湖北省污水处理厂工程项目可行性研究报告(172页).doc
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2023-11-20
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1、湖北省污水处理厂工程项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月140可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日 目 录前 言11. 总 论11.1 工程总论11.2 编制依据及基础资料11.3 设计原则及目的21.4 设计采用的主要规范和标准31.5 城市概况41.6 自然2、条件51.7 城市总体规划概要71.8 城市给排水工程现状及规划91.9 工程建设的必要性52. 工程总体设计62.1服务范围及编制年限62.2 工程规模62.3 厂址选择112.4 受纳水体选择112.5 污水水质及处理程度123. 污水收集系统183.1 现状排水系统及存在问题183.2 排水体制193.3 收集系统布局方案193.4 污水管网工程设计203.5 管材选择213.6 中途提升泵站工程设计254. 污水、污泥处理工艺方案274.1 污水二级处理工艺方案274.2 污水深度处理工艺方案364.3 污水消毒技术方案404.4 化学除磷工艺方案414.5 污泥处理工艺方案434.63、 污泥处置与最终出路464.7 主要生产构筑物及工艺设备选型474.8 污水、污泥处理工艺流程575. 污水处理厂工艺设计595.1 设计水量595.2 工程分期与分组595.3 生产构筑物工艺设计595.4 辅助建筑物设计695.5 厂区总体布置696. 建筑、绿化及结构设计746.1 建筑设计746.2 绿化设计786.3 结构设计787. 电气、仪表及自控设计827.1 电气工程设计827.2 仪表及自控设计867.3 CATV监控系统937.4 主要仪表及PLC设备选择968机械、通风及除臭设计978.1 机械设计978.2 通风设计998.3 除臭设计1009. 节能设计1059.14、 节能措施1059.2 能耗指标分析10610. 环境保护10710.1 设计依据10710.2 采用的环境保护标准及范围10710.3 主要污染源及污染物分析10910.4 项目建设引起的环境影响及对策11111. 劳动安全卫生及消防11811.1 设计依据11811.2 主要危害因素分析11811.3 安全卫生防范措施12011.4 消防12312. 项目管理及实施计划12512.1 项目管理机构12512.2 污水处理厂人员编制12612.3 建设进度计划12613. 项目招投标12713.1 项目招标范围12713.2 项目招标组织形式12813.3 项目的招标方式12814 投资估算5、及资金筹措12914.1 投资估算编制说明12914.2 投资估算13114.3 资金筹措13115 经济分析13215.1 工程概述13215.2 基础数据13315.3 产品成本估算13315.4 财务盈利能力分析13415.5 清偿能力分析13515.6 不确定性分析13615.7 财务评价结论13716. 结论和建议13816.1 结论及建议13816.2 下阶段设计所需资料13917. 附 件140前 言黄石市位于鄂东地区,长江中游南岸,已形成了以冶金、建材、电力、服装等为主的工业体系,是全国山水园林城市。 近年来黄石市市域面积不断扩大,国民经济和城市建设持续发展,城市功能得到提升。6、在经济发展的同时市区水环境受到了不同程度的污染。磁湖是黄石市城区主要水体,多年来由于大量未经处理的污水排入而呈富营养化趋势,严重影响了城市的景观和居民的生活。为改善磁湖水体水质,政府先后于2002年和2006年利用世界银行贷款对磁湖沿岸进行了截流。一期工程为磁湖南线污水干管(包括有关南线污水收集支管、苗圃和冶钢泵站)和磁湖污水处理厂预处理工程,并于2002年7月完工;二期工程为磁湖北线和中线截流工程、xx污水提升泵站、牛尾巴提升泵站、磁湖污水处理厂强化二级处理部分,目前磁湖北线和中线截流管以及两个提升泵站已经建成,磁湖污水处理厂强化二级处理厂施工接近尾声。由于磁湖污水截流工程从规划设计到实施前7、后持续近10年之久,方案也几经变化,起始方案是xx片和老下陆片污水经xx污水提升泵站加压后与环磁湖区域污水在磁湖污水处理厂合并处理,磁湖污水处理厂规划总规模25万m3/d。后来由于磁湖污水处理厂周边已建有密集的居民住宅楼和儿童公园,黄石市有关部门要求压缩磁湖污水处理厂处理规模,在xx片区重新规划建设xx污水处理厂,且在xx污水处理厂建成之前,由xx泵站将污水提升后送至磁湖污水处理厂进行处理。待xx污水处理厂建成后xx污水提升泵站作为进厂泵站使用。磁湖一期和二期截流工程实施后,尽管对黄石磁湖生态及水环境起到了有效的保护和改善作用,但磁湖污水处理厂预处理的现状还不能满足国家对污水排入长江水体的要求8、。尤其是近两年来磁湖南线和中北线截流管道收集的污水已经快达到磁湖污水处理厂12.5万m3/d的规模,而且胜阳港中心城区约3万m3/d、沈家营地区约2.0万m3/d污水即将截流进入磁湖污水处理厂,如再将xx和老下陆片污水送至磁湖污水处理厂处理,将使磁湖污水厂长期超负荷运转,给污水厂运行带来隐患。为此市政府决定兴建xx污水处理厂,并完善xx和老下陆污水二级干管,以进一步改善磁湖的水体环境。2008年11月,受黄石市市政公用局的委托,我院承担了黄石市xx污水处理工程可行性研究报告的编制工作,接受任务后,我院派员到现场进行了踏勘、调查,并就工程中的具体技术问题同当地有关部门进行了反复磋商,在此基础上完9、成了本可行性研究报告。2009年1月9日xx咨询公司在市发改委主持召开了本可行性研报告专家评审会,与会的有xx公司及市有关职能部门。与会专家在对本可研报告充分肯定的基础上提出了修改意见,根据专家(见附件),我院对本可研报告进行了充实和修改。在文件编制过程中,得到了黄石市有关部门的大力支持和帮助,在此深表谢意。1. 总 论1.1 工程总论工程名称:黄石市xx污水处理工程项目地点:黄石市xx。工程服务范围:黄石市主城区xx组团和老下陆组团,东至磁湖西岸、南至沿湖路、西至省拖、北至大泉路。规划2020年服务人口13万人,服务面积24km2。工程内容:新建黄石市xx污水处理厂并完善污水收集系统编制年限10、:由于目前已接近总规中期年限,考虑到工程建设还需要一定时间,本报告近期按照2013年进行编制,远期2020年与城市总体规划保持一致。1.2 编制依据及基础资料1.2.1 编制依据 设计委托 黄石市市政公用局 xx城市总体规划(20002020年) 湖北省城市规划设计研究院 xx城市污水专项规划(20082020年) xx城市规划设计研究院 黄开规土200212号“关于xx城市排水公司xx污水处理厂项目用地选址意见书”1.2.2 基础资料 黄石市磁湖污水截流工程施工图 中国市政工程中南设计研究院 黄石市磁湖污水处理厂施工图 中国市政工程中南设计研究院 黄石市磁湖周边排水管网现状图 黄石市排水公司11、 xx污水处理厂粗格栅及进水泵房岩土工程勘察报告(详勘) 黄石市区xx片区地形图(1/2000) 黄石市市政公用局 拟建厂址地形图(1/1000) 黄石市市政公用局 城市污水处理及污染防治技术政策 建设部2000年 城市污水处理及污染防治技术指南 国家环保总局 2000年 关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知 国务院2005.7 其它相关资料1.3 设计原则及目的1.3.1 设计原则 贯彻执行国家关于环境保护的政策,符合国家的有关法规、标准及规范。 从黄石的实际情况出发,在城市总体规划和污水专项规划的指导下,采取全面规划、重点突出、分期实施的原则,使工程建设与城市的发展相协调,既保护环境,12、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满足城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级A标准的要求,所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行安全可靠、高效节能,确保污水处理效果,减少工程投资及日常运行费用。 应加强工业企业等行业污废水处理排放的管理,辖区内排入城市污水处理厂的任何工业企业污废水和医院污水,均应处理达到“污水排入城市下水道水质标准”(CJ3082-1999)、相关行业的国家排放标准、地方排放标准的相应规定限值及地方总量控制的要求。 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13、化管理水平,降低运行费用,减少日常维护检修工作量,改善工人劳动生产条件,本工程中某些关键设备拟采用国外优质产品。 采用现代化技术手段,实现自动化控制和管理,做到技术可靠、经济合理。1.3.2 编制目的本报告编制的目的是对工程规模、污水厂厂址、污水水质、污水污泥处理工艺进行技术可靠性、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,使所选方案技术先进成熟、管理方便、处理效果好、运行安全可靠、占地及工程投资经济合理、运行成本低。最终使得该项工程的社会效益、环境效益和经济效益达到和谐统一。1.4 设计采用的主要规范和标准(1)中华人民共和国工程建设强制性条文城市建设部分(2)城市14、污水处理及污染防治技术政策 建城(2000-124号)(3)城市排水工程规划规范 GB50318-2000(4)室外排水设计规范 GB50014-2006(5)室外给水设计规范 GB50013-2006(6)泵站设计规范 GB/T50265-97(7)城市排水泵站设计规程 DGJ08-22-2003(8)合流制系统污水截流井设计规程 CECS91:1997(9)给水排水制图标准 GBT50106-2001(10)总图制图标准 GB/T50103-2001(11)建筑给水排水设计规范 GB50015-2003(12)污水再生利用工程设计规范 GB50335-2002(13)建筑中水设计规范 GB15、50336-2002(14)鼓风曝气系统设计规程 CECS97:97(15)压缩空气站设计规程 GB50029-2003(16)工业建筑防腐蚀设计规范 GB50046-95(17)城市污水生物脱氮除磷处理设计规程 CECS149:2003(18)城市污水处理工程项目建设标准 (2001年修订版)(19)城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准 CJJ31-89(20)城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程 CJJ60-94(21)城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-2002(22)污水排入城市下水道水质标准 CJ3082-1999(23)地表水环境质量标准 GB3838-2002(16、24)污水综合排放标准 GB8978-1996(25)给水排水管道工程施工及验收规范 GB50268-97(26)工业企业厂界噪声标准 GB12348-90(27)工业企业噪声控制设计规范 GBJ87-85(28)环境空气质量标准 GB3095-96(29)恶臭污染物排放标准 GB14554-93(30)农用污泥中污染物控制标准 GB4284-841.5 城市概况黄石市位于鄂东中心,长江中游南岸,南临江西省瑞昌市,西连武汉市江夏区、咸宁市咸安区、通山县,北接鄂州市,隔江与黄冈市浠水县、蕲春县、武穴市相望。现辖黄石港、西塞山、下陆、铁山、开发区五区和大冶市及阳新县,含1个市区、27个建制镇、1617、个乡集镇。市域国土面积4582.9km2,市区面积233.8km2,其中建成区面积57 km2。2006年底市域总人口254.36万人,城镇实际居住人口126.54万人,其中市区户籍总人口63.31万人,常住人口72.05万人。黄石市地处铜铁等多金属成矿区,矿藏丰富,分布集中,是一个以采矿、冶炼、建材为主的工业城市,也是湖北省重要的原材料工业基地,其工业发展历史悠久,基础扎实,门类齐全,实力雄厚。经过五十年的发展,已形成了以冶金、建材、电力、服装及化工、饮料等门类齐全的工业体系。2006年底全市国内生产总值406.47亿元,规模以上工业总产值385.3亿元。黄石市交通便捷,其东北临长江,北接沪18、蓉高速公路,西接106国道、318国道以及武九铁路,另有多条省道在此交汇,是鄂东地区重要的交通枢纽。根据xx城市总体规划及国民经济和社会发展第十一个五年计划纲要,2010年黄石市人口规模为72万人,国内生产总值将达到520亿元,并将以建设现代化生态城市为目标,在未来3050年内形成特大城市经济规模和综合实力的同时,将黄石市建设成为生态环境优越,城市空间与自然山水高度融合,滨江环山抱湖特色鲜明的山水园林城市。1.6 自然条件1.6.1 地形、地貌黄石市地处幕阜山北麓与长江之间的低山丘陵区,市区南倚黄荆山脉、北抵长江、三面环山、一面临水、湖泊位于其间。总地势西南高,东北低,中间多为平畈低地间杂龙岗19、小丘。其中老城区(黄石港、石灰窑)背山环湖面江,地形破碎低洼,地面标高一般为20m左右(黄海高程,下同),绝大部分地区在长江洪水位以下,沿江筑有堤防,堤顶标高26.73m;下陆区为缓坡丘陵地带,标高在2451m之间;铁山区四面环山,地形起伏较大,地面标高3560m;大冶地形为南山北丘,平均海拔高度23m。市区位于淮阳山字型与华夏系联合作用的折皱构造区内。沿长江一线以冲积相、湖相沉积软土为主,为高压缩性、高隙比土层,富含有机物;下陆铁山线以石灰岩、岩浆岩为主,埋藏不深,上覆第四系土层为似网纹状粘土,具有较高的强度;沈下线为考岩及残坡积地层分布区,基岩以碎屑岩类为主,为软质岩土,强度中等;罗桥汪仁20、线以白垩第三纪红土层为主,上部普遍覆盖着中上更新纪粘土层,有极高的强度;大冶低山丘陵区广泛覆盖着第四系更新世粘土,中部平畈冲沟内分布有机质软土。1.6.2 水文黄石水资源丰富,除长江外,境内有大冶湖、粱子湖、富水三个水系与五条干流,33条支流及众多小型湖泊。河流总长度(不含长江干流)425.4km;主要湖泊有大冶湖、保安湖、磁湖、青山湖、花马湖和策湖等。 长江 长江黄石段上起回风矶,与鄂州市交界,下迄风波港与阳新县相邻;全年过境水量7460亿m3;过境长度18.04km;江面宽8501600m,江段水面比降0.43。该段河道基本走向由北向东,西塞山河道较顺直,西塞山以下河道呈喇叭形扩散,整个河21、段属弯道单一河型。主要水文特征值如下: 最高水位: 24.55m(1954年8月19日) 洪水位(P=1%) 23.93m 平均水位: 14.29m 最低水位: 6.81m(1961年2月4日) 枯水位(P=97%): 6.33m 磁湖位于xx城市中心,汇水面积62.8km2,湖面面积8.15km2,平均水深2.106m,正常水位16.13m,泵站最高渍水位17.13m,启排水位16.63m。1.6.3 气象黄石市属亚热带大陆性气候,日照光足,雨量丰富,季风明显,春夏以东南风为主,冬季以西北、北风为主。 历年最多风向:东风、东南偏东风(频率12%) 最大风速:23m/s(1956年3月17日)22、 极大风速:31m/s 平均风速:2m/s 平均气温:17.0 极端最高温度:40.3(1961年7月23日) 极端最低温度:-11.0(1963年1月31日) 平均地面温度:18.8 年平均降雨量:1406.6mm 年最大降雨量:2184.1mm 一日最大降雨量:249.5mm 全年无霜期:264天 最大冻土深度:6cm1.6.4 地震据调查,整个黄石市无活动断层存在,地壳稳定,历史无震灾记录。根据中国地震烈度区划图,黄石市地震基本烈度为6度。1.7 城市总体规划概要 xx城市总体规划(20002020年)(修编)确定黄石市的城市性质为:长江中游重要的工业基地,鄂东地区重要的中心城市,生态环23、境优美的山水园林城市。1.7.1 规划年限近期20082010年;中期20102015年远期20152020年1.7.2 城市规模 规划城区人口2010年:城区人口72万人;2020年:城区人口90万人。 规划城市建设用地2010年:城市用地规模64.60平方公里,人均85平方米2020年:城市用地规模81.00平方公里,人均90平方米1.7.3 城市结构、城区功能分区及人口分布城市结构形式为中心组团式布局。黄石市城区由中心城区,新城和外围片区三部分组成,规划居住人口90万人。 中心城区(环磁湖片区)a、xx片区全市政治、文化、金融、信息中心,高新技术开发产业园区。人口规模13万人。b、胜阳港24、片区城市副中心,传统商业商贸中心,城市水路客运中心。人口规模8万人。c、花湖片区城市对外公路客运中心,轻纺工业区,物资流通中心。人口规模12万人。d、陈家湾片区为城市限制发展区,逐渐关停采矿点及搬迁建材工业,保留机械工业区,建设成为生态环境良好的低强度居住区。人口规模10万人。 罗桥新城城市副中心,城市综合新区,城市远期重点发展地区,铁路客运中心。人口规模20万人。 外围片区(组团)a、西塞片区(含黄思湾)冶金、能源工业基在。人口规模10万人。b、下陆片区冶金、机械工业区,人口规模9万人。c、铁山组团采掘、加工工业区,铁路货运中心,人口规模5万人。d、河口组团城市货运、铁水联运中心,三类工业区25、。人口规模3万人。经济发展目标:根据黄石市国民经济和社会发展第十一个五年计划纲要,结合黄石市社会经济发展现状,确定的黄石市经济发展目标如下:2010年国内生产总值520亿,增长率9.5%2020年国内生产总值1200亿,增长率8.7%1.8 城市给排水工程现状及规划1.8.1 城市给水工程现状黄石市自来水公司现有职工622人,拥有固定资产净值35359万元,2006年售水量5908万m3,产品综合合格率100%。近四年公司生产经营状况见下表1-1。20032006年自来水公司经营状况表 表1-1序号 年 份 指 标20032004200520061设计供水能力 (万m3/d)48484848226、年供水量 (万m3)9302.629085.698956.519383.953年售水量 (万m3)6655.936203.055894.755907.894最大日供水量 (万m3/d)30.6428.1927.1528.865管道漏失率 (%)28.4531.7334.1837.046单位电耗率 (kwh/km3)284.48287.63293.94290.917单位成本 (元/km3)625.85824.23861.47926.038利润总额 (万元)188.0060.6023.54-393.009产品综合合格率 (%)10010010010010干管长度(km) (D75以上)29530427、.42329.46337.3211平均生活用水 (l/人d)267236.96194.5164.0912用水人口 (万人)48.4848.4848.4862.0113用水普及率 (%)7373.0672.692.814职工人数 (人)63764662162215固定资产净值 (万元)32112314643091135359 市区供水现状黄石市区现已建成王家里、凉亭山、花湖三座水厂,总设计供水能力48.0万m3/d; 设有青龙山、下陆、铁山三座加压泵站,总加压能力17.0万m3/d。目前城市管网已初具规模,d75mm口径以上的供水管网总长337km,供水范围东至中窑湾、南至李家坊、西至铁山铺、北28、至关帝村,其供水普及率为92.8%(城市市政供水普及率)。 城市自备水源现状 由于黄石市大型工矿企业较多,且企业对水质要求不一,已建有多个自备水厂(站)。自备水厂水源有长江水、湖水和地下水。据统计,市区自备水源厂(站)设计供水能力约46.0万m3/d,实际供水量约为20.0万m3/d。主要用水大户为大冶钢厂、大冶有色金属公司、黄石华新水泥厂和新通机械动力有限公司等。现有自备水源供水情况见表2-2。黄石各自备水厂,除大冶钢厂、有色金属公司的两水厂稍具规模、净水工艺较完善外,其余大多净水工艺欠齐全,供水水质难以保证。而且,各自备水厂基本上是定时供水,供水管网管材混乱,大多为灰铸铁管、普通钢管及黑铁29、管,漏损严重,水质差,用户意见很大。 黄石市自备水源情况一览表 表1-2序号单 位建厂日期设计日供水量(万立方米)实际日供水量(万立方米)水价(元/立方米)净水工艺管网长度(km、100mm以上)从业人员供水人口总计生活生产其它生 活生产经营澄清过滤消毒户数人口1大冶钢厂57年27.011.12.38.80.800.251.20有有有83.194173485.4万2大冶有色74年11.67.03.51.02.50.6050.78有有有78.0150111333.5万3华新水泥83年2.00.70.70.37有有无1.5164新通机械71年2.00.70.20.50.700.80有有有3.43630、25570.91万5帅伦纸业87年1.440.750.10.661.00元/户、月有有无3.391820.05万6黄石二橡84年1.00.140.070.070.60有有有2.156130.19万7联海食品79年0.180.040.041.10有有有1.5138江北农场75年0.240.240.242.00元/人、月有无有1.184000.28万9源华煤矿56年0.120.060.062.50元/人、月有无有3.0528590.92万10黄石油库70年0.20.060.050.01有有有2.132400.1万11河口镇水厂92年0.040.010.011.00元/人、月无有有012650.1231、万合计45.8220.816.5311.782.5179.13503559711.47万备注:除河口镇水厂水源取大冶湖水外,其余各自备水厂水源均取长江水。1.8.2 城市给水工程规划根据xx城市给水工程规划,2020年黄石市区将由王家里水厂(9万m3/d)、凉亭山水厂(24万m3/d)、花湖水厂(扩建至45万m3/d)和西塞水厂(新建5万m3/d)联合供水,并通过青龙山加压站(扩建至10万m3/d)、下陆加压站(扩建至40万m3/d)和铁山加压站(扩建至7万m3/d)加压以满足各用户水压要求。给水工程规划中,各厂(站)各期供水量及压力见表1-3,表中罗桥地区即为现在的黄金山工业新区。 各厂(站32、)供水量及压力一览表 表1-3序号厂(站)名 称供水规模(万m3/d)供水范围供水压力(MPa)2010年2020年2010年2020年转输直供1花湖水厂30.045.0花湖、黄石港地区及向下陆加压站转供0.280.402凉亭山水厂24.024.0花湖、黄石港、胜阳港、陈家湾地区,中、远期向青龙山加压站转供0.270.373王家里水厂9.09.0黄石港、胜阳港、陈家湾地区/0.384西塞水厂/5.0/黄思湾、西塞及河口地区/0.435下陆加压站30.042.0xx、下陆、大冶、铁山、罗桥地区xx、新下陆、大冶、铁山、罗桥地区0.260.386青龙山加压站5.010.0xx地区xx、罗桥地区/033、.387铁山加压站4.07.0铁山地区/0.491.7.2 城市排水工程现状及规划 排水工程现状黄石城区总体地势为西部北高南低,地面高程在2451m之间,地表水自流流向大冶湖;东部地势低平、湖泊水体众多,地面高程基本在20m左右,地表水分别汇入磁湖、青山湖或花湖等众多水体后,再进入长江。