县城污水处理工程可行性研究报告

'目录1概述11.1项目概况11.2编制目的11.3编制依据及基础资料21.4编制原则31.5编制范围51.6采用的主要规范及标准52概况72.1城市概况72.1.1基本概况72.1.2历史沿革82.1.3自然条件82.2供水现状112.2.1水资源概况112.2.2供水现状122.2.3X县城城区市政售水量122.2.4X县城城区自备水源用水量122.3排水现状132.3.1排水制度132.3.2排水系统133项目建设的必要性153.1完善城市排水系统，保护城市环境的需要153.2保护澧水水体水质和生态环境的需要173.3县城经济建设和发展的需要173.4节能减排，坚持走可持续发展道路，构建和谐社会的需要174工程建设规模194.1城市总体规划分析194.1.1规划年限194.1.2城市性质194.1.3城市主要职能194.1.4城市规模194.2给水、排水规划204.2.1给水规划204.2.2排水规划204.3城市污水量预测21175 4.3.1预测年限的确定214.3.2服务区域与人口214.3.3城市需水量预测214.3.4城市污水量预测264.4工程建设规模265污水处理厂进、出水水质275.1X县城排水水质现状275.2污水处理厂进厂水质分析285.2.1工业废水进厂水质分析285.2.2生活污水进厂水质分析285.3污水处理厂进水水质305.4污水处理厂出水水质306污水处理厂厂址选择316.1厂址选择原则316.2X县城污水处理厂厂址选择316.2.11#厂址方案326.2.22#厂址方案326.2.3厂址方案比较336.2.4厂址推荐意见337污水处理厂工艺方案论证357.1工艺选择原则357.2污水处理工艺方案357.2.1污水处理工艺分析357.2.2本工程的污水处理工艺447.3污泥处理工艺方案557.3.1常用污泥处置方法557.3.2本工程污泥处置587.4出水消毒方案607.4.1消毒方法概述607.4.2本工程消毒方案618污水处理厂推荐方案工程设计638.1厂区总体设计638.1.1厂址地理位置及地形地貌638.1.2总平面布置原则638.1.3总平面设计638.1.4竖向设计648.1.5总图道路65175 8.1.6绿化与景观设计668.1.7总图技术经济指标668.2工艺设计678.2.1粗格栅间、污水提升泵站678.2.2细格栅及沉砂池678.2.3折流淹没式生物池（DEST池）688.2.4二沉池708.2.5紫外光消毒池718.2.6剩余污泥泵站718.2.7贮泥池728.2.8污泥脱水、加药间728.2.9鼓风机房、变配电间748.2.10厂区给水排水748.2.11通讯748.2.12附属建筑748.2.13污水厂运输758.2.14污泥处置758.2.15主要设备表768.3建筑设计818.3.1设计依据828.3.2设计指导思想及设计特点828.3.3平面设计828.3.4立面设计838.3.5建筑节能838.3.6建筑装饰838.4结构设计848.4.1结构设计原则848.4.2设计依据848.4.3设计条件858.4.4单体项目结构设计858.4.5地基及基础处理878.4.6厂区周边防洪设计878.4.7管网878.5电气设计888.5.1设计依据888.5.2设计范围898.5.3电源898.5.4负荷计算及变配电主接线898.5.5设备选型908.5.6继电保护及设备控制908.5.7电能计量918.5.8无功补偿918.5.9电缆敷设918.5.10全厂的防雷及接地91175 8.6仪表与自控设计918.6.1设计标准、规范918.6.2设计原则928.6.3设计范围928.6.4系统方案938.6.5硬件配置948.6.6软件功能958.6.7过程控制968.6.8检测仪表968.6.9控制、信号电缆选型978.6.10电缆敷设978.6.11检测仪表选型979污水管网工程设计方案999.1污水管网设计概述999.1.1设计原则999.1.2排水体制选择999.1.3污水管网计算公式及参数选择1009.1.4污水管道的材质及断面形式1049.2.污水管网工程1069.2.1污水管网工程规模1069.2.2设计范围1079.2.3设计方案1079.2.4管道基础1099.2.5构筑物1099.2.6污水管道水力计算1109.2.7污水管网工程量11310污泥处置11411防洪、节能、环境保护、水土保持、消防、劳动保护11511.1防洪11511.2节能11511.3环境保护11611.3.1施工期对交通的影响及其对策11611.3.2施工期扬尘的影响及其对策11711.3.3施工期噪声的影响11711.3.4污水处理厂噪声对环境的影响及其对策11711.3.5污水处理厂臭味对环境的影响及其对策11811.3.6污水处理厂自身污染物影响及其对策11811.4水土保持11911.5消防119175 11.6劳动保护12012工程风险分析12212.1污水处理厂风险影响预测12212.1.1地震对污水处理厂构筑物的影响12212.1.2事故排放污染环境的风险12212.2污水处理系统维修风险分析12213项目管理及实施计划12413.1实施原则与步骤12413.2项目管理机构12413.2.1实施组织机构12413.2.2计划主要履行单位12413.2.3供货12513.2.4设计12513.2.5土建施工12513.2.6安装12513.2.7调试与试运转12513.3人员编制12513.3.1织管理措施12513.3.2技术管理措施12613.3.3运行管理人员编制12613.4项目实施计划12714工程投资估算12814.1投资估算依据12814.2工程投资估算12814.2.1投资构成12814.2.2价格采用12914.2.3工程建设其它费用标准12914.2.4工程投资估算值13014.2.5工程投资估算表13015推荐方案工程技术经济分析15815.1基础数据15815.1.1基本数据15815.1.2污水处理成本计算15915.2经济分析16015.3经济指标16915.4效益分析17015.4.1环境效益170175 15.4.2经济效益17216资金筹措17316.1资金筹措17316.2还贷来源17317工程招投标17417.1招投标原则17417.2招投标安排17418可行性研究结论、建议、下阶段落实问题17618.1可行性研究报告的结论17618.2建议17818.3下阶段落实问题17819附件、附图和插图18019.1附件18019.2附图18019.3插图180175 1概述1.1项目概况1.1.1项目名称XX市X县城污水处理工程。1.1.2项目地点X界市X县广福桥镇双安村十四组澧水与零溪河交汇的三角地带。1.1.3业主单位X县环保局。1.1.4可行性研究报告编制单位X省建筑设计院。1.1.5项目性质新建工程。1.1.6项目类别市政工程。1.2编制目的（1）研究X县城污水处理工程建设的必要性。（2）研究X县城污水管网布置方案。（3）论证项目有关的主要因素，如污水水量、污水水质等。（4）确定污水处理厂厂址。（5）确定污水处理厂建设规模。175 （6）确定污水处理和污泥处理工艺方案。（7）进行投资估算和经济分析。（8）对工程建设的技术可靠性、经济合理性及实施可行性进行多方案的综合性研究，进行方案比较和论证。（9）在论证的基础上，提出推荐建设方案，为项目决策提供科学依据。1.3编制依据及基础资料1.3.1编制依据本次可行性研究报告以下列法规、文件和资料作为依据：（1）中华人民共和国《环境保护法》；（2）中华人民共和国《水污染防治法》；（3）《X县生态县建设规划》(2005～2018年)图集，X县人民政府，2006年8月；（4）《X县城总体规划（修编）》(2002～2020年)说明书，由X城镇学院规划建筑设计研究院、X城镇学院城乡规划研究所编制，2003年6月；（5）《X县国民经济和社会发展第“十一五”规划纲要》，X县发展和改革局，2006.3；（6）《X县2005年统计年鉴》，X县统计局；（7）《X省县城建设统计年报》，X省建设厅，（2001～2006各年度）；（8）《X省缺水县城供水工程专项规划》（2005-2010年）；X175 省建筑设计院；（9）X省X县城消防规划－消防给水规划图2002-2020年；（10）X省X县城总体规划－1：10000道路交通图2002-2020年；（11）X省X县城总体规划－1：10000土地利用规划图2002-2020年。