污水处理工程项目可行性研究报告代项目建议书149页.doc
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2024-09-13
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1、污水处理工程项目可行性研究报告代项目建议书XX工程咨询有限公司二零XX年XX月污水处理工程项目可行性研究报告代项目建议书建设单位: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58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 目 录第一章 总 论11.1 项目概况11.2 可行性研究的依据及范围11.3 项目提出的理由31.4 推荐方案41.5 主要技术经济指标62、第二章 城市概况与工程背景82.1 城市概况82.2 供水工程现状及规划102.3 排水工程现状及规划11第三章 厂址选择与工艺方案比选143.1 污水处理厂厂址选择及方案概况143.2 工艺方案比选17第四章 推荐工艺建设方案464.1 污水处理厂设计参数464.2 污水处理工艺设计484.3 总平面布置及公用工程设计524.4 电气与自动控制设计544.5 建筑方案604.6 安全卫生614.7 采暖与通风方案644.8 污泥处理系统设计664.9 配套设施设计68第五章 排水管网工程方案715.1 排水管道设计流量确定715.2 管材选择725.3 污水管网布置73第六章 环境影响评价73、66.1 编制依据766.2 主要污染物和污染源766.3 污染治理措施776.4 环境监测体制786.5 环境管理机构796.6 环境影响评价79第七章 节约能源807.1 概述807.2 总体布置方案的节能设计807.3 污水处理厂节能新技术新工艺80第八章 消防与劳动安全828.1 消防828.2 劳动安全84第九章 组织机构与人力资源配置859.1 组织机构设置859.2 人力资源配置85第十章 项目实施进度87第十一章 投资估算与资金筹措8911.1 估算编制依据及说明8911.2 项目总投资估算8911.3 资金筹措90第十二章 工程招标91第十三章 财务评价9313.1 编制依据4、及说明9313.2 基础数据与参数9313.3 各项指标计算9413.4 财务现金流量分析9413.5 损益计算9513.6 不确定分析9513.7 财务评价结论98第十四章 社会评价9914.1 环境效益分析9914.2 社会效益分析9914.3 经济效益分析9914.4 社会评价结论100第十五章 风险分析10115.1 环境污染风险10115.2 运营故障风险10115.3 洪水风险101第十六章 可行性研究结论10216.1 可行性研究结论10216.2 问题与建议103项目附表、附图、附件附表:1、 投资估算表(1) 项目总投资估算汇总表(2) 建设投资估算表(3) 流动资金估算表(5、4) 投资计划与资金筹措表2、 财务评价报表(1) 固定资产折旧费估算表(2) 无形资产和其他资产摊销费估算表(3) 营业收入、营业税金及附加和增值税估算表(4) 总成本费用估算表(5) 外购原材料费估算表(6) 外购燃料和动力费估算表(7) 工资及福利费估算表(8) 项目投资现金流量表(9) 利润和利润分配表(10) 财务计划现金流量表(11) 资产负债表附图:1、 项目建设地点区域位置图2、 排水管网现状及规划图(2004-2020年)3、 近期拟建排水管网示意图4、 污水处理厂总平面布置示意图5、 *污水处理工艺流程图附件:1、 企业法人营业执照2、 *环境保护监测站水质水量监测报告3、6、 *环境保护局关于*污水处理工程项目环境影响报告(表)的批复(*环建(表)字2007149号)4、 *建设局工程项目建设规划通知单134第一章 总 论1.1 项目概况 项目名称*污水处理工程项目 项目承办单位单位名称:*市政工程公司成立日期:*法人代表:*注册资本:*人民币企业类型:国有企业经营范围:市政设施维护基本情况:企业隶属*建设局;现有职工20余人,其中专业技术人员12人;现有总资产150万元,固定资产80余万元。 项目主管部门*建设局1.2 可行性研究的依据及范围 可行性研究依据(1) 国家发展和改革委员会计办投资200215号文审定出版的投资项目可行性研究指南(试用版);(2)*生7、态省建设总体规划纲要;(3);(4)*流域水资源保护规划;(5) *环境保护局关于*镇污水处理厂建设工程项目预审意见;(6) *国土资源局关于用地的初审意见;(7) *建设局工程项目建设规划通知单;(8) *第1年污染源水质检验报告;(9)*国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要;(10)*城市总体规划;(11) 项目承办单位委托*编制可行性研究报告的合同书;(12) 项目承办单位提供的其它有关资料。 可行性研究的原则及范围.1 可行性研究的原则1、结合*的实际情况,使设计与*总体规划相适应。2、根据*现有供水状况及规划,确定工程的规模。3、充分利用原有排水管网,通过铺设新的管道,形成较完善的8、排水系统。4、结合地区特点,采取有效的处理方法,先进的工艺技术和设备,以确保生产工艺技术先进、可靠,同时节约能源、降低运行成本。.2 可行性研究的主要范围1、项目建设的必要性;2、建设内容及建设规模;3、污水处理工艺比选;4、推荐工程技术方案;5、环境保护与节约能源;6、投资估算及融资方案;7、财务评价及工程风险分析。1.3 项目提出的理由1、项目的建设是城市生态环境建设、实现可持续发展的需要。目前,*内无一座污水处理厂,仅铺设有12.8km的雨、污水合流管道,且大部分敷设于上世纪80年代前后,年代久远;大量生活污水和部分工业废水未经处理就近直接排入*后进入*,加重了水环境污染,使人民群众的正9、常生产和生活受到了限制。因此,本工程的建设,可以有效地治理污染、改进环境质量,建立生态环境和谐、居住条件舒适的生态型城市,污水处理厂建设是城市生态环境建设、实现可持续发展的需要。2、项目的建设是城市建设发展的需要。随着经济建设的发展,*城市建设取得了长足的发展,县城建成区面积8.4km2,人口5.6万人。但是作为城市基础设施工程的污水处理工程设施建设发展却十分缓慢,已不能跟上城市开发和建设的步伐,制约了*城市建设的进一步发展,因此,本工程建设是城市建设发展的需要。3、项目的建设是经济发展的需要。*位于*东南部,境内自然资源丰富,有耕地10700hm2,林地总面积2169km2,70%的面积适合10、发展*人参和西洋参,森林覆盖率达74.9%,活立木蓄积量3222.0104m3,是*木材基地之一。工业以矿泉饮品业、现代中药业、矿产能源、冶炼业、绿色农特产品加工业和林木深加工业五大产业为支柱产业,形成了矿泉饮品、化工、建材、木制品、酿酒、造纸、粮食、食品加工及中成药等工业体系。近几年,在振兴东北老工业基地的大环境下,*国民经济得到了长足的发展。在发展经济的同时,要求县区有完备的基础设施,这样污水处理厂的建设就显得十分必要。4、项目的建设是保护水源、根治*流域水污染的需要。*内较大的河流为*,属于*水系,是头道*的支流。目前,县区废水未经处理就近直接排入*,最终汇入*,对水环境造成污染。因而,11、*污染治理的好坏对*水系水质有着重要的影响。按照*流域水资源保护规划的要求,*在第2年之前,城市污水及工业废水必须进行综合治理,以缓解对下流饮用水源的威胁。同时*已被列入国家重点治理江河,并且*也将其规划为城市饮用水源。因此,*污水处理工程建设是保护水源、根治*流域水污染和改善生态环境的迫切需要。综上所述,本项目的建设将使*的公共基础设施水平进一步提高,使人民群众的生活质量、环境质量得到进一步改善,实现经济、社会和人口、资源、环境协调发展。同时也是进一步贯彻执行党的十六大提出的可持续发展和全面建设和谐社会战略部署的具体行动。项目建设具有良好的社会效益、环境效益、生态效益。因此,本项目的建设是十12、分必要的。1.4 推荐方案 项目选址经过厂址比选,*污水处理厂选址于县区东部,规划的工业集中区内,*下游东侧。厂区占地面积3hm2。 工程总体规划根据*供水和排水的现状和规划,确定*污水处理总规模为5.0104m3/d。工程分二期实施,一期工程2010年,设计能力为2.0104m3/d;二期工程2020年达到设计能力5.0104m3/d。同时配套铺设相应的污水排水管道,以完善污水收集系统。污水经处理后达到国家城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)规定的一级A标准。 