1、 北京市大兴区 西红门再生水厂工程 项 目 建 议 书（代 可 行 性 研 究 报 告）中铁第五勘察设计院集团有限公司中铁第五勘察设计院集团有限公司 工程勘察证书：综合甲级A111001755 工程设计证书：综合甲级0 1 1 0 0 5-k j 2013 年 7 月 北京 北京市大兴区 西红门再生水厂工程 项 目 建 议 书（代 可 行 性 研 究 报 告）院长 总工程师 中铁第五勘察设计院集团有限公司 2013 年 7 月 北京 北京市大兴区西红门再生水厂工程 编制单位：环境工程设计院 分院院长：李 嘉分院总工程师：彭胜群项目主管总工程师：金建军项目负责人：金建军 主要设计人员：工艺专业负2、责人：蔡静娜结构专业负责人：张学坤建筑专业负责人：毛丽华电气专业负责人：蔡薇薇概算专业负责人：朱 华 2 文件分发单位及份数表 序号 分发单位 份数 编号 附注 1 北京市大兴区水务局 8 18 附电子文件 1 份 2 环工院存档 2 910 附电子文件 1 份 小计 10 1 前言前言 大兴区西红门镇位于北京中心城区外围中轴线，大兴区的东北部，北与丰台区的花乡、南苑毗邻，南连大兴新城。西红门镇地势平缓，西北高东南低，镇南部凤河由西向东流经镇域，镇内总体排水趋势由北向南，最终受纳水体为凤河。依据大兴新城规划（2005-2020）、大兴新城市政基础设施专项规划（2007-2020）、大兴区西红门3、镇城乡结合部整体改造试点规划方案（2012.7）、西红门再生水厂的选址规划及大兴水务局的意见，西红门再生水厂位于大兴区西红门镇中心区东南部，其污水收集范围主要为西红门镇中心区，北起范家庄路北，南至南五环路，西起京良公路和葆李沟东侧，东至团河路，总流域面积约 5 平方公里。受北京市大兴区水务局的委托，中铁第五勘察设计院集团有限公司于2013 年 7 月编制完成北京市大兴区西红门再生水厂工程项目建议书（代可行性研究报告）（全一册文件）。在文件编制过程中，得到了北京市大兴区水务局、西红门镇政府有关部门的大力支持和帮助，在此深表谢意。1 目目 录录 1 概述.11 概述.1 1.1 项目基本情况.1 4、1.2 编制依据.2 1.3 编制范围.6 1.4 编制原则.6 1.5 编制目的.7 1.6 主要研究结论.7 2 项目所在地的基本情况.92 项目所在地的基本情况.9 2.1 城市概况.9 2.2 城市给排水规划.16 3 项目建设的必要性.203 项目建设的必要性.20 3.1 现状给排水存在问题.20 3.2 项目建设的必要性.23 3.3 项目建设的环境目标.25 4 再生水厂总体方案论证.264 再生水厂总体方案论证.26 4.1 项目服务范围、分期、规模.26 4.2 排水体制选择.29 4.3 再生水厂厂址选择.30 4.4 再生水厂尾水出路.32 4.5 污水水质及处理程度.5、32 2 5 再生水处理工艺的论证.365 再生水处理工艺的论证.36 5.1 污水处理工艺论证.36 5.2 污水深度处理工艺.53 5.3 污水消毒方法.58 5.4 再生水回用.61 5.5 污泥处理工艺及最终处置方法.62 5.6 除臭工艺选择.65 6 再生水厂方案设计.716 再生水厂方案设计.71 6.1 工程内容.71 6.2 工艺设计.71 6.3 建筑设计.90 6.4 结构设计.96 6.5 绿化设计.100 6.6 电气设计.102 6.7 自动控制设计.106 6.8 再生水厂一期主要工程量.109 7 一、二期工程的衔接.1137 一、二期工程的衔接.113 7.16、 污水水量的衔接.113 7.2 处理工艺的衔接.113 7.3 厂区总平面的衔接.114 7.4 污水的深度处理.114 7.5 事故应急预案.114 8 管理机构、劳动定员和建设进度.1158 管理机构、劳动定员和建设进度.115 3 8.1 管理机构.115 8.2 劳动定员.115 8.3 项目建设进度.116 9 环境和生态影响分析.1189 环境和生态影响分析.118 9.1 工程建设对环境影响.118 9.2 环境影响的缓解措施.119 10 劳动保护.12410 劳动保护.124 10.1 设计依据.124 10.2 主要危害因素.124 10.3 劳动保护措施.127 11 7、节能及消防.13011 节能及消防.130 11.1 节能.130 11.2 消防.131 12 投资估算.13512 投资估算.135 12.1 工程内容.135 12.2 编制依据.135 12.3 其它费用.135 12.4 投资估算.136 13 经济评价.13813 经济评价.138 13.1 编制依据.138 13.2 资金筹措.138 13.3 项目成本分析.138 4 14 项目招投标.14014 项目招投标.140 14.1 概述.140 14.2 招标范围及原则.140 14.3 招标基本情况.140 15 环境效益与社会效益分析.14415 环境效益与社会效益分析.1448、 15.1 环境效益.144 15.2 社会效益.144 16 结论与建议.14516 结论与建议.145 16.1 结论.145 16.2 建议.145 附件：附件：设计委托书；附表：附表：工程投资估算总表；附图：附图：1.再生水厂厂址平面图 2.再生水厂总平面布置图（推荐工艺：改良 A2/O）3.再生水处理工艺流程图（推荐工艺：改良 A2/O）4.再生水厂总平面布置图（比较工艺：CASS）5.再生水处理工艺流程图（比较工艺：CASS）1 1 西红门再生水厂效果图 1 1 概述概述 1.1 项目基本情况项目基本情况 1.1.1 项目名称项目名称 北京市大兴区西红门再生水厂工程。1.1.2 建9、设单位建设单位 北京市大兴区水务局。1.1.3 项目建设地点项目建设地点 西红门再生水厂厂址位于西红门镇中心区东南部，用地范围北至规划三路、南至规划十五路，东至马家堡西路南延，西至规划五路东侧。1.1.4 项目建设规模项目建设规模 再生水厂设计总规模为 6104m3/d；分两期实施，一期工程设计规模4104m3/d，二期工程增加 2104m3/d。1.1.5 项目建设意义项目建设意义 西红门再生水厂的建设，是改善城市环境、实现水资源综合利用、保护地下水资源、适应西红门镇城镇发展的需要。1.1.6 项目前期工作简况项目前期工作简况 2012 年 10 月，受北京市大兴区水务局的委托，我院承担了北10、京市大兴区西红门再生水厂工程项目建议书（代可行性研究报告）的编制任务。接到任务后，我院及时组织相关工程技术人员广泛收集资料、踏勘现场、走访有关单位；在北京市城市规划设计研究院编制西红门再生水厂选址 2 规划期间中全程配合进行西红门再生水厂的方案研究和调整；2013 年 5月西红门再生水厂选址规划完成后，对再生水厂场地范围内的管线、房屋等进行深入调研、对该工程的必要性、处理规模、工艺方案、工程造价等方面进行了充分分析和论证，在此基础上，编制完成了该报告。1.2 编制依据编制依据 1.2.1 法律法规及技术政策法律法规及技术政策 1.中华人民共和国环境保护法（1989 年 12 月 26 日实施）11、2.中华人民共和国水污染防治法（主席令第八十七号，2008 年 6月 1 日实施）3.中华人民共和国大气污染防治法（主席令第三十二号，2000 年 9月 1 日实施）4.中华人民共和国固体废物污染环境防治法（主席令第三十一号，2005 年 4 月 1 日实施）5.城市污水处理及污染防治技术政策（建成【2000】124 号，2000年 5 月 29 日实施）6.中华人民共和国水污染防治法实施细则（中华人民共和国国务院令第 284 号公布，2000 年 3 月 20 日施行）7.国务院关于环境保护若干问题的决定国发（1996）31 号文件，1996 年 8 月 3 日颁布 8.建设项目环境保护管理12、办法（1986 年 3 月 26 日实施）9.建设项目环境保护管理条例（1998 年 11 月 29 日实施）10.建设项目环境保护设计规定(1987 年 3 月 20 日实施)11.城镇污水处理厂污泥处置及污染防治技术政策（试行）（建城 3 【2009】23 号，2009 年 2 月 18 日实施）12.城市污水处理过程项目建设标准（建标【2001】77 号，2001 年6 月 1 日实施）13.城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准（CJJ31-89，1989年 10 月 1 日实施）14.城市生活垃圾处理和给水与污水处理工程项目建设用地指标（建标【2005】157 号，2005 年 113、0 月 1 日实施）1.2.2 业主对咨询（设计）单位的委托书业主对咨询（设计）单位的委托书 1.设计委托书；1.2.3 相关的基础资料相关的基础资料 1.北京市城市总体规划（20042020 年）2004 年 11 月 2.北京大兴新城规划（2005-2020）3.大兴新城市政基础设施专项规划（2007-2020）4.北京市大兴区供水规划北京大兴区水务局 2006 年 2 月 5.北京市大兴区污水排除与处理规划北京大兴区水务局 2006 年 2月 6.西红门镇工业区控制性详细规划实施细则北京市大兴区远大规划研究所 2003 年 11 月 7.大兴区西红门镇城乡结合部整体改造试点规划方案（2014、12.7）8.西红门再生水厂选址规划北京市城市规划设计研究院 2013 年 4月 9.西红门再生水厂外部市政咨询方案北京市首都规划设计工程咨询开发公司 2013 年 4 月 4 10.西红门镇东区中水回用规划北京市城市规划设计研究院 2012年 4 月 11.大兴区西红门镇东区河道治理工程规划及雨污水排除规划北京市城市规划设计研究院 2012 年 9 月 12.北京市大兴区西红门再生水厂工程厂址地形图。1.2.4 采用的规范及标准采用的规范及标准 1.环境标准（1）城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）（2）城镇污水处理厂水污染物排放标准（DB11890-2012）（3）北京15、市水污染物排放标准（DB11/307-2005）（4）城市污水再生利用分类（GB/T18919-2002）（5）城市污水再生利用城市杂用水水质标准（GB/T18920-2002）（6）城市污水再生利用景观环境用水水质（GB/T18921-2002）（7）污水排入城市下水道水质标准（CJ343-2010）（8）生活饮用水卫生标准（GB5749-2006）（9）地表水环境质量标准（GB3838-2002）（10）污水综合排放标准（GB8978-1996）（11）恶臭污染物排放标准（GB14554-93）（12）农田灌溉水质标准（GB5084-2005）（13）农用污泥中污染物控制标准（GB428416、-84）（14）环境空气质量标准（GB3095-2012）（15）大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）5 2.勘察、设计规范（1）室外排水设计规范（GB50014-2006）（2011 版）（2）室外给水设计规范（GB50013-2006）（3）建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）（2009 年版）（4）建筑设计防火规范（GB50016-2006）（5）城市工程管线综合规划规范（GB50289-98）（6）污水再生利用工程设计规范（GB50335-2002）（7）泵站设计规范（GB50265-2010）（8）给水排水工程管道施工及验收规范（GB50268-2008）（17、9）给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）（10）混凝土结构设计规范（GB50010-2010）（11）砌体结构设计规范（GB50003-2011）（12）钢结构设计规范（GB50017-2003）（13）建筑结构荷载规范（GB50009-2012）（14）建筑抗震设计规范（GB50011-2010）（15）室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范（GB50032-2003）（16）10kV 及以下变电所设计规范（GB50053-94）（17）供配电系统设计规范（GB50052-2009）（18）低压配电设计规范（GB50054-2011）（19）建筑照明设计标准（GB50018、34-2004）（20）建筑物防雷设计规范（GB50057-2010）（21）采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）（22）公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）（23）其它相关现行的国家标准和设计规范 6 1.3 编制范围编制范围 根据业主方委托，西红门再生水厂位于大兴区西红门镇中心区东南部，其污水收集范围主要为西红门镇中心区，北起范家庄路北，南至南五环路，西起京良公路和葆李沟东侧，东至团河路，总流域面积约 5km2。本可研报告编制内容包含服务上述区域的再生水厂工程处理系统及附属设施。包含污水一级、二级、深度处理系统，中水回用系统，附属机修、仓库，综合楼等建筑物及设19、备。本工程不包括厂外再生水厂退水、污水收集和中水回用管网工程。1.4 编制原则编制原则 1.贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家的有关政策、法律、法规、规范及标准。2.从西红门镇的实际情况出发，在城市总体规划的指导下，使工程建设与城市的发展相协调，解决城市污水排放对地表水、地下水造成的污染，改善城市河道及下游河流的水体质量，力求获得其建设项目最大的环境效益、社会效益和经济效益。3.按相关法规，不符合排放标准的工业废水，应在工业企业内部先进行预处理达到排放标准后才能汇入城市下水道。4.根据设计进、出厂水质要求，采用技术先进成熟、运行高效稳定、管理维护方便、经济合理可行、安全可靠的污水处理工艺20、，确保再生水处理效果，减少工程投资和日常运行费用。5.妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。妥善收集和处置污水处理过程中产生的臭气，避免有害气体扩散对周边环境的影响、危害人体健康。7 6.采用可靠的控制系统，实现科学自动化管理，做到技术可靠，经济合理。7.为保证污水处理系统的正常运转，供电系统需要有较高的可靠性，采用双回路电源，且再生水厂设备有足够的备用率。8.在再生水厂征地范围内，厂区总平面布置力求在便于施工、安装和维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地。9.厂区竖向设计力求减少厂区填方量和节省污水提升费用。10.厂区建筑21、风格力求统一，简洁美观，并与厂区周围景观相协调。1.5 编制目的编制目的 本报告编制目的是对再生水厂工程规模、污水水质、污水处理及污泥处置工艺等进行全面的技术和经济比较论证，在此基础上，提出技术先进成熟、运行高效稳定、管理维护方便、经济合理可行、安全可靠的再生水处理工艺，实现城市污水处理和资源化利用，达到项目的经济效益、社会效益和环境效益最大化的建设目标。1.6 主要研究结论主要研究结论 1.建设北京市大兴区西红门再生水厂工程是非常必要的。2.再生水厂设计总规模为 6104m3/d；分两期实施，一期工程设计规模4104m3/d，二期工程增加 2104m3/d。3.再生水厂厂址位于西红门镇中心区22、东南部，用地范围北起规划三路、南至规划十五路；东起马西路南延、西至规划五路东侧；总占地面积约8.3ha，一期占地面积 5.85ha，二期占地面积 2.45ha。4.再生水处理采用改良 A2/O+MBR 工艺。出水达到北京市地方标准 城 8 镇污水处理厂水污染物排放标准（DB11890-2012）的 B 标准后中水回用，退水排入凤河。5.污泥经机械浓缩脱水后，运往规划大兴黄村再生水厂污泥处理中心集中处置。6.工程总投资 20380 万元，均为政府投资。7.建设周期：工程计划于 2014 年 2 月开工建设，2016 年 6 月再生水厂运营，建设周期 2.5 年。9 2 项目所在地的基本情况项目所23、在地的基本情况 2.1 城市概况城市概况 2.1.1 地理位置地理位置 大兴区位于北京市南郊，与市区相距二十余公里，是北京的南大门。地处东经 11614-11643，北纬 3926-3950之间，北与丰台、朝阳区相接，西隔永定河与房山区、河北省涿州市、固安县相望，东南与河北省廊坊市安次区相连，南北长 42.7km，东西宽 45km，辖区总面积 1036km2，耕地面积 63.3 万亩，下辖黄村、西红门、旧宫、亦庄、瀛海、青云店、长子营、采育、礼贤、安定、榆垡、魏善庄、庞各庄、北臧村 14 个镇和清源、兴丰、林校、观音寺、天宫院 5 个街道办事处，区政府所在地大兴新城距市区南三环仅 13km。大24、兴区位置见图 2-1。图 2-1 大兴区位置图 10 2.1.2 面积与人口面积与人口 大兴区在 2000 年完成撤乡并镇改制，全区共辖 14 个镇、526 个自然村、553 个村民委员会、45 个居民委员会。到 2009 年，全区户籍人口 58.6万人，全区常住人口约 115.9 万人。大兴新城（含黄村镇），位于大兴区西北，是大兴区区政府驻地，距北京市南三环 13km。原名黄村卫星城，是 1984 年国务院批准建设的首都第一批重点发展的卫星城之一，当时总体规划控制用地是 94.6km2。2004 年 10 月完成的北京市城市总体规划（20042020）赋予了大兴新城的城市定位和要求，在原黄村25、卫星城的基础上进一步定位为北京市大兴新城，新城市大兴区的政治、经济、文化中心，是北京市的生物医药产业基地和物流中心之一。随着北京市的发展格局的调整，大兴新城作为吸纳市区人口和企业迁移的功能近几年正逐步得以显现。大兴新城规划范围包括黄村镇、西红门镇、北臧村镇、团河农场、天堂河农场的部分用地，总体规划控制用地合计 161.55km2，规划 2020 年大兴新城总人口控制在 60 万人，建设用地规模控制在 65km2。新城规划建设用地共划分为 10 个片区，空间结构为“一心六片三组团”，即“京南绿色新城核心区”、“东片区、东北片区、西片区、东南片区、西南片区、预留发展片”、“西红门组团、孙村组团、狼26、垡组团”。西红门镇西起京九铁路，东至凉凤灌渠；北起京良路，南至六环路。镇域面积约 31.5 平方公里。西红门镇共辖 27 个行政村，14 个居委会，常住人口约 15.4 万人。其中：本地户籍人口约 2.61 万人，承接中心城区人口约 1.4 万人，外来常住人口约 11.4 万人。11 2.1.3 社会经济社会经济 大兴区是北京市主要农业生产基地之一，农业机械化程度较高，曾被北京市政府和国务院授予粮食生产先进县称号。全区耕地 63.3 万亩，农业生产基本稳定，都市型现代农业进一步发展，2009 年全区实现农林牧渔业总产值 47.9 亿元。工业企业总体向好态势逐年季增强，主导产业发展良好。200927、 年实现工业总产值 424.9 亿元。西红门镇全镇共有企业 5323 家，重点企业 264 家，2010 年实现工业总产值 5.85 亿元，财政收入 1.38 亿元。农村集体通过土地租赁（约 952公顷）租金收入约 2 亿元。2.1.4 气候气象气候气象 大兴区气候属中纬度暖湿带半湿润大陆性季风气候，四季分明，年平均气温 11.5，年最低气温为零下 1820，最高为 43.4，降水量年际变化较大，季节分布不均匀，主要集中在 69 月，约占全区的 80%。多年平均降雨量 516.4mm，最多降水年份 1959 年（1057.5mm），最少降水年份 1965 年（261.8mm）。多年平均蒸发量为28、 2033.1mm。多年平均蒸发量是多年平均降水量的 3.7 倍。相对湿度在 50%60%之间。全年平均无霜期209 天，最大冻土厚度 0.69m。2.1.5 地形地貌地形地貌 大兴区总的地势西北高东南低，海拔高程在 15m50m 之间，坡度在0.5%2.0%左右，全区均属永定河冲洪积平原，大致可分为以下三个地貌单元。（1）永定河洪积冲积扇 分布于新凤河流域地区，主要包括黄村、西红门、旧宫、亦庄和瀛海 12 等地。地表冲积洪积物为砂土、砂壤土为主，部分地区为细粉砂土。这个单元有二个地貌部分，一是永定河冲积、洪积扇下缘，包括黄村、西红门地区，形成了一套中粗粒沉积；二是永定河洪积、冲积扇泉线地带，29、基本特征是沉积物细、地下水水位相对较高，形成常年的积水区，如团河、双泡子、头海子等。西北部高家堡、黄土坡一带高程近 50m，地形坡度在 2.0%左右，至高米店一带高程为 40m 左右，地形坡度为 1.5%，在同心庄、新建庄一带高程为 30m 左右，地形坡度为 1.0%，这反映出该单元由西北到东南地形坡度逐渐变缓的趋势。（2）永定河河床自然堤 此单元在大兴境内主要为永定河流经地区的河床、河漫滩和自然堤。分布于永定河河床至大堤附近，为永定河冲积、洪积而成。主要由砂砾石、粗砂及中细砂组成。永定河大兴段立垡村附近，河床高程在 50m 左右，而大兴区政府所在地大兴新城的高程在 40m 左右，河床高出地面30、近 10m；在西麻各庄永定河河床高程在 30m 左右，而其镇政府所在地榆垡的高程在27m 左右，高出 3m。所以说永定河是一条名副其实的地上河。（3）永定河冲积平原 分布于新凤河以南的广大地区。地表以砂性土、砂壤土为主，局部地区出现连续的粘性土。受永定河决口的影响，形成了多条条形砂带，沙土经风吹形成一些固定的沙丘。冲积平原地形平坦，坡度在 0.5%1.0%，西北部高程在 30m35m，南部南各庄高程在 23m，东部凤河营高程在 15m左右。2.1.6 水文水系水文水系 大兴区河流分属永定河、北运河两大水系，这些河流在本区又分为七 13 个流域，目前除凉水河、新凤河、凤河有过境污水外，其它河流基31、本都干枯无水。（1）永定河流域 永定河出芦沟桥后至高家铺流入大兴区，绕西部、南部边界流过。在大兴境内，左堤长 55.0km，堤内流域面积 37.21km2，永定河在大兴段纵坡变缓，淤积严重，河床逐年增高，早已成为地上河，极易造成水灾，1967年官厅水库修建后，芦沟桥以下基本常年断流。永定河的断流对大兴地区的地下水补给条件产生重大影响，一方面地表灌溉水源减少，使得回归水量减少；另一方面永定河直接补给地下水减少，甚至没有补给，这是大兴地区地下水持续下降的重要因素之一。（2）天堂河 天堂河发源于黄村镇鹅房村西永定河左堤脚下。经埝坛水库往南至榆垡辛立村拐弯向东，到小押提出境流入廊坊市安次县，总长度 232、7.7km，主要支流只有大狼垡排沟，总流域面积 316.91km2。由于该流域位于永定河与天堂河之间，地势低洼，80 年代以前在汛期极易造成洪涝灾害，土壤的次生盐碱化也比较严重。目前，天堂河基本干枯无水，原有的永定河灌区也已发展成为纯井灌区，由于地下水持续超采，地下水水位连年下降，原来土壤的次生盐碱化已不复存在，该地区已是大兴区的主要农产品基地。（3）龙河 包括大龙河、小龙河，田营排沟主要支流。大龙河发源于黄村镇南铁道口，至安定镇白塔闸前与小龙河汇合，全长 22.9km，流域面积 68.85km2。小龙河发源地与大龙河相同，全长 21.4km，流域面积 82.57km2。田营排沟起源于半壁店魏33、庄，流向东南至礼贤田营村东南入永北干 14 渠，此后由永北干渠再流到廊坊市安次区的三小营闸前汇入龙河。田营排沟全长 13.2km，流域面积 57.41km2。龙河流域基本无天然地表水，因部分地区通过引污灌渠、北野厂灌渠进行污水灌溉，因此有部分污水流入大龙河。（4）凤河 从南红门起经凤河营闸下出区境流入河北省安次县，境内全长26.7km，沿途有岔河、旱河、官沟、通大排沟等支流汇入。流域总面积251.25km2。凤河是大兴区的排污河道之一，年流量在 5003000 万 m3之间。（5）新凤河 新凤河从立垡起经南红门、烧饼庄至马驹桥流入凉水河，境内全长28.4km，流域面积 134.51km2。新凤34、河是一条污水过境河流，同时也是本区的排污河道。过境污水通过李营闸流入，到烧饼庄闸流出。该河流流经地区为砂性土或细砂粉砂土，对地下水有很强的补给作用，由于河流水质极差，容易造成地下水的污染。（6）凉水河 凉水河从小红门流入大兴至二号村出境流入通州区，在境内长度10.0km，控制流域面积 44.69km2。该河流是北京市的排污河道，年排污量在 1.53.0 亿 m3之间。（7）旧天堂河 旧天堂河原系天堂河的下游，从 1961 年新天堂河开挖后，原天堂河就改称旧天堂河。旧天堂河长 3.7km，控制 42km2流域面积。大兴区河流的总长度为 209.0km，控制流域总面积 1039.97km2，其中永35、定河为国家一级河流，凉水河为北京市管河流。15 2.1.7 水资源概况水资源概况 大兴区是一个严重缺水的地区，水资源总量多年平均值为 25849.5104m3。水资源总量日趋减少。大兴区地表水可利用量为 1722.2104m3，占地表径流量的 37.0%。地下水多年平均可开采量为 26230.8104m3；扣除地下水与地表水之间的重复量，大兴区多年平均水资源可利用总量为27611.5104m3。2.1.8 地质特征地质特征 1.