某开发区污水厂可研报告
xxxx 市东区污水处理工程可行性研究研告目录目前录言 ...........................................................1第 1 章 概述 ........................................................21.1 项目背景 ..................................................... 2 1.1.1 项目名称 .....................................................2 1.1.2 承办单位概况 .................................................2 1.1.3 编制依据 .....................................................3 1.1.4 编制范围 .....................................................3 1.1.5 编制原则 .....................................................3 1.1.6 工程规划年限 .................................................4 1.2 项目概况 ..................................................... 4 1.2.1 建设内容及规模 ...............................................4 1.2.2 主要建设条件 .................................................4 1.2.3 项目投入的总资金和效益情况 ...................................5 1.3 主要结论 ..................................................... 5第 2 章 现状评价及建设条件 ..........................................62.1 城市概况 ..................................................... 6 2.1.1 地理位置 .....................................................6 2.1.2 自然条件 .....................................................6 2.2 城市规划 ..................................................... 91xxxx 市东区污水处理工程可行性研究研告目录2.3 建设东区污水处理厂的必要性和可行性 ........................... 10 2.3.1 建设 XXXX 市东区污水处理厂的必要性 ............................10 2.3.2 建设 XXXX 市东区污水处理工程的可行性 ..........................11 2.4 城市排水规划及城市排水设施现状 ............................... 12 2.4.1 城市东区排水规划 ............................................12 2.4.2 城市排水设施现状 ............................................12第 3 章 工程方案论证 ...............................................143.1 排水体制及管网系统论证 ....................................... 14 3.1.1 排水体制论证 ................................................14 3.1.2 排水管网系统论证 ............................................15 3.2 工程规模论证................................................. 15 3.2.1 项目服务区 ..................................................15 3.2.2 水量预测 ....................................................15 3.2.3 工程规模确定 ................................................17 3.3 水质论证 .................................................... 17 3.3.1 进水水质论证 ................................................17 3.3.2 二级处理程度论证 ............................................19 3.4 厂址选择论证................................................. 20第 4 章 工程方案选择及比较 .........................................214.1 污水处理方案论证 ............................................. 212xxxx 市东区污水处理工程可行性研究研告目录4.1.1 污水控制目标 ................................................21 4.1.2 工艺方案的选择 ..............................................21 4.1.3 预处理方案 ..................................................23 4.1.4 二级处理方案 ................................................23 4.1.5 污水处理工艺方案的比选 ......................................28 4.2 二级处理工艺方案比较 ........................................ 32 4.2.1 技术比较 ....................................................32 4.2.2 经济比较 ....................................................32 4.2.3 结论 ........................................................33 4.3 污泥处理工艺方案论证及最终处置 ............................... 33 4.3.1 污泥处理工艺方案论证 ........................................33 4.3.2 污泥的最终处置 ..............................................34 4.4 污水管材比较 ................................................ 35第 5 章 工程方案设计 ...............................................385.1 设计规模 .................................................... 38 5.2 污水管网设计 ................................................ 38 5.2.1 污水管网设计 ................................................38 5.2.2 其它设计 ....................................................40 5.3 污水处理厂推荐方案设计 ....................................... 41 5.3.1 工艺设计 ....................................................41 5.3.2 建筑设计 ....................................................473xxxx 市东区污水处理工程可行性研究研告目录5.3.3 结构设计 ....................................................49 5.3.4 电气设计 ....................................................54 5.3.5 自控仪表 ....................................................56 5.3.6 暖通设计 ....................................................58第 6 章 法规、条令专篇 .............................................596.1 节能 ........................................................ 59 6.1.1 能耗 ........................................................59 6.1.2 节能措施综述 ................................................59 6.2 消防 ........................................................ 60 6.2.1 设计依据 ....................................................60 6.2.2 工程概述 ....................................................60 6.2.3 总图 ........................................................60 6.2.4 建筑防火 ....................................................60 6.3 建设用地评述................................................. 61 6.3.1 拟选厂（场）址和周围环境的评述 ..............................61 6.3.2 用地规模评述 ................................................62 6.4 抗震设防 .................................................... 