建设内容一期工程主要有以下建设内容:(1) 建设一座处理能力2.0104m3/d的污水处理厂。(2) 铺设污水排13、水管网55.01km(管径为d400d1000)。 推荐工艺方案根据*污水的水质、水量以及经济承受能力等实际情况,对污水处理工艺的四种方案进行了技术经济对比,择优后推荐采用德国冯诺顿西工程技术有限公司专利技术百乐克BIOLAKR工艺处理方案。 公用工程1、供水工程用水量32.9t/d,厂区自建深井1眼,涌水量为3050t/h。2、供电污水处理厂为二级负荷,总装机容量700kW,由*工业集中区二次变电所10kV双回路架空引入厂区,设变电所1座,设置400kVA变压器2台及相应配电设施。3、供暖本工程主要是采暖用热,拟在新建锅炉房内设置0.7MW型煤热水锅炉1台,以满足采暖需要。 环境保护本工程的14、主要污染物为废气和噪声,根据国家环境保护法的有关规定,设计采用先进工艺对主要污染源进行综合治理,使其达到国家标准,对环境不会产生不利影响。 企业定员项目定员29人,其中管理及技术人员6人,直接及辅助生产工人23人。 项目建设期项目计划建设期为2年。1.4.9 项目总投资与资金筹措1、项目总投资项目总投资为7880.41万元,其中:建设投资为7844.97万元,流动资金为35.44万元。2、资金筹措项目总投资为7880.41万元,全部由项目承办单位自筹解决。1.5 主要技术经济指标项目主要技术经济指标详见表1.1。主要技术经济指标表表1.1序号指 标单位数量备 注1建设规模1.1污水处理能力1015、4m3/d2一期工程1.2污水管网km55.01d400d10002总占地面积hm233总建筑面积m232874购置主要设备台(套)515年工作日d3656企业定员人297主要原材料及燃料动力消耗7.1聚丙烯酰胺t/a3.107.2水104t/a1.27.3电104kW.h/a2007.4煤t/a4308总投资万元7880.418.1建设投资万元7844.978.2流动资金万元35.449营业收入万元846.72各年平均10总成本万元594.98各年平均11各项税费万元012利润总额万元251.74各年平均13财务评价指标13.1财务内部收益率7.71税前13.2财务净现值(Ic4%)万元9316、8.74税前13.3总投资收益率%6.4513.4总投资利税率%6.4513.5资本金净利润率%4.8313.6投资回收期a10.05税前,含建设期13.7盈亏平衡点66.38第二章 城市概况与工程背景2.1 城市概况 地理位置与行政区划*位于*长*西部,隶属*市管辖。地理坐标为东经1263012716,北纬42064248。东与*隔*相望,西与*以*相隔,北与*接壤,南与*市以*为界。全县山岭纵横,奇峰迭起,有海拔千米以上高峰54座。平均海拔700800m,平均相对高度150200m。*幅员面积。 气候*境内气候具有冷凉湿润,雨量充沛,无霜期短,光照适中等特点。属我国东北部寒温带湿润气候区。17、四季分明,大陆性明显。春季温度变化剧烈,冷暖干湿变化大,多偏西北风;夏季短暂,温凉潮湿,多局部暴雨;秋季凉爽,多晴朗天气,受寒潮威胁严重;冬季漫长而寒冷。年平均日照数: 2408.5h平均气温: 2.510积温平均: 2224.2,以七月份最大年平均降水量: 780mm年平均蒸发量: 950mm年平均气温: 2.8极端最高温: 33.2极端最低温零下:416最长结冻期: 172d最大积雪厚度: 0.8m年平均无霜期: 116d最大风速: 24m/s年平均湿度: 71%最大冻土深度: 1.8m年主导风向: 西南风 水文*系长*山脉,位于第二*上游,*是头道*的支流,控制集水面积为953km2,流18、域内主要水文站是*站,该站设在*上,控制集水面积为390km2,多年平均径流深为378m。县区最大年降水量为1191.5mm,最大日降水量为135.7mm,最小年降水量为486.3mm。*由于其特殊的火山群地质构造形成了丰富的天然矿泉水资源。现已发现含硒优质矿泉水47处,其中在*省级自然保护区有20处,日流量15.1104m3,日流量在1.0104m3以上的矿泉5处,日流量在100010000m3的矿泉8处,日流量在3001000m3的矿泉6处。2000年7月31日,*被中国矿业联合会天然矿泉水专业委员会命名为“中国长*矿泉城”。*矿泉水经国家鉴定属低钠、低矿化、重碳酸镁钙型偏硅酸矿泉水,偏硅19、酸含量为3252mg/l,矿化度为186.63202.61mg/l,钠含量为8.012.6mg/l,含硒、锌、锶等多种对人体健康有益的微量元素,水质感观好,口味纯正,甘洌爽口,并具有抗癌、抗疲劳、抗衰老等疾病预防和保健的功效。到目前为止,经国家级鉴定的矿泉5处,分别是:青龙泉、五龙泉、双龙泉、九龙泉、桃源泉;经省级鉴定的有8处,分别是巨龙泉、飞龙泉、白浆泉、参花泉、松海泉、银龙泉、林海泉、雪龙泉。根据权威部门调查鉴定,*天然矿泉水均符合国家天然矿泉水标准(GB85371995),并具有以下三个显著特点:水质良好,化学类型独特,是国内少见的优质天然矿泉水;储量丰富,流量稳定,分布集中,具备大规模20、开发条件和潜力;矿泉周围无污染,保持了良好的自然生态环境。经过几年的发展,*矿泉水产业已发展成为*经济发展的支柱产业,形成了以农夫山泉、娃哈哈、*源饮品、德亚矿泉水等矿泉水专业厂家为主的矿泉水主导产业。2006年,康师傅顶新集团投资10亿元、吴太集团投资5亿元入户*开发矿泉水资源,一期工程已开始实施。截止目前,*矿泉水年生产能力已达到24104m3,近三年内将达到100104m3。矿泉水产业不仅仅是*的支柱产业,而且已经成为*市乃至*的生态主导产业。2.2 供水工程现状及规划 供水现状目前*以采集地下水为主。水源有两处,分别为巨龙泉(城区西12km处)和飞龙泉(城区西南8km处),供水量分别为21、0.92104m3/d和1.18104m3/d,合计供水量为2.1104m3/d。由于输配水系统不配套,现有实际供水量为1.8104m3/d。 水源地规划根据*城市总体规划,*属于全省水源相对丰富地区,近期仍以现状水源为主,远期拟增加现有水源的供水能力,并规划将地表水作为城市的备用水源考虑。现有供水厂的供水规模约为2104m3/d。远期规划建设供水厂二期工程,供水规模达到5104m3/d。 给水工程规划1、规划目标城市单位人口综合用水量指标采用如下值:近期采用150L/人d,供水普及率80%;远期采用200L/人d,供水普及率95%。水质综合合格率达到100%以上。2、用水量预测*规划年限城镇22、用水量预测表表2.1项 目2010年2020年居民生活用水规划人口(万人)8.9211.8供水普及率(%)8095居民生活综合用水(l/人.d)150200居民生活综合用水量(m3/d)1070422420工业用水城区年工业总产值(亿元)10.015.0万元产值耗水量(m3/万元)120100城区工业用水量(m3/d)3287741096消防用水量(m3/d)336336其它用水量(m3/d)1307419055最大日城镇总用水量(m3/d)5699182907平均日用水量(m3/d)3989458035注明:消防用水量按同一时间火灾次数为2次,一次灭火用水量为35L/s计,按2小时火灾延续时23、间计算。其它用水量包括浇洒和绿化用水量、未预见水量及管网漏失量等,按居民生活用水量和工业用水之和的30%计。2.3 排水工程现状及规划 排水现状*城区现有排水管道为合流制,排水管道总长度12.8km(详见表2.2),分为河南区和河北区两个片区排放。由于县城没有污水处理厂,因此现有污水全部直接排入*、*。 排水现状存在问题1、*区排水体制不合理,县区为合流制排水体制,没有污水处理厂。2、污水处理能力低。*目前没有污水处理厂,污水直接排入*、*,造成河水的污染严重。3、排水管网陈旧。管网年久失修,管径小,管壁老化,有的甚至漏水,造成了地下水的污染。4、设施改造缓慢。由于资金严重缺乏,排水设施改造缓24、慢。 排水工程规划1、规划目标规划采用分流制,对污染大的工业污水必须经过自行处理,达标后方可排入管网至污水处理厂。逐步建立较为完善的污水排放和处理系统,不断提高城市污水处理能力和城市污水处理率。至规划期末污水处理率达到85%,使境内流域的水质达到相应的水质标准,使水质转入良性循环。2、污水量预测根据*城市总体规划,考虑排水管网目前普及率很低的实际情况,经对城区各排放口排放情况进行统计分析,近、远期污水排放系数分别按70%和90%、排水普及率分别按70%及90%计算,进行污水量预测。据此,预测近期(2010年)*污水量为39894m3/d707019548m3/d;远期(2020年)为5803525、m3/d9090%47008m3/d。综上所述,确定*污水处理近期工程(2010年)污水处理规模为2.0104m3/d;远期(2020年)处理规模为5.0104m3/d。