邵阳市污水处理工程初步设计1-16章 240页

'工程设计证书编号工程号：污200030109市政公用综合甲级170019-sj邵阳市污水处理工程初步设计第一册设计说明书二○○三年八月 院长：陈伟生总工程师：杨远东室主任：王江荣项目审定人：杨远东项目审核人：杨书平余润生万启泰杨柏立项目负责人：杨荔专业负责人：建筑：李毅结构：刘湘云电气：殷世勇概算：刘军 邵阳市污水处理工程初步设计说明书目录目录前言............................................................................1提要............................................................................31.概述...........................................................................71.1项目名称、地点及业主..............................................................71.2编制依据及基础资料.................................................................71.3编制范围及编制目的..................................................................81.4编制原则.....................................................................................91.5设计采用的主要标准和规范....................................................111.6城市概况及自然条件...............................................................141.7排水工程现状及规划...............................................................161.8项目建设的必要性...................................................................182.总体设计....................................................................232.1工程服务范围............................................................................232.2排水体制及截流倍数...............................................................232.3工程规模...................................................................................242.4污水水质及处理程度...............................................................242.5污水处理厂厂址.......................................................................282.6污水处理厂尾水排放...............................................................293.厂外污水收集系统方案设计........................................303.1设计原则...................................................................................303.2污水收集系统方案...................................................................303.3污水管道设计...........................................................................323.4溢流井设计...............................................................................353.5污水中途提升泵站设计............................................................364.污水、污泥处理工艺方案...........................................424.1污水处理工艺...........................................................................424.2污泥处理工艺...........................................................................774.3消毒技术方案...........................................................................904.4污水、污泥处理系统方案比选..............................................103 邵阳市污水处理工程初步设计说明书目录5.污水处理厂工艺设计................................................1075.1设计水量.................................................................................1075.2工程分期与分组.....................................................................1075.3生产构（建）筑物工艺设计..................................................1075.4辅助建筑物设计.....................................................................1185.5厂区总平面布置.....................................................................1195.6厂区竖向设计.........................................................................1205.7设备选型.................................................................................1216.建筑、绿化及结构设计.............................................1296.1建筑设计.................................................................................1296.2绿化设计.................................................................................1316.3结构设计.................................................................................1327.电气、仪表及自控设计.............................................1457.1电气工程设计.........................................................................1457.2仪表、计算机自动控制设计...................................................1507.3CATV监控系统.........................................................................1627.4主要仪表及PLC设备选择......................................................1657.5通讯设计.................................................................................1668.机械、通风及除臭设计.............................................1728.1机械设备设计.........................................................................1728.2通风及空调设计.....................................................................1838.3除臭设计.................................................................................1839.节能设计..................................................................1889.1节能措施.................................................................................1889.2节能效果.................................................................................18910.环境保护................................................................19010.1设计依据...............................................................................19010.2采用的环境保护标准及范围................................................19010.3主要污染源及污染物分析....................................................19110.4项目建设引起的环境影响及对策........................................194 邵阳市污水处理工程初步设计说明书目录11.劳动安全卫生及消防...............................................20211.1设计依据...............................................................................20211.2主要危害因素分析................................................................20311.3安全卫生防范措施................................................................20511.4消防.......................................................................................20812.项目管理、实施计划及人员编制..............................21112.1实施原则与步骤...................................................................21112.2项目建设的管理机构............................................................21112.3项目运行的管理机构............................................................21212.4调试与试运转.......................................................................21312.5运行管理...............................................................................21412.6项目实施计划.......................................................................21412.7人员编制...............................................................................21512.8人员培训...............................................................................21713.成本分析及技术经济指标.......................................21813.1工程投资................................................................................21813.2成本分析...............................................................................21813.3技术经济指标.......................................................................22114.工程效益评价.........................................................22214.1社会效益和环境效益............................................................22214.2经济效益...............................................................................22215.主要材料及设备......................................................22415.1三材用量...............................................................................22415.2主要设备...............................................................................22416.结论及建议.............................................................23316.1结论.......................................................................................23316.2存在的问题及建议...............................................................235附件： 邵阳市污水处理工程初步设计说明书前言前言邵阳市地处湖南省中部，资江与邵水交汇处，是以工业、商贸为基础的湘中及湘中南地区重要中心城市和交通枢纽，邵阳市历史悠久，具有2500年历史，物产丰富，是湘中地区的经济文化中心。邵阳市作为湘中南地区的经济文化中心，该市的水环境状况与其地位极不相称，自改革开放以来，经济增长成绩骄人，城市建设快速发展，人民生活水平不断提高。然而在经济迅速发展的同时，城市环保设施建设未能协调发展，大量的工业废水和生活污水未经处理，直接排入资江及邵水，使资江邵水水质污染不断加重，严重影响邵阳市的水源水质及城市居民的身体健康。建设邵阳市污水处理设施，对改善资江邵水水质，保护邵阳市及下游城市饮用水源安全将有着十分重要的意义。因此，邵阳市政府决定筹建邵阳市的第一座城市污水处理厂──服务面积最大的污水处理厂。2000年3月,邵阳市组织有关部门对城市污水处理工程项目进行了可行性研究工作。2000年4月，湖南省计划委员会以湘计国地[2000]307号文对《邵阳市污水处理工程可行性研究报告》进行了批3复，同意兴建邵阳市污水处理厂，污水处理厂总规模为20万m/d，3工程分两期实施，近期工程建设规模10万m/d。厂址选在邵阳市城北洋溪桥。2000年6月，湖南省发展计划委员会以湘计投[2003]447号文《关于邵阳市污水处理分期实施的批复》,为加快工程建设进度，拟将邵阳市污水处理工程分两期实施，一期污水处理工程规模为51 邵阳市污水处理工程初步设计说明书前言万吨/日。我院受本项目业主邵阳市自来水公司的邀请，编制本工程设计文件，并成立了专门的设计小组，赴现场调查、收集基础资料，并多次召开院技术委员会会议，对设计方案进行了反复讨论，在此基础上，完成了本设计文件。本文件共分为三册：第一册为设计说明书，第二册为设计图纸，第三册为工程经济。在本设计文件编制过程中，得到了邵阳市有关单位的大力支持和帮助，在此深表谢意。2 邵阳市污水处理工程初步设计说明书提要提要本文件的设计方案及其特点综述如下：1.工程方案⑴工程规模一期5万m3/d，二期规模10万m3/d。⑵设计进水水质根据业主提供的有关资料，同时考虑到远期城市的发展，本工程设计进水水质为：BOD5=140mg/LCODcr=280mg/LSS=200mg/LTN=30mg/LNH3-N=25mg/LTP=3.0mg/L⑶设计出水水质污水厂出水水质执行《污水综合排放标准》（GB18978-2002）一级标准B标准：BOD5≤20mg/LCODcr≤60mg/LSS≤20mg/LNH3-N≤15mg/LTP≤1.5mg/L⑷污水处理厂厂址根据《邵阳市污水处理工程可行性研究报告》及其批复，污水厂厂址位于邵阳市北洋溪桥处，总占地面积为8.03ha。⑸尾水排放水体污水厂尾水自流排入资江下游。⑹厂外工程内容3 邵阳市污水处理工程初步设计说明书提要厂外设有三座污水中途提升泵站（樟树码头污水泵站、交通车队污水泵站、洄水头污水泵站）、管径d500～d1200截流干管19km及其它配套污水附属工程。⑺污水、污泥处理工艺方案2通过对A-A/O工艺的表面曝气及鼓风曝气两种型式进行全面技2术经济比较，推荐采用鼓风曝气改良型A-A/O氧化沟工艺。污泥处理推荐采用机械离心浓缩脱水一体机。⑻主要生产构筑物2粗格栅、进水泵房、细格栅、旋流沉砂池、巴氏计量槽、A-A/O氧化沟、配水井及污泥泵房、二沉池、鼓风机房、储泥池、浓缩脱水机房等。⑼设备选型污水污泥处理关键的工艺设备及仪表、自控系统考虑从国外进口，其余设备采用国产优质产品。⑽运行管理采用集散型计算机系统进行自动控制和管理。控制系统由一个中心控制室和九个现场PLC分站组成，分散检测和控制，集中显示和管理。⑾工程经济本工程项目近期总投资9550万元，单位水量投资1910元/m3·d，单位经营成本0.47元/m3，单位生产总成本0.74元/m3，单位水量电耗0.33kW·h/m3·d(包括厂外中途提升泵站及污水处理厂)。总占地面积8.03ha，单位水量用地0.803m2/m3·d，绿化率为50%。4 邵阳市污水处理工程初步设计说明书提要2.方案特点⑴工艺方面2a.推荐的改良型A-A/O氧化沟污水处理工艺技术先进成熟、处理效果好、出水水质稳定、运行稳妥可靠、灵活性强、操作维护管理简便、动力效率高、运行成本低。b.污泥处理采用国外技术先进的机械离心浓缩脱水一体机，不设重力浓缩池，避免磷的厌氧释放，确保除磷效果，同时减少了占地面积。2c.在A/O生化池的厌氧池前端增加一个缺氧段，形成改良型2A-A/O工艺，去除回流污泥中的硝酸盐，避免硝酸盐对厌氧放磷的影响，确保除磷效果。d.工艺流程中不设初次沉淀池,保证了后续工艺的正常运行,且节省了投资。⑵设备选型a.污水泵、污泥泵采用国外进口或国内名牌潜污泵，可靠性高，维护工作量小，寿命长，且效率高（80%以上）。b.鼓风机选用国外进口高速单级离心风机，噪声低，且出风量可根据溶解氧浓度反馈值，通过调节进风管上导叶片角度实行自动调节，节省电耗，降低运行成本。c.曝气头采用进口管膜式曝气器，氧利用率高（达到23%），充氧动力效率高（可达2.5～3.5kgO2/kW·h），可减少运行成本。d.浓缩脱水机采用一体化离心机，而不采用带式机，具有脱水效果好、卫生条件好、加药量少等优点。5 邵阳市污水处理工程初步设计说明书提要e.加氯机采用国外进口设备，安全可靠，计量准确，节省氯耗。⑶总平面布置a.厂区功能分区明确、布置紧凑、管理方便、占地面积小。b.进、出水方便、工艺流程顺畅、管道迂回少、水头损失小。c.厂区平面布置既考虑了近期的完整性，也考虑了与远期的协调性，使近、远期能有机结合。d.厂前区布置在西南侧，靠近新207国道，厂前区环境较好，交通方便。e.注重厂区环境和绿化设计，全厂绿化面积达到50%，污水厂四周围墙边设有十多米宽绿化隔离带，使污水厂对周围环境影响较小，将污水厂建成为一个园林式的工厂。⑷竖向设计由于洋溪桥污水厂厂址自然地面标高较低，低于百年一遇洪水位（217.23m）。为保证厂区不致遭受百年一遇洪水浸没，厂区地面标高拟设计为217.30m(黄海高程系，下同)。6 邵阳市污水处理工程初步设计说明书概述1.概述1.1项目名称、地点及业主项目名称：邵阳市污水处理工程项目地点：邵阳市城北洋溪桥项目业主：邵阳市自来水公司1.2编制依据及基础资料1.2.1编制依据本工程初步设计文件编制的主要依据如下：⑴湖南省计划委员会文件湘计国地[2000]307号文《关于邵阳市污水处理工程可行性研究报告的批复》二OOO年四月⑵湖南省发展计划委员会文件湘计投[2003]447号文《关于邵阳市污水处理分期实施的批复》二OO三年六月⑶湖南省国际工程咨询公司《邵阳市污水处理工程可行性研究评估报告》⑷中技国际招标公司关于《邵阳市污水处理厂初步设计及施工图设计中标通知书》二OO三年三月⑸邵阳市自来水公司《设计委托合同》二OO三年四月1.2.2基础资料本设计参照的主要资料如下：7 邵阳市污水处理工程初步设计说明书概述⑴长沙有色冶金设计研究院《邵阳市污水处理工程可行性研究报告》二OOO年三月⑵《邵阳市城市总体规划》（修编）⑶《邵阳市排水规划》⑷《邵阳市防洪规划》⑸湖南省环境保护科学研究所《邵阳市污水处理工程环境影响评价大纲》二OOO年三月⑹《湖南省建设项目选址意见书》⑺邵阳市人民政府《关于同意提高资江干流邵阳市段大洲尾端至新邵王家坪功能区水质标准执行类别的批复》⑻邵阳市污水处理厂初步设计及施工图设计投标文件二OO三年二月⑼拟建污水处理厂1/1000地形图⑽截流干管1/1000带状地形图⑾邵阳城区1/10000地形图⑿邵阳市城市规划设计研究院《邵阳市污水口测量资料》1.3编制范围及编制目的1.3.1编制范围邵阳市污水处理厂工程设计范围为：⑴厂外部分：中途泵站、大祥、双清两区截污干管及污水处理厂尾水排放管设计；⑵厂内部分：污水污泥处理构（建）筑物及附属建筑物设计。8 邵阳市污水处理工程初步设计说明书概述1.3.2编制目的根据招标文件的要求，在充分调查研究、比选优化的基础上，编制本设计文件，其目的是：对污水截流系统方案、污水污泥处理工艺方案进行技术可靠性、经济合理性及实施可能性的多方案比较和论证，在此基础上，提出推荐方案，使所选方案科学合理、技术先进、运行稳妥可靠、占地面积小、造价省、运行成本低，使工程的社会效益、环境效益和经济效益达到最佳统一。1.4编制原则1.4.1污水处理厂方案设计原则⑴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。⑵从邵阳市的实际情况出发，在城市总体规划的指导下，本工程建设按远期统一布局，分期实施，以近期建设为主，尽量为远期发展留有余地，使工程建设与城市的发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。⑶工程设计注重污水处理厂实际运行的灵活性和抗冲击性，提高污水处理厂对水质、水量变化的适应能力。⑷污水处理厂作为环保工程，设计中应尽量减少污水处理厂本身对环境的负面影响，如气味、噪声和固体废弃物等。⑸妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。污泥处理方案，采用经实践证明而行之有效的处理方法，充分考虑城市的总体功能，采取社会化处置方法，综合9 邵阳市污水处理工程初步设计说明书概述利用，发挥综合能力。⑹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，污水厂内设备选用质量好、价格低、效率高的通用设备，并在国内外都有良好业绩的产品，某些关键设备引进国外先进产品。⑺根据污水处理厂进出水水质要求，选用先进成熟的污水处理工艺，并结合污水厂的设计特点，提高自动化管理水平，使管理方便，运行稳定。⑻为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，采用双回路电源，且污水厂运行设备有足够的备用率。⑼在污水厂用地范围内，厂区总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地。考虑将来增加深度处理和污泥消化稳定的可能性，避免重复工程和废弃工程。平面布置上按功能分区，保证厂区内环境质量。⑽厂区竖向设计力求减少厂区填方量和节省污水提升费用。⑾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。⑿积极创造一个良好的生产和生活环境，把邵阳市污水处理厂设计成为现代化的园林式工厂。1.4.2污水处理工艺选择原则城市污水处理厂的建设和运行耗资较大，并且受到多种因素的制约和影响。其中，处理工艺方案的优化选择对污水处理厂的投资10 邵阳市污水处理工程初步设计说明书概述和运行管理的影响尤为关键。因此，须从整体优化的观点出发，综合考虑当地的客观条件、污水性质及处理出水要求，提出最佳的污水处理工艺方案。污水处理工艺选择原则：⑴技术先进成熟，运行稳妥可靠，满足处理出水达标要求。⑵运行维护管理方便，运转灵活，对进水水量、水质的变化有相应的抗冲击能力及应变能力。⑶经济合理，在满足处理要求的前提下，节约基建投资和运行管理费。⑷工艺配套设备技术先进、质量可靠，并有广泛的选择余地。⑸工艺过程自动化控制程度高，降低劳动强度。1.4.3污泥处理工艺选择原则⑴由于生物除磷工艺是通过聚磷菌的过量吸磷作用达到除磷的目的，而在厌氧条件下，磷会从聚磷菌释放出来，因此，选择污泥处理工艺以及进行污泥处理系统的设计，应尽量避免磷释放现象的发生。⑵考虑到将来污泥进一步进行稳定化、无害化和减量化处理的可能性，在污泥处理区内，预留出相应用地。1.5设计采用的主要标准和规范1)《室外排水设计规范》GBJ14-87（1997年版）2)《室外给水设计规范》GBJ13-86（1997年版）3)《建筑给水排水设计规范》GB50015-200311 邵阳市污水处理工程初步设计说明书概述4)《城市污水处理厂工程质量验收规范》GB50334-20025)《给水排水管道工程设计与施工规范》GB50268-19976)《城市污水生物脱氮除磷处理设计规范》CECS149:20037)《泵站设计规范》GB/T50265-978)《城市污水处理工程项目建设标准（修订）》2001年9)《污水综合排放标准》GB8978-199610)《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-200211)《地表水环境质量标准》GB3838-200212)《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-199913)《城市污水处理厂污水污泥排放标准》CJ3025-199314)《城市污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31-198915)《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》CJJ60-199416)《建筑结构可靠度设计统一标准》GB500068-200117)《建筑结构荷载规范》GB50009-200118)《建筑抗震设计规范》GB50011-200119)《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》B50032-200320)《构筑物抗震设计规范》GB50191-9321)《建筑地基基础设计规范》GB50007-200222)《建筑地基处理技术规范》JGJ79-200223)《混凝土结构设计规范》GB50010-200224)《砌体结构设计规范》GB50003-200125)《给水排水工程构筑物设计规范》GB50069-200226)《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332-200212 邵阳市污水处理工程初步设计说明书概述27)《钢结构设计规范》GB50017-200328)《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》ECS138:200229)《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》ECS137:200230)《混凝土外加剂应用技术规范》CECS137:200231)《地下工程防水技术规范》GB50108-200132)《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001年修订版）33)《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-1987(2001年版)34)《供配电系统设计规范》GB50052-199535)《10KV及以下变电所设计规范》GB50053-199436)《低压配电装置及线路设计规范》GB50054-199537)《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-199238)《民用建筑照明设计规范》GBJ133-199039)《建筑防雷设计规范》GB50057-1994(2000年版)40)《爆炸和火灾危除非环境电力装置设计规范》GB50058-199241)《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-199742)《供水排水用铸铁闸门》CJ/T3006-199243)《电动装置技术条件》JB2921-198144)《电力装置的电测量仪表装置设计规范》GBJ63-199045)《通风与空调工程施工及验收规范》GB50243-199746)《环境空气质量标准》GB3095-199647)《恶臭污染物排放标准》GB14554-199348)《污水再生利用工程设计规范》GB50336-200249)《城市污水再生利用－城市杂用水水质标准》B/T18920-200213 邵阳市污水处理工程初步设计说明书概述50)《工业企业设计卫生标准》GBZ1-200251)《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）1.6城市概况及自然条件1.6.1城市概况邵阳市位于湖南省的中部、东径111°28",北纬27°15"，资江与邵水相汇处，市区北邻新邵、东接邵东、南面和西面与邵阳县接壤。邵阳市历史悠久，物产丰富，是湘中地区的经济文化中心。根据1997年底统计，邵阳市已建成区面积为34.9平方公里，人口33.4万人。全市有工业企业350多家。城市分为三大区：北塔区─即江北轻纺工业区及江北民营经济试验区。大祥区─即城西机械与建材工业、城南电子工业与文教区。双清区─即城东机械工业区，龙须塘化工工业区，小江湖工业区。规划预测2005年城市人口规模为45万人，2015年60万人。200522年城市建设用地规模为38km，2015年为57km。规划2015年全市国民生产总值达到1160亿元，人均国民生产总值达到13600元，三大产业结构调整为18：45：37。2005年市域日人均生活用水达到200升，自来水普及率达到80%，到2015年，城镇日人均生活用水达到300升，自来水普及率达到100%。污水集中处理率达70%，垃圾无害化处理率85%，城市废弃物综合利用率大于50%。14 邵阳市污水处理工程初步设计说明书概述城市职能为全市的政治、经济、文化中心；湘中及湘中南重要的交通枢纽和物质集散地；区域重要的机械、轻纺、化工、建材生产基地；区域工业发展的龙头及工业协作化集团化的大本营；湖南中南部重要的旅游服务中心。城市性质：是以工业、商贸为基础的湘中及湘中南地区重要的中心城市和交通枢纽，是以古城和资水、邵水两水为主要特色的山水城市。1.6.2自然条件⑴地形地貌地势由西向东渐低，属于典型的丘陵地带，地形破碎，高低起伏。地面标高一般在210~250m，近邻最高340.12m（大破岭），最低203m（平家垅）。⑵气象邵阳市地处亚热带，系亚热带季风湿润气候、气温较高、无霜期长、四季分期、雨量充沛、夏季炎热、冬季多旱。年平均气温：16.7~17.1℃最高气温：39.8℃最低气温：-12℃年平均气压986.6MPa年平均降雨量1327.5mm年最大降雨量214.6mm年平均风速1.5m/s年最大风速18.3m/s15 邵阳市污水处理工程初步设计说明书概述年平均相对湿度78%年最小相对湿度9%全年主导风向频率EN12%①资江为洞庭湖四大河流之一，自河源至本市干流河道长2203km，流域面积12238km。资江流经邵阳市境内长度30.8km，河床宽120~400m，河水深5~10m，河床平均坡降0.62‰，最大流量33314800m/s，最小为24.5m/s，河段平均流量为383m/s,年迳流量1213亿m。资江在洋溪桥段的百年一遇洪水位217.23m,五年一遇洪水位211.88m。资江防洪堤洋溪桥段按二十年一遇设计。②邵水系资江的支流，发源于邵东，自东南向西北通过市区中心，在邵阳市水府庙处纳入资江。干流长度103km，流域面积22068km。流经市辖境内24.2km，河床宽度70~120m，常受资江倒33灌影响，近期最大流量1510m/s（1982年），最小流量0.039m/s（19573年），多年平均迳流量为18.25亿m。⑶地震根据国家地震局颁布的《中国地震烈度区划图》，邵阳市属六度地震区，需进行抗震设防。1.7排水工程现状及规划1.7.1排水工程现状邵阳市目前尚无完整的排水系统，已建排水管，基本上是雨污合流，目前尚无一座城市污水处理厂。邵阳市现有排水管道共235.2km，服务范围8km。16 邵阳市污水处理工程初步设计说明书概述⑴北塔区：原为纺织工业区，现定为民营经济开发区。除制镜厂、内衣厂、毛巾厂等单位厂内建有污水处理设施，污水经处理后，排入资江外，其余工厂的生活污水及生活污水，均未经处理，循地形冲沟排入资江。北塔区属待开发区，尚无城市下水道，在邵阳市市区段资江北有排水口多处。该区下水道不属本设计范围。⑵大祥区：西湖路以东，宝庆路以北，老市区已建有雨污合流管渠，除二纺机厂，湘印机厂等电镀废水和重金属废水有处理设施外，其它工厂生产污水和生活污水未经处理都近排入资、邵二水体。⑶双清区：老城区建有雨污水合流管，老城西及工业街的染料厂。有机化工厂、制革厂等生产污水和生活污水未经过处理直接排入资江邵水。