定稿陕西省某市污水处理厂污水处理可行性报告.doc
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编号:1252891
2024-10-19
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1、某市污水处理厂建设工程 可行性研究报告陕西省某市污水处理厂可行性研究报告二零零八年十二月编者: 陕西省某市城市污水处理厂可行性研究报告一 前言 某市地处陕西省关中平原中部,介于东经10801749”1080377”,北纬3401215”3402653”。东依咸阳市秦都区,南接周至县、户县,西邻武功县,北靠礼泉县。全市东西最大距离28.8公里,南北最大距离为22.9公里,国土面积为508.5平方公里。从地理位置上看某市是通向周边各个县市的重要通道,在未来必定有很好的发展潜力,同时在不断的促进周边各县市经济的发展的。改革开放以来,某市随着改革开放政府政策的不断完善和扶持,某市整体经济发展水平有了很2、大的提高。然而城市基础设施的建设却赶不上经济发展的步伐,城市现状污水系统不完善,有些地段还没有敷设排水管道,给居民生活带来不便。已建管道,遇有管理不善,局部排水存在不通畅。已建排水明渠,由于缺乏必要的防渗处理和合理的规划管理,造成对城市地下水有一定的污染,同时地表收集的污水又直接排入渭河内,污染了渭河的水质,影响了整个城市的环境。 根据某市政府及环保部门的相关规定,某市兴建污水处理厂后,完成某市的污水处理任务,最终出水排放到渭河的水质达到国家GB89781996污水综合排放标准的二级标准。应实现的水环境目标:全市水污染问题有所改善,流域水体质量明显提高。为了提高环境质量,保护居民身体健康、改善3、投资环境,努力形成环境优美,人与自然和谐相处的城市生态环境,促进某市的城市环境、经济和社会持续、协调发展,实现某市国民经济和社会发展“十一五”计划和远景目标。省、市两级政府高瞻远瞩,决定兴建某市污水处理厂,特编制本可行性研究报告。深圳市某环保科技有限公司对某市污水处理厂工程进行可行性研究。本研究通过对某市水环境现状与发展趋势的分析,提出适宜某市城市发展规划的城市污水厂建设方案,以期控制水环境污染,保障经济可持续发展。本研究报告在编制过程中得到了陕西省水污染治理指挥部办公室、某市环保局、某市水务局等有关部门及单位的大力支持和协助,在此表示衷心感谢。2 概述2.1 项目名称和建设单位 项目名称:某4、市污水处理厂建设工程 建设地点: 委托单位:陕西省某市水污染治理办公室 编制单位: 2.2 项目目的、任务、设计依据、设计资料和设计范围2.2.1 项目目的深圳市某环保科技有限公司对某市污水处理厂工程进行可行性研究。本研究通过对某市水环境现状与发展趋势的分析,提出适宜某市城市发展规划的城市污水厂建设方案,以期控制水环境污染,保障经济可持续发展。 处理目标执行污水综合排放标准的二级标准。 工程目标构筑物设计使用年限不低于50年,主要工艺设备设计使用年限不低于20年;污水处理厂技术先进、高效、能耗低、运行稳定可靠、维修次数少;在设计使用年限内,所选处理方案的建设投资成本及将来的运行维护成本的折现值5、最低。 财务目标 从使用者身上收取的污水处理费能满足污水处理厂的建设、维持保本微利及将来的可持续性服务。 社会目标 通过消减服务区域内的污染物从而改善和提高人们的生活环境质量,并且改善城市水体景观,同时消减经济发展与水环境污染的矛盾。2.2.2 任务 参照建设部颁发的市政工程设计技术管理标准的要求,本可行性研究报告的主要任务是: 某市污水处理厂工程服务区现状资料调查分析 污水处理厂工程服务区范围内污水量预测 分期建设规模的确定 设计进水水质和处理出水水质的设定 污水处理厂厂址论述 污水、污泥处理工艺选择 污水处理处理厂设计 管理机构、劳动定员及建设进度的构想 投资估算及资金筹措 经济评价2.26、.3 编制原则 贯彻之行国家关于环境保护的政策,符合国家的有关法规、规范及标准。 采取分部实施,近期、远期结合的方针,充分发挥建设项目的社会效益,环境效益和经济效益。 根据设计进水水质和出厂水质要求,所选污水处理工艺力求技术先进、可靠、处理效果好、节省投资的处理新工艺、新技术、新设备和新材料,确保污水处理效果,减少工程投资及日常运行费用。 采用先进的节能技术,降低工程基础建设投资,降低能耗和生产成本,提高管理水平。 妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉沙和污泥,避免造成二次污染。 确保工程的可靠性及有效性,提高自动化水平,降低运行费用,减少日常维护检修工作量,改善工人操作条件。 采用双回7、路电源保证污水处理系统正常运行,且污水厂运行设备有足够的备用率。 在污水厂征地范围内,厂区总平面布置力求便于施工、便于安装和便于维修的前提下,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。使厂区环境和周围环境一致。 积极创造一个良好的生产和生活环境,把速水处理厂设计成为现代化的园林式工厂。 按现行有关规定,结合地方实际情况进行投资估算和经济分析。2.2.4 编制依据资料 某市城市总体规划说明书,陕西省城乡规划设计院,2002年12月编制。 关于某市城市污水厂处理项目建议书的批复,陕西省发展计划委员会文件,陕计投资:(2002)655,2002年7月。2.2.5 设计范围2.28、.5.1 编制范围 根据委托书的要求,本可行性研究报告由深圳市某环保科技有限公司公司负责编制,工程服务范围为陕西省某市城区污水渭河流域。编制内容主要为: 污水处理厂厂址选择; 污水处理厂污水量预测及规模确定 某市污水处理厂污水污泥工艺流程选择与论证; 某市污水处理厂近期建设工程工艺方案设计及相关专业方案设计; 某市污水处理厂近期建设工程投资估算及经济评价;2.2.5.1 编制年限编制年限为:近期2010年,远期2020年。2.3 城市概况2.3.1 区位与自然条件2.3.1.1 地理位置某市地处陕西省关中平原中部,介于东经10801749”1080377”,北纬3401215”3402653”9、。东依咸阳市秦都区,南接周至县、户县,西邻武功县,北靠礼泉县。全市东西最大距离28.8公里,南北最大距离为22.9公里,总国土面积为508.5平方公里。从地理位置上看某市是通向周边各个县市的重要通道,在未来必定有很好的发展潜力,同时在不断的促进周边各县市经济的发展的。2.3.1.2 地形地貌 某市市域地势北高男低,由渭河平原和渭北黄土台塬两大部分组成,其中平原占总土地面积的63.9%。海拔高度为390541.8m;渭河平原因渭河干流切割而形成一、二、三级阶地。阶地发育完整,阶面平坦、宽阔,呈梯形倾向渭河,渭北黄土台塬高地向南呈微倾斜与三级阶地相接。台塬塬面平整,南缘因水土流失侵蚀左右而形成一些10、狭小的沟壑。2.3.1.3 气候特征某市属于暖温带主湿润、半干旱大陆性季风气候,四季分明,雨热同季、日照充足;年平均气温13.1,七月份平均气温26.4,极端气温为42.2,元月平均气温为0.9,极端最低气温为19.9。年日照数为2065.2小时。无霜期平均为218天,年平均降水量588mm,多集中在79月份。主要灾害性天气有干旱、连阴雨、暴雨等。2.3.1.4 境内水系 渭河沿南端流经某市域,全长30.5km。地下水属渭河水洗。沿黄土台塬坡下,东西有地层断裂缝涌出泉水八处。北部店张凹地属泾河流域,全境为低产径流区。 地下水主要类型为潜水,含水量甚为丰富,北部黄土台塬区水位埋深3065m,单位11、涌水量1.52.5m3/h.m;渭河河谷二级阶地水位埋深约618m,三级阶地水位埋深1530m,单位涌水量2040m3/h.m;地下水主要受大气降水补给,流向为西北东南,与地形相吻合,含水岩组厚度由南向北渐减,水量也渐减,水质良好、矿化度0.51g/L,PH值7.37.5,硬度2030,主要为HCO3NaMg类型水,对混凝土无侵蚀作用。 地下水的另一类型为承压水,北部黄土台塬区水位埋深3065m,单位涌水量28m3/h.m;渭河河谷阶地水位埋深约为414m,单位用水量1026m3/h.m;流向平行渭河,主要是受渭河补给,其次是大气降水补给,埋深由南向北加深,含水岩组一样,且厚度递减,矿化度0.12、20.3g/L,属HCO3NaMg类型水,对混凝土无侵蚀作用。工程所在地属黄河流域渭河水系。 某市具有地热资源,储量丰富,现已有部分单位计划开采地下热水。2.3.2 区域社会经济概况 改革开放以来,特别是进入“九五”时期以来,某市的经济和社会发展取得了很大的成就,2002年某市实现的国内生产总值为25.5亿元(当年价,下同),2002年底人均国内生产总值为4594元,财政支出1.6456亿元,社会消费品零售总额为4亿元,农民人均纯收入为1931元,乡镇企业总产值为44.91亿元,2002年全市有普通中学30所,在校学生4.14万人,职业中学11所,在校学生2975人,小学232所,在校学生6.13、96万人,少年儿童入学率97.8%。全市域共有医院28所,拥有病床1367张,专业卫生技术人员1350人,其中医生448人。2.3.3 人口情况 2002底某市域人口554933人,人口密度为1091人/平方公里,其中非农业人口114723人,占20.7%,农业人口440210人,占79.3%。市域管辖7个镇四个乡,3个街道办事处。2.4 项目背景 水是生命之源,也是人类活动和经济发展的支持要素。当今世界,水在某种程度上限制和决定地区的性质、规模、产业结构、布局与发展方向,自然界及社会对水的依存度越来越高。进入21世纪以后,某市以前所未有的速度推进城市化,与所有发展城市同步,近几年明显加大了土14、地开发的力度,频频引进各种建设项目,随之人口的增加,大量未经处理的污水直接排入河流,致使渭河水系的水质遭受严重的污染,这种状况必需要改变。随着未来某市的经济、社会、环境、人口、生活需求的不断发展,城市排水系统和污水治理将承受更大的压力,主要表现有:城市生活污水处理率低,而污水总量却在不断增加;地区饮用水水质下降,对人的健康造成潜在危险;城市排水系统工程和污水处理工程建设远落后于城市的发展;城市化水平的提高,使城市自然滞洪能力和保水功能降低,洪涝灾害、水污染日趋严重。在我国,包括水环境的环境保护已经为一项基本国策加以贯彻,得到了全社会和各级人民政府的高度重视,保护环境和控制污染对城市的经济繁荣、15、社会稳定具有重要意义。为此,国务院有关部委颁布了有关的法律和法规,以保证这项基本国策的贯彻和执行。我国早在1989年颁布的中华人民共和国环境保护法,是各项有关环境保护法规的基础和依据,其要点如下: 环境监督和管理 规定了各级政府在制定环境质量标准和环境监督大纲方面的职责,由中央政府制定国家环境标准,各省、市级政府可根据地方条件补充项目和指标。 环境保护与污染防治 各级政府必需制定工业排污的程序和制度,并提供各种环境保护措施。 法律责任 授权给各级政府环保部门采取适当的法律程序来警告和惩罚污染者。2.5 区域排水现状以及存在的问题2.5.1 污水排放现状 某市现状污水排放体系基本为合流制。污水全16、部排入渭河,最终排入黄河,排入渭河的排水管渠系统大多数都是合流制的。城市生活污水及工业废水混合流入水渠内后直接流向河流内,这就造成了某市污水水质复杂、水量浮动大的特点。 某市现状污水排水大致分为两种情况: 工业企业: 某地区在“五一”期间工业有了很大的发展,但城市基础设施相对落后,受到当时苏联模式的影响,企业办社会,各个企业自成体系,自给自足,所以,某市区企业大都拥有自备井水源,以供生产和职工生活需要。在当时的确解决了地方基础建设资金不足的问题,但是同时也给后期对于水资源的管理带来了很多负面影响。从用水量来看,某市工业企业日均用水量占规划日均用水量的84%,其万元产值耗水量为228.5吨,比全17、省工业企业平均万元耗水量150吨要高很多,原因是因为某市地区自给井水源供水水价是企业内部自定,工业企业自备井的水价由水资源费(0.05元/吨),供水电费(0.17元/吨),人工工资(0.05元/吨),构成成本价(约0.27元/吨),且大都没有安装计量设备。低廉的水成本和管理的漏洞造成企业用水无节制,水回用率偏低,生产和生活用水浪费严重。所以按照全省工业企业平均万元产值耗水量计算,某市工业企业节水量在3万吨/ 日左右。 居民用水: 城区居民大多使用自来水,但仍有相当多的居民、营业浴池、洗车行使用自备井,还有部分单位开采地热水用于营业,数目多,涌水量大,又难以计量,水成本价格更低,这也是造成某市用18、水量和排水量大的主要原因之一。 综上所述,自备井管理体质方面存在的漏洞和水成本价格的偏低,是造成某市用水量和排水量最大的主要原因。 通过以上分析,某市目前的节水空间3万吨,其排水量应该为6.7万吨/日。因此,污水处理规模设计为10万吨/日是比较合理的。2.5.2 存在的主要问题 某市大中型企业多,工业废水排放量大,为保护城市生态环境,规划提出某市排水体制宜采用雨污分流制。但是由于诸多因素限制,很难成行,故目前仍以雨污合流制考虑。 城市排水系统尚不完善,有些地段还没有敷设排水管道,每逢雨季,给居民生活带来不便。已建管道,由于管理不善,局部排水不畅通。 已建排水明渠,由于缺乏必要的防渗处理,对城市19、地下水造成一定的污染,影响了城市的环境质量。2.6 项目实施的必要性和可能性2.6.1 实施本项目的必要性某市现状污水排放体系基本为合流制。城市生活污水及工业废水混合流入水渠内后直接流向渭河内,根据某市环境监测站在2003年元月27元月29日对某市排放的污水进行了连续监测,监测数据见表21。在2004年9月20元月22日又对某市排放的污水进行了连续监测,监测数据见表22。2003年元月27元月29日 某市排放污水水质(单位:mg/L) 表21 时间地点PHSS挥发酚NH3-NCODBOD52003.1.27东西口汇合区6.907640.02785.5333134.6总排放口6.595110.020、28101317130.1渭惠渠6.712360.03030.8238141.12003.1.28东西口汇合区6.953280.02257.2416123.6总排放口6.804040.02665.8320120.3渭惠渠6.93880.0273319231.92003.1.29东西口汇合区6.702520.01865.5285120.7总排放口6.931920.02582.5190118.4渭惠渠6.90640.0269.5158103.9范围东西口汇合区6.70-6.95252-7640.018-0.02757.2-85.5285-416120.7-134.6总排放口6.59-6.9319221、-5110.025-0.02865.8-101190-320118.4-130.1渭惠渠6.71-6.9364-2360.026-0.0309.5-33158-23831.9-141.1平均值东西口汇合区6.854480.02269.4345126.2总排放口6.773690.02683.1276122.9渭惠渠6.85129.30.02824.419692.3扣除渭惠渠后总排放口净均值6.76404.40.02691.76288127.42004年9月20元月22日 某市排放污水水质(单位:mg/L) 表22时间地点PHSSNH3-NCODBOD52004.9.20二水厂北桥口7.4615122、.6720430.5小阜村桥口8.661727.24430133.9渭惠渠(兴化西桥口)8.00146.975913.42004.9.21二水厂北桥口7.40181.1216849.2小阜村桥口8.422854.30906124.8渭惠渠(兴化西桥口)8.451815.8425621.92004.9.22二水厂北桥口8.79111.0812327.6小阜村桥口8.467936.95353138.1渭惠渠(兴化西桥口)8.161012.4512840.0说明:二水厂北桥口代表西城区过来的污水水质,小阜村桥口代表现状流经污水处理厂的所有的污水情况,包括某城区污水,渭惠渠污水及兴化厂部分的污水。 由23、上面水质监测数据可知排入渭河水体的污水水质污染程度比较严重。而原来某市污水通过水渠管网等未经处理就全部直接排放到渭河水体中,严重污染了渭河水体的水质。某市现状污水系统不完善,因此,应加快污水处理厂、污水收集系统的建设进度,早日将污水通道打通,减少直接排入水体的污水数量。2.6.2 工程建设的可能性 工程服务范围内经济保持高速发展,经济实力雄厚,各级政府高度重视,为本工程提供了强有力的政策和经济支持。 某市污水处理厂厂址位置及占地面积已经在市政详规、污水系统布局规划中得到控制,并留有发展余地。污水厂建设的供水、供电均有来源,交通便利,为本工程的建设与投产创造了外部实施条件。 服务范围内的污水收集24、官网工程有部分已实施,部分也已开展设计工作,污水处理厂建成后即可发挥作用。