3、污水水质预测根据*城市总体规划和多年污水监测资料,结合*排水水质现状,同时参考国内其他中小城镇污水处理厂设计进厂污水水质情况,进行本项目污水处理厂原水水质预测。*居民生活污水水质为COD=350mg/L,BOD5=200mg/L,SS=200mg/L。工业废水水质经统计分析,现状水质为COD=435mg/L, BOD5=208mg/L,SS=212mg/L。由此推算,2010年混合污水水质:COD=395.9mg/L,BO26、D5=204.3mg/L,SS=206.5mg/L。据此,本工程污水处理厂原水水质采用:COD 400mg/L ; BOD5 200mg/L ;SS 200mg/L ;T-P 3mg/L;T-N 30mg/L;NH3-N 25 mg/L。第三章 厂址选择与工艺方案比选3.1 污水处理厂厂址选择及方案概况 污水处理厂规模*排水体制实行雨、污水分流制。根据*供水、排水量的预测,确定到2010年污水总量为19548m3/d,2020年将达到47008m3/d。因此确定本工程(一期)污水处理厂的处理规模为2.0104m3/d;二期2020年处理规模达到5.0104m3/d。 污水处理厂厂址选择1、厂址27、条件*污水处理厂厂址选择需要满足以下两个基本条件:(1) 厂址与受纳水体靠近。(2) 厂址位于供水水源下游和城区主导风向的下风向。2、厂址比选本项目的备选厂址有两处:位于*和*的下游,*城区东部,*工业集中区内,占地面积3.0hm2。位于*和*的下游,*城区东北部,备选厂址北侧,占地面积2.0hm2。厂址比选情况如下:厂址比选情况一览表表3.1项目 站址优点缺点厂址一位于城市河流下游,且与受纳水体接近;位于工业集中区内,地势平坦,水、电、通讯等公用基础设施条件完备;占地面积较大,比厂址二多1hm2,因此具有预留发展空间。周边路网处于规划建设中,因此短期内交通不方便。厂址二位于城市河流下游,且与28、受纳水体接近周边路网处于规划建设中,因此短期内交通不方便;占地面积比厂址一小,发展空间相对不足;距离城区相对较远,工程成本(排水管网投资)比厂址一要高。厂址一位于城市河流(*和*)下游,且与受纳水体接近,符合选址要求;场区地势平坦,有利于项目建设;相对于厂址二排水管网投资小,工程造价低;规划占地面积相对较大,有利于项目二期工程建设。根据*城市总体规划,结合*气象、排污、供电、交通等方面因素,经与当地有关部门共同考察,并参考项目承办单位和主管部门意见,确定备选厂址一为污水处理厂厂址。 污水处理程度按*流域水资源保护规划要求,考虑当地经济承受能力及受纳水体水资源保护有关规定,污水经处理后应达到国家29、城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)规定的一级A标准,见表3.2。据此,确定本工程污水各处理阶段的主要水质控制目标,详见表3.3。基本控制项目最高允许排放浓度(日均值)表3.2 单位:mg/L序号基本控制项目一 级 标准二 级 标准A标准B标准1化学需氧量(COD)50601002生化需氧量(BOD5)1020303悬浮物(SS)1020304动植物油1355石油类1356阴离子表面活性剂0.5127总氮(以N计)1520-8氨氮(以N计)5(8)8(15)25(30)9总磷(以P计)0.51310色度(稀释倍数)30304011pH6-96-96-912粪大肠菌群数/(个30、/L)103104104注:下列情况下按去除率指标执行:当进水COD大于350mg/L时,去除率应大于60%;BOD大于160mg/L时,去除率应大于50%。括号内数值为水温12C时的控制指标,括号外数值为水温12C时的控制指标。污水处理各阶段水质控制目标表3.3 单位:mg/L阶段 水质项目一级处理二级处理进水出水去除率%进水出水去除率%BOD520015025.01501093.3COD40032020.03205084.4SS20014030.01401092.8T-N302516.6251540.0NH3-N252212.022863.6T-P3.02.710.02.70.581.5331、.2 工艺方案比选3.2.1 中、小型城市污水处理厂优选工艺分析3.2.1.1 城市污水处理厂规模划分根据我国的实际情况,大体上可分为大型、中型和小型污水处理厂。规模10104m3/d的是大型污水厂,一般建在大城市,基建投资以亿元计,年运营费用以千万元计,目前全国已建成十多座,最大的是北京高碑店污水处理厂,规模达100104m3/d。中型污水处理厂的规模为(510)104m3/d,一般建于中、小城市和大城市的郊县,基建投资几千万至上亿元,年运营费用几百万到上千万元,目前全国已建成几十座,正建的有上百座,今后一段时间还将大量增加。规模5104m3/d的是小型污水处理厂,一般建于小城镇,基建投资几32、百万到上千万,年运营费用几十万到上百万;由于经济条件的限制,目前这类污水厂刚刚在沿海地区经济发达的小城镇出现,今后会越来越多,最终小型污水厂的数量将超过大中型污水厂。3.2.1.2 城市污水处理厂主要工艺 城市污水的主要污染物是有机物,因此目前国内外大多采用生物法。也有采用化学法的,比如四川遂宁市的污水就采用化学强化一级处理,但这种工艺的去除率不高,出水达不到国家规定的标准,只适用于某些特定的对出水水质要求不高的地方。在生物法中,有活性污泥法和生物滤池两大类,生物滤池的处理效率不高,卫生条件较差,我国只有少数几座生物滤池城市污水处理厂,而活性污泥法占绝大多数。活性污泥法有很多种型式,使用最广泛33、的主要有:传统活性污泥法和它的改进型A/O、A2/O工艺;氧化沟;SBR工艺;其它改进型先进工艺。传统活性污泥法是应用最早的工艺,它去除有机物的效率很高,在处理过程中产生的污泥采用厌氧消化方式进行稳定处理,对消除污水和污泥的污染很有效,而且能耗和运行费用都比较低,因而得到广泛应用。近20年来,水体富营养化的危害越来越严重,去除氮、磷列入了污水处理的目标,于是出现了活性污泥法的改进型A /O法和A2/O法。A /O法有两种,一种是用于除磷的厌氧好氧工艺,一种是用于脱氮的缺氧好氧工艺;A2/O法则是既脱氮又除磷的工艺。氧化沟是活性污泥法的一种变型,在水力流态上不同于传统活性污泥法,是一种首尾相接的34、循环流,通常采用延时曝气,在污水净化的同时污泥得到稳定。它不设初沉池和污泥消化池,处理设施大大简化。氧化沟具有传统活性污泥法的优点,去除有机物的效率很高,也具有脱氮的功能。如果在沟前增设厌氧池,还可同时除磷。氧化沟这种高效、简单的特点,使它在中小型城市污水处理厂中得到广泛应用。SBR是序批式活性污泥法,它的基本特征是在一个反应池中完成污水的生化反应、沉淀、排水、排泥,不仅省去了初沉池和污泥消化池,还省去了二沉池和回流污泥泵房,处理设施比氧化沟还要简单,而且处理效果好,有的SBR工艺还具有很强的脱氮除磷功能。SBR工艺对自控要求高,过去自控设备不过关,这种工艺无法推广,近年来自控技术和仪表应用于35、污水处理已经过关,我国昆明第三、四污水厂采用SBR工艺已成功运行数年,因而SBR工艺得到大力推广,成为业内人士十分关注的一种工艺。 3.2.1.3 污水处理优选工艺1氧化沟工艺和SBR工艺这两种工艺共同特点是:去除有机物效率很高,有的还能脱氮、除磷或既脱氮又除磷,而且处理设施十分简单,管理非常方便,是目前国际上公认的高效、简化的污水处理工艺,也是世界各国中小型城市污水处理厂的优选工艺。在10104m3/d规模以下,氧化沟和SBR法的基建费用明显低于常规活性污泥法、A/O和A2/O法;对于规模为(510)104m3/d的污水厂,氧化沟与SBR法的基建费用通常要低10%15%。规模越小,两者差距越36、大,这对缺少资金建污水厂的中小城市很有吸引力。即使在10104m3/d规模以下,氧化沟和SBR法的电耗和年运营费用仍高于常规活性污泥法,但如果与基建费用一起来比较,基建费加上20年的运营费总计还是比常规活性污泥法低些。规模越小,低得越多,规模越大,差距越小,当规模为10104m3/d时,两类工艺的总费用大致相当。因此,对于中小型污水厂采用氧化沟与SBR法在经济上是有利的。氧化沟与SBR工艺通常都不设初沉池和污泥消化池,整个处理单元比常规活性污泥法少50%以上,操作管理大大简化,这对于技术力量相对较弱、管理水平相对较低的中小型污水处理厂很合适。氧化沟和SBR工艺的设备基本上实现了国产化,在质量上37、能满足工艺要求,价格比国外设备便宜好几倍,而且也省去了申请外汇进口设备的种种麻烦。氧化沟和SBR工艺的抗冲击负荷能力比常规活性污泥法好得多,这对于水质、水量变化剧烈的中小型污水厂很有利。正是由于上述种种原因,氧化沟和SBR在国内外都发展很快。