1、北京市大兴区西红门再生水厂工程可行性研究报告中国市政工程中南设计研究总院有限公司 二 0 一四年六月中国市政工程中南设计研究总院有限公司：院 长： 杨远东 总工程师： 李树苑 五院院长： 陈克玲 审 核 人： 刘贤斌 项目负责人：吴学深 专业负责人：工艺：吴学深建筑：蔡天航结构：李志南暖通：杨 洁 电气及自控：石伟 工 程 经济：杨乾坤主要参编人员：周兵李双菊范毅雄常晨琛 张相群杨萌闫述毅北京市大兴区西红门再生水厂工程可行性研究报告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2、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，中国市政工程中南设计研究总院有限公司 和相关单位多次共同深入现场，察勘研究，集中我院优势力量，广泛收集有关 资料，对污水项目的总体布局、3、建设规模、选址定点、工程方案、投资造价、 社会效益、节能减排、环境影响等诸方面进行了充分的分析和研究，在此基础 上，编制完成了北京市大兴区西红门再生水厂工程可行性研究报告（全一 册文件），供相关部门决策参考。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。4中国市政工程中南设计研究总院有限公司西红门镇区位图 1：大兴区西红门镇与北京中心城区相对位置图北京市大兴区西红门再生水厂工程可行性研究报告主要结论主 要 结 论1、必要性与紧迫性：为了保护大兴区西红门镇及凤河流域的水环境质量，彻底解决城市化带来 的水污染问题，同时为了完善城市基础设施，改善城4、市环境质量，实现水资源 综合利用，有效保护地下水资源，建设西红门再生水厂项目是非常必要的。2、项目建设规模：再生水厂设计总规模为 6 万 m3d；分两期实施，一期工程设计规模 4 万m3d，今后二期工程再增加 2 万 m3d。 3、选址用地：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；总占地面积约 8.367ha， 一期占地面积 6.262ha，二期占地面积 2.105ha。4、污水处理工艺： 再生水处理采用粗格栅及提升泵房+细格栅及曝气沉砂池+平流沉砂池+改良型 A2O 生物池+周进周出二沉池+高效澄清池+超滤膜过滤工艺5、。出水经次 氯酸钠消毒后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，由厂内中水泵房加压后供西红门镇作为中水回 用，其余尾水排入凤河。5、污泥处理处置： 污泥先经斜板重力浓缩，再由隔膜压榨机深度脱水，并辅助自然风干晾晒后，饼状污泥含水率降至 60%或以下，近期每日 24m3 污泥运往规划大兴黄村 再生水厂污泥处理中心集中处置。6、项目建设期及人员编制建设周期：工程计划于 2014 年 10 月开工建设，2016 年 1 月再生水厂试运营，建设周期 15 个月。7、项目投资及资金筹措：建设项目总投资 19547.37 万元，其中：工程费用 162126、.88 万元，工程建设其他费 1773.62 万元，基本预备费 1438.92 万元，建设期借款利息万元，铺底流动资金 121.94 万元。8、成本与效益：投资项目总成本费用合计 3090.74 万元/年，年再生水量 1460 万 m3，单位 处理水总成本 2.12 元/m3，单位处理水经营成本 1.57 元/m3。9、项目结论本项目在技术经济上可行，但目前污水过于分散，管网泵站投资较大和 运行成本相对较高，污水项目投资运营单位有一定的经济压力。北京市大兴区西红门再生水厂工程可行性研究报告目录目录1、项目概况和建设的必要性 11.1 项目基本情况11.2 项目建设背景11.3 编制依据及基础资7、料2- 7 -中国市政工程中南设计研究总院有限公司1.3.1 编制依据21.3.2 基础资料21.3.3 相关法律法规31.3.4 设计规范标准41.4 编制原则与服务范围51.4.1 编制原则51.4.2 项目服务范围与建设年限61.5 服务区域概况61.5.1 西红门镇区域概况61.5.2 自然条件81.6 规划情况与实际现状121.6.1 供水规划及现状121.6.2 污水规划及现状131.6.3 雨水规划及现状151.6.4 再生水规划171.6.5 生水管网规划171.7 水环境存在的问题171.8 项目建设的必要性和迫切性 181.9 项目建设的环境目标202、项目建设规模与选址28、12.1 项目服务范围、分期212.1.1 项目服务范围212.1.2 项目分期212.2 项目建设规模212.2.1 建筑量指标法212.2.2 面积比流量法222.2.3 污水量预测结果232.3 工程建设规模拟定232.4 排水体制选择232.4.1 排水体制比较232.4. 2 排水体制确定242.5 再生水厂厂址选址252.5.1 再生水厂厂址选择原则252.5.2 再生水厂厂址选择合理性252.6 再生水厂尾水出路263、再生水工艺总体方案273.1 设计进水水质及处理目标 273.1.1 现状污水水质监测273.1.2 进水水质理论值293.1.3 类比法进水水质303.1.4 9、设计进水水质拟定303.1.5 要求的设计出水水质313.1.6 处理程度和重点分析313.2 进水水质分析363.3 污水处理工艺论证比选373.3.1 处理工艺论证原则373.3.2 脱氮除磷工艺方案比选383.3.3 辅助化学除磷工艺确定513.3.4 深度处理工艺选择523.3.5 消毒工艺选择563.3.6 再生水回用方案593.3.7 污泥处理工艺选择603.3.8 污泥处置与最终出路643.3.9 除臭系统方案选择714、再生水厂工艺及总图设计 764.1 污水处理厂设计水量764.1.1 污水处理规模764.1.2 污泥处理规模764.2 工程分期与分组764.3 工艺流程设计10、784.4 主要污水处理构筑物794.4.1 进水井、粗格栅、提升泵房794.4.2 细格栅、曝气沉砂池804.4.3 初沉池834.4.4 改良型 A2O 生物反应池844.4.5 二沉池854.4.6 高效澄清池864.4.7 膜处理综合车间874.4.8 鼓风机房894.4.9 污泥泵房894.4.10 接触消毒清水池904.4.11 中水回用泵房904.4.12 污泥斜板浓缩储泥池914.4.13 污泥调理池914.4.14 污泥深度脱水车间914.4.15 除臭收集系统及除臭间934.5 厂区总平面布置934.6 厂区竖向布置984.7 一期工程与二期的衔接984.7.1 污水水量的11、衔接984.7.2 处理工艺的衔接994.7.3 厂区总平面的衔接994.7.4 污水的深度处理994.8 机械设备设计994.8.1 设计原则994.8.2 主要机械设备技术要求1004.9暖通设计1024.9.1 设计依据1024.9.2 设计概况1024.9.3 设计范围1024.9.4 室外计算参数1024.9.5 室内计算温度1024.9.6 采暖负荷1034.9.7 采暖系统1034.9.8 室外管道设计1054.9.9 用户末端采暖系统设计1054.9.10 系统定压设计1064.9.11 通风1064.10 再生水厂一期主要工程量1065、建筑与结构工程设计1135.1 建筑设12、计1135.1.1 建筑设计的主要适用规范和技术标准1135.1.2 建筑设计标准1135.1.3 建筑设计说明1135.1.4 建筑单体的设计及布局1145.1.5 建筑装饰装修设计和节能设计1145.1.6 建筑节能设计1155.1.7 建筑物一览表1155.2 结构设计1165.2.1 设计原则1165.2.2 设计依据1165.2.3 设计标准1175.2.4 主要建筑材料1175.2.5 地貌特征及工程地质概况1185.2.5 地基处理及基坑工程1205.2.6 厂区环境边坡1215.2.7 抗震设计1215.2.8 构筑物的防裂措施1215.2.9 构筑物抗浮设计1215.2.1013、 建（构）筑物结构方案设计1225.3 绿化设计1235.3.1 绿化设计原则1235.3.2 绿化设计说明1246、电气及自控仪表设计1266.1 电气设计1266.1.1 电气设计范围1266.1.2 设计界限1266.1.3 设计依据1266.1.4 供电电源1276.1.5 负荷计算1276.1.6 变配电系统1316.1.7 无功补偿1326.1.8 控制与保护1326.1.9 谐波治理方案1336.1.10 电能计量1336.1.11 设备选型1346.1.12 防雷接地保护1346.1.13 照明设计1346.1.14 电缆敷设1356.1.15 安全消防措施1356.2 综合自14、动化设计 1366.2.1 设计范围1366.2.2 设计原则1366.2.3 仪表的设计与选型1366.2.4 自控系统设计1396.2.5 生产视频监视系统1446.2.6 安防系统1446.2.7 综合布线及电话系统1466.3 电气、自控设备表 1477、工程节能及减排1587.1 工艺节能1587.2 建筑节能1597.3 电气节能1607.4 能耗指标分析（近期）1607.5 减排措施1628、项目招投标、实施与管理 1638.1 实施原则及步骤 1638.2 组织与管理机构 1638.2.1 管理机构1638.2.2 劳动定员1648.3 项目阶段计划与培训1658.3.1 调试15、试运转与试运行期1656.2.8 防雷保护和接地系统1478.3.2 人员培训1658.3.3 建设进度设想1658.4 项目招投标1668.4.1 招标原则1668.4.2 招投标内容1679、环境保护与水土保持1699.1 环境保护1699.1.1 项目依据1699.1.2 采用的环境保护标准1699.1.3 环境保护范围1709.1.4 主要污染源及污染物分析1709.1.5 项目实施过程中的环境影响及对策1719.1.6 项目建成后的环境影响及对策1749.2 水土保持1759.2.1 原则和目标1759.2.2 水土保持措施17610、劳动安全卫生及消防 17710.1 设计依据 16、17710.2 主要危害因素分析 17710.3 安全卫生防范措施 17910.4 消防 18110.4.1 编制依据18110.4.2 防火及消防措施18110.5 事故应急预案 18311、项目投资与成本分析 18411.1 工程概况及投资概算范围18411.2 编制依据 18411.3 投资估算 18611.4 投资比例分析 18711.5 资金来源 18711.6 实施进度和项目计算期 18712、财务评价与成本效益分析18812.1 财务评价 18812.1.1 编制依据18812.1.2 计算原则18812.2 资金筹措 18912.3 项目成本分析 18912.3.1 基础数据与17、评价参数18912.3.2 成本计算与分析19012.3.3 污水处理价格19212.3.4 利润总额及分配19212.3.5 财务盈利能力分析19212.3.6 清偿能力分析19412.4 不确定性分析 19412.4.1 敏感性分析19412.4.2 盈亏平衡分析19513、综合效益分析 19713.1 社会效益和环境效益19713.2 经济效益 19714、主要设备与材料 19915、结论与建议 20215.1 结论 20215.2 项目建议 20315.3 下阶段设计所需资料203附表、附图与附件204北京市大兴区西红门再生水厂工程可行性研究报告项目概况和建设的必要性1、项目概况和建设18、的必要性1.1 项目基本情况 项目名称：北京市大兴区西红门再生水厂工程 建设单位：北京市大兴区水务局 项目地点：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。 项目性质：市政工程 项目类别：新建工程 服务区域：大兴区西红门镇，如下图：北京中心城区正南图 1-1 项目区位图4 3 建设规模：再生水厂设计总规模为 610 md；分两期实施，一期工4 34 3程设计规模 410 m d，二期工程增加 210 md。1.2 项目建设背景根据北京市加快污水处理和再生水利用设施建设三年行动方案54中国市政工程中南设计研究总院有限公19、司（20132015 年），大兴区水务局在首都生态文明建设的总体要求下，为了实 现“十二五”末全市污水处理率达到 90%以上，大兴区五环路以内地区污水处理 率达到 98%，新城污水处理率达到 90%；污泥基本实现无害化处理，实现首都 水环境的明显好转的目标；为了实现 2014 年要求的乡镇污水完成 8 项，续建 3 项，开工建设 8 项的工作目标，大兴西红门再生水厂项目必须在 2014 年开工建 设，并于 2015 年完成。污水处理和再生水利用作为战略性、基础性、公益性事业，应充分发挥政 府投入的主导、引领和带动作用。建立服务价格合理、融资灵活多元、政策支 持有力、政府监督到位的市场化投融资模20、式。各区县政府根据现有投资政策， 结合本区县建设任务和财政状况，创新体制机制，确保污水处理和再生水利用 设施建设、运营资金投入到位。采用世界先进成熟的污水深度处理、污泥无害 化资源化以及管网更新改造新技术、新材料、新装备，提高设施建设标准和技 术水平；大力推广应用物联网等新技术，加强对污水处理和再生水利用设施运 营过程的监控，逐步建立覆盖城乡的设施在线实时监控系统，提高污水处理和 再生水利用设施运行效率和行业监管水平。1.3 编制依据及基础资料1.3.1 编制依据1. 北京市大兴区西红门再生水厂可行性研究报告及批复文件2. 北京市加快污水处理和再生水利用设施建设三年行动方案（20132015 21、年）北京市人民政府 2013 年 4 月 17 日1.3.2 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（2012.7）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9.22、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。13. 其它有关文件及资料。1.3.3 相关法律法规1.中华人民共和国环境保护法（1989 年 12 月 26 日实施）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23、）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 24、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【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 10 月 1 日实施）1.3.4 设计规范标准1.城镇污水处理厂水污染物排放标准（DB11890-2012）2.城市污水再生利用分类（GBT18919-2002）3.城市污水再25、生利用城市杂用水水质标准（GBT18920-2002）4.城市污水再生利用景观环境用水水质（GBT18921-2002）5.污水排入城市下水道水质标准（CJ343-2010）6.地表水环境质量标准（GB3838-2002）7. 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-20028. 室外排水设计规范 GB50014-2006（2011 年版）9.恶臭污染物排放标准（GB14554-93）10.农田灌溉水质标准（GB5084-2005）11.农用污泥中污染物控制标准（GB4284-84）12.环境空气质量标准（GB3095-2012）13.大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）126、4. 建设项目经济评价方法与参数15.室外给水设计规范（GB50013-2006）16.建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）（2009 年版）17.建筑设计防火规范（GB50016-2006）18.城市工程管线综合规划规范（GB50289-98）19.污水再生利用工程设计规范（GB50335-2002）20.泵站设计规范（GB50265-2010）21.给水排水工程管道施工及验收规范（GB50268-2008）22.给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）23.混凝土结构设计规范（GB50010-2010）24.砌体结构设计规范（GB50003-2011）25.钢27、结构设计规范（GB50017-2003）26.建筑结构荷载规范（GB50009-2012）27.建筑抗震设计规范（GB50011-2010）28.室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范（GB50032-2003）29.10kV 及以下变电所设计规范（GB50053-94）30.供配电系统设计规范（GB50052-2009）31.低压配电设计规范（GB50054-2011）32.建筑照明设计标准（GB50034-2004）33.建筑物防雷设计规范（GB50057-2010）34.采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）35.公共建筑节能设计标准（GB50189-2005） 其它相关28、现行的国家标准和设计规范1.4 编制原则与服务范围1.4.1 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. 合理选择预测方法及用水排水指标，全盘考虑西红门镇污水服务范围内 各时期的供水与排水状况，以及与相邻污水处理厂的关系，确定合理的污水总 规模。4. 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29、到排放标准后才能汇入城市下水道。5. 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，确保再生水处理效果， 减少工程投资和日常运行费用。6. 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。建立绿化防护隔离带。7. 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。8. 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。9. 在再生水厂征地范围内，厂30、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，扩大绿化和隔离防护面积， 并留有发展余地。