兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告书.doc 85页

'兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告兴化市中堡镇污水处理工程可行性研究报告 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告目录第1章概述11.1项目名称、地点及建设单位11.2编制原则及依据11.3镇域概况、现状分析及规划41.4工程建设必要性和可能性7第2章建设规模及厂址选择82.1工程服务范围和设计年限82.2污水处理厂工程规模82.3厂址选择9第3章进出水水质及处理程度103.1进水水质103.2出水水质113.3污水处理程度12第4章污水处理工艺方案134.1进水可生化性分析134.2污水处理工艺方案论述154.3污水处理工艺方案选择274.4污泥处理工艺方案论述314.5污水消毒方案论述324.6污水深度处理34 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告第5章污水处理厂工程设计365.1生产构筑物设计365.2污泥处理构筑物设计405.3深度处理构筑物设计41第6章污水厂总体设计436.1平面布置436.2高程布置466.3厂内公共工程476.4建筑设计486.5结构设计496.6变配电及通讯设计536.7仪表自控设计56第7章项目环境影响及对策597.1项目实施过程中的环境影响及对策597.2项目建成后的环境影响及对策61第8章节能、消防与安全卫生及建设用地评述648.1节能648.2消防658.3安全生产668.4建设用地评述68第9章建设管理机构、人员编制及建设进度安排70 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告9.1建设管理机构、人员编制709.2建设进度安排729.3招投标计划74第10章投资估算和资金筹措7610.1投资估算7610.2资金筹措与运用79第11章结论与建议8011.1结论8011.2建议81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告第1章概述1.1项目名称、地点及建设单位项目名称：兴化市中堡镇污水处理厂项目地点：兴化市中堡镇建设规模：污水厂设计水量1.0万m3/d占地面积：32000m2（约48亩）污水厂址：兴化市中堡镇区域中心的工业集中区总投资：1956.98万元1.2编制原则及依据1.2.1编制原则1）贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。2）从镇区的实际情况出发，在总体规划的指导下采取全面规划、分步实施的原则，使工程建设与城镇的发展相协调，既保护环境，又最大程度的发挥工程效益。3）采用技术先进成熟、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理的污水处理工艺，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。4）南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告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。5）设备选型立足选用国产成熟、可靠的设备，适当引进部分先进产品，确保整个处理系统能够长期高效稳定运行。6）采用现代化技术手段，实现自动化控制和管理，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。做到技术可靠、经济合理。7）为保证污水处理系统正常运转，供电系统采用双回路电源，且污水厂的运行设备有适当的备用率。8）在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力求在方便施工，便于安装和维护的前提下使各处理构筑物尽量集中;节约用地并留有发展扩建余地。9）厂区竖向设计力求减少厂区填方量和节省污水提升费用。10）建（构）筑物设计力求美观大方、简洁明快，与开发区的建筑风格相协调。1.2.2编制依据1）《兴化市中堡镇生活污水处理工程项目建议书》——兴化市中堡镇人民政府2011.51.2.3编制范围本工程项目编制范围包括污水处理工程（1万m3/d）的污水处理、污泥处理、尾水排放及其它附属构（建）筑物。1.2.4采用的主要规范标准1）《城市给水工程规划规范》（GB50282-1998）南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告2）《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）3）《室外排水设计规范》（GBJ14-87）1997年版4）《泵站设计规范》（GB/T50265-97）5）《地面水环境质量标准》（GB3838-2002）6）《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-99）7）《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJ31-89）8）《城市污水处理厂污水污泥排放标准》（CJ3025-93）9）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）10）《城市污水处理及污染防治技术政策》（建成[2000]124号文）11）《城市污水处理厂工程项目建设标准》建设建标[2001]号12）《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）13）《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）14）《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》（CECS138：2002）15）《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规程》（GB50032-2003）16）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）17）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）18）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）19）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）20）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）21）《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告22）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）23）《供配电系统设计规范》（GB20052-95）24）《10KV及以下变电所设计规范》（GB5053-94）25）《低压配电设计规范》（GBJ108-87）26）《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16）27）《通用用电设备配电设计规范》（GB50055）28）《电力工程电缆设计规范》（GB50217）29）《3~110kV高压配电装置设计规范》（GB50060-92）30）《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65-83）31）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（50062-92）32）《电力装置的电测量仪表装置设计规范》（GBJ63-90）33）《工业企业照明设计标准》（GB50034-92）34）《自动化仪表工程施工及验收规范》（GB50093-2002）1.3镇域概况、现状分析及规划1.3.1镇域概况1、地理区位中堡镇位于兴化市域西北部，距城区27公里，属苏北里下河腹部地区，北有大纵湖，南有蜈蚣湖，处于两湖相拥之地。东与大邹镇、钓鱼镇相连，南与西鲍乡交界，西与周奋乡、缸顾乡为邻，北与盐城市郊区大纵湖乡和义丰镇隔大纵湖相望。镇域东西宽8km，南北长约12km，总面积约84.1Km2。中心地理坐标：东经119°21′，北纬33°9′。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告2、四周概况、社会环境概况、交通状况所建的污水处理厂位于中堡镇区域中心的工业集中区，南面为穿境而过的省道大兴金公路和沟通中庄河、上官河的洋叉河，东西两面为空地，北边是生产河。境内河道纵横交错，有鲤鱼河、中庄河、大溪河等主要河流，水系十分发达。省二级公路S332（大兴金）及新建的一级公路S231公路穿境而过，东距宁靖盐高速约15公里、西距京沪高速约18公里。中堡镇社会经济发展水平一般，2010年完成生产总值（GDP）4.67亿元，人均国内生产总值13368.4元，财政收入1597.3万元，农民人均纯收入9056元。中堡镇生活污水处理厂位于高里庄村，距镇区2.5公里，东临园区路，西与兴泰公路接壤，旁边就是河流。1.3.2自然条件中堡镇气候温和，日照正常，雨量充沛，四季分明，属亚热带湿润气候与温带过渡地区，兼受大陆与海洋气候影响。自然资源丰富，土质肥沃，平均年日照时数2307.7小时，年平均气温为38.2℃，最高达38.2℃，最低为-14.9℃，年平均雨日为100-125天，历年平均降雨量为106mm，夏季盛行东南风，冬季多为北风，年平均风速3.9m/s，最冻土深度为18cm（1980年2月10日）。1991年最高水位3.34m,枯水位1953年0.31m，地面平均真高不足2米，地基真高2.5-3.8米不等，土地承载力为7-8T/m2。境内自然灾害易发区，非常适合农作物的生长。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告1.3.3镇域规划1、镇域人口预测中堡镇镇区建设已初具规模，现有镇区常住人口包括镇区的一个居委会及周围部分自然村的常住人口以及非在册常驻人口总计是7800人，现状建设总用地约0.75平方公里。2、供水现状及规划目前中堡镇由泰州市区域供水干管供水，区域供水干管将清水引入镇区水厂，经加压后供应全镇区及周边村庄。3、污水现状及规划（1）污水现状中堡镇是一个农业化的城镇，三大产业的比重为：50.48︰21.68︰27.84，仍处于农业经济发达期，全年水产养殖业总产量16966T，农业总产值（现行价）达33266万元。镇区污水仍以生活污水为主。（2）污水规划实行雨污分流制。结合中堡镇现状及发展规划，地理位置，现状河道，综合考虑到充分发挥基础设施的规模效应以及环保要求等因素，决定采用集中式污水处理系统，在中堡镇设置一座集中式污水处理厂，污水处理厂设置镇区北部。根据中堡镇发展规划，结合道路骨架的实施，敷设排水管网，各片区内生活及工业污水分别截流后汇集至污水处理厂处理，然后通过泵排入地表水体。结合污水管线布置和地理自然条件布置镇区污水提升泵站，污水提升泵站采用检查井式，全自动控制装置。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告1.4工程建设必要性和可能性1.4.1建设必要性兴化市中堡镇目前尚无污水处理设施，工业企业及生活的污水排放对环境造成污染；提升开发区综合配套能力，改善居住和投资环境；促进中堡镇社会和经济可持续发展。因此，当前中堡镇污水处理厂的兴建刻不容缓。