洋溪桥工业区部分工厂如农药厂、化纤厂有污水处理设施，生产污水经处理排入，大多数工厂生产污水未经处理经沟渠直接排放，严重污染资江水体。1.7.2存在的问题⑴邵阳市是一个古老的城市，旧城区排水系统是通过历代逐步扩建形成的，虽然经过几次较大的改造维修，仍然不完整，局部不合理，暴雨发生时排水不畅，形成内涝、排水系统落后、陈旧。许多小巷的下水道是石砌或砖砌标准方沟，有的仍呈明沟排水，严重影响市内卫生和文明整洁。⑵工业区各厂只建厂内排水管，缺乏统一设计。没有公共下水道。17 邵阳市污水处理工程初步设计说明书概述⑶新区排水系统不完整，建设单位各自为政，各修各的下水道，管径大小及走向不合理。⑷资江、邵水沿岸各行业生产污水直接排资、邵两水体，使与邵阳市人民生存息息相关的宝贵水资源遭到严重破坏，并日趋严重。1.7.3排水工程规划根据《邵阳市总体规划》，近期邵阳市区内规划建设两座污水处理厂，其中之一为洋溪桥污水处理厂。1.8项目建设的必要性1.8.1污水排放的危害由于市区雨水、污水汇流后未经处理排入市区各水体再直排资、邵两水，使资、邵水质已受到严重污染，并产生了一系列危害，其主要表现在：⑴资、邵两水水质恶化据1997年统计，市区企业废水年排放CODcr约为13132T，SS为1333T。据近几年监测资料，邵水离资江水府庙上游1km处的邵水东风桥断面水质见表1-1、资江田江渡断面水质见表1-2、资江洋溪桥断面水质见表1-3。18 邵阳市污水处理工程初步设计说明书概述邵水东风桥断面水质情况表1-1单位：mg/L项目高锰酸盐挥发酚BOD5指数总磷氨氮亚硝酸盐统计指标(CODcr)年份1991年年平均0.0075.195.391992年年平均0.01110.24.941993年年平均0.0093.344.750.1640.380.2101994年年平均0.0134.953.910.2871.300.2601995年年平均0.0103.384.810.2991.600.244枯水期0.0223.307.740.4590.0791996年平水期0.0122.682.560.1331.210.064枯水期0.0066.326.220.3103.900.1231997年平水期0.0033.004.780.1491.940.169枯水期0.0055.012.690.2631.120.1171998年平水期0.0032.823.860.2512.390.072枯水期0.0105.585.340.0782.970.0391999年平水期0.0016.353.050.3261.410.094资江田江渡断面水质情况表1-2单位：mg/L项目高锰酸盐挥发酚BOD5指数总磷氨氮亚硝酸盐统计指标(CODcr)年份1991年年平均0.0233.144.161992年年平均0.0062.343.291993年年平均0.0181.903.200.0580.0431994年年平均0.0111.313.060.0420.2500.0451995年年平均0.0131.163.140.0400.2130.024枯水期0.0301.066.040.0620.5120.0311996年平水期0.0071.451.580.0640.1900.014枯水期0.0153.245.250.0040.5100.0191997年平水期0.0041.462.900.0730.1300.008枯水期0.0052.782.020.0770.4500.0391998年平水期0.0040.753.020.0300.1000.007枯水期0.0051.922.070.1120.4560.0091999年平水期0.0010.761.470.0340.0680.00619 邵阳市污水处理工程初步设计说明书概述资江洋溪桥断面水质情况表1-3单位：mg/L项目高锰酸盐挥发酚BOD5指数总磷氨氮亚硝酸盐统计指标(CODcr)年份1991年年平均0.0143.504.661992年年平均0.0204.524.031993年年平均0.0131.983.350.0650.3900.0461994年年平均0.0111.523.080.0710.2900.0521995年年平均0.0111.023.880.0890.3760.027枯水期0.0420.7712.400.2680.0581996年平水期0.0061.271.410.0160.2810.024枯水期0.0163.066.300.0640.9690.0341997年平水期0.0040.823.080.0780.0900.008枯水期0.0062.722.250.0940.3740.0691998年平水期0.0071.153.080.0700.4000.010枯水期0.0072.353.800.0700.5020.0101999年平水期0.0010.911.370.0410.0680.007按国家地表水质Ⅲ类标准来衡量，从表中可看出：邵水在邵阳市区段挥发酚含量超标2倍多，总磷超标近10倍，氨氮超标2倍多。资江在邵阳市区段，挥发酚含量最大超标约2~3倍，总磷最大超标约2~3倍。城市生活污水和医疗含菌污水未经有效处理，一些有水厕的单位，均未建化粪化，直接排入城市下道，流入资、邵水、使得水体污染进一步加剧。目前资江邵阳市区上段水质受到来自市酒厂、制药厂等单位的工业废水污染的威胁。资江中下段自邵阳造纸厂到酿溪王家坪20多公里内受到严重污染，水质已劣于三类水体。邵水河近几年水色变20 邵阳市污水处理工程初步设计说明书概述深，水面常带有油膜、浮沫，水生物减少。随着城市的发展，如不采取治理措施，污染将更加加剧，水质将更加恶化。⑵对水厂水源已造成污染资江是邵阳市及下游城市取水水源，污水未经处理排入资江，势必将大量污染物质带入其中，使资江这一饮用水源遭受污染。据自来水公司的源水水质化验报告，邵阳市区三个自来水厂源水的细菌总数和大肠杆菌数均有不同程度的超标，大肠杆菌数超标7900多倍。其中洋溪桥水厂由于挥发性酚、氨氮、亚硝酸盐氮严重超标，其水质已劣于（GB3838-2002）中所规定的Ⅲ类水域标准。并明显带有臭味及苯酚味，早已引起当地居民的不满，要求该水厂不能作为生活用水水厂。由于邵阳市区资江段的水源水质的恶化，影响了居民的生活并危害了身体健康，也影响了下游的新邵、冷水江等城市的生活水源。因此对污水的治理已势在必行。⑶影响城市环境目前市区内下水道是雨污合流制管道，许多小巷的下水道是石砌或砖砌低标准明沟。大部分城市污水、废水未经处理就直接排入水体。导致现状水体污染严重，水质恶化，严重影响了市容景观和市区环境，也给人民的正常生活造成了相当不利的影响，并直接影响邵阳市的对外形象，从而阻碍经济发展。1.8.2工程建设的必要性⑴邵阳市污水处理厂的建设，可有效地减轻资江、邵水河的污21 邵阳市污水处理工程初步设计说明书概述染。使邵阳市和资江的环境质量得以提高。⑵可以改善投资环境，改变邵阳市及湖南省的对外形象，有利于对外招商引资，促进邵阳市及湖南省的经济腾飞，有利于经济的可持续发展。⑶污水治理可使资、邵两水源水质得到提高，有利于改善邵阳四座水厂水源水质，有利于保护人民群众的身体健康，维护社会稳定。⑷保护邵阳市及下游城市水源水质免受污染。因此、兴建邵阳市污水处理工程是功在当代，利在千秋的战略举措，势在必行。22 邵阳市污水处理工程初步设计说明书总体设计2.总体设计2.1工程服务范围根据邵阳市城市总体规划,该污水处理厂纳污范围为江南片,即大祥区和双清区,大祥区是西湖路以东,宝庆路以北,包括城西机械和建材工业区,城南电子工业和文教区,双清区包括城东机械工业区,龙2须塘化工工业区,小江湖工业区。服务建成区面积共为35km。2.2排水体制及截流倍数根据邵阳市区的排水现状，目前老城区（即江南片）的排水体制基本都为雨污合流制，部分新城区域为雨污分流制。老城区排水管渠经多年形成，分布错综复杂，若将老城区的合流制全部改造成为分流制，则施工难度大，投资高，不易实施，因此，老城区仍维持现有合流制不变，采用截流式合流制，新建城区采用分流制。根据邵阳市地形起伏高差较大的特点，应尽可能使污水少提升。合流制排水系统的截流倍数应根据旱流污水的水质和水量以及水体卫生要求、水文、气象条件等因素进行确定。据调查,国内一些城市采用的截流倍数一般为1~3。对于具体的某个城市,应根据该城市的实际情况确定。截流倍数取值大，截流的污水量多,溢流的污水量少，对环境有利，但截流干管管径大，工程投资增加；截流倍数取值小，截流的污水量少，溢流的污水量多，截流干管管径小,节省工程投资，但对环境不利。因此截流倍数应综合多种因素取值。23 邵阳市污水处理工程初步设计说明书总体设计从国内一些城市的经验来看，由于资江具有一定的稀释自净能力，为了节省工程投资，邵阳排水工程截流倍数在城市自来水厂主要取水口（即城西水厂取水口）上游段采用2，约占城区水量20%，下游段采用1，约占城区水量80%。此外，污水处理应采用分散控制和集中处理相结合，污水处理厂处理生活污水和与生活污水性质类似的工业废水，对重金属废水、有毒、有害难溶解的工业废水原则上应在厂内处理到达标后直接排放，或处理到《污水综合排放标准》的三级标准后自排入城市污水管道进行处理，医院带菌废水，应先行处理。2.3工程规模《邵阳市污水处理工程可行性研究报告》中，对污水总量进行了预测，湖南省计划委员会以湘计国地[2000]307号文对《可研报告》进行了批复，确定邵阳污水处理厂工程规模为：近期（2010年）1033万m/d,远期（2020年）20万m/d。湘计投[2003]447号文《关于邵阳市污水处理分期实施的批复》,为加快工程建设进度，拟将邵阳市污水处理工程分两期实施，一期污水处理工程规模为5万吨/日。2.4污水水质及处理程度2.4.1设计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、《室外排水设计规范》、国内同类型城市污水处理厂进水水质及城市将来的发展等方面进行综合考虑。24 邵阳市污水处理工程初步设计说明书总体设计⑴污水水质实测资料据邵阳市环保局提供的监测资料,城区部分废水排放大户见表2-1。部分工业污染大户排污表表2-1废水量CODcrCODcrSS(Kg/a)SS序号企业名称3(m/a)(Kg/a)(mg/L)(mg/L)(mg/L)1宝庆化工厂359040042366711817377548.42邵阳二纺织机械厂17537689593154.76173235.23邵阳市染料厂12698003716003474邵阳纺织厂4762803500007355湖南印刷机械厂2500002500001006合计71402481266198加权平均187⑵《室外排水设计规范》的规定根据《室外排水设计规范》，我国生活污水污染物排放指标：BOD5为20~35g/p·d，SS为35~50g/p·d。邵阳市人均综合生活污水量定额为250L/p·d，则生活污水水质为：BOD5=80~140mg/L，SS=140~200mg/L。⑶《污水综合排放标准》的规定根据《污水综合排放标准》（GB18918～2002）第4.1.3条规定，对排入设置二级污水处理厂的城镇排水系统的污水执行三级标准，其最高允许排放浓度为：BOD5≤300mg/LSS≤400mg/LCODcr≤500mg/L⑷湖南省其它同类型城市污水处理厂的设计进水水质25 邵阳市污水处理工程初步设计说明书总体设计湖南省部分城市污水厂设计进水水质（mg/L）表2-2序号名称BOD5CODcrSSTNNH3-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---4衡阳市城西污水处理厂工程120240150302535株州市龙泉污水处理厂130350200-252.2从表2-2可看出，湖南省部分城市污水处理厂设计进水水质为：BOD5120~150mg/L，CODcr240~350mg/L，SS150~250mg/L，TN25～50mg/L,NH3-N25～35mg/L，TP2～4mg/L左右。综上所述，本工程处理的污水为生活污水和部分工业废水。根据邵阳市污水排放量的统计资料。目前工业污染大户如邵阳市化纤厂、资江农药厂、湖南省第一纸板厂等均已有废水处理设施。不排入城市污水处理厂。工业废水排入城市污水处理厂的约占35%，生活污水占65%。随着对环境的重视，工厂工艺的改进以及排污工业结构的调整。居民生活水平的提高，生活用水量的增加,设计按生活污水量占70%，工业废水量占30%。通过对实测水质资料的分析，同时参照有关的国家规范和标准，以及参考湖南省其它城市污水处理厂设计进水水质，并结合城市远期发展进行综合考虑，确定设计进水水质，其指标如下：BOD5=140mg/LCODcr=280mg/LSS=200mg/LTN=30mg/LNH3-N=25mg/LTP=3mg/L26 邵阳市污水处理工程初步设计说明书总体设计2.4.2设计出水水质污水处理厂对污水中主要污染物质的处理程度是确定污水处理工艺的基本依据。而处理程度主要依据污水出水受纳水体的环境容量和依照国家颁布的有关污水排放标准而确定的。邵阳市污水处理厂的受纳水体是资江。资江水量充沛，是邵阳市饮用水、工业用水、农田灌溉用水的主要水源，同时还担负着航运、纳污等多种功能。本报告依据邵阳市人民政府市政函字（2000）45号文《邵阳市人民政府关于同意提高资江干流邵阳段大洲尾端至新邵王家坪水域功能区域水质标准执行类别的批复》中“同意该水域执行（GB3838-2002）《地表水环境质量标准》Ⅲ类水质标准，城市污水处理厂处理后的污水执行（GB18918-2002）《污水综合排放标准》一级标准B标准”的要求。城市污水处理厂设计出水水质应达到国家标准《污水综合排放标准》（GB18918-2002）一级标准B标准。即：BOD5≤20mg/LCODcr≤60mg/LSS≤20mg/LNH3-H≤15mg/LTP≤1.5mg/L2.4.3处理程度根据设计进水水质和出水水质,确定本工程处理程度见表2-3。27 邵阳市污水处理工程初步设计说明书总体设计污水处理程度表表2-3水质指标BOD5CODcrSSTNNH3-NTP类别设计进水水质（mg/L）14028020030253设计出水水质（mg/L）≤20≤60≤20≤15≤1.5处理程度（%）≥85.7≥78.6≥90≥40≥502.5污水处理厂厂址厂址选择一般原则:⑴应符合城镇总体规划和排水工程专业规划的要求。⑵厂址应尽可能位于集中给水水源下游，并应尽可能设在城镇、工厂区及生活区夏季主导风向的下风向。⑶有良好的工程地质条件。⑷应尽可能少拆迁，少占农田，有一定的卫生防护距离。⑸厂址应尽可能靠近排放水体,便于污水的排放和利用。⑹厂址选择要考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。⑺厂区地形不受水淹，有良好的排水条件。⑻有方便的交通、运输和水电条件。《邵阳市污水处理工程可行性研究报告》提出了两个污水处理厂厂址方案，邵阳市洋溪桥方案和田江渡方案，并对两个厂址方案进行了经济技术比较，推荐采用洋溪桥厂址方案。湖南省发展计划委员会关于可研报告的批文中，同意推荐洋溪桥厂址方案。因此，污水处理厂厂址拟选择在城北资江下游洋溪桥处。污水处理厂占地面积为8.03ha。28 邵阳市污水处理工程初步设计说明书总体设计2.6污水处理厂尾水排放2.6.1尾水排放水体资江、邵水两条河流流经邵阳市区，邵水为资江的支流，在市中心汇入资江。洋溪桥污水处理厂紧邻资江，污水处理厂尾水可以就近排入资江。由于资江水量充沛，水体自净能力较强，污水处理厂达标后的尾水排入资江下游，对邵阳市及下游水环境影响较小。资江洋溪桥段的百年一遇洪水位217.23m。2.6.2尾水排放管道及排水口污水处理厂正常运行时尾水自流排入资江下游；尾水管道采用D1420×12的钢管排入资江，管道长度为200m。尾水排放口采用一座八字式石砌排水口。29 邵阳市污水处理工程初步设计说明书厂外污水收集系统方案设计3.厂外污水收集系统方案设计3.1设计原则⑴以邵阳市城市总体规划和排水工程专业规划为依据，根据现有排水系统现状和地形、地貌等情况，截污干管基本沿资江南岸及邵水东、西岸敷设。对污水截流管道系统进行统一布置，分期建设，逐步完善污水排放及收集系统。⑵排水体制采用分流制和合流制相结合的方式。对新发展区和集中工业区采用分流制，对老城区仍保留合流制，采用截流式合流制，在城区资江上游段（即城西水厂取水口上游）截流倍数取2，下游段截流倍数取1。⑶充分利用现有排水系统，对不合理部分进行改造。污水截流管道按远期水量进行设计。⑷污水截流干管的设计应考虑重力截流与压力输送污水相结合的原则至污水处理厂。一般当污水管埋深超过5～6m时，考虑设置污水中途提升泵站。⑸城市排水系统只接纳城市生活污水和符合排入城市下水道水质要求的工业废水。对于不符合排放标准的工业废水，应在工业企业内部先进行预处理，达到该标准后，才能排入城市下水道。3.2污水收集系统方案根据多次现场踏勘，以及邵阳市城市规划设计研究院对现有排30 邵阳市污水处理工程初步设计说明书厂外污水收集系统方案设计污口的断面、标高、管位等实际测量。本设计对截污干管走向、管径、埋深进行了详细设计。本工程服务范围为资江南岸的大祥区和双清区。污水截流干管主要沿资江南岸和邵水两岸布置，将排入资江和邵水的现有排污口的所有污水截流入干管，然后输送至洋溪桥污水处理厂。3.2.1邵水西岸污水收集系统方案污水截流干管自市一中起沿邵水西岸铺设d500～d800的合流截污管至沿江桥西，接纳本区工业及生活污水，汇入资江南岸截污干管污水检查井。3.2.2邵水东岸污水收集系统方案污水截流干管自向阳滩沿邵水东路铺设d800的合流截污管至沿江桥东，接纳本区工业及生活污水，汇入资江南岸截污干管污水检查井。3.2.3资江南岸上游污水收集系统方案由于资江截流干管起端樟树码头排污口标高较低（仅207.4m），在樟树码头设置污水提升泵房，将樟树码头附近市酒厂及周边居民生活污水提升至214m，以减少污水干管起端埋深。污水干管从资江城区上游樟树码头起沿资江南岸敷设d700~d1100的合流截污管至沿江桥西，接纳本地区工业及生活污水，资江上游污水汇集邵水西岸截流污水，通过D1020×8钢制倒虹管穿过邵水河资江出口段。3.2.4资江南岸下游污水收集系统方案邵水东岸污水汇集资江南岸上游和邵水西岸倒虹管过河污水，于沿江桥头东后，继续沿资江南岸敷设d1200截流干管至塔北路口，31 邵阳市污水处理工程初步设计说明书厂外污水收集系统方案设计在市交通局二车队建污水提升泵站，即交通车队污水泵站将邵水东、西岸污水（不包括洄水头污水），资江沿岸污水，提升至洋溪桥污水处理厂。3.2.5洄水头污水收集系统方案洄水头上游自造纸厂沿河岸铺设d600截污管至洄水头，洄水头下游自田江渡铺设d500污水管至洄水头，上、下游污水汇于洄水头后，设洄水头污水提升泵站，将洄水头系统污水提升至交通车队泵站至污水厂主干管，一同进入洋溪桥污水处理厂。3.3污水管道设计3.3.1设计计算公式污水管道水力计算的目的在于合理经济地选择管道断面尺寸、坡度和埋深。水力计算公式为：Q=V·A12/31/2V=Rin3式中Q：设计流量(m/s);V：设计流速(m/s);2A：管（渠）道断面(m);n：粗糙系数，钢筋混凝土管n=0.013～0.014；R：水力半径，过水断面积与湿周的比值；i：水力坡度。32 邵阳市污水处理工程初步设计说明书厂外污水收集系统方案设计污水管道的设计必须满足最大设计充满度、最小设计坡度、最小设计流速等要求。3.3.2管材选择本工程所需的管道有重力流排水管和压力管。目前，我们国家常用的管材有钢筋混凝土管、钢管、预应力钢筋混凝土管、球墨铸铁管、钢套筒预应力钢筋混凝土管和玻璃钢夹砂管等。⑴钢筋混凝土管(CP)：是重力流排水管中应用最普遍、最成熟的一种管材，在全国各地很多城市均可生产。其接口形式可采用承插式橡胶圈柔性接口。其特点是制造方便，价格较低等，其缺点是笨重、运输安装不方便。⑵球墨铸铁管(DIP)：国内已有多家企业能够生产球墨铸铁管，最大口径为2.0m。目前中小口径球墨铸铁管已广为采用，但球墨铸铁管价格较高，国内厂家生产的产品的退火工艺有待完善，大口径球墨铸铁管的生产处于起步阶段。⑶预应力钢筋砼管(PCP)：此种管材造价较低，抗震性能及水力条件好，一般不需防腐处理。预应力钢筋砼管在国内使用较为广泛，是长距离输水工程的主选管材之一。其缺点是笨重、运输安装不方便。⑷钢套筒预应力钢筋砼管（PCCP管）：此种管材充分利用钢管和预应力钢筋砼管的优点复合而成，弥补了各自的不足之处。该种管材内、外抗压强度高，价格稍高于预应力钢筋砼管，耐腐蚀性能好，寿命长，一般可在60年以上。国内数家企业引进国外技术，批量生产此种管道。世界上使用PCCP管最多的是美国和加拿大。目33 邵阳市污水处理工程初步设计说明书厂外污水收集系统方案设计前世界上规模最大的PCCP管工程在利比亚，全长1900km，直径4m，工作压力2.8MPa。国内口径较大的PCCP管工程在广东东莞，直径2.2m，工作压力0.8MPa。⑸钢管(SP)：应用最为广泛的管材之一，适应性广，加工使用灵活、方便，可承受较高内压。但其造价较高，需做防腐处理（甚至电化学防腐处理），焊缝多，对焊接质量要求高。⑹玻璃钢夹砂管（GRP）：在我国属新兴品种。根据其生产工艺的不同可分为：离心浇注管（HOBAS管）和纤维纟厘绕管（VEROC管）。九十年代，国内有近十家企业从国外引进了设备和技术，已形成相当大的生产规模。其主要特点是：3①重量轻、运输安装方便、比重轻：一般为1600～2000Kg/m，因而对抗浮有专门要求。②强度好，防腐性能好；③内壁阻力小，n值一般为0.009～0.01；④价格较高；⑤使用寿命较长。排水管必须具有足够的强度，以承受外部的荷载和内部的水压，外部荷载包括土壤的重量及由于车辆运行所造成的动荷载，自流管道在发生淤塞或清淤时也引起内部水压。为保证管道在运输和施工中不致破裂，也必须具有足够的强度，同时，污水管应具有能抵抗污水中杂质的冲刷、磨损、腐蚀的作用，内壁应整齐光滑，使水流阻力尽量减少。34 邵阳市污水处理工程初步设计说明书厂外污水收集系统方案设计根据上述各种管材的特点，为了运行安全可靠、安装运输方便、投资节省，本工程凡沿河敷设（包括资江、邵水）的重力流污水管（含少量压力管）选用玻璃钢夹砂管，在穿越河道、道路等处采用钢管，泵站提升出水压力管沿道路敷设采用预应力钢筋混凝土管。3.3.3污水管道工程量3污水截流管道按远期10万m/d规模进行设计。经过详细的水力计算及出水口流量复核，污水收集系统中污水管道工程量如下。污水管道工程量表表3-1序号名称规格材料单位数量备注1玻璃钢夹砂管D500玻璃钢m11902玻璃钢夹砂管D600玻璃钢m6983玻璃钢夹砂管D700玻璃钢m20444玻璃钢夹砂管D800玻璃钢m74965玻璃钢夹砂管D900玻璃钢m5946玻璃钢夹砂管d1000玻璃钢m8137玻璃钢夹砂管d1100玻璃钢m12277玻璃钢夹砂管d1200玻璃钢m8348预应力钢筋混凝土管d1200钢筋混凝土m46729钢管D530×8Q235Am2710钢管D820×8Q235Am4411钢管D1020×14Q235Am1183.4溢流井设计接入截流干管的合流支管在接入干管前应按不同截流倍数溢流，即资江南岸城西水厂取水口上游按截流倍数为2，城西水厂35 邵阳市污水处理工程初步设计说明书厂外污水收集系统方案设计取水口下游及邵水东西两岸按截流倍数为1，大于截流倍数的合流污水直接溢流入江。污水溢流井以邵水桥（城区较低段）溢流口标高为212.00m控制，资江上下游溢流井的溢流口标高按水力坡降0.03%推算、邵水上下游溢流井的溢流口标高按水力坡降0.02%水力坡降推算。3.5污水中途提升泵站设计根据污水收集系统方案，本工程共设有三座污水中途提升泵站，分别为：樟树码头污水泵站、交通车队污水泵站、洄水头污水泵站。三座污水泵站设计规模如下：3樟树码头污水泵站：近期1万m/d3远期1.5万m/d3交通车队污水泵站：近期4万m/d3远期8万m/d3洄水头污水泵站：近期1万m/d3远期2万m/d3.5.1樟树码头污水泵站樟树码头污水泵站设于樟树码头资江江边，位于砂石料场内，自然地面高程212.62~212.74m，地势平坦，设计地面高程212.70m，主要提升樟树码头附近市酒厂及周边居民生活污水。泵站占地面积1.01亩。泵站内设有粗格栅间、污水泵房、配电间、值班室等。⑴粗格栅3土建及设备按远期1.5万m/d规模一次建成。36 邵阳市污水处理工程初步设计说明书厂外污水收集系统方案设计a.功能：拦截污水中较大悬浮物，确保水泵正常运行。b.设计参数33设计流量：Q近max=0.345m/sQ远max=0.42m/s过栅流速：Vmax=1.0m/s栅条间隙：b=25mmc.主要工程内容设回转式机械粗格栅2台，近期两台交替使用，远期同时使用。每台格栅宽0.7m，栅条宽10mm。在每台粗格栅前后设有0.5m×1.0m手动闸门，共四台，备作检修和切换用。粗格栅间平面尺寸为8.55m×2.4m，地下深度8.5m。d.运行方式根据格栅前后水位差或按时间周期自动控制清渣，也可机旁手动控制清渣。⑵污水泵房33土建按远期1.5万m/d规模一次设计建设，设备按近期1万m/d规模安装。a.功能：将樟树码头附近居民生活污水及市酒厂的污水提升至资江上游起端污水截流干管。b.设计参数：3设计流量：近期Qmax=0.345m/s3Q旱季adv=0.125m/s3远期Qmax=0.42m/s37 邵阳市污水处理工程初步设计说明书厂外污水收集系统方案设计3Qadv=0.23m/s设计扬程：H=12mc.主要工程内容3近期选用2台大潜水泵，每台泵Q=625m/h,H=12m，配用电机3功率30kW；1台小潜水泵Q=330m/h,H=12.5m，配用电机功率22kW。旱季平均时流量，1台大泵运行；旱季最大时流量，1台大泵1台小泵运行；雨季最大时流量，2台大泵运行。远期，增加1台大泵。泵房平面尺寸8.55m×6.7m，地下深度8.5m。d.运行方式：水泵的开、停根据集水井内水位计自动控制。3.5.2交通车队污水泵站交通车队污水泵站设于市交通局二车队，自然地面高程213.77~214.30m，设计地面高程为214.20m，主要提升资江沿岸（不包括洄水头）及邵水东、西岸合流污水。泵站占地面积3.4亩。泵站内设有粗格栅间、污水泵房、配电间及值班室等。⑴粗格栅3土建及设备按远期8万m/d规模一次建成。a.功能：拦截污水中较大悬浮物，确保水泵正常运行。b.设计参数33设计流量：Q近max=0.925m/sQ远max=1.525m/s过栅流速：Vmax=1.0m/s栅条间隙：b=25mm38 邵阳市污水处理工程初步设计说明书厂外污水收集系统方案设计c.主要工程内容设回转式机械粗格栅2台，近期两台交替使用，远期同时使用。每台格栅宽1.8m，栅条宽10mm。在每台粗格栅前后设有1.6m×1.6m手动闸门，共四台，1.2m×1.2m手动闸门一台，备作检修和切换用。粗格栅间平面尺寸为13.3m×5.4m，地下深度12.30m。d.运行方式根据格栅前后水位差或按时间周期自动控制清渣，也可机旁手动控制清渣。⑵进水泵房33土建按远期8万m/d规模一次设计建设，设备按近期4万m/d规模安装。a.功能：将资江沿岸及邵水两岸的污水提升至污水处理厂b.设计参数:3设计流量：近期Qmax=0.925m/s3Q旱季adv=0.465m/s3远期Qmax=1.525m/s3Qadv=0.925m/s设计扬程：H=25.0mc.主要工程内容3近期选用3台大潜水泵，每台泵Q=1100m/h,H=28.0m，配用3电机功率132kW；1台小潜水泵Q=1000m/h,H=23.0m，配用电机功率55kW。旱季平均时流量，1台大泵和1台小泵运行；旱季最大时39 邵阳市污水处理工程初步设计说明书厂外污水收集系统方案设计流量，2台大泵运行；雨季最大时流量，3台大泵运行。远期，增加2台大泵。泵房平面尺寸18.2m×8.2m，地下深度13.6m。d.运行方式：水泵的开、停根据集水井内水位计自动控制。3.5.3洄水头污水泵站洄水头污水泵站资江南岸玻璃厂，场地内为桔树和菜地，自然地面高程212.20~217.14m，地面起伏较大，设计地面高程214.00m。主要提升洄水头及田江渡一带的工业及生活污水。泵站占地面积1.32亩。泵站内设有粗格栅间、污水泵房、配电间及值班室等。⑴粗格栅3土建及设备按远期2万m/d规模一次建成。a.功能：拦截污水中较大悬浮物，确保水泵正常运行。b.设计参数33设计流量：Q近max=0.23m/sQ远max=0.38m/s过栅流速：Vmax=1.0m/s栅条间隙：b=25mmc.主要工程内容设回转式机械粗格栅2台，近期两台交替使用，远期同时使用。每台格栅宽0.7m，栅条宽10mm。在每台粗格栅前后设有0.5m×1.0m手动闸门，共四台，备作检修和切换用。粗格栅间平面尺寸为9.8m×2.5m，地下深度8.7m。40 邵阳市污水处理工程初步设计说明书厂外污水收集系统方案设计d.运行方式根据格栅前后水位差或按时间周期自动控制清渣，也可机旁手动控制清渣。⑵进水泵房33土建按远期2万m/d规模一次设计建成，设备按近期1万m/d规模安装。a.功能：将洄水头、田江渡一带的污水提升至交通车队泵站至污水处理厂压力干管。b.设计参数:3设计流量：近期Qmax=0.23m/s3Q旱季adv=0.115m/s3远期Qmax=0.38m/s3Qadv=0.23m/s设计扬程：H=20mc.主要工程内容3近期选用2台大潜水泵，每台泵Q=520m/h,H=22m，配用电机3功率55kW；1台小潜水泵Q=300m/h,H=20m，配用电机功率45kW。旱季平均时流量，1台大泵运行；旱季最大时流量，1台大泵1台小泵运行；雨季最大时流量，2台大泵运行。远期，增加1台大泵。泵房平面尺寸9.8m×6.7m，地下深度10.5m。d.运行方式：水泵的开、停根据集水井内水位计自动控制。41 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案4.污水、污泥处理工艺方案4.1污水处理工艺污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多因素进行综合考虑，各种工艺都有其适用条件，应视工程的具体条件而定。选择合适的污水处理工艺，不仅可以降低工程投资，且有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的常年运行费用，保证出厂水水质。根据上一章节对污水水质的分析，本工程要求的污水处理程度较高，对BOD5、SS、NH3-N、TP去除率要求分别达到85.7%、90%、40%和50%以上，因此，对污水处理工艺的选择应十分慎重。本设计文件的污水处理工艺选择充分考虑污水量和污水水质以及经济条件和管理水平，优先选用技术先进、安全可靠、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟处理工艺。下面将对各种工艺的特点进行论述，以便选择切实可行的方案。4.1.1常规二级处理工艺根据我国现行《室外排水设计规范》（GBJ14-87）（1997年版），污水处理厂的处理效率见表4-1。42 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案污水处理厂的处理效率表4-1处理效率（%）处理程度处理方法主要工艺SSBOD5一级沉淀法沉淀40~5520~30生物膜法初次沉淀、生物膜法、二次沉淀60~9065~90二级活性污泥法初次沉淀、曝气、二次沉淀70~9065~95从表4-1可见，二级活性污泥法的处理效率最高，但常规二级处理工艺仅能有效地去除BOD5、CODcr和SS，对氮和磷的去除是有一定限度的，仅从剩余污泥中排除氮和磷，氮的去除率约为10~20%，磷的去除率约为12~19%，达不到本工程对氮和磷去除率的要求，因此，必需采用污水脱氮除磷工艺。在常规二级活性污泥法中，不同的污染物是以不同的方式去除的。⑴SS的去除污水中SS的去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除，小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒（包括尺度大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与污泥絮体同时沉淀被去除。污水厂出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标，出水中的BOD5、CODcr等指标也与之有关。这是因为组成出水悬浮物的主体是活性污泥絮体，其本身的有机成分就很高，因而较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、CODcr、氮、磷均增加。因此，控制污43 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案水厂出水的SS指标是最基本的，也是很重要的。为了降低出水中的悬浮物浓度，应在工程中采取适当的措施，例如采用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能、采用较小的二次沉淀池表面负荷、采用较低的出水堰负荷、充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。在污水处理方案选用合理、工艺参数取值合理和单体设计优化的条件下，完全能够使出水SS指标达到20mg/L以下。⑵BOD5去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后对污泥与水进行分离来完成的。活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。在这种合成代谢与分解的过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等易降解有机物）直接进入细胞内部被利用，而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质，因此，可以使处理后污水中的残余BOD5浓度很低。根据国外有关设计资料，在污泥负荷为0.3kgBOD5/kgMLSS.d以下时，就很容易使得出水BOD5保持在20mg/L以下。⑶CODcr的去除污水中CODcr去除的原理与BOD5基本相同。44 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案污水厂出水中的剩余CODcr，取决于原污水的可生化性，它与城市污水的组成有关。对于那些主要以生活污水及其成分与生活污水相近的工业废水组成的城市污水，这种城市污水的BOD5/CODcr比值往往接近0.5甚至大于0.5，其污水的可生化性较好，出水CODcr值可以控制在较低的水平。而成分主要以工业废水为主的城市污水，或BOD5/CODcr比值较小的城市污水，其污水的可生化性较差，处理后污水中剩余的CODcr会较高，要满足出水CODcr≤60mg/L有一定的难度。本工程污水处理厂进水BOD5/CODcr比值为0.5，污水的可生化性较好，采用二级处理工艺完全能使出水CODcr≤60mg/L。4.1.2脱氮除磷工艺4.1.2.1脱氮除磷的必要性随着工农业生产的发展，人口的增长，人类赖以生存的水资源正在遭到多种来源的污染。废水对水资源的污染已引起人们极大的关注，特别是作为生物体的重要营养元素的氮磷，随污水进入水体以后产生种种严重危害，而目前普遍存在的问题是，氮磷等营养物质进入水体会引发水体富营养化问题。水体富营养化以后，藻类异常繁殖，水味变得腥臭难闻。一些藻类能够分泌和释放毒性物质，例如蓝藻门的不定腔球藻（Coclosphaerium）,铜锈微囊藻(MicrocysticsAeruginosa)等能分泌藻青脘（Phycyan）这样的带有毒性的物质，被这类物质污染的水体被人蓄饮用后会引发消化道炎症。藻类死亡后腐烂分解，大量消耗水中溶解氧，严重时可使水体呈厌氧状态，致使鱼类等需氧水生生物难以生存，藻类的异常繁殖还给45 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案城市水厂的正常运行带来困难，使制水成本上升，自来水带有异味，因此，废水中氮、磷的处理已成为当前废水处理中的热点与必然。二次大战以来，全世界因水体富营养化引发的重大污染事件层出不穷，近年来更有加剧趋势。在我国，随着经济建设的高速发展，水体富营养化问题也已经到了十分严重的地步。而且由于控制不力，该状况仍在进一步恶化，国内的几大湖泊如无锡的太湖，昆明的滇池、武汉的东湖、北京的昆明湖、南京的玄武湖、杭州的西湖等都无一例外地出现了富营养化问题，内陆河流水华现象也时有发生。作为当地人们赖以生存的水源地，水体的富营养化不仅使渔牧业蒙受巨大损失，而且对城市供水业造成严重影响，水中藻类不仅堵塞滤池，使制水效率严重下降，而且还使消毒剂用量增大，自来水异味显现，甚至藻类产生的某些物质与消毒剂作用生成“三致”物质，对人群健康构成威胁。