62 6.4.1 设计依据 ....................................................62 6.4.2 抗震设计原则 ................................................62 6.4.3 各建、构筑物的抗震重要性类别及防震构造措施...................63 6.4.4 地基基础抗震设计 ............................................634xxxx 市东区污水处理工程可行性研究研告目录6.5 环境保护 .................................................... 63 6.5.1 组织管理措施 ................................................63 6.5.2 技术管理措施 ................................................64 6.5.3 设计采用的环境保护标准 ......................................67 6.5.4 存在的问题和建议: ...........................................68 6.6 职业安全卫生................................................. 68 6.6.1 设计依据 ....................................................68 6.6.2 生产过程中职业危害因素的分析 ................................68 6.6.3 职业安全卫生设计中将采用的主要防范措施.......................69第 7 章 工程招投标 .................................................717.1 项目业主 .................................................... 71 7.2 招标范围 .................................................... 71 7.3 招标组织形式 ................................................ 71 7.4 招标方式 .................................................... 71 7.5 工程分包 .................................................... 71第 8 章 管理机构、人员编制及建设进度 ...............................738.1 管理机构 .................................................... 73 8.1.1 实施组织机构 ................................................73 8.1.2 运行管理机构 ................................................73 8.2 人员编制 .................................................... 735xxxx 市东区污水处理工程可行性研究研告目录8.3 工程进度计划................................................. 75第 9 章 主要材料及设备表 ...........................................77第 10 章 投资估算及资金筹措 ........................................8210.1 估算内容 ................................................... 82 10.2 编制依据 ................................................... 82 10.3 主要材料价格................................................ 82 10.4 工程建设其他费用 ............................................ 83第 11 章 财务分析 ..................................................8411.1 资金来源 ................................................... 84 11.2 工程实施进度及投资分年使用计划 .............................. 84 11.3 流动资金 ................................................... 84 11.4 成本预测 ................................................... 85 11.5 污水处理费的确定 ........................................... 85 11.6 利润分配 ................................................... 85 11.7 清偿能力分析................................................ 86 11.8 评价指标计算................................................ 86 11.9 盈亏平衡分析................................................ 86 11.10 敏感性分析 ................................................ 87 11.11 评价结论 .................................................. 876xxxx 市东区污水处理工程可行性研究研告目录第 12 章 结论、存在问题与建议 ......................................8812.1 结论 ....................................................... 88 12.2 存在问题 ................................................... 88 12.3 建议 ....................................................... 887告前言前言xxxx 市位于松花江支流嫩江流域上游，地处内蒙古自治区东部， 大兴安岭南麓，科尔沁草原腹地，是内蒙古兴安盟政治、经济、文化 中心和交通枢纽。 近几年 xxxx 城市经济发展迅速，但在城市排水设施建设上明显 滞后。目前市区已建成的污水处理厂日处理能力为 4 万吨，投产以来 由于处理能力有限，已入网的生活污水量已达到 3 万吨，少量工业污 水入网后已满负荷运行，大部分工业污水无能力处理，基本就近直排 入归流河和洮儿河，汇入嫩江最后排入松花江，造成对松花江水质的 污染，严重影响了松花江下游居民的用水。根据 xxxx 市城市发展规 划，在河东成立了 xxxx 市新川基础设施投资有限责任公司，原市区 的工业企业陆续搬迁到开发区，通过招商引资蒙牛乳业、白医制药等 大型企业落户开发区。开发区生产、生活污水排放量不断增加，对洮 儿河水和地下水的污染不断加剧。做为城市基础设施的排水及污水处 理工程建设势在必行。 因此 xxxx 市新川基础设施投资有限责任公司委托设计院编制 《xxxx 市东区污水处理工程可行性研究报告》 并于 2006 年 3 月 1 日 ， 进行了该项目的审查。审查结束后，我院根据专家组的意见，对本工 程的可行性研究报告进行了修改，编制了《xxxx 市东区污水处理工程 可行性研究报告（修改版）。在此，特别向给我们提出宝贵意见的各 》 位专家及一直配合我们工作的建设单位表示感谢。 报告设计内容包括在 xxxx 市东区兴建污水处理厂一座， 近期 2010 年污水厂处理规模为 4 万 m3/d；铺设污水管线 50.223Km；工程总投 资为 13260 万元。1第 1 章 概述第 1 章 概述1.1 项目背景1.1.1 项目名称 xxxx 市东区污水处理工程。 1.1.2 承办单位概况 xxxx 市新川基础设施投资有限责任公司，成立于 2002 年 2 月 6 日。 （1）公司职责 ① 负责 xxxx 经济东区建设投融资，通过多元化投资、融资，有 效地解决城市基础设施建设资金不足问题。 ② 提出并实施年度城市建设项目计划、年度房地产开发及交易 计划、年度土地储备计划。 ③ 提出 xxxx 经济东区土地收购、储备、整理、配置及项目用地 出让。 ④ 申报 xxxx 东区政府性长期、中期、短期投资计划。 ⑤ 负责还贷资金的筹措等。 （2）公司经营范围 主要是 xxxx 东区基础设施建设投融资、基础设施的建设和开发。 具体包括： ① 所有企事业开发用地。 ② 房地产经营服务项目。 ③ 与经营城市相关的土地使用权出让、转让项目。 ④ xxxx 经济东区基础设施经营权、使用权、署名权有偿出让、 转让、置换、租赁等。 ⑤ 筹资、融资及其它与经营城市有关项目。2第 1 章 概述1.1.3 编制依据 1、《xxxx市城市发展总体规划说明书》（2001年－2020年） 2、《xxxx市开发区总体规划说明书》（2001年－2020年） 3、xxxx 市东区城市总体规划图 1：10000 4、xxxx 市东区总体规划污水管网规划图 1：10000 5、xxxx 市东区城市污水管网现状图 1：10000 6、沿江排出口水质检测报告 7、国家计委办公厅 2002 年 1 月下发的《城市基础设施项目可行 性研究报告编制指南》 。 8、兴安盟环境保护“十五”规划和“十一五”规划（草案） 。 9、国家现行的有关政策、法规、标准和技术规范 10、 xxxx 市新川基础设施投资有限责任公司委托中国市政工程东 北设计研究院编制 《xxxx 市东区污水处理工程可行性研究报告》 合同。 1.1.4 编制范围 受 xxxx 市新川基础设施投资有限责任公司委托，依据 xxxx 市城 市总体规划及 xxxx 市东区规划并结合 xxxx 市的实际情况，确定本次 xxxx 市东区污水处理工程可行性研究的编制范围为： 污水处理厂和污 水管网两部分，主要内容如下： 1、 2、 3、 4、 5、 xxxx 市东区污水处理厂工艺流程的选择； xxxx 市东区污水处理厂方案比较； xxxx 市东区污水处理厂工艺设计； xxxx 市东区污水排水管线 工程投资估算及经济评价。1.1.5 编制原则 根据国家有关技术、经济等方面的政策和省、市政府对污水处理 厂及污水管网工程的要求，确定以下编制原则： （1）要结合xxxx市及东区城市发展总体规划的要求，并能符合松 花江流域污染综合治理及xxxx市排水系统总体发展规划的要求。3第 1 章 概述（2）工程规模、投资数额要考虑国家和地方财政的支付能力，做 到切合实际，降低工程费用。 （3）应注意引进新工艺、新技术、新设备、新材料。在比较和选 择工程方案时，要优先考虑工艺先进、技术可靠、经济合理的方案， 以降低工程造价，减少运行成本，节省工程用地。 （4）统筹考虑施工方便、管理维护便捷、运转安全等因素。自控 程度要达到国内先进水平。 （5） 某些国内技术尚未过关的设备， 特别是自控系统、 控制仪表、 部分污水处理工艺设备及污泥处理设备等可以考虑从国外引进，同时 注意结合我国国情。 