场地工程地质、水文地质条件（1）地形、地貌、地层岩性 拟建西红门再生水厂场地地貌为永定河冲积平原，地基土主要由新近沉积和一般第四纪冲洪积地层组成，岩性主要为粉土、粘性土36、砂土、和碎石土地层。表层填土，厚度约 1m，以粉土为主，夹有砾石和砂；其下地层为新近沉积粘质粉土，层厚约 1.60m，黄褐色，湿，稍密，含云母，氧化铁，姜石；其下为一般第四纪沉积，岩性主要为粉土、细中砂、粉质粘土层，在埋深约 15m 处分布一层圆砾、卵石碎石土层，呈密实状态。（2）地下水 场地地下水埋藏较深，埋深大于 20m。（3）不良地质现象 无不良地质现象。（4）场地地震效应 按照国家标准建筑抗震设计规范（GB50011-2010），该地区抗震设防烈度为 8 度，设计基本地震加速度值为 0.20g，设计地震分组为第一组。16 场地土类型为中软土，覆盖层厚度大于 50m，建筑场地类别为类。37、2.地基土的分析与评价 场地表层有耕填土存在，由于其松散，不均匀，工程性质差，不得直接作为地基持力层。（1）天然地基 新近沉积土，属中高压缩性土。可以考虑选作拟建建筑物的浅埋天然基础持力层。一般第四纪沉积土，属中高压缩性土，埋深适中，也可以考虑选作拟建建筑物的浅埋天然基础持力层。（2）复合地基 若经设计验算天然地基的承载力和沉降量不能满足设计和有关要求时，应采用必要的地基加固措施。2.2 城市给排水规划城市给排水规划 2.2.1 给水规划给水规划 1.规划需水量 西红门镇各地区规划需水量如下（其中供水高日系数取 1.3，供水管网漏损率取 12%）：镇西区：平均日需水量 2.08104m3，高日38、需水量约为 3.03104m3；五环路以南纳入新城地区：平均日需水量 0.86104m3，高日需水量约为 1.25104m3；镇东区：平均日需水量 2.09104m3，高日需水量约为 3.04104m3；金星地区：平均日需水量 0.54104m3，高日需水量约为 0.78104m3；西红门工业区：平均日需水量 1.00104m3，高日需水量约为 1.45 17 104m3；团河地区：平均日需水量 0.13104m3，高日需水量约为 0.21104m3。2.水源及水厂规划 规划镇西区、镇域五环路以南纳入新城地区供水管网与中心城管网、大兴新城管网连接，由二者统筹解决；镇东区供水管网与镇西区沿西红门39、东西街的 DN400 管线连接；金星地区供水管网与大兴新城沿黄亦路的 DN400 供水管线连接；团河地区供水管网与大兴新城沿团河路的 DN200 供水管线连接；规划在西红门工业区中部修建地下水厂，占地 0.67ha，统一处理调度该地区地下水，负责西红门工业区供水。3.供水管网规划 规划沿西红门镇内道路布置供水管网形成环状管网供水。2.2.2 污水规划污水规划 西红门镇现状污水通过大兴污水三干线排入黄村再生水厂处理，黄村污水处理厂现状规模为 8104m3/d（正在进行再生水厂扩能改造，改造后黄村再生水厂处理规模将达 12104m3/d），目前能力已经满负荷，随着大兴新城北区，康庄地区保障房，京开40、东部海户地区，四、五、六街的开发建设，新增建设量将大规模增加，黄村污水处理厂最终规模将不堪重负，不能再接纳西红门污水处理厂纳污流域的水量。结合西红门镇地形特点，规划西红门镇污水将分别纳入黄村、西红门、瀛海镇三座再生水厂处理。其中镇西区、五环以南纳入新城地区、镇东区、金星地区、团河地区通过污水大兴污水三干线排入黄村再生水厂处理，污水量 5.13104m3/d；西红门工业区污水向东排入瀛海镇再生水厂，污水量 18 0.90104m3/d；镇西区和镇东区的污水排入规划西红门再生水厂处理。（1）大兴新城市政基础设施专项规划（2007-2020）在镇东区西南部预留西红门污水处理厂（含再生水厂）用地，负责41、远期镇西区和镇东区污水处理，规划处理能力为 2104m3/d，占地 3.7ha。（2）西红门镇工业区控制性详细规划扩大了镇东区建设用地，原规划水厂处理能力和占地已不能满足需求，因此，大兴区西红门镇城乡结合部整体改造试点规划方案（2012.7）在镇东区东南部重新规划预留污水处理厂（含再生水厂）用地，负责远期镇西区和镇东区污水处理，规划处理能力为 3.75104m3/d，占地 8ha，同时需在周边保留 300m 隔离范围。（3）西红门再生水厂选址规划 中再生水厂规模调整为 6104m3/d。2.2.3 雨水规划雨水规划 镇西区雨水排入凤河。镇域五环路以南纳入新城部分地区中，京开西侧区域向南排入新凤42、河；京开西侧区域向东排入凤河。镇东区雨水一部分排入西红门排水沟，最终汇入凤河；一部分直接向南排入凤河。镇中部金星地区雨水向东排入双泡子支流，最终汇入新凤河。西红门工业区雨水一部分向东排入凉凤灌渠，最终汇入新凤河；一部分直接向南排入新凤河。团河地区雨水排入凤河。沿现状及规划路分别修建雨水管道，与现状雨水管道及干沟共同将雨水排入上述河流；同时及时疏挖西红门排水沟、凤河，使其达到西红门地区雨水排除要求。19 2.2.4 再生水规划再生水规划 1.规划再生水量 规划西红门镇的建筑冲厕用水、道路、绿化浇洒及河湖景观用水可用再生水替代。规划居住冲厕用水标准采用：1.2L/（m2.d），公建冲厕用水采用：243、.0-2.2L/（m2.d），绿地浇洒用水采用：2.0L/（m2.d），道路冲洗用水采用：1.5L/（m2.d）。经计算，规划西红门镇再生水需求总量为 2.59104m3/d。2.再生水水源 规划镇西区、镇东区再生水水源由西红门再生水厂提供，再生水需水量 1.69104m3/d；五环路南新城区、金星地区、团河区再生水水源由大兴黄村再生水厂提供，再生水需水量为 0.59104m3/d；西红门工业区的再生水水源由瀛海镇再生水厂出水提供，再生水需水量为 0.32104m3/d。3.再生水管网规划 规划再生水管网按高日高时流量进行计算，并建设以环状管网与支状管网相结合的再生水管网系统。规划再生水管网服44、务水头为 28m，六层以上高层建筑需配套自行加压设备。规划沿西红门镇内道路布置再生水管网形成环状管网供水。西红门内规划路上的再生水管道应结合道路建设情况预埋或预留再生水管道位置。再生水管道须标注明显的警示标注，并不得安装水龙头，并与给水管道严格隔离。20 3 项目建设的必要性项目建设的必要性 3.1 现状给排水存在问题现状给排水存在问题 1.给水现状 西红门镇镇西区、镇域五环路南纳入新城地区有现状市政供水管线，接入中心城供水系统和大兴新城供水系统，同时使用部分地下水。镇域其他地区无市政供水管线，现状供水主要由本地地下水承担。2.污水现状 西红门镇镇西区：有部分随路建设现状污水管道，主要位于西红45、门南北路以西及西红门西环路以东的区域间，接入南北五环北侧现状1350 的污水管道，向东穿过京开高速，至同华路处向南穿越五环路，沿广平大街接入黄村再生水厂三干线，最终排入黄村再生水厂。镇域五环路以南纳入新城地区：有部分随路建设污水管线，通过大兴新城污水三干线向南排入黄村再生水厂。西红门镇镇东区：无现状污水管线，污水通过路边排水沟排入凤河，因此该地区污染较严重。西红门镇中部金星地区：沿太平街南延有南北向污水管线；沿黄亦路有一条东西向污水管线，向西接入大兴污水三干线，最终排入黄村再生水厂。西红门东南部工业区：沿金盛大街、中服大街、金时大街、中鼎路、新业路有现状400-800 污水管线。3.雨水现状 46、沿京开高速两侧辅路已修建的雨水方沟向南接入现状凤河。21 西红门镇镇西区，镇域五环路南新城区，有部分随道路建设现状雨水管道，主要位于西红门南北路以西及西红门西环路以东的区域间，该区域雨水通过雨水管道最终向南排入凤河。镇西区其它区域雨水就近排入周边沟渠。镇域五环路以南纳入新城地区内：有部分随路建设现状雨水管道。该地区京开以西区域雨水通过现状雨水管道向南排入新凤河；京开以东区域现状雨水管道的下游管道能力不足，规划通过新建雨水管道将该区域雨水收集并最终向东排入凤河。西红门镇镇东区（京开高速以东，五环路以北）：有现状西红门排水沟。西红门排水沟西起京开高速东侧向东穿越同华路、规划马西路南延，之后向南过五47、环排入现状凤河。现状西红门排水沟上游段已被改为暗沟，在马西路南延以东为明沟形式。明沟部分污染、淤积较为严重，需进行相应的疏挖治理，以满足雨水排水条件。镇东区其它区域无雨水管道，雨水就近排入周边沟渠。西红门镇中部金星地区：沿黄亦路有一条东西向排水沟，最终汇入双泡子支流；在金星路北侧有一条东西向排水沟，向东在南苑机场西围墙向南折汇入黄亦路排水沟，最终汇入双泡子支流。金星地区其它区域无雨水管道，雨水就近排入周边沟渠。西红门东南部工业区：沿中鼎路有现状排水沟由西向东流入凉凤灌渠。沿金盛大街、中服大街、金时大街和金业大街分别有现状雨水管道，下游排入现状中鼎路排水沟。沿金业大街有现状雨水管道，下游向南排入48、新凤河。团河地区无现状雨水管道，雨水通过雨污河流明沟排入凤河或双泡子支流。22 4.存在问题 根据大兴新城污水排除专项规划，西红门再生水厂负责五环路以北地区流域范围内的污水排放。而此范围内城市建设与排水设施不同步，没有完善的排水管网和污水处理设施，因此该地区污染较严重。黄村污水处理厂接纳部分西红门镇镇西区的污水，目前能力已经满负荷，随着大兴新城北区，康庄地区保障房，京开东部海户地区，四、五、六街的开发建设，新增建设量将大规模增加，黄村污水处理厂最终规模将不堪重负，不能再接纳西红门污水处理厂纳污流域的水量。周边排水散排至路边明沟 道路边明沟水质恶化 建筑垃圾堵塞排水明沟 位于道路中间的凤河水质恶49、化 23 3.2 项目建设的必要性项目建设的必要性 西红门镇地处北京市大兴区，污水处理工程作为一项与人民生活密切相关的基础设施，至今尚未建设，显然落后于社会经济的发展。因此本项目的建设是及时的也是必要的。1.本项目的建设是改善城市环境的迫切需要 近年来，随着西红门镇政府的招商引资力度的加大，众多外地企业将来西红门镇投资，城区的用水量和排水量大幅度增加。西红门镇由于没有完善的排水管网和污水处理设施，镇内生活污水及工业废水散排至路边明沟，最终汇入凤河，破坏了水体的正常自净能力，造成水体功能破坏，水质恶化。这一城镇重要基础设施建设滞后的现状将严重影响到西红门镇作为一个承担着地区经济发展的形象，也将破50、坏目前西红门镇良好的投资环境。早在 2000 年 7 月，建设部，国家环境保护总局和科技部已经联合向全国印发城市污水处理及污染防治技术政策其目的就是为了“控制城市水污染，促进城市污水处理设施建设及相关产业的发展”，要求“全国设市城市和建制镇均应规划建设城市污水集中处理设施”，达到“2010 年全国设市城市和建制镇的污水平均处理率不低于 50%，设市城市的污水处理率不低于 60%，重点城市的污水处理率不低于 70%。”根据国家加大治理河流水体污染的政策号召，市、县建设污水处理厂已迫在眉睫，西红门镇作为一个积极发展中的城镇，其污水处理设施的建设更是刻不容缓。2.本项目的建设是实现水资源综合利用、保51、护地下水资源的需要 水资源是基础自然资源，是生态环境的控制因素之一，同时又是战略性经济资源，是一个国家综合国力的有机组成部分，展望未来，水资源正 24 日益影响全球的环境与发展，制约社会经济的发展，探讨 21 世纪水资源及其相关科学问题，是世纪之交全球共同关注和各国政府的重点议题之一。我国作为用水紧张的国家，尤其是北方地区，由于水源的紧张，以水污染严重和旱涝灾害为特征的水危机已成为我国可持续发展的重要制约因素，我国经济发展到目前水平，必须进一步从人口、资源、环境的宏观视野，对水资源问题总结经验，调整思路制定新的战略。北京已经成为世界上水资源严重紧缺的大城市之一，特别是这几年，北京地下水位逐年下52、降，水资源逐年短缺。从 2004 年起北京市就把再生水纳入全市年度水资源配置计划中，利用量逐年加大，利用范围不断拓展。再生水已经成为北京市不可或缺的水源。实现污废水资源化，经处理后回用，既可节省水资源，降低用水成本，又使污水无害化，是保护环境、降低营运成本、缓解水资源不足、保证供水稳定的重要途径。本项目的建设是西红门镇再生水回用的重要环节。3.本项目的建设是适应西红门镇城镇发展的需要 西红门镇经济飞速发展的同时，生活污水及工业废水量亦急剧上升。污水管网收集落后于经济发展，已经成为西红门镇水环境的主要污染源，严重影响了西红门镇的对外形象，制约西红门镇经济发展，解决镇区生活污水问题有着重要的现实的53、意义。西红门镇再生水厂的建设，对提高西红门镇的基础设施水平，改善投资环境，适应对外开放，加速经济发展，保护水环境，改善镇域的环境质量，开发利用水资源，保证西红门镇人民的健康，促进经济和社会的可持续发展具有重要的现实意义。综上所述，西红门再生水厂的建设，是保护当地水体环境、保证生产、提高人民生活质量、改善投资环境的重要措施，也是提高城市污水利用率、节约水资源、促进经济可持续发展的需要。25 3.3 项目建设的环境目标项目建设的环境目标 该项目建设的目标首先是使水环境污染恶化趋势得到控制，工业污染得到有效防治，城镇环境质量得以提高；其次以可持续发展为核心，环境综合治理为手段，实现生态保护与经济发展54、相协调的战略目标；进而把西红门镇建设成生态环境优美、空气清新、水质洁净的现代化新型宜居城镇，进一步促进第三产业的良好发展。1.根据大兴区环保局有关水环境保护的规划，西红门镇应建设再生水厂，处理出水排入凤河。2.根据西红门再生水厂选址规划资料，凤河为类地表水体。3.西红门再生水厂出水水质应达到北京市水污染物排放标准（DB11307-2005）中排入地表水三级标准限值，同时应执行北京市地方标准城镇污水处理厂水污染物排放标准（DB11890-2012）中的 B 标准。4.作为回用水，其出水水质应满足执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中一级标准的 A 标准，同时应满足城市污水55、再生利用城市杂用水水质标准（GB18920-2002）中城镇杂用水（冲厕、道路清扫、城市绿化）及城市污水再生利用景观环境用水水质（GB18921-2002）中景观环境用水的再生水质标准。26 4 再生水厂总体方案论证再生水厂总体方案论证 4.1 项目服务范围、分期、规模项目服务范围、分期、规模 4.1.1 项目服务范围项目服务范围 西红门再生水厂位于大兴区西红门镇中心区东南部，其污水收集范围主要为西红门镇中心区，北起范家庄路北，南至南五环路；西起京良公路和葆李沟东侧，东至团河路；总流域面积约 5km2。图 4-1 西红门再生水厂服务范围 4.1.2 项目分期项目分期 本项目分两期实施，近期 256、018 年，远期 2028 年。4.1.3 项目建设规模项目建设规模 再生水厂的建设规模直接关系到工程投资、社会效益和环境效益，因此慎重合理地选择确定其建设规模是污水处理工程的关键。为了更准确地预测水量，本次研究按建筑量指标法和面积比流量法分别进行污水量的预 27 测，最终确定本工程污水量。1.建筑量指标法 西红门再生水厂流域范围为西红门镇中心区用地范围，依据大兴区西红门镇城乡结合部整体改造试点规划方案 和大兴规划分局提供的数据，确定西红门镇核心区建设用地占地约为 498.2ha，建筑面积约为 843.4104m2。依据北京市城市基础设施专业规划指标研究确定不同用地性质单位建筑面积平均日需水量57、标准，和西红门再生水厂流域范围内建筑量指标及不同用地性质单位建筑面积，可计算出其流域面积内平均日需水量。平均日需水量乘以 0.9 的污水排除率可计算出平均日污水量，见表 4-1。表 4-1 建筑指标法污水量计算表 序号 用地代码 用地名称 面积建筑面积 平均日 需水指标 平均日 需水量 平均日污水量(ha)（万平方米）（L/m2d）m3/dm3/d1 C1行政办公11.0616.336979.8881.82 C2商业金融49.8368.0464082.43674.23 C3文化娱乐0.931.1410114102.64 C4体育6.328.858708637.25 C5医疗卫生2.813.9958、12478.8430.96 C6教育科研14.315.3812241101.67 C9其它公共设施11.468475.68 D特殊用地11.24.26252226.89 F多功能11.126.27123152.42837.210 M9绿隔产业57.285.91085907731.011 R2二类居住284.62551.99422079.619871.612 R5配套教育14.0617.2261033.2929.913 U1供应设施7.9810.934437.2393.514 U2交通设施13.7918.914756.4680.8 28 序号 用地代码 用地名称 面积建筑面积 平均日 需水指标 59、平均日 需水量 平均日污水量(ha)（万平方米）（L/m2d）m3/dm3/d15 U3邮电设施7.2910.174406.8366.116 W1普通仓库4.72.850235211.5合计 498.19843.44-44613.640152.2由上表计算可得出近期平均日污水量约为 4.02104m3/d，再乘以 1.5的综合系数，可确定西红门再生水厂的远期处理规模为 6.03104m3/d。2.面积比流量法 根据西红门再生水厂选址规划，西红门镇中心区实际建设用地占地面积约为 498.2ha。特大城市单位建设用地综合用水量指标为 0.81.2104m3/（km2.d），考虑到西红门镇的发展趋势60、，本工程近期取 0.90104m3/（km2.d），远期取 1.2104m3/（km2.d。计算结果见表 4-2。表 4-2 面积比流量法污水量计算表 近期 远期 面积（km2）4.9824.982用水量指标（104m3/（km2.d）0.91.2给水量（104m3/d）4.485.98截污率 0.90.9污水量（104m3/d）4.035.383.再生水厂规模 以上两种计算方法对近期污水量的预测结果较为接近，因此有一定的参考价值。根据污水量预测，结合城市总体规划和城市现状，考虑大兴新城的建设发展和北京中心区至大兴区地铁、轻轨等便捷交通网络的运营，大兴区必将快速发展，人口快速增长，应考虑留有适61、当的发展余地。因此本次研究确定西红门再生水厂建设规模为 6104m3/d，一期 4104m3/d，29 二期 2104m3/d。4.2 排水体制选择排水体制选择 4.2.1 排水体制比较排水体制比较 排水系统的体制，简称排水体制，主要分为合流制和分流制两种类型。“分流制”排水体制采用雨、污水彻底分流的管道系统，能保证污水全部进入污水处理厂，在大气产生降水时，进入污水处理厂的污水的水量水质不会受到雨水的稀释而产生改变，利于污水处理厂的稳定运行，污水处理厂出水质量相对稳定，对最终受纳水体的影响相对较小，有利于城市水环境的改善及污水、雨水的分别处置再生利用。新建的城区，重要的工矿企业，一般采用完全分62、流制排水系统。但是，“分流制”也存在着对面源污染截污率较低，大气降水时，包含大量地面污染物的初期雨水将直接进入受纳水体而使受纳水体污染的缺陷。“合流制”按雨、污水合流布置管道系统，对面源污染有较高的截流率，能解决初期雨水所造成的对最终受纳水体的污染，但污水处理厂进水的水质、水量（旱、雨季）变化大，出水稳定性差，在降雨后期，也可能把部分点源溢流进入环境水体，要解决由于雨季大气降水造成污水入厂量增加的问题，势必扩大污水处理厂设计规模，加大一次投资与运行费用。另外，管道设置时由于旱、雨季的水量变化大，为使旱季管道系统内不会因为流量小而造成污水管内流速过小而产生淤积，对管道还应采取必要的工程措施。合理63、选择排水体制，是城市排水系统规划的重要环节。合流制和分流制两种排水体制比较见表 4-3。30 表 4-3 排水体制比较表 指标 分流制 合流制 特征 城市污水、雨水完全分开排放，建成两套管道系统，雨水就近排入水体，污水由污水干管收集输送至污水处理厂处理。污水、雨水合用一套管道系统，截污主干管把污水截留送至污水处理厂，超过溢流倍数混合水排入水体。对环境的影响 雨污水完全分流，理论上杜绝了城市污水对城市环境的影响和河流的污染。雨季时混合污水溢流进入河道，对河道的影响较大。工程 造价由于有两套排水系统，工程造价较合流制高仅修建一套管道系统，投资比分流制低。污水厂 规模相对合流制规模小，投资省。由于截64、流影响，污水厂规模比分流大，投资大。运行维护 污水管道水量、水质稳定，污水厂运行较稳定。旱、雨季水量变化大，水质不稳定，对污水处理厂的运行有一定影响。4.2.2 排水体制确定排水体制确定 从西红门镇发展需要和凤河现状出发，对凤河的治理要从源头抓起。首先，要完善城市排水管网系统，尽可能将污水收集，不让污水直接排入河道。其次，最大限度地发挥再生水厂的处理能力，尽可能削减污染物，减轻对凤河的污染，处理后的尾水作为中水源水或补充河道景观用水，以保证了凤河水资源平衡及西红门镇水资源优化配置。根据以上分析，本报告确定西红门镇采用分流制排水体制。4.3 再生水厂厂址选择再生水厂厂址选择 4.3.1 再生水厂65、厂址选择原则再生水厂厂址选择原则 再生水厂厂址确定是一个十分重要的问题，它对厂区周围的环境卫生、再生水厂的基建投资、运行管理、尾水排放、噪声控制、中水回用及污水管网设计均有重大影响。在考虑规划的总体布局的基础上，再生水厂的厂址选择应考虑如下原则：（1）厂址一般应选在城镇水体的下游，便于城市污水自流进入；（2）厂址应选择在夏季对周围居民的环境质量影响最小的方位，一 31 般位于夏季最小频率风向的上风侧；（3）厂址应有良好的工程地质条件，为工程的设计、施工、管理和节省造价提供有利条件；（4）厂址应与规划居民区或公共建筑群保持一定的卫生防护距离（一般应不小于 300m），并予绿化；（5）厂址选择应便66、于污水、污泥的排放及利用，同时要考虑汛期不受洪水威胁。（6）厂址选择要尽量利用地区的废弃地，少占农田或不占良田，要充分利用地形，将构筑物设置在有适当坡度的地段，使处理流程有自流的可能性，以降低能耗。（7）厂址选择考虑远期发展的可能性，为以后的扩建留有余地。（8）厂址应有方便的交通、运输、供水和供电等方面的条件。4.3.2 再生水厂厂址选择合理性再生水厂厂址选择合理性 根据西红门再生水厂选址规划，规划西红门再生水厂厂址位于西红门镇中心区东南部，用地范围北起规划三路、南至规划十五路；东起马家堡西路南延、西至规划五路东侧；占地面积约为 8.3ha。此外，在西红门再生水厂规划用地的东南角为规划燃气调压67、站用地，占地面积约为 0.5ha。在本次可研编制过程中，我院结合规划及其他相关资料，多次进行现场踏勘，复核规划厂址的合理性，得出以下结论：（1）厂址地势平坦，地域开阔，有远期发展余地。（2）厂址距凤河较近，尾水能就近排放。（3）厂址周边规划为绿地及道路，满足卫生隔离带要求。（4）厂址边有现状道路，周围具有良好的供水、排水和供电条件，交通条件好，便于再生水厂施工及材料运输。32 （5）厂址地质条件良好，适宜再生水厂的建设。综上所述，规划厂址选址合理、可行，本次可研推荐规划厂址为西红门再生水厂厂址。4.4 再生水厂尾水出路再生水厂尾水出路 北京属全国缺水城市之一，随着城市的发展，人口的增加，水资源68、的供需矛盾日益严峻，为了缓解这种供需矛盾，市政府采取了实行阶梯型水价、加强再生水设施建设等多项措施。本工程所采用的出水水质远优于GB18918-2002 中的一级 A 标准，其各项指标均能达到再生回用水标准的要求。根据规划，再生水按照“优水优用、一水多用、重复利用”的原则，将再生水厂的再生水优先用于建筑冲厕、道路清扫、城市绿化，多余的出水自流排放至凤河补充景观河道用水。4.5 污水水质及处理程度污水水质及处理程度 4.5.1 进水水质进水水质 西红门镇区近期排水以生活污水为主，混合有部分以轻纺服装为主的生产废水，排放的生产废水水质至少需达到污水排入城镇下水道水质标准（CJ343-2010），但69、这部分废水对整个区域的排水水质影响有限。表 4-4 污水排入城镇下水道水质标准 指标 BOD5 CODcr SS NH4+-N TN TP 数值（mg/L）350 500 400 45 70 8 同时，根据大兴新城规划，西红门组团为综合承接居住和商业服务区，因此西红门镇西区和镇东区远期排水主要为生活污水。（1）当量负荷法 研究范围内污水以生活污水为主，有关指标可用折合当量数计算，公 33 式为：Cs=1000As/Qs（mg/L）As已知每人每天的污染物克数；Qs人均综合排水指标，以 160L/人d 计；BOD5：2550g/人d SS：4065g/人d TN：511g/人d TP：0.71.70、4g/人d 预测西红门镇西区和镇东区生活污水主要水质指标见表 4-5：表 4-5 西红门镇西区和镇东区近期生活污水主要水质指标预测（mg/L）项目 最低值 平均值 最高值 BOD5（mg/L）156234313SS（mg/L）250328406TN（mg/L）315069TP（mg/L）479（2）类比法 现状西红门镇西区、五环以南的污水通过大兴污水三干线排入黄村污水厂处理，2000 年建成的黄村污水厂因其地理位置相邻、污水性质相似，具有一定的参照意义。随着市民生活水平的提高、环保意识的加强，污染物的浓度快速增长，根据黄村污水厂 20052009 年的水质检测记录和统计分析，85%概率的进水水71、质如表 4-6。表 4-6 黄村污水厂进水水质统计（mg/L）项目 CODcr BOD5 SS TN NH4+-N TP 设计进水水质 552256357735710综合以上分析，确定西红门再生水厂近期进水水质见表 4-7。