美国环保局(EPA)把污水处理厂的建设费用或运营费用比常规活性污泥法节省15%以上的工艺列为革新替代技术,由联邦政府给予财政资助,SBR和氧化沟工艺因此得以大力推广,已经建成的污水厂各有几百座。欧州的氧化沟污水厂已有上千座,澳大利亚近10多年建成SBR工艺污水厂近600座。在国内,氧化沟和SBR工艺已成为中小型污水处理厂的首选工艺。 氧化沟工艺的主要分类和38、特点 氧化沟工艺大体上可以分为四类:多沟交替式氧化沟,它的特点是合建式,没有单独的二沉池,采用转刷曝气。它有单沟、双沟和三沟式,最典型的是邯郸三沟式氧化沟。这种氧化沟具有SBR工艺的特点,也可算是SBR的一种类型,它的脱氮除磷效果不稳定,如果要求脱氮除磷,需增加一些设施。卡鲁塞尔氧化沟,它是分建式,有单独的二沉池,采用表曝机曝气,沟深大于多沟交替式氧化沟,长沙水质净化二厂就是这种工艺,它的脱氮除磷效果也不够理想,如果要求脱氮除磷,也需增加一些设施。奥贝尔氧化沟,它也是分建式,有单独二沉池,采用转碟曝气,沟深也较大,现在四川、北京、山东、浙江等地都在采用,它的脱氮效果很好,但除磷效率不够高,要求39、除磷时还需采取一些措施。一体化氧化沟,是合建式,沉淀池建在氧化沟内,已在四川成都市新都污水厂和山东高密市污水厂应用。它既是连续进出水,又是合建式,且不用倒换功能,从理论上讲最经济合理,但在一些具体技术问题上还不十分成熟,因此影响了它的推广使用。 SBR工艺的主要分类和特点SBR工艺主要有以下几种类型:传统式SBR工艺,它的所有操作都是间歇的、周期性的,四川巴中污水厂就是这种工艺。它的脱氮除磷效果不够稳定,如要求脱氮除磷,需做一些改进。ICEAS工艺,即间歇式循环延时曝气活性污泥法,它用隔墙将反应池分为两部分,前面是预反应区,后面是主反应区,采用连续进水,间歇曝气、沉淀、排水、排泥,已用在昆明第40、三、第四污水厂。它可以脱氮除磷,但效果不够理想。DAT-IAT工艺,即连续曝气和间歇曝气相结合的工艺,反应池中部用隔墙分为两部分,前边的DAT连续曝气,后边的IAT间歇曝气、沉淀、排水、排泥,已用于天津开发区污水处理厂。它的脱氮除磷效果尚好 。CAST工艺,即循环式活性污泥法,它的反应池用隔墙分为选择区和主反应区,进水、曝气、沉淀、排水、排泥都是间歇周期性运行。它的脱氮除磷效果好,防止污泥膨胀的性能好,目前深圳、天津和云南的一些污水处理厂都采用此种工艺。UNITANK工艺,是三个矩形池并联,按照类似三沟式氧化沟的周期运行模式工作,但把转刷曝气改为鼓风曝气,可加大池深,把出水可调堰改为固定堰,简41、化了排水,上海石洞口污水处理厂就是采用这种工艺,它的功能和三沟式氧化沟类似。 2AICS工艺水解-交替式内循环活性污泥工艺,简称W-AICS工艺。AICS工艺继承了改进SBR工艺连续进水、连续出水、恒水位和交替式运行的特点。从根本上克服了UNITANK工艺和三沟式氧化沟中各反应器污泥浓度分配不均匀的现象,有效地提高了工艺处理效率,最终形成了具有自身特色的交替式内循环活性污泥工艺。AICS工艺由水力相通的四个反应池组成,各反应池在空间上通过有序的进行状态改变(曝气、沉淀和出水)来达到连续处理和去除有机污染的目的。AICS系统是SBR的一种变型。从AICS系统的单个池子来看,其具有SBR周期运行的42、基本特点,可进行除磷脱氮,但克服了SBR在运行方式上的一些不足;从整个系统来看,运行接近于三沟式氧化沟,但AICS系统又与氧化沟不同,采用鼓风曝气,增加了氧的利用率、降低了能耗。AICS系统兼有SBR、氧化沟和传统活性污泥工艺的优点。具有除磷脱氮功能的AICS系统的4个反应池可以是矩形,也可以是圆形。这些相邻池子之间有水力孔洞相连。每个池都装有曝气系统,整个系统可以在脱氮除磷模式和硝化模式两种情况下工作。在末端的两个池装有可调堰或滗水器。这样末端的两个池子都可以作为沉淀池,也都可以进水,剩余污泥从每个周期中好氧段末端排除。与传统活性污泥法一样,AICS系统是连续运行的,但是AICS系统中的单个43、池是按一定周期运行的。AICS系统的一个周期由两个部分组成,长时工序和短时工序,二者交替出现。除磷脱氮的AICS系统的主要运行方式如下:AICS系统在恒水位下交替运行,反应器的池容利用率高,无闲置期。这一特点改变了AICS的出水方式,可以采用滗水器也可以采用可调堰。AICS系统的运行周期一般为4-7小时,长工序时包括厌氧-缺氧-好氧-好氧沉淀四道工序。短工序时,进入沉淀阶级的池子经短暂的曝气和0.5小时的静态沉淀,以满足最终的出水要求而不会出现进入长工序时初始出水不达标的现象。随着运行周期的调整,整个池容的利用率会发生一定的变化,在4-8小时的周期内沉淀时间和反应时间的比值是比较经济的。AIC44、S系统沉淀部分较小的长宽比可以保证动态沉淀时的沉淀效率。较低的出水堰负荷可以最大限度的减少出水对污泥的扰动。不同工序时,进水点发生变化,起到了阶段进水的效果。AICS系统兼有SBR工艺灵活多变的运行特点,它也可以通过改变几个反应器之间的运行状态来达到脱氮除磷的目的。该系统既有空间上的推流也有时间上的推流,有机物去除效率高,同时可以更好的实现脱氮除磷功能。近年,北京市环保科研院利用水解酸化反应池替代功能单一的初沉池,改善了后续构筑物的进水特性,并进而精减了污泥消化处理工序,使-AICS工艺形成了一定的特色,并在实践中取得了较为满意的效果。3百乐克BIOLAKR工艺百乐克(BIOLAK)工艺是一项45、成熟而独具特色的污水生化处理专利技术。该技术应用移动式曝气链和波浪型氧化工艺,处理各类污废水,其曝气效率高、抗负荷冲击能力强、污泥稳定性好、出水水质标准高和温度适应能力广,在国内外获得了广泛应用,有很多成功的工程实例,深受世界各国用户欢迎。实践证明,该工艺可以大大地降低初期投资和运行费用。百乐克污水处理系统的高去除率居世界领先地位,这一点已为全世界超过800家的百乐克污水处理厂所证实。百乐克(BIOLAK)工艺进入中国市场的短短的几年,就相继在山东、湖北、广东、广西等地建设了60多家不同条件、各有特点的污水处理厂,深得中国用户的好评。3.2.2 污水处理厂工艺方案比选3.2.2.1 污水处理工46、艺方案比选原则与基础数据1工艺方案比选原则污水处理厂工艺方案的确定遵循以下原则:(1) 技术成熟,处理效果稳定,保证出水水质达到规定的排放标准。(2) 运行管理方便,运转灵活,并可根据进水水质的变化调整运行方式和工艺参数。(3) 选定工艺方案的技术和设备应因地制宜,便于养护、维修,运行可靠,具有一定的先进性。(4) 便于实现工艺的自动控制,提高管理水平。(5) 合理衡量工艺方案的技术经济性,严格控制建设投资和运行费用。2构造参比工艺方案拟建污水处理厂处于东北地区,生活污水占污水比例各半,在众多生化处理方法中,应选用适于北方寒冷地区,便于维护管理的工艺,这一因素是至关重要的。同时不可忽视的是要尽47、量降低基建费用和经营成本,以适应当地的经济承受能力和管理水平。为此,从以上各种处理工艺中选择较为适宜的四种工艺方案进行技术经济比较,以便确定最终推荐方案。方案一:厌氧-缺氧-好氧活性污泥法工艺(A2/O法);方案二:SBR工艺中的连续/间歇曝气相结合活性污泥法工艺(DAT-IAT法);方案三:水解-交替式内循环活性污泥工艺( W-AICS法);方案四:百乐克(BIOLAK)工艺。3基础数据处理污水量:2.0104m3/d; 混合污水水质:COD 400mg/L;BOD5 200mg/L ;SS 200mg/L ;T-P 3mg/L;T-N 30mg/L;NH3-N 25mg/L。污水处理水质控48、制目标:执行GB18918-2002中一级A标准:COD 50mg/L;BOD5 10mg/L;SS 10mg/L;T-N 15mg/L;NH4-N 8mg/L;T-P 0.5mg/L。详见表3.2、表3.3。3.2.2.2 方案一:厌氧-缺氧-好氧活性污泥法(A2/O法)1厌氧-缺氧-好氧活性污泥法(A2/O法)工艺技术近二十年来活性污泥法的最大进步就是将厌氧机制引入到生化反应池之中,厌氧、缺氧、好氧的间歇周期运行给活性污泥法带来新的技术经济效果,即生物脱氮、生物除磷、生物选择等。厌氧-缺氧-好氧活性污泥法,是具有生物选择机能并兼有脱氮除磷功能的标准活性污泥法。在三种不同条件和不同种类微生物49、菌群的有机配合下能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。由于三种不同条件交替运行,所谓厌氧,就是生化反应段内既没有溶解氧也没有硝酸态结合氧,处于绝氧状态。在这种环境下迫使专性好氧微生物-丝状菌代谢机能锐减,抑制了其繁殖,起到了厌氧生物选择的作用,从而可以防止污泥膨胀现象发生。厌氧环境促使脱磷菌将聚存在体内的聚磷酸释放到外界环境中;缺氧段反消化菌将硝态氮还原为氮气释放至空气中;好氧段,又大量地过剩吸取污水中的磷,随着富磷污泥的外排,生化反应体系中的磷就减少了,从而将污水中的磷去除掉。