长江历史最高洪水位为24.55m,多年平均水位为14.29m,汛期常年洪水位21.0m,平时,东部地表水可自流排入长江,汛期遇长江高水位时,需机械抽排入江。城区排水体制为直流式合流制和雨污分流制共存,磁湖污水截流工程使城区排水体制由直流式合流制为主向雨污分流制为主转变。该工程是黄石市利用世界银行贷款中国湖北城市34、环境项目中的一个子项目,分两期实施。一期工程为磁湖南线污水干管(包括有关南线污水收集系管、苗圃和冶钢泵站)和磁湖污水处理厂预处理工程,并于2002年7月完工。二期工程为磁湖北线和中线截流工程、xx污水提升泵站、牛尾巴提升泵站、磁湖污水处理厂强化二级处理部分,目前磁湖北线和中线截流管以及两个提升泵站已经建成,磁湖污水处理厂强化二级处理厂施工接近尾声。黄石市现有青山湖和磁湖污水处理厂两座污水处理厂,简介如下:青山湖污水处理厂服务范围为黄石港区大部分区域和沈家营区域,1984年建成运行,处理规模为2.0万m3/d,二级处理,占地面积2.9公顷,现实际污水收集范围为黄石港片区。黄石港片区的污水由于支管35、系统配套不够完善,部分企业不景气造成排水量下降,加上部分企业为了逃避交污水费,将污水私自排入青山湖,使得青山湖污水处理厂实际处理污水量曾一度仅为1万m3/d。2007年完成扩建2.5万m3/d及部份收集管网,并投入使用,目前实际处理污水量达2万m3/d。磁湖污水处理厂服务范围为环磁湖区域,包括磁湖南岸沿线区域、磁湖中北片、东岸沿线区域胜阳港片区、陈家湾片区和沈家营片区,服务人口约34.89万人,服务面积16km2。该厂为世行贷款项目,设计总规模为12.5万m3/d,一期工程只进行预处理后排江,二期工程配套12.5万m3/d规模的强化二级处理工程正在建设中,总占地100.7亩。 排水工程专项规划36、要点 规划年限 城市污水量:近期29.3万m3/d,中期36.7万m3/d,远期50.9万m3/d。近期污水集中处理率59%,中期为79%,远期为81%。 污水管网规划原则:a 根据地形及服务面积在城市道路上布置污水主干管;b 污水管网系统采用分区布置形式;c 按远期设计流量确定管径。 黄石市污水处理采取城市污水处理厂集中处理、部分生活污水分散治理、工业排水大户自行处理达标和利用长江环境容量自净处理相结合的方式。 黄石市城区污水系统划分为花湖、青山湖、磁湖、xx、黄金山、西塞-河口、大冶城西北(黄石)、江北管理区、韦源口、汪仁十大系统。 中途提升泵站a 青山湖污水系统南片沈家营污水提升泵房需进37、行改造,规模2.0万m3/d,近期提升至磁湖污水处理厂处理、中远期视城市发展情况再考虑纳入青山湖污水处理厂处理。b 磁湖污水系统北线设牛尾巴污水提升泵站,规模1.5万m3/d(已建成)。c xx污水系统设污水泵房8.0万m3/d,近期为提升泵房,中远期作为进水泵房。 罗桥污水系统设1号泵站0.8万m3/d,2号泵站3.5万m3/d,3号泵站8.0万m3/d。 污水处理厂黄石市城区设5座城市集中污水处理厂:a 花湖污水处理厂,规模6.0万m3/d,占地5.0ha,二级处理;b 青山湖污水处理厂,规模4.0万m3/d,占地2.9ha,二级处理;c 磁湖污水处理厂,规模12.5万m3/d,占地6.538、ha,二级处理;d xx污水处理厂,规模8.0万m3/d,占地8.0ha,二级强化处理;e 罗桥污水处理厂,规模14.0万m3/d,占地10.0ha,二级处理; 污水排放标准a 污水处理厂处理后排出的污水执行污水综合排放标准一级标准。b 排入设置二级污水处理厂的城市排水系统的污水,执行三级标准。c 排入未设置二级污水处理厂的城市下水道的污水,应根据受纳水体的功能执行相应的排放标准。1.9 工程建设的必要性近年来随着黄石市磁湖截污工程的实施,环磁湖北线、中线、南线污水收集后进入磁湖污水处理厂经一期处理后排入胜阳港渠。从磁湖水质监测结果看,无论是北半湖还是南半湖,其水质恶化趋势得到了抑制,表明该工39、程的建设对磁湖水体水质的改善起到了一定的作用。北半湖水质好于南半湖,南半湖水质较差,为劣类水质,水体水质还呈富营养化特征,因此对环磁湖沿岸的截流和治理工作仍很严峻。本项目纳污范围内主要是黄石市主城区老下陆和xx组团,是黄石市的中心区,xx污水处理厂工程作为磁湖截流工程的重要组成部分,建设意义重大。尤其是近两年来磁湖南线和中北线截流管道收集的污水已经快达到磁湖污水处理厂12.5万m3/d的规模,而且胜阳港中心城区约3万m3/d、沈家营地区约2.0万m3/d污水即将截流进入磁湖污水处理厂,如再将xx和老下陆片污水送至磁湖污水处理厂处理,将使磁湖污水厂长期超负荷运转,给污水厂运行带来隐患。同时,本项40、目收集范围内一些污水采取的是大港合流制临时截流,雨季仍有大量污水随雨水溢流入湖,因此,进一步完善污水收集管网也势在必行,所以建设xx污水处理厂工程是十分紧迫和必要的。该项目的建设,可进一步改善磁湖沿岸水环境污染,完善城市环境基础设施,减少城镇污水直接排放对磁湖的污染,并可促进当地经济可持续发展。同时该项目也是增强城市服务功能,提升城市品位,改善投资环境的需要。2. 工程总体设计2.1服务范围及编制年限工程服务范围:黄石市主城区xx组团和老下陆组团,东至磁湖西岸、南至沿湖路、西至省拖、北至大泉路。规划2020年服务人口13万人,服务面积24km2。工程内容:新建黄石市xx污水处理厂并完善污水收集41、系统编制年限:由于目前已接近总规中期年限,考虑到工程建设还需要一定时间,本报告近期按2013年进行编制,远期2020年与城市总体规划保持一致。2.2 工程规模根据规范规定,城市污水量宜根据城市用水量乘以城市污水排放系数确定。一般常用的用水量预测方法有分项用水量定额法、城市单位人口综合用水量指标法和城市单位建设用地综合用水量指标法,本项目拟采用上述三种方法进行用水量预测,然后再折算成污水量。2.2.1 用水量预测根据xx城市污水专项规划,本项目服务范围内的功能分区、人口分布和规划污水收集面积具体如下:全市政治、文化、金融、信息中心,高新技术开发产业园区;现状人口约8.4万人,2010年人口规模942、.1万人, 2020年为13万人,内插法2013年人口约10.3万人;远期规划污水收集面积为24km2。1 分项用水量定额法 综合生活用水量2006年黄石市综合生活用水量为5286万m3,其中居民生活用水4340 m3,公用生活用水量946m3,用水人口70.11万人,城市人均综合生活用水量指标为206L/capd,按最高日变化系数1.3计算,2006年实际人均综合生活用水定额为268L/capd。xx城市给水工程规划中,拟定2020年黄石市人均综合生活用水量定额为380L/capd,根据目前黄石市实际人均综合生活用水量指标,并结合xx城市给水工程规划和xx城市污水专项规划,拟定近期2013年43、远期2020年人均综合生活用水量定额分别为280L/capd 和300L/capd,按城市供水普及率100%,近、远期最高日综合生活用水量为:近期2013年:0.28X10.3=2.88万m3/d;远期 2020年:0.32X13.0=4.16万m3/d。 工业用水量根据2007年市自来水公司售水量明细,xx和老下陆地区年总用水量为1245.45万m3,其中工业用水约311万m3,占总水量的25,扣除市政用水及未预见用水,工业用水和生活用水比例约1:2。另外,本地区中市晨茂铝业有限公司、黄石金谷铜业有限公司、青岛啤酒(黄石)有限公司、市正大机械有限公司,市华裕机电有限公司、金美锻造厂等均设有44、自备水源,其自备水源年总用水量为98.9万m3。因此,xx片区现状总用水量为1344.35万m3,其中工业用水410万m3,占总用水量的比例约为30。xx地区从城乡结合部逐渐成长为城市新区,从黄石的几何中心发展为城市的政治、文化、信息、科教、金融中心及高新技术产业区,今后耗水较大的工业企业将逐渐减少,预计工业用水量占综合生活用水量的比例约为1:2,因此工业用水量为:2013年:1.50万m3/d;2020年:2.08万m3/d。 总用水量城市总用水量包括综合生活用水量,工业用水量,浇洒道路和绿化等市政用水量,以及管网漏损和其它未预见水量等。根据室外给水设计规范,结合黄石市的实际供水现状,浇洒道45、路和绿化等市政用水按综合生活用水量和工业用水量之和的5%考虑,管网漏损按上述3项用水量之和的12%考虑,未预见水量按上述4项用水量总和的10%考虑。2020年总用水量见表2-1。 总用水量表 表2-1序号项 目2013年最高日用水量(万m3)2020年最高日用水量(万m3)备 注1综合生活用水量2.884.162工业用水量1.502.083浇洒道路及绿化等0.210.31(1+2)5%4管网漏损量0.550.79(1+2+3)12%5未预见水量0.510.73(1+2+3+4)10%6合计5.658.072 城市单位人口综合用水量指标法xx城市给水工程规划中拟定2020年xx城市单位人口综合用46、水量指标为775L/capd。2006年黄石市实际城市单位人口综合用水量指标约为565L/capd,2007年xx片区(含xx地区和老下陆地区)实际用水量为1344.35,用水人口约8.4万人,实际单位人口综合用水量为438L/capd(平均日),取最高日变化系数1.3,xx片区现状实际单位人口综合用水定额为570L/capd。考虑到本区今后的产业结构及发展方向,拟定2013年、2020年人均综合用水量指标分别为580 L/capd 、640L/capd。据此推算出最高日总的用水量分别为5.97万m3/d 、8.32万m3/d。3 城市单位建设用地综合用水量指标法2020年规划本项目收集污水范47、围为24km2。扣除山地水面用地,近、远期建设用地分别按50和70%计算,即12 km2、16.8 km2。根据xx城市给水工程规划,2020年城市单位建设用地综合用水量指标为1.25万m3/km2d,xx组团和老下陆组团用水以生活为主,用水较大的工业企业主要在老下陆地区,如黄石金谷铜业有限公司、黄石宏宇陶瓷原料有限公司、青岛啤酒(黄石)有限公司,但工业用水量总量不大,今后随着国家节能减排和建设节约型社会的推进,耗水企业将逐渐减少,居民的节约用水意识也将逐步提高.参照城市给水工程规范,拟定2013年和2020年单位建设用地综合用水量指标分别为0.6和0.55万m3/km2d,其用水量预测值分别48、为7.2万m3/d 和9.24万m3/d。上述三种预测方法综合汇总后结果见表2-2。 黄石市用水量预测结果表 表2-2 年 限项 目2013年(万m3/d)2020年(万m3/d)备 注分项用水量定额法5.658.07人均综合用水量指标法5.978.32用地规模综合指标法7.209.24最高日用水量6.278.54三种预测值平均日变化系数1.31.2平均日用水量6.27/1.3=4.838.54/1.2=7.122.2.2 污水量预测污水量的多少取决于用水量和污水收集率。参照城市排水规划规范和室外排水设计规范,确定xx城市综合生活污水、城市工业废水和城市污水排放系数分别为90%、85%和80%49、。污水收集率与污水收集系统的完善程度和管理水平有关,根据xx片区排污现状,结合xx城市排水专项规划,按照黄石市政府关于两湖完全截流的要求,xx片区近、远期污水收集率均按100%考虑。由于黄石市属南方地区,地下水位较高,特别是xx东南部均环磁湖,其地下水位在地面以下0.51.0m,因此,污水量计算时还考虑15%的地下水渗入量。 按分项用水量定额法预测污水量由于xx片区排水体制采用雨、污分流制,其浇洒道路及绿化用水和管网漏损水量将进入雨水系统,不排入城市污水管网,因此该部分用水不折算成污水量。根据表2-1,xx片区近、远期综合生活用水量和工业用水量分别为2.88万m3/d、4.16万m3/d和1.50、50万m3/d、2.08万m3/d。按城市综合生活污水和城市工业废水排放系数90%和85%进行折算,同时考虑100%的污水收集率和15%的地下水渗入量,预测近、远期污水量(平均日,近、远期日变化系数分别取1.3和1.2)分别为2.74万m3/d和4.23万m3/d。 按人均综合用水量指标法预测污水量按城市污水排放系数80%折算,同时考虑100%的污水收集率和15%的地下水渗入量,预测近、远期污水量(平均日,近、远期日变化系数分别取1.3和1.2)分别为4.22万m3/d和6.38万m3/d。 按用地规模综合指标法预测污水量按城市污水排放系数80%折算,同时考虑100%的污水收集率和15%的地下51、水渗入量,预测近、远期污水量(平均日,近、远期日变化系数分别取1.3和1.2)分别为5.10万m3/d和7.08万m3/d。 黄石市污水量预测结果表 (单位:万m3/d) 表2-3 年 限项 目2013年(万m3/d)2020年(万m3/d)备 注按分项用水量定额法预测2.744.23按人均综合用水量指标法预测4.226.38按用地规模综合指标法预测5.107.08平均值4.025.902.2.3 工程规模根据以上污水量预测,近、远期xx片区污水量分别为2.74万m3/d5.10万m3/d、4.23万m3/d7.08万m3/d考虑到城市基础设施应有一定的前瞻性,结合xx城市排水专项规划,拟定x52、x污水处理厂设计规模为:近期:4万m3/d;远期:8万m3/d。2.3 厂址选择xx污水处理厂是磁湖截流工程的一个子项目,2003在进行磁湖截流二期工程中就xx片污水收集系统和污水处理厂厂址进行了充分论证,确定xx污水处理厂厂址方案:桂林南路以西、广州路以南,下陆排洪港以北,紧邻规划47号路。黄石市经济技术开发区国土规划局以黄开规土200212号文对xx污水处理厂厂址出具了选址意见书,同意推荐该厂址方案。目前xx组团和老下陆组团截流主干管和xx污水泵站已经建设投入使用,xx污水泵站现状出水送至磁湖污水处理厂进行预处理,待xx污水厂二级处理建成时作为进水泵房使用,泵站以西已经预留了xx污水处理厂53、的建设用地。因此,本报告污水处理厂厂址仍推荐该厂址方案。该处现为水塘和荒地,选择该厂址有如下优点: 符合城市总体规划和排水规划的要求。 有利于污水的收集,紧邻广州路,交通方便。 紧靠磁湖,有利于尾水排放。 厂址无拆迁,施工方便。 该厂址已征得规划部门认可。2.4 受纳水体选择xx污水处理厂附近的地表水体有磁湖和长江。磁湖位于黄石市城区中心,由胜阳港渠与长江连通,并由闸门控制且在出长江口处建有胜阳港排江泵站。xx污水处理厂尾水若通过胜阳港渠排入长江,则只需进行强化二级处理,使尾水水质满足GB18918-2002一级B标准即可,但是xx污水处理厂厂址距离胜阳港渠较远,尾水若通过管道输送至胜阳港渠,54、不仅管道长、投资大,且需开挖杭州路,实施难度大。由于xx污水处理厂厂址紧靠磁湖,尾水排入磁湖管线较短,且污水可经强化二级处理后再经深度处理,使尾水水质达到GB18918-2002一级A标准,满足国家对城镇污水处理厂尾水排湖的要求。虽然深度处理增加了一定的投资和运行费用,但与长距离运输相比还是节省的。因此,本报告推荐将磁湖作为xx污水厂尾水排放的受纳水体。2.5 污水水质及处理程度2.5.1 设计进水水质污水处理厂设计进水水质的确定,通常系根据污水水质实测资料、室外排水设计规范、国内同类型城市污水处理厂进水水质及城市将来的发展等方面进行综合考虑。2.5.1.1 污水水质实测资料现状xx污水提升泵55、站污水送入磁湖污水处理厂进行一级处理,因此本报告参考磁湖污水处理厂进水水质和业主提供的2008年xx部分水质监测点水质资料作为xx组团和老下陆组团的污水水质。2008年磁湖污水处理厂预处理进、出水水质分析表 表2-4月份COD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)氨氮(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)进水出水进水出水进水出水进水出水进水出水进水出水197.2197.2116.1916.19808010.0110.0112.9112.911.281.28299.2199.2118.6018.6078789.299.2911.7711.771.371.373110.66110.656、623.7023.70848410.7010.7013.1413.141.591.59480.1564.8110.807.30636310.279.3012.1810.511.341.345120.12120.1211,7011.7088887.987.9811.6111.611.271.27684.5984.599.809.8096966.816.819.559.550.850.85758.5958.598.208.2045456.636.6310.3310.330.600.60889.7389.737.407.4098989.869.8611.1611.160.710.71990.429057、.429.309.3065659.999.9911.4211.420.750.751073.6173.6112.1012.101101109.769.7612.2712.270.970.971172.4872.4817.3617.361081088.618.6112.4412.440.970.97 2008年xx排污口水质监测情况 表2-5采样日期采样点位pHSSCODBOD氨氮TP备注10.15熊家咀截流口7.6113426822.030.95.47分流污水10.21熊家咀截流口7.745227065.222.25.80分流污水10.27熊家咀截流口7.792615036.628.63.3158、分流污水10.15xx泵站格栅井7.024511939.013.20.808合流污水注:单位(mg/L、pH无量纲)从上表可以看出,实测值远远低于国内典型城市污水处理厂的进水水质,经对服务区的现有排水设施及用水习惯等方面进行了走访调查,其主要原因归纳如下: 目前服务区的污水收集系统尚不完善,除近年实施的一级主干管外,在待开发区域和已建成区仍存在着土明渠及盖板沟,污水收集系统中有若干处直接从现有的明渠中截流旱流污水,由于与现有明渠相连的水体的水位较高,所收集到的不全部为污水。 由于服务区内湖泊水体较多,地下水较为丰富,加之污水收集系统不完善,部分管道年代久远,管道接口的密封较差,地下水通过管道接59、口渗入污水管道,是引起水质偏低的重要原因之一。 黄石市夏季炎热,因居民的生活习惯,居民用水量较高,造成城市夏季生活污水浓度偏低。 由于排水监测取样有较大的随机性,其检测结果不具有很强的代表性。从目前国内已建成的污水处理厂的运行资料可看出,在建厂初期,由于污水收集系统不完善,使得进厂污水污染物浓度较低,随着排水管网的逐步完善以及经济发展和人们生活水平的提高,污水中污染物浓度也逐步增大,如我院设计的珠海香洲污水处理厂、柳州龙泉山污水处理厂、芜湖市朱家桥污水处理厂、桂林第四污水处理厂、汕头东区污水处理厂等,在建厂初期,水质浓度均偏淡,随着污水收集系统的不断完善,地下水渗入量会不断减少,进水水质将呈上60、升的趋势,当污水收集系统基本完善后,进厂污水水质趋于稳定,城市污水中污染物浓度会逐步增大,最终达到一个相对稳定的数值。黄石为南方城市,表2-6为国内部分南方城市污水处理厂进水水质检测值及设计值,也可作为参考。 部分南方城市污水处理厂进水水质一览表 表2-6序号厂 名BOD5 (mg/L)SS (mg/L)CODcr (mg/L)TN (NH3-N)TP (PO43-P)附注1武昌沙湖污水处理厂150200300353设计值5080601207516043.622.81.342.96实测值2桂林第四污水处理厂120200200203.5设计值9198148216.5实测值3珠海拱北污水处理厂1561、0200250300303.5设计值69.1278.412722.64.4实测值4昆明市第三污水处理厂1802501273034设计值79.7200127272.91实测值5深圳罗芳污水处理厂 (二期)1501502504003024设计值12017022028018026021252.83.5实测值6广州大坦沙污水处理厂20025035040(30)5设计值73102161(14)4.8实测值上表及大量统计资料表明,我国南方大部分城市污水处理厂进水水质实测值一般为:BOD5为70110mg/L,SS为100160mg/L,CODcr为75260mg/L,TN为1530mg/L;TP为1.5362、mg/L。其设计进水水质一般为:BOD5为100180mg/L,SS为150250mg/L,CODcr为200300mg/L,TN为3040mg/L;TP为34mg/L。又据有关资料,深圳、上海等较发达地区由于城市的发展,居民生活水平的提高,排水系统的日趋完善,目前城市污水水质指标较前些年有较大幅度的提高,因此,污水处理厂设计进水水质的确定,应综合考虑远期发展的因素。2.5.1.2 有关资料建议水质根据给水排水设计手册第五册,典型城市的污水水质见表2-7。 典型城市的污水水质 表2-7序号指标浓度(mg/L)高中低1BOD54002201102COD10004002503SS35020010063、4TN8540205TP15842.5.1.3 省内部分污水厂进水水质省内部分污水处理厂设计进水水质见表2-8。 省内部分污水厂设计进水水质 表2-8序号污水厂名称BOD5(mg/L)COD(mg/L)SS(mg/L)NH3-N (mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)1荆门市夏家湾污水处理厂(10万m3/d)150350200/353.02秭归县新县城污水处理厂(4万m3/d)15025020030404.03襄樊市鱼梁州污水处理厂(20万m3/d)16035020030403.04荆州红光路污水处理厂(15万m3/d)160300200/353.05洪湖市污水处理厂(10万m3/d)164、5030020030/3.06十堰神定河污水处理厂(16.5万m3/d)150300150/404.07孝感市城区污水处理厂(5万m3/d)12030016030/2.58安陆市城市污水处理厂(12万m3/d)12025020025303.09宜昌市沙河污水处理厂(5万m3/d)12025018025/3.010松滋市污水处理厂(3万m3/d)12025015025303.011恩施市污水处理厂(6万m3/d)12025015025303.012老河口市污水处理厂(10万m3/d)150300200/353.513宜昌市临江溪污水处理厂(30万m3/d)12025018025/3.014黄石市65、磁湖污水处理厂1253002503525315黄石市青山湖污水处理厂12530025035253从表2-8中可以看出,城市污水的一般规律是,BOD5/COD在0.40.6之间,TN/BOD5在0.2上下浮动,SS略高于BOD5。2.5.1.4 污水处理厂设计进水水质的确定由于城市规划、城区的经济构成、城区的发展水平在不断变化,其间有诸多不确定的因素,使得准确预测污水处理厂的进水水质有相当的难度,所以不能以目前实测水质作为设计进厂水质,但水质的提高需要有一定的时间过程,所以设计水质参数不宜取得过高,否则,会使处理构筑物及设备能力过大而造成浪费。