34 表 4-7 西红门再生水厂设计进水水质（mg/L）项目 CODcr BOD5 SS TN NH4+-N TP pH 设计进水水质 45026035060478694.5.2 出水水质出水水质 根据大兴区环保局有关水环境保护的规划，西红门镇应建设再生水厂，处理出水优先用于建筑冲厕、道路清扫、城市绿化，多余的出水自流排放至凤河补充景观河道用水。根据西红门再生水厂选址规划，72、凤河为类水体。本工程出水首先要满足执行北京市水污染物排放标准（DB11307-2005）中排入地表水三级标准限值，同时应执行北京市地方标准城镇污水处理厂水污染物排放标准（DB11890-2012）中的 B 标准。作为回用水其出水水质应满足执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中一级 A 标准，同时应满足城市污水再生利用城市杂用水水质标准（GB18920-2002）中城镇杂用水（冲厕、道路清扫、城市绿化）及城市污水再生利用景观环境用水水质（GB18921-2002）中景观环境用水的再生水质标准。综合以上分析，再生水厂具体出水水质指标见表 4-8。表 4-8 西红门再生水厂设73、计出水水质 指标 CODcr BOD5 SS TN NH4+-N TP 数值（mg/L）3065151.50.3 4.5.3 处理程度处理程度 根据规划，所有污水一次处理为中水，再生水厂进、出水水质及处理程度见表 4-9。35 表 4-9 再生水厂进、出水水质及处理程度 设计指标 CODcr BOD5 SS TN NH4+-N TP 进水水质（mg/L）45026035060478出水水质（mg/L）3065151.50.3去除率（%）93.397.798.675.096.896.3 36 5 再生水处理工艺的论证再生水处理工艺的论证 5.1 污水处理工艺论证污水处理工艺论证 作为基础设施的重74、要组成部分和水污染控制的关键环节，再生水厂工程的建设和运行意义重大。由于再生水厂工程的建设和运行不但耗资较大，而且受多种因素的制约和影响，其中处理工艺方案的优化对确保再生水厂的运行性能和降低费用最为关键。因此，有必要根据确定的标准和一般原则，从整体优化的观念出发，结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际条件和要求，选择切实可行、经济合理的处理工艺方案，经全面技术经济比较后，选出最佳的总体工艺方案和实施方式。在再生水厂污水处理工艺方案确定中，将遵循以下原则：1.近远期结合、全面规划，布置上采用近期为主，并为远期规划留有适当余地的原则。根据再生水厂建设情况分期逐步实施，既保护环境，又最大程度地发挥75、工程效益。2.应充分考虑工程进水水质指标和要求处理达到的出水水质指标，经技术经济比较决定优先采用技术先进成熟、运行高效稳定、管理维护方便、经济合理可行、安全可靠的污水处理工艺，更好地发挥投资效益。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.妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。妥善收集和处置污水处理过程中产生的臭气，避免有害气体扩散对周边环境的影响、危害人体健康。5.采用可靠的控制系统，实现科学自动化管理，做到技术可靠，经济合理。37 6.为保证污水处理系统的正常运转，供电系统需要有较高的可靠性，采用双回路电源，且再生水厂设备有足76、够的备用率。7.在再生水厂征地范围内，厂区总平面布置力求在便于施工、安装和维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地。8.厂区竖向设计力求减少厂区填方量和节省污水提升费用。9.厂区建筑风格力求统一，简洁美观，并与厂区周围景观相协调。10.积极创造一个良好的生产和生活环境，把再生水厂设计成现代化的园林式工厂。5.1.1 污染物去除原理污染物去除原理 1.CODcr和 BOD5 污水中有机污染物可分为溶解性可生物降解有机物、溶解性不可生物降解有机物、悬浮性可慢速降解有机物和悬浮性不可生物降解有机物四大类。对溶解性可生物降解有机物和悬浮性可慢速降解有机物的生化去除方77、法主要有厌氧和好氧处理两大类。厌氧处理是通过厌氧菌在厌氧的条件下对污水中的有机物进行水解酸化处理、最后在甲烷菌的作用下转化为 CH4和 CO2；好氧处理是通过好氧菌在好氧的条件下通过细菌的呼吸代谢将污水中的有机物转化生成 CO2和 H2O。对悬浮性可慢速降解有机物和悬浮性不可生物降解有机物的去除主要是靠微生物的吸附作用，活性细菌对污水中的有机颗粒和胶体有很强的吸附能力，然后通过泥水分离将污水中的有机物去除。对溶解性不可生物降解有机物采用生化方法很难将其从污水中去除，在一般城市污水中该部分的有机物浓度约为 14mg/L。BOD5是五日生化需氧量。污水中 BOD5的去除是靠微生物的吸附和代 38 78、谢作用，然后对污泥与水进行分离来完成的。当采用好氧生物处理时，好氧微生物通过合成代谢和分解代谢将污水中一部分有机物合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和 H2O 等稳定物质，这也是污水中 BOD5的降解过程。在这种合成代谢与分解代谢的过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等易降解有机物）直接进入细胞内部被利用，而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质，因此，可以使处理后污水中残余的 BOD5浓度很低。本项目的79、出水 BOD5指标为 6mg/L，相应的去除率为 97.7%。根据相关资料，采用低负荷的污水处理工艺，很容易使出水 BOD520mg/L，同时，为满足硝化要求，处理系统必须有足够的污泥龄，因而污泥负荷也不能太高，从而保证较高的有机物去除率。CODcr的去除率取决于原污水的可生化性，它与城市污水的组成有关。对于那些主要以生活污水及其成分与生活污水相近的工业废水组成的城市污水，BOD5/CODcr比值往往接近 0.5，甚至大于 0.5，其污水的可生化性较好，其污水的可生化性较好，出水中 CODcr值可控制在较低的水平；而对于主要以工业废水为主的城市污水，或 BOD5/CODcr比值较小的城市污水，80、其污水的可生化性较差，处理后污水中剩余的 CODcr会较高。对于这种情况，所选择的处理工艺是要在前端设置厌氧段，即可提高 BOD5/CODcr的比值，也就是提高污水的可生化性。由此可见，在一般情况下，通过采用一定的工程措施，再生水厂 CODcr达标是有保障的。2.SS 的去除 污水中 SS 的去除主要靠沉淀作用。污水中的大颗粒有机物靠自然沉 39 淀作用就可去除，小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒则要靠活性污泥絮体的吸附和网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀而被去除。再生水厂出水悬浮物浓度不仅涉及到出水 SS 指标，而且与其他指标也相互关联。因为组成悬浮物的主要成分是活性污81、泥絮体，其本身的有机成分较高，而有机物本身含磷因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的 BOD5、CODcr、氮、磷均增加。因此，控制再生水厂出水的 SS指标是最基本的，也是很重要的。为了降低出水中的悬浮物浓度，应在工程中采取适当的措施，例如：选择适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚和沉降性能，采用较小的二次沉淀池表面负荷、采用较低的出水堰负荷、充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。3.NH4+-N 氨氮的去除主要有物理化学处理和生物法两大类，在市政污水处理中生物法由于去除氨氮费用低，已成为比较经济和适用的方法。在自然界存在着氮循环的自然现象。在采取适当的运行条件后，将这一自然作用运用在活性污泥反82、应系统中。在未经处理的新鲜废水中，含氮化合物主要以有机氮和氨态氮存在，含氮化合物在氨化菌的作用下首先发生氨化作用，将有机氮分解转化为氨态氮，这一过程称为“氨化反应”；在硝化菌的作用下，氨态氮进一步分解氧化，就此分两个阶段进行，首先在亚硝化菌的作用下，使氨转化为亚硝酸氨，继之，亚硝酸氨在硝酸菌的作用下，进一步转化为硝酸氨。因为硝化菌是化能自养菌，其比生长率明显小于异氧菌的生长率，生物脱氮系统维持硝化的必要条件是实际污泥龄大于硝化要求的泥龄，因此，须保持较低的污泥负荷以满足出水硝化的要求。40 4.TP 污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。城市污水处理厂多采用生物除磷，必要时辅以化学除磷为补充83、，以确保出水磷浓度满足排放标准的要求，并尽可能减少加药量，降低处理成本。（1）化学除磷 化学除磷主要是向污水中投加药剂，使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离达到除磷目的。按照有关资料，当要求出水含磷0.5mg/L时，一般去除1kg磷所需要投加2.7kg铁或1.3kg铝。对特定的污水，金属盐投加量须通过试验确定。化学除磷方法的产泥量将增加，仅由沉淀剂与磷酸根结合生成的干泥量为 2.3kgTs/kgFe 或3.6kgTs/kgAl，此外，还须考虑附带的沉淀物。因此实际应用中每 kg 用铁量产生 2.5kg 污泥或每 kg 用铝量产生 4.0kg 污泥来计算产泥量。化学除84、磷的优点是工艺简单，缺点是药剂消耗量大，剩余污泥量增加、浓度降低、体积增大，污泥处理难度增加，同时还要消耗水中碱度，影响氨氮硝化。（2）生物除磷 生物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收降解有机物，并转化为 PHB 储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的 PHB 产生能量，用于细胞的合成和吸磷，形成高浓度的含磷污泥，随剩余污泥排出系统，从而达到除磷的目的。生物除磷的优点是不增加剩余污泥量，处理成本较低。缺点是为了避免剩余污泥中磷的再次释放，对污泥处理工艺的选择有一定的限制。另外，在厌氧阶段释放 1mg/L 的磷吸收储存的有机物，经好氧85、分解后产生的能量用于细胞合成、增殖，能够吸收 22.4mg/L 的磷。因此磷的吸收取决于磷的释放，而磷的释放取决于污水中存在的可快速降解的有机物的含 41 量，有机物与磷的比值越大，除磷效果越好。一般的活性污泥法，其剩余污泥的含量为 1.52%，采用生物除磷工艺的剩余活性污泥中磷的含量可以达到传统活性污泥法的 23 倍。生物除磷是聚磷菌必须在厌氧条件下受到压抑，而后进入好氧段才能增大磷的吸收量。因此，污水生物除磷的处理工艺，须在好氧阶段之前设置厌氧段，即除磷、脱氮和降解有机物等工艺。（3）化学辅助除磷 生物除磷工艺与其它污水生化处理工艺一样，对工艺条件的变化较敏感。另一方面，必须保持非常低的出86、水悬浮物浓度，因为富集磷的活性污泥磷含量可达 6%，而一般活性污泥中的含磷量仅为 2%。也就是说，如果生化除磷工艺的出水悬浮物浓度为 20mg/L，这就意味着悬浮物已带出1.2mg/L 的磷，而溶解性磷通常很难降到 0.7mg/L 以下，因此正常情况出水磷浓度一般要达到 2mg/L。而化学除磷通常可将溶解性磷浓度降到0.1mg/L 以下，出水悬浮物带走的磷为 0.4mg/L，出水总磷浓度可降到0.5mg/L。因此，单靠生物除磷很难将处理出水中的总磷降到 1mg/L 以下。5.1.2 生物脱氮除磷工艺的可能性生物脱氮除磷工艺的可能性 采用生物脱氮除磷工艺的可能性取决于污水的水质特性。衡量污水的可87、生化性和脱氮除磷程度的主要水质特性指标有：BOD5/CODcr比值、BOD5/TN 比值和 BOD5/TP 比值。根据西红门再生水厂进水水质，各项比值见表 5-1。表 5-1 西红门再生水厂各项比值 项目 比值 BOD5/CODcr 0.58BOD5/TN 4.33BOD5/TP 32.5 42 1.BOD5/CODCr比值 用 BOD5/COD 比值来评价污水的可生化性是国内外广泛采用的一种最为简易的方法，一般情况下，BOD5/COD 比值越大，说明污水可生化性越好，综合国内外的研究成果，可参照表 5-2 中的所列的数据来评价污水的可生物降解性能。表 5-2 污水可生化性评价表 BOD5/C88、OD 0.45 0.30.45 0.20.3 0.45，污水可生化性好，可以采用生化处理工艺。2.BOD5/TN 比值 BOD5/TN 比值是判断有效脱氮的重要指标。由于反硝化细菌是在分解有机物的过程中进行反硝化脱氮的，在不投加外来碳源条件下，污水中必须有足够的有机物（碳源），才能保证反硝化的顺利进行。一般认为，BOD5/TN5，即可认为污水中碳源较充足。当 BOD5/TN4 时，会由于有机物（碳源）不足而影响反硝化，降低脱氮效率。所以 C/N4 才能进行有效脱氮。本项目进水 BOD5/TN=4.33，满足生物脱氮要求，能有效脱氮。3.BOD5/TP 比值 BOD5/TP 比值是判断能否有效除89、磷的重要指标。一般认为，较高的BOD5负荷可以取得较好的除磷效果，BOD5/TP 宜大于 17，比值越大，生物除磷效果越明显。本项目进水 BOD5/TP=32.5，可以采用生物除磷工艺。43 综上所述，西红门再生水厂进水可生化性好，完全可以而且应该优先采用生物脱氮除磷工艺进行处理。5.1.3 采用生物脱氮除磷工艺的必要性采用生物脱氮除磷工艺的必要性（1）常规活性污泥法的处理效率 根据现有再生水厂的经验，采用常规活性污泥法处理类似城市污水的效率如下表。表 5-3 常规活性污泥法的处理效率 指标 CODcr BOD5 SS TN NH4+-N TP 去除率（）659065957090102550790、01520（2）设计要求达到的处理效率 根据设计进出水水质，西红门再生水厂要求达到的处理效率详见下表。表 5-4 西红门再生水厂设计要求达到的处理效率 设计指标 CODcr BOD5 SS TN NH4+-N TP 进水水质（mg/L）45026035060478出水水质（mg/L）3065151.50.3去除率（%）93.397.798.675.096.896.3对照以上两表不难发现，由于本工程设计出水水质标准较高，常规活性污泥法尽管 CODcr、BOD5、SS 的去除效率较高，但仍难达到本工程的要求；TN 和 TP 的去除效率十分有限，与设计要求相去甚远。因此，必须采用污水脱氮除磷工艺。污91、水脱氮方法主要有生物脱氮和物理化学脱氮两大类。目前生物脱氮是主体，也是城市污水处理中最经济和最常用的方法。因此，本工程应优先考虑生物脱氮。污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。物化法的缺点是耗药量 44 大、污泥多、运行费用高等，因此，城市污水厂较少采用。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，以确保出水的磷浓度在标准以内。可见，本工程完全有条件也有必要同时进行生物脱氮除磷。污水处理应以生物脱氮为主，强化脱氮效果；结合污水资源化要求，在二级生化处理系统后增加深度处理工艺，进一步去除磷和悬浮物，使各项指标达到设计要求。5.1.4 常用生物脱氮除磷工艺介绍常用生物脱氮除磷工艺介绍 92、从七十年代以来，国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷工艺，我国从八十年代开始研究生物脱氮除磷技术，在八十年代后期逐步实现工业化流程。目前常用的活性污泥法生物脱氮除磷工艺有 A2/O 法、氧化沟法、SBR 法等。（1）生物脱氮基本原理 污水中的有机氮、蛋白氮等在好氧条件下首先被氨化菌转化为氨氮，而后在硝化菌的作用下变成硝酸盐氮，此阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸盐氮还原成氮气从污水中逸出，此阶段称为缺氧反硝化。在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源。生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够93、的污泥龄。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。按照上述原理，要进行脱氮，必须具有缺氧/好氧过程，可组成缺氧池和好氧池，即所谓 A/O 系统。A/O 系统设计中需要控制的几个主要参数就是要有足够的污泥龄和进水的碳氮比。45 （2）生物除磷基本原理 生物除磷是利用污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降解有机物，并转化为 PHB（聚羟丁酸）储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件时就降解体内储存的 HB 产生能量，用于细胞的合成和吸收磷，形成含磷量高的污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。影响生物94、除磷的因素是要有厌氧条件（DO=0），同时要有可快速降解的有机物，即 BOD5/TP 比值恰当。同时，需将含磷污泥尽快排出系统，以免污泥中的磷又返回到液体中。按照上述原理，要进行除磷，必须具备厌氧/好氧过程，若在生物脱氮系统前再设置一个厌氧池，这样就形成 A2/O 系统，即厌氧缺氧好氧系统。5.1.5 生物脱氮除磷工艺选择生物脱氮除磷工艺选择 所有生物除磷脱氮工艺都包含厌氧、缺氧、好氧三个不同过程的交替循环。应用于城市污水厂的悬浮型活性污泥法污水处理工艺主要有三个系列：（1）A/O 系列；（2）氧化沟系列；（3）序批式反应器（SBR）系列。各个系列不断地发展、改进，形成了目前比较典型的工艺有：95、如 A2/O 工艺、改良 A2/O 工艺、倒置型 A2/O 工艺、UCT 工艺、卡罗塞尔-2000 氧化沟工艺、双沟式 DE 氧化沟工艺、三沟式 T 型氧化沟工艺、ORBAL 氧化沟工艺、UNITANK 工艺、CAST 工艺等。1.A2/O 系列（1）传统的 A2/O 法 A2/O 工艺是厌氧-缺氧-好氧工艺的简称，是流程最简单，应用最广泛 46 的脱氮除磷工艺。本法是在 70 年代，由美国的一些专家在厌氧-好氧法脱氮工艺的基础上开发的，其宗旨是开发一项能够同步脱氮除磷的污水处理工艺，是传统活性污泥法的改进型。厌氧段原废水进入，同步进入的还有从沉淀池排出的含磷回流污泥，主要功能是释放磷；缺氧段96、的首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧段送来的，循环的混合液流量较大，一般为废水流量的 2 倍；好氧段（曝气池）单元是多功能的，去除 BOD，硝化和吸收磷等项反应均在本反应器内进行，混合液中含有 NO3-N，污泥中含有过剩的磷，而废水中的 BOD 或 COD 则得到去除，流量为 2Q 的混合液从这里回流到缺氧段。本工艺具有以下特点：该工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺。在厌氧（缺氧）、好氧环境交替运行条件下，丝状菌不能大量繁殖，无污泥膨胀之忧，SVI 值一般均小于 100。运行中无须投药，厌氧、缺氧两反应池只用轻缓搅拌，以达到泥水混合为度，运行费97、用低。污泥回流比一般控制在 60100%。混合液内回流比一般大于 200%。污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效 图 5-1 A2/O 工艺流程框图 47 该工艺是最简单的除磷脱氮工艺。厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，使得微生物对有机物和氮磷的去除率较高。据国内一些污水厂的经验，该工艺对 BOD5和 SS 的去除率为 9095，总氮去除率为 70以上，磷去除率为 90左右。但厌氧区居前，回流污泥全部进入厌氧池，会将硝酸盐和溶解氧带入厌氧池进行脱氮，污泥反硝化细菌在厌氧条件下以有机物为碳源进行反硝化，由于厌氧池起到了前置反硝化脱氮池的功能，也使得厌氧池磷释放的有效容积98、减少，影响除磷效果；缺氧区位于系统中部，反硝化在碳源分配上居于不利地位，因而影响了系统的脱氮效果；由于存在内循环，常规工艺系统所排放的剩余污泥中实际只有一少部分经历了完整的放磷、吸磷过程，其余则基本上未经厌氧状态而直接由缺氧区进入好氧区，这对于系统除磷是不利的。因此该工艺很难取得脱氮、除磷双赢的效果。本法也存在如下待解决的问题：污泥增长有一定的限度，除磷效果不易再行提高，特别是当 BOD/P值较低时更是如此。脱氮效果也难于进一步提高，混合液回流量较大，能耗高。进入沉淀池处理的出水要保持一定的溶解氧浓度，以防止产生厌氧状态和污泥释磷现象出现，但溶解氧浓度又不能过高，以防回流混合液中的溶解氧干扰缺99、氧反应池的反应。（2）改良型 A2/O 法 在普通的 A2/O 工艺中，回流污泥中的硝态氮势必会优先夺取污水中的易生物降解的有机物，实现反硝化，对除磷造成不利影响。当污水中的C/N 比值较高时，有机物中的易降解组分多，即使回流污泥中的硝态氮耗去一部分易生物降解有机物，仍有足够的易降解有机物供聚磷菌利用，不 48 致影响除磷效果。但根据广东省相关再生水厂的实测进水资料，有机物含量由于排水体制等问题一般比较低，即 C/N 比值较低，有机物中易降解组分不多，回流污泥中的硝态氮多，除磷的干扰效果明显；同时，回流污泥带入的溶解氧也在一定程度上破坏了厌氧区的厌氧环境。因此如何降低回流污泥中的硝态氮和溶解氧100、对除磷的影响成为一个关键的技术问题。改良型 A2/O 工艺工作原理如下图所示：厌氧缺氧好氧进水混合液回流出水污泥回流剩余污泥预缺氧图 5-2 改良型 A2/O 工艺原理图 改良型 A2/O 工艺就是将缺氧区一分为二，在厌氧区前设置第一缺氧区（或称预缺氧区），回流污泥首先进入第一缺氧区进行反硝化脱氮和除氧，然后再进入厌氧区释磷。同时为了提高厌氧区的 C/P 值，将 80%左右的污水流入厌氧区，其余约 20%左右的污水流入第一缺氧区。因此比较好地解决了脱氮、除磷中存在的矛盾。2.CASS 法 CASS 工艺是以生物反应动力学原理及合理的水利条件为基础而开发的一种具有系统组成简单、运行灵活和可靠性好101、等优点的新工艺，尤其适用于含有较多工业废水的城市污水及要求脱氮除磷的处理。CASS 的整个工艺为一间歇反应器，在此反应器中进行交替的曝气-不曝气过程的不断重复，将生物反应过程及泥水的分离过程结合在一个池中 49 完成。因此，它是 SBR 工艺及 ICEAS 工艺的一种新变形。CASS 反应器由三个区域组成：生物选择区、兼氧区和主反应区。生物选择区是设置在 CASS 前端的小容积区，通常在厌氧或兼氧条件下运行。兼氧区不仅具有辅助厌氧或兼氧条件下运行的生物选择区对进水水质水量变化的缓冲作用，同时还具有促进磷的进一步释放和强化反硝化作用。主反应区则是最终去除有机物的场所。CASS 工艺工作原理如下图102、所示：图 5-3 CASS 工艺原理图 CASS 工艺脱氮除磷的原理为：除磷是靠厌氧生物选择区、兼氧区和主反应区完成，硝化是在兼氧区和主反应区完成。从充水/曝气开始，溶解氧浓度从 0mg/L 逐渐增加到 2mg/L 的过程中，大约有 50%的时间溶解氧浓度接近于零，约 30%时间 DO 在 1mg/L 左右，约 20%时间 DO 在 2mg/L 左右，DO 能否进入微生物絮体内，取决絮体大小和活性污泥的好氧速率，一般情况下，好氧速度快，DO 含量不高时，溶解氧很难进入絮体内部，这样在絮体内形成微缺氧环境，而硝化产生的较多浓度梯度的 NO3-N 可进入絮体内，使絮体发生反硝化作用，使硝化反硝化过103、程同时发生，从主反应区回流 2030%混合液至选择区，强化除磷效果。CASS 工艺在国内得到广泛应用，如北京航天城再生水厂、福建长乐再生水厂就是采用 CASS工艺。50 CASS 工艺的主要优点在于：工艺流程简单，可比传统活性污泥法少建初沉池、二沉池系统,处理构筑物少且布置紧凑。污泥好氧稳定，无需消化可直接浓缩脱水。因此，该工艺占地少、基建投资省；反应器内的反应状态易于控制，运行方式较为灵活，可以利用时间和空间来双向调整运行工况及运行参数，实行多种工艺目标选择；间歇反应器内污泥沉降性能好，可有效地抑制丝状菌的生长和污泥膨胀。沉淀时接近理想静沉状态，泥水分离效果好，因此可以保证较好的出水效果。抗104、水量、水质的冲击负荷能力强，运行可靠，出水稳定。一方面反应本身的容积对进水有巨大的稀释作用，同时可通过调节运行周期和生化反应时间来适应水质水量的变化，使得处理效果稳定可靠；能耗少，运行费用低。该工艺不需污泥回流，而且反应池内溶解氧浓度梯度大，氧利用率高，因此节省能耗，运行费用低；具有良好稳定的脱氮除磷功能。通过控制好氧-厌氧操作，可在不投加任何化学药剂的情况下利用不同菌群的不同特性，使生物系统在降解碳源有机物的同时脱氮除磷。该工艺的不足是管道维修量较大，对自动化管理程度要求较高。5.1.6 生物脱氮除磷工艺确定生物脱氮除磷工艺确定 各种污水处理工艺都有其适用性及优缺点。