3 工程规模、进出水水质及污水厂厂址3.1 工程规模3.1.1 规划概况近年来,我国城市缺水问题已经非常集中、突出地表现出来,水的供需矛盾日益尖锐,水的问题已经成为制约城市建设和发展的主要因素。随着城市化率的不断提高及大中型基础设施的建设,城市污水排放量也以每年7.7%的速率在增加,这样,大量的城市污水浪费流失,既浪费了资源,又污染了环境。因此,某市污水处理厂从节约水资源、减少水污染的角度考虑,决定对处理后的部分污水进行不同程度的深度处理,使其达到生活杂用水的水质标准和其他回用水的水质标准,实行中水回用。回用水主要用于工25、业、市政和农业方面,下面分别叙述: 工业回用水兴化厂用,回用水水质和水量分为A类水质和B类水质。其中A类水质是指循环水的补充水,B类水质是指工业锅炉用水。详细见表31 表31 A类水 项目水量t/h温度K+Mmol/lCa2+Mmol/l正硬Mmol/l负硬Mmol/lPHHCO3-+CO32-+SO42-+C l-指标10030 5.0 40 4.0 3.07-8 9 B类水 项目水量t/h温度硬度Mmol/l碱度Mmol/l电导率s/cmPHSO42-g/l指标20030 0.015 0.1 157-8.50.45时可生化性较好,BOD5/CODcr0.3时为可生化,BOD5/CODcr026、.3时为较难生化,BOD5/CODcr25KN/m2,有时未来达到这一强度,必需投加石灰进行后续处理,这种处理增加了污泥处置的成本。加入填充剂才能达到污泥填埋所需的力学指标,添加剂的加入缩短了填埋场的寿命;如果采用高干度脱水填埋工艺,脱水后污泥含水率在65%左右,一般可以直接填埋。 干化、炭化与焚烧污泥干化、炭化逐步成为能够大规模稳定化、减量化、无害化和资源化处置的有效工艺之一,也是某些污泥最终处置的预处理方法。污泥干化工艺类型:直接+热对流、间接+热对流+热传导。污泥干化是一种相对新型的应用技术。同焚烧熔融工艺相比,干化耗能少,处理费用低;同填埋和农用处置比,干化后污泥体积减少了4至5倍,储27、存方便,运输费用大幅降低,生物相也相当稳定,基本达到无恶臭、无病原菌,容易得到接受。污泥炭化是污泥经800C左右的温度干馏形成。其生成物具有与木炭同样的物性,因此可以被广泛用于土壤改良剂、融雪剂、脱臭剂、燃料、脱水助剂等。即使是直接填埋碳化物,也可以因其减容化来延长处置地的使用时间。污泥焚烧工艺成熟稳定、减量效果明显,且占地少,但其工程投资和运行费用相对较高,大型城镇群以及用地紧张地区比较适用。国内率先使用污泥干化焚烧技术的是上海石洞口污水处理厂,设计规模40万吨每天,采用具有脱氮除磷功能的污水处理工艺,处理对象为城市污水,并有以化工、制药、印染废水为主的大量工业废水进入,产生的污泥量为64吨28、干泥每天,经脱水后含水率为70%,污泥体积为213m3每天。考虑某市用地不是很紧张,经济不是很强的现实条件和污泥量迅速增长的的发展趋势,某市污水处理厂污泥的处置出路以农业堆肥、卫生填埋最为理想。5.7 除臭工艺随着人类生活水平的提高和公众环境意识的增强,城市污水处理厂的除臭问题正引起越来越多的关注。城市污水处理厂的臭气发生源主要是一些污水及污泥处理的构筑物。如格栅井、沉沙池、曝气池、浓缩污泥池、贮泥池和污泥脱水机房等。污水处理厂臭气中的主要成分是硫化氢、氨和甲硫醇。从恶臭成分含量来看,氨最多,其次是硫化氢、甲硫醇。而硫化氢、甲硫醇的恶臭强度最高。不仅影响人的感官,而且有害健康。为防止和避免污水29、处理厂臭味对周围居民生活的影响,一些发达国家先后制定了一些具体规定。我国随着国力的增强和环保意识的提高,也越来越重视城市污水处理厂的臭气处理问题,相应地制定了一些法律、法规和标准。如:中华人民共和国大气污染防治法、恶臭污染物排放标准(GB14554-93)、环境空气质量标准(GB3095-2001)、大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)、城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)。5.7.1 臭气的来源与成份 臭气的来源 污水处理厂产生臭气浓度较大的地方主要是污水前处理部分(格栅井、提升泵房集水池、细格栅及沉沙池)和污泥处理单元,生物池以及深度处理部分臭气浓度较低。30、 臭气的成分 几种主要臭气的成分如下表57所示。表57 主要臭气成分表化合物典型分子式特性胺类CH3NH2(CH3)3N鱼腥味氨NH3氨味二胺NH2(CH2)4NH2NH2(CH2)5NH2腐肉味硫化氢H2S臭鸡蛋味硫醇CH3SHCH3SSCH3烂洋葱味粪臭素C8G8BHCH3粪便味5.7.2 除臭工艺选择热力学方法燃烧法臭气处理的方法可以分成吸收吸附法和燃烧法两种,废气处理的方法可以归纳如下图59所示:催化法化学气体洗涤器化学吸收法废气处理法废气通入曝气池生物过滤器生物吸收法吸收法生物洗涤器吸收吸附法湿式分离器活性炭过滤器吸附法离子化分离器中性洗液法 而在污水处理厂除臭中常采用水清洗和药液清31、洗法、活性炭吸附法或生物滤池脱臭法,三种方法典型的处理结果如表58、59、510所示。表58 水清洗和药液清洗法除臭效果名称原臭(OU/m3)处理臭(OU/m3)泵站3500740污水处理4100600污泥处理5000650表59 活性炭吸附法除臭效果名 称原臭(OU/m3)处理臭(OU/m3)泵站3500260污水处理4100220污泥处理5000320表510 生物滤池脱臭法除臭效果臭 气 源填 料原 臭(OU/m3)处 理 臭(OU/m3)污泥浓缩池天然有机纤维4500400进水渠硅酸盐填料(活性炭并用)3000250污泥浓缩池和贮泥池多孔陶瓷器4500400污泥浓缩池和调整池发酵后的谷32、糠制品4000350初沉池和曝气池纤维状多孔塑料3500350上述三种方法中,活性炭吸附法效果最好,但活性炭有饱和期限,超过这一期限,就必需更换活性炭(进行活性炭再生),这种方法处理成本很高,常用于低浓度的臭气和脱臭的后处理。水清洗和药液清洗法必需配备较多的附属设施,如药液贮存装置、药液输送装置、排出装置等,运行管理较为复杂,与药液不反应的臭气较难去除,效率低,除臭效果远不如另外两种方法。生物过滤脱臭法是将收集到的废气在适宜的条件下通过长满微生物的固体载体(填料),气味物质先辈填料吸附、吸收,然后被填料上的微生物氧化分解,将恶臭物质吸附吸收后转化为无毒害的CO2、HO2、H2SO4、HNO3等33、简单无机物,完成废气的除臭过程。微生物除臭过程分三步: 臭气同水接触并溶解到水中; 水溶液中的恶臭成分被微生物吸附、吸收,恶臭成分从水中转移至微生物体内; 进入微生物细胞的恶臭成分作为营养物质为微生物所分解、利用,从而使污染物得以去除。生物除臭效果稳定可靠、成本低廉,目前已实现设备成套化、集约化,外形美观。因此,本工程采用生物滤池除臭法。根据要求,本次污水厂除臭范围为某市污水处理厂全厂。从污水处理厂的臭气浓度分布来分析,除鼓风机房、深度处理提升泵房、除磷加药间、纤维快速滤池、紫外线消毒部分以外,其余生产构筑物均需要进行除臭。本方案设计将产生臭味的构筑物进行加盖加罩,将臭气集中输送到生物滤池进行34、脱臭。5.8 主要构筑物型式选择5.8.1 粗格栅、进水泵房 粗格栅粗格栅是污水处理厂第一道预处理设施,可去除大尺寸的漂浮物和悬浮物,以保护进水泵的正常运转,并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。工程中设几道自动清渣的机械格栅,渣耙循环运行,截流物经皮带输送机送入垃圾箱外运出厂。本次粗格栅设计,选择了两种形式:钢丝绳格栅除污机和回转式固液分离机。钢丝绳格栅除污机国内外使用都很多,国内运转效果较好,性能稳定。国内该类产品质量及性能与进口设备相比差距较小。回转式固液分离机近年在国内使用较多,运转效果较好,但该设备水下运动部件较多,维护不易,并且对较大垃圾的清除不如钢丝绳格栅。这两种设备均能满足使35、用要求,但考虑到维护保养,运行效果及产品适用性等多因素,本次设计推荐采用钢丝绳格栅除污机。 进水泵房污水进入污水处理厂后,须由污水泵提升至沉沙池,污水泵选型过去常采用干式污水泵。近年来潜污泵技术发展很快,型谱加宽,选择余地加大,应用日益增多。国内近年来不少污水处理厂都选用了潜污泵,建成后运行情况良好。归纳起来,潜污泵和普通干式污水泵相比有以下优点: 潜污泵不需单独设水泵间,直接安装在集水池里,污水进水泵房大多较深,省去水泵间可节省泵房土建费用2040%。 目前潜污泵的效率已比较高,有些甚至高于干式污水泵,因此运行费用也较省。 潜污泵大多采用自动耦合安装系统,安装、起吊方便。 本次设计推荐采用潜36、污泵。5.8.2 细格栅、沉沙池 细格栅污水由进水泵提升至细格栅,细格栅用于进一步去除污水中较小颗粒的悬浮、漂浮物。由于本项目不设初沉池,为减少污水中浮渣对生物池及后续构筑物的影响,采用栅隙较小的格栅较为必要。按照上述要求,将细格栅的选型集中在阶梯格栅、转鼓格栅除污机的比较上。阶梯格栅是通过偏心的旋转传动而移动齿耙,由上而下,由移动齿耙将污水中的悬浮物从水中逐级推到污物出口处,再从栅渣出口排入传送带,这种格栅栅渣间有过滤作用,清除能力较强,但普通阶梯格栅不太适用于含砂量大的废水处理,因为沙砾会夹在动组、静组栅片之间造成较大的阻力和磨损。转鼓格栅其原理是污水从开放式筛框前段流入,然后穿流过筛网。37、根据相应的筛缝间隙,可将不同大小的固含物截流分离出来。转鼓格栅运行可靠性高、不易出故障,管理也简单但价格较高。这两类格栅在国内外应用均较广泛,近年来,针对含砂量较大的污水,阶梯格栅通过优化其运动模式、采用坚固的不锈钢构造及可替换的磨损表面等措施使其较好的适应了含砂量大的要求。这两类格栅相比,阶梯格栅具有水头损失小、较高的固液分离率、价格较低等优点,所以本方案设计拟采用对砾石适应性较高的进口阶梯格栅。 曝气沉沙池沉沙池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm,密度2.65t/m3的砂砾,以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。沉沙池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种型式。平流式沉沙池具有构造简单、处38、理效果好的优点;竖流式沉沙池污水由中心管进入池内后自下往上流动,无机物颗粒借重力沉于池底,处理效果一般较差;曝气沉沙池则是在池的一侧通入空气,事污水沿池旋转前进,从而产生与主流方向垂直的横向恒速环流。砂砾间产生摩擦作用,可市砂砾上悬浮性有机物得以有效分离,且不使细小悬浮物沉淀,便于砂砾和有机物的分别处理和处置;旋流式沉沙池则是利用水力旋流,使泥沙和有机物分开,以达到除沙目的。从沉沙效果来看,曝气式要优于旋流式,并且由于污水厂处于城区外,污水中含油脂成分更高,本工程采用的工艺流程中没有设置初次沉沙池,污水中的油脂没有办法通过后续处理设施去除,因此为保证沉沙效果和污水中油脂的去除,本项目采用曝气式39、沉沙池。5.8.3 深度处理滤池滤池可分为常规滤池和告诉滤池,由于本工程用地面积小,推荐采用纤维滤料告诉滤池。纤维快速滤池的纤维滤料比其他实体颗粒材料要具有大得多的比表面积和空隙率,其孔隙度高达90%95%,对比之下,粒径1mm石英砂滤层孔隙度为45%,因此,由纤维材料构成的滤床具有比常规颗粒过滤材料大得多的纳污量。纳污量的提高对滤池效率的提高具有决定性的意义。因此纤维滤料的滤池可以比常规砂滤料滤池滤速高45倍的高滤速运行,设计最高滤速可达48m/h。在工程实际运行中,纤维过滤材料构成的过滤层其空隙率沿滤层高度呈梯度分布,下部过滤材料压实程度高,空隙率相对较小,易于保证过滤精度。整个滤层空隙率40、由下而上逐渐增大,这种滤层空隙率的分布特性有利于实现高速和高精度过滤。纤维快速滤池吸纳了传统快速滤池的主要优点,同时还具有如下独特之处: 采用特种纤维滤料,可实现高滤速、高精度的过滤,从而减少占地面积,提高出水质量。 纤维快速滤池采用小阻力配水系统,气水反冲洗,恒水位或变水位过滤方式。 纤维快速滤池的控制可采用手动控制和自动控制两种方式,可根据用户需要制定,灵活先进。 特有的拦截技术,可保证滤料在反冲洗时不会流失。 反冲洗耗水率低(约1%2%),运行费用省。 具有钢板和混凝土两种结构型式,根据用户和实际需要选择,最大程度地节约投资费用。 抗冲击性能强。 因此,本工程推荐采用高速纤维快速滤池。541、.8.4 生物除臭采用模块式生物除臭装置,其工作流程为风机通过臭气收集管道将臭气收集至生物除臭装置,首先通过塑料填料,此部分设有喷淋装置,位于塑料填料上部,主要功能为对臭气进行水溶,使臭气由气相传输变为液相传输;其后通过生物滤池,滤池填料以有机无机混合材料作为主要成分,滤料上部设有喷淋装置,喷淋水循环使用,主要功能为保持生物滤料的湿度,当臭气经过生物滤料时,滤料上的微生物对臭气内的致臭成分进行生物氧化去除,干净空气排入大气,从而完成整个除臭流程。3鼓风机雨水溢流生物除臭5.9 污水、污泥处理工艺系统比选5.9.1 工艺流程空气缺氧区好氧区厌氧区进水曝气沉沙池粗格栅 污水提升泵房 细格栅沉沙栅渣42、栅渣预缺氧区回流污泥外运 SBR出水 中间提升泵房)二沉池出 水滤 池消毒池除磷加药 生物除臭储泥池污泥脱水间外 运剩余污泥图510 方案一:改良A2/O工艺流程图尾气排放鼓风机雨水溢流生物除臭空气 SBR池进水曝气沉沙池粗格栅 污水提升泵房 细格栅沉沙栅渣栅渣外运 SBR出水 中间提升泵房出 水消毒池滤 池除磷加药 生物除臭储泥池污泥脱水间外 运剩余污泥图510 方案二:CASS工艺流程图尾气排放空压机雨水溢流生物除臭空气 VT反应器进水曝气沉沙池粗格栅 污水提升泵房 细格栅沉沙栅渣栅渣外运 气浮澄清池出 水消毒池滤 池除磷加药 生物除臭储泥池污泥脱水间外 运剩余污泥图510 方案三:VT工43、艺流程图大悟县宣化店镇污水处理厂工程可行性研究报告5.9.2 改良型A2/O方案设计选择改良型A2/O法的中心思想是强化氨氮的硝化过程、同时保证生物脱氮、生物除磷过程,而SS的去除则采用高效的周进周出二沉池池型。建设工程改良型A2/O生化池一座,设计处理能力为5万m3/d,分为两格,每格规模2.5万m3/d。建设工程改良型A2/O方案的主要构筑物见表510.表510 改良型A2/O方案主要构筑物一览表编号名 称主 要 参 数结构形式单位数量备注1提升泵房和粗格栅AXBXH=15.617.59.95 mR.C+框架座12沉沙池和细格栅AXBXH=11.434.64.5 mR.C座13A2/O反应44、池AXBXH=72.570.456.0 mR.C座14二次沉淀池AXBXH=80.4042.35.0 mR.C座15纤维快速滤池AXBXH=25.0020.253.5 mR.C座26紫外线消毒渠AXBXH=10.505.04.5 mR.C座17流量计井AXBXH=3.02.03.5 mR.C座48鼓风机房AXBXH=30.4012.58.0 m框架栋19中途提升泵房AXBXH=12.515.03.5 mR.C+框架栋110反冲洗房AXBXH=12.515.03.5 m框架栋211除磷加药间AXBXH=25.010.58.0 m框架栋212储泥池AXBXH=4.04.03.5 mR.C座113脱45、水机房及2#变配电站AXBXH=18.015.06 m框架栋114污泥料仓成套设备,5.0m V=120m3栋1151#变配电站AXBXH=24.015.04.5 m框架栋116机修及仓库300m2框架栋117综合楼2000m2框架栋118食堂及宿舍700m2框架栋119车库180m2框架栋120传达室30m2框架栋121除臭装置成套设备座3改良型A2/O工艺的主题构筑物的设计数据如下: 生化池(2.5万m3/d规模单格)生物除磷设计生物除磷主要取决于厌氧区内发生的放磷过程,厌氧池设计参数如下:预缺氧区容积: 550m3水力停留时间(HRTA): 0.49h厌氧区容积: 1334m3水力停留时46、间(HRTA): 1.11h 缺氧区容积: 2324m3水力停留时间(HRTA): 2.18h混合液浓度(MLSS): 3500mg/L设计剩余污泥含磷率: 3.25%好氧区的设计参数(2.5m3/d规模)如下:最低设计水温: 14C硝化菌最大比增长率(max): 0.47 1/d峰值悉数K: 1.2安全系数(SF): 2.5最小泥龄(min): 4.8d设计泥龄: 812d设计污泥负荷: 0.0880.106kgBOD5/kgMLSS.d好氧区容积: 10200m3水力停留时间(HRTA): 9.04h混合液污泥浓度(MLSS): 3500mg/L最大反硝化速率(qD,max): 0.08k47、gNO3N/(kgVSS.d)反硝化进水分配比例: 26%改良型A2/O法污泥回流比(外回流)为50100%,混合液回流(内回流)为100200%,理论上的脱氮率为7075%,满足33%的TN去除率的要求是没有问题的。改良型A2/O法对生物除磷效果的强化也是明显的。