1、 xx国际生物岛再生水厂提标改造工程可行性研究报告 I 目录目录 xx国际生物岛再生水厂提标改造工程可行性研究报告xx国际生物岛再生水厂提标改造工程可行性研究报告.1 1 概述概述.3 1.1 项目名称及建设单位.3 1.2 编制依据及基础资料.3 1.2.1 编制依据.3 1.2.2 基础资料.3 1.3 编制原则.4 1.4 编制内容.4 1.5 主要规范及标准.5 2 城市概况城市概况.6 2.1 地理位置.6 2.2 区域概述.6 2.3 气候条件.6 2.4 地形地貌.7 2.5 水文与水体.7 3 相关规划分析相关规划分析.8 3.1 xx市城市总体规划（2017-2035 年）.2、8 3.1.1 规划范围.8 3.1.2 排水体制.8 3.1.3 规划人口.8 3.1.4 规划用地.8 3.1.5 规划要求.8 3.2 xx市污水治理总体规划修编（2007-2020 年）.9 3.2.1 规划目标.9 3.2.2 沥滘污水处理系统规划概述.10 3.3 xx国际生物岛城市设计深化及控制性详细规划编修.11 3.3.1 污水量预测.11 II 3.3.2 污水处理厂规划.11 4 生物岛再生水厂现状生物岛再生水厂现状.12 4.1 生物岛再生水厂现状概述.12 4.1.1 设计规模.12 4.1.2 原设计进、出水水质.12 4.1.3 处理工艺.12 4.1.4 主要构3、建筑物.13 4.2 生物岛再生水厂运营现状.13 4.2.1 现状进出水水量.13 4.2.2 现状进水水质.13 4.2.3 现状出水水质.14 4.3 问题分析.18 5 项目建设的必要性项目建设的必要性.20 5.1 符合“十三五”规划目标.20 5.2 是响应国家省市水污染防治的需要.20 5.3 是保护水资源的需要.21 5.4 满足环保整改要求，改善生态环境.21 6 总体设计总体设计.22 6.1 服务范围.22 6.2 排水体制.22 6.3 工程规模.22 6.4 进出水水质论证.22 6.4.1 设计进水水质论证.22 6.4.2 设计出水水质论证.28 6.4.3 处理4、程度.29 6.5 尾水排放.30 7 工艺选择工艺选择.31 7.1 设计进出水水质.31 7.2 污水性质分析.31 III 7.2.1 污水可生化性.31 7.2.2 进水指标分析.32 7.3 污水处理等级确定.37 7.4 二级生物处理工艺.38 7.4.1 原构筑物改造适用工艺介绍.38 7.4.2 二级生物处理改造工艺确定.48 7.4.3 CASS+MBBR 工艺改造案例.49 7.5 深度处理工艺.52 7.5.1 深度处理进出水水质.52 7.5.2 深度处理工艺介绍.54 7.5.3 深度处理工艺比选.60 7.6 推荐工艺流程方案.62 8 提标改造设计提标改造设计.65、3 8.1 总平面设计.63 8.2 竖向设计.63 8.3 工艺设计.64 8.3.1 生物反应池（改造）.64 8.3.2 鼓风机房（改造）.65 8.3.3 碳源投加设施（增加）.66 8.3.4 化学除磷设施（增加）.66 8.3.5 微絮凝精确过滤系统（增加）.67 8.3.6 消毒接触池（改造）.68 8.3.7 尾水出水管道（改造）.69 8.3.8 改造实施方案.69 8.4 电气设计.70 8.4.1 设计规范及依据.70 8.4.2 供电电源.71 8.4.3 设计范围.71 8.4.4 用电负荷.71 IV 8.4.5 供配电系统.71 8.4.6 防雷接地.71 8.46、.7 设备控制.72 8.4.8 电缆敷设.72 8.4.9 主要电气设备及材料表.72 8.5 自控设计.73 8.5.1 设计依据.73 8.5.2 概述.73 8.5.3 自控系统设计.73 8.5.4 电力自控监控系统.74 8.5.5 电缆、导线敷设.74 8.5.6 防雷接地.75 8.5.7 软件要求.76 8.5.8 自控设备及材料.77 8.6 结构设计.78 8.6.1 设计原则.78 8.6.2 设计依据.78 8.6.3 工程概述.79 8.6.4 设计标准及控制指标.79 8.6.5 结构荷载.80 8.6.6 结构材料.80 8.6.7 结构设计内容.80 8.7 7、主要设备一览表.81 9 质量控制质量控制.84 9.1 设计进度保证措施.84 9.1.1 组织措施.84 9.1.2 技术措施.85 9.2 设计质量控制措施.85 9.2.1 设计质量标准.85 V 9.2.2 设计质量控制措施.87 10 工程效益工程效益.90 10.1 环境效益.90 10.2 社会效益.90 10.3 经济效益.91 11 招标投标招标投标.92 11.1 招标范围.92 11.2 招标组织形式.92 11.3 招标方式.92 12 投资估算及财务评价投资估算及财务评价.94 12.1 投资估算.94 12.1.1 编制范围.94 12.1.2 编制依据.94 18、2.1.3 工程建设其他费用的取费标准.94 12.1.4 基本预备费取费标准.95 12.1.5 资金来源.95 12.1.6 投资估算表.96 12.2 财务评价.99 12.2.1 基础数据.99 12.2.2 污水处理收费和增值税及附加估算.100 12.2.3 成本估算.100 12.2.4 利润及利润分配.101 12.2.5 财务盈利能力分析.101 12.2.6 清偿能力分析.103 12.2.7 不确定性分析.103 12.2.8 结论.104 13 结论与建议结论与建议.111 13.1 结论.111 13.2 建议.112 VI 14 附件及附图附件及附图.113 3 19、 概述 1.1 项目名称及建设单位 项目名称：xx国际生物岛再生水厂提标改造工程 项目规模：1 万 m3/d 建设类型：提标改造 项目地点：xx国际生物岛的西南端 建设单位：xx科学城水务投资集团有限公司 1.2 编制依据及基础资料 1.2.1 编制依据（1）咨询合同（2）关于xx国际生物岛再生水厂建设工程建设项目环境影响报告表的批复（穗开环保影字200945 号）（3）xx市城市总体规划（20172035 年）（4）xx市污水治理总体规划修编（2007-2020），2009 年 2 月（5）城市污水处理及污染防治技术政策（城建2000124 号）（6）xx市水务局关于加快城镇污水处理厂提标改10、造工作的通知（穗水规划2016137 号）（7）xx国际生物岛城市设计深化及控制性详细规划编修，2014 年 5月（8）xx国际生物岛防洪（潮）排涝规划报告 1.2.2 基础资料（1）xx国际生物岛再生水厂2019 年 5 月-2019 年 8 月试运行记录；（2）xx市生物岛再生水厂工程竣工图；（3）xx市生物岛再生水厂工程初步设计；4 1.3 编制原则 1、贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家的相关法规、政策、规范和标准。2、在总体规划的指导下，采取近远期分期实施的原则，使工程建设与城市的发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。3、根据再生水厂进出水水质要求，选用技术成熟，运11、行可靠的水处理工艺，满足处理出水要求。4、妥善处理、处置水处理过程中产生的栅渣、污泥，避免二次污染。5、再生水厂作为环保工程，设计中应尽量减少再生水厂本身对环境的负面影响，如气味、噪音、固体废弃物等。6、选择国内外先进、可靠、高效，运行管理方便，维修简便的排水专用设备。7、采用现代化技术手段，实现科学自动化管理，做到技术可靠，经济合理。8、在再生水厂提标改造设计中，充分考虑与已建工程的衔接，避免重复工程和废弃工程。平面布置上按功能分区，保证厂区内环境质量。9、以人为本，充分考虑便于再生水厂运行管理的措施。1.4 编制内容 1、现状资料的调查分析 2、论证工程实施的必要性 3、污水水量及水质分析12、 4、水处理工艺比选 5、改造方案的确定 6、推荐方案设计 7、投资估算及资金筹措 8、工程效益分析 9、工程项目的经济评价 5 1.5 主要规范及标准（1）室外排水设计规范GB50014-2006（2016 版）（2）泵站设计规范GB/T50265-2016（3）城市给水工程规划规范GB50282-2016（4）城市排水工程规划规范GB50318-2017（5）地表水环境质量标准GB3838-2002（6）给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069-2002（7）城市污水处理工程项目建设标准属（修订本）2001 年（8）城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002（9）城市工程管线13、综合规划规范GB50289-2016（10）恶臭污染物排放标准GB14554-93（11）声环境质量标准GB3096-2008（12）水污染物排放限值广东省地方标准 DB44/26-2001（13）城市污水再生利用城市杂用水水质GB/T18920-2002（14）再生水回用于景观水体的水质标准GB/T18921-2002（15）市政公用工程设计文件编制深度规定（2013 年版）6 2 城市概况 2.1 地理位置 xx国际生物岛原名“官洲岛”，是位于xx市东南端、沿珠江后航道发展带上的一个江心岛，占地面积约 1.83 平方公里，南依xx大学城，北望琶洲国际会展中心，东面与长洲岛隔江相望，西面为x14、x果园生态保护区。2.2 区域概述 生物岛主要产业发展方向为生物新药创制、生物能源、生物信息、基因工程与蛋白质工程和海洋生物等方面的研发。2008 年，珠江三角洲地区改革发展规划纲要把xx生物岛项目上升为国家战略。全岛空气清新，生态环境良好，紧临华南快速干线和环城高速公路，交通便利，十分适合生物技术研究开发基地的建设。2.3 气候条件 生物岛位于xx市中心城区的东南部，气候条件与xx地区整体气候条件基本相同。xx地区处于亚热带，属海洋季风性气候。冬季处于极地大陆高压的东南缘，多北风；春夏秋三季受副热带高压及南海低压槽的影响，多东南风。全年平均风速 1.9m/s。每年 511 为台风季节，平均每15、年 24 次，风力 69 级，最大风力 12 级。xx地区夏季炎热，冬季一般比较温暖，全年平均气温21.421.9C。最热为 7 月，月平均气温为 28.428.7C，极端最高温 38.7C；最冷月为 1 月，月平均气温为 12.913.5C，极端最低气温 2.6C。xx地区全年降水丰沛，雨季明显，年降雨量在16121909mm 之间。降雨量年内分布不均匀，雨量主要集中在 49 月，约占年雨量的 80%。每年 10 7 月至次年 3 月是少雨季节，降雨量占全年雨量的 20%左右。最大降雨强度为185.3284.9mm。年蒸发强度为 1720.9mm，潮湿系数为 0.781.42，为湿度适中至湿16、度充足带。xx地区全年日照百分率43%，多年资料统计，平均年日照时数为 1895.2hr。平均以 7 月份最高，为 225.9hr，三月份最低为 82.8hr。2.4 地形地貌 生物岛位于xx海珠区东南部珠江河心，是一个呈东北西南向展开的椭圆型岛屿，长轴约 2.8km，宽 0.9km，周边岸线长 6.8km，面积约 1.83km2。地貌上属于珠江三角洲江河冲积平原、低丘地貌。2.5 水文与水体 生物岛南北两侧为珠江后航道的分支水道官洲水道和仑头水道，属于珠江三角洲的河网区。官洲岛受珠江河道潮汐影响较大，潮汐类型属不规则半日潮、半月潮，一年中也有明显的变化。现状全岛岸线设浪堤，高度约 7.5m，17、北堤局部堤顶标高8.5m，南堤局部堤顶标高 8.1m（xx城建标高）。8 3 相关规划分析 3.1 xx市城市总体规划（2017-2035 年）3.1.1 规划范围 本次规划确定的规划区范围为xx市行政辖区，总面积为 7434.4平方公里。3.1.2 排水体制 排水体制规划以实现雨、污分流制为目标，新建、扩建地区和旧城改造地区采用分流制，旧城区逐步改造为分流制。旧城区规划期仍为合流制，随旧城区改建，逐步改造为分流制；规划为分流制实际上已形成合流制的新城区，优先改造为分流制；新建、扩建、改建旧城区和工业区采用分流制。3.1.3 规划人口 xx市至2035 年常住人口规模控制在 2000 万人左右18、，同时按照 2500 万人管理服务人口进行基础设施和公共服务设施的配置。3.1.4 规划用地 规划 2020 年，全市建设用地规模（包括城乡建设用地、特殊用地、对外交通用地及水利设施用地）控制在 1949 平方公里以内，2030 年建设用地规模控制在 2180 平方公里以内，2030 年后建设用地总量按每年 5-6 平方公里递减。3.1.5 规划要求 到 2020 年，完成南粤水更清行动计划中的全部河涌治理，主要地表水体水质基本达到环境功能要求，省控断面、跨市河流交接断面水质达标率92%以上，xx、佛山跨界水体断面100%达标。到 2035 年，建成区大部水体达到环境功能要求，水生态得到恢复。19、到 2020 年，市域城镇污水设施总规模 734 万立方米/日，城市污水处理率 9 达到 96%；污泥无害化处理率 90%；减少雨季污水溢流；城镇污水处理设施再生水利用率达到 20%。到 2035 年，市域污水设施总规模 1110 万立方米/日，城市污水处理率达到99%；污泥无害化处理率 95%；减少雨季污水溢流；城镇污水处理设施再生水利用率达到 27%。3.2 xx市污水治理总体规划修编（2007-2020 年）3.2.1 规划目标(1)污水治理近期目标（2010 年）全市城镇污水处理率达到 70%中心城区污水处理率达到 85%农村生活污水处理率达到 30%中心城区污泥稳定化率达到 60%其20、他镇区污泥稳定化率达到 25%。以改善河湖库水质为中心，以提高城市公共污水收集管网覆盖率和城乡污水处理规模为目标，逐步建立起法制健全、监督管理有效、体制合理、工艺技术可靠、基础设施完善、适应xx市经济发展和城市建设特点的污水处理系统。(2)污水治理远期目标（2020 年）全市城镇污水处理率达到 90%中心城区污水处理率达到 95%农村生活污水处理率达到 70%中心城区污泥稳定化率达到 90%其他镇区污泥稳定化率达到 50%。提高城乡污水综合治理能力，逐步实现水资源综合利用，建成适应xx市作为现代化中心城市发展目标的要求、接近世界发达国家先进城市水平的污水治理体系，恢复主要景观河涌水体的生态功能21、，改善城乡水环境。10 3.2.2 沥滘污水处理系统规划概述 一、规划范围 沥滘污水处理系统服务面积 124.5km2，服务范围包括：整个海珠区（除洪德分区污水西调至西朗污水处理系统外）、番禺区的大学城小围谷地区、番禺区的洛溪岛和黄埔区的长洲岛等。二、排水体制 沥滘污水处理系统规划到 2020 年均改造为分流制。三、规划污水量 预测沥滘污水处理系统 2020 年总服务人口 164 万人，总污水量为 65.04 万m3/d。四、污水厂规划 规划 3 座污水处理厂，分别为：沥滘污水处理厂、石溪污水处理厂和xx国际生物再生水厂。xx国际再生水厂位于生物岛的西南端，在9#泵站附近，处理规模 1.0 万22、m3/d，处理至生活杂用水标准后回用，多余污水经 9#泵站提升至沥滘污水处理厂。五、污水收集系统规划 沥滘污水收集系统由总管、主干管及收集支管组成，系统的污水总管为南洲路总管，连接到总管的污水主干管为南洲路主干管、新光快速路主干管及南洲路 A 线主干管；汇入南洲路主干管的污水干管有工业大道干管、宝岗大道干管、东晓路干管和xx大道干管；汇入新光快速路的污水主干管有新滘中路干管、新滘南路干管。生物岛规划污水主干管沿西北向环岛路敷设，管径 DN400-DN800，采用HDPE 管，将污水排向设置在生物岛西南端的 9 号污水提升泵站。六、污水中途提升规划 沥滘污水收集系统规划共设有 14 座泵站，其中23、海珠区设 6 座，小谷围设 4座，洛溪岛设 3 座，长洲岛设 1 座泵站。9 号污水提升泵站日平均设计规模为 1.35 万 m3/d。11 3.3 xx国际生物岛城市设计深化及控制性详细规划编修 3.3.1 污水量预测 区内污水量按高质水平均日用水量的 85%及洗车水的 50%考虑，则污水总量为 1.39 万 m3/d。3.3.2 污水处理厂规划 据分区规划及xx国际生物岛控制性详细规划的要求，生物岛属于沥滘污水处理系统，并已在生物岛西南端建好污水 9 号提升泵站。在生物岛自建污水处理厂，并对尾水进行深度处理，达到城市杂用水水质标准（GB/T18920-2002），在岛内实行中水回用。污水处理24、系统现状处理规模为 1.0万 m3/d，超过该污水处理厂处理能力的 0.39 万 m3/d 污水，经由 9 号泵站提升后，采用压力管过江，通过环岛路污水管，排至沥滘污水处理厂，并且污水水质必须满足污水排入城镇下水道水质标准（CJ-343-2010）要求。12 4 生物岛再生水厂现状 4.1 生物岛再生水厂现状概述 4.1.1 设计规模 生物岛再生水厂服务范围包含包括生物岛全部，总服务面积 1.83 km2。设计总规模为 1 万 m3/d。4.1.2 原设计进、出水水质 生物岛再生水厂原设计进出水质指标见下表。表 4.1-1 生物岛再生水厂原设计进、出水指标 项目 CODCr(mg/L)BOD525、(mg/L)NH4+-N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)SS(mg/L)粪大肠菌群数（个/L）原进水水质指标 250 150 30 40 4.5 200 107 原出水水质指标 40 6 5 15 0.5 10 103 4.1.3 处理工艺 生物岛再生水厂采用以 CASS 生物反应池为核心的二级生化处理工艺，消毒池出水后经 CMF 超滤膜进行深度处理，其工艺流程如下图所示：图 4.1-1 生物岛再生水厂现状工艺流程图 鼓风机房原水进水粗格栅进水泵房主反应池清水池CMF超滤消毒池预反应池选择池曝气沉砂池细格栅脱水机房储泥池再生水剩余污泥污泥外运次氯酸钠 13 4.1.4 主要构建筑物26、 生物岛再生水厂已建的主要构建筑物见下表。表 4.1-2 生物岛再生水厂构建筑物一览表 编号 名 称 单位 数量 平面尺寸或建筑面积 备注 地下部分 1 处理车间 座 1 77.0m42.0m 1.1 粗格栅及进水泵房 座 1 10.16.3m 1.2 细格栅及曝气沉砂池 座 1 15.36.3m 1.3 CASS 生物反应池 座 1 48.527.3m 1.4 CMF（超滤膜）及综合车间 座 1 27.018.5m 1.5 消毒接触池 座 1 27.36.2m 1.6 清水池 座 1 57.94.7m 1.7 放空池 座 1 9.96.3m 1.8 储泥池 座 2 6.13.0m 1.9 污27、泥浓缩脱水机房 座 1 38.07.0m 2.0 除臭装置 座 1 10.05.0m 地上部分 2 二氧化氯加氯间 座 1 10.27.8m 3 变配电间 座 1 10.212.3m 4 综合楼 座 1 910m2 5 厂区大门 座 1 6 水榭 座 1 4.2 生物岛再生水厂运营现状 4.2.1 现状进出水水量 生物岛再生水厂的设计进水水量为 1 万 m3/d，目前为试运营状态，日处理水量为 2500-3000m3/d。