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县污水处理厂改扩建工程项目可行性研究报告185页
县污水处理厂改扩建工程项目可行性研究报告185页.docx
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其他可研
上传人:职z****i 编号:1169537 2024-09-13 187页 4.09MB
1、县污水处理厂改扩建工程项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月11可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日结论概要本可研报告对XX县污水处理厂改扩建工程进行了认真分析和研究,得出如 下结论:1XX县污水处理厂改扩建工程的建设是国家政策要求和保护湘江水体水 质的需要,也是2、XX县经济发展的需求。本项目对完善XX县排水设施建设,改 善生态环境,保持经济可持续性发展是十分必要的。2结合XX县城市规划、发展,按照统一规划,分期建设,近远期结合, 以近期建设为主,考虑远期的发展。确定XX县污水处理厂改扩建工程近期(2020 年)规模为 4.0104m3/d( 包括现状 2.0104m3/d),远期( 2030 年)规模为 6.0104m3/d。3XX县污水处理厂一期工程出水执行国家城镇污水处理厂污染物排放 标准(GB18918-2002)一级 B 标准。本次可研确定XX县污水处理厂改扩建 工程出水执行国家城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级 A 3、标准,其进出水水质如表 1。污泥含水率降低到 50%以下。表 1 XX县污水处理厂设计出水水质(单位 mg/L)项目CODcrBOD5SSNH3-NTNTP粪大肠菌群工程设计进水水质30012020030353.0-一期工程设计出水 水质6020208(15)20110000改扩建设计出水水 质5010105(8)150.51000改 扩 建 后 去 除 率()83.33%91.67%95.00%83.33%57.14%83.33%4本可研报告选择XX县污水处理厂东部扩建预留用地为扩建厂址,XX 县污水处理厂一期工程已征用土地 42.80 亩,其中一期工程已用土地 33.88 亩;二期扩建需要4、再征用土地 23.33 亩(15553.6 ),本项目远期设计总规模为 6 万m/d,工程总占地面积 66.13 亩,其中围墙内用地面积 57.32 亩。5通过方案比选,本项目扩建工程推荐 A/A/O+二沉池工艺作为实施方案; 一期改造工程,氧化沟由表面曝气改为底部曝气工艺;污水深度处理工艺,推荐 精密过滤+二氧化氯接触消毒作为实施方案;污泥深度脱水采用低温干化工艺作 为实施方案。6本扩建工程内容主要包括:(1)厂区部分:新建 2.0104m3/d 规模的 A/A/O池、二沉池、回流/剩余污泥泵站各一座;新建 4.0104m3/d 规模的微孔过滤池、 接触消毒池、加药间机修仓库、鼓风机房变配电5、间各一座;对现有预处理池、氧 化沟、出水提升泵站、污泥脱水间进行改造。(2)管网部分:本次扩建管网主 要收集新世纪大道以北新开发区及东XX岸新城的污水,主要内容包括新建污水 提升泵站 2 座(规模分别为 1 万 m3/日和 0.25 万 m3/d);新铺设配套污水管网64.206 公里,其中新建污水主干管 18.114 公里,新建污水次干管 46.092 公里。7XX县污水处理厂改扩建工程总投资为工程总投资为 21189.19 万元。(其 中建筑工程费:8164.31 万元;安装工程费:5239.11 万元;设备及工器具购置费 2843.41 万元;其他费用 4942.36 万元)。其中,厂区6、改扩建工程直接工程费用(第一部工程分费用)估算总投资为 5072.67 万元,单位水量技术经济指标为 2536.33 元/(m3/d)(按 2 万 m3/d 计算)。 污水管网工程(配套管网总长 64.206km,污水提升泵站 2 座(太傅路污水提升 泵站,规模 1 万 m/d,湘杨路污水提升泵站,规模 0.26 万 m/d)直接工程费 用(第一部工程分费用)投资估算 11174.16 万元。8.资金筹措:建设单位自有资本金 5000 万元,通过争取专项建设债券 2950万元;县财政筹措安排 1239.19 万元,银行贷款 12000 万元。9本可研对XX县污水处理厂改扩建工程建设方案总投资进7、行了技术经济 评价,主要技术经济指标见下表:表 2 XX县污水处理厂改扩建工程主要技术经济指标序号项目单位指 标备注1工程总投资万元21190.24其中:建设投资万元20283.83建设期利息万元846.72铺底流动资金万元59.692资金来源万元21190.24企业自筹万元9190.24长期借款万元12000.003项目投资财务内部收益率3.1税后全部投资%5.183.2税前全部投资%6.514项目投资 财务净现值(i=5%)4.1税后全部投资万元406.564.2税前全部投资万元3532.315项目投资回收期5.1税后全部投资年16.345.2税前全部投资年14.566项目投资年平均投资收8、益率%4.4息税前利润/总投资7项目资本金年平均净利润率%7.0净利润 /资本金8平均盈亏平衡点%72.44投产后前十年平均值9年均营业收入万元2701.00生产期年均10年均总成本费用万元1719.51同上11年均利润总额万元832.72同上12年均利税万元981.49同上13长期借款偿还期年12.5614单位收费14.1二期扩建(2 万吨/日)元/吨2.25扩建 2 万吨/日14.2一期提标改造(2 万吨/日)元/吨1.45提标 2 万吨/日15正常生产年单位成本元/吨2.262 万吨/日16正常生产年单位经营成本元/吨1.082 万吨/日10XX县污水处理厂改扩建工程项目社会效益显著、经9、济效益良好、建设 方案稳妥、先进,资金来源可靠等特点,项目具有可行性。目录目录51概述91.1 项目概况91.2 项目背景91.3 编制依据91.4 编制原则101.5 编制范围及内容111.6 采用的主要规范及标准112项目背景142.1 城市概况142.2 城市规划要点162.3 城市排水规划要点182.4 城市供水现状202.5 污水处理厂现状202.6 排水管网现状272.6 城市排水系统存在的问题283项目建设的必要性303.1 落实国家相关政策的需要303.2 改善生态环境,建设海绵型城市的需要313.3 提高城市污水收集率和污水处理达标率的需要313.4 县城经济建设和发展的需要10、324改扩建工程总体设计334.1 设计年限334.2 设计范围334.3 XX县污水排放规模344.4 工程建设规模364.5 设计进、出水水质374.6 污泥含水率395工艺方案论证405.1 污水处理工艺选择原则405.2 污水处理工艺方案论证405.3 污水深度处理工艺选择535.3.2 过滤工艺选择545.3.2.1 过滤器过滤545.3.2.2 滤池过滤575.4 污泥处理处置论证666污水处理厂建设方案736.1 总体布置设计736.2 单项构筑物工艺设计756.3 建筑设计856.4 结构设计876.5 电气设计906.6 仪表与自控设计947 配套管网建设方案1017.1 设11、计范围1017.2 设计原则1017.4 污水管网水力计算基本参数1037.5 污水主干管设计1047.6 污水次干管设计1057.7 管材选择1077.8 配套管网结构设计1107.9 主要工程量清单1138 污水泵站建设方案1158.1 工程方案设计1158.2 结构设计1168.3 污水提升泵站电气设计1178.4 仪表与自控设计1208.5 污水提升泵站建筑设计1209生产组织、劳动定员及建设进度1229.1 实施原则与步骤1229.2 组织机构与分工1229.3 项目招投标1229.4 设计、施工和安装1239.5 调试与试运转1249.6 污水厂人员编制1249.7 工程实施进度计12、划表12410环境保护、防洪与水土保持12610.1 项目建设对环境的影响12610.2 建设后对环境的影响12610.3 防洪12710.4 水土保持12711 劳动保护与消防12811.1 劳动保护12811.2 消防13012 节能13112.1 用能标准及节能设计规范13112.2 项目能源消耗种类和数量13112.3 项目所在地能源供应状况分析13512.4 能耗指标分析13512.5 节能措施和节能效果分析13613 四新技术运用、拆迁影响及安置计划14013.1 四新技术运用14013.2 拆迁影响及安置计划14114 投资估算与资金筹措14314.1 工程概况14314.2 编13、制依据14314.3 其它说明14314.4 投资估算14414.5 资金筹措方案14415 项目财务分析14515.1 编制依据14515.2 基础数据14515.3 工程财务测算14515.4 财务分析14816 社会评价15116.1 项目对社会的影响分析15116.2 项目与社会的互适性分析15116.3 社会风险分析15116.4 社会评价结论15217 风险分析15317.1 政策风险15317.2 市政风险15317.3 技术风险15417.4 投资风险15418附表、附图15518.1 附表15518.2 附图1851概述1.1 项目概况1.1.1 项目名称XX县污水处理厂改扩14、建工程1.1.2 项目地点XX省XX县城区1.1.3 建设单位XX县公用事业管理局1.1.4 编制单位XX大学设计研究院有限公司 XX大学设计研究院有限公司(改制前为XX大学设计研究院)是国家批准的甲级设计研究单位。拥有建筑设计甲级、城乡规划甲级、市政道桥设计甲级、 工程咨询甲级、施工图审查一类资质;同时具有风景园林、旅游规划、给排水、 环境工程、公路设计、工程勘察乙级资质。1.1.5 项目性质改扩建工程1.1.6 项目类别市政工程1.2 项目背景根据XX省“三年行动计划”要求和XX县“十一五”发展规划及经济社会发 展的实际需要,XX县污水处理厂建设总规模(2030 年)为 6 万 m3/d,15、分期建 设完成,一期工程(2 万 m3/d)于 2010 年建成并试运行,工程占地面积为 42.8 亩,采用氧化沟处理工艺,出厂水水质达到国家城镇污水处理厂污染物排放标 准(GB18918-2002)一级标准的 B 标准。随着县城北部新城区建设步伐的加快,现有污水处理工程设施已难以满足要 求。为了保护湘江水质,对XX县污水处理工程进行扩建已迫在眉睫。1.3 编制依据(1) 中华人民共和国环境保护法;(2) 中华人民共和国水污染防治法;(3) 中华人民共和国固体废弃物环境污染防治法;(4) 建设部于 2004 年 3 月颁发的市政公用工程设计文件编制深度规定;(5) 城市污水处理及污染防治技术政16、策(建设部国家环境保持总局科技 部建城【2000】24 号文件);(6) 关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知(环办【2010】157 号文件);(7) 城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(建设部环保科 技部联合颁发);(8) XX县排水专项规划(2012 年);(9) XX县城市总体规划(2010 版;(10) XX县排水管网现状图;(11) XX县污水处理工程施工图;(12) XX县水利局提供的水文资料;(13) XX县污水处理厂厂址 1:1000 地形图;(14) 建设方提供的其他资料。1.4 编制原则(1) 遵守国家对环境保护及环境治理的有关规范、标准和规定。(2) 17、污水治理工程必须符合保护水体水质和生态环境的总体目标。(3) 服从城市总体规划的原则和要求,并与城市道路、给水、防洪、环保、 电力、电信、移民迁建,近期建设等工程规划相协调。(4) 从XX县的实际情况出发,采取全面规划、分期实施的原则,既考虑近 期建设、又考虑远期发展,使工程建设与城市发展相协调,逐步解决污水排放对 环境造成的污染,充分发挥建设项目的社会、环境和经济效益。(5)充分利用现有排水设施,同步完善城市污水管网,使污水系统整体效 益得以发挥。(6)优化配置设备,提高设备安全可靠性,减少设备闲置,降低总投资。(7) 在污水处理厂拟征地范围内,结合已建工程,厂区总平面布置力求经济、 合理,18、并充分利用土地,在便于施工、安装和维护的前提下合理布置扩建工程近 期污水处理用地和绿化面积,使厂区的发展和周围环境协调一致。(8) 污水处理厂竖向布置,结合已建工程,力求工艺流程顺畅。厂区污水处-湖南大学设计研究院有限公司-理设施一次提升,处理后污水能自流排入水体,力求减少厂区土方量和节省污水 提升费用。(9) 根据设计进水水质和出厂水质要求,所选污水处理工艺力求技术先进成 熟、处理效果好、运行稳妥可靠、便于管理及维护、高效节能、经济合理,确保 处理效果,节省工程投资,降低运行成本。(10)尽可能减少污染物在收集、输送、处理过程中对环境造成的不良影响, 防止二次污染。1.5 编制范围及内容受X19、X县公用事业管理局的委托,此次XX县污水处理厂改扩建工程可 行性研究报告的编制范围为新白水江以北的县城范围内城市居民生活污 水和部分由工业企业处理达标后的工业废水。主要内容包括:(1) 确定污水处理厂近、远期扩建规模。(2) 污水处理厂进水水质论证。(3) 选择推荐污水、污泥处理工艺方案。(4) 配套污水管网及污水泵站建设方案;(5) 对污水处理厂扩建工程作投资估算。(6) 对污水处理厂扩建工程进行项目经济评价。1.6 采用的主要规范及标准1.6.1 工艺(1)室外给水设计规范GB50013-2006(2)室外排水设计规范GB50014-2006(2014 版)(3)地表水环境质量标准GB3820、38-2002(4)城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002 (5)污水排入城市下水道水质标准CJ343-2010 (6)给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-2008(7)泵站设计规范GB50265-2010(8)城镇污水处理工程项目建设标准建标【2001】77 号 (9)城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程CJJ60-2011 (10)国家、XX省及中南地区通用标准图,行业标准。1.6.2 建筑与结构(1)民用建筑设计通则GB50352-2005(2)建筑设计防火规范GB50016-2006(3)建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001(4)混凝土结构设计21、规范GB50010-2010(5)建筑地基基础设计规范GB50007-2011(6)给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069-2002 (7)给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程 CECS138:2002 (8)给水排水构筑物工程施工及验收规范GB50141-2008 (9)建筑抗震设计规范GB50011-2010(10)建筑结构荷载规范GB50009-2012(11)砌体结构设计规范GB50003-2011(12)建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008(13)多孔砖砌体结构技术规范JGJ 137-2001 (14)岩土工程勘察规范GB50021-2001(2009 版) (122、5)建筑地基处理技术规范GBJ79-2002(16)工业建筑防腐蚀设计规范GB50046-2008 (17)给水排水工程构筑物变形缝设计规程 CECS117:2000 (18)建筑桩基技术规范JGJ 94-2008(19)建筑边坡工程技术规范GB50330-2002(20) 室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范GB50032-2003(21)给水排水工程管道结构设计规范GB50332-20021.6.3 电气与自控(1 )10kV 及以下变电所设计规范GB50053-94(2)3110kV 高压配电装置设计规范GB50060-2008(3)供配电系统设计规范GB50052-2009(4)低压23、配电设计规范GB50054-2011(5)电力工程电缆设计规范GB50217-2007(6)民用建筑电气设计规范JGJ16-2008(7)通用用电设备配电设计规范GB50055-2011(8)并联电容器装置设计规范GB50227-2008(9)建筑照明设计标准GB50034-2004(10)建筑物防雷设计规范GB50057-2010 (11)电气装置安装工程施工及验收规范(GB5025450259-96) (12)工业自动化仪表工程施工及验收规范GB50093-2002 (13)自动化仪表安装工程质量检验评定标准GBJ131-90 (14)工业计算机监控系统抗干扰技术规范CECS 81:19924、6 (15)分散型控制系统工程设计规定HG/T20573-2012(16)工业控制计算机系统验收大纲JB/T5234-1991 (17)过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号GB625-1981 (18)工业电视系统工程设计规范GB50115-2009 (19)控制室设计规定HG/T20508-2000(20)仪表供电设计规定HG/T20509-2000 (21)计算机软件开发规范GB8566-88 (22)信号报警、安全联锁系统设计规定HG/T 20511-20002项目背景2.1 城市概况1、地理位置 XX位于XX省东北部洞庭南岸,处幕阜山余脉,居湘、资两水尾闾;东据逶迤山岭,西展坦荡湖25、乡;东临汩罗,西接益阳,南连长沙、望城,北抵岳阳、 沅江。地理坐标为北纬 283013-2932,东经 1123020-113150之间。南北 长 61km,东西宽 51.3km。2、地形地貌 XX地块属新华夏构造体系的第二隆起带,所处地质状况,使其地貌呈低山、岗地、平原三种形态,具有如下三个特征:其一、地势东南高、西北低。位居幕 阜山余脉走向洞庭湖凹陷处的过渡地带,地势至东南向西北递降,形成一个微向 洞庭湖碰盆中心的亲倾斜面。其二、以滨湖平原为主体,成块状分布。