1.3.2基础资料（1）X县城污水处理厂1:500地形图；（2）X县城县城部分污水排放口水质监测报告。1.4编制原则X县城污水处理工程可行性研究报告按照下列原则进行编制：（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）从X县的实际情况出发，在城市总体规划的指导下，采取全面规划、分期实施的原则，既考虑一期建设、又考虑二期发展，使工程建设与城市的发展相协调，逐步解决污水排放对环境造成的污染，充分发挥建设项目的社会、环境和经济效益。（3）根据设计进水水质和出厂水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、便于管理及维护、高效节能、经济合理，确保处理效果，节省工程投资，降低运行成本，并为将来发展留有余地。（4）在污水处理175 厂征地范围内，厂区总平面布置力求经济、合理，并充分利用土地。在便于施工、安装和维护的前提下，使一期工程各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，使厂区和周围环境协调一致。（5）妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。（6）为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件。（7）为确保污水处理系统的正常运转，供电系统要求较高的可靠性，采用双回路电源，同时运行设备应有足够的备用率；采用现代化技术手段，实现自动化控制和管理，做到技术可靠、经济合理。（8）竖向设计力求减少厂区填方量和节省污水提升费用。（9）厂区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与厂区周围景观相协调。（10）采用可靠的控制系统，逐步实现科学自动化管理，做到技术可靠，经济合理，把X县城污水处理厂建设成为一座现代化的污水处理厂。（11）现状建成区中难以彻底改造成分流制的直排式，合流制系统应改造成截流制；新建城区严格实行雨、污分流制系统，排水管道布置基本按规划道路网布置。（12）城市污水处理设施，只接纳生活污水及经处理后符合《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）排放标准并可以与城市污水合并处理的工业废水。1.5编制范围175 本可行性研究报告编制范围如下：（1）污水处理厂厂区范围内的全部工程。（2）污水处理厂服务范围内的配套管网工程。（3）污水处理厂的配套供电、供水、通讯等工程。1.6采用的主要规范及标准编制本可行性研究报告时采用的主要规范及标准如下：（1）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；（2）《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)；（3）《污水综合排放标准》（GB8978—1996）；（4）《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)；（5）《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)；（6）《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）；（7）《城市排水工程规划规范》（GB50318-20）；（8）《城镇污水处理厂附属建筑和设备设计标准》(CJJ31-89)；（9）《城市污水处理工程项目建设标准》（2001年修订版）；（10）《城市污水处理及污染防治技术政策》建城[2000]124号；（11）《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)；（12）《城市防洪工程设计规范》(CJJ50-1992)；（13）《泵站设计规范》(GB/T50265-1997)；（14）《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-95)；175 （15）《工业企业设计卫生标准》(ZBZ1-2002)；（16）《建筑结构荷载设计规范》(GB50009-2001)；（17）《给水排水工程构筑物设计规范》(GB50069-2002)；（18）《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)；（19）《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)；（20）《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)；（21）《水工砼结构设计规范》(SDJ20-78)；（22）《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)；（23）《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85)；（24）《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001)；（25）《10kV及以下变电所设计规范》(GB50053-1994)；（26）《供配电系统设计规范》(GB50052-1995)；（27）《低压配电设计规范》(GB50054-1995)；（28）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB50060-1997)；（29）《建筑防雷设计规范》(GB50057-19942000版)；（30）《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-1993)；（31）《民用建筑电气设计规范》（JGJ1T16-1992）；（32）《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65-1983）。175 2概况2.1城市概况2.1.1基本概况X县位于X省西北部，X界市东部，武陵山脉东部边缘，澧水中游。地处东径110°27′35″～111°20′00″，北纬29°04′00″～29°41′56″之间，东北与常德石门县毗邻，东南与常德桃源县接壤，西北与桑植县相连，西南与X界市永定区，武陵源相接。县境东西横跨70.7公里，南北纵贯69公里，总面积3480.5平方公里，约占全省面积的1.7%。全县辖13个建制镇，18个乡。2006年底全县总人口68.6万人，常住人口61.80万人,国内生产总值40.03亿元。城镇化率达到30.30%。常、张高速公路，湘黔、支柳铁路，306公路途径X县城城，是东部游客进出X界的必经之地。X县城坐落在零阳镇，位于溇、澧两水汇合处。溇、澧两水将X县城划分为四大片，澧水南岸片（老城区）、澧水两水交汇口上游的永安片、澧水北岸片（蒋家坪）、城关电站下游，澧水河中的琵琶洲片区。其中南岸片（老城区）为X县的政治、经济、文化、科技中心。2006年末X县城区人口10万人，暂住人口0.3万人，建成区面积9.55km2。X县175 系综合农业区，主要有棉花、水稻、小麦、蚕豆、油菜等，更是全国著名的杜仲之乡，是享有盛名的杜仲酒的产地。县境矿产资源丰富，已发现烟煤、石煤、赤铁矿、褐铁矿等27种矿产。通过地质矿产部门勘察，大型矿藏10处，中型矿床9处，小型矿共100余处。其中工作程度达普查、勘探以上的有14处。X县旅游资源丰富，隶属X界风景区，在县域西北有索溪峪风景区，有山、水、桥、洞、瀑、林、寺、寨和植物风景，依自然态势分18个风景区，其景有以秀奇见称的大小峰柱，以曲为神的奇峰秀水，还有可供开发的石灰岩溶洞、天桥、珍稀的植物、古迹。2.1.2历史沿革X县历史悠久，正式建立县制始于秦始皇二十六年，迄今已有2220年的历史。秦始皇统一中国置郡县时，始建慈姑县，属黔中郡。汉改为零阳县，到隋开皇十八年，以“土俗淳慈，得物产利”改称X县，唐、五代、宋沿袭之。元贞元年升为慈姑州，旋改为X州，明太祖初年仍降为X县，以迄于今。中华人民共和国建立后，至1987年底，X县属常德地区行政专员公署，1988年，X县被归入大庸市。