1.4.2建设可能性随着国家一系列环保政策和文件的颁布、水污染治理工作的开展和逐步落实，在全国各地一大批工艺较为先进的污水处理厂已建成并投入运行，各科研院校及设计部门对国内外一些先进的工艺进行了研究并取得了一定的成果，这些都为中堡镇污水处理厂采用可靠的先进工艺与运行管理提供了技术上的保证。本工程作为兴化市中堡镇的重要基础设施规划之一，受到了中堡镇人民政府的高度重视，并已列入中堡镇的总体规划中。目前，工程项目的各项前期准备工作已经开展，建设污水处理厂的时机已成熟，具备可行性。该项目的实施在经济和技术上都是可行的，对地区的经济可持续发展具有重要的意义，也十分必要。项目的建成将有效地改善本地区的自然水环境和集镇形象，保证生活、工业、农业用水的水源水质，促进经济的发展，取得环境保护和经济建设的双赢。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告第2章建设规模及厂址选择2.1工程服务范围和设计年限中堡镇污水处理厂处理规模1万吨/日。管网总长度近15公里，服务面积约10平方公里，服务人口2万人。污水处理工程计划于2013年内完成，全部管网计划于“十二五”期间完成。2.2污水处理厂工程规模2.2.1工程规模确定原则1）排水体制为雨污分流制。2）规划区内的规划人口、建设规模、工业用地、人均综合生活用水量标准等指标根据规划确定的数据。3）规划区内工业废水先进行点源预处理，处理尾水按下水道接入指标排入城市市政管网，与生活污水一同进入污水处理厂。2.2.2污水量预测1）污水量的组成污水量包括以下内容：生活污水：指从住宅、商业、公共设施类以及类似设施排出的污水。工业废水：指以工业废水为主要成分的废水。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告其它：地下渗水量等不可预见水量。2）污水量预测本工程中，根据兴化市中堡镇总体规划文本，并综合考虑供水现状、污水收集状况及地方财力情况后，确定污水厂（2010~2030年）实施规模为1万m3/d。2.3厂址选择城市污水处理厂厂址的选择应满足以下原则：1、充分利用现有的污水干管，减少管道的投资。2、位于城镇边缘地带，符合环境保护要求。3、处理后的水有较好的出路。4、考虑汛期厂址不受洪水的威胁。5、尽可能少占农田或不占良田，且便于农田灌溉和消纳污泥。6、尽可能设在城镇和工厂夏季主导风向的下方。7、应结合城镇总体规划，考虑远景发展，并留有充分的扩建余地。根据兴化市中堡镇总体规划文本，将污水处理厂厂址选在兴化市中堡镇区域中心的工业集中区。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告第3章进出水水质及处理程度3.1进水水质1）根据排放指标确定的污水进厂水水质根据污水量的组成情况分析，进厂水质主要是受两个方面因素影响，一是生活排放污水，二是接入市政管道的工业废水。（1）生活污水排放指标按照《室外排水设计规范》（GB50014-2006），我国生活污水污染物排放指标：BOD5为25～50g/人·d，SS为40～65g/人·d，TN为5～11g/人·d，TP为0.7～1.4g/人·d。设计取生活污水各项指标为：BOD5=35g/人·d，SS=45g/人·dTN=9g/人·d，TP=1.2g/人·d生活污水中BOD5：CODcr按1：2考虑，所以CODcr＝70g/人·d（2）工业废水排放指标根据《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-99），工业企业应在车间附近设置局部处理设施，预处理后尾水排入市政管道，接管最高允许排放浓度：BOD5max≤300mg/lSSmax≤400mg/lCODcrmax≤500mg/l南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告（3）设计采用的进水水质综合以上水质预测方法，同时参考同类工程水质资料数据，本阶段污水处理厂进水水质采用如下：BOD5≤200mg/lCODcr≤300mg/lSS≤320mg/lTN≤40mg/lNH3-N≤35mg/lTP≤5mg/l3.2出水水质根据污染物负荷及总量控制要求本工程出水指标按《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A标准进行设计。BOD5≤10mg/lCODcr≤50mg/lSS≤10mg/lNH3-N≤5mg/l（水温≤12℃时为8mg/l）TN≤15mg/lTP≤0.5mg/l南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告3.3污水处理程度根据污水处理厂设计进水水质及出水水质要求，中堡镇污水处理厂处理程度见表3-1。污水厂进出水水质及处理程度表3-1指标进水（mg/L）出水（mg/L）去除率（%）BOD5200≤1095.0CODCr300≤5083.3SS320≤1096.8NH4+-N40≤587.5TN35≤1557.1TP5≤0.590.0南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告第4章污水处理工艺方案4.1进水可生化性分析根据“二部一局”颁布的《城市污水处理及污染防治技术政策》（建城[2000]124号）第2.3条的规定：“设置城市和重点流域及水资源保护区的建制镇，必须建设二级污水处理设施，可分期分批实施。受纳水体为封闭或半封闭水体时，为防治富营养化，城市污水应进行二级强化处理，增强除磷脱氮的效果；非重点流域和非水源保护区的建制镇，根据当地经济条件和水污染控制要求，可先实行一级强化处理，分期实现二级”。因此本可研报告的污水处理工艺选择只考虑二级生物处理或二级强化生物处理方案。原污水能否采用生化处理，特别是是否适用于生物除磷脱氮工艺，取决于原污水中各种营养成分的含量及其比例能否满足生物生长的需要，因此首先应判断相关的指标能否满足要求。1）BOD5/CODcr比值污水BOD5/CODcr值是判定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法。一般认为BOD5/CODcr>0.45可生化性好，BOD5/CODcr<0.3较难生化，BOD5/CODcr<0.25不易生化。2）BOD5/TN（即C/N）比值C/N比值是判别能否有效脱氮的重要指标。从理论上讲，C/N≥2.86就能进行脱氮，但一般认为，C/N≥3.5才能进行有效脱氮。3）BOD5/TP比值南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告该指标是鉴别能否生物除磷的主要指标。生物除磷是利用活性污泥中聚磷菌在厌氧条件下分解细胞内的聚磷酸盐同时产生ATP，并利用ATP将废水中的脂肪酸等有机物摄入细胞，以PHB（聚-β-羟基丁酸）及糖原等有机颗粒的形式贮存于细胞内；其后在好氧条件下来超量摄取废水中的磷，并把所摄取的磷合成聚磷酸盐而贮存于细胞内后，经沉淀分离，把富含磷的剩余污泥排出系统，达到生物除磷的目的。进水中的BOD5是作为营养物供除磷菌活动的基质，故BOD5/TP是衡量能否达到除磷的重要指标。一般认为，该值要大于20方能进行生物除磷，比值越大，生物除磷效果越明显。根据进水水质预测，中堡镇污水厂进水水质有关指标比值与判别标准比较如表4-1所示：进水水质可生化判别表表4-1指标进水（mg/L）判别指标判别结果BOD5200BOD5/CODcr进水：0.67满足条件标准：0.45CODcr300BOD5/TN进水：5.7满足条件标准：3.5TN35BOD5/TP进水：40满足条件标准：20TP5综上所述，中堡镇污水处理厂工程进水水质不仅适宜于采用二级生化处理工艺，而且还适宜于采用生物脱氮除磷工艺。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告4.2污水处理工艺方案论述4.2.1污水处理工艺一般论述1）污染物去除及处理工艺要求污水处理的目的是去除水中的污染物，使污水得到净化，污水中的主要污染物有BOD5、CODcr、SS、N和P等。根据进出水水质，项目要求的污染物去除率如表4-3所示。从表4-3中可以看出，要求的各种污染物去除率由大到小的排列次序是：SS>BOD5>TP>NH4+-N>CODcr>TN。污水处理工艺的选用是与要求达到的处理效率密切相关的，因此首先需要分析各种污染物的去除机理和所能达到的去除程度。要求达到的污染物去除率表4-2指标进水（mg/L）出水（mg/L）去除率（%）BOD5200≤1095.0CODCr300≤5083.3SS320≤1096.8NH4+-N40≤587.5TN35≤1557.1TP5≤0.590.02）SS和BOD5去除我国现行《室外排水设计规范》（GB50014-2006）中处理工艺或对各种常用处理单元有推荐的处理效率，见表4-3。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告污水处理厂的处理效率表4-3处理级别处理方法主要工艺处理效率（%）SSBOD5一级沉淀法沉淀40-5520-30二级SBR法初次沉淀，曝气70-9065-95A2/O法初次沉淀，氧化沟，二沉60-9065-90从表4-3可以看出，目前应用较为广泛的改良A2/O法、二级活性污泥法等均能满足要求。（1）SS的去除污水中的无机颗粒和大粒径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除，小粒径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小粒径的无机颗粒（包括大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。污水厂出水中悬浮物浓度不仅涉及到反映出水SS指标，出水中的BOD5、CODcr、TP等指标也与之有关。因为组成出水悬浮物的主要成分是活性污泥絮体，其本身的有机成份就高，而有机物本身就含磷，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、CODcr、TP增加。因此，控制污水厂出水的SS指标是基本的，也是很重要的。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告目前采用的大多数污水处理工艺都包含有生物除磷脱氮技术，生物除磷技术是靠聚磷菌对污水中磷的过量吸收作用，形成高含磷量的活性污泥，随剩余污泥排除，使磷从污水中去除。因此，采用生物除磷技术时对出水的SS指标就有较高的要求，否则因出水中高含磷量的悬浮物浓度就会引起出水总磷超标。因此，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，选用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能，选用高效的沉淀池池型，充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。在处理方案选用恰当、工艺参数取值合理和优化单体构筑物设计条件下，完全能够使出水SS指标满足要求。（2）污水中BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，对BOD5降解，利用BOD5合成新细胞，然后对污泥与水进行分离，从而完成BOD5的去除。在活性污泥与污水接触的初期，会出现很高的BOD5去除率，这是由于污水中的有机颗粒和胶体被絮凝和吸附在微生物表面，从而被去除所致。但是，这种吸附作用仅对污水中的悬浮物和胶体起作用，对溶解性有机物则不起作用。因此主要靠活性污泥的这种吸附作用去除BOD5的污水处理工艺，其出水中残余的BOD5仍然很高，属于部分净化。对于非溶解性有机物，微生物必须先将其吸附在表面，然后才能靠生物酶的作用对其水解和吸收，从这种意义来讲保证活性污泥具有较高的吸附性能是很有必要的。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H2南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告O等稳定物质。