地处湘江 大断裂带,其东盘上升,基岩裸露,构成低山、岗地;西盘下降,阶台下切,形 成滨湖平源。全县除去江河湖泊及其他水面,滨湖、江河26、溪谷三种平原共 702.11 平方公里,占全县总面积的 44.4%;岗地占 13.59%;低山占 1.51%。其三、河湖 交会,水域广阔。湘江自南而北贯穿全景,自然分成东西两部,江东为东乡,为 低山岗丘地,岗丘婉蜒,地形起伏;江西为西乡,属滨湖平原地,河渠纵横,湖 沼塘堰星罗棋布。全县国土总面积 1581.5 平方公里,湖区、山丘区、湖洲分别 为 675.0 平方公里、484.6 平方公里、421.9 平方公里。水域面积 98.56 万亩,占 全县总面积的 41.56%。各类地貌中的水面面积占总面积的百分比分别为:滨湖 平原为 89.06 万亩,占 53.99%;江河平原为 2.37 万亩,27、占 21.68%;溪谷平原为 3.82 万亩,占 15.54%;岗地为 2.95 万亩,占 8.92%,低山为 3600 亩,占 10.08%。3、土壤气候 县域内成土母质主要是湖积物、冲积物、洪积物、泥岩类残积物和酸性结晶岩类残积物。湖积物和冲积物构成的面积约占总面积的 70.8%,洪积物和泥岩类 残积物构成的面积约占总面积的 27.6%,酸性结晶岩类残积物约占总面积的 1.6%。全县土壤共分 3 个土类(水稻土类、红壤、潮土),6 个亚类,17 个土属,53 个土种。多数农用地土层较深厚,耕层厚度一般为 13-17 厘米;土质较肥沃, 有机质含量一般为 4.02%,全氮含量 1.49%,碱28、解氮 178.1ppm;有效磷 20.2ppm,速效钾 144ppm,缓效钾 245 ppm;土壤 PH 值 5.6 左右。适于粮、棉、油、茶、 果、菜等作物种植。县境内气候温和,雨量充沛,光照充足,四季分明。XX地处中亚热带向北 亚热带过渡的季风气候区,县域内地貌类型简单,东西两部分气候差异不显著, 全县年平均气温 17.1,年平均日照时数 1697.1 小时,年平均降雨量 1383 毫米,无霜期 272 天,0活动积温为 6227,10活动积温 5335,持续时间 240 天以上。年平均相对温度为 81.37%,年主导风向为北风、南风、西北风,年平 均风速 2.3 米/秒。主要灾害性天气有29、暴雨、干旱、大风、雷雹、低温、冰冻。县气象站记载,19591985 年的 27 年间,共发生此类天气 141 次,年均 5.2 次。各种灾害性天气发生次数及占此类天气总数的百分比为:暴雨 25 次,占 17.85%;干旱 23 次, 占 16.42%次,低温 31 次,占 22.17%;大风 26 次,占 18.57%;雷雹 13 次,占 9.28%,冰冻 23 次,占 15.71%。4、水文地质XX江湖甚多,水域面积 98.56 万亩,占全县总面积的 41.50%。其中,江河 面积 14.55 万亩,占水域面积的 14.76%;湖泊面积约 33.2 万亩,占水域面积的 33.69%。余为洪水30、季节是水、枯水季节是洲的湖洲,约占水域的 15.55%。有湘 江、资江、白水江 3 条。地下水以沙卵石层含量为最丰富。据XX地质局勘测,XX年平补给地下水 的总量为 14.03 亿立方米。其中,降水补给 1.64 亿立方米,江湖补给 2.39 亿立方米。枯水年地下水径流量为 0.78 亿立方米,孔隙水总储量为 131.67 亿立方米。年可开采量为 3.29 亿立方米。县境地下水质良好。 县域各个地区土壤,因所处地理条件不同,成土母质有异、特别是受水的作用程度不一,土体结构、土壤性状差异明显。红壤土是旱土、园艺地和山地的主 要土地类。潮土类仅在东部白泥湖乡、城关镇等少数地区分布。XX是XX省地震31、监测重点区,具备发生中强地震的地质构造背景,为 6.5级潜在震源区。历史上XX一带发生过多次有感地震,近期仪器记录到 4 次小震。 根据中国地震裂度区划图(1990)标准,1990 年以后 50 年期限内,一般场 地条件下,可能遭遇超越概率 10%的烈度值,XX为度烈度区。5、水资源条件县域河渠纵横交错,湖泊塘堰星罗棋布,湘资两水在县内流经长度达到 250公里,内江流经长度 70 余公里,共有外湖 81 个,内湖 78 个,水库、塘坝工程总计 8244 处,总蓄引水量 6471 万 m3,水域面积 98.6 万亩,可利用率在 55%以 上,为养殖、捕捞、溉灌、航运,工业用水提供了十分充裕的水源32、。境内地表水系不发育,多年平均陆地总产水量 5.94 亿 m3,年均经流深 512mm,径流系数 0.37,可开采地下水为 3.29 亿 m3,全县陆地水资源总量为 9.23 亿 m3,人平均占有量 1334.7 m3,年出入境水量 2991.3 亿 m3,人均 43.3 万 m3, 由此可见XX县水资源相当丰富,但以过境水量为主,从而形成西部湖区以防洪 排涝为主,东部低山岗以抗旱为主的明显差异。由于地表水系不发育,地势平坦, 水力资源缺乏,全县水能理论蕴藏量仅 629 千瓦。6、社会经济2015 年,全县经济快速发展,项目建设成效显著,转型升级不断推进,发展 质量有效提升。全县完成地区生产总33、值 310.71 亿元,比上年增长 10.7%,其中第 一产业增加值 39.49 亿元,增长 2.7%;第二产业增加值 178.54 万元,增长 10.2%; 第三产业增加值 92.67 亿元,增长 15.8%。一、二、三次产业分别拉动 GDP 增长 1.06、4.07、4.87 个百分点,三次产业对 GDP 增长的贡献率分别为 6.65%、43.5%、50%,第三产业的贡献率比上年提高 15.9 个百分点。三次产业结构为 12.7:57.5:29.8,与上年比较,第一产业所占比重下降 3 个百分点,第二产业比重上升 1.4个百分点,第三产业比重上升 1.6 个百分点。高新技术产业增加值 8534、 亿元,占GDP 比重 27.3%。2015 年,全县完成公共财政预算收入 12.32 亿元,同比增长 10%,税收收入9.99 亿元,税收占财政总收入的比重为 72.2%。地方公共财政一般预算收入 8.87 亿元,增长 7.4%。全县公共总支出 364104 万元,同比增长 15.5%,其中一般公 共服务支出 29352 万元;农林水事务支出 67646 万元;教育支出 51247 万元;社会保障和就业支出 72915 万元;医疗与计划生育支出 48495 万元。2.2 城市规划要点2.2.1 XX县城总体规划XX县城现行的XX县城市总体规划(20092030 年)是XX省省市 规划研究设计35、院于 2010 年编制完成的。现将其主要内容摘要如下:(1)发展目标充分把握长株潭城市群“两型社会”建设和国内外产业大转移的战略机遇期, 发挥区位、港口交通、湖泊资源等综合优势,将XX建设成为长株潭城市群核心 区周边制造业新地,长株潭地区休闲度假、旅游观光乐园,生态投资环境良好的 宜居创业家园,山湖相拥的滨湖旅游名城。即经济新地、休闲乐园、宜居家园、 滨湖名城。(2)城市规模2015 年:人均用地指标控制在 100 平方米左右,人口按 20 万人计,城市建设用地规模为 20 平方公里。2020 年:人均用地指标控制在 100 平方米左右,人口按 22.5 万人计,城市建设用地规模为 22.5 36、平方公里。2030 年:国家城市建设向集约型发展,建设集约型城市,提高土地利用率,人均建设用地控制在 100 平方米,人口按 30 万人计,城市建设用地规模为 30 平 方公里。(3)城市布局结构 结合城市现状布局特点,地形地貌和城市发展目标,本次规划采用“滨江拥湖、一城三片”的空间布局结构。中心组团:东湖公园以北区域(即老城组团);中部组团:东湖公园与洋沙湖及保留农田带之间的区域(即工业园组团);洋沙湖组团:洋沙湖东部及南部区域。(4)用地功能布局1)中心组团:在老城区北延东扩基础上形成的,是行政办公商业,文化娱 乐、医疗卫生等综合功能区,城市的大部分功能均集中于此。中心片结合现状布 局特点37、及满足城市不同功能要求和有利于土地资源的利用为目的,其结构可概括 为“一江一湖三个功能区”,一江指湘江及滨江风光带,一湖指东湖,它是XX 县的灵魂,也是XX市空间标志,三个功能区指,以曹溪港为依托的临港工业区; 湘江及旭东路之间以行政商业金融、医疗卫生、居住为方的旧城区;XX大道及 新火车站周边,以商业、金融、居住为主的新区。临港工业区,发展无污染的一、 二类产业。旧城区以保护为主,在保护传统风貌的基础上,改造传统商业街区和 现代步街区,完善旧城的公共服务设施、绿化步行系统,新区高标准高要求进行 建设,配套完善的公共服务设施。2)中部组团:利用现有工业及交通优势,滨江老工业主要发技术改造为, 38、降低污染。发展兴隆纸业,长元人造板等造纸,建材为主的工业,长湘公路旁的 XX省级工业园,面积达 4.5 平方公里,发展以食品加工、轻纺、建材等产业。 同时,建设与工业区相配套的生活居住,公共服务和仓储设施。3)洋沙湖组团:利用洋沙湖及湘江优越的自然环境,发展或以休闲、旅游、 娱乐、居住为主的片区,同时配套相应的服务设施。2.2.2 中国(XX)轻工产业园控制性详细规划2010 年XX轻工产业园有限公司和XX县工业园区管理委员会委托华中科 技大学城市规划设计研究院编制了中国(XX)轻工产业园控制性详细规划。 现将其主要内容摘要如下:XX轻工产业园坐落于XX县城以南(不属于XX县城),北邻XX县洋39、沙 湖工业园,东至芙蓉路,西与洋沙湖顺天生态旅游基地相连,规划的京广高速复 线从园区东部穿过,交通便利。总规划面积 14.5 平方公里,规划人口 15 万人(常住人口 10.5 万人,暂居人口 4.5 万人)。按照“整体规划、分期开发”的原则,第一期开发建设 5 平方公里,建成后入园企业约 200 家,年产业总值预计可达 700亿元人民币。中国(XX)轻工产业园定位为综合性轻工产业园,是长株潭城市群北部重 要的轻工产业转移示范区、改造传统轻工企业集聚区、通江达海滨江工业新城和 XX县新城区。中国(XX)轻工产业园的产业发展方向为主导产业和辅助产业两个方面:(1)主导产业:轻工制造业,光机电一体40、化制造业,新技术、新材料制造 业;(2)辅助产业:家具家居、都市农业体验;创新研发。2.3 城市排水规划要点XX县城现行的XX县排水专项规划(20122030 年)是XX省建筑 设计院于 2012 年编制完成的。现将其主要内容摘要如下:2.3.1 污水规划范围污水规划范围是XX县城及XX轻工产业园的城市建设用地范围,总纳污面 积约 55 平方公里,其中城市建设用地面积 44.5km2,规划人口 45 万人。2.3.2 污水处理规模-湖南大学设计研究院有限公司-近期(2015 年)总规模 6.0 万 m3/d,中期(2020 年)8.0 万 m3/d,远期(2030年)总规模为 12 万 m3/41、d。2.3.3 污水处理厂规划方案根据城市规划条件,XX县城规划两座污水处理厂:(1)XX县污水处理厂,性质为城市生活污水处理厂,主要收集白水江以 北区域的生活污水,已建规模 2 万 m3/d,近期规划规模 4 万 m3/d,远期规模 6 万 m3/d。污水处理厂位于老白水江与湘江的交叉口东北侧,污水处理厂规划占地 6ha。(2)XX县第二污水处理厂 XX县第二污水处理厂,性质为工业废水处理厂,主要收集白水江以南区域的工业废水及部分生活污水,近期规划规模 2 万 m3/d,远期规模 6 万 m3/d。 污水处理厂位于洋沙湖北侧,污水处理厂规划占地 9ha。2.3.4 排水体制老城区有条件的地方42、,远期随道路改造工程增设专门的污水管道、逐步改造 成完全分流制。新建城区按照完全分流制进行建设。2.3.5 污水分区XX县污水处理厂总纳污面积 55 平方公里,根据城市规划情况和地形地势条件把规划区分成 11 个污水分区,详见污水分区图及下表。表 2.3污水分区情况一览表分区编号纳污范围(km2)城市建设面积(km2)污水量(万m3/d)排水制度W15.725.211.44截流式合流制W25.914.721.31完全分流制XX县W33.793.530.98完全分流制W43.763.130.87完全分流制污水处W51.20.950.26完全分流制理厂纳W61.321.020.28完全分流制污区W43、72.281.580.55完全分流制W82.51.820.46完全分流制小计26.4821.966.15XX县城第二 污水处 理厂纳 污区W912.89.92.68完全分流制W103.232.70.70完全分流制W1112.079.942.75完全分流制小计28.122.546.13合计54.5844.512.282.4 城市供水现状1、自来水供水现状XX县自来水公司现有 4 座水厂,一水厂规模 2 万 m3/d;二水厂规模 1.5 万 m3/d;三水厂规模 1.2 万 m3/d;五水厂现有规模 2 万 m3/d;一、二、三水厂水源 为地下水,地下水水质良好,五水厂现有水源为洋沙湖。由于XX县44、第五水厂是按照工业水厂的建设标准建设的,第五水厂建成后没 有与生活供水管网联网,也没有实际投入运行。县城生活用水基本上全部由XX 一、二、三水厂供给,根据XX县自来水公司提供的资料,自来水供水日均供水 规模约 4.0 万 m3/d,最高日供水量约 4.7 万 m3/d。2、自备水源现状 由于历史的原因,目前XX县县城内大部分工业企业由自备水源供水,未纳工业企业自备水源水量水源丰隆纸业2 万 m3/d湘江柠檬酸厂1 万 m3/d湘江兴隆纸业1 万 m3/d湘江装饰板厂300m3/d湘江大地化工1 万 m3/d地下水海日食品500 m3/d地下水长康食品1001 m3/d地下水义丰祥601 m3/45、d地下水合计5.241 万 m3/d入城市集中供水的范围。XX县县城工业企业自备水源情况见表 2.1。 表 2.1 XX主要工业企业自备水源统计2.5 污水处理厂现状2.5.1 XX县污水处理厂现状XX县污水处理厂位于湘江与白水江交叉口东北角,该地段交通便利,地势-湖南大学设计研究院有限公司-平坦,现状地面标在 27-30m,外有湘江防洪大堤和白水江防洪大堤保护。近期(2010 年)为 2 万吨/日,近期工程占地面积为占地面积为 42.8 亩。于 2010 年 建成并试运行,采用 A/A/C 氧化沟处理工艺,出厂水水质达到国家城镇污水 处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级标准的46、 B 标准。2.5.1.1 处理工艺流程目前XX县污水处理厂一期工程工艺流程如图 2.1 所示。图 2.1 一期工程工艺流程图2.5.1.2 一期工程设计进、出水水质指标XX县污水处理厂一期工程主要设计进出水水质指标如表 3.1 所示,设计出 水水质达到达到国家城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918 -2002)一 级标准的 B 标准。表 2.2 一期工程设计进、出水水质指标指标CODcrBOD5SSNH3-NTP粪大肠菌群数进水水质350180220353.0出水水质6020208(15)1.0104(个/L)2.5.1.3 一期工程主要工艺构筑物及设备1、粗格栅污水自流进入粗格栅井,47、栅槽设 2 格,两组并联运行,每格设一道回转式格 栅除污机,格栅前后均设有闸门,以便检修,每台闸门配一台启闭机,格栅的运 行采用时间和格栅前后的液位差来控制,经格栅处理后的污水自流进入污水进水 提升泵站。粗格栅间土建按 4.0104m3/d 一次建成,设备按 2.0104m3/d 配置。 一期工程粗格栅主要设计参数如下:最大设计流量:Qmax2350m3/h(按 Kz1.41 考虑);格栅渠:2 条(并联运行)栅前水深:0.6m;过栅流速:0.6771m/s;格栅间隙:20mm;格栅渠宽:1.28m;格栅倾角:75;设备数量:2 台;设备类型:GSHZ-1200 型回转式格栅机,N=1.1Kw48、; 格栅材质:316L 不锈钢;主要配套设备:WLS260 无轴螺旋输送机; 结构类型:高架钢混直壁平行渠道。2、污水提升泵站为充分节约用地,泵站为全地下式,泵站进水池采用沉降配水室通过孔口配 水来达到各泵进水均匀的目的,也大大缩短了池体的长度。同时,为有效解决停 泵水倒灌、隔离检修及运行时的消能问题,泵站压力管道的出水口全部采用独立 堰口出水,经堰口跌水后在汇流至下一处理单元。污水提升泵站土建按远期 4.0104m3/d 一次建成,设备按近期 2.0104m3/d安装。一期工程污水提升泵站主要设计参数如下: 平均流量:Q833m3/h;最大设计流量:Qmax2350m3/h(按 Kz1.4149、 考虑); 潜水泵台数:4 台,2 大 2 小;大泵性能参数:WQ800-13-55,Q=840m3/h,H=13m,N=55kW;小泵性能参数:WQ400-13-37,Q=420m3/h,H=13m,N=37kW。3、细格栅井污水经提升泵站提升后进入细格栅井,细格栅槽设 2 格,并联运行,每格设 一道回转式格栅除污机,格栅前后均设有闸门,以便检修,每台闸门配一台启闭 机,格栅的运行采用时间和格栅前后的液位差来控制,经细格栅处理后的污水自 流进入沉砂池。粗格栅间土建按 4.0104m3/d 一次建成,设备按 2.0104m3/d 配置。一期工程细格栅井主要设计参数如下:最大设计流量:Qmax250、350m3/h(按 Kz1.41 考虑); 格栅渠:2 条(并联运行)栅前水深:0.9m;过栅流速:0.8922m/s;格栅间隙:6mm;格栅渠宽:1.58m;格栅倾角:75;设备数量:2 台;设备类型:GSHZ-1500 型回转式格栅机,N=1.12.2kW; 格栅材质:316L 不锈钢;主要配套设备:WLS260 无轴螺旋输送机; 结构类型:高架钢混直壁平行渠道。4、旋流沉砂池旋流沉砂池具有占地面积小,运行费用低,安装使用方便等优点,在设计中 考虑超越能力以便检修。与沉砂池配套的设备有旋流除砂机、气提砂配套鼓风机 及砂水分离器等。桨叶分离机连续运转,鼓风机按程序控制定时运转,砂水分离 器与51、鼓风机同步运转。在沉砂池出口设有计量堰、污水取样器、取样泵。旋流沉砂池土建按 4.0104m3/d 一次建成,设备按 2.0104m3/d 配置,旋流沉 砂池设计 2 组。一期工程旋流沉砂池主要设计参数如下:最大设计流量:Qmax2350m3/h(按 Kz1.41 考虑); 组数:2 组;停留时间:40.85s;直径:3.65m;表面负荷:159.4m3/(m2h);旋 流 沉 砂 池 除 砂 机 , XLCS-1800P , 流 量主要配套设备1800m3/h,N=1.5 kW;螺 旋 式 砂 水 分 离 器 , LSSF-260 , Q=12L/sN=0.37kW;结构类型:半地下式钢筋混52、凝土结构。