污水处理厂施工图设计说明(4万吨每日)概要.doc 164页

'工程初步设计说明书目录第一章概述11.1设计依据及基础资料11.2设计原则21.3设计内容21.4采用的主要规范及标准31.4.1水质标准31.4.2勘察、设计规范31.4.3施工和验收规范51.5城镇概况及自然条件71.5.1城镇概况71.5.2自然条件81.6给水现状101.6.1水源101.6.2现有水厂111.6.3用水量状况121.7排水现状及存在问题121.8污水处理厂建设的必要性14第二章工程总体设计152.1排水体制152.1.1排水体制选择152.1.2截流倍数选择16vii 工程初步设计说明书2.2工程规模172.2.1工程规划年限172.2.2污水量预测172.2.3建设规模202.3污水厂进水水质202.3.1人均当量法212.3.2深圳市己建成并运行污水处理厂进水水质分析212.3.3深圳市近年建设的部分污水厂进水水质242.3.4东莞及国内部分污水厂进水水质242.3.5本工程污水厂进水水质确定252.4设计出水水质262.5污水处理厂厂址27第三章污水处理厂工艺论证283.1原污水的生化处理可行性283.2污染物去除及处理工艺要求303.3常用污水生物脱氮除磷工艺373.4本厂污水处理工艺选择513.4.l工艺流程513.4.2方案技术比较543.5污泥处理工艺选择573.5.1污泥处理的目的573.5.2污泥浓缩脱水工艺58vii 工程初步设计说明书3.6污泥处置方案选择603.7出水消毒方式的选择623.8厂区除臭方案65第四章污水处理厂工程设计674.1总图设计674.1.1厂区平面设计674.1.2厂区竖向设计704.1.3特别说明704.1.4水土保持724.2主要构筑物及设备选型734.2.1粗格栅选型734.2.2进水泵房形式734.2.3细格栅选型744.2.4沉砂池选型754.2.5曝气器选型774.2.6鼓风机选型784.3生产构（建）筑物工艺设计794.3.1粗格栅及进水泵房794.3.2细格栅及涡流沉砂池814.3.3A2/O氧化沟834.3.4二沉池844.3.5紫外线消毒池86vii 工程初步设计说明书4.3.6鼓风机房874.3.7污泥泵房884.3.8污泥浓缩脱水间894.3.9除臭生物滤池914.4建筑设计924.4.1设计目标及手法924.4.2总体布置934.4.3建筑设计构思944.4.4厂前区建筑面积964.4.5建筑装修964.4.6建筑噪音控制、通风、防腐蚀974.4.7绿化设计984.5结构设计1004.5.1设计依据1004.5.2工程地质条件1014.5.3设计标准1024.5.4地震设防1034.5.5基本风压1034.5.6设计原则及构造措施1034.5.7地基处理1054.6电气设计1054.6.1设计依据105vii 工程初步设计说明书4.6.2设计范围1054.6.3供电电源1064.6.4负荷计算及变压器容量1064.6.5变配电系统1094.6.6无功功率补偿1094.6.7电能计量1094.6.8电动机起动方式1094.6.9保护和控制1104.6.10其它1104.7仪表及自控设计1104.7.1过程检测仪表的设置1104.7.2自动控制系统1114.7.3自控项目和内容1144.7.4工业电视监控系统1154.7.5通讯设计1164.8通风设计116第五章污水回用与节能1175.1污水回用1175.2工艺节能措施1175.3电气节能措施1185.4能耗指标及分析118第六章环境保护119vii 工程初步设计说明书6.1污染物的削减1196.2厂区环境保护1196.3运行期间污染防治措施1216.4施工期间污染防治措施122第七章劳动保护及安全卫生124第八章防火篇1268.1防火设计依据及原则1268.2总体布置1268.3厂前区防火1278.4生产区防火1278.5消防给水129第九章管理机构、劳动定员及进度计划1299.1管理机构1299.2劳动定员1319.3进度计划132第十章工程投资及经济指标13310.1工程投资13310.2技术经济指标134第十一章主要工程数量13511.1主要建（构）筑物13511.2主要材料及设备135第十二章下阶段设计所需资料要求157vii 工程初步设计说明书vii 工程初步设计说明书第一章概述1.1设计依据及基础资料1、《东莞运河流域水污染控制工程规划》，2002年；2、《某地区某区镇总体规划(2001-2020)》，广东省城乡规划设计研究院，2002年8月；4、《某地区污水处理工程建设规划（第二组）(2003-2020)》，某地区环境保护局，中国市政工程中南设计研究院，2003年7月；5、《广东省某地区首批污水处理厂特许权（BOT）项目协议书》，某地区环保产业促进中心，2004年3月；6、《某地区某区污水处理厂（一期）特许权（BOT）项目招标文件》，某地区环保产业促进中心，2004年3月；7、《某地区首批污水处理厂BOT项目招标文件答疑书》，某地区环保产业促进中心，2004年3月；8、《某地区某区镇污水处理厂可行性研究报告》，某地区环保产业促进中心，同济大学建筑设计研究院，2004年2月；9、《某地区某区镇污水处理厂工程建设项目环境影响报告表》，国家环保总局华南环境科学研究所，2004年2月；10、《某地区某区镇污水处理厂初步岩土工程勘察报告》，河北中核岩土工程有限责任公司，2004年2月；11、某地区某区镇污水处理厂拟建场地1:1000地形图。108 工程初步设计说明书1.2设计原则1、符合国家、地方的法律、法规与标准；2、在城市总体规划、区域规划指导下，结合现状，提出工程方案，解决城市污水对某区镇地表水造成的污染，保护水环境；3、根据“一次规划，分期实施”的原则,在设计中充分考虑工程的近、远期结合，按近期设计，同时考虑远期发展和衔接方便；4、根据排水系统的水质特征，选用技术成熟、安全可靠、经济合理、管理方便的处理工艺；5、采用工艺具有较强的适应水质、水量冲击负荷的能力；6、积极稳妥地采用新技术、新设备、节能降耗，提高自动化水平；7、构筑物设计使用年限不低于30年，主要工艺设备设计年限不低于30年。1.3设计内容根据招标文件规定，本次设计是对某地区某区污水处理厂（一期）工程进行初步设计，参照建设部颁发的《市政工程设计技术管理标准》的要求，主要设计内容如下：1、建设规模的确定；2、进水水质确定；3、污水处理厂厂址选择；4、污水、污泥处理工艺选择；108 工程初步设计说明书5、污水处理厂工程设计，包括工艺设计、土建设计、电气设计、仪表与自控设计、通风设计等，提供主要设备材料清单；6、管理机构、劳动定员及建设进度的设想；7、投资概算及技术经济指标；8、财务效益分析与评价。1.4采用的主要规范及标准1.4.1水质标准1、《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-20022、《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-19993、《生活饮用水卫生标准》GB5749-854、《农田灌溉水质标准》GB5084-925、《工业企业设计卫生标准》GBZl-20026、《水污染物排放限值》DB44/26-20011.4.2勘察、设计规范1、《室外排水设计规范》GBJ14-87(1997年版)2、《城市污水处理工程项目建设标准》(修订)2001年北京3、《建筑给水排水设计规范》GBJ15-884、《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002(1997年版)5、《建筑结构荷载规范》GB50009-20016、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002108 工程初步设计说明书7、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20028、《建筑抗震设计规范》GB50011-20019、《水工混凝土结构设计规范》DL/T5057-199610、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-91(1998版)11、《砌体结构设计规范》GB50003-200112、《采暖通风和空气调节设计规范》GBJ19-年版)13、《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2001年版)14、《工业企业总平面设计规范》GB50187-9315、《地下工程防火设计规范》GB50108-200116、《防洪标准》GB50201-9417、《市政工程勘察规范》GJj56-9418、《岩土工程勘察规范》GB50021-9419、《工业与民用供配电系统设计规范》GB50052-9520、《l0KV及以下变电所设计规范》GB50053-9421、《低压配电装置及线路设计规范》GB50054-9522、《建筑防雷设计规范》GB50057-94(2000年版)23、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-9224、《电力装置的继电保护和自动装置规范》GB50062-9225、《通用用电设备配电设计规范》GB50055-9326、《电气装置的电气测量仪表装置设计规范》GBJ63-9027、《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65-8328、《电力工程电缆设计规范》GB50217-94108 工程初步设计说明书29、《工业企业照明设计标准》GB500%-9230、《仪表系统接地设计规定》HG/T20513-200031、《过程测量和控制仪表的功能标志和图形符号》HG/T20505-200032、《自动化仪表选型规定》FIG/T20507-200033、《控制室设计规定》HG/T20508-200034、《仪表供电设计规定》HG/T20509-200035、《可编程控制器系统工程设计规定》HG/T20700-200036、《电子计算机房设计规定》GB50174-9337、《工业企业设计卫生标准》GBE-200238、《工业企业厂界噪声》GBI2348-19901.4.3施工和验收规范1、《给水排水管道工程施工验收规范》GB50268-972、《给水排水构筑物施工和验收规范》GB/T50265-973、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-20024、《埋地钢质管道水泥砂浆村里技术标准》CECSlo--895、《埋地钢质管道环氧煤沥青防腐技术标准》SYJ28-876、《地基与基础工程施工及验收规范》GBJ202-837、《砖石工程施工及验收规范》GBJ203-838、《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-2002108 工程初步设计说明书9、《屋面工程技术规范》GB50207-9410、《建筑地面技术规范》GB50037-9611、《建筑地面工程施工及验收规范》GB50209-9512、《地下水防水工程施工及验收规范》GBJ208-8313、《建筑防腐蚀施工及验收规范》GBS0212-9114、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-9815、《混凝土外加剂应用技术规范》GBJ119-8816、《通风工程施工及验收规范》GB1243-8217、《建筑安装工程质量检验评定统一标准》GBJ300-8818、《建筑工程质量检验评定标准》GBJ301-8819、《建筑电气安装工程质量评定标准》GBJ303-8820、《工业自动化仪表工程验收规范》GBJ93-8621、《工业自动化仪表及验收规范》GB50093-200222、《自动化仪表安装王程质量检验评定标准》GBJI31-9023、《电气装置安装工程施工及验收规范》GB50254～50259-9624、《建筑工程施工现场供用电安全规范》GB50194-9325、《钢筋焊接及验收规程》JGJl8-8426、《机械设备安装工程施工及验收规范》GB50231一9827、《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-9828、《水利工程钢闸门(包括拦污栅)制造安装及验收规范》DL/T5018-94108 工程初步设计说明书29、《钢结构工程施工及验收规范》GB5020530、《平面格栅清污机标准》》CJ/T304831、《排水工程机电设备安装质量检验评定标准》SZ-06-9932、《连续输送设备安装工程施工及验收规范》GB50270-9833、《工业金属管道安装工程施工及验收规范》GB50235-9334、《泵安装工程施工及验收规范》GB50275-9835、《起重设备安装工程施工及验收规范》GB50278-9836、《城市污水处理广工程质量施工及验收规范》GB50334-200237、《主闸门制造、安装及验收规范》DL/T5018-941.5城镇概况及自然条件1.5.1城镇概况某地区位于珠江三角洲东部,东临惠州,西北部可接广州,南部靠近深圳、香港。某区镇地处珠江三角洲东部,某地区的最东端,地理坐标为东经"，北纬22058"，东面、北面与惠州市接壤，西、西北分别与某地区的常平、桥头镇相接,南、西南为某地区的清溪、樟木头两镇。某区交通条件优越,西距某地区区50km，距广州90km,南距深圳60km,广梅汕铁路、莞惠公路两大对外交通通道东西向贯穿全镇。108 工程初步设计说明书2000年底全镇总人口为8.23万人(东莞统计年鉴数据为3.34万人),其中户籍人口1.77万人,外来人口6.46万人(东莞统计年鉴数据为1.57万人),人口密度为799人/km2。经济总量增长快,但因底子薄弱,总量水平和人均水平均处于市域落后地位。2000年国内生产总值44456万元(当年价),比1996年增长83%,年均增长16.6%；工农业总产值59706万元（90年不变价）,比1996年增长101%,年均递增20.2%。从某地区域范围看某区的发展地位处于市域的落后梯队。主要经济社会指标均排在全市32个镇(区)中的倒数位置。伴随着某区镇经济的发展,工业废水和生活污水己对城市水环境形成了较大的威胁,并对经济及社会的进一步发展产生了一定的影响。为使环境保护与区域经济发展同步,使工商业的发展免受环境方面的限制,相关部门拟分期兴建污水处理厂及配套收集管网工程,以净化污水,达到污废水的综合治理的目的。某区镇污水处理厂既是政府的实事工程之一,同时为该地区招商投资提供了有力的环境支持。污水处理厂分期建设,处理对象主要为某区镇区内的工业废水及生活污水。在污水处理厂建造的同时,污水收集管网系统与污水处理厂工程的实施共同完善、实施。1.5.2自然条件1、地形地貌及工程地质某区镇属丘陵地貌地区,地势南高北低,银屏嘴山脉横亘南部,108 工程初步设计说明书银屏嘴峰顶海拔898m,为某地区最高峰。山区山体庞大,集中连片,分割强烈,山体起伏较大,海拔多在200～600m之间,坡度300左右。丘陵、台地海拔多在30-70m之间,岗体浑圆,孤峰突兀。山岗面积占全镇土地总面积的二分之一,平原多为坡度平缓的埔田(海拔在6～12m)。塘、库水面星罗棋布。某区地质构造稳定,现状地貌类型为第四纪形成,山丘以粗粒花岗岩为主,少量斑状花岗岩,岩石分裂成大块,至风化溶解成偏红色土壤,堆积山坡。由于粒度较粗,易被洪水冲刷。土壤为偏酸性粘土。某区地质条件较好,地基承载力一般在120～180kpa,适宜于建设。有记载的有感地震700年来仅有数次,均在三级以下,属地震稳定地区。2、水文及水文地质某区镇内溪流交错,水库众多,水资源充足,主要河流有石马河。石马河流经某地区东北部,上游从凤岗镇雁田开始至桥头镇新开河口流入东江，全长76公里。流经某区镇的西北角,原是一条天然河道单向流水,主要作用是排除沿河和深圳白泥坑来的山洪水。1964年国家兴建东深供水工程,由东江引水经八个镇八级抽水站,利用石马河作输水渠道变双向流水,将东江水经八级抽水站抽上雁田水库,经一段输水渠道流入深圳水库再经管道将水输送到香港。石马河某区段处在下游,用作排洪,108 工程初步设计说明书因此水质较差不能作为某区的生活用水水源。某区镇地下水资源较丰富,低山丘陵区的地下水少,但水质较好；平原区的地下水较丰富,但水质略差。部分地区的地下水经适当处理后也可考虑作为饮用水补充水源。受地理位置所限,目前某区镇的饮用水源以水库水为主,石鼓水库、吓角水库、坑口水库为饮用水源,但这几个水库库容有限,目前已达到饱和,不能支持某区镇今后发展工业所需的大量用水。因此规划东深供水工程作为某区镇的主要水源,以支持今后发展，三个水库作为补充水源。3、气象与气候某区地处北回归线附近,属亚热带海洋性季风气候,冬无霜雪,夏无酷暑。年均气温在22℃左右,极端量高温37.8℃,最低气温1℃，年均日照时数1980小时,年均蒸发量1400mm,年均湿度91%,降水多集中在春夏两季。常年主导风向为东南风,冬季多西北风，7-9月台风有时侵扰,偶成灾害。--Ill--IBl1.6给水现状1.6.1水源供水水源有两种:水库水和东深河水。镇内有中型水库一座,为石鼓水库,该水库由某地区和惠阳市共同管理,水库使用某区镇占四成,惠阳占六成。总库容600万m3,集雨面积17km2,因今年遭遇干旱,水库在今年4108 工程初步设计说明书月已经干枯。石鼓水库为某区镇的主要水源水库,主要为镇第一水厂、第二水厂提供水源,现在也承担农业灌溉任务。镇内有小(一)型水库一座,为吓角水库。总库容251万m3,集雨面积2.5km2,有效库容133万m3。吓角水库位于第三水厂附近,可作为水厂的备用水源。因附近有一些污染源,为保护水库水源,正在新建一水坝,使水库分成二部分,其中作为水源使用的库容为80万m3(此部分可以作为东深供水检修期时的备用水源)。镇内有小(二)型水库12座，其中坑口水库灌溉库容20万m3,集雨面积0.9km2。位于第二水厂附近,作为第二水厂的备用水源。1999年,兴建了第三水厂,使用东深河水。1.6.2现有水厂某区现有3座水厂：南面分水厂(第一水厂)和某区水厂(第二水厂)、第三水厂。1、南面分水厂(第一水厂)1993年建成,位于灶头围山东面,水源为石鼓水库水,设计规模为1万M3/d，占地0.7ha，目前供水量300Om3/d。2、某区水厂(第二水厂)1986年建成,位于谢山管理区。水源是石鼓水库,设计规模2万m3/d,因石鼓水库干枯,从2003年2月中旬到现在停止运行。3、第三水厂108 工程初步设计说明书位于曹乐吓角水库边,设计规模为6万m3/d,取水水源来自经东莞往深圳的东深封闭供水工程的原水供水管,备用水源为吓角水库水。目前一、二水厂已经停产,现以第三水厂为主。全镇都由自来水公司供水,各村、工厂没有自备水厂。居民用水量约占全镇总用水量的20%,商业约占10%,工业占70%。1.6.3用水量状况用水量的状况见表1-1。某区镇1995年至2003年用水量情况统计表1-1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　单位：万m3/d年份总用水量其中增长率生活用水量工业用水量19951.50.51.019961.60.51.16%19971.60.51.10%19981.80.51.3l1.0%19992.00.61.411.0%20002.50.71.920%20013.00.92.120%20023.6622%a20034.1513%1.7排水现状及存在问题目前某区镇的排水体制为雨、污合流制。某区镇地势南高北低。目前,城镇中心区主要分布铁路以南,铁路以北由多个堤围组成。镇内无完善的排水系统。雨、污水分别进入黎村截洪渠、大厚截洪渠、某区108 工程初步设计说明书中心区排洪渠、赵林截洪渠、乐园工业园排洪渠等多条明渠,镇中心区的雨、污水通过振兴路上的一条7.0×3.Om的合流干渠进入某区中心区排洪渠,全镇设有14座泵站,最终汇入潼湖,潼湖是某区镇雨、污水的主要受纳水体。按可研分析，某区镇现状排污量大约2.55万m3/d,目前,全镇无污水处理厂,全镇的生活污水及工业废水均未经处理而直接排放,对潼湖水体造成严重的污染。存在问题：(1)现状污水雨水合流排放,污水没有经过处理,直接排放,对水体污染严重。尤其是镇中心区污水大部分排入潼湖,对潼湖造成了严重污染。(2)由于污水直接排放,部分排水渠又采用明渠排水,严重污染环境。(3)现状城区排水干渠设计标准偏低,管道断面偏小,水力条件差,排水渠道淤积。在部分排水明渠段,建筑工地泥沙、垃圾直接排入,对管渠造成严重堵塞,渍水严重。(4)排水支管不完善,雨水管、支管、检查井等几乎被泥沙堵死,导致或加剧了低洼区积水。积水给居民、投资者出行造成困难,同时也恶化了生活环境。(5)排水泵站规模偏小,与现状渠道排水能力不配套,不能满足要求。某区镇主要排污口水质监测表见表1-2。108 工程初步设计说明书2003及2004年年某区镇部分排污口水质监测结果表表1-2(单位mg/l)排污口名称采样时间BOD5CODcrTPTNNH3-NSS03.10.24391540.39242.3429.20124中心排污口03.10.25511450.45226.5818.7214903.10.26381130.26824.801727138三天平均值431370.37131.2421.73137黎村截洪渠04.02.201.7003.632.5183赵林04.02.20/1.18610.8353358中心截洪渠04.02.20038518.201159182平均值1.0910.896.48108参考标准:(GB3838-2002〉10400.42.02.O-中V类标准上表说明水体的污染已经比较严重,排污口水质已达不到《地面水环境质量标准》(GB3838-2002)的V类水域标准,严重影响人们的生产和生活环境,并己影响潼湖等镇区内的水体质量。1.8污水处理厂建设的必要性1、国家政策要求和形势的需要《国家环境保护总局“九五”计划和2010年远景目标》指出：“到2010年城市污水集中处理率达到50%”,“到2010年城市环境基础设施得到较大的改善,提出在本省范围,居住人口超过1万人的乡镇都应考虑建设污水处理厂，使环境质量与经济发展基本适应”。广东省为加强环境保护和治理,珠江三角洲至2005年城市污水集中处理率达到50%,为适应某地区和某区镇的经济快速发展和城市建设管理的需要，兴建某区污水处理厂是必要的。