10. 厂区竖向设计力求减少厂区填方量和节省污水提升费用。11. 厂区建筑风格力求统一，简洁美观，标准适中，做到平面和顶面绿化， 并与厂区周围环境和景观相协调。1.4.2 项目服务范围与建设年限2本工程服务范围为西红门镇建成区和规划建设区，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 5km。可行性研究报告编制内容包含服务上述区域的再生水厂工程处理31、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。建设年限：近期 20142018 年，远期 20192028 年。1.5 服务区域概况1.5.1 西红门镇区域概况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2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 1036km ， 耕地面积 63.3 万32、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。大兴区位 置见图 2-1。图 1-2 大兴区位置图面积与人口：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。2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33、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94.6km 。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。22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161.55km ，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634、5km 。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。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63.35、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。2009 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。1.5.2 自然条件1.5.2.1 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36、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 。1.5.2.2 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37.2137、km2，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27.7km，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38、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 半壁店魏庄，流向东南至礼贤田营村东南入永北干渠，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5739、.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40、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，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，其中永定河 为国家一级河流，凉水河为北京市管河流。1.5.2.3 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25849.5 104m3。 水资源总量日41、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。1.5.2.4 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42、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，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43、府所 在地大兴新城的高程在40m左右，河床高出地面近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。（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30m 35m，南部南各庄高程在23m，东部凤河营高程在15m左右。1.5.2.5 地质情况场地工程地质、水文地质条件如下：（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一44、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）地下水场地地下水埋藏较深，埋深大于20m。1.5.2.6 地震与地质灾害西红门再生水项目服务区域内经普查，无不良地质现象，没有发现地质灾 害区，属于适宜建设区。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45、震加速度值为0.20g ，设计地震分组为第一组。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。 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。1.6 规划情况与实际现状西红门组团规划建设提出该地区的目标定位为“文化西红门，山水职教园”。 同时，建设46、好新余赣西中心物流园、北京市袁河经开区钢铁深加工园、袁河工 业平台等绿色低碳工业体系。1.6.1 供水规划及现状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1.447、5104m3；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。 4. 给水现状西红门镇镇西48、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。1.6.2 污水规划及现状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8104m3d（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12104m3d），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。结合西红门镇地形特点，规划西49、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 5.13104m3d；西红门工业区污水向东排入瀛海镇再生水厂，污水量0.90104m3d；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，负责远期镇西区和镇东区污水处理， 规划处理能力为2104m3d，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50、，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3.75104m3d，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6104m3d。（4）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51、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。大兴区水环境监测中心 2012 年 5 月 24 日对新凤河流域污水现状实际水量 的监测报告表明，由南红门水务所牵头，大兴区水务局供排水科、水政执法大 队、水环境监测中心参与，于 2012 年 5 月 19 日至 20 日52、对新凤河流域排污口进 行调查，由水环境监测中心对调查的排污口进行水量测量及水质检测。一、污水总量 进入新凤河的污水量主要来源于四处，即老凤河出口、新西凤渠出口、安南支流出口及四海支流出口；每日污水总量为 77789.4m3d。其中老凤河出口50371.2 m3d；新西凤渠出口 13503.4 m3d；安南支流出口 10195.2 m3d；四海支流 3719.6 m3d。1、老凤河出口水量包含老凤河 33955.2 m3d 和南苑排沟 16416m3d。老 凤河水量包含葆李沟 1123.2m3d、通华路边沟 4465.6 m3d、西红门排沟 19526.4 m3d及五环路边沟9244.8m3d；53、南苑排沟水量包含机场西边沟2678.4m3d、机场南边沟 864 m3d、南苑机场 3456 m3d、南小街 3715.2 m3d、团中路左右边沟 3341.5 m3d、五环南北侧边沟 1728 m3d 及团河村排污口777.6m3d。2、新西凤渠出口水量包含小街三村路边沟 259.2 m3d、小街村排污口1468.8m3d、西三路甲 17 号桥北 432 m3d、西三路甲 17 号院前 259.2 m3d、大生庄工业区分支 4233.6 m3d、华跃腾飞门口 360 m3d、志远东桥南 12 米112 m3d、建新东桥北 2 米 384 m3d、建新庄东南桥北 5529.6 m3d、五连环桥54、下游 1 米 26 m3d、桦昌市场门口桥头（天慈墓园桥头）315 m3d 及田 园家常菜门口（三间房开发区）124 m3d。3、安南支流出口水量主要是瀛海开发区排污泵站的污水 10195.2 m3d。4、四海支流出口水量包含怡乐村北 1 号右岸 367 m3d、怡乐村东四号左 岸 192 m3d、万涛伟业服装公司北 50 米 840 m3d、万涛伟业服装公司 112 m3d、新工业园 1 号 227m3d、怡乐桥头 648 m3d、怡乐桥下游 50 米 72 m3d、怡乐桥下游 150 米 916 m3d 及怡乐养殖基地南侧 345.6m3d。 二、境外来水量由境外进入的水量为15468m355、d。其中：葆李沟1123.2 m3d、新西凤渠源 头1036.8 m3d、机场西边沟2678.4 m3d、南苑机场排污口3456 m3d、同华北 大街273.6 m3d及西红门排沟涵洞口6900 m3d（以水量10368 m3d的23计 算）。1.6.3 雨水规划及现状规划镇西区雨水排入凤河。 规划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。56、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。雨水现状：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。 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57、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58、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。1.6.4 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：02.2L（m2.d），绿地浇洒用水采用：2.0L（m2.d），道路冲洗用水采用：5L（m2.d）。 经计算，规划西红门镇再生水需求总量为2.59159、04m3d。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1.69104m3d；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0.59104m3d；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0.32104m3d。1.6.5 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60、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。1.7 水环境存在的问题根据大兴新城污水治理专项规划，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，而目前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即再生水厂纳污流域的水量。因此，建设西红门再生水厂刻不容缓，非常必要。周边排水61、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化1.8 项目建设的必要性和迫切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62、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63、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64、成为世界上水资源严重紧缺的大城市之一，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65、经济发展，解决镇区生活污水问题有着 重要的现实的意义。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。1.9 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66、治理 为手段，实现生态保护与经济发展相协调的战略目标；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（GB18918-67、2002 ）中一级标准的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。综上所述，北京市大兴区西红门再生水厂工程建设是十分必要和紧迫的。北京市大兴区西红门再生水厂工程可行性研究报告项目建设规模与选址2、 项目建设规模与选址2.1 项目服务范围、分期2.1.1 项目服务范围北京市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2葆李沟东侧，东至团河68、路；总流域面积约5km 。图2-1西红门再生水厂服务范围2.1.2 项目分期本项目分两期实施，近期20142018 年，远期20192028 年。2.2 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测，最终确定本 工程污水量。2.2.1 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4 2红门镇核心区建设用地占地约为498.2ha，建筑面积约69、为843.4 10 m。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2-1。表2-1建筑指标法污水量计算表序 号用地代码用地名称面积(ha)建筑面积（万平方米）平均日需水 指标（Lm2 d）平均日 需水量 m3d平均日 污水量 m3d1C1行政办公11.0616.336979.8881.82C2商业金融49.8368.0464082.43674.23C3文化娱乐0.931.14101141070、2.64C4体育6.328.858708637.25C5医疗卫生2.813.9912478.8430.96C6教育科研14.315.3812241101.67C9其它公共设施11.468475.68D特殊用地11.24.26252226.89F多功能11.126.27123152.42837.210M9绿隔产业57.285.91085907731.011R2二类居住284.62551.99422079.619871.612R5配套教育14.0617.2261033.2929.913U1供应设施7.9810.934437.2393.514U2交通设施13.7918.914756.4680.81571、U3邮电设施7.2910.174406.8366.116W1普通仓库4.72.850235211.5合计498.19843.44-44613.640152.24 3由上表计算可得出近期平均日污水量约为4.0210 m d，再乘以1.5 的综合4 3系数，可预测西红门再生水厂的远期处理规模为6.0310 m d。2.2.2 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4 3积约为498.2ha。特大城市单位建设用地综合用水量指标为0.81.2 10 m 24 32（km .d），考虑到西红门镇的发展趋势，本工程近期取0.9010 m （km .d），4 32远期取1.72、210 m （km .d。计算结果见表2-2。表2-2面积比流量法污水量计算表项 目近期远期面积（km2）4.9824.982用水量指标（104m3（km2.d）0.91.2给水量（104m3d）4.485.98截污率0.90.9污水量（104m3d）4.035.382.2.3 污水量预测结果两种用水量预测结果相近，见表 2-3。表2-3三种预测方法的污水量预测结果对照表 年 限数量（万 m3d）近期(2018 年)远期(2028 年)建筑面积水量指标法4.026.03建设用地比流量法4.035.38预测结果确定4.006.002.3 工程建设规模拟定以上两种计算方法对近期污水量的预测结果较为73、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，应考虑留有适当的发展余地，基于城市基础设施的污 水处理设施应秉承适度超前的原则，以应对发展的快速和不确定性因素。