5、氧化沟沉砂池出水经联系管道进入 A/A/C 氧化沟,近期设计规模为 2.0104m3/d, 分二组,每组处理能力为 1.0104m3/d。一期工程氧化沟主要设计工艺参数如下: 日处理水量:2.0104m3/d;组数:2 组;单组设计流量:Q1.0104m3/d =416.67m3/h;污泥负荷:Fw0.0751kgBOD5/(kgMLSSd);容积负荷:LV0.30kgBOD5/(m3d);悬浮固体浓度:MLSS4000mg/L;泥龄:tD30d;产 泥 率:Y0.6kgDS/kgBOD5;总水力停留时间:t13.7hr;其中:厌氧池停留时间: t2.3hr; 缺氧池停留时间: 53、t2.5hr; 氧化沟停留时间: t8.9hr;单池平面尺寸:LB78.2m24.9m;有效水深:H3.9m;单池有效容积:V5791m3;单池剩余污泥量:1105kg/d;剩余污泥总量:2210kg/d;单池实际需氧量:60.85kgO2/hr;主要设备:3 台倒伞型表面曝气器,N=37kW;6、二沉池污水自生化池后通过 D5296 的钢管进入二沉池。为节约用地,选用圆形周 边进水周边出水的幅流式沉淀池。近期设计规模 2.0104m3/d,设计 2 座,每座处理规模为 1.0104m3/d,KZ=1.49。 一期工程二沉池主要设计工艺参数如下:日处理水量:2.0104m3/d; 组数:2 组54、;单组设计流量: Q=1.491.0104m3/d= 620.83m3/h(KZ=1.49); 直径:D=28m;表面负荷:1.008m3m2h; 水力停留时间: 2.035h; 有效水深:4.0m;主要设备:1 台吸刮泥机(单组),N=0.55Kw;二沉池出水通过管道排往紫外光消毒池,池中活性污泥用一根 4269 管道接 入剩余、回流污泥泵站,经泵提升回流入 A/A/C 氧化沟。二沉池的浮渣通过刮 渣管刮入浮渣井,再经泵提升进贮泥池。7、紫外光消毒池为降低工程投资,一期采用紫外线消毒。紫外光消毒渠结构形式为半地下式 钢筋混凝土矩形渠道,内分二格,以便检修,紫外灯采用顺水流方形方式排布。一期工55、程紫外光消毒池主要设计工艺参数如下: 日处理水量:2.0104m3/d;设计流量:Q= 1241.67m3/h(KZ=1.49);渠道宽度:B=0.56m;渠数:2 道;模块数量:2 套;清洗方式:机械加化学清洗; 台数2 台,一用一备;回用水泵型号Q20m3/h,H62m,N7.5kW。结构形式:半地下式钢筋混凝土矩形渠道8、出水提升泵站在湘江洪水时,污水处理厂尾水通过出水泵站提升后排入白水江,泵站与紫 外线消毒池合建,设计规模为 2 万 m3/d,安装有 2 台潜水泵,水泵参数:Q500m3/h,H12m,N30kW。9、回流、剩余污泥泵站回流污泥泵站与剩余污泥泵站共用一个泵井,置于二组二56、沉池之间,设计规 模 2.0104m3/d。污泥回流泵采用潜污轴流泵 3 台,2 用 1 备,单台性能为:Q 256365438m3/h,H9.58.47.5m,N15kW,污泥回流量可在 50100 调节。剩余污泥泵亦采用潜污泵,设 2 台,一用一备。单台水泵性能为:Q 32.24655.2m3/h,H6.85.43.6m,N1.5kW。10、贮泥池贮泥池布置在污泥脱水间附近,为地上式钢筋砼池,平面尺寸 3.03.0m,有 效容积 27.0m3,池内安装有潜水搅拌机,污泥脱水时实施搅拌,使脱水效果稳定。 池内还安装有超声波泥位计,在中控室及脱水间显示贮泥量,并可在泥位最高时 间停开进泥泵,在57、低水位时停开搅拌机。11、污泥脱水间污泥脱水间,平面尺寸为 34.5m12.0m。 为避免磷在厌氧条件下再释放到水中,一期工程脱水采用浓缩脱水一体化带式压滤机。含水率 99.2%的污泥经带式浓缩后,含水率为 9598%,再经压滤脱水为含 水率 75%80%的滤饼。近期选用带宽为 1m 的带式浓缩压滤机 2 台,1 用 1 备,远期增加 1 台。 一期工程污泥脱水间主要设计工艺参数如下:进泥含水率99.2%;滤饼含水率7580%;处理能力3060m3/h;功率4.2W;带宽1.0 米;滤带清洗水20m3/h;水压0.6MPa;纠偏风量0.3m3/min;风压0.7MPa;重量6.5t;泥饼含水率58、为77%。12、辅助生产建筑物污水处理厂建筑物包括生产用建筑和附属建筑物。污泥浓缩脱水间、配电间 为纯生产用建筑。根据城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准 (CJJ31-89),一期工程主要附属建筑面积见表 2.3。表 2.3 附属建筑物建筑面积表序号项目建筑筑面(m2)使用功能1综合楼1020办公室、化验室、中央控制室、会议室食堂、宿舍2污泥脱水间416.6加药、污泥脱水、机修、电修间、仓库用3传达、大门22保卫用4合计1458.62.5.2 XX县第二污水处理厂(袁家污水处理厂)XX南部建有一座污水处理厂(即XX县第二污水处理厂),污水处理厂位 于洋沙湖以北,南泉路以东,洋沙湖路以南的59、位置,XX县第二污水处理厂目前 已基本竣工,一期设计规模 2 万 m3/d,远期规模 6.0 万 3/d,主要收集XX县工 业园及XX省轻工产业园的工业污水及部分生活污水,纳污范围面积约 28km2。 2.6 排水管网现状1、污水管网现状XX县污水管网目前已建排水管网长度 201km,其中污水管网 112km,其中 XX县污水处理厂纳污范围内已建污水管网 77.2km, 其中合流管长度为 55.02km,分流管网 22.18km,主要分布在老城区。具体详污水管网现状图。2、雨水排放系统现状:XX县污水管网目前已建排水管网长度 201km,其中雨水管网 89km(不含 合流管),老城区雨水排放的60、管渠系统可以分成如下几个部分:(1)湖滨路排水干管:起始端管径为 d1500,末端为 2.0m3.5m 的合流箱 涵,坡度 1-3,d1500 管段长约 2950m,2.0m3.5m 箱涵长约 842m。管线起 点为接XX一中的出水检查井, 终点在湖滨路与东湖路交接处。 起点标高31.62m,终点管底标高 23.90m。本排水干管只要收集湖滨路沿线约 189ha 的雨 污水。末端 2.0m3.5m 箱涵还转输老城区中心区域约 430ha 的雨污水。(2)中心区排水渠:为排水土渠,为老城区发展片的散排污水和雨水长年 累月漫流而成,坡度 1-5,全长约 2875m,中段过旭东路由 1.5m2.0m61、 和 1.02.0 的两根连通箱涵衔接,单根箱涵长 405m,总汇水面积 297ha。排水渠起 点在原吉路与新世纪大道交接处,终点在与太傅路交接处, 终点管底标高 28.30m。合流雨污水通达湖沿线南北两侧的 d1500 管道排入 2.0m3.5m 的盖板 箱涵。并在通达湖位于太傅路处设置溢流井,当两根 d1500 排水管不能通畅排放 合流污水时,经六根 d600 的溢流管溢流排入通达湖。通达湖与 2.0m3.5m 的盖 板箱涵箱涵有 d1500 的溢流管连接,当雨季湖水位超过最高设计水位时,合流污 水经溢流排入盖板箱涵。此盖板箱涵汇入湖滨路 2.0m3.5m 箱涵。(3)东湖路排水箱涵:箱涵62、断面尺寸为 2.0m3.5m,坡度 1-3,箱涵起 点为弼时街与东湖路交叉处以东 35m 处,终点为接入东湖的排放口,终点管底 标高 23.90m,箱涵全长 430m。本排水箱涵主要收集沿线位于西南角临近东湖和 湘江的三角形地块以北到新世纪大道之间的合流雨污水。(4)福鑫机埠排水箱涵:该排水箱涵起点通过东湖路排水箱涵与东湖相通, 终点为褔鑫机埠抽水泵的吸水管,管涵断面面积为 2.0 m2.0m,箱涵涵全长 530m。此段箱涵的功能有三:a)为收集老城区位于西南角临近东湖和湘江的三角 形地块的合流雨污水;b)在平时,东湖水位较低时,将收集的沿线雨污水输送 经东湖路排水箱涵,最终汇入东湖,此股合流63、污水可以重力自排;c)在雨季, 当东湖水位较高超高最高控制水位时,东湖水侧通过倒灌排入东湖路自排箱涵, 再接到 2.02.0 入自排箱涵,由潜水泵抽送至湘江。2.6 城市排水系统存在的问题1、排水系统不健全,新建城区污水管网建设缓慢,排水管网建设滞后于城 市建设,无法满足新型城镇化需要。现有污水处理设施已经不能满足新增污水处 理量的需要。2、部分工业废水、生活污水直接排入白水江、湘江及垸内沟渠,使规划区 内地表和地下水水体严重污染,直接威胁到城市供水安全,使其制水成本增高, 出水水质下降。3、区内河渠淤积严重 由于近年内规划区进行大规模的城市建设,大量的原有植被被破坏,水土流失非常严重,大量泥64、沙冲入河渠、造成河渠淤积。4、XX县污水处理厂一期工程部分设施不完善,氧化沟脱氮除磷效果较差, 污泥处理达不到国家相关标准要求的含水率60%的要求。3项目建设的必要性3.1 落实国家相关政策的需要2013 年 4 月国务院办公厅出台了关于做好城市排水防涝设施建设工作的 通知(国办发201323 号),要求各地“力争用 5 年时间完成排水管网的 雨污分流改造”。2013 年 9 月国务院出台了国务院关于加强城市基础设施建设的意见( 国发201336 号),明确提出“加快雨污分流管网改造与排水防涝设施建设, 解决城市积水内涝问题”,“保障城市水安全、修复城市水生态,消除劣类水 体,改善城市水环境”65、。2013 年 9 月国务院以国务院令的形式出台了排水与污水处理条例(国务院令第 641 号),在条例中明确了排水与污水处理各方责任与措施,其中第十 条明确规定“县级以上地方人民政府应当根据城镇排水与污水处理规划的要求, 加大对城镇排水与污水处理设施建设和维护的投入”。第十二条规定“城镇新区 的开发和建设,应当按照城镇排水与污水处理规划确定的建设时序,优先安排排 水与污水处理设施建设;未建或者已建但未达到国家有关标准的,应当按照年度 改造计划进行改造,提高城镇排水与污水处理能力。”2015 年 4 月国务院印发了国务院关于印发水污染防治行动计划的通知(国发201517 号),要求各地加强加快城66、镇污水处理设施建设与改造。现 有城镇污水处理设施,要因地制宜进行改造,2020 年底前达到相应排放标准或 再生利用要求。敏感区域(重点湖泊、重点水库、近岸海域汇水区域)城镇污水 处理设施应于 2017 年底前全面达到一级 A 排放标准。建成区水体水质达不到地 表水类标准的城市,新建城镇污水处理设施要执行一级 A 排放标准。全面加 强配套管网建设。强化城中村、老旧城区和城乡结合部污水截流、收集。现有合 流制排水系统应加快实施雨污分流改造,难以改造的,应采取截流、调蓄和治理 等措施。 推进污泥处理处置。污水处理设施产生的污泥应进行稳定化、无害化 和资源化处理处置,禁止处理处置不达标的污泥进入耕地。67、非法污泥堆放点一律 予以取缔。现有污泥处理处置设施应于 2017 年底前基本完成达标改造,地级及 以上城市污泥无害化处理处置率应于 2020 年底前达到 90%以上。从上面国家层面的几个重要文件可知国家对排水与污水处理设施建设和监管非常重视。排水管网不完善、雨水污水混接及污水处理能力不足对环境污染和 排涝安全的影响已经引起了国家领导层面的高度关注。3.2 改善生态环境,建设海绵型城市的需要传统的城市规划和设计对雨水追求“一排了之”,一方面造成雨水资源的流 失和浪费,另一方面造成雨水排放不畅、容易发生内涝灾害。2014 年 11 月住建 部发布海绵城市建设技术指南低影响开发雨水系统构建。为构建城68、市雨 水开发体系,促进建立科学完善的城市水循环系统,根治城市内涝顽疾提供了规 划和设计依据。XX江湖甚多,水域面积 98.56 万亩,占全县总面积的 41.50%。其中,江 河面积 14.55 万亩,占水域面积的 14.76%;湖泊面积约 33.2 万亩,占水域面积 的 33.69%。XX县城区域内主要有曹溪港、东湖水系、洋沙湖、白泥湖水系等 重要水系。优先考虑把XX县城区内各类水体充分保护和利用起来,并以之作为 雨水资源利用的基础载体来建设海绵城市意义重大。但是,在XX县建设海绵型城市、增强雨水资源化利用一个前提条件就是必 须提高城市污水收集和处理率,确保现状溪流、湖塘水体以及截下来的雨水是69、干 净的,没有被污水污染。因此,实施XX县污水处理扩建工程,是建设海绵城市、 改善生态环境的需要。3.3 提高城市污水收集率和污水处理达标率的需要阴县污水处理厂在建成投产以来的实际运行中也存在一些问题,主要有以下 几个方面:1、XX县城发展十分迅速,江北城区污水管网还不完善,还有很多新建小 区污水没有被收集到污水处理厂处理;新世纪大道以北还有很多地方已有大量项 目动工,但污水管道尚未修建。急需对污水处理厂及配套污水管网进行完善。2、进水 COD 浓度偏低,未达到原设计进水水质浓度,究其原因主要是由于 老城区尚有部分管道未进行雨污分流制改造,且排水管道年代久远,材质较差, 导致有部分地下水渗入污70、水管线。3、污水处理厂目前污泥的处理采用带式压滤机机械浓缩脱水处理工艺,处 理后污泥含水率约为 80%,已不能满足国家新的处理要求(环办【2010】157 号 文件要求要求含水率在 60%以下),亟需改造处理。4、氧化沟脱氮除磷效果不佳,污水处理厂出水偶尔有超标现象。污水处理厂是按一级 B 标准建设的,难以达到新的政策要求(达到一级 A 标准)。5、预处理和污泥脱水间没有除臭设施,臭味较大,且设备锈蚀极其严重6、没有建设专门的机修仓库、导致设备维护不方便。7、没有建设专门的变配电间,配电系统布置在综合楼内,挤占了综合楼内 的空间,导致化验室和办公室拥挤。8、化验室没有配备大肠菌群检测设备设施。71、9、没有建设加药间,缺少化学除磷的设施设备。10、污泥回流管没有安装流量计。导致回流泵房无法监测回流比不利于运行 调整。因此,进一步完善污水管网系统,对污水处理厂进行扩建,增加污水处理量; 同时,对污水处理厂一期工程进行提标改造,确保污水处理厂出水稳定达到一级 A 排放标准,污泥含水率达到 50%以下,使XX县污水厂发挥更大的效益是十分 必要的。3.4 县城经济建设和发展的需要城市给排水事业的发展是城市总体发展的重要组成部分,必须保证国民经济 增长的需要,顺应社会发展的潮流。XX县城是县政府的所在地,县域政治、经 济、文化、信息、流通中心,在全县经济中具有举足轻重的作用,今后必将以它 的区位优72、势和其辐射影响力来带动全县的经济发展。经济的加快发展势必伴随城 市基础设施的大发展,而城市给排水是城市基础设施的重要组成部分,必须跟上 人口增长和经济发展步伐。XX县城发展快,经济增长迅速,但伴随着县城建设 的进行,城市水体也受到一定的污染,城市环境受到一定破坏。为保持经济的可 持续发展,实施XX县污水处理扩建工程是十分要的。综上所述,XX县污水处理扩建工程的实施,可完善城市排水管网系统,提 高污水收集率和处理量,对促进XX县城经济发展、提高县城人民生活质量、保 护水体水质及其生态环境、坚持走可持续发展道路,以及环境质量的改善和提高 都有着极其重要的意义,所以XX县污水处理扩建工程是十分必要的73、。4改扩建工程总体设计4.1 设计年限根据XX县城市总体规划(20092030 年)及XX县城排水专项规 划(2011-2030),并结合本工程实际情况。确定XX县污水处理扩建工程建 设期限分为近、远两期,具体如下:近期2016 年2020 年 远期2021 年2030 年4.2 设计范围根据XX县城总体规划(20032020 年)、XX轻工产业园控制性 详细规划,XX县污水处理厂纳污范围包括XX县城和轻工产业园,远期总规 划面积 44.5 平方公里,规划人口 45 万人。(1)近期(20162017 年):总规划面积 30 平方公里(其中县城 22.5 平方公里,轻工产业园 7.5 平方公里74、),规划人口 30 万人(其中县城 22.5 万人,轻工产业园 7.5 万人)。(2)远期(20182030 年):总规划面积 44.5 平方公里(其中县城 30 平方公里,轻工产业园 14.5 平方公里),规划人口 45 万人(其中县城 30 万人,轻工产业园 15 万人)。根据规划,在XX县城范围设 2 座污水处理厂,污水分散处理。具体如下:1、XX北部设置一座污水处理厂,即XX县污水处理厂(现状污水处理厂): 主要处理白水江以北的城市生活污水,纳污范围面积约 27km2,为城市污水处理 厂,污水处理厂规模 6.0 万 3/d(污水量预测见污水分区章节),厂区建设用地 6ha,污水处理后排75、入湘江。2、XX南部设置一座污水处理厂,即XX县第二污水处理厂,主要收集湘 阴县工业园及XX省轻工产业园的工业污水及部分生活污水。根据XX县第二污水处理厂工程可行性研究,第二污水处理厂选择在洋 沙湖以北,南泉路以东,洋沙湖路以南的位置,污水处理厂纳(污水量预测见污 水分区章节),厂区建设用地 9ha,污水处理后排入湘江。污水处理厂尾水排入 白水江。故本次改扩建工程的范围是XX县污水处理厂二期扩建工程及其纳污范围内的污水管网扩建工程。4.3 XX县污水排放规模4.3.1 用水量预测4.3.1.1 方法一:分项指标法 综合生活用水量根据室外给水设计规范(GB 50013-2006)XX县属于第一分76、区中小城 市,根据 4.0.3 条,城市人均综合生活用水定额最高日为 220370 升/(人日)。 本规划所采用的定额值如下:人均综合生活用水定额:220L/(人d) 则可以计算出XX县居民生活用水量 Q1 为: 2020 年(近期):300.22=6.6 万 m3/d2030 年(远期):450.22=9.9 万 m3/d 工业生产用水量 从XX县近几年用水量来看,工业用水比例较大,工业用水量与居民用水量可持平,主要原因是XX县注重城市发展,引进了一批工业企业,提高了工业用 水比重。本可研考虑到XX县产业结构的调整、产品质量的提高、节水技术的发 展、产品用水单耗的降低以及回用水比例的提高,最77、终确定工业用水量占居民生 活用水量为 50%。2020 年(近期):6.650%=3.30 万 m3/d2030 年(远期):9.950%=4.95 万 m3/d 浇洒道路和绿地用水量根据室外给水设计规范(GB 50013-2006)XX县属于第一分区中小城 市,根据 4.0.6 条,城市道路浇洒水量以 2.03.0L/(m2d)计算、绿地浇洒以 1.03.0 L/(m2 d)计算。本次规划对道路浇洒按 2.0L/(m2 d)计算,绿地浇洒水量按 1.2L/(m2d)计算。根据城市规划,XX县城及工业园的道路广场占总规划面积 12.33%,即近 期 3.7 平方公里,远期 5.549 平方公里78、;XX县城及工业园的绿地占总规划面积12.50%,即近期 3.75 平方公里,远期 5.625 平方公里。