108 工程初步设计说明书2、尽快改善城市污水排放对环境和社会经济的影响随着改革开放的深入和经济的迅速发展,城镇的建设速度将日益加快,人口将不断增长,特别是随着大片新型居住区的建设和老镇区的改造,其污水量也会逐步迅速增加。同时工业园区的建设速度将日益加快,特别是随着大批企业的迁入和建设,其污水量会逐步迅速增加。某区镇现状排污量约2.55万m3/d,目前全镇无污水处理厂,全镇的生活污水及工业废水均未经处理而直接排放,对潼湖水体造成污染。为了保护某区镇内自然水体不受污染保障镇区及工业园区内人民的身体健康和居住环境质量,同时也为保护东江流域的水质,提高镇区和工业园区内综合配套能力,提高居民生活条件,适应对外开放,加强经济持续发展力度,改善投资环境，建设某区镇区污水处理工程是非常必要的。第二章工程总体设计2.1排水体制2.1.1排水体制选择城市排水体制的选择是城市排水系统规划中的首要问题。它影响排水系统目的设计、施工、维护和管理,对城市规划和环境保护也有着深远影响,108 工程初步设计说明书同时也影响排水系统工程的总投资、初期投资和运行管理费用。从现状来看,某区镇现有排水体制基本都为雨污合流制,无完善的排水系统。若将合流制排水系统全部改造为分流制,难度很大,尤其是镇区中心,建筑密度大、街道狭窄,改造时涉及到千家万户,需要大面积破马路、拆迁,施工很复杂,工程投资大,不现实。因此,规划老城区仍维持现有合流制排水系统,采用截流式合流制,新建城区、开发区一律采用分流制。当旧城区改造时,部分区域的排水体制可随城市改造由合流制逐步过渡为分流制。在污水处理厂建设过程中,应同步规划及建设城镇污水收集管网系统,使污水处理厂真正得以运行、区域环境污染得以确实改善。2.1.2截流倍数选择某区镇老城区现有排水体制为雨污合流,雨水和污水合用一根管道排放。对合流污水进行截流,是在对现有排水管道进行系统调查的基础上(弄清现有排出口的位置、管径及标高),在干渠两岸合适的位置铺设截流干管,设置一定数量的溢流井。晴天时,将所有排出口的污水截入截流干管,经中途泵站提升,将污水输送至污水处理厂处理；雨天时,设计取一定的截流倍数，将污水和初期雨永截入截流干管,超过截流倍数的雨水通过溢流井溢流排入河道。合流制排水系统的截流倍数应根据旱108 工程初步设计说明书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。截流倍数是指截流的雨水量与输送的污水量之比,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,截流的雨水量多，溢流的污水量少,对环境有利,但截流干管管径加大,提升、输送系统和污水处理系统容量增加,工程投资大;截流倍数取值小，截流的雨水量少,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。从国内一些城市的经验来看,截流倍数一般取1。本工程截流倍数取l。2.2工程规模2.2.1工程规划年限根据中国市政工程中南设计研究院编制的《某地区污水处理工程建设规划（第二组）(2003-2020)》，某区镇污水处理设计年限为：近期工程:规划年限为2005年。中期工程:规划年限为2010年。远期工程:规划年限为2020年。2.2.2污水量预测1、用水量预测考虑到某区镇属于正在高速发展的城镇,且影响用水因素较多,故用水不采用增长率的方法计算,108 工程初步设计说明书而采用水量按人均综合指标法预测近、远期用水量,并按单位建设用地综合指标法对城镇近、远期用水量进行复核。1〉人均综合用水量指标人均综合用水量指标主要根据《城市给水工程规划规范》、《某地区城市总体规划》、《某地区城市供水规划》、《某地区污水处理工程建设规划(2003～2020)》及现状用水量情况等综合分析进行确定的,预测数据见表2-1。表2-1　　　　　　　某区镇用水量预测一期限(年份)全镇平均用水人口(万人)人均日用水标准(升/人·日)(最高值)全镇用水量(万m3/日)日平均(万m3/日)日最高(万m3/日)年用水量(亿m3/年)200510.347006.037.240.300.46201014.918009.9411.93202016.5590012.4114.900.552)单位用地面积综合指标法a.根据国家《城市给水工程规划规范》,结合某区镇的特点确定的,预测数据见表2-2。表2-2　　　　　　　　某区镇用水量预测二单位建设用地综全镇用水量(万m3/日)期限城市建设用地合用水量指标(年份)面积(km2)(万m3/km2.d)日平均日最高年用水量(最高值)(万m3/日)(万m3/日〉(亿m3/年)200513.600.505.676.800.21201015.76O.658.5310.240.31202021.150.8014.10I6.920.51b.根据某区镇总体规划确定的2020年不同性质用地面积(其他年份不详)及不同性质用地单位用水量指标表,2020108 工程初步设计说明书年用水量预测见表2-3。(2020年)某区镇用水量预测三表2-3用水量指标用地面积(万m2)全镇用水量(万m3/日)用地性质(万m3/km2.d)日平均日最高(最高值)(万m3/日)(万m3/日)居住用地1304.885.286.34公共设施用地0.742.011.241.49工业用地1.436.507.789.30城市其他用地0.167.761.031.24总计15.3318.37BI--EtiBIl--3)根据以上三种用水量预测比较如表2-4。表2-4　　　　　(2020年)用水量预测比较预测方法日平均日最高(万m3/日)(万m3/日)人均综合用水量指标14.9817.97单位用地面积综合指标法14.1016.92单位用地面积分项指标法15.3318.37从上述预测结果来看,三种方法预测的2020年的用水量较接近,取其平均日值为13.95万m3/日,同时按预测2005年全镇平均用水量为5.85万m3/,2010年全镇平均用水量为9.24万m3/日。1、污水量预测由于目前无法进行全镇的污水水量的调查,污水量的预测可根据城市用水量乘以城市综合污水排放系数0.85,既某区镇各阶段需处理的污水量见表2-5。108 工程初步设计说明书表2-5　　　　　　　某区镇各阶段污水量预测期限全镇平均日用水量全镇平均日污水量(万m3/日)(万m3/日)2005年5.854.972010年9.247.852020年13．9511.852.2.3建设规模根据《某地区污水处理工程建设规划(2003-2020)》,要求某区镇污水处理率近期为80%,中期85%,远期95%,但通过收集资料以及现场踏勘,发现某区镇目前排水系统是由五个集泄洪及排污排水明渠组成,而污水主干管是沿规划中的工业大道铺设,近期及中期污水的收集工程实施必须随规划道路的建设同步进行,并且新建区域的污水源也是逐步产生的,在此情况下,近期污水量不会很快收集到污水主干管内,预计近期内某区镇污水收集率在60%左右,因此某区镇城市污水处理规模确定为:近期(2005年)3万立方米/日,中期(2010年)6万立方米/日,远期(2020年)12万立方米吨/日。本次设计为某区镇污水处理厂一期工程，规模为3万立方米/日。2.3污水厂进水水质108 工程初步设计说明书污水处理厂进水污染物浓度的高低决定污水处理工艺流程的选择，与污水厂的基建投资和运行费用密切相关。然而，污水厂进水水质又与居民生活水平、生活用水量、工业用水量以及污水收集方式等关联，要准确预测污水厂建成后服务期内的水质，难度较大。实际工作中往往根据人均当量法、实测法和类比法进行城市污水水质论证。2.3.1人均当量法1、我国《室外排水设计规范》第6.1.6条建议,城市污水的设计水质,在无资料时,污染定额一般按20～35gBOD5/cap·d，35～50gSS/cap·d计算。《城市给水工程规划规范》第2.2.4条规定,中等城市的人均综合生活用水量为280～520L/cap·d,该水量不包括浇洒道路、绿地、市政用水和管网漏失水量。若污水量按规划给水量的90%计算,则人均综合污水量为252～468L/cap·d。根据上述参数计算出BOD5=75～79mg/L，SS=107～139mg/L。2、国外部分国家污染物定额为：BOD5=40g/cap.d，SS=60gSS/cap·d，按人均综合污水量350L/cap·d计算，相应的BOD5=114mg/L，SS=171mg/L。美国研究表明，TKN=16g/cap-d,按350L/cap-d综合用水量计算，相应的TKN=46mg/L。2.3.2深圳市己建成并运行污水处理厂进水水质分析表2-3、表2-4列出了深圳市罗芳污水处理厂、滨河污水处理厂2002年部分时段进厂污水水质情况。罗芳污水处理厂位于市内罗湖区,108 工程初步设计说明书城市化程度甚高，污水管网完善，该污水厂的进水水质，在珠三角经济较发达地区，具有较高的典型性。罗芳污水处理厂2002年1～10月CODcr平均浓度为237.90mg/L，BOD5/CODcr的比值0.53。表2-6深圳市罗芳污水处理厂实际进水水质单位:mg/L时阳科目CODcrBOD5SSBOD5/CODcrNH3-NTNTP2002年1月月均256159.12730.6225.774.3452002年2月月均248109.02530.4415.99322.652.1222002年3月月均292160.03170.5529.733.1712002年4月月均243180.23670.7432.682.8492002年5月月均232150.42780.6532.692.8672002年6月月均236149.32540.6324.572.6192002年7月月均267126.7840.4711.94720.953.9472002年8月月均2311231100.539.3611.375.092002年9月月均2311191180.529.8615.304.682002年10月月均14382810.577.5616.511.7710个月平均237.9125.91880.5321.003.35108 工程初步设计说明书表2-7　深圳市滨河污水处理厂实际进水水质单位:mg/L时阳科目CODcrBOD5SSBOD5/CODcrNH3-NTNTP2002年1月月均7232494390.3431.24357.122002年2月月均8504286040.5032.146.78.592002年3月月均50426136905230.843.26.382002年4月月均8073045200.382845.39.092002年5月月均6112583150.4226.540.47.632002年6月月均5132452720.4826.840.26592002年7月月均47924429305124.739.57172002年8月月均4702142720.4620541.07.482002年9月月均4152022370.4924.0636.636.152002年10月月均5952353460.3923.8636.107.81对深圳市滨河污水处理厂进水水质资料的调查结果表明:滨河污水处理厂在1988年以前进水BOD5<100mg/L,CODcr<2OOmg/L，SS<150mg/L；1989年～1992年进水水质逐步提高到BOD5<200mg/L，CODcr<3OOmg/L，SS<200mg/L；1993年～1994年间,进厂污水水质最差，BOD5=250mg/L，CODcr=800～900mg/L，SS=400～500mg/L,1995年以后污水厂进水水质有所下降,BOD5<200mg/L，CODcr<3OOmg/L，SS<200mg/L。究其原因，是有部分垃圾场渗滤液排入，而罗芳污水厂的服务范围与某地区有相似之处，其水质可作参考。污水厂进水水质变化显示,市政排水系统的建设初期,由于分流制排水管网尚未形成,部分雨水进入污水管网,使得进厂污水污染物108 工程初步设计说明书浓度较低。随着排水管网的逐步完善以及经济发展和人们生活水平的提高,污水中污染物浓度也逐步增大,最终达到一个相对稳定的数值。2.3.3深圳市近年建设的部分污水厂进水水质深圳市部分污水厂设计进水水质列于表2-8。表2-8深圳市部分污水厂设计进水水质表名称CODcrBOD5SSNH3-NTNTP(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)盐田污水厂300150150354南山污水厂300150150-353.5罗芳污水厂(二期)250～400150150.304宝安固戍污水处理厂26013018035454横岗荷坳污水处理厂260160170554.5坑梓龙田污水处理厂150～18070～80200-22015～18-2～4.6坪地横岭污水处理厂23013015025354坪山上洋污水处理厂23013016030-4**为PO43-P2.3.4东莞及国内部分污水厂进水水质国内部分污水处理厂的实际进水水质列于表2-6中。从表可看出,南方城市污水浓度普通偏低,分流污水比合流污水水质高。108 工程初步设计说明书表2-9国内部分污水厂进水水质序名称BOD5CODcrSSTNTPNH3-N号(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)1天津纪庄子污水厂138.834416237.16.17-响2山东泰安污水厂78212212303.43昆明第一污水厂7821221230.33.36-4昆明第二污水厂64.913855232.7-5成都一瓦窑污水厂9818921618.53.5115.56珠海香州污水厂86218193-"--"7广州开发区污水厂(分流制)11312624.2221.78佛山水质净化厂(合流制)73.5132.5106.5--14.59广州五羊新城污水处理站144.6300.30136.422.4(分流制)表2-10　　　某地区风岗镇雁田污水处理厂实际进水水质(mg/L)指标2000年2001年2002年2003年BOD5655890.496.2CODcr177230182203SS167189211254NH3-N23.728.62438TP6.656.96.87.1从表中分析可知，风岗镇雁田的进水接近生活污水,并且有逐年升高的趋势。该水质的特点是相对于BOD和COD而言,TP和NH3-N的值比较高。2.3.5本工程污水厂进水水质确定某区污水处理厂（一期）工程污水来自雨污合流系统，且以综合生活污水为主,还有相当数量的工业废水。同时考虑到108 工程初步设计说明书随着城市建设的发展,排水系统将逐步完善，污水水质浓度将会因为更多地区采用雨污分流制排水系统而提高。综合以上分析，适当留有发展余地，建议设计进水水质如下：设计值可研采用值CODcr：230mg/l200mg/lBOD5：130mg/l（校核：160mg/l,100mg/l变化范围80～160mg/l）SS：150mg/1150mg/lT-N：30mg/130mg/lTP：3mg/13mg/lNH3-N：25mg/12.4设计出水水质污水处理厂建成后尾水排至潼湖,最终受纳水体为石马河。按招标文件答疑书要求，出水水质按广东省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）中一级标准执行，具体出水标准见表2-11。表2-11设计出水水质单位:毫克/升(pH除外)项目CODcrBOD5PHSSNH3-NTNPO4-P大肠杆菌群数浓度≤40≤206～9≤20≤10≤15≤0.5≤10000个根据大量文献资料报导，城市污水处理厂无化学沉淀工艺的出水中，磷酸盐与总磷的比值大约为0.6～0.75，此处取0.62，从而可计算出按此标准要求，出水T-P应≤0.8mg/l左右。108 工程初步设计说明书由以上确定的进出水水质指标，其要求达到的处理程度见表2-12。可见，该污水处理工艺主要以去除有机物为主，同时需有脱氮除磷功能。表2-12进出水水质及处理程度名称T-PBOD5CODcrSSNH3-NTN(以P计〉进水(mg/L)130（校核：160）23015025303出水(mg/L)20402010150.8处理程度(%)84.682.686.6605073.3要全面达到要求的出水水质标准,应综合考虑各种污染物之间的相互关系及其影响,最终确定污水处理厂的设计控制出水水质。2.5污水处理厂厂址污水处理厂厂址的选择取决于服务区的地理形势,受纳水体的位置,城市主导风向,交通是否便利,是否是农田保护区,周围是否有村民住宅等诸多因素。厂址选择在某区管理区规划的工业大道北侧位于某区中心区排污渠末端，其优点:(l)此厂址南侧有工业大道,交通方便；(2)远离镇区的主要工业区和生活区,影响较小；(3)镇区南部大部分污水均由此排污渠排入污水厂,其它区域排出的污水收集后也完全可以自流至污水厂；108 工程初步设计说明书(4)处理后的尾水可直接排入潼湖,最后进入石马河。规划污水厂用地外貌,现为农民养鱼塘,地势比较低,东、西、北面为防洪堤,南面是农田。污水处理厂规划用地7.23公顷,地面绝对标高(85国家高程系)4.8～6.9m。第三章污水处理厂工艺论证本章将根据招标文件的有关要求,首先对污水处理程度（即需要重点去除的污染物）进行分析论证,然后进行分析、论证和比选的污水处理厂工艺方案主要包括:污水处理工艺、污泥处理与处置工艺。处理工艺选择的目的是根据污水量、污水水质和环境容量,在考虑经济条件和管理水平的前提下,选用安全可靠、技术先进、节能、运行费用低、投资省、占地少、操作管理方便的成熟处理工艺。3.1原污水的生化处理可行性根据招标文件对污水处理厂出水水质要求,处理工艺对N、P均须有较高的要求，也就是说,本污水处理厂的污水处理工艺应具有除磷脱氮功能。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。108 工程初步设计说明书根据污水处理厂设计进水水质，算出污水处理厂原污水中营养物比值见表3-1。表3-1污水处理厂进水营养物比值项目比值BOD5/CODcr0.565BOD5/TN4.33BOD5/TP43.331、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可生化性较好，BOD5/CODcr<0.3较难生化，BOD5/CODcr<0.25不易生化。分析本污水处理厂进水水质：BOD5=130mg/L,CODcr=230mg/L,BOD5/CODcr=0.565,其可生化性属于较易生化的城市污水,适宜于采用生物处理工艺进行污水处理。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。分析进水水质,C/N=4.33,本工程要求的TN去除率为50%,我们认为可基本满足生物脱氮要求。3、BOD5/TP比值108 工程初步设计说明书该指标是鉴别能否生物除磷的主要指标。生物除磷是活性污泥中除磷菌在厌氧条件下分解细胞内的聚磷酸盐同时产生ATP,并利用ATP将废水中的脂肪酸等有机物摄入细胞,以PHB(聚-β-羟基丁酸)及糖原等有机颗粒的形式贮存于细胞内,同时随着聚磷酸盐的分解释放磷；一旦进入好氧环境,除磷菌又可利用聚-β-羟基丁酸氧化分解所释放的能量来超量摄取废水中的磷,并把所摄取的磷合成聚磷酸盐而贮存于细胞内,经沉淀分离,把富含磷的剩余污泥排出系统,达到生物除磷的目的。进水中的BOD5是作为营养物供除磷菌活动的基质,故BOD5/TP是衡量能否达到除磷的重要指标,一般认为该值要大于20,比值越大,生物除磷效果越明显。分析进水水质,本工程BOD5/TP=43.33,比值较高,完全可以采用生物除磷工艺。综上所述,本污水处理厂进水水质不仅适宜于采用二级生化处理工艺,而且可以采用生物脱氮除磷工艺。3.2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。本工程要求的污水处理程度较高，对BOD5、CODcr、SS、NH3-N、TN、TP的去除率分别为84.6%、82.6%、86.6%、60%、50%、73.3%。1）SS的去除污水中SS108 工程初步设计说明书的去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和大尺度的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除，小尺度的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小尺度的无机颗粒（包括尺度大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。污水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、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和TP增加。因此,控制污水厂出水的SS指标是最基本的,也是很重要的。因为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吸收作用,形成高含磷量的活性污泥,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。如前所述,假定出水溶解性磷(SP)含量为0.3mg/L的情况下,在污泥含磷量为3%时,20mg/L的出水SS将使TP大于0.5mg/L。由此可见,本污水处理厂的出水SS设计值应该根据所选用的污水处理方案,考虑出水指标总体要求,经过工艺计算确定。2）BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附和代谢作用，然后对污泥和水进行分离来完成的。108 工程初步设计说明书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代谢的过程中，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。但是要满足硝化要求时,污水处理系统必须有足够的泥龄,因而污泥负荷不能太高,这样也使得出水BOD5浓度较低。也就是说,设计BOD5去除率不单对单项污染物去除率的要求有关,也与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。CODcr的去除率取决于原污水的可生化性，它与城市污水的组成有关。对于那些主要以生活污水及其成分与生活污水相近的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≤40mg/L有一定的难度。