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宿州市城南污水厂二期工程可研报告


宿州市城南污水处理厂二期工程可行性研究报告

第一章
第一节
一、编制依据

总论

编制依据、编制原则及编制范围

1.安徽省城乡规划设计研究院二 OO 五年十月编制的《宿州市城市 总体规划》 2.中国市政工程华北设计研究院二 OO 一年十月编制的《宿州市城 南污水厂二期工程项目

建议书》 3.安徽省发展计划委员会计地区(2002)185 号 《关于宿州市城南污 水处理厂二期工程项目建议书的批复》 4.宿州市人民政府(2005)第 15 号令《宿州市城市污水处理费管 理办法》 5.宿州市物价局价费(2004)39 号《关于城市污水处理费征收标 准的批复》 6.设计委托书 二、编制原则 1.贯彻执行国家关于环境保护的政策,符合国家的有关法规、规 范及标准。 2.以城市总体规划为指导,从实际出发,以保护市区水源、改善 市区环境为目的,根据规划所确定的工程建设规模,充分考虑与一期 工程无缝结合的要求,对市区污水进行处理,以解决污水排放量与污
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水处理能力之间的矛盾,充分发挥工程的效益。 3.遵循城市总体规划,结合实际情况和工程实施条件,采用与一 期工程相结合,合理确定工程规模和建设年限,充分发挥建设项目的 社会效益、环境效益和经济效益。 4.选择稳妥可靠、技术先进、投资省、运行费用低、管理简单、 运行灵活的污水、污泥处理工艺技术和设备,为污水处理厂的建设和 运行创造良好的条件。 5.通过工程总体优化,尽可能节约能源、降低工程基建投资和运 行费用,提高管理水平。 6.妥善处置污水处理过程中产生的格栅栅渣、沉砂和污泥,避免 二次污染。 7.据国家、安徽省及宿州市现行规定,进行投资估算和经济分析。 三、编制范围 本可行性研究报告的编制范围为宿州市城南污水处理厂二期工程 厂内全部污水、污泥处理工程及污水收集管网工程,确定污水处理厂 的建设规模及处理程度;并对污水处理厂处理工艺方案进行分析论证; 提出推荐方案的投资估算及经济评价。不包括污水收集系统排水管网 的分析论证。污水处理厂收水范围包括老城区、城西区、河西区、道 西区和西北新区,收水区域面积 29.18km2,服务人口 38.2 万人。

第二节
一、城市概况
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城市概况与自然条件

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1.地理位置 宿州市地处淮河流域,位于安徽省的东北部,是皖东北的地域中 心、淮北地区煤炭生产指挥中心和服务基地;宿州市兼跨上海和淮海 两大经济区,处于沿海经济区向中西部转移的过度地带,同时又是苏、 鲁、豫、皖交界处的重要物资集散地。 宿州市交通便捷,目前已有七条对外公路,其中 206 国道纵贯该 市,合徐高速公路从市区西缘经过;京沪铁路从市区中间南北贯穿, 规划的京沪高速铁路也将从市区东部经过;水上运输方面,汴河运输 将由六级航道规划为五级航道。 2.历史沿革与行政区划 据考证,早在 5000 多年前,就有人类在此进行开发活动,修生养 息。夏朝时,出现萧园(萧县) ,西周时的砀邑(砀山县) 、宿国(宿 州) 已成为当时的经济中心。 秦时属泗水郡的蕲 (今宿州祁县) 、 潼 (今 泗县潼城) 、符离(今宿州灰古) 、竹邑(今符离集) 、萧、取滤(今灵 璧潼郡村)和属于砀郡的下邑(今砀山县)等 7 县已设县制。宿州建 于唐元和四年(公元 809 年) ,取名河南道。曾是官府漕运重要通道, 称作蛹桥(今蛹桥区来源于此) ,并逐渐成为皖东北地区的政治、经济 中心。1948 年至 1953 年曾两度被市县分设,后并入宿县,1979 年宿 县城关镇复置宿州市,1992 年撤宿县并入宿州市,1998 年 12 月撤宿 县地区成立地级宿州市。可见现今主要城镇的发展都具有深刻的历史 渊源,而且城镇之间也具有传统的经济联系和共同的文化基础。 宿州市现辖 1 区(蛹桥区) 、4 县(砀山县、萧县、灵璧县、泗县) 、
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8 个街道办事处、73 个建制镇、37 个乡、116 个居民委员会、2891 个 村民委员会。市域总面积 9787 平方公里,占全省 7.6%;2001 年全市 总人口 582.9 万人,人口密度 597 人/平方公里。 3.社会经济状况 宿州市在“十五”期间是改革开放和现代化建设取得新的重大成 就、各项社会事业长足进步的五年,全市经济总量突破 300 亿元,年 均增长 8.6%,财政收入 13.4 亿元,年均增长 10.5%,全社会固定资产 投资累计完成 348 亿元,年均增长 15%。 4.资源条件 (1)矿产资源 宿州市境内矿产资源丰富,已探明的矿藏有 20 多种。其中,煤炭 资源储量 110 亿吨, 占淮北煤田 75%以上, 最为丰富; 石油储量 7 亿吨; 煤层气储量 600 亿立方米;大理石储量 5 亿立方米;白云石储量 47 亿 吨,其含镁量高达 22.3%。铁矿、瓷土、石英石等矿石储量可观。丰富 的矿产资源,形成了本市以依靠开采、加工矿产为特色的工业。 (2)水资源 宿州市属于淮河流域,主要河流有 70 多条,近 2000 公里长。多 年平均径流量 17.76 亿立方米(不计入外流客水) ,人均占有地表径流 量 397.9 亿立方米,远低于全省、全国平均水平。而且由于污染,造 成可利用的地表水资源更为缺乏。地下水资源较为丰富,每年平均降 水入渗补给量 21.2 亿立方米,浅水蒸发量 7.4 亿立方米,可供开采量 13.8 亿立方米。现宿州市用水主要来自地下水,但地下水开采过量造
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成了以宿州市城区、砀山县城区为中心的面积达 565 平方公里的地下 水漏斗区,社会经济发展受水资源瓶颈束缚的情况已经有所表现,在 城市发展时,要充分考虑水资源的供给与需求。 (3)生物资源 作为全国重要粮棉生产基地,农产品产量在全省一直位居前茅。 畜禽产品以黄牛、商品猪、山羊、鸡为主。已由分散养殖向规模养殖 转变,形成黄牛养殖产业带和其他养殖区。全市有林地面积 367.9 万 亩、活立木蓄积量 951.6 立方米,森林覆盖率 26.5%,已成为后续森林 资源基地之一。这里更是全省最大的水果产区,面积和产量占全省的 70%以上,砀山、萧县百万亩连片果园,国内外罕见。而且砀山的酥梨、 萧县的葡萄在全国都有很高的知名度。丰富的农产品、林果产品和畜 产品为城镇和乡镇的加工业提供了充足的原料保证。 (4)旅游资源 宿州市主要自然风景资源有萧县皇藏峪自然保护区,已被列为国 家森林公园和省级风景名胜区,保存有较完整的暖温带植被及皇藏洞、 试剑石等自然景观;还有蛹桥区大五柳省级风景区,以及砀山黄河鼓 道生态国林公园等。主要人文景观有著名的宿州市大泽乡陈胜、吴广 起义处涉故台及闵子墓等;灵璧东南楚汉之乡古战场垓下虞姬墓;位 于皇藏峪之内的瑞云寺和附近的淮海战役烈士陵园,以及 4 月 10 日左 右的砀山梨花节等。上述旅游资源可作为产业开发,其中皇藏峪已经 成为周围城镇居民节假日游玩和休闲处所。 (5)劳动力资源
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全市人口众多,劳动力资源充裕,农村剩余劳动力 1/3 以上。这 些剩余劳动力,连同部分家属子女,将成为城镇人口机械增长的主要 来源。 5.城市发展战略 (1)战略地位 本市位于京沪铁路经济带上,也是安徽省相距亚欧大陆桥经济带 最近的地区。其中心城镇宿州市在安徽省属于发展潜力较大的城市之 一,未来将和淮北市共同作为皖北城市经济区的中心城市加以建设, 形成以宿州、淮北两市为中心的皖东北城镇群和亚欧大陆桥经济带上 重要的能源、农副产品及其加工基地。 (2)发展战略 抓住经济全球化、产业结构战略性调整,实施城镇化战略等多种 契机,重点建设市域中心城市,密切同淮北市的经济社会联系,共同 增强其对区域经济的凝聚力和辐射力,积极发展各县县城,强化作为 全市次中心城市的职能,带动区域经济腾飞;选择若干个条件优越的 重点建设,形成地方经济增长点;充分发挥交通干线优势,形成若干 个产业和城市发展轴线;进一步搞好小城镇建设,逐步完善市域城镇 体系;加强区域和城镇基础设施、社会服务设施建设,增强城镇间和 对外的社会经济联系,全面提高城镇发展区域竞争力,促进城乡经济 快速、协调和可持续发展。 (3)战略目标 远景目标是:依托发达的交通、通讯网络,形成 1 个大城市(宿
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州市) 、4 个中等城市(萧县、灵璧、砀山、泗城) 、40 个左右的重点 镇、数十个小城镇组成的集中分散相结合的皖东北城镇群,城镇体系 步入高水平—网络化阶段。 到 2020 年,完成皖东北城镇群的雏形,宿州市达到大城市规模, 形成 4 个中小城市(4 个县城) ,择优培育 29 个条件优越的小城镇重点 发展,建成初步现代化的交通和通讯网络。 二、自然条件 1.气象 宿州市属华北暖温半湿润季风带气候,四季分明,气候温和,雨 量适中,日照丰富。 气 温: 多年平均气温 极端最高气温 极端最低气温 降雨量: 年平均降雨量 年最大降雨量 年最小降雨量 无霜期: 年平均无霜期 年最短无霜期 冻土深度:年最大冻土深度 积雪厚度:年最大积雪厚度 风 向: 主导风向为东北风 次主导风向为东风
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14~14.5℃ 41.6℃ -23.9℃ 774~895mm 1481mm(1963 年) 560.0mm(1966 年) 210 天 179 天 15cm 30cm

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2.地形地貌 全市以平原为主, 占总面积的 91%, 海拔 14~48 米, 坡降 1/5000~ 1/10000,由北向南,由西向东微斜;以石灰岩为主的岛状残丘,主要 分布在濉河以北、京沪铁路两侧,即萧县的东南部、蛹桥区、灵璧、 泗县北部,海拔 400 米以下,其四周分布着台地,共占总面积的 9%。 平坦的地形对建筑物、道路建设十分有利,节省工程造价,利于城市 发展。 3.地质 基岩上土质以粘土、亚粘土及轻亚粘土为主,地基承载力 15 ~ 20T/m2。岩石破碎,裂隙溶洞发育,透水性强,故地下水丰富。宿州市 属中潮淮地台面的淮北盆地,基岩属秦山余脉,基岩在 40m 左右。 4.河流水系 全市属淮河流域,大小河流 70 条,分属新汴河、濉河、崇潼河、 安河、南四湖和故黄河 6 大水系。汛期河水猛涨猛落,枯水期成无水 源河道。一般年份和稍干旱年份,不少河流干涸断流;且河流污染日 益严重。尤以奎河为最。城镇建设除注意防洪外,必须解决供水水源 和节约用水,十分重视水源保护。 5.地震 根据国家地震区划,宿州市城区地震烈度为 7 度。

第三节
一、供水现状

城市供水现状及规划

根据宿州市实际情况,城市水资源包括河流及地下水两部分。由
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于近几年城市工业发展较快,但经济效益不高,所以企业用于污染治 理的资金投入较少,造成废水及污染物直接排入河道,使地面水严重 污染,居民的生活用水及工业用水全部依赖开采地下水,由于地面水 污染下渗,也造成浅层地下水的水质变坏。目前,宿州市老城区供水 水源主要来自地下水,市内现有自来水厂二座,共有深井 32 眼,自备 井 94 眼,总供水量约 12 万吨/天,市区供水干管总长 40km,管网覆盖 率达 80%,供水普及率 75%。供水量不足,日缺水约 1.8 万吨/日。 二、供水规划 根据宿州市城市总体规划,近期重点开发利用城区西二铺—桃园 水源地和东部朱仙庄中深层地下水,适度开发利用北部符离集水源地, 以满足城市经济和社会发展需要,规划建设汴北新区、东南经济技术 开发区符离集水厂。2003 年,宿州市人均综合生活用水指标为 202.64 升/人?日,考虑到 1.2 的日变化系数,2003 年综合生活用水指标 243 升/人.日左右。随着社会经济的发展和城市产业结构的调整,预计中 期 2010 年城市综合生活用水指标为 250L/人?d,万元 GTP 耗水量定额 为 48m3/万元,供水量预测见下表:

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供水量预测表
项目 一、生活用水 服务人口(万人) 用水指标(L/d.人) 用水量(万 m /d) 二、工业用水 GTP(亿元/年) 用水指标(m /万元.GTP) 用水量(万 m /d) 合计
3 3 3

表 1-1

2010 年

38.2 250 9.55

98 48 12.88 22.43

第四节
一、城市排水现状

城市排水现状排水工程存在问题

宿州市虽然是一座古老的城市,但到 1980 年以前一直没有排水管 道,全城排水基本依靠地面径流的方式,将雨水和污水排入附近沟塘 或河流中,局部地段虽建有砖砌排水明沟和暗沟,但管理不善,或年 久失修,部分地段堵塞、淤积,造成局部地区污染严重、环境恶化。 自 1980 年改为地辖市以来,陆续铺设了排水管道和石砌拱形排水 涵渠,截止 1994 年底,全市排水管、渠总长 39 公里,全市排水普及 率 70%。这些管、渠均为合流体制,分别铺设在建成区主、次干道上。 全市的雨水及生产、生活污水均随合流制管、渠排入环城河、运粮河、 三八河和其他自然水体,致使各自然水体受到不同程度的污染 (见表 1-2,1-3)。
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宿州市原城建局为了减轻环城河和运粮河城区段的水体污染,在 80 年代后期先后沿环城河南半环和运粮河城区段西侧修建了一条截污 沟,其断面均为 1000mm?000mm,截污沟全长 3.04 公里。但局部地段 由于坡度不标准,管底标高不合理,已有部分报废。 在汴河路和胜利路的大小立交桥处,各设有一座雨水排水泵站, 雨天抽排立交桥处雨水,晴天抽排地下水。 水体 CODcr 浓度
监测点 环城河出水口 水利局桥口 新汴河七井 新汴河铁路桥 沱河七里井 沱河铁路桥 表 1-2 CODcr 浓度(mg/L) 74 87 48 59 242 210

主要排污单位污染情况
序号 (1) (3) (5) (7) (9) (11) 单位名称 电厂 玻璃纸厂 三监狱 市皮革厂 可农酒厂 市化肥总厂 污水 CODcr 浓度 (mg/L) 1714 1600 406 857 416 965.9 序号 (2) (4) (6) (8) (10) (12) 单位名称 皖北制药厂 特酒厂 肉厂 市皮件厂 大泽酒厂 市液糖厂

表 1-3 污水 CODcr 浓度 (mg/L) 1630 78 450 1700 700 830

截止 2004 年底,全市污水年排放总量已达 1991.4 万吨/年,其中 工业废水为 1203.1 万吨/年,为总排放量的 60.4%。由于工业废水处
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理设施差和管理不善,经过处理的工业废水量仅为 30.2 万吨/年,处 理率只有 2.51 %,而其中达到标准的仅为 28 万吨/年,达标率为 2.33%。 二、排水工程存在的问题 1.排水体制落后 宿州市现有排水管道大部分为直排式的合流体制,由于大量未经 处理的工业废水和生活污水排入环城河、运粮河等水体,造成了这些 河流水体严重污染,所以这种直排式的合流体制应加以改造。 2.排水设施的标准低 现有排水管道的管径普遍较小 (d600mm~d800mm),而且坡度不合 理(大部分小于 1/1000),由于达不到城市排水规范要求,经常造成部 分区域积水严重,(如汴河路东段、火车站广场等路面积水常达半米多 深),影响城市功能的正常发挥。 3.排水工程缺少统一的规划指导 本市的排水工程,由于没有统一规划设计,排水工程管理指导性 差,在具体工程实施和管理过程中,造成各个环节相互脱离,各行其 是。因此,一些刚建好的排水管、渠,往往很快就淤积堵塞,甚至报 废。如环城河南半环东段的截污沟,由于坡度小,排水经常不畅,目 前已有部分截断,污水直排环城河,截污沟已失去截污作用。所以既 影响了城市环境,又造成了工程投资的浪费。