厌氧-缺氧-好氧活性污泥法主要构筑物有进水提升泵池、细格栅、沉砂池、初沉池、厌氧-缺氧-好氧生化反应池(A2/O生化50、反应池)、二沉池、污泥回流泵池、污泥脱水间、鼓风机房等。提升泵池其工艺流程框图如下:细格栅沉砂池初沉池鼓风机房提升泵池A2/O生化池二沉池污泥脱水间污泥回流泵池城市污水出水剩余污泥泥饼外运回流污泥污泥图3-1 厌氧-好氧活性污泥法(A2/O法)工艺框图2建(构)筑物工程厌氧-好氧活性污泥法工艺主要构(建)筑物设计如下:(1) 提升泵池提升泵池设计日平均污水量Q=2.0104m3/d,K=1.40,平面尺寸7m7m,有效H=5m。内设0.8m旋转式粗格栅2套,栅条间距为15mm,提升潜污泵2台,每台流量Q=1100m3/hr,H10m,将污水提升至细格栅及沉砂池间。(2) 细格栅及沉砂池间细格栅51、及沉砂池间设计日平均污水量Q=2.0104 m3/d,K=1.40,细格栅及沉砂池间平面尺寸为25m18m,H=6m。细格栅池平面尺寸为10m8m,H2.0m。设0.8m旋转式机械格栅采用涡流式沉砂池,利用水力涡流,使泥砂和有机物分开,以达到除砂目的,沉砂池共2座,每座直径为2.0m,总深为3.0m。(3) 初沉池按日平均污水量Q=2.0104 m3/d,K=1.40设计,采用辐流式初沉池,直径D=18m,总高5.0m,共2座,中心进水,周边双堰出水,内设半桥式刮泥机。(4) A2/O生化反应池采用厌氧-缺氧-好氧活性污泥法工艺,A2/O生化反应池为生物脱氮除磷工艺的核心构筑物,A2/O池前段52、为厌氧段,中段为缺氧段,后段为好氧段。A2/O池设计参数:水力停留时间6-8h,三段比为1:1:(3-4);有机物负荷:好氧段0.10kgBOD5/(kgMLSSd);好氧段:TKN/MLSS300时采用钢筋混凝土管,d300时采用UPVC管;污水处理管采用钢管或玻璃钢管;给水管采用生活级的UPVC或ABS等塑料管;风管采用钢管;雨水管采用钢筋混凝土管。4.3.3 厂区道路分三级,一级主干道为双车道,宽6m,转弯半径9m;二级干道宽4m;三级各种人行道宽2m。宽度2m以上道路路面均采用混凝土路面。2m以下道路可用多种材料铺设,应与绿化场地结合考虑。4.4 电气与自动控制设计4.4.1 供电本工53、程按其连续生产的特点拟采用二级负荷供电。供电电源由工业集中区内二次变电所10kV50Hz,双回路引入厂区。输电线路采用YJV22-10型电力电缆直接埋地敷设。污水处理厂一期总装机容量约为700kW,拟建变电所一座。内设节能变压器2台,其单台容量为400kVA,经380/220电压配电给用电设备。工程供配电要求:采用10kV双回路供电。正常情况下两回路电源一用一备。全厂用电:动力负荷主要为380V平衡负荷,照明负荷为380/220基本平衡负荷。为了节约用电,应进行无功补偿。补偿后在10kV侧功率因数达到0.95。配电采用单母线分段,正常运行时母联闭合,只有在检修或故障时,采用母联断开运行。配电方54、式:由车间配电室MCC柜控制并以放射方式向用电设备供电。电缆采用全塑铜芯电缆和控制电缆。车间照明配电方式采用放射式及链式相结合的供电方式。照明回路干线采用380/220V TN-S系统。厂区供电采用放射式供电方式。敷设方式为直埋。控制方式:在变电所采用集中控制。本工程低压配电系统采用TN-S接地系统。变压器中性点直接接地,接地电阻不大于1。 自动控制系统设计污水处理厂计算机控制系统日臻完善,并在该领域发挥出明显的经济效益和社会效益。本设计旨在稳定工艺参数、保证出水水质、降低能源消耗、减轻劳动强度、提高管理水平奠定良好基础。实践经验,既经济又合理的自控系统,对整个污水厂安全、可靠、科学的运行起到55、了重要的作用。根据本工程的实际情况及工艺要求,本设计拟采用目前国内外先进并成熟的计算机控制系统,将有关工艺过程参数、电机、阀门的状态信息等引入计算机,对过程进行监视、连续控制、顺序控制、批量控制等,使过程控制和生产管理相协调,通过系统提供强大的操作和管理功能,方便无误的操作和管理生产过程,以达到提高和稳定产品质量,改善管理和提高劳动生产率的目的。本设计包括以下各部分的自动控制测量仪表的设计:(1)格栅及集水井;(2)微滤机系统;(3) 百乐克BIOLAK生化反应系统;(4)鼓风机房;(5)污泥处理系统。*污水处理厂自控系统由中央控制室、现场控制主站、现场控制子站及网络组成。根据系统先进性、可靠56、性、安全性要求,采用德国西门子SIMATIC 7系列PLC、ET200M系列现场I/O、ProfiBus-DP总线网络及以太网组成分散控制、全厂集中监视的控制系统,在全厂设3个I/O子站、1个主站、1个中央控制室。主站设在鼓风机房内,主要是1台S7-315-2DP负责。其本身集成了DP网络接口,通过ProfiBus-DP总线网络与现场控制子站通讯,监视现场电气设备。同时在主站配置CP343-1模块。该模块是S7-300系列与以太网的接口模块,负责主站PLC S7-315-2DP与中控室上位工控机的通讯,保持上位监控画面与设备实时状态的同步。在主站配备UPS,当PLC供电出现问题,临时供电,减少57、因停电造成的不良后果。本系统3个现场I/O子站分别为脱水机房子站、泵房子站、变电所子站。现场I/O子站由ET200M的接口模块IM153和S7-300系列的输入输出模块SM3XX组成,接口模块负责通讯事物的处理,负责主站PLC到执行机构的转换及采集信号的转换。中央控制室,位于厂前区办公大楼内。负责监视全厂水处理过程中各工艺参数的变化、设备工作状态和运行管理,监控全厂工艺所需的各种电气设备。中央控制室设2台工控机,1台为操作员站,1台为工程师站,其中操作员站采用一拖四的多屏显视。为直观展示全厂设备的运行状态,在中控室内设置E数码投影系统1套。同时,设打印机2台,可随时打印所需的各种资料。污水处理58、厂的主要电气设备采用PLC自动控制和就地控制葙现场控制两种方式。设手动/自动转换开关,操作人员可根据现场情况进行不同状态的切换。同时,电器设备的运行状况,故障信号被送到中央控制室。全部模拟量信号均在控制室监测。各工序的控制说明如下:(1) 集水井设格栅2台,螺旋输送压榨机1台。PLC按时间间隔,自动控制机械栅耙清除栅渣,将其通过螺旋输送机运走,因螺旋输送机要与机械耙联动。联动顺序为:螺旋输送机-机械栅耙,关机顺序相反。格栅一经启动即进行固定次数的清渣循环(次数可设定),在最后一次循环之后机械栅耙停在格栅上方等待下一次指令。而螺旋输送机在最后一次循环之后仍需运行30-60秒。螺旋输送机故障时,粗59、格栅停止运行。集水井设3台潜水泵(2用1备),PLC根据进水井水位通过变频自动进行调节并控制水泵运转台数,并根据每台水泵的运行时间,自动轮换运行水泵,使水泵运行时间均等。设有上、下限报警,防止水泵干运转。(2) 微滤机系统微滤机与螺旋输送机由PLC按时间间隔或微滤机前后的液位差控制,微滤机及螺旋输送机的开停机及连锁,二者联动顺序为:螺旋输送机微滤机,停止顺序相反。在微滤机最后一次循环之后螺旋输送、栅渣压实机仍运行30-60秒,当螺旋输送机故障时,微滤机停止运行。(3) 百乐克生化池百乐克生化池包括4个区,前端设一酸化区,系统按循环顺序过程进行。状态为:进水/曝气、沉淀、出水。百乐克生化池池中的60、回流污泥和剩余污泥排放是采用两种控制方式,污泥回流是在进水/曝气时停止;而剩余污泥排放是由时间控制定量开启剩余污泥泵,将污泥送到集泥池。(4) 鼓风机房鼓风机系统设有3台鼓风机,2用1备。工艺的调节采用溶解氧来控制,溶解氧值要控制在2mg/L,PLC通过调节进风电动调节阀或进口导叶的角度保证空气总管上的压力恒定而流量增大或减少,以达到最大限度地降低能耗,(5) 污泥处理系统集泥池设液位开关,通过PLC控制脱水机房内污泥泵的工作。脱水机房设有2台离心脱水机、相应的电动阀及全部附属装置。对于脱水机系统本工程将只监视不控制,由人工负责启停。(6) 管线选择及动力供应控制线路,除特殊要求者外一般采用聚61、氯乙烯绝缘,聚氯乙烯护套的铜芯电缆。电源:仪表用电属于二类负荷,但应保证计算机的供电质量,尽可能减少停电次数,计算机系统后备了不间断电源(系统自备),为了保证各个车间、工段仪表用电电源的可靠性,其电源均应引自各车间、工段的动力配电箱。电压允许波动范围为10%,过电压与防雷接地保护由电气专业统一考虑。 仪表(1) 仪表的控制方案集水井 集水井设液位计,控制提升泵运行的台数和变频泵的运行速度。同时监视原水的pH值和温度。微滤机 设置一套双通道液位计,检测微滤机前后的液位差,配合自控系统控制微滤机运行。百乐克反应池 百乐克反应池内设溶解氧浓度计和便携污泥浓度计,监测好氧部分溶解氧浓度和污泥浓度。同时62、根据溶解氧浓度适当调节鼓风机的供风量。