4.2.2 现状进水水质 根据xx国际生物岛再生水厂提供的 2019 年 1 月至 2019 年 8 月运行记录 14 报表，进水水质数据统计如下：表 4.2-1 2019 28、年 1 月2019 年 8 月进水水质月均值 月份 进水水质（mg/L）BOD5 CODCr SS NH3-N T-N T-P 1 月 388 190 38.8 48.2 4.4 2 月 333 158 31.3 40.2 4.4 3 月 486 277 24.8 33.5 5.8 4 月 340 244 19.5 26.6 4.9 5 月 195 242 15.3 23.6 4.6 6 月 104 131 12.9 16.0 1.9 7 月 45 125 134 15.9 19.8 2.1 8 月 45 146 186 18.4 23.4 2.7 原设计进水水质（mg/L）150 250 229、00 30 40 4.5 从以上数据可以看出，2019 年 1 月2019 年 4 月进水水质数据偏高，超设计指标值较为严重，这主要是由于 2019 年 1 月水厂开始试运行，排水管网内存在沉淤，且这段时间里，存在工地黄泥水进入排水管网的现象。2019年6月2019年 8 月污水厂进水水质指标明显下降，进水水质指标均低于设计指标值。4.2.3 现状出水水质 根据xx国际生物岛再生水厂提供的 2019 年 1 月至 2019 年 8 月运行记录报表，出水水质数据统计如下：表 4.2-2 2019 年 1 月2019 年 8 月出水水质月均值 月份 出水水质（mg/L）BOD5 CODCr SS 30、NH4+-N T-N T-P 1 月 23 9.8 22.6 25.6 0.1 2 月 22 9.4 9.7 15.7 0.1 3 月 20 10.8 0.6 4.6 0.1 4 月 22 10.4 0.6 4.1 0.1 5 月 23 10.1 0.8 3.5 0.1 6 月 15 14.6 0.6 4.7 0.1 15 7 月 2.0 17 6 0.7 6.0 0.1 8 月 1.6 14 5.7 1.3 7.1 0.1 原设计出水水质（mg/L）6 40 10 5 15 0.5 提标设计出水水质（mg/L）6 30 10 1.5 15 0.3 1.出水 CODcr 图 4.2-1 20131、9 年 5 月至 2019 年 8 月水厂出水 CODcr 浓度 出水 CODcr 原设计标准为 40mg/L，本次提标目标值为 30mg/L。从图 4.2-1分析可以看出，2019 年 5 月至 2019 年 8 月期间，出水 CODcr 基本小于原设计出水标准，仅有 3 天超出原设计出水标准；与提标后出水 CODcr 指标相比，有9 天超出出水标准。2.出水 SS 16 图 4.2-2 2019 年 5 月至 2019 年 8 月水厂出水 SS 浓度 出水 SS 原设计标准为 10mg/L，本次提标目标值为 10mg/L。从图 4.2-2 分析可以看出，2019 年 5 月至 2019 年32、 8 月期间，出水 SS 超标较为严重，共 82天的统计数据中有 28 天未能达到设计出水标准。3.出水 NH4+-N 图 4.2-3 2019 年 5 月至 2019 年 8 月水厂出水 NH4+-N 浓度 出水 NH4+-N 原设计标准为 5mg/L，本次提标目标值为 1.5mg/L。从图 4.2-3分析可以看出，2019 年 5 月和 2019 年 7 月，出水 NH4+-N 较好，均小于原设计出水标准，提标后出水 NH4+-N 仅有 3 天未能达到出水标准，2019 年 8 月，出水 NH4+-N 波动较大，31 天的数据中有 2 天超出原设计出水标准，6 天超出提标后出水标准。17 33、4.出水 TN 图 4.2-4 2019 年 5 月至 2019 年 8 月水厂出水 TN 浓度 出水 TN 原设计标准为 15mg/L，本次提标目标值为 15mg/L。从图 4.2-4分析可以看出，2019 年 5 月至 2019 年 8 月，出水 TN 小于原设计出水标准，提标后出水 TN 依然满足要求。5.出水 TP 图 4.2-5 2019 年 5 月至 2019 年 8 月水厂出水 TP 浓度 出水 TP 原设计标准为 0.5mg/L，本次提标目标值为 0.3mg/L。从图 4.2-5分析可以看出，2019 年 5 月至 2019 年 8 月期间，出水 TP 基本小于原设计出水标准。34、提标后出水 TP 依然基本满足要求，仅有 3 天超出提标出水标准。6.出水 BOD5 18 图 4.2-6 2019 年 7 月至 2019 年 8 月水厂出水 BOD5浓度 出水 BOD5原设计标准为 6mg/L，本次提标目标值为 6mg/L。从图 4.2-6 分析可以看出，2019 年 7 月至 2019 年 8 月期间，出水 BOD5小于原设计出水标准。提标后出水 BOD5依然满足要求。4.3 问题分析 1、运行水量达不到设计规模 根据规划，xx国际生物岛再生水厂设计规模为1.0 万 m3/d，现状经过污水收集管网进入水厂的污水量不足 0.3 万 m3/d，远小于设计规模，考虑到随着经济35、的发展，生物岛入驻企业逐渐增加，用水量指标提高，进入水厂的污水量将组建达到设计规模，因此本次提标改造水厂设计规模依然为 1.0 万 m3/d。2、现状运行进水水质与原设计值的差异 生物岛再生水厂先后提供两次运行数据，分别为 2019 年 1 月2019 年 4 月和 2019 年 5 月2019 年 8 月。从运行数据可以看出，2019 年 1 月2019 年 4 月进水水质指标均高于原设计值，由于 2019 年 1 月水厂开始试运行，排水管网内存在沉淤，且这段时间里，存在工地黄泥水进入排水管网的现象，本次提标改造主要参考 2019 年 5 月2019 年 8 月的运行水质。从 2019 年 36、5 月2019 年 8 月运行数据可以看出，实测 BOD5进水最大值为91mg/L，平均值为 45mg/L，远低于原进水设计值 150mg/L，本次提标改造将对 19 此提出针对性改造措施。3、原工艺不满足提标后的出水标准 本次提标，出水水质指标中CODCr从40mg/L降为30mg/L，NH4+-N从5mg/L降为 1.5mg/L，TP 从 0.5mg/L 降为 0.3mg/L，水厂原工艺不能满足新的出水要求，出水 CODCr、NH4+-N、SS、TP 在试运行期间多次出现超标情况，本次提标改造将在原工艺的基础上进行改造。4、超滤工艺设备老旧 现场调研中了解到深度处理设备长期处于停运或半停运37、状态，超滤膜出现多处破损，影响再生水厂的出水水质，导致膜出水 SS 不能达到设计出水标准的 10mg/L。20 5 项目建设的必要性 5.1 符合“十三五”规划目标 根据国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要要求，十三五期间，加强城市基础设施建设，构建布局合理、设施配套、功能完备、完全高效的现代城市基础设施体系。加强市政管网等地下基础设施改造与建设。根据广东省“十三五”规划，大力推进绿色低碳发展，加强污染整治。推进广佛跨界河流等重点跨界流域整治，跨市交界断面水质达标率达 88%；加大内河涌整治力度，基本完成流经城区的主要河涌环境综合整治。根据xx市“十三五”规划，十三五期间，在河涌综合整治方面38、，2017 年底前，xx将全面完成 35 条黑臭河涌综合整治任务，实现河面无大面积漂浮物，河岸无垃圾，无违法排污口，基本消除黑臭。2020 年底前完成黑臭水体治理目标。加强xx国际生物岛再生水厂污水处理能力建设，提高出水标准，为保障珠江水质安全提供基础设施保障，增强xx国际生物 岛再生水厂污水处理能力，响应了相关十三五规划的要求。5.2 是响应国家省市水污染防治的需要 2015 年 4 月 2 日国务院引发了 水污染防治行动计划，要求敏感区域（重点湖泊、重点水库、近岸海域汇水区域）城镇污水处理设施应于 2017 年底前全面达到一级 A 排放标准。2015 年 12 月 31 日，广东省人民政府39、印发广东省水污染防治行动计划实施方案，要求对现有城镇污水处理设施因地制宜进行改造，敏感区域（供水通道沿岸、重要水库汇水 区、近岸海域直接汇水区等）、建成区水体水质达不到地表水类标准的城市等区域的城镇污水处理设施出水应于 2017 年底前达到一级 A 标准及广东省地方标准水污染物排放限值（DB44/26-2001）的较严值。新建、改建和扩建城镇污水处理设施出水全面执行一级 A 标准及广东省地 21 方标准水污染物排放限值（DB44/26-2001）的较严值。xx市人民政府于2016 年 5 月 11 日印发了xx市水污染防治行动计划实施方案，方案要求敏感区域（流溪河、沙湾水道等供水通道沿岸，流溪40、河水库、黄龙带水库等重要水库汇水区，近岸海域直接汇水区等），建成区水体水质达不到地表水标准的城市等区域的城镇污水处理设施出水应于 2017 年底前达到一级 A 标准及广东省地方标准水污染物排放限值（DB44/26-2001）的较严值。因此，本项目的实施是响应国家、省、市水污染防治的需要。5.3 是保护水资源的需要 官洲水道属于珠江水系xx河段后航道，其污染源有生活污水、生活垃圾以及轮船的油污等，其中xx国际生物岛再生水厂尾水最终流入官洲水道，直接影响官洲水道的水质。生物岛再生水厂提标改造工程的建设，将大幅削减污染物的排放量，从而有效减轻区域内水环境的有机负荷，实现总体规划中的环境保护总目标，减41、轻对官洲水道水质的污染。5.4 满足环保整改要求，改善生态环境 根据黄埔区 xx开发区加快推进环保督察问题增改 强力解决突出生态环境问题攻坚工作方案中关于生物岛再生水厂的要求，对厂内处理设施升级改造，以达到环评标准。根据关于xx国际生物岛再生水厂建设工程建设项目环境影响报告表的批复中的要求，不需要回用的其余尾水应达到地表水环境质量标准（GB3838-2002）IV 类标准后排放，水厂现状处理工艺的设计出水不满足环评标准，本次提标改造响应了环保的整改要求。22 6 总体设计 6.1 服务范围 xx国际生物岛的服务范围包括生物岛全部，总面积 1.83km2。6.2 排水体制 根据xx市污水治理总体42、规划修编（2007-2020）和xx国际生物岛城市设计深化及控制性详细规划编修，xx国际生物岛采用雨、污分流制排水体制。6.3 工程规模 xx生物岛再生水厂原设计规模为1.0 万 m3/d，根据xx市污水治理总体规划修编（2007-2020）和xx国际生物岛城市设计深化及控制性详细规划编修，本次提标改造项目设计规模为 1.0 万 m3/d，超过该污水处理厂处理能力的污水，经由 9 号泵站提升后，排至沥滘污水处理厂。6.4 进出水水质论证 6.4.1 设计进水水质论证 6.4.1.1 相关规范对设计进水水质的规定（1）室外排水设计规范的规定 根据室外排水设计规范（GB50014-2006）（2043、16 年版），我国生活污水污染物排放指标：BOD5 为 2550g/cap.d，SS 为 4065g/cap.d。城市给水工程规范第 2.2.4 条规定，xx市中心城区人口在100 万以上，属于一区特大城市，人均综合生活用水量为 210340Lcapd，该水量不 23 包括浇洒道路、绿地、市政用水和管网漏失水量。若污水量按规划给水量的 80%计算，则人均综合污水量为168272L/capd。根据上述参数计算出BOD5=74298mg/L；SS=147387mg/L。(2)污水综合排放标准的规定 根据污水综合排放标准（GB8978-1996）第 4.1.3 条规定，对排入设置二级污水处理厂的城镇44、排水系统的污水执行三级标准，其最高允许排放浓度为：BOD5300mg/L、SS400mg/L、CODcr500mg/L。（3）污水排入城镇下水道水质标准的规定 根据污水排入下城镇下水道水质标准（GB/T 31962-2015）第 4.2.1 条规定，根据城镇下水道末端污水处理厂的处理程度，将控制项目限值分为 A、B、C 三个等级，如下表所示。采用再生处理时，排入城镇下水道的污水水质应符合 A 级的规定。采用二级处理时，排入城镇下水道的污水水质应符合 B 级的规定。采用一级处理时，排入城镇下水道的污水水质应符合 C 级的规定。表 6.4-1 污水排入城镇下水道水质控制项目限值 序号 控制项目名称45、 单位 A 级 B 级 C 级 1 化学需氧量（COD）mg/L 500 500 300 2 五日生化需氧量（BOD5）mg/L 350 350 150 3 悬浮物 mg/L 400 400 250 4 氨氮（以 N 计）mg/L 45 45 25 5 总氮（以 N 计）mg/L 70 70 45 6 总磷（以 P 计）mg/L 8 8 5 6.4.1.2 现状进水水质统计及分析 1.进水 CODcr 根据生物岛再生水厂提供的 2019 年 5 月至 2019 年 8 月运行记录报表，进水水质数据统计如下：24 图 6.4-1 2019 年 5 月至 2019 年 8 月进水 CODcr 浓度46、频率分布图（浓度单位：mg/L）由现状进水 CODcr 浓度的频率分布图可知：最大 CODcr 浓度为 540mg/L，95%保证率下的CODcr浓度为227mg/L，85%保证率下的CODcr浓度为215mg/L，75%保证率下的 CODcr 浓度为 175mg/L。现状设计值为 250mg/L，保证了 96%以上的保证率。2.进水 SS 图 6.4-2 2019 年 5 月至 2019 年 8 月进水 SS 浓度频率分布图（浓度单位：mg/L）由现状进水 SS 浓度的频率分布图可知：最大 SS 浓度为 476mg/L，95%保 25 证率下的 SS 浓度为 364mg/L，85%保证率下的47、 SS 浓度为 260 mg/L，75%保证率下的 SS 浓度为 214mg/L。现状设计进水水质 200 mg/L，覆盖了 72%的保证率。3.进水 NH4+-N 图 6.4-3 2019 年 5 月至 2019 年 8 月进水 NH4+-N 浓度频率分布图（浓度单位：mg/L）由现状进水NH3-N浓度的频率分布图可知：最大NH3-N浓度为43.64mg/L，95%保证率下的 NH3-N 浓度为 22.26mg/L，85%保证率下的 NH3-N 浓度为20.35mg/L，75%保证率下的 NH3-N 浓度为 18.96mg/L。现状设计进水水质为 30mg/L，覆盖了 98%保证率。4.进水48、 TN 26 图 6.4-4 2019 年 5 月至 2019 年 8 月进水 TN 浓度频率分布图（浓度单位：mg/L）由现状进水 TN 浓度的频率分布图可知：最大 TN 浓度为 66.78mg/L，95%保证率下的 TN 浓度为 33.5mg/L，85%保证率下的 TN 浓度为 27.13 mg/L，75%保证率下的 TN 浓度为 24.05mg/L。现状设计进水水质为 40mg/L，可以覆盖 99%的保证率。5.进水 TP 图 6.4-5 2019 年 5 月至 2019 年 8 月进水 TP 浓度频率分布图（浓度单位：mg/L）由现状进水 TP 浓度的频率分布图可知：最大 TP 浓度为49、 19.16 mg/L，95%27 保证率下的 TP 浓度为 6.31 mg/L，85%保证率下的 TP 浓度为 3.64 mg/L，75%保证率下的 TP 浓度为 2.97 mg/L。现状设计进水水质为 4.5 mg/L，覆盖了约 90.5%的保证率。6.进水 BOD5 图 6.4-6 2019 年 5 月至 2019 年 8 月进水 BOD5浓度频率分布图（浓度单位：mg/L）由现状进水 BOD5浓度的频率分布图可知：最大 BOD5浓度为 91mg/L，95%保证率下的 BOD5浓度为 72mg/L，85%保证率下的 BOD5浓度为 59mg/L，75%保证率下的 BOD5浓度为 51mg50、/L。现状设计进水水质为 150 mg/L，高于现状的最大进水浓度。6.4.1.3 设计进水水质 比较生物岛再生水厂实际进水水质与设计水质，结果如下表所示。表 6.4-2 生物岛再生水厂原设计进水水质 28 指标统计 CODcr BOD5 SS NH3-N TN TP(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)生物岛厂设计值 250 150 200 30 40 4.5 MAX 540 91 476 43.64 66.78 19.16 95%227 72 364 22.26 33.5 6.31 90%215 66 296 21.46 30.22 4.10 85%18951、 59 260 20.35 27.13 3.64 75%175 51 214 18.96 24.05 2.97 MIN 55 20 42 1.79 6.48 0.79 根据生物岛再生水厂的实际进水水质可以看出，现状生物岛再生水厂原设计水质除 SS，其他水质指标均能满足 90%以上的保障率，考虑本次进水水质分析取样仅为 4 个月，时间短，数据少，因此本次提标改造设计进水水质主要参照原设计进水水质。实际进水 SS 超出原设计值，这是因为生物岛再生水厂服务范围内有工程施工的黄泥水进入市政排水管网的情况发生，这种现象会随着环保监察越来越严格而减少。综合分析确定 SS 设计进水水质保证率取 85%，其他52、水质指标参照原设计进水水质，具体如下表所示：表 6.4-3 生物岛再生水厂提标改造工程设计进水水质 污染物指标 CODcr BOD5 SS NH3-N TN TP 设计进水水质（mg/L）250250 150150 260260 3030 4040 4 4.5.5 6.4.2 设计出水水质论证 根据关于xx国际生物岛再生水厂建设工程建设项目环境影响报告表的批复中的要求，水厂中不需要回用的其余尾水应达到地表水环境质量标准（GB3838-2002）IV 类标准后排放。根据再生水用途，再生水厂设计出水水质需同时达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级 A 标准、城市污水再生利53、用景观环境用水水质（GB/T18921-2002）观赏性景观环境用水水景类标准和城市污水再生利用城市杂用水水质（GB/T18920-2002）冲厕标准。