因此4 34 3确定西红门再生水厂建设总规模为610 m d，分为一期410 m d，二期4 3210 m d。2.4 排水体制选择2.4.1 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74、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75、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2-4。表2-4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76、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。2.4. 2 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77、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。2.5 再生水厂厂址选址2.5.1 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、污 水处理厂的基建投资、运行管理、尾水排放、噪声控制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，污水处理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，一般位于 夏季最小频78、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。2.5.2 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79、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站用地，占地面积约为0.5ha。现状华油燃气管线 自西北向东南穿越再生水厂规划用地，经与管线管理单位及产权单位沟通协调， 其同意对现状燃气管线穿越再生水厂用地段进行改移，并已编制该管线改移方 案。在可行性研究报告编制过程中，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80、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。（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，可行性研究报告推荐规划厂址为西红门再生水厂厂址。2.6 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81、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。按照前述再生水规划，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。西红门镇西区、镇东区再生水水源由西红门再生 水厂提供，再生水需水量 1.69104m3d，剩余 2.31104m3d 再生水将作为城 市景观河道凤河的补充用水。北京市大兴区西红门再生水厂工程可行性研究报告再生水工艺总体方案3、 再生水工艺总体方案 3.1 设计进水水质及处理目标3.1.1 现状污水水质监测由于服务区域内的现状排污口分散，目前监测到的各排污口水质并不能反 映82、未来水质的全貌，但有重要的参考价值；而临近的黄村污水处理厂的进水水 质实际值，也有显著的现实意义。2012年5月19日至20日由南红门水务所牵头，局供排水科、水政执法大队、 水环境监测中心参与，对新凤河流域排污口进行调查，由水环境监测中心对调 查的排污口进行水质检测。检测项目为水温、pH、化学需氧量、总磷、总氮、 氨氮。1、直接汇入新凤河的支渠水质排污口名称水温（）pH（无量纲）化学需氧量（mgL）氨氮（mgL）总磷（mgL）总氮（mgL）老凤河出口19.07.823631.34.0044.6新西凤渠出口18.57.622340.94.7545.4安南支流出口18.07.583032.33.783、647.8四海支流出口19.07.725830.03.9831.22、老凤河及南苑排沟的水质排污口名称水温（）pH（无量纲）化学需氧量（mgL）氨氮（mgL）总磷（mgL）总氮（mgL）老凤河18.87.633038.45.2555.0南苑排沟19.27.923039.23.3740.03、汇入老凤河的污水水质排污口名称水温（）pH（无量纲）化学需氧量（mgL）氨氮（mgL）总磷（mgL）总氮（mgL）葆李沟18.58.26718.61.4126.4通华路边沟22.17.471059.05.7679.4西红门排沟22.97.815845.63.6646.2五环路边沟25.07.818046.484、3.8853.84、汇入南苑排沟的污水水质排污口名称水温（）pH（无量纲）化学需氧量（mgL）氨氮（mgL）总磷（mgL）总氮（mgL）机场西边沟19.07.526436.33.9546.2机场南边沟19.07.228637.53.8148.0南苑机场21.87.811539.42.4541.8南小街22.27.628850.44.1056.6团中路左右边沟22.07.437054.04.8464.4五环南北侧边沟21.57.728023.33.5931.8团河村排污口19.57.619222.62.1623.25、汇入新西凤渠的污水水质排污口名称水温（）pH（无量纲）化学需氧量（mgL）氨氮85、（mgL）总磷（mgL）总氮（mgL）小街三村路边沟19.97.838493.16.34108小街村排污口20.17.820433.12.7241.0西三路甲 17 号桥北20.57.814.11.710.1612.0西三路甲 17 号院前20.67.69.20.0710.0410.2大生庄工业区分支21.07.421048.53.6652.2华跃腾飞门口21.67.510213.31.9824.9志远东桥南 12 米21.77.630441.63.8151.6建新东桥北 2 米21.27.530850.94.4667.6建新庄东南桥北22.07.437239.45.7349.6五连环桥下游 86、1 米22.17.449639.04.9851.8桦昌市场门口桥头（天慈墓园桥头）22.67.721135.13.1839.4园家常菜门口（三间房开发区）21.58.22073.970.7316.26、安南支流的水质排污口名称水温（）pH（无量纲）化学需氧量（mgL）氨氮（mgL）总磷（mgL）总氮（mgL）瀛海开发区排污泵站23.58.57768.697.1833.47、汇入四海支流的污水水质排污口名称水温（）pH（无量纲）化学需氧量（mgL）氨氮（mgL）总磷（mgL）总氮（mgL）怡乐村北 1 号右岸18.07.88821.21.5325.2怡乐村东四号左岸18.07.83798.08187、.4825.6万涛伟业服装公司北17.07.821230.22.9038.6万涛伟业服装公司17.57.943276.88.6686.6新工业园 1 号17.07.847877.08.0592.2怡乐桥头18.07.610919.32.2825.6怡乐桥下游 50 米17.57.54763.164.5832.4怡乐桥下游 150 米18.07.52588.485.0419.4怡乐养殖基地南侧17.07.829028.05.5537.68、境外来水水质排污口名称水温（）pH（无量纲）化学需氧量（mgL）氨氮（mgL）总磷（mgL）总氮（mgL）葆李沟18.58.26718.61.4126.4新西88、凤渠源头18.57.821247.23.3550.8机场西边沟19.07.526436.33.9546.2南苑机场排污口21.87.811539.42.4541.8同华北大街19.07.77171159.82137西红门排沟涵洞口23.17.819654.24.3959.2从上述不同排污口的实测数据可以看出，污水的氨氮、总氮、总磷数据普 遍较高，说明污水水质较浓，常规处理难以达到严格的排放标准，必须加以科 学的深度处理。3.1.2 进水水质理论值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）89、，但这部分废水对整个区域的排水水质影响有限。表3-1污水排入城镇下水道水质标准指标BOD5CODcrSSNH3 -NTNTP数值（mgL）35050040045708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。设计规范建议的生活污水理论计算值，计算如下：采用当量负荷法计算污水进水水质理论值，是指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，按近年我国实测资料和设计规范规定， 生活污水中的BOD5及SS值，分别在2550gcapd（每人每天的污染物克数） 和4065gcapd范围，TN在511gcapd，TP在0.90、71.4gcapd。结合本区域生活水平和饮食习惯，按照公式：Cs=1000AsQs（mgL） 计算（ As 已知每人每天的污染物克数；Qs 人均综合排水指标）， 预测西红门镇西区和镇东区生活污水主要水质指标见下表：表3-2西红门镇西区和镇东区近期生活污水主要水质指标预测（mgL）项目最低值平均值最高值BOD5（mgL）156234313SS（mgL）250328406TN（mgL）315069TP（mgL）4793.1.3 类比法进水水质 采用类比法来确定未来的污水处理厂进水水质，具有重要的现实意义。 现状西红门镇西区、五环以南的污水，是通过大兴污水三干线排入黄村污水厂处理的，2000 年建成91、的黄村污水厂因其地理位置相邻、污水性质相似，具 有重要的参照意义。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 质如下表：表 3-3大兴黄村污水厂进水水质统计（mgL）项目CODcrBOD5SSTNNH3 -NTP设计进水水质5522563577357103.1.4 设计进水水质拟定综合以上分析，确定西红门再生水厂近期进水水质见下表：表 3-4西红门再生水厂设计进水水质（mgL）项目CODcrBOD5SSTNNH3 -NTPpH设计进水水质45026035060478693.1.5 要求的设计出92、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，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93、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下表：表 3-5西红门再生水厂设计出水水质指 标CODcrBOD5SSTNNH3 -NTP数值（mgL）3065151.50.33.1.6 处理程度和重点分析根据污水水质情况和出水水质要求，城市污水处理一般分一级处理、二级 处理和三级处理。从国外情况看，有 12%的污水处理厂采用一级处理，70%的 污水处理厂采用二级处理或部分生化处理。从我国国内情况看，自上世纪九十 代年以来，我国相继建成了一大批城市污水处理厂。目前全国已94、投入运行的污 水处理厂有上千座，其中绝大部分为二级处理厂。近几年以来，随着我国部分 地区水污染状况的加剧，部分城市的污水处理厂已增加了深度处理。城市污水 处理厂的建设和发展，为解决或缓解我国日益加重的水污染问题，保护水资源发挥了重要作用。 一般来说，处理程度可以根据受纳水体的环境容量求得的主要污染因子合理的排放总量作为控制参数来确定，这种方法可以合理利用水体本身的环境容 量，寻求与之相适应的处理途径，获得比较经济的工程建设方案，最大限度地 降低污水处理成本。更为重要的是，处理程度应依据国家颁布的有关水体环境 质量标准及相应的污水排放标准，并满足项目环境影响评价报告的要求。本项目根据规划，所有污95、水一次处理为中水，再生水厂进、出水水质及处 理程度见下表：表3-6 西红门再生水厂进、出水水质及处理程度设计指标CODcrBOD5SSTNNH3 -NTP进水水质（mgL）45026035060478出水水质（mgL）3065151.50.3去除率（%）93.397.798.675.096.896.3根据现有常规污水处理厂的运行经验数据，采用常规活性污泥法处理类似 城市污水的效率如下表。表3-7常规活性污泥法的处理效率指标CODcrBOD5SSTNNH3 -NTP去除率（）659065957090102550701520对照以上两表不难发现，由于本工程设计出水水质标准高，常规活性污泥 法尽管C96、ODcr、BOD5、SS 的去除效率较高，但TN 和TP 的去除效率十分有限， 难以达到本工程设计出水标准的要求。因此，本工程设计采用污水脱氮除磷工 艺。污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97、一步去除磷和悬浮物， 使各项指标达到设计要求。污水处理工艺的选用是与要求达到的处理效率密切相关的，因此首先需要 分析各种污染物的去除机理和所能达到的去除程度。西红门再生水厂的重点处理项目： CODCr 和 BOD5 的去除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，98、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 14mgL。污水厂 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，BOD5CODcr 比值往往接近 0.45，甚至大于 0.5 ，其污水的可生化性较好， 出水中 CODc99、r 值可控制在较低的水平，通常能够满足 CODCr40 mgL 的要求； 而对于主要以工业废水为主的城市污水，或 BOD5CODcr 比值较小的城市污 水，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，所选择的处理工艺就要在前端设置厌氧段，以提高后端好氧生化系统进水 的 BOD5CODcr 比值，也就是提高污水的可生化性。本项目污水进水 CODCr 较高（达 450 mgL），要满足出水 CODCr30 mgL，有较大难度。因此，项目设计时一是要降低活性污泥负荷，延长处理停 留时间，二是增加二沉池泥水分离之后的物化处理工段和膜法分离，因为少部分 COD 是生化处100、理难以去除的，只能依靠物化法或其他措施去除。由此可见， 通过采用一定的工程技术措施，再生水厂 CODcr 达标是有保障的。污水中 BOD5 去除的原理与 CODCr 基本相同。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谢 作用，然后对污泥与水进行分离来完成的。活性污泥中的微生物在有氧的条件 下，将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解 代谢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 的生化降解过程。在合成代谢与分解代谢过程中，溶解性有 机物（如低分子有机酸等）直接进入细胞内部被利用，而101、非溶解有机物则首先 被吸附在微生物表面，然后被胞外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的残余 BOD5 浓 度很低。根据国外有关设计资料，在污泥负荷为 0.3kg BOD5kg MLSSd 以下 时，就很容易使得出水BOD5保持在20mgL以下，而要达到出水BOD5在30mgL 的出水指标，则污泥负荷可以很高。 在活性污泥与污水接触的初期，就会出现很高的 BOD5 去除率，这是由于污水中的有机颗粒和胶体被絮凝和吸附在微生物表面，从而被去除所至。但是， 这种吸附作用仅对102、污水中的悬浮物和胶体起作用，对溶解性有机物则不起作用。 因此主要靠活性污泥的这种吸附作用去除 BOD5 的污水处理工艺，其出水中残 余的 BOD5 仍然很高，属于部分净化。对于非溶解性的有机物，微生物必须先 将其吸附在表面，然后才能依靠生物酶的作用对其水解和吸收，从这种意义来 讲保证活性污泥具有较高的吸附性能是很有必要的。本项目的出水 BOD5 指标为 6mgL，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，可以保证较高的有机物去除率，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，也 使得出水 BOD5 浓度较低，也就是说，设计 BOD5 103、去除率不单与单项污染物去 除率的要求有关，也与污染物去除的总体要求有关。 SS 的去除污水中 SS 的去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和大直径的有机颗 粒靠自然沉淀作用就可去除，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（包括大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）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。再生水厂出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水 SS 指标，而且与出水中 BOD5、CODCr、TP 等其他指标也相互关联。因为组成悬浮物的主要成分是活 性污泥絮体，其本身的有机成分较高，而有机物本身就含磷，因此较高的出水 悬浮物含量会使得出水的 BOD104、5、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。由于进水中 SS 含量较高，实际运行时容易出现 SS 高于 350mgL 的时段， 因此，为了保证后续生化系统和膜处理系统的正常运行，在进入生化系统处理 前必须经过沉淀预处理，以去除大部分易于沉淀的悬浮物。同时，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，选用适当的污泥负荷 和药剂以保持活性污泥的凝聚及沉降性能；选用高效的二沉池池型或采用较低 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 吸附网捕作用等。 