本污水处理厂服务范围内的城市污水中工业废水所占比重小,其BOD5/CODcr=0.565,污水的可生化性较好。4）氮的去除108 工程初步设计说明书污水脱氮方法主要有生物脱氮和物理化学脱氮两大类。目前生物脱氮是主体，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本工程中使用，因此，本工程应以生物脱氮法为主。氮是蛋白质不可缺少的组成部分，因此广泛存在于城市污水中。在原污水中，氮以NH4+-N及有机氮的形式存在，这两种形式的氮合在一起称为凯氏氮，用TKN表示。而原污水中的NOx－N量很少。氮也是构成微生物的元素之一，一部分进入细胞体内的氮将随剩余污泥一起从水中去除，这部分氮量占所去除的BOD5的5％。在有机物被氧化的同时，污水中的有机氮也被氧化成氨氮，并且在溶解氧充足、泥龄足够长和合适的温度（>10℃，最好20℃）的情况下被进一步氧化成硝酸盐。因为氮在水体中是藻类生长所需的营养物质，容易引起水体的富营养化，因此氮是污水处理厂出水的控制指标之一。脱氮菌在缺氧的情况下可以利用硝酸盐NO3--N中的氧作为电子受体，氧化有机物，将硝酸盐中的氮还原成氮气N2，从而完成污水的脱氮过程。生物脱氮工艺是目前广泛采用的污水处理工艺。由此可见，要达到生物脱氮的目的，完成硝化是先决条件。因为硝化菌属于自养菌，其生长率mN明显小于异养菌的比生长率mh，生物脱氮系统维持硝化的必要条件mN≥mh108 工程初步设计说明书,即系统必须维持在较低的污泥负荷条件下运行，使得系统的泥龄大于维持硝化所需的最小泥龄。根据大量的试验数据和运转实例，设计污泥负荷≤0.18kgBOD5/kgMLSS×D时，就可以达到硝化及反硝化的目的。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,并尽可能地减少加药量,降低处理成本。①化学除磷化学除磷是向污水中投加药剂，使药剂与污水中的磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离将磷从污水中去除。固液分离可单独进行，也可在初沉污泥和二沉池内进行。按工艺流程中化学药剂投加点的不同，磷酸盐沉淀工艺可分成前置沉淀、协同沉淀和后置沉淀三种类型。前置沉淀药剂投加点是将与原污水形成的沉淀物与初沉污泥一起排除。协同沉淀的药剂投加点包括初沉出水、曝气池及二沉池之前的其它位置，形成的沉淀物与剩余污泥一起排除。后置沉淀的药剂投加点是二级生物处理之后，形成的沉淀物通过另设的固液分离装置进行分离，包括澄清池或滤池。化学除磷的药剂主要有铁盐（含聚铁盐）、铝盐（含聚铝盐）和石灰。以硫酸铝和三氯化铁、硫酸亚铁混凝剂为例，金属盐与污水中的磷酸盐碱度的反应可以表示如下：硫酸亚铁混凝：108 工程初步设计说明书3Fe2++2PO43-=Fe3(PO4)2↓三氯化铁混凝：主反应：FeCl3+PO43-→FePO4↓+3Cl-硫酸铝混凝：主反应：Al2(SO4)3•14H2O+2PO43-→2AlPO4↓+3SO42-+14H2O可见，铁盐与铝盐均能与磷酸根离子(PO43-)作用生成难溶性的沉淀物，通过去除这些难溶沉淀物去除水中的磷。按照德国有关资料，一般去除1kg磷需要投加2.7kg铁或1.3kg铝。对特定的污水，金属盐投加量需通过试验确定，进水TP浓度和期望的除磷率不同，相应的投加量也不同。化学除磷方法的产泥量将增加，仅由沉淀剂与磷酸根和氢氧根结合生成的干污泥量为2.3kgTS/kgFe或3.6kgTS/kgAl，除此之外，还要考虑其它沉淀物，因此，在实际应用中按每kg用铁量产生2.5kg污泥或每kg用铝量产生4.0kg污泥来计算泥量。用铁盐除磷可减少污泥量，但铁盐腐蚀性强，对设备和人员安全不利；集两者的优点，建议投加聚合铁铝盐除磷为佳。在初沉池投加化学药剂，初沉池产泥量将增加50～100%，如设后续生物处理，则全厂污泥量增加60～70%；在二沉池投药，活性污泥量增加35～45%，全厂污泥量将增加10～25%。108 工程初步设计说明书采用化学除磷的优点是工艺简单，除加药设备外不需要增加其它设施，因此特别适用于旧厂增加除磷功能。缺点是药剂消耗量大、剩余污泥量增加、处理成本增加。化学药剂的投加还要消耗水中的碱度。②生物除磷生物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量以吸收快速降解有机物，并转化为PHB（聚b羟丁酸）储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和过量吸磷，形成高磷浓度污泥，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，剩余污泥多少将对脱磷效果产生影响，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%。生物除磷的优点在于不增加剩余污泥量，处理成本较低。缺点是为了避免剩余污泥中磷的再次释放，对污泥处理工艺的选择有一定的限制。在厌氧阶段释放1mg的磷吸收储存的有机物，经好氧分解后产生的能量用于细胞合成、增殖，能够吸收2~2.4mg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，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污泥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3~4％。108 工程初步设计说明书生物除磷工艺的前提条件是聚磷菌必须在厌氧条件下优势增长，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在曝气池前设置厌氧段。生物除磷工艺对磷的去除率还是有一定的限制，根据本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83.3%,出水含磷量为0.5mg/L,采用单独生物除磷工艺,是很难达到要求的。如要确保T-P＜0.5mg/L，则应辅以化学除磷处理工艺，这也是目前国外大多数生物除磷污水处理厂较为普遍采用的措施。本工程拟投加聚合铁铝盐除磷。3.3常用污水生物脱氮除磷工艺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。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）A/O系列；（2）氧化沟系列；（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A2/O工艺、改良A2/O工艺、UCT工艺、MUCT工艺、CARROUSEL-2000氧化沟工艺、双沟式DE氧化沟工艺、三沟式T型氧化沟工艺、ORBAL氧化沟工艺、SBR工艺、CASS工艺、MSBR工艺等等。1、A2/O系列1）传统A2/O法A2108 工程初步设计说明书/O是70年代在厌氧一缺氧工艺上开发出来的同步除磷脱氮工艺，因此具有生物除磷和脱氮的能力。传统A2/O法即厌氧→缺氧→好氧活性污泥法。污水在流经三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有机物、氮和磷得到去除。其流程简图见图3-1。二沉池好氧池(O)缺氧池(A)厌氧池(A)出水进水混合液回流剩余污泥排放活性污泥回流图3-1A2/O法流程简图厌氧、缺氧与好氧池三个功能严格分开，界线分明，可根据进水条件和出水要求，人为地创造和控制三段的时空比例和运转条件，只要碳源充足(TKN/COD≤0.08或BOD/TKN≥4)便可根据需要达到比较高脱氮率。A2/O工艺的优点是可以充分利用硝化液中的硝态氧来氧化BOD5，回收了部分硝化反应的需氧量，反硝化反应所产生的碱度可以部分补偿硝化反应消耗的碱度，因此对含氮浓度不高的城市污水可以不另外加碱来调节PH。本工艺在系统上是最简单的除磷脱氮工艺，总的水力停留时间小于其它同类工艺（如巴登甫除磷脱氮工艺）；在厌氧（缺氧）、好氧交替运行的条件下，丝状菌不能大量繁殖，无污泥膨胀之虞，SVI一值小于100，利于处理后污水与污泥的分离；运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌，运行费用低。108 工程初步设计说明书厌氧池与缺氧池只设水下搅拌器，使污水与污泥充分接触，所需电量小，运行成本也低。传统A2/O法的布置形式即聚磷菌生物有效释磷水平的充分与否，对于提高系统的除磷能力具有极其重要的意义，厌氧区在前可以使聚磷微生物优先获得碳源并得以充分释磷。传统A2/O法的缺点：由于厌氧区居前，回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响；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；由于存在内循环，常规工艺系统所排放的剩余污泥中实际只有一少部分经历了完整的放磷、吸磷过程，其余则基本上未经厌氧状态而直接由缺氧区进入好氧区，这对于系统除磷是不利的。为了降低回流污泥中的硝酸盐，必须提高混合液回流量，回流量的提高增加电耗。2）改良型A2/O工艺为了克服传统A2/O工艺的第一个缺点，即由于厌氧区居前，回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响，改良A2/O工艺在厌氧池之前增设厌氧/缺氧调节池，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，从而保证厌氧池塘的稳定性。改良A2/O工艺虽然解决了传统A2/O工艺中厌氧段回流硝酸盐对放磷的影响，但仍有缺点：108 工程初步设计说明书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；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。增加调节池，占地面积及土建费用需相应增加。3）、UCT工艺UCT工艺的流程简图见图3-2。厌氧池(A)进水缺氧池(A)好氧池(A)二沉池出水混合液回流(1)混合液回流(2)活性污泥回流剩余污泥排放图3-2UCT工艺流程图与A2/O法相比，UCT工艺不同之处在于污泥先回流至缺氧池，而不是厌氧池，再将缺氧池部分混合液回流至厌氧池，从而减少了回流污泥中过多的硝酸盐对厌氧放磷的影响。但是UCT降低了脱氮能力，工艺本身增加了一次回流，多一次提升，运行费用增加一些。4）、MUCT工艺为了避免UCT工艺因两套内回流交叉而使缺氧段的停留时间不易控制，以及避免溶解氧自好氧段经缺氧段进入厌氧段，从而干扰磷的释放，产生了MUCT工艺（改良性UCT工艺）。108 工程初步设计说明书与UCT工艺相比，MUCT工艺的不同之处在于将缺氧段一分为二，形成两套独立的内回流，提高了运转的灵活性，可以使生物除磷脱氮工艺满足不同水质变化和不同季节变化的要求。其流程简图见图3-3。二沉池好氧池缺氧池Ⅱ缺氧池Ⅰ厌氧池(A)剩余污泥排放活性污泥回流混合液回流进水出水混合液回流图3-3MUCT工艺流程图与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的问题，二是避免控制不当，DO仍会影响厌氧区除磷的问题。MUCT缺点主要有：MUCT工艺比传统A2/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，耗能有所增加。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。与A2/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。与A2/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。108 工程初步设计说明书2、氧化沟工艺氧化沟是由活性污泥法演变发展成的一种新型污水处理工艺，它在水力流态上不同于传统活性污泥法，是一种首尾相接的循环流，污泥与污水的混合液保持V≥0.3m/s的水平推进速度，使污水的污泥的传质作用不断进行，效率很高，通过采取延时曝气，也使污水净化的同时，污泥得到稳定。目前在国内外较为流行的氧化沟有：卡鲁塞尔氧化沟、奥伯尔氧化沟、双沟式氧化沟、三沟式氧化沟及A2/O法氧化沟、。氧化沟是活性污泥法的一种改进型，具有除磷脱氮功能，废水和活性污泥的混合液在氧化沟中不断循环流动，因此氧化沟又名“连续循环曝气法”。过去由于其曝气装置动力小，使池深及充氧能力受到限制，导致占地面积大，土建费用高，其推广运用受到影响。近十年来由于曝气装。1）、CARROUSEL（卡鲁塞尔）氧化沟该工艺在曝气渠道端部装有低速表面曝气机，在曝气渠内用隔板分格，构成连续渠道。表曝机把水流推向曝气区，水流连续经过几个曝气区后经堰口排出。为了保证沟中流速，曝气渠的几何尺寸和表曝机的设计是至关重要的，DHV公司往往要通过水力模型才能确定工程设计，卡鲁塞尔2000型把厌氧/缺氧/好氧与氧化沟循环式曝气渠巧妙的结合起来，改变了原调节性差，除磷脱氮效果低的缺点，但水力设计更为复杂。卡鲁塞尔氧化沟的缺点是池深较浅，一般为4.0m，占地面积大，土建费用高。108 工程初步设计说明书2）、“O”型氧化沟是ORBAL（奥贝尔）氧化沟的简称。美国U.S.Filter公司开发,该工艺一般是由三个相互嵌套的同心椭圆沟体组成的一个完全混合环形反应池系统。“O”型氧化沟的特点是从外到内的三条沟的溶解氧浓度由低到高递增，称之为“0、1、2”（外沟溶解氧为零，中沟溶解氧为1mg/L，内沟溶解氧为2mg/L）工艺，由外到内形成厌氧、缺氧及好氧区域，以满足生物除磷脱氮的要求。污水及回流污泥由外沟进入，处理后出水从内沟流入二沉池。奥贝尔氧化沟系统设备的关键是它的独特的曝气转碟，该转碟有较大的氧传递效率和良好的混合效率。对于一天中需氧量的波动，可用转碟的浸水深度变化来加以调节。对需氧量的长期变动或突发波动，可直接开关个别组合来对付。遇到意外或事故情况时，可增加转碟的转速。“O”型氧化沟的优点是内沟容积小，只需相对较小的充氧量就可以将溶解氧水平维持在2mg/L水平，容积较大的中沟因溶解氧浓度较低，氧的传质效率较高，充氧效率也较高，外沟为厌氧区域，只需很少的搅拌能量，因此“O”型氧化沟的总能耗较低；在暴雨期间水力负荷增大时，可以将污水由中沟甚至内沟引入，外沟只作“闷曝”，可以避免活性污泥的流失。“O”108 工程初步设计说明书型氧化沟缺点是从内沟到中沟（或外沟）之间没有回流设施，所以总的脱氮效果会受到一定的影响；外沟虽然是按厌氧池计算，但是“O”型氧化沟是采用转碟作为充氧设备，在厌氧区采用表面搅拌设备，不可避免地会带入相当数量的溶解氧，从而降低了除磷效率；需要设置单独的（专门的）二次沉淀池，占地面积较大。3）、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，交替地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型氧化沟。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。D型氧化沟的缺点主要是曝气设备利用率低、池容积利用率低。4）、“T”型氧化沟又称三沟式氧化沟，融缺氧、好氧及沉淀池于一体（其中的两条边沟交替进行反应及沉淀）。流程简洁，具有生物脱氮功能，属于SBR（序批式活性污泥法）的一种，采用连续进水、连续出水的方式运行。自1990年邯郸污水厂的“T”型氧化沟投产并被建设部、国家环保局列为示范厂后，国内采用这种工艺流程的污水厂较多。“T”108 工程初步设计说明书型氧化沟的优点在于一体化，能较好地利用土地面积，特别是采取加大沟体深度的措施后，节约用地的效果更为明显；不需混合液回流及活性污泥回流，流程简单、利于管理；采用序批式控制，不同的循环时间设定值可以得到不同的处理效果，根据实际进水水质进行优化，适应性较强；序批式控制，易于实现处理过程的自动控制。其缺点是设备台数多，增加了设备的维护工作量；设备利用率低，装机容量大；因为不设专门的沉淀池，排除的剩余污泥浓度低，不利于污泥处理；无专门的厌氧区域，因此生物除磷效果差；因为无回流设施，因此造成连续曝气的中沟的MLSS较边沟低（中沟MLSS浓度的设计值只为边沟的77%，设计运行中还更低），使得整个系统的利用效率很低。5）、A2/O氧化沟A2/O氧化沟是传统A2/O法与CARROUSEL（卡鲁塞尔）氧化沟有机结合的产物，它集合了二者的优点，在传统的氧化沟前端增设了循环沟式厌氧区和缺氧区，因此具有生物除磷脱氮功能。厌氧、缺氧与好氧沟三个功能严格分开，界线分明，可根据进水条件和出水要求，人为地创造和控制三段的运转条件，只要碳源充足(BOD/TKN≥4)便可根据需要达到比较高脱氮率。该工艺的优点是可以充分利用硝化液中的硝态氧来氧化BOD5，回收了部分硝化反应的需氧量，反硝化反应所产生的碱度可以部分补偿硝化反应消耗的碱度，因此对含氮浓度不高的城市污水可以不另外加碱来调节PH。在厌氧（缺氧）、好氧交替运行的条件下，丝状菌不能大量繁殖，无污泥膨胀之虞，SVI一值小于100，利于处理后污水与污泥的分离；好氧池内布设传统A2108 工程初步设计说明书/O法（A/O系列及SBR系列）中普遍采用的微孔曝气器，在好氧池内非曝气区、厌氧池及缺氧池只设水下低速推流搅拌器，使污水与污泥充分接触并处于循环流动状态，所需电量小，运行成本也低。主要特点：·该工艺巧妙地利用了氧化沟独特的水力构造和流态，将传统A2/O工艺的技术和设备融入其中，它集合了二者的优势。·A2/O法氧化沟采用深水微孔曝气和水下推流相结合的鼓风曝气系统，由表曝改进为微孔曝气，提高了供氧能力和氧利用率，较一般氧化沟综合能耗降低30%。·氧化沟因采用鼓风曝气，水深可加深到6.0m，使氧化沟的面积相应缩少,与传统A2/O法相当。·利用氧化沟的渠道流速，可实现硝化液的高回流比，达到较高程度的脱氮效率，同时回流量可以根据需要任意调节，且无需使用高比例的内回流污泥泵，节能效果显著。·如果着眼于整个氧化沟,并以较长的时间间隔为观察基础,可以认为氧化沟是一个完全混合曝气池,其中的浓度变化极小,甚至可以忽略不计,进水将迅速得到稀释,因此它具有很强的抗冲击负荷能力。·该工艺出水水质好，运行稳定，运行管理技术成熟，满足高标准受纳水体的需要。综上所述，A2/O法氧化沟是传统A2/O法与CARROUSEL（卡鲁塞尔）氧化沟有机结合的产物，它集合了二者的全部优势,克服了二者的不足，因而这个构筑物出水水质稳定和高效,并且有极大的净化潜力,这正是本工程所必须具备的。108 工程初步设计说明书3、序批式反应器（SBR）系列1)、CASS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。每个CASS反应器由三个区域组成，即生物选择区、兼氧区和主反应区。108 工程初步设计说明书生物选择区是设置在CASS前端的小容积区（容积约为反应器总容积的10%），水力停留时间为0.5～1h，通常在厌氧或兼氧条件下运行。生物选择器是根据活性污泥反应动力学原理而设置的。通过主反应区污泥的回流并与进水混合，不仅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而加速对溶解性底物的去除，并对难降解有机物起到良好的水解作用，同时可使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放。在完全混合反应区之前设置选择器，还有利于改善污泥的沉降性能，防止污泥膨胀问题的发生。此外，选择器中还可发生比较显著的反硝化作用（回流污泥混合液中通常含2mg/L左右的硝态氮），其所去除的氮可占总去除率的20%左右。选择器可定容运行，亦可变容运行，多池系统中的进水配水池也可用做选择器。由主反应区向选择区回流的污泥量一般以每天将主反应器中的污泥全部循环一次为依据而确定其回流比。兼氧区不仅具有辅助生物选择区对进水水质水量的缓冲作用，同时还具有促进磷的进一步释放和强化氮反硝化的作用。主反应区是最终去除有机底物的主场所，运行中，统称将主反应区的曝气强度加以控制，以使反应区内处于好氧状态，而活性污泥结构内部则基本处于缺氧状态，溶解氧向污泥絮体内的传递受到限制，而硝态氮从污泥内向主体溶液的传递不受限制，从而使主反应区中同时发生有机污染物的降解以及同步硝化和反硝化作用。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%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，每一过程均按所需的设定时间进行切换操作，其每一个周期的循环操作过程如下：充水/曝气在曝气时同时充水，充水/曝气时间一般占每一循环周期的50%，如采用4小时循环周期，则充水/曝气为2小时。沉淀108 工程初步设计说明书停止进水和曝气，沉淀时间一般采用1小时，形成絮凝层，上层为清液，高水位时MLSS约为3.0～4.0g/L，沉淀后可达10g/L。撇水继续停止进水和曝气，用表面撇水器排水，撇水器为整个系统中的关键设备，撇水器根据事先设定的高低水位由限位开关控制，可用变频马达驱动，有防浮渣装置，使出水通过无渣区经堰板和管道排出。闲置在实际运行中，撇水所需时间小于理论时间，在撇水器返回初始位置三分钟后即开始为闲置阶段，此阶段可充水。在CASS系统中，一般至少设两个池子，以使整个系统能接纳连续的进水，因此在第一个池子进行沉淀和撇水时，第二个池个中进行充水/曝气过程，使两个池子交替运行。为防止进水对沉淀的干扰和出水水质的影响，一般在沉淀和撇水时须停止进水和曝气，在设有四个CASS池子的系统中，通过选择各个池子的循环过程可以产生连续的进出水。对于四个池子的CASS工艺，若采用4小时循环周期，其循环运行的相关顺序如下：01234小时充水/曝气充水/曝气沉淀撇水池子1沉淀撇水充水/曝气充水/曝气池子2撇水充水/曝气充水/曝气沉淀池子3充水/曝气沉淀撇水充水/曝气池子4108 工程初步设计说明书其中每一循环周期中，始终有两个池子处于充水/曝气顺序，另两个池子分别处于沉淀和撇水顺序，沉淀和撇水顺序均需停止充水和曝气，这样的组合可以实现CASS系统的连续出水。CASS工艺有下述特点：·基建费用低，无需设置二沉池，工艺流程简单，在CAST系统中，可省去传统活性污泥法中曝气池与二沉池间的所有连接管道。