污水处理厂二期排水雨水管网工程施工组织设计方案135页.doc
下载文档
上传人:职z****i
编号:1063481
2024-09-05
135页
5.89MB
1、污水处理厂二期排水、雨水管网工程施工组织设计方案编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 二XX年X月目录1、工程概况91.1、工程名称:91.2工程内容:91.3、建设地点:92、项目建设必要性91、给水厂现状92、给水管网现状101)xx城区112)xxxx123)xx片区134)其他局部管网132.1.2 现状给水存在的问题132.1.3 给水规划141、水源的选择142、水厂规划142.2水环境现状及水环境功能要求142.2.1 水环境现状151、xx海水质162、富营养化现状173、入湖河流现状17(1)xx河17(2、2)xx江18(3)xx江18(4)xx江18主要入湖河道水质状况表182.2.2 水环境功能要求192.3.1 排水现状201、排水管网现状20(1)xx至xx截污干管工程20(3)xx至xx城市主干道污水管线(214 国道)21(8)各片区排水管网建设情况:22xx市现状排水体制一览表243.污水处理厂现状24污水系统现状详见“排水系统现状图”252.3.2 排水现状存在的问题252.3.3 排水规划271、排水管网规划27(2) 污水管网规划273)污水干管一般沿城市道路布置。275)污水支管的控制指标为 9km/km2。273、雨水管网规划282.4项目建设的必要性282.4.1项目提3、出的理由282.4.2项目建设的必要性291.保护生态环境,满足污水处理量要求292 城市可持续发展的需要293 实施建设资源节约型、环境友好型社会的要求304 是xx市经济发展的必然选择305 建设现代新xx全新发展目标的需要316 全面提升xx市风景名胜形象的需要327 改善河流水体水质的需要333、城市概况363.1地理位置及地区简况373.2城市社会经济概况371历史沿革372 行政区划381)、xx城区(含经济技术开发区)382)、xx城区(含省级旅游度假区)38)、xx城区383.3社会经济及市政基础设施391 社会经济392 市政基础设施39(三)技术方案401、工程总体设计404、1.1、工程服务范围及服务年限401.2、人口预测401.3 总污水量预测401.4 工程规模确定412 厂址比选412.1厂址选择的原则412.2 厂址方案422.3 厂址选择及确定433. 截污主干管设计443.1 设计原则44(3)污水变化系数根据管道的平均流量按规范选取;443.2 截污主干管主要设计参数453.3 管道水力计算45(1)流量计算46(2)流速计算46(3)最大设计充满度 最大设计充满度见下表:46(4)坡度46(6)管道纵断设计463.4 污水管网管材选用及附属构筑物设计483.4.1 管材选择483.4.2 附属构筑物设计503.5 截污主干管工程量513.6 工程5、实施513.6.1 遵循的标准513.6.2 施工方案523.6.3 施工程序523.6.5 防腐设计543.6.6 施工辅助设计551、施工辅助设计55(1)砂、碎石采用市场化运作方式外购解决。55(3)钢筋、木材加工场,布置于施工生活区。552、水、电及通讯设施55(3)施工通讯,工程施工期间采用无绳电话机解决。553、生活服务设施553.6.7 施工总布置551、施工布置原则552、施工总布置563.6.8 排水管网管理维护573.6.9 施工防护措施573.6.10 工程管理584 污水处理工艺方案584.1 污水处理工艺584.1.1 方案选择原则583本工程所选工艺应减少基建投资和6、运行费用,降低能耗。585所选工艺应易于实现自动控制,提高操作管理水平。584.1.2 进水设计水质594.1.3 出水水质604.1.4 云南省污水处理工艺概况60(1)间歇式活性污泥法604.1.5 进水水质分析611、污水的可生化性(BOD5/CODCr)624.1.6 工艺方案概述62(一) 工艺原理641、生物段: A2/O 工艺64(2)倒置 A2/O 工艺65(二) 与常规活性污泥法的不同点66(三) 主要优势及特点67(四) MBR 工艺应用现状69(五) 方案一工艺流程71(一) A2/O 工艺71(二) 深度处理工艺71(三) 方案二 工艺流程742、污泥处理设计原则78(7、3)妥善处置污水处理过程中产生的污泥,避免二次污染。78(1)污泥浓缩(减量化)784.2.2 污泥脱水方案论证794.2.3 污泥最终处置81(3)污泥的焚烧 污泥的焚烧是最彻底的处理方法,可使污泥中的碳水化合物转变成815)焚烧处理可全天候操作,不受天气影响。825 污水处理厂工程设计855.1工程设计参数855.1.1 设计污水量855.1.2 设计进出水水质855.2工艺设计855.2.1 主要构(建)筑物设计851、粗格栅85设备类型:带式倾斜输送机862、提升泵站863、细格栅渠87设备类型:螺旋压榨机874、曝气沉砂池88桁车式吸砂机(配提砂泵 2 台)895、膜格栅渠89设计参8、数: BH23002300mm906、生化池 190总 容 积V=25382m3917、生化池 292立式双曲面潜水搅拌器(厌氧池)938、MBR 反应池 194功率 N=11.0KW959、MBR 反应池 296功率 N=11.0KW9610、紫外消毒池97设备参数:处 理 量Q=75000m3/d9711、巴氏计量槽98设计参数:设计流量Qmax=4062.5m3/h9812、污泥均质池98单格设计参数:有效水深H= 3.2m985.2.2 附属建筑物设计991、污泥脱水机房99主要设备:污泥投配泵992、鼓风机房101离心鼓风机(好氧池用鼓风机) 设备参数:风量 Q=140m3/min19、013、MBR 膜池设备间 1101设备参数:排 气 量Q=1.0m3/min1024、MBR 膜池设备间 2103设备参数:排 气 量Q=1.0m3/min1045、变配电室1056、办公楼1057、传达室1055.3污水处理厂总图设计1055.3.1 总平面布置 一、布置原则1054、变配电间布置靠近用电负荷中心。1057、按照建成花园式处理厂的要求,充分绿化,美化环境。106二、平面布局106三、厂区道路106四、总图主要技术经济指标1075.3.2 高程设计107一、设计原则107二、厂地标高108三、土方平衡1081、计算步骤108(1)根据污水厂范围,每间隔 20m 确定一个平面坐10、标;108(3)按工程范围,获得多个高程数据;108(5)根据构筑物工艺设计条件,计算挖土方量和填土方量;1082、结果1085.3.3 公共工程108一、厂区给水工程1081. 办公生活用水;108二、厂区消防设计1091. 厂区消防采用自来水,厂区设室外消火栓;1094. 电气设备采用防爆开关。109三、厂区排水工程109四、厂区绿化设计1095.4建筑工程设计1105.5结构工程设计1111、结构设计原则1112、 结构设计标准1113、结构设计年限1124、构筑物安全等级1125、结构荷载标准1127、结构裂缝控制标准1128、构筑物稳定性设计112(1)地下构筑物抗浮安全系数 k1111、2(3)支挡结构稳定安全系数 k1135.5.2 耐久性设计1135.5.3 构筑物安全等级1135.5.4 荷载情况1135.5.5 建筑物和构筑物结构材料1131、水泥:采用普通硅酸盐水泥,强度等级不低于42.5。1133、钢筋:114(1)直径d10为HPB300级钢筋,fy=270Mpa114(3)预埋铁采用Q235钢。1145.5.6 抗渗防裂114与本设计相关的其它设计规范、标准1155.6.2 设计范围 电气工程设计主要包括以下几个方面:1155.6.4 负荷计算1155.6.5 供配电系统1155.6.6 主要设备选型1165.6.7 计量及功率因数补偿1165.6.9 照明112、175.6.12 设计分界点1175.7.1 设计依据1185.7.2 设计范围1185.7.3 自控系统组成及功能119(2)系统组成及功能 采集、控制系统由二级计算机系统组成。1192) 通讯1203) PLC 现场子站1201)预处理区域控制站 PLC11202)生化池区域控制站 PLC21213)MBR 反应池区域控制站 PLC31211 号膜反应池的污泥浓度、液位等工艺过程参数的采集;1214)MBR 反应池区域控制站 PLC41211 号膜反应池的污泥浓度、液位等工艺过程参数的采集;1215)紫外消毒渠区域控制站 PLC51215)泥处理区域控制站 PLC61225.7.4 现场检13、测仪表1225.7.5 工业级视频监控系统1235.7.6 其他1235.8.1 暖通设计1245.8.2 机修、交通、通讯设计1245.8.3 化验设备124(四)设备方案;1241、设备选型总体思路1241)设备的先进性1242)设备的可靠性1253)设备的经济性1252.1 工艺比选的量化分析1252.2 新型污水处理设备的采用1282.3 污泥脱水设备方案论证129(五)分包方案1311、分包原则1312、对分包的管理1314.1、现场资源和机械设备的协调1344.2、对质量的管理和控制1344.3、对工期计划管理和控制1354.4、对分包深化设计和详图设计的协调和管理1354.5、对14、安全、环保、文明施工、消防和保卫的协调和管理1364.6、对其它方面的组织、管理、协调和控制136(六)其他136无136 1、工程概况 1.1、工程名称:xx市污水处理厂二期工程EPC总承包。1.2工程内容:xx市污水处理厂二期建设内容包括:近期(至2020年)新建处理能力为7.5万吨/日污水处理厂一座;配套建设DN1200污水管网4.1公里;配套建设污水处理厂环境自动检测系统及其他配套设施。污水处理厂采用A2/O+膜生物反应器(MBR)工艺。1.3、建设地点:xx市xx村委会xx以东,xx国道以南的xx河以北。2、项目建设必要性2.1、xx市供水设施现状、存在问题及相关规划2.1.1、 给15、水现状1、给水厂现状 1965 年 3 月 19 日建成第一座自来水厂(现文庙供水车间);1977 年成立xx市自来水公司;1978 年第一自来水厂(团山水厂)投产;1992 年 6 月二水厂建成投产;1993 年 5 月 26 日四水厂竣工投产;1993 年 6 月三水厂 10000m3/d 净水厂(卖花村水厂)竣工投产;1997 年成立xx市给排水有限责任公司;1997 年 2 月 18 日五水厂建成投产;2002 年 12 月二水厂改扩建工程完工投产;2003 年xx市污水厂进入设备调试。 四十余年来,为适应城市的飞速发展,xx市给排水公司的规模不断扩大。目前公司下属五座水厂,供水能力达16、到 10.9 万 m3/d,供水覆盖率 92,服务人 口 35 万人。由于取水设施配套不完善和个别水厂水源水量受季节影响,实际供 水能力和供水量约为 89 万 m3/d。各水厂情况概括见表xx市自来水厂概况表。表2-1xx市自来水厂各厂概况表水厂名称设计规模(万 m3/d)实际供水量(万 m3/d)取水水源供水范围出口高程(m)地理位置第一水厂4.003.00xx海xx市区2020.70xx海公园内团山第二水厂3.002.50xx海xx市区小关邑:1967.50师专:2010.15xx河北 岸,师专东 侧/xx北 区小关邑第三水厂1.000.50xx海农灌 沟xxxx卖花村:2003.50一塔17、寺:2056.60xx城东第四水厂0.200.15xx海上登工业 区2151.40xxxx岸 下河村第五水厂2.002.00鸡舌箐沟水xx市区2055.40打渔村其他1.701.70山箐水凤鸣镇凤鸣镇合计10.909.852、给水管网现状从 1964 年筹建xx市自来水厂以来,xx市城区供水管网基本形成了相对 独立的 3 个系统,即xx城区管网、xxxx区管网和xx城区管网。在 3 个管 网系统中,xx市供排水公司负责xx城区和xx城区,xx镇供排水有限责任 公司负责xx城区。上述 3 个城区中,xx城区的亿标水厂、龙泉水厂、州氮肥 厂水厂以及xx城区的白鹤溪水厂,亦有少量对外供水,并形成了小18、区域局部性 的供水管网。至 2003 年底,上述 3 个城区中供水管网覆盖率占 23 平方千米建成区的 95%,服务人口占全市城镇人口的 90%。目前,xx城区已建成管径 DN100 以上的管网总长度 80.3km;xxxx已建成管径 DN100 以上的管网总长度 16.2km。 具体见下表:表2-2 xx城区给水管网统计表序 号规格管材长 度(m)1DN700球墨铸铁管2306.612DN600钢管1329.213DN500钢管2767.264DN500球墨铸铁管1638.225DN400钢管11589.786DN400混凝土管4661.487DN300钢管16193.948DN250钢管119、1514.559DN200钢管12438.6510DN200混凝土管683.3311DN150钢管10121.1612DN100钢管5038.12总计80282.31表 2-3 xxxx给水管网统计表序 号规格管材长 度(m)1DN300钢管18862DN200钢管37483DN150钢管70954DN100钢管3423总计161521)xx城区xx城区包括xx镇及xx经济开发区,xx城区管可分为xx中区、xx 南区、xx北区、经济开发区和上登工业区 5 个供水管网子系统,子系统之间又是相互贯通的。xx中区:xx中区管网覆盖范围为南至龙溪路,北至xx河,东至兴盛路, 西至一号桥。属中压供水地段20、,海拔 1992.01985.0 米,管网供水压力在 0.30.4 兆帕,可保证一般民用建筑用水压力要求,高层建筑需单独加压供水。xx中 区大都为老城区,管网建设年限较长,管材陈旧,管径偏小,但覆盖面较大,现 已列入管网改造范围。xx南区:龙溪路以南地区统称为南区。南区海拔为 19851999 米,距一、 二水厂管线较远,基本属管网末段,水压、水量始终难以保证。1997年,五水厂和环城南供水干管建成投产后,才得以彻底解决。该区管网大都为 20 世纪 90 年代以后建设,管径合理,管材较好。虽然在五 水厂投产后解决了供水问题,但枯水季节五水厂产水量较少,需要通过供水调度 调节。xx北区:xxxx21、河以北的城区为北区,供水以二水厂为主。通过 2002年二水厂扩建工程对管网的建设,现已形成完善的供水管网。 北区管网通过泰安桥、新桥、黑龙桥、吊桥四处跨河管道,与xx中区连接,实现了可调度供水。雪人路以西片区由于地形较高,海拔在 2000 米以上,xx师专旁的二水厂 净水车间建有加压泵房,可进行二次加压供水,沿雪人路建有一条 DN200 和 DN150 干管。在龙泉小区另建设了两套供水网络,因龙泉小区高差较大,地势 较高,分为上片和下片供水,由设在文庙车间的两套变频加压供水系统加压供水。2)xxxx1982 年,xxxx水厂委托云南省设计院负责设计,根据xx南北长,东 西窄的特点,城区管网呈树22、枝状布局,长约 4900 米,管径分别采用 DN100、 DN150、DN200、DN250、DN300 的承插铸铁管,经过 20 多年的建设和更新改 造,xxxx供水管网初具规模,基本形成了xx区和旅游度假区两片相对独立 又联通的管网系统,满足了xx人民的生产、生活用水,同时辐射周边村庄,提 高了村民的生活质量,促进了xx经济和文化、旅游等事业的发展。1992 年以前,xxxx用水以溪水和地下水为主,由于受降水的制约,枯 水季节水量骤减,地下水位骤降,加上白鹤溪水还得承担农田浇灌,xx供水形势日趋严峻。经过多方比较,新建了城南水处理厂,水厂日供水能力 1 万吨,与一塔寺供水车间相距约 1 千23、米,高差 60 米左右,遂在其间敷设了一条 DN400 的 钢管,将城南水处理厂的成品水压入xx管网或一塔寺水池。城南水处理厂建成 后,xxxx已成为多水源供水,一塔寺水池既是供水点又是高位调节水池。为了发展旅游业,xxxx西南方的绿玉小区及滇藏路以西部分,规划为旅 游度假区。根据旅游度假区给水干管规划,将度假区用水范围按高程分为四个区 域:海拔低于 2050 米的为低区,包括绿玉小区大部分地段,由城市管网直供; 海拔在 20502105 米的为中区,包括亚星饭店及绿玉小区的上部地段,由加压站 5#及 6#机组供给,1#调节池为该区高位调节池;海拔在 21052165 米为次高区,包括中心区中24、部及索道备用地低部,用水 由加压站 3#及 4#机组供给,2#调节池为该区高位调节池;海拔在 21652215 米为高区,包括中心区高部及索道备用地高部,由加压 站 1#及 2#机组供给,3#调节池为该区高位调节池。3)xx片区xx水厂扩建以前,xx镇城区仅在几条主干道下建有 DN200、DN150、 DN100 枝状供水管。xx水厂扩建时,从xx海边水泵房沿菠萝江至xx水厂, 敷设了 DN300 输水管。xx水厂投产后,形成了较好的供水环网,并延伸到附 近村寨。4)其他局部管网随 214 国道改扩建工程的进行,沿 214 国道布置了 DN150-DN450 的给水干 管,线路全长 14.4 25、公里,给水管道沿道路双侧布置。设计由二水厂设师专设规 模为 2.0 万 m3/d 的加压泵站,负责xx北至xxxx沿线的供水,同时在七里 桥设有高位水池一座,容积 4500m3;在xx南侧设有 2000 m3 高位水池一座。 xx至 214 国道改造工程的起点,设计由xx市三水厂设规模为 1.0 万 m3/d 的 加压泵站,负责xx至起点沿线的供水,在xx西侧设有 2000 m3 高位水池一座。 由于 214 国道给水管网的覆盖范围同规划的范围不一致,建议管道作为xx同下 关北的连通管,泵站按规划进行调整。xx北区有龙泉水厂,属龙泉村委会集体所有,主要供水管道为 DN200,供应龙园小区、农贸26、市场和兴国路、人民北路部分用户。原人纤厂水厂基础上改制后成立的团山亿标水厂,从水厂到原人纤厂厂区, 敷设有 DN300 供水管,在现人纤厂宿舍区和兴盛商业城建有配水管。xx市一些主要乡镇,均敷设有不同规格的自用水管道,只供应生活饮用水, 规模较小,管径一般在 DN100 以下。2.1.2 现状给水存在的问题(1)水厂存在的问题 采用xx海水源的水厂,除新建二水厂外,处理工艺均难满足xx海水源原水水质现状,需进行改造; 采用山溪水源的水厂均存在季节性缺水,实际供水能力达不到设计要求,需采用措施,加强现有的水源工程建设。(2)配水管网存在的问题 部分管网铺设年代过久,部分管道材质差,容易发生管壁破27、损、爆管,漏损严重; 部分管道因城市建设,部分原有的配水管道沿线用水量增加,已经不能满足新用水户的用水要求,管径偏小,均需逐步更换。 xx城区的三个水厂联网运行后,水压不均衡,难以提高供水能力。2.1.3 给水规划1、水源的选择xx历史上用水是以山泉、山溪水为主。1969 年以后随生产、生活用水量 的不断增加,开始取用xx海水。现在xx市生产、生活主要取用xx海水。根据xx市水源的特点,规划确定:xx市保持多水源供水的现状,以xx海、 三哨水库水为主水源供水,以海西海、苍山西坡水、滇中调水工程为后备水源, 在可能的条件下水源及水厂规划适当利用溪水。在水源地划分水源保护区,严格 按要求保护。2、28、水厂规划近期扩建一水厂,供水规模为 5.0 万立方米/日。该水厂承担xx(含满江) 部分用水需求、并承担xx的部分供水。近期扩建二水厂,设计供水规模为 6.0 万立方米/日。该水厂主要承担xx的用水需求。近期扩建三水厂(位于xxxx),供水规模为 3 万立方米/日。该水厂主要 承担xx用水需求。鉴于三水厂现状是利用农业灌溉的四级泵站、渡槽等输水系 统供给,无法保证水质,成本又高,规划在xx海边新建取水泵站,以保证xx古 城的供水质量。近期保留四水厂,设计供水规模为 1.0 万立方米/日,主要承担上登工业区用 水需求。近期新建六水厂,设计供水规模为 4.0 万立方米/日,该水厂位于菠萝山,主 要29、承担xx、xx部分用水需求。近期新建xx水厂,设计供水规模为 1 万立方米/日,该水厂位于塔村,主 要承担xx用水需求。为合理利用苍山山箐泉水,近期保留五水厂及文庙水厂,供水规模为 2.0 万 立方米/日。随着六水厂的建设,规划要求适时关闭xx镇现状水厂。 实施三哨水库水厂项目的建设。 近期继续完善各需要加压供水区域加压站改扩建项目的建设。3、供水管网规划 近期重点加强城市输配水系统建设,优化管网系统设计,加快供水管网改造,提高管网整体质量,逐步完善供水系统,促进节约用水,保障供水安全。 近期实施xx市城区“十二五”供水完善建设项目。2.2水环境现状及水环境功能要求2.2.1 水环境现状xx市30、水资源包括地表水和地下水两部分,它的数量大部分由大气降水补 给,另外还有外区域入境补给的水量。地表水资源量指河流、湖泊、冰川等地表水体的动态水量,用天然河川径流 量表示。地下水资源量指降水、地表水体(含河道、湖库、渠系和渠灌田间)入渗补给地下含水层的动态水量。xx市的地貌特点是四周高,中间低,自北向南缓倾。因此水系的流向亦向 中间xx海集中并向南缓移出境,经xx河、漾濞江并入澜沧江。径流包括地表径流和地下径流两大部分,因严格受降水与蒸发的控制,从空 间上看,径流量分布的大小与降水量分布的多少基本吻合。市内年平均径流在250mm1550mm 之间,全年平均径流深为 449mm,折合径流量为 6.31、408 亿立方 米,xx源县入市水量 5.59 亿立方米。因此全市水资源总量为 11.998 亿立方米,全 市径流以地表径流为主。地下径流为 2.77 亿立方米(参考xx市水利志)。 全市 2006 年水利工程设施可控制水量为 3.575 亿立方米,其中地表水 1.89 亿立 方米,地下水 1.685 亿立方米。xx市境内苍山东坡是河流分布的集中地带,俗有“苍山十八溪”之称,其枯 季流量占全市枯季流量的 565,是xx市主要地表水源,其次有xx镇的波 罗江,xx镇的金星河、后河,xx镇的上登箐、玉龙箐和挖色镇的凤尾箐等。 它们的枯季流量占全市总流量的 435。xx海是云南第二大高原湖泊,属澜沧32、江湄公河水系,流域面积 2565 平方 公里;湖面海拔高度 1964.30-1966.00 米,湖面积 250 平方公里,湖容量 28.8 亿 立方米,南北长 42.5 公里,最大湖宽 8.4 公里,平均湖宽 6.3 公里,最大水深 20.5 米,平均水深 10 米。1976 年以前,xx海水位处在 1965.22-1965.99m 之间,多年平均在 1965.69m 以上,湖泊面积 255km2 左右,容积 29X108m3 以上。1977 年以后,xx海电站 建成,xx海出湖口河床高程由 1964.19m 挖深至 1961.25m,使自然可控最底水 位降低了 2.94m。由于多种原因,到 33、90 年代初使xx海平均水位下降到 1963.99m, 湖泊面积缩小到 242km2,容积减少到 24.9X108m3,面积、容积分别比 1977 年减少5%和 14.1%。至 2003 年由于xx海水资源开发的扩大,水位下降的趋势仍未得到有效制止。 据统计xx海多年平均入湖水量 8.25X108m3,多年平均出湖水量 8.63X108m3,水 量缺口达到 0.38X108m3。在营养源的净输入量大体相同的情况下,长期的低水 位运行则是xx海富营养化发展和诱发 1996 年、2003 年两次全湖性蓝藻爆发的重 要原因之一。2004、2005、2006、2007 年从水位过程线上可以看出,20034、4 年上半年xx海水位受 2003 年全湖性蓝藻爆发的影响,水位较低,下半年xx海水位基本恢复到 了接近 1966.00m 高程。而 2005 年是一个典型的常水年,2006 年较 2005 年同期 xx海流域降水量偏少,使得xx海蓄水少,造成 2006 年平均水位低于 2005 年。2007 年xx海水位持续上升,基本在高水位运行,其原因是xx海流域生态环境逐步改善, 水资源利用调配较合理,树立了保xx海水位、保xx海生态环境为首要原则的思想, 为 2008 年xx海的正常运行打下了基础。xx海水源主要为降水和融雪,入湖河流大小共 117 条。北有茈碧湖、西湖和 海西海,经xx源盆地、邓川盆35、地分别由xx河、xx河、xx江进入xx海:西部 有苍山十八溪,南纳xx江,东有海潮河、凤尾菁、玉龙河等小溪汇入xx海;天 然出湖河流为xx河。1、xx海水质根据xx州环境监测站近年xx海水质常规监测结果,2001 年xx海水质有 8 个月达到类标准;2002 年有 5 个月达到类标准;2003 年 1-10 月,仅有 3 个 月达到类标准,4 个月达到类标准,3 个月达到类标准。从富营养化情况 来看,2001 年xx海 12 个月为中营养级;2002 年 1-6 月为中营养级,7-12 月为富 营养级;2003 年 1-10 月仅有 3 个月为中营养级,5 个月为富营养级,2 个月为重 富营养36、级。其中,重要的影响因子是总氮与总磷。xx海 1992 年2005 年水质评价结果年 份主要水质参数评价 类别DOCODmnBODTPTN透明度19927.223.400.960.0140.203.9719937.041.650.860.0170.303.3619946.891.390.510.0160.253.3619956.731.390.570.0150.293.019966.751.530.750.0200.223.4519977.421.641.340.0200.283.2219987.162.041.390.0200.383.5919997.252.531.370.0300.30337、.3420007.082.461.120.0270.323.1020017.142.591.570.0250.343.6320026.912.871.830.0300.402.3920037.003.452.680.0340.571.5220046.613.422.070.0310.571.7720056.813.462.710.0260.541.87水质 标准6430.0250.505640.051.0 总之,xx海近几年水质下降趋势明显,总氮、总磷则逐年上升,富营养化问题日趋严重,xx海水体功能受大极大破坏。2、富营养化现状xx海营养状态在九十年代处于中营养,2002 年则发生突变,发展为38、富营养, 其藻类群落结构也已经从 90 年代初的隐藻门、硅藻门占优势的典型贫中营养类 型群落结构演变成为现在以蓝藻门占绝对优势的典型中富营养类型的群落结构。xx海水位下降也加速了xx海的富营养化进程。多年来水位明显呈下降趋势, 由于水量不足,导致长期关闸蓄水,水体交换和循环不畅,呈现出“死水效应”。xx海营养状态突变,是一个明显而重要的信号。在突变启动的初期,采取必 要措施,可有效遏制其恶化的趋势并可望最终发生逆转;反之,当这一突变成为 趋势,极有可能加速,原有的水生植物群落结构将面临完全改变,蓝藻水华将成 为优势群落,则xx海碧水成绿,治理的难度将成倍或数倍地增加。