流功能为一体，不设单独的沉淀池，工艺流程短，构筑物和设备少；相对设备事故率小，检修、维护费用少。d.改良型A2/O的总装机功率和使用功率均略低于A2/O工艺。e.改良型A2/O的运行成本略低于A2/O工艺且在工程总投资方面具有明显优势。f.特殊的固液分离器，能达到较大的污泥表面负荷，相对A2/O处理法更节省用地及基建投资，省去专门的污泥回流系统，投资和运行费用有所减少。g.改良型A2/O从整体上看属于推流式反应器，可以提高基质的传质效率，提高处理效果。根据以上两个方案各自的特点和技术经济比较，为方便生产线管理、设备维护，本方案推荐采用改良型A2/O工艺作为项目污水处理厂一期工程主体工艺。 1.1三级深度处理阶段在二级处理优化改造的基础上，城市污水的深度处理主要是进一步对COD、BOD、SS及TP强化去除，深度处理通常由以下单元技术优化组合而成：混凝、沉淀（澄清、气浮）、过滤、活性炭吸附、离子交换、膜技术、生物滤池、臭氧氧化及自然净化系统等。根据项目二级处理工艺及进出水水质的特点，本项目方案主要对转盘过滤系统、V型滤池及膜分离系统三者工艺进行比较。 三种方案比较表序号评比项目V型滤池系统转盘过滤系统膜分离系统微滤布过滤器转盘过滤器1定性比较1.1过滤介质均粒径滤料微米级孔径的滤布(丙纶或涤纶)网状过滤盘片(不锈钢丝织)膜组件1.2过滤面的方向过滤面为平面，且水平空间过滤，主要过滤面与水面垂直空间过滤，主要过滤面与水面垂直空间过滤，主要过滤面与水面垂直1.3系统组成滤池；反冲洗系统(冲洗水池/冲洗水泵/起重设备/闸阀若干/鼓风机/起重设备/压缩机)微滤布过滤机；反抽吸泵；阀门若干转盘过滤器；反抽吸泵；阀门若干膜组件(预处理装置，抽吸泵，提升泵，反冲洗泵)1.4反洗过程反洗频率低，反洗水量大而集中(2－15%:汽水反冲反洗水量小，水反冲的反洗水量大)，对整个过滤系统冲击大反洗水量小而均匀(2%左右)，对整个过滤系统冲击和影响小反洗水量小而均匀(2%左右)，对整个过滤系统冲击和影响小反洗水量小而均匀，对整个过滤系统冲击和影响小1.5功能过滤过滤+沉淀过滤+沉淀过滤1.6工作方式(指单台)过滤—反冲洗—过滤反冲洗时过滤间断反冲洗间断过滤连续反抽吸可间断可连续反抽吸时对过滤的影响小(反抽吸面积只占过滤总面积的1%)过滤连续反冲洗可间断可连续反冲洗时对过滤的影响小(水冲1分钟，6次/h)过滤连续反冲洗可间断可连续反冲洗时对过滤的影响小1.7管理维护复杂简单简单较复杂1.8设计周期设计周期较长设计周期短设计周期短设计周期较长1.9施工周期施工周期较长施工周期短，安装简单施工周期短，安装简单施工周期短，安装简单 由以上三个过滤方案各自的特点及技术经济比较可知：(1)三种技术都是可行的，都能满足出水的水质要求，其中膜分离系统对SS的去除效果最好；(2)V型滤池方案工艺成熟、投资最省；根据工艺选择原则，优选运行经验丰富、投资最省的絮凝沉淀+V型滤池做为本方案的深度处理工艺。1.1污泥处理方案1.1.1污泥处理目的在污水处理过程中将产生一定量的生物剩余污泥，如不加以妥善处理和处置，将造成堆放和排放区周围环境严重的二次污染，因此对污水处理厂排出的剩余污泥进行妥善处理和处置是污水处理厂建设的重要内容。污泥处理与处置的主要目的是稳定化、减量化、无害化、资源化：1）减少污泥最终处置前的体积，以降低污泥后续处理及最终处置的费用；2）通过处理使污泥稳定化，减少污泥中的有机物含量，使其最终处置时污泥不再发生进一步腐败，从而避免产生二次污染；3）减少污泥中的有害物质，达到污泥的无害化与卫生化；4）在处理污泥的同时达到变害为利、综合利用、保护环境的目的，如产生沼气、堆肥、焚烧发电等。1.1.2污泥处理方案目前，污泥处理过程单元主要有浓缩、脱水、消化、干化、卫生填埋、焚烧、综合利用等，一般可以根据污水处理厂规模、当地环保要求和经济能力、污泥最终处置方式等，对各单元过程进行有机组合。 污泥是否需要进行消化处理，直接关系到整个污水处理厂污水处理工艺的选择、污水处理厂的投资、设计建造和运行管理。污泥消化又分为好氧消化和厌氧消化两种方式，好氧消化因需要消耗大量能源，采用较少。因此污泥消化主要是指厌氧消化。污泥中温厌氧消化可使污泥中的有机物质转化为富含能量的沼气，可以减少污泥量30%左右,实现污泥的减量化和资源化，减少污泥的运输和处置费用；同时通过污泥厌氧消化，可以改善污泥的性质，破坏和抑制致病的微生物，为后续污泥处置创造良好的条件。污泥中温厌氧消化系统复杂，对设备和材质以及运行安全性要求较高，其初期投资较大，运行管理要求高；另外，尽管污泥厌氧消化可以产生沼气，但沼气利用系统复杂，只有当系统达到一定规模时才具有实际利用价值。因本工程考虑在生物反应池中使污泥得到一定程度的稳定化处理，所设计的生物反应池的污泥负荷低，污泥泥龄较长，使活性污泥在生物反应池中已基本得到稳定，因此本工程无需设置复杂的污泥厌氧消化系统，可直接采用浓缩脱水工艺。污泥浓缩有重力浓缩、机械浓缩两种。采用重力浓缩会出现污泥中磷的释放，在污泥处理过程中会造成的磷的释放，需要设置专门的除磷池，从而使系统复杂化；重力浓缩效率低、占地面积大；浓缩池的臭气需要处理，增加了除臭设备的容量。因此，在本工程设计中不考虑重力浓缩，而采用机械浓缩脱水方案。常见的机械浓缩脱水机有带式和离心式污泥浓缩脱水一体化机2种，它们的比较列于下表。 表5.7带式机与离心机技术经济比较表项目带式浓缩脱水一体化机械离心式浓缩脱水一体化机械噪声小较大（88dB(A)）出泥干度20~25%20~25%反冲洗水约10m³/h，需设加压泵冲洗1m³/h，开停机时清洗，无需加压装机容量较小较大设备费低高占用场地较大较小维护管理较复杂稍简单运行时间不能连续运行可连续运行臭气臭气难以收集臭气影响小经过以上比较，离心脱水机和带式浓缩压滤机在投资、维护维修、运行费用、运行管理方面各有优缺点，结合污水处理厂规模考虑，推荐污水处理厂采用的带式浓缩脱水一体机为污泥处理工艺方案。本工程污泥处理工艺流程如图所示。从生物反应池排出的剩余污泥至污泥贮存池。由污泥泵将污泥输送至污泥调理罐，经高分子絮凝剂PAM调理形成絮体后流入污泥带式浓缩脱水一体化设备，一步完成浓缩和脱水。脱水后泥饼通过螺旋输送装置输送至卡车后外运处理。1.1.1污泥最终处置目前污泥最终处置有土地利用（如农用、园林、土壤改良等）、卫生填埋、焚烧、制肥、制造建筑材料等综合利用途径。常用的污泥最终处置途径主要为卫生填埋、土地利用（制肥、农用等）、焚烧。污泥的卫生填埋一般在城市垃圾填埋场与城市垃圾一起填埋，通过工程手段和环保措施，使污泥得到消纳并通过自然生物过程逐步达到稳定化无害化的污泥处置方式，污泥填埋操作相对简单，污泥处置费用较低，适应性强。 污泥土地利用（制肥，如农用、园林绿化、森林等）也是污泥处置的主要途径，污泥中含有一定的肥效，一方面可以提供作物生长所需的营养元素，另一方面可以作为土壤结构的改良剂。污泥焚烧技术自1990年代后在国外得到迅速应用，通过污泥焚烧可以破坏全部有机质，杀死一切病原体，并最大程度地减少污泥体积，当污泥自身的燃烧热值较高，城市卫生要求高，不能进行填埋，或污泥有毒物质含量高，不能被利用时，可采用焚烧处置。焚烧后污泥体积大大减小，仅残留少量焚烧残渣。由于焚烧残渣主要是无机灰烬，其最终处置相对较为容易；同时污泥的焚烧也可以通过利用废热来发电等方法，从而达到污泥的利用、无害化以及资源化的目的。焚烧处置的问题是系统投资非常大，焚烧运行费用昂贵。目前，结合任城新区的实际情况，拟将污水处理厂产生的剩余污泥用带式浓缩压滤一体机进行机械浓缩脱水，形成的泥饼运至济宁市垃圾填埋场处理。1.1消毒技术方案选择污水处理后达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准，总大肠菌群数≤3个/L，必须对污水进行消毒处理。随着污水现代消毒技术的发展，现在污水消毒方式比较多，主要有：液氯消毒、臭氧消毒、紫外线和二氧化氯消毒。下表5.9各种消毒方式的比较。 表5.8几种消毒方式的比较项  目液 氯臭 氧紫外线二氧化氯消毒效果较好很好较好很好除臭去味无作用好无作用好PH的影响很大小，不等无小水中的溶解度高低无很高THMs的形成极明显当溴存在时有无无水中的停留时间长短短长杀菌速度中等快快快等效条件所用的剂量较多较少——少处理水量大较小中大使用范围广水量较小时悬浮物较少广除铁、锰效果不明显——不明显很好氨的影响很大无无无原料易得————易得管理简便性较简便复杂简便简便操作安全性不安全不安全安全安全自动化程度一般较高较高高投资低高较高低设备安装简便复杂简便简便占地面积大大小小维护工作量较小大较大大运行费用低高低低维护费用低高高低以上介绍的多种方法都可以达到消毒的目的，但液氯消毒，其最大的优点就是成本低、工艺成熟，但其缺点也相当突出：需要建造较大的加氯间和氯库、设备较多，而最大的问题就是存在液氯泄露的危险，存在一定的安全隐患，而且其用于污水消毒易与水中残留的有机物产生致癌物质。二氧化氯消毒这几年在水处理中得到广泛的应用，其实用管理方便、设备简单、灭菌能力强，且不易产生致癌的有机氯化物，但近几年由于制备ClO2的原料盐酸和次氯酸钠价格上涨，引起ClO2成本升高，且ClO2消毒存在着不安全的因素。紫外消毒由于占地面积小、操作方便，特别适合悬浮物少的出水，随着出水标准的提高，紫外消毒应用越来广泛。故本项目推荐采用紫外消毒。 1.1采用化学除辅助除磷在沉淀区后、沉淀墙配水点处投加化学辅助除磷药剂（聚合氯化铁）的处理工艺，保证TP的稳定达标，改善强化沉淀的沉淀效果，减少化学除磷药剂投加的量，降低污水处理的成本。采用生物除磷为主，必要时辅以化学除磷作为补充，以确保出水磷浓度满足排放标准的要求，并尽可能地减少加药量，降低处理成本。1.2氧化沟曝气方式比选曝气设备是曝气系统的主要部分，其曝气效果的好坏直接关系着出水的水质与运行成本。现生化池可选择的曝气设备主要类型有：微孔式曝气器、表面机械曝气设备。下表5-9对微孔式曝气器和表曝机进行比较。表5-9曝气装置的性能比较序号项目指标表曝机固定式微孔曝气设备1组成表曝机由膜片和骨架组成2氧利用率---～20%3理论动力效率2kgO2/kwh7～8kgO2/kwh4气泡直径＜2mm＜2mm5设备寿命整体大于10年设备骨架大于10年，曝气膜片3～5年。6安装与调节采用固定式安装，安装快捷、方便。采用固定式安装可以和推流器配合调节曝气量7维修设备维修方便，可水中维修，局部维修不影响全池运行。设备维修需排空池体，局部维修影响全池运行。8国产化程度国产化设备已经能达到设计要求国产化设备已经能达到设计要求9价格同等质量条件下，国内产品比国外产品低同等质量条件下，国内产品比国外产品低表曝机在氧化沟中应用广泛，具有结构简单、安装维修方便等特点，可供氧且具有推流的作用，但是，由于氧气的利用率较低，能耗较大，运行不稳定，本次设计选用底部微孔曝气设备。2. 工程设计1.1污水处理厂厂址选择1.1.1厂址确定原则污水处理厂厂址的选择，既要服从城市总体规划和城市远期发展，又要兼顾考虑建厂条件、建设投资、社会影响、生态环境影响等各方面因素，做到布局合理，同时还应考虑到配套管网的近、远期结合，以便于实施。污水处理厂选址原则：1）符合城市总体规划；2）位于城市供水水源的下游；3）位于城市主导风向的下风侧；4）位于城市排水方向的下游，便于规划区域内的污水收集，尽量缩短污水管线的埋深和长度，并充分利用现有的污水干管，减少管道投资；5）处理后的水有较好的排放出路；6）规划用地有充裕的建设发展空间，不占或少占良田，同时有远期扩建的余地；7）水、电供应等外部配套条件好；8）交通方便，便于操作管理；9）工程地质良好，地势平坦；10）符合防洪规划和水土保持要求；11）与村庄、居民区有足够的保护距离，尽可能避免或减少社会影响；12）有较佳的经济可比性，征地费用省，排水管网建设投资省，管网与污水处理厂综合运行和维护费用低。1.1.2厂址确定依据《山东省济宁市任城新区控制性详细规划》(上海复旦规划建筑设计研究院，2009.11)，污水处理厂规划位置位于仁兴路以北、任达路以南、仁川路以西、洸府河西路以东地块。 根据任城新区市政污水管网铺设状况及流向，以及任城新区实际发展要求，最终位置确定为戴庄煤矿运煤专用线以北的林屯村村东偏北。根据当地地形图、规划咨询以及实地踏勘，认为本项目厂址地处服务范围（之外）地势低洼区域，城市及临近村落的非主导风向，距离林屯村有一定距离，临近跃进沟等排水去向等，综合因素较为有利。该地块北临规划的（新）北外环路，南临林屯村耕地，东临林屯村水塘，西临林屯村耕地；该地块西北方向，为规划建设的任城（塌陷）湿地公园。厂区外围有村道、通信线路、市政10kV供电线路，但是近期内无市政自来水、蒸汽（含热水）、天然气供应条件。地块相对平坦，无沟塘、土丘等；无不良地质，适宜建设。该厂区建设项目表明，本项目区域内无矿床和文物，项目建设也不影响防洪和排涝，不影响通航及军事设施。1.1污水处理厂占地规模本次污水处理二期及深度处理占地：南北长为223.42m,东西宽为169.97m，总占地面积3.6公顷，约合54亩。拟选厂址厂区为规划建设用地，厂区范围内，无任何地上附属物和青苗。因此，建设区域无地上附属物需要拆迁，也无居民、企业需要安置。1.2用地方案该地块基本呈长方形，北侧边界长度169.99米、南侧边界长度169.97米，西侧边界长度202.33米、东侧边界长度223.42米；总面积36050平米（折合54亩）。1.3污水处理厂工艺设计工程建设规模为污水处理总规模4万m3/日。预处理设计流量：总变化系数Kz=1.38平均设计流量：Qave=1667m3/h最大设计流量：Qmax=2300m3/h 污水处理一期2万m3/日。预处理设计流量：总变化系数Kz=1.38平均设计流量：Qave=833m3/h最大设计流量：Qmax=1150m3/h本工程预处理、污泥处理部分土建按照4万m3/日设计。1.1.1污水处理系统一、预处理系统1.粗格栅功能：去除污水中的较大飘浮杂物以保证后续处理构筑物的正常运行。采用机械格栅，正常情况下两条渠道同时运行，事故时一条运行。构筑物:地下钢筋混凝土平行渠道（两条）。设计流量:Qmax=2300m3/h渠道宽度:B=1000mm设备类型A:回转式粗格栅除污机设备参数:栅条间隙b=20mm栅前水深h=1000mm过栅流速v=0.9m/s格栅倾角a=75°。过栅水位差△H=200mm电机功率N=1.5KW控制方式：根据栅前后液位差和设定时间控制清污和输送动作设备台数:2台设备类型B:皮带输送机设计参数：叶片直径D=260mm水平长度L=5.4m 倾斜长度L=1.8m电机功率N=1.1KW控制方式：与粗格栅机联锁，或人工控制设备套数：1套设备类型C:铸铁镶铜闸门设计参数：闸门型号800mm×800mm功率N=0.75KW配套手用启闭机控制方式：根据格栅前后液位差和设定时间由PLC自动控制清污，同时设定自动和现场手动控制。设备套数：4套（粗格栅前后各一套）设备类型D:栅渣压实机设备类型：螺旋压榨机设计参数：直径D=300mm功率N=0.37KW控制方式：与粗格栅机和螺旋输送机联锁，或人工控制设备套数：1套2.提升泵站功能：提升污水以满足后续污水处理流程竖向衔接的要求，实现重力流动顺序处理污水。构筑物：地下钢筋混凝土结构。池数：1座设计流量:Qmax=2300m3/h设备类型A:污水提升泵设备类型：配带自耦装置的抗堵塞潜水排污泵设备参数:Q=575m3/hH=10mN=45KW控制方式：根据集水池液位，控制污水泵的台数和转速，PLC根据运行时间，自动控制水泵按顺序转换启动运行，同时设定现场手动控制。 设备台数:5台（近期3台，2用1备,1台变频，预留远期2台设备安装空间）3.细格栅功能：进一步去除污水中细小悬浮物，降低生物处理负荷，以保证后续处理流程的正常运行。