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第五节

城市排水工程规划

1.排水体制:全市采用雨污分流制,但考虑到老城区内建筑密度 较大,改建困难,在近期采用截流式合流制,随着老城改造,逐步过 渡到分流制。 2.城市雨水排放系统采用“分区排水,就近排入水体”的原则。 管网采取正交式布置,使雨水管道以最短距离、最小管径把雨水就近 排入河渠水体。 3.居民生活污水需经化粪池后方可能排入污水管道。市区所有工 业废水按规定必须实施厂内治理,达到允许排放标准,就近排入城市 污水管。 目前宿州市排水体制为合流制,排水管网配套程度仅 70%,排水 普及率 70%。规划新建道路排水设施与道路建设同步进行,尤其是城 市主干道,管道更新,重新铺设大直径干管,规划大管径管道排入城 市下水道,规划排水管网总长 57km,排水普及率达 95%,配套程度达 100%。 规划对市区排水主要分四片,北片和东片排入沱河(东区局部排入 铁路运河),中片排入运粮河,南片排入三八河,对局部低洼地区,可 通过泵站提升排放。 规划远期在汴北新城区东南部汴河下游北侧、东南经济技术开发 区东部沱河下游西侧和符离区东南部建设三座污水处理厂,近期已建 成了城南污水处理厂一期(8 万 m3/d)一座。
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第六节 工程建设的必要性
目前,宿州市城市污水处理设施,虽然已建成了城南污水处理厂 一期(8 万 m3/d)一座,且本市部分企业等近年来建成了一批内部工业 废水处理设施,并提高工业用水重复利用率,但污水的处理比例还很 小,仍然有大量的工业废水排入水体,况且处理过的工业废水也并未 完全达到国家有关排放标准。市区的生活污水也仅经化粪池简单处理, 城市的生活污水和企业的工业废水通过排水管和排水涵渠就近排入附 近的水体,最终排入浍河、沱河、新汴河等水体,不仅污染环境,影 响人民健康,威胁工农业生产,更为严重的是污染宿州市宝贵的地下 水资源和对下游的淮河干流和洪泽湖造成污染。为保护城市人民的生 活环境和人民健康,亟待进一步加强治理宿州市城市污水,完善城市 排水管道,增扩建设污水处理厂。污水经处理后,可作为电厂冲灰水、 工厂冷却回用水和农田灌溉用水,实现水资源的综合利用和开发,对 缓解城市供水矛盾、保护宝贵的水资源也具有积极的现实意义。 污水处理厂的建设对改善城市卫生面貌,改善人民生活环境,提 高人民生活质量,推进城市文明建设都起着重要的作用,对于城市的 建设和发展是必要的。 城市污水未经达标随意排放,造成淮河水质恶化,严重影响两岸 人民正常生产和生活,导致以淮河水为水源的城市供水形势日趋紧张, 这是由于淮河流域人口、耕地占全国的六分之一,是我国主要的产粮 区,而水资源总量仅为全国的 3.4%,流域内生活、工业污水的污染相
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对较重。宿州市污水处理厂的建设是治理淮河污染工作的重要组成部 分,必将对治理淮河污染作出重要的贡献。从这种意义说,建设宿州 市污水处理厂是必要的、势在必行的。 宿州市城南污水处理厂二期扩建工程是依据《淮河流域水污染防 治十五规划》和《宿州市环境保护规划》的要求,同时,随着宿州市 经济的快速发展、人口的增加,不可避免地会产生大量的工业废水和 生活污水,如果市政污水处理设施的建设跟不上城市经济发展步伐, 将直接影响全市的经济建设,甚至将更加加剧淮河流域的水污染。因 此,增扩建设城南污水处理厂二期工程,完全符合宿州市的整体利益, 是人民政府为民办实事的一个重大举措,是十分必要和刻不容缓的。

第七节
☆《室外排水设计规范》

采用的主要规范及标准
GB 50014-2006

☆《城镇污水处理厂污染物排放标准》 GB18918-2002 ☆《地表水环境质量标准》 ☆《地下水质量标准》 ☆《环境空气质量标准》 ☆《城市区域环境噪声标准》 GB3838-2002 GB/T148483095-1993 GB3095-1996 GB3096-1993

☆《城市污水再生利用 城市杂用水水质》 GB/T18920-2002 ☆《城市污水再生利用 景观环境用水水质》 GB/T18921-2002 ☆《污水综合排放标准》 GB8978-1996

☆《污水排入城市下水道水质标准》 CJ3082-1999
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☆《城市污水处理厂污水污泥排放标准》 CJ3025-93 ☆《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》 CJJ31-89 ☆《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2001

☆《给水排水工程构筑物结构设计规范》 GB50069—2002 ☆《建筑结构荷载规范》 ☆《建筑地基基础设计规范》 ☆《混凝土结构荷载规范》 GB50009-2001 GB50007-2002 GB50010-2002 GBJ19-87〔2001 年版〕 GB50052-1995 GB50054-1995 GB50217-1994 HG/T205077-2000 HG/T20508-2000 HG/T20573-1995 HG/T20512-2000 HG/T20513-2000

☆《采暖通风与空气调节设计规范》 ☆《供配电系统设计规范》 ☆《低压配电设计规范》 ☆《电力工程电缆设计规范》 ☆《自动化仪表选型规定》 ☆《控制室设计规定》 ☆《分散型控制系统工程设计规定》 ☆《仪表配管配线设计规定》 ☆《仪表系统接地设计规定》

☆《给水排水设计手册》第 10 册 (技术经济 ) 第二版

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第二章

工程规模及处理程度的确定
污水处理厂建设规模

第一节

一、污水处理厂建设年限的确定 城市环境对经济发展影响较大,污水处理厂的建设应稍有超前, 以避免刚刚建成的污水厂即面临超负荷工作的状态,同时又不可使其 规模过大,造成长期闲置,增加成本,根据城市总体规划并结合城南 污水处理厂的实际情况,确定城南污水处理厂二期工程的建设年限: 远期为 2010 年。 二、处理厂规模的确定 1.收水区域面积和收水区域人口 根据宿州市城市总体规划和城市排水工程规划,宿州市城南污水 处理厂的收水范围包括:老城区、城西区、河西区、道西区和西北新 区。远期(2010 年)收水区域面积和收水区域人口见表(2-1): 收水面积及人口统计表
项目 收水面积(k ㎡) 收水人口(万人) 老城区 0.84 城西区 13.87 河西区 4.03 道西区 6.79 西北新区 3.65 表 2-1 合计 29.18 38.20

2.城市污水量预测 城市污水量由生活污水和工业废水组成,根据城市总体规划中生 活用水量和工业用水计算,排污系数取 0.8 ,城市污水量预测见表 (2-2):
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污水量预测表
项目 一、生活污水 生活用水量(万 m 3/d) 排污系数 污水量(万 m 3/d) 二、工业废水 工业用水量(万 m 3/d) 排污系数 污水量(万 m 3/d) 城市污水量(万 m 3/d)

表 2-2 2010 年

9.55 0.8 7.64

12.88 0.8 10.30 17.94

3.工程规模的确定 根据预测,本污水厂接纳的城市污水水量见表(2-3) : 污水厂水量表
项目 城市污水量(万 m /d) 污水收集率 污水厂接纳污水量(万 m /d) 污水厂设计规模(万 m /d)
3 3 3

表 2-3 2010 年 17.94 90% 16.15 16.00

注:一期工程 8 万 m3/d 已经建设完毕,考虑到随着节水工作的不 断深入开展,工业用水重复使用率将不断提高,污水厂二期工程设计 规模定为 8 万 m3/d。

第二节

污水处理厂进水水质的确定

宿州市城南污水处理厂一期工程建于 2001 年 12 月, 已正常运行 5 年,本期工程污水中生活污水占 43%,工业废水占 57%,根据城南污 水处理厂一期工程进水水质见表(2-4) ,并参考同类城市污水处理厂 的水质见表(2-5) ,以确定污水厂设计进水水质。
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宿州市城南污水处理厂一期工程实际运行水质参数表
时间 2005 年 2006 年 2007 年 CODcr(mg/L) 301 327 258 BOD5(mg/L) 122 115 107 SS(mg/L) 229 217 184 30 36 29

表 2-4

NH3-N(mg/L)

国内 8 座城市污水处理厂实际运行水质参数表(进水水质)
厂名 石家庄桥西污水处理厂 芜湖市朱家桥污水处理厂 常州城北污水处理厂 昆明第四污水处理厂 昆明市污水处理厂 天津纪庄子污水处理厂 西安邓家村污水处理厂 北京经济技术开发区污水厂 CODcr(mg/L) 150~350 350 344~521 518 100~200 453 560 400~600 BOD5(mg/L) 100~200 160 142~217 190 60~80 150 275 180~250

表 2-5

SS(mg/L) 80~200 350 158~235 416 200 227 265 150~280

表中均值为:CODcr=390mg/L BOD5=170 mg/L

SS=260 mg/L

以上这些统计数字虽然各有特点,但在宏观上实际反映了城市污 水水质计算范围,BOD5=170~200mg/L COD=380~420mg/L SS=200~260 mg/L,考虑到宿州市规划人口密度较高、工业企业废水排放达标率一 般的实际情况,确定污水厂设计进水水质为: BOD5: CODcr: SS: NH3-N: TP: 180mg/L 400 mg/L 200 mg/L 35 mg/L 4 mg/L

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第三节

污水处理厂出水水质和处理程度的确定

城市污水处理厂对主要污染物的处理程度是确定污水处理工艺的 基本依据,而处理程度可通过城市污水系统来水中主要污染物总量和 受纳水体对主要污染物允许排放总量来确定,这可以充分利用受纳水 体本身的环境容量,要求与之相适应的处理工艺,获得最为经济的工 程建设方案,最大限度降低污水处理厂的建设投资和运行费用。本污 水处理厂出水排入运粮河后入淮河一级支流—沱河,最后排入淮河, 根据 GB8978-1996《污水综合排放标准》和 GB18918-2002《城镇污水 处理厂污染物排放标准》要求,本污水厂污水必须进行二级生化处理。 根据当地环保部门的要求,本污水厂出水水质执行《城镇污水处 理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准的B标准,具体指标 为: CODcr BOD5 SS NH3-N TP ≤60mg/l ≤20mg/l ≤20mg/l ≤15mg/l ≤1.0mg/l

处理后的污水排放至沱河,最后流入淮河。

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第三章

污水厂配套管网工程及污水厂厂址

一、污水厂配套管网工程 随着宿州市城南污水处理厂一期工程 2001 年的建成投产,与之相 配套的污水截污管网系统建设也同步进行,特别是近年来,宿州市经 济的高速发展和市区人口的急剧增加及城区的不断加大,产生的生活、 生产污水急需处理,以满足宿州市环境生态的要求。而截污管网系统 的建设是处理的先决条件,为此,宿州市政府十分重视污水厂配套管 网系统的建设,先后完成了以下截污工程的建设。 1.2003 年投资 8178 万元对宿州市运粮河和老城区、城西区、河西 区、道西区的污水收集系统进行了治理和完善。收水面积达 25.53km2, 90%的污水进入城南污水处理厂处理。 2.2004 年投资 1216 万元完成了宿州市西北新区银河路、银河二 路、浍水路、高坪路、高开路等截污管网的建设,收水面积为 3.65km2, 收集的污水进入城南污水处理厂处理。 3.2006 年投资 636 万元完成了宿州市道东区韩池北路、 金海大道、 浍水路过运粮河段、建设路、崔园路等部分截污管网的建设,所收集 的污水进入城南污水处理厂处理。 4. 2008 年~2009 年计划投资 600 万元完成道东区的截污管网建 设。 通过上述工程的建设,城南污水处理厂配套管网总收水量将达到 16 万吨/日,完全满足污水处理厂的处理规模。
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二、污水处理厂厂址 现城南污水处理厂厂址位于运粮河以东,宿怀路以西,小杨家以 南位置,总占地 12.74ha(包括二期预留用地) 。近年来,宿州市污水 管网的建设,均为城南污水处理厂配套服务,预计至 2009 年,污水截 污管网总收水规模将达到 16 万吨/天。根据宿州市城市总体规划,现 有的厂址所在地为规划的工业用地,无城市居民用地规划,其用地性 质符合当地用地规划要求,符合宿州市城市总体规划要求;同时,该 厂址位于主干道宿怀公路西侧,材料运输便捷;二期预留的可征用地 完全可以满足要求。

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第四章
第一节

污水处理厂工艺方案的选择
污水处理厂工艺方案的选择

一、方案选择的原则 城南污水处理厂二期设计总规模为 16 万 m3/d,一期工程建设规模 为 8 万 m3/d,本期(二期)工程建设规模为 8 万 m3/d,为了同时实现污 水处理厂的高效稳定运行和节省费用的目的,我们依据下列原则对二 期工程进行污水处理工艺方案比较和选择: 1.技术成熟,处理效果稳定,保证出水水质达到国家规定的排放 要求。 2.基建投资和运行费用低,以尽可能少的投入取得尽可能多的效 益。 3.运行管理方便,运转灵活,并可根据不同的进、出水水质要求 调整运行方式和工艺参数,最大限度地发挥污水处理构筑物的处理能 力。 4.引进先进、可靠的技术及设备。 5.考虑二期工程与一期工程的无缝结合,方便管理和维修。 6.所选工艺应最大程度地减少对周围环境的不良影响(气味、噪 声、气雾等) 。 7.便于实现工艺过程的自动控制,提高管理水平,降低劳动强 度和人工费用。 二、污水处理工艺选择
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污水处理工艺的方案选择首先要基于进、出水水质及要求的处理 程度。根据前文的论述,按照排放要求必须选择具备除磷脱氮功能的 工艺,二级污水处理通常可选用活性污泥法、生物膜、化学法及物理 化学法等。活性污泥法和生物膜法在处理有机废水方面相比化学法及 物理化学法具有处理效率高、处理效果好、处理较为稳定、运转经验 丰富运行费用低等优点,在国内外已被普遍采用;而生物膜法采用填 料或滤料挂膜提高微生物单位体积的密度可大大提高容积负荷,减少 占地,但在实际运行控制过程中广泛存在池型复杂、控制困难、膜易 积存、滤料流失、水流短路以及氧化池底布气管检修、填料堵塞、板 结等问题。 除磷主要方式有: ?直接加药的化学沉淀池; ?生物除磷法; ?生物除磷与化学除磷相结合的方法; 其中化学法除磷在国外应用最广,在加药除磷的同时可去除 80% 的有机物,使构筑物尺寸大大减少,运行电耗降低,土建费用最省, 但在国内,由于药剂费用高,使运行成本增加,同时加药后产生的污 泥处理量多,污泥及出路亦成为处理厂的难题,其沉淀物溶解率低, 在土中多年不变。 生物除磷工艺与化学除磷法相比具有如下优点: 1.污泥量少; 2.运行成本低;
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3.生物除磷产生的污泥松散可作为良好的农肥; 4.利用污水处理过程中产生的化合物作为药剂加入,无需外加碳 源,过程中也可回收部分碱度达到自然平衡。从进厂污水的组份来看, 生活污水占进厂污水的 40%以上,工业废水占进厂污水的 60%以下, 进厂污水中有毒有害特质甚微,且污水 BOD5/CODcr=0.45,污水可生化 性较好,另外从 TKN/ BOD5 及 TP/ BOD5 的营养比来看,采用生物降解法 去除 N、 P 是可行的, 据此, 本工程拟用活性污泥法为主要的处理工艺。 活性污泥法主要的处理工艺有 AB 法、SBR 法、氧化沟法、A2/O 法 等,各方法的机理如下: 1.AB 法 本世纪 70 年代,德国开发了生物吸附活性污泥法工艺,简称 AB 法(Adsorption Biodegradation ) ,该法把活性污泥法分为两段串联 运行,各段形成各自的生物优势,第一级 A 段以极高负荷( 2~6kg BOD5/kgMLSS?d)以很短的泥龄(0.3~0.5d)运行。在这种情况下, 短世代时间的原核细菌以一般负荷的传统活性污泥法 20 倍,细菌活性 高 40~50%的速度迅速繁殖,出现了生物吸附而过速降解有机物的效 果。此外,有机物经 A 段处理后,一部分转化为低分子化合物,提高 了可生化性,有利于 B 段的微生物利用和降解。A 段的停留时间只需 0.5h,BOD5 的去除率可达到 45~60%,且不需大量供氧,以节约能源。 被 A 段削减了 50%左右的有机浓度污水进入第二段 B 段时在较低负荷 (0.1~0.2kg BOD5/kgMLSS?d)和长泥龄(15~30d)条件下运行,为 污水中有机物的氧化降解和硝化、反硝化脱氮创造了良好的环境和条
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件。目前 AB 法已在我国城市污水处理中得到了发展和运用。 AB 法在 A 段曝气后虽然增加了中间沉淀池和污泥回流系统,但通 常可不设置初次沉淀池,因此在工程构筑物的配置上没有增加复杂性, 但污泥量较其它方法高,一般增加 10~15%。 2.SBR 法 一九一四年英国 Ardern 和 Lockett 在其试验成功的基础上在世界 化学学报上首先发表了一篇重要的科研报告,介绍了在单一的反应器 内将空气注入污水中,将其所产生的污泥进行循环并按间歇方式运行, 就得到良好的污水净化效果,从试验成果,诞生了活性污泥法。80 年 来活性污泥法一直处于污水生化处理的主导地位。但是由于当时的活 性污泥法虽然处理效率很可观,由于监控和检测技术的限制,SBR 法未 得到广泛应用。70 年代起,由于西欧各国财政上的原因,政府对小城 镇环保项目的投入减少,迫使小城镇的环保事业着眼于低投资低能耗, 同时由于程控技术,电子计算机技术的发展,一些水质仪表如溶氧测 定仪,ORP 计的开发应用,于是 SBR 法又得到了重视。日本、美国、澳 大利亚、法国等国家开始了高层次重新研究间歇活性污泥法。被命名 为序批式活式污泥法(Sequencing Batcn Reactor 简称 SBR) 。 由于 SBR 法中,曝气、沉淀集同一池内,节约了二次沉淀池和污 泥回流系统,但曝气池体积、曝气动力设备均要增加,在中小规模污 水处理中是较好的处理工艺。 SBR 工艺从七十年代发展至今,已有多种类型,其主流池型 ICEAS 即间歇式循环延时曝气法;
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CASS 即循环式活性污泥法; MSBR 即改良型 SBR。 3.氧化沟法 氧化沟最初于五十年代出现于荷兰、主要由环形曝气池组成,具 有出水水质好、处理效率高稳定、操作管理方便等优点,同时,也能 满足生物脱氮要求。氧化沟布置多种形式,除了常用的转刷型氧化沟 外,还有采用垂直轴表面曝气叶轮的卡罗塞尔氧化沟以及转盘型曝气 器的奥贝尔氧化沟。同时,在运行方法上又可分为连续流及分渠式氧 化沟。后者,氧化沟中一部分体积兼作沉淀池,故不再设二次沉淀池 和污泥回流设备。上述各种形式的氧化沟,目前国内均有工程实例, 大部分氧化沟运行良好,去除效率稳定,取得了较好的处理效果。 随着氧化沟工艺的不断发展,作为活性污泥法的一种变型的氧化 沟现已广泛应用于世界各地,并正向着大中型污水处理厂发展,曝气 形式的多样化和不断改进,使氧化沟工艺迅速得到推广。 氧化沟是活性污泥法的一种类型。它把连续循环式反应池作为生 化反应器,混合液在其中连续循环流动。 (1)传统氧化沟 传统氧化沟使用一种带方向控制的曝气和搅动装置,向反应器的 混合液传递水平流速,从而使搅动的混合液在氧化沟内循环流动。 传统氧化沟工艺供氧量的调节一般通过改变转刷或曝气机的转 速、浸水深度和设备数量等,以调节整个工艺的供氧能力和电耗水平。 用氧化沟工艺一般不设初沉池,由于该工艺选择的泥龄较长,剩
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余污泥量少于一般的活性污泥法,不需要进行厌氧消化处理,从而简 化了污泥处理的流程。 从水力特性来看,传统氧化沟既具备完全混合式反应器的特点, 也具备推流式反应器的特点。污水通常在沟渠中循环流动多次,并且 曝气装置在沟中布置的特点使沟中溶解氧呈现分区变化。即远离曝气 装置的某点 DO 浓度降低而呈现缺氧区,有利于活性污泥的生物絮凝和 生物脱氮。 氧化沟工艺一般也适合于进水水质浓度较低的生活污水处理厂。 传统氧化沟工艺流程简图如下:
进水 氧化沟 回流污泥 二沉池 剩余污泥 出水