·由于采用紧凑的矩形池结构及公用墙，在池子容积相同的条件下，CAST池子的混凝土量要比其他工艺要低的多。·运行费用低：由于污泥回流比低（通常只有平均日流量的20%，没有其他循环或回流流量），同时通过去除营养盐类物质（同时反硝化）及生物耗氧率控制措施可使能耗降到最低。·抗冲击负荷能力较强，能有效地控制污泥膨胀从而使系统稳定运行。生物选择器能自动抑制丝状菌的增长。操作中没有悬浮固体被挟出系统。进水高峰负荷或水力冲击不会使活性污泥转移到传统活性污泥法中的二沉池中去。·运行具有很大的灵活性。可根据实际进水负荷通过简单地调整循环过程以及自动切换到高流量循环过程而使运行适应高峰流量或雨季的情况。·节省占地面积，CAST的池子结构为矩形，因此易于扩建。其主要缺点是：·全自动运行，对设备、自控系统质量及操作管理要求较高；·间歇周期运行，容积及设备利用率不高；·水位变化大，提升水泵扬程增大；108 工程初步设计说明书·设备台数多，增加了设备的维护工作量；·设备利用率低，装机容量大；2）MSBR法MSBR法是一种改良型序批式活性污泥法，是八十年代后期发展起来的技术，其实质是A2/O系统后接SBR，是二级厌氧、缺氧和好氧过程，连续进水、连续出水。因此，其具有A2/O生物除磷脱氮效果好和SBR的一体化、流程简洁、不需二沉池、占地面积小和控制灵活等特点。缺点是需要污泥回流和混合液回流，所需潜污泵等设备较多，总容积利用率仅为73%。设备利用率低，要求自动化设施高；处理流程相对较复杂，管理复杂。3.4本厂污水处理工艺选择根据设计进水水质和出厂水质要求，污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理、管理维护简单方便。在确保污水处理效果的前提下，降低运行费用。从上述各种工艺的比较来看,污水脱氮除磷有多种工艺,各工艺各有其优缺点，结合本工程实际状况，考虑到BOT项目的特点，从上述各种工艺中筛选出“A2/O氧化沟”和“CASS工艺”两个方案进行比较。3.4.l工艺流程两方案污水、污泥处理工艺流程方案如下:108 粗格栅进水泵房鼓风机房细格栅沉砂池A2/0法氧化沟二沉池紫外线消毒池除臭生物滤池回流污泥泵房脱水机房原污水尾气排放尾气排放至厂内中水用户脱水泥饼外运方案一：A2/0法氧化沟工艺流程图108 鼓风机房紫外线消毒池CASS生化池细格栅沉砂池粗格栅进水泵房脱水机房除臭生物滤池原污水尾气排放剩余至厂内中水用户污尾气排放泥脱水泥饼外运方案二：CASS工艺流程图108 工程初步设计说明书3.4.2方案技术比较从工艺流程可以看出,两个方案在污水预处理部分、污泥处理部分完全相同，不同之处是生化处理构筑物不一样。A2/O氧化沟为循环折流池型,兼有推流式和完全混合式的流态特点,耐冲击负荷,并且充分利用了鼓风机+微孔曝气充氧方式，动力效率高、池深大、占地面积小等优点。在结构布置上其厌氧区单独设置,缺氧区和好氧区合建,没有明显的分界,因此并不需要专用的混合液回流设备,管理控制灵活方便,污水除磷脱氮效率高。我院负责调试的重庆市万州区明镜滩、沱口污水厂采用了上述工艺，目前运行良好。与传统的活性污泥处理工艺及SBR工艺相比，CASS工艺具有以下四个方面特征:①根据生物选择原理,利用位于系统前端的生物选择器对磷的释放、反硝化等作用,以及对进水中有机底物的快速吸附及吸收作用,增强了系统运行的稳定性；②可变容积的运行提高了系统对水量水质变化的适应性和操作的灵活性；③根据生物反应动力学原理,采用多池串联运行,使废水在反应器的流动呈现出整体推流而在不同区域内为完全混合的复杂流态,保证了稳定的处理效果；④通过对鼓风曝气量的控制,使反应器以厌氧一缺氧一好氧一缺氧一厌氧的序批方式运行,使其具有良好的脱氮除磷效果,降低了运转费用。下面从处理效果、构筑物数量及运行维护管理等方面对两个方案进行比较:①处理效果108 工程初步设计说明书按招标文件答疑书要求，出水水质按广东省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）中一级标准执行，该标准中要求PO4-P≤0.5mg/l，根据大量文献资料报导，城市污水处理厂无化学沉淀工艺的出水中，磷酸盐与总磷的比值大约为0.6～0.75，此处取0.62，从而可计算出按此标准要求，出水T-P应≤0.8mg/l左右。采用上述单独生物除磷工艺,有时可能会难以达到要求，这时应辅以化学除磷处理工艺，这也是目前国外大多数生物除磷污水处理厂较为普遍采用的措施，本工程中化学法除磷作为处理工艺的备用措施，当生物除磷无法达标时启动本系统。本工程拟投加聚合铁铝盐除磷。方案一设有二沉池，可将聚合铁铝盐投加到氧化沟出水堰处，经进水管及配水井进入二沉池中，便于铁铝盐与二沉池进水协同反应，并将含磷污泥一同沉淀下来，对脱氮除磷的效果更有保障。而方案二无二沉池，不利于进行化学除磷，如果要在CASS池中投药，会加大投药量。②构筑物数量、工艺流程CASS工艺构筑物数量少,不需专门的二沉池、回流污泥泵房,反应和沉淀全在CASS生物池内完成,工艺流程简单。A2/O法氧化沟工艺流程相对较复杂，但设置专门的二沉池更利于固液分离，更利于磷的去除。在本工程要求除磷效果特别高的情况下，选择A2/O法氧化沟更合适。③运行管理与维护检修CASS工艺的运行管理依赖计算机自控系统完成,对管理水平要求高，一旦设备或自控系统故障，难以正常运行。A2/O氧化沟工艺运行相对稳定可靠，设备的108 工程初步设计说明书管理维护容易。对于县镇一级的小型污水处理厂，采用高薪也较难留用高级技术人材，污水处理工艺选用管理简单，手动自动都容易控制的工艺为宜。④对冲击负荷的适应性CASS工艺属完全混合池型，如果进水出现短时间的有机或水力负荷冲击，则可采用特殊的运行方式。在水量出现短时间冲击时，池子中的水位可由最低水位一直上升到最高水位，从而避免了传统活性污泥法中的污泥流失现象。由于一般每一循环池子的设计进水量约占整个池容的三分之一左右，故能缓冲进水水力和有机负荷的冲击。如进水出现长时间的高峰流量（如降雨等）时，则系统的操作就从正常循环操作自动转换到高峰流量循环操作，以适应来水水量变化。在此操作方式中，撇水频度增加，操作过程的控制及其高峰流量循环操作的转换等整个过程均由控制软件自动执行。通过这种方式，系统在无需采取其他措施的条件下，可以处理数倍于平均旱流流量的雨水流量。A2/O氧化沟流态兼有推流式和完全混合式的特点，如果着眼于整个氧化沟,并以较长的时间间隔为观察基础,可以认为氧化沟是一个完全混合曝气池,其中的浓度变化极小,甚至可以忽略不计,进水将迅速得到最大程度的稀释,在正常的设计流速下,渠道中混合液的流量是进水流量的30～60倍,曝气池中混合液平均5～20分钟完成一次循环,这种流型不但可以防止短流,而且还可以通过完全混合作用产生很强的耐水质水量冲击负荷能力。通过以上分析可以看出，两方案在处理水量和短时间水质冲击负荷时均具有较强的适应性，A2/O法氧化沟在处理较长时间的水质负荷冲击时，108 工程初步设计说明书具有更大的优越性。对于合流制的污水系统而言，要保证在雨季少溢流或者不溢流污水，选用A2/O法氧化沟更为合适。⑤占地面积方案二由于构筑物数量少，且布置紧凑，与方案一相比,占地面积相对节省。⑥电耗二级生化处理的电耗主要是供氧和污水提升的耗电量。由于两个方案均采用微孔曝气，充氧动力效率高，曝气的电耗基本相当。方案二CASS工艺采用撇水器出水，水位变化大，一般变化范围在1.5～2.0m，水泵提升扬程增大，但内回流量较小，一般为20%左右；方案一A2/O法氧化沟混合液内回流一般为50～100%左右,在好氧区增设四台水下推流器，经综合比较，A2/O法氧化沟电耗仍低于CASS工艺。通过以上比较，结合本工程具体情况，A2/O法氧化沟更具优势，因此我们推荐采用A2/O法氧化沟工艺。3.5污泥处理工艺选择3.5.1污泥处理的目的污水处理厂是将污水中大部分污染物质转化成污泥,其含水率高，有机物含量较高,不稳定,还含有致病菌和寄生虫卵,若不妥善处理和处置,将造成二次污染。因此,必须对污泥进行处理和处置。污泥处理的目的是:分解有机物,杀灭致病菌和寄生虫卵,108 工程初步设计说明书使污泥稳定化；降低水分,减少污泥体积,便于运输和处置；尽量利用污泥中的资源；避免磷的释放和污染。城市污水处理厂传统的污泥处理流程框图如图3-4。污泥脱水污泥稳定污泥浓缩剩余污泥泥饼图3-4传统污泥处理流程框图对于氧化沟工艺，反应池系统泥龄(硝化及反硝化)约14d,可以认为污泥己得到基本的稳定。同时国内许多已建成的污水处理厂,采用生物脱氮除磷工艺,产生的污泥直接浓缩脱水,其效果(主要指泥饼含水率)与经消化后脱水相近,证明得到好氧稳定的污泥,直接浓缩脱水是可行的。由于该种方式总体效果较好,目前已在中、小型城市污水处理厂中得到广泛应用。污泥处理流程框图如图3-5。污泥脱水污泥浓缩剩余污泥泥饼图3-5污泥处理流程框图结合国内污水厂的经验,本设计按污泥直接浓缩脱水工艺进行设计。3.5.2污泥浓缩脱水工艺污泥浓缩有重力浓缩与机械浓缩两种方法。108 工程初步设计说明书重力浓缩池中污泥停留时间长，一般在12h以上。浓缩池呈厌氧状态，在污泥中的聚磷菌放磷，使磷回到浓缩池上清液中，上清液如果直接回流到污水处理厂进水中，则增加进水磷浓度，影响除磷效率。磷的如此密闭循环，最终将使污水处理出水磷难以达标。如要使磷不回到进水中，则需另外进行化学处理，使运行管理复杂化。而机械浓缩利用机械作用，在短时间内使污泥含水率降低，占地小，可连续运转，本工程推荐采用机械浓缩。这里仅对带式机械浓缩+带式脱水方案和离心浓缩脱水方案进行比较，见表3-2。表3-2相同生产能力污泥浓缩、脱水对比表项目离心浓缩、脱水方案带式浓缩、脱水方案主要设备污泥浓缩脱水机，投药装置，污泥加压泵，污输送机等污泥带式浓缩脱水机，投药装置，污泥加压泵，污输送机，反冲洗水泵，空压机等加药量基本相当基本相当电耗偏大较小工作环境噪声大，臭味小噪声小，臭味大，设备费用较高较低运行管理管理技术要求高管理技术要求低占地面积小大辅助设备无多（空压机、洗清水、通风设备）功率消耗大小基建投资小大从表3-2可看出，两个方案各有优缺点,都可以用于污泥浓缩脱水。结合本项目的实际情况，推荐采用污泥带式浓缩脱水一体机方案。108 工程初步设计说明书3.6污泥处置方案选择国内对城市污水处理厂经过处理的污泥处置大都选用卫生填埋和用作农肥的方法处置，有少数厂采用简易静态堆肥处置。国外发达国家采用较多的方法有：焚烧、填埋、堆肥和投海等。投海方法处置，实质是将污染转移，国际上已不允许。以下就焚烧、堆肥与卫生填埋法处置污泥，进行比选。(1)、污泥焚烧处置脱水后的污泥含水率一般在75~80%之间，不能直接焚烧，焚烧前必须配置前处理装置。焚烧过程产生潜在的大气污染，也须配制后续处理装置，以保护大气清洁。焚烧处置的优点：·可以做到污泥无害化、减量化。焚烧时污泥中的有机物被燃烧掉，留下无机残渣，残渣量约为原污泥量10～30%。·焚烧温度可达840～900℃之间，因此无害化程度高；·占地面积小；·焚烧减量化后，残渣进入填埋场，延长了填埋场的使用年限；焚烧处理的缺点：·工艺复杂，一次性投资高；·设备数量多，操作管理复杂；·能耗高，运行费用高。以浓缩、脱水的污泥为例，含水率在75~80%之间，要达到污泥可以自燃，蒸发水份的耗煤量为0.5~0.7T煤/T污泥（干污泥计），仅此一项费用为200~280元/吨干污泥。108 工程初步设计说明书焚烧技术虽然具有处理迅速，减容多（70~90%），无害化程度高，占地面积小等优点，但一次性投资巨大，操作管理复杂，且能耗高，运行费用高，不适应我国目前的国情。(2)、堆肥处置污泥可以单独进行推肥处置，也可以与城市垃圾混合堆肥，堆肥产品可作农肥或土壤的改良剂。常用的污泥堆肥方法有以下三种：·好氧静态堆肥脱水后的泥饼与粗粒的填充料如木屑混合，混合物堆放在填料床上，填料床内设有通风管，用鼓风机强制通风。堆肥过程完成后，将堆料打碎，回收粗粒的填充料以使再次利用。该法存在的最主要问题是鼓风通气电耗大，运行成本高。·好氧动态堆肥混合料被堆成长条形，使堆料有足够的表面积，以便进行空气的对流与扩散。也可以如好氧静态堆肥一样，进行强制通风。·料仓堆肥混合料从堆肥仓的一端进入，向堆肥仓的出料端运动，达到足够的停留时间后离开堆肥仓。采用强制通风，使空气通过堆肥仓。仓式堆肥因堆料在仓内停留时间较短，出料中含水率较高，因此出料还须熟化。堆肥处置存在的主要问题为：生产周期长，包括熟化时间在内，一般的静态或动态堆肥须80~108 工程初步设计说明书90天时间；必须严格控制堆肥中的重金属等有害物；堆肥价格高，农户认为买堆肥不如买化肥，农户对堆肥的认识不足，不愿接受堆肥。现在，无公害农业对种植肥料要求越来越高，污水处理厂用污泥生产肥料是不适合的。(3)、卫生填埋污泥卫生填埋是把脱水污泥运到卫生填埋场与城市垃圾一起,按卫生填埋操作进行处置的工艺。常见的有厌氧和兼氧卫生填埋两种。卫生填埋法处置污泥具有处理量大,投资省,运行费低,操作简单,管理方便,对污泥适应能力强等优点。但亦具有占地大,渗滤液及臭气污染较重等缺点。卫生填埋法适宜于填埋场地容易选取、运距较近有覆盖士的地方。迄今为止,卫生填埋法是国内外处理城市污水处理厂脱水污泥最常用的方法。综上所述,要确定适宜的污泥最终处置方案,只有污水处理厂污泥进行成分和热值分析。根据分析结果,若污泥中重金属和有害物含量不超标,则可进行适量堆肥；若污泥热值较高(根据焚烧厂要求大于1500kCal/kg,则可进行焚烧；否则,只能进行卫生填埋。目前污泥的出路,外运后与城市垃圾一并进行卫生填埋。本方案按污泥运到场外处置进行设计,远期可建污泥处置中心,对多座污水处理厂的污泥集中处理。3.7出水消毒方式的选择污水经二级处理后,水质已经改善,细菌含量也大幅度减少,但细菌的绝对值仍很可观,并存在有病原菌的可能。因此在排放水体前应进行消毒处理。特别是在夏季或流行病流行季节,应严格连108 工程初步设计说明书续消毒。其余时段经过卫生防疫部门的同意后,也可考虑采用间歇消毒或酌减消毒剂的投加量。常用的消毒方法有氯消毒、C102、紫外线、臭氧、热处理、膜过滤等。表3-3各种消毒技术的比较类型液氯含氯化合物臭氧紫外线照射热处理膜过滤应用范围自来水和各种废水自来水和各种废水饮用水和游自来水和经二级或三级处理的废水医院、屠宰场等含病原菌的污水饮用水和特种工业用水泳池水应用国家各界各国法国北美北美和欧洲德国英国、澳大利亚、德国优点工艺成熟、处理效果稳定,设备投资和运行费用低处理效果稳定,设备投资少,对环境影响较液氯小占地面积小,杀菌效率高,并有脱色和除臭效果,对环占地面积小,杀菌效率高,危险性小,无二次污染杀菌彻底可过滤其他杂质,无危险性,无副作用境影响小缺点占地面积大,有潜在危险性和二次污染占地面积大,运行费用比液氯高,有二次设备投资大,运行费用高设备费用高,运行费高,灯管寿命短,受水质影响大能耗大,操作复杂效果不稳定,操作复杂,运行费用高污染基建投资中低高高高高运行费低中高较高高高本项目以氯消毒和紫外线消毒进一步比较。1)氯消毒氯消毒主要是投加液氯或氯化合物。液氯是迄今为止最常用的方法,其特点是液氯成本低、工艺成熟、效果稳定可靠。由于加氯法一般要求不少于30min的接触时间,接触池容积较大；氯气是剧毒危险品,存储氯气的钢瓶属高压容器,有潜在威胁,需要按安全规定兴建氯库和加氯间；液氯消毒将生成有害的有机氯化物,在国外和我国,108 工程初步设计说明书污水采用液氮消毒往往是应急措施,只是季节性或疫病流行时使用。对于小型污水处理厂公安部门一般不批准采用液氯消毒。含氯化合物包括次氯酸纳、漂白粉和二氧化氯等。其特点与液氯相似,但危险性小,对环境影响较小,但运行成本较高。在法国,离海岸较近的部分污水排放口和南部的几个排河二级污水处理厂采用了二氧化氯消毒。目前国内二氧化氯发生器产品也比较可靠，国内污水处理厂使用的实例也逐年增多。采用二氧化氯消毒，不仅管理麻烦，且增加一套设备、管理用房及接触池等，对本污水处理厂不宜采用。2)紫外线消毒法紫外线是近十多年来发展最快的一种方法。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。紫外线消毒的基本原理为: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,DNA的结合键断裂,细胞失去活力,无法进行繁殖,细菌数量大幅度减少,达到灭菌的目的。因为当紫外线的波长为254mm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,也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,运行费用较高,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。目前在北美,已有1000多套紫外线消毒装置在运行；108 工程初步设计说明书在欧洲,有一些紫外线装置正在试运行中；深圳南山污水处理厂、横岭污水处理厂、上洋污水处理厂、佛山东鄱污水处理厂、广州沥窖污水处理厂等采用了紫外线消毒。3）消毒工艺的确定2003年7月1日实施的《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002对处理后污水有明确的细菌学指标要求,即粪类大肠菌群数1万个/L,使得污水处理厂的消毒设施不再是可有可无的摆设,并且使得污水消毒方案要充分考虑今后的运转管理方便性和安全性,才能保证消毒设施能够正常运行。经以上初步比较,尽管紫外线消毒法一次性投资较高,但其占地面积小、杀菌效率高、安全、无二次污染、运行管理简单,对于小型污水处理厂本设计推荐采用紫外线消毒法作为污水消毒处理方案。3.8厂区除臭方案城市污水中会有氨气、甲硫醇、硫化氢、甲硫醚、三甲胺等化合物,这些物质在污水输送和处理过程中会散发恶臭,影响人们身心健康。随着社会进步、经济发展、人们环境意识增强和生活质量的不断提高，污水处理厂恶臭气体控制与处理问题已越来越受到重视。推荐工艺污水处理设施中臭气值较大的地方主要是污泥浓缩脱水间、厌氧池及污水前处理部分格栅井、进水泵房集水池、沉砂池等，尤其是污泥浓缩脱水间是除臭的重点。脱臭方法从最初采用的水洗法,108 工程初步设计说明书逐步发展到效果较好的微生物脱臭法。常见的方法有水清洗和药液清洗法、活性炭吸附法、臭氧氧化法、土壤脱臭法、燃烧法、填充式微生物脱臭法（生物滤池）等。微生物脱臭法己广泛应用于污水处理设施中，其运营成本较低,脱臭效果良好。污水处理厂位于城市规划用地的边缘，附近无居民居住。根据本项目环境影响报告评价结论，污水处理厂的恶臭污染主要集中在臭气源下风向100米的范围内,在风速较大时,恶臭影响的范围会扩大,约在100～200米左右范围内。由于本项目附近无民居、村庄等环境敏感点，因此,该污水处理厂的恶臭物质对周围环境敏感点的污染影响较小。根据上述评价，本项目近期可不上专门的臭气收集和处理系统。根据招标文件答疑书要求，臭气收集和处理系统需要在一期工程建设，为响应招标答疑书要求，本工程考虑将污泥浓缩脱水间和厌氧池等主要臭气源头产生的臭气进行处理。本工程推荐采用微生物除臭法（生物滤池）。108 工程初步设计说明书第四章污水处理厂工程设计4.1总图设计4.1.1厂区平面设计(1)、平面设计原则:布局合理,水流顺畅,布置紧凑,尽量少占地,功能分区明确。(2)、厂址概况厂址选择在某区管理区规划的工业大道北侧位于某区中心区排污渠末端，其优点：·此厂址南侧有工业大道,交通方便；·远离镇区的主要工业区和生活区,影响较小；·镇区南部大部分污水均由此排污渠排入污水厂,其它区域排出的污水收集后也完全可以自流至污水厂；·处理后的尾水可直接排入潼湖,最后进入石马河。规划污水厂用地外貌,现为农民养鱼塘,地势比较低,东、西、北面为防洪堤,南面是农田。污水处理厂规划用地7.23公顷,地面绝对标高(85国家高程系)4.8～6.9m。(3)、功能分区厂区总平面按远期12万m3/d规模控制用地，按中期6万m3/d规模进行详细布置,中期总占地4.49ha，近期总占地2.82ha。根据招标方提供的厂址地形图以及现场实地考察，结合某区108 工程初步设计说明书镇污水处理工程建设规划和厂外路网情况，按照进出水方向和处理工艺要求,进行总图设计。将污水处理厂分为两大功能区，即厂前区和生产区,各区之间以及近中期之间有道路和绿化带相隔。厂址北侧、西侧和东侧为防洪堤环绕，唯有南侧可与规划的工业大道相接，将厂前区及污水厂主出入口布置在厂区东南角，厂前区内布置有综合楼、停车场和门卫大门等，综合楼中心控制室内可俯视全厂。在厂址西南角处设污水厂次出入口，污水厂物料运输可由此出入。厂前区与生产区之间用路和绿化隔离带分开,保证厂前区优美的环境。平面布置时考虑厂址三面环堤，根据有关防洪要求，在距堤坝25m范围内未布置建（构）筑物。根据某区镇污水处理工程建设规划，截污干管最终由厂址西南方向接入污水处理厂，因此，本设计污水厂进水管确定在厂址西南侧进厂。将粗格栅进水泵房、细格栅及沉砂池布置于西南角,生化池布置在厂区中部,尽量与预处理构筑物靠近,使得工艺流程顺畅；二沉池紧邻生化池，以避免管线的迁回,并减少水头损失。污泥处置区布置在厂区东侧，远离厂前区,以保持厂前区较好的环境。根据现场调查，厂址西南侧有一较大排水渠，洪水期排水渠内水通过现有排涝泵站抽排入湖。处理厂尾水在平水期可自流排入堤外潼湖，在丰水期，尾水可排入污水厂南侧的排水渠,同雨水一并经现有排涝泵站抽排入河。108 工程初步设计说明书远期工程布置在厂区西侧，区域相对独立，即保证了近期工程平面布置上的相对完整，又兼顾到与远期工程的结合。(4)、厂区道路为便于交通运输和设备的安装、维护,道路布置成环状,每个建(构)筑物间均有道路相通,厂内主干道宽6m,主干道转弯半径大于9～12m,满足消防及运输要求。混凝土路面。污泥、栅渣、药剂、材料等运输由侧门出入,以保持厂前区安静、优美、整洁的环境。(5)、厂区给水厂区给水由镇内自来水公司提供,来自于厂址东侧现状市政路上供水干管,压力大于0.4Mpa，厂区给水主要用于生活、构筑物及设备冲洗及消防等。给水干管管径DN100,厂区内呈环网状,利于消防和安全供水。(6)、厂区排水厂区排水为雨污分流制,厂区雨水由道路雨水口收集后汇入厂区雨水管道,并自流排入南侧排水渠；厂内生活污水、生产污水、清洗水池污水、构筑物放空水、上清液等经厂内污水管道收集后汇入进水泵房,与进厂污水一并处理。(7)、中水利用本工程考虑了Q=7Om3/h的厂内自用中水系统,主要用于道路冲洗、绿化、水景以及脱水机冲洗等。108 工程初步设计说明书4.1.2厂区竖向设计(1)、设计地面高程结合污水处理厂厂外规划道路高程及防洪水位,同时考虑便于雨水排出以及构筑物抗浮设计,确定厂内地面高程为5.0～5.9m。