综合各种因素并参考南方一些污水厂运行水质,本污水处理66、厂设计进水水质的确定主要考虑如下因素: 服务范围内工业废水和生活污水的比例根据自来水和自备用水统计资料(见附件),20052007年xx与老下陆地区工业用水约站总用水量的30左右,再者今后xx组团是黄石市主城区主要居住组团和经济技术开发区,工业企业主要集中在老下陆,且用水量相对不大,因此城市污水中应该以生活污水为主。 城区的发展考虑到城区的发展,居民生活水平的提高,今后城市污水水质将呈上升的趋势。 城市的节水政策及水价根据国家的水资源政策,创建节水型城市,大力发展节水型经济是今后城市发展的一个主导方向。随着节水型工业的发展,水价形成机制的建立和健全,水价的上涨,将使城市居民和用户的节水意识和节67、水措施逐步得到加强,城市污水水质浓度应有一定幅度的上升。 从工程安全的角度考虑,污水处理厂本身应具备有一定的抗冲击负荷能力,以适应城市污水水质在不同时段、不同季节的变化;从远期的发展考虑,污水处理厂设计进水水质应适当留有一定的余地,以期适应城市今后发展中可能产生的新变化。综上所述,本工程设计进水水质如下:BOD5=125mg/L SS=250mg/L CODcr=300mg/LNH3-N=25 mg/L TN=35mg/L TP(PO43-P)=3.0mg/L2.5.2 设计出水水质磁湖是xx城市污水较大的受纳水体,规划水质目标要达到类水质标准。因此,要求污水处理厂的出水水质应达到国家城镇污水68、处理厂污染物排放标准GB18918-2002的一级B标准。但考虑到磁湖为封闭性水体,为防治富营养化,尽快改善黄石市磁湖的水质,城市污水应进行三级深度处理,进一步增强除磷脱氮的效果,污水处理厂出水应严格控制排放总量和出水排放标准,据此本工程污水处理厂的排放标准选择执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)中的一级标准的A标准,即: 污水处理厂出水水质 表2-9污染物CODBOD5SSTNNH4-NTP含量(mg/L)5010101550.52.5.3 处理程度根据设计进水水质和出水水质,确定本工程处理程度见表2-10。 污水处理程度表 表2-10 指标水质BOD5CODCrS69、SNH3-NTNTP进水(mg/L)12530025025303.0出水(mg/L)1050105150.5处理程度(%)9283968050833. 污水收集系统3.1 现状排水系统及存在问题3.1.1 现状排水现状黄石城区属典型的低山丘陵地貌,片区总体地势北高南低坡向磁湖沿岸。其收集系统拟充分利用现有地形地貌,以重力自流方式为主。管道走向设计主要为东西走向,污水管道沿着现有道路铺设。根据磁湖截流二期工程施工图及黄石市污水专项规划,xx片区共分为四个污水收集系统:团1线:主要收集xx中部、西北部污水。主干管由从大泉路经东苑路到广州路进入至xx污水处理厂。主干管管径D800D1350,全长6k70、m,主干系统基本形成。团2线:主要收集老下陆地区、xx南部污水。主干管由老下陆街经神牛路至广州路进入xx污水处理厂。主干管管径D600D1000,全长6.6km。其中规划建设谈山污水提升泵站,规模为1.5万m3/d。规划沿老下陆大港新建截流管,从根本上解决大港污水对磁湖水体的污染。同时完善老下陆地区的污水收集次干管、支管,尽可能将更多污水送至污水处理厂处理。团3线:主要收集xx中部污水。主干管沿杭州西路向东铺设后折向桂林南路,然后顺广州路进入xx污水处理厂。主干管管径D500D700,全长3.4km,该系统已基本形成。团4线:主要收集xx东部污水。主干管规划从离合器厂经桂林北路后,沿着磁湖西岸71、至广州路进入xx污水处理厂。主干管管径D500D1200,全长7.1km,该系统已基本形成。3.1.2 排水现状存在的问题 主干系统已形成,现状抽排至磁湖污水处理厂,但目前仅仅是一级处理。 片区西部即团1线,特别是团2线,该片基本为新区,管网系统还没有配套。 片区东部团3线和团4线主干管基本已建成,支管仅部分建成。 片区主干管虽然大部分已建成,但由于二、三级支管没有完全配套,近几年黄石市政府为实现环磁湖污水截流,临时采取了大港截流(即合流制截流), 雨季大量污水随雨水溢流入湖,未能从根本上解决对磁湖水体的污染。 本片区虽然规划是分流制,但现状仍有许多合流灌渠没有改造,还存在混流的现象,已经截流72、的主干管中经常有雨水进入,使得进入污水处理厂原污水浓度降低。3.2 排水体制根据xx城市总体规划(20002020)和xx城市污水专项规划,xx组团和老下陆组团由逐步将现状合流管道改造为分流管道、远期采用雨污分流制,因此确定本项目服务区排水体制今后采用雨污分流制。3.3 收集系统布局方案3.3.1 设计原则 贯彻执行国家关于环境保护的政策,符合国家的有关法规、标准及规范。 充分利用现有排水设施,最大限度收集现有污水,发挥最大的工程效益,并节省工程投资。 污水配套管网按远期2020年一次设计,管径按远期设计流量确定,对污水管道系统进行统一布置,分期建设,逐步完善污水排放及收集系统。 结合城区地形73、,污水管道布置力求符合地形变化趋势,顺坡排水,线路短捷,减少管道埋深和管道迂回往返,降低工程造价,确保良好的水力条件。 管道的设计应保证晴天平均旱季流量下管道内的流速大于不淤流速。 城市排水系统只接纳城市生活污水和符合排入城市下水道水质要求的工业废水。对于不符合排放标准的工业废水,应在工业企业内部先进行预处理,达到排放标准后,才能汇入城市下水道。 本次设计主要是完善片区二级支管,进一步提升片区的污水收集率。支管主要沿着新冶钢东方大道、东钢大道、发展大道、骆驼山路、磁湖路、白马南路、苏州路、新区一路、杭州西路及下陆大道北侧支路铺设。3.4 污水管网工程设计3.4.1 设计水量2020年本工程范围74、内的污水量为8万m3/d,建设用地面积为16.8km2,拟采用面积比流量法估算管道设计流量,生活污水总变化系数按室外排水设计规范选择。3.4.2 水力计算原则污水管道水力计算,采用曼宁公式:V=1/n.R2/3.I1/2污水管道按非满流计算。最大设计充满度:d300, h/d0.50 d400, h/d0.65d500-900, h/d0.70管渠最小设计不淤流速:污水管渠在设计充满度下流速0.6m/s。工业废水按照生产时段以内的平均流量考虑。 3.4.3工程内容本工程敷设管道总长为17.262Km,工程量见表3-1。 污水收集系统工程量表 表3-1序号名 称规 格数 量单位1谈山污水提升泵站75、1.5万m3/d1座2排水管DN40015364m3排水管DN500594m4排水管DN6001304m3.5 管材选择污水工程中,管道投资占工程总投资的比例较大,而管道工程总投资中(一般条件下施工),管材费用约占50左右。污水管道属于城市地下永久性隐蔽工程设施,要求具有很高的安全可靠性。因此,合理选择管材非常重要。3.5.1 对管材的要求排水管渠的材料必须满足一定要求,才能保证正常的排水功能。 排水管渠必须具有足够的强度,以承受外部的荷载和内部的水压。 排水管渠必须能抵抗污水中杂质冲刷和磨损,也应有抗腐蚀的功能,特别对有某些腐蚀性的工业废水。 排水管渠必须不透水,以防止污水渗出或地下水渗入而76、污染地下水或腐蚀其它管线和建筑物基础。 排水管渠的内壁应平整光滑,使水流阻力尽量减小。 排水管渠应尽量就地取材,并考虑到预制管件及快速施工的可能,减少运输和施工费用。3.5.2 排水管材的类型目前,常用的排水管材有以下几种: 钢筋混凝土管这种管道制作方便、造价低,在排水管道中应用很广。但缺点是抗渗性能差、管节短、接口多和搬运不便等。混凝土管内径不大于600mm,适用于管径小的无压管;钢筋混凝土管口径一般在500mm以上。多用在埋深大的地段。其接口形式有承插式、企口式和平口式。 钢 管钢管有较好的机械强度,耐高压,耐振动,重量较轻,单管长度大,接口方便,有较强的适应性,但耐腐蚀性差,防腐造价高。77、钢管一般多用于高压处、因地质、地形条件限制、穿越铁路、河谷和地震区时。一般在污水管道中钢管宜少用,以延长整个管网系统的耐久性。 塑料管塑料管近几年在我国许多城市已有大量应用,常用的塑料管有硬聚氯乙烯UPVC加筋管、高密度聚乙烯(HDPE)波纹管和缠绕管、增强聚丙烯(FRPP)管、玻璃钢夹砂(FRP)管等。塑料管内壁光滑,不易结垢,水头损失小,耐腐蚀性强,使用寿命长,一般可达50年以上;且塑料管重量轻,搬运、安装方便,无需机械;塑料管结构合理,对地基不均匀沉降的适应能力强。但塑料管管材强度较低,抗外压和冲击性较差。国外塑料管使用广泛,已占24.1%,近年新铺管道中占69.3%,在管径小于DN2078、0的管道中,占到77.2%,DN200DN400的管道中,占46.4%。近几年我国许多城市已有大量应用。 石棉水泥管由石棉纤维和水泥制成。具有强度大、抗渗性好、表面光滑、重量轻、长度大、接头少等优点。但石棉水泥管质脆、耐磨性差。管径多为500mm600mm,长度为2.5m4.0m。我国产量不大,在排水工程中还未广泛应用。 球墨铸铁管球墨铸铁管具有强度高、抗渗性好、内壁光滑、抗压、抗震性强,且管节长,接头少。球墨铸铁管的缺点是大口径管道的生产厂家很少(一般DN1400),且价格昂贵,超过钢管。 陶土管陶土管由塑性粘土焙烧而成,带釉的陶土管内外壁光滑,水流阻力小,不透水性好,耐磨损,抗腐蚀。但质脆79、易碎,抗弯抗拉强度低,不宜敷设在松土中或埋深较大的地方。另外管节短,施工不便。陶土管直径不大于600mm,其管长为0.8m1.0m。由于陶土管抗酸腐蚀,在世界各国广泛采用,尤其适于排除酸碱废水。接口有承插式和平口式。 大型排水管渠排水管道的预制管管径一般小于2m。当排水需要更大的口径时,可建造大型排水渠道,常用建材有砖、石、混凝土块或现浇钢筋混凝土等,一般多采用矩形、拱形等断面,主要在现场浇制、铺砌或安装。3.5.3 管材技术经济比较几种常用管材的技术经济比较见表3-2。常用管材性能比较表 表3-2性 能钢筋混凝土管钢 管HDPE管FRP管使用寿命较长较长长长抗渗性能较强强较强较强防腐能力强较80、强强强承受外压可深埋、能承受较大外压可深埋、能承受较大外压受外压较差,易变形受外压较差、易变形施工难易一般方便方便方便接口形式承插式、橡胶圈止水现场焊接、刚性接口机具热熔连接套管、橡胶止水粗糙度(n值)水头损失0.0130.014水头损失较大0.013(水泥内衬)水头损失较大0.009水头损失较小0.009水头损失较小重量、管材运输重量较大运输较麻烦重量较大现场制作重量较小运输方便重量较小运输方价格(以d1000为例,万元/km)便宜(80)较贵(120)较贵(150)较贵(120)对基础要求较高较低较低较低从表3-2可看出,各种管材均有优缺点,本工程就目前国内市政排水上比较常用的混凝土管、高81、密度聚乙烯管(HDPE)和玻璃钢夹砂管(FRP)进行管材的技术经济比较。3.5.4 技术比较 重量对于相同管径的单重,FRP管是混凝土管的1/2左右,HDPE管的重量则介于FRP与混凝土管之间。 耐腐蚀性能HDPE管与FRP管的耐腐蚀性能均很优良,尤其在市政及工业排污中,无需再另外防腐。混凝土管在输送污水时耐腐蚀性较差,内壁需涂专门防腐剂;另外混凝土管穿越土壤腐蚀性较强的地方,管道外壁也需特殊防腐处理。 内壁光滑,粗糙度低HDPE管与FRP管管道粗糙度小,内壁光滑。不但新管是光滑的,而且使用相当年后,内壁仍光滑如初,无水生衍生物附着。混凝土管粗糙度大,内壁易结垢,使用过程中口径缩小、流阻变大、82、运行费用高。且管壁易附着水生衍生物,影响使用。 HDPE管与FRP管的热性能优良,是一种相当突出的热的绝缘体,也是优良的电绝缘材料,其耐低温性能好,具有特殊的抗结冰能力。 输送同等流量管径对比见表3-3。输送同等流量时几种管材管径对比(内径)表 表3-3FRP管、HDPE管4005006007008009001000混凝土管500600700800900100011003.5.5 经济比较 运输、装卸、安装费用比较HDPE管和FRP管单位管长重量轻于混凝土管,尤其是大管径管道,可有效节省运输油耗和装卸费用。 维护费用比较HDPE管与FRP管耐腐蚀性好,使用寿命长,内壁光滑不结垢,使用期间一般不83、需维修,即使维修也十分简单。混凝土管却因腐蚀、结垢、水生物附着等需定期维修,既增加了费用,又消耗人力,影响管网工作。 运行能耗比较HDPE管与FRP管内表面光滑,摩阻小,对于相同口径的管网,FRP管可节省泵送费用30-40%。 价格比较HDPE管、FRP管和混凝土管的价格比较见表3-4。几种管材价格比较表 (单位:元/m) 表3-4管径(内径)玻璃钢夹砂管钢筋混凝土管(加内防腐)HDPE双壁波纹管(S4级)4002641852555003492733056004651934208008522857401000132941410081200184258015901600288411402573从84、以上分析可以得出,高密度聚乙烯管和纤维缠绕玻璃钢夹砂管在技术性能上具有较大优势,混凝土管在防腐性能、密闭性和配件上不占优势;在经济上,d800mm管高强度的HDPE管(S4型)与FRP管价格相当,虽然比混凝土管价格高,考虑相同过流量时HDPE管可比混凝土管缩小一级,而且其管道重量轻,施工安装方便,综合造价比混凝土管基本相当;d800mm高密度聚乙烯管、玻璃钢夹砂管价格均明显高于混凝土价格,钢筋混凝土管价格最低。本工程污水管道用量大、投资大,既要考虑节省投资,又要考虑管材性能、供货和施工方便、工程上马快等因素。为了方便施工,加快工程施工进度、降低工程施工难度,考虑到本工程收集系统管道沿线基本为现85、状道路和农田,地质情况较好,且管道基本为配套二级干管,其管径均800mm,因此本可研推荐采用HDPE管,其余局部穿越障碍物、过沟渠和遇特殊地段时采用钢管。3.6 中途提升泵站工程设计谈山泵站功能为将沿湖路的污水提升后输送至现状下陆大道截流干管再自流进入xx污水处理厂。泵站设计流量为1.5万m3/d,kz=1.53,近期设计流量约1.0万m3/d。泵站位于环湖路中天机械有限公司东侧,泵站用地面积约0.9亩,主要构筑物有格栅间、加压泵房、变配电间等。 格栅间平面尺寸10m2.80m,深下9.5m,地下式钢筋砼结构。设宽0.8m宽、格栅间隙20mm的回转式机械粗格栅二台。 泵房平面尺寸10m4.8m86、,深10.8m,地下式钢筋砼结构。近期设3台潜水泵,2大1备,其中1台变频调速,以适应来水量的变化。大泵性能参数:Q=200300m3/h,H=15m, N=22kw。远期再增加1台潜水泵。 变配电间建筑面积52m2,包括变压器室、低压配电室和值班室等。 泵站除臭设计泵站位于城区,为避免泵站内的气体对周边环境的影响,建议在泵站内设置除臭装置。泵房内有臭气污染的区域如格栅间、集水池等均为封闭结构,臭气从排气管中抽出,经高能离子除臭装置除臭后排放。4. 污水、污泥处理工艺方案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种因素进行综合考虑,各种工艺都有其适用条件,应视工87、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。根据本工程设计污水进出水质,要求的污水处理程度很高,对BOD5、COD cr、SS、NH3-N、TP去除率要求分别达到92%、83、96%、80%和83%以上,因此,对污水处理工艺的选择应十分慎重。本工程的污水处理工艺选择将充分考虑污水量和污水水质以及经济条件和当地管理水平,优先选用技术先进、安全可靠、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟处理工艺。下面对可供选择的各种工艺特点进行论述,以便选择切实可行的方案。4.1 污水二级处理工艺方案4.1.1 88、常规二级处理工艺根据室外排水设计规范(GB50014-2006),污水处理厂的处理效率见表4-1。 污水处理厂的处理效率 表4-1处理程度处理方法主 要 工 艺处理效率(%)SSBOD5一级沉淀法沉 淀40552030二级生物膜法初次沉淀、生物膜反应、二次沉淀60906590活性污泥法初次沉淀、活性污泥反应、二次沉淀70906595 从表4-1可见,二级活性污泥法的处理效率最高,但常规二级处理工艺仅能有效地去除BOD5、CODCr和SS,对氮和磷的去除是有一定限度的。根据经验,常规二级处理工艺是通过排放剩余污泥,达到去除部分氮和磷的目的,总氮的去除率约为1025%,总磷的去除率约为1520%,89、达不到本工程对氮和磷去除率的要求,因此,必须采用污水脱氮除磷工艺。4.1.2 污水脱氮除磷工艺4.1.2.1 脱氮除磷的必要性随着工农业生产的发展,人口的增长,人类赖以生存的水资源正在遭到多种来源的污染。废水对水资源的污染已引起人们极大的关注,特别是作为生物体重要营养元素的氮、磷,随污水进入水体以后产生种种严重危害,而目前普遍存在的问题是,氮、磷等营养物质进入水体会引发水体富营养化问题。因此,废水中氮、磷的处理已成为当前废水处理中的热点与必然。国内的几大湖泊如太湖、昆明的滇池、武汉的东湖、北京的昆明湖、南京的玄武湖、杭州的西湖等都无一例外地出现了富营养化问题,内陆河流水华现象也时有发生,如,汉90、江中下游就曾多次发生水华现象。水体中含氮、磷量升高所带来的危害性主要表现在以下几个方面: 磷是微生物生长所必须的元素。水体中含磷量的增加造成水体富营养化,其结果会使某些藻类恶性繁殖,当这些藻类大量死亡时,又会消耗水中大量溶解氧,从而引起水中需氧生物的大量死亡,水体质量变差,生态发生严重恶化,生物多样性遭到破坏。 在给水厂制水过程中因水体含氮量高而需增加投药量,增加了给水处理的成本。藻类产生的某些物质与消毒剂作用生成“三致”物质,对人体健康构成威胁。 一些极不稳定的还原态氮排入水体会因硝化作用而耗去水中大量的氧,造成水体黑臭。 水体游离态NH3的存在会对人和水生动物有毒害作用。 水中氨氮对金属铜91、腐蚀严重。综上所述,水体富营养化严重降低了水资源的利用价值,对于城市经济和自然环境构成了严重威胁。废水中氮、磷的去除已成为当前废水处理中的基本要求。4.1.2.2 脱氮除磷 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。目前生物脱氮是主流,也是城市污水处理中经济和常用的方法;物理化学脱氮主要有折点氯化法、选择性离子交换法、空气吹脱法等。国外从六十年代开始对污水脱氮的方法进行了大量的研究,结果认为物理化学法脱氮从经济、管理等方面均不适宜在大型污水处理厂中使用,因此,本工程拟以生物脱氮法为主。 污水除磷污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。对于城市污水一般以生物除磷为主,必要时辅以化学92、除磷。为确保出水的磷浓度在排放标准以内,本工程拟采用生物除磷间歇性化学除磷。4.1.2.3 生物脱氮除磷工艺国外从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,城市污水厂一般不推荐采用。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应用。目前,常用的生物脱氮除磷工艺有A2O法、前置厌氧的改良型氧化沟法等。4.1.2.4 本工程采用生物脱氮除磷工艺的可行性污水生物处理是以污水中所含污染物作为能源和营养源,利用微生物的代谢作用使污染物被降解,污水得以净93、化。因此对污水成分的分析以及判断污水能否采用生物处理是设计污水生物处理工程的前提。所谓污水可生化性的实质是指污水中所含的污染物通过微生物的生命活动来改变污染物的化学结构,从而改变污染物的化学和物理性能所能达到的程度。研究污染物可生化性的目的在于了解污染物质的分子结构能否在生物作用下分解到环境所允许的结构形态,以及是否有足够快的分解速度。所以对污水进行可生化性研究只研究可否采用生物处理,并不研究分解成什么产物,即使有机污染物被生物污泥吸附而去除也是可以的。因为在停留时间较短的处理设备中,某些物质来不及被分解,允许其随污泥排放处理。事实上,生物处理并不要求将有机物全部分解成CO2、H2O和硝酸盐等94、,而只要求将水中污染物去除到环境所允许的程度。污水可生物处理的衡量指标 BOD5/CODCrBOD5和CODCr是污水生物处理过程中常用的两个水质指标,用BOD5/CODCr值评价污水的可生化性是广泛采用的一种简易方法,一般情况下,BOD5/CODCr值越大,说明污水可生物处理性越好,综合国内外的研究成果,可参照表4-2中所列的数据来评价污水的可生物降解性能。 污水可生化性评价参考数据 表4-2BOD5/CODCr0.450.30.450.20.30.2可生化性好较好较难不宜拟建xx污水处理厂进水水质BOD5/CODCr=0.42,属于易生物降解范畴。 BOD5/TN该指标是鉴别能否采用生物脱95、氮的主要指标,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,在不投加外来碳源的条件下,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/TN3.5时,污水中有足够的有机物(碳源)供反硝化菌利用;当BOD5/TN3时,会由于有机物(碳源)不足而影响反硝化,降低脱氮效率。本工程TN为30mg/L,BOD5/TN=4.2,属于碳源较适宜的污水,采用生物脱氮可以取得较好的效果。 BOD5/TP该指标是鉴别能否采用生物除磷的主要指标,较高的BOD5负荷可以取得较好的除磷效果,进行生物除磷的低限是BOD5/TP=20,有机基质不同对除磷也有影响。一般低分子易降解的有机96、物诱导磷释放的能力较强,高分子难降解的有机物诱导磷释放的能力较弱。而磷释放得越充分,其摄取量也就越大,本工程BOD5/TP=41.7,采用生物除磷可以取得较好的效果。根据以上分析,拟建污水处理厂可以采用生物法对污水进行脱氮除磷处理。由于有脱氮除磷要求,本工程采用的污泥龄较长,污泥负荷较低,停留时间较长,有一定的应对水量和水质变化的能力,可以不设初沉池,这样也为除磷脱氮保留必须的碳源。4.1.2.5 本工程采用生物脱氮除磷工艺的必要性 常规活性污泥法的处理效率根据现有污水厂的经验,采用常规活性污泥法处理类似城市污水的效率见表4-3。 常规活性污泥法的处理效率 表4-3指 标BOD5CODSSNH97、3-NTNTP去除率()659565907090507010251520 设计要求达到的处理效率根据设计进出水水质,xx污水处理厂要求达到的处理效率详见表4-4。 设计要求达到的处理效率 表4-4 指标水质BOD5CODCrSSNH3-NTNTP进水(mg/L)12530025025303.0出水(mg/L)1050105150.5处理程度(%)928396805083对照表4-3和表4-4不难发现,由于本工程设计出水水质标准较高,常规活性污泥法仅能满足BOD5、CODCr的去除率要求;尽管SS的去除效率很高,但仍难达到本工程的要求;TN和TP的去除效率十分有限,与本工程的设计要求相去甚远。因98、此,必须采用污水生物脱氮除磷工艺。污水处理应以生物脱氮为主,强化脱氮效果,TN总处理效率可达5580%,满足本工程设计要求;而生物除磷TP总处理效率仅为5075%, 不能满足本工程设计要求,因此需增加化学除磷环节。 4.1.3 污水生物脱氮除磷工艺选择目前,用于城市污水处理、具有一定脱氮除磷效果的强化二级污水处理工艺主要有: A2O工艺、氧化沟工艺及SBR工艺。 