构筑物：钢筋混凝土平行渠道。2条设计流量:Qmax=2300m3/h渠道宽度:B=1600mm设备类型A:旋转细格栅，兼具输送、脱水和压实功能设备参数:栅条间隙b=3mm栅前水深h=1000mm过栅流速v=0.9m/s格栅倾角a=60°。过栅水位差△H=200mm电机功率N=1.1KW控制方式：根据栅前后液位差和设定时间控制清污和输送动作设备台数:2台设备类型B:无轴螺旋输送机设计参数：叶片直径D=260mm水平长度L=5.4m倾斜长度L=1.8m电机功率N=1.1KW控制方式：与粗格栅机联锁，或人工控制设备套数：1套设备类型C:插板式闸门设计参数：闸门型号1200mm×800mm功率N=0.75KW配套手用启闭机 控制方式：根据格栅前后液位差和设定时间由PLC自动控制清污，同时设定自动和现场手动控制。设备套数：4套（细格栅前后各一套）4.沉砂池采用曝气沉砂池。主要功能：利用鼓风曝气使池内水流作旋流运动，使水中的砂粒和有机物分开，去除粒径较大的无机砂粒，保证后续处理流程的正常运行，减少后续处理构筑物发生沉积。同时设有浮渣槽去除污水中的浮渣和油类。结构类型：直壁钢混矩形结构池数：1座分2格设计参数：单座设计流量Qmax=2300m3/h停留时间HRT=10.0min水平流速V=0.06m/s单格宽度B=2.0m有效水深H=2m气水比q=0.2:1设备类型A：：行车式吸砂机（配提砂泵2台）池深H=3.75m提砂装置功率N=0.55×2KW驱动装置功率N=0.75KW设备套数：1套控制方式：由可编程控制或人工控制设备类型B：穿孔曝气管设备参数：穿孔孔径Φ=4mm设备套数：2套控制方式：由可编程控制或人工控制设备类型C：砂水分离器主要设备：螺旋式不锈钢砂水分离器 设备参数：处理量Q=12-20L/s分离率P=98%转速n=6.2rpm功率N=0.37KW设备套数：1套控制方式：由可编程控制或人工控制设备类型D：电动调节堰门设备参数：设备长度L＝2900mm调节高度H＝500mm功率N=0.55KW设备套数：1套控制方式：由可编程控制或人工控制设备类型E：罗茨鼓风机设备参数：流量Q=10m3/min风压P=49.2KPa功率N=15KW设备套数：2台,1用1备二、二级生化处理系统1、改良A2O生化池主要功能：集厌氧、缺氧、好氧于一体，依次分为厌氧池、缺氧池、好氧池三部分。利用生化池内各类微生物降解污水中的有机物、氮和磷。构筑物：半地下矩形钢混结构设计参数：池数：2池，2池1座单座设计流量QAVE=833m3/（h•座）单座总容积V＝6896m3/座污泥浓度MLSS＝3500mg/L污泥龄t=12.9d停留时间HRT＝15.05h （选择区1.02h，厌氧区1.49h，缺氧区4.37h，好氧区8.17h）污泥回流比R=50%-100％混合液回流比R=200-300%设备类型A：潜水搅拌机(用于选择池)设备参数：直径D=580mm转速n=480r/min电机功率N=4.0Kw控制方式：可编程控制或人工控制设备数量：2台潜水搅拌机(用于厌氧池)设备参数：直径D=580mm转速n=480r/min电机功率N=4.0Kw控制方式：可编程控制或人工控制设备数量：2台设备类型B：潜水搅拌机(用于缺氧池)设备参数：直径D=580mm转速n=480r/min电机功率N=4.0Kw控制方式：可编程控制或人工控制设备数量：6台设备类型C：混合液回流泵(用于好氧池)设备参数：流量Q=480m3/h扬程H=1.5m电机功率N=7.5Kw控制方式：可编程控制或人工控制 设备数量：4台设备类型D：微孔曝气器设备参数：直径D=277mm数量N=2200只控制方式：由溶解氧浓度控制曝气强度设备类型E：手动闸门设备数量：12台3、二次沉淀池主要功能：对生化处理后的混合液进行固液分离，使污水得到澄清，以保证出水水质；出水进入深度处理工艺。构筑物：钢混结构，辐流式沉淀池池数：2座设计参数：单池设计水量Qmax=1150m3/h设计表面负荷qmax=0.93m3/m2.h直径D=28m有效水深H=3.5m设备类型A：液压式周边传动刮吸泥机设备参数：跨度L=28m周边速度v=1-2m/min功率N=0.37KW控制方式：根据沉淀池内泥位水平由可编程控制或人工控制设备套数：2套三、深度处理系统1、中间提升泵房功能：提升二级处理后的污水以保证后续处理的水头构筑物：地下钢筋混凝土构筑物设计流量：Qmax=1150m3/h设备类型A：3台潜水泵,1台变频(2用一备)， 单台泵参数：流量Q=575m3/h扬程H=10m电机功率N=30KW控制方式：根据集水池水位有PLC自动控制，进行水泵顺序轮换运行，同时设手动控制。2、絮凝沉淀池主要功能：利用絮凝剂的絮凝作用，沉淀去除水中悬浮物和色度。结构类型：矩形钢混结构，分为折板絮凝池和斜板沉淀池池数：折板池1座2格，沉淀池1座2格单格折板池设计参数：设计水量Qmax=575m3/h折板絮凝反应时间Tmin=15min有效水深H=5.0m单格几何尺寸L×B×H=8.0×5.4×6.0m单格沉淀池设计参数：设计水量Qmax=575m3/h沉淀池上升流速vmax=4.5m/h有效水深H=4.5m沉淀停留时间Tmin=1h单格几何尺寸L×B×H=16×8.0×5.7m主要设备：（1）集水堰槽设备类型：固定式穿孔集水槽设备参数：堰总长L=80m单堰长L=8m单格溢流堰数n=5套总计溢流堰数套数N=10套（2）折板填料 设备类型：折板式絮凝反应不锈钢填料，依据速度梯度不同分三种折板类型设备参数：相对折板段峰速V=0.25-0.35m/s相对折板段谷速V=0.1-0.15m/s平行折板段流速V=0.15-0.25m/s直板段设计流速V=0.05-0.10m/s设备数量：折板：L×B=1.30m×0.283m,δ=4.0mm，896块直板：L×B=2.6m×1.20m,δ=4.0mm，16块（3）斜板填料设备参数：斜长L=1m斜板角度60°设备数量：256m23、V型滤池功能：过滤沉淀后的污水,去除水中的悬浮类和胶体类杂质,进一步降低污水中的BOD、COD、SS等,从而保证出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的规定的一级A标准。构筑物：钢筋混凝土结构。设计流量：Q=1150m3/h数量：1座4格设计参数：a.过滤总面积：150.13m2；b.过滤速度：7.7m/h（最高时）5.6m/h（平均时）；c.单格过滤面积：37.53m2d.过滤水头：1.5~2.5m；e.清洗空气强度：14.3L/S·m2；f.清洗空气压力：0.049Mpa；g.清洗水强度：6L/S·m2h.清洗周期：24小时滤料采用均质石英砂有效粒径1.35mm，不均匀系数1.3，滤料厚度1.4m反冲采用先气冲洗、再气水同时冲洗,最后水冲洗同时表面横向水扫洗持续全过程。气冲洗时气强度14.3L/s·m2,冲洗时间4min； 气水同时冲洗时气强度14.3L/s·m2，水强度3.57L/s·m2,冲洗时间4min；水冲洗强度7.04L/s·m2,冲洗时间4min；表面扫洗强度1.5L/s·m2,反冲洗全过程12min。控制方式：由PLC自动控制启闭并设手动控制。设备类型A：反冲洗泵布置于冲洗泵房,设3台2用1备,每台水泵流量340m3/h,扬程12.0m,功率22kW。设备类型B：反冲洗鼓风机采用罗茨鼓风机,设2台,1用1备,34m3/min,风压0.039MPa,功率37kW。4、滤池设备间主要功能：滤池设备间位于过滤池旁边，主要为滤料冲洗提供气源和水源。气洗系统由鼓风机、配套空气管路及配气系统组成；水洗系统由冲洗水泵、冲洗水管路及配水系统组成。为检修及吊装设备方便，屋顶设电动单梁悬挂式起重机1台。结构类型：框架结构单层厂房设备类型A：单梁桥式起重机主要参数：起重量2t跨度6m设备数量：1台5、加药间主要功能：提供絮凝剂（PAC）结构类型：地上框架结构数量：1座几何尺寸：L×B×H＝24.90×8.10×5.40m絮凝及除磷剂（PAC）的最大投加量为30mg/L设备A：PAC加药装置设备类型：溶药池和储药池设备参数：溶药池池容V1=3.375m3 搅拌机功率N=0.55KW储药池容积V2=12.615m3搅拌机功率N=1.1KW设备数量：搅拌机各2套控制方式：可编程控制或人工控制设备B：隔膜计量泵（输送PAC）设备参数：Q=500L/h，N=0.55Kw设备数量：4台，3用1备控制方式：可编程控制或人工控制设备C：电动单梁悬挂起重机设备参数：LK=4.5m，T=0.5t，N=0.8+0.15×2Kw设备数量：1台设备D：轴流风机设备参数：Q=2137m3/h，P＝192pa，N＝0.2Kw设备数量：6台设备E：二氧化氯发生器设备参数：Q=3000g/h设备数量：1台6.反冲洗调节池主要功能：储存调节v型滤池反冲洗排水。结构类型：半地下钢混矩形结构池数：1座设备类型A：排泥泵设备参数：流量Q=360m3/h扬程H=4m功率N=5.5KW设备数量：2套，1用1备7.紫外消毒渠 主要作用：紫外消毒，使出水达标排放。设计参数：设计流量Qmax=2300m3/h主要设备：紫外消毒系统设备数量：1套紫外线消毒板块：近期8个紫外模块，消毒灯管64支，后续尾巴是计量槽;Ø主要设备：潜水排污泵设备参数：流量Q=35m3/h扬程H=14m功率N=2.2KW设备台数：2台，1用1备1.1.1污泥处理系统本工程是污泥处理系统包括污泥回流井、污泥均质池和污泥脱水机房。1、污泥回流井主要功能：二沉池污泥进入污泥泵房，通过回流污泥泵将部分污泥回流至生化池进水井，保持生化池内的污泥浓度，剩余部分污泥通过剩余污泥泵至污泥浓缩池。结构类型：半地下钢混结构设备类型A：回流污泥泵设备参数：流量Q=480m3/h扬程H=4.0m功率N=15kW控制方式：根据泥位，由可编程控制水泵开启台数设备数量：2台（1用1备）设备类型B：剩余污泥泵设备参数：流量Q=40m3/h扬程H=10m 功率N=2.2kW控制方式：根据泥位，由可编程控制水泵开启台数设备数量：2台，1用1备2、污泥均质池主要功能：储存来自沉淀池的剩余污泥的污泥，作为污泥脱水机房储泥池，内设搅拌器，以获得均匀的污泥浓度，确保脱水机的正常运行。结构类型：钢筋混凝土圆形池池数：1座设计参数：干污泥总量W＝4760KgDs/d污泥含水率P＝99.2%池径D＝6.0m有效水深H＝2.8m停留时间HRT＝1.6h设备类型A：可提升式高速潜水搅拌机设备参数：叶轮直径D＝320mm转速n＝960rpm功率N＝2.5KW设备台数：1台控制方式：可编程控制或人工控制3、污泥脱水机房主要功能：污泥脱水并装卸外运结构类型：框架结构单层厂房设置1台脱水机、配套投配系统、加药装置、纠偏系统、冲洗系统，组成2套独立的污泥处理系统。设备类型A：污泥脱水机及其配套设备设备类型：浓缩脱水一体机设备套数：1套进泥含水率ρ1[99% 出泥含水率ρ2[80%工作时间T=16h单机处理量W=18-30m3/h主机总功率N=4.5KW控制方式：可编程控制或人工控制设备类型B：污泥投配泵设备类型：偏心螺杆泵设备参数：流量Q=20-40m3/h扬程H=60m功率N=15KW设备台数：2台（1用1备）控制方式：可编程控制或人工控制设备类型C：加药系统絮凝剂（PAM）的投加量约为干污泥重的3‰设备类型：溶药搅拌机设备参数：罐容V=2.5m3功率N=0.75KW设备台数：1套控制方式：可编程控制或人工控制设备类型：絮凝搅拌机设备参数：罐容积V=0.6m3功率N=0.75KW设备台数：1套控制方式：可编程控制或人工控制设备类型D：空压机设备类型：移动式空压机设备参数：流量Q=0.3m3/min压力P=1.0MPa 功率N=3.0KW设备台数：2台（1用1备）控制方式：可编程控制或人工控制设备类型E：清洗水泵设备类型：离心泵设备参数：流量Q=25m3/h扬程H=60m功率N=15KW设备台数：2台（1用1备）控制方式：可编程控制或人工控制设备类型F：污泥输送机设备类型：水平螺旋输送机设备参数：机长L=8.6m功率N=3KW设备套数：1套控制方式：可编程控制或人工控制设备类型：倾斜螺旋输送机设备参数：机长L=6.0m功率N=2.2KW倾角α＝20˚设备套数：1套控制方式：可编程控制或人工控制设备类型G：加药计量泵（2台，1用1备）设备参数：流量Q=0～20L/h扬程H=25m功率N＝1.5KW 1.1电气设计1.1.1设计范围任城区新城区污水处理厂设计总规模4万m3/d，一期设计规模2万m3/d，设计范围为污水处理厂厂区部分。本工程具体的设计范围包括：*污水处理厂厂内变配电所与变配电装置设计。*电气设备供电及控制设计。*电缆敷设设计。*接地系统设计。*防雷设计。*各建、构筑物及厂区照明设计。1.1.2供电电源任城区污水处理厂，对于改善任城新区水污染起着极为重要的作用。若供电中断，对任城区环境将造成较大影响。本工程的负荷等级根据规范确定为二级负荷。任城区污水处理厂变压器，采用10KV双回路电源供电，高压母线单母线分段运行，一期工程设800KVA变压器2台，一用一备。根据工艺分区，设3个MCC，MCC1位于变配电室，MCC2位于污泥脱水机房分配电室，MCC3位于滤池。变电室低压配电室的土建预留二期位置。1.1.3负荷计算及变压器容量选择1）负荷计算方法全厂用电负荷分为工业动力负荷和照明负荷两大类，主要动力设备负荷类型为泵类和风机类。主要动力设备负荷按轴功率计算法计算，其余小功率设备负荷采用需要系数计算法计算，辅助照明负荷按单位建筑面积用电指标计算。 2）负荷计算污水处理厂主要用电负荷在提升泵房、生化池、深度处理提升泵房、滤池、污泥回流井及污泥脱水机房，另有其它生产用电及办公用电。利用需要系数法计算污水厂一期总的装机容量为1029.5KW，计算负荷为525.55KW。污水处理厂全厂计算负荷详见表6-1、表6-2。