29 表 6.4-4 污染物排放标准汇总表单位：mg/L 年份 GB3838-2002）地表 IV 类标准 GB18918-2002 一级 A 标准 GB/T 8921-2002 水景类 GB/T 8920-2002 冲厕 CODcr（mg/L）30 40 按DB44/26-2001-BOD5（mg/L）6 10 6 10 SS（mg/L）-10 10-TN（mg/L）湖库 1.5 15 15-NH4+-N（mg/L）1.5 5 5 10 TP54、（mg/L）0.3 0.5 0.5-粪大肠菌群数 20000 个/L 1000 个/L 2000 个/L-总大肠菌群-3 个/L 动植物油-1-石油类 0.05 1 1-阴离子表面活性剂 0.2 0.5 0.5 1.0 色度（稀释倍数）-30 30 30 pH 69 69 69 69 溶解氧（mg/L）-1.5 1.0 余氯（mg/L）-0.05 管网末端0.2 浊度（NTU）-5 溶解性固体（mg/L）-5 铁（mg/L）-0.3 锰（mg/L）-0.1 根据以上标准，确定本次提标改造设计出水水质指标，入下表所示：表 6.4-5 生物岛再生水厂提标改造工程设计出水水质 污染物指标 CODcr55、 BOD5 SS NH3-N TN TP 设计出水水质（mg/L）3030 6 6 1010 1.51.5 1515 0.30.3 6.4.3 处理程度 根据设计进出水水质指标，其要求的处理程度如下表所示：表 6.4-6 设计进出水水质及处理程度 30 污染物 CODCr BOD5 SS NH3N TN TP 进水（mg/L）250 150 260 30 40 4.5 出水（mg/L）30 6 10 1.5 15 0.3 处理程度（%）88 96 96.2 95 62.5 93.3 6.5 尾水排放 生物岛再生水厂出水分为两部分排放，一、排放至生物岛市政杂用水管网，作为中水回用水；二、排放至生56、物岛雨水管网，最终进入官洲水道。31 7 工艺选择 7.1 设计进出水水质 根据原设计水质及再生水厂运行报表水质记录，在充分考虑了预留余量的基础上，确定生物岛再生水厂提标改造项目的设计进出水水质，与原设计水质对比入下表所示：项目 CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）氨氮（mg/L）TN（mg/L）SS（mg/L）TP（mg/L）原设计进水水质 250 150 30 40 200 4.5 本次提标改造项目设计进水水质 250 150 30 40 260 4.5 原设计出水水质 40 6 5 15 10 0.5 本次提标改造项目设计出水水质 30 6 1.5 15 10 0.3 7.2 污水57、性质分析 7.2.1 污水可生化性 目前，城市污水处理厂最常采用的方法是生物处理方法，它具有处理效果好、运行费用低等优点。本工程的工艺要求进行二级生化处理，并且有脱氮除磷的要求。能否采用生物脱氮除磷工艺主要取决于生物处理过程中生物自身所需营养能否平衡，相关的指标能否达到要求，现分析如下：（1）BOD5/CODcr 该指标是鉴定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法，一般认为BOD5/CODcr0.45 可生化性较好，BOD5/CODcr0.3 较难生化，BOD5/CODcr0.25不易生化。从污水厂2019年7月17日至2019年8月25日实际进水BOD5/CODcr 指标看，BOD5/COD58、cr=0.32，可以采用生物处理方法。（2）BOD5TN（即 C/N）比值 C/N 比值是判别能否有效脱氮的重要指标。从理论上讲，C/N2.86 就能进行脱氮，但一般认为，C/N3.5 才能进行有效脱氮。根据污水厂 2019 年 7 32 月 17 日至 2019 年 8 月 25 日实际进水，本项目 BOD5/TN 值=2.0，理论上生物脱氮效果不佳，由于 BOD5取样太少，仅 39 天，且监测 4 个月的 TN 实际运行数据，出水 TN 全部达标，因此可以采用生物脱氮工艺。如果生物岛再生水厂进水 BOD5过低，可以考虑投加碳源作为补充措施，改善进水水质，提高微生物脱氮所必须的营养物质，提高59、污水的处理效果。（3）BOD5/TP 该指标是鉴别能否生物除磷的主要指标一般认为生物除磷时该值应大于17，比值越大，除磷效果越明显。从污水厂 2019 年 7 月 17 日至 2019 年 8 月25 日实际进水，本项目 BOD5/TP 值18.1，可以采用生物除磷工艺。本提标改造工程出水标准要求 TP0.3 mg/L，由于单纯生物除磷难以满足该要求，因此还需配合投加除磷药剂以实现 TP0.3 mg/L。综上，生物岛再生水厂提标改造工程进水水质可以采用二级生化处理工艺及生物脱氮除磷工艺，当进水 BOD5过低时，需投加碳源，提高生物脱氮效果，且需通过投加除磷药剂进一步提高除磷效果。7.2.2 进60、水指标分析 污水处理厂的各个出水水质指标之间并不是彼此无关而是相互联系的，我们需要采用系统分析的方式，分析各指标之间的内在联系和相互影响，确定生物岛再生水厂需要重点处理的项目。所谓重点处理项目就是该项出水指标达标了，其他一些出水指标也同时能满足排放标准要求的项目。因此对再生水厂提标改造的工艺选择与设计主要是围绕着重点处理项目来进行的。1、BOD5 该项目的出水 BOD5指标为 6mg/L，相应的去除率为 96%，从目前常采用的一些污水处理工艺来看，该项指标易于达到要求。当要求对污水进行硝化或者硝化及反硝化反应时，一般设计污泥有机负荷较低，这样有利于硝化细菌争夺溶解氧时处于有利地位，充分发挥硝化61、细菌的活性。根据该项目对出水 NH4+N 的要求，本污水处理厂必须采用带硝化（反硝化）的污水处理工艺，由于污泥有机负荷较低，出水 BOD5易于达标。33 因此，BOD5出水水质不是处理工艺的重点控制指标。2、CODcr 污水中 CODcr去除的原理与 BOD5基本相同。污水厂 CODcr的去除率，取决于进水的可生化性，它与城市污水的组成有关。对于主要以生活污水及其成份与生活污水相近的工业废水组成的城市污水，其 BOD5CODcr0.43，污水的可生化性接近较好程度，出水 CODcr值可以控制在较低的水平，能够满足 CODcr30 mg/L 的要求。而对于 BOD5CODcr比值较小的城市污水，62、其污水的可生化性较差，处理后污水中剩余的 CODcr较高，要满足出水 CODcr30 mg/L，有一定难度。本工程进厂污水的可生化性较好，采用二级处理工艺能满足出水 CODcr30 mg/L。因此，CODcr不是本工程的重点处理项目。3、SS 污水中 SS 的去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除，小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒（包括大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。污水厂出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水 SS 指标，出水中的 BOD5、CODcr、TP 等指标也63、与之有关。因为组成出水悬浮物的主要成分是活性污泥絮体，其本身的有机成份就高，而生物絮体本身就含磷，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的 BOD5、CODcr和 TP 增加。因此，控制污水厂出水的 SS 指标是最基本的，也是很重要的。为了降低出水中的悬浮物浓度，应在工程中采取适当的措施，例如，选用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能，选用高效的二沉池池型，充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。针对本次提标改造目标，要达到出水 SS 小于 10mg/L，还应增加深度过滤措施。在处理方案选用恰当、工艺参数取值合理和优化单体构筑物设计的条件下，34 完全能够使出水 SS 指标满足本工程的要求64、，SS 是本工程的重点处理项目。4、NH4+N 污水去除氨氮方法主要有物理化学法和生物法两大类，在市政污水处理行业中生物法去除氨氮是主流，也是城市污水处理中较经济和常用的方法。物理化学去除氮主要有折点氯化法、选择性离子交换法、空气吹脱法等；生物去除氨氮工艺较多，但原理是一样的。但从经济、管理等方面考虑，物理化学法去除氨氮不适宜在本工程中应用，氨氮的去除应该采用生物处理的方法。氮是蛋白质不可缺少的组成部分，因此广泛存在于城市污水之中。在原污水中，氮以 NH4+-N 及有机氮的形式存在，这两种形式的氮统称为凯氏氮，用TKN 表示。而原污水中的 NOX-N（包括亚硝酸盐和硝酸盐在内）含量很少，几乎为65、零。这些不同形式的氮统称为总氮（TN）。氮也是构成微生物的元素之一，一部分进入细胞体内的氮将随剩余污泥一起从水中去除。这部分氮量约占所去除的 BOD5的 5%，为微生物重量的 12%，约占污水处理厂剩余活性污泥总量的 4%。在有机物被氧化的同时，污水中的有机氮也被氧化成氨氮，在溶解氧充足、泥龄较长的情况下，进一步被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，通常称之为硝化过程。其反应方程式如下：NH4+1.5O2 NO2+2H+H2O NO2+0.5O2 NO3 第一步反应靠亚硝酸菌完成，第二步反应靠硝化菌完成，总的反应为：NH4+2O2 NO3+2H+H2O 因为硝化菌属于自养菌，其比生长率N明显小于异养菌的生66、长率h，生物脱氮系统维持硝化的必要条件是N，即系统的实际泥龄大于硝化要求的泥龄，也就是说系统必须维持在较低的污泥负荷条件下运行，使得系统泥龄大于维持硝化所需的最小泥龄。根据大量的试验数据和运转实例，设计污泥负荷在 0.18 kg BOD5/kg MLSSd 及以下时，就可以达到硝化的目的。生物岛再生水厂设计进水氨氮浓度为 30 mg/L，要求出水氨氮浓度小于 1.5 35 mg/L，需要采用强化硝化的工艺才能满足出水要求，氨氮是本次扩建工程的重点处理项目。5、TN 氮是藻类生长所需的营养物质，容易引起水体的富营养化，因此，总氮也是污水处理厂出水的控制指标之一。经过好氧生物处理后的污水，其中大部67、分的氨氮都被氧化成为硝酸盐（NO3-N），反硝化菌在溶解氧浓度极低或缺氧情况下可以利用硝酸盐中氮作为电子受体，氧化有机物，将硝酸盐中的氮还原成氮气（N2），从而完成污水的脱氮过程，通常称之为反硝化过程。除了排放标准对总氮的排放有要求之外，污水处理工艺本身也希望总氮的去除率能够达到一定的程度，这是因为：1）在硝酸盐还原为氮气的反硝化过程中，反硝化菌利用硝酸盐（NO3）作为电子受体，而以污水中的有机物作为碳源提供能量并使之氧化稳定。每转化 1 kg NO3N 为 N2时，需要消耗有机物（以 BOD5计）2.86 kg，即反硝化 1 kg硝酸盐可以回收 2.86 kg 氧。2）硝化过程有 H+产生，68、要消耗水中碱度，当碱度不够时，污水的 pH 值将下降至维持硝化反应正常进行所需的 pH 值之下，从而使硝化反应不能正常进行。每氧化 1 kg NH4+N 为 NO3N 时要消耗碱度 7.14 kg。而反硝化反应则伴随有 OH产生，每转化 1 kg NO3N 为 N2时要产生 3.75 kg 碱度，即可以回收 3.75 kg 碱度，使硝化过程消耗的部分碱度得到补充。因此，从降低能耗（利用 NO3N 作为电子受体氧化有机物）、回收碱度，保证硝化进行过程以及改善生物除磷效率的角度来看，在本污水处理厂采用反硝化的生物脱氮工艺是有利的。6、磷酸盐（即 TP）污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。城市污69、水处理厂多采用生物除磷为主，必要时辅以化学除磷作为补充，以确保出水磷浓度满足排放标准的要求，并尽可能地减少加药量，降低处理成本。本次提标改造生化段主要依靠生物除磷方式，配合后续深度处理设施采用化学除磷，使出水总磷达标。36 a、化学除磷 化学除磷主要是向污水中投加药剂，使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离使磷从污水中除去。按照德国有关资料，化学除磷所需的金属盐消耗量与要求的出水含磷量有关，当要求出水含磷0.4 mg/L 时，一般去除 1 kg 磷需要投加 2.7 kg 铁或 1.3 kg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70、，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 2.3 kg TS/kg Fe 或 3.6 kg TS/kg Al，此外，还要考虑附带的其它沉淀物。因此，在实际应用中应按每 kg 用铁量产生 2.5 kg 污泥或每 kg 用铝量产生4.0 kg 污泥来计算产泥量。化学除磷的优点是工艺简单，除加药设备外不需要增加其它设施，因此特别适用于旧厂改造。其缺点是药剂消耗量大，剩余污泥量增加、浓度降低、体积增大，使污泥处理的难度增加，同时还要消耗水中碱度，影响氨氮硝化。因此，在二级生物处理工艺中，在出水含磷要求很严时，才考虑以化学法辅助除磷。b、生物除磷 生71、物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降解有机物，并转化为 PHB（聚羟丁酸）储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的 PHB 产生能量，用于细胞的合成和吸磷，形成高浓度的含磷污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。生物除磷的优点在于不增加剩余污泥量，处理成本较低。缺点是为了避免剩余污泥中磷的再次释放，对污泥处理工艺的选择有一定的限制。据资料介绍，在厌氧段释放 1mg 的磷吸收储存的有机物，经好氧分解后产生的能量用于细胞合成、增殖，能够吸收 22.4mg 的磷。因此磷的吸收取决于磷的释放，而磷的释放取决于污水中存在的可快速72、降解的有机物的含量，一般来说，这种有机物与磷的比值越大，降磷效果越好。一般的活性污泥法，其剩余污泥中的含磷量为 1.52%，采用生物除磷工艺的剩余活性污泥中磷的含 37 量可以达到传统活性污泥法的 23 倍，在设计中往往采用 4%。生物除磷工艺的前提条件是聚磷菌必须在厌氧条件下受到抑制，而后进入好氧阶段才能增大磷的吸收量。因此，污水除磷的处理工艺必须在曝气池前设置厌氧段。根据本污水处理厂设计进水含磷量和出水含磷要求，磷的去除率要求达到93.3%，出水含磷量为 0.3mg/L，完全依靠生物除磷无法满足排放要求，必须配合化学除磷。根据进水水质情况，设计经生物除磷后总磷降低至 1.0mg/L，后续深73、度处理设施投加药剂强化化学除磷后，使出水总磷满足低于 0.3mg/L 的排放要求。因此，磷是本水厂的重点处理项目。生物岛再生水厂的重点处理项目包括 NH4+N、TN、TP 和 SS，这些项目是需要在工艺设计中重点考虑的控制因素，其余指标则只需要兼顾考虑。综上所述，根据生物岛再生水厂的进水水质和要求达到的出水指标，我们认为，最佳的处理工艺是生物脱氮除磷工艺即二级强化处理工艺，之后采用深度处理工艺。7.3 污水处理等级确定 污水处理等级应根据污水水质、出水要求等因素进行选择。根据本工程的进水水质和出水水质，本工程处理目标具体如下表所示。表 7.3-1 本工程污染物去除率要求表 项 目 设计进水水质74、（mg/L）设计控制出水水质（mg/L）设计去除率（%）BOD5 150 6 96.00 CODCr 250 30 88.00 SS 260 10 96.20 TN 40 15 62.50 NH4+-N 30 1.5 95.00 TP（以 P 计）4.5 0.3 93.33 本工程出水须同时满足国家标准城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）的一级 A 要求和地表水环境质量标准（GB3838-2002）IV 38 类标准二者之间较严者。在设计进水水质条件下，通过生化池的合理设计，CODCr、BOD5、NH3-N、TN 几个指标均可以达到出水标准，但 SS 与 TP 仅通过生化处75、理和普通沉淀处理无法达到排放标准。因此，本工程的主体工艺处理后，有必要采用深度处理工艺，针对 SS 和 TP 进行处理。从处理目标分析，本工程应采用预处理（粗细格栅、沉砂设施）+二级生物处理+三级深度处理+尾水消毒等工艺，最大幅度削减 CODcr、BOD5、SS 以及 TN、NH4+-N、TP 等污染物浓度。7.4 二级生物处理工艺 7.4.1 原构筑物改造适用工艺介绍 在保持现有二级处理构筑物主体土建基本不变的前提下，对二级处理构筑物进行改造，以提高其污染物去除效果，主要有活性污泥填料生物膜组合工艺（MBBR 工艺）、复合式固定床生物膜法、改良 UCT 及膜生物反应器工艺（MBR）。7.4.76、1.1 移动床生物膜（MBBR）工艺 移动床生物膜工艺（MovingBedBiofilmReactor，MBBR），是目前国际上成熟的污水生化处理技术。自 1989 年第一套生物移动床工艺装置建成以来，已在50 多个国家建成了数千套市政和工业废(污)水处理设施，取得了良好的效果。该工艺以悬浮填料为微生物提供生长载体，通过悬浮填料的充分流化，实现污水的高效处理。该工艺充分汲取了生物接触氧化及生物流化床的优点，克服了其传质效率低、处理效率差、流化动力高等缺点，运用生物膜法的基本原理，充分利用了活性污泥法的优点，实现生物膜工艺的活性污泥方式运行。MBBR工艺，按微生物存在形式划分，分为悬浮填料工艺（77、MBBR）及活性污泥-悬浮填料复合工艺。技术关键在于比重接近于水，轻微搅拌下易于随水自由运动的生物填料，且生物填料具有有效表面积大、适合微生物附着生长等特点，填料的结构以具 39 有受保护的可供微生物生长的内表面积为特征。MBBR 工艺原理示意图如下图所示。在好氧条件下，曝气充氧时，空气泡的上升浮力推动填料和周围的水体流动起来，当气流穿过水流和填料的空隙时又被填料阻滞，并被分割成小气泡。在这样的过程中，填料被充分地搅拌并与水流混合，而空气流又被充分地分割成细小的气泡，增加了生物膜与氧气的接触和传氧效率。在厌氧条件下，水流和填料在潜水搅拌器的作用下充分流化起来，达到生物膜和被处理的污染物充分接触78、而降解的目的。因此，流动床生物膜工艺突破了传统生物膜法(固定床生物膜工艺的堵塞和配水不均，以及生物流化床工艺的流化局限)的限制，为生物膜法更广泛地应用于污水的生物处理奠定了较好的基础。(a)好氧反应器好氧反应器 (b)厌（缺）氧反应器厌（缺）氧反应器 图 7.4-1 流动床生物膜工艺原理示意图 图 7.4-2 悬浮载体填料 40 MBBR 工艺的核心是实现悬浮载体填料的充分流化，以达到强化处理污染物的目的，因此，该工艺实质是涉及生物填料、池体设计、曝气系统、拦截筛网、推进器、填料投加与打捞设备的有机统一。在曝气区内生物填料的流化主要依靠曝气系统来实现。在好氧区中，通过适当的曝气系统确保生物载体79、流化填料的流化效果，确保流化填料在水体中做上下、前后的流动，确保填料与污水进行充分的混和、碰撞、接触，有效完成污染物、水、气三向的接触、交换、吸附等过程。