衡阳市铜桥港污水处理工程可行研究报告(1) 81页

'衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告二〇一二年一月 目录1总论.................................................................................................................41.1项目背景.........................................................................................................41.2编制目的.........................................................................................................41.3编制依据及基础资料.......................................................................................41.4编制原则..........................................................................................................61.5编制范围..........................................................................................................72概况........................................................................................................................82.1城市概况..........................................................................................................82.2自然条件..........................................................................................................92.3供水现状........................................................................................................102.4排水现状........................................................................................................113项目建设的必要性...............................................................................................143.1保护湘江流域水体水质和生态环境的需要..................................................143.2衡阳市经济建设和发展的需要.....................................................................153.3节能减排，坚持走可持续发展道路，构建和谐社会的需要.......................154工程建设规模.......................................................................................................174.1城市总体规划分析.........................................................................................174.2工程规模........................................................................................................184.3污水量预测....................................................................................................194.4工程建设规模................................................................................................215污水处理厂进、出水水质...................................................................................235.1进水水质........................................................................................................235.2出水水质........................................................................................................246厂址选择.............................................................................................................256.1厂址选择原则................................................................................................256.2推荐厂址方案..............................................................................................257工艺方案论证和推荐..........................................................................................297.1工艺选择原则................................................................................................297.2污水处理工艺方案........................................................................................297.3污泥处理工艺方案........................................................................................437.4出水消毒方案................................................................................................468污水处理厂工程设计..........................................................................................498.1总体设计........................................................................................................498.2工艺设计........................................................................................................518.3建筑设计........................................................................................................628.4结构设计.......................................................................................................64——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――28.5电气设计........................................................................................................668.6自控及仪表设计............................................................................................709污水收集管网设计方案.......................................................................................769.1污水收集管网设计.........................................................................................76 9.2污水管网工程................................................................................................8010污泥处置...........................................................................................................8311防洪、环境保护、水土保持、消防、劳动保护..............................................8411.1防洪..............................................................................................................8411.2环境保护......................................................................................................8411.3水土保持......................................................................................................8611.4消防..............................................................................................................8611.5劳动保护......................................................................................................8612节能分析...........................................................................................................8812.1能耗分析......................................................................................................8812.2节能措施......................................................................................................8813工程风险分析....................................................................................................9013.1主要风险识别及程度分析...........................................................................9013.2风险防范及应急措施...................................................................................9014项目管理及实施进度安排................................................................................9214.1实施原则与步骤..........................................................................................9214.2项目管理机构............................................................................................9214.3人员编制......................................................................................................9314.4项目实施计划..............................................................................................9415工程投资估算....................................................................................................9515.1投资估算依据..............................................................................................9515.2工程投资估算..............................................................................................9516资金筹措.........................................................................................................10717推荐方案工程技术经济分析...........................................................................10817.1基础数据....................................................................................................10817.2经济分析....................................................................................................10917.3经济指标....................................................................................................11017.4效益分析....................................................................................................11218工程招投标......................................................................................................11318.1招投标原则................................................................................................11318.2招投标安排................................................................................................11319结论及建议.......................................................................................................11519.1可行性研究报告的结论.............................................................................115——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――319.2建议...........................................................................................................11620附表、附件、附图........................................................................................11720.1附表............................................................................................................11720.2附件...........................................................................................................11720.3附图...........................................................................................................117——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――41总论 1.1项目背景1.1.1项目名称衡阳市铜桥港污水处理工程。1.1.2项目地点衡阳市雁峰区。1.1.3业主单位衡阳市自来水总公司。1.1.4可行性研究报告编制单位湖南省建筑设计院。1.1.5项目性质新建工程。1.1.6项目类别市政工程。1.2编制目的（1）论证衡阳市铜桥港污水处理工程建设的必要性。（2）论证项目有关的主要因素，如污水水量、污水水质等。（3）确定污水处理厂建设规模。（4）对工程建设的技术可靠性、经济合理性及实施可行性进行多方案的综合性研究，进行方案比较和论证。（5）确定污水处理和污泥处理工艺方案。（6）投资估算和经济分析。（7）在论证的基础上，提出推荐建设方案，为项目决策提供科学依据。1.3编制依据及基础资料1.3.1编制依据本可行性研究报告以下列法规、文件和资料作为依据：（1）中华人民共和国《环境保护法》；（2）中华人民共和国《水污染防治法》；（3）关于幸福河污染治理情况的调查报告，衡阳市环境保护局，2007年5——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――5月25日。（4）铜桥港污水处理厂排入口处水文资料，衡阳市水文水资源勘测局，2008年6月28号。1.3.2基础资料（1）拟建污水处理厂位置的地形图（1:500）。（2）《湖南省县城建设统计年报》，湖南省建设厅，（2001～2006各年度）；（3）《衡阳市城市总体规划》（2002—2020年）说明书，中国城市规划设计研究院、衡阳市规划设计研究院编制，2003年9月；（4）湖南省衡阳市消防规划－消防给水规划图2002～2020年；（5）湖南省衡阳市总体规划－1：10000道路交通图2002～2020年。1.3.3采用的主要规范及标准编制本可行性研究报告时采用的主要规范及标准如下：（1）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；（2）《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)； （3）《污水综合排放标准》（GB8978—1996）；（4）《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)；（5）《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)；（6）《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）；（7）《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）；（8）《城镇污水处理厂附属建筑和设备设计标准》(CJJ31-89)；（9）《城市污水处理工程项目建设标准》（2001年修订版）；（10）《城市污水处理及污染防治技术政策》建城[2000]124号；（11）《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)；（12）《城市防洪工程设计规范》(CJJ50-1992)；（13）《泵站设计规范》(GB/T50265-1997)；（14）《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-95)；（15）《工业企业设计卫生标准》(ZBZ1-2002)；（16）《建筑结构荷载设计规范》(GB50009-2001)（2006）；（17）《给水排水工程构筑物设计规范》(GB50069-2002)；——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――6（18）《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)；（19）《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)；（20）《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)；（21）《水工砼结构设计规范》(SDJ20-78)；（22）《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）（2003年局部修订版）（23）《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)；（24）《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85)；（25）《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)；（26）《10kV及以下变电所设计规范》(GB50053-1994)；（27）《供配电系统设计规范》(GB50052-1995)；（28）《低压配电设计规范》(GB50054-1995)；（29）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB50060-1997)；（30）《建筑防雷设计规范》(GB50057-19942000版)；（31）《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-1993)；（32）《民用建筑电气设计规范》（JGJ1T16-1992）；（33）《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65-1983）。1.4编制原则衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告按照下列原则进行编制：（1）贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。