2020 年(近期):3.7106210-3+3.751061.210-3 =1.19 万 m3/d2030 年(远期):5.549106210-3+5.6251061.210-3 =1.78 万 m3/d管网漏损水量Q4=(Q1Q2Q3)漏损率XX县城现状管网漏损率为 通过管网改造,近中期漏损率按 15%计算,远 期降低到 10%则管网漏损水量 Q4 为:2020 年(近期):(6.6+3.3+1.19)15%=1.66 万 m3/d2030 年(远期):(9.9+4.95+1.78)179、0%=1.66 万 m3/d未预见水量 未预见水量按总用水量的 10%计算Q5=10%(Q1Q2Q3Q4)则未预见水量 Q5 为:2020 年(近期):(6.6+3.3+1.19+1.66)10%=1.28 万 m3/d2030 年(远期):(9.9+4.95+1.78+1.66)10%=1.83 万 m3/d总用水量 按分项指标法计算可预测出需水量:Q 总=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5则总用水量为:2020 年(近期):6.6+3.3+1.19+1.66+1.28=14.03 万 m3/2030 年(远期):9.9+4.95+1.78+1.66+1.83=20.12 万 m3/d4.3.1.80、2 方法二:人均综合用水量指标法根据室外给水设计规范(GB50013-2006)XX县属于第一分区中等城 市,根据 4.0.3 条,结合XX县现状用水情况,并参照最高日城市综合用水定额 调查结果(见表 4.1),XX县最高日综合用水定额可取为 450L/(人d),该指 标已包括管网漏失水量。表 4.1 最高日城市综合用水定额调查结果(L/(人d)分区特大城市大城市中等城市小城市一区436749240711253710200667二区329612236517208464200633三区313414152213204529综上,总用水量为:近期:45010-330=13.50 万 m3/d远期:481、5010-345=20.25 万 m3/d4.3.2 供水规模采用上述两种方法预测的用水量分别如下:分项指标法近期(2020 年):14.03 万 m3/d远期(2030 年):20.12 万 m3/d综合指标法近期(2020 年):13.50 万 m3/d远期(2030 年):20.25 万 m3/d 以上两种预测方法的预测结果比较接近,说明预测具有相当的可靠性。 则,XX县供水规模取上述两种方法的平均值:近期(2020 年):13.77 万 m3/d 远期(2030 年):20.19 万 m3/d, 日变化系数取 1.3。4.3.3 污水总量预测结果一般来说,城市用水中仅有 75%90%能82、够成为污水排放,即折减系数为 0.750.90,本规划排污系数采用 0.80。污水收集系数 2020 年达到 95%,2030 年达到 100%,据此预测的县城污水量值见表 4.2。表 4.2 XX县污水量预测值表序号名称2020 年2030 年1用水量预测值(万 m3/d)13.7720.192日变化系数1.31.33排污系数0.800.804收集系数0.9515污水量预测值(万 m3/d)8.0512.424.4 工程建设规模通过以上的分析计算,XX县近远期预测污水量分别为 8 万 m3/d、12 万 m3/d。根据纳污范围,XX县污水处理厂近远期预测污水量分别为 4 万 m3/d、6 万83、 m3/d。 目前XX县污水处理厂一期已建规模 2 万 m3/d。结合XX县城市规划、发展及现状,本可研最终确定XX县污水处理扩建工程近期(2020 年)建设规模为 4万 m3/d(即本次扩建 2 万 m3/d),远期规模 6 万 m3/d。 配套管网建设范围主要为XX县污水处理厂厂区及其近期纳污范围的区域。即白水江以北的规划区域,主要包括 W1、W2、W3、W4、W5、W6 区。新建 配套管网总长 64.206km,污水提升泵站 2 座(W3、W5 区)。4.5 设计进、出水水质4.5.1 历史近出水水质情况XX县污水处理厂建厂运行以来 2012 年、2013 年、2014 年及 2015 84、年对实 际进、出水水质的检测数据汇总如表 4.3,4.4,4.5,4.6 所示。表 4.32012 年全年实际进出水水质指标月份1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月平均处理水量(万吨)63.4356.355.9861.3762.0362.4463.0465.8767.7965.8264.0555.2361.95CODcr(mg/L)进水164152174169162179187194202208189196181.33出水18.217.619.418.718.219.519.920.324.725.321.118.920.15BOD5(mg/L)进水885、2687165627075818683757174.08出水7.56.36.86.66.577.27.77.98.17.26.97.14SS(mg/L)进水120134125118124137141135129119108125126.25出水15171613141518171614111515.08TN(mg/L)进水26.8427.9328.5529.4726.324.8626.9628.9129.7830.4131.3826.5428.16出水15.9716.8517.9718.7615.4513.9516.7218.6419.6520.3522.5617.8517.89TP(mg/L)86、进水1.541.591.751.791.651.691.761.791.641.661.611.691.68出水0.580.620.780.80.670.680.720.750.690.70.620.730.70NH3-N(mg/L)进水16.3817.6817.9918.5415.7914.8915.8817.8519.3220.321.5215.9617.68出水6.056.346.587.385.344.985.745.976.797.417.95.746.35表 4.42013 年全年实际进出水水质指标月份1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月平87、均处理水量(万吨)63.360.2563.3861.9763.4760.0664.568.565.5866.8764.1365.3263.94CODcr(mg/L)进水526372767074182185190182178164124.00出水4.95.66.36.866.51717.517.816.916.215.811.44BOD5(mg/L)进水48526164546279858876706967.33出水4.24.55.764.85.188.88.37.97.26.86.44SS(mg/L)进水6572841049688134140128116128109105.33出水781012188、11017181513141212.25TN(mg/L)进水25.1426.3727.8528.6229.3828.6427.5225.4328.7229.4926.9429.8427.83出水4.264.324.365.156.045.7814.2714.9815.6416.0315.9716.3410.26TP(mg/L)进水1.11.281.191.031.080.971.591.621.681.71.591.621.37出水0.490.50.510.470.50.380.640.580.620.690.60.610.55NH3-N(mg/L)进水14.9215.9816.9517.3989、18.9716.9617.3615.2616.3817.4216.3217.2716.77出水2.543.163.844.025.074.356.186.056.527.266.017.595.22表 4.52014 年全年实际进出水水质指标月份1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月平均处理水量(万吨)64.960.0332.0563.9863.6764.847.9862.0860.6762.1759.5962.7558.72CODcr(mg/L)进水158162175164180153194207196185178162176.17出水16.317.190、16.915.819.216.319.82319.718.716.915.417.93BOD5(mg/L)进水86888276806971817874706276.42出水7.887.96.97.16.76.87.87.26.96.55.97.13SS(mg/L)进水114126109129134125139140120134126114125.83出水13151116181419181317151215.08TN(mg/L)进水28.7929.7826.5422.8524.9729.7828.6524.7826.7428.7330.125.9727.31出水18.4519.3517.251491、.3915.2619.6518.4316.2517.5918.2920.1416.3817.62TP(mg/L)进水1.71.741.691.581.621.641.921.781.691.651.621.781.70出水0.680.70.650.590.630.650.710.740.70.680.640.750.68NH3-N(mg/L)进水17.5818.7316.3815.3415.4818.9917.9614.9715.7217.5620.7215.7617.10出水6.477.026.945.165.257.256.955.885.146.347.255.946.30表 4.62092、15 年全年实际进出水水质指标月份1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月平均处理水量(万吨)63.4356.355.9861.3762.0362.4463.0465.8767.7965.8264.0555.2361.95CODcr(mg/L)进水164152174169162179187194202208189196181.33出水18.217.619.418.718.219.519.920.324.725.321.118.920.15BOD5(mg/L)进水82687165627075818683757174.08出水7.56.36.86.66.57793、.27.77.98.17.26.97.14SS(mg/L)进水120134125118124137141135129119108125126.25出水15171613141518171614111515.08TN(mg/L)进水26.8427.9328.5529.4726.324.8626.9628.9129.7830.4131.3826.5428.16出水15.9716.8517.9718.7615.4513.9516.7218.6419.6520.3522.5617.8517.89TP(mg/L)进水1.541.591.751.791.651.691.761.791.641.661.61194、.691.68出水0.580.620.780.80.670.680.720.750.690.70.620.730.70NH3-N(mg/L)进水16.3817.6817.9918.5415.7914.8915.8817.8519.3220.321.5215.9617.68出水6.056.346.587.385.344.985.745.976.797.417.95.746.35根据对 2012 年、2013 年、2014 年及 2015 年实际进、出水水质的检测数据分析 可以看出:进水水质水量逐年上升,且污水可生化性良好,但是出水氨氮和总氮 难以达到一级 A 排放标准,说明脱氮效果不好。总体出水95、指标基本满足国家城 镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级标准 B 标准要求。4.5.2 设计进水水质根据对 2012 年2015 年实际进水质的统计情况分析,进水浓度比较低,平 均不到设计浓度的一半。原一期设计考虑的进水浓度偏高的原因是白水江以南的 工业园污水进入,但目前XX县第二污水处理厂已基本建成且即将投产,主要收 集处理工业园的工业废水,即南部高浓度工业废水不会再进入本项目污水处理 厂。而XX县污水处理厂纳污范围内,基本没有工业污水,只有生活污水,而且 老城区采用截流式合流制,污水浓度不会很高。故,本次设计结合历史现状及城 市发展情况,污水处理厂进水水质在一期工程的96、基础上适当下调,具体如下:表 4.7 XX县污水处理厂设计污水进水水质(单位 mg/L)项目CODcrBOD5SSNH3-NTNTP一期设计值35018022035-3.0历史平均值137.266.8107.816.727.21.4历史月均最大值208.088.0141.021.531.41.9二期设计进水水质30012020030353.04.5.2 设计出水水质XX县污水处理厂工程最终受纳水体为白水江,属国家地表水环境质量标 准中类功能水域,其水质目标要求,城市污水主要指标达到国家城镇污水 处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级标准的 A 标准。故XX县污水 处理厂设计出水水97、质见下表 4.8:表 4.8 XX县污水处理厂设计出水水质(单位 mg/L)项目CODcrBOD5SSNH3-NTNTP大肠菌群出水水质5010105(8)150.51000去 除 率()83.3391.6795.083.3357.1483.33注:表中括号外数值为水温12时的控制指标。4.6 污泥含水率根据相关政策要求,本项目污泥含水率降低至 50%以下。污泥送往垃圾处理 厂焚烧处理。5工艺方案论证5.1 污水处理工艺选择原则污水处理工程是一项技术复杂、投资大、政策性强的基础设施项目。虽然无 直接、明显的经济效益,环境效益和长远的社会效益却是无法估量的。基于这一 特点,即使发达国家对于污水处98、理工程项目的开发和建设,都非常重视。但也必 须考虑在如何降低基建投资和运营的成本问题,研究简化污水处理工艺流程,少 占地,节电耗,便于管理和提高处理效果等方面有新的突破。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工艺。为了实现污水处理厂运行的长期稳定高效,并尽量降低经常运行费用和工程 总投资,XX县污水处理厂改扩建工程的工艺选择宜遵从如下四条原则:(1)本期工程为改扩建工程,但同时考虑远期扩建的可能性。(2)充分考虑本工程的地方性特点及污水处理厂实际进、出水指标,优先 采99、用低能耗、处理效果稳定可靠,简便易行的成熟工艺,以减轻工程投资,降低 运行成本。(3)占地少。土地资源非常珍贵,因此,必须尽可能少占土地,节省土地 资源。(4)考虑该项目的资金来源,关键设备选择先进、可靠、高效、运行管理 方便及维修维护简单的污水及污泥处理专用设备。(5)污水处理厂总平面布置图在工艺合理的基础上,考虑环境的内外影响, 并力求紧凑合理以减少土方工程量,降低投资。各工艺构筑物设计充分考虑运行 调整的灵活性。5.2 污水处理工艺方案论证5.2.1 污水水质特性对 2012 年、2013 年、2014 年及 2015 年实际进水水质的数据分析,其可生 化特性如下:表 5.12012 年100、各月污水生化特性一览表月份1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月平均可生化特性BOD5/COD0.580.810.710.750.800.790.810.820.080.830.950.920.73反硝化特性BOD5/TN1.581.971.942.022.572.302.371.870.252.002.022.211.94COD/TN2.722.422.722.693.212.902.922.303.012.412.142.402.65生物除磷效果BOD5/TP34.9549.4849.0655.4350.8562.6359.0944.175.3051101、.5856.5255.2447.29COD/TP60.1960.8268.8773.9163.5678.7972.7354.1762.6162.1159.7860.0064.62表 5.22013 年各月污水生化特性一览表月份1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月平均可生化特性BOD5/COD0.920.830.850.840.770.840.430.460.460.420.390.420.54反硝化特性BOD5/TN1.911.972.192.241.842.162.873.343.062.582.602.312.42COD/TN2.072.392.5102、92.662.382.586.617.276.626.176.615.504.46生物除磷效果BOD5/TP43.6440.6351.2662.1450.0063.9249.6952.4752.3844.7144.0342.5949.12COD/TP47.2749.2260.5073.7964.8176.29114.47114.20113.10107.06111.95101.2390.46表 5.32014 年各月污水生化特性一览表月份1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月平均可生化特性BOD5/COD0.540.540.470.460.440.450.103、370.390.400.400.390.380.43反硝化特性BOD5/TN2.992.963.093.333.202.322.483.272.922.582.332.392.80COD/TN5.495.446.597.187.215.146.778.357.336.445.916.246.45生物除磷效果BOD5/TP50.5950.5748.5248.1049.3842.0736.9845.5146.1544.8543.2134.8344.93COD/TP92.9493.10103.55103.80111.1193.29101.04116.29115.98112.12109.8891.01104、103.58表 5.42015 年各月污水生化特性一览表月份1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月平均可生化特性BOD5/COD0.500.450.410.380.380.390.400.420.430.400.400.360.41反硝化特性BOD5/TN3.062.432.492.212.362.822.782.802.892.732.392.682.63COD/TN6.115.446.095.736.167.206.946.716.786.846.027.396.44生物除磷效果BOD5/TP53.2542.7740.5736.3137.5841.4105、242.6145.2552.4450.0046.5842.0144.10COD/TP106.4995.6099.4394.4198.18105.92106.25108.38123.17125.30117.39115.98107.941、污水的可生化特性历史统计水质 BOD5/COD0.410.73 之间 设计水质 BOD5/COD120/3000.4由于 BOD5/COD0.40.35,故表明污水的可生化性较好。 