采用穿孔管曝气进行曝气，可以确保生物流化填料进行上下的流化运动以及促进填料的脱膜挂膜过程。填料比重选择为 0.94-0.97，在培菌期间，填料表面会慢慢附着大量的生物膜，附着量越大，比重逐渐增加，当填料上生物膜到一定厚度时，其比重大于 1，填料从非曝气区下沉到水池底部，曝气区底部的冲击力最强，能迅速冲洗掉填料上的残余生物膜，脱膜后的填料比重也随之降低到 1 以下，并在曝气区上升。根据挂膜前后的比重变化特点，填料可以随水流在曝气区和非曝气区翻腾80、，从而交替完成了生物膜的生长和脱落过程，保证生物膜的数量稳定性和活性，使工艺运行较稳定。为了防止流化悬浮填料随混合液进入下一个环节，在好氧区内适当位置设计采用筛网进行简单拦截和分隔。筛网材质选用不锈钢，型式与悬浮填料配套。工艺特点：1.容积负荷高，节约占地 通过向反应池中投加生物填料，对比活性污泥法，可显著提高有效生物量，折算后污泥浓度最高可达到 12000mg/L 以上；对比生物膜法，填料流化显著提高传质效果。按最高填充率(67%)计算，综合容积负荷约分别是传统 A2/O 工艺(0.15-0.25kgN/m3/d)和曝气生物滤池(0.3-0.6kgN/m3/d)的 4-5 倍及 1.5-2.81、5 倍，分别节约占地 70-80%和 35-40%。2.可同步强化脱氮除磷 采用活性污泥-悬浮填料复合工艺，可实现同一反应器内不同功能微生物的污泥龄分离。脱氮菌群（硝化菌群）一般为长泥龄细菌，需较长泥龄(15-25d)；除磷菌群（聚磷菌）一般为短泥龄细菌，需较短泥龄(3-7d)；泥龄过长，易导致 41 微生物活性较差处理负荷降低、老化难以聚集降低沉降性能等，实际传统脱氮除磷工艺在污泥龄上存在不可调和的矛盾。复合工艺由于生物填料的投加，为硝化细菌的生长提供了载体，延长其污泥龄，提高脱氮效果；同时控制活性污泥体系为短泥龄，可增强除磷效果；泥-膜在曝气及水流带动下充分流化，促进生物膜更新，防止泥龄过82、长、污泥老化处理性能下降；冬季水温较低、活性污泥系统不利于硝化菌群生长时，脱落生物膜对活性污泥起到持续接种作用，维持系统硝化性能不下降。3.抗冲击负荷能力强，恶劣水质条件下仍表现较好处理效果 冲击负荷主要表现为常规污染物水质冲击、毒害污染物水质冲击和水量冲击，本质是单位时间内单位表面积微生物所承载的污染物量的变化对处理效果的影响。MBBR 工艺填料区污泥龄长，增大微生物种群的丰度，有利于难降解有机物的处理。低温、高盐、低基质等恶劣水质条件下，MBBR 长泥龄及局部存在好氧、缺氧微环境，有利于其对于恶劣水质条件下，适应微生物的筛选与富集，利于驯化嗜冷菌、耐高盐菌等的富集。生物膜传质比活性污泥慢，83、同样生物降解产生的热量与水体交换较慢，提高微生物的局部环境温度，有利于细菌活性的维系，宏观表现出 MBBR 对于低温、高盐、低基质等恶劣水质条件下，仍有较好的处理效果。4.无活性污泥工艺易污泥膨胀等问题 采用纯 MBBR 系统，因为为纯膜法，无污泥膨胀问题；采用活性污泥-悬浮填料复合工艺时，由于老化脱落的生物膜无机质比例较高，密度大易于沉降；且生物膜胞外聚合物比活性污泥更多，具有接触絮凝效果，提高污泥聚集性能，提高污泥沉降性能。5.污泥产量较低，节约污泥处置费用 生物膜法的污泥产率仅为活性污泥工艺的一半，采用 MBBR 工艺可显著降低剩余污泥产量，且污泥沉降性能的提升，易于降低污泥含水率，可节84、约污泥处置费用。6.无固定床生物膜工艺易堵塞、需反冲洗、滋生红虫等问题 固定床工艺经常出现配水不均匀易产生死区、需定期反冲洗额外耗能及需 42 配套设施、受红虫困扰降低硝化性能等问题。由于填料和水流在生物池的整个容积内都能得到混合，从根本上杜绝了生物池的堵塞可能，池容得到完全利用，无需反冲洗。摇蚊幼虫，又称红虫，属后生动物，易在水流较缓、水质较为稳定区域产卵滋生，且以硝化菌群为主要食料，不利于系统的安全与稳定，在固定床工艺尤其常见，而生物膜法的活性污泥方式运行，从生存条件上遏制了红虫的生长条件。7.系统寿命长 填料耐磨耐用，搅拌器采用香蕉型的搅拌叶片，外形轮廓线条柔和，不损坏填料；整个搅拌和曝85、气系统很容易维护管理，由于填料对气泡的切割作用提高氧转移效率，可使用穿孔曝气提高曝气系统安全性，延长检修周期。8.适用于污水处理厂升级改造及立体扩容 适合于污水处理厂的升级改造及立体扩容。工艺运转灵活性高，首先，可以采用各种池型（深浅方圆都可），而不影响工艺的处理效果；其次，可以很灵活的选择不同比表面积填料及不同填料填充率。当实际运行进水水质或水量发生变化时，只通过提高填料填充率，即可保证原设计生物池容不变的情况下，满足原设计或提标后出水标准，达到提标扩容的目的，达到兼顾高效处理和远期扩大处理规模而无需增大池容的要求；最后，移动床生物膜工艺可以方便的与原有工艺有机结合，形成活性污泥-生物膜复合86、工艺，传统调控活性污泥系统的监测及控制方法（例如控制排泥、曝气等）均可用于复合工艺的调控，可根据系统功能、运行状况灵活调整。活性污泥生物膜复合工艺流程如下。图 7.4-3 复合式工艺流程图 43 7.4.1.2 复合式固定床生物膜 基本原理是在曝气池中填充填料，经曝气的污水流经填料层，使填料颗粒表面长满生物膜，污水和生物膜相接触，在生物膜中微生物的作用下，污水得到净化。主要特征是：采用浸没在水中高孔隙率、大比表面积的填料，在其表面为微生物附着生长提供好氧生物膜。因其表面积大，可附着的生物量大，同时因其孔隙率大，基质的进入和代谢产物的移出，以及生物膜自身更新脱落，均较为通畅，使得生物膜能保持高的87、活性和较高的生化反应速率。由于接触氧化法需要像活性污泥法那样不断向水中曝气供氧，以及在高负荷时丝状菌密集，形成垂丝状，如同活性污泥一样，在水中呈立体结构，处于漂浮状态，并且，在氧化池的流态及反应动力学方面，接触氧化法与完全混合的活性污泥法相同，因而它兼活性污泥法的特点。工艺组成（构造）：接触氧化池是接触氧化的中心构筑物。氧化池由池体、填料及支架、曝气装置、进水装置及排泥放空等管道组成。1、池体 池体的作用是容纳被处理的水和围挡填料，并承受填料、曝气装置等重量，形状有圆形和矩形（或方形）两种。结构材质有钢筋混凝土和钢制结构等。当池体容积较小时，采用圆形结构为多；当池体容积较大时，往往采用矩形钢筋88、混凝土结构。池的平面尺寸以满足所要求的流态和填料安装、布水布气均匀、维护方便、尽量同其他处理构筑物（如沉淀池）尺寸相匹配等为准。池体厚度按池的结构强度要求计算，高度由填料、布水布气层、稳定水层的厚度来决定。2、填料及支架 填料是生物膜赖以栖息的场所，是氧化池的主要组成部分。支架是支承和固定填料的部件，为装卸方便，可把支架做成拼装式，或者将支架连同填料一起做成单元框架式。由于填料在长满生物膜后，每立方米的湿重可达 500kg 左右，支架必须牢固。对于大型氧化池，其支架中主要承受重量的构件可采用钢筋混凝土材质，并与池体连接在一起。这样更为经济和可靠。当支架材料采用圆钢、扁钢 44 或塑料管时，要求89、支架断面不要太尖锐，以免割裂填料。采用钢材制作时，要有良好的防腐处理。3、曝气装置 曝气装置是氧化池的重要组成部分，它对于充分发挥填料上生物膜降解有机污染物的作用，维持氧化池生物膜的更新等正常运行和提高生化处理效率起很大的作用。同时，又同动力消耗密切相关。4、进出水装置 由于氧化池的流态基本上是完全混合型，因此，对进水装置的要求并不十分严格。一般，直接用管道进水。常用的进水方式有顺流式（水与空气同向）和从顶部进水的逆流式（水与空气逆向）两种。出水装置型式一般为在顶部四周（或一侧）布置孔口、溢流堰等。5、排泥管 为了定期从氧化池排出脱落的生物膜和积泥，池底设排泥管（也可用于维修时放空用）。当池内90、曝气强度足够，并且曝气管离池底较低时，可能无污泥可排，只用于维修放空用。7.4.1.3 改良 UCT 工艺 传统 UCT 工艺 在普通 A/A/O 工艺中，回流污泥中的硝态氮势必会优先夺取污水中的易生物降解有机物，实现反硝化，对除磷造成不利影响。当污水的 C/N、C/P 比值高，有机物中的易降解组分多，即使回流污泥中的硝态氮耗去一部分易生物降解有机物，仍有足够的易降解有机物供聚磷菌利用，不致影响除磷效果，否则，回流污泥中的硝态氮对除磷的干扰就很明显，因此，如何降低回流污泥中的硝态氮对除磷的影响就成为一个关键技术问题。国外经过研究和实践，成功开发出了 UCT 工艺，提供了一个较好的解决办法。UC91、T 工艺的主要改进是将污泥回流到缺氧池而不是厌氧池，同时增加从缺氧池出流液到厌氧池的回流 r。污泥回流 R 和混合流回流 r 中的硝态氮在缺氧池中被反硝化，进入厌氧池的缺氧回流 r中不再有硝态氮，不会对磷产生不 45 利影响，较好地解决了脱氮和除磷的矛盾。它的代价是增加从缺氧池出流液到厌氧池的回流，增加了电耗。图 7.4-4 传统 UCT 工艺流程图 改良 UCT 分段进水工艺 由于污水水质多变，UCT 工艺中缺氧池的工况不好控制。为了提高脱氮率，混合液内回流比 r 大一些好，可以保证缺氧池内硝态氮充足，达到最佳脱氮率，但另一方面，缺氧池内硝态氮过多又会使缺氧池出流液中含有硝态氮，回流到厌氧池92、对除磷不利，在水质不断变化的情况下，不可能随时调整回流比 r，要保证脱氮率就可能影响除磷，要保证除磷效率又可能影响脱氮，于是开发出改良型 UCT 工艺。改良 UCT 分段进水深度脱氮除磷工艺由一个厌氧区以及三个 A/O 串联组合而成。工艺采用各段缺氧区或厌氧区多点进水的方式，一般不设置硝化液内回流设施，只需将二沉池污泥回流至反应器首段。在第一段的厌氧区（若设置）聚磷菌利用部分进水易生物降解有机物充分的释磷，缺氧区反硝化菌只需将污泥回流液中的硝态氮还原，聚磷菌以硝态氮为电子受体发生部分反硝化吸磷反应，好氧区进行硝化菌的硝化反应和聚磷菌的生物吸磷反应，反应后的混合液和部分进水进入第二段的缺氧区，后93、续各段反应功能同第一段。由于最后一段进入的污水只发生了硝化反应，没有反硝化的条件，所以出水将含有一定的硝态氮。因此，对出水总氮有严格要求的污水处理工程，可以考虑最后一段不投加污水，只投加外碳源，并在最后的好氧区加大曝气量，以去除碳水化合物。该工艺具有如下优势：1.最大程度地利用原水碳源 46 原水采用非反应器首端完全进水的方式，而是按比例分别进入各段厌氧区或缺氧区，原水中碳源多被反硝化菌和聚磷菌生化反应利用，大大减少了好氧区异养菌对碳源的竞争利用，对于低 C/N 比城市生活污水及工业废水的处理具有较高的脱氮除磷性能。2.脱氮除磷效率高 污泥回流只提升至反应器首段，因而首端污泥浓度明显较高，同样94、运行条件下，该工艺的平均污泥浓度明显高于传统推流式活性污泥法的污泥浓度，相对提高了弱势菌群（硝化菌和聚磷菌）的竞争优势。此外多个交替的缺氧区布置结构大大提高了反硝化菌通过反硝化过程除氮的可能性，而且厌氧区充分的释磷以及后续池体连续的缺氧吸磷和好氧吸磷过程保证了系统对磷的高效去除。3.节能降耗 分段进水工艺减少了硝化液内回流设施，而且高污泥浓度能高效捕集氧气气泡，提高曝气效率。系统反硝化除磷现象和同步硝化反硝化现象的普遍存在也在一定程度上节省了曝气动力消耗和外碳源投加费用（若需要）。此外在相同的工艺运行条件下，分段进水工艺相对于传统推流式活性污泥法工艺平均污泥浓度要高，因此所需的生物反应器容积减95、小，这在一定程度上降低了工程投资费用，节约占地面积。4.抗冲击负荷能力强 工艺分段进水的方式以及污泥回流至首端的运行方式，造成了系统污泥浓度沿反应器梯度排列，而且梯度变化随污泥停留时间的延长而增大，提高系统对水力冲击负荷的影响。在暴雨季节可通过改变各段进水流量分配比，以减少活性污泥被冲刷流失的危险。5.污泥沉降性好，抑制丝状菌污泥膨胀现象的发生。交替的缺氧好氧环境，抑制了丝状菌的繁殖生长，污泥沉降性好。6.生物反应池体积减小，节省占地面积。试验及实际工程运行表明，在相同的运行条件下，分段进水工艺相对于传统推流式活性污泥法工艺平均污泥浓度要高，因此所需的生物反应器容积减小，节约占地面积，降低了工96、程投资费用。47 厌氧区缺氧区好氧区回流污泥剩余污泥进水出水外加碳源图 7.4-5 改良 UCT 分段进水深度脱氮除磷工艺示意图 7.4.1.4 膜生物反应器工艺（MBR）该工艺是近几年才开始广泛应用的新型污水处理工艺，它将膜过滤和生物反应器有机的结合在一起，发挥了单独的生物反应器或单独的膜过滤不能发挥的功能，对难降解有机污染物和悬浮物有一定的处理效果。传统工艺的泥水分离采用沉淀池来实现的，而 MBR 工艺则采用膜分离工艺代替传统的活性污泥法中的二沉池，起着把生物处理工艺所依赖的微生物从生物培养液（混合液）中分离出来的作用，从而微生物得以在生化反应池内保留下来，同时保证出水中含较少的微生物和其97、他悬浮物。MBR 的最大特点就是可以将生物反应器中的水力停留时间和污泥龄完全分离，在较小停留时间的情况下保证很高的污泥龄，这为有机污染物、氮污染物的降解创造了有利条件。MBR 工艺特点是把专用的膜组件浸泡在混合液之中，在水泵的抽吸作用或者水位差的推动下把水（透过微孔膜）排到生物反应池之外，微生物、细胞和其他颗粒物被拦截在生化反应池之内。淹没式 MBR 的最大特点是操作压力特别低，跨膜阻力一般不超过 50kPa。MBR 工艺采用低压差、低渗透通量设计，膜表面的浓差极化作用弱，对膜表面的施加一定的扰动就能够有效地延缓这个过程，通常的做法是在膜表面鼓气，从而使膜表面接受气液两相的剧烈扰动。目前已经投98、入大规模应用的 MBR 膜只有 PVDF 材质的中空纤维膜和平板膜两种，本工程采用近年来应用较多的中空纤维膜，此种膜元件专为大规模污水处理用途设计，具有良好的透水性能、优异的膜机械强度、优良的膜化学稳定性。48 图 7.4-6 MBR 工程实例照片 7.4.2 二级生物处理改造工艺确定 改良 UCT 分段进水深度脱氮除磷工艺通过对池容进行有效分隔，多段 A/O串联，最大程度利用原水碳源，脱氮除磷效率高。该改造方案需对生化池做出大的改动，运行控制也较复杂，因此不推荐此工艺。膜生物反应器工艺将生物反应池和膜过滤结合在一起，实现水中污染物的去除。由于生物岛再生水厂的深度处理段已采用了超滤膜工艺，本次99、提标改造不宜再采用 MBR 工艺。移动床生物膜工艺和复合式固定床生物膜工艺均属于活性污泥生物膜组合工艺，通过向生物反应池中投加填料，可以在不增加生物反应池池容基础上通过增加生物膜面积，提高生物反应池内生物量和处理效率。表 7.4 1 流化床生物膜工艺与固定式生物膜工艺的比选 类别 项目 流化床生物膜工艺(MBBR)固定床生物膜工艺 工艺机理 微生物存在形式 泥膜复合工艺 悬浮态+固定态 泥膜复合工艺 悬浮态+固定态 脱氮除磷效果 可同步强化脱氮除磷，效果好 硝化效果好，但不能用于缺氧段 生物量 高，好氧段、缺氧段均可使用 一般，仅适用于好氧段使用，强化硝化作用 耗氧量 一般，传质较一般活性污泥100、法高 高，传质依靠梯度，氧利用率低 污泥沉降性能 好，有污泥絮凝区域提高污泥絮凝性 一般，无接触絮凝功能 污泥产量 较传统活性污泥法低 较传统活性污泥法低 49 抗冲击负荷能力 好，泥膜复合工艺及区域内完全混合提高抗冲击负荷能力 较好，泥膜负荷工艺提升了抗冲击负荷能力 工艺运行 可靠性 合理设计保证流化和拦截，运行可靠性高，自清洗系统，无堵塞之虞 一般，纤维等易缠绕于填料，长期运行容易堵塞，增大填料重量，引起坍塌 使用寿命 长，15 年以上 3-5 年，填料寿命虽长，但连接填料的悬挂链寿命短 维护简便性 简单，无需人工管理 一般 系统性问题 无 滋生红虫，长期运行影响硝化效果等 综上所述，推荐101、采用 MBBR 工艺对生物反应池进行改造。7.4.3 CASS+MBBR 工艺改造案例 7.4.3.1 公主岭污水处理厂提标改造工程 一、背景介绍 公主岭污水处理厂，原工艺为 CASS，共计 2 座 4 系列生化池，生化池分为选择区，兼氧区，主反应区。运行周期 6h，进水曝气 3h，沉淀 1h，滗水 2h。本次对原有处理规模为 5 万 m3/d 的公主岭污水处理厂进行提标改造，升级后处理规模为 5 万 m3/d，出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级 A 标准。二、实施思路 原选择区、兼氧区保持不变，划分原主反应区部分作为缺氧区，与原兼氧区一起作为反硝化专性功102、能区，强化反硝化效果；原主反应区剩余部分作为改造后主反应区，运行周期保持不变，在其中部分区域投加悬浮填料。三、工程亮点 1）不改变原有运行方式，方便污水厂运行维护；2）原池升级改造，无需扩建；3）与污水厂现运行工艺进行无缝镶嵌，投资及运行费用低。四、设计水质 工程设计水量：Q=5104m3/d；50 设计进出水水质如表 6.5-2 所示：表 6.5-2 设计进出水水质表（mg/L）项目 BOD5 COD NH3-N TN TP SS 水温 PH 进水 150 270 22 30 5 220 10 6-9 出水 10 50 5（8）15/10 6-9 7.4.3.2 香河县三强污水处理厂提标扩容103、改造项目 一、背景介绍 水厂位于香河县城东南淑阳工业园，燕阳路与园区中道交叉口东，东干渠北侧。原工艺为 CASS，处理水量 2 万 m3/d，均为市政水。本次计划进行升级、扩建，水量提升至 4 万 m3/d，同时出水水质达到北京地方标准 B 标准。本次对原有处理规模为 2 万 m3/d 的香河县城污水处理厂进行提标改造，升级后处理规模为 4 万 m3/d，出水水质达到设计标准。二、实施思路 MBBR 工艺升级改造方案：1）将原 CASS 池选择区改为厌/好氧调节区，原 CASS 池主反应区改为好氧区，连续运行，并投加悬浮填料；2）设置 100%污泥回流，无硝化液回流，硝化后混合液直接进入后置缺104、氧区；3）为保证反硝化，需在后置反硝化区投加碳源。三、工程亮点 1）基于 MBBR+CASS 工艺提标及提量的典型案例，提量 1 倍；2）出水水质达到北京地方标准 B 标准。四、设计水质 工程设计水量：Q=4104m3/d；好氧池（原 CASS 池）设计进出水水质如表所示：表 6.5-3 好氧池（原 CASS 池）设计进出水水质表（mg/L）51 项目 BOD5 COD NH3-N TN TP SS 水PH 进水 150 300 40 50 4 200 10 6-9 出水 6 30 1.515/10 6-9 7.4.3.3 惠州博罗县污水厂提标改造工程 一、背景介绍 博罗县污水处理厂位于惠东县105、博罗县城罗阳镇水西综合小区。污水处理厂服务范围为博罗县城区。博罗县污水处理厂总处理规模为 6 万 m3/d，采用工艺为 CASS 工艺，其中一、二期工程处理水量均为 3 万 m3/d，一、二期分别有两座 CASS 池，单座两个生物池。污水排放标准执行污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级 B 标准和广东省地方标准水污染物排放限值（DB 44/26-2001）第二时段一级标准中的较严值。