1.1.6 工程规划年限 根据xxxx市排水系统总体发展规划，东区污水处理工程的规划年 限确定为：近期工程为2010年；远期工程为2020年。1.2 项目概况1.2.1 建设内容及规模 工程内容包括污水处理厂一座，近期 2010 年污水厂处理规模为 4 万 m3/d；铺设污水管线 50.223Km。 1.2.2 主要建设条件 1、供水 供水采用在厂区内新建深井泵房，满足整个厂区的生活用水要求。 深井泵房采用深井泵，压力 0.2MPa。 2、供电 供电来自南郊变电所，距水厂 5Km 的开发区变电所，供电电压 10KV。 3、供热 由于目前 xxxx 市集中供热只建设在西部，还未覆盖到 xxxx 市东4第 1 章 概述区，所以本工程热源考虑新建锅炉房。 4、排水 污水处理后直接排入洮儿河，自有水文观测记录以来，污水处理 厂厂址所在区域未曾遭受过洪涝灾害。污水处理后出水能够自流排入 洮儿河。 1.2.3 项目投入的总资金和效益情况 污水处理工程估算总投资为 13260 万元，其中污水处理厂投资为 4324.61 万元，管网部分为 6389.95 万元，第一部分费用为 10756.58 万元，第二部分费用为 1427.98 万元，基本预备费为 974.77 万元，流 动资金为 100.66 万元。 资金来源如下： 本工程投资申请国家治理松花江流域专项资金。1.3 主要结论1、本工程建设符合 xxxx 市及东区总体规划的要求，是治理松花 江流域污染的必须。功在当代，利在千秋。对推动与促进 xxxx 经济 发展有十分重要的意义；而且对方便人们生产生活，美化城市环境起 到重要作用。所以它的建设势在必行，而且应尽快实施。 2、 该项目有较大的社会效益， 建设该项目将大大改善人民的生活 环境，改善社会环境。因此该项目是必要的。 3、 该项目内部收益率大于社会折现率 6%，经济净现值大于零， 说明项目具有较强的抗风险能力，在国民经济上是可行的。项目建成 后具有显著的社会效益和环境效益，因此建设本项目是切实可行的。5第 2 章 现状评价及建设条件第 2 章 现状评价及建设条件2.1 城市概况2.1.1 地理位置 xxxx 市位于内蒙古自治区东北部，兴安盟东部，大兴安岭南麓， 东经 121°50?～122°20?和北纬 45°55?～46°18?之间，东西相距 36 公里，南北纵长 42 公里，行政区总面积 865.15 平方公里。 xxxx 市西南与吉林省洮南市接壤， 其余方向与兴安盟科尔沁右翼 前旗毗邻。 xxxx 位居兴安盟东隅，毗邻吉林省， 距白城市 87 公里（公 路里程）。作为内蒙古东部地区与东三省的重要门户城市之一，xxxx 承接长春等经济重镇的经济辐射并向兴安盟腹地施以经济影响。xxxx 有利的区位优势， 使其在长春――白城――xxxx 经济轴线上具有显著 地位。兴安盟行署等领导部门驻扎乌市，也使 xxxx 更利于发挥其地 方经济中枢作用。 2.1.2 自然条件 1、地形地貌 xxxx 市北部为山地，南部为平原，东西南三面由洮儿河、归流河 环绕。根据地形高差，市域可以划分为平原和山地两种地形。 平原地形位于归流河以东，洮儿河以西，罕山以北，两河汇流处 以北地域。其地面标高为 263.3～278.0 米。西北高，东西低，平均 坡降 2‰左右，其中铁路东侧 1.3～1.4‰，铁路西侧 2～2.0‰。东西 向坡度较为平缓，但铁路西较铁东略高 1.5～2.0 米。 山地地形指罕山在市域内的地域。山脊走向大致为西北―东南。 由于受冲刷与侵蚀作用，形成崎岖不平之地形，高程 278.0～355.6 米，坡度 3～6‰。山地东角因洮儿河切割，形成陡壁。6第 2 章 现状评价及建设条件xxxx 市附近地貌主要按照地形的基本成因类型划分。 河漫滩一般高于枯水水位 0.5～1.0 米，宽约 500～1200 米，流 水道随雨量的变化经常变迁。漫滩均由砂、砾、卵石构成。 超河漫滩一级阶地位于河漫滩两侧， xxxx 市的平原部分基本属于 一级阶地，标高 263.3～278.0 米。大洪水时可淹没一级阶地，为此 沿河岸修建了防洪堤坝。 第一级阶地的岩性， 以地表露头及勘察得知， 深达 11 米左右均为砂、砾石、卵石层、局部夹薄层粘土。覆盖层为 耕土及填土，厚约 0.5 米。 第二级阶地位于罕山，部分花岗基岩出露，大部分被坡积―洪积 物――砂、砾石、红粘土和黑土覆盖，标高 320 米左右，系经长期风 化及洮儿河的下切、堆积而成。 总之，乌市地形因长期风化及河谷的下切、旁蚀堆积，从而使得 河谷平坦、宽广，系一老年期地形。 2、工程地质 xxxx 的地质构成主要是中生代火成岩和新生代第四纪冲积层， 构 成稳定，具体分布如下： 冲积层分布在河流一级阶地，上层在市区为填土层，厚度 0.5～ 1.0 米，其余地区为耕土层，厚度约 0.5 米上下。下层为卵石层，厚 度 10～11 米，成分为辉长岩、闪光岩、花岗岩、石英粗面岩及安山 岩，杂色，次圆形，粒径一般 3～5 厘米，含直径 20 厘米以上的漂砾， 含砂颗粒 10%以下，中密，饱和。在卵石层中，局部有亚粘土和细砂 或淤泥质亚粘土薄层，分布极不规律。 火成岩层分布在罕山、河流两侧及冲积层以下，主要是花岗岩、 闪长岩、辉长岩及石英粗面岩。在罕山二级构造阶地上覆盖有 0.3～ 0.5 米的黄褐色亚粘土砂颗粒及砾石层。成吉思汗庙以北分布有红色 粘土，一般厚度 1.5 米。7第 2 章 现状评价及建设条件3、气象、水文 xxxx 地属北温带大陆性干旱季风气候，夏季温暖短促，冬季严寒 漫长，春季多大风，秋季凉爽多晴。季节变化明显，昼夜温差较大。 xxxx 年平均气温 4.2℃，一月最冷，平均气温-16.3℃，七月最 热，平均气温 22.6℃，极端高温 39.9℃（1968 年 7 月 22 日），极端 低温-33.9℃（1951 年 1 月 4 日）。平均每年 194 天 0℃，126 天低于 -10℃，52 天低于-20℃，平均大于 0℃积温 3171.7℃（209.5 天）， 大于 5℃积温 3055.1℃（178.3 天），大于 10℃积温 2772.2℃（145.7 天） 大于 15℃积温 2228.7℃ ， （107.4 天） 累年平均日较差 13.4℃， 。 累年年较差 38.9℃，冬季出现辐射逆温和地形逆温的天数较多。 全年平均地表温度 6.5℃，历年平均冻结日期为 11 月 12 日，解 冻日期为 3 月 28 日 （距地表 10 厘米得冻况观测） 一般冻土深度 1.78 。 米，最大冻土深度 2.49 米（1977 年 3 月）。 xxxx 年均降水 409.8 毫米，最大降水年 654.8 毫米（1960 年）， 最小降水年 239.7 毫米（1967 年），年内降水 85%集中于 6～9 月份。 年均绝对降水频率 74.6 日（6～9 月 46.1 日），相对降水频率 20.4 （6～9 月 37.8%）。年平均降雪 16.2 天，积雪日数 51.4 天，最多积 雪日数 102 天，最大积雪厚度 26 厘米。 年平均蒸发量 1835.5 毫米，为降水量的 4.5 倍。 历年主导风向为西风和西北西风， 平均频率 12%， 静风频率较高， 为 24%。年平均风速 3.2 米/秒，最大风速 28.3 米/秒（西风，1956 年 4 月 30 日）。年均大风（大于 7 级）天数 25.7 天，最多大风天数 77 天。 4、地震烈度 根据《中国地震动参数区划图》 （GB） ，工作区抗震设 防烈度Ⅵ度，设计基本地震加速度为 0.05g，地震动反应谱特征周期8第 2 章 现状评价及建设条件为 0.35s，设计地震分组为第一组。2.2 城市规划2000 年， 全市计有普通中学 18 所， 在校学生 19132 人， 教师 1130 人；职业中学 5 所，在校生 2661 人，教师 170 人；小学 48 所，在校 生 20156 人，教师 1179 人。 全市设立有盟属教育学院、电视大学、党校、粮干校、电力管理 学校、商干校、公安学校、农行职工中专学校、电力管理学校、师范 学校、农牧学校、卫生学校、林工学校、少年业余体校，市属党校、 卫生干部学校和科右前旗所属党校、教师进修学校等多所专业学校， 并主要集中于城区北部。 在 xxxx 城区及其郊区，现有科研单位 6 家，即盟农业科学研究 所、盟科技情报研究所、盟牧业科学研究所、盟林业科学研究所、盟 农牧业机械化研究所和盟新能源应用研究所。 全市计有医院 5 所，病床 973 张，卫生技术人员 1048 人，其中 医师 594 人。 城区现有文化设施为：兴安盟图书馆、市图书馆与科右前旗图书 馆（总藏书 8 万册）、兴安盟群艺馆、兴安盟博物馆、兴安礼堂（建 筑面积 5000 平方米，观众席 1105 个）、市文化馆、工人文化宫、科 尔沁电影院、人民影剧院和兴安盟文物管理站。有盟民族歌舞团、市 京评剧团和科右前旗乌兰牧旗等演出团体。 城区现有文物古迹 4 处，位于五一路北段的“五一”会址为自治 区级文保单位，位于烈士陵园的人民英雄纪念碑为兴安盟重点革命纪 念建筑物，位于罕山公园的成吉思汗庙为市级文保单位，另有位于兴 安路北段的乌兰夫办公室旧址（1987 年重建）。 城区有电视台 2 座，电视发射功率 1.05 千瓦。有线广播调频台 2 座，发射机功率 0.4 千瓦。9第 2 章 现状评价及建设条件城区现有体育场、馆各 1 个，总占地 7.02 公顷。 2000 年城市居民人均居住面积为 8.7 平方米。2.3 建设东区污水处理厂的必要性和可行性2.3.1 建设 xxxx 市东区污水处理厂的必要性 拟建的东区污水处理厂负担的是xxxx东部区域（包括开发区）的 工业废水和生活污水。目前，这部分城市污水大部分直接进入洮儿河 后进入嫩江最后排入松花江，造成松花江水域水质下降，地下水受到 严重污染，癌症发病率增高；同时由于排放水中BOD、COD、油类及酚 等远远超过国家标准，超过松花江xxxx段水域纳污能力，加重了水系 污染，已经不能满足xxxx下断面水体要求。 （1）可有效控制松花江水系的污染 xxxx市东区污水处理厂建成之后，松花江的污染将得到有效地控 制。 （2）可从根本上消除水污染对沿岸人民造成的危害，使环境得以 美化。 （3）xxxx市西区污水处理厂已满负荷运转，而且xxxx的 工业都 在向东部迁移。 由于历史的原因和经济、财力等因素的限制，城市基础设施的污 水治理设施发展缓慢，目前市区已建成的西区污水处理厂日处理能力 为4万吨，投产以来由于处理能力有限，已入网的生活污水量已达到3 万吨，少量的工业污水入网后已满负荷运行，大部分工业污水无能力 处理， 基本上分片就近排入洮儿河和归流河， 特别是东区无污水管网， 生产生活污水未经处理直排入洮儿河和地下，近几年来根据xxxx市城 市发展规划东扩西移的战略，xxxx市东区发展较快，城郊已和乌兰哈 达连片，现有6万余人口，原市区的工业企业陆续搬迁到东区，东区 入驻企业不断增多，生产、生活污水排放量日达到2万余吨，已严重10第 2 章 现状评价及建设条件污染了地下水，周围农民和居民已集体上访到环保部门，请有关检测 各项指标严重超标，不能饮用，今后，随着人口不断增加，开发区在 建中的奈伦马铃薯项目等19个企业，以及在谈中的玉米深加工等12个 用水量较大的项目，开工投产后，开发区和周边地区污水排放量将达 到8万吨/日，对地面水和地下水污染日趋严重，因此，xxxx市东区污 水处理厂是有十分重要的意义和刻不容缓的紧迫性，项目实施势在必 行。 总之，为使xxxx市环境保护的步伐能够跟上经济发展的步伐，彻 底消除xxxx市东区污水对松化江水系的污染，保护两岸的生态环境， 保证人民的身体健康，兴建东区污水处理厂是必要的和紧迫的，它具 有显著的社会效益、经济效益和环境效益。 2.3.2 建设 xxxx 市东区污水处理工程的可行性 xxxx市地处中国的东北地区，气候寒冷，建设xxxx市东区污水处 理厂有一定的难度。但根据东北地区及国外相类同气候地区的工程经 验，证明在xxxx市建设东区污水处理厂是可行的。