（2）从衡阳市的实际情况出发，在城市总体规划的指导下，采取全面规划、分期实施的原则，既考虑近期建设、又考虑远期发展，使工程建设与城市发展相协调，逐步解决污水排放对环境造成的污染，充分发挥建设项目的社会、环境和经济效益。（3）根据设计进水水质和出厂水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、便于管理及维护、高效节能、经济合理，确保处理效果，节省工程投资，降低运行成本，并为将来发展留有余地。 （4）在污水处理厂征地范围内，厂区总平面布置力求经济、合理，并充分利用土地。在便于施工、安装和维护的前提下，使近期工程各处理构筑物尽量集——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――7中，节约用地，扩大绿化面积，使厂区和周围环境协调一致。（5）妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。（6）为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件。（7）为确保污水处理系统的正常运转，供电系统要求较高的可靠性，采用双回路电源，同时运行设备应有足够的备用率；采用现代化技术手段，实现自动化控制和管理，做到技术可靠、经济合理。（8）竖向设计力求减少厂区填方量和节省污水提升费用。（9）厂区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与厂区周围景观相协调。（10）采用可靠的控制系统，逐步实现科学自动化管理，做到技术可靠，经济合理，把衡阳市铜桥港污水处理厂建设成为一座技术水平先进的污水处理厂。1.5编制范围本可行性研究报告编制范围如下：（1）污水处理厂厂区范围内的全部工程。（2）污水处理厂的配套供电、供水、通讯等工程。（3）投资估算和相关技术经济分析。——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――82概况2.1城市概况2.1.1地理位置衡阳市位于东经111°32′~113°17′,北纬26°07′~27°28′，东西宽168km，南北长148km，地处湘南中部。衡阳市地理位置见插图一。衡阳市是一座具有悠久历史的古城，自古以来，即为历代州、府、郡、县的政治、经济、文化中心和交通要道，境内风景秀丽，名胜古迹颇多，因扼湘桂、湘粤铁路的咽喉，故为古今之军事要地。现在是湘南地区的重要工业城市、交通枢纽、商业重镇和旅游服务基地。衡阳市辖五区二市五县，即石鼓区、雁峰区、珠晖区、蒸湘区、郊区、耒阳市、常宁市、衡山县、衡东县、衡南县、衡阳县、祁东县。衡阳市域土地面积为15303km2。截止2004年末，全市国内生产总值为542.17亿元，人口数为718.95万人。其中市辖区国内生产总值为154.08亿元，人口数为87.6万人，市辖区面积为543km2，其中建成区面积为88.7km2。衡阳市位于湘江中游，地处湘江与耒水、蒸水三河交汇之处，湘江由南向北纵贯市区，耒水由东、蒸水由西汇入湘江。三条河流将市区分割成四个自然片即江东片、江西片、江东北（茶山坳）片和江西北（合江套、江霞）片。以湘江为界，衡阳市的江西片（包括城南区和部分郊区），是市委、市政府 及主要公共与商业设施所在地。此片还包括城西南工业区和白沙洲工业区，按规划还包括高新技术开发区华新园。衡阳市交通条件良好，京广、湘桂铁路交汇于境，湘江四季通航，以107、322国道、京珠高速公路为主体的公路交通四通八达。2.1.2历史沿革衡阳市位于湖南省中部，因居中国著名五岳之一——南岳衡山之南而得名。相传“北雁南飞，至此歇翅停飞”，故又雅称“雁城”，素有“寰中佳丽”之美誉。衡阳市历史悠久。战国时期已形成一定规模的城镇。隋开皇九年（公元589）设衡州府，形成行政、经济、文化、军事中心。此后，先后设立郡、州、路、府、——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――9道等行政建制。1942年1月1日设立衡阳市。2.2自然条件2.2.1气象衡阳市属亚热带季风湿润性气候，春夏多雨，秋冬干旱，冬寒夏热。主要的气候特征值如下：年平均气温18.1℃；历年最高温度40.8℃（1953年）；历年最低温度-7.9℃（1972年）；年最大降雨量1756mm（1953年）；最大日降水量217.4mm（1984年5月31日）；最大风速为25m/s（1972年5月8日）；多年平均日照时数1572.3hr；多年平均降雪日数11天；多年平均霜日数12.9天；多年平均蒸发量1426.5mm；多年平均相对湿度78%。2.2.2水文湘江、耒水、蒸水三条河流流经衡阳市区。耒水和蒸水都是湘江的支流，在市中心的北部汇注湘江。蒸水发源于邵东县雁鹅圳的丛山之中，流经衡阳县，于市区西北部汇入湘江，干流全长194km，境内全长152km，流域面积3470km2，蒸水下游受湘江水位影响较大，洪水期间受湘江水位顶托，最高水位与湘江基本相同。旱季枯水流量较小，历史上曾出现过干涸。耒水发源于桂东，流经汝城、资兴、郴县、耒阳等地，从市区的东北面注入湘江，全长453km，境内全长179km，流域面积11783km2，最大洪峰流量7100m3/s（P=1%），受湘江水位顶托，耒水市区段最高洪水位与湘江水位基本相同。湘江居湖南省四大河流之首，也是长江水系中的主要支流，发源于广西临桂县海洋山，经兴安、全州至斗牛岭进入湖南，经冷水滩、祁阳、衡阳、株洲、湘潭、长沙至湘阴的濠河口注入洞庭湖。湘江干流衡阳段控制流域面积52510km2，——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――10 最高水位57.94m（1978.5.19，黄海高程，下同），最低水位（1940~1985年）为42.43m，相应平均水位为45.68m。2.2.3地形地貌衡阳市地处衡阳盆地中心，湘、耒、蒸三水汇合处，河谷阶地发育，地形较开阔，四周为低缓丘陵环抱，海拨标高100~130米，平均地面标高约57米，有河曲冲积平原、三角洲冲积扇、阶地及低缓丘陵等多种地貌形态。在地质构造方面，市区主要位于北东向构造带中的衡东至茅桐桥强压纽带与霞流市至金兰桥弱压纽带的中段，区内岩层产状平缓，倾角5°15°，褶皱不明显，周家坳至东阳渡一带断裂较发育，市区位于盆地中心颥沉积了巨厚的白垩系及下第三系“红层”，第四纪以来，以河流侵蚀堆积作用为主，第四系沉积广泛复盖于下第三系与白垩系之上。2.2.4地震衡阳市域的地震基本烈度在六度以下。2.3供水现状2.3.1水资源概况衡阳市区地下水可分为松散岩类孔隙水及红层孔隙、裂隙水两大类。市区地下水分布面大，并有一定的储量，可供厂、矿自备水源开发利用。但由于浅层地下水水质多受到工业废水污染，深层地下水开采费用高，且高硬度水时有出现等原因，不宜作为城市水厂的水源。衡阳市区地表水主要是湘江、蒸水、耒水。湘江是湖南省最大河流，也是长江支流之一。湘江自南向北流经衡阳市，湘江主要支流蒸水、耒水在本市区下游汇入。蒸水流量较少，且有城市污水排入水体，水质污染较严重，历史上曾出现过干涸，不宜作为城市水厂的水源。耒水为湘江的一级支流，总集水面积为11783km2，作为城市水源时其水质水量均能满足要求。湘江发源于广西临桂县海洋坪龙门界，经金沙入湖南省东安县，流经零陵、衡阳、株州、湘潭、长沙等地入洞庭湖，于城陵矶入长江，全长856km。衡阳市地处湘江中游，湘江衡阳市段流程长5.1km，流域面积22km2，河床最宽处1430m，——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――11最窄处319m，最大水深15.7m，最浅平均水深0.92m。湘江水量充沛，除氨氮指标略高外，现阶段水源水质符合国家II类水体标准，适宜作为城市水源。衡阳市现有的五座水厂均以湘江水作为水源。2.3.2城市供水系统衡阳市现有五座水厂，均以湘江为水源，总供水能力为71.5万m3/d，其中城北水厂6.5万m3/d，演武坪水厂30万m3/d，黄茶岭水厂20.5万m3/d，江东水厂10万m3/d，铁路水厂4.5万m3/d。（1）城南水厂（黄茶岭水厂）位于湘江西岸市区上游，在湘江铁路桥上游侧约1.6km。该厂为衡阳市第一座水厂，始建于1957年，最初设计规模为1万m3/d，后经过扩建、改造和新建，现已拥有20.5万m3/d供水能力。（2）城北水厂位于湘江西岸市区下游，于1971年8月建成1.5万m3/d供 水能力，后经多次改造、扩建和新建石鼓咀取水泵房，现已具有6.5万m3/d的供水能力。（3）江东水厂位于湘江东岸市区上游，一期工程供水能力2.5万m3/d，于1973年4月建成投产，后经几次改造扩建，目前已具有10万m3/d供水能力。（4）演武坪水厂位于湘江西岸市区中部，总规模30万m3/d，一期工程10万m3/d供水能力，于1992年10月建成投产，二期扩建20万m3/d，已建成通水。（5）铁路水厂位于珠晖区冶金厂边，供水规模4.5万m3/d。衡阳市现有配水管网约480km，供水管道纵横交错。已铺设了湘江公铁大桥、衡湘公路大桥、草桥、蒸水大桥、白沙洲等5条过江管线，管道直径为DN1200-DN400mm，其中大部分采用预应力钢筋砼管，少量采用铸铁管和钢管。2.4排水现状2.4.1城市排水系统衡阳市目前仅有城西污水处理厂，市区雨、污水主要通过5条排水干渠排入蒸水和湘江。这五条干渠分别是东干渠、北干渠、西__________干渠、南干渠及结合防洪工程的沿江截流干渠。此外，还有栗山港支渠、资家港支渠、酃湖路支渠，蜈蚣桥支渠，南郊大道支渠，五一路支渠，建设新村支渠，火车西站支渠，蒸长路支渠，红湘路支渠、巷荫路支渠、五中支渠。以上管渠除北干渠外均采用雨污合流。2.4.2江西片排水现状——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――12江西片排水主要依靠西干渠，沿江截流干渠，幸福河三条排水干渠。西干渠南起岳屏公园旁的仙姬巷，途经环城南路、环城北路、船山路、在供销大厦处横穿船山路，拐入蒸湘北路，并在城建局处横过蒸湘北路，尔后从卫校围墙旁经过，穿西合铁路涵洞进入立新区，最后入蒸水。西干渠汇水总面积8.10km2，汇水区是衡阳市老城区，人口密集，商业繁荣，道路纵横交错。西干渠的汇水主要是生活污水和地面雨水，通过红湖排渍站处的排水闸排入蒸水。沿江截流干渠始于雁城路口附近，经湘江南路、湘江北路、在与华光街交接处拐入华光街，再穿过中山北路，沿明翰路往西，再拐入西湖公园旁的演武坪路，最后经演武坪排水闸排入蒸水，此干渠最大尺寸为2.0×2.0m。沿江截流干渠汇水面积2.3km2，汇水区也属于老城区，人口密集，主要汇集生活污水和地面雨水，入蒸水时采用闸排与电排相结合的排水方式。幸福河是衡阳市城西南片一条合流排水明渠，汇水总面积67.5km2，明渠最大断面尺寸达10.0×4.0m，江西南片大部分工厂企业废水都排入幸福河，这些厂矿污水大部分未经处理直接排放，造成幸福河严重污染，水质发臭。幸福河污水在铜桥港处排入湘江，全靠天然河槽与两孔5.0m×4.0m的涵闸排泄或阻止湘江洪水倒灌。此外，白沙洲片有一南郊大道支渠，断面1.0m×1.5m，黄茶岭衡阳师专处有一师专支渠，黄白路段自来水公司处、五中处、木材厂外、玻璃厂处均有较大排水管渠汇入湘江。江西片主要排渍站有丁家桥排渍站、师专排渍站、演武坪排渍站、红湖排渍站、王家堰排渍站。2.4.3江东片排水现状江东片目前大部分雨污水的排放均依靠东干渠。东干渠始于东风路立交桥附近，沿东风路东侧经平安里、农田里、如意里、新民里，从铁四小、铁五小前穿 过，然后又折回东风路，经过广东路口、湖北路口，在肉联厂附近向东穿过粤汉路，最后经过晏家坪排水闸排入湖江。东干渠汇水面积6.44km2，大部分属于老城区。江东片沿江地带地势较低，现状排水口较多，目前基本上都靠自流排入湘江。江东片主要排渍站有：朱冲排渍站、晏家坪排渍站、戴家港排渍站、拜泥山排渍站、湖东寺排渍站、蜈蚣桥排渍站。——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――132.4.4城西北片排水现状在城西北片沿蒸长路有一条断面尺寸为2.0×2.5m的排水明渠，明渠在蒸水大桥附近变为封闭圆拱涵，合江套107国道以西的雨污水以及107国道以东的部分雨污水都通过各种明渠、暗沟排入此条渠道，最终排入蒸水。此明渠汇水面积18.81km2。北干渠是一条污水干渠，污水沿一排水盖板涵经五一排渍站排水湘江。栗山港支渠是一雨污合流明渠，污水经栗山港排渍站的涵闸排入湘江。资家港支渠的水从松木乡新竹村流来，也是一合流明渠，污水主要来自烧碱厂、矾布厂、支渠汇集的雨污水最后经资家港涵闸排入湘江。2.4.5茶山坳片排水现状茶山坳片目前基本上还处于自然无组织排水状态2.4.6城西污水处理厂城西污水处理厂位于城区西北角的蒸水河畔，一期占地150亩，预留远期控制用地150亩。建设总规模为30×104m3/d，其中一期工程规模为15×104m3/d，远期预留15×104m3/d规模的发展余地及远期深度处理用地。污水处理厂采用A-A2/O改良型氧化沟工艺，去除BOD5、COD、SS，并具有脱氮除磷功能。——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――143项目建设的必要性3.1保护湘江流域水体水质和生态环境的需要2000年6月5号，国家建设部、国家环境保护总局、科技部建成【2000】24号文件发布了关于印发《城市污水处理及污染防治技术政策》的通知，通知要求2010年全国设市城市和建制镇的污水平均处理率不低于50%，设市城市的污水处理率不低于60%，重点城市的污水处理率不低于70%。衡阳市铜桥港污水处理厂位于湘江的中上游，是湘江综合治理的重要污染源之一。综合治理湘江，保护湘江水质，改善湘江流域生态环境是湖南省“十一五”规划的重点项目。湘江是湖南省最大的河流，在湘境内全长670km，流域面积9.3万km2，占全省总面积的43%，人口2947.21万，占全省总人口的45.85%，其中城镇人口801.46万，约占全省城镇人口的50%。全省的冶金、化工、建材、轻工、纺织、食品加工、机械等行业的骨干大多集中于此。湘江流域污染日益严重这是不争的事实。近年来，湘江流域的水污染已对千万老百姓的饮水安全构成威胁。2003年枯水季节，长沙、衡阳、湘潭等地饮水水源水质重金属超标，湘江流域水环境污染已严重影响了沿岸居民的生活。另一个不容忽视的因素，就是全省工业经济总量的快速增长，给工业污染物排放总量的削减和有效控制带来了困难，尤其是湘 江枯水季节，流量小，流速慢，水体对污染物的稀释净化能力减弱，这导致湘江株洲至长沙段水环境容量已达到饱和状态，即使企业达到排放标准也很难保证达到Ⅲ类水质，湘江饮用水质下降再次敲响治污的警钟。据2004年6月3号省环保局__________发布的《2003年湖南省环境状况公报》显示，湘江干流下游株洲、湘潭、长沙城区江段污染严重，长沙段石油类及汞污染状况有所缓解。但局部河段（马家河与昭山）汞污染严重，粪大肠菌群污染仍旧比较严重。幸福河位于衡阳市城西南部，流经衡阳市高新开发区、蒸湘区、雁峰区，由西向东流入湘江，全长18.75公里，流域面积约20km2，总人口20万人。该流域境内有衡阳钢管厂、市氮肥厂、市啤酒厂、化工研究所等二十余家企业。其中钢铁生产企业2家，机械生产企业5家、制药厂1家，啤酒厂1家，其他企业14——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――15家。企业生产废水对幸福河流域的污染严重，严重的影像了周围居民的生产与生活。幸福河处于衡阳市的最上游，衡阳市区自来水厂的取水头部均处于其下游，铜桥港污水处理工程的建设将为衡阳市区水环境的改善发挥重要作用。为配合湘江流域综合治理工程的顺利开展，遏制和治理环境污染，保护湘江流域的生态环境，促进整个湖南经济的可持续发展，建设衡阳市铜桥港污水处理厂是十分必要的。3.2衡阳市经济建设和发展的需要城市给排水事业的发展是城市总体发展的重要组成部分，必须保证国民经济增长的需要，顺应社会发展的潮流。衡阳市区是市政府的所在地，市域政治、经济、文化、信息、流通中心，在全市经济中具有举足轻重的作用，今后必将以它的区位优势和其辐射影响力来带动全市乃至全省的经济发展。经济的加快发展势必伴随城市基础设施的大发展，而城市给排水是城市基础设施的重要组成部分，必须跟上人口增长和经济发展步伐。衡阳市发展快，经济增长迅速，但伴随着市区建设的进行，对生态环境的破坏也在加剧，如果任其发展，不尽快采取措施消除对环境的污染，环境质量就会不断恶化。环境的损失带有持久性和不可逆性，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。为着力于环境、文化景观和高效服务设施的建设,保持经济的可持续发展过程中，建设衡阳市铜桥港污水处理厂是当务之急。3.3节能减排，坚持走可持续发展道路，构建和谐社会的需要环境保护是城市发展必不可少的组成部分，随着城市社会经济的快速发展，环境保护的地位和作用也将日趋重要，水环境保护是城市环境保护的重要组成部分。衡阳市污水大部分直接排入水体，不利于整体生态环境。社会经济发展是一个不可逆转的必然趋势，要满足社会经济发展的需要，又要充分考虑水环境的承受能力，同时对水资源进行切实可行有效的保护，使水资源得以持续利用，支持社会经济的可持续发展。这就要求对城市污水进行处理，进而实现综合治理，改善水环境和生活环境，并使水资源可持续利用，以满足经济可持续发展的要求。综上所述，衡阳市铜桥港污水处理厂的建设，对促进衡阳市经济发展、提高市区人民生活质量、保护湘江水体水质及其生态环境、坚持走可持续发展道路，——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告—— ――湖南省建筑设计院――16以及环境质量的改善和提高都有极其重要的意义，所以建设衡阳市铜桥港污水处理厂十分必要。——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――174工程建设规模4.1城市总体规划分析4.1.1城市发展规划污水处理厂的建设必须与城市总体规划相协调，它的建设规模不仅要考虑城市某区域现状的污水排放量，还要从城市总体发展的角度出发，考虑今后若干年的发展期内，城市的整体发展布局对污水厂接纳污水量的影响。因此，有必要在确定污水处理厂建设规模之前对城市总体规划进行分析。2004年末，衡阳市区统计人口87.6万人左右。根据衡阳总体规划，2010年市区总人口预计达到100万人，2020年市区总人口预计达到130万人。2010年中心城区城市建设用地规模控制在98km2，人均建设用地控制在98m2以内;2020年中心城区城市建设用地规模控制在125km2，人均建设用地控制在96m2以内。将来城市用地主要发展方向：市中心用地向西发展，工业用地向北发展，黄茶岭以南地段为科研文教基地，朱家堰为仓库发展用地。拟定江东片为城市发展用地。根据工业布局城市工业用地按性质分为七个工业区，南北以雁城路和船山路为界，东西以沿江路和蒸湘路为界。城中工业区以食品加工，工艺美术等污染较少的工业为主。江东工业区以机械工业为主，合江套工业区位于城市下游城北端以化工工业为主，茶山坳工业区以盐化工业为主，白沙洲工业区以轻纺机械工业为主，城西南工业区即湘桂线以南一片，以水泥、化肥工业为主，东阳渡工业区离市区21公里，为国防工业区。4.1.2城市供水规划2010年规划城区人口100万人，2020规划城区人口将近130万人。目前衡阳中心城区现有五座水厂的总供水能力为71.5万m3/d，难以满足城市近远期的用水量要求，须加紧城市供水工程的建设。《总规》指出：由于衡阳江西片和郊县的大部分高校将迁至江东组建大学城，江东用水人口和用水面积将有较大增加，且珠晖区高速铁路的建设也势必导致该片用水量的急剧增长。近期扩建江东水厂(在原有厂址内扩建)，新增10.0万m3/d供水能力；在珠——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――18晖区白渔塘新建珠晖水厂，增加10万m3/d的供水能力，使2010年总供水能力达到90.0万m3/d，满足规划用水需要。远期城市人口达到130万人，日需供水量约为130万吨。在近期规划供水能力的基础上，需要增加38.5万m3/d的供水能力。由于城北水厂取水点位于湘江石鼓咀以南，该处水源污染状况较为严重，出水水质难以达到规范要求，故远期停用城北水厂（6.5万m3/d），扩建城南水厂，使其增加15万m3/d生产能力，珠晖水厂二期新增10万m3/d的供水能力，在石鼓区松梅村附近新建供水能力为20万m3/d的水厂一座，使远期城市供水能力达到130万m3/d，满足城市发展用水 需要。4.1.3城市排水规划市区被湘江、耒水、蒸水分成四片，即东北片（茶山坳）、东片、北片和南片。规划将市区划分为五个排水体系，即东北片（茶山坳）、东片、北片、蒸水至湘桂铁路一片、湘桂铁路以南一片。规划的排水体制是旧城区近期采用合流制排水体制，远期逐步改造为分流制。新建工业区、高新技术产业开发区和城西南片，城北合江套片、江霞片、茶山坳片采用分流制。生活污水和经预处理达标后的生产废水进入城市污水处理厂处理后排放，雨水就近排放至自然水体。规划近期除新建和改建一部分排水管渠之外，还要规划远期新建五个污水处理厂和扩建城西污水处理厂，规划新建的五个污水处理厂是癞子石污水处理厂、五一村污水处理厂、铜桥港污水处理厂、茶山坳钱家町污水处理厂和江霞工业区污水处理厂。4.2工程规模4.2.1预测年限的确定一座污水处理厂的建设周期从工程项目批准立项到污水厂建成投产，一般需要2～3年时间，投产后污水厂应能满足城市污水处理需要为宜，并与城市供水发展相适应，据此，本可行性研究根据《衡阳市城市总体规划》（2002—2020年），确定衡阳市铜桥港污水处理工程近期年限为2010年，远期年限为2020年。4.2.2服务区域与人口根据《衡阳市城市总体规划》（2002—2020年），结合衡阳市区现状人口分——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――19布确定铜桥港污水处理工程服务区域为幸福河两岸、白沙洲工业园区、特变电工区域，服务人口及面积见表4.1。表4.1铜桥港污水处理厂服务人口及面积年份指标20102020服务区人口（万人）1423.5占市区人口百分比1418服务区面积（km2）13.722.64.3污水量预测本可研结合城市现状，依据城市规划，对近期2010年、远期2020年铜桥港污水处理厂的规模进行预测，采用分项预测法及城市综合用水定额法两种方法。4.3.1分项定额预测法本方法通过对规划年限内城市综合生活用水、工业用水、市政绿化等用水量的预测，来确定城市污水量。预测过程中综合生活用水定额及各类用水量之间的关系主要是通过分析《湖南省县城建设统计年报》，湖南省建设厅，（2001～2006各年度）中的统计数据得出。定额具体数值见表4.2。表4.2衡阳市2001-2006年各类用水量及定额 类别年份生产运营用水（万吨/年）公共服务用水（万吨/年）居民生活用水（万吨/年）其他用水（万吨/年）人口（万人）20018450944882397181200225027305908564682200383357798851361388.83200477527934419800884.322005992618767874754088.5200673618464622372989.9平均值7387.67994.676749.54917.8385.76人均值（L/d）26331.8216157由上表可以看出居民综合生活用水定额为248L/cap.d，工业用水为263L/cap.d，其他用水为157L/cap.d。各定额之间关系综合生活用水定额和工——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――20业用水定额基本持平，其他用水定额约占前两者之和的30%。①综合生活污水综合生活用水是指居民日常生活用水和公共建筑用水，不包括浇洒道路、绿化和其它市政用水。城市综合生活污水排放系数为0.80。城西排水系统生活污水量与人口、综合生活用水定额，污水收集率等有关。因为铜桥港污水处理厂辖区大部为新城区，人口占市区人口百分比随着城市发展而逐渐增大。表4.3综合生活污水量预测年份指标20102020服务区区人口（万人）1423.5综合生活用水定额（L/cap.d）250280污水排放系数0.80.8污水收集率（%）9098污水厂服务区内综合生活污水量（万吨/d）2.525.14②工业废水污水厂服务区内工业废水量与工业用水量、工业用水重复使用率、污水排放 系数、服务区工业废水量占市区总工业废水量百分比等因素有关。随着高新技术开发区的发展,服务区内工业废水排放量会增加,占市区总工业废水量的比例会逐渐增大。根据表4.2可以看出工业用水量和综合生活用水量基本持平。表4.4工业废水量预测年份指标20102020服务区人口（万人）1423.5综合生活用水定额（L/cap.d）250280工业用水与综合生活用水量比值11污水排放系数0.80.8工业用水重复使用百分比（%）5055污水厂服务区工业废水量(万m3/d)1.42.37③其它污水量其它污水量指市政污水量及其它未预见污水量，从表4.2可以看出衡阳市其它污水量约占综合生活污水与工业废水两项之和的30%。则2010年、2020年服——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――21务区内其它污水量分别为：1.18万m3/d、2.25万m3/d。④污水厂总污水量污水厂总污水量为其服务区内综合生活污水、工业废水与其他污水三项之和，2010年、2020年污水厂总污水量预测见表4.5。