(2)、竖向设计厂址现状大部为鱼塘，标高在4.8～6.9m之间，为减少构建筑物的基础处理，主要构(建)物基础尽量放在原状土上,保证安全,节约投资。处理厂尾水排入潼湖，根据可研提供的数据，潼湖常水位为5.0m，洪水位为8.0m。为减少场地填方，降低污水提升扬程，本设计确定如下原则：潼湖常水位时，处理厂尾水自流排入堤外潼湖；洪水位时，尾水可排入污水厂南侧的排水渠,同雨水一并经现有排涝泵站抽排入湖。据此确定消毒池出水标高（并考虑适量富裕）为5.5m，经计算,厂内构筑物总水头损失为3.90m。4.1.3特别说明(1)．关于排水处理厂尾水排入潼湖。根据可研提供的数据，潼湖常水位为5.0m，洪水位为8.0m。在本工程《可行性研究报告》中，处理后尾水在潼湖高水位时采取水泵抽排的方式排入潼湖（厂内建排水泵房）。根据招标文件2.2.7.1中要求“主体构筑物高程布置应满足在设计洪水位条件下，污水仍能自流排放的原则”，按此原则，处理厂尾水排放标高需在潼湖洪水位8.0m以上，整个污水厂地坪标高需提高3m108 工程初步设计说明书左右，进水泵扬程也须相应提高。按此方法不仅需要大量土方，增加当地政府三通一平的费用，也提高了污水厂的常年运行电耗，这显然是不合理的。因潼湖常水位仅为5.0m，厂区竖向设计应考虑此因素。《可行性研究报告》中也注意了这一点，因此增设了出水提升泵房，这也不尽合理，即增加了污水厂的造价，也增加了运行费用。根据对厂址周边环境的多次现场踏勘和调查，并查阅了某区镇现状排洪设施资料和城市总体规划资料，我们了解到厂址西南侧有一较大排水渠，排水渠与潼湖汇合处设有水闸和排涝泵站，常水位时排水渠与潼湖连通，洪水期排水渠通过现有排涝泵站抽排入湖。某区污水厂的建设主要是解决了“水质”问题，并非增加了城市的排放量，一旦污水水质达到处理标准后，其排放问题就可以与城市雨洪排涝系统统一考虑。《可行性研究报告》中虽然建了污水出水泵站，但仍未解决厂区的排涝问题，厂区排涝仍要与城市排涝系统联系起来。根据上述分析，本设计在高程设计上考虑处理厂尾水在潼湖常水位时满足自流排入堤外潼湖，在洪水期，尾水和厂区雨水一同排入污水厂南侧的排水渠，同城市雨水一并经现有排涝泵站抽排入湖。此方案即符合某区镇排涝规划，也与现状排涝相适应，其优点是：厂内省去了排水泵站，又节省运行费。这与常平镇西部污水厂的设计有共同之处。(2)．关于厂址从城市现状和某区镇总体规划分析，《某地区污水处理工程建设规划》初选的污水厂位置较为优越。从现状看问题，污水厂如靠近某区108 工程初步设计说明书现状工业大道，可缩短污水厂进厂道路、截污干管、给排水管线、供电通信线路长度，减少当地政府在基础设施方面的投资。从长远规划看问题，靠近工业大道选址，污水厂仍处于城市规划用地的边缘，处于东西、南北城市街道边缘，利于某区南面中心城区的污水收集，利于西部下游方向的污水收集，不仅可避免设置中途泵站，还可减小污水干管的埋深，而且该厂址靠近排涝泵站，厂区排水，污水厂尾水，均可与城市排涝系统很好衔接。目前“可研”所定厂址，周围尚未开发，污水厂与城市的联系尤其城市基础设施的配套十分困难。靠近潼湖防洪堤建厂，也较为被动。按城市防洪设施维护管理有关条例，距堤坝25m范围内不得修建任何建构筑物（本设计厂区布置考虑了这一条规定），如果远期城市进一步发展，潼湖防洪堤进一步提高标准或根据发展潼湖需要重新整治，防洪堤导线重新规划，都可能因污水厂址太靠近防洪堤，而显得被动。4.1.4水土保持场地平整和构筑物施工时,土方的开挖、回填,弃土运输堆放,会形成大量的裸露口,引起水土流失。因此,应采取水土保持措施。1)挖填方施工,应先做好排水沟,防止地表流水浸坡流动,面蚀裸露土壤。2)取土区开挖面下游,应先做好挡土坝,防止取土面土壤流失。3)弃土区宜选择在低洼处,开口或周边应做好挡土坝形成泥库,弃土完成后,其坡面及顶平面应做好植被覆盖,避免裸露土表长期被水流侵蚀。108 工程初步设计说明书4)填方应边填土、边碾压,不让疏松的土料较长时间搁置。5)对已建场地应尽快埋设排水管道,做好绿化；对没有条件种植绿化的裸露土壤区域,应在其表面铺设碎石。4.2主要构筑物及设备选型4.2.1粗格栅选型进水泵房前常用的机械粗格栅按驱动方式分为臂式、链式、钢索牵引式和齿条式。本工程推荐采用高链式格栅除污机。其特点是构造简单,水下无运转部件，维护简单,使用寿命长，运转稳定可靠。在国内污水处理厂中广泛使用,效果良好。4.2.2进水泵房形式进水泵房形式有两个方案可供选择,潜水泵房方案和干式离心泵房方案。两个方案的优缺点比较见下表。108 工程初步设计说明书表4-1泵房方案优缺点比较表方案潜水泵方案干式泵方案(1)不需要设备间,水泵直接安装在集水池内,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。优点(3)设备安装、维护较简单。(4)泵房占地面积小。缺点(1)水泵效率稍低。(1)泵房型式复杂,土建造价高。（2）管道系统较复杂,设备安装较复杂。。(2)大型潜水泵国内产品还不太过关(3)泵房占地面积大。根据据上述优缺点比较,考虑到本工程选用水泵较小，设计推荐采用潜水泵房方案，采用国内优质产品。4.2.3细格栅选型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。①回转式细格栅回转式细格栅应用最为方泛,清除纤维类垃圾的效果较好,但运行环境稍差。②梯式细格栅阶梯式细格栅由于其构造较特殊,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,以前完全依靠进口,现在国内己有厂家生产,但质量尚不过关。108 工程初步设计说明书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。其缺点是易堵塞,管理维护较麻烦,需定期进行冲洗。而且价格很贵。综上所述,设计推荐回转式细格栅。4.2.4沉砂池选型在污水处理中设置沉砂池主要是去除城市污水中一定直径的砂粒,以保证后续二级处理能正常运行。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。①平流沉砂池利用砂粒和水的不同比重,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。②曝气沉砂池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,通过曝气一方面可在横向形成旋流,使流速不因流量变化而变化。另一方面使砂粒之间产生摩擦作用,使砂粒与悬浮有机物得以有效分离,便于砂粒和有机物的分别处理和处置,108 工程初步设计说明书同时不使细小悬浮物沉淀。其优点是可以根据污水量的变化来调节曝气量,控制污水的旋流速度,使除砂效果比较稳定。但由于它又于污水起到预曝气作用,不适用于要求原水溶解氧较少的厌氧〈缺氧〉一好氧活性污泥法(A/0、A2/O)。③矩形沉砂池矩形沉砂池是利用浅池原理,水深不超过lm,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。矩形沉砂池一般适合于小型污水处理厂,其平面单边尺寸一般不大于5m,处理量为1～3万m3/d.④涡流沉砂池涡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。典型的有钟氏和比氏两种类型。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。由于本工程需要脱氮除磷,且无初次沉淀池,另外进水中C/N、C/P比较适合等特点,设置沉砂池一方面要考虑后续脱氮除磷的厌缺氧状态,以及保持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素。因此,本工程推荐涡流沉砂池作为本工程沉砂池池型。108 工程初步设计说明书4.2.5曝气器选型曝气是污水好氧生物处理系统中一个重要的工艺过程,目前广泛使用于鼓风系统,由鼓风机提供经净化的空气,通过管道系统送入生物池底部的专用微孔曝气器。微孔曝气器的作用是将空气分散成气泡扩散到混合液中,使氧溶解到混合液中，提供微生物生化反应所需要的溶解氧,同时保证污水的充分混合,使活性污泥处于悬浮状态,通过泥、水、气三相的充分接触,保证活性污泥充分利用水中的溶解氧来分解有机污染物和含N、P的营养物,因此,曝气效果的好坏极大地影响生物处理系统的效率。同时,曝气又是一个非常耗能的过程,一般情况下曝气的能耗要占整个处理系统能耗的60%以上。因此,工程设计选用高效节能的专用微孔曝气器是非常重要的。微孔曝气器的基本要求如下:①为了保证较高的氧利用率,曝气器扩散的气泡直径应足够小。②为了降低曝气器的能耗,曝气器的空气阻力损失应越低越好；但要保证生物池长度方向布气均匀,曝气器的阻力又应足够大。③在风机重新启动时,应避免或者减少发生水击的可能性,同时应具有较强的抗水击能力。④应具有良好的抗堵性能,曝气器内部不应被空气带进来的灰尘颗粒所堵塞,表面不易被微生物所粘附。⑤所用材料的化学稳定性好,机械强度高,使用寿命长。⑥安装、更换方便、快速。⑦能适应水量、水质波动,便于风量的自动调节。108 工程初步设计说明书常用微孔曝气器按材料可分为:陶瓷〈刚玉〉、橡胶膜片和聚乙烯等。按结构形式可分为:板式、盘式、管式等。目前,在我国主要使用盘式和管式曝气器。盘式微孔曝气器一般安装在水平输气管道上,而管式微孔曝气器则是输气和布气合二为一,采用管式微孔曝气器的曝气系统不需要铺设专门的水平输气管道。常用微孔曝气器的技术性能的差异比较大,这主要是由于材料和结构形式的不同决定的。由此还引起曝气器在充氧混合效率布气均匀性,抗堵塞能力,安装方式,连续工作时间,使用寿命和日常运行能耗等各方面的差异。通过对橡胶膜盘式曝气器、刚玉盘式曝气器、橡胶膜管式曝气器和聚乙烯管式曝气器的材料,结构形式,技术性能、布置方式和经济效益等方面的综合分析,本工程设计推荐采用橡胶膜盘式曝气器。4.2.6鼓风机选型鼓风机种类较多,由于离心鼓风机具有变流量恒压送风的特点,可以根据进水水质的变化,通过出口扩压导叶进行风量调节,从而保证风机在不同的工况点上均达到较高的效率，节省常年运行费用,因此,本工程拟采用单级高速离心风机。一般情况下曝气用鼓风机的能耗要占整个处理系统能耗的60%以上。进口鼓风机比国产鼓风机价格高，但从运行费方面分析,由于进口风机效率高,节能明显。根据我们对深圳市罗芳、盐田污水处理厂的调查,进口鼓风机的维护工作量很少,维修工作量基本没有。维护工作主要是定期更换机油。108 工程初步设计说明书虽然国内有一些厂家生产单级高速离心风机，但与国外先进技术相比还有一定差距，尤其在设备一体化、加工精度、噪音控制、系统整体水平等方面的差距较大。因为机械产品的加工精度、制造工艺以及整体水平方面的差别,使得进口鼓风机的设备维修工作量比国产鼓风机小,运转可靠性高。国产风机在价格和更换易损件方便等方面有一定的优势,但是在实行设备招投标以来,特别是中国加入WTO后,进口鼓风机在价格和售后服务等方面与国产鼓风机的差别也在缩小,因此本工程设计推荐采用进口离心高速风机。4.3生产构（建）筑物工艺设计主要的生产构（建）筑物有：粗格栅、进水泵房、细格栅、涡流沉砂池、A2/O氧化沟、二沉池、鼓风机房、污泥浓缩脱水机房、污泥泵房及紫外消毒池等。4.3.1粗格栅及进水泵房粗格栅与提升泵房合建。1)粗格栅井·功能去除污水中较粗大的漂浮物(如树叶、杂草、木块、废塑料等),保护水泵的正常工作。·设计参数粗格栅井土建按中期设计规模6万m3/d设计,其中近期规模为3万108 工程初步设计说明书m3/d，总变化系数Kz=1.45，洪峰流量6万m3/d（截流倍数取1）。粗格栅采用高链式格栅机,1台（中期增加1台）栅条间隙:b=20mm过栅流速:v=0.6～1.Om/s格栅安装倾角:750最大过栅水头损失:Δh=0.20m·土建尺寸:B×LXH=12.0×3.0×9.0m,钢筋混凝土结构。每道格栅前、后设有闸板供检修和切换用。·运行方式根据格栅水位差或预设时间自动清渣,栅渣由螺旋输送机送至渣斗再装车外运。2)进水泵房·功能将污水管网收集的污水提升输送至细格栅渠。·设计参数进水泵房与粗格栅井合建。按中期设计规模6万m3/d设计,其中近期规模为3万m3/d，总变化系数Kz=1.45，洪峰流量6万m3/d（截流倍数取1）。·型式目前,潜污泵因其占地小,效率高,安装维护简便,己应用于国内外众多污水处理工程,根据我院设计的深圳上洋污水厂、珠海吉大水质净化厂、深圳市西部排海工程、新州泵站、108 工程初步设计说明书凤塘泵站等等成功经验，以及周边类似工程的成功运行经验,本工程布置采用湿式泵房。·选泵方案近期工程水泵方案：潜污泵(大泵):Q=1000m3/h，H=13m，N=55KW,3台潜污泵(大泵):Q=400m3/h，H=13m，N=30KW,1台旱季最大流量时2台大泵工作,平均流量时1台大泵和1台小泵同时工作,暴雨时3台大泵工作,小泵作为平时调节之用。中期工程再安装3台大泵。·运行方式水泵根据泵坑内液位信号综合控制水泵启停,并采用先开先停、先停先开的方式轮换运行。·土建尺寸:B×L=15.0×12.0m，地下H=11.5m在泵房上部安装一套电动葫芦:W=3t。4.3.2细格栅及涡流沉砂池细格栅渠、涡流沉砂池合建，土建按中期设计规模6万m3/d设计,其中近期规模为3万m3/d，总变化系数Kz=1.45，洪峰流量6万m3/d（截流倍数取1）。设4台细格栅和4座涡流沉砂池，其中近期2台细格栅和2座涡流沉砂池运行，设备分期安装。1)细格栅·功能108 工程初步设计说明书截除污水中较小漂浮物和悬浮物。·设计参数细格栅:采用回转式细格栅4台（近期，中期各两条）渠宽：1.1m过栅流速:V=0.80m/s栅条间隙:b=6mm栅前水深:h=1.Om最大过栅水头损失:Δh=0.20m·土建尺寸LXBXH=8.4×9.2x1.7m,钢筋险结构,1座。·运行方式根据格栅水位差或预设时间自动清渣,栅渣由螺旋输送机送至渣斗再装车外运。2)涡流沉砂池·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,便于后续生物处理。·主要设计参数采用涡流沉砂池4座（近期，中期各两座）,每座直径3.0m,池深4.30m,砂斗深度1.5m。污水沿切线方向进入砂区,靠离心力的作用把砂甩向池壁,掉入砂斗而去除。其优点是:管理简单、占地较少、污水未充氧,108 工程初步设计说明书对生物除磷有利。·运行方式浆叶分离机连续运转,提砂泵按程序控制定时运转,砂水分离器与提砂泵同步运转延时停机。4.3.3A2/O氧化沟·功能利用创造的缺氧、厌氧、好氧的条件,去除BOD5、CODcr、N、P等污染物。·土建尺寸土建按一期工程设计，设2座A2/O法氧化沟,每座池包括厌氧区、缺氧区和好氧区。生化池为钢筋混凝土结构,平面尺寸:LXB=59.8X21.75m,水深:H=6.OOm。·主要参数设计规模:3万m3/d污泥浓度:MLSS=2800mg/L污泥负荷:Fw=0.10kgBOD5/kgMLSS-d泥龄:13.8d剩余泥量:2.47tDS/d总水力停留时间:HRT=9.73hr·厌氧区水力停留时间(HRT)1.17hr·缺氧区设计108 工程初步设计说明书最低设计水温15oC最大反硝化速率(qD,max)0.08kgNO3-N/(kgVSS.d)水力停留时间(HRT)1.57hr·硝化(好氧区)设计:最低设计水温15oC硝化菌最大比增长率(μmax)0.471/d峰值系数Kz1.45设计污泥负荷0.10kgBOD5/kgMLSS-d水力停留时间(HRTA)6.99h·推流系统设计每座厌氧池内设2台水下推进器,每台功率3.OKW每座缺氧池内设3台水下推进器,每台功率3.OKW每座好氧池（非曝气段）内设4台水下推进器,每台功率3.OKW好氧池采用微孔鼓风曝气充氧,所需供风量最大日（K日=1.15）流量时为140Nm3/min(气水比5.8:1)。化学除磷时可将铁铝盐投加到出水堰口处。污泥回流采用变频调速潜污泵,污泥回流比R=50～100%,回流污泥通过流量计计量后进入厌氧区与进水混合。4.3.4二沉池·功能:将生物反应后的混合液进行固液分离,108 工程初步设计说明书为生化池提供回流污泥。化学除磷时使药剂在二沉池前发生协同反应，并将含磷化学污泥和生物絮体一并沉淀。1）配水井分配二沉池的进水。池直径D=5.Om,水深5.4m,超高0.60m。分配井的中心上方设有除磷加药管,以备化学除磷时使用。2）二沉池·土建尺寸土建按一期工程设计，设2座圆形幅流式沉淀池,直径32m,周边水深3.5m左右。中心进水、周边出水方式,为钢筋筋混凝土结构。·设计参数设计规模:3万m3/d总变化系数Kz=1.45平均流量时表面负荷:0.78m3/m2.h峰值流量时表面负荷:1.13m3/m2.h水力停留时间:平均流量时4.5h；峰值流量时3.1h平均流量时出水堰负荷:0.9L/s.m排泥浓度:7～10g/L污泥容积指数:SVI=80～140mL/g·每池设周边传动吸泥机1台,每根出泥管设泥量调节阀,以控制排泥量和排泥浓度。·运行方式沉淀池连续运行,间断排泥。108 工程初步设计说明书4.3.5紫外线消毒池·功能采用紫外线消毒技术，以便对经过处理的污水进行消毒处理。紫外线消毒系统设计进水水质:设计最不利悬浮物浓度为10mg/1,紫外线设计穿透率为65%（最小值）。紫外线消毒设备采用低耗能、高性能、可变输出能量的低压高强紫外灯,带清洗车清洗系统。紫外线消毒系统由下列部件组成:UV灯架、系统控制中心、监视系统、配电中心、支撑架、自动水位控制系统及清洗槽等。·设计参数设计流量:Qmax=43500m3/d（Kz=1.45）TSS:10mg/L(最大值)污水温度变化范围:5--35℃紫外透光率@253.7nm:≥65%消毒指标:粪大肠杆菌群<1000个/100ml(30天连续取样几何平均值)·紫外线消毒池的基本数据如下:紫外线消毒渠1条(渠长6.5m,渠宽0.63m,渠深1.48m)每条消毒渠内紫外灯模块组数1组每组模块组所含UV灯架7个每个UV灯架安装紫外线灯8盏紫外线灯总数量56盏总装机容量：20kw,平均运行功率10.5kw108 工程初步设计说明书·紫外线消毒池末端设有回用水池，内设潜污泵一台，将水抽送至厂内中水用户（主要用于脱水机滤带冲洗）。潜污泵参数：Q=70m3/h，H=10m，N=4KW4.3.6鼓风机房鼓风机房土建按中期设计规模6万m3/d设计,设备按近期规模为3万m3/d配置，日变化系数K日=1.15。·功能鼓风机房输送空气至A2/O氧化沟好氧区,提供微生物降解有机物所需的氧。·土建尺寸:B×LXH=12.0×30.0×8.0m,框架结构。·设计参数工艺要求最大供气量为Q=140m3/min。·主要设备选用进口TURBO系列单级高速离心鼓风机,近期3台,2用1备。中期再增加2台。主要设备如下:单台风量:Qmax=70m3/min风压:ΔP=0.7bar效率:η=82%风量调节范围:45%～100%配套电机功率:N=110KW,380V进气过滤器、进气消音器:各3套108 工程初步设计说明书其他配件包括防震器和机组固定件、消音罩、机旁控制柜和主控制柜等。好氧池溶解氧控制在1~2mg/l。当溶解氧浓度变化超出设定范围时，首先由溶解氧测定仪发出信号，调节供气管上的电动调节阀的开启度；气量的变化使管网压力发生变化，然后由安装于空气总管上的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。4.3.7污泥泵房·功能:污泥泵房内设有回流污泥泵及剩余污泥泵,用于回流污泥至厌氧区,提升剩余污泥至污泥浓缩脱水间。·土建尺寸:土建按一期工程设计，B×LXH=11.4×8.0×7.1m,钢筋混凝土结构。·设计参数:回流比为50%～100%,最大回流污泥量为1200m3/h,剩余污泥干重为2428kg/d,含水率为99.3%,剩余污泥量为347m3/d。·主要工程内容回流污泥泵采用潜水泵三台,单台Q=600m3/h,H=7m，N=22KW,二用一备。其中一台变频调速。剩余污泥泵采用潜水泵二台，单台Q=24m3/h,H=29m,N=4KW,一用一备。其中一台变频调速。内设液下搅拌器一台，N=4KW，避免污泥沉淀。回流污泥总管采用DN600钢管,剩余污泥总管采用DN100钢管。108 工程初步设计说明书回流污泥泵连续运转,根据氧化沟污泥浓度控制回流污泥泵开启台数。剩余污泥泵与污泥浓缩脱水机协调运行。4.3.8污泥浓缩脱水间1）污泥浓缩脱水·功能:将污水处理过程中产生的污泥进行浓缩、脱水,降低含水率,便于污泥运输和最终处置。为避免高含磷剩余污泥在厌氧条件下磷的重新释放,本工程采用污泥机械浓缩,而不采用重力浓缩。·土建尺寸:土建按中期设计规模6万m3/d设计,设备按近期规模为3万m3/d配置，B×LXH=25.5×12X7.5m,钢筋混凝土结构。·主要参数干污泥量:Q=2428kgDS/d进泥量:347m3/d进泥含水率:99.3%出泥含水率:75～78%脱水后泥量:11.0t/d（按78%含水率计）絮凝剂:聚丙烯酰胺絮凝剂投加量:4.5kg/tDS·絮凝剂采用聚丙烯酰胺高分子絮凝剂，经稀释至0.1%后投加至注泥泵的出泥管,与污泥混合后进入污泥浓缩脱水一体机。脱水后的泥饼由两台皮带输送机送至泥斗车中，用泥斗车送填埋场处置。108 工程初步设计说明书·主要设备a、带式浓缩脱水一体机。水力负荷Q=20～40m3/h数量:近期2台，1用1备。中期再增1台。主机功率:N=1.85KWb、絮凝剂制备系统,V=10m3，1套c、加药泵:螺杆泵2台，Q=0.65m3/h，N=0.75kwd、皮带输送机:L=14m、8m各1台。功率2.2KWe、空压机:Q=0.30m3/min，H=0.7Mpa,N=2.2kwf、冲洗水泵:Q=20m3/h，H=0.6Mpa,功率7.5KW2）聚合铁铝投加系统按招标文件答疑书要求，出水水质按广东省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）中一级标准执行，该标准中要求PO4-P≤0.5mg/l，根据大量文献资料报导，城市污水处理厂无化学沉淀工艺的出水中，磷酸盐与总磷的比值大约为0.6～0.75，此处取0.62，从而可计算出按此标准要求，出水T-P应≤0.8mg/l左右。(1)功能:投加聚合铁铝主要去除生物除磷无法达标去除的污水中的部分磷，本工程中化学法除磷作为处理工艺的备用措施，当生物除磷无法达标时启动本系统。(2)设计参数:药剂投量应根据需化学法去除的磷量计算确定。(3)主要工程内容设计一座溶液池，尺寸:4×3m,高2m。