与内地封闭性水域的富营养化问题相对应，我国沿海的赤潮发生频率也越来越高，水污染给渔业生产带来损失，使受灾渔民生活、生产困难。工业生产过程中排放的含氮、磷废水，人类在生活过程中产生的废水，农田里氮肥、磷肥随雨水冲淋流入河道，使水体中含氮、磷量升高。水体中含氮、磷量升高所带来的危害性主要表现在以下几个方面：⑴磷是微生物生长所必须的元素。水体中含磷量的增加造成水体富营养化，其结果会使某些种类的藻恶性繁殖，当大量的这些藻类死亡时，又会消耗水中大量溶解氧，从而引起水需氧生物的大量死亡，水体质量变差，生态发生严重恶化，生物多样性遭到破坏。46 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案⑵在给水厂制水过程中因水体含氮量高而需增加投药量，增加了给水处理的成本。⑶一些极不稳定的还原态氮排入水体会因硝化作用而耗去水中大量的氧，造成水体黑臭。⑷水体游离态NH3存在会对人和水生动物有毒害作用。⑸水中氨氮对金属铜腐蚀严重。综上所述，水体富营养化严重降低了水资源的利用价值，对于城市经济和自然环境构成了严重威胁。常规活性污泥法能满足CODcr、BOD5、SS的去除率，但对氮、磷的去除是有一定限度的，仅从剩余污泥中排除氮、磷，其去除率氮约10~25%，磷约12~19%，达不到上述去除率要求。因此，必须采用污水脱氮除磷工艺。4.1.2.2污水脱氮污水脱氮方法主要有生物脱氮和物理化学脱氮两大类。目前生物脱氮是主流，也是城市污水处理中经济和常用的方法；物理化学脱氮主要有折点氯化法、选择性离子交换法、空气吹脱法等。国外从六十年代开始对污水脱氮的方法进行了大量的研究，结果认为物理化学法脱氮从经济、管理等方面均不适宜在大型污水处理厂中使用，因此，本工程仍以生物脱氮法为主。4.1.2.3污水除磷污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。对于城市污水一般以生物除磷为主，必要时辅以化学除磷，以确保出水的磷浓度在排放标准以内。47 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案4.1.3生物脱氮除磷工艺4.1.3.1生物脱氮除磷基本原理国外从六十年代开始系统地进行了脱氮除磷的物化处理方法研究，结果认为物化法的缺点是耗药量大、污泥多、运行费用高等。因此，城市污水厂一般不推荐采用。从七十年代以来，国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年代开始研究生物脱氮除磷技术，在八十年代后期逐步实现工业化流程。目前，2常用的生物脱氮除磷工艺有A/O法、前置厌氧的改良型氧化沟法等。⑴生物脱氮原理生物脱氮是利用自然界氮的循环原理，采用人工方法予以控制，首先，污水中的含氮有机物转化成氨氮，而后在好氧条件下，由硝化菌作用变成硝酸盐氮，这阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并由适当碳源提供能量，使硝酸盐氮变成氮气逸出，这阶段称为缺氧反硝化。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应，反应能量从有机物中获取。在硝化和反硝化过程中,影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、PH值以及硝化碳源，生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并且要用充裕的碳源提供能量，才可促使反硝化作用顺利进行。由此可见，生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件：硝化阶段：足够的溶解氧，DO值在2mg/L以上，合适的温度，48 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案最好20℃，不能低于10℃，足够长的污泥泥龄，合适的PH条件。反硝化阶段：硝酸盐的存在，缺氧条件DO值0.2mg/L左右，充足碳源（能源），合适的PH条件。生物脱氮过程如图4-1所示。异养型细菌硝化细菌反硝化细菌+有机物++含氮有机物NH4-NNO3-NN2(氨化作用)(硝化作用)(反硝化作用)图4-1生物脱氮过程示意图⑵生物除磷原理-2-3-磷常以磷酸盐（H2PO4、HPO4和PO4）、聚磷酸盐和有机磷的形式存在于废水中，生物除磷就是利用聚磷菌一类的细菌，在厌氧状态释放磷，在好氧状态从外部摄取磷，并将其以聚合形态贮藏在体内，形成高磷污泥，排出系统，达到从废水中除磷的效果。生物除磷主要是通过排出剩余污泥而去除磷的，因此，剩余污泥多少将对除磷效果产生影响，一般污泥龄短的系统产生的剩余污泥量较多，可以取得较高的除磷效果。有报道称，当泥龄为30d时，除磷率为40%，泥龄为17d时，除磷率为50%，而当泥龄降至5d时，除磷率达87%。大量的试验观测资料已经完全证实，在生物除磷工艺中，经过厌氧释放磷酸盐的活性污泥，在好氧状态下有很强的吸磷能力，也就是说，磷的厌氧释放是好氧吸磷和除磷的前提，但并非所有磷的厌氧释放都能增强污泥的好氧吸磷，磷的厌氧释放可以分为二部分：49 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案有效释放和无效释放，有效释放是指磷被释放的同时，有机物被吸收到细胞内，并在细胞内贮存，即磷的释放是有机物吸收转化这一耗能过程的偶联过程。无效释放则不伴随有机物的吸收和贮存，内源损耗，PH变化，毒物作用引起的磷的释放均属无效释放。在除磷（脱氮）系统的厌氧区中，含聚磷菌的回流污泥与污水混合后，在初始阶段出现磷的有效释放，随着时间的延长，污水中的易降解有机物被耗完以后，虽然吸收和贮存有机物的过程基本上已经停止，但微生物为了维持基础生命活动，仍将不断分解聚磷，并把分解产物（磷）释放出来，虽然此时释磷总量不断提高，但单位释磷量所产生的吸磷能力随无效释放量的加大而降低。一般来说，污水污泥混合液经过2小时厌氧后，磷的释放已甚微，在有效释放过程中，磷的释放量与有机物的转化量之间存在着良好的相关性，在有效释放过程中，磷的厌氧释放可使污泥的好氧吸磷能力大大提高，每厌氧释放1mgP，在好氧条件下可吸收2.0～2.4mgP,厌氧时间加长,无效释放逐渐增加,平均厌氧释放1mgP，所产生的好氧吸磷能力将降至1mgP以下，甚至达到0.5mgP。因此，生物除磷并非厌氧时间越长越好，同时在运行管理中要尽量避免PH的冲击，否则除磷能力将大幅度下降，甚至完全丧失，这主要是由于PH降低时，会导致细胞结构和功能损坏，细胞内聚磷在酸性条件下被水解，从而导致磷的快速释放。一般情况下，厌氧区的水力停留时间1～1.5hr即可满足要求。根据洋溪桥污水处理厂的设计进水水质和要求达到的出水水质标准，本工程最合适的处理工艺是生物脱氮除磷工艺，在满足生物50 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案脱氮除磷要求的前提下，BOD5、CODcr和SS的去除都可以满足排放标准的要求。4.1.3.2本工程采用生物脱氮除磷工艺的可行性污水生物处理是以污水中所含污染物作为营养源，利用微生物的代谢作用使污染物被降解，污水得以净化。因此对污水成分的分析以及判断污水能否采用生物处理是设计污水生物处理工程的前提。所谓污水可生化性的实质是指污水中所含的污染物通过微生物的生命活动来改变污染物的化学结构，从而改变污染物的化学和物理性能所能达到的程度。研究污染物可生化性的目的在于了解污染物质的分子结构能否在生物作用下分解到环境所允许的结构形态，以及是否有足够快的分解速度。所以对污水进行可生化性研究只研究可否采用生物处理，并不研究分解成什么产物，即使有机污染物被生物污泥吸附而去除也是可以的。因为在停留时间较短的处理设备中，某些物质来不及被分解，允许其随污泥排放处理。事实上，生物处理并不要求将有机物全部分解成CO2、H2O和硝酸盐等，而只要求将水中污染物去除到环境所允许的程度。污水可生物处理的衡量指标①BOD5/CODcrBOD5和CODcr是污水生物处理过程中常用的两个水质指标，用BOD5/CODcr值评价污水的可生化性是广泛采用的一种最为简易的方法，一般情况下，BOD5/CODcr值越大，说明污水可生物处理性越好，综合国内外的研究成果，可参照表4-2中所列的数据来评价污51 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案水的可生物降解性能。污水可生化性评价参考数据表4-2BOD5/CODcr＞0.450.3～0.450.2～0.3＜0.2可生化性好较好较难不宜洋溪桥污水处理厂进水水质BOD5/CODcr=0.5，属于易生物降解范畴。②BOD5/TN该指标是鉴别能否采用生物脱氮的主要指标，由于反硝化细菌是在分解有机物的过程中进行反硝化脱氮的，在不投加外来碳源条件下，污水中必须有足够的有机物（碳源），才能保证反硝化的顺利进行，一般认为，BOD5/TN＞2.86，即可认为污水有足够的碳源供反硝化菌利用，本工程TN为35mg/L，BOD5/TN=4>2.86，理论上属碳源满足要求的污水。③BOD5/TP该指标是鉴别能否采用生物除磷的主要指标，一般认为，较高的BOD5负荷可以取得较好的除磷效果，进行生物除磷的低限是BOD5/TP=20，有机基质不同对除磷也有影响。一般低分子易降解的有机物诱导磷释放的能力较强，高分子难降解的有机物诱导磷释放的能力较弱。而磷释放得越充分，其摄取量也就越大，本工程BOD5/TP=33>20，可以采用生物除磷工艺。根据以上分析，洋溪桥污水处理厂可以采用生物法对污水进行脱氮除磷处理。实际上，生物脱氮除磷工艺对BOD5：N：P的要求是指进入曝52 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案气池的污水水质，而不是指原污水水质。因为在设有初沉池的情况下，其比值会有所变化。按照我国现行规范，城市污水处理厂设初次沉淀池的停留时间宜为1.0～2.0h,初次沉淀池对BOD5去除率为20～30%。德国排水规范（ATVA131）中给出了不同停留时间的沉淀池对污染物的去除率，见表4-3。沉淀池对污染物的去除率表4-3停留时间项目0.5～1.0h1.0～1.5h＞1.5hBOD516.7%25.0%33.0%CODcr16.7%25.0%33.0%SS42.9%50.0%57.1%N9.1%9.1%9.1%P8.0%8.0%8.0%按照表4-3的去除率，本工程若设初沉池，则经过初沉池沉淀之后的污水（即进入生物池的污水）的BOD5/N和BOD5/P值见表4-4。初沉池出水BOD5/N和BOD5/P值表4-4停留时间（h）BOD5/NBOD5/P0.5～1.04.2842.251.0～1.53.8538.04＞1.53.4433.98将表4-4中BOD5/N和BOD5/P值与污水厂进水的比值进行比较,53 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案可以发现,对于不同停留时间的初沉池，其出水BOD5/N和BOD5/P值均下降，初沉池停留时间越长，比值下降越多。设初沉池对脱氮除磷不利。因此，本工程不设初次沉淀池。4.1.3.3污水生物脱氮除磷工艺选择所有生物除磷脱氮工艺都包含厌氧、缺氧、好氧三个不同过程的交替循环。按照构筑物的组成形式、运行性能以及运行操作方式的不同，又分为悬浮型活性污泥法和固着型生物膜法两大类，应用于城市污水厂的悬浮型活性污泥法污水处理工艺主要有三个系列：①氧化沟系列；②A/O系列；③序批式反应器（SBR）系列。各个系列不断地发展、改进，形成了目前比较典型的工艺有：如A/O工22艺、A/O工艺、改良A/O工艺、UCT工艺、改良UCT工艺、CARROUSEL氧化沟工艺、双沟式DE氧化沟工艺、三沟式T型氧2化沟工艺、VIP工艺、倒置A/O工艺、ORBAL氧化沟工艺、CAST工艺、SBR工艺、CASS工艺、MSBR工艺、Unitank`工艺等。应用于城市污水处理厂的固着型生物膜法工艺主要包括①BAF生物滤池；②BIOFOR生物滤池。以下就可供选择生物脱氮除磷工艺概述如下：⑴A/O法A/O法可分为厌氧/好氧A/O法和缺氧/好氧A/O法。A/O生物除磷系统一般由厌氧段、好氧段组成，以去除BOD5、SS和P为主，该工艺是在曝气池前增设厌氧池。污泥中的磷在绝氧环境中由聚磷菌释放出来，在好氧环境中又被聚磷菌超量吸收，并以剩余污泥的形式排出系统，具有较好的除磷功能，但由于整个系54 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案统无缺氧段，因此脱氮效果较差。A/O生物脱氮系统一般由缺氧段、好氧段组成，以去除BOD5、SS和N为主，生物脱氮是由硝化和脱氮两个过程组成，并以完成硝化为前提，硝化是在自养型硝化菌的作用下使氨氮转化为硝酸盐及亚硝酸盐，脱氮在缺氧段完成；污水与回流污泥中的BOD5为碳源在反硝化菌的作用下，将好氧段内回流的硝酸盐及亚硝酸盐还原为N2释放，在普通活性沉泥法中难以完成硝化，要加大曝气池容积或增加微生物浓度，以降低有机负荷，增大泥龄。A/O生物处理系统中污泥不易膨胀，对水质变化较大的污水，处理效果不够稳定，A/O工艺一般可用于大中型污水处理厂，但该工艺或强调脱氮，或强调除磷，较难实现脱氮除磷的完美统一。⑵A/A/O法A/A/O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。聚磷菌可将菌体内积贮的聚磷盐分解，所释放的能量可供专性好氧的聚磷细菌在厌氧的“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，反硝化细菌就利用缺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。厌氧区和缺氧区都设有搅拌混合器，以防污泥沉积。随后废水进入好氧区，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，主要是分解体内贮积的PHB，55 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案放出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解磷，并以聚磷盐的形式在体内贮积起来。这时排放的废水中的溶解磷浓度已相当低。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，这有利于自养型硝化细菌生+-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，因此在与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，污泥中磷含量很高，因此比一般的好氧活性污泥系统大大地提高了磷的去除效果。A/A/O工艺的优点是厌氧、缺氧、好氧交替运行，可以达到同时去除有机物、脱氮、除磷的目的，而且这种运行状况丝状菌不宜生长繁殖，基本不存在污泥膨胀问题。工艺流程简单，出水效果好且稳定，因而在国内应用较多，特别是大中型污水处理厂，国内广43州大坦沙污水处理厂（30×10m/d）、桂林市第四污水处理厂（104343×10m/d）、青岛市团岛污水处理厂（10×10m/d）洛阳涧溪污水4343处理厂（30×10m/d）、柳州龙泉山污水处理厂（40×10m/d）等均采用了A/A/O工艺。⑶氧化沟氧化沟工艺是五十年代初期发展形成的污水处理技术，因其易于管理、设备简单，很快得到推广。近年来，氧化沟工艺不断创新发展，已发展成多种形式。原始的氧化沟属延时曝气，主要为了去除BOD5及SS，不设初沉池，污水达到硝化阶段，由于污泥龄长，56 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案污泥相应得到好氧处理，泥量少且稳定。氧化沟一般用转刷（转碟）表面曝气，设备少且管理简单。原始的氧化沟是间断运转，60年代发展为连续运转，增设二沉池的工艺，将曝气和沉淀分开，继而演变成多种工艺，比较有代表性的有帕式（Passveer）单沟式，奥式（Orbal）同心圆式、卡式（Carrousel）折流循环式；近年来国内引进了DE型双沟式和T型三沟式氧化沟，这些工艺能适用多种规模的污水处理厂。DE型和T型氧化沟构造简单，但转刷台数多且分散，充氧效率低，池容及设备利用率较低，需要用一套复杂的控制仪表和执行程序来运行管理，且占地面积较大。目前国内已有河北邯郸市污水处理厂、唐山东郊污水处理厂、上海浦东三林塘污水处理厂、苏州河西污水处理厂、深圳滨河水质净化厂（三期）等采用了T型氧化沟工艺；西安北石桥污水处理厂、东莞市塘厦镇水质净化厂、深圳市平湖污水处理厂等采用了DE型氧化沟工艺。卡式（Carrousel）氧化沟是60年代由荷兰DHV公司研制成功的，该公司已在世界各地建造了900多座卡式氧化沟。当时开发这一工艺的主要目的是寻求一种渠道更深，效率更高和机械性能更好的系统设备，来改善和弥补当时流行的转刷式氧化沟的技术弱点。它是一个多沟串联的系统，进水与活性污泥混合后在沟内做不停的循环流动，氧化沟采用垂直安装的低速表面曝气机，每组沟渠安装一个，均安装在同一端，因此形成了靠近曝气器下游的富氧区和曝气器上游以及外环的低氧区，这不仅有利于生物凝聚，还使活性污泥易于沉淀。立式低速表曝机单机功率大（可达150kW），设备数量57 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案少，在不使用任何辅助推进器的情况下氧化沟深可达到5米以上，较传统的氧化沟节省占地10%～30%，工程建设费用相应减少，由于采用立式低速表曝机有很强的输入动力调节能力，而且在调节过程中不损失其混合搅拌的功能，节能效果明显，一般情况下，表曝机的输出功率可以在25%～100%的范围内调节，而不影响混合搅拌功能和氧化沟渠道流速。DHV公司新开发的双叶轮卡鲁塞尔曝气机，上部为曝气叶轮，下部为水下推进叶轮，采用同一电机和减速机驱动，其动力调节范围可达15%～100%，调节范围较标准表曝机扩大10%，其动力效率为1.8～2.3kgO2/（kW.h），传氧效率在标准状态下达到至少2.1kgO2/（kW.h）。为了满足越来越严格的水质排放标准，卡氏氧化沟已在原有的基础上有了新的发展。若在沟内增设缺氧区，则可在单一池内实现部分反硝化作用。若在卡沟前增设厌氧池，则形成厌氧卡鲁塞尔氧化沟(A/O)工艺，该工艺可提高活性污泥的沉降性能，有效抑制活性污泥膨胀，同时为生物除磷提供了先进行磷的释放，后进行磷的过度吸收场所，可使磷的去除率达到75%以上，但对脱氮效果一般。因此，为实现对氮去除的需要，又出现了卡式（Carrousel）2000、卡式（Carrousel）3000等更高标准的反硝化脱氮工艺，其突出的优点是可实现硝化液的高回流比，达到较高程度的脱氮率，同时无需任何回流提升动力。目前，国内污水处理领域中，对卡式（Carrousel）氧化沟工艺的应用和研究正处在高峰期，国内许多污水处理厂采用了此工艺，如43浙江黄岩市污水处理厂（8×10m/d）、安徽淮南市污水处理厂（1058 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案4343×10m/d）、湖北荆州红光路污水处理厂（10×10m/d）以及合肥43望塘污水处理厂（8×10m/d）等都是采用的该工艺。运行经验表明，该工艺对污水生物脱氮除磷效果良好，运转可靠。2⑷改良A/O工艺2为了解决A/O工艺的第一个缺点，即由于厌氧区居前，回流污2泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响，改良A/O工艺在厌氧池之前2增设厌氧/缺氧调节池，改良A/O工艺工艺流程图4-2所示，来自二沉池的回流污泥和10%左右的进水进入调节池，停留时间为20～30min，微生物利用约10%进水中有机物去除回流硝态氮，消除硝态氮对厌氧池的不利影响，从而保证厌氧池的稳定性。22改良A/O工艺虽然解决了传统A/O工艺中A1段回流硝酸盐对放磷的影响，但仍有缺点：①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；②由于存在内循环，剩余污泥中实际上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。③增加调节池，占地面积及土建费用需相应增加。59 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案2图4-2改良A/O工艺流程图⑸UCT工艺2UCT工艺的流程见图4-3所示，该工艺与A/O工艺的区别在于，回流污泥首先进入缺氧段，而缺氧段部分出流混合液再回至厌氧段。通过这样的修正，可以避免因回流污泥中的NO3-N回流至厌氧段，干扰磷的厌氧释放，而降低磷的去除率。回流污泥带回的NO3-N将在缺氧段中被反硝化。当入流污水的BOD5/TKN或BOD5/TP较低时，较适用UCT工艺。图4-3UCT工艺流程图⑹MUCT工艺MUCT工艺的流程如图4-4所示。该工艺系在UCT工艺的基础60 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案上，将缺氧段一为为二，形成二套独立的内回流。因而，MUCT是UCT的改良工艺。进行这样的改良，与UCT相比有两个优点：一是克服UCT工艺，不易控制缺氧段的停留时间，二是避免控制不当，DO仍会影响厌氧区。图4-4MUCT工艺流程图MUCT缺点主要有：2①MUCT工艺比传统A/O工艺多了一级污泥回流，因此系统的复杂程度和自控要求有所提高，能耗有所增加。②设两个单独的缺氧池，一座缺氧池专门用于除去外回流带来的硝酸盐，增加了缺氧池体积。2③与A/O工艺类似，剩余污泥只有一部分经历了完整的放磷、吸磷过程，其余部分直接经缺氧、好氧后沉淀排出。2④与A/O工艺类似，反硝化在碳源分配上处于不利地位，影响系统的脱氮效果。2⑺倒置A/O工艺2为了克服上述各工艺过程的缺点，产生了倒置A/O工艺，工艺61 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案流程见图4-5。2为避免传统A/O工艺回流硝酸盐对厌氧池放磷的影响，通过吸2收改良A/O工艺优点，将缺氧池置于厌氧池前面，来自二沉池的回流污泥和30～50%的进水，50~150%的混合液回流均进入缺氧段，停留时间为1～3h。回流污泥和混合液在缺氧池内进行反硝化，去除硝态氧，再进入厌氧段，保证了厌氧池的厌氧状态，强化除磷效果。由于污泥回流至缺氧段，缺氧段污泥浓缩可较好氧段高出50%。单位池容的反硝化速率明显提高，反硝化作用能够得到有效保证。再根据不同进水水质，不同季节情况下，生物脱氮和生物除磷所需碳源的变化，调节分配至缺氧段和厌氧段的进水比例，反硝化作用能够得到有效保证，系统中的除磷效果也有保证。2图4-5分点进水倒置A/O工艺流程图2分点进水倒置A/O工艺采用矩形的生物池，设缺氧段、厌氧段及好氧段，用隔墙分开。缺氧段、厌氧段设置水下搅拌器，好氧段设微孔曝气系统。为能达到硝化阶段，选择合理的污泥龄。⑻MSBR（改良型SBR）MSBR是80年代后期发展起来的技术，目前其中的专利技术归62 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案美国芝加哥附近的AquaAEROBICSYSTEM，Inc所有。MSBR2是连续进水、连续出水的反应器，其实质是A/O系统后接SBR，因2此具有A/O的生物除磷脱氮功能和SBR的一体化、流程简洁、控制灵活等优点。MSBR系统原理图见4-6。图4-6MSBR工艺流程图现将MSBR系统的运行原理简介如下：污水进入厌氧池，回流活性污泥在这里进行充分放磷，然后污水进入缺氧池进行反硝化。反硝化后的污水进入好氧池，有机物在这里被好氧降解、活性污泥充分吸磷后再进入起沉淀作用的SBR池，澄清后的污水被排放，此时另一边的SBR在1.5Q回流量的条件下进行起反硝化、硝化，或起静置预作用。回流污泥首先进入浓缩区进行浓缩，上清液直接进入好氧池，而浓缩污泥则进入缺氧池，一方面可以进行反硝化，另一方面为先消耗掉回流浓缩污泥中的溶解氧和硝酸盐，为随后的厌氧放磷提供更为有利的条件。在好氧池与缺氧池之间有1.5Q的回流63 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案量，以便进行充分的反硝化。由其工作原理可以看出，MSBR是具有同时进行生物除磷及生物脱氮的污水处理工艺。采用MSBR工艺时需注意以下几个问题：a.设备的利用率较低，这是SBR系列工艺的通病，MSBR工艺虽经多次改进，设备的利用率仍仅有74%。b.污水厂工程成功业绩欠缺，特别是大型污水厂采用MSBR工艺的更少，国内尚无投入运行的MSBR工艺的污水厂。c.MSBR工艺中的污泥浓缩池，工艺计算中要求在30分钟内将污泥浓度提高近3倍（例如从2.4g/L浓缩到7g/L），由于浓缩池底部布置欠妥，污泥堆积无法避免，因此池内MLSS浓度无法平衡。d.进入好氧池有4Q，其中1.5Q回流至缺氧池，1.5Q通过SBR池回流至污泥浓缩池，1.0Q通过SBR池沉淀排出，因此好氧池内流向较紊乱，如何控制1.0Q从沉淀段排出是有问题的。e.MSBR工艺各池传动机械设备多，相互之间回流泵多，对控制系统依赖性大，如果自控系统中某一部分出故障时，将导致全厂运行困难。⑼一体化UNITANK工艺一体化UNITANK污水处理工艺是由比利时SEGHERS公司提出的，该工艺是SBR法的又一变型和发展，它集合了SBR和传统活性污泥法的优点。一体化设计，不仅具有SBR系统的主要特点，还可像传统活性污泥法那样在恒定水位下连续运行。它的运行工况与三沟式氧化沟相似，随着工艺的发展，一体化UNITANK系统已有单级和多级之分，以下主要对常规单级UNITANK工艺进行介绍。64 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案一体化常规单级UNITANK工艺的外形是矩形体，里面被分割成三个相等的矩形单元池，相邻的单元池之间以开孔的公共墙相隔，以使单元池之间彼此水力贯通，如图4-7所示。在3个单元池内全部配有曝气扩散装置。其中外侧的两池具有双重功能，既作曝气池，也作沉淀池，两池上还设有固定出水出水堰及剩余污泥排放口，用作出水和剩余污泥的排放。中间池始终作曝气池使用。进入系统的污水，通过进水闸控制可分时序分别进入三只矩形池中任意一池。图4-7UNITANK工艺示意图一体化常规单级UNITANK工艺主要有两种运行方式，即单级好氧与脱氮除磷处理系统。单级好氧UNITANK工艺的第一个主体运行阶段包括以下过程：①原污水首先进入左侧1号池内，在曝气的同时去除BOD5，因该池在上个主体运行阶段作为沉淀池运行时积累了大量经过再生、具有较高吸附及活性的污泥，污泥浓度较高。因而可以高效地降解污水中的有机物；②混合液同时自左向右通过始终作为曝气池的中间265 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案号池，继续曝气，有机物得到进一步降解，同时在推流过程中，左侧1号池内污泥进入中间2号池，再进入右侧3号池，使污泥在各池内重新分配；③混合液进入作为沉淀池的右侧3号池，停止曝气，泥水分离后，出水通过溢流堰排放，剩余污泥则由底部排出。第一个运行阶段结束后，通过一个短暂的过渡段，即进入第二个主体运行阶段。第二个主体运行阶段过程该为污水从右侧3号池进入系统，混合液通过中间2号池再进入作为沉淀池的左侧1号池，水流方向相反，操作过程相同。通过对系统进行灵活的时间和空间控制，适当地增大水力停留时间，可以实现污水的脱氮除磷。污水交替进入左侧1号池和中间2号池，在左侧1号池进行缺氧搅拌，以污水中的有机物作为电子供体，将在前一个运行阶段的硝态氮通过兼性菌的反硝化作用实现脱氮；并释放上一阶段运行时沉淀的含磷污泥中的磷。中间2号池在曝气运行时，进行去除有机物、硝化及吸收磷；在进水并搅拌时，进行反硝化脱氮，并自左向右推进污泥。右侧3号池作为沉淀池进行泥水分离，上清液作为出水溢出，含磷污泥的一部分作为剩余污泥排出。在进入第二个主体运行阶段前，污水只进入中间2号池，使左侧1号池中尽可能完成硝化反应。其后左侧1号池停止曝气，作为沉淀池。然后进入第二个主体运行阶段，污水由右向左流，运行过程相同。与SBR相比，UNITANK系统主要有以下改进：a.UNITANK系统在恒水位条件下交替运行，水力负荷恒定，因此可以降低对管道、阀门、水泵等水力设施或设备的规格及要求，66 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案从而降低系统的成本；b.系统反应池的有效容积能够得到连续的使用，其结构因而变得更加紧凑；恒水位系统中可以使用表曝机，出水堰的构造也更加简单（不需要浮式出水堰），而恒水位条件下的土建设计过程中不需要考虑水位变化对池体的压力变化；c.厌氧及缺氧过程不会像SBR那样混在同一阶段（充水阶段）；此外，根据具体的情况，如浓度较高的工业废水或浓度较低的城市废水的不同要求，可以采用时间及空间控制的方法，建造可以实现脱氮除磷的小型、中型及大型UNITANK系统。一体化UNITANK工艺集SBR，传统活性污泥法，“三沟式氧化沟”的优点，克服了SBR间歇进水、“三沟式”占地大的缺点，使UNITANK系统因采用“三沟式”近似的运行工况而能连续进水，又采用“传统法”同样的曝气装置而使处理厂的面积减少。⑽CASS工艺CASS工艺是于1968年由澳大利亚开发的一种间歇运行的循环式活性污泥法，是SBR工艺的一种变型。1976年建成了世界上第一座CASS工艺的污水处理厂，随后，在日本、加拿大、美国和澳大利亚等得到了广泛推广应用。目前，在全世界已建成投产了300多座CASS工艺污水处理厂。1986年，美国环保局正式将该工艺列为革新技术。1988年，在计算机技术的支持下，使该工艺进一步得到发展和推广，成为目前计算机控制系统先进的生物脱氮除磷工艺。CASS生物池由选择区和主反应区两部分组成。污水连续不断地进入选择区，微生物通过酶的快速转移机理，迅速吸附污水中约85%67 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案左右的可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速增长过程，对进水水质、水量、PH值和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，污水再通过隔墙底部的连接口进入主反应池，经历一个较低负荷的基质降解过程，并完成泥水分离。CASS工艺的运行模式与传统SBR法类似，由进水、反应、沉淀和出水及必要的闲置等五个阶段组成。从进水至出水结束作为一个周期。CASS工艺有下述特点：①出水水质好②对冲击负荷的适应性强③活性污泥性能好④投资和占地面积小⑤能耗低但该工艺自动化程度极高，操作难度较大。⑾BAF工艺现代曝气生物滤池是在生物氧化基础上，引入自来水处理过滤工艺原理基础上发展起来的一种新工艺，在80年代初出现在欧洲，主要是在一级强化处理基础上将生物氧化与过滤结合在一起，滤池后可不设二次沉淀池，通过反冲洗再生，实现滤池周期运行。由于其性能良好，应用范围逐渐扩大，至90年代已日趋成熟，在污水二、三级处理领域中BAF曝气生物滤池发展很快，其中BIOSTYR向上流生物滤池是近年来在欧洲发展起来的新一代生物膜污水处理技术。最近十年世界上已有多个国家和地区建成超过70个BAF同类68 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案3型的污水处理厂。其中规模最大的达到4万m/d。BAF工艺属生物膜法，生物膜法主要特点是微生物附着在介质“滤料”表面，形成生物膜，污水同生物膜接触后，溶解的有机污染物被微生物吸附转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞物质，污水得到净化。采用鼓风曝气系统结合污水充氧。溶解的有机污染物转化为生物膜，生物膜经反冲洗脱落下来，从系统中去除。BAF反应池是一种高负荷滤池。微生物附着于全浸没在水中的球形颗粒滤料上。由于BAF过滤，能有效的截留水中的悬浮物，经BAF生物滤池处理过的水，不再需要进行专门沉淀处理。减少了污水处理设施的占地和投资。但是BAF生物滤池对进水性质有一点要求，进水中悬浮物一般要小于60mg/l，故要加前处理设施，同时对出水水质要求较高时还要加混凝沉淀池。BAF工艺流程见图4-8。图4-8BAF滤池工艺流程图69 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案从上述各工艺机理的定性分析来看，每种工艺各有优缺点，均可实现污水脱氮除磷的处理目的。由于本工程可行性研究报告已通过省计委的审批，在省计委的批文中，已明确污水处理工艺采用氧化沟工艺，而且考虑到本工程规模适中、用地面积宽松及周边环境、污泥处置等具体情况，从上述各种工艺中初步筛选出“鼓风曝气氧化沟工艺”和“表面曝气氧化沟工艺”两个选择方案，进行技术经济比较，从中推荐一个适合本工程的最佳方案。4.1.4预处理设施方案比较本工程预处理设施主要包括粗格栅、进水泵房、细格栅和沉砂池。粗格栅和进水泵房合建,细格栅和沉砂池合建。4.1.4.1粗格栅选型比较污水厂泵房前常用的粗格栅有钢丝绳牵引式粗格栅,回转式格栅和背耙式格栅。相比之下，回转式格有效过栅面积大，适应栅前水位变化，清渣安全可靠，且出渣量均匀，在国内污水处理厂中广泛使用，效果良好。因此，本工程推荐采用回转式格栅。4.1.4.2厂区污水及厂外中途提升泵房比较泵房有两个方案可供选择：方案一：潜水泵房方案方案二：干式离心泵房方案两个方案的优缺点比较见表4-5。70 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案泵房方案优缺点比较表表4-5方案潜水泵方案(方案一)干式泵方案(方案二)(1)不需要设备间,水泵直接安优装在集水池内，土建造价低。(1)水泵效率稍高。(2)不需要吸水管道,系统简单。(2)运行安全可靠性较高。点(3)设备安装、维护较简单。(4)泵房占地面积小。(1)水泵效率稍低。(1)泵房型式复杂，土建造缺(2)高压电机潜水泵国内产品还不太价高。过关。(2)管道系统较复杂，设备点安装较复杂。(3)泵房占地面积大根据上述优缺点比较，本工程设计推荐采用潜水泵房方案。4.1.4.3细格栅选型比较由于本工程进水浓度较低，不设初沉池，为降低二沉池SS负荷，需要选择一种固液分离效率高的细格栅。污水厂常用的细格栅有回转式格栅、阶梯格栅和转鼓式格栅。⑴选型方案比较①回转式细格栅回转式细格栅应用最为广泛,清除纤维类的垃圾的效果较好,但运行时环境较差,耙齿易老化损坏,特别是颗粒固体垃圾,由于回转式格栅构造的原因,分离效果较差.例如在某些污水处理厂,前级处理采用回转式格栅的旋流沉砂池砂泵经常堵塞损坏,堵塞物主要为一次性打火机、麻将牌、砾石等固体垃圾。71 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案②阶梯式细格栅阶梯式细格栅以前也完全依靠进口,现在国内已有厂家生产,由于其构造较特殊,分离效果较好,栅条间隙小,截污量大,不易堵塞,国内许多污水厂广泛使用,反映良好.③转鼓式细格栅转鼓式细格栅以前也完全依靠进口,现在国内已有厂家生产,产品质量是否稳定尚有待进一步验证。其优点是：SS去除率高，对于纤维垃圾和固体垃圾均有较高的分离率，设备运行稳定，保障率高，可有效地保护后续处理设备正常运转和降低二沉池SS负荷。其缺点是：易堵塞，管理维护较麻烦，需定期进行冲洗。而且价格昂贵，不适用于本工程。⑵推荐方案综上所述，设计推荐本工程细格栅采用阶梯式细格栅，设置2台，栅条间隙采用6mm。4.1.4.4沉砂池选型比较⑴沉砂池池型介绍在污水处理中，均设置沉砂池，沉砂池属于污水预处理构筑物，主要是去除城市污水中一定直径的砂粒，以保证后续的一级、二级处理能正常运行。同时，沉砂池亦可去除污水中部分浮渣及油脂等，保证二级处理中微生物的正常生长。在污水处理厂设计中，沉砂池可以有多种形式，一般按照水流条件的不同，可分为平流式和旋流式，在污水处理厂中常见的形式有以下几种。72 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案①平流沉砂池利用砂粒和水的不同比重,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，可使较大的杂粒沉淀下来，而大部分有机颗粒随水流出沉砂池进入后续处理构筑物，该池型为最经典的沉砂池形式，但其沉砂效果一般，沉砂质量较差，故本工程不作考虑。