表4.5分项法预测总污水量年份水量20102020综合生活污水量(万m3/d)2.525.14工业废水量(万m3/d)1.42.37其它污水量(万m3/d)1.182.25总污水量(万m3/d)5.110.54.3.2城市综合用水定额法城市综合用水定额是指水厂总供水量除以用水人口,包含综合生活用水、工业用水、市政及其它用水的水量。根据《室外给水设计规范》(GB50013-2006)中列出的城市综合用水量调查表,衡阳市在2010年为一区特大城市,综合用水量分别为435～615L/cap.d,因此2010年、2020年综合用水量取500L/cap.d。表4.6综合用水定额法预测总污水量年份水量20102020综合用水定额L/cap.d500500服务人口(万人)1423.5排放系数0.80.8 污水收集率（%）9098污水量(万m3/d)4.549.174.4工程建设规模综合以上两种方法，铜桥港污水厂污水量预测见表4.7。表4.7污水量预测一览表序号预测方法名称2010年2020年1分项指标法城区平均日用水总量（万m3/d）5.110.52综合用水定额法城区平均日用水总量（万m3/d）4.549.17城市污水处理工程应按照统一规划、分片建设、近远期结合，并与供水设施——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――22建设相适应为指导思想，根据对衡阳市铜桥港污水处理厂2010年、2020年污水量的分析，确定衡阳市铜桥港污水处理工程建设规模：近期2010年为5.0×104m3/d；远期2020年为10.0×104m3/d。——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――235污水处理厂进、出水水质5.1进水水质污水处理厂设计进水水质的确定，通常系根据污水水质实测资料、同城其他污水处理厂进水水质、省内同类型城市污水处理厂进水水质及城市将来的发展等方面进行综合考虑。5.1.1污水水质实测资料根据《关于幸福河污染治理情况的调查报告》，各排污口的具体水质情况见附件一，对报告中各排污口的水质加权平均后水质见表5.1。表5.1幸福河主要排污口水质加权平均值单位：mg/l分析项目采样地点CODcrBOD5SS氨氮TPPH幸福河主要排污口73.2—59.63.531.387.425.1.2同城污水处理厂进水水质衡阳市城西污水处理厂进水水质，详见附件二，见表5.2。表5.2衡阳市城西污水处理厂进水水质情况单位：mg/l分析项目采样时间及天气CODcrBOD5SSTNTPPH2008-5-15，晴220.868.3-9.460.837.515.1.3湖南省其它同类型城市污水处理厂的设计进水水质根据《衡阳市城西污水处理工程可行性研究报告》对湖南省部分污水处理厂设计水质的调查，各厂具体设计进水水质值见表5.3。5.3湖南省部分城市污水厂设计进水水质单位：mg/l序号名称BOD5CODSSTNNH3-NTP1岳阳市南津港污水处理厂15035025025-- 2长沙市浏阳污水处理厂130300150-2533长沙经济技术开发区污水处理厂125250210---从表5.3可看出，湖南省部分城市污水处理厂进水水质为：BOD5为125-150mg/L，COD为250-350mg/L，SS为150-250mg/L，NH3-N——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――24为25mg/L左右，TP为3mg/L左右。5.1.4污水处理厂进水水质以上各方法对污水水质情况进行的预测存在一定出入，主要是由于污水采样分析取样具有随机性，同时由于合流制原因使污染物浓度被不同程度稀释等原因造成。综合考虑现状排放口监测结果与规划年限内水质可能面对的变化，污水处理厂设计进水水质见表5.4。表5.4污水处理厂进水水质单位：mg/l项目CODcrBOD5SSTNTP进水水质3001502003045.2出水水质根据《湖南省主要水系地表水环境功能区划》（DB43/023-2005）,铜桥港污水处理厂排放口水域执行GB3838-2002中Ⅲ类标准。由此根据《城镇污水处理厂污染排放标准（GB18918—2002）》中相关规定，铜桥港污水排放水质执行一级标准的B标准。具体出水水质及去除率见表5.5。表5.5污水处理厂出水水质单位：mg/l项目CODcrBOD5SSTN（以N计）TP出水水质≤60≤20≤20≤20≤1去除率（％）≥80≥86≥90≥33≥75——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――256厂址选择6.1厂址选择原则污水处理厂厂址选择遵循以下原则：（1）厂址选择应符合城镇总体规划和排水工程专项规划的要求；（2）位于城镇水体的下游，污水尽可能自流进入污水处理厂；（3）位于城镇夏季最小风向频率的上风侧；（4）有良好的工程地质条件；（5）与城市规划居住、公共设施保持一定的卫生防护距离；（6）考虑远期发展的可能性，有扩建的可能；（7）便于污水、污泥的排放和利用；（8）厂区地形不受水淹，符合防洪标准的有关规定；（9）有方便的交通、运输和水电条件；（10）污水干管输送距离尽可能短；（11）充分利用地形，选择有适当坡度的地区，以满足污水处理构筑物高程布置的需要，减少土石方工程量。 6.2推荐厂址方案经现场实地踏勘，选择两处厂址拟建设污水处理厂，见附图三——衡阳市铜桥港污水处理厂厂址区位示意图。其中1#厂址选择在塑田村一组幸福河北岸；2#厂址选择在塑田村一组幸福河南岸。图6.11#厂址选择在塑田村一组幸福河北岸——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――26图6.22#厂址选择在塑田村一组幸福河南岸6.2.11#厂址方案1#厂址方案在塑田村一组幸福河北岸，该处紧临湘江，幸福河自厂址西边折南边后向东注入湘江。厂址四周为规划道路，北边为白沙路，宽度30米；东边为湘江南路，宽30米；南边为纺城路，宽18米；西边为新月路，宽20米。除西、南边与规划道路间隔幸福河以外，东、北边都紧邻规划道路。厂址处地形较平坦，多为河滩及菜地，少量民宅。自然地形高程57.00-60.00m。1#厂址方案具有如下特点：①厂址位于衡阳市上游，其服务区域污水可自流进入污水处理厂，无需提升污水进入污水厂，减少运行费用。②厂址处有城区规划道路，从白沙路开T口接入，进出方便。③根据地形，构筑物布置工艺顺畅，处理后排水就近排入湘江。④根据现场踏勘，该处未见滑坡、断层、溶洞等不良地质现象，该处建设污水处理厂是可行的。⑤厂址与规划污水处理厂厂址吻合，且离人口居住密集区远，对城区的环境影响小。⑥厂址位置离其服务区较近，进入污水处理厂的主干管敷设距离较短。⑦污水处理厂尾水排放管道较近。6.2.22#厂址方案2#厂址选择在塑田村一组幸福河南岸。该处地形较平坦，部分为农田和民宅——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――27兼有学校一座。北面紧靠幸福河江，东临湘江，北侧和西侧分别接纺城路和新月路。厂址100m范围内有部分民宅，自然地形高程57.00-61.00m。2#厂址方案具有如下特点：①厂址位于衡阳市上游，其服务区域污水可自流进入污水处理厂，无需提升污水进入污水厂，减少运行费用。②厂址处有城区规划道路，从纺城路开T口接入，进出方便。③根据地形，构筑物布置工艺顺畅，______处理后排水就近排入湘江。④根据现场踏勘，该处未见滑坡、断层、溶洞等不良地质现象，该处建设污水处理厂是可行的。⑤厂址与规划污水处理厂厂址基本吻合，且离人口居住密集区远，对城区的环境影响小。⑥厂址位置离其服务区较近，进入污水处理厂的主干管敷设距离较短。⑦该区域内有部分农田和学校一座，加大了征地难度。6.2.3厂址方案比较表6.1衡阳市铜桥港污水处理厂厂址方案比较表 序号项目1#厂址2#厂址方案比较1污水厂位置与规划污水厂关系吻合吻合相同2交通方便方便相同3拆迁工程量较少较多1#优4现状用地菜地、民宅农田、民宅、学校1#优5出水排放管道近较近1#优6地质条件较好较好相同7防洪条件防洪堤防洪防洪堤防洪相同8污泥运输远更远1#优9供电、供水距离较近较远1#优10地基处理费用较低较低相同11土方平衡填方量小填方量小相同12雨水排放条件好好相同13对周围环境影响影响小影响小相同14远期发展用地紧张紧张相同——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――286.2.4厂址推荐意见通过对两个厂址十四个单项对比分析可以看出，两个厂址方案特点大部分相同，1#厂址拆迁量相对较小，无基本农田和重要设施征地相对简单，更吻合规划位置。因此，本报告推荐1#厂址——塑田村一组幸福河北岸为衡阳市铜桥港污水处理厂厂址。——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――297工艺方案论证和推荐7.1工艺选择原则污水处理厂的工艺选择遵从以下原则：（1）技术先进、稳妥可靠。在前人不断探索的基础上，科学加以总结，在稳妥可靠的前提下，积极采用先进的工艺技术。（2）占地少。污水处理厂临近湘江，土地资源宝贵，必须尽可能少占用土地，因此在选择工艺技术时占地少是一条重要原则。（3）投资省。国家和地方财力有限，要充分发挥投资效益，在满足出水水质要求的情况下，必须选择最为经济的工艺技术方案。（4）管理方便、运行费用低。必须考虑当地的管理水平和投产后的常年运行费用，要选择管理方便、运行费用低的工艺方案。7.2污水处理工艺方案7.2.1污水处理工艺分析污水处理工艺的选用是与污水处理厂进水水质和要求达到的处理效率密切相关的，在确定污水处理工艺前，首先需要分析进水水质的技术性能及各种污染物的去除机理和所能达到的去除程度。采用生化处理的方法处理污水是一种有效 的、经济的、也是目前最常用的成熟的污水处理方法，但是城市污水是否可采用生化处理的方法则取决于污水的可生化性。7.2.1.1进水水质的技术性能分析污水处理厂进水水质技术性能指标见表7.1。表7.1污水处理厂进水水质技术性能指标表序号项目比值1BOD5/CODcr0.502BOD5/TN5.03BOD5/TP37.5对进水水质分析如下：（1）BOD5/CODCr比值污水BOD5/CODCr值是判定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法。一般——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――30认为BOD5/CODCr>0.40可生化性好，BOD5/CODCr>0.3可生化，BOD5/CODCr<0.3较难生化，BOD5/CODCr<0.25不易生化。本工程进水水质BOD5=150mg/l，CODCr=300mg/l，BOD5/CODCr=0.50，表明污水处理厂可以采用生化处理工艺，且可生化性好。（2）BOD5／TN（即C/N）比值C/N比值是判别能否有效脱氮的重要指标。从理论上讲，C/N≥2.86就能进行脱氮，但一般认为，C/N≥3.5才能进行有效脱氮。本工程进水水质C/N=150/30=5，满足生物脱氮要求。（3）BOD5/TP比值该指标是鉴别能否生物除磷的主要指标。生物除磷是活性污泥中除磷菌在厌氧条件下分解细胞内的聚磷酸盐同时产生ATP，并利用ATP将废水中的脂肪酸等有机物摄入细胞，以PHB（聚-β-羟基丁酸）及糖原等有机颗粒的形式贮存于细胞内，_______同时随着聚磷酸盐的分解，释放磷；一旦进入好氧环境，除磷菌又可利用聚-β-羟基丁酸氧化分解所释放的能量来超量摄取废水中的磷，并把所摄取的磷合成聚磷酸盐而贮存于细胞内，经沉淀分离，把富含磷的剩余污泥排出系统，达到生物除磷的目的。进水中的BOD5是作为营养物供除磷菌活动的基质，故BOD5／TP是衡量能否达到除磷的重要指标，一般认为该值要大于20，比值越大，生物除磷效果越明显。分析本工程进水水质，BOD5／TP=150/4=37.5，完全可以采用生物除磷工艺。综上所述，衡阳市铜桥港污水处理厂进水水质采用常规二级生化处理工艺是合适的。7.2.1.2污染物去除基理在采用生物脱氮除磷的活性污泥工艺中，不同的污染物是以不同的方式去除的。（1）SS的去除污水中SS的去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除；小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小直 径的无机颗粒（包括尺度大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。污水处理厂出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标，出水中的BOD5、CODCr、——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――31TP等指标也与之有关。因为组成出水悬浮物的主要成分是活性污泥絮体，其本身的有机成份就高，而有机物本身就含磷，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、CODCr和TP增加。因此，控制污水厂出水的SS指标是最基本的，也是很重要的。（2）BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后通过泥水分离来完成的。活性污泥中的微生物在有氧条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细__________胞,将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量,其最终产物是CO2和H2O等稳定物质，其实质是将液相的有机污染物质转化为固相物质，表现为活性污泥量的增长。（3）CODcr的去除污水中CODcr去除的原理与BOD5基本相同，污水厂出水中剩余的COD，即COD的去除率，取决于原污水的可生化性，它与城市污水的组成有关。污水厂进水的BOD5/CODcr>0.3，可进行生化处理，采用二级处理工艺完全可使出水CODcr≤60mg/l。（4）N的去除污水处理工程一般采用生物脱氮的方法实现N的去除。氮是蛋白质不可缺少的组成部分，因此广泛存在于城市污水之中。在有机物被氧化的同时，污水中的有机氮也被氧化成氨氮，在溶解氧充足、泥龄较长的情况下，进一步被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，通常称之为硝化过程。经过好氧生物处理后的污水，其中大部分的凯氏氮都被氧化成为硝酸盐（NO3-N），反硝化菌在溶解氧浓度极低或缺氧情况下可以利用硝酸盐中氮作为电子受体，氧化有机物，将硝酸盐中的氮还原成氮气（N2），从而完成污水的脱氮过程，通常称之为反硝化过程。按照上述原理，可组成缺氧池和好氧池，即A/O系统，实现N的去除。A/O系统设计中需控制的主要参数就是足够的污泥龄和进水的C/N比。（5）P的去除污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。城市污水采用生物除磷为主，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——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――32能地减少加药量，降低处理成本。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，产生能量用以吸收快速降解有机物，并转化为PHB（聚β羟丁酸）储存起来。 当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和吸磷，形成高浓度的含磷污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。生物除磷的优点在于不增加剩余污泥量，处理成本较低。缺点是为了避免剩余污泥中磷的再次释放，对污泥处理工艺的选择有一定的限制。生物除磷工艺的前提条件是聚磷菌必须在厌氧条件下受到抑制，而后进入富氧阶段才能增大磷的吸收量。因此，污水除磷的处理工艺必须在曝气池前设置厌氧段。根据本工程进水含磷量4.0mg/l，出水含磷量小于1.0mg/l，BOD5/P=150/4.0=37.5，满足生物除磷工艺对碳源的要求，因此，本工程采用生物除磷工艺可满足出水含磷量要求。7.2.1.3常用污水处理工艺近年来国内城市污水处理厂采用的处理工艺方案多种多样，常用的几种处理方法如下：（1）普通活性污泥法我国80年代以前建成的污水处理厂多采用此法。该法可采用鼓风曝气或表面曝气，近年来微孔曝气器等效率高的产品成批生产，提高了鼓风曝气池中氧的利用率。尽管单位容积的污泥负荷率较大，但普通活性污泥法对负荷变动的适应性较弱，出水水质的稳定性不高，活性污泥膨胀或恶化时要恢复到正常状态所花费的时间长，对操作管理水平要求高，且经估算工程投资也高于氧化沟，因此，本报告不采用普通活性污泥法。（2）A/O法A/O流程(厌氧-好氧工艺)或A2/O法(厌氧-缺氧-好氧工艺)，由初沉池、厌氧池(缺氧池)，好氧池，二沉池组成。A2/O法污水处理系统一般采用推流式活性污泥系统。原污水首先进入厌氧区，兼性厌氧的发酵细菌将废水中的可生物降解的大分子有机物转化为VFA（挥发性脂肪酸）这一类小分子发酵产物。据聚磷__________菌可将菌体内积贮的磷酸盐分解，所释放的能量可供专性好氧的聚磷细菌在厌氧的——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――33“压抑”环境下维持生存，另一部分能量还可供聚磷细菌主动吸收环境中VFA一类小分子有机物，并以PHB形式在菌体内贮存起来。随后废水进入缺氧区，反硝化细菌就利用好氧区中经混合液回流而带来的硝酸盐，以及废水中可生物降解有机物进行反硝化，达到同时去碳和脱氮的目的。厌氧区和好氧区都设有搅拌混合器，以防污泥沉淀。接着废水进入曝气的好氧区，聚磷菌除了可吸收、利用废水中残剩的可生物降解有机物外，主要分解体内贮积的PHB，放出的能量可供本身生长繁殖，此外还可主动吸收周围环境中的溶磷，并以磷酸盐的形式在体内贮积起来。这时排放的废水中的溶磷浓度已相当低。好氧区中有机物经厌氧区、缺氧区分别被聚磷菌和反硝化细菌利用后，浓度已相当低，这有利于自养的硝化细菌生长繁殖，并将NH4+经硝化作用转化为NO3-。非聚磷的好氧性异养菌虽然也能存在，但它在厌氧区中受到严重的压抑，在好氧区又得不到充足的营养，因此在其他生理类群的微生物竞争中处于劣势。排放的剩余污泥中，由于含有大量能过量积贮聚磷盐的聚磷菌，污泥中磷含量高，因此可较一般的好氧活性污泥系统大大提高了 磷的去除效果。A2/O工艺流程复杂，构筑物多，不易管理且投资成本较高。本报告不采用A2/O法。（3）微动力生物膜法(DEST池）微动力生物膜法工艺是在USB工艺的基础上开发出的一种城市污水处理净化系统，以多格缺氧池、厌氧池、好氧池为特征，是一种以厌氧生化为主，好氧生_______化为辅的工艺。该处理系统由下流式厌氧生物接触氧化池、上流式厌氧生物接触氧化池、生物接触氧化池、污泥消化池等组成。通过在厌氧生物接触氧化池中设置高比表面积填料，使附着的生物量远远大于悬浮的生物量，大大提高了处理能力，缩短处理周期。采用内回流系统，增大了工作稳定性。经厌氧处理后的污水自流入生物接触氧化池。该池是一种以生物膜法为主，兼有活性污泥法的生物处理装置。通过鼓风机提供氧源，在该装置中的有机物被微生物所吸附、降解，使水质进一步得到净化。生物接触氧化池内设置聚乙烯弹性填料，采用穿孔管曝气。污水经充分曝气后流入沉淀池，固液分离后，上清液流入消毒池，消毒后的水可达到良好的处理效果。通过国内已建成的污水处理厂运行实践证明：该系统有较强的除磷脱氮功能，具有运行稳定、管理方便、经济节约、运行费用较低的特点。但该工艺十分——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――34适合中小型城镇生活污水的处理，处理效果稳定，出水水质好。本报告不采用微动力生物膜法。（4）CASS工艺CASS工艺指设有生物选择器及兼氧区和主反应区的可变容积反应池，以序批曝气——非曝气方式运行的充——放方式间歇活性污泥处理工艺，在一个反应器中完成有机污染物的生物降解和泥水分离的处理功能。此法集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成。一般由多个池子构成一组，各池工作状态轮流变换运行。该工艺为一体化的集中处理构筑物，最大的优点是节省占地。此外，可以减少污泥回流量，有节能效果。但是，CASS工艺对自动化控制要求很高，并需要大量的电控阀和机械滗水器，稍有故__________障将不能运行。由于一池有多种功能，相关设备在一段时间内闲置。另外，由于滗水深度通常有1.5～2.5m，出水的水位必须按最低滗水水位设计，故总的提升扬程较其他工艺要高，水力能耗略有增加。CASS工艺是循环活性污泥技术的一种型式，该工艺具有工艺简单、经济、处理能力强、耐冲击负荷、除磷脱氮效果好的特点，对于中小规模、具有一定管理水平的城市污水厂，CASS工艺不失为一种优选工艺，可以发挥节省用地、提高出水水质指标的优势。本工程将CASS工艺作为比选方案之一。（5）“硅藻精土+生化”工艺该工艺有别于传统工艺，其实质是一种纯物理治污法。硅藻精土是由不导电的非晶体二氧化硅组成的硅藻壳体和超导硅藻纳米微孔，使得硅藻表面形成不平衡负电位。污水处理时，加入微量的硅藻精土处理剂，在搅拌下，硅藻表面的不平衡负电位能破坏污水中由负离子形成的正电离圈并中和悬浮离子的带电层，导致胶体颗粒和胶团结构的电位减少或为零，促使水中的 污染物快速物理絮凝、沉淀。硅藻土本身具有巨大的比表面积，巨大的孔体积和较强的吸附力，可以将超细微粒物质吸附到硅藻表面，形成链式结构瞬间下层与水体分离。在特制的专业设备中，废水以每克2.5亿个以上的硅藻形成的渣层中渗出，经过硅藻纳米微孔超滤去除水中的悬浮物，重金属离子及细菌等超细颗粒，清水向上溢出。清水流入生物处理池进行二级处理，再去除残余微量污染物，最后通过硅藻纳米微孔过滤，使出水水质达标排放。——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――35该工艺具有去除污水中的总磷、总氮、重金属以及悬浮物、细菌等效果明显，多项指标可达标排放；占地面积小，该工艺适合小型污水处理厂，本工程不采用“硅藻精土+生化”工艺。（6）改良型氧化沟法改良型氧化沟作为一种成本低廉，构造简单又易于维护管理的污水处理技术日益引起人们重视。近年来，氧化沟在国内的应用很多。改良型氧化沟处理工程运行以来，显示出占地少、投资省、运行费用低、管理方便、耐冲击负荷、出水水质好等的优势。改良型氧化沟的工艺有以下特点：①缺氧区进水，并在进水端增设厌氧池，出水端增设富氧区；②曝气机台数少，单机充氧能力大；③流速断面小，池长度大；在一个氧化沟内形成多个A/O的串联，可提高COD的去除率。由于曝气机上、下游DO梯度大，还可大大提高氧的利用率，从而节省了能耗，减少了运行费用。氧化沟由于进水端为厌氧及缺氧区，形成A2/O格局，且不需专设混合液的外回流装置，有利于聚磷菌及硝化杆菌在厌氧及缺氧条件下获得充足的炭源，从而完成磷的释放及NO3—N的反硝化，实现脱氮。由于出水在富氧区，聚磷菌可过量吸收磷，从而实现除磷。以上处理过程尽管复杂，却能在构造十分简单的氧化沟内实现。本报告推荐采用改良型氧化沟工艺。7.2.2本工程污水处理工艺根据衡阳市铜桥港污水处理厂进出水水质要求，考虑污水处理厂安全稳定运行、处理成本、管理水平等因素，本可研认为改良型氧化沟工艺与CASS工艺均适用于本工程，故将其列为比选方案进行技术经济比较。改良型氧化沟工艺为1＃工艺方案，CASS工艺为2＃工艺方案。7.2.2.11＃方案――改良型氧化沟工艺1＃工艺方案平面布置见附图四，工艺流程见附图五。改良型氧化沟工艺，是在卡式氧化沟基础上进行优化改良的一种工艺。改良型氧化沟是一种单沟式环形氧化沟，在氧化沟的顶端设有垂直表面曝气机,兼有供氧和推流搅拌作用。污水在沟道内转折巡回流动，处于完全混合形——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――36态，有机物不断氧化得以去除。改良型氧化沟在一个氧化沟内形成多个A/O的串联，可提高COD的去除率。普通活性污泥法COD的去除率仅为70—80%，而改良型氧化沟一般为85—90%，由于曝气机上下游DO梯度大，还可大大提高氧的利 用率，从而节省了能耗，减少了运行费用。由于进水端为厌氧及缺氧区，形成A2/O格局，且不需专设混合液的外回流装置，有利于聚磷菌及硝化杆菌在厌氧及缺氧条件下获得充足的碳源，从而完成磷的释放及NO3—N的反硝化，实现脱氮，由于出水在富氧区，聚磷菌可过量吸收磷，从而实现除磷。改良型氧化沟工艺具有如下特点：a)工艺流程简单可靠，抗冲击负荷能力强，运行稳定，出水水质好。b)单台曝气设备功率大，数量较少,投资较省，维护点相对较少，更易于维护。c)实现全自控，运行管理方便。d)节能，电耗低，运行费用低。污水处理厂耗电量最大的是曝气池，改良型氧化沟工艺由于在氧化沟内的曝气机上、下游DO梯度大，可大大提高氧的利用率，因而节能。同时整个污水处理系统还采取了曝气机变频调速，污水提升泵站大小泵调配运行等措施，也降低了电耗。改良氧化沟流程简单，运行稳定，管理控制方便，基建投资省，运行费用低。能脱氮除磷，可获得优质的出水，是一种深度二级处理工艺。以上优点在建成并运行的多座城市污水处理厂已得到证明。改良型氧化沟工艺流程框图见插图二。7.2.2.22＃方案――CASS工艺2＃工艺方案平面布置见附图六，工艺流程见附图七。CASS（CyclicActivatedSludgeSystem）工艺是SBR的改进型，是循环活性污泥技术（CASS）的一种型式。CASS池特指设有生物选择器及兼氧区和主反应区的可变容积反应池，以序批曝气—非曝气方式运行的充—放方式间歇活性污泥处理工艺，在一个反应器中完成有机污染物的生物降解和泥水分离的处理功能。