传统氧化沟具有负荷低耐冲击、污泥量少、易于管理、方便维护、 出水优质等特点。但由于该工艺采取表面曝气的方式,因此沟内有效 水深一般控制在 3~4.5m 左右,在深度上不如使用鼓风机进行水下曝 气的方式,即相同设计参数的情况下,占地面积较大,且动力效率偏 低,一般仅为 1.6~1.8kgO2/kwh。 针对上述缺点和现代污水处理厂对出水水质 N、P 的要求而开发出 来的 DE 及 TE 型双沟式氧化沟工艺、Carrouse-2000 氧化沟工艺、微孔 曝气氧化沟工艺均得到了成功的运用,取得了良好效果。现分别简述 比较如下: (2)DE 和 TE 型生物除磷脱氮氧化沟工艺 DE 型和 TE 型氧化沟工艺首先由丹麦克鲁格公司开发, 它是交替式
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氧化沟的一种,其中 DE 型氧化沟工艺在东莞塘厦污水处理厂等工程中 成功应用;TE 型氧化沟工艺则在等工程深圳平湖污水处理厂中取得成 功。 DE 生物除磷脱氮双沟式氧化沟工艺包括了厌氧池,一对同等容量 的曝气池和一个二沉池。而 TE 型生物除磷脱氮三沟式氧化沟工艺包括 了厌氧池,三个同等容量的曝气池和一个二沉池,与 DE 型生物除磷脱 氮双沟式氧化沟工艺的区别是多了一个曝气池。其中曝气池的运作模 式为不断切换作业,而厌氧池则设有搅拌器。 曝气池附有数台转刷曝气机,进水分布槽及出水井。除了有机物、 悬浮物及氨氮去除外,废水内的总氮和磷质浓度也根据生物除磷脱氮 生物化方法而相对地减少。 整个生物除磷脱氮系统采用全自动控制和监测。由于废水成份和 有机负荷的变化,生物除磷脱氮系统需要一个连续不断的微调控程序 来达到最高的处理效果;而调控的方法则包括改变曝气时间和变更曝 气机所提供的氧气量。至于控制曝气池内供氧的方法,则是利用溶氧 仪计。 厌氧池设计为确保其厌氧条件,这对于存在于污水中的脱磷菌的 生长是至关重要的。厌氧池中,聚集于污泥中的磷会放出,但在后边 的曝气池中又吸收,这是由于“大量磷摄取”的生物过程。经厌氧池 后,污水由自动分布器,按生物除磷脱氮的程序要求,程序逻辑控制 器控制污水进入两个氧化沟中的一条(DE 型)。

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DE 型氧化沟工艺的简化流程如下图:

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TE 型氧化沟简化流程如下图:

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TE 型氧化沟工艺比较传统的 T 型三沟式氧化沟工艺及 DE 型双沟式 氧化沟工艺,在硝化,反硝化的工艺过程更趋合理及优化,更有利于 脱氮除磷,提高出水水质标准。 在设备利用率方面比 T 型氧化沟工艺提高 45%,比 DE 型氧化沟工 艺提高 15%。 DE 型和 TE 型氧化沟工艺仍然采取了传统氧化沟工艺的表面曝气 方式(转刷曝气机),因此能耗及占地均偏大。同时由于必须不断转换 运转方式达到脱氮效果,所以该工艺必须具有很高的自动化程度。 (3)卡鲁塞尔 2000(Carrousel-2000)除磷脱氮氧化沟工艺 该工艺源于荷兰的 DHV 公司及其在美国的专利特许公司 EIMCO。 广 东省中山市污水处理厂采用的就是 Carrousel-2000 除磷脱氮氧化沟工 艺。流程简图如下:
表曝机

进水
厌氧选择池 缺氧池/预脱氮/氧化沟

二沉池

出水

内回流
回流污泥 剩余污泥

卡鲁塞尔 2000 系统,是在原卡鲁塞尔系统上增加一个缺氧池和预 脱氮池,这个预脱氮池通过两条窄沟与原卡鲁塞尔系统连接在一起。 当缺氧且富含硝酸盐的混合液流向曝气机时,部分液体被导入缺氧池, 与未处理的污水接触,从而省去了内回流泵。未处理的污水 BOD 浓度 高,可作为碳源满足并促进反硝化过程,分解出的氮气释放到空气中, 硝酸盐中结合的氧用于 BOD 氧化。
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水流分配通过沟道进口宽度和水力局部调节,沟道入口安装的简 单的隔板“门”可以进行流量微调。 卡鲁塞尔 2000 系统特有的水力设计,代替了常规系统中所必需的 内回流泵和管道,仅需在缺氧区安装一套低能耗的搅拌机。 该工艺对 NH3-N 的降解率可达到 95%,P 的去除率达到 75%以上。 该工艺程式上属 A2/O 工艺。由于采用了新型倒伞型曝气机供氧,因此, 其有效水深达到 4.8 米,减少了占地面积,但设备利用率高,能耗仍 然偏高。 (4)微曝氧化沟除磷脱氮工艺 微曝氧化沟工艺是通过改变氧化沟的曝气方式而产生的,该工艺 首次在肇庆市污水处理厂运用即取得巨大成功,该厂运转至今在出水 水质、能耗、占地、运行费、污泥处理、臭气控制、噪声控制等方面 都取得了满意的效果。 微曝氧化沟工艺是在氧化沟基础上,引入了微孔曝气,同时曝气 头布置方式上做了改进,从而使总氧转移量增大,有效地解决了提高 氧利用率并降低能耗问题。但存在着维修和管理较复杂等弊端。 流程简图如下:
微孔曝气

进水

格栅

厌氧

缺氧/好氧

沉淀池

出水

外回流

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4.A2/O 法 A2/O 工艺(Anaerbio-Anoxic-Oxic)称为厌氧—缺氧—好氧三者 结合系统。早在 70 年代美国在生物除磷方法的基础上发展的同步除磷 脱氮的污水处理工艺。 生物除磷主要是利用聚磷菌微生物,这种微生物能过量地、在数 量上超过其生理需要的从外部环境摄取磷,磷以聚合的形态贮藏在菌 体内,形成高磷污泥而排出系统外,达到从污水中除磷的效果。 在厌氧条件下(DO=0,NO3=0) ,聚磷菌体内的 ATP 进行水解,将 H3PO4 放出,并形成 AOP 同时也放出能量。 因此,聚磷菌具有厌氧条件下释放 H3PO4,在好氧条件下过剩摄取 H3PO4 的功能,生物除磷就是利用磷菌的这种功能开发了从污水中除磷 的技术和工艺。 在好氧条件下,聚磷菌好氧呼吸,不断地氧化体内储存有机底物, 也不断通过主动输送方式向体内输送有机底物,由于氧化分解,不断 放出能量,能量被 AOP 所获得,并合成 ATP(三磷酸腺苷) 。H3PO4 是聚 磷菌分解其体内聚磷酸盐而取得的,大部分是直接从体外摄取的。这 样,聚磷菌就不断地利用能量,在透膜酶的催化作用下,通过主动输 送的方法将环境中的 H3PO4 摄入体内,并用于合成 ATP,另一方面用于 合成聚磷酸盐,这一过程为磷过剩摄取。

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第二节

工艺方案比较及推荐方案的确定

一、污水处理工艺方案的技术及经济比较 通过对上述各种工艺的分析,并结合本工程特点,如果采用按时 间分割的间歇式活性污泥法中的 SBR 法、ICEAS 法、CAST 法,利用其 集进水、曝气、沉淀、出水多种功能于一体的特点,可以使平面布置 紧凑,在用地方面具有一定优势。但其设备利用率低、管理复杂,自 动化程度要求高,除磷脱氮功能较差,无论从技术、管理和经济方面 都较难保证污水厂长期稳定运行。 根据本工程进出水水质要求及用地情况,并结合一期工程运行和 管理实践经验,选择氧化沟工艺和倒置 A2/O 工艺进行综合比较,从而 推荐一个适合本工程的最佳方案。 1.方案的技术比较(见表 4-1) A2/O 工艺及氧化沟工艺的主要特点
方案 A O 1、 工艺复杂,处理构筑物多,运行较麻 优 缺 点 比 较 烦。 2、 出水水质较好。 3、 机械设备多,给管理维修增加了工作 量。 4、 受污水中的冲击负荷能力一般。 5、 污泥要进行消化
2/

表 4-1

氧化沟 1、 工艺流程简单,处理构筑物少,最少 受操作工的技术影响。 2、 出水水质较好。 3、 机械设备少,维修管理工作量小。 4、 具有承受较大冲击负荷的能力。 5、 不设污泥消化系统。

2. 方案的经济比较 两种方案的经济比较见表 4-2。
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经济比较表
序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 工程总投资 生产成本合计 年经营成本 单位生产成本 单位经营成本 单位水量投资 单位水量电耗 单位水量占地 出 水 水 质 处 理 效 果 BOD5 CODcr SS NH3-N BOD5 CODcr SS NH3-N 项 目 (万元) (万元) (万元) (万元) (元/m ) (元/m ) (度/ m ) (㎡/ m ) mg/1 mg/1 mg/1 mg/1 去除率% 去除率% 去除率% 去除率%
3 3 3 3

表 4-2 方案 氧化沟法方案 12996 1856 1160 0.636 0.397 1625 0.3 1.03 20 60 20 15 89 85 90 57 A /O 法方案 14984 2034 1239 0.697 0.424 1873 0.25 1.03 20 60 20 15 89 85 90 57
2

9

10

*注:表内所列数据只做方案比较用。

二、推荐方案的确定 通过以上对两种工艺方案的技术及经济比较,可以看出氧 化沟

工艺具有投资省、运行费用低,处理流程简单,管理方便,出水水质 好,污泥趋于稳定,不需对污泥进行消化等明显的优点。 采用氧化沟工艺还可以和一期从管理、维护等方面做到有机结 合,减少管理和维护的工作量,降低运行成本。 根据本工程的特点,确定推荐微曝氧化沟工艺为城南污水处理厂 二期工程的处理工艺。 该工艺具有如下特点: ?微曝氧化沟采用深水微孔曝气和水下推流相结合的微曝系统, 充氧能力高,保证氧化沟出口处污水含氧浓度不小于 1~2mg/L,保持
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活性污泥良好的净化功能;充分利用氧化沟水力学特性,混合搅拌充 分,完全能维持沟内混合液流速在 0.3 米/秒,防止污泥沉降,使污泥 与原水充分混合,彻底进行碳化、硝化反应。 ?微曝氧化沟工艺运行效果稳定、管理方便。因设置了前置厌氧 池,可以取得很好的除磷效果。 ?采用此工艺可以不设初沉池,同时氧化沟采用微孔曝气方式, 水深可达 5m 以上,其结果使氧化沟的占地面积相应减少,因而减少 了污水厂总占地面积。 ?氧化沟综合能耗的 80%为曝气装置的电耗,微曝氧化沟工艺改 变了曝气方式,由表曝改进为微曝,提高了供氧能力,显著降低曝气 能耗。较一般氧化沟综合能耗降低 30%,运行费用可节约 20%。 ?微曝氧化沟工艺整体上达到国际先进水平,有更广泛的应用前 景,可以取得显著的环境、经济和社会效益。非常符合本工程要求工 艺选择具有先进性的特点。 工艺流程简图如下:

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加氯间

进水 粗格栅 进水泵房 细格栅 沉砂池 厌氧池 氧化沟 回 流 污 泥 沉淀池 活 性 污 泥 接触池

出水

垃圾外运

滤 液

垃圾外运

砂外运

浓缩脱水机房 泥饼外运

剩余污泥

污泥泵房

氧化沟工艺流程框图

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第三节
一、消毒技术概述

污水消毒系统

消毒对于饮用水是必不可少的处理工艺,对废水处理而言,虽不 是必需的,但对于污水厂的尾水的安全排放或回用,尤其是对近年来 实施较多的工业水回用工程,消毒处理已成为必须考虑的工艺步骤之 一,具有非常重要的作用。另外,根据国家规定,新建污水处理厂处 理出水应消毒。 消毒方法大体可分为两类:物理方法和化学方法。物理方法主要 有加热、冷冻、辐射、紫外线和微波消毒等方法。但目前最常用的还 是用化学试剂的化学方法。化学方法是利用各种化学试剂进行消毒, 常用的化学消毒剂的化学剂有多种氧化剂(液氯、臭氧、溴、碘、高 锰酸钾等) 、某些重金属离子(银、铜等)及阳离子型表面活性剂等。 其中,氯价格便宜,消毒可靠又有成熟经验,是应用最广的消毒 剂。但最近人们发现采用加氯消毒也可以引起不良的副作用。如废水 中含酚一类有机物质时,有可能形成致癌化合物如氯代酚或氯仿等, 水中病毒对氯化消毒也有较大的抗性,因此,目前还展开了对其他废 水消毒手段的研究,如二氧化氯消毒,紫外线消毒等。 二、消毒方法比较 宿州市城南污水处理厂的出水,根据《城市污水处理及污染防治 技术政策》 (建设部、国家环保总局、科技部建城[2000]24 号)7.2 条规定:为保证公共卫生安全,防止传染性疾病传播,城市污水处理 设施应该设置消毒设施,本工程采用消毒工艺。在污水处理工程中得
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到广泛应用的消毒方法主要有:液氯、二氧化氯消毒技术和紫外线消 毒技术。 1)液氯消毒 在水溶液中,卤素(包括氯、溴及碘)是非常高的消毒剂,其中, 氯在污水消毒中应用最为广泛。 氯溶于水时,会产生次氯酸,次氯酸可以快速进入细胞膜,破坏 细胞组织,从而起到杀菌消毒的作用。 氯作为一种强氧化性消毒剂,由于其杀菌能力强,价格低廉,使 用简单,是目前污水消毒中应用最为广泛的消毒剂,已经积累了大量 的实践经验。氯气消毒自 1908 年问世以来,随着水质分析技术的不断 发展和完善,科学家们对液氯消毒在水处理上的应用重新进行了评估 和研究,发现氯气消毒具有以下缺点: (1)氯会与水中腐殖酸类物质 反应形成致癌的卤代烃; (2 ) 氯会与酚类反应形成带有怪味的氯酚; (3) 氯与水中的氨反应形成消毒效力低的氯胺,而且排入水体后对鱼类有 危害; (4)氯在 PH 值较高时消毒效力大幅度下降; (5)氯长期使用会 引起某些微生物的抗曲线性。有鉴于此,人们对其他的代用消毒剂产 生了很大兴趣并进行了广泛研究。 2)二氧化氯 污水消毒另一种常用方式是采用二氧化氯,由于二氧化氯有很强 的氧化性,所以能杀灭污水中一定量的微生物,从而达到消毒目的。 试验研究表明,二氧化氯对大肠杆菌、脊椎灰质炎病毒、甲肝病毒、 兰泊氏贾第虫胆囊、尖刺贾第虫胆囊等均有很好的杀灭作用,效果优
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于自由氯。与氯不同,二氧化氯的一个重要特点是在碱性条件仍具有 很好的杀菌能力。 由于二氧化氯不会与氨反应,因此,在高 PH 值的含氨的系统中可 发挥极好的杀菌作用。而且二氧化氯对藻类也具有很好的杀灭作用。 应用二氧化氯消毒也存在一些问题:加入到水中的二氧化氯有 50%~70%转变为 ClO2、ClO3。很多实验表明 ClO2、ClO3,对红血球有损 害。对碘的吸收代谢有干扰,还会使血液胆醇升高;使用二氧化氯消 毒水有特殊的气味,据调查,这是由于从水中逸出的二氧化氯与空气 中的有机物反应所致,应用二氧化氯消毒会使污水处理成本升高。 二氧化氯由二氧化氯发生器生产,二氧化氯必须现场生成,即产 即用。生产二氧化氯的原料一般为盐酸和氯酸钠、盐酸和亚氯酸钠, 通过化学反应生成复合二氧化氯或纯二氧化氯,发生量可根据需要, 通过调整电磁计量泵频率来实现。计量泵可以手动控制,也可以与电 子流量计或调节器配套使用,进行全自动控制。 3)紫外线消毒 紫外线用于水的消毒,具有消毒快捷,不污染水质等优点。因此 近年来越来越受到人们的关注。目前在欧洲已有两千多座饮水处理厂 采用紫外线进行消毒。同时,紫外线技术在高纯水制造工艺中得到了 非常广泛应用,尤其是微电子工业高纯水系统,几乎已离不开紫外线 杀菌装置。展望未来,紫外线技术在 21 世纪仍将是人们所关注的消毒 技术之一。 水的紫外线消毒,是通过紫外线对水的照射进行的,是一个化学
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过程。光子只有通过系统中分子的定量转化而被子吸收后,才能在原 子和分子中产生光化学变化。换句话说,若光没有被吸收则无效。当 紫外线照射到微生物时,便发生能量的传递和积累,积累结果造成微 生物的灭活,从而达到消毒的目的。 通常,水消毒用的紫外线灯的中心辐射波长是 253.7nm。紫外线消 毒器的消毒能力是在额定进水量情况下对水中微生物的灭灭功能。 在紫外线消毒的实际应用中,考虑到消毒器的构造结构、水流分 布、灯管使用过程中辐射强度的变化、时水水质、电源特性、环境条 件,以及必要的安全系数,消毒器同最初的紫外线辐照剂量应留有余 量。 紫外线强度 I, 是指紫外线灯管所发射出的波长约为 253.7nm 的紫 外线强度,也称为放射密度,单位为 J/(cm2.s) 。紫外线强度除受紫 外线灯管的功率、性能所决定外,还与原水水质、被照射点与灯管的 距离、灯管周围介质温度、灯管的点燃时间等直接关系。 ①紫外线杀菌灯的性能 实践表明,低压汞灯波长为 253.7nm 的紫外线具有最佳的杀菌效 果,该灯发出的紫外线能量可占灯管能量的 80%以上,因此目前纯水用 紫外线杀菌装置皆采用低压汞灯。 ②原水的物理化学成分 由于紫外线的穿透能力较低,所以对水的色度、浊度、含铁量等 有一定要求。一般,色度应小于 15 度,浊度应小于 5 度,总铁含量应 小于 0.3mg/l,故紫外线消毒应用于污水受到限制。
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③灯管周围介质温度 灯管周围介质温度紫外线灯的辐射强度,从而影响消毒器的消毒 效果。一般情况下,汞灯的最佳放射温度大约为 40℃,此时灯管的紫 外线出力最高。灯管周围介质(如,水)温度低于或高于此温度时, 都会使其出力有不同程度的下降,低于 5℃时甚至会造成灯管启动困 难。 ④灯管与被照射点距离 灯管与被照射点之间的距离对紫外线强度有影响,强度系数随距 离的增加而减小。 ⑤灯管点燃时间 灯管的紫外线出力与使用时间呈反比,使用时间越长,其出力越 低。当灯管的紫外线强度低于 2500μ W/cm2 时,此灯管应予以更换。国 外紫外线灯管的有效时间一般都在 7500h 以上,由于测定紫外线比较 困难,实际上均以使用时间来更换灯管。计数时除连续使用时间累计 外,每开关一次灯管使用时间按 3h 消耗计算。国外低压汞灯的紫外线 出力随使用时间变化曲线。 ⑥电压 汞灯的出力也依赖于所提供的电压。当电源电压变化时,紫外线 等的辐射强度随电压的生高而增强,消毒器的能力加大。消毒器的供 电电压宜稳定在 220V±10%的范围内,在此电源电压的波动范围内,消 毒器的消毒能力将在 15%~20%之间变化。 合理设计紫外线杀菌装置是紫外线杀菌的基础。紫外线消毒的设
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计要求如表 4-3 所示。 紫外线杀菌的设计要求
内 容 使用条件 设 计 要 求 漂白粉和氯气供应不足的偏远地区; 处理水不允许含氯离子时; 水质要求高的少量水消毒时。 有石英玻璃制成,按灯管工作时管内的汞蒸气压力,分为高压和低压汞灯。高压 灯管单位时间可消毒的水量较低压灯管为多,紫外线主波长为 253.7nm; 预计灯管有效寿命为 500h,连续运行和电压减光运行可延长紫外线灯管寿命,经 常开光将减少灯管寿命。 最佳运行温度约为 40℃,温度更高或更低会影响紫外光的输出功率,温度变 1℃ 约降低 1%~3%的紫外输出功率, 灯管温度过高还可使灯管外面的聚四氟乙烯或石 英套管表面结垢而污染。 表 4-3