2、污水的反硝化特性历史统计水质 BOD5/TN1.942.8 之间 历史统计水质 COD/TN2.656.45 之间 设计水质 BOD5/TN120/353.43 设计水质 COD106、/TN300/358.57由于设计水质 BOD5/TN4.333.0,COD/TN108.0,故表明污水满足反 硝化需求。但据历史进水水质统计分析,BOD5/TN20,COD/TP10030,故表明污水的生物除磷效果 较好。5.2.2 污水处理生化处理工艺污水处理技术发展已有上百年的历史,至今仍是以活性污泥法为主流处理工 艺。目前常用的生物脱氮除磷处理工艺有 A2/O 工艺、A3/O 工艺、氧化沟类工艺、 SBR 法及 MSBR 法、UNITANK 工艺等,均取得较好效果。由两部一局联合颁发的城市污水处理及污染防治技术政策在“4.2.3 二级强化处理”中指出:二级强化处理工艺是指除有效去除碳源107、污染物外,且具备 较强的除磷脱氮功能的处理工艺。在对氮、磷污染物有控制要求的地区,日处理 能力在 10 万立方米以上的污水处理设施,一般选用 A/O 法、A/A/O 法等技术。 也可审慎选用其他的同效技术。日处理能力在 10 万立方米以下的污水处理设施, 除采用 A/O 法、A/A/O 法外,也可选用具有除磷脱氮效果的氧化沟法、SBR 法、 水解好氧法和生物滤池法等。由上可知,污水处理的工艺是多种多样的,但根据XX县城市污水的水质特 性及一期项目的因素,本可研考虑 Carrousel2000 系统(A/A/C 氧化沟)工艺(方 案一)和 A/A/O 工艺(方案二)两种工艺作为XX县污水处理厂改108、扩建工程的 生物处理工艺进行工程方案比较。5.2.3 A/A/O 工艺方案A/A/O 工艺是一种典型的脱氮除磷工艺,其生物反应池由厌氧、缺氧和好氧 三段组成,其典型工艺流程见图 6.2。这是一种推流式的前置反硝化型工艺,其 特点是厌氧、缺氧、好氧三段功能明确,界线分明,可根据进水条件和出水要求, 人为的创造和控制三段的时空比例和运转条件,只要碳源充足(TKN/COD0.08 或 BOD/TKN4)便可根据需要达到比较高的脱氮率。(一)A/A/O 工艺的基本原理图 5.1 A/A/O 工艺流程图A/A/O 工艺在厌氧-好氧除磷工艺中加一缺氧池,将好氧池流出的一部分混合 液回流至缺氧池前端,以达到109、硝化脱氮的目的。A/A/O 可同步除磷脱氮的机制由 两部分组成:一是除磷,污水中的磷在厌氧状态下(DO0.3mg/L),释放出聚 磷菌,在好氧状况下又将其更多吸收,以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮, 缺氧段要控制 DO0.3m/s)。微生物的氧化过程消耗了水中溶解氧,直到 DO 值 降为零,混合液呈缺氧状态。经过缺氧区的反硝化作用,混合液进入有氧区,完 成一次循环。该系统中,BOD 降解是一个连续过程,硝化作用和反硝化作用发 生在同一池中。由于结构的限制,这种氧化沟虽然可以有效的去处 BOD,但除 磷脱氮的能力有限。为了取得更好的除磷脱氮的效果,Carrousel2000 系统在普通 Car110、rousel 氧化 沟前增加了一个厌氧区和缺氧区(又称前反硝化区)。全部回流污泥和 10-30% 的污水进入厌氧区,可将回流污泥中的残留硝酸氮在缺氧和 10-30%碳源条件下 完成反硝化,为以后的缺氧池创造缺氧条件。同时,厌氧区中的兼性细菌将可溶 性 BOD 转化成 VFA,聚磷菌获得 VFA 将其同化成 PHB,所需能量来源于聚磷 的水解并导致磷酸盐的释放。厌氧区出水进入内部安装有搅拌器的绝氧区,所谓 绝氧就是池内混合液既无分子氧,也无化合物氧(硝酸根),在此绝氧环境下, 70-90%的污水可提供足够的碳源,使聚磷菌能充分释磷。绝氧区后接普通 Carrousel 氧化沟系统,进一步完成去除 111、BOD、脱氮和除磷。最后,混合液在氧 化沟富氧区排出,在富氧环境下聚磷菌过量吸磷,将磷从水中转移到污泥中,随 剩余污泥排出系统。这样,在 Carrousel2000 系统内,较好的同时完成了去除 BOD、 COD 和脱氮除磷。Carrousel2000 系统(A/A/C 氧化沟)主要由 3 部分组成,即厌氧区、缺氧 区、Carrousel 氧化沟区。图 5.2A/A/C 氧化沟平面图1、厌氧区 在没有溶解氧和硝态氮存在的厌氧条件下,兼性细菌将溶解性 BOD 转化成低分子发酵产物,生物聚磷菌将优先吸附这些低分子发酵产物,并将其运送到细 胞内、同化成胞内碳源存贮物,所需能量来源于聚磷的水解以及细胞112、内糖的水解, 并导致磷酸盐的释放。经厌氧状态释放磷酸盐的聚磷菌在好氧状态下具有很强的 吸磷能力,吸收、存贮超出生长需求的磷量,并合成新的聚磷菌细胞、产生富磷 污泥,通过剩余污泥的排放将磷从系统中除去。根据其工作原理,在 A/A/C 氧化 沟厌氧区的设计中分 3 格,第 1 格的功能在于使混合液中的微生物利用进水中 的有机物去除回流污泥中的硝态氮,消除硝态氮对厌氧区的不利影响,保证第 2、 3 格中磷酸盐的正常释放,同时还起到生物选择的作用。厌氧区的主要设计参 数是混合液停留时间。泥水混合液在厌氧区的停留时间一般为 12h(释磷量就已 达到可释磷总量的 80%左右),过长的厌氧停留时间可导致没有113、低分子发酵产物 的磷释放,使得碳源贮存量不足,不能在好氧区产生足够的能量来吸收所有释放 的磷。对一般城市生活污水(BOD /TP2025mg/L、出水磷浓度1.0 mg/L),厌 氧区的停留时间一般为 1.5h 左右。2、缺氧区 泥水混合液由厌氧区进入缺氧区,一部分聚磷菌利用后续工艺的混合液(内回流带来的)中硝酸盐作为最终电子受体以分解细胞内的 PHB(聚羟基丁酸), 产生的能量用于磷的吸收和聚磷的合成,同时反硝化菌利用内回流带来的硝酸 盐,以及污水中可生物降解的有机物进行反硝化,达到部分脱碳与脱硝、除磷的 目的。3、氧化沟区 氧化沟兼有推流型和完全混合型反应池两者的特性,完成一次循环所需时间114、约为 520 min,而总的停留时间却很长。氧化沟中有好氧、缺氧交替出现的区 域,具有硝化、生物除磷、反硝化的条件。在氧化沟好氧区聚磷菌除了吸收、利 用污水中的可生物降解有机物外,主要是分解体内贮积的 PHB,产生的能量可供 自身生长繁殖,此外还可主动吸收周围环境中的溶解磷,并以聚磷的形式在体内 超量贮积。在剩余污泥中含有大量能超量聚磷的聚磷菌,大大提高了 A/A/C 氧化 沟系统的除磷效果。同时污水中的氨氮被亚硝酸菌、硝酸菌转化为亚硝酸盐和硝 酸盐,氧化 1.0gNH4+-N 为 NO3-N 共耗氧 4.57 g,消耗碱度为 7.14 g(以 CaCO3 计)。在缺氧区反硝化菌利用亚硝酸盐和115、硝酸盐中的 N3+和 N5+(被还原为 N2) 作为能量代谢中的电子受体,O2作为受氢体生成 H2O 和 OH碱度,有机物作为碳源及电子供体提供能量并得到氧化稳定。将 1.0gNO2 N 转化为 N2 时消耗有机物(以 BOD计)1.71 g,将 1.0gNO3-N 转化为 N2 时消耗有机物(以 BOD 计)2.86 g,与此同时产 生 3.57 g 碱度(以 CaCO3 计)。(二)Carrousel 氧化沟工艺的特点Carrousel 氧化沟是由荷兰 DHV 技术咨询公司在六十年代后期发明的,当时 开发这一工艺的主要目的是寻求一种渠道更深、效率更高和机械性能更好的系统 设备来改善和弥补当116、时流行的转刷式氧化沟的技术缺陷。与其它池型氧化沟相比,其最大的特点是采用特殊设计的立式低速表曝机作 曝气设备,由于曝气设备的不同(区别于其它水平轴式曝气装置),使污水在混合 曝气充氧的同时具有泵的局部水力提升作用,使混合液和原水得到彻底的混合。Carrousel 氧化沟有很长的污泥龄,非常适合世代周期长的硝化细菌生长。 Carrousel 氧化沟溶解氧分布为上层 0.81.5mg/L,下层 0.50.8mg/L,两个曝气 叶轮之间的溶解氧浓度是逐渐降低的,且下层溶解氧低于上层,但各沟道内并没 有明显地形成缺氧段。测试数据显示硝化及反硝化反应在 Carrousel 氧化沟中同 时发生,沟中的叶轮117、和沟道反应区,实现了完全混合和推流式反应器的最佳结合。Carrousel 氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、除磷脱氮效率高、污 泥易稳定、能耗省、便于自动化控制等优点。但也存在以下问题:1、污泥膨胀问题当废水中的碳水化合物较多,N、P 含量不平衡,pH 值偏低,氧化沟中污泥 负荷过高,溶解氧浓度不足,排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀;非丝状菌性 污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。微生物的负荷高,细菌吸 取了大量营养物质,由于温度低,代谢速度较慢,积贮起大量高粘性的多糖类物 质,使活性污泥的表面附着水大大增加,SVI 值很高,形成污泥膨胀。2、泡沫问题 由于进水中带有大量油脂118、,处理系统不能完全有效地将其除去,部分油脂富集于污泥中,经转刷充氧搅拌,产生大量泡沫;泥龄偏长,污泥老化,也易产生 泡沫。3、污泥上浮问题当废水中含油量过大,整个系统泥质变轻,在操作过程中不能很好控制其在 二沉池的停留时间,易造成缺氧,产生腐化污泥上浮;当曝气时间过长,在池中 发生高度硝化作用,使硝酸盐浓度高,在二沉池易发生反硝化作用,产生氮气, 使污泥上浮;另外,废水中含油量过大,污泥可能挟油上浮。5.2.5 处理工艺方案比较A/A/C 氧化沟工艺与 A/A/O 工艺的主要设计参数比较见下表: 表 5.5 两种方案的主要设计参数比较1、生化池(新建)A/A/C 氧化沟A/A/O 生物池设计规119、模(m3/hr)833.33833.33构筑物数量(座)11单池平面尺寸有效水深85.030.63.963.0034.006.0单池有效容积(m3)9224.5011585.00水力停留时间(h)11.0713.90MLSS(g/l)4.04.0BOD5 负荷(kgBOD5/kgMLSSd)0.090.075污泥龄(d)12.5016.6单池剩余污泥量(kg/d)2470.002470.00需氧量(kgO2/d)6560.46560.4污泥回流比50100%50100混合液回流比100-200100-200曝气设备3 台 75kW 表曝机,一般开 2 台3 台 60kW 单级离心高速搅拌机2 120、用 1 备,一般开 1 台。,A/A/C 氧化沟工艺与 A/A/O 工艺的综合比较见表 5.6。表 5.6 污水处理工艺方案综合比较表比较内容A/A/C 氧化沟工艺方案A/A/O 工艺方案工程总投资800 万元(单组氧化沟)960 万元(单组 A/A/O 池+鼓风机房)处理效果对进水水量水质变化适应性强,处理效果稳定对进水水量水质变化适应性好,处理效果稳定运行管理设备少,管理简单,方便。工艺运行控制容易。工艺运行相对复杂。设备设备种类单一,数量较少,维护简单。需鼓风曝气,设备种类及数量相对多,维护要求高投资设备投资少,一定程度上弥补了土建费用的增加。反应池容积大,用于中小型污水厂费用偏高运行费121、表曝机效率低,能耗高;曝气系统年电耗 131.4 万度,年电费 105 万元曝气效率高,能耗低;曝气系统年电耗 78.8 万度年电费 63 万元;年电费比氧化沟工艺节约 40%占地较多相对较少。,就处理工艺而言,A/A/C 氧化沟工艺和 A/A/O 工艺基本原理是一致的,处 理效果均能达到有关规定的要求。从全寿命周期考虑,A/A/O 工艺的运行成本比 底部曝气 A/A/C 氧化沟工艺低很多,按照上述分析,A/A/O 工艺年电费比底部 曝气 A/A/C 氧化沟工艺低 42 万元,只要不到 3.8 年时间即可让节约的电费抵消 原土建增加的费用。5.2.6 生化工艺方案推荐意见通过对以上两个工艺方案122、的比较, A/A/O 工艺方案具有处理效果稳定,对 进水水量水质变化适应性强等特点,而且节能效果很明显,故扩建部分推荐采用 A/A/O 工艺。5.2.7 现有氧化沟改造的方案(1)增设预缺氧区 通过前面的历史进出水水质分析,可知本项目一期工程脱氮除磷工艺不佳,与现有氧化沟设计不合理有很大关系:一是没有预缺氧区(又称前反硝化区), 二是氧化沟搅拌机的搅拌效果较差,三是曝气设备布置不合理,曝气效果不佳, 均可能导致硝化反硝化效果较差。本次改扩建对原有氧化沟的改造内容如下:在氧化沟厌氧区前端增加一个预缺氧区(又称前反硝化区)。全部回流污 泥和 10-30%的污水进入预缺氧区,将回流污泥中的残留硝酸盐123、氮在缺氧和10-30%碳源条件下完成反硝化,为以后的缺氧池创造缺氧条件。同时,厌氧区中 的兼性细菌将可溶性 BOD 转化成 VFA,聚磷菌获得 VFA 将其同化成 PHB,所 需能量来源于聚磷的水解并导致磷酸盐的释放。厌氧区出水进入内部安装有搅拌 器的绝氧区,所谓绝氧就是池内混合液既无分子氧,也无化合物氧(硝酸根), 在此绝氧环境下,70-90%的污水可提供足够的碳源,使聚磷菌能充分释磷。绝氧 区后接普通 Carrousel 氧化沟系统,进一步完成去除 BOD、脱氮和除磷。最后, 混合液在氧化沟富氧区排出,在富氧环境下聚磷菌过量吸磷,将磷从水中转移到污泥中,随剩余污泥排出系统。这样,在 Car124、rousel2000 系统内,较好的同时完 成了去除 BOD、COD 和脱氮除磷。(2)改为底部曝气 通过前面的分析,可知底部曝气比表面曝气效率高很多,节能效果比较明显。 本项目一期工程采用两座表面曝气氧化沟,单池有效水深 3.9m,单池需氧量 60.85kgO2/hr,采用 3 台 N=30kW 的倒伞型表面曝气器,一般开启 84.1 万元。 如改为底部曝气氧化沟,则可选用 2 台 75kW 的单级高速离心鼓风机,一般开启 1 台(风机风量调节范围 35-100%);年耗电量 65.7 万度,年电费约 52.56万元。即改为底部曝气后,在设计进水浓度下,年节约电费 31.54 万元。氧化沟表125、曝改底曝,需要增加 2 台鼓风机及在氧化沟铺设空气管和曝气盘,增加投资约 252 万元;按照年节约 31.54 万元电费计算,7 年可以收回改造的成 本。故本次改扩建中,拟把一期氧化沟改为底部曝气。5.2.8 外加碳源投加方案本工程,设计水质 BOD5/TN=4.33,属碳源充足的污水。但从历史进水水质 分析,很多时候 BOD5/TN3.0,为稳定达到一级 A 标准,需考虑投加碳源的措 施。即必要时向来水中投加甲醇、乙酸钠或乙酸等含碳有机物。理论上将 1g 硝酸盐还原为氮气需要碳源有机物(以 BOD5 计)2.86g。国 内外有关生物脱氮所需碳源的值报道为 4.0 gBOD5/gN-NO3 、126、3.5-4.5g COD/gN、611 gCOD/gN,8gFCOD/gN(FCOD过滤性 COD)、5 6BOD5/TN 等。不同的碳源作为电子供体,其最优的 C/N 比值也各不相同,导 致这些差异产生的原因在于单一的 COD 指标不能完全表征污水内部各种复杂 的组分。根据国内外研究结果以及无锡芦村污水处理厂碳源投加试验的研究结果, 提出:a) 当进水 C/N 比(以 BOD/TN 计)低于 4 时,可根据出水水质情况考虑 外部碳源的投加;b) 当进水 C/N 比不低于 4,但溶解性 BOD 与 TN 之比小于 4,反应时间 不足以完成脱氮时,也应适当考虑外部碳源的投加。商业碳源(甲醇、乙酸127、乙酸盐等)投加适合于反硝化池容受限,反硝化速率需要大幅度提高的情况。 外加碳源选择要考虑以下事项:反硝化微生物需要的适应期、外加碳源的毒性、稳定性、反硝化速率提高的幅度、货源的充足性和运输的便捷性等,不同 商业碳源的优缺点情况见下表。表5.7 不同碳源的优缺点碳源优点缺点甲醇应用广泛,有生产经验,反硝化速率相对高反硝化微生物需要较长的适应期,相对乙醇,乙酸,毒性强些,运输 不便,防火等级高。乙醇反硝化微生物不需要适应期,冬季用来脱氮较有优势运输不便乙酸反硝化微生物不需要适应期,反硝化速率高相对乙酸盐,稳定性差,运输不便乙酸钠反硝化微生物不需要适应期,反硝化速率高,相对甲醇,乙酸较稳定,运输方128、便外加碳源甲醇、乙酸、乙酸盐等低分子有机物可在一定程度上提高反硝化速 率,但其反硝化速率低于原水中快速反硝化碳源。甲醇、乙酸、乙酸盐三种商业 碳源无论常温还是低温,对反硝化速率提高幅度最大的是乙酸盐。三种商业碳源 的价格情况(2014 年)见下表:表5.8 不同外加碳源价格成本比较碳源CH3OHCH3COOHCH3COONa单位价格元/吨250036001400200044005600平均单位价格元/吨305017005000投加量 mg 碳源/mgNO3-N3.13.314.314.95.06.4平均投加量 mg 碳源/mgNO3-N3.214.65.7去除的 NO3-N 量 mg/L (假129、定)666需要的碳源投加量 mg/L19.287.624.0单位水量成本元/ m30.0580.1490.120采用外加商业碳源进行生物脱氮成本费用很高,宜采用能被反硝化菌直接利用的低氮磷高碳的废弃碳源,可优先考虑含乙酸、乙酸盐、甲醇、乙醇的工业废 水。如酒业废水或酿酒废水、食品加工废水等。控制外加商业碳源的投加量是运行控制的一个重点。当投加过量时,不但 增加了甲醇等外加碳源本身的费用;对于前置反硝化系统,残余外加碳源的存 在会引起后续生物处理系统供氧量的增加,导致能耗的升高;对于后置反硝化 系统,残余外加碳源可能会穿透,随出水流失,导致出水COD 值升高。从国内污水处理厂外加碳源的运行情况看130、,外加碳源可以有效、高效地提高 反硝化速率,降低出水中 TN 的浓度。但在外加碳源的选择上,各污水处理厂根 据自身情况采用不同的外加碳源。