它的循环操作运行过程包括以下四个阶段：（1）充水—曝气阶段。边进水边曝气（也可用限制曝气方式），同时将主反——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――37应区的污泥回流至生物选择器，回流量约为进水量的20%～50%。（2）充水—沉淀阶段。停止曝气、静置沉淀以使泥水分离。（3）表面滗水（上清液排出）。处于滗水阶段的CASS反应器一般停止进水（也可不停），此时污水可进另一反应器中。污泥回流中硝态氮进行反硝化，并进行磷的释放，实现脱氮除磷。（4）闲置阶段。实际运行中，滗水时间往往小于1h，其剩余时间常用于反应器内的闲置以恢复污泥的吸附能力。闲置期间，污泥回流照常进行。剩余污泥排出在滗水和闪置阶段。CASS工艺具有以下优点：（1）出水水质好，运行稳定。根据生物选择原理，利用主反应区分建或合建，位于系统前端的生物选择器对磷的释放，反硝化作用及对进水中有机底物的快速吸附及吸收作用，增强了系统运行的稳定性，提高了容积利用率，污水经高效处理后，完全可达到国家一级出水水质标准。（2）氧的利用率高，运行费用低。CASS池建造池体较深，并采用微孔高效曝气装置，有效的提高了氧的利用率，同时，运行中通过在线式溶解氧测量仪， 利用工控机使各充氧设备工作在最佳状态，最大__________限度节能，降低运行成本。（3）抗冲击负荷能力强。可变容积运行提高了系统对水量水质变化的适应性和操作的灵活性。实际运行经验表明，CASS池可在正常负荷2-3倍的短期冲击负荷下运行，其出水水质变化很小。（4）容积利用率高。根据生物反应学原理，采用各池串联运行，使污水在反应器的流程呈现整体推流，而不同区域内则为完全混合的复杂流态，不仅保证了稳定的处理效果，而且提高了容积利用率。（5）除磷脱氮效果较好。通过对生物速率的控制，使反应器以厌氧—缺氧—好氧—缺氧—厌氧的序批方式运行，使其具有优良的脱氮除磷效果，降低了运行费用。（6）占地小，投资省。选用CASS工艺在一个反应器中完成有机物的生物降解和泥水分离，可不设初沉池、二沉池以及剩余污泥泵站等构筑物，可省去这些构筑物占地面积，也大量节约了工程投资。CASS工艺也有一定的缺点，主要表现为：——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――38（1）对自动化依赖程度高。需要大量的自控设备及电磁阀，稍有故障即影响正常运行。（2）设备闲置时间多，投资略高。由于CASS池池体具有充水、曝气、沉淀、滗水等多种功能，相关设备在一段时间内闲置，故总的设备数量和装机功率必须增大，增大了设备投资。（3）需分别设置污泥回流系统和内回流系统，尤其是内回流系统，而且内回流的控制较复杂，对管理的要求较高。CASS工艺流程框图见插图三。7.2.2.3污水处理工艺方案比较改良型氧化沟工艺具有占地小、运行费用低、系统运行稳定、管理方便、出水水质好、耐水量水质冲击负荷能力强的特点，是处理小型城市污水的理想工艺。CASS工艺同样具有工艺简单_________、经济、处理能力强、耐冲击负荷、运行方式灵活和不易发生污泥膨胀等优点，另外，在占地面积小方面其效果尤为显著，但运行管理较麻烦，设备维修费用高，对管理水平要求较高。将改良型氧化沟与CASS工艺进行综合技术经济比较，见表7.2和表7.3。表7.2综合技术经济比较表比较的内容项目1＃方案工艺2＃方案工艺方案比较土建工程量2999.93万元2813.34万元2＃方案优设备及仪表1401.47万元1605.03万元1＃方案优投资费用投资估算总额6787.57万元6829.50万元1＃方案优 水头损失2-3m3-4m1＃方案优单位水量经营成本（元/m3）0.340.421＃方案优运行费用单位水量运行成本（元/m3）0.520.601＃方案优出水水质好好两方案相同降磷脱氮好好两方案相同流量变化影响小小两方案相同工艺效果抗冲击负荷能力强较强1＃方案优对运行自动化依赖程度一般较高1＃方案优管理日常维护设备维护简单设备维护复杂1＃方案优——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――39增加处理量扩建容易扩建容易两方案相未来同扩建提高出水水质现有构筑物即可实现现有构筑物即可实现两方案相同臭气问题臭味对周围环境影响小臭味对周围环境影响较小1＃方案优噪音问题对周围环境影响小对周围环境影响较小1＃方案优环境影响外观环境视觉和景观效果好 占地较小，视觉景观效果较好1＃方案优——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――40表7.3方案技术参数及主要设备比较表序号构筑物名称1＃工艺方案——改良型氧化沟工艺2＃工艺方案——CASS工艺1粗格栅间及污水提升泵站土建设计规模：10万m3/d，设备配套：5万m3/d设计流量：Q=2083m3/h，截留倍数n0=1.0过栅流速：V=0.65m/s构筑物：地下式钢筋混凝土池1座设备：GSHZ型粗格栅除污机，2台，B=1500mm，b=20mm,N=1.5~3.0kW皮带轮输送机：1台，N=2.2kW；潜水泵：WQ2000-13.5-110Q=2000m3/h,H=13.5,N=110kW，2台，1台变频WQ1000-13-55，Q=1000m3/h,H=13m，N=55kW，2台，1台变频2细格栅间设计规模：10万m3/d，设备配套：5万m3/d设计流量：Q=2083m3/h，截留倍数n0=1.0过栅流速：V=0.60m/s构筑物：钢筋混凝土池，1座设备：GSHZ型回转式细格栅除污机，2台，B=1500mm，b=5mm，N=1.5~3.0kW螺旋输送压榨机，1台，N=2.2kW；3旋流沉砂池设计规模：10万m3/d，设备配套：10万m3/d设计流量：Q=2083m3/h，截留倍数n0=1.0表面负荷：137m3/m2.h，停留时间：30.6s构筑物：半地下式钢筋混凝土池，2座，D=3650mm设备：砂水分离器，1台，N=0.37kW；除砂泵AS16-2CB，1台，Q=29m3/h，H=7.6m，N=1.6kW(带搅砂装置)；——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――41序号构筑物名称1＃工艺方案——改良型氧化沟工艺2＃工艺方案——CASS工艺生物处理池采用改良型氧化沟工艺处理池近期共2组，单组参数：设计规模：2.5万m3/d，总变化系数KZ=1.38四沟并联，沟宽9.0m回流比：1.0水力停留时间：11.97总有效容积：12466m3污泥负荷：Fw=0.10kgBOD/kgMLSS.d 容积负荷：Fr=0.40kgBOD/m3.d.4二沉池近期共2组，单组参数：设计规模：2.5万m3/d，总变化系数KZ=1.38采用周边进水、周边出水二沉池及单管双翼刮泥机。构筑物：池内径D=42.0m，池深5.0m，有效水深4.0m，表面负荷0.75m3/m2•h采用CASS工艺处理池近期共2组，单组参数：设计规模：2.5万m3/d，总变化系数KZ=1.38每组总尺寸：L×B×H＝52.90m×53.25m×5.70m水深：正常水深4.15m；最大水深5.0m总需气量:GS=60.43m3/min(正常水位)GSmax=67.08m3/min(最高水位)5鼓风机房设计规模：10.0万m3/d，设备配套：5万m3/d建筑物：地面砖混结构，1座设备：ARF-295n=880r/min，3台(2用1备)Q=120.9m3/min，N=200kW，总功率：N=400kW变频调速——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――42序号构筑物名称1＃工艺方案——改良型氧化沟工艺2＃工艺方案——CASS工艺6贮泥池构筑物：钢筋混凝土矩形池，1座外形尺寸：4.5×4.5×5.70m有效水深：5.0m，有效容积：101.25m3设备：潜水搅拌器，1台，功率：N=1.5Kw7污泥脱水间土建设计规模：10.0万m3/d，设备配套：5.0万m3/d构筑物：地面式砖混结构尺寸：12×40m设备：带式浓缩脱水一体机BSD2500S7A，1台，带宽2.5m，配套总功率：N=77.7kW/套8接触消毒池土建设计规模：10万m3/d，设备配套：5万m3/d有效容积：V=2083m3构筑物：半地下式钢筋混凝土池，1座，38.6m×12.6m×4.70m接触时间：60min（一期） 有效水深：4.0m回用水泵：WQ40-10-2.2,N=2.2kW，2台，1用1备，Q=40m3/hH=10.0m9出水提升泵站（与接触消毒池合建）土建计规模：10万m3/d，设备配套：5万m3/d构筑物：地下式钢筋混凝土池，1座，L×B×H=4.0m×12.6m×4.70m，有效水深：3.80m设备：500ZQB-70D,Q=1170-1500-1675m3/h,H=5.16-3.62-2.76m，N=30kWα＝-2゜，3台，2用1备，——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――437.2.2.4污水处理工艺方案推荐意见从以上技术经济比较可以看出，1＃方案―改良型氧化沟工艺与2＃方案―CASS工艺各有优缺点，在国内外污水处理中应用都比较广泛，技术成熟、工艺稳定。总投资两者相近，年运行费、年经营费1＃方案明显有优势。1＃方案―改良型氧化沟工艺成熟，流程简捷可靠，运行稳定，出水水质好，抗冲击负荷能力强，设备种类少，维护管理方便。环境影响小，运行费用低。2＃方案―CASS工艺同样具有处理能力强、耐冲击负荷、除磷脱氮效果好、工艺成熟的特点，适用于中小型城镇生活污水的处理，但其对设备性能要求较高，要求操作技术人员管理上认真严格，才能保证其正常运行。通过上表中两个方案的综合经济技术比较，1＃方案—改良型氧化沟工艺在运行管理方便、运行费用较低、设备维护简单等方面优势明显。根据本工程工艺选择原则以及周边地区污水处理厂的管理经验，确定选用改良型氧化沟工艺作为衡阳市铜桥港污水处理厂实施工艺。7.3污泥处理工艺方案在污水处理过程中，要产生一定的污泥，这些污泥含水率高、体积大、不稳定、易腐败，并且具有一定的臭味。国内已经运行的污水处理厂污泥问题一直没有得到很好的解决，污泥处理、处置与利用远远落后于发达国家和国内需求。有些工程的污水虽然得到了有效的治理，但污泥却没有得到有效处理和处置，往往直接排放污泥，造成二次污染，对污泥的处理必须予以重视。污泥的稳定可分为好氧消化和厌氧消化两大类。污泥的好氧消化可在污水处理构筑物中同污水好氧处理一起进行，也可在污泥好氧消化池中单独进行，前者需要系统总泥龄20天以上，构筑物体积大，工程投资和运行费用都相当高，后者虽较经济但管理麻烦，采用者不多。7.3.1常用污泥处置方法7.3.1.1土地利用主要指污泥作为农田、林地、市政绿化的土壤改良剂，或处理加工成无机、有机肥料后利用，或用于受到破坏的土地修复与重建等。由于污泥中含有大量有机质和氮、磷、钾以及微量元素，可作为一种迟效性的有机追肥，能增加土壤肥力，提高作物的产量和品质。研究发现，使用污泥的——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――44 地块土壤容重减小，土壤的酸碱度比较稳定，孔隙度增加，紧密度下降，易耕作，保水保肥力强，对于水和风腐蚀的抵抗力增加，说明污泥是一种很好的土壤改良剂。针对农作物而言，稳定化、无害化后的污泥可以促进根的生长发育及其渗透特性，减少寄生虫的攻击，降低植物对于杀虫剂、除草剂等药物的依赖，而且土壤的自净能力还可使污泥进一步无害化。污泥可以用于受破坏的土地（各种采矿后残留的矿场，建筑取土、排放废物的深坑，森林采伐场，垃圾填埋场，地表重破坏区等）的修复。这类土地一般已失去土壤的优良特性，无法直接植树、种草，施入污泥可以增加土壤养分，改良土壤特性，促进植物的生长。这种方法也减少了食物链对人类生活的潜在威胁，既处置了污泥，又恢复了生态环境。污泥土地利用也是污泥处置方式中最便宜的一种，因此得到广泛应用。但是，由于污泥中含有很多盐分、重金属、病原菌、寄生虫、有机污染物等有害成分，直接施用会污染土壤、水体，危害农作物或通过食物链危害人体健康，因此必须经过无害化，稳定化处理，达到一定要求后方能施用。通常采用的措施有：碱稳定化、厌氧消化、好氧消化、堆肥、热干燥等。为此，许多国家政府颁布了农用污泥重金属浓度标准、土壤中重金属浓度标准和严格的无害化要求，并对单位面积土地污泥的应用量也有严格的限制。7.3.1.2卫生填埋污泥的卫生填埋始于60年代，是从保护环境的角度出发，在传统填埋的基础上经过科学选址和必要的场地防护处理，具有严格管理制度的科学的工程操作方法。污泥填埋是一项比较成熟的污泥处置技术，其优点是处理容量大、见效快。但它也存在一些问题，如合适的场地不易寻找，污泥运输和填埋场地建设费用较高，填埋场容量有限，有害成分的渗漏可能会对地下水造成污染，填埋场的卫生、臭气问题造成二次污染等。在发达国家，这种方法过去采用较多，但目前可供填埋的场地越来越少，因此其所占比例也越来越小。7.3.1.3焚烧焚烧是利用污泥的有机成分较高、具有一定热值等特点来处置污泥。焚烧的技术优势在于其处理的彻底性，减量率可到95%左右，其有机物被完全氧化，重——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――45金属（除汞外）几乎全被截留在灰渣中。但焚烧一直存在着以下几个问题：⑴投资和操作费用较高；⑵计划实施较困难；⑶在焚烧过程中产生飞灰、炉渣和烟气。研究发现，在焚烧灰渣中，尤其是飞灰（其有毒、有机污染物高出灰渣几个数量级）中含有较多Cd、Pb及其它重金属，属于危险废弃物，若处理不当，容易渗漏而污染地下水体、附近地表水体和土壤，进而危害人类健康。在排放的烟气中含有二恶英和呋喃等剧毒物质，若控制不当可能会产生二次污染。⑷污泥中的有用成分未得到充分的利用。7.3.1.4排放入海严格说，污泥排放入海只能算是一种储存方法，1998年被禁止使用。7.3.2本工程污泥处置目前，国内污水处理厂污泥最终处置方式以填埋为主；个别厂采用干化与焚烧处置方法。我国是农业大国，肥料用量很大。一般化肥对土壤生态平衡有一定的破坏作用，如土地板结、地力下降、蓄水能力降低、农作物品质低劣等缺点。 污泥土地利用维持了有机物的土壤——农作物——城市污水——污泥——土壤的良性大循环，无疑是污泥处置最合理的方法。国外污泥土地利用的主要系统之一，是将污泥制成有机复合肥后加以利用，有机复合肥比化肥有更大优越性。国外一些发达国家65%以上的耕地已使用有机复合肥。目前我国有机复合肥使用率不到40%。因此，将污泥制成有机复合肥出售在我国有广阔的应用前景。污泥土地利用的最大障碍是污泥中的重金属和其它有毒物质。就本工程而言，预计县城污水处理厂污泥成分不会复杂，但重金属含量指标是否可以达到污泥综合利用的要求尚不得而知，如果一味追求污泥综合利用，从目前的状况来看具有较大的盲目性，建议可根据投产后污泥成分实测值就其土地利用可能性再作进一步论证。污泥直接焚烧的处置方法的优点在于占地面积较小，污泥的减量变化大，无害化彻底。但它具有投资及运行成本高的特点，其机械设备复杂，易发生故障，操作管理难度较高。由于污泥的热值不是很高，且处理量也不大，难以利用焚烧余热进行发电，而县城污水处理厂周围居民点较少，衡阳市不是采暖区，焚烧产生的余热难以被利用，因此污泥焚烧基本无资源化。焚烧产生的烟气问题需要配置昂贵的处理设备才能达到有关的排放标准，而二恶英污染的问题至今尚未彻底——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――46解决。同时，国内目前污泥焚烧处置应用尚处于起步阶段，缺少成功运行的经验，技术可靠程度较低。因此，不推荐污泥直接焚烧作为本厂污泥处置方案。污泥的填埋处置具有投资和运行成本较低、管理操作方便等诸多优点，这也是污泥填埋处置为目前国内采用最广泛的原因。污泥填埋处置的不足之处在于占用了城市垃圾填埋场的填埋量,减少了城市垃圾填埋场处理城市垃圾的能力。根据国内城市污水处理厂污泥处置的方式和本工程污水处理采用改良型氧化沟工艺产生的污泥量小稳定性强的特点，推荐填埋作为衡阳市铜桥港污水处理厂工程污泥的处置方案，这是一种简便易行、投资省、运行费用低的方法。7.4出水消毒方案根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的规定，污水处理厂出水必须进行消毒处理。7.4.1消毒方法概述常用的消毒方法有氯消毒、ClO2、紫外线、臭氧消毒等。7.4.1.1加氯法加氯法主要是投加液氯或氯化合物。液氯是迄今为止最常用的方法，其特点是液氯成本低、工艺成熟、效果稳定可靠。由于加氯法一般要求不少于30min的接触时间，接触池容积较大；氯气是剧毒危险品，存储氯气的钢瓶属高压容器，有潜在威胁，需要按安全规定兴建氯库和加氯间；液氯消毒将生成有害的有机氯化物；当污水出口附近有鱼类养殖场时，需严格控制出水中的余氯量，必要时还需设脱氯设备。含氯化合物包括次氯酸钠、漂白粉和二氧化氯等。其特点与液氯相似，但危险性小，对环境影响较小，但运行成本较高。7.4.1.2氧化法氧化剂可以作为二级处理出水的消毒剂，最常用的是臭氧。臭氧消毒是杀菌彻底可靠，危险性较小，对环境基本上无副作用，接触时间比加氯法小。缺点是基建投资大，运行成本高。目前，一般只用于游泳池水和饮用水的消毒。 7.4.1.3紫外线消毒法紫外线消毒的主要优点是灭菌效率高，作用时间短，危险性小，无二次污染等。并且消毒时间短，不需建造较大的接触池，建消毒渠即可，占地面积和土建——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――47费用大大减少。缺点是设备投资高，管理维修麻烦，无持续杀菌能力，抗悬浮固体干扰的能力差，对水中SS浓度有严格要求。上述几种消毒法所用消毒剂比较，见表7.4。表7.4消毒剂性能比较表性能液氯、漂白粉臭氧紫外线辐时消毒灭细菌优良(HOCL)优良良好灭病毒优良(HOCL)优良良好PH影响消毒效果随PH增大而下降，在PH=7左右时加氯较好PH影响小，PH值小时，剩余O3残留较久对PH值变化不敏感有毒副产物生成可生成不可能不可能其它中间产物产生氯化和氯化中间产物，如氯胺、氯酚、氯化有机物等中间产物为醛、芳族羧酸、酞酸盐等产生何种中间产物不详国内应用情况应用广泛不广泛较广泛一般投加量（mg/l）5～101～3无消毒接触时间长较短短7.4.2本工程消毒方案以上介绍的多种方法都可以达到消毒的目的。目前，我国污水处理厂出水消毒以液氯和二氧化氯消毒为多，本工程将液氯消毒法（方案一）和二氧化氯消毒法（方案二）作为衡阳市铜桥港污水处理厂出水消毒方案进行综合比较，见表7.5。表7.5出水消毒方案比较表项目方案一(液氯消毒法)方案二(二氧化氯消毒法)主要构建筑物接触消毒池，加氯间接触消毒池，加氯间主要设备加氯机二氧化氯发生器占地面积大较小 运行管理自动运行，管理简单自动运行，管理简单对环境影响氯气有泄漏风险保管药剂配备相应防爆措施总土建费用高低设备费用较低较高国内应用情况及趋势多应用于大型污水处理厂多应用于小型污水处理厂。根据表7.5的综合比较可以看出，二氧化氯具有杀菌效率优良、占地面积少、——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――48土建费用低、运行安全可靠等优点，结合目前我国中、小型污水处理厂出水采用二氧化氯消毒的大趋势，衡阳市铜桥港污水处理厂出水消毒推荐采用二氧化氯消毒法。——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――498污水处理厂工程设计8.1总体设计8.1.1厂址地理位置及地形地貌衡阳市铜桥港污水处理厂位于塑田村一组，紧临湘江，幸福河自厂址西边折南边后向东注入湘江。厂址四周为规划道路，北边为白沙路，宽度30米；东边为湘江南路，宽30米；南边为纺城路，宽18米；西边为新月路，宽20米。除西、南边与规划道路间隔幸福河以外，东、北边都紧邻规划道路。厂址处地形较平坦，多为河滩及菜地，地面标高51.20～59.80m（85国家高程系统，下同），绝大部分标高位于56.40～59.00m之间，厂址内有几处民宅。8.1.2总平面布置原则污水处理厂厂区的总平面设计遵循如下原则：⑴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。⑵办公区与生产区的布置顺应夏季主导风向。⑶进水、出水构筑物布置顺畅。⑷布置紧凑、节约用地，满足绿化用地。⑸考虑近远期结合，便于分期建设，并使近期工程相对完整。⑹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总平面设计本设计按推荐的改良型氧化沟工艺进行总平面布置，根据污水处理工艺特点按功能分区，原则划分为生产区、厂前区。生产区包括：粗格栅间及提升泵站、细格栅及旋流沉砂池、改良型氧化沟、二沉池、接触消毒池、出水提升泵站、贮泥池、污泥脱水间及加药间、变配电间、机修车库等。办公区主要为综合楼（含办公、化验、宿舍、食堂），办公区位于厂区东北角，靠近污水处理流程的尾端，基本不受污水厂气味的影响。厂区入口从北边白沙路引入，东边靠近综合楼设置主入口，顺应人流进厂方向，便于对外联系；西边靠近污泥脱水机房设置次入口，便于厂区污泥，栅渣沉砂等外运。规划道路未实施之前根据利用现有乡村公路设置入口及进厂道路。——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――50 厂区布置按远期规模考虑，总征地面积42755m2（合64.14亩）,近期征地面积21318m2（合31.98亩），远期征地面积21437m2（合32.16亩）。8.1.4竖向设计（1）厂区地面高程设计厂区地坪标高设计基于以下因素考虑：厂址处位于规划防洪堤（P=2％）保护范围以内，故厂区不考虑防洪，又为了尽量减少厂区土石方工程量等因素，确定污水处理厂厂区地坪标高约为57.30～58.00m。（2）污水处理构筑物高程设计污水处理厂处理后的污水受纳水体为湘江，据业主单位提供相关资料，湘江五十年一遇洪水位标高(P=2%)61.22m（85国家高程系统），二十年一遇洪水位标高(P=5%)59.96m，十年一遇洪水位标高（P=10％）为58.89m，常水位为50.33米。为了节省能耗，同时考虑洪水位时厂区仍能正常运行。厂区尾水排放考虑常水位时自流排放，洪水位时按50年一遇标准提升排放。根据厂区地面高程及尾水排放要求，确定接触消毒池出水水面标高57.80m，可保证常水位自流排放同时厂区土石方量很小。污水处理厂进厂管为自流管，按远期规模一次建设，管径d1800，粗格栅间进水水位标高为49.50m，细格栅间进水水位标高为60.55m。以细格栅间水位标高60.55m及消毒池出水水面标高57.80m作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总图道路及运输污水处理厂进厂主、次入口位于厂区北边，主入口进厂道路宽6.0米，次入口进厂道路宽4.0米，厂区内设环形道路，宽度4.0～6.0米，道路转弯半径一般为6.0m，道路采用城市型砼路面。在各主要建筑物处均设有回车坪，便于车辆进出。人行道宽度2.0m，巡检人行道宽1.0m。8.1.6厂区给排水（1）厂区生活用水及消防用水接自城市给水管网，厂区给水管网呈环状布置，以满足消防要求。（2）污泥脱水机冲洗滤带用水，接自消毒池后的排放水。（3）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进入粗——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――51格栅前，雨水由道路上雨水口收集，待规划道路建成前排入幸福河，规划道路建成后排入市政雨水管道，再排入湘江。8.1.7绿化与景观设计由于污水处理厂在运行过程中对周边环境会产生一定影响，为了营造一个良好的生态环境空___________间，厂区周边设置绿化防护林带，以隔离和减少污水处理厂对周围环境的影响。生产区以植树为主，广植草皮。厂前区营造观赏休闲的室外空间场所，体现现代化工厂的形象需求，创造优美、清新的工作生活环境。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。表8.1总图技术经济指标表序号名称单位数量备注1总征地面积m24889473.34亩2近期征地面积m22470037.05亩3远期征地面积m22419436.29亩一期工程主要技术经济指标4建（构）筑物占地面积m2112845道路及广场占地面积m255116总绿化面积m279057建（构）筑物系数0.4574/28绿地率32.0％6/28.2工艺设计结合衡阳市铜桥港污水处理厂近期、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。8.2.1粗格栅及提升泵站粗格栅间、提升泵站土建规模10.0×104m3/d，K总=1.38。泵站前进水管底标高49.20米，水泵出水口最高水位60.55米。粗格栅间共两格，设GSHZ-1500型粗格栅两台，N＝1.5～3.0kW，每格流道宽1.6米，栅——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――52条净隙20mm。潜污泵集水井底标高46.50米，水泵设备规模5.0×104m3/d。近期选用大泵1台，型号WQ2000-13.5-110，Q=2000m3/h，H=13.5m，N=110kW；小泵2台，型号WQ1000-13-55，Q=1000m3/h，H=13.0m，N=55kW。大小泵各设1台变频，旱流最大设计流量为2083m3/h，1大或2小运行，最大时设计流量为2875m3/h，1大1小运行。大小变频泵便于调节流量。远期增加1台大泵。泵上方设有3t手动葫芦一台，作潜水泵检修起吊用。