随着惠州市区域环境规划与综合整治的要求的提高，根据当地环保局要求，业主需对博罗县城污水厂一、二期工程的污水处理系统进行升级改造，改造后出水水质要求达到污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2106、002）一级 A 标准与广东省地方标准水染物排放限值（DB44/26-2001）中较严者。本次升级改造对原有处理规模为 6 万 m3/d 的博罗县污水处理厂进行升级改造，升级后处理规模为 6 万 m3/d，总变化系数 1.3。二、实施思路 MBBR 工艺升级改造方案：将污水厂现有 CASS 工艺改为 CASS+MBBR 工艺，改造基本可不动土建，保持原工艺运行方式不变，在现有主反应区中设置 MBBR 区，投加悬浮填料，强化好氧有机物氧化和氨氮硝化去除效果，设置填料区专用推流器、底部辅助穿孔曝气系统以及进出水拦截筛网，保证填料良好流化且不随水流失。三、工程亮点 1）仅需在污水厂现有生物池基础上新107、增 MBBR 工艺包设备，即可达到更高处理要求；2）MBBR 工艺可与污水厂现运行工艺进行无缝镶嵌，投资及运行费用低；52 3）出水可达类地表类出水水质。四、设计水质 工程设计水量：一期 Q=3104m3/d，二期 Q=3104m3/d；设计进出水水质如下表所示：表 6.5-4 设计进出水水质表（mg/L）项目 BOD5 COD NH4-N TN TP SS 水温 PH 进水 130 260 25 35 5 200 15 6-9 出水 10 40 2 15/15 6-9 7.5 深度处理工艺 7.5.1 深度处理进出水水质 进出水水质是影响处理工艺选择的重要因素，因此，必须对进出水水质进行分析108、，以确定经济、合理、有效的处理工艺。1、SS 进水：20 mg/L 出水：10 mg/L 去除率：50%污水中含有的悬浮物，其粒径从 1mm 到 1um 以下多种多样的胶体颗粒。经过二级处理后，处理水中残留悬浮物颗粒从 1mm 到 10um 的生物絮凝体和未被凝聚的胶体颗粒，这些颗粒大部分都是有机性的，二级处理出水的 BOD5中5080都是来源于这些颗粒。去除水中的悬浮物，采用的处理技术要根据悬浮物的状态和粒径而定，颗粒粒径在 1 微米以上的可以采用混凝、沉淀、过滤工艺予以去除，粒径从几百纳米到几十微米的颗粒，采用微滤加以去除，而粒径从 1000 纳米到几纳米的颗粒，则应采用反渗透等方法进行去109、除。下图为二级处理中悬浮物的粒径及去除采用的技术。53 图 7.5-11 二级处理出水中悬浮物的粒径与所采用的处理技术 本工程处理出水为生物处理出水，出水的 SS 大部分为颗粒从 1mm 到 10um破碎的生物絮体和悬浮胶体，因此适合采用物理的固液分离方式来去除。SS 是深度处理工艺的重点。2、CODcr 和 BOD5 水中的 CODcr 由非溶解性 CODcr 和溶解性 CODcr 两部分组成，通常非溶解性 CODcr 占 CODcr 组成总量的大部分，当 SS 被去除时，绝大部分非溶解性CODcr 同时被去除。而溶解性 CODcr 的去除需要采用活性炭吸附、反渗透、（高级）化学氧化等工艺进110、行去除。由于深度处理进水为污水处理厂二级生物出水，所以水中的 BOD5有一部分是由于 SS 的存在而产生的，在伴随物理化学过程对 SS 进行去除时，将对水中 BOD5产生一定的去除。对于本工程，深度处理对 SS 的去除为 10mg/L，其中 VSS 为 0.65106.5mg/L，对应的 BODU=1.426.59.23mg/L（排放污泥中 VSS 所需得 BODU通常为 VSS 的 1.42 倍），对应去除的 BOD50.689.236.28mg/L。由于生化处理工艺加强控制，且随 SS 的去除，对 CODcr 和 BOD5有一定去除率，出水水质指标易保证。3、TN 出水：15mg/L 54111、 目前国内的污水处理厂提标改造设计中，常有在深度处理中增加反硝化功能如反硝化深床滤池的设计，这在出水TN要求较高（例如达到10mg/L及以下）的情况下是适合的。本工程出水 TN 要求不高，在对生物反应池合理改造设计的情况下，达到出水排放标准较为容易。因此，本次工程不建议在深度处理阶段增加反硝化功能。4、TP 进水：1.0mg/L 出水：0.3mg/L 去除率：70 根据本工程特点，深度处理工艺的进水为生物处理二级出水。将磷（Phosphorize）从污水中除去，可以采用化学法（混凝沉淀），也可以采用生物法。综合考虑其他水质指标的处理方式，结合本工程的特点，深度处理除磷采用化学除磷方式，药剂采用112、硫酸铝。5、总大肠菌群 出水：3 个/L；为了杀灭污水中的细菌和病原体，应对尾水进行消毒。7.5.2 深度处理工艺介绍 生物岛再生水厂现状深度处理为 CMF 超滤膜工艺，本次提标改造提高了对 TP 的去除要求，深度处理需要采用化学除磷，由此产生的污泥将极大的增加对超滤膜的污染，造成超滤膜频繁进行反冲洗，降低超滤膜的使用寿命，因此，在超滤膜工艺之前，宜增加过滤工艺，去除化学除磷产生的污泥，保护后续工艺设备，进一步提升出水水质。7.5.2.1 活性砂滤池 活性砂过滤器是一种集絮凝、澄清、过滤为一体的连续过滤设备，广泛应用于饮用水、工业用水、污水深度处理及中水回用处理领域。系统采用升流式流动床过滤原113、理和单一均质滤料，过滤与洗砂同时进行，能够 24 小时连续自动运行，无需停机反冲洗，巧妙的提砂和洗砂结构代替了传统大功率反冲洗系统，55 能耗极低。系统无需维护，管理简便，可无人值守。原水通过进水管进入过滤器内部，并经布水器均匀分配后上向逆流通过滤料层并外排。在此过程中，原水被过滤，水中的污染物含量降低；同时石英砂滤料中污染物的含量增加，并且下层滤料层的污染物含量高于上层滤料。位于过滤器中央的空气提升泵在空压机的作用下将底层的石英砂滤料提至过滤器顶部的洗沙器中清洗。滤砂清洗后返回滤床，同时将清洗所产生的污染物外排。图 7.55-2 活性砂过滤器工作原理 由于石英砂滤料在过滤器中呈自上而下的运动114、状态，对原水起搅拌作用，因此搅拌絮凝作用可在过滤器内完成。过滤器内滤料清洁及时，可承受较高的进水污染物浓度。活性砂过滤器特殊的内部结构及其自身特点，可使得混凝、澄清、过滤在同一个池体内可全部完成。活性砂过滤系统由相应结构的混凝土池子，锥型滤砂导向装置，内部过滤单元，进水管道，滤液出水管道，冲洗水出水管，内部过滤单元与相应管道间的弹性连接，空压机和控制系统等组成。内部过滤单元包括进出水管，水流分配器，洗砂装置，冲洗水出水管和空气提升泵套管。进出水管和冲洗水出水管都位于过滤单元的上部。活性砂过滤器的技术特点：56 （1）滤料层较厚，滤池较深，土建费用高；（2）效率较高，24 小时连续工作，无需停机115、反冲洗，不需反冲洗阀门和繁杂的反冲洗控制系统；（3）自身运行费用较低，不需高扬程、大流量的反冲洗泵，但是水头损失较高，一般需要设置二次提升泵房，增加了运行费用；（4）过滤效果相对较好，出水水质稳定，滤料清洁及时，可保证稳定的出水效果，但对 TN 去除率不佳；（5）活性砂过滤器所采用的单元操作方式可根据水量变化灵活增加或减少过滤器数量，主要适应于小规模的污水处理厂。7.5.2.2 纤维转盘滤池 纤维滤盘过滤器是目前世界上最先进的过滤器之一，主要用于废水的深度处理与中水回用，目前在全世界已广泛采用了该项技术。其主要特征为处理效果好，出水水质高，出水稳定，连续运行，承受高水力及悬浮物负荷能力强，全自116、动运行，操作及保养简便，运行费用低，土建费用低及占地极小等。纤维转盘滤池用于污水的深度处理，设置于常规活性污泥法、延时曝气活性污泥法、SBR 系统、氧化沟系统、滴滤池系统、氧化塘系统之后，可去除总悬浮固体、结合投加药剂可去除 P、色度等。纤维转盘滤池常用于过滤活性污泥二级出水。设计水质：进水 SS20mg/L（最高可承受至 3050mg/L），出水 SS5mg/L，浊度2，实际运行出水更优质，一般出水浊度在 1 左右或更低。纤维转盘滤池一般做成矩形池。每套滤池包括：纤维滤盘；清洗装置；排泥装置等。滤盘数量根据滤池设计流量而定。每片滤盘分成 6 小块。滤盘由防腐性材料组成，滤盘连接件均为 304117、 不锈钢。每片滤盘外包有高强度纤维滤布，纤维滤布的密实度在 10u 以下。滤盘设在中空管上。反冲洗装置由反冲洗水泵、管配件及控制装置组成。排泥装置由集泥井、排泥管、排泥泵及控制装置组成。其工艺运行如下：污水重力流或压力流进入滤池，滤池中设有挡板消能设施。污水通过滤布过滤，重力流通过溢流槽排出滤池。过滤中部分污泥吸附于 57 纤维滤布外侧，逐渐形成污泥层。随着纤维滤布上污泥的积聚，纤维滤布过滤阻力增加，滤池水位逐渐升高。通过测压装置可监测滤池与出水池之间的水位差。当该水位差到达反冲洗设定值时，PLC 即可起动反冲洗泵，开始反冲洗过程。过滤期间，滤盘处于静态，有利于污泥的池底沉积。反冲洗期间，滤盘118、以1r/min 的速度旋转。反冲洗泵利用中空管内的滤后水冲洗滤布，洗除滤布上积聚的污泥颗粒，并排除反冲洗水。纤维转盘滤池设有斗形池底，有利于池底污泥的收集。污泥池底沉积减少了滤布上的污泥量，可延长过滤时间，减少反冲洗水量。经过一设定的时间段，PLC 起动排泥泵，通过池底排泥管将污泥回流至污水预处理构筑物。其中，排泥间隔时间及排泥历时可予以调整。具体操作步骤如下：开启反冲洗泵并打开排泥阀，开始反冲洗，去除滤布外层污泥；开启驱动装置，滤盘转动；交替切换排泥阀，排放污泥，使所有滤盘被清洗一遍；排泥结束，关闭排泥阀、停止反冲洗泵和驱动装置，开始下一阶段过滤。纤维转盘滤池一般的时间设定如下：排泥间隔时间119、：6h 排泥历时：30s 反冲洗间隔时间：60min 反冲洗历时：60s 7.5.2.3 精密过滤器 精密过滤器(又称作保安过滤器)，筒体外壳一般采用不锈钢材质制造，内部采用 PP 熔喷、线烧、折叠、钛滤芯、活性炭滤芯等管状滤芯作为过滤元件，根据不同的过滤介质及设计工艺选择不同的过滤元件，以达到出水水质的要求。机体也可选用快装式，以方便快捷的更换滤芯及清洗。具有纳污能力高、耐腐蚀性强、耐温好、流量大、操作方便、使用寿命长、没有纤维脱落等诸多特点。该设备广泛应用于制药、化工、食品、饮料、水处理、酿造、石油、印染、环 58 保等行业，是各类液体过滤、澄清、提纯处理的理想设备。污水流入空心滚筒内，滚120、筒上为高强度不锈钢滤网。污水由滤网内侧向外侧流出，悬浮物被截留在滤网内侧。冲洗水通过位于滚筒顶部的喷头由滤网外侧向内侧对滤网进行冲洗，冲洗下来的细小颗粒物质由设备内部的反冲洗水收集槽收集，并通过排污管排出设备。（1）滤网材质为 316L 不锈钢，使用寿命长，更换方便。滤网由 316L 不锈钢通过纤维化技术编织而成；（2）反冲洗消耗水量小，单台反洗水量在 60m3/d；（3）构造简单，维护操作方便；（4）占地面积小，相同处理水量占地面积远小于其他过滤工艺设备；（5）水头损失小，不超过 0.3m；（6）运行能耗低，主驱动电机和反冲洗水泵电机功率小，运行费用约为0.006 元/吨水。图 7.5-3 121、精密过滤器工作原理示意图 精密过滤器本身造价不高，易操作，工作原理简单，是企业经济有效的可选产品。精密过滤器能够有效的进行污水的管理，应用滤网拦阻掉污水中的悬浮物、颗粒物等杂质，从而可以更进一步的污染水质，下降污水的浊度，使处置后的再生水能够完整的到达我国污水的排放尺度，并且这些再生水还可以进行循环使用，这不仅能够有效的实现的污水的处理义务坚持环境的安全，同时 59 还能够更进一步的增进我国水资源的轮回应用，使我国的水资源还能够更加有效的提升治污的脚步。图 7.5-4 精密过滤器示意图 不锈钢精密过滤器独创的滤壳整体成型和加工技术让其能够针对污水过滤起到很好的效用，目前，分布在我国的多个行业中122、，特别是制药、化工、水处理、食品、饮料、酿造、石油、印染、环保等行业，是各类液体过滤、澄清、提纯处理的理想设备。它能够有效的利用滤网拦截掉水中的这些杂质，从而使水质得到了更好的净化，再生水还可以再次的被应用在一些设施的用水中。其优点也是非常多的：过滤阻力小、通量大、截污能力强、使用寿命长；耐酸、碱等化学溶剂强度大、耐高温，滤芯不易变形；操作简便，运行费用低，易于清洗，滤芯可更换。再加上不锈钢精密过滤能够有效的保证设备处于最佳的运行状态，有效抑制水垢的产生、预防管道设备的腐蚀，以全方位的服务达到降低能耗、延长设备的使用寿命的目的。从根本上促进了生活污水的循环使用，加快了水资源的有效提高。7.5.123、2.4 高效纤维过滤 高效纤维滤池（罐）是一种全新的重力式滤池（罐），它采用了一种新型的纤维软填料作为滤料，其滤料具有比表面积大，过滤阻力小等优点。滤料的极大的比表面积，极大地增加了滤料的表面自由能，增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会和滤料的吸附能力，从而提高了过滤效率和截污容量。为充分发挥 60 纤维滤料的特长，在滤池（罐）设有滤料及滤板、布气装置、布水装置。设备运行时水流经纤维滤料层，实现了全层过滤。当滤层截污到一定程度需清洗再生时，在空气反洗作用下纤维滤层被放松，使滤料恢复自由状态，对滤料进行气水混合反洗，可有效地恢复滤料的过滤性能。由于纤维滤材比砂子重量轻，孔隙率大，所以对水流的阻力很124、小，过滤速度可以达到砂滤的 5-8 倍，从而减小过滤面积。图 7.5-5 高效纤维滤罐 主要特点：（1）重力运行，根据水位差或定时自动反冲洗；（2）占地面积小，过滤速度快，滤池（罐）可以垂直设计，很小的占地面积即可保证较大的过滤面积。设备摆放灵活自由，不受地形限制；（3）运行自动化程度高；（4）水头损失较小；（5）由于滤材很轻，所以采用空气反冲洗，气泵功率小，对比砂滤的反冲洗水泵来说，节省能量；（6）不需更换滤料，根据实际运行经验，年损耗率约 1%以下，适当补充即可。7.5.3 深度处理工艺比选 本工程出水 SS、TP 要满足一级 A 标准和地表水类水中较严指标，并预 61 留个别指标提质空间125、，即 SS10mg/L、TP0.3mg/L，需在二级生物处理工艺后设置滤池进行过滤。根据上节综述，对活性砂滤池、纤维转盘滤池、精密过滤器和高效纤维过滤工艺进行全面比较，详见下表。表 7.5-1 过滤方案对比表 类型类型 项目项目 活性砂滤池活性砂滤池 纤维转盘纤维转盘滤池滤池 精密过滤精密过滤器器 高效高效纤维过滤纤维过滤 过滤方式 重力深层过滤 压力表层过滤 重力平面过滤 重力深层过滤 滤材类型 石英砂 纤维滤布 不锈钢编织网 圆柱形热固化成型纤维滤料 滤材寿命 10 年 刮泥板磨损、滤孔堵塞，约 3年 10 年，网孔板结堵塞；不需要更换，少量磨损，年补充量1%过滤速度/停留时间 1015m126、/h 15m/h-40m/h 滤层厚度 2.0m-1.0m 过滤水头损失 约 1.3m 0.3m 0.30.4m 0.31.0m 过滤精度-10m 20m 10m（510m 粒径去除率 70%，小于 5m粒径，去除率 30%；）SS 去除效率 5080%5070%4070%5080%反冲洗方式 气提清洗 刮板，水洗 水洗 气+水联合反冲 反冲洗时间 连续 连续 连续 1520min/座 反冲洗频率 连续 间隔 40min 连续 12 次/天 反冲洗用水量 3%36%3%2%（可使用原水反冲洗）配套设施要求 空压机、储气罐、冷干机等 滤布刮板、反冲洗抽吸泵等 反冲洗水泵 反冲洗鼓风机 系统占地面127、积 中等 较小 小 小 维护保养 少 多 较少 少 耐负荷冲击能力 好 差 较差 较好 运行成本 低 较低 低 低 系统投资 中 较低 中 中 活性砂滤池耐冲击负荷能力强，运行成本低，但配套设施多、系统占空间相对较大。纤维转盘滤池工程投资较低，运行费用低，但出水不能稳定达标，62 滤布使用寿命短，更换相对频繁，后期运行费用高。精密过滤器占地面积小，运行成本低，但 SS 去除率较低，耐负荷冲击能力差。高效纤维滤池（罐）滤速高，占地面积小，运行成本低，滤层孔隙均匀，滤层孔径小，SS 去除效率高，也有助于提供化学除磷的 TP 去除率。故推荐采用高速纤维过滤池（罐）作为深度处理的推荐方案，保证出水达标128、。7.6 推荐工艺流程方案 根据上述章节的论证：二级生物处理工艺工艺采用 CAST+MBBR 工艺工艺；深度处理部分采用高效纤维过滤高效纤维过滤+CMF 超滤膜超滤膜工艺；工艺；消毒工艺采用次氯次氯酸钠消酸钠消毒毒；污泥处理推荐采用离心浓缩脱水机离心浓缩脱水机。图 7.6-1 生物岛再生水厂提标改造项目流程图 鼓风机房粗格栅进水泵房CASS+MBBR清水池CMF超滤消毒池预反应池选择池曝气沉砂池细格栅脱水机房储泥池再生水剩余污泥污泥外运次氯酸钠乙酸钠PAC高效纤维过滤器混合池原水进水 63 8 提标改造设计 8.1 总平面设计 沿用现有综合楼、地下生产区（进水泵房、细格栅及曝气沉砂池、CASS129、生物反应池、CMF（超滤膜）、综合车间、消毒接触池、鼓风机房、储泥池、污泥脱水机房）、变配电间、加氯间等构建筑物，不进行改变。新增设备（鼓风机、药剂投加设备、微絮凝精确过滤一体化设备等）安装在地下生产区负一层，平面布置入下图：图 8.1-1 新增设备平面布置图 8.2 竖向设计 水厂各建构筑物内水位均保持不变，其中 CASS 池改造为 CASS+MBBR，池内最高和最低水位分别为 2.5m 和 1.3m，消毒池改造后池内最高水位为 1.3m，与改造前相同。新增混合池利用潜水提升泵从消毒池进水，池内水位标高为6.9m，新增高效纤维过滤器内最高和最低水位分别为 6.7m 和 5.9m。改造后水厂高130、程布置详见附图 GY-04。64 8.3 工艺设计 目前生物岛再生水厂实际的进水规模约为 2000m3/d3000m3/d，远小于设计规模，可以考虑将水厂改造分为两个阶段，其中生物反应池改造和鼓风机房改造在第二阶段实施。8.3.1 生物反应池（改造）功能：去除污水中可生化降解的大部分污染物，是污水处理厂的核心处理构筑物。本工程 CASS 池存在反硝化能力不足的问题，因此通过 CASS 池改造提高其反硝化能力，提高 NH4+-N、TN 的去除能力。具体改造内容为：1、投加 MBBR 生物填料 采用 MBBR 工艺对污水厂现状 CASS 池进行升级改造，改造思路为：将污水厂现有 CASS 工艺改为131、 CASS+MBBR 工艺，保留现有选择区、预反应区不变，在主反应区设置 MBBR 区，投加悬浮填料，依托悬浮填料提供的大有效比表面积，可显著增强单位池容的反硝化负荷，同时设置填料区拦截筛网，保证填料良好流化并不随水出流。2、设计参数 设计流量：10000m3/d 数量：2 格，每格 0.5 万 m3/d 可单独运行 系统总设计泥龄：13.8d 污泥负荷：0.078KgBOD/kgMLSS d MLSS：3.0g/L 总停留时间：HRT=15.76h 选择区有效容积：195m3 停留时间：0.47h 预反应区有效容积：910m3 停留时间：2.18h 主反应区有效容积：5460m3 停留时间：132、13.1h 循环时间：tc=3h 循环周期数：8 池内最大水深：5m 65 池内最小水深：3.8m 供气总量：2708m3/h 气水比：6.5:1 3、CASS+MBBR 运行周期：CASS 池分为两格，每格连续进水，间歇出水，每天运行 8 个周期，每个周期 3h，其中曝气 1.7h、搅拌 0.2h、沉淀 1.0h、滗水 0.6h，沉淀后期开始滗水。