②曝气沉砂池水流为平流形式,在池子的一侧纵向设置曝气设施,一方面通过曝气,可在横向形成旋流,使流速不应流量变化而变化,而受控于空气量,同时,通过曝气使包裹在砂粒表面的有机物得到分离,使沉砂比较清洁,易处理,另外亦可使悬浮物上浮,得到去除。③矩形沉砂池矩形沉砂池是利用浅池原理,水深不大于1m，使砂粒很快沉下而迅速刮走,设计是以溢流率为基础的,水流侧向进水后,即形成一定的流速,砂粒沉淀后,被转动机耙到池边的砂粒坑内,而杂粒得以去除。在污水处理领域，矩形沉砂池一般适合于小型污水处理厂，其平面单3边尺寸一般不大于5m，处理量为1～3万m/d，对于本工程这种池型不适宜，故本工程不作考虑。④旋流沉砂池旋流沉砂池的进水是以切线方向进入水池,再通过位于水池中心叶轮慢速搅拌,形成平面的旋流,由于砂粒与水比重的不同在旋流状况下得到分离,这种形式较为典型的有钟氏和比氏两种类型。本池形由于完全利用水力和机械形成旋流,无曝气设施,故能保证进入后续73 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案处理的污水处于厌氧或缺氧状态.比氏和钟氏是这类沉砂池的典型池型,目前比氏沉砂池是国内使用率最高的沉砂池池型,运行效果好.⑤平流式水力旋流沉砂池本池形是结合曝气沉砂池和旋流沉砂池的特点而设计的一种沉砂池形式,在水力条件上为平流形式,砂粒在水流前行时逐步下沉,同时,在池子一侧纵向设置旋流管代替曝气管,通过水力旋流泵,使旋流管每一喷口形成一定的向上流,在水池的横向形成旋流,不因流量变化影响流速,这样一方面保证对后续处理的厌氧、缺氧状态,另一方面污水成螺旋状前行,沉砂、浮渣及水中悬浮物由于不同的比重,分别向上、下集中,同时达到沉砂和去除悬浮物的作用,本池形在济南污水处理厂和石洞口污水处理厂均已采用,效果较为理想。⑵沉砂池方案选择结合本工程特点,一方面考虑到本工程处理规模较大,另一方面考虑到本工程后续脱氮除磷工艺,且不设初次沉淀池的特点,本工程沉砂池池型选择以下三个方案进行比较。方案一为曝气沉砂池,方案二为旋流沉砂池,方案三为平流式水力旋流沉砂池。结合本工程的具体情况,对三个方案进行综合比较,优缺点比较如表4-6所示,以选择一个适合本工程的方案。74 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案优缺点比较表表4-6方案一方案二方案三1.沉砂较清洁;1.占地小;1.沉砂较清洁；2.可去除浮渣;2.投资小;2.可去除浮渣；3.沉砂效果好。3.运行费用低;3.沉砂效果好；优点4.保证后续处理的厌4.保证后续处理的缺氧状态,保证C/N、厌缺氧状态,保证C/P比;C/N、C/P比;5.沉砂效果好1.占地大;1.不能去除浮渣;1.占地大(水力停留2.投资大;2.沉砂效果一般。时间较长);缺点3.运行费用较高;2.投资较大;4.有氧进入后续处理,3.运行费用较高。不利脱氮除磷。由于本工程需要脱氮除磷,且无初次沉淀池,另外由于进水中C/N、C/P比较适合等特点,设置沉砂池一方面要考虑保证后续脱氮除磷的厌缺氧状态,同时保持C/N、C/P比,另一方面亦要考虑到占地、工程投资和运行费用等诸多因数,统筹考虑,最终推荐方案二，即旋流沉砂池作为本工程沉砂池池型。4.1.5生物反应池方案比较根据前面章节对生物脱氮除磷工艺的论述,初步筛选出两个比较方案：鼓风曝气改良型氧化沟工艺和表面曝气改良型氧化沟工艺。两个工艺的生物反应池方案为：方案一：鼓风曝气改良型氧化沟；方案二：转碟表面曝气改良型氧化沟；⑴方案一：鼓风曝气改良型氧化沟该氧化沟在功能上由污泥反硝化区（选择区）、厌氧区、主反应2区组成，属改良A/O型，池型为循环流的氧化沟池型。75 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案鼓风曝气改良型氧化沟污泥负荷为0.12kgBOD5/kgMLSS·d,污泥浓度MLSS为3.5g/L，有效污泥龄为12d，总水力停留时间9.5h,其中选择区、厌氧区和主反应区分别为0.5h、1.0h、8.0h,一期设1座,二期增设一座，每座池选择区、厌氧区和主反应区的有效容积分别333为1065m、2147m、17096m,有效水深为6.0m,每座平面尺寸为：91.0m×42.4m。3所需最大总充氧量为11500m/h,气水比4.3:1,平均供气量338850m/h，采用管膜式微孔曝气头，单根供气量8m/h，共需1440个曝气头。⑵方案二：转碟表面曝气改良型氧化沟该方案与方案一的不同之处在于用转碟进行表面曝气，取代了方案一中的鼓风曝气。方案二的设计参数：污泥负荷、污泥浓度、污泥龄、总水力停留时间均与方案一相同。共设两座，每座池总容积与方案一相同，但由于受表面曝气制约，有效水深为4.0m，每座池平面尺寸为122.60m×46.60m，池深4.8m。两个方案的综合比较见表4-7。生物反应池方案比较表表4-7工程量造价（万元）序号构筑物土建设备土建设备及安装小计鼓风曝气改良微孔曝气器1440个；427216642型氧化沟水下推进器11台；方案一鼓风机房离心鼓风机2台。37201238合计880转碟表面曝气转碟曝气器10-台；420350770方案二改良型氧化沟水下推进器12台；合计77076 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案从表4-7可看出，尽管生物处理部分方案一造价比方案二多110万元，但占地面积较小，能耗较低，经常运行费用省。因此，本工2程设计推荐采用鼓风曝气改良型氧化沟工艺，即A-A/O氧化沟。4.2污泥处理工艺4.2.1污泥处理要求和原则4.2.1.1污泥处理要求污水处理过程中产生的污泥，有机物含量较高，并且很不稳定，易腐化，含有大量病菌及寄生虫，若不经妥善处理和处置将造成二次污染，必须进行必要的污泥处理和处置。污泥处理的目的是稳定化、减量化、无害化与资源化。⑴稳定化：减少有机物，达到稳定化；⑵减量化：减少污泥体积，降低污泥后续处置费用，达到减量化；⑶无害化：减少污泥中有害物质，达到无害化；⑷资源化：回收污泥中可用物质，化害为利，达到资源化。4.2.1.2污泥处理原则⑴根据污水处理工艺，按其产生的污泥量、污泥性质，结合邵阳市的自然环境及处置条件选用符合实际的污泥处理工艺。⑵根据城市污水厂污泥排出标准，采用合适的脱水方法，脱水后污泥含固率大于20%。⑶妥善处置污水处理过程中产生的栅渣、垃圾、沉砂和污泥，避免二次污染。77 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案4.2.2污泥处理及污泥出路4.2.2.1污泥处理⑴污泥稳定的目的污泥稳定处理是将污水处理过程中产生的污泥，转化为一种不容易腐烂的稳定的产物。污泥稳定可以减少病原体，同时改善和减轻污泥视觉、嗅觉感官效果，方便对污泥的进一步处置和利用。⑵几种常见污泥稳定措施常见的污泥稳定工艺有：厌氧消化、好氧消化、堆肥、加碱稳定、热处理和加热干化等。表4-8列出了几种污泥稳定工艺的效果。几种污泥稳定工艺的效果比较表4-8稳定效果工艺杀灭病原体腐败物分解稳定污泥嗅觉厌氧消化较好好好好氧消化较好好好石灰稳定好较好好堆肥较好好好高温堆肥很好好好加热杀菌很好差差加热调质很好差差加热干化很好好好78 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案表4-9列出了几种污泥稳定工艺的优缺点。几种污泥稳定工艺的优缺点表4-9工艺优点缺点·VS分解率高，通常可以达到·对操作工人技能要求高；40~60%；减少约30~40%的总固·有可能产生泡沫：体；·产气菌的培养较缓慢；·如对沼气加以利用，则运行费·上清液CODcr、BOD5、SS、用低；厌氧消化NH4-N以及磷酸盐浓度很高；·适用范围较广；·浮渣及沉砂的消除不方便；·消化污泥可用于农田；·基建投资高；·病原体杀灭效果较好；·需考虑与易燃易爆气体相关的·污泥总量减少；安全问题；·能耗低。·基建投资低，尤其对小型污水·消耗高；处理厂；·VS分解率通常不如厌氧；·与厌氧消化相比，上清液污染·消化高；物浓度较低；·PH值及碱度降低；好氧消化·操作管理简单：·病原体有可能随气雾漂移传播；·如设计适当，不会产生臭气；·好氧消化污泥脱水较难；·适用范围较广；·气温低时对运行效果影响大·污泥总量减少；·有可能产生泡沫。·对污泥含固率要求18-30%·需膨胀剂，污泥总量增加；·需鼓风及（或）翻堆；·堆肥产品可回用于农田；·病原体可能随灰尘传播；堆肥·可与其他工艺组合使用；·运行费用高：能耗、人力、化·基建投资低；学添加剂；·占地大；·有可能产生臭气。·通常不适宜回用于农田；·投资低；·石灰用量大；·运行管理简单；石灰稳定·污泥最终处置量增加；·作为临时或应急处理措施·石灰稳定后，如PH降低·会导致产生臭气及细菌繁殖；·体积明显减少；·可与其他工艺组合使用；·某些干化工艺劳动强度大；·由于不是生物处理工艺启动较污泥干化·处理过程中产生的废气必须经快。过妥善处理。·病原体杀灭效果好：·保留了污泥中的养分。79 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案4.2.2.2污泥出路污泥的最终处置出路有：农用、填埋、焚烧、海洋处置和综合利用等等。表4-10列出了近年来欧美和日本污泥最终处置的大致比例：欧美和日本近年污泥最终处置方向表4-10污泥量4农用（%）填埋（%）焚烧（%）其他（%）（10tDS）欧盟国家65039401110（1992年）美国4935151（1992年）日本1713315493（1995年）我国污水处理厂污泥最终处置主要是农用、填埋和综合利用。污泥进行堆肥处理时，《城镇污水处理厂污染物排放标准（征求意见稿）》规定需达到表4-11的要求。污泥堆肥控制标准表4-11序号控制项目标准值1含水率（%）25~652有机质（%）>103蠕虫卵死亡率（%）>954粪大肠菌值10-1～10-2处理后的污泥用于农业时，应满足表4-12的要求。80 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案污泥农用时污染物控制标准值表4-12最高允许含量（mg/kg干污泥）序控制项目在酸性土壤上在中性和碱性土号（pH<6.5）壤上(PH≥6.5)1总镉5202总汞5153总铅30010004总铬60010005总砷75756硼1501507矿物油300030008苯并（a）芘339总铜25050010总锌500100011总镍100200聚氯二恶英/聚氯呋喃12（PCDD/PCDF100100单位：ng毒性单位/kg干污泥）13AOX50050014PCB0.20.24.2.3污泥处理工艺比选4.2.3.1污泥处理工艺选择⑴概述污泥处理工艺的选择需要与污水处理工艺选择统筹考虑，同时，需要考虑到污泥的最终处置。目前国内外城市污水厂污泥最终处置和利用不外乎农用，卫生填埋、焚烧、抛海以及经必要的处理后作建材利用的几种途径，其81 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案中焚烧、抛海的方法分别受到能源消耗，海洋污染等因素的限制不预提倡，污泥利用于建材的试验，近年来虽然进行了不少研究，还停留在试验阶段，尚未进入生产应用阶段。因此，目前城市污水厂污泥的出路还是应立足于农业应用以及卫生填埋的方法。城市污水厂污泥由于有机物含量高，有较大的肥用价值，长期以来在污泥农用方面做了大量工作，但是化肥的使用在农业上已相当普及，与化肥相比，污水厂污泥由于含水率偏高，在运输、储存和使用中带来诸多不便，同时农用污泥大多未经必要无害化处理，直接作为农肥使用造成了一些环境污染或疾病传播的问题，影响了农民使用积极性。所以，污水厂污泥作为农用必须加强对卫生标准的控制，一般可经过中温消化处理方法。污泥的卫生填埋是解决污水厂污泥的另一途径。由于填埋处置具有适用范围较广、技术、工艺、设备较简单，运行管理较方便等优点，特别是与城市生活垃圾一起处置更是一种比较经济可靠的处理方式，采用该方法在实施中也要采用卫生填埋技术，堆场技术包括：防渗衬层、表层封土及渗出水及气体的收集处理设施，防止并减少了二次污染的产生。城市卫生填埋是另一系统工程不属于本范围。城市污水厂污泥用卫生填埋的方式，则污水厂污泥原则上可不考虑中温消化，但必须进行污泥浓缩及脱水，尽可能减少污泥体积。污泥是污水处理过程中的产物，是污水处理的重要组成，污泥处理目的在于降低污泥含水率，减少污泥体积，达到性质稳定，并为进一步处置和综合利用创造条件，其一般流程为“浓缩→脱水→处置”或“浓缩→消化→脱水→处置”。82 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案⑵本工程污泥处理工艺的确定由于本工程污水处理工艺采用生物脱氮除磷工艺，污泥龄较长，污泥性质较为稳定，可不进行消化，若采用消化处理，需增加消化池、加热、搅拌和沼气处理利用等一系列构筑物及设备，使投资增加，而且，由于厂区用地面积有限。因此，考虑到近期规模不大，近期不设消化池，污泥直接进行浓缩、脱水。预留远期污泥稳定处理用地。⑶本工程预留远期污泥稳定处理工艺的确定采用污泥浓缩脱水处理工艺，其污泥处理产物只是一中间产物，污泥并未完成最终的处置，污泥浓缩脱水处理工艺只能达到系统剩余污泥的减量化，无法实现污泥的稳定化、无害化和资源化。因此，远期随着工程规模的扩大，应进行污泥稳定化处理。目前，污泥处理工艺中临界于污泥浓缩脱水和污泥最终处置（包括污泥焚烧、卫生填埋或其它综合利用等）之间的污泥稳定处理工艺主要有二种：污泥厌氧消化或污泥干化。而且污泥的稳定处理需要一定的规模效益，否则无法达到投入与产生的平衡。下面，针对污泥厌氧消化和污泥干化工艺进行设计方案比选。污泥厌氧消化方案：A．污泥厌氧消化处理工艺的工艺流程为：污泥浓缩→污泥厌氧消化→污泥脱水→污泥外运→城市污泥集中处置或综合利用。B．污泥厌氧消化处理工艺特点：●污泥厌氧消化能基本达到污泥的稳定化。一般污水处理厂通83 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案常采用的中温厌氧消化控制温度为33～35度，中温消化率可达40～50%（即污泥中挥发性固体的分解率）根据国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局联合发布的《城镇污水厂污染物排放标准（征求意见稿）》的规定：“城镇污水处理厂的污泥应进行稳定化处理，稳定化处理的污泥挥发性固体含量应小于40%”，常规中温厌氧消化均能达到该标准。●污泥高温厌氧消化（消化控制温度为55度）具有一定的杀菌作用，而一般污水处理厂通常采用的是中温厌氧消化，其杀菌作用一般，污泥无害化作用不明显。●污泥厌氧消化稳定后，污泥总量有所减少；污泥二级消化后的污泥含水率一般可达92%，可减少污泥体积。●污泥中温厌氧消化能回收能源（主要是利用沼气的热值）,但沼气利用本身需要有一套完整、复杂的沼气系统的设计与建设，工程投资较大。另外，沼气的综合利用（例如：沼气发电、沼气锅炉或沼气鼓风机等）还需受到其它因素的制约。●污泥厌氧消化工艺设备总功率小，且能回收能源，故实际运行时能耗低，运行费用也低。●邵阳市地处祖国南部，一般不需要供热系统。因此要解决沼气处置问题。●污泥厌氧消化一般为20～30天，污泥消化池容积大，工程量大，其建投资也大。●消化池的上清液易产生二次污染。●运行管理较复杂，消化池浮渣及沉砂的清除不方便，有可84 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案能产生泡沫，对操作工人的操作管理要求较高。⑵污泥干化方案A.污泥干化处理工艺的工艺流程为：污泥浓缩→污泥脱水→污泥干化→污泥外运→城市污泥集中处置或综合利用。B.污泥干化处理工艺的特点：●污泥干化处理工艺通常采用的热干化技术，其干化产物体积仅为原来的1/4～1/5，甚至更小。由于污泥含水率往往在10%以下，微生物的生命活动完全得到抑制，污泥处于非常稳定的状态，可以储存一年以上。●污泥干化处理工艺采用的热干化技术，其高温均几百度，与污泥厌氧消化杀菌相比要彻底许多，污泥无害化作用明显。●污泥干化处理工艺采用的是高温脱水原理，污泥中挥发性固体有机物质未进行分解，保留了污泥中的养分，无论是农用还是回收能源，与污泥厌氧消化产物相比，综合利用价值高。●与污泥厌氧消化产物相比，污泥干化处理产物体积明显减少，更方便污坭运输和污泥最终处置。●污泥干化时间短，占地小，土建投资小。●污泥干化全自控，易操作，运行稳定。●污泥干化可与其它工艺组合使用，由于不是生物处理工程，系统调试启动较快。●与污泥厌氧消化工艺比较，设备要求高，设备费用也高。●由于蒸发每公斤水需耗能3100～3500KJ，故能耗高，经常运85 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案行费用大。污泥干化全自控，易操作，运行稳定。●处理过程中产生的废气必须经过妥善处理，防止二次污染。③结论综上所述，经过方案比选，本工程设计最终确定本工程预留远期污泥稳定处理工艺为污泥消化方案，即：“污泥浓缩→污泥消化→污泥脱水→污泥外运→城市污泥集中处置或综合利用”。4.2.3.2污泥浓缩脱水方案比较本工程污水处理采用生物脱氮除磷工艺。除磷工艺的特点决定了污泥的减量化处理过程应尽量简化迅速，污水经厌氧生化除磷后极不希望在污泥减量化过程（包括浓缩、消化、脱水）中又有磷释放回到污水中。为了达到这一目的，污泥快速浓缩就显得十分重要。综上所述，结合本工程的特点，污泥处理拟采用污泥浓缩脱水方案，污泥浓缩脱水一般有以下二种方式：方案一：剩余污泥→污泥浓缩池→储泥池→污泥脱水→外运方案二：剩余污泥→储泥池→机械浓缩、脱水→外运表4-13对以上二个方案进行了方案比较。由于本工程采用生物除磷，为了防止活性污泥在厌氧条件下的再次放磷，剩余污泥在构筑物内的停留时间不宜过长，同时考虑到建造污泥浓缩池占地面积大，对环境影响大，因此推荐采用方案二机械浓缩脱水方案。86 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案污泥处理方案比较表4-13方案一方案二项目重力浓缩、机械脱水方案机械浓缩脱水方案1.污泥浓缩池1.储泥池构筑物数量2.储泥池2.污泥浓缩脱水机房3.脱水机房1.周边传动浓缩机1.潜水搅拌机主要设备2.脱水机2.浓缩脱水机3.加药装置3.加药装置装机功率小大絮凝剂用量3.5kg/T.DS3.0～5.0kg/T.DS污泥浓缩池露天布置,气味难无污泥敞开式构筑物,对周对环境影响闻,对周围环境影响大围环境影响小总土建费用（万元）大小总设备费用（万元）稍小大总造价（万元）大小1.占地省、造价低1.装机功率较小2.全封闭式、操作环境好优点2.絮凝剂用量较小3.不会发生污泥厌气放磷现象1.占地大、造价高1.装机功率较大缺点2.对环境影响大，浓缩池与2.絮凝剂用量较大储泥池散发臭味对剩余污泥中磷的二次有污染无污染污染4.2.3.3污泥机械浓缩脱水机选型比较⑴工程方案技术分析①浓缩前污泥和脱水前污泥的特点浓缩前污泥含水率高（城市污水无初沉池时，一般均在99.0%～99.4%左右），流量大。脱水前污泥含水率相对较低（城市污水无初沉池时，一般均在87 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案95%～97.5%左右），流量较小。②几种常用污泥机械浓缩、脱水设备污泥机械浓缩、脱水设备主要有以下几种形式：●真空过滤机（利用真空过滤，主要用于机械脱水）●鼓筛过滤机（利用筛网过滤，主要用于机械浓缩）●螺旋压榨机（利用变螺旋挤压、压榨，主要用于机械浓缩、机械脱水）●压滤脱水机（即板框压滤机，利用压滤脱水，主要用于机械脱水）●滚压式脱水机（主要用于机械浓缩、机械脱水）●带式压滤机（利用滚压脱水，主要用于机械浓缩、机械脱水）●离心脱水机（利用离心外力脱水，主要用于机械浓缩、机械脱水）从处理效果、工程投资、经营费用、运行维护、工程实例等各方面综合比较，目前工程最常使用的机型为：带式压滤机和离心脱水机。③污泥浓缩脱水一体机和污泥浓缩脱水分体机的比较详见表4-1488 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案污泥浓缩脱水一体机和污泥浓缩脱水分体机比较表表4-14污泥浓缩脱水项目污泥浓缩脱水分体机一体机浓缩和脱水处理之浓缩和脱水处理之间有其它适用场合间无其它污泥处理污泥处理工程工程设备台套数较少较多设备费用较少较多浓缩脱水设备匹配性较好一般污泥浓缩脱水中间过渡设施无有浓缩脱水机房土建尺寸较小较大土建投资小较小运行管理灵活性差好从比较表的分析中可以看到，污泥浓缩脱水一体机和污泥浓缩脱水分体机适用于不同的场合，均是为污泥处理的主体处理工艺服务的。单纯从设备本身的特点来看，两者缺乏一定的可比性，污泥浓缩脱水一体机具有明显优势，但灵活性较差。④污泥机械浓缩脱水机选型比较就机械处理污泥而言，目前主要有三种方式：方式一：带式浓缩机+带式脱水机方式二：浓缩、脱水一体机方式三：离心浓缩+离心脱水机。●方式一：设备价格合理、国内有生产并有成熟的运行经验，但该方式需在浓缩后增加一贮泥池及配套的投注设施，导致系统复杂化，且占地大，操作环境差。89 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案●方式二：设备紧凑、单一，无需中间过度，环境条件好，药耗最省，是污泥机械处理的首选模式。●方式三：操作环境清洁、工人劳动强度小，药剂用量小，可连续运行，且在浓缩机故障时脱水机可作一体机使用。但设备较多、装机功率较大.由于本工程设计最终确定预留远期污泥稳定处理工艺为污泥消化方案，即：“污泥浓缩→污泥消化→污泥脱水→污泥外运→城市污泥集中处置或综合利用”，因此污泥浓缩脱水采用方式三“离心浓缩、离心脱水一体机”具有显著的优势,因本工程推荐采用离心浓缩、离心脱水机。4.3消毒技术方案根据投标设计文件，工程近期不建污水消毒设施，预留远期消毒用地。但根据国家近期对处理污水排放要求的提高，污水必须消毒才能排放，考虑资江为邵阳及下游人民唯一的饮用水源。本设计近期将对尾水进行间隙性消毒处理。下面对消毒方案进行比选。4.3.1消毒技术概述消毒对于饮用水是必不可少的处理工艺，对废水处理而言，虽不是必需的，但对某些废水的安全排放或回用，尤其是对近年来实施较多的工业水回用工程，消毒处理已成为必须考虑的工艺步骤之一，具有非常重要的作用。生活污水、医院污水、禽畜养殖、生物制品和食品、制药等部90 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案门排出的废水通常含有大量细菌，其中一些可能属于病原菌。每人9每天估计大约排泄2X10个大肠杆菌。生活污水中含大肠杆菌可达10万～100万个/ml，粪便链球菌1000～100000个/mL，此外还含有各种致病菌。经水传播的疾病主要是肠道传染病，如伤寒、痢疾、霍乱以及马鼻疽、钩端螺旋体病、肠炎、肝炎等。此外，由肠道病毒引起的传染病如肝炎等和结核病也能随水传播。未经消毒而任意排放这类废水，可能会导致严重的卫生问题。污水中的病原体主要有三类：病原性细菌、肠道病毒和蠕虫卵。分类详见表4-15。病原体分类表表4-15沙门氏菌属、痢疾志贺氏菌、霍乱弧菌、结核杆菌、布备氏菌病原性细菌：属、炭疽杆菌、病原大肠杆菌传染性肝炎病毒、脊髓灰质炎病毒、腺病毒、柯萨苦病毒、埃病原体肠道病毒：苛病毒、RED病毒蠕虫卵：蠕虫卵、钩虫卵、吸血虫卵所谓消毒是指通过消毒剂或其他消毒手段，杀灭水中致病微生物的处理过程。消毒与灭菌是两种不同的处理工艺，在消毒过程中并不是所有的微生物被破坏，它仅要求杀灭致病微生物，而灭菌则要求杀灭全部微生物。在废水处理过程中，由于水中的致病微生物大多数粘附在悬浮颗粒上，因此如混凝、沉淀和过滤一类的过程也可去除相当部分的致病微生物。例如，采用明矾混凝可除去95%~99%的柯萨基91 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案（Coxsachie）病毒，而FeCl3的除率为92%~94%。另外，其他处理过程中所加入的化学药剂，如苛性碱、酸、氯、臭氧等，也同时对致病微生物有杀灭作用。因此，对废水施加消毒，必须结合整个处理过程，确定其必要性、适应性和处理程度。消毒方法大体可分为两类：物理方法和化学方法。物理方法主要有加热、冷冻、辐照、紫外线和微波消毒等方法。但目前最常用的还是用化学药剂的化学方法。化学方法是利用各种化学药剂进行消毒，常用的化学消毒剂的化学剂有多种氧化剂（氯、臭氧、溴、碘、高锰酸钾等）、某些重金属离子（银、铜等）及阳离子型表面活性剂等。其中，氯价格便宜，消毒可靠又有成熟经验，是应用最广的消毒剂。但最近人们发现采用加氯消毒也可以引起一些不良的副作用。如废水中含酚一类有机物质时，有可能形成致癌化合物如氯代酚或氯仿等，水中病毒对氯化消毒也有较大的抗药性，因此，目前还展开了对其他废水消毒手段的研究，如二氧化氯消毒，紫外线消毒等。在给水处理中，臭氧被认为是可代替氯的有前途的消毒剂。紫外线适用于小水量，清洁水的消毒。重金属常用于除藻及工业用水消毒。溴和碘及其制剂可用于游泳池水消毒以及军队野战中的临时用水消毒。加热和辐照对污消毒较为合适。表4-16所示为几种常用的消毒方法的比较。4.3.2消毒方法比较本节将着重介绍在污水处理工程中得到广泛应用的液氯、二氧化氯消毒技术和紫外线消毒技术。92 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案几种常用的消毒方法的比较表4-16金属离子项目液氯臭氧二氧化氯紫外线照射加热Br2/I2(银铜等）使用剂量/10.010.02～5————（mg/L）接触时间10～305～1010～20短10～2010～30120效率对细有效有效有效有效有效有效有效菌病毒部分有部有效部分有部部分有部有效部分有部无效对芽孢元效有效无效无效无效无效无效便宜、成除色，臭杀菌效果快速、无化简单同氯，对有长期后熟、有后味效果好，无气学药剂眼睛影响续消毒作续消毒作好，现场味，有定较小用优点用发生溶解型产品氧，增加，无毒消毒速度对某些病无后续作用比氯贵、加热慢，慢，价贵，毒芽孢无维修管理无大规模应慢，比氯缺点无后续作价格贵受及其他效，残毒，要求较高用，对浊度贵用能耗高污染物干产生臭味要求高扰常用应用日益中水及小实验室及小适用于适用于游广泛，与水量工程规模应用较家庭消泳池方法用途氯结合生多毒产高质量水⑴液氯消毒在水溶液中，卤素（包括氯、溴及碘）是非常高效的消毒剂，其中，氯在污水消毒中应用得最为广泛。93 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案在标准状况下，氯是一种淡淡的黄绿色的气体，在-34.5℃，100Kpa的情况下，氯以透明的琥珀色的液态形式存在。液氯通常装在钢制的氯瓶中贮存、运输。氯气的比重是空气的2.5倍，液氯蒸发非常快，通常1L液氯可蒸发成450L氯气，换句话说，1kg液氯约3蒸发0.31Nm氯气。氯溶于水时，会生成次氯酸，次氯酸可以快速进入细胞膜，破坏细胞组织，从而起到杀菌消毒的作用。CL2+H2O=HOCL+HCL+-HOCL=H+OCL+当PH值大于8.5时，次氯酸基本上全部离解成氢离子H和次-氯酸根离子OCL，在PH值小于6.0时，则基本上以次氯酸HOC1-形式存在，由于次氯酸根离子OCL带有电荷，不易扩散进入细胞膜，因而相对于次氯酸HOCL来说，杀菌能力较弱，仅为HOCL的1/8左右。氯作为一种强氧化性消毒剂，由于其杀菌能力强，价格低廉，使用简单，是目前污水消毒中应用最广泛的消毒剂，已经积累了大量的实践经验。氯气消毒自1908年问世以来，随着水质分析技术的不断发展和完善，科学家们对液氯消毒在水处理上的应用重新进行了评估和研究，发现氯气消毒具有以下缺点：⑴氯会与水中腐殖酸类物质反应形成致癌的卤代烃（THMs）；⑵氯会与酚类反应形成有怪味的氯酚；⑶氯与水中的氨反应形成消毒效力低的氯胺，而且排入水体后对鱼类有危害；⑷氯在PH值较高时消毒效力大幅度下降；⑸氯长期使用会引起某些微生物的抗曲线性。有鉴于此，人们对其94 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案他的代用消毒剂产生了很大兴趣并进行了广泛的研究，其中二氧化氯在最近几年更是引起了人们的极大关注。⑵二氧化氯消毒二氧化氯于1811年首先由HumphryDary用氯酸钾与硫酸反应时发现。1921年被用于纸浆的漂白。在水处理中的应用始于1944年，当时美国的NiagaraFalls水厂为控制水中藻类繁殖与酚法染所产生的气味，率先使用二氧化氯获得成功。目前在欧美国家，二氯化氯在水厂中的使用已日趋普遍。二氧化氯（CLO2，分子量67.47）是一种黄绿色气体，具有与氯相同的刺激性气味，其沸点为11℃，凝固点为-59℃。二氧化氯的气体极不稳定，在空气中浓度为10%时就有可能发生爆炸，在45-50℃时会剧烈分解。二氧化氯的水溶液在较高温度与光照下会生成CLO2与CLO3，因此应在避光低温处存放。二氧化氯溶液浓度在10g/L以下时，基本没有爆炸的危险。由上可知，二氧化氯的气体和液体都极不稳定，不能象氯气那样装瓶运输，只能在使用现场临时制备。研究表明，将二氧化氯吸收在含特殊稳定剂（如碳酸钠、硼酸钠及过氧化物）的水溶液中，制成稳定的二氧化氯溶液，浓度在2%～5%，该溶液可长期进行贮存，无爆炸的危险，使用也很方便。试验研究表明，二氧化氯对大肠杆菌、脊椎灰质炎病毒、甲肝病毒、兰泊氏贾第虫胞囊、尖刺贾第虫胞囊等均有很好的杀灭作用，效果优于自由氯。对消毒剂能力的评价，通常用达到一定杀灭作用时所需的浓度与时间的乘积ct为指标，ct值越低，消毒效果越好。95 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案表4-17给出了4种常用消毒剂杀灭不同微生物的值，浓度单位为mg/L,时间单位为min,杀灭率为99%。杀灭不同微生物消毒剂的ct值表4-17消毒剂种类微生物自由氯氯氨二氧化氯臭氧大肠杆菌0.9～2.7110(pH=9)0.480.006-0.02(1℃)脊椎灰质炎1420(pH=9)0.2～6.70.2病毒1.85921.7甲肝病毒83-1700.53兰泊氏贾第150～10121000(15℃)10.70.94虫胞囊尖刺贾第虫胞囊对消毒剂的评价要综合考虑到杀菌能力与在水中的稳定性。对水处理常用的4种消毒剂（氯、二氧化氯、臭氧、氯氨）而言，从杀菌能力看，臭氧>二氧化氯>氯>氯氨：从稳定性看，氯氨>二氧化氯>氯>臭氧。综合而言，二氧化氯是其中较好的一种消毒剂。与氯不同，二氧化氯的一个重要特点是在碱性条件下仍具有很好的杀菌能力。由于二氧化氯不会与氨反应，因此在高pH值的含氨的系统中可发挥极好的杀菌作用，而且二氧化氯对藻类也具有很好的杀灭作用。关于二氧化氯的杀菌机理，有很多解释。有人认为二氧化氯会附着细胞壁上，然后穿过细胞囊与含疏基的酶反应而使细菌死亡。二氧化氯很快地抑制蛋白质的合成，在与二氧化氯接触的几秒钟之14后，细胞就不能将用C标记的氨基酸合成为蛋白质。二氧化氯与腐植酸、富量酸和灰黄素作用都不会生成三氯甲烷，96 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案主要生成笨多羧酸、二元脂肪酸、羧笨基二羟乙酸、一元脂肪酸四类氧化产物，它们的至突变性比较低。应用二氧化氯消毒也存在一些问题，加入到水中的二氧化氯有50%～70%转变为CLO2、CLO3。很多试验表明CLO2、CLO3，对红血细胞有损害，对碘的吸收代谢有干扰，还会使血液胆固醇升高：使用二氧化氯消毒，水有特殊的气味，据调查，这是由于从水中溢出的二氧化氯与空气中的有机物反应所致：使用二氧化氯消毒会使污水处理成本升高。⑶紫外线消毒紫外线用于水的消毒，具有消毒快捷，不污染水质等优点。因此，近年来越来越受到人们的关注。目前在欧洲已有两千多座饮水处理厂采用紫外线进行消毒，同时，紫外线技术在高纯水制造工艺中得到了非常广泛应用，尤其是微电子工业高纯水系统，几乎已离不开紫外线杀菌装置。展望未来，紫外线技术在21世纪仍将是人们所关注的消毒技术之一。水的紫外线消毒，是通过紫外线对水的照射进行的，是一个光化学过程。光子只有通过系统中分子的定量转化而被原子吸收后，才能在原子和分子中产生光化学变化。换句话说，若光没有被吸收则无效。当紫外线照射到微生物时，便发生能量的传递和积累，积累结果造成微生物的灭活，从而达到消毒的目的。通常，水消毒用的紫外线灯的中心辐射波长是253.7nm。紫外线消毒器的消毒能力是在额定进水量情况下对水中微生物的杀灭功能。97 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案确定消毒器能力的核心问题是如何决定辐照剂量。表4-18列出了不同微生物达到不同杀灭率需要的辐照剂量值，试验水样染菌15×10cfu/L,水深2cm。从表4-20中可以看出，杀灭不同微生物需要不同的辐照剂量，而存在于水中的微生物是多种多样的,选定的辐照剂量过高会浪费不必要的能量，过低又达不到水消毒的目的。水的消毒应该侧重于杀灭通过水传染疾病的胃肠道细菌。一般认为紫外线消毒器所能提供2的辐照剂量最低不小于9000uW/(cm.s),产品出厂时应大于12000u2W/(cm)。在紫外线消毒的实际应用中，考虑到消毒器的构造结构、水流分布、灯管使用过程中强度的变化、进水水质、电源特性、环境条件，以及必要的安全系数，消毒器同最初的紫外线辐照剂量应留有余量。紫外线强度I，是指紫外线灯管所发射出的波长约为253.7nm的2紫外线强度，也称为放射密度，单位为J/ms）。紫外线强度除爱紫外线灯管的功率、性能所决定外，还与原水水质、被照射点与灯管的距离、灯管周围介质温度、灯管的点燃时间等有直接关系。2微生物不同杀灭需要的253.7nm紫外线辐照剂量（µW/cm）98 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案表4-18杀灭率微生物90%99%99.99%100%大肠杆菌伤寒杆菌枯草杆菌芽胞3000600012000金黄色葡萄球菌400030001600白喉杆菌100002000040000桔核杆菌3000600012000黑曲霉孢子50001000020000流感病毒510010000200006600破伤风病毒15000030000060000022000溶血性链球菌10002000<50005500大肠杆菌菌体6600①紫外线杀菌灯的性能实践表明，低压汞灯波长为253.7nm的紫外线具有最佳的杀菌效果，该灯发出的紫外线能量可占灯管能量的80%以上，因此目前纯水用紫外线杀菌装置皆采用低压汞灯。②原水的物理化学成分由于紫外线的穿透能力较低，所以对水的色度、浊度、含铁量等有一定要求。一般，色度应小于15度，浊度应小于5度，总铁含量应小于0.3mg/L，故紫外线消毒应用于污水受到限制。③灯管周围介质温度灯管周围介质温度紫外线灯的辐射强度，从而影响消毒器的消99 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案毒效果。一般情况下，汞灯的最佳放射温度大约为40℃，此时灯管的紫外线出力最高。灯管周围介质（如：水）温度低于或高于此温度时，都会使其出力有不同程度的下降，低于5℃时甚至会造成灯管启动困难。为了使灯管的紫外线出力免受周围介质温度的影响，强度系数随距离的增加而减小。如以距离1m处的强度系数规定为1，其他位置的强度系数见表4-19。④灯管与被照射点距离灯管与被照射点之间的距离对紫外线强度有影响，强度系数随距离的增加而减小。如以距离1m处的强度系数规定为1，其他位置的强度系数见表4-19。⑤灯管点燃时间灯管的紫外线出力与使用时间呈反比，使用时间越长，其出力2越低。当灯管的紫外线强低于2500µW/cm时，此灯管应予以更换。国外紫外线灯管的有效时间一般都在7500h以上，由于测定紫外线比较困难，实际上均以使用时间来更换灯管。计数时除连续使用时间累计外，每开关一次灯管使用时间按3hr消耗计算。⑥电压汞灯的出力也依赖于所提供的电压。当电源电压变化时，紫外线等的辐射强度随电压的升高而增强，消毒器的能力加大。消毒器的供电电压宜稳定在220V±10%的范围内，在此电源电压的波动范围内，消毒器的消毒能力将在15%-20%之间变化。合理地设计紫外线杀菌装置是紫外线杀菌的基础。紫外线消毒100 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案的设计要求如表（4-20）所示。