A2O工艺在系统上,该工艺是最简单的除磷脱氮工艺,在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下,可抑制丝状菌的繁殖,克服污泥膨胀,使得SVI值一般小于100,有利于泥水分离。由于厌氧、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,脱99、氮除磷效果好。目前,该法在国内外广泛使用,运行良好。但是A2O工艺存在一些缺陷。生物除磷需要较高的污泥负荷,而生物脱氮则需要较低的污泥负荷,在A2O工艺中要使二者同时达到最佳状态是困难的,一般宜以生物脱氮为主,生物除磷为辅。为了解决A2O法回流污泥中硝酸盐对厌氧放磷的影响,又产生了改良型A2 O、倒置A2 O和UCT等工艺。 氧化沟工艺目前在国内外较为流行的氧化沟有:卡罗塞尔氧化沟、奥贝尔氧化沟、双沟式氧化沟、三沟式氧化沟等。氧化沟的曝气池为封闭的沟渠,废水和活性污泥的混合液在其中不断循环流动,因此氧化沟又名“连续循环曝气法”。过去由于其曝气装置动力小,使池深及充氧能力受到限制,导致占地面积大100、,土建费用高,使其推广及运用受到影响。近十年来由于曝气装置的不断改进、完善及池形的合理设计,在一定程度上弥补了氧化沟过去的缺点,但一般用于中小规模的污水厂。 SBR工艺SBR工艺也称序批式活性污泥法,传统的SBR工艺进水、曝气、沉淀、排水、排泥都是间歇的,后来出现各种改型,有的改为连续进水,有的改为部分连续曝气。一般说来,间歇处理不如连续处理简单、方便,但它只需用一个反应池就能完成全部反应、沉淀工序,省去了连续工艺中的二沉池和回流污泥设施,使处理构筑物大大简化,从而节省占地,降低基建投资。目前在传统SBR工艺的基础上又逐步发展了许多改良工艺,其基本情况和性能对比如下表4-5。各种SBR工艺的基101、本情况和性能对比 表4-5工艺项目常规SBRICEASDAT-IATCASS三沟式氧化沟UNITANK池型矩形池分隔为预反应区和主反应区DAT和IAT串联分隔为选择区和主反应区三沟组合三池组合进水间歇连续连续间歇连续连续曝气间歇间歇DAT连续IAT间歇间歇中沟连续边沟间歇中池连续边池间歇沉淀静态半静态半静态静态半静态半静态排水间歇间歇间歇间歇连续连续周期/h48463488容积利用率/%50505866.7505050污泥回流无无200%400%20%30%无无运行水位水位变化12m水位变化11.5m水位变化1m水位变化12m固定水位固定水位常用曝气设备机械曝气/鼓风曝气鼓风曝气鼓风曝气鼓风曝102、气机械曝气鼓风曝气/机械曝气常用排水设备滗水器滗水器滗水器滗水器可调堰固定堰脱氮功能尚可尚可一般好一般一般除磷功能一般一般较差好较差较差防止污泥膨胀尚可一般好一般一般4.1.4 生物脱氮除磷工艺确定根据上面对目前常用的具有除磷脱氮功能的污水处理工艺所作的综述可以看出,各种污水处理工艺都有其适用性及优缺点。从实际运行情况分析,撇除进水水质的影响,各种工艺的处理效果相差不大,主要差别在于流程是否复杂、运行是否稳定、抗冲击负荷的能力大小、维护管理是否简便、工程造价及运行费用高低、占地面积多少等方面。污水处理厂强化二级处理工艺原则上拟在氧化沟、A2O和CASS三种工艺之间选择。黄石市xx污水处理厂近期103、设计规模为4万m3/d,远期处理规模为8万m3/d,处理规模适中,为节约用地面积,按照国家产业政策,不宜采用表面曝气氧化沟工艺。初步拟定了A2O和CASS两种工艺进行了详细比较。两种工艺的二级强化处理主要技术经济比较结果详见表4-6。 处理工艺技术经济比较表 表4-6序 号项 目CASS工艺A2O工艺1处理效果较好较好2抗冲击负荷能力和稳定性较弱较强3对自控系统的要求较高一般4维护工作量较大较小5构筑物数量较少较多6单位水量电耗(kw.h/m)0.350.327经营成本0.57元/m30.56元/m38工程投资(污水厂直接费)5922万元6089万元由表4-6可见,两种工艺处理效果均较好,出水104、水质均能满足设计要求。CASS工艺流程简单,处理构筑物较少,工程投资省166万元;但该工艺出水水质稳定性较差,滗水器滗水到较低水位时,出水水质明显变差;整个工艺过程必须完全依赖自动化控制,年电耗量比A2O工艺多约45万元,且对相关电气设备及自控仪表的质量要求较高,维护工作量较大;抗冲击负荷能力弱,且需经常调整运行工况,管理较麻烦。A2O工艺尽管流程较复杂,构筑物较多,占地较大、造价较高,但处理效果好,耐冲击负荷能力强,出水水质稳定;可根据进水水质的变化及出水水质要求,灵活调整运行方式,强化脱氮或除磷;对自控系统的要求一般,系统可靠性好,维护工作量少。国内外大中型污水处理厂大多采用A2O工艺,相105、比CASS工艺在运行的稳定性和维护管理方面有一定的优势。本可研报告不推荐CASS工艺。基于A2O工艺系列的特点,另外一种比较情况:由于本项目对污水厂的出水水质要求较高,污水经强化二级处理后还需进行深度处理,因此是否可采用ANO生物脱氮工艺,除磷完全由深度处理解决(化学除磷)。采用ANO生物脱氮工艺取代A2O工艺,在现阶段进水浓度不高的情况下,优先满足生物脱氮所需的碳源,提高TN去除效率,节省投资。据初步测算,可节省投资约830万元。但是,完全依靠化学药剂除磷,絮凝药剂的用量及污泥产量均将大幅增加。当污水中的碳源足够以后,生物脱氮效率的提高是有限的。一般当进水的BOD5/TKN5,即可认为污水中106、碳源较充足。根据污水设计水质,当污水管网逐步完善后,进水的BOD5/TKN=56,可以部分用于生物除磷,以节省絮凝剂用量,减少污泥产量,降低运行成本。据初步测算,采用AO工艺,每年可节省药剂费及污泥处理费200万元。因此,综合一次投资与常年运行费用比较,AO工艺较经济。同时,采用AO工艺,设计上可通过灵活调整运行方式,更好地适应进出水水质的变化,而且深度处理设施的建设和运行更具灵活性。因此,建议黄石市xx污水处理厂强化二级处理工艺采用A2O工艺。二级强化处理工艺流程:配水井细格栅及曝气沉砂池A2O生物池二次沉淀池粗格栅及进水泵房深度处理进水投药4.2 污水深度处理工艺方案根据国内大量污水处理厂107、的运行情况,完全依靠生物除磷脱氮工艺出水水质要稳定达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)规定的一级A排放标准,难度很大。因此通常做法在二级生物处理系统后增加深度处理工艺,进一步去除磷和悬浮物,使各项指标稳定达到标准要求。 深度处理重点处理对象根据上述分析,污水处理厂深度处理的重点是进一步提高常规污水生物处理难以达到的SS和TP去除率 ,同时进一步去除有机物,对去除TN和NH3-N的贡献率则很有限。 悬浮物污水处理厂出水中SS含量的高低,对于其它指标都有决定性影响,特别是BOD、COD和TP等。SS的去除程度是出水能否全面达标的决定性因素之一。脱氮除磷二级处理出水中残留的悬108、浮物几乎都是有机类,50%80%的BOD都来源于这些颗粒,为了进一步提高出水水质标准,去除这些颗粒物是非常必要的。去除二级处理出水中的SS常用的方法是采用混凝、沉淀和过滤工艺,在该工艺过程中,不仅可以去除水中悬浮状的细微颗粒杂质,而且可以去除水中大分子的胶体物质。也可以采用其他高效固液分离技术,如膜分离技术,将大部分SS颗粒截留。 有机物二级处理出水中的有机物主要为溶解性的有机物和悬浮性的有机物。可生物降解的溶解性有机物在二级生化处理过程中基本上可以去除,残存的溶解性有机物多是丹宁、木质素和黑腐酸等难降解的有机物,这些有机物通过混凝沉淀工艺可以部分去除。而悬浮性的有机物可以通过SS的去除得以去109、除。 氮和磷在生物脱氮除磷的强化二级处理工艺中,若硝化作用进行较完全,则出水中的总氮主要是以硝酸盐和亚硝酸盐氮的形式存在,良好的硝化是高效脱氮的前提。根据调研,某些污水厂生化反应池好氧区溶解氧浓度偏低,硝化过程不太彻底,这在一定程度上影响了脱氮效率的提高。要进一步提高硝酸盐氮的去除率,可通过适当加大曝气量和内回流量,提高反硝化脱氮的效果来实现。黄石市xx污水处理厂出水总磷要降至0.5mg/L以下,目前较可行的技术为化学辅助除磷。 主要深度处理工艺综述由于污水成分的复杂性及要求达到一级A排放标准,进行深度处理的工艺千差万别。在实际的深度处理过程中往往由于单一的某种处理工艺很难完全达到一级A排放标110、准要求,因而需要多种污水处理技术的合理组合,且这种组合与各处理单元的互容性和经济上的可行性有关。 基本的深度处理工艺方案工艺方案一:二级出水+消毒工艺方案二:二级出水+絮凝过滤+消毒工艺方案三:二级出水+混凝沉淀+过滤+消毒工艺方案四:二级出水+混凝沉淀+过滤+活性炭吸附+消毒上述工艺是目前常用的城市污水深度处理工艺,在实际运行过程中可根据污水二级处理出水效果进行具体调整。工艺方案一在污水再生利用的初级阶段使用较为普遍,但本工程显然不适用。工艺方案二传统、简单、实用,适用于工业循环冷却用水,城市道路浇洒、绿化、景观、消防、补充河湖等市政用水和居民住宅冲洗厕等杂用水,以及不受限制的农业用水。发达111、国家在二十世纪八十年代以前曾广泛使用这种工艺,是一种水质适用面广处理费用低、安全实用的常规污水深度处理工艺。工艺方案三在工艺二的基础上增加了沉淀单元,即通过混凝沉淀进一步去除二级生化处理系统未能除去的胶体物质、部分重金属和有机污染物,确保过滤效果,延长过滤周期,因而出水水质更优,适用面更广,效果更稳定。工艺方案四是在工艺方案三的基础上增加了活性炭吸附,对微量有机污染物、微量金属离子、色度及病毒等有毒污染物的去除效果明显。 以膜分离和臭氧为主的高级深度处理工艺污水深度处理工艺使用的膜处理技术有微滤、超滤、渗板、纳滤、反渗透和电渗析等,用以替代传统工艺中的沉淀过滤单元。臭氧的作用主要是将有机物低分112、子化,可以提高铁、锰的去除率,此外还可以去除异臭味。 以活性炭和膜分离为主的高级深度处理工艺活性炭可有效吸附水中的低分子量有机物,再利用膜加以截留去除,更重要的是活性炭可有效地防止膜污染。 以生物膜法为主的脱氮除磷深度处理工艺该工艺的主要作用是将出水中的TN含量降至极低的水平(4mg/l以下)。由于二级出水中可生物降解的有机物基本上已消耗殆尽,系统中已没有反硝化脱氮所需要的碳源,因此必须外加碳源,应用最普遍的外加碳源是工业甲醇。 推荐工艺方案显而易见,污水深度处理基本工艺方案中的方案二和方案三是目前最适宜的污水深度处理工艺。而其他高级深度处理工艺尽管从技术上更加先进可靠,但从经济合理性分析,显113、然不适合本项目。污水深度处理基本工艺方案中的方案三仅在方案二的基础上增加了沉淀这一处理单元。混凝的作用是通过胶体双电层压缩吸附、电中和吸附架桥以及沉析物网捕等一系列反应形成絮凝体,而沉淀是指在重力作用下混凝形成的絮凝体从水中分离的过程,从而去除包含在絮凝体中的悬浮物、磷和氮等污染物质。根据污水再生利用工程设计规范,城市再生水厂宜采用混凝、沉淀(澄清)过滤消毒这一基本工艺。这一基本工艺也是国内外许多污水回用工程的实际工艺。日本名古屋、东京、大阪及美国加州等均采用这一基本工艺。国内一些污水回用工程也多采用或拟采用这一基本工艺,如北京华能热电厂、北京水源六厂(利用高碑店二级出水进行深度处理后回用于工114、业用水和市政杂用水)、大连柳春河回用水示范工程等均采用澄清砂滤消毒工艺。也有采用直接过滤工艺的,如西安邓家村污水厂污水回用工程、深圳滨河污水厂厂内污水回用工程等。据此,本设计选用混凝-沉淀-过滤工艺(A方案)和混凝-直接过滤工艺(B方案)进行比较,从中确定本项目污水深度处理的推荐工艺方案。 工艺方案比较 共同点 两者均属常规处理工艺,污染物去除目的和去除机理基本相同。两者均不属于生物处理的范畴,都是通过对污水中悬浮物(SS)的去除,同时去除其携带的部分有机污染物。这些常规处理工艺对原水浊度、SS的去除效率较高一般可达7080%,对BOD5、TP去除效率为60%左右,对COD的去除效率较低在30115、40%之间,对TN、氨氮的去除效率约为10%左右。 作为污水处理的一部分,均要与污水二级处理协调运行,以确保出水水质合格。 不同点以上两方案的主要不同点有以下几点:深度处理工艺方案比较表 表4-7A方案B方案1.构筑物多,运行管理较复杂1.构筑物少,运行管理简单2.有沉淀池 2.无沉淀池3.污水经沉淀后的过滤负荷相对较低。3.污水直接过滤,过滤负荷较高。由于本工程污水处理思路是在满足出水水质标准的前提下尽量简化处理工艺,采用强化二级处理的同时辅以一定的深度处理,减少运行费用,再者本工程回用水主要用于厂内冲洗用水和绿化浇洒用水,根据以往的工程实践经验,在二级强化处理后采用混凝过滤工艺是可以满足出116、水的要求。具体工艺流程如下:二级强化处理出水管式混合器砂滤池接触消毒池排放水体加 氯加 药4.3 污水消毒技术方案城市污水经二级处理后,水质改善,细菌含量也大幅度减少,但其绝对值仍很可观,并有存在病源菌的可能,本工程尾水排放水体为磁湖,这些病原菌对磁湖水环境的影响仍然较大,尾水排放水体前应进行消毒处理。4.3.1 常用的几种消毒方式目前常用的消毒方法主要有:液氯、次氯酸钠、氯氨、二氧化氯、紫外线、臭氧等。根据工程实际需要,选择投加液氯、紫外线和二氧化氯进行比选,详见表4-8。 消毒方案比较表 表4-8液氯消毒紫外线消毒二氧化氯使用剂量510mg/L26mg/L接触时间30min10100s20117、min投 资较低高较高运行成本较低较高较高运行管理注意安全,防漏氯,注意氯瓶结霜紫外灯需定期换注意安全,防止爆炸末梢余氯有无有适用条件液氯供应方便的地点,适于管网供水。适用于工矿企业,集中用户用水,不适用管路过长的供水,适用于河道供水。适用于有机污染严重时,不适合大型水厂,适用于管网供水。主要优点具有余氯的持续消毒作用;成本较低;操作简单,投量准确;不需要庞大的设备。杀菌效率高,所需接触时间短;不改变水的物理、化学性质,不产生有机氯化物和氯酚味;具有成套设备,操作方便。不形成氯仿有机卤代物;杀菌效果好,不受pH影响;具有强烈的氧化作用,除嗅、色、氧化锰、铁等物质。主要缺点原水有机物高时会产生氯118、仿等有机卤代物;水中含酚时产生氯酚味;氯气本身有毒。没有持续消毒作用,易受重复污染;电耗较高,灯管寿命还有待提高。不能贮存,现场随时制取使用;制取设备复杂;操作管理要求高。4.3.2 消毒工艺选择通过上述比较,液氯消毒具有余氯的持续消毒作用,满足深度处理出水水质要求,且成本较低,操作简单,投量准确,不需要庞大的设备,因此推荐采用液氯消毒工艺。4.4 化学除磷工艺方案根据生物除磷原理及污水处理厂运行经验,在污水处理厂正常运转情况下,采用生物脱氮除磷处理工艺约可去除1.52.0mg/L的磷,要使污水处理厂尾水出水中磷酸盐(以P计)稳定达到0.5mg/L的处理要求,就必须进行化学辅助除磷。因此,本工119、程拟增加化学除磷设施,并根据出水水质情况间歇式投加除磷药剂,以确保出水P稳定达到0.5mg/L以下。4.4.1 化学除磷工艺的选择化学除磷的基本原理是通过投加化学药剂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除去。化学除磷基本上都与生物处理工艺相结合。生物处理工艺与化学处理工艺的先后位置,对化学除磷效果有重要的影响,其排列顺序有3种:化学单元在生物单元之前的化学预沉方案(化学强化一级处理)、化学单元在生物单元之后的化学后沉方案(三级处理)、生物单元与化学单元合并的方案(生物化学联合处理,协同沉淀)。由于本工程无初沉池,常规二级处理后又增加了混凝过滤的深度处理工艺,因此采用协同沉淀和化120、学后沉相结合的方案。当污水需经常规二级处理及深度处理后才能达标排放时,可采用化学后沉方案,将药剂投加在二沉池后的管式混合器内,这样因投加化学除磷药剂而产生的污泥不会回流到生物池,因而不会影响生物池污泥的活性。当污水水质浓度较低、只需经常规二级处理就能达标排放时,可超越深度处理构筑物,这时可采用协同沉淀方案,将药剂投加在生物反应池后,在二沉池产生沉淀并通过剩余污泥排放。4.4.2 化学除磷药剂的选择可用于化学除磷的金属盐有3种,钙盐、铁盐和铝盐。最常用的是石灰(Ca(OH)2)、硫酸铝(Al2(SO4)318H2O)、铝酸钠(NaAlO2)、三氯化铁(FeCl3)、硫酸铁(Fe2(SO4)3)、121、硫酸亚铁(FeSO4)和氯化亚铁(FeCl2)。为了预测和控制化学除磷的处理结果,必须了解这些沉淀剂和磷酸盐沉淀物的性质和溶解性,以及影响溶解性的因素。表4-9列出了可在化学除磷过程形成的部分沉淀物。 磷酸盐沉淀过程形成的沉淀物 表4-9 磷酸盐沉淀剂可能形成的沉淀物二价钙Ca2+各种磷酸钙沉淀例如:磷酸三钙,羟基磷灰石、磷酸二钙、碳酸钙二价铁Fe2+磷酸亚铁、磷酸铁、氢氧化亚铁、氢氧化铁三价铁Fe3+磷酸铁、氢氧化铁三价铝Al3+磷酸铝、氢氧化铝实践证明,用来获得低浓度残留磷的常用pH值是10.5左右,这是由于过高的pH会抑制和破坏微生物的增殖和活性。因此石灰法不能用于协同沉淀,只能用于后置122、沉淀法除磷。在这样的pH条件下,污水中的碳酸氢根碱度将和石灰发生下列反应:Ca(OH)2+HCO3=CaCO3(s)+H2O污水碱度所消耗的石灰量通常比形成磷酸钙类沉淀物所需的石灰量大好几个数量级,因此石灰法除磷所需的石灰投加量基本上取决于污水的碱度,而不是污水的含磷量。满足除磷要求的石灰投加量大致为总碳酸钙碱度的1.5倍。工程实践中常采用石灰沉淀法处理重力浓缩池内污泥在厌氧状态下释放磷酸盐而产生的富磷上清液,这种上清液的磷酸盐/总碱度比值明显高于污水自身,因而单位石灰投加所去除的磷量明显大于直接投加到污水中,除磷效果良好。形成的各种磷酸钙沉淀随同浓缩后的污泥进入离心脱水机高效脱水,干污泥外运123、。有效防止污泥中的磷再次释放到上清液、回流至污水处理系统,不会对出水水质产生不良影响。磷酸铁沉淀物最低溶解度的pH值为5.5,磷酸铝沉淀物最低溶解度的pH值为6.5,污水pH值一般在69。铁盐的腐蚀性强、处理出水色度较高,聚铁对悬浮物的去除效果较差。硫酸亚铁(或酸洗废液)需要氧化预处理(加氧)转化成高铁,才能发挥絮凝沉淀作用。因此一般采用铝盐。铝盐中应用较广泛的有硫酸铝(明矾)和碱式氯化铝(PAC)。本工程推荐采用碱式氯化铝(PAC)作为协同沉淀和化学后沉投加药剂。4.5 污泥处理工艺方案4.5.1 污泥处理要求和原则4.5.1.1 污泥处理要求污水处理过程中产生的污泥,有机物含量较高,不稳定124、,易腐化,含有大量病菌及寄生虫,若不经妥善处理和处置将造成二次污染,必须进行必要的污泥处理和处置。污泥处理的目的是稳定化、减量化、无害化与资源化。 稳定化:减少有机物,达到稳定化; 减量化:减少污泥体积,降低污泥后续处置费用,达到减量化; 无害化:减少污泥中有害物质,达到无害化; 资源化:回收污泥中可用物质,化害为利,达到资源化。4.5.1.2 污泥处理原则 根据污水处理工艺,按其产生的污泥量、污泥性质,结合黄石市的自然环境及处置条件选用符合实际的污泥处理工艺。 根据城市污水厂污泥排出标准,采用合适的脱水方法,脱水后污泥含固率大于20%。 妥善处置污水处理过程中产生的栅渣、垃圾、沉砂和污泥,避125、免二次污染。4.5.2 污泥处理方法目前污泥处理主要是对污泥进行稳定处理。污泥稳定处理是将污水处理过程中产生的污泥,转化为一种不容易腐烂的稳定的产物。污泥稳定可以减少病原体,同时改善和减轻污泥的视觉、嗅觉感官效果,方便对污泥的进一步处置和利用。常见的污泥稳定工艺有:厌氧消化、好氧消化、加碱稳定、堆肥、热处理和加热干化等。污泥稳定工艺的效果见表4-10所列,我国目前规定污泥稳定化处理后应达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中表5的规定。 几种污泥稳定工艺的效果比较 表4-10工 艺稳定效果杀灭病原体腐败物分解稳定污泥嗅觉厌氧消化较好好好好氧消化较好好好石灰稳定好较好好堆 126、肥较好好好高温堆肥很好好好加热杀菌很好差差加热调质很好差差加热干化很好好好4.5.3 污泥处理工艺选择污泥处理工艺的选择需要结合污水处理工艺统筹考虑,同时,需要考虑污泥的最终处置。污泥是污水处理过程中的产物,是污水处理的重要组成内容,污泥处理目的在于降低污泥含水率,减少污泥体积,达到性质稳定,并为进一步处置和综合利用创造条件,其一般流程为“浓缩脱水处置”或“浓缩消化脱水处置”。由于本工程污水处理工艺采用生物脱氮除磷工艺,污泥龄较长,污泥性质较为稳定,剩余污泥量较少,且污泥中所含有机物成分较低,可不进行消化。若采用消化处理,需增加消化池、加热、搅拌和沼气处理利用等一系列构筑物及设备,使投资增加。127、因此,考虑到xx污水厂规模不大,不设消化池,污泥直接进行浓缩、脱水。本工程除磷工艺的特点决定了污泥的减量化处理过程应尽量简化迅速,污水经厌氧生化除磷后极不希望在污泥减量化过程(包括浓缩、消化、脱水)中又有磷释放回到污水中。为达到这一目的,污泥快速浓缩就显得十分重要。污泥浓缩、脱水一般有以下二种方式:重力浓缩、机械脱水和机械浓缩、脱水。两种方案的优缺点比较见表4-11。 污泥处理方案比较 表4-11项目重力浓缩、机械脱水方案机械浓缩、脱水方案构筑物数量污泥浓缩池、储泥池、脱水机房储泥池、污泥浓缩脱水车间主要设备浓缩机、脱水机、加药装置潜水搅拌机、浓缩脱水机、加药装置装机功率小大絮凝剂用量3.5k128、g/T.DS3.05.0kg/T.DS臭气对环境的影响对周围环境影响大对周围环境影响小总土建费用较高较高总设备费用较低较高总造价略高略低优点装机功率较小,絮凝剂用量较小,泥饼含固率较高。占地省、造价低,全封闭式、操作环境好,不会发生污泥厌气放磷现象。缺点占地大、造价高,浓缩池与储泥池散发臭味,对环境影响大。 装机功率、絮凝剂用量较大,运行费用较高。磷的二次释放较多较少从表4-11可看出,机械浓缩、机械脱水在占地面积、环境保护、避免污泥中磷的二次释放等方面明显较优。采用重力浓缩、机械脱水运行费用低、脱水效果较好;但重力浓缩效率低、占地面积大,有可能发生污泥中磷的二次释放,臭气对环境影响较大,因此129、,原则上应采用机械浓缩、脱水方案。但若完全取消重力浓缩池,则脱水机进泥含固率难以稳定在1.53之间,导致药耗增加,脱水泥饼含水率较高,给污泥的最终处置造成困难,处置成本相应增大。因此,本工程拟综合两方案的优点,采用机械浓缩、机械脱水的同时,保留重力浓缩池,但对浓缩池的主要设计参数(固体通量、浓缩时间)进行必要的优化,减少磷的二次释放。必要时还可考虑在浓缩池中投加少量的化学除磷剂,避免释磷返回生化系统,确保出水水质。4.6 污泥处置与最终出路城市污水厂污泥的处置方法主要有:堆肥还田、卫生填埋、干化与焚烧、材料化。污泥用于还田的关键是污泥中重金属和致病菌含量问题。目前黄石主城区各污水厂污泥中重金属130、和致病菌含量尚不清楚,因此大规模堆肥还田还缺乏足够的依据;而且市场风险较大。限于目前的经济实力,还不可能投入大量的资金用于污泥焚烧。因此污泥填埋是一种折衷的选择,它投资少,容量大,见效快,通过将污泥与周围环境的隔绝,可以最大限度地避免污泥对公众健康和环境安全造成的威胁,既解决了污泥的出路,又可以增加城市建设用地,是目前比较可行的处置途径。污泥干化逐步成为能够大规模减量、无害化和资源化处置的有效工艺之一,同焚烧溶融工艺相比,干化耗能少,处理费用低;同填埋和农用处置相比,体积减少了4至5倍,储存方便,运输费大幅降低,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。污泥焚烧工艺虽然减量效果131、明显,且占地少,但其工程投资和运行费用相对较高。材料化利用是近年来一种新兴的污泥利用方法,较农业利用、能源化利用具有经济效益明显、无处置残留物等优势,是污泥资源化处置的一个重要发展方向。