在合成代谢与分解过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等）直接进入细胞内部被利用，而非溶解有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被胞外酶水解后进入细胞内部被利用，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残余的BOD5浓度很低。根据有关设计资料，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10mg/l以下。在需要满足硝化要求时，污水处理系统必须有足够的泥龄，因此污泥负荷不能太高，这样更有利于出水BOD5浓度保持较低，也就是说，BOD5去除率不单与单项污染物去除率要求有关，也与对污染物去除的总体要求有关。3）CODcr的去除污水中CODcr去除的原理与BOD5基本相同。污水厂CODcr的去除率，取决于进水的可生化性，它与城市污水的组成有关。对于主要以生活污水及成分与生活污水相近的工业废水组成的城市污水，其污水的可生化性较好，出水CODcr值可以控制在较低的水平，能够满足CODcr≤50mg/l的要求。4）氮的去除在城市污水中，氮主要是以还原态形式存在，其中一部分是氨氮（NH3南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告-N），另一部分是各种形式的有机氮（有机N），总称为凯氏氮。用TKN表示。有机氮通过管网和反应池中的细菌的作用发生铵化反应，最终被水解成氨氮，因此，在污水处理厂反应池中，氮最先以氨氮的形式出现。不带硝化的早期污水处理厂，除了细菌自身繁殖（同化作用）消耗掉一部分氨氮（约占微生物本身物质的12%），并随剩余活性污泥排出系统外，进水中的绝大部分还原态氮仍以氨氮形式出现在出水中。自然水体的微生物能将氨氮氧化成硝酸盐或亚硝酸盐氮（硝化反应），消耗水体中的溶解氧，而且亚硝酸盐和氨均有很强的毒性，因此，在流动缓慢和封闭性的水域中，往往会造成水体缺氧而导致鱼类死亡，并为水体的富营养化提供了条件。带有硝化反应的污水处理工艺就是模拟自然水体的硝化现象，通过富集硝化菌，增加曝气量来强化硝化反应过程，将未被细菌所利用的剩余氨氮转化为硝酸盐氮。尽管这一措施能避免自然水体中氧的过度消耗，但由于并未改变出水中总氮的含量，因此水体富营养化的危害依然存在。将硝酸盐还原成气态氮的过程称之为反硝化，参与完成这一过程的微生物称为硝酸盐还原细菌，它能将废水中的溶解性有机物用来合成细胞物质，并将从有机物转化过程中夺取的电子转移给硝酸盐（电子受体），从而使硝酸盐得到还原。尽管此反应是在无氧条件下进行的，但反应的过程与碳化物的好氧降解类似，其区别在于硝酸盐替代分子氧作为电子受体，还原产物由CO2变成N2。综上所述，污水中氮的去除途径可归纳为：（1）有机氮水解成NH3-N有机N+H2OàNH4++OH-南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告（2）NH3-N硝化，转化为NO3--NNH4++2O2àNO3-+2H++H2O+能量（3）NO3--N还原，转化为气态NNO3-+1/2H2Oà1/2N2+5/2O+OH-5）磷的去除污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。城市污水采用生物除磷为主，必要时辅以化学除磷作为补充，以确保出水磷浓度满足排放标准的要求，并尽可能地避免和减少加药量，降低处理成本。生物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降解有机物，并转化为PHB（聚-β-羟基丁酸）储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和吸磷，形成高浓度的含磷污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。生物除磷的优点在于不增加剩余污泥量，处理成本降低。缺点是为了避免剩余污泥中磷的再次释放，对污泥处理工艺的选择有一定的限制。据资料介绍，聚磷菌在厌氧时释放1mg磷后，吸收储存有机物经过分解后产生的能量除用于细胞合成、增殖外，能够吸收2mg以上的磷，因此磷的吸收取决于磷的释放，而磷的释放取决于污水中存在的可快速降解的有机物的含量，一般来说这种有机物与磷的比值越大除磷效果越好。一般的活性污泥法，其剩余污泥中的含磷量为1.5～2%，采用生物除磷工艺的剩余活性中磷的含量可以达到传统活性污泥法的2～3倍，在设计中往往采用4%。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告生物除磷工艺的前提条件是聚磷菌必须在厌氧条件下受到抑制，而后进入好氧阶段才能增大磷的吸收量。因此，污水除磷的处理工艺必须存在厌氧段。根据污水处理厂进水含磷量和出水含磷要求，磷的去除率要求达到90%，出水含磷量为0.5mg/l。采用生物除磷工艺，特别是根据生物除磷原理对处理工艺进行优化后，并严格控制出水SS含量，是能够满足规范要求的。4.2.2污水处理工艺方案论述根据中堡镇污水厂的设计进水水质和要求达到的出水水质标准，本工程最适合也是必须采用的处理工艺是生物脱氮除磷工艺，在满足生物脱氮除磷要求的前提下，BOD5、COD和SS的去除都可以满足排放标准要求。目前，用于城市污水处理具有脱氮除磷效果的污水处理工艺可以分为两大类：按按时间进行分割的间歇式活性污泥法和空间进行分割的连续流活性污泥法。1）按时间分割的间歇式活性污泥法——SBRSBR（SequencingBatchReacter）是序批式活性污泥法的简称，它是一种变容（变水头）反应器，按设定的周期依次进水—沉淀—排水—闲置，再进入下一个周期循环运行。因此，SBR是通过时间而不是空间来实现不同目的的操作，如硝化与反硝化。经过30余年的应用与发展，这种序批式的处理工艺已由传统的SBR发展到ICEAS法，CASS，Unitank法。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告（1）ICEAS——间歇循环延时曝气法是澳大利亚新南威尔士大学与美国ABJ公司1968年合作开发的专利技术，属于第二代SBR工艺。该工艺有一缺氧生物选择器，用以促进菌胶团微生物的繁殖并抑制丝状菌生长。该工艺由曝气、沉淀、排除三个运行阶段组成，在这三个阶段保持连续进水。（2）CASS（CAST）——周期循环曝气活性污泥法是在ICEAS工艺基础上发展起来的第三代SBR工艺。它是SBR工艺和ICEAS工艺的一种更新变型，在国外广泛应用于城市污水和各种工业废水的处理。反应沉淀池由生物选择器和变容反应器组成，以一定的时间顺序运行，其运行过程包括充水——曝气、充水——泥水分离、上清液撇除和充水——闲置等四个阶段组成其运行的一个周期，一个运行周期结束后，重复上一周期的运行并由此循环不止。循环过程中，反应器内的水位随进水而由初始的设计最低水位逐渐上升至最高水位，因而运行过程中其有效容积是逐渐增加的（即变容积运行）。曝气和搅拌阶段结束后，在静止条件下使活性污泥絮凝并进行泥水分离，沉淀结束后通过移动式表面撇水装置排出上清水层并使反应器中的水位恢复至设计最低水位，然后重复上一周期的运行。具体运行过程依次为：（1）充水——曝气阶段。边进水边曝气，同时将主反应器区的污泥回流至生物选择器，污泥回流量约为处理废水量的20%。（2）充水——南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告沉淀阶段。停止曝气，静置沉淀以使泥水分离，在沉淀刚开始时，由于曝气所提供的搅拌作用剩余混合能使污泥发生絮凝，随后污泥以区域沉降的形式下沉，因而所形成的沉淀污泥浓度较高。与SBR工艺不同的是，CAST工艺在沉淀阶段不仅不停止进水，而且污泥回流也不停止。（3）撇水阶段，处于撇水时间需停止进水，撇水器为移动式自动控制装置，排水结束后，撇水器将自动复位。撇水期间，污泥回流系统照常工作，其目的是提高缺氧区的污泥浓度，促进反硝化作用和对磷的释放。（4）闲置阶段。正常闲置期是在撇水器恢复运行状态后4min开始。闲置期间，污泥回流系统照常工作。该工艺具有以下特点：a．系统排出的剩余污泥浓度高，一般可达8g/l以上，体积较小，污泥的沉降性能和脱水性能较好，无需经过专门消化，可直接浓缩脱水。b．该工艺设有选择器、缺氧区和主曝气区。选择器设于池首，防止污泥膨胀，提高了污泥沉降与脱水性能，回流污泥中的硝酸盐在此反应器中得以反硝化，污泥在厌氧环境中释磷，为好氧阶段过量吸收磷从而去除污水中的磷创造条件。c．普通活性污泥法中，如出现水力冲击时，会出现大量污泥从曝气池转移到二沉池，容易导致污泥从生物处理系统中流失，从而降低了生物处理系统的稳定性。但CAST系统如果进水出现短时间有机负荷和水力负荷冲击时，池子的水位由最低水位一直升到最高水位，从而避免污泥的流失。在进水出现长时间高峰流量时，CAST系统从正常循环自动转换到高峰流量循环，以适应来水情况，在操作过程中，撇水频度增加，整个过程可以由控制软件自动执行。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告d．沉淀阶段不进水，污泥沉降过程中无进水水力干扰，即在静止环境中进行，泥水分离效果好，有利于SS去除。e．该池缺点为变水头运行，消耗水头1.5m左右。（3）Unitank法——是SBR的另一种形式，为八十年代后期比利时的史格斯公司所开发，其专利归比利时WespelearSehgers工程公司所有。反应池由三个矩形池组成，三个池水力相通，每个池内均设有供氧设备，在外边两侧矩形池设有固定出水堰和剩余污泥排放口；连续分池进水，具有脱氮除磷效果。其优点是不需回流、无二沉池、布置紧凑、占地面积小。但由于无专门的厌氧区，因此生物除磷效果差。其总的容积利用率为67%。2）按空间分割的连续流活性污泥法该法是指各种功能在不同的空间（不同的池子）内完成。目前较成熟的工艺有：A2/O法、氧化沟法和AB法。（1）A2/O工艺流程简图如下二沉池好氧池(O)缺氧池(A)厌氧池(A)池(A)进水出水混合液回流活性污泥回流图4-1A2/O处理工艺流程简图A2/O工艺是应用最为广泛的生物除磷脱氮技术，它是在AO南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告工艺基础上增设厌氧区而具有脱氮和除磷能力的新型污水处理工艺。该工艺的最大优点是可以充分利用原水中的有机碳源进行反硝化，能有效的去除BOD5和含氮化合物。该工艺的停留时间少于其他同类工艺，且在厌氧（缺氧）、好氧交替交替运行条件下，丝状菌不会大量繁殖，无污泥膨胀之虞。此外，污泥中富含磷，具有较高的肥效。（2）氧化沟法氧化沟工艺是二十世纪五十年代初期在荷兰发展起来的一种污水处理工艺形式，因构造简单、易于维护管理很快得到广泛应用。目前为止已发展成为多种形式，主要有：Passveer单沟型、Orbal同心圆型、Carrousel循环折流型、D型双沟式和T型三沟式等。传统的Passveer单沟型和Carrousel型不具备除磷脱氮功能，但在Carrousel前增设厌氧池，沟体内设缺氧区形成的改良型氧化沟具备生物脱氮除磷功能。Orbal氧化沟为三槽同圆（椭圆）向心流氧化沟，污水依次由外沟进入中沟，最后从内沟排出。三沟内的溶解氧分别控制在0mg/l、1mg/l和2mg/l的水平上。外沟的体积占氧化沟总体积的50%以上，甚至可以达到70%，中沟和内沟的容积分别为氧化沟的20～30%和10～20%。从每条沟的整体来看，都是无终端流线的完全混合反应池，污水在沟内多次循环后进入下一条沟渠，沟与沟之间呈推流式特征。这种形式相当于多个完全混合的生物反应器，互相串联，兼有完全混合式和推流式的特征。相对于其它型式的氧化沟而言，南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告Orbal氧化沟的一个显著特点是独特的0、1、2沟设计使外沟处于亏氧状态从而存在明显的溶解氧梯度，有利于氧的转移，因此具有节能效果。