被照射点的强度系数表表4-19被照射点与灯光间距/m强度系数被照射点与灯管间距/m强度系数0.0532.30.453.60.07522.80.602.330.1018.60.901.220.1512.91.001.000.209.851.20.6810.257.941.50.4520.306.482.000.2560.355.352.50.169紫外线消毒的设计要求表4-20内容设计要求．1.漂白粉和氯气供应不足的偏远地区；适用条件2.处理水不允许含氯离子时；3.水质要求高的少量水消毒时。1.由石英玻璃制成，按灯管工作时管内的汞蒸气压力，分为高压和低压汞灯。高压灯管单位时间可消毒的水量较低压灯管为多，紫外光主波长为253.7nm；2.预计灯管有效寿命为500h，连续运行和电压减光运行可延长紫外灯灯管管寿命,经常开关将减少灯管寿命。3.最佳运行温度约为40℃，温度更高或更低会影响紫外光的输出功率.温度变1约降低1%-3%的紫外输出功率,灯管温度过高还可使灯管外面的聚四氟乙烯或石英套管表面结垢而污染。通过以上分析可知，紫外线应用于污水消毒有一定局限性，会受到出水色度、浊度等的影响而降低杀菌效果。同时，在使用紫外线消毒时，还会出现微生物的光复活现象。在紫外线消毒器中，各101 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案种不同的微生物均由于紫外线的照射受到损伤以致死亡。但任何生物均对损伤有一定的修复能力，微生物也不例外。微生物的紫外线损伤能被可见光所逆转即称为光复活，有效的波长范围包括330-480nm的可见光和近紫外光。修复情况因微生物和受紫外线的打击程度而异。一些缺乏复活酶的微生物无复活。紫外线的照射剂量增加，光复活的机制是：在光复活酶的作用下，使DNA复制时损伤部位忽略和绕过，实现切割修复和重组修复。为了避免光复活现象，紫外线消毒器应保证一定的紫外线照剂量，消毒器应安装在水箱的出水管上，经消毒后的水随取随用，避免与光长时间接触。另外，石英套结垢也是紫外线消毒器运行时存在的一个问题。石英套结垢会降低紫外线的空透能力，从而大大地降低杀菌效果。4.3.3消毒工艺的确定本工程在污水处理工艺中要采用消毒技术来最终控制出水水质，通过对以上几种常见污水消毒方法的介绍和分析讨论，综合考虑用于污水消毒的适用性、工程适用的成熟性、安全性、可靠性，操作运转的简单易行以及处理费用等因素，推荐本工程远期的污水处理尾水采用液氯消毒工艺。本工程采用液氯消毒工艺,最主要是基于以下一些因素：⑴工艺成熟可靠,具有长期的实际运行经验,操作管理简便易行。⑵消毒剂价格便宜,运行电耗极低,经常运行成本小。⑶设备简单可靠，维护检修方便。⑷液氯消毒,特殊的余氯效应使尾水消毒具有持续性,避免和预102 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案防不应有的二次污染。⑸无论是污水处理尾水,还是中水处理尾水均是非饮用水,不高的出水水质要求适合使用液氯消毒。4.4污水、污泥处理系统方案比选根据上述各单体构筑物和设备的比选结果，本节对两个方案：鼓风曝气改良型氧化沟工艺和转碟表面曝气改良型氧化沟工艺的污水、污泥处理全流程作系统的技术经济比较。4.4.1两种比较方案的工艺流程4.4.1.1工艺流程⑴方案一：鼓风曝气改良型氧化沟工艺流程图见图4-9鼓风机房厂内污水粗格栅厂内污水细格栅旋流沉淀池鼓风曝气氧化沟厂外部分污水泵房加氯出水接触消毒池二沉池污泥泵房剩余污泥泥饼外运污泥浓缩脱水机房储泥池图4-9鼓风曝气改良型氧化沟工艺流程图103 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案⑵方案二：转碟表面曝气氧化沟工艺流程见图4-10厂内污水粗格栅厂内污水细格栅旋流沉砂池转碟曝气氧化沟厂外部分污水泵房加氯出水接触消毒池二沉池污泥泵房剩余污泥泥饼外运污泥浓缩脱水机房储泥池图4-10转碟曝气氧化沟工艺流程图4.4.1.2流程说明⑴鼓风曝气改良型氧化沟工艺方案（方案一）城市污水经污水主干管自流入厂内进水泵房前的回转式粗格栅，然后经进水泵房的提升输送至沉砂池，沉砂池前的进水渠道上设置阶梯式细格栅，以保证后续处理构筑物的正常运行。在沉砂池出水端设置一根集油管，以撇除污水中的油类。以上部分主要去除水中的悬浮物或漂浮物以及砂粒、油类，为污水的预处理阶段。污水经沉砂并通过计量后进入氧化沟生物处理池，该池由选择区、厌氧区和主反应区三段组成，以完成生物脱氮除磷和降解有机104 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案污染物的过程。同时，通过后置的二沉池完成固液分离，上清液经堰溢流排入资江。高水位时通过出水泵房抽排，平时自流排放入资江，经沉淀的污泥部分回流至选择区，剩余污泥提升至浓缩脱水车间。污泥经浓缩脱水后，脱水泥饼外运。⑵转碟曝气改良型氧化沟工艺方案（方案二）该方案工艺流程与方案一相同，只是流程中不需要鼓风机房。4.4.2方案技术经济比较两个工艺方案各有特点，从技术和经济两方面对两个方案作详细比较。4.4.2.1技术比较两个方案的主要区别在于曝气方式不同,在技术上,对处理效果、工艺流程、维护管理、能耗、占地面积等方面的综合比较见表4-21。方案技术比较表表4-21项目方案一方案二处理效果好好技术先进性和成熟性先进且成熟成熟不够先进动力效率高低构筑物数量较多较少工艺流程较简单简单操作、管理及维护简单简单运转可靠性和灵活性高较高占地面积较小较大设备数量较多较少电耗少多从表4-21可看出，在技术上，鼓风曝气改良型氧化沟工艺方案105 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水、污泥处理工艺方案处理效果好、出水水质稳定、技术先进且成熟、动力效率高、运转可靠性和灵活性高，而且操作、管理及维护也较简单。方案二虽然工艺流程较简单，采用转碟曝气不需要鼓风机房，但动力效率较低，能耗较高，占地面积较大。4.4.2.2经济比较方案经济比较表表4-22方案序号方案一方案二项目1总投资（万元）955094322年折旧额（万元/年）4554503无形及其他资产摊销费（万元/年）224预提大修理费（万元/年）1891855电费（万元/年）3303906药剂费（万元/年）49497泥饼运输费（万元/年）37378工资福利费（万元/年）40409维护费（万元/年）959410管理费（万元/年）12011811总成本（万元/年）1343131512经营成本（万元/年）859913313年处理水量（万m）18251825314单位处理成本（万m）0.740.72315单位经营成本（万m）0.470.50注：总投资包括污水处理厂和厂外工程，成本比较只包括污水处理厂。从表4-22的经济比较来看，与方案二相比，虽然方案一总投资比方案二多118万元，但年经营成本比方案二少54万元。从长远观点看，长期运行费用低，方案一较经济。综合上述技术和经济两方面的比较，方案一较方案二更合理。本工程推荐采用鼓风曝气改良型氧化沟工艺方案。106 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水处理厂工艺设计5.污水处理厂工艺设计5.1设计水量3本工程一期设计规模为5万m/d，服务范围内排水体制绝大部3分为合流制。旱季平均时流量为2083m/h。按照《室外排水设计规3范》，其总变化系数应为1.3，则旱季最大时流量为2708m/h。若资江上游（城西水厂取水口上游）（约20%）截流倍数n=2，下游截流3倍数n=1，则雨季最大时流量为4583m/h。预处理构筑物按雨季最大时流量设计；氧化沟按旱季平均时流量设计；供氧量按旱季最大时流量设计；二沉池按旱季最大时流量设计。3本工程远期设计规模为10万m/d，随着市政设施的不断完善，3城市排水体制也将逐渐实施雨污分流。远期扩建的5万m/d按分流3制考虑，则雨季最大时进厂污水流量为7291m/h，旱季最大时流量3为5417m/h。5.2工程分期与分组3洋溪桥污水处理厂工程设计规模一期为5万m/d,二期33为10万m/d。工程按10.0万m/d规模征地，主体处理构3筑物土建规模5.0万m/d，部分生产构筑物及辅助生产建筑33物土建按二期10.0万m/d规模建设，设备按5.0万m/d配3置。厂外收集系统按10.0万m/d配套实施。5.3生产构（建）筑物工艺设计本工程推荐方案厂区内主要生产构筑物包括：粗格栅、厂内污107 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水处理厂工艺设计2水泵房、细格栅、旋流沉砂池、巴氏计量槽、A-A/O改良型氧化沟、鼓风机房、二沉池、配水井、污泥泵房、储泥池、浓缩脱水机房。5.3.1配水井、粗格栅、厂区污水泵房⑴配水井3土建设备按10万m/d规模建设。功能：将厂内污水泵房抽升污水与厂外压力管中污水混合配水均匀，分配至近、远期沉砂池中。⑵粗格栅3土建及设备按远期2万m/d规模一次建成。a.功能：拦截污水中较大悬浮物，确保水泵正常运行。b.设计参数33设计流量：Q近max=0.23m/sQ远max=0.345m/s过栅流速：Vmax=1.0m/s栅条间隙：b=25mmc.主要工程内容设回转式机械粗格栅2台，近期两台交替使用，远期同时使用。每台格栅宽0.7m，栅条宽10mm。在每台粗格栅前后设有0.5m×1.0m手动闸门，共四台，备作检修和切换用。粗格栅间平面尺寸为8.8m×2.9m，地下深度13.0m。d.运行方式根据格栅前后水位差或按时间周期自动控制清渣，也可机旁手动控制清渣。108 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水处理厂工艺设计⑶厂区污水泵房33土建按远期2万m/d规模一次设计建成，设备按近期1万m/d规模安装。a.功能：将市纸板厂及附近居民污水及厂内污水提升至厂内处理构筑物b.设计参数:3设计流量：近期Qmax=0.23m/s3Q旱季adv=0.115m/s3远期Qmax=0.345m/s3Qadv=0.23m/s设计扬程：H=17.0mc.主要工程内容3近期选用2台大潜水泵，每台泵Q=470m/h,H=18m，配用电机3功率45kW；1台小潜水泵Q=230m/h,H=16.0m，配用电机功率18kW。旱季平均时流量，1台大泵运行；旱季最大时流量，1台大泵和1台小泵运行；雨季最大时流量，2台大泵运行。远期，增加1台大泵。泵房平面尺寸9.8m×6.70m，地下深度13.00m。d.运行方式：水泵的开、停根据集水井内水位计自动控制。5.3.2细格栅、旋流沉砂池及巴氏计量槽细格栅、旋流沉砂池及巴氏计量槽合建。考虑到细格栅、旋流沉砂池及巴氏计量槽一次修建更经济，因此设计规模按远期为10万3m/d一次建成。109 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水处理厂工艺设计⑴细格栅a.功能：截除污水中较小漂浮物。b.设计参数3设计流量：Qmax=2.55m/s过栅流速：vmax=1.10m/s栅条间隙：b=6mm栅前水深：h=1.1mc.主要工程内容采用阶梯式细格栅共两套，每道格栅宽1.54m，配用电机功率1.5kW。栅渣由螺旋压榨输送机脱水压榨后打包外运。每道细格栅前后设有手动闸板备作检修和切换用。d.运行方式根据格栅前后水位差或按时间周期自动控制清渣，也可机旁手动控制清渣。⑵旋流沉砂池（钟氏沉砂池）a.功能：去除污水中粒径≥0.2mm的砂粒，使无机砂粒与有机物分离开来，便于后续生化处理。b.设计参数3设计流量：Qmax=2.55m/s32表面负荷：137m/m.h水力停留时间：30s110 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水处理厂工艺设计c.主要工程内容旋流沉砂池两座，每座直径5.5m,池深（砂斗以上部分）2.0m，砂斗直径1.52m，砂斗深度2.0m。每座池中间设有一台可调速的带中空轴的立式浆叶分离机和一个空气提砂器，功率为1.5kW。气源3由两台小型鼓风机（一用一备）提供，每台风量19.4m/min，风压55kPa。砂水混合物通过气提输送至砂水分离器（共1台），功率为30.75kW，分离后的干砂外运。近期排砂量约3.0m/d,含水率60%。d.运行方式浆叶分离机连续运转，鼓风机气提排砂按程序控制定时运转，砂水分离器与鼓风机同步运转。⑶巴氏计量槽a.功能：设置污水计量装置是为了测定污水厂进水流量，便于控制构筑物及设备的运行，提高污水厂的运行效果和运转管理水平。常用的计量装置有巴氏计量槽、电磁流量计、超声波流量计等。相比之下，巴氏计量槽具有价格便宜、水头损失小、测量精度不受悬浮物的影响等优点。因此，本工程采用巴氏计量槽。b.设计参数3最大流量：Qmax=2.55m/sc.主要工程内容3选用测量范围为0.4~2.8m/s,喉宽为1.25m的标准巴氏计量槽一个。25.3.3A-A/O改良型氧化沟⑴功能：利用选择反硝化区（A区），厌氧区（A区）、主反应111 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水处理厂工艺设计区[包括缺氧（A区）和好氧区（O区）]的不同功能，进行生物脱氮除磷，同时去除BOD5。⑵设计参数3近期设计流量：一期5万m/d设氧化沟一座。污泥负荷：0.12kgBOD5/kgMLSS·d3容积负荷：0.42kgBOD5/m·d污泥浓度：MLSS=3.5g/L总停留时间：HRT=9.5h污泥龄：12.0d硝化速率：0.03kgNH3-N/kgMLSS·d反硝化速率：0.064kgNO3-N/kgMLSS·d有效水深：6.0m3污泥反硝化区停留时间：0.5h，有效容积1065m3厌氧区停留时间：1.0h，有效容积2147m3主反应区停留时间:8.0h，有效容积17096m3剩余污泥总量：10000kg/d，含水率99.3%，污泥量1430m/d3最大供气总量：11500m/h气水比：4.3:1⑶主要工程内容2一期设A-A/O改良型氧化沟1座，平面尺寸91.00m×42.40m，总高度6.8m。污泥反硝化区内设1台进口水下推进器，每台功率5.0kW，直径φ2500。112 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水处理厂工艺设计厌氧区内设2台进口水下推进器，每台功率5kW，叶轮直径φ2500。主反应区内设8台进口水下推进器，每台功率4kW，叶轮直径φ2500。好氧区曝气器采用进口管膜式微孔曝气器，每个长度1000mm，3出气量为8m/m·h，每座池配曝气器1440个。⑷运行方式厌氧池和缺氧池水下推进器连续运转，使污泥处于悬浮状态。混合液内回流用的螺旋桨泵连续运转。好氧池溶解氧通过调节鼓风机的送风量，控制在1.0～2.0mg/L左右。当溶解氧浓度变化超出范围时，首先由溶解氧测定仪发生信号，启动供气管上的电动调节阀，气量的变化使管网压力发生变化，然后由压力传感器将信号传送到鼓风机的进风叶片启动器，调节导向叶片的角度，使供气管网压力回到最佳状态。5.3.4污泥泵房2⑴功能：回流活性污泥至A-A/O改良型氧化沟；提升剩余污泥至浓缩、脱水车间。⑵设计参数3最大污泥回流比：100%,Qmax=2083m/h正常污泥回流比：50%~75%3剩余污泥总量：5000kg/d，含水率99.3%，合715m/d⑶主要工程内容污泥泵房与二沉池配水井合建113 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水处理厂工艺设计回流污泥泵近期设4台潜水泵，其中3台大泵,单泵33Q=1000m/h,H=9.0m，轴功率37.0kW，1台小泵，Q=400m/h,H=9.0m,3轴功率22kW。剩余污泥泵采用2台潜水泵(1用1备)，单泵Q=50m/h，H=9.0m,N=4kW。⑷运行方式2回流污泥根据A-A/O改良型氧化沟污泥浓度控制回流量，剩余污泥泵与污泥浓缩、脱水机协调运行。5.3.5鼓风机房3土建按远期10万m/d规模设计，一次建成，设备按近期5万3m/d规模安装。2⑴功能：为A-A/O改良型氧化沟好氧区充氧提供气源。⑵设计参数3设计总供气量：11500m/h供气压力：0.7bar⑶主要工程内容鼓风机房平面尺寸：24.0×10.1m，高度7.2m。选用进口高速单级离心鼓风机，设2台（1用1备），每台风量3为11500m/h,压差0.7bar，配套电机功率300kW。鼓风机房内设一台起重量为10t的电动单梁桥式起重机，便于设备安装和维修。⑷运行方式根据好氧池溶解氧浓度的反馈，控制机组开停及调节风量。该鼓风机的出风量可通过调节进口导流叶片角度进行自动调节，调节范围100～45%。114 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水处理厂工艺设计5.3.6二次沉淀池⑴功能：进行混合液固液分离，确保污水厂出水SS和BOD5等达到所要求的排放标准，是生化处理不可缺少的一个组成部分。⑵设计参数33设计流量：Qmax=2708m/hQadv=2083m/h32最大流量时表面负荷：0.85m/m·h32平均流量时表面负荷：0.65m/m·h沉淀时间：3.0h有效水深：3.70m⑶主要工程内容近期建2座二沉池，每座采用中心进水、周边出水辐流式，池内径45m，有效水深3.7m，采用平底，超高0.5m，总高度4.2m。沉淀池的出水采用环形集水槽，双侧溢流堰出水，最大堰上负荷为1.57L/s·m。每座沉淀池内设1台周边传动的全桥式刮吸泥机，刮吸泥机桥架上还附带有刮板，随着刮板的移动，将池表面浮渣刮至排渣斗内。⑷运行方式刮吸泥机、沉淀池与生化池协调连续运行，排泥与污泥泵房协调运转。5.3.7储泥池⑴功能：为污泥浓缩、脱水调蓄部分剩余污泥。为了避免高含磷量的剩余污泥中的磷在厌氧条件下重新释放，本工程采用污泥机械浓缩，而不采用重力浓缩，因此，储泥池的停留时间不宜过长，115 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水处理厂工艺设计最好控制在30min以内。⑵设计参数3剩余污泥量：715m/d停留时间：30min⑶主要工程内容设储泥池1座，每座平面尺寸3.8m×3.8m,高度4.7m。每座池内设1台搅拌器，功率为1.5kW。储泥池上进行加盖处理。5.3.8污泥浓缩、脱水机房33土建按10万m/d规模设计，设备按5万m/d规模安装。⑴功能：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。⑵设计参数剩余污泥干重：5000kg/d3需浓缩脱水污泥量：715m/d，含水率99.3%3浓缩脱水后污泥量：50m/d，含水率75%～80%絮凝剂（聚丙烯酰胺）投加量：3～4.0kg/T干固体⑶主要工程内容浓缩、脱水机房平面尺寸24.8×12.6m，高度10.7m。泥库平面尺寸18×12.4m，高度10.7m。安装国外进口污泥浓缩、脱水设备3套，二用一备：3离心浓缩脱水一体机3台，处理能力40m/h，运行时间每天24h，配用电机功44.5W。配套辅助设备有：3污泥进料泵3台，流量10～50m/h，H=20m，电机功率11kW。116 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水处理厂工艺设计3污泥切割机3台，Q=50m/h，N=4.0kw。絮凝剂投配系统1套，投药能力3.8～4.7Kg/h，储药罐2个，每个容量1000L。药剂计量泵3台，Q=73～384L/h，H=30m，电机功率0.37kW。螺旋输渣机3台，L=9.0m，电机功率2.2kW，1台；L=14.5m，电机功率2.2kw，1台。⑷运行方式与沉淀池排泥协调运行。5.3.9接触消毒池功能：杀灭出厂污水中可能含有的细菌和病毒。加氯接触消毒间歇性运行。3主要工程内容：按远期10万m/d规模设计，设置1座接触消毒池，平面尺寸48.0m×15.8m，有效水深3.8m，为折流式接触反应池，分5槽，停留时间为30分钟。运行方式：采用季节性加氯，加氯量约10～15mg/L，设有超越管，非加氯季节可经超越管直接排出。5.3.10加氯间33土建按远期10万m/d规模设计，设备按近期5万m/d规模安装。2加氯间建筑面积为320m。选用2台真空加氯机（1用1备），每台加氯量40kg/h。氯库储存量按20天加氯量计算，共需重量为1000kg的氯瓶20个。117 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水处理厂工艺设计氯库内还设有轴流风机及漏氯自动检测仪，同时值班室配有两套防毒面具以备急用。另外配备一套漏氯吸收装置，在氯气发生泄露时对漏氯进行处理。运行方式根据原污水水质情况，考虑加氯消毒是否连续运行。5.4辅助建筑物设计3污水厂内辅助建筑物按远期10万m/d规模设计。根据建设部颁发的《城镇污水厂附属建筑和附属设备设计标准》(CJJ31-89)以及《城市污水处理厂工程项目建设标准》（2001年修订），考虑到本工程的实际情况，各主要附属建筑物建筑面积如下：⑴综合楼2总建筑面积：1310m主要包括生产管理、行政管理、中心控制、仓库。⑵机修车间和车库2a.机修间：建筑面积115m，主要用于厂内设备和零配件的日常修理。2b.车库：建筑面积116m，内设司机休息室、工具间等。⑶传达室2建筑面积68m⑷变配电中心2建筑面积337m118 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水处理厂工艺设计5.5厂区总平面布置5.5.1平面布置拟建洋溪桥污水处理厂位于邵阳市区北郊，资江东侧。厂区总平面布置遵循如下原则：⑴功能分区明确，构筑物布置紧凑，减少占地面积。⑵考虑远期的发展，尽量为远期发展多留余地，减少远期工程实施时对一期工程的干扰。⑶流程力求简短、顺畅，避免迂回重复。⑷变配电中心布置在既靠近污水厂进线，又靠近用电负荷大的构筑物处，以节省能耗。⑸建筑物尽可能布置在南北朝向。⑹厂区绿化面积不小于40%，总平面布置满足消防要求。⑺交通顺畅，便于施工与管理。厂区平面布置除了遵循上述原则外，具体应根据城市主导风向、进水方向、排放水体位置、工艺流程特点及厂址地形、地质条件等因素进行布置，既要考虑流程合理、管理方便、经济实用，还要考虑建筑造型、厂区绿化及与周围环境相协调等因素。拟建的污水处理厂厂址西临新207国道，为充分利用地形，总体平面因地制宜，据此，厂区平面布置两个方案比较。方案一，厂区红线为一不规则梯形。主要生产构筑物由东依次向西布置，污水截污干管沿老207国道进厂，尾水管穿新207国道排入资江，其流程顺畅；辅助生产构筑物及污泥处理构筑物，集中布置在近期污水处理构筑物北侧，临近新207国道，使得近期布置119 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水处理厂工艺设计完整，又可兼顾远期。预留消化用地完整，远期污水处理构筑物可整块预留待征。厂前区靠近新207国道布置，位于辅助生产构筑北侧，以便于与新207国道交通的联接，且厂前区可处于夏季主导风向上风向，以减轻异味对办公区的影响。方案一占地面积8.03ha，厂区内仅少量民居拆迁。方案二，占地面积同方案一。主要生产构筑物由南向北布置，其流程较顺畅；辅助生产构筑物，污泥处理构筑物、厂前区集中布置在近期污水处理构筑物西侧，厂前区临近新207国道，预留消化用地完整，远期污水处理构筑物用地可整块预留待征，方案二近期占地面积8.03ha，厂区内有少量民居拆迁。比较方案一、方案二，方案一较方案二布置更紧凑，布置更合理，流程更顺畅，管理更方便，生产区与管理区更完整。此外，方案一厂前区处于主导风上风向，方案二厂前区处于主导风下风向，方案一脱水污泥可从侧门外运，厂前区环境较好。故推荐采用方案一。5.6厂区竖向设计拟建洋溪桥污水处理厂地处市区北角，厂址位于资江一级冲积阶地上，场地内灌溉沟渠和鱼塘分布较多，起伏不大，自然地面相对较低，标高在206.60~213.90m之间。5.6.1竖向设计原则⑴城区主要污水经交通车队泵站、洄水头泵站提升后进入配水井，纸板厂及附近居民污水和厂内污水经厂内污水泵房提升后亦进120 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水处理厂工艺设计入配水井中，由配水井自流流经各处理构筑物，尽量减少提升扬程、节省能源。⑵尽量在满足工艺流程的条件下,减少厂区土方量,以节省投资。5.6.2高程布置在高程布置时本工程考虑到如下主要因素：污水处理厂的进水水位标高、厂区现状地面标高、厂区的工程地质条件，厂西侧新207国道标高及资江洋溪桥段常水位和P=1%时的洪水位。考虑到资江洋溪桥段百年一遇洪水位为217.23m，而五十年一遇洪水位216.41m,两者仅相差0.82m,因此,将厂区地面标高均定于百年一遇洪水位217.23之上，更稳妥的解决了污水处理厂的防洪问题。经综合平衡，确定主要构筑物的水面标高如下：厂内污水泵房203.85m配水井220.70m旋流沉砂池220.30mA-A2/O改良型氧化沟218.90m二沉池218.00m污泥泵房217.10m接触消毒池217.60m5.7设备选型5.7.1选型原则⑴在满足构筑物工艺要求的前提下,设备选型力求经济合理,节省能耗。121 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水处理厂工艺设计3⑵设备的工作能力按照5万m/d规模和处理水质的要求,考虑运行的方式,并备有余量。⑶主要的污水和污泥处理设备考虑尽量采用技术先进、节省能耗、运行可靠的国内设备，国内质量尚未过关的设备，从国外引进，以确保污水厂的正常运行，减少设备投资。⑷机械设备均按成套考虑，包括就地控制箱，连结电缆等有效运行所必需的附件。⑸所有设备的供货均实行招标采购。⑹控制方式采用就地及控制室集中控制两种方式。⑺潜水泵电机的防护等级为IP68，其它配套电机和就地控制箱防护等级不低于IP55。⑻考虑污水的腐蚀性,淹没于水中的设备、部件所用材料采用铬镍不锈钢或铸铁等耐腐蚀材料,平台以上部分为铝合金或不锈钢。5.7.2设备选择污水处理厂设备主要分为机械设备和电气设备。机械设备主要有水泵、曝气设备及污泥脱水设备三大类，还包括格栅、刮泥机、砂水分离器等。电气设备包括高、低压开关柜、仪表、PLC柜及计算机系统等。5.7.2.1水泵本工程有进水泵房出水泵房和污泥泵房各一座，关于水泵的选择，考虑到单台污泥泵的扬程不大、功率较小，潜水泵房形式较简单，节省占地面积等因素，水泵均采用潜水泵，可以采用国内产品，或从国外进口。122 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水处理厂工艺设计5.7.2.2鼓风机目前，国外大中型城市污水处理厂使用的鼓风机大多为离心鼓风机，既有国产的，也有国外进口的。国内生产鼓风机质量较好的厂家有沈阳鼓风机厂、杭州制氧机厂和陕西鼓风机厂。在国内污水处理厂中，已有100多台投入使用。国外进口的鼓风机大多数为丹麦生产的HV-TURBO单级高速离心鼓风机。国内沈阳鼓风机厂生产的GM型单级高速离心鼓风机是利用日本川崎重工业株式会社的技术生产出来的，在北京高碑店污水处理厂、沈阳南部凌空污水处理厂、常州丽华污水处理厂、抚顺污水处理厂、宁波污水处理厂等使用过。在技术上，两种鼓风机都具有以下优点：⑴在恒速运转下，空气量可自动调节，调节范围为100%~45%，大大节省能耗。⑵质量好，连续运转周期长，安装维护使用方便。⑶由于没有压力脉冲，运转噪声很低。⑷外形尺寸小、重量轻，所要求的鼓风机房尺寸小，土建费用低。⑸输送空气中不含油份。从用户反馈意见来看，国外进口离心风机运行可靠、维修量小、节能效果明显，但价格略贵。根据前面章节的详细技术经济比较，本工程建议采用国外进口离心鼓风机。5.7.2.3污泥脱水机污泥脱水机有两种类型：一种是滤带式；一种是离心式。国内123 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水处理厂工艺设计生产带式脱水机的厂家有：无锡通用机械厂、唐山清源环保设备厂、宜兴华都环保设备厂及商城开源环保设备厂等。国内生产离心脱水机的厂家有宁波的解放军4819工厂及重庆江北机械厂等。与国外产品质量相比，相差很大，其质量性能还不过关。国外生产的带式脱水机质量较好的品牌有：美国的EIMCO、美国的Envirex、德国的KLEIN、英国的SEMONT-HARTLEY、瑞典的WATERLINK和法国的ANDRITZ。国外生产离心脱水机质量较好的厂家有：瑞典的ALFALAVAL（阿法拉伐）公司、德国的韦斯法利亚公司和德国的弗洛韦公司及意大利贝亚雷斯公司等。从国内的运行情况来看，国外进口的离心脱水机使用效果好，运行稳定可靠，环境卫生条件好。本工程推荐采用国外进口离心脱水机。5.7.2.4二沉池刮泥机本工程采用的二沉池为中心进水、周边出水幅流式沉淀池。其刮泥设备为周边传动刮吸泥机，该设备国内已过关，考虑采用国产设备。5.7.2.5格栅及除砂设备本工程所用的格栅有粗格栅和细格栅。国内生产的格栅质量已过关，格栅可采用国内产品或国外产品。国内生产格栅质量较好的专业厂家有：江苏泉溪环保股份有限公司、江苏一环集团水工业装备厂、扬州天雨给排水设备公司等。124 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水处理厂工艺设计根据国内城市污水处理厂的运行经验，本工程粗格栅拟采用回转式格栅，细格栅拟采用阶梯式格栅。旋流沉砂池设备包括旋流搅拌器、提砂装置和砂水分离器等。目前，国内生产的旋流沉砂池设备质量已过关，设备可采用国内产品或国外产品，国内产品质量较好的生产厂家有：扬州天雨给排水设备公司、宜兴市成套环保设备厂及南京蓝深集团公司等。沉砂池全套除砂设备可考虑采用国内产品，或国外产品。5.7.2.6微孔曝气器微孔曝气器有两种类型：盘式和管式。两种类型的曝气器相比，管膜式微孔曝气器具有许多优点：⑴由于管式曝气器有效长度较大（有效长度有1.0m、1.5m、2.0m等规格），服务范围大，因此，其安装简单，安装费用低。⑵由于盘式曝气器顶部为一个平面，而管式曝气器顶部为一个弧面，因此当曝气池检修或其它原因停止曝气时，盘式曝气器易堵塞。⑶国外对两种曝气器的氧利用率进行了对比试验，结果表明管式曝气器系统的氧利用率比盘式系统高25%，能耗比盘式系统节省22.7%。因此，本工程拟采用管膜式微孔曝气器。目前，国内生产的微孔曝气器只有盘式的，无管式的。国内生产的盘式微孔曝气器有刚玉的和橡胶膜的。国外生产管膜式曝气器质量较好的厂家有：德国REHAU、德国OTT公司、美国USFILTER公司、法国DEGREMONT公司等。125 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水处理厂工艺设计因此，本工程推荐采用国外进口的管膜式微孔曝气器。5.7.2.7主要电气设备⑴10kV配电装置10kV配电装置目前国内应用较多的是金属铠装，中置移开式开关柜，该产品在国内有合资企业和国内企业生产。合资企业产品由于价格较高，大约是国内产品的2倍多，而国内许多大型企业生产的KYN型开关柜，技术较先进，应用广泛，完全能满足污水处理厂的应用要求。所以10kV配电装置选用KYN型中置式开关柜，配国产ZN28型真空断路器。另外，10kV开关柜采用目前最先进的组合式微机保护装置，该装置由于国内产品应用尚不太成熟，拟选用国际著名公司，如：ABB、西门子等公司的产品。⑵0.4kV低压配电装置低压配电装置采用目前国内应用较多技术先进，维修方便的抽出式低压柜，由于抽出式低压柜技术要求较高，结构较复杂，所以选用目前国内应用最广泛的合资企业厦门ABB公司产品：MNS型开关柜。5.7.2.8过程检测仪表和自控设备的选择⑴检测仪表污水处理厂检测仪表可分为物理量检测仪表和水质分析测定仪表两种类型。物理量检测仪表例如：压力、流量、温度、液位等仪表,其测量电路较简单,目前国内大多数合资企业生产的此类仪表在可靠性及精度等方面都能满足污水处理厂自动化控制的要求。为降126 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水处理厂工艺设计低工程造价,物理量检测仪表建议采用国内合资企业生产的此类仪表。水质分析测定仪表例如：PH、MLSS、DO、ORP、CODcr等仪表,其测量电路复杂,其精度、重显性、响应性、自动校准、自动补偿、自动清洗等方面要求高,从目前国内此类仪表的使用情况来看国内企业生产的此类仪表在精度、重显性、响应性、可靠性、自动清洗、自动校准、自动补偿等方面都还不能满足污水处理厂自动化控制的要求。此类仪表还要依赖于进口仪表。⑵PLC目前生产PLC的厂家很多，各个厂家的PLC性能也千差万别，从地域来看可分为欧美、日本、国内三大类。国内企业所生产的PLC在性能、通讯、市场应用等方面都还属于起步阶段，本工程建议不要采用国内生产的PLC。日本公司生产的PLC在小型机方面有较大的优势，但是其大型机系统还是近几年才推出的，目前在国内的应用也不是很多，其性能、通讯等方面能否满足污水处理厂自动化控制的要求还有待于实践的进一步检验。欧美生产的PLC在国内的应用相对较多，在性能、通讯等方面大都能满足污水处理厂自动化控制的要求。建议选用欧美国家生产的PLC、如AB、西门子、施耐德等的产品。⑶工业控制计算机工业控制计算机应采用全钢结构标准机箱带滤网和减震、加固压条装置，在机械震动较大的环境中能可靠运行。其电源应采用大功率高可靠性电源装置，能保证其在电网不稳、电气干扰较大的环境中可靠运行。为解决散热及减少现场粉尘浸入工控机还应采用高127 邵阳市污水处理工程初步设计说明书污水处理厂工艺设计功率双冷风扇装置，同时工控机的通用部件应采用标准化部件，且经严格测试及老化试验，确保整机质量。一般应用计算机在可靠性、抗干扰性等方面，均要逊色于工控机，为了保证污水处理厂自控系统安全、可靠运行、建议选用进口产品中性价比较高的产品。128 邵阳市污水处理工程初步设计说明书建筑、绿化及结构设计6.建筑、绿化及结构设计6.1建筑设计拟建邵阳市污水处理厂工程系环保项目，建筑及环境设计本着经济、美观、实用的原则，采用多种形式的设计手法，建成富有个性特色的现代化工厂，为邵阳市的城市景观添色加彩。6.1.1总平面设计洋溪桥污水处理厂位于城市的北郊，资江的东岸，厂区西临规划道路，交通便利。厂区用地为一不规则的梯形地块，场地高差达两米。在建筑总平面设计中，除满足工艺、机电要求外，利用场地的高差，进行合理的功能分区，建、构筑物布置紧凑，节省用地，便于管理。体型相当的几个建筑物围合布置，突出空间效果，并注重环境设计。总平面布置有以下特点：本厂地形为一梯形地块，污水处理厂一期规模5万吨/日，总规模10万吨/日考虑，一期的建构筑物用地布置在北侧依次布局。综合楼、机修、仓库、车库，广场和配电中心、鼓风机房、脱水车间布置在厂区西北侧，生产区、辅助生产区分区明确，且合中有分，方便管理。6.1.2总体空间设计厂前区广场是本次厂内景观设计的重点，综合楼平面为折形布置，配电中心、鼓风机房、加药间空间上围合成∩型，与综合楼遥129 邵阳市污水处理工程初步设计说明书建筑、绿化及结构设计相呼应，中间以广场及绿化带分隔，既形成一个视觉上的中轴线，同时又适当进行闹、静分区。广场分为中心硬地广场（铺各色花岗石）和两侧的软质广场。软质广场种植草坪，并以条形卵石纵向或横向相嵌，中高灌木阵列式插入，小径弯曲布置其间，配以造景花卉及花坛；硬地广场中布置喷水池，并在入厂视线终点以绿化作为对景。形成了一个柔中有刚，刚中亦柔的景观空间，变幻丰富，让人留连。厂内生产区多为构筑物，如二沉池、氧化沟、沉砂池等，它们均高出地面不多，其体量很大。本次设计中，在构筑物整体空间处理上，将它们化零为整。如圆形二沉池在中间部分抬高布置，并重点强调它们的入口通道，做硬质铺地和构架，与环绕池壁的大面积草坪相对比，突出入口。6.1.3建筑造型及色彩本污水处理厂采用的是欧式现代派风格。为使污水处理厂建筑风格统一，建筑物采用统一的檐口。在建筑物色彩处理上，拟大面积采用浅黄色外墙涂料，配以白色线脚，体现建、构筑物洁净明朗的风格，符合污水处理厂建筑设计的宗旨。在建筑物造型上力求用最少的元素表达更多的设计理念。6.1.4单体设计本污水处理厂建筑中最高的为综合楼，综合楼亦是污水处理厂的视觉中心，如何处理好综合楼成为污水处理厂建筑设计的关键所在。现代建筑设计不再是某个单体建筑物的设计，更注重的是建筑环境的设计。建筑不仅要满足功能的基本要求，还要能与环境相协130 邵阳市污水处理工程初步设计说明书建筑、绿化及结构设计调，并创造怡人环境，使建筑存在的内外空间变得更加舒适宜人。综合楼方案有如下特点：⑴朝向好。南北朝向为生产工作提供良好的采光、通光条件；⑵功能分区明确，使用便利，互不干扰。综合楼设有办公室、会议室、中心控制室等内容，按其功能不同组织在不同的楼层及位置。一层布置化验室，用水方便；二、三、四层以办公室及会议室为主；五层布置中心控制室，使之干扰较少，且视点高，视野开阔。⑶建筑空间丰富，层次感强。