百乐克反应池的进气干管上设涡流式流量计,以调整不同池内空气流量的分配。百乐克反应池排泥干管上设电磁流量计,以计量剩余污泥量。鼓风机房 每台鼓风机出口设置压力表,由设备供货商配套提供,不进行远传。保证鼓风机正常运行所需要的其他仪表,按设备供货商的标准执行。污泥系统 脱水机的加药管路上设置不需远传的转子流量计,以控制加药量并由设备供货商配套供应。(2) 仪表选型原则温度仪表:采用PT100铂电阻可远传仪表;流量仪表:空气管道采用远传蜗旋流量计;污水管: 采用插入式电磁流量计;液位仪表:采用可远传超声波流量计;控制系统:采用SIEMENS的S7系列PLC通过Pr63、ofiBusDP现场总线网络组成分布式控制系统。(3) 仪表供风供电污水厂仪表和执行机构均为电动, 不需要供风。除蜗旋流量计采用24V-DC外,其余仪表均采用220V-AC10V,50Hz0.5Hz。控制室内设不间断电源,保证向主站设备供电,以保证不丢失系统数据信息。(4) 系统自保连锁与现场仪表的防护、防爆、防电磁干扰及接地系统。本工程未设置紧急停车系统,设备的现场设紧急停车按钮。控制方案中的连锁控制通过现场PLC和现场总线网络系统实现。现场仪表大部分露天安装,变送器防护等级应在IP65以上,水下部分的防护等级应为IP68。受温度影响比较大的仪表应设置仪表保温箱防护。本次设计,仪表均不需要采64、取防爆措施。信号电缆为屏蔽电缆,采用穿钢管埋地铺设。无特殊防电磁干扰要求。仪表保护接地电阻要求不大于4欧姆,仪表工作接地电阻不大于1欧姆,应与电气接地统一考虑。(5) 电缆敷设仪表信号电缆和供电电缆均采用穿钢管埋地敷设,在室内采用穿钢管暗敷,穿管直径根据电缆数量和截面确定。(6) 安装方式泵房内仪表采用法兰方式安装;电磁流量计为插入式管道安装;蜗旋流量计为管中法兰连接。污泥界面计、溶解氧仪和污泥浓度计采用池壁支架配合沉入式管安装,变送器就地支架安装,支架高度1.4m。以上所用仪器仪表,见下表。表4.2 仪 器 仪 表 一 览 表序号仪表名称 精度操作温度数量备注1Ph温度计0.011套2超声波65、液位计0.25S4-801套3COD在线测定仪1套4双通道超声波液位计0.25S4-802套1用1备5电磁流量计4-801套计量剩余污泥量6溶解氧仪0.01mg/l4-804套7便携式污泥浓度计100mg/l4-801套8气体流量计3套9电磁流量计4-801套计量剩余污泥量10超声波液位计0.25S4-801套11COD在线测定仪1套12电磁流量计4-801套4.5 建筑方案1设计依据、原则及指导思想在本工程建筑设计严格按照国家现行建筑设计规范大全、工业企业总平面设计规范以及其他环保、安全、卫生等相关规范及地方建筑规划部门的有关规范和规定进行设计。建筑设计依照实用、经济、美观的原则。以满足污水66、处理厂的特殊工艺流程要求为前提,结合实际环境使用功能采用现代化的建筑设计手段,力求创造具有个性及富有艺术效果和时代气息的建筑群体。充分利用污水处理厂已处理好的水资源,以水来体现污水处理厂的建筑特色。通过水的活广告,对环境保护进行形象的宣传。2总体布置根据工艺流程及场地功能,把全厂分为三个功能区:厂前生活区、污水处理区、污泥处理区。每个区相对独立,又相互联系。厂前生活区布置综合楼,内有办公室、中央控制室、化验室等生活设施,辅助生产建筑有仓库、车库、机修等。生产区构筑物按工艺流程布置。各区之间均以道路及绿化带进行分隔。厂前生活区为建筑设计重点设计区域。将厂区人流及物流非开,互不干扰。3建筑物设计构67、思及装饰建筑物设计遵循朴素、实用、美观的原则,以现代化设计同当地传统文化相结合,强调建筑物的时代感和可识别性。设计手法上适当借鉴园林小品的设计手法,创造出丰富多彩的外部环境。厂前区是人员联系交流的重点,是整个厂区建筑物设计的关键。因此,综合楼作为建筑设计的主体,其他建(构)筑物予以衬托。综合楼采用一字形布局,用连廊把食堂与之结合为一个整体,为打破其单调感局部采用圆弧造型,并上下加以变化,使立面在不同角度都能取得良好视觉景观。其他建(构)物应与综合楼相协调。建筑物装修具体内容如下:(1)外墙面:综合楼局部采用玻璃幕墙及金属构件。其余建筑物均采用无釉外墙面砖饰面,构筑物采用涂料饰面。(2)门、窗:68、采用塑钢门窗,内门为木门,进出设备大门、隔音门及防火门采用彩钢门。(3)内装修:根据建筑功能而定,各建筑物内墙、天棚有抺灰及饰面。(4)地面:按建筑功能而定。(5)围墙:为混凝土格片镂空围墙。(6)屋面:采用级防水屋面。(7)栏杆及油漆:采用不锈钢栏杆,与污水接触的铁件采用耐酸型防腐油漆。 4.6 安全卫生4.6.1 编制依据(1)关于生产性建设工程项目职业安全卫生监察的暂行规定劳字(88)48号;(2)工业企业照明设计标准GB50034-92;(3)工业企业设计卫生标准GBZ1-2002;(4)建筑设计防火规范GB50016-2006。4.6.2 设计中采取的安全和工业卫生防护措施(1) 污69、水厂和中途提升泵站的供电均采用10kV双回路供电电源,主要工艺车间的用电负荷为二级负荷,以确保处理厂安全运行。(2) 污水处理厂的提升泵站和中途提升泵站均设事故排放口,以保证发生事故时污水有出路。(3) 污水处理厂自动化控制系统采用二级控制,即现场手动控制和微机集中控制。(4) 各生产构筑物设置便于操作和行走的平台,走道及安全护栏、扶手、水池栏杆边设置必要的防落水急救设施。(5) 污水处理厂内有可能产生有毒有害气体的场所,如化验室、脱水机房设置通风设施,保证足够的空气流通量;另外对产生噪声和震动的设备采用了消声消震措施。(6) 建筑设计按建筑设计防火规范进行,除考虑一般水消防,避雷等安全设施外70、,对变电站、配电室、分析室等重要场所还配备适当的化学灭火器。(7) 污水处理厂内设有倒班宿舍、浴室等设施以满足职工生产、生活的需要。(8) 所有起吊提升设备的选型、生产制造、安装和使用应严格按劳动部门的规定执行,使用前必须报当地劳动主管部门,做到:合格设计、定点制造、委托具有安装合格证的队伍安装,经劳动部门核发许可证后方可施工。(9) 设计要求污水处理装置在运行前制定相应的安全法规,操作人员上岗必须进行必要的专门技术培训,以确保污水处理装置的正常运行。4.6.3 电气安全设计电力供应室污水处理装置运行的生命线,只有供电及电力设备的安全、可靠运行,才能保证污水处理装置正常运转,本工程电气设计采取71、以下安全措施:(1) 高压配电装置10kV配电装置,设专职值班人员负责运行和维护,高压巡视检查工作不可少于2人。每半年应进行一次停电检查和清扫,严禁带电作业,在检修电气设备前必须切断电源,并在电源开关上挂“禁止合闸有人工作”的警告牌,警告牌挂取应有专人负责。本设计中10kV开关柜断路器均采用真空断路器,避免了用油断路器漏油,开关无法切除故障的事故,隔离开关每季度检查一次,支持瓷瓶应无裂纹及放电现象,接线柱合螺栓无松动,刀片无变形,接触严密。避雷装置在雷雨季节到来前进行一次预防性实验,并测量其接地电阻值,雷电过后应检查避雷器的瓷瓶,连接线合接地线是否完好。(2) 低压配电装置污水处理厂环境潮湿,72、必须保证低压电器正常、可靠运行,低压系统的保护有短路保护、过负荷保护。短路保护由自动开关的瞬时脱扣器实现,过负荷保护由热继电器实现。(3) 电力变压器值班人员对变压器的巡视检查每天不少于一次,每周夜间检查一次,查看各部位有无漏油、渗油现象,出线套管是否清洁,有无裂纹和放电痕迹,油量是否在指定刻度线内,油温是否正常,运行无异响,接地是否良好等。(4) 电力电缆污水处理厂内配电网络采用电力电缆和控制电缆,网络敷设采取电缆沟、电缆桥架和直埋三种敷设方式。为防止电缆火灾蔓延,在电缆设施的重要部位,采取设防火门或防火隔墙,电缆表面刷涂防火涂料,电缆穿过的孔洞用耐火材料封堵等措施。(5) 严防触电,保证人73、身安全污水处理厂设有统一的接地网,接地网有与厂区电缆同沟敷设及埋地敷设两种敷设方式,利用工艺水池的基础钢筋作为主要接地极。接地系统采用接零制。配电装置全部为封闭式,操作人员无任何机会触及带电导体,以确保人身安全。配电装置操作面板前地板铺绝缘橡胶板,操作人员戴绝缘手套,穿绝缘胶鞋。(6) 配电装置建筑物建筑物门全部向外开启,以在发生电气事故时迅速、安全撤离现场,窗全部一玻一纱,冷却通风窗全部采用百叶窗和钢丝网,通向室外的电缆沟洞口,全部用水泥砂浆封堵,以防小动物窜入,造成带电导体之间短路,在变压器大门上写上“止步!高压危险”的醒目字样,以防止他人误入造成电击事故等。4.6.4 预期效果预计经上述74、治理后,本工程能达到国家有关安全及工业卫生的各种规定。4.7 采暖与通风方案4.7.1设计依据本工程所有通风及空气调节设计是根据全厂生产工艺的要求和暖通标准进行编制的。