甲醇的投加量比较小,购买价格低,是降低运 行成本的首选;但甲醇属于易爆高危化学品,在运输、贮存等方面要求较高,出 于安全运行的角度国内污水处理厂已经越来越少的投加甲醇作为外加碳源。乙酸 和乙酸钠的投加比例相近,购买价格略有不同,可根据污水处理厂的当地情况进 行选择。乙酸一般为液态,不易贮存;乙酸钠通常为固体,易于贮存,需在现场 配置成 1020%液体投加。本次设计考虑预留采用乙酸钠作为备用碳源投加的措 施。预留投加能力 2030mg/l。5.3 污水深度处理131、工艺选择本工程通过强化二级处理后,COD、BOD5、TN 等指标可以稳定达到一级 排放标准,但 SS 和 TP 指标则需通过深度处理进一步提高去除率,通过深度处 理进一步去除二级处理不能完全去除的污染物(主要是 SS 和 TP 指标),最终 使出水水质中的主要污染物指标均达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级 A 标准。本工程通过强化二级处理后,出水水质较好, 只有 SS 和 TP 略有超标,故考虑采用化学除磷及在二级出水后直接过滤的深度 处理工艺。在污水深度处理中,过滤是一种得到最普遍应用的技术,其去除 SS 效果较好,滤后水的 SS 值可达 10mg/L 以下。根132、据过滤型式的不同,选择过滤 器过滤、滤池过滤及膜过滤三种形式进行技术经济对比,以期推荐最佳的符合湘 阴污水处理厂实际情况的深度处理工艺,5.3.1 化学除磷污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两种工艺。对于城市污水一般采用生物 除磷为主,必要时辅以化学除磷的工艺,以确保出水的磷浓度在排放标准以内。 限于已建厂区的用地情况,提标改造拟采用投加化学药剂除磷。本工程设计进水水质 TP 为 3mg/l,出水要求 TP0.5mg/l。 根据目前出水情况,总磷指标略有超标(一般出水 TP 在 0.5-0.75mg/L 之间),一般来说,在不投加化学药剂的情况下,通过二沉池出水经过滤后,TP 的去除率 在 20133、-25%之间,也就是说如果不投加化学药剂,经过滤后,出水总磷可稳定控制 在 0.6mg/L 以下,本项目需考虑化学除磷。化学除磷药剂有两种投加模式,一种 是投加在氧化沟出水口,即同步化学除磷;另一种是投加在二沉池出水口,即微 絮凝-过滤除磷。本项目在氧化沟出水口和二沉池出水口均设置除磷药剂投加点, 供污水处理厂根据需要灵活选用。5.3.2 过滤工艺选择5.3.2.1 过滤器过滤过滤器过滤同属于颗粒过滤的过滤范围,目前常用的过滤器过滤有转盘过滤 器过滤与回转式微过滤器过滤,现分别介绍如下。1、转盘过滤器过滤 纤维转盘安装在特别设计的混凝土滤池内,它的作用在于去除污水中以悬浮状态存在的各种杂质,提134、高污水处理厂出水水质,使处理水 SS 达到一级 A 标准。 纤维转盘滤池的运行状态包括:过滤、反冲洗、排泥状态。(1)过滤:污水重力流进入滤池,滤池中设有布水堰。滤布采用全淹没式, 污水通过滤布外侧进入,过滤液通过中空管收集,重力流通过出水堰排出滤池。 整个过程为连续。 图 5.3 转盘过滤器工程实例(2)清洗:过滤中部分污泥吸附于滤布外侧,逐渐形成污泥层。随着滤布 上污泥的积聚,滤布过滤阻力增加,滤池水位逐渐升高。通过压力传感器监测池 内液位变化。当该池内液位到达清洗设定值(高水位)时,PLC 即可启动反抽吸泵, 开始清洗过程。清洗时,滤池可连续过滤。过滤期间,过滤转盘处于静态,有利于污泥的135、池底沉积。清洗期间,过滤转 盘以 1 转/2 分钟的速度旋转。抽吸泵负压抽吸滤布表面,吸除滤布上积聚的污泥颗粒,过滤转盘内的水自里向外被同时抽吸,并对滤布起清洗作用。瞬时冲洗面 积仅占全过滤转盘面积的 1%左右。反冲洗过程为间歇。清洗时,2 个过滤转盘为一组,通过自动切换抽吸泵管道上的电动阀控制, 纤维转盘滤池一个完整的清洗过程中各组的清洗交替进行,其间抽吸泵的工作是 连续的。清洗时同时启动三台反冲洗泵,对两组过滤转盘(6 个转盘)进行反冲 洗,直至反冲洗周期恢复正常。(3)排泥:纤维转盘滤池的过滤转盘下设有斗形池底,有利于池底污泥的 收集。污泥池底沉积减少了滤布上的污泥量,可延长过滤时间,减136、少反洗水量。 经过一设定的时间段,PLC 启动排泥泵,通过池底穿孔排泥管将污泥回流至厂区 排水系统。其中,排泥间隔时间及排泥历时可予以调整。纤维转盘滤池特点:(1)出水水质稳定 纤维转盘滤池抗冲击负荷能力强。来水水量及水质的波动仅会带来反冲洗频率的变化,而不会带来出水水质大的波动。且针对水质水量的变化,系统 PLC 会 自动调控反冲洗频率,无需人为任何操作,大大减小了工人工作强度。(2)自动控制 系统正常工作时为全自动运行,其控制系统采用可编程序控制器(PLC)控制,分为手动/自动/远程三种控制方式。每格滤池配置 1 台触摸屏以便实地调整 滤池运行和反洗参数,集中控制各滤池的电动阀门及反洗水泵137、及旋转电机。各格滤池配备一台压力传感器以便监视滤池运行液位和控制反洗。 在自动运行状态下,滤池一般根据设定的时间和滤池运行液位控制反洗,2种情况的任何一种达到设定值即进行反洗。本地 PLC 还预留了与上位机通讯接口,将各台设备的运行状况上传至中控以 便对其进行远程监控。(3)维护与维修 无需特殊维护措施,仅需对电机、水泵等常规设备进行润滑维护。 如滤布破损等需要更换,则工人仅需关闭进入该池的闸门,放空后对滤布进行更换。更换时间仅需 1-2h。2、回转式微过滤器过滤1)设备组成:(1)设备主体结构(2)设备核心过滤系统滤网(3)驱动系统驱动电机、驱动齿轮(4)反冲洗系统反洗水泵、反洗喷头(5)自138、控系统图 5.4 回转式微过滤器2)运行原理设备为连续过滤,当滚筒内有水进入时,自控系统将启动驱动系统驱动滚筒 转动,同时启动反冲洗泵。滚筒开始缓慢转动,反冲洗泵抽取滤后出水对滤网进 行反冲洗。冲洗下来的颗粒物质由设备内部的反冲洗水收集槽收集,并通过排污 管排出设备。反冲洗的同时,过滤正常运行。当无水通过设备时,设备将自动停 止。图 5.5 回转式微过滤器运行原理图3)设备优点(1)滤网使用寿命长,滤网使用最长可达 10 年。(2)滤网更换方便,独立网片,可独立拆除,而不影响其他滤网。(3)耐冲击负荷强,设备在进水 SS 不高于 40mg/L 情况下,可正常运行。(4)过滤可连续运行,反洗、过139、滤互不影响。(5)水头损失小,水头损失小于 30cm。(6)占地面积小,在相同处理水量的情况下,回转式微过滤器过滤设备的 占地面积远小于其他过滤工艺设备。(7)反冲洗消耗水量小,杂质不易存积于滤网之上,反洗高压水轻松清除 杂质。所用水取自过滤后水,自用水量为 0.3%,远低于其他同类过滤器 3%5% 的用水量。减轻反洗废水后期处理的负担。(8)运行能耗低。(9)模块化设计,易于安装,施工周期短。5.3.2.2 滤池过滤滤池工艺是一种将过滤截留和沉淀集中在同一滤池内同步完成的高效水处 理工艺。是一种新发展的表面过滤系统。它与砂滤同属于颗粒过滤范围,过滤等 级为 10m。常见应用于污水深度处理的滤140、池有 V 型滤池、高效纤维束滤池、深 床滤池及活性砂滤池。由于湘潭河西污水处理厂受用地和水头损失有限的制约,占地面积较大 V 型滤池不能满足现场用地紧张的要求,故不考虑。现就其它三种 滤池分别介绍如下。1、高效纤维束滤池 高效纤维束滤池是一种全新的重力式滤池,采用了一种新型的纤维束软填料作为滤元,其滤料为纤维长丝,直径可达几十甚至几微米,具有比表面积大,过 滤阻力小等优点,解决了粒状滤料的过滤精度受滤料粒径的限制等问题。微小的 滤料直径,极大地增加了滤料的比表面积得表面自由能,增加了水中杂质颗粒与 滤料的接触机会和滤料的吸附能力。与普通的砂滤池相比,高效纤维束滤池的特点是:1)过滤速度快:一般141、为 20-30m/h,是传统滤池的 2-3 倍;2)可调节性强:过滤精度、截污容量、过滤阻力等参数可根据需要随意调 节;3)占地面积小:占地仅为传统滤池的 1/3-1/2;4)吨水造价相对较低:运行吨水造价低于传统石英砂滤池;5)自耗水量低:仅为周期制水量的 1-3。6)高效纤维束滤池的缺点是:水头损失较大,运行费用偏高。2、深床滤池1969 年世界上第一个反硝化滤池即诞生在 STS/Tetra 公司。近 40 年来反硝化 滤池在全世界有数百个系统在正常运行着。深床滤池为降流式重力过滤池,采用 2-3 毫米粒径的石英砂,其比表面积较大。其滤料深为 1.83 米,这样深介质的滤床可以避免窜流或穿142、透现象。介质有很 好的悬浮物截留功效,固体物负荷高的特性也延长了滤池工作时间,减少了反冲 洗次数。悬浮物不断的被截留会增加水头损失,因此需要反冲洗来去除截留的固 体物。由于固体物负荷高、床体深,因此需要高强度的反冲洗。反硝化滤池采用 气、水协同进行反冲洗。反冲洗污水一般返回到前段生物处理单元。由于滤床固 体物高负荷的截留性能,反冲洗用水不超过处理厂水量的 4%,通常小于 2%。深床滤池在稍作调整后,可以兼有生物脱氮及过滤功能。在冬季反硝化速率 降低时,此滤池可兼有把关出水 TN 的作用。此时深床滤池作为反硝化固定生物 膜反应器,采用特殊规格及形状的颗粒介质作为反硝化生物的挂膜介质,同时深 床又143、是硝酸氮(NO3-N)及悬浮物很好的去除构筑物。反硝化反应期间,氮气在反应池内聚集,污水被迫在介质空隙中的气泡周围绕行,缩小了介质的表面尺寸, 增强了微生物与污水的接触,提高了处理效果。鉴于反硝化深床滤池特殊的结构形式,其主要特点如下:(1)多功能性:反硝化深床滤池一池多用,同步去除 TN、SS、TP 三个水 质指标稳定达标,运行可靠,而其它滤池技术功能单一。(2)TN 低温时稳定达标:通常国内大部分污水处理厂在冬季低温条件下反 硝化不彻底,反硝化深床滤池可对 TN 的稳定达标起到了把关作用,并可应对远 期日益严格的 TN 排放标准。(3)工艺灵活性:夏季 TN 如能达标,运行时简单改变工艺运144、行条件,反硝 化深床滤池可灵活转换成成床滤池,可只直接过滤 SS,满足 SS 稳定达标。3、活性砂滤池1)活性砂滤池方案流程如下: 污水处理厂二次沉淀池出水通过提升泵提升至活性砂滤池。在废水进入活性砂滤池过滤单位之前的管道中投加适量的絮凝剂,使污水中的悬浮物及胶体颗粒 在絮凝剂的吸附、包裹、桥架作用下,形成较大的絮状颗粒,然后污水进入活性 砂滤池过滤单元,通过生物过滤器进行过滤及生化处理。生物过滤器是一种集混 凝、澄清、过滤及生化为一体的连续过滤及生化设备,通过滤层的截留及生化作 用去除水中的悬浮物、总磷及氨氮,过滤出水经消毒后即可达到出水水质标准, 出水可储存于清水池中回用或排放。活性砂滤池145、的过滤器是一种连续过滤设备,系统采用升流式流动床过滤原理 和单一均质滤料,过滤与洗砂同时进行,能够 24 小时连续自动运行,无需停机 反冲洗,巧妙的提砂和洗砂结构代替了传统大功率反冲洗系统,能耗极低。系统 无需维护,管理简便,可无人值守。由于活性砂滤池的上述优点,因此被广泛应 用于工业用水、污水深度处理及中水回用等领域。活性砂滤池通过滤料上培养的微生物的降解和硝化作用,去除水中的可生物 降解有机物和氨氮,同时通过滤层的截留作用去除水中的悬浮物。生物过滤系统由相应结构的混凝土池子、锥型滤砂导向装置、内部过滤单元、 进水管道、滤液出水管道、冲洗水出水管、专用曝气装置、内部过滤单元与相应 管道间的弹146、性连接、空压机和控制系统等组成。内部过滤单元包括进出水管、水流分配器、洗砂装置、冲洗水出水管和空气提升泵套管等。进出水管和冲洗水出水管都位于过滤单元的上部。 2)运行原理: 生物过滤器基于逆流原理,需处理的原水通过位于设备底部的布水器进入系统,经滤料过滤后由顶部出水口流出。原水中的悬浮物及其它杂质向上流过滤床 时被去除。含有杂质的滤料从设备的锥形底部通过压缩空气被提升至顶部的清洗 器,通过压缩空气与滤料之间的紊流作用使污染物与滤料分离,杂质通过冲洗水 出口排出,清洗干净的滤料利用自重返回滤床。生物过滤器将混凝、澄清、过滤及生化功能集于一体,是专为去除原水中的 BOD、NH4+-N 等污染物而设147、计的生物过滤器。与普通活性砂过滤器不同,在生 物过滤器内部增设了防堵塞的高效曝气装置,通过在生物滤料表面培养的好氧微 生物硝化作用,能有效地去除原水中的氨氮,3)性能描述: 活性污泥法或其它生化处理工艺之后的二次沉淀池出水悬浮物浓度为2030mg/L,直接进入三级过滤处理后悬浮物能减少到 10mg/L 以下。当污染物为 胶体颗粒时需投加絮凝剂。使用适量的化学絮凝剂,过滤器出水能降到 5mg/L 以 下。由于活性生物滤池中培养有大量的好氧微生物,这些好氧微生物在滤料表面 形成微生物膜,好氧微生物膜通过自身的同化和异化作用,并在有氧的情况下, 把污水中的氨氮转化成为亚硝态氮和硝态氮,从而使污水中的148、有机物及氨氮得以 去除。4)产品特点:a、 节约空间,可在同一过滤器内完成混凝、过滤及硝化作用;b、 效率高,24 小时连续工作,不需停机反冲洗,不需反冲洗阀门和备用过 滤器;c、 运行费用低,不需高扬程大流量的反冲洗泵;d、 维护简便,生物过滤器在运行过程当中除生物滤料外没有任何转动部件, 故障率低,维护费用省;e、 氧利用率高,去除 SS 的同时实现去除 BOD、NH4-N;f、 利用滤料的吸附作用,使污水中微生物在滤料表面形成 23mm 厚生物 膜;g、 整个滤床都参与硝化作用,氧利用率较高,污染物的去除率较高;h、 滤床一直处于连续运行的状态,滤料的生物膜在整个过滤器范围内分布 均匀,149、i、 对原水水质变化有较大的适应性;j、 投加铁盐或铝盐,可以进一步降低处理水中磷污染物的含量;k、 优质的滤料更加耐磨损,降低了损耗,减少了运行费用; l、 系统自动运行,操作简便,不需太多的人工操作。 5)缺点:a、 活性砂滤池的过滤单位格数较多,增加了运行管理工作量;b、 活性砂滤池水头损失较大。5.3.2.3 膜过滤 膜分离技术是一种利用半透膜将组分从流过半透膜的料液进行机械分离的一种先进的分离技术。在半透膜的膜壁上分布着众多的微孔,正是这些微孔决定 了半透膜的分离性能。根据微孔孔径的不同,可将分离膜分为微滤(MF)、超滤(UF)、反渗透(RO)、纳滤(NF)等。 膜分离孔径和分离对象150、如下表和下图所示:表 5.9 膜分离孔径过滤膜微滤超滤纳滤反渗透膜孔径0.052.0m0.010.1m0.02m10A操作压力(bar)0.352.11.05.253.58.757.042.0,海水 5684图 5.6 膜分离图谱上图显示了水中各种杂质的大小和去除它们所使用的分离方法,反渗透主要 用来去除水中溶解的无机盐;而超滤则可以去除病毒、大分子物质、胶体、细菌、 灰尘,具有很好的除浊效果。用在过滤工段的膜过滤通常是指超滤、微滤和纳滤。考虑到出水水质的要求 以及设备的制造技术成熟程度,此处选择超滤膜过滤工艺。超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一。根据膜形状的不同,可分为平板 膜、管式膜和中151、空纤维膜等。中空纤维超滤膜由于其填充密度大,有效膜面积大, 纯水通量高,操作简单易清洗等优势,被广泛应用于净水及深度处理等行业。中空纤维膜主要是由高分子材料制成,如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚 氮乙烯(PVC)、聚醚砜(PES)、聚偏氟乙烯(PVDF)等。其中 PE、PP、PVC 多用于水净化领域(如自来水处理等)。PES 的适应性较强,可适用于水净化、 中水回用等领域。PVDF 适应性最强,可适用于水净化、污水深度处理、工业废 水处理等各个领域。本工程选择材质为聚偏氟乙烯中空纤维膜。 超滤膜过滤过程是以膜两侧的压力差为驱动力、以超滤膜为过滤介质,在一定的压力下,当混合液流过膜表面时,超152、滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许 水及小分子物质通过而成为滤后液,而混合液中悬浮物被截留在膜的进液侧,从 而实现生物池的泥水分离。一支超滤膜由成百到上千根细小的中空纤维丝组成。 超滤膜对分溶解态污染物具有稳定的极高去除率,浊度的去除率大于 99.9%,出水的浊度等污染物指标优于地表水类标准。另外,对细菌、大肠杆菌等微生物 具有较强的去除能力。由于超滤膜孔径微小,工作一段时间后必须进行定期清洗,以保持一定的膜 透过通量,并延长膜的寿命。清洗方法分为正常清洗、维护性化学清洗和恢复性 化学清洗。正常清洗采用气水结合反冲洗的方式,系统工作 30min 后即进行气水 冲洗。维护性化学清洗与恢复性清洗工153、序类似,但是药剂浓度和清洗时间有所不 同,维护性清洗按照 12 天一次,恢复性清洗按照 13 个月一次设计,清洗药剂 通常采用次氯酸钠和柠檬酸(或盐酸)考虑。在相同的出水水质条件下,与其他工艺相比,超滤工艺具有明显的优点,具 体表现如下:1)出水水质由于其他的过滤工艺;2)与传统的过滤工艺相比,占地面积较小;3)设备控制简单,系统可自动运行; 同时这一工艺具有一些缺点: 1)超滤膜使用寿命有限,通常为 35 年;2)超滤膜需定期气水清洗及化学清洗,配套设备较多;3)由于采用药剂进行冲洗,冲洗废液需处理后方可排放;4)限于工艺的运行方式及设备的使用寿命,成本较高。5.3.2.4 过滤工艺选择 上154、述三种过滤工艺在国内均有很多成功应用的工程案例,都能满足工程出水水质要求,但在出水效果、处理效率、投资成本和占地等各方面互有差别。具体 到湘潭河西污水处理厂提标改造项目,用地面积有限这个限制性条件必须充分考 虑,现就这三种过滤工艺的特点比较详见下表。表 5.10 各过滤工艺系列特点比较表项目过滤器过滤滤池过滤膜过滤转盘过滤器回转式微过滤器高效纤维束滤池深床滤池活性砂滤池超滤膜过滤过滤介质纤维滤料不锈钢纤维束滤料石英砂活性砂超滤膜是否满足限制性条件满足满足用地略紧张用地略紧张用地略紧张满足出水效果较好好好好好最好滤速8-10m/h266m/h18-25m/h6-12m/h6-12m/h-水头损失155、小,约 0.6m小,约 0.4m大,约 2.5m中,约 2.0m中,约 2.0m大,约 25m抗冲击能力一般较好好好好较好项目过滤器过滤滤池过滤膜过滤转盘过滤器回转式微过滤器高效纤维束滤池深床滤池活性砂滤池超滤膜过滤占地面积小小适中适中适中小基建投资较高420 万较高560 万较高700 万较高700 万较高700 万高1200 万运行费用(增加)较低0.01 元/吨水较低0.01 元/吨水较低0.01 元/吨水较低0.01 元/吨水较低0.01 元/吨水高0.35 元/吨水工程实例多一般一般一般一般少超滤膜虽用地满足,出水水质好,但运行电耗高,故本工程不推荐。