1、吴忠市城市西区生活污水处理厂再生吴忠市城市西区生活污水处理厂再生水利用水利用工程工程可行性研究报告可行性研究报告银川市规划银川市规划建筑建筑设计研究院有限公司设计研究院有限公司二二一一三三年年五五月月吴忠市城市西区生活污水处理厂再生水利用工程KY-2013-88可行性研究报告版本版本：A银川市规划建筑设计研究院有限公司银川市规划建筑设计研究院有限公司二二一三年五月一三年五月参 编 人 员设计单位设计单位银川市规划建筑设计研究院有限公司银川市规划建筑设计研究院有限公司分院院长分院院长、副总工程师副总工程师霍学军注册设备工程师项目负责人项目负责人晏鹏工程师工艺专业工艺专业李艳助理工程师卢宁助理工程2、师建筑专业建筑专业李新鹏工程师结构专业结构专业牛刚工程师暖通专业暖通专业刘坤工程师电气专业电气专业万俏英助理工程师概算专业概算专业马晓玲高级经济师工程概况工程概况工程名称：工程名称：吴忠市城市西区生活污水处理厂再生水利用工程建设单位建设单位：吴忠市城乡建设投资开发有限公司工程选址：工程选址：现状污水处理厂东侧，占地 12 亩。工程规模：工程规模：1、新建 15000 m3/d 再生水厂一座。2、新建再生水管网 18.16km，管材 PE 管，管径 De160450。工艺流程：工艺流程：曝气生物滤池+混凝沉淀过滤+二氧化氯消毒。主要工程内容：主要工程内容：再生水处理部分：再生水处理部分：调节池及3、提升泵站 1 座、曝气生物滤池 1 座、一体化净水间 1 座、再生水池 2 座、排泥池 1 座、吸水井及送水泵房 1 座、变配电室 1 座。生活辅助建筑物：生活辅助建筑物：辅助建筑物利用污水处理厂设施，不再新建。配套管网配套管网：再生水管网 18.16km，管材 PE100 管，管径 De160450。工程投资及经济指标：工程投资及经济指标：项目总投资：4714.4 万元。工程费用：3938.1 万元其它费用：399.3 万元预备费：347.0 万元铺底流动资金:30.0 万元经济指标：经济指标：全年平均经营成本 410.6 万元；单位经营成本 0.75 元/m3；目目录录工程概况工程概况.34、1.概述概述.61.1 设计依据及规范.61.2 设计原则和范围.71.3 城市概况.81.4 自然条件.91.5 工程建设必要性和意义.102.设计概要设计概要.122.1 总体设计.122.2 设计进水水质.122.3 设计出水水质.142.4 再生水处理方案的确定.162.5 厂址选择.223.厂区工程设计厂区工程设计.233.1 工艺设计.233.2 总图设计.283.3 建筑设计.283.4 结构设计.313.5 电气设计.353.6 自控仪表系统设计.393.8 暖通设计.463.9 化验室设计.493.10 机修设备.493.11 运输车辆设计.493.12 厂区给排水设计.495、4.再生水管网方案及设计再生水管网方案及设计.504.1 设计原则.504.2 管网布置.504.3 管材选择.504.4 再生水管道结构设计.534.5 再生水管道附属设施.534.6 再生水管网工程量.545.项目管理及实施计划项目管理及实施计划.565.1 管理机构.565.2 劳动定员编制.565.3 人员培训.566.环境保护、劳动安全卫生环境保护、劳动安全卫生.586.1 环境保护.586.2 劳动安全卫生.597.消防消防.637.1 设计依据.637.2 设计内容.638.节能节能.648.1 节能分析.648.2 建筑节能设计.648.3 工艺节能设计.649.工程项目实施与6、管理工程项目实施与管理.669.1 项目实施计划.669.2 工程项目招投标与工程总承包.6610.投资估算及资金筹措投资估算及资金筹措.6810.1 工程概况.6810.2 编制方法.6810.3 编制依据.6810.4 有关问题说明.6810.5 资金筹措.6911.经济评价经济评价.7011.1 基础数据.7011.2 财务评价.7112.结论与建议结论与建议.7412.1 结论.7412.2 建议.74附图：1、厂区平面布置图2、工艺流程图3、管网布置图吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司61.概述概述1.11.1 设计依据及规范设计依据及规范1.7、1.1 主要依据、资料主要依据、资料1.设计委托书2.吴忠市城市西区生活污水处理厂项目选址意见书3.吴忠市城市西区生活污水处理厂及排水管网工程初步设计4.吴忠市城市西区生活污水处理厂工程施工图设计文件5.吴忠市城市总体规划（20032020）6.吴忠市城市西区生活污水处理厂水质监测资料1.1.2 编制采用的主要规范及标准编制采用的主要规范及标准地表水环境质量标准GB3838-2002地下水质量标准GB/T14848-93城市污水再生利用分类GB/T18919-2002城市污水再生利用城市杂用水水质GB/T18920-2002城市污水再生利用景观环境用水水质GB/T18921-2002城市污水再8、生利用工业用水水质（GB/T 19923-2005）污水再生利用工程设计规范GB50335-2002室外给水设计规范GB50013-2006室外排水设计规范GB50014-2006（2011年版）建筑设计防火规范GB50016-2006建筑给排水设计规范GB50015-2003（2009版）城市生活垃圾处理、给水工程、污水处理工程项目建设用地指标（建设部标准定额研究所2004.06）城市污水处理工程项目建设标准（建标200177号）市政公用工程设计文件编制深度的规定（建质200416号文）城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建9、筑设计研究院有限公司71.21.2 设计原则和范围设计原则和范围1.2.1 设计设计原则原则（1）执行国家有关方针政策，工程设计符合国家有关法规、规范及标准的要求。（2）在城镇总体规划的指导下，根据城镇总体布局，结合地形条件和环境要求，采用近、远期相结合的原则，以分步实施为方针，统一规划设计再生水工程。在保证出水达到处理要求的前提下，作到尽量节省投资，充分发挥再生水处理工程的社会效益、经济效益和环境效益。（3）选用工艺应因地制宜，即具有稳妥、合理性，又具有先进性。确保再生水处理效果，节省投资，降低运行成本，并为将来发展留有余地。（4）尽可能采用先进技术，选择国内外先进、可靠、高效、运行管理方便10、维修维护方便的设备，降低再生水处理厂的建设投资和运行成本。（5）为了提高再生水处理厂的管理水平，实现科学现代化管理，设计采用适合我国国情的自动化技术及监测仪表。（6）总图布置力求紧凑、合理、管理方便、尽量减少占地。（7）妥善处理再生水处理过程中产生的排泥水，避免造成二次污染。（8）为确保再生水处理系统的正常运转，供电系统需有较高的可靠性，同时运行设备应有足够的备用率。（9）再生水管道力求节约投资，满足用户要求。（10）按国家规范，结合当地实际情况进行投资估算和经济分析。1.2.2 设计设计范围范围本工程实际确定编制范围如下：（1）根据城市总体规划、水量需求、现状污水处理厂设计规模等确定再生水11、规模。（2）根据现状污水处理厂设计的出水水质，确定再生水处理工艺；根据再生水用途确定再生水处理标准。（3）再生水处理设施配套供电、再生水、供暖等技术方案设计。（4）再生水输送范围和再生水输送管道设计。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司81.31.3 城市概况城市概况1.3.11.3.1 地理位置地理位置吴忠市区（利通区）位于宁夏银川平原南端，北距银川市 58km，市区地处黄河冲积平原，是吴忠市政治、经济、文化教育事业的中心，是陕、甘、宁、内蒙传统贸易活动的交易中心。吴忠市位于宁夏平原中部，引黄灌区的精华地段，是正在崛起的新型滨河生态水韵城市，素有“塞上江12、南”之美称。全市国土总面积 2.02 万平方公里，辖利通区、青铜峡市、盐池县、同心县、红寺堡开发区以及太阳山开发区。总人口 127.38 万人，其中回族人口 65.93 万人，占全市总人口的 51.76，是中国回族主要聚居区之一。吴忠作为地级市，具有承担带动整个城市社会经济发展，使吴忠基本实现工业化和城市化，人民生活水平极大提高，生态环境良好，产业优化的可持续发展的重任。按照新的总体规划，吴忠市区发展的综合目标是：宁夏经济次中心，吴忠市域的综合中心，以发展能源，新材料产业，奶产业和商贸、旅游业为重点的城市。市区规划城市人口，2010 年 26 万人，2020 年 35 万人。规划城市用地 2013、10 年为 26.7k。2020 年 38.8k。1.3.21.3.2 供水现状及规划供水现状及规划吴忠市供水工程于 1986 年经自治区计委批准开始，1989 年竣工，形成供水能力 1.1 万 m3/d，由于经济建设的迅速发展，城市改造步伐的加快，城市生产、生活用水需求增加迅速，经对供水设施挖潜改造，使供水能力增加到 1.7 万吨m3/d，但仍不能满足日益增长的生产和生活用水需求。1994 年，经自治区计委宁计法1994391 号文“关于吴忠市城市供水扩建工程初步设计的批复”进行供水扩建工程建设，1999 年建成后，增加供水 2.3 万 m3/d，日供水能力达到 4 万m3/d。随着 98 14、年吴忠市由县级市改为地级市，城市建设飞速发展，城市供需矛盾亦日益突出。2002 年，经自治区计委宁计基建2002407 号文“关于吴忠市第二水厂工程初步设计的批复”，进行吴忠市第二水厂的建设，设计日供水能力 4万 m3/d。位于城市裕民西街与黄河路之间的一水厂加上银平公路与同心大街交叉口出的第二水厂，形成日供水能力 8 万 m3/d 的供水规模，满足了吴忠市近年来由于经济不断增长，城市化水平不断提高而带来的用水需求。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司9吴 忠 市 城 区 现 有 DN100 以 上 配 水 管 网 总 长 度 约 180km，管 径 为D15、N100-DN500。1.3.31.3.3 排水现状排水现状吴忠市排水工程始建于 1987 年，排水系统为雨、污合流制，现已铺设排水管网 38km,排水服务面积约 12km2，一期排水系统在城区古城与西环路交叉口西北侧建排水能力为 4.25m3/s 的排水提升泵站一座，二期排水工程在一环路与经新支二号路交叉口西北侧渐排水能力为 6.0m3/s 的排水提升泵站一座，两座泵站收集和提升的雨污水流入城区排水暗沟向北流，污水处理厂已建成投产运行，该厂处理能力为 6.0104m3/d，采用卡鲁塞尔氧化沟工艺，处理后水质达到污水综合排放标准（GB8978-96）中的二级标准。吴忠市第二污水处理厂于 20016、9 年底建成试运行，厂址位于吴忠市东南侧，东兴街南段东侧、清水沟以西。采用百乐克工艺，设计处理能力 20 000m3/d。占地 46.1 亩。设计出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级 B 标准。该污水处理厂主要服务范围为市区东南片。吴忠市城市西区生活污水处理厂(第三污水处理厂)主要承担市区西片区（秦渠以南，京藏高速以西，南干沟以东）污水收集与处理任务。采用百乐克工艺，设计处理能力 20 000m3/d，占地 55.8 亩。设计出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级 B 标准。1.41.4 自然条件自然条件吴忠市区位于宁夏银川平原17、南端，北距银川市 58km,北距银川市 58km,市区地处黄河冲积平原，地势平坦，海拔 1121-1135m。1）气象条件吴忠市属大陆性气候，具有雨雪稀少，气候干旱，日照充足，风大沙多等特点。年平均气温 9.02。气温变化较大，昼夜温差达 12-15。年平均降雨量188.03mm,多集中在 7-9 月。年平均蒸发量 2013.7mm。夏季多东南风，其他季节为西风和北风，最大冰冻深度为 1.1m。2）水文及水文地质黄河在城西约 5km 处由南向北流经本市，河面最宽处为 2.5km。据青铜峡水吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司10文站资料，多年最大洪水流量为18、 6900m3/s，多年最小枯水流量为 300-1000m3/s，在古城湾处现流量为 4200m3/s 时，水位为 1119.2m。秦渠在市区中部自西向东偏北穿越而过，过境流量为 58m3/s。3）吴忠市位于青铜峡冲积扇东部边缘，粗相单一浅水层，其含水层岩性为砾卵石层、细粉砂及砾卵石层，主要特征是地层空隙发育，厚度巨大，地下水埋藏浅，一般为 1-1.5m，富水性强，水质好。4）工程地质区内工程地质条件较好，按照工程地质条件，吴忠市区可分为良好、较好及不良三个建筑区，三区地基允许承载力分别为 150-200KPa，100-150KPa，50-100KPa。1.51.5 工程建设必要性和意义工程建19、设必要性和意义吴忠作为缺水地区，水资源极为有限，随着经济的迅速发展，城市规模的不断扩大，需水量日益增大，同时工业废水和生活污水的排放量也不断增多，使本来就贫乏的水资源又受到严重的威胁。这必将阻碍当地经济的迅速发展。要解决水资源短缺问题，除了开辟新的水源地外，还需进一步开发利用城市污水进行集中再处理，即将处理后的尾水作为一种稳定的再生水源回用，这样既可增加水资源，缓解供水矛盾，又可为污水厂创造利润，以补贴污水处理的资金不足，形成污水处理良性循环，达到改善城市环境和提高水资源利用率的双重效果。根据吴忠市社会经济发展和人口增长情况，规划期限内城市需要大量水资源才能维持城市的健康发展，水资源需求不仅仅20、表现在城市人口和城市经济方面，还有人们所依赖的城市生态环境。这样的话，对于城市水资源在空间上较为缺乏的吴忠市，其水资源的合理利用、重复利用和节约用水的问题已是刻不容缓了。城市污水作为可再生的次生水资源，可以将其合理利用、重复利用已得到充分认识，随着污水排放标准越来越高，再生水利用也越来越经济和成熟，对于城市污水，再生利用的主要意义有：城市污水水量稳定，依托城市可使得这部分水资源就地回收、就地再生、就地回用，逐步步入节约经济良性循环中，提高了水资源重复利用率。