综合楼平面采用弧形对称形式，两翼形成半包围，空间上层层叠落，形式丰富的外立面，再加上造型上直线与曲面结合，虚实结合的处理，使得整个建筑空间凹凸有序，错落有致，建筑物上的檐口及入口上的空透屋面，在墙面及地面上形成别致的阴影，深化了层次，丰富了空间。其它建构筑物处理手法与综合楼设计一脉相承，其中心思想是努力创造出有个性，有特色的现代化工厂。6.2绿化设计6.2.1设计原则本设计的目的是将污水处理厂建成富有个性和现代化的花园式工厂，绿化的设计原则拟创造清洁美观的厂区环境。6.2.2绿化布置与树种在环境组景方面坚持点、线、面有机结合,构成全厂的景观系统。厂前区布置有软（草地）硬（铺地）质广场，辅以水池，涌泉、小径、行列树，形成开敞规则具有亲和力的景观，同时还注重厂前131 邵阳市污水处理工程初步设计说明书建筑、绿化及结构设计区的彩化，随季节改变的变化，配植定期更换花坛的花草植物，使厂区一条四季月月有花，主要花草有三色堇、一串红、鸡冠花、大丽花、千日红、扫帚草等。厂区内外的绿化隔离带，种植珊瑚树（多干），形成密实的树林，起到隔离的功能，将厂区与周边环境有机分离，厂区内干道两侧的行道树选用广玉兰，绿篱选用有耐毒气体的大叶黄杨，形成纵横交错的绿化走廊，同时排列整齐的绿化带犹如一条绿色彩练，将道路两则的建筑物及构筑物紧紧拴在一起，产生相互对话，沉砂池、二沉池及氧化沟旁种植抗污染的不落叶植物如夹竹桃及大叶黄杨等，以吸收难闻气味，减少落叶尘土，防止落叶入池，影响观感及出水水质，池外壁可植爬蔓（叶子花、常青藤）以绿叶覆盖，建构筑物周边空地植大面积草坪，草坪上孤植或丛植紫叶李、棕榈、海桐、红继木檗及金叶女贞等乔、灌木，使整个厂区春季林绿花香，夏季浓荫蔽日，秋季生机盎然，冬季风韵不减，四季景象常新。6.3结构设计6.3.1设计标准1.建筑结构的安全等级为2级。2.设计使用年限为50年。3.地基基础设计等级为丙级。6.3.2工程概况邵阳市污水处理工程分为二大部分、第一部分为厂外工程：污水收集系统和尾水排放系统；第二部分为厂内工程：污水处理系统。132 邵阳市污水处理工程初步设计说明书建筑、绿化及结构设计厂外工程包括：截污干管、樟树码头泵站、洄水头泵站、交通车队泵站、尾水排放管和出水口。厂内工程包括：污水处理构筑物和辅助建筑物。污水处理构筑物包括：粗格栅间、厂内污水泵房、配水井、细格栅间、旋流沉砂2池、巴氏计量槽、A-A/O氧化沟、配水井及污泥泵房、二沉池、鼓风机房、配电中心、浓缩脱水车间、泥库、加氯间、接触消毒池。辅助建筑物包括综合楼、机修、车库、传达室大门和厂区围墙。6.3.3厂外工程一、截污干管⑴地形地貌概况截污干管的起点分别由邵水东岸的向阳滩，邵水西岸的一中，资江南岸的樟树码头及洄水头，最后汇集于交通车队泵站及洄水头泵站后流入污水处理厂。全长约15.0km。截污干管大部分沿河道岸边及现有公路敷设，途中须穿越邵水河、池塘等障碍物，管道沿线自然地面高程约206.2~215.80m，由于管线长，地表起伏大，管线中段设置三座提升泵站，管顶覆土0.70~3.80m。⑵截污干管地基处理及施工方法管道设计必须根据各段地形、地质情况选用不同的管材和施工方法。埋设于河岸边的截污干管、考虑到施工运输方便（自重轻），主要采用玻璃钢夹砂管，遇跨河地段（过江管）及管线弯折较大地段采用钢管。交通路泵站后的管道敷设地势较开阔，运输方便，管径较大，采用预应力钢管砼管。133 邵阳市污水处理工程初步设计说明书建筑、绿化及结构设计管道施工一般采用开槽敷设，特殊地段拟根据不同的地形和地质条件采用不同的施工方法，现分述如下：a.截污干管沿河岸边敷设处，当地势狭窄，坡面较陡时，拟在迎水面砌浆砌石挡土墙，然后在墙内侧埋管，管顶覆土厚度不小于0.7m，以满足抗浮要求。b.截污管遇淤泥地段：基坑底铺一层块石，其上铺筑30cm厚粗砂卵石垫层，再在其上铺设管道。c.过江管拟采用开槽浮运沉管下沉施工。管槽基坑底先铺0.5m厚砂卵石垫层，待沉管下沉就位后，再抛石回填护管。d.截污管在河岸遇陡峻的岩岸时，拟采用桩基贴岸架设。由于管线未进行地质勘察，施工图设计时地基处理及施工方案待地质资料提供后，再作进一步探讨。二、中途提升泵站由于截污干管线路长，地形变化大，截污口落差大，中途设置了樟树码头泵站、洄水头泵站及交通车队泵站。1.樟树码头泵站⑴地形、地貌拟建樟树码头泵站紧邻资江南岸，位于砂石料场内，自然地面高程212.62~212.74m，地势平坦，设计地面高程212.700m，占地面2积约670.24m。⑵结构型式及施工方法樟树码头泵站由泵房、配电间组成。134 邵阳市污水处理工程初步设计说明书建筑、绿化及结构设计*泵房泵房下部为现浇钢筋混凝土结构，由进水格栅间、水泵间组成，2占地面积约83.3m，泵房埋深8.20m，泵房净深8.50m，由于场区地下水位受资江水位的影响，抗浮设计至关重要，拟采用自重抗浮。泵房上部为二层框架结构，跨度6.20m和2.40m，采用现浇钢筋混凝土楼面，泵房内设起重量为3T的电动单梁悬挂起重机一台。泵房施工采用大开挖施工，施工中必须采取有效降低地下水位措施，并保证基坑边坡的稳定，做好场区排水，以保证施工安全。*配电间配电间设置在泵房的2层楼面，跨度8.60m，开间4.6m，现浇钢筋混凝屋面。2.交通车队泵站⑴地形、地貌拟建交通车队泵站位于资江南岸市交通局二车队内，自然地面高程213.77~214.30m，设计地面高程为214.20m，占地面积约22298.52m，该场地现为原车队车库及停车坪，经现场踏勘，工程地质状况较好。⑵结构型式及施工方法由进水间、泵房、配电间组成*进水间：为地下式现浇钢筋砼结构，平面尺寸13.30m×5.40m，埋深12.00m，墙壁高12.30m，设方形闸门、启闭机5台。*泵房：为半地下式泵房，平面尺寸8.20×18.20m，埋深13.30m，墙壁高13.60m，泵房下部为现浇钢筋砼结构，上部为框架结构，内135 邵阳市污水处理工程初步设计说明书建筑、绿化及结构设计设起重量为5T的电动桥式起重机一台。*配电间：为单层框架结构，采用柱下独立基础和素砼条形基础，现浇钢筋砼屋面。进水间、泵房均采用大开挖施工，由于泵房较深，施工中必须采取有效降低地下水位的措施，并保证基坑边坡的稳定，做好场区排水，以保证施工安全。3.洄水头泵房⑴地形及地貌洄水头泵站紧邻资江南岸的玻璃厂，场地内为桔树和菜地，自然地面高程212.20~217.14m，地面起伏较大，设计地面高程214.00m。2占地面积约607.20m。⑵结构型式及施工方法洄水头泵站由泵房、配电间组成*泵房：为半地下式泵房，平面尺寸9.10m×9.90m，埋深10.20m，墙壁高10.50m，泵房下部为现浇钢筋砼结构，上部为二层框架结构，内设方形闸门、启闭机4台，起重量为2T的电动单梁悬挂起重机一台。*配电间：设置于泵房的2层楼面。跨度8.60m，现浇钢筋砼屋面。泵房采用大开挖施工，施工时要注意基坑排水和边坡稳定。⑶尾水排放管及出水口1.尾水排放管为D1420×12钢管，由污水处理厂西北侧经桥涵排入资江。排放管管顶覆土约为2.10m，拟采用开槽敷设。136 邵阳市污水处理工程初步设计说明书建筑、绿化及结构设计2.出水口出水口拟采用现浇钢筋混凝土八字翼墙结构，并设置钢筋混凝土消力池，以防冲刷岸坡。6.3.4厂内工程一、地形、地貌及工程地质概况1.地形、地貌拟建污水处理厂位于邵阳市北郊的洋溪桥，西侧紧邻新207国道资江东岸何家院子附近。场地地势为东、西高中间低，为一狭长地形、地表主要为水田及渔塘，南侧有部分民房需折迁。场地内自然地面高程（黄海高程，下同）为206.60~213.90m，洋水溪河底高程约200.00m~207.60m。考虑防洪要求，又要尽量减少填土方量，厂区设计分为厂前区和生产区，设计地面高程分别为217.30m，整个场区占地面积约8.03公顷。2.厂区工程地质概况根据建设方提供的厂区初勘地质资料，场区内地层主要为资江河流Ⅱ级阶地地层，从上至下共可分为九层，各层岩性分述如下：*③耕土层：灰、灰黑色，原为农用耕作地，主要由黄色粘性土组成，其次为灰渣，土质呈软塑状，未完成自重固结。承载力特征值fak=50~80KPa。厚度0.40m~3.30m。*④新近冲积粉质粘土层：黄色、灰黄色，以粉质粘土颗粒为主，冲积层理不明显，土质均匀，可塑、正常固结。承载力特征值fak=180~220KPa。*⑤新近冲积砂土层：黄色、灰黄色、该层上部以粉细砂为主，137 邵阳市污水处理工程初步设计说明书建筑、绿化及结构设计中下部以细中砂为主。含极少量的白云母细碎片，松散~稍密，饱和。承载力特征值fak=100~130KPa。*⑥新近冲积卵石层：灰、灰黄色、以硅质，长石质卵砾石为主，粉细砂充填，卵砾石粒径大小不一，松散~稍密，饱和，承载力特片值fak=300~400KPa。*⑦粉质粘土层：黄色、以粉质粘土颗粒为主，土质均匀，含少量白云细碎片及锰质成份，可塑，正常固结。承载力特征值fak=200~250Kpa。厚度1.30~6.50m。*⑧砂土层：黄色、该层上部以粉细砂为主，中下部以中砂为主，含少量白云母细碎片，稍密，饱和。承载力特征值fak=100~130KPa。厚度1.90~6.00m。*⑨卵石层：黄色、以硅质、长石质卵砾石为主，中粗砂及砾砂充填，磨园度好，锤击不易碎。稍密~中密，饱和。承载力特征值fak=300~400KPa。*⑩含卵砾石粉质粘土层：（为软弱层）红黄色，以粉质粘土为主，其中为中砂，不均匀地含10~20%的硅质，长石质卵砾石，土质呈流塑状，松软，饱和，且伴有土洞存在。承载力特征值fak=50~100Kpa。该层层面高程约在201.70~203.90m。*⑩强~中风化底砾岩层：红色、红黄色，为中生界白垩系厚层底砾岩，属半竖硬类沉积岩。隐晶质结构，块状构造。该岩石表层有0.5m左右的强风化层。3.水文地质条件由于场地紧邻资江边，补给条件好，场区地下水位受资江水位138 邵阳市污水处理工程初步设计说明书建筑、绿化及结构设计的控制，随季节的变化而变化。场地内土层的透水性较强，由资江补给或排泄。二、地基基础设计及地基处理进行地基基础设计及选用地基处理方案时，应根据构（建）筑物的类型，受力特点，使用要求，工艺流程及竖向布置要求，并结合地形地貌，地质结构，土质条件，地下水特征，环境情况等因素综合考虑，采用不同的地基基础设计，以满足构（建）筑物承载能力极限状态及正常使用极限状态的要求。场内所有构（建）筑物均座落在回填土层上，根据上述设计原则，对于埋置较深的部分构筑物可采用天然地基作为持层力，对于部分回填土层较薄处的部分构筑物可采用换填地基，换填材料采用砂石混合料。对于平面尺寸较大，埋置较深的部分构筑物，结合水池抗浮要求及对于荷载较大，回填土厚度太厚的建筑物均采用桩基。现根据各构（建）筑物的特点，分述如下：*接触消毒池及加氯间、粗格栅间、厂内污水泵房埋置较深，均为现浇钢筋砼整底板，可采用天然地基。*配水井、细格栅间、旋流沉砂池采用换填地基，换填厚度约1.60m~3.00m。2*二沉池、A-A/O氧化沟、综合楼、鼓风机房、浓缩脱水机房、泥库、机修、车库、配电中心均采用桩基。桩基的选择：沉管灌注桩施工方便，布置灵活，价廉、适合单位面积荷载不大的构筑物，质量较好控制。钢筋砼预制桩、质量好，承载力高，但价格高。经计算比较，本工程桩基部分推荐采用沉管灌注桩，采用桩、139 邵阳市污水处理工程初步设计说明书建筑、绿化及结构设计底板、土共同作用的设计方法，充分发挥地基土的潜力，可以减少桩的长度和根数，从而降低造价。地基基础设计及地基处理待工程地质详勘提供后，再对地基基础设计及地基处理作进一步的论证。三、构筑物抗浮设计由于工艺流程的要求,其主要构筑物埋入地下较深,建设场地地下水位埋藏较浅,厂区又紧邻资江，渗径较短,对埋深较深的构筑物会产生较大的浮托力,所以抗浮设计至关重要,必须对水池采用抗浮措施。结构抗浮工程措施一般①结构自重抗浮；②配重抗浮；③锚杆或桩基抗浮；④通过设置的盲沟、集水井将地下水导渗排除，从而降低地下水位，满足抗浮；⑤顶板覆土法抗浮。应综合考虑地下水位，构筑物结构特征，地形地貌、地质情况，施工能力等因素，经技术、经济比选后，最终确定采用自重抗浮，桩基抗浮、顶板覆土法抗浮，这既满足了正常使用要求，又满足空池检修要求。2*对于自重小，面积大埋深较深的A-A/O氧化沟、二沉池、拟采用抗拔桩满足抗浮设计要求。*对于自重较大，面积小而埋深较深的配水井、粗格栅间、厂内污水泵房采用结构自重抗浮设计。*对于自重小，面积大埋深较深的接触消毒池，采用顶板覆土满足抗浮设计。四、主要构（建）筑物的结构设计⑴配水井配水井为现浇钢筋混凝土敞口水池，平面尺寸12.4×7.70m，井140 邵阳市污水处理工程初步设计说明书建筑、绿化及结构设计壁高8.0m，埋深4.80m。⑵粗格栅间、厂内污水泵房由粗格栅间、污水泵房、阀门间组成a.粗格栅间：为地下式现浇钢筋砼结构，平面尺寸9.30×2.90m，埋深12.70m，墙壁高13.00m，设方形闸门，启闭机4台。b.污水泵房：为半地下式泵房，平面尺寸6.70×9.80m，埋深12.70m，墙壁高13.00。泵房下部为现浇钢筋砼结构，采用大开挖施工，上部为框架结构，内设起重量为2t的电动单梁悬挂起重机一台。c.阀门间为现浇钢筋砼结构，平面尺寸3.25×6.95m，埋深3.40m，墙壁高3.70m。⑶细格栅间，涡流沉砂及巴氏计量槽为架空式现浇钢筋砼结构。由落地式进水井、高架明渠，支架式园形涡流沉砂池和落地式出水渠组成。沿长方向在细格栅间与涡流沉砂池及涡流沉砂池与巴氏计量槽间各设变形缝一道。2⑷A-A/O氧化沟近期由一座水池组成。每座水池按工艺流程又分为选择区、厌氧区、缺氧区和好氧区。池壁净高6.80m，埋深5.10m，为现浇钢筋混凝土结构。为避免混凝土的早期干缩开裂，沿水池91.0m长方向各设置横向变形缝3条，沿42.40m宽度方向设置宽为2.0m内掺混凝土膨胀剂加强带1条。⑸二沉池本期工程有二个圆形二沉池。二沉池单池内直径为45.0m，由池壁，圆形底板及中心筒构成。池壁净高4.20m，埋深3.70m，中心141 邵阳市污水处理工程初步设计说明书建筑、绿化及结构设计筒高5.25m，为现浇钢筋混凝土结构。为了防止水池收缩开裂，在环形底板8m直径处及沿径向（园心角90°）设置4条径向及一环向宽2.0m，内掺混凝土膨胀剂的加强带，在相应於底板径向加强带的池壁上设4条宽2.0m的池壁竖向加强带。⑹配水井及污泥泵房由内径6.0m的配水井与外径13.00m的环形水池组成。圆形配水井直径6.0m，高4.15m，位于四座二沉池的中心，采用现浇钢筋混凝土结构。污泥泵房由内径为6.75m，外径为13.00m的环形水池构成，墙壁高6.75m，埋深6.05m，为现浇钢筋混凝土结构。上部为框架结构，现浇钢筋混凝土屋面，内设起重量为2t的电动葫芦一台。⑺鼓风机房由进气间，鼓风机房组成。为钢筋混凝土排架结构，采用独立柱基和墙下混凝土条形基础，现烧钢筋混凝土屋面，内设起重量为10t电动单梁桥式起重机一台。⑻接触消毒池、加氯间接触消毒池为半地下式有顶盖水池，现浇钢筋混凝土结构，平面尺寸45.00×15.80m，池壁高3.90m，埋深3.70m，墙壁厚300mm，顶板厚250mm，池顶覆土厚度约0.90m。为了防止水池收缩开裂，沿池长方向设置宽2.0m内掺混凝土膨胀剂加强带1条。⑼配电中心配电中心为单层砖混结构，采用独立柱基和墙下砼条形基础，现浇钢筋砼屋面。142 邵阳市污水处理工程初步设计说明书建筑、绿化及结构设计⑽浓缩脱水机房、机修间、仓库、车库、均为框架结构，采用独立柱基和墙下条形基础，现浇钢筋混凝土屋面。⑾综合楼2综合楼为五层框架结构，建筑面积约1310m。现浇钢筋混凝土楼面和屋面，基础采钢筋混凝土条形基础。⑿挡土墙由于场地地势较低，场区内又分为二个台阶，为了使用安全、整体美观，在场区四周及台阶变化处设浆砌块石挡土墙，墙高约2.0~6.50m。墙顶高程217.30m，长度约995.0m。五、结构主要材料⑴混凝土强度等级：贮水构筑物为C25；其抗渗等级为S6，填料为C15，垫层为C10。灌注桩砼强度等级为C25；附属建筑的上部结构及基础拟采用不低于C20，垫层为C10。⑵钢筋水池、梁和柱的纵向受力钢筋采用HRB335、HRB400级，箍筋采用HPB235级。⑶砌体；地面以下拟采用M10水泥砂浆砌筑MU10蒸压灰砂砖或页岩砖，地面以上拟采用M5混合砂浆砌MU7.5多孔轻质砖或加气混凝土砌块。⑷混凝土外加剂在不满足变形缝设置规定的构筑物设计中，将采用砼外加剂，以防砼早期干缩而发生开裂，外加剂的选择将根据同类超长无缝结143 邵阳市污水处理工程初步设计说明书建筑、绿化及结构设计构设计的成熟经验，经考察认可后采用。6.3.4抗震结构设计根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）附录A，邵阳市的抗震设防烈度为6度，设计基础地震加速度值为0.05g。结构安全等级为二级，各构（建）筑物除泵房属乙类建筑外，其余属丙类建筑。工程设计按地震基本烈度6度设防。抗震设防标准：不进行地震作用计算，但按相关相震规范采用相应的抗震构造。框架抗震等级为四级。144 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计7.电气、仪表及自控设计7.1电气工程设计7.1.1设计范围污水处理厂电气设计范围包括10kV终端杆以下供配电设计及仪表控制系统，具体内容如下：⑴高低压变配电系统；⑵生产用电设备的配电、控制、信号系统及电缆的选型和敷设;⑶各车间的动力及照明设计；⑷构筑物的防雷及接地保护设计。中途提升泵站电气设计范围包括10kV终端杆以下供配电设计及仪表控制系统。7.1.2供电电源污水处理厂为二级用电负荷，要求采用两回路电源供电,电压等级为10kV。一回路主电源由洋溪桥变电站10kV线路架空引来，距离约为2公里；另一回路备用电源由就近10kV架空线延伸引。两路电源一用一备，当一回路电源发生故障时，另一回路电源应能保证全厂连续供电。樟树码头及洄水头提升泵站10kV电源由就近架空线T接引来。交通路提升泵站10KV电源由就近变电站引来，距离约为1公里。7.1.3负荷计算及变压器容污水处理厂配电中心负荷为:近期最大运行负荷约为780kVA,远145 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计期最大运行负荷约为1400kVA，其中高压鼓风机近期一用一备，远期两用一备；低压侧：近期(5万m3/d)约430kVA，远期(10万m3/d)约700kVA；选两台500kVA/10/0.4kV变压器，近期两台变压器一用一备，远期同时运行。樟树码头提升泵站负荷约为：近期最大约为91kVA，远期最大约为124kVA，选一台150kVA/10/0.4kV变压器，供近远期使用。洄水头提升泵站负荷约为：近期最大约为172kVA，远期最大负荷约为233kVA，选一台250kVA/10/0.4kV变压器，供近远期使用。交通车队提升泵站负荷约为：近期最大约为450kVA，远期最大约为790kVA，选两台500kVA/10/0.4kV变压器，近期一用一备，远期同时运行。7.1.4变配电系统污水处理厂主要用电负荷集中在鼓风机房、厂区污水泵房、污泥泵房、氧化沟和脱水车间，根据厂区工艺流程及总图布置，按变配电设备尽可能靠近负荷中心的原则，将总变配电中心建在靠近鼓风机房和脱水车间附近；变配电中心设一套10kV变配电系统，用于10kV/0.4kV变电系统及鼓风机房10kV电机配电；变配电中心装设两台500kVA/10/0.4kV变压器，用于厂区污水泵房、污泥泵房、氧化沟、脱水车间及辅助构筑物等380V低压设备配电。樟树码头提升泵站设一座变配电间,内设一台150kVA/10/0.4kV变压器，用于向提升泵、粗格栅、启闭机、皮带机等380V低压146 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计设备配电。洄水头提升泵站设一座变配电间，内设一台250kVA/10/0.4kV变压器，用于向提升泵、粗格栅、启闭机、皮带机等380V低压设备配电。交通车队提升泵站设一座变配电间，内设两台500kVA/10/0.4kV变压器，近期两台变压器一用一备,远期同时运行,用于向提升泵,粗格栅,启闭机,皮带机等380V低压设备配电.配电设备根据安全、可靠、经济、合理的原则，选用国内技术先进，有成熟运行经验的设备。7.1.5电能计量在污水处理厂10kV进线设置专用计量柜。厂内低压进线柜装设有功及无功电能表，供厂内成本核算用。樟树码头提升泵站和洄水头提升泵站在低压进线柜设有有功无功电能表进行计量。交通车队提升泵站在10kV进线设置专用计量柜进行计量。泵房内低压进线柜装设有功及无功电能表，供成本核算。7.1.6无功补偿鼓风机10KV电动机装设单机电容器补偿柜，补偿柜集中放在配电中心；其余380V负荷在配电中心配电间集中设置电容自动补偿装置。补偿后10kV侧功率因数不低于0.9。厂外提升泵站集中设置0.4kV电容自动补偿装置。补偿后10KV侧功率因数不低于0.9。7.1.7电动机起动方式147 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计厂区处理系统电机采用全压直接起动方式。厂外提升泵站22kW以上电机均采用软起动方式。主要电机控制方式采用PLC集中控制和机旁手动控制两种方式。7.1.8设备选型⑴10kV高压开关柜10kV高压开关柜选用金属铠装移开式封闭开关柜，结构为中置式。主开关为带220V直流弹簧操作机构的真空断路器，二次回路采用微机综合保护装置进行保护、测量和控制。⑵低压配电柜低压配电屏选用抽出式低压开关柜,柜内选用国际先进的空气断路器。这种形式的开关柜是目前较先进且广泛应用的低压配电装置。⑶变压器10/0.4kV变压器选用免维护电力变压器,接线方式采用D.Yn11结线组别。⑷直流电源屏直流电源屏选用带微机控制的直流电源屏。内装50Ah免维护铅酸蓄电池。直流电源屏输入电压为三相~380V交流，输出电压为单相-220V直流，输出回路数为6回路，电流不小于15A。⑸电线电缆10kV电力电缆和0.4kV低压电缆采用YJV交联聚乙烯绝缘电力电缆,控制电缆为KVV电缆。PLC用数据电缆选用DJYPV型148 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计对绞屏蔽电缆，室外直埋电缆采用铠装电缆。7.1.9控制柜工艺设备配套带来的控制柜、机旁按钮箱等应满足下列要求：⑴户外型防护等级不低于IP55，并具有防潮及防冷凝加热装置，外壳为不锈钢结构。⑵具有短路及过载保护功能。⑶具有完整的控制及信号显示功能。⑷带有手动操作按钮及手/自动切换开关。⑸能接收PLC送来的开/停机控制信号。⑹有运行、故障及手/自动切换信号输出至PLC。⑺当一台闸门控制箱控制多台闸门时，闸门控制箱为一路电源进线和多路出线且进线回路带有空气断路器。7.1.10防雷接地保护根据防雷规范要求，全厂建筑物均按第三类防雷建筑物考虑防雷设计，在建筑物屋顶设避雷针或避雷带作防直击雷保护，引下线利用柱内钢筋,并充分利用建筑物基础钢筋等作自然接地体。厂内各主要电气设备金属外壳均须与PE线连接作可靠接地保护；建构筑物内金属管线、门窗及PE线等均须作等电位联结。按照接地规范要求。低压系统采用TN-C-S接地系统。电气设备接地与防雷接地共用接地装置，组成共用接地系统，要求接地电阻≤4Ω。7.1.11照明设计电气照明设有工作照明、应急照明和户外道路照明，照明电源149 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计由各区域内低压配电系统供给。照明光源：室内主要采用荧光灯、白炽灯，室外采用高压钠灯。7.1.12电缆敷设高、低压电力电缆和控制电缆在电缆沟内的电缆支架或桥架上敷设，部分电缆通过穿保护管埋地方式敷设。7.1.13安全消防措施在高低压配电间、变压器室和控制室等处配备有相应数量的化学灭火装置。7.2仪表、计算机自动控制设计7.2.1计算机自动控制系统根据污水处理厂生产工艺流程，整个计算机监控系统分为三层，第一层为现场自动化层，主要有PLC、检测仪表、电控设备等组成。第二层为中心控制管理层，主要有工控机、服务器、投影仪、无线电台、输入/输出设备等组成。第三层为厂部生产管理层，主要有计算机终端、输入/输出设备等组成。中心控制室与厂内现场自动化层之间采用过程总线(工业以太网)进行数据通讯及信息交换，中心控制室与厂部生产管理层之间采用终端总线(以太网)进行数据通讯和信息交换。中心控制室与厂外提升泵站现场自动化层之间采用无线通讯方式进行数据采集和信息交换。7.2.1现场自动化层现场自动化层直接面向生产过程，是分散控制系统的基础，它150 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计直接完成生产过程中的数据采集(采集现场对象的过程变量及状态，如泵状态、流量、压力、温度、PH值等状态瞬时值)、调节控制(对采集到的数据和状态信息进行处理，判断是否正常、可用，是否超限并需要报警；对采集数据的判断结果作出相应的反应，如重新采集某点数据或报警)，以及实现反馈控制或顺序控制等功能。其过程输入信息是面向传感器的信号，如热电阻、变送器及开关量、电能、时间、频率等，其输出是驱动执行机构。构成现场自动化层的装置有PLC工作站、过程检测仪表、配电控制设备等。根据污水处理厂生产性构筑物平面布置，控制系统现场自动化层设置11个PLC工作站。具体分布如下：7.2.2.1配电中心PLC工作站(PLC1)PLC1工作站设在配电中心控制室，负责监测厂区高低压配电。⑴PLC1检测项目配电中心高低压进线电流、电压、有功无功电度、有功无功功率等。7.2.2.2厂内污水泵站及沉砂池PLC工作站(PLC2)PLC2工作站设在厂内污水泵站控制室，负责监控厂内污水泵站设备运行情况。其主要控制设备为粗格栅、潜污泵等。(1)PLC2检测项目粗格栅前后液位差、吸水井液位、潜污泵电流等。沉砂池进水PH；进水SS；细格栅前后液位差等；(2)PLC2控制项目151 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计(a)粗格栅粗格栅机根据格栅前后水位差值控制，当格栅前后水位差值△h≥30cm时，启动格栅机自动运行，△h值及每次运行的时间,根据进水中杂质情况可在中心控制室或PLC现场通过输入设备人工设定或修改。粗格栅机也可根据时间周期控制，即格栅机每隔一段时间运行一次，每次运行时间10分钟或10周次，时间周期可根据进水杂质情况在中心控制室或PLC现场人工设定或修改。同时当进水渠道中的方形闸板关闭时粗格栅应停止运行。(b)皮带输送机皮带输送机与粗格栅机联动控制，联动控制时粗格栅机启动后应启动皮带输送机联动运行；粗格栅机停止运行后应停止皮带输送机运行。(c)潜污泵潜污泵根据吸水井中液位自动控制泵的开/停及运行台数。潜污泵应大小搭配运行，提高工作效率和运行可靠性。同时根据吸水井水位变化实现水泵自动轮换运行。同时为防止潜污泵超低液位时运行损坏水泵，吸水井中除了超声波液位计外还增设一套液位控制器，当吸水井液位超低时强制停止所有潜污泵。在编制潜污泵控制软件时应设置潜污泵的检修周期使潜污泵能得到及时的维护及保养延长潜污泵的使用寿命。(d)细格栅机152 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计细格栅机根据格栅前后水位差值控制，当格栅前后水位差值△h≥30cm时，启动格栅机自动运行，△h值及每次运行的时间,根据进水中杂质情况可在中心控制室或PLC现场通过输入设备人工设定或修改。细格栅机也可根据时间周期控制，即格栅机每隔一段时间运行一次，每次运行时间10分钟或10周次，时间周期可根据进水杂质情况在中心控制室或PLC现场人工设定或修改。(e)螺旋输送压榨机螺旋输送压榨机与细格栅机联动控制，即细格栅机启动后螺旋输送压榨机联动运行；细格栅机停止运行后停止螺旋输送压榨机运行。(f)旋流沉砂池提砂装置以上时间值可在中心控制室或PLC现场人工设定或修改。7.2.2.3#1氧化沟PLC工作站(PLC3)⑴PLC3检测项目厌氧池DO浓度；缺氧池DO浓度；好氧池DO浓度；污泥浓度；风管流量等。(2)PLC3控制项目(a)水下推进器水下推进器按事先设计好的程序连续运行。PLC应累计每台推进器的运行时间，在设备运行8000小时后应发出报警信号并要求对该设备作一次全面的检修。(b)改良型氧化沟电动调节阀153 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计根据改良型氧化沟溶解氧值允许范围调节阀门的开启度。以保证改良型氧化沟好氧微生物顺利进行有机物氧化分解。7.2.2.4#2氧化沟PLC工作站(PLC4)PLC4的检测及控制与PLC3相同。7.2.2.5鼓风机房PLC工作站(PLC5)PLC5设在鼓风机房控制室，负责监控污水处理厂鼓风机及其辅助设备。鼓风机为一成套设备，要求配套的控制系统能根据总风管上的压力变化自动调节鼓风机导向叶角度或鼓风机的运行台数达到恒压供气。同时此系统通过通信总线和控制电缆能与配电中心PLC工作站连网，将设备运行状态，故障状态等参数送至中心控制室，在中心控制室能对设备故障、风量、压力、温度等重要参数设置报警功能，并能在设备出现故障时停止设备的运行。此控制系统由设备制造厂提供。7.2.2.6污泥泵房及二沉池PLC工作站(PLC6)(1)PLC6检测项目污泥泵房吸水井液位、MLSS、出水流量、出水COD、出水PH、污泥回流量、剩余污泥量、污泥回流泵工作电流等；(2)PLC6控制项目(a)回流污泥泵回流污泥泵自动控制时,根据进水流量及污泥回流比自动控制回流污泥泵的运行台数,保证污泥回流量，同时根据吸水井水位的变化，实现污泥泵的自动轮换运行。(b)剩余污泥泵154 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计剩余污泥泵自动控制时,根据储泥池液位自动控制剩余污泥泵的运行台数，同时根据吸水井水位的变化，实现污泥泵的自动轮换运行。为防止潜污泵超低液位时运行损坏水泵，吸水井中除了超声波液位计外还增设一套液位控制器，当吸水井液位降至超低液位强制停止所有潜污泵。在进水阀关闭时应禁止潜污泵的启动。在编制潜污泵控制软件时应设置潜污泵的检修周期使潜污泵能得到及时的维护及保养延长潜污泵的使用寿命。7.2.2.7脱水车间PLC工作站(PLC7)PLC7设在脱水车间控制室，负责监控污水处理厂污泥脱水机及其辅助设备。污泥浓缩及脱水为一成套设备，要求配套的控制系统能根据污泥量自动控制设备的运行台数，根据污泥量及污泥含固率自动控制加药量。同时此系统通过通信总线或控制电缆能与配电中心PLC工作站连网，将设备运行状态，故障状态，加药量等参数送至中心控制室，在中心控制室能对设备故障，加药量等重要参数设置报警功能，并能在污泥浓缩及脱水系统设备出现故障时停止设备的运行。此控制系统由设备制造厂提供。7.2.2.8加氯间PLC工作站(PLC8)PLC8设在加氯间值班室，负责监控污水处理厂加氯系统及其辅助设备。加氯系统为成套设备，要求配套的控制系统能自动控制设备的运行台数及加氯量。同时此系统通过通信总线或控制电缆能与配电中心PLC工作站连网，将设备运行状态，故障状态，加氯量等参数送至中心控制室，在中心控制室能对设备故障，加氯量等重要155 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计参数设置报警功能，并能在加氯系统设备出现故障时停止设备的运行。此控制系统由设备制造厂提供。7.2.2.9樟树码头泵站PLC工作站(PLC9)PLC9工作站设在樟树码头提升泵站配电间，负责监测泵站内低压配电和泵站设备运行情况⑴PLC9检测项目配电间低压进线电流、电压、有功无功电度、有功无功功率等。泵房粗格栅前后液位差、吸水井液位、吸水井超低液位、潜污泵工作电流；(2)PLC9控制项目PLC9控制项目具体情况与PLC2相似。7.2.2.10交通车队泵站PLC工作站(PLC10)PLC10工作站设在交通车队泵站配电间控制室，负责监测泵站内高低压配电及泵站设备运行情况。⑴PLC10检测项目配电间高低压进线电流、电压、有功无功电度、有功无功功率等。泵房粗格栅前后液位差、吸水井液位、吸水井超低液位、潜污泵工作电流；(2)PLC10控制项目PLC10控制项目具体情况与PLC2相似。7.2.2.11洄水头泵站PLC工作站(PLC11)PLC11工作站设在洄水头提升泵站配电间，负责监测泵站内低156 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计压配电和泵站设备运行情况⑴PLC11检测项目配电间低压进线电流、电压、有功无功电度、有功无功功率等。泵房粗格栅前后液位差、吸水井液位、吸水井超低液位、潜污泵工作电流；(2)PLC11控制项目PLC11控制项目具体情况与PLC2相似。7.2.3控制中心控制中心以操作监视为主要内容，兼有部分管理功能。这一层是面向系统操作员和控制系统工程师的，因此需要配备功能强、手段全的计算机系统，确保系统操作员和系统工程师能对系统进行组态、监视和有效的干预，实现优化控制、自适应控制等功能，保证生产过程正常运行。控制中心设在中心控制室，控制中心由二台工业控制计算机、一台服务器组成。二台工控机一台用作监控计算机，一台用作管理计算机，两台计算机互为冗余。一台服务器主要用于过程总线与终端总线的隔离，以进一步提高整个计算机监控系统的可靠性。在中心控制室设置一台大型投影仪，与监控计算机通讯，以使值班人员更清晰地监视全厂的生产实况。控制中心监控计算机长期在线运行，定时巡检各现场PLC采集的数据，对各工艺参数和动力设备的运行实时显示，记录，分析，统计，事故报警，打印，存储等，在彩色显示器上显示动态工艺流程图并在图中相应位置显示被测工艺参数的实时值，动力设备的运157 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计行情况，已发生的事故，显示模拟量检测值的各班，日，月，年曲线图，直方图，趋势图等。根据污水处理厂工艺流程共有以下17幅模拟图（暂定）：·全厂建构筑物总平面图·全厂工艺流程图·全厂管网总平面图·全厂测控仪表位置图·樟树码头中途泵站动态模拟图·洄水头中途泵站动态模拟图·交通车队中途泵站动态模拟图·厂区污水泵房动态模拟图·细格栅沉砂池动态模拟图·改良型氧化沟动态模拟图·鼓风机房动态模拟图·二沉池动态模拟图·污泥回流泵房动态模拟图·脱水车间动态模拟图·厂区高压配电系统图·厂区低压配电系统图·全厂PLC自控系统图在打印机上定时或随机打印“班，日”生产报表，动力设备“开/停”时间表，事故报表，“旬，月，季，年”生产统计报表，每天定时自动生成反映生产情况的数据文件存入磁盘建立生产档案，并可158 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计提供历史数据检索和查询功能显示或打印历史上某一天的生产情况。可检测判断工艺流程中模拟量越限及动力设备出现的故障等事故.若有事故发生时在显示器上显示相应的事故状态，在磁盘上存储发生事故的时间及部位并在打印机上打印出事故通知单。系统对进水流量，PH；出水流量，溶解氧等重要的参数均设置越限报警功能，一但发生报警能实时地在中心控制室特定区域发出声光报警。通过检测计算机键盘,操作人员可遥控各现场PLC,控制动力设备的开/停,设定工艺流程中模拟量越限事故的上下限值,也可人工设定各现场PLC的控制参数.系统应具有的报表及曲线功能如下(暂定):生产班报表,生产日报表,生产旬报表,生产月报表,生产季报表,生产年报表.进水流量变化曲线、粗细格栅液位变化曲线、进水PH+T变化曲线、进水浊度变化曲线、改良型氧化沟溶解氧变化曲线、污泥回流量变化曲线、剩余污泥量变化曲线、鼓风机压力变化曲线、鼓风机温度变化曲线、鼓风流量变化曲线等。管理计算机可作为监控计算机的热备份机,监控计算机与管理计算机之间有冗余的功能，当监控机出现故障时可在瞬间用其替代监控计算机完成其全部功能.管理计算机投入系统运行时可完成上述监控计算机的全部功能.脱离本系统时可充分发挥管理计算机软件丰富的特点,用作计算机辅助设计等工作。在控制中心系统工程师不需要编程就可以通过输入设备方便地进行系统组态、选择控制方式、绘制显示图表、建立有关数据库，159 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计自动生成生产所需的应用软件及帮助软件。经过系统组态后，只要把生成的应用软件向下传递到各相关现场ＰＬＣ控制站，就可以具体实施。系统组态应可对下列项目进行在线组态如系统结构、测量数据、历史数据、控制功能、图形文件、趋势文件、显示方式等。以上各项主要功能应配置汉字系统,各类操作均应以汉字菜单方式显示.7.2.4厂部生产管理层厂部生产管理层由中、高档微机担当的工厂自动化综合服务体系和办公自动化系统组合而成，负责有关的生产管理、成本控制、质量管理等方面的综合处理，达到优化组合的目标。