从实际运行情况分析，撇开105、进水水质的影响，各种处理工艺的处理效果相差不大，主要差别在于流程是否复杂、运行是否稳定、抗冲击负荷的能力大小、维护管理是否简便、工程造价及运行费用高低、占地面积多少等方面。西红门再生水厂二级处理工艺原则上应在氧化沟、改良 A2/O、A/O 和 CASS 几种工艺之间结合工程的具体情况确定。51 本可研报告就改良 A2/O 和 CASS 两种工艺进行了详细比较，主要技术经济比较结果详见下表。表 5-5 处理工艺技术经济比较表 序号 比较 方式 项目 改良 A2/O 工艺 CASS 工艺 1 定性 有机物去除效果 很好 较好 2 脱氮除磷效果 很好 较好 3 承受冲击负能力较强一般4 对自控系统的106、要求 一般 很高 5 维护工作量 较小 较大 6 构筑物数量 较少 较少 7 定量 直接工程投资（万元）21920 20967 8 占地面积（亩）87.75 82 9 单位水量电耗（kw.h/m3）0.540.5610 单位水量药耗（公斤/m3）0.00070.000711 单位水量运行成本（元/m3）1.451.4812 总装机容量（kw）18301684由上表可见，CASS 工艺流程简单，处理构筑物较少，占地面积小，工程投资省；但该工艺出水水质稳定性稍差，滗水器滗水到较低水位时，出水水质将变差；整个工艺过程必须完全依赖自动化控制，对相关电气设备及自控仪表的质量要求较高，维护工作量较大；生化107、系统对雨季合流污水的处理能力较弱，频繁调整运行工况在生产实际中很难实现。改良 A2/O 工艺尽管流程较复杂，占地较大、造价较高，但处理效果好，耐冲击负荷能力强，出水水质稳定；可根据进水水质的变化及出水水质要求，灵活调整运行方式，强化脱氮或除磷；生化系统对混合污水的处理能力强，对自控系统的要求一般，系统可靠性好，维护工作量少。目前国内外大中型再生水厂大多采用此工艺，北京市也有多座污水厂均采用该工艺。52 同时，采用改良 A/O 工艺，设计上可通过灵活调整运行方式，更好地适应进出水水质的变化，而且深度处理设施的建设和运行更具灵活性。推荐西红门再生水厂二级处理采用改良 A2/O 工艺。5.1.7 附108、加化学除磷工艺方案的确定附加化学除磷工艺方案的确定 根据进、出水水质情况，为了稳定达到出水 TP（以磷酸盐计）1.0mg/L的处理要求，工艺流程中需要增加化学除磷设施。化学除磷设施的原理是利用金属盐（铁盐、铝盐）作为沉淀剂，形成金属磷酸盐沉淀物，将溶解性磷酸盐从液相中除去。1.化学除磷工艺的选择 化学除磷基本上都与生物处理工艺相结合。一般有 3 种：化学单元在生物单元之前的化学预沉方案（化学强化一级处理）、化学单元在生物单元之后的化学后沉方案（三级处理）、生物单元与化学单元合并的方案（生物-化学联合处理，协同沉淀）。由于本工程项目不设初沉池，仅存在采用协同沉淀方案或化学后沉方案的可能性。化学后109、沉方案需要增加后续反应池和三级沉淀（过滤）池，投资明显增加，工艺过程复杂。协同沉淀方案不需要增加额外的构筑物，同时有利于维持较高的污泥浓度，因此本工程推荐采用协同沉淀方案。2.化学除磷药剂的选择 在药剂选择方面，磷酸铁沉淀物最低溶解度的 pH 值为 5.5，磷酸铝沉淀物最低溶解度的 pH 值为 6.5，污水 pH 值一般在 6.57.5。铁盐的腐蚀性强、处理出水色度较高，聚铁对悬浮物的去除效果较差。硫酸亚铁（或酸洗废液）需要氧化预处理（加氯）转化成高铁，才能发挥絮凝沉淀作用。因此一般采用铝盐。53 铝盐中应用较广泛的有硫酸铝（明矾）和碱式氯化铝（PAC），两者比较如下：（1）碱式氯化铝溶解性好110、，易于配置，配制时产渣量少。（2）碱式氯化铝是一种无机高分子化合物，絮凝体较硫酸铝的致密且大，形成快、易于沉降。（3）碱式氯化铝含 Al2O3成份高，投药量少，节省药耗，单价虽较硫酸铝稍贵，但综合价格与硫酸铝相似。（4）碱式氯化铝应用广泛，积累经验丰富，产品来源广。因此推荐采用碱式氯化铝作为附加化学除磷药剂。5.2 污水深度处理工艺污水深度处理工艺 5.2.1 深度处理的必要性分析深度处理的必要性分析 根据西红门再生水厂设计进水水质，参考北京几个污水处理厂二级生化处理的处理效率，预测西红门再生水厂二级处理出水水质，并与本工程设计出厂水水质相比较，详见表 5-6。表 5-6 二级处理预计出水水质111、与设计出水水质对照表（mg/L）设计指标 CODcr BOD5 SS TN NH4+N TP 再生 水厂 进水水质（mg/L）45026035060478出水水质（mg/L）3065151.50.3去除率（%）93.397.798.675.096.896.3二级处理 进水水质（mg/L）45026035060478出水水质（mg/L）5015301551.5去除率（%）88.994.291.475.089.481.3注：生物脱氮率一般为 7080%，生物除磷一般为 7090%，除生物除磷还需考虑化学除磷。由上表可知，由于进水浓度较高，生化处理效果的稳定性控制较困难，二级处理出水水质与本工程设计112、出水水质要求尚有一定的差距，主要超标因子为 CODcr、BOD5、SS 和 TP。因此，从加快凤河治理步伐和有利污水资源化角度考虑，增加深度处理工艺是必要的。54 5.2.2 深度处理工艺选择深度处理工艺选择 污水深度处理工艺很多，主要有混凝沉淀、过滤、活性炭吸附、臭氧氧化、离子交换、电渗析、反渗透等，除混凝沉淀和过滤外，其它工艺多用于水质要求较高的场合。混凝沉淀可以降低污水的色度和浊度，去除多种高分子物质、有机物和某些重金属毒物（如汞、镉、铅）和放射性物质，且除磷效果显著。过滤可以进一步去除生物处理和混凝沉淀中未能沉降的颗粒和胶状物质，进一步降低浊度和色度，也可以增加对磷、BOD5、CODC113、r、重金属、细菌、病毒和其它物质的去除率。常规的混凝沉淀、过滤工艺虽然具有上述优点，但也具有构筑物多，工程量较大的缺点，这些缺点会增加水处理投资和运行成本。“九.五”国家科技攻关计划在“城市污水回用于工业集成化技术研究”中对再生水厂二级出水经直接过滤、微絮凝过滤和混凝沉淀过滤三种工艺进行了对照试验。（1）直接过滤、微絮凝过滤和混凝沉淀过滤 直接过滤、微絮凝过滤和混凝沉淀过滤均适用于作为城市污水深度处理的工艺。直接过滤工艺简单、过滤周期长，运行费用低，适合于夏季二级出水水质好时的深度处理，但去除率不如另外两种工艺，尤其是冬季（水温较低）水质不能满足要求；单就过滤而言，微絮凝工艺的过滤效率为三者之114、首，其最大的优点是去除率高，出水水质好，投药量低于絮凝沉淀过滤工艺，缺点是过滤周期短，水头损失上升较快，易发生水质提前穿透，特别是冬季水温低、进水浊度高时，过滤周期只有 56 小时，合格的出水只能维持 24 小时；混凝沉淀过滤工艺处理效果最佳，可靠性居三种工艺之首，能够达到全年出水合格，由于增加了沉淀池或澄清池，不仅可以克服污水 55 二级处理运行的不稳定性，而且可以去除二级处理出水中大部分污染物，减轻了滤池的负担，即使冬季水温低、水质最差时，滤池也能正常地运行，过滤周期大于 10 小时，处理水水质全年能达到规定的水质要求。（2）微滤机 随着污水处理厂出水水质要求的提高，污水深度处理工程的建设115、，新技术、新设备层出不穷。微滤机的使用为污水深度处理提供了一套行之有效的方法。微滤机是利用微孔滤网进行固液分离的机械过滤装置。其过滤机理主要为机械筛滤作用，在一定条件下也有吸附及生物降解作用。微滤机有鼓筒形、圆盘形、翼形移动带式、自动压力式等多种形式。RoDisc 转盘装置是微滤机的一种，是按照转鼓过滤方式进行工作。机械是由一系列水平安装，可旋转的过滤转盘构成，转盘安装在中央管轴之上，最大水浸泡体积可达 60%。每一转盘由各单一不锈钢组件组成。组件上绷裹一网状布料，污水从内向外穿流过滤，然后过滤液体从机械的端部流出。过滤期间，转盘开始处于静止状态。在重力作用下，固体物质沉积在筛网之上，随着过滤116、时间的延长，网状布料会被截留的固体物质所覆盖。这一现象会导致压力差上升。在达到预先设置的最大压力差时，转盘开始缓慢旋转，冲洗棒按一定节奏对过滤面上沉积固体物质进行清理。通过一水泵，将过滤处理后的污水向喷头提供冲洗水，射流冲洗沉积物质，通过组件之中安装的厚浆料斗将反冲洗水排出箱体。在清理过程时，污水过滤过程不会中断。微滤机处理技术已在多座水厂得到成功应用。（3）活性砂滤系统 近几年引进的活性砂滤系统也是一种可连续运行的砂型过滤器，在国外已应用多年，其特点是反冲洗时不需要停机，活性砂滤罐对水的过滤与 56 反冲洗同时进行，从而提高过滤器的使用效率。其工作原理为：活性砂过滤器是基于逆流原理。它的处理117、工艺是：需处理的水通过进水管进入活性砂过滤器底部的入流分配管，水从砂滤器的底部向上流经砂过滤床，水被清洁后经出流口排出过滤器。含有处理杂质的砂从过滤器底圆锥形底部通过空气提升泵而被运送到顶部的砂清洗器，对污染砂的清洗在空气提升泵中就已开始，在泵中，紊流混合作用将脏颗粒从砂粒中分离出来，受污染的砂从泵的出口被倒入清洗器中，在清洗器中砂被中等流速的清洗水冲洗，杂质通过清洗水出口排出，而清洗干净的砂粒靠重力向下返回砂床，在活性砂滤器中，水的过滤和砂的清洗互不干扰，无论水的清洁还是砂的清洗，都是连续地运行。砂滤系统的冲洗废水排入反冲洗水调节池。该项技术业已在多座水厂得到成功应用。（4）膜生物反应系统 118、膜生物反应器（MBRMembraneBioReactor）是国际上于 20 世纪 60年代开始研究、90 年代得到快速发展和应用的一项废水生物处理新技术，它将膜分离技术和生物反应过程有机结合，以膜技术的高效分离作用取代传统活性污泥法中的二沉池，实现传统工艺所无法比拟的泥水分离和污泥浓缩效果，消除了污泥膨胀的影响，并大幅度提高了曝气池中活性污泥的浓度，大大延长了泥龄，减少了剩余污泥量，并通过膜对废水中 SS、有机物、病原菌和病毒的高效截流作用，大大提高了处理出水水质，在通畅情况下，其处理出水无需进行消毒处理即可达到相关的卫生标准。该技术被专家誉为“污水资源化的一项革命性技术”，已被许多发达国家广119、泛应用于废水处理和水回用领域。膜生物反应器（MBR）技术以超、微滤膜分离过程取代传统活性污泥处理过程中的泥水重力沉降分离过程进行固液分离，由于采用膜分离，因 57 此可以保持很高的生物相浓度和非常优异的出水效果，一次达到再生水水质要求。可有效去除水中的有机物与氨氮等污染物质，具有很多其他生物处理技术无法比拟的明显优势，主要具有以下特点：能够高效地进行固液分离，分离效果远好于传统的沉淀池，出水水质良好，出水悬浮物和浊度接近于零，可直接回用，实现了污水资源化。膜的高效截留作用，使微生物完全截留在反应器内，实现了反应器水力停留时间（HRT）和污泥龄（SRT）的完全分离，使运行控制更加灵活稳定。反应器120、内微生物浓度高、耐冲击负荷。有利于增殖生长缓慢的硝化细菌的截留、生长和繁殖，系统硝化效率得以提高、通过运行方式的改变可具有脱氮和除磷功能。泥龄长。膜分离使污水中的大分子难降解成分在体积有限的生物反应器内有足够的停留时间，大大提高了难降解有机物的降解效率。反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行，剩余污泥排放量少。自动化程度高，运行管理简便。占地面积小、工艺设备集中。模块化，易于扩建。近年来，将膜分离技术与传统的生物处理技术相结合的污水处理膜生物反应器技术得到长足的发展。它在解决了膜寿命、膜污染控制、膜通量维持等关键技术的基础上，充分利用膜的选择透过性和生物处理的多样性和彻底性，进行有效的污121、水净化处理，被逐步应用于市政、化工、医药、冶金等行业的污水处理与回用领域。经过经济、技术等方面比较，深度处理推荐采用 MBR 工艺。58 5.3 污水消毒方法污水消毒方法 5.3.1 消毒的必要性分析消毒的必要性分析 根据城市污水再生利用城市杂用水水质标准（GB/T18920-2002）的规定，出水粪大肠菌群数不得超过 3 个/L。为了有效地防止水媒性传染病对人们的危害，降低水源的总大肠菌群数，对再生水厂出水进行消毒是十分必要的。5.3.2 消毒工艺选择消毒工艺选择 消毒方法大体上可分为两类：物理方法和化学方法。物理方法主要有加热、冷冻、辐照、紫外线和微波消毒等方法。化学方法是利用各种化学药剂122、进行消毒，常用的化学消毒剂有多种氧化剂（氯、臭氧、溴、碘、高锰酸钾等）、某些重金属离子（银、铜等）及阳离子型表面活性剂等。其中工程中常用的消毒方法有氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒和紫外线消毒。1.液氯消毒 当前水处理中液氯消毒应用比较普遍。液氯投加量分为需氯量和余氯量两部分，需氯量用于杀死有害微生物，余氯量是为了抑制残留细菌的再生繁殖。液氯消毒是一种简单有效的方法，具有设备简单、投资少、操作简便、运行费用低等优点。其缺点是余氯必须严格控制，否则存在水中三卤甲烷增加的危险。另外液氯的贮存也具有一定的危险性，因此须配备灵敏度较高的余氯检测设备及危险气体报警器。随全球环境污染的加剧，在对一些遭受污染123、的水源进行处理时，氯化处理常需要投加过量的氯，研究证明这往往易生成大量的有机卤化物而造成水体的二次污染，对人体的健康产生潜在的危险。而且余氯控制应视受 59 纳水体而定，否则可能杀死水体有益微生物。因此，今年来各国都在研究替代氯消毒的新工艺。2.二氧化氯消毒 二氧化氯（ClO2）具有无致癌、致畸、致突变作用，无刺激、稳定高效等特点，对各种致病细菌都有很好的杀灭效果，其杀菌性能优于其它常用消毒剂，同时二氧化氯发生器具有结构紧凑、自动化程度高、管理方便等优点，因此其在近年来得到广泛应用。在水处理中使用二氧化氯主要有以下优点：（1）消毒效果好而且具有持续消毒、杀菌作用。（2）消毒效果不受氨的影响。（124、3）在碱性条件下，杀菌效果不受影响。（4）对病毒具有强力杀灭作业。（5）不会形成致癌物如卤代烃等。（6）具有脱色、助凝、除氰、除酚、除臭等多种功能。3.臭氧消毒 臭氧（O3）是一种强氧化剂，在一般的水处理工艺中，其主要作用有两个方面：一是杀菌消毒，二是氧化作用，同时可以给水体充氧。主要有以下优点：（1）可有效杀灭各种病毒，脱色、除臭效果好。（2）处理后水中检测不到卤化物等有害物质。（3）反应时间短，效果好且稳定。缺点包括：（1）设备复杂，造价高。60 （2）电耗大，运行成本高。（3）无法贮存和运输，须随产随用。（4）水中剩余臭氧消耗很快，不能保持杀菌持续时间。基于上述原因，臭氧消毒在水处理工程125、实践中应用范围有限。4.紫外线消毒 紫外线是一种不可见的光线，其波长范围在 39001360 埃，起杀菌作用的波长范围是 20003000 埃，其中杀菌效果最好的是 2600 埃。紫外线消毒就是利用这种波长范围的光线照射一定时间易达到消毒的目的，目前污水处理采用紫外线消毒的应用呈增长趋势。其优点有：（1）杀菌效率高，需要的接触时间短。（2）不改变水的物理、化学性质，不会产生有机卤化物。（3）操作安全、方便。缺点包括：（1）没有持续的杀菌效果。（2）其杀菌能力受水中大肠杆菌指数、色度、浊度、含铁量等影响，杀菌效果不稳定。（3）设备耗电量大，灯管寿命有限。表 5-7 几种消毒方法比较一览表 项目 126、液氯 二氧化氯 臭氧 紫外线 消毒效果 较好很好很好一般除臭去味 无作用好好无作用PH 的影响 很大小小无水中的溶解度 高很高低THMs 的形成 极明显无当溴存在时有无水中停留时间 长长短短 61 项目 液氯 二氧化氯 臭氧 紫外线 杀菌速度 中等快快快采用剂量 较多少较少处理水量 大大较小小氨的影响 很大无无无原料 易得易得管理简便性 较简便简便复杂较复杂安全性 不安全安全不安全安全自动化程度 一般高较高较高投资 低低高较高维护工作量 较小小大较大电耗 低低高较高运行费用 低低高较高维护费用 低低高高通过上述比较，本工程确定采用二氧化氯消毒法。5.4 再生水回用再生水回用 5.4.1 城市节127、水及污水资源化概况城市节水及污水资源化概况 北京市是全国水资源严重短缺的城市之一，城市节水及污水资源化有着极其特殊的重要性。根据北京市“十二五”计划已将城市污水资源化列入资源调配项目。再生水厂每日尾水排放量较大，中水回用可以有效利用水资源，降低运行成本，这与国家的产业政策是相符的。5.4.2 再生水回用方案再生水回用方案 根据规划，再生水厂的再生水优先用于建筑冲厕、道路清扫、城市绿化；多余的出水自流排放至凤河补充景观河道用水。62 5.5 污泥处理工艺及最终处置方法污泥处理工艺及最终处置方法 5.5.1 污泥处理的要求污泥处理的要求 污泥处理总的要求是稳定化、减量化、无害化与资源化。稳定化：减128、少有机物，达到稳定化；减量化：减少污泥体积，降低污泥后续处置费用，达到减量化；无害化：减少污泥中有害物质，达到无害化；资源化：减少污泥中可用物质，化害为利，达到资源化。5.5.2 污泥处理工艺选择污泥处理工艺选择 污泥的最终处置，目前我国城市再生水厂对污泥处置采用较多的方法如焚烧、填埋、堆肥和投海等。焚烧技术虽然具有处理迅速，减容多（7090%），无害化程度高，占地面积小等优点，但一次性投资巨大，操作管理复杂，且能耗高，运行费用高，同时，污水厂污泥量较小，单独焚烧，成本较高，现有的一些企业也不愿意接纳污泥进行掺烧，不太适应我国目前的国情。污泥卫生填埋、终结覆盖，是处理城市再生水厂脱水污泥较为有129、效的方法之一，但其渗滤液的 COD 和 BOD 值较高，需进行处理，否则会造成二次污染。污泥与城市生活垃圾混合高温堆肥，污泥熟化程度高，病原体和寄生虫卵去除较彻底。有利于污泥农用，是适合我国国情的污泥稳定处理工艺。处理工艺的选择需要与污水处理工艺统筹考虑，同时，需要考虑到污泥的最终处置。若采用消化处理，则需增加消化池、加热、搅拌和沼气处理利用等一系列构筑物及设备，不但使投资大大增加，运行管理复杂。西红门再生水厂采用生物脱氮除磷工艺。除磷工艺的特点决定了污泥的减量化处理过程应尽量简化迅速，污水经厌氧生化除磷后极不希望在污 63 泥减量化过程（包括浓缩、消化、脱水）中又有磷释放回到污水中。为了达到130、这一目的，污泥快速浓缩就显得十分重要。污泥浓缩、脱水一般有以下二种方式：重力浓缩机械脱水和机械浓缩机械脱水。两种方案的优缺点比较见表 5-8。表 5-8 污泥处理方案比较 项目 重力浓缩机械脱水方案 机械浓缩机械脱水方案 构筑物数量 污泥浓缩池、储泥池、脱水机房 储泥池、污泥浓缩脱水车间 主要设备 浓缩机、脱水机、加药装置 潜水搅拌机、浓缩脱水机、加药装置装机功率 小 大 絮凝剂用量 3.5kg/T.DS 3.05.0kg/T.DS 臭气对环境的影响 对周围环境影响大 对周围环境影响小 总土建费用 较高 较高 总设备费用 较低 较高 总造价 略高 略低 优点 装机功率较小，絮凝剂用量较小，泥饼131、含固率较高。占地省、造价低，全封闭式、操作环境好，不会发生污泥厌气放磷现象。缺点 占地大、造价高，浓缩池与储泥池散发臭味，对环境影响大。装机功率、絮凝剂用量较大，运行费用较高。磷的二次释放 较多 较少 从表 5-8 可看出，机械浓缩机械脱水在占地面积、环境保护、避免污泥中磷的二次释放等方面明显较优。采用重力浓缩机械脱水运行费用低、脱水效果较好；但重力浓缩效率低、占地面积大，有可能发生污泥中磷的二次释放，臭气对环境影响较大，因此，原则上应采用机械浓缩机械脱水方案。常见的机械浓缩脱水机有带式、螺压式和离心式污泥脱水机三种。带 64 式浓缩脱水机分为全封闭罩式和敞开式，螺压式和离心式污泥浓缩脱水机均132、为全封闭式。敞开式的带式浓缩脱水机操作环境较差，不予考虑。将在进口的全封闭式带式浓缩脱水机和进口螺压式、离心式浓缩脱水机之间进行选择，技术比较见表 5-9：表 5-9 全封闭带式机与离心机技术比较表 项目 带式浓缩脱水机 螺压式浓缩脱水机 离心式浓缩脱水机 操作环境 较好 好 较好 噪声 小 小 较大 反冲洗水 需设加压泵连续冲洗 需设加压泵连续冲洗 开停机时清洗，无需加压总装机容量 小 小 较大 设备费 一般 偏高 比带式机偏高 机房面积 大 适中 较小 维护工作量 较大 低 稍低 运行费用 一般 偏低 偏高 运行效果 一般 浓缩效果好，脱水效果较差 好，能耗高 从表 5-9 可以看出，螺压133、机、离心机封闭性要高于带式机，对车间的气味影响较小，但离心机噪音影响高于带式机和螺压机；离心机有自动化程度高，可连续运转，冲洗用水量省，不需加压等优势，但装机容量较大，日常电费偏高。进口全封闭带式机最大优点在于日常动力费用低，尤其是对浓缩脱水一体机更明显；另外，带式机的设备维修要求的技术含量相对低一些；但冲洗水量大，工作环境相对较差，厂房占地面积大。综合考虑污泥量、卫生条件和占地情况，推荐采用离心浓缩脱水机。5.5.3 污泥处置与最终出路污泥处置与最终出路 根据西红门再生水厂选址规划，西红门再生水厂的污泥浓缩脱水后运往大兴黄村再生水厂污泥处置中心最终处置。65 5.6 除臭工艺选择除臭工艺选择134、 5.6.1 再生水厂脱臭的必要性再生水厂脱臭的必要性 随着城市的发展，建设用地日趋紧张，城市再生水厂往往与居住区或办公区连成一片，再生水厂在生产过程中将不可避免地产生一些有害臭气，如硫化氢、氨气、甲硫醇类等，臭气的扩散将对周边环境产生一定程度的不良影响，使人产生不愉快的感觉并有害于人体健康，尤其容易诱发一些呼吸道疾病。因此，再生水厂需考虑除恶臭措施。5.6.2 除臭系统设计原则除臭系统设计原则（1）绿色环保 在处理污染物的同时不带来新的环境污染，保证处理效果达到有关排放标准，满足企业环保化的设计要求。（2）与环境和谐 无论室内加盖设计还是室外构筑物的封闭、以及处理装置将充分考虑系统与厂内景观135、或站内环境以及周围环境的协调性，力求作到外观的美观，与人文和建筑环境和谐统一。满足企业的景观化要求。（3）最小化气量 采用尽量低平的加盖设计，减少气量，进而降低能耗和投资。（4）安全性 污染气体的直排危害了公共利益、工人健康和周围环境，但封闭必须注意到易燃易爆气体问题，注意到维护操作人员的人身安全，注意到构筑物的强度安全。在属于规定的易燃易爆的危险场所还必须按隔爆或本安防爆系统设计。（5）耐腐蚀 66 污染物气体有较强的腐蚀性，要求封闭建筑材料使用耐腐蚀特性好的材料，以及使用表面防腐涂料处理工艺的结构材料进行保护。装置结构材料、管道材料、风机水泵等设备均需要满足耐腐蚀要求。（6）低成本 设计力136、求一次投入成本尽可能低，运行成本低廉，节能降耗。此外系统设计还兼顾实用、可靠、安全和稳定等。5.6.3 除臭系统方案除臭系统方案 1.臭气处理方法 同污水处理一样，再生水厂臭味的处理方法有很多种。除臭方法经历了一个发展过程，从最初采用的水洗法，逐步发展到效果较好的微生物脱臭法。常见的除臭方法有水洗法、酸碱洗净法、焚烧法、活性碳吸附法、臭氧氧化法、催化剂氧化法、生物除臭法、离子除臭法等。2.除臭工艺的比选 目前脱臭方法主要采用化学除臭法、离子除臭法和生物除臭法三种，它们的脱臭效果明显。（1）化学法除臭工艺原理及特点 为达到最佳的除臭效果，化学法通常与其它方法组合使用；例如：常配活性炭吸附塔于其后137、。由于化学试剂对恶臭气体的去除有其局限性，若要大范围的去除多种化学成份的气体，就要使用多种化学药品；并且随着化学反应的增多，生成了许多中间化合物，不可避免的对环境造成二次污染和能耗增加；化学法除臭方法是通过风道，将污染源的臭气引出，经过一系列装置，与其化学试剂发生化学反应，使气体达到排放；但对室内空气环境无 67 改善作用；并且对除臭装置、管道及水处理设备，都有不同程度的腐蚀性；系统连贯性较强，需要连续性运行较长时间；自动化要求较高；由于需要连续使用气体输送设备和化学药剂，费用取决于化学药品的消耗量，因此运行成本相对较高；一次性投资较大，一旦系统建成，不易调整；投资灵活性较差；系统中管道投资比138、较大；维修费用较高；新建项目需考虑占地及动力、公用设施的预留。系统安装周期长；调试复杂。（2）离子除臭工艺原理及特点 离子氧除臭技术 离子氧是氧的高能态存在形式。离子氧可由氧气分子（O2）吸收放电的能量生成。高浓度的离子氧可生成离子氧群团。离子氧和离子氧群具有极强的氧化能力和分解能力。其氧化能力是氧气的上千倍，可以将氨、硫化氢、硫醇类、VOC 等污染物和其它产生恶臭异味的污染物在常温常压下迅速氧化分解，氧化所需时间短。同样，离子氧群中的离子氧、原子氧也具有极强的氧化能力，而且寿命在数秒内，可以在设备内部充分发挥氧化除臭作用。离子除臭设备特性 a.处理效率高；b.技术领先、投资小、能耗低；c.系139、统运行稳定，抗冲击负荷能力强；d.自动控制、操作简便；e.纯物理法原理、安全可靠；f.设备全自动运行、无需维护；68 g.除臭设备结构体积小、自重轻。整套设备质量可靠、性能稳定、操作方便、维修便捷。具有寿命长、压降小的性能优点，完全满足经济、实用，性能可靠，维护管理简便的要求。离子除臭工艺流程 图 5-4 离子除臭工艺流程图（3）生物除臭工艺原理及特点 生物除臭工艺选取土壤处理法和生物滤床生物除臭法。由于土地处理法占地面积较大，一般是生物滤床生物处理法占地面积的 1015 倍，本工程厂区较小，不具备采用土地处理除臭的条件。生物滤床生物除臭法工艺流程图及结构图 图 5-5 生物离子除臭工艺流程图140、 工艺流程描述 69 臭气经各臭气收集系统有效收集后，采用一台离心式风机抽风，臭气由导入口先平流进入洗涤区，在洗涤区，完成了对臭气的吸收、除尘及加湿的预处理。然后再进入生物滤床过滤区，通过过滤层时，污染物从气相中转移到生物膜表面。恶臭气体在喷洒水的作用下与湿润状态的生物填料上的水膜接触并溶解。