灯 管

通过以上分析可知,紫外线应用于污水消毒有一定的局限性,会 受到出水色度、浊度等的影响而降低杀菌效果。同时,在使用紫外线 消毒时,还会出现微生物的光复活现象。在紫外线消毒器中,各种不 同的微生物均由于紫外线的照射受到损伤以致死亡。但任何生物均对 损伤有一定的修复能力,微生物也不例外。微生物的紫外线损伤能被 可见光所逆转即称为光复活,有效的波长范围包括 330~480nm 的可见 光和近紫外光。修复情况因微生物和受紫外线的打击程度而异。一些 缺乏复活酶的微生物无复活。紫外线的照射剂量增加,光复活的机制 是:在光复活酶的作用下,连接在一起的可光产物胸腺嘧二聚体解聚 而成单体,使 DNA 复制时损伤部位忽略和绕过,实现切割修复和重组 修复。为了避免光复活现象,紫外线消毒器应保证一定的紫外线照剂 量,消毒器应安装在水箱的出水管上,经消毒后的水随取随用,避免 与光长时间接触。 另外,石英套结垢也是紫外线消毒器运行时存在的一个问题。石 英套结垢会降低紫外线的空透能力。从而大大地降低杀菌效果。
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三、消毒工艺的确定 本工程在污水处理工艺中要采用消毒技术来最终控制出水水质, 通过对以上几种常见污水消毒方法的介绍和分析讨论,综合考虑用于 污水消毒的适用性、工程适用的成熟性、安全性、可靠性,操作运转 的简单易行以及处理费用等因素,推荐该污水处理厂工程的尾水采用 液氯消毒工艺。 本工程采用液氯消毒工艺,主要是基于以下因素: (1)工艺成熟可靠,具有长期的实际运行经验,操作管理简便易 行。 (2)消毒剂价格便宜,运行电耗极低,常规运行成本小。 (3)设备简单可靠,价格便宜,并已完全国产化,维护检修方便。 (4)液氯消毒,特殊的余氯效应使中水削毒具有持续性,避免和 预防不应有的二次污染。 (5)无论是污水处理尾水,还是中水处理尾水均是非饮用水,不 高的出水水质要求适合使用液氯消毒。

第四节
一、污水厂出水

污水处理厂出水及污泥出路

污水厂出水的出路有二条,一是排入运粮河,二是农业灌溉。目 前,我国很多城市污水厂出水用于农业灌溉,大部分城市取得了较好 的效果。 宿州城南污水厂服务范围内各工业企业的工业废水有毒、有害、
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重金属物含量很低,处理后出水可用于农业灌溉。为确保安全,待处 理厂运行后还应监测出水水质,在确认其符合《农田灌溉水质标准》 (GB5084-92)的要求后,方可实施农灌。 非农灌期或农灌富余,污水厂出水经管道排放至沱河。 二、污泥处理 污水处理过程中产生的污泥,有机物含量较高,易腐化,并含有 大量病菌及寄生虫,故必须及时进行妥善处理和处置,否则会造成二 次污染,形成新的公害。 污泥处理的要求是:减少有机物,使之稳定化;减少污泥体积, 方便输送和处置,降低其费用;减少污泥中的有害物质;利用污泥中 可用物质,变害为利;当采用脱氮除磷工艺,应尽量避免磷从污泥中 重新游离出来而造成二次污染。 污水处理过程中产生的污泥集中送到污泥处理系统。污泥处理单 元技术及其组合工艺流程多种多样,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、运行费用高。污泥处 理一般有如下两个方案: 第一方案:
剩余污泥 污泥浓缩 消化 机械脱水 泥饼外运 填埋

第二方案:
剩余污泥 污泥浓缩 机械脱水 泥饼外运 填埋

上述两个方案的工艺区别主要在于污泥是否要进行消化处理。对
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此,作如下分析: 本工程污水处理工艺采用厌氧—生物脱氮除磷工艺,污泥龄相对 较长,污泥性质较为稳定,可不进行消化处理。若采用消化处理,需 增加消化池、加热、搅拌和沼气处理等一系列构筑物及设备,使投资 及运行费用增加。另外,在国内消化池运行良好的污水处理厂并不多 见,根据本工程一期及国内已建的二级处理工艺的污水处理厂经验, 二期不设置消化池。 因此,本工程污泥不进行消化处理,直接浓缩、脱水。 污泥浓缩脱水有两种方案选择,即污泥机械浓缩脱水和重力浓缩 机械脱水方案,两种方案均可将剩余污泥含水率脱水至 80%以下。 两种方案的优缺点比较见表 4-4。 污泥浓缩脱水方案比较表
项目 主要构筑物 方案一 (1)污泥贮池 (2)浓缩、脱水机房 (3)污泥堆棚 (1)污泥浓缩脱水机 (2)加药设备 小 3.0~5.5kg/t.DS 无大的污泥敞开式构筑物,对周 围环境影响小。 小 一般 基本没有 方案二 (1)污泥浓缩池 (2)脱水机房 (3)污泥堆棚 (1)浓缩池刮泥机 (2)脱水机 (3)加药设备 大 <4.5kg/t.DS 污泥浓缩池露天布置, 气味难闻, 对周围环境影响大。 大 稍大 有 表 4-4

主要设备

占地面积 絮凝剂总用量 对环境影响 总土建费用 总设备费用 剩余污泥产磷的释放

从上表可以看出,方案一优于方案二,结合一期工程污泥处理实 际,二期工程采用机械浓缩、机械脱水方案,同时,经一期工程实践 运行证明:离心脱水机具有卫生、节能、占地面积小、固液分离效果
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好等特点,因此,二期工程污泥浓缩、脱水机采用离心脱水机,与一 期工程互用。 二、污泥的最终处置 目前国内外城市污水处理厂污泥最终处置和利用,一般为农用、 卫生填埋、焚烧、投海以及经必要的处理后作建材利用等几种途径。 焚烧技术虽然具有处理迅速,减容多(70~90%) ,无害化程度高, 占地面积小等优点,但一次性投资巨大,操作管理复杂,且能耗高, 运行费用高,不太适应我国目前的国情。投海的方法受到海洋污染等 因素的限制不予提倡。污泥利用于建材的试验,近年来虽进行了不少 研究,还停留在试验阶段,尚未进入生产应用阶段。 污泥卫生填埋、终结覆盖,是处理城市污水处理厂脱水污泥较为 有效的方法之一,但其渗滤液的 CODcr 和 BOD5 值较高,需进行处理, 否则会造成二次污染。由于填埋处置具有适用范围较广,技术、工艺、 设备较简单,运行管理较方便等优点,特别是城市生活垃圾一起处置 更是一种比较经济可靠的处理方式,采用该方法在实施中也要采用卫 生的填埋技术,堆场技术包括:防渗透层、表层封土及渗出水及气体 的收集处理设施,防止并减少了二次污染的产生。 城市污水处理厂污泥具有丰富的氮、磷、钾肥份,国内有许多污 水厂污泥用作农肥的工程实例,效果较好。所产生的污泥用作农肥是 可行的,污泥具有很高肥效,既可创造经济效益,又可创造社会效益, 但应严格控制用量,每亩农田每年的污泥施用量不能超过 400 公斤, 连续施用年限不能超过 45 年。宿州市城南污水处理厂二期产生的污泥
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与一期污泥一起作非食用农作物的肥料。 宿州市城南污水处理厂的污泥也可以与城市的垃圾混合处理, 但考虑到污水厂污泥量较大,所以污水处理厂污泥作农肥是主要出 路,与城市垃圾混合处理只作为应急措施。

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第五章

污水处理厂推荐方案工程设计
污水处理厂厂址及特点

第一节

城南污水处理厂厂址位于运粮河以东,宿怀路以西,小杨家以南位置, 可用地范围东西长 610m,南北宽 200m,面积约 12ha。根据宿州市城市 现有用地规划情况,该厂址所在地为规划的工业用地,其用地性质符 合当地用地规划要求;厂址位于主干道宿怀公路西侧,材料运输便捷; 二期预留的可征用地完全可以满足要求。

第二节

推荐方案的工程内容

本工程设计,除一期考虑二期设计的构筑物增加设备外,二期按 8 万 m3/d 设计。 一、污水处理系统 1.粗格栅站(土建己施工完毕,预留了二期设备位置) 构筑物:粗格栅与进水泵房合建,泵房前设粗格栅, 功 能:拦截呈悬浮或漂浮状态的固体杂物,保证污水提升系统

的正常运行而不受损害。 类 型:地下钢筋混凝土直壁平行渠道

总设计流量:Qmax=2406L/S(K 总=1.3) 条 数:4 条

栅渣从栅渠耙上后用无轴式螺旋输送,压实后外运。
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主要设备: a.格栅除污机 设备类型: 高链式格栅机 设备数量: 2 台(二期增加,互为备用) 设计参数: 过栅流量:Q=602L/S 栅渠宽度: 单台格栅宽 B=1400mm 栅条间距: b=25mm 栅前水深: 1.4m 过栅流速: v=0.8m/s 倾 角: α =75°

最大水位差:△h=200mm 控制方式:根据格栅前后的液位差由 PLC 控制自动清污工作,同 时设置按时间周期自动运行控制方式和手动控制方式。 2.进水泵房(土建己施工完毕,预留了二期设备位置) 构筑物:与粗格栅站合建 功 能:将污水提升至设计高程,以满足整个污水处理厂竖向水

力流程的要求。 类 型:半地下式污水泵站,地下钢筋混凝土矩形集水池 总设计流量:Qmax=2406L/S 数 量:1 座 主要设备: 设备类型: 可提升式不堵塞流道潜水污水泵
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设备数量: 4 台(二期增加,3 用 1 备) 水泵流量: Q=401L/S 扬 程: H=11m

控制方式:根据集水池水位,由 PLC 自动控制水泵的开停,根据 累计运行时间水泵顺序轮值运行,同时现场设手动控制。 3.沉砂池(新建) 构筑物 功 能:去除污水中相对密度 2.65、粒径 0.2mm 以上的的砂粒,

以保证后续工艺构筑物的正常运行。 类 池 型:旋流式沉砂气提除砂 数:2 座 设计流量 Q=602L/S 池 直 径 D=4878mm 水 池 主要设备: a.沉砂池搅拌器 设备类型: 数 量: 叶片式搅拌器 2台 与吸砂装置连锁由 PLC 控制自动运行,同时设现场 深 H=2.76m 深 H=3.76m

设计参数:

控制方式: 手动控制开停。 b 鼓风机
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量:2 台(1 用 1 备)

c.砂水分离器 设备类型: 设备数量: 螺旋式砂水分离器 1台

设备能力: Q=50m3/h 4.细格栅站(新建) 构筑物 功能:进一步去除污水中粗大的漂浮物,特别是丝状、带状漂浮 物,以保证后续处理系统的正常运行。 类型:钢筋混凝土结构,直壁平行渠道 渠数:2 条 主要设备: 机械格栅 a.设备类型: 机械式弧形细格栅 设备数量: 2台

主要设计参数: 过栅流量:Q=602L/S 栅渠宽度:B=1500mm 栅条间隙:b=8mm 栅前水深:h=0.8m 过栅流速:v=0.8m/s 液 位 差:△h=200mm
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b. 栅渣脱水机 设备类型: 设备数量: 无轴螺旋输送及栅渣压实机 1 台 L=6m

控制:与细格栅连锁,由 PLC 自动按顺序控制开停,亦可现场手 动控制。 5.配水井(新建) 构筑物 功 类 池 能:将污水和回流污泥均匀配给 2 个污水生化处理系统。 型:圆型钢筋混凝土配水井 数: 1 座

6.厌氧池(新建) 构筑物 功 能: 将积聚在污泥团中的磷释放出来, 为在后续好氧曝气段中

超量生物吸磷创造条件。 类 池 型: 钢筋混凝土结构 数: 2 座

设计参数: 总设计流量:1065L/S 厌氧池有效容积: 厌氧区有效水深: 停留时间: 搅拌器数量:
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2x3500m3 5.25m 2.1h 4台
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搅拌器功率: 7.氧化沟(新建) 功

3.1kW

能:利用微生物菌群降解和去除污水中的污染物质。有硝化

反硝化过程,具有脱氮除磷功能。 类 池 型: 钢筋混凝土结构 数: 2座

设计参数: 总设计流量:1065L/S 污泥负荷: 0.085kgBOD5/kgMLSS.d 污泥浓度: 好氧污泥龄: 好氧池有效容积: 有效停留时间: 好氧池有效水深: 主要设备 a.曝气设备 供气量: 曝气头尺寸: 曝气量: 微孔曝气头数量: 标态供氧量: 2x115 m3/min ∮300 1~8m3/h.个 3188个 21320kg/d 12.0h 5.25m 4000mg/L 14天 2x20000m3

控制方式:空气量可根据氧化沟中溶解氧的监测值,通过调节阀
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门和鼓风机进出口导叶实现对鼓风机风量的调节。 b. 出水堰 类 型:可调式自动出水堰

设备数量: 堰 长:4m,共4块

c.液下推进器:按3W/m3池容计 设备数量:8台 单台功率:15KW 8. 沉淀池(新建) 构筑物 功 类 池 能:对生化处理后的混合液进行固液分离,以保证出水水质 型:中心进水周边出水辐流式沉淀池,钢筋混凝土结构 数:4 座

设计表面负荷:Qmax=0.68m3/m2.h 沉淀时间:3.5hr 有效水深:h=3m 池 直 径:D=45m 主要设备 a.刮泥机 设备类型:全桥式刮吸泥机 设备数量:4 台 设计参数:桥长 45m
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b.出水堰 设备类型:双面帽齿堰 设备数量:4 套 每座堰长:L=280m 9. 消毒系统(新建) 构筑物 功 类 数 能:对二沉池处理出水进行消毒,达到消毒排放标准。 型:框架结构。 量:1 座

建筑尺寸:20?15?6.2m 设计最大加氯量:18mg/L 主要设备: a. 加氯机 设备类型: 真空加氯机

设备数量: 3台(2用1备) 设备参数: 25kg/h 控制类型:与在线流量、余氯监测仪表匹配,实现全自动控制。 b. 真空调压器 设备数量: 2台(1用1备) 设备参数: 45kg/h c. 漏氯吸收装置 设备数量: 1套
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吸收能力: 1000kg/h 二、污泥处理系统 污水处理过程中产生的污泥,一般是带水的粒状或絮状物质的疏 松结构,因此需在污泥处理和处置中降低其含水率。由于采用氧化沟 工艺,污泥基本趋于稳定,所以城南污水处理厂二期工程污泥处理同 一期污泥一起采用浓缩—脱水处理。 1.污泥浓缩 大、中型城市污水处理厂污泥浓缩最常用的方式是重力式辐流浓 缩池。近年来,由于污泥处理设备的不断开发,机械浓缩方式由于具 有浓缩效果好、减少了由于厌氧导致的磷的释放、提高磷的处理效果、 占地省等特点被不断采用。本工程污泥浓缩采用机械浓缩机。 2. 污泥脱水 大、中型城市污水处理厂污泥脱水最常用的方式是离心式脱水机。 一期采用离心式脱水机并预留了二期的位置。 3. 主要污泥处理构筑物 (1)污泥泵房(新建) 构筑物 功 能:回流污泥泵房和剩余污泥泵房合建为污泥泵房,作用是