3、入湖河流现状xx海共有39、入湖河流 117 条,其中主要的入湖河流包括xx河、xx江、xx 江、xx江及苍山十八溪。其中xx河、xx江、xx江 3 条位于xx海北部,波 罗江位于南部,苍山十八溪分布于xx海西部。其水量占xx海年总入湖总量的88.3% 。(1)xx河xx河是xx海流域的主要组成部分,为xx海的主要水源河。全长 22.28km。由于xx河下山口至上关段河床高于两岸农田房屋,严重威胁河段内上万亩农田和广大人民群众生命财产,但它同时又承担着沿岸各乡镇农田的灌溉,两岸居民 生活用水的提供,并且具有自然净化、调节气候、保护生物多样性、保护景观生 态完整性等功能。近年的监测数据显示,xx河水质连续下降,已降为-类,40、达不到入湖 河口水质规划的要求。其中,总氮连续 7 年超标,其水质已面临严重污染。(2)xx江xx江是xx海北部三条入湖河流之一,是xx海的重要补给水源。全长18.29km,是xx源县至xx市上关镇农田灌溉、排洪除涝的多功能河道。 由于xx江流域内灌溉、养殖污染比较严重,目前水质下降较快,已不能满足规划要求,从 2001 年至 2003 年xx江水质已经下降至类。(3)xx江xx江是目前主要入湖河流之一,河道全长 18.35km,径流面积 110.25km2。 其水体主要功能为xx海的补给水源,同时也是沿河三镇的饮用水源、农田灌溉与 养殖用水,并承担xx河分洪、调节径流、涵养土地等功能。由于x41、x江流域的村落面源污染严重,根据检测结果,2001 年-2003 年xx 江氮、磷含量超标严重,水质已经下降至类。xx江补水已经成为下游xx海的 直接污染源。(4)xx江xx江全长 17.5km,是xx海的主要水源河之一。其现有的水体功能以农业 灌溉、泄洪为主。但近年来,其原有的自然生态河道遭受破坏,河道内的生物多 样性消失,河道本身的净化作用消失。现xx江的水质基本为-类,总磷超 标较为严重,其次还包括化学需氧量和氨氮。主要入湖河道水质状况表入湖河道2002 年现状D0CODMnBODTPN评价xx河6.322.802.260.0770.69xx江5.055.053.540.0642.09劣42、于 Vxx江3.143.141.890.0641.73Vxx江6.273.872.860.0820.94最不利状况3.145.0513.50.08212.37不利评价类类劣于 VI 类(摘自xx海流域保护治理规划研究)(5)苍山十八溪 苍山十八溪由北向南为:霞移溪、万花溪、向阳溪、茫涌溪、锦溪、灵泉溪、白石溪、双鸳溪、隐仙溪、桃溪、梅溪、中和溪、白鹤溪、黑龙溪、清碧溪、莫 残溪、葶溟溪、阳南溪。苍山十八溪是xx海重要的补给水源,同时也是xx海鱼类 洄游产卵繁殖的通道。近年来白石溪、隐仙溪、万花溪等上游开矿挖沙,造成严重的水土流失,大量泥沙混入xx海,带入氮磷污染、淤泥负荷。此外,各条溪流都不同43、程度的受到农业生产、居民生活污水的污染,水质总体下降。其中,只有霞移溪、黑龙溪、 茫涌溪、万花溪五条水质仍保持在类外,其余均下降至-类。2.2.2 水环境功能要求服务一个目标:以恢复xx海水质和xx海中营养水平为目标,促进区域社会、 经济与环境的可持续发展。此目标又可分为近期、中期、远期三个阶段。近期:入湖河流水污染得到初步控制,部分主要河流水质达到类;xx海水 质恢复到类,力争接近类;富营养化有所减缓;流域生态环境有所改善。中期(2010 年)污染基本控制,主要入湖河流水质均达到类;xx海水质 恢复到类;富营养化得到初步控制(中-富);流域生态环境明显改善。远期(2025 年)水污染完全控制44、,主要入湖河流水质保持类;xx海水质 稳定保持类,富营养化有所好转(中营养);流域生态环境基本实现良性循环。规划水质目标(主要标准:TP、TN)时期指标项目xx海xx河xx江xx江xx江2010目标TP(mg/L)0.0250.050.050.050.05TN(mg/L)0.380.500.500.500.502025目标TP(mg/L)0.0250.050.050.050.05TN(mg/L)0.350.500.500.500.50体现两个结合:控源与生态修复相结合;工程措施与管理措施相结合。实现三个转变:湖内治理向流域保护治理转变;专项治理向综合治理转变; 由个别专业部门管理向一体化管理及45、社区管理转变。突出四个重点:富营养化控制以磷氮为重点指标,磷氮控制以城镇生活污水 处理、湖滨带生态恢复建设、以及入湖河流和农村面源治理为重点。2.3xx市排水现状、存在问题及相关规划2.3.1 排水现状1、排水管网现状目前xx市主城区的排水系统主要包括xx、xx片区和xxxx 3 个片区。收集的污水主要是生活污水。各片区既相对独立体系又相互沟通形成一体, 最终进入xx市污水处理厂进行集中处理,经处理后的污水排入xx河。xx全市稳步推进xx海保护治理“六大工程”,截至 2011 年,共建成沿xx 河南部沿岸的截污干渠、沿大凤路、大丽路以及沿环xx路截污干管、xx片区 截污干管、xxxx片区截污干46、管、xx老城区截污干管及片区收集支管共 472 公里。(1)xx至xx截污干管工程xxxx至xx截污干管工程全长 14 公里,采用 HDPE 管,其中 DN1000 管 3711 米,DN1200 管 9201 米,DN1400 管 1250 米,将xx及xx至xx沿线 的污水收集后进入xxxx河南路综合管网工程,最后送至xx污水处理厂,经 处理后达标排放。管线布置在大丽路以东的农田中,全线采用重力流输水。排污 量达到 6.6 万 m3/d 时,管道充满度为 0.5。人均排污量按大城市排污标准计算, 取值为 400 升/人.日。排污量达到 10 万 m3/d 时,管道充满度为 0.75,可以满47、足25 万人生活污水排放。服务年限:设计服务年限为 100 年以上。设计规模:本工程截污干管的服务 区域为南起xx新桥北,北至xxxx北门,东至大丽公路以西 20 米,西至苍 山脚的面积约 26.7 平方公里的区域,包括三个区域:xxxx片、xx至xx 新建城区和xx北区大丽路以东、阳南河片区。工程于 2003 年 1 月 18 日开工,目前工程已经完工。(2)xxxx河南路综合管网工程(南排污干渠) xx河南路综合管网工程按xx市xx、xx、xx三城区和经济技术开发区的城市排污容量及百年一遇排洪能力设计。以xx海公园大门为起点,沿xxxx 河南路选址建设,止点于xx污水处理厂。总长为 50748、8.5 米,由三部分组成: 排水工程(雨污分流干渠)4080.5 米,标准断面为 6.2 米3.5 米及 6.2 米4.5 米,隧道 998 米,断面 4.5 米4.5 米; 道路工程:在箱渠上建城市级路面, 全长 3150 米; 电力电讯工程:建 10kV12 回路,3150 米(0.8 米0.8 米)的 电力电缆沟、建 8 孔电信电缆沟,长 3150 米。工程于 2003 年 5 月开工建设,分五个标段进行施工,2004 年 3 月底完工。(3)xx至xx城市主干道污水管线(214 国道)xx至xx城市主干道污水管线沿城市主干道布置,顺道路坡度接入沿河西 边布置的五条东西向污水干管,污水由49、东西向污水主干管汇入xx至xx截污干 管后,通过倒虹吸管接入xx河南路综合管网工程,最终进入xx污水处理厂。 沿xx至xx城市主干道布置的污水次干管,主要收集城市主干道以西的污水和 以东的部分污水,污水管最大纵坡不超过 1%,充满度为 0.65,污水管管径 D=400-700。污水管网全长 36187 米。工程于 2003 年 7 月开工建设,2005 年 7 月完工。(4)大凤公路截污干渠工程 大凤公路至飞来寺,满江片区截污干渠工程,沿大凤公路布置,收集xx片区生活污水和工业污水,管线全长 12.5 公里。(5)环xx海路(满江-xx河南路段)道路排污工程 管线的设计按道路中线布置,管线按道50、路的走向起点位于沧浪路的已建排水管线,止于道路设计终点,管线全长 7700 米。一期工程从xx河至xx江,全 长 4.4 公里,设计过水断面 6.23.0m,流量 32.4m3/s,二期从xx江至石房子, 全长 3.3 公里,设计过水断面 4.23.0m,流量 18.9m3/s。满江片区的污水由污水 管网收集,菠萝江以西的污水直接进入本管线,xx片区的污水及初期雨水经菠 萝江截污干管进入本管线。总流域面积 21 平方公里。(6)xx镇菠萝江截污干管工程 沿菠萝江西岸和东岸埋设污水干管,流水坡度为 0.1%,管道全长 4800 米,过水能力为 Q=0.36m3/s 和 Q=0.65m3/s,管径51、为 d800 和 d1000。西岸污水干管一 直延伸至菠萝江西岸的xx经济技术开发区满江片区截污干管接口井,东岸截污 干管是在距菠萝江 17 米左右的位置纵向埋设一根污水管,污水干管一直延伸至 xx经济技术开发区截污干管接口井。(7)xx海环湖截污干渠 将环湖区全部污水通过环湖截污干渠截污输送至xx西南面,xx河下游大鱼田污水处理厂后,将污水统一处理达标后排放xx河,新建环湖截污干渠及污 水泵站。工程全长 48 公里(8)各片区排水管网建设情况:xx排水系统主要是早年与xx同步建设的明渠和暗渠,全部按街道走向布局。现已经建成复兴路污水管道,管径 d300,钢筋混凝土排水管,长度 1300m, 52、复兴路雨水管道管径 d400-600,长度 1300m;玉xx路污水管道,管径 d400,钢 筋混凝土排水管,长度 1400m,玉xx路雨水管道管径 d400-600,长度 1400m, 结合水景建设,雨水系统后增加从红龙井至人民路的雨水排水明渠,断面1.21.0m,长度约 1600m。xxxx内的污雨水管道经过后期建设已建成排水管道23900 米。为收集xxxx污水,修建了玉xx路至大丽路至截污干管起点的污 水收集干管,管径 d1000,钢筋混凝土排水管,长度 1700m。随大凤公路的改扩 建,沿道路修建雨污水管网,雨水管直径 d400-d800,双侧布置,沿道路进入现 有的河道中,污水管直53、径 d400-800,主要沿道路西侧布置,污水分为六个点进入 xx至xx截污干管。xx及沿线污水均由建成的xx至xx截污干管送至xx 市污水处理厂处理。截污干管起点管径 d1000,采用 HDPE 排水管,起点最大设 计流量达到:3.88 万 m3/d。xx城区为老城区,排水系统只有部分道路采用雨污分流,其余均为雨污合 流。1987 年沿xx河南、北岸修建了 D=500-D=800 的钢筋混凝土污水截流干管。 目前,xx南部城区内在兴盛路、关平路、人民南路、幸福路、文化路、泰安路、 苍山路、建设路、龙溪路等主要街道均修建有合流制的雨污水管渠,金星河以南 的合流制管渠直接排入金星河,金星河以北的54、雨污水管渠直接排入xx河南路截污 干渠。xx北面在泰安路、人民北路、万花路、中丞街等主要街道修建了雨污水 管渠,人民北路、泰安路的污水通过xx滨纸厂的倒虹吸管进入南侧的xx河南路截 污干渠。兴盛路污水通过xx至xx截污干管在xx建校处的倒虹吸管进入xx河 南路截污干渠。xx南北区域的工业及生活污水均通过xx河南路综合管网送至大 理市污水处理厂处理。xx河南路综合管网按xx市 100 万人口的城市排污容量及 百年一遇的排洪能力设计建设,设计洪峰流量为 280 立方米/秒,污水设计正常 流量 3.24m3/s,最大设计污水量为 226 立方米/秒,服务年限为 100 年。工程总长 为 5078.555、 米,其中有 998 米隧道,标准断面为 6.2 米3.5 米及 6.2 米4.5 米,按 雨污分流的排水方式设计,起点渠底标高 1962.00m。同时在xx河上修建了泰 安桥、黑龙桥、新桥三道倒虹吸管,加上已建的xx滨纸厂、建校处的倒虹吸管, 共五处倒虹吸,将xx北、xx同xx河南路截污干渠连为一体,组成xx污水收集系统的核心。xx片区内的经济技术开发区排水系统为新开发区域,排水系统采用雨污 分流,目前已建成 d400-29003900 雨水管道 55800 米,d300-d800 污水管道 49600 米。修建污水提升泵站一座,设计规模 2.0 万 m3/d,收集本片区污水,泵房内设 潜污56、泵四台,采用三用一备方式运行,出水管采用钢管,DN600,长度 600m, 沿xx河布置,排入xx河南路截污干渠。为排除区域内雨水,同时减少xx河内 污水对xx海的污染,修建了xx河雨水排洪泵站,设雨水提升泵 4 台,设计流量 为 12m3/s,当雨水流量超过设计流量时,打开电动闸门直接排入xx海。初期雨水 规模按 1500 m3/h 流量设计, 设潜污泵一台,采用小泵提升污水,污水规模按 125 m3/h 流量设计,污水排入xx河南路截污干渠。苍山路、裕龙路、满江路、杜鹃路、晨光路等道路均设污雨水管道,污水管 径为 d300-400,采用 HDPE 排水管,长度约 26000m,雨水采用雨水57、管及雨水渠 道,断面为 d400-16001000,长度约 24000m,设置有污水提升泵站一座,提升 本片区污水进入环xx海截污干渠,环xx海截污干渠一期从xx河至xx江,全长4.4 公里,设计过水断面 6.23.0m,流量 32.4m3/s;二期工程从xx江至石房子, 全长 3.3 公里,设计过水断面 4.03.0m 流量 18.9m3/s。干渠主要接纳满江、xx、 xx、挖色等片区的污水及初期雨水并输送至已建成的xx河南路综合管网后再送 至规划的污水处理厂处理。xx目前大部分地区还处于农田沟渠排水,雨污水均排入菠萝江中,最后排 入xx海。雨污水管网尚未形成系统,雨污合流,无序排放,导致菠58、萝江污染严重。 在建的关凤公路长 12000m,设有 d500-1200 污水管,采用 HDPE 排水管,收集 本片区污水,雨水管径 d500-800,采用钢筋混凝土排水管,分段直接排入菠萝江。2、排水体制情况 根据xx排水工程的实际情况,xxxx组团片区、xx组团片区在建设过程中,都已考虑雨污分流的问题,区域内主要街道都已规划有独立的雨水排水系统和污水排水系统。量泥沙混入xx海,带入氮磷污染、淤泥负荷。此外,各条溪流都不同程度的受到农业生产、居民生活污水的污染,水质总体下降。其中,只有霞移溪、黑龙溪、 茫涌溪、万花溪五条水质仍保持在类外,其余均下降至-类。xx市现状排水体制一览表区域名称排水59、系统体制xx组团片区合流制及分流制xx组团片区合流制及分流制xx组团片区合流制xx组团片区合流制3.污水处理厂现状(1)xx市现状有一座市政污水处理厂,即xx市污水处理厂(xx污 水处理厂)。xx市污水处理厂位于xx市xx片区xx河下游大渔田,占地 2.7 公顷约 合 40 亩,日处理规模为 5.4 万吨/日,工程总投资 9500 万元,于 2001 年 4 月 6 日开工,2003 年 1 月 30 日竣工。在xx河南岸综合管网投入使用后,2005 年 1 月 4 日由意大利得利满公司指导完成设备工艺调试,从 6 月开始进入试运行,经 过 4 个多月的试运行后,各项设备运转正常。2005 年60、 9 月 1 日,由xx市供排 水有限责任公司组织xx市污水处理厂五家建设责任主体单位,并邀请省发改委 亲临指导和州、市相关单位参加,进行了竣工验收。xx市污水处理厂主要承担xx市xx、xx两城区城市生活污水处理。污 水处理厂由中心控制室、化验室、机修车间、脱水车间以及行政管理 5 个部门组 成。污水处理工艺采用普通活性污泥处理法,经处理后的污水达到国家二级排放 标准。污水处理产生的污泥经过浓缩和脱水后直接外运处理。主要建筑物为:格 栅间(粗格栅和细格栅)、沉砂池、计量渠及配水井、初级沉淀池、曝气池、二 级沉淀池、污泥浓缩池、污泥回流泵房、浓缩污泥泵房、污泥提升泵房等。现阶段进入xx河南路截污61、干渠污水量约为 8.0 万 m3/d,超过xx市第一污水 处理厂一期工程的污水处理能力 5.4 万 m3/d 约 48%。(2)xx市的污水处理除xx市污水处理厂外,对市辖区内的污水采取多 渠道治理。至 2004 年 8 月止,由xxxx公司兴建了xx河污水处理厂。xx河污水处理厂位于xx镇xx河下游的xx海入水口,占地 2 亩,主要处理位于xx镇东面的xx高新技术开发区排放的污水,处理规模为 0.5 万立方米/日。工程于 2004 年 1 月 2 日动工,同年 5 月 1 日投产运营。投资 350 万元,是 以“建设-经营-转让”的 BOTxx河污水处理厂由管理及中心控制区、预处理区、污水处62、理区、污泥处理区、叠水景观区(出水区)、园林景观区组成,各区既联为一体又相对独立。 污水处理区位于厂区中部,建有 1 座八角形的主设备处理房,污水由泵房进入主设备处理房,经处理后出水进入二级处理设备,经再次处理后进入叠水景观 区。污水处理工艺采用取得国家发明专利技术的“硅藻精土处理法”。通过处理, 达到了污水综合排放标准中 GB8978-96 城镇二级污水处理厂的一级标准。污泥处理区设置于厂区东侧的主设备后地下室,主要有污泥储存室、脱水机 房和污泥储运室。经脱水的污泥装袋运往硅藻土选矿厂回收优选污泥中的硅藻, 再生利用。根据xx市近期建设规划(2011-2015 年),近期将取消现状xx河污水63、 处理厂。因此本工程扩建时不考虑本污水处理厂的处理能力。污水系统现状详见“排水系统现状图”2.3.2 排水现状存在的问题(1)位于大渔田的xx市污水处理厂目前的处理规模不能满足污水量的需 求,雨季污水处理率更低,剩余污水由河道排入xx河,xx市污水处理厂设计 规模 8.0 万 m3/d,一期工程为 5.4 万 m3/d,设计时预留了 2.6 万 m3/d 发展用地, 随着社会的发展,现阶段进入xx河南路截污干渠污水量约为 8.0 万 m3/d,超过大 理市第一污水处理厂一期工程的污水处理能力 5.4 万 m3/d 约 48%,由于大保高 速和 xx 国道的建设,占用了预留用地,周边又没有可扩建64、用地,因此xx市污 水处理厂已无法进行扩建。多余的污水通过溢流口直接排入xx河,造成水体严 重污染,因此新建污水处理厂迫在眉睫。关于原污水处理厂情况见下图:厂区平面布置图厂区现状照片(2)xx组团片区尚存在大量雨污合流管道,在雨季对xx海污染较严重, xx、xx等地的污水处理情况更急需改进。(3)部分工厂排放出大量含特殊矿物质和有毒物质的工业污水直接排入城 市污水管网系统,不仅对管网系统造成损害,也增加污水处理厂处理负荷,影响出水水质。(4)xx、xx等地的污水几乎未经处理就直接排入菠萝江、xx海,造成 菠萝江目前有机污染属中度污染,毒物污染属轻污染,水质属于类水质。xx海 总磷浓度达到 0.65、03mg/L,已经属于富营养化水质。(5)部分己建截污干管设计流量不能满足规模增加后的污水流量,需要进 行改造。(6)随着城市规模扩大,过去大量裸露的地面逐渐被道路和建筑物覆盖, 城区现有的排水基础设施已愈来愈不适应发展的需要,造成大面积的排水不畅, 形成积水,给人民的生产生活带来了诸多不便和安全隐患,城市排水工程已成为 制约xx经济、特别是城市健康发展的“瓶颈”。排水工程建设要求迫切。2.3.3 排水规划1、排水管网规划(1)排水分区: 区:xx河以北城区。范围包括xx组团及xx北片区。 区:xx河以南范围包括xx南片区、xx组团、xx组团。(2) 污水管网规划1)中心城区划分为两个排水分区66、,区通过二条截污主干管将污水收集汇 入xx河南路截污干渠。其中,从xxxx片区沿大丽路修建的截污干管已经形成, 在兴盛路通过倒虹吸管汇入xx河南路截污干管;在大凤公路(xx至xx段)西 侧新规划一条截污干管,将大凤公路西面的污水截流。区通过xx河南路截污干 渠实现全线截流。最后各片区污水均进入环xx海截污干管,送至xx污水处理 厂统一处理。2)各片区至少通过 1 条污水主干管与截污干渠相连。主干管应布置在地势 较低的地带,以便干管和支管的污水能自流入主干管。xx组团、xx北片区的 污水总共通过 5 条倒虹吸管过河与xx河南路截污干渠相连。3)污水干管一般沿城市道路布置。4)污水管道的布置要尽可67、能避免穿越河道、铁路、地下建筑或其它障碍 物。污水管道的坡降尽可能与地面坡度一致,以减少管道埋深。当管道埋深超过最大埋深时,应考虑设置污水提升泵站来减小埋深。5)污水支管的控制指标为 9km/km2。6)xx组团沿xx江布置污水主干管,该污水主干管埋深较大,规划在 接入截污干渠之前设置污水提升泵站,使xx组团污水能顺利进入截污干渠。2、污水处理厂规划 整个xx市城区污水均由xx市污水处理厂处理达标后排放。规划取消现状xx河污水处理厂。目前位于xx的xx市污水处理厂日处理规模仅为 5.4 万m3/d,xx已没有可供扩建的用地,xx市污水处理厂(二期)选在xx下 游的xx,二期新建需新增用地 3568、ha,日处理规模为 28 万 m3/d,2025 年xx 市污水处理厂总处理规模达 33.4 万 m3/d。(本工程设计规模与规划中的污水厂处 理规模不一致,主要是因为设计参数取值不同所致:规划中 2010 年前人均综合 用水指标均取 419L/人d,2020 年人均综合用水指标均取 477L/人d,取值偏高; 规划中 2025 年污水收集率取 95%,处理率取 100%,取值也偏高。本工程综合 生活用水定额为:近期(2020 年)为 200L/人.d;远期 210L/人.d;本工程 2030 年污水收集率取 90%,处理率取 90%。)凡排出的工业废水不满足污水排入城市下水道水质标准的工矿企69、业必须 在厂内自建污水处理设施,将污水单独处理达标后才能纳入城市下水道系统,统 一处理。3、雨水管网规划(1)雨水管网工程以防洪治涝为首要目标,采用重力流为主的方式排除雨 水。为防止初期雨水对xx海及xx河的污染,要求初期雨水均要统一由雨水截流 干渠收集,进入综合排水管渠系统进行统一排放。正在实施的xx河南路综合管网 工程已将 0.5 年一遇的初期雨水全部截流;近期规划在xx河北路铺设一条截雨水 干管,对xx河北岸的初期雨水同样进行截流,集中排入xx河下游。(2)为防止xx海水倒灌入雨水管渠中,直接向xx海排水的雨水管渠要求设 置闸门,平时关闭闸门,在发生大洪水超过截流方沟设计流量时,开启闸门70、。(3)xx东部、龙山以西的片区地势平缓,xx海高水位时雨水排出困难, 因而在雨水出水口处规划一座雨水提升泵站。2.4项目建设的必要性2.4.1项目提出的理由xx市是xx白族自治州州府所在地,xx州政府、市政府均设 在xx。xx市集国家级历史文化名城、国家级风景名胜区和国家级 自然保护区于一身。xx市具有悠久的历史,灿烂的文化,素有“文 献名邦”之称。唐、宋时期,南诏、xx国均在此立国。近年来,xx的经济稳步快速增长;旅游业成为拉动经济增长的 重要动力;工业继续向规模化、产业化方向发展;商贸、保险、邮电 服务业发展迅速;城市活力与日俱增;城乡居民收入稳步提高。随着城市的发展和人口的增长,用水量71、越来越大,污水排放量越 来越多,污水混乱无序地自由就近排入附近受纳水体,最终汇入xx 河,对xx河及澜沧江流域水质造成了较大影响。目前项目区有xx 污水处理厂及配套的污水收集管网,xx污水处理厂设计规模为5.4 万m/d,随着人口的增长污水量越来越多,现有的污水厂已不能满足 城市发展的需要,而且xx污水处理厂的周围由于高速公路等设施的 建设,现状污水厂厂区已没有扩建的余地,无法进行扩建。因此建设新的污水处理厂将会较好的解决污水处理的问题,新建污水处理厂势在必行。2.4.2项目建设的必要性1.保护生态环境,满足污水处理量要求xx市污水处理厂(xx污水处理厂)的建设和xx海截污干管工程的逐步 实施72、为城市扩大规模提供了必要的环境保护支持。随着二水厂的修建,使得城市 供水量达到 10.9 万立方米/日,可以满足 35 万人的用水需求。给水工程方面近期 重点建设上关镇集镇供水厂、xx市第一、二、三水厂改造工程、xx市第六(海 东)自来水厂等项目。污水处理方面近期重点建设xx市xx污水处理厂及中水 回用工程、xx市上关镇集镇污水处理厂、xx市污水处理厂二期工程、环xx海 截污干渠和排水管网等项目。xx市污水处理厂原设计规模 8.0 万 m3/d,一期工程为 5.4 万 m3/d,预留了2.6 万 m3/d 发展用地,随着社会的发展,现阶段进入xx河南路截污干渠污水量约 为 8.0 万 m3/d73、,超过xx市第一污水处理厂一期工程的污水处理能力 5.4 万 m3/d 约 48%,由于大保高速和 xx 国道的建设,占用了预留用地,周边又没有可扩建 用地,因此xx市污水处理厂已无法进行扩建。多余的污水通过溢流口直接排入 xx河。造成水体严重污染,因此新建污水处理厂迫在眉睫。为了改善xx市生 态自然环境,实现经济持续循环发展,xx市决定新建污水处理厂,建设规模7.5 万 m3/d,使全部外排废水达标排放,彻底解决xx市水污染问题。2 城市可持续发展的需要根据关于加强“十二五”近期建设规划制定工作的通知,“十二五”时期, 经济实力明显增强,经济结构进一步优化,社会保障体系健全完善,各项社会事 74、业全面发展,公共服务和保障水平明显提高,城市功能得到完善,城市经营管理 水平明显提高,城镇发展进程不断加快,滇西中心城市建设成效显著,苍山、xx 海以及海西片区保护成效显著,生态环境进一步优化,民生建设投入力度加大, 居民收入水平显著提高,城乡差距明显缩小,人民群众生活质量有较大程度提高。无数事实已证明,正当城市化进程看似以不可阻挡之势迅猛推进之时,城市发展的内在的可持续性却往往面临着严峻的挑战。可持续发展包含了发展与可持续性两个概念。其中“发展”不同于传统意义中的物质财富的增加。经济增长只是发展的必要条件而不是充分条件。发展的目的 在于改善人们的生活质量,应当以福利和生活质量的提高为代表;与75、此同时,发 展又会受到经济因素、社会因素和生态因素等各方面因素的制约,尤其生态因素 的限制最为基本,因此发展必须以保护地球生命支持系统为基础。可持续包括生态持续、经济持续和社会持续,它们之间相互关联不可分割。 生态持续是基础,经济持续是条件,社会持续是目的。因此,治理水污染,保护 好城市环境,实施xx市污水处理厂二期工程是xx市生态持续的重要基础之 一,也是xx市可持续发展的基础,工程对xx市可持续发展是十分必要的。3 实施建设资源节约型、环境友好型社会的要求胡锦涛在党的十七大上的报告指出必须坚持全面协调可持续发展。坚持生产 发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路,建设资源节约型、环境友好型社76、会, 实现速度和结构质量效益相统一、经济发展与人口资源环境相协调,使人民在良 好生态环境中生产生活,实现经济社会永续发展。由于发展迅速,项目区产生的污水不能全部被处理,部分废水直接排入河中。本工程的建设不仅可以加强和改善城镇基础设施,还可以减少水体污染,改善环 境,维护生态平衡,符合国家提出的建设环境友好型社会的要求。