表6-1污水厂总规模配电负荷计算表工艺段用电设备单机功率设备台数设备功率(KW)计算系数计算负荷　名称（KW)总装工作总装工作KxcosøPjs(KW)Qjs(KVar)　电动启闭机0.75443.003.000.20.80.600.45粗格栅及格栅除污机1.5223.003.000.60.751.801.59进水泵房螺旋压榨机2.2112.202.200.60.751.321.16　潜污泵4554225.00180.000.850.8153.00114.75　电动葫芦3.4113.403.400.20.50.681.18细格栅格栅除污机1.5223.003.000.60.751.801.59　螺旋输送机2.2112.202.200.60.751.321.16曝气沉砂池鼓风机112222.0022.000.850.818.7014.03　桥式吸渣机7117.007.000.80.85.604.20　砂水分离器0.75110.750.750.80.750.600.53　选择池搅拌器3.54414.0014.000.80.811.208.40　厌氧池搅拌器4.54418.0018.000.80.814.4010.80改良A2O缺氧池搅拌器4.5121254.0054.000.80.843.2032.40生化池电动空气调节阀0.5512126.606.600.20.81.320.99　混合液回流泵7.58860.0060.000.80.848.0036.00二沉池全桥刮泥机2.2448.808.800.80.87.045.28污泥回流剩余污泥泵3329.006.000.80.84.803.60泵房潜污泵115455.0044.000.80.835.2026.40　电动葫芦1.7111.701.700.20.50.340.59鼓风机房鼓风机9054450.00360.000.850.8306.00229.50二次提升潜水排污泵2254110.0088.000.80.870.4052.80泵站电动葫芦1.7111.701.700.20.50.340.59　电动葫芦1222.002.000.20.50.400.69　溶液搅拌机1.8223.603.600.60.82.161.62加氯加药间隔膜计量泵0.55221.101.100.80.80.880.66　加压泵1.5111.501.500.80.81.200.90　化料器1.5111.501.500.80.81.200.90　轴流风机0.18440.720.720.80.80.580.43　二氧化氯发生器2448.008.000.80.56.4011.09　卸酸泵1.5111.501.500.80.81.200.90　氯酸钠计量泵2448.008.000.80.86.404.80　盐酸计量泵2448.008.000.80.86.404.80污泥贮池潜水搅拌器152130.0015.000.80.812.009.00污泥脱水污泥进料泵7.52215.0015.000.80.812.009.00 机房带式浓缩脱水机3226.006.000.70.84.203.15　加药装置1.5111.501.500.80.81.200.90　加药泵0.75221.501.500.80.81.200.90　无轴螺旋输送机1.5111.501.500.60.80.900.68　电动悬挂起重机1.6223.203.200.70.82.241.68　冲洗泵112222.0022.000.60.813.209.90　轴流风机0.37441.481.480.80.81.180.89　电动葫芦6116.006.000.20.51.202.08　潜水排污泵0.75221.501.500.750.81.130.84V型滤池离心泵223266.0044.000.50.822.0016.50　电动蝶阀0.55552.752.750.20.80.550.41　空压机7.5117.507.500.20.81.501.13　罗茨鼓风机372174.0037.000.50.818.5013.88反冲洗废水池潜水搅拌机3226.006.000.850.85.103.83紫外线紫外线252250.0050.000.850.842.5031.88消毒池潜污泵7.52115.007.500.80.86.004.50　综合楼601160.0060.000.750.8545.0027.89　变配电室10.001110.0010.000.850.858.505.27补偿前合计　　　1477.201224.70　0.80954.58719.06乘以同时系数后　　　　　K∑pK∑q　　合计　　　　　0.900.95859.12683.10无功补偿容量　　　　　　　　360.00补偿后功率因数　　　　　　0.94859.12323.10变压器损耗ΔPT＝0.01Sjs　　　　　10.98　ΔQT＝0.05Sjs　　　　　　54.88变压器高压侧合计　　　　　　0.92870.09377.98表6-2污水厂一期负荷计算表工艺段用电设备单机功率设备台数设备功率(KW)计算系数计算负荷　名称（KW)总装工作总装工作KxcosøPjs(KW)Qjs(KVar)　电动启闭机0.75443.003.000.20.80.600.45粗格栅及格栅除污机1.5223.003.000.60.751.801.59进水泵房螺旋压榨机2.2112.202.200.60.751.321.16　潜污泵4532135.0090.000.850.876.5057.38　电动葫芦3.4113.403.400.20.50.681.18细格栅格栅除污机1.5223.003.000.60.751.801.59　螺旋输送机2.2112.202.200.60.751.321.16曝气沉砂池鼓风机112222.0022.000.850.818.7014.03　桥式吸渣机7117.007.000.80.85.604.20　砂水分离器0.75110.750.750.80.750.600.53　选择池搅拌器3.5227.007.000.80.85.604.20　厌氧池搅拌器4.5229.009.000.80.87.205.40改良A2O缺氧池搅拌器4.56627.0027.000.80.821.6016.20生化池电动空气调节阀0.55663.303.300.20.80.660.50　混合液回流泵7.54430.0030.000.80.824.0018.00二沉池全桥刮泥机2.2224.404.400.80.83.522.64污泥回流剩余污泥泵3216.003.000.80.82.401.80 泵房潜污泵113233.0022.000.80.817.6013.20　电动葫芦1.7111.701.700.20.50.340.59鼓风机房鼓风机9032270.00180.000.850.8153.00114.75二次提升潜水排污泵223266.0044.000.80.835.2026.40泵站电动葫芦1.7111.701.700.20.50.340.59　电动葫芦1222.002.000.20.50.400.69　溶液搅拌机1.8223.603.600.60.82.161.62加氯隔膜计量泵0.55221.101.100.80.80.880.66加药间加压泵1.5111.501.500.80.81.200.90　化料器1.5111.501.500.80.81.200.90　轴流风机0.18440.720.720.80.80.580.43　二氧化氯发生器2448.008.000.80.56.4011.09　卸酸泵1.5111.501.500.80.81.200.90　氯酸钠计量泵2448.008.000.80.86.404.80　盐酸计量泵2448.008.000.80.86.404.80污泥贮池潜水搅拌器152130.0015.000.80.812.009.00污泥脱水污泥进料泵7.52215.0015.000.80.812.009.00机房带式浓缩脱水机3113.003.000.70.82.101.58　加药装置1.5111.501.500.80.81.200.90　加药泵0.75221.501.500.80.81.200.90　无轴螺旋输送机1.5111.501.500.60.80.900.68　电动悬挂起重机1.6223.203.200.70.82.241.68　冲洗泵112222.0022.000.60.813.209.90　轴流风机0.37441.481.480.80.81.180.89　电动葫芦6116.006.000.20.51.202.08　潜水排污泵0.75221.501.500.750.81.130.84V型滤池离心泵223266.0044.000.50.822.0016.50　电动蝶阀0.55552.752.750.20.80.550.41　空压机7.5117.507.500.20.81.501.13　罗茨鼓风机372174.0037.000.50.818.5013.88反冲洗废水池潜水搅拌机3226.006.000.850.85.103.83紫外线紫外线251125.0025.000.850.821.2515.94消毒池潜污泵7.52115.007.500.80.86.004.50　综合楼601160.0060.000.750.8545.0027.89　变配电室10.001110.0010.000.850.858.505.27补偿前合计　　　1029.50777.00　0.80583.95441.08乘以同时系数后　　　　　K∑pK∑q　　合计　　　　　0.900.95525.55419.03无功补偿容量　　　　　　　　210.00补偿后功率因数　　　　　　0.93525.55209.03变压器损耗ΔPT＝0.01Sjs　　　　　6.72　ΔQT＝0.05Sjs　　　　　　33.61变压器高压侧合计　　　　　　0.91532.27242.64 1.1.1无功功率补偿污水处理厂的自然功率因数（COSø）比较低，通过计算表明，其值在0.80左右，为了满足供电部门对企业10KV电源侧的平均功率因数大于0.9的要求，本工程需要对功率因数进行补偿，以提高系统的功率因数，并减少系统的线路损耗和变压器损耗，但不能过补偿或者欠补偿。功率因数补偿选择在变配电中心，补偿后全厂功率因数达到0.90以上。1.1.2配电系统任城区新城区污水处理工程电压等级可分两种，即10KV及380/220VAC。10KV级采用单母线分段运行方式。低压系统采用单母线分段运行方式，采用放射式配电，低压配电柜留有一定的备用回路。1.1.3变配电室的设置本工程变配电中心设于全厂的负荷中心，低压配电(中心)室至生化池、污水进水泵房设备较近。预处理及生化池等处由低压配电中心直接配电。在浓缩压滤机房设置二级配电柜，用于浓缩压滤机、污泥泵等用电设备的控制或配电。在滤池设置二级配电柜，用于深度处理设备用电设备的控制或配电。这种变配电系统设置的特点是：*整体布局合理。*靠近负荷中心，进出线方便，线路损耗较小。*建筑物之间的电气线路比较简洁。*系统功能明确，靠近用电设备，便于维护管理。1.1.4继电保护方式继电保护按国家有关规范配置。本工程采用微机保护，对10KV配电系统实行保护和监控，低压配电系统采用智能型开关并纳入综合自动化系统统一管理。 继电保护采用当代微机型综合继电保护装置，产品模块化、标准化、使继电保护运行和维护简单易行、也提高了运行管理水平。10KV变压器采用电流速断、过电流、单相接地保护。低压进线总开关采用短路速断保护、过负荷保护、单相接地保护。低压用电设备及馈线回路设置速断及过载保护。1.1.1主要设备控制方式厂内各主要用电设备采用三种控制操作方式，即就地手动开停控制、MCC柜开停控制与PLC自动控制。三种控制方式可由现场转换开关和MCC柜转换开关进行选择切换。手动控制按钮设于机旁，完成设备的单体动作，主要用于设备的检修与调试，也可作为生产过程中临时、应急操作手段。正常情况下，由PLC自控系统根据工艺流程要求实现自动控制。根据工艺运行需要,个别潜水排污泵、内回流泵、鼓风机采用变频调速控制。一般电机尽量采用直接启动方式，当在无调节功能要求且直接启动会对全厂电网电压产生波动时，优先考虑软启动方式。一期高压开关柜采用交流操作，二期增设高压开关柜亦采用交流操作。1.1.2主要电气设备选择任城区新城区污水处理工程是济宁市重要的污水处理市政设施，设备选择既应安全可靠、经济合理，又要选择技术先进，结构新颖的优质产品，达到目前国内先进水平，体现现代化污水处理厂的特点，以保证污水处理厂安全生产。1）高压开关柜高压开关柜采用金属铠装移开式开关设备，手车自动对位，推进极为方便，具有高性能的机械联锁和电气联锁，安全可靠。该型开关柜具有性能优良、安全可靠、美观大方、占地面积小等特点。 断路器选用无电晕真空断路器，可靠性高，使用寿命长，断路器操作方便并且免维修，操作电源采用交流。型号选用知名品牌产品，额定开断电流31.5KA，额定电压12KV。2）低压开关柜低压开关柜采用成熟可靠的GCK型组合式抽屉式开关柜，柜体采用全模数组合，组装灵活，组柜简单，功能分隔明确，具有广泛的适应性，独特的组合结构，产品可靠性高，抽屉互换性好，结构紧凑，占地少，操作维护检修方便。母线连接形式比一般抽屉柜的载流量大。外壳喷塑，产品精美，美观大方、档次较高。3）电力变压器变压器采用SCB10型干式变压器产品工作稳定、效率高、损耗低，免维护，具有良好的防火、防潮、防腐蚀以及耐雷电冲击的能力。上述设备的配套性以及对今后的运行管理较为有利，由于大多为免维护产品，这就大大节省了日常维护、保养的工作量，具有寿命长、可靠性高、技术先进的特点。1.1.1电气计量在污水厂内的10KV电源侧设置专用电气计量柜，用作供电收费计量。1.1.2照明在保证满足规范照度要求的前提下优先采用高效节能灯具和使用寿命长光色好的光源，以降低能源损耗和运行费用。室内照明以高效荧光灯为主，车间内采用高光效灯具，中控室、配电室等重要场所设应急照明灯具。1.1.3防雷接地本工程380/220V侧采用TN-S制接地系统，低压馈线距变配电室超过50m时设重复接地装置，接地电阻不大于10Ω，变配电室设置集中接地装置，接地电阻不大于1Ω。空调、插座等用电设备设置漏电保护器。 本工程按三类建、构筑物进行防雷设计，对于独立建筑物和高度大于15m建筑物均设置防雷保护，防雷接地装置的对地电阻不大于10Ω。防雷接地、保护接地、工作接地共用接地极，接地电阻不大于1Ω。检测仪表的电源和信号回路设置避雷器保护。1.1.1电缆敷设室外线路采用电缆沟、直埋、穿管埋地的敷设方式，个别构筑物局部采用穿厚壁镀锌钢管明敷。电缆沟内设电缆支架，上层支架放动力和照明电缆，最下面一层支架放控制和信号电缆。电缆采用YJV22-1KV和KYJV22-0.5KV型全塑绝缘铠装电缆。室内电缆采用电缆沟、桥架和穿钢管敷设，电缆采用YJV-1KV和KYJV-0.5KV型全塑绝缘电缆。电缆沟防火详见国标D101-1。变配电及中心控制室应急照明电线采用NHBV型。1.1.2通讯厂内建、构筑物之间的通讯，设置内线电话。为满足厂内与外部的联系，设2~3部程控直拨电话。厂内生产通讯网严禁与INTERNET网互联，以防病毒或黑客攻击厂内计算机生产通讯网。1.2自控系统1.2.1系统概述任城区新城区污水处理工程是济宁市重要的污水处理市政设施，应当达到较高的生产管理与自动化水平。系统应选择较新技术制造的、在今后相当长一段时间内可保持其技术先进性、符合国际标准、具有良好开放性和扩展性能的产品。同时，还应充分考虑经济适用性。任城区新城区污水处理工程自控系统采用“集中管理、分散 控制、资源共享”的设计原则，使系统符合信息化管理与工业自动化控制的发展趋势，能为污水处理企业的现代化管理，提供一个良好的生产控制和管理的信息交换处理平台。为了便于使用和维护，系统设计完善的手/自动切换功能。任城区新城区污水处理工程自控系统设计能满足与厂内各单体的联网。作为生产管理辅助设施，系统还配备了CCTV电视监控设备。1.1.1设计内容任城区新城区污水处理工程自动化设计的设计范围为:自动化系统设计、工艺检测仪表和电气测量仪表的应用设计、闭路电视监控系统的应用设计。任城区新城区污水处理工程自动化系统包括以下几个部分：*生产过程的监测与自动控制系统。*软件的配置和编制。1.1.2自动化系统构成1）生产管理计算机系统本工程自控系统由中控室两台上位PC机、厂长(经理)室一台上位PC机、化验室一台上位PC机及数据网络和打印设备等组成。生产管理计算机系统数据网，为100/10Mbps快速工业以太网，传输介质为光缆或六类（或超六类）双绞线，所有上位PC机、PLC现场监控站均挂于以太网上，中控室一套上位PC机兼作数据服务器，同时配置相应的数据库软件和生产管理软件。2）生产过程的监测与自动控制系统(PLC现场监控站)本工程在厂内增设三个PLC监控分站，PLC监控分站通过以太网模块接入厂区通讯网。它们分别是：PLC1用于控制粗、细格栅、沉砂池、进水泵房、生化池、沉淀池、污泥回流井等工艺段电气设备的监控，并负责采集工艺过程检测仪表参数。PLC2用于深度处理工艺段电气设备的监控，并负责采集工艺过程检测仪表参数。PLC3由浓缩滤机、自动加药装置厂家供货，负责设备自控和数据采集。 各监控分站负责本站范围内的电气设备的监控，可以脱离厂区通讯网独立运行，也可以通过厂区通讯网络接受中控室的指令和向网络传输数据，厂区通讯网络数据资源共享，根据一定的程序和相应的权限，网上各站点可以浏览其权限范围内的数据并可以发出相应的指令。3）CCTV闭路电视监视系统CCTV系统提供了重要设备和重要场所的全天候监视，对于现场无人值守的情况是很重要的。它能补充计算机监控系统所不能反映的事件和变化，能提供直观、全面的第一现场信息，便于存储，并可为计算机监控系统提供图象资料来源。