但目前尚处于试验阶段。目前我国污泥处理处置方法中,污泥农用约占44.8%、陆地填埋约占31%、其它处置约10.5%,没有处置约13.7%。污水厂污泥的处置问题虽开始得到关注,但仍然停留在技术层次。自2003年开始,我国主要大城市,开始尝试进行污泥处理处置规划,如广州市近期采取无害化处理后制砖,远期将用于农肥;深圳市已完成污泥专项规划,拟采用热干化加焚烧工艺;上海市则根据不同情况,采取处理分散化、处置集约化,技术132、多元化的方针;天津市规划建设3座污泥处理场,采用污泥消化发电工艺,但尚无污泥最终处置的方法。从长远考虑,污泥干化、焚烧应是污泥处置的最终选择。为进一步降低工程投资,减少运行费用,可考虑与城市垃圾焚烧场合并建设的可能性。污泥的焚烧处置是最终选择,但是垃圾焚烧发电厂的建设需要一定的周期,在此之前,未经妥善处理与处置的大量污泥量有可能造成相当的危害,因此污泥的卫生填埋作为一种过渡性措施仍是必须的,技术上也是可行的。黄石市现状两座污水处理厂污泥均采用卫生填埋,污水厂出厂污泥含固率符合市区垃圾填埋场的协议要求,但与国家要求的60含水率的标准还有差距。建议黄石市规划建设集中污泥处置场,进行污泥干化或焚烧处133、理,在未建成集中处置之前,本工程污泥处置暂按现行的协议进行卫生填埋。本工程选择的污泥处理处置工艺路线如下:污泥泵房来泥污泥均质池污泥浓缩脱水车间填埋(过度方法)污泥干化或焚烧本工程城市公用设施4.7 主要生产构筑物及工艺设备选型4.7.1 格栅格栅又称格栅除污机,是用机械的方法将拦截到格栅上的栅渣耙捞出水面的设备,目前国内污水处理厂使用的格栅有国内自己生产的,也有从国外引进的,其形式和种类繁多。其主要类型见表4-12。 格栅除污机分类表 表4-12按安装的形式分固定式格栅除污机;移动式格栅除污机按格栅有效间距分粗格栅除污机;中格栅除污机;细格栅除污机;筛网除污机按格栅角度分倾斜安装格栅除污机;134、垂直安装格栅除污机;弧形格栅除污机按运行部件分臂式格栅除污机 链式格栅除污机针齿条式格栅除污机 液压式格栅除污机旋转格栅 钢索牵引式格栅除污机阶梯式格栅除污机 背耙式格栅除污机螺旋输送式格栅除污机 回转式格栅除污机用于污水处理厂的格栅通常为固定式格栅除污机,主要有针齿条式格栅除污机、高链式自动格栅除污机、弧形格栅除污机、钢丝绳格栅除污机、背耙式格栅除污机、阶梯式格栅除污机、回转式格栅除污机、转鼓式细格栅。 针齿式格栅除污机是固定式格栅除污机的一种,主要用于中格栅及细格栅的除渣,其主要特点是: 没有水中的链轮,没有检查不到的部位,不会发生因浸水引起的链轮锈蚀,检修方便; 不需要链导轨,通水面积较135、大; 不需要链条及张紧装置,因此结构简单; 电机随针齿轮上下运动,易发生电缆绕等事故。 高链式自动格栅除污机早期使用的链式自动除渣机,主链的下部是浸没在水中的,下部的链轮及轴也长期浸于水中。这些在水下工作的机构严重影响了格栅的通面积,链及链轮都易挂上昌中的污物,而且水下部分也难于维修保养,为了克服上述缺点,从70年代初日本人首先研制了高链式自动格栅除污机,它的链条及链轮全部在水面以上工作,故又称作“干链式除污机”,有不一般链式除渣机所不具备的优点,在各国获得了广泛的应用。高链式除污机的主要故障是齿耙不能正确地吃入栅条。造成这种故障的原因主要是: 格栅下部有大量泥砂、杂物堆积,这往往出现在长期停136、机后再次起动的时候或者暴雨之后。此时,应设法在清理之后再行开机。 格栅的栅条扭曲、变形,这一般出现在有较大外力撞击或偶然出现卡死现象造成的。 齿耙或耙臂的刚度不够,运行时发生抖动,而不能正确吃入,或者齿耙、耙臂发生扭曲变形。 链条经过一段时间运转后会变松甚至错位,造成的齿耙歪斜,两个链条的张紧度不一致造成的齿耙歪斜,运行时应随时调整链条的张紧装置,更换被磨损的链条导板,以保证齿耙的正确吃入和整台设备的正常运转。 弧形格栅除污机这种格栅除污机用于细格栅或者较细的的中格栅,它的齿耙臂的转动轴是固定的。该种机型构简单紧凑,动作也简单规范,但是它对栅渣的提升高度有限制,不适于在较深的格栅井使用。 钢丝137、绳式格栅除污机这是国内最早见的格栅除污机,也是国内最早生产的类型,在大型污水处理厂主要用于中格栅与细格栅。这种格栅除污机有倾斜安装的,也有垂直安装的。钢丝绳式格栅除污机的操作与高链式的差不多。由于抓斗的耙齿是靠自重吃入格栅,所以在运行中经常会遇到耙齿吃入不深的问题,特别是在垃圾杂物较多时耙齿插不进去。克服这个缺点的主要方法是频繁开机,勿使格栅前聚积很多垃圾。另一个会遇到的问题是牵引钢丝绳在安装时必须准确校正长短,在运行时,也需经常调整钢丝绳的长度与行程开关的工作状态,否则会因为钢丝绳的长短这一,造成抓斗的歪斜,增加牵引负荷,有时会因提升钢丝绳与开合钢丝绳的工作不协调,抓斗不能在规定的部位正确地138、吃入抬起。 背耙式格栅除污机与前面所述的针齿条式、高链式、钢丝绳式格栅除污机相比,背耙式格栅除污机没有在垃圾较多时齿耙不易吃入或者提升时垃圾易脱落的缺点。这类背耙式格栅除污机由于耙点较长,且由道路方向插入格栅,就能克服其它一些除污机齿耙插不进的缺点。但这种格栅除污机要求条件之间不得有固定的横筋,因此对格栅片的材质有较为严格的要求。首先要求它有较好的强度和刚度,不易变形,同时对长度也有定的限制,因此就限制了其使用深度。这种格栅除污机多用于小型污水处理厂的中格栅和细格栅。 阶梯式格栅除污机阶梯式格栅除污机的格栅片是做成阶梯形的,是集格栅和除污机为一体的设备。国外生产的这种机型,其两组栅片均为不锈钢139、材料,每组格栅片之间的间隙均匀,其有效间隙为16mm,属细格栅或超细格栅,多用于工业废水的固液分离。它不适用于含砂量的废水处理,因为砂粒会夹在动组与静组栅片之间造成较大的阻力和磨损。 回转式格栅除污机近年来,国内出现了一种新型的集格栅与除污机于一体的新产品,由于它具有结构简单、成本低、除污能力强、用途广泛、噪音低等优点,在国内的大中小型污水处理厂很快推广开来,成为一种使用较广泛的固液分离装置。这种除污机的耙齿链节一般用高强度塑料或不锈钢制成,链轴用不锈钢,其除污能力非常强。 转鼓式细格栅转鼓式细格栅以前也完全依靠进口,现在国内已有厂家生产,产品质量是否稳定尚有待进一步验证。其优点是:SS去除率140、高,对于纤维垃圾和固体垃圾均有较高的分离率,设备运行稳定,保障率高,可有效地保护后续处理设备正常运转和降低二沉池SS负荷。其缺点是:易堵塞,管理维护较麻烦,需定期进行冲洗。且价格很贵,不适用于本工程。综上所述,由于本工程处理污水大部分来自分流制排水体制的城市污水,为了有效地拦截污水中的杂物,保持设备运行的安全可靠,本工程格栅选用运行稳定可靠的回转式格栅除污机。4.7.2 泵房污水处理厂内有进水泵房、活性污泥泵房。泵房有两个方案可选择:方案一:潜水泵房方案;方案二:干式离心泵房方案。两个方案的优缺点比较见表4-13。 泵房方案优缺点比较表 表4-13 方案潜水泵方案(方案一)干式泵方案(方案二)141、优点不需设备间,水泵直接安装在集水池内,土建造价低。不需要吸水管道,系统简单。设备安装、维护较简单。泵房占地面积小。水泵效率稍高。运行安全可靠性较高。缺点水泵效率稍低。大型潜水泵国内产品还不太过关。泵房型式复杂,土建造价高。管道系统和设备安装较复杂。泵房占地面积大根据上述优缺点比较,本工程设计推荐采用潜水泵房方案。4.7.3 沉砂池(1)沉砂池池型介绍在污水处理中,均设置沉砂池,沉砂池属于污水预处理构筑物,主要是去除城市污水中一定直径的砂粒,以保证后续的一级、二级处理能正常运行。同时,沉砂池亦可去除污水中部分浮渣及油脂等,保证二级处理中微生物的正常生长。在污水处理厂设计中,沉砂池可以有多种形式142、,一般按照水流条件的不同,可分为平流式和旋流式,在污水处理厂中常见的形式有以下几种。 平流沉砂池利用砂粒和水的不同比重,采用平流的形式,控制一定的水平流速,使砂、水得到分离,当流速维持在0.3m/s时,可使较大的杂粒沉淀下来,而大部分有机颗粒随水流出沉砂池进入后续处理构筑物,该池型为最经典的沉砂池形式,但其沉砂效果一般,沉砂质量较差,故本工程不作考虑。 曝气沉砂池水流为平流形式,在池子的一侧纵向设置曝气设施,一方面通过曝气,可在横向形成旋流,使流速不应流量变化而变化,而受控于空气量,同时,通过曝气使包裹在砂粒表面的有机物得到分离,使沉砂比较清洁,易处理,另外亦可使悬浮物上浮,得到去除。 矩形沉143、砂池矩形沉砂池是利用浅池原理,水深不大于1m,使砂粒很快沉下而迅速刮走,设计是以溢流率为基础的,水流侧向进水后,即形成一定的流速,砂粒沉淀后,被转动机耙到池边的砂粒坑内,而杂粒得以去除。在污水处理领域,矩形沉砂池一般适合于小型污水处理厂,其平面单边尺寸一般不大于5m,处理量为13万m3/d,对于本工程这种池型不适宜,故本工程不作考虑。 旋流沉砂池旋流沉砂池的进水是以切线方向进入水池,再通过位于水池中心叶轮慢速搅拌,形成平面的旋流,由于砂粒与水比重的不同在旋流状况下得到分离,这种形式较为典型的有钟氏和比氏两种类型。本池形由于完全利用水力和机械形成旋流,无曝气设施,故能保证进入后续处理的污水处于厌144、氧或缺氧状态。比氏和钟氏是这类沉砂池的典型池型,目前比氏沉砂池是国内使用率较高的沉砂池池型,运行效果较好. 平流式水力旋流沉砂池本池形是结合曝气沉砂池和旋流沉砂池的特点而设计的一种沉砂池形式,在水力条件上为平流形式,砂粒在水流前行时逐步下沉,同时,在池子一侧纵向设置旋流管代替曝气管,通过水力旋流泵,使旋流管每一喷口形成一定的向上流,在水池的横向形成旋流,不因流量变化影响流速,这样一方面保证对后续处理的厌氧、缺氧状态,另一方面污水成螺旋状前行,沉砂、浮渣及水中悬浮物由于不同的比重,分别向上、下集中,同时达到沉砂和去除悬浮物的作用,本池形在济南污水处理厂和石洞口污水处理厂均已采用,效果较为理想。(145、2)沉砂池方案选择结合本工程特点,一方面考虑到处理规模适中,另一方面考虑到后续脱氮除磷工艺,且不设初次沉淀池的特点,本工程沉砂池池型选择以下三个方案进行比较。方案一为曝气沉砂池,方案二为旋流沉砂池,方案三为平流式水力旋流沉砂池。上述三个方案的优缺点比较如表4-14所示。 优缺点比较表 表4-14方案一方案二方案三优点1.沉砂较清洁;2.可去除浮渣;3.除油效果好;4.沉砂效果好。1.占地小;2.投资小;3.运行费用低;4.保证后续处理的厌缺氧状态,保证C/N、C/P比;5.沉砂效果好。1.沉砂较清洁;2.可去除浮渣;3.沉砂效果较好好;4.保证后续处理的厌缺氧状态,保证C/N、C/P比。缺点1146、.占地较大;2.投资较大;3.运行费用较高。1.不能去除浮渣;2.沉砂质量一般。1.占地大(水力停留时间较长);2.投资较大;3.运行费用较高。根据国内一些污水处理厂运行经验,城市污水中含油量较高,为了确保除油效果及后续生化处理构筑物的正常运行,推荐方案一即曝气沉砂池作为本工程沉砂池池型。4.7.4 生物池A2O生化池由厌氧池、缺氧池和曝气池组合而成,曝气池通常有推流式和完全混合式两种类型。推流式是在长方形的池内,污水和回流污泥从一端流入,水平推进,经另一端流出。而完全混合式是污水和回流污泥一进入曝气池就立即与池内其它混合液均匀混合,使有机污染物浓度因稀释而立即降至最低值。推流式的特点是池子不147、受大小限制,不易发生短流,出水质量较高;而完全混合式的特点是池子受池型和曝气手段的限制,当搅拌混合效果不佳时易产生短流,但对进水水质水量变化的适应能力较强。根据本工程的特点,曝气池采用完全混合式的循环流池型,在该池前端布置厌氧区和缺氧区,中后段布置好氧区,组成本工艺流程的核心构筑物A2O生化池。4.7.5 鼓风机房大、中型污水处理厂一般采用离心鼓风机,离心鼓风机分为单级鼓风机与多级鼓风机,单级鼓风机与多级鼓风机比较,具有以下优势:1 多级风机调节风量范围较小,一般为70%100%,通常是通过打开放空阀调小气量,这样就会造成噪音高、能耗高。同时,多级风机是通过进气蝶阀调节风量,进口处能耗较高。单148、级风机调节风量范围为33%100%,它是通过出口扩压导叶进行风量调节,并配有入口导叶片优化效率,从而保证风机在不同的工况点上均达到较高的效率。2 多级风机不配备齿轮箱变速,较适用于60Hz的电流。如果在50Hz的电流条件下运行,会造成级数增加,能量损失增加,加大能耗。3 多级风机控制系统较低级,无法提供先进的自动化控制系统,这将增加日常运行的人力、物力支出。综上所述,虽然单级鼓风机比多级鼓风在设备投资上稍大,但在日常能耗、运行效率、自动化程度及系统维护等方面,单级风机具有一定的优势。本工程设计推荐采用单级鼓风机。4.7.6 二次沉淀池 二次沉淀池作用二次沉淀池的作用是使活性污泥与处理后的污水分149、离,并使污泥得到一定程度的浓缩。二沉池内的沉淀形式较复杂,沉淀初期为絮凝沉淀,中期为成层沉淀,而后期则为压缩沉淀,即污泥浓缩。 二沉池的结构形式二沉池的结构形式同初沉池一样,可分为平流沉淀池、竖流沉淀池和辐流沉淀池。国内现有城市污水处理厂二沉池绝大多数都采用辐流式,有些中小处理厂也采用平流式,而竖流式二沉池尚不多见。平流式二沉池的构造及布置形式与平流初沉池基本一样,只是工艺参数不同。平流初沉池的水平冲刷流速为50mm/s,而二沉池的水平冲刷流速为20mm/s;当水平流速大于20mm/s或吸泥机的刮板行走速度大于20mm/s时,沉下的污泥将受扰动而重新浮起。除工艺参数不同以外,辐流式二沉池与辐流150、式初沉池构造形式也基本相似。应该强调的是,二沉池的排泥方式与初沉池差别较大。初沉池一般都是先用刮泥机将污泥刮至泥斗,再将其间歇或连续排除。而二沉池一般直接用吸泥机将污泥连续排除。这主要是因为活性污泥易厌氧上浮,应及时尽快地从二沉池中分离出来。另外,曝气池本身也要求连续不断地补充回流污泥。平流二沉池一般采用行车式吸泥机,辐流式二沉池一般采用回转式吸泥机。常用的排泥方式有静压排泥、气提排泥、虹吸排泥或直接泵吸。国外目前出现了一种周边进水周边出水的方形辐流式二沉池,该池虽然有占地小的优点,但仍然存在有以下不足: 因每一单池受几何尺寸的限制,故分格数较多。 因分格数多,故进水出水闸门及排泥阀数量较多,151、增加了设备维修量,操作管理复杂。 必须使用特定的链条式刮泥机,该种机型目前属于专利产品,故设备选用的灵活性受到限制。 出水堰负荷较高,影响出水水质。 二沉池的选型鉴于二沉池也是污水生物处理的重要构筑物之一,其运行好坏直接影响出水水质。因此,二沉池的设计对污水处理有很大的影响。尽管矩形沉淀池有很多优点,且目前也有新的改良池型,考虑到目前国内大多数大规模的污水处理厂,如天津两座大型污水处理厂和沈阳北部污水处理厂(处理量40万m3/d),其初沉池和二沉池都采用了圆形,而没有采用占地紧凑的矩形沉淀池,其原因除圆形池结构受力合理、施工方便和节省土建投资外,主要是考虑到圆形沉淀池沉淀效果好、且稳定、吸泥机152、制作方便、运行可靠和维修工作量少、管理经验成熟。本工程二沉池选用圆形辐流式沉淀池。在圆形辐流式沉淀池中,主要又有中心进水、周边出水和周边进水、周边出水两种形式,由于周边进水、周边出水的辐流式沉淀池在出水水质相同的情况下,可选取较高表面负荷,减少池子表面积,而在相同表面负荷的情况下,其出水水质较其它池型要好,故本工程拟选用周边进水,周边出水的辐流式沉淀池,并配以全桥式中心传动吸泥机。4.7.7 污泥机械浓缩脱水机选型比较 浓缩前污泥和脱水前污泥的特点浓缩前污泥含水率高(一般均在99.0%99.4%左右)且流量大。脱水前污泥含水率相对较低(一般均在95%97.5%左右),流量较小。 几种常用污泥机153、械浓缩、脱水设备污泥机械浓缩、脱水设备主要有以下几种形式:板框压滤机(利用压滤脱水,主要用于机械脱水)、带式压滤机(利用滚压脱水,主要用于机械浓缩、机械脱水)和离心脱水机(利用离心外力脱水,主要用于机械浓缩、机械脱水)。最常使用的机型为:带式压滤机和离心脱水机。 污泥浓缩脱水一体机和污泥浓缩脱水分体机的比较详见下表4-15污泥浓缩脱水一体机和污泥浓缩脱水分体机比较表表4-15项 目污泥浓缩脱水一体机污泥浓缩脱水分体机适用场合浓缩和脱水处理之间无其它污泥处理工程浓缩和脱水处理之间有其它污泥处理工程设备台套数较少较多设备费用较少较多浓缩脱水设备匹配性较好一般污泥浓缩脱水中间过渡设施无有浓缩脱水机房154、土建尺寸较小较大土建投资小较小运行管理灵活性差好从比较表的分析中可以看到,污泥浓缩脱水一体机和污泥浓缩脱水分体机适用于不同的场合,均是为污泥处理的主体处理工艺服务的。单纯从设备本身的特点来看,两者缺乏一定的可比性,污泥浓缩脱水一体机具有明显优势,本工程选用浓缩脱水一体机。 污泥机械浓缩脱水机选型比较考虑到本工程近期脱水后泥饼运送至城市垃圾处理厂填埋,运距较远,为减小运送途中对沿线的环境影响,本工程选择浓缩脱水效率高、出泥含固率较高、对环境影响小、管理维护简单方便的离心浓缩脱水一体机。4.8 污水、污泥处理工艺流程本工程推荐的污水、污泥处理工艺流程见下图。粗格栅及进水泵房细格栅及曝气沉砂池A2O155、生物池配水井及污泥泵房二沉池管道混合器V形滤池投 药厂外泵房接触消毒池排放水体浓缩脱水车间均质池污泥外运加氯城市污水首先经过厂内进水泵房前的粗格栅,经水泵提升输送至厂内配水池,沉砂池前的进水渠道上设置细格栅,以保证后续处理构筑物的正常运行。污水经沉砂和后配水到A2O生化池,组成厌氧池、缺氧池、好氧池,以完成生物脱氮除磷和降解有机污染物的过程。其中,好氧段出水端的混合液回流至缺氧段,回流污泥分两点回流至厌氧池和缺氧段。A2O生化池的出水配水至二沉池进行固液分离,二沉池出水经混凝过滤和加氯消毒后排入厂外磁湖。污泥一部分回流至A2O生化池,另一部分剩余污泥和化学污泥进行机械浓缩脱水,脱水泥饼外运至填156、埋场。5. 污水处理厂工艺设计5.1 设计水量本工程设计总规模为8万m3/d,近期4万m3/d,排水体制为雨、污分流制。按照室外排水设计规范,其远期总变化系数应为1.31,近期总变化系数应为1.41,远期旱季最大时流量为4367m3/h,近期旱季最大流量为2350m3/h。除生物处理构筑物按旱季平均时流量设计外,其余按最大时流量设计,包括连通管渠等。 5.2 工程分期与分组xx污水处理厂工程近期设计规模为8万m3/d, 处理构筑物分组以4万m3/d规模作为一组或称一个处理单元,每组共分2座,近期建设4万m3/d规模一组。设计分组后,既能适应污水量的逐步发展,又能保证在某一组或某一座停产检修时,157、其它处理构筑物能继续运转。5.3 生产构筑物工艺设计本工程污水厂生产构筑物包括:粗格栅间、进水泵房,细格栅、曝气沉砂池,改良A2O生物池,二沉池,配水井及污泥泵房,V形滤池及反冲洗泵房,接触消毒池,污泥浓缩脱水车间,化学除磷及加氯间,鼓风机房等,其中粗格栅及进水泵房已建。5.3.1 粗格栅、进水泵房粗格栅、进水泵房即为已建xx污水泵站的现状构筑物,另外还包括一座配电间。现状xx泵站设计规模土建9.0万m3/d。泵房平面尺寸为14.8x8.3m,地下埋深H=11.3m,近期内设CP3306-601型潜水排污泵三台,二用一备,Q=1400 m3/h,H=14.5m,配用电机功率N=90kW,n=5158、85rpm,87%。远期予留二台水泵基础。为确保水泵运行安全可靠,出水管路设有电动蝶阀,根据水位计自动控制水泵启闭。泵房机器间和格栅间均设有通风措施,辆流风机两台,T35-11,Q=1157m3/h,n=1450rpm。设有电动单梁悬挂式起重机一台,起重量5吨,H=15m,Lk=3.5m,电动机功率N=20.8kW。潜水泵一台,Qy-15型,Q=25m3/h,H=15m,N=2.2kW。 格栅间平面尺寸为14.204.10m,钢筋混凝土结构,设两台ZD型格栅清污机, B=1.25m,H=9.6m,断面尺寸为30mm10mm,间距50mm,安装倾角75,格栅清污机功率为1.10kW。泵站位于厂区159、东南面,设有仓库、机修、车库及传达室、管理房等辅助设施。 由于本设计总规模为8万m3/d,较原xx污水泵站略小,原设计规模能够满足本工程设计流量,因此本报告维持原设计不变。5.3.2 细格栅、曝气沉砂池细格栅、曝气沉砂池合建, 近期设计规模为4万m3/d,设一座,远期再增加一座。 细格栅a. 功能:截除污水中较小漂浮物。b. 设计参数设计流量:Qmax=2350m3/h过栅流速:vmax=0.83m/s栅条间隙:b=6mm栅前水深:h=0.7mc. 主要工程内容采用回转式细格栅共2道,每道格栅宽1.0m,配用电机功率0.75KW。栅渣由输送机输送至压榨机脱水后打包外运。每道细格栅前后设有手动闸160、板备作检修和切换用。d. 运行方式根据格栅前后水位差或按时间周期自动控制清渣,也可机旁手动控制清渣。 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:Qmax=2350m3/h水平流速:0.065m/s水力停留时间:2.4min 单池池宽:3.2 m有效水深:2.8m曝气量:670m3/hc. 主要工程内容细格栅与曝气沉砂池合建,单池平面尺寸:30.77.7m。每池设有一台移动桥式吸砂机,功率为3kW。砂水混合物输送至砂水分离器,功率为0.75kW,分离后的干砂外运。曝气沉砂池还设置有除油污设施。d. 运行方式浆叶分离161、机连续运转,提砂泵按程序控制运转,砂水分离器与提砂泵同步运转。5.3.3 A2O生化池 功能:利用厌氧、缺氧和好氧区的不同功能,进行生物脱氮除磷,同时去除BOD5。 设计参数设计流量:4万m3/d,分为2组,每座规模2万m3/d。设计水温:15。污泥负荷:0.11kgBOD5/kgMLSSd容积负荷:0.39kgBOD5/m3.d污泥浓度:MLSS=3.5g/L总停留时间:HRT=16.9h有效水深: 4.2m单座有效容积:14080m3厌氧区停留时间:1.6h,单座有效容积1335m3缺氧区停留时间:3.1h,单座有效容积2585m3好氧区停留时间:12.2h,单座有效容积10160m3剩余162、污泥总量: 5400kg/d最大气量: 8333m3/h气水比: 5:1 主要工程内容A2O生化池二座,每座平面尺寸88.030.4m,总高度6.8m。缺氧区水下搅拌器:四台(每池二台) 2500,N=4.3kw厌氧区水下搅拌器:四台(每池二台) 2500,N=4.3kw每座氧化沟内设三台淹没式循环泵, 以调节污泥内回流量。微孔曝气器:1042套(单根曝气管68Nm3/h) 运行方式生化池内厌氧区和缺氧区水下搅拌器连续运转,使污泥处于悬浮状态。好氧区溶解氧通过调节鼓风机风量或开启台数,使其控制在1.02.0mg/L左右。5.3.4 配水井及污泥泵房 功能:回流活性污泥至生化池;提升剩余污泥至浓163、缩、脱水车间。 设计参数最大污泥回流比:100%正常污泥回流比: 3050%剩余污泥总量:5400kg/d,含水率99.4%,合900m3/d 主要工程内容泵房设于二沉池结合井上。近期回流污泥泵设三台潜水泵(二用一备),单泵Q=420m3/h,H=7.0m,N=15.0KW。远期再增加二台。近期剩余污泥泵采用二台潜水泵(一用一备),单泵Q=40m3/h,H=9m, N=3.0KW。远期加一台。 运行方式回流污泥根据A2O生化池污泥浓度控制回流量,剩余污泥泵与污泥浓缩、脱水机协调运行。5.3.5 鼓风机房鼓风机房土建按远期8万m3/d规模一次设计建成。 功能:为A2O生化池好氧区充氧提供气源。 164、设计参数设计总供气量:8336m3/h供气压力:0.7bar 主要工程内容鼓风机房平面尺寸:309.0m,高度7.2m,设备按4万m3/d规模安装,选用磁旋浮高速单级离心鼓风机。近期设三台鼓风机(三用一备),每台风量为4200m3/h,压差0.7bar,转速3000rpm,配套电机功率220kW。