我国城市缺水形势严峻,水质污染严重,城市中水回用是解决上述问题的双 刃剑,结合xx的经济状况、城市管网状况、工程可实施性等方面对本工程中水 回用的回用方案如下:xx市污水处理厂二期工程采用 A2O+MBR 工艺,出水水 质能稳定达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-277、002)中一级标准 的 A 标准。本工程所处位置地势较低,再生水回用时可在厂区西侧预留建设用 地建设回用水泵站,将再生水回用。4 是xx市经济发展的必然选择衡量一个城市可持续发展的进程与潜力,不仅要考虑经济增长的速度,还要 充分考虑维持这种经济增长速度所付出的资源与环境的代价,因此需要从经济增 长的指标中扣除自然资源损耗和环境污染的损失。如果经济活动导致严重的环境污染和生态破坏,实际上就是在消耗有限的环境资本。因此,在生态城市建设中,需对城市经济增长过程中的环境污染损失和资源损耗进行计算。 水环境污染损失计算原则是对任何未来可能的由污染造成的死亡、疾病等成。本决定于意愿支付的货币额估计。此方法78、根据福利经济学的原理,能够比较全面 地体现健康损害造成的福利损失,从而能真正体现污染的全部代价。迄今为止,环境污染损失的经济估算的研究工作大都集中在大气污染损失, 而对于水污染的研究较少,实际上,当前水污染给人体健康和经济发展带来的影 响越来越大。水污染损失的计算主要考虑了由于水污染导致的病毒性肝炎、痢疾、伤寒副 伤寒等引起的健康损失、医疗费用和误工损失,以及处理城市生活污水所需的治 理费用、城市排污管网建设费用和工业废水治理费用。根据昆明市滇池治理的经济估算,水污染造成的经济损失约占昆明市国内生 产总值(GDP)的8%。以xx市规划区域2003年国内生产总值(GDP)74.8亿元 为基础进行79、计算,水污染造成的经济损失约为5.9亿元。可以定性地预测,若无 xx海治理项目,水污染造成的经济损失,会越来越大,xx海污染已成为xx市全 面实现小康社会目标的障碍之一,成为xx市可持续发展的制约因素,最终导致 整个生态系统的崩溃。xx海是xx市的一颗高原明珠,是维持xx海盆地生态平衡 的核心,是支撑xx市国民经济建设和社会事业发展的生态基础。生态系统的崩 溃造成xx市的损失将无法估量。建设污水处理厂工程,通过科学地治理,水污染造成的经济损失会越来越小, 将会大幅度降低xx市国内生产总值的损失。同时,随着投入的增多其污染减小 的量也越多。随着科学技术进步,其减小的量也越多。到xx海达到规划目标80、时, 其经济功能将大大增强。综上所述,本工程是xx市经济发展的需要。5 建设现代新xx全新发展目标的需要xx是云南省建设国际大通道的要塞之一,xx是澜沧江湄公河次区域的 有机组成部分,xx是东盟经济圈重要的节点城市,面对新的发展机遇,xx树 立起了全新的发展目标云南实施滇西经济发展的主要战略基地,滇西区域经济 实力最强、功能最完善的都市区,云南经济的次中心之一。城市化定义为:人类生产与生活方式由农村向城市转化的历史过程。主要表现为农村人口转化为城市人口及城市不断发展完善的过程。这一过程包含了城市 区域的扩张、生产要素向城市集中、城市自身功能的完善及社会经济生活由乡村 型转向城市型等多方面的内容81、。城市华化水平在数量上可以用农业人口向非农业人口的数量转移,或者非城 市人口向城市集中来界定。通常采用的指标为城市人口占总人口数的比例。城市 化是“内向式吸引”(人口集聚、财富集聚、技术集聚、服务集聚)和“外向式扩 散”(城市影响、城市传播、城市带动)等多种能力的集合,它所代表的意义和 价值也是多维的和广泛的,集中体现了人类对现代的追求。不论从城市化发展的 世界背景和一般规律,还是从社会经济发展和工业化、城市化水平及趋势来看, 都要进入城市化加速发展的阶段。国家“十五”城镇化发展重点专项规划指出: 我国目前排进城市化的条件已逐渐成熟,要不失时机地实现城市化战略。推进城 市化战略将成为21世纪中82、国社会经济发展的重点,是我国现代化建设必须完成的 历史任务,是促进国民经济良性循环和社会协调发展的重大举措。中国城市发 展报告预测,到2050年,中国城市化率将达到55%,城市人口增长到8.38.7 亿。从改革开放初期到2004年,xx城市化有了较大发展,xx市城市综合实力 明显增强。综上所述,城市化是实现现代化的必经之路,城市化是城市现代化的基础。 xx作为滇西开放的重要城市,要加快城市现代化和国际化进程,建成东南亚、 南亚的区域性国际商贸旅游城市必须首先提高城市化水平。显而易见,提高xx市城市化水平,其人口将继续以较大幅度增长,经济将 以10%左右的增长速度快速发展,必将导致污染物的增加,83、将给已经严重污染的 xx海带来更大的压力。对xx城镇区域增加的污染物总量进行收集并处理,对xx 海治污和最大可能减小新的污染成为必然。所以,xx市污水处理厂二期工程是 建设现代新xx的需要。6 全面提升xx市风景名胜形象的需要xx风景名胜区是1982年经国务院首批公布的国家44个重点风景名胜之一, 其中xx苍xx地区是xx风景名胜区的主景区。xx苍山xx海是国家级自区。苍山十九峰横列如屏,云海变幻,十八溪在两峰间奔泻,林木葱蔚,山花锦 绣,有第四纪冰川遗迹,有象形如林的石峰石笋,生态环境优良。xx海素以“高原明珠”著称。海中有三岛,沿岸有四洲,水有九曲,三岛、四 州、九曲景致优美,是游览xx海84、休闲度假的好地方。xx海与苍山相依,“苍山 雪照xx海月”,成为苍xx景观秀丽清明的著名写照。白族的民居建筑是白族文化艺术的荟萃之作,以明快活泼的建筑艺术形象, 协调自然的环境气氛和丰富多彩的装饰艺术,成为xx地区的重要景观。近几年来xx市制定了严格的生态环境保护政策,xx海及苍山得到了全面有 效的保护,城市与自然和谐、统一的完美画面初步展现在世人面前,xx市也由 此获得了“最佳中国魅力城市”的称号,城市形象得到了提升。随着xx市城市化进程加快,人口迅速增加,xx市城镇基础设施显得相对 滞后,虽主城区建成了一定规模的排水系统,但现有的排水基础设施还满足不了 城市发展的需要,影响城市文明的形象85、,要把xx建设成具有国际知明度的著名 旅游胜地,必需要改善城市形象,改变目前的“脏、乱、差”现象。xx市污水处 理厂二期工程的建设非常重要,是提升城市形象的需要。7 改善河流水体水质的需要xx市地处金沙江、澜沧江、红河分水岭地带,属澜沧江水系。地貌和山脉 走向明显受构造线和断层控制,造就了西高东低和以xx海为中心、高度向四周递 增的层状地貌结构。水系汇集xx海,由西南方向经xx河出境,与漾濞江汇合注 入澜沧江,其径流面积占全市总面积的 98.75%,其余 1.25%的径流面积,由东 南方向经弥渡县注入红河水系。水资源主要来源为大气降水。由于地形地貌等因素的影响,降雨时空分布不 均:xx坝区为多86、雨区,年均降水 1078.9 毫米;xx海以南的xx、xx一带为 中雨区,年均降水 850950 毫米;xx海以东和xx海水域为少雨区,年均降水 650850 毫米。降水主要集中在 58 月的汛期,约占全年降水量的 87%。境内降水 受海拔高度严格控制,海拔每增高 100 米,海西增加降水 36.1 毫米,xx增加23.0 毫米,如海西海拔 2900 米的花甸坝,年均降水 1846.4 毫米。市域雨热同季,且多为夜雨或晨雨。降水以降雨为主,19801990 年的 10 年内,坝区有 4 次降雪,最大雪深为 1983 年 12 月 2829 日的 22 厘米。 地表水的时空分布受降水和地质等条件87、的影响,呈不均衡性,以xx海为中心,每平方千米年产水量:海西片 6989 万立方米,海南的xx片 70.6 万立方米, 海南的xx片 38.3 万立方米,xx片 26.2 万立方米。xx海海面蒸发量,经测算 每平方千米耗水 23.6 万立方米,超过了降水补给量,致使径流量呈负值,但由 于xx源县补给充足,仍能保持 26 亿立方米的库容,是市内最大的蓄水区。据 1986 年水资源调查,1980 年农业耗水量 1.68 亿立方米,工业耗水量 0.11 亿立方米, 城乡饮用及育林用水 0.07 亿立方米,扣除巍山县的水量 0.32 亿立方米,有 9.82 亿立方米的水量储入xx海。xx海水在控制水位88、以上的水量,除供xx河梯级电站 发电外,其余排出州外。境内有河流 100 余条,除xx河外,其它主要溪河有 25 条,全部发源于大 理盆地四周山麓并流入xx海。xx河是xx海唯一的自然泄水河流,东连xx海,西 向流入澜沧江,全长 23 千米,总落差 660 米,xx河四级发电站是市内主要的 电源。另外还有xx江,发源于定西岭,向北经xx坝由满江邑入xx海,是xx 片主要干河道和灌溉水渠,全长 18.5 千米,宽约 15 米,径流面积 297.13 平方千 米,流量为每秒 0.26 立方米。xx海属深水型湖泊,集工农业用水、饮用水、航运、渔业养殖、发电、调节 气候多种功能于一体。由于流域内工业废89、水和城市生活污水排放的增加,特别是 流域面源污染的加重,目前xx海主要入湖河流已经受到不同程度的污染,水质总 体上已不能满足类水体功能要求,特别是xx海北部上游来水携带的大量污染物 是制约xx海水质改善的关键因素,导致xx海中主要水质污染指标浓度呈逐年缓慢 上升的趋势,目前处于中富营养化转型的关键时期。作为城市污水主要受纳水体 的xx河污染严重,水质总体上已不能满足规定的类和类水体功能要求。根据xx白族自治州xx海管理条例,xx海水质保护按国家地表水类标 准执行。湖水无色、无味、平均透明度为 4 米,属重碳酸钙镁型淡水。据 19922001 年xx海水质监测分析,除 1999 和 2000 年90、水质类别为级外,其余为 级,1999 年出现有机轻污染,其余为较清洁级,毒物污染为清洁级,水质综 合评价为清洁级。表 4-1 xx海 19922001 年水质评价结果年份水质类别有机评价毒物评价1992较清洁较清洁1993较清洁清洁1994较清洁清洁1995较清洁清洁1996较清洁清洁1997较清洁清洁1998较清洁清洁1999轻污染清洁2000较清洁清洁2001较清洁清洁从 19922001 年 10 年水质评价结果表中可以看出,10 年均出现超标的项目有溶解氧,有 8 年均出现超标的项目有生化需氧量,有 5 年以上均出现超标的 项目有非离子氨、总氮、总磷,5 年以上均出现的超标项目中,主要91、是营养盐和 有机物,说明xx海水质污染主要是营养物质和有机污染。从 19922001 年xx海 各点平均值中,19921999 年和 2001 年xx海各测点平均值均未出现超标项目, 能满足水质功能要求。2000 年各点平均值中,总磷、总氮均超标。总磷在 24 个 监测点中,超标点为 24 个,占监测点的 100%,在总磷超标点中,类水有 12(占 52.2%)个,主要集中在xx海北区,类水有 11 个(占 47.8%),主要集中 于xx海中部和南部。总磷、总氮在区域分布上由北至南递增,南部明显高于北部, 局部湖湾已达到富营养化,少数点已经接近富营养化水平。湖泊富营养化是湖泊水体接纳过多的氮、92、磷等营养物,使藻类以及其他水生 生物过量繁殖,水体透明度下降,溶解氧含量减少,造成湖泊水质恶化,加速湖 泊老化,从而使湖泊生态系统和水功能受到损害和破坏。严重的发生水华,给水 资源的利用,如饮用、工农业用水、水产养殖、旅游及水上运输等造成巨大的损 失。为了保护xx海流域,xx市排水工程以治理xx海流域水污染、控制xx海富营 养化、生态修复及xx海湖泊管理为核心。排水工程总体建设方案应从流域治理出发,以保护xx海生态,保障xx海流域可持续发展为目标,采取污染源控制、生态修复工程技术和xx海湖泊管理对策相结合的原则,以xx海流域环境资源最佳利用 量和环境最佳负载量为评价标准,依靠科技进步,达到修复93、和保持xx海生态系统 的良性循环的最终目的。迫切需要对排入xx河的污水水质进行控制,防治水质继续恶化。 xx河的水流最终汇入湄公河,湄公河是亚洲一条重要的国际河流,发源于青藏高原唐古拉山,中国境内段称为澜沧江,全长 4880 公里,流域总面积 81 万平方公里。澜沧江湄公河次区域总面积 233 万平方公里,总人口约 2.46 亿,包含中国云南省及缅甸、老挝、泰国、柬埔寨、越南 5 国,大湄公河次区域 历史悠久,人口众多、资源丰富、市场广阔、是连接中国和东南亚、南亚地区的 陆路桥梁,地理位置十分显要。2001 年 11 月,中国与东盟提出了在 10 年内建成自由贸易区(“10 十 l”自由 贸易94、区)的目标,中国东盟自由贸易区建设中的一项重要内容就是先行建设大 湄公河流域次区域经济区。根据促进澜沧江-湄公河次区域经济发展五年计划, 未来次区域将主要构筑昆(明)河(内)、昆(明)曼(谷)和昆(明)仰(光) 三大经济走廊,其中xx市作为云南省的“桥头堡”,就位于昆仰经济走廊和昆曼 经济走廊上,将在次区域合作中扮演重要的角色:云南省国际大通道的重要桥头 堡,昆曼经济走廊和昆仰经济走廊重要的节点城市,澜沧江湄公河次区域的有 机组成部分。同时澜沧江湄公河次区域是xx市发展的重要的外向型经济的 窗口和能源和资源供给基地。xx市应加强与澜沧江湄公河水体的保护,严格控制流域内的污水排 放,确保更好的发95、挥澜沧江-湄公河的重要经济和社会作用。xx市污水处理厂二期工程建成后,每年可使得 CODcr 减排 8212.5 吨/年、BOD5 减排 3558.75 吨/年、氨氮减排 684.4 吨/年、总磷减排 95.8 吨/年。 综上所述,城市污水处理工程是城市环境综合治理的重要组成部分,将产生明显的社会效益和经济效益。所以xx市污水处理厂二期工程建设是非常迫切 的。建设xx市污水处理厂二期工程是一个利在当代,功在千秋的重大举措,这 对于改善环境质量、促进当地经济发展,建设良好的生态环境具有十分重要的意义。3、城市概况xx市位于云南省滇西中部,xx白族自治州中部偏东,东经995810027,北纬25296、52558之间,东距省会昆明市398公里,西离中缅边境的瑞丽市580公里。xx市属高原盆地地形,总的特征是西北高、东南低,四周高、中间低。xx市下辖xx城区、xxxx城区及xx城区。城区西面是横断山脉南端的点苍山群,海拔在30744122米之间,坝区海拔在19662100米之间。xx市历史悠久,文物古迹众多,风光秀美,民族风情独特,是集自然景观和人文景观于一身的风景旅游胜地,xx的“xx风、上关花、苍山雪、xx海月”四景是其自然环境的浓缩和真实写照。xx市在古代就是我国西南部的重要城市,现今是滇西重要的交通枢纽和物资集散中心。滇西地区的中心城市,xx白族自治州州府所在地,国家级历史文化名城和与97、国际接轨的风景旅游城市。3.1地理位置及地区简况地区简况:xx市是xx白族自治州州府所在地,有文献名邦之称,是集悠久的历史文化、优美的自然风光和浓郁的民族风情于一体的中国优秀旅游城市,是国家级历史文化名城、国家级风景名胜区和国家级自然保护区,也是祖国内地从陆上通往东南亚、南亚的重要交通枢纽。xx市位于滇西中部,东与宾川县、祥云县相连,南与巍山县、xx市毗邻,西与漾濞县连接,北与xx源县接壤。市府所在地xx距省会昆明338公里。全市行政辖有11镇1乡,土地总面积为1815平方公里,2008年末居住有汉、白、苗、回、傈僳等多个世居民族,户籍人口约为61.5万人,其中城镇人口约为35万人,xx约为298、9万人,xxxx约为2.6万人,其他城镇人口约为3.4万人。常住人口64.8万人,其中:城镇常住人口约39万人,xx约为32.60万人,xxxx约为2.9万人,其他城镇人口3.6万人(见国家统计局云南省xx城调队调查数据,常住人口是指居住在本地半年及以上的人口,含农村人口居住在城市或城镇的人口)。3.2城市社会经济概况1历史沿革公元前109年,西汉武帝在xx海区域设叶榆县,隶属益州郡,xx自此设县。公元七世纪,在xx海地区出现了六个较大的民族部落“六诏”。公元738年,在唐朝的支持下,蒙舍诏王皮罗阁统一六诏,建设南诏国,定都太和城(今太和村西),被唐册封为云南王。公元779年,南诏迁都羊苴咩城99、(今xxxx西)。公元902年南诏灭亡后,建立的大长和国、大天兴国和大义宁国几个短暂王朝,以及公元907年始建的xx国,皆以羊苴咩城为国都。公元1253年,忽必烈率蒙古军队灭xx国,设xx都元帅府。公元1274年,元朝设云南行省于中庆(今昆明市),改xx为路。明朝初年,设xx路为xx府,置府治于太和县。清承明制,设太和县为xx府,所属州县未变。公元1913年,国民政府改xx府、太和县为xx县。公元1949年,xx解放,人民政府设xx专员公署,辖xx县。1951年成立xx市,为xx专署和市政府所在地。此前,xx为分属xx县和xx县的小镇,1956年成立xx白族自治州,州人民政府设在xx。1958100、年将xx市和xx、xx、漾濞四县合并成立xx市,1960年底撤销xx市,恢复xx县、xx市、漾濞县建制,原xx县划归xx县。1983年xx市和xx县合并成立xx市,现辖xx、xx、xx、喜洲、xx、挖色、湾桥、银桥、七里桥等九个建制镇和太邑乡及一个省级经济技术开发区,一个省级旅游渡假区。xx市历史悠久,汉代xx就与中原和印度有往来,是四川通往印度的“蜀身毒道”中转站。历史上一直是滇西的物资贸易集散中心,起源于唐代永徽年间的“三月大市”一直沿袭至今成为著名的三月街,现已定为xx州民族节,是滇西商贸、文艺、体育盛会,街期赶集人数达百万人次。xx市是首批公布的国家级历史文化名城和风景名胜区,苍山、x101、x海被列为国家级自然保护区,拥有众多珍贵的历史遗产和一大批国家级、省级重点文物保护单位。自然景观一向有“xx风、上关花、苍山雪、xx海月”的口碑流传。巍峨挺拔的苍山、碧波荡漾的xx海、保护完好的xx、极具特色的白族民居、神奇迷人的古塔寺观和独特奇异的民族风情,吸引着无数旅游观光的中外游客。xx市境内同时居住有白、汉、彝、藏、傈僳等38个民族。是一个以白族为主的多民族聚居区。2 行政区划根据xx市环境条件、城市现状、今后发展趋势和生产力布局的需要,按“三城九镇”和一个工业区的格局,布局成环湖串珠式的城市体系。1)、xx城区(含经济技术开发区)xx是xx州及xx市政治、经济、文化中心,滇西交通枢纽102、及商贸中心,是以发展商业贸易、饮食服务、金融、信息为主的城区,工业以轻纺、食品加工及其它轻型工业为主。2)、xx城区(含省级旅游度假区)xxxx是国家历史文化名城和xx风景名胜中心景区的服务基地,是以发展旅游、商饮服务、轻手工业、工艺美术和食品加工为主的城区,也是xx州、市发展教育、文化和科技事业的基地。)、xx城区xx城区是面向滇西的仓储区、物资集散地和交通枢纽,是以发展建材、机械、农副产品加工为主的工业基地,xx飞机场和xx火车货运站即建在该区。3.3社会经济及市政基础设施1 社会经济在云南省17个设市城市中,xx市是经济文化都比较发达的先进地区之一。通过改革开放后二十多年的经济建设,xx103、市经济、城市建设和社会各项事业都得到了飞速发展,综合经济实力明显增强。2011年国内生产总值达216.322亿元,其中:第一产业14.933亿元,第二产业110.513亿元,第三产业90.876亿元。具有工业门类比较齐全,工业生产水平相对较高,商业繁荣、旅游业发达等优势。在xx城区设有经济开发区,分商贸、仓储、工业三个片区,总规划面积12.6平方公里。在xx城区设有旅游渡假区,分山麓、湖滨两个片区,总规划面积9.6平方公里,现都已全面启动。辖区内有大专院校3所,中等专业学校7所,普通中学35所、小学122所,每10万人拥有大学文化程度的人口2036人,教育工作已普及九年制义务教育。曾先后荣获“104、全国文化先进市”、“全国双拥模范市”、“全国体育先进市”、“全国科技先进市”、“首批中国优秀旅游城市”等殊荣。辖区内苍山xx海自然保护区得到有效保护,生态建设加强,城市环境综合治理成效显著,人口、资源、环境和经济社会协调发展。2 市政基础设施xx市是典型的“子母城”,市域内现有国道昆畹公路(xx国道)和滇藏公路(214国道)。有已建成的楚大公路、大丽公路、关宾公路和关巍公路。xx城区城市主干路网基本建成,三横五纵的格局已形成。xxxx城区仍保持xx路网格局,两城区主要依靠国道214线和大丽路连接。国道214线为三级公路,沥青路面,红线宽米。xx市现有自来水厂五座,xx城区有一水厂、二水厂、五水105、厂,xxxx有三水厂,荒草坝有四水厂。远期(2015年)供水规模17.0万立方米/日。xx市现已建城市污水处理厂两座,处理规模5.83万立方米/日;沿大丽路敷设的输送xxxx污水及沿线污水的截污干管工程、xx河南岸的xx河南路截污干渠工程已完成。(三)技术方案1、工程总体设计1.1、工程服务范围及服务年限根据xx市城市总体规划(2010-2025 )和xx市近期建设规划(2011-2015),xx市中心城区分为四个组团,即xx组团、xx组团、xx 组团和xx组团。其中,xx组团有专门的污水处理厂,因此本工程服务范围是: xx组团、xx组团、xx组团。远期服务范围还包括三大片区的辐射区域,详 见106、“排水区域划分图”。服务年限:近期 2020 年,远期 2030 年。服务面积:近期(2020 年)60.51km,远期(2030 年)87.2 km。1.2、人口预测根据 1985-2000 发展统计资料(xx市统计局)、2000 年国民经济和社会发 展统计资料(xx市统计局)、xx市历年统计年鉴(xx市统计局),xx市人 口变化较小,户籍人口的增长主要依靠自然增长的推动。近年来自然增长率逐年 降低,已经基本实现向“低出生、低死亡、低自然增长”的现代人口的转变。根据 总体规则,本工程服务范围内现状及近期、远期规划人口详见下表:表 5-1服务范围人口表(单位:万人)序号区域名称2015 年20107、20 年2025 年2030 年备注1xx片区27.029.033.038.22xx北区7.58.09.010.43xx片区13.516.323.026.74合计4853.36575.3注:由 2015 年、2020 年、2025 年规划人口可推算出人口平均增长率约为3%,由此推算 2030 年本工程服务区域内的人口约 75.3 万人。1.3 总污水量预测表 5-4污水量预测表序号名称2020 年2030 年1人口规模(万人)53.375.32生活污水量(m3/d)959401423173工业污水量(m3/d)9594213474其它污水量(m3/d)15830245505污水收集率0.850108、.96旅游人口污水量22500308006污水总量(m3/d)1256602001931.4 工程规模确定因本次新建污水处理厂是和原有xx市污水处理厂共同服务与xxxx组 团、xx组团、xx组团,xx市污水处理厂处理规模是 54000 m3/d,综合以上 水量的预测,结合项目区排水管网的条件,整体发展规划情况,同时考虑一定的 不可预见因素,最终确定:本工程确定近期(2020 年)为 75000 m3/d, 远期(2030 年)为 150000 m3/d。2 厂址比选2.1厂址选择的原则污水处理厂厂址的选择,既要服从城市总体规划和城市远期发展,又要兼顾 考虑建厂条件、建设投资、社会影响、生态环境109、影响等各方面因素,做到布局合 理,同时还应考虑到配套管网的近、远期结合,以便于实施。污水处理厂选址原则:1) 符合城市总体规划。2) 位于城市供水水源的下游。3) 位于城市主导风向的下风侧。4) 位于城市排水方向的下游,便于规划区域内的污水收集和中水回用,尽 量缩短污水管线的埋深和长度,并充分利用现有的污水干管,减少管道投资。5) 处理后的水有较好的排放出路。6) 规划用地有充裕的建设发展空间,不占或少占良田。7) 水、电供应等外部配套条件好。8) 交通方便,便于操作管理。9) 工程地质良好,地势平坦。10) 符合防洪规划和水土保持要求。11) 与村庄、居民区有足够的保护距离,尽可能避免或减少110、社会影响。12)有较佳的经济可比性,征地费用省,排水管网建设投资省,管网与污水 处理厂综合运行和维护费用低。2.2 厂址方案xx市污水处理厂设计规模8.0万m3/d,一期工程为5.4万m3/d,预留了2.6万 m3/d发展用地,随着社会的发展,xx市污水处理厂处理规模已满负荷运转,需 要扩建。由于大保高速和大瑞铁路的建设,占用了预留用地,周边没有可扩建用 地,不能进行扩建。xx市整体地势属高原盆地地形,总的特征是西北高、东南低,四周高、中 间低,所有水系均坡向xx河,已建的截污主干管工程沿xx河而下,因此,若需要新建污水处理厂,厂址只能建在截污主干渠沿线,根据xx市城市总体规划(2010-20111、25 年)中中心城区污水工程规划图,经过实际勘察,xx市污水处 理厂沿xx河上游没有合适的位置可以新建污水处理厂,而沿xx河下游,能供 新建污水处理厂的位置面积也相对较小,且形状都极不规则。针对xx市的特殊 情况,新建污水处理厂只能沿xx河下游选择厂址。结合xx市中心城区地形图 及城市总体规划及专项规划,有如下两个厂址可供比较,见“工程总体布置图”:(1)厂址一: 厂址一位于xx村委会xx(西郊油站)以东,小沙坝以西,xx 国道以南,xx河以北),距离原污水处理厂约 4.0 公里,此处地势平坦,有现状道路 通往市区,尾水可以就近排入xx河。厂址处于城市的下风向和市区地势较低处, 占地面积 35112、.46 亩。现状为废弃化工厂厂房,根据当地政府意见,可以拆除。(2)厂址二: 厂址二位于小沙坝(xx)以东,xx渡假酒店以西,Gxx 国道以南,xx河以北),距离原污水处理厂约 3.1 公里,此处地势狭长,有现状道路通往 市区,尾水可以就近排入xx河。厂址处于城市的下风向和市区地势较低处,占地面积 15 图 6-1污水处理厂厂址比选图厂 址 一厂 址 二2.3 厂址选择及确定两拟选厂址的比较见下表:表 6-1厂址比选表编号项目名称厂址一厂址二1交通状况交通便利,有规划道路交通便利,有规划道路2相对接纳水体位置紧邻xx河紧邻xx河3处于城市的位置处于城市的较低点处于城市的较低点4排水管网敷设影响113、沿xx河铺设沿xx河铺设5建筑物情况周边有现状建筑物周边有少量村民住宅6处于城市的风向处于城市的下风向,对规划区没有影响处于城市的下风向,对规划区没有影响7供水供电供水方便,供电方便供水方便,供电方便8污水出路排入xx河排入xx河9与城市总体规划的衔 接与城市总体规划的污水处理厂 位置保持一致与城市总体规划的污水处理 厂位置基本一致10主要的环境影响1、污水处理厂异味;2、污水处理厂噪声;1、污水处理厂异味;2、污水处理厂噪声;11社会影响解决了新城区污水处理问题解决了新城区污水处理问题12主要辅助工程量无需修建进厂道路;无需修建进厂道路;13今后扩充余地扩建的余地小无法扩建14与xx河的距离114、在xx河沿岸,靠近xx河在xx河沿岸,靠近xx河15与原污水处理厂距离原污水处理厂约 4.0 公里原污水处理厂约 3.1 公里16厂区平均标高1880.51880.217土方平衡地势较低,填土量大地势较低,挖方和填土量大综合比较,两厂址均位于城市河道下游、地势较低处,用水、用电方便;厂址一位于整个规划区主导风向的下游,本厂址与xx市城市总体规划的污水 处理厂位置保持一致,处理后的污水均可以就近排入xx河;厂址二中周围有少量建筑物,且占地面积小,土地形状狭长,不利于处理设施的布置,占用了部分村民住宅和耕地。