CCTV系统包括生产过程辅助监视和厂区安全保卫监视两部分，包括摄像机、画面处理器、录象机、矩阵控制器、监视器、操作键盘和视频放大器、解码器、云台等设备。在粗、细格栅、进水泵房、变配电中心、污泥浓缩脱水机房、生化池、滤池等各设若干台摄像机，用以直观监视各主要生产环节和重要场所的现场情况，摄像机安装地点的设置可根据建设单位的实际需要适当增减。1.1.1自控系统实现的主要功能a、中央控制室中央控制室配置了两台装有实时监控软件的PC机，通过网络通讯接口适配器与厂区通讯网相连，两台打印机分别用于报表、趋势分析和故障打印等，其主要管理功能如下：*对PLC现场控制站传来的设备状态信号进行显示。*对PLC现场控制站传来的监测信号进行归类，以各种棒形图、趋势图、单参数图、多参数图进行显示。*对各种监测值超限和设备状态故障信号进行汇总报警，故障信号以变色闪烁显示和声响反应。*根据现场运行状况设置并传送控制参数。*对现场设备进行远程调度控制或直接控制。 *动态显示工艺流程图和电气系统图。*对采集到的数据进行整理、计算、存储，自动生成各种报表。*生产报表定时打印，事故状态实时打印。b、分控制站PLC1位于变配电室，配置了一套用于自动控制、工艺参数采集和网络连接的PLC控制器，包括CPU模块、DI、DO、AI、AO模块和各种网络通讯接口适配器；电源、信号防雷器以及各种隔离器等。主要监控的设备包括：粗格栅、输送机、潜污泵、电动启闭机、细格栅、砂水分离器、生化池潜水搅拌机、曝气装置、混合液回流泵、刮吸泥机等。.主要采集的仪表参数包括：进水污水量、液位、液位差、pH值、NH3/N值、TP值、温度、在线溶氧仪、氧化还原电位、SS参数值等。PLC1实现的主要功能：*按照环行队列、时间总和均等的原则，根据液位变化控制潜污泵的启停台数，以均匀泵的损耗。*根据粗格栅前后液位差和时间周期控制粗格栅的启停，实现螺旋输送机与粗格栅的联动。*根据需要实现闸门启闭机的控制。*根据细格栅前后液位差或时间周期控制细格栅机的启停，实现螺旋输送机与细格栅的联动。*气提罗茨鼓风机、砂水分离器由PLC设定时间自动顺序启动或顺序停止。旋流除砂机与砂水分离器、气提罗茨鼓风机联动，滞后开停。滞后时间可调。*实现各用电设备在使用时间相等的原则下的轮换运行。*根据进水流量控制回流污泥流量，根据泥位要求控制回流泵的启停。*生化池好养段设置溶解氧仪，通过调整曝气装置及潜水搅拌机开启台数来保证DO值的设定指标。生化池的曝气量控制根据工艺设计及进水水质确定。 变配电室还配置了一套变电所微机继电保护操作系统。本变电所微机继电保护操作系统，能实现变电所的所有监视、控制操作功能、RTU功能及与远方的各种通信功能。对于所内继电保护及自动装置，系统设计考虑相对独立，对于微机保护，其信息通过串行通信口和监控系统进行交换，常规保护及自动装置信号通过开关量进入监控系统，监控系统能够将继电保护及自动装置的信息传输到中心控制室。PLC2位于滤池，配置了一套用于自动控制、工艺参数采集和网络连接的PLC控制器，包括CPU模块、DI、DO、AI、AO模块和各种网络通讯接口适配器；电源、信号防雷器以及各种隔离器等。主要监控的设备包括：中间提升泵房潜水泵、电动蝶阀、反冲洗泵、反冲洗鼓风机等。主要采集的仪表参数包括：液位、COD参数值等。PLC2实现的主要功能：*按照环行队列、时间总和均等的原则，根据液位变化控制泵的启停台数，以均匀泵的损耗。*实现各用电设备在使用时间相等的原则下的轮换运行。*滤池设置压差变送器根据滤料正常压差值与测得的压差值比较，并参考滤池液位来控制滤池的气、水反冲洗。同时也可根据时间控制滤池的气、水反冲的控制。*根据中间提升泵房水位高低控制水泵台数；*实现对出水水质的监测等。PLC3位于浓缩压滤机房，由浓缩滤机、自动加药装置厂家供货。主要监控的设备包括：浓缩脱水机、污泥泵、输送机等。主要采集的仪表参数包括：污泥电磁流量计、药液电磁流量计等*根据设计的程序,控制浓缩脱水机、污泥泵、加药装置、螺旋输送机的系统联动、开停，并检测各设备的运行参数和运行状态。*实现对浓缩脱水机工作状态的监测及控制等。 1.1.1软件配置系统选配和编制的软件包括以下主要内容：*实时多任务、多用户系统的WindowsNT网络操作系统；*工业实时监控组态软件开发版、运行版和监控版；*实时分布式关系型数据库系统；*可编程控制器专用软件；*现场总线组态软件（按需配置）；*标准工业控制、专用水处理过程控制图形库；*网络防病毒软件（具有在线监控的防火墙功能）。1.1.2防雷与抗干扰自动化设备防雷接地十分重要。厂区通讯网最好采用光纤，若采用双绞屏蔽或同轴通讯电缆，则应考虑加穿钢管、可靠接地，并在网络与各设备连接的端口安装网络避雷器。对引至PLC的模拟量输入输出信号加装信号隔离器。为防止电磁干扰，输入输出信号最好不共用电缆，敷设时也尽可能将强弱电分开。另外PLC系统、仪表电源进线端、仪表信号输出端都要考虑安装避雷器。1.2仪表系统设计1.2.1选型原则为了及时准确地掌握进出厂水质及其在处理过程中的变化，实现生产过程的自动控制，提高管理水平，在各个重要的生产环节，配置在线检测仪表是十分必要的，全厂仪表设计选型遵循以下原则：*能全面、准确地反映污水厂进、出水质参数和水量情况。*实现生产过程自动化必须要检测的参数，如流量、液位、液位差、溶解氧、COD在线监测等。*性能优良，能长期可靠使用、便于维护的产品。 1.1.1仪表配置根据仪表选型原则、工艺过程要求和自动控制的需要。仪表供电一般要求220VAC。对部分通讯协议能兼容的现场仪表还可采用现场总线方式进行通讯。1）温度仪表污水处理工艺过程中的温度不高，测温范围小，因此温度远传仪表采用带温度测量的PH探头来测量温度。2）流量仪表流量远传仪表选用电磁流量计。3）液位仪表液位远传测量仪表选用超声波液位仪。4）分析仪表为了维护检修方便,提高测量精度高,分析仪表选用国外技术生产的产品。1.1.2系统供电和电缆敷设仪表配线应用屏蔽电缆以抗干扰，并尽可能避开强电系统。以穿管、直埋、电缆沟敷设相结合的方式敷设。各PLC控制站设置不间断电源（UPS），供电(220VAC、50Hz、2KVA)供电时间不小于1小时。1.2污水处理厂总平面设计1.2.1总平面布置本工程为任城区新城区污水处理工程，为了节省工程征地费用及工程投资，污水厂布置应满足各构建筑物的功能和流程要求，总体布置方案如下：沿工艺流程，把预处理、生化反应池构筑物由南向北依次布置，生化反应池南北向布置；深度处理构建筑物布置在厂区北面；污泥处理布置在厂区西北侧；综合楼等管理区布置在厂区东北角。 任城区新城区污水处理工程总占地面积54亩。污水厂总平面布置的特点如下：（1）把全厂分为几大功能区：办公管理区、预处理区、生化处理区、污泥浓缩脱水区、污水深度处理区等。（2）按构筑物功能和工艺流程利用自然地形布置，减少土方工程并使其有机的连为一体。（3）综合楼等生活设施集中布置在厂前区，使其与污水、污泥处理构筑物相对独立。（4）将中控、化验等集中布置在污水厂综合楼，从而尽量节省占地。另外，厂区的主干道宽按6.0m设计，次干道宽按4.0m设计，基本上成环状布置，并与主要构筑物相连。厂区平面设计尽量注意环境的美化，尽量为职工提供一个良好的工作环境，厂区的绿化充分利用了道路两侧的空地，将污水处理区、污泥处理区之间用绿化带隔开。全厂的绿化面积大于35%。1.1.1污水处理厂竖向设计厂区原地面地形相对较平坦，污水处理流程采用重力流向布置，污水经进水泵站提升后，重力流入后续处理构筑物。处理后的污水重力排出场外。1.1.2运输及通讯厂内通道采用城市型沥青混凝土路面。厂区路网按功能区划分和建筑物的使用要求联络成环。其主干线道路设计宽度为6.0米，支线道路设计宽度为4.0米，人行道宽为2.0米。主干道转弯半径为9.0米。根据生产和生活需要污水厂配备以下车辆：自卸卡车一部根据厂区内生产调度指挥和对外通讯联络的需要，处理厂设程控自动电话交换机一部，厂内构筑物之间的通讯，设置内线电话。为满足厂内与外部的联系，设2~3部程控直拨电话。 1.1建筑设计总体规划对建筑设计的要求比较高，因此我们对该厂的建筑设计非常重视。无论在厂区的规划和建筑设计上我们都力求达到规划功能和工艺要求的基础上，创造出园林式的宜人工作环境。1.2结构设计一、工程地质条件根据建设单位提供的污水厂处地质勘查资料可知，其工程地质情况如下：1、耕土：地表土，褐黄色，厚约0.3-0.4M为耕植土。2、粉土：黄褐色，厚约0.9–1.8m，承载特征植100Kpa3、粉质粘土：黄褐色，厚约0.6-2.2M。承载特征植80Kpa。4、粉土：黄褐色，厚约0.4–2.2m。承载特征植105Kpa。5、粉质粘土：黄褐色，厚约0.6–2.4m。承载特征植85Kpa。6、粉土：黄褐色，厚约0.5–1.6m。承载特征植120Kpa。7、粉质粘土：灰褐色～灰色，厚约1.1–1.9m。承载特征植180Kpa。8、粉土：灰色，厚约4.6–6.3m。承载特征植140Kpa。9、粉质粘土：灰褐色～灰色，厚约2.3–4.0m。承载特征植90Kpa。10、粉土：灰色，承载特征植150Kpa。二、地震烈度抗震设防烈度为7度。三、抗渗、抗冻本地区土壤最大冻土深度为640毫米防水抗渗措施及抗冻：凡盛水构筑物均采用防水混凝土，根据构筑物的重要性和水力梯度的大小，初步确定抗渗标号为S6，抗冻标号为F200。构筑物的长度超过规范规定的允许值时，应设伸缩缝（橡胶止水带）。四、结构选型方案及设计原则 本工程设计根据工艺及其它专业提供的基本资料，按国家现行规范，并参照当地的习惯工程作法及（建）构筑物的要求，制定结构方案。本工程主要构（建）筑物方案如下：1、粗格栅、进水泵房钢筋混凝土结构，底板厚约400mm，壁厚约350（450）mm。2、细格栅、沉砂池钢筋混凝土结构、池壁厚约250mm。底板厚约250mm。沉砂池为内径5480mm，壁厚约250mm。3、生化池钢筋混凝土结构，底板厚约600（400）mm，壁厚约550（450）mm，长向设2条温度伸缩缝，宽向设1条温度伸缩缝，采用橡胶止水带分缝。4、二沉池钢筋混凝土结构，壁厚约450mm，底板厚约500mm。5、V型滤池钢筋混凝土结构，壁厚约400（300）mm，底板厚约450mm。6、脱水机房框架结构，柱截面尺寸400×400mm，梁截面尺寸250×750/500mm。基础柱下独立钢筋混凝土基础，墙下钢筋砼条形基础。7、加药间框架结构，柱截面尺寸350×450mm，梁截面尺寸250×750mm。基础柱下独立钢筋混凝土基础，墙下钢筋砼条形基础。8、其他附属建筑砖混结构，屋面采用梁板体系，墙下钢筋砼条形基础。本工程主要构筑物有生化池、污泥池、消毒池、进水泵房并设有、浓缩压滤机房、变配电室等附属建筑物。对于盛水构筑物，一般采用现浇钢筋砼结构。根据地质报告，地下水对混凝土结构具弱腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋，在长期浸水环境下无腐蚀性，在干湿交替环境下具中等腐蚀性，对钢结构具中等腐蚀性。结构设计时要采取有效措施做好防腐蚀。由于地下水位较高，部分池体还要做好抗浮措施。 各种生产和附属建筑物，一般采用砖混结构，以节约投资，建筑物基础设计要严格按照工业民用建筑规程作好基础防腐处理。1.1给排水及采暖通风设计1.1.1厂内给排水设计厂内给水由外部给水管网接入。厂内排水将由厂内排入管道收集后排至污水提升泵房前，由提升泵提升后同进厂污水一同处理。雨水沿厂区道路布置的雨水沟排至厂外。1.1.2采暖通风设计对有有污浊空气的建筑物设轴流风机采用机械排风，排风次数5～8次／小时。化验室设轴流风机，以便通风换气，排风次数6次／小时。2. 污水管网设计1.1设计原则（1）依据基础设施建设统一规化，分期建设的指导方针，本着近期需要和长远利益相结合的原则，根据总体规划精神，结合当地的实际情况，合理地确定工程的设计规模，充分考虑分期实施的需要。（2）贯彻经济性和可靠性并重的设计原则，在保证工程效果的前提下，最大限度地降低工程造价和运行管理费用，同时合理兼顾管理维护条件。（3）合理利用现有管线和设施，尽量减少征地拆迁。（4）充分利用地形地势，尽量不设或少设提升泵站，减少动力消耗。（5）尽可能提高服务区范围的污水收集率。1.2污水管网收集范围本次设计管网收集范围为任城新区，详见用地规划图。1.3排水系统方案1.3.1排水体制的选择1排水体制选择原则合理地选择排水系统的体制，是城市和工业企业排水系统规划和设计的重要问题，它不仅从根本上影响排水系统的设计、施工和运行管理，而且对城市和工业企业的规划和环境保护影响深远，同时也影响排水系统工程的总投资和初期投资费用以及维护管理费用。通常排水系统的选择应满足环境保护的需要，根据当地条件，通过经济技术比较确定，而环境保护应是选择排水体制所考虑的主要问题。《室外排水设计规范》（GB50014－2006）规定：在新建排水系统的地区一般应采用分流制。但在附近有水量充沛的河流或近海，发展又受到限制的小城镇地区；在街道较窄地下设施较多，修建污水和雨水两条管线有困难的地区；或在雨水稀少，废水全部处理等地区，采用合流制排水系统有时可能是有利和合理的。2、本工程确定的排水体制 根据《山东省济宁市任城新区控制性详细规划》（2008-2030），结合《室外排水设计规范》（GB50014-2006），本工程服务区范围内一部分已敷设雨污合流制管道；其余大部分为新城区，现状没有敷设污水管道。本次设计污水管道的排水体制采用雨污分流制。1.1.1污水主干管布置方案排水区域划分：任城新区地势平坦，大致为东高西低北高南低。以任城大道为界将城区分为两个排水区域。沿任城大道以南为排水区域A；任城大道以北为排水区域B。详见排水区域划分图。（1）方案一为了充分利用地势，尽量减小管道埋深，减小投资，本方案在排水区域A范围内沿机电路至共青团路北拐至任城大道东西布置主干管一，在其南北方向布置干管，主要收集排水区域A范围内的污水；在排水区域B范围内沿任通西路至任通东路布置主干管二，在其南布置干管，干管的污水自汇入主干管二，主要收集排水区域B范围内的污水；主干管一、二收集A、B区污水后汇入总干管，污水由总干管自西向东沿任兴路输送至污水厂。（2）方案二与方案一不同之处在于排水区域A范围内沿任城大道布置主干管一，在其南布置干管，干管的污水自南向北汇入主干管一。排水区域B及总干管布置与方案一相同。（3）方案比较两方案的区别主要在于排水区域A内的污水主干管布置。方案一在排水区域A内地势中部低南北高，主干管一沿低地势的机电路敷设，根据自然地形铺设管道，管道工程实施比较方便，有效的降低了管道埋设深度，减少了投资。方案二在排水区域A内地势中部低南北高，主干管一沿南部地势较高处的任城大道敷设，增加了道埋设深度。，增加了投资，建成后运行费用较高。 方案确定：通过方案一、二的比较，从技术的可行性、工程的总投资、结合实施的难易性及工程运行费用情况，推荐方案一为任城新区污水管网敷设方案。。1.1管网工程设计1.1.1管网设计原则（l）满足环境保护要求，积极治理城市污水，保护和改善城市水源和环境。（2）采用雨污分流制，设计流量不包括雨水量在内。（3）根据城市规划，结合当地实际情况，合理确定工程设计规模。（4）按2020年规模进行设计，。（5）贯彻经济性和可靠性并行的设计原则，在保证工程效果的前提下，最大且限度降低工程造价和运营管理费用，同时合理兼顾管理维护条件。（6）选择管径时尽量利用地形，遵循小管径、大坡度、高流速的原则，少设或不设提升泵站，并避免穿越障碍地，尽量采用自流方式。（7）排水管道一般沿城市规划道路敷设，合理利用现有管线和设施，尽量减少征地和拆迁。（8）应尽可能提高服务区范围内的污水收集率。（9）管网规划和设计适当超前，并充分考虑近远期结合。