投药泵选隔膜计量泵二台,单台Q=170l/h,H=40m，1用1备。108 工程初步设计说明书4.3.9除臭生物滤池污水处理厂三面环湖，位于城市规划用地的外缘，附近无居民居住。污水处理厂营运期间所产生和排放的大气污染物主要来自污水处理厂产生的恶臭气，恶臭的物质主要有氨、硫化氢等。污水处理厂的恶臭污染主要集中在臭气源下风向100米的范围内,在风速较大时,恶臭影响的范围会扩大,约在100～200米左右范围内。由于本项目附近的村庄等环境敏感点位于本项目南方向200米以外,且位于上风向。因此,该污水处理厂的恶臭物质对周围环境敏感点的污染影响不明显，可不上专门的臭气收集和处理系统。根据招标文件答疑书要求，臭气收集和处理系统需要在一期工程建设，为响应招标答疑书要求，本工程考虑将污泥浓缩脱水间和厌氧池等主要臭气源头产生的臭气进行处理。·脱臭生物滤池处理风量：16000m3/h表面负荷:160m3/m2·h平面尺寸:10m×10m（含预洗池），生物滤池高1.8m，池壁采用不锈钢板，池底为混凝土基础。生物滤池是脱臭系统的主要工段，生物滤池内置有填料（树皮、树叶等），填料层高1.4m，恶臭气体通过脱臭间的填料时，其中的污染物被填料吸附并被附着在填料上的微生物分解而去除。填料上的微生物可通过控制生物滤池的温度、填料湿度、pH值及N、P含量等环境条件进行培养，亦可人工投加菌种。108 工程初步设计说明书·高压离心通风机高压离心通风机置于生物滤池前，将恶臭气体抽送至生物滤池进行处理。设计换气次数：4次/h；风量：16000m3/h；台数：1台；静压：2.0KPa。电机功率：11KW·循环水泵通过循环水泵向预洗池内喷水，预洗池内设有填料，从而达到给气体加湿的目的，亦可去除气体中的悬浮颗粒物。水泵数量：1台（液下泵），电机功率：2.2KW4.4建筑设计4.4.1设计目标及手法建筑设计，不便要创造出生动活泼的外部形象，还要使建筑空间有秩序的创造。此种秩序通过优美的层次表现出来，创造出良好的外部环境及文化氛围，就是本次建筑设计追求的目标。在具体建筑设计中，依据工艺流程的要求，使建筑物物既满足污水厂的特殊功能要求，又采用现代化的建筑设计手法，使其具有可识别性，富于时代气息。108 工程初步设计说明书在总体布置上，采用园林化的设计手法，充分利用场地内有大片绿地的条件，布置小品式建筑，同时充分利用污水厂已处理好的“中水”资源，以“水”来体现污水厂的建筑特色。通过“水”的活广告，对环境保护进行形象的宣传，对国家可持续性发展战略进行有益的探索。使进入污水厂的人，对污水厂的处理效果给予充分的肯定及认可，一改以往对污水厂认识的偏见。通过以上种种设计手法，使污水厂成为具有花园式环境的绿化工程，成为具有良好的社会环境效益和经济效益的基础设施工程；使建筑成为整个生态环境的有机组成部分，有利于微小气候的调整，使之成为生产、生活、科研、培训融为一体的综合性工程；使之名副其实地成为国家环境保护的示范性工程，成为环境保护的教育基地。4.4.2总体布置根据工艺流程及场地工能，结合主入口的大道把全厂分为二大工能区：厂前区、生产处理区。厂前区又分为办公管理、生设施及辅助生产区。生产处理区又分为生物处理区、预处理及污泥浓缩脱水区。每个分区相对独立，又相互联系。在总平面布置上，将厂前区置于上风向的正南方，用地南边即是通往城市主要道路，为把本污水厂工程建设成为环保教育基地，更好的展示污水厂新颖独特的建筑造型，清新优雅的厂区环境提供了良好地条件，这样的布置，也同我国古代“天人合一”，风水理论相符合，对传统文脉的相延，也是一种探索。108 工程初步设计说明书在厂区南边设置了两个出入口，正南边为主要出入口，是全厂对外联系、人员进出的主要通道，西南角为次要出入口，供厂区生处理运输之用。将全厂人流、物流分开，互不干扰，功能明确，使用方便，联系便捷。将厂区主入口紧临综合楼。综合楼主入口在厂区主要入口的道路一侧并退出一定距离，与主要道路之间形成一片景观小广场，既开拓了视野、舒缓了身心，又美化了环境，保证了综合楼与生产欧的距离要求。其次，将辅助用房沿主入口大道置于综合楼西边，在满足保证建筑最佳朝向的功能要求的同时最大限度地利用用地，以在主入口处留出足够景观空间，布置较大面积的绿化，创造出具有花园式环境的绿化工程环境，给进入污水厂的每一个人形成良好的第一印象。综合风向、日照、环境等多方面的因素，采用这种总平面布置，很好的解决了噪音、空气污染的问题。厂前区同生产区交通组织得好，行人和车流通畅顺捷，建筑空间协调丰富。在总平面布置中，为全厂车行道分为两级，6m宽的双车道及4m宽的单车道，均为混凝土路面。另根据工艺要求，在池子之间，设置2m宽的人行小道，采用碎石铺路。流畅方便的车行道路系统，能充分满足全厂的物资运输及消防安全要求。4.4.3建筑设计构思本工程设计手法以现代化的设计同“岭南”传统文化相结合，强调建筑物的时代感及可识别性，以及“新岭南”108 工程初步设计说明书风格。本厂的建成目标是具有花园式的绿化工程，因此设计手法上借鉴园林小品的设计手法，创造出丰富多彩的外部环境。在厂区主入口，结合综合楼前小广场布置艺术铺地、绿化、花池、喷泉等，给地处炎热的地区带来丝丝凉意，源源不断的“中水”流入池中，同雕塑，灯光有机结合，形成流光异彩的动人景观，“问渠那得清如许，为有源头活水来”。综合楼在厂前区，是人员联系交流的重点，它的成功与否，是整个厂前区建筑设计的关键。因此，综合楼作为建筑设计的主体，其它建（构）筑物予以衬托。为节约用地，综合楼采用矩形布局。立面造型上，采用局部玻璃墙与实墙面产生虚实对比，墙面分层装饰线条，丰富的细部与简法的造型产生对比，墙体采用中灰色为主调，“装饰钱条”采用白色，既统一协调又有变化，形成高雅的格调，使之具有可识性以及时代气息。综合楼占地面积不大，但功能齐全；平面单一，但形象美观；造型简洁，但细部丰富；明快大方，但清新典雅，提供了一个宜人的视觉感观。厂前区的水体、园林铺地、广场，以及草地、绿化，石块等，与建筑一起创造出一种朴素、洁净、美好自然、返朴归真的人为环境，让人们排除尘嚣拥挤和竞争负荷，在这里得到休闲和净化。这符合当今人们所追求“现代化”的环境意识，也是本土文化自身演化中向“现代”靠拢，与外来文化结合的一种历史整合。其它构（建）筑物处于衬托地位，为与综合楼相协调，在立面细部处理和平面处理上，在满足功能要求的基础上，适量加入“线条”等形式，以强调其整体统一协调性。108 工程初步设计说明书4.4.4厂前区建筑面积国家《城市污水处理工程项目建设标准》中规定，本工程属V类二级污水处理厂。本工程厂前区面积是根据本规范，国内外相关的经验及当地的实际情况进行确定的。总建筑面积1438㎡。综合楼：1084㎡（其中：控制室60㎡，化验室280㎡，生产管理、行政办公用房250㎡，会议及多功能活动室60㎡，食堂60㎡，值班宿舍80㎡等）；辅助用房：342㎡（其中：维修室200㎡，仓库142㎡）；门卫室：12㎡。4.4.5建筑装修1、综合楼部位楼（地）面内墙面天棚墙裙或踢脚门厅、走廊、办公室、资料室、仪器室、药品库、值班室、楼梯间防滑地砖乳胶漆乳胶漆瓷片150高会议室抛光防滑地砖乳胶漆轻钢龙骨矿棉板瓷片150高中控室架空防静电地板乳胶漆轻钢龙骨矿棉板瓷片150高餐厅防滑地砖乳胶漆轻钢龙骨矿棉板瓷片150高厨房防滑地砖瓷片到顶乳胶漆单身宿舍防滑地砖乳胶漆乳胶漆瓷片150高洗手间防滑地砖瓷片到顶轻钢龙骨铝金穿孔板108 工程初步设计说明书2、辅助用房部位楼（地）面内墙面天棚墙裙或踢脚机修、仓库水泥砂浆乳胶漆乳胶漆瓷片150高厕浴间防滑地砖瓷片到顶乳胶漆瓷片150高3、粗格栅及进水泵房、变电所部位楼（地）面内墙面天棚墙裙或踢脚泵房、配电间原色水磨石乳胶漆乳胶漆瓷片150高值班室防滑地砖乳胶漆乳胶漆瓷片150高4、鼓风机房部位楼（地）面内墙面天棚墙裙或踢脚鼓风机房水泥砂浆乳胶漆乳胶漆吸音材料2700高控制室、值班室防滑地砖乳胶漆乳胶漆瓷片150高洗手间防滑地砖瓷片到顶乳胶漆高低压配电间原色水磨石乳胶漆乳胶漆瓷片150高变压器室水泥砂浆乳胶漆乳胶漆瓷片150高5、污泥浓缩脱水间部位楼（地）面内墙面天棚墙裙或踢脚脱水间、聚丙烯酰胺堆放间水泥砂浆乳胶漆乳胶漆瓷片150高配电室、值班控制室防滑地砖乳胶漆乳胶漆瓷片150高更衣淋浴间防滑地砖瓷片到顶乳胶漆4.4.6建筑噪音控制、通风、防腐蚀1）对有噪音的建筑，内部采用吸音措施，隔音门窗。108 工程初步设计说明书2）对加药间、配电、污泥脱水机房等进行有效通风。3）对具有腐蚀的楼面、地面、水池、墙面，采用防腐涂料及耐酸陶板面等。4.4.7绿化设计1）设计原则a、满足污水厂对绿化的要求，根据其特点，通过绿化来改善环境、起到防噪、防尘、防火的目的。b、点、线、面相结合，以厂前区绿地为核心，厂房周边绿化为基础，通过厂区道路沟通形成一个环境优美之厂区。c、因地制宜。结合污水厂构筑物的大体量与成片成组的特点，灵活而巧妙地安排绿化及布置建筑小品。d、保证生产与安全。考虑地上、地下管线的安全防护要求，合理各种植高度、形体、根系与之相适应的树种。e、绿化、美化相结合，采取快长密植的办法或栽植较大的成苗，尽快取得绿化效果。2）厂区主要部位的绿化设计a、厂前区绿化设计厂前区是外客人入厂获得最初印象的场所，厂前区的环境与面貌在很大程度上体现了工厂的环境与面貌，因此是绿化的重点。108 工程初步设计说明书厂前区综合楼前小广场是视线集中的地方，设计了较大面积水池以及能从各个角度欣赏的花坛。混栽花坛是以艳丽的色彩为主，花卉应选株型矮小、分枝密集、花色鲜艳、花期较长的种类；外围以花代草环绕，使花坛花团锦簇，高矮有序，并具有很强的观赏性。在花坛沿周设以花边、花栏杆，其高度、造型要美观大方，与花坛面积相协调，起到维护和装饰作用。a、各类用房周围绿地的设计由于不同的生产性质和卫生要求，环境绿化在设计上也要有所不同，因此，必须针对具体情况因地制宜进行。泵房、污泥浓缩脱水机房、污泥消化区、配电间等附近，考虑到会产生噪声、热量、还应注意防火，设计上多选择枝叶茂密、分枝低矮、叶面积大的乔、灌木，并配以枝叶密集的绿篱墙。在生化池顶、二沉池等周围，则因其水面均为敞开型，故而在绿化设计上选用不散放飞絮、种毛、翅果，不易掉叶的乔、灌木。为使效果更好，尽量使乔、灌、草组成立体结构，并离构（建）筑物有足够的距离。由于污泥处理区域有异味散发，绿化植配上考虑栽种生长快、花气芳香、抗污力强的树种。综合楼、及辅助用房，主要是人们工作、生活的活动场所。绿化除满足一般的功能外，还要创造一个优雅的环境。绿地设计既要朴素大方，又要活泼简洁。选择姿态优美，色彩丰富的树种，如：桂花、紫薇、银杏、合欢、槭树、南天竹等，配合厂前区绿化，形成四季常青、盛花不谢的优美图景。b、道路绿化108 工程初步设计说明书在较宽阔的厂区主要干道两侧人行道上种植高大等距的乔木，形成行列式的林荫道。4m宽单车道外采取交错排列种植方式，多选窄树冠树种。根据道路走向，合理布置向阳、耐荫树种。在道路交叉、转弯处，绿化树种以灌木为主，高度不超过0.7m。整个道路绿化树种选择，考虑形态美观，树冠高大，枝叶繁密，适应性强和抗污力强，病害少，不产生污染环境的树种。乔木栽植应距建筑外墙5m以外，距地下管线2m以外；灌木栽植应距建筑物外墙1.5m以外。d、集中绿地厂区内的集中绿地是职工就近休息、散步、观赏的小游园，作自然式布置。所地形变化布置园林小路，点缀山石、花廊、坐椅、种植各色花木，铺设大面积草坪。4.5结构设计4.5.1设计依据·建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）·工程结构可靠度设计统一标准（GB50153-92）·给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）·给水排水工程砼水池结构设计规程（CECS138：2002）·建筑结构荷载规范（GB5009-2001）·混凝土结构设计规范（GB50010-2002）·砌体结构设计规范（GB50003-2001）108 工程初步设计说明书·建筑抗震设计规范（GB50011-2001）·构筑物抗震设计规范（GBJ50191-93）·建筑地基基础设计规范（DBJ15-31-2003，广东省）·建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）·混凝土水池软弱地基处理设计规范（CECS86：96）·岩土工程勘察规范（GB50021-94）4.5.2工程地质条件1、地形地貌特征拟建场地位于某地区某区镇树山村，即某区镇银湖工业区西北方向约2KM处，场地全为鱼塘，塘埂地面最高标高7.75m,最低标高7.3m2、场地稳定性：除人工填土及淤泥质土外，尚未发现滑坡、坍塌、断层等不良现象宜于建厂。3、岩土类型及物理力学性质。参考各工程地质剖面，按地层的成因类型及岩土层性质，自上而下为：(1)、人工填土①：其岩性以粘性土为主，大部分地段结构松散，呈松散、湿的状态，未完成自重固结。该层不得作为地基持力层。（2）、第②1层粘土：呈可塑、湿的饱和状态，标准贯入试验N修正平均值5.6击，压缩系数（a1-2）平均值：0.58Mpa-1，压缩模量2.49～4.51Mpa，平均值3.41Mpa.属中等压缩性地基土。第②2108 工程初步设计说明书层淤泥质土夹淤：灰～灰黑色，呈软塑～流塑、饱和状态，含多量半腐烂植物根茎和朽木，含水量（W%）平均值：48.8，压缩系数（a1-2）平均值：0.99Mpa-1，压7模量平均值；2.40Mpa属高孔隙比，高压缩性，欠固结土。第②3层细砂：灰黑、灰白、灰绿色，粒度均匀，含粘性土。呈松散、稍密、饱和状态，厚度不均匀，标准贯入试验N修正平均值9.3击，属中等压缩性地基土。（3）、第③层粉质粘土：浅黄、灰绿、灰青色，由第三系泥质砂岩风化残积而成，土质均匀坚硬。呈硬塑～坚硬状态。压缩系数（a1-2）平均值：0.22Mpa-1，压缩模量：6.13～7.94Mpa,标准贯入试验N修正平均值20.1击，属中等压缩性地基土。（4）、第④1层为强风化泥质砂岩，岩芯呈半土状，合金钻易粘进，标贯击数修正值大于50击。该层结构均匀，强度较高。第④2层为中风化泥质砂岩，岩石较坚硬，岩芯呈短柱状，合金钻较易钻进。4.5.3设计标准本工程设计规模：近期：3x104m3/d中期：6x104m3/d远期：12x104m3/d本工程构筑物重要性类别为乙类，设计使用年限50年，建筑结构安全等级为二级。108 工程初步设计说明书4.5.4地震设防本工程抗震设防烈度为六度。场地类别为II类。4.5.5基本风压基本风压取值0.75KN/m²。4.5.6设计原则及构造措施1）、材料选择构筑物均采用C25砼，其抗渗等级S6，砼最大碱含量为3kg/m³。钢筋：HPB235与HRB335钢筋，预埋铁件为Q235号钢。建筑物砼强度等级为C20～C30。框架结构填充墙采用小型空心砼轻质砌块。2）、进行承载力极限状态计算和正常使用极限状态验算。3）、主要构筑物的结构型式与构造要求。108 工程初步设计说明书主要构筑物的结构型式与构造要求序号构筑物名称主要尺寸（m）结构型式单位数量备注1粗格栅及进水泵房见JG-01～03钢筋砼及框架2细格栅及涡流沉砂池见JG-04～05钢筋砼及框架3A2/O氧化沟见JG-06～08钢筋砼及框架4二沉池见JG-09～10钢筋砼及框架5紫外消毒池见JG-11钢筋砼及框架6回流污泥泵房见JG-12钢筋砼及框架7污泥浓缩脱水间框架8鼓风机房及总变电所框架9二沉池配水井钢筋砼10冲洗水池钢筋砼11药液池钢筋砼1212综合楼框架13辅助用房框架14门卫室框架构筑物变形缝按给排水工程构筑物结构设计规范（GBJ50069-2002）要求设置，有些因工艺条件限制而无法满足规范的要求时，将考虑设置后浇带及在砼中掺入能改善砼性能的外加剂，并加强沿长度方向配筋等措施来提高砼抗裂能力，本着安全经济的原则，对池体较高的池壁采用变截面来降低工程造价。4）．池体抗浮108 工程初步设计说明书原则上考虑自重抗浮，对于体量较大的池体如氧化沟、二沉池可在池周边布置一定数量水位观察孔，通过加强管理使池体在地下水位处于安全水位值以下时放空，从而达到节省工程造价的目的。4.5.7地基处理1、由于厂区设计地面标高为5.5m～5.6m，场地多为鱼塘，大部分地段需回填。而本工程多项建（构）筑物对承载力要求不高，可考虑用压实填土作持力层，因此，在进行场地平整时，应结合建（构）筑物进行水塘排水、清淤，然后用较好的土（残积土或坡积土）分层回填并夯实，再针对各拟建（构）筑物进行分析和设计，以达到降低工程造价的目的。2、地质报告提供的情况，氧化沟、二沉池需打搅拌桩进行处理桩径φ550㎜，平均桩长10m，间距12m按梅花形布置。4.6电气设计4.6.1设计依据(1).工艺专业提供的资料及收集到的基础资料。(2).国家有关电气专业设计技术规范及标准。4.6.2设计范围本次电气工程的设计范围包括：(1).全厂的变配电系统设计108 工程初步设计说明书(1).建筑物的动力及照明设计(2).厂区建筑物防雷与接地设计(3).厂区电缆敷设及道路照明设计4.6.3供电电源污水处理厂属二级用电负荷，采用两回路10kV电源供电，两路电源一用一备。4.6.4负荷计算及变压器容量污水处理厂用电负荷按生产动力负荷和生产辅助负荷分别计算。生产动力负荷按需用系数法计算用电负荷；生产辅助负荷按单位面积用电指标法计算用电负荷。根据计算污水处理厂3万m3/d时，计算负荷为739kVA（补偿后），6万m3/d时计算负荷为1340kVA，故选用两台SCB9-1000/10/0.4∽0.23kV变压器，近期一用一备，负荷率为74%，中期同时运行。108 工程初步设计说明书污水处理厂负荷计算表设备位置序号设备名称及型号常用备用(台)设备容量(KW)需要系数Kx电机额定数据计算负荷选用变压器容量（KVA），台数Cosφtgφqeηd(%)Pjs(kw)Qjs(KVAR)SjsKVA进水泵房1潜水泵3750.90.850.62202.5125.52潜水泵1370.90.850.6233.320.63机械粗格栅11.50.70.71.021.051.074皮带运输机11.50.70.71.021.051.075起重机16.10.50.71.022.132.176启闭机62.20.20.71.022.642.697风机10.7510.850.620.750.47沉砂池7阶梯格栅21.10.70.71.021.541.578砂水分离器10.370.50.71.020.180.189螺旋输送器11.10.70.80.750.80.810搅拌机20.7510.80.751.51.2511提砂泵21.50.50.80.751.51.25A20氧化沟11潜水搅拌器9310.80.752720.213电动阀门15.50.20.80.751.10.82鼓风机房15离心鼓风机2/111010.850.629323614616电动阀门2/10.370.20.71.020.150.1517轴流风机50.3710.850.621.851.1518起重机1130.20.71.022.62.65二沉池19刮泥机22.210.71.024.44.49污泥泵房22回流污泥泵2/1220.80.850.6235.221.82423剩余污泥泵1/140.80.850.623.21.98108 工程初步设计说明书消毒间紫外线灯管12010．90.542010.8设备位置序号设备名称及型号常用备用(台)设备功率(KW)需要系数Kx电机额定数据计算负荷选用变压器容量（KVA），台数cosφtgφqeηd(%)Pjs(kw)Qjs(KVAR)SjsKVA潜水泵1410.80.7543脱水车间23带式脱水机1/11.7510.80.751.751.8425冲洗水泵1/17.510.80.757.55.626空压机1/12.210.850.622.21.3627皮带输送机1/12.210.850.622.21.3628絮凝剂制备系统1/10.7510.850.620.750.4630起重机17.50.20.71.021.51.5331轴流风机30.3710.850.621.110.6932计量泵20.370.80.850.620.5920.36733加药螺杆泵1/12.510.850.622.51.55加药池35计量泵1/10.5510.850.620.550.341其它36综合楼1000.850.850.625131.6237辅助用房300.80.80.75241839照明200.80.850.62169.9240传达室150.80.850.62127.4441380V设备合计0.835708453.742电力电容器(补偿至COSφ=0.92)-24043补偿后负荷合计0.925708213.77391000KVA108 工程初步设计说明书4.6.5变配电系统由于用电负荷集中在进水泵房和鼓风机房，为减少线路损耗，高压配电和主低压配电设于鼓风机附近，并在进水泵房和脱水机房设置二级低压配电系统。高压配电系统采用环网供电方式，两路电源一用一备。主低压配电系统为单母线分段方式，近期一路进线接入，母联开关闭合。进水泵房低压配电系统近期采用单母线运行方式，两路进线一用一备。4.6.6无功功率补偿无功功率补偿采用低压侧集中自动补偿方式，在主低压配电系统设有集中自动功率因数补偿柜，对系统进行无功补偿。补偿后10kV进线侧功率因数不低于0.95。4.6.7电能计量在10kV进线侧设电能计量专用柜，作为供电部门专用计量单元。另在低压进线侧设电能表用于内部经济考核。4.6.8电动机起动方式本厂所有电机均为低压电机，大于5157 工程初步设计说明书0KW的电机均采用软起动器降压起动，其它则直接起动。4.6.9保护和控制整个污水处理厂采用集中管理，分散控制的原则，厂内水泵电机和阀门均设有手动及自动两种控制方式，两处操作，即PLC自动控制和机旁箱手动控制，在机旁箱上设有急停按钮。4.6.10其它污水处理厂内电缆敷设，建筑物照明及防雷均按照国家有关设计规范和标准进行设计。4.7仪表及自控设计为及时准确地掌握污水处理厂进出污水水质及其变化过程，自动监测和控制污水处理厂各个生产环节，在污水处理厂中设置了必要的过程检测仪表，设计了一套以PLC为现场测控单元的三级分布式计算机测控管理系统。4.7.1过程检测仪表的设置1)进水系统粗格栅的液位差，进水闸井液位,进水泵集水池液位,细格栅的液位差、进水PH+T、COD，沉砂池出水总管流量。2)A2/O氧化沟氧化沟进水SS,厌氧池、缺氧池ORP计和好氧池DO，氧化沟出水MLSS。3)鼓风机房157 工程初步设计说明书鼓风机的总风管流量和压力4)污泥泵房液位计及回流污泥流量5)二沉池污泥界面仪6)出水系统出厂水COD,出水总管流量7)污泥浓缩脱水间脱水机进水管流量4.7.2自动控制系统根据污水厂的特点，本次设计选用目前国内外广泛使用的基于PLC三级分布DCS控制系统，即现场测量控制层、中间监视管理层、生产管理层。