因此,本工程选择厂址一。该厂址符合国家规范的要求,符合 选址需考虑的社会因素、规划部门和环115、境方面的要求,并且具备供水、供电、道 路交通等条件,具备工程完善的配套设施。厂址现状有废弃的建筑物,根据当地 政府意见,可以拆除。具体情况见厂址现状照片。3. 截污主干管设计3.1 设计原则(1)满足环境保护要求,积极治理城市污水,保护和改善城市水源和环境;(2)污水管道按照远期规模设计,并充分考虑实际污水量的增长情况;(3)污水变化系数根据管道的平均流量按规范选取;(4)贯彻经济性和可靠性并行的设计原则,在保证工程效果的前提下,最 大限度降低工程造价和运营管理费用,同时合理兼顾管理维护条件。选择管径时 尽量利用地形,遵循小管径、大坡度、高流速的原则,并避免穿越障碍地,尽量 采用自流方式;(5116、)污水管一般沿城市规划道路敷设;(6)管网规划和设计适当超前,并充分考虑近远期结合。3.2 截污主干管主要设计参数xx市整体地势属高原盆地地形,总的特征是西北高、东南低,四周高、中 间低,所有水系均坡向xx河,已建的截污主干管工程沿xx河而下,至xx市 污水处理厂附近终止。xx市污水处理厂的入厂主干管为 DN400 的主干管共四 条,从截污主干管隧洞出口截流井处接出。新建污水处理厂厂址选择位于xx河 下游,距离原污水处理厂约 4km。本工程设计的截污主干管将从已建的截污主干 管末端,xx市污水处理厂附近的隧洞出口处截流井开始布置,沿xx河铺设。因本工程污水处理厂的用地有限,仅能满足 7.5 万117、 m3/d 的处理规模,不能 在远期时进行扩建。远期水厂处理规模为 15.0 万 m/d,规划用地位置是在现状 污水处理厂的沿xx河的下游,距离原污水处理厂约 9.5km,距离本工程污水处 理厂的位置约 4.5km,考虑远期建设新的污水处理厂时仍会沿xx河布置管路。 为了避免远期污水处理厂建设时截污主干管的重复建设,且考虑城市道路用地不 很充裕,铺设双管不仅占地较大,施工也极不方便,因此本工程截污主干管设计 时考虑按远期规模进行设计,远期时从本工程截污主干管入厂处的溢流井接出截 污干管至新建污水处理厂。综合考虑各种因素,本工程的截污主干管按照远期规 模进行设计,按照近期规模进行校核。因此本次截118、污主干管的服务年限为近期:2020 年,设计规模 75000 m3/d;远期:2030 年,设计规模 150000 m3/d。 本次截污主干管工程的建设为一次性规划,一次实施。 本工程截污主干管的主要作用是从xx市截污干渠中截取超出xx市污水处理厂一期工程设计流量的部分的污水,将其引至新建的xx市污水处理厂二期 工程。并考虑远期建设使用,远期建设时,从污水处理厂二期工程处设置溢流井 将多余的污水接至远期污水处理厂。本截污主干管设计的起点是xx市污水处理 厂一期工程进水点处的已建截污干渠隧洞出口处,终点是位于xx附件的新建 的xx市污水处理厂二期工程,总长度 4.1km。3.3 管道水力计算(1119、)流量计算QAv(m3/s)式中A水流有效断面面积(m2) V流速(m/s)(2)流速计算VR2/3i1/2/n式中R水力半径(m);RA/P P湿周(m)I水力坡降 n粗糙系数,钢筋混凝土管取 0.014。 污水排水管渠最小设计流速,遵守下列规定:污水管道在设计充满度下为 0.6m/s。(3)最大设计充满度 最大设计充满度见下表:表 7-1污水管道最大设计充满度编号管径(mm)最大设计充满度13504500.6525009000.70310000.75(4)坡度污水管道在满足最小设计流速的前提下,水力坡降尽量与地势保持一致。(5)管道的起点埋深 污水管道的敷设考虑到支管接入的可能性,同时考虑120、到区域的地质和地下水等情况,设计时确定各污水主干管的起点埋设深度为。(6)管道纵断设计截污主干管 A 起点地面标高 1952.00m,起点管底标高 1951.00m,管径为DN1200; 污水管道设计详见附后“污水管道流量和水力计算表” 污水管道流量和水力计算表管段编 号管道平均流量变化系数设计管径地面坡度流速充满度降落量标高埋设深度长度流量K流量坡度地面水面管内底(m)LQQDI0IVh/DhI*L上端下端上端下端上端下端上端下端(m)L/sL/smm()m/s(m)(m)012345678910111213141516171819201A27071736.111.302256.941200121、0.0045.52.660.560.673.8561952.001949.301951.671947.821951.001947.141.002.16A2A38871736.111.302256.9412000.0087.93.070.500.607.0351949.301942.301947.741940.711947.141940.112.162.19A3A44811736.111.302256.9412000.03616.03.980.410.497.6761942.301925.001940.601923.421940.111922.932.192.07A4A58811736.111.122、302256.9412000.0129.13.230.480.588.0361925.001914.001923.421912.381922.841911.812.162.19A5A63941736.111.302256.9412000.02811.43.520.450.544.5031914.001902.801912.351900.841911.811900.302.192.50A6A77501736.111.302256.9412000.0044.42.450.600.723.2951902.801900.001900.841897.551900.121896.832.683.17总长4123、1003.4 污水管网管材选用及附属构筑物设计3.4.1 管材选择一、管材选择要求(1)具有足够的强度,以承受外部荷载和内部的水压。(2)具有能抵抗污水杂质的冲刷和磨损的作用及抗腐蚀的性能。(3)渗水性差,以防止污水渗出和地下水渗入。(4)内壁应整齐光滑,使水流阻力尽量减小。(5)应就地取材,并考虑预制管件及快速施工的可能性,以便降低造价及运 输和施工的费用。(6)便于维护和管理。 二、常用管材特点1、混凝土管、钢筋混凝土管和预应力钢筋混凝土管 管径小于400mm的混凝土管,适用于管径较小的无压管。当管道埋深较大或敷设在土质条件不良的地段,为抗外压,当管径大于400mm时通常采用钢筋混凝 土管124、。混凝土管和钢筋混凝土管便于就地取材,制造方便。而且可以根据抗压的不同 要求,制成无压管、低压管、预应力管等,所以在排水管道系统中得到普遍的应用。 混凝土管和钢筋混凝土管除用作一般自流排水管道外,钢筋混凝土管和预应力钢筋 混凝土管亦可用作泵站的压力管及倒虹管。接口方式通常为承插式。缺点是承插接口的加工精度较难保证,管道渗量较多,单位管道重量较重,运 输和安装不太方便,输水安全性相对稍差,同时该管材配件种类很少。2、玻璃纤维增强热固树脂夹砂管(玻璃钢夹砂管) 玻璃钢管的特点是耐腐蚀性好,防污抗蛀,耐热性、抗冻性好,自重轻、强度高,运输安装方便,摩擦阻力小,输送能力强,工程寿命长,安全可靠。 玻璃125、钢管道的接头方式有多种,主要包括:承插胶接、平端对接、(活套)法兰连接、(带锁紧装置)O形圈连接、螺纹连接等,可根据具体施工条件,灵 活选择接头方式,从而提高了工程的可靠性。玻璃钢管内壁粗糙系数小设计时一般取 n=0.009,使管道水头损失小,使用寿命一般为50年以上。缺点是玻璃钢管对管道基础及回填要求较严格,同时玻璃钢管的价格较高。3、铸铁金属管道 铸铁金属管一般承受内、外压较好,对于铸铁管,如果做防腐,能达到50年使用寿命。但由于金属管道一般工程造价较高,投资大。因此,其在排水工程中除用 于压力管道外,无压管道较少运用,一般用于特殊地段。4、钢带增强聚乙烯(PE)螺旋波纹管 钢带增强聚乙烯126、螺旋波纹管是以高密度聚乙烯(PE)为基体,用表面涂敷粘接树脂的钢带成型为波纹作为主要支撑结构,并与聚乙烯材料缠绕复合成整体 的双壁螺旋波纹管。它除了具有普通塑料管材所具有的耐腐蚀、内壁光滑、流动阻力小以外,还 结合了钢材的高刚度、高强度;同时,钢带和塑料内外层之间粘接牢固,耐磨损、 耐冲击、不渗漏、使用寿命长;与混凝土管相比较,管材重量轻,搬运、施工、 安装方便;有多种连结方式满足不同工程的需要;在一定的条件下,可以冬季施 工;管网施工、安装速度快等。因此广泛应用于排水、排污、农业灌溉、煤矿通 风、化工、通讯电缆护套等领域,由于重量轻、运输安装方便,降低了施工人员 的劳动强度,同时也降低了工程127、建设费用。缺点是综合造价较高,尤其是对大管径管材。z常用管材性能比较见下表:表7-2 常用排水管材的特性比较表管材 性能钢筋混凝土管钢带增强聚乙烯(PE)螺旋波纹管 排水管玻璃钢夹砂管1使用寿命50年50年50年2抗渗性能一般较强较强3防腐及耐久性30 年50 年50 年4承受外压可深埋, 能承受较大外压可深埋, 能承受较大外压受外压较差, 易变形5施工难易较难方便方便6接口形式承插式,橡胶圈止水热熔焊接套管,橡胶圈止水7粗糙度 水头损失(n值), 水头损失较大0.010, 水头损失较小0.009, 水头损失较小8重量管材运输重量较大,运输较麻烦重量小,运输方便重量较小,运输方便9对基础要求较128、高较低较低10对回填要求较低较高较高由于本项目污水管网管道长度较长,管材选用时也要考虑造价。对管材造价比较时,不考虑上述管材的相同因素,只将不同因素(如价格、基础做法等)进 行经济比较,结果见下表:表7-3 管材综合造价比较表(元/m)管径(mm)钢筋混凝土管钢带增强聚乙烯(PE)螺 旋波纹排水管(8KN/m2)HDPE 双壁波纹管(8KN/m2)玻璃钢管DN10001516339033802904DN12001982431242233520管材的选择应从工程规模,重要性、对管道直径及压力的要求,工程地质、外荷载状况、工程后期要求,资金的控制等方面进行综合分析比较后确定。由于 管道建设所占投资129、的比重很大,目前因管材选用不当造成事故或增加不必要投资 的实例也较多,因此合理经济确定管材的选用对节省投资,方便施工,安全运行 意义很大。本工程中的截污主干管部分为从原有污水处理厂前截流井至新建污水处理 厂的截污主干管,管径较大,通过综合的技术经济比较,本工程采用钢筋混凝土 管。3.4.2 附属构筑物设计一、检查井按给水排水标准图集02S515,直线管段上检查井设计具体要求如下表:表 7 -4 检查井设计一览表管径(mm)污水管道检查井间距(m)检查井规格(mm)D110010014001100D120010015001100本次设计钢筋混凝土管选用钢筋混凝土检查井。二、跌水井管道跌水水头为时130、,宜设跌水井;跌水水头大于2.0m时,应设跌水井。跌水井的进水管管径不大于200mm时,一次跌水水头高度不得大于6m;管 径为300-600mm时,一次不宜大于4m。跌水方式一般可采用竖管或矩形竖槽。管 径大于600mm时,其一次跌水水头高度及跌水方式应按水力计算确定。管道转弯处不宜设跌水井。 本工程由于部分污水管道坡度小于道路坡度,为保证管道覆土要求,根据水力计算设置跌水井。3.5 截污主干管工程量本可研按照远期规模进行设计,近期校核,工程量按近期统计。本工程污水 管道总长度为 4.1km,均为新建。工程量统计见下表:表 7-5污水管道工程量管段 B 工程量统计(1#路)管径管长管材平均埋深131、检查井大小检查井间距检查井个数备注(mm)(m)(m)(mm)(m)个12004100钢混2.60150011008051合计41002.6051污水管道总长:4100m表 7 -6 管网维护设备表编号名称数量(辆)备注1高压清洗车12抽粪车13.6 工程实施3.6.1 遵循的标准本项目工程的施工应符合下列国家和行业标准及规范的要求。建筑制图标准GB/T50104-2010总图制图标准GB/T50103-2001给水排水制图标准GB/T 50106-2010建筑结构设计通用符号、计量单位和基本术语GBJ8385室外排水设计规范GB 50014-2006(2011 年版)给水排水管道工程施工及验132、收规范GB 50268-2008给水排水工程构筑物结构设计规范GB 50069-2002给水排水工程管道结构设计规范GB 50332-2002给水排水构筑物施工及验收规范GBJ 14190室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范GB 50032-20033.6.2 施工方案本工程分布于xx河沿岸。由于xx市地形及地质条件复杂,施工难度较大。 根据工程的施工特性、施工条件,本工程的施工采用人工配合相应的机械化作业 的施工方案。3.6.3 施工程序工程施工应根据施工条件及施工总布置统筹安排,先做准备工作后施工,先 将工程区内临时工程施工完成后,再进行主体工程的施工。图 7-1 沟槽断面形式(a)直槽133、 (b)梯形槽 (c)混合槽 (d)联合槽 正确选择沟槽断面可以为管道施工创造便利条件和保证施工安全。沟槽底部的开槽宽度可按下式确定: B=D1+2(b1+b2+b3) 其中: B沟槽底宽(mm) D1管道结构的外缘宽度(mm) b1管道一侧的工作面宽度(mm) b2管道一侧的支撑宽度(mm),一般可取 150200mm。 b3现场浇筑混凝土或钢筋混凝土管道一侧模板的厚度(mm)。 沟槽开挖应合理组织。对于埋设较深、距离较长、直径较大的管道,如本项工程的干管部分,由于土方量多、管道穿越地段的水文地质和工程地质变化较大,在施工前应采取挖探和钻探的方法查明与施工相关的地下情况,如各管段的地下 水位134、和土质情况、现况地下管线情况等以便采取相应措施。采用何种开挖方式应 根据沟槽的断面形式、地下管线的复杂程度、土质坚硬程度、工作量和施工场地 的大小以及机械配备、劳动力等条件确定。沟槽应分段开挖,并合理确定开挖顺序和分层开挖深度。应由底向高处进行, 当接近地下水时,先开挖最低处土方,以便在最低处排水。机械开挖要严格控制高程,为防止超挖和扰动槽底面,槽底应预留 2030cm厚的土层暂时不挖,待铺管前用人工清理挖至标高,并同时修整槽底。 沟槽开挖需要井点降水时,应提前打设井点抽水,将地下水位稳定在槽底以下 0.5m 时方可开挖,以免产生挖土速度过快,因土层含水量过大支撑困难,不 能及时支护导致塌方危135、险。沟槽开挖需要支撑时,挖土应与支撑相互配合。机械挖土后及时支撑,以免 槽壁失稳导致坍塌。对与工程相关的现况地下管线必须挖出使其外露并采取吊、托等加固措施, 同时对机械操作人员详细交底,如无把握,应改为人工挖土。人工开挖时施工人员不应分布过密,以间隔 5m 为宜,在开挖过程中和敞沟 期间应保持沟壁完整防止坍塌,必要时支撑保护。在街道、厂区、居民区及公路上开挖沟槽,无论工程大小,应在沟槽两端设 立安全设施和警告标志,如护栏、路障及危险旗,路口处应设交通疏导人员,夜 间应悬挂红色警示灯。2、下管 开槽法施工中需要下管。下管方法分机械下管和人工下管,需要根据现场情况选择。 机械下管采用汽车式起重机、136、履带式起重机、下管机或其它起重机械进行。下管时,起重机沿沟槽开行,当沟槽两侧堆土时,其一侧堆土与槽边应留有足够 的距离,以便起重机开行。起重机距沟边至少 1 米,保证槽壁不坍塌;缺乏机械 或施工现场狭窄,机械不能到达沟边或不能沿沟槽开行时,采用人工下管。人工 下管方法很多,常用的是人工立管压绳下管。本项工程干管有条件采用机械下管位于道路狭窄街道上的支线根据情况采用人工下管。3、管道基础 敷设管道前,应充分了解沿线地段的土壤性质、地下水位情况,考虑采取相应的管道基础。在一般土壤地区,应尽量敷设在土壤耐压强度较高,未经扰动的 天然地基上;施工时应采取适当排水措施防止地基扰动。常见管道基础见下表:表137、 7-7 常见管道基础表基础种类适用条件素土基础(1)地基承载力较高,无地下水位处(如干 燥的粘土、粉质粘土等)(2)当敷设金属管道及塑料管时采用,必要 时可夯实地基砂垫层甚础(1)在岩石或半岩石地基中,须铺砂找平, 对金属管及塑料管道,其厚度不小于 100mm; 对非金属管道,其厚度不小于 150200mm; 并均应夯实。(2)宜采用中砂或粗砂做基础材料混凝土基础(1)当地基土壤松软时(在遇流沙及沼泽的 情况下,还应在基础下面先做桩排架)管道 在地下水位以上及以下都适用(2)混凝土强度等级 C15管材选用钢筋混凝土管,采用原状土基础或砂石基础。管线在遇到地基较差或含岩石地区埋管和穿河部分的管138、线,可采用混凝土基础。管线具体采用基础形 式应根据管线敷设沿线的地质勘查情况具体设计,管道基础施工具体要求待勘 察、设计验槽后确定,并严格按建筑地基处理技术规范或其它相关规范执行。4、管道接口 管材选用钢筋混凝土管时,接口采用橡胶圈柔性接口。5、检查井 管材选用钢筋混凝土管,应采用钢筋混凝土检查井。管道端头井壁须发璇加固;砌筑井内踏步时,应随砌随安装,位置准确;砌筑检查井的预留支线时,应随砌随安,预留管的直径、方向、高程应符合设计要 求,管与井壁衔接处应严密不得漏水。施工完成后,预留支线端头应用砖砌堵并 用水泥砂浆抹面,达到严密不漏水。井盖的高程在现况路面时应与现况路面平齐,在规划路面时应与规139、划路面平 齐,在绿地内应高出地面 20cm。3.6.5 防腐设计1、防腐工作的重要性 腐蚀造成的资源和能源的损失很严重,管道因腐蚀、结垢造成管径变小、摩阻增大、泵功率增加。做好防腐工作有重要意义,它可以控制腐蚀灾难的发展, 消除腐蚀事故和环境污染、增产节约。2、管道防腐 管道防腐的方法很多,比如外壁防腐涂层、内壁防腐涂层、防腐保温涂层等。根据不同的用途选择一些不需要进行特殊防腐处理的管道。本工程污水管道为钢 筋混凝土管,不需专门特殊防腐,直接使用即可。3.6.6 施工辅助设计1、施工辅助设计(1)砂、碎石采用市场化运作方式外购解决。(2)砼拌和站为移动式,顺排洪渠轴线布置,必要时采用商品混凝土140、。(3)钢筋、木材加工场,布置于施工生活区。(4)机械、机具检修场,布置于施工生活区。主要是为机械、机具检修、 保养服务;对机械中修、大修则到县城机械修配厂进行。2、水、电及通讯设施(1)施工及生活供水,工程施工用水利用工程沿线水解决;施工人员生活 用水则与当地居民共用水源。(2)施工及生活供电,工程区均通国家电网可就地搭火进线。为确保工程 施工供电,供电应自成系统供电,局部架设施工专用线,安装变电降压站及变压器。(3)施工通讯,工程施工期间采用无绳电话机解决。3、生活服务设施(1)施工临时库房根据施工人员具体数量确定。(2)施工单位人员住宅,由施工单位自己解决。(3)为保证施工人员有个良好的141、工作条件和生活环境,施工生活区道路平 整,供水、供电及施工人员住宅,库房应在主体工程施工前完成,为主体工程高 强度、快速施工创造条件。3.6.7 施工总布置1、施工布置原则(1)以工程区现有公路为重点,排水工程沿线应利用开挖的土石渣料填平 洼地作施工场地布置,应尽量少占农田,节约工程投资。(2)工程建筑材料的运输,应一次运输到位,尽量减少二次搬运,特别是 砂、碎石料及管道运输等。2、施工总布置(1)场内交通运输公路,为方便工程施工及加快施工进度,可以修建部分 施工临时道路;(2)施工及生活用电,为保证工程施工正常供电,应自成系统,由附近居 民区搭火或由变电站搭火进线,输电线顺排水工程布置,可满142、足工程施工及生活 用电的需要;(3)施工生活区沿管道附近布置;(4)施工辅助设施及仓库等布置于施工生活区;(5)管道及砂、碎石料堆场按 2050m 长度顺排水工程临时堆放,以施工 方便为原则。3、施工机械、机具 本工程的主要施工机械、机具详见表 7-8:表 7-8 主要施工机械、机具统计表编号机具名称规格型号需用量附注单位数量1推土 机74k w台42拖拉 机59k w台63挖掘 机1m 3台84振动 碾13 14t台45夯实 机2. 8 k w台46载 重汽车5 10t台107手推 车胶轮部408砼 拌和机0. 4m 3台89振捣 器2. 2 k w 、 4.5k w台410风 (砂)水 枪143、2 6m 3 /s支411起重 机5 10t台412电焊 机20 25t k w台413电焊 机16 、 30K VA台414水泵17k w 、 55kw台415对焊 机150K VA台416钢 筋调直机4 14k w台417钢 筋弯曲机 640台418钢 筋切断机20k w台43.6.8 排水管网管理维护排水管网建成后管理维护及保持管网畅通是污水厂及排水管网运行管理中 的一个重要工作。良好的维护可以延长管道的使用寿命;排水管网的畅通无阻, 才能保证城市在雨季和雨天不致被淹,污水四处横流,污染环境。为保持管网的 正常运行和畅通,可采取以下措施:1、设立一支专门的排水管网管理维护队伍和管理维护中144、心,负责管网的日 常运行、管理、维护等相关工作。2、购置一定的排水管网疏通、清理工具,以确保管网保持畅通,特别是雨 季前。3、管网管理维护人员定期或不定期对管网进行调查、清理,收集管网的相关资料。4、由于检查井和地下管槽内积聚了大量的有毒气体,清理人员应在通风或 空气流通的情况下才能进入,以防止生命危险。在人员不便清理的情况下,可采 用机械清通(液压管道清通机)。5、与市政环保部门一起监测污水系统水质、监督工厂企业废水排放水质。 工业废水排水水质必须达到污水排入城市下水道水质标准(CJ343-2010)的 要求。排水管网管理维护中心的管理人员负责维护管理县城排水管网。管理中心设 置管理办公室、145、维护办公室、清扫器具间等。3.6.9 施工防护措施对于场地局部部位存在地下水或局部地方回填土区,存在地质情况负责多变 等情况,施工时要做好各项排水、降水措施,防止地表水、地下水浸泡沟槽,以 免因土质膨胀影响稳定性,造成危害;同时,应避免带水作业,同时根据地质情 况选择合理的地基处理方案,对地质条件较差的地基进行处理。对于土方开挖要求放坡的地段,采取相应的施工措施,保证土体的稳定性, 防止塌方。在施工现场狭窄、土质较差、挖深较大、距建构筑物距离小于沟深等 易出现危险的地方设置支撑,防止沟槽滑坡、塌方伤人,支撑物等到永久回填后 拆除。土方开挖建议以机械开挖为主、人工开挖为辅的方式进行。对于零星、小146、 型、土方工程量少的土方工程(地下管线复杂地段等)可采用人工开挖;对部分 回填土方部分,采用机械压实或人工分层夯实的方法进行。3.6.10 工程管理本项目实施时应科学系统地进行组织。在不严重影响市民生活(如交通、噪 音等)的前提下,为加快项目实施应多点进行。建设时以干管带动支线,从下游 开始建设,以使管道及时发挥效益。规划部门应提前进行规划设计,做好管线综 合。工程建设时应进行广泛宣传,取得市民的理解。4 污水处理工艺方案4.1 污水处理工艺4.1.1 方案选择原则城市污水处理厂的建设和运行受多种因素的制约和影响,其中,污水厂工 艺方案的确定对确保污水处理厂的运行性能和降低费用最为关键,因此有147、必要 根据确定的标准和一般原则,从整体最优的观念出发,结合设计规模、污水水 质特性以及当地的实际条件和要求,选择切实可行且经济合理的处理工艺方案, 经全面技术经济分析后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。根据现有水质水量条件和处理要求,在污水处理厂总体工艺方案确定中, 将遵循以下原则:1所选工艺必须技术先进、成熟,对水质变化适应能力强,运行稳定,能 保证出水水质达到排放标准的要求。污水处理厂所选生物处理工艺必须保证高 效去除有机物(去除BOD5,COD)、以及除磷脱氮的要求。2因为本工程可利用地的面积较小且形状极不规则,总面积35.46亩,且 本工程出水水质排放标准执行城镇污水处理厂污染物排放148、标准(GB189182002)一级标准的A标准,按照常规处理工艺“预处理+二级处理+深度处理”, 该用地不能满足本工程75000m3/d设计规模的要求,因此本工程所选工艺应尽量 节省占地。3本工程所选工艺应减少基建投资和运行费用,降低能耗。4所选工艺应易于操作、运行灵活且便于管理。根据进水水质水量,应能 对工艺运行参数和操作进行适当调整。5所选工艺应易于实现自动控制,提高操作管理水平。6所选工艺应最大程度地减少对周围环境的不良影响和二次污染(气味、 噪声、气雾等)。4.1.2 进水设计水质1原污水处理厂设计进水水质指标BOD5(mg/L)CODcr(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/149、L)TN(mg/L)TP(mg/L)进水水质14035030045507.52实际运行生活污水进水水质以下是 2011 年 1 月至 2011 年 12 月xx市污水处理厂进水水质数据。表 8-1 xx市污水处理厂进水水质表项目平均COD平均BOD平均SS平均NH3-NPHT-PT-N水流量时间mg/Lmg/Lmg/LMg/Lmg/Lmg/Lm3/d2011.01251.59103.56222.3611.427.202.0819.71513372011.02210.1788.98236.8812.277.232.0220.25494502011.03277.0083.05253.3014.84150、7.202.3923.73472002011.04351.3884.71301.4715.397.202.2925.52501402011.05257.6380.58222.2515.837.202.1823.80499872011.06305.4279.36245.0912.317.212.0520.29516932011.07282.7666.51220.1311.457.212.1118.20525002011.08175.0249.99154.759.397.201.7615.45526832011.09179.5154.20174.278.797.201.8914.275097720151、11.10271.4660.08383.0011.767.202.0713.62501332011.11184.2673.06162.4910.017.281.8617.23481732011.12217.0285.84225.5310.577.191.8419.3850820平均246.9475.83233.4612.007.212.0519.2949463本工程服务主要对象为生活污水,服务范围与xx市污水处理厂的服务范围同为xx市,生活习惯等方便基本相同,其生活污水水质也应基本相同,考虑到 xx市污水处理厂的配套污水管网部分为合流,雨季时现状污水厂进水水质浓度偏低,在加上管网建设年代较久,152、管材多为混凝土管,地下水比较浅,接口容易渗水等,而本工程即将采用渗水性较低的钢筋混凝土管,综合确定本工程的综合 生活污水进水水质指标: COD350mg/L ; BOD140mg/L ; SS300mg/L ; TP4mg/L;TN40mg/L;NH3-N30mg/L。