1994年，大庸市更名为X界市，X县归入X界市。2.1.3自然条件（1）气候条件X县地处中纬度，属中亚热带向北亚热带过渡的季风湿润气候区，光热充足，雨量充沛，无霜期长，严寒期短，四季分明，有利于农、林、牧、副、渔的全面发展，灾害性天气四季均有。历年平均气温16.8℃极端最高气温41.6℃极端最低气温-15.5℃175 年平均日照数156.27小时历年平均降雨量1404.7毫米最大风速1.8米/秒大风机率高达65%，春、秋、冬三季多位偏北大风，夏季多地方性雷雨大风。（2）地形地貌武陵山余脉在X境内分为三支。这三支山脉由西向东延伸，形成三山夹两谷地貌特征，其类型可分为山地、山塬、丘陵、岗地和平原五种。①山地：全县山地共2655460亩，占总面积的48%。主要分布在北部龙潭湾、三合口、庄塌、国太桥，南部金岩、洞溪、高桥、南山坪、金坪等地。海拔300m以上，峰峦起伏，连亘成脉。②山塬：主要分布在西北高峰，熊家庄及三合口等乡，面积872050亩，占全县总面积的16%。③丘陵：丘陵分布较广，主要分布于中北部岗丘区、中南盆谷区和南部山丘区，面积999147亩，占全县总面积的18%。一般海拔为200-300米，部分地区达350米。④岗地：主要分布于中北部谷地和中南部盆谷地。以及平原与丘陵的过渡地带。一般海拔200米以下，相对高度10-60米，面积525808亩，占总面积的9%。⑤175 平原：主要分布在县境中南部和中北部，以及澧水、溇水两岸，面积315150亩，占总面积的6%。除少部分溶蚀平原外，一般为冲积平原。X县城（零阳镇）位于澧水中游，地处澧水干流与溇水的交汇处，澧水自西南流入，溇水自西北流入，两水在永安渡准堤庵汇合后，经X水利水电枢纽工程泄洪建筑物流向官潭湾，经苗市镇界溪村进入石门。溇、澧两水将县城划分为四大片：澧水两水交汇口上游的永安片，地势西高东低，低部地区一般地面高程为91-95米（黄海基面）。澧水南岸片（老城区），地势自南向北倾斜，临澧水河畔地面高程如双安村，一般在90～93米之间，最低部份仅为88米。澧水北岸片（太坪、北岗、金台），地势自北向南倾斜，一般地面高程在90～95米之间。城关电站下游，澧水河中的琵琶洲片，洲长约2千米，平均宽约570米，地势较低，一般地面在90～92米之间，整个县城四面环山。南面有羊角山，北面有道人山、白虎山，西面有饭甑山，东面有笔架山，中部为河谷岗台地。（3）水文地质X县水系完整，河流稠密，地表水系主要为澧水干流及其支流，以及沅水两条支流。境内澧水流程109.7公里，流域面积占全县总面积的83.3％，主要一级支流11条，水能资源丰富。X县城地下水储水量为4.82亿立方米/年，共有地下河66条。（4）工程地质X县175 处于湘西北的一个向北西方向凸出的弧形构造带的弧形转折部位，地质构造较复杂，依构造体系的展布和相互关系，可划分为下列4类：①华夏系构造：展布于县境西南部，从北向南有杜潭坪——南山坪断裂、五保溪背斜、陈家湾向斜、南公塌进剪刀寺断裂、飞燕垭背斜、洞溪——金塌断裂和丝茅塌向斜。②区域东西向构造：展布于县北部。由南向北，主要有开阔的三官寺向斜和紧密庄塌背斜、龙潭湾向斜和向家溪背斜等。③新华夏系构造：仅在县境西部边缘见及，即为北北东向的喻家嘴至三官寺向斜。④涡轮状旋扭构造：展布于县境的东部地区，由若干条呈弧形弯曲、倾角陡的压扭性断裂和轴向弯曲的褶皱等组成。县城南起铁路北至零阳镇龙坪村、南洋村，东起零阳镇十板村，西至岩泊渡镇，均为第四系沉积物（流水沉积）所覆盖，厚0～20m。下伏地层为志留系龙马溪组页岩，粉矿质页岩，构造比较简单。县城及其附近断裂构造简单，城南羊角山南山脚有一条北东东走向的压性断层，城东落马坡——X塔有一北北东走向的压性断层，城北桑木溪——克西一带有一组近南北方向断裂。2.2供水现状2.2.1水资源概况X县城位于溇、澧两水交汇处，有丰富的地表和地下水资源。溇水，为澧水最大的一级支流，多年平均径流量为52.4亿m3；澧水，多年平均径流量119亿m3，澧水多年平均水位为87米175 ，多年平均流量为325.8m3/s、多年平均枯水流量为28.6m3/s、最大洪峰流量为23000m3/s、最大枯流量为19.2m3/s。公共供水以澧水作为水源，流域面积大，地表水质好，经检测为Ⅱ类水质。2.2.2供水现状X县现有水厂2座，总供水能力3.2万m3/d。一水厂取地下天然溶洞水，设计规模0.2万m3/d，消毒处理后直接送入城区,为季节性水厂。二水厂位于城西澧水南岸，供水能力3.0万m3/d，预留远期发展至5.0万m3/d的余地。二水厂处理流程为：澧水→取水泵房→竖流栅条絮凝池→平流沉淀池→过滤池→二泵房→管网→用户，县城供水管网总长60公里，主要分布在澧水以南老城区。2.2.3X县城区市政售水量2006年1～12月，X县城市政售水量为724万m3/年,平均月售水量为60.33万m3，平均日用水量为1.98万m3，2006年分月份统计见表2.1。表2.1X县市政售水量2006年分月份统计表月份1234567水量（万m3/月）55.4059.4057.3065.3067.4064.3064.80月份89101112合计平均水量（万m3/月）62.8061.5053.7055.1057.0072460.332.2.4X县城区自备水源用水量X县城区约11家企业有自备水源，各单位用水量详表2.2。175 表2.2X县城区自备水源调查一览表序号单位名称水源种类取水地点日平均取水量（m3/d）备注1X宾馆地下水宾馆院内2192一鸣中学地下水校园内1373X四中地下水校园内1374X一中地下水校园内1105零阳宾馆地下水宾馆院内1376饮食服务公司地下水X饭店827湘运公司地下水公司院内1378技校地下水校园内559金慈小学地下水校园内5510零阳镇一完小地下水校园内8211电力公司地下水公司院内2712合计11782.3排水现状2.3.1排水制度溇、澧两水将X县城划分为四大片，澧水南岸片（老城区）、澧水两水交汇口上游的永安片、澧水北岸片（蒋家坪）、城关电站下游的澧水河中的琵琶洲片区。各片形成各自独立的排水系统，其中南岸片老城区北面临澧水，东面临零溪河；零溪河东侧为万福温泉开发区、工业园开发区。地势自南向北倾斜，靠近澧水河畔的地面高程一般在90～93m之间，最低部分仅为88m。目前，老城区排水主要以原有沟渠为主，未形成完整的排水体系，以合流的形式就近排入澧水和零溪河。175 2.3.2排水系统南岸片老城区沿澧水沿岸自西向东排水出口9处，分别是黑峪湾沟、油库垭沟、火车站货运沟、放马洲沟、观音桥沟、北门口沟、幸福路沟、四中沟和慈姑路沟。沿零溪河沿岸自南向北排水出口2处，分别是双安完小沟和护城河沟。根据各排水出口的汇水区域，划分南岸老城区为11个排水区。老城区现状排水系统见表2.3。表2.3X县城老城区排水系统一览表序号排放口名称沟渠底标高（m)沟渠宽度（m)沟渠高度（m)沟渠长度（m)汇入点1黑峪湾沟87.475.54.31200澧水2油库垭沟85.002.02.0100澧水3火车站货运沟86.771.01.0620澧水4放马洲沟86.003.03.01120澧水5观音桥沟87.308.06.72000澧水6北门口沟87.061.01.0200澧水7幸福路沟90.001.51.5110澧水8四中沟87.511.51.2130澧水9慈姑路沟87.161.81.75220澧水10双安完小沟85.503.71.81600零溪河11护城河83.102.61.73300零溪河175 3项目建设的必要性3.1完善城市排水系统，保护城市环境的需要X县城城由于基础设施建设薄弱，建设管理资金不足，使得排水设施的建设滞后，导致水污染形势严峻，主要归纳为以下几点：（1）没有完善的城市污水收集、处理系统，使得大量污水未经处理直接排入水体，严重污染水源水质及环境。X第二水厂取水点上游有两处城市排污口，污水未经处理直接排入澧水，现场踏勘发现排放口污染目前不是很厉害，但存在影响水厂原水水质的安全隐患。观音桥向中医院的排水渠简直就是一条纳污沟，尽管有一道矮围墙遮挡过往行人视线，但站在观音桥，臭气难闻，往下俯视，沟内水质及其恶劣，飘浮物和白色污染物浮在水面上；双安完小前面的排水沟污染也非常严重。观音桥流向中医院排水渠175 双安完小前排水沟（2）排水设施建设滞后，缺乏全面系统规划。县城范围内的排水管沟系统，因受建设条件限制，质量普遍较差且不成体系，部分区域排水管渠断面偏小或堵塞，造成区域积水、排水不畅，排水管线已无法适应城市发展要求，针对这些现象，应对沟道系统进行清理、改建或扩建，以保证排水管道系统畅通，及时收集与输送雨、污水。