另外，氧化沟的低设计负荷和外沟的缺氧环境使内沟维持较高的污泥浓度，可达到4000mg/l以上。然而Orbal氧化沟因为采用表面搅拌设备，不可避免会带入外沟一定量溶解氧，使得除磷效果一般。D型氧化沟为双沟交替工作式氧化沟，由池容完全相同的两个氧化沟组成，两沟串联运行交替的作为曝气池和沉淀池，不单独设二沉池。为了达到脱氮目的，在D型氧化沟的基础上又发展了半交替工作式的DE氧化沟。该沟设有独立的二沉池和回流污泥系统，两沟交替进行硝化和反硝化。DE型氧化沟的主要缺点是曝气设备和容积利用率低。T型三沟式氧化沟集缺氧、好氧和沉淀于一体，两条边沟交替进行反应和沉淀，无需单独的二沉池和污泥回流，流程简洁，具有生物脱氮功能。由于无专门的厌氧区因此生物除磷效果差。而且由于交替运行总的容积利用率低，设备总数量多、利用率低。（3）AB法AB法是一种生物吸附——降解两段活性污泥法。A段负荷高曝气时间短，仅0.5H左右，污泥负荷高达2～6kgBOD5/kgMLSS.d，B段污泥负荷较低，为0.15～0.30kgBOD5/kgMLSS.d。该法对有机物、氮和磷都有一定的去除率，适用于处理浓度较高、水质水量变化较大的污水。通常进水BOD5大于250mg/L，AB法才有明显的优势。本工程设计进水BOD5为200mg/L，采用AB法显然不太合适。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告从上述各种工艺的优缺点分析来看，在SBR活性污泥法中CASS和Unitank工艺优越；在按空间分割的连续流活性污泥法中，A2/O和Orbal氧化沟法较为优越。4.3污水处理工艺方案选择4.3.1污水处理方案比选根据本工程的建设规模，污水厂进水水质分析以及出水要求，参照国内外类似污水的处理工艺及运行实践，拟选择改良型A2/O工艺与氧化沟工艺作为比选方案，进行比较：1）改良型A2/O工艺流程细格栅沉砂池厌氧池原污水粗格栅进水泵房污泥回流混合液回流消毒接触池二沉池好氧池缺氧池反消化池厌氧池图4-2改良型A2/O工艺流程图该工艺在传统A2/O法的厌氧池之前设置回流污泥反硝化池，微生物利用南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告中的有机物做为碳源进行反硝化，消除了硝态氮对厌氧释磷的不利影响，保证了除磷效果。该工艺简便易行，在厌氧池中分出一格作回流污泥反硝化池即可。工艺的停留时间少于其他同类工艺，且能够同时进行除磷脱氮和有机物的去除在厌氧（缺氧）、好氧交替交替运行条件下，丝状菌不会大量繁殖，无污泥膨胀之虞。此外，污泥中富含磷，具有较高的肥效。2）氧化沟工艺流程图4-3氧化沟工艺流程图最初的普通氧化沟的工艺中污水直接与回流污泥一起进入氧化沟系统。表面曝气机使混合液中溶解氧DO的浓度增加到大约2～3mg/L。在这种充分掺氧的条件下，微生物得到足够的溶解氧来去除BOD；同时，氨也被氧化成硝酸盐和亚硝酸盐，此时，混合液处于有氧状态。在曝气机下游，水流由曝气区的湍流状态变成之后的平流状态，水流维持在最小流速，保证活性污泥处于悬浮状态（平均流速>0.3m/s）。微生物的氧化过程消耗了水中溶解氧，直到DO值降为零，混合液呈缺氧状态。经过缺氧区的反硝化作用，混合液进入有氧区，完成一次循环。该系统中，BOD降解是一个连续过程，硝化作用和反硝化作用发生在同一池中。由于结构的限制，这种氧化沟虽然可以有效的去除BOD，但除磷脱氮的能力有限。经过上述两方案的比较可知，改良型A2/O南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告法具有如下优点，比较适合中堡镇污水处理厂的水质特点和处理要求：（1）处理效果好且稳定，不仅可满足BOD5和SS的去除，且具有很好的脱氮除磷效果；（2）无污泥膨胀现象，出水水质好，并具有一定的耐冲击负荷能力；（3）A2/O池采用微孔布气管曝气，氧利用率较高，耗电量少；（4）占地面积相对较小；运行管理经验成熟且运行费用也相对较低。经综合权衡技术与经济代价，确定中堡镇污水处理工程采用改良型A2/O处理工艺。4.3.2其它主要处理构筑物方案1）沉砂池沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。平流式沉砂池具有构造简单，处理效果较好的优点；竖流沉砂池处理效果一般较差；曝气沉砂池通过向池中鼓入空气而产生旋流，使砂粒间产生磨擦作用，可使砂粒与悬浮性有机物得以分离，且不使细小悬浮物沉淀，便于砂粒和有机物的分别处理和处置；旋流沉砂池通过机械搅拌产生水力涡流，使泥砂和有机物分离，以达到除砂目的。从处理效果看，曝气式和旋流式要优于平流式和竖流式。，本工程考虑用气浮沉砂池。2）沉淀池作为南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告后续处理构筑物，二沉池主要完成混合液固液分离和污泥的浓缩，使出水悬浮物SS及BOD5、TP达到排放标准，回流污泥达到一定的浓度。因此二沉池是一个把关构筑物，一定要力求稳妥，达到最佳处理效果。沉淀池按池型分有竖流式、平流式和幅式三种类型，由于竖流式沉淀池只适用于很小规模的污水处理厂，故本工程不予考虑；平流沉淀池虽然有用地面积小、构造简单、布置紧凑等优点，但存在池数多、设备多、维修量大、维护费用高所带来的投资高、运行费用高的问题，而且目前国产设备缺陷较多，进口设备费用较高；幅流式沉淀池是国内城市污水厂的常用型式，分为中进周出型和双周边型。（1）中进周出型即中心进水、周边出水。来自生化池的混合液首先进入中心筒，然后沿径向进行均匀配水。出水通过周边的三角堰进入集水槽，然后排出。每座幅流式沉淀池采用一台吸刮泥机排泥。（2）双周边型即周边进水、周边出水沉淀池。进入池内的混合液通过周边配水槽槽底的孔口向下流入池体下部，沿径向辐穿池体后从上部返回到出水槽，这样整个池容可以充分利用。因配水、出水在池周边，所以水的纵向流速低；采用中心传动的单吸泥机，使沉泥、浮渣可及时排走，排泥水头小且吸刮泥机构造简单。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告与中进周出式沉淀池相比，双周边沉淀池的主要优点为容积利用率高，污泥层分布均匀，固体通量大，因此在相同水力负荷条件下沉淀效果优于中进周出式，回流污泥容易达到所需浓度，在同样满足脱氮除磷要求的情况下相对节约能耗，因此确定工艺比较方案时选择周边进水，周边出水式幅流式沉淀池。4.4污泥处理工艺方案论述污水厂污水生物处理过程中要产生一定量的污泥，该部分污泥中含有一定量的有机物，如果处置不当再进入水体，还将消耗水体中的溶解氧，造成二次污染。因此，污泥处理是污水厂的重要内容之一。城镇污水厂的污泥处理一般有两种形式，一是先消化再浓缩脱水，二是直接浓缩脱水。污泥消化又有好氧消化和厌氧消化二种方式，好氧消化需消耗大量能源，较少采用。较小规模的污水厂（如5万m3/d以下），因污泥量少，建设污泥消化设施需增加大量投资，运行费用高产生的沼气不稳定，难以利用，一般均采用直接浓缩脱水。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告污泥的厌氧消化是大中型城市污水厂比较普遍采用的污泥处理单元。厌氧消化可使污泥中的有机物质转化为稳定的腐殖质，同时可以使污泥减量化（可减少污泥量20～30%），减少污泥的运输和处置费用，并改善污泥的性质，使之易于脱水，破坏和抑制致病的微生物，并可获得副产物---沼气。产生的沼气大部分用于污泥加热，剩余的沼气可作为民用燃料或用作发电。因污泥消化池产生的沼气中含有硫化氢，直接使用对沼气发动机和燃具有较强的腐蚀性，沼气使用前需进行脱硫处理，需建设一套脱硫装置。在冬季，污泥温度低，池体散热大，消化池产生的沼气不够污泥加热，还需外加能源进行加热。采用污泥消化工艺，虽然可以减少污泥量，减少污泥处置的费用，污泥较稳定，并可获得副产物沼气。对较小规模的污水厂（如5万m3/d以下）而言，因污泥量少建设污泥消化设施需增加大量投资，运行费用高产生的沼气不稳定，难以利用，一般均采用直接浓缩脱水。此外，污泥厌氧消化过程中，污泥中聚积的磷将释放，不利于生物除磷。由于本工程采用的是改良型A2/O活性污泥法，剩余污泥中富含磷，因此污泥处理时不采用污泥消化，而直接经浓缩后脱水。浓缩采用好氧的气浮工艺，以防止磷又重新回到污水处理系统中。具体处理流程如图3-4所示。浓缩池脱水间贮泥池泥饼外运剩余污泥图4-4污泥处理工艺流程图4.5污水消毒方案论述城镇污水处理厂最后处理步骤是消毒。消毒方法大体上可分为两类：物理方法和化学方法。物理方法主要是加热、冷冻、辐照、紫外线和微波消毒等方法。化学方法是利用各种化学药剂进行消毒，常用的化学消毒剂有氯及其化合物、各种卤素、臭氧、重金属等。各种消毒方法的比较详见表4-4。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告氯的价格便宜，消毒可靠又有成熟的经验，是目前国外应用最广泛的消毒剂。氯气通过自动投加系统注入水中，随后在槽体中保持约15～30min，使氯气与病原菌反应，达到消毒目的。在我国的污水处理消毒工艺中，加氯技术是当今普遍采用的方法。氯消毒缺点是有一定风险性，在检修不及时、操作失误或环境温度过高等情况下，氯库和加氯间可能发生氯泄漏事故或爆炸事故，造成极其恶劣的环境污染并危及人群健康与生命。紫外线是近十多年来发展得最快的一种方法。在一些国家，紫外线有逐步取代氯消毒、成为污水处理厂主要消毒方式的趋势。其消毒基本原理为：紫外线对微生物的遗传物质（即DNA）有畸变作用，在吸收了一定剂量的紫外线后，一方面核酸发生突变，DNA的结合键断裂，细胞失去活力后无法进行繁殖；另一方面产生的自由基会引起电离而导致细胞死亡。通过以上作用能使细菌数量大幅度减少而达到灭菌的目的。当紫外线的波长为253.7nm时，DNA对紫外线的吸收达到最大，在这一波长具有最大能量输出的低压水银弧灯被广泛使用。在水量较大时，使用中压或高压水银弧灯。紫外线消毒的主要优点是灭菌效率高、作用时间短、危险性小、无二次污染等，并且消毒时间短，不需建造较大的接触池，建消毒渠即可，占地面积和土建费用大大减少。缺点是设备投资高、灯管寿命短、运行费用高、管理维修麻烦，抗悬浮固体干扰的能力差、对水中SS浓度有严格要求等。本工程根据选用的水处理工艺并结合当地的经济发展条件，推荐采用加氯消毒法。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告几种常用消毒方法的比较表4-4项目液氯臭氧二氧化氯紫外线使用剂量(mg/l)10102-5—接触时间(min)10-305-1010-20短对细菌有效有效有效有效对病毒部分有效有效部分有效部分有效对芽孢无效无效无效无效优点便宜、成熟、有后续消毒作用除色、臭味效果好，现场溶解氧增加，无毒杀菌效果好，无气味，有定型产品快速，无化学药剂缺点对某些病毒、芽孢无效，残毒、产生臭味比氯贵，无后续作用维修管理要求较高无后续作用，对浊度要求高4.6污水深度处理我国是水资源缺乏的国家，推广城市污水回用、实现城市污水资源化，对城市发展具有促进作用。污水经深度处理后，回用在工业用水、生活杂用水、景观河道用水、农业灌溉用水和地下水回注等方面，不仅使淡水资源紧张的状况得到缓解，而且使有限的淡水资源得到合理利用。当今再生回用污水已成为公认的第二水源，国外已有很多工程实例，国内也已开始重视和运用。结合回用水工程实施的经济性、城镇总体规划等因素，本工程对污水厂的二级出水采用深度处理，以满足污水处理厂生产过程中的污泥脱水冲洗用水及厂内绿化、景观、厕所冲洗等用水。根据进、出水要求，设计采用方案如下：南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告方案一：二级出水调节池活性炭吸附出水方案二：二级出水加药絮凝气浮过滤消毒出水污水厂二级出水浊度较低，采用常规工艺不容易处理，而气浮法针对低浊水有较好的效果，因此选择方案二作为设计方案。