集水井设有超声波水位计，用以监测进水水位及按水位自动启停潜污泵。当污水处理厂检修，水泵不运行时，污水干管水位上升，污水将从设在厂外截污干管上的溢流堰自动超越排放。8.2.2细格栅及旋流沉砂池污水经提升至出水井，再经细格栅进入涡流沉砂池。细格栅，采用回转式细格栅GSHZ-1500，N＝1.5～3.0kW，共两格，每格流道宽1.60m，栅隙5mm，栅后安装有螺旋输送机及螺旋压榨机，格渣经压榨脱水，体积大大减少，便于外运。工艺设计拟采用旋流沉砂池，以防止在沉砂池中赋氧，影响除磷效果。旋流沉砂池共有两座，直径φ3.65米，并排布置。各池内安装有搅拌机一台。选抽砂泵型号AS16－2CB，Q＝29m3/h，H＝7.6，N＝1.6kW，沉砂由泵提升进入砂水分离器。分离出的砂外运；水回流至提升泵站前。每组沉砂池出水渠上设有1400 ×1400mm堰门一扇以便控制沉砂池水位。沉砂池近期水力表面负荷137m3/m2/h，水力停留时间60秒。8.2.3改良型氧化沟一期工程设两组。单组规模2.5×104m3/d，污水及回流污泥由管道输送到进水井，进水井上设有堰门，用以调节氧化沟进水（泥）。污水及回流污泥先进入厌氧池，厌氧池内安装有两台潜水搅拌器以防止污泥沉淀并使泥水充分混合接触。厌氧池溶解氧为0，聚磷菌在厌氧条件下吸收进水中充足的炭源后可完成磷的释放。氧化沟为四条沟并排，沟宽9.0m，有效水深4.6m，三个弯道及富氧区各安装一台φ3.50m倒伞形表面曝气机，共安装3台，1台变频调速，功率110kW。厌氧池的混合液从缺氧段尾端底部进入氧化沟。进水处溶解氧一般为0~0.5mg/l左右，再向下游溶解氧将更低。已经消化的污水，在缺氧条件下吸收刚进入的污——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――53水中的充足炭源，可实现脱氮。此后混合液随着氧化沟中水的流动经三次曝气充氧，曝气机下游为好氧区，上游为缺氧区，形成三个A/O的串联，不仅可有效的去除C源污染物，还可实现消化和反消化。混合液在富氧区溶解氧一般保持在2.0mg/l以上，聚磷菌在富氧___________条件下可过量吸收水中的磷，从而实现除磷。氧化沟内还安装有在线溶氧仪，污泥浓度计等在线仪表，曝气机为双速电极，可根据溶解氧的高低自动调速，达到节能及处理效果好的目的。曝气机叶轮淹没深度对充氧量及曝气机的功率影响很大，可通过调节曝气机的提升机构或出水堰门的开启高度实现要求的淹没深度。氧化沟设计工艺参数如下；氧化沟组数：近期2组单组日处理水量：2.5×104m3/d单池容积：12466m3水力停留时间：11.97h混合液浓度：3500～5000mg/l污泥负荷：0.07kg·BOD5/kg·MLSS·d容积负荷：Fr=0.40kgBOD/m3.d.8.2.4二沉池采用周边进水、周边出水二沉池及单管双翼吸刮泥机。池内径φ38m，近期建设两座，一座氧化沟对应一座二沉池，设计规模2.5×104m3/d；设计表面负荷0.75m3/m2·h，沉淀时间：2.66h。氧化沟排出的混合液经连通管先进入设在二沉池周边的环形进水渠，进水渠沿周边设置，渠底均匀地开设布水孔及短管。通过进水渠配水后进入导流絮凝区，通过导流絮凝区可使进水导向沉淀区并使布水均匀，因进水自布水孔及短管进入导流絮凝区后，在区内形成回流，可促使活性污泥絮凝，加速沉淀区的沉淀，因该区的过水面积较大，故向下流的流速小，对池底污泥无冲击现象。混合液由于澄清水的密度差形成异重流而上升，在上层由中心流向设在周边的溢流堰排入出水渠中。沉淀在池底的活性污泥，被开有许多孔口的缓缓转动的吸泥管吸入，顺管流向中心放置圆筒，落入设在筒内的扇形井中，沿污泥排出管流到池外，然后经套 ——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――54筒阀排出。套筒阀液面低于池内水面。污泥靠液面差自行吸出，污泥排出量控制，可根据需要调节套筒阀环形堰口的高低来实现。难以吸入的惰性污泥被安装在另一侧的缓缓转动的刮泥板刮集到池中心附近的惰性污泥井内，经排泥管排至池外，池内及进水渠内的浮渣被缓缓转动的撇渣机构刮到排渣斗中排出。8.2.5接触消毒池消毒池设计规模10×104m3/d，采用CLO2消毒，接触消毒池净空尺寸：长×宽×高=12.6×38.6×5.2m，有效水深4.5m，有效容积2083m3，近期停留时间60分钟，远期停留时间30分钟。出水水质按《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）一级B标准设计。8.2.6出水提升泵站地下式钢筋混凝土结构，主要功能是湘江处于高洪水位时，污水处理厂出水不能自流排入湘江，需提升排入湘江时使用，与接触消毒池合建。近期设备：500ZQB-70D型潜水泵Q=1170-1500-1675m3/h,H=5.16-3.62-2.76m数量：3台，2用1备，远期增加两台机组8.2.7回流及剩余污泥泵站近期设计规模：5.0×104m3/d。二沉池出泥管和电动套筒阀联接，套筒阀安装在回流污泥吸收池中，它可用来调节污泥回流量。污泥最大回流为100%，回流污泥泵采用轴流潜水3台，两用一备，型号为350ZQB-125，а=-2°，n=1450r/min，Q=923～1262m3/h，H=4.66-1.18m，N=18.5kW。近期工程污水处理厂每天产剩余污泥干重5500kg。每天应排出含水率99.4%剩余污泥917m3/d。进入集泥井的污泥经设在井中的潜污泵抽排至贮泥池。设潜污泵二台，一用一备。型号为70QW50-12-5.5，Q=70m3/h，H=12m，N=5.5kW。远期增加一台冷备。出泥管上安装有剩余污泥电磁流量计，可将流量信号传至中控室以便对排泥进行计量。8.2.8贮泥池贮泥池按远期规模10×104m3/d设计，为避免磷在厌氧条件下再释放到水中，——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――55脱水采用浓缩脱水一体化带式压滤机。剩余污泥浓缩脱水前先进入贮泥池，起调节作用，污泥在贮泥池内的停留时间控制在0.5h内，防止磷释放。贮泥池布置在污泥脱水间附近，为地上式钢筋砼池，平面尺寸4.5×4.5m，有效容积101.25m3，贮泥池日排泥量630m3(含水率90%)，脱水机房近期每天运行10.08小时，池内停留时间约29.2min，池内安装有有氧潜水搅拌机，污泥脱水时实施搅拌，使脱水效果稳定。池内还安装有超声泥位计，在中控室及脱水间可显示贮泥量，并可在泥位达到最高时自动停止进泥泵。8.2.9污泥脱水、加药间污泥脱水、加药间平面尺寸B×L＝12m×40m，土建规模10×104m3/d。脱水设备按近期5×104m3/d配套，预留远期余地；加药间采用CLO2作为消毒药剂，设 备按近期规模考虑。a、污泥脱水污泥脱水间将污水处理过程中产生的剩余污泥进行浓缩、脱水，降低含水率，便于污泥运输和最终处置，加药间为污水化学除磷脱氮过程提供药剂。污泥脱水间为单层砖混建筑，配套螺旋输送机、絮凝剂制备和投加系统并留有絮凝剂的贮存空间。主要设计参数如下：剩余污泥量:5500kg/d(干泥)进泥：530m3/d（含水率99％）泥饼体积：27.50m3/d（含水率80％）泥饼重量：22.92t/d设备类型：一体化带式浓缩脱水机，BSD-PD2500S7A型数量：1台工作时间：10.08小时配套功率：71.1kW配套设备：药剂制备系统、投药系统、无轴螺旋输送机等b、FeCL3加药间加药间与污泥脱水间合建。当进水中磷的含量较低时（TP＜4mg/L），生物处理的除磷效率基本能满足污——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――56水处理厂的除磷要求，但当进厂污水的磷浓度较高，而进水中的BOD5浓度又较低时，或当进厂污水的磷浓度超过TP＞4mg/L时，为保证出厂水中总磷（以P计）低于1.0mg/L，本工程配置一套化学除磷装置，作为应急措施，当出水磷达不到要求时使用。c、CLO2加药间ClO2利用NaClO3、HCl作原料，通过二氧化氯发生器现场制作出来的。二期扩建工程加设一台HBS-10000二氧化氯发生器，ClO2投加量计算值为2.3mg/l（相当有效氯6mg/l），采用水射器投加并计量，在实际操作中，可根据余氯测控仪测定出水中的余氯量，确定ClO2投加量。二氧化氯发生器一期工程2台，1用1备，远期增加1台，2用1备。8.2.10出水在线仪表出水管道采用1根，管径D1220×10，管道上安装有DN1200mm电磁流量计，为了保证电磁流量计进出水管在最小流量仍处满流状态，流量计出水端管底高出流量计顶0.3m。电磁流量计实测的流量讯号经转换输送到中控室以便计算和打印。管道上设置自动比例采样装置、PH、温度、COD、SS等在线检测仪表，流量计及控制阀门。8.2.11主要设备材料表（1)工艺材料设备见表8.2表8.2工艺主要设备表编号名称规格单位数量备注 一粗格栅间、提升泵站1潜水泵WQ2000-13.5-110Q=2000m3/h,H=13.5,N=110kW台1一台变频调速2潜水泵WQ1000-13-55Q=1000m3/h,H=13m，N=55kW台2一台变频调速3手轮式螺杆启闭机GYS-2.0(上开式)台44铸铁镶铜闸门SFZ-1400X1000扇45GSHZ型粗格栅除污机GSHZ-1500安装角75°栅条间隙20mmN＝1.5~3kW台26皮带轮输送机SD500N＝2.2kW台1带宽5007超声波液位计探头套1——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――57编号名称规格单位数量备注8复合式排气阀YTP4F1X102DN100个49手动葫芦HS3型环链手拉葫芦台1二细格栅间10手轮式螺杆启闭机QYS-2.0(上开式)台111手轮式螺杆启闭机QYS-2.0(下开式)台212铸铁镶铜闸门SYZ-Ф300扇113铸铁镶铜闸门SYZ-1400X1400扇214回转式细格栅除污机GSHZ-1500安装角60°栅条间隙5mmN＝1.5~3.0kW台215无轴螺旋输送机LS260N=2.2kW台116螺旋压榨机YCJ260N=1.5kW台117超声波液位计探头只518工程塑料闸门PGZ-1650X1000扇219手动葫芦HS2型环链手拉葫芦台1三旋流沉砂池20手轮式螺杆启闭机QYS-2.0(下开式)台221手轮式螺杆启闭机QYS-2.0(上开式)台122铸铁镶铜闸门SYZ-1200X1200扇223圆形铸铁镶铜闸门SYZ-Ф1000扇124工程塑料闸门PGZ-1400X1400扇2 25手动葫芦HS2环链手拉葫芦台1起重量3t26抽砂泵AS16-2CBQ=29m3/hH=7.6mN=1.6kW台227抽砂泵滑轨根228球阀Q41F-10DN100个229止回阀H44T-10DN100个230螺旋式砂水分离器LSSF-260Q=12l/sN=0.37kW台1——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――58编号名称规格单位数量备注31旋流除砂机XLCS1800N=1.50kW台232圆形铸铁镶铜闸门SYZ-Ф300扇133手轮式螺杆启闭机QSY-2.0(上开式)台1四氧化沟（一组）34(倒伞型)表面曝气机DS350BN=110kW顺时钟台1带变频调速器35(倒伞型)表面曝气机DS350CN=110kW逆时钟台236进水及回流污泥堰门HZFt5-1000方形闸门扇237堰门起闭机LQS-2.0t台238溶解氧测定仪台239MLSS测定仪台140排空阀门XF5800B-1.0QDN300台141低速潜水推流器DQT型叶轮直径D=1800台1N=5.5kW42高速潜水推流器GQT型叶轮直径D=565台2N=7.5kW43工字钢轨道I40a米2544电动葫芦MD1-5-6D台245出水堰门HZJt5-1500X1000扇346堰门起闭机LQS-3.0t台3下开式五二沉池47单管中心传动吸刮泥机ZXJ-42逆时针N=0.55KW套1含浮渣斗、刮板、滑轨、隔渣板48钢制闸门ZSZ1000×700扇1上开式,反向止水，用于出水井处49手动螺杆启闭机LQS—2t台150出水堰板51导流裙板 52铸铁镶铜闸门SFZ400×400扇1下开式,反向止水,排渣井处——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――59编号名称规格单位数量备注53手动螺杆启闭机LQS-1t台1六接触消毒池、出水提升泵站54潜水轴流泵500ZQB-70D,Q=1170-1500-1675m3/h,H=5.16-3.62-2.76mN=30kWα＝-2゜台32用1备55回用水潜水泵WQ40-10-2.2,N=2.2kWQ=40m3/hH=10.0m台21用1备八污泥脱水、加药间56带式浓缩脱水一体机BSD2500S7A，单机脱水能力Q=62.5m3/h(湿)台12×2.2+2.2kW57溶药搅拌装置PI1×3套13x0.75+0.25kW58污泥输送泵G85-1TRX98YVP15-4P-2.2M(Q=69m3/h,P=0.3MPa)台2N=15KW59药液输送泵G15-2-MB07-Y0.75,Q=0.15~0.8m3/h,P=1.2MPa台2N=0.75kW60空气压缩机LB55160,Q=0.75m3/min,P=0.8MPa台1N=4.0kW61滤带清洗泵IS65-40-250AQ=14~28m3/h,H＝72~68.5m台2N=11kW62无轴螺旋输送机WLS325α=0°输送能力9m3/h台1N=1.5kW63无轴螺旋输送机WLS325α=30°输送能力6m3/h台2N=1.5kW64静态混合器JT150×4DN150×500节465轴流风机T35-11-3.15＃-25°台6N=0.37kW66BHJY加药装置BHJY-2X1.0-48/1.0-2套1 双罐双泵，单泵N=0.55kW九回流、剩余污泥泵站67潜水轴流泵350ZQB-125a=-2N=18.5kWn=1450r/minH=4.66-1.18mQ=923-1262m/h台32用1备68圆型铸铁镶铜闸门SYZF-600法兰式台269手摇式启闭机QSY-2启闭吨位2.0t台270圆型铸铁镶铜闸门SYZF-200法兰式台271潜水排污泵WQ70-12-5.5Q=70m3/hH=12mN=5.5kW台21用1备——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――60编号名称规格单位数量备注72复合式快速排气阀AEXd-10-50DN50带DN50Z44T-10截止阀个373手动单轨小车SG-1启高10m,配HS-1型环链手拉葫芦1t台174工字钢轨道工20a米5475蝶式止回阀HH49X-1.0,DN150台276伸缩接头VSSJA-2PN1.0MPaDN150台277刀形闸阀D273X-10DN150PN1.0MPa台2十贮泥池78潜水搅拌机φ200，N=1.5kW台179超声波水位计台1十一总图80消火栓SS100-1.0DN100套681水表LXS-100块182电磁流量计LD-1200型台183电磁流量计LD-150型台1（2)化验设备见表8.3表8.3化验室主要仪器设备表序号名称规格单位数量备注1高温电炉900℃台12电炉六联个13电热恒温干燥箱450×550×550台1 4电热恒温培养箱1501±0.5℃台15BOD培养箱2501±1.0℃台16电热恒温水浴锅台17分光光度计200～1000nm台18酸度计1～12台1——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――61序号名称规格单位数量备注9溶解氧测定仪0～10mg/L便携式台210水分快速测定仪台111精密电子天平200g台112架盘天平500g台113架盘天平2000g台114生物显微镜X1000倍台115离子交换纯水器除NH3台116电冰箱200L台117电动离心机n=4000r/min台118真空泵台119灭菌器手提式台120磁力搅拌器台221电子计算机1711台122COD测定仪台123空调柜式台224空调窗式台425电热蒸馏水器10L/h台1（3)机修设备表表8.4机修设备表编号名称规格单位数量备注1台式砂轮机最大直径200mm台12落地砂轮机最大直径300mm台13空压机气量0.5m3/kg台14台钳钳口尺寸200mm台55钳桌16mm钢板1600*1200张16交流电焊机交流、额定电流最大315A台37直流电焊机直流、额定电流最大400A台28乙炔气瓶5～7kg，含减压阀瓶29氧气瓶40kg/瓶GB10877－89氧气并阀瓶5——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――62（4）交通运输设备表表8.5交通运输设备表编号名称规格单位数量备注1面包车辆12轿车辆1 3工具车辆14污泥专用车辆18.3建筑设计本工程建筑设计，充分考虑当地的各种基础条件、周围环境、可开发利用的有利地势及地理、气象等因素，力求从使用功能要求到客观标准上都最大限度的完美。根据厂区内工艺性质，为减少干扰及明确分区原则，厂区分为厂前区和生产区两部分。人们日常活动、办公主要在厂前区，生产建（构）筑物全部布置在生产区，各单体建筑面积见表8.6。表8.6各建筑物一览表序号名称面积（m2）备注1污泥脱水、加药间480土建按远期设计2变配电间2523综合业务楼1383包括办公、化验、宿舍、食堂等4仓库机修2165传达大门与综合楼合建8.3.1设计依据（1）《民用建筑设计通则》(GB50352-2005）；（2）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）；（3）建设部《建筑工程设计文件编制深度的规定》；（4）《工程建设标准强制性条文》（房屋建筑部分）建标；（5）《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）；（6）《建筑内部装修设计防火规范》；国家、中南地区通用标准图集，行业标准。8.3.2设计指导思想及设计特点建筑设计强调以人为本、尊重自然的设计原则，设计在满足生产工艺及相关专业功能要求,以生产、管理、生活提供便利的前提下，力求将中国园林建筑与——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――63现代的建筑手法完美的结合，创造出具有工业建筑科学发展的时代感,体现湘西风情的污水处理厂。8.3.3平面设计根据地形、地势及周边的现状、规划道路，确定东北侧出入口为污水处理厂出入口；同时考虑到污水处理厂的功能要求及地形的特点，厂区分为厂前区和生产区。两个相对独立区域同时通过运用坡屋顶、连廊等建筑手法，使两个区域相互呼应，整个厂区和谐统一。8.3.4立面设计该厂建筑立面造型讲究简洁、明快、富于动感，注重虚实对比，建筑立面通过坡屋顶的变化，以及点窗、檐口细部处理，达到建筑美化。这组园林式建筑使厂区内外景观融为一体，创造出优美舒适的工作环境，整组建筑疏密有致，坡屋顶的高低起伏勾勒出厂区优美的视觉轮廓线。8.3.5建筑节能本污水处理厂综合楼等建筑物尽量做到南北向布置，以保证其自然通风的要求，减少能耗，其中综合楼外窗拟采用双层玻璃窗，加饰保温隔热中间层，以达 到保温、隔热、减噪的目的。整个厂区内绿化，将以常绿高大乔木为主，配置以草地、花圃，营造出绿荫掩映的良好环境，形成舒适宜人的微气候，达到节能减噪和防尘的目的。8.3.6建筑装饰生产构筑物及建筑物外墙为真石漆饰面，局部壁柱为喷涂。办公楼及宿舍走道、卫生间、浴室地面采用防滑地砖，其他房间地面采用普通地面砖，变压器室、仓库、车库等为水泥地面。建筑物的窗采用铝合金窗，内门采用双面感光木门，其他建筑需进车的大门采用钢制卷帘门。栏杆扶手及材料：室内楼梯栏杆900高，室外楼梯、平台及走道栏杆1100高。栏杆材料为不锈钢，办公楼楼梯栏杆扶手采用硬木扶手。轻质隔断墙均采用轻质板材隔断。建筑装修作法均依照《中南地区通用建筑标准设计》（05ZJxxx）建筑配件图集系列采用。——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――648.4结构设计8.4.1结构设计原则遵守国家现行标准规范、行业标准及地方有关标准、规范，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。在满足国家标准及规范的情况下，尽可能结合当地实际情况采用地方标准，当地规范和当地习惯做法。8.4.2设计依据国家颁布的现行结构设计规范、规程包括:《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)《给水排水构筑物施工及验收规范》(GBJ141-90)《建筑结构荷载规范》（2006年版）(GB50009-2001)《砌体结构设计规范》（2003年局部修订版）(GB50003-2001)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)《建筑地基处理技术规范》(GBJ79-2002)国家、中南地区及湖南省通用标准图集,行业标准；各有关专业提供的基本设计资料。建、构筑物设计使用年限按50年考虑，安全等级为二级。8.4.3设计条件(1)场地条件污水处理厂厂址位于规划的湘江南路以西、白沙路以南、新月路以东、厂址西侧紧临铜桥港，主要为菜田和荒地，有少量民宅，地势平坦，厂区地形标高在56.60～58.80m之间，东高西低。(2)场地地质条件拟建厂址场地岩土层自上而下分别为素填土层或耕作土层、粉土层、粉质粘土层、砂卵石土层。粉土层及粉质粘土层可作为建（构）筑物基础的持力层。 场地地下水位埋深较浅，地下水位随湘江河水位的变化而变化。(3)抗震设防——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――65根据中华人民共和国国家标准(GB18306-2001)中国地震动参数区划图，本工程场地地震动峰值加速度小于0.05g，抗震设防烈度小于6度。厂区内的建（构）筑物均不考虑抗震设防设计。8.4.4单体项目结构设计(1)附属建筑物本项目附属建筑物包括污泥脱水、加药间，变配电间，机修、车库，综合楼，传达、大门等5个单项。附属建筑物均采用砖混结构，屋面采用现浇钢筋混凝土坡屋面，楼面采用预制钢筋混凝土板或现浇钢筋混凝土板。(2)构筑物本项目附属建筑物包括预处理构筑物（粗格栅、提升泵站、细格栅、旋流沉砂池），氧化沟，二沉池，污泥泵站，接触消毒池、出水提升泵站，贮泥池等6个单项。构筑物均为贮水构筑物，对结构的自防水性能有较高的要求。故构筑物均采用现浇钢筋混凝土结构，在混凝土内掺入一定比例的混凝土防水剂，以提高混凝土的密实度、抗渗性能及抗腐蚀能力，同时还可以补偿混凝土的收缩变形，避免出现裂缝。对于大型构筑物，按规范要求在合适的位置留设温度伸缩缝，缝内设橡胶止水带，如设缝有困难时，可以设后浇带或加强带。(3)材料a、混凝土:附属建筑物采用C25，构筑物采用C25，以满足耐久性要求，混凝土内掺一定比例的防水剂，抗渗标号不小于S6。垫层采用C10。b、砌体:地面以下砖采用Mu10普通烧结砖，地面以上砖采用Mu10烧结多孔砖；毛(料)石为Mu30；设计地面以下用M10水泥砂浆，地面以上用M5.0或M7.5的混合砂浆。c、钢筋直径小于等于10时，采用HPB235级钢筋；钢筋直径大于等于12时，采用HRB335级钢筋。d、外加剂：拟采用WG-CMA高性能砼膨胀剂。e、橡胶止水带：拟采用CB300x6-30。f、钢制构件：Q235钢。——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――66g、水工构筑物砼的抗渗等级为S6。(4)抗浮设计厂区西侧紧临铜桥港，而铜桥港与湘江连通，湘江在拟建厂址处的常水位为50.33m，10年一遇的洪水位为58.89m，20年一遇的洪水位为59.96m，50年一遇的洪水位为61.22m。根据污水池的运行特点，结构设计时，除粗格栅间、污水提升泵站及污泥泵站采用自重或配重抗浮外（抗浮水位平厂区设计地坪）；其余各构筑物均不考虑空池抗浮，构筑物需放空检修时，在湘江常水位时进行。8.4.5地基及基础处理 附属建筑物一般采用天然地基浅基础，若基础埋置较深时，采用洛阳铲灌注桩基础；构筑物一般采用天然地基浅基础，局部区域对地基进行换填处理，细格栅及贮泥池采用地垄墙架空处理。由于目前无详细地勘资料，以后进一步设计时，有场地内正式地质勘察报告后，根据厂区地质详细情况及总图布置，对建(构)筑做进一步详细设计，确定最佳的地基处理方案。8.4.6厂区周边防洪设计厂区西侧紧邻铜桥港，靠铜桥港岸边边坡按1:2.0放坡，坡角砌浆砌块石护脚，护脚嵌入稳定土层，坡面采用六角形素混凝土预制块护面。8.5电气设计8.5.1设计范围本工程电气设计范围为衡阳市城市污水处理厂10kV电源终端杆电缆头以下部分的高、低压变配电系统;各建(构)筑物的动力及照明配电,防雷,接地以及厂区内电缆敷设和道路照明等内容。8.5.2供电电源本工程属市政设施二类用电负荷单位，需要两回路10kV电源供电，一路电源从白沙洲变电站引来,另一路电源从就近高压线T接。当一路电源发生故障时，另一路电源应能维持连续供电。8.5.3负荷计算及变压器容量选择全厂电气计算负荷为：有功计算负荷Pjs=942kW——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――67无功计算负荷Qjs=318kVAR视在计算负荷Sjs=994kVA污水近期考虑选取630kVA变压器两台。8.5.4变配电系统厂内建立一座变配电所，设置高压配电间﹑变压器间、低压配电间。一套10kV配电系统,两路10kV进线电源一用一备，进线电源互锁，采用单母线不分段运行方式。设两路10kV馈出线至污水厂配电变压器。10kV高压配电柜选用中置式开关柜，高压配电开关为真空断路器，并配用直流弹簧操动机构，由一组免维护直流屏提供直流操作电源。