将一定数量的活性污泥回流到生化处理系统,以维持生化系统活性污 泥的浓度,保证其生化反应能力,同时将生化系统产生的剩余污泥提 至污泥浓缩脱水机房。 类 型:半地下式钢筋混凝土矩形泵房
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量:1 座

主要设备: a. 回流污泥泵 设备类型: 设备数量: 设计参数: 单泵流量: 扬 不堵塞流道潜水泵 4 台(三用一备) 设计最大回流比 100% Q=309L/S

程: H=6m

b. 剩余污泥泵 设备类型: 设备数量: 设计参数: 单台泵流量 Q=12L/S 扬 程 H=6m 不堵塞流道潜水泵 3 台(二用一备)

控制方式:根据进水流量和液位由 PLC 控制泵的开停 (2)污泥浓缩、脱水机房(土建已施工完毕,需要扩建和增加设备) 污泥浓缩和脱水集中在此房内,脱水后污泥含水率为 80%以下, 浓缩和脱水过程中,高分子絮凝剂添加量为污泥干重 4‰,脱水后污泥 由输送机送至污泥堆棚。 构筑物 功 类 能:降低污泥含水率,减少污泥体积 型:单层结构
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量:1 座

设计参数:污泥量(干基):Q=13000kg/d(二期) 主要设备 a. 类 型:离心式浓缩脱水机 设备数量:1 台(二期增加,一期原有 2 台) 设备参数: 单台能力:42m3/h b. 固体聚丙烯酰胺分子絮凝剂制备及计量投加系统 药液制备浓度 0.8% 药液稀释浓度 0.1% 设备数量 1 套(二期增加,一期原有 2 套) 三、处理厂机械设计参数及设备造型原则 1. 机械设计参数 设计规模 80000m3/d 栅渣量 栅渣量按 0.1m3/1000m3 污水量计 栅渣总量 8.0m3/d 栅渣含水率 80%以下 压实后栅渣含水率 55%~60% 沉砂量 沉砂量按 0.03m3/1000m3 污水量计 空气提砂时含水率约 95%
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砂水分离输出时含水率按 60% 沉砂量 960kg/d 污泥量 污水处理厂干污泥量 13000kgDS /d(二期),其中 剩余污泥含水率 99.4% 浓缩后污泥含水率 97% 脱水后污泥含水率 80% 2. 设备选型原则 (1)各种设备的选型在满足工艺要求的前提下力求经济合理、高效 节能。 (2)设备的工作能力满足设计规模和处理程度的要求,设备设置台 数和运行方式应满足运行管理方便、灵活调配要求,并备有足够的余 量。 (3)机械设备均按成套装置考虑,包括就地控制箱、连接电缆和其 它有效运行所必需的附件。 (4)控制方式采用就地控制和控制室自动控制两种方式。 (5)潜水电机的防护等级为 IP68,其他室外配套电机和就地控制 箱防护等级不低于 IP55。 (6)考虑设备接触污水,要求具有较强耐腐蚀能力,对设备材料要 求为:与污水介质接触部分(含不可分割延伸段)采用铬镍不锈钢等耐 腐蚀材料,平台以上部分为铝合金或碳钢,表层镀锌或深刷环氧漆。

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第三节
一、设计原则

厂区平面布置及高程设计

1. 在满足工艺流程合理的前提下,一、二期合理结合,力求布局 紧凑、管线短捷、顺畅,并节省占地。 2. 利于生产,各生产建、构筑物联系直接、短捷、避免交叉,尽 可能使布置集中、紧凑,并能满足各建、构筑物的施工,设备安装和 埋设各类管道以及养护管理的要求。 3. 应充分利用地形、地貌、工程地质、水文地质及气象条件,降 低工程费用,创造良好的工作条件。 4. 绿化率不小于 30%。 5. 应设置通往各建、构筑物的必要通道。通道的设计应符合如下 要求: —主要车行道宽度:单车道为 3.5~4.0m,双车道为 6.0~7.0m; —车行道转弯半径不小于 6m; —人行道宽度为 1.5~2.0m。 —厂区围墙高度不小于 2.0m。 二、厂区总体布置 污水处理厂一期已建工程规模为 80000m3/d,本期工程为二期工 程,规模为 80000m3/d,污水处理厂最终规模为 160000m3/d。 总平面布置时,在满足工艺流程顺畅的前提下,各处理建、构筑 物合理集中布置,并要考虑到一期工程与二期工程的衔接要求。
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本工程位于污水处理厂一期工程的西侧,因此在总平面布置时, 考虑到与原有厂区连为一体,道路系统也与原有的道路系统连接成环 状,且在本期工程部分不设单独的出入口。本期工程建、构筑物布置 与一期工程生产处理构筑物呈对称布置形式按照生产工艺的要求由北 向南依次布置有细格栅、沉砂池、厌氧池、氧化沟、沉淀池、接触池、 贮泥池及泵房布置在已建的污泥脱水机房北侧,与原贮泥池呈对称布 置。加氯间布置在接触池东侧,并兼顾一期出水的加氯。中控楼则位 于整个厂区的中部,便于一、二期统一结合及生产运营管理,在氧化 沟一侧新建一低压变配电室,使得本期工程占地 4.50 公顷。整个工艺 流程顺畅,建、构筑物布置紧凑。 三、处理厂高程 宿州市城南污水处理厂场地原地坪标高为 26.20~26.60m, 经初步 土方平衡及考虑到污水处理厂一期的高程,本工程设计地坪标高为 26.50m,与原有工程厂区地坪标高一致,厂区采用平坡式竖向布置。 四、交通运输及厂区绿化 交通运输能否顺畅、短捷是正常生产、运营的重要保障。同时, 合理的安排车辆调度也是节省运营成本及人员调配的重要手段。因此, 在布置厂区道路时,主干道成环状,以满足消防要求。 厂区内主要道路宽 7.0m,次要道路宽 4.0m,主要道路转弯内半 径 9.0m,采用混凝土路面。 本期工程的运输车辆和通讯设施由污水处理厂一期工程统一管理 使用。
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为满足污水处理厂生产、生活的要求,需配备如下车辆: 运泥车 面包车 工具车 2辆 1辆 1辆

厂区绿化主要以草坪为主,道路两侧种植绿篱,建构筑物周围空 地以草坪、各种花灌木、草本花卉加以点缀。各功能分区间均有绿化 隔离带。围墙周围植以高大的乔灌木,使污水处理厂二期与已建污水 处理厂一期工程达到花园式工厂的效果. 五、厂区给水 全厂的消防、生活和部分生产用水由一期工程给水管网供给。进 水管采用 DN200 的球墨铸铁管,经水表井后至各用水点。消防、生产、 生活用水管道共用,一、二期供水管道布置成环状。 六、厂区排水 生产、生活污水经厂区污水管道收集后排入污水处理厂进水井, 与原污水处理厂污水一并处理。 七、通讯 为了便于处理厂与外界联系,本期工程增设 10 门内线电话,与 污水处理厂一工程相联网。

第四节

特殊设备及主要设备的选型

设备选择的原则:技术先进,性能优越,运行安全可靠,节能, 节省基建投资,维护管理方便,自动化高,确保运行管理人员的身心
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健康。 一、特殊设备 在氧化沟工艺中,表面曝气设备是关键的特殊设备,一般采用转 刷曝气设备、垂直表曝设备和转碟曝气设备。 本工程不采用转刷曝气,垂直表曝设备适用于卡罗塞尔氧化沟。 尤其在水力特性方面较为复杂。 本工艺推荐采用转碟曝气设备。 二、其它设备 格栅选用高链式粗格栅和机械式弧形细格栅,运行可靠,检修方 便。 进水提升泵、回流污泥泵、剩余污泥泵选用不堵塞单通道或双通 道离心潜水泵,可降低土建投资,采用滑道式固定安装,检修方便, 是大数污水处理厂选用的泵型。 沉淀池的刮泥机采用周边传动全桥式刮吸泥机,其材质为水上部 分铝合金,水下部分不锈钢,此种设备重量轻,外型美观,刮泥性好, 运行可靠,排泥浓度较高。

第五节

二期工程主要设备材料表

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城南污水处理厂二期工程主要设备材料表(一)
序号 一 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 23 名 工艺部分 高链式粗格栅 潜水泵 旋流沉砂机 砂水分离器 机械式弧形细格栅 螺旋输送及栅渣压实机 微孔曝气头 搅拌装置 离心风机 全桥刮吸泥机 真空加氯机 回流污泥泵 剩余污泥泵 圆柱管 污泥浓缩脱水机 絮凝剂制备设备 加药泵 空气压缩机 高压冲洗水泵 无轴螺旋输送机 无轴螺旋输送机 潜水搅拌器 脱水机房管道系统 Q=10m3/h H=70~ 80mm 水平式 倾斜式 B=1500mm b=6mm L=6m φ 300mm 25KW Q =115m3/min L=40m 25kg/h Q=309L/s H=6m Q=12L/s H=6m 约 φ 800 42m3/h 5.1kg/h 干粉 Q=300~2000L/h 不锈钢 B=1400mm b=25mm Q=401L/s H=11m 不锈钢 称 规格及性能参数 材料 单位 套 套 套 套 套 套 套 个 台 台 套 套 套 套 套 台 台 台 台 台 套 套 套 套 2 4 2 1 2 1 3188 8 3 4 3 4 3 4 1 1 1 1 1 1 1 10 1 包括阀门及连 接管道 进口 进口 进口 进口 进口 包括配套设备 包括配套设备 进口 进口 二用一备 配带浮渣斗 进口 进口 进口 进口 数量 备注

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城南污水处理厂二期工程主要设备材料表(二)
序号 二 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 电气部分 马达控制中心 马达控制中心 环氧树脂干式变压器 0.4KV 封闭式母线桥 钢管 钢管 高压电缆 电力电缆 电力电缆 控制电缆 控制电缆 控制电缆 MCC1 MCC2 SCD9-800/10 1000KVA 10/0.4 2000A IP55 G80 G32 YJV-10-3X35 VV-3X16+1X4 VV-3X10+1X4 KVV-10X2.5 KVV-7X2.5 KVV-5X2.5 套 套 台 米 米 米 米 米 米 米 米 米 2 1 2 20 30 200 300 190 150 100 150 50 进口设备 进口设备 名称 规格及性能参数 材料 单位 数量 备注

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城南污水处理厂二期工程主要设备材料表(三)
序号 三 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 名称 自控设备(全部进口) 监控计算机 显示器 激光打印机 不间断电源 马赛克模拟屏 PLC P(1.6G)/256M/40G/60X 21″彩色全平液晶 A3 2KVA 4800?1800 CPU-480 芯片 通讯冗余 套 套 台 台 套 套 套 套 套 套 可直埋型 P4(1.2G/256M/20G/40X) 投影 3500?2500 分辨率 1280?1024 保护等级 IP55 保护等级 IP55 0~9M 0~15M 10M DN1500 0~9M 2~12PH 0~300mg/L 12 瓶 米 套 套 套 套 套 套 套 套 套 套 套 套 2 2 2 3 1 4 3 1 2 4 1200 1 1 1 3 2 1 1 1 2 1 1 1 双绞线或光缆 商用机, 16″彩色全 平显示器 亮度 3000 流明 包括柜内的电缆和 端子 包括柜内的电缆和 端子 一个总站 三个分站 10 英寸以上,分辨 率 640?480 12″彩色显示屏 包括操作系统、 监控 系统、组态软件、诊 断软件等 工控机 1280?1024 彩色、黑白各一台 30min 供电 规格及性能参数 材 料 单位 数量 备注

可编程终端 PT(触摸屏) TFT 彩色 便携式计算机 软件包 过电压保护装置 数据传输电缆 化验室计算机 大型高清晰投影仪及屏幕 PLC 控制柜 PLC 控制柜 超声波水位差计 超声波水位计 水位开关 超声波流量计 超声波水位差计 酸度计 浊度计 自动取样器 PII1750/128M/10G

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城南污水处理厂二期工程主要设备材料表(四)
序号 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 名称 空气流量计 压力变送器 溶解氧仪 氧化还原电位测量仪 固体悬浮物浓度测量仪 酸度计 超声波水位计 溶解氧仪 氧化还原电位测量仪 固体悬浮物浓度测量仪 超声波水位计 酸度计 超声波污泥界面计 酸度计 浊度计 自动取样器 水位开关 电磁流量计 电磁流量计 超声波液位计 电磁流量计 规格及性能参数 DN600 0~0.25MPa 0~20mg/L -500~500MV 0~10g/L 2~12PH 0~9M 0~20mg/L -500~500MV 0~10g/L 0~9M 2~12PH 0~6M 2~12PH 0~100mg/L 12 瓶 10M DN200 DN1000 0~9M DN150 材料 单位 1 1 3 1 1 1 1 3 1 1 1 1 4 1 1 1 1 1 1 1 2 数量 套 套 套 套 套 套 套 套 套 套 套 套 套 套 套 套 套 套 套 套 套 备注

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第六章

供电系统设计

一、设计依据 1.宿州市城南污水处理厂二期工程项目建议书。 2.工艺专业提供的污水处理厂用电设备表。 3.国家有关电气专业设计规范及标准。 二、设计范围 本工程电气工程设计以来自一期变配电所的 10KV 进线电缆终端为 界。其后的动力、照明为本工程设计范围。具体内容如下: 1.10/0.4 变配电所的设计。 2.建筑物和构筑物的动力及照明设计。 3.全厂防雷与接地设计。 4.全厂电缆敷设及道路照明设计。 三、厂用电源及电压 宿州市城南污水处理厂二期工程两路 10KV 电源均来自一期工 程变配电所预留的二路 10KV 出线柜。 全厂用电设备均为低压负荷,配电电压为 0.4/0.22KV。 四、负荷计算 全厂设备装机容量 1423KW

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电气负荷计算表
项目 装机 容量 kw 有功计算 负荷 Pjs kw 无功计算 负荷 Qjs KVAR 视在功率 Sjs KVA 变压器 选型 KVA

地点 变电所

1423

1042

459

1138

2?800 二用

五、厂用电气接线 本工程 380/220 配电系统采用单母线分段的接线方式,母线分段 开关分闸运行。动力和照明共用变压器,380/220V 系统采用放射式配 电,三相四线制中性点直接接地。 六、设备选型、交配电所及 MCC 布置 因部分重要工艺设备为进口设备。为保证同进口工艺设备的协调 配套,马达控制中心 MCC 采用进口抽屉式。进线和母线分段柜 800mm 宽,馈线柜均为 1000mm 宽,柜深均为 1000mm.低压电容器柜采用电容 自动补偿柜,柜宽为 1000mm,柜深为 1000mm.与马达控制中心一字形 排列。变压器采用环氧树脂干式电力变压器。 污水处理厂内部用电量较大的是鼓风机房,为减小低压网损失及 大功率电机启动低压母线电压波动,10KV 电源深入负荷中心,因此在 鼓风机房附近建设一座变配电所,内设 2?800 KVA,10/0.4KV 干式变 压器及低压马达控制中心 MCC1。污泥脱水机房用电负荷虽然不大,但 为功能性控制单元,因此在脱水机房设立一个马达控制中心 MCC2,电 源取自变配电所的 MCC1。 七、电能计量 本工程采用高供高计,在一期变配电所内完成不再增加新设备。
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八、无功补偿 马达控制中心 MCCl 及 MCC2 的 0.4KV 两段母线上设置低压电容器 自动补偿柜,补偿后功率因数达 0.95 以上。 九、过电压保护和接地 10/0.4KV 变电所采用环形接地,其接地电阻不大于 4 欧姆。全厂 设接地网,水平接地线采用-40?4 扁钢,接地装置采用角钢 50?5、 L=2500。 十、电动机启动方式 大于 30KW 电机采用软启动。 除此之外全厂其它电机均为直接启动。 十一、电动机的控制方式 重要的工艺设备拖动电动机采用就地机旁控制、MCC 控制和 PLC 远程控制,即三点控制。在机旁设置就地控制箱,在控制箱面板设有 开机、停机按钮,运行、停机及事故指示灯,急停按钮。在低压马达 控制中心 MCC 上设有控制方式选择开关(就地、MCC、PLC 控制),开机、 停机按钮,指示灯及电源表。在 MCC 上设有可编程序制器 PLC 远程控 制接口电路和信号返回至 PLC 的接口电路。 粗格栅、细格栅、污泥脱水采用单元功能性控制。 十二、照明与检修网络 照明与检修采用 280/220V 三相四线制系统,照明电源由就近的 10/0.4 KV 变电所取得,室内照明光源采用白炽灯和萤光灯。氧化沟地 上照明采用庭院灯。厂区道路照明采用光电控制,光源采用高压钠灯 及庭院灯。特别潮湿的厂所照明电源采用 36V 或 12V。
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变电所设事故照明,事故照明采用应急灯。 十三、电缆敷设 在建筑物内采用电缆沟及电缆桥架敷设,在厂区采用电缆沟,直 埋及电缆桥架敷设。电缆直埋敷设采用金属凯装,电缆在电缆沟及桥 架内敷设采用非凯装。电力电缆型号为 YJV22-10、YJV22-1 和 YJV-10、 YJV-1。控制电缆为 KYJ22、KYJV。 为防止电缆火灾蔓延采取以下措施: 在电缆沟必要部位设耐火隔墙和防火门。 在电缆上刷防火涂料。 电缆空洞以耐火材料封堵等措掩。

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第七章

自控仪表设计
概述

第一节

为了与国际接轨提高污水处理厂的现代化管理水平、大幅度降低 污水厂工作人员的劳动强度,达到科学、安全、可靠生产运行的目的, 因此,在本工程的自动化仪表及控制系统的设计中,选用了国际先进 的、质量可靠的检测仪表和具有丰富实践运行经验的分布式计算机控 制系统。 宿州城南污水处理厂二期工程拟采用二级分布式(集散型)计算机 控制管理系统方案。采用这种结构可使生产过程中的信息能够集中管 理,以实现整体操作、管理和优化;同时,也使得控制危险分散,提 高系统可靠性。整个系统分为二级管理,包括中央控制室、各个分控 制室及现场在线测量仪表。现场各种数据通过 PLC 采集,并通过现场 高速数据总线传送到中心控制室操作站 OPS 集中监视和管理。同样, 中心控制室主机的控制命令也通过上述高速总线传送到现场 PLC 的测 控终端,实施各单元的分散控制。