氨氮和总氮的去除 西红门再生水厂的另一重要任务，就是如105、何将废水中的氨氮和总氮污染物，处理后达到北京市地方标准城镇污水处理厂水污染物排放标准DB118902012 的 B 标准设定的氨氮1.5mgL 和总氮15 mgL 限值。 氨氮的去除主要有物理化学法和生物法两大类，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106、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。 磷的去除 西红门再生水厂进水磷浓度较高（8mgL），也是重点控制指标，单纯依靠生物除磷不可能稳定达标（0.3mgL），因而必须辅以化学除磷。3.2 进水水质分析 西红门再生水厂原污水的脱氮除磷生化处理可行性分析： 根据确定的进水水质和出水排放要求，污水处理工艺有除磷脱氮的要求。原污水能否采用生化处理，特别是是否适用于生物107、除磷脱氮工艺，取决于原污 水中各种营养成分的含量及其比例能否满足生物生长的需要，因此首先应判断 相关的指标能否满足要求。西红门再生水厂设计进水水质相互关系分析，见下错误!未找到引用源。：。 表 3-8水水质技术分析项目比值BOD5CODCr0.57 或以上，可生化性好BOD5TN4.3BOD5TP32.5对进水水质分析如下： BOD5CODCr 比值污水 BOD5CODCr 比值是国内外判定污水可生化性的最简便易行和最常 用的方法。一般认为 BOD5CODCr0.45 可生化性较好，BOD5CODCr0.3 可 生化，BOD5CODCr0.3 较难生化，BOD5CODCr0.45，污水可生化性108、好，可以采用生化处 理工艺。 BOD5TN（即 CN）比值CN 比值是判别能否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。从理论上讲，CN2.86就能进行脱氮，但一般认为，CN4.0 才能进行有效脱氮。当 BOD5TN4.5 ，即可认为污水中碳源较充足。当 BOD5TN4 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 CN4 才能 进行有效脱氮。本项目进水 BOD5TN=4.33，满足生物脱氮要求，能有效脱氮。 但出水氨氮和总氮指标值低，需要进行强化处理。 B109、OD5TP 比值 该指标是鉴别能否生物除磷的主要指标。生物除磷是活性污泥中除磷菌在厌氧条件下分解细胞内的聚磷酸盐同时产 生 ATP，并利用 ATP 将废水中的脂肪酸等有机物摄入细胞，以 PHB（聚-羟 基丁酸）及糖原等有机颗粒的形式贮存于细胞内，同时随着聚磷酸盐的分解， 释放磷；一旦进入好氧环境，除磷菌又可利用聚-羟基丁酸氧化分解所释放的 能量来超量摄取废水中的磷，并把所摄取的磷合成聚磷酸盐而贮存于细胞内， 经沉淀分离，把富含磷的剩余污泥排出系统，达到生物除磷的目的。进水中的 BOD5 是作为营养物供除磷菌活动的基质，故 BOD5TP 是衡量能否达到除磷 的重要指标，一般认为，较高的 BOD5110、 负荷可以取得较好的除磷效果，BOD5TP 宜大于 17，比值越大，生物除磷效果越明显。 分析西红门再生水厂进水水质，BOD5TP=2608=32.5，可以采用生物除磷工艺。但鉴于出水 TP 要求达到 0.3 以下，仅靠生物除磷工艺不可能保证除 磷效果完全达标，还必须辅以化学除磷手段，确保水质达标。综上所述，西红门再生水厂的进水水质可生化性好，完全可以而且应该优 先采用生物工艺进行处理，但必须进行强化的脱氮除磷二级生化处理再加深度 处理工艺，才能满足最终的出水水质要求。3.3 污水处理工艺论证比选3.3.1 处理工艺论证原则作为基础设施的重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111、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 地发挥工程效益。2. 应充分考虑工程进水水质112、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。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够的备用率。7. 在再113、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。3.3.2 脱氮除磷工艺方案比选 一、脱氮除磷工艺原理介绍 1. 污水脱氮污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常用的方法，生物脱氮工艺较多，但原理基本是相同的。 物理化学脱氮主要有折点氯化法去除氨氮、选择性114、离子交换法去除氨氮、空气吹脱法去除氨氮。主要的物理化学除氮方法概述如下： 折点氯化法去除氨氮 折点氯化法去除氨氮是将氯气或次氯酸钠投入污水中，将污水中 NH4+-N氧化成 N2 的化学脱氮工艺。其最终化学反应式可表示为：+-NH4 +1.5HOCl0.5N2+1.5H2O+2.5H +1.5Cl4氯投加量与 NH +-N 重量比为 7.6：1，由于污水水质的不同，投加量将大 于理论计算值。+此外，折点氯化法还需要消耗水中碱度，理论计算 1mgL 的 NH4 -N 消 耗 14.3mgL 碱度（以 CaCO3 计），一般需向污水中投加 NaOH 和石灰来补充 污水碱度的不足；并且尚需对出水余氯进115、行脱除，以免毒害鱼贝类水生生物， 余氯脱除可用还原剂二氧化硫将余氯还原成氯离子或用活性炭床过滤吸附。采用折点氯化法脱氨氮，工艺复杂，投氯量大，再加上补充碱度、余氯脱 除等工艺环节，而且投氯尚会产生一些新的有毒和有害物质，故从经济上、运 行管理上和环境友好上分析均不适宜于本工程。 选择性离子交换法去除氨氮 阳离子交换树脂的离子交换反应可用下式表示： nR-A+Bn+Rn-Bn+nA-离子交换树脂对各种离子所表现的不同亲和力或选择性是离子交换的基本条件。目前在污水处理中主要采用沸石天然离子交换物质作为离子交换物质， 但该法在国内尚无应用。该法存在的主要问题是进入交换柱的 SS 值不应大于 35mg116、L，以免增加 水头损失，堵塞沸石床；吸附饱和后必须对沸石进行再生，以恢复其离子交换 能力；无运行管理经验。因此该方法脱氮尚不宜在本工程中使用，国外也仅在小型污水处理厂中有使用。 空气吹脱法去除氨氮43污水中的氨氮大多以铵离子（NH +）和游离氨（NH ）形式存在，并在水 中保持如下平衡：4NH +NH3+H+当 pH 值升高时，平衡向右移动，污水中游离氨的比率增加，当 pH 值升高 到 11 左右时，水中的氨氮几乎全部以 NH3 形式存在，若加以搅拌、曝气等物 理作用可使氨气从水中向大气转移。+氨吹脱包括三个工艺过程：一是提高污水 pH 值，将污水中 NH4 转变为 NH3；二是在吹脱塔中反复117、形成水滴；三是通过吹脱塔大量循环空气，增加气 水接触，搅动水滴。该工艺方案主要存在的问题是需对污水调节 pH 值，投加大量石灰或烧碱， 药剂投加量大，另外还产生大量的污泥，增加处理难度和污泥处理量；水温 20 时气水比为 2280m3m3，pH 值大于 9.0 的条件下，为保证 90%氨去除率，气 水比应为 3590m3m3，动力费用较高；另外水力负荷为 3.6m3m2h，氨氮去 除率的计算值为 78.1%。而且该方法在城市污水处理中尤其是大中型污水处理 厂中尚无使用先例，也缺少运行管理经验，故不推荐采用。综上所述，物理化学法脱氮从经济、管理等方面均不适宜在大中型污水处 理厂中使用，因此本工程118、仍以生物脱氮法为主。2. 污水除磷 污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。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。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0.5mgL 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2.3kgTskgFe 或3.6kgTskgAl ，此外，还须考虑协119、同沉淀作用附带的沉淀物。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，同时还要消耗污水中碱度，影响氨氮硝化。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20mgL ，这就意味着悬浮物已带出1.2 mgL的磷，而溶解 性磷通常很难降到0.7mgL 以下，因此正常情况下生120、物除磷的出水磷浓度一般 会有2mgL残余。而化学除磷通常可将溶解性磷浓度降到0.1 mgL以下，出水 悬浮物带走的磷为0.4mgL，出水总磷浓度可降到0.5 mgL。因此，单靠生物 除磷很难将处理出水中的总磷降到1mgL 以下。3. 生物脱氮除磷基本原理 国外从上世纪六十年代开始系统地进行了脱氮除磷的物化处理方法研究，结果认为物化法的缺点是耗药量大、污泥多、运行费用高等。因此，城市污水 处理厂一般不推荐采用。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。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，常用的生物脱氮除磷工艺有 A2O 法、改良121、型 氧化沟法等。 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，为了充分利用污水中的碳源，节约外加碳源的投加量，通常将缺氧反硝化前置。 按照上述原理，要进行122、脱氮，必须具有缺氧好氧过程，可组成缺氧（Anoxic）池和好氧（Oxic）池，即所谓 AO 系统。AO 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。 生物除磷基本原理 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，随剩余污泥排出一起系统，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123、，在厌氧 阶段释放 1mgL 的磷吸收储存的有机物，经好氧分解后产生的能量用于细胞 合成、增殖，能够吸收 22.4mgL 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影响生物除磷的因素是要有厌氧条件（DO=0），同时要有124、可快速降解的有 机物，即 BOD5P 比值恰当。同时，含磷污泥应尽快排出系统，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（Anaerobic）池，这样就形成 AAO 或称 A2O 系统， 即厌氧缺氧好氧系统。根据西红门再生水厂的设计进水水质和要达到的出水水质标准，最合适本 工程的处理工艺是强化型生物脱氮除磷工艺，在满足生物脱氮除磷要求的前提 下，BOD5、COD 和 SS 的去除都可以取得较好的效果。三、生物脱氮除磷常用工艺 目前，用于城市污水处理具有一定脱氮除磷效果的污水处理工艺可以分为两大类：第一类为按空间进行分割的连125、续流活性污泥法；第二类为按时间进行 分割的间歇式活性污泥法。1、按空间分割的连续流活性污泥法 按空间分割的连续流活性污泥法是指各种功能在不同的空间（不同的池子）内完成。目前，较成熟的工艺有：改良型氧化沟法、A2O 法和 AB 法。 氧化沟法 氧化沟工艺是上世纪五十年代初期发展起来的一种污水处理工艺形式，因其构造简单、易于维护管理，很快得到广泛应用。到目前为止已发展成为多种 形式，主要有：Passveer 单沟型、Orbal 同心圆型、Carrousel 循环折流型、D 型 双沟式、T 型三沟式及一体化氧化沟等。传统的 Passveer 单沟型和 Carrousel 型氧化沟脱氮除磷功能差，但是126、在 Carrousel 氧化沟前增设厌氧池，在沟体内增设缺氧区，形成改良型 A2O（厌 氧缺氧好氧）氧化沟，便具备生物脱氮除磷功能。Carrousel 氧化沟系多沟串联系统，在沟体内存在缺氧区和好氧区，但是缺 氧区要求的充足的碳源和缺氧条件不能很好地满足，因此，脱氮效果不是很好。 为了提高脱氮效果，荷兰 DHV 公司通过研究，在沟内增加了一个预反硝化区， 从而发明了 Carrousel2000 型氧化沟工艺。Carrousel2000 型氧化沟池型具有独特之处，兼有完全混合和推流的特性， 且不需要混合液回流系统，通过设置预反硝化区，进水与回流污泥及一定量的 混合液充分混合，进行反硝化作用，剩余127、部分包括好氧和缺氧区，用于硝化和 内源反硝化作用同时进行，也用于磷的富集吸收。但氧化沟采用机械表面曝气， 水深不宜过大，充氧动力效率低，能耗较高，占地面积较大。奥贝尔(Orbal)简称同心圆式氧化沟，典型的 Orbal 氧化沟由三个同心渠道 组成，渠道呈圆型或椭圆形。其特点是外沟容积约占总容积的 50%，从外到内 的三条沟的溶解氧浓度由低到高递增，称之为“0、1、2”(外沟溶解氧为零，中 沟溶解氧为 1mgL，内沟溶解氧为 2mgL)工艺，由外到内形成厌氧、缺氧及好氧区域，以满足生物除磷脱氮的要求，称为生物反应池的大环境。D 型氧化沟为双沟交替工作式氧化沟，由池容完全相同的两个氧化沟组成， 两128、沟串联运行，交替地作为曝气池和沉淀池，不单独设二沉池。为了达到脱氮 目的，在 D 型氧化沟的基础上又发展了半交替工作式的 DE 型氧化沟。该沟设 有独立的二沉池和回流污泥系统，两沟交替进行硝化和反硝化。D 型氧化沟的 缺点主要是曝气设备利用率低、池容积利用率低。T 型三沟式氧化沟集缺氧、好氧和沉淀于一体，两条边沟交替进行反应和 沉淀，无需单独的二沉池和污泥回流，流程简洁，具有生物脱氮功能。由于无 专门的厌氧区，因此，生物除磷效果差。而且，由于交替运行，总的容积利用 率低，约为 55%，设备总数量多，利用率低。我国发明的一体化氧化沟是将氧化沟与二次沉淀池合建，采用侧沟式固液 分离器，将好氧处理与129、泥水分离合二为一，同时，也可将缺氧区与一体化氧化 沟合建，将三个反应器合为一体，占地较省。一体化氧化沟从系统布置上无严格的厌氧区，因而除磷效果较差；同时以 侧沟式固液分离器取代单独设置的二沉池，设计表面负荷较大，一般大于 2.0m3m2h，沉淀时间较短，对水量变化的适应能力较差，较难保证出水水质；另 外，受固液分离器影响，排泥浓度较低，加大了污泥处理难度和处理成本。 常规 A2O 法常规 A2O 法即厌氧缺氧好氧活性污泥法，是流程最简单，国际国内 应用最广泛的脱氮除磷工艺，是传统活性污泥法的改进型。2图3-1A O 工艺流程框图A2O 工艺是通过厌氧和好氧、缺氧和好氧交替变化的环境完成除磷脱氮130、 反应。在厌氧条件下，回流污泥中的聚磷菌受到抑制，只能释放体内的磷酸盐获取能量，以吸收污水中的可快速生化降解的溶解性有机物来维持生存，并在 细胞内将有机物转化成聚 羟丁酸（PHB）贮存起来。在这个过程中完成了磷 的厌氧释放；在缺氧条件下，反硝化菌利用污水中的有机碳作为电子供体，以 硝酸盐作为电子受体进行“无氧呼吸”，将回流液中硝态氮还原成氮气释放出来， 完成反硝化过程；而在好氧条件下，一方面聚磷菌将体内的 PHB 进行好氧分解， 释放的能量用于细胞合成、增殖和吸收污水中的磷合成聚磷酸盐，随剩余污泥 排出系统，从而实现污水的除磷；另一方面，硝化菌把污水中的氨氮氧化成硝 酸盐，再向缺氧池回流，循环131、的混合液流量较大，一般为废水流量的 2 倍，为 脱氮作好必要的准备。A2O 工艺的特点是把除磷、脱氮和降解有机物三个生化过程结合起来， 在厌氧和缺氧段为除磷和脱氮提供各自不同的反应条件，在最后的好氧段为有 机物及氨氮的处理提供了共同的反应条件。这就能够用简单的流程，尽量少的 构筑物，完成复杂的处理过程，给工程实施创造方便条件。据国内一些污水厂 的经验，该工艺对 BOD5 和 SS 的去除率为 90 95，总氮去除率为 70 以上，磷去除率为 90左右。本工艺在系统上是最简单的同步除磷脱氮工艺，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。由132、于厌氧、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，因此脱氮除磷效果非常好。在厌氧（缺氧）、好氧环境交替运行的条件下，可抑制丝状菌大量繁殖， 无污泥膨胀之忧，SVI 值一般均小于 100，有利于处理后污水与污泥的分离。运行中无须投药，厌氧、缺氧两反应池只需轻缓搅拌，以达到泥水混合 为度，运行费用低。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。但传统 A2O 工艺也存在着本身固有的缺点，因厌氧区居前，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133、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，脱氮 和除磷对外部环境条件的要求是相互矛盾的，脱氮要求有机负荷较低，污泥龄 较长，而除磷要求有机负荷较高，污泥龄较短，往往很难权衡。另外，回流污 泥中含有大量的硝酸盐，回流到厌氧池中会影响厌氧环境，对除磷不利。本工艺也存在如下134、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BODP 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 干扰缺氧反应池的反应。 改良型 A2O 工艺为了克服传统 A2O 工艺的缺点，出现了多种改良型 A2O 工艺。混合液回流进水出水2图3-2改良型A O 工艺原理图剩余污泥2改良型 AO 工艺就是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135、为了提高厌氧区的 CP 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。a. UCT 工艺与 A2O 法相比，UCT 工艺不同之处在于污泥先回流至缺氧池，而不是 厌氧池，再将缺氧池部分混合液回流至厌氧池，从而减少了回流污泥中过多的 硝酸盐对厌氧放磷的影响。但是 UCT 工艺增加了一次回流，多一次提升，运 行费用将增加。b. MUCT 工艺为了避免 UCT 工艺因两套内回流交叉而使缺氧段的停留时间不易控制， 以及避免溶解氧自好氧段经缺氧段进入厌氧段，干扰磷的释放，产生了 MUCT 工艺（改良性 UCT 工艺）。