同时因为xxxx市财 政比较困难，建设污水处理厂有一定难度，但是把握好国家下决心投 重资治理松花江流域污染的契机，争取国家资金是有可能的。因此， 只要xxxx市东区污水处理厂的设计参数选用合理，工程措施采用得 当，取得良好的处理效果是不存在任何问题的，同时能争取到国家资 金将会大大促进本工程的实施。 随着人们环保意识的普遍增强，建设城市排水设施得民心，顺民 意，广大市民一定会理解和支持的。因此抓住xxxx市东区污水治理工 程建设的有利时机，实现xxxx市东区排水设施的有偿使用，既可为本 工程筹集到足够的建设资金，又可完成城市公用设施管理的配套改 革，一举两得。11第 2 章 现状评价及建设条件2.4 城市排水规划及城市排水设施现状2.4.1 城市东区排水规划 合理地选择排水系统，是 xxxx 市东区排水系统规划的重要前提。 它不仅从根本上影响排水系统的设计、施工和维护管理，而且对东区 和工业企业规划及环境保护具有深远的影响，同时还会影响到排水系 统的投资、维护及管理费用。如果从环境保护角度而言，采用合流制 系统，将 xxxx 市东区生活污水、工业废水及雨水全部截流，送到污 水厂进行处理后达标排放，对控制和防止水体的污染无疑都是有益 的。但是，这种方案将导致排水截流干管的管径大幅度增加，污水处 理厂的规模也将增大很多，工程投资同样随之大大增加。因此，排水 体制的选择应在满足东区环境保护需要的基础上，同时相应考虑工程 投资、维护和管理费用等诸多因素。 根据 xxxx 东区的总体规划，区内排水系统采用雨、污分流制。 结合该区目前的排水量现状和未来发展规划，本项目污水处理厂规划 日处理污水能力为 8 万 m3、一期工程日处理污水能力为 4 万 m3，同 时规划建设东区的雨水、污水排水管网的建设规模是经济合理且切实 可行的。该污水处理厂对东区内生产、生活污水进行统一集中处理， 达标排放，对于保护和改善当地以及下游嫩江、松花江流域的生态环 境和投资环境具有十分积极的现实意义和深远的历史意义。 2.4.2 城市排水设施现状1）现状随着东区各项建设工程的不断进行，区内污水排放量将会持续增 长，环境污染问题将随之日趋严重。目前，仅“蒙牛乳业”一家企业， 日污水排放量就达到 5000 吨。今后，随着各类企业的不断进入，全 区将会有更大量的工业废水和生活污水产生，如果像目前这样不加以 及时治理，而将所产生的废水统统排放到当地水体内，就会使河流水12第 2 章 现状评价及建设条件质恶化，污染物超标，进而对地下水和下游水源地构成潜在的污染威 胁。 若任其发展， 当地地表水环境污染问题将会严重影响人民的生活， 制约工农业生产的发展。更为严重的是 xxxx 市的生产、生活污水还 将对其下游广大地区的居民生活和工农业生产造成危害。 东区目前无污水管网，污水都未经处理直接排入洮儿河进入嫩江 最后汇入松花江，造成了对松花江的污染。 2）存在的主要问题 目前 xxxx 市东区没有污水处理厂，生活污水、工业废水未经任 何处理随意排放，雨后积水严重，排水出路不畅，环境卫生恶化，已 成为社会公害，所有污水经洮儿河汇入嫩江排入松花江，并且无排水 管网，污水不能收集及处理，不仅使城市环境恶化，直接影响居民的 身心健康，同时对松花江流域造成了污染，也污染了地下水水质和内 河周围的环境。所以为适应城市发展，改善环境污染，尽快解决排水 管网问题已迫在眉睫。 污水处理工程属城市公益事业，以往排水设施都被无偿使用，导 致城市管网长期得不到改造，污水处理设施迟迟得不到建设。因此， 必须采取相应措施，解决城市公用设施的无偿使用问题。13第 3 章 工程方案论证第 3 章 工程方案论证3.1 排水体制及管网系统论证3.1.1 排水体制论证 排水体制分为合流制和分流制。 合流制是将城市污水和雨水混合在同一个管渠内统一收集并排 放。在合流制排水系统设计中除考虑污水的收集外，雨季要考虑一定 雨水截流倍数，使排水管道及截流干管截面增大。在污水处理上，雨 季雨水混入，致使污水处理厂水质变化较大，不利于污水处理，同时 部分污水仍排入水体，造成环境污染。合流制污水管线一般常用于旧 城区的原有管线。 分流制是将城市污水和雨水分别收集在独立的管渠中排放。分流 制可克服合流制的一些缺点。分流制具有以下优点： a、管内水量较稳定，水力条件好； b、截流干管规格较小，投资较省； c、进入污水处理厂的流量和水质比较稳定，易于污水处理厂的 运行及管理； d、雨、污分流不会出现污水溢流对江河造成污染的现象。 分流制也存在以下缺点： a、如果雨、污双管同时建设，工程总投资高； 按照环境保护要求，同时根据自治区《关于编制松花江流域水污 染防治规划的通知》精神，确保松花江流域 xxxx 江段的水质，使流 域内居民获得合格饮用水源。所以本次工程中新建管网为雨、污分流 制。14第 3 章 工程方案论证3.1.2 排水管网系统论证 城市排水系统在平面上的布置应根据地形条件、污水厂位置、河 流情况、土壤条件及污水种类和污染程度等因素确定。以下为排水系 统布局的原则： a、符合地形趋势，顺坡排水； b、与街坊布局或规划相配合； c、经济合理，管网密度合适，排水路线最短； d 、在流量和高程两个方面都能够顺利排除； e、汇水面积依据规划进行划分； f、管道避免穿越不易通过的建（构）筑物。3.2 工程规模论证3.2.1 项目服务区 拟建污水处理厂处理 xxxx 东区的生活污水和工业废水。xxxx 市 东区目前已进驻很多企业，规划还要进驻更多的企业，而且还要向东 区的南部发展。 3.2.2 水量预测 一、居民综合生活用水量根据《室外给水设计规范》（GBJ13-861997 版）的规定，内蒙属于二区的中小城市，居民最高日综合生活用水量标准，2010年采用 150l／cap?d，2020 年采用 200l／cap?d。综合生活用水定额包括居民日常生活用水和公建用水之和，但 不包括浇洒绿地、道路用水和消防、市政用水。 居民综合生活用水量预测年限 项目 居民综合生活用水量标准（L/人*d） 总人口（万人）15.44.70第 3 章 工程方案论证用水普及率（％） 3 需水量（m /d）95 1630099 33100二、工业企业用水量 根据 xxxx 市城市总体规划，xxxx 市西区工业产值 2010 年 23.18 亿元，2020 年 58.28 亿元 。 万元产值消耗水量的大小，影响因素较多，根据工厂的性质，生 产的工艺流程，生产规模的大小，生产设备的先进程度，生产人员的 熟练程度，管理人员的技术水平，工业用水的重复利用率，及废水回 收程度等因素有关。又根据 xxxx 市东区的实际情况，宜建立节水型 工业为主精神。万元产值消耗水量不宜太大。根据 xxxx 市东区总体 规划，万元产值耗水量 2010 年为 80 m3/万元，2020 年为 70 m3/万元。 最高日工业用水量的预测表见下表： 工业用水量预测年限 项目 西区工业总产值（亿元/年） 3 东区万元产值综合耗水量（m /万元） 重复利用率（％） 3 需水量（m /d）
58.28 70 55 50300三、未预见水量 未预见水量包括浇洒绿地和道路、管道漏失量、未预见水量及消 防水量，取占工业用水量和居民综合用水量的 20％。 四、总用水量 综合以上各项，城市总用水量见下表： 总用水量预测年限 项目 3 居民综合生活需水量（m /d） 3 工业需水量（m /d）16 25400 50300第 3 章 工程方案论证未预见水量（m /d）（以上总量的 20％） 3 总需水量（m /d）3四、总污水量 城市污水量的发生与城市的供水量密切相关，我国各大中城市的 排水系数一般在 K=0.75-0.85 之间。 考虑目前 xxxx 市的实际情况， xxxx 市的排水系数取 K=0.8。即污水排水量按城市总用水量的 80%计算， 总污水量预测见下表： 总污水量预测年限 项目 总需水量（m /d） 排水率（％） 3 总排水量（m /d）3 80 40000 80 800003.2.3 工程规模确定 xxxx市东区污水处理厂规模确定为近期 （2010年） 4×10 m /d ， ： 远期（2020年）：8×10 m /d。4 3 4 33.3 水质论证3.3.1 进水水质论证 城镇污水水质如何，直接影响到污水处理工艺及其参数的选择、 工程造价以及污水处理厂处理成本。因此需要调查了解现状城镇排水 的污水水质，并结合城镇居民生活水平状况，参考类似城镇污水处理 厂原污水水质的取值，合理确定 xxxx 东区污水处理厂原污水水质， 根据受纳水体的功能划分和容量，选择污水处理厂处理标准，进而选 择经济合理、技术先进的污水处理工艺。 由于没有实测的基础资料，进水水质通过以下方法预测。 一、计算生活污水水质 根据《室外排水设计规范》 （GBJ14-87，1997 年版） ，我国生活污17第 3 章 工程方案论证水污染物排放指标：BOD5 为 20~35 g/cap.d，SS 为 35~50 g/cap.d，根 据对 xxxx 的实际调查以及类似城市的水质资料，我们确定 xxxx 的居 民污染物排放指标为：BOD5 为 25g/cap.d，SS 为 35g/cap.d。由前面论 述可知： 2010 年污水厂服务区人口为 11.44 万人， 水量为 1.63 万 m3/d。 因此 xxxx 城市居民生活污水水质为： BOD5 为 140mg/l， 为 245mg/l。 SS 二、计算工业污水水质 根据环保及规划要求，服务区内的工业企业污水排放时，其水质 必须达到 《污水排入城市下水道水质标准》 （CJ） 根据 xxxx 。 东区工业的特点同时东区工业还在迅速发展过程当中，因此有很强的 不可预测性，所以我们参照《污水排入城市下水道水质标准》及部分 企业实测出水水质检测数据，将工业水质预测如下：即 项 目 COD 500 BOD5 300 SS 400指标（mg/L）三、计算综合污水水质 根据前面的水量预测和水质分析，采取实测和加权平均法，计算 出市政污水进水水质主要参数为：此计算出的水质作为污水处理厂的 进水水质指标。 项目 指标（mg/L） COD 414 BOD5 237 SS 339 NH3-N 35 TP 3.5四、拟建污水处理厂最终进厂的污水水质 经过以上计算并参考本自治区其他城镇正在运行的污水处理厂 的水质指标，结合 xxxx 东区的特点（工业企业多） ，最后确定本污水 处理厂水质为：18第 3 章 工程方案论证项目 指标（mg/L）COD 420BOD5 240SS 340NH3-N 35TP 3.53.3.2 二级处理程度论证 xxxx市东区污水处理厂主要处理对象为xxxx市东区及周边的居 民生活污水和工业废水。虽然在确定原污水水质中，只预测了BOD5、 SS、COD、NH3-N、TP这5个主要的污染指标，但并不表明对其它指标没 有要求。如果油的浓度过高，会直接影响活性污泥和生物膜的正常新 陈代谢；酚的浓度过高，对生物处理单元中的微生物具有抑制作用， 使出水水质难以达到排放标准；在污水处理厂中，重金属之类的污染 物无法去除，只是从污水中转移到污泥中而已。 为了保证城市污水处理厂的正常运转，使处理后的出水水质达到 规定的排放标准，不至于造成二次污染，在此特别强调点源治理。经 验证明，小量的特殊工业废水汇集到城市污水处理厂一并处理是不经 济的，应当在各工业企业内部进行处理，并达到《污水综合排放标准》 （GB）和《污水排入城市下水道水质标准》（CJ18―86） 的要求后，方可排入城市排水系统。同时本工程xxxx市东区污水处理 厂也是按照各污染源满足上述标准要求为前提考虑处理方案的。 根据中华人民共和国《环境保护法》《水污染防治法》《污水综 、 、 合排放标准》GB，东区污水处理厂二级生物处理的出水就 近排入洮儿河，根据环保部门要求需执行一级标准的 B 标准，水质应 达到如下指标：CODCr≤60 mg/l，BOD5≤20 mg/l，SS≤20 mg/l，氨 氮≤8mg/l，磷酸盐≤1mg/l。 污水处理厂各项污染质的去除率为： CODCr≥85.7 %， 氨氮≥77.1% BOD5≥91.7%， 磷酸盐≥71.4%。