要提高系统的脱氮率,在不加大回流量的前提下,只要提高硝化率(如将出水氨氮控制在2mg/L),虽然使得出水硝酸盐量有所增加,但反硝化的硝酸盐量也随之增加,从而可以提高整个系统的脱氮能力。如果单纯增加回流量,出水硝酸盐量减少,反硝化硝酸盐量增加,也可以提高整个系统的脱氮效率。但是回流量的加大不应影响到生物除磷的效率,建议回流比不要超过148、00%。实际上,改良型A2/O工艺在水温超过15C的情况下,出水中的氨氮浓度应在2mg/L左右,而污泥回流比可以在50100%的范围内进行调节(污泥回流泵采用了变频调速技术),所以在运行过程中可根据实际情况,以最为经济的运行方式来满足排放要求。因此,系统按照改良A2/O方式运行,一般情况下TN的去除率要能达到要求,这样就可以节省内回流的能耗。改良型A2/O生化池,矩形钢筋混凝土结构,平面尺寸BLH=72.570.456.0 m,有效水深为5m。改良型A2/O生化池的总水力停留时间为12.82h,活性污泥回流比R=50100%。剩余污泥量14000kgDS/d。曝气系统采用微孔曝气器,需气量4149、6Nm3/min,气水比6:1。 二沉池在设计中采用了表面负荷和固体通量都可以达到较高水平的周边进水、周边出水二沉池。建设工程共设1座二沉池,每座池内分5格,单格宽度10.50m,沉淀区长度为62.80m,有效水深为3.5m,总深为5.0m。单座二沉池平面尺寸为BL=80.4042.3m,钢筋混凝土结构。每格池内设有1台链式刮泥刮渣机,共5台。5.9.3 CASS工艺方案设计CASS反应池按近期建设规模5万m3/d建设,分两组共建6格CASS反应池,6格池设3个反应模块,每个模块包括两个反应池,两个池子作为同一个模块同时并列启动。每个CASS反应池前端设置隔板反应式生物选择器,每个CASS反应50、池中部装设混合液回流泵,将混合液从主反应区回流至生物选择区,与进水在生物选择区完全混合后再进入接触反应区,最后进入主反应区。生物选择区、接触反应区、主反应区体积分别占CASS池总体积的5%、10%、85%。滗水装置在反应池的末端,采用浮动式大型滗水装置。剩余污泥排放装置在主反应池的末端,由剩余污泥潜水离心泵抽送至储泥池。建设工程CASS方案的主要构筑物见表511。表511 改良型CASS方案主要构筑物一览表编号名 称主 要 参 数结构形式单位数量备注1提升泵房和粗格栅AXBXH=15.617.59.95 mR.C+框架座12沉沙池和细格栅AXBXH=11.434.64.5 mR.C座13CAS51、S反应池AXBXH=100.540.456.0 mR.C座14纤维快速滤池AXBXH=25.0020.253.5 mR.C座25紫外线消毒渠AXBXH=10.505.04.5 mR.C座16流量计井AXBXH=3.02.03.5 mR.C座47鼓风机房AXBXH=30.4012.58.0 m框架栋18中途提升泵房AXBXH=12.515.03.5 mR.C+框架栋19反冲洗房AXBXH=12.515.03.5 m框架栋210除磷加药间AXBXH=25.010.58.0 m框架栋211储泥池AXBXH=4.04.03.5 mR.C座112脱水机房及2#变配电站AXBXH=18.015.06 m框52、架栋113污泥料仓成套设备,5.0m V=120m3栋1141#变配电站AXBXH=24.015.04.5 m框架栋115机修及仓库300m2框架栋116综合楼2000m2框架栋117食堂及宿舍700m2框架栋118车库180m2框架栋119传达室30m2框架栋120除臭装置成套设备座3规模5万m3/d主要设计参数:反应池格数: 6格 每日运行周期数: 4个反应池每周期总运行时间: 4hr反应池每周期反应时间: 2hr反应池每周期沉淀时间: 1hr反应池每周期滗水时间: 1hrCASS反应池总容积: 42000m3CASS生物选择区总容积: 1800m3CASS接触反应区总容积: 4200 m53、3CASS主反应区总容积: 35000m3CASS反应池最大水深: 5mCASS反应池最低水位: 4m最高水位时MLSS(mg/L): 3500最低水位时MLSS(mg/L): 5000有机物污染负荷: 0.09kgBOD5/kgMLSS.D每格CASS反应池总容积: 7000 m3每格CASS生物选择区总容积: 300 m3每格CASS接触反应区总容积: 700 m3 每格CASS主反应区总容积: 5000 m3污泥回流比: 20%反应池溶解氧(DO值): 0.52.0mg/L最大供气量: 420N.m3/min5.9.4 VT工艺方案设计VT污水处理工艺是目前国外最先进的高效好氧活性污泥处54、理方法之一。它采用的是深井曝气的原理,利用氧气在深井内高效传递效率的原理,使污水中的有机杂质能够有效的被氧化和去除。VT污水处理工艺流程的主要核心部分是生化反应区的深井反应区,在该深井反应器内污水经过一个高效好氧的生物处理过程,同时使得污水中的污泥悬浮物附着大量的微小气泡,迫使于污泥悬浮物自动往水面上浮,这就为反应器后续跟进的气浮澄清池分离泥水起到很好的先决作用。VT工艺反应区按近期建设规模5万m3/d建设,主反应区由2座深井反应器及16座气浮澄清池构成,深井反应器上端均有一个接触池,同时设有16个端部池用于混合液的充分混合。VT工艺主要建设构筑物列表见下表:表512 VT工艺方案主要构筑物一55、览表编号名 称主 要 参 数结构形式单位数量备注1提升泵房和粗格栅AXBXH=15.617.59.95 mR.C+框架座12沉沙池和细格栅AXBXH=11.434.64.5 mR.C座13VT反应器RXH=2.891 mR.C座24气浮澄清池AXBXH=26.46.04.0 mR.C座165紫外线消毒渠AXBXH=10.505.04.5 mR.C座16流量计井AXBXH=3.02.03.5 mR.C座47空压机房AXBXH=30.4012.58.0 m框架栋18中途提升泵房AXBXH=12.515.03.5 mR.C+框架栋19反冲洗房AXBXH=12.515.03.5 m框架栋210除磷加药56、间AXBXH=25.010.58.0 m框架栋211储泥池AXBXH=4.04.03.5 mR.C座112脱水机房及2#变配电站AXBXH=18.015.06 m框架栋113污泥料仓成套设备,5.0m V=120m3栋1141#变配电站AXBXH=24.015.04.5 m框架栋115机修及仓库300m2框架栋116综合楼2000m2框架栋117食堂及宿舍700m2框架栋118车库180m2框架栋119传达室30m2框架栋120除臭装置成套设备座35.9.5 方案比较 基建投资:改良型A2/O比CASS方案高,A2/O方案与VT方案相接近。 能耗:VT方案最为节省运行费用,A2/O与CASS方57、案基本处于同一水平。 运行费用:VT方案运行费用最低,A2/O次之,CASS方案相对最高。 运行可靠程度:VT方案与A2/O方案均具有工艺流程简洁、设备少、相对自动化控制以来程度较低等优点,运转可靠性较高。 出水水质指标:相对来说了A2/O与CASS方案的出水指标要较高于VT方案的出水水质指标,但是均能够达到出水指标要求。 需要外方配合的工作量:改良型A2/O工艺具有全部知识产权,能够独立完成所有设计任务,VT方案则需要外方协助完成设计。城市污水处理及污染防治技术政策中强调了污水处理工程中的可靠性原则,第4.2.3条规定:“在对氮、磷污染物有控制的地区,日处理能力在10万立方米以上的污水处理设58、施,一般选用A2/O法、A/O法、等技术。也可慎选其他的同效技术。”国家技术政策的要求就是大型污水处理厂要采用成熟、可靠的工艺,包括在设计和运行管理两个方面都由成熟的经验,最大限度低会比工程建设中存在的风险。现对3个方案的风险分析如下:改良型A2/O法是在A/O法的基础上对生物除磷脱氮功能进行了强化,其核心仍然是A/O法,工艺流程简单、设备少,对自动化的以来程度低,国内早已掌握全部的设计技术,并且有丰富的运行管理经验。因此该方案的可靠程度很高,且符合国家目前的技术政策。因为CASS主反应单元要担负生化处理和沉淀两种功能,这种功能的转换要靠设备的切换来实现,因此对自动化的要求很高,对自动化的以来59、程度也很高。目前国内对该工艺的设计和运行管理没有较多的经验,加之设备和自控技术要求较高,因此该方案的可靠程度有一定的风险。VT工艺虽然在目前国内运行和设计方面没有较多的实例及经验,但是该项技术在国外已经运用成熟很久,且该工艺流程最简单简洁、设备及构筑物最少,对自动化要求很低,且方案可靠程度也很高,是目前世界上最先进的高效好氧活性污泥处理法的技术之一。对于三种工艺流程,在处理效果上,由于改良型A2/O法和VT工艺法具有功能分区明确,运行方式可以根据水质变化作相应的调节等优点,出水水质稳定,特别是在氮的去除上具有更稳定的效果,但是A2/O法比较适用于较大型的市政污水处理。本建设工程近期设计规模为560、万m3/d,更为适宜采用VT工艺方案,并且在本工程中,由于采用VT工艺的特殊流程,在整个工艺流程占地指标上,有一定的优势。根据对3个比选方案的定性及定量比较结果以及风险分析来看,VT工艺占有明显的优势,因此,我们推荐采用VT污水处理工艺。6 污水处理工程设计6.1 设计水量某市污水处理厂控制总规模为10万m3/d,其中,近期(2010年)建设规模为5万m3/d,设计中水回用1.5万m3/d;远期(2015年)建设规模为5万m3/d,总平面设计按10万m3/d布置。 6.2 现状污水厂运行概况6.3 扩建工程与现状污水厂的衔接6.4 扩建工程构筑物建设规模6.5 工程分期与分组 6.6.1 进厂61、结合井 6.6.5 改良型A2/O生化池6.6.6 矩形周进周出二次沉淀池6.6.7 纤维快速滤池及反冲洗泵房 6.2 主要生产构筑物设计6.2.1 粗格栅、进水泵房近期粗格栅间与进水泵房合建,按近期建设规模5万m3/d建设,则旱季最大设计流量为2710m3/h(Kz=1.3),雨季最大设计流量为3750m3/h。在提升泵房前设置的粗格栅井为矩形双渠式钢筋混凝土结构,在渠道内配备2台钢丝绳式机械粗格栅。 总进水闸门井结构尺寸:2.5m2.5m4.5m数量:1座主要设备及数量:附壁圆闸门规格:DN1200数量:1台启闭机:1台 粗格栅设计流量:1.1m3/s结构尺寸:8.0m3.0m4.5m格栅62、安装倾角:75数量:1座主要设备及数量: 格栅除污机格栅间隙:10mm格栅宽:1200m电机功率:2.2kw数量:2台 螺旋输送机功率:1.5kw数量:1台 附壁方闸门规格:900900数量:4台启闭机:4台 进水泵房设计流量:1.1m3/s 泵房结构及数量结构尺寸:159m砖混结构泵房数量:1座 集水井池结构及数量结构尺寸:1096.0m设计水深:2.5m钢筋混凝土结构集水井数量:1座 主要设备及数量潜水泵流量:1000m3/h扬程:13.0m功率:75kw数量:一期3台(2用一备)6.2.2 细格栅、曝气沉沙池 细格栅、沉沙池细格栅按近期建设规模5万m3/d建设,并满足雨季最大设计流量为363、750m3/h。设计选用2台阶梯式细格栅,每台细格栅栅条间隙为3mm。细格栅的控制方式应为就地手动控制和远程控制两种方式。设计参数 格栅除污机 栅条间隙:3mm 格栅宽:1300mm 电机功率:2.2kw 安装角度:75数量:2台 螺旋输送机功率:1.5kw数量:1台 搅拌桨叶轮转速:1220rpm数量:2台 吸砂机排砂量:9.5L/s数量:2台 砂水分离机功率:0.37kw数量:1台 平板钢闸门规格:13001400数量:2台启闭机:2台 曝气沉沙池数量:1座设计流量:1.1m3/s水力停留时间:T=3min汽水比:0.2m3空气/m3水土建尺寸:10.522.64.5 m曝气沉沙池鼓风机房64、与沉沙池合建,选用2台罗茨风机,一用一备,单台风量910m3/h,P=4.5mH2O,N=15.0kw;由于污水中含有硫化物、氮化物等易发臭的成分,进入进水渠、粗格栅间、泵房进水间。细格栅渠和沉沙池时会散发臭气,影响环境和人们的身心健康,需进行除臭处理。具体详有关除臭章节。6.2.3 超声波流量计 本工程共设置超声波流量计3台,在沉沙池出水管、沉沙池溢流管管上各安装一台,两者流量之和作为进水泵房提升能力的计量;另外在紫外线消毒渠出水管安装一台作为污水厂出水量的计量。6.2.4 VT反应器 端部池 端部池按污水量5万m3/d设计,经过预处理后进入端部池,在端部池中污水和生化反应系统的回流污泥进行65、充分混合,污水和回流污泥的混合液通过管道进入VT反应器底部混合区。设计16座端部池,尺寸为62.23.5m,钢筋混凝土结构。 池顶接触池 在VT反应器的顶部设有池顶接触池,池顶接触池作为VT反应器的一个重要的组成部分,其主要作用一方面是为VT反应器内的循环液流经接触池,经过池顶接触池再回流到反应系统,维持系统的循环;另一方面在池顶接触池内设有导流板,通过导流板能够有效地将反应过程中产生的废气释放,为系统的运行提供必要的保证条件。设计接触池2座,每座尺寸为:18.25.25.0 m VT生化反应器设VT生化反应器2座,尺寸为2.590m,整个反应器置于地下,位于池顶接触池的下方,反应器内部分为一66、级处理区(包括氧化区和混合区)和二级处理区(又称深度氧化区),并设有曝气系统、环形套筒等内部循环管线及空气管路,污水和回流污泥通过进水池进入反应器,在系统的启动阶段先将空气从进水口送入,随着反应器外层环面大量气泡的送入,形成内外环面的液位差,在一级处理区(氧化区)产生大量污水污泥混合液的循环,随着循环的建立,将原水和回流污泥从设计进水口送入,并将气体入口移到一级处理区的下部,即混合区的曝气设备处,这样内部环形套管内混合液的下流速度很快,将曝气装置位于其下部,可以通过气体实现缓冲,防止对后续深度氧化区的影响,同时可以保证二级处理区具有较高的溶解氧,并为循环提供动力。整个反应器内部反应中始终处于紊67、动和高溶解氧含量的情况。由于反应器内有效深度达到90m,根据亨利定律,在反应器内具有很高的饱和溶解氧,而且空气和液体的接触时间很长,这样可以达到非常高的氧利用率,从而可以有效减少运行费用。在处理过程中反应器的氧化区混合液大量循环,在混合区有小部分进入下部的深度氧化区,在深度氧化区内进一步去除水中的各种污染物,由于溶解氧的浓度很高,微生物活性很强,可以有效实现对水中的各种污染物的降解。6.2.5 气浮澄清池生化反应器从反应器的底部排除泥水混合物,由于其含有高浓度的溶解性气体,在向地面的告诉移动过程中,混合液中的大量溶解性气体释放出来,可以通过气浮的方式实现泥水分离。设计16座钢筋混凝土结构的矩形68、气浮澄清池,单座尺寸为26.46.04.0 m,通过气浮澄清池实现泥水分离后其顶部的污泥含固率可以达到4%。同时污泥回流可以惊醒重力回流,无需增设回流泵。剩余污泥用污泥泵送入污泥处理系统,设计剩余污泥泵8台,流量25m3/h,扬程为0.1MPa,功率为0.75kw、6.2.6 紫外线消毒系统紫外线消毒系统按照5万m3/d规模分组建设,近期一组5万m3/d规模紫外线消毒渠,远期再增加一组5万m3/d规模紫外线消毒渠。明渠数目:1条紫外透光率设计:70%TSS:小于10mg/L污水温度变化范围:1530摄氏度紫外透光率253.7nm:不低于70%平均颗粒尺寸:小于20微米消毒指标:粪大肠杆菌群不超69、过1000个/1L紫外线消毒设备:紫外灯管:低压高强灯,灯管应经过预热处理以提高其寿命。水位控制器:安放在水渠末端的排水口,设计维持一个最低水位及最小水位变化,在此变化范围内保持灯管全部被淹没;选用消毒设备一套,最大功率35kw。6.2.7 空压机房空压机房为地上式砖混结构,空压机房的尺寸为:24.012.56.0 m。空压机房是保证曝气系统正常工作的关键设施,要满足曝气系统正常运行,需设5台螺杆空气压缩机,4用一备,功率为50kw,风量为Q=20m3/min,风压为1.0MPa。6.2.8 除磷加药间当进水中磷的含量较低时,生物处理的除磷效率基本能满足除磷要求,但当进厂污水的磷浓度较高,而进70、水中的BOD5浓度又较低时,为保证出厂水中磷浓度低于0.5mg/L,可辅以化学除磷处理来满足这种工况。这也是目前国外大多数生物除磷污水处理厂较为普遍采用的措施。根据类似污水厂的经验,推荐采用PAC作为附加化学除磷药剂。投加药量可人工调节,其工作状态信号输送到PLC系统,可显示投药泵的运转启闭状态和发出警鸣。加药间建设一座,近期新建厂区内建设一座,土建按10万吨设计,设备按近期5万吨规模安装。6.2.9 储泥池近期设储泥池一座暂存污泥,停留时间2小时,远期不增加储泥池,停留时间降为1小时。储泥池为全封闭形式,避免臭气外溢,池内设搅拌器,避免污泥沉积。主要参数干污泥量:7000kgDS/d含水率:71、96%污泥体积:V=175m3/d近期储泥时间:HRT=120min远期储泥时间:HRT=60min土建尺寸LBH=6.05.03.5m,1座分2格,钢筋混凝土结构。