1.1.2管网收集污水量2020年可收集污水量为4.0万m3/d，收集范围为任城新区的规划9.66平方公里服务面积内的生活污水。本次设计管网工程的建设为一次性规划。污水管道按照服务面积最高日最大时流量进行设计。1.1.3管网平面设计本工程服务范围内为新规划区域，路网设计稍有坡度，便于污水管网布置。任城新区此次建污水处理厂位于新区的东北部。 在排水区域A范围内沿机电路至共青团路北拐至任城大道东西布置主干管一，南北方向布置干管，干管的污水汇入主干管一，主要收集排水区域A范围内的污水；在排水区域B范围内沿任通西路至任通东路布置主干管二，在其南部布置干管，干管的污水由南向北汇入主干管二，主要收集排水区域B范围内的污水；主干管一、二收集A、B区污水后汇入总干管，污水由总干管自西向东沿任兴路输送至污水厂。本区新设计污水管道管径范围为DN300-DN1200。具体详见“污水管网成果图”。1.1.1管网水力计算（1）流量计算任城新区内用地类型单一，只有居民用地。污水管道流量按照面积比流量来计算，用比流量乘以管段的服务面积即得此管段的设计污水量，按下面公式计算：Q=qo·F·Kz（L/s）式中：qo－比流量（L/s·ha），即设计管道单位服务面积的平均流量；F－设计管段服务面积（公顷）；Kz－生活污水流量的总变化系数。表7.1比流量表用地类型居住用地用地面积（ha）726.8污水量（m3/d）40000比流量（L/s·ha）0.63698 污水管网流量计算详见附后“济宁市任城新区污水管网工程流量计算表”。（2）流速计算V＝R2/3×i1/2/n式中：R—水力半径（m）；R＝A/PP—湿周（m）I—水力坡降n—粗糙系数，HDPE管取0.009，钢筋混凝土管取0.013。污水排水管渠最小设计流速，遵守下列规定：污水管道在设计充满度下为0.6m/s。（3）最大设计充满度最大设计充满度见下表：表7.2污水管道最大设计充满度编号管径或渠高（mm）最大设计充满度1200~3000.552350~4500.653500~9000.70（4）坡度污水管道在满足最小设计流速的前提下，水力坡降一般与地势保持一致。（5）管道的起点埋深本次所污水管网有主干管、干管和支管，考虑到接入污水处理厂的可能性，同时考虑到区域的地质和地下水等情况，设计时确定管道的起点埋设深度为1.0-1.1m。（6）管线纵断设计本工程服务范围内为新规划区域，路网设计稍有坡度，便于污水管网布置。干管A起点地面标高38.20m，起点管底标高37.20m，管径为DN300。干管B起点地面标高39.80m，起点管底标高38.80 m，管径为DN300。进污水处理厂地面标高37.90m，进水管管底标高为27.72m，管径为DN1200。污水管网设计详见附后“济宁市任城新区污水管网工程流量计算表”和“济宁市任城新区污水管网工程水力计算表”。1.1.1尾水外排管设计污水处理厂出水沿污水厂北侧道路（规划北外环路）西行穿过小洸河后排至跃进沟塌陷湿地。设计尾水外排管线总长1950m，管径d900，采用钢筋混凝土管，总水头损失1.0米。1.2管材比选及附属构筑物设计1.2.1管材比选一、排水管道管材选择的要求（1）具有足够的强度，以承受外部荷载和内部的水压。（2）具有能抵抗污水杂质的冲刷和磨损的作用及抗腐蚀的性能。（3）渗水性差，以防止污水渗出和地下水渗入。（4）内壁应整齐光滑，使水流阻力尽量减小。（5）应就地取材，并考虑预制管件及快速施工的可能性，以便降低造价及运输和施工的费用。（6）便于维护和管理。二、常用管材特点1、混凝土管、钢筋混凝土管和预应力钢筋混凝土管混凝土管的管径一般小于400mm，适用于管径较小的无压管。当管道埋深较大或敷设在土质条件不良的地段，为抗外压，当管径大于400mm时通常采用钢筋混凝土管。 混凝土管和钢筋混凝土管便于就地取材，制造方便。而且可以根据抗压的不同要求，制成无压管、低压管、预应力管等，所以在排水管道系统中得到普遍的应用。混凝土管和钢筋混凝土管除用作一般自流排水管道外，钢筋混凝土管和预应力钢筋混凝土管亦可用作泵站的压力管及倒虹管。接口方式通常有承插式。缺点是承插接口的加工精度较难保证，管道渗量较多，单位管道重量较重，运输和安装不太方便，输水安全性相对稍差，同时该管材配件种类很少。2、玻璃纤维增强热固树脂夹砂管（玻璃钢夹砂管）玻璃钢管的特点是耐腐蚀性好，防污抗蛀，耐热性、抗冻性好，自重轻、强度高，运输安装方便，摩擦阻力小，输送能力强，工程寿命长，安全可靠。玻璃钢管道的接头方式有多种，主要包括：承插胶接、平端对接、（活套）法兰连接、（带锁紧装置）O形圈连接、螺纹连接等，可根据具体施工条件，灵活选择接头方式，从而提高了工程的可靠性。玻璃钢管内壁粗糙系数小设计时一般取n=0.009，使管道水头损失小，使用寿命一般为50年以上。缺点是玻璃钢管对管道基础及回填要求较严格，同时玻璃钢管的价格较高。3、铸铁金属管道铸铁金属管一般承受内、外压较好，对于铸铁管，如果做防腐，能达到50年使用寿命。但由于金属管道一般工程造价较高，投资大。因此，其在排水工程中除用于压力管道外，无压管道较少运用，一般用于特殊地段。4、增强聚乙烯双壁波纹（HDPE）排水管增强聚乙烯双壁波纹（HDPE）排水管属于柔性管，内壁光滑，水头损失小，而且重量轻、施工简便、施工周期快、抗渗透能力强、采用电热熔焊接，连接处密封性能好，对地下水不易造成污染，并且具有很强的耐冲击和耐磨性、耐酸碱、耐腐蚀，具有较强的土壤适应性，抗断裂性能很好，对地基的不均匀沉降、土层变动具有很强的适应性，综合造价较高。连接方式常采用电热熔焊接连接，省时又省工。l常用管材性能比较表7.3常用排水管材的特性比较表管材性能钢筋混凝土管玻璃钢夹砂管 增强聚乙烯双壁波纹（HDPE）排水管1使用寿命50年50年50年2抗渗性能一般较强较强3防腐及耐久性＞30年＞50年＞50年4承受外压可深埋，能承受较大外压可深埋，能承受较大外压受外压较差，易变形5施工难易较难方便方便6接口形式承插式，橡胶圈止水热熔焊接套管，橡胶圈止水7粗糙度水头损失（n值）0.013-0.014，水头损失较大0.009，水头损失较小0.009，水头损失较小8重量管材运输重量较大，运输较麻烦重量小，运输方便重量较小，运输方便9对基础要求较高较低较低10对回填要求较低较高较高三、管材的确定管材的选择应从工程规模，重要性、对管道直径及压力的要求，工程地质、外荷载状况、工程后期要求，资金的控制等方面进行综合分析比较后确定。由于管道建设所占投资的比重很大，目前因管材选用不当造成事故或增加不必要投资的实例也较多，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。通过综合的技术经济比较，本工程考虑排水管线的距离、管材价格和当地条件，当管道直径小于DN500时拟选用HDPE双壁波纹管，当管道直径大于等于DN500时拟选用承插口钢筋混凝土管。1.1.1附属构筑物设计一、检查井按给水排水标准图集02S515，直线管段上检查井设计具体要求如下表： 表7.4检查井设计一览表管径（mm）污水管道雨水（合流）管道检查井间距（m）检查井规格（mm）检查井间距（m）检查井规格（mm）D200-40040Ф70050Ф700D500-60060Ф100070Ф1000D70060Ф125070Ф1250D80080Ф125090Ф1250本次设计HDPE管和钢筋混凝土管均选用砖砌检查井，如遇地质不良段可选用钢筋混凝土式。1.1管道施工与维护1.1.1管道施工方案1、排水管道：管材选用钢筋混凝土管时，接口采用橡胶圈柔性接口；管材选用HDPE双壁波纹管时，接口采用热熔连接。基础根据管道埋深情况及地质情况可采用原土或砂土或砂石基础，管道在检查井内的连接采用管顶或水面平接方式，污水管道在街道上除考虑防冻及衔接要求外，还要考虑地面动荷载对管道的损坏，因此最小覆土厚度为0.7米。2、按规范设置检查井，直线管段中D200-D400管道检查井间距，40-50m，D500-D700管道检查井间距60-70m，D800-D1000管道检查井间距80-90m，D1100-D1500管道检查井间距100-120m。3、施工方案：对于新建、拟建道路，污水管线宜与其它管线统一规划考虑，并与道路施工同时进行。同时对于无法避免对道路路面破坏之处，应做好道路路面的恢复工程。推荐管道埋深较浅时采用全断面开挖施工，局部地区穿越建筑物或障碍物又不宜拆迁时，采用机械顶管施工。4、管道回填土，两侧密实度90%，管顶以上50cm内密实度为85%。 5、分期实施：本次设计的污水管网按照远期的规划面积和流量进行设计，管网铺设应随城市的发展逐步实施。1.1.1管道施工方法1、管道安装施工（1）开槽法开槽法是排水管道施工采用的方法之一。是在管线位置上开挖沟槽，然后进行管基础制做、下管、稳管、接口、闭水试验、质量检查与验收等施工项目。根据每条管线的具体情况选择是否采用开槽法，如管道埋深、管径大小、地质情况、拆迁或破路情况、现况地下管线的分布情况等等。沟槽开挖采用机械开挖或人工开挖，挖出的土暂时堆在沟边以备回填，余土外运处置。沟槽断面的形式有直槽、梯形槽、混合槽、联合槽等，形式如图7-1所示。图7-1沟槽断面形式（a）直槽（b）梯形槽（c）混合槽（d）联合槽正确选择沟槽断面可以为管道施工创造便利条件和保证施工安全。沟槽底部的开槽宽度可按下式确定：B=D1+2×（b1+b2+b3）其中：B－沟槽底宽（mm）D1－管道结构的外缘宽度（mm）b1－管道一侧的工作面宽度（mm）b2－管道一侧的支撑宽度（mm），一般可取150～200mm。b3－现场浇筑混凝土或钢筋混凝土管道一侧模板的厚度（mm）。 沟槽开挖应合理组织。对于埋设较深、距离较长、直径较大的管道，如本项工程的干管部分，由于土方量多、管道穿越地段的水文地质和工程地质变化较大，在施工前应采取挖探和钻探的方法查明与施工相关的地下情况，如各管段的地下水位和土质情况、现况地下管线情况等以便采取相应措施。采用何种开挖方式应根据沟槽的断面形式、地下管线的复杂程度、土质坚硬程度、工作量和施工场地的大小以及机械配备、劳动力等条件确定。沟槽应分段开挖，并合理确定开挖顺序和分层开挖深度。应由底向高处进行，当接近地下水时，先开挖最低处土方，以便在最低处排水。机械开挖要严格控制高程，为防止超挖和扰动槽底面，槽底应预留20～30cm厚的土层暂时不挖，待铺管前用人工清理挖至标高，并同时修整槽底。沟槽开挖需要井点降水时，应提前打设井点抽水，将地下水位稳定在槽底以下0.5m时方可开挖，以免产生挖土速度过快，因土层含水量过大支撑困难，不能及时支护导致塌方危险。沟槽开挖需要支撑时，挖土应与支撑相互配合。机械挖土后及时支撑，以免槽壁失稳导致坍塌。对与工程相关的现况地下管线必须挖出使其外露并采取吊、托等加固措施，同时对机械操作人员详细交底，如无把握，应改为人工挖土。人工开挖时施工人员不应分布过密，以间隔5m为宜，在开挖过程中和敞沟期间应保持沟壁完整防止坍塌，必要时支撑保护。在街道、厂区、居民区及公路上开挖沟槽，无论工程大小，应在沟槽两端设立安全设施和警告标志，如护栏、路障及危险旗，路口处应设交通疏导人员，夜间应悬挂红色警示灯。（2）顶管法顶管法是管道不开槽施工的方法之一，排水管道施工经常采用。采用这一方法不需要在地面全线开挖，在工作坑内进行暗挖即可在地下铺设排水管道。适用于交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、现况地下管线复杂、穿越铁路、防洪大堤等工程场所，以减少对交通、市民正常生活的干扰，减少房屋拆迁等。 在铺设管道之前，首先在管线一端建造工作井。然后按照设计管线的位置和坡度，在工作坑底修筑基础，基础上设置导轨，管道放在导轨上用顶镐机顶进。管道最前端安装工具管，顶镐机顶进时管道以工具管开路，进入工具管的泥土不断被挖掘排出管外。当顶镐机达到最大行程后缩回，放入顶铁，顶镐机继续工作。一节管道顶完后再放入另外一节，如此循环施工直至顶完全程。如图7-2所示。图7-2顶管过程示意图2、下管开槽法施工中需要下管。下管方法分机械下管和人工下管，需要根据现场情况选择。机械下管采用汽车式起重机、履带式起重机、下管机或其它起重机械进行。下管时，起重机沿沟槽开行，当沟槽两侧堆土时，其一侧堆土与槽边应留有足够的距离，以便起重机开行。起重机距沟边至少1米，保证槽壁不坍塌；缺乏机械或施工现场狭窄，机械不能到达沟边或不能沿沟槽开行时，采用人工下管。人工下管方法很多，常用的是人工立管压绳下管。本项工程干管有条件采用机械下管，位于道路狭窄街道上的支线根据情况采用人工下管。3、管道基础敷设管道前，应充分了解沿线地段的土壤性质、地下水位情况，考虑采取相应的管道基础。在一般土壤地区，应尽量敷设在土壤耐压强度较高，未经扰动的 天然地基上；施工时应采取适当排水措施防止地基扰动。一般情况下，钢筋混凝土管采用砂石基础，HDPE管采用砂垫层基础。管线具体采用基础形式应根据管线敷设沿线的地质勘查情况具体设计，管道基础施工具体要求待勘察、设计验槽后确定，并严格按《建筑地基处理技术规范》或其它相关规范执行。4、管道接口管材选用钢筋混凝土管时，接口采用橡胶圈柔性接口；管材选用HDPE双壁波纹管时，接口采用热熔连接。5、检查井检查井分砖砌检查井、钢筋混凝土检查井和砼模块式检查井。采用的砖应符合规定；砌体不得有竖向通缝，必须为上、下错缝，内外搭接。管道端头井壁须发璇加固；砌筑井内踏步时，应随砌随安装，位置准确；砌筑检查井的预留支线时，应随砌随安，预留管的直径、方向、高程应符合设计要求，管与井壁衔接处应严密不得漏水。施工完成后，预留支线端头应用砖砌堵并用水泥砂浆抹面，达到严密不漏水。井盖的高程在现况路面时应与现况路面平齐，在规划路面时应与规划路面平齐，在绿地内应高出地面20cm。1.1.1施工防护措施对于场地局部部位存在地下水或局部地方回填土区，存在地质情况负责多变等情况，施工时要做好各项排水、降水措施，防止地表水、地下水浸泡沟槽，使土质膨胀影响稳定性，造成危害；并且避免带水作业，同时根据地质情况选择合理的地基处理方案对地质条件较差的地基进行处理。对于土方开挖要求放坡的地段，采取相应的施工措施，保证土体的稳定性，防止塌方。在施工现场狭窄、土质较差、挖深较大、距建构筑物距离小于沟深等易出现危险的地方设置支撑，防止沟槽滑坡、塌方伤人，支撑物等到永久回填后拆除。土方开挖建议以机械开挖为主、人工开挖为辅的方式进行。对于零星、小型、土方工程量少的土方工程（地下管线复杂地段、排水沟等）可采用人工开挖；对部分回填土方部分，采用机械压实或人工分层夯实的方法进行。1.1.2管网管理维护 排水管网建成后管理维护及保持管网畅通是污水厂及排水管网运行管理中的一个重要工作。良好的维护可以延长管道的使用寿命；排水管网的畅通无阻，才能保证城市在雨季和雨天不致被淹，污水四处横流，污染环境。为保持管网的正常运行和畅通，可采取以下措施：1、设立一支专门的排水管网管理维护队伍，负责管网的日常运行、管理、维护等相关工作。2、购置一定的排水管网疏通、清理工具，以确保管网保持畅通，特别是雨季前。3、管网管理维护人员定期或不定期对管网进行调查、清理，收集管网的相关资料。4、由于检查井和地下管槽内积聚了大量的有毒气体，清理人员应在通风或空气流通的情况下才能进入，以防止生命危险。在人员不便清理的情况下，可采用机械清通（液压管道清通机）。5、与市政环保部门一起监测污水系统水质、监督工厂企业废水排放水质。工业废水排水水质必须达到《污水排入城市下水道水质标准》（GJ3082-1999）的要求。管网维护所需设备见下表：表7.5管网维护设备表编号名称数量（辆）备注1高压清洗车12抽粪车21.1管网工程量本工程主要建设主干管，总需建设管网总长度7.4km，其中污水收集管道5.45km，尾水排放管道1.95km。