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告第5章污水处理厂工程设计5.1生产构筑物设计本工程一期主要生产构筑物包括粗格栅间、进水泵房、细格栅、旋流沉砂池、A2/O反应池、沉淀池、接触消毒池等。污水处理厂设计总规模1万m3/d。设计污水量总变化系数K取1.4，厂内的粗格栅间、进水泵房、细格栅、旋流沉砂池按高峰流量设计；改良型A2/O反应池、消毒渠按平均流量设计。平均设计流量：Qavg=10000m3/d=416.7m3/h总变化系数：K=1.4最大设计流量：Qmax=583.4m3/h1）粗格栅间设置两组并列的粗格栅，共用一组进出水渠道。（1）设计参数设计流量：Qmax=416.7m3/h过栅流速：Vmax=0.5m/s栅条间隙：b=28mm栅条间隙数：n=18个（2）工程内容机械格栅二组，格栅宽25mm，安装角度为60°，格栅总长3.0m，总槽宽2.0m。采用机械清渣，南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告选用链条回转式多耙平面格栅除污机，电动功率0.75kw。格栅前后设有手动闸门，作检修和切换用。2）进水泵房（1）设计参数设计流量：Qmax=583.4m3/h（2）工程内容泵房与格栅井合建，平面尺寸7m×8m，选用3台潜污泵，两用一备，每台泵Q=625m3/h，H=10m，配用电机功率37kw。每台水泵出水管上设置电动闸阀和止回阀，配有电动葫芦一套，起吊重量2t，起吊高度10m。3）细格栅细格栅与旋流沉砂池合建，分成并列的两组。（1）设计参数设计流程：Qmax=583.4m3/h过栅流速：Vmax=0.6m/s栅条间隙：b=5mm（2）工程内容设置两组并列的细格栅，每组单独设置进出水渠道，格栅间隙5mm，安装角度60°，格栅总长3.6m，每组槽宽1.0m。设计采用机械清渣，选用背耙式格栅除污机，耙齿有效长度100mm，提升重量200kg，提升速度3m/min，电动机功率0.8kw。4）旋流沉砂池（1）设计参数南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告设计流量：Qmax=583.4m3/h水力表面负荷：150m3/m2·h水力停留时间：28s（2）工程内容设计采用两组圆形旋流沉砂池，单池直径4.0m，池深1.0m。每组池池内设置圆形转动浆板，排砂泵排砂，分离后的沉砂经泵打入砂水分离器，砂渣同脱水污泥外运，洗砂水回流至格栅间。5）改良型A2/O反应池（1）设计参数单池设计流量：5000m3/d设计负荷：0.1kgBOD5/kgMLSS·d回流污泥浓度：XR=4000mg/L污泥回流比：R=75%水力停留时间：大于6h供氧方式：微孔曝气（2）工程内容本工程改良A2/O反应池按平均水量1.0万m3/d设计，共分两格，单组设计规模5000m3/d。改良型A2/O法污泥回流比（外回流）为50~100%，混合液回流（内回流）为100~200%，理论上的脱氮率为70~75%，满足TN去除率的要求，同时对生物除磷效果的强化也较为明显。改良型A2/O生化池采用矩形钢筋混凝土结构，单格平面尺寸40南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告×25×5.0m,有效水深为4.0m，活性污泥回流比R=50~100%。厌氧区及缺氧区内分别设导流墙，将其分格，每格内设潜水搅拌机一台。沉砂池的出水进入反应池的进水渠道，在进水渠道内，水流分别流向两侧，从进水孔进入池内。反应池出水采用矩形薄壁堰，跌落出水。曝气系统设计采用盘式橡胶膜微孔曝气器，共1040个，敷设于池底，距池底0.2m，扩散器氧转移效率为25%。根据所需压力及供气量，选用3台罗茨鼓风机，风量28.6m3/min，排气压力50.8kPa，转速1050r/min。正常情况下，2台工作，1台备用。6）二沉池（1）设计参数设计流量：Q=583.4m3/h表面水力负荷：q=0.8m3/(m2·h)水力停留时间：t=2.5h（2）工程内容设计采用两组周边进水、周边出水的幅流式沉淀池。单池直径28m，池边水深4.0m。进水采用环形平底槽，等距设布水孔，并设单边90°三角堰出水槽集水，出水槽设于池周遍，紧贴进水槽。每座池内设有周边传动刮泥机。7）接触消毒池二级处理出水采用液氯进行消毒，继续进行深度处理用于中水回用的部分水量可不经消毒接触池，直接加药后进入絮凝池。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告（1）设计参数设计流量：Q=500m3/h接触时间：t=40min设计有效水深：h=2.5m设计投加量：5mg/L（2）工程内容设计采用两座三廊道消毒接触池，设计廊道单宽B=2.0m，廊道长8m。采用投加量为1~2kg/h的加氯机2台，一用一备，并轮换使用。液氯的储存选用容量为1000kg的钢瓶，共3只。加氯间及氯库与深度处理部分合建。5.2污泥处理构筑物设计本工艺采用的是改良型A2/O活性污泥法，污泥处理时不采用污泥消化，直接经浓缩后脱水。浓缩采用气浮浓缩池，剩余污泥总量97.67m3/d。1）气浮浓缩池（1）设计参数入流污泥量：Q0=97.67m3/d表面水力负荷：q=1.5m3/(m2·h)污泥温度：t=20℃（2）工程内容设计采用矩形池，平面尺寸为5.0m×2.0m，溶气罐直径0.5m南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告，高度为1.5m。2）贮泥池设矩形贮泥池一座，贮泥周期t=1d，池深4.0m，直径D=6.0m。设计选用自动板框压滤机两台，过滤面积为20m2，装料容积0.4m3，最大滤饼厚度20mm。5.3深度处理构筑物设计为达到水资源的有效利用，节约用水，对污水厂部分二级出水进行深度处理，设计处理规模10000m3/d。1）混合选用内装3个混合单元的静态混合器进行混合,混合器直径400mm，安装在进水管上，混合时间3S。2）絮凝池设计采用两组水平轴式机械絮凝池，絮凝时间为20min，池长6.0m，宽4.0m（与气浮池同宽），设计有效水深3.0m。池内设两排搅拌器，每排2个，搅拌器长2.2m，三排搅拌器合用一台电动机带动。3）气浮池设计采用两组气浮池，气浮池宽4.0m，池长8.0m，气浮池接触室上升流速20mm/s，气浮分离速度2.2mm/s，气浮池分离室停留时间20min。集水管采用穿孔管，沿池长方向均布，选用溶气罐两只，一用一备，溶气罐过流密度150m3/(h·m2)，南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告压力0.25MPa。集渣槽设于气浮池进水端，设计采用刮渣机逆向刮渣，选用桥式刮渣机，功率为1.5kw。4）普通快滤池设计两组普通快滤池，每组2个，单排布置，单池尺寸为3.0m×5.0m。设计采用单层均质滤料，滤池滤速8m/h，设计采用大阻力配水系统，冲洗强度为14L/(s·m2)，冲洗时间6min，冲洗周期12h。5）消毒系统设计采用液氯进行消毒。加氯量5mg/L，采用投加量为0~20kg/h的加氯机2台，一用一备，并轮换使用。液氯的储存选用容量为8000kg的钢瓶2只，加氯间及氯库合建。此外，另设清水池两座，平面尺寸15m×10m。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告第6章污水厂总体设计6.1平面布置6.1.1平面布置原则污水厂总平面布置包括：污水、污泥与深度处理工艺构筑物及设施的总平面布置，各种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置。总图平面布置时应遵从以下几条原则：1．处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理。2．工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等）。3．构（建）之间的间距应满足交通、管道（渠）敷设、施工和运行管理等方面的要求。4．管道（线）与渠道的平面布置，应与其高程布置相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。5．协调好辅建筑物，道路，绿化与处理构（建）筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅道，美化厂区环境。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告厂区平面布置应根据城市主导风向、进水方向、排放水体位置、工艺流程特点及厂址地形、地质条件等因素进行布置，既要考虑流程合理、管理方便、经济实用，还要考虑建筑造型、厂区绿化及与周围环境相协调等因素。本工程污水处理构筑物一览表见表6-1，附属构（建）筑物见表6-2。污水处理构筑物一览表表6-1序号名称尺寸备注1粗格栅设两组格栅，总槽宽渠宽2.0m设链条回转式多耙平面格栅除污机，和进水泵房合建2进水泵房平面尺寸6m×8m设3台潜污泵，两用一备3细格栅格栅总长3.6m，每组槽宽1.0m。采用机械清背耙式格栅除污机，和沉砂池合建4旋流沉砂池单池直径3.0m，池深1.5m池内设置圆形转动浆板，排砂泵排砂5改良型A2/O反应池单组池长45m，宽25m厌氧池与缺氧池内设水下搅拌器6接触消毒池廊道单宽2.0m，长8m，有效水深2.5m采用液氯消毒，接触时间30min7气浮浓缩池浓缩池面积10m2回流比1.958贮泥池直径6.0m贮泥时间1d，污泥由贮泥池送至脱水间9机械絮凝池絮凝池长6m，池宽4.0m，有效水深3.0m采用水平轴式机械絮凝池，池内设搅拌器10气浮池池长8m，宽4m气浮池总停留时间20min，集水采用穿孔管11普通快滤池单池平面尺寸3.0m×5.0m设两组滤池，每组两个，采用大阻力配水系统12清水池平面尺寸15m×10m覆土厚度0.5m南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告附属构（建）筑物一览表表6-2序号构（建）筑物名称尺寸（m×m）1配水井D=32加氯间14×83加药间9×64污泥回流泵房9×65混合液回流泵房6×56脱水间18×157气浮浓缩池5×28鼓风机房18×109贮泥池D=710机修间15×1011配电间10×812晒沙场10×813中心控制室12×1014管配件堆棚12×515锅炉房8×816门卫室5×317仓库16×1418车库18×619综合楼25×1520化验楼15×1021食堂15×922浴室15×923宿舍24×1224运动场50×3025喷泉D=626花坛D=627预留地60×50南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告6.1.2污水厂总平面布置厂区布置方案，将生活、辅助生产区与生产区分开。根据中堡镇主导风向特点，同时结合厂区现状地形，排放口位置以及考虑远近期结合，将污水由北边污水总进水管进入，经处理后排入外水体。污水厂总面积32000m2（48亩），在南边设有大门一个，北边有侧门一个，污泥脱水后外运可就近由北侧门运走。污水厂内各处理构筑物皆以直线型排列，布置紧凑，流线清楚。生活区位于厂内东侧，远离污水区、污泥区，且加强绿化，环境较好。占地较大的污水处理构筑物位于厂区西部，沿流程自南向北排开，污泥处理及中水处理系统位于厂区北部。6.2高程布置污水处理厂高程设计直接关系到污水处理厂的建设成本及今后的运行成本，高程布置时应遵从以下几条原则：1．充分利用地形地势及城市排水系统，使污水经一次提升便能顺利自流通过污水处理构筑物，排出厂外。2．协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。3．做好污水高程布置与污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。4．南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。本工程为了节约能耗，污水厂高程设计考虑以提升泵站一次提升后，重力流经各处理构筑物，处理后就近排入外河。