4.7.2 执行标准(1)采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003;(2)工业企业厂界噪声标准GB12348-90;(3)大气污染物综合排放标准GB16297-1996;(4)恶臭污染物排放标准GB14554-1993;4.7.3 设计数据(1)建筑外围护结构传热系数 (W/m2. )砖墙 :1.81;屋面 :1.0;木门: 4.64;钢窗 :5.80;(2)室内计算温度采暖:生产设施和辅助设施内采暖设计温度:泵房、厂75、房、办公室、值班室等为 20空调:根据工艺要求,需设置空调车间的温、湿度如下:化学分析室 232 / 5510%控 制 室 242 / 5510%热媒参数全厂采暖热媒来自锅炉房95的热水,直埋供热管网接入采暖系统,回水温度为70。采暖热负荷根据厂区内各采暖建(构)筑物的使用性质(考虑同类工程的采暖指标)确定本工程采暖综合耗热指标为80(W/m2)。4.7.4设计方案(1)采暖:全厂生产装置大部分为敞开式,只在个别工作地点和综合楼等设局部采暖装置。采暖系统采用上供下回式,散热器选用高效节能散热器。(2)通风:以自然通风为主,在自然通风不能满足要求时辅以机械通风。(3)水泵房内水泵运行时散发出热量76、,为消除泵房里的余热量,在墙上设置轴流通风机,以排除余热。(4)污泥脱水机房装设轴流风机,辅助室内换气,换气次数大于6次/h。(5)变压器按标准设计,每个变压器室可安装一台轴流风机以通风散热。(6)鼓风机房要采用隔音措施,达到环保的噪音要求,并保证室内良好的通风条件。综合楼内的分析室在工作时散发出少量有害气体及湿气,为保证操作环境良好,在墙上设置排风机将有害气体及湿气抽至室外排放。(7)空调根据工艺设计和使用要求,在化验室、控制中心、电话总机房,计算机房,会议室等处设空调,空调器室外机安装防晒防雨措施,同时不破坏厂区的整体景观。全厂各建筑物采暖热水为95,回水温度为70。锅炉房设计:选用1台077、.7MW型煤热水采暖锅炉。污泥脱水机房和鼓风机房分别设置排风扇,各1台。4.8 污泥处理系统设计4.8.1 污泥处理量与加药量计算1、污泥处理量计算污泥量按污水处理规模2.0104m3/d计算。因百乐克生化池主要是截留SS,并降解有机物,从而产生污泥。经计算产泥量:含水率99.2%的湿污泥217m3/d,脱水干污泥为2.95t/d。2、加药量计算脱水干污泥量:2.95t/d。加药量:2.950.4%=8.85kgPAM /d 。4.8.2 构筑物与设备设计(1) 集泥池按存储10h设计。池型:矩型,内设穿孔管曝气几何尺寸:7m6m4.5m,有效体积:147m3 ,数量:1座。(2) 污泥脱水房78、主要功能:泥水分离,泥饼外运。建筑面积136m2,净高4.2m,砖混结构,含值班配电与加药间.设备类型A :带式压滤机设备型号: DYN1500型S=10 m2,N=7.5kW设备台数: 1台设备类型B : 单螺杆泵设备参数: 单机流量Q=30-60 m3/h;扬程H=20m设备台数: 2台设备类型 C :絮凝剂制备装置(含PAC与NCF溶解槽等)。设备台数: 1套设备类型D :加药泵设备参数: 单机流量Q=0.2-2 m3/h;扬程H=20m设备台数: 1台设备类型E :冲洗泵设备参数: 单机流量Q=30 m3/h;P=6bar设备台数: 2台设备类型F :反冲洗泵设备参数: 单机流量Q=279、00 m3/h;H=25m设备台数: 2台设备类型G :计量泵设备参数: 单机流量Q=2.5 m3/h;P=1MPa设备台数: 2台设备类型H :皮带输送机设备参数: B=500mm,L=7m设备台数: 1台4.8.3 污泥处置百乐克BIOLAK活性污泥法工艺所产生的污泥中含有大量的有机物和丰富的磷氮等营养物质,如果处理不当再次进入水体,污泥中的有机物及其它物质将大量地消耗水体中的溶解氧,导致水体水质恶化,同时,污泥含有的营养物质又会使水体富营养化。剩余污泥可以作为肥料直接用于城市绿化;也可进行堆肥处理,最后施用于农田,肥效良好 。作为长效肥,除肥效外更能改良土壤,恢复土壤的团粒结构,有助于土80、壤细菌增殖,改良土壤活性,提高土壤的熵值。本污水处理厂一期污泥量:2.95t/d(干),全年污泥总量达1076.75t。最终处置方案为:卫生填埋(或还田农用)。如作为农田及绿化肥料,既可防止污染又可产生较好的经济效益和环境效益。4.9 配套设施设计4.9.1 污水处理厂分析检验设计1.化验室在综合楼内均设分析化验室,负责污水处理厂日常生产控制分析。2化验室的任务 负责污水处理厂全流程的日常生产控制监测分析; 按照国家颁布的污水排放标准对处理后的排放水进行监测; 承担污泥及监测项目的分析; 承担原材料、絮凝剂分析。3化验室的组成及布置化验室布置在综合楼的一层平面,设有分析室、精密仪器室、比色间、81、天平室等。化验室内均为水磨石地面,1.5m高瓷砖墙裙,涂料墙面。有良好的照明、通风及用电设施。主要分析室设有通风柜,以排除化验过程中产生的有害气体。仪器室设有空调。4分析标准及方法环境保护国家标准汇编;水和废水监测分析方法;5. 主要仪器设备污水厂实验室设备清单,见表4.9。4.9.2 电讯系统设计为解决厂内各生产单位之间、厂内与厂外单位之间的生产及行政事物联系,厂内通讯设生产调度电话系统及行政电话系统。办公楼和宿舍内设有共享电视天线系统。1工程调度电话系统全厂配20门数字程控交换机一台,分线盒2个,A4传真机1台,装电话10部。2共享电视天线系统厂区设共享电视天线系统一套,开通地区的闭路电视82、系统,配21英寸电视机4台。3闭路监控电视设5个摄像头的闭路监视电视系统。表4.3 实 验 室 设 备 清 单编号仪器名称单位数量1高温炉台12电热恒温干燥箱台33电热恒温培养箱台14生化培养箱(BOD)台25电热恒温水浴锅台36分光光度计台27酸度计台28溶解氧测定仪台39水分测定仪台210气体分析仪台311精密天平台312物理天平台213生物显微镜台114离子交换纯水器台115电冰箱台316BOD分析仪台117电动离心机台118真空泵台219灭菌器台120磁力搅拌器台221微型电子计算机台122COD测试仪台123空调器台124玻璃器皿等其它实验室所必须的设备套1合计台/套43第五章 排水83、管网工程方案5.1 排水管道设计流量确定根据*的实际情况,按室外排水设计规范有关规定,本工程排水体制采用雨、污分流制。其原因如下:(1)本工程最终受纳水体为*,环境要求严格,合流制系统由于受截留倍数的限制,雨季一部分污水未经处理与雨水一起排放,对环境造成污染,削弱了排水系统的作用。(2)雨季一部分雨水与污水一起进入污水厂,降低了原水中污染物的含量,使指标达不到设计值,造成污水厂系统的浪费,且对生化系统产生水力负荷的冲击。(3)污水厂厂址距县区尚有一定距离,采用分流制雨水可就近排入水体。可按污水量选择进厂截流干管,减小了管径。(4)县区现有排水系统不健全,管道较少,采用分流制改造施工易于实现。排84、水管道设计流量,按室外排水设计规范要求确定。其中,有关参数如下: 污水量总变化系数见下表。污 水 量 总 变 化 系 数表5.1平均日流量(L/s)701002005001000总变化系数 K1.71.61.51.41.3 污水管道顺地势采用重力流,坡度0.0040.002,设计充满度下最小流速0.6m/s,管径根据各支干管服务区内人口及未来发展确定。 雨水量计算依据暴雨强度公式、汇流面积、时间计算确定管径,重现期1年。暴雨强度公式如下; 1951.3(1+0.82LgP)q= 0.77(t9.55)式中:q-暴雨强度;p-设计重现期,取0.5;t-降雨历时。t=t1+mt2 ,m-延缓系数,85、取2; t1-地面集水时间,取10min; t2-雨水在管道内流行时间。5.2 管材选择目前用在排水管网中的管材有很多种,重力流比较常用的有钢筋混凝土管、双壁波纹(HDPE)管。各种排水管材比较详见下表。排水管材比较表表5.2管材优、缺点钢筋混凝土管HDPE排水管优点1、耐久性好2、价格低廉3、利用了钢筋的强度和混凝土的耐腐蚀性及其刚度,因此有较长的使用寿命1、强度高2、耐腐蚀性能好3、摩阻系数小4、施工安装方便缺点1、笨重,给施工增加一定难度2、摩阻损失较大1、抗老化性能较差,在日光(主要是紫外光)的照射下会迅速老化;2、对温度的反应也十分敏感,温度增高时,其强度降低。但管材埋地,不会发生以86、上所述的情况钢筋混凝土管需要混凝土基础,而HDPE管正常情况不需要混凝土基础。经管材、基础、运费等方面比较,综合造价等情况进行比选后,本项目排水管拟全部采用钢筋混凝土管。5.3 污水管网布置本工程共敷设d400d1000的污水管线总长度为55010m,设置直径1500mm的砖砌圆形污水检查井920座(每隔约60m布设一座)。污水管道采用钢筋砼承插管,接口采用橡胶圈接口,管道敷设距路边石内2.0m,管道的埋设深度为1.5m以下(满足冰冻要求)。