管道工程量详见下表：表7.6管道工程量表污水管网工程量管径（mm）管长（m）平均埋深（m）检查井大小（mm）检查井数量（个）DN9003686.90D15005DN100024308.67D150030 DN120026529.16D1200*150027尾水外排管工程量DN90019502.0D1500251. 环境保护1.1环境保护1.1.1施工期环境影响简要分析及对策本项目建设内容包括土建工程、机电设备安装、调试、试运转等。在建设期间，各项施工活动、运输将对项目所在地周围环境造成一定的破坏和影响，主要包括废气、粉尘、噪声、固体废物、废污水等污染因素对周围环境的影响。其中以粉尘和施工噪声的影响最为突出。本章将对这些污染及其环境影响进行分析，并提出相应的防治措施。1.1.1.1施工期大气环境影响分析和防治对策该项目在其建设过程中，大气污染物主要有：1）废气：施工过程中废气主要来源于施工机械驱动设备（如柴油机等）和运输及施工车辆所排放的废气，排放的主要污染物为NO2、CO、烃类物等，此外，还有施工队伍因生活需要使用燃料而排放的废气等。2）粉尘和扬尘本项目在建设过程中，粉尘污染主要来源于：①土方的挖掘、堆放、清运、回填和场地平整等过程产生的粉尘；②建筑材料如水泥、白灰、砂子以及土方等在其装卸、运输、堆放等过程中，因风力作用而产生的扬尘污染；③搅拌车辆及运输车辆往来造成地面扬尘；④施工垃圾及清运过程中产生扬尘。上述施工过程中产生的废气、粉尘及扬尘将会造成周围大气环境污染，其中又以粉尘的危害较为严重。施工期间产生的粉尘污染主要决定于施工作业方式、材料的堆放及风力等因素，其中受风力因素的影响最大。为减少扬尘对环境的污染和居民带来不利的影响，应采取的主要对策有：①对施工现场实行合理化管理，使砂石料统一堆放，水泥应设专门库房堆放，并尽量减少搬运环节，搬运时做到轻举轻放，防止包装袋破裂； ②开挖时，对作业面和土堆适当喷水，使其保持一定湿度，以减少扬尘量。而且开挖的泥土和建筑垃圾要及时运走，以防长期堆放表面干燥而起尘或被雨水冲刷；③运输车辆应完好，不应装载过满，并尽量采取遮盖、密闭措施，减少沿途抛洒，并及时清扫散落在地面上的泥土和建筑材料，冲洗轮胎，定时洒水，以减少运输过程中的扬尘；④应首选使用商品混凝土，因需要必须进行现场搅拌砂浆、混凝土时，应尽量做到不洒、不漏、不剩不倒；混凝土搅拌应设置在棚内，搅拌时要有喷雾降尘措施；⑤施工现场要设围栏或部分围栏，缩小施工扬尘扩散范围；⑥当风速过大时，应停止施工作业，并对堆存的水泥等建筑材料采取遮盖措施；⑦对排烟大的施工机械安装消烟装置，以减轻对大气环境的污染。1.1.1.1噪声环境影响分析及防治对策噪声是施工期主要的污染因子，施工过程中使用的运输车辆及各种施工机械，如挖掘机、推土机、混凝土搅拌机等都是噪声的产生源。根据有关资料将主要施工机械的噪声状况列于下表8.1。表8.1施工机械设备噪声（dB（A））施工设备名称距设备10m处平均A声级dB（A）挖掘机82推土机76混凝土搅拌机84电锯88压路机82翻斗车装载车82由上表可以看出，现场施工机械设备噪声很高，而且实际施工过程中，往往是多种机械同时工作，各种噪声源辐射的相互叠加，噪声级将更高，辐射范围亦更大。为了减轻施工噪声对周围环境的影响，建议采取以下措施：1）加强施工管理，合理安排施工作业时间，严格按照施工噪声管理的有关规定执行，严禁夜间进行高噪声施工作业； 2）尽量采用低噪声的施工工具，如以液压工具代替气压工具，同时尽可能采用施工噪声低的施工方法。3）施工机械应尽可能放置于对周围敏感点造成影响最小的地点。4）在高噪声设备周围设置掩蔽物。5）混凝土需要连续浇灌作业前，应做好各项准备工作，将搅拌机运行时间压到最低限度。敏感点噪声级的增加。因此，应加强对运输车辆的管理，车辆行驶应避开居民点，另外应尽量压缩工区汽车数量和行车密度，控制汽车鸣笛。1.1.1.1施工期水环境影响分析及防治对策1）生产废水：各种施工机械设备运转的冷却水及洗涤用水和施工现场清洗、建材清洗、混凝土养护、设备水压试验等产生的废水，这部分废水含有一定量的油污和泥砂。2）生活污水施工期民工集中，施工队伍的生活活动产生一定量的生活污水，包括食堂用水、洗涤废水和冲厕水。生活污水含有大量细菌和病原体。上述废水水量不大，但如果不经处理或处理不当，同样会危害环境。所以，施工期废水不能随意直排。其防治措施主要有：①尽量减少物料流失、散落和溢流现象，减少废水产生量；②建造集水池、砂池、排水沟等水处理构筑物，对废水进行必要的分类处理后排放；③水泥、黄砂、石灰类的建筑材料需集中堆放，并采取一定的防雨措施，及时清扫施工运输过程中抛洒的上述建筑材料，以免这些物质被雨水冲刷带入污水处理装置内。1.1.1.2施工期固体废弃物环境影响分析及防治对策 施工垃圾主要来自施工所产生的建筑垃圾和施工队伍的生活垃圾。施工期间将涉及到土地开挖、管道铺设、材料运输、基础工程、房层建筑等工程，在此期间将有一定数量的废弃建筑材料如砂石、石灰、混凝土、废砖、土石方等。因本项目施工历时较长，前后必然要有大量的施工人员工作和生活在施工现场，其日常生活将产生一定数量的生活垃圾。对施工现场要及时进行清理，建筑垃圾要及时清运、加以利用，防止其因长期堆放而产生扬尘。施工过程中产生的生活垃圾如不及时进行清运处理，则会腐烂变质，滋生蚊虫苍蝇，产生恶臭，传染疾病，从而对周围环境和作业人员健康带来不利影响。所以本工程建设期间对生活垃圾要进行专门收集，交由环卫部门定期将之送往较近的垃圾场进行合理处置，严禁乱堆乱扔，防止产生二次污染。1.1.1营运期环境影响分析1.环境空气影响分析营运期对环境空气的影响主要是污水处理过程中会产生一定量的恶臭物质，其主要成分是NH3、H2S和臭气等。这些恶臭物质产生的环节主要有常沉淀池、生化池及污泥脱水系统等，均属无组织排放。本工程采取以下应对措施：在污水厂平面设计上，生产、生活分区布置，之间采用绿化带隔离。臭气较严重的构筑物包括脱水机房及预处理系统，预处理系统设于厂区南侧，污泥处理系统设于厂区西北侧，尽量加大周围绿化面积，创造良好的环境，使臭味对周围环境的影响降到最小，并在污泥脱水机房设置一套生物除臭装置。换风量按照房间6次/h设计为1200m3/h。2.水环境影响分析拟建项目运营过程中产生的废水主要为生活污水，该污水通过厂内污水管道收集后同进水一起进入污水处理厂处理。所以拟建项目产生的废水不会对地表水环境产生影响。拟建项目建成投入运营后，对受纳水体水质的改善将起到明显的促进作用。3.声环境影响分析 拟建项目主要噪声源有鼓风机、排污泵和污水泵等，噪声级在70～105dB（A）之间。项目优先采用先进的低噪声设备，将上述较大的噪声设备布置在独立的房间内，同时采取消声、减振及合理布置等措施，并对其所在厂房采取适当的吸声、隔声等降噪措施，厂区内进行合理绿化，从而可以有效地降低设备噪声对周围环境的影响，厂界噪声可以达到《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）Ⅱ类标准要求，再加上周围无居民区，因此，不会对周围环境产生大的影响。4.固体废物对环境的影响分析项目投产后，固体废物主要有生活垃圾和污泥。厂内职工生活垃圾由环卫部门定期运走，集中处置。污泥脱水后的泥饼，采用半封闭罐车运输，作为垃圾填埋对环境不会产生不良影响。1.1.1生态保护措施及预期效果拟建项目在施工过程中为了避免噪声和扬尘的污染，严格加强施工管理，有计划分段集中安排在对周围居民影响小的时段内，制定行车路线，安排行车时间，用专门装载车运送土石方，将噪声和扬尘限制在计划范围内，选用先进的施工机械，提高施工效率，缩短单项工程施工时间，以时间、空间和程度三方面减轻对城市居民的影响。施工完成后及时回填，对破坏的绿化带及时恢复。污水处理厂厂区及周围在建设过程中实行同步绿化，尽量提高绿化面积，绿化率不低于35％，尤其在周围地区种植吸收有味气体的树林隔离带，以达到隔臭、吸臭、净化空气，降低噪声污染的效果，最大限度地减少对生态环境的不利影响。1.2劳动安全卫生措施为保证生产安全运行,设计采取以下措施：（1）设计中按两个相应生产运行系统考虑，并考虑一定的备用，以便事故造成的影响降到最小。 （2）各生产性构筑物均设有便于操作行走的平台和走道板、安全护栏、扶梯。各种用电设备均按国家标准做好接地保护。电器设备的布置留有足够的安全操作距离。（3）厂内给水系统考虑消防要求，按国家规范要求设置足够消火栓。（4）污水处理厂运行前制定并建立相应的安全法规，以确保污水厂正常运转。（5）设计中尽量考虑工人的卫生条件，给工人创造一个清洁、卫生的工作环境。（6）设计采用双回路供电，主要设备均设备用。（7）可能排放有毒有害废水的企业，应在企业污水处理站内设事故储池。（8）操作人员应严格按照操作规程进行操作，防止因检查不周或失误造成事故。（9）加强设备管理，认真做好设备、管道、阀门的检查维护工作，对存在安全隐患的设备、管道、阀门及时进行修理或更换。（10）建立环境应急专家数据库，确保在突发事件发生后能迅速成立突发环境事件应急处置专家咨询组，为指挥决策提供专业咨询。1.1消防主要设计依据：《建筑设计防火规范》GB50016-2006及国家下发的有关规范及文件：为保证安全生产，设计采用以下措施。1）厂内设交通主次道路，并与厂外公路连通，厂内外道路均满足消防车行驶要求。2）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。3）电气系统具备短路、过负荷、接地漏电等完备保护系统，防止电气火灾的发生。4）变电所及其它主要建筑物内设干粉灭火器。 1.1.1消防给水排水1）消防用水量根据消防规范8.2.2条规定，工厂基地面积≤100ha，居住人数≤1.5万人，室外消防同一时间的火灾次数为1次；一个消火栓用水量为15L/s。按上述消防要求，本工程消防用水量按15L/s设计。2）消防用水来自厂内回用水管网，回用水管网管DN150，水压≥0.3MPa，室外消防采用低压给水系统，按规范第8.1.3条规定，最不利点的消火栓的水压不低于10m水柱。在厂区最不利点的消火栓满足规范要求。3）在厂区回用水干管上设室外消火栓2个，重点布置在脱水车间、变配电间等，消火栓间距<120m。在总平面设计中，充分考虑了消防通道的顺畅、便捷栓。建筑内灭火器按《建筑灭火器配置设计规范》，配置磷酸胺盐干粉灭火器。 1.节能分析我国既是一个能源大国，按人均计算又是一个能源较匮乏的国家，尤其是电能资源、水资源更为紧张。而对全人类来说地球能源相当有限，更需要全人类共同爱护、节约，综合利用各种能源资源。节约自然资源早已引起世界各国的高度重视，各国纷纷成立各种各样的节能组织。我国经过近二十年的努力，节能工作已初见成效，更可喜的是，节能工作已逐步走向”法制化”。1997年11月1日第八届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过了《中华人民共和国节约能源法，并于1998年1月1日开始施行。它从法律上规范了全国人民的节能行为，使我国的节能、综合利用能源工作走上有序的轨道。《中华人民共和国节约能源法》第三条明确：”本法所称节能，是指加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，更加有效、合理地利用能源”。第四条进一步指出：”节能是国家发展经济的一项长远战略方针。国务院和省、自治区、直辖市人民政府应当加强节能工作，合理调整产业结构、企业结构、产品结构和能源消费结构，推进节能技术进步，降低单位产值能耗和单位产品能耗，改善能源的开发、加工转换、输送和供应，逐步提高能源利用效率，促进国民经济向节能型发展。国家鼓励开发、利用新能源和可再生能源”。1.1设计依据1、国家计委（1984）第1207号“关于工程设计人员认真贯彻节约能源、合理利用能源的通知”。2、国家发展改革委《关于印发固定资产投资项目节能评估和审查指南（2006）的通知》（发改环资[2007]21号）3、工业设备及管道绝热工程设计规范（GB50264－1997）4、设备及管道保温保冷技术通则（GB/T11790－1996）5、建筑照明设计标准（GB50034－2004） 6、国家计委、国家经贸委、建设部1997年12月19日颁布并于1998年1月1日起施行的《关于固定投资工程项目可行性研究报告“节能篇”（章）编制及评价的规定》7、《城市污水处理工程项目建设标准》（2001）1.1污水处理厂能耗构成本厂采用改良A2O工艺工艺对生活污水进行生化处理，处理过程中消耗的能源主要是电、水等。污水厂总的装机容量1029.5KW，计算负荷525.55KW。本污水处理厂能耗主要包括：1）污水、污泥处理设备的电耗：鼓风机、进水泵、回流污泥泵、出水泵、剩余污泥泵、脱水机、各种电动闸阀门、照明等。2）生产、生活及消防用水。项目用主要消耗水、电两种能源。主要能耗情况如下表所示：编号项目单位年耗量折算标准折标煤t1水m³17002电kW.h293.26万0.1229kg/kW.h360.413PAC吨1464PAM吨5.4755CLO2吨87.6合计360.41根据上表统计结果可以看出，项目年综合能耗360.41吨标煤，项目用水、用电均较少，项目的实施不会对当地能源供应产生不利影响。1.2节能措施要从选用高效先进设备及在工程设计中考虑节能措施来达到节能目的。具体做法如下： （1）进水泵采用不堵塞型潜水泵，提升水量可据进水量自动调节，使水泵的效率始终处在高效区。（2）污泥脱水采用带式浓缩压滤机，操作简便，污泥产率高，耗电省。（3）在做污水厂平面布置时，应严格控制处理工艺流程的总水头损失，以降低进水的提高度，达到节能目的。（4）工艺适应水质、水量的能力强，在低负荷时可以仅运行一组，显著节省了能量。（5）反应池、沉淀池、滤池等区域紧靠一起，减少了各段之间的水头损失，达到节能的目的。（6）全厂采用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经济状态下运行，使运行费用最低。（7）由于采用了变频调速等节能措施，节能效果明显。（8）建筑物的设计与建造应依据国家、省、市有关规律、行政法规的有关规定采用节能型的建筑结构、材料、器具、产品和标准图纸。（9）建筑物均应采用有效的隔热保温措施，各处门窗采用节能型且密封好的品牌产品，门窗玻璃采用真空隔热玻璃，尽量减少建筑能耗，改善建筑的热环境。（10）各类建筑尽量考虑采用自然采光和通光。（11）管网采用重力流，中途尽量少设提升泵站。1.1节水措施（1）污水处理后的排放水已基本达到绿化、喷洒、一般的工业冷却用水，对处理后的污水进行回用可节约大量优质水。（2）厂内脱水机冲洗用水、滤池反冲洗用水采用处理后的水。（3）厂内绿化喷洒、加药消毒、消防用水也采用处理后的水。以上几种用水均采用处理后的排放水，循环利用，节约了大量优质水。 组织管理机构及人员编制1.1组织管理机构项目法人：济宁供水集团总公司项目法人代表：李鲁1.2现状的组织管理机构污水处理工程项目运营部门：任城新区污水处理厂组织管理机构网络如下：污水处理厂厂长生产副厂长辅助生产工段预处理工段生化处理工段污泥处理工段深度处理工段化验室维修工段车辆运行绿化环卫食堂安全门卫劳资财务办公室1.3污水处理厂人员编制污水处理厂现状人员包括：生产工人(包括直接生产工人和附属、辅助生产工人)、管理技术人员和其他勤杂人员。根据任城区污水处理厂的规模，全厂人员定位34人。人员编制表 别序号岗位生产班次每班人数现状班组人数直接生产人员1预处理34112生化池1污泥浓缩脱水机房1回流泵房等1配电中心12中控室11133化验室13134深度处理构筑物6辅助生产人员7机修2112电工18财务、出纳22229办公室技术员、后勤22510厂长、副厂长111合计14341. 