6.3厂内公共工程1）给水本污水厂的生活用水及消防用水拟引自城镇供水干管。2）排水厂区内生活污水经收集后排至进水泵房集水井，与进水一同经处理后通过压力管送至排放口；厂区雨水就近排入附近河沟。3）厂区道路厂区主干道与厂外市政道路相连，宽度6m，厂区一般车行道宽度4m，人行道宽度2m。4）供电污水厂的电源来自城市供电网，设有二路电源同时供电，确保污水厂的正常运转。5）消防污水厂内根据消防要求布置通畅的消防通道，主要车行道成环状，转弯半径按有关规定设计，并设置必要的室内外消火栓；电气设备布置和操作间距按消防规范进行设计，并在配电间、值班室配备干式灭火机。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告6.4建筑设计6.4.1厂区建构筑物设计厂区各建筑物面积均参照《城市污水处理工程项目建设标准》及本工程实际要求而定，分两次实施建成，在各单项建筑设计中严格按照国家有关规范及行业标准设计。污水厂建构筑物外装修色彩以淡雅色调为主，辅以装饰性色带或色块儿，在满足使用功能的前提下，通过建构物统一、严谨的外观与附属建筑物丰富多彩的型体对比，避免污水厂建筑的单调、沉闷感，结合当地建筑特点及时代特色，营造出污水厂特有的整洁、宁静而又轻松的气氛，力求创造环境舒适的现代化新型水厂。6.4.2美化环境及绿化设计本工程在厂区内部设置一条中心绿化系统，提高厂区内部环境质量，尽量体现时代气息。厂区与周围乡村接壤处采用实心围墙，临路侧采用钢格栅漏空围墙，形成一开放空间，使污水厂内外既有分割又有联系，既增强污水厂内外空间的连续形，又使污水厂的建筑风格展现出来，成为当地一景。沿厂区四周围墙内侧及建构筑物四周广植草坪，大量绿化，并在厂前区及生产附助区种植四季花卉、常绿灌木，以提高厂区的环境质量。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告6.5结构设计6.5.1设计原则本工程结构设计是根据工艺、电气、自控、建筑及其它相关专业提供的要求、参考江苏省地质工程勘察院编制的《江大路工程岩土工程详细勘察报告》（2005114）、遵循国家基本建设有关方针、政策和现行颁布的有关规范、规定及标准来进行设计。力争做到工程技术先进、安全可靠、经济适用、布局合理、兼顾景观、质量优秀，达到同行业先进水平。6.5.2设计依据本工程结构设计所采用的主要规范：1）建筑结构可靠度设计统一标准GB50068—20012）给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069—20023）给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程CECS138：20024）室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规程GB50032-20035）建筑结构荷载规范GB50009—20016）混凝土结构设计规范GB50010—20027）建筑抗震设计规范GB50011—20018）建筑地基基础设计规范GB50007—20029）建筑地基处理技术规范JGJ79—200210）砌体结构设计规范GB50003—200111）建筑桩基技术规范JGJ94－94南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告6.5.3设计技术标准1）设计使用年限根据《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001），本工程设计使用年限为50年。2）构筑物安全等级根据《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001），本工程所有建（构）筑物安全等级为二级：结构重要性系数r0=1.0。3）结构抗震根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），南京市抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，分组为第一组。根据《建筑抗震设防分类标准》（GB50223）、《构筑物抗震设计规范》（50191-93）、《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》（GB50032-2003），污水厂生产构（建）物全体抗震设防类别为乙类建筑，地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求，抗震措施应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，即抗震措施应符合7度设防的要求。4）结构荷载标准根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（1）风载：基本风压0.40KN/m2（2）雪载：基本雪压0.65KN/m2（3）屋面荷载a．不上人屋面0.7KN/m2南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告b．上人屋面2.0KN/m2（4）办公室、化验室、宿舍、会议室楼面均布活荷载2.0KN/m2。（5）阳台均布活荷载2.5KN/m2。（6）控制室、配电室均布活荷载4.0KN/m2。（7）施工、检修、汽车、吊车、设备等荷载按实际情况采用。（8）吊车动力系数1.20。5）结构沉降控制标准（1）构（建）筑物基础最大均匀沉降[△]<200mm。构（建）筑物严格控制不均匀沉降。（2）框架结构相邻柱基沉降差小于0.002L（L为相邻柱基的中心距离）。（3）砌体承重结构基础的局部倾斜不大于0.003。（倾斜指基础倾斜方向上两端点的沉降差与其距离的比值）。（4）构（建）筑物的整体倾斜允许值不大于0.004。6）构筑物稳定性设计（1）地下构筑物抗浮安全系数：整体抗浮：K≥1.05（2）稳定安全系数：圆弧滑动安全系数K≥1.30（3）结构稳定性安全系数：a．抗滑Ka≥1.30南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告b．抗倾覆Ka≥1.607）结构抗渗控制设计控制建筑物地下部分壁面不渗水，贮液池渗水量按池壁和底面积总计，不得超过2L/m2.d。8）材料温控标准（1）混凝土浇筑时最高温度不得超过28℃，混凝土养护时最大温差不超过25℃。（2）钢管闭合时温度在冬季不低于5℃，夏季不高于30℃，最大闭合温差不大于25℃。9）混凝土结构耐久性设计（1）构（建）筑物基础：根据钻探资料，地下水、土壤等介质对基础（钢筋混凝土、砖砌体）无腐蚀。（2）构（建）筑物中普通钢筋混凝土最大裂缝宽度允许值为0.2mm。（3）与污水接触的钢筋混凝土池体应进行防腐处理。6.5.4主要材料1）水泥采用普通硅酸盐水泥2）混凝土防水、贮水构筑物标号为C25，抗渗标号为S6，一般建筑物C20，垫层C10。部分构筑物中应掺入具有微膨胀及抗渗作用的混凝土添加剂，添加剂应选用低碱复合型。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告3）钢材钢筋采用HPB235钢筋，强度设计值fy=210N/mm2，HRB335热轧钢筋，强度设计值fy=300N/mm2。设计选用标准（或通用图集）中的钢筋按图集要求执行。4）砖建筑物地面以下采用粘土实心砖，地面以上采用KP1型空心砖，框架填充墙采用轻质砌体。5）砌筑砂浆建筑物地面以下采用水泥砂浆，地面以上采用混合砂浆。6）粉刷及防腐材料除特别指明者外，污水构筑物内壁采用环氧树脂系列类化学涂料防腐，外壁地面以下采用非焦油型聚氨酯涂膜。钢制件采用聚氨酯涂层防腐。7）施工缝处理采用凸槽结合，表面凿毛清洗，敷设BW止水条；伸缩缝宽一般为30mm，缝内设置橡胶止水带。6.6变配电及通讯设计6.6.1设计依据1）《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）2）《供配电系统设计规范》（GB50052-95）3）《低压配电设计规范》（GB50054-95）4）《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告5）《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）6）《电力工程电缆设计规范》（GB50217-94）7）《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65-83）8）本工程工艺提供的技术数据及要求6.6.2设计范围本工程设计分界点为变电所100KV电源进线电缆头，电缆头以内的厂内变配电及控制系统由我院设计。6.6.3供电电源1）镇区负荷预测参考同类城镇的规划经验，结合泰州市对中心镇的规划要求，采用地均综合用电指标法进行预测。2）供电电源取自当地市电，电源电压级别为10KV，二回路，一用一备，由电缆埋地引入变电所。6.6.4用电负荷镇区以100KV变电所为电源，以35KV线路为主要配电网络，少量负荷较大的工业用户采用35KV专线供电。10KV主干线路伸入负荷中心，环网接线，开环运行。镇区内各用户根据实际需要建设10KV变配电所，电源由10KV主干线路支接引入。6.6.5变配电设计1）污水处理厂内设10/0.4KV变电所一座，变电所设置在负荷中心,与鼓风机房毗邻。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告2）变电所内高压系统采用单母线分段的结线方式，高压开关柜采用KYN28-12型中置柜；低压系统采用单母线分段的结线方式，开关柜采用MNS型抽屉柜。本工程选用SC9-630KVA/10/0.4KV干式变压器二台，一期工程二台变压器一用一备；二期工程二台变压器同时运行，互为备用。在变电所、进水泵房、脱水机房内设0.4KVMCC各一套，变电所MCC向其它各车间MCC采用放射式供电方式供电。3）10KV断路器均采用开关柜就地手动操作和控制室后台计算机上操作两种方式，断路器采用真空开关，弹簧操作机构，其操作电源采用220V直流电源，该电源取自直流屏。4）继电保护采用微机综保护装置,继电保护配置如下:10KV进线保护采用延时电流速断及过电流保护动作于跳闸。10KV母联保护采用仅在断路器合闸时投入，合闸后自动解除的电流速断保护动作于跳闸。10/0.4KV变压器保护采用过电流保护动作于跳闸，过负荷及单相接地保护动作于信号。5）功率因数补偿本工程在变配电所低压侧设静电电容器进行集中自动补偿，每段母线补偿的无功容量为200Kvar，补偿后全厂功率因数可达0.9以上。6）计量本工程采用高供高计的计量方式，在10KV进线侧设电气专用计量柜，进行集中计量管理，并在低压侧装设专用照明计量柜，用于非生产性照明负荷计量。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告6.6.6电动机起动及控制方式为了减少对电网和电机所拖动机械设备的冲击，提高运行可靠性，对进水泵房内45KW电动机及鼓风机房内90KW电动机采用软启动器降压启动，厂内其它电动机均采用全压直接启动。厂内主要设备采用自动及手动控制方式，自动方式由PLC控制，手动方式为在机旁及MCC上控制，通过设在机旁控制箱上的转换开关对以上方式进行选择。6.6.7接地变电所10KV高压系统采用保护接地，变压器低压侧中性点直接接地，0.4KV低压系统采用TN-S系统和TN-C-S系统，变电所的接地采用共用接地方式，接地电阻不大于1Ω。6.6.8厂区户内、外配线本工程户外配线全部采用电缆配线，电缆敷设方式采用电缆沟或穿钢管保护及直埋地等。室内电力采用电缆配线，照明采用铜芯塑料线穿硬质难燃PVC电线管暗敷。6.6.9通讯考虑整个通讯系统的可靠性，为满足内部通信和与市话通信的功能，拟在综合楼内设置32门程控交换机一台，并在各生产车间及有关职能部门设置电话单机。