CASS+MBBR 运行周期详见下表：1 个周期（3h）反应阶段 CASS 1 曝气 搅拌 沉淀 滗水 CASS 2 曝气 搅拌 沉淀 滗水 曝气 上表中的运行周期按设计规模 10000 m3/d 考虑，当进水水量小于 5000 m3/d时，建议按133、照每天 46 个周期运行，保证每个周期内曝气时间2h。4、具体改造内容：每座 CASS 池主反应区内投加悬浮填料 400m3，填充比 22%，两池合计 800m3，并配 2 套分隔拦网，填料参数：材质为 HDPE+改性材料；维修时可用专业的填料转移设备，将填料转移到另外一组池内，维修完成后再将填料转移回来。8.3.2 鼓风机房（改造）功能：为 CASS 生物反应池提供氧气，保证生物系统正常运行。具体改造内容：增设一台空气悬浮离心鼓风机（Q=10m3/min，H=6.3m，66 P=15kW），附消音器，压力表等配套设备。目前，实际进水水量远小于设计规模，当进水水量小于 6000 m3/d 时，134、水厂现在运行的磁悬浮离心鼓风机 Q=36m3/min，满足生化池供氧需求，可以暂不增设鼓风机。8.3.3 碳源投加设施（增加）功能：当进水 BOD5值较低时（C/N4），为 CASS 生物反应池内的反硝化反应提供额外碳源。1、外加碳源的选择 建议选择乙酸钠作为外加碳源。2、投加量计算 去除 NO3-N 的量：1.5mg/L；去除单位 NO3-N 的乙酸钠投加量：5.06.4mg 乙酸钠/mgNO3-N；乙酸钠的单位投加量：7.59.6mg/L，选取投加量为 9mg/L；进水规模：1104m3/d；乙酸钠的每日投加量：90kg。3、具体设计内容（1）投加位置：在 CASS 池的选择区和主反应区各135、设置 1 个投加点。（2）投加时间：在 CASS 池搅拌阶段开始时投加。（2）投加量：当选取乙酸钠原料液为浓度 20%溶液时，乙酸钠原料液投加量为 45mg/L。（3）乙酸钠投加设施：乙酸钠原料液储罐（7 天）：数量 2 个，单个储罐有效容积 V=1.6m3，DH=1.51.0m；加药计量泵：3 台（2 用 1 库备），Q=820L/h，排出压力 0.40MPa，N=0.18kw，8.3.4 化学除磷设施（增加）根据生物岛再生水厂进、出水 TP 的水质指标，结合污水处理的工艺流程以及现有建构筑物的情况，确定在生物除磷的基础上，配合投加化学除磷药剂 67 以实现 TP0.3 mg/L。1、除磷药136、剂的选择 建议选择 PAC（聚合氯化铝）作为除磷药剂。2、投加量计算 去除 TP 的量：1.2mg/L（CASS 出水 TP 约为 1.5 mg/L，出水标准 TP 为0.3mg/L，需要去除 TP 为 1.2mg/L）；投加系数：2.0（根据 室外排水设计规范，铝盐与总磷的摩尔比宜为 1.53）；去除单位 TP 的 Al2O3投加量：3.29mgAl2O3/mgP（铝盐类药剂均以 Al2O3作为有效成分进行计算）；PAC 的投加量：15.0mg/L（聚合氯化铝中有效成分氧化铝含量为 28%）；当进水水量为 1.0 万 m3时，每天 PAC 投加为 150kg。3、具体设计内容：（1）投加位置137、：混合池进水管（详见微絮凝精确过滤一体化设备）；（2）投加量：当选取 PAC 原料液为浓度 10%溶液时，PAC 原料液投加量为 150mg/L；（3）药剂投加设备：PAC 储罐（7 天储量）：2 个储罐，单个储罐 V=5.5m3，DH=2.51.2m；加药计量泵：2 台（1 用 1 备），Q=2580L/h，排出压力 0.40MPa，N=0.37kw，8.3.5 微絮凝精确过滤系统（增加）微絮凝精确过滤一体化设备安装在消毒接触池的上方，主要由混合池、高效纤维过滤器及混合搅拌机、罗茨风机等配套设备组成。消毒接触池中的污水经由潜水泵提升至混合池中，水中污染物与化学除磷药剂混合反应，形成絮体，随水138、流进入高效纤维过滤器，在高效纤维过滤器中悬浮物被截留，从而实现 SS和 TP 的去除。1、设计参数 设计规模：10000m3/d 数量：混合池 1 个 68 高效纤维过滤器 1 组 4 格，每格可单独运行 外形尺寸：混合池 2200mm2200mm4400mm 高效纤维过滤器 3800mm3800mm4100mm 滤料：热固成型颗粒状纤维 过滤精度：约 10m 等级 单台处理能力：3300m3/d 过滤速度：8001500m/d 2、主要设备 混合搅拌机：2 台，1 用 1 冷备，转速 84r/min，N=3.0kw；罗茨风机：2 台，1 用 1 热备，Q=7.2m3/min，H=30.0m，139、P=7.5kW；3、设备安装、维护及检修 设备安装方案：过滤器由运输车运送到水处理车间地面入口处，通过转运车（小一点的车）运到负一层，再使用两台叉车将过滤器卸下并转移到设备安装位置；过滤器转移到安装位置后的就位需要叉车、临时安装的葫芦和人工配合进行，具体实施方案需要与专业安装队沟通。设备的维护及检修：主要包括风机流量检查、阀门动作检查、液位计校检、滤料检查、过滤罐内部检查等。滤料检查是将罐内水排净，测量滤层表面到人孔法兰面的距离来判断率滤料层厚度，当滤料层厚度低于安全值，可从人孔添加滤料。过滤罐内部检查是通过顶部人孔对罐内杂物进行人工清理，正常情况，能够到这里的大颗粒的漂浮物不多，但如果污水处140、理厂预处理格栅效果不好，漂浮的大颗粒（排水管中聚集的油脂块）较多，清理的频率会增大。8.3.6 消毒接触池（改造）消毒接触池改造分为五个部分：1、修建隔墙：消毒接触池共 3 条廊道，在第二、三廊道开口处修建隔墙将消毒接触池分为 2 格。2、开孔 D400 并安装闸门：在靠近消毒池出水端的廊道隔墙处开 D400 圆形孔洞，并在对应位置安装 D400 圆闸门，当高效纤维过滤器出现故障时，开 69 启闸门，超越过滤工艺。3、布置穿孔曝气管：在消毒池第一、二廊道内布置穿孔曝气管及空气立管，间隔一定时间进行曝气搅动，池底污泥与污水混合通过高效纤维过滤器去除，防止消毒池底积聚过多污泥。空气立管连接至高效纤141、维过滤器的反冲洗进气管，在过滤器非反冲洗阶段，可利用鼓风机进行消毒池底污泥搅动。4、安装潜水提升泵：在消毒池第二廊道内浇筑潜水提升泵的设备基础并安装潜水提升泵。潜水泵共4台，2用1热备1冷备；潜水泵参数：250m3/h，H=10m，N=15kw。5、消毒池盖板改造：为配合一体化设备的安装运行，降低设备安装位置的消毒池盖板高度 2 米。消毒接触池土建改造以及设备安装位置详见 GY-01。8.3.7 尾水出水管道（改造）生物岛再生水厂尾水出水管根据出水用途不同分为两条管线：（1）再生水出水管 再生水出水标准没有改变，提标后再生水出水管无需改造。（2）污水排放管 提标前这部分尾水执行国家一级 A 标142、准，经二级生化处理+消毒后，从消毒池出水排放至雨水管网最终进入官洲水道。提标后这部分尾水执行国家一级 A 标准和地表类水标准的较严值，原处理工艺不能满足出水要求，污水经二级生化处理后需要进行深度处理，消毒后从清水池出水，出水位置发生改变，因此污水排放管需要改造。污水排放管改造方案详见附图 GY-03。8.3.8 改造实施方案 一、生物反应池 CASS 池分为 2 格，每格可单独运行，进出水方式为连续进水、间歇出水，目前，水厂实际运行水量为 2000m3/d3000m3/d，单格运行可以满足生产需求，因此，CASS 池可以分格进行改造，不影响正常生产。70 二、鼓风机房 生化池非全天连续曝气，为143、不影响正常生产，新增鼓风机安装完成后，出风管在生化池非曝气阶段连接到空气管道上。三、碳源投加设施 碳源投加设施的安装不影响正常生产。四、化学除磷设施 化学除磷设施的安装不影响正常生产。五、消毒接触池 消毒池改造主要包含五个部分，修建隔墙、开孔及安装闸门、安装穿孔曝气管及空气立管、安装潜水提升泵以及改造消毒池盖板。改造期间需要停产约24 天。六、微絮凝精确过滤系统 混合池、高效纤维过滤器主体、鼓风机、自控柜等配套设备就位需要 2 天时间，工艺管道的安装在生化池非滗水期间进行，整个过滤系统安装不影响正常生产。七、尾水出水管道 尾水出水管道的改造前，需放空清水池，管道的改造需要停产约 0.5 天时间144、。8.4 电气设计 8.4.1 设计规范及依据 1.供配电系统设计规范 (GB 50052-2009)2.低压配电设计规范 (GB 50054-2011)3.建筑物防雷设计规范 (GB 50057-2010)4.电力工程电缆设计标准(GB 50217-2018)5.建筑照明设计标准 (GB 50034-2004)6.城镇排水系统电气与自动化工程技术规程(CJJ120-2008)71 7.工艺专业提供的用电负荷资料。8.4.2 供电电源 该项目为扩建改造工程，用电负荷等级为二级负荷，新增设备用电由厂区现有低压配电柜备用回路引出 380V 供电电源。8.4.3 设计范围 本工程电气设计包括以下内容145、：1、厂区用电设备供配电设计。2、厂区配电电缆敷设设计。3、厂用电设备防雷、接地系统设计。8.4.4 用电负荷 本扩建工程主要用电设备为 1 套 15kW 空气悬浮离心风机，2 套 7.5kW 罗茨风机（一用一备），3 套 15kW 潜水提升泵（两用一备），5 套 0.37kW 加药泵以及 3 套电动蝶阀；新增用电负荷共计约为 60kW，分别由低压配电柜提供 380V电源至设备现场控制箱。8.4.5 供配电系统 设备用电负荷配电电压均采用 380V/220V 低压配电。新增配电回路均在低压侧设置多功能电力仪表单独计量。8.4.6 防雷接地 本工程采用TN-S综合接地系统。凡正常不带电，而当绝缘146、破坏有可能呈现电压的一切用电设备金属外壳均应可靠接地。低压母线上装一级电涌保护器(SPD)，二级配电箱内装二级电涌保护器，末端配电箱及仪表箱装三级电涌保护器。72 8.4.7 设备控制 本工程主要用电设备由低压配电柜直接提供电源和控制，内设起动和短路、过载等保护装置。其工况和开停、故障信号送仪表现场控制站，按需要配置自控、远控措施。用电设备根据工艺要求采用直接启动或变频控制的方式，电机起动压降控制在 10%以内。8.4.8 电缆敷设 电缆在室内采用电缆桥架和镀锌钢管沿墙明敷，强弱电电缆分开保护管敷设。仪表设备的终端电缆保护管及需要缓冲的电缆保护管应采用不锈材质的挠性管，并应设有防水弯。电缆进户147、处、导线管的端头处、空余的导线管等均应作防火、防水封堵处理，金属导线管均应可靠接地。8.4.9 主要电气设备及材料表 序序号号 设备名称设备名称 型号、规格型号、规格 单位单位 数量数量 备注备注 1 现场控制箱 304 不锈钢，500 x400 x200，IP55 套 8 2 电缆桥架 200 x100 不锈钢(1.2mm),槽式,带盖 米 100 3 电缆桥架 100 x75 不锈钢(1.2mm),槽式,带盖 米 50 4 电力电缆 YJV-0.6/1KV(3x25+2x16)米 100 5 电力电缆 YJV-0.6/1KV(5x6)米 100 6 电力电缆 YJV-0.6/1KV(5x4148、)米 300 7 控制电缆 KVVP-0.45/0.75KV 14x1.5 米 200 8 控制电缆 KVVP-0.45/0.75KV 7x1.5 米 100 9 控制电缆 KVVP-0.45/0.75KV 5x1.5 米 100 10 控制电缆 KVVP-0.45/0.75KV 3x1.5 米 100 11 镀锌钢管 DN32 米 150 12 桥架支架 505 热镀锌角钢 米 150 13 接地联结线 254 热镀锌扁钢 米 100 73 8.5 自控设计 8.5.1 设计依据 1、城镇排水系统电气与自动化工程技术标准CJJ/T 120-2018 2、建筑物防雷设计规范GB50057-20149、10 3、建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50343-2012 4、视频安防监控系统工程设计规范GB 503952007 5、自动化仪表工程施工及质量验收规范GB GB 50131-2013 6、城市污水处理厂工程质量验收规范GB 50334-2017 7、数据中心设计规范GB 50174-2017 8、火灾自动报警系统设计规范GB50116-2013 9、火灾自动报警系统施工及验收规范GB50166-2007 10、建筑设计防火规范（2018 版）GB50016-2014 8.5.2 概述 生物岛再生水厂服务范围包含包括生物岛全部，总服务面积 1.83 km2。设计总规模为 1 万 m3/150、d。本工程对生物岛再生水厂进行提标改造。本水厂中控室电子信息系统机房沿用原设计控制中心。本此改造包括以下建筑物及建筑单体：生物反应池、鼓风机房、碳源投加设施、化学除磷设施、微絮凝精确过滤一体化设备、尾水出水管道等。根据污水处理厂规模、控制和节能要求配置数据采集和监控系统，实现污水处理自动化管理。8.5.3 自控系统设计 本工程的自动化控制系统采用集散式系统，分为三层结构：信息管理层、现场控制层、设备层。1、信息管理层：信息管理设备布设在现中控室 74 2、现场控制层：1)控制层采用光纤工业以太网，支持 I/O 信息和报文的传送，能够设置信息的优先级，有效数据共享，支持多主机、对等及混合结构。2151、)控制层为多个就地控制站组成，设备设在就地控制站，核心设备为 PLC，对于距离较远且设备相对集中的地方设远程 I/O 站。3)本工程共设以下就地控制站（LCU）：LCU 设在现有地面配电间；3、设备层：1)设备层由现场设备（仪表、变送器、测控单元、动力设备的控制器等）和控制器的通信组成。2)本工程检测和测量仪表根据工艺要求设置了水质分析仪表和过程控制仪表两大类型，具体仪表设置及参数详见设计图。8.5.4 电力自控监控系统 本工程对高低压配电柜、UPS 电源等实时自动检测及控制，实现电力系统的自动化，提高供配电系统运行的可靠性及管理效率。系统采用网络层、站级层和间隔层三层网络结构；1、网络层为以152、太网，主控单元皆通过以太网接入网络层，与控制终端连成计算机局域网络，以实现电力系统的集中监视、测量、控制和管理。本工程网络层设备设在中控室，设置电力监控服务器，与自动化系统共用数据服务器。2、站级层由主控单元构成，主要是作为本站间隔层设备采集电力系统数据的处理、储存、调配以及通信协议的转换，并接入网络层，将本站经处理的数据上传和接受网络层下传的设定参数或控制信号等指令。8.5.58.5.5 电缆、导线敷设 1、自控电缆和光缆在室内采用电缆沟、桥架、支架或穿管敷设，在室外采用预埋管敷设或沿电缆沟敷设；直埋敷设时采用铠装电缆和光缆，具体详见设计图。2、强电、弱电电缆均单独保护管敷设，敷设于电缆沟内153、的自控电缆放置于 75 专业的金属线槽内，当自控电缆与电力电缆敷设于同一条桥架时，其中间应采用接地金属屏蔽层隔开。3、钢制电缆桥架、电缆支架及其紧固件等均应进行热浸锌等防腐处理。4、仪表设备的终端电缆保护管及需要缓冲的电缆保护管应采用不锈材质的挠性管，并应设有防水弯。5、电缆进户处、导线管的端头处、空余的导线管等均应作防火、防水封堵处理，金属电缆桥架和金属导线管均应可靠接地。预埋保护管在转弯处、线路分支处、仪表设备所在处及直线段每 30 米处设防水接线盒以便接线。8.5.68.5.6 防雷接地 1、所有进出受保护区的金属线路（如电气线路，信号线路），如接入受保护的设备，必须加装防雷保护器。所有154、的保护器都应可靠接地。2、独立的避雷针设置独立的集中接地装置。3、用电仪表的外壳、仪表盘、柜、箱、盒和电缆槽、保护管、支架地座等，在正常条件下不带电的金属部分由于绝缘破坏而有可能带电者，均应做保护接地。4、信号回路的接地点设在显示仪表侧。5、本工程采用总等电位连接，综合控制箱、柜内的保护接地、信号回路接地、屏蔽接地分别接地各自的接地母线，再由各母线接到总电位连接板。变配电房接地引出点应不小于 2 处。6、自动化系统的工作接地与高低压系统的保护接地采用联合接地方式，接地电阻不大于 1 欧姆。7、每台 PLC 控制柜（箱）电源进线端配置防雷浪涌保护装置，户外仪表或设备接入柜（箱）的干接点信号以及柜155、（箱）引向交流二次线路的控制接电均须用中间继电器进行隔离；户外仪表或设备接入柜（箱）的 420mA 信号、以太网、现场总线以及从柜（箱）向户外仪表或设备供电线路上均须加防雷浪涌保护装置保护。户外支架设置的摄像机要设专门的避雷针。76 8.5.78.5.7 软件要求 1、操作系统应选择多任务多用户网络操作系统，中文版本，具有开放式的软件接口；2、关系型数据库应具有标准的外部数据接口，能与其他控制软件和数据库交换数据。3、二次设计中，自控软件的设计应满足城镇排水系统电气与自动化工程技术标准CJJ 120-2018 中 5.8 条文的相关要求。77 8.5.88.5.8 自控设备及材料 序号 位号 156、名称 规格 单位 数量 安装位置 一.控制系统 1 PLC 站 可编程控制器系统(含自控配电箱、CPU 模块、电源模块、冗余通讯模块);套 1 厂区配电间站 10.4 英寸工业用带背光 TFT 彩色LCD 触摸屏(1024x768 像素);支持工业以太网/Modbus/Profinet/MB+;I/O 隔离,带电源、信号浪涌保护,带工业以太网、工业现场总线通讯接口(注:污水厂全厂 PLC 自控设备的工业现场总线 通讯接口应统一)及 RS485 接口,带相关总线通讯适配器;1)36xDI,12xDO,8xAI,8xAO,工业现场总线 1;2)在线式 UPS 220VAC 2kVA 30min备电157、;3)1 套 PLC 机柜、1 套 UPS 机柜，2200Hx800Wx1000D(mm)IP54 4)导轨式,8 电口,4 光口千兆工业以太网交换机(支持光纤环,网管型),防潮型,IP65;二.自控工程电缆、管材 1 网线 六类屏蔽双绞线(包括 RJ45 模块),CAT6 STP 米 300 2 光缆 室外钢带纵包层绞式聚乙烯护套 4芯单模 9/125um 光缆 米 50 3 工业现场总线通讯电缆 总线电缆,污水厂全厂 PLC 自控设备与变频设备、总线仪表设备的工业现场总线通讯电缆规格应统一;应保证相关总线设备不需要上位机,可在现场总线层直接进行通讯;米 50 包括总线终端电阻、总线中继器及158、连接附件 4 屏蔽控制电缆 KYYP 3x1.5 米 100 KYYP 5x1.5 米 100 KYYP 7x1.5 米 100 5 电缆 YJY-1kV(3x6)米 100 78 序号 位号 名称 规格 单位 数量 安装位置 6 SC25 米 200 含防水接线盒 SC32 米 200 含防水接线盒 SC50 米 100 含防水接线盒 7 不锈钢电缆桥架 槽式,200 x150(单位:mm)米 100 包括盖板、端板、螺栓、支架、接头及连接附件、隔板全套 槽式,250 x150(单位:mm)米 100 槽式,300 x200(单位:mm)米 50 8 可挠金属软管 LV-5(32)米 50 159、9 工艺包单体电缆及仪控设备安装 材料由厂家提供 项 1 10 槽钢 10#米 20 11 圆钢 10 米 20 12 角钢 50 x50 x5 米 20 8.6 结构设计 8.6.1 设计原则 遵守国家现行标准、规范、规程，在满足工艺要求的前提下，力求做到技术先进、安全可靠、经济合理、环境保护，尽量采用新材料、新技术。