第二节

控制系统组成

由通讯系统和监控计算机组成的中央控制系统(中央控制室)对全 厂实施集中管理,由可编程序控制器 PLC 及现场仪表组成的检测控制 系统(分控站)对污水处理厂各个过程进行分散控制。各分控站与中央
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控制室之间由高速总线连接进行数据通讯。 (一)、中心控制室 在厂内设综合楼一座,综合楼内包括中心控制室、放映室、资料 室、化验室和洗手间等辅助房间。在中心控制室中设置二套监控管理 计算机操作站,包括二套服务器、二套工控计算机(21″彩色显示器、 功能操作键盘、鼠标器及必须的软件、接口等),二套打印机、一套可 编程序控制器、一套不间断电源,一套通讯装置及大型马赛克模拟屏 (4800?1800m)。两套监控管理计算机可以分别侧重监控或管理功能, 故障时互为备用,具有灵活的运行方式。监控管理计算机还将通过网 络与一期管理系统的上位机相连,实现数据共享。 此外,在化验室内设一台计算机,与监控管理计算机相连网,每 天向中控室愉入各项化验数据。 本系统所配置的硬件和软件可实现如下功能: 1.通过现场 PLC 采集全厂各工段的工艺参数值,电气参数值及生 产设备的运行状态信息。现场 PLC 实时把采集的信息送至监控管理计 算机。 2.监控管理计算机根据采集到的信息,建立各类信息数据库并对 各类工艺参数值作出趋势曲线(历史数据),供调度员分析比较,以便 找出污水处理厂的最佳运行规律,分析事故原因,改进管理方法,保 证出水水质,提高经济效益。 3.监控管理计算机操作站以“人—机”对话方式指导操作,自动 状态下,可用键盘或鼠标器对有关设备进行手动操作 ( 如开 / 停机操
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作)。 4.监控管理计算机操作站彩色显示屏幕 (CRT) 可显示全厂平面及 几十幅工艺流程中的剖面图,剖面图上有动态的实时参数值显示,机 泵运行状态显示和事故报警显示等信息。 5. 自控系统生成的生产报表 ( 班/月)内容包括运行参数、水质分 析、工艺分析、技术经济分析等。其资料来源为:设备运行记录:在 线仪表实测数据;化验数据等。供生产管理之用,机内存储六个月的 信息量。 6.监控管理计算机操作站彩色显示屏幂(CRT)的报警显示: 过程检测或运转设备出现越限或故障时,流程图上相应的图例红 光闪动,并发出报警声响加以提示。报警的笛声可以通过键盘或触摸 屏解除,闪动的红光继续保持,直至该故障消除,闪动才停止。报警 对象、内容、时间应列表记录及打印。计算机系统可在线诊断各类故 障,查找故障部位并报警。 7.操作站彩色显示屏幕(CRT)的测量值显示: 仪表测量值以棒状图形式动态显示,应有上下设定值,设定值应 是可修改的。 8.为了直观显示全厂工艺过程全貌,方便管理和培训,在中心控 制室设立大型模拟屏,显示全厂工艺流程图和主要参数及设备运行状 态,显示过程由 PLC 控制完成. (二)、分控站 根据全厂工艺流程和总平面布置,为了节省电缆,以就近采集和
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单元控制为划分区域的原则,拟设一座总站,三座分控站。每座分控 站内分别配置以下主要控制设备: 1.一套可编程序逻辑控制器(PLC) 2.一套可编程终端 PT(触摸屏) 3.一套隔离装置 4.一套不间断电源(UPS)及过电压保护装置 5.为三个现场分控制站配置一套便携式计算机 --可编程序逻辑控制器分别对所辖工段内的工艺过程进行控制, 采集工艺参数、电气参数、电气设备运行状态。各分控站控制范围及 输出输入信号如下: (1)PLCl(一期进水泵房控制室内)分控站 控制范围:粗格栅站、进水泵房、鼓风机房 (2)PLC2(中心控制室内)分控站 控制范围:细格栅站、沉砂池、厌氧池、氧化沟、沉淀池、加氯间 (3)PLC3(一期脱水机房内)分控站 控制范围:污泥泵房、脱水机房 (4)PLC0(综合楼内) 控制范围:中心控制室 MIMIC 有效面积 4800?1800mm (三)、现场检测仪表 仪表是现场采集工艺参数的主要仪器,是本厂实施科学管理的主 要因素之一。为了便于计算机系统连接和维护管理的方便,仪表全部 用智能型测量仪表;考虑到水质及现场环境的条件,为防止探头结垢,
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尽量选用非接触式、无阻塞隔膜式、自清洗式的传感器,且户外安装 的仪表变送器保护等级应达到 IP65,浸没在水下的仪表传感器保护等 级应达到 IP68。为了保证仪表信号的可靠性,仪表应带有温度补偿且 采用 4~20mA 的输出信号,并带足专用电缆和安装附件。 (四)、控制系统供电 为了保证整个控制系统在紧急停电情况下还能正常运行,在中控 室和分控室中都配置不问断供电电源 UPS,UPS 是静态整流器/逆变器 型,并有储能电池,要求输出为正弦波,并应对指定的设备提供不间 断电源。它应安排在主电源不符合规定要求时使用,避免设备的破坏 或扰动。 (五)、厂内通讯网络 为了提高全厂通讯系统的可靠性和真实性,避免通讯故障,本系 统采用与信息系统无缝连接、可进行三阶层通信、高速高可靠通信。 通信介质光缆,总线长度 1200 米,光缆采用单模可直埋光缆。通讯 网络采用工业中较为成熟的工业控制网(Controller Link 网)符合 IEE802.4 标准,网上节点对等通讯,采用可靠性的令牌传输方式,允 许网上任意节点随时进网和退网,进退网时,不影响网络正常工作。 (六)、设计标准、规范 《自动化仪表工程施工及验收规范》 《可编程控制器系统工程设计规定》 (GB50093-2002) (HG/T 20700-2000)

《过程测量和控制仪表功能标志和图形符号》 (HG/T 20505-2000) 《控制室设计规定》
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(HG/T 20508-2000)
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《仪表供电设计规定》 《信号报警连锁系统设计规定》 《仪表配管配线设计规定》 《仪表系统接地设计规定》 《自动化仪表选型规定》

(HG/T 20509-2000) (HG/T 20511-2000) (HG/T 20512-2000) (HG/T 20513-2000) (HG/T20507-2000)

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第八章

建筑设计

城南污水处理厂工程进行二期工程扩建,这是城市建设的需要, 有利于人的健康和城市的发展,所以本设计不仅要充分体现先进的工 艺设计和美化城市创造条件,设计中尽量做到建筑物实用与美观为一 体,艺术与技术相结合。污水处理在原有设备设计的基础上,进一步 完善,在二期工程设计中将增加中心控制室、变配电室、加氯间、机 修间。建筑物的单体设计,在形式上力求新颖、简洁、明快,富有时 代气息。在建筑风格上与一期的建筑风格相协调。在工程做法上相一 致。
表 8-1 项目名称 中心控制室 鼓风机房 加氯间 变配电室 机修间 脱水机房 建筑面积 300m
2

结构形式 框架 砖混 砖混 砖混 砖混 砖混

层数 二层 一层 一层 一层 一层 一层

耐火等级 2 2 2 2 2 2

备注

250m2 300m 200m 150m 100m
2 2

2

2

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第九章
一、设计依据 国家颁布的现行结构设计规范: (1) 《混凝土结构荷载规范》 (2) 《砌体结构设计规范》 (3) 《建筑地基基础设计规范》 (4) 《建筑抗震设计规范》 (5) 《建筑结构荷载规范》

结构设计

(GB50010-2002) (GB50003-2001) (GB50007-2002) ; (GB50011-2001) (GB50009-2001)

(6) 《给水排水工程构筑物结构设计规范》 (GB50069-2002) (7) 《给水排水构筑物施工及验收规范》 (GBJ141-90) 二、建筑物 一般情况下,采用砖混结构,基础采用柱下独立基础和墙下条形 基础。 三、构筑物 本工程属较大规模的污水处理厂,其主要构筑物为盛水构筑物, 对结构防水性能有较高要求,故盛水构筑物采用钢筋混凝土结构。对 其混凝土一般有以下两点要求: 1. 在混凝土中掺加外加剂的方法来解决混凝土的渗漏及防腐问 题。外加剂能与水泥作用生成不溶性凝胶,阻塞混凝土的毛细通道, 从而大幅度提高混凝土的密实度和耐久性,大幅度提高耐结晶性腐蚀 和耐城市污水的侵蚀能力。
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2.各地下构筑物均采用 425#以上水泥,混凝土的抗渗标号不小于 S6,水灰比控制在 0.55 以下。 四、抗浮设计 由于大部分构筑物底板在地下水位以下,所以构筑物的抗浮是设 计中应考虑的一个重要问题,本工程拟采用以下措施: 1.一般构筑物采用增加结构本身自重,在底板伸出部分上加配重, 池底找坡加填料等常规措施。 2. 对平面尺寸较大自重较轻的构筑物抗浮将成为设计的控制因 素,可采用锚杆抗浮或锚桩抗浮。 五、对材料的要求 1.钢筋: 直径≤φ 10 用 HPB235 钢筋, 直径≥φ 12 用 HRB335 钢筋。 2. 混凝土:建筑物部分用 C20,盛水构筑物部分用 C25,垫层用 C10。 六、按中国地震区域划分,本区地震烈度为 7 度,因此本工程全 部建、构筑物均按 7 度设计考虑。

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第十章
一、采暖

暖通、通风、空调设计

宿州市地处我国寒冷地区和夏热冬冷地区的交界处,日平均温度 低于 5℃的天数达 90 多天,全厂大小建筑物不足 5000 平米,需要有集 中采暖设备。一期工程中已有一台供热能力 0.7 兆瓦(60 万大卡/时) 的燃油低温热水锅炉,并配齐辅机和水处理设备。 厂内设面积约 200 平方米的采暖锅炉房一座。由锅炉房到各幢建 筑物的厂区供热管网,采用预制保温直埋管的敷设方式,管道埋深在 室外地坪 0.65 米以下,按无补偿方式设计。 二期工程扩建包括 300 平方米的中控室、300 平方米的加氯间和 200 平方米的变配电室,原有锅炉能力足够只要在外网适当补足即可。 厂内各建筑物的室内采暖设计温度按 TJ36-79《工业企业设计卫 生标准》选定。 二、通风与空调 新建变配电室在变压器室作百叶加轴流风机的排热通风方式。 在中控室作分体空调安装方式,一台室外机拖带 3~6 台室内机。 在加氯间设有轴流通风机加强通风,每小时通风次数不小于6次。 选用低噪音型轴流通风机。

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第十一章
第一节

项目管理及实施计划
实施原则与步骤

1.污水处理厂工程的实施首先应符合国家基本建设项目的建设和 审批程序,鉴于本工程是利用国债和地方自筹融资项目,因此我们还 应熟知国债和融资的各种审报程序和习惯做法,为工程顺利进行创造 条件。 2.建立专门机构作为项目管理单位负责项目的实施、组织、协调 和管理工作。 3.上级主管部门委派或指定专人担任项目实施负责人,作为项目 的法人和用户代表。项目实施过程中的决策,指挥、执行以及对内、 外谈判、联络等项工作均由项目实施负责人全权负责。 4.委托对外窗口单位作为进口设备的买方代表,负责项目的商务 谈判和对外联络工作。 5.项目的设计、供货、施工、安装等履行单位应与项目管理单位 履行必要的法律手续,违约责任应按照国家的有关法律法规执行。 6.项目管理单位应与项目履行单位协商制定项目实施计划表,并 在履行前通知有关各方以使项目按期顺利进行。 7.项目单位应为项目履行单位开展工作创造必要的条件,项目履 行单位也应服从项目执行单位的指挥和调度。

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第二节

项目建设的管理机构

根据工程需要,应成立宿州市城南污水处理厂二期工程筹建处, 直属宿州市城市建设管理局领导,该机构下设五个职能部门 1.行政管理:负责日常行政工作以及项目履行单位的接待联络等 项工作。 2.计划财务:负责项目的财务计划和实施计划安排,与项目履行 单位办理合同协议等手续,以及资金使用安排及收支手续。 3.施工管理:负责项目的土建施工与安装工程的指挥,施工进度 与计划安排,同时负责施工质量与施工安全的监督检查以及工程验收 工作。 4.设备材料管理:负责项目设备材料的订货、采购、保管、调拨 等工作。 5.技术管理:负责项目技术文件、技术档案的管理,协助外方技 术专家来现场工作的技术翻译、主持设计图纸会审,处理有关技术问 题,组织技术交流以及组织上岗职工的专业技术培训、技术考核等项 上作。

第三节

主要履行单位的选择

由于二期工程应与一期工程有机协调,部分进口的设备技术含量 较高,因此对参与履行项目供货、设计、施工、安装的单位均要进行 严格的资格审查,并应将审查程序和结果以书面形式报告各有关部门, 并存档备案。
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1.供货 进口设备的供货建议采用招标的方式来确定供货商,国内设备的 供货一般情况下也应用招标的方式确定供货商。 2.设计 为确保本项工程的顺利进行,建议选择国内知名度较高且具有丰 富经验的甲级设计单位承担工程设计工作。 3.土建施工 土建施工必须从具有大型城市污水处理厂施工经验的专业施工单 位中选择。本工程建议由项目执行单位对各施工单位进行资格审查后, 通过招标方式确定。 4.安装 设备安装和电气仪表控制系统的安装应分别选择专业安装单位, 其选择程序同上条。

第四节

设计施工与安装

污水处理厂工程项目的设计、施工和安装必须按照国家现行的专 业技术规范与标准执行。 与外方进行的进口设备的设计联络和技术谈判将在买方的主持 下,由承担项目设计的单位会同项目执行单位一同参加,设计联络的 安排及设计资料的提供将在商务合同中明确. 进口设备的安装与调试必须在外国专家的指导下进行,有关设备 安装与调试的详细资料与供货装船清单应在设备到货前提供。有关的 细节将在商务合同中明确。
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所有关于项目设计、施工、安装等的技术文件都应存入技术档案 以备查用。

第五节

调试与试运转

1.国内设备的调试可根据有关的技术标准进行或由供货单位派人 进行技术指导。 2.进口设备的调试必须由外方技术专家指导进行,有关的细节可 在商务谈判中商定并写入商务合同。 3.试运转工作应邀请设计单位、安装单位共同参加,试运转操作 人员上岗前必须通过专业技术培训。 4.有关设备调试,通水试运转以及验收等项工作的技术文件必须 存档备查。

第六节

项目实施计划

本工程(二期)应立即着手进行各项准备工作,争取在 2009 年底前 建成通水。项目实施初步计划安排,供有关单位参阅,最终实施计划 将由项目执行单位根据工程进展要求确定.

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项目实施进度计划表
实施计划 项目 项目建议书 可行性研究 初步设计 标书编制 招标 设备合同谈判 合同生效 第一次设计联络会 施工图设计 第二次设计联络会 土建施工 厂外管道施工 设备供货 设备安装及调试 通水试运行 项目验收 2007 年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2008 年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2009 年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2010 年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

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第七节

项目运行的管理机构

1.项目运行的组织管理 a.本项目的管理单位“宿州市城南污水处理厂”在宿州市城市 管理局的领导下,由污水处理厂负责管理污水厂的运行。 b.对入厂职工进行必要的资格审查。 c.对生产管理和操作人员进行上岗前的专业技术培训。 d.聘请有经验的专业技术人员负责厂内的技术管理工作。 e.选派专业技术人员到国内外进行技术培训。 f.建立健全包括岗位责任制和安全操作规程在内的工厂管理规 章制度。 g.对职工进行定期考核实行奖惩制度。 h.专业技术人员提前进岗,参与施工、安装、调试、验收的全过 程,为今后运行管理奠定基础。 i.组织参加全国污水处理技术情报网的活动. j.污水处理厂组织机构为:

污水处理厂 厂 长

污 水 处 理 工 段

污 泥 处 理 工 段

中 心 控 制 室

水 质 化 验 分 析

厂 长 办 公 室

人 事 保 卫

劳 资 财 务

行 政 后 勤

生 产 技 术

档 案 情 报

动 力 工 厂

维 修 工 段

环 卫 绿 化

车 队

生产工段

管理层次

辅助生产工段

k.污水厂人员编制
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污水厂人员编制系根据建设部 2001 年《城市污水处理工程项目 建设标准》 (修订)进行确定。结合本工程自动化水平较高的特点, 参照国内行业定员的情况,本工程人员编制在《建设标准》规定的总 人员定额的基础上进行了适当调整。 考虑到一期工程人员的安排按以 前的较高的标准, 所以二期兼顾新旧标准并考虑污水处理技术的进步 及其管理要求的逐步提高,减少了生产工人占全职工定员的比率,相 应增加管理人员与技术人员的比率。 据此确定本厂二期增加总定员为 20 人,与一期人员统一管理。二期人员配备比率及人数见下表: 污水厂二期人员编制表
人员分类 % 全部职工定员数% 一、生产工人占全部职工定员数% 其中: 1.直接生产工人占全部职工定员数 2.附属、辅助生产工人占全部职工定员数 二、管理与工程技术人员占全部职工定员数 其中: 1.管理与工程技术人员占全部职工定员数 2、服务人员占全部职工定员数 三、其他人员占全部职工定员数 20 5 5 4 1 1 55 15 22 11 3 5 100 70 定员人数 人数 20 14