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司11 城市污水排放标准的提高和污水再生利用技术日趋成熟，使得城市21、污水处理设施与污水再生利用设施的基建投资和处理成本差距越来越低，与用天然水源的给水工程相比具有一定的竞争力，这样提高了城市污水处理的综合经济效益。城市污水再生利用，开辟了城市第二水源，减少了对地表水及地下水的取水量，也相当于增加了该地区水资源拥有量，减少对水体的污染，缓解了水资源紧张问题。综上所述，吴忠市城市西区生活污水处理厂再生水利用工程对促进吴忠市城市发展、保护环境、生态等将起到重要作用。近年来，国内一些城市陆续开展了污水再生利用的试验研究和工程实践，有的正在建设或计划建设城市污水再生水厂，如国内的许多城市如大连太原天津北京沈阳青岛泰安、西安、成都、合肥等，在城市污水处理回用方面均取得了很22、多成功的经验。在国外的许多国家如南非日本美国等早在六十年代便开始进行污水再生利用。从国内外的情况来看，大规模的污水再利用已成为现实，城市污水回用在技术上和经济上都是可行的。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司122.设计概要设计概要2.1 总体设计总体设计2.1.1 现状污水处理规模现状污水处理规模吴忠市城市西区生活污水处理厂建设规模为 2 万 m3/d。本次工程的目的是利用现状污水处理厂出水，通过深度处理达到再生水水质要求。2.1.2 再生再生水需求量预测水需求量预测根据吴忠市城市西区污水处理厂提供资料，本次再生水工程主要用水对象为工热电厂冷却用水和城市23、新区绿化用水。道路浇洒、绿化用水量以规划用地面积分配比例计算，按室外给水设计规范（GB50013-2006）规定，浇洒道路用水指标为 2.0-3.0 L/m2d，浇洒绿地用水指标为 1.0-3.0 L/m2d。本次设计浇洒道路和浇洒绿地用水量均按 1.0 L/m2d计算。需水量表如下：表 2-1再生水用户需水量统计表序号用户名称用水量(万m3/d)用水性质1热电厂1.0工业冷却用水2黄河滨河生态绿化用水0.10绿化用水3其它街道绿化及浇洒道路0.10绿化、浇洒用水4合 计1.2吴忠市热电厂冷却用水量为 10000m3/d，城市新区绿化用水水量为2000m3/d，故城市再生水日用水量为 120024、0 m3/d，考虑到水厂的自用水量和现状污水处理厂的生产能力，确定设计冷却用水为 13000m3/d，绿化用水量为2000m3/d，确定再生水规模为 15000m3/d。2.2 设计进水水质设计进水水质本工程进水为现状污水处理厂处理后出水，因此本工程进水水质根据现状污水处理厂出水水质确定。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司13吴中市城市西区污水处理厂工程设计出水标准为 城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）中一级 B 排放标准，主要污染物排放标准如下：污水处理厂工艺设计采用常规二级处理工艺，设计进水质见表 2-2，设计出水标准见表 2-325、。表表 2-2污水厂进水水质指标污水厂进水水质指标CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）NH4-N（mg/L）TP（mg/L）PH159.5858413.1218.59表表 2-3 基本控制项目最高允许排放浓度（日均值基本控制项目最高允许排放浓度（日均值）（mg/L）序号基本控制项目一级标准二级标准三级标准A 标准B 标准1化学需氧量（COD）50601001202生化需氧量（BOD5）102030603悬浮物（SS）102030504动植物油135205石油类135156阴离子表面活性剂0.51257总氮（以 N 计）15208氨氮（以 N 计）5（8）8（15）25（326、0）9总磷（以 P 计）2005年12月31日前建11.5352006年1月1日起建设0.513510色度3030405011PH6-912粪大肠菌群（个/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%。括号外数值为水温12时的控制指标，括号内数值为水温12时的控制指标。吴忠市城市西区污水处理厂处于调试阶段，出水水质需达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）中一级 B 排放标准，考虑到水质的波动性，确定本工程进水水质为 GB189182002 的一级 B 排放标27、准，该标准是合理的且具有一定抗冲击余量的。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司142.3 设计出水水质设计出水水质2.3.1 再生水利用方向再生水利用方向再生水回用的一个重要的方向就是节约和置换高品位的有限水资源，对用水水质要求不高的行业提供用水。就目前吴忠市实际情况看，再生水利用的主要方向有两部分，一是城镇杂用水，比如城市绿化、浇洒道路等；另一个方向是工业用水，主要是冷却循环水和低品位的工业杂用水。根据吴忠市实际情况，考虑到用水规模、用水方式及用水地点等因素，本次再生水利用的主要对象为工业冷却用水和城镇杂用水（绿化）。2.3.2 再生水利用水质分析再生水28、利用水质分析国家对再生水利用水质的具体要求分别见表 2-5，表 2-6：表表 2-5城镇杂用水水质控制指标城镇杂用水水质控制指标（mg/L）序号指标项目冲厕道路清扫消防城市绿化车辆冲洗建筑施工1PH6.09.02色度（度）303嗅无不快感4浊度（NTU）510105205溶解性总固体(mg/L)15001500100010006五日生化需氧量 BOD510152010157氨氮(mg/L)10102010208阴离子表面活性剂1.01.01.00.51.09铁(mg/L)0.30.310锰(mg/L)0.10.111溶解氧(mg/L)0.112总余氯(mg/L)接触 30min 后1.0，管网29、末端0.213总大肠菌群（个/L）3注：混凝土拌合用水还应符合 JGJ63 的相关规定表表 2-6 城市污水再生利用城市污水再生利用 工业用水水质工业用水水质(GB/T 19923-2005)序号控制项目冷却用水洗涤用水锅炉补给水工艺与产品用水直流冷却水敞开式循环冷却水系统补水1pH 值6.59.06.58.56.58.56.58.56.58.52悬浮物（SS）（mg/L）30-30-3浊度（NTU）-5-554色度（度）3030303030吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司155生化需氧量（BOD5）（mg/L）30103010106化学需氧量（COD30、）（mg/L）-60-60607铁（mg/L）-0.30.30.30.38锰（mg/L）-0.10.10.10.19氯离子（mg/L）25025025025025010二氧化硅（mg/L）5050-303011总硬度（mg/L）45045045045045012总碱度（mg/L）35035035035035013硫酸盐（mg/L）60025025025025014氨氮（mg/L）-10-101015总磷（mg/L）-1-1116溶解性总固体（mg/L）1000100010001000100017石油类（mg/L）-1-1118阴离子表面活性剂（mg/L）-0.5-0.50.519余氯（mg/L31、）0.050.050.050.050.0520粪大肠菌群（个/L）20002000200020002000注：当敞开式循环冷却水系统换热器为铜质时，循环冷却系统中循环水的氨氮指标应小于 1mg/L。加氯消毒时管网末梢值。2.3.3 再生水利用水质确定再生水利用水质确定对比再生水利用目的分别对应的控制指标不难看出，本工程再生水作为循环冷却水补水的水质指标较高，而且量较大。因此确定循环冷却水补水水质指标作为本工程出水水质的控制指标。主要指标如下：PH：6.58.5；浊度（NTU）5；BOD510 mg/L；COD 60 mg/L；氨氮（以 N 计）10 mg/L；总磷（以 P 计）1 mg/L；余32、氯：0.05 mg/L；色度 30 度；溶解性总固体 1000 mg/L阴离子表面活性剂 0.5 mg/L。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司162.4 再生水处理方案的确定再生水处理方案的确定2.4.1 工艺选择原则工艺选择原则再生水处理工艺需根据进厂水质、出厂水质要求、处理厂规模、现有建构筑物处理能力以及当地气温、工程地质、环境等条件来慎重选择。选择合适的再生水处理工艺，不仅可以降低工程投资，还有利于再生水处理厂的运行管理以及减少再生水处理厂的常年运行费用，保证处理厂出水水质。各种处理工艺都有一定的适用条件，工程设计时需因地制宜，合理确定再生水处理工33、艺。本工程设计应特别考虑到现有污水处理厂污水污泥处理工艺、现有建构筑物处理能力与深度处理工艺的有机结合，同时考虑工艺方案实施的可行性、经济性和合理性。根据本工程出水中的主要污染物指标执行标准，污水通过深度处理将进一步去除二级处理不能完全去除的污染物。在选择污水深度处理的工艺方案中，力争方案科学合理，自动化程度适中，便于施工，最终达到水质优良，运行稳定，管理方便。根据对进出水水质的分析，本工程要求再生水处理程度的特点是：对 SS、浊度等去除率要求较高。本工程的再生水处理工艺选择应充分考虑再生水量、水质、经济条件和管理水平，再生水处理工艺的选择力求做到：考虑到本工程的特殊性；工艺成熟，技术先进，对34、水质变化的适应能力强，出水达标且稳定；充分利用现有建构筑物的处理能力，减少土建工程量；经济合理，电耗省，造价低；易于管理，操作方便，设备可靠，同时与现有污水处理厂协调；整体工艺协调优化。根据本工程进水水质特性分析，本工程工艺方案选择中需考虑以下因素。1、水中 SS 和胶体（构成浊度、色度等因素）去除根据污水处理厂的出水水质标准以及本工程所确定的出厂水水质标准，需考虑 SS 和胶体的去除。2、供水保证率由于污水处理厂进水的不均匀性，最大进水量与最小进水量比值较大，为保证再生水厂处理运行的连续稳定性，原则上应设置调节构筑物。由于污水处理厂工程规模为 20000m3/d；再生水厂工程规模为 150035、0m3/d，为吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司17污水处理厂设计规模的 75，基本满足再生水厂连续运行的需要。考虑污水处理厂采用百乐克工艺，为保证供水安全，本工程设置调节池，与提升泵站合建。2.4.22.4.2 污水深度处理工艺选择污水深度处理工艺选择城市污水深度处理的目的是进一步去除污水中经二级处理后剩余的污染物，深度处理工艺的选择取决于二级出水水质和所需达到的水质标准。二级处理出水中污染物质为有机物和无机物的混合体，有机物包括细菌、病菌、藻类及原始生物等。不论是有机物还是无机物，根据它们存在于污水中的颗粒大小又可分为悬浮物（1m）、胶体（1m1nm36、）和溶解物（2N02-+2 H2O+4H+Nitrobacterium/硝化杆菌:2NO2+O2 2N03-Overall reaction:NH4+2O2 N03-+H2O+2H+随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并由外加碳源提供能量，使硝酸盐氮变成氮气逸出，这个阶段称为缺氧反硝化。在缺氧的情况下，存在于活性污泥中的异养菌将硝酸盐还原为氮气，根据以下反应取得新陈代谢所需的能量：2N03-+2H+N2+H2O+5/2O2整个生物脱氮过程就是氮的氧化还原反应，反应能量从有机物中获取。在硝化与反硝化过程中，影响脱氮效率的因素是水温、溶解氧、pH 值以及反硝化碳源。在活性污泥法生物脱氮系统中，硝化菌37、增长速度较缓慢，所以要有足够的污泥龄，也就是要求系统必须维持在较低的污泥负荷条件下运行，以使系统的泥龄大于维持硝化所需的最小泥龄，一般设计污泥负荷0.18kgBOD5/kgMLSS，就可达到硝化与反硝化的目的。反硝化菌的生长，主要在缺氧条件下进行，并且要有充足的碳源提供能量，才可促使反硝化作用顺利进行。由此可见，生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备以下条件：硝化阶段需要足够的溶解氧（DO2mg/L）、合适的水温（最好 20，不能低于 10）、足够长的污泥龄以及合适的 pH 条件；反硝化阶段需要硝酸盐、缺氧条件、DO 值 0.2mg/L 左右、充足的碳源以及合适的 pH 条件。根据前述有关章节38、，本工程出水对氨氮要求较高，而对总氮不做要求，因此重点考虑氨氮的氧化，即硝化反应，而反硝化反应不作为重点考虑。吴忠市污水处理厂采用百乐克工艺，深度处理在原有构筑物上改造难度较吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司19大，且本工程出水水质对氨氮要求较高，氨氮（以 N 计）10 mg/L，因此本设计考虑采用曝气生物滤池（BAF 生物滤池）。BAF 生物滤池工作原理如下图：曝气曝气出水出水清水池曝气头曝气头滤头滤头进水进水图图 2-2 BAF 曝气生物滤池工作原理图曝气生物滤池工作原理图（2）除磷系统采用的工艺）除磷系统采用的工艺将磷从污水中去除，可以采用化学法，39、也可以采用生物法。化学除磷是向污水中投加三价盐（一般是铝盐或铁盐，二价铁应保证在曝气池内被氧化为三价铁），使之与污水中的磷酸盐形成难溶化合物，经过沉淀从水中去除。采用化学除磷的优点是工艺简单，除加药设备外不需要增加其它设施，因此特别适用于旧厂增加除磷功能。缺点是药剂消耗量大，剩余污泥量增加，处理成本增加，此外，化学药剂的投加还会消耗水中的碱。由于二级处理系统无法完成生物除磷，本项目深度处理设计采用化学除磷吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司20法，投加药剂为液体 PAC，浓度为 510%。