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告6.7仪表自控设计6.7.1设计范围本工程设计范围包括中堡镇污水处理工程（1.0万m3/d）的仪表及计算机监控系统。6.7.2计算机监控系统1）系统组成本工程控制系统由可编程控制器（PLC）分站、中心控制室上位机及工业以太网组成,本系统具有高可靠性的开放系统。中控室内设置两台上位机、两台19“彩色显示器及彩色与黑白喷墨打印机各一台。两台上位机同时工作，互为备用。中控室上位机可监视整个污水处理厂运行全过程，并可计算、统计、绘制各种曲线、图幅、打印报表、事故报警记录等。这种监控既可自动运行，也可由操作人员通过计算机操作实现。2）系统的控制方式本工程在现场设置机旁控制箱，所有工艺设备均可由现场控制箱手动控制和PLC自动控制，两种控制方式通过机旁控制箱上的转换开关进行切换。3）厂内各分站功能南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告本工程在进水泵房、变电所、脱水机房设置PLC分站，各PLC分站负责对各自区域内的仪表检测参数及设备运行参数进行检测及控制。进水泵房PLC站用以采集、处理及控制进水部分的工艺参数和设备状态。变电所PLC站用以采集、处理及控制变电所电量参数及反应沉淀池、鼓风机房、出水部分的工艺参数和设备状态。脱水机房PLC站用以采集、处理及控制污泥系统的工艺参数及设备状态。6.7.3仪表系统根据工艺对控制及管理的要求，本工程对进水pH、温度、反应沉淀池液位、溶解氧、污泥井污泥浓度、泥位、排放管流量、及出厂水COD等工艺参数进行连续检测，仪表检测值除供现场显示外，所有信息经PLC同时送入中心控制室计算机。6.7.4设备选型仪表及自控设备的选型遵循质量可靠、技术先进、价格合理、使用方便的原则，PLC设备及重要的检测仪表考虑选用进口设备。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告第7章项目环境影响及对策7.1项目实施过程中的环境影响及对策7.1.1工程建设对环境的影响1）扬尘的影响工程施工期间，挖掘的泥土通常堆放在施工现场，短则几星期，长则数月。堆土裸露使大气中悬浮粒物含量骤增，影响市容和景观。施工扬尘将使附近的建筑物、植被等蒙上厚的尘土，给周围环境的整洁带来许多麻烦。雨季由于雨水冲刷以及车辆碾压，使施工现场泥泞。2）噪声的影响施工期间的噪声主要来自施工机械和建筑材料运输、车辆马达的轰鸣及喇叭的喧闹声。特别是夜间施工的噪声将产生扰民问题，影响邻近居民的工作和休息。3）生活垃圾的影响工程施工期间，施工人员的食宿将安排在工作区域内。临时食宿地的水、电及生活废弃物若没有做出妥善安排，则会严重影响施工区的环境卫生。4）弃土的影响施工期间将产生许多弃土，在运输、处置过程中都可能对环境产生影响。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告车辆装载过多导致沿程泥土散落满地；车轮沾满泥土使运输公路布满泥土；晴天尘土飞扬、雨天路面泥泞，影响行人和车辆过往的环境质量。弃土处置地不明确或无规划乱丢乱放会影响土地利用和河流流畅，破坏自然、生态环境，影响城市整洁。7.1.2环境影响的缓解措施1）拆迁安置需拆迁安置的私人住户根据相关政策采用货币安置。2）减少扬尘工程施工中产生的弃土工程承包者应及时运走，采用加盖型运输车辆，装载过程中不要超载，沿途避免洒落。车辆驶出工地前应将轮子的泥土去除干净，防止沿程弃土满地。同时施工期应对工地门前的道路环境实行保洁制度，一旦有弃土、建材洒落应及时清扫。3）施工噪声的控制为了减少施工对周围的居民影响，工程在距民舍≤200m的区域内不允许在晚上十一点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环境的工地，应对施工机械采取降噪措施，同时也可在工地周围或居民集中的周围设立临时的声障类装置，以保证居民的环境质量。4）施工现场废物处理南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告工程承包单位在工作区域区为工人提供临时膳宿时，应注意及时及时清理施工现场的生活废弃物，并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的卫生质量。5）倡导文明施工要求施工单位尽可能减少在施工过程中对周围居民、工厂、学校的影响，提倡文明施工，做到“爱民工程”,组织施工单位、业主联络会议,及时协调解决施工中对环境影响问题。6）制定弃土处置和运输计划工程建设单位应会同有关部门为本工程的弃土制定出置计划，弃土的出路主要用于筑路、低洼地带填埋等。避免在行车高峰时运输弃土和建筑垃圾。建设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，按规定地点处置弃土和建筑垃圾，并不定期检查执行情况。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，采取措施处理后才能继续施工。7.2项目建成后的环境影响及对策污水处理厂本身是环境保护项目，建成后对改善地区环境和水体水质产生很大作用。但污水处理设施的运行对周围环境也会产生一定影响，因此就环境保护方面需采取一定措施。7.2.1污水处理厂对周围环境的影响1）臭味影响南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告由于污水处理厂内很多污水处理设施一般为敞开式水池，所以污水的臭味散发在大气中势必会影响到周围地区。本工程远离人口稠密区,不会对周围环境造成严重影响;另外厂内预处理区和污泥处理单元设计考虑将来建设除臭处理措施的可能。2）噪声对环境的影响污水处理厂的噪声来源于厂内转动机械工作时发出的噪声,有污水泵、污泥泵、脱水机、除砂机等的噪声。7.2.2对环境影响的对策综上所述，虽然本工程建成运行后对周围环境影响不大，但为了进一步减小对环境的影响，本工程拟将采取以下措施：1）设卫生防护隔离带，发挥绿化带对臭气的隔离防护作用，特别是把厂内生活管理区（厂前区）和生产区用绿化带隔离，创造良好的环境。在格栅和污泥处理区周围的绿化带种植高大常绿乔木。2）加强噪声的防治，采用低噪声的机械设备，并采取有效的隔离措施。3）栅渣、沉砂、污泥泥饼及时清除处置。4）加强操作管理，对附着在设备或设施上的污泥及时冲洗干净。5）加强运行操作管理，尽可能减少甚至杜绝厂内污水厂的事故排放。7.2.3污水处理厂运行期间的环境管理1）建立健全生产工艺流程及生产工艺设备档案，切实掌握污水处理厂的运行情况。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告2）保证污水处理厂各个环节的正常安全，掌握运行过程中存在的潜在不利因素，及时提出改进建议和措施。3）尾水和废气排放的达标管理。4）做好环境保护宣传工作以及职工环境保护意识教育和环境保护技术培训等工作。5）制定生产设备及相关环保设备的操作规程，定期检查其运行情况，并对生产设备、环保设施进行定期维护，保证正常运行。6）合理处置污水处理厂的废渣，避免二次污染。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告第8章节能、消防与安全卫生及建设用地评述8.1节能8.1.1能源构成本工程采用二级活性污泥除磷脱氮工艺对镇区污水进行生化处理，处理过程中消耗的能源主要是水、电。8.1.2耗能污水处理厂能耗包括：满足工艺要求的介质提升设备耗能：进、出水泵，回流污泥泵等。维持工艺需氧要求的空气供给设备耗能：鼓风机房鼓风机、沉砂池鼓风机、搅拌器等设备。污泥脱水设备耗能：浓缩脱水机等。生活及照明灯耗能：通风、空调、用水、用气等。8.1.3节能措施污水处理厂主要耗能设备为水泵、水下搅拌器、鼓风设备、脱水设备，节能从设备的选型、运行控制两个方面考虑。1）生化池采用改良型A2/O工艺池，采用微孔曝气器曝气，提高氧平均利用率高。2）厂内的变压器选用低能耗产品。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告3）采用先进的仪表和自控系统，可以根据进水的水量和水质变化，生化池内溶解氧的变化，对充氧设备进行调控，以保证最低的能量消耗。4）厂区照明、通风、空调设施，根据季节和气候变化合理调整，以节约能耗。5）污水泵一律选用潜水污水泵，机电一体直接置于污水中，与普通立式离心污水泵相比具有较高的效率。8.2消防1）设计依据消防设计依据现行中华人民共和国国家标准修订本《建筑设计防火规范》执行。2）工程概述建筑物火灾危险性分类：变压器室为丙类，其它为戊类。电气设备的防爆等级：电气设备的防爆等级均为常规设备。3）建筑防火（1）本工程厂区各项建筑物的耐火等级，除变电所为一级耐火等级外其余均为二级。（2）建、构筑物在平面布置上严格执行国家消防规范的有关规定。如设置两个出入口，合理布置防火间距，厂区道路全部为互通环形道路；其它生产性建筑物防火间距不小于10m。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告（3）厂区消防根据厂区面积按同一时间一个着火点考虑。消防水由厂区给水管供给。消防系统用低压消防系统。消防水量考虑到厂区内最大建筑物，按25l/s计算。消火栓间距、保护半径均按规定设置。主要建筑物内设置室内消火栓。（4）工艺设计中，在可能有爆炸性气体的室内设自然通风及机械通风设施，使爆炸性气体的浓度低于其爆炸下限。（5）有爆炸危险的场所内的电气设备和线路在布置上或在防护上采取措施，防止化学的、机械的和热因素的影响；产品符合防腐、防潮、防晒、防雨雪、防风沙等各种环境的要求。结构应满足电气设备的规定，不会降低防爆性能要求，按国家标准GB3836-1-83规定，本设计采用本质安全性IA、IB导线均采用铜导线。8.3安全生产8.3.1生产危害因素分析1）高温辐射当工作场所的高温辐射强度大于4.2J/cm2·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。2）振动与噪声振动能使人体患振动病，主要表现为头晕、乏力、睡眠障碍、心悸、出冷汗等。噪声出损害听觉器官外，对神经系统、心血管系统亦有不良影响。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告长时间接触会使人头痛头晕、易疲劳、记忆力减退，使冠心病患者发病率增多。3）火灾爆炸当燃烧失去控制时，便形成火灾事故，火灾事故会造成较大的人员及财产损失。爆炸同火灾一样会造成较大的人员伤亡及财产损失。4）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。为了满足相应的排放要求，使用一定数量的氯气消毒，意外泄漏对污水厂管理人员、处理厂周围居民的健康以及对植物和农作物产生危害。此外，触电、碰撞、坠落、机械伤害等事故均对人体形成危害，严重时可造成人员的死亡。8.3.2安全生产防范措施1）工艺生产中的设备选用和必要的安全检测和检查设施在工艺生产中，对主要设备将采用国外先进设备。对选用的设备要求性能优良、安全可靠、制作精密、节省能耗、噪音量小、便于维护等特点，以便在生产运行中保证安全。对各工艺构筑物的池体，均考虑安全措施。如设置能抗冲击的金属护栏，池子边缘设防滑的踢脚台。对需要检查和清扫的池子，均设置不锈钢防滑型爬梯。对池体和建筑物之间有联接的钢梯、混凝土梯等，均考虑防滑和栏杆、扶手等保护措施，高度不小于1.1m，并配置地定数量的救生衣及救生圈。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告2）电气设备的安全措施电气设备的安全措施在本工程中将考虑以下内容：对低压用电设备，均考虑外壳接触。对有危害气体的车间，电气部件采用防爆型。对低压照明和检修临时用电，采用安全电压。对有特殊要求的车间，如自控系统的中心操作站及现场控制单元的微机室，采用防静电地板。对所有电气设备都考虑有足够的安全操作距离，并设置安全出口。