4.1.3 出水水质xx市水系的流向亦向中间xx海集中并向南缓移出境,经xx河、漾濞江并 入澜沧江,xx市污水处理厂的出水排入xx河,属澜沧江水系。为更好的保护 水资源环境,依据环保局文件,考虑本工程用地面积小,将来没有足够的升级改 造用地,因此本工程设计考虑其出水水质排放标准执行城镇污水处理厂污染物 排放标准(GB18918-153、2002)一级标准的 A 标准,以保证出水情况能满足长期发 展的要求。主要的污染物指标见下表:表 8-2污水处理厂出水水质指标BOD5(mg/L)CODcr(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)出水水质1050105(8)150.5* NH3-N 指标在温度大于 12时,执行 5mg/L 的排放标准;在温度小于 12时,执行 8mg/L的排放标准。4.1.4 云南省污水处理工艺概况目前云南省城市生活污水处理的工艺主要有:(1)间歇式活性污泥法间歇式活性污泥法(SBR)主要包括 ICEAS、CAST 和 CASS。污水在单一 的生物反应池内,按时间顺序154、完成不同的功能(氧化有机物、脱氮除磷硝化与 反硝化、沉淀等),周期运行,每周期包括进水、反应、沉淀、出水、待机等程 序。图 8-1ICEAS 反应池构造简图ICEAS 工艺是采用间歇反应器体系的连续进水、周期排水、延时曝气好氧 活性污泥工艺,昆明市第三、第四污水处理厂即采用此工艺。ICEAS 池体结构 分为预处理区、主反应区 2 个反应区,中间设置了隔墙(见图 8-1),隔墙下端靠 近池底开一些小孔,污水经小孔连续进入主反应区。主反应区按 SBR 工艺周期 运行,污水经过隔墙小孔的流速 35cm/s,属层流流态,主反应区处于沉淀、 滗水工况时,从预反应区连续进入的污水基本上不会搅动池中水层,只155、是将池液 逐层上托,对沉淀、滗水基本没有影响。与常规 SBR 工艺一样,ICEAS 工艺也有脱氮功能,通过适当安排缺氧和好 氧时段就可以脱氮。(2)其它 其它类型包括xx污水厂因出水无除磷、脱氮要求,故采用普通活性污泥法,但取消了污泥消化池。xx市污水处理厂采用活性污泥法,排放标准达到国家城 镇污水处理厂二级标准。4.1.5 进水水质分析1、水质可变化性 本工程进水主要是居民生活污水,是典型的生活污水处理厂,居民排放的污水进入下水道后经市政污水管网收集进入污水处理厂。污水厂进水水质可变 化性较小,水质较为稳定。2、水质可生化性污水采用生物处理工艺,特别是生物脱氮除磷工艺,对进水中污染物质的 配156、比和平衡有较高的要求。现将本工程设计进水水质配比指标列表并予以分析。表 8-3 进水水质各污染物配比表项目BOD5/ CODcrBOD5/TNBOD5/ TP指标0.3320数值0.403.5351、污水的可生化性(BOD5/CODCr)该指标是鉴定污水是否适宜采用生物处理的一个衡量指标,也是一种最简单 易行和最常用的方法,一般认为 BOD5/CODCr0.3 的污水才适于采用生化处理。 该比值越大,可生化性越好。从污水的可生化性考虑,水质情况良好时污水中的 BOD5/CODCr0.4,属于可生物降解水质范畴。2、碳氮比(BOD5/TKN) 该指标是鉴定能否采用生化脱氮的主要指标。由于生物脱氮157、的反硝化过程中主要利用原水中的含碳有机物作为电子供体,该比值越大,碳源越充足,反硝化 进行的越彻底,理论上 BOD5/ NH3-N2.86 时反硝化进行。实际运行资料表明 BOD5/ TN3.0 时可使反硝化过程正常进行。本次设计该指标为 3.5,生物脱氮时不需要外加碳源。在具体实施时与 CODcr 和 BOD5 的生物降解过程统一考虑外,关键是与除磷过程在时间上或空间上予以 分隔,所以本项目无需考虑外加碳源。3、碳磷比(BOD5/TP) 该指标是鉴别能否采用生物除磷的主要指标。根据城市污水生物脱氮除磷处理设计规程CECS 149:2003 规定,具有较好的除磷效果需该指标大于 17, 比值越158、大,除磷效果越好。本厂设计的近期该指标为 35,由于进水水质不稳定、生物除磷的去除率有 限,且出水的要求较高,所以本工程考虑一定的化学除磷备用,从而提高系统的 除磷率,达到排放要求。根据以上对污水中污染物的分析确定,本次污水处理厂的方案确定在去除常 规的有机污染物的同时,必须具备一定的脱氮除磷功能。4.1.6 工艺方案概述本工程主要处理生活污水,污水处理一般包括预处理、二级处理(生化处理) 两个阶段,工艺设计过程中应根据进出水水质要求选择适当的处理工艺。 一、预处理工段污水一级机械处理是污水进入传统的沉淀、生物等处理之前根据后续处理流 程对水质的要求而设置的预处理设施。对于城市污水处理厂,预处159、理主要包括格 栅、提升泵站、沉砂池等处理设施;本项目在预处理阶段采用“粗格栅+提升泵站+细格栅+曝气沉砂池+膜格栅”的工艺。 沉砂池池型选择 沉砂池常用的形式有平流沉砂池、旋流沉砂池和曝气沉砂池等。 平流沉砂池利用砂粒和水的比重不同,采用平流的形式控制一定的水平流速,使砂、水得到分离,当流速维持在 0.3m/s 时,可使较多的无机颗粒沉淀而 大部分有机颗粒随水流沉砂池进入后续处理构筑物,缺点是沉砂中约夹杂有 15% 的有机物,使沉砂的后续处理增加难度。旋流沉砂池采用水力涡流,使无机颗粒和有机物分离。污水从切线方向进入 圆形沉砂池,进水渠道末端设一跌水槛,使可能沉积在渠道底部的砂子向下滑入 沉砂160、池,还设有一个挡板,使水流与砂子进入沉砂池后向池底进行,在沉砂池中 间设有可搅拌的浆板,使池内的水流保持环流,在重力作用下,使砂子下沉并向 中心滑动,由于越靠近中心水流断面越小,水流速度逐渐加快,最后将沉砂落入 斗内,而较轻的有机物,则在沉砂池中间部分与砂子分离。曝气沉砂池采用平流式水流,在池的一侧纵向设置曝气设施,通过曝气,使 污水沿池旋转前进,从而产生与主流垂直的横向恒定速率,使流速不因流量变化 而变化,可以通过调节曝气量,控制水流的旋转速度,使除砂率较稳定。同时, 通过曝气使砂粒表面的有机物得到分离,使沉砂比较清洁、易处理,亦设有浮渣 槽去除污水中上浮的浮渣和油类等污染物。曝气沉砂池通过161、调节曝气量,可以控制污水的旋流速度,使除砂效率稳定, 受流量变化的影响较小,除砂效果好。与普通沉砂池相比,具有沉砂效率高,沉 砂中夹杂的有机物少,能够改善污水水质和有益于后续处理的特点。由于池体平面呈矩形布置,还便于合建式扩建,同时还设有浮渣槽,可去除浮渣和油类污染物,故本次设计采用曝气沉砂池。 二、二级处理工段由于本工程的出水要求达到城镇污 水处理厂污染物排放标准 (GB18918-2002)的一级 A 标准,根据目前本工程水量水质特点与变化特征, 要求所选的处理工艺不仅具有较强的脱氮除磷功能,还必须具有很强的抗冲击负 荷能力,因此可供选择的工艺主要“A2/O+混凝/沉淀+过滤”、“A2/O162、+膜生物反应 器(MBR)”工艺。工艺比较如下:1、A2/O+膜生物反应器(MBR)工艺 膜生物反应器(MBR)实际上是三类反应器的总称,分别是膜曝气生物反应器(MABR)、萃取膜生物反应器(EMBR)和膜分离生物反应器(MBR)。但由 于前两种反应器尚处在实验室阶段,无实际的工程应用,所以通常所说的膜生物 反应器即是指膜分离生物反应器(MBR)。按膜组件和生物反应器的相对位置, 膜分离生物反应器可分为分置式 MBR 和一体式 MBR 两种。分置式 MBR(图 1 所示)通过料液循环错流运行,生物反应器的混合由泵 增压后进入膜组件,在压力作用下膜过滤液成为系统处理出水,活性污泥、大分子物质等则163、被膜截留。其特点是:运行稳定可靠,操作管理方便,但动力消耗高。图 1分置式 MBR 流程示意图图 2一体式 MBR 流程示意图一体式 MBR(图 2 所示)是将膜组件浸没于生物反应器内,通过泵抽吸得 到过滤液。一体式 MBR 利用曝气时气液向上的剪切力来实现膜面的错流效果, 也有采用在一体式膜组件附近进行叶轮搅拌和膜组件自身的旋转来实现膜面错 流效应的。MBR 工艺是悬浮培养生物处理法(活性污泥法)和膜分离技术的结合,其中膜分离工艺代替传统的活性污泥法中的二沉池,起着把生物处理工艺所依赖的 微生物从生物培养液(混合液)中分离出来的作用,从而微生物得以在生化反应 池内保留。其对溶解性有机物的作用164、主要有:膜孔本身的截留过滤(贡献最小)、 膜孔和膜表面的吸附、膜表面形成的沉积层(滤饼层)的过滤/吸附作用(主要 作用)。(一) 工艺原理本工艺方案是具有良好脱氮除磷功能的 A2/O 活性污泥法工艺和膜分离技术 的结合,其工艺原理如下:1、生物段: A2/O 工艺A2/O工艺(Anaerbio- Anoxic -Oxic)称为厌氧-缺氧-好氧三者结合系统。最 早从美国70年代生物除氮方法的基础上发展的同步除磷脱氮污水处理工艺。生物除磷,是利用聚磷菌的微生物,这种微生物能过量地、在数量上超出其 生理需要的从外部环境摄取磷,磷以聚合的形态贮藏在菌体内,形成高磷污泥而 排出系统外,达到从污水中除磷的165、效果。在厌氧条件下,聚磷菌体内的ATP进行 水解,将H2PO4放出,并形成AOP同时也放出能量。因此,聚磷菌具有厌氧条件下释放H3PO4,在好氧条件下过剩摄取H3PO4的功能,生物除磷就是利用聚磷菌的这种功能开发了从污水中除磷的技术和工艺。 在好氧条件下,聚磷菌好氧呼吸,不断地氧化体内储存有机底物,也不断通 过主动输送方式向体内输送有机底物,由于氧化分解,不断放出能量,能量被AOP 所获得,并合成ATP(三磷酸腺苷)。H2PO4是聚磷菌分解其体内聚磷酸盐而取得 的,大部分是直接从体外摄取的。这样,聚磷菌就不断地利用能量,在透膜酶的催化作用下,通过主动输送的方法将环境中的H2PO4摄入体内,并用166、于合成ATP, 另一方面用于合成聚磷酸盐,这一过程为磷过剩摄取。(1)传统 A2/O 工艺 常规生物脱氮除磷工艺呈厌氧(A1)/缺氧(A2)/好氧(O)的布置形式。其典型工艺流程如下图:A2/O 工艺流程图该布置在理论上基于这样一种认识,即:聚磷微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端重要的意义,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。A2/O 工艺根据活性污泥微生物在完成硝化、 反硝化以及生物除磷过程对环境条件要求的不同,在不同的池子区域分别设置厌 氧区、缺氧区和好氧区。A2/O 工艺应用较为广泛,历史较长,已积累有一定的 设计和运行经验,通过精心的控制167、和调节,一般可以获得较好的除磷脱氮效果, 出水水质较稳定,在国内外大中型城市污水处理厂常有采用。(2)倒置 A2/O 工艺倒置 A2/O 工艺是同济大学及许多学者在老污水处理厂改造的基础上提出 的,改变了以往先将进水中优质碳源满足厌氧除磷的做法,将缺氧区设置在厌氧 区前,取消内回流,增加外回流提高系统污泥浓度并将硝酸盐回流至缺氧段。在 高效去除碳(BOD5)的同时,氮磷去除均大于 95%,出水总氮15mg/1,总磷1mg/1,出水水质完全符合上海和国家排放标准,环境、社会、经济效益显著。实践说明,该工艺不仅具有投资省、费用低、电耗少,而且效率高、运行稳,管 理方便,适合新厂建设和老厂改造。本方168、案生物段采用的是 A2/O 工艺,根据生物降解的不同过程和所需要的不 同环境将反应池分为厌氧、缺氧和好氧区,有利于对反应过程进行控制;设计要 点如下:1) A2/O 池按照厌氧、缺氧、好氧的顺序设计成整体推流式的反应池,其 中厌氧区、缺氧区通过设置潜水搅拌器形成完全混合流态,好氧区则设计成推流式流态,这样可以更好地发挥各区的降解功能;2) 反应池内设置了比例不同的两段回流,即把经过好氧区的混合液回流到 缺氧区的进水端和把经过缺氧区反硝化后的混合液再回流到厌氧区的进水端,这 样做既保证了回流的硝化液在缺氧区进行充分地反硝化脱氮,又避免了回流至厌 氧区的混合液中的硝基根干扰磷的厌氧释放过程,降低磷169、的去除率。3) 好氧区曝气管的分布密度按照前密后稀的方式布置,曝气时通过控制将空 气量按照梯度分布于好氧反应流程上,可以满足好氧反应各段对供氧量的不同需 求,提高供氧效率,降低能耗;2、分离段:膜分离技术 本工艺分离段采用的是膜分离技术。该技术基于膜具有选择透过性的独特功能所开发,是近 30 年来迅速发展的一项高新技术,目前已广泛应用于水质净化、 食品、生物医药等众多领域。在污水深度处理中通常利用膜的错流过滤作用形成 一定的膜通量从而实现连续的固液分离效果。(二) 与常规活性污泥法的不同点 与常规分离方法相比,膜分离过程具有能耗低、单级分离效率高、过程简单、不污染环境、经济性较好、没有相变、可170、在常温下连续操作以及可直接放大等特 点。在全球水资源紧缺、环境污染日益严重的今天,膜分离技术作为一种新型的 再生水回用技术,其发展潜力巨大,因此得到了越来越广泛的应用。在 MBR 反应器中,微生物的结构、种类和生物相等与常规活性污泥法均有 很大不同,主要表现在以下几方面:1) MBR 反应器的活性污泥中丝状菌和真菌占相当大比重,球菌和杆菌附着 在这些丝状体上形成球状菌胶团,菌胶团结合得较松散,之间由于丝状体的桥梁 连接作用而相互关联,这种群体具有很强的捕食功能。2) MBR 反应器中的污泥是由密集悬浮的游离细胞、小的絮体(50m)和 絮体碎片组成的。MBR 中的菌胶团特别细小,混合液中的挥发性171、组分较高,细 菌种类较多,特别是游离细菌较多,微生物酶的活性高。3) 膜的无选择分离作用为各种微生物,包括生长较慢、易沉降的菌种(如 丝状菌)等在生物反应器中的停留和大量生长创造了条件,从而丰富了生物反应 器中的微生物相,从根本上提高了系统对污水中各类污染物的降解效率。4) MBR 中特殊微生物如硝化菌、聚磷菌类的生长、以及膜对微生物的完全截留可以提高硝化菌和聚磷菌的总量,增强了系统的硝化反硝化和除磷能力,提 高了含氮化合物和难降解有机物的去除率。(三) 主要优势及特点 因为膜生物反应器内的降解微生物与常规活性污泥法的巨大差异,使其具有常规工艺无法比拟的独特优势,概括如下:1)采用的中空纤维膜172、,一般平均孔径 0.020.4m,高效地进行固液分离, 出水水质优质稳定,可以完全去除 SS,对细菌和病毒也有很好的截留效果,悬 浮物和浊度接近于零,出水可直接回用;MBR 对病毒和细菌的去除主要通过膜 表面沉积层的截留作用实现。由于在过滤过程中,膜表面形成了凝胶层,使膜孔 径减小,从而能去除小于膜孔径的病毒和细菌。MBR 工艺能有效去除病毒和致 病菌,如肠道病毒、总大肠杆菌、类大肠杆菌等均低于检测限,甚至检不出。 MBR 工艺的这种物理消毒作用,也是其用于再生水回用处理的一大优势。2)由于膜的高效截留作用,可使微生物完全截留在生物反应器内,实现反 应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)173、的完全分离,使运行控制更加灵活 稳定;3)生物反应器内能维持高浓度的微生物量,可高达 10g/L 以 上,对水质水 量的变化适应能力强,抗冲击负荷能力强,处理装置容积负荷高,较传统生物工 艺占地面积大大减少;4)有利于增殖缓慢的微生物如硝化细菌的截留、生长和繁殖,系统硝化效 率得以提高。膜分离还使一些难降解有机物在体积有限的生物反应器内有足够的 停留时间,有利于专性菌的培养,大大提高了难降解有机物的降解效率;5)MBR 反应器中高的污泥浓度和完全的固体截留可以使系统在高容积负 荷、低污泥负荷和长泥龄的条件下运行,剩余污泥产量低,降低了污泥处理费用;6)膜的无选择分离作用为各种微生物包括不易沉降174、的丝状菌等的停留和繁 殖均创造了生长条件,不存在丝状菌的污泥膨胀问题,丰富了反应器中的微生物 相,缩短了驯化周期,从而使膜生物反应器可以在短期内启动运行;7)膜材质为聚偏氟乙烯(PVDF),亲水性,抗污染性强,易清洗,寿命长, 同时,化学性能稳定,抗氧化性强,可采用常用氧化性药剂清洗,特别适合于污水处理;8)可以实现完全的自动控制,运行操作管理方便;9)具有优越的去除和降解有机物功能。 膜生物反应器对有机物的去除机理是基于反应器中悬浮生长的活性污泥的生物降解作用和膜的物理截留作用。膜生物反应器中膜的高效截留作用使微生物 全部截留于生物反应池中维持了较高的活性污泥浓度和微生物量,使 MBR 对有175、 机物的去除表现为容积负荷相对较高的延时曝气系统的特征。与传统生物法相 比,MBR 对有机物去除效率高(一般大于 96%),而且可以在较短的水力停留时 间内达到更好的去除效果,在提高出水水质和处理能力方面表现出较大的优势。含难降解有机物用常规生物法处理时效率低下,原因在于能有效降解这类物 质的微生物世代期较长而难以在常规生物反应系统中大量存在,而膜生物反应器 可完全截留微生物,实现水力停留时间和污泥龄的完全分离,并有利于某些专性 菌(特别是优势菌群)的出现,提高了生化反应速率和系统对有机物的降解作用。 另一方面,由于膜的存在将大分子有机物有效地截留在生物反应器内,增加了有 机物与微生物的接触反176、应时间,有利于难生物降解有机物的去除。10)具有较强的脱氮除磷功能,完全可以满足一级 A 标准对含氮化合物去 除的要求。脱氮方面:从硝化角度,由于膜的高效截留作用,使微生物完全截留在反应 器内,实现了反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离,有利 于增殖缓慢的亚硝酸菌和硝酸菌的截留、生长和繁殖,反应器中硝化菌总量较多, 同时,MBR 反应器中微生物菌胶团的平均粒径较常规活性污泥法更加细小,硝 化速率更高,而且供氧量也比常规工艺大,因此,MBR 反应器的硝化过程更彻 底,有研究证明,MBR 的平均硝化反应程度比相应的活性污泥法高两倍以上, 由此带来的是反硝化过程的电子受体硝酸根和177、亚硝酸根离子的基质浓度将更丰 富。从反硝化角度,在硝酸盐充足的条件下决定反硝化速率的主要有两个因素: 反硝化菌数量和有机碳源。在 MBR 反应器中,由于膜的高效截留作用,反应器 内可维持很高的污泥浓度,相应的反硝化菌数量就较多,更重要的是,反硝化菌 可利用的有机碳源的量也相应增多。这是因为随着 MLSS 的增高,微生物量也 就增加,根据细菌死亡再生理论,微生物衰减时会产生二次基质(PHA)。这些二次基质可供微生物生长使用。微生物量的增加,必然引起内源代谢物质的增多,因此,反硝化反应所需要的另一底物有机碳源浓度也随之增大,这也是 常规工艺在低污泥浓度条件下运行所无法实现的;不仅如此,MBR 系统178、中反硝 化菌利用有机碳源的能力也较强,可以将进水中部分非快速降解的有机物利用作 为反硝化碳源,这对于可生化性较差的污水进行生物脱氮具有很好的效果。总的 来说,反硝化菌数量多、电子受体硝酸根、亚硝酸根和电子供体有机碳源的基质 浓度丰富等几个因素的协同作用,最终导致了 MBR 系统反硝化速率的加快。由此可见,MBR 工艺在硝化和反硝化过程的双重优势使得该工艺的脱氮能 力较常规活性污泥法有显著提高。除磷方面:由于膜对 SS 近 100的截留,膜系统的出水几乎不含 SS,这就 把颗粒中的磷很好地截留在系统内。另外由于 MBR 完全截留作用和通过厌氧好 氧环境的交替,聚磷菌将更容易得到富集,聚磷菌在厌氧179、环境中把聚磷酸盐 (Poly-P)中的磷释放出来,提供必需的能量,吸收易降解的有机物并将以聚 羟 基丁酸(PHB)贮存在细胞中;在好氧环境中,聚磷菌再利用体内的 PHB 氧化 代谢产生能量,过量地吸收存储在数量上远远超过其生长需要的磷量,将磷以聚 磷酸盐的形式贮藏在菌体内而形成高磷污泥,通常 MBR 系统的剩余污泥含磷量 比传统除磷工艺高 1.21.5 倍,这样,即使 MBR 有更长的污泥龄(SRT),也 能取得相当好的除磷效果。果需要进一步降低出水中磷的含量(0.5mg/L),可 以结合化学除磷法实现稳定达标。11)其它方面:主要包括温度(T)、溶解氧(DO)、进水负荷等对 MBR 工 艺运180、行的影响。MBR 工艺具有供气量大、回流量大的特点,这部分能量的输入也使得 MBR 系统受温度的影响主要是低温的抑制作用较小,国内有已建成的 MBR 工程在温 度不低于 8(水温)的条件下运行,硝化反硝化过程能彻底完成,出水水质基 本保持稳定,且均能优质达标。MBR 系统内污泥浓度较高,相应污泥的粘度也 较大,在一定程度上抑制了氧的传质效率,因此,MBR 系统一般都在较低的溶 解氧条件下运行。某污水处理厂 MBR 系统在曝气池内溶解氧 DO 低于 1.0mg/L 时运行,其出水 COD、BOD 去除基本不受影响。总之,MBR 工艺具有很强的耐冲击负荷能力,低温、低溶解氧和进水负荷的变化等不利条181、件对 MBR 系统运行的稳定性和出水水质影响较小。因此,可以说 MBR 工艺是一种运行可靠的污水处理工艺。(四) MBR 工艺应用现状自上世纪 80 年代以来,MBR 工艺愈来愈受到重视,成为水处理技术研究的 一个热点。处理技术的发展依赖于微生物技术和材料技术的发展,MBR 工艺正 是结合了这两种技术的先进特点而发展出来,因而具有很广阔的发展空间。从技 术可行性的角度考虑,所有可能使用传统生物处理方法的场合都适用 MBR 工 艺。尤其在下列场合,MBR 更加适用:z污水的深度处理或再生利用;z对排放水质(浊度、细菌、有机物、氨氮等指标)要求严格的区域;z土地供应紧张的地区;z现有水厂的扩容或升182、级改造; z容易发生污泥膨胀的污水厂。 膜生物反应器已逐渐在美国、德国、荷兰、日本和我国等许多国家得到广泛应用,日处理规模从几千吨到十几万吨不等。应用情况举例如下表所示:序号项目名称建设地点处理水量备注1昆明市第四污水处理厂改造工程昆明60000 m3/d2昆明洛龙河项目昆明50000 m3/d3Brightwater 污水处理厂美国1170003/d4北京密云县再生水厂北京45000 m3/d5北京平谷再生水厂北京40000 m3/d6北京怀柔再生水厂北京35000 m3/d7门头沟再生水厂北京40000 m3/d8延庆再生水厂北京30000 m3/d9北小河污水处理厂北京60000 m3/183、d另外无锡新区正在建的新城污水厂二期、城北污水处理厂四期、梅村污水厂二期和硕放污水厂二期均采用了 MBR 工艺。从目前的趋势看,污水再生回用和 大规模市政污水处理将是 MBR 技术在我国推广应用的主要方向。(五) 方案一工艺流程根据进水水质特点及出水水质要求,拟采用以下工艺流程对原污水进行处理2、方案二工艺论述 方案二采用的是“A2/O+混凝/沉淀+过滤”工艺,从两个方面进行论述:(一) A2/O 工艺本方案生物段采用的是 A2/O 工艺,根据生物降解的不同过程和所需要的不 同环境将反应池分为厌氧、缺氧和好氧区,有利于对反应过程进行控制;设计要 点如下:1) A2/O 池按照厌氧、缺氧、好氧的184、顺序设计成整体推流式的反应池,其 中厌氧区、缺氧区通过设置潜水搅拌器形成完全混合流态,好氧区则设计成推流 式流态,这样可以更好地发挥各区的降解功能;2) 反应池内设置了一段内回流,即把经过好氧区的混合液回流到缺氧区的 进水端。3) 好氧区曝气管的分布密度按照前密后稀的方式布置,曝气时通过控制将空 气量按照梯度分布于好氧反应流程上,可以满足好氧反应各段对供氧量的不同需 求,提高供氧效率,降低能耗;(二) 深度处理工艺深度处理的对象和目标是:去除处理水中残存的悬浮物、脱色、除臭,使水进一步澄清;进一步降低 BOD5、CODcr、TOC 等指标,使水进一步稳定;脱氮、除磷,消除能够导致水体富营养化的185、因素,深度处理的工艺流程见图:图 深度处理部分工艺流程图深度处理通常采用常规工艺的组合,流程较长但也最稳定可靠,以下将从深 度处理的各个工段分别论述,以选择最佳的工艺组合。(1)混合形式的选择 混合的主要作用是让药剂迅速均匀地扩散到水中(1020s),使其水解产物与原水中的胶体微粒充分作用完成胶体脱稳与凝聚,以便进一步去除。混合是取 得良好絮凝效果的关键,也是节省投药量的关键。混合的基本要求是快速和均匀, “快速”是因混凝剂在原水中的水解及发生聚合絮凝的速度很快,需尽量造成急速 的扰动,以形成大量氢氧化物胶体,而避免生成较大的绒粒;“均匀”是为了使混 凝剂在尽量短的时间里与原水混合均匀使水中的186、全部悬浮杂质与药剂充分发生 作用。混凝设施的种类很多,但基本类型主要是机械和水力两种。机械混合方式 和管道混合方式在污水深度处理中应用较多。机械混合效果好,能耗较低,基本 不增加净水过程的水头,但需设混合池并增加机械设备有较大的设备维护量。管 道混合利用水流能量,不须外加动力,设备简单,同时可避免管式静态混合器水 头损失较大的缺点,管道混合目前采用比较普遍,并且对于新建项目由于水力高 程和用地条件及构筑物布置不受限制,因此,从经济和技术上考虑,推荐采用管 道混合的方式。(2)絮凝形式的选择 絮凝阶段的主要任务是创造适当的水力条件使药剂与水混合后产生的微絮凝体,在一定的时间内絮凝成具有良好物理性187、能的絮凝体,并为杂质颗粒在沉淀 澄清阶段迅速沉降分离创造良好的条件。絮凝设备形式较多,和混合设备一样, 也可分为两大类:水力絮凝和机械絮凝。前者简单,但不能适应流量的变化;后 者能进行调节,适应流量变化,但机械维修工作量较大。水力絮凝方式管理方便,无设备维护量,但适应水量变化的能力较差;机械絮凝具有较好的适应水量变化的能力,但需考虑设备维护及管理,两种形式各有利弊。国内在水力絮凝池方面 研究已经达到较高水平,而随着国内水下机械的材质性能及维护管理水平的提 高,在类似工程中,更多采用机械絮凝与各种沉淀池结合的形式。因此,本方案 选择机械絮凝方式与后续沉淀段配合,更适合工程的实际情况。(3)沉淀池188、形式的选择 原水经投药、混合和絮凝后,水中的悬浮杂质已形成粗大的絮凝体,要在沉淀池中分离以完成澄清的过程。根据水在沉淀池中流动的方向,沉淀池分为平流 式、竖流式、辐流式及斜管式沉淀池等形式、在污水深度处理中国内使用较多的 沉淀池为平流沉淀池和斜管(板)沉淀池。由于斜管(板)沉淀池具有停留时间 短、占地小、沉淀效率高等优点,近几年在污水深度处理工艺中采用较多。从水 力条件和土建占地来看,斜管(板)的水力半径较小,水力负荷较高,沉淀效果 显著,易与机械絮凝池合建,且节省占地。因此,本方案推荐采用斜板沉淀池工 艺。(4)过滤形式的选择 在常规水处理过程中,过滤一般是指以石英砂等粒状滤料层截留水中悬浮189、杂质,从而使水获得澄清的工艺。过滤的功效,不仅在于进一步降低水的浊度,而 且水中有机物、细菌乃至病毒等将随水的过滤而被部分去除。近年来,过滤技术有很大的发展,滤池种类也很多,但其过滤过程均均以砂 滤过滤原理为基础而进行,其主要差别在于滤料设置方法、操作手段及冲洗设施 等。这些滤池形式各有长短,很难说其中哪种形式具有绝对的优势。本工程为污 水深度处理项目,从水质、水量、水厂高程布置、节约投资及便于生产管理方面 考虑,推荐采用集生物脱氮及过滤功能合二为一且免维护的滤池工艺作为过滤方 案。过滤工艺是指含有固体悬浮物的液体通过由石英砂滤料组成的滤床,SS被截 留和吸附在滤床中的过程。