与 UCT 工艺136、相比，MUCT 工艺的不同之处在于将缺氧段一分为二，形成 两套独立的内回流。c. A-A2O 工艺该工艺是在传统 A2O 工艺的厌氧池之前设置回流污泥反硝化池（生物选 择区），来自二沉池的回流污泥和 10%左右的进水进入该池（另 90%左右的进 水直接进入厌氧池），停留时间为 2030 分钟，微生物利用 10%进水中的有机 物作碳源进行反硝化，去除回流污泥带入的硝酸盐，消除硝态氮对厌氧池放磷 的不利影响，保证除磷效果。该工艺简易运行，在厌氧池中分出一格作回流污泥反硝化池即可。在我院 设计的一些工程中已有应用。d. 倒置型 A2O 工艺与常规 A2O 处理工艺最主要的区别是互换了厌、缺氧段的位置137、，成为缺 氧厌氧好氧顺序。倒置 A2O 处理工艺的主要改进措施有： 为避免传统 A2O 处理工艺回流硝酸盐对厌氧池放磷的影响，将缺氧 池置于厌氧池前面，来自二沉池的回流污泥和 3050%的进水，50150%的混 合液回流均进入缺氧段，停留时间为 24h。回流污污和混合液在缺氧池内进 行反硝化，去除硝态氧，再进入厌氧段，保证了厌氧池的厌氧状态，强化除磷效果。 由于污泥回流至缺氧段，缺氧段污泥浓度可高于好氧段 3050%。单位 池容的反硝化速率明显提高。 根据不同进水水质，不同季节情况下，生物脱氮和生物除磷所需碳源的 变化，调节分配至缺氧段和厌氧段的进水比例，系统反硝化作用能够得到有效 保证，系统138、中的除磷效果也能够得到有效保证。倒置 A2O 处理工艺也存在一些缺陷： 污水分点进水的控制和调节较复杂； 由于内、外回流均经厌氧区，相对降低了厌氧区的实际停留时间； 倒置 A2O 处理工艺是对常规 A2O 处理工艺的改进，但实际运行经 验没有常规 A2O 处理工艺成熟和丰富。2、按时间分割的间歇式活性污泥法序批式活性污泥法 序批式活性污泥法又称间歇式活性污泥法，近几年来，已发展成多种改良型，主要有：传统 SBR 法、ICEAS 法、CAST 法、Unitank 法和 MSBR 法。 传统 SBR 法SBR 法则是一种时间顺序的处理方式，进水、曝气、沉淀、出水等处理过 程同一周期不同时段在同一座139、池子中完成，但进水是连续的。国内已有多处采 用 SBR 工艺，但大多用于小规模厂站。SBR 法适用于水量、水质排放不均匀 的工业废水处理，可节省投资，亦可适用于水量负荷、有机负荷变化悬殊的小 型城镇污水处理厂。序批式工艺虽有其一定的先进性，也能满足本工程对出水水质的要求,但其 操作管理要求高,设备投资大，在国内城市污水处理厂中采用此工艺的并不多。 ICEAS 法及 CASS 法ICEAS、CAST 工艺即连续进水、间歇操作运转的活性污泥法。与传统 SBR 法不同之处在于通过设置多座池子，尽管单座池子为间歇操作运行，但使整个 过程达到连续进水、连续出水。ICEAS 法虽有它的优点，可在一组池中完140、成脱氮、去除 BOD5 全过程，但 每座池子都需安装曝气设备、沉淀的滗水器及控制系统，间歇排水，水头损失大，设备的闲置率较高、利用率低，设备投资大，要求自动化程度相当高。 Unitank 法Unitank 工艺，又称单池系统，是 SBR 法的另一种形式，由三个矩形池组 成，三个池水力相通，每个池内均设有供氧设备，在外边两侧矩形池设有固定 出水堰和剩余污泥排放口。中间池连续曝气，两侧池内间断曝气，交替作为沉 淀池和曝气池。三个池交替地在缺氧、好氧和沉淀的状态下工作，通过自控程 序，控制曝气器运转和改变进水点可使池中发生硝化和反硝化作用，在去除 BOD5、SS 的同时，达到生物脱氮的目的。其优点是141、不需回流、无二沉池、布 置紧凑、占地面积小。但由于无专门的厌氧区，因此生物除磷效果差。其总的 容积利用率为 67%。 MSBR 法MSBR 法是一种改良型序批式活性污泥法，是八十年代后期发展起来的技 术，目前其中的专利技术归美国芝加哥附近的 Aqua Aerobic System，Inc 所有。 其实质是 A2O 系统后接 SBR，是二级厌氧、缺氧和好氧过程，连续进水、连 续出水。因此，其具有 A2O 生物除磷脱氮效果好和 SBR 的一体化、流程简 洁、不需二沉池、占地面积小和控制灵活等特点。缺点是需要污泥回流和混合 液回流，所需潜污泵较多，总容积利用率为 73%，而且其技术不是很成熟。MSB142、R 法是一种能同时进行生物除磷及生物脱氮的污水处理工艺，能满足 对出水水质的要求，代表着当今污水处理工艺的较高水平，但它具有与 SBR 法 那样设备闲置率高，运行管理复杂等局限性，运行管理经验缺乏。四、脱氮除磷工艺比选 综上所述，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，各种处理工艺的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2方面。本工程可行性研究报告选取改良型A O 和氧化沟两种工艺，从技术可行性、水质目标、费用指标、工程实施、环境影响、能耗及运行管理等方面进 行综合比较，结果详见下表。表3-9处143、理工艺综合比较表序号项目内容含义改良式 A2O 工艺卡鲁塞尔氧化沟工艺一技术可行性1技术适用 情况应用广泛性对 水量水质及处 理规模的适用 性适用于不同规模的城市综 合污水处理厂，除磷脱氮 效果好应用广泛，可实现脱氮除磷 功能，适用于大中小型污水 厂二水质目标2出水 水质达标程度 及可回用性出水水质好，保障率高出水水质好，保障率高3外界因素 对水质影 响程度气温、水温、营 养物水质、水量 变化对出水水 质的影响运行灵活，抗冲击能力较 强，管理操作简单运行稳定、抗冲击负荷能力 强，操作管理方便三环境影响4对周围环 境的影响指噪音、臭味等 污泥产量及稳 定性臭味小，污泥稳定性一般臭味小，污泥量小，144、 稳定性好四费用指标5工程 费用一次性工程投 资费用构筑物较小，土建费用较 低；主要设备已国产化， 设备费用较低 直接工程费用 3565 万元，占地面积 9.7 亩构筑物较大，土建费用较高； 主要设备一般采用进口产 品，设备费用较高 直接工程费用 4586 万元，占地面积 11.4 亩运行费用单位水量电耗 0.536（kw.hm3）单位水量电耗 0.65（kw.hm3）五工程实施6分步 实施分步实施的可 能性分步实施容易分步实施容易序号项目内容含义改良式 A2O 工艺卡鲁塞尔氧化沟工艺7施工 难易施工难易程度 及加快进度的 可能性结构构造相对简单，曝气 管线安装精度要求较高构筑物相对复杂，表面145、曝气 器安装要求较高。六运行管理8运转操作操作单元多少多较多操作方便性启动灵活，操作简单操作管理相对简单9维护管理维修工作量及 难易程度较小进口曝气设备维修较为困难2由上表可见，氧化沟工艺流程简单，处理构筑物较少，但占地面积较大， 工程投资略高，且运行费用相对较高；而改良型A O工艺出水水质稳定有保障， 占地较省、综合造价较低，耐冲击负荷能力强，出水水质稳定，处理效果好， 还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。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，积累了丰富的运行管理经验。2同时，采用改良型AO 工艺，设计上可通过灵活调146、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，因此西 红门再生水厂二级处理推荐采用改良型A O 工艺。3.3.3 辅助化学除磷工艺确定根据进、出水水质情况，为了稳定达到出水TP（以磷酸盐计）40%（也就是含水率应低于 60%）； 污泥有机物含量10-4cms，确保污泥在雨天不会出现明显的膨胀持水现 象。污泥可与城市垃圾一起填埋或单一填埋，对于污泥的填埋在部分发达国家 的城镇垃圾技术规范中有相应的规定值，其中对污泥填埋能力规定了两类重要 参数： 强度参数为横向剪切强度25kpa 或单轴压强50kp； 干固体中的有机物比例为灼烧减量3%（I 类填埋场即惰性废物填147、埋场） 或灼烧减量5%（E 类填埋场即生活垃圾填埋场）。2. 环境影响控制标准 对于污泥与垃圾混合填埋可参照国内垃圾填埋场的相关控制标准（GB16889-1997）。而对于污泥单独填埋，可参照国外相关标准。污泥农田和绿化利用的准入标准1. 污泥品质和施用量控制 各国对污泥农田与绿化利用都做出了相应的规定，目的是为了避免污泥的土地施用所造成对土壤环境、动物、植物的负面影响。污泥品质和施用量控制 主要有以下几项内容：重金属离子、病原体、营养物质、施用场所、施用量和 施用过程中的管理监测。在我国，目前可参考执行的标准是 1984 年颁布的污泥农用标准（GB4284-84）以及 2002 年颁布的城镇148、污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中的相关规定，具体详见表 3-12 和表 3-13。 病原体限制参考美国和法国的相应标准执行，具体详见表 3-14。表 3-12污泥农用施用量标准（GB4284-84）年最大施用量(thm2*a)连续年施用年限(a)3020表 3-13农用污泥中污染物控制标准项目最高容许含量(mgkg 干污泥)在酸性土壤中(pH6.5)镉及其化合物（以 Cd 计）520汞及其化合物(以 Hg 计)515铅及其化合物(以 pb 计)3001000砷及其化合物(以 As 计)7575铜及其化合物(以 Cu 计)8001500锌及其化合物(以 Zn 计)20003149、000镍及其化合物(以 Ni 计)100200铬及其化合物(以 Cr 计)6001000硼150150石油类30003000苯并(a)33多氯代二苯并二恶英多氯代二苯并呋喃(PCDDPCDF)100100可吸附有机卤化物（AOX）500500多氯联苯（PCB）0.20.2表 3-14美国和法国污泥施用过程中的病原体限制值美国法国粪大肠杆菌1000CFUgTS-沙门氏菌3MPN4gTS8MPN10gTS肠道病毒1MPN4gTS3MPN10gTS寄生虫卵1ova4gTS25kNm2 达到与城 市生活垃圾混合填埋要求后在城市生活垃圾填埋场进行卫生填埋。卫生填埋方 法操作相对简单，处理费用不高，但是侵150、占土地严重，有渗沥液排出。目前， 一些发达国家污泥土地填埋所占比例虽然仍较大，但近几年其比例有下降趋势， 这主要是因为填埋不能最大限度地使污泥减量化和资源化。2污泥焚烧以焚烧为核心的处理方法是最彻底的污泥处理方法，它能使有机物全部碳 化，杀死病原体，最大程度地减少污泥体积。污泥焚烧产生的焚烧灰具有吸水 性、凝固性，因而可用来改良土壤、筑路等。但是其处理设施一次性投资大， 处理费用昂贵，焚烧后会产生二口恶英等剧毒物质及污染（废气、噪声、震动、 热和辐射）。从国外的情况看，污泥焚烧单位规模投资折合人民币 750012000 元（t 干污泥），运转及维护费 6001250 元（t 干污泥），是其他工151、艺的 24 倍；同时污泥焚烧如无空气净化设备，所产生的有毒有害物质将造成环境污 染。所以焚烧主要适用于难以资源利用的部分污泥。我国目前的经济能力还难 以采用这一处置方式，对于大城市有些因远离填埋场而造成运输费用过高，使 用焚烧法处置才有一定意义。我国上海石洞口污水处理厂采用了污泥干化焚烧 系统，目前正在建设之中。3污泥干化和热处理污泥干化能使污泥显著减容，体积可以减少为原来的 1615，而且由 于含水率在 10%以下时，微生物活性受到抑制，产品稳定，避免发霉发臭，利 于储藏和运输。热干化工程的高温灭菌作用很彻底，干化处理后的污泥产品用 途多，既可做替代能源又可做土地利用。热干化按加热方式可分为152、直接加热和 间接加热。由于污泥干燥技术处理成本较高，管理较复杂，目前，在西方发达 国家得到大量推广，采用直接加热最具代表性的是英国的 Bransands，采用间接 加热最具代表性的是西班牙的巴塞罗纳。在我国的大连、秦皇岛、徐州、天津 及我市唐家沱污水处理厂也开展了污泥热干化生产的研究和生产运用。4污泥农用城市污水处理厂污泥中重金属及其它毒成分浓度一般都较低，且含有 N、 P 等农作物生长所必需的肥料成分。污泥农用不但投资少、能耗低、运行费用 低，其中有机部分可转化成土壤改良剂成分。污泥农用具有良好的环境效益和 经济效益，因此被认为最具发展潜力的一种处置方式，这种污泥利用方式减少 污泥对人类生活153、的潜在威胁，既处置了污泥，又恢复了生态环境。影响污泥农 用推广的主要因素是可能引起重金属污染（如 Pb、Cd、Cu、Za 等）和难降解 有机污染以及 N、P 的流失对地表水和地下水的污染。堆肥技术是污泥农用的 主要手段。堆肥技术是在有控制的条件下，利用微生物对污泥中易腐有机物进行生物 降解，使之成为具有良好稳定性的腐殖土状肥料的工艺过程。适用于高温堆肥 的微生物种类很多，主要有细菌、放线菌、真菌、酵母菌等，它们对不同的化 合物分解能力不同。它们在转换和利用有机物中化学能的过程中有一部分转变 成热能，使堆温迅速上升，达到 6070。此时，除了易腐有机物继续分解外，一些较难分解的有机物（如纤维素、154、木质素等）也逐渐被分解，一般来讲堆肥 温度在 60以上保持 3 天以上，就能杀死污泥中的寄生虫卵、病原微生物和杂 草种子、达到无害化的目的。污泥堆肥具有下述特点： 自身产生一定的热量，并且高温持续时间长，不需外加热源，即可达 到无害化； 可使纤维素分解，使堆肥物料有了较高程度的腐殖化，提高有效养分； 基建费用低、容易管理、设备简单； 产品无味无臭、质地疏松、含水率低、相对密度小、便于运输施用和 后续加工复合肥。但是，污泥堆肥同时存在一定的限制性的因素或缺点： 必须严格控制污水处理厂污泥的有毒、有害物质及病原微生物达到国 家标准； 一般来说某块农田施用污泥数量有一定限度，当达到这一限度时，污 泥155、的农用就应停止一段时间后再继续进行； 需要污泥运输的车辆和机械设备； 需要花费一定精力寻找使用污泥农业的用户。 污泥处理处置工艺路线 上述几种污泥最终处置技术，鉴于各方面原因，目前在北京市比较可行的是卫生填埋。本项目采用的污泥斜板重力浓缩隔膜压榨脱水垃圾填埋场卫 生填埋的方案，比较具有经济可行性和现实可行性。本报告选择的污泥处理处置工艺总路线如下：隔膜压榨脱水斜板重力浓缩垃圾卫生填埋原污泥城市公用设施图 3-3近期污泥处理、处置工艺示意图 本工程污泥的出路 根据北京市中心城区污泥规划，再生水厂污泥近期经过污水厂浓缩和深度脱水后，与城市生活垃圾一同卫生填埋；远期视发展情况可采用其他处置方 式。根156、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。3.3.9 除臭系统方案选择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。（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157、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 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、158、风机水泵等设备均需要满足耐腐蚀要求。（6）低成本 设计力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。除臭工艺比选：恶臭气体主要产生在污水处理过程中的提升泵站、进水格栅、曝气沉沙池， 污泥处理设施以及污泥处理过程中的污泥浓缩、脱水干化、转运等处。不同的 处理设施及过程会产生各种不同的恶臭气体。污水处理厂的进水提升泵房产生 的主要臭气为硫化氢和污水原水中的挥发性有机物VOC和硫化氢等，污泥及消 化稳定过程中会产生氨气和其它易挥发性有机污染气体（VOC）。总之，在污 水和污泥处理的过程中，所散发的臭气成分都是各种污染物的综合体，种类多 达上百种，成分也159、变化不定。恶臭物质种类繁多，来源广泛，对人体呼吸、消化、心血管、内分泌及神 经系统都会造成不同程度的毒害，其中芳香族化合物如苯、甲苯、苯乙烯等还 能使人体产生畸变、癌变。污水臭气除臭技术在国外已经有几十年的运营经验， 随着国内经济水平的提高和环保意识的加强，在国内也正开始兴起并呈走向蓬 勃的趋势。臭气的处理方法有很多，主要分为吸收吸附法、离子法和燃烧法三大类。 离子除臭法的原理是置于室内的离子发生装置发射出高能正、负离子氧化 分解污染物。有数据表明，由于氧化反应可逆，处理效果不稳定。尽管根据系统进出口测得数据表明臭气成分的去除率很低，但处理现场人的嗅觉却察觉不 到臭气，具体原因有待研究。此外可160、逆反应造成处理系统下风向一定距离处臭 气重新形成。由于其处理效果不稳定，耐冲击负荷能力弱，不适合大规模处理， 因此现在大型的及要求标准高的污水处理厂已不采用。吸附法主要是利用活性炭对臭气成分进行吸附，近年来也出现厂家在活性炭上加载碱性/酸性/氧化性成分，以和臭气成分进行化学反应。但是这样的工 艺都存在一个缺点，就是一定时间之后，填料会失效，需要定期更换，除了需 要填料更换的费用，更换期间臭气问题也是一个问题。当臭气风量小，并且臭 气浓度很低的工况下，建议采用这种方法。燃烧法由于其投资高、系统复杂，需要热源，因此一般常用于臭气浓度很高的场合，如工矿企业，市政污水处理厂极少使用。但是如果正好有合适161、的需 要一定的锅炉补风，且需要的风量大于臭气风量的情况，可以采用燃烧的方式。 但是由于臭气被氧化后具有一定的腐蚀性（如硫化氢燃烧后产生二氧化硫）， 因此所采用的锅炉和烟道应充分考虑防腐，并需要对二次污染物考虑必要的处 置。吸收法中主要又分化学洗涤法和生物吸收法，其中化学洗涤法是利用强碱与硫化氢等恶臭物质发生化学反应，生成盐类物质，从而去除臭味的一种工艺 方法。处理效果主要取决于碱液的使用量。这种方法的缺点是设备和管道很容 易被腐蚀，产生的副产品硫化钠需要运出，增加了成本，碱液需要定期补充。 并且在运行时为了防止喷淋后的碱液在处理装置中发生结垢或板结，在处理装 置中需设置强烈喷淋管，定期对处理装162、置中的填料进行高强度冲洗，这样就容 易产生二次污染，维护维修量大，增加管理难度。该方法在市政污水处理厂内 一般不作为首选方法。在这些方法中经济有效的是生物法除臭法，原理是是利用微生物降解氨气、硫化氢、硫醇、硫醚等恶臭物质，使之成为稳定的氧化产物，从而达到无臭化、 无害化的一种工艺方法，即不产生二次污染。这种方法能够将硫化氢臭气溶解 吸收，同时能结合微生物的降解作用进行处理。被降解的硫化氢等恶臭物质首 先溶解于水中，再转移到微生物体内，通过微生物的代谢活动而被降解。单纯 的生物法除臭不需要使用药剂；利用微生物分解臭气也不需要太多的外补能量； 生物繁殖、排泄维持其自身生存和活力。