污水管网工程量见下表。污水管网工程量统计表表5.3 单位:m序号街路及路径d400d500d800d1000合计检查井(座)建设性质1*大街(国防路至靖白87、公路)1500150025新建2西大街北路(矿泉城大桥至营抚公路)940740320200034改造3西大街南路(二百货至三河口)1960200216036新建4新兴北路(三道半街至营抚公路)70070012新建5新兴南路(消防队至*)64064011新建6国防路(营抚公路至*)3540354059新建7西五道街(西大街至国防路)1140114019新建8*堤路(*北侧)660800146024新建9*堤路(*北侧)17201260440342057新建10市场街(西大街以东)1360136023新建11一道街(西大街以东)1400140024改造12二道街(西大街以东)1340134022改88、造13三道街(西大街以东)1000100017新建14四道街(西大街以东)1040104018新建15五道街(西大街以东)76076013新建16六道街(西大街以东)72072012新建17七道街(西大街以东)72072012新建18八道街(西大街以东)4804808新建19天文路(八道街至*)980680166028新建20东大街(七道街至*)600800140023新建21新兴东路(新兴北路以东)480600108018新建22八宝路(新兴北路以东)20070090015新建23化北路(新兴北路以东)97097016新建24沿江路(营抚公路至西大街)3000300050新建25堤新路(*至89、五道街北)99099017新建26北岗路(*至西大街)1900190032新建27保安东路(国防路以西)4004007新建28保安中路(国防路以西)90090015新建29保安西路(国防路以西)68068011新建30通山路(国防路以西)3203205新建31广宇街(国防路以西)4604608新建32靠山街(国防路以西)60060010新建33保安大街(国防路以西)1700170029新建34靠山南街(国防路以西)3803806新建35新华路(西大街以东)4004007新建36向阳路(西大街以东)60060010新建37正鸣街(新兴南路以东)61061010新建38开一街(开发区内)8208290、014新建39开发新街(开发区内)1140580172029新建40开二街(开发区内)80080013新建41开三街(开发区内)80080013新建42开四街(开发区内)66066011新建43开发区东路(开发区内)90090015新建44开发路(开发区内)2540254042新建45污水干管终点至污水处理厂1040104017新建46污水处理厂南路1400140023新建合计35910124403540312055010920第六章 环境影响评价6.1 编制依据城县区域环境噪声标准GB3096-93;工业企业噪声控制设计规范GBJ87-85;恶臭污染物排放标准GB14554-93;农用污泥中91、污染物控制标准GB4284-84; 国家现行其它有关规范。6.2 主要污染物和污染源城市污水处理工程是城市基础设施的重要组成部分,更是治理污染的重要措施。就大环境而言,该工程是一项环保工程,就局部环境而言,该工程的建设又会使附近的环境遭受一定程度的影响。1、主要污染源污水处理厂带“三废”排放点的工艺流程,如下图。栅渣噪声污泥脱水机房集泥池鼓风机房格栅及集水井百乐可生化反应池微 滤 机 出水排放噪声泥饼外运异味栅渣异味异味异味异味进水图6-1 *污水处理厂带“三废”排放点的工艺流程图2、主要污染源污水处理厂废渣排放及治理表表6.1序号废渣名称及来源组成及特征排放特性排放数量排放地点、方式治理措施92、压力MPa温度连续间断1粗格栅栅渣少量粗格栅汽车运至垃圾堆埋场2细格栅栅渣少量细格栅3污泥脱水泥饼含水75%17t/d污泥脱水间污水处理厂噪声排放及治理表表6.2序号噪声源名称及规格数量工作情况消声前声压级 dB(A)消声措施消声后声压级 dB(A)备注连续断续瞬时1鼓风机390-100消声器802污水泵类680-90隔离操作基准收益率4%),税前投资回收期10.05年(含建设期2年),可见财务指标和抗风险能力较好。6综合考虑财务内部收益率、投资回收期、投资利润率等因素,经多方案认真比较和计算,预测排污收费平均为1.20元/m3,是基本合理的。7污水处理厂建成后,将减轻*流域水污染状况,进一步93、改善*的生态环境和招商引资外部环境,对促进*经济的快速发展起到积极的推动作用。也由此证明,项目建设是完全必要的。16.2 问题与建议通过可研分析,本项目建设规模合理,建设方案可行,具有巨大的社会效益、生态效益和一定的经济效益,项目建设是可行的。针对项目建设特点,提出建议如下:1抓紧办理自筹资金及贷款有关手续。2项目实施阶段,要加强工程的监督管理工作,确保项目质量和工程进度,使工程如期完工投入使用,及早发挥效益。项目总投资估算汇总表 单位:万元序号费用名称投资额占项目总投资的比例(%)估算说明合计其中:外汇1建设投资7844.9799.551.1建筑工程费2189.2727.781.2设备及工器94、具购置费1508.0619.141.3安装工程费2515.8631.931.4工程建设其它费用918.6011.651.5基本预备费713.189.051.6涨价预备费-2建设期利息0.000.003流动资金35.440.454项目总投资7880.41100.00项目建设投资估算表 单位:万元序号工程费用名称估算价值技术经济指标建筑工程设备购置安装工程其他费用合计单位数量指标(元)(一)第一部分:工程费用2189.271508.062515.866213.191污水处理厂1217.531508.06248.482974.07污水处理部分806.051065.68113.191984.921.195、格栅集水井泵房42.7089.608.96141.261.2微滤机30.6045.304.5380.431.3百乐克生化反应池643.26252.1437.82933.221.4鼓风机25.20201.2314.09240.521.5污泥浓缩池11.345.710.6217.671.6污泥脱水间19.80171.7017.17208.671.7储水池(沉砂池)33.15300.0030.00363.15附属设施部分411.48442.38135.29989.151.8综合楼138.0013.20151.20 m26002300.001.9车库仓库24.0027.001.5052.50 m23096、0800.001.10变电所19.80112.801.12133.72 m21651200.001.11锅炉房15.0013.680.5429.22 m21501000.001.12传达室4.684.68 m2391200.001.13化验室46.4546.45 1.14厂区供电41.5078.20119.70 1.15厂区照明17.601.8019.40 1.16厂区通讯20.0020.0040.00 1.17运输车辆50.0050.00 1.18厂区道路150.00150.00 1.19厂区绿化60.0060.00 1.20自动控制系统115.0018.93133.93 2污水管网工程9797、1.74 2267.38 3239.12 m550102.1d400538.65 1256.85 1795.50m35910500.002.2d500216.46 505.06 721.52m12440580.002.3d80090.27 210.63 300.90m3540850.002.4d1000126.36 294.84 421.20m31201350.00(二)第二部分:工程建设其他费用918.60918.601土地使用费450.00450.00m230000150.002建设单位管理费80.7780.773勘察设计费155.33155.334可研编制费20.0020.005可研评估98、费7.007.006招标代理服务费22.9822.987施工监理费84.0084.008环评费5.005.009工程保险费18.6418.6410竣工图编制费12.4312.4311图纸审查费1.151.1512城市基础设施配套费26.3026.30m2328780.0013联合试车费20.0020.0014工人进厂培训费3.003.0015生活家具购置费12.0012.00一、二部分费用合计2189.271508.062515.86918.607131.79(三)第三部分:预备费713.18713.181基本预备费713.18713.182涨价预备费-(四)建设投资合计2189.271508.062515.861631.787844.97