考虑到冬季保温问题，混凝沉淀构筑物占地面积需要尽可能减少，设计一体化40、处理构筑物，该构筑物布置紧凑，结构合理，适用于中小型净水（再生水）厂。（3）其它各处理工段的方案技术及采用工艺。）其它各处理工段的方案技术及采用工艺。1.混合设备方案技术比较混合是混凝、沉淀的前提，混合效果的好坏直接关系到后序的混凝、沉淀效果。原水中投加混凝剂后，应立即瞬时强烈搅动，在很短的时间内（1020s），将药剂均匀分散到水中。此过程使所有胶体颗粒几乎在瞬间完成脱稳与凝聚，故也称初级混凝过程。混合是取得良好絮凝效果的先决条件，也是节省投药量的关键。近年来，随着水处理技术的提高，为确保出水水质，混合设备的选用得到了普遍的重视。管式静态混合器与一般水力混合设施相似，即利用水力产生混合条件，其41、搅拌强度常随水力条件的改变而改变，要求具有一定的管内流速。当水量发生变化时，如果管内流速过低，将降低混合效果，同时管式静态混合器水头损失较大。机械搅拌快速混合的主要优点是混合效果好，配置调速电机后可随水量变化而调节搅拌机转数，不受水量变化的影响，可适用于各种不同规模的再生水厂，水头损失小。其缺点是增加了机械设备，相应带来维修工作量的增加。本工程为再生水利用处理，出水浊度小于 5NTU，相对城市再生水处理来说，出水浊度大大放宽，静态混和器在某些地区城市净水厂应用较为成功。因此，为了减少投资和处理厂能耗，故本工程优选采用静态混合设备。2.絮凝反应方案技术比较絮凝反应是污水深度处理中最为重要的环节，42、反应效果和沉淀效果的好坏直接影响滤池处理效果和出水水质，由于再生水厂对出水水质提高和制水成本降低的要求越来越高，因此选择高效节能、出水效果稳定的反应池和沉淀池就显得尤为重要。“旋涡混凝低脉动沉淀给水处理技术”指导下的、基于亚微观水力学的小孔眼网格反应池，全部布设网格，有利于析出的小矾花快速有效碰撞，使矾花颗粒由小变大，由松散到密实，既保证了反应后矾花颗粒达到一定的尺度和密实度，又增强了矾花抗剪切的能力，从而避免了反应的不完善和过反应现象产生。小孔眼网格反应池是传统网格反应工艺的加强，在沿水流方向上形成无数个小尺度的旋涡，这些小的旋涡会将反应控制在较小的空间数量级，充分发挥药剂效果，形吴忠市城市43、西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司21成更有利于沉淀的密实矾花。所以本工程决定采用较传统网格反应池有所改进的小孔眼网格反应池。该反应池在国内很多给水厂和再生水厂中都有应用。3.沉淀方案技术比较沉淀设备是深度水处理工艺中泥水分离的重要环节，其运行状况直接影响出水水质。沉淀是指通过重力沉降作用自悬浮液中去除固体颗粒的过程。在净水工艺中为达到此目的常采用的处理构筑物有平流沉淀池、斜管沉淀池、微絮凝沉淀池等。平流沉淀池是常规净化处理工艺中常用的传统池型。它具有水力条件好、对原水水质变化适应性强、耐冲击负荷力强，处理效果稳定、运行管理方便、挖潜能力大、池体构造简单、施工方便44、等优点，在上述优点中尤以耐冲击负荷、处理效果稳定而较其它几种池型更为突出。其缺点是占地面积较大。在北方寒冷地区需要外维护结构，造价较高。斜管沉淀池，即在沉淀池有效容积一定的条件下，增加沉淀面积，可使去除率提高，根据浅池理论，斜管沉淀池把与水平面成一定角度(一般为 60左右)的等六边管状组件，置于沉淀池构成。水流可从下向上或从上向下流动，颗粒则沉于众多斜管底部，而后自动滑下。从改善沉淀池水力条件的角度分析，由于斜管沉淀池水力半径大大减小，从而使雷诺数 Re 大为降低，而费劳德数 Fr 则大为提高，斜管沉淀池满足了水流的稳定性和层流的要求，从而在减小占地面积的情况下仍保证了良好的沉淀效果。主要缺点45、为施工安装要求相对较高，但随着安装技术的提高，目前对于斜管的安装已不是问题。4.滤池技术比较过滤是深度处理工艺中最为重要的一道工序，用以除去原水在混凝沉淀后的残留絮体和杂质。根据滤池的结构型式不同，目前常用的池型有普通快滤池、双阀滤池、虹吸滤池、移动罩滤池及 V 型滤池等。V 型滤池V 型滤池多见于大中型工程中，由于 06 版规范对滤池格数的要求不低于 4格，因此在中小型水厂中由于其每格面积过小，设备繁多，配套进出水渠施工麻烦等因素而难以应用。下面仅对常用滤池中的普通快滤池和移动罩滤池进行分析比较。普通快滤池吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司22普通快滤46、池是给水处理中过滤工艺的传统池型，迄今已有一百余年的历史，但目前仍是国内水厂普遍应用的一种池型。其优点是工作稳定、出水水质较好、有成熟的运行经验、运行稳妥可靠、采用可编程控制器可实现一步化操作。普通快滤池的缺点是池体体积较大，反冲洗耗水量较大。采用电动阀门虽可实现一步化自动操作，但不容易做到自动微量调节出水阀门的开启度以控制滤池的滤速。移动罩滤池移动罩滤池过滤特点与普通快滤池相似，最大特点在于其每格滤池面积较小，布置紧凑，反冲洗对正常过滤滤速影响很小，因而出水水质稳定。特别适用于小型水厂的净化处理，易于和混凝沉淀池合建，因此在占地面积、结构合理、围护结构体量等方面有明显优势，因此本工程过滤部分47、采用移动罩滤池。2.4.3 再生水消毒方案选择再生水消毒方案选择污水处理厂有加氯间一座，消毒方式为二氧化氯消毒，且加氯间内有预留位置，因此本工程设计仍采用二氧化氯消毒，设备放置于原有加氯间内。投量为有效氯：58mg/L。具体控制方法采用闭环控制，即根据出水余氯检测数据来控制加氯量。2.52.5 厂址选择厂址选择再生水处理厂厂址最佳位置为污水处理厂区内，一方面可以最大限度利用污水处理厂现有设施，比如化验室、锅炉房、机修间、车库、办公楼、加氯间等，节省工程投资；另一方面，不需要专门的长距离进水输水管线。因此本工程认为再生水处理厂厂址选择在污水处理厂东侧预留空地处是合理可行的。吴忠市城市西区再生水利48、用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司233.厂区工程设计厂区工程设计本工程是一项环保与生态工程，涉及吴忠市城市建设、产业项目布局、生态治理、人居环境等诸多建设问题。应该认真考虑、仔细调研、科学合理的规划本工程的各项相关问题。根据已建污水处理厂的现状情况，本着节省投资，降低能耗和运行费用的目的，提出以下具体措施。1）本次再生水处理厂充分利用污水处理厂的现有设施。对部分设施不在重复建设。综合办公楼、加氯间、机修间与仓库、锅炉房等，经计算可以满足本次再生水回用工程的要求，因此不再建设。2）在总平面布置时充分考虑污水处理厂的现状情况，力求结构紧凑、管线布置合理、流程顺畅。具体布置详见设49、计图纸。3.1 工艺设计工艺设计3.1.1 设计原则设计原则（1）近远期结合、全面规划，布置上采用以近期工程为主，远期控制发展，并为远期规划留有余地的原则。根据城市发展建设情况分期逐步实施，更好地发挥投资效益。（2）充分考虑本工程污水进水水质指标和要求处理达到的出水水质指标，并考虑污水厂现状，经技术比较优先采用曝气生物滤池工艺方案。（3）积极慎重地采用经实践证明是行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备。（4）污水处理厂总平面布置应紧凑合理，减少占地和投资费用。3.1.2 再生水处理工艺流程再生水处理工艺流程图图 3-1工艺流程简图工艺流程简图调 节池 及提升泵站曝气生物滤池一体化净水间再生水50、池送水泵房再生水管网加氯PAC污水厂出水吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司243.1.3 单体构筑物及设备选型单体构筑物及设备选型1、调节池及提升泵站、调节池及提升泵站由于污水处理厂出水水位较低，且出水量不均匀，因此必须设置调节池并经过水泵提升后才能进入再生水处理系统，调节容积为再生水厂规模的 7%。将调节池与提升泵站合建，以利于总图布置更加紧凑。调节池为地下式钢筋混凝土结构，平面尺寸为 24m10m，深 4.7m。有效容积 1008m3。提升泵选用潜水离心泵，泵池和调解池合建为地下式钢筋混凝土结构，有效水深为 4.2m。池内设有 4 台潜水泵，大小泵结51、合配置，3 用 1 备，单泵性能为：其中 Q=320m3/h，H=13m，N=22KW，1 用 1 备；Q=160m3/h，H=12m，N=11KW，2 用不备。2、曝气生物滤池（、曝气生物滤池（BAF）本工程采用上向流陶粒滤料生物滤池，共 4 格，单格 9m9m。生物滤池设计参数如下：设计流量：680m3/h氨氮容积负荷：0.6kgNH3-N/m3dBOD 容积负荷：0.8kgNH3-N/m3d滤池个数：4 个单池面积：81 m2滤料采用陶粒滤料，粒径 39mm滤料厚度：两池 3.5m，两池 2.6m曝气风机采用 ZS18/30-G 成组罗茨鼓风机：Q=789m3/h，H=800mbar，总52、功率=30Kw，轴功率=18.7Kw。每格滤池对应一台风机，四用一备。曝气采用单孔膜曝气器，全池共设 8820 套，氧气利用效率 20%。滤板采用整体钢筋混凝土滤板，长柄滤头 11664 个。滤池反冲洗设备选用情况如下：ZS90/110/132-G 罗茨鼓风机，Q=3788m3/h，P=900mbar，总功率=110Kw，轴功率 101.0Kw，空气冲洗强度为 12.6L/m2s。水反冲洗强度为：4.7L/m2s，水泵机组设置在一体化净水间内。滤池并排布置，串联运行，滤池平面尺寸为 26.5m19.5m。3、一体化、一体化净水净水间间吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计53、研究院有限公司25一体化净水间集混合、絮凝、过滤、投药等功能为一体的净水车间。车间平面尺寸 49.75m22.35m，高度 9.85m。净水间内主要构筑物分述如下：（1）静态混合器混合的作用是使所投加的混凝剂快速、均匀地分散在水中，本工程混合采用混合效果好、占地面积小的管式静态混合器，静态混合器设置在净水间前的进水总管上，其规格为 DN450mm，共 l 台。（2）反应池本工程反应池采用网格絮凝池，两组并排布置，每组共有 18 格，分为三段，每段 6 格，总尺寸为 12.2m9m5m，单组主要设计参数如下：设计流量：340m3h反应时间：18min三段孔洞流速依次为：前段 0.24m/s，中段54、 0.2m/s，末端 0.11m/s。竖井内装网格，前段和中段竖井分别放置三层网格，末端不设网格。前段网格开孔 80mm80mm，中段网格开孔 100mm100mm。（3）沉淀池沉淀池采用斜管沉淀池，每座尺寸为 22m4.1m4m，其主要设计参数为：表面负荷：7.06m3/m2h沉淀池数量：2 座斜管安装倾角：60斜管断面：d35(mm)斜管长度：l000mm上升流速:2mm/s（4）移动罩滤池共两座，每座 34 格，每格尺寸 1.0 x1.0m。滤速 9 m/h。4 列布置，每列 17格，设行车 1 套，带 4 个移动罩，每座滤池中两个移动罩交换反洗，行车行进速度 1.25m/min。总尺寸55、为 23.6m5.9m4m,。移动罩滤池冲洗强度 15L/m2s，配置水泵 4 台，N=4.0KW。（5）加药絮凝剂为 PAC，助凝剂采用 PAM。均采用湿式投加。絮凝剂投加设计参数为：吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司26设计流量：Q=680m3h絮凝剂(PAC)最大投加量：20mgLPAC 投加浓度：510每天药剂调制次数：3 次每天最大需药量300kgd助凝剂(PAM)最大投加量：1mgLPAM 投加浓度：0.10.5每天药剂调制次数：2 次每天最大需药量16.5kgd采用 PAC 药液自动制备装置一套，PAM 溶解药液自动制备装置一套，药剂投加点56、为管式静态混合器。PAC 和 PAM 投加采用隔膜计量泵，计量泵共 4 台，2 用 2 备。计量泵性能为：Qmax=700Lh，H=30m。（6）BAF 反冲洗水泵设 BAF 反冲洗水泵 3 台，两用一备，一台变频。BAF 反冲洗泵性能参数如下：Q=720m3/h，H=20m，P=55W。3 3、再生水池、再生水池再生水池共 2 座，共壁建设，平面尺寸为 27.2m23.75m，池高 3.9m，有效水深 3.5 m。总有效容积为 2250 m3，为总水量的 15%。水池为地下式钢筋砼结构。4、送水泵房、送水泵房送水泵房设计规模 1.5 万 m3d。泵房内设单级立式水泵五台，两种泵结合配置。送水57、泵性能参数如下：Q=280m3h，H=70m，P=90kW，三台，两用一备，变频控制。Q=86.6m3h，H=24m，P=11kW，两台，一用一备，变频控制。积水坑设移动式潜水泵一台。移动式潜水泵性能参数如下：Q=15m3h，H=12m，P=3kW。泵房内设有电动葫芦 1 台，起重量 2T，用于水泵的安装和检修。泵房为半地下式结构，泵房平面尺寸为 7.5m18.3m，泵房与变配电间合建。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司276 6、排泥池、排泥池设排泥池 1 座。地下式钢筋混凝土结构，结构尺寸：11.3mx5.8mx 高 5.25m。内设潜水泵二台，一用58、一备。移动式潜水泵性能参数如下：Q=28m3h，H=15m，P=3kW。7 7、消毒处理设计、消毒处理设计原污水厂已建加氯间一座，并有预留位置，本工程利用污水处理厂原有加氯间，只增加设备，不新建厂房，采用二氧化氯消毒，加氯量为 58mg/L。设计流量：Q=700m3/h最大有效氯投加量：8mg/L每小时二氧化氯需用量：5.6kg/h配置 HT-4000 型化学法二氧化氯发生器一套，盐酸罐、氯酸钠储罐各一个，每个储罐容积为 1 立方米。