并预留有远期工程增加二台鼓风机机组位置,远期四用一备。 运行方式根据好氧池溶解氧浓度的反馈,控制机组开停及调节风量。该鼓风机的出风量可通过调节进口导流叶片角度进行自动调节,调节范围10045%。鼓风机房内还设置一台起重量为3t的电动单梁桥式起重机,便于设备安装和维修,满足近期及远期工程设计要求。5.3165、.5 二次沉淀池 功能:进行混合液固液分离,确保污水厂出水SS和BOD5等达到所要求的排放标准,是生化处理不可缺少的一个组成部分。 设计参数设计流量:Qmax=2350m3/h旱季最大流量时表面负荷:1.04m3/m2h旱季平均流量时表面负荷:0.74m3/m2h 主要工程内容采用2座中心进水、周边出水辐流式沉淀池,每座池内径38m,池边水深4.1m,采用平底,超高0.5m,总高度4.6m。沉淀池出水采用环形集水槽,单侧溢流堰出水。每座沉淀池内设一台周边传动的全桥式刮吸泥机,刮吸泥机桥架上还附带有刮板,随着刮板的移动,将池表面浮渣刮至排渣斗内。 运行方式刮吸泥机、沉淀池与氧化沟协调连续运行,排166、泥与污泥泵房协调运转。5.3.6 V形滤池V形滤池设一座,按双排布置,近期建设一半及管廊。气水反冲洗V形滤池设计滤速采用5.9m/h,强制滤速7.3m/h。滤池共分5格,单格过滤面积80m2,总过滤面积400m2。滤池按双排布置,管廊操作管理条件较好。滤池滤料为石英砂均质滤料,粒径 0.91.35mm, K8010mm时,采用HRB335级钢筋,fy=300N/mm2 砖砌体设计地面以下,采用M10水泥砂浆砌MU10蒸压灰砂砖设计地面以上采用M5混合砂浆砌MU7.5多孔砖或加气砼砌块。 钢制构件采用Q235钢。6.3.5 设计数据 设计基准期为50年。抗震设防裂度:6度,基本地震加速度值为0.167、05g,设计地震分组为第一组,主要构(建)筑物的抗震构造措施提高一级。 风荷载:0.35KN/m2 构筑物抗浮安全系数Kf1.05。 构筑物周边场地堆载按10KN/m2或视具体实际情况取值。 构筑物最大裂缝宽度允许值max0.20mm。 构(建)筑物的沉降值及相邻构(建)筑物的沉降差满足建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)的要求。 设计地面标高:黄海高程20.50m。7. 电气、仪表及自控设计7.1 电气工程设计7.1.1 设计范围电气设计范围包括污水处理工程10kV终端杆以下用电设备供配电设计,及全厂仪表自控系统的设计。具体内容如下:(1)污水处理工程变配电系统及配电装置;(2)168、污水处理工程生产用电设备的配电及控制、信号系统及电缆的选型和敷设;(3)污水处理工程各车间的动力及照明设计;(4)污水处理工程构筑物的防雷及接地保护设计;(5)全厂仪表自控系统的设计。7.1.2 供电电源污水处理采用两路10kV供电电源,10kV电源由附近的变电站架空引来,两路电源一用一备。厂内设一座10kV/0.4kV变配电中心。低压系统采用TN-S接线方式。厂外泵站建一座配电间,设一套10kV变配电系统;装设两台400kVA/10/0.4kV变压器,用于泵站380V低压设备配电。7.1.3 负荷计算及变压器容量全厂计算负荷约:近期约680kVA;远期约1200 kVA。选两台800 kVA169、 /10kV/0.4kV干式变压器。近期一台变压器运行,远期两台变压器同时运行。变压器负荷率为:近期85%,远期75%。7.1.4 变配电系统污水处理主要用电负荷集中在进水泵房、生物池、鼓风机房、滤池冲洗泵房及脱水机房。根据厂区工艺流程及总图布置,按变配电设备尽可能靠近负荷中心的原则,将变配电中心建在靠近生物池、鼓风机房及脱水车间附近;10kV系统采用单母分段接线,变配电中心装设两台800 kVA /10kV/0.4kV变压器,用于污水处理用电设备及辅助构筑物等380V低压设备配电。0.4kV系统采用单母分段接线方式,低压系统采用TN-S接线方式。配电设备根据安全、可靠、经济、合理的原则,选用170、国内技术先进,有成熟运行经验的设备。7.1.5 电能计量用电设备的电能计量由原10kV配电系统统一计量。低压进线柜装设有功及无功电能表,供污水处理电能计量及成本核算用。7.1.6 无功补偿全厂主要用电负荷集中在380V侧,故在配电间380V侧集中设置0.4kV电容自动补偿装置。补偿容量约:近期300kvar,远期600kvar。补偿后10kV侧功率因数不低于0.92。7.1.7 电动机起动方式除工艺要求的变频控制电动机外,厂内45kW以上低压电动机采用软启动方式,其它低压电机均采用全压直接起动方式。主要电机控制方式采用PLC集中控制和机旁手动控制两种方式。7.1.8 设备选型 10kV高压开关171、柜10kV高压开关柜选用金属铠装移开式封闭开关柜,结构为中置式。主开关为带220V直流弹簧操作机构的真空断路器,二次回路采用微机综合保护装置进行保护和控制。测量及显示仪表选用PDM综合智能数显表。 低压配电柜低压配电屏选用抽出式低压开关柜, 柜内选用国际先进的空气断路器。测量及显示仪表选用PDM综合智能数显表。这种形式的开关柜是目前较先进且广泛应用的低压配电装置。 变压器10/0.4kV变压器选用SCB10型干式电力变压器, 接线方式采用D.Yn11结线组别。 直流电源屏直流电源屏选用带微机控制的直流电源屏。内装50Ah免维护铅酸蓄电池。直流电源屏输入电压为三相380V交流,输出电压为单相-2172、20V直流,输出回路数为6回路,电流不小于15A。 变频调速装置为减少变频装置产生的谐波电流对电网的污染,选用国际上先进的24脉冲整流器变频装置,最大限度地降低变频装置产生的高次谐波,以利电网安全、稳定地运行。变频调装置进出线处加装电抗器,出现电缆采用铠装电缆。 软启动装置软启动装置选用国内应用较为广泛的产品,为保证电机的可靠启动,软启动装置一般采用降容方式使用,启动完成后,自动接入旁路装置。软启动装置本身需带有谐波抑制功能。以利电网安全、稳定地运行。 电线电缆10kV电力电缆和0.4kV低压电缆采用YJV交联聚乙烯绝缘电力电缆, 控制电缆为KVVP电缆。PLC用数据电缆选用DJYPV型对绞屏173、蔽电缆,室外直埋电缆采用铠装电缆。7.1.9 控制柜工艺设备配套带来的控制柜、机旁按钮箱等应满足下列要求: 户外型防护等级不低于IP54,并具有防潮及防冷凝加热装置,外壳为不锈钢结构。 具有短路及过载保护功能。 具有完整的控制及信号显示功能。 带有手动操作按钮及手/自动切换开关。 能接收PLC送来的开/停机控制信号。 有运行、故障及手/自动切换信号输出至PLC。 当一台闸门控制箱控制多台闸门时,闸门控制箱为一路电源进线和多路出线且进线回路带有空气断路器。7.1.10 防雷接地保护全厂建筑物均按第三类防雷建筑物考虑防雷设计,在建筑物屋顶设避雷带(或避雷针)作防直击雷保护。厂内各主要设备金属外壳及174、金属管线、门窗就近与接地装置相连并按防雷规范要求采取相应措施作防感应雷保护。低压系统采用TN-S接地系统, 所有电气设备金属外壳及金属管线、门窗均作接地保护。电气设备接地与防雷接地共用接地装置,组成共用接地系统,要求接地电阻1。7.1.11 照明设计电气照明设有工作照明、应急照明和户外道路照明,照明电源由单独的照明配电柜供给。照明光源:照明光源采用节能型光源,室内主要采用节能型荧光灯,室外采用高压钠灯。7.1.12 电缆敷设高、低压电力电缆和控制电缆在电缆沟内的电缆支架或桥架上敷设,部分电缆通过穿保护管埋地方式敷设。7.1.13 安全消防措施在高低压配电间、变压器室和控制室等处配备有相应数量的175、化学灭火装置。7.2 仪表及自控设计7.2.1 设计原则污水厂计算机自控系统采用工业界目前流行的控制模式,即开放的计算机网络系统加上流行通用的组态软件以及可靠通用的PLC模块。系统配置和功能设计按各工艺处理阶段少人值守的原则进行并遵循如下要求:高可靠性:选用稳定可靠的工业控制系统产品,硬件上采用备用冗余技术,简化系统结构,减少出错环节。先进性:控制系统应适应未来现场总线的技术的发展,性能价格比高。灵活性:网络通讯方式和系统组态灵活,扩展方便,可用性、可维护性好。并具有开放的软件通讯协议.实时性:控制系统对工况变化适应能力强,控制滞后时间短。7.2.2 控制方式设计本工程控制方式设置如下:手动模176、式:通过就地控制箱或低压柜上的按钮实现对设备的启停操作。遥控模式:即远程手动控制方式。操作人员通过操作面板或中控系统操作站的监控画面用鼠标器或键盘来控制现场设备。自动方式:设备的运行完全由各PLC根据水厂的工况及工艺参数来完成对设备的启/停控制,而不需要人工干预。通过强电设计中的“就地/遥控”切换开关可实现就地现场手动控制和PLC监控,其中就地现场手动控制优先权高于PLC监控,以保证现场操作维修安全。7.2.3 系统结构设计根据设计原则本工程自控系统设计采用一个开放式结构体系的自动化系统,将系统与设备有机结合在一起用于监控生产。将信息流扩展到整个生产过程,利用企业的其他信息将工厂各车间连接成网177、络,从而实现过程控制数据与信息方便可靠地在PLC与外部设备之间交换。作为一个开放式结构体系的自动化系统其网络结构采用两层,即控制层和信息管理层。其中控制层用于各车间级PLC监控单元,信息管理层用于中控级监控主机单元。 1 信息管理层一套监测计算机,配一台具有网络打印功能的激光打印机,一套管理计算机,配一台彩喷打印机,一台不间断电源(UPS),一套投影仪及其它辅助设备组成信息管理层。信息管理层通信网络采用标准TCP/IP协议的以太网,由于网络电缆敷设条件较好,网络不采用双网冗余结构,通信电缆介质采用对绞屏蔽电缆,通信速率为10M/100M自适应。在信息管理层以太网络上还设有两个节点站,可挂接厂内178、厂长办公室、工程师站及化验室终端,工程师站用于对控制系统软件二次开发和程序调整。化验室站用于对全厂生产过程参数的随时录入和资源共享。管理软件采用目前水处理行业应用较为广泛的“科讯设备管理信息系统”,对全厂的设备资产、运行、维修保养、物资材料、生产过程等实现智能管理。 2 控制层根据工艺流程,全厂共设置9套PLC分站,即进水系统分站、沉砂池分站、配电中心分站、鼓风机房分站、脱水系统分站、生物池分站、二沉池分站、滤池冲洗泵房分站、加药系统分站(包括:消毒池)。鼓风机房分站、脱水系统分站、加药系统分站由设备厂家提供完整的控制系统,其自带的PLC与厂区控制系统采用有线通讯方式进线数据传递。各现场PLC179、监控分站通过主干网络环形连接起来,作为控制层。主干网络介质采用单摸铠装光纤电缆,网络光纤通信电缆可不受电缆间距限制敷设于电缆沟或电缆桥架中,避免通信电缆受到电力电缆的电磁干扰和防止雷电波沿通信电缆窜入损坏自控系统。7.2.4 系统功能设计1) 各现场PLC监控分站现场PLC监控分站主要由于检测现场设备的运行状态及控制现场设备的开停及事故报警。并将所有检测参数和设备运行状态实时传送至中心控制室。执行中心控制室或操作终端下达的控制指令。2) 中心控制室管理功能主要由中控室监控计算机来实现,选用两台奔腾高档计算机作为主备计算机,运行MMI监控软件,构成互为热备用的双机系统, 能够保证系统长期运行。它180、们与各现场PLC站之间通过以太网的网络交换机相联,实现数据信息共享与交换。两台大屏幕彩色显示器作为所有信息的显示单元,与键盘、鼠标输入设备一起,为系统提供方便的人机交互界面。两台打印机用于系统报表、报警信息及其他系统文件信息的打印输出。其管理功能包括:设备资产管理;设备运行管理;设备维修和保养管理;设备运行管理;物资材料管理;设备资料管理;设备管理的工作流程管理;生产过程管理(可产生流量、能耗、药耗、水质等统计报表)组织机构管理;邮件管理;设备管理活动的日志管理;权限管理;动态图形及实时数据显示,内容如下:图形系统可以处理所有屏幕上的输入输出信号。可根据用户需要,利用其图形工具,对工艺图,动态181、曲线,历史趋势图,棒图及表格进行动态或静态显示。控制系统的上位机CRT动态显示工艺流程图及高低压配电系统图;用多种颜色来表示阀门的开启、关闭及中间位置的状态;用颜色变化来表示泵、风机的运行状态;用棒状图来表示液位高低变化;用仿指针、仿数字面板仪表的画面来显示模拟量; 能更自然更符合传统习惯;能动态显示实时趋势图;报警显示:如现场信号异常或自身控制系统出错,模拟量超限,系统在CRT上也能发出声光报警,监视画面可根据需要组态成快速切换到当前发生故障的画面,或在当前画面弹出报警内容窗口。各种数据表显示:包括测点索引,状态一览表,模拟量上下限表,程序步时间表,故障诊断一览表等。各种操作指导信息显示:如182、操作说明、操作步骤提示、设备代号说明等。工作状态显示:运行方式、运行时间、主要参数等在画面上显示。这些画面将按最接近实际工艺流程的形式进行设计, 使操作人员对现场有更客观的认识, 以便于操作。这些画面包括(不限于此):-全厂工艺流程动态示意图(1幅)-全厂总平面图及水流向动态示意图(1幅)-全厂测控仪表布置示意图(1幅)-滤池工艺流程动态示意图(2幅)-冲洗泵房工艺流程动态示意图(1幅)-脱水系统工艺流程动态示意图(1幅)-出水泵房工艺流程动态示意图(1幅)-回收水池工艺流程动态示意图(1幅)-全厂配电系统(1幅)-全厂总平面图(1幅)数据处理功能系统从生产流程中提取数据,并加工成相关形式,数183、据也可以被写回生产流程。即数据控制与应用软件之间应采用双向(全双工)通讯方式。系统与生产流程中的PLC设备之间不需要增加专门的硬件接口,监控软件提供复盖绝大多数专用PLC设备的软件接口。系统通过关系数据库将生产过程监控及数据处理能力与批量作业的高层描述管理功能集成,构成开放系统,便于对生产周期中的所有操作组合批量作业,进行自动化监控。生产报表的打印提供丰富的报表功能。可根据用户要求,将各种信息以多种可选格式周期性打印(如日报,月报,年报,设备运行记录等)或随机性打印输出。系统中任何数据点上的数据都可以按照操作员指定的速率进行采样并存贮在一个数据文件中,数据至少能保存一年不溢出,数据文件中的数据184、可以随时作为历史数据趋势显示,以供管理和操作人员分析和判断。数据文件支持流行的关系式数据库,数据归档支持分布式结构,并支持故障时的就地存储和转发。系统能支持以工业标准数据交换协议来存取数据,如ODBC SQL(开放式数据库互联)。操作员能用电子表格应用软件如Microsoft Excel,Access生成各类生产流程和系统运行状态的详细报表。报表包含所属的实时及历史数据。控制系统能够对采集来的数据进行累计值、平均值、最大值、最小值的分析计算,能够定时,即时和条件打印生产报表;能够实时记录运行人员操作步骤,记录故障条件和时间。根据建设单位管理需要,定制各类数据报表,以便分析管理,提高数据处理能力185、,降低运行费用。报表包括各类时段生产报表、电耗报表、矾耗报表、氯耗报表、水质报表、水泵运行参数报表等。-全厂生产日(旬、月、季、年)报表-全厂电耗日(旬、月、季、年)报表-全厂药耗日(旬、月、季、年)报表-全厂水质日(月)报表-显示打印、列出设备维修保养报告表日志功能监控系统具有日志功能。对每天操作人员的交接班记录和各种操作进行日志登记工作,以便将来进行事故或故障的分析。趋势图的显示生产过程定时采集的数据可自动制成实时,历史变化曲线,这些曲线包括流量、温度、浊度、出厂水压力变化曲线,可直观反应水厂状态,便于操作管理人员的工作。管理和维护功能采用分级操作与维护的工作方式。所有人员进入系统操作必须186、首先进行登录,登录包括用户名称和口令,系统根据登录人的级别开放相应的功能;对于一般操作员只能进行简单的,系统正常情况下的操作;而对于系统的维护则应由系统管理员来完成。水厂计算机监控系统具有良好的开放性,软硬件都采用目前最流行的和最通用的,用户最多,同时技术支持也是最完善和最便利的,所以说在软硬件方面都提供了对系统维护的方便条件。与之相适应的,系统本身强大的功能更是系统便于维护的最好体现。对用户所关心的各种情况,系统将其纳入系统的功能模块之中,为用户节省了许多人力,物力的同时,更使其工作的效率大大提高。报警系统报警系统提供在过程中出现的故障,操作状态以及自动化过程中的综合信息,帮助及时发现危险情187、况,以减少水厂运行过程中的严重事故和故障。这些信息以可见和可听的方式提醒操作人员,如某一监控回路出现故障,系统中相应监控画面中的回路部分会变色和闪烁,并伴有音响和报警信息提示操作员注意,同时将报警信息存储及打印输出。系统具有不同的信息类型和信息等级,以帮助操作人员能以最快的速度确认最重要的报警信息。7.2.5 系统网络整个系统通过有线方式实现各设备间的信息交换以及数据库和系统资源的共享。当前主流的PLC都具有非常强的网络通讯能力,PLC系统的开放性也越来越强,各不同厂商的PLC之间相互通讯,PLC网络同通用计算机网络间的通讯,都已进入实用阶段。根据通信网络在整个系统中所起的作用,在选择网络形式188、时应充分考虑允许多个网络存在,最好选择可传输音频及视频信号的宽带网络。在网络通信功能中应设置密码保护,对各级操作都应设置授仅限制,并记录操作人员工号、操作内容、时间等,防止越权非法操作,确保污水净化厂设备安全有序地运行。7.2.6 系统防雷系统防雷通过在设备电源和仪表信号处设置避雷器并通过接地系统的等电位连接,以达到最佳的防雷效果。 PLC模块应按“三类”防雷要求选型。1 电源部分:在中央控制室设备和各PLC柜现场控制器箱的电源进线处均设置避雷器或过电压保护器。2 信号部分:在PLC的通信网络端口及420mA模拟量信号的设备进线和出线端口设信号过电压保护装置为进一步提高系统的可靠性和稳定性,在189、系统中加入隔离继电器对所有的DO/DI模块进行防雷隔离,另外在资金许可的情况下建议在系统中加入防雷模块对所有的AO/AI模块进行防雷隔离。所有的“I/O”模块应可在线检修具有热拔插功能,所有公共端应隔离。7.2.7 过程检测仪表根据本工程污水处理工艺流程的要求,设置在线检测仪表于各生产现场,根据检测位置的环境条件、检测对象的特殊性、检测的精度及范围、维护管理及调试校正容易、方便等选择仪表的测量原理及防护等级,仪表的输出信号采用DC 420mA标准信号。对于水质分析仪表设置故障报警功能。现阶段在设计计算机监控系统时应充分考虑随着计算机技术的进步,将过程控制、质量控制、安全监督、人事管理、经营决策190、联合起来,运用现代计算机、控制、仪表、通信网络、分布式数据库等先进技术手段,实现生产过程控制和管理的连续化,实时化和同步化,使统计分析报表变成联机实时仿真或处理,从而实现出水水质的优化和降低能耗的目标,进而取得最佳的经济效益。7.3 CATV监控系统对于污水处理工艺流程,设置一套完整的CATV监控系统。7.3.1 系统目标与要求CATV监控系统兼有工艺设备监视和厂区安全保卫两种功能,该系统采用计算机多媒体技术,组成一个全方位、全天候实时监视、控制系统,CATV系统与计算机自动控制系统有机结合,以便管理人员及时掌握现场情况,实现科学、安全、高效的生产调度及管理系统。7.3.2 系统功能CATV系191、统建成后能满足以下功能要求: 1) 每个监控点将图像信号、声音信号和报警信号准确无误地传送到中心控制室。 2) 中心控制室对所有监控点的设备进行控制和操作。 3) 中心控制室可对每个摄像机的图像进行存储和回放。 4) CATV系统中传输通道选用有线双工光缆传输模式,同时在系统设置时充分考虑系统的可靠性、适用性、先进性、可扩容性和经济性。7.3.3 系统构成 本工程CATV系统由三大部分组成。 前端子系统、信号传输系统、中心控制显示系统 (1) 前端子系统 CATV前端子系统由摄像机、镜头、云台、视频服务器、音频采集装置、防护罩和安装支架等组成。 1) 摄像机(包括镜头) 摄像机通过镜头把监控范192、围内的现场情况实时摄取后将光信号转换成电信号输出标准的视频信号。为获得高质量的画面信号,镜头要求具有变倍、变焦、光圈自动调节、光线强弱补偿等功能。摄像机要求能全方位360摄取图像。 2) 云台 云台要求具有上、下、左、右自动旋转的功能,根据现场情况中心控制室操作人员可以控制摄像机所摄取图像画面的大小及角度,令景物更加清晰可辨,监视所控范围内的现场情况。 3) 视频服务器 视频服务器可将摄像机产生的视频信号转换成数字信号并通过光缆传送至监控主机。 4) 防护罩及安装支架 防护罩及安装支架的安装应能有效防止摄像机被雨水侵蚀和外力损伤,防止灰尘污染镜头,保证所摄取的图像清晰。防护罩及安装支架的材质应193、具有防腐能力。 (2)信号传输系统 信号传输系统包括传送各种视频、音频信号和控制、报警信号所需的各种接口,实现用一根光缆传输多种信号的功能。 (3)中心控制室显示系统 中心控制室显示系统由主控制器、视频、音频接口,监视器和多媒体电脑等组成。 主控制器包括中心视频、音频数据切换器,控制信号发生器,声光报警相应器、多画面分割器、时间日期发生器,控制键盘、长时间录像机(40天)等设备,将各种信号处理转换进行发送分配和接收分配是主控器的核心部分。 另外,控制中心还应设置一台专用的多媒体电脑与系统控制器相连。其不仅可以控制所有监控点的设备,还可以记录和保存所有的图像、语音信息。在中心控制室还应配置一台多194、媒体服务器与厂区PLC自动化系统进行数据交换。 多媒体系统包括:多媒体电脑,多媒体服务器,多媒体视频、音频处理长、网络界面卡和网络组态及多媒体处理软件等。 中心控制室设置一台主监视器(21彩色),主监视应能对所有的前端图像信号进行切换观看或调度指挥。以上所有设备及传输系统都应设置防雷击保护,保护CATV系统设备的正常工作,避免雷击损坏设。7.4 主要仪表及PLC设备选择7.4.1 检测仪表检测仪表可分为物理量检测仪表和水质分析测定仪表两种类型。物理量检测仪表例如:压力、流量、温度、液位等仪表,其测量电路较简单,目前国内大多数合资企业生产的此类仪表在可靠性及精度等方面都能满足污水处理厂自动化控制195、的要求。为降低工程造价,物理量检测仪表建议采用国内合资企业生产的此类仪表。水质分析测定仪表例如:pH、浊度等仪表,其测量电路复杂,精度、重显性、响应性、自动校准、自动补偿、自动清洗等方面要求高,从此类仪表的使用情况来看国内企业生产的此类仪表在精度、重显性、可靠性、自动清洗、自动校准、自动补偿等方面都还不能满足污水处理厂自动化控制的要求。此类仪表还要依赖于进口仪表。7.4.2 PLC目前PLC的厂家性能千差万别,拟采用欧美公司性价比较高的产品7.4.3 监控计算机监控计算机应采用全钢结构标准机箱带滤网和减震、加固压条装置,在机械震动较大的环境中应能可靠运行。其电源应采用大功率高可靠性电源装置,能196、保证其在电网不稳、电气干扰较大的环境中可靠运行。为解决散热及减少现场粉尘浸入工控机还应采用高功率双冷风扇装置,同时工控机的通用部件应采用标准化部件,其均应采用高档产品且经严格测试及老化试验,确保整机质量。综上所述,通过性能及价格等方面的比较,监控计算机建议采用进口产品中性价比较高的产品。8机械、通风及除臭设计 8.1 机械设计8.1.1 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,节省能耗。 设备的工作能力按照工程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拟选用国内经实践证明运行效果良好的优质设备,少量设备在国内无成熟产品的条件下拟选用国外197、生产的先进设备,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、连结电缆等有效运行所必需的附件。 