进入生物膜的恶臭成分在生物填料中微生物的吸收分解下被清除。微生物把吸收的恶臭成分作为能量来源，用于进一步的繁殖。以上 3 个过程同时进行，达到除臭的目的。生物滤床生物除臭特征 本方法有以下的特点：a.适用范围广，从低浓度到高浓度的臭气都可处理。另外，因臭气成份的不同，相应微生物能自然的增长，所以维护管理十141、分容易，运转费用也比较低，却能达到高的除臭效果。b.维护管理容易，能保持稳定的处理效果，维护管理费用较低，维护管理上的安全性高。c.能把装置小型化，占地面积小。d.由于利用了微生物的代谢机能，需要预备一段培养时间（12 个月左右）让其发挥功用。e.氧化物的排出，连续的或间歇的洒水来补充水分都是必要的。5.6.4 除臭工艺的选择除臭工艺的选择 在我国，采用化学法对污水厂进行除臭处理的历史较长，并有很多先例，但由于种种原因，如需要消耗大量的水、化学溶液和动力；产生二次污染物；对装备、管道腐蚀严重等，对臭气的处理效果和运行状态不甚理想，近年来，已经渐渐被新兴的生物法所取代。与化学法相比，生物法虽然有142、投资小，处理废气污染少、不产生二次 70 污染等优点，但是，经过一段时间的运行，生物法的局限性也逐渐显露出来；能耗大、占用土地、生物滤材消耗大、运行成本高等，并且室内空气品质及工作人员的工作环境仍旧没有得到有效的改善，因此许多方面还需进一步的理论研究和实践经验总结。采用离子法净化再生水厂的气态污染物，在国外是一种成熟并且行之有效的、在国内尚属于新兴技术的方法，最突出的特点是以人为本，在污染源处消除污染，从根本上改善了室内外空气品质及工作人员的工作环境；从再生水厂的无害化等和有效保护环境的角度出发、离子法净化再生水厂的气态污染物，是非常有前途的。上述三种主要除臭方法的综合比较详见表 5-10。表143、 5-10 离子、生物、化学除臭方法比较表 比较项目 离子除臭法 生物除臭法 化学除臭法 投资 灵活、小一次性、比较大一次性、大能耗 很小比较大大运行费用 低高很高系统噪声 低（60dBA）高高气体输送阻力 小（50pa）很大大臭气处理浓度 低高低中高二次污染 无少多占地面积 小很大大检修率 低比较高高安装调试 简单复杂很复杂操作 简单复杂很复杂反应时间 短长较长环境改善 室内、排放排放排放综合比较，设计推荐采用离子除臭法。71 6 再生水厂方案设计再生水厂方案设计 6.1 工程内容工程内容 主要工程内容包括：污水提升与预处理系统 污水生化处理系统 污水深度处理系统 污泥处理系统 再生水回用系144、统 厂区供配电及自动化系统 厂区附属房屋及设施 厂区总平面及配套设施 其中厂区内污水处理构筑物包括粗格栅间及进水提升泵房、细格栅间及旋流沉砂池、改良 A2/O 生化池、MBR 膜反应池、中水回用水池、中水回用泵房、污泥泵房、污泥脱水机房、储泥池、加药间。再生水厂主体规模按近期设计，预留远期工程条件；一级处理构筑物按远期设计，设备按近期设计，预留远期条件；二级生化处理构筑物和设备按近期设计，预留远期条件。6.2 工艺设计工艺设计 6.2.1 处理规模处理规模 西红门再生水厂总规模为 6104m3/d，拟分期实施，其中一期工程为4104m3/d，二期工程为 2104m3/d。设计近远期相结合，预留145、远期发展条件。72 6.2.2 工艺流程设计工艺流程设计 经过比较论证，本工程确定了再生水处理采用 A2/OMBR 工艺，采用的工艺流程包括预处理、生化处理、深度处理、消毒、中水回用、及污泥处理等。污水经外部污水管网送至厂区，经由粗格栅截留污水中的较大颗粒的悬浮污染物，进入提升泵房，经潜污泵提升后，至细格栅截留污水中的较小悬浮污染物，再到旋流沉砂池进行沉砂处理，处理后污水进入反应池；在改良型 A2/O 反应池各区内通过微生物的新陈代谢作用，污染物得以降解或去除，反应池出水进入 MBR 池进一步去除 COD、BOD5等较大分子物质，使出水浊度接近于零泥水分离，由出水管道输送进回用水池，消毒后，加146、压进入厂外中水管网至中水用户，余水排入凤河补充河道景观用水。粗、细格栅拦截的栅渣经螺旋输送与沉砂池的出砂一并外运处理。硝化液由回流泵提升至 A2/O 池缺氧区，回流污泥经潜污泵提升至 A2/O 池厌氧区，剩余污泥由潜水泵提升至储泥池，再由螺杆泵送至离心式浓缩脱水机进行脱水，脱水后的泥饼由螺旋输送机送至污泥堆棚外运处置。离心式浓缩脱水机的滤后液与厂内的生活污水经管道汇集至厂内集水池，再送至污水处理系统进行处理。工艺流程如图 6-1：图 6-1 再生水处理工艺流程图 73 6.2.3 主要污水处理构筑物主要污水处理构筑物 1.进水井、粗格栅、进水泵房 进水井、粗格栅与进水泵房合建，土建按远期规模一147、次设计，设备按近期设计。（1）进水井 a.功能：进水井设于粗格栅前，其内设有闸门，当发生事故时闸门关闭，水位上升直至溢流水位后开始溢流，以防止淹没粗格栅间，造成重大损失。b.进水井平面尺寸：3.6m2.5m。（2）粗格栅 a.功能：截除污水中较大漂浮物，确保水泵正常运行。b.设计参数 设计流量：旱季最大时 Q=41041.41/86400=0.66m3/s 过栅流速：Vmax=0.99m/s 栅条间隙：b=20mm 栅前水深：H=0.40m c.主要工程内容 设反捞式格栅除污机 2 道，每道宽 1.4m，栅条宽 20mm，格栅安装角度 75，安装深度 H=10m，配用电机功率 1.5kw。（3148、）进水泵房 a.功能：将污水提升入处理构筑物。b.设计参数 设计流量：Q=41041.41/24=2350m3/h 设计扬程：H=18m 74 c.主要工程内容 泵房尺寸 9m6m，地下深 12.5m。选用 Q=1200m3/h，H=18m，N=90kw 型潜污泵，近期 3 台（2 用 1 备），远期增加 1 台。d.运行方式 水泵的开停根据集水井内水位计自动控制。2.细格栅、旋流沉砂池 细格栅、旋流沉砂池合建，土建按远期规模一次设计，设备按近期设计。（1）细格栅 a.功能：截除污水中较小漂浮物。b.设计参数 设计流量：旱季最大时 Q=41041.41/86400=0.66m3/s 过栅流速：149、Vmax=0.98m/s 栅条间隙：b=8mm 栅前水深：H=0.44m c.主要工程内容 采用转鼓式格栅除污机 2 道，每道宽 1.4m，栅条宽 8mm，配用电机功率 1.1kw。每道细格栅前设有手、电两用闸板备作检修和切换用。d.运行方式 根据格栅前后水位差或按时间周期自动控制清渣，也可机旁手动控制清渣。（2）旋流沉砂池 75 a.功能：去除污水中粒径0.2mm 的砂粒，使无机砂粒与有机物分离开来，便于后续生化处理。b.设计参数 设计流量：旱季最大时 Q=41041.41/24=2350m3/h 最大水力表面负荷：112.3m3/m2h 水力停留时间：45.3s c.主要工程内容 旋流沉砂150、池共设 2 座，每座直径 3.65m，沉砂区水深 1.09m，砂斗直径 1.5m，砂斗深度 1.7m。每座池设一台可调速的浆叶分离机功率为 1.5kw。砂水混合物由螺旋式砂水分离器（功率为 0.37kw），分离后的干砂外运。d.运行方式 浆叶分离机连续运转；气提砂泵按程序控制定时运转；砂水分离器与气提砂泵同步运转。（3）计量设备 a.功能：设置计量装置是为了测定再生水厂进水流量，便于控制构筑物及设备的运行，提高再生水厂的运行效果和运转管理水平。常用的计量装置有巴氏计量槽、电磁流量计、超声波流量计等。本工程拟选用电磁流量计，设在细格栅、旋流沉砂池进水管上。3.改良 A2/O 反应池 a.功能：利151、用厌氧、缺氧和好氧区的不同功能，去除 BOD5，同时进行生物脱氮除磷。b.设计参数 设计流量：改良 A2/O 反应池按近期设计，近期 2 座，每座 2 万 m3/d。设计水温：最低水温 10，最高水温 20。76 污泥负荷：0.135kgBOD5/kgMLSS.d 容积负荷：0.54kgBOD5/m3.d 污泥浓度：MLSS=4.0g/L 泥龄：9d；混合液内回流比：367%总停留时间：HRT=22.66h 回流污泥反硝化池停留时间：0.50h，单座有效容积 417m3 厌氧区停留时间：1.5h，单座有效容积 1250m3 缺氧区停留时间：7.35h，单座有效容积 6124m3 好氧区停留时间152、：13.31h，单座有效容积 11093m3 有效水深：5.8m 4.0 万 m3/d 时需氧量：1388kgO2/h（最大时）c.主要工程内容 近期设改良型 A2/O 反应池 2 座，每座反应池：平面尺寸 30.4m125.6m，有效水深 5.8m。回流污泥反硝化池内设 2 台水下搅拌器，每台功率 1.5kw。厌氧池内设 2 台水下推进器，每台功率 4.0kw。缺氧池内设 2 台水下推进器，每台功率 12.0kw。好氧池内设 8 台水下推进器，每台功率 5.5kw。好氧池微孔曝气器采用进口硅橡胶膜曝气管，每个长度 1000mm，出气量为 7.0m3/m.h。d.运行方式 回流污泥反硝化池、厌153、氧池、缺氧池水下推进器连续运转，使混合液充分混合，污泥处于悬浮状态。好氧池溶解氧通过调节鼓风机的送风量，控制在2.03.0mg/L左右（生 77 物除磷，为使污泥中富集的磷在二沉池中不致于大量释放，生化池出水 DO含量要适当高于常规活性污泥法）。4.MBR 池及综合泵房（1）MBR 池 a.功能：利用膜的选择透过性，进一步去除 COD、BOD5等较大分子物质，使出水浊度接近于零，水质满足排放及回用标准。b.设计参数 设计流量：膜池按近期设计，近期 2 座，每座 2 万 m3/d。微滤膜孔径：0.1m。设计膜通量：0.6m3/m2d。单个组器膜片数量：60 片。单片膜面积：27.5m2。单个膜组154、器面积：1656m2/组。c.主要工程内容 近期设 2 座矩形钢筋混凝土膜反应池，每座平面尺寸 40.6m16.7m，有效水深 4.0m。近期共设膜组件 60 套（分为 10 组运行），单套标准产水量 1000m3/d，材质为 PVDF；设电动单梁桥式吊车 1 套，起重量 5.0t。d.运行方式 在 MBR 产水泵的抽吸作用下，使用膜过滤的方式实现完全的固液分离，直接得到高质量的再生水，采用恒流量出水方式；膜组件由鼓风机提供空气进行膜丝的振荡吹扫，避免微生物附着于膜组件上；在膜系统连续运行一段时间或者膜压差达到一定数值的情况下，根据情况系统自动进行反洗、加药反洗或进行离线化学清洗。78 （2）155、综合泵房 a.功能：放置膜产水、反冲、膜清洗的设备。b.设计参数：按近期水量 4 万 m3/d 设计。c.主要设备 1）产水 产水泵：11 台（10 用 1 备），水泵性能 Q=340m3/h，H=10m；真空泵：2 台（1 用 1 备），性能参数为 Q=0.42m3/min，P=-0.06MPa；空气压缩机：2 台（1 用 1 备），性能参数为 Q=0.67m3/min。2）反冲洗 反冲泵：2 台（1 用 1 备），水泵性能 Q=90m3/h，P=12m；反洗过滤器：2 台，Q=90m3/h。3）膜清洗 储药罐：2 台，单台有效容积 V=10m3；清洗加药泵：4 台（分别用于柠檬酸、次氯酸钠156、）（2 用 2 备），水泵性能 Q=1.5m3/h，H=30m；5.鼓风机房 a.功能：为改良 A2/O 反应池好氧区充氧及膜池膜扫洗提供气源。b.设计参数 1）A2/O 反应池 近期总供气量：16534m3/h 出口供气压力：0.07Mpa（7mH2O）2）膜池 近期总供气量：518m3/min 出口供气压力：0.034Mpa（3.4mH2O）79 c.主要工程内容 鼓风机房平面尺寸：48.4m9.6m（不含风廊）。A2/O 生物池近期选用 3 台多级离心鼓风机，2 用 1 备，每台风量150m3/min，出口升压 78.5kpa，功率 250kw；远期增加 1 台鼓风机。膜池近期选用 4 157、台多级离心鼓风机，3 用 1 备，每台风量 180m3/min，出口压力 49kPa，功率 220kw；远期增加 2 台鼓风机。鼓风机房内设一台 10T 电动单梁桥式起重机，便于设备安装和维修。d.运行方式 生物池根据好氧池溶解氧浓度的反馈，控制机组开停及调节风量。6.污泥泵房 污泥泵房土建按远期规模 6 万 m3/d 一次设计，设备按近期 4 万 m3/d规模安装。a.功能：提升回流活性污泥至改良 A2/O 反应池；提升剩余污泥至浓缩、脱水车间。b.设计参数 污泥回流比 100%，回流污泥量 Q近=2350m3/h，Q远=3400m3/h。剩余污泥总量：13304.86kg/d，含水率 99158、.44%，合 2376m3/d。c.主要工程内容 污泥泵井为圆形地下构筑，其尺寸为H=13.3m6.00m。近期回流污泥泵选用 3 台（2 用 1 备），远期再加 1 台。技术参数为流量 1200m3/h，扬程 18m，功率 90kw。剩余污泥泵近期选用 2 台（1 用 1 备），技术参数为流量 100m3/h，扬程 15m，功率 11kw。远期再加 1 台。d.运行方式 80 回流污泥根据改良 A2/O 反应池污泥浓度和进水量控制回流量；剩余污泥泵根据 A2/O 产泥量排泥，并与污泥浓缩、脱水机协调运行。7.回用水池 a.功能：贮存再生水厂处理后的水，以调节水厂回用水供水量与用水量之间差额，159、并为满足消毒接触时间而设置的水池。b.设计参数 回用水池容积：远期最高日回用水量 40000m3/d，按水量的 10%计。停留时间：2.4hr c.主要工程内容 回用水池土建按远期一次设计到位，设 1 座回用水池，水池总尺寸为40.05m28.0m，分 2 格，池净深 4.0m，有效水深 3.8m。8.回用泵房 a.功能：将回用水提升至回用水管网，保证各用水点的用水要求。b.设计参数 设计流量：Q=4104/24=1666.7m3/h 设计扬程：H=50m c.主要工程内容 泵房尺寸 9.3m27m，泵房与消毒间合建。选用 Q=630m3/h，H=50m，N=90kw 型单级单吸离心泵 4 台160、（3 用 1备，设备可根据近期需要配置），配 Q=100m3/h，H=50m，电机功率 P=30kw稳压泵 1 台。d.运行方式 水泵的开停根据用水量自动控制。81 9.加药间 土建按远期规模设计，设备按规模安装。a.功能：储存、制备化学除磷药剂，药剂采用碱式氯化铝（PAC），并将其投加至预反硝化区，用于去除污水中较高的磷，保证污水经化学除磷和生物除磷后满足出水水质要求。b.设计参数 设计流量：Q=4104/24=1666.7m3/h 进、出水水质：进水水质 TP8.0mg/L，出水水质 TP3.0mg/L 最大药剂投加量：58.8mgPAC/mgP 储药库容积：储药 30d c.主要工程内容161、 加药间尺寸 10.8m32.1m，其中储药库 124m2。近期选用一体化溶解加药装置 6 套（5 用 1 备），单台溶解箱容积为3000L，溶液箱容积为 330L，配隔膜式计量泵投加药剂；远期增加 3 套。9.消毒间 土建按远期规模设计，设备按近期规模安装。a.功能：储存、制备二氧化氯消毒药剂，并将其投加至回用水池，保证出水水质要求。b.设计参数 设计流量：Q=4104/24=1666.7m3/h 投加量：6g/m3污水 c.主要工程内容 消毒间尺寸 9.3m19.5m，与回用泵房合建。82 近期选用 3 台 IDF-5000 型普通自动型高效复合二氧化氯发生器，每台5kg/h，其中 2 用162、 1 备，日常运行时，交替使用，远期增加 1 台。10.储泥池 a.功能：为污泥浓缩、脱水储蓄部分剩余污泥。b.设计参数 剩余污泥量：近期 2376m3/d，远期 3564m3/d。停留时间：2hr c.主要工程内容 储泥池土建按远期一次设计到位，设 1 座储泥池，分 2 格，每格平面尺寸为 LWH11124.5m。剩余污泥停留时间控制在 2 小时以内，防止剩余污泥发生厌氧释放磷的过程，影响出水磷达标。每格内设220-TR 型自吸式潜水曝气机 1 台，单机供氧量 2436kgO2/h，电机功率22kw。可将沉淀污泥重新混合、悬浮。11.污泥浓缩脱水车间 土建按远期规模设计，设备按近期规模安装。163、a.功能：将污水处理过程中产生的污泥进行浓缩、脱水，降低含水率，便于污泥运输和最终处置。本工程采用离心浓缩脱水一体机，工作环境和卫生条件好，占地少。b.设计参数 剩余污泥干重：近期 13304.86kg/d。需浓缩污泥量：近期 2376m3/d=148.5m3/h，含水率 99.44%。脱水后污泥量：近期 67m3/d=4.16m3/h 含水率 80%。絮凝剂投加量：34kg/T.dS 83 c.主要工程内容 浓缩、脱水机房平面尺寸 46.5m12.0m，高度 7.5m。离心浓缩脱水机 3 台（2 用 1 备），处理能力 6075m3/h，运行时间每天 16h，配用电机功率 75kw。远期增加164、 1 台离心浓缩脱水机及相应附属设备。污泥进料泵 3 台（2 用 1 备），流量 75m3/h，扬程 15m，电机功率15kw。污泥切碎机 3 台（2 用 1 备），流量 75m3/h，电机功率 7.5kw 全自动三腔絮凝剂制备装置 1 套，Q=1040kg/h，电机功率 3kw 药剂计量泵 3 台（2 用 1 备），Q=300L/h，H=1020m。电机功率1kw。脱水泥饼输送螺杆传输机 1 台，输送量 3m3/h，电机功率 4.0kw。d.运行方式 与污泥泵房设备协调运转。12.除臭收集系统及除臭间 除臭点主要考虑粗格栅、提升泵房、细格栅、沉砂池、A2/O 反应池、污泥泵井、储泥池、污泥脱165、水机房及泥库，分别对以上各点进行臭气的收集，收集后集中送至除臭间，经双离子除臭设备处理达标后排放。（1）除臭收集系统 1）粗格栅及提升泵房 粗格栅原为敞开形式，为了防止臭气散发，需要作密闭。密闭采用搭建活动房形式，活动房尺寸为 3.6m6.65m，高度 3.0m。对内部进行 3 次/小时的换风，吸风量为 877m3/h。活动房的框架采用不锈钢，面板可采用彩钢板、玻璃钢、土建、阳光 84 板等形式，建议采用彩钢板，对原有结构无影响，并不必考虑土建承载问题。泵房本身为密闭式，只需对其进行换风，按 3 次/小时对其进行换风，风量为 2528m3/h。2）细格栅及沉砂池 细格栅原为敞开形式，采用类似粗166、格栅的形式，对细格栅进行密闭，活动房尺寸 3.6m9.3m，高度 3.5m。对内部进行 3 次/小时的换风，吸风量为 425m3/h。旋流沉砂池部分，可采用玻璃钢密闭罩对池体进行密闭，按 3 次/小时对其进行换风，风量为 269m3/h。3）A2/O 生化池 A2/O 反应池为敞开形式，采用玻璃钢密闭罩对池体进行密闭，单池密闭罩投影面积为 3720m2，高度 1.0m。对内部进行 2 次/小时的换风，吸风量为 25296m3/h。4）污泥泵房 污泥泵房本身为密闭式，只需对其进行换风，按 3 次/小时对其进行换风，风量为 3251m3/h。5）储泥池 储泥池反应池为敞开形式，采用玻璃钢密闭罩对储167、泥池进行密闭，其尺寸为 22.9m12.6m，高度 1.0m。对内部进行 3 次/小时的换风，吸风量为 1905m3/h。6）污泥脱水机房及泥库 污泥脱水机房及泥库本身为密闭式，只需对其进行换风，按 6 次/小时对其进行换风，风量为 24579m3/h。85 （2）除臭间 臭气收集后集中送至除臭间，经双离子除臭设备处理，臭气量为59130m3/h。近期选用 4 台选用双离子除臭设备，每台处理量为Q=15000m3/h，远期再增加 1 台。6.2.4 厂区总平面布置厂区总平面布置 1.再生水厂总平面布置原则 西红门再生水厂厂址位于西红门镇中心区东南部，总占地约 8.3ha，一期占地面积约 5.8168、5ha。厂区总平面布置遵循如下原则：功能分区明确，构筑物布置紧凑，减少占地面积。考虑远期的发展，尽量为远期发展多留余地。流程力求简短、顺畅，避免迂回重复。变配电中心布置靠近用电负荷大的构筑物处，以节省能耗。建筑物尽可能布置在南北朝向。厂区绿化面积不小于 30%，总平面布置满足消防要求。交通顺畅，便于施工与管理。厂区平面布置除了遵循上述原则外，具体应根据城市主导风向、进水方向、排放水体位置、工艺流程特点及厂址地形、地质条件等因素进行布置，既要考虑流程合理、管理方便、经济实用，还要考虑建筑造型、厂区绿化及与周围环境相协调等因素。2.功能分区 再生水厂平面按功能分为厂前区、生产区。各区之间有道路和绿169、化带相隔。86 3.再生水厂总平面布置 根据再生水厂的处理工艺和场地特点，本次可研设计对推荐工艺进行了两个方案的平面布置进行比较。（1）方案一 本着工艺优先的原则，依照国家对水处理厂用地的各项规定，在满足合理的工艺流程、方便生产的前提下，充分结合自然地形合理分区，布置各项处理构筑物及附属建筑物。厂区主入口位于厂区北侧，主要服务于厂前区；厂区次入口位于厂区南侧，主要服务于生产区。具体布置详见图 6-3。厂前区 充分利用厂区地形特点，将厂前区布置于夏季主导风向的上风向，即厂区西北面。厂前区紧接规划路，方便与外界联系；厂前区与生产区之间用绿化隔离带分开，并且远离环境较差的预处理区，保证厂前区优美的环170、境。厂前区内布置有综合楼、传达室、锅炉房、机修及仓库间等。污水处理区 根据污水管线进厂方向，由南至北依次布置粗格栅及进水泵房、细格栅及沉砂池、改良型 A2/O 反应池、MBR 池；再生水厂的场地东侧预留二期处理用地；其余处理构筑物按照工艺要求布置，污泥处理设施和除臭设施布置在厂区西南角，使得较臭的构筑物远离厂前区，使厂前区保持较好环境。辅助生产区 变配电室与鼓风机房合建，变配电室布置靠近再生水厂电源进厂位置，靠近用电负荷大的构筑物处，以节省能耗。工艺流程顺畅，近期与远期污水处理构筑物对称布置，用地紧凑，便于近远期辅助构筑物结合。远期污水处理构筑物与进水泵房、鼓风机房以 87 及脱水车间有机衔接171、，二期工程施工时，不影响一期工程的正常运行。图 6-3 再生水厂总平面布置（方案一）88 （2）方案二 与方案一平面布置的不同之处为：将二级生化处理和深度处理改为从西到东依次布置，鼓风机房及配电室设置于一、二期之间。远期预留设于再生水厂中部南侧。具体布置详见图 6-4。图 6-4 再生水厂总平面布置（方案二）89 表 6-1 再生水厂平面布置综合比较表 项目 方案一 方案二 工艺流程 工艺流程顺畅，水头损失小 工艺流程不顺畅，水头损失大 平面布置 功能分区明确、平面布置合理 功能分区不明确、平面布置凌乱 管线布置 交叉干扰少 交叉干扰多 交通运输及消防条件 道路顺直贯通，交通运输及消防条件好 172、道路不贯通，交通运输及消防条件差一、二期衔接条件 衔接合理 衔接不合理 综合比较，采用方案一工艺流程顺畅、功能分区明确、平面布置合理、近远期衔接合理，设计推荐采用方案一。4 道路、给排水（1）厂区道路 为便于交通运输和设备的安装、维护，厂区内主要道路宽 6m，其余道路宽 4m，道路转弯半径一般均在 6m 以上。道路布置成网格状的交通网络，通向每个建（构）筑物均设有道路；路面结构采用沥青混凝土。（2）厂区给水 厂区给水由市自来水公司提供，来自于周边规划道路供水干管；厂区给水主要用于生活、构筑物及设备冲洗及消防等；厂区内给水管环状布置。（3）厂区排水 厂区排水采用雨污分流制。厂区雨水由道路雨水口收173、集后汇入厂区雨水管道，并自流排入厂外南侧市政雨水管道，最终汇入凤河；厂区生活污水、生产污水、清洗水池污水、构筑物放空水等经厂内污水管道收集后入厂区进水泵房，经提升进入细格栅间与进厂污水一并处理；再生水厂事故排水和余水均经厂外南侧市政退水管排入凤河。90 6.2.5 厂区竖向布置厂区竖向布置 1.设计地面高程（1）现状地面高程 再生水厂厂址自然地面较为平坦，地面标高 40.2841.00m，凤河最高水位 40m，考虑到厂区防洪，厂内挖填方平衡，排水及周围道路相街接等诸多因素，厂区设计地面标高拟定为 41.5m。（2）厂内设计地面高程 凤河 50 年一遇洪水位标高为 40m，根据防洪要求，考虑厂内174、挖填方平衡，排水及周围道路相街接等诸多因素，本设计确定厂址地面标高为41.5m。2竖向设计 在土方平衡的基础上，尽可能减少构建筑物的基础处理、挖填方量。主要构（建）物基础尽量放在原状土上，避免回填土层，减少人工基础，保证安全，节约投资。经计算，改良 A2/O 工艺厂内构筑物水头损失为 2.65m（细格栅前膜池进水），全流程的标高由计算确定。6.3 建筑设计建筑设计 6.3.1 建筑设计的主要适用规范和技术标准建筑设计的主要适用规范和技术标准 1.民用建筑设计通则（GB50352-2005）2.屋面工程技术规范（GB50345-2012）3.建筑设计防火规范（GB50016-2006）4.建筑室175、内装修设计防火规范（GB50222-95）5.汽车库、修车库、停车场设计防火规范（GB50067-97）91 6.厂房建筑模数协调标准（GB50006-2010）7.工业企业总平面设计规范（GB50187-2012）8.厂矿道路设计规范（GBJ22-87）9.地下工程防水技术规范（GBJ50108-2008）10.工业建筑防腐蚀设计规范（GB50046-2008）11.房屋建筑制图统一标准（GB/T50001-2010）12.总图制图标准（GB/T50103-2010）13.工程建设标准强制性条文 6.3.2 设计标准设计标准 本工程拟建场区的基本地震烈度为 8 度。本工程除变配电室按耐火等级176、一级设计外，其余建构筑物均按耐火等级二级设计，各建构筑物按其相应的耐火等级选用适当的构配件。本工程各建筑物主体结构的设计使用期限为 50 年，各构筑物主体结构的设计使用期限为 30 年。