19SS≥94.1 %，第 3 章 工程方案论证本工程污水处理厂将根据要求的处理标准和各项污染质去除率， 优选处理工艺流程需要说明的是：在冬季 xxxx 市东区城市污水水温 会有所降低，这将使处理工艺的消化作用受到抑制，可能会出现出水 NH3-N 指标超标，但从受纳水体来看，冬季细菌也将受到抑制，因此 不会产生较大影响。3.4 厂址选择论证污水处理厂的厂址确定是一个十分重要的问题，它对厂区周围的 环境卫生、污水处理厂基建投资及运行管理都有很大影响。在考虑规 划的总体布局的基础上，污水处理厂的厂址选择又考虑了如下原则： （1）厂址须位于集中给水水源下游。 （2）污水处理厂要和受纳水体靠近并考虑防洪问题。 （3）要考虑污水处理厂建设位置的工程地质情况，以节省造价， 方便施工。 （4）充分利用地形，随坡顺势建设污水处理厂，节省能量。 （5）厂址选择考虑远期发展的可能性，为以后的扩建留有余地。 （6）还应考虑交通、供水和供电等方面的条件。 基于上述原则，经过分析比较，新建xxxx市东区污水处理厂的位 置选在城区东南部、城市的下游，西临洮儿河，南邻为为纬九路。 污水处理厂的厂址区是规划东区污水处理厂用地，对周围生态环 境影响较小。 现有排水管网的排水方向汇集于所选厂址，便于污水的收集和输 送。厂址靠近洮儿河、纬九路和经四路，交通非常便利，具有良好的 供水、供电、供暖和排水条件。另外50年一遇的防洪堤已经建成，不 用单独考虑污水处理厂的防洪问题。20第 4 章 工程方案选择及比较第 4 章 工程方案选择及比较4.1 污水处理方案论证4.1.1 污水控制目标 根据前述东区污水处理厂进水水质和处理标准，及实测的水质数 据，东区污水处理厂要采用二级处理，在去除 COD、BOD、SS 的同时 考虑除磷脱氮工艺并达到一级 B 排放标准，最后确定东区污水处理厂 排放污水按下表控制处理水质： 水质指标控制表 项目 BOD5 CODcr SS NH3-N P 进 水 水 质 出水水质 （mg/l） 去除率(%) (mg/l) 91.7 240 20 85.7 420 60 94.1 340 20 77.1 35 8 3.5 1 71.44.1.2 工艺方案的选择 1．污水处理工艺方案的选择依据 污水处理工艺的选择应根据进厂污水水质、出水要求、处理厂规 模、污泥处置方案以及当地气温、工程地质、排放环境等条件来慎重 选择。各种处理工艺都有一定的适用条件，工程设计时应因地制宣， 适度引进一些新技术和新设备，把污水处理厂建设成为一个现代化的 花园式工厂。 目前，国内外城镇污水处理厂处理工艺大都采用一级处理和二级 处理。一级处理是采用物理方法，主要通过格栅拦截、沉淀等手段去 除废水中大块悬浮物和砂粒等物质。这一处理工艺国内外都已成熟， 差别不大。二级处理则是采用生化方法，主要通过微生物的生命运动21第 4 章 工程方案选择及比较等手段来去除废水中的悬浮性、溶解性有机物以及氮、磷等营养盐。 目前，这一处理工艺有多种方法，归结起来，有代表性的工艺主要有 传统活性污泥法、氧化沟、A2／O 工艺、间歇式活性污泥法及百乐克 工艺等。这些技术各有长短，很难说其中一种工艺有绝对的优势。城 镇污水处理厂的工艺选择主要考虑以下因素： （1）进水水质和处理要求 当进水组成杂，工业废水所占比例较大时，氧化沟、百乐克工艺 及间歇式活性污泥工艺的优越性大，因为工业废水的排放波动大，因 而要求工艺要有较强的耐冲击负荷能力。 污水的有机物浓度对工艺选择有很大影响。当有机物浓度高时， AB 法、A2／O 工艺。AB 法的 A 段只需较小的池容和电耗就可去除较多 的有机物，节省了基建费和电耗，污水的有机物浓度越高，节省的费 用就越多。而厌氧处理多用于大幅削减特高浓度有机污染。 选择工艺同时必须考虑处理要求。如果进水水质与生活污水接 近，则一般生物处理法均能达到二级排放标准。但如果进水有机物浓 度高，或者出水指标要求高，则需选用处理效率高的工艺。如果有脱 氮除磷要求则需选择具有脱氮除磷能力的工艺如 A2／O、 及其改良 SBR 型 ICEAS 工艺、间歇式活性污泥法工艺、MSBR 工艺、前置厌氧池的氧 化沟法、百乐克工艺及前置厌氧池的 UNITANK 工艺等。 处理要求同样决定了污泥浓缩的方式。由于生物除磷需要一个好 氧―厌氧的环境， 当出水要求除磷脱氮时， 为了防止重力浓缩池中 （厌 氧环境）磷的释放，必须采用机械浓缩法,减少污泥停留时间。 （2）处理规模和当地条件 污水处理厂规模大小对处理工艺选择影响较大。一般大型污水处 理厂多用常规活性污泥法，小型污水处理厂则多用氧化沟法和 SBR 法 及其改进法。污水处理厂的环境条件也是确定处理工艺的重要因素，22第 4 章 工程方案选择及比较在大城市、人口稠密等环境质量要求高的地区或占地受限的地区，直 接采用占地少、卫生条件好的工艺，如 SBR 工艺、间歇式活性污泥法 工艺、MSBR 工艺等。 （3）处理工艺成熟度和可靠度 城镇污水处理的各种技术中，活性污泥法及其变型工艺是使用历 史最长、运行管理经验最为丰富的处理工艺。但自七十年代以来，随 着人们对 NH3-N 和 P 危害认识的提高，脱氮和除磷成为城镇污水处理 的一大主要目标。随之也发展了很多脱氮除磷工艺，如前置厌氧池的 氧化沟工艺、A2／O 工艺、ICEAS 艺、间歇式活性污泥法工艺、MSBR 工艺、 百乐克工艺、 前置厌氧池的 UNITANK 工艺等， 目前百乐克工艺、 氧化沟工艺、SBR 工艺、间歇式活性污泥法工艺在国内均有大型成功 运转实例，运行管理经验相对丰富；UNITANK 工艺在澳门己有一座七 万吨/天的工程运行实例，在国内运行者尚无；MSBR 工艺在国内城镇 污水处理厂中已有应用。 根据排放水体要求，本工程要求的出水水质标准很高，对 BOD5、 CODCr、 NH3―N、 去除率要求达到 91.7％、 SS、 TP 85.7％、 94.1％、 77.1％ 和 71.4％以上，对污水处理工艺的选择应十分慎重。下面将对各种工 艺方案的特点进行论述，以便选择切实可行的方案。 4.1.3 预处理方案 预处理就是在一级处理前去除水中比较大的漂浮物和砂砾，以避 免损害后序工艺的机械设备，确保安全运行。预处理包括粗细格栅及 沉砂池。目前国内常用的沉砂池有曝气沉砂池和旋流沉砂池，旋流沉 砂池是利用水利涡流使砂水分离较曝气沉砂池节能，同时避免了对随 后除磷要求的厌氧环境的影响，因此本工程采用旋流沉砂池。 4.1.4 二级处理方案 从前面论述我们可以看出，本污水处理厂进水为常规的城市污23第 4 章 工程方案选择及比较水，规模为中等规模，冬季气温较低。因此在污水处理工艺的选择上 必须考虑这些因素，同时在安全稳妥的前提下选择出经济合理的技术 方案。 在常规二级活性污泥法中，不同的污染物是以不同的方式去除 的。 （1） SS 的去除 污水中的 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（包括尺度大小在胶体和亚胶 体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活 性污泥絮体同时沉淀被去除。 污水处理厂出水中悬浮物浓度不但涉及到出水 SS 指标，与出水 的 BOD5、 Cr 等指标也与之有关， COD 这是因为组成出水悬浮物的主要活 性污泥 絮体，其本身的有机成份就很高，因此较高的出水悬浮物含 量会使得出水的 BOD5、CODCr 均增加，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 如采用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能，采用较小 的二次沉淀池表面负荷，采用较低的出水堰负荷，充分利用活性污泥 悬浮层的吸附网络作用等。在污水处理方案选用合理、工艺参数取值 合理和单体设计优化的条件下， 完全能够使出水 SS 指标达到 20mg／l 以下。 （2） BOD5 的去除 污水中 BOD5 的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后对污 泥与水进行分离来完成的。 活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物24第 4 章 工程方案选择及比较用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合 成所需的能量， 其最终产物是 CO2 和 H2O 等稳定物质。 在这种合成代谢 与分解代谢过程中， 溶解性有机物 （如低分子有机酸等易降解有机物） 直接进入细胞内部被利用，而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物 表面，然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物的好 氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并 且代谢产物是无害的稳定物质。 因此， 可以使处理后污水中的残余 BOD5 浓度很低。根据国外有关设计资料，在污水负荷为 0.3kg BOD5 ／ kgMLSS?d 以下时，就很容易使得出水 BOD5 保持在 15mg／l 以下。 （3）COD 的去除 污水中 COD 去除的原理与 BOD5 基本相同。污水处理厂出水中的剩 余 CODcr，即 CODcr 的去除率，取决于原污水的可生化性，它与城镇 污水的组成有关。 对于那些主要以生活污水及其成分与生活污水相近的工业废水 组成的城镇污水，这种城镇污水的 BOD5／CODCr 比值往往接近 0.5 甚至 大于 0.5，其污水的可生化性较好，出水 CODcr 值可以控制在较低的 水平。而成分主要以工业废水为主的城镇污水，或 BOD5／CODcr 比值 较小的城镇污水， 其污水的可生化性较差， 处理后污水中剩余的 CODcr 会较高，要满足出水 CODcr≤60mg／L 有一定的难度。 一般认为， BOD5/COD＜0.25 不宜采用生物处理工艺； BOD5/COD ＜0.3 生化较为困难；BOD5/COD＞0.3 可以生化；BOD5/COD＞0.45 污水可生化性较好。 BOD5/COD 指标是判别污水可生化性最简单直接、 也最为常见的方法。 xxxx 东 区 污 水 处 理 厂 进 水 主 要 以 工 业 和 生 活 污 水 为 主 ， BOD5/COD 的比值大于 0.50，污水可生化性较好，采用二级处理工艺 完全能使出水 CODcr≤60mg/L。25第 4 章 工程方案选择及比较（4）生物脱氮除磷基本原理 污水脱氮除磷可供选择的处理方法通常有生物处理法及物理化 学法 两大类。国外从六十年代开始曾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，城镇污水处理厂一般不推荐采用。从七十年代以来， 国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年代 初开始研究生物脱氮除磷技术，在八十年代后期逐步实现工业化流 程，目前，常用的生物脱氮除磷工艺有 A2／O 法、氧化沟法、SBR 法 及其改进型间歇式活性污泥法等。 生物脱氮： 污水中的有机氮、蛋白氮等在好氧条件下首先被氨化菌转化为氨 氮，而后在硝化菌的作用下变成硝酸盐氮，此阶段称为好氧硝化。随 后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸 盐氮还原成氮气从污水中逸出，此阶段称为缺氧反硝化。 在硝化与反硝化过程中， 影响其脱氮效率的因素是温度、 溶解氧、 pH 值以及反硝化碳源。