所有设备的供货均实行招标采购。 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,其它配套电机和就地控制箱防护等级不低于IP54,户内不低于IP2X。 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材料,平台以上部分为铝合金或碳钢(镀锌或涂刷环氧漆)。8.1.2 设计指标机械设备的设计能力按下列参数为准,并备有适当的余量,以确保工艺的设计要求。 栅渣量粗、细格栅拦截的栅渣量按0.075m3/1000m3污水量计,栅渣总量:3.198、0m3/d。栅渣含水率为8085%;压榨后含水率为5560%。 沉砂量按0.03m3/1000m3污水量计,沉砂总量:1.2m3/d。砂用泵输送时含水率按95%计;经砂水分离机分离后含水率按60%计。 污泥产量剩余污泥干重为6400kg/d,含水率按99.4%计,污泥体积1067m3/d。浓缩、脱水后污泥含水率7080%,污泥体积25.6m3/d。 供气量最大时气量8333m3/h。8.1.3 设备选型污水厂内机械设备主要为水泵、曝气设备及污泥脱水三大类,还包括格栅、砂水分离器、刮泥机等。电气设备包括高、低压开关柜、仪表,PLC柜及计算机系统等。 机械设备a. 水泵污水厂内水泵包括进水提升泵房199、及污泥泵房内的水泵,采用国产潜污泵。b. 微孔曝气器常用的微孔曝气器有园盘式和管式两种类型。相比之下,管式微孔曝气器具有与污泥接触面小,不宜堵塞的优点,本工程考虑采用国外进口管式微孔曝气器。生产管式微孔曝气器质量较好的国家有德国、法国和美国等。c. 鼓风机本工程拟考虑采用国外进口的高速单级离心鼓风机。该风机噪声低、节省能耗。其出风量可根据溶解氧浓度反馈值通过调节进气导向叶轮角度进行自动调节。d. 污泥浓缩脱水机目前,国内生产离心脱水机与国外产品质量相比,相差很大,质量、性能还不过关。本工程拟采用国外进口离心式污泥浓缩脱水一体机。e. 其它机械设备粗、细格栅及沉砂池全套设备,刮吸泥机全套设备均采200、用国产设备。 电气、仪表及自控设备高、低压开关柜:国内很多厂家生产,质量都已过关,还有一些合资企业如:ABB公司、西门子公司等产品质量较好,可采用国产设备。仪表:污水厂内的一次仪表有DO计、MLSS计、PH计、ORP计等,国内产品质量还不过关,使用中经常出现问题,需经常维修、更换。因此,在线仪表应采用进口设备。PLC柜、计算机系统:采用国外进口设备。8.2 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。 化学除磷及加氯间加氯间及氯库内装设有漏氯报警装置,安装在可能泄漏氯气较多的地方。加氯间及氯库通风采用平时通风与事故通风相结合的形式,通风量每小时大于8次换气次数201、。加氯间、氯库设有轴流通风机,安装在离地面300mm高度处,将有害气体排入空中。 污泥脱水车间采用轴流风机以机械送风、机械排气的方式进行室内通风换气,保证室内空气质量。 变配电间变配电间在建筑和结构设计上满足通风、降温的要求。拟在配电间值班室内设置必要的空调系统。 综合楼为了调节室内空气的温度,确保良好的工作条件,满足人体舒适性需求,提高工作效率,本工程拟在中控室及综合楼某些房间内安装必要的空调设备。8.3 除臭设计8.3.1 除臭的必要性污水处理厂营运期产生的废气主要是恶臭物质,主要来源于格栅及进水泵房、沉砂池、生物反应池、污泥处理等工序中伴随微生物、原生动物等新陈代谢产生过程产生的H2S、202、NH3、CH4等复合臭气,排放方式多为无组织排放。臭气的扩散对室内外空气环境影响严重,直接影响到工人的身体健康和工作效率,并对周围居民的生活产生影响。因此,有必要对恶臭量较大的污水处理及污泥处理设施考虑除臭措施。8.3.2 除臭对象确定根据有关调查资料结果,类比出拟建工程臭气排放源强见表8-1。 拟建工程臭气排放源强 表8-1序号处理工序臭气平均值臭气范围1进水泵房4525802细格栅间及沉沙池85321363生物池50211014二沉池3012505污泥泵房4526826生污泥存放200308007污泥脱水车间400507708污泥脱水滤液50000330095500由于xx污水厂厂区西北面203、紧邻居民区,对照表8-1中各处理工序产生臭气的平均值及臭气影响范围,污水厂除臭对象主要为厂区东南面的进水泵房、细格栅间及沉沙池,西北污泥脱水车间和泥库。另外,厂外一座提升泵站均距居民区较近,需设置除臭设施。8.3.3 除臭工艺选择常见的除臭方法有化学除臭法、生物除臭法和离子除臭法。国内采用化学法对污水厂进行除臭处理的历史较长,并有很多先例,但由于种种原因,如需要消耗大量的水、化学溶液和动力;产生二次污染物;对装备、管道腐蚀严重等,对臭气的处理效果和运行状态不甚理想,近年来,已经渐渐被新兴的生物法所取代。 离子氧除臭工艺特点离子氧除臭工艺原理是采用离子氧的极强氧化作用在常温常压下的处理工艺,当臭204、气通过离子氧发生器的瞬间,能将恶臭污染物质最终分解成CO2、H2O、H2SO4、HNO3等简单无害的无机物,消除致臭成份,净化后排放大气。其工艺特点如下: 处理效率高离子氧除臭设备能有效去除硫化氢(H2S)、氨(NH3)、甲硫醇等特定的污染物,以及各种异(臭)味,效果可达9095%。 技术先进、投资小、能耗低采用原装进口高科技离子氧发生管及分置调节器,风阻小,电耗小。 系统运行稳定,使用灵活可在确保排放达标的前提下,采用经济运行模式,以降低运行成本。停止运行后再使用启动快。 自动控制、操作简便工艺运行完全自动,无须人工操作,可远程或就地控制,并有手动和自动二种控制模式。 纯物理法原理、安全可靠205、氧化反应在常温常压下进行,无废水排放,属环境友好性技术,无二次污染。整个净化处理过程以及净化处理后的产物对人体及空气无影响。 除臭设备结构体积小、自重轻。 生物除臭工艺特点生物除臭工艺原理是采用以生物载体吸附法的处理工艺,使臭气通过湿润、多孔和充满活性微生物的填料层进行吸滤,利用微生物细胞对恶臭物质的吸附、吸收和降解功能,活性微生物细胞具有个体小、表面积大、吸附性强、代谢类型多样的特点,能将恶臭污染物质吸附后并最终分解成CO2、H2O、H2SO4、HNO3等简单无害的无机物,消除致臭成份,净化后排放大气。其工艺特点如下: 处理效率高、除臭效果好生物除臭设备能有效去除硫化氢(H2S)、氨(NH3206、)、甲硫醇等特定的污染物,以及各种异(臭)味,效果可达95%以上。 微生物活性强只需在设备运行初期投加少量营养剂,而后微生物通过吸收废气中的养料而始终能保持良好活性状态,之后无需追加营养剂。 耐冲击负荷容量大能自动调节废气浓度高峰值,使微生物始终正常工作,耐冲击负荷的能力很强。 生物填料寿命长经特殊加工制成的树皮填料,具有表比面积大、生物膜易生易落、耐腐蚀、耐生物降解、保湿性能好、空隙率高、压损小及良好的布气布水等特性,价格低廉,使用寿命可达24年。若改用其它价格较贵的高效无机或有机合成生物填料,则填料的连续使用寿命将延长至为810年。 设备操作简便、无需维护无需专人管理,无需日常维护,管理方207、便,运行费用极低。可24小时连续运行,且也适合于间歇运行。易损部件少,维护管理非常简单。 模块拼装式便于运输和安装,在增加除臭气量时只需添加组件,易于实施。也便于气源分散条件下的分别处理。 压损低、能耗省因填料具有良好的结构稳定性和透气性, 故设备压损非常低,保持设备运行的低能耗。 除臭工艺确定综上所述,两种工艺设备均能有效去除硫化氢(H2S)、氨(NH3)、甲硫醇等特定的污染物,以及各种异(臭)味,效果可达90-95%。处理后排放尾气均能达到恶臭污染物排放标准(GB14554-93)厂界(防护带边缘)废气排放最高允许浓度二级标准。离子氧除臭工艺技术先进、占地小、运行灵活,电耗省,但离子发生器208、的使用寿命相对较短,更换费用较高,适用于除臭对象分散、臭气量小、用地紧张的场合。生物除臭工艺成熟、除臭效率高、处理能力大,但占地较大,运行电耗较高,适用于除臭对象集中、臭气量大、用地许可的场合。结合黄石市xx污水厂规模不大、用地紧张的实际情况,推荐采用离子除臭工艺。8.3.4 离子除臭设备 密封方式根据除臭要求,应对臭气散发点进行密闭。原有建筑为密闭结构的,对内部气体进行收集,原有建筑为敞开结构的,应对其进行密闭。本工程中厂外污水泵站为密闭结构,不考虑密闭。污水处理厂中的进水泵房、浓缩脱水车间和泥库为密闭结构,不考虑密闭;而细格栅、曝气沉砂池和浓缩池为敞开结构,拟采用玻璃钢盖板密闭。 风量计算209、a. 厂外谈山污水提升泵站泵站格栅间空间体积为165m3,根据相关标准对其内部进行12次/小时的换风,处理风量为2000m3/h。b. 进水泵房进水泵房格栅间空间体积为250m3,根据相关标准对其内部进行12次/小时的换风,处理风量为3000m3/h。c. 曝气沉砂池细格栅空间体积为20m3,考虑二组,池体300部分,风量取2000 m3/h。d. 脱水机房脱水机房空间体积为1300m3,对其内部进行12次/小时的换风,处理风量为16000m3/h。e 均质池脱水机房空间体积为90m3,对其内部进行12次/小时的换风,处理风量为1100m3/h。 设备选型根据废气处理风量,确定除臭设备选型及基210、本参数如下: 除臭设备选型表 表8-2序号处理风量(m3/h)型号、规格除臭设备尺寸(LWH)(mm)重量(t)总功率(KW)处理源12000AOE-II-20250090012000.60.5厂外泵站1套25000AOE-II-50350090012001.02.0进水泵房、沉砂池共用1套317000AOE-II-1605000130017002.08.0脱水机房和均质池共用一套9. 节能设计9.1 节能措施目前,国内有许多污水处理厂虽建有完善的污水、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。随着人类的发展211、和科学的进步,新生事物层出不穷,其中有积极先进的,也有消极落后的。在污水处理领域也同其它事物一样,有许多“新工艺、新技术、新设备和新材料”产生。在本工程设计过程中,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。具体表现为以下几方面: 进水水质经过调查国内已投产的污水厂进水水质及对黄石现状水质资料的分析,提出了合理设计参数,如取值过高,会使构筑物及设备过大,形成“大马拉小车”,浪费能源。对于短时高浓度进水,采取耐冲击负荷的工艺措施解决,不以高浓度进水为设计基本数据,避免设备过大。 处理构筑物进行合理分组,适应水质、水量的变化。本212、工程生化处理构筑物分成二个单元,低浓度或小水量季节可用一个单元运行,以节约能源,因为污水浓度低或小水量时,二座同时运转会多耗能源。 采用技术先进且成熟的污水生物处理工艺,自吸式螺旋曝气机,充氧动力效率较表面曝气高,节省了能耗。 设备选型杜绝采用国家公布的淘汰产品,选用高效率、低耗能的设备产品。 污泥处理采用一体化离心浓缩、脱水机,简化工艺、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,减少了连络管渠的水头损失,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213、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。9.2 能耗指标分析通过采取以上节能措施后,水泵机组效率提高,曝气充氧动力效率提高,能耗大大下降。以达到GB18918-2002的一级A标准为目标处理每吨污水的耗电量为0.32kwh/m3。城市污水处理工程项目建设标准中要求:二级污水处理厂能耗指标为0.150.28kwh/m3污水;据统计,我国目前二级处理平均电耗指标约为0.25kwh/m3污水。由于本工程出水水质要求高,相当于普通二级污水处理厂出水再经深度处理才能达标,因此,从能耗分析上看,本工程总能耗指标可达国内同行业先进水平。10. 环境保护10.1 设计依据214、根据国家建设项目环境保护的有关管理程序,对xx污水处理厂进行环境影响综合评价,主要设计依据如下:中华人民共和国环境保护法中华人民共和国水污染防治法中华人民共和国大气污染防治法中华人民共和国固体废弃物污染防治法中华人民共和国噪声污染防治法中华人民共和国水法中华人民共和国城市规划法 国务院令第253号建设项目环境保护管理条例 国务院令第284号中华人民共和国水污染防治法实施细则 国务院国发199631号文国务院关于环境保护若干问题的决定 国家建设部、国家环境保护总局、科技部2000年7月18日发文城市污水处理及污染防治技术政策 国务院国发200036号文关于加强城市供水节水和水污染防治工作的通知环215、境影响评价技术导则HJ/T及HJ/T-2.4-199510.2 采用的环境保护标准及范围10.2.1 环境保护标准根据黄石污水治理总体规划确认的纳污水体(磁湖)的功能,执行下列评价标准。 磁湖地表水环境质量执行地表水环境质量标准(GB3838-2002)中类水域水质标准。 黄石市xx污水处理厂环境空气质量执行环境空气质量标准(GB3095-1996)中二级标准。 黄石市xx污水处理厂声环境执行城市区域环境噪声标准(GB3096-93)中2类标准。项目所在区域执行的排放标准如下: 黄石市xx污水处理厂水污染物排放执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中表1一级标准的A标准和216、表2、表3标准. 黄石市xx污水处理厂水恶臭污染物排放执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中表5二级标准. 黄石市xx污水处理厂施工期噪声执行建筑施工场界噪声限值(GB12523-90). 黄石市xx污水处理厂运营期厂界噪声执行工业企业厂界噪声标准(GB12348-90)中类标准。 固体废物:污泥执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中表7稳定化控制指标。并对污泥进行危险性鉴定,若为危险性废物,应按危险废物处置要求进行处置。10.2.2 环境保护范围 地面水环境黄石市xx污水处理厂尾水排放水体为磁湖。污水厂出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB217、18918-2002)中表1一级标准的A标准。 空气环境恶臭对空气环境影响范围为厂界及周边敏感区域,使得敏感区域空气质量不受恶臭影响。 噪 声污水处理厂厂界及附近敏感点,使上述敏感点不受噪声干扰。 固体废弃物污水处理厂产生的固体废弃物为栅渣、沉砂、污泥等,需妥善处理,避免二次污染。10.3 主要污染源及污染物分析黄石市xx污水处理厂内容包括兴建4万m3/d规模污水厂及城区污水收集系统。工程施工将给沿线造成粉尘和噪声污染,运行期污水厂的噪声将对周围环境产生影响。污水处理厂污染源分析如下: 施工期污染源分析黄石市xx污水处理厂施工场地土石方运量较大,施工人员达上千人,施工期对环境主要影响有:地面粉218、尘、施工机械和运输噪声,废弃物和生活垃圾,生活污水和暴雨径流造成的水土流失等。 营运期污染源分析营运期污染源主要是污水污染,固体废弃物污染,噪声源和恶臭。a. 污水污染源分析污水处理厂自身产生的生活污水及构筑物的生产废水均排入厂区污水提升泵房,经提升后进入污水处理系统进行处理,对外界环境不会造成影响,城市污水经过处理后,达到GB18918-2002中一级A排放标准,也不会对周围环境造成影响,污水中主要污染物建厂前后排放量和去除量见表10-1。 污染物排放削减量一览表 表10-1规 模指标进水(t/a)出水(t/a)削减量(t/a)削减率(%)4万m3/dBOD51825146167992COD219、Cr4380730365083SS3650146350496NH3-N3657329280TN43821921950TP43.87.336.583 b. 固体废弃物分析 污水处理厂的固体废弃物主要来自污水、污泥处理过程中产生的栅渣、沉砂和泥饼,栅渣量约为4.8m3/d,含水率80%,送城市垃圾处理场,污泥经离心脱水机浓缩脱水后,泥饼含水率降到7080%,为非流质固体,可用一般运输设备直接外运。 c. 噪声源污水厂的噪声主要有水泵、提砂泵、脱水机等设备,其噪声见表10-2。 拟建工程主要设备噪声声级值及其衰减值 表10-2项 目声级范围dB(A)平均声级dB(A)声源至预测点距离(m)声级dB(220、A)10m30m50m100m200m300m污水泵859590.0625348423633污泥泵809088.0605046403430污泥脱水机759082.5544441352924除砂机829086.0584844383228中型汽车759087.5605145413431 d. 恶 臭污水厂产生恶臭的构筑物主要为粗细格栅、沉砂池、生物池、均质池及污泥脱水车间,这些处理设施无组织散发的恶臭气体成份主要含有H2S、NH3等,其产量受水温、pH值、构筑物设计参数等多种因素的影响。根据对同等规模及同样污水处理工艺产生的恶臭气体进行监测,其结果见表10-3。 拟建工程恶臭气体源强一览表 表10221、-3源点硫化氢氨臭气浓度mg/Nm3t/amg/Nm3t/a生化池0.060.010.130.18160污泥泵房10.00.400.100.141800脱水车间15.00.580.130.185600格栅及进水泵房等0.350.022.603.6合 计1.04.110.4 项目建设引起的环境影响及对策10.4.1 项目实施过程中的环境影响及对策 工程建设对环境的影响a. 工程征地的影响按本工程建设要求,需要占用土地121.5亩(围墙内),征用的土地均用于污水处理厂建设。被征用土地为规划预留地。所以这些土地被征用以后将不会对城市产生不良影响。b. 对交通的影响工程建设时,由于车辆运输等原因,会使222、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。c. 施工扬尘、噪声的影响扬尘的影响工程施工期间,运输的泥土通常堆放在施工现场,直至施工结束,长达数月。堆土裸露,旱干风致,以致车辆过往,满天尘土,使大气中悬浮颗粒物含量骤增,严重影响市容和景观,施工扬尘将使附近的建筑物、植物等蒙上厚厚的尘土,使邻近居家普遍蒙上一层泥土,给居住区环境的整洁带来许多麻烦。阴雨天气,由于雨水的冲刷以及车辆的辗压,使施工现场变得泥泞不堪,行人步履艰难。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。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223、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。d. 生活垃圾的影响工程施工时,施工区内工人的食宿将会安排在工作区域内,这些临时食宿地的水、电以及生活废弃物若没有做出妥善的安排,则会严重影响施工区的卫生环境,导致工作人员的体力下降,尤其是在夏天,施工区的生活废弃物乱扔,轻则导致蚊蝇孳生,重则致使施工区工人暴发流行疾病,严重影响工程施工进度,同时使附近的居民遭受蚊蝇、臭气、疾病的影响。e. 废弃物的影响施工期间将产生许多废弃物,这些废弃物在运输、处置过程中都可能对环境产生影响。车辆装载过多导致沿程废弃物散落满地,影响行人和车辆过往和环境质量。废弃物处置地不明确或无规划乱224、丢乱放,将影响土地利用、河流流畅,破坏自然生态环境,影响城市的建设和整洁。废弃物的运输需要大量的车辆,如在白天进行,必将影响本地区的交通,使路面交通变得更加拥挤。 建设中环境影响的缓解措施a. 交通影响的缓解措施工程建设将不可避免地影响该地区的交通。项目开发者在制订实施方案时应充分考虑到这个因素,对于交通特别繁忙的道路要求避让高峰时间(如采用夜间运输,以保证白天畅通)。b. 减少扬尘工程施工中旱季风扬尘和机械扬尘导致沿线尘土飞扬,影响附近居民和工厂,为了减少工程扬尘对周围环境的影响,建议施工中遇到连续的晴好天气又起风的情况时,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。225、c. 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十一时至次日上午六时内施工,同时应在施工设备和方法中加以考虑,尽量采用低噪声机械。对夜间一定要施工又会影响周围居民生活的工地,应对施工机械采取降噪措施,同时也可在工地周围或居民集中地周围设立临时的声障装置,以保证居民区的声环境质量。d. 施工现场废物处理工程建设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工人提供临时的膳宿。项目开发者及工程承包单位应与当地环卫部门226、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。e. 倡导文明施工要求施工单位尽可能地减少在施工过程中对周围居民、工厂、学校影响,提倡文明施工,做到“爱民工程”,组织施工单位、街道及业主联络会议,及时协调解决施工中对环境影响问题。f. 制定废弃物处置和运输计划工程建设单位将会同有关部门,为本工程的废弃物制定处置计划。运输计划可与有关交通部门联系,车辆运输避开行车高峰,项目开发单位应与运输部门共同做好驾驶员的职业道德教育,按规定路线运输,并不定期地检查执行计划情况。施工中遇到有毒有害废弃物应暂时停止施工并及时与地方环保、卫生部227、门联系,经他们采取措施处理后才能继续施工。10.4.2 项目建成后的环境影响及对策 污水处理厂对周围的环境影响a. 污水处理厂排放的污水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。本工程采用改良型A2O污水生物脱氮除磷工艺,该工艺处理城市污水在技术上已经成熟,在国内外广为应用,设计中主要设备采用国产优质设备和进口设备,监测仪表和控制系统采用进口设备,自动监控水平较高,因此,污水处理厂正常运转是有保证的,能达到国家城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中一级A排放标准的出水水质,不会对排放水体造成污染。污水处理厂建成后,每年对污染物的去除量见表10-4。 污染物去228、除量 表10-4指 标规模(4万m3/d)建厂前建厂后去除量BOD5(t/a)18251461679COD(t/a)43807303650SS(t/a)36501463504NH3-N(t/a)36573292TN (t/a)438219219TP(t/a)43.87.336.5从表10-4可看出,污水处理厂建成运转后,每天将大量减少污染物的排放量,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)均排入进水泵房,然后进入污水处理系统进行处理,对外界不会造成污染。b. 污水处理厂产生的污泥污泥经采用离心式浓缩脱水设备浓缩脱水后,其泥饼含水率已降低229、至7080%,为非流质固体,可用一般运输工具直接外运。c. 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。