工程招投标1.1招标投标依据1.1999年8月30日第九届全国人民代表大会常务委员会第十一次会议通过的《中华人民共和国招标投标法》；2.1999年3月15日第九届全国人民代表大会第二次会议通过的《中华人民共和国合同法》；3.1997年第八届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过的《中华人民共和国建筑法》；4.建设部《关于进一步加强工程招标投标管理的规定》，1998年；5.建设部《工程建设施工招标投标管理办法》，1992年；6.建设部《工程建设施工招标标底》，1998年7.建设部《工程建设施工招标文件范本》，1996年；8.山东省实施《中华人民共和国招标投标法》办法，2005年；1.2发包方式招标的工作范围即指招标文件中约定承包方完成的工作内容，工作内容可以自一个承包方完成包括可行性研究、勘察设计、施工、试运行等全部内容，也可以由不同的承包方完成其中的一项或几项工程内容。前者称为工程项目的建设全过程总承包或“交钥匙工程承包”，简称总承包；后者称为单项工作内容承包。何种发包方式最适合项目的目标，取决于项目的性质和复杂程度，投资来源、业主的技术和管理能力。由于本项目包括内容繁多，专业性要求较强，较为复杂，因此采用单项工作内容发包方式较为适合。1.3招投标内容该工程实施个各个阶段的招标内容，包括以下几个方面：工程监理招标；土建施工招标；设备招标；安装工程招标；运营招标。1.4招标组织形式 招标的组织形式有自行招标和委托招标两种形式。具备编制相应招标文件和标底，组织开标、评标的能力的业主可以自行招标；凡不具备条件的业主应当委托具备相应资质证书的建设工程招标代理机构代理招标。在工程项目各个招标阶段，建设单位应组织专门机构（招标人），整体把握，依法办事，严格控制和调整招标工作，从而保证招标工作的公平、公正、公开、透明和有序的原则下进行，必要时，可委托专业招标机构进行具体操作。在资格预审阶段，由专门机构组建“资格预审评审委员会”进行资格预审工作。参加人员：应具有执法监督部门的专业技术人员，经济专家，评审委员会委员不少于5人。在评标阶段，由专门机构组织“评标委员会”负责评标，评标委员会由招标人代表和有关技术、经济等方面专家组成，成员认识应在5人以上。其中技术、经济等方面专家不得少于成员总数的2/3。上述专家应当从事相关领域工作满8年并具有高级职称或具有同等专业水平。其中的评审专家应从当地专家库，利用电脑随机抽取，不能以任何形式预先指定。1.1招标方式招标方式可分为公开招标、邀请招标和议标（直接委托）三大类型。1.1.1公开招标公开招标又称无限竞争性招标。是指招标单位通过报刊、广播、电视等新闻媒体发布招标广告，凡具备相应资质，符合投标条件的单位不受地域和行业限制；可以申请投标。1.1.2邀请招标邀请招标亦称有限竞争性招标，是指业主向预先选择的若干家具备相应资质、符合投标条件的单位发出邀请函，将招标工程的情况、工作范围和实施条件的也简要说明，请他们参加投标竞争，被邀请单位同意参加投标后，从招标单位获取招标文件，并按规定要求进行投标报价。 邀请投标对象是项目法人对资质信誉、技术水平、过去承担过类似的工程的实践经验、管理能力等方面比较了解，信任他有能力完成所委托的单位。为了鼓励投标的竞争性，邀请对象的数目以不少于3家为宜，与公开招标比较，邀请招标的优点是简化了招标程序，不需要发布招标广告和设置资格预审程序，因此可节约招标费用和缩短招标时间；而且由于对投标人以往的业绩和履约能力比较了解，减少了合同履行过程中承包方违约的风险。1.1.1议标议标是指招标单位于两家或两家以上具备相应资质，符合投标条件的单位，分别就承包范围内的有关事宜进行协商，直到与某一单位达成协议，将合同工程委托他去完成。议标与前两种招标方式比较，招标程序简单、灵活、但由于投标的竞争性较差，往往导致合同条件和合同价格对承包方较为有利。议标方式仅适用于不宜公开招标的特殊工程或限定条件下的内容，而且必须报请建设行政主管部门批准后才能采用。议标方式通常适用的情况包括：保密工程由于工程性质决定不能在社会上广泛招标，因此可采用议标或直接发包的形式委托实施任务。专业要求非常高的工程或特殊专业工程完成这类工作任务往往要求实施单位拥有专门的技术、经验或施工的专用设备，以及可能使用某项专利技术、此时只能考虑少数几家符合条件的单位。与已发包大工程有联系的新增工程承包方已顺利完成了主要工程的委托任务，具备完成新增工程或工作内容和能力，为了节省开办费用和缩短完成时间，以及便于施工现场的协调管理，可在原承包合同价格的基础上以议标方式委托新增工程任务。不能让投标人准备报价的紧急工程 性质特殊、内容复杂，承包时工程量或若干技术细节尚难确定的紧急工程，以及灾后急需修复的工程，只能以议标的方式采用成本加酬金合同委托承包单位。估计采用公开招标或邀请招标不会取得预期效果的工程这类情况通常是指工程处于偏远山区，且工作内容属于劳动密集型的中小型工程，以及限额以下的建设工程。若采用公开招标或邀请招标，不会有较多的实施单位响应，则只能采用议标。公开招标和邀请招标均要通过招标、开标、评标、决标程序优选实施单位，然后签订承包合同，而议标则不设开标、评标程序，招标单位与投标单位分别进行协商，与某一投标单位达成一致即可签定合同。此外。前两种招标方式规定，招标截止日期后投标单位不得对所投标书再作实质性修改，而议标尽管也要求投标单位递交投标书和报价，但在协商谈判过程中允许双方就合同条件、合同价格、付款方式、材料供应条件等诸多内容讨论修改，对此没有任何限制。本工程招标方式采用公开招标方式。1.1招标基本情况表现将本工程招标的基本情况列表如下：招标基本情况表形式项目招标范围招标组织形式招标方式不采用招标方式招标估算金额（万）备注全部招标部分招标自行招标委托招标公开招标邀请招标勘察、测量√√√设计√√√土建工程√√√建筑工程√√√安装工程√√√监理√√√设备√√√重要材料√√√其他√合计 工程项目建设1.1工程建设概况为了配合流域污染及污染的治理，加强基础设施建设，尤其是完善排水系统，改善水环境，新建污水处理厂十分迫切。污水处理厂总建设规模为：近期处理工程规模2万吨/日，远期处理工程规模4万吨/日。建设具体内容：土建部分包括预处理、污泥脱水机房、滤池、消毒池、生化池及配套污水管网等。1.2工程实施计划为使工程进展顺利，各有关部门共同制定了工程实施计划表，见表12-1。表12－1工作阶段工作内容时间安排项目前期可研、环评2011年6-2010年7月项目准备立项、征地、地质勘探、初步设计及审批、施工图设计、工程施工招标、厂区三通一平2011年7月-2011年9月项目实施厂区土建、设备安装及调试、运行调试2011年10月-2012年9月项目投产工程验收交付使用2012年10月1.3厂址准备在选定污水厂厂址后，土建施工之前应做到“七通一平”，并应设置工棚和材料堆放地等。 1.1工程项目实施1.1.1工程实施原则与步骤建立专门的机构作为项目执行单位负责项目的实施、组织、协调和管理。应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，负责项目的决策、指挥、执行以及对内、对外谈判与联络。项目的设计供货、施工安装等履行单位必须履行必要的法律手续，若违约则按有关法律执行。项目执行单位应与项目履行单位协商制定项目计划表并通知有关各方。项目执行单位应与项目履行单位开展工作而积极创造有利条件，项目履行单位也应服从项目执行单位的指挥和调度。1.1.2工程实施的组织机构根据以往工程项目实施的惯例，专门组建的项目执行单位拟称“任城区新城区污水处理工程领导小组”，有领导部门指定一人担任组长(项目实施负责人)，领导小组设主持日常工作的办公室,办公室下设五个职能部门：行政管理：负责筹建处的日常行政工作，以及对项目履行单位的接待联系工作。计划财务：负责项目的财务计划和实施安排、与项目履行单位的合同及协议以及资金的使用收支手续。施工管理：负责项目的土建与安装工程施工指挥，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验收工作。设备材料管理：负责项目设备材料的定货、采购、保管、调拨等项工作。技术管理：负责项目技术文件、技术档案的管理、主持设计图纸会审，处理有关技术问题以及组织职工的专业培训工作。项目领导小组的组织机构网络：领导小组(组长) 污水处理工程办公室行计施设技政划工备术管财管材管理务理料理处处处管处理处1.1 项目履行1.1.1设计、施工与安装1.设计推荐具有市政设计甲级资质的设计院承担设计。2.施工土建施工必须从具有城市污水处理厂施工经验的单位中选择，拟有项目执行单位进行资格审查后确定。3.供货设备通过招标确定。4.安装设备及仪表电气安装应选择专业施工单位并经资格审查后招标确认。污水处理厂的设计、施工安装必须按照国家的技术规范与标准执行。项目实施中的所有文件均应存档以备查用。1.1.2调试与试运转各种配套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。试运转单位应邀请设计单位、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。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备案。1.1.3组织管理措施1.组织管理措施A建立健全的、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。F对厂内人员定期进行考核及奖惩。G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,为今后污水厂的运转奠定基础。H组织参加全国污水处理行业技术情报的交流活动。2.技术管理措施A会同市政环保部门监测入厂水质,各排污单位所排污水必须达标排放。B对入厂前后的水质水量进行检测化验,分析整理,建立运行技术档案,并根据水质水量的变化调整运行工况。C及时整理汇总、分析运行记录,建立运行技术档案。D建立施工验收与交接档案。E建立设备使用、维修档案。F建立信息交流制度,定期总结运行经验。 工程投资估算及经济分析1.1建设规模与工程内容山东省任城区新城区污水处理工程设计总规模4万m3/d，一期设计规模2万m3/d，配套污水收集管网及尾水排放管7.40km。工程的建设内容包括：污水厂内构建筑物土建、设备安装及配套污水管网。1.2工程估算工程建设项目总投资为9051.78万元。污水处理厂工程建设项目总投资5546.11万元，其中工程费用3658.22万元，其他费用1451.42万元，基本预备费408.77万元，建设投资合计5518.42万元，铺底流动资金27.69万元。配套管网工程建设项目总投资3505.67万元，其中工程费用2974.52万元，其他费用271.47万元，基本预备费259.68万元，建设投资合计3505.67万元。1.3编制依据本工程投资估算主要采用国家城市给水排水工程技术研究中心编制的《给水排水工程概预算与经济评价手册》及建设部（1996）建标字第628号文《市政工程可行性研究投资估算编制办法》，同时结合类似工程以及济宁地区实际情况进行调整，并考虑地区的实际市场价格情况。其它工程费用主要采用国家城市给水排水工程技术研究中心编制的《给水排水工程概预算与经济评价手册》中其它费用定额，并结合当地其体情况而定。1)征地费：按20万元/亩计算；2)建设单位管理费：按累计费率，以工程总投资扣除其本身为基数计算；3)生产职工培训费：按设计定员的60%计算，培训6个月，每人每月2000元。 4)办公用具购置费：按设计定员34人、每人1500元计算；5)设计费和勘察费：按2002年《工程勘察设计收费标准》计算；预算编制费按设计费的10%计算；施工图审查费按设计费的8%计算；6)建设工程监理费：按2007年《建设工程监理与相关服务收费标准》计算；7)劳动安全卫生评审费：按工程费用的0.3%计算；8)场地准备费及临时设施费：按工程费用的1%计算；9)招标代理服务费：按累进费率，以工程费用为基数计算；10)联合试运转费：按设备价值1%计算；11)前期工作费：按国计委计价格(1999)1283号计算；12)基本预备费：按第一、第二部分费用之和的8%计算；1.1投资估算表参见工程投资估算表(见附表)。1.2资金筹措本工程总投资9051.78万元，所需资金由当地自筹解决。2. 财务评价本项目财务评价是在可行性研究完成生产规模、工艺技术方案、原材料，公用工程和辅助设施，环境保护，工厂组织和劳动定员以及项目实施规划诸方面研究论证和多方案比较后，确定了最佳方案的基础上，依据国家计委、建设部发布的《建设项目经济评价方法与参数》中的要求并结合当地情况进行。1.1主要技术经济指标根据国家计委、建设部颁布的《建设项目评价方法与参数》（第三版）中的原则和规定，结合现行财税制度及有关规定、本行业特点及有关优惠政策，按照投资估算额度，进行本项目的经济评价。1、山东省任城区新城区污水处理工程设计总规模4万m3/d，一期设计规模2万m3/d，配套污水收集管网及尾水排放管7.40km。2、劳动定员：34人3、工程总投资：9051.78万元，其中污水厂投资5546.11万元。4、财务评价指标所得税后：财务内部收益率4.77%所得税后：投资回收期为14.77年（含建设期）自有资金内部收益率：4.50%1.2财务评价基础数据1.2.1编制依据根据国家计委、建设部颁布的《建设项目评价方法与参数》（第三版）。1.2.2生产规模及计算期设计总规模4万m3/d，一期设计规模2万m3/d，配套污水收集管网7.40km。本工程建设期为1年，生产期为20年，整个计算期为21年。 1.1生产成本1.1.1可变成本计算1、外购原材料费，每年83.40万元。2、燃料及动力费包括电费及自来水费，每年共计205.59万元。详见附表1-5-2外购燃料和动力费估算表.可变成本为上述费用之和，共计321.84万元/年1.1.2固定成本计算1、固定资产折旧和无形、其他资产摊销计算：项目采用直线法折旧，残值率为4%。房屋及建筑物平均折旧年限为30年。机械设备平均折旧年限为20年。其它费用、预备费等按20年折旧。详见附表1-5-3固定资产折旧费估算表。其他资产（开办费等）按10年摊销，详见附表1-5-4无形及其他资产摊消费估算表。2、维修费，按机械设备原值的2.5%计算，其中大修理费为1.5%，日常维修费为1%，平均为46.83万元/年。3、人工费，定员34人，人均工资福利费按2.4元／人·年计，共计81.60万元／年。详见附表1-5-5工资及福利费估算表.4、其他管理费用取上述各项成本之和的8％。固定成本平均404.27万元/年。详见附表1-5总成本费用估算表（生产要素法）。1.1.3总成本年平均总成本726.11万元；1.1.4经营成本经营成本指项目总成本扣除固定资产折旧费、无形及其他资产摊销费和财务支出后的全部费用。本项目的经营成本为504.06万元/年。 根据以上数据编制“总成本费用估算表（生产成本加期间费用法）”(见附表1-5)。1.1财务分析与评价1.1.1收入估算本项目的收益通过污水处理费取得，本着保本微利的原则，污水处理费暂按1.3元/吨计算。年收取污水处理费949.00万元。详见附表1-4。1.1.2利润估算通过分析，项目在运营期内年平均净利润可达178.58万元/年。所得税：所得税率按照《新企业所得税》第四章第八十八条规定，企业从事前款规定的符合条件的环境保护、节能节水项目的所得，自项目取得第一笔生产经营收入所属纳税年度起，第一年至第三年免征企业所得税，第四年至第六年减半征收企业所得税。盈余公积金按当年税后利润的10%提取。计算详见附表1-8“利润与利润分配表”。1.1.3财务生存能力分析通过考察项目计算期内的投资、融资和经营活动所产生的各项现金流入和流出，计算净现金流量和累计资金，分析项目是否有足够的净现金流量维持正常运营，以实现财务可持续性。