两台主变容量为630KVA，并列运行，各占50％负荷。0.4kV系统采用单母线分段联络运行方式，运行时，母联打开，当一路出现故障时母联闭合，可带___________主要负荷的70％。8.5.5设备选型10kV开关柜采用中置式金属封闭防凝露型开关柜。0.4kV开关柜采用抽出式开关柜。直流电源采用微机监控铅酸免维蓄电池成套装置，该装置提供故障时应急照明电源。10/0.4kV变压器采用环氧树脂干式节能型变压器。车间0.4KV动力配电箱采用XL-21型。机旁控制箱，插座箱箱体采用防腐全绝缘箱。8.5.6操作电源10kV变配电系统设备控制、信号、继电保护及断路器的跳、合闸电源取自 直流电源成套装置。380/220V配电系统，采用380V或220V交流为控制与信号电源。8.5.7保护及控制（1）10kV高压系统10kV变配电系统采用微机型监控保护装置，该装置具有自动检测，事故报警，记录等功能，可通过通讯网络对微机监控装置进行定值召唤，保护投退，信号复位等。电源进线装设电流速断、过电流保护。——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――68变压器装设电流速断、过电流、过负荷和温度保护。母线分段断路器装设电流速断保护。（2）低压系统低压总进线开关﹙断路器﹚设短路速断，延时速断及长延时过电流三段保护。母联开关﹙断路器﹚设短路速断，延时速断及长延时过电流三段保护。电动机保护回路设短路﹑过电流及过载等保护。供电出线回路设短路及过电流保护。（3）低压潜水泵电动机(5kW以上)除常规保护（短路、过负荷等）外，还设有漏油、渗水及湿度等潜水泵电机所需的专用保护。全厂参与工艺过程的用电设备，其控制方式采用机旁就地控制及PLC集中控制。中心控制室控制的三级控制方式。在所有用电设备附近均设有机旁控制箱，用于就地控制方式。对小于37kW的低压电机采用直接起动方式。对大于37kW的低压电机采用软起动方式。8.5.8电能计量计量方式采用高供高计，动力及照明分开计量。在10kV两段母线上设置专用计量柜，作为总的用电计量。在厂内低压进线柜上装设厂用有功及无功电能表。在低压屏上设置专门的照明回路，并单独计量。8.5.9无功补偿均采用电力电容器柜在低压侧作无功补偿，采用自动补偿器进行自动补偿。补偿后功率因数达到0.95以上。8.5.10过电压保护及接地为了防止配电装置免遭来自输电线路的大气过电压及雷电波的袭击，在有关位置装设避雷器。为了防止直接雷击的侵害，按照规范要求在建筑物及变电所装设避雷针（带），并可靠接地。为了保证人身安全及设备工作接地的要求，所有用电设备外壳和中性点需要——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――69接地设备均应可靠接地，接地装置的接地电阻不大于1欧姆。工作接地、保护接地和防雷接地共用接地装置，接地系统采用TN-S系统。 主接地线采用-40X4镀锌扁钢，接地支线采用-25X4镀锌扁钢，设备保护接地线采用-12X4镀锌扁钢，接地装置尽量利用建、构筑物基础钢筋作为接地极。8.5.11照明及检修网络照明与检修网络采用380/220V三相五线系统。生产建筑物、管理和生活建筑物采用节能型光源，检修照明采用手提式变压降为36V后作为行灯电源。厂区室外采用节能型高压钠灯及庭院灯照明，厂区内路灯在大门传达室内控制。8.5.12电缆敷设厂区内采用电缆沟、电缆桥架及直埋敷设的方式，车间内采用电缆沟、电缆桥架及电缆穿钢管敷设。8.5.13通讯设备在综合楼内设程控电话30门接线箱，便于厂内外联系。为便于重要部门对外联系，在中控室和配电间等处设有市内直拨电话。8.5.14主要电器设备主要电气设备见表8.7。表8.7主要电气设备表序号名称型号及规格单位数量备注110kV高压开关柜KYN28-12台112电力变压器SCB11-630/10台210/0.4kV△-Y0-11630kVA30.4kV开关柜MCCMNS套194动力配电柜XL21台65照明配电箱XRM台96检修电源箱XLM台87插座箱Mi60221箱体台428微机继电保护装置ST-2000型套19直流电源装置MK-80-100AH/220V套1——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――708.6自控及仪表设计本次设计在工艺流程关键部位上配置了在线式检测仪表，并通过二级分布式计算机集散测控管理系统对全厂实行现代化管理，以达到科学、安全、经济、合理的运行目标。8.6.1设计原则系统采用工业界目前流行的控制模式，即开放的计算机网络系统加上流行通用的组态软件以及可靠通用的PLC模块。系统配置和功能设计按各工艺处理阶段少人值守的原则进行并遵循如下要求：(1)高可靠性：选用稳定可靠的工业控制系统产品，硬件上采用备用冗余技术，简化系统结构，减少出错环节。(2)先进性：控制系统应适应未来现场总线的技术的发展，性能价格比高。(3)灵活性：网络通讯方式和系统组态灵活，扩展方便，可用性、可维护性好。并具有开放的软件通讯协议. (4)实时性：控制系统对工况变化适应能力强，控制滞后时间短。8.6.2系统结构设计根据设计原则本工程自控系统设计采用一个开放式结构体系的自动化系统，将系统与设备有机结合在一起用于监控生产。将信息流扩展到整个生产过程，利用企业的其他信息将厂内各车间连接成网络，从而实现过程控制数据与信息方便可靠地在PLC与外部设备之间交换。作为一个开放式结构体系的自动化系统其网络结构采用两层，即控制层和信息管理层。其中控制层用于各车间级PLC监控单元，信息管理层用于中控级监控主机单元。各层特点描述如下：控制层：它在各PLC之间及其与各智能化控__________制设备之间进行控制数据的交换、控制的协调、网上编程和程序的维护，远程设备的配置和查错。信息管理层：它提供上层计算机系统通过以太网访问车间级的数据，主要用于全厂范围控制系统的数据汇集和监视，特点是数据量大而实时性要求不高，它的开放性协议使各种主计算机和不同厂商的控制设备可以互连，在必要时也可进行一些控制和协调，这一层采用符合公共标准TCP/IP协议的以太网。根据厂区内生产构筑物的分布和工艺过程的要求，分别在配电房、污泥脱水间泵房、中水处理厂泵站设置现场监控主站，并在各主站配置操作显示终端。——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――71现场控制主站PLC均采用支持带电插拔的模块，进一步提高控制系统可靠性。各现场PLC监控主站通过主干网络连接起来，作为控制层。主干网络介质采用多模铠装光纤电缆，网络光纤通信电缆可不受电缆间距限制敷设于电缆沟或电缆桥架中，避免通信电缆受到电力电缆的电磁干扰和防止雷电波沿通信电缆窜入损坏自控系统。中控监控层为信息管理层，通信网络采用标准TCP/IP协议的以太网，由于网络电缆敷设条件较好，网络不采用双网冗余结构，通信电缆介质采用对绞屏蔽电缆，通信速率为10M/100M自适应。中控室主要由三台计算机组成，其中一台计算机为通信管理机，通过通信接口可对在污水厂范围内的管网系统中的各类设备状态、工艺过程参数进行实时检测与监控，并可通过租用电信部门DDN数据通信专线与公司调度系统链接。另两台计算机为厂用监控服务器，相互热备用，通过控制层实时通信网与各现场站通讯，提供给操作人员、管理人员进行运行管理的人机界面。并且在此可完成实时和定时的记录报表打印。在信息管理层以太网络上还设有两个节点站，可挂接厂内工程师站和化验室终端，工程师站用于对控制系统软件二次开发和程序调整。化验室站用于对全厂生产过程参数的随时录入和资源共享。这样的划分是为了充分发挥PLC系统的控制功能，又使得检测控制功能相对分散和独立，当某一主站因故障而切除时，不会影响整个控制系统的工作，从而达到“事故分散”的目的，提高系统工作的可靠性。监控主站由现场控制单元和现场操作终端组成，现场控制单元完成区域内所有设备和过程的数据采集、顺序控制和参数调节，现场操作终端完成现场显示、 故障报警、参数设置等工作。现场数据信息通过PLC监控主站经控制层高速数据总线传送至中央控制室主控机处理,并实时显示、记录、打印和备份，还根据处理结果随时向各监控分站发送各种控制指令，完成生产调度过程。在厂中心控制室设主控机两台，互为备用，作为全厂生产调度管理的中心。在中心控制室设置一台大屏幕投影仪，与监控计算机通讯，以使值班人员更——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――72清淅地监视全厂的生产实况。8.6.3控制功能设计本工程控制方式设置如下：·手动模式：通过就地控制箱或MCC上的按钮实现对设备的启停操作。·遥控模式：即远程手动控制方式。操作人员通过操作面板或中控系统操作站的监控画面用鼠标器或键盘来控制现场设备。·自动方式：设备的运行完全由各PLC根据污水厂的工况及工艺参数来完成对设备的启停控制，而不需要人工干予。通过强电设计中的“就地/遥控”切换开关可实现就地现场手动控制和PLC监控，其中就地现场手动控制优先权高于PLC监控，以保证现场操作维修安全。8.6.4管理功能设计管理功能主要由中控室监控计算机来实现，选用两台奔四高档计算机作为主备计算机，运行MMI监控软件，构成互为热备用的双机系统,能够保证系统长期运行。它们与各现场PLC站之间通过以太网的网络交换机相联，实现数据信息共享与交换。数据交换速率满足10M速率的用户要求。用SQLsever建立历史数据库，执行后台数据管理功能。两台大屏幕彩色显示器作为所有信息的显示单元，与键盘、鼠标输入设备一起，为系统提供方便的人机交互界面。两台打印机用于系统报表、报警信息及其他系统文件信息的打印输出。其管理功能包括：⑴动态图形及实时数据显示图形系统可以处理所有屏幕上的输入输出信号。可根据用户需要，利用其图形工具，对工艺图，动态曲线，历史趋势图，棒图及表格进行动态或静态显示。⑵数据处理功能；系统从生产流程中提取数据，并加工成相关形式，数据也可以被写回生产流程。即数据控制与应用软件之间应采用双向(全双工)通讯方式。系统与生产流程中的PLC设备之间不需要增加专门的硬件接口，监控软件提供复盖绝大多数专用PLC设备的软件接口。系统通过关系数据库将生产过程监控及数据处理能力与批量作业的高层描述管理功能集成，构成开放系统，便于对生产周期中的所有操作——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――73组合批量作业，进行自动化监控。⑶生产报表的打印提供丰富的报表功能。可根据用户要求，将各种信息以多种可选格式周期性打印（如日报，月报，年报，设备运行记录等）或随机性打印输出。 系统中任何数据点上的数据都可以按照操作员指定的速率进行采样并存贮在一个数据文件中，数据至少能保存一年不溢出，数据文件中的数据可以随时作为历史数据趋势显示，以供管理和操作人员分析和判断。数据文件支持流行的关系式数据库，数据归档支持分布式结构，并支持故障时的就地存储和转发。⑷日志功能监控系统具有日志功能。对每天操作人员的交接班记录和各种操作进行日志登记工作，以便将来进行事故或故障的分析。⑸趋势图的显示生产过程定时采集的数据可自动制成实时，历史变化曲线，这些曲线包括流量、温度、浊度、余氯等变化曲线，可直观反应水厂状态，便于操作管理人员的工作。⑹管理和维护功能采用分级操作与维护的工作方式。所有人员进入系统操作必须首先进行登录，登录包括用户名称和口令，系统根据登录人的级别开放相应的功能；对于一般操作员只能进行简单的，系统正常情况下的操作；而对于系统的维护则应由系统管理员来完成。污水厂计算机监控系统具有良好的开放性，软硬件都采用目前最流行的和最通用的，用户最多，同时技术支持也是最完善和最便利的，所以说在软硬件方面都提供了对系统维护的方便条件。与之相适应的，系统本身强大的功能更是系统便于维护的最好体现。对用户所关心的各种情况，系统将其纳入系统的功能模块之中，为用户节省了许多人力，物力的同时，更使其工作的效率大大提高。⑺报警系统报警系统提供在过程中出现的故障，操作状态以及自动化过程中的综合信息，帮助及时发现危险情况，以减少污水厂运行过程中的严重事故和故障。__________这些信息以可见和可听的方式提醒操作人员，如某一监控回路出现故障，系统中相应——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――74监控画面中的回路部分会变色和闪烁，并伴有音响和报警信息提示操作员注意，同时将报警信息存储及打印输出。系统具有不同的信息类型和信息等级，以帮助操作人员能以最快的速度确认最重要的报警信息。8.6.5工业闭路电视监视系统（CATV）本系统分为生产现场监视和保安监视两部分，监视系统控制台置于中控室内，15台带有电动云台的摄像头分别设于配电房、提升泵站、及格栅井、氧化沟、二沉池、污泥池、门卫等处。CATV系统建成后能满足以下功能要求：⑴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。⑵中心控制室对所有监控点的设备进行控制和操作。⑶中心控制室可对每个摄像机的图像进行存储和回放。⑷CATV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。⑸通过主控多媒体接口单元可实现与中控室监控服务器组成多窗口多平台的监控系统，将系统管理、操作控制、图像显示融为一体。实现图像资源共享。 主控多媒体配套软件可提供全功能操作和完善的CAD程序和图库来绘制厂区电子地图，通过点击电子地图的图标来调看任一前端点图像，并可对云台和镜头进行控制。8.6.6仪表的设计与选型仪表的选型主要要考虑其工作环境的适应性，特别是传感器直接与污水，污泥接触，极易腐蚀结垢。一旦传感器失灵，再好的控制系统也无济于事，故传感器尽量选用非接触式，无阻塞隔膜式，电__________磁式和可自动清洗式。根据工艺流程和现代化管理的需要，在工艺流程的各个部分分设电磁流量计、超声波液位计、压力、PH/温度计、浊度、固体悬浮物浓度、化学需氧量、总磷、氨氮、污泥浓度、溶解氧等检测仪表和各类电量变送仪表。这些仪表均选用工业级在线式仪表，并根据安装环境的要求具有相应的防护等级。8.6.7系统防雷措施系统防雷通过在设备电源和仪表信号处设置避雷器并通过接地系统的等电——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――75位连接，以达到最佳的防雷效果。⑴电源部分：在中央控制室设备和各PLC柜现场控制器箱的电源进线处均设置避雷器或过电压保护器。⑵信号部分：在PLC的通信网络端口及4-20mA模拟量信号的线和出线端口设信号过电压保护装置。8.6.8主要自控设备表主要自控设备表见表8.8表8.8主要自控材料设备表序号名称测量范围数量单位备注1超声波水位差计0~10M4套2超声波水位计0~10M4套3超声波水位计0~5M8套4电磁波流量计8套5污泥浓度计1000～10000mg/L2套6酸度计2~12PH2套7溶解氧仪0~20mg/L4套10COD仪1~1500l/m2套11漏氯报警器1套12监控计算机P4（2.0G）/256M/80G/60X套2工控机13显示器21”彩色全平液晶套214激光打印机A3套2彩色.黑白各一台15服务器P4（20G）/256M/40G/60X套116不间断电源2Kva套430min供电17PLCCPU-586芯片通记冗余套4一个总站三个分站18可编程终端PT（触摸屏）TFT彩色套310英寸以上，分辨 率640*48019便携式计算机P4（1.5G）/256M/20G套114”彩色液晶显示屏20软件包套5包括操作系统、监控系统、组态软件、21过电压防雷保护装置套3包括电源一级、电源二级、模拟信号22数据传输电缆可直埋型套1光缆23化验、管理计算机P4（20G）/256M/800G/40X套2商用机，20”彩色纯平显示器24大型高表晰投影仪及屏幕投影3500*2500分辩率1280*1024套125PLC控制柜保护等级IP55套3包括柜内的电缆和端子L*W*D26仪表保护箱500*400*300只32--衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告----湖南省建筑设计院--769污水收集管网设计方案9.1污水收集管网设计9.1.1设计原则（1）执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法律、规范及标准，结合衡阳市地形特点，设计方案力求合理、经济，并留有适当余地。（2）充分注意近期和长远发展规划的结合，力求做到技术上近期可行，远期合理。（3）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。（4）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。采用管材的性能指标符合本工程的使用要求，管材质量符合国家标准，确保工程质量。9.1.2排水制度选择衡阳市旧城区近期采用合流制排水体制，即晴天和降雨初期所有污水都输送至污水厂，经处理后排入水体，远期逐步改造为分流制。衡阳市新建工业区、高新技术产业开发区和城西南片，城北合江套片、江霞片、茶山坳片采用分流制即将生活污水、雨水采用污水管网和雨水管网分别收集，其中生活污水经污水管网收集后，输送至污水处理厂处理后排放至水体；雨水经雨水管网收集后，直接排入水体。9.1.3污水管网计算公式及参数选择 （1）污水管道水力计算公式排水管道的水力计算采用均匀流公式，基本公式如下：流量公式：Q＝V×A流速公式：V＝（1/n）R2/3I1/2式中：Q──流量（m3/s）v──流速（m/s）A──过水断面面积（m2）n──管壁粗糙系数，n=0.014。--衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告----湖南省建筑设计院--77R──水力半径（m）（过水断面面积与湿周的比值）I──水力坡降(‰)（2）合流干管设计流量Q=Qd＋Qm＋Qs=Qdr＋Qs式中：Q——设计流量（l/s）Qd——设计生活污水流量（l/s）Qm——设计工业废水量（l/s）Qs——设计雨水流量（l/s）Qdr——溢流井上游的旱流污水设计流量（l/s）其中：Qs=Ψ×q×F式中：Ψ——径流系数F——汇水面积（ha）q=892(1+0.67lgP)/t0.57式中：q——暴雨强度（l/s·ha）p——设计重现期t=t1+mt2t1——地面积水时间，取5-15minm——延缓系数t2——管内流行时间(min)暴雨强度公式采用衡阳地区的暴雨强度公式。（3）合流制截流干管设计流量：Q"=(n0+1)×Qdr＋Qs"＋Qdr"式中：Q"——溢流井以后管渠的设计流量（l/s）Qs"——溢流井以后汇水面积的雨水设计流量（l/s）Qdr"——溢流井以后的旱流污水量（l/s）n0——截流倍数，即通过溢流井转输至下游截流干管的雨水量与旱季污水量的比值。为保证污水管道的正常运行，《室外排水设计规范》对设计充满度、设计流速等做了规定。--衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告----湖南省建筑设计院--78①设计充满度h/D 污水管道按不满流（h/D≤1）进行设计，其最大设计充满度的规定见表9.1，合流制管道按满流（h/D=1.0）进行设计。表9.1最大设计充满度的规定表管径（D）或暗管渠高（H）（mm）最大设计充满度（h/D）或（h/H）200～3000.55350～4500.65500～9000.70≥10000.75②设计流速最小设计流速：Vmin=0.6m/s最大设计流速：金属管道Vmax＝10m/s非金属管道Vmax＝5m/s合流制管道在满流时Vmin=0.75m/s③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。④生活污水量总变化系数表9.2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2.32.01.81.71.61.61.41.3⑤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等方式。9.1.4污水管道的材质及断面形式（1）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，并在最小设计流量下不产生沉淀物；在经济方面，管道造价尽可能节省；在养护管理方面，管道断面应便于冲洗和清通，没有淤积。--衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告----湖南省建筑设计院--79根据衡阳市地形条件，本工程采用圆形断面作为排水管道的设计断面形式。圆形断面具有较好的水力性能，在一定的坡度下，圆形的断面面积具有最大的水力半径，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，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。（2）管道材质的确定现阶段我国用于污水管道的常用管材为钢筋混凝土管、钢管、球墨铸铁管、玻璃钢管和HDPE管等，钢管由于易腐蚀，必须做好的防腐处理，除压力管道和倒虹管考虑采用外，其余部位不予采用。球墨铸铁管不易安装，不适用于本工程。钢筋混凝土管、玻璃钢管道和HDPE管为本工程的选择之一。钢筋混凝土管制作工艺简单、造价低、较适合我国的经济状况得到普遍应用，但制造管材过程中存在弊端，喷浆质量不稳定，易脱落和起鼓，且体积和重量大 造成运输和安装均不方便，管道连接不严，易泄漏，易受管道内污水产生的H2S气体腐蚀等。玻璃钢管强度较高，重量轻，耐腐蚀、不结垢，内壁光滑阻力小，在相同管径、相同流量条件下比其他管道水头损失小、节省能耗。玻璃钢管的连接采用承插式，并设置胶圈，安装方便。玻璃钢管存在的问题首先是抗外压强度低，通常要预先压制成扁椭圆状再埋地，以承受外荷载和土压力；接口型式不过关，常常造成渗漏；且单位造价要高于钢筋混凝土管。HDPE管具有强度较高，重量轻，耐腐蚀、不结垢，内壁光滑阻力小的优点，又较好解决了管道接口的问题。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较多，合理、经济确定管材的选用对节省投资、方便施工、运行安全等方面意义很大。根据湖南省建设厅湘建科[2004]第243号文《关于加强塑料管道推广应用和管理的通知》，直径≤500mm的砼排水管在市政污水、雨水排水管道系统中被禁止采用。HDPE管由于强度高，重量轻，施工安装方便，应用较广，作为本工程实施的管材之一；同时大口径砼排水管由于其价格低、施工方便，作为本工程实施的管材之一。经过综合比较，本工程管材采用如下：DN300～DN500管道：HDPE管；--衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告----湖南省建筑设计院--80DN600及其以上管道：钢筋砼排水管。9.2污水管网工程9.2.1污水管网工程规模根据4.3污水量预测，衡阳市铜桥港污水处理厂建设规模为近期5.0万m3/d，远期10万m3/d，污水管网工程建设规模为10万m3/d，工程量按5万m3/d配套。9.2.2设计方案排水管线的布置应综合考虑地形地貌特点、规划道路走向、自然坡降、施工条件等因素，充分利用现状排水设施，尽量顺地形自然坡降重力输水，合理划分排水系统，有效降低工程造价。（1）管线布置原则依据现有地形资料、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。综合考虑本地人文、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。尽量减少干管数量、长度、埋深，在满足排水功能的前提下，降低施工难度。（2）设计方案根据衡阳市铜桥港污水处理厂服务区域的地形特点及污水量分布情况，该厂服务区污水收集区域主要分为四大块：特变电工区域，白沙洲工业园区域，幸福河西岸，幸福河东岸。特变电工区域近期污水量1.0万m3/d，远期污水量2.0万m3/d。该区域2根主干管沿由北向南方向敷设，支管沿东西方向敷设。该区域污水最后汇入DN1000 的进厂管，流入污水处理厂。白沙洲工业园区域近期污水量1.0万m3/d，远期污水量2.0万m3/d。该区域主干管沿由西向东方向敷设，支管沿南北方向敷设。该区域污水最后汇入DN1000的进厂管，流入污水处理厂。幸福河东岸近期污水量4.0万m3/d，远期污水量4.0万m3/d，幸福河西岸近期污水量1.0万m3/d，远期污水量2.0万m3/d。该区域污水都汇入幸福河两岸截污管，沿幸福河顺流而下，最后进入污水处理厂。9.2.3设计范围衡阳市铜桥港污水处理厂污水收集管网工程范围包括特变电工区域、白沙洲--衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告----湖南省建筑设计院--81工业园区域和幸福河东西两岸污水收集支管、污水干管、污水主干管。9.2.4管道基础排水主、支干管及截流干管道根据地质情况，分别采用砂垫基础或砼基础。9.2.5构筑物（1）检查井在管道每隔一定距离设置检查井，最大间距根据具体情况确定为40～120m，在管线转弯角度较大处、断面变化处、支管接入处等，均按规范要求设置检查井，排水管道的检查井采用砖混结构。（2）跌水井管道跌水水头为1～2米时宜设跌水井，管道跌水水头大于2米时必须设跌水井。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。跌水井采用砖混结构。（3）溢流井排水管道的溢流井材质选用钢筋砼。（4）通气井在合流制排水管道的适当位置设通气井。通气井采用砖混结构。（5）截流井截流井宜采用槽式。截流井溢流水位应在设计洪水位或受纳管道设计水位以上。截流井材质选用钢筋砼。9.2.6污水管网工程量该工程污水管道及截流干管总长为67170m。