生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所 以，要有足够的污泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并 且要有充足的碳源提供能量，才可促使反硝化作用顺利进行。 按照上述原理，要进行脱氮，必须具有缺氧／好氧过程，可组成 缺氧池和好氧池，即所谓缺氧／好氧（A／O）系统。 （A／O）系统设 计中需要控制的几个主要参数就是足够的污泥龄和进水的碳氮比。 生物除磷： 生物除磷是利用污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放 出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降解有机物，并转化为 PHB （聚β 羟丁酸）储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件时就降解体内 储存的 PHB 产生能量，用于细胞的合成和吸收磷，形成含磷分量高的26第 4 章 工程方案选择及比较污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。 影响生物除磷的因素是要有厌氧条件（DO=0） ，同时要有快速降 解的 有机物，即 BOD5／P 比值恰当。同时，希望含磷污泥尽快排出 系统，以免污泥中的磷又返回到上清液中。 按照上述原理，要进行除磷必须具备厌氧过程，若在生物脱氮系 统前设置一个厌氧池，这样就形成 A2／O 系统，即厌氧―缺氧―好氧 系统。 根据 xxxx 东区污水处理厂的设计进水水质和要达到的出水水质 标准，本工程最合适的处理工艺是生物脱氮除磷工艺，在满足生物脱 氮除磷要求的前提下，BOD5、CODcr 和 SS 的去除都可以满足排放标准 要求。 本工程采用生物脱氮除磷工艺的可行性： BOD5／TP 的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，氮和磷的去除 率随着 BOD5／N 和 BOD5／P 比值的增加而增加。从理论上讲，BOD5／TN ＞286 才能有效地进行脱氮，实际运行资料表明，BOD5／TN≥3 时才有 使反硝化正常运行。在 BOD5／TN=4～5 时，氮的去除率大于 60％，磷 的去除率也可达 60％左右。对于生物除磷工艺，要求 BOD5／TP=33～ 100，且 BOD5／TN≥4。 本工程进水 BOD5／N=6.25，BOD5／P=62.5，能满足生物脱氮除磷 工艺对碳源的要求。因此。本工程采用生物脱氮除磷工艺是可行的。 本工程结合当地的工程实践和建设需要，我们认为冬季低温使本 工程不宜采用转蝶曝气的氧化沟工艺，造价和运行管理上的原因使我 们排除曝气生物滤池工艺。因此本可研报告将A／A／O法和百乐克工 艺作为工程比选方案，作出经济比较，以求得最优方案。27第 4 章 工程方案选择及比较4.1.5 污水处理工艺方案的比选 根据前述污水处理工艺方案的选择依据， 本可研报告对A／A／O法 和百乐克工艺进行详细的比选。 1、 A /O系统 A /O工艺是通过厌氧、缺氧和好氧交替变化的生物环境完成除磷 脱氮反应的。在厌氧条件下，回流污泥中的聚磷菌受到抑制，只能释 放体内的磷酸盐获取能量，以吸收污水中的可快速生化降解的溶解性 有机物来维持生存，并在细胞内将有机物转化成聚β 羟丁酸（PHB） 储存起来。在这个过程中完成了磷的释放；在缺氧条件下，反硝化菌 利用污水中的有机碳作为电子供体，以硝酸盐作为电子受体“无氧呼 吸”，将回流液中硝态氮还原成氮气释放出来，完成反硝化过程；而 在好氧条件下，一方面聚磷菌将体内的PHB进行好氧分解，释放的能 量用于细胞合成、增殖和吸收污水中的磷合成聚磷酸盐，随剩余污泥 排出系统，从而实现污水的脱磷；另一方面硝化菌把污水中的氨氮氧 化成硝酸盐；再向缺氧池回流，为脱氮做好必要的准备。 A /O工艺的特点是把除磷、 脱氮和降解有机物三个生化过程巧妙地 结合起来，在厌氧和缺氧段为除磷和脱氮提供各自不同的反应条件， 在最后的好氧段为三个指标的处理提供了共同的反应条件。这就能够 利用简单的流程、尽量少的构筑物，完成复杂的处理过程。 本处理工艺流程是污水经管道收集后， 经过粗细格栅及提升泵房、 沉砂池后，进入A /O池、二沉池、接触池后出水，其工艺框图如下： 原 水 粗格栅及提升泵 房 接 触 池 细 格 栅 二沉池 沉 砂 池2 2 2 2洮儿河A /O池2A2/O 二级处理流程框图28第 4 章 工程方案选择及比较２、百乐克工艺 （1）百乐克工艺描述 百乐克污/废水处理系统是一种具有除磷脱氮功能的多级活性污 泥污水处理系统，它采用低负荷活性污泥工艺，通过生化处理方法有 效降解 COD 及 BOD，具有占地紧凑、工艺稳定、投资低廉、维护简单、 运行费用低等特点。百乐克污/废水处理系统在全世界的污水处理工 程中已被广泛地应用，已有了足够的运行管理经验。 百乐克污/废水处理系统的特点如下： ①高效的曝气系统 百乐克工艺采用独特的悬挂链式曝气系统，氧转移效率高，充氧 效果好。曝气链悬挂在水面上，曝气头依靠软管连接其上，停留在水 深 4～5 米处，气泡在其表面逸出时，直径约为 50? m。如此微小的气 泡意味着氧气接触面积的增大和氧气传送效率的提高。 同时，因为气泡向上运动的过程中，不断受到水流流动、浮链摆 动等扰动，因此气泡并不是垂直向上的运动，而是斜向运动，这样延 长了气泡在水中的停留时间， 同时也提高了氧气传递效率。 实践表明： 百乐克工艺的氧气传递率远远高于一般的曝气工艺以及固定在底部 的微孔曝气工艺。 百乐克曝气头悬挂在浮动链上，浮动链被松弛地固定在曝气池两 侧，每条浮链可在池中的一定区域内蛇形运动。在曝气链的运动过程 中，自身的自然摆动就可以达到很好的混合效果，节省了混合所需的 能耗。百乐克系统的曝气池中混合作用所需的能耗仅为 1.5Ｗ/m3,而 传统曝气法中混合作用的能耗为 10～15Ｗ／m3。 曝气系统与配套的高效鼓风机保证了很高的氧气传递效率，供氧 能力为 2.5kgO2/(kW?h)。 ②简单易行的维护29第 4 章 工程方案选择及比较百乐克曝气系统没有水下固定部件，维修时不用排干池中的水， 只需将曝气头提出水面清洗即可，可有效降低人工成本，这是传统曝 气头无法做到的。该工艺的移动部件和易老化部件都很少。在选择设 备和材料时，都采用了可靠耐用的材料。由于百乐克曝气头的特殊结 构，即使在很复杂的环境里也不至于阻塞，这意味着曝气装置可运行 几年不维修，所需维护费用很少。 ③方便的运行管理 百乐克工艺设计简捷，运行稳定，易于控制，设备维修方便，不 需要复杂的管理和复杂的自动化控制系统，因此管理人员较少。 ④土建灵活，投资节省 由于采用了独特的曝气方式，百乐克工艺对池型和结构要求大大 降低，可以将反应、澄清、稳定等多个过程，组合在同一水池内进行， 可节省土建投资和占地面积，并且取消了构筑物之间的连接管道，大 大降低了水头损失。百乐克曝气池可因地制宜，采用混凝土、毛石、 土池、防渗板等多种护坡和各种土建施工方式，缩短工程建设周期， 节省土建投资。 ⑤简单有效的污泥处理 百乐克工艺污泥产率低，剩余污泥量很少，而且污泥中的有机物 已被很好地分解、矿化，污泥是完全稳定的，因而不必兴建污泥消化 系统，只需对污泥进行浓缩即可脱水或直接用作农田堆肥，工程投资 低，运行成本节省。并且由于污染物分解彻底，臭味轻，有助于改善 工作环境。 ⑥ 低廉的运行费用 由于采用了高效的曝气系统和溶解氧在线控制系统，可以经济地 调节鼓风机输出风量，能极大地节省曝气动力费用,管理费用和维护 费用也大大降低，吨水运行费用仅为 0.3～0.5 元。30第 4 章 工程方案选择及比较⑦通过控制不同的曝气方式，可以在池内形成多个兼氧、好氧区 域，达到不同的去除效果。另外，缺氧与好氧区域不断交替，能有效 抑制专性好氧丝状细菌的过量繁殖，形成以絮凝性微生物为主体的生 物絮体，不易发生污泥膨胀，运行效果稳定，便于管理。 ⑧ 使用波浪式氧化工艺有效去除氮磷。通过灵活的曝气控制方 式，实现多级 A/O 工艺串联运行，强化脱氮效果，以促进硝化、反硝 化反应进行。 ⑨在综合池前端设置生物选择池，一方面调节均衡水质，另一方 面创造厌氧环境，利用水解产酸微生物分解作用，破坏高分子有机物 分子结构，强化对高分子、难降解有机物的去除，减少出水色度，促 进出水水质的提高。在厌氧区，部分有机磷和无机磷在摄磷菌的作用 下被去除。同时在延时曝气过程中，部分磷结晶或钙化通过排放剩余 污泥去除，通过上述一系列措施，达到了脱磷的目的，使出水磷达 标排放。 （2）百乐克工艺流程 百乐克工艺流程见下图：原 水粗格栅及提升泵 房细 格 栅沉 砂 池洮儿 河接 触 池百乐克综 合池百乐克二级处理流程框图31第 4 章 工程方案选择及比较4.2 二级处理工艺方案比较4.2.1 技术比较 经过上述对污水二级处理的工艺论证，我们将xxxx市东区污水处 理厂的两个参比方案进行详细对比：A /O工艺为方案一、百乐克工艺 为方案二。 各方案主要优缺点比较表2方案主要优点主要缺点1、工艺处理构筑物多； 1、占地较小； 方案一 2、管理简单。 2、运行维护费用高； 3、A2/O 池操作复杂，控制不好可导 致污泥膨胀，影响二沉池沉淀效果。 4、二沉池稳流桶浮渣难去除。 1、运行费用低 2、出水水质好； 方案二 3、设备维护简单； 4、抗冲击负荷能力强； 5、构筑物结构形式简单； 1、工程占地较大； 2、为达到良好的脱氮效果，需灵活 的安排各条曝气链的强度， 对运管人 员的专业水平要求较高。4.2.2 经济比较 各方案经济比较表方案\项目 方案一 方案二 总投资（万元） 60.00 运行功率（kw） 602.73 558.33注：详见 2 个方案投资估算表32第 4 章 工程方案选择及比较4.2.3 结论 根据以上经济技术比较，在技术上，以上方案各有各的优缺点， 在经济上，方案二无论在总投资上，还是在运行费用上都具有较明显 的优势。这两个流程出水水质最好，故本工程推荐方案二百乐克作为 xxxx市东区污水处理厂的处理工艺。4.3 污泥处理工艺方案论证及最终处置4.3.1 污泥处理工艺方案论证 污水经二级处理后, 水中大多数有机物和无机物都转化为污泥, 如果污泥处理不当，将造成二次污染，形成新的公害，使污水处理事 倍功半。 污泥处理要求如下： a、减少污泥体积，降低污泥后续处置费用； b、减少污泥中有毒物质； c、利用污泥中可用物质，化害为利； d、因选用生物脱氮降磷工艺，尽量避免磷的二次污染。 污泥处理单元技术及其组合工艺流程虽然多种多样, 但有些处理 工艺如：好氧消化、热处理、焚烧等耗能大、技术复杂、维护困难、 运行费用昂贵。厌氧消化能有效地杀死污泥中的病原菌, 缩小污泥体 积，使之易于脱水，欧美一些国家污水处理厂, 污泥处理大都设厌氧 消化池，消化池产生的沼气可用于发电。我国污水处理厂也有采用， 已运行的污水处理厂消化池所产沼气量远远低于设计值，沼气发电设 备不能正常运行, 所产生的能量根本无法维持消化池自身的正常运 行，其主要原因是居民饮食以蔬菜为主，食物中肉类比例少，此外还 有大部分工业废水,所以城市污水中有机成份少，污泥沼气产率很低， 一般只为 4-6m3/m3(湿泥)，不可能用来发电。 结合 xxxx 市东区目前的技术、经济力量，污泥处理与处置宜采33第 4 章 工程方案选择及比较用技术成熟、耗能低的工艺方案。常用工艺有： 方案一、污泥经浓缩后直接进行脱水，即： 剩余污泥 浓缩池 脱水间 外运方案二、污泥直接浓缩脱水，即： 剩余污泥 污泥浓缩脱水一体机 外运两方案的区别在于浓缩阶段采用池体还是机械。方案一采用重力 浓缩池，造价低运行费用省，但由于重力浓缩池停留时间较长，厌氧 条件小污泥中的磷很容易释放到上清液中，不利于磷的去除。国内除 少数新建大型污水处理厂外，一般不再采用。所以我们认为方案二更 适合本工程的实际情况。 污泥脱水工艺，一般习惯于加药混凝后进行机械脱水，脱水药剂 的采用要与污泥的综合利用统一考虑。 