8 8、主要设备材料统计表、主要设备材料统计表一、提升泵站序号名称规格数量单位备注1潜污泵Q=320m3h，H=13m，N=22KW2台1 用 1 备2潜污泵Q=59、160m3h，H=12m，N=11KW2台2 用 0 备二、曝气生物滤池（BAF）1曝气风机Q=789m3/h，H=80kpa，P=30Kw，N=18.7Kw5台4 用 1 备2单孔膜曝气器8820套3长柄滤头11664个4反洗鼓风机Q=3788m3/h，P=0.09MPa，P=110Kw2台1 用 1 备二、一体化净水间序号名称规格数量单位备注1PAC 药液自动制备装置Q=0-1000L/H，浓度 1-10%，干粉投加量 0-100L/H1套成套装置2控制柜1台3管式静态混合器DN4501个4隔膜计量泵Qmax=700Lh，H=30m4台2 用 2 备5BAF 反冲洗泵Q=720m3/h，H60、=20m，P=55W3台2 用 1 备三、送水泵房序号名称规格数量单位备注1单级立式水泵Q=280m3h，H=70m，P=90kW3台两用一备一台变频吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司282单级立式水泵Q=86.6m3h，H=24m，P=11kW2台一用一备变频控制3移动式潜污泵Q=15m3h，H=12m，P=3kW1台4电动葫芦T=2t，起吊高度 9m1个N=3.4kw5轴流通风机Q=2406m3/h，r=1450r/min，400N=0.12kw四、污泥池1潜水泵Q=28m3h，H=15m，P=3kW2台1 用 1 备五、消毒处理序号名称规格数量单位61、备注1二氧化氯发生器HT-4000 型1个化学法2盐酸罐容积 1m31个3氯酸钠储罐容积 1m31个4动力水泵Q=80m3/h，H=10m，P=5kw2台3.2 总图设计总图设计再生水厂工艺总平面占地约 12 亩，布置图详见图纸。再生水厂在总平面布置时充分考虑了工艺流程顺，对环境影响小，功能分区明确，布局合理美观，整个水厂流程顺畅，管路连接短，水头损失小，节省能量。绿化花草树木增大厂前区宽阔美感，美化了环境增大了绿化面积。根据污水处理厂出水水位高程，进厂总管和送水要求尽量降低进水提升泵提升高度，降低池体架空设置高度和埋深深度，综合考虑厂区地区的地质条件，确立竖向标高。整个竖向设计详见工艺流程图62、。场地现状标高 11271128.5m 之间。厂区西侧南干沟最高水位为 1126.26m，常水位为 1125.09m，沟底标高为 1123.77m，不受洪水威胁，完全满足防洪及排放要求，因此厂区无需防洪措施。3.3 建筑设计建筑设计3.3.1 设计原则和设计依据设计原则和设计依据（1）依据城镇污水处理厂附属建筑和附属备设计标准CJJ31-89。（2）厂区各建筑造型应简洁美观，选材得当，并与构筑物群体效果与周围环境协调。（3）生产管理建筑物和生活设施易集中布置，位置和朝向力求合理。（4）再生水处理厂绿化面积不小于全厂总面积的 30%。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研63、究院有限公司29执行现行的国家规范及标准:1）、建筑设计防火规范（GB50016-2006）2）、屋面工程技术规范（GB50207-94）3）、民用建筑设计通则（GB50352-2005）4）、民用建筑热工设计规范（GB50176-93）5）、房屋建筑制图统一标准（GB/T50001-2001）6）、建筑制图标准（GB/T50104-2001）7）、总图制图标准（GB/T50103-2001）8）、公共建筑节能设计标准（GB/50189-2005）3.3.2 建筑总体设计建筑总体设计根据有关规定，各建筑物构筑物在满足其使用功能的前提下，尽量使其造型和色彩协调美观。在厂区内，各建筑物、构筑物周围64、进行大量的绿化、美化设计。充分改善污水厂的生产工作环境。为保护城市厂区道路采用方格网与环状网相结合，道路宽度分 6、4m 两种。污水处理厂内四周围宜栽树成林带，并广泛植树造林。再生水区的建筑立面采用现代简约设计风格，配合水系及花架、水池，铺地等景观小品,形成一个园林式的生产区，与整个厂区建筑设计风格统一，形成优美的厂区环景。立面采用坚实方整的体块关系，同时采用虚实对比，以实为主的手法强调出建筑的庄重、美观。墙面处理加强了光影变化，整体轮廓处理形成变化。设计中还特别注意各部分之间的比例关系，整个立面形成节奏感,在细部和质感处理上突出了现代建筑的精美。在色彩处理上，本方案主墙采用白色为主色调，使之65、符合再生水厂的性格特征。建筑等级为二级，使用期为 50 年，耐火等级为二级，屋面防水等级为级。3.3.3 建筑消防设计建筑消防设计本工程总图设计采用环形消防车道，车道宽度及转弯半径均满足规范要求，单体设计所有建筑耐火等级均为二级。疏散距离及宽度均满足防火规范要求。3.3.4 装修标准装修标准根据污水厂工程已建建筑物风格，再生水工程仍然按照污水处理厂工程建筑风格来设计。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司301 建筑外部用料及装修屋面防水材料选用 4 厚的 SBS 防水卷材；屋面保温选用 100 厚 EPS 保温板；屋面排水用 UPVC 落水管，向院外有组织66、排除屋面雨水；外墙采用外墙面砖，色带划分；建筑外墙门：采用木门及塑钢门；建筑外墙：塑钢门窗；室外踏步，均为细石混凝土。2 室内材料及装修地面均采用细石混凝土地面；踢脚为混凝土；墙裙喷涂料；墙面和顶棚均为白色乳胶漆抹灰。主要技术经济指标表序号名 称单 位数 量备注1总用地面积m28604.462总建（构）筑占地面积m22859.593道路及广场面积m22633.564绿地总面积m22779.245建筑密度%33.26绿地率%32.33.3.5 绿化设计绿化设计厂区内所有的空地，都采用植物材料进行覆盖。厂前区与生产区之间沿道路边种植绿篱，建筑物吗入口部位设置花坛、草坪、花架及建筑小品等以期形成赏心67、悦目的园林化景观。厂区四周密植多排乔木的防护林。3.3.6 建筑节能设计建筑节能设计1）本工程尽可能选用规划无凹凸变化体形，减少外墙面积。2）本工程选用塑钢窗（单框单玻）气密性能为级，保温性能为级,玻璃透光率40%。门窗选用国家建设主管部门审定定点厂家产品。3）本工程外墙采用 360（300）厚粘土空心砖（混凝土空心砌块），内侧粉30 厚保温石膏砂浆，围护结构，以减少热耗增强隔热效果。外墙贴 50 厚 EPS 保温板。采暖入口处设置压差式流量调节阀，控制建筑物流量。其它节能措施，选用吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司31高效率，低能耗的先进设备。3.4 68、结构设计结构设计3.4.1 设计规范、规程、标准设计规范、规程、标准1 主要规范及标准建筑结构可靠度设计统一标准 GB 50068-2001建筑工程抗震设防分类标准GB 50223-2008建筑结构荷载规范GB 50009-2012混凝土结构设计规范GB 50010-2010建筑抗震设计规范GB 50011-2010砌体结构设计规范GB 50003-2012建筑地基基础设计规范GB 50007-2011建筑地基处理技术规范JGJ79-2012给水排水工程构筑物结构设计规范GB 50069-2002给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程CECS 138：2002室外给水排水和燃气热力工程抗震设计69、规范GB 50032-2003混凝土外加剂应用技术规范GB 50119-20032 工程地质根据岩土工程勘察报告，场地土层情况如下：第一层为素填土层，层厚1.7-2.0 米，黄褐色，稍湿，稍密，可塑状,以粉质粘土为主，地基承载力特征值 fak=140kPa；第二层为粉质粘土，层厚 0.0-1.7 米，层底埋深 2.7-3.7 米，黄褐色，稍湿，稍光滑，可塑状,中等韧性,中等干强度。地基承载力特征值fak=160kPa；第三层为粉土，层厚 0.0-2.6 米，层底埋深 3.8-4.8 米，黄褐色，松散，湿,地基土承载力特征值 fak=140kPa；第四层为粉质粘土，厚度为 2.4-5.3m，层底70、埋深 6.9-9.1m；褐色-棕红色，局部地段灰黑色，湿，可塑硬塑状，稍光滑，中等高韧性，中等高干强度。地基土承载力特征值 fak=160kPa。第五层为粉细砂，厚度大于 26m(未见底)，层顶埋深 6.9-9.1m；褐黄色-青灰色，以长石，石英质矿物为主，承载力特征值：10m 以上 fak=220kPa；10m 以下 fak=300kPa；3 场地土类型：建筑场地类别为类。土对混凝土具有中等腐蚀性；对钢筋混吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司32凝土结构中钢筋具中等腐蚀性，对钢结构的腐蚀性就 pH 值而言不具腐蚀性。4 地基土液化可能性：该建筑场地为非液71、化场地。5 抗震设防烈度为 8 度，设计基本加速度值为 0.20g。6 冻土深度：标准冻土深度为 1.12m。7 设计荷载风荷载:根据建筑结构荷载规范，基本风压采用 0.65kN/m2；不上人的屋面、贮水或水处理构筑物顶盖活荷载：根据给水排水工程构筑物结构设计规范第 4.3.1 条，其活荷载采用 0.70 KN/m2；贮水或水处理构筑物顶盖、操作平台和泵房楼面活荷载：根据给水排水工程构筑物结构设计规范第 4.3.1 条，其活荷载采用 2.00 KN/m2。水的重度标准值：10.00 KN/m2。土的重度标准值：18.00 KN/m2。3.4.2 建（构）筑物结构设计说明建（构）筑物结构设计说明72、1.安全等级及使用年限据建筑结构可靠度设计统一标准 第 1.0.51.0.8 条及给水排水工程构筑物结构设计规范第 5.1.8 条的有关规定，本工程的建筑结构的安全等级为二级，设计使用年限为 50 年。2.抗震设防烈度及抗震措施本工程抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为 8 度；本工程中的主要水处理构筑物设防烈度按照 8 度进行计算，抗震措施按 8 度采用。3.框架抗震等级：本工程框架抗震等级为一级。4.地基处理本工程所有构（建）筑物基础以第 3 层或第 4 层为持力层。将第 3 层上土层全部挖除，然后用天然级配砂砾石分层回填、分层夯实、分层取样至设计基础底标高，压实系数不小于 0.97。处理范73、围：每边超出基础外边缘不小于 1 米。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司335.环境类别本工程建筑物的环境类别为二类 b，混凝土中最大水灰比为 0.60，最小水泥用量为 250kg/m3，最大氯离子含量 0.3%，最大碱含量 3.0%。构筑物的环境类别为二类 b。混凝土中最大水灰比为 0.55，最小水泥用量为 275kg/m3，最大氯离子含量 0.2%，最大碱含量 3.0%。6.主要结构计算软件计算软件为 PKPM 系列软件中 PMCAD、stawe 模块，版本为 2011.3 版。7.主要构筑物、建筑物设计选型（1）调节池及提升泵房(1 座):结构尺寸74、:LxBxH=24.9x8.90 x4.70m。为现浇地下式钢筋混凝土结构,基础为现浇钢筋混凝土整板基础。（2）曝气生物滤池(1 座):结构尺寸:LxBxH=15.5x22.5x7.20m。为现浇半地下式钢筋混凝土结构,基础为现浇钢筋混凝土整板基础。（3）一体化净水间(1 座):结构尺寸:LxBxH=30.4x16.45x4.00m。为现浇钢筋混凝土结构,基础为现浇钢筋混凝土整板基础。围护结构结构尺寸 LxBxH=42.75x22.35x9.85m。为现浇钢筋混凝土框架结构，现浇钢筋混凝土柱下独立基础，钢网架屋面。（4）再生水池(2 座):共壁建设，结构尺寸:LxBxH=25.8x22.25x75、3.9m。为现浇地下式钢筋混凝土结构，现浇钢筋混凝土整板基础。（5）吸水井及送水泵房(1 座):结构尺寸:LxBxH=7.8515.859.5m。地下部分为现浇钢筋混凝土结构，现浇钢筋混凝土整板基础；上部结构为现浇钢筋混凝土框架结构，现浇钢筋混凝土屋面。（6）排泥池(1 座):结构尺寸:LxBxH=11.30 x5.80 x5.25m。为现浇地下式钢筋混凝土结构,现浇钢筋混凝土整板基础。（7）配电室(1 座):结构尺寸:LxBxH=14.6x9.0 x3.90m。为现浇钢筋混凝土框架结构，现浇钢筋混凝土柱下独立基础，现浇钢筋混凝土屋面。3.4.3 建筑材料建筑材料吴忠市城市西区再生水利用工程可76、行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司341 混凝土包括普通混凝土和防水混凝土。普通混凝土指建筑物及构筑物的上部框架结构使用的混凝土，混凝土的强度等级为 C30。防水混凝土是在普通混凝土骨料级配的基础上，以调整和控制配合比的方法，提高自身密实度和抗渗性的一种混凝土，它不仅要满足结构所需强度要求，而且还应满足结构所需抗渗要求，防水混凝土的强度等级为 C30，抗渗等级为 S6，抗冻等级 F150。2 钢材本工程采用的钢材主要是混凝土结构中的钢筋和预埋件，混凝土中的钢筋采用 HRB335 级和 HPB235 级热轧钢筋，预埋件钢板采用 Q235。3 砌体框架填充墙采用加气混凝土块，采用 M7.77、5 混合砂浆砌筑，砌体结构+0.000以下采用 MU10 烧结普通砖 M7.5 水泥砂浆砌筑。+0.000 以上采用 MU10KP1 型多孔砖 M7.5 混合砂浆砌筑。4 外加剂根据 JGJ55-2000普通砼配合比设计规程的有关规定，本工程中所有与水接触的构筑物，其砼中均掺入抗裂密实防水剂，以提高砼的抗裂防水性能。3.4.4 建筑物耐久性设计建筑物耐久性设计本工程设计使用年限为 50 年，结构混凝土耐久性的基本要求，均应符合 混凝土结构设计规范 第 3.4.2 的有关规定，最大氯离子含量 0.1%，最大碱含量（当骨料具有碱活性时）3.0kg/m3，受力钢筋的混凝土最小保护层厚度:池壁、底板478、0mm。为了避免水处理构筑物在施工和使用期间产生有害裂缝，提高耐久性，可采取以下措施：1 严格控制水灰比，使其不大于 0.50；2 夏天浇筑混凝土时，降低混凝土的入模温度；3 采用钢模板，以加快水化热的散热速度；吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司354 防水砼应采用机械搅拌，搅拌时间比普通砼略长，一般不少于 120，若掺入引气型外加剂，则搅拌时间约为 120180s。