为使厂部管理人员更好、更直接地了解全厂生产情况，在厂部设置了三个计算机终端，即厂长室、工程师办公室和化验室计算机终端作为厂部生产管理层。厂长室终端：可使厂长全面直接的了解全厂的生产情况，下达生产调度指令。工程师办公室终端：可使工程师了解生产情况，及时处理生产过程中出现的一些技术问题。化验室终端：化验人员将一些通过化验获取的水质参数输入计算机网络，以便计算机监控系统获取和保存更多的信息，为今后的生产运行提供更多的有参考价值的历史参数。7.2.5系统网络整个系统采用有线及无线相结合的方式实现各设备间的信息交换以及数据库和系统资源的共享。当前主流的ＰＬＣ都具有非常强160 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计的网络通讯能力，ＰＬＣ系统的开放性也越来越强，各不同厂商的PLC之间相互通讯，PLC网络同通用计算机网络间的通讯，都已进入实用阶段。根据通信网络在整个系统中所起的作用，在选择网络形式时应充分考虑允许多个网络存在，最好选择可传输音频及视频信号的宽带网络。在网络通信功能中应设置密码保护，对各级操作都应设置授仅限制，并记录操作人员工号、操作内容、时间等，防止越权非法操作，确保污水净化厂设备安全有序地运行。7.2.6系统防雷计算机监控系统应做独立的接地系统，PLC模块应按“三类”防雷要求选型。为进一步提高系统的可靠性和稳定性，在系统中加入隔离继电器对所有的DO/DI模块进行防雷隔离，另外在资金许可证的情况下建议在系统中加入防雷模块对所有的AO/AI模块进行防雷隔离。所有的“I/O”模块应可在线检修具有热拔插功能，所有公共端应隔离。7.2.7过程检测仪表根据本工程污水脱氮、除磷及污泥浓缩脱水工艺流程的要求,设置在线检测仪表于各生产现场,根据检测位置的环境条件、检测对象的特殊性、检测的精度及范围、维护管理及调试校正容易、方便等选择仪表的测量原理及防护等级，仪表的输出信号采用DC4～20Ma标准信号。例如：渠道采用明渠流量计，管道采用电磁流量计，生物池溶解氧采用电极式溶解氧测定仪等。对于水质分析仪表设置故161 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计障报警功能。现阶段在设计计算机监控系统时应充分考虑随着计算机技术的进步，将过程控制、质量控制、安全监督、人事管理、经营决策联合起来，运用现代计算机、控制、仪表、通信网络、分布式数据库等先进技术手段,实现生产过程控制和管理的连续化，实时化和同步化，使统计分析报表变成联机实时仿真或处理，从而实现出水水质的优化和降低能耗的目标，进而取得最佳的经济效益。7.3CATV监控系统7.3.1系统目标与要求CATV监控系统兼有工艺设备监视和厂区安全保卫两种功能，该系统采用计算机多媒体技术，组成一个全方位、全天候实时监视、控制系统，CATV系统与计算机自动控制系统有机结合，以便管理人员及时掌握现场情况，实现科学、安全、高效的生产调度及管理系统。7.3.2系统功能CATV系统建成后能满足以下功能要求：每个监控点将图像信号、声音信号和报警信号准确无误地传送到中心控制室。2)中心控制室对所有监控点的设备进行控制和操作。3)中心控制室可对每个摄像机的图像进行存储和回放。4)CATV系统中传输通道选用有线双工光缆传输模式，同时在系统设置时充分考虑系统的可靠性、适用性、先进性、可扩容162 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计性和经济性。7.3.3系统构成本工程CATV系统由三大部分组成。前端子系统、信号传输系统、中心控制显示系统(1)前端子系统CATV前端子系统由摄像机、镜头、云台、调制解码编码器、音频采集装置、防护罩和安装支架等组成。1)摄像机（包括镜头）摄像机通过镜头把监控范围内的现场情况实时摄取后将光信号转换成电信号输出标准的视频信号。为获得高质量的画面信号，镜头要求具有变倍、变焦、光圈自动调节、光线强弱补偿等功能。摄像机要求能全方位360°摄取图像。2)云台云台要求具有上、下、左、右自动旋转的功能，根据现场情况中心控制室操作人员可以控制摄像机所摄取图像画面的大小及角度，令景物更加清晰可辨，监视所控范围内的现场情况。3)调制、解码器调制、解码器由调制和解码两部分组成，调制器可将摄像机产生的视频信号转换成高频射频信号并通过混合器将多个信号混合在同一通道中传输。解码器是系统前端子控制信号的接收和转发装置，它负责接收中心控制室发出的各种控制指令，并将控制指令解码，然后分别送到相应的被控制设备上，如镜头的功能调整，云台的控制，163 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计摄像机电源开关等的控制。4)防护罩及安装支架防护罩及安装支架的安装应能有效防止摄像机被雨水侵蚀和外力损伤，防止灰尘污染镜头，保证所摄取的图像清晰。防护罩及安装支架的材质应具有防腐能力。本工程一期约为21个前端子系统，分别安装在厂区主要工艺构筑物监控点上。(2)信号传输系统信号传输系统包括传送各种视频、音频信号和控制、报警信号所需的各种接口、放大器和干线光缆传输系统应配备各种调制解码器、混合器，实现用一根光缆传输多种信号的功能。(3)中心控制室显示系统中心控制室显示系统由主控制器、视频、音频接口，监视器和多媒体电脑等组成。主控制器包括中心视频、音频数据切换器，控制信号发生器，声光报警相应器、多画面分割器、时间日期发生器，控制键盘、长时间录像机（40天）等设备，将各种信号处理转换进行发送分配和接收分配是主控器的核心部分。另外，控制中心还应设置一台专用的多媒体电脑与系统控制器相连。其不仅可以控制所有监控点的设备，还可以记录和保存所有的图像、语音信息。在中心控制室还应配置一台多媒体服务器与厂区PLC自动化系统进行数据交换。多媒体系统包括：多媒体电脑，多媒体服务器，多媒体视频、164 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计音频处理长、网络界面卡和网络组态及多媒体处理软件等。中心控制室设置一台主监视器（21″彩色），主监视应能对所有的前端图像信号进行切换观看或调度指挥。以上所有设备及传输系统都应设置防雷击保护，保护CATV系统设备的正常工作，避免雷击损坏设。7.4主要仪表及PLC设备选择7.4.1检测仪表污水处理厂检测仪表可分为物理量检测仪表和水质分析测定仪表两种类型。物理量检测仪表例如：压力、流量、温度、液位污水处理厂自动化控制的等仪表，其测量电路较简单，目前国内大多数合资企业生产的此类仪表在可靠性及精度等方面都能满足要求。为降低工程造价，物理量检测仪表建议采用国内合资企业生产的此类仪表。水质分析测定仪表例如：PH、MLSS、DO、COD、等仪表，其测量电路复杂，精度、重显性、响应性、自动校准、自动补偿、自动清洗等方面要求高，从此类仪表的使用情况来看国内企业生产的此类仪表在精度、重显性、可靠性、自动清洗、自动校准、自动补偿等方面都还不能满足污水处理厂自动化控制的要求。此类仪表还要依赖于进口仪表。7.4.2PLC目前生产PLC的厂家很多，各个厂家的PLC性能也千差万别，从地域来看可分为欧美、日本、国内三大类。国内企业所生产的PLC在性能、通讯、市场应用等方面都还属于起步阶段，本工程建议不165 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计要采用国内生产的PLC。日本公司生产的PLC在小型机方面有较大的优势，但是其大型机系统还是近几年才推出的，目前在国内的应用也不是很多，其性能、通讯等方面能否满足污水处理厂自动化控制的要求还有待进一步检验。欧美公司的产品在国内的应用相对较多，其PLC在性能、通讯等方面都能满足污水处理厂自动化控制的要求。本工程拟采用欧美公司性价比较高的产品7.4.3工业控制计算机工业控制计算机应采用全钢结构标准机箱带滤网和减震、加固压条装置，在机械震动较大的环境中应能可靠运行。其电源应采用大功率高可靠性电源装置，能保证其在电网不稳、电气干扰较大的环境中可靠运行。为解决散热及减少现场粉尘浸入工控机还应采用高功率双冷风扇装置，同时工控机的通用部件应采用标准化部件，其均应采用高档产品且经严格测试及老化试验，确保整机质量。综上所述，通过性能及价格等方面的比较，工业控制计算机建议采用进口产品中性价比较高的产品。7.5通讯设计通讯设计建议由当地电信部门设计及施工。通讯设计要求如下：在厂长室、总工室、生产科、设备科、中心控制室等各设一部外线电话；在厂部办公室设传真机一部；在综合楼设置50门程控电话交换机一部用于厂区内部电话联系。166 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计主要电气及自控设备表表10-3序单数名称规格备注号位量厂内电气部分1高压开关柜10Kv630A台132免维护直流屏50Ah-220V套13电力变压器10/0.4kV500kVA台24低压开关柜0.4kV台115电力电缆8.7/10kV项16电力电缆0.6/1kV项17超声波液位计0～10m套38液位差计0～10m套49明渠流量计套110涡街流量计DN600（风管）套211电磁流量计DN1200(回流)套112电磁流量计DN200（剩余）套113超声波流量计DN1600（出水）套114压力变送器0～0.2Mpa套115溶解氧测定仪0.1～10mg/l套616PH测定仪2-12pH0℃～+50℃套117MLSS测定仪0.1～14g/l套218COD测定仪10～120mg/l套119PH测定仪2-12pH0℃～+50℃套120浮球开关套221浊度测定仪套12210KV就地补偿柜120kVA套3167 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计序单数名称规格备注号位量厂内自控部分1工业控制计算机套22计算机套33显示器21”套24显示器19”套45便携式编程电脑套16光盘刻录机套18激光打印机A3套29不间断电源3kVA套1带旁路装置10不间断电源750VA套1带旁路装置11电压保护装置套112浪涌抑制器项113投影仪1600X1200套114网络服务器套115操作台豪华型套316操作台普通型套417PLC1~812”人机接口项8设备配套18以太网数据线多模光纤项121系统附件项122备品备件项123专用维护工具套224软件项125无线电台套126MODEM外置套1CATV监控系统设备表1计算机套1168 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计序单数名称规格备注号位量2电视监视器21”套13前端子系统套214中心控制系统套15传输系统多摸光纤项16系统附件项17防雷装置项18操作台豪华型套19备品备件项110专用维护工具套211软件项1樟树码头泵站1电力变压器10/0.4Kv150kVA台12低压开关柜0.4kV台43电力电缆8.7/10kV项14电力电缆0.6/1kV项15超声波液位计0～10m套16液位差计0～10m套27软启动器30KW/22KW套2/18变频器30KW套19计算机套110浮球液位开关套111显示器19”套112激光打印机A3套113PLC912”人机接口项1设备配套14操作台普通型套1169 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计序单数名称规格备注号位量14不间断电源750VA套1带旁路装置15无线电台套116MODEM外置套1洄水头泵站1电力变压器10/0.4kV250kVA台12低压开关柜0.4Kv台43电力电缆8.7/10kV项14电力电缆0.6/1kV项15超声波液位计0～10m套16液位差计0～10m套27软启动器55KW/45KW套3/18浮球液位开关套19计算机套110显示器19”套111激光打印机A3套112PLC1112”人机接口项1设备配套13操作台普通型套114不间断电源750VA套1带旁路装置15无线电台套116MODEM外置套1交通车队泵站1电力变压器10/0.4kV500kVA台22低压开关柜0.4kV台123高压开关柜10kV630A台54免维护直流屏50Ah-220V套1170 邵阳市污水处理工程初步设计说明书电气、仪表及自控设计序单数名称规格备注号位量5电力电缆8.7/10kV项16电力电缆0.6/1kV项17超声波液位计0～10m套18液位差计0～10m套29软启动器132kW/55kW套2/110变频器132kW套111浮球液位开关套112计算机套113显示器19”套114激光打印机A31套15PLC1012”人机接口项1设备配套16操作台普通型套117不间断电源750VA套1带旁路装置18无线电台套119MODEM外置套1171 邵阳市污水处理工程初步设计说明书机械、通风及除臭设计8.机械、通风及除臭设计8.1机械设备设计8.1.1设计参数⑴设计污水量3一期工程设计污水量为50000m/d。⑵栅渣量33按0.20m/1000m污水量计。3粗格栅栅渣量占25%,为2.5m/d。3细格栅栅渣量占75%，为7.5m/d。栅渣含水率为80～90%,压榨后含水率为55～60%。⑶沉砂量33按0.03L/m污水量计，沉砂量为3m/d，含水率按95%计。砂水分离器出砂含水率按60%计。⑷污泥量近期，剩余污泥干重为10000kg/d，含水率为99.3%，经浓缩脱水后，含水率小于等于80%。8.1.2技术要求现将本工程主要处理机械设备技术要求分述如下：⑴潜污泵型式：立式潜污泵数量：19台172 邵阳市污水处理工程初步设计说明书机械、通风及除臭设计结构与用途：潜污泵安装于厂内污水泵房、污泥泵房和中途提升污水泵房内，采用潜水电机与泵体直联的立式安装的形式，在泵的结构上由蜗形泵壳和闭式单流道叶轮组成，并附有升降用导杆、吊链及出水管自动耦合的联接座。该潜污泵的电机轴与泵轴的连接处，设有双向机械密封，叶轮与蜗壳的滑动面之间装有可更换的磨损坏，以保持泵以最佳效率运行，潜水电机采用自循环冷却水（油），并设有温控、内泄漏等传感器装置等。控制方式为就地按钮操作和PLC控制二种形式。近期厂内污水泵房潜水泵技术规格：33流量470m/h，230m/h总扬程18.0m,16m最后工况与效率≥70%功率45kW,18kW电源50HZ380V防护等级IP68启动方式直接启动近期污泥泵房潜水泵技术规格：333流量1000m/h400m/h50m/h扬程9.0m9.0m9.0m功率37kW22kW4kW电源50HZ380V173 邵阳市污水处理工程初步设计说明书机械、通风及除臭设计防护等级IP68启动方式直接启动近期中途提升泵房潜水泵技术规格：333333流量625m/h,330m/h,1100m/h,520m/h,520m/h,300m/h扬程12.0m12.0m28m23m22m20m功率30kW22kW132kW55kW55kW45kW电源50HZ380V防护等级IP68启动方式直接启动主要材料：泵壳铸铁叶轮铸铁泵轴不锈钢机械密封碳化钨或碳化硅导杆不锈钢吊链不锈钢⑵机械细格栅型式：阶梯式格栅数量：2台a．结构与用途在沉砂池进水渠道上设置2台阶梯式细格栅，用于清除污水中细小的垃圾杂物。设计参数174 邵阳市污水处理工程初步设计说明书机械、通风及除臭设计渠深1950mm渠宽1600mm水深1100mm栅条净隙6mm技术规格安装角60°格栅宽度1540mm电机功率1.5kW3清污能力1m/hr⑶螺旋压榨一体机数量：1台结构与用途：压榨机用于细格栅垃圾的压榨脱水。在结构上主要由驱动装置，压榨管、螺旋体、进料斗、集水槽、出渣管及控制箱等部件组成。运转时，物料受变螺距的螺旋体的挤压后进行脱水，并通过出渣管将脱水后的干渣排出，挤压水汇集到底部的集水槽后排至进水渠内。控制方式为就地单独控制和联动控制二种。联动时，与格栅清污机的操作相配合。技术规格：3压渣能力1.5m/hr(含水量55%)出渣含水率≤55%螺旋压缩管外径300mm螺旋转速5r/min175 邵阳市污水处理工程初步设计说明书机械、通风及除臭设计电机功率2.2kW主要材料：螺旋体不锈钢压榨管不锈钢进料斗不锈钢集水槽不锈钢输送管不锈钢机架碳钢⑷立式浆叶分离机型式：立式浆叶式数量：2台结构与用途：立式浆叶分离机安装在沉砂池工作桥上，通过浆叶的搅拌，使水体产生旋流和轴向涡流造成污水中有机物与砂粒有效分离，又利用旋流的向心力将沉砂聚集于中心砂斗内。分离机传动形式采用齿轮减速电机和圆柱齿轮副二级减速，减速箱内的从动齿轮应带有旋转支承，将空心立轴与之连接后，以悬臂的形式带动浆叶旋转。技术规格：园池直径5500mm池深2500mm集砂斗直径1520mm转速12r/min电机功率1.5kW176 邵阳市污水处理工程初步设计说明书机械、通风及除臭设计主要材料：浆壳不锈钢空心立轴优质碳钢齿轮合金钢箱体铸铁⑸空气提升装置型式：罗茨鼓风机数量：2台结构与用途：鼓风机置于沉砂池处，通过配管向空气提升器（吸砂器）供给压缩空气将沉砂池砂斗内的砂输至砂水分离机。鼓风机采用电机与风机直联的安装形式。技术规格：3流量2.0m/min扬程5m功率3.7kW电源50HZ380V启动方式直接启动供气管径50mm主要材料：机壳铸铁叶轮耐磨合金钢连接管道不锈钢177 邵阳市污水处理工程初步设计说明书机械、通风及除臭设计⑹砂水分离机型式：由砂水分离槽和螺旋输砂槽组成数量：1套a、结构与用途本砂水分离机主要用于沉砂池的砂水分离，水槽的涡流口前，设置一组平行的斜板出流区，螺旋输砂槽与砂水分离槽结合成整体，由型钢支撑，并固定于混凝土的土建基础上，螺旋体为无轴式驱动装置，设有过载保护。b、技术规格最大工作能力15L/s回收沉砂颗粒＞0.2mm回收率＞99%螺旋直径φ220mm安装角22°电源50HZ、380V输出砂粒含水率＞60%c、主要材料全部材料不锈钢⑺鼓风机型式：单级离心式数量：3台结构与用途：鼓风机成套装置包括以下组件：178 邵阳市污水处理工程初步设计说明书机械、通风及除臭设计●主机（含风导叶系统、出风扩压器及完整的高压润滑油系统）●增速齿轮箱、传动齿轮及联轴器●电动机●进风口消声器●进风口空气过滤器●柔性接头●启动辅助阀●启动辅助阀消声器●出风变径管●止回阀●出风蝶阀●隔声罩●就地控制柜LCP和主控制柜MCP●基座和基础螺栓●防震垫●安全可靠和有效运行所需的附件鼓风机用于提供曝气池生物处理所需氧气。鼓风机为电机驱动，单级离心式的垂直剖分整体齿轮结构并附有上述的辅助设备，每台鼓风机采用轴向进气和径向排气方式且排气方位沿径向每15度可调，每台鼓风机配有整体进口过滤器进口消音器，可调进口导叶和可调出口扩压器，整体式增速齿轮箱，出口扩压管，卧式电机，联轴器及其罩壳，进出口弹性接管，出口止回阀，出口蝶阀、隔声罩、电动放空阀及其消音器，润滑油系统和控制系统。179 邵阳市污水处理工程初步设计说明书机械、通风及除臭设计过滤后的空气经鼓风机压缩后排到集气总管，每台鼓风机根据流程要求自动控制其流量变化，起动和停车时放空阀应打开以保证无负荷起动和停车及防止发生喘振。技术规格：3风量192m/min风压7.0m水柱电机功率315kW电源50HZ10KV主要材料：鼓风机机壳铸铁叶轮整体铸造铝合金鼓风机齿轮轴碳钢控制系统的工作原理：①由MCC控制启动首台压缩机，并将其流量设定在最小（45%）当对空气流量的需求增加时，将压缩机的流量调节至最大（100%）。②如果对空气流量的需求仍增加时，第二台压缩机便会自动启动并将其流量设定在最小（45%）。同时将首台压缩机的流量调节至45%，即（45%+45%=90%），以保证空气量的连续过渡。然后再逐步调节首台压缩机流量至100%，最后将第二台压缩机流量调节至100%。③如果说对空气流量的需求进一步增加时，将首台压缩机的流量固定在100%，再将第二台压缩机的流量调节至45%，并同时自动180 邵阳市污水处理工程初步设计说明书机械、通风及除臭设计启动第三台压缩机并将其流量设定在45%。④当污水处理厂的负荷变化时，则氧气的需求随之变化。曝气池中含氧量信号直接传输给MCP主控制器，该信号便与预先设定的要求进行比较。MCP主控制器根据过多或过少含氧量来控制压缩机的输出。⑻微孔曝气器型式：管膜式数量：1440根①结构与用途微孔曝气器系统由空气分配管（包含管道固定和膨胀管道接头）、曝气管、池底固定支架以及冷凝排放系统等构成。将其均匀地排列在曝气池的池底，是高效扩散气体的充氧工具。在结构上，覆盖于曝气器的橡胶膜采用专门技术制成无数微孔，当来自鼓风机的有压空气注入管座与橡胶膜的空间层后，橡胶膜受压变形，微孔扩张而释放出直径为1～3mm微小气泡，对污水进行充氧。一旦停止曝气，胶膜的微孔便自行闭合，防止污水的倒流和微孔的阻塞。②技术规格曝气器长度1000mm3曝气管空气流量8m/h氧利用率（水深6m）≥20%③主要材料微孔橡胶膜EPDM（三元乙丙胶）空气分配管路系统A3181 邵阳市污水处理工程初步设计说明书机械、通风及除臭设计管气管路支架1Cr17Nil2Mo2（316）⑼水下推进器型式：“香蕉型”双叶螺旋浆式数量：22台结构与用途潜水推进器垂直于水面的方向，安装在厌氧池、缺氧池和氧化沟内。该推进器主要由潜水电机、减速装置、螺旋浆、导杆、定位导轨及控制箱等组成。运行时，产生水平的轴向射流，产生推力，使混合液处于悬浮状态。控制方式为人工按钮控制或按时间设定定时控制。技术规格：搅拌叶片直径φ2500mm叶片数2叶螺旋叶片角13°螺旋浆转速56r/min电机功率4kW，5kW主要材料：螺旋浆不锈钢导流罩碳钢转轴不锈钢机械密封碳化硅或碳化乌导轨不锈钢吊链不锈钢182 邵阳市污水处理工程初步设计说明书机械、通风及除臭设计8.2通风及空调设计为防止生产过程中产生的热、湿和有毒有害物质对周围生活、生产环境的污染，确保设备正常运行和职工安全，污水厂内主要构筑物和建筑物均需进行通风和空调设计。⑴鼓风机房鼓风机本身的散热由鼓风机自带风冷却系统解决。通风设计采用四台轴流风机，解决室内正常的通风换气。⑵污泥浓缩脱水机房采用2台轴流风机机械送风、机械排气的方式进行室内通风换气，保证室内空气质量。⑶综合楼为了调节室内空气的温湿度，确保良好的工作条件，满足人体舒适性需求，提高工作效率，本工程综合楼和值班室宿舍安装必需的空调设备。8.3除臭设计本工程污水处理过程中可能会产生臭气的场所有泵房、格栅、沉砂池、氧化池及污泥浓缩、脱水机房，产生的臭气可能会对工作人员及周围居民带来不利影响。8.3.1除臭方法除臭方法经历了一个发展过程，从最初采用的水洗法，逐步发展到效果较好的微生物脱臭法，常见的方法有下面几种：①水清洗和药液清洗法；②活性炭吸附法；183 邵阳市污水处理工程初步设计说明书机械、通风及除臭设计③臭氧氧化法；④土壤脱臭法；⑤燃烧法；⑥生物脱臭法⑴水清洗和药液清洗法水清洗是利用臭气中的某些物质能溶于水的特性，使臭气中的氮气、硫化氢气体和水接触，溶解，达到脱臭的目的。药液清洗法是利用臭气中的某些物质与药液产生中和反应的特性，如利用呈碱性的苛性钠和次氯酸钠溶液，去除臭气中硫化氢等酸性物质，它必须配备较多的附属设施，如药液贮存装置、药液输送装置、排出装置等，运转管理较复杂，而且，与药液不反应的臭气较难去除，效率较低。⑵活性炭吸附法活性炭吸附法是利用活性炭能吸附臭气中含臭物质的特点，达到脱臭的目的。为了有效地脱臭，通常利用各种不同性质的活性炭，在吸附塔内设置吸附酸性物质的活性炭，吸附碱性物质的活性炭和吸附中性物质的活性炭，臭气和各种活性炭接触后，排出吸附塔。与水清洗和药液清洗法相比较，活性炭吸附法具有较高的效率，但活性炭有一饱和期限，超过这一期限，就必须更换活性炭。活性炭吸附法常用于低浓度臭气和脱臭装置的后处理。⑶臭氧氧化法臭氧氧化法是利用臭氧是强氧化剂的特点，使臭气中的化学成份氧化，达到脱臭的目的。184 邵阳市污水处理工程初步设计说明书机械、通风及除臭设计臭氧氧化法有气相和液相之分，由于臭氧产生的化学化反应较慢，一般先通过药液清洗法去除大部分含臭物质，然后再进行臭氧氧化。⑷土壤脱臭法土壤脱臭法是利用土壤中的微生物分解臭气中的化学成份，达到脱臭目的，广义上属于生物脱臭法的范畴。与前几种方法相比较，不需要加药等附属设施，运转管理费用较低，但需有宽阔的场地，定时进行场地修整，设置散水装置，以保持较好的运转状态，同时是处理效果不够稳定。⑸燃烧法燃烧法有直接燃烧法和触媒燃烧法。根据臭气的特点，当温度达到648℃，接触时间0.3S以上时，臭气会直接燃烧，达到脱臭的目的。在污水处理厂内，常利用污泥硝化后产生的沼气，使一些强烈的臭气燃烧，但工程实例较少。⑹生物脱臭法在过去的30年内，生物除臭技术已在欧洲广泛地得到应用，最近也在北美洲开始应用。生物除臭主要利用微生物去除氧化气体中的致臭成份，气体流经生物活性滤料，滤料上面的细菌就会分解致臭物质，产生二氧化碳及水气。微生物寄生在潮湿的滤料上生长出一层薄薄的生物膜，当致臭物质流经滤料时，被吸附并被氧化。主要为以下三个过程：去除有机碳化物185 邵阳市污水处理工程初步设计说明书机械、通风及除臭设计R-NH3→CO2+H2O→富营养物去除有机硫化物R-SH→CO42-+富营养物去除有机氮R-NH2→NO3-+富营养物生物除臭法的优点：●运行管理简单●投资费用及运行、维护费用均低于其它除臭工艺●应用范围广泛，包括：H2S、CS2、氨氮、有机硫化物等●除臭效率达80～95%。综上所述，生物脱臭法具有处理效果好、运行成本低、缓冲容量大、维护管理简单等优点，若需要集中除臭，应采用生物脱臭法。8.3.2本工程采用的除臭措施污水处理厂是否有必要设置集中除臭装置，主要取决于污水厂的位置、经济承受能力以及周围环境的要求等因素。目前绝大多数污水处理厂均没有考虑集中除臭；只有极少数城市污水厂开始考虑集中除臭，而且，也只是处于设计阶段，如深圳、广州等大城市。这些污水厂都是离城区较近，周边环境有除臭要求。本工程污水厂位于资江边，城市下游，若近期考虑集中除臭，则投资大，运行成本高。若运行管理不当，反而增加臭味，影响工作人员的环境。远期，若经济条件许可，可考虑增加集中除臭设施，采用生物除臭法，将产生臭味的构筑物进行加盖加罩，将臭气集中输送至生物滤池进行脱臭。186 邵阳市污水处理工程初步设计说明书机械、通风及除臭设计本工程进水有机物浓度较低，产生的恶臭物较少。厂址周围空旷，没有高大的建筑物阻隔，有利于大气污染物的扩散，而且附近居民少，特别是厂区下风向为资江，更加有利于大气污染扩散远离人群。本工程近期可不设集中除臭设施。厂区内少量的臭气可通过合理的平面布置和绿化设计，利用绿化隔离带，解决臭气对环境的影响问题。187 邵阳市污水处理工程初步设计说明书节能设计9.节能设计9.1节能措施目前，国内有许多污水处理厂虽建有完善的污水、污泥处理工艺，但往往不能坚持运转，只能是转转停停，其主要原因是处理厂能耗太高，即所谓“建得起、用不起”。因此，节能是非常重要的。随着人类的发展和科学的进步，新生事物层出不穷，其中有积极先进的，也有消极落后的。在污水处理领域也同其它事物一样，有许多“新工艺、新技术、新设备和新材料”产生。在本工程设计过程中，积极稳妥地运用四新技术，既注重技术的先进性，又考虑技术的成熟性和实用性，使本工程设计更为合理、更为节省、更为优化。具体表现为以下几方面：⑴工程合理分期，处理构筑物进行合理分组，适应水质、水量的变化，减少运行成本。⑵采用技术先进且成熟的污水处理工艺，微孔曝气，氧利用率提高到23%，充氧动力效率高，节省了能耗。⑶鼓风机房的电耗为全厂电耗的40%以上。本工程鼓风机采用离心式涡轮鼓风机，供气量大小可自动调节。根据好氧池中溶解氧浓度的变化自动调节导向叶片角度，从而改变出风量大小，在保证处理效率的前提下，使供气量最小，节省能耗。⑷水泵采用高效离心潜水泵，效率高（80%以上），能耗较低。188 邵阳市污水处理工程初步设计说明书节能设计⑸污泥处理采用国外进口的离心脱水机，简化工艺、减少投资，而且电耗低、药耗低，减少了运行成本。⑹构筑物布置紧凑，管道无迂回，减少了连络管渠的水头损失，节省了污水提升能耗。⑺全厂采用技术先进的微机测控管理系统，分散检测和控制，集中显示和管理，各种设备均可根据污水水质、流量等参数自动调节运转台数或运行时间，不仅改善了内部管理，而且可使整个污水处理系统在最经济状态下运行，使运行费用最低。9.2节能效果通过采取上述节能措施，水泵效率提高，曝气充氧动力效率提3高，能耗大大下降。污水厂单位水量耗电量为0.22kW·h/m·d，3低于国家标准0.28kW·h/m·d。189 邵阳市污水处理工程初步设计说明书环境保护10.环境保护10.1设计依据根据国家建设项目环境保护的有关管理程序，对邵阳污水处理厂进行环境影响综合分析，主要设计依据如下：⑴《中华人民共和国环境保护法》1989年12月26日⑵《中华人民共和国大气污染防治法》1995年9月5日⑶《中华人民共和国水污染防治法》1996年5月15日⑷《中华人民共和国固体废弃物污染防治法》1996年4月1日⑸《建设项目环境保护管理条例》国务院令第253号1998年11月⑹《关于进一步做好建设项目环境管理工作的几点意见》国家环保局环监（93）第015号⑺《环境影响评价技术导则》HJ/T2.1-2.3-93及HJ/T-2.4-9510.2采用的环境保护标准及范围10.2.1环境保护标准根据邵阳市水环境功能区划确认的纳污水体（资江）的功能，执行下列评价标准。⑴污水处理厂出水水质执行GB8978-96《污水综合排放标准》中的一级标准⑵厂界声学环境执行GB12348-90《工业企业厂界噪声标准》Ⅲ类，工程施工期执行GB12523-90《建筑施工场界噪声限值》190 邵阳市污水处理工程初步设计说明书环境保护⑶恶臭气体执行GB14554-93《恶臭污染物排放标准》中的二级标准⑷污泥执行GB4284-84《农用污泥中污染物控制标准》或GB16889-1997《生活垃圾填埋污染控制标准》⑸资江邵阳河段执行GB3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类⑹大气环境执行GB3095-96《环境空气质量标准》二级⑺声学环境执行GB3096-93《城市区域环境噪声标准》Ⅲ类。10.2.2环境保护范围⑴地面水环境邵阳污水处理厂尾水排放水体为资江。污水厂出水达到GB18918-2002中的一级标准的Ｂ标准。⑵空气环境恶臭对空气环境影响范围为厂界及周边敏感区域，使得敏感区域空气质量不受恶臭影响。⑶噪声污水处理厂厂界及附近敏感点，使上述敏感点不受噪声干扰。⑷固体废弃物可能利用污泥区域的农用土壤，使土壤不受污泥侵害。10.3主要污染源及污染物分析3邵阳污水处理厂工程内容主要为一期规模5万m/d污水厂和103万m/d污水收集系统。工程施工将给周边造成粉尘和噪声污染。运191 邵阳市污水处理工程初步设计说明书环境保护行期泵站的噪声将对周围环境产生影响。污水处理厂污染源分析如下：⑴施工期污染源分析邵阳污水处理厂施工场地土石方运量较大，施工人员达上千人，施工期对环境主要影响有：地面粉尘、施工机械和运输噪声，废弃物和生活垃圾，生活污水和暴雨径流造成的水土流失等。⑵营运期污染源分析营运期污染源主要是污水污染，固体废弃物污染，噪声源和恶臭。a.污水污染源分析污水处理厂自身产生的生活污水及构筑物的生产污水均进入厂区内污水泵房，然后进入污水处理系统进行处理，对外界环境不会造成影响，城市污水经过处理后，达到GB8978-96中一级排放标准，也不会对周围环境造成影响，污水中主要污染物建厂前后排放量和去除量见表10-1。进出水水质及处理程度表10-1水质BOD5CODcrSSNH3-NTP类别设计进水水质（mg/l）140280200253.0设计出水水质（mg/l）206020151.5处理程度（%）8679904050b.固体废弃物分析污水处理厂的固体废弃物主要来自污水、污泥处理过程中产生192 邵阳市污水处理工程初步设计说明书环境保护的栅渣、沉砂和泥饼。污泥经带式脱水机脱水后，泥饼含水率降到70～80%，为非流质固体，可用一般运输设备直接运送至城市垃圾处理厂进行卫生填埋。c.噪声源污水厂的噪声主要有水泵、鼓风机、脱水机等设备，其噪声见表10-2。工程设备噪声源表10-2名称噪声（dBA）鼓风机60～80污水泵50～70污泥泵45～55离心脱水机70～80汽车75～90d.恶臭污水厂产生恶臭的构筑物主要为细格栅间、沉砂池、氧化沟、贮泥池及污泥脱水车间，这些处理设施无组织散发的恶臭气体成份主要含有H2S、NH3和甲硫醇等，其产量受水温、PH值、构筑物设计参数等多种因素的影响。根据对同等规模及同样污水处理工艺产生的恶臭气体进行监测，其结果见表10-3。193 邵阳市污水处理工程初步设计说明书环境保护其它类似工程曝气池边恶臭气体监测结果表10-3位置GB14554-93曝气池边下风向50m下风向100m下风向150m二级标准污染物H2S0.050.030.0050.0070.06NH30.450.180.140.101.5甲硫醇<0.002<0.002<0.002<0.002<0.00710.4项目建设引起的环境影响及对策10.4.1项目实施过程中的环境影响及对策⑴工程建设对环境的影响a.对交通的影响工程建设时，由于车辆运输等原因，会使交通变得拥挤和频繁，较易造成交通问题，这种影响随着工程的结束而消失。b.施工扬尘、噪声的影响扬尘的影响工程施工期间，运输的泥土通常堆放在施工现场，直至施工结束，长达数月。堆土裸露，旱干风致，以致车辆过往，满天尘土，使大气中悬浮颗粒物含量骤增，严重影响市容和景观，施工扬尘将使附近的建筑物、植物等蒙上厚厚的尘土，使邻近居家普遍蒙上一层泥土，给居住区环境的整洁带来许多麻烦。阴雨天气，由于雨水的冲刷以及车辆的辗压，使施工现场变得泥泞不堪，行人步履艰难。噪声的影响施工期间的噪声主要来自污水处理厂建设时施工机械和建筑材料的运输和施工桩基处理。特别是夜间，施工的噪声将产生严重的194 邵阳市污水处理工程初步设计说明书环境保护扰民问题，影响邻近居民的工作和休息。若夜间停止施工，或进行严格控制，则噪声对周围环境的影响将大大减小。c.生活垃圾的影响工程施工时，施工区内上千个劳动力的食宿将会安排在工作区域内，这些临时食宿地的水、电以及生活废弃物若没有做出妥善的安排，则会严重影响施工区的卫生环境，导致工作人员的体力下降，尤其是在夏天，施工区的生活废弃物乱扔，轻则导致蚊蝇孳生，重则致使施工区工人暴发流行疾病，严重影响工程施工进度，同时使附近的居民遭受蚊蝇、臭气、疾病的影响。d.废弃物的影响施工期间将产生许多废弃物，这些废弃物在运输、处置过程中都可能对环境产生影响。车辆装载过多导致沿程废弃物散落满地，影响行人和车辆过往和环境质量。废弃物处置地不明确或无规划乱丢乱放，将影响土地利用、河流流畅，破坏自然生态环境，影响城市的建设和整洁。废弃物的运输需要大量的车辆，如在白天进行，必将影响本地区的交通，使路面交通变得更加拥挤。⑵建设中环境影响的缓解措施a.交通影响的缓解措施工程建设将不可避免地影响该地区的交通。项目开发者在制订实施方案时应充分考虑到这个因素，对于交通特别繁忙的道路要求避让高峰时间（如采用夜间运输，以保证白天畅通）。195 邵阳市污水处理工程初步设计说明书环境保护b.减少扬尘工程施工中旱季风扬尘和机械扬尘导致沿线尘土飞扬，影响附近居民和工厂，为了减少工程扬尘对周围环境的影响，建议施工中遇到连续的晴好天气又起风的情况下，对堆土表面洒上一些水，防止扬尘，同时施工者应对土地环境实行保洁制度。c.施工噪声的控制运输车辆喇叭声、发动机声、混凝土搅拌机声以及地基处理打桩声等造成施工的噪声，为了减少施工对周围居民的影响，工程在距民舍200m的区域内不允许在晚上十一时至次日上午六时内施工，同时应在施工设备和方法中加以考虑，尽量采用低噪声机械。对夜间一定要施工又会影响周围居民生活的工地，应对施工机械采取降噪措施，同时也可在工地周围或居民集中地周围设立临时的声障装置，以保证居民区的声环境质量。d.施工现场废物处理工程建设需要上千个工人，实际需要的人工数决定于工程承包单位的机械化程序。污水厂施工时可能被分成多块同时进行，工程承包单位将在临时工作区域内为工人提供临时的膳宿。项目开发者及工程承包单位应与当地环卫部门联系，及时清理施工现场的生活废弃物；工程承包单位应对施工人员加强教育，不随意乱丢废弃物，保证工人工作生活环境卫生质量。e.倡导文明施工要求施工单位尽可能地减少在施工过程中对周围居民、工厂、学校影响，提倡文明施工，做到“爱民工程”，组织施工单位、街道196 邵阳市污水处理工程初步设计说明书环境保护及业主联络会议，及时协调解决施工中对环境影响问题。f.制定废弃物处置和运输计划工程建设单位将会同有关部门，为本工程的废弃物制定处置计划。运输计划可与有关交通部门联系，车辆运输避开行车高峰，项目开发单位应与运输部门共同做好驾驶员的职业道德教育，按规定路线运输，并不定期地检查执行计划情况。施工中遇到有毒有害废弃物应暂时停止施工并及时与地方环保、卫生部门联系，经他们采取措施处理后才能继续施工。10.4.2项目建成后的环境影响及对策⑴污水处理厂对周围的环境影响a.污水处理厂排放的污水污水处理厂排放的污水是指处理后的尾水和厂内自身排放的污水。