如投加无机混凝剂， 加药量大， 为 10-20%(干泥重)，这样泥饼不能做肥料，它将使土壤盐碱化，土地 板结。若采用有机高分子混凝剂，加药量可降低为 0.4%(干泥重)，但 药剂费较贵。 目前浓缩脱水机械趋于成型化，机械设备性能过关。其优点是减 少占地面积，不良气味较小，操作简单。所以本工程拟采用污泥浓缩 脱水一体机进行污泥浓缩脱水。浓缩脱水之前投加聚丙烯酰胺。使污 泥易于浓缩脱水。 4.3.2 污泥的最终处置 污泥最终处置的一般方法有：焚烧、热解、投海、填埋、堆肥等 方法。针对xxxx市的实际情况，焚烧、热解、投海方法都是不适宜的。 所以在污泥的综合利用上，可考虑的方案有填埋和堆肥两种方法。堆34第 4 章 工程方案选择及比较肥的方法目前在国内还没有成熟的技术经验，所以还有待于进一步研 究，待堆肥技术成熟完善后可考虑将污泥用于堆肥。本工程中污泥的 处置暂时考虑与城市垃圾一起填埋。4.4 污水管材比较目前用在排水管道中的管材种类有很多种，重力流管道比较常用 的有钢筋混凝土管、HDPE 管。 管材技术比较：钢筋混凝土管 优点 1、耐久性好 2、价格低廉 HDPE 排水管 1、耐腐蚀性能好 2、摩阻系数小 n2=0.0093、利用了钢筋的强度和混凝土 3、施工安装方便 刚度，因此有较长的使用寿命 缺点 1、笨重，给施工增加一定难度 1、抗老化性能较差，在日光（主 2、摩阻损失较大 n1=0.0013 要是紫外光）的照射下会迅速老3、长期使用有冠顶腐蚀问题。 化； 2、对温度的反应也十分敏感，温 度增高时，其强度降低。但管材埋 地，不会发生以上所述的情况。管材造价比较（万元／km）钢筋混凝土管 管道基础 （元／m） DN300 DN400 23.92 31.3 单价 （元／m） 84 9635HDPE 管 合计 （元／m） 131.92 169.3 管材造价 （元／m） 110 232运费 500km （元／m） 24 42第 4 章 工程方案选择及比较DN500 DN600 DN800 DN1000 DN1100 DN1400 DN1600 DN180039.5 50.65 106.23 152.60 188.26 284.36 410.20 499.36120 158.5 267.5 444 490 757 66 96 168 261 330 480 720 840225.5 305.15 541.73 857.60 1.36 9.36298 406 907 45 通过以上技术经济比较表明，如果混凝土管再加上接口、吊装等 施工费用，HDPE 管与混凝土管的同等管径费用相接近,HDPE 管稍高于 混凝土管道。 但是以技术性能方面 HDPE 管具有混凝土管不可比拟的优点，主 要表现在： 1、混凝土管摩阻系数 n1=0.013，HDPE 管摩阻系数 n2=0.009 由公式 Q=A? =π /4? 2? υ D 1/n? 2/3? 1/2， R i 得出 D1/D2=(n1/n2)1/2=1.2， 也就是说通过相同流量的情况下， HDPE 管的管径比混凝土管的管径缩 小大约 20%。以此为前提相比较，那么 HDPE 管要比混凝土管便宜。 2、HDPE 管可现场卷制管材，单根管可制成单根混凝土管的若干 倍长，因此 HDPE 管接口少，施工方便。 3、HDPE 管的防腐性能要优于混凝土管。 4、HDPE 管重量轻，故现场施工吊装要优于混凝土管。 5、HDPE 管对地质的不均匀沉降适应性强。 6、混凝土管需要混凝土基础，而 HDPE 管正常情况不需要混凝土 基础。 经以上对管材、基础、运费等方面比较，综合造价同等管径情况36第 4 章 工程方案选择及比较下两种管材价格基本接近。同时根据〈建设部推广应用和限制禁止使 用技术〉文件规定管径≤500mm 的平口或企口混凝土排水管限制使用 于城镇市政污水、雨水管道系统。因此本工程污水管道均采用 HDPE 管。37第 5 章 工程方案设计第 5 章 工程方案设计5.1 设计规模根据污水量预测， xxxx市东区污水处理厂规模确定为近期 （2010 年）：4×10 m /d ，远期（2020年）：8×10 m /d ，经二级生化处理 后的污水直接排放到洮儿河，汇入嫩江最后排入松花江。4 3 4 35.2 污水管网设计5.2.1 污水管网设计 1、污水管线工程内容 xxxx 市东区污水厂设计规模为近期 4 万 m3/d，远期 8 万 m3/d，所 以本工程污水管线按远期 8 万 m3/d 规模设计，按近期 4 万 m3/d 规模 校核。经计算，xxxx 市东区污水管网做如下布置： 在经一路上布置污水干管,由北向南按照地势由高到低敷设，收 集经一路两侧的污水,经过计算,该路上纬一路至纬四路管段管径为 DN400,纬四路至纬九路管段管径为 DN500,最后汇入纬九路上的污水 干管. 在经二路上布置污水干管,按照地势高低由北向南敷设，收集该 路两侧的污水，同时在与经二路交汇的道路上敷设支管，辅助收集该 区域内的污水，经过计算，该路上纬二路至纬八路管段管径为 DN500, 纬八路到纬九路管段管径为 DN600,最后汇入纬九路上的污水干管。 在经三路上按照地势高低由北向南敷设污水干管，同时在与经三 路交汇的道路上敷设污水支管， 辅助收集该区域内的污水， 经过计算， 该路上纬一路至纬二路管段管径为 DN500,纬二路至纬六路管段管径 纬 DN600,纬六路至纬九路管段管径为 DN800, 最后汇入纬九路上的污 水干管.38第 5 章 工程方案设计这三条干管都汇入敷设在纬九路上的干管，通过 DN1000 的总管 流向污水处理厂。 纬四路路宽为 60m，根据规范要求，需敷设双管，按照地势高低 由北向南在纬四路东侧敷设 DN600 污水干管，西侧敷设 DN400 污水干 管，同时在与之交汇的道路上敷设支管，辅助收集污水，最后将收集 到的污水汇入位于纬九路上的污水干管。 在经六路上按照地势敷设 DN500 和 DN700 的污水干管，通过敷设 在支路上的支管的辅助收集，将该区域内的污水汇入纬九路上的污水 干管。 纬九路位于本区的最南侧，是本区高程最低的一条路，并且该路 东段和西段高程都高于中间高程，污水处理厂正处在该路中间位置， 两侧的污水干管将全区收集到的污水通过 DN1200 的管道送入东区污 水处理厂，经处理后排入洮儿河，汇入嫩江，最后排入松花江。 本次工程中新建污水管线 50.223Km，管线工程量见下表： 东区污水管线工程数量表序号 1 2 3 4 5 6 7 8 合计 名 称 规 格 单位 m m m m m m m m 数量 350 502 20
备 注HDPE 螺旋缠绕管 HDPE 螺旋缠绕管 HDPE 螺旋缠绕管 HDPE 螺旋缠绕管 HDPE 螺旋缠绕管 HDPE 螺旋缠绕管 HDPE 螺旋缠绕管 HDPE 螺旋缠绕管DN1200 DN1000 DN800 DN700 DN600 DN500 DN400 DN30039第 5 章 工程方案设计2、排水构筑物 (1)检查井位置 ①管道方向转折处 ②管道坡度改变处 ③管道断面（尺寸、形状、材质）及基础接口变更处 ④管道交汇处 ⑤直线管道上每隔一定距离处 (2)检查井井身高 检查井位于路面或步道上时，应完全与路面或步道相平 (3)直线管道上检查井间距 检查井最大间距表管道 管径（mm） ≤400 500-700 污水管道 800-00 ≥1500 最大间距(m) 30 50 70 90 100 常用间距(m) 20-30 30-50 50-70 65-90 90-100排水检查井根据《室外排水设计规范》 （GBJ14-87） （1997 年版） 中对检查井最大间距的规定设计。 5.2.2 其它设计 1、管道接口 HDPE 管采用承插口连接，橡胶圈接口连接。 2、管道水压试验 详见现行《给水排水管道工程施工及验收规范》 （GB 50268-97） 。 3、管道基础 由于建设单位没有提供管网沿线的地质勘测报告，管道原则上采40第 5 章 工程方案设计用素土基础，施工时沟槽开挖不得超挖，超挖时一定要夯实，夯实的 密实度达到原土密实度的 95%。如果遇到软弱基础、淤泥或地下水位 较高的地段，要采用混凝土基础。 4、管道验收 管道验收前，除要清除管道内杂物外，还应通水清洗。管道验收 按照现行《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB 50268-97）执 行。5.3 污水处理厂推荐方案设计5.3.1 工艺设计 本工程 2010 年处理规模为 4 万 m3/d，总变化系数为 1.3（一般近 远期结合的工程变化系数按远期确定）。 一、预处理构筑物 1、粗格栅 粗格栅间置于污水提升泵房前部，主要作用是拦截较大的污水中 悬浮物， 以保护污水提升泵房不受损害， 并初步去除污水中的悬浮物。 本工程共设三个栅槽，近期安装两台格栅，一用一备，远期增加 一台。 粗格栅间设计流量为 4333m3/h， 过栅流速 0.8m/s， 栅条间隙 12mm， 格栅宽度 1200mm，栅条安装倾角 750。 每个格栅渠宽 1300mm，为了检修方便，在每个进水渠道的前后各 设置一台 900mm×900mm 手动闸扳。格栅后设栅渣输送机一台。 格栅除污装置的开停按格栅前后的液位自动开停。 2、污水提升泵站 污水经过粗格栅之后进入污水提升泵池（钢筋混凝土结构）。污 水提升泵池的近期设计流量为2167m / h（远期为4333 m / h），采用 2台大潜污泵（一用一备）。单泵流量为1445m /h，扬程15m，电机功413 3 3第 5 章 工程方案设计率90Kw。 １台小潜污泵， 单泵流量为722m /h， 扬程15m， 电机功率45Kw， 远期增加１台大泵及一台小泵。泵池为地下式钢筋混凝土结构。粗格 栅与污水提升泵房合建，其中地下部分粗格栅为8.5m×4.7m,深6.5m、 泵池为15m×6m,深8.5m；地上部分粗格栅为9m×7.5m,泵房池为15m× 6m 3、细格栅 本工程近期共设置自动格栅除污机两台，一用一备，远期增加一 台，设计流量为 4333m3/h，过栅流速为 0.8m/s,栅条间隙 6mm，格栅 宽度 1400mm,格栅安装角度 75°。 每个格栅渠宽 1.50m， 为检修方便， 在每个进水渠道的前后各设 1 台 900mm×900mm 手动闸板。采用机械除渣，两个格栅设 1 台栅渣输 送机，每台功率 N=3.0Kw。 格栅除污装置和皮带运输机的开停按格栅前后的液位差自动控 制运行，也可手动运行。 4、旋流沉砂池 沉砂池采用旋流沉砂池两座，利用水力旋流去除污水中粒径较大 的无机砂粒。排砂方式为气提。 结构类型：圆形钢混结构 设计参数： 单池设计流量 /h 停留时间 40s 表面负荷 150m3/m2.h 直 径 D=4.3m3有效水深 H=2.2m 池 数：两座主要设备： A、水平旋流器42第 5 章 工程方案设计设备参数：转 速 功 设备套数：2 套 B、风机n=14rpm率 N=2.2KW设备参数：流 量 Q=3.2m3/min 扬 功 程 H=7m 率 N=7.5KW设备套数：2 套 控制方式：与砂水分离器连锁或人工控制 C、砂水分离器 主要设备：不锈钢螺旋式砂水分离器 设备参数：处理量 Q=12L/s 分离率 P=98% 转 功 设备套数：1 套 控制方式：由可编程控制或人工控制 二、二级处理构筑物 1、百乐克综合池 ⑴ 生物选择池 (两座) 主要功能：在高负荷的厌氧环境下, 利用聚磷微生物菌群的特性 进行磷的释放，以便于好氧段磷的过量吸收去除；同 时还具有抑制丝状菌生长的作用。 结构类型：半地下矩形钢混结构 设计参数：停留时间 HRT=1.8hr 有效容积 V=1944m343速 n=6.9rpm 率 N=0.55KW第 5 章 工程方案设计主要设备：潜水搅拌器 设备类型：低速混合式潜水搅拌装置 设备参数：转速 n=55rpm 功率 N=9.0KW 控制方式：由可编程控制系统控制运行或人工控制 设备套数：2 套 ⑵ 生化反应池(两座) 主要功能：在循环反复的厌氧和好氧环境下,利用特殊微生物菌 群在降解碳源同时,去除污水中氮磷,以达到预期净 化要求。 