主要设备搅拌器:2台功率:N=4.0kw运行方式与系统的剩余污泥泵、浓缩污水机注泥泵连锁控制。6.3 污泥浓缩脱水机房设计参数:剩余污泥干重:7000kg/d需浓缩污泥量:175m3/d,含水率96%浓缩脱水后污泥量:20m3/d,含水率小于65%絮凝剂(聚丙烯酰胺)投加量:3.05.0kg/T干固体主要工程内容浓缩脱水车间土建按5万m3/d规模设计,平面尺寸16.015.0m,与污泥浓缩脱水间合建一配电间,平面尺寸15.06.072、m。近期选用一体化离心浓缩脱水机2套,若每天运行24h,则一用一备;脱水能力100m3/h,配电功率105kw。配套辅助设备有:污泥进料泵:2台,单台流量2050m3/h,扬程为2.0bar,电机功率为8.5kw。污泥切割机:2台,单台流量2050m3/h,扬程为2.0bar,电机功率为3.5kw。泥饼泵:2台,单台流量25m3/h,扬程14bar,电机功率10.0kw,输送污泥浓度大于20%。絮凝剂配制系统:1套,配制能力为5kg/h,浓度0.5%,储药罐2个,每个容量1000L。加药计量泵:2台,流量50400L/h,扬程2bar,电机功率0.55kw。内设一台起重量为2t的电动悬挂式起重73、机,便于配套设备安装和维修。内设一台起重量为8t的电动单梁桥式起重机,便于离心机设备安装和维修。6.4 除臭装置设计某污水处理厂近期工程考虑除臭。 预处理及泥处理工段生物除臭设计设计除臭范围主要包括:格栅间、提升泵房、沉沙池、储泥池、污泥脱水机、污泥料仓除臭气量约20000m3/h选用填充式生物除臭系统一套。技术参数总生物料量:150m3过滤面积:125m2生物层厚度:1.2m设备尺寸设备体积:BLH=10.08.01.5m设备功率:18.5kw 生化池生物除臭设计生化池设一座除臭系统,该除臭设备置于生化池顶。除臭气量约13000m3/h选用填充式生物除臭系统一套技术参数总生物料量:40m3过74、滤面积35m2生物层厚度:1.2m设备尺寸设备体积:BLH=6.06.01.5m设备功率:N=12.0kw6.5 辅助建筑物设计 根据建设部颁发的城市污水处理工程项目建设标准,考虑到本工程的实际情况,本次建设工程乐亭县污水处理厂在厂区用地范围内建设综合楼、食堂(含单身宿舍)、门卫及车库各一座。6.5.1 综合楼 总建筑面积:1000m2,内设生产管理、行政管理、中心控制等。6.5.2 食堂(含单身宿舍) 建筑面积:500m2,内设食堂、单身(值班)宿舍。6.5.3 门卫及传达室 门卫传达室一座,建筑面积30m2。6.5.4 车库 车库一座,建筑面积180m2。6.6 厂区总平面布置 厂区平面布75、置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。6.6.1 平面布置新建厂区根据规划布置在某市渭河流域下游,某市南部小埠村南面,近期占地300亩。新建厂区按照不同的功能分区将整个厂区分为:厂前区和生产区。将厂前区布置在厂区北侧,位于城市主导风向的上风向,厂前区综合楼朝向为正北向。北侧紧布置值班室、大门,大门正对马路,方便管理及车辆进出。厂前区布置绿化带与生产区隔离开,保证厂前区的优美环境。厂前区通过大面积的绿化和小品点缀,给人良好的视觉效果。厂前区南侧布置生产76、区,紧靠厂前区布置基本没有臭味的深度处理构筑物,自北向南依次布置紫外线消毒渠、反冲洗泵房;除磷加药间靠近滤池。最大程度地减少了臭气对厂前区的影响。6.6.2 厂区道路及管线设计 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,次要道路宽4m。道路转弯半径一般均为6m。道路布置成网格状的交通网络。通向每个建(构)筑物。路面结构采用混凝土。 污水管道 污水管道为各污水处理构筑物连接管线及厂区生活污水管道,布置原则是线路短、埋深合理,并满足远期发展需要。厂区污水管道接入进水泵房抽升至沉沙池。 污泥管道 主要有沉淀池污泥排放管,剩余污泥管。管道设计时考虑到污泥的特点,尽量提高其流速,以免77、淤积。 雨水管道 为避免发生积水事故,影响生产,在厂区内设雨水管道,就近排入附近渭河谁体内。设计重现期P=1年。 给水管道 厂区给水由市政给水管网提供。给水管道的布置主要考虑各处理构筑物的冲洗,辅助建筑物的用水及厂区消防、绿化等。 电缆管线 厂内电缆管线较为集中,采用电缆沟形式敷设,局部辅以穿管埋地方式敷设。6.7 厂区高程设计6.7.1 竖向设计原则6.7.2 厂区地面标高6.8 主要工艺设备表7 建筑及结构设计7.1 建筑设计7.1.1 建筑设计思想7.1.2 建筑总平面设计7.1.3 主要单体设计构思7.1.4 建筑节能设计7.1.5 建筑噪音控制7.1.6 厂区绿化7.2 结构设计7.78、2.1 设计依据7.2.2 概况7.2.3 结构设计原则7.2.4 主要构筑物结构方案7.2.5 主要采用材料7.2.6 地基处理8 电气、仪表及自控设计8.1 电气工程设计8.1.1 工程概况8.1.2 电气设计范围8.1.3 供配电系统现状8.1.4 供电电源8.1.5 负荷计算8.1.6 变压器的选择及变配电站布置8.1.7 配电系统8.1.8 无功补偿8.1.9 电动机启动方式8.1.10 防雷接地保护8.1.11 现状变配电系统与扩建工程变配电系统的衔接8.2 综合自动化系统设计8.2.1 污水厂计算机自动控制系统现状8.2.2 设计范围8.2.3 设计依据8.2.4 设计原则和基本79、构思8.2.5 结构和组成8.2.6 生产过程自动化系统8.2.7 与现有自控系统及远期自控系统的连接8.2.8 在线检测仪表8.2.9 全厂闭路监控系统8.2.10 安防系统8.2.11 综合布线系统8.2.12 系统接地及防雷9 机械、通风设计9.1 机械设计9.1.1 设计原则 在满足构筑物工艺要求的前提下,设备选型力求经济合理。 设备的工作能力根据5万m3/d规模和处理水质的要求,考虑运行的方式,并备有余量。 主要的污水和污泥处理设备应尽可能选用进口设备或国产优质设备,以确保污水厂的正常运行。 机械设备均按成套考虑,包括就地控制箱,连接电缆等有效运行所必需的附件。 所有设备的供货均实行80、招标采购。 控制方式采用就地及控制室集中控制两种方式。 潜水泵电机的防护等级为IP68,其他配套电机和就地控制箱防护等级不低于IP55。 考虑污水的腐蚀性,淹没于水中的设备、部件所用材料采用铬镍不锈钢或铸铁等耐腐蚀性材料,平台以上部分为不锈钢或碳钢(镀锌或涂刷环氧漆)。9.1.2 设计参数 设计污水量:5万m3/d 栅渣量:按0.20m3/1000m3计,栅渣总量为10m3/d,含水率为8090%,压榨后含水率为5560%。 沉沙量:按0.03L/m3污水量计,沉沙总量为1.5m3/d,含水率按95%计,沙水分离器出砂含水率按60%计。 污泥量:新增剩余污泥量为175000kg/d,含水率为981、6%,经浓缩脱水后,含水率小于等于65%。9.2 通风设计为了确保设备正常运行和职工安全生产,污水厂的主要建筑物均考虑通风设计。 浓缩脱水车间、空压机房及除磷加药间在浓缩脱水车间、空压机房及除磷简要间安装墙式轴流风机,以排除和更新房内空气,通风机采用人工控制。 配电间 配电间在建筑和结构设计上满足通风、降温的要求。 综合楼及值班室 考虑到夏季气温较高,拟在配电间值班室、中控室及综合楼某些房间内设置必要的空调系统。9.3 空调设计为了调节室内空气的温湿度,满足人体舒适性要求,本工程办公楼和值班宿舍及管理用房实行空调系统设计。办公楼空调采用变频多联机系统,室外机集中布置在四层屋顶上,室内机采用天花82、梗嵌入式,每套系统使用一组制冷制热管道系统,同时多台容量、型式不同的室内机均可连接到此管道系统中,并且可以单独控制。制冷制热管道系统布置在土建管道井(垂直方向)及吊顶内(水平方向),室内机冷凝水分区汇总集中排放。值班室、控制室均设置分体空调来调节室内空气的温湿度,满足人体舒适性需求。室外机设置在空调房阳台外土建平台上,室内机采用柜式和壁挂式两种形式。10 消防与节能设计10.1 消防设计10.1.1 编制依据 中华人民共和国消防条例 (1984年5月13日) 中华人民共和国消防条例实施细则 建筑设计防火规范 (2001年修订版) (GBJ16-87) 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 (GB83、50058-92) 建筑物防雷设计规范 (GB50057-94) 火灾自动报警系统设计规范 (GB50116-98) 建筑灭火器配置设计规范 (GBJ140-90) 低倍数泡沫灭火系统设计规范 (GB50151-92)10.1.2 防火及消防措施 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、管理不当及其他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。 总图布置在厂区内部平面布置上,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84、立的小区,并在各小区之间采用道路相隔。厂区道路呈环形布置,保证消防通道畅通,厂区主干道宽6.0m,次干道宽4.0m,污水处理厂设2个出入口,均与厂外道路相连,并满足消防车对道路的要求。在火灾危险性较大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。 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。本工程构筑物的耐火登记均至少达到二级,主要厂房均设2个出入口。 电气本工程消防设施采用双回路电源供电85、,其配电线采用非延燃凯装电缆,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不同的防雷等级按防雷规范设置相应的避雷装置,防止雷击引起的火灾。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。 消防给水及消防设施 污水处理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。a. 消防水源 厂区内已有给水管道系统,给水管在厂区内连接成环,消防给水与生活给水合用。b. 室外消防 室外设置由室外消防栓组成的消防系统86、。采用低压给水系统,最不利点的消火栓水压不低于10m,最大消防用水量为15L/s。室外沿道路均匀布置室外消火栓,消火栓间距不大于120m。c. 室内消防室内最大消防用水量为10L/s,同时使用水枪数为2个,在各个建筑物内布置室内消火栓,并在建筑物的顶层和底层连接成环,消火栓箱内设置DN19水枪、DN65水龙带、消防泵启动按钮。10.2 节能措施目前,国内有许多污水处理厂虽然建有完善的污水、污泥处理工艺,但往往不能坚持运转,只能是转转停停,其主要原因是处理厂能耗太高,即所谓“建得起、用不起”。因此,节能是非常重要的。在污水处理领域也同其他事物一样,有许多“新工艺、新技术、新设备和新材料”产生。在87、本工程设计中,积极稳妥地运用四新技术,既注重技术的先进性,又考虑技术的成熟性和实用性,使本工程设计更为合理、更为节省、更为优化。具体表现为以下几个方面: 处理构筑物相对较少,进行合理分组,适应水质、水量的变化。 采用技术先进且成熟的污水处理工艺,深井曝气,氧利用率提高到了85%,充氧动力效率达到了1012.5kgO2/kw.h(深井曝气仅为2.53.5kgO2/kw.h),节约了大量能耗。 污水提升泵采用国外进口高效潜污泵,效率高(85%以上),能耗较低。 混合液内回流采用国外进口的技术先进的大流量、低扬程的螺旋浆式泵,效率高,能耗较低。 污泥处理采用国外进口的一体化离心浓缩脱水机,简化工艺、88、减少投资,而且电耗低、药耗低,减少了运行成本。 构筑物布置紧凑,管道无迂回,减少了联络管渠的水头损失,节省了污水提升能耗。 全厂采用技术先进的微机测控管理系统,分散检测和控制,集中显示和管理,各种设备均可根据污水水质、流量等参数自动调节运转台数或运行时间,不仅改善了内部管理,而且可使整个污水处理系统在最经济状态下运行,使运行费用最低。在电气设备选用节能型产品。 电力变压器选用难燃、防尘、耐潮、效率高、损耗小的SCB10系列节能性产品。 采用Y2系列交流电动机,具有国外90年代先进水平、效率高、性能优越。 空压机采用国外进口先进的空气压缩系统设备,节能耗电低。 照明灯具采用发光效率高,使用寿命长89、的高效灯具。 采用无功补偿装置将10kv变电所的功率因数提高到0.94,减小电网的无功损耗。 11 环境保护与水土保持11.1 项目实施过程中的环境影响及对策11.1.1 工程建设对环境的影响 工程征地的影响按本工程建设要求,近期需要征用土地300亩,征用的土地均用于污水处理厂建设。被征用土地具有两大特点:征用土地为规划预留地;征用土地位于某市郊区,且在渭河某市段下游附近。 对交通的影响 工程建设时,由于车俩运输等原因,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。 施工扬尘的影响 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,干旱风至90、,以致车俩过往,漫天尘土,使大气中悬浮颗粒物含量剧增,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碾压,使得施工现场变得泥泞不堪,行人步履艰难。 施工噪声的影响 施工期间的噪声主要来自污水处理厂建设时施工机械和建筑材料的运输和施工桩基处理等。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。 生活垃圾的影响工程施工时,施工区施工人员的食宿将会安排在工作区域内,这些临时食宿地的水、电以及生活垃圾91、废弃物若没有做出妥善的处理安排,则会严重影响到施工区的卫生环境,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,轻则导致蚊虫孳生,重则导致施工区工人爆发流行疾病,严重影响工程施工进度,同时使附近居民遭受蚊虫、臭气、疾病的影响。 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。车俩装载过多导致沿程废弃物散落满地,影响行人和车俩过往和环境质量。废弃物处置地不明确或无规划乱地乱放,将影响土地利用、河流流畅,破坏自然、生态环境,影响城市建设和整洁。废弃物的运输需要大量的车俩,如在白天进行,必将影响本地区的交通,使路面交通变的更加拥挤。11.1.2 92、建设中环境影响的缓解措施 交通影响的缓解措施 工程建设将不可避免地影响到该地区的交通。项目开发者在制定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,以保证白天通畅)。 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,为了减少工程扬尘和周围环境的影响,建议施工中遇到连续性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。 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的影响,工程在距民舍200m的区域内不允许在晚上93、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要影响到周围居民环境的工地,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之类的装置,以保证居民区的声环境质量。 施工现场废物处理 工程建设需要上百个施工人员,实际需要的人工数决定于工程承包单位的机械化程序。污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劳动力提供临时的膳宿。项目开发者及工程承包单位应与当地环卫部分联系,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,保证工人工作生活环境卫生质量。 倡导文明施工 94、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的问题。 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,车俩运输避开行车高峰,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。11.2 项目建成后的环境影响及对策11.2.1 污水处理厂对周围的环境影响 污水处理厂排放的污水95、污水处理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VT污水处理工艺,该工艺在城市污水处理技术上已经成熟,在国外广为应用。