目前,过滤主要用于190、生物和化学处理单元出水中悬浮 固体(包括颗粒 BOD)的进一步处理,以减少污染物质的排放量。经过深床滤 池过滤后,一般出水SS小5mg/L,可直接中水回用。冬季低温反硝化效果不好时, 通过投加外碳源形成反硝化滤池可以进一步反硝化去除 SS和 TN,对污水厂的出水 TN起到把关作用;而在春秋季及夏季温度较高时,反硝化深床滤池不投加外碳源又可灵活地转换成深床滤池起到主要控制 SS的作用。滤池滤料采用 24mm石英砂介质,滤池可保证出水SS低于5mg/l以下。绝 大多数滤池表层很容易堵塞,很快失去水头,均质石英砂滤料允许固体杂质透过 滤床的表层,深入滤料中,达到整个滤池纵深截留固体物。过滤介质:石英191、砂池体构造示意图滤池需定期反冲洗,反冲洗采用模拟人的搓手模式,大量强有力的空气使 滤料相互搓擦,使截留的SS全部清洗出池,清洗率达到90,冲洗用水为总过 滤水量的10。反硝化深床滤池是集生物脱氮及过滤功能合二为一的处理单元。是集脱氮 及过滤并举的先进处理工艺。在反硝化过程中,由于硝态氮不断被还原为氮气,反硝化深床滤池中会集 聚大量的氮气,这些气体会使污水绕窜于介质之间,这样就增强了微生物与水 流的接触,同时也提高了过滤效率。但是当池体内积聚过多的氮气气泡时,则 会造成水头损失,这时就必须采用适当技术驱散氮气,恢复水头,每次持续 12 分钟,每天进行数次。(三) 方案二 工艺流程 以上论述的是方192、案二中的深度处理各工段采用的具体工艺技术,综合以上结果,最终形成方案二的工艺流程如下:工艺确定的原则是需要对所选工艺的各个方面进行比较,比较如下表:表 8-4 工艺比较表项目方案一方案二工艺技术工艺技术先进,处理效果可靠,出水水质优 于设计要求,在脱氮除磷和生物降解功能上 具有突出优势,且耐冲击负荷能力极强;工艺成熟,出水可达标,具有一定的耐 冲击负荷能力;工艺流程工艺流程简单,构筑物少,布置紧凑,较大程度地节省占地,节省投资;构筑物和机械设备繁多,工艺流程冗长复杂,运行管理难度高,设备维护量大;总占地面积总占地约 35.46 亩,本厂址能满足要求总占地至少约需 90 亩,本厂址不能满 足要求193、预处理粗格栅+提升泵站+细格栅+曝气沉砂池+膜 格栅粗格栅+提升泵站+细格栅+曝气沉砂池二级处理A2O 生化池+MBRA2/O+混凝/沉淀+过滤消毒处理紫外消毒渠紫外消毒渠深度处理单 体尺寸膜反应池 1 占地:45.10m25.25m5.00m膜反应池 2 占地:34.60m25.25m5.00m二沉池占地:42 m4.4m,共 3 座 絮凝沉淀池:60.60m30.25m4.50m,1 座 滤池:44.20m40.25m8.30m,1 座污水厂工程总投资18050.87 万元16200.17 万元处理单位污 水电耗指标0.493KWh/m3 污水0.41kwh/m3 污水处理单位污 染物电耗194、指标3.79 kwh/ kg BOD52.80kwh/ kg BOD5单位经营成 本0.80 元/ m30.65 元/m3单位制水总成本1.08 元/m30.98 元/m3运行稳定性系统故障概率低,排除难度小;系统受挫(如 停电、意外)恢复的速度快,难度小;出水水质达标率 100。系统故障概率高;滤料布水、布气系统 易堵塞,恢复难度大,速度慢;出水水质达标率在 7080左右。出水水质经验显示 MBR 工艺所有出水水质指标在任 何时段都 100可达标,大部分出水指标超 过设计指标如 BOD5、SS 和色度等,还可作 为反渗透预处理工艺,满足了政府业主们对 水质的关注。可保证回用水水质。传统工艺出195、水水质指标不能保证在任 何时段(尤其冬季)100达标,尤其 在色度和 SS 出水水质指标上和 MBR 工 艺相差较大。回用水水质不是很稳定。抗冲击负荷 能力MBR 工艺由于有高浓度的活性污泥和过滤 精度为 0.1um 的膜片,对来水水质适应能力 强,一般能达到设计水质的 1.5 倍。传统工艺由于深度处理工艺采用的是 过滤法,当来水水质变化大时,滤料容 易堵塞,布水、布气也很难均匀,一般 抗冲击负荷最多达到设计水质的 1.2 倍。剩余污泥剩余污泥产量低,污泥处理费用可大大降 低;深度处理产生化学污泥,剩余污泥量 多。设计模块化设计设计复杂,需根据工程情况具体设计安装、维护设备集中布置,自动化程度196、高,易于安 装、维护和改扩建;设备集中布置,自动化程度高,易于安 装、维护和改扩建;出水利用优质的出水可为再生水利用提供稳定的水 源,对水环境的不断改善提供有力保证;出水可为再生水利用提供水源,对水环 境的不断改善提供保证,但水质不是很稳定;运行费用能耗和运行费用稍高;运行成本相对低;二次污染需反冲洗,产生二次污染;所需滤池需反冲洗,产生二次污染;二次提升不需二次提升需二次提升,增加运行费用;系统维护运行过程中需要加强对系统的维护,控制膜污染。运行过程中需对滤料进行更换污泥回流回流量易控制内回流量不易控制,可控性不强,运行 调节不灵活;MBR工艺是一种将膜分离技术与传统污水生物处理工艺有机结合197、的新型高效污水处理与回用工艺,近年来在国际水处理技术领域日益得到广泛关注,被学 术界推为二十一世纪的终极水处理技术。同时在国内高水质水处理工程中也得到 了较大的推广和应用。目前出水水质稳定达到国家一级A标准的实例较多,如正在运行的密云再生 水厂(Q=4.5万m3/d)、怀柔再生水厂(Q=3.5万m3/d)、平谷再生水厂(Q=4万m3/d)、 温榆河一期工程(Q=10万m3/d)出水指标甚至达到地表水III类。而且太湖流域治 理工程中污水处理工艺大部分污水处理厂采用了MBR工艺。从目前MBR工艺运 行状况来看,出水水质和运行情况都非常稳定。传统工艺技术比较成熟,但深度处理工艺难以进一步去除氮磷等198、污染物,滤 料容易堵塞,出水水质不易稳定达标是其较大的缺陷。综上所述,可以看出MBR工艺虽然能耗较高、投资也相对传统方式要高, 但是出水水质很稳定,且占地面积节省。考虑本工程用地面积小、形状狭长又极不规则,将来没有足够的升级改造用地,且本工程设计出水水质排放标准执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级标准的A标准,。同时也考 虑到运行管理、污泥产量和实际工程案例等因素,本工程将“A2/OMBR”工艺 方案作为推荐方案。另外,再生水回用时可在厂区西侧预留建设用地建设回用水 泵站,将再生水回用。4.2 污泥处理工艺4.2.1 污泥处理方案论证1、污泥处理的目的 污水处理过程199、中产生的污泥,有机物含量较高,并且很不稳定,易腐化,含有大量病菌及寄生虫,若不经妥善处理和处置将造成二次污染,必须进行必要的 污泥处理和处置。污泥处理的目的:(1)减少有机物,使污泥稳定化;(2)减少污泥体积,降低污泥后续处置费用;(3)减少污泥中有害物质;(4)利用污泥中可用物质,化害为利;(5)减少病原菌及寄生虫的数量;(6)作为肥料可改善土壤,不会板结。2、污泥处理设计原则(1)根据污水处理工艺,按其产生的污泥量、污泥性质,结合当地的自然 环境及处置条件选用符合实际的污泥处理工艺。(2)根据城市污水厂污泥排出标准,采用合适的脱水方法、脱水后污泥含 固率大于 20%。(3)妥善处置污水处理200、过程中产生的污泥,避免二次污染。(4)尽可能利用污泥中的营养物质,实现污泥综合利用,变废为宝。2、污泥处理方案选择 污泥处理工艺流程包括四个处理或处置阶段,即污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化。(1)污泥浓缩(减量化)对于含水率较高的污泥为了减少后续工序(脱水及消化)的负担,通常要进 行污泥浓缩,使污泥含水率降到 9598%,污泥浓缩方法分为重力浓缩和机械浓 缩。(2)污泥稳定(稳定化) 污泥稳定处理的目的在于通过某种化学的、生物化学的或物理化学的方法减少污泥中有机成分的含量,使其达到化学性质的稳定化。稳定处理是否完全必要 及其需要达到的程序,主要取决于后续工序污泥最终处置。(3)污泥无害化201、处理(无害化) 污泥中存在致病菌和寄生虫卵,易传播疾病,通过处理,杀灭污泥中的致病菌和寄生虫卵,达到卫生无害化。(4)污泥脱水(减量化) 为了进一步减少湿污泥量便于运输,节省污水处理厂运行费用,污泥一般都要进行脱水,然后运出厂外,易于处置。 根据国内污泥消化池的运行经验,消化池中有机物被分解的程度与投入消化池中的污泥含有机物量有关,据测污泥中有机物含量在 50%时,污泥中有机物在 消化池中被分解率仅为 30%,有机物浓度达 70%的初沉池污泥经消化后有机物的 分解率达 55%,同时据测试比较有利于消化反应的污泥中碳与氮的比值最好大于10:1,而剩余活性污泥中碳与氮的比例仅为 5:1,若与初沉池202、的污泥相混合, 碳氮比亦只能上升 8:1,还是处于不利条件之列。在正常情况下,我国污水处理厂初沉池的污泥消化时产气量 10m3/m3 左右。 据计算如将所产沼气用于发电其能量仅能回收 25%,若将发电的余热全部利用其 能量的回收可到 75%,这亦仅是理论计算,实践中很难达到,何况实际使过程每 立米污泥产沼气量还远小于 10m3,从已建消化污泥的沼气发电设备的运行状况看 来,一是事故多,发电质量差不能并网,二是电力自身利用也困难。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,产生的沼气难以利用,并且增加管理的难度,一般不采用污泥消 化处理单元。考虑203、本污水处理厂规模不大,剩余污泥量较少,并且由于进水 SS 较高,造成无机污泥量较大,维持污泥消化系统运行的有机物的分解率也较低,因此,不适宜上污泥消化处理系统。加之上污泥消化系统建设费用高,运行费用高,且工 艺设备复杂,管线也较多,增加了管理难度。因此,本工程污泥处理采用污泥脱 水的处理方式。4.2.2 污泥脱水方案论证污水处理过程中所产生的污泥,其含水率在 9799.6%,是流动状态的粒状或 絮状物质的疏松结构,体积庞大,难以处置消纳,因此在污泥处理和处置中需进 行污泥脱水。浓缩主要是分离污泥中的空隙水,而脱水则主要是将污泥中的吸附 水和毛细水分离出来,这部分水约占污泥中总含水量的 15%2204、5%。因此,污泥经 脱水以后,其体积减至浓缩前的 1/10,减至脱水前的 1/5,大大降低了后续污泥 处置的难度。污泥脱水的方法,一般有自然干化、机械脱水、污泥烘干等方法。(1)污泥自然干化 利用污泥干化场使污泥自然干化,是污泥脱水中最经济的一种方法,适用于气候比较干燥、占地不紧张,以及环境卫生条件允许的地区。 污泥干化场只适用于村镇小型污水处理厂的污泥脱水,维护管理工作量大,且产生大范围的恶臭,蚊蝇滋生,卫生环境较差。 污泥机械脱水与自然干化相比较,其特点是脱水效果好,效率高,占地少,恶臭环境影响小,但运行维护费用高。(2)污泥机械脱水 污泥机械脱水的种类很多,按脱水原理可分为真空过滤脱水、205、压滤脱水和离心脱水三大类。选择的条件是按污泥的物理、化学性质,脱水效果及设备供应条 件进行技术经济比较而决定。(3)污泥烘干 污泥烘干,是为了进一步蒸发去除污泥颗粒中的粘着水。通过烘干,污泥含水率可降到 30%以下,变为干固体。 这种处理方法,由于消耗大量热能,因此只是当干污泥回收,或出售作为肥料或其他原料,必须减少运输量时,才可以考虑。污泥烘干前,一定要选用适当的脱水机,先进行机械脱水,最大程度的把污泥颗粒中的游离水分离出去。 考虑xx市污水处理厂二期工程用地很紧张,降雨量较多,且作为旅游城市,环境要求相对较高,不太适合自然干化及污泥烘干,因此不宜建设干化场。因此 选用污泥机械脱水工艺对污泥206、进行处置。根据业主提供的资料,本工程污泥脱水后运至大风坝垃圾处理厂卫生填埋, 根据国家城镇污水处理厂污泥处置混合填埋用泥质(GB/T23485-2009)的相关 要求,含水率要达到 60%以下。污泥浓缩脱水机有三种类型可以选择:第一种是离心式浓缩脱水一体机;第 二种是一体化带式浓缩脱水机;第三种是双膜片式压滤机。他们的比较如下:表 8-5 脱水机设备比较比较项目带式压滤机离心脱水机双膜片式压滤机原理利用滤带过滤,使固液分离利用离心沉降原理,使固液分离双隔膜高压压滤,使固液分离适用污泥类型不是含水率较高的化 学污泥和类似污泥大规模的污泥的浓缩 和脱水不是含水率较高的化 学污泥和类似污泥脱水泥饼含207、水率80%80%40%-70%药品消耗消耗大消耗大消耗小能耗消耗小消耗大消耗中清洗水消耗消耗很大消耗很小消耗小劳动强度全自动运行全自动运行全自动运行异臭味味大味很小味小环境比较差干净干净维修维护量故障率较高需经常维修更换耗品维护少,滤布更换容易运行噪音低低低滤饼洗涤效果无无良好设备投资一次投资较小一次投资大一次投资较大离心脱水机一般用于需处理污泥量较大的情况,一体化带式浓缩脱水机出泥含水率较高,不能满足环保部关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通 知的要求。通过以上分析看出,本项目采用双膜片式压滤机。4.2.3 污泥最终处置(1)污泥的填埋 污泥的填埋按其防止二次污染的措施又分为简单填埋和208、卫生填埋两种方式。 简单填埋是指在自然条件下,采用坑、塘以及洼地等自然填埋,不加覆土掩盖和防止污染措施的填埋方法。卫生填埋是指能对填埋气体和渗滤液进行控制的 科学填埋方式,其与传统填埋的根本区别主要在于卫生填埋过程中采取了底、侧 层防渗与废气回收处理,覆压实作业等措施,从而避免了目前采用的传统填埋方 式所造成的二次污染。卫生填埋设施及作业设备简单,一次性投资相对较小,但是其占地面积大, 运输距离远,场址不易选择,而且随着环保标准的日益严格,对填埋场的设计和 施工标准越来越高,其建场投资和填埋费用也相应提高。(3)污泥的焚烧 污泥的焚烧是最彻底的处理方法,可使污泥中的碳水化合物转变成CO2+H2209、O,同时在高温下杀灭病毒、细菌,在焚烧过程中所产生的热能可以得到 合理利用。该处理方法技术特点如下:1)污泥焚烧处理后,污泥中的病原体被彻底消灭,燃烧过程中产生的有毒 有害气体和烟尘经处理后达到标准排放,无害化程度高。2)污泥经焚烧后,减容量大,一般可减容 80%90%,可节约大量填埋场地。3)污泥焚烧所产生的高温烟气,其热能被废热锅炉吸收转变为蒸汽,用来 供热及发电,实现污泥处理的资源化。4)污泥焚烧厂占地面积小,尾气经净化处理后污染较小,场址选择较灵活。5)焚烧处理可全天候操作,不受天气影响。焚烧法可分为两类:一类是将脱水污泥直接送焚烧炉焚烧,另一类是将脱水 污泥先干化再焚烧。污泥焚烧要求210、污泥有较高的热值,因此污泥一般不进行消化 处理。第一类直接焚烧工艺可燃烧 75%80%含水率的污泥,为了保证污泥的稳 定燃烧并对污泥含水率的波动具有一定的适应性,一般都需掺入辅助燃料,采用 循环流化床焚烧炉最为理想。此类设备由于技术要求较高,国内厂家对此尚无把 握,因此目前只能选用国外设备。第二类干化焚烧联合工艺的关键在于干化。干 化所需热源由焚烧炉提供,干化设备国内尚无成熟设备,因此需采用国外设备, 关于焚烧炉,可以采用国产的循环流化床设备。无论是直接焚烧,还是干化后焚烧工艺在国外已有大量的工程实例,但所需 投资大,占用资金周期长,另外焚烧过程中产生的“二恶英”问题必须有很大投入 才能有效解211、决。(4)污泥农用 污泥中含有大量的氮、磷、钾及有机物质,是农作物生长必不可少的元素,除了具有一定肥效外,还具有“土壤改良剂”的作用。将污泥应用于致密结构的土 壤中,会使土壤膨松,改良土壤的持水性能。但是污泥中可能含有一些致癌物质 和重金属化合物,动物、植物长期接触后会造成慢性中毒,去除这些有害物质往 往需要很高的成本,处理成本无法和经济效益相平衡,因此尚未得到普遍的推广。 但是只要经环卫部门检测,各项指标达到农用污泥中污染物控制标准(GB4284-84)中的相应要求,就可以考虑综合开发利用污泥作为肥料。 经过比较,本工程污泥拟采取双膜片式压滤机进行减量化处理后,运往大风坝垃圾处理厂进行卫生填212、埋处理。4.3 污水消毒工艺消毒方法大体可分为两类:物理方法和化学方法。物理方法主要有加热、冷 冻、辐照、紫外线和微波消毒等方法。化学方法是利用各种化学药剂进行消毒, 常用的化学消毒药剂有多种氧化剂(氯、臭氧、碘高锰酸钾等)、某些重金属离 子(银、铜等)及阳离子型表面活性剂等。目前常用的消毒方式主要有液氯、臭氧、紫外线、二氧化氯,根据应用情况对上述消毒方式综合比较如下表:表 8-6 不同消毒剂的综合比较项目液氯臭氧紫外线二氧化氯消毒效果较好很好较好很好PH 的影响很大小,不等无小水中的溶解度高低无很高THMs 的形成极明显当溴存在时有无无水中的停留时间长短短长杀菌速度中等快快快等效条件所用的剂213、量较多较少少处理水量大较小中大使用范围广水量较小时悬浮物较少广原料易得易得操作安全性不安全不安全安全安全自动化程度一般较高较高高投 资低高较高低占地面积大大小小维护工作量较小大较大大运行费用低高低低维护费用低高高低对多种消毒工艺从投资、运行成本、操作运行及维护管理等方面进行详细比较,紫外消毒由于占地面积小、操作方便,特别适合悬浮物少的出水,随着出水 标准的提高,紫外消毒应用越来广泛。所以,综合考虑消毒工艺的技术、经济、 使用安全等因素,采用紫外线消毒。4.4 污水、污泥处理工艺流程本工程采用“预处理+A2/O生化+MBR+紫外消毒”的污水处理工艺,污泥采 用机械浓缩脱水一体机进行减量化处理后,214、泥饼外运处置。5 污水处理厂工程设计5.1工程设计参数5.1.1 设计污水量新建污水处理厂近期(2020 年底)处理规模为 75000 m3/d。 厂内构筑物按近期水量建设,厂内的建筑物按照近期建设,设备按照近期配置。粗格栅渠、提升泵站、细格栅渠、曝气沉砂池、膜格栅渠及构筑物之间的连 接管均以近期最大时污水量设计;提升泵站、紫外消毒渠、鼓风机房、污泥均质 池、污泥脱水机房、变配电室土建一次建成,设备一次安装;生化池及 MBR 池 近期设计 2 座,一座处理量为 50000m3/d,一座是 25000m3/d。近期设计平均流量:Qave=75000m3/d=3125m3/h近期设计最大流量:Qm215、ax=4062.5m3/h变化系数:Kz=1.305.1.2 设计进出水水质指标CODcrBOD5SSTNNH3-NTPpH粪大肠菌群数设计进水水质(mg/L)350140300403046.09.0设计出水水质(mg/L)501010155(8)0.56.09.0103 个/L* NH3-N指标在温度大于12时,执行5mg/L的排放标准;在温度小于12时,执行8mg/L的排放标准。5.2工艺设计5.2.1 主要构(建)筑物设计1、粗格栅主要功能:拦截污水中较大的悬浮物,防止水泵机组的堵塞。 结构类型:地下钢混直壁平行渠道几何尺寸:10.00m3.60m5.50m渠数:2 条设计参数:设计流量216、Qmax=4062.5m3/h渠道宽度B=1500mm主要设备:粗格栅机设备类型:回转式粗格栅除污机 设计参数:过栅流量 Qmax=2031.25m3/h过栅流速v=0.61.0m/s栅缝b=20mm 栅前水深h=1300mm 过栅损失h=200mm 电机功率N=1.5KW控制方式:根据栅前后液位差和设定时间控制清污和输送动作。 设备数量:2 台主要设备:栅渣输送机 设备类型:带式水平输送机 设计参数:带宽B=500mm水平长度L=5.5m电机功率N=0.9kW 控制方式:与粗格栅机联锁,或人工控制 设备数量:1 台主要设备:栅渣输送机设备类型:带式倾斜输送机设计参数:带宽B=500mm 水平217、长度L=10.5m 电机功率N=0.9kW控制方式:与粗格栅机联锁,或人工控制 设备数量:1 台 渠道闸门 设备类型:铸铁镶铜闸门 设计参数:闸门型号1000mm1000mm功率N=0.75KW 控制方式:配手电两用启闭机。 设备数量:4 套(粗格栅前后各 2 套)2、提升泵站主要功能:提升污水满足后续处理设施水力要求。 结构类型:地下钢混矩形结构 几何尺寸:15.00m12.00m7.40m池数:1 座设计参数:设计流量Qmax=4062.5m3/h集水容积V=450m3主要设备: 污水提升泵 设备类型:配带自耦装置的抗堵塞潜水排污泵 设备参数:流量Q=1400m3/h扬程H=15m功率N=218、75KW 控制方式:由可编程控制或人工控制。 设备数量:4 台(3 用 1 备,1 台变频) 电动葫芦设备参数:T=2t,H=15m,N=3.0+0.4KW。设备数量:1 套3、细格栅渠主要功能:进一步去除污水中细小悬浮物,降低生物处理负荷。 结构类型:地上高架钢混直壁平行渠道 几何尺寸:9.70m6.90m1.70m渠数:3 条设计参数:设计流量Qmax=4062.5m3/h渠道宽度B=1800mm主要设备:细格栅 设备类型:转鼓式格栅除污机 设计参数:过栅流量Qmax=1355m3/h过栅流速v=0.6m/s转鼓直径=1600mm 栅缝b=5mm 栅前水深h=830mm 过栅损失h=0.3219、mm 电机功率N=3.0KW设备数量:3 套 栅渣输送机 设备类型:无轴螺旋输送机 设计参数:叶片直径D=300mm水平长度L=11m电机功率N=2.2KW 控制方式:与细格栅机联动,或人工控制。 设备数量:1 套螺旋压榨机设备类型:螺旋压榨机设计参数:直径D=200mm电机功率N=1.5KW 控制方式:与细格栅机联动,或人工控制。 设备数量:1 套转鼓式细格栅清洗水泵 设备类型:立式离心泵 设备参数:流量Q=10m3/h扬程H=80m功率N=5.5KW 控制方式:由可编程控制水泵开启台数。 设备数量:2 台,1 用 1 备,变频。 渠道闸门 设备类型:叠梁闸设计参数: BH18001600m220、m设备数量:3 套4、曝气沉砂池主要功能:利用鼓风曝气使池内水流作旋流运动,使水中的砂粒和有机物分 开,去除粒径较大的无机砂粒,保证后续处理流程的正常运行,减少后续处理构 筑物发生沉积。同时设有浮渣槽去除污水中的浮渣和油类。结构类型:地上直壁钢混矩形结构 几何尺寸:14.80m5.90m3.40m池数:1 座分 2 格 单格设计参数:设计流量Qmax=2031.25m3/h停留时间 HRT=2.49min 水平流速 V=0.0992m/s 池 长 L=14.8m单格池宽B=2.80m主要设备:有效水深H=2.0m曝 气 量Q=0.2m3/m3 污水 桁车式吸砂机(配提砂泵 2 台)设备参数:池221、 净 宽B=5.4m 池深H=4.0m 驱动装置功率N=0.55KW 提砂装置功率N=2.2KW控制方式:由可编程控制或人工控制。 设备数量:1 套 砂水分离器设备参数:处 理 量Q=512L/S分 离 率P=98%功率N=0.37KW 控制方式:由可编程控制或人工控制。 设备数量:2 套(1 用 1 备)鼓风机 设备类型:罗茨鼓风机 设备参数:风量Q=6.8m3/min风压P=30KPa功率N=7.5KW 控制方式:由可编程控制或人工控制 设备数量:3 台,2 用 1 备,变频。手电动铸铁镶铜方闸门 设备参数:宽度B1000mm高度H1000mm功率N=1.1KW 控制方式:由可编程控制或人222、工控制 设备数量:2 套5、膜格栅渠主要功能:膜格栅的设置是为了保护膜系统,用以去除污水中的纤维状、毛 发类物质,以防膜丝被缠绕而造成损坏或膜污染。截留的栅渣随厂区的其它栅渣 一同处置。结构类型:地上高架钢混直壁平行渠道 几何尺寸:9.30m7.50m2.10m渠数:3 条设计参数:设计流量Qmax=4062.5m3/h渠道宽度B=2000mm主要设备: 膜格栅机 设备类型:转鼓式格栅除污机 设计参数:过栅流量Qmax=1355m3/h过栅流速v=0.5m/s栅缝b=1mm 栅前水深h=1.3mm 过栅损失h=0.6mm 电机功率N=2.2KW设备数量:3 套 栅渣输送机 设备类型:无轴螺旋输223、送机 设计参数:叶片直径D=300mm水平长度L=14m电机功率N=2.2KW 控制方式:与细格栅机联动,或人工控制。 设备数量:1 套螺旋压榨机 设备类型:螺旋压榨机设计参数:直径D=200mm电机功率N=1.5KW 控制方式:与细格栅机联动,或人工控制。 设备数量:1 套膜格栅清洗水泵 设备类型:高压柱塞泵 设备参数:流量Q=15L/min扬 程 H=1200m 功率N=5.5KW 控制方式:由可编程控制水泵开启台数。设备数量:2 台,1 用 1 备。 渠道闸门 设备类型:叠梁闸设计参数: BH23002300mm设备数量:3 套6、生化池 1主要功能:集厌氧、缺氧、好氧为一体,依次分为厌224、氧池、缺氧池、好氧池 三部分。利用生化池内各类微生物降解污水中的有机物、氮和磷。其中,MBR 池污泥回流至好氧池,好氧池内混合液回流至缺氧池,缺氧池内混合液回流至厌 氧池。结构类型:半地下钢混矩形结构 几何尺寸:74.00m49.00m7.00m 池数:1 座分 2 格单格设计参数:设计流量Qave=25000m3/d 混合液回流比150%300% 污泥回流比50%100%污泥负荷N0.08kgBOD/kgMLSSd污 泥 龄c15d有效容积V=21218m3总 容 积V=25382m3厌氧池设计参数:设计流量 Qmax=1395.8m3/h 停留时间HRTave=1.55h 停留时间 HRT225、min=1.16h 有效水深 H=6.10m 有效容积 V=1617.11m3 污泥浓度 MLSS=4000mg/L缺氧池设计参数:设计流量 Qmax=1395.8m3/h 停留时间HRTave=3.10h 停留时间 HRTmin=2.30h 有效水深 H=6.05m 有效容积 V=xx7.71m3 污泥浓度 MLSS=6000mg/L 溶解氧量 DO=0-1mg/L好氧池设计参数:设计流量 Qave=1041.7m3/h 停留时间 HRT=5.55h 有效水深H=6.00m 有效容积V=5784m3 污泥浓度MLSS=8000mg/L 溶解氧量DO=2-4mg/L溶解氧控制措施:由溶解氧测定226、仪测定好氧池中溶解氧量,通过控制曝气量、 混合液回流量等调节生化池中的溶解氧量。主要设备: 调节堰门 设备类型:直动式堰门 设计参数:通径尺寸2000mm500mm 控制方式:配套手动启闭机。 设备数量:4 套 立式双曲面潜水搅拌器(厌氧池)设备参数:直 径 D=2000mm 转 速 n=20-40rpm 功率 N=5.5KW控制方式:由可编程控制或人工控制。 设备数量:5 台,单池 2 台,1 台备用。 立式双曲面潜水搅拌器(缺氧池) 设备参数:直径D=2000mm转速n=20-40rpm功率N=5.5KW 控制方式:由可编程控制或人工控制。 设备数量:10 台,单池 4 台,2 台备用。 227、曝气设备 设备类型:微气泡高氧转移速率膜式曝气管 设备参数:长度L1.0m空气流量q=6-8m3/mh氧转移效率E=20% 控制方式:由溶解氧浓度控制曝气强度。 设备数量:单池 1191 根,共 2382 根 混合液回流泵 设备类型:内回流 PP 泵 设备参数:流量Q=580L/s扬程H=0.6m功率N=7.5KW回流比R=1.5-3.0 控制方式:由可编程控制或人工控制。 