对于合流的排水系统需增设污水截流干管，使之成为完善的截流式合流制排水系统。随着城市的发展，污水量的增加，现有排水设施无法满足X县城城的排水需求，制约城市建设的发展。（3）环保资金投入严重不足。由于政府和企业用于环保的资金严重匮乏，使得环保管理困难，根本没有资金进行污染治理。因此，建立完善的污水收集、处理系统，将城区污、废水全部收集后送往污水处理厂进行处理，减少排入澧水水体的污染物，可以从根本上改善澧水水源水质，对于提高人民的生活质量，改善城区面貌，改善人居环境，从而使X县城城的社会经济得到持续、稳定、全面的发展，有着十分重大的意义。175 为了完善城市排水系统、保护城市环境和改善民生，建设X县城城污水处理工程是十分必要的。3.2保护澧水水体水质和生态环境的需要近几年来，随着X县城城经济持续发展，城区工业生产的发展和人口的增加，使得水环境污染的问题日益突出，为切实保护澧水，确保饮用水源地安全，保护和改善县城人民的生存环境，建设县城污水处理厂是改善和保证澧水水环境质量最有效的工程措施。3.3县城经济建设和发展的需要城市给排水事业的发展是城市总体发展的重要组成部分，必须保证国民经济增长的需要，顺应社会发展的潮流。X县城城是县政府的所在地，县域政治、经济、文化、信息、流通中心，在全县经济中具有举足轻重的作用，今后必将以它的区位优势和其辐射影响力来带动全县的经济发展。经济的加快发展势必伴随城市基础设施的大发展，而城市给排水是城市基础设施的重要组成部分，必须跟上人口增长和经济发展步伐。X县城城发展快，经济增长迅速，但伴随着县城建设的进行，对生态环境的破坏也在加剧，如果任其发展，不尽快采取措施消除对环境的污染，环境质量就会不断恶化。环境的损失带有持久性和不可逆性，而环境的恶化反过来就会制约社会和经济的发展，这已被无数事实所证明。如何着力于环境、文化景观和高效服务设施的建设,保持经济的可持续发展,建设X县城城污水处理厂是当务之急。3.4节能减排，坚持走可持续发展道路，构建和谐社会的需要175 环境保护是城市发展必不可少的组成部分，随着城市社会经济的快速发展，环境保护的地位和作用也将日趋重要，水环境保护是城市环境保护的重要组成部分。X县城城的污水直接排入水体，不利于整体生态环境。社会经济发展是一个不可逆转的必然趋势，要满足社会经济发展的需要，又要充分考虑水环境的承受能力，同时对水资源进行切实可行有效的保护，使水资源得以持续利用，支持社会经济的可持续发展。这就要求对城市污水进行处理，进而实现综合治理，改善水环境和生活环境，并使水资源可持续利用，以满足经济可持续发展的要求。综上所述，X县城城城市排水系统的完善和污水处理厂的建设，对促进X县城城经济发展、提高县城人民生活质量、保护澧水水体水质及其生态环境、坚持走可持续发展道路，以及环境质量的改善和提高都有极其重要的意义，所以建设X县城城污水处理工程十分必要。175 4工程建设规模4.1城市总体规划分析4.1.1规划年限根据《X县城总体规划（修编）》（2002—2020年），X县城规划中期为2010年，远期为2020年，远景考虑2040年。4.1.2城市性质X县是全县政治、经济、文化中心、湘西门户、X界市东大门，发展成为以旅游服务业和本地资源加工业为主的山水园林城市。岩泊渡以发展加工业和旅游服务业为主的综合型城镇。4.1.3城市主要职能根据规划，全县将形成“一体、两翼、多轴”的空间结构。一体是指X县城，即零阳镇，全县城镇建设以县城为中心点带动其它城镇的建设发展。两翼则指江垭和溪口两个重点建设镇，为县域次中心，也是北部经济区和西部经济区的经济中心。多轴是指以常张高速公路、省道S305、S306线、县域南部环线等县域城镇发展轴为支撑带动整个县域的社会经济发展。因此将县城和各建制镇按其主要职能划分为，综合性、农贸型、工贸型、边贸型4类。随着小城镇的不断发展，其职能将逐步向多元化方向发展。4.1.4城市规模根据《X县城总体规划（修编）》（2002—2020年），2010年县城规划人口为13万人，人均用地100m2/人,建设用地为1300公顷；2020年县城规划人口为18万人，人均用地100m2/人,建设用地为1800公顷。175 4.2给水、排水规划根据《X县城总体规划（修编）》（2002—2020年）和《X省缺水县城供水工程专项规划》（2005～2010年），X县城区给水和排水规划概要如下：4.2.1给水规划按照《X县城总体规划（修编）》（2002—2020年），水源以从赵家垭水库引来的水库水为主，近期内完成引水工程，远期在蒋家坪、万福路两处增加水处理设施。近期供水管网建设主要是完成老城组团、永安组团与零溪河下游组团的管网改造与铺设；远期在整个规划区内供水管网形成一个整体。给水管网按环状道路布置，实现全城联合环状供水，以提高供水的可靠性和安全性，管网布置结合现有管道进行，为方便检修，在适当位置设置检修阀门。4.2.2排水规划4.2.2.1排水制度根据《X县城总体规划（修编）》（2002—2020年），X县城区排水制度采用分流与合流并存。老城区依托原有的排水系统采用截流式的合流排水制度，新建城区采用分流为主的排水制度。4.2.2.2排水系统根据X县城区的各组团所处的区域位置及洪水位同城镇地面高程的关系将澧水南岸组团、蒋家坪组团、永安组团和175 琵琶洲组团分为各自的排水系统。其中澧水南岸片的零溪河西的老城区改造原有合流系统；零溪河东侧（万福温泉开发区、工业园开发区）新建一套完整的分流系统。蒋家坪组团、永安组团和琵琶洲组团为分流系统。4.3城市污水量预测4.3.1预测年限的确定一座污水处理厂的建设周期从工程项目批准立项到污水厂建成投产，一般需要2～3年时间，投产后污水厂应能满足城市污水处理需要为宜，并与城市供水发展相适应，据此，本可行性研究根据《X县城总体规划（修编）》（2002—2020年），确定X县城污水处理系统工程近期年限为2010年，远期年限为2020年。4.3.2服务区域与人口根据《X县城总体规划（修编）》（2002—2020年），X县城镇建设用地发展方向确定为：近期向东、向西发展，远期向北发展。结合X县城现状人口分布，X县城污水处理厂服务区域近期为老城区及东部规划发展区域。近期2010年规划县城人口约13万人。远期2020年服务区域为整个X县县城，规划人口约18万人。4.3.3城市需水量预测影响城市供水规模及其增长速度的因素很多，诸如：人口规模、工业产值、生产用水、水资源条件、水价、节水措施及供水的政策等。在进行城市需水量规模预测时，结合城市供水现状，应考虑以下几个问题：①近年来，由于县城建设的迅猛发展，城市生产用水量迅速增长，但是由于城市市政175 供水管网建设的严重滞后，管网严重老化、锈蚀，输水距离远，供水安全得不到保障。由于以上原因，使自来水公司的售水量统计数据与城市实际用水量有较大差别，因此在进行城市需水量预测时，不能完全依据自来水公司的供水统计资料。②工业产品及生产量的调整，其实际用水量与其供水规模有较大的出入，据此县城需水量预测应力求符合城市用水的实际情况，在合理地分析当地水资源、水环境质量和用水习惯、工业结构以及其邻近地区城镇供水经验的同时，结合城镇建设和工业发展规划，确定合适的用水指标，并以此来进行用水量预测。本报告采用数理统计法和城市单位人口综合用水量指标法分别进行用水量预测。X县城2000年～2005年供水量统计见表4.1。表4.1X县城2000～2005年供水量表序号年份用水人口（万人）年公共供水量（万m3）年自备水源供水量（万m3）总供水量（万m3）平均日供水规模(万m3/d)供水量递增率（％）人均用水量（升/人.日）120006.972431734161.14164220017.002252004251.162.16166320027.15352804321.181.65166420037.263311084391.201.62166520047.353101364461.221.59166620057.503721805521.5123.77202由表4.1可知，X县城2000～2005年供水量变化规律性不强，年供水量递增率从2000～2006年分别为2.16％、1.65％、1.62％、1.59％、23.77％。平均增长率为6.16％，在最近两年中，用水量递增较快，随着X县城城市化水平不断提高以及县城经济的腾飞，预测其用水量将持续增长。