设计中主要设备采用进口设备和国产优质设备。监测仪器和控制系统采用进口设备,自动监控水平较高。因此,污水处理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。表111 污染物去除量指 标近期(5万m3/d)建设前建设后去除量BOD5(t/d)9.07.5COD(t/d)20.015.0SS(t/d)12.511.0NH3-N(t/d)1.50.5TP(t/d)0.20.05从表11-1中可看出,污水处理厂建成运转后,每天将大量减少污染物的96、排放量,对保护周围地区的环境将起到良好的作用。污水处理厂自身产生的生活污水及构筑物的生产污水(如上清液等)均通过厂内污水泵房提升入污水处理系统进行处理,不向外排,不会造成污染。 污水处理厂产生的污泥 污泥经采用先进的进口离心浓缩脱水设备浓缩脱水后,其泥饼含水率已降低至7585%,为非流态固体,可用一般运输工具直接外运。 臭味对环境的影响由于一般污水处理厂内很多污水处理设施均为敞开式水池,所以污水的臭味散发在大气中,势必会影响到周围地区。未来解决污水对环境的影响程度,我国某些城市曾做过专门的现状闻味调查,组织了10名30岁以下无烟酒嗜好未婚男女青年进行现场臭味嗅闻。现状调查将臭味强度分为六级见表97、112。表112 臭味强度分级表强 度指 标0无气味1勉强能感觉到气味2气味很弱,但能分辨其性质3很容易感觉到气味4强烈的气味5无法忍受的极强气味调查人员分别在下风向设5、30、50、70、100、200、300m等距离,来回嗅闻,并以上风向作为对照嗅闻。调查当天的风向为NE,风速约4.5m/s,气温12C,嗅闻结果如小10-3所示。表10-3 嗅闻调查表风向距离嗅闻人员感觉比例(%)012345上风向510020100下风向560403010050208070406010020701020050503008020由嗅闻结果统计可知,在污水处理设施下风向70m范围内,其臭味对人的感觉影响明显,98、在200m以外,则臭味已基本闻不到。而在污水处理设施上风向20m外对臭味的感觉已不明显。因此,一般需要满足300m的隔离带,才能有居住区。但是现状由于采用了VT处理工艺,其核心生物反应器好氧处理过程是在全封闭的深井内完成的,故对于厂区的臭气影响将会有所降低。 噪声对环境的影响 污水处理厂的噪声来源于厂内传动机械工作时发出的噪音,有空压机、污水泵、污泥泵的噪声、有除砂机、砂水分离机的噪声,还有长区外来自车辆等的噪声。根据调查,污水处理厂使用的机械产生的噪声值见表11-4。表11-4 机械运行噪声值名 称噪 声(dBA)空压机6080污水泵6080污泥泵6080离心脱水机7590除砂机8090汽车99、7590 视觉与景观影响 污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。11.2.2 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: 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。为最大程度地减少污水厂对该厂前区和周围环境的影响,在总平面布置上将厂前区布置在该厂的北侧,而将处理构筑物布置在该厂的南面,位于主导风向下风向,使臭味对厂前区无影响。 本工程污水泵和污泥泵采用潜污泵,在水下,基本无噪音。浓缩脱水机等均设在室内,经过隔音以后传播到外环境时已100、衰减很多。据调查资料表明,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。 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,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。污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。12 劳动保护、安全卫生 12.1 设计依据 中华人民共和国劳动法1995年1月1日 建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定劳动部199101、6年10月4日 关于生产性建设工程项目职业安全卫生监察的暂行规定【劳字(1998)48号】 国务院关于坚强防尘防毒工作决定【国发(1984)97号】 工业企业设计卫生标准【TJ36-79】 工业企业噪声控制设计规范【GBJ87-85】 工业企业煤气安全规程【GB6222-86】 建筑设计防火规范【GB50057-94】 建筑抗震设计规范【GBJ11-89】 城镇燃气设计规范【GB50028-2001】 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范【GB500058-92】 采暖通风与调节设计规范【GBJ19-87】 劳动安全卫生设计除依据以上法规外,还须遵守某市的有关劳动安全卫生的规定。12.2 主要危102、害因素分析 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。12.3 安全卫生防范措施从1995年1月1日起,中华人民共和国劳动法正式执行,其中对操作工人的劳动安全生产进行法律保护,因此本工程劳动安全卫生设施必需符合国家规定的标准。在污水处理厂运转之前,须对操作人员、管理人员进行安全教育,制定必要的安全操作规程和管理制度,除此之外,尚需考虑如下措施: 各处理构筑物走道和临空天桥均设置保护栏杆,且采用不锈钢制作,其走道宽度103、栏杆高度和强度均符合国家劳动保护规定。 在产生有毒气体的工段,设置报警仪和通风系统,并配备防毒面具。 对于一些密封结构,通风条件差的场所,采取机械通风。 厂内配置救生衣、救生圈、安全带、安全帽等劳动保护用品。 厂区管道、闸阀均须考虑阀门井或采用操作杆接至地面,以便操作。 易燃、易爆及有毒物品,须设置专用仓库、专人保管,并满足劳动保护规定。 所有电气设备的安装、防护,均需、须满足电气设备有关安全规定。 水泵、电机、风机等易产生噪音的设备,设置隔振垫,减少噪音,同时将管理用房与机房分开,并采取有效的隔声措施。 机械设备的危险部分,如传动带,明齿轮、砂轮等必须安装防护装置。 须设置适当的生产辅助设104、施,如浴室、厕所、更衣室、休息室等,并经常保护完好和清洁卫生。 劳动保护及安全生产方面要加强对职工的法制教育,包括在建设期及运行管理去期,其内容如下:1) 在建设期编制和执行各种有关施工安全的政策大纲以及各方面应负的责任;对全体职工进行安全培训,事故和偶发事件报告;办法和使用安全设备,如安全帽、安全鞋等;制定安全工作措施,如脚手架、壳子板和开挖支撑等;任命安全监理和安全官员。2) 在运行管理期间制定紧急反应计划;任命安全监理和安全官员;制定安全管理系统(体制);定期对所有职工进行医疗监察;颁发和使用安全用品如安全帽、安全鞋、耳护套、工作服、气体检漏器等。13 劳动定员及进度计划及其他13.1 105、管理机构及技术管理污水处理厂的劳动管理机构与劳动定员,按照质量管理原则,实行岗位责任制,责任到人,责任到岗,以提高工作效率,发挥劳动潜力。为了使本工程运行管理达到所要求的处理效果、降低运行成本的目的,除了进行行政管理外,还必须加强技术管理。 会同市政环保部门监测污水系统水质,监督工厂企业工业废水排放水质。工业废水排放水质必需达到污水排入城市下水道水质标准(CJ3082-1999)的要求。 根据进厂水质、水量变化,调整运行条件。做好日常水质化验、分析、保存记录完整的各项资料。 即使整理汇总、分析运行记录,建立运行技术档案。 建立处理构筑物和设备的维护保养工作和维护记录的存档。 建立信息系统,定期106、总结运行经验。13.2 劳动定员污水处理厂的劳动管理机构和劳动定员,按照质量管理原则,实行岗位责任制,责任到人,责任到岗,以提高工作效率,发挥劳动潜力。根据建设部城市污水处理工程项目建设标准(修订)(2001)的有关规定,污水厂人员编制系根据中华人民共和国建设部建标(2001)77号“关于批准发布城市污水处理工程项目建设标准的通知”进行确定。根据城市污水处理工程项目建设标准的规定:1020万m3/d二级污水厂,每万m3配备3.55.5人;深度处理增加1824人;考虑到采用自动化控制后,某市污水处理厂的操作过程、管理模式等均会发生变化,实际定员相对于国家标准有所减少。这也符合城市污水处理工程项目107、建设标准(修订)中第六十五条的规定,即“劳动定员应根据项目的工艺特点、技术水平和自动控制水平,并按照企业经营管理的要求合理确定。”结合本工程的自动化程度的情况,制定本工程的定员编制为员工60人,详细见表131。分类岗位生产班次(班/日)每班人数(人/班)班组人数(人)生产管理人员厂长、副厂长2办公室1技术室1财务室2档案资料室1小计7生产人员污水处理工段3515配电室、鼓风机房3412污泥处理车间326中央控制室326化验室122小计41辅助生产人员维修133司机133食堂122门卫224小计10合计6013.3 主要分析化验设备主要分析化验设备见下表:表132。序号设备名称规格单位数量备注1108、高温炉90020C P=8kw台1含控制箱2电热恒温干燥箱大型200C P=8kw台2可调温3电热恒温培养箱中型200C P=6kw台1可调温4BOD5培养箱201C P=0.2kw台15电热恒温水浴锅6孔 P=2kw台26分光光度计台17酸度计PH=014台18溶解氧测定仪014mg/L,精度0.1mg/L台2实验室用9水分测定仪称重50g,精度0.1mg/L,P=1kw台110气体分析仪台311全自动电子天平精度0.1mg,称重20g台112精密天平精度0.1时称重50g台213物理天平精度0.1时称重50g台114物理天平精度0.1时称重100g台115生物显微镜最大放大倍数1500倍台109、116电冰箱容积120L,P=0.12kw台1附照相设备17电动离心机4孔,管容积50mg,P=0.5kw台118真空泵2030L/min,P=0.2kw台119灭菌器台120磁力搅拌器台221COD测定仪0100mg/L台122微机台1含打印机23空调22.5P台213.4 主要机修设备主要机修设备见下表:表133序号设备名称技术规格单位数量备注1车床 最大加工直径410mm,最大加工长度750mm台12台钻最大钻孔直径12mm台13台式砂轮最大直径200mm台14落地砂轮最大直径300mm台15台钳台56电动葫芦3t台17交流电焊机330A台18直流电焊机375A台19乙炔发生器1m3/h110、台110氧气瓶40kg个513.5 主要生产运输设备为了满足生产与生活的需要,配备一定数量的车辆是需要的,新建近期工程湿泥量为20吨/d,运至附近填埋场,、。选用8吨泥斗车,每天运泥需4车。某市污水处理厂生产与生活配制车辆见下表:表134序号设备名称规格单位数量备注1轿车辆22面包车12座辆13面包车30座辆14工具车1吨辆15卡车5吨辆16反斗运泥车8吨辆37运渣车5吨辆113.6 通讯与办公设备13.7 工程建设进度计划14 工程投资估算14.1 编制说明14.1.1 工程概况14.1.2 编制依据14.1.3 工程建设其他费用的计算依据及计算标准14.1.4 工程投资估算14.1.5 其111、他说明 15 经济评价15.1 编制说明15.1.1 概述15.1.2 编制原则15.2 基础数据15.3 资金使用计划15.4 综合污水排放收费价格预测15.5 总成本费用估算15.6 利润总额及分配16.7 清偿能力分析16.8 财务盈利能力分析16.9 不确定性分析16.9.1 敏感性分析15.9.2 盈亏平衡分析15.10 评价结论16 结论和建议16.1 结论在现场调查与资料收集的基础上,对某市污水处理厂工程进行了系统分析研究,得出以下结论: 某市经济发展迅速,工业发展和人民生活水平显著提高,由于基础设施建设相对滞后,渭河河流水质受到严重污染,并导致黄河渭河段水质严重恶化。为了改善某112、市环境与渭河水质,提高人民生活水平,治理污染,保护地表水资源,实现经济可持续发展的目标,建设某市污水处理厂势在必行,应尽快组织实施。 根据水量预测,确定某市污水处理厂总规模为10万m3/d,一期建设工程为5万m3/d,于2012年完工,二期建设工程为5万m3/d,于2015年完工。 根据某市周边相近城市已投产运行及在建污水处理厂运行数据,并参照国内其他城市污水厂运行数据,拟定的设计进水、出水水质见下表。表161 污水处理厂设计进水、出水水质表项目名称BOD5(mg/l)CODcr(mg/l)SS(mg/l)NH3-N(mg/l)T-N(mg/l)T-P(mg/l)粪大肠菌群数设计进水18040113、025030405106107设计出水3010030203031000个/L 某市污水处理厂厂址在渭河河边,符合规划,在污水收集管网末端,渭河下游,处理出水排水方便,并有发展余地,是较理想的污水处理厂厂址。 尾水排放水体 污水厂尾水排入渭河。 对改良A2/O工艺与CASS工艺以及VT深井曝气工艺进行了技术、经济比较,推荐采用稳定、技术可靠和经济环保的VT污水处理工艺方案为污水处理厂方案。污泥处理推荐采用机械离心浓缩脱水一体机。消毒采用UV消毒。深度处理采用混合反应、纤维快速滤池。臭气处理采用加盖后生物除臭。投加PAC,辅助化学除磷。 主要生物构筑物 设备选型 人员编制 运行管理 投资估算16.114、2 建议 排入城市污水收集管网的工业企业污水水质指标,必需负荷CJ3082-1999标准。对有毒有害的工业废水,如含有重金属离子的生产废水,必需在生产厂内部处理达标后排放,避免重金属影响城市污水处理厂的运行。 污水处理厂建设的同时,应加快建设某市截污干管的建设,配套污水收集系统和运输系统,使工程尽快发挥效益。一般规律是先完善污水收集和输送管道,再建污水处理厂,才能较好的发挥投资效益。对于某市已建成的截污干管,应加强截污次干管建设,增大污水截流率。 本工程设计进水水质系按经验参考本地区其他城市污水水质设计,建议环境监测部门着手在污水处理厂运行时对污水水质进行全面、连续监测,积累资料,为下阶段污水115、处理厂设计和今后污水处理厂运行提供参考和依据。 建议尽早与规划、土地管理部门、水利部门协商,确保污水厂建设用地,落实征地问题以及河道整治问题,并进行地质详细勘察,便于准确估算地基处理费用。 图 纸 目 录 共一页 第一页工程名称:某市污水处理厂工程任务编号档号设计阶段可研完成时间2008.12序号图纸名称页数图号电子文档号备注1污水系统总体布置图1水012厂区平面布置图(推荐方案)2水023污水处理工艺流程图(推荐方案)3水034厂区平面布置图(比较方案)4水045污水处理工艺流程图(比较方案)5水056生化沉淀一体池工艺图(一)6水067生化沉淀一体池工艺图(二)7水078生化沉淀一体池工艺116、图(三)8水089生化沉淀一体池工艺图(四)9水0910生化沉淀一体池工艺图(五)10水1011生化沉淀一体池工艺图(六)11水1112道路及绿化布置图(推荐方案)12建0113综合楼建筑图(一)13建0214综合楼建筑图(二)14建0315综合楼建筑图(三)15建0416综合楼建筑图(四)16建0517综合楼建筑图(五)17建0618食堂建筑图(一)18建0719食堂建筑图(二)19建0820食堂建筑图(三)20建0921食堂建筑图(四)21建1022地基处理设计图22结0123生化沉淀一体池结构图(一)23结0224生化沉淀一体池结构图(二)24结0325生化沉淀一体池结构图(三)25结0117、42610KV配电站配电系统图(一)26电012710KV配电站配电系统图(二)27电0228厂平面电缆沟布置图(推荐方案)28电0329综合自动化系统图29自0130CCTV及安防系统图30自0231连接桥总体布置图31桥01 大悟县宣化店镇污水处理厂工程可行性研究报告武汉理工大设计研究院二一一年六月40目录1概 述11.1项目概况11.2建设单位基本情况11.3编制依据及基础资料21.4编制范围及编制目的21.5编制原则31.6采用的主要规范和标准31.7投资估算与资金筹措51.8项目建设期51.9项目经济技术指标52项目建设背景及建设的必要性72.1项目建设背景72.2项目建设的必要性8118、3项目建设条件113.1地理条件113.2社会经济条件133.3自然条件143.4大悟县宣化店镇规划概要154工程规模184.1工程服务范围及设计年限184.2污水量预测185工程总体方案215.1污水厂进出水水质215.2污水处理厂厂址选择235.3尾水排放256污水、污泥处理工艺设计方案276.1污水处理工艺选择276.2污泥处理工艺436.3污水消毒方案476.4污水、污泥处理工艺流程486.5沉砂池选型50267污水处理厂工程设计517.1污水处理厂工艺设计517.2建筑设计、绿化设计及结构设计638节能设计728.1能耗构成728.2节能措施728.3节能效果729环境保护、劳动安全119、卫生及消防739.1环境保护739.2劳动安全卫生769.3消防7910项目实施计划、招投标、经营管理及人员编制8110.1项目实施计划8110.2项目招投标8210.3经营管理8610.4人员编制8711投资估算及经济评价8811.1投资估算8811.2资金筹措及使用计划9011.3财务分析9012工程效益评价9412.1社会效益和环境效益9412.2经济效益9413结论与建议9513.1结论9513.2建议95附:工程投资估算及成本分析961 概 述1.1 项目概况1.1.1 项目名称大悟县宣化店镇污水处理厂工程项目1.1.2 项目性质新建1.1.3 项目实施单位大悟县宣化店镇人民政府1.120、1.4 建设地点湖北省大悟县宣化店镇1.1.5 编制单位武汉理工大设计研究院1.1.6 主要建设内容该项目建设大悟县宣化店镇污水处理厂一座,设计规模为5000m3/d。