在满足国家标准、规范的情况下，结合工程当地实际情况，采用地方标准、规范和习惯做法。8.6.2 设计依据 1）本工程采用国家现行有效的设计规范、规程、统一标准、标准图集及“住房与城乡建设部有关公告文件”进行设计，同时考虑工程实际情况，部分采用地区性规范等作为设计依据。79 2）主160、要设计标准、规范及规程：建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2018 建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2008 建筑结构荷载规范GB 50009-2012 混凝土结构设计规范GB 50010-2010（2015 版）建筑抗震设计规范GB 50011-2010（2016 版）构筑物抗震设计规范GB 50191-2012 砌体结构设计规范GB50003-2011 地下工程防水技术规范GB 50108-2008 地下防水工程质量验收规范GB50208-2011 钢结构设计标准GB 50017-2017 混凝土结构耐久性设计规范GB/T 50476-2008 混凝土结构后锚固技术规程JG161、J 145-2013 混凝土结构加固设计规范GB 50367-2013 混凝土后锚固连接14G308 3)主要结构计算软件及版本号:PKPM V4.2、理正工具箱等 8.6.3 工程概述 本工程为xx国际生物岛再生水厂提标改造工程，主要包括在CASS 池的主反应区内，投加碳源乙酸钠，增设储药罐 2 个，加药计量泵 3 台；在混合池内，投加除磷药剂聚合氯化铝，增设储药罐 2 个，加药计量泵 2 台；增设微絮凝精确过滤一体化设备，混合池约为 2m*2m*2m，纤维滤池约为 3.6*3.6*4.5m。8.6.4 设计标准及控制指标 1）建构筑物结构设计基准期采用 50 年；设计使用年限以原设计为准。162、2）建筑结构安全等级为二级，结构重要性系数为o=1.0。3）本工程属于对原结构进行改扩建，以满足承载力极限状态为设计标准。4）裂缝宽度允许值：改建纤维滤池的最大裂缝宽度允许值取 0.20mm。5）钢筋保护层厚度：a=35mm。80 8.6.5 结构荷载（1）楼面活荷载及附加恒载，详见下表。表 8.6-1 楼（屋）面活荷载 类别 活载(kN/m2)附加恒载(kN/m2)备注 硫酸铝储罐 8.0（等效均布荷载）5.0 单个储罐 乙酸钠储罐 4.0 5.0 单个储罐 纤维滤池 按实 1.0 混合池 按实 2.0 构筑物中板（操作区）2.0 2.0 注：（1）其它未列项目见现行标准、规范及规程；8.6163、.6 结构材料（1）混凝土强度等级 表 8.6-2 混凝土强度等级、混凝土抗渗等级变化表 结构部位 混凝土强度等级 混凝土抗渗等级 备注 设备基础 C30 纤维滤池、混合池 C30 P6 （2）钢筋钢材 I、钢筋：d10，HPB300（级钢），fy=fy=270N/mm2；d12mm，HRB400（级钢），fy=fy=360N/mm2。II、型钢、钢板 选用 Q235 钢。III、焊条 HPB300 钢筋，Q235B 钢焊接，选用 E43 系列 HRB400 钢筋焊接，选用 E55系列。IV、水泥：防水混凝土优先采用不低于 42.5R 级的硅酸盐水泥；普通混凝土采用不低于 42.5R 级的普通164、硅酸盐水泥。8.6.7 结构设计内容（1）新增设备基础：硫酸铝储罐、乙酸钠储罐及混合池需在原设计结构板 81 上增加设备基础，原结构板厚为 250mm，新增设备基础采用植筋的方法浇筑200mm 混凝土板，混凝土浇筑前需对原结构板进行凿毛处理。（2）改建构筑物：改建纤维滤池平面尺寸 3.6mx3.6m，现有井字梁净跨不满足要求，需凿除现有板块内结构板及井字梁，在柱块下方隔墙上采用植筋的方法二次浇注池体。（3）结构复核：新增设备荷载较大，为减少对原结构及厂区正常运行的影响，采取设备罐分置的方法，即每个柱网内布置一个设备储罐。原设计结构梁配筋较小，通过调整设备基础罐的位置，复核计算，结构梁、板、柱配165、筋满足承载力极限状态验算。（4）植筋要求：新旧混凝土交接处需凿毛，植筋保护层 100mm。植筋钻孔前应探明受力钢筋位置并应避开受力钢筋，钻孔应采用专门钻孔设备(如冲击钻)，对于废孔，应用锚固胶或高强度等级的树脂水泥砂浆填实。钻孔后应先用空压机或手动气筒彻底吹净孔内碎渣和粉尘，再用丙酮擦拭孔道，并保持孔道干燥。结构后锚固采用植筋，钢筋必须顺直，且除锈段长度应大于植筋长度。注胶时采用黏胶灌注器边注边缓缓拔出灌注器，将处理好的钢筋旋转缓速插入孔道内，使植筋胶均匀附着钢筋表面及螺纹隙缝中，并保持静止至植筋胶固化为止。植筋置入锚孔后，在固化前应按厂家所提供的养生条件进行固化养生，并采取相应措施在固化期间166、防止扰动。植筋胶必须为 B 级胶，必须具有优良的抗腐蚀性能和长期性能，必须具有长期性能检测报告。植筋时，其钢筋宜先焊后种植；若有困难而必须后焊，其焊点距基材混凝土表面应大于 15d，且应采用冰水浸渍的湿毛巾包裹植筋外露部分的根部。8.7 主要设备一览表 本次提标改造工程主要设备如下表所示：表 8.7-1 生物岛再生水厂提标改造工程新增设备一览表 82 构建筑物名称 名称 规格 单位 数量 备注 1.生物反应池 悬浮填料 材质为 HDPE+改性材料 m3 800 主反应区投加 拦截筛网 BL=64001000mm 套 4 SS304 拦截筛网 BL=64005500mm 套 4 SS304 2.167、鼓风机房 空气悬浮风机 Q=10m3/min，H=6.3m，P=15kW 套 1 变频，附消音器，压力表等配套设备 3.碳源投加设施 乙酸钠储罐 DH=15001000mm 个 2 材质为 PE 加药计量泵 Q=820L/h，排出压力 0.40MPa，N=0.18kw，台 3 变频调速，2 用 1备，附止回阀、球阀等配套设备 4.化学除磷设施 PAC 储罐 DH=25001200mm 个 2 材质为 PE 加药计量泵 Q=2580L/h，排出压力 0.40MPa，N=0.37kw，台 2 变频调速，1 用 1备，附止回阀、球阀等配套设备 5.微絮凝精密过滤系统 混合搅拌机 转速 84r/min168、，N=3.0kw 台 2 1 用 1 冷备，过滤器厂家配套提供 高速纤维过滤器 LBH=360036004500mm 套 1 成套设备 过滤器进水流量计 电磁流量计，DN400 台 1 过滤器厂家配套提供 反冲洗空气流量计 板孔流量计或涡街流量计，DN125 台 1 过滤器厂家配套提供 现场控制系统 LBH=20007002000mm 套 1 过滤器厂家配套提供 罗茨风机 Q=7.2m3/min，H=30.0m，P=7.5kW 台 2 1 用 1 备，过滤器厂家配套提供 6.消毒接触池 潜水提升泵 Q=250m3/h，H=10.0m，P=15kW 台 4 2 用 1 热备 1 冷备，变频调速 169、铸铁镶铜圆闸门 D400 套 1 配手动、电动两用启闭机 超声波液位计 测量范围 0-5m 台 1 83 构建筑物名称 名称 规格 单位 数量 备注 穿孔曝气管 管径 De40 米 57 空气管 管径 De40 米 8 7.尾水出水管道 电动蝶阀 DN300，PN1.0MPa，N=0.37kw 个 3 自动排气阀 DN40，PN1.0MPa 个 1 84 9 质量控制 9.1 设计进度保证措施 9.1.1 组织措施 1）成立工程项目设计组；2）项目组由各专业经验丰富、技术力量强的人员组成；3）落实进度，控制项目组成员，明确任务职责；4）建立进一步协调组织和进度协调工作制度。5）由项目设计总负责170、人负责设计项目的实施进度，建立设计例会制度和设计进度反馈制度，及时了解设计情况，解决设计过程中出现的问题，保证设计按进度完成。6）配置好设备和后勤资源，为工程设计提供良好的条件，保证设计进度中计算机、会图仪、网络、复印、晒图设备等均处于良好的工作状态。对突发性事件、本工程享有人员、设备和后勤服务的优先权，保证设计进度，顺利完成设计任务。7）严格履行设计合同，执行项目设计总负责人制度，各项工作责任到人，各专业组、项目组、院总工办、院生产经营部严格按进度计划进行层层检查控制，如果出现进度滞后现象，及时重新调整计划、人员，确保总工期不变。具体采取以下措施保证设计进度：a.拟定科学的设计进度计划；b.171、确定合理的人员分工；c.控制技术的重难点设计；d.充分发挥技术资源提高工作效率；e.严格的督办制度；f.奖罚分明调动积极性；g.做好后勤保障工作。85 9.1.2 技术措施 1）进行进度计划的目标分解，确立各阶段的工期目标；2）拟定各项进度计划和加快设计进度的措施；3）各阶段工作开始时，将阶段工作进度计划报业主审批后严格执行，并随时接受业主的核查。9.2 设计质量控制措施 9.2.1 设计质量标准 我院将严格按 ISO9001 勘察设计的质量体系管理文件规定实施过程控制，具体流程详见质量控制措施流程图。86 图 9.2-1 质量控制措施流程图 生产经营部下达任务书明确工作任务、周期 专家部确认172、 项目组制定各阶段工作指导书，明确各阶段每个专业组的作业时间，并制订严格的奖惩制度 生产经营部确认 项目组进行技术交底，每一工作任务责任到组，并签订质量保证责任状 专家部对关键部位设计、方案比选等进行技术咨询 各小组制订质量保证措施，每一工作责任到人 项目设计总负责人各专业组之间分工、协作执行工作任务 项目设计总负责人定期检审核人审核，修正 通过业主审查，并根据审查意见进行修正 设计文件出版 总工程师确认 各专业负责人复核，校正 院总工办、总工程师审核，修正 院分管副院长、专家部、总工办、生产经营部联合内部会审，修正 根据设计内容及审查情况进行奖优罚劣 87 9.2.2 设计质量控制措施 对设173、计图纸严格进行二校二审，认真做好设计验证和设计评审；在设计过程中加强与招标人的信息勾通，建立与招标人的定期通报制度，做好有关部门、单位的协调、联系工作，尽量满足业主要求；为保证设计质量，设计人员的经济效益与绩效考评、完成的工作内容和审查意见挂钩，增强设计人员的质量意识和竞争紧迫感。考核工作由项目设计总负责人负责，并报院有关部门。同时在设计过程中，投入先进的设备作为质量保障的硬件设施，如：大型电子工程图文扫描系统，图形工作站等高性能的计算机及高精密度的绘图仪。采用成熟的专业设计软件包和大型结构计算分析程序辅助设计 CAD 软件包，确保设计文件的质量，所有设计文件及变更设计文件均采用电脑成图、成文174、。1）初步设计（1）严格执行当地有关部门制定的设计管理办法，按时保质完成初步设计，并准备全面、详细的汇报材料，接受招标人的初步设计审查。对招标人的审查结论，项目设计总负责人应组织相关人员认真学习、领会，并逐条认真贯彻落实。对招标人审查意见中提出的需要修改补充的问题，项目设计总负责人应组织相关人员按要求及时补充完善，并将审查意见的执行情况及时向招标人进行书面汇报。（2）严格履行合同条款的责任和义务。配合和协助招标人完成上级职能部门的外业验收；配合和协助招标人完成方案设计文件的审查、技术答疑、技术评审等项工作；根据审查情况修改初步设计；及时做好与其他设计咨询单位的配合与协调工作；及时向招标人提供编175、制施工招标资格预审文件需要的技术资料。2）施工图设计（1）设计期间 及时做好与咨询单位的配合与协调工作；配合和协助招标人完成施工图设计文件的审查、技术答疑等工作；88 根据审查情况修改施工图设计 配合招标人向相关部门汇报工程各方面情况，提供相应的汇报材料（文字、图纸）。（2）施工和监理招标期间 及时按施工合同段分别提交工程量清单、参考资料、图纸；参加施工和监理招标的标前会和现场考察，做好工程介绍。（3）施工期间 技术交底 本项目施工图设计完成后，将根据招标人安排的时间，及时派各专业设计技术骨干给施工单位进行技术交底。技术交底的具体内容为：a.主要技术标准；b.设计界面；c.方案设计审批意见及执176、行情况；d.构造物设置情况及地基处理；e.各专业情况介绍；f.施工中应注意的事项；g.对招标人和施工单位提出的问题进行解答。现场交桩 施工单位进场后，立即派参加过外业测量的各专业负责人现场提交勘设控制桩位或标志。派遣设计代表 设计代表是项目组常驻现场服务人员，由项目设计总负责人提出，人力资源部进行资格审查，总工办审定。我院将选派各专业技术骨干、熟悉本项目设计过程、具备工程师以上职称人员组成设计代表组，设计代表组组长由项目设计总负责人担任。设计代表应具有较强的实际工作经验和独立工作能力，良好的思想政治品德，认真负责的工作态度，实事求是的工作作风和热情周到的服务意识。能及时解释或解决施工中发现的设177、计问题，提高信息反馈的速度，并参加所有隐蔽性工程的中间验收，负责由招标人和施工监理提出的局部设计变 89 更等相关问题的处理。变更设计服务 设计单位及其所派遣的设计代表，应按有关市政工程设计管理办法的有关规定配合招标人做好变更管理工作。如现场发现较大的设计问题（如线位改移、构造物类型或重要部位尺寸改变、特殊地基处理方案和工艺变化）应及时向总工办汇报，按设计更改控制程序有关规定实施设计更改。招标人提出的较大的方案设计变更，要履行设计委托手续，我院另行安排设计。变更设计服务承诺：一般变更在收到通知后 35 天内完成，大型变更在收到通知后及时按照招标人的要求完成。所有设计变更，均由设计代表填写设计变178、更修改通知单通知招标人或有关单位，送招标人/有关单位签收。设计代表（组）应定期将设计更改内容进行整理，填写 设计更改一览表，随现场报告一同交送总工办。竣工验收及其他 将参加工程竣工验收，及时处理与本工程设计有关的其他事宜。3）后续服务 后续服务是设计工作的组成部分，是体现我院质量目标的重要环节。为保证本项目的顺利实施和建设，保证工程质量，维护招标人利益，由项目设计总负责人及专业技术人员组成后续服务组，从始至终为招标人提供优质的设计和一流的服务，让招标人放心，让招标人满意。同时我院将保证长期有设计人员随时解决现场问题 90 10工程效益 由于污水处理工程是城市基础设施项目，以服务于社会为主要目的179、，它既是生产部门必不可少的生产条件，又是改善环境的必要条件，对国民经济的贡献主要表现为外部效果，所产生的效益除部分经济效益可以定量计算外，大部分则表现为难以用货币量化的环境效益和社会效益，因此，应从系统观点出发，与人民生活水准的提高和健康条件的改善，与工业农业生产的加速发展等宏观效益结合在一起来评价。城市排水设施及污水处理设施的投资效益具有以下三个特点：第一，间接性，排水及污水处理设施投资所带来的效益往往是使其它部门生产效率的提高，损失的减少，所以，投资的直接收益率低。第二，隐蔽性，排水设施投资的主要效果是保证生产、方便生活和防治水污染，减少或消除水污染损失，因此，其所得是人们不容易觉察到的“180、无形”补偿。第三，分散性，水污染的危害涉及社会各方面，包括生产、生活、景观、人体健康等，因此，排水设施投资效益基本上是间接的经济效果。10.1 环境效益 通过本工程的实施，将进一步改善周边地区的环境卫生及投资环境，随着xx国际生物岛再生水厂的提标改造，将改变再生水厂排放的尾水水质，从而使珠江在该段的水环境得到改善，其受益者是xx国际生物岛的用水居民。10.2 社会效益 在环境保护、可持续发展、节能减排已成为一项基本国策的今天，水污染所引发的各种问题日益受到全社会的关注与重视，甚至对社会的安定、国民经济的持续稳定发展产生重要影响。本项目的实施对收纳水体的污染防治起到了一定的作用，改善企业及周边环181、境条件，使职工和居民更加安居乐业。91 10.3 经济效益 尽管污水治理工程并不直接产生经济效益，但项目的实施将对xx市黄埔区的地表水水质保护有着广泛的影响，使黄埔区的发展不受环境的制约，把社会经济发展与环境保护目标协调好，将给黄埔区的经济带来巨大的益处，主要表现在以下几个方面 (1)地价的增值：污水治理工程的实施将使黄埔区的水质得到改善，由于环境条件的改善而使地价增值。(2)减少疾病，增进健康 污水治理工程的实施将减少细菌的滋生地，减少疾病，从而降低医药费开支，提高城市卫生水平。(3)改善生态环境 污水治理工程实施后，将大大改善xx国际生物岛的生态环境，从而促进相关产业的生产。92 11 招182、标投标 根据中华人民共和国招标投标法以及国家发改委建设项目可行性研究报告增加招标内容以及核准招标事项暂行规定（2001 第 9 号）的有关规定，对工程招标范围、招标组织形式以及招标方式进行说明。11.1 招标范围 本项目招标范围含 EPC 招标、工程监理招标等。11.2 招标组织形式 本工程招标均采用委托招标形式进行。11.3 招标方式 本工程项目的 EPC 总包招标活动及工程监理招标拟采用公开招标的方式进行。建议由项目的法人单位选择具有相应资质的招投标代理机构进行各阶项委托招标。本项目 EPC 招标、工程监理等通过招标择优选用信誉好、技术过硬、具有专业特长和经验丰富的公司。本项目招标的具体要183、求见下表：表 11.3-1 招标基本情况表 招标范围 招标组织形式 招标方式 不采用招标方式 备注 全部 招标 部分 招标 自行招标 委托 招标 公开 招标 邀请 招标 EPC 监理 93 运行 重要材料 其他 94 12 投资估算及财务评价 12.1 投资估算 12.1.1编制范围 项目名称：xx国际生物岛再生水厂提标改造工程 项目规模：1 万 m3/d 建设类型：提标改造 项目地点：xx国际生物岛的西南端 建设单位：xx科学城水务投资集团有限公司 投资规模：总投资 979.60 万元，工程费用 777.13 万元（其中提标改造第一阶段工程费用 406.25 万元，第二阶段工程费用 370.184、87 万元），工程建设其他费119.73 万元，预备费 71.75 万元，铺底流动资金 10.99 万元。12.1.2编制依据 1、本工程方案设计；2、广东省建设工程计价依据2018 年；3、广东省市政工程综合定额2018 年；4、广东省建筑与装饰工程综合定额2018 年；5、广东省安装工程综合定额2018 年；6、全国市政工程投资估算指标（2007）；7、广东省建设工程概算编制办法（2014）；8、xx市2019 年 7 月份度建设工程造价信息 9、广东省和xx市建设工程造价管理站发布的有关文件；12.1.3工程建设其他费用的取费标准 1、前期咨询费包括项目建议书编制费按计价格1999128185、3 号文建设项目前期工作咨询收费暂行规定；95 2、环境影响咨询按计价格2002125 号国家计委、国家环保总局关于规范环境影响咨询收费有关问题的通知文件规定计算；3、勘察设计费收费标准按照计价格200210 号文国家计委、建设部关于发布工程勘察设计收费管理规定的通知，施工图预算编制费取设计费的 10%计取；竣工图编制费按设计费的 8%计取；4、建设单位管理费按照财政部财建2016504 号文计算、工程监理费应按发改价格2007670 号，国家发展改革委、建设部建设工程监理与相关服务收费管理规定的通知执行；5、工程监理费：按国家发改委、建设部发改价格【2007】670 号文件建设工程监理与相关186、服务收费管理规定计取；6、招标代理服务费按国家计委计价格20021980 号招标代理服务收费管理暂行办法计取；7、工程保险费：按照第一部分工程费用的 0.45%计取；8、检验监测费：按照建安工程费用的 2%记取。