6.3.3 设计说明设计说明 厂区总平面布置是根据厂区地形、厂区周围环境和处理工艺以及进、出水位置等条件，将全厂的管理及处理建构筑物合理、有机地联系起来，在保证污水、污泥以及深度处理工艺的布局合理、生产管理方便、连接管线简洁等基本原则下，综合考虑将建构筑物分区、分类，在空间和外立面设计上协调统一，做到美观、经济、实用。按照“一次规划，分期实施”、减少重复建设的原则，综合考虑安排近、远期的结合：进水泵房、鼓风机房177、变配电室、污泥脱水机房等生产用房和附属建筑物按照远期规模建设；其它处理构筑物和机械、电气、自 92 控仪表设备按照近期规模实施，并为远期工程预留位置和接口等。厂区的建筑设计除了考虑厂区内部建筑物的高低层次色彩的协调搭配，还考虑与周边建筑风格的协调统一，为生产管理人员创造一个和谐、整洁的工作环境。总平面设计本着工艺优先的原则，依照国家对水处理厂用地的各项规定，在满足合理的工艺流程、方便生产的前提下，充分结合自然地形合理分区，布置各项处理构筑物及附属建筑物。利用现代装修材料及设计手法，创造一个功能分区明确，各项用地合理恰当，技术经济可行，环境优美宜人的现代化水处理厂。厂区主入口位于厂区北侧，主要178、服务于厂前区；厂区次入口位于厂区南侧，主要服务于生产区。厂区按功能主要分为两个区域：生产管理区（又称厂前区）及生产区。两部分既有明确的分割，又有方便的联系，形成和谐统一的整体。厂区北侧设置为厂前区。是整个再生水厂的行政管理、指挥调度中心，配备后勤生活服务等多项功能。结合主入口布置综合办公楼。入口处门卫及大门与综合楼建筑风格相互协调，建筑体量活泼丰富。厂前区布置有活动广场以及高矮变化的多彩植被，形成优美的庭院空间。生产区布置生产性构（建）筑物，首先满足工艺流程的需要，其次，将生产主体部分与附属部分有机组合，尽可能使工作人员房间获得较好朝向，同时兼顾建筑立面造型的形式美。6.3.4 建筑单体的设计179、及布局建筑单体的设计及布局 现代化的水厂除了要求工艺先进，运行可靠外，对整个厂区建筑的协调美观也有越来越高的要求。本工程对各个单体的平面功能及外观造型进行了合理的设计，建（构）筑物空间设计功能明确，人流物流组织合理，93 造型简洁大方，与环境协调融合。水厂建筑物均采用平屋顶。整个厂区建筑物外墙装饰采用灰色面砖（点粘贴浅色面砖）和白色涂料的窗台板及装饰檐口，使整个厂区的建筑风格既现代又古典。厂前区的建筑物立面通过挑台板，空调机位等的设计，形成凹凸变化、错落有致立面形象。生产区建筑物在设计上不做特殊的凹凸变化，方便厂区运营后建筑物外围护部分的清洗保护。厂区围墙选用透空铁艺花围栏，使整个厂区更加美观180、大方，也能使厂区的优美的景观渗透到外部，使厂区和整个城市有机融合到一体。6.3.5 建筑装饰装修设计和节能设计建筑装饰装修设计和节能设计 厂区建筑物采用平屋顶设计，立面采用灰色面砖与白色、烟灰色涂料装饰，建筑物的立面简洁大方；各构筑物采用水泥砂浆抹平。内墙面：采用白色乳胶漆内墙涂料，卫生间及厨房粘贴白色瓷砖；楼地面：综合办公楼为米色地板砖，部分采用花岗石地面。生产建筑物的走道板、配电室、值班室为米色防滑地板砖地面。门窗：所有窗均为（5+12+5）中空玻璃塑钢窗，玻璃为普通白色玻璃。所有外门均为钢制保温防盗门，内门均为木夹板门。顶棚：喷涂白色乳胶漆，局部（会议室、中控室、走道）采用纤维石膏板吊顶181、，卫生间采用铝条板吊项。屋面：高聚物改性沥青防水卷材，防水等级为级。屋面保温采用 100厚挤塑聚苯板。地面以上的构筑物外壁刷涂烟灰色涂料，做到美观大方。配电室外门采用挡鼠板设计，鼓风机房内墙面及顶棚均采用吸声板设计。全方位做到安全及环保设计，保护人民的身体健康。94 6.3.6 道路及竖向设计道路及竖向设计 厂区主次入口之间联系道路设计有 6m 宽的主路，方便车辆的通行。其他道路均为 4m 宽的环路，方便车辆疏导并满足消防车要的通行要求。所有道路路面均为混凝土路面，横坡为 1.5%，纵坡最小为 0.2%。厂区场地最低标高比相邻城市道路的最低标高高 0.20m，满足防排水要求。整个场地设计较为平182、缓，最小坡度为 0.2%，方便车辆的通行及生产。6.3.7 建筑物一览表与总图技术经济指标建筑物一览表与总图技术经济指标 1.再生水厂主要构（建）筑物 再生水厂主要构（建）筑物见表 6-2。表 6-2 再生水厂构（建）筑物一览表 序号 名 称 规格尺寸（m）基底面积（m2）建筑面积（m2）结构形式 层数（层）建筑高度（m）数量（座）1 粗格栅及污水提升泵房 23.1510.2 163.27 73.44 钢砼框架 一层 6.30 1 座 2 细格栅渠及沉砂池 40.80 7.85 227.79 钢砼 地上 3.5 地下 1.7 1 座 3 洗砂间 20.006.50 130.00 130.00 183、钢砼框架 一层 9.00 1 座 4 除臭间 32.4612.06 484.51 484.51 钢砼框架 一层 9.00 1 座 5 加药间 32.6011.60 453.49 453.49 钢砼框架 一层 7.2 1 座 6 改良 A2/O生化池 125.6030.40 3752.91 钢砼 地上 2.4 地下 4.7 2 座 7 污泥泵房 R6.65 138.93 138.93 钢砼框架 一层 地上 7.5 地下 6 1 座 8 膜处理池 16.6340.06 666.20 428 钢砼 地上 6.3 地下 3.0 2 座 9 综合泵房 10.740.0 428.00 428.00 钢砼框184、架 一层 地上 10.3 2 座 10 回用水池 40.0528.00 1121.40 钢砼 地下 4.2 1 座 11 回用泵房 51.369.66 496.14 496.14 钢砼框架 一层 地上 7.2 地下 4.5 1 座 95 序号 名 称 规格尺寸（m）基底面积（m2）建筑面积（m2）结构形式 层数（层）建筑高度（m）数量（座）12 鼓风机房及配电间 69.0013.50 870.63 870.63 钢砼框架 一层 7.8 1 座 13 污泥脱水机房及泥库 47.8012.80 572.10 572.10 钢砼框架 一层 7.8 1 座 14 储泥池 12.622.9 288.54185、 钢砼 地上 4 地下1.9-2.425 1 座 2.管理区主要建筑指标 管理区的主要建筑指标如表 6-3 所示。表 6-3 管理区主要建筑指标 房屋名称 面积（m2）综合楼（三层）2181.58 门卫 73.59 车库、维修及仓库 367.92 锅炉房 214.97 合计 2838.06 3.再生水厂主要技术经济指标 再生水厂主要技术经济指标如表 6-4 所示。表 6-4 再生水厂主要技术经济指标 序号 指标名称 数量（ha）指标 备注 1 总用地面积 8.30 一期用地面积5.85 二期用地面积2.45 2 建（构）筑物基底面积 1.63 3 道路及硬地面积 0.78 4 围墙 1424.186、31m 5 利用系数 27.91%6 绿地率 30%96 6.4 结构设计结构设计 6.4.1 结构设计的主要适用规范和技术标准结构设计的主要适用规范和技术标准 1.建筑工程抗震设防分类标准（GB50223-2008）2.建筑结构荷载规范（GB50009-2012）3.建筑抗震设计规范（GB50011-2010）4.建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）5.室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范（GB50032-2003）6.混凝土结构设计规范GB50010-2010 7.建筑地基处理技术规范JGJ79-2012 8.给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）9.给水187、排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程CECS138:2002 10.其它现行的规范、规程及标准。6.4.2 场地工程、水文地质条件场地工程、水文地质条件 1地形、地貌、地层岩性 拟建场地地貌为永定河冲积平原，地基土主要由新近沉积和一般第四纪冲洪积地层组成，岩性主要为粉土、粘性土、砂土、和碎石土地层。表层填土，厚度约 1m，以粉土为主，夹有砾石和砂；其下地层为新近沉积粘质粉土，层厚约 1.60m，黄褐色，湿，稍密，含云母，氧化铁，姜石；其下为一般第四纪沉积，岩性主要为粉土、细中砂、粉质粘土层，在埋深约 15m 处分布一层圆砾、卵石碎石土层，呈密实状态。2地下水 该拟建场地地下水埋藏较深，埋深大于 188、20m。97 3不良地质现象 无不良地质现象。4场地地震效应 按照国家标准建筑抗震设计规范（GB50011-2010），该地区抗震设防烈度为 8 度，设计基本地震加速度值为 0.20g，设计地震分组为第一组。本拟建场地的场地土类型为中软土，覆盖层厚度大于 50m，建筑场地类别为类。6.4.3 结构设计所采用的主要荷载（标准值）结构设计所采用的主要荷载（标准值）基本风压 0.30kN/m2 基本雪压 0.30kN/m2 一般建筑楼面活荷载 2.0kN/m2 建筑物楼梯活荷载 2.5kN/m2 上人屋面活荷载 2.0kN/m2 不上人屋面活荷载 0.7kN/m2 构筑物操作平台及泵房楼面活荷载 2189、.0kN/m2 构筑物楼梯及走道板活荷载 2.0kN/m2 地面堆积荷载 10.0kN/m2 回填土的重力密度 18.0kN/m3 污水的重力密度 10.5kN/m3 6.4.4 设计原则设计原则 1建筑结构的安全等级及设计使用年限 根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 98 水工程构筑物结构设计规范第 5.1.8 条的有关规定，本工程的建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为 50 年。2地基及基础 根据建筑地基基础设计规范第 3.0.1 条的规定，地基基础的设计等级为丙级。3抗震设计 根据建筑抗震设计规范，该地区抗震设防烈度为 8 度，设计基本地震加速度值为 0190、.20g，设计地震分组为第一组。按照建筑工程抗震设防分类标准及建筑抗震设计规范要求，再生水厂内主要生产性建(构)筑物均为乙类建筑，抗震措施均按 9 度考虑；水厂内辅助性建筑物均为丙类建筑，抗震措施均按 8 度考虑。4设计计算原则 构筑物的结构设计按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行。对受弯构件，砼的裂缝开展宽度按 0.2mm 控制，对受拉构件，按抗裂度进行设计。6.4.5 耐久性设计耐久性设计 本工程建筑物环境类别为一类，构筑物环境类别：地面以上为二 b 类，地面以下为二 a 类。6.4.6 抗浮设计抗浮设计 因场地地下水水位较深，故无需进行抗浮设计。99 6.4.7 抗渗防裂抗渗防裂 1191、.结构措施 水池均采用现浇抗渗砼。砼中掺加抗裂防渗外加剂，用以补偿砼的收缩，避免砼温度、干缩引起的开裂，同时提高砼的密实度和抗渗性能，以自防水为主。对于大型水池，由于砼量较大，要求连续浇注，尽量少设或不设施工缝。2.伸缩缝的设置 本工程构筑物平面尺寸大于 20m 时均需设温度缝，考虑外加剂，伸缩缝间距控制在 20m 之内。温度缝分为以下两种：完全缝：即在结构上完全分开，缝宽 30mm，中间埋设橡胶止水带，并用聚硫密封膏封嵌。膨胀带又称后浇带：是一种只在施工期间存在的缝，砼断开，钢筋不断开，释放砼施工期间水化热引起的收缩裂缝。6.4.8 防腐处理防腐处理 再生水厂防腐工程包括：地面以上，地面以下192、钢管内外防腐，钢支架、钢平台、钢梯及栏杆，各种钢筋混凝土池体结构内外防腐。水池内侧均刷RG 聚合物水泥防水涂料四遍共 1.5mm 厚。池体外侧与土壤接触部分均刷环氧沥青防腐涂料一底两面，厚度不小于 90m。所有预埋件、铁件外露表面均涂刷富锌底漆两遍，防锈漆两道，表面涂层厚度 150um。6.4.9 主要材料规格主要材料规格 1.钢筋 直径12 为 HPB300，fy=270N/mm2 100 直径12 为 HRB335，fy=300N/mm2或 HRB400，fy=360N/mm2。2.砼 包括普通砼和防水砼。普通砼指建筑物及构筑物的上部结构使用的砼，其强度等级为 C30；防水砼指与水接触的贮193、水构筑物以及建（构）筑物地面以下的现浇钢筋混凝土，其强度等级为 C30，抗渗等级为 S6。设备基础采用 C30 普通混凝土。基础及底板垫层、构筑物内的二次浇筑的素混凝土均采用 C15 普通混凝土。3.砌体 非承重砌体：采用加气混凝土砌块，M5 混合砂浆砌筑。6.5 绿化设计绿化设计 6.5.1 设计原则设计原则（1）满足再生水厂对绿化的要求，根据其特点，通过绿化来改善环境、起到防噪、防尘、防火的目的。（2）点、线、面相结合，以厂前区绿地为核心，厂房周边绿化为基础，通过厂区道路沟通形成一个环境优美之厂区。（3）因地制宜。结合再生水厂构筑物的大体量与成片成组的特点，灵活而巧妙地安排绿化及布置建筑小194、品，取得绿化效果。6.5.2 绿化设计说明绿化设计说明 1.厂前区绿化设计 厂前区是外来客人入厂获得最初印象的场所。厂前区的环境与面貌在很大程度上体现了工厂的环境与面貌，因此是绿化的重点。101 厂前区较为开阔方正，是视线集中的地方，花卉应选株型矮小、分枝密集、花色鲜艳、花期较长的种类；外围以花代草环绕，使花坛花团锦簇，高矮有序，并具有很强的观赏性。在花坛沿周设以花边、花栏杆，其高度、造型要美观大方，与花坛面积相协调，起到维护和装饰作用。2.厂前区和生产区之间绿化隔离带的设计 为减少生产区生物处理池臭味对厂前区管理楼的影响，在厂前区和生产区之间布置绿化隔离带，设计上多选择枝叶茂密、高矮有序的乔195、灌木。由于不同的生产性质和卫生要求，环境绿化在设计上也要有所不同，因此，必须针对具体情况因地制宜地进行。3.道路绿化 在较宽阔的厂区主干道两侧人行道上种植高大等距的乔木，形成行列式的林荫道。4m 宽单车道外采取交错排列种植方式，多选窄树冠树种。根据道路走向，合理布置向阳、耐荫树种。在道路交叉、转弯处，绿化树种以灌木为主，高度不超过 0.7m。整个道路绿化树种选择，考虑形态美观，树冠高大，枝叶繁密，适应性强和抗污力强，病害少，不产生污染环境的树种。乔木栽植应距建筑外墙 5m 以外，距地下管线 2m 以外；灌木栽植应距建筑物外墙 1.5m 以外。4.围墙 厂区围墙选用透空铁艺花围栏，使整个厂区更196、加美观大方，也能使厂区的优美的景观渗透到外部，使厂区和周围环境有机融合成一体。102 6.6 电气设计电气设计 6.6.1 设计范围设计范围 本设计为西红门再生水厂一期工程电气设计。电气设计范围包括 10kV终端杆以下供配电设计，具体内容如下：（1）变电所高低压变配电系统及配电装置的设计；（2）生产用电设备的配电及电缆的选型和敷设；（3）各车间的动力及照明设计；（4）构筑物的防雷及接地保护设计；（5）再生水厂各构筑物照明及厂区道路照明设计。6.6.2 设计界限设计界限 本设计以再生水厂 10kV 总变电室进线电缆终端头为界。终端头以下部分为本设计内容。6.6.3 设计依据设计依据 1.10kV197、 及以下变电所设计规范（GB50053-94）2.3-110kV 高压配电装置设计规范（GB50060-2008）3.低压配电设计规范（GB50054-2011）4.供配电系统设计规范（GB50052-2009）5.通用用电设备配电设计规范（GB50055-2011）6.电力装置的继电保护和自动装置设计规范（GB50062-2008）7.电力工程电缆设计规范（GB50217-2007）8.建筑物防雷设计规范（GB50057-2010）9.工业与民用电力装置的接地设计规范（GBJ65-83）10.建筑照明设计标准（GB50034-2004）103 11.爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB5198、0058-92）12.工艺、土建、暖通等专业设计条件 13.相关部门提供的资料。6.6.4 供电设计供电设计（1）负荷等级：厂区内各车间及室外照明为二级负荷，其余负荷为三级。（2）供电电源：根据再生水厂近期装机容量，设 2 台 1000KVA 变压器及相应的低压配电柜，外部 10KV 电源进线由规划的马家堡西路南延规划电缆引入本厂。（3）供电系统：低压系统为单母线分段方式，由变配电所放射式供电给各车间或系统。（4）变配电所：全厂设置一座变配电所，负荷分配及计算如表 6-5：表 6-5 再生水厂负荷分配及计算表 序号 车间名称 设备 容量 Pe(Kw)需要 系数 KC 功率 因数 Cos 计算 199、有功 功率 pj(Kw)计算 无功 功率 Qj(KVR)补偿 容量 kVAR 视在 功率 Sj(KVA)1 改良 A2/O 池 192 0.85 0.75 153.6 38.4 19.2 172.8 2 MBR 膜池及综合泵房 536 0.7 0.75 428.8 107.2 53.6 482.4 3 储泥池 44 0.75 0.75 35.2 8.8 4.4 39.6 4 粗格栅及污水提升泵房 196 0.90 0.75 156.8 39.2 19.6 176.4 5 鼓风机房 20 0.75 0.75 16 4 2 18 6 化学除磷加药间 30 0.9 0.75 24 6 3 27 7 200、回用泵房 303 0.75 0.75 242.4 60.6 30.3 272.7 8 污泥泵房 198 0.62 0.75 158.4 39.6 19.8 178.2 9 污泥浓缩、脱水间 225 180 45 22.5 202.5 104 序号 车间名称 设备 容量 Pe(Kw)需要 系数 KC 功率 因数 Cos 计算 有功 功率 pj(Kw)计算 无功 功率 Qj(KVR)补偿 容量 kVAR 视在 功率 Sj(KVA)10 洗砂间 9 7.2 1.8 0.9 8.1 11 细格栅及沉砂池 29.5 0.74 0.92 23.6 5.9 2.95 26.55 12 消毒间 17.4 13201、.92 3.48 1.74 15.66 13 除臭间 30 24 6 3 27 14 总计 1829.9 1463.92365.98 182.99 1646.91（5）功率因数补偿：在变电所低压侧设置自动无功补偿屏，对全厂负荷进行无功自动补偿，保证全厂功率因数达到 0.9 以上。（6）厂区供电线路及室外照明 由变电所至各车间低压线路采用 YJV1KV 塑料铜芯绝缘电缆，线路采用穿阻燃塑料管或桥架暗敷或明敷。6.6.5 电力设计电力设计 1.电源电压和配电系统 各车间电源由变电所 0.4KV 母线上引来，车间内设备由各配电屏（箱）供电，配电系统为放射式。2.配电设备的选型 变压器采用 SCR 系202、列绝缘树脂干式变压器，低压开关柜采用 MNS 系列，车间配电屏为 XL 系列。导线采用 YJV 塑料铜芯绝缘电缆，线路采用穿阻燃塑料管或桥架暗敷或明敷。再生水厂内所有电气设备外壳均需作保护接地，根据规范要求，各构筑物电源进线外作重复接地处理。105 6.6.6 照明设计照明设计 对于值班室、配电室、控制室、休息室、仓库等构筑物室内照明均采用荧光灯照明方式，各车间照明采用工厂配照型灯具；沿厂区主道路单侧布置杆柱式路灯照明，厂前区可设置庭院灯照明。照明线路均采用 BV 型铜芯聚氯乙烯绝缘电线，电线截面除特殊标注外，均采用 2.5 平方毫米，照明电线为两芯，插座电线为三芯。在配电室、控制室等重要场所203、需设置事故应急照明灯，以保证事故情况下能正常工作。6.6.7 防雷与接地保护防雷与接地保护 为防止电气设备的过电压及雷电侵袭，在高压柜进线设阀型避雷器，在出线处设氧化锌避雷器；变配电间设置工作接地和保护接地，保护接地系统通过电缆沟的接地干线接到所有的用电设备外壳，形成全厂封闭的接地网络。低压电气接地系统采用“TN-C-S”制，并按要求做好建筑物内等电位联结，低压系统工作接地、电气保护接地、弱电系统接地共用一组接地系统，接地电阻要求不大于 1 欧。在土建施工时，将土壤中圈梁钢筋连成一体，使配电室及其它构筑物形成环形接地网，且在配电室周围做接地极，接地电阻小于 1 欧姆。配电室内所有盘箱柜及钢筋混204、凝土架构以及金属门窗、水管、电缆外皮、钢管、接线盒、终端盒等，均需与接地系统相连，即做等电位联结。其它有配电箱的构筑物需做重复接地接地电阻小于 10 欧姆。综合楼屋顶需做防雷，按国家规范三类防雷建筑物设计，防雷引下线与建筑接地系统相连。106 6.7 自动控制设计自动控制设计 6.7.1 设计的规范、原则设计的规范、原则 1.采用规范（1）通用用电设备配电设计规范（GB50055-2011）（2）电气装置安装工程低压电器施工及验收规范（GB50254-1996）2.设计原则（1）确保系统的可靠性，设备选型应考虑现场的工作环境，采用成熟的技术及产品；各子系统的控制应尽量采用模块化结构，具有自诊断205、功能，维修方便。（2）主系统具有开放性、可接入性；子系统具有可扩展性，同时必须具有高速、实时、可靠地监控生产运行状态及各种事故的能力，还应掌握各类管理信息，及时作出有效的措施。（3）中央控制室计算机网络系统，按自动控制、计算机操作控制、现场手动控制分层建立多层结构,并应充分考虑通道的容错、冗余要求，系统下一层设备与上一层系统通信中断时，应有降级使用功能。（4）系统结构须简单，人机界面友好，操作方便，且易于增加、改进及升级，满足日后的运行需求。6.7.2 自动控制设计自动控制设计 1.计算机控制系统 本项目根据设计工艺要求，确定该控制系统为集散型控制方案，整个计算机控制系统分为三层，第一层为现场206、自动化层，主要由 PLC、检测仪表、电控设备等组。第二层为中心控制管理层，主要由工控机、服务器、107 投影仪、无线电台、输入/输出设备组成。第三层为厂部生产管理层，主要由计算机终端、输入/输出设备等组成。中心控制室与现场自动化层之间采用过程总线进行数据通讯及信息交换，中心控制室与厂部生产管理层之间采用终端总线进行数据通讯和信息交换。2.现场自动化层 全厂现场自动化层设置 7 个 PLC 工作站，具体分布如下：配电中心分站 PLC1、进水泵房沉砂池分站 PLC2、生化池分站 PLC3、MBR 池分站 PLC4、回用泵房及回用水池分站 PLC5、鼓风机房分站 PLC6、污泥浓缩、脱水车间分站 P207、LC7。108 3.控制中心 控制中心设在综合楼中心控制室，控制中心由二台工业控制机、一台服务器组成。在中心控制室设置一台大型模拟屏，与监控计算机相连，以方便值班人员更清晰地监视全厂的生产实况。控制中心监控计算机长期在线运行，定时巡检各现场 PLC 采集的数据，对各工艺数据和动力设备的运行实时显示、记录、分析、统计、事故报警、打印、存储等。4.厂部生产管理层 在厂部设置三个计算机终端，即厂长室、总工办公室和化验室计算机终端作为厂部生产管理层。5.系统网络 整个系统通过有线方式实现各设备间的信息交换及数据库及资源的共享。根据通信网络在整个系统中所起的作用，在选择网络形式时充分考虑允许多个网络存在208、，在网络通信功能中应设置密码保护，对各级操作都应设置授权限制，并记录操作人员工号、操作内容、时间等，防止越权非法操作，确保污水处理厂设备安全有序地运行。6.过程监测仪表 根据工艺流程，设置在线检测仪表于各生产现场。仪表的输出信号采用 DC420mA 标准信号。对水质分析仪表设置故障报警功能。7.CCTV 监控系统 CCTV 监控系统采用计算机多媒体技术，组成一个全方位、全天候实时监视、控制系统，CCTV 系统与计算机自动控制系统有机结合，以便管 109 理人员及时掌握现场情况，实现科学、安全、高效的生产调度及管理系统。