主要建设内容为格栅格栅间、进水泵站1座;旋流沉砂池一座,尺寸为D2.4m2.5m;KIC生物池两座,尺寸为LBH=53.0m6.0m4.5m;二沉池一座,尺寸为D18m4.0m;紫外线消毒渠一座,尺寸为LBH=3.5m0.3m1.3m;巴歇尔流量槽一座,尺寸为LBH=7.5m2.6m1.5m;鼓风机房及配电中心一间,建筑面积为150m2;污泥浓缩池一座,尺寸为LBH=6.0m4.0m4.0m;污泥浓缩脱水车间一间,建筑面积为12121、0m2;加药间一间,建筑面积为40m2;综合楼一栋,建筑面积为500m2。1.2 建设单位基本情况本项目建设单位为大悟县宣化店镇人民政府,其主要职能为:(1)执行本级人民代表大会的决议和上级国家行政机关的决定和命令,发布决定和命令。(2)执行本行政区域内的经济和社会发展计划、预算,管理本行政区域内的经济、教育、科学、文化、卫生、体育事业和财政、民政、公安、司法行政、计划生育等行政工作;(3)保护社会主义的全民所有的财产和劳动群众集体所有的财产,保护公民私人所有的合法财产,维护社会秩序,保障公民的人身权利、民主权利和其他权利;(4)保护各种经济组织的合法权益;(5)保障少数民族的权利和尊重少数民122、族的风俗习惯;(6)保障宪法和法律赋予妇女的男女平等、同工同酬和婚姻自由等各项权利;(7)办理上级人民政府交办的其他事项。1.3 编制依据及基础资料1.3.1 编制依据(1)大悟县宣化店镇污水处理厂工程项目可行性研究设计说明大悟县建设局(2011年5月)1.3.2 基础资料(1)大悟县总规说明书大悟县人民政府 武汉理工大规划设计研究院(2)大悟县总体规划(修编)强制性条文大悟县人民政府 武汉理工大规划设计研究院(3)大悟县总体规划(修编)文本大悟县人民政府 武汉理工大规划设计研究院1.4 编制范围及编制目的1.4.1 编制范围根据甲方提供资料。近期:2011-2015年;远期:2016-203123、0年。 该项目可行性研究报告编制的范围主要包括污水处理厂工程规模的确定、污水进出水水质的分析与确定、污水二级处理工艺及污泥处理工艺的比选与论证以及厂区内各建构筑物的设计与布置、污水处理厂经济分析等等。1.4.2 编制目的本可行性研究报告编制目的是对污水处理厂的工程规模、污水水质、污水污泥处理工艺等进行技术可靠性、经济合理性及实施可能性的多方案比较和论证,在此基础上提出推荐方案,使所选方案科学合理、技术先进、处理效果好、运行稳妥可靠、占地面积小、造价省、运行成本低。使该项工程的社会效益、环境效益和经济效益达到最佳统一。1.5 编制原则贯彻执行国家关于环境保护的政策,符合国家的有关法规、规范及标准124、。从大悟县宣化店镇的实际情况出发,在大悟县宣化店镇总体规划、市政工程规划的指导下,采取全面规划、分期实施的原则,既考虑近期建设又考虑远期发展,使污水收集管网工程建设与城市的发展相协调,既保护环境,又最大程度地发挥工程效益。根据设计进水水质和出厂水质要求,所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理,确保污水处理水质,减少工程投资及日常运转费用。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。为确保工程的可靠性及有效性,提高自动化水平,降低运行费用,减少日常维护检修工程量,改善工人操作条件,本工程中均采用国产设备。采用现代化技术手段,实现自125、动化控制和管理,做到技术可靠、经济合理。为保证污水处理系统正常运转,供电系统需有较高的可靠性,采用双回路电源,且污水厂运行设备有足够的备用率。在污水处理厂拟征地范围内,厂区总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下,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。使厂区环境和周围环境协调一致。厂区竖向设计在满足防洪要求的前提下,为求减少厂区填方量和节省污水提升费用。厂区建筑风格力求统一,简洁明快、美观大方,并与厂区周围相协调。1.6 采用的主要规范和标准室外排水设计规范 (GB50014-2006)地表水环境质量标准 (GB3838-2002)污水综合排放标准 (GB126、8978-2002)污水排入城市下水道水质标准 (GJ3082-1996)城市污水处理厂污染物排放标准 (GB18918-2002)城镇污水处理厂附属建筑和设备设计标准 (GJJ31-89)建筑给水排水设计规范 (GB50015-2009)城市防洪工程设计规范 (GJJ50-92)泵站设计规范 (GB/T50265-97)城市排水工程规划规范 (GB/T50265-97)镇规划标准 (GB50188-2007)给水排水管道工程施工及验收规范 (GB50268-2008)建筑结构可靠度设计统一标准、 (GB50068-2001)建筑结构荷载规范 (GB50009-2001)混凝土结构设计规范 (127、GB50010-2002)钢结构设计规范 (GB50017-2001)砌体结构设计规范 (GB50003-2001)建筑桩基技术规范 (JGJ94-94)建筑抗震设计规范 (GB50011-2001)建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002)(21)室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范 (GB50032-2003)(22)建筑地基处理技术规范 (JGJ79-2002)(23)给水排水工程构筑物结构设计规范 (GB50069-2002)(24)给水排水工程管道结构设计规范 (GB50332-2002)(25)给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程 (CES138:2002)(26)给水128、排水工程埋地钢管管道设计规范 (CES141:2002)(27)混凝土水池软弱地基处理设计规范 (CECS186:96)(28)给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程 (CECS117:2000)(29)中国地震动参数区划图 (GB18306-2001)(30)建筑设计防火规范 (GB50016-2006)(31)工业企业噪声控制设计规范 (GBJ87-85)(32)地下工程防水技术规范 (GB50108-2001)(33)10KV及以下变电所设计规范 (GB50053-94)(34)工业与民用供电系统设计规范 (GB50052-95)(35)低压配电装置及线路设计规范 (GB50054-95129、)(36)电力装置的继电保护和自动装置设计规范 (GB50062-97)(37)建筑物防雷设计规范 (GB50057-94)2000版(38)通用用电设备配电设计规范 (GB50055-93)(39)工业企业照明设计标准 (GB50034-92)(40)城市污水处理工程项目建筑标准 (2001年修订版)(41)过程检测和控制流程图图形符号和文字代号 (GB2625-81)1.7 投资估算与资金筹措1.7.1 投资估算项目总投资1042.62万元。其中:第一部分工程费用899.14万元,占总投资的86.24%;第二部分其他费用93.83万元,占总投资的9.00%;第三部分预备费用49.65万元,130、占总投资的4.76%。1.7.2 资金筹措该项目总投资为1042.62万元,其中申请中央预算内专项资金720万元,占总投资的69.06%;地方财政配套322.62万元,占总投资的30.94%。1.8 项目建设期该项目建设期为12个月,2012年1月开始,2012年12月竣工。1.9 项目经济技术指标主要经济技术指标表序号项目单位数量备注1污水处理厂座1处理规模5000m3/d其中:格栅格栅间、进水泵站座1旋流沉砂池座1D2.4m2.5mmKIC生物池座2LBH=53.0m6.0m4.5m二沉池座1D18.0m4.0m紫外线消毒渠座1LBH=3.5m0.3m1.3m巴歇尔流量槽座1LBH=7.5131、m2.6m1.5m鼓风机房及配电中心间1150m2污泥浓缩池座LBH=6.0m4.0m4.0m污泥浓缩脱水车间间120m2加药间间40m2综合楼间500m2值班室间40m2围墙H=2.0m,L=700m2建设投资万元1042.622.1工程费万元899.1486.24%2.2其他费万元93.839.00%2.3预备费万元49.654.76%3资金来源万元1042.62中央预算内专项资金万元72069.06%地方财政配套万元322.6230.94%4建设工期月122012.12012.122 项目建设背景及建设的必要性2.1 项目建设背景2.1.1 给水工程现状宣化店镇供水以镇区水厂集中供水为主132、,宣化店镇现有水厂一座,2000年建厂,现取水能力为7000吨日,取水水源为墨关水库,供水水质基本符合生活饮用水水源水质卫生标准的要求。2.1.2 排水现状及存在主要问题(1)排水现状镇区现为雨污合流排水体制。雨污水经管沟收集后,依地形就近排入镇区内水体,再排往镇区外围水系。镇区主要纳污水体为竹竿河,竹竿河是该镇域重要的农业灌溉渠,由于污染负荷较大,经竹竿河自然净化,虽未造成较明显重大的污染事件,但污染隐患较为严重。镇区雨水亦主要经竹竿河排向镇区以外,由于镇区地势相对周边较高,除部分路段因排水管沟设计不合理造成滞水外,均疏解至镇区外围低地,然后经由周边众多泵站排入外围水系,未对镇区安全构成明显133、威胁。(2)存在问题a、城市排水管网建设不配套,管理较混乱,管渠淤积严重,严重影响设计管渠的过流断面,不能有效发挥现状排水设施的功能。b、雨污水未经处理直接排入水体,对水体水质造成极大的污染,破坏了周边水体的生态环境,影响了城镇及附近居民的生活环境,制约了经济的发展。(3)排水规划1)污水厂规划:污水处理能力近期5000吨日。镇区污水处理厂设于竹竿河西岸,罗家湾东侧约1.2km处,污水处理厂采用二级处理,污水排放须达到城镇污水处理厂污染物排放标准中的一级B标准。污水处理厂处理后的出水排入竹竿河。2)污水收集系统:根据地形条件,除通竹竿河局部低地少量污水外,竹竿河东西岸污水均排入镇区污水处理厂统134、一处理。根据地形条件和水体保护的需要,部分污水管道沿竹竿河设置。由于地形平坦和水体阻隔,镇区北部及沿竹竿河污水需经中途提升方可排入城区污水处理厂。 2.1.3 水污染现状区域内没有完善的污水处理系统,雨污水未经处理直接排入现状水体,加重了对水资源和环境的污染,已严重影响河道两侧居民生活环境卫生。由于规划区内无污水处理厂,所有的污水均漫流排入或直接排入附近水体流入竹竿河,对水体的水质造成了较大影响,导致水体遭受污染、水质日益恶化,已严重威胁到当地居民的生命安全和生产生活。2.2 项目建设的必要性2.2.1 项目建设是环境保护的需要随着经济社会的不断发展,人民生活水平的不断提高,大悟县宣化店镇城镇135、化程度的不断加大。工业发展呈现出稳定的增加态势,成为农村新的经济增长点。但随之而来造成工业污染加剧,又由于宣化店镇没有污水处理设施,污水排放已成为新的环境问题。因此污水厂的建设是防治水环境污染的重要途径之一。2.2.2 项目建设是改善居住环境,保障居民身体健康的需要居住环境是每个城镇发展关心的头等大事。几乎每个人都本能地向往一个风景宜人的居住环境。在过去,山清水秀、林木茂密就是好的风水环境的指标。居住环境是提高生活质量的一个重要因素,也是经济、文化和社会等社会活动的一个重要支撑。居住生活场所的建设是人类社会有史以来的基本生存活动。人类在改造客观世界中取得发展,在改造客观环境的活动过程中也改造了136、人类本身。随着大悟县宣化店镇经济和社会的发展,城镇化水平的提高,居住环境越来越受到广大人民群众的重视。大悟县宣化店镇现有污水管网为合流制管网,且污水处理设施不完善,出现污水乱排、污水外溢的现象,对居住环境产生恶劣的影响,严重威胁着人民群众的身体健康。,2.2.3 项目建设是发展大别山试验区,发展红色旅游名镇的需要在2010年1月的省政协十届三次会议上,省政协陈春林副主席、民族和宗教委员会李传锋主任、周瑞超专职副主任联名提出了提案关于设立“大别山革命老区统筹发展试验区”的建议。2010年5月10日,赵斌副省长专门召集省发改委、省扶贫办专题研究了大别山革命老区经济社会发展试验区相关问题。2010年137、12月15日,省委书记李鸿忠在大悟、红安调研时再次强调,当前要按照省委、省政府的决策部署,根据省委九届九次全会通过的中共湖北省委关于制定湖北省经济和社会发展第十二个五年规划的建议中确定的相关意见,抓紧启动大别山革命老区经济社会发展试验区建设,进一步加快革命老区发展。湖北大别山革命老区,包括环大别山山脉的武汉市新洲区、黄陂区,随州市的广水市,黄冈市的所有县市和孝感市的大悟县、孝昌县、安陆市等县(市、区)。湖北“大别山革命老区经济社会发展试验区”(以下简称试验区)初期启动范围,以国家和湖北省确定的扶贫开发重点县为主,具体包括黄冈市的红安县、麻城市、英山县、罗田县、团风县、蕲春县,孝感市的大悟县、孝138、昌县8个县市。宣化店镇是传统的革命老区,该项目的建设能有效地改善宣化店镇的生态环境,促进宣化店镇经济的发展,有效推动大别山“大别山革命老区经济社会发展试验区”的发展。2.2.4 项目建设是加快实现镇区总体规划、拓展镇区发展空间的需要在镇区建设中,镇区基础设施要先行,抓好基础设施建设也是发展规划中的主要工作任务之一。基础设施的载体是道路、给排水、供电、供热、通讯等工程。只有建好完善功能的市政基础设施,才能有效地带动镇区的开发建设和经济发展,负担起镇区巨大的物质能量消耗,才能吸引技术含量高、投资强度大、无污染、产品附加值高的新型工业企业落户,才能不断地做大做强,形成规模化发展。随着镇区基础设施建设139、的逐步落实完善,必将彰显出镇区巨大的发展潜力。2.2.5 项目建设是土地开发、改善投资环境的需要随着大悟县宣化店镇经济的蓬勃发展,迎来了前所未有的发展机遇。镇区土地开发的需求更大,投资环境更应改善。镇区基础设施建设的加快,不仅拓展了镇区规模,提高了土地利用率,也促进了老镇区改造,对缓解镇区的用地、交通、疏散密集人口等缓解起到重要作用。污水厂建设是基础设施建设的重要组成部分。基础设施项目的建设将极大地推动沿线的土地开发,促进区域建设,从而完善了镇区的合理布局,增强镇区功能,为吸引各方面投资提供良好的环境。2.2.6 调整镇区产业结构的需要为鼓励更多的国内外客商来宣化店镇投资置业,宣化店镇制定了优140、惠的投资政策;对政府重点支持的项目,项目在建期间免除行政事业性收费;为域外投资者提供优惠的用地条件;对域外投资企业给予科技资金扶持;对引进外商投资的中介人员予以奖励。为更好地为投资者服务,宣化店镇建立和完善了高效的服务体系。以良好的投资环境来安商、富商已成为全镇人民的共识,以优质服务来改善投资环境已成为镇政府的重要日常工作。污水厂的建设,提高了宣化店镇的形象,对镇区产业结构的调整起着重要的推动作用。3 项目建设条件3.1 地理条件宣化店镇位于大悟县东北部,国土面积265.43平方公里,东邻河南省新县,北望河南省罗山县。宣化店建镇历史悠久,400多年前就形成了集市。1937年以前,宣化店为河南省141、罗山县县衙所在地,建礼山县时划归湖北管辖。由于中原军区在宣化店周围战斗时间长,并且司令部设在宣化店,周恩来与美蒋代表谈判旧址、中原军区会场等革命遗址均为省重点保护文物。宣化店镇矿产资源较多,现已探明的金属矿藏有金、铜、铁等,非金属物有萤石、大理石、云母、稀土共20多种,白云母、瓷石也是中原地区独有。特产方面,自古以来就有“挑不完的宣化店”之称,除粮油主要农产品外,还盛产板栗、银杏、花生、黑瓜籽、青油茶和天麻等中药材,其中板栗种植面积16.8万亩,银杏种植面积1.2万亩。