5 防水砼的养护对其抗渗性能影响极大，特别是早期湿润养护更为重要，一般在砼进入终凝（浇筑后 46h）即应覆盖，浇水湿润养护不少于 14d。6 防水砼的强度达到 100%后，均应进行闭水试验。79、闭水试验合格后方能进行池外复土回填工作。3.4.5 抗浮设计抗浮设计本工程构筑物设计，埋深均在地下水位以上，因此不考虑抗浮。3.5 电气设计电气设计3.5.1 工程概况工程概况本工程主要内容：调节池及提升泵站 1 座、曝气生物滤池 1 座、一体化净水间 1 座、再生水池 2 座、排泥池 1 座、吸水井及送水泵房 1 座、变配电室 1 座。详细工艺处理过程见工艺专业相关描述及工艺流程图。电气设计部分将对污水处理厂内的供配电系统、电气传动系统、以及电气设备选型等作详细说明。3.5.2 设计依据设计依据本次设计所采用的主要设计规范包括：民用建筑电气设计规范JGJ 16-2008供配电系统设计规范GB80、50052-200910kV 及以下变电所设计规范GB50053-94低压配电设计规范GB50054-2011电力工程电缆设计规范GB50217-2007建筑物防雷设计规范GB50057-2010;建筑照明设计标准GB50034-2004系统接地的型式及安全技术要求GB14050-933.5.2 设计范围设计范围本次设计的范围包括：1 本污水处理厂再生水利用项目厂区内的高低压供配电系统设计（不包括10kV吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司36外线部分）；2 电力拖动设计；3 室内外照明设计；4 接地系统及建构筑物防雷设计等。3.5.3 供电电源及供配电系81、统供电电源及供配电系统1.电力负荷等级根据室外排水设计规范GB50014-2006 的有关规定，本再生水处理工程按照不低于二级电力负荷设计。各现场 PLC 控制站按照一级电力负荷设计由在线式 UPS 供电，各再生水处理工艺设备按照二级电力负荷设计，处理建（构）筑物照明、10/0.4kV 变电所及中控室室内照明设施按照二级电力负荷设计，厂区道路等生产辅助设施按照三级电力负荷设计。2.供电电源本再生水处理工程的电力负荷等级按照二级负荷设计，根据供配电系统设计规范GB50052-95 的规定，宜双回路供电，当地条件若不能满足此要求，也可由一回路专线供电。本工程按双回路供电设计，由于本工程为续建项目，82、故双回路 10KV 电源均由现有污水处理厂引入，通过埋地方式引至再生水处理厂区变电所的高压配电室。3.供配电系统10kV 高压供配电系统采用单母线分段结线方式，两路 10kV 进线一用一备，两台变压器一用一备。0.38kV 低压配电系统采用单母线分段结线方式，两台变压器一用一备，当一台变压器故障或是维护检修时，启用另一台相同容量的变压器为全厂供电。采用低压无功功率集中补偿方式，在低压配电室集中设置无功功率补偿电容器，采用电压控制方式，电容器根据功率因数的变化情况自动投切。变电所至厂区各用电建筑物、构筑物的 0.38kV 供配电采用放射式接线。低压配电系统接地采用 TN-S 形式。3.5.41083、/0.4kV 变电所变电所再生水厂内建 10/0.4kV 变电所一座，变电所内设高压配电室，低压配电室和控制室。配电变压器选用干式风冷式，放置在低压配电室内，不设单独的变压吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司37器室。10kV 配电装置全部采用带六氟化硫断路器的高压环网柜；为避免操作过电压，负荷侧和母线侧均设组合式过电压保护器或避雷器。补偿电容设有串联电抗器以限制高次谐波和合闸电流。计量采用高供高计的方式，在 10kV 系统设计量柜，采用多功能数显表进行计量。3.5.5 负荷计算及无功功率补偿负荷计算及无功功率补偿装机容量：873.15kW工作容量：58084、.40kW无功补偿前自然功率因数：0.82补偿后功率因数：0.957选择变压器：SCB10-800KVA-10/0.4/0.23KVD,Yn11 Uk=6%两台（一用一备）负载率：76%3.5.6 主要设备材料选择主要设备材料选择设备选择以技术先进，运行安全，工作可靠，便于维修，高效、节能、实用、美观为原则。所有电气设备和材料应符合有关气象条件，并适用于安装地点的环境状况。1 10/0.4kV 配电变压器选用采用干式变压器，105%/0.4kV，接线方式为DYN11，抗干扰，低噪声，低损耗。并自带防护外壳，防护等级不低于 IP30。2 高压开关柜，10kV 高压柜选用带六氟化硫断路器的高压环网85、柜，防护等级不低于 IP30。3 低压开关柜选用金属封闭型抽出式开关柜，外壳防护等级不低于 IP30。4 低压元器件（断路器、接触器、继电器、软启动器、按钮、指示灯等）均选用国产名牌产品，测量表计、温控装置等选用国产名牌产品，电力电缆选型以 YJV、YJV22型为主，控制电缆以 KVV、KVV22型为主。3.5.7 再生水处理工艺设备的启动及控制再生水处理工艺设备的启动及控制1 设备的启动根据计算，拖动机械设备的电动机功率为 22kW 及以下时，采用全压直接启吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司38动，拖动机械设备的电动机功率大于 22kW 时采用软启动方86、式。2 设备的控制主要工艺设备采用三种控制方式：1）可编程序控制器 PLC 的自动控制2）设备旁的就地手动控制3）MCC 上的远方集中手动控制3.5.8 就地控制箱和检修电源箱就地控制箱和检修电源箱就地控制箱面板根据控制方式和控制对象的不同选择安装以下控制元件：1）“自动控制/零位/手动控制”选择开关2）启动按钮3）停止按钮4）急停按钮5）运行状态指示灯，包括“运行指示”、“停止指示”、“故障指示”等根据需要，厂区内设置若干检修电源箱。户内安装的防护等级不低于 IP41，户外不低压 IP65。3.5.9 全厂配电线路及道路、室外照明全厂配电线路及道路、室外照明1.配线方式照明配电采用导线穿冷弯87、阻燃 PVC 管暗敷或穿镀锌钢管明敷等敷设方式，动力配电采用电缆桥架、电缆沟，穿钢管暗敷或穿镀锌钢管明敷等敷设方式。2.照明设计按建筑照明设计标准GB50034-2004 执行,选用节能型灯具及节能光源，淘汰白炽灯。变电所设应急照明。3.电缆厂区 380/220V 外线选用聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电力电缆或聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装铜芯电力电缆。根据厂区情况电缆采用电缆桥架、电缆沟、直埋等敷设方式。为节约投资、美化环境，厂区道路照明采用庭院灯；厂区其他照明采用与其绿化相协调的庭院灯、草坪灯、投光灯；厂区照明在变电所集中控制。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计88、研究院有限公司393.5.10 防雷和接地防雷和接地本工程采用 TN-S 系统；所有不带电设备金属外壳均进行可靠接地。防雷设计执行GB50057-2010。变电所按照三类防雷建筑物设计。电气设备保护接地、变压器工作接地、PLC 弱电系统接地和建筑物防雷接地共用接地装置，电阻不大于 1 欧姆。3.5.11 主要节能措施主要节能措施1 采用变频调速装置及软启动装置，不但可节能降耗而还可以减小电机启动时对变电所母线的冲击和改善启动性能。2 自控系统根据工艺参数控制设备开停台数，可减少不必要的能源浪费。3 采用节能型灯具和节能型光源,灯具并采用节能型电子镇流器，镇流器应符合该产品的国家能效标准.。3.89、6 自控仪表系统设计自控仪表系统设计本再生水处理工程自动控制系统由计算机控制管理系统和在线仪表检测系统两部分组成。前者遵循“集中管理、分散控制、资源共享”的原则；后者遵循“工艺必须、先进实用、维护简便”的原则。3.6.1 计算机控制管理系统设计计算机控制管理系统设计为了保证再生水处理工艺流程，能适应进厂水水质的变化，确保再生水处理工艺过程安全、可靠、稳定、高效地运行，使出厂水达到相应的水质要求；同时降低再生水处理成本，减轻劳动强度，改善操作环境，促进技术进步，发挥通信网络技术的优势，实现资源共享，以提高生产效率及管理水平，本设计引入了计算机监控系统。本再生水处理工程自动化系统以标准的、开放的工90、业以太网作为系统主干网络，配以高性能、高可靠度的控制站，组成具有服务器性质的最新一代的控制系统。3.6.2 设计依据及设计范围设计依据及设计范围1 设计依据过程检测和控制流程用文字和图形符号HG/T 20502-2000自动化仪表选型规定HG/T 20507-2000吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司40控制室设计规定HG/T 20508-2000仪表供电设计规定HG/T 20509-2000信号报警连锁系统设计规定HG/T 20511-2000仪表配管、配线设计规定HG/T 20512-2000自动化仪表工程施工及验收规范GB50093-2002分散型91、控制系统工程设计规定HG/T 20573-2000仪表系统接地设计规定HG/T 20513-2000可编程控制器系统工程设计规定工艺专业提供的设计条件等2 设计范围吴忠市城市西区生活污水处理厂（第三污水处理厂）再生水利用工程的自动控制系统、仪表检测系统。3.6.3 设计原则设计原则1、根据工艺流程和设备运行要求设置自动控制和自动调节装置；配置水位/泥位、流量、PH 值、浊度、压力等项目的检测仪表，采集工艺过程参数及设备运行、控制状态信号、进行数据的传送和显示，完成再生水处理工艺过程的自动控制。2、采用集中管理，分散控制和就地控制相结合的分布式智能监测、控制方式。3、建立中央监控系统，设置中央控92、制室，通过工业以太网来实现整个水厂的实时监控和设备运行管理。4、在再生水厂各主要工艺点设置分布式控制系统 PLC 现场控制站，通过工业以太网与中央监控系统通信,搭建两级控制系统。5、在各 PLC 现场控制站设置操作显示面板 HMI，可以进行就地编程、修改和在线诊断等。通过有线及无线网络与中央监控系统连接，既可实现就地控制，也可完成中央控制。6、主要机械设备的控制采用就地手动控制、PLC 现场控制站控制的两层控制模式。控制方式：手动方式：通过就地控制箱或 MCC 柜上的按钮实现对设备的启/停操作。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司41自动方式：又分人工模式93、和自动模式。A、人工模式：即远程手动控制方式。操作人员通过 PLC 现场控制站操作面板或中央控制室的监控画面用鼠标器或键盘来控制现场设备。B、自动摸式：设备的运行完全由各 PLC 现场控制站控制，根据给水厂工艺流程的状况及工艺过程检测参数，通过事先编制的控制程序自动完成设备的启/停操作，而不需要人工干预。7、各现场控制站与现场设备及仪表之间采用 I/O 连接控制。3.6.4 自动控制系统配置方案自动控制系统配置方案整个再生水处理厂的自动化控制系统，由管理监控层和现场控制层两级计算机分布式智能控制系统组成。设置在中央控制室的管理监控层与现场控制层（PLC 现场控制站）的通信总线网络，构成现场通信94、系统。采用标准的、开放的网络系统能很好地解决不同制造商过程仪表之间的通信，又能方便地连接工艺过程自动化系统中的配电设备、现场控制柜、箱的信号。3.6.5 系统组成系统组成系统采用客户/服务器模式，工业级以太网，星型拓扑结构，客户/服务器（Client/Server）模式的分布式实时关系数据库，自适应 10/100Mbps 传输速率，全双工通信，管理控制层级通讯介质采用铠装式光缆，直接埋地敷设，现场控制层级通讯介质采用五类双绞线，主网络系统布线、子网络系统布线统一考虑、综合利用。选用以工业以太网为基础的 PLC 分布式智能控制系统。配置一套操作员站和一套工程师站。操作员站侧重操作及监控，工程师站95、侧重组态及管理，两站实现冗余互备，故障时互相切换。配置实时多任务、多用户系统的全中文操作界面 Microsoft Windows NT 网络操作系统。工业实时监控组态软件开发版、运行版和监控版。标准工业控制、专用水处理过程控制图形库。3.6.6 系统功能及系统功能及 PLC 站设置站设置1.系统功能中央控制系统为监控、管理计算机系统。其完成全厂的自动控制和生产管理。配置：监控、管理计算机，打印机；同时配置大屏幕视频/数据投影仪。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司42本系统所配置的硬件和软件具有如下功能：数据采集：采集工艺过程数据、设备运行状态、供电系统运96、行状态和数据，编辑修改生产控制参数。图形功能：通过监控管理计算机 CRT 动态显示全厂总工艺流程、局部工艺流程图、供电系统图，以及工艺参数、电气参数、电气设备运行状态、事故报警显示、各种数据图表。具有图形编辑器，可以方便灵活地绘制工艺总平面图、工艺区域图、工艺控制图和单元控制图。监视操作站，具有电视监视画面的实时嵌入功能。系统支持多屏显示。报警功能：提供的报警日志可以记录事件、信息和报警。并且可以根据需要对相应内容进行归档，触发相应动作等。所以它可以对设备及工艺过程中发生的故障进行报警，显示故障状态，按报警等级做出相应反应，记录故障信息。安全操作：提供的用户管理器允许设置用户权限。针对不同的操97、作者设置相应加密等级，记录操作员及操作信息。动态显示：对全部工艺过程、工艺参数、设备状况可以通过颜色变化、百分比、色标填充等手段动态显示。数据管理：根据采集到的信息，建立各种信息数据库，保存工艺参数、电气参数、电气设备运行数据、控制数据、报警数据。自动生成历史数据库，并对各类工艺参数值做出趋势曲线。完成数据输送和报表打印。供调度员分析比较，以便找出净水厂的最佳运行规律，为生管理、事故分析、工艺控制寻优、改进管理办法、保证出水水质、提高经济效益等，提供可靠的依据。自动生成报表（班/日/月）供生产管理之用。