6.8 再生水厂一期主要工程量再生水厂一期主要工程量 表 6-6 主要建（构209、）筑物表（改良 A2/O 工艺，4.0 万 m3/d）序号 名 称 规格尺寸（m）基底面积（m2）建筑面积（m2）结构形式 层数（层）建筑高度（m）数量（座）1 粗格栅及污水提升泵房 23.1510.2 163.27 73.44 钢砼框架 一层 6.30 1 座 2 细格栅渠及沉砂池 40.80 7.85 227.79 钢砼 地上 3.5 地下 1.7 1 座 3 洗砂间 20.006.50 130.00 130.00 钢砼框架 一层 9.00 1 座 4 除臭间 32.4612.06 484.51 484.51 钢砼框架 一层 9.00 1 座 5 加药间 32.6011.60 453.49210、 453.49 钢砼框架 一层 7.2 1 座 6 改良 A2/O生化池 125.6030.40 3752.91 钢砼 地上 2.4 地下 4.7 2 座 7 污泥泵房 R6.65 138.93 138.93 钢砼框架 一层 地上 7.5 地下 6 1 座 8 膜处理池 16.6340.06 666.20 钢砼 地上 6.3 地下 3.0 2 座 9 综合泵房 10.740.0 428.00 428.00 钢砼框架 一层 地上 10.3 2 座 10 回用水池 40.0528.00 1121.40 钢砼 地下 4.2 1 座 11 回用泵房 51.369.66 496.14 496.14 钢砼211、框架 一层 地上 7.2 地下 4.5 1 座 12 鼓风机房及配电间 69.0013.50 870.63 870.63 钢砼框架 一层 7.8 1 座 13 污泥脱水机房及泥库 47.8012.80 572.10 572.10 钢砼框架 一层 7.8 1 座 14 储泥池 12.622.9 288.54 钢砼 地上 4.0 地下1.9-2.425 1 座 110 表 6-7 主要设备表(改良 A2/O 工艺，4.0 万 m3/d）序号 构筑物名称 设备名称 规格及型号 单位数量1 粗格栅及污水提升泵房 反捞式格栅除污机 宽 1.4m，栅条宽 20mm，安装角度 75 套22 潜污泵Q=120212、0m3/h，H=18m，N=90kw套23 电动单梁悬挂起重机3t-18m套24 电动葫芦MD13-18D套15 带式输送机 套16 电动方形闸板1.2m1.2m套47 细格栅及沉砂池 转鼓式细格栅 每道宽 1.4m，栅条宽 8mm，电机功率 1.1kw 套28 螺旋输送机 套19 栅渣压榨机 套110 电磁流量计 套211 立式可调速浆叶分离机 套212 气提砂泵33L/s套213 进水电动闸板1.8m1.5m套214 出水电动闸门DN600套315 洗砂间 螺旋砂水分离器 LSF-260 型 套116 鼓风机 套217 化学除磷加药间 GTF 型一体化溶解加药装置 套518 加药计量泵 套213、519 改良A2/O池 预缺氧区搅拌器 QJB1.5/4-1100/2-60/B 套420 厌氧区搅拌器QJB4/4-1100/2-131/B套421 缺氧区搅拌器QJB12/12-700/3-480/S套422 好氧区搅拌器QJB5.5/4-1800/2-48/B套1623 电动空气调节阀 套224 电动闸板 套6 111 序号 构筑物名称 设备名称 规格及型号 单位数量25 电磁流量计 套226 池内污泥泵 套227 MBR膜池及综合泵房 电动单梁桥式吊车 G=5t H=18m 套128 产水泵Q=340m3/h H=10m套1029 反冲泵Q=90m3/h P=12m套130 真空泵Q=214、0.42m3/min，P=-0.06MPa套131 空气压缩机Q=0.67m3/min套132 清洗加药泵Q=1.5m3/h H=30m套233 消毒间 二氧化氯发生器 5kg/h 套234 盐酸计量泵Q=32L/S H=12.5m套235 氯酸钠计量泵Q=32L/S H=12.5m套236 卸酸泵Q=15m3/h，H=20m套137 电磁阀 套338 轴流风机 套439 回用泵房 主泵 IS250-200-400 Q=630m3/h，H=50m 套340 稳压泵IS125-100-400 Q=100m3/h，H=50m套141 电动葫芦MD11-12D套142 集水坑潜污泵50WQ15-8-215、1.1套143 轴流风机 套244 鼓风机房 多级离心鼓风机 Q=180m3/min，出口升压 P=49kPa 套345 多级离心鼓风机Q=150m3/min，出口升压 P=78.5kPa套246 电动单梁桥式起重机10t套147 轴流风机T35-11,5 型套448 污泥泵房 回流污泥泵 Q=1200m3/h，H=18m，N=90kw 套249 剩余污泥泵Q=100m3/h，H=15m套150 电动单梁悬挂起重机3t-18m套2 112 序号 构筑物名称 设备名称 规格及型号 单位数量51 电动葫芦MD13-18D套152 污泥浓缩脱水间 污泥离心浓缩脱水一体机 60-75m3/h 套253216、 污泥进料泵流量 75m3/h，扬程 15m套254 污泥切碎机流量 75m3/h套255 螺旋输渣机 套156 全自动絮凝剂制备装置Q=1040kg/h套157 药剂投加泵Q0.52.5m3/h套258 电磁流量计 套259 电动单梁桥式起重机5t H=6m套160 T35-11,5 型轴流风机 套461 脱水泥饼输送螺杆传输机 套162 储泥池 自吸式潜水曝气机 220-TR 型，供氧量 2436kgO2/h，N=22kw 套263 除臭间 双离子空气除臭设备 15000m3/h 套4 113 7 一、二期工程的衔接一、二期工程的衔接 7.1 污水水量的衔接污水水量的衔接 在进行一期工程设217、计的时候，充分考虑二期扩建的要求，并针对二期工程进行了预留，主要表现在：（1）按照二期规模建设，配套一期设备 根据有关标准和规范要求，在一期工程建设时，对于粗格栅间及进水提升泵房、细格栅间及旋流沉砂池、污泥泵房、鼓风机房、污泥脱水机房、中水回用水池、中水回用泵房及消毒间、加药间以及连接各构筑物的公用管道，均按二期规模 6 万 m3/d 进行一次性建设，其中的设备暂配套一期规模，待二期工程投产时只需增加相应的设备即可，不但节省了土建投资，而且节省了建设工期和对一期设备运转的影响，对整个项目建设是有利的。（2）预留二期构筑物 对于改良A2/O生物池和 MBR 膜反应池等主体处理构筑物，由于其体量大218、投资高，如果按二期规模建设将导致投资过大，并且影响污水处理工艺的正常运行，使运营成本增加，造成资金浪费和设备闲置，所以这些构筑物按照一期规模设计，在再生水厂预留二期的用地，以满足二期水量的要求。7.2 处理工艺的衔接处理工艺的衔接 如果出水水质一、二期工程可能存在较大差别，水质的变化必将引起处理工艺或工艺流程的变化，如何使一期构筑物适应二期水质的变化是设计应解决问题的重点。改良 A2/O 生物池是生物除磷的较优工艺，据多地污水处理厂的运行 114 数据显示，采用此工艺在不进行化学除磷的情况下，出水水质中的 TP 能够稳定在 1mg/L 以下，而西红门再生水厂出水水质 TP 指标为 0.3mg219、/L，在一期工程设计时特别考虑了化学除磷的工艺，以使出水 TP 达标排放，可以适应再生水厂出水水质一、二期工程可能出现的变化。7.3 厂区总平面的衔接厂区总平面的衔接 本工程在进行工艺总平面及竖向布置设计中，已充分考虑了一、二期处理构筑物之间的衔接关系，使一、二期处理构筑物的水力工况条件尽量接近。7.4 污水的深度处理污水的深度处理 随着我国水资源的日益短缺，污水的再利用已经被大家所广泛关注，为了合理利用水资源，在西红门再生水厂设计时考虑到污水深度处理和利用的问题，在二期需要的情况下，预留了回用水加压水泵安装条件，可以根据回用水的需求量增加加压设备来满足要求。7.5 事故应急预案事故应急预案 220、如果再生水厂遇到特殊情况，如设备损坏、停电等需要停产时，污水需要进行溢流，本工程在粗格栅前溢流，即在粗格栅进水井处设溢流堰，以备特殊情况下将污水溢流至凤河。当再生水厂深度处理构筑物发生事故时，污水将在回用泵房前进行超越，直接进入回用水池，经二氧化氯消毒处理，保证出水基本达到国标一级 A 标准后，排入凤河。115 8 管理机构、劳动定员和建设进度管理机构、劳动定员和建设进度 8.1 管理机构管理机构 本项目实施后，可由项目业主组建公司，负责再生水厂的日常运行管理、中水回用管理。再生水厂运行管理实行厂长负责制。根据国内及北京一些污水厂的管理情况，建议再生水厂管理机构设置如下图：大兴区水务局污水管理221、处大兴区西红门再生水厂 生产工段 行政管理机构 辅助生产 办公室 技术室 人事财务室 档案资料室 污水处理工段 污泥处理工段中央控制室化验室动力工段维修工段材料环卫绿化 车队 安保 食堂厂长 8.2 劳动定员劳动定员 影响劳动定员的因素很多，但是最基本的应是在保证整个系统安全生产的前提下，以提高劳动生产率、有利于生产经营和提高经济效益为原则。再生水厂人员编制依据城市污水处理工程项目建设标准（2001 修订版）进行确定。该标准规定：510 万 m3/d 二级污水厂，每万 m3配备 85.5 人，深度处理增加 1518 人。结合本工程自动化水平较高的特点，参照国内同行业定员的情况，本 116 工程222、人员编制在该标准规定的人员比例的基础上进行了适当调整。建议再生水厂人员编制总数为 64 人，其中一期定员 53 人，二期增设 11 人。再生水厂劳动定员包括行政管理人员、生产人员和辅助生产人员。表 8-1 再生水厂人员编制表 分工 人数 所占 比例 岗位 生产班次（班/日）一期 二期 每班人数（人/班）班组人楼（人）每班人数（人/班）班组人楼（人）行政管理机构 1015.6%厂长办公室111 副厂长办公室111 总工室111 办公室122 技术室122 人事财务室122 档案资料室111 生产工段 4468.8%污水处理工段361826污泥处理工段23612中央控制室313 化验室13333动223、力工段133 辅助生产 1015.6%维修工段122 材料111 环卫绿化111 车队122 安保122 食堂122 合计 64100.0%53 118.3 项目建设进度项目建设进度 再生水厂的建设阶段分为前期工作、设计及设备招标、施工安装、试运转等四个阶段。建设进度计划从可行性研究开始制订，下表列出本工程建设进度计划，供建设单位参考。项目具体实施计划，由建设单位根据实 117 际情况制定。表 8-2 工程建设进度计划表 建设阶段 周期 实施时间 项目内容 前期阶段 2013.08.10 可行性研究设计 2013.08.112013.08.31 可行性研究设计审查及修改设计阶段 50d 201224、3.09.012013.10.20 初步设计20d 2013.10.212013.11.10 初步设计审查及修改40d 2013.11.112013.12.20 设备招标文件的编制、招标15d 2013.12.212014.01.05 由设备供货商提供设计所需资料90d 2013.11.112014.02.10 施工图设计20d 2014.02.112014.03.02 施工图设计审查及修改施工安装阶段 40d 2013.12.202014.01.31 施工单位招标及供货合同签订730d 2014.02.012016.01.31 再生水厂施工试运行阶段 90d 2016.02.012016.0225、4.30 调试及试运行60d 2016.05.012016.06.30 验收及交付工作 118 9 环境和生态影响分析环境和生态影响分析 9.1 工程建设对环境影响工程建设对环境影响 1.工程征地的影响 按本工程建设要求，需要占用土地 8.3ha，征用的土地均用于再生水厂建设。这些土地被征用以后将不会对城市产生不良影响。2.对交通的影响 工程建设时，由于车辆运输等原因，会使交通变得拥挤和频繁，较易造成交通问题，这种影响随着工程的结束而消失。3.施工扬尘、噪声的影响（1）扬尘的影响 工程施工期间，运输的泥土通常堆放在施工现场，直至施工结束，长达数月。堆土裸露，旱土风致，以致车辆过往，满天尘土，使226、大气中悬浮颗粒物含量骤增，严重影响市容和景观，施工扬尘将使附近的建筑物、植物等蒙上厚厚的尘土，使邻近居家普遍蒙上一层泥土，给居住区环境的整洁带来许多麻烦。阴雨天气，由于雨水的冲刷以及车辆的辗压，使施工现场变得泥泞不堪，行人步履艰难。（2）噪声的影响 施工期间的噪声主要来自再生水厂建设时施工机械和建筑材料的运输和施工桩基处理。特别是夜间，施工的噪声将产生严重的扰民问题，影响邻近居民的工作和休息。若夜间停止施工，或进行严格控制，则噪声对周围环境的影响将大大减小。119 4.生活垃圾的影响 工程施工时，施工区内上千个劳动力的食宿将会安排在工作区域内，这些临时食宿地的水、电以及生活废弃物若没有做出妥善227、的安排，则会严重影响施工区的卫生环境，导致工作人员的体力下降，尤其是在夏天，施工区的生活废弃物乱扔，轻则导致蚊蝇孳生，重则致使施工区工人暴发流行疾病，严重影响工程施工进度，同时使附近的居民遭受蚊蝇、臭气、疾病的影响。5.废弃物的影响 施工期间将产生许多废弃物，这些废弃物在运输、处置过程中都可能对环境产生影响。车辆装载过多导致沿程废弃物散落满地，影响行人和车辆过往和环境质量。废弃物处置地不明确或无规划乱丢乱放，将影响土地利用、河流流畅，破坏自然生态环境，影响城市的建设和整洁。废弃物的运输需要大量的车辆，如在白天进行，必将影响本地区的交通，使路面交通变得更加拥挤。9.2 环境影响的缓解措施环境影响228、的缓解措施 9.2.1 施工期环境保护措施施工期环境保护措施 1.交通影响的缓解措施 工程建设将不可避免地影响该地区的交通。项目建设者在制订实施方案时应充分考虑到这个因素，对于交通特别繁忙的道路要求避让高峰时间（如采用夜间运输，以保证白天畅通）。120 2.减少扬尘 工程施工中旱季风扬尘和机械扬尘导致沿线尘土飞扬，影响附近居民和工厂，为了减少工程扬尘对周围环境的影响，建议施工中遇到连续的晴好天气又起风的情况下，对堆土表面洒上一些水，防止扬尘，同时施工者应对土地环境实行保洁制度。3.施工噪声的控制 运输车辆喇叭声、发动机声、混凝土搅拌机声以及地基处理打桩声等造成施工的噪声，为了减少施工对周围居民229、的影响，工程在距民舍 200m的区域内不允许在晚上十一时至次日上午六时内施工，同时应在施工设备和方法中加以考虑，尽量采用低噪声机械。对夜间一定要施工又会影响周围居民生活的工地，应对施工机械采取降噪措施，同时也可在工地周围或居民集中地周围设立临时的声障装置，以保证居民区的声环境质量。4.施工现场废物处理 工程建设需要上千个工人，实际需要的人工数决定于工程承包单位的机械化程序。再生水厂施工时可能被分成多块同时进行，工程承包单位将在临时工作区域内为工人提供临时的膳宿。项目开发者及工程承包单位应与当地环卫部门联系，及时清理施工现场的生活废弃物；工程承包单位应对施工人员加强教育，不随意乱丢废弃物，保证工230、人工作生活环境卫生质量。5.倡导文明施工 要求施工单位尽可能地减少在施工过程中对周围居民、工厂、学校影响，提倡文明施工，做到“爱民工程”，组织施工单位、街道及业主联络会议，及时协调解决施工中对环境影响问题。121 6.制定废弃物处置和运输计划 工程建设单位将会同有关部门，为本工程的废弃物制定处置计划。运输计划可与有关交通部门联系，车辆运输避开行车高峰，项目开发单位应与运输部门共同做好驾驶员的职业道德教育，按规定路线运输，并不定期地检查执行计划情况。施工中遇到有毒有害废弃物应暂时停止施工并及时与地方环保、卫生部门联系，经他们采取措施处理后才能继续施工。9.2.2 运营期间环境保护措施运营期间环境231、保护措施 1.再生水厂对周围环境的影响（1）再生水厂排放的污水 再生水厂排放的污水是指处理后的尾水和厂内自身排放的污水。本工程采用改良 A2/O 反应池污水生物脱氮除磷工艺，该工程处理城市污水在技术上已经成熟，在国内外广为应用，设计中主要设备采用国产优质设备和进口设备，监测仪表和控制系统采用进口设备，自动监控水平较高，因此，再生水厂正常运转是有保证的，能达到相应要求的出水水质，不会对排放水体造成污染。再生水厂自身产生的生活污水及构筑物的生产污水（如上清液等）均排入进水泵房，然后进入污水处理系统进行处理，对外界不会造成污染。（2）再生水厂产生的污泥 污泥经先进的进口离心浓缩脱水设备浓缩脱水后，其232、泥饼含水率已降低至 7080%，为非流质固体，可用一般运输工具直接外运。（3）臭味及噪声对环境的影响 本次再生水厂采用离子除臭工艺。其运行费用低、操作维护简便、安 122 全可靠，除臭效率可达到 95%。当臭气通过离子除臭设备时，能将恶臭污染物质最终分解成简单无害的无机物，消除致臭成份，净化后大气排放。经过除臭系统处理后排放的尾气，可达到恶臭污染物排放标准（GB14554-93）厂界（防护带边缘）废气排放最高允许浓度二级标准。将臭味对周边居民点的影响降至最低。再生水厂的噪声来源于厂内传动机械工作时发出的噪声，有污水泵、污泥泵的噪声、有除砂机、砂水分离机的噪声，还有厂区内外来车辆等的噪声。（4）233、视觉与景观影响 再生水厂的建设可能对周围环境带来美学方面的一定影响，这需要有优美的建筑设计和园林绿化来克服。本工程注意建筑和园林绿化设计。2.对环境影响的对策 虽然本工程建成运行后对周围环境影响不大，但为了进一步减小工程对环境的影响，本工程拟采取以下措施：（1）为改善厂区工人的操作条件，总体布置与常年风向结合起来。为最大程度地减少再生水厂对环境的影响，在总平面布置上将厂前区布置在厂区北侧，而将处理构筑物布置在厂区南侧，并且进行除臭处理，使臭味对厂前区和周围环境无影响。（2）本工程污水泵和污泥泵采用潜污泵，在水下，基本无噪声。离心脱水机等均设在室内，经过隔声以后传播到外环境时已衰减很多。据调查资234、料表明，距机房 30m 时测得的噪声值已达到国家的城市区域环境噪声标准（GB3096-93）的标准值，且采用先进的低噪声设备，对环境的影响进一步减小。（3）本工程在建筑设计上充分体现园林式与现代化相结合建筑风格，123 与周围建筑风格相协调，并布置建筑小品，搞好园林绿化，种植多种树木，爬藤植物和草木植物，提高景观质量。再生水厂尽可能增加厂区绿化面积，厂区绿化利用道路两侧的空地、构（建）筑物周围和其它空地见缝插针进行。沿厂区围墙内侧布置吸抗性强的灌木树，逐渐形成隔离带。124 10 劳动保护劳动保护 10.1 设计依据设计依据 1.中华人民共和国劳动法（1995 年 1 月 1 日）2.建设项目235、（工程）劳动安全卫生监察规定（1997 年 1 月 1 日）3.国务院关于加强防尘防毒工作决定【国发（1984）97 号】4.工业企业设计卫生标准（GBZ1-2010）5.工业企业噪声控制设计规范（GBJ87-85）6.工业企业煤气安全规程（GB6222-2005）7.建筑设计防火规范（GB50016-2006）8.建筑物防雷设计规范（GB50057-2010）9.建筑抗震设计规范（GB50011-2010）10.城镇燃气设计规范（GB50028-2006）11.采暖通风与调节设计规范（GB50019-2003）12.爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB50058-1992）劳动安全卫生设236、计除依据以上法规外，还须遵守当地的有关劳动安全卫生的规定。10.2 主要危害因素主要危害因素 本工程的主要危害因素可分为两类，其一为自然因素形成的危害和不利影响；一般包括地震、不良地质、暑热、雷击、暴雨等因素；其二为生产过程中产生的危害，包括有害尘毒、火灾爆炸事故、机械伤害、噪声振动、触电事故、坠落及碰撞等各种因素。125 10.2.1 自然危害因素自然危害因素 1.地震 地震是一种能产生巨大破坏的自然现象，尤其对构筑物的破坏作用更为明显。它作用范围大，威胁设备和人员的安全。2.暴雨和洪水 暴雨和洪水威胁再生水厂安全，其作用范围大，但出现的机会不多。3.雷击 雷击能破坏建、构筑物和设备，并可能237、导致火灾和爆炸事故的发生，其出现的机会不大，作用时间短暂。4.不良地质 不良地质对建、构筑物的破坏作用较大，甚至影响人员安全。同一地区不良地质对建筑物的破坏作用往往只有一次，作用时间不长。5.风向 风向对有害物质的输送作用明显，若人员处于危害源的下风向，则极为不利。6.气温 人体有最适宜的环境温度，当环境温度超过一定范围，会产生不舒服感，气温过高会发生中暑；气温过低，则可能冻坏设备。气温对人的作用广泛，作用时间长，其危害后果较轻。自然危害因素的发生基本是不可避免的，因为它是自然形成的；但可以对其采取相应的防范措施，以减轻人员、设备等可能受到的伤害或损坏。126 10.2.2 生产危害因素生产危238、害因素 1.高温辐射 当工作场所的高温辐射强度大于 4.2Jcm2min 时，可使人体过热，产生一系列生理功能变化，使人体体温调节失去平衡，水盐代谢出现紊乱，消化及神经系统受到影响，表现为注意力不集中，动作协调性、准确性差，极易发生事故。2.振动与噪声 振动能使人体患振动病，主要表现在头晕、乏力、睡眠障碍、心悸、出冷汗等。噪声除损害听觉器官外，对神经系统、心血管系统亦有不良影响。长时间接触，能使人头痛头晕，易疲劳，记忆力减退，使冠心病患者发病率增多。3.火灾、爆炸 火灾是一种剧烈燃烧现象，当燃烧失去控制时，便形成火灾事故，火灾事故能造成较大的人员及财产损失。爆炸同火灾一样，能造成较大的人员伤亡239、及财产损失。一般来说，本工程火灾及爆炸事故发生的可能性较小。4.其它安全事故 压力容器的事故能造成设备损失，危及人身安全。此外，触电、碰撞、坠落、机械伤害等事故均对人身形成伤害，严重时可造成人员的死亡。127 10.3 劳动保护措施劳动保护措施 10.3.1 抗震抗震 本工程区域的地震基本烈度为 8 度，结构设计过程中进行抗震设计。10.3.2 防洪防洪 西红门再生水厂位于西红门镇中心区东南部，在厂区内设相应的场地雨水排除系统，以及时排除雨水，避免积水毁坏设备和构建筑物。10.3.3 防雷防雷 本工程综合楼、变配电中心属二类防雷建筑物，设计已采用避雷带防直击雷，并对非金属的屋顶设置与避雷带共同240、构成不小于 10m 宽金属网防感应雷，对其它第三类防雷建筑物采用避雷或防直击雷，放散管及风帽按规范要求采取相应的防雷措施，烟囱设避雷针。10.3.4 不良地质不良地质 根据资料显示，厂区及四周无影响稳定性的活动断裂，无不良地质存在。10.3.5 合理利用风向合理利用风向 再生水厂设计中将综合楼等辅助建筑物布置在厂区夏季主导风向的上风向，以避免风向因素的不利影响。10.3.6 减振降噪减振降噪 在设备选型方面采用低噪音设备，对运行时噪音较大的设备设置了消音器，并设置减振底座，选用密闭隔音材料，经以上处理后噪音可大大降低，可降至 82dB（A）以下。128 强振设备与管道间采用柔性连接方式，防止振241、动造成的危害。在总图布置中，根据声源方向性、建筑物的屏蔽作用及绿化植物的吸纳作用等因素进行布置，减弱噪声对岗位的危害作用。主要生产场所设置能起到隔声作用的操作室、休息室，噪声级均可低于 85dB（A），车间办公室、休息室、操作室等室内噪声级均小于 70dB（A），综合楼内噪声低于 60dB（A）；其它生活、卫生用品室内噪声则低于 55dB（A）；对于操作工人接触噪声不足 8 小时的场所及其它作业地点的噪声均满足工业企业噪声控制设计规范中的标准要求。10.3.7 防火防爆防火防爆 在总平面布置中，各生产区域、装置及建筑物的布置均留有足够的防火安全间距，道路设计则满足消防车对通道的要求。在工艺设计242、中，在可能有燃爆性气体的室内设自然通风及机械通风设施，使燃爆性气体的浓度低于其爆炸下限。有爆炸危险的室内设不发火花地面。污泥处理系统的设备及管道均设有跨接和静电接地装置。在爆炸和火灾危险场所严格按环境的危险类别选用相应的电气设备和灯具；并按有关防雷规范的要求对建筑物采取相应的避雷措施。厂区设计相应的消防给水管网及室内外消火栓。10.3.8 其它其它 为了防止触电事故并保证检修安全，两处及多处操作的设备在机旁设事故开关；1kV 以下的设备金属外壳作接零保护；设备设置漏电保护装置。为了防止机械伤害及坠落事故的发生，生产场所梯子、平台及高处通道均设置安全栏杆，栏杆的高度和强度符合国家劳动保护规定；设243、备的可 129 动部件设置必要的安全防护网、罩；地沟、水井设置盖板；有危险的吊装口、安装孔等处设安全围栏；厂内水池边设置救生衣、救生圈；在有危险性的场所设置相应的安全标志及事故照明设施。绿化对净化空气、降低噪声具有重要作用，是改善卫生环境、美化厂容的有效措施之一，并且绿化能改善景观、调节人的情绪，从而减少人为的安全事故。厂内设置食堂、办公室、值班宿舍、浴室、厕所等辅助用房。130 11 节能及消防节能及消防 11.1 节能节能 在本项目的设计过程中，既注重技术的先进性，又考虑技术的成熟性和适用性，使再生水厂的设计更为合理、更为节省、更为优化。节能降耗措施具体如下：1.生物处理池推荐采用改良 A244、2/O 生物池工艺，耐冲击负荷能力较强，进水量及进水浓度变化对其影响较小；膜管式微孔曝气的氧利用率一般可达 20%以上，充氧动力效率达到 2.53.5kgO2/kw.h；能耗浪费现象较少。2.污水提升泵、污泥回流泵采用高效潜水泵，效率高，能耗低。3.确定变配电间的位置，使其尽量靠近负荷中心，降低线损。选用节能型变压器及无功功率自动补偿装置。4.鼓风机房的电耗为全厂电耗的 50%左右，本工程采用供气量可自动调节的鼓风机，根据生物处理池溶解氧浓度的变化自动调节导向叶片角度，从而改变出风量大小，在保证处理效率的前提下，使供气量最小，节省能耗。5.在加药系统中采用高精度的计量仪表和投加设备，并采用自动245、控制方式，以降低药耗。6.在全厂水力高程控制中，力求精确，在保证良好运行条件的基础上，减少不必要的水头损失，合理设定水泵工作扬程，以节省常年运行电耗。7.污泥处理采用先进的浓缩脱水一体机，简化工艺，减少占地，降低药耗。8.全厂采用技术先进的微机测控管理系统，采取分散检测和控制，集中显示和管理的方式，确保各种设备均可根据污水水质、流量等相关参数 131 自动调节运转台数或运行时间，不仅改善了内部管理，而且使整个处理系统在最经济状态下运行，使运行费用降至最低。9.污水处理厂内生产、冲洗、绿化和消防用水全部用处理后达到中水标准的尾水代替自来水，节水效果明显。11.2 消防消防 11.2.1 设计依据246、设计依据 1.中华人民共和国消防条例 （1984 年 5 月 13 日）2.中华人民共和国消防条例实施细则 （1987 年 3 月 16 日）3.建筑设计防火规范 （GB50016-2006）4.爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB50058-1992）5.消防站建筑设计标准（试行）（GNJ1-81）6.建筑物防雷设计规范 （GB50057-2010）7.火灾自动报警系统设计规范 （GB50116-2008）8.