设备数量:3 台(变频控制,1 台仓库备用) 混合液回流泵 设备类型:内回流 PP 泵设备参数:流量Q=480L/s扬程H=0.6m功率N=7.5KW回流比R=1.5-3.0 控制方式:由可编程控制或人工控制。 设备数量:228、5 台(变频控制,1 台仓库备用) 渠道闸门 设备类型:插板式闸门 设计参数:闸门型号1500mm600mm 控制方式:配套手动启闭机。 设备数量:1 套7、生化池 2主要功能:集厌氧、缺氧、好氧为一体,依次分为厌氧池、缺氧池、好氧池 三部分。利用生化池内各类微生物降解污水中的有机物、氮和磷。其中,MBR 池污泥回流至好氧池,好氧池内混合液回流至缺氧池,缺氧池内混合液回流至厌 氧池。结构类型:半地下钢混矩形结构 几何尺寸:50.90m34.60m7.00m 池数:1 座分 2 格单格设计参数:设计流量Qave=12500m3/d 混合液回流比150%300% 污泥回流比50%100%污泥负荷N229、0.08kgBOD/kgMLSSd污 泥 龄 c15d 有效容积 V=11117m3 总 容 积V=12328m3厌氧池设计参数:设计流量Qmax=677.1m3/h停留时间HRTave=1.55h停留时间HRTmin=1.16h有效水深H=6.10m 有效容积V=785.4m3 污泥浓度MLSS=4000mg/L缺氧池设计参数:设计流量 Qmax=677.1m3/h 停留时间HRTave=3.10h 停留时间 HRTmin=2.30h 有效水深 H=6.05m 有效容积 V=1557.3m3 污泥浓度 MLSS=6000mg/L 溶解氧量 DO=0-1mg/L好氧池设计参数:设计流量 Qav230、e=520.8m3/h 停留时间 HRT=5.55h 有效水深H=6.00m 有效容积V=2865m3 污泥浓度MLSS=8000mg/L 溶解氧量DO=2-4mg/L溶解氧控制措施:由溶解氧测定仪测定好氧池中溶解氧量,通过控制曝气量、 混合液回流量等调节生化池中的溶解氧量。主要设备: 调节堰门 设备类型:直动式堰门 设计参数:通径尺寸1000mm500mm 控制方式:配套手动启闭机。 设备数量:4 套 立式双曲面潜水搅拌器(厌氧池)设备参数:直径D=1500mm转速n=20-40rpm功率N=2.2KW控制方式:由可编程控制或人工控制。设备数量:5 台,单池 2 台,1 台备用。 立式双曲面231、潜水搅拌器(缺氧池) 设备参数:直径D=1500mm转速n=20-40rpm功率N=2.2KW 控制方式:由可编程控制或人工控制。 设备数量:10 台,单池 4 台,2 台备用。 曝气设备 设备类型:微气泡高氧转移速率膜式曝气管 设备参数:长度L1.0m空气流量q=6-8m3/mh氧转移效率E=20% 控制方式:由溶解氧浓度控制曝气强度。 设备数量:单池 596 根,共 1192 根 混合液回流泵(缺氧池至厌氧池) 设备类型:内回流 PP 泵 设备参数:流量Q=380L/s扬程H=0.7m功率N=5.5KW回流比R=1.5-3.0 控制方式:由可编程控制或人工控制。 设备数量:3 台(变频控制232、,1 台仓库备用) 混合液回流泵 设备类型:内回流 PP 泵 设备参数:流量Q=580L/s扬程H=0.6m功率N=7.5KW回流比控制方式:由可编程控制或人工控制。设备数量:3 台(变频控制,1 台仓库备用) 渠道闸门 设备类型:插板式闸门 设计参数:闸门型号1500mm600mm 控制方式:配套手动启闭机。 设备数量:1 套8、MBR 反应池 1主要功能:在某种外加推动力的作用下,利用生物膜或合成膜的分离透过性, 截流吸附水中的悬浮物、溶解性有机物等污染物质,可以利用不同特性或结构的 膜,使不同大小的微粒或分子从污水中“渗透”出来,从而达到净化污水的目的。结构类型:半地下式钢砼结构 几何尺233、寸:膜池(含配水渠):39.724.5m(1 座,膜池共分 8 格)回流渠:17.52.0m(2 座,) 清洗池:24.54.5m(1 座,内部共分 4 格) 膜池上方吊车支撑架:44.624.5m,高 8.5m,1 座,钢结构设计参数:设计流量Qmax=2708.33m3/h有效水深H=3.6m 停留时间HRTmin=1.06h 膜池污泥回流比:500%膜池系列数:8 列,每系列可单独运行 每系列膜箱数:7 组,并预留 2 个空位 膜吹扫风量:25771.2Nm3/h,气水比:12.37:1主要设备:膜组器设备参数:平均产水量 893m3/d组,PVDF 中空纤维带衬膜 设备数量:56 组 234、混合液回流泵设备类型:内回流 PP 泵设备参数:流量Q=580L/s扬程H=0.9m功率N=11.0KW回流比R=5.0 控制方式:由可编程控制或人工控制。 设备数量:8 台(变频控制,2 台仓库备用)手电动铸铁镶铜方闸门 设备类型:铸铁镶铜闸门 设计参数:闸门型号1000mm1000mmH=4.7m功率N=0.75KW 控制方式:配手电两用启闭机。 设备数量:8 套手电动调节堰门 设备类型:铸铁镶铜闸门 设计参数:闸门型号2000mm500mm功率N=0.75KW 控制方式:配手电两用启闭机。 设备数量:8 套手电动铸铁镶铜方闸门 设备类型:铸铁镶铜闸门 设计参数:闸门型号1000mm100235、0mmH=4.2m功率N=0.75KW 控制方式:配手电两用启闭机。 设备数量:1 套手电动铸铁镶铜方闸门 设备类型:铸铁镶铜闸门设计参数:闸门型号1000mm1000mmH=6.2m功 率 N=1.1KW 控制方式:配手电两用启闭机。 设备数量:1 套电动单梁起重机 设备参数:T=5.0t,H=18m,N=1.52+7.5+0.8KW。 设备数量:2 套9、MBR 反应池 2主要功能:在某种外加推动力的作用下,利用生物膜或合成膜的分离透过性, 截流吸附水中的悬浮物、溶解性有机物等污染物质,可以利用不同特性或结构的 膜,使不同大小的微粒或分子从污水中“渗透”出来,从而达到净化污水的目的。结构类236、型:半地下式钢砼结构 几何尺寸:膜池(含配水渠):24.920.0m(1 座,膜池共分 4 格)回流渠:26.73.0m(2 座,) 清洗池:17.06.5m(1 座,内部共分 3 格) 膜池上方吊车支撑架:34.624.5m,高 8.5m,1 座,钢结构设计参数:设计流量Qmax=1354.17m3/h有效水深H=3.6m 停留时间HRTmin=1.06h 膜池污泥回流比:500%膜池系列数:4 列,每系列可单独运行 每系列膜箱数:7 组,并预留 1 个空位 膜吹扫风量:12885.6Nm3/h,气水比:12.37:1主要设备:膜组器设备参数:平均产水量 893m3/d组,PVDF 中空纤维237、带衬膜 设备数量:28 组 混合液回流泵设备类型:内回流 PP 泵 设备参数:流量Q=580L/s扬程H=0.9m功率N=11.0KW回流比R=5.0 控制方式:由可编程控制或人工控制。 设备数量:4 台(变频控制,1 台仓库备用)手电动铸铁镶铜方闸门 设备类型:铸铁镶铜闸门 设计参数:闸门型号1000mm1000mmH=4.7m功率N=0.75KW 控制方式:配手电两用启闭机。 设备数量:4 套手电动调节堰门 设备类型:铸铁镶铜闸门 设计参数:闸门型号2000mm500mm功率N=0.75KW 控制方式:配手电两用启闭机。 设备数量:4 套手电动铸铁镶铜方闸门 设备类型:铸铁镶铜闸门 设计参238、数:闸门型号1000mm1000mmH=4.2m功率N=0.75KW 控制方式:配手电两用启闭机。 设备数量:1 套手电动铸铁镶铜方闸门设备类型:铸铁镶铜闸门设计参数:闸门型号1000mm1000mmH=6.2m功 率 N=1.1KW 控制方式:配手电两用启闭机。 设备数量:1 套电动单梁起重机 设备参数:T=5.0t,H=18m,N=1.52+7.5+0.8KW。 设备数量:2 套10、紫外消毒池主要功能:紫外消毒,使出水达标排放。 结构类型:半地下钢混结构 设计参数:设计水量Qmax=4062.5m3/h几何尺寸BL=22.006.602.40m渠深h=2.40m主要设备: 紫外消毒系统设239、备参数:处 理 量Q=75000m3/d变化系数Kz=1.30设备数量:1 套紫外线消毒板块:12 个紫外模块,每个模块 8 支灯管及附件 灯管功率:xxW主要设备: 回用水泵 设备类型:配带自耦装置的抗堵塞潜水排污泵 设备参数:流量Q=35m3/h扬程H=10m功率N=2.2KW控制方式:由可编程控制或人工控制。设备数量:2 台(1 用 1 备)11、巴氏计量槽主要功能:测量出水流量。 结构类型:半地下钢混结构 几何尺寸:21.72m2.200m1.74m 池数:1 座设计参数:设计流量Qmax=4062.5m3/h变化系数Kz=1.3012、污泥均质池主要功能:储存剩余污泥作为污泥脱水机房240、储泥池,内设搅拌器,以获得均 匀的污泥浓度,确保脱水机的正常运行。结构类型:半地上钢混矩形结构 几何尺寸:17.00m5.00m4.00m 池 数:1 座生化剩余污泥量:干污泥总量W=7800KgDs/d 湿污泥量V=4766m3/h 污泥含水率 P=99.2%单格设计参数:有效水深H= 3.2m有效容积V=272m3主要设备: 可提升式中速潜水搅拌器 设备参数:功率N1.1KW控制方式:由可编程控制或人工控制。 设备数量:6 台5.2.2 附属建筑物设计1、污泥脱水机房主要功能:对剩余污泥进行脱水并装卸外运。 结构类型:框架结构单层厂房设计参数:脱水机房面积尺寸LB =45.62m16.00241、m5.70m污泥堆棚面积尺寸LB =8.12m16.00m5.70m设置 3 台双膜片式压滤机、配套投配系统及加药装置。主要设备:污泥脱水机 设备类型:双膜片式压滤机 设备数量:3 套设备参数:干污泥量W=7800KgDs/d 湿污泥量V=4766m3/h 进泥含水率99.2% 进泥含水率198% 出泥含水率 260%容量 V=2500L 过 滤面 积 S=121m2 主机总功率N=30.1KW控制方式:由可编程控制或人工控制。 设备数量:3 套主要设备:污泥投配泵 设备类型:低压偏心螺杆泵 设备参数:流量Q=60m3/h扬程H=60m功率N=15KW 设备数量:3 台,互为备用,与脱水机配套242、 控制方式:可编程控制或人工控制主要设备:污泥投配泵设备类型:高压偏心螺杆泵 设备参数:流量Q=30m3/h扬程H=120m功率N=30KW 设备数量:3 台,互为备用,与脱水机配套 控制方式:可编程控制或人工控制主要设备:加药系统 絮凝剂(PAM)的投加量约为干污泥重的 3 设备类型:一体化加药装置设备参数:投 药 量Q=2-10kg/h功率N=4.5KW 设备数量:2 套 控制方式:可编程控制或人工控制设备类型:配套加药计量泵 4 台,Q=0.43.0m3/h,H=32m,N=1.5KW,与 脱水机配套 PAC 加药装置 设备类型:溶药池和储药池 设备参数:溶药池尺寸1.50m1.50m1243、.50m搅拌机功率N=0.75KW储药池尺寸2.90m2.90m1.50m 搅拌机功率N=3.0KW 控制方式:可编程控制或人工控制 设备数量:搅拌机各 2 套主要设备:空压机 设备类型:移动式空压机设备参数:流量Q=0.12m3/min压力P=0.8MPa功率N=0.75KW设备数量:2 台控制方式:可编程控制或人工控制主要设备:清洗水泵 设备类型:离心泵设备参数:流量Q=30m3/h扬程H=60m功率N=15KW 设备数量:2 台(1 用 1 备) 控制方式:可编程控制或人工控制 化学除磷系统(作为备用,如果出水水质中总磷含量不达标启用该设备, 投加位置应设在好氧池内末端,根据相关规范的要244、求投加量可取 20-55mg/L。)设备类型:化学除磷溶药装置 设备参数:容量Q=0.9m3搅拌功率N0.37KW设备数量:1 台 化学除磷加药泵设备参数:流量Q=0-200L/h扬程H=25m功率N0.37KW设备数量:2 台(1 用 1 备)主要设备:污泥输送机 设备类型:水平螺旋输送机 设备参数:机长L=10m功率N=3kW 设备数量:1 套 控制方式:可编程控制或人工控制 设备类型:倾斜螺旋输送机 设备参数:机长L=5m功率N=3KW倾角30设备数量:2 套 控制方式:可编程控制或人工控制2、鼓风机房主要功能:为好氧池提供氧源,供给膜反应池吹扫气源。 结构类型:地上框架结构单层厂房 几245、何尺寸:60.24m12.72m6.80m座数:1 座 主要设备: 离心鼓风机(好氧池用鼓风机) 设备参数:风量Q=140m3/min风压P=68.6KPa功率N=250KW 控制方式:由可编程控制或人工控制。 设备数量:4 台,3 用 1 备离心鼓风机(膜反应池用鼓风机) 设备参数:风量Q=160m3/min风压P=45KPa功率N=220KW 控制方式:由可编程控制或人工控制。 设备数量:6 台,4 用 2 备 电动单梁起重机 设备参数:T=5t,H=6m,N=7.5+0.8KW。 设备数量:1 套3、MBR 膜池设备间 1几何尺寸:泵安装池 44.6m6.72m2.30m,地下钢砼结构M246、BR 膜设备间 44.6m12.0m6.0m,地上钢结构 座数:1 座产水泵设备类型:配带自耦装置的抗堵塞潜水排污泵 设备参数:流量Q=300m3/h扬程H=10m功率N=15KW 控制方式:由可编程控制水泵开启台数。 设备数量:10 台,变频CIP 泵 设备类型:配带自耦装置的抗堵塞潜水排污泵 设备参数:流量Q=100m3/h扬程H=15m功率N=7.5KW 控制方式:由可编程控制水泵开启台数。 设备数量:2 台,1 用 1 备,变频。液环真空泵 设备类型:配带自耦装置的抗堵塞潜水排污泵 设备参数:流量Q=165m3/h真 空 度84%功率N=4.0KW设备数量:2 台,1 用 1 备,变频247、。真空罐设备参数:V=1m3, 8002400mm设备数量:1 台气水分离罐设备参数:V=0.12m3, 500780mm设备数量:1 台空压机设备参数:排 气 量Q=1.0m3/min排气压力0.85MPa功率N=7.5KW设备数量:2 台,1 用 1 备。 CIP 加药系统 设备数量:1 套。 NaClO 加药计量泵 设备参数:流量Q=1200L/h扬程H=35m功率N=0.75KW设备数量:4 台柠檬酸加药计量泵设备参数:流量Q=1200L/h扬程H=35m功率N=0.75KW设备数量:4 台 电动葫芦 设备参数:T=2t,H=6.8m,N=3.0+0.4KW。 设备数量:1 套剩余污泥248、泵 设备类型:配带自耦装置的抗堵塞潜水排污泵 设备参数:流量Q=25m3/h扬程H=20m功率N=4KW 控制方式:根据泥位,由可编程控制水泵开启台数。 设备数量:4 台4、MBR 膜池设备间 2几何尺寸:泵安装池 23.4m6.72m2.30m,地下钢砼结构MBR 膜设备间 23.4m11.5m6.0m,地上钢结构 座数:1 座产水泵设备类型:配带自耦装置的抗堵塞潜水排污泵 设备参数:流量Q=300m3/h扬程H=10m功率N=15KW 控制方式:由可编程控制水泵开启台数。 设备数量:5 台,变频CIP 泵 设备类型:配带自耦装置的抗堵塞潜水排污泵 设备参数:流量Q=100m3/h扬程H=1249、5m功率N=7.5KW 控制方式:由可编程控制水泵开启台数。 设备数量:2 台,1 用 1 备,变频。液环真空泵 设备类型:配带自耦装置的抗堵塞潜水排污泵 设备参数:流量Q=85m3/h真 空 度84%功率N=2.2KW设备数量:2 台,1 用 1 备,变频。真空罐设备参数:V=1m3, 8002400mm设备数量:1 台气水分离罐设备参数:V=0.12m3, 500780mm设备数量:1 台空压机设备参数:排 气 量Q=1.0m3/min排气压力0.85MPa功率N=7.5KW设备数量:2 台,1 用 1 备。 CIP 加药系统 设备数量:1 套。 NaClO 加药计量泵 设备参数:流量Q=250、1200L/h扬程H=35m功率N=0.75KW设备数量:2 台柠檬酸加药计量泵设备参数:流量Q=1200L/h扬程H=35m功率N=0.75KW设备数量:2 台 电动葫芦 设备参数:T=2t,H=6.8m,N=3.0+0.4KW。 设备数量:1 套剩余污泥泵 设备类型:配带自耦装置的抗堵塞潜水排污泵 设备参数:流量Q=25m3/h扬程H=20m功率N=4KW 控制方式:根据泥位,由可编程控制水泵开启台数。 设备数量:2 台5、变配电室主要功能:电压变化和配电。 结构类型:地上式砖混结构 几何尺寸:21.00m13.24m6.80m数量:1 座6、办公楼主要功能:集办公、会议、化验等于一体。 251、结构类型:地上式砖混结构,地上二层 几何尺寸:29.94m13.14m9.05m数量:1 座7、传达室结构类型:地上式砖混结构 几何尺寸:S=30.56m2,h=3.60m 数量:1 座8、出水在线监测室 结构类型:地上式砖混结构简易 几何尺寸:5.00m4.00m4.50m 数量:1 座 主要设备:见自控仪表设备5.3污水处理厂总图设计5.3.1 总平面布置 一、布置原则1、按照功能不同,分区布置,生产管理建筑物和生活设施集中布置,与污水、污泥处理构筑物保持一定距离,并用绿化带隔开。2、污水、污泥处理构筑物尽可能分别集中布置。处理构筑物间布置紧凑、 合理,并满足各构筑物的施工、设备安装和埋设252、各类管道以及养护管理的要求。3、工艺流程顺捷、简洁、合理,力求布局紧凑、管线短捷、交叉少。4、变配电间布置靠近用电负荷中心。5、厂内道路规整,考虑人流、消防及车行要求,布置主次道路,符合防火、防噪、防洪排涝、安全卫生等规程规范的要求。6、厂区设置通往各处理构筑物和建筑物的必要通道,设置事故排放管及超 越管,各构筑物均可重力放空。7、按照建成花园式处理厂的要求,充分绿化,美化环境。二、平面布局xx市污水处理厂二期工程厂区建设用地总面积 35.46 亩。为节约征地,便 于交通,厂区布置在满足工艺流程畅顺、布置规整的前提下,同时综合考虑厂区 布置、交通组织、主导风向等诸多因素,对厂区建、构筑物进行合253、理布置。整个厂区基本上按功能划分为厂前区、预处理区、污水处理区、污泥处理区。 各区之间以道路、绿化分隔,可自成一体。厂前区:位于厂区东部,主要包括办公、化验、中心调度、倒班宿舍等功能 为主的办公楼、传达室,靠近厂区的主出入口。主出入口主要解决行政人流和参 观人流。厂前区与污水处理区用绿化带或灌木丛隔开,以用来隔音和除臭。污水预处理区:位于厂前区西南边,便于厂外进水管道的接入。由西向东依 次为粗格栅及提升泵站、细格栅及曝气沉砂池、膜格栅。污泥处理区:位于厂区西北部,包括污泥均质池、污泥脱水机房和污泥堆棚。 污泥脱水机房和污泥堆棚靠近道路,同时设有专门运输污泥的辅门,便于泥和渣 的运输。污水处理区254、:厂区主体部分,厂区中间部分主要布置生化池及 MBR 反应池, 从西至东为 MBR 池 2、生化池 2、生化池 1、MBR 池 1、紫外消毒池、巴氏计 量槽,各构筑物之间布置紧凑,污水管路简短通畅。鼓风机房位于厂区北部,生化池北面,便于空气管接入;变配电室靠近主要 用电构筑物。整个厂区的建构筑物根据生产类别及民用建筑的耐火等级分类,严格按照建筑设计防火规范(GB50016-2006)中的有关规定执行。三、厂区道路1. 通道设计 污水处理厂的工程设计中,在考虑工艺流程(水流)的情况下,还应考虑到人流、物流,人流包括巡视通道和参观通道的组织设计,物流包括材料的运输和污泥外运的组织设计。(1)巡视通255、道(人流之一) 污水处理厂内工艺运转和设备运转经联动调试正常运转后,设备正常运转信号传至中央控制室,但操作人员仍需每天巡视,检查设备的运转情况,由于本工 程规模较大,厂区占地也较大,因此,在设计中考虑巡视通道的顺畅,水池楼梯 布置的合理。(2)参观通道(人流之二) 本工程建成后,将成为城市环境保护的教育基地,参观学习的人流较多,设计中考虑“以人为本,以安全为本”设置宽敞的参观通道,既能了解整个处理过程, 又能远离危险地段,并设置醒目标志,提醒注意。(3)污泥和材料的运输 城市污水处理厂的污泥经处理后仍将外运,为避免污染环境,保持厂内清洁,在厂区北侧设专门通道供污泥外运,并在厂区北侧围墙布置一扇256、大门,和厂外规 划道路相接,作为污泥及材料的专用运输出入口。2. 道路布置 道路基本上为环形布置,由道路来分割各区。厂区主道路采用混凝土路面。主干道宽 6.0 米,次干道宽 4.0 米,车行道标准转弯半径 9.0 米,满足了厂区生 产运输和消防要求。四、总图主要技术经济指标表 9-2总图主要技术经济指标表序号指标名称单 位指 标1厂区占地面积m2236372建构筑物占地面积m2114773道路、广场面积m285424绿化面积m236185总建筑面积m2118606建筑系数%50.27绿化系数%15.35.3.2 高程设计一、设计原则1. 污水厂竖向设计原则上拟充分利用原有地形,保证排水通畅、降257、低能耗 及土方平衡;2. 确保污水一次提升后在各构筑物之间能重力自流排放;3. 简洁、流畅,使各构筑物之间联系管道最短;4. 根据受纳水体水位确定各构筑物水位标高;5. 一次建设,场地高程布置、运输线路等方面进行统一协调。二、厂地标高根据水利部门意见,污水处理厂位置的 50 年一遇防洪水位标高为 1884.16m, 考虑防洪要求,本工程厂区标高定为 1884. 50m。三、土方平衡1、计算步骤(1)根据污水厂范围,每间隔 20m 确定一个平面坐标;(2)根据地形图上表示的等高线及平面坐标点位置,确定该点的高程;(3)按工程范围,获得多个高程数据;(4)将这些数据输入 Microsoft Exc258、el 中,汇出三维曲面;(5)根据构筑物工艺设计条件,计算挖土方量和填土方量;(6)适当调整构筑物高程数值,使土方工程量最省,同时满足工艺设计要求。2、结果污水厂厂区地坪标高平整为 1884.50m,填方量约为 110000 立方米,所需土 方外运。5.3.3 公共工程厂区公共工程包括给水、排水、绿化、消防等工程。一、厂区给水工程本厂用水包括以下几方面:1. 办公生活用水;2. 生产用水(包括污泥处理设备冲洗水、道路及构筑物冲洗水、绿化用水 等);3. 消防用水; 在上述用水类型中,生产用水对水质要求不高,可以利用污水处理后的尾水。 厂内办公生活用水、消防用水由城市给水管提供。经计算:厂内生活259、给水用水量约为 7.26m3/d。根据用水量需要,自污水厂外引入 DN100 给水管,厂内采 用 DN100 管道布置,根据污水厂平面布置中所确定的用水点位置,将给水管按 环状和树枝状相结合的方式布置。二、厂区消防设计厂区内部分构(建)筑物的耐火等级、防火间距、消防给水、采暖通风、空 调及电力设备的选型和保护等级均按建筑设计防火规范(GB50016-2006)有 关条款执行。污水厂同一时间内的火灾次数按 1 次计,一次灭火用水量为25L/s,所以 DN100 给水管满足消防用水量的要求。1. 厂区消防采用自来水,厂区设室外消火栓;2. 变配电室、鼓风机房、污泥脱水间内设干粉灭火器。调度楼内配有260、干粉 灭火器。3. 厂区主干道宽度为 6m,沿厂区四周和中心构筑物间布置,构成主干道网, 以满足消防车辆行驶的要求。4. 电气设备采用防爆开关。三、厂区排水工程1. 厂区污水收集 生活污水包括浴室、厕所排水,生产废水包括冲洗水(污泥脱水间)、构筑物上清液及放空水,污水由厂区排水管道收集后进入粗格栅渠内。2.厂区雨水排放 厂区内雨水采用管道排放系统,雨水经管道自流排入厂区南侧的xx河。四、厂区绿化设计污水处理厂作为一项环境工程,有必要在自身的环境上对自然有所贡献。植树绿化,是现代城市的重要环境设施。整个厂区将花草、花坛、小径有机 组合,在确保出水达标的前提下,为职工提供一个优美的工作场所;另外,261、厂前 区与生产区以高大的绿带加以分隔,既有观赏作用,也有厂区的隔离带。亦可考 虑用地以绿化覆盖,组成厂区大花园。为进一步美化厂区环境,在水厂内构筑物 上也考虑作一些细部处理。如在构筑物池壁上作立休绿化及壁面处理。绿化的设 计原则为创造清洁、卫生、美观的厂区绿化环境。5.4建筑工程设计5.4.1 建筑设计目标依据工艺流程和厂区内外环境的要求,整体建筑设计的目标是将建筑物、构 筑物、道路广场、园林绿化有机结合,总平面上保证工艺布置流程顺畅、厂区各 功能交通流线闭合不冲突,实现厂区生产区与管理区之间不相干扰又互相配合。 在单体设计上力求厂区内建筑风格统一协调、简洁明快,体现污水处理厂追求的 绿色环保262、观。5.4.2 工程建筑风格按点面结合的设计原则确立简洁、明快、现代的厂区建筑风格,设计重点突 出厂前区建筑,使厂前区的建筑成为厂区大环境的主要建筑表现所在,并奠定整 个厂区的总体建筑风格。其他附属性建筑物吸收了厂前区建筑风格的细部设计手 法,以突出整体建筑风格的连续性,符合xx白族少数民族的建筑风格。(1)厂前区主要建筑物综合楼的建筑设计介绍如下: 综合考虑厂区分布、交通组织、主导风向以及厂区外部环境等诸多因素,厂前区设于厂区的东南部,靠近厂区的主出入口,主出入口主要解决行政人流和参观人流。 结合本污水处理厂的规模,厂前区设办公、化验、中心调度、倒班宿舍等功能为主的调度控制楼、传达室等附属建263、筑。在出入口设中心绿化和厂前区广场,以满足交通和环境景观等方面的要求。(2)生产区建筑介绍如下: 本区建筑包括污泥脱水机房及污泥堆棚、鼓风机房、变配电室等。 在满足工艺要求的前提下,本区建筑风格力求与厂前区协调统一。在外观材料上,保持建筑物的一致性,在内部空间结构上,坚持矩形空间的灵活分隔和组织,立面设计注重厂前区建筑构件的简化提炼。另外,工业建筑的周边结合园林 式绿化,使整个生产区具有美感,并减少了环境的污染。5.4.3 装修标准外装修:厂前区主要建筑均为浅色外墙涂料。门窗均为塑钢门窗,生产区建 筑与厂前区建筑统一。内装修:厂前区调度控制楼、会议室、控制室等部分为高级装修标准,内墙 为乳胶漆264、,部分做壁布和软包等。木墙裙、铝扣板及铝合金吊顶、xx石及美术 水磨石地面。总控制室机房为防滑、防静电地板。其他建筑为中级装修标准,内 墙及顶棚为乳胶漆,铺地砖地面。所有砖混结构房屋外墙均为烧结煤矸石实心砖 墙。屋面为不上人屋面柔性防水。外窗采用塑钢窗。所有砖混结构房屋外墙均为烧结煤矸石砖砖墙。屋面为不上人屋面柔性防 水。外窗采用塑钢窗。框架结构墙体材料选用烧结煤矸石砖和加气混凝土砌块, 外墙屋面保温材料选用聚苯保温板;外窗采用塑钢窗。5.5结构工程设计5.5.1 结构设计原则1、结构设计原则(1)结构设计应满足工艺设计要求,遵循结构坚固、耐久、受力合理、施工 方便、造价适当为原则进行。(2)265、结构设计应根据所处位置的工程地质条件、水文地质条件、周围环境条 件及构筑物大小、埋深,选择适当的结构形式和施工方法。(3)结构设计应遵循有关设计规范和设计标准,按照结构实际受荷过程,分施工阶段、使用阶段最不利荷载组合对结构进行承载力极限状态和正常使用极限 状态的承载力、稳定、变形、抗裂及裂缝宽度等方面的计算和验算。构筑物应符 合强度、刚度、稳定性、抗浮和裂缝允许开展宽度的要求。