2000年板栗产量达到6500吨,银杏400吨,交易量突破9300吨,产品远销日本、新加坡和国内二十多个省、市、区。近年来,特142、别是被评为全省重点口子镇以来,宣化店镇党委政府坚持“三大战略”扭在一起抓,着力加强小城镇建设,城镇建设工作取得了突破性发展,实现了小城镇建设的良好开局,如今正朝着建设鄂北“窗口”重点镇的目标迈进。宣化店镇历史悠久,建镇时间早,据考证,400年前这里开成了集市。1933年前,宣化店归河南省罗山县管辖,为罗山县重镇,并多次在这里设临时县衙,1933年礼山县建县时将宣化店划归湖北省礼山县管辖。中原军区部队在鄂、豫边界战斗期间,宣化店为中原军区司令部驻地,周恩来、李先念、王震、王树声等一大批革命前辈在这里战斗和生活过,这里是打响解放战争第一枪,拉开全国解放战争序幕的地方。周恩来与美蒋代表谈判旧址、中原143、军区司令部、中原军区会场遗址均保存完好,并分别列为国家和省级重点文物保护单位。2005年被中宣部、国家发改委列为全国红色经典景区,2006年被中宣部、国家发改委列为全国爱国主义教育基地,电视剧中原突围、徐海东将军、枫叶正红、大别山上红旗飘均在宣化店成功拍摄。据不完全统计:从土地革命时期到解放战争胜利,宣化店地区有80%以上人民群众参加过革命斗争,1800多人献出了生命。据中国人民解放军将军谱记载:宣化店籍开国将军16人。其中:中将程世才1人,少将邓少东、石志本、叶健民、刘何、孙光、何光宇、金绍山、赵文进、韩东山、颜东山、李长如、郑本炎、席舒民、董志常等15人。大悟县宣化店镇红色旅游资源丰富,主144、要景观如下:周恩来与美蒋代表谈判旧址宣化店湖北会馆46年1至5月,国民党一再违反停战协定,集结30万兵力,围困中原部队达4个月之久,屡次制造事端,进攻中原部队。在此关键时刻,中共中央副主席周恩来乘专机飞往南京,举行中外记者招待会,指出中原地区的严重局势,并向美蒋代表提出共同赴宣化店一带实地视察,制止内战爆发。5月5日周恩来同美蒋代表由南京到达汉口。6日同美蒋代表以及各报社、通迅社记者40余人启程向宣化店进发。8日到达宣化店。当日下午,周恩来同中原军区司令员李先念与美国代表白鲁德、国民党方面代表徐永昌的代理人王天鸣在河西湖北会馆谈判。“湖北会馆”始建与清道光元年(1821年),傍竹竿河,坐北朝南145、,两进间,左右各有厢房,建筑古朴。1975年修复,中间大厅内陈列图片、文字资料。为省级文物重点保护单位。 大悟县宣化店谈判旧址位于竹竿河西岸,原“湖北会馆”。该馆建于清道光元年(1821年),座北朝南,2进5间,左右厢房3间,门窗均套格雕花,工艺精细,古色古香。厅外柏翠花红,庄严静谧;厅内陈列着当时三方谈判代表的席位及有关图片和文字资料;厢房内原样保存着周恩来同志睡过的门板及办公用过的桌、椅、油灯等文物。宣化店革命烈士纪念碑宣化店革命烈士纪念碑1981年建立,位于宣化店镇南约1.5公里处的银山顶,是为纪念宣化店地区为革命牺牲的数千名先烈而立。碑高20.7米,为框架式空心台体型,正面是王震将军题146、写的碑名:“宣化店革命烈士纪念碑”;背面是徐向前元帅的题词:“继承和发扬先烈们的精神,为建设社会主义四个现代化而奋斗”!纪念碑东南角200米处,修建有一栋亭式接待室,供瞻仰者休息作用。中原军区司令部中原军区司令部旧址,原是大商号“李隆盛”。现保存完好,门向街道开,背临竹竿河,系清代建筑,砖木结构,五架抬梁式构造,三厅两院,大梁粗柱,宽敞壮观。占地面积621.08平方米,建筑面积462.61平方米。中原军区大会场中原军区大会场旧址是清末商家所建,系砖木结构,两层楼房,两进一天井,面阔各五间,青砖灌土墙,屋面橡、檩,小布瓦均与民间无异,占地面积307.55平方米,建筑面积529.82平方米。李先念147、旧居两进一天井,面阔三间,进深两间减柱造。五架抬梁式构架,花格扇门,青砖灌地墙,小布瓦覆盖,占地面积132.7平方米,占地面积124.78平方米,保存完好。东峰庵东峰庵位于宣化店镇东南约5公里的东大山,西麓中段,四周崇山峻岭,莽莽苍苍。1926年,共产党人郑新民领导创建的罗山县南部第一个中共支部,就在这里诞生;第二次国内革命战争和解放战争时期,共产党员“独脚司令”河耀榜领导的革命武装,以此为据点,坚持了长达数年的游击战争,东峰庵被誉为“革命古刹”。3.2 社会经济条件3.2.1 大悟县宣化店镇社会经济概况宣化店镇辖40个行政村,1个居委会。到2010年底,宣化店镇共有417个村民小组,1564148、7户,总人口70362人,其中农业人口59762人。非农业人口10500人,总户数17830户,乡村总劳力33935人,镇区人口3.5万人。国土面积265.43平方公里,其中山场面积28.7万亩,耕地面积4.8万亩,镇区面积3.5平方公里,拥有中心街、中原街、发展大道、沿河大道、会馆街纵向街道和大胜街、北正街、火神街、建新街、大东门街五条纵向街道,呈五横五纵城区布局。镇区供水供电设施齐全,拥有程控电话8000户,有线电视用户5000户,门面店铺2534户,客运站一座、停车场2处,集贸市场1个,中小学4所,保存历史文化传统建筑20多处。城镇街区排水、供电、通讯等基本生活设施一应齐全,实现了硬化、149、亮化、净化、绿化“四化”,呈现出现代生活情调。改革开放以来,特别是被列为湖北省重点“口子镇”和重点“中心镇”以来,宣化店镇经济发展现实持续、快速、稳定、协调发展。到2010年,实现国内生产总值12.44亿元,财政收入713万元。农村人平纯收入5946元,经济取得长期进展。3.2.2 大悟县宣化店镇产业发展概况宣化店立足自身的实际,逐步形成了三大特色产业。1.业特色鲜明。在稳定粮油等主要农业产品同时,大力发展特色产业,走产业化经营之路,全镇建成板栗基地18万亩,银杏基地2万亩,并建立了晚上的科技管理服务网络,使板栗、银杏既高产又优质。2010年全镇板栗产量过1600万斤,银杏520万斤,先手收入150、4000多万元,农民人均受益600多元。板栗、银杏已成为宣化的主导产业,宣化店镇已经成为名副其实的全国板栗第一镇。到2014年,板栗年产量将达到10000万斤,银杏1000万斤,农民人均年收益超过3000元。2.旅游业快速发展。河西会馆、中原军区司令部旧址、中原军区会场、东峰庵等革命遗址和纪念地同九女潭、金山岗风景区、中原突围拍摄现场一起构成了历史文物和自然景观交织一起的颇具特色的旅游线路。3商贸业十分活跃。宣化店镇处于鄂豫两省三县十乡镇的中心,辐射半径30公里,辐射人口30万人,是鄂豫两省交界处的商贸中心,自古就有“挑不完的宣化”之美称。是武汉信阳的商品想周边乡镇流动的集散地。进镇经营的个体151、商户有2000余家,且每年以超过100户的速度增长,2010年商品交易额2.3亿元。工商税收占财政收入的71%。3.3 自然条件大悟县山川锦绣,物华天宝。以北部五岳山、西部娘娘顶、南部大悟山、东部仙居顶四大主峰构成地貌的基本骨架,形成澴河、滠水、竹竿河三大河流,跨越长江、淮河两大流域。宣化店镇属亚热带大陆性气候,兼有南北气候之特点,水、光、热资源丰富。年平均气温14.9摄氏度至15.7摄氏度,降水量1115毫米,日照时数2153小时,无霜期227至242天。 3.3.1 地质地貌宣化店镇位于鄂豫两省边陲,大悟县东北部,与河南省罗山县、新县接壤,所有河流都流向淮河,属温带季风气候,常年降雨在11152、001200mm之间,雨量充沛,以黑土、黄沙土为主,海拔高度适宜,气候温和,植被覆盖率高,森林密布,有利于农业、林业的发展,有利旅游观光。镇区绿荫掩映,街道整洁,传统建筑布局典雅,保存完整。镇内九女滩自认风光秀丽迷人,八字沟明清古建筑独具风格。乡村山清水秀,风景优美。民风淳朴,传统文化气氛浓郁。现存的传统建筑有:湖北会馆、中原军区司令部、中原军区首长旧居、中原军区大会场、“醉仙楼”、清代巡官等,湖北会馆、中原军区司令部分别是明末清初商会馆和大商家做生意的场所。3.3.2 气象宣化店镇位于鄂豫两省边陲,大悟县东北部,与河南省罗山县、新县接壤,所有河流都流向淮河,属温带季风气候,常年降雨在1100153、1200mm之间,雨量充沛,以黑土、黄沙土为主,海拔高度适宜,气候温和,植被覆盖率高,森林密布,有利于农业、林业的发展,有利旅游观光。镇区绿荫掩映,街道整洁,传统建筑布局典雅,保存完整。镇内九女滩自认风光秀丽迷人,八字沟明清古建筑独具风格。乡村山清水秀,风景优美。民风淳朴,传统文化气氛浓郁。3.3.3 水系整个镇域位于淮河支系竹竿河上游。渠网纵横交错,田间地头具有完善的农田灌溉系统。3.3.4 资源宣化店镇物产资源丰富,自古以来就有“挑不完的宣化店”之称。矿产方面,现已探明的金属矿藏有金、铜、铁等,非金属矿有萤石、大理石、云母、稀土共20多种,特别是萤石储量80多万吨,平均品位82.2%,宣化154、店中原萤石有限责任公司年生产萤石精粉2万吨,年产值1500万元,利税200万元,二OO四年起打入国际市场白云母、瓷石也是中原地区独有。宣化店镇旅游资源十分丰富,河西会馆、中原军区司令部旧址、中原军区会场、东峰庵等革命遗址和纪念地同九女潭、金山岗风景区、中原突围拍摄现场一起构成了历史文物和自然景观交织一起的颇具特色的旅游线路。物产方面,除粮油主要农副产品外,还盛产板栗、银杏、花生、黑瓜籽、青油茶、天麻等。其中板栗面积达到18万亩,银杏达到2万亩。板栗、银杏已成为宣化店镇的主导产业,宣化店镇已成为名符其实的全国板栗第一镇。到2010年,板栗年产量将达到10000万斤,银杏1000万斤。农民人均年受155、益超过2000元。3.3.5 地震根据1:400万中国地震动反应谱特征周期区划图(GB18306-2001),规划区地震动反应谱特征周期为0.35s,依据中国地震动峰值加速度区划图,规划区地震动峰值加速度为0.05g。根据中国地震烈度区划(1990),区内地震烈度为67度。3.4 大悟县宣化店镇规划概要3.4.1 区域发展目标认真落实科学发展观,紧紧围绕“农民增收、镇域经济发展”两个中心,紧紧抓好“基础设施建设、基础产业建设”两个基础,突出发展“板栗、商贸流通、旅游”三大产业,努力实现地域大镇向经济强镇的跨越。全镇国民生产总值年均增长10%,财政收入年均增长15%,农民人均纯收入年均增长5。到156、2015年全镇40个村达到小康水平。3.4.2 区域总体发展战略 经济社会发展机遇机遇之一:随着中部崛起和“1+8”武汉城市圈两型社会试验区发展战略的不断深入,大悟宣化店镇凭借优越的区位优势、交通优势和资源优势,参与中部崛起和“1+8”武汉城市圈试验区有着广阔的发展前景。机遇之二:宣化店镇近年来持续接收港澳、长三角部分产业的合作或转移,己具备一定的工业基础。而孝感市是鄂北的中心城市,大悟宣化店镇与孝感紧密相连,可利用地缘优势,与孝感市一同发展;作为鄂北门户,可依托孝感加强向鄂北地区和豫、皖等地的辐射力。机遇之三:随着国家构建中部经济板块进程的加快,国家和地方政府加大了基础设施建设的投入,给大悟157、经济注入了新的活力。郑武客运铁路专线和麻竹高速的建设,将加速大悟人、财、物的流动,极大改善大悟的交通运输条件,推动县域经济的发展。机遇之四:大悟宣化店镇的经济已进入快速、健康发展时期,综合经济实力显著增强,为今后的进一步发展打下了坚实的经济基础,从思想观念到宏观环境和内部因素,都已具备了实施跨越式发展战略的条件。 战略区位 “武汉经济圈的北部载体”大悟宣化店镇地处鄂豫边界,现有的区位特点将随着区域交通网络的完善而得到进一步的强化,其社会经济发展的重要战略地位将在“武汉经济圈试验区的北部载体”这一特殊的区域交通枢纽中得到体现。 社会发展战略 “城镇化拉动”贯彻十七大精神,全面实现小康社会目标,必158、须大力发展小城镇。加快城镇化进程对促进城镇社会经济发展具有重要战略意义。1、强化中心城镇。根据大悟所处发展现状阶段,着重强化镇域中心城市及中心城镇的辐射力和龙头作用,充分发挥其增长极的作用。2、有序发展。根据各城镇现状及潜力,按近、远期分阶段发展,做到先后有序,避免财力、物力分散与盲目超前。3、适当控制城镇数量,不断扩大城镇规模,提高城镇质量。4、搞好城镇的职能分工,突出城镇特色5、加强城镇基础服务设施建设,增强服务功能。3.4.3 人口规模到2010年底,全镇总人口70362人,其中农业人口59762人。非农业人口10500人,总户数17830户,乡村总劳力33935人,镇区人口3.5万人。159、社会事业发展迅速,市场、医院、学校、文化等公共设施齐全,规模适度。建立了完善的乡村卫生一体化体系,宣化店镇卫生院已成为周边两省三县十乡镇中首强卫生院;全镇有完全小学36所,初级中学3所,高级中学(大悟二中)一所,教学点六处,在校学生1.6万多人,适龄学生入率98%。文化体育事业比较丰富,宣化店镇1998年被省委、省政府评为扶贫攻坚先进乡镇,2005年被省委省政府评为文明乡镇,民政事业被省民政厅授予全省百强乡镇。3.4.4 镇域城乡建设标准按照国家和省有关部门规定的标准及要求,本次镇村体系规划提出城镇建设和农村居民点的一般规模与标准。(1)镇区人均建设用地应控制在100平方米左右,城市建设用地规160、模通过城市人口规模和人均建设用地指标进行控制;(2)市政基础设施和公共服务设施建设标准执行相应的国家规范和导则要求。(3)通过乡村撤并、提高乡村地区建设密度,农村人均建设用地面积应控制在120平方米以内。(4)村庄布局应遵循集中紧凑布局、充分利用自然条件、充分结合村民生产生活方式、新旧村庄有机衔接和保持地域风貌特点的原则。(5)公共服务设施配套指标按每千人1000-2000m2建筑面积计算,政府应给予农村公益性公共服务设施财政支持。4 工程规模4.1 工程服务范围及设计年限根据大悟县宣化店镇污水规划工程本项工程编制的范围为宣化店镇区,设计年限近期为2015年,远期为2030年。考虑到大悟县宣化161、店镇为红色旅游名镇,存在大量的流动人口以及宣化店镇人口的增长。大悟县宣化店镇镇区人口规模为:近期 2015年 常住人口 40000人流动人口 4000人远期 2030年 常住人口 55000人流动人口 5500人4.2 污水量预测4.2.1 预测的原则和方法 城市需用水量是污水量预测的基本依据,因此计算污水量时,须首先对城市需水量进行预测。需用水量受人口规模、气候条件、居民生活水平、工业生产性质和规模以及节水措施等多种因素的影响。目前,预测需用水量主要有供水增长率法、单项(生活、工业)定额法、人均综合用水定额法、单位面积耗水量法及数理统计法等。本次设计拟采用人单项定额法,计算污水量。4.2.2162、 设计参数 用水定额根据室外排水设计规范(GB500142006)、城市给水工程规范(GB50282-9898)的要求,用水定额见下表:表4-1 综合生活用水定额L/(capd)城市规模特大城市大城市中小城市 用水情况分区最高日平均日最高日平均日最高日平均日一260-410210-340240-390190-310220-370170-280二190-280150-240170-260130-210150-240110-180三170-270140-230150-250120-200130-230100-170大悟县宣化店镇为红色旅游名镇,省级重点中心镇。大悟县宣化店镇常住人口的用水定额为,近163、期150 L/(capd),远期为200 L/(capd)。大悟县宣化店镇流动人口的用水定额为,近期70 L/(capd),远期为90 L/(capd)。 工业用水量指标 生产用水按单位生产设施用地用水量指标取下限计,即一类工业1.0万m3/(km2d),二类工业1.5万m3/(km2d),三类工业2.0万m3/(km2d)。 总变化系数生活污水变化系数:表4-2 生活污水总变化系数KZ值表平均日流量(L/s)51540701002005001000KZ2.32.01.81.71.61.51.41.34.2.3 污水量预测及规模确定由于宣化店镇即将建设雨污分流的污水管网,该项目设计规模只考虑污164、水量,不考虑雨水量。污水处理厂的规模确定一般应根据污水量并结合考虑接管率及城市经济承受能力等综合因素确定。考虑到大悟县宣化店镇目前起点较低、但考虑到规划建设目标较高,且宣化店镇即将新建污水管网的实际情况,根据专家意见拟定近期区域内污水接管率为85%,远期污水接管率为95%,各区域内近、远期处理污水量见表3-3。宣化店镇排水量按用水量的80%计,则表4-3 居民生活用水量表(单位:m3/d)项目人口用水定额平均日用水量近期常住400001506000近期流动400070280近期合计440006280远期常住5500020011000远期流动550090495远期合计6050011495表4-4165、 工业用水量表(单位:m3/d)用地类别用水量指标近期2015年远期2020年面积用水量面积用水量m3/(km2d)km2m3/dkm2m3/d二类工业用地150000.0263900.0881320表4-5 总用水量表项目平均日近期远期生活用水(m3/d)628011495工业用水(m3/d)3901320总用水量(m3/d)667012815宣化店镇总污水量见下表:表4-6 总污水量表项目平均日最大时近期远期近期远期总用水量(m3/d)667012815总污水量(m3/d)4535.69739.47937.316070.01总污水量(L/s)52.495112.72591.867185.9166、95宣化店镇平均日污水量近期为4535.6m3/d,远期为9739.4m3/d;最大时污水量近期为91.867 L/s,远期为185.995L/s。