建筑灭火器配置设计规范 （GB50140-2005）9.低倍数泡沫灭火系统设计规范 （GB50151-2010）11.2.2 防火及消防措施防火及消防措施 1.生产厂房的火灾危险分247、类及耐火等级 生产厂房的火灾危险分类及耐火等级见表 11-1。变配电室防火设计除按建筑设计防火规范（GB50016-2006）外，还须按电气设计规范执行。按照规范，配电室当长度大于 8m 时，设有两个出入口，变压器室与配电室之间开门，均设甲级防火门，其余门窗采用非燃烧体的金属门窗。变压器室、配电室等，其室内没有与之无关的管道及线路通过。132 其余生产厂房按照建筑设计防火规范（GB50016-2006）设计。表 11-1 生产厂房的火灾危险分类及耐火等级 建筑物名称 生产各储存物品 火灾危险等级 耐火等级 层数（层）粗格栅、提升泵房 戊 二级 鼓风机房 丙 二级 1 污泥脱水机房 戊 二级 1248、 变配电室 丙 二级 1 其它生产建筑 戊 二级 2.防火措施 本工程在正常生产情况下，一般不易发生火灾，只有在操作失误、违反规程、管理不当及其它非正常生产情况或意外事故状态下，才可能由各种因素导致火灾发生。因此为了防止火灾的发生，或减少火灾发生造成的损失，根据“预防为主，防消结合”的方针，本工程在设计上采取了相应的防范措施。11.2.3 总图运输总图运输 在厂区内部总平面布置上，按生产性质、工艺要求及火灾危险性的大小等划分出各个相对独立的小区，并在各小区之间采用道路相隔。厂内主干道宽 6m，再生水厂设 2 个出入口，均与厂外道路相连，保证消防通道畅通，满足消防车对道路的要求。在火灾危险性较大249、的场所设置安全标志及信号装置，在设计中对各类介质管道应涂以相应的识别色。11.2.4 建筑建筑 在爆炸危险的甲类厂房采用钢筋混凝土框架或排架结构。甲类厂房利用门、窗洞作为泄压面积，或局部采用轻质屋盖作为泄压 133 面积，泄压面积的设置应避开人员集中的场所和主要交通道路，并靠近容易发生爆炸的部位。其泄压系数为 0.050.22。本工程建构筑物的耐火等级均至少达到级，主要厂房均设两个出入口。本 工 程 建 筑 物 的 防 火 设 计 均 严 格 按 建 筑 设 计 防 火 规 范（GB50016-2006）的规定进行。11.2.5 电气电气 本工程消防设施采用双回路电源供电，其配电线采用非延燃铠250、装电缆，明敷时置于桥架内或埋地敷设，以保证消防用电的可靠性。厂内设置火灾自动报警系统，使消防人员及时了解火灾情况并采取措施。消防水可在泵房及各车间内任意一个消防箱处控制，从而及时扑救火灾。建、构筑物的设计均根据其不同的防雷级别按防雷规范设置相应的避雷装置，防止雷击引起的火灾。在爆炸和火灾危险场所严格按照环境的危险类别或区域配置相应的防爆型电器设备和灯具，避免电气火花引起的火灾。电气系统具备短路、过负荷、接地漏电等完备保护系统，防止电气火灾的发生。11.2.6 消防给水及消防设施消防给水及消防设施 再生水厂需建立完善的消防给水系统和消防设施，以保证消防的安全性和可靠性。依据建筑设计防火规范，本工251、程室外消防用水量为 20L/s，室内消 134 防用水量为 10L/S。室外消防与生活用水合用管道，自厂外规划道路给水管引入水源，厂内室外给水管成环状布置，给水管主干管管径为 DN150。厂区内建筑物附近，沿道路布置室外消火栓，间距不大于 120m，并确保消火栓 150m 的保护半径。在各建筑物的明显、易取用部位，配置适量的手提式灭火器，灭火器置于专用灭火器箱内，灭火器选用磷酸铵盐干粉灭火器。135 12 投资估算投资估算 12.1 工程内容工程内容 北京市大兴区西红门再生水厂工程总规模为 6104m3/d，分期实施，其中一期工程为 4104m3/d，二期工程为 2104m3/d。本估算系根据252、西红门再生水厂工程可研文件及有关图纸进行编制。投资估算内容包括：再生水厂一期的工艺建（构）筑物、设备、给排水、供配电、自控系统、总图等工程费用及相应的其它费用。12.2 编制依据编制依据（1）投资项目可行性研究指南（计协报资200215 号文）（2）市政公用设计文件编制深度（建质200416 号文）（3）市政工程投资估算指标（HGZ47-103-2007）（4）市政工程投资估算编制办法（建设部建标（2007）164 号）（5）国家发展计划委员会关于建设项目前期工作咨询收费暂行规定（计价格【1999】1283 号）（6）北京市物价局、北京市计划委员会“关于建设项目前期工作咨询收费的补充通知”（京253、价（房）字【1999】487 号）（7）建设单位提供的有关资料（8）类似工程技术经济指标（9）可研设计文件、图纸和相关技术资料 12.3 其它费用其它费用（1）因土地征购费用标准未明确，投资估算未考虑土地征购费用。（2）因华油燃气管线迁改费用标准未明确，投资估算未考虑迁改燃 136 气管线费用。（3）因房屋拆迁、补偿费用标准未明确，投资估算未考虑房屋拆迁、补偿费用。设计单位进行了现场调查，既有房屋的分类如下：住宅 33818m2；临街商户 880m2；学校 4821m2；货场办公 2394m2；货场厂房 35875m2。（4）建设单位管理费 按财建2002394 号计算。（5）工程建设监理费 254、按 2007 年工程监理收费标准。（6）工程质量监督费 建安工程费的 0.14。（7）工程前期工作费用 按计价格19991283 号计算。（8）勘测费 设计费的 35。（9）设计费 按 2002 年工程设计收费标准。（10）竣工图编制费 设计费的 8%。（11）环境影响咨询费 按计价格2002125 号计算。（12）水土保持专项费 估列。（13）节能专项费 环境影响咨询费的 80。（14）联合试运转费 设备费的 1%。（15）施工图审查费 勘察设计费的 9%。（16）招标代理服务费 按计价格20021980 号计算。（17）施工和设备招投标交易服务费 按京建企199910 号。（18）建设工程255、监理招投标交易服务费 按京发改2004737 号。（19）办公和生活家具购置费 1000 元/人。（20）生产职工培训费 6000 元/人。12.4 投资估算投资估算（1）工程费用：17186 万元。（2）工程建设其它费用：1341 万元。137 （3）预备费：预备费用中基本预备费按工程费用及工程建设其他费用之和的 10%计，为 1853 万元。再生水厂估算投资为 20380 万元。表 12-1 再生水厂估算投资表 序号 工程项目 投资（万元）比例(%)1 工程费用 17186 84.33 2 工程建设其他费用 1341 6.58 3 预备费 1853 9.09 合计 估算投资 20380 1256、00.00 138 13 经济评价经济评价 13.1 编制依据编制依据 本工程经济评价依据建设项目经济评价方法与参数、2002 年国家计委出版的投资项目可行性研究指南、给排水建设项目经济评价细则（送审稿）编制。13.2 资金筹措资金筹措 项目建设投资为 20380 万元，均为政府投资。13.3 项目成本分析项目成本分析（1）固定资产原值：计提折旧的固定资产原值 20380 万元。（2）药剂费：盐酸：195kg/d，71.2 吨/年，900 元/吨。氯酸钠：111kg/d，40.6 吨/年，3900 元/吨。化学除磷（PAC）：854.1t/年，550 元/吨。污泥脱水絮凝剂（PAM）：19.5257、t/年，40000 元/吨。膜清洗药剂：120t/年，5500 元/吨。（3）电费：电耗：929.4 万度/年。采用现行价格：用电电价为 0.62元/kw.h。（4）膜损耗更换费：膜损耗更换按每年 15%计。（5）污泥处置费：年产生污泥 4857t，年污泥外运费按 130 元/吨计。（6）工资福利费：本工程污水处理厂定员 53 人，工资及福利费 50000元/人.年。（7）折旧费：按固定资产原值的 6.5计。139 （8）修理维护费：按固定资产原值的 3.0计。（9）管理费及其它费用：按成本要素的 10%计算。成本估算见经营成本分析表。经营成本 2523.00 万元/年，年生产水量1460 万258、 m3，单位经营成本 1.73 元/m3。表 13-1 经营成本分析表 序号 费用项目 金额（万元）1 药剂费 213.22 2 电费 576.20 3 膜损耗更换费 564.45 4 污泥处置费 63.14 5 工资福利费 265.00 6 折旧费 1324.70 7 修理维护费 611.40 8 财务费用（平均年值）32.00 9 管理费及其它费用 229.00 10 总成本（平均年值）3879.00 11 经营成本（扣除折旧及财务费用）2523.00 12 年生产水量（万 m3）1460.00 13 单位水量处理成本（元/m3）2.66 14 单位经营成本（元/m3）1.73 140 1259、4 项目招投标项目招投标 14.1 概述概述 为了保证工程质量、控制工程投资、缩短建设工期、提高投资效益、促进市场竞争，根据国家有关法律法规，本项目的设计、施工、监理、设备及材料采购等各环节应实行招投标。14.2 招标范围及原则招标范围及原则 项目招投标应遵循公平、公正、公开的原则，在当地工程招投标管理机构的监督下进行。应根据本工程的工程投资、工程类别选择具有合格资质的投标单位，通过资质预审排除不合格的投标单位，防止恶性竞争，促进市场竞争的有序化。各中标单位应与项目业主签订合同并严格执行。14.3 招标基本情况招标基本情况 1.发包方式 招标的工作范围即指招标文件中约定承包方完成的工作内容，工260、作内容可以由一个承包方完成包括可行性研究、勘察设计、施工、试运行等全部工程内容，也可以由不同的承包方完成其中的一项或几项工程内容。前者称为工程项目的建设全过程总承包或“交钥匙工程承包”，简称总承包；后者称为单项工作内容承包。总承包一般通过招标选择总承包方，再由他去组织各阶段的实施工作。一般来说，经常由于总承包方限于专业特点、实施能力等条件限制，合同履行过程中不可避免地要采用分包方式实施，因此承包价格要比单项工作内容招标所花费的投资要高。这种发包方式通常适用于业主对项目建设过程中的管理能力较差的中小型工程项目，业主基本不参与建设过程中 141 的管理，只是对项目的建设过程进行较宏观的监督和控制。261、单项工作内容承包一般适用于工程规模大或工作内容复杂的建设项目，业主将需要实施的全部工作内容按照不同阶段的工作、单位工程或不同专业工程的工作内容进行分别招标，分别发包给不同性质的承包商。由于工作内容的单一化，可以吸引更多有资格的投标人参加投标，有助于业主取得有竞争性价格的合同而节约投资。另外，业主直接参与各个阶段的实施管理，可以保障项目的建设顺利实施。当然，这也同时要求业主有较强的项目管理能力。何种发包方式最适合项目的目标，取决于项目的性质和复杂程度，投资来源、业主的技术和管理能力。由于本项目包括内容繁多，专业性要求较强，较为复杂，因此采用单项工作内容发包方式较为适合。2.招标的组织形式 招标的262、组织形式有自行招标和委托招标两种形式。具备编制相应招标文件和标底，组织开标、评标的能力的业主可以自行招标；凡不具备条件的业主应当委托具有相应资质证书的建设工程招标投标代理机构代理招标。本项目的业主拟自行招标，这需要按照工程建设项目自行招标试行办法（国家发展计划委员会令第 5 号）的规定向项目审批部门报送书面材料。3.招标方式（1）公开招标 公开招标又称无限竞争性招标。是指招标单位通过报刊、广播、电视等新闻媒体发布招标广告，凡具备相应资质，符合投标条件的单位不受地域和行业限制均可以申请投标。142 这种招标方式的优点是，业主可以在较广的范围内选择承包实施单位，投标竞争激烈，因此有利于将工程项目的263、建设任务交予可靠的承包商实施，并取得有竞争性的报价。但其缺点是，由于申请投标人的数量多，一般要设置资格预审程序，而且评标的工作量也较大，因此招标的时间长、费用高。因此通常大型工程项目的施工采用公开招标方式选择实施单位，尤其是使用世界银行、亚洲开发银行等国际金融机构贷款建设的工程项目，都必须按照规定通过国际或国内公开招标的方式选择承包商。（2）邀请招标 邀请招标亦称有限竞争性招标，是指业主向预先选择的若干家具备相应资质、符合投标条件的单位发出邀请函，将招标工程的情况、工作范围和实施条件等做出简要说明，请他们参加投标竞争，被邀请单位同意参加投标后，从招标单位获取招标文件，并按规定要求进行投标报价。264、邀请投标对象是项目法人对资质信誉、技术水平、过去承担过类似工程的实践经验、管理能力等方面比较了解，信任他有能力完成所委托任务的单位。为了鼓励投标的竞争性，邀请对象的数目以不少于 3 家为宜，与公开招标比较，邀请招标的优点是简化了招标程序，不需要发布招标广告和设置资格预审程序，因此可节约招标费用和缩短招标时间；而且由于对投标人以往的业绩和履约能力比较了解，减小了合同履行过程中承包方违约的风险。尽管不设置资格预审程序，为了体现投标人在投标书内报送表明其资质能力的有关证明材料，作为评标时的评审内容之一，邀请招标的缺点是，投标竞争的激烈程序相对较差，有可能提高中标的合同价。另外在邀请对象中也有可能排除265、了某些在技术上或报价上有竞争力的实施单位。公开招标和邀请招标均要通过招标、开标、评标、决标程序优选实施 143 单位，然后签订承包合同，此外，这两种招标方式规定，投标截止日期后投标单位不得对所投标书再作实质性的修改。本项目拟采用单项工作内容发包方式，勘察、设计、监理、建筑及安装工程、设备、重要材料均采用公开招标或邀请招标方式。144 15 环境效益与社会效益分析环境效益与社会效益分析 15.1 环境效益环境效益 再生水厂出水水质指标已超过城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级 A 标准，并且出水可作为建筑冲厕、道路浇洒、城市绿化及景观河道补给，实现了对污染物指标排放量的削266、减和污水资源化。通过本工程的实施，西红门镇的生产、生活污水将得到有效的收集和治理，排入当地水体的污染物显著减少，环境卫生大为改观，居民生活环境得到改善，其环境效益是显著的。本工程的建设不仅对改善西红门镇环境质量具有积极作用，更为凤河整治工程起到示范作用。15.2 社会效益社会效益 城市污水处理工程是一项保护环境、创建文明卫生城市，为子孙后代造福的公用事业工程，其效益主要表现为社会效益。该工程实施后，可有效地解决服务区域及下游城市的水污染问题，为城市服务，为社会服务，可改善城市市容，提高卫生水平，保护人民身体健康，保护自然风景，促进城市旅游事业的发展。同时，该项目的建设，可改善区域投资环境，使工267、业企业不会再因水污染而影响发展，吸引更多的外商投资，促进城市经济发展。因此，本工程是建设风景优美、经济繁荣、社会稳定、生活方便的文明卫生宜居城区的至关重要的基础设施，其社会效益是显著的。145 16 结论与建议结论与建议 16.1 结论结论 1.通过上述分析，认为西红门再生水厂工程是很有必要的，建设方案也是可行的，该项目建成后将会起到保护凤河生态环境的作用。2.本项目设计总规模为 6104m3/d；分两期实施，一期工程设计规模 4104m3/d，二期工程增加 2104m3/d。设计近远期相结合，预留远期发展条件。3.根据规划，西红门再生水厂厂址位于西红门镇中心区东南部。用地范围北起规划三路、南268、至规划十五路，东起马西路南延，西至规划五路东侧。总占地面积约 8.3ha，一期占地面积 5.85ha，二期占地面积 2.45ha。4.再生水处理采用改良 A2/O+MBR 工艺。出水达到北京市地方标准 城镇污水处理厂水污染物排放标准（DB11890-2012）的 B 标准后中水回用，退水排入凤河。5.污泥经机械浓缩脱水后，运往规划大兴黄村再生水厂污泥处理中心集中处置。6.再生水优先用于建筑冲厕、道路清扫、城市绿化。多余的出水自流排放至凤河，补充景观河道用水。7.工程估算总投资 20380 万元，其中第一部分工程费用为 17186 万元，工程建设其他费用为 1341 万元，基本预备费为 1853269、 万元。16.2 建议建议 1.本项目是社会公益事业，其建设、运行、管理需要政府部门的全力支持。同时，依据国家有关政策，适时制定排污收费制度，使再生水厂的 146 运作逐步达到自我维持、良性发展。2.镇相关部门应对排入污水管网的工业废水加强监测和控制，严格执行国家污水综合排放标准（GB8978-1996）和污水排入城镇下水道水质标准（CJ343-2010），工业企业有害废水必须先进行预处理，以确保城镇污水处理系统的正常运行。3.必须尽快开展污水收集管道及中水管道工程的同步建设，以便使该项目尽早地发挥经济和环境效益。4.建议西红门镇应根据自身情况，开展广泛的基础工作，做好向中水用户的宣传和对用户270、的调查工作，明确用水对象的水质水量要求。以便在进一步的设计工作中根据实际情况，确定设计参数。5.MBR 工艺属于先进的污水处理工艺，在运行过程中应加强对新系统的维护和管理，积累经验，采取有效措施控制膜污染，优化系统，保障运行。附件附件（一）附件（一）附件 1.设计委托书 （二）附表（二）附表 工程投资估算总表 工程投资估算总表 工程名称：大兴区西红门再生水厂 序 号 工 程 和 费 用 名 称 概 算 投 资 (万元)技 术 经 济 指 标 建筑工程安装工程(含管件)设备购置其它费用小 计合 计单位 数 量单位价值（元）甲 甲 第一部分费用 工程费用 第一部分费用 工程费用 8188 8188271、 989 989 8010 8010 17186 17186 1718617186m m3 3/d/d40000 40000 4296 4296 一 污水处理厂（一）+（二）8188 989 8010 17186 17186m3/d40000 4296（一）生产构建筑物 7055 989 7929 15973 15973m3/d40000 3993 1 粗格栅间及进水泵房 LB23.1510.2m 252.89 19.45 233.85 506.19 2 粗格栅间加盖 117m2 4.68 4.68 m2 117 400 3 进水泵房上部建筑 73.44m2 16.89 16.89 m2 73272、 2300 4 细格栅间及旋流沉砂池 LB40.87.85m 141.57 12.27 163.81 317.65 5 细格栅间及旋流沉砂池加盖 288m2 11.52 11.52 m2 288 400 6 改良型 A2/O 生化池 LB125.630.40m 2 座 3036.26327.97498.11 3862.34 7 改良型 A2/O 生化池加盖 9232m2 369.28 369.28 m2 9232 400 8 污泥泵房 D13.30m 1 座 66.66 115.71168.23 350.60 9 污泥泵房上部建筑 138.93m2 31.95 31.95 m2 139 230273、0 10 鼓风机房及变配电间 870.63m2 217.66 57.34 609.26 884.26 m2 871 2500 11 变配电间 83.58 102.15243.64 429.36 工程投资估算总表 工程投资估算总表 工程名称：大兴区西红门再生水厂 序 号 工 程 和 费 用 名 称 概 算 投 资 (万元)技 术 经 济 指 标 建筑工程安装工程(含管件)设备购置其它费用小 计合 计单位 数 量单位价值（元）12 膜反应池 16.6340.06 2 座 892.18 98.92 3763.24 4754.34892.18 13 综合泵房 10.740.0 2 座 111.44 1274、11.44111.44m2 485 2300 14 回用水池 40.05*28 263.75 263.75263.75 15 回用泵房 496.14m2 114.11 14.50 65.95 194.56114.11m2 496 2300 16 加药间 453.49m2 104.30 104.30104.30m2 453 2300 17 洗砂间 130m2 29.90 29.90 29.90m2 130 2300 18 储泥池 20.912.6 80.09 4.34 14.45 98.88 80.09 19 储泥池加盖 425m2 17.00 17.00 17.00m2 425 400 20 275、污泥脱水车间 338.10m2 77.76 12.97 1046.01 1136.7477.76m2 338 2300 21 泥库 234m2 53.82 53.82 53.82m2 234 2300 22 除臭间 484.51m2 111.44 31.97 372.79 516.20111.44m2 485 2300 23 锅炉房 214.97m2 53.74 4.56 91.18 149.4853.74m2 215 2500 24 综合楼及化验设备 2181.58m2 610.84 68.25 679.09610.84m2 2182 2800 25 机修间、仓库及机修设备 367.92m2276、 84.62 10.15 94.77 84.62m2 368 2300 26 车辆 95.77 95.77 27 仪表 5.59 206.52 212.11 项 1 工程投资估算总表 工程投资估算总表 工程名称：大兴区西红门再生水厂 序 号 工 程 和 费 用 名 称 概 算 投 资 (万元)技 术 经 济 指 标 建筑工程安装工程(含管件)设备购置其它费用小 计合 计单位 数 量单位价值（元）28 计算机自动控制系统 7.21 144.13 151.34 项 1 29 CATV 监控系统 2.58 51.52 54.10 项 1 30 照明防雷 30.00 30.00 项 1 31 厂区管线277、 216.89 141.232.36 360.48 项 1 32 设备备品备件费 1%79.74 79.74 项 1 （二）辅助生产构建筑物 1133 81 1213 2427 m3/d60000 171 1 门卫及传达室 73.59m2 18.40 18.40 m2 74 2500 2 大门 B=10m 10.00 10.00 项 1 3 侧门 B=6m 5.00 5.00 项 1 4 围墙 H=2.4m 1424.31m 99.70 99.70 m 1424 700 5 土方平整 填 41500m3 207.50 207.50 m3 41500 50 6 土方平整 外借 41500m3 3278、32.00 332.00 m3 41500 80 7 道路、广场 7800m2 156.00 156.00 m2 7800 200 8 绿化 30429.12m2 304.29 304.29 m2 30429 100 9 工器具及生产家具购置费 1%80.54 80.54 项 1 乙 乙 第二部分费用 工程建设其它费用 第二部分费用 工程建设其它费用 1341 1341 1341 m m3 3/d/d40000 335 工程投资估算总表 工程投资估算总表 工程名称：大兴区西红门再生水厂 序 号 工 程 和 费 用 名 称 概 算 投 资 (万元)技 术 经 济 指 标 建筑工程安装工程(含管件279、)设备购置其它费用小 计合 计单位 数 量单位价值（元）1 建设管理费 578.67 1.1 建设单位管理费 按财建2002394 号 248.00 248.00 1.2 工程建设监理费 按 2007 年工程监理收费标准 317.82 317.82 1.3 工程质量监督费 建安工程费0.14 12.85 12.85 2 建设项目前期工作费用 44.52 2.1 编制项目建议书 按计价格19991283 号 14.83 14.83 2.2 编制可行性研究报告 按计价格19991283 号 29.69 29.69 3 勘察设计费 489.71 893.57 3.1 工程勘测费 设计费35 119.280、86 119.86 3.2 工程设计费 按 2002 年工程设计收费标准 342.45 342.45 3.3 竣工图编制费 设计费8 27.40 27.40 4 建设工程评价费 20.86 4.1 环境影响咨询费 按计价格2002125 号 6.03 6.03 4.2 水土保持专项费 估列 10.00 10.00 4.3 节能专项费 环境影响咨询费80 4.83 4.83 5 联合试运转费 设备费1 80.10 80.10 80.10 工程投资估算总表 工程投资估算总表 工程名称：大兴区西红门再生水厂 序 号 工 程 和 费 用 名 称 概 算 投 资 (万元)技 术 经 济 指 标 建筑工程281、安装工程(含管件)设备购置其它费用小 计合 计单位 数 量单位价值（元）6 施工图审查费 勘察设计费9 41.61 41.61 41.61 7 招标代理服务费 按计价格20021980 号 34.14 34.14 34.14 8 施工和设备招投标交易服务费 按京建企199910 号 18.92 18.92 18.92 9 建设工程监理招投标交易服务费 按京发改2004737 号 0.92 0.92 0.92 10 生产准备及开办费 31.70 31.70 10.1 办公和生活家具购置费 53 人1000 元/人 5.30 5.30 10.2 生产职工培训费 44 人6000 元/人 26.40 26.40 丙 丙 预备费 预备费（甲乙）10（甲乙）10 1853 m m3 3/d/d40000 463 概算投资 概算投资 20380m m3 3/d/d40000 5095 （三）附图（三）附图