打印各式生产运行报表、报警数据报表、事故报表；以及各种图形、曲线；还可对 CRT 图形画面进98、行彩色拷贝。配置网络管理软件，对网络进行管理，通过工业以太网对各种现场控制站进行数据指令的传送、运行监控、控制组态。自诊断功能。在系统发生故障时，能及时正确地告诉操作人员错误的类型、位置及其解决的方法。2.现场控制单元设置本工程共设置三个 PLC 现场控制站。分别为曝气生物滤池 PLC1 控制站、一体化净水间 PLC2 控制站和送水泵房 PLC3 控制站。每一个 PLC 控制站对应于吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司43相应的 MCC 站。PLC 机柜与 MCC 柜并排放置，以方便控制信号的接入，并减少电缆长度。各现场控制站均配置现场操作面板。3.6.799、 在线仪表检测系统在线仪表检测系统1 现场检测仪表选型基本原则1）遵循“工艺必需、计量达标、实用有效、免维护”的原则；2）重点检测部位的热工量测量仪表、物性与成份量分析仪表均选用带 420mA 标准信号输出的数字式仪表；3）电工量测量仪表选用数字式仪表；4）水质分析仪表具备探头自动清洗能力；5）各检测分析仪表均带有就地显示功能；6）仪表安装用的各种附件（如安装支架，保护箱，遮阳帽等）均与仪表成套提供，材质优选 304 不锈钢；7）各检测仪表及配套电缆的环境适用温度为-10+50.2 主要仪表选型1）水位/泥位计：连续非接触式超声波式2）泥/水界面仪：连续非接触式超声波式3）PH 计：玻璃复合电100、极、内置温度传感器式4）浊度检测仪：红外散射光测量、带自动清洗式5）流量计：电磁感应测量的电磁式3 主要检测内容1）液位：调节池及提升泵站液位，再生水池液位，排泥池液位等2）T+pH 值：一体化净水车间处理水 T+pH 值3）流量：再生水厂进水流量，出水流量4）压力：送水泵房出水总管压力5）浊度：一体化净水车间出水浊度6）余氯：送水泵房出水余氯7）其他：电力系统运行参数和状态电气设备运行状态。3.6.8 防雷、过电压保护及接地防雷、过电压保护及接地1.防雷及过电压保护吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司44为确保本工程设置的计算机监控系统和在线仪表检测系统101、的正常、稳定、可靠运行，设计弱电系统的防雷及过电压保护。在自动控制系统的主供电系统和各分布站点的供电系统中，均配置过电压保护装置，以防雷电耦合、过电压和电涌对系统供电的冲击和损坏。要求室外安装的仪表应具有防雷功能，并配置保温箱。2.接地自控、仪表系统与电气系统共用接地系统。要求接地电阻1 欧姆。电气设备及材料表电气设备及材料表编号名称型号及规格单位数量备注1高压配电柜XGN15A-12面42低压配电柜MNS面183变压器SCB10-630/10/0.4kV台24补偿电容kvar3605密集型母线槽CMC-1600米20含控制元件6变频控制器90kW套1含控制元件7变频控制器11kW套1含控制元102、件8软起控制器90kW套1含控制元件9软起控制器110kW套1含控制元件10软起控制器22kW套1含控制元件11电力电缆YJV22-10kV-350米400自控设备及材料表自控设备及材料表编号名称型号及规格单位数量备注一一PLC 控制站1曝气生物滤池控制站PLC1 控制站座1吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司452一体化净水间控制站PLC2 控制站座13送水泵房控制站PLC3 控制站座14计算机信号电缆DJYVRP-321.0米25005计算机信号电缆DJYVRP-121.0米25006多模四芯铠装光缆米600仪表设备及材料表仪表设备及材料表序号设备名称103、规格型号单位数量1超声波液位计010m台52COD 在线分析仪0-100mg/L台13NH3-H 在线分析仪0-100mg/L套14溶解氧仪020mg/L套45PH+温度计114PH套16浊度计020 NTU套17余氯测定仪0.0015mg/L套18电磁流量计DN450（最小流量 25.4m3/h）套29压力变送器100KPa台110仪表电缆RVVP 3*1.0米50011仪表电缆RVVP 2*1.0米100012仪表电缆RVV 2*1.0米800安装材料管材、辅材、安装支架等批1吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司463.8 暖通设计暖通设计3.8.1、104、设计依据、设计依据1、公共建筑节能设计标准GB50289-2005。2、民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50736-2012。3、建筑设计防火规范GB50016-2006。4、城市热力网设计规范（CJJ34-2002）5、城镇直埋供热管道工程技术规程（CJJ/T81-98）6、建筑专业提供的总图及平面图。3.8.2、设计范围、设计范围1、采暖设计；2、通风设计；3、室外管网设计3.8.3、设计参数、设计参数1、室外气象参数室外计算干球温度冬季采暖-12冬季空调-16.0冬季通风-7.1夏季空调32.4夏季空调日平均26.6夏季空调室外计算湿球温度20.7室外计算相对湿度最热月月平均40%105、最冷月月平均50%室风风速冬季平均2.3m/s夏季平均3.2m/s吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司47最多风向及频率冬季C22%SSE19%夏季SSE23%大气压力冬季870.6hpa夏季860.6hpa台站位置北纬3659东径10554海拔1343.9m2、室内设计参数房间名称冬季通风换气量次/h温度（）湿度%净水间10-3-5水泵房10-3-53.8.4、热源选择及热负荷估算、热源选择及热负荷估算1、采暖热负荷估算表如下：房号层数建筑性质建 筑 面 积(m2)热指标(w/m2)热负荷(kw)11一体化净水间1111.9m758421吸水井及送水泵房106、148559合计1259.9933、本设计采暖总热负荷约为 93KW。4、采暖热源来厂区原有锅炉房，热媒参数为 75/50。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司483.8.5、采暖设计、采暖设计1、所有房间均采用散热器采暖系统。2、采暖水系统为双管下供下回同程系统，采暖干管均敷设于地沟内。建筑物入口处设置热计量装置和平衡阀。3、采暖供回水干管及立管：DN50 镀锌钢管丝扣或配件连接，50DN80无缝钢管，焊接或法兰连接，相对接的法兰盘之间垫厚度为 3mm 的难燃橡胶垫圈。DN80 无缝热镀锌钢管，沟槽式卡箍连接。5、采暖水管阀门：除设备配套的阀门外，DN8107、0 采用铜芯闸板阀,80DN7000。3.8.6、通风设计、通风设计1、在净水间、送水泵房、反冲洗泵房、机修间等均设置机械排风系统，排风量按 3-5 次/小时计算。2、通风、排风和排烟管道采用镀锌钢板制作。3.8.7、室外供热管网、室外供热管网1、外管网采用氰聚塑保温直埋管，埋地敷设，主管道埋深1.2 米，支管道埋深0.6 米。2、管道分支处设阀门及阀门井。3、管道热膨胀除采用自然伸缩外，其余均采用直埋式波纹膨胀节。4、外网主管径为 DN80，约为 400（双管）。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司495、外网管材全部选用无缝钢管。3.8.8、环保与节能108、环保与节能1、通风系统中的各项设备均选择效率高、低能耗的产品。2、每组散热器上均设置自动温控阀。3、管道保温达到经济绝热厚度。3.9 化验室设计化验室设计本次化验室仍然采用污水处理厂化验室，不再增加设备。3.10 机修设备机修设备本次机修仍然采用污水处理厂设备，不再增加设备。3.11 运输车辆设计运输车辆设计本次运输车辆仍然采用污水处理厂设备，不再增加设备。3.12 厂区给排水设计厂区给排水设计污水深度处理部分厂区的生产、生活及消防给水由原有污水处理厂给水管网提供。由于再生水厂在污水处理厂内，车间用水可直接从污水处理厂管网接入，消防用水由原有室外给水管网担负，水量及水压可以满足要求，所以无需109、设置给水设施。再生水厂内生产废水和生活污水由厂内污水管道收集，接入厂区污水管网回流至污水厂进水泵站，与进厂污水混合一并处理。厂区雨水利用污水厂雨水排除系统，经管道收集后自流排出厂外。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司504.再生水管网方案及设计再生水管网方案及设计4.1 设计原则设计原则再生水管网的布置应按照县城总体规划。管道平面位置和高程应根据城区地形、道路、建筑情况、土质、地下水位、原有的和规划的地下设施及施工条件等因素综合考虑确定。管道及其附属构筑物、管道接口、管外壁防腐和基础的材料应根据再生水水质、水温、冰冻情况、断面尺寸、管内外所受压力、土质、110、地下水位、地下水侵蚀性和施工条件等因素进行选择，并应尽量就地取材。尽量避免或减少管道穿越不容易通过的地带和构筑物，当必须穿越时，应采取必要的处理或交叉措施，以保证顺利通过。必须认真贯彻执行国家和地方有关部门制定的现行有关标准、规范或规定。本次工程设计，按远期设计。4.2 管网布置管网布置本工程为再生水利用项目，回用方向为工业用水和绿化用水。本次设计绿化管道只考虑再生水输送管道，绿化支管、喷洒系统等不在本次设计范围内。考虑到吴忠的实际情况，绿化设施不完善，浇洒绿化方式仍然以人工浇洒为主，可能存在集中流量，因此绿化管道最小管径为 de160。建议再生水用户根据实际用水情况，设置绿化用水调节措施。再111、生水管网分两部分：一是工业用水，水厂至热电厂；二是城市杂用水（城市绿化和浇洒道路），主要有北大街(金纬三路-吴青公路)、金纬三路(北大街-金牛街)、庆华街(北大街-金牛街)、开元大道(金纬三路-吴青公路)、金经九路(金纬三路-吴青公路)、金经三街(金纬三路-滨河路)，具体详见再生水管网布置图。4.3 管材选择管材选择在再生水工程中，占投资额比例最大的是管材，可占工程投资的 40%70%。合理地选用管道材料是节省工程投资，确保再生水水量、水质、水压和安全运行的重要环节。再生水管材的选择一般要根据再生水水质、工程规模、管道的工作压力、再生水距离的长短、工程的进度与重要性以及工程所在地形、地貌、地质112、情况，当地管材的生产、供应状况，应用管材的习惯，以及工程的资金落实情况，进行技术、经济、安全等方面的综合比较后确定。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司51由于各地区地形、地质、水文、气候等自然条件不一样，经济条件与应用管材的习惯状况也不一样，而每项工程又都具有其特殊性，因此再生水工程管材的应用也是多种多样的。某一种管材在一个地方、一个工程被选用，有其经济技术方面的合理性，而在另一个地方、另一个工程就不一定合理，这就是出现各种不同管材竞争的原因之一。目前用于再生水工程的管材主要有球墨铸铁管，硬聚氯乙烯管（UPVC 管），玻璃纤维缠绕成型复合管、给水聚乙烯管113、（PE 管）和离心浇铸成型玻璃纤维增强复合管（HOBAS 管）等。4.3.1 管材选择的原则管材选择的原则选择管材基本原则是：管材能承受设计要求的内压和外部荷载，再生水卫生条件好，施工方便，维修工作量少，使用性能可靠，使用年限长，内壁光滑，再生水能力基本保持不变，工程造价低，能适应当地工程地质条件。4.3.2 各种管材性能比较各种管材性能比较随着新材料、新技术、新工艺的不断出现，再生水管道材质也得以快速发展，目前常用的有以下几种：1.球墨铸铁管球墨铸铁管（DIP）利用离心力铸造成形，管壁致密，石墨形态为球状，基体以铁素为主，伸长率大，强度高，性能与钢管相似，具有柔韧性，适应突发力强，且抗弯强度114、比钢管大，使用过程中管段不易弯曲变形，能承受较大负荷，材料耐腐蚀性好，一般不需作特殊防腐处理，其接口为柔性接口，具有伸缩性和曲折性，适应基础不均匀沉陷，是比较理想的管材。球墨铸铁管在生产工艺中经过熔化、脱硫、球化处理，育处理，离心铸造及退火处理等工艺，使管材具有良好的韧性和耐腐蚀性。无论在海水和不同的土壤中耐腐蚀性均优于钢管，其电阻抗比钢管大三倍。球墨铸铁管有接近钢管的强度性能。球墨铸铁管耐压强度比钢管高。此外，还由于管子内壁涂以水泥砂浆，所以长时间使用后，流量和流速几乎不会有什么变化。同时，根据配套条件可自由选择配套各厚度的管子和采用各种橡胶圈柔性接口及管配件，所以能够适应各种类型的地质条件115、。采用滑入式和机械柔性接口方式，施工简单，因而能适应各种施工条件（包括在管内施工作业），接口作业完毕，可立即回填，从而节省时间。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司52球墨铸铁管的常用防腐做法是：在内表面衬水泥砂浆，外表面喷锌再涂沥青。根据实际使用经验，球墨铸铁管在腐蚀性较强的土壤中埋设，仍会发生腐蚀穿孔，因而管外壁必须喷锌后作防腐涂层或用塑料薄膜包裹。才能达到铸铁管的使用年限。球墨铸铁管且价格昂贵。2.玻璃钢管玻璃钢管即玻璃纤维增强热固性树脂塑料管，是 70 年代世界上出现的一种新型管道，按制造工艺分为离心浇注法，纤维缠绕法两种，其中纤维缠绕法又可分成连116、续缠绕及往复缠绕法，以上三种制管工艺根据要求在生产过程中掺入石英砂而增加结构刚度。玻璃钢管道的管壁结构，通常由两部分组成：结构层由邻苯性不饱和聚脂树脂或改性邻苯性不饱和聚脂树脂。表面加强层管壁的内、外表面，由无碱短切玻璃纤维表面毡和耐蚀、高强度的树脂组成。玻璃钢管道虽然可以根据不同的使用条件选用不同的树脂与纤维来满足结构设计要求，但相应的管道造价差别很大。玻璃钢管道有耐腐蚀、重量轻、运输安装方便、摩阻系数小，输送能力高的优点。从应用情况看，玻璃钢管主要用于污水输送及取水工程。3.塑料管目前国内生产较为广泛的是硬聚氯乙烯管（UPVC 管），这类管道的优点是加工安装方便，不结垢，轻质及表面光滑，但117、大部分管材质脆，不耐外压及冲击，膨胀系数较大是其弱点，因此，UPVC 管多用于工厂工艺管及室内给水管。