结合上述污水量预测及排水现状分析,并考虑到污水处理厂的建设应适度超前以及项目建设分期要求,拟定宣化店镇污水处理厂工程设计规模为5000 m3/d,各构筑物的设计流量按100L/s计。5 工程总体方案5.1 污水厂进出水水质5.1.1 进水水质 城市污水水质与当地居民生活水平、用水习惯、工业性质及工业废水量有关。根据城镇污水综合排放标准(GB18918-2002)及污水排入城市下水道水质标准(GJ3082-1996),工业废水水质必须达到三级排放标准167、后,方能排入城市下水道而进入污水处理厂,即接管的工业废水水质为C0Dcr500mg/L、BOD5300mg/L、SS400mg/L的规定。并参照中部地区部分城市污水厂实际运行资料(见表4-1),主要污染物指标均不高。表5-1 污水处理厂实际运行资料表序号污染指标污水厂BOD5CODcrSSTNNH3-NTPPH附注1武汉龙王嘴污水处理厂105266220/19.52.56.992008年4月实测2武汉沙湖污水处理厂120207176/161.672007年5月实测3武汉三金潭污水处理厂75.5158.9222.5112.433.24长沙金霞污水处理厂45.78103.8102.5620.161168、4.62.15实测值5长沙开福区污水处理厂113.0235.0158.012.11.1实测值6湖北大悟污水处理厂78.0180.5102.323.0019.53.24实测值7湖北广水污水处理厂12017018026022028021252.83.5实测值对污水设计进水水质指标采用低值,则无法保证污水处理厂达到理想的出水排放标准,如不切实际的采用较高的进水水质指标,则将增加基建费用,造成设备闲置,同时增加运行和维护费用。近年来我公司设计的南方城市污水处理厂进水水质BOD5均未大于150mg/L,通过运转实践,证明所采用的参数是合理的,符合南方城市低浓度污水的实际情况。结合上述情况,考虑到本区域工169、业污水水量较小、污水主要以生活污水为主,同时参考湖北各地污水与进水水质分析,预测并设计进入污水处理厂进水水质为:表5-2设计进水水质表项目CODcrBOD5SSTNNH3-N(以N计)TP设计值(mg/L)300150180403535.1.2 出水水质 城市污水处理厂出水水质的确定,既要考虑受纳水体的水质要求,充分利用稀释、自然降解等自净能力,又要兼顾水体的环境容量以及城市污水处理厂所能达到的处理程度。 宣化店镇污水处理厂处理后的尾水排入竹竿河,然后可作为农业灌溉水利用,该区段环境容量按地面水环境标准(GB3838-2002)III类水体标准控制,因此污水处理后尾水执行城镇污水处理厂污染物排170、放标准一级B标准,具体水质参数为:表5-3 设计出水水质表主要基本控制项目城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级B标准COD(mg/L)60BOD5(mg/L)20SS(mg/L)20TN(mg/L)20NH3-N(mg/L)8(15)TP(mg/L)1.0粪大肠菌群(个/L)10000注:括号外数值为水温12时的控制指标,括号内数值为水温12时的控制指标。5.1.3 处理程度根据本工程设计进、出水水质,确定本工程污水处理程度见表5-4:表5-4 设计进出水水质及处理程度表水质类别BOD5CODcrSSNH3-NTP设计进水水质(mg/l)150300180353设计出水171、水质(mg/l)20602081处理程度(%)86.6%80%88.9%77.1%66.7%5.2 污水处理厂厂址选择5.2.1 选址原则污水处理厂厂址选择的主要原则:(1)符合城市总体规划和排水工程规划的要求;(2)位于城市主导风向的下风向及远离生活居住区,以减少对居民生活的环境影响;(3)有良好的地质条件,少拆迁、少占农田,有一定的卫生防护距离;(4)尾水及污泥排出较方便,场地不受水淹,有良好的排水条件,并要求出水管线短,靠近受纳水体;(5)在城镇水体的下游,受纳水体应有足够的环境容量,以减少处理水对水域的污染;(6)交通、运输及供水、供电较方便;(7)厂址场地足够大,没有或很少建构筑物,172、可节省拆迁费用,便于扩建。5.2.2 备选厂址比选根据宣化店镇地形走势,参考建设单位意见并结合实地踏勘,备选厂址有二处,位置见图5-1。备选厂址一备选厂址二图5-1 备选厂址位置图备选厂址比较见表5-5。表5-5 污水处理厂选址方案优缺点的比较厂 址优 点缺 点厂址一宣化店镇北部,108省道左侧,顺河东岸,大胜村北侧约1.0km处1、位于片区下游,主导下风向位置,地理条件好; 2、片区为沙滩农田,地势平坦;3、位于顺河边上,尾水排放方便;4、有一定的卫生防护距离,对周边影响小。1. 征地费用较高;2、空地面积较小,远景用地受限制。厂址二宣化店镇北部,108省道左侧,顺河西岸,罗家湾东侧约1.2173、km处1、位于片区下游,主导下风向位置,地理条件好; 2、空地面积较大,远景用地有保障;3、片区为坡地,征地方便、拆迁量小、费用低;4、有一定的卫生防护距离,对周边影响小。1、片区为坡地,基建成本较高;2、管线需经过较高地势,污水输送成本较高。5.2.3 推荐厂址根据上述比较,厂址一因考虑到地形地势、征地费用等因素,同时结合厂址的实际情况及专家意见,本次设计推荐采用厂址二,即顺河西岸,罗家湾东侧约1.2km处。该处基本位于宣化店镇全年主导风向的下风向,对环境影响少。二处厂址现状如图5-2和图5-3。图5-2 推荐厂址一现状图5-3 推荐厂址二现状5.3 尾水排放 受纳水体该项目尾水排入竹竿河后174、作为农业灌溉水利用,该区域执行GB3838-2002地面水环境质量标准类水水质标准。 排放方式 尾水排放采用连续排放方式,由于宣化店镇属于平原,枯水季节水位较低,排放口位于岸边,采用近岸排放。尾水均可自流排放,不需设泵站抽排,拟设一根DN400夹砂玻璃钢管重力自排。6 污水、污泥处理工艺设计方案6.1 污水处理工艺选择6.1.1 工艺方案 污水处理工艺的选择应根据设计进出水水质、处理率要求、用地面积和工程规模等多因素进行综合考虑,各种工艺都有其适用条件,应视具体情况而定。 根据排放水体要求,本工程要求的出水水质标准很高,BOD5、SS、NH3-N、TP的去除率要求达到86.7%、88.9%、7175、7.1%和66.7%以上,因此,应慎重选择污水处理工艺。污水处理工艺的选择直接关系到处理后出水的水质指标能否稳定可靠地达到处理要求、运行管理是否方便、建设费用和运行费用是否节省,以及占地和能耗指标是否优化,因此,污水处理工艺方案的选择是污水处理厂成功与否的关键。污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多因素进行综合考虑,各种工艺都有其适用条件,应视工程的具体条件而定。选择合适的污水处理工艺,不仅可以降低工程投资,且有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的常年运行费用,保证出厂水水质。6.1.2 污染物去除原理1、SS的去除污水中SS的去除主要靠沉淀作用。污176、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(包括尺度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、网络作用,与污泥絮体同时沉淀被去除。污水处理厂出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标,出水中的BOD5、COD等指标也与之有关。这是因为组成出水悬浮物的主体是活性污泥絮体,其本身的有机成分就很高,因而较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、COD、氮、磷均增加。因此,控制污水处理厂出水的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,例如采用适当的污泥负荷以保持活性污泥177、的凝聚及沉降性能、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。在污水处理方案选用合理、工艺参数取值合理和单体设计优化的条件下,完全能够使出水SS指标达到20mg/L以下。 2、BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用,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。在这种合成代谢与分解的过程中,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178、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,处理后污水中的残余BOD5浓度很低。3、COD的去除污水中COD去除的原理与BOD5基本相同。污水厂出水中的剩余COD,即COD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,这种城市污水的BOD5/COD比值往往接近0.5甚至大于0.5,其污水的可生化性较好,出水COD值可以控制在较低的水平。而成分主要以工业废水为主的城市污水,或BOD5/179、COD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COD会较高,要满足出水COD60mg/L有一定的难度。4、氮的去除生物脱氮是利用自然界氮的循环原理,采用人工方法予以控制,首先,污水中的含氮有机物转化成氨氮,而后在好氧条件下,由硝化菌作用变成硝酸盐氮,这阶段称为好氧硝化。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,使硝酸盐氮变成氮气逸出,这阶段称为缺氧反硝化。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应,反应能量从有机物中获取。在硝化和反硝化过程中,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,要有足够的污泥泥龄。反硝180、化菌的生长主要在缺氧条件下进行,并且要用充裕的碳源提供能量,才可促使反硝化作用顺利进行。由此可见,生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件:硝化阶段:足够的溶解氧,DO值在2mg/l以上,合适的温度,最好20,不能低于10,足够长的污泥泥龄,合适的PH条件。反硝化阶段:硝酸盐的存在,缺氧条件DO值0.2 mg/l左右,充足碳源(能源),合适的PH条件。生物脱氮过程如图所示。图5-1 生物脱氮过程示意图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/TN35,即可认为污水有足够的碳181、源供反硝化菌利用。6、磷的去除污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。生物除磷原理磷常以磷酸盐(H2PO4-、HPO42-和PO43-)、聚磷酸盐和有机磷的形式存在于废水中,生物除磷就是利用聚磷菌一类的细菌,在厌氧状态释放磷,在好氧状态从外部摄取磷,并将其以聚合形态贮藏在体内,形成高磷污泥,排出系统,达到从废水中除磷的效果。生物除磷主要是通过排出剩余污泥而去除磷的,因此,剩余污泥多少将对脱磷效果产生影响,一般污泥龄短的系统产生的剩余污泥量较多,可以取得较高的除磷效果。有报道称,当泥龄为30d时,除磷率为40%,泥龄为17d时,除磷率为50%,而当泥龄降至5d时,除磷率达87%。大量的试验观测资182、料已经完全证实,在生物除磷工艺中,经过厌氧释放磷酸盐的活性污泥,在好氧状态下有很强的吸磷能力,也就是说,磷的厌氧释放是好氧吸磷和除磷的前提,但并非所有磷的厌氧释放都能增强污泥的好氧吸磷,磷的厌氧释放可以分为二部分:有效释放和无效释放,有效释放是指磷被释放的同时,有机物被吸收到细胞内,并在细胞内贮存,即磷的释放是有机物吸收转化这一耗能过程的偶联过程。无效释放则不伴随有机物的吸收和贮存,内源损耗,PH变化,毒物作用引起的磷的释放均属无效释放。在除磷(脱氮)系统的厌氧区中,含聚磷菌的回流污泥与污水混合后,在初始阶段出现磷的有效释放,随着时间的延长,污水中的易降解有机物被耗完以后,虽然吸收和贮存有机物183、的过程基本上已经停止,但微生物为了维持基础生命活动,仍将不断分解聚磷,并把分解产物(磷)释放出来,虽然此时释磷总量不断提高,但单位释磷量所产生的吸磷能力随无效释放量的加大而降低。一般来说,污水污泥混合液经过2小时厌氧后,磷的释放已甚微,在有效释放过程中,磷的释放量与有机物的转化量之间存在着良好的相关性,在有效释放过程 中,磷的厌氧释放可使污泥的好氧吸磷能力大大提高,每厌氧释放1mgP,在好氧条件下可吸收2.02.4 mgP,厌氧时间加长,无效释放逐渐增加,平均厌氧释放1mgP,所产生的好氧吸磷能力将降至1mgP以下,甚至达到0.5mgP。因此,生物除磷并非厌氧时间越长越好,同时在运行管理中要尽184、量避免PH的冲击,否则除磷能力将大幅度下降,甚至完全丧失,这主要是由于PH降低时,会导致细胞结构和功能损坏,细胞内聚磷在酸性条性下被水解,从而导致磷的快速释放。值得注意的是,采用生物除磷是很难稳定地将出水总磷降到0.5mg/L以下。化学除磷原理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,然后通过固液分离将磷从污水中去除。固液分离可单独进行,也可与初沉污泥和二沉污泥的排入相结合。按工艺流程中化学药剂投加点的不同,化学沉淀除磷工艺可分为前置沉淀、同步沉淀和后置沉淀三种类型。前置沉淀的药剂投加点是初沉池前,形成的沉淀物与初沉污泥一起排除;同步沉淀的药剂投加点设在曝185、气池中、曝气池出水处或在二沉池的进水处,形成的沉淀物与剩余污泥一起排除;后置沉淀的药剂投加点设在二沉池之后的混合池中,形成的沉淀物通过另设的固液分离装置进行分离。化学除磷的药剂主要有铁盐、铝盐和石灰。以硫酸铝和三氯化铁、硫酸亚铁混凝剂为例,金属盐与水中的磷酸盐的反应可以表示如下:硫酸亚铁混凝:3Fe2+2PO43-=Fe3(PO4)2三氯化铁混凝:主反应:FeCl3+ PO43- Fe PO4 +3Cl-副反应:2FeCl3+3Ca(HCO3)22Fe(OH)3 +3CaCl2+6CO2硫酸铝混凝:主反应:Al2(SO4)3l4H2O+2PO43-2AlPO4+3SO42-+14H2O副反应:186、Al2(SO4)314H2O+6HCO3- 2Al(OH)3 +3SO42-+6CO2+14H2O可见,铁盐和铝盐均能与磷酸根离子(PO43-)作用生成难溶性的沉淀物,通过去除这些难溶性沉淀物去除水中的磷。按照德国规范ATV-A131的规定,一般去除1kg磷需要投加2.7kg铁或1.3kg铝。对特定的污水,金属盐投加量需通过试验确定,进水TP浓度和期望的除磷率不同,相应的投加量也不同。化学除磷方法的产泥量将增加,仅由沉淀剂与磷酸根和氢氧根结合生成的干泥量为2.3kgTS/kgFe或3.6kgTS/kgA1,除此之外,还要考虑附带的其它沉淀物,因此在实际应用中2.5按kgTS/kgFe或4.0k187、gTS/kgA1来计算泥量。6.1.3 处理程度分析根据拟定的进水水质和处理标准,需要处理的程度见下表:表6-1 处理程度表主要基本控制项目进水水质出水水质处理程度COD(mg/L)3006080.0%BOD5(mg/L)1502086.7%SS(mg/L)1802088.9%TN(mg/L)402050.0%NH3-N(mg/L)358(15)77.1%TP(mg/L)3.01.066.7%根据以上表格对比分析,本工程要求的污水处理程度较高。污水处理程度通常分为三种级别:处理级别主要去除对象主要工艺一级处理(包括强化一级处理)主要去除悬浮物以沉淀工艺为主二级处理主要去处有机污染物,包括氮、磷以生物处理工艺为主体深度处理主要去处二级处理不能完全去除的污水中的污染物视深度处理目的不同而不同显然,采用一级处理不能达到项目要求的处理程度,该项目要求除磷脱氮,采用二级处理是可以去除磷、氮等有机物的。根据规范生物除磷脱氮处理工艺的总处理效率如下:主要项目总处理效率BOD5(mg/L)85%95%SS(mg/L)20mg/L对比一下处理程度表