175 （1）数理统计法数理统计法一般是指用最小二乘法对收集到的以时间为序列的县城用水量若干组数值拟合成一条适当的曲线，使实际值与趋势的离差平方和为最小，用以预测未来用水量情况。本报告采用的拟合曲线方程式：Qn＝aX2＋bX＋cQn－年平均日用水量X－年度数，以2000年为第一年a、b、c－系数将县城2000～2005年总用水量代入上式计算，经优化拟合，求出曲线方程如下：Qn＝0.0062X2＋0.041X＋1.03，以2000年为第一年回归计算与实际值对照见表4.2表4.2回归计算与实际值对照表序号年份计算值Q1实际值Q2Q1-Q2(Q1-Q2)2120001.081.14-0.060.0038220011.141.16-0.030.0007320021.211.180.030.0007420031.291.200.090.0084520041.391.220.170.0286620051.501.51-0.010.0001小计7.610.0423平均值1.270.00705从表4.2的计算结果可以计算出：175 误差均方根值RMS＝0.007050.5＝0.084误差均方根值百分数＝0.084/1.27＝6.6％从误差均方根值百分数可以看出：公式Qn＝0.0062X2＋0.041X＋1.03的拟合性能较好，其误差是可以接受的。以2000年第一年为基数，以年度数为自变量，预测目标年的城市平均日用水量值见表4.3。4.3X县城2010年～2020年数理统计法用水量预测表序号自变量年份平均日用水量预测值（万m3/d）11120102.2321220112.4231320122.6141420132.8251520143.0461620153.2771720163.5281820173.7891920184.05102020194.33112120204.63(2)综合指标法城市单位人口综合用水量指标法是以当前的城市综合用水量统计值为基数，根据规划的各水平年年人口增长数，综合考虑预测期内工业生产和人民生活水平提高对用水的影响因素预测各年的需水量。从表4.1可以看出，2000～2005年X县城单位人口平均日综合用水量指标各年变化不大，平均值约171升/人·日，2005年为202升/人·日，考虑日变化系数为1.30，其指标较规范值小。根据《给水工程规划规范》GB50282－98表2.2.3-1中有关规定，X县属于一区小城市，其最高日人均综合生活用水量指标为400～800升/人·日175 ，可见规范人均用水量指标远远高于于X县城实际人均综合用水量指标，参照类似县城相关统计，都存在上述问题。本报告以县城2005年单位人口平均日综合用水量202升/人·日为基数，结合县城人均综合用水量变化的实际情况，确定2010年～2020年X县城单位人口平均日综合用水量递增率为1.7％。则2010年单位人口平均日综合用水量为220升/人·日。采用城市单位人口平均日综合用水量指标计算法预测2010～2020年X县各年的用水量，见表4.4。表4.4X县城2010～2020年综合指标法用水量预测表序号年份规划人口总数（万人）规划人口递增率（％）单位人口综合用水量（L/cap.d)综合用水量递增率（％）平均日用水量（万m3/d)1201013.003.312201.702.862201113.433.312231.703.003201213.873.312271.703.154201314.333.312311.703.315201414.813.312351.703.486201515.303.312391.703.667201615.803.312431.703.848201716.333.312471.704.049201816.873.312511.704.2410201917.423.312561.704.4511202018.003.312601.704.68综合以上两种方法进行需水量预测，并采用平均值将结果统计，统计结果见表4.5。表4.5用水量预测一览表（两种方法）序号预测方法县城平均日用水总量（万m3/d）2010年2020年1数理统计法2.234.63175 2综合指标法2.864.683两种方法平均值2.554.664.3.4城市污水量预测根据《室外排水设计规范》GB50014-2006有关规定，居民生活污水定额和综合生活污水定额应根据当地采用的用水定额，结合建筑内部给排水设施水平和排水系统普及程度等因素确定，可按当地用水定额的80%～90%采用，同时考虑到X县城污水处理系统具有一个逐步发展完善的过程。本次可研报告中：考虑排污系数为0.85；截污系数2010年按0.85，2020年按0.95考虑。根据以上用水量及污水量排污系数、截污系数预测的污水量见表4.6。表4.6X县城污水量预测值表序号名称2010年2020年1用水量预测值（万m3/d）2.554.662排污系数0.850.853截污系数0.850.954污水量预测值（万m3/d）1.843.764.4工程建设规模城市污水处理工程应按照统一规划、分片建设、远近结合，并与供水设施建设相适应为指导思想。根据上表对X县城污水处理厂2010、2020年污水量的分析，并结合《X县城市总体规划》（2002～2020年），确定X县城污水处理厂工程近期2010建设规模为2.0×104m3/d，远期2020年时建设规模为4.0×104m3/d，可以满足整个X县城污水处理需要并略有余地。175 5污水处理厂进、出水水质5.1X县城排水水质现状从第四章对工程建设规模的分析可知，X县城污水处理厂近期（2010年）建设规模为2×104m3/d，基本上都来自城市生活污水，生产污水比重很小，因此污水厂进水水质主要取决于生活污水水质。X县城目前还没有形成市政排水管网系统，县城污水基本上都经排污沟直排进入水体。根据X县环境监测站2007.11月对X县城部分污水排放口及水体水质的采样分析，见表5.1。表5.1部分污水排放口及水体水质监测单位mg/l序号样品名称分析项目悬浮物PH总P氨氮CODcr流量（m3/h）1澧水、零溪河汇合处58.240.060.02517900002阳光花城二期沟1208.312.5111.57771903观音桥沟1058.121.5511.761233244护城河1388.061.1112.4017238152、3、4项加权平均值122.28.11.612.0134.1由上表可以看出，序号1的流量90000m3/h，流量很大，且CODcr悬浮物等指标很低。本可研对序号2～4的阳光花城二期沟、观音桥沟及护城河三处数据进行加权平均，所得数据值175 见表5.1的序号5，得出悬浮物122.2mg/l、PH值8.1、总磷1.6mg/l、氨氮12.0mg/l、CODcr134.1mg/l。与常规生活污水水质数偏离较大，分析原因主要是X县城目前没有完善的排水制度，雨污合流时被雨水稀释所致。由于近期业主单位不能提供更确切的资料，本报告只能参考上述资料并结合相应规范规程来推测X县城污水处理厂的设计进水水质。5.2污水处理厂进厂水质分析5.2.1工业废水进厂水质分析根据实地调查，X县目前没有什么大的工业企业，规划将来工业也是以能源开发，建材和农产品加工工业为重点。工业用水量占整个用水量的比重很小，约为8～10％，故X县城污水处理厂进水水质受工业废水水质影响很小，但工业废水水质复杂、波动大，所以凡进入污水处理厂的一切工业排污单位排放的废水要求预处理后达到《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082－1999）标准排放。具体水质要求如下：CODcr≤500mg/l，BOD5≤300mg/l，SS≤400mg/l，NH3-N≤25mg/l，TN≤35mg/l，TP≤3.5mg/l。5.2.2生活污水进厂水质分析根据《室外给排水设计规范》（GB50014-2006)，城镇污水的设计水质可按下列标准采用，一般BOD5为每人25～50g/d，SS为每人40~60g/d，TN为每人5~11g/d，TP为每人0.7~1.4g/d。CODcr及TP值由统计资料分析，一般城市污水CODcr=2.1（BOD5）及TP=0.1TN。根据X县居民生活水平的情况，人均有机负荷预测表见表5.2。175 表5.2X县生活污水污染负荷预测表单位：g/cap.d项目2005年2010年2020年CODcr455065BOD5252630SS404050TN557TP0.70.70.7由于综合生活用水包括居民生活用水和公共建筑用水。