高效纤 维束滤池、深床滤池、活性156、砂滤池,本工程现状用地基本能满足但较为紧张,此 外过滤水头损失较大(达 2-2.5m),导致需要建设中间提升泵站,运行电耗增加, 优势不及过滤器工艺。而过滤器过滤工艺既能满足用地紧张的现状,又可以节省 1m 多的水头损失,节省运行电耗,且在其它因素方面也具有滤池工艺不具备的 优势,故推荐过微孔滤器过滤工艺作为本工程的深度处理工艺。5.3.3 污水消毒工艺根据城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002),污水处理厂出 水必须进行消毒处理。5.3.3.1 消毒方案论证污水消毒工艺的选择应根据设计进出水水质、受纳水体、污水处理厂处理工 艺、厂区用地等多因素综合考虑,选择投资省、运行费用低157、技术成熟、效果稳 定可靠、运行管理方便、设备先进的工艺。污水消毒处理可分为化学性及物理性消毒方式两大类,化学方法主要有氯、 二氧化氯、臭氧、氯胺及其它卤化物,物理性消毒则包括加热、冷冻、辐射、微 电解、紫外线和微波消毒等方式。现就目前我国污水处理领域应用较为广泛的液 氯、ClO2 及紫外线三种消毒方式介绍如下。(一)液氯消毒 液氯是迄今为止最常用的方法,氯的灭菌作用主要是次氯酸,对细菌的作用是破坏其酶系统,导致细菌死亡。而氯对病毒的作用,主要是对核酸破坏的致死 性作用。自从二十世纪初,氯就广泛地应用于水消毒工艺,目前仍是国内水处理 行业应用最多的消毒方式。其主要特点是:单位水体的处理费用较低158、,工艺成熟、 效果稳定可靠,能保持一定数量的余氯,从而具有持续消毒能力,氯消毒历史较长,经验较多,是一种比较成熟的消毒方法。由于加氯法一般要求不少于 30 min 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 库和加氯间及氯吸收装置;液氯消毒将生成有害的有机氯化物。(二) ClO2 消毒ClO2 也是一种强氧化剂,其氧化能力是氯的 25 倍,消毒能力仅次于臭氧, 高于氯。ClO2 是广谱型消毒剂,对水中的病原微生物包括病毒、芽孢、真菌、 致病菌及肉毒杆菌均有很高的灭活效果,有剩余消毒能力,ClO2 对孢子和病毒 的灭活作用均比氯有效159、,并且在高 PH 值与含氨的水中灭菌效果不受影响。另外, ClO2 去除水中的色度、嗅、味的能力也较强。ClO2 在二十世纪七十年代逐渐作为常用消毒剂,欧美许多国家将 ClO2 消毒 用于各种水处理,在我国中小型污水处理厂采用 ClO2 消毒最多,投资少,运行 安全可靠得到认可。相对液氯消毒方式而言,ClO2 消毒成本稍高;同样要求不少于 30 min 的接 触时间,接触池容积较大。(三)紫外线消毒 大量的研究和实验证明,紫外线对水的消毒灭菌主要是通过紫外线对微生物的辐射,生物体内的核酸吸收了紫外线的光能,损伤和破坏了核酸的功能使微生 物致死,从而达到消毒的目的。紫外线消毒的主要优点是灭菌效率160、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。紫外线消毒的缺点是:设备投资高,运行费用高,无持续杀菌能 力,抗悬浮固体干扰的能力差,对水中 SS 浓度有严格要求。5.3.3.2 消毒方案比较现从技术、经济、管理角度针对XX县污水处理厂对当前国内污水处理领域 中最常用的消毒工艺液氯、ClO2 及紫外光线等三种消毒方式比较如表 6.4 所 示。表 5.11 各污水消毒法比较表方式项目液氯(A)二氧化氯(B)紫外光线(C)比较结果消毒灭细菌优良优良良好A、B 优灭病毒优良优良良好A、B 优灭活微生物效果满足要求满足要求满足161、要求A、B、C 优PH、SS 影响消毒效果随 PH 增大而下降,在 PH=7 左 右时效果较好, SS 影 响较小。消毒效果随 PH 增大而下降,在 PH=7 左 右时效果较好,SS 影响较小。对 PH 值变化不敏感,SS 影响大。A、B 优副产物生成三卤甲烷、盐酸、高分子卤化物盐酸盐和亚氯酸盐不生成C 优土建投资约 40 万元左右约 20 万元左右约 15 万元左右C 优设备投资30 万元左右15 万元左右60 万元B 优占地面积最大,约 200 m2次之,约 80 m2最低,约 60 m2C 优对环境的影响氯气有泄漏的风险NaClO 难保管, 易爆要采取措施,防止紫外光外泄C 优维护管理复162、杂较复杂复杂B 优接触时间30 分钟30 分钟数十秒至几分钟C 优运行成本0.010 元/m30.020 元/m30.025 元/m3A 优国内应用情况及趋势以前较多,应用于大型污水处理厂。应用于中小型污水处理厂应用于大中小型污水处理厂B、C 优5.3.3.3 消毒方案推荐意见以上介绍的三种消毒方案均可以达到消毒的目的,目前,我国中小型污水处 理厂出水消毒主要以 ClO2 消毒及紫外线消毒为主,通过很多污水处理厂的实际 运行反应,紫外光线消毒普遍存在运行 1 年后,消毒效果大大减弱,造成大肠菌 群数超标(大于 10000)的情况,需要频繁更换灯管,造成运行费用很高的问题。 XX县污水处理厂一期163、工程采用的是紫外光线消毒工艺,同样也存在这个问题, 而且,XX一期工程紫外线消毒池是按 2 万吨一级 B 标准建设的,不能满足扩 建后的要求,需要拆除重建。故综合比较后,推荐XX县污水处理厂改扩建工程 出水消毒方案推荐采用二氧化氯消毒。5.4 污泥处理处置论证5.5.1 污泥处理背景XX县污水处理厂目前采用带式污泥脱水机脱水,污泥含水率约 80%,日产 污泥约 10 吨/d。有一段时间,XX污水处理厂产生的 80%脱水污泥送至岳阳堆 肥处理,由于两地相距 80 多公里,运费成本很高,很不经济。所以近段时间湘 阴县的污泥还是送往垃圾填埋场填埋。目前成熟的污泥处理处置技术主要有,堆肥和深度脱水后卫164、生填埋或焚烧、 制作建材等。结合XX县的条件,垃圾焚烧厂已建成投产,所以最合适的处理方 案是送往垃圾焚烧厂焚烧,因此,XX县比较合适的污泥处理处置工艺应是深度 脱水工艺。相对而言,深度脱水可将污泥含水率降至 50%以下,同时污泥减量化 明显。其中,深度脱水包括了:机械脱水干化和热干化。机械脱水干化主要是指 压榨干化技术,而热干化只需要采用半干化技术即可满足含水率为 50%以下的要 求。本可研以低温干化工艺与化学调理压榨工艺作为对比。5.5.2 方案一:低温干化工艺1、工艺介绍 方案一采用的是低温干化工艺,利用污泥除湿干化机,污泥除湿干化机是利用除湿热泵对污泥采用热风循环冷凝除湿烘干。其工艺流程165、如下:图 5.7低温干化工艺流程图 传统的污泥热干化系统供热量 90%转化成排风热损失(水蒸气潜热及热空气显热),除湿干化是回收排风中水蒸气潜热和空气显热,除湿干化过程中没有任 何废热排风。热泵除湿干燥是利用制冷系统使来自干燥室的湿空气降温同时通过热泵原理回收水分凝结潜热加热空气达到干燥物料目的。热泵除湿干燥室除湿加 热泵结合,是干燥过程中能量循环利用。除湿回热循环式在热泵除湿干燥机内增加回热量,使进入蒸发器的空气温 度下降而去冷凝器的空气温度上升;回热循环使蒸发器冷量用于空气降温减少, 而用于降温除湿过程冷量增加,使热泵干燥的最佳蒸发温度及最佳除湿量上升; 增加回热循环的热泵除湿干燥比普通热166、泵干燥节能 30%以上。2、方案设计80%脱水污泥通过螺旋输送机重力卸入污泥湿料仓。料仓容积 10 m。在料 仓底部设置破拱滑架将污泥推入卸料螺旋,卸料螺旋再将污泥挤入污泥转运泵的 泵腔中。破拱滑架由液压驱动。设置 1 台污泥转送泵,设置 1 台污泥喂料泵对干 化机进行喂料,污泥喂料泵通过变频控制,随时调节干化机的进泥量。料仓顶部 配备了超声波料位计,可对污泥的料位进行控制。脱水污泥进入污泥除湿干化机中,干燥温度为 4080,通过干燥机后,污 泥含水率降至 40%,再通过挤条机将污泥挤压成型,进入干料仓中储存。本方案利用现有污泥脱水间共设置 2 台污泥除湿干化机设备。干化系统由 PLC 控制。167、控制柜位于干化装置旁边。电机控制中心(MCC) 可独立置于其他地点。干燥机系统通过触摸屏操作。除启动和停机过程外,完全 自动运行。3、 方案特点(1)采用连续网带干燥模式,适合各类型污泥干化系统(包括含砂量大污 泥),使用寿命长;(2)低温(40-75)全封闭干化工艺,无尾气排放,无需臭气处理系统; 采用低温干化可充分避免污泥中不同类型的有机物挥发避免恶臭气体的挥发(链状烷烃类和芳香烃类挥发的温度在 100-300;环烷烃类挥发的温度主要在 250-300;含氮化合物类、胺类、肟类挥发的温度主要在 200-300;醇类、醚 类、脂肪酮类、酰胺类腈类等的挥发温度均在 300以上。另外,醛类和苯胺168、类 的挥发温度主要在 150,脂类的会发温度在 150-250)。整个干化过程可都在密闭环境条件下进行,不会有气体排到外界环境中,不 会造成二次环境污染。(3)系统运行安全,无爆炸隐患,无需冲氮运行;污泥干化过程氧气含量12%;粉尘浓度60g/m3;颗粒温度110。整个干化 过程中无尘 (空气流速10000.81.07001.17.5 污水主干管设计7.5.1 滨湖路截污主干管即对应图上的 A#管线,沿滨江路布置,主要收集 W1 区和 W2 区的污水。 按管径不同来划分,可分为两段:(1)DN600 管段:起点在栽松路,终点在芙蓉大道,管径为 d600,坡度 2, 长度为 1165m,管道埋深169、 2m。(2)DN1000 管段:起点在芙蓉大道,终点在文樟路,管径 DN1000,坡 度为 0.8,管长为 3265,管道埋深 3-4m。7.5.2 滨江路主干管即对应图上的 B#管线,滨江路污水主干管主要收集 W3、W4、W5、W6 区 的污水,本沿滨江路外侧二级平台,起点在漕溪港,终点在XX县污水处理厂, 全长 2832m,管径 DN1200,坡度 0.8。管道埋深 2.5-4m。7.5.3 太傅路主干管即对应图上的 C#管线,主要收集 W3、W4 区污水,起点在疏港路,终点在 新世纪大道,管径 DN1000,全长 1229m,坡度 0.8。管道埋深 3-4m。7.5.4 新世纪大道主干170、管即对应图上的 D#管线,主要收集 W3、W4、W5、W6 区的污水,起点在太 傅路、终点在漕溪港,管径为 DN1000,管道全长约 1682m,坡度 0.8-1.0-7.0, 管道埋深 3-5m。7.5.5 芙蓉大道污水主干管即对应图上的 E#管线,主要收集 W2 区(芙蓉大道以东)区域的污水,起 点在岭长路、终点在滨湖路,管径为 DN800,管道全长约 1536m,坡度 1,管 道埋深 2.5-3.5m。7.5.6 兴业大道污水主干管即对应图上的 F#管线,沿兴业大道、环湖路主要收集 W7、W8 区的污水, 起点在白水江、终点在第一污水处理厂,管径为 DN800,管道全长约 4495m, 171、坡度 0.8,起点在管道埋深 2.5-3.5m。7.5.7 太傅路污水泵站出水压力主干管即对应图上的 G#管线,出水压力管主要沿太傅路(疏港路以北段)东侧敷 设,主要将 W3 区污水以压力流向南输送,最终接入太傅路污水主干管,出水压 力管采用涂塑钢管,管径为 DN600,管道全长约 860m,管道埋深 2.0-3.0m。 7.5.8 湘杨路污水泵站出水压力主干管即对应图上的 H#管线,出水压力管主要沿湘杨路(疏港路以北段)西侧敷 设,主要将 W5 区污水以压力流向南输送,最终接入湘杨路污水干管,出水压力 管采用涂塑钢管,管径为 DN300,管道全长约 1050m,管道埋深 2.0-3.0m。 172、7.6 污水次干管设计7.6.1 疏港路次干管4#管线,沿疏港路两侧布置,起点在乌龙路,终点在湘杨路,管径为 d500, 坡度 11,长度为 612m,管道埋深 2m。7.6.2 乌龙路次干管5#管线,沿乌龙路布置,起点在疏港路,终点在漕溪港,接入滨江路 DN1200 主干管中。管径为 d500,坡度 5-9,长度为 985m,管道埋深 2m2.5m。 7.6.3 东岭路次干管6#管线,沿东岭路布置,起点在经二路,终点在乌龙路,接入湘杨路 DN800次干管中。管径为 d500,坡度 5-9,长度为 1106m,管道埋深 2m2.5m。7.6.4 板桥路次干管7#管线,沿板桥路布置,起点在芙蓉大173、道,终点在经二路,接入太傅路东 侧 DN1000 主干管中。管径为 d500,坡度 2-7,长度为 2151m,管道埋深 2m3.5m。8#管线,沿板桥路布置,起点在栽松路,终点在芙蓉大道,接入芙蓉大道 东侧 DN800 主干管中。管径为 d500,坡度 2,长度为 1515m,管道埋深 2m3.5m。 7.6.5 湘杨路东侧次干管9#管线,沿湘杨路东侧布置,起点在疏港路,终点在东岭路,接入 DN800 主干管中。管径 DN500,坡度 3-19,长度为 975m,管道埋深 2m3m。 7.6.6 曙光路次干管10#管线,沿曙光路-东岭路-湘杨路布置,起点在疏港路,终点在长岭路, 接入 DN1174、000 主干管中。管径 DN800,坡度 1,长度为 896m,管道埋深 2m3m。 7.6.7 长岭路次干管12#管线,沿长岭路布置,起点在疏港路,终点在湘杨路,接入漕溪港 DN1000主干管中。管径 DN500,坡度 3.8,长度为 898m,管道埋深 2m3m。 13#管线,沿长岭路布置,起点在芙蓉大道,终点在太傅路,接入太傅路东侧 DN1000 主干管中。管径为 d500,坡度 2-7,长度为 1912m,管道埋深 2m3.5m。7.6.8 江东路次干管20#管线,沿江东路两侧布置,起点在栽松路,终点在芙蓉大道,接入芙蓉 大道 DN800 主干管中。管径为 d500,坡度 3-13.5175、,长度为 2298m,管道埋深 2m3.5m。7.6.9 栽松路次干管21#管线,起点在新世纪大道,终点在滨湖路,接入滨湖路 DN600 主干管 中。管径为 d500,坡度 1018,长度为 735m,管道埋深 2m2.5m。7.6.10 漕溪港南侧次干管22#管线,沿漕溪港南侧布置,起点在曙光路,终点在长岭路,接入漕溪港 DN1200 主干管中。管径为 d600,坡度 1-3,长度为 1140m,管道埋深 2m3.5m。 本污水管道主要收集先锋路两侧的局部合流污水及漕溪港南侧分流生活污水。7.6.11 湘杨路西侧次干管23#管线,沿湘杨路西侧布置,起点在疏港路,终点在长岭路,接入 DN100176、0 主干管中。管径 DN500,坡度 3-19,长度为 948m,管道埋深 2m3m。 7.6.12 兴业路次干管24#管线,沿兴业路-滨江路布置,起点在文樟路,终点在环湖路与兴业路交 叉口,接入 DN800 主干管中。管径 DN500,坡度 1,长度为 1554m,管道埋 深 2m3m。7.6.13 其他污水支管根据各路污水主干管及支管组成的污水网路,在其他道路沿线布置污水支 管,支管管径 DN500-800,支管总长度为 28367m,管道埋深 2m3m。7.7 管材选择7.7.1 管材选择原则排水管渠的材料必须满足具备长期稳定性,才能保证正常的排水功能。(1)排水管渠必须具有足够的强度,177、以承受外部荷载和内部的水压。(2)排水管渠必须能抵抗污水中杂质冲刷和磨琢。也应有抗腐蚀的功能, 特别对有某些腐蚀性的工业废水。(3)排水管渠的内壁应平整光滑,使水流阻力尽量减小。(4)排水管渠应尽量就地取材,并考虑到预制管件及快速施工的可能,减 少运输和施工费用。7.7.2 排水管材的发展趋势很长时间来,用于市政排水的管材大多采用钢筋混凝土管、铸铁管。其特 点是重量重、接口多、施工困难。管道一般采用水泥接口刚性连接。采用水泥砂 浆接口的平口钢筋混凝土管存在渗漏问题。污水的渗漏造成地下的污染,严重危 害环境和人民身体健康。因而开发和优先使用无渗漏,使用寿命长的排水管道已 成当务之急。国家和地方已178、出台了一批限用或禁用混凝土管、钢筋混凝土管和铸铁管的 政府文件。2004 年 4 月,建设部发布了推广应用和限制禁止使用技术公告, 明文规定推广采用城镇塑料排水管道系统,禁止使用 DN500 的平口、企口混凝 土排水管。建设部有关文件指出:塑料排水管管材重量轻、耐腐蚀。管材环刚度 可设计,接口密封性能好,可防止地下水的污染。包括高密度聚乙烯双壁波纹管、硬聚氯乙烯双壁波纹管、硬聚氯乙烯环形肋管、高密度聚乙烯缠绕结构壁管、玻 璃钢夹砂管。近年来,塑料排水管的特性及其优势已开始被人们认识和接受。 7.7.3 排水管材类型目前,常用的排水管材有以下几种:(1)钢筋混凝土管 (PCP)这种管道,制作方便179、,工艺成熟,造价低,在排水管道中应用很广。但缺 点是抗渗性能差、管节短、接口多、重量大和搬运不便等。钢筋混凝土管口径一 般在 300mm 以上,长度在 1m3m。其接口形式有承插式、企口式和平口式。 企口式钢筋混凝土排水管是经悬辊工艺生产制造成型,并采用“q”型或“楔” 型橡胶密封圈密封的柔性接口管材,具有管壁厚,混凝土强度高,抗压荷载大等优点。应用于市政重力流工程是比较经济合适的。(2)钢管 钢管有较好的机械强度,耐高压,耐振动,重量较轻,单管长度大,接口方便,有较强的适应性,但耐腐蚀性差,防腐造价高。钢管一般多用于大口径(1.2m 以上)、高压处、因地质、地形条件限制、穿越铁路、河谷和地震180、区。一般在污 水管道中钢管宜少用,以延长整个管网系统的耐久性。(3)排水铸铁管 排水铸铁管具有强度高、抗渗性好、内壁光滑、抗压、抗震性强,且管节长,接头少。但价格昂贵,耐酸碱腐蚀性差。(4)玻璃钢夹砂管(FRP) 玻璃钢夹砂管重量轻,管节长,运输安装方便、内阻小、耐腐蚀性强,抗渗好,使用寿命可达 50 年以上。但价格略高。国外已广泛使用,给水压力管大 多采用直径 1000mm 以下管道。无压管已有采用直径大于 3600mm 的例子,它是 一种很有发展前途的管材。(5)高密度聚乙烯管(HDPE)HDPE 管内壁光滑、耐腐蚀性强、柔韧性好、管节长、重量轻, 运输、施工 方便,寿命可达 50 年以上181、,采用热熔粘接性等多种接口,对管道基础要求低。(6)双壁波纹管(UPVC)UPVC 管内壁光滑、耐腐蚀性强、柔韧性好、重量轻,运输方便,施工便 捷。采用橡胶圈承插柔性接口,对管道基础要求低,但抗外压冲击性能较差。(7)陶土管 陶土管由塑性粘土焙烧而成,带釉的陶土管内外壁光滑,水流阻力小,不透水性好,耐磨损,抗腐蚀。但质脆易碎,抗弯抗拉强度低,不宜敷在松土中或 埋深较大的地方。另外管节短,施工不便。陶土管直径不大于 600mm,其管长 为 0.8m1.0m。由于陶土管抗酸碱腐蚀,在各种塑料管问世以前,世界各国广 泛采用于排除酸碱废水。接口有承插式和平口式。(8)大型排水管渠排水管道的预制管管径一182、般小于 2m。当排水需要更大的口径时,可建造大 型排水渠道,常用建材有砖、石、混凝土块或现浇钢筋混凝土构件等,一般多采 用矩形、拱形等断面,主要在现场浇制、铺砌和安装。7.7.4 常用排水管材比较表 7.5 是几种常用管材的技术性能比较。