本项目的盈利能力可通过“全部投资现金流量表”（附表1-6）来反映，按基准收益率4％，可得各项指标如表2-1所示：财务评价成果表序号指标名称单位全部投资1财务内部收益率%4.77 2财务净现值万元399.053投资回收期年14.774总投资收益率%3.975项目资本金净利润率%3.24总投资收益率（ROI）指项目达到设计能力后正常年份的年息税前利润或运营期内年平均息税前利润（EBIT）与项目总投资（TI）的比率，总投资收益率为：ROI＝EBIT/TI×100％＝3.97％项目资本金净利润率（ROE）是指项目达到设计能力后正常年份的年净利润或运营期内年平均净利润（NP）与项目资本金（EC）的比率，项目资本金净利润为：ROE＝NP/EC×100％＝3.24％如上表所示，财务内部收益率为4.77%；财务净现值399.05万元；项目投资收益率为3.97％；项目资本金净利润率为3.24％；该项目在财务上是可以接受的。1.1.1项目清偿能力分析资产负债分析详见附表1-11。本项目具有一定的清偿能力。1.1.2敏感性分析针对本工程，影响财务内部收益率的主要敏感因素有建设投资、经营成本、污水处理收费标准等，见表敏感性分析表变化因素变化幅度内部收益率（%）投资回收期建设投资＋10%3.7616.17－10%5.9413.34经营成本＋10%3.4916.71 －10%6.0013.18污水处理费＋10%7.0512.05－10%2.3118.70分析表明，在其它因素不变的情况下，水处理费的变化对收益率的影响较大，其次为建设投资和经营成本。盈亏平衡分析1、盈亏平衡点以生产能力利用率表示该项目的盈亏平衡点：BEP(生产能力利用率)=年固定成本/(年营业收入-年可变成本-年营业税金及附加)×100%＝64.46%2、分析计算结果表明，在其他条件不变的情况下，当该项目生产能力达到设计能力的64.46%，项目可保本经营，可见本项目具备较强的抗风险能力。1.1.1工程效益分析山东省济宁市任城新区污水处理工程属于非盈利性项目，其工程建设的目的在于生态环境和社会方面的效益，而并不在于处理本身的直接经济效益。1.1.2生态环境效益随着人类文明的进步和社会经济的发展，人类已逐渐认识到了环境保护对促进社会经济持续、稳定、协调发展的重要性。在我国，环境保护已作为一项基本国策，受到了全社会的关注和重视，本工程的建设正是落实这一基本国策的具体行动。1.1.3社会效益通过减少水体的污染，将会改善生态环境质量，提高水体的使用功能，将产生巨大的间接经济效益。如：有利于提高水资源的质量，改善投资环境，增加就业人数、减少发病率等。 工程效益分析1.1环境效益污水处理厂工程的建设，不仅可以去除污水中的一般性污染物质如BOD5、CODCr、SS等，更重要的是能够去除大量的氮、磷等营养物质，改善济宁市水体水质。项目的实施，既保护了生态环境，又美化了城市环境。本工程建成后，每天将减少向水体排放污染物的量如下表15-1所示。表15.1污染物去除量一览表项目CODCrBOD5SSTNTP进水（mg/L）380180200455.0出水（mg/L）501010150.5去除量(t/d)6.63.43.80.60.09从上表中可看出，每天有大量的污染物不再进入水体，工程建成后将显著改善水污染状况，减轻城市污水对水环境的污染。1.2社会及经济效益任城区新城区污水处理工程的建成，必将促进济宁市城市基础设施的建设，改善投资环境，为发展生产创造有利条件，带动经济的繁荣。 结论和建议1.1结论1.污水处理总规模4万m3/d，一期建设2万m3/d，配套污水收集及尾水排放管道7.4km。2.污水处理厂占地面积54亩。3.污水处理厂进出污水水质为：进水：COD≤380mg/lBOD5≤180mg/lSS≤200mg/lNH3-N≤35mg/lTN≤45mg/lTP≤5.0mg/l出水：COD≤50mg/lBOD5≤10mg/lSS≤10mg/lNH3-N≤5mg/lTN≤15mg/lTP≤0.5mg/l4．污水处理后受纳水体：排入任城（塌陷）湿地公园。5．污水处理厂厂址：污水处理厂选址位置位于戴庄煤矿运煤专用线以北的林屯村村东偏北。该地块北临规划的（新）北外环路，南临林屯村耕地，东临林屯村水塘，西临林屯村耕地；该地块西北方向，为规划建设的任城（塌陷）湿地公园。6．工程处理工艺为采用预处理+改良A2/O生化池＋过滤法的处理工艺。1.2建议1.应该建立完善的排水收费制度，逐步实现排水设施有偿使用，以促进排水系统的逐步完善和良性循环。2.控制服务范围内的点源污染。排入城市下水道的工业废水应符合国家有关标准规定，环保等部门应加强对含有重金属、有毒有害物质的工业废水排放的监督，不符合排放要求的企业必须在厂内进行必要的污水预处理，达标后方能排入城市排水管网，以确保污水处理厂的正常运行和良好的处理效果。3.为保护污水厂的正常运行和效益目标的实现，在厂内应严格操作和维护管理，完善各种规程。4.在下阶段设计前应完成污水厂工程地质详勘、地形测量等基础工作，落实污水厂必须的供电、供水、道路等外部条件。2. 1.主要设备材料表1.1建构筑物一览表序号名称结构形式容积面积单位数量1粗格栅间地下钢混V=300m3座12提升泵站地下钢混V=605m3座13细格栅间地上钢混V=73.9m3座14曝气沉砂池地上钢混V=837m3座15配水井地上钢混V=42m3座16综合池生物选择池半地下钢混V=504m3座2厌氧池V=718m3座2缺氧池V=2104m3座2好氧池V=4056m3座27二沉池半地下钢混D=28mV=3565m3座28污泥回流井半地下钢混V=272.8m3座19污泥均质池半地下钢混D=6.0mV=98m2座110污泥脱水机房框架S=420m2h=5.1m座111二次提升泵站半地下钢混V=177m3座112V型滤池半地下钢混L×B×H=29.74×14.06×7.0m座113紫外消毒渠半地下钢混6.10m×18.70m×2.6m座114加氯加药间砖混L×B×H＝28.5×10.2×座1 5.40m15鼓风机房砖混L×B×H＝9.5×24.0×5.40m座116变配电室砖混L×B×H＝13.5×21,5×5.40m座117综合楼砖混L×B＝28.4×12.3层分三层共1151平米18传达室砖混L×B＝7.0×3.30座119反冲洗调节池半地下钢混L×B×H=10.0×8.0×4.0m座120絮凝池半地下钢混8×5.4×6m格221沉淀池半地下钢混16×8.0×5.7m格21.1主要工艺设备一览表序号设备名称规格及型号单位数量备注一粗格栅及进水泵房1回转式粗格栅除污机B=900e=20mmN=1.5kW台2互为备用2皮带输送机B=500mmL=4.8mN=1.5kW套13铸铁镶铜闸门800mm×800mmN=0.75KW套4粗格栅前后4抗堵塞潜污泵Q=575m3/hH=19mN=55KW套32用1备，1台变频，远期2台 5栅渣压实机直径D=300mm功率N=0.37KW套1二细格栅1旋转细格栅B=1500mmb=3mmN=1.5KW台2互为备用2渠道闸门1500×1000N=0.75kW套4配手电两用启闭机3螺旋压榨机D=300mmL=4.6mN=1.1KW套1三曝气沉砂池1罗茨鼓风机Q=10m3/h，P=49.2KPa，N=15.0KW台21用1备2砂水分离器Q=12～20L/sN=0.75KW套13行车式吸砂机池净宽10.3mN=1.1KW套14叠梁闸1500×1000N=0.75kW套2四改良A20反应池1潜水搅拌器D=580mmn=480r/minN=4.0Kw台2选择池2潜水搅拌器D=580mmn=480r/minN=4.0Kw台2厌氧池3潜水搅拌器D=580mmn=480r/minN=4.0Kw台6缺氧池4膜式曝气器风量Q=3.0m3/h套2200单池1100套5混合液回流泵Q=480m3/hH=1.5mN=7.5KW台3带变频装置2用1备6不锈钢方闸门1000X500套87下开式方闸门1200X500套4五二沉池 1刮吸泥机v=1-2m/min，桥跨L=28m，N=1.1KW套22出水堰板B=300mmX3mm3浮渣挡板B=380mmX3mm六污泥回流井1污泥回流泵Q=480m3/hH=4.0mN=15KW台3污泥回流，2用1备2剩余污泥泵Q=40m3/hH=10.0mN=2.2KW台21用1备3浆渣阀DN100个24旋启式止回阀DN100个25手动闸阀DN400个46电动葫芦T-2t套1七鼓风机房1罗茨鼓风机Q=60m3/hP=69.2KPaN=160KW台32用1备2电动葫芦T-3t套1八污泥均质池1可提升式高速潜水搅拌机叶轮直径D＝320mm转速n＝960rpm功率N＝3.0KW台1九污泥脱水机房1浓缩脱水一体机滤带有效宽度B=2.00mm单机处理量W=30m3/h主机总功率N=4.5KW台11用1备2偏心螺杆泵Q=20-40m3/hH=60mN=15KW台21用1备3空压机流量Q=0.3m3/min压力P=1.0MPa台1 功率N=3.0KW4清洗水泵（离心泵）Q=25m3/hH=60mN=15KW台21用1备5水平螺旋输送机机长H=8m功率N=5.5KW套16倾斜螺旋输送机机长H=6m功率N=7.5KW倾角α＝30˚套17加药计量泵Q=0-20l/hH=25mN=1.5KW台21用1备8PAM自动加药组合装置搅拌槽V=1.5m3溶液储存槽V=1.5m3功率N=0.75KW套19轴流风机Q=2137m3/h台4十加氯加药间1化学除磷自动加药组合装置搅拌槽V=3m3溶液储存槽V=3m3功率N=1.5KW套32计量泵（输送FeCL3溶液）Q=800/hH=20mN=1.5KW台43用1备3二氧化氯发生器Q=3000g/hH=20mN=1.5KW套台21用1备4盐酸储罐5立方个15氯酸钠储罐5立方个16轴流风机Q=2137m3/h台4十一二次提升泵房1二次提升泵Q=1100m3/h，H=7m，N=45KW台43用1备，1变频电动葫芦T-2t套1 十二V型滤池1混凝土滤板1140×975×100(厚）块1282石英砂粒径1.2-1.5mm，K80<1.25立方2033承托层粒径2-4mm立方234长柄滤头外径25mm，长230mm个8064十三滤池反洗设备间1单级立式离心泵Q=340m3/h，H=12mN=22KW台32用1备2罗茨鼓风机Q=34m3/min,Pa=39.2kpa,N=37KW台21用1备3电动葫芦T=2t台2十四紫外线消毒渠1紫外消毒系统N=60KW套12潜水排污泵Q=35m3/h，H=14m，N=2.2KW台21用1备十五反冲洗调节池1潜水搅拌器N=2.5KW台22手动蝶阀DN400只1十六絮凝沉淀池1不锈钢折板1.30m×0.283m,δ=4.0mm块8962不锈钢直板2.6m×1.20m,δ=4.0mm块163固定式穿孔集水槽0.3m（宽）×0.6m（高）,δ=4.0mm米804斜板填料斜长L=1m平方256十七配套管道阀门批1 1.1主要电气设备序号设备名称性能参数单位数量备注110KV开关柜KZN28-12台42干式变压器SCB10-800KVA10/0.4KV台23低压开关柜GCK台94电容补偿柜GCK台25动力配电箱台156照明配电箱台47高压电缆YJV22-3*70米2008低压电缆YJV22-3*185+1*95米8009低压电缆YJV22-3*95+1*50米40010低压电缆YJV22-3*50+1*25米15011低压电缆YJV22-3*35+1*16米100012低压电缆YJV22-3*25+1*16米5013低压电缆YJV22-5*16米20014低压电缆YJV22-5*6米500015低压电缆YJV-5*10米20016低压电缆YJV-5*6米30017低压电缆YJV-4*4米80018控制电缆KYJV22-14*1.5米600019控制电缆KYJV22-19*1.5米1000201.2自控监视设备序号名称型号规格单位数量1可编程序控制器PLC以太网接口，现场总线接口，现场总线适配器，远程I/0单元、CPU等套32不间断供电电源UPS220VAC1H2KVA在线式台33控制柜2100X800X800套34现场控制站应用软件(含故障诊断程序)套2 5通讯系统100M以太网，光缆：1500M套16系统软件中文WINDOWS平台，中文版控制组态软件（开发版），关系型实时数据库软件等套27中央控制系统应用软件实时运行控制软件，含软硬件测试和故障诊断程序套18变配电微机保护套19HMI套310服务器CORE2DUO(酷睿2)或更高，P5B-EPLUS2GBRAM，>1TBHDD，52DVD-ROM，GEFORCE8500GT21”CRT套211微型计算机IPCCORE2DUO(酷睿2)或更高，P5B-EPLUS2GBRAM，>500GBHDD，52DVD-ROM，GEFORCE8500GT17”CRT套312喷墨打印机A3带132列宽行纸送纸机构台113激光打印机A3以太网接口台114彩色打印机A3台115防雷系统（含电源防雷和信号防雷）SAC－24套116投影系统（含电动投影幕）〉3500流明；150寸投影幕套117网络交换机工业以太网专用套118计算机台800X2000X1100(高X宽X深)套11.1主要仪表配置表仪表设备清单序号名称规格型号单位数量安装位置1超声波液位差计L=5m，LD=200mm套2粗格栅2超声波液位计0~8m套1进水泵房3超声波液位开关0~8m套1进水泵房4超声波液位差计L=3m，LD=200mm套2细格栅5PH（温度）计0~14PH，-10~50℃套1进水泵房 6SS计0~300mg/l套1进水泵房7氨氮测定仪0~50mg/l套1进水泵房8磷测定仪0~5mg/l套1进水泵房9在线COD测定仪0~600mg/l套1进水泵房10电磁流量计0~3000m3/h套1进水11ORP测定仪-2100~0~+2100mV，-10~50℃套2生化池12溶解氧仪0~20mg/l，-10~60℃套4生化池13固体悬浮物仪0~5000mg/l套2生化池14氨氮测定仪0~10mg/l常压0~50℃套1出水仪表小屋15COD0~80mg/l套1出水仪表小屋16SS计0~15mg/l套1出水仪表小屋17磷酸盐测定仪0~1mg/l套1出水仪表小屋18电磁流量计0~30l/h套1浓缩压滤机房19电磁流量计0~30m3/h套1浓缩压滤机房20超声波液位计0~5m套1提升泵房21超声波液位开关0~5m套1提升泵房22压力变送器0~3m套6滤池23超声波液位计0~5m套6滤池24电磁流量计0~3000m3/h套1提升泵房出口25浊度计0~20mg/l套2滤池26巴氏计量槽0~3000m3/h套1出水27气体压力0~0.1Mpa套1鼓风机房28气体流量0~60m3/h套1鼓风机房29余氯仪0~1mg/l套1加氯间30漏氯报警仪0~15mg/l套1加氯间31信号电缆DJYPV22；DJYPVP；KYJVP米50001.1闭路电视系统材料表名称闭路电视系统组成10套摄像机及一体化云台、1套控制主机、1台监视器、1台长延时录像机 摄像机隔行扫描（PAL）制式,625行，50场电荷耦合器件1/4”，4.8×3.6mm2,分辨率为450线以上，灵敏度0.1LUX，信噪比为50DB以上镜头选用22倍变焦自动光圈镜头控制系统智能型16路视频输入，4路视频输出，1路数字信号输出，可编程交叉矩阵切换、画面4分割配套解码器、辅助跟随器、分控键盘、多媒体软件等云台分室内、室外型，吊装球形一体化云台。垂直转角60度、水平转角350度，速度为5度/秒配备附件带有排风扇、加热器、雨挂器，室外型不锈钢全天候防护罩监视器21”平面直角，（PAL）制式录像机40小时长延时录像机视频线SYKV-75-72000米控制线RVS-2*1.52000米数量1套其它序号名称规格型号单位数量备注1自卸卡车辆1'