生物法除臭是近年发163、展起来的新型除 臭技术，它可有效地去除废气中的 H2S、还原硫化物等臭气物质，去除率高， 运转费用低，操作管理简单，是解决 H2S 等恶臭气体污染进而保护大气环境的 理想净化技术。目前在国际上成熟的生物吸附法为生物过滤法，根据其使用的滤料不同又 分为土壤或树皮（有机滤池）生物滤池、无机滤料（滤料含有机涂层）生物滤 池和无机滤料（需要补充营养液）生物滴滤池。表 3-19污水、污泥除臭方式优缺点对照表除臭方式除臭原理优点缺点适用臭气源燃烧法将臭气与氧气(12%以上)混合， 在臭气成分的燃点以上( 约 800)使之燃烧，臭气成分氧化 分解达到除臭目的。不受臭气成分的限 制分解彻底，高效抗冲击负荷投资164、高。运行费用（燃料费）高。氮氧化物排放量较高，存在二 次污染问题。适应于高浓 度臭气，有燃 烧炉的地方优先。充填式 生物法通过开发可以固定微生物的载 体填料以及装置的集约化，利用 硫磺氧化细菌和硝化细菌等好 氧性微生物的代谢机能作用将 硫化物和氨等臭气物质氧化分解进行除臭的方法。运行管理容易，能保 持稳定的处理效果，运 行管理费用低。运行管理上的安全 性高。运行管理费用低廉。试运转期间需要驯养时间。长时间停运后需要再驯养。温度不宜太高。适应高中低 浓度的臭气。化学药液 洗涤法采用酸/碱/氧化剂以不可逆转的 化学反应来对恶臭物质进行去 除。通常使用复数的药液分阶段 地进行反应。易溶于水的臭气成 165、分可直接溶于水，也有水洗涤法 的称谓。去除效率高、效果稳 定。设备占地面积较小。抗冲击负荷。建设投资较高。运行费用（药剂费）较高。存在二次污染隐患（废液）。机械电气设备繁杂，故障率 高。存在药品（酸碱溶液）安全隐患。适应于任何 浓度臭气。臭氧氧化 除臭法通过臭氧发生器（通过两极间的 介电质，利用高电压进行无声放 电产生臭氧）产生的臭氧氧化分解臭气中的恶臭物质。适合去除低浓度臭 气。设备占地面积小。运行操作相对简单。不适合高浓度臭气。对氨的分解能力较低。存在二次污染隐患（残留臭 氧）。适应不宜收 集，低浓度的 地方。消臭剂除 臭法通过在臭气发生源处喷洒消臭 剂，将臭气成分的原臭味掩盖从 而达到除166、臭目的。设备简单、投资省。适合去除低浓度臭 气。可以在臭气发生时间内有针对性地运行。不适合高浓度臭气，容易产生 二次臭气源。不同的臭气成分需要不同的 消臭剂。对湿度条件要求高，不稳定。适应于不宜 收集的地方。除臭方式除臭原理优点缺点适用臭气源活性炭吸 附法通过活性炭的吸附能力，将臭气 分子吸附。从而达到去除臭味的 目的。设备简单、投资省。适合去除低浓度臭 气。抗冲击负荷能力强。不适合高浓度臭气。需要定期更换或再生活性炭。适应于任何 浓度臭气，但 建议作为保障系统。根据上述比较，生物吸收法具有适应性强、投资低，运行维护方便等优点， 本工程拟采用生物吸收法作为臭气处理工艺。北京市大兴区西红门再生水167、厂工程可行性研究报告再生水厂工艺及总图设计4、 再生水厂工艺及总图设计4.1 污水处理厂设计水量4.1.1 污水处理规模近期（20142018 年）：污水量 4.0 万 m3d，污水量总变化系数 K=1.412， 最大小时流量 2353m3h；辅助建筑按照 6 万 m3d 建造。二期扩建（20192028 年）后：污水处理规模达到 6.0 万 m3d，污水量总 变化系数系数 K=1.361，最大小时流量 3402.5m3h。4.1.2 污泥处理规模近期（20142018 年）：干泥量 9600 kgd二期扩建（20192028 年）：干泥量 14400 kgd4.2 工程分期与分组近期 201168、8 年再生水厂的主体处理构筑物的建设规模为 4.0 万 m3d，生产 性建筑物和辅助性建筑物的土建规模为 6.0 万 m3d。进水泵房按 6.0 万 m3d 的土建规模设计（按近期 4.0 万 m3d 安装设备）， 沉砂池及初沉池按远期最大时污水量设计，生化处理构筑物按近期规模设计， 二沉池按近期最大时流量设计。表 4-1污水处理厂构筑物分期表系统构筑物近期（20142018 年）二期扩建（20192028 年）污水 处理进水提升泵站 (含粗格栅)土建按远期一次建成，设备按近期分期安装细格栅及曝气沉砂池6 万 m3d，1 座分为 2 格平流初沉池（含远期配水）6 万 m3d，1 座分为 2 格169、除臭车间6 万 m3d，分为 2 座改良型 AAO 生物池2.0 万 m3d，2 座共壁2.0 万 m3d，1 座周进周出二沉池2.0 万 m3d，2 座2.0 万 m3d，1 座高效澄清池4.0 万 m3d，1 座2.0 万 m3d，1 座膜处理综合车间4.0 万 m3d，1 座2.0 万 m3d，1 座接触消毒清水池6.0 万 m3d，1 座中水泵房1.7 万 m3d，1 座系统构筑物近期（20142018 年）二期扩建（20192028 年）鼓风机房含配电间土建按 6 万 m3d 一次建成，设备按 4 万 m3d 分期安装污泥 处理污泥泵房4.0 万 m3d，1 座2.0 万 m3d，1170、 座污泥斜板浓缩储泥池6 万 m3d，1 座分为 2 格储泥调理池6 万 m3d，1 座分为 2 格污泥深度脱水车间土建按 6 万 m3d 一次建成，设备按 4 万 m3d 安装附属 建筑综合楼（含食堂）按 6 万 m3d 规模一次建成机修仓库车库按 6 万 m3d 规模一次建成采暖锅炉房按 6 万 m3d 规模一次建成大门及传达室按 6 万 m3d 规模一次建成污泥运输侧门按 6 万 m3d 规模一次建成围墙按 6 万 m3d 规模一次建成监测板房按 6 万 m3d 规模一次建成西红门再生水厂工程近期设计规模为 4.0 万 m3d 主体构筑物以 2 万 m3d 作为 1 个处理单元，共 2 171、个单元达到 4.0 万 m3d。这样既能适应污水量的 逐步增展，又能保证在某一个单元停产检修时，其它处理构筑物能继续运转。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、细格栅间及曝2气沉砂池、初沉池、改良型A O 生化池、二沉池、高效澄清池、膜处理综合 车间、接触消毒清水池、中水回用泵房、污泥泵房、斜板浓缩储泥池、储泥调 理池、污泥脱水机房。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172、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。4.3 工艺流程设计2经过比较论证，本工程确定了再生水处理的主体工艺是改良型A O超滤 膜处理工艺，采用的工艺流程如下：2污水经外部污水管网进入厂区，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，再到曝气沉砂池进行沉砂处理，再进入初沉池沉淀，沉淀后污水进入主 体生物反应池；在改良型A 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，反应池出水进入二沉池进行泥水分离，分离出的活性污 泥大部分经污泥泵房回流至生物反应池，少量剩余污泥输送173、至污泥斜板浓缩储 泥池浓缩处理。二沉池上清液出水自流进入高效澄清池，经过混凝、絮凝和沉 淀再加压进入超滤膜系统，进一步去除COD、BOD5 等较大分子物质，使出水浊 度进一步降低，出水由管道输送进接触消毒清水池，消毒后，由中水泵房加压 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。2粗、细格栅拦截的栅渣经螺旋输送压榨后外运处理。生物反应池硝化液由 回流泵提升至A O 池缺氧区，回流污泥经潜污泵提升至反应池预缺氧区，剩 余污泥由潜水泵提升至斜板浓缩储泥池，再由螺杆泵送至隔膜压榨机进行深度 脱水，脱水后的泥饼外运处置。隔膜压榨机的滤后液与厂内的生活污水经管道 汇集至总进水提升泵房，再送174、至污水处理系统进行处理。工艺流程如图4-1：图4-1 再生水处理工艺流程图上述推荐的污水处理工艺采用了以下强化措施： 采用曝气沉砂池，除砂效率高，且砂砾较为清洁； 采用初沉池，可以去除部分可沉悬浮物，降低后续 SS 和有机污染物负 荷，减少曝气系统堵塞（北京清河污水厂发现铁的络合物易阻塞曝气盘）； 采用多级 AAO 池设计型，强化生物脱氮和生物除磷，确保氨氮、总氮 在生化池去除，以及最大限度生物除磷，减少化学除磷药剂量和化学污泥量； 采用内进水式网板，短小纤维去除率高；高效澄清池出水 SS 在 20mgL 以下，且超滤膜进水主管上设置有自清洗过滤器（孔径 500m），上述措施 可确保超滤膜系统175、产水率较高，药耗电耗最低，出水水质最佳。4.4 主要污水处理构筑物4.4.1 进水井、粗格栅、提升泵房进水井、粗格栅与提升泵房合建，土建按远期规模一次设计，设备按近期 安装。（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：3.75m2.50m。（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=61041.36186400=0.945m3s栅前流速：Vmax=0.64ms栅条间隙：b=20mm栅前水深：H=1.05m c. 176、主要工程内容设反捞式机械格栅除污机2 台，渠宽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 。（3）进水泵房a. 功能：将污水提升入处理构筑物。b. 设计参数 近期设计流量：Q=41041.41224=2353m3h 设计扬程：H=18mc.主要工程内容泵房尺寸13.75m6.50m，地下深9.80m。选用Q=800m3h， H=18m，N=55kw 型潜污泵，近期4 台（3 用1 备）。远期增加2 台大潜污泵，其中1台为备用泵。d. 运行方式水泵的开停根据集水井内水位计自动控制。4.4.2 细格栅、曝气沉砂池 细格栅、曝气沉砂池合建，土建按远期规模一177、次设计，设备按近期安装。 污水由进水泵提升至地面构筑物后，细格栅用于进一步去除污水中中小颗粒的悬浮、漂浮物，以减轻后续为了超滤膜系统正常运转而设置的网板式机械 除污机主要目的是去除污水中大量的难以沉降的短纤维。精细格栅：由于污水中的短纤维绒毛较多，而普通的 53mm 细格栅对毛发和短纤维 绒毛的去除效果很差，致使二沉池后的深度处理超滤膜系统极易堵塞。短纤维 绒毛不仅形成了二沉池表面浮，渣影响美观，更重要的是降低了超滤膜的产水 量和正常运行，导致反冲洗频繁，运行电耗增大，超滤膜的使用寿命缩短。鉴 于这一情况，根据我院的调查，以及目前北京清河污水厂及江浙地区有关污水 处理厂的成功使用经验，本项目设178、计采用内进流式网板精细格栅。下图是无锡某污水厂使用的第一代直通流式网孔直径为 5mm 的不锈钢网 板阶梯细格栅，其拦截效率约 75%80%，出渣量是传统格栅的 35 倍，湿渣 渣量为 0.100.15 m3万 m3 污水。其网板孔径 3mm（前道格栅为 10mm），拦 截捕获率高达 90%，采用内进流式，扩大了过水面积和过水量，运行以来湿渣 渣量增大到 0.40.5m3万 m3 污水，说明截污更彻底，毛发和短纤维绒毛基本 被去除，将大大延长后续超滤膜系统的运行周期，确保最终的出水水质稳定达 标。短纤维绒毛 第一代孔板式第二代内进流式 内进流式精细格栅出渣图 4-2网板式格栅实际应用图片 本工程179、为了去除二沉池普遍存在的漂浮物，确保后续超滤膜系统节能运行，设计采用内进流式网板格栅除污机，以强化二级处理效果，并为深度处理创造 有利条件。（1）内进流式网板格栅除污机 功能：去除污水中粒径较大砂粒（裹挟）、毛发和短纤维绒毛。 设计参数：设计流量：旱季最大时 Q=61041.36124=3402.5m3h栅前流速：Vmax=0.40ms 网孔直径：b=2mm 栅前水深：H=1.60m 主要工程内容设 2 台内进流式网板精细格栅除污机，单渠道总宽 1.50m。格栅机可人工启动、定时启动或根据格栅前后水位差自动运行。单台配用电机功率 1.7kw， 另配有共用的中压和高压冲洗泵。细格栅每天拦截的栅渣180、量约 3m3d（压榨后），栅渣含水率约 40%，最后 统一外运处置。（2）曝气沉砂池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=61041.36124=3402.5m3h最大水力表面负荷：52.5m3m2 h水平流速：0.1ms水力停留时间：5.0 min c. 主要工程内容曝气沉砂池一座共分2格，长17.5m ，单格宽2.80m，水深3.50m，砂斗深度 1.0m。设一台桥式吸砂机，并配套两台潜水式吸砂泵，单台功率1.4kW 。砂水 混合物由砂泵泵入螺旋式砂水分离装置，分离后的干砂外运。砂水分离器应保证粒181、径为 0.2mm 以上的砂粒分离效率达到 95以上。 砂泵设在沉砂池下部。排砂量约 3.7m3d，含水率 60%。d. 运行方式 曝气沉砂罗茨鼓风机（变频）连续运转；刮砂机、撇渣机和砂泵等设备按程序控制定时运转；砂水分离器与砂泵同步运转。（4）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，设在细格栅进水管上。4.4.3 初沉池a. 功能：去除SS中的可沉固体物质及飘浮物质，降低2030%BOD5，同时可均匀水质，便于后续生化处理。b.182、 设计参数：设计流量：3402.5 m3/h（远期最大时） 表面负荷：3.79m3/m2.h（近期最大时），4.00 m3/m2.h（远期平均时），5.44 m3/m2.h（远期最大时） 沉淀时间：1.18h（近期），52min（远期）c. 主要工程内容 采用一座矩形平流式沉淀池，通过配水花墙进行配水，分为2格。沉淀区池长31.50m。每格宽度10.00m，有效水深4.00m，超高0.50m，总长度为42.43m。 每格初沉池内设1台链条、钢丝牵引式刮渣刮泥机，桥长10.5m，桥面宽1.2m。 通过刮泥机的作用，将池底的污泥刮集至泥斗内，利用池内水位及储泥池间的液位差，采用D2168钢管将污泥183、排入储泥池内。 初沉池出水采用指形集水槽，双侧溢流堰出水，最大堰上负荷为2.8L/s.m。 初沉池的出水井起到配水井作用。出水分别至近期和远期预留生物处理池。4.4.4 改良型 A2O 生物反应池a.功能：利用厌氧、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：改良型A2O 反应池按近期设计，近期2 座，每座2万m3d，中轴线对称布置， 设计有效水深6.0m。设计水温：最低水温10，最高水温20。污泥负荷：0.07kgBOD5kgMLSS.d总氮负荷：0.015kgTNkgMLSS.d污泥浓度：MLSS=4.06.0gL泥龄：15d；混合液内回流比：200184、% 生化反应池总停留时间20.27小时，单座总有效容积 16896.8 m3 其中：预缺氧区（A1区回流污泥反硝化）停留时间0.67小时，有效容积562m3厌氧区（A区）停留时间1.67小时，有效容积1390.8m3 缺氧区（A1区）停留时间5.10小时，有效容积4256m3 好氧区（O1区）停留时间5.10小时，有效容积4256m3 缺氧区（A2区）停留时间3.86小时，有效容积3216m3 好氧区（O2区）停留时间3.76小时，有效容积3216m3。4.0 万m3d 时需氧量：618.4 kgO2h（最大时） c. 主要工程内容近期设改良型A2O 反应池2 座，共壁而建，每座反应池：平面尺185、寸67.00m43.60m，有效水深6.0m。 预缺氧区内设4台双曲面搅拌器，每台功率2.2kw 。 厌氧池内设8台潜水搅拌机，每台功率2.5kw。 缺氧池内设16台水下推进器，每台功率2.3kw。 好氧池内设18台水下推进器，每台功率2.2kw。 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7.0m3m.h 。d. 运行方式 回流污泥反硝化池、厌氧池、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2.03.0mgL 左右（生物除磷，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186、规活性污泥法）。4.4.5 二沉池a. 功能：将生物处理后的混合液进行固液分离，降低出水SS，减少后续辅 助化学除磷加药量和减少协同沉淀污泥量，降低超滤膜系统的固体负荷，节约 超滤膜系统的能耗。b. 设计参数：设计流量：2353m3/h表面负荷：1.036m3/m2.h（最大时）0.735m3/m2.h（平均时）沉淀时间：2.0h（最大时），2.82h（平均时）出水堰负荷：3.03L/(s.m)（最大时），2.15L/(s.m)（平均时）c. 主要工程内容采用 2 座周边进水、周边出水辐流式沉淀池，每座池内径 38m，池边水深 4.35m，超高 0.5m，总高度为 4.85m。每座二沉池内设 187、1 台单管式吸泥机，桥长 20m，桥面宽 1.2m。 二沉池的沉淀污泥排入回流污泥泵房，大部分提升进入生物反应池的预缺氧区；剩余污泥由剩余污泥泵送至污泥斜板浓缩储泥池，进行快速浓缩处理， 避免含磷污泥厌氧状态释放磷；二沉池出水汇流进入高效澄清池进行深度处理。 4.4.6 高效澄清池a. 功能：通过投加化学药剂、混凝沉淀可以进一步去除污水中的 BOD5、 COD、TN、TP 等污染物负荷，同时确保滤前水浊度10NTU。b. 设计参数 设计流量：2353m3/h 混合反应区停留时间：612min 斜管区上升流速：1225m/h污泥浓缩区固体负荷：524kg/m2.h c主要工程内容设高效澄清池 1188、 座，分 2 格，每格处理能力 2 万 m3/d。平面尺寸 23.10 19.80m，池内水深 6.0m，超高 0.30m。其中：机械搅拌池：单格平面尺寸 2.852.45m，设 1 台推进式搅拌器，功率为5.5kW；反应池：平面尺寸 2.851.85m；快速混合絮凝池：平面尺寸 4.604.60m，设 1 台慢速混合器，功率为7.5kW；推流区：平面尺寸 11.301.40m。澄清池：单格澄清区有效面积 96m2，液面负荷 12.26m3/m2.h；污泥回流比 为 25。沉淀区出水采用不锈钢集水槽，通过出水配水总渠进入滤池进行过 滤。沉淀区下部排泥采用中心驱动刮泥机（11.3m，1.5kW）189、一台，同时采用4 台（3 用 1 备）污泥螺杆泵进行排泥和污泥回流，单泵功率为 11kW。回流污 泥为连续工作，污泥排泥间歇式工作，沉淀排泥经污泥泵输送至斜板污泥。沉淀污泥总量（含化学除磷产生的泥量）：干泥约 1.28t/d，含水率：98%， 计 64m3/d。4.4.7 膜处理综合车间（1）超滤膜车间a. 