12.1.4基本预备费取费标准 1、基本预备费根据建设部市政工程投资估算编制办法（2011 版）规定按照第一部分费用和第二部分费用之和扣除工程建设用地费为基数，乘以费率8%计算。2、涨价预备费根据计投资（1999）1340 号文国家计委关于加强对基本建设大中型项目概算中“价差预备费”管理有关问题的通知中的规定执行，投资价格指数为零，取费为零。12.1.5资金来源 本项目资金来源为企业自187、有资金。96 12.1.6投资估算表 单位：万元人民币 序号 项目名称 建筑工程 设备购置 安装工程 其他费用 合计 单位 工程量 主要经济指标 一一 第一部分第一部分 工程费用工程费用 18.00 645.88 113.25 777.13 m3/d 10000 777 1 土建改造 原有水池池壁改造 15.00 15.00 2 碳源投加设施 17.54 4.63 22.17 2.1 乙酸钠储罐 DH=15001000mm 6.93 1.04 7.97 个 2 39850 2.2 加药计量泵 Q=820L/h，排出压力0.40MPa，N=0.18kw 10.61 3.59 14.20 台 3 188、47333 3 化学除磷设施 17.76 5.17 22.93 3.1 硫酸铝储罐 DH=25001200mm 9.12 1.37 10.49 台 2 43835 3.2 加药计量泵 Q=2580L/h，排出压力0.40MPa，N=0.37kw，附止回阀、球阀等配套设备 8.64 3.80 12.44 台 2 62200 4 微絮凝精密过滤系统 190.00 33.50 223.50 4.1 微絮凝精密过滤一体化设备 190.00 33.50 223.50 套 1 2235000 5 消毒池改造 15.43 2.96 18.39 5.1 潜水提升泵 Q=250m3/h，H=10.0m，P=15189、kW 13.20 1.98 15.18 台 4 37950 5.2 铸铁镶铜圆闸门 D400（含启闭机）0.58 0.09 0.67 套 1 6700 5.3 超声波液位计（含立柱支架）1.65 0.41 2.06 台 1 20600 5.4 穿孔曝气管 De40 0.43 0.43 米 57 75 5.5 空气管 De40 0.05 0.05 米 8 68 5 尾水出水管道 2.22 0.34 2.56 5.1 电动蝶阀 DN300，PN1.0MPa，N=0.37kw 2.05 0.31 2.36 个 3 7867 5.2 自动排气阀 DN40，PN1.0MPa 0.17 0.03 0.20190、 个 1 2000 97 单位：万元人民币 序号 项目名称 建筑工程 设备购置 安装工程 其他费用 合计 单位 工程量 主要经济指标 6 生化池改造 313.28 18.99 332.27 6.1 悬浮填料 280.00 14.00 294.00 m3 800 3500 6.2 SS304 拦截筛网 BL=64001000 5.12 0.77 5.89 套 4 147200 6.3 SS304 拦截筛网 BL=64005500 28.16 4.22 32.38 套 4 180960 7 鼓风机房 3.00 24.00 11.60 38.60 7.1 空气悬浮风机 Q=10m3/min，H=6.191、3m，P=15kW（含变频，附消音器，压力表等配套设备）3.00 24.00 11.60 38.60 套 1 386000 8 电气、自控改造 59.13 36.06 95.19 9 工器具及生产家具购置费 6.52 6.52 第一部分费用小计 18.00 645.88 113.25 777.13 二二 第二部分第二部分 工程建设其他费用工程建设其他费用 119.73 119.73 m3/d 10000 120 1 可行性研究报告编制费 4.16 4.16 2 工程监理费 25.23 25.23 3 建设单位管理费 19.20 19.20 4 工程设计费 42.85 42.85 5 施工图审查192、费 2.79 2.79 6 竣工图编制费 3.43 3.43 7 预算编制费 4.29 4.29 8 招标代理服务费 6.35 6.35 9 联合试运转费 设备费1%6.46 6.46 10 工程保险费 2.34 2.34 11 检验监测费 2.63 2.63 第二部分费用小计 119.73 119.73 三三 预备费预备费 71.75 71.75 m3/d 10000 72 1 基本预备费 (一+二）8%71.75 71.75 2 涨价预备费 98 单位：万元人民币 序号 项目名称 建筑工程 设备购置 安装工程 其他费用 合计 单位 工程量 主要经济指标 四四 铺底流动资金铺底流动资金 10193、.99 10.99 五五 总投资总投资 (一一+二二+三三)18.00 645.88 113.25 202.47 979.60 m3/d 10000 980 99 12.2 财务评价 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）、市政公用设施建设项目经济评价方法及参数及其他有关文件的规定进行的。根据评价方法的规定，经济评价分为财务评价和国民经济评价。本工程系城市污水处理项目，属城市建设基础设施，它所产生的效益除一部分可以定量分析外，其他往往表现为许多难以用货币量化的社会效益。根据本项目的特点，本项目仅针对方案进行财务评价。财务评价是在国家现行财税制度和价194、格体系的条件下，从项目的角度出发，计算项目范围内的财务效益和费用，分析项目的盈利能力和清偿能力，评价项目在财务上的可行性。本项目拟采用政府投资企业营运方式建设，故本项目财务评价按政府投资企业营运建设模式进行编制。12.2.1基础数据 基础数据见下表：表 12.2-1 敏感性分析表 序号 项目 单位 数据 1 建议收费标准 元/m3 0.67 2 国内银行固定资产投资贷款利率%4.90 3 国内银行流动资金贷款年利率%4.35 4 基准收益率%5 5 建设规模 万 m3/d 1 6 项目计算期 年 27 7 建设期 年 2 8 无形资产摊销年限 年 10 9 递延资产摊销年限 年 10 10 固195、定资产综合折旧年限 年 25 11 定员 人/100 12 年工资福利费 元/年.人/13 修理费率%2 14 增值税及附加税率%13%*0.3+13%*12%15 所得税率%25 16 电度电价 元/度 0.76 17 基本电价 元/KVA月/18 10%硫酸铝 元/吨 1500 19 20%乙酸钠 元/吨 2100 12.2.2污水处理收费和增值税及附加估算 1、年污水处理收费估算 为保证污水处理厂建成后能正常运行，并考虑行业收益水平，建议收费标准为 0.67 元/m3。正常年处理水量为 365 万 m3，年污水处理服务收费 244.5 万元。2、年增值税及附加估算 按国家现行税法有关规定196、，本项目的增值税税率为 13%，根据相关规定按70%退税，附加税税率为增值税的 12%。根据财税201636 号文和修订后的增值税暂行条例规定，本项目固定资产投资可自投产期开始从销项税中分二年抵扣，销项税不足抵扣的结转下一年度继续抵扣。本项目按此规定计算各年增值税，实际缴纳增值税时间为项目计算期第 8年。分年利润详见利润及利润分配表。12.2.3成本估算 分年分项成本详见总成本费用估算表。所有的原材料、辅助材料、燃料动力价格均按现行市场含税价格计算 正常生产年份年电费 1.69 万元，药剂费 116.62 万元。固定资产折旧和无形及递延资产摊销计算 本项目固定资产按综合折旧法计算折旧，净残值率197、按 4考虑，折旧年限为25 年。贷款利息计算 101 生产经营期的贷款利息计入总成本。工资福利费计算 本项目无需新增定员，可与共用原有定员。修理费计算 年修理费按扣除土地综合开发费和建设期贷款利息的可计提折旧固定资产原值的 2%计取，年修理费按 19.37 万元。管理费及其他费用计算 年管理费及其他费用的主要内容为行政管理费、房产税、土地使用税以及辅助材料等费用，按总成本费用表中生产因素的 10%计算。污泥运输及处置费用计算 污泥运输及处置费用按 350 元/吨计算。通过总成本费用估算表可以计算出以下成本数据：平均年总成本 196.23 万元，平均单位总成本 0.42 元/m3,正常生产年份年198、经营成本 157.93 万元，单位经营成本 0.43 元/m3，正常生产年份年总成本表见附表 10。12.2.4利润及利润分配 投产期第一年生产负荷按 90%计算，往后年份生产负荷按 100%计算。分年利润及利润分配详见利润及利润分配表。根据国家有关优惠政策以及 2008 年新所得税法第 88 条企业所得税第 27 点第（3）项的相关规定，污水处理厂应执行“三减三减半”的所得税征收政策，即从取得经营收入的第一年至第三年可以免收企业所得税，第四年至第六年减半征收（按利润总额的 12.5计取）。从第七年开始所得税按利润总额的 25%计取。盈余公积金按税后利润的 10%提取。项目计算期内累计未分配利199、润 756.02 万元。12.2.5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、财务净现值、项目资本金净利润率等指标。通过项目投资现金流量表、资本金现金流量 102 表、利润及利润分配表的计算得出各项财务评价指标。1、财务内部收益率（FIRR）依据公式：()()011=+=ttntFIRRCOCI 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：内部收益率（%）所得税后 所得税前 项目投资 5.24 6.20 2、投资回收期（Pt）依据公式：计算指标:投资回收期（年）所得税后 所得税前 项目投资 15.5200、7 14.34 注：投资回收期含建设期。3、财务净现值（FNPV）根据同类项目收益水平，本项目的基准收益率（项目投资税后）取定为 5%，故财务净现值折现率取定为 5%。计算指标：财务净现值（5%）所得税后 所得税前 项目投资 23.09 万元 122.05 万元 4、项目资本金净利润率（R0E）103 =%100项目资本金年平均利润率项目资本金净利润率3.43%12.2.6清偿能力分析 清偿能力分析是通过对借款还本付息计算表、财务计划现金流量表、资产负债表的计算，考察项目计算期内各年的财务状况及偿债能力，并计算利息备付率、偿债备付率、固定资产投资贷款偿还期和资产负债率等指标。1、贷款偿还 本项201、目建设投资全部采用财政资金，无建设投资贷款偿还。流动资金借款在项目计算期末偿还。2、清偿能力分析 资产负债表可以反映项目计算期内各年资产、负债和所有者权益情况。通过表中所列各年资产负债率，对项目进行清偿能力分析，详见资产负债表。12.2.7不确定性分析 1、敏感性分析 由于本项目经济评价所采用的数据，大部分来自估算和预测，存在一定的不确定性。为了分析预测项目主要因素发生变化时对经济评价指标的影响，并确定其影响程度，需进行敏感性分析。敏感因素 根据国内同行业的普遍规律，本项目的主要敏感因素是建设投资、经营成本和收费标准。分析方法 项目采用单因素的分析方法，分别考察以上因素提高 10%和降低 10202、%对时财务内部收益率和投资回收期的影响程度。分析结果 对该项目进行所得税后全部投资的敏感性分析，基本方案项目投资财务内部 104 收益率 5.35%，投资回收期从建设期算 15.49 年。其结果见敏感性分析表。表 12.2-2 敏感性分析表 变化幅度 内部收益率（%）投资回收期（年）基本方案 5.24 15.57 投资+10%4.32 16.89 -10%6.35 14.38 收费标准+10%6.51 13.90 -10%3.97 17.65 经营成本+10%4.45 16.64 -10%6.26 14.44 对该项目进行所得税后项目投资的敏感性分析可以得出、各因素的变化都不同程度地影响到内部203、收益率和投资回收期，并且内部收益率跟收费标准成正比，而跟建设投资和经营成本成反比例，其中收费标准的变化对财务指标的影响最大。因此，当基建投资或经营成本提高时，要相应提高收费标准以确保项目获得预测效益；反之，也可通过降低基建投资或经营成本来达到降低收费标准或提高项目经济效益的目的。从分析结果还得出，就项目本身效益而言，在项目可行区域内，允许收费标准、经营成本和建设投资的变化幅度均超过 10%，故此项目有一定的抗风险能力。2、盈亏平衡分析 盈亏平衡点 盈亏平衡分析是通过盈亏平衡点分析项目对产量变化的适应能力。以生产能力利用率表示该项目的盈亏平衡点（BEP），其计算公式为：=%100BEP年增值税及204、附加年可变成本年收费年固定成本63.73%结论分析 计算结果表明，该项目在达到设计能力的 63.73%时，即年处理水量 232.61万吨时，企业可以保本。由此可以看出本项目有一定的抗风险能力。12.2.8结论 在收费标准 0.67 元/吨时，本项目财务评价项目投资投资回收期（税后）15.57 105 年，财务内部收益率（税后）5.24%，项目投资投资回收期（税前）14.34 年，财务内部收益率（税前）6.20%,且本项目有一定的抗风险能力。故从财务评价角度来看，该项目是可行的。另外，本项目财务评价列出了所得税前和所得税后的各项财务指标，如果给予该项目进一步减免所得税等优惠政策，收费标准可以进一205、步降低，以提高项目投产运行后收费的可操作性。本工程是xx市的重要基础设施项目。该项目建成后将有利于改善城市环境，提高城市居民生活水平，并将为相关地区的发展创造良好的投资环境。因此其社会效益、经济效益和环境效益是十分显著的。106 附表附表 1：投资计划与资金筹措附表投资计划与资金筹措附表 附表附表 2：流动资金估算表流动资金估算表 107 附表附表 3：总成本费用估算表：总成本费用估算表 附表附表 4：利润及利润分配表：利润及利润分配表 108 附表附表 5：借款还本付息：借款还本付息计算表计算表 附表附表 6：财务计划现金流量表：财务计划现金流量表 109 附表附表 7：项目：项目投资投资现206、金现金流量表流量表 附表附表 8：负债表负债表 110 附表附表 9：收入与税金表收入与税金表 111 13结论与建议 13.1 结论 1、xx市生物岛再生水厂提标改造项目设计规模为1.0 万 m3/d。2、根据水质分析结论，本项目设计进、出水水质为：项目 CODcr（mg/L）BOD5（mg/L）氨氮（mg/L）TN（mg/L）SS（mg/L）TP（mg/L）本次提标改造项目设计进水水质 250 150 30 40 260 4.5 本次提标改造项目设计出水水质 30 6 1.5 15 10 0.3 3、本工程的建设目标为：（1）污水处理目标：城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2207、002）一级 A 标准及地表水环境质量标准（GB3838-2002）地表类水标准的较严值。（2）污泥处置目标：污泥处置以减量化为主，污泥经脱水至含水率 80%以下后外运处置。（3）臭气处理目标：废气排放标准执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中大气污染物排放的一级标准。4、本次提标改造各处理环节采用的主要工艺方案有：（1）生化池：CASS+MBBR 工艺，投加 MBBR 生物填料强化反硝化脱氮；（2）鼓风机房：增设一套空气悬浮离心鼓风机；（3）碳源投加：在 CASS 池的主反应区内，投加碳源乙酸钠，增设储药罐2 个，加药计量泵 3 台；（4）化学除磷：在混合池内，投加除208、磷药剂聚合硫酸铝，增设储药罐 2 个，加药计量泵 2 台；（5）微絮凝精确过滤一体化设备：在消毒接触池上方安装；（6）消毒接触池：修建隔墙、改造池顶以及在池内安装潜水提升泵、穿孔 112 曝气管、闸门等设备；（7）尾水出水管道：污水排放管出水从消毒接触池改为从清水池出水。本次提标改造可分两个阶段进行，其中生化池改造和鼓风机房改造可根据实际情况在第二阶段进行。5、工程估算 本工程总投资 979.60 万元，工程费用 777.13 万元（其中提标改造第一阶段工程费用 406.25 万元，第二阶段工程费用 370.87 万元），工程建设其他费 119.73 万元，预备费 71.75 万元，铺底流动资209、金 10.99 万元。各分项投资详见投资估算表。13.2 建议 1、建议生物岛再生水厂进一步复核现有设备的运行状况，对故障率高、使用年限长、长期未运行的设备进行排查统计，以便于后续深化设计时，研究讨论是否列入本次改造范围；2、现状运行资料有限，进出水水质数据少，例如 BOD5数据仅有 39 天，建议进一步补充；3、为了保证下一步设计工作的顺利开展，建议尽快对现有建、构筑物平面尺寸及设计高程进行复测工作。113 14 附件及附图 附件附件 1 114 附图附图 1.CASS+MBBR 池改造方案图 GY-01 2.碳源投加、化学除磷及微絮凝精确过滤一体化设备平面布置图 GY-02 3.尾水出水管210、改造方案图 GY-03 4.高程布置图 GY-04 4444444444444444444444444444444444444444444444444444444444333333333333333333333333333333333333333344444444444444444444444444444444443333333333333333555555555555555555554444444444444444444444444444444444433333333333333333355555555555555555555444444444444444444444444444444444211、44444444444444433333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333333344444444444444466666666666666633333333333333333333555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555522222222222666666666666666666666666666666666666666666666666666666666666333333333333333333333444422222222222222222