近几年国内正在推广使用聚乙烯管（PE 管），PE 管也称超高分子聚乙烯管，该管材分子量大，质轻，耐磨性好，耐低温、耐腐蚀性、柔韧性好，不易拉开或断裂。安装方便，并具有内壁光滑，水力条件好，是小型再生水工程理想的管道。PE 管施工费用比钢管、铸铁管、钢筋混凝土管施工费用减少 1520%，使用寿命远高于钢管和球墨铸铁管，可达 50 年以上，施工安装方便。该管材目前已可生产 DN1000，具有很强的生命力。该管道在某些地区运输距离长远，费用较大。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建118、筑设计研究院有限公司53综合上述各类管材，并从适应水量及口径、工作压力、埋深及承受压力、主要用于干管或支管、对水质的影响、水头损失及 n 值、接口形式及施工难易、防腐及耐久性、施工工艺、现场制作及管材运输、日常维修，管材重量，管道造价及发展趋势等诸多方面进行统计和分析比较，其具有各自特点、性能及适用范围见下表。通过以上内容，可以看出各种管道因材质不同，在强度、自重、水力特性上各不相同，综合比较而言，强度、延伸率、耐腐蚀性等方面，球墨铸铁管和 PE管最优，其次为玻璃钢管。管道自重是施工中运输、安装方便与否的重要因素之一，单位长度管道重量最大为球墨铸铁管，最轻的是 PE 管，玻璃钢管居中。综合考虑119、各种因素，本工程再生水管网选用 PE 管，在阀门井内管道配件采用塑钢管件。4.4 再生水管道结构设计再生水管道结构设计1.管材：选用 PE 给水管道，接口形式采用热熔连接。2.管道压力等级为 0.8MPa。3.管道的沟槽底部最小开挖尺寸：为管外径加 500。4.管道基础形式：根据吴忠市当地地勘实际情况，选择合理的管道基础。管道基础采用 90砂石基础。5.根据吴忠市冻土深度，再生水管网管顶覆土按照 1.12m 考虑。6.PE 给水管折点处采用角度相等的弯头进行连接，其余转折处均利用管材弹性进行弯曲敷设，其弯曲半径必须符合材料要求。8.回填要求：管道敷设后应立即进行沟槽回填，在密闭性检验前，除接头120、外漏外，管道两侧和管顶以上的回填高度不宜小于 0.5m；从管底基础至管顶 0.5m范围内，沿管道、检查井两侧必须采用人工对称、分层回填压实。9.管网布置具体详见再生水管网布置图。10.管道制作及成品必须符合国标标准，禁止采用非标产品。管材必须是经过专业实验室批量实验合格并取得检验合格报告的产品。4.5 再生水管道附属设施再生水管道附属设施1.检修阀门井再生水检修阀门井的设置根据事故抢修时间允许的排水时间考虑，并结合本吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司54工程地形起伏，穿越障碍物及连通管位置等因素综合考虑，一般设置间距为700m-1000m，排水时间控制在121、 2 小时以内。阀门井的具体做法详见 05S502-15。2.泄水井、排气井在再生水管道的隆起点、倒虹吸管的上游侧及在再生水管道平直段每隔1000m 均设置自动进排气阀，以便及时排除管内空气，不使发生气阻，同时在放空管道或发生水锤时引入空气，防止管内产生负压以及管道发生水锤时产生真空水击破坏。在再生水管道的低凹处及倒虹吸管的下游侧均设置泄水管及泄水阀，泄水管接至就近低洼处，视实际地形情况，在个别地段不能自流排出时，设泄水井，泄水时用潜水泵抽水排出。3.洒水栓井根据绿化用水要求，在布置再生水管网的道路上每隔 250300m 之间布置一个洒水栓井。洒水栓井的做法可参照阀门井做法。4.支墩设置根据管122、道配水压力和管径，在管道转变处（水平及上下弯头），丁字管支管背端及管堵端等处，由于水压及水流动能产生的外推力大于接口所能承受的阻力，故均设置支墩。4.6 再生水管网工程量再生水管网工程量再生水管网统计一览表序号路名管径管长（m）备注一绿化用水1北大街(金纬三路-吴青公路)De16024200.8MPa2金纬三路(北大街-金牛街)De3154500.8MPaDe16017500.8MPa3庆华街(北大街-金牛街)De16021900.8MPa4吴青公路（北大街-开元大道）De16012800.8MPa5开元大道(金纬三路-吴青公路)De16018700.8MPa吴忠市城市西区再生水利用工程可行性123、研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司556金经九路(金纬三路-吴青公路)De16021400.8MPa7金经三街(金纬三路-滨河路)De22522000.8MPa8厂区总出水De3152200.8MPa二冷却水1金纬三路(金经九路-开元大道)De4508800.8MPa2开元大道(金纬三路-热电厂)De45025100.8MPa3厂区总出水De4502500.8MPa合计18160吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司565.项目管理及实施计划项目管理及实施计划5.1 管理机构管理机构工程建成后按企业运行管理，并入污水处理厂统一管理，管理机构组织按照现状124、污水处理厂机构进行设置。本工程设计的机构设置、人员编制均指再生水处理厂，设生产、技术、化验等部门。5.2 劳动定员编制劳动定员编制考虑再生水处理厂和污水处理厂将来合并运行，因此管理人员仅考虑 1 人。参考城市污水处理工程项目建设标准再生水厂近期人员编制为 12 人，人员岗位为：管理人员1 人生产人员11 人再生水厂人员配备比率及人数见表 5-1，具体人员安排见表 5-2。再生水厂人员配备比率表 5-1人员分类定员人数%人数全部职工定员数10012一、生产工人占全部职工定员数%9211二、管理与工程技术人员占全部职工定员数81再生水厂人员编制表表 5-2岗位生产班次(班/日)每班人数(人/班)班125、组人数(人)生产人员再生水厂339管网维护122小计11管理人员和技术人员1合计125.3 人员人员培培训训为了提高再生水处理厂管理和操作水平,保证项目建成后正常运行,必须对有关建设和管理人员进行有计划的培训工作:吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司57（1）对生产管理和操作人员进行上岗前的专业技术培训。（2）聘请有经验的专业技术人员负责厂内技术管理工作。（3）选派专业技术人员到已建成再生水处理厂进行技术培训。（4）专业技术人员提前上岗，参与施工、安装、调试、验收的全过程,为今后运行管理奠定基础。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计126、研究院有限公司586.环境保护、劳动安全卫生环境保护、劳动安全卫生6.1 环境保护环境保护6.1.1 设计依据设计依据建没项目环境保护设计规定(87)国环字第 002 号建设项目环境保护管理条例国务院令第 253 号6.1.2 设计中采用的主要标准规范设计中采用的主要标准规范污再生利用工程设计规范(GB50335-2002)城市污水再生利用 工业用水水质（GB/T 19923-2005）锅炉大气污染物排放标准(GWPB3-1999)工业企业厂界环境噪声排放标准（GB12348-2008）中华人民共和国固体废物污染环境防治法(1995 年 10 月 30 日公布)6.1.3 本工程主要污染因素分127、析、防范措施及预期效果本工程主要污染因素分析、防范措施及预期效果(1)再生水处理厂出水再生水处理厂采用曝气生物滤池技术，出水水质能够达到回用标准。再生水处理厂建成运转后，减少了对地表水及地下水的取水量，每天将大量减少向外环境排放的污染物量，对保护本地区的环境、地表水资源及保障农民及市民的身心健康将起到十分良好的作用。(2)臭气、废气进厂水本身是已经经过污水处理厂处理后的污水，有甚少气味，对环境和健康威胁很小。另外总平面布置中将气味大的构筑物相对集中，厂内生产管理及辅助建筑布置在夏季主导风向的上风向：厂区加强平面绿化和垂直绿化，吸收阻隔臭味，保持绿化面积 30以上。厂区内部及四周种植无落叶乔木并128、间种灌木作防护带，减少气味向厂外扩散，可使厂区内外的气味控制在人们的正常接受范围之内。(3)固体废弃物再生水处理厂段基本没有固体废弃物。(4)噪声本污水处理厂噪声主要来自水泵和鼓风机，噪声值在 8595dB(A)。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司59为保护操作人员的身体健康，设计中对以上的噪声源均采取了有效消音措施，首先选用噪声较低的新设备；水泵尽量采用潜水式污水污物泵；对于干式泵进行防震降噪处理，对鼓风机加减震垫、进风口消声器等措施，减小噪声的声源，从而降低噪声对周围环境的影响，且影响范围十分有限，从而保证工作场所噪声不超过工业企业厂界环境噪声排放标129、准（GB12348-2008）中的噪声限制值。环境影响因素及防治措施表表 6-1序号环境影响因素防治措施1污水1、主要是滤池反冲洗水，排至污水处理厂进水井前端，和市政污水一起处理；2、处理水可作循环冷却水、城市杂用水（绿化）；2臭气、废气基本没有废气臭气；3噪声1、采用低噪声的潜水泵和空压机；2、风机底座加橡胶减震垫，以降低噪音；3、水泵进、出口加避雷喉，风机加进风口消声器，以减小噪声。6.1.4 环境管理及环境监测环境管理及环境监测本工程设置一名兼职环保安全员，负责全厂的日常安全环保工作。环境监测依托污水厂化验室。6.1.5 项目的环境效益项目的环境效益预测再生水厂项目建成后，年消减 BOD130、5量约 54 吨；年消减 SS 量约 81 吨；年消减 NH4+-N 量约 27 吨。本工程具有一定的环境效益。6.2 劳动安全卫生劳动安全卫生6.2.1 设计依据设计依据建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定（劳动部第 3 号令）吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司606.2.2 设计中采用的主要标准规范设计中采用的主要标准规范工业企业厂界环境噪声排放标准（GB12348-2008）职业性接触毒物危害程度分级(GB5044-85)生产过程中安全卫生要求总则(GBl2801-91)工业企业设计卫生标准(Z1-2010)防止静电事故通用导则(GBl2158-2131、006)工业与民用电力装置的接地设计规范(GBJ65-83)6.2.3 总图布置及其安全防范措施总图布置及其安全防范措施再生水处理厂内人员集中的地方，要求环境卫生要好。本工程靠近污水处理厂生活区，因而能达到较好的环境要求。6.2.4 不利的自然影响因素及防范措施不利的自然影响因素及防范措施1.建设地区气候干燥，容易引起静电火花，因此，要求设置静电接地保护，防止静电事故发生。2.建设地区冬季寒冷，对现场操作人员和有关设备有不良影响，在设计中己考虑了相关的采暖、设备管线的保暖防冻措施。3.建设地区地震烈度划分为 8 度区，此次将再生水处理厂厂区内的建筑物和构筑物均按照抗震设防烈度为 8 度的要求进132、行设计。6.2.5 生产过程中主要危害因素分析生产过程中主要危害因素分析1.主要有毒、有害物质特性再生水处理厂运行中有毒、有害物质为二氧化氯、硫化氢等。二氧化氯具有氯气一样的臭味，比氯更刺激、更有毒性。2.坠落、溺水事故再生水处理厂的构筑物一般均为水池类，池深、壁滑且陡，工作人员在采样、检修各构筑物期间，有可能发生坠落、溺水事故。3.噪声危害本工程机组（水泵、风机）运转时会产生噪音，影响值班人员的身体健康。6.2.6 设计中采用的安全防范措施设计中采用的安全防范措施1.防毒措施吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司61为了防止有毒气体中毒事故，在上述建筑物内133、设置通风系统，采用机械排风，自然进风通风方式，且平时通风与事故通风相结合。下井下池作业安全防范：下井下池作业前必须将相邻井盖打开，并设置安全标志，使井内自然通风，排放井内沼气，然后使用多功能气体检测仪进行有害气体检测，确定危险气体未超标，经负责人同意后，方可下井。下井作业人员必须头戴防护帽，身扣防护带，并系安全绳，口罩戴好后，方可下井，井内严禁吸烟。同时场地必须配备防毒面具、氧气袋至少两个。井下作业如需时间较长，应轮流下井，如井下作业人员有头晕、腿软、憋气、恶心等不适感，必须立即上井休息。下井操作时，负责人和监护人员必须坚守岗位，精力集中，不得从事其他作业，坚持每 2 分钟向井下喊话，注意观察134、井下作业人员状态，及时发现问题，避免安全事故。井上不得吸烟，严禁向井内抛扔物品和烟头。2.防坠落、溺水措施所有架空走道、处理构筑物池壁走道板和上下楼梯均设置双侧栏杆和防滑梯，池边配备救生圈、绳索等安全用品，防止坠落和溺水事故的发生。并且整个厂区设置高杆照明灯，方便工人夜间巡视、操作处理其它故障。3.防噪措施为保护操作人员的身体健康，设计中对以上的噪声源均采取了有效消音措施，如：鼓风机加消音罩并设减震垫。4.防火措施再生水处理厂生产构筑物及辅助建筑物高度均在 12 米以内，按发生火灾危险特征分类属戊类，耐火等级属二类，不需考虑特殊的消防措施。厂区设置室外消火栓，在一体化净水间、送水泵房、变配电间135、等重要建筑物内设置手提式四氯化碳灭火器、干粉灭火器和二氧化碳灭火器。5.防雷和接地措施全厂所有构筑物外露的电气设备均加安全防护罩，采用防潮型设备，并设立明显的危险标志。所有电气设备均按有关规范要求采取防雷、接地等安全措施和事故处理保护措施。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司626.2.7 劳动安全卫生机构劳动安全卫生机构本工程设置一名兼职环保安全员，负责全厂的日常安全环保工作。安全卫生监测机构原则上依托分析化验室。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司637.消防消防7.17.1 设计依据设计依据中华人民共和国消防法建136、筑设计防火规范(GB50016-2006)建筑物防雷设计规范（GB50057-1994）（2000版）建筑灭火器配置设计规范（GB50140-2005）火灾自动报警系统设计规范（GB50116-2008）7.27.2 设计内容设计内容本工程总图设计采用环形消防车道，车道宽度及转弯半径均满足规范要求。