结构类型：半地下钢混结构 设计参数（单池）： 污泥负荷 Ns=0.0825kgBOD5/kgMLSS?d 容积负荷 Nv=0.33kgBOD5/m3?d污 泥 龄 θ =24 天 有效水深 H=4.5m有效容积 V=13500m3 停留时间 HRT=12.5hr 主要设备：BIOLAK 生化曝气系统 设备类型：浮动式微孔曝气充氧装置 设备参数：氧转移率 E=25%控制方式：由溶解氧控制系统控制运行 设备套数：曝气链 7 条 ⑶ 澄清池(两座) 主要功能：对生化混合液进行固液分离,污泥回流至百乐克生化 池,剩余污泥排放至污泥浓缩脱水间。44第 5 章 工程方案设计结构类型：与百乐克生化池合建的钢混结构 设计参数（单池）： 表面负荷 q=0.9m3/m2.h 沉淀面积 有效容积 停留时间 S=1200m2 V=3933m3 HRT=3.63hr主要设备：1 套漂浮式污泥抽取系统，1 套污泥动力系统 A、吸泥机（每台配两台回流污泥泵） 设备台数：1 台 设备参数：流量 Q=440m3/h 扬程 H=8m 功率 N=0.18×2+15×2KW B、剩余污泥泵 设备台数：1 台 设备参数：流量 Q=20m3/h 扬程 H=12m 功率 N=2.2KW ⑷ 稳定池(两座) 主要功能：进行二次曝气，确保出水清洁，保证水中有足够的溶 解氧 设计参数：停留时间 HRT=3.2hr有效容积 V=3500m3 设计水深 H=4.5m 主要设备：浮动曝气链 1 条 设备参数：空气流量 Q=12m3/支.h氧转移率 E=25%45第 5 章 工程方案设计2、接触池 池子尺寸： 16m×12m×6m， 有效水深 5.65m， 停留时间： 30min。 远期增加１座。自接触池至洮儿河的管线采用 HDPE 管，管径 900mm， 管线长度 0.8Km。 3、鼓风机房 鼓风机房平面尺寸为 32.1m×6.6m，高 5.4m。其中包括值班 控制室、厕所、配电间和风机间。风机房内设罗茨风机六台，单台风 机工 作参数为：流量为 3650m3/h，流量为 7m，电机功率为 90KW。 4、污泥浓缩脱水间 污泥脱水间平面尺寸为 36m×12m，高 6.0m。其中包括值班控制 室、厕所、配电间、药库、脱水机间和投药间,其中泥棚尺寸为 12.0m ×12m，上设防雨棚。脱水机间内设污泥浓缩脱水一体机两台，远期 增加一台，单台工作参数为 40m3/h。固定螺旋输送机，直径 300mm， 长１４米。移动螺旋输送机，直径 300mm，长 7 米。反洗水泵两台， 工作参数为：流量为 10m3/h，流量为 10m。另外投药间内设配药和投 药装置 2 套（一用一备）。 6、加氯间 房间尺寸：9m×27m。向接触池内加氯消毒，投加量为 5mg/l，出 水经过消毒后再排入洮儿河。加氯机２台，１用 1 备，最大加氯量： 15Kg/h；氯库内设氯瓶８个。远期增加１台加氯机，６个氯瓶。 ７、厂区给水 污水厂厂区采用深井泵房变频调速供水，厂区生产和生活最大用 水量为 250m3/d，室外消防水量为 20 l/s，室外消防管道与生产、生 活共用管道，环形布置，采用低压消防制，消防时水压不小于 10mH2O。46第 5 章 工程方案设计5.3.2 建筑设计 东区污水处理厂位于 xxxx 市东区纬九路北侧，洮儿河东侧。厂 区总占地面积 7.4750ha(包括远期占地)。 在满足工艺流程和功能要求 的前提下，结合具体地理条件，力求布局紧凑，节约土地。 一、厂区总平面设计 整个厂区按生产、管理、生活等功能分为生产区和生产辅助区及 深度处理区，各区之间既相对独立完整，又交通联系便捷。具体布置 详见附图。 生产区建构筑物按工艺流程顺序， 包括粗格栅间、 污水提升泵房、 细格栅间、旋流沉砂池间、百乐克综合池、接触池、污泥调节池、加 氯间、污泥浓缩脱水间、鼓风机房及变电所等。生产辅助区包括综合 楼、机修车库、收发室等。 主要建筑物一览表(近期)序号 1 名 称 规 模 单位 数量 座 1 备注粗格栅间地下 LxBxH=8.5x4.7x6.5m 地上 LxB=9.0x7.5m 地下 LxBxH=15x6.0x8.5m 地上 LxB=15x6.0m LxB=9x9m+27x6m ?4.3m LxBxH=60x88.4x5.2m LxB=27x9m LxBxH=36x12m LxBxH=24x12x6m LxBxH=16x12x6m 227 O 1496 O 60 O472 3 4 5 7 8 9 10 11 17 18污水提升泵房 细格栅间 旋流沉砂池 百乐克综合池 加氯间 污泥浓缩脱水间 鼓风机房变电所 接触池 锅炉房 综合楼、 收发室座 座 座 座 座 座 座 座 座 座 座1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 1第 5 章 工程方案设计该厂址选择应地势较平，本着合理平衡、减少土方量、保证场地 排水顺畅的设计指导思想，按 0.3%场地找坡，雨水通过地下管网排入 市政排水系统。 按照污水厂交通贮运要求，满足消防等国家有关规范，厂区布置 7m 宽环形主干道，辅以 2m 宽人行道，全部为混凝土路面，转弯半径 不小于 9m。广场及人行道等以花岗岩、碎拼大理石和彩色水泥面砖铺 装。厂区周界为原有砖砌实体围墙。 二、总体建筑风格 总体上与城市风格相呼应协调，重点强调厂前区宽敞的铺石广场 的处理，突出中轴线及几何对称、布置适宜的喷泉水景，设置自然雕 塑，围绕广场布置厂门、欧陆风格的厂房，各单体多采用平屋顶欧式 檐口、竖窗券等建筑母题，配之以人造水体及几何形绿地，体现自然 式园林意境。 三、单体设计 1、主要生产厂房主体一层，框架结构，主体及采用双 T 板坡屋 面。主面为欧式壁柱及竖向窗套，格调高雅。 2、其他建筑物等均采用砖混结构，主面以欧式壁柱及竖窗券为 母题，并各自统一中有变化，使厂区整体建筑风格实现丰富协调、多 样统一。 四、装修及主要材料 1、厂区车行道为沥青混凝土路面，宽 7m，转弯半径为 9m，人行 道采用彩色室外地砖铺砌。 2、厂区建筑物外墙面采用高级面砖，室外台阶采用糙面花岗岩 面层，勒脚为蘑菇石勒脚。 3、外门、外窗采用单框双玻璃塑钢窗，室内外栏杆均为不绣钢 材料。48第 5 章 工程方案设计4、室内装修作法：室内地面采用仿大理石防滑地砖面层，规格 600×600。走道板、设备基础、集水坑等均采用地砖铺砌。所有建筑 室内墙面、顶棚均刮大白。控制室采用抗静电地板。门厅、控制室、 走廊、值班休息室、卫生间均采用铝合金条板吊棚。 5、主要生产厂房及加氯间、加药间屋面采用 大型双 T 屋面板 。 6、门采用电动伸缩门。围墙为原有围墙。 五、安全消防 主要生产厂房考虑各建筑物的生产类别和耐火等级，按防火规范 设置合理的防火间距，一般皆大于 10m，结合厂区交通布置宽度不小 于 7 m 的消防通道。 六、绿化设计 厂区周围设 5 m 宽的防护绿化带，以乔木（常绿与落叶相间） 和灌木，间混栽植，一显污水厂的绿色轮廓，二阻风沙的侵袭。对有 一定环境污染的生产车间（如加氯加药间等）设置耐性强的亚乔木、 灌木进行隔离，间隙空地用草坪、花灌木、有当地特色的弧植观赏树 木、宿根花卉等自然布植，绿化率大于 30%。 5.3.3 结构设计 一、设计依据 （一） 、我国目前正在执行的设计规范及标准： 给水排水工程结构设计规范《GB5》 给水排水构筑物施工及验收规范《GBJ141-90》 混凝土结构设计规范《GB》 混凝土结构工程施工质量验收规范《GB5》 建筑地基基础设计规范《GB5》 建筑地基处理技术规范《JGJ79-2002》 建筑结构荷载规范《GB》49第 5 章 工程方案设计建筑抗震设计规范《GB5》 构筑物抗震设计规范《GB50191－93》 砌体结构设计规范《GB5》 砌体工程施工质量验收规范《GB5》 给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程 《CESC138：2002》 给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程 《CECS117：2000》 （二） 、工程地质条件 该工程可研阶段没有提供地质勘察报告，建议在施工图设计之前, 应对整个工程场地进行全面的工程地质勘测。特别是应查明有无不良 工程地质现象, 以及不良工程地质现象的成因及分布。以便安全可 靠、经济合理、准确的进行施工图设计。 （三） 、荷载情况 各种荷载按 GB 《建筑结构荷载规范》 GB 、 《给 水排水工程构筑物结构设计规范》采用。 （四）、设计标准 1、本工程设计使用年限 50 年，结构安全等级为二级。 2、混凝土结构的环境类别为二类 b。 二、 结构设计： （一） 、二级处理工艺构筑物 1、粗格栅、污水提升泵房 池体采用现浇钢筋混凝土自防水结构，由于池体较深可以达到坚 实持力层，采用池体自承重即可。 房间采用现浇钢筋混凝土框架结构，屋面采现浇钢筋混凝土屋面 梁板结构形式。基础由池体兼做。 2、 细格栅间 池体采用现浇钢筋混凝土自防水结构， 由于池体较深可以达到坚50第 5 章 工程方案设计实持力层，采用池体自承重即可。 房间采用现浇钢筋混凝土框架结构，屋面采用现浇钢筋混凝土 屋面梁板结构形式。基础由池体兼做。 3、旋流沉砂池 由于池体架空，采用现浇钢筋混凝框架结构支撑上部池体，池 体采用现浇钢筋混凝土自防水结构，柱基础采用现浇钢筋混凝独立 柱基础。 4、百乐克综合池 综合池：半地下混凝土结构，混凝土标号 C25，包括生物选择池、 生物反应池、澄清池、稳定池、水渠五部分，边墙采用扶壁式结构， 厚 0.4 米。 底板采用分离式地板， 0.15～0.2 米， 厚 现浇部分每 30MIS 和伸缩沉降缝一道， 内设 651 橡胶止水带。 基础坐落于角砾砂层之上。 边墙外回填土高程约为 3.0 米，回填土顶面路面为花砖路面，边坡植 草皮进行保护。 5、 接触池 池体采用现浇钢筋混凝土自防水结构，由于池体较深可以达到坚 实持力层，采用池体自承重即可。 房间采用砖砌体结构，屋面采用现浇钢筋混凝土屋面梁板结构形 式。基础由池体兼做。 6、鼓风机室及变电所 主体采用框架结构及砌体结构，两不同结构设缝脱开，屋面采 现浇钢筋混凝土屋面梁板结构形式，基础采用柱下独立基础及墙 下条形毛石基础。 7、污泥调节池 采用现浇钢筋混凝土自防水结构，采用天然地基做为持力层，池 体自承重即可。51第 5 章 工程方案设计8、污泥浓缩脱水间 主体采用框架结构，屋面采用现浇钢筋混凝土屋面梁板结构形 式，基础采用柱下现浇钢筋混凝土独立基础。 9、加氯间 采用砌体结构，屋面采现浇钢筋混凝土屋面梁板结构形式， 基础 采用墙下条形毛石基础。 （二） 、附属建筑物 1、综合楼 采用砌体结构，屋面采现浇钢筋混凝土屋面梁板结构形式，基础 采墙下条形毛石基础。 2、门卫室 采用砌体结构，屋面采现浇钢筋混凝土屋面梁板结构形式，基 础采用墙下条形毛石基础。 3、锅炉房 采用砌体结构形式，基础采用毛石基础，屋面采用现浇现浇钢筋 混凝土屋面梁及现浇钢筋混凝土屋面板结构形式。 三、 材料 1、混凝土及砂石技术要求必须符合现行国家规定，在条件准许 的条件下化验砂石的含碱量。 2、水泥采用低碱水泥，水泥进场时必须有质量合格证。水泥出 厂超过三个月，应复查试验并按检验结果使用。 3、混凝土外加剂的质量应符合现行国家标准要求，其品种及掺 量必须符合混凝土性能要求。 4、钢筋、钢板的化学成分，物理力学性能必须满足冶金工业部 颁布标准的要求，并有出厂质量证明及化验报告。52第 5 章 工程方案设计5、混凝土的强度标号，抗渗标号，抗冻标号 ⑴露天的大型构筑物混凝土 强度标号：C30 抗渗标号： P8 以上 抗冻标号：F250。 ⑵室内或地下构筑物混凝土 强度标号：C25 抗渗标号：P6 或 P8 以上 抗冻标号：F100。 }