表 7.5 常用管材技术性能比较表管材性能PCP 管UPVC 管HDPE 管FRP 管水力学性能内壁粗糙,易结垢内壁光滑,不结垢内壁光滑,不结垢内壁光滑,不结垢抗渗性能较弱较强强强耐腐蚀性一般较好好好耐冲击性好在硬物冲击下破裂断裂危险好好柔韧性差较差较差较好热力学性能一般较好好好摩阻系数0.0140.010.010.01水头损失较大较小较小较小密封性能水泥砂浆183、接口密 封较差承插式,橡胶圈止 水,密封较好热溶、电熔粘 接密封好,无 渗漏套管橡胶圈止 水,密封较好管材性能PCP 管UPVC 管HDPE 管FRP 管重量及运输安装重,麻烦轻,方便轻,方便较轻,较方便施工难易较难容易容易较容易基础处理要求较高较低较低较低管材价格最便宜便宜略贵便宜经济性综合造价低,寿命较长综合造价低,寿命较长综合造价低,寿命长综合造价低,寿命长运行维护定期维护水泵能耗高维护简单节省能耗维护简单节省能耗维护简单节省能耗使用寿命50 以上50 年50 年以上50 年以上环保要求一般废弃管燃烧释放 浓烟污染环境无污染毒害, 可回收利用无毒害,无二次 污染7.7.5 管材选用从以上184、分析可以得出,HDPE 和 FRP 管在技术性能上具有较大优势,UPVC 管适中,而钢筋混凝土管在防腐性能、密闭性、基础处理、施工难易及运行维护 等方面不占优势;经济上,各种管径的 FRP 和 UPVC 管价格相当,HDPE 管材 价格最高,PCP 管材价格最低。在 HDPE 、UPVC 和 FRP 三种管材中,对于 DN900-1000mm,HDPE 管工程综合价格比 UPVC、FRP 管约高 8-15%,绝对价 格相差不大;对于 DN1000mm,HDPE 管工程综合价格比 UPVC、FRP 管高出 15%以上,绝对价格相差较大。大型排水管渠在大口径管渠方面优势明显。根据以上特点,确定XX185、县城污水管道采用 HDPE 克拉管,局部顶管采用 混凝土管。本工程中,B#线管道(滨江路)主干管由于埋设在二级平台上,管 道基础较差,施工难度大的特点,故该段 DN1200 管道采用钢涂塑钢管。7.8 配套管网结构设计7.8.1 工程设计要求本工程安全等级为二级,基础设计等级为丙级, 结构设计使用年限为 50年,抗震设防烈度为 7 度,抗震等级为三级。7.8.2 管道设计1)管槽开挖、回填、基础处理(1)管槽开挖 a、管槽开挖前,应充分了解开挖地段的土质及地下水、管道直径、埋设深度、地面构筑物等情况,根据这些情况来确定沟槽形式。沟槽一般有三种形式: 直槽(图一)、大开槽(图二)、混合槽(图三)186、。边坡坡度由施工单位根据现场土质 情况沟槽深度及施工经验自行确定。可以采用机械或人工开挖。b、管槽在管道接头处,为避免接头承受整个管道的重量和操作方便,接头 的下面应留操作坑,接头装好后用管基填料仔细地把坑填满,使管道在整个长度 上形成连续支撑。c、管槽整修与支护 管槽开挖至设计标高后,应将槽底虚土严格夯实,并在铺管前由人工整平。 当有地下水时,要做好排水工作。要特别注意避免施工过程中塌方,确保施工人员安全。 对于深基坑管槽,地下水位较高时,应先降水,后开挖。必要时,应对 基坑采取支护措施,防止基坑跨塌。(2)管道基础 a、钢筋混凝土排水管接头做法详总施图选用的标准图,管道基础(顶进施工法的管187、道及过河管道除外),做法详国标 04S516 第 5、6、7 页。 b、埋于道路下的管道,当管顶覆盖层厚度小于 700 时,应按下图施工。c. 对于满包加固的混凝土管,应每隔 10 米设伸缩缝一道,伸缩缝做法详 国标 04S516 第 32 页。d、位于已修好的道路的管道基础一般不需要进行处理,对于较软地基、拟 采用换填砂卵石基层,平铺砂弧基进行处理,必要时采用其他地基处理方式进行。e、当管槽内地下水较高,经排水处理后,必要时采用 100mm 厚 C10 素混凝 土垫层封闭槽底,再铺 100-200 厚砂弧基。f、对于岩基,拟采用砂弧基进行处理。(3)管槽内回填a. 管槽回填土时先将槽内积水排188、除,再进行分层回填并逐层夯实.回填土的密实度为 85-95%.每次回填的厚度不超过 30cm. 为防止管道横向移动,要求管道两侧应均匀回填,两侧的回填高差不能超过 20cm.b、管道两侧全部管区的回填材料应填满无空隙并分布均匀。管道两侧土壤 的夯实方法 可根据管道的刚度、埋深、土壤特性等决定,但不允许采用渗水或 加高回填土的办法来提高密实度。重型设备至少在管顶覆土 1 米厚以后才能使用。7.8.3 检查井、沉泥井设计根据工程地质地形条件,若沉泥井、检查井的设计深度小于 7 米,则均采用砖砌结构;若沉泥井、换气井的设计深度大于 7 米,则采用采用现浇钢筋混凝 土结构或钢筋混凝土沉井结构,混凝土抗189、渗等级为 S6。7.8.4 结构选材a、混凝土:垫层:采用 C15 素混凝土。阀门井:C25 混凝土,抗渗等级为 S6;b、钢材:HPB300(I)、HRB335()钢筋。7.8.4 需要说明的问题a、暂缺地质勘察报告,管网设计暂按现场踏勘了解的信息进行设计,下阶 段设计时,应提供管道沿线地质勘察报告。b、由于暂缺地质勘察报告,管网基础处理无法明确,本次设计暂按不需作 地基处理计算工程量,故工程投资概算中暂不包括管道基础处理费用(如:砂弧 基、混凝土基础等)。下阶段应根据施工图,必要时对管道基础处理投资进行调 整。7.9 主要工程量清单本工程管网主要工程量清单见下表 7.6:表 7.6主要工程190、量清单管道性质序号工程名称起点-终点位置管材管径(mm)管长(m)主干管A滨湖路截污主干管栽松路-芙蓉大道HDPE 管dn6001165芙蓉大道-文樟路钢筋混凝土管dn10003265B滨江路主干管漕溪港-污水处理厂涂塑钢管DN12002832C太傅路主干管疏港路-新世纪大道钢筋混凝土管dn10001229D新世纪大道主干管太傅路-漕溪港钢筋混凝土管dn10001682E芙蓉大道主干管岭长路-滨湖路钢筋混凝土管dn8001536F兴业路主干管白水江-污水处理厂钢筋混凝土管dn8004495G太傅路污水泵站出水压力管太傅路污水泵站-疏港路涂塑钢管DN600860H湘杨路污水泵站出水压力管湘杨路污191、水泵站-疏港路涂塑钢管DN3001050小计18114次干管1疏港路(双侧)乌龙路-湘杨路HDPE 管dn5006122乌龙路疏港路-长岭路HDPE 管dn5009853东岭路经二路-乌龙路HDPE 管dn50011064板桥路经二路-芙蓉大道HDPE 管dn50021515板桥路芙蓉大道-栽松路HDPE 管dn50015156湘杨路(东侧)疏港路-长岭路钢筋混凝土管dn500-8009757曙光路疏港路-长岭路HDPE 管dn5008968长岭路经二路-湘杨路HDPE 管dn5008989长岭路芙蓉大道-太傅路HDPE 管dn500191210江东路(双侧)栽松路-芙蓉大道HDPE 管dn5192、00229811栽松路新世纪大道-滨湖路HDPE 管dn50073512漕溪港南侧曙光路-长岭路HDPE 管dn600114013湘杨路西侧疏港路-长岭路HDPE 管dn60094814兴业路文樟路-滨江路HDPE 管dn600155415其他污水次干管HDPE 管dn500-80028367小计46092合计642068 污水泵站建设方案8.1 工程方案设计8.1.1 太傅路污水提升泵站方案设计W3 区地势是南高北低,东高西低,污水往北排,需要设置污水泵站提升, 即太傅路污水提升泵站,污水泵站出水压力管沿太傅路布置,接入太傅路污水主 干管。太傅路污水泵站设计流量 1.0 万 m3/d,H=1193、0m,近期采用 2 台潜水排污泵(Q290m3/h,H10m,N18.5kW),一用一备,出水压力管道采用管径为DN60010 的涂塑钢管。泵站控制用地为 2.77 亩。泵站设计地面标高 37.00m,泵站顶板设计标高 37.00m。污水提升泵站 d1000进水管的管内底标高为 32.00m。最终确定各构筑物标高如下: 进水井井底31.50m沉砂池内底板30.90m格栅井内底板31.50m污水提升泵站内底板29.28m太傅路污水提升泵站主要经济技术指标见 8.1:表 8.1 主要经济技术指标序号名称单位数量备注1征地红线总面积m21848.5合 2.77 亩2围墙内面积m21848.5合 2.194、77 亩3总建筑面积m2124.20合 0.19 亩4计算容积率面积m2124.20合 0.19 亩5建构筑物占地面积m2268.02合 0.40 亩6绿化面积m2729.98合 1.11 亩7绿地面积m2549.00合 0.82 亩8容积率0.0679绿地率%29.710建筑密度%14.508.1.2 湘杨路污水提升泵站方案设计W5 区位于疏港路以北,曙光路以西区域,纳污范围 1.2 km2,污水量约 0.26 万 m3/d。本区地势是南高北低,因此污水往北排需要设置污水泵站提升,污水压 力管沿湘杨路布置,接入湘杨路污水主干管。湘杨路污水泵站设计流量 0.26 万 m3/d,H=12m,近期195、采用 2 台潜水排污泵(Q145m3/h,H12m,N7.5kW),一用一备,出水压力管道采用管径为DN60010 的涂塑钢管。泵站控制用地为 0.53 亩。泵站设计地面标高 37.00m,泵站顶板设计标高 37.00m。污水提升泵站 d1000进水管的管内底标高为 32.00m。最终确定各构筑物标高如下: 进水井井底31.50m沉砂池内底板30.90m格栅井内底板31.50m污水提升泵站内底板29.28m湘杨路污水提升泵站主要经济技术指标见 9.2:表 8.2 主要经济技术指标序号名称单位数量备注1征地红线总面积m2351.54合 0.53 亩2围墙内面积m2331.80合 0.50 亩3总196、建筑面积m2159.77合 0.24 亩4计算容积率面积m279.94合 0.12 亩5建构筑物占地面积m292.09合 0.14 亩6建(构)筑物系数0.2867绿地率%27.758.2 结构设计泵站为贮水构筑物,对结构及抗渗有较高要求,故采用现浇钢筋混凝土结构, 除垫层采用 C15 素砼外,池壁、顶板及底板采用 C25 砼,抗渗标号为 S6。泵站 长度较大,可设一道后浇加强带,必要时使用一些高质量的混凝土外加剂,以提 高混凝土抗渗、抗裂性能和结构可靠度。配电间采用框架结构,屋面采用现浇钢 筋砼屋面,除基础垫层采用 C15 素砼外,其余均采用 C25 砼。地基及基础处理:由于场地尚未进行地质197、勘测,因此按现场踏勘的情况,所 有建(构)筑物基础暂按浅埋式基础形式设计。项目实施时,应根据场地实际地 质条件,对地基及基础处理进行相应调整。泵站采用自重抗浮措施抗浮,抗浮设 计水位按设计地面以下 0.5 米考虑。具体结构选材如下:(1)混凝土:垫层采用 C15 素混凝土,其余均采用 C25 混凝土,构筑物抗 渗等级为 S6。(2)钢材:钢筋采用 HPB300(I)、HRB335()、HRB400()钢筋, 钢板采用 Q235 钢。(3)砌体:砌体结构:0.00 以下砌体采用强度等级为 MU15 普通烧结砖、强度等级为 M10 水泥砂浆砌筑, 0.00 以上砌体采用强度等级为 MU10 普通烧198、结砖、强度 等级为 M7.5 水泥砂浆砌筑;框架结构:0.00 以下砌体采用强度等级为 MU15 普通烧结砖、强度等级为 M10 水泥砂浆砌筑, 0.00 以上砌体采用强度等级为 MU10 普通烧结空心砖、 强度等级为 M7.5 混合砂浆砌筑(4)外加剂: 泵站底板及池墙混凝土掺适量膨胀剂,泵站内侧(临水面)喷 FCL 混凝土防腐防渗保护剂两遍。8.3 污水提升泵站电气设计(1)电源 污水提升泵站属城市市政工程,工程用电设备负荷等级按二级考虑,由就近的变压器供电,按照单进线双回路设计,电压等级为 380V/220V。 电源有待与供电部门协商后进一步落实。(2)负荷估算表8.3 太傅路污水泵站负199、荷估算表序 号设备 名称安装 数量工作 数 量设备容量(kW)需要 系数功率 因数计算负荷单台 负荷安装 容量工作 容量P(kw)Q(kvar)S(kVA)1潜水排污泵2118.53718.50.80.814.811.118.52插座箱80.60.74.84.96.86合计26.519.61625.3污水提升泵站所有用电设备电压等级均为 380/220V。表8.4 湘杨路污水泵站负荷估算表序 号设备 名称安装 数量工作 数 量设备容量(kW)需要 系数功率 因数计算负荷单台 负荷安装 容量工作 容量P(kw)Q(kvar)S(kVA)1潜水排污泵217.5157.50.80.86.04.52插200、座箱80.80.75.64.2合计15.511.68.714.5污水提升泵站所有用电设备电压等级均为 380/220V。(3)设备选型动力配电柜采用 GGD 型固定式开关柜。 机旁控制箱,插座箱采用防腐全绝缘箱体。(4)操作电源380/220V 配电系统,采用 380V 或 220V 交流为控制与信号电源。(5)继电保护及控制 低压进线开关(断路器)设短路速断,延时速断及长延时过电流三段保护。电动机回路设短路、过电流及过载等保护。 供电出线回路设短路及过电流保护。 水泵等工艺设备的控制方式采用机旁控制,低压开关柜上控制,控制室内PLC 控制的三级控制方式。(6)电能计量电源进线处设置专用计量装201、置,内装准确级次为 0.2 级的电流互感器和电压 互感器,柜上仪表室内安装全电子式多功能交流电能表进行计量。(7)电动机起动11kW 提升水泵采用软启动方式,其它提升水泵采用直接启动方式。(9)过电压保护及接地 为了防止进线电源免遭来自输电线路的过电压袭击,进线侧装设浪涌保护器。为了防止直接雷击的侵害,高出地坪 15 米以上建筑物及变电所装设避雷针(带),并可靠接地。 为了保证人身安全及设备工作接地的要求,所有电气设备外壳和中性点需要接地设备均应可靠接地,接地装置的接地电阻不大于 1 欧姆。 采用联合接地方式。工作接地、保护接地和防雷接地共用接地装置。低压配电系统采用 TN-S 系统保护方式。202、主接地线采用-404 热镀锌扁钢,接地支线采用-404 热镀锌扁钢,设备保 护接地线采用-124 热镀锌扁钢,接地装置利用建、构筑物基础钢筋网作为接地 极,通过电缆沟-404 接地热镀锌扁钢将各建、构筑物基础接地连成一体。对于仪表和自控设备装设专用保护电子设备的避雷装置;(10)照明及检修网络照明与检修网络采用 380/220V 三相五线系统。 生产和管理用房均采用 T8 型荧光灯作为主要照明灯具。 行灯照明采用 24V 安全电压。(11)电缆与电线敷设 室外电缆、电线敷设采用电缆沟、电缆桥架、穿钢管或直埋方式,建筑物内采用电缆沟、电缆桥架或穿钢管敷设。 直埋和电缆沟内敷设的低压电缆采用聚氯乙203、烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装铜芯电缆,其它电缆采用聚氯乙烯绝聚氯乙烯护套铜芯电缆。照明线路及小的动 力支线采用聚氯乙烯绝缘铜芯线。(12)通讯系统及保安系统:每个泵站设 1 台程控电话,保证与外部的通讯。 泵站配备闭路电视监控系统,监控主机设在传达室,在泵站人口和提升泵站设置电视监控点。(13)电气设备表 8.5 主要电气设备表编号名称型 号 及 规 格单位数量备注1低压开关柜GGD台42照明箱JXF 型台23电控箱Mi 型台44插座箱台45空调2P 柜机台16PLC 柜GGD-G台27自动控制系统计算机及软件套28.4 仪表与自控设计本次可研确定新建的污水管网服务于XX县污水处理厂,泵站设 P204、LC 控制 柜,统一XX县污水处理厂的中心控制室控制,与控制室的信号传输采用移动无 线网。PLC 将水泵和在线仪表的各种参数传送到污水处理厂的中心控制室控制。表 8.6 仪表与自动控制系统主要设备表序号名称型号及规格单位数量备注1控制器 PLCCPM1A-20CDT-A块22电源CPM2C-PA201块23无线数传电台MDS-2710C套24定向天线七单元定向天线套25PLC防雷装置台26超声波液位计FMU90+ FDU91台27PH计CPM253+CPS11D台28.5 污水提升泵站建筑设计泵站的建筑设计上主要考虑与周边建筑风格相协调,因此,在平面功能满足工艺、电气的要求的前提下,建筑造型均205、为带有园林风格的现代建筑。在具体设 计上,主体建筑采用檐口与整体风格相呼应,局部采用凸出墙面的线脚、立柱等 修饰手法营造丰富的立面光影效果彰显出泵站的独立个性。9生产组织、劳动定员及建设进度9.1 实施原则与步骤(1)XX县污水处理厂改扩建工程项目的实施首先应符合国内基本建设项 目的建设和审批程序,同时积极配合有关单位,创造良好条件,为工程的顺利进 行创造条件。(2)建立专门的机构作为项目执行单位负责项目的实施、组织、协调和管 理工作。(3)项目实施负责人全权负责项目实施过程中的决策、指挥、执行以及对 内、对外谈判、联络等各项工作。(4)项目的设计、供货、施工、安装等履行单位应与项目执行单位履206、行必 要的法律手续,违约责任应按照国家的有关法律法规执行。(5)项目执行单位(用户)应与项目履行单位协商制订项目实施计划表, 并于履行前提前通知有关各方。(6)项目执行单位应为项目履行单位开展工作创造必要的条件,项目履行 单位也应服从项目执行单位的指挥和调度。9.2 组织机构与分工为有效实施XX县污水处理改扩建工程,应组建由XX县政府有关部门负责 组成的项目实施、组织、协调和管理工作的项目执行单位。(1)行政管理:负责日常行政工作,以及项目履行单位的接待联络等项工 作。(2)计划财务:负责项目的财务计划和实施计划安排,与项目履行单位办 理合同协议等手续,以及资金的使用收支手续。(3)施工管理:207、负责项目的土建与安装工程的施工指挥,施工进度与计划 安排,同时负责施工质量和施工安全的监督检查以及工程验收工作。(4)设备材料管理:负责项目设备材料的订货、采购、保管、调拨等项目。(5)技术管理:负责项目技术文件、技术档案的管理,主持设计图纸会审, 处理有关技术问题以及组织上岗职工的专业技术培训、技术考核等项工作。9.3 项目招投标按照国家发展计划委员会(2001)第 9 号令建设项目可行性研究报告增加招标内容及核准招标事项暂行规定和XX省发展计划委员会湘计招(2002)417 号文件XX省工程建设项目可行性研究报告增加招标内容和核准招标事项暂行 规定的要求,拟对本项目的建筑工程、设备购置、设备安装工程、监理进行招 投标,选择相应资质的单位进行建设、安装、监理、保证项目建设的质量,采购 符合要求的仪器设备,满足本项目的实际需要。招标通过委托招标的组织形式采 取公开招标和邀请招标的方式进行(具体见下表 9.1)。表 9.1 招标基本情况表 建设项目名称:XX县污水处理厂改扩建工程序 号招标范围
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