根据《X省县城建设统计年报》（2005年度），2005X县城平均日人均综合生活用水为360万m3，用水人口为7.5万人，则平均日人均综合生活用水量指标为132升/人.日。以此作为基数，并考虑2010年～2020年X县单位人口平均日人均综合生活用水量递增率与综合用水量递增率一致，为1.7％。则2010年单位人口平均日综合生活用水量为144升/人·日，2010年为170升/人·日。人均排水量按人均综合生活用水指标的85％计。生活污水水质预测见表5.3。表5.3X县生活污水水质预测表单位：mg/l项目2005年2010年2020年化粪池和地埋式污水装置因素的折减系数大值修正值人均排水量（lpc）112.2122.4144.5CODcr3684084500.80360BOD52042122080.80170SS3273273460.80277TN4141480.8038TP6650.804.8pH6~96~96~96～9175 5.3污水处理厂进水水质X县城污水水质的监测结果与水质预测值有一定出入，是由于县城污水检测取样日期和地点具有随机性，同时合流制原因也使得污染物浓度被不同程度的被稀释，本次可研污水污染负荷预测是依据《室外排水设计规范》GB50014-2006中人均有机污染负荷取值、考虑一定范围一定时期内确定的，综合考虑现状排放口监测结果与规划年限内水质预测值，污水处理厂设计进水水质见表5.4。表5.4污水处理厂进水水质单位：mg/l项目CODcrBOD5SSTNTP进水水质3601703004055.4污水处理厂出水水质污水处理厂出水水质及处理程度取决于污水处理厂出水受纳水体的纳污能力。本工程受纳水体为澧水（II类水体），排放口位于县城下游，最终排入湘江，本次污水处理厂设计出水水质按2003年7月1日正式实施的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002）一级排放B标准。具体出水水质及去除率见表5.5。表5.5设计出水水质单位：mg/l项目CODcrBOD5SSTN（以N计）TP出水水质≤60≤20≤20≤20≤1去除率（％）≥83≥88≥93≥50≥80175 6污水处理厂厂址选择6.1厂址选择原则X县城污水处理厂厂址选择遵循以下原则：（1）厂址选择应符合城镇总体规划和排水工程专项规划的要求；（2）位于城镇水体的下游，污水尽可能自流进入污水处理厂；（3）位于城镇夏季最小风向频率的上风侧；（4）有良好的工程地质条件；（5）与城市规划居住、公共设施保持一定的卫生防护距离；（6）考虑远期发展的可能性，有扩建的可能；（7）便于污水、污泥的排放和利用；（8）厂区地形不受水淹，符合《防洪标准》的有关规定；（9）有方便的交通运输和水电条件；（10）厂址需考虑污水干管的输送距离适宜；（11）充分利用地形，选择有适当坡度的地区，以满足污水处理构筑物高程布置的需要，减少土石方工程量。6.2X县城污水处理厂厂址选择武陵山余脉在X境内分为三支。这三支山脉由西向东延伸，形成三山夹两谷地貌特征，其类型可分为山地、山塬、丘陵、岗地和平原五种。经现场实地踏勘，选择两处厂址可以考虑建设污水处理厂，见附图一X县城污水处理厂厂址区位示意图。其中1#厂址选择在零阳镇双安村十四组澧水与零溪河交汇的三角地带；2#厂址选择在零阳镇双安村十四组的胡家堤。175 6.2.11#厂址方案1#厂址方案在零阳镇双安村十四组澧水与零溪河交汇的三角地带，该处地形平坦，为大片的桔树种植地，一侧临零溪河，一侧临澧水，其余两侧有少许居民，自然地形高程89.70～91.70m。1#厂址方案具有如下优点：①厂址位于X县城县城最下游。大部分污水可自流进入污水处理厂，不需提升，可减少运行费用。②厂址处有水泥道路直达，进出较方便。③根据地形，构筑物布置工艺顺畅，处理后排水就近排入澧水。④厂区范围内无民宅,无迁建费用，征地费用较少。⑤根据现场踏勘，该处未见滑坡、断层、溶洞等不良地质现象，该处建污水处理厂是可行的。⑥厂址与规划污水处理厂用地吻合，且离人口居住密集区远，三面环水对城区的环境影响小。⑦位于规划防洪堤（50年一遇设计标准）保护范围以外。6.2.22#厂址方案2#厂址方案选择在零阳镇双安村十四组的胡家堤，该处地形也较平坦，但四周都有居民，也是大片的桔树种植地。地形标高与1＃厂址处大致相当。2#厂址方案具有如下优点：①厂址位于X县城县城下游。X县城的大部分污水可自流进入污水处理厂，不需提升，可减少运行费用。175 ②厂址处有水泥公路直达，进出较方便。③根据地形，构筑物布置工艺顺畅，处理后排水排入澧水。④出厂水输水管道距离相对较远。⑤根据现场踏勘，该处未见滑坡、断层、溶洞等不良地质现象，该处建污水处理厂是可行的。⑥厂址与规划污水厂选址大致相符，离人口居住密集区较近，对城区的环境影响较大。虽然厂区内无拆迁，但紧邻厂区四周均有民房。⑦位于规划防洪堤（50年一遇设计标准）保护范围以内。6.2.3厂址方案比较两个厂址方案比较见表6.1。表6.1X县城污水处理厂厂址方案比较表序号项目1#厂址2#厂址方案比较1污水厂位置与规划污水厂关系吻合基本吻合1#优2交通方便方便相同3拆迁工程量无无相同4出厂输水主管距离近距离近相同5地质条件较好较好相同6防洪条件无防洪堤保护有防洪堤保护2#优7污泥运输较远较远相同8供电、供水距离较远稍远2#优9地基处理费用较低较低基本相当10土方平衡稍大稍小基本相当11厂区雨水排放条件好一般1#优12对周围环境影响小大1#优6.2.4厂址推荐意见175 通过对两个厂址十二个单项对比分析可以看出，两个厂址方案各占有特点，综合考虑1#厂址优势明显，位于城区的最下游，尤其是1#厂址方案三面环水，对周围的环境影响可降至最小，无需拆迁。因此，本报告推荐1#厂址——零阳镇双安村十四组澧水与零溪河交汇的三角地带为X县城污水处理厂厂址。175 7污水处理厂工艺方案论证7.1工艺选择原则X县城污水处理厂的工艺选择遵从以下五条原则：（1）技术先进、稳妥可靠。在前人不断探索的基础上，科学加以总结，在稳妥可靠的前提下，积极采用先进的工艺技术。（2）占地少。污水处理厂位于澧水与零溪河交汇处，土地资源宝贵，必须尽可能少占用土地，因此在选择工艺技术时占地少是一条重要原则。（3）投资省。国家和地方财力有限，要充分发挥投资效益，在能达到同样效果的情况下，必须选择最为经济的工艺技术方案。（4）管理方便、运行费用低。必须考虑当地的管理水平和投产后的常年运行费用，要选择管理方便、运行费用低的工艺方案。7.2污水处理工艺方案7.2.1污水处理工艺分析污水处理工艺的选用是与污水处理厂进水水质和要求达到的处理效率密切相关的，在确定污水处理工艺前，首先需要分析进水水质的技术性能及各种污染物的去除机理和所能达到的去除程度。7.2.1.1进水水质的技术性能分析X县城污水处理厂进水水质技术性能指标见表7.1。表7.1污水处理厂进水水质技术性能指标表项目比值175 BOD5/CODcr0.47BOD5/TN4.25BOD5/TP34对进水水质分析如下：（1）BOD5/CODCr比值污水BOD5/CODCr值是判定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法。一般认为BOD5/CODcr≥0.4属生化性较好，0.25≤BOD5/CODcr＜0.4属于可生化处理，BOD5/CODcr＜0.25属于较难生化和不宜生化处理。BOD5/CODCr＝170/360＝0.47表明X县城污水处理厂可以采用生化处理工艺，且可生化性较好。（2）BOD5／TN（即C/N）比值C/N比值是判别能否有效脱氮的重要指标。从理论上讲，C/N≥2.86就能进行脱氮，但一般认为，C/N≥3.5才能进行有效脱氮。本工程进水水质C/N=170/40=4.25，基本满足生物脱氮要求。（3）BOD5/TP比值该指标是鉴别能否生物除磷的主要指标。生物除磷是活性污泥中除磷菌在厌氧条件下分解细胞内的聚磷酸盐同时产生ATP，并利用ATP将废水中的脂肪酸等有机物摄入细胞，以PHB（聚-β-羟基丁酸）及糖原等有机颗粒的形式贮存于细胞内，同时随着聚磷酸盐的分解，释放磷；一旦进入好氧环境，除磷菌又可利用聚-β-羟基丁酸氧化分解所释放的能量来超量摄取废水中的磷，并把所摄取的磷合成聚磷酸盐而贮存于细胞内，经沉淀分离，把富含磷的剩余污泥排出系统，达到生物除磷的目的。进水中的BOD5175 是作为营养物供除磷菌活动的基质，故BOD5／TP是衡量能否达到除磷的重要指标，一般认为该值要大于20，比值越大，生物除磷效果越明显。