整个系统通过有线数据通信实现各设备间的信息交换以及数据库和系统资源的共享。中间监视管理层设有工控机,对主要工艺设备的自动控制和生产过程中的工艺参数进行数据采集和显示，现场测量控制层设有PLC1∽PLC3，分别负责辖区内设备的控制和数据采集。生产管理层由若干计算机终端组成的一个局域网，其主要负责污水处理厂的生产调度、财务管理、人事管理、办公应用等工作。各现场控制站之间、控制站与中控室之间采用冗余的高可靠性的工业级控制网络连接。1)中心控制室管理站157 工程初步设计说明书管理站位于污水厂综合楼的中心控制室内，负责监控全厂污水处理过程中各工艺参数的变化，设备状态和运行管理。控制室内设有两台监控计算机，互为热备用，其主要功能为：监控各现场PLC站，实时接收PLC站采集的工艺参数、电气参数以及各种生产设备运行状态信息。建立各类信息数据库，并作出趋势分析曲线，供分析比较，以便找出污水处理厂的最佳运行方式，保证出水水质。按照操作级别，向各现场PLC站发出指令，对有关设备进行遥控操作。动态显示全厂工艺流程图和各种参数图表。编制和打印各种生产报表，供管理人员作经济成本分析及提高经济效益。记录各种事故报警，并作出故障分析。2)现场PLC站现场PLC站负责采集各自辖区内的工艺参数、设备运行状态信号和电气参数，根据工艺要求控制各种设备的运行。将工艺参数、设备运行状态信号、事故报警信号等数据传送到中心控制室，并接受中心控制室管理站的各种指令。PLC1∽PLC3分别设于进水泵房、变配电间和脱水车间。PLC1监控的主要信号有：·进水泵房内低压进线断路器的分/合状态，电流、电压信号。·进水泵房1#∽4#潜水泵的手/自动状态、运行及事故信号、开驱动及工作电流。·粗格栅、螺旋输送器的手/自动状态、开驱动、运行及事故信号。·1#∽6#启闭机的手/自动状态、开驱动、关驱动、运行及事故信号。157 工程初步设计说明书·沉砂池1#∽2#细格栅、砂水分离器、螺旋输送器、1#∽2#排砂泵、1#∽2#搅拌机的手/自动状态、开驱动、运行及事故信号。·粗格栅的液位差，进水闸井液位,进水泵集水池液位,细格栅的液位差、进水PH+T、COD，沉砂池出水总管流量。开关量输入量DI：61个，开关量输出量DO：26个，模拟量输入量AI：16个。PLC2监控的主要信号有：·1#、2#变压器温度报警信号、轴流风机的运行及事故信号·低压配电系统1#、2#进线断路器的分/合状态、分段柜的断路器的分/合状态、1#、2#低压进线电源的电流、电压、有功、无功及cosφ。·鼓风机房的鼓风机手/自动状态、1#∽3#鼓风机运行及事故信号，电流信号。·鼓风机房3台电动阀门的手/自动状态、开驱动、关驱动、运行及事故信号。·鼓风机房5台轴流风机的手/自动状态、开驱动、运行及事故信号。·氧化沟的1#∽9#潜水搅拌器的手/自动状态、开驱动、运行及事故信号。·氧化沟启闭机的手/自动状态、开驱动、关驱动、运行及事故信号。·鼓风机的总风管流量，氧化沟进水SS,厌氧池、缺氧池ORP计和好氧池DO，氧化沟出水MLSS。DI：66个DO:22个AI：23个PLC3监控的主要信号有：157 工程初步设计说明书·二沉池的1#∽2#桥式吸泥机的手/自动状态、开驱动、运行及事故信号。·污泥泵房1#∽3#污泥回流泵的手/自动状态、开驱动、运行及事故信号，1#∽2#污泥回流泵电机转速信号，频率输入信号。·污泥泵房1#∽2#剩余污泥泵的手/自动状态、开驱动、运行及事故信号，1#剩余污泥泵电机转速信号，频率输入信号。·紫外线消毒池潜水泵的手/自动状态、开驱动、运行及事故信号。·脱水机房2台脱水机、冲洗水泵、空压机、皮带输送机、加药螺杆泵、3台轴流风机的手/自动状态、开驱动、运行及事故信号。·二沉池污泥界面仪，紫外线消毒池COD,出水总管流量、污泥泵房液位及回流污泥流量，脱水机进水管流量。开关量输入量DI：39个，开关量输出量DO：13个，模拟量输入量AI：10个，模拟量输出量AO：3个。4.7.3自控项目和内容1）、粗格栅根据格栅前后的液位差信号和时间两个条件控制，自动清除格栅机上的污物。正常情况下由PLC1按照预先设定的时间定时开停格栅机及相关设备，当检测到格栅前后的液位差大于20cm时启动格栅，无轴螺旋输送机启动，运行至液位达到正常值时停机并恢复至定时运行状态。2）、进水泵房根据进水泵房的液位信号，自动开停水泵。3）、细格栅及沉砂池157 工程初步设计说明书细格栅的控制方式同粗格栅，沉砂池根据时间控制，吸砂机每8小时（可调）至少启动一次，每次吸砂4分钟，同时砂水分离器联动。4）、污泥泵房根据污泥浓度MLSS自动开停回流污泥泵。5）、鼓风机房根据氧化沟的溶解氧检测信号和总风管的风压信号自动控制鼓风机的供风量及开停。好氧池溶解氧控制在1~2mg/l。当溶解氧浓度变化超出设定范围时，首先由溶解氧测定仪发出信号，调节供气管上的电动调节阀的开启度；气量的变化使管网压力发生变化，然后由安装于空气总管上的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。6）、污泥脱水间检测各种设备的运行状态，协调各种设备的工作。4.7.4工业电视监控系统电视监控系统兼有工艺设备监视和厂区安全保卫两种功能，该系统连续监视厂前区、格栅及提升泵房、沉砂池、氧化沟、鼓风机房、总配电间、二沉池、污泥脱水机房设备运行状态。电视监控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。本工程电视监控系统系统由前端子系统、信号传输系统和中心控制显示系统三大部分组成。157 工程初步设计说明书4.7.5通讯设计为满足污水厂的通讯要求，在综合楼设一部50门程控电话交换机，同时在厂长室、总工室、中心控制室各设一部外线电话。4.8通风设计为了确保设备正常运行和职工安全生产，污水厂的主要建筑物均考虑通风设计。1）、粗格栅及进水泵房换气次数5次／h，选玻璃钢轴流风机1台，安装于地坪以下-1.20处，自然补风。2）、污泥浓缩脱水间污泥浓缩脱水间换气次数6次／h，选壁式玻璃钢轴流风机3台，安装于侧墙上，自然补风。3）、鼓风机房鼓风机房需满足鼓风机降温要求，换气次数10次／h，选壁式玻璃钢轴流风机5台，进风采取百叶进风，进风百叶需满足两方面要求，一方面轴流风机排风量，一方面鼓风机本身进风量，故选进风百叶5组，下进风。4）、总变电所总变电所在建筑和结构设计上可满足通风、降温的要求。5）、考虑到夏季温度较高，拟在各建筑物值班室、控制室及综合楼某些房间内设置分体空调，同时在卫生间设置排气扇，换气次数15次／h。157 工程初步设计说明书第五章污水回用与节能5.1污水回用首先,本工程解决了常平西部地区的水污染问题,项目的建设可防止该区域的污水对附近水体的污染,改善后的水质可广泛用于养殖、工农业和园林绿化,工程本身具有比节约水资源更广的意义。其次,设计中考虑了厂内自用中水系统,污水经深度处理后,水质良好,可回用于生产工艺用水（主要用于脱水机滤带冲洗）、冲洗道路、园林绿化和为厂内办公楼、单身宿舍提供冲洗厕所用水,以便节约宝贵的淡水资源。紫外线消毒池末端设有回用水池，内设潜污泵一台，将水抽送至厂内中水用户。5.2工艺节能措施·工程方案采用了脱氮除磷工艺,如将硝化的氮量完全反硝化,则理论上可回收硝化所需CaCO3碱度数量的50%、硝化所需氧量的63%。故工艺本身就是节能方案。·在鼓风曝气活性污泥法中,曝气是能耗大户,其能耗占全厂能耗的60～70%,曝气系统的节能是污水处理厂节能的关键。在本设计中，采用了氧转移效率高的微孔曝气器,使曝气空气量大大减少;·采用溶解氧测定仪自动检测曝气池内溶解氧含量,始终将溶解氧含量控制在适当水平,避免了能量浪费;·采用先进的导叶片调节方式调节风量，维持鼓风机在高效点运转。157 工程初步设计说明书·此外,还考虑引进高效鼓风机,进一步降低能耗；选用效率高的泵用于污水(污泥)提升和回流,以节约能耗。综上所述,高效的水泵、电机、鼓风机和曝气器等均可大量节能。·选用了水头损失小的构筑物,各污水处理构筑物布置紧凑,整个流程水头损失小。5.3电气节能措施1）电气设备选用节能型产品。·电力变压器选用难燃、防尘、耐潮、效率高、损耗小的节能型产品。·采用Y2系列交流电动机,具有国外90年代先进水平、效率高、性能优越。·总变电所与鼓风机房合建，使设备及线路的损耗减少。2）全厂照明灯具采用发光效率高,使用寿命长的高效灯具。3）采用无功补偿装置将10kV变电所的功率因数提高到0.94,减小电网的无功损耗。5.4能耗指标及分析本期工程污水处理厂（一期）设计规模3万m3/d，年总用电量331万kwh，处理每立方米污水耗电0.30kwh，与我国目前二级处理(不含污泥消化)耗电0.30kw.h/m3污水的平均指标相当。因此从耗能分析，在规模小的情况下，本工程工艺、处理构筑物的能耗指标可达到同行业的先进水平。157 工程初步设计说明书第六章环境保护6.1污染物的削减某区污水处理厂工程的建设,本身就是某地区、某区镇的重要环境保护建设项目之一。它的建成,不仅可以去除污水中的一般性污染物质,如BOD5、CODcr等,更重要的是能够去除大量的如无机氮、磷酸盐等营养物质。项目实施,既保护生态环境,又美化了城市环境。本工程建成后,每年将减少向潼湖排放污染物的量如表6-1所示：表6-1污染物去除量一览表项目BOD5CODcrSSNH3-NT-P进水（mg/l）130230150253出水(mg/L)204020100.8去除量(t/a)12042080142416524.09也就是说,每年有数千吨的污染物不再进入水体，因此,工程建成后将显著改善和保护潼湖水环境状况,减轻城市污水对水环境的污染。6.2厂区环境保护污水处理厂对外界环境的负面影响主要是气味。推荐工艺污水处理设施中臭气值较大的地方主要是污泥浓缩脱水间、厌氧池及污水前处理部分格栅井、进水泵房集水池、沉砂池等，尤其是污泥浓缩脱水间是除臭的重点。在平面布置上将臭气扩散部分设在远离住户的地方,满足臭气扩散距离的要求,157 工程初步设计说明书使污水处理厂臭气对周围环境的不利影响降至最低。污水处理厂位于城市规划用地的边缘，附近无居民居住。根据本项目环境影响报告评价结论，污水处理厂的恶臭污染主要集中在臭气源下风向100米的范围内,在风速较大时,恶臭影响的范围会扩大,约在100～200米左右范围内。由于本项目附近无村庄等环境敏感点，因此,该污水处理厂的恶臭物质对周围环境敏感点的污染影响不明显。根据上述评价，本项目近期可不上专门的臭气收集和处理系统。根据招标文件答疑书要求，臭气收集和处理系统需要在一期工程建设，为响应招标答疑书要求，本工程考虑将污泥浓缩脱水间和厌氧池等主要臭气源头产生的臭气进行处理。污水提升泵、污水厂内部的回流泵等都采用潜水泵，消除了水泵噪音对环境的影响。对于鼓风机产生的噪声,一方面,在总平面布置时,使鼓风机房距住户较远,加强厂房周围绿化,减小鼓风机噪音对厂外影响;另一方面,采用建筑吸声材料和每台设备加隔音罩等措施,使鼓风机房外的任何位置的声响都低于80分贝；机房在内设隔音值班室,改善工作环境。厂内排水采用雨污分流系统。厂内污水收集后排入污水进水泵房,进入处理构筑物进行处理。因此,厂内污水不会危害环境。沉砂池的泥砂、栅渣和脱水后污泥及时清运，防止污染周围环境。厂区加强绿化,绿化面积为38%,尽量使污水厂环境较好。6.3运行期间污染防治措施污水处理厂属于城市环境保护设施,157 工程初步设计说明书在正常运转中也会产生一些污染,须配套有关的污染防治措施,加强环境管理。1)污水处理厂要有卫生防护带,在此带内种植高大阔叶乔木形成绿化隔离带,阻挡和吸收〈吸附)可能产生的恶臭和致病微生物气溶胶,使厂区附近环境卫生质量得以保证。2)根据常年主导风向，在厂区总平面布置中,将厂前区设于其上风向,并通过厂区道路和绿化带与其它区域隔开,减少气味的影响。3)污水处理厂建成后,对厂外本纳污区域内的排污单位严格执行国家和地方有关标准及法规。4)污水处理厂内的废水,由管道收集,同进厂污水一道经处理后达标排放。5)在正常情况下,污水处理厂不排放未经处理的污水。因需要暂停运转时,必须报经当地环境保护部门审查和批准。因事故停止运转，应立即采取措施,停止废水排放,并及时报告当地环境保护行政主管部门。6)水泵、鼓风机、电机等易产生噪声的设备,采取加隔音罩、设置隔振垫等措施减少噪声,并安装有效的隔音设施,使之符合有关标准。运行时,应按时添加润滑油,精心维护,减小噪声。7)厂内格栅间、涡流沉砂池及污泥脱水机房均有固体废弃物产生，外运时采用半封闭自卸专用车辆,运送到指定区域处置。8)对生物除臭装置要按要求运行维护,使之处于有效状态。污水厂产生的脱水污泥、废渣等集中填埋处理,防止对环境二次污染。6.4施工期间污染防治措施建设项目在建设过程中,施工将会改变原土地景观,157 工程初步设计说明书排入施工污水、余泥;建筑机械和运输车辆产生一定量的噪音、扬尘等污染,若不经妥善处理,将对周围环境卫生产生不良影响。1)污水施工工地污水来自清洗设备或材料的污水、基础施工时的地下水排水、建筑施工人员的生活食堂含油污水及生活污水等方面,其中的工地施工排水含有大量的淤泥。若不搞好工地污水导流、排放污水一方面会泛滥工地,影响施工；另一方面可能会流到道路,影响交通。所以,对工地污水应搞好导流、排放,清洗材料或设备的污水经沉淀后,尽可能循环利用。工地食堂污水应进行隔渣隔油初步处理后排放；对于粪便污水应排入临时化粪池进行处理。本项目建设过程中应加强现场管理,组织文明施工,减少建设期间施工对周围环境的影响,严格实施上述建议措施,使建设期间对周围环境的影响减少到最低程度,做到城市发展与保护环境相协调。2)噪声建设项目施工期间其场界噪声值基本上都超过相应的噪声标准，工程施工期间各类机械设备所产生的噪声对周围将会产生一定的影响,为了减轻噪声影响,建设单位仍需加强管理。严禁高噪声设备(如冲击打桩机)在休息时间(中午或夜间)作业。尽量选用低噪声机械设备或带隔声、消声的设备。施工部门应合理安排好施工时间和施工场所,高噪声作业要根据施工作业要求尽量安排在远离声环境敏感区,对设备定期保养,严格操作规范。3)环境空气为使建设项目在建设期间对周围环境的影响减少到最低限度,157 工程初步设计说明书建议采取以下防护措施:开挖、钻孔和拆迁过程中,洒水使作业保证一定的湿度;对施工场地内松散、干涸的表土,应经常洒水防尘;回填土方时,在表层土质干燥时应适当洒水,防止粉尘飞扬。加强回填土堆放场的管理,要制定土方表面的压实、定期喷水、覆盖等措施;不需要的泥土、建筑材料弃渣应及时运走,不宜长时间堆积。运土卡车及建筑材料运输车应按规定配置防洒装置,装载不宜过满,保证运输过程中不散落;并规划好运输车辆的运行路线与时间,尽量避免在繁华区、交通集中区和居民住宅等敏感区行驶。运输车辆加蓬盖,且出装、卸场地前用水冲洗干净,减少车轮、底盘等携带泥土散落路面。对运输过程中落在路面上的泥土要及时清扫,以减少运输过程中扬尘。施工过程中,应严禁将废弃的建筑材料作为燃料燃烧,工地食堂应使用液化石油气或电炊具,不能使用燃油炊具。施工结束时,应及时恢复地面、道路及植被。4)固体废物为减少弃土堆放和运输过程中对环境的影响,建议采取如下措施:车辆运输松散废弃物时,必须密封、包扎、覆盖,不得沿途撤漏。运载土方的车辆必须在规定的时间内,按指定路段行驶。建设过程中应加强管理,文明施工,以减少建设期间施工对周围环境的影响,使建设期间对周围环境的影响减少到较低程度,做到发展与保护环境相协调。157 工程初步设计说明书第七章劳动保护及安全卫生按照《劳动法》五十三条第二款关于"新建、改建、扩建工程的劳动安全卫生设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用"的规定。在设计中严格遵循《工业企业设计卫生标准》、《建筑设计防火规范》、其它设计规范和标准。某区西部污水处理厂工程的建设目的是控制水体污染、保护环境、促进经济建设发展。对厂内影响职工安全的问题,采用了防范措施。本工程影响职工安全卫生的主要因素有:1、污水在厌氧条件下产生的H2S是有毒气体,其比重较空气大，容易在泵坑、粗格栅井内积累,对工人造成危害,甚至酿成严重事故。2、鼓风机是厂内最大的噪音源,操作工人长时间无保护地曝露在噪音环境中会造成听力受损。3、化验室是测定污水、污泥特性指标的地方,使用多种化学药剂(汞盐、砷盐、酒精、硫酸、硝酸和盐酸等),虽然用量不大,但使用不当或使用环境不善,也会造成人员伤害。针对上述不安全因素，设计中采取了如下措施:1、污水处理厂总平面布置中考虑功能分区明确,使噪音、有毒气体产生源远离厂前区,使多数职工与之隔离。建(构)筑物间隔除满足工艺流程的要求外,同时还满足防火、通风、采光、日照等距离要求。该厂绿化率40%,道路呈环状布置,有利于安全生产。2、鼓风机房的建筑设计,157 工程初步设计说明书采用吸音吊顶、吸音墙裙和隔音门窗、尽量消除和控制噪声的扩散,鼓风机的启动调节均由子站自动控制，值班人员除了每班定时或事故时进入鼓风机房检查外,一般不进入。3、化验室内设专门的通风柜,涉及有毒物品和会产生有害气体的化验操作都在柜中进行。4、粗格栅井、提升泵房泵坑内设强制性通风设施,可以保持上述环境的空气流通。5、所有架空走道及构筑物走道,上下楼梯均设置双面栏杆。6、全厂所有构筑物上,外露的电气设备均加安全防护罩,并设明显的危险标志。7、配备专门的便携式多种气体检测仪,以便在设备维护检修前，工人能对工作场所的氧气含量、硫化氢含量等进行检测。8、防雷接地系统遵照国家有关规定进行设计,照明系统采用了3相4线制,电气设备选型也充分考虑安全性。157 工程初步设计说明书第八章防火篇8.1防火设计依据及原则本工程防火设计按《建筑设计防火规范》(GBJ16-87,2001年版)、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB50067-97)、《建筑灭火器配置设计规范》(GBJ140-90，1997年版)、《建筑内部设计防火规范》(GB50222-95，2001年版)以及《电气设计规范》等国家及地方的有关规范、规定执行。本工程防火设计原则是从总平面布局、建筑平面布置、细部构造、设备等各方面统筹考虑的,能全面满足防火规范以及安全生产的要求。8.2总体布置某区污水处理厂工程（一期）设计规模为3万m3/d,远总设计规模为12万m3/d。根据厂区地形、风向、道路进出条件、工艺流程、安全防火及环境要求,分为厂前区及生产区二部分。厂区围墙内无较高建筑物,厂外三面环湖，一侧临农田，厂区内周围是绿化带,满足安全防火要求。厂内道路采用环状布置,主干道宽6m，南侧面临市政规划路，设厂区主要出入口和次要出入口。所有厂内建(构)筑物与围墙间距均大于5m,厂内建(构)筑物间距均满足《建筑防火设计规范》(GBJ16-87,2001年版)的有关规定。在总平面设计中,充分考虑了消防通道的顺畅、便捷,并按规范要求布置室外消火栓。157 工程初步设计说明书8.3厂前区防火厂前区主要布置有综合楼、机修仓库、门卫等建筑,与其它建〈构〉筑物间距均能满足防火规范的有关要求。1〉综合楼主体建筑三层,建筑面积1084m2，设一部疏散楼梯且直通屋顶,在底层设有2个安全出入口。综合楼为一个防火分区。位于走道尽端的房间内由最远一点到房间门口的直线距离,小于14m,且人数小于80人,设有1.8m宽的对外开启门。符合防火规范第5.3.8条有关要求。2)机修、仓库为单层建筑，机修、仓库各为一个防火分区、疏散口及疏散距离均能满足"规范要求"。3)耐火等级及灭火器配置综合楼、仓库、机修为框架结构,耐火等级为二级。建筑内灭火器按《建筑灭火器配置设计规范》(GBJ140-90,1997年版〉设置,综合楼中控室火灾危险等级为5A级,其余部分火灾危险等级为3A级,配置清水泡沫灭火器。8.4生产区防火生产区建筑根据工艺流程要求,进行总平面布置。建筑平面根据工艺、电气等工种的功能要求进行设计。1)生产厂房的火灾危险分类及耐火等级生产厂房的火灾危险分类及耐火等级见表8-1。157 工程初步设计说明书表8-1生产厂房的火灾危险分类及耐火等级建筑物名称生产各储存物品火灾危险等级耐火等级层数(层)粗格栅及进水泵房戊二级鼓风机房丙二级1污泥浓缩脱水间戊二级1总变电所丙二级1其它生产建筑戊二级2)总变电所总变电所防火设计除按《建筑设计防火规范》(GBJ16-87,1997年版)外,还须按《电气设计规范》执行。按照规范,配电室当长度大于8m时,设有两个出入口，均设甲级防火门,其余门窗采用非燃烧体的金属门窗。变压器室、配电室等,其室内没有与之无关的管道及线路通过。3)其余生产厂房按照《建筑设计防火规范》(GBJ16-87,2001年版),丙类厂房，当每层面积大于250m2,且同一时间的生产人数超过20人；戊类厂房，当每层面积超过400m2,且同一时间的生产人数超过30人,疏散出入口均超过2个。厂房内最远工作点到外部出入口距离,均小于规范第3.5.3条有关规定。4)建筑防火、防爆措施及消防设施建筑物承重墙,防火墙采用200厚砌体,屋面板及楼板均采用钢筋混凝土构件,其它建筑物和构筑物各部位构件耐火极限按防火规范附录二规定执行。建筑物安全疏散口数目,安全疏散距离,157 工程初步设计说明书疏散楼梯、走道和门的净宽均符合防火规范。生产厂房内按《建筑灭火器配置设计规范》(GBJ140-90,1997年版)配置灭火器,并配备砂箱、水桶等消防工具,并在主要房间内设报警电话及禁止烟火等标记。5)室内装修建筑物室内装修严格按《建筑内部装修设计规范》(GB50222-95,2001年版)执行,根据使用功能,采用不同的装修标准,所选材料均为非燃烧体或难燃烧体,均能满足规范要求的耐火极限。8.5消防给水某区西部污水处理厂工程总用地面积为6.45ha，一期职工定员数31人。按照《建筑设计防火规范》(GBJ16-87,2001年版)中"同一时间内的火灾次数表"(表8.2.2-1)的规定,同一时间内发生火灾的次数为一次。厂内给水由镇内自来水公司提供,来自于厂址南侧规划市政路上供水干管,压力大于0.4Mpa，管道采用DN100并连成环网，根据消防要求厂区布设室外地上式消火栓，间距控制在120m以内。第九章管理机构、劳动定员及进度计划9.1管理机构管理机构设置合理,不但可以保证出水水质,157 工程初步设计说明书还可以降低处理成本。健全的管理机构、先进成熟的管理经验在保证城市污水处理厂稳定、可靠地运行方面具有重要作用。本工程为BOT项目，由BOT项目投资方根据招标文件有关规定组建项目公司，由项目公司负责污水处理厂的筹建和运营，这里仅提出污水处理厂运营期的机构设置。我们建议本污水处理厂的管理机构设置如图9-1所示。