2.运行的技术管理 a.与市政环保部门监测进水水质, 监督工厂企业工业废水排放水
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质,工业废水排放标准严格按照国家标准《污水综合排放标准》 (GB8978-1996) 及《污水排入城市下水道水质标准》 (CJ3082-1999) 执行。 b.根据进厂水质、水量变化,调整运行条件。做好日常水质化验 分析、保存记录完整的各项资料。 c.及时整理汇总分析运行记录,建立运行技术档案。 d.建立施工验收与交接档案。 e.建立处理构筑物和设备的维护保养工作和维护记录的存档。 f.建立信息系统,定期总结运行经验。 3.人员编制 污水处理厂二期共 20 人 其中: 管理人员 5 人 生产人员 14 人 其它人员 1 人 4.运行管理 各种构筑物的仪表监控装置可在中心控制室内显示。各种泵、机 械设备的启闭亦可在中心控制室内调控(现场均设有手动控制) ,使 处理构筑物保持良好的工作状态。 所有水池、泥池须经常人工清扫,特别是出水堰、出水槽,水面 上漂浮物也应经常人工清扫,保持水流畅通。 5.运营方式 拟建的污水处理二期工程在生产运行上采用企业管理, 在运营方
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式上,自负盈亏,本着保本微利的原则,根据公用事业有偿使用的精 神,制定合理的收费价格,建立污水处理收费制度,按所处理的水量 向用户征收污水处理费,用于支付处理的运行费用,保证污水厂的正 常运行,发挥其预期的社会、经济和环境效益。

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第十二章

工程投资估算与经济分析
工程投资估算

第一节
一、编制说明 (一)工程建设规模及投资额

宿州市石城南污水处理厂二期工程的内容包括建设一座规模为 日处理污水 80000m3/d 的处理厂及厂外管道。污水处理工程总投资 10076.52 万元,其中污水处理厂 9468.59 万元.管网 607.93 万元。 投资内容包括全部单项工程的建筑工程费用、设备购置安装费、厂区 平整及厂外配套工程费、工程建设其他费、基本预备费、建设期利息 及铺底流动资金。工程投资估算以设计方案为依据,结合宿州市实际 情况进行编制。 (二)编制依据 1.建设部 1996 年颁发的《全国市政工程投资估算指标》 。 2.建设部建标[1996]628 号文“关于发布《市政工程可行性研 究投资估算编制办法》(试行)的通知”。 3.《全国统一市政工程预算定额安徽省单位估价表》(2000 年)。 5.安徽省建筑及安装工程费用定额。 6.安徽省市政工程费用定额。 7.宿州市工程造价管理简讯(2006.2) (三)编制原则及标准
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1.本估算对单体建、构筑物均按设计规模,套用《全国市政工程 投资估算指标》及近似工程技术经济指标,并按宿州市现材料价格及 费用标准进行调整。 2.主要设备价格参照生产厂家询价价格, 进口设备价格参照我国 其他污水处理厂引进项目的合同价格并根据工程的规模和能力进行 适当调整而估算的到岸价(CIF)并计入设备运杂费。 3.厂外动力架线在一期工程中已经计取,二期工程不再计取。 4.工程建设其他费用按照国家建设部颁发的“建标(1996)628 号 《市政工程可行性研究投资估算编制办法》 (试行)的通知”文件规定 的计算方法和费率计算: 其中: (1)征地补偿按 5 万元/亩. (2)建设单位管理费:按第一部分工程费用 1.2%. (3)工程监理费:按建筑、安装工程费用的 1.5%. (4)工程保险费:按第一部分工程费用的 0.5%. (5)生产准备费:按设计定员的 60%,培训 6 个月,工资按 5000 计算。 (6)办公及生活家具购置费:1000 元/人。 (7)联合试运转费:设备费的 1%。 (8)工程前期费:桉第一部分工程费用的 0.8%。 (9)工程勘察设计费:按国家物价局及国家建设部发布的“价费 计字 375 号”文计取。
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(10)竣工图编制费:按设计费的 6%计算。 (11)施工图预算编制费:按设计费的 10%计算。 (12)厂区三通一平费:按第一部分工程费用建、安工程费的 1% 计算。 (13)备品备件费:设备原价 1%。 (14)工器具购置费:第一部分费用中设备购置费的 1%。 (15 招投标代理费:按国家相关文件执行。 (16)基本预备费;按第一、二部分费用的 10%计算。 (四)主要材料数量表 污水处理厂工程三材用量表
序号 1 2 3 项目 水泥 木材 钢材 数量 8400 510 立方米 1000 吨

二、投资估算 根据工艺设计要求,工程总投资 10076.52 万元,污水处理厂工 程投资估算为 9468.59 万元 ( 详见附表 -1) ,管网工程投资估算为 607.93 万元(详见附表-2),年运行费比较表详见下表。

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污水处理厂生产成本表
单位:万元 序号 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 13. 14. 15. 16. 项目 动力费 药剂费 工资福利费 固定资产折旧费 大修理基金提成费 摊销费 维护费 管理费、销售费及其它费用 流动资金贷款利息 贷款利息(年平均) 年经营费 年总成本费 年处理水量 单位制水成本(元/立方米) 单位经营成本(元/立方米) 年费用(万元) 525.6 61.32 30 353.12 88.28 101.92 73.57 74.03 0 0 852.8 1307.84 2920 0.448 0.292

第二节
一、资金筹措

资金筹措及使用计划

根掘工程估算本工程所需建设资金 10076.52 万元,根据建设单 位安排,建设资金来源为: 1.国债: 4000 万元。

2.地方自筹:5976.52 万元。 3.地方财政:100 万元。

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二、投资使用计划 根据资金筹措和工程建设情况,制定投资使用计划。工程投资按 30%、40%和 30%的比例在 3 年建设期内投入使用。详见投资使用 计划和资金筹措表(详见附表-5)。

第三节
一、说明及基本参数 (一)说明

工程经济分析

依据国家计委、建设部—九九三年发布的(建设项目经济评价方 法与参数(第二版》 及中国勘察设计协会市政协会编制的(给水排水建 设项目经济评价细则)(送审稿)的规定和要求,按照我国现行的财税 制度和有关行业标准进行经济评价, 以此确定该项目建设的可行性和 必要性。工程建设期按三年计算。 (二)基本参数 1.总成本计算 (1)电费单价:按宿州市现行工业电费计算:基本电价 0.56 元 /KW.h (2)药剂费:聚丙烯酰胺 40000 元/吨 (3)职工工资及福利费:按每人每年 1.5 万元计算 (4)固定资产基本折旧:按每年平均折旧率 4.8%计算 (5)大修理及日常检修费:按 1.2%计算 (6)无形及递延资产摊销年限:按 12 年摊销计算到成本中
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(7)管理费及其他费用:按以上 1~6 项合计值的 10%计算 (8)流动资金贷款:为自有资金 (9)年总成本为以上 1~8 项合计 (10)经营成本为总成本减去固定资产折旧、利息支出和摊销费用 (11)项目计算期:23 年(包括 3 年建设期). (12)设计定员:20 人 2.税金:污水处理厂实行向排放户收取治理运转费用后,将逐渐 作为一个企业实体,实行独立的经济核算,参照供水行业的的税费标 准,上缴以下税金。 根据《国务院关于加强城市供水节水和水污染防治工作的通知》 (国发[2000]36 号)的规定,免收增值税。 按国家现行规定公用事业不交纳产品税和增值税, 但须交纳营业 税。营业税的计征依据是销售收入,城市维护建设税和教育费附加的 计征依据是营业税。 故销售税率=5% *(1+11%)=5.55% 二、收费标准的确定 随着我国国民经济的高速发展, 环境保护事业已显示出在社会中 的重要地位,得到各级政府和群众的高度重视.但是由于我国环境保 护事业起步较晚,建设大型城市污水处理厂仅有十几年的历史,其投 资和运行费用基本上是由国家和地方政府部门承担。 实践证明这种投 资方式不仅给政府部门造成很大的财政负担, 而且不利于污水治理机 构的自身发展。实行污水处理机构向企业化发展,由其直接向污水排
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放户收取建设费和投产后本着保本微利的原则, 向服务范围内的用户 收取建设费和运行费,以保证其正常运转。 根据本工程推荐工艺方案运行总成本的计算, 参照行业基准收益 率 4.80%的标准,综合测算后,治理污水收费标准平均按 0.75 元/m3 计算。 三、主要财务评价指标 1.财务内部收益率 财务内部收益率, 是指项目在计算期各年净现金流量现值累计于 零时的折现率用以考察项目所占用资金的盈利率。经测算,本项目全 部资金财务内部收益率所得税前为 7.44%,所得税后为 5.26%,均 大于行业基准收益率。 2.财务净现值 财务净现值是指按行业的基准收益率, 将项目计算期内各年净现 金流量折现到建设期初的现值之和。 经计算全部资金财务净现值所得 税前为 14563.59 万元,所得税后为 9291.29 万元。 3.投资回收期 投资回收期是以项目的净收益抵偿全部投资所需的时间, 经计算 全部资金投资回收期所得税前为 11.35 年,所得税后为 13.52 年。 4.投资利润率、投资利税率 投资利润率是指项目达到设计生产能力后的一个正常年份的年 利润总额(或生产期年均利润额)与项目总投资的比率。 投资利税率是指项目达到设计生产能力后的一个正常年份的年
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利润总颁(或生产期年均利税额)与项目总投资的比率。 经计算,全部投资年利润总额为 760.61 万元,年均利税颇为 882.16 万元,投资利润率为 7.55%,投资利税率为 8.75%,指标详 见损益表。 四、不确定分析 (一)敏感性分析 敏感性分析是通过预测项目主要因素单方面发生变化时, 对所得 税前全部投资的财务内部收益率的影响程度, 从中确定最主要的影响 因素,制定相应合理的措施,以最小的投入,获取最大的经济效益。 本报告只对项目的固定资产投资、 经营成本和污水处理收费采取 提高或降低 10%的变化幅度,来测定财务内部收益率的变化,进而 绘 出财务敏感性分析图。 敏感性因素结果表
项目 名称 财务内部收 益率 基本 方案 5.26% 固定资产投资 +10% 3.83% -10% 7.48% 经营成本 +10% 4.88% -10% 8.03% 污水处理收费价格 +10% 9.13% -10% 4.75%

由以上表可见,各因素变化都不同程度地影响财务内部收益率, 其中污水处理收费价格的涨幅对财务内部收益率影响最大, 而固定资 产投资和经营成本的变化影响相对小些。因此,科学合理的确定污水 处理收费标准是关键,它直接影响着企业经济效益。与此同时也要控 制投资,降低企业经营成本。 (二)盈亏平衡分析
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本指标是以生产能力利用率表示的盈亏平衡点(BEP),由总成本 费用估算表计算出项目投产后正常生产年份的固定成本 646.89 万 元,可变成本 660.95 万元。 盈亏平衡点(BEP)=[固定成本/(营业收入-可变成本?税金)] *100%,经计算结果为该项目只要达到设计能力的 45.96%时,项目 可保本运营。国此说该项目具有一定的抗风险能力。 五、项目财务评价结论 工程作为城市基础设施的建设, 其主要功能是向社会提供经济效 益和环境效益。从国民经济定性分析来看是完全满足要求的,从财务 指标计算来看,其主要考核指标项目内部收益率为 5.26%,超过行 业基准收益率 4%的要求。从敏感性分析可以看出,本项目具有一定 的抗风险能力,因此从总体上讲,其经济能力是可行的。在工程实施 和投产后,为使在向社会提供综合效益的前提下,保证和提高项目自 身的经济效益,建议当地政府及有关部门对其给予必要的优惠政策, 并随着社会发展和物价上涨而适当提高收费标准。 六、财务报表 1.污水处理厂投资估算表(详见附表-1) 2.管网投资估算表(详见附表-2) 3.投资使用计划与资金筹措表(详见附表-3) 4.固定资产折旧估算表(详见附表-4) 5.无形资产及递延资产摊销估算表(详见附表-5) 6.流动资金估算表(详见附表-6)
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7.总成本估算表(详见附表-7) 8.损益表(详见附表-8) 9.全部投资财务现金流量表(详见附表-9)

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第十三章
第一节

招标计划
招标基本情况

宿州市城南污水处理厂二期工程是一项重点工程,建议成立招标 管理小组,除勘察、设计单位外,施工、监理单位以及重要设备、材 料采购均采用招标形式。 1.勘察 水文、地质勘察等内容均采用招标方式。 2.设计 徐州市市设计院具有甲级市政设计资质。长期参与国内的市政工 程建设,先后承担了徐州市污水处理厂、常熟污水处理厂、太仓污水 处理厂、山东临沂大学污水处理厂等多项污水处理厂项目的设计,有 能力完成本工程污水处理厂的设计。 3.土建工程、安装工程、监理、设备及重要材料全部进行招标。

第二节
1.组织形式

招标初步方案

招标工程主要委托招标,部分勘察和设计自行招标。工程招标及 材料设备招标均由具有一定招标资质和经验的招标公司和建设局招标 办组织进行。 2.招标方式
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采用公开招标和邀请招标相结合。

第三节
招标内容详见表 13-1。 招标内容
招标范围 全部 招标 勘察 设计 建筑工程 主要工程 监理 设备 其它 情况说明 √ √ √ √ 部分招 标 √ √

招标内容

表 13-1 招标估算金 备 注

招标组织方式 自行 招标 √ √ √ √ √ √ 委托 招标

招标方式 额(万元) 公开 招标 邀请 招标 √ √ √ √ √ √

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第十四章

工程风险分析

本工程规模较大,使用年限长,一旦建成运行,较难改建或作重 大整修,因此,对若干敏感目标从环境角度作风险影响预测分析.

第一节

污水处理厂风险影响预测

1.地震对构筑物的可能影响 由于本工程结构己考虑了抗震问题,以七级抗震强度进行设计, 因此一般地震不会对工程破坏, 从而对环境的不良影响的可能性较小。 2.事故排污对环境的影响 污水处理厂建成运行后,若因机械设施或电力故障而污水处理设 施不能正常运行时,污水只能由超越管直接排放到水体,使运粮河受 到严重污染。 因此,要求污水处理厂管理人员加强运行管理,保证污水处理厂 的正常运行,从而尽可能的降低这种风险。

第二节

污水处理系统维修风险分析

在维护污水系统正常运行过程中也时有风险发生。由于污水系统 事故风险具有突然性,会给维护系统的工作人员带来重大损害,严重 的会危及生命。 因污水管道的损坏,会产生泄漏溢流等情况,当污水泵房的格栅 被杂物堵住而不及时清理,会影响污水的收集和排出。当污水系统的
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某一构筑物出现事故,必须立即予以排除,此时需操作工人进入管道 集水井内操作。因污水内含有各类污染物质,有些污染物质以气体式 存在,如 H2S 等,若管道内操作人员遇上高浓度的有毒气体,则会造 成操作人员的中毒、昏迷,直至丧失生命。 据统计资料,在维修时常有工作人员因通风不畅吸入污水管中有 毒气体而感到头晕、呼吸不畅等症状,严重的甚至死亡。 对凡要进入管道内或泵房池子内工作的人员,采取如下措施: (1)首先填写下井下池操作表,对操作工人进行安全教育; (2)由专人在工作场地监测 H2S,急救车辆停在检修点旁; (3)戴防毒面具下井,一感不适立即上地面; (4)重大检修采用 GF2 下水装置; (5)提高营养保健费用,增强工人体质; (6)定期监测污水管内气体,拟对污水系统维修、防护技术措施 研究。

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第十五章
第一节

处理厂项目的环境影响及对策
实施过程中的环境影响及对策

1.工程征地的影响及对策 按二期工程的建设要求.需征用土地 4.5 公顷。被征用土地目前 是农田。土地的征用因耕作面积减少,势必使城市农副产品的供应受 到一些影响,同时使丧失农田的农民经济来源和生活受到影响。 对农田被征用后的农民,要进行合理的安置和补偿使他们得到重 新工作和可靠的生活条件。 2.对交通的影响及缓解措施 在工程建设期间由于增加交通量, 从而会使交通变得拥挤或混乱, 易造成交通事故.这种影响随着工程的建设结束而消失。 工程建设将不可避免地与一些道路交叉。道路的开挖将严重影响 该地区的交通。建设单位在制订实施方案时应充分考虑到这个因素, 对于交通繁忙的道路要设计临时便道,并要求施工分段进行,在尽可 能短的时间内完成开挖,排管,回填工作。对于交通特别繁忙的道路 要求避让高峰时间。 挖出的泥土除作为回填土, 要及时运走, 堆土应尽可能少占道路, 以保证开挖道路的变通运行。 3.施工扬尘、噪声的影响及缓解措施 A. 扬尘的影响
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工程施工期间、 挖掘的泥土通常堆放在施工现场, 直至管道埋设, 短则几星期,长则数月。堆土裸露,旱干风致,以致车辆过往,满天 尘土,使大气中悬浮粒物含量骤增,施工扬尘将使附近的建筑物、植 等蒙上厚厚的尘土。雨天,由于雨水的冲刷以及车辆辗压,使施工现 场泥泞不堪,行人步履艰难。 挖出的泥土除作为回填土外,要及时运走,堆土应尽可能少占道 路,以保证开挖道路的交通运行。 为了减少工程扬尘对周围环境的影响,建议施工中遇到连续的晴 天好天气又起风的情况下,对弃土表面洒上一些水,防止扬尘。工程 承包者应按照弃土处理计划,及时运走弃土,并在装运的过程中不要 超载, 装土车沿途不洒落, 车辆驶出工地前应将轮子的泥土去除干净, 防止沿程弃土满地,影响环境整洁,同时施工者应对工地门前的道路 环境实行保洁制度,一旦有弃土、建材撒落应及时清扫。 B. 噪声的影响 污水厂施工期间的噪声主要来自施工机械和建筑材料运翰,车辆 马达的轰鸣及喇叭的喧闹声。特别是在在夜间,施工的噪声将产生严 重扰民问题,影响邻近居民的工作和休息。 为了减少施工对周围的居民的影响,工程在距民舍 200 米的区域 内不允许在晚上十—时至次日上午六时内施工,同时应在施工设备和 方法中加以考虑,尽量采用低噪声机械。对夜间一定要施工又要影响 周围居民环境的工地,应对施工机械采取降噪措施,同时也可在工地 周围或居民集中地周围设立临时的声障之类的装置,以保证居民区的
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环境质量。 4.生活垃圾的影响和对策 工程施工时,施工人员的食宿将会安排在工作区域内。这些临时 住宿地的水、电以及生活废弃物若不做出妥善的安排,则会严重影响 施工区的卫生环境,导致工作人员的体力下降,尤其是在夏天,施工 区的生活废弃物乱扔轻则导致蚊蝇孽生,重则致使施工区工人暴发流 行疾病,严重影响工程施工进度,同时使附近的居民受蚊、蝇、臭气、 疾病的影响。 5.弃土的影响及对策 施工期间将产生许多弃土,这些弃土在运输、处置过程中都可能 对环境产生影响。 车辆装载过多导致沿程泥土散落满地,车轮沾满泥土导致运输公 路布满泥土。晴天尘土飞扬,雨天路面泥泞,影响行人和车辆过往和 环境质量。 弃土处置地不明确或无规划乱丢乱放,将影响土地利用、河流流 畅,破坏自然生态环境,影响城市的建设和整洁。 弃土的运输需要大量的车辆,如在白天进行,必将影响本地区的 交通,使路面交通变得更加拥挤。 工程建设单位应会同市有关部门, 为本工程的弃土制定处置计划, 弃土的出路主要用于筑路,小区建设等。分散于建设工地的弃土运输 计划,将与公路有关部门联系。避免在行车高峰时运输弃土和建筑垃 圾。建设单位应与运输部门共同作好驾驶员的职业道德教育,按规定
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路线运输,按规定地点处理弃土和建筑垃圾,并不定期地检查执行计 划情况。 施工中遇到有毒有害废弃物应暂时停止施工并及时与地方环保、 卫生部门联系,经他们采取措施处理后才能继续施工。 6.对地下水的影响 工程建设不会对地下承压含水层的水流、水量及水质等方面产生 影响。