功能：利用膜的选择透过性，进一步去除COD、BOD5、SS、TP沉淀物 等较大分子和胶体及颗粒物质，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：膜系统按近期设计，规模4万m3d。微滤膜孔径：0.1m。设计膜通量：44.3Lm2 h单个组件膜元件数量：94个单个膜元190、件有效膜面积：50 m2单个膜组的有效膜面积：4700m2组。 c. 主要工程内容近期设8个膜组，每个膜组平面尺寸9.50m2.30m，高度3.76m。 单个膜组的标准产水量3334m3d，材质为PVDF。 根据超滤膜运行的需要，分别设置一套NaClO、柠檬酸和NaOH化学清洗装置。 d.运行方式 在超滤膜进水泵的正压作用下，通过膜过滤的方式实现固液分离，直接得到高质量的再生水，采用恒流量出水方式；膜组件由空压机提供压缩空气进行 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 者跨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。（2）综191、合泵房a. 功能：放置膜组进水、反冲、膜清洗的设备。b. 设计参数：按近期水量4 万m3d 设计。c. 主要设备1）产水进水泵：4 台（3用1 备），水泵性能Q=780m3h，H=25m，P=90kw；2）自清洗过滤器：4 台，Q=800m3h，过滤孔径500m，不锈钢304材质。3）反冲洗反冲泵：3 台（2 用1 备），性能参数为Q=235m3h，H=25m，P=30kw。（3）加药间土建按远期规模 6万m3d 设计，设备按近期规模 4万m3d 安装。a. 功能：储存、制备化学除磷药剂和超滤化学清洗药剂，化学除磷药剂采 用碱式氯化铝（PAC），并将其投加至高效澄清池，用于去除二级生化出水中剩192、 余的TP。超滤化学清洗药剂分为NaClO、柠檬酸和NaOH三种，根据超滤运行情 况进行化学清洗。b. 设计参数 设计流量：Q=410424=1666.7m3h 进、出水水质：污水厂进水水质TP8.0mgL，生物除磷处理并经二 沉池沉淀分离后，此时TP约为2.0mgL，要求最终出水水质TP0.3mgL PAC药剂投加量：35mgL 储药库容积：储药15d c. 主要工程内容加药间内 PAC 投加设一座溶解池和一座溶液池，各分为两格。近期每日 调配 12 次，远期增加 1 次调配次数。柠檬酸和 NaOH 只设一座溶液池。 溶解池尺寸：1.201.00m，溶液池尺寸：1.801.80m，水深 1.193、8m。 溶解池每格内分设 1 台快速搅拌器，功率 1.5kW。 溶液池每格内分设 1 台慢速搅拌器，功率 3.0kW。投药泵选隔膜计量泵，PAC投加泵近期配备2台，1用1备，单台=750Lh，H=0.20MPa。柠檬酸和NaOH投加泵近期各配备2台，1用1备，单台=2m3h，H=0.20MPa。（4）加氯间a. 功能：储存NaClO溶液，并将其投加至接触消毒清水池（回用水池）之 前，保证出水细菌学指标满足要求；另外少量NaClO溶液供超滤膜化学清洗使用。b. 设计参数 设计流量：Q=410424=1666.7m3h 最大投加量：5gm3 污水c. 主要工程内容 设置一台15m3的NaClO溶液194、储罐，补充频率为1周/次。消毒用加药泵2台，1用1备，单台=250Lh，H=0.20MPa。化学清洗用加药泵2台，1用1备，单台=2m3h，H=0.20MPa。4.4.8 鼓风机房a. 功能：为改良型A2O 反应池好氧区充氧提供气源。b. 设计参数近期总供气量：235.2m3min（平均时）出口供气压力：0.07Mpa（7.0mH2O） c. 主要工程内容鼓风机房平面尺寸：36.00m11.50m（含风廊）。A2O 生物池近期选用4台单级高速离心鼓风机，3 用1 备，每台风量 120m3min（3台可满足最大时供气），出口升压73.5kpa，单台功率185kw。鼓 风机房内设一台5T 电动单梁195、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。4.4.9 污泥泵房污泥泵房土建按4 万m3d 规模设计，远期另外新建2 万m3d 污泥泵房。a. 功能：提升回流活性污泥至改良型A2O 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 =1667m3h。剩余污泥量：6386kgd，含水率99.2%，合798m3d。 c. 主要工程内容回流污泥泵选用4台（3 用1 备），技术参数为流量900m3h，扬程7.0m， 功率30kw。剩余污泥泵近期选用2 台（1 用1 备），技术参数为流量50m3h，扬程10196、m， 功率4.0kw 。d. 运行方式回流污泥根据改良型A2O 反应池污泥浓度和进水量控制回流量；剩余污 泥泵根据A2O 产泥量排泥，并与污泥浓缩、脱水机协调运行。4.4.10 接触消毒清水池a. 功能：超滤膜系统处理后的清水需要消毒，并为中水作为贮存调节清水 池，以调节城市中水供水量与再生水厂产水量之间的差额，且需要满足消毒接 触时间而设置的水池，同时还设有观察明渠流量计。b. 设计参数 规模设计：6万m3d ； 回用水池容积：1700m3d，按城市中水供水量的10%计，并满足半小时 以上的接触消毒时间。 远期中水实际停留时间：40.8min0.5 hr c. 主要工程内容回用水池土建按远期197、一次设计到位，共1座，水池总尺寸为32.2m23.0m， 池总深4.2m，有效水深4.0m。4.4.11 中水回用泵房a. 功能：将回用水提升至城市中水管网，保证各用水点的用水要求。b. 设计参数 设计流量：Q=1.710424=708.3m3h 设计扬程：H=38m c. 主要工程内容泵房尺寸18.0m8.0m，泵房与消毒间合建。选用Q=310m3h，H=38m，N=45 kw 型单级单吸离心泵4 台（3 用1备），远期可根据水量变化更换大泵。d. 运行方式水泵的开停根据用水量自动控制。4.4.12 污泥斜板浓缩储泥池a. 功能：将高含水率的污泥快速浓缩，提高污泥上机浓度并确保污泥不出 现厌198、氧释磷的情况。b. 设计参数 剩余污泥量：近期1200m3d，远期1800 m3d。 斜板浓缩停留时间：2.0hr 固体负荷：199.6kg/(m2.d) c. 主要工程内容斜板浓缩池土建按远期一次设计到位，设2 座，平面尺寸为8.8x4.4m，H 5.7m。剩余污泥浓缩停留时间控制在23小时以内，防止剩余污泥发生厌氧状态 释放磷的过程，影响出水磷达标。4.4.13 污泥调理池土建按远期规模 6万m3d 设计，设备按近期规模 4万m3d 安装。 a. 功能：投加化学药剂将浓缩后的污泥改性，便于后续深度脱水。 b. 设计参数 浓缩后污泥量：320m3d=40m3h，含水率97%。 化学药剂投加量199、：1.92t/d c. 主要工程内容设置一套干式投加设备，配套储存、提升和投加装置。另在调理池中设有2套框架式搅拌机，单台功率11kW。4.4.14 污泥深度脱水车间土建按远期规模 6万m3d 设计，设备按近期规模 4万m3d 安装。a. 功能：将污水处理过程中产生的污泥进行深度脱水，降低含水率，便于 污泥运输和最终处置。本工程采用高干度隔膜压榨机，深度脱水后成为块状污泥，运输方便。b. 设计参数 近期剩余污泥干重： 9600gd，近期按8h工作制。 需浓缩污泥量：1200m3d=150m3h，含水率99.2%。 浓缩后污泥量：320m3d=40m3h，含水率97%。 脱水后污泥量：24m3d200、=3m3h 含水率60%。 絮凝剂投加量：34kgT.dS c. 主要工程内容污泥深度脱水机房平面尺寸41.2m17.5m，高度7.5m。选隔膜压榨机成套设备 2 套（成套液压站）、进料装置、清洗装置等配套 辅助设备。预留远期 1 台位置。 d. 运行方式与污泥泵房设备协调运转。4.4.15 除臭收集系统及除臭间a. 功能：将污水处理厂构、建筑物中的臭气进行收集处理。根据臭气就近 收集处理的原则，设置两座生物除臭间。b. 设计参数 污泥处理系统臭气收集量：16847m3/h。预处理系统臭气收集量：8131m3/h。 c. 主要工程内容（1）除臭收集系统 除臭点主要考虑粗格栅、提升泵房、细格栅、201、曝气沉砂池、初沉池、储泥池、污泥脱水机房，分别对以上各点进行臭气的收集，收集后集中送至除臭间， 经生物除臭处理达标后排放。（2）除臭间 臭气收集后送至两处生物除臭间。选用2套生物除臭设备，单套处理能力分别为18000m3/h和9000m3/h，配备对应的离心风机和循环泵等辅助装置。4.5 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8.367ha，一期占地面积约6.262ha。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202、靠近用电负荷大的构筑物处，以节省能耗。 建筑物尽可能布置为南北朝向。 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，具体还根据城市主导风向、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，既考虑 了流程合理、管理方便、经济实用，还考虑了建筑造型、厂区绿化及与周围环境相协调等因素。2. 功能分区图4-2： 再生水厂总平面布置（方案一推荐方案）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化带相隔。 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203、面布置进行比较。（1）方案一紧凑型布置推荐方案 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东侧，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4-2。 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，即厂区东北面。厂前区紧接规划路马家堡西路南延，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（最近距离90m），保 证厂前区优美的环境。厂前区内布置有综合楼、传达室、锅炉房、车库、机修 及204、仓库间等。 污水、污泥处理区 根据厂外市政管线规划，污水管线从南面进入厂区，污水经泵站提升后输送至厂区北端的细格栅沉砂池，整个地势北高南低，全流程由高到低、由北向 南，依次布置细格栅及沉砂池、初沉池、改良型A2O 生物反应池、二沉池、 高效澄清池、膜处理综合车间、接触消毒清水池、中水泵房；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，污泥处理设施布 置在厂区西南角，除臭设施分别布置在厂区西南角和西北角，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，变配电室布置靠近改良型A2O 生物反应池，以节省能耗。本工程平面布置的优点：工艺流205、程顺畅（与地形坡度一致），近期与远期 污水处理构筑物并排布置，用地紧凑，节约了厂区北部、东部和南部部分用地 作为大气防护隔离带使用，同时紧凑布置也便于近远期主体构筑物有机相结合。远期污水处理构筑物与进水泵房、加药间、鼓风机房以及接触消毒清水池 紧密衔接，二期工程施工时，不影响一期工程的正常运行。（2）方案二宽松型布置（厂区大门朝北）备选方案与方案一的主要不同之处在于：厂区大门朝北而不是朝东，将厂前区综合楼 等布置在厂区最北端，综合楼更加远离生产区，厂前区与生产区可以用铁丝网 和绿化带完全隔离，二期工程预留用地面积更大，但生产区与城市之间的大气 防护隔离带面积有所减少，节约用地程度不如推荐方案，206、但该方案亦可作为备 选的实施方案。表4-2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，水头损失小相同平面布置功能分区明确、平面布置合理相同大气隔离防护设置隔离范围大隔离范围小节约用地布置紧凑，节约用地布置宽松，预留二期用地多管线布置交叉干扰少相同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相同一、二期衔接条件衔接合理衔接合理综合比较，采用方案一节约用地，布局紧凑，大气防护隔离带面积大，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，厂区内主干道路宽6m，其余道路宽4m207、，车行道转弯半径一般均在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）厂区给水和中水 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；厂区除生活用水、消防采用自来水外，其余如构筑物及设备冲洗、精细格栅在线冲洗、 绿化等，均使用中水系统，节约运行成本。中水管道采用特别颜色以示与生活自来水的区别。（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内总进水泵房，经提升进入细格208、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尾水管排入 凤河。4.6 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39.6040.40m。（2）厂内设计地面高程 凤河50年一遇洪水位39.39m，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40.2040.80m。 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。经水力高程计算，厂内构筑物水头损失为4.60m（细格栅前超滤膜进水），209、 全流程的标高由计算确定。4.7 一期工程与二期的衔接4.7.1 污水水量的衔接在进行一期工程设计的时候，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3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m /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210、有利的。（2）预留二期构筑物2对于改良A /O 生物池、二沉池和膜处理车间等主体处理构筑物，由于其体量大、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。 4.7.2 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。2改良A /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数据显 示，采用此工艺在不进行化学除磷的情况下，出水水211、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0.3mg/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。4.7.3 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。 4.7.4 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212、回用水的需 求量增加加压设备来满足要求。4.8 机械设备设计4.8.1 设计原则1在满足构筑物工艺要求的前提下，设备选型力求经济合理；2设备工作能力根据近期规模和处理水质要求，考虑运行的方式，并备有 余量；3主要的污水和污泥处理设备应尽可能选用国产优质设备，以确保污水处 理厂的正常运行；4机械设备均按成套设备考虑，包括就地控制箱、电缆等有效运行所必须 的附件；5所有设备的供货均实行招标采购；6控制方式采用就地控制和集中控制两种方式；7潜水泵电机的防护等级为 IP68，其它配套电机和就地控制箱的防护等 级不低于 IP55。8考虑污水及空气的腐蚀性，设备材料采用耐腐蚀性材料：淹没于水中的 设备、部213、件所用材料采用 304 或 316 不锈钢，水面以上部分可采用抛光不锈钢。 4.8.2 主要机械设备技术要求本工程主要机械设备的技术要求如下： 压榨机压榨机用于粗、中细精细格栅栅渣的压榨脱水。在结构上主要由驱动装 置、压榨管、螺旋体、进料斗、集水槽、出渣管及控制箱等部件组成。运转时， 物料受变螺距的螺旋体挤压进行脱水，并通过出渣管将脱水后的干渣排出，挤 压水汇集到底部的集水槽后排至进水渠内。控制方式为就地单独控制和联动控制两种。联动时，与格栅清污机的操作 相配合。主要材料螺旋体 316 不锈钢；压榨管 316 不锈钢；进料斗 316 不锈钢； 集水槽 316 不锈钢；输送管 316 不锈钢；机214、架 316 不锈钢。污水离心泵潜污泵污水泵安装于进水泵房及污泥泵房内，采用电机与泵体直联的立式干式安 装自动耦合的形式，在泵的结构上由蜗形泵壳和闭式单流道叶轮组成。潜污泵的电机轴与泵轴的连接处，设有双向机械密封，叶轮与蜗壳的滑动 面之间装有可更换的磨损环或间隙可调的结构，以保持泵以最佳效率运行。电 机采用自循环冷却水（油）冷却，并设有温度、内泄漏等传感器装置等。控制方式为就地按钮操作和 PLC 控制二种形式。100中国市政工程中南设计研究总院有限公司主要材料干式泵泵壳为球墨铸铁，潜污泵泵壳为不锈钢；叶轮不锈钢； 泵轴 316 不锈钢；机械密封碳化钨或碳化硅；导杆 316 不锈钢；吊链 316 215、不锈 钢。单级高速离心鼓风机型式：带导叶调节装置的单级高速离心鼓风机 鼓风机成套装置包括以下组件： 1)主机（含进风系统、出风扩压器及完整的润滑油系统）2)增速齿轮箱、传动齿轮及联轴器3)电动机4)进风口消声器5)进风口空气过滤器6)柔性接头7)启动辅助阀8)启动辅助阀消声器9)出风变径管10)止回阀11)出风蝶阀12)隔声罩13)就地控制柜 LCP 和主控制柜 MCP14)基座和基础螺栓15)防震垫16)安全可靠和有效运行所需的附件 鼓风机用于提供曝气池生物处理所需氧气。鼓风机为电机驱动，每台鼓风机配有整体进口过滤器，进口消音器，可调出口扩压器，电机，联轴器及其罩 壳，进出口弹性接管，出口止216、回阀，出口蝶阀、隔声罩、电动放空阀及其消音 器，润滑油系统和控制系统。过滤后的空气经鼓风机压缩后排到集气总管，每台鼓风机根据流程要求自 动控制其流量变化，起动和停车时放空阀应打开以保证无负荷起运和停车及防109中国市政工程中南设计研究总院有限公司止发生喘振。