为了解决污水对环境的影响程度,我国某些城市曾作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成六级见表10-5。 臭味强度分级表 表10-5强 度指 标0无气味1勉强能感觉到气味(感觉阈值)2气味很弱但能分辨其性质(识别阈值)3很容量感觉到气味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,230、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12,嗅闻结果如表10-6所示。 嗅 闻 调 查 表 表10-6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,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200m的隔离带,才能有居住区。污水处理厂的噪声来源于厂内传动机械工作时发出的噪声,有污水泵、污泥泵、污泥脱水机的噪声231、有除砂机、砂水分离机的噪声,还有厂区内外来自车辆等的噪声。e. 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与周边环境的协调。 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:a. 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环境的影响,在总平面布置上将厂前区布置在东北面,而将处理构筑物布置在该厂西面,使臭味对厂前区和周围环境无影响。b. 本工程污水泵和污泥泵采用潜污泵,在水下,基本无噪声。浓缩脱水机等均设在232、室内,经过隔声以后传播到外环境时已衰减很多。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。c. 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(建)筑物周围和其它空地见缝插针进行。沿厂区围墙内侧布置吸抗性强的灌木树,逐渐形成隔离带,增加一道绿化风景线。11. 劳动安全卫生及消防11.1 设计依据1中华人民共和国劳动合同法233、2008年1月1日2建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定劳动部1996年10月4日3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4国务院关于加强防尘防毒工作决定国发(1984)97号5工业企业厂界噪声标准GB12348-90 6工业企业噪声控制设计规范GBJ87-857工业企业煤气安全规程GB6222-20058建筑设计防火规范GB50016-20069建筑物防雷设计规范GB50057-94,2002年版10建筑抗震设计规范GB50011-200111城镇燃气设计规范GB50028-200612爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB500058-9213采暖通风与调节234、设计规范GB50019-2003劳动安全卫生设计除以上法规外,还须遵守湖北省及黄石市的有关劳动安全卫生的规定。11.2 主要危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。 自然危害因素分析a. 地震地震是一种能产生巨大破坏的自然现象,尤其对构筑物的破坏作用更为明显。它作用范围大,威胁设备和人员的安全。b. 暴雨和洪水暴雨和洪水威胁污水处理厂安全,其作用范围大,但出现的机会不多。c. 雷击雷击能破坏建、构筑物235、和设备,并可能导致火灾和爆炸事故的发生,其出现的机会不大,作用时间短暂。d. 不良地质不良地质对建、构筑物的破坏作用较大,甚至危及人员安全。同一地区不良地质对建筑物的破坏作用往往只有一次,作用时间不长。e. 风向风向对有害物质的输送作用明显,若人员处于危害源的下风向,则极为不利。f. 气温人体有最适宜的环境温度,当环境温度超过一定范围,会产生不舒服感,气温过高会发生中暑;气温过低,则可能发生冻坏设备。气温对人的作用广泛,作用时间长,其危害后果较轻。自然危害因素的发生基本是不可避免的,因为它是自然形成的;但可以对其采取相应的防范措施,以减轻人员、设备等可能受到的伤害或损坏。 生产危害因素分析a.236、 有毒有害物质氯气是一种黄绿色气体,具有刺激性,有毒,质量为空气的2.5倍,密度3.2kg/m3(8,1个大气压)。这项危害实际发生在加氯消毒时。b. 高温辐射当工作场所的高温辐射强度大于4.2Jcm2min时,可使人体过热,产生一系列生理功能变化,使人体体温调节失去平衡,水盐代谢出现紊乱,消化及神经系统受到影响,表现为注意力不集中,动作协调性、准确性差,极易发生事故。c. 振动与噪声振动能使人体患振动病,主要表现在头晕、乏力、睡眠障碍、心悸、出冷汗等。噪声除损害听觉器官外,对神经系统、心血管系统亦有不良影响。长时间接触,能使人头痛头晕,易疲劳,记忆力减退,使冠心病患者发病率增多。d. 火灾、237、爆炸火灾是一种剧烈燃烧现象,当燃烧失去控制时,便形成火灾事故,火灾事故能造成较大的人员及财产损失。爆炸同火灾一样,能造成较大的人员伤亡及财产损失。一般来说,本工程火灾及爆炸事故发生的可能性较小。e. 其它安全事故压力容器的事故能造成设备损失,危及人身安全。此外,触电、碰撞、坠落、机械伤害等事故均对人身形成伤害,严重时可造成人员的死亡。11.3 安全卫生防范措施 抗震本工程区域的地震基本裂度为6度,结构设计过程中进行抗震设计。 防雷本工程综合楼、变配电中心属二类防雷建筑物,设计已采用避雷带防直击雷,并对非金属的屋顶设置与避雷带共同构成不小于10米宽金属网防感应雷,对其它第三类防雷建筑物采用避雷或238、防直击雷,放散管及风帽按规范要求采取相应的防雷措施,烟囱设避雷针。 防不良地质根据资料显示,厂区及四周无影响稳定性的活动断裂,无不良地质存在。 防暑为防范暑热,采取以下防暑降温措施:在生产厂房采取自然通风或机械通风等通风换气措施,中央控制室、化验室等设空调。 合理利用风向黄石市xx污水处理厂设计中将综合楼等辅助建筑物布置在厂区主导风向的上风向,以避免风向因素的不利影响。 减振降噪在生产过程中噪音较大、运行时室外噪音高达100dB以上设置了消音器和减振底座,选用密闭隔音材料,经以上处理后噪音可大大降低,可降至85dB以下。强振设备与管道间采用柔性连接方式,防止振动造成的危害。在总图布置中,根据声239、源方向性、建筑物的屏蔽作用及绿化植物的吸纳作用等因素进行布置,减弱噪声对岗位的危害作用。主要生产场所设置能起到隔声作用的操作室、休息室,噪声级均可低于85dB(A),车间办公室、休息室、操作室等室内噪声级均小于70dB(A),综合楼内噪声低于60dB(A);其它生活、卫生用品室内噪声则低于55dB(A);对于操作工人接触噪声不足8小时的场所及其它作业地点的噪声均满足工业企业噪声控制设计规范中的标准要求。 防火防爆在总平面布置中,各生产区域、装置及建筑物的布置均留有足够的防火安全间距,道路设计则满足消防车对通道的要求。工艺设计中,在可能有燃爆性气体的室内设自然通风及机械通风设施,使燃爆性气体的浓240、度低于其爆炸下限。有爆炸危险的室内设不发火花地面。污泥处理系统的设备及管道均设有跨接和静电接地装置。在爆炸和火灾危险场所严格按环境的危险类别选用相应的电气设备和灯具;并按有关防雷规范的要求对建筑物采取相应的避雷措施。在污泥区设置相应的移动式灭火器。厂区设计相应的消防给水管网及室内外消火栓。 防有毒有害物质加药间操作人员均配备防腐工作服和防腐手套,以避免化学药剂直接接触人体。氯库与加氯控制室分开设置,值班室门窗不直接和氯库、加氯控制室相通,值班室内设防毒面具和抢修工具。另外氯库、加氯控制室内设氯气泄漏报警装置,通过氯吸收装置收集并处理,以确保安全生产。 其它为了防止触电事故并保证检修安全,两处及241、多处操作的设备在机旁设事故开关;1KV以下的设备金属外壳作接零保护;设备设置漏电保护装置。为了防止机械伤害及坠落事故的发生,生产场所梯子、平台及高处通道均设置安全栏杆,栏杆的高度和强度符合国家劳动保护规定;设备的可动部件设置必要的安全防护网、罩;地沟、水井设置盖板;有危险的吊装口、安装孔等处设安全围栏;厂内水池边设置救生衣、救生圈;在有危险性的场所设置相应的安全标志及事故照明设施。绿化对净化空气、降低噪声具有重要作用,是改善卫生环境、美化厂容的有效措施之一,并且绿化能改善景观、调节人的情绪,从而减少人为的安全事故。厂内设置食堂、办公室、值班宿舍、浴室、厕所等辅助用房。11.4 消防11.4.1242、 编制依据1中华人民共和国消防法(1998年59月1日)2建筑设计防火规范(GB50016-2006)4爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058-92)5建筑物防雷设计规范(GB50057-94,2002年版)6火灾自动报警系统设计规范(GB50116-98)7建筑灭火器配置设计规范(GB50140-2005)8低倍数泡沫灭火系统设计规范(GB50151-92,2001年修订版)11.4.2 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、管理不当及其它非正常生产情况或意外事故状态下,才可能由各种因素导致火灾发生。因此为了防止火灾的发生,或减少火灾发243、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。 总图运输在厂区内部总平面布置上,按生产性质、工艺要求及火灾危险性的大小等划分出各个相对独立的小区,并在各小区之间采用道路相隔。厂内道路呈环形布置,保证消防通道畅通,厂内主干道宽6.0m,污水处理厂设2个出入口,与厂外道路相连,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244、近容易发生爆炸的部位。其泄压系数为0.050.22。本工程建构筑物的耐火等级均至少达到级,主要厂房均设两个出入口。本工程建筑物防火设计严格按建筑设计防火规范(GB50016-2006)的规定执行。 电气本工程消防设施采用双回路电源供电,其配电线采用非延燃铠装电缆,明敷时置于桥架内或埋地敷设,以保证消防用电的可靠性。建、构筑物的设计均根据其不同的防雷级别按防雷规范设置相应的避雷装置,防止雷击引起的火灾。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. 消防水源厂区从广州路引入一根D245、N100的给水管,经水表计量后,在厂区内连接成环,消防给水与生活给水合用。b. 室内外消防综合楼设置室内消火栓并辅以干粉灭火器,最大消防用水量为10L/s,同时使用水枪数为2个,并集中设置室内消火栓水泵,在建筑物的顶层和底层连接成环,消火栓箱内设置DN65水枪、DN65水龙带、消防泵启动按纽。室外设置由室外消火栓组成的消防系统。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。其他建筑室内消防以干粉灭火器为主,根据相关规范配置。12. 项目管理及实施计划12.1 项目管理机构12.1.1 项目建设管理机构黄石246、市xx污水处理厂工程为黄石市的重点建设项目,该项目的建设管理和运行管理的好坏将直接影响城市经济建设的发展和人民生活水平的提高,影响城市总体规划的实施,故需组织强有力的班子对本项目的建设和运行进行管理,建议黄石市xx污水处理厂工程建设管理机构如图12-1。12.1.2 项目运行管理机构xx污水处理厂厂 长污水处理工段污泥处理工段中心控制室水质化验分析厂长办公室人事保卫劳资财务行政后勤生产技术档案情报动力工段维修工段环卫绿化车队生产工段 管 理 层 辅助生产工段黄石市xx污水处理厂工程管理机构图(图12-1)12.1.3 污水厂运行管理机构黄石市xx污水处理厂工程厂内的行政管理机构和生产工段由工程247、管理机构统一配置。12.1.4 技术管理为了使本工程运行管理达到所要求的处理效果、并降低运行成本,除了按上述的组织机构进行行政管理外,还必须加强技术管理。1 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须达到“污水排入城市下水道水质标准”(CJ3082-1999)的要求。2 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。3 及时整理汇总、分析运行记录,建立运行技术档案。4 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。5 建立信息系统,定期总结运行经验。12.2 污水处理厂人员编制根据城市污水处理工程项目建设标248、准有关规定:510万m3/d二级污水厂,每万m3配备捌85.5人,另外深度处理增加1815人。由于本工程自动化程度比较高,近期工程污水厂内人员编制建议为30人,厂外泵站6人,管道维护4人。12.3 建设进度计划列出本工程建设进度计划,见表 12-1,供建设单位参考。项目具体实施计划,由建设单位根据实际情况制定。工程建设进度计划表 表12-1期 限目 标2008年10月底完成工程可行性研究报告的编制2008年12月底完成工程初步设计、施工图设计2009年01月2010年05月底完成厂外收集系统土建施工及管道设备安装调试完成厂区土建施工、设备采购安装、人员培训2010年06月底完成系统调试、试运转249、2010年07月底完成工程验收、正式运行13. 项目招投标为了保证本项目建设达到“最优的技术、最佳的质量、最低的价格、最短的周期”的目标;同时也为了规范市场竞争行为,使“公开、公平、公正”的原则得以贯彻,本项目计划在项目的勘察、设计、施工、监理以及与工程建设有关的重要设备、材料等的采购实行招标。有关内容详见表13-1招标基本情况表。13.1 项目招标范围根据中华人民共和国招投标法规定:“凡在中华人民共和国境内进行下列工程建设项目包括项目的勘察、设计、施工、监理以及与工程建设有关的重要设备、材料等的采购,必须进行招标:(1)大型基础设施、公共事业等关系社会公共利益、公共安全的项目;(2)全部或者250、部分使用国有资金投资或国家融资的项目;(3)使用国际组织或者外国政府贷款、援助资金的项目。”1 设计招标范围由于本项目规模较大且工艺复杂,处理技术难度较大,因此设计拟采取招标的形式,在国内在污水处理行业中技术实力较强的设计单位中进行选择,以保证工程实施后能达到预期的处理效果,并节约工程投资和降低日常运行费用。2 施工招标范围 本项目施工招标实行全部招标。所有工程的施工全部采用招标方式确定施工单位。3 监理招标范围本项目监理招标实行全部招标。所有项目的施工、重要设备及材料的采购均实行监理,采用招标方式确定监理单位。4 重要设备、材料招标范围本项目所有重要设备、材料的采购全部实行招标方式确定供应商251、。13.2 项目招标组织形式本项目的招标组织形式拟定采用委托招标方式,由建设单位进行招标工作,并由主管机构监督,以确保项目招标工作的顺利实施。13.3 项目的招标方式根据中华人民共和国招投标法的有关规定,本项目招标方式拟定采用公开招标和邀请招标相结合方式。通过在国家指定的报刊、信息网络或者其它媒介发布招标公告。这样不仅可以使本项目的建设有较大的选择范围,而且可以在全国范围内择优确定施工单位、监理单位及重要设备、材料的供应商。表13-1 招标基本情况表建设项目名称:黄石市xx污水处理工程招标范围招标组织形式招标方式不采用招标方式全部招标部分招标自行招标委托招标公开招标邀请招标勘察设计建筑工程安装252、工程监理设备重要材料其它情况说明: 建 设 单 位 盖 章 年 月 日14 投资估算及资金筹措14.1 投资估算编制说明14.1.1 工程内容黄石市xx污水处理工程设计规模为近期4万m3/d,远期8万m3/d,工程主要内容包括4万m3/d污水处理厂一座以及排水管网。14.1.2 编制依据 工程项目及工程量:本项目可行性研究设计文件、图纸及有关技术资料。 定额依据:*湖北省市政工程消耗量定额及统一基价表(2004年);*湖北省安装工程消耗量定额及单位估价表(2003年版);*湖北省建筑安装工程费用定额(2004年);*湖北省建设项目总投资组成及其他费用定额(2006年);*建筑项目经济评价方法与253、参数(第三版);*市政工程投资估算指标(2007年版);*市政工程投资估算编制办法(2007年版);* 本院类似工程经济指标。 价格依据:* 主要材料价格取定:参照湖北省工程造价管理6/2008;* 设备价格:国产设备参照2007机电产品报价手册及有关生产厂家报价加运杂费6%计算。 其他* 建设用地费:按工程所在地人民政府颁发的费用标准;* 建设单位管理费:按基本建设财务管理规定(财建【2002】394号)文计算;* 办公及生活家具购置费:按设计定员40人,1000元/人计算;* 生产职工培训费:按设计定员的60,培训期6个月,每人每月1500元计算;* 前期工作费:按(计价格【1999】12254、83号)文计算;* 环境影响评价咨询费:按关于规范环境影响咨询收费有关问题的通知(计价格【2002】125号)文计算;* 工程监理费:按建设工程监理与相关服务收费标准(2007年)计算;* 勘察测量费:按第一部分建安工程费的1%计算;* 设计费、施工图预算编制费、竣工图编制费:按工程勘查设计收费标准(2002年)规定计算;* 施工图审查费:按鄂价房服【2002】216号文有关规定计算;* 劳动安全卫生评审费:按鄂价费【2002】206号文计算;* 场地准备及临时设施费:按计标(85)352号文计算;* 招标代理服务费:按计价格【2002】1980号文计算;* 联合试运转费:按第一部分工程费用中255、设备购置费的1%计算。* 基本预备费:按第一部分工程费用与第二部分其它费用(不包括征地费用)总和的8%计算;* 涨价预备费:按国家计委最新文件规定近期价格指数为零;* 建设期贷款利息:申请国内银行贷款7200万元,年利率5.94%,建设期利息522万元;* 流动资金:本项目所需流动资金根据流动资金估算法计算,总额为87万元,年利率5.31%,其中70计61万元申请银行贷款,30计26万元由企业自筹。14.2 投资估算建设项目总投资估算为11130万元:第一部分工程费用7674万元(其中污水厂6089万元、污水收集系统1503万元、其他83万元)、第二部分工程建设其它费用2158万元、预备费68256、9万元、建设期借款利息522万元、流动资金87万元。 14.3 资金筹措本项目建设资金由以下渠道筹集:* 申请银行贷款:本金7200万元,建设期利息522万元,流动资金贷款61万元;合计7783万元;* 地方财政及企业自筹:3347万元;* 总计11130万元。15 经济分析15.1 工程概述建设项目经济评价是项目可行性研究报告的有机组成部分和重要内容,是项目决策科学化的重要手段。经济评价的目的是根据国民经济和社会发展战略和行业、地区发展规划要求,在作好产品市场需求预测、厂址选择、工艺技术方案选择等工程技术研究基础上,计算项目的效益和费用,通过多方案比较,对拟建项目的财务可行性和经济合理性进行257、分析论证,做出全面的经济评价,为项目的科学决策提供依据。本项目经济评价的方法与原则是按照国家计委制定的建设项目经济评价方法与参数(第三版)及其他有关文件的规定进行的。根据方法与参数的规定,经济评价分为财务评价和国民经济评价。财务评价是在国家现行财税制度和价格体系的条件下,从项目财务的角度分析、计算项目的财务盈利能力和清偿能力,据以判别项目的财务可行性。国民经济评价是从国家整体角度分析、计算项目对国民经济的净贡献,据以判别项目的经济可行性。本项目系城市污水处理工程,属公用事业和城市建设基础设施,它所产生的效益除一部分可以定量分析,其他往往表现为许多难以用货币量化的社会效益,如促进工业生产、发展服258、务业、改善居民生活条件、提高文化水平、推动技术进步、促进社会劳动生产率等。本项目符合城市国民经济建设发展的需要,是城市经济建设必不可少的基础设施项目。本报告只对推荐方案进行财务评价,对国民经济评价进行定性描述。本财务评价以推荐方案的近期工程作为评价对象。评价范围包括污水处理厂(近期)、污水收集系统。15.2 基础数据基础数据表序号项目或费用名称近期1项目总投资(万元)111302设计生产规模(万m3/d)43年处理水量(万m3)14604项目计算期(年)225可提折旧固定资产原值(万元)110176折旧年限(年)207残值率(%)48无形资产及其他资产原值(万元)269摊销年限(年)510残值259、率(%)011修理维护费(%)2.512年耗电(万kwh)46713电费单价(元/kwh)0.6914年耗液氯(t)11715液氯单价(元/t)250016年耗高分子絮凝剂(t)9.617高分子絮凝剂单价(元/t)4000018年耗PAC(t)29219PAC单价(元/t)100020年产污泥(t)240021污泥外运单价(元/t)3022设计定员(人)4023工资福利费标准(万元/人年)1.824管理费(%)1025增值税及附加(%)026所得税税率(%)2515.3 产品成本估算 根据以上基础数据计算年总成本及年经营成本(见总成本费用估算表)。平均单位总成本为1.06元/m3,平均单位经营260、成本为0.56元/ m3。15.4 财务盈利能力分析15.4.1 建议污水收费本工程建成后,根据总成本表、损益表及现金流量分析,并满足还款需要,建议污水收费为1.24元/ m3。15.4.2 利润预测* 销售收入:年处理水量为1460万m3,以1.24元/ m3计,年销售收入为1810万元。* 税金:按国家现行税法规定,企业可免增值税及附加、营业税。需缴纳所得税,所得税率为25%。 * 利润及分配:年均利润总额263万元,在缴纳所得税后按可分配利润的10%提取盈余公积金,各年利润详见损益表。15.4.3 财务盈利能力分析反映项目财务盈利能力的主要指标有财务内部收益率、投资回收期、投资利润率、投261、资利税率、资本金利润率等指标。通过对的损益表和财务现金流量表计算得出各项财务评价指标。 * 财务内部收益率(FIRR) 依据公式: n (CI-CO)t(1+FIRR) t =0 t=1 式中: CI 现金流入量; CO 现金流出量; (CI-CO)t 第t年的净现金流量; n 计算期。 计算指标:全部投资所得税前财务内部收益率6.07%。 * 投资回收期(Pt)依据公式: 累计净现金流量 上年累计净现金流量的绝对值投资回收期(Pt)( )-1+( ) 开始出现正值年份数 当年净现金流量计算指标:全部投资所得税后投资回收期所得税前13.15年(含建设期2年)。 * 投资利润率 年平均利润总额 投资利润率 100%2.36 项目总投资 * 投资利税率 年平均利税总额 投资利税率 100%2.36% 项目总投资 * 资本金利润率 年平均利润总额 资本金利润率 100%7.85% 资本金 15.5 清偿能力分析项目的清偿能力分析是依据借款还本付息表、资金来源和运用表、资产负债表计算资产负债率、流动比率、速动比率及固定资产投资借款偿还期来考察项目的财务状况及贷款的清偿能力。 * 借款偿还期 借款偿还期为14.38年(含建设期2年),累计还本付息11144万元,详见借款还本付息计算表。 * 还款资金来源还款的资金为未分配利润、折旧费和无形资产摊