第二节

项目建成后的环境影响及对策

污水处理厂本身就是一个环境保护项目,它建成后对改善地区环 境和水体—水质必将产生很大的作用。 但它作为一个企业, 也要有 “三 废”排出,虽然数量不大,但也会对周围环境产生一定的影响,为此 也不容忽视。本工程设计中针对环境影响均采取了缓解措施: 1.臭味对环境的影响及缓解措施 由于污水处理厂内很多处理设施均为敞开式水池,所以污水的臭 味散发在大气中,势必会影响到周围地区。 为了解决污水对环境的影响程度,我国其它城市(如上海市)作过 专门的现状闻味调查,组织了 10 名 30 岁以下无烟酒嗜好未婚男女青 年进行现场嗅味嗅闻。

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风向

距离 0 1 5 20 5 30 100

嗅闻人员感觉比例(%) 2 3 100 60 100 80 20 40 20 50 20 70 60 10 40 4 5

上风向

下 风 向

50 70 100 200 300

由嗅闻结果统计可知,污水处理设施下风向 100 米范围内,其臭 味对人的感觉影响明显,在 300 米以外,则臭味已嗅闻不到。 污水处理厂建成运转后对厂界外 300 米以内的居民产生一定的影 响。由于国内目前的经济条件和技术标准限制,不可能也暂时不必要 对厂内的散发气味的场所密闭,并收集有恶臭的气体进行统一处理。 本设计中采用最常规的做法即绿化带隔离的办法。在厂区总图设计中 十分强调绿化,厂区广种树木,花草,有效地减缓厂区气味对周围环 境的影响。 本工程中主要气味污染源为格栅、沉砂池、加氯间及污泥区。设 计时将这几部分布置在远离厂前区的地方,同时应位于下风向,再加 上在其周围广种花草树木,即美化环境,又可防止臭味扩散,以上措 施都能有效地缓解气味对周围环境的影响。 2.噪声对环境的影响及对策 污水处理厂的噪声来源于厂内传动机械工作时发出的噪声。有污
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水泵、污泥泵的噪声,有除砂机,转碟的噪声,还有厂区内外来往车 辆等的噪声。 根据调查, 污水处理厂使用的机械产生的噪声值见下表.
名 称 噪声(dBA) 90~100 90~100 95~100 80~90 80~90 75~90

污水泵 污泥泵 鼓风机 转碟 除砂机 汽车

污水处理厂内噪声较大的设备,如污水泵、污泥泵、鼓风机等均 设在室内或者水下,经过墙壁隔声或者水体隔声以后传播到外环境时 已衰减很多。同时厂区绿化也有一定的降噪作用,据调查资料表明, 距泵房 30 米时测得的噪声值己达到国家的《城市区域环境噪声标准》 (GB3096-93)的标准值。本污水处理厂外周围 100 米内无居民点。因 此,其噪声对环境的影响不显著。 3.厂区污水 厂区生活污水以及生产废水排放均通过厂内专用污水管道系统收 集,汇入厂区细格栅进水前,然后同城市污水一并处理,做到达标排 放。 4.固体废弃物 厂区内粗、 细格栅、 沉砂池及污泥浓缩脱水机房均有废弃物产生, 在设计时已将这几部分废弃物分别进行处置,然后统一外运,因而避 免了对厂区其它部位的污染。同时在设计及运行管理中尽量做到废弃 物不落地,而直接进入废弃物箱或直接装车外运,避免废弃物落地后
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的二次污染,污染物外运时采用半封闭式自卸车,送到市区内指定区 域进行处置。 5.事故排放 污水处理厂一旦发生停电和重大事故时,均需进行事故排放,主 要是通过各级超越管将水排至排水渠。这种短时污染无法从根本上避 免,解决的办法是加强运行管理,加强维护,尽可能提高用电保证率, 使事故发生的机率尽可能降低。 污水处理厂工程环境保护设计标准: 《污水综合排放标准》 《地表水环境质量标准》 GB8978-1996 GB3838-2002 GB18918—2002

《城镇污水处理厂污染物排放标准》

《工业企业噪声控制设计规范》 GBJ87-85 《工业企业煤气安全规程》 GB6222-86

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第十六章

环境保护与劳动安全卫生
第一节 环境保护

建设污水处理厂的目的在于改善和保护环境,造福人民,但它作 为一个特殊的生产单位,建成后对周围的环境也产生一定的影响,为 此设计拟采用以下措施将影响减至最低,满足环境保护要求。 1.污水处理厂厂址选择在城区边缘地带,远离居民区,由道路与 周围相邻区域分隔开,减少对周围环境的影响。 2. 在污水处理厂周围及厂内空地充分进行绿化,绿化面积大于 30%,厂前区用绿化带及道路与生产区相隔,使厂区尽量庭院化,较 为优美的环境对工作人员的身体健康有利。 3.污水处理构筑物,氧化沟采用转碟曝气,在转碟上将安装防溅 罩,防止池内混合液外溅,尽可能消除污水曝气对周围的环境影响。 4.泵房、脱水机房等噪音较大的机房均选用低噪音标准的设备, 并采取相应的减震、消声措施,设隔音值班室,使管理人员有良好的 工作环境。 5.处理厂设有先进可靠,实用的水质监测系统,并配备高度自动 化的中央控制室,以便能及时了解运行中的情况,确保污水厂正常运 行,同时在运行中注意不断总结经验,努力提高管理水平,以便达到 预期的处理效果。 6.厂内采用雨污水分流系统,全厂污水汇集到进水泵房,随工艺
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流程进行处理,做到厂内污水不直接向水体排放。

第二节

劳动、安全、卫生

污水处理厂设计采取了以下措施,以确保处理厂的安全生产和运 行管理人员的劳动保护: 1.各生产构筑物均设便于操作和行走的操作平台和走道板及安全 护栏、扶手。 2.各种用电设备均按国家的有关标准作好接零接地保护。 3.电气设备及机械设备的布置注意留有足够的安全操作距离及空 间。 4.污水处理厂工艺设计考虑了生产运行过程的灵活调整,以便使 事故造成的影响降低到最小。 5.在污水处理厂总图中设有超越、溢流等管道,防止设备失灵时 造成的危险。 6.在有建筑的生产车间设有通风设备,保证工人生产安全。 7.污水处理厂在运行前制定相应的安全规程,操作人员上岗前进 行必要的专业技术培训,以确保污水厂正常运转。 8.厂内给水系统考虑消防的要求, 按规范要求设置足够的消火栓。 9.污水处理厂水池较多,水池栏杆设置必要的防落水救生设施。 10.一定程度的自动控制, 降低劳动强度, 尽量避免直接接触污水 及有毒有害液体和气体。 11.设置防毒面具及其它安全保护设施,减少噪音。
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12.考虑适当的办公、生活、洗浴和食堂等设施。 13.根据有关规定,创造良好的劳动环境,保护职工身体健康。 14.建筑物的设计均考虑给排水、 采暖通风、 采光照明等卫生要求。

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第十七章
一、能源构成

节能措施

宿州市城南污水处理厂二期工程主导工艺采用氧化沟工艺,处理 过程中消耗的能源主要是水和电。 二、耗能计算 宿州市城南污水处理厂二期工程能源包括: 满足工艺要求的介质提升设备能源:污水提升泵、回流污泥泵、 剩余污泥泵、离心脱水机等。 维持工艺需氧要求的空气供给设备能源:鼓风机。使介质免于沉 降的搅拌设备能源:厌氧池搅拌设备、氧化沟液下推进器。 生活或及照明等能源:通风、空调、用水等。 污水处理厂二期工程建成后每天耗电:1042 度。 三、节能措施 随着科学的进步和社会的发展,对能源的需求量日益增加,而如 何高效、合理的利用有限的能源,最大限度的节省能源是我们目前所 面临的问题。本污水处理厂工程在设计过程中,特别注意了节能,主 要表现在以下几个方面: 1.所有泵和电气设备等均采用国家推荐或国外进口的节能产品。 2.进水和出水提升泵实行合理控制,使水泵在高效率段运转。 3.选用先进的控制系统和仪表,对氧化沟的溶解氧,进水流量等 实现自动监测,通过 PLC 实现最佳控制,合理调整工况,保证高效工
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作。 4.部分回流泵采用多种组合形式,根据水量变化进行调节。 5.消毒系统与在线流量、余氯监测仪表匹配,实现全自动控制。 使消毒剂投加处于最佳状态。 6.设备和管道采取良好的保温和保冷措施,减少能量损失。 7.在满足生产要求和环境保护情况下,尽量减少补给水。 8.污水处理厂处理后出水回用于厂区、可浇洒绿地、清洗设备、 冲洗滤布等,减少新鲜水用量。 9.做好各工段的耗能计量工作。 10.供电设计选用新型无功功率自动补偿装置, 提高功率因素; 合 理选择变压器位置,使其处于负荷中心。

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第十八章
一、设计依据 国家颁布的现行设计规范: 《建筑设计防火规范》 《火灾自动报警系统设计规范》 《建筑灭火器配置设计规范》

防火设计

GB50016-2006 GB50116-98 GBJ140-90(1997年版)

《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92 二、防火设计 污水处理厂内工业建筑厂房生产的火灾危险性为戊类,主要建筑 为中控室、加氯间、污泥脱水机房及机修间等,锅炉房生产的火灾危 险性为丁类,厂内仓库储存物品的火灾危险性为戊类,厂内附属建筑 用房综合楼,多功能厅及食堂等均为民用建筑。 污水处理厂内所有工业、民用建筑均按二级耐火等级设计,所有 建筑均采用钢筋混凝土框架结构,排架结构及砖混结构,主要承重构 件均采用非燃烧体,均满足二级耐火等级要求的耐火极限。 厂房、库房均为单层,中控室为二层,建筑耐火等级、层数、占 地面积、长度均满足防火规范表 3.2.1,4.2.1 及 5.1.1 要求。 厂房、库房及民用建筑的防火间距均满足防火规范表:3.3.1 4.3.1 及 5.2.1 规定。 厂房、库房及民用建筑的安全疏散均按防火规范要求设置。 高,低压配电室,变压器室间均采用无窗防火墙至顶分隔,配电
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室与变压器室之间采用甲级防火门。 厂区道路呈环状,主干道宽 7m,次干道宽 4m,每个建筑物都有道 路直接到达,消防车道路畅通。 室内装修材料均采用难燃烧体。 三、消防设计 1.厂内设室外消火栓,按《建筑设计防火规范》第八章有关条款 的要求同一间内火灾次数 1 次,室外消火栓用水量 15L/s,室外消防 给水管道与生产生活用水供水管道共用,干管直径 DN100,厂区内设 有足够的消火栓及消防水泵结合器。 2.中控室内设置室内消火栓,其用水量 10L/s,同时使用水枪数 为 2 支室内管道成环状布置。 3.不设室内消火栓的建筑物内设有必要的干粉或泡沫灭火器。

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第十九章
一、环境效益

工程效益

污水处理厂的建设是改善生态环境,保障人民身体健康,造福社 会的环境保护工程,主要工程效益就是环境效益。 我国环境保护已成为一项基本国策,受到全社会的关注和重视。 污水处理工程是保护环境的重要措施之—,对国民经持续稳定发展、 改善当地投资环境,吸引外资是极其重要的。 污水处理厂二期建成运行后,其环境效益如下: 1.减少城区对水体的污染物排放量,其中: CODcr 消减量为: BOD5 消减量为: SS 消减量为: NH3-N 消减量为: TP 消减量为: 9928 吨/年 4672 吨/年 5820 吨/年 584 吨/年 87.6 吨/年

2.消除对宿州市水体的污染。 3.减少对准河的污染排放量,改善淮河的水体水质。 二、社会效益 1. 污水处理厂的建设将提高城市基础设施水平,对改善和提高 环境质量水平,美化城市起到重要作用。 2. 污水处理厂建设将改善和提高淮河的水体水质, 对预防各种传 染病、公害病、提高人民健康水平,起到重要作用。 3.污水处理厂建设将改善投资环境,对吸引外资,发展经济和旅
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游起到推动作用。 三、经济效益 污水处理厂是一项公益事业, 作为城市基础设施的重要组成部分, 其本身并不产生直接的经济效益,其效益主要体现在环境效益和社会 效益。污水厂建设通过改善环境,提高环境水平,改善河道水质,避 免和减轻污水排放对工农业生产及其国民经济发展所造成的经济损失 等所产生的间接经济效益将是巨大的。 体现在: 有利于改善投资环境、 吸引外资、发展城市经济;增加农渔业的产量;提高农副产品和工业 产品质量;减少其它城市自来水厂净化处理成本等方面。 此外, 污水处理厂出水可用于农田灌溉, 这样不仅节省了水资源, 同时污水厂污泥具有很高肥效,可用于农田和树木的肥料。根据国内 各污水厂污泥成份的分析得出:污水厂污泥含有机质约 50%左右,含 氮约 5%,含磷约 2%,含钾 0.5%左右。用作农肥后能提高农业或其 它种植业的产量而且还能改良土壤。 可以期望,污水厂二期工程的建设必将对宿州市人民的物质和文 化生活的提高起到更进一步的推动作用,在国民经济发展中发挥巨大 的社会、环境和经济效益。

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第二十章
第一节

结论及建议
结论

本可研报告通过对宿州市城南污水处理厂二期工程的工程规模、 污水处理系统方案、 污水厂二期工程进出水水质、 污水污泥处理工艺、 工程设计、工程经济等几方面的论述,认为本工程是可行的。结论如 下: 1.工程规模 污水处理厂二期工程规模为 8 万 m3/d。 2.设计进水水质 CODcr=400mg/L SS=200mg/L TP=4mg/L 3.设计出水水质 CODcr ≤60mg/L SS ≤20mg/L TP ≤1.0mg/L 4.污水系统及污水处理厂厂址 本工程的主要服务范围为老城区、城西区、河西区、道西区和西 北新区,收水区域面积 29.18km2,服务人口 38.2 万人。污水处理厂座 落于宿州市南部,运粮河以东,宿环路以西,小杨庄以南。污水处理 厂占地面积:12.74 公顷,其中一期占地 8.24 公顷,二期占地 4.5 公
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BOD5=180mg/L NH3-N=35mg/L

BOD5 ≤20mg/L NH3-N ≤15mg/L

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顷。 5.尾水接纳水体 污水处理厂尾水排入排水渠,最终流入淮河。 6.污泥的出路 用作农肥或到垃圾场混合处理。 7.污水、污泥处理工艺 污水处理工艺采用氧化沟工艺 污泥处理采用机械浓缩--离心脱水机 8.主要生产构筑物 本工程推荐方案的主要生产构筑物有:粗格栅及进水泵房、旋流 沉砂池及细格栅、配水井、厌氧池、氧化沟、沉淀池、接触池、加氯 间、鼓风机房、脱水机房、中控楼、低压配电室等。 9.污水处理厂二期工程电源 污水处理厂二期工程变配电所二路 10KV 电源均来自期工程变配 电所预留的二路 10KV 出线柜。 10.自动控制 污水厂的运行管理先进的自动控制设备、仪表和程序进行自动控 制和管理。控制系统有中心控制室和现场 PLC 分站组成,分散检测和 控制,集中显示和管理。 11.二期工程实施后污染物削减量: CODcr =9928 吨/年 BOD5=4672 吨/年
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SS=5820 吨/年 NH3-N=584 吨/年 TP=87.6 吨/年 12.二期投资及成本 总投资: 10076.52 万元

单位水量基建投资:1259.57 元/m3?水 单位水量耗电: 年运行费: 年经营费: 单位制水成本: 单位经营成本: 0.3 度/m3?水 1307.84 万元 852.8 万元 0.448 元/m3?水 0.292 元/m3?水

13.占地面积:12.74 公顷,其中一期占地 8.24 公顷,二期占地 4.5 公顷。 14.劳动定员:100 人(一期 80 人,二期 20 人) 15.计划建成年限:3 年

第二节

建议

1.根据城市基础设施有偿使用的方针,建议宿州市政府尽快制 定必要的市政设施有偿使用规定,实行排污收费制度。由有关部门制 定合理的收费标准和条例, 以筹集污水厂建设资金和污水厂运行费用, 确保污水厂顺利建成,正常有效运行。 2.宿州市有关部门应对排入污水处理厂污水管道系统的工业污水
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加强监测和控制,必须严格执行国家《污水综合排放标准, (GB8978-1996)和(污水排入城市下水道水质标准》 (CJ3082-1999)的水 质要求,对工业企业有毒有害废水必须先进行厂内预处理,以保证城 市污水处理系统的正常运行。 3.污水处理厂配套管网必须与处理厂建设同步实施,同期建成 以便充分发挥整体系统的效益。 4.对各企业排污口污水水质进行长期的水质监测,为污水处理 厂下阶段的设计,提供更充分、可靠、详实的水质资料。 5.鉴于污水处理厂连续工作的性质,处理厂须设双电源,不能 间断供电。故外部电源必须落实到双电源或双回路,井与供电部门签 定供电协议,以确保污水处理厂的正常运行。

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