分析本工程进水水质，BOD5／TP=170/5=34，完全可以采用生物除磷工艺。综上所述，X县城污水处理厂进水水质采用常规二级生化处理工艺是合适的。7.2.1.2污染物去除基理在采用生物脱氮除磷的活性污泥工艺中，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仅涉及到出水SS指标，出水中的BOD5、CODCr、TP等指标也与之有关。因为组成出水悬浮物的主要成分是活性污泥絮体，其本身的有机成份就高，而有机物本身就含磷，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、CODCr和TP增加。因此，控制污水厂出水的SS指标是最基本的，也是很重要的。（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，然后通过泥水分离来完成的。175 活性污泥中的微生物在有氧条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞,将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量,其最终产物是CO2和H2O等稳定物质，其实质是将液相的有机污染物质转化为固相物质，表现为活性污泥量的增长。（3）COD的去除污水中COD去除的原理与BOD5基本相同，污水厂出水中剩余的COD，即COD的去除率，取决于原污水的可生化性，它与城市污水的组成有关。X县城污水厂进水的BOD5/COD>0.4，生化处理效果较好，采用二级处理工艺完全可使出水COD≤60mg/L。（4）N的去除污水处理工程一般采用生物脱氮的方法实现N的去除。氮是蛋白质不可缺少的组成部分，因此广泛存在于城市污水之中。在有机物被氧化的同时，污水中的有机氮也被氧化成氨氮，在溶解氧充足、泥龄较长的情况下，进一步被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐，通常称之为硝化过程。经过好氧生物处理后的污水，其中大部分的凯氏氮都被氧化成为硝酸盐（NO3-N），反硝化菌在溶解氧浓度极低或缺氧情况下可以利用硝酸盐中氮作为电子受体，氧化有机物，将硝酸盐中的氮还原成氮气（N2），从而完成污水的脱氮过程，通常称之为反硝化过程。按照上述原理，可组成缺氧池和好氧池，即A/O系统，实现N的去除。A/O系统设计中需控制的主要参数就是足够的污泥龄和进水的C/N比。175 （5）P的去除污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。城市污水采用生物除磷为主，必要时辅以化学除磷作为补充，以确保出水磷浓度满足排放标准的要求，并尽可能地减少加药量，降低处理成本。生物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降解有机物，并转化为PHB（聚β羟丁酸）储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和吸磷，形成高浓度的含磷污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。生物除磷的优点在于不增加剩余污泥量，处理成本较低。缺点是为了避免剩余污泥中磷的再次释放，对污泥处理工艺的选择有一定的限制。据资料介绍,在厌氧段释放1mg的磷吸收储存的有机物，经好氧分解后产生的能量用于细胞合成、增殖，能够吸收2～2.4mg的磷。因此磷的吸收取决于磷的释放,而磷的释放取决于污水中存在的可快速降解的有机物的含量,一般来说,这种有机物与磷的比值越大，降磷效果越好。一般的活性污泥法，其剩余污泥中的含磷量为1.5～2%，采用生物除磷工艺的剩余活性污泥中磷的含量可以达到传统活性污泥法的2～3倍，在设计中往往采用4%。生物除磷工艺的前提条件是聚磷菌必须在厌氧条件下受到抑制，而后进入富氧阶段才能增大磷的吸收量。因此，污水除磷的处理工艺必须在曝气池前设置厌氧段。175 根据X县城污水处理厂进水含磷量5.0mg/L，出水含磷量小于1.0mg/L，污水处理厂进水BOD5/COD=0.47，污水可进行生化处理；BOD5/P=34，满足生物除磷工艺对碳源的要求，因此，本工程采用生物除磷工艺可满足出水含磷量要求。为保证出水稳定的达标排放，A2/O工艺、微动力生物膜法（A3/O工艺）、氧化沟类工艺、改良的SBR工艺、CASS工艺等常为人们所选用，近年来，还有将以前用于污水深度处理采用的生物滤池工艺直接应用于二级生物处理的工程实例。下面对几种主要工艺作简要介绍，以便从中对比优选方案。(1)A2/O工艺对于有除磷脱氮要求的城市污水处理厂，传统上往往考虑首选A2/O工艺。根据活性污泥微生物在完成硝化、反硝化以及生物除磷过程对环境条件要求的不同，在不同的池子区域分别设置厌氧区、缺氧区和好氧区。A2/O工艺应用较为广泛，历史较长，已积累有一定的设计和运行经验，通过精心的控制和调节，一般可以获得较好的除磷脱氮效果，出水水质较稳定，在国内外大中型城市污水处理厂常有采用。但A2/O工艺也有一定的缺点，主要表现为：需分别设置污泥回流系统和内回流系统，尤其是内回流系统，其设计回流比往往在200-300％左右或更大，这将增加投资和运行能耗。而且内回流的控制较复杂，对管理的要求较高。针对上述不足，改良的A2/O工艺、UCT工艺、倒置的A2/O工艺及多点进水的A2175 /O工艺等不断出现，在一定程度上或在某一方面使运行效果有所改善。尽管这类工艺流程较长，控制较复杂，投资略高，但相对成熟可靠，处理效果稳定，一般适用于较大规模，具有较高运行管理水平的城市污水处理厂，该工艺不适合离石市这类中小型城市生活污水的处理。(2)微动力生物膜法工艺（俗称A3/O工艺）微动力生物膜法工艺是在USB工艺的基础上开发出的一种新颖城市污水处理净化系统，以多格缺氧池、厌氧池、单格好氧池为特征，是一种以厌氧生化为主，好氧生化为辅的工艺。该处理系统由下流式厌氧生物滤池、上流式厌氧生物滤池、生物接触氧化池、竖流式沉淀池、消毒排放池、污泥消化池等组成，通过在厌氧生物滤池中设置高比表面积填料，使附着的生物量远远大于悬浮的生物量，而且悬浮的污泥主要是一些从填料上脱落的老化生物膜，大大提高了设备的处理能力，缩短了处理周期。同时由于采用回流系统，增大了设备工作稳定性。经厌氧处理后的污水自流入生物接触氧化池，该池是一种以生物膜法为主，兼有活性污泥法的生物处理装置。通过鼓风机提供氧源，在该装置中的有机物被微生物所吸附、降解，使水质进一步得到净化。生物接触氧化池内设置聚乙烯弹性填料，采用穿孔管曝气。污水经充分曝气后流入沉淀池，固液分离后，上清液流入消毒池，消毒后的水可达到良好的处理效果。175 通过省内已建成的污水处理厂运行实践证明：该系统有较强的除磷脱氮功能，具有运行稳定、管理方便、经济节约、运行费用较低的特点。该工艺十分适合中小型城市生活污水的处理，处理效果稳定，出水水质好。(3)改良的SBR类工艺SBR工艺早在20世纪初已有应用，由于人工管理的困难和烦琐未于推广应用。此法集进水、曝气、沉淀在一个池子中完成。一般由多个池子构成一组，各池工作状态轮流变换运行，单池由滗水器间歇出水，故又称为序批式活性污泥法。该工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布，形成一体化的集中处理构筑物，并利于实现紧凑的模块布置，最大的优点是节省占地。此外，可以减少污泥回流量，有节能效果。典型的SBR工艺沉淀时停止进水，静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。SBR不断演变和改良，又产生或同期发展为CASS和CAST等工艺，进一步增强了除磷脱氮效果。随着自动化技术的发展和PLC控制系统的普及化，SBR类工艺的工程应用又进入了一个新的时代。但是，SBR类工艺毕竟对自动化控制要求很高，并需要大量的电控阀和机械滗水器，稍有故障将不能运行。由于一池有多种功能，相关设备在一段时间内不得已而闲置，曝气头的数量和鼓风机装机功率必须增大。另外，由于滗水深度通常有1.5-2.5m，出水的水位必须按最低滗水水位设计，故总的提升扬程较其他工艺要高，水力能耗略有增加。175 对于中小规模、具有一定管理水平的城市污水厂，改良的SBR不失为一种优选工艺，可以发挥节省用地、提高出水水质指标的优势。