2、 结构设计标准建筑结构可靠度设计统一标准GB 50068-2001建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006 版)混凝土结构设计规范GB50010-2010建筑抗震设计规范GB50011-2010水工混凝土结266、构设计规范DL/T5057-1996构筑物抗震设计规范GB50191-93给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069-2002混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002建筑桩基技术规范JGJ94-2008砌体结构设计规范GB50003-2001建筑地基基础设计规范GB50007-2002建筑地基处理技术规范JGJ79-2002室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范(GB50032-2003)给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程(CECS138-2002)混凝土结构耐久性设计规范(GBT 50476-2008)工业建筑防腐蚀设计规范(GB 50046-2008)3、结构设计年限根267、据建筑结构可靠度设计统一标准(GB 50068-2001),本工程设计使 用年限为 50 年。4、构筑物安全等级根据混凝土结构设计规范(GB 50010-2010)本工程所有建筑物安全等 级为二级,结构重要性系数 r0=1.0。5、结构荷载标准结构荷载根据建筑结构荷载规范(GB 50009-2001(2006 版)及相关专业提供的条件。6、结构沉降控制标准 根据混凝土水池软弱地基处理设计规范CECS86:96;水池地基最大沉降降140mm。7、结构裂缝控制标准与污水接触面池壁裂缝按不大于 0.2mm 控制,与外部环境接触及与清水接 触面裂缝控制按不大于 0.25mm 控制。8、构筑物稳定性设计268、(1)地下构筑物抗浮安全系数 k整体抗浮:k1.05(2)稳定安全系数 k 圆弧滑动安全系数 k1.30 有防洪要求的构筑物按有关防洪要求执行。(3)支挡结构稳定安全系数 k1)抗滑移:ka1.302)抗倾覆:ka1.609、构筑物抗渗设计 控制钢筋混凝土污水贮液池、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 21(m2/d)。5.5.2 耐久性设计本工程设计使用年限为 50 年,建筑物和构筑物环境类别为二 a 或二 b 类,。 结构混凝土耐久性的基本要求,如最大氯离子含量、最大碱含量(当骨料具有碱 活性时)等均应符合混凝土结构设计规范第 3.5.3 的有关规定;最外层269、钢筋的 混凝土最小保护层厚度应符合给水排水工程构筑物结构设计规定第 6.1.3 条 的规定。5.5.3 构筑物安全等级根据混凝土结构设计规范(GB 50010-2010)本工程所有建筑物安全等级为二级,结构重要性系数 r0=1.0。本工程抗震设防烈度为 8 度,设计基本地震加速度值为 0.20g,设计地震分组为第二组。5.5.4 荷载情况(1)风载:基本风压 0.65kPa(2)雪载:基本雪压 0kPa(3)屋面均布荷载1)不上人屋面:0.7kN/m22)上人屋面:2.0kN/m2(4)挑出阳台均布活荷载 3.5kN/m2(5)控制室、配电室均布活荷载 5.0kN/m2(6)施工、检修、汽车、270、吊车、设备等荷载按实际情况采用(7)吊车动力系数 1.10(8)栏杆水平向活荷载标准值 1.0kN/m5.5.5 建筑物和构筑物结构材料1、水泥:采用普通硅酸盐水泥,强度等级不低于42.5。2、混凝土:一般建筑物混凝土等级为C30;防水、贮水构筑物为C30,抗渗 等级为S6;垫层为C15素混凝土。部分构筑物及后浇带混凝土中加入具有微膨胀 及抗渗作用的外加剂。3、钢筋:(1)直径d10为HPB300级钢筋,fy=270Mpa(2)直径d12为HRB335(HRB400)级钢筋,fy=300Mpa(360Mp)(3)预埋铁采用Q235钢。4、砌体材料: 砖混结构建筑物室内地面以下采用Mu10烧结煤271、矸石实心砖,M7.5水泥砂浆砌筑。室内地面以上采用Mu10烧结煤矸石实心砖,M7.5混合砂浆砌筑。 框架结构建筑物室内地面以下采用Mu10烧结煤矸石实心砖,M7.5水泥砂浆砌筑。室内地面以上采用Mu10加气混凝土砌块,Mb7.5混合砂浆砌筑。5.5.6 抗渗防裂1. 结构措施: 水池均采用现浇抗渗砼。砼中掺加抗裂防渗外加剂,用以补偿砼的收缩,避免砼温度、干缩引起的开裂,同时提高砼的密实度和抗渗性能,以自防水为主。 对于大型水池,由于砼量较大,要求连续浇注,尽量少设或不设施工缝。2. 伸缩缝的设置: 本工程构筑物平面尺寸大于20m时均需设温度缝,考虑外加剂,伸缩缝间距控制在20m之内。温度缝分为272、以下两种:完全缝:即在结构上完全分开,缝宽30mm,中间埋设橡胶止水带,并用 聚硫密封膏封嵌。膨胀带又称后浇带:是一种只在施工期间存在的缝,砼断开,钢筋不断开, 释放砼施工期间水化热引起的收缩裂缝。5.6供配电工程设计5.6.1 设计依据 本工程电气设计依据以下设计规范及相关资料:供配电系统设计规范(GB50052-2009)10kV 及以下变电所设计规范(GB50053-94)低压配电设计规范(GB50054-2011)电力工程电缆设计规范(GB50217-2007)电力装置的继电保护和自动装置设计规范 (GB50062-2008)建筑照明设计标准(GB50034-2004)建筑物防雷设计规273、范(GB50057-2010)与本设计相关的其它设计规范、标准工艺专业提供的设备表、工艺流程图及平面布置图甲方提供的相关资料5.6.2 设计范围 电气工程设计主要包括以下几个方面: (1) 10/0.4kV 变配电室设计;(2) 本工程低压供配电设计;(3) 建筑物室内照明,厂区道路照明及室外各构筑物的照明设计;(4) 防雷与电气系统接地设计;(5) 电缆敷设设计;5.6.3 电源电压 本工程属于城市污水处理工程,如果停电,会造成污水供氧中断,使微生物不能成活,停电时间过长微生物就会缺氧窒息死亡,这就需要相当长的时间,重 新培养微生物,在这段时间里未经处理的污水排出就会造成污染, 因此确定用 274、电负荷属于二级负荷, 要求双电源供电。根据污水处理工程需要,确定本工程的供电按二类负荷设计,需要两路独立 电源供电,一用一备,厂区供电电源电压等级拟定为 10kV,全厂用电设备均为 低压负荷,用电电压等级为 380/220V。5.6.4 负荷计算污水厂全厂总安装容量为 3870.75kW,工作负荷 3026.28kW,自然功率因数 为 0.78,经无功补偿后,有功功率为 2053.90kW,视在功率为 2195.26kVA。5.6.5 供配电系统根据负荷计算结果及用电性质,污水厂新建 10KV 变配电室 1 处,10KV 配 电系统采用单母线分段接线。10kV 变配电室拟设 1600kVA、1275、0/0.4kV 干式变压器两台,互为备用。正常 工作时,两台变压器同时工作,联络断路器分闸运行;当其中 1 台变压器出现故 障时,由另外一台变压器单独供电,联络断路器合闸运行。联络柜与两路电源受 电柜开关间加三取二电气及机械联锁。根据工艺流程与平面布局,变配电室与鼓风机房合建,污水厂拟设马达控制 中心四个,分别位于变配电室与鼓风机房(MCC1)、脱水机房(MCC2)、MBR 膜池设备间 1(MCC3), MBR 膜池设备间 2(MCC4).马达控制中心 MCC1 主 要负责鼓风机房本体设备、粗格栅提升泵站、细格栅曝气沉砂池及其他辅助建筑物的供电及控制,马达控制中心 MCC2 主要负责脱水机房本276、体及污泥均质池设备的供电及控制,马达控制中心 MCC3 主要负责生化池 1、MBR 反应池 1 及 MBR 膜池设备间 1 设备的供电及控制, 达控制中心 MCC4 主要负责生化池 2、 MBR 反应池 2 及 MBR 膜池设备间 2 设备的供电及控制;本设计主要采用放 射式供电方式为设备供电。5.6.6 主要设备选型厂区 10KV 高压开关柜采用 KYN28-12 型铠装中置式开关柜,开关采用真空 断路器,配专用操作机构。10KV 开关柜采用直流操作,操作电压为直流 220V, 操作电源取自直流屏。高压配电系统合闸及控制电源,选用 40Ah/220V 型双充电机(双路交流电 源供电)铅酸免维277、护蓄电池直流电源屏。变压器选用两台 SCB10-1600/10/0.4kV 低噪声节能型环氧树脂真空浇注干式 电力变压器,接线组别 D.Yn11。变电所低压配电室低压开关柜选用 MNS 抽屉式配电柜,柜内所用低压开关、 接触器、热继电器、中间继电器等元器件均选用合格产品。MCC 低压开关柜主要选用 GGD 式固定式开关柜,柜内所用低压开关、接 触器、电机保护器、中间继电器等元件选用合格产品。室内配电柜、箱外壳防护等级为 IP4X,室外为 IP65。5.6.7 计量及功率因数补偿本工程电能计量采用高供高计,在 10KV 配电系统中设置专用计量装置,内 装计量专用 0.2 级 CT 和 PT,在继278、电器小室内装有功电度表和无功电度表,完成 电能计量。在变配电室 0.4KV 母线上设置低压电容器自动补偿柜,补偿后功率因数达0.95 以上。5.6.8 电动机启动及控制方式 本工程22KW及以上电动机采用软起动器起动,以减轻大电机起动时对供电系统及设备的冲击,实现平滑起动,缩短起动时间;工艺需要调速的电机,采用 易节能的变频器驱动;其余电机采用全压直接起动。厂内主要用电设备操作采用自动及手动两种方式控制,用电设备设就地控制箱或机旁按钮箱。采用手动和自动控制两种方式,自动方式时由PLC控制,手动 方式时可在机旁控制箱或机旁按钮箱上操作。5.6.9 照明照明电源网络采用 380/220V 三相五线279、制系统,照明与动力合用变压器。 办公室、变配电室及马达控制中心等场所采用高效节能光源,开阔的厂房、车间采用金卤灯、钠灯,配电子镇流器。厂区道路照明采用节能光源的庭院灯照 明方式。厂区路灯采用光电控制装置自动进行开闭。5.6.10 线路敷设 电缆在建筑物内采用电缆沟、电缆桥架和穿钢管保护敷设相结合;室外采用直埋地、电缆沟、电缆桥架和穿钢管保护敷设相结合。本工程所用电缆采用 YJV型和 KVV 全塑电缆。 为防止电缆火灾蔓延,在电缆沟必要部位设耐火隔墙和防火门,电缆孔洞采用耐火材料堵塞等措施。5.6.11 防雷与接地 变电所设集中接地装置,变压器中性点、电力设备金属外壳、互感器二次绕组等应用接地线280、与接地装置连接,工作接地和保护接地共用一组接地装置,接地 电阻不大于 1,低压配电采用 TN-S 接地系统。在本工程较高建筑物屋面装设避雷带或避雷网。各建、构筑物的低压配电电 源进线处加装浪涌保护器。在各建筑物内做总等电位联接。低压馈线距离超过 50 米时作重复接地,其接地电阻不大于 1。5.6.12 设计分界点电气设计以 10kV 电源进户电缆终端头为设计分界点,终端头以下部分属本 院设计范围,终端头以上部分属当地电业部门设计范围。5.6.13 通信 根据厂区内生产调度指挥和对外通讯联络的需要,水厂设程控电话交换机一套,在各主要办公室、工段值班室和传达室等部门设电话机大约 20 部。5.6.281、14 节能设计 为了使污水厂能够做到合理利用与节约能源,缓解电力供应紧张和厂内耗电量的矛盾,针对工程的具体情况采取了以下措施;1、设计优先选用国家推荐的节能产品和质量合格的电气设备;如选用低损 耗变压器,力求降低用电设备的自身损耗。2、尽量使得三相负荷平衡,保证无功补偿的准确性;选用无功功率自动补 偿装置,自动调整无功功率,降低无功损耗。3、合理选择变电站位置,使其在负荷中心,从而最大限度的减少配电距离, 节约电缆线路损耗。4、照明设计中灯具选择寿命较长,高效、节能的光源。荧光灯管采用细管 径直管荧光灯,并配备节能型整流器。5、鼓风机及水泵作为全厂能耗的主要设备,选用高效节能的电动机;合理 采282、用变频调速节能运行;设置自控仪表系统,合理高效调度生产。5.7自控及仪表设计5.7.1 设计依据城镇排水系统电气与自动化工程技术规程(CJJ 120-2008)自动化仪表选型规定(HG/T20507-2000)仪表配管、配线设计规定(HG/T20512-2000)仪表系统接地设计规定(HG/T20513-2000)控制室设计规定(HG/T20508-2000)仪表供电设计规定(HG/T20509-2000)分散型控制系统工程设计规定(HG/T20573-95)建筑物防雷设计规范(GB50057-2010)电力工程电缆设计规范(GB50217-2007) 工艺与其它专业提供的相关材料与要求。5.283、7.2 设计范围(1)本工程测量仪表系统设计; (2)本工程分布式控制系统(PLC 系统)设计; (3)测量仪表与控制系统电缆敷设设计。5.7.3 自控系统组成及功能(1)概述 本工程自控系统方案是根据本工程的工艺特点并结合当前自控仪表系统的技术发展方向制定的。本工程设计采用集中管理和监视、分散控制的计算机采集、 控制系统。该系统由中心控制室和现场采集控制站二级组成。它集计算机技术、 控制技术、通讯技术以及显示技术于一体,通过通讯网络将中央级监控站和现场 子站连接起来,实现集中监测管理和分散采集、控制。从而克服了集中控制系统 故障集中、可靠性不理想、不易扩展和电缆用量大等缺陷,实现了信息、调度284、 管理集中与控制功能的合理分散。当中控室微机出现故障时,现场子站都能独 立稳定工作,从根本上提高了系统可靠性。而采用 PLC 为主体构成的采集、控 制系统性能价格比较高、系统配置灵活。本系统具有以下几个特点:1) 提高设备利用率,保证污水处理质量,通过安装在现场的仪表,连续监测 各种工艺参数,自控系统可以根据这些参数,协调各工段污水处理工艺之间的关 系,保证设备的充分利用,并根据仪表检测到的数据,及时纠正偏差,从而保证 了水处理质量。2) 保证系统运行可靠,由于在全厂各工艺流程段设置了相应的水质检测仪 表,中控室设两套冗余监控管理计算机,可以监测到全厂各设备的运行参数和运 行状态,随时发现设285、备故障,并及时报警。3) 由于实行微机优化控制,节省日常运行费用,降低污水处理厂成本。4) 节省人力和减轻人工劳动强度。(2)系统组成及功能 采集、控制系统由二级计算机系统组成。1)中央监控管理计算机 本工程拟设中心控制室一座,置于厂区调度控制楼内。内设两套监控管理计算机,两套计算机分担不同功能,故障时可互为备用,计算机配有彩色液晶显示 器,打印机及不间断电源等。监控管理计算机系统通过通讯网络采集污水厂各工艺过程的工艺参数、电气 参数及设备的运行状态信息。对现场数据进行分析、处理、储存,对各类工艺参数做出趋势曲线,通过简单的键盘操作,可进行系统功能组态,在线修改和设置控制参数,给下位机下达指令286、, LCD 可直接显示全厂动态流程图,并放大显示 各工段工艺流程图,带有动态参数显示,趋势曲线显示,自动生成各类报表,可 显示和打印记录:报警系统将现场设备的各种故障在中控室进行声、光报警,并 能将故障分类记录、打印。2) 通讯PLC 主站之间及与中控室上位机系统的通讯采用以光纤为通讯介质的以太网 通讯,PLC 主站与从站之间采用现场工业总线通讯。3) PLC 现场子站根据全厂总平面布置图和工艺特点共设预处理、生化池、1、2 号 MBR 生物 膜反应池(配套设备间)、紫外消毒渠及泥处理等 6 个工艺控制区域,其中 1、2 号 MBR 生物膜反应池及设备间、紫外消毒渠及泥处理区域控制站随工艺设备287、 配套,不在自控系统工程量统计范围内。区域控制站选用可编程逻辑控制器 (PLC)。PLC 为模块化结构,硬件配置较灵活、易于扩展、软件编程方便。且 PLC 子站与 MCC 合建在一起,节省其间电缆,提高运行可靠性。1)预处理区域控制站 PLC1PLC1 主站设在预处理现场(曝气沉砂池下),PLC1 主站下设从站 PLC1.1。 负责进厂水、粗格栅、进水提升泵站、细格栅、曝气沉砂池及膜格栅等工序设备 的监控任务和数据采集。水厂总进水水质与流量等过程参数的采集;粗格栅工艺过程参数(栅前后液位差)的采集;粗格栅设备的运行监视与控制;进水提升泵站工序工艺过程参数(集水井液位)的采集;进水提升泵站提升泵288、机组设备的运行监视与控制;细格栅工艺过程参数(栅前后液位差)的采集;细格栅设备的运行监视与控制;曝气沉砂池工艺设备的运行监视与控制;膜格栅工艺过程参数(栅前后液位差)的采集;膜格栅设备的运行监视与控制;砂水分离器工艺设备的运行监视与控制。2)生化池区域控制站 PLC2PLC2 主站设在变配电室。负责多段进水的生化池(包括厌氧区、缺氧区、 好氧区等)及鼓风机房曝气风机机组等工序设备的监控任务和数据采集。生化池水质(包括氧化还原电位、溶解氧及污泥浓度)等工艺过程参数的 采集。1、2 号生化池搅拌器设备的运行监视与控制;1、2 号生化池污泥回流泵机组设备的运行监视与控制;1、2 号生化池曝气风量工艺289、过程参数(空气流量)的采集;鼓风机房曝气总管压力工艺过程参数的采集;鼓风机房曝气风机机组设备的运行监视与控制。3)MBR 反应池区域控制站 PLC3PLC3 主站设在膜设备间。负责 MBR 反应池工序设备的监控任务和数据采集。1 号膜反应池的污泥浓度、液位等工艺过程参数的采集;1 号膜设备间的各种流量、压力、固体悬浮物颗粒浓度及液位等工艺过程 参数的采集;1 号膜设备间 MBR 反应器工艺设备的运行监视与控制;1 号膜设备间加药系统工艺设备的运行监视与控制。4)MBR 反应池区域控制站 PLC4PLC4 主站设在膜设备间。负责 MBR 反应池工序设备的监控任务和数据采集。1 号膜反应池的污泥浓290、度、液位等工艺过程参数的采集;1 号膜设备间的各种流量、压力、固体悬浮物颗粒浓度及液位等工艺过程 参数的采集;1 号膜设备间 MBR 反应器工艺设备的运行监视与控制;1 号膜设备间加药系统工艺设备的运行监视与控制。5)紫外消毒渠区域控制站 PLC5PLC4 主站设在紫外消毒渠现场。负责紫外消毒渠工序设备的监控任务和数据采集。紫外消毒渠工艺过程参数的采集;紫外消毒渠工艺设备的运行监视与控制。5)泥处理区域控制站 PLC6PLC6 主站设在脱水机房控制室,下设从站 PLC6.1。负责泥处理及配套加药 系统工序设备的监控任务和数据采集。脱水机房泥处理工艺过程参数的采集;脱水机机组工艺设备的运行监视与291、控制。脱水机房 PAM 加药系统工艺设备的运行监视与控制。5.7.4 现场检测仪表现场检测仪表在计算机系统控制中是不可缺少的重要部分,仪表选择的优劣 直接影响到控制系统的可靠性,本工程的自动化仪表均采用进口仪表。考虑到工 作环境的适应性,特别是传感器直接与污水、污泥介质接触,极易腐蚀和结垢, 因此,传感器尽量选用无隔膜式、非接触式、易清洗式。兼顾到维修管理容易、 方便、尽可能选用不断流拆缺式和维护周期较长的仪表。各种仪表的基本类型如 下:(1)流量检测仪表 进厂水及管径较小的进泥管、加药管采用对工艺直管段要求较低、测量精度较高的电磁流量计。出厂水结合巴氏计量槽,采用明渠流量计。(2)液位检测仪292、表 在要求给出连续测量的环节选用超声波式信号的液位计(3)压力传感器 根据工艺要求,选用一体化压力变送器。(4)水质分析仪表PH 计采用玻璃电极式并带有 Pt100 温度传感器,用于温度补偿和温度显示; 溶解氧测试仪、悬浮物测定仪(SS)选用光法原理传感器;ORP 计采用电极法; 进出水水质监测均由当地环保局指定实施,并按照当地环保局要求配置安装。全部仪表均选用带有现场显示变送器的智能仪表,并带有 420mA 直流输出,信号通过现场终端及通讯网络传送至中心监控计算机,在计算机 LCD 上显示、记录、报警、控制。5.7.5 工业级视频监控系统为更直观观察厂区各生产工序的运行情况以及安全防范需要,293、建立工业级视 频监控系统。1、系统组成视频监控系统由视频监控中心、设在厂区内各监控点及信号 传输设备组成。视频监控中心设在水厂办公楼中控室,内设投影系统(与自控系统共用)、 视频监视管理计算机、硬盘录像机。厂区内监控点设有红外球型智能摄像机或红外枪式摄像机,内置或配套室外(内)云台、镜头及红外 LED 灯等辅助设备。2、信号与通讯 厂区监控点视频信号及云台控制信号调制为复合信号,经光端机送至监控中心的硬盘录像机,并送至监控中心视频监控管理机,送投影系统。投影系统幕布 画面作为主画面,便于操作人员放大画面,研究现场工况。5.7.6 其他(1)系统电源 为保证自动化系统的高效、安全运行提供可靠、完294、善的电源系统,中控室设置双电源并配有高质量的在线式不间断电源(UPS),各现场子站亦配置高质量 的在线式不间断电源。(2)接地 整个污水厂采用等电位联接,仪表自控系统的接地采用联合接地的方式,其系统的安全地和信号地就近接于配电系统的保护接地。厂区联合接地网的接地电 阻小于 1 欧姆。(3)防雷 为了确保自控和仪表系统能够稳定运行,应考虑整个系统的防雷保护。中控室内的设备、计算机、现场子站电源进出线、仪表电源、信号线接口加装防雷保护及浪涌吸收装置。(4)电缆选型及敷设 信号电缆选用抗干扰能力强、损耗小的计算机仪表专用电缆,网络电缆依据网络对传输介质的具体要求选用光纤介质。电缆的敷设以电缆沟和直埋295、为主,局 部穿保护钢管敷设。沿电缆沟敷设时强、弱电的电缆应分不同的电缆通道,电缆 桥架、支架、保护钢管均应与等电位连接线连在一起。强电与弱电不能共管敷设。5.8 暖通、通讯、化验设备设计5.8.1 暖通设计在办公室、中控室、会议室、化验室、中控室等安装冷空调,解决夏季避暑 问题。脱水机房、配电室等产生有害气体和污浊空气的建筑物设机械排风装置。 化验室装通风柜,通风柜设管道通风系统。 以上通风设计所用的设备及材质均是耐腐蚀性强的玻璃钢。5.8.2 机修、交通、通讯设计根据厂内生产调度和对外通讯联络的需要,厂区内各新增的办公室、车间工 段和必要岗位设分机。根据生产及生活需要,每个厂区设计机修设备和296、通讯车辆。 具体设备见。5.8.3 化验设备根据生产的需要,配置化验设备。5.9 劳动定员根据国家有关规定,结合污水厂的规模和工艺要求,确定xx市污水处理厂 二期工程定员 40 人。(四)设备方案;1、设备选型总体思路工艺设备的选型应主要从以下几方面考虑:1)设备的先进性目前政府对节能降耗的监控力度非常大,供排水公司本来能耗就高,然而一些新建污水厂在建设时设计缺乏创新,水处理设备选型一成不变,跟不上科技发展步伐,以上原因往往导致污水厂建成后成为另一个高耗能的源头,遗留大量问题和隐患,严重影响污水厂的投产运行效果,导致不断亏损。这是供排水公司不想看到的。节能降耗还是企业效益来讲,新建污水厂的设备297、选型至关重要。科学技术是第一生产力,新设备、新产品的推广为供排水公司发展提供了重要保障。2)设备的可靠性设备的可靠性直接决定了污水厂运行的可靠性。无论是传统工艺设备还是新设备、新产品,都要在保证设备质量的前提下来选择。新式设备须采用通过工业性试验的产品,或者有过多个成功运行工程实例的产品。3)设备的经济性设备的经济性主要从两方面来比较和选择。一是设备初始投资额大小。有些设备性能一般,价格却太高,并不经济; 成本大小,主要是考虑能耗与平时设备正常维护费用的大小; 2 工艺比选的量化分析2.1 工艺比选的量化分析对工艺比选进行量化分析,进一步说明污水处理工艺选择的合理性和可行性,如下:工艺比较表项298、目方案一方案二工艺技术工艺技术先进,处理效果可靠,出水水质优 于设计要求,在脱氮除磷和生物降解功能上具有突出优势,且耐冲击负荷能力极强;工艺成熟,出水可达标,具有一定的耐 冲击负荷能力;工艺流程工艺流程简单,构筑物少,布置紧凑,较大 程度地节省占地,节省投资;构筑物和机械设备繁多,工艺流程冗长 复杂,运行管理难度高,设备维护量大;总占地面积总占地约 35.46 亩,本厂址能满足要求总占地至少约需 90 亩,本厂址不能满 足要求预处理粗格栅+提升泵站+细格栅+曝气沉砂池+膜 格栅粗格栅+提升泵站+细格栅+曝气沉砂池二级处理A2O 生化池+MBRA2/O+混凝/沉淀+过滤消毒处理紫外消毒渠紫外消毒299、渠深度处理单 体尺寸膜反应池 1 占地:45.10m25.25m5.00m膜反应池 2 占地:34.60m25.25m5.00m二沉池占地:42 m4.4m,共 3 座 絮凝沉淀池:60.60m30.25m4.50m,1 座滤池:44.20m40.25m8.30m,1 座污水厂工程 总投资18050.87 万元16200.17 万元处理单位污 水电耗指标0.493KWh/m3 污水0.41kwh/m3 污水处理单位污 染物电耗指 标3.79 kwh/ kg BOD52.80kwh/ kg BOD5单位经营成本0.80 元/ m30.65 元/m3单位制水总成本1.08 元/m30.98 元/m300、3运行稳定性系统故障概率低,排除难度小;系统受挫(如 停电、意外)恢复的速度快,难度小;出水水质达标率 100。系统故障概率高;滤料布水、布气系统 易堵塞,恢复难度大,速度慢;出水水质达标率在 7080左右。出水水质经验显示 MBR 工艺所有出水水质指标在任 何时段都 100可达标,大部分出水指标超 过设计指标如 BOD5、SS 和色度等,还可作 为反渗透预处理工艺,满足了政府业主们对 水质的关注。可保证回用水水质。传统工艺出水水质指标不能保证在任 何时段(尤其冬季)100达标,尤其 在色度和 SS 出水水质指标上和 MBR 工 艺相差较大。回用水水质不是很稳定。抗冲击负荷 能力MBR 工艺由301、于有高浓度的活性污泥和过滤 精度为 0.1um 的膜片,对来水水质适应能力 强,一般能达到设计水质的 1.5 倍。传统工艺由于深度处理工艺采用的是 过滤法,当来水水质变化大时,滤料容 易堵塞,布水、布气也很难均匀,一般 抗冲击负荷最多达到设计水质的 1.2 倍。剩余污泥剩余污泥产量低,污泥处理费用可大大降 低;深度处理产生化学污泥,剩余污泥量 多。设计模块化设计设计复杂,需根据工程情况具体设计安装、维护设备集中布置,自动化程度高,易于安 装、维护和改扩建;设备集中布置,自动化程度高,易于安 装、维护和改扩建;出水利用优质的出水可为再生水利用提供稳定的水 源,对水环境的不断改善提供有力保证;出水302、可为再生水利用提供水源,对水环 境的不断改善提供保证,但水质不是很 稳定;运行费用能耗和运行费用稍高;运行成本相对低;二次污染需反冲洗,产生二次污染;所需滤池需反冲洗,产生二次污染;二次提升不需二次提升需二次提升,增加运行费用;系统维护运行过程中需要加强对系统的维护,控制膜污染。运行过程中需对滤料进行更换污泥回流回流量易控制内回流量不易控制,可控性不强,运行 调节不灵活;2.2 新型污水处理设备的采用MBR工艺是一种将膜分离技术与传统污水生物处理工艺有机结合的新型高效污水处理与回用工艺,近年来在国际水处理技术领域日益得到广泛关注,被学 术界推为二十一世纪的终极水处理技术。同时在国内高水质水处理工程中