本工程采用污水生物脱氮除磷工艺,该工程处理城市污水在技术上已经成熟,在国内外广为应用，设计中主要设备采用国产优质设备和进口设备，监测仪表和控制系统采用进口设备,自动监控水平较高，因此,污水处理厂正常运转是有保证的,能达到相应要求的出水水质,不会对排放水体造成污染。污水处理厂建成后,每天对污染物的去除量见表10-4。197 邵阳市污水处理工程初步设计说明书环境保护污染物去除量表10-43规模(10万m/d)指标建厂前建厂后去除量BOD5(t/d)14.02.012.0CODcr(t/d)28.06.022.0SS(t/d)20.02.018.0NH3-N(t/d)2.51.51.0TP(t/d)0.30.150.15从表10-4可看出,污水处理厂建成运转后,每天将大量减少污染物的排放量,对保护周围地区的环境将起到良好的作用。污水处理厂自身产生的生活污水及构筑物的生产污水(如上清液等)均排入进水泵房,然后进入污水处理系统进行处理,对外界不会造成污染。b.污水处理厂产生的污泥污泥经采用先进的进口带式脱水设备脱水后，其泥饼含水率已降低至70~80%，为非流质固体，可用一般运输工具直接外运。c.臭味对环境的影响由于一般污水处理厂内很多污水处理设施均为敞开式水池，所以污水的臭味散发在大气中，势必会影响到周围地区。为了解决污水对环境的影响程度，我国某些城市曾作过专门的现状闻味调查，组织了10名30岁以下无烟酒嗜好未婚男女青年进行现场臭味嗅闻。现状调查将臭味强度分成六级见表10-5。198 邵阳市污水处理工程初步设计说明书环境保护臭味强度分级表表10-5强度指标0无气味1勉强能感觉到气味（感觉阈值）2气味很弱但能分辨其性质（识别阈值）3很容量感觉到气味4强烈的气味5无法忍受的极强气味调查人员分别在下风向设5、30、50、70、100、200、300m等距离，来回嗅闻，并以上风向作为对照嗅闻。调查当天的风向为NE，风速约4.5m/s，气温12℃，嗅闻结果如表10-6所示。嗅闻调查表表10-6嗅闻人员感觉比例（%）风向距离0123455100上风向201005604030100502080下风704060向10020701020050503008020199 邵阳市污水处理工程初步设计说明书环境保护由嗅闻结果统计可知，在污水处理设施下风向70m范围内，其臭味对人的感觉影响明显，在200m以外，则臭味已基本闻不到。而在污水处理设施上风向20m外对臭味的感觉已不明显。因此，一般需要满足200m的隔离带，才能有居住区。邵阳污水厂离居民区较远，距离大于200m，臭味产生的影响不大。污水处理厂的噪声来源于厂内传动机械工作时发出的噪声，有鼓风机、污水泵、污泥泵的噪声、有除砂机、砂水分离机的噪声，还有厂区内外来自车辆等的噪声。e.视觉与景观影响污水厂的建设可能对周围环境带来美学方面的一定影响，这需要有优美的建筑设计和园林绿化来克服。本工程注意建筑和园林绿化设计。⑵对环境影响的对策虽然本工程建成运行后对周围环境影响不大，但为了进一步减小工程对环境的影响，本工程拟采取以下措施：a.为改善厂区工人的操作条件，总体布置与常年风向结合起来。为最大程度地减少污水厂对环境的影响，在总平面布置上将厂前区布置在北面，而将处理构筑物布置在该厂南面，使臭味对厂前区和周围环境无影响。b.本工程污泥泵采用潜污泵，在水下，基本无噪声。脱水机等均设在室内，经过隔声以后传播到外环境时已衰减很多。据调查资料表明，距机房30m时测得的噪声值已达到国家的《城市区域环境200 邵阳市污水处理工程初步设计说明书环境保护噪声标准》（GB3096-93）的标准值，且采用先进的低噪声设备，对环境的影响进一步减小。c.本工程在建筑设计上充分体现园林式与现代化相结合建筑风格，与周围建筑风格相协调，并布置建筑小品，搞好园林绿化，种植多种树木，爬藤植物和草木植物，提高景观质量。污水厂尽可能增加厂区绿化面积，厂区绿化利用道路两侧的空地、构（建）筑物周围和其它空地见缝插针进行。沿厂区围墙内侧布置吸抗性强的灌木树，逐渐形成隔离带。201 邵阳市污水处理工程初步设计说明书劳动安全卫生及消防11.劳动安全卫生及消防11.1设计依据⑴《中华人民共和国劳动法》1995年1月1日⑵《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》劳动部1996年10月4日⑶《关于生产性建设工程项目职业安全卫生监察的暂行规定》[劳字（1998）48号]⑷《国务院关于加强防尘防毒工作决定》[国发（1984）97号]⑸《工业企业设计卫生标准》[TJ36-79]⑹《工业企业噪声控制设计规范》[GBJ87-85]⑺《工业企业煤气安全规程》[GB6222-86]⑻《建筑设计防火规范》[GBJ16-87，2001年版]⑼《建筑物防雷设计规范》[GB50057-94]⑽《建筑抗震设计规范》[GBJ11-89]⑾《城镇燃气设计规范》[GB50028-93]⑿《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》[GB500058-92]⒀《采暖通风与调节设计规范》[GBJ19-87]劳动安全卫生设计除依据以上法规外，还须遵守湖南省及邵阳市的有关劳动安全卫生的规定。202 邵阳市污水处理工程初步设计说明书劳动安全卫生及消防11.2主要危害因素分析本工程的主要危害因素可分为两类，其一为自然因素形成的危害和不利影响；一般包括地震、不良地质、暑热、雷击、暴雨等因素；其二为生产过程中产生的危害，包括有害尘毒、火灾爆炸事故、机械伤害、噪声振动、触电事故、坠落及碰撞等各种因素。⑴自然危害因素分析a.地震地震是一种能产生巨大破坏的自然现象，尤其对构筑物的破坏作用更为明显。它作用范围大，威胁设备和人员的安全。b.暴雨和洪水暴雨和洪水威胁污水处理厂安全，其作用范围大，但出现的机会不多。c.雷击雷击能破坏建、构筑物和设备，并可能导致火灾和爆炸事故的发生，其出现的机会不大，作用时间短暂。d.不良地质不良地质对建、构筑物的破坏作用较大，甚至影响人员安全。同一地区不良地质对建、构筑物的破坏作用较大，甚至影响人员安全。同一地区不良地质对建筑物的破坏作用往往只有一次，作用时间不长。e.风向风向对有害物质的输送作用明显，若人员处于危害源的下风向，则极为不利。203 邵阳市污水处理工程初步设计说明书劳动安全卫生及消防f.气温人体有最适宜的环境温度，当环境温度超过一定范围，会产生不舒服感，气温过高会发生中暑；气温过低，则可能发生冻坏设备。气温对人的作用广泛，作用时间长，其危害后果较轻。自然危害因素的发生基本是不可避免的，因为它是自然形成的；但可以对其采取相应的防范措施，以减轻人员、设备等可能受到的伤害或损坏。⑵生产危害因素分析a.有毒有害物质氯气是一种黄绿色气体，具有刺激性，有毒，质量为空气的2.53倍，密度3.2kg/m（8℃，1个大气压）。这项危害实际发生在加氯消毒时。b.高温辐射2当工作场所的高温辐射强度大于4.2Jcm·min时，可使人体过热，产生一系列生理功能变化，使人体体温调节失去平衡，水盐代谢出现紊乱，消化及神经系统受到影响，表现为注意力不集中，动作协调性、准确性差，极易发生事故。c.振动与噪声振动能使人体患振动病，主要表现在头晕、乏力、睡眠障碍、心悸、出冷汗等。噪声除损害听觉器官外，对神经系统、心血管系统亦有不良影响。长时间接触，能使人头痛头晕，易疲劳，记忆力减退，使冠心病患者发病率增多。204 邵阳市污水处理工程初步设计说明书劳动安全卫生及消防d.火灾、爆炸火灾是一种剧烈燃烧现象，当燃烧失去控制时，便形成火灾事故，火灾事故能造成较大的人员及财产损失。爆炸同火灾一样，能造成较大的人员伤亡及财产损失。一般来说，本工程火灾及爆炸事故发生的可能性较小。e.其它安全事故压力容器的事故能造成设备损失，危及人身安全。此外，触电、碰撞、坠落、机械伤害等事故均对人身形成伤害，严重时可造成人员的死亡。11.3安全卫生防范措施⑴抗震本工程区域的地震基本裂度为6度，结构设计过程中进行抗震设计。⑵抗洪邵阳污水处理厂位于资江边，在厂区内已考虑了必要的防洪措施，避免积水毁坏设备和构建筑物。⑶防雷本工程变配电中心属二类防雷建筑物，设计已采用避雷带防直击雷，并对非金属的屋顶设置与避雷带共同构成不小于10米宽金属网防感应雷，对其它第三类防雷建筑物采用避雷或防直击雷，放散管及风帽按规范要求采取相应的防雷措施，烟囱设避雷针。205 邵阳市污水处理工程初步设计说明书劳动安全卫生及消防⑷防不良地质根据资料显示，厂区及四周无影响稳定性的活动断裂，无不良地质存在。⑸防暑为防范暑热，采取以下防暑降温措施：在生产厂房采取自然通风或机械通风等通风换气措施，中央控制室、化验室等设空调。⑹合理利用风向邵阳污水处理厂综合楼等辅助建筑物已布置在厂区主导风向的上风向，以避免风向因素的不利影响。⑺减振降噪在生产过程中噪音较大、运行时室外噪音高达100dB以上设置了消音器，并设置减振底座，并选用密闭隔音材料，经以上处理后噪音可大大降低，可降至85dB以下。强振设备与管道间采用柔性连接方式，防止振动造成的危害。在总图布置中，根据声源方向性、建筑物的屏蔽作用及绿化植物的吸纳作用等因素进行布置，减弱噪声对岗位的危害作用。主要生产场所设置能起到隔声作用的操作室、休息室，噪声级均可低于85dB(A)，车间办公室、休息室、操作室等室内噪声级均小于70dB(A)，综合楼内噪声低于60dB(A)；其它生活、卫生用品室内噪声则低于55dB(A)；对于操作工人接触噪声不足8小时的场所及其它作业地点的噪声均满足《工业企业噪声控制设计规范》中的标准要求。206 邵阳市污水处理工程初步设计说明书劳动安全卫生及消防⑻防火防爆在总平面布置中，各生产区域、装置及建筑物的布置均留有足够的防火安全间距，道路设计则满足消防车对通道的要求。在工艺设计中，在可能有燃爆性气体的室内设自然通风及机械通风设施，使燃爆性气体的浓度低于其爆炸下限。有爆炸危险的室内设不发火花地面。污泥处理系统的设备及管道均设有跨接和静电接地装置。在爆炸和火灾危险场所严格按环境的危险类别选用相应的电气设备和灯具；并按有关防雷规范的要求对建筑物采取相应的避雷措施。厂区设计相应的消防给水管网及室内外消火栓。⑼其它为了防止触电事故并保证检修安全，两处及多处操作的设备在机旁设事故开关；1KV以下的设备金属外壳作接零保护；设备设置漏电保护装置。为了防止机械伤害及坠落事故的发生，生产场所梯子、平台及高处通道均设置安全栏杆，栏杆的高度和强度符合国家劳动保护规定；设备的可动部件设置必要的安全防护网、罩；地沟、水井设置盖板；有危险的吊装口、安装孔等处设安全围栏；厂内水池边设置救生衣、救生圈；在有危险性的场所设置相应的安全标志及事故照明设施。绿化对净化空气、降低噪声具有重要作用，是改善卫生环境、美化厂容的有效措施之一，并且绿化能改善景观、调节人的情绪，207 邵阳市污水处理工程初步设计说明书劳动安全卫生及消防从而减少人为的安全事故。厂内设置食堂、办公室、值班宿舍、浴室、厕所等辅助用房。11.4消防11.4.1编制依据⑴《中华人民共和国消防条例》（1984年5月13日）⑵《中华人民共和国消防条例实施细则》⑶《建筑设计防火规范》（GBJ16-87，2001年版）⑷《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）⑸《消防站建筑设计标准》（GBJ1-81）⑹《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）⑺《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）⑻《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140-90）⑼《低倍数泡沫灭火系统设计规范》（GB50151-92）11.4.2防火及消防措施本工程在正常生产情况下，一般不易发生火灾，只有在操作失误、违反规程、管理不当及其它非正常生产情况或意外事故状态下，才可能由各种因素导致火灾发生。因此为了防止火灾的发生，或减少火灾发生造成的损失，根据“预防为主，防消结合”的方针，本工程在设计上采取了相应的防范措施。⑴总图布置在厂区内部平面布置上，按生产性质、工艺要求及火灾危险性的大小等划分出各个相对独立的小区，并在各小区之间采用道路相208 邵阳市污水处理工程初步设计说明书劳动安全卫生及消防隔。厂内道路呈环形布置，保证消防通道畅通，厂内主干道宽6.0m，次干道宽3.5m，污水处理厂设2个出入口，均与厂外道路相连，均满足消防车对道路的要求。在火灾危险性较大的场所设置安全标志及信号装置，在设计中对各类介质管道应涂以相应的识别色。⑵建筑在爆炸危险的甲类厂房采用钢筋混凝土框架或排架结构。甲类厂房利用门、窗洞作为泄压面积，或局部采用轻质屋盖作为泄压面积，泄压面积的设置应避开人员集中的场所和主要交通道路，并靠近容易发生爆炸的部位。其泄压系数为0.05~0.22。本工程建构筑物的耐火等级均至少达到Ⅱ级，主要厂房均设两个出入口。本工程建筑物的防火设计均严格按（GBJ16-87修订本）的规定进行。⑶电气本工程消防设施采用双回路电源供电，其配电线采用非延燃铠装电缆，明敷时置于桥架内或埋地敷设，以保证消防用电的可靠性。厂内设置火灾自动报警系统，使消防人员及时了解火灾情况并采取措施。消防水可在泵房及各车间内任意一个消防箱处控制，从而及时扑救火灾。建、构筑物的设计均根据其不同的防雷级别按防雷规范设置相209 邵阳市污水处理工程初步设计说明书劳动安全卫生及消防应的避雷装置，防止雷击引起的火灾。在爆炸和火灾危险场所严格按照环境的危险类别或区域配置相应的防爆型电器设备和灯具，避免电气火花引起的火灾。电气系统具备短路、过负荷、接地漏电等完备保护系统，防止电气火灾的发生。⑷消防给水及消防设施污水处理厂需建立完善的消防给水系统和消防设施，以保证消防的安全性和可靠性。a.消防水源厂区内已有给水管道系统，给水管在厂区内连接成环，消防给水与生活给水合用。b.室外消防室外设置由室外消火栓组成的消防系统。采用低压给水系统，最不利点的消火栓水压不低于10m，最大消防用水量为15L/s。室外沿道路均匀布置室外消火栓，消火栓间距不大于120m。c.室内消防室内最大消防用水量为10L/s，同时使用水枪数为2个，并集中设置室内消火栓水泵，在各个建筑物内布置室内消火栓，并在建筑物的顶层和底层连接成环，消火栓箱内设置DN10水枪、DN65水龙带、消防泵启动按纽。210 邵阳市污水处理工程初步设计说明书项目管理、实施计划及人员编制12.项目管理、实施计划及人员编制12.1实施原则与步骤⑴本工程项目的实施首先应符合国内基本建设项目的审批程序。⑵建立专门机构作为项目的执行单位，负责项目实施的组织协调和管理工作。⑶由市主管部门委派或指定人担任项目实施负责人，作为项目的法人及用户代表。⑷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，违约责任应按国家的有关法律法规执行。⑸项目执行单位应与项目履行单位协商制定项目实施计划表，并在履行前通知各有关方。项目执行单位应为履行单位开展工作创造条件。项目履行单位应服从项目执行单位的指挥和调度。12.2项目建设的管理机构本工程项目建设的管理机构初步确定为：邵阳污水处理厂工程筹建办公室，下设5个职能部门。负责项目的前期筹备、筹建、监督、管理工作。⑴行政管理：负责日常行政工作以及与项目履行单位的接待、联络等工作。⑵计划财务：负责项目的财务计划和实施计划安排，以及资金211 邵阳市污水处理工程初步设计说明书项目管理、实施计划及人员编制使用安排及收支手续。⑶技术管理：负责项目的技术文件、技术档案的管理工作，主持设计图纸的会审，处理有关技术问题，组织技术交流，组织职工的专业技术培训、技术考核等工作。⑷施工管理：负责项目的土建施工安装的协调与指挥，施工进度与计划的安排，施工质量与施工安全的监督检查及工程的验收工作。⑸设备材料管理，负责项目设备的订货、采购、保管、调拨等验收工作。邵阳市污水处理厂筹建办公室行技计施设政术划工备管管财管材理理务理料部部部部部12.3项目运行的管理机构⑴本项目的管理单位为邵阳市自来水公司，负责管理全市污水处理厂的运行。其组织机构如下：212 邵阳市污水处理工程初步设计说明书项目管理、实施计划及人员编制邵阳市自来水公司总经理邵阳市污水处理厂厂长车水泥心质长事资政产案力修卫队处处控化办保财后技情工工绿理理制验公卫务勤术报段段化工工室分室段段析生产工段管理层次辅助生产工段12.4调试与试运转⑴国内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。⑵进口设备的调试必须由外方技术专家指导进行，有关的细节可在商务谈判商定并写入商务合同。⑶试运转工作应邀请外国专家、设计单位、安装单位共同参加，试运转操作人员上岗前必须通过专业技术培训。⑷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查。213 邵阳市污水处理工程初步设计说明书项目管理、实施计划及人员编制12.5运行管理⑴组织管理①建立完备的生产管理层次；②对生产操作工，管理职工进行必要的资格审查，并组织进行上岗前的专业技术培训；③聘请有资历有经验的专业技术人员负责厂内的技术管理。④制订健全的岗位负责制，安全操作等工厂管理规章制度；⑤招聘专业技术人员提前入岗，参与施工安装调试验收的全过程。⑵技术管理①与市政环保部门监测污水系统水质，监督工厂企业工业废水排放。工业废水排放要求见“污水排入城市下水道水质标准”（CJ3082-1999）；②根据进厂水质、水量的变化，调整运行条件。做好日常水质化验、分析并保存记录。完整的各项资料。③及时整理汇总、分析运行记录，建立运行技术档案。④建立处理构筑物的设备维护保养工作和维护记录的存档。⑤建立信息系统，定期总结运行经验。12.6项目实施计划列出项目实施初步计划安排，供有关单位审阅，最终实施计划将由项目执行单位根据工程进展要求将在商务谈判中确定。项目实施计划详见项目实施计划表12-1214 邵阳市污水处理工程初步设计说明书项目管理、实施计划及人员编制项目实施计划表表12-1期限目标完成项目初步设计及审批、地质详勘、施工2003年3月~2003年9月图设计、征地拆迁及三通一平、设备技术及商务谈判2003年9月~2005年3月完成土建施工、设备采购、人员培训2005年3月～2005年5月完成设备安装2005年5月～2005年9月调试、试运转2005年10月工程验收、正式运行12.7人员编制污水厂人员编制系根据建设部2001年《城市污水处理工程项目建设标准》(修订)进行确定。结合本工程自动化水平较高的特点，参照国内同行业定员的情况，本工程人员编制在《建设标准》规定的总人员定额的基础上进行了适当调整。改造后的污水处理厂应为一个统一的、完整的二级污水处理厂。人员编制按全厂统一考虑，总人员为33人，详见表12-2。各类人员比例详见表12-3。215 邵阳市污水处理工程初步设计说明书项目管理、实施计划及人员编制污水厂人员编制表12-2生产每班班组类别序号岗位备注班次人数人数1厂区污水泵房、沉砂池3132生化池、二沉池、污泥泵房3133鼓风机房、配电中心3264污泥浓缩池、脱水机房313直接生产5樟树码头泵站111人员6交通车队泵站1117洄水头泵站1118中控室1119小计2110仓库、机修12211汽车队122辅助生产12门卫212人员13绿化、清洁11114小计7技术管15厂长、副厂长、总工3理人员16行政、技术管理人员217小计518总计33污水厂人员编制比例表表12-3人员分类人员数（人）比例（%）全厂职工定员数331001.生产人员21642.辅助生产人员7213.管理人员515216 邵阳市污水处理工程初步设计说明书项目管理、实施计划及人员编制12.8人员培训为了做好本项目的建设和运行管理工作，在项目执行过程中，拟对有关建设和管理人员进行有计划的培训工作，以保证项目的顺利执行和运行管理，人员培训主要着重以下几点：⑴提高项目执行管理人员利用贷款的业务水平，充分了解贷款的要求及程序，以保证项目的顺利执行。⑵对项目管理的财务人员进行专业培训，加强他们在执行贷款项目中的能力，使项目管理尽快与国际接轨。⑶对生产管理和操作人员进行上岗前的专业技术培训，提高管理和操作水平，保证项目建成后的正常运行。217 邵阳市污水处理工程初步设计说明书成本分析及技术经济指标13.成本分析及技术经济指标13.1工程投资通过对推荐方案进行的工程概算，本工程近期总投资为9550万元，各分项投资见表13-1。分项投资表表13-1序号项目投资（万元）备注1第一部分工程费用7544其中：建筑工程费4610设备购置费2385安装工程费550其他费用2第二部分费用12533预备费用4404建设期利息2495铺底流动资金676建设项目总投资955013.2成本分析13.2.1基础数据污水、污泥处理成本计算采用的基本数据见表13-2。218 邵阳市污水处理工程初步设计说明书成本分析及技术经济指标基本数据一览表表13-2序号项目单位数量备注31平均日污水量万m/d52总变化系数1.33固定资产原值万元95504无形及递延资产万元125固定资产综合折旧率%4.86残值率%4.07大修理基金提成率%2.08无形及递延资产摊销率%209无形及递延资产摊销年年510日常检修维护费率%1.0其中污水处理厂11计算用电量万度/年600400万度/年12电费单价元/度0.5513聚丙烯酰胺投加量kg/d6.5714聚丙烯酰胺单价元/吨6000015液氯投加量31.5吨/年16液氯单价3000元/吨17职工定员人3318人均年工资福利费元/人·年12000219 邵阳市污水处理工程初步设计说明书成本分析及技术经济指标13.2.2成本计算经计算工程近期年经营成本为859万元，年总成本为1343万元。详见表13-3。年成本表表13-3序号项目单位数量备注1年折旧额万元4552无形及递延资产摊销费万元23大修理基金万元1894电费万元3305药剂费万元496工资福利费万元407维护费万元958污泥外运费及处置费万元379管理费及其它万元12010利息支出万元21年平均11经营成本万元85912总成本万元1343年平均313单位总成本元/m0.74年平均314单位经营成本元/m0.47220 邵阳市污水处理工程初步设计说明书成本分析及技术经济指标13.3技术经济指标主要技术经济指标见表13-4。主要技术经济指标表表13-4序号项目单位数量备注31单位水量投资元/m1910.8032单位经营成本元/m0.4733单位生产总成本元/m0.74234用地指标m/m0.80335单位水量电耗度/m0.336去除每kgBOD5电耗度/kgBOD51.837单位聚丙烯酰胺用量Kg/T3.0221 邵阳市污水处理工程初步设计说明书工程效益评价14.工程效益评价14.1社会效益和环境效益城市污水处理工程是一项保护环境、建设文明卫生城市，为子孙后代造福的公用事业工程，其效益主要表现为社会效益。本工程实施后，可有效地减轻资江的水污染问题，为城市服务，为社会服务，可改善城市市容，提高卫生水平，保护饮用水水源，保护人民身体健康，同时，该项目的建设，可改善城区投资环境，使工业企业不会再因水污染而影响发展，吸引更多的外商投资，促进城市经济发展。因此，本工程是把邵阳市建设成为一座风景优美、经济繁荣、社会稳定、生活方便的文明卫生城市的至关重要的基础设施，可见，其社会效益是显著的。本工程建成投产后，可使排入水体的污染物显著减少。据估算，可减少污染负荷BOD52190吨/年、CODcr4015吨/年、SS3285吨/年、NH3-N182.5吨/年、TP27吨/年。可见，其环境效益也是显著的。14.2经济效益根据国家关于开征污水处理费的有关规定，参照有关城市的经验，结合本工程的实际情况，通过收取排污费，使本工程具有一定的经济效益。本工程并无显著的直接投资效益，但是，其投资的间接经济效益较为重要，主要是通过减少污水污染对社会造222 邵阳市污水处理工程初步设计说明书工程效益评价成的经济损失而表现出来，其表现形式如下：⑴工业企业方面：可减少各工业企业分散进行污水处理所增加的投资和运行管理费，减轻企业负担；⑵废物回收利用方面：污水中含有BOD5、N、P、K等营养成分，这些物质经过污水处理后转让到泥饼中，泥饼可用作农肥及养鱼的饲料；⑶城市供水方面：水厂源水受到污染后，会增加给水处理的费用（如增加投氯量等）；⑷农、牧、渔业方面：水污染可能造成粮食作物、畜产品、水产品的产量下降，造成经济损失；⑸人体健康方面：水污染会造成人的发病率上升，医疗保健费用增加，劳动生产率下降等。223 邵阳市污水处理工程初步设计说明书主要材料及设备15.主要材料及设备15.1三材用量本工程主要建筑三材用量见表15-1。三材用量表表15-13项目水泥（t）钢材（t）木材（m）数量1630668062515.2主要设备本工程所用主要设备包括：工艺设备、电气设备、仪表及自控设备及监控系统设备、化验设备和机修设备等。详见表15.2~15.4。15.2.1主要工艺设备224 邵阳市污水处理工程初步设计说明书主要材料及设备主要工艺设备一览表表15-2安装序单数名称规格备注地点号位量1闸板500×1000套4手电两用2启闭机启闭力4t1.1kw套4粗有效宽度B=0.70m格3回转式机械格栅H=12.60m75°套2栅b=25mmS=10mm间4皮带输送机B=500L=3800套1厂Q=470m3/hH=18m5潜污泵套2内N=45kW污Q=230m3/hH=16.0m6潜污泵套1水N=18kW泵G=2.0tH=18m7LX电动单梁悬挂吊车套1房Lk=5.0m8止回阀DN250个39手动闸阀DN250个31阶梯式格栅B=1540N=1.5kW台2进口2螺旋栅渣输送机L=5000D=360套2进口细3立式浆叶分离机N=1.5kW套2进口格3栅鼓风机1.98m/h53.9Lpa4气提装置（含鼓风机）套2进口及4.0kW沉5进水闸板B×H=1600×1600套2砂36砂水分离器100m/hN=0.75kW套2进口池7手动闸阀DN200套238栅渣压榨机1.5m/hN=2.2kW套1进口1闸板500×1000套4手电两用2启闭机启闭力4t1.1kw套4樟有效宽度B=0.70m3回转式机械格栅H=6.40m75°套2树b=25mmS=10mm4皮带输送机B=500L=3800套1码3Q=625m/hH=12m其中一台5潜污泵套2头N=30kW调速3Q=330m/hH=12m6潜污泵套1泵N=22kWG=3.0tH=12m站7LX电动单梁悬挂吊车套1Lk=5.0m泵8止回阀DN300个29手动闸阀DN300个2房10止回阀DN200个111手动闸阀DN200个1225 邵阳市污水处理工程初步设计说明书主要材料及设备主要工艺设备一览表续表15-2安装序单数名称规格备注地点号位量1闸板1600×1600套4含启闭机2闸板1200×1200套1含启闭机有效宽度B=1.80m交3回转式机械格栅H=10m75°套2b=25mmS=10mm通4皮带输送机B=500L=6000套1车3其中一台Q=1100m/hH=28m5潜污泵套3N=132kW调速队3Q=520m/hH=23m6潜污泵套1泵N=55kWG=5.0tH=18m站7LDA电动单梁桥式吊车套1Lk=7.0m泵8止回阀DN500个3房9手动闸阀DN500个310止回阀DN300个111手动闸阀DN300个11闸板500×1000套4手电两用2启闭机启闭力4t1.1kw套4洄有效宽度B=0.70m3回转式机械格栅H=8.30m75°套2水b=25mmS=10mm头4皮带输送机B=500L=3800套13其中一台Q=520m/hH=22m泵5潜污泵套2N=55kW调速3站Q=300m/hH=20m6潜污泵套1N=45kW泵G=2.0tH=18m7LX电动单梁悬挂吊车套1Lk=5.0m房8止回阀DN250个39手动闸阀DN250个3226 邵阳市污水处理工程初步设计说明书主要材料及设备续表15-2安装序名称规格单位数量备注地点号1水下推进器φ2500N=5kW套3进口2水下推进器φ2500N=4kW套8进口33管膜式微孔曝气器8m/个L=1000套1440进口4手动闸阀DN1000个12A-A/O5手动闸阀DN600个1氧6手动闸阀DN500个1化7圆形闸门DN900个1沟8圆形闸门DN1200个19电动调节阀DN600个110电磁流量计DN600个111手动闸阀DN600个212手动闸阀DN200个101周边传动刮吸泥机φ=45000套22手动闸阀DN300套23Q=1000m/hH=9m3潜水排污泵台3进口N=37kW3Q=400m/hH=9.0m4潜水排污泵台1进口N=22kW二3Q=100m/hH=9m次5潜水排污泵台2进口N=4kW沉淀6手动闸阀DN900套2池7手动闸阀DN500套88手动闸阀DN200套49止回阀DN500套410止回阀DN200套2起重量2.0t起吊高11手动葫芦套19.0m227 邵阳市污水处理工程初步设计说明书主要材料及设备续表15-2安装序单数名称规格备注地点号位量3风量11500m/h1离心风机台2进口，一用一备风压70KPa2配用电机N=315kW台2进口，一用一备3空气过滤器DN800个2进口设备配套鼓4手动蝶阀DN600台2风5伸缩器DN600台26电动蝶阀DN200台2机7旋启式止回阀DN600台2房8空气进口消音器DN800个2进口9排放管消音器DN800个2进口10放空管消音器DN200个2进口11手动蝶阀DN1000台112LDx型电动单梁起重机Lk=10mG=10t套13Q=40~45m/h1离心式污泥脱水机台2进口N=44.5kW3Q=10~50m/h污2污泥进料泵台2进口设备配套N=9.2kW泥3Q=1100~500m/h浓3投药泵台2进口设备配套N=0.55kW缩及4絮凝剂投配装置3.8~4.7kg/h台1进口设备配套脱5污泥螺旋输送机L=9mN=2.2kW台1进口设备配套水车6污泥螺旋输送机L=14.5mN=2.2kW台1进口设备配套间3Q=50m/h7污泥切割机台2进口设备配套N=4kW8电动单梁桥式起重机G=5tLk=11.0m套19墙式轴流风机T35-11型台4接1闸阀DN1000台2触3Q=70m/hH=7.0m消2潜水排污泵台2N=3.0kW毒1真空加氯机40kg/h台2二用一备(带控制柜)2氯气泄漏检测仪307-2000套13氯气自动切换器120kg/h套1加4液压秤2t台2氯间6LX电动单梁悬挂起重机T=2tLk=6.9mH=6m台125°n=2900rpm7轴流风机台4H=6m8漏氯吸收装置1000kg套1228 邵阳市污水处理工程初步设计说明书主要材料及设备15.2.2电气、仪表自控及监控设备材料主要电气及自控设备表表15-3序名称规格单位数量备注号1高压开关柜10kV630A台182免维护直流屏50Ah-220V套23电力变压器10/0.4kV500kVA干式台44电力变压器10/0.4kV250kVA台15电力变压器10/0.4kV150kVA台16低压开关柜0.4kV台197动力配电箱非标台88机旁控制箱非标(由设备带来)台45910kV就地补偿柜100KVAR套310电力电缆8.7/10kV项111电力电缆0.6/1kV项112控制电缆KVV项113计算机电缆DJYPVP项1进水泵房、出14超声波液位计0～10m套8水泵房等15明渠流量计进水套116涡街流量计（风管）套217电磁流量计(回流)套118电磁流量计（剩余）套119电磁流量计（出水）套120压力变送器0～0.1Mpa套121溶解氧测定仪0.1～10mg/l套622PH测定仪2-12PH0℃～+50℃套2进出水23MLSS测定仪0.1～14g/l套3生物池等229 邵阳市污水处理工程初步设计说明书主要材料及设备续表15-3序名称规格单位数量备注号24CODcr测定仪10～120mg/l套1出水25PH测定仪2-12PH0℃～+50℃套1出水26硝氮分析0~100mg/l套1出水27低浓度磷分析仪0~5mg/l套1出水2829SS测定仪0~400mg/l0~100mg/l套1/1进、出水30计算机自控系统套131CATV监控系统套1230 邵阳市污水处理工程初步设计说明书主要材料及设备15.2.3辅助生产设备辅助生产设备一览表表15-4序单数名称规格备注号位量化验设备只考虑常规项目化验1高温炉只22电热恒温干燥箱只33电热恒温培养箱只24分析仪(带一只BOD5培养箱)只25电热恒温水浴锅只36分光光度计只27酸度计只28DO计台39水分测定仪台210气体分析仪台311分析天平台212物理天平台213生物显微镜台114离子纯水交换器台215电冰箱台216电动离心机台117真空泵台218灭菌器台119磁力搅拌器台220微型计算机台121CODcr测定仪台222气相色谱仪台123原子吸水分光度计台124取样器台125水质浊度计台226浮筒式密度计台227浮筒式遥测液位计台5维修设备只考虑污水厂一般零件的修理1台钻最大钻孔直径12mm台1231 邵阳市污水处理工程初步设计说明书主要材料及设备辅助生产设备一览表续表15-4序数名称规格单位备注号量2摇臂钻度最大钻孔直径50mm台13台式砂轮最大直径200mm台14落地砂轮最大直径300mm台15弓锯床最大锯料直径220mm台136空压机0.5m/kg台7台钳台58电动葫芦5t台19交流电焊机330A台110直流电焊机375A台1311乙炔发生器1m/h台112氧气瓶40kg个513卷扬机台114潜污泵台2运输设备1面包车12座辆12交通车45座辆13工具车1.5t辆14泥斗车5t辆15卡车8t辆16叉车1.5t辆1通讯设备1小型电话交换系统50门套12外线直拔电话部5232 邵阳市污水处理工程初步设计说明书结论及建议16.结论及建议16.1结论⑴工程规模33本工程设计规模一期为5万m/d,二期为10万m/d。⑵设计进水水质根据进水水质分析污水厂设计进水水质为：BOD5=140mg/LCODcr=280mg/LSS=200mg/LTN=30mg/LNH3-N=25mg/LTP=3.0mg/L⑶设计出水水质根据城镇污水处理厂污染物排放标准及排放水体的要求,本工程出水水质为：BOD5≤20mg/LCODcr≤60mg/LSS≤20mg/LNH3-N≤15mg/LTP≤1.5mg/L⑷污水处理厂厂址邵阳市污水处理厂厂址选择在城北何家院子洋溪桥。⑸尾水排放水体污水处理厂尾水自排入资江。⑹污水、污泥处理工艺通过对两个污水处理工艺方案：鼓风曝气改良型氧化沟及表面曝气氧化沟进行全面的技术经济比较，推荐污水处理工艺采用鼓风曝气改良型氧化沟生物脱氮除磷工艺。233 邵阳市污水处理工程初步设计说明书结论及建议污泥处理推荐采用机械离心浓缩脱水一体机处理污泥。推荐的工艺方案具有如下特点：a.氧化沟前增设选择区和厌氧区，从而提高脱氮除磷效果，使出水水质稳定达标。b.污泥处理采用技术先进的离心浓缩脱水机,不设重力浓缩池，避免剩余污泥中磷的厌氧释放,确保除磷效果,同时减少了占地面积。c.推荐的污水、污泥处理工艺技术先进成熟,处理效果好,出水水质稳定,运行稳妥可靠、灵活性强，对水质、水量变化的适应性强。d.自动化程度高，操作维护管理简便。e.动力效率高、运行成本低，投资省，占地面积小。⑺主要生产构筑物本工程推荐方案的主要生产构筑物有：粗格栅、厂内污水泵房、细格栅、旋流沉砂池、改良型氧化沟、二沉池、污泥泵房、接触消毒池、加氯间、储泥池、浓缩脱水机房、泥库等。⑻设备选型污水厂内的关键设备：鼓风机、脱水机、加氯机及仪表、自控系统设备等拟从国外进口，其余设备均采用国产优质产品。⑼总平面布置a.厂区功能分区明确、构筑物布置紧凑、管理无迂回，水头损失小、占地面积小。b.进、出水方便、工艺流程顺畅。c.厂区平面布置既考虑了近期的完整性，也考虑了与远期的协调性，使近、远期能有机结合。234 邵阳市污水处理工程初步设计说明书结论及建议d.厂前区布置在西侧，靠近新207国道，厂前区环境较好，交通方便。厂前区内的生产管理建筑物相对集中布置，并与生产区之间采用10m宽完整绿化带隔开。e.注重厂区环境和绿化设计，全厂绿化面积达到50%，污水厂四周围墙边设有10多米宽绿化隔离带，使污水厂对周围环境影响较小，将污水厂建成为一个园林式的工厂。⑽自动控制污水厂的运行管理采用国外先进的自动控制设备、仪表和程序进行自动控制和管理。控制系统由一个中心控制室和9个现场PLC分站组成，分散检测和控制，集中显示和管理。⑾工程经济3本工程项目总投资9550万元，单位水量投资1910.80元/m·d，33单位经营成本0.47元/m，单位生产总成本0.74元/m,年电耗6003万度，单耗0.33kW·h/m·d，实际用地面积0.803ha，单位水量用23地0.803m/m·d，厂区绿化率50%。16.2存在的问题及建议⑴为确保污水厂正常有效地运转，充分发挥本工程的效益，在污水厂建设的同时，应进行配套的污水管道系统和中途提升泵站的建设。⑵为确保污水厂建成后有足够的运行经费，建议对环境资源实行商品化，建立完善的排水设施使用管理体制，使污水厂进入市场，免除无运行费用的后顾之忧。235'