对不同电压等级的电气设备均设标准的能容易识别和醒目的安全标志，以及设置保护网等。8.4建设用地评述1）拟选厂址和周围环境的评述厂址的确定对周围环境卫生，处理厂基建投资及运行管理都有很大影响。本项目所在地为兴化市中堡镇镇区北区宁盐路西侧四五河边。2）用地规模评述（1）用地总面积与《城市污水处理工程项目建设》建设中用地控制指标对比，各类占地面积的比率均符合标准。（2）生产区用地面积：生产区是处理厂的主要构筑物，生产区的用地面积直接影响处理厂的总用地面积。（3）道路、绿化面积厂区的道路设计三种：主厂道、车行道和步行道。主厂道宽度为南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告6.0m，车行道宽度为4.0m，步行道宽度2.0m。污水处理厂的绿化是美化水厂环境的一个重要手段。本设计水厂绿化采用绿地、花坛、绿带和绿篱等形式，绿化面积占用地面积的48%左右。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告第9章建设管理机构、人员编制及建设进度安排9.1建设管理机构人员编制9.1.1建设机构为确保中堡镇污水处理工程顺利进行，建议成立由镇区政府组织领导、计委、建委、规划、银行、供电、财政、环保等部门参加的工程建设领导小组，该领导小组的职责是决策和协调各个方面的工作。工程采用项目法人制，由项目法人负责工程的具体实施。成立办公室、材料设备处、工程技术处、财务处。9.1.2管理机构本工程建成后，交由专业运行单位进行运行管理。厂内根据需要设置行政管理，职能科室和生产工段等岗位。本工程的关键设备拟引进国外先进的设备，操作、维护、管理的要求相应提高，故需加强以下几项措施：1）建立健全完善的生产管理机构，健全包括岗位责任制和安全操作规程在内的工厂管理规章制度。2）配备必要的专业技术人员，对全体员工进行技术培训。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告工程领导小组项目法人办材计工公料划程室设财技备务术处处处生有材材统工工建施施施根联三征活关料料计程程设工工工据系通地服文设设报决预单资质组施设一拆务件备备表算算位料量织工计平迁供事运采控整监招图工工工应务输购制理察标提作作作工处供加及供作理应工分材工析料作设备清单3）在工程建设中，组织专业技术人员提前进岗，参与施工、安装、调试、验收的全过程，为今后的运转奠定基础。4）污水厂应会同市政环保部门监测进厂水质，监督工业企业严格按标准排放污水。9.1.3劳动定员污水处理厂人员编制系根据建设部2001南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告年《城市污水处理工程项目建设标准》（修订）进行确定。因此，参照国内同行业及现有污水处理厂定员情况，同时考虑到本工程自动化水平较高，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，减少了生产工人占全部职工定员的比例，并将总人数减少。按照上述分析，本工程人员总数为24人，劳动定员组成见下表。污水处理厂人员编制表表9-1序号机构设置人员（人）比例（%）1管理及工程技术人员312厂长1副厂长1档案管理12直接生产人员1663污水处理值班工人6污泥处理值班工人4中心控制室3化验室33服务人员525维修工1园林绿化1门卫1司机1财务1合计241009.2建设进度安排1）原则与步骤南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告（1）污水厂建设首先符合国家基本建设项目的建设和审批程序。（2）建立专门机构，负责项目的组织协调和管理工作，保证工程项目按计划实施。（3）项目实施负责人，负责项目实施过程中的决策、指挥。（4）项目的设计、供货、施工、安装等履行单位应与项目执行单位履行必要的法律手续，违约责任应按国家有关的法律执行。（5）执行单位与项目履行单位协商制定项目实施计划。（6）项目执行单位为项目履行单位开展工作积极创造有利条件，项目履行单位服从项目执行单位的指挥和调度。2）项目履行单位的选择（1）对参与履行项目的供货、设计、施工、安装等单位，项目招待单位要进行必要的资格审查，并将审查程序与结果形成书面报告，存档备查。（2）施工：由项目执行单位对相关施工单位进行资格审查后，通过招投标方式加以确定。（3）安装：工艺设备安装与电气、自动化控制设备的安装，选择有资质的单位，通过招投标确定。3）工程实施进度本工程计划2013年建成规模1.0万m3/d污水处理工程，具体进度安排如下：（1）2011年7月，完成初步设计。（2）2011年8~10月，完成施工图设计。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告（3）2011年11月，完成施工、安装单位招投标工作。（4）2011年11~2013年5月，完成土建工程。（5）2013年5~7月，完成安装、调试、试运转9.3招投标计划1）招投标基本情况中堡镇污水处理工程，由领导机构成立招投标领导小组，对勘察、设计、施工、监理、重要设备、材料进行招投标。2）设计污水处理工程的设计包括外部收集系统的设计和污水处理厂设计两部分。厂外收集系统的设计单位，必须选择对镇区总体规划，给、排水专业规划、现状排水设施比较了解的设计单位负责。污水处理厂，可以直接委托具有甲级市政设计资格的单位负责，也可通过招标方式，确定设计单位。4）土建工程、安装工程、工程监理、设备及重要材料则全部进行招标。5）招标方案（1）组织形式：采用自行招标形式。（2）招标方式：采用公开招标方式，工程招标及材料设备的招标，由兴化市建委招标办组织进行。（3）招标内容南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告招标方案表表9-2内容项目招标范围招标组织方式招标方式全部招标部分招标自行招标委托招标公开招标邀请招标勘察///设计///建筑工程///安装工程///监理///设备///其它南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告第10章投资估算和资金筹措10.1投资估算本工程投资估算根据中堡镇污水处理厂工程的工程量进行编制（Q=1.0万m3/d）,就方案计算得出的工程动态总投资为1956.98万元（厂区）。其工程内容包括：1）污水处理厂（规模1.0万m3/d）2）尾水排放管（钢管DN600L=600m）3）尾水排放泵站投资估算汇总表（万元）表10-1工程及费用名称改良型A2/O方案占总投资比例建筑工程费703.6464.92%设备费455.59安装工程费113.43工器具购置费4.50征地拆迁费348.9523.81%工程其他费用（含征地费）468.32工程预备费用174.538.87%工程静态投资1919.8297.60%建设期贷款利息293981.52%铺底资金17.220.88%工程动态总投资1956.98100%10.1.1编制依据1南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告）本工程估算工程量依据我院的方案图纸、文字说明及有关技术资料，按照建设部一九九六年五月二十七日建标〔1996〕309号文颁发的“全国市政工程投资估算指标”进行投资估算编制，并对主要材料、设备价格及人工工资进行换算调整，以期更符合当地的价格水平。2）根据现行文件的规定，在采用“全国市政工程投资估算指标”不足部分时，选用以下定额：江苏省建筑、装饰工程计价表（2004年版）江苏省市政工程计价表（2004年版）江苏省安装工程计价表（2004年版）全国市政工程投资估算指标（1996年版）江苏省颁布的各有关计费规定南京现行材料、人工、机械的单价我院类似工程的技术经济资料3）材料价格依据（1）建筑材料价格执行南京现行的建材市场价格（2011年二季度）水泥240元/吨钢材3860元/吨木材1100元/立方米（2）设备价格依据国内设备按厂方报价+6%运杂费考虑。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告进口设备考虑从国内代理商处购入，询价中已包括关税、外贸手续费、海保费等其他从属费用（含国内运杂费），因此本估算不在单列这些费用，仅以人民币表示设备总价格。4）其他工程费用计算依据及计算标准按建设部（1996）建标字第628号文件印发的《市政工程可行性研究投资估算编制办法》计算。另一部分按业主提供的数据计算。预备费：工程预备费按第一、二部分费用之和的10%计算。价格预备费按计投资（1999）134号文规定，为零费率。（1）征地费按15万元/亩计算。（2）三通一平费按第一部分工程费中建安费的1%计取。（3）测量钻探费按建设部建设（1991）316号文计算。按第一部分工程费的0.55%计取。（4）建设单位管理费按第一部分工程费的1.5%计取。（5）监理费按第一部分工程费的2%计取。（6）质监、安监费按第一部分工程费中建安费的2.3‰计取。（7）勘察设计费按国家计委、建设部，计价格〔2002〕10号文件有关规定计取。（8）前期工作咨询费按计价格〔1999〕1283号文的规定计取。（9）生产准备费按设计定员的60%参加培训，培训6个月计算。（10）办公及生活家具购置费按设计定员每人1000元计算。（11）工器具购置费和联合试运转费按设备费的1%计取。（12）竣工图编制费按设计费的8%计取。（13）研究试验费及环评费暂列30万元。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告（14）工程保险费按第一部分工程费的1‰计取。（15）铺底流动资金按三个月经营成本的30%计算。10.2资金筹措与运用10.2.1资金筹措根据建设单位提供，建设资金筹措由以下两方面筹措。1）地方自筹978.49万元2）国内银行贷款978.49万元。为保证工程建成后的正常投产运行，需在工程建设期内筹集一定数量的资金做为企业生产运行的费用。流动资金则是按企业经营成本和定额周转次数，分项计算出来的。按规定流动资金的30%为企业自有资金即铺底流动资金。其来源已列入工程投资中，由国内自筹资金解决。另70%可在生产期内向国内金融机构申请短期贷款，在生产期第一年投入使用，该费用利息已计入成本费用当中。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告第11章结论与建议11.1结论1）为了促进镇区经济的可持续发展，保证优良投资环境人居条件，保护城市水源质量，建设中堡镇污水处理厂工程是必要的。城市污水处理厂属社会公益设施，它的效益主要体现在社会效益和环境效益两方面，它的经济效益是间接的。它的经济效益主要体现在保障市民身体健康，减少医药费支出及减少误工带来的损失；恢复水体功能采用污水集中处理较分散建设处理节省费用等方面。此外，本污水厂建成投产后，每年削减CODcr约1300吨，使得环境容量增大，为开发区提供了工业发展空间。污水厂建成后，改善投资环境，增加投资吸引力，提高人民生活质量从而带来劳动效果的提高，这些方面的经济效益是难以量化的。总之，污水处理厂除具有良好的社会效益、环境效益外，也是具有一定的经济效益的。2）通过技术经济比较论证，在中堡镇镇区北区宁盐路西侧四五河边建1.0万m3/d污水处理厂，集中处理镇区约8km2范围内的污水是可行的。3）镇区污水处理厂采用A2/O工艺，工程1.0万m3/d，2013年建成，工程投资约1956.98万元人民币。南京市给水排水设计研究院81 兴化市中堡镇生活污水处理工程可行性研究报告11.2建议为确保本工程的顺利进展，建议建设单位着手进行以下准备工作。1）污水处理系统工程量大，牵涉面广，应尽早与规划、城建等部门协调，为下一步征地拆迁创造条件。2）对厂区进行地质钻探，地形测量等工作，为初步设计作准备。3）进一步落实完善污水排放收费制度，切实执行排水设施有偿使用方针，促进城市排水及处理系统的发展和良性循环，保障污水处理厂的正常运行。4）污水处理厂必须采用双回路供电方式，供电电源尚需建设单位与供电部门进一步协商、落实，并签定有关协议。南京市给水排水设计研究院81'