本工程建筑防火依据建筑设计防火规范（GB50016-2006）设计。1.本工程厂区各项建筑物的耐火等级均为二级。2.建、构筑物在平面布置上严格执行国家消防规范的有关规定。合理布置防火间距，厂区道路全部为互通环形道路；其它生产性建筑物防火间距不小于10m。3.厂区消防根据厂区面积按同一时间二个着火点考137、虑。消防水由厂区给水管供给。消防系统用低压消防系统。消防水量考虑到厂区内最大建筑物，按15L/s计算。按规范要求布置室外消火栓，消火栓间距不大于120m。4.本工程中的一体化净水间、送水泵房、变配电间等主要防火单元室内消防设计考虑设置手提灭火器。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司648.节能节能8.1 节能分析节能分析对于再生水厂而言，无论采用何种工艺运行方式，其主要成本为能源消耗、药剂消耗、维修费用、大修改造费用、人员费用等。如何根据具体情况建立成本的有效控制方式，使各种消耗实现最小化是污水处理行业面临的主要问题。一般再生水厂运行中电能耗占总运行成本的138、 2545，因此节能设计的主要核心就集中在水泵、空压机等高能耗的设备选用，以及水处理构筑物的池型优化、构（建）筑物平面布置的合理性，工艺管线走向的优化，使设计更为合理、更为节省、更为优化。8.2 建筑节能设计建筑节能设计1、本工程尽可能选用规划无凹凸变化体形，减少外墙面积。2、本工程选用塑钢窗（单框双玻）气密性等级不低于 GBTOT 中规定的级水平，门窗选用国家建设主管部门审定定点厂家产品。3、本工程外墙采用 360（300）厚粘土空心砖（混凝土空心砌块），内侧粉30 厚保温石膏砂浆，围护结构，以减少热耗增强隔热效果。外墙贴 50 厚 RFT自控相变保温材料（燃烧性能 A 级）。采暖入口处设置139、压差式流量调节阀，控制建筑物流量。8.3 工艺工艺节能设计节能设计本工程采用如下措施以便节能。1、水泵均采用高效离心泵，其工作效率大多可到 80以上，节省了常年运转电耗。在送水泵房等全厂集中大负荷用电处，水泵机组设有变频运行装置。可按照进厂水量的变化自动调节叶轮转速，达到节能目的。2、本处理厂的布置中，尽可能考虑达到用电设备与变配电靠近，以最大限度减少远距离低压供电造成的压降损失，节省能量。3、处理构筑物的高程计算中，力求准确，在保证良好运行条件的基础上，减少不必要的水头损失，降低水泵工作扬程，以节省常年运行电耗。4、管网设计上充分利用地形落差，减小管径，减少再生水处理厂提水水头，吴忠市城市西140、区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司65节约电力能源。5、厂区照明均采用国家科技部推广应用的节能灯具，减少厂区用电负荷。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司669.工程项目实施与管理工程项目实施与管理9.1 项目实施计划项目实施计划再生水处理工程是重要基础设施项目之一，项目设施的原则与步骤必须符合国家基本建设的设计程序。工程实施原则：1.成立独立法人的项目实施企业，执行对内、对外洽谈与联络，负责项目的实施、协调、管理等工作。2.项目的设计、供货、施工、安装等合同单位，应予项目执行企业履行必要的法律手续，违约责任按国家的有关法律规定141、执行。3.项目执行单位(业主)应与项目合同单位协商制定项目实施计划表，并在计划实施前通知有关各方。4.项目执行单位(业主)应为合同单位开展工作积极创造条件，合同单位也应对工程负责，保质保量按期完成合同规定的各项工作。9.2 工程项目招投标与工程总承包工程项目招投标与工程总承包9.2.1 工程项目招投标工程项目招投标1.招标投标法实施以来，对创造公平竞争的工程建设市场环境、保障国有资金有效使用起到积极的作用。认真贯彻招标投标法就能维护国家和社会公共利益，提高工程质量和投资效益。为此本项目根据招投标法及国家有关规定，工程土建，设备采购、安装全部实行招投标。2.招标方案的确定招标方案是指招标人根据项142、目实际需要而确定的招标范围，招标方式以及招标的组织形式是招标人研究是否采用招标和他们招标的决策性意见，招标方案的正确与否，对项目招标的成败和项目建设的好坏有着重要的作用。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司679.2.2 工程总承包工程总承包工程总承包和工程项目管理是国际通行的工程建设项日组织实施方式，是提高工程建设管理水平、保证工程质量和投资效益、规范建筑市场、加快与国际接轨的重要措施。根据建字200330 号 关于培育发展工程总承包和工程项目管理企业的指导意见精神，本工程可采用工程总承包的方式进行建设和招投标。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告143、银川市规划建筑设计研究院有限公司6810.投资估投资估算及资金筹措算及资金筹措10.1 工程概况工程概况吴忠市城市西区生活污水处理厂再生水利用工程处理规模为 1.5 万 m3/日，主要建设内容有再生水处理厂和再生水管网。投资估算为 4714.4 万元，其中：工程费用3938.1 万元其他费用399.3 万元预备费347.0 万元铺底流动资金30.0 万元10.2 编制方法编制方法本工程投资估算以“吴忠市城市西区生活污水处理厂再生水利用工程”可行性研究报告、设计图纸及相关部门提供的有关资料为依据，采用生产能力指数法及指标估算法进行，并将指标价格及费用水平调整到建设项目所在地编制年的实际水平进行编144、制、同时结合类似工程及宁夏吴忠地区实际情况进行编制。10.3 编制依据编制依据1）工程量根据设计人员提供资料计算；2）定额套用 2008 年宁夏回族自治区建筑工程计价定额、宁夏回族自治区安装工程计价定额、宁夏回族自治区市政工程计价定额、宁夏回族自治区建设工程费用定额；综合指标参考近年同类型工程造价指标；定额人工费单价已按文件规定进行了调整。3）材料差价按照2013 年宁夏建材价格指南第一册吴忠地区市场综合价格计算，设备价格参照设备厂家询价；4）取费类别按二类工程二类企业。10.4 有关问题说明有关问题说明1）建设单位管理费按财建2002394 号文件规定计算；2）工程勘察设计费按照 2002 145、年国家计委颁发的 工程勘察设计收费标准吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司69的规定计取；3）工程监理费按宁价费发200790 号文件规定计算；4）工程招投标费按20021980 号文件规定按差额定率累进法计取；5）施工图审查费按宁价费发201116 号文件规定计算；6）前期工作咨询费按国家计委关于印发建设项目前期工作咨询收费暂行规定的通知规定计算；7）生产职工培训费按 6000 元/人计；8）办公家具购置费按 2000 元/人计；9）工程保险费按银建通200637 号文件规定计算；10）预算编制审查费按宁价费发201087 号文件规定计算；11）联合试运146、转费按设备价格合计值的 1%计；12）环境影响评价费和场地地震安全评价前期项目已发生，不再另计；13）估算不包括材料动态因素和政策性调整；14）预备费按第一、二部分费用合计的 8%计算；10.5 资金筹措资金筹措吴忠市城市西区生活污水处理厂再生水利用工程，建设项目总投资为：4714.4万元。所需建设资金，除申请国债资金外、剩余全部由地方自筹解决。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司7011.经济评价经济评价11.1 基础数据基础数据1、建设规模吴忠市城市西区生活污水处理厂再生水利用工程处理规模为 1.5 万 m3/d。2、项目计算期本工程项目按计算期 22147、 年考虑。其中：建设期 2 年，生产能力期 20 年。3、估算投资项目估算投资为 4714.4 万元。其中：工程费用 3938.1 万元，其他费用 399.3 万元，预备费 347.0 万元，铺底流动资金 30 万元。4、再生水处理成本1）电费：年用电量 280.33 万 KWh，平均运行电价 0.487 元/KWh，年动力电费 136.5万元。2）燃气费：燃气锅炉耗气量 24.68m3/h,年耗气量约为 88848 立方，单价 1.87元/m3，年天燃气费用 16.6 万元。3）药剂费：年消耗聚丙烯酰胺 PAM 为 5.94 吨，36000 元/吨，年消耗 PAC108 吨，2300 元/吨148、，年消耗氯酸钠 48 吨，750 元/吨，全年药剂费 49.8 万元。4）工资福利费：本项目定员 13 人，每人每月工资福利费为 2500 元，年工资福利费为 39 万元。5）固定资产折旧费：固定资产原值为 4324.9 万元，净残值率为 4%，年折旧率取 4.36%，即每年折旧费为 188.6 万元。6）修理费：按大修理费率 1.5%计为 64.9 万元/年。7）日常检修费：按检修率 0.5%计为 21.6 万元/年8）无形资产及递延资产摊销费：按 15 年分期摊销，年摊销率 8%计为 31.2 万元。9）其它费用(包括行政管理费、辅助材料费等)：按上述费用之和的 15%计为 82.2万元/149、年。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司7110）利息支出：流动资金借款利率按 6.0%计算。故而，经计算为年总成本 YC=635.8 万元其中：可变成本为 285.1 万元固定成本为 350.7 万元年经营成本410.6 万元年制水量Q=3651.5=547.5 万吨所以本工程再生水处理成本TYc/Q635.8/547.51.16 元/吨（正常生产年份平均处理成本为 1.12 元/吨）经营成本410.6/547.5=0.75 元/吨（正常生产年份平均经营成本为 0.73 元/吨）5、成本费用及处理费计算：1）成本分析计算表（见表 1）2）再生水处理费预测150、处理费收入来源以处理量 1.5 万 m3/d 计算，再生水处理费按 1.85 元/m3计算，合计年收入为 1012.9 万元。（见表 2）11.2 财务评价财务评价1、财务评价基本数据：国内目前排水行业标准：财务基准收益率 4%；基准投资回收期 18 年。2、再生水处理收费及税金1）为维持再生水处理厂及再生水管网的正常运行，并满足财务基准收益率要求，经计算得本工程理论再生水处理费为 1.85 元/m3。2）本项目所得税按 25%计算。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司723）销售利润按上述方法计算，平均每年可获得利润 206.9 万元。4）财务平衡分析根151、据项目的具体财务条件，测算项目计算期内每年的资金盈余或短缺的情况，全面反映项目的财务现实性和盈利能力。由损益计算表计算得（见表 3）1、项目在计算期内共实现利润总额 4137.2 万元。2、共提取基本折旧基金 3772.0 万元。3、投资利润率=年平均利润/总投资100%=206.9/4714.4100%=4.4%5）借款偿还能力分析本工程投资中未包括银行贷款，故不对贷款偿还期进行分析。投资计划与资金筹措（见表 4）资金来源与运用表(见表 5）6）财务现金流量分析财务内部收益率 6.32%，投资回收期 17.21 年，财务净现值(i4%)为 1059.8 万元。（见表 6）7、不确定性分析1）152、盈亏平衡点项目达到正常生产年份时，年总成本 635.8 万元，其中可变成本 285.1 万元，固定成本 350.7 万元，年处理费收入为 1012.9 万元，年增值税及附加为 65.6 万元，则盈亏平衡点 BEP=350.7/（1012.9-285.1-65.6）100%=53%即该项目再生水日处理能力达到 8000m3 时，才能达到盈亏平衡,表明项目盈利的可能性很小，抗风险能力一般。2）敏感性分析吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司73由于项目评价所采用的数据大部分是预测和估算，故存在一定的不准确性。为便于分析财务评价诸因素发生变化时，对项目经济评价的影153、响程度，有必要在财务评价基础上进行敏感性分析。根据本项目的特点，敏感性分析由可能发生变动的主要因素是：固定资产投资、收费、经营成本。从敏感性分析表看出，处理费收入的增减变动，对项目自身经济效益的影响最敏感，其次才是固定资产投资和经营成本。（见表 7）8、财务评价结论及建议从财务评价来看，税后财务内部收益率（全部投资）为 6.15%，高于基准收益率，项目的盈利能力满足要求；在计算期末利润总额是 4137.2 万元，企业具有一定的发展能力；投资回收期(全部投资)为 17.21 年，低于行业基准投资回收期 18年，满足回收期要求；财务净现值(I4%)1059.8 万元，大于零。从这些指标来看，项目是154、可行的。吴忠市城市西区再生水利用工程可行性研究报告银川市规划建筑设计研究院有限公司7412.结论与建议结论与建议12.1 结论结论综上所述，本工程推荐选用的再生水处理工艺技术可靠，设计规模适当，厂址选择合理，处理后再生水有较好的出路，有良好的环境效益、社会效益和经济效益。再生水管网设计合理，计算科学，管材选择适合本工程实际情况，规模适当。经充分的技术、经济分析和计算，本工程的建设是可行的。12.2 建议建议1.建立完善的污水排放收费制度，切实执行排水设施有偿使用的方针，促进排水系统及处理系统的发展和良性循环。2.对排入城市下水道的工业废水应严格按国家颁布污水排入城镇下水道水质标准(CJ343-2010)的排放标准执行，凡不符合要求的工厂企业必须在厂内进行预处理达到要求后，方可排入城市污水管网。为本工程再生水达标提供基本保证。3.建议有关部门在污水处理厂工程建设的同时，控制污水处理厂周围用地，以便本工程建设。4.应抓紧对再生水处理厂及配套管网地质进行详细勘察。为下一阶段工程设计提供可靠依据，确保工程设计的科学与准确。