主要材料鼓风机机壳铸铁；叶轮整体铸造铝合金；鼓风机齿轮轴碳钢。4.9 暖通设计4.9.1 设计依据1)民用建筑采暖通风与空气调节设计规范GB50736-2012；2)全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调动力（2009 版）；3)民用建筑供暖通风与空气调节设计规范（GB50736-2012）；4)高密度聚乙烯外护管硬质聚氨酯泡沫塑料预制直埋保217、温管及管件 GB/T29047-2012；5）城市热力网设计规范（CJJ34-2010）；6）城镇供热管网工程施工及验收规范（CJJ28-2004）；7）锅炉房设计规范（GB50041-2008）；8）热水管道直埋敷设（05R410）；4.9.2 设计概况本工程为北京市大兴区西红门再生水厂厂区内锅炉房设计、室外热力管道 以及建筑物内采暖系统。厂区内需采暖建筑面积约为 7510m2，设计热负荷为 0.64MW。热源采用燃气锅炉系统进行冬季供暖，供回水温度分别为 75、50， 建筑末端采用铸铁四柱 760 型散热器进行采暖。4.9.3 设计范围本工程设计范围为：锅炉房设计、厂区室外热网设计、厂区各218、建筑室内采 暖设计。采暖供回水室外热网系统、厂区内需要采暖办公楼、实验楼、值班室 以及工业厂房内所需的散热器采暖系统。4.9.4 室外计算参数 冬季室外平均风速：2.6m/s 冬季大气压力：102.17kPa； 冬季采暖室外计算干球温度：-7.6。4.9.5 室内计算温度表 4-1室内计算参数表房间名称室内设计温度（）办公室20走廊16楼梯16化验室18卫生间16厨房10餐厅 18大厅16会议室18传达室 20值班室20控制室20车间 12机修车间 16水泵房 124.9.6 采暖负荷厂区内需采暖建筑面积约为 7510 m2，设计热负荷为 0.64MW。二期工程拟 增加膜车间、生化池、二沉池，219、设计负荷约为 0.78MW。4.9.7 采暖系统采暖系统热源采用燃气锅炉，独立设置机房，机房面积 120.96m2（包括值 班室）。（1）系统热源采暖系统的热源为 2 台立式燃气热水锅炉，热水供回水温度为 90/70， 单台机组技术参数如下：机组性能参数表如下：表 4-2机组性能参数表额定热功率（MW）0.7额定出水温度（）90额定回水温度（）70锅炉热效率0.91燃气消耗量（Nm3/h）73.66气压（mmH2O）500最大重量（kg）1400外形尺寸（mm)1500*2450锅炉额定热功率 0.7MW，大于 0.65MW，设计符合要求。考虑二期增加建 筑物也需采暖，故锅炉设置一备一用。（2220、）锅炉房主要设备表 4-3设备一览表序号 名称及规格单位数量备注1中型立式燃气常压热水锅炉台2一用一备2单级单吸热水管道离心泵台2近期一用一备Q=50.0m3/hH=32m 远期二用一备N=7.5Kwr=2900rpm 3全自动钠离子交换器台14补水水箱台1置于锅炉房水箱平台、带浮球阀5定压水箱台1置于采暖系统最高点6电子除垢过滤器个1 7防爆轴流风机 Q=2685m3 /h P=177Pa n=2900rpm N=0.18Kw台3 8烟囱 400 室外烟管部分9使用侧分集水器 D=200mm L=2000mm个2 （3）管材锅炉房内热力管道，均执行 GB3091-2008低压流体输送用焊接钢221、管标 准，采用焊接钢管。（4） 管道保温 锅炉房内所有热力管道均需保温，保温材料采用离心玻璃棉保温，管道保温厚度均采用 30mm 厚保温层。（5）阀门 锅炉房内进出口、分集水器上连接的管道上的阀门均采用闸阀；水泵进口设置闸阀，出水口设置止回阀（同时适用于立管和水平管）和截止阀。4.9.8 室外管道设计（1）锅炉房至需要采暖建筑物之间的室外埋地热力供回水管道采用无补偿 直埋敷设。（2）室外埋地部分热力管道采用聚氨酯保温，高密度聚乙烯外套预制直埋 保温管。高密度聚乙烯外护管硬质聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管及管件执行 GB/T29047-2012 标准。（3）三通分支、弯头处做加强处理。室外管件均采222、用成品件，在保温管厂 内应做好管件的保温和防腐。（4）室外直埋预制保温管管顶最小覆土深度为 0.7m，坡度不小于 2， 低处设放水阀，高处设置放气井，热力管线长度超过 20m 的分支管线，设置热 力阀门井。（5）室外井室为钢筋混凝土结构，需做井底、井壁防水，管道穿井处预埋 柔性防水套管，套管与管道之间用 I 型密封圈进行密封，确保井内干燥。 4.9.9 用户末端采暖系统设计（1）本工程建筑室内热力系统末端办公楼、高大建筑的工业厂房均采用铸 铁四柱 760 型散热器进行采暖。（2）工业厂房配置的控制室、配电中心的控制室内由于设置计算机控制柜， 高、低压配电箱等有严格的防水要求，故这些房间的用户末223、端设备采用分体空 调单独设计，且应采用严密的防水措施。4.9.10 系统定压设计定压水箱是系统的定压装置。定压水箱设在系统的最高点（四层楼以上）， 由于定压点的压力较高，而锅炉又为常压锅炉，因此必须把采暖系统的压力降 低到常压锅炉可以承受的范围。为此在回水管道上设置启闭阀，保证整个热水 系统正常运行。当锅炉房循环水泵停运时，回水启闭阀处于关闭状态，将采暖 系统与常压锅炉隔开，以防止常压锅炉承压。当循环水泵开启后，通过对启闭 阀的阀体上腔增加水压，使密封盖克服弹簧力向下移动将阀口开启，使管道内 冷水流回锅炉进行加热。循环.水泵开启后给启闭阀开关一个压力，随后启闭阀 打开，回水管路打开，从而避免水224、从系统倒流回来充满锅炉。4.9.11 通风燃气锅炉房内锅炉间应设置通风，其通风装置应具有防爆要求。其正常换 气次数每小时不应小于 6 次，事故换气次数每小时不应小于 12 次。本工程按事 故换气次数，通风量为 7257.6m3/h,选用 3 台额定风量为 2685m3/h。对于某些高温、高湿、有毒作业的地方设置局部或全面通风设施，以保证 有较好的工作环境。4.10 再生水厂一期主要工程量表4-4主要建（构）筑物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）构建筑物高度（m）数量（座）1粗格栅及污水提升 泵房渠道：9.503.75 泵房：13.756.50125195225、.27钢砼/框架一层6.001 座2细格栅渠及 曝气沉砂池渠道：11.103.40泵房：23.156.00176.64246.08钢砼/框架一层9.451 座3初沉池39.8820.30809.56钢砼4.801 座4预处理除 臭间15.607.50117117框架一层6.001 座5改良型A2O 生化池69.40 43.602748钢砼7.002 座6二沉池直径38m1133钢砼4.852座7污泥泵房9.008.007240钢砼框架6.801 座8鼓风机房及 配电间36.0011.5018.5013.50663.75663.75框架一层7.001 座9高效澄清池23.1019.80457.3226、8钢砼6.001 座10膜处理综合 车间60.415.2918918框架6.001 座11接触消毒 清水池32.2023.00740.6钢砼4.201 座12中水泵房18.008.00144144钢砼框架一层地上5.00地下2.401 座13斜板浓缩 储泥池9.808.0078.4钢砼5.701 座14污泥调理池4.004.0016钢砼3.502 座15污泥脱水 机房27.6018.00496.80496.80钢砼框架一层13.601 座16污泥除臭间12.606.6083.1683.16框架一层6.001 座17锅炉房120.96120.96框架一层6.001 座18机修车库 及仓库327.227、60327.606框架一层6.001 座19综合楼12644980框架四层18.001 座20传达室30.2430.24框架一层3.501 座表4-5工艺设备一览表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 进水 泵房反捞式格栅除污机B=1.4mb=20mm，安装角度75P=1.5kW套22潜污泵Q=800m3/hH=18mP55kW套43钢丝绳式电动葫芦3t24m套14螺旋式栅渣压榨机Q=3m3 /hP=3 kW套15电动方形闸板0.8m0.8m套26轴流通风机Q=1800m3 /h0.75 kW套27手动平底软密封闸阀DN400台48微阻橡胶瓣逆止阀DN400台41细格栅 及罗茨228、鼓风机Q=12m3 /minP=11kW套22无轴螺旋输送机P=1.1kW螺旋直径=0.22mL=4.0m套13沉砂池洗砂分离装置处理量：1020L/sN=0.55+1.1kW套14内进流式网板细格栅B=1.5me=2.0mmP=1.7kW套25中压冲洗水泵Q=32m3/hH=80mP11Kw台36高压冲洗水泵Q=1.8m3/hH=1000mP7.5Kw台27高排水螺旋压榨机P=1.5kW螺旋直径=0.3m套18手动蝶阀DN200台29桥式吸砂机B=1000P=2x3.7kW台110电动闸板1000x1000套411电动葫芦1t-10m套112手提式干粉灭火器MF/ABC3套313吸砂潜污泵Q229、=22m3/hH=7mP1.4 kW台21初沉池牵引式刮油刮泥机池宽10m 池长31.5m 功率3.0 kW套22液动快开排泥角阀DN200个133电动球阀DN200个134潜水排污泵Q=40m3/hH=10mP=2.2kW台45双向止水闸门DN800H中心=3.50m套16不锈钢集水槽500x500 厚度：5mm米1407不锈钢调节堰板2000x350 厚度：5mm块31改良A2O池可调节堰门BxH=1500x500台82双曲面搅拌机N=2.2kW 叶轮直径1500mm台43潜水搅拌机N=2.5kW（带导流环）台84潜水推流器N=2.3kw叶轮直径：1800mm台165混合液回流泵Q=840230、m3/hH=0.5mN=2.2kW套186手动法兰式蝶阀DN800PN1.0MPa台27可曲挠橡胶接头DN800PN1.0MPa台28手动闸阀DN400PN1.0MPa台49可曲挠橡胶接头DN400PN1.0MPa台1410手动法兰式蝶阀DN450PN1.0MPa台211可曲挠橡胶接头DN450PN1.0MPa台1012手动法兰式蝶阀DN400PN1.0MPa台213手动法兰式蝶阀DN250PN1.0MPa台1814手动法兰式蝶阀DN250PN1.0MPa台1815管式曝气器Q=14m3/（mh）米14401二沉池单管式吸泥机D=38000N=0.55kW套22手动刀闸阀DN600L=144台231、23阀门及启闭机直径800启闭力4t套24潜堰门及启闭机500x600套25潜污泵Q=900m3/hH=7.0mN=30kW台36潜污泵Q=50m3/hH=10mN=4 kW台27电动葫芦起重量2.0t起吊高度10m套18手动闸阀DN500 L=540个39微阻缓闭蝶式止回阀DN500 L=1100个310手动闸阀DN150 L=330个211微阻缓闭蝶式止回阀DN150 L=500个212手动蝶阀DN600 L=330个213管道混合器DN1000 L=100011膜处理 综合 车间干式超滤膜组单组膜面积4700m2孔径0.1um组82原水泵Q=800m3/hH=25mP=90kW台43反洗232、泵Q=235m3/hH=25mP=30kW台24药液循环泵Q=94.2m3/hH=15mP=2.2kW台45药液储罐V=6m3台36自清洗过滤器Q=800m3/h台47手动蝶阀DN450个48手动蝶阀DN400个49管力阀DN400个410手动蝶阀DN300个211手动蝶阀DN250个212管力阀DN250个213排水潜污泵Q=10m3/hH=10mP=1.5kW台114电动单梁起重机起重量2.0t起吊高度6m套115空压机系统Q=470m3/h200KPa台216慢速搅拌器P=3kW台417快速搅拌器P=1.1kW台218卸料泵Q=20m3/hH=15mP=5.5kW台119隔膜式计量泵Q=233、250L/hH=20mP=0.55kW台220隔膜式计量泵Q=750L/hH=20mP=0.75kW台221隔膜式计量泵Q=2000L/hH=20mP=2.2kW台622电动葫芦起重量2.0t起吊高度10m套123药液储罐V=15m3台11中水 泵房单级双吸离心泵Q=310m3 /hH=38mP=45kW台42配套电机Y225M-2P=45kW台43电动葫芦P=1.5kW套14潜水排污泵Q=25m3 /hH=10.8mN=1.5kW台25轴流风机Q=2167m3 /hn=2990r/minN=0.18kW台86双偏心软密封手动蝶阀DN400Pn=1.0MPa个47双法兰传力接头DN400Pn=234、1.0MPa个48管力阀DN300Pn=1.0MPa个49双法兰传力接头DN300Pn=1.0MPa个410双偏心软密封手动蝶阀DN300Pn=1.0MPa个41鼓风 机房单级高速离心鼓风机Q=120m3/minP=70kPaN=185kW套42止回阀DN3501.0MPa台43手动蝶阀DN3501.0MPa台44限位伸缩器DN3501.0MPa台45手动闸阀DN1001.0MPa台16杠杆浮球式疏水阀DN1001.0MPa台17电动单梁桥式起重机G5.0tH8mLk=7.0m台18轴流风机Q=4806m3/h叶轮直径400 N=0.55kW台12119中国市政工程中南设计研究总院有限公司9空235、气粗过滤器BxH=2400x1600套310电动葫芦G=2.0tH=10m台11污泥 浓缩 脱水间调理池框架式搅拌机N=11kW变频调速台22PAM加药装置制备能力3000L/hN=3.21kW台13PAM加药泵Q=1m3 /hP=2bar N=0.75kW 变频调速台24水剂储罐V=15m3PE台15水剂投加隔膜计量泵Q=1m3 /hH=20mN=0.75kW台26粉剂储存及输送装置V=40m3配套提升及投加输送装置套17高压进料泵Q=25m3 /hP=8barN=11kW台28低压进料泵Q=60m3 /hP=4barN=15kW台29板框压滤机XAKG300/1500N=13kW台210液236、压储泥斗N=1.5kW台211压榨水泵Q=12m3 /hH=162mN=11kW台212清洗水泵Q=24m3 /hH=196mN=22kW台113压榨水箱V=15m3PE含自动液位控制套114清洗水箱V=5m3PE含自动液位控制套115空压机Q=3.3m3 /hP=10barN=22kW台116吹脱储气罐碳钢V =8m3 /hP=10bar台117仪表储气罐碳钢V =2m3 /hP=10bar台118冷干机Q=2.4Nm3 /minP=10barN=1kW台119LX型电动单梁悬挂起重机G=5tH=12mLk=16.0m台11接触 消毒池手电动矩形闸门BxH=1000x1000套12手电动圆形237、闸门直径1000套13启闭机4T底座至闸门中心3.40m个14启闭机4T底座至闸门中心3.40m个1580WQ50-10-3型潜污泵成品台16巴氏计量槽成品台11快速搅拌器N=5.5kW125rmp套22慢速搅拌器N=7.5kW25rmp套23刮泥机D=11300H=6000 N=1.5kW0.02-0.1rmp套24高效 澄清池斜管L=750e=0.5=60m21765污泥泵72.3m3 /h0.2MPa11kW套46不锈钢集水槽LxBxH=5450x400x400套207插板阀们B=1000H=3x600套28潜水排污泵Q=10 m3 /hH=4mN=0.5kW台19闸阀DN150L280238、PN 1.0MPa个2110蝶式止回阀DN150L76PN 1.0MPa个411截止阀DN25L76PN 1.0 MPa个412蝶阀DN600PN1.0个21污泥生物 除臭间生物除臭塔处理能力：Q=9000 m3 /h外形尺寸：6.5x3.0x3.3m套12除臭风机Q=9000 m3 /hP=2.2kPaN=15kW台13散水电动阀DN80套14风机进风管DN600米55风机出风管600x480米16散水管DN80米167排水管D159x6米58管配件吨11预处理生 物除臭间生物除臭塔处理能力：Q=18000 m3 /h外形尺寸：9.0x4.5x3.3m套12除臭风机Q=18000 m3 /h239、P=2.2KPaN=22kW台13散水电动阀DN80套14风机进风管DN800米55风机出风管800x550米16散水管DN100米67散水管DN80米158排水管D159x6米59管配件吨11污泥浓缩 储泥池玻璃钢盖板m256.52刚性防水套管DN300/DN200/DN150/DN125/DN50个2/6/4/2/43电动平底闸阀DN150 PN=1.0MPa个44手动闸阀DN200/DN125/DN50个4/4/45斜板L=1.2m=60m269.7北京市大兴区西红门再生水厂工程可行性研究报告建筑与结构工程设计5、 建筑与结构工程设计5.1 建筑设计5.1.1 建筑设计的主要适用规范和技240、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）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（GBT50001-2010）12.总图制图标准（G241、BT50103-2010）13.工程建设标准强制性条文5.1.2 建筑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。5.1.3 建筑设计说明北京市大兴区西红门再生水厂工程厂区内主要建筑物有传达室、综合楼、 车库、仓库及机修间、生物除臭间(两座)、锅炉房、膜处理综合车间、中水泵房、 污泥泵房、粗格栅及进水泵房、细格栅间及曝气沉砂池、污泥脱水车间、鼓风机房及配电间、高效澄清池等。 厂区面临242、马家堡西路南延段，位于规划三路及规划十五路之间。除东南角由于规划燃气调压站有一小缺口外，用地较为规整，面积充足。在建筑总平面 设计中，主要除满足工艺、机电要求，同时尽可能优化建筑空间效果及环境。 厂区主入口从马家堡西路接入，在规划十五路设置次入口满足污泥外运流 线需要。厂前管理区由传达室、综合楼、车库、仓库及机修间组成、在厂区主干道一侧围合成约3000平米的半开放式广场，提升厂区入口处视觉和空间效果， 与之相对的道路另一边是远期预留用地。厂区西面根据工艺流线顺列设置生产 辅助用房及各组生产用池组，和厂前管理区和预留区以一条水平干道分隔，厂 内各区流线清晰，交通便捷，互不干扰。管理区虚实围合，在防护隔离带绿化背景衬托下，营造出带有园林景致的 建筑意向；生产区建筑物沿厂区主要道路排列布置，整齐划一，功能明确，符 合现代工业厂区之特点。在整体空间处理上，将建、构筑物组小