污水收集管网工程管道长度统计见表9.3。表9.3污水收集管网工程管道长度统计表种类DN300DN400DN500DN600DN800DN1000DN1200合计主干管4872291268062006650960027908干管395019612132801360106039262合计395020099155714040726066509600671709.2.7管网结构（1）干管管材：干管管材一般采用II级或III级钢筋砼管，管径小于等于 500的采用HDPE管。（2）管基：对于钢筋砼管采用180度C15素砼管基或180度C15素砼管基--衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告----湖南省建筑设计院--82全包，对于HDPE管采用砂石基础。（3）管道的接口：钢筋砼管采用刚性接口（钢丝网水泥砂浆抹带接口）;每10米左右设柔性找口（做法详95S516第32页）;HDPE管采用承插接口。（4）管道沟槽设计：污水管道埋置不深时，宜采用放坡开挖，为避免沟槽坍塌，放坡坡度应满足边坡自然稳定的要求；若污水管道埋置较深，采用放坡开挖土方量较大，施工期长，或者污水管道埋置较浅，但无放坡开挖条件，则应对沟槽进行支撑处理。沟槽回填土方应及时，以保护管道位置正确，避免沟槽坍塌，尽早恢复地面交通。回填土应分层夯实，确保质量，管顶覆土1米范围内必须采用人工夯实，严禁采用机械碾压。（5）压力管及过江管采用钢管，过江管置于河床底，采用水下施工，素混凝土包裹，起抗浮及防冲刷作用。--衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告----湖南省建筑设计院--8310污泥处置铜桥港污水处理厂每天运出含水率80％的脱水污泥约27.5m3，主要是含大量有机物的活性污泥。根据第7.3.2污泥处置分析，本工程污泥外运至衡阳市垃圾填埋场进行填埋。--衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告----湖南省建筑设计院--8411防洪、环境保护、水土保持、消防、劳动保护11.1防洪衡阳市铜桥港污水处理厂处位于规划防洪堤（P=2％）保护范围以内，故厂_________区不考虑防洪。铜桥港处湘江五十年一遇洪水位标高(P=2%)61.22m（85国家高程系统），二十年一遇洪水位标高(P=5%)59.96m，十年一遇洪水位标高（10％）为58.89m。为了节省能耗和减少厂区土石方工程量，确定污水处理厂厂区地坪标高约为57.30～58.00m，污水厂尾水排放标高57.80m。11.2环境保护兴建污水处理厂目的在于改善和保护环境，造福人民，但它作为一个把分散的污染集中起来进行治理的特殊生产单位，在治理污染的过程中，会对周围的环境产生一定的影响。因此，有必要研究本项目在实施过程中的环境影响及其对策。衡阳市自来水公司已委托相关单位编制衡阳市铜桥港污水处理项目近期工程环境影响报告表。11.2.1施工期对交通的影响及其对策 施工对公路交通的影响主要表现在二个方面：一是施工车辆的增加，造成当地交通的繁忙，二是管线施工穿越交通设施时带来的交通不便。建设单位在制订施工方案时应充分考虑这些因素，对于车辆增加，可采取设置施工临时便道以缓解交通的拥挤；对于管线施工穿越道路设施，一是可采取集中施工，缩短穿越线段工期，在尽可能短的时间内完成开挖、排管、回填工作；二是采取分段施工避开交通繁忙时间作业，以缓解管线施工与交通的矛盾，必要时应在施工路段设专人负责指挥，用以引导车辆通行。施工对交通的影响将随着工程的结束而消失。11.2.2施工期扬尘的影响及其对策污水处理厂建设及管道铺设时将开挖大量土方，土方临时堆放、场地平整过程会产生扬尘，此外水泥、黄砂装卸、搅拌产生粉尘，其中又以运输、车辆行驶扬尘为主。建议在选择运输道路时注意避开居民较为集中的地点，在遇到连续的晴好天气又起风的情况下，采取适当的洒水等措施，防止扬尘，就可大大减轻对沿线及周边居民的影响。工程承包者应按照弃土处置计划，及时运走弃土，一旦有弃土、建材撒落应及时清扫。--衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告----湖南省建筑设计院--8511.2.3施工期噪声的影响噪声主要来自打桩机、挖掘机等施工机械噪声和车辆运输的交通噪声，特别是夜间影响犹甚。为了减少噪声对周围环境的影响，施工中应尽量采用低噪声的施工机械和施工方法，合理安排施工时间。对夜间一定要施工又会影响周围居民环境的工地，应对施工机械采取降噪措施，以保证居民区的环境质量。同时加强对整个建材运输工作的组织控制，减少大型运输车辆在夜间通过城镇居民点。11.2.4污水处理厂噪声对环境的影响及其对策污水处理厂的噪声源于厂区传动机械工作时发出的噪声，污水处理厂内噪声较大的设备，如污水泵、污泥泵等均设在室内或者水池内，经过墙壁隔声或者水体隔声以后传播到外环境时已衰减很多。据调查资料表明，距泵房30m时测得的噪声值已达到国家的《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）的标准值。下阶段设计要加强噪声的防治，采用低噪声的机械设备，并采取相应的减震、消声措施，进一步降低噪声对环境的影响。11.2.5污水处理厂臭味对环境的影响及其对策污水处理厂内污水预处理构筑物为半敞开式水池，会有部分污水臭味散发在大气中，影响周围地区。为了减少对环境的影响，本工程将污水预处理构筑物、贮泥池、污泥脱水间布置在远离厂前区的位置，且设置绿化隔离带。在厂区的布置上，尽量加大绿化面积，创造良好的环境，使臭味对周围环境的影响降到最小。同时加强运行过程中的管理，栅渣、脱水污泥及时清运，避免一切固体废弃物在厂内长时间停放，尽量减轻臭气的影响程度和范围。11.2.6污水处理厂自身污染物影响及其对策（1）污水处理厂自身有污水排放，如厂区卫生设施和化验室废水等。厂区内采用雨污分流系统，全厂污水汇集到粗格栅间，进入污水工艺流程，做到厂内污水不直接向水体排放。（2）厂内的细格栅、旋流沉砂池及污泥脱水机房均有固体废弃物产生，对此在运行管理中应按要求堆放，外运时采用半封闭自卸专用车辆，运送到指定位 置处置。（3）化验室是测定污水污泥特性指标的地方，分析过程常使用多种化学药品，如使用或管理不当，会对职工健康造成伤害。在化验室内设置通风柜，凡涉--衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告----湖南省建筑设计院--86及有毒物品的操作都在通风柜中进行。将有毒品、易燃品和强腐蚀药品存放在危险品仓库中，库房内设置必要的通风、防潮、防火等安全措施，由专人保管，确保万无一失。11.3水土保持本工程管道收集系统在管道施工过程中因为开挖管槽，破坏了原有的地貌和植被，会造成一些水土流失，应制定取土弃土规划以及土地整治、复垦计划，按规定地点处置弃土与建筑垃圾,防止出现因废土、废渣处置不妥而导致的水土流失。同时加强设备、材料堆场在暴雨时的防冲刷措施，避免暴雨时造成的水土流失。污水处理厂建成后将通过大面积的种植草皮和绿化隔离带做好水土保持工作。工程建成后厂区应无裸露地面，污水处理厂厂区在工程建成后对于水土保持是有利的。11.4消防污水处理厂主要是装水盛泥的构筑物，发生火灾的可能性较小，厂区内给水按规范要求设置足够的消火栓，各生产区域、装置及建筑物均留有足够的防火安全间距，并在适当部位配置一定数量的灭火器及室外地上式消火栓。11.5劳动保护污水处理厂的职业危害主要是污水、污泥中的臭气会扩散到空气中，污染环境，影响职工的身体健康以及化验室的化学药品由于使用或保管不当也会对职工造成危害。劳动保护方面拟采取如下措施：（1）根据生产工艺的要求，考虑安全、防火及环境影响等因素，将全厂办公值班区与生产区、污泥处理区分开，并用绿化带将其隔离。（2）各处理构筑物走道和架空交通均设置保护栏杆，且采用不锈钢制作，其走道宽度、栏杆高度和强度均符合国家劳动保护规定。（3）化验室设置通风柜，涉及有毒有害物品的操作在通风柜中进行。对各种剧毒品、易燃品和强腐蚀性药品储存在危险品库中，库房内设置必要的通风、防潮、防火等安全设施，由专人保管。保管、使用和失效处理均严格按照国家公安部门的规定执行，确保万无一失。（4）污水处理厂试运行之前，对操作人员、管理人员进行安全教育，制定必要的安全操作规程和管理制度，规范职工的操作行为。运转之后，定期进行安--衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告----湖南省建筑设计院--87全教育，树立安全第一观念。（5）各生产性构筑物均设置便于行走的操作平台、走道板、安全护栏和扶手，栏杆高度和强度符合国家劳动保护规定。在二沉池等易发生危险的地方，设置警示牌。（6）采取消声措施，最大限度减少噪声对操作人员身体健康的不利影响。（7）露天电气设备的安全防护按国家及当地现行有关规定进行设计。各种 用电设备均按照国家标准作接零接地保护。电器设备的布置注意留有足够的安全操作距离。--衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告----湖南省建筑设计院--8812节能分析12.1能耗分析目前，国内许多污水处理厂虽建有完善的污水污泥处理设施，但往往不能坚持运转，其主要原因是污水处理厂能耗高，难以承担其费用，因此节能无不贯彻设计始终。污水处理厂的主要能耗是工艺用电设备的电耗以及生产和生活的水耗和管理用车行驶的油耗。12.1.1生产区该区内主要是电耗，是污水处理厂内的主要耗能区，主要耗电设备为粗、细格栅除污机、潜水泵、皮带运输机、螺旋输送压榨机、旋流除砂机、砂水分离器回流污泥泵、剩余污泥泵、回用水泵、吸泥机、潜水搅拌机、浓缩脱水机、污泥输送泵、溶药搅拌器、药液输送泵、空气压缩机、轴流风机、计量泵等；其中以污水提升泵及曝气设备为重中之重，提升泵电耗一般占全厂电耗的10～20％，曝气系统电耗占全厂电耗的30～40％，二者是污水处理厂节能的关键。12.1.2管理区管理区（综合楼、传达室等）为整个厂区的行政管理和人员集中活动场所。管理区配备的车辆耗用汽油和柴油；用电负荷有照明、空调机、化验室用电、淋浴用电热水器用电等。12.2节能措施12.2.1工艺节能1）设计时尽可能使处理构筑物布置顺畅、紧凑，连接管路尽可能简短，以减少水头损失，从而减少提升泵的扬程。水泵尽可能选择高效水泵，并合理控制水泵，使其大部分时间在高效率区工作。对于曝气系统选用可调节充氧量的设备，避免生物池内充氧量过高，从而达到节省能耗的目的。2）一体化脱水机的滤带冲洗水、厂区道路洒水、绿化等用水，均利用污水处理厂经消毒池处理后出水，大大节约了自来水。3）所有泵、搅拌设备等用电设备选用高效的节能产品。12.2.2电气节能1）对用电量较大的污水提升泵和鼓风机采用变频调速，导线截面按经济电--衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告----湖南省建筑设计院--89流密度和合理电压降选择。同时通过自动控制系统对工艺设备进行监控，从而达到科学调度、合理高效运行的目的。2）变电器选用低损耗的节能型变压器，厂区内配电线路全部采用低阻抗的铜导体以降低线路损耗，提高传输能力。3）变电间采用自动无功补偿装置，提高功率因素。4）在氧化沟内设在线式溶解氧测量仪，使各充氧设备工作在最佳状态，最大限度节能。 5）厂区内采用微机监测控制管理，各种设备可根据水质、水量的变化自动调节运行时间和台数，使污水污泥处理系统处于优化运行状态。6）生产建筑物、管理和生活建筑物采用节能型光源，厂区室外采用节能型高压钠灯及庭院灯照明。7）污水处理厂变压器采用干式节能型变压器，提升泵站变压器采用油浸节能型变压器。12.2.3建筑节能1）本工程所有的建筑物尽量做到南北向布置，以保证其自然通风的要求，减少能耗。2）窗户尽量采用点窗的形式，从而减小窗墙比例。3）综合楼及传达室采用中空玻璃的形式，以达到保温、隔热、减噪的目的。4）整个厂区内绿化，以常绿高大乔木为主，配置以草地、花莆以营造出绿荫掩映的良好环境，形成舒适宜人的微气候，亦达到节能减噪，防尘的目的。5）综合楼及传达室依据《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）进行节能计算。主要节能材料：外墙采用聚苯颗粒保温沙浆，屋面采用挤塑聚苯板，窗采用铝合金中空玻璃窗。--衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告----湖南省建筑设计院--9013工程风险分析13.1主要风险识别及程度分析13.1.1地震对污水处理厂构筑物的影响地震是一种不可抗拒、破坏性很大的自然灾害，波及的范围也很大，万一发生强震，必将造成很大破坏，致使构筑物损坏，甚至使污水处理厂处于瘫痪状态，污水将溢流于厂区、附近地区及水域，造成严重的局部污染。根据中华人民共和国国家标准(GB18306-2001)中国地震动参数区划图，本工程场地抗震设防烈度小于6度。厂区内的建（构）筑物均不考虑抗震设防设计。13.1.2事故排放污染环境的风险污水处理厂一旦出现机械故障或停电，会直接影响污水处理厂的正常运行，尤其是遇到机械故障或长时间停电设备不能运转，会造成DEST池内微生物大批死亡，而微生物培养需很长一段时间，这段时间污水只能从厂区格栅间直接超越排入沅江，使水体受到污染。本处理厂拟从设计和管理制度方面采取措施，采用双回路电源，设有一路备用电源，减少停电机遇，并提高设备的备用率，以确保污水处理厂的正常运行；要求管理人员加强运行管理，防止因停电、故障、操作失误等因素导致的非正常排放，尽可能的降低这种风险。13.2风险防范及应急措施由于污水系统事故风险具有突然性，会给维护系统的工作人员带来损害，严重的会危及生命，应引起高度重视。污水管道的损坏会产生泄漏溢流等情况，当污水泵房的格栅被杂物堵住而不及时清理时，会影响污水的收集和排出。当污水系统的某一构筑物出现事故时，必须立即予以排除，此时需操作工人进入管道和集水井内操作。因污水内含有各类污染物质，有些污染物质以气体形式存在，如 H2S、SO2等，若管道内操作人员不采取防护措施，遇上高浓度的有毒气体，则会造成操作人员的中毒、昏迷，直至丧失生命。本工程在设计中对经常需要维修、自然通风条件差的构筑物、泵房、脱水机房等设置通风装置，尽可能降低这种风险。运行过程中要求对工人进行安全教育，建立一套完整的合乎操作规程的管理制度，包含：--衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告----湖南省建筑设计院--91①重视污水处理厂的运行管理，严格执行监管制度，确保每天对进出水水质进行监测分析的频率，以便及时发现问题并加以纠正。②需要检修的工段由专人负责，并备有必要的急救措施。③戴防毒面具下井，与地面保持通讯联系，一感不适立即返回地面等内容--衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告----湖南省建筑设计院--9214项目管理及实施进度安排14.1实施原则与步骤（1）衡阳市铜桥港污水处理工程的实施首先应符合国内建设项目的建设和审批程序。同时，积极配合有关单位，创造良好条件，为工程顺利进行打下基础。（2）建立专门的机构作为项目执行单位，负责项目的实施、组织、协调和管理工作。（3）由衡阳市有关部门委派专人担任项目的法人代表，项目实施过程中的决策、指挥执行等均由项目实施负责人代表负责。（4）项目的设计、供货、施工安装等履行单位应与项目执行单位履行必要的法律手续，违约责任应按照国家的有关法律法规执行。（5）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，并于履行前提前通知有关各方。（6）项目执行单位应积极为履行单位开展工作创造有利条件，履行单位应服从项目执行单位的指挥和调度。14.2项目管理机构14.2.1实施组织机构为了实施衡阳市铜桥港污水处理工程，应组建由衡阳市政府有关部门负责组成的项目实施、组织、协调和管理工作的项目执行单位。14.2.2计划主要履行单位本项目工程技术要求高，对参与履行项目的供货、设计、施工、安装等单位要进行必要的资格审查，将审查程序与结果形成书面材料，存档备案。14.2.3供货设备的供货将在有丰富生产经验、具有良好信誉、产品质量好、销售价格合适的厂家中选择，并经项目执行单位认可后确定。14.2.4设计设计单位必须具备丰富的污水处理工程设计经验，具有市政排水甲级设计资质。 14.2.5土建施工--衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告----湖南省建筑设计院--93土建施工从具有城市污水处理工程施工经验的单位中选择，由项目执行单位进行资格审查后，通过招标方式确定。14.2.6安装设备安装与仪表和电气自动控制系统的安装分别选择专业安装施工单位，由项目执行单位进行资格审查后，通过招标方式确定。14.2.7调试与试运转（1）设备的调试可根据有关的技术标准进行或由供货单位派人进行技术指导。（2）试运转工作应邀请专家、设计单位、安装单位共同参加，试运转工作人员上岗前经过技术培训并通过技术考核。（3）有关设备调试运转及验收等项工作的技术文件存档备查。14.3人员编制14.3.1组织管理措施本工程采取的组织考虑措施如下：（1）建立健全完备的生产管理机构。（2）对入厂职工进行必要的资格审查，进行上岗前的技术培训。（3）聘请有经验的专业技术人员负责厂内的技术管理工作。（4）建立健全包括岗位责任制和安全操作规程在内的管理制度。（5）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，为以后的运转奠定基础。14.3.2技术管理措施（1）会同市政环保部门监测进厂水质，监督工厂企事业单位按《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中的要求排放。（2）对入厂前后的水量和水质进行检测化验，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。（3）及时整理、汇总、分析运行记录，建立运行技术档案。14.3.3运行管理人员编制根据生产规模及工艺的需要确定污水处理厂定员为35人，污水管道维护8人，合计43人。污水处理厂人员编制详见表14.1。--衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告----湖南省建筑设计院--94表14.1污水处理厂人员编制安排表类别岗位定员备注污水处理工段8污泥处理工段4两工段设一名负责人水质化验分析室2机修电工维护班3生产 人员调度自控室生产技术部5两部室设一名负责人综合办公室及财务部3经营管理负责人3后勤服务人员4保卫、食堂等勤杂人员管理人员其他服务人员污泥外运处置班3合计3514.4项目实施计划本可行性研究报告列出项目实施初步计划安排，供有关单位参阅，见表14.2，项目建设期为两年，2010年建成投产，最终实施计划将由项目执行单位根据工程进展要求确定。表14.2项目建设进度安排表200820092010序号项目1－67-121－67-121－67-121可行性研究及审批2初步设计及审批3施工图设计4征地、拆迁、三通一平5土建工程6安装工程7工程调试运行8竣工投产--衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告----湖南省建筑设计院--9515工程投资估算15.1投资估算依据衡阳市铜桥港污水处理工程近期建设规模为5万m3/d，远期为10万m3/d，推荐采用改良型氧化沟工艺，以设计方案为依据，结合衡阳市的实际情况进行编制。编制工程投资估算的主要依据如下：⑴《全国市政工程投资估算指标》建设部（1996年）；⑵《市政工程可行性研究投资估算编制办法》建设部（1996年）；⑶《给水排水工程概预算与经济评价手册》国家城市给水排水工程技术研究中心（1993年）；⑷《给水排水设计手册——第10册技术经济》（2000年）； ⑸《市政工程可行性研究投资估算编制办法》建标（1996）628号及国家有关规定；⑹已建成同类工程经济指标并结合衡阳市的具体情况加以调整。15.2工程投资估算15.2.1投资构成⑴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。⑵第二部分费用：工程建设其他费用。⑶基本预备费。⑷固定资产投资方向调节器节税（税率为零）。⑸建设期价格变化预备费（价格指数为零）。⑹建设期借款利息。⑺铺底流动资金。15.2.2价格采用⑴建筑材料：采用湖南省建设行政主管部门定期发布的《建筑材料市场指导价格》。⑵设备购置：按设备生产厂家报价，综合考虑设备运杂费。⑶管材：按管材生产厂家报价，综合考虑运杂等费用（金属管材取价值的2%，--衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告----湖南省建筑设计院--96水泥管材取价值的4%）。15.2.3工程建设其它费用标准⑴土地征用费：根据建设方提供资料，征地标准为18万元/亩；⑵建设单位管理费：按第一部分费用的1.2%计列；⑶工程设计费：执行国家计委、建设部计价格[2002]10号《工程勘察设计收费标准》；⑷工程监理费：按发改价格[2007]670号计列；⑸预算编制费：取设计费8%；⑹施工图审查费：取设计费5%；⑺办公及生活家具购置费：按设计定员每人1000元计列；⑻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；⑼联合试运转费：按第一部分费用内设备购置费的1%计列；⑽基本预备费：按第一、二部分费用合计的8%计⑾铺底流动资金：按全额流动资金的30%计。15.2.4工程投资估算值1＃方案工程投资总额为：16299.60万元；其中：污水处理厂工程：6787.57万元；配套污水管网工程：9512.03万元。2＃方案工程投资总额为：16341.52万元；其中：污水处理厂工程：6829.50万元；配套污水管网工程：9512.03万元。15.2.5工程投资估算表工程投资详见投资估算表，如下： 表15.1－1＃方案污水处理工程投资估算总表；表15.2－1＃方案污水处理厂投资估算表；表15.3－污水收集管网系统投资估算表；表15.4－2＃方案污水处理工程投资估算总表；表15.5－2＃方案污水处理厂投资估算表。――衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告――――湖南省建筑设计院――97表15.1衡阳市铜桥港污水处理工程投资估算总表（1＃工艺方案）污水处理厂管网收集系统合计序号工程或费用名称估算值(万元)百分率(%)估算值(万元)百分率(%)估算值(万元)百分率(%)甲第一部分工程费用4732.8869.737932.8583.4012665.7377.71乙第二部分工程建设其他费用1520.9422.41645.796.792166.7313.29丙基本预备费(甲+乙)×8%500.317.37686.297.211186.607.28丁建设期贷款利息0.000.00229.662.41229.661.41戊铺底流动资金(流动资金×30%)33.450.4917.430.1850.880.31己建设项目总投资6787.57100.009512.03100.0016299.60100.00――衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告――――湖南省建筑设计院――98表15.2衡阳市铜桥港污水处理工程投资估算表（1＃工艺方案－污水处理厂）估算价值（万元）技术经济指标序号工程或费用名称土建工程设备及工器具购置安装工程其他费用小计单位数量单位价值甲第一部分工程费用2999.931401.47331.470.004732.88万m35.00946.58A污水处理厂工程2999.931386.47331.470.004717.88万m35.00943.581预处理构筑物125.00126.0022.68273.68m31250.001000.002氧化沟1199.97192.5934.671427.23m326666.00450.003二沉池635.56118.0021.24774.80m312462.00510.004接触消毒池、提升泵站157.5080.8014.54252.84m33500.00450.005贮泥池12.245.601.0118.85m3102.001200.006污泥泵站48.0056.3010.13114.43m3320.001500.007变配电间25.20114.6020.63160.43m2252.001000.008污泥浓缩间、加药间48.0092.0816.57156.65m2480.001000.009出水管线D1220×1069.0069.00m200.003450.0010综合楼165.96165.96m21383.001200.0011仓库、车库、机修21.6021.60m2216.001000.0012传达室3.003.00m230.001000.0013大门(B=12m)4.004.0014机修设备60.0060.0015化验设备140.00140.0016运输设备35.0035.0017围墙20.2520.25m675.00300.0018厂区道路77.1577.15m25511.00140.00――衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告―― ――湖南省建筑设计院――99估算价值（万元）技术经济指标序号工程或费用名称土建工程设备及工器具购置安装工程其他费用小计单位数量单位价值19厂区管线30.0025.0055.0020厂区电缆沟26.0026.0021厂区绿化及小品9.509.50m27915.0012.0022厂区通讯2.502.5023厂区照明30.005.0035.0024厂区给水10.005.0015.0025自动化仪表及控制系统195.0068.00263.0026出厂水在线仪表98.0035.00133.0027进厂及临时副道52.0052.00m21300.00400.0028供水外线42.0042.00km3.50120000.0029电源外线10.0010.00km1.00100000.0030基础处理120.00120.0031铜桥港河道整治180.00180.00m300.006000.00B工器具及生产工具购置费0.0015.000.000.0015.00乙第二部分工程建设其他费用1520.941520.941征地及补偿费666.90666.90亩37.05180000.002拆迁费等350.00350.003建设单位管理费(甲)×1.2%56.7956.794工程监理费99.0099.005生产准备费35人×0.6×6月×1000元/人12.6012.606办公及生活家俱购置费35人×1000元/3.503.50――衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告――――湖南省建筑设计院――100估算价值（万元）技术经济指标序号工程或费用名称土建工程设备及工器具购置安装工程其他费用小计单位数量单位价值人7项目前期工作费7.1编制项目建议书0.000.007.2编制可行性研究报告20.5020.507.3评估可行性研究报告6.006.008工程勘察费53.0053.009工程设计费181.00181.0010环境影响咨询收费10.1编制环境影响报告书8.008.0010.2评估编制环境影响报告书2.002.0011施工图预算编制费设计费×10%18.1018.1012施工图审查费设计费×5%9.059.0513工程质量监督/规划报建费14.4814.48设计费×8%14联合试运转费设备费×1%14.0114.01 15招标代理服务费6.006.00第一、二部分费用合计2999.931401.47331.471520.946253.82丙基本预备费(甲+乙)×8%500.31500.31丁建设期贷款利息0.000.00不贷款0.000.00戊铺底流动资金(流动资金×30%)33.4533.45己建设项目总投资2999.931401.47331.472054.696787.57万m35.001357.51――衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告――――湖南省建筑设计院――101表15.3衡阳市铜桥港污水处理工程投资估算表（污水管网收集系统）估算价值（万元）技术经济指标序号工程或费用名称土建工程设备及工器具购置安装工程其他费用小计单位数量单位价值（元）甲第一部分工程费用433.000.007499.850.007932.85万m35.001586.57一污水收集系统433.000.007499.850.007932.85m67170.001181.011DN300HDPE138.25138.25m3950.00350.002DN400HDPE1105.451105.45m20099.00550.003DN500HDPE1167.831167.83m15571.00750.004钢筋砼排水管d600290.88290.88m4040.00720.005钢筋砼排水管d8001052.701052.70m7260.001450.006钢筋砼排水管d10001296.751296.75m6650.001950.007钢筋砼排水管d12002448.002448.00m9600.002550.008施工措施费(含施工排水、基础处理等)157.50157.509路面修复费275.50275.50乙第二部分工程建设其他费用645.79645.791建设单位管理费(甲)×1.2%95.1995.192工程监理费131.44131.44按发改价格[2007]670号3生产准备费8人×0.6×6月×1000元2.882.884办公及生活家俱购置费8人×1000元人0.800.805项目前期工作费5.1编制可行性研究报告8.008.005.2评估可行性研究报告4.004.006工程勘察费39.8039.80――衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告――――湖南省建筑设计院――102 估算价值（万元）技术经济指标序号工程或费用名称土建工程设备及工器具购置安装工程其他费用小计单位数量单位价值（元）7工程设计费276.00276.008环境影响咨询收费8.1编制环境影响报告书12.0012.008.2评估编制环境影响报告书5.005.009施工图预算编制费设计费×10%27.6027.6010施工图审查费设计费×5%13.8013.8011工程质量监督/规划报建费22.0822.08设计费×8%12联合试运转费设备费×1%0.000.0013招标代理服务费7.207.20第二部分费用小计645.79645.79第一、二部分费用合计433.000.007499.85645.798578.64丙基本预备费(甲+乙)×8%686.29686.29丁建设期贷款利息0.000.000.00229.66229.66贷款额度4000万元，利息7.56％(2年)229.66229.66戊铺底流动资金(流动资金×30%)17.4317.43己建设项目总投资433.000.007499.851579.189512.03m67170.001416.11――衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告――――湖南省建筑设计院――103表15.4衡阳市铜桥港污水处理工程投资估算总表（2＃工艺方案）污水处理厂管网收集系统合计序号工程或费用名称估算值(万元)百分率(%)估算值(万元)百分率(%)估算值(万元)百分率(%)甲第一部分工程费用4768.4969.827932.8583.4012701.3477.72乙第二部分工程建设其他费用1523.4022.31645.796.792169.2013.27丙基本预备费(甲+乙)×8%503.357.37686.297.211189.647.28丁建设期贷款利息0.000.00229.662.41229.661.41戊铺底流动资金(流动资金×30%)34.260.5017.430.1851.690.32己建设项目总投资6829.50100.009512.03100.0016341.52100.00――衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告――――湖南省建筑设计院――104表15.5衡阳市铜桥港污水处理工程投资估算表（2＃工艺方案－污水处理厂）估算价值（万元）技术经济指标序号工程或费用名称土建工程设备及工器具购置安装工程其他费用小计单位数量单位价值 甲第一部分工程费用2813.341605.03350.120.004768.49万m35.00953.70A污水处理厂工程2813.341590.03350.120.004753.49万m35.00950.701预处理构筑物125.00126.0022.68273.68m31250.001000.002CASS1692.90262.4547.242002.59m337620.00450.003鼓风机房27.00208.0037.44272.44m3270.001000.004接触消毒池、提升泵站157.5080.8014.54252.84m33500.00450.005贮泥池12.245.601.0118.85m3102.001200.006变配电间25.20114.6020.63160.43m2252.001000.007污泥浓缩间、加药间48.0092.0816.57156.65m2480.001000.008出水管线D1220×1069.0069.00m200.003450.009综合楼165.96165.96m21383.001200.0010仓库、车库、机修21.6021.60m2216.001000.0011传达室3.003.00m230.001000.0012大门(B=12m)4.004.0013机修设备60.0060.0014化验设备140.00140.0015运输设备35.0035.0016围墙20.7020.70m690.00300.0017厂区道路78.4078.40m25600.00140.0018厂区管线30.0025.0055.00――衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告――――湖南省建筑设计院――105估算价值（万元）技术经济指标序号工程或费用名称土建工程设备及工器具购置安装工程其他费用小计单位数量单位价值19厂区电缆沟26.0026.0020厂区绿化及小品9.849.84m28200.0012.0021厂区通讯2.502.5022厂区照明30.005.0035.0023厂区给水排水10.005.0015.0024自动化仪表及控制系统295.0068.00363.0025出厂水在线仪表98.0035.00133.0026进厂及临时副道52.0052.00m21300.00400.0027供水外线42.0042.00km3.50120000.0028电源外线10.0010.00km1.00100000.0029基础处理95.0095.0030铜桥港河道整治180.00180.00m300.006000.00B工器具及生产工具购置费0.0015.000.000.0015.00乙第二部分工程建设其他费用1523.401523.401征地及补偿费666.90666.90亩37.05180000.002拆迁费等350.00350.003建设单位管理费(甲)×1.2%57.2257.224工程监理费99.0099.005生产准备费35人×0.6×6月×1000元/人12.6012.60 6办公及生活家俱购置费35人×1000元/人3.503.50――衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告――――湖南省建筑设计院――106估算价值（万元）技术经济指标序号工程或费用名称土建工程设备及工器具购置安装工程其他费用小计单位数量单位价值7项目前期工作费7.1编制项目建议书0.000.007.2编制可行性研究报告20.5020.507.3评估可行性研究报告6.006.008工程勘察费53.0053.009工程设计费181.00181.0010环境影响咨询收费10.1编制环境影响报告书8.008.0010.2评估编制环境影响报告书2.002.0011施工图预算编制费设计费×10%18.1018.1012施工图审查费设计费×5%9.059.0513工程质量监督/规划报建费14.4814.48设计费×8%14联合试运转费设备费×1%16.0516.0515招标代理服务费6.006.00第一、二部分费用合计2813.341605.03350.121523.406291.89丙基本预备费(甲+乙)×8%503.35503.35丁建设期贷款利息0.000.00不贷款0.000.00戊铺底流动资金(流动资金×30%)34.2634.26己建设项目总投资2813.341605.03350.122061.016829.50万m35.001365.90——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――10716资金筹措衡阳市铜桥港污水处理厂近期工程投资估算16299.60万元，其资金筹措途径考虑如下：（1）招商引资6787万元，占41.64%；（2）申请中国国家开发银行贷款5000万元，占30.68%；（4）企业自筹4512.6万元，占27.68%。——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――10817推荐方案工程技术经济分析17.1基础数据本工程经济分析依照国家计委、建设部颁发的《建设项目经济评价方法与参数 三》、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《给水排水建设项目经济评价细则》（送审稿）的规定和要求，按照我国现行的税法制度和有关行业标准进行经济评价，以此确定该项目的可行性和必要性。17.1.1基本数据（1）电度电价：0.68元/度，单位水量耗电0.25kW.h/m3；（2）基本电价：基本电费容量电价为15元/Kv.A.月，本工程用电容量为1260kV.A；（3）药剂费：PAM单价4万元/吨；耗量0.45g/m3，除P药剂FeCL3.6H2O单价2900元/吨；耗量2.20g/m3，消毒药剂HCL单价100元/吨；耗量2.80g/m3,NaCLO3单价5000元/吨；耗量2.00g/m3（4）工资及工资福利：工人2.3万元/人·年，技术人员2.8万元/人·年，管理人员3.5万元/人·年；（5）固定资产折旧年限：20年；（6）固定资产净残值率：4%；（7）固定资产大修理费率：2.4%；（8）日常检修维护费：1%（9）无形及递延资产摊销率：8%；（10）项目计算期22年（包括2年建设期），投产期第一年负荷按60％，第二年负荷按70％，第三年按75％，以后各年按正常运营计算。（11）设计定员：43人（其中厂区35人，管网维护8人）；（12）根据《财政部、国家税务总局关于污水处理有关增值税政策的通知》（财税[2001]97号）的规定，“对各级政府以及主管部门委托自来水厂（公司）随水费收取的污水处理费，免征增值税。”（13）根据《国家税务总局关于污水处理费不增收营业税的批复》（国税函——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――109[2004]1366号2004-12-14）“按照《中华人民共和国营业税暂行条例》规定的营业税征税范围，单位和个人提供的污水处理劳务不属于营业税应税劳务，其处理污水取得的污水处理费，不征收营业税”之规定，从事污水处理的经营活动，不属于营业税劳务行为，不予增收营业税。（14）一般城市维护建设税按增值税的7%计取，教育费附加按增值税的3%计取。因污水处理厂免征增值税，故这两项税收也相应取消。（15）所得税：污水处理厂按零税计算；（16）盈余公积金：按可供分配利润的10%提取； （17）公益金：按可供分配利润的5%提取；17.1.2总成本要素估算表根据《建设项目经济评价方法与参数》（第三版），总成本费用估算表的基础报表为附表1～5。17.1.3污水处理成本计算根据污水处理行业成本计算方法，该项目生产运行费用主要计算方式如下：（1）外购原材料费，见附表1；（2）外购燃料及动力费，见附表2；（3）职工工资福利费，见附表3；（4）固定资产大修理费：固定资产原值×2.4%；（5）日常检修维护费：固定资产原值×1%；（6）其它费用：按以上费用之和的1%计算；（7）固定资产基本折旧费：固定资产原值×4.8%，见附表4；（8）无形与递延资产摊销费：无形与递延资产原值×8%，见附表5；（9）利息支出；经计算得出，污水处理厂工程要满足财务内部收益4%的行业最低标准，污水收费标准为0.65元/m3，年收费1186万元。以下计算和分析均按此价格进行。17.2经济分析根据17.1.1～17.1.3所述基本数据和计算方式进行本工程项目的经济分析计算列表见附表6～15。——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――11017.3经济指标17.3.1主要技术经济指标经过以上经济分析，得出污水处理工程全部投资16418万元；污水处理厂投资6866万元，主要技术经济指标见表17.1。表17.1主要技术经济指标表指标序号项目污水处理厂＋管网收集系统污水处理厂1财务内部收益率项目投资（％）4.044.05项目资本金（％）2.924.002财务净现值（i＝4％）全部投资（万元）58353投资回收期全部投资（年）15.4115.414投资利润率（％）1.532.826资本金利润率（％）2.072.827平均盈亏平衡点（％）89.1279.098工程总投资（万元）1641868669流动资金（万元）170111 10单位生产成本（元/m3）1.080.5211单位经营成本（元/m3）0.530.3412污水处理收费（元/吨）1.260.6517.3.2贷款偿还分析从项目总投资使用计划与资金筹措表和借款还本付息计划表可以看出，债务资金总额为78.04万元，利息按7.56％计算。仅用于流动资金贷款，流动资金贷款偿还采用每年还息，计算期末一次性还本的方式，每年还息为5.90万元。利息备付率及偿债备付率逐年递增，说明项目偿付债务本息的保障能力和支付能力逐年提升，资金来源的充裕性尚可。从资产负债表可以看出，本项目资产负债率合适，最初时只达到1.48％，债务风险很小。17.3.3盈亏平衡分析根据盈亏平衡点的概念，销售收入等于总成本时，项目不亏不赢。由于各——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――111年的成本有变化，因此本报告逐年计算盈亏平衡点，再取其平均值。计算公式：FBEP＝年固定总成本/(年销售收入-年可变成本-年销售税金及附加)各年盈亏平衡点率见表17.2。表17.2盈亏平衡点（BEP）计算表年份34567891011盈亏平衡点（％）124.81107.4999.0573.7173.7173.7173.7173.7173.71年份121314151617181920盈亏平衡点（％）73.7173.7173.5473.3673.3673.3673.3673.3673.36盈亏平衡点平均值（％）79.09从表中可以看出，盈亏平衡点数值在124.81％～73.36％之间，平均值79.09％，即整个计算期内运行规模达到总规模的79.09％即可保证项目不亏本。17.3.4敏感性分析敏感性分析是预测影响工程的主要因素（如固定资产投资、经营成本、收费）的变化对内部收益率的影响程度，寻求对策，以保证项目顺利实施，获取最大的效益。本工程的财务敏感性分析假定固定资_______产投资、经营成本、收费分别上下浮动10％，分别计算项目的财务内部收益率，分析结果见表17.3。表17.3敏感性分析表序固定资产投资经营成本收费号 项目名称基本方案+10％-10％+10％-10％+10％-10％1税前财务内部收益率（％）4.053.165.072.885.156.011.852较基本方案增减（％）-0.891.02-1.171.11.96-2.2从上表可以看出，各因素变化都不同程度地影响财务内部收益率，其中污水收费对内部收益率影响最大，经营成本和固定资产投资次之。因此，科学合理的确定污水处理收费标准是关键，它直接影响经济效益。与此同时也要控制投资，降低企业经营成本。——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――11217.4效益分析本工程的效益体现在环境效益和经济效益两个方面，具体分析如下：17.4.1环境效益本工程最重要的是环境效益，衡阳市铜桥港污水处理厂工程是改善生态环境，保障人民身体健康，造福社会的环境保护工程，主要工程效益就是环境效益。我国保护环境已成为一项基本国策，受到全社会的关注和重视。污水处理工程是保护环境的重要措施之一，对国民经济持续稳定发展，改善当地投资环境，吸引外资都是及其重要的。衡阳市铜桥港污水污水处理工程建成运行后，污水处理厂总环境效益如下：（1）污水处理厂工程实施后将使衡阳市幸福河流域污水得到全面治理，可大大改善城区的环境。（2）减少城区对水体的污染物排放量，其中：CODCr消减量为：4380t/aBOD5消减量为：2373t/aSS消减量为：3285t/aTN消减量为：182.5t/aTP消减量为：54.8t/a（3）通过减少对幸福河的污染物排放量，进而改善湘江水域的水质，有利于保护湘江水域的生态平衡。衡阳市铜桥港污水污水处理厂工程建设项目的环境效益良好，因此，该项目的建设是非常必要的。17.4.2经济效益衡阳市铜桥港污水污水处理厂作为衡阳市基础设施的重要组成部分，其本身并不产生直接的经济效益，_______其效益主要体现在环境效益和间接经济效益。污水处理厂的建设将改善环境，提高环境质量水平，改善湘江水域水质，避免和减轻污水排放对工农业生产及其国民经济发展所造成的经济损失等所产生的间接经济效益将是巨大的。 ——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告——――湖南省建筑设计院――11318工程招投标18.1招投标原则按照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及核准招标事项暂行规定》和湖南省发展计划委员会湘计招(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，拟对本项目的建筑工程、设备购置、安装工程、监理等进行招投标，选择相应资质的单位进行建设、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形式，采取邀请招标和公开招标两种方式进行。18.2招投标安排本工程招标投标安排基本情况见表18.1。——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告————湖南省建筑设计院——114表18.1衡阳市铜桥港污水处理工程招标投标安排招标范围招标组织形式招标方式不采用招标方式招标项目全部招标部分招标自行招标委托招标公开招标邀请招标建安工程√√√设备采购√√√其它√√√重要材料√√——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告————湖南省建筑设计院——11519结论及建议19.1可行性研究报告的结论通过本次可行性研究工作，得出如下结论：1.衡阳市铜桥港污水处理工程建设是国家政策要求和保护湘江水体水质的需要，也是衡阳市发展经济的需要。项目对完善市区排水设施建设、改善生态环境、节能减排、保持经济可持续性发展是十分必要的。2.经过厂址方案比较，本报告选择塑田村一组幸福河北岸作为衡阳市铜桥港城污水处理厂厂址。污水处理厂近期征地面积为24700m2（37.05亩）。3.经预测，衡阳市铜桥港污水处理工程设计规模为：近期（2010年）：5.0×104m3/d；远期（2020年）：10.0×104m3/d。4.污水处理近期工程主要建设内容包括：污水处理厂：一座，近期建设规模5.0×104m3/d；污水收集管网长度：67170m。5.污水处理厂进水水质为：CODCr=300mg/l；BOD5=150mg/l；SS=200mg/l；TN=30mg/l；TP=4.0mg/l。6.污水处理厂出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》 （GB18918-2002）一级B标准。CODCr≤60mg/l；BOD5≤20mg/l；SS≤20mg/l；TN≤20mg/l；TP≤1.0mg/l。7.经过工程技术经济比较，污水处理厂采用氧化沟处理工艺，污泥经脱水后外运填埋。8.工程投资估算总额为：16299.60万元；其中：污水处理厂工程为6787.57万元；配套污水管网工程为9512.03万元。9.污水处理厂经济指标：污水处理工程收费：0.65元/m3；单位水量造价：1357元/m3；单位经营成本：0.34元/m3；单位生产成本：0.52元/m3；单位水量耗电：0.25kW·h/m3；——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告————湖南省建筑设计院——116单位水量占地：0.494m2/（m3/d）。19.2建议（1）建立完善的污水排放收费制度，切实执行排水设施有偿使用方针，促进排水系统及处理系统的发展和良性循环。（2）对排入城市下水道的工业废水应严格按国家颁布《污水综合排放标准》（GB8978-96）的排放标准执行，凡不符合要求的工厂企业必须在厂内进行预处理达到要求后，方可排入城市污水管网。（3）负责运营维护管理的公司或部门，应制定必要的公用设施使用条例，监督和约束用户合理使用排水设施，以提高设施的使用年限——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告————湖南省建筑设计院——11720附表、附件、附图20.1附表附表1－外购原材料费估算表；附表2－外购燃料和动力费估算表；附表3―工资及福利费估算表；附表4―固定资产折旧费估算表；附表5―无形资产和其他资产摊销估算表；附表6―营业收入、营业税金及附加和增值税估算表；附表7―流动资金估算表；附表8―项目总投资使用计划与资金筹措表；附表9―总成本费用估算表；附表10―项目投资现金流量表；附表11―项目资本金现金流量表；附表12―利润与利润分配表；附表13―财务计划现金流量表； 附表14―资产负债表；附表15―借款还本付息计划表。20.2附件附件一――2007年幸福河水质监测情况；附件二――衡阳市城西污水处理有限责任公司化验室日报表；附件三――衡阳市电力有限责任公司同意向铜桥港污水处理厂供电的承诺；附件四――衡阳市自来水公司同意向铜桥港污水处理厂供水的承诺；附件五――铜桥港污水处理厂排入口处水文资料。20.3附图附图一――衡阳市铜桥港污水处理厂位置图；附图二――衡阳市铜桥港污水处理工程管网布置图；附图三――衡阳市铜桥港污水处理厂厂址方案位置图；附图四――衡阳市铜桥港污水处理厂1＃工艺平面布置图；——衡阳市铜桥港污水处理工程可行性研究报告————湖南省建筑设计院——118附图五――衡阳市铜桥港污水处理厂1＃工艺方案流程图；附图六――衡阳市铜桥港污水处理厂2＃工艺平面布置图；附图七――衡阳市铜桥港污水处理厂2＃工艺方案流程图。__'