除操作运行管理和相应的后勤服务部门需要按三班制(4班3运转)工作之外,其余部分均为常白班制工作。公司总经理项目经理(厂长)环保局及有关部门财务部行政管理部质量保证部运行维护部会计行政主管水质检测工程师设备工程师总工程师出纳司机门卫绿化、环卫仓库保管员采购员食堂管理员机电设备维修员化验员电工污泥运转操作员污水运转操作员图9-1运行管理组织结构框图157 工程初步设计说明书9.2劳动定员污水处理厂的定员,按照建设部、国家计委颁布并于2001年6月1日实施的《城市污水处理工程项目建设标准》(修订)确定污水处理厂定员,污水处理厂规模3万m3/d,属V类二级污水厂,劳动定员为30～8人/万m3.d。考虑到污水处理厂自动化程度高,污水处理厂的操作过程、管理模式等均会发生变化,实际定员相对于国家标准有所减少。这也符合《城市污水处理工程项目建设标准》(修订)中第六十五条的规定,即“劳动定员应根据项目的工艺特点、技术水平和自动控制水平,并按照企业经营管理的要求合理确定”。本污水处理厂构筑物集约化程度高、管理点少,加之自动化程度高,在人员配置时应减少操作人员的数量,增加设备或系统的管理、维护人员的数量,同时增加高素质人员的比重。对于辅助生产人员,可以尽量由当地提供的社会化协作条件解决。综合考虑以上情况,污水处理厂定员总人数28人,建议定员编制表见表9-1。157 工程初步设计说明书表9-1污水厂人员编制表部门岗位技术职能人数备注　项目经理（厂长）高级工程师1　运行维护部总工程师给排水高级工程师1设备工程师工程师1污水运转操作员中级工8四班三倒污泥运转操作员中级工4　电工、机修工中级工2司机中级工2　质量保证部水质检测工程师工程师1总工程师兼化验员中级工2　行政管理部行政主管工程师1采购员　1行政主管兼食堂管理员1仓库保管员　1　出纳兼绿化、环卫、门卫　2　财务部会计会计师1　出纳助理会计师1合计289.3进度计划157 工程初步设计说明书项目总工期450天。第一天合同生效日；第60天施工图设计审定完毕；第70天土建施工队进场；第280天设备进场；第360天安装完毕；第445天调试完毕，提前5天完成。详细计划见附表1、2、3。第十章工程投资及经济指标10.1工程投资本工程（一期）设计规模为3万m3/d，项目建设总投资为3782.99万元。各分项投资见表10-1。表10-1建设项目总投资一览表序号项目投资(万元)备注1第一部分工程费用3174.522第二部分费用330.843基本预备费175.274工程静态投资3680.625建设期贷款利息74.206专项费用28.177建设项目总投资3782.99157 工程初步设计说明书10.2技术经济指标表10-2主要技术经济指标表序号项目单位指标备注1单位水量投资元/m3.d1261.002单位水量经营成本元/m30.413单位水量平均成本元/m30.714用地指标m2/m3.d0.94含部分中期内容5单位水量电耗kwh/m30.30157 工程初步设计说明书第十一章主要工程数量11.1主要建（构）筑物本期工程主要工程内容见表11—1。表11-1主要建（构）筑物一览表序号名称规格单位数量备注1粗格栅及进水泵房12.0×3.0m+15.0×12.0m地下H=9.0～11.5m座1地下钢混地上有棚2细格栅及沉砂池34.2x14.0m,H=4.3m座1钢混3A2/O法氧化沟59.8X21.7m,H=6.8m座2钢混4二沉池Φ32m座2钢混5二沉池配水井Φ5.0m,H=6.0m座1钢混6污泥泵房11.4x8.0m,H=7.1m座1钢混7紫外消毒池15.4x2.5m,H=4.3m座1钢混8鼓风机房及总变电所48.0x12.0m座1框架9冲洗水池及药液池9.0x4.0x2.0m座1钢混10污泥浓缩脱水间25.5×12m，座1框架11除臭生物滤池12x12m2座1钢制12综合楼1084m2座1框架13机修、仓库31.2x10.5m座1框架14门卫室12m2座1混合15大门座1混合11.2主要材料及设备157 工程初步设计说明书结合本工程的工艺特点，根据实际需要，拟从国外引进部分机械设备、在线仪表及自控设备等，本工程的主要材料和一般设备仍立足国内，引进的目的主要在于弥补国内产品的不足。引进设备的方向为节能型产品、自控设备和国内目前尚不过关的部分仪表。本工程所用主要设备材料包括：·国产工艺设备一览表，详见表11-2；·引进工艺设备一览表，详见表11-3；·通风设备一览表，详见表11-4；·主要工艺材料一览表，详见表11-5；·主要电气设备材料一览表，详见表11-6；·检测仪表一览表，详见表11-7；·自动控制系统设备一览表，详见表11-8；·电视监控系统设备一览表，详见表11-9；·通讯系统设备一览表，详见表11-10；·化验设备一览表，详见表11-11；·运输设备一览表，详见表11-12；·机修设备一览表，详见表11-13。157 工程初步设计说明书表11-2国产工艺设备一览表序号名称型号规格单位数量供应厂商1总图1.1手动蝶阀D343X-10DN900个1天津塘沽瓦特斯1.2手动蝶阀D343X-10DN700个3天津塘沽瓦特斯1.3手动蝶阀D343X-10DN200个2天津塘沽瓦特斯1.4伸缩器KXT-ⅡDN900个1天津塘沽瓦特斯1.5伸缩器KXT-ⅡDN700个3天津塘沽瓦特斯1.6伸缩器KXT-ⅡDN200个2天津塘沽瓦特斯2粗格栅及进水泵房2.1潜污泵WQ1000-13-55Q=1000m3/hH=13mN=55kW台3南京南深制泵集团股份有限公司2.2潜污泵WQ400-13-30Q=400m3/hH=13mN=30kW台1南京南深制泵集团股份有限公司2.3链条旋转拦污栅LHG-1.5X6.0b=20mmN=1.5kwα=75°套1江苏天雨集团2.4铸铁镶铜方闸门SFZ-800X800B×H=800×800个4江苏天雨集团157 工程初步设计说明书2.5铸铁镶铜方闸门SFZ-2000X2000B×H=2000×2000个1江苏天雨集团2.6手电两用启闭机QDA-45T=4t个4江苏天雨集团2.7手电两用启闭机QDA-90T=8t个1江苏天雨集团2.8手电两用启闭机QDA-60T=6t个1江苏天雨集团2.9单轨电动吊车CD13t-6mT=3t台1广州劲力起重设备有限公司2.10无轴螺旋输送机WLS-300X10L=8m台1江苏天雨集团2.11潜污泵WQ15-20-2.2Q=15m3/hH=20mN=2.2kW台1南京南深制泵集团股份有限公司3细格栅及涡流沉砂池3.1搅拌机ZJ-700N=0.75KW台2江苏天雨集团3.2隐藏叶片式离心砂泵AV1.4-4Q=13.75m3/hH=6mN=1.5kW台2南京南深制泵集团股份有限公司3.3螺旋砂水分离器SF-320Q=13.75m3/hN=0.25kw台1江苏天雨集团3.4不锈钢插板闸门BCBZ-600X1100B×H=600×1100个8江苏天雨集团3.5不锈钢插板闸门BCBZ-1100X1200B×H=1100×1200个8江苏天雨集团3.6回转式细格栅XQ-1.2X6.0b=6mmN=1.5kwα=75°台2江苏天雨集团157 工程初步设计说明书3.7无轴螺旋输送机WLS-300X10L=8m台1江苏天雨集团3.8电动偏心柱塞阀PLV1DN100个2上海冠龙阀门机械有限公司3.9手动偏心柱塞阀LPLVLDN100个9上海冠龙阀门机械有限公司4A2/O氧化沟4.1潜水搅拌器QJB3/4-1100/2-135/PN=3.0Kw台18南京南深制泵集团股份有限公司4.2微孔曝气器　BZQ.W-192Q=4m3/h个2100　宜兴市高塍玻璃钢化工设备厂4.3潜污泵WQ250-13-15Q=200m3/h,H=10m,N=11kw台1南京南深制泵集团股份有限公司4.4污水回流闸门SFZ-1200X6300BxH=1.2mx6.3m个1江苏天雨集团4.5手动蝶阀D343X-10DN500个2天津塘沽瓦特斯4.6手动蝶阀D343X-10DN400个4天津塘沽瓦特斯4.7手动蝶阀D371X-10DN150个30天津塘沽瓦特斯4.8伸缩器KXT-ⅡDN400个4天津塘沽瓦特斯5二沉池5.1ZBX周边传动吸泥机ZBX-32D=32m,N=3.0KW台2江苏天雨集团157 工程初步设计说明书5.2刀闸阀Z73H-10DN400个2天津塘沽瓦特斯5.3电动蝶阀D943X-10DN400个2天津塘沽瓦特斯5.4手动蝶阀D343X-10DN700个2天津塘沽瓦特斯60伸缩器KXT-ⅡDN700个2天津塘沽瓦特斯6紫外消毒池6.1潜水排污泵WQ60-13-4Q=70m3/h,H=10m,N=4.0kw台2南京南深制泵集团股份有限公司6.2手动蝶阀D343X-10DN150个1天津塘沽瓦特斯6.3伸缩器KXT-ⅡDN150个1天津塘沽瓦特斯7污泥泵房7.1潜污泵WQR600-7-22Q=600m3/h,H=7m,N=22KW台3南京南深制泵集团股份有限公司7.2潜污泵WQR24-20-4Q=24m3/h,H=20m,N=4.0KW台2南京南深制泵集团股份有限公司7.3液下式搅拌器QJB4-12-620-3-480/PN=2.2KW台1南京南深制泵集团股份有限公司7.4手动蝶阀D343X-10DN400个3天津塘沽瓦特斯7.5手动蝶阀D371X-10DN100个2天津塘沽瓦特斯157 工程初步设计说明书7.6伸缩器KXT-ⅡDN400个3天津塘沽瓦特斯7.7伸缩器KXT-ⅡDN100个2天津塘沽瓦特斯7.8止回阀HQ45X-10DN400个3天津塘沽瓦特斯7.9止回阀HQ45X-10DN100个2天津塘沽瓦特斯8污泥浓缩脱水间8.1带式浓缩脱水机DNDY-1000带宽1.0米台2江苏天雨集团8.2冲洗水泵IS80-50-250BQ=20m3/h,H=60mN=9kW台2广州第一水泵厂8.3加药螺杆泵EH100Q=0.65m3/h,H=40m台2天津工业泵总厂8.4空压机与8.1配套Q=0.40m3/min，H=0.7Mpa,N=1.5kw台1江苏天雨集团8.5絮凝剂制备系统与8.1配套V=10.35m3套1江苏天雨集团8.6皮带输送机XDS500×8W=500L=8mα=25°台1江苏天雨集团8.7皮带输送机PDS500×17W=500L=17m水平安装台1江苏天雨集团8.8电动桥式起重机LD10tX11mLk=11mT=10吨台1广州劲力起重设备有限公司8.9手动闸阀Z45T-10DN100个6天津塘沽瓦特斯157 工程初步设计说明书8.10手动闸阀Z45T-10DN25个2天津塘沽瓦特斯8.11手动闸阀Z45T-10DN50个2天津塘沽瓦特斯8.12止回阀HQ45X-10DN100个2天津塘沽瓦特斯8.13止回阀HQ45X-10DN25个2天津塘沽瓦特斯8.14隔膜计量泵YJH-170A0-170L/h,H=40m台2玉环净化集团9鼓风机房9.1止回阀HQ45X-10DN350个3天津塘沽瓦特斯9.2伸缩器KXT-ⅡDN350个3天津塘沽瓦特斯9.3手动蝶阀D343X-10DN350个3天津塘沽瓦特斯9.4电动单梁桥式起重机LD5tX11mLk=11mT=5吨台1广州劲力起重设备有限公司10除臭生物滤池10.1除臭生物滤池处理风量：16000m3/h套1上海希恩环境技术有限公司157 工程初步设计说明书表11-3引进工艺设备一览表序号名称型号规格单位数量供应厂商1A2/O氧化沟1.1电动调节刀闸阀ERHARD(爱合德)DN400个4ERHARDGmbH&Co.2紫外消毒池2.1低压高强紫外消毒设备TROJANUV3000PLUSTM总装机功率N=20KW套1加拿大TROJAN3鼓风机房3.1离心鼓风机TURBOKA2Q=70m3/minH=7mH2ON=110kW台3TURBO含配套附件157 工程初步设计说明书表11-4通风设备一览表序号名称型号规格单位数量供应厂商1粗格栅及进水泵房1.1玻璃钢轴流风机FT35-11NO.5.0#L=10739m3/h,0.75kW台1安勝和2鼓风机房2.1玻璃钢轴流风机FT35-11NO4.5#L=6070m3/h,0.37kW台5安勝和2.2排气扇L=400m3/h台13污泥浓缩脱水机房3.1玻璃钢轴流风机FT35-11NO4.5#L=4504m3/h,0.18kW台3安勝和3.2排气扇L=400m3/h台1157 工程初步设计说明书表11-5主要工艺材料一览表序号名称规格材料单位数量备注１总图1.1室外消火栓个21.2水表DN100个11.3流量计井Ø=3000砼座31.4水表井Ø=1000砼座11.5阀门井Ø=3000砼座41.6阀门井Ø=1400砼座21.7排水检查井Ø=1250砖座401.8钢管DN1200钢米201.9钢管DN1000钢米801.10钢管DN900钢米751.11钢管DN700钢米201.12钢管DN600钢米110157 工程初步设计说明书1.13钢管DN400钢米301.14钢管DN500钢米351.15钢管DN350钢米101.16钢管DN100钢米1001.17钢筋混凝土管DN1200砼米1151.18钢筋混凝土管DN900砼米301.19钢筋混凝土管DN500砼米4801.20钢筋混凝土管DN400砼米7301.21钢筋混凝土管DN300砼米2001.22钢筋混凝土管DN100砼米201.23PP管DN100砼米2301.24PP管DN25砼米451.25钢管件钢吨4.81.26单算雨水口砼座251.27八字式管道出水口DN1200座1浆砌块石157 工程初步设计说明书1.28八字式管道出水口DN700浆砌块石座21.29阀门操作台4000×5000浆砌块石座12粗格栅及进水泵房2.1钢管DN350钢米15.02.2钢管DN500钢米42.02.3进水管DN1200钢混米2.02.4钢制管件钢吨1.963细格栅及涡流沉砂池3.1钢管DN100钢米45.03.2钢管DN350钢米9.03.3钢管DN500钢米9.03.4钢管DN1200钢米2.03.5钢制管件钢吨1.904A2/0氧化沟4.1钢管DN700钢米27157 工程初步设计说明书4.2钢管DN600钢米444.3钢管DN500钢米694.4钢管DN400钢米564.5钢管DN150ABS米3304.6钢管DN150钢米304.7钢管DN100ABS米6004.8钢管DN60ABS米1834.9钢制管件钢吨34.10阀门井Ø=1800座45二沉池5.1钢管制件钢吨7.605.2钢管DN700钢米445.3钢管DN400钢米805.4钢管DN300钢米125.5三角堰高度330mm玻璃钢米202157 工程初步设计说明书5.6浮渣挡板高度350mm玻璃钢米2025.7浮渣漏斗钢个25.8圆形闸门井D=2400钢砼个25.9圆形闸门井D=1800钢砼个46紫外消毒池6.1焊接钢管DN700钢米46.2焊接钢管DN150钢米56.3钢管制件钢吨0.57污泥泵房7.1.钢管制件钢吨3.367.2钢管DN600钢米127.3钢管DN400钢米187.4钢管DN100钢米128污泥浓缩脱水间8.1钢管DN250钢米5157 工程初步设计说明书8.2钢管DN200钢米128.3钢管DN100钢米388.4钢管DN15钢米168.5ABS管DN50ABS米48.6ABS管DN25ABS米308.7排水管DN500砼米48.8刚爬梯钢个19鼓风机房及总变电所9.1焊接钢管DN65　　　δ=4钢米69.2焊接钢管DN350δ=6钢米99.3焊接钢管DN500δ=9钢米129.4钢格盖板钢m2549.5柔性防水套管DN500个19.6钢管件吨0.9157 工程初步设计说明书表116主要电气设备材料一览表序号名称型号规格单位数量产地1高压环网柜SafePlus台5施耐德梅兰日兰2变压器SCB9-1000/10/0.4∽0.23kv1000kvA台2上海变压器厂3低压配电柜MNS台17施耐德梅兰日兰4变频控制箱22KW，非标台2施耐德梅兰日兰5变频控制箱4KW，非标台1施耐德梅兰日兰6机旁控制箱400×500×300，非标台317动力配电箱400×500×300，非标台48照明配电箱非标台89动力电缆YJV22-15KV3×240（外线）米200010动力电缆YJV-15KV3×120米1811动力电缆YJV-1KV3×185+1×95米80012动力电缆YJV-1KV3×150+1×70米7013动力电缆YJV-1KV3×120+1×70米8014动力电缆YJV-1KV4×35+1×16米14015动力电缆YJV-1KV3×25+1×16米17016动力电缆YJV-1KV5×16米60017动力电缆YJV-1KV5×10米45018动力电缆YJV-1KV5×2.5米250019控制电缆KVV-500V10×1.5米200020电缆桥架300X100米20021镀锌钢管项122钢材项1157 工程初步设计说明书表117检测仪表一览表序号名称量程型号规格单位数量产地1超声波液位差计0～8mFMU862-R1A1A1/FDU80-RG3A套3E+H2超声波液位计0～8mFMU860-R1A1A1/FDU81-RG3A套3E+H3超声波泥位计0～4FMU860-R1A1A1/FDU81-RG3A套2E+H4PH计（含温度测量）0～12,0～80CPM253-PR0105/CPS11-2AA2ESA套1E+H5氧化还原电位仪-1400～1400mvCPM253-PR0005/CPS12-OPA2ESA套4E+H6溶解氧检测仪表0～15mg/lCPM253-DS0005/COS-42套2E+H7污泥浓度检测仪表0～300g/lCUM253-TU0005/CUS41-W2套2E+H8悬浮物浓度检测仪表0～300g/lCUM253-TU0005/CUS41-W2套2E+H9化学需氧量检测仪表0～300mg/lUV法套2E+H10电磁流量计DN1200Promag50W套1E+H11电磁流量计DN700Promag50W套1E+H12电磁流量计DN600Promag50W套1E+H13电磁流量计DN100Promag50W套2E+H14气体流量计DN500tmass套1E+H15压力变送器0～400kPaCerabarS套1E+H157 工程初步设计说明书表118自动控制系统设备一览表序号名称规格单位数量产地1PC机P4-2.4G，512M，80G，21”彩显套3联想2彩色打印机A3激光套2联想3不间断电源3KVA，1h套1联想4操作台套2联想5PLC及机柜CPU,电源模块，通讯模块DI,DO,AI,AO,框架、光端机，人机界面，UPS,过电压保护器等套3联想6编程软件套1联想7人机界面软件套1联想8网络驱动软件套1联想9网络组态软件套1联想10计算机局域网（办公部门用）五台个人计算机P4/2.4G/256M/80G/17″，一套网络管理器，一台A3彩色喷墨打印机套1联想11通信电缆光纤米500联想12智能模拟屏套1联想157 工程初步设计说明书表119电视监控系统设备一览表序号名称规格单位数量产地1十六画面处理器MX4016CD-X台1美国2键盘KBV400V-X台1美国321寸专业彩色监视器TCM-1701C台2日本4球形一体化彩色摄像机SD5BC-PG-E1-X台8美国5墙装支架SWM-GY个8美国6视频信号放大器EA2000个1美国7系统电源避雷器V20-C/2个1德国8视频信号防雷器KOAXB-E2个2德国9琴台式控制台定做台1国产1024AV稳压电源　台1国产11电源线3*2.5mm2米1730国产12同轴视频电缆75-5（128）米1730国产13键盘控制信号电缆超五类双绞线米50进口14镀锌钢管直径32mm，含配件米150国产15辅助材料BNC、T型头、套管等批1国产表1110通讯系统设备一览表序号名称规格单位数量产地1主机系统：全数字程控调度/交换机LD896-384套1中国1.1机柜LD896-JK2套1中国1.2机框及总线板MAS-256套1中国1.3中央处理板MP*块1中国1.4网络板NP*块1中国1.5时钟信号板SING*块1中国1.6市话中继板（8线）LTK块1中国1.7用户板（每块16路）EXT块2中国1.8二次（DC/DC）模块电源板P-DC*块1中国1.9机内配线架40对套1中国1.10系统软件　套1中国2电脑话务员　中国2.1内置式电脑话务员硬件、软件　套1中国157 工程初步设计说明书表11—11化验设备一览表序号名称规格单位数量产地1马复炉额定工作温度1000℃，空炉功耗≤1.8kw1台中国2电热恒温干燥箱温度范围：环境温度+10-300℃2台中国3电热恒温培养箱温度范围：环境温度-60℃1台中国4BOD培养箱恒温范围：20±1℃2台中国5电热恒温水浴温度范围：37-100℃3台中国6分光光度计波长范围：340-800纳米2台中国7PH计PH：0-144台中国8溶解氧测定仪量程：0-20mg/L5台中国9水分测定仪max称重：10g2台中国10精密天平max称重:200g3台中国11物理天平max称重:200g2台中国12生物显微镜放大倍数：20-1600倍2台中国13离子交换纯水器重量：9kg1台中国14电动离心机调速范围：0-500rpm1台中国15真空泵抽速:1L/s2台中国16灭菌器容积：0.012m31台中国17磁力搅拌器转速范围:30-1200rpm，连续可调2台中国18COD测定仪测量范围：0-1000mg/L1台中国19电冰箱L-173升、制冷温度：0-7℃3台中国20手提式压力蒸汽消毒器YX-280B煤电两用1台中国21万用电炉2联,1000W1台中国22立式万用电炉（COD回流用）6联,1000W1台中国表11—12运输设备一览表157 工程初步设计说明书序号名称规格单位数量备注1污泥车载重量5t,自卸式台1中国2双排座轻卡载重量2t台1中国3小轿车1.6L排气量台1中国4面包车11座台1中国表11—13机修设备一览表序号名称规格单位数量备注1普通车床最大加工长度：750mm1台中国2牛头床最大刨削长度：650×450mm1台中国3电动单梁悬挂式起重机3t，5m1台中国4台式钻床max：φ12mm1台中国5弓式锯床max：φ250mm1台中国6工作台2000×3000mm1台中国7立式砂轮机最大直径：250mm1台中国8手提砂轮机SIS-80或类似1台中国9交流电焊机BX3-60或类似1台中国10直流电焊机AX3-1601台中国11氧气瓶L-40、P-150Kg/cm24台中国12手电钻max：φ121台中国13手枪电钻max：φ61台中国14电动别冲max：φ161台中国15油压千斤项支承重量：3000-5000Kg2台中国157 工程初步设计说明书第十二章下阶段设计所需资料要求·上级主管部门对初步设计的审批文件；·电业主管部门批准的用电协议。·提供进厂污水总管接管点位置、管底标高、管径等资料。157'