（4）CASS工艺CASS（CyclicActivatedSludgeSystem）工艺是在传统SBR工艺和ICEAS（IntermittentCyclicExtendedAerationSystem）工艺（周期循环延时曝气系统）基础上发展起来的一种新技术。每组CASS系统通常由2个以上池子组成，每池轮流运转，分别完成进水、反应、沉淀、滗水和闲置工序。在每个池子前设有一个厌氧捕捉器（预反应区），部分污泥回流至该区。每个运行周期总时间为4h，每天运转6个周期。CASS工艺脱氮除磷的原理：除磷是靠厌氧捕捉选择区（预反应区）和曝气反应区（主反应区）完成。硝化和反硝化在主反应区完成。从充水/曝气开始，溶解氧（DO）浓度从0mg/L逐渐增加到2.0mg/L的过程中，大约有50%的时间其DO接近于零，约30%时间DO在1mg/L左右，约20%时间DO在2mg/L左右。DO能否进入微生物絮体内，取决于絮体大小和活性污泥的耗氧速率。一般情况下，耗氧速度较快，当DO含量不高时，溶解氧很难进入絮体内部，在絮体内形成了微缺氧环境，而硝化产生的较多浓度梯度的NO3-N可进入絮体内部，使絮体内部发生反硝化作用，使硝化/反硝化过程同时发生，无需专设缺氧区和内回流系统。CASS工艺的特点：除具备SBR工艺一般特点外，兼有推流式和完全混合式活性污泥法的优点。由于存在基质浓度梯度和溶解氧浓度梯度，所以具有推流性质。但CASS工艺由于175 工业废水和生活污水的排放通常是不均匀的，如何充分发挥CASS反应池的作用，与选择的设计流量关系很大，如果设计流量不合适，进水高峰时水位会超过上限，进水量小时反应池不能充分利用。当水量波动较大时，应考虑设置调节池。CASS工艺沉淀结束需及时将上清液排出，排水时应尽可能均匀排出，不能扰动沉淀在池底的污泥层，同时，还应防止水面的漂浮物随水流排出，影响出水水质。同时CASS工艺还受冬季或低温影响及雨季对池内水位的影响。综合以上各工艺，根据X县城污水处理厂进出水水质要求，应采用具有硝化、反硝化及脱磷功能的强化二级生物处理工艺来达到预期指标。考虑X县城当地实际情况以及运行的安全稳定、处理成本、管理水平等各因素，经研究确定，X县城污水处理厂选用微动力生物膜法工艺（俗称A3/O工艺或DEST池）。7.2.2本工程的污水处理工艺根据各种工艺技术性能和本工程建设规模、进水特点、处理要求，选择DEST池和CASS工艺作进一步比较。在此将DEST池作为1＃工艺方案，把CASS工艺作为2＃工艺方案。7.2.2.11＃工艺方案――DEST池1＃工艺方案平面布置见附图二，工艺流程见附图三。微动力175 生物膜法工艺以厌氧为主、好氧为辅。上述缺氧、厌氧反应池其实质是由多段相对独立的污泥床（UASB）系统组成。多格UASB的串联，就形成了分阶段多相厌氧工艺。由于折流作用，使缺氧、厌氧区内形成了几个相对独立的反应室，在每个反应室内驯化培养出与该环境条件相适应的微生物群落，并且各反应室微生物群落相是随流程逐级递变，递变的规律与有机物降解过程协调一致，从而确保相应的微生物拥有最佳的工作活性。原污水及回流硝化液在以上工作环境中，缺氧区中的异养兼性厌氧菌优先获得碳源，并以硝酸盐作为电子受体，以碳源作为电子供体，进行微氧或无氧呼吸，在还原硝态氮为N2的同时，氧化了大量的有机物，有利于后续好氧区内自养硝化菌的生长，从而提高了硝化作用程度。随着反硝化作用的进行，ABR生物反应器随后几格由于溶解氧及硝酸盐消耗殆尽，系统进入严格意义上的厌氧状态，使聚磷菌处于优势，而有效抑制了丝状菌的生长，并使厌氧进入水解酸化阶段，促使污水中难降解大分子有机物水解成为低分子发酵产物，聚磷菌吸收这些低分子发酵产物，并将其运送到细胞内，将其同化成细胞内碳能源储存物，并释放磷。在厌氧区，有机物由于水解成低分子有机物被聚磷菌吸收，其浓度会继续降低，NH4-N浓度由于细胞的合成也有一些降低，但NO3-N含量无变化，P的含量却由于聚磷菌的释放而上升。污水通过缺氧、厌氧生化反应，折流进入生物接触氧化池。在接触氧化池中，由原污水带来的氨氮以及反硝化过程中由于同化作用产生的氨氮在自养型好氧微生物分子的作用下利用无机碳化合物如CO2、CO32-、HCO3-等作为碳源，通过与NH3、NH4+、NO2-175 的氧化反应转化为硝酸盐，与此同时，聚磷菌在降解吸收溶解性有机物获取能量以吸收磷，从而使磷酸盐从液相去除，产生的聚磷菌细胞以高磷污泥的形式通过排放剩余污泥去除，从而将磷从系统中除去，实现除磷脱氮。在好氧区，有机物由于好氧降解会继续减少，NH4-N和P的含量由于硝化和聚磷菌摄磷的作用，以较快的速率下降，NO3-N含量却因硝化作用而上升。以上过程周而复始，从而达到高效生物脱氮除磷目的。DEST工艺具有以下优点：（1）占地小，投资省选用DEST工艺在一个反应池中完成有机物的生物降解和泥水分离，可不设初沉池、二沉池以及剩余污泥泵站等构筑物，可省去这些构筑物占地面积，也大量节约了工程投资。（2）除磷脱氮效果好系统的核心是生化部份。包括缺氧池、厌氧池、好氧池等生化阶段，工艺主要包括了水解、硝化、反硝化、吸磷、释磷等，从整体上形成了倒置的A2/O工艺。系统除能有效去除COD、BOD外，更主要是能适应对磷和氮的降解要求，效果明显优于目前常规的处理工艺。（3）运行稳定，管理方便系统由鼓风机提供氧源，可利用在线监测，通过溶解氧探测仪自动调节风机运行参数从而达到良好的运行效果。（4）抗冲击负荷能力强系统耐水量、水质冲击负荷能力强。系统由多段相对独立的污泥床（UASB）串联，形成分阶段多相厌氧工艺，其抗水力和有机负荷冲击尤其是氨氮冲击的能力较强，当水质水量波动时，出水水质稳定。175 （5）运行费用较低系统从缺氧池进水到沉淀池固液分离，污水在反应器内的流程呈现水力整体推流，提高了容积利用率，节省能耗，，降低了运行费用。DEST工艺也有一定的缺点，主要表现为：（1）需分别设置污泥回流系统和内回流系统，尤其是内回流系统，而且内回流的控制较复杂，对管理的要求较高。（2）池体为封闭式结构，支架等金属构件及填料的安装、更换费工、费时，维护量较大。工艺流程框图见插图二。7.2.2.22＃工艺方案――CASS工艺2＃工艺方案平面布置见附图四，工艺流程见附图五。CASS（CyclicActivatedSludgeSystem）工艺是SBR的改进型，是循环活性污泥技术（CASS）的一种型式。CASS池特指设有生物选择器及兼氧区和主反应区的可变容积反应池，以序批曝气—非曝气方式运行的充—放方式间歇活性污泥处理工艺，在一个反应器中完成有机污染物的生物降解和泥水分离的处理功能。它的循环操作运行过程包括以下四个阶段：（1）充水—曝气阶段。边进水边曝气（也可用限制曝气方式），同时将主反应区的污泥回流至生物选择器，回流量约为进水量的20%～40%。（2）充水—沉淀阶段。停止曝气、静置沉淀以使泥水分离。（3）表面滗水（上清液排出）。处于滗水阶段的CASS反应器一175 般停止进水（也可不停），此时污水可进另一反应器中。污泥回流中硝态氮进行反硝化，并进行磷的释放，实现脱氮除磷。（4）闲置阶段。实际运行中，滗水时间往往小于1h，其剩余时间常用于反应器内的闲置以恢复污泥的吸附能力。闲置期间，污泥回流照常进行。剩余污泥排出在滗水和闲置阶段。CASS工艺具有以下优点：（1）出水水质好，运行稳定根据生物选择原理，利用主反应区分建或合建，位于系统前端的生物选择器对磷的释放，反硝化作用及对进水中有机底物的快速吸附及吸收作用，增强了系统运行的稳定性，提高了容积利用率，污水经高效处理后，完全可达到国家一级出水水质标准。（2）氧的利用率高，运行费用低CASS池建造池体较深，并采用微孔高效曝气装置，有效的提高了氧的利用率，同时，运行中通过在线式溶解氧测量仪，利用工控机使各充氧设备工作在最佳状态，最大限度节能，降低运行成本。（3）抗冲击负荷能力强可变容积运行提高了系统对水量水质变化的适应性和操作的灵活性。实际运行经验表明，CASS池可在正常负荷2-3倍的短期冲击负荷下运行，其出水水质变化很小。（4）容积利用率高175 根据生物反应动力学原理，采用各池串联运行，使污水在反应器的流程呈现整体推流，而不同区域内则为完全混合的复杂流态，不仅保证了稳定的处理效果，而且提高了容积利用率。（5）除磷脱氮效果好通过对生物速率的控制，使反应器以厌氧—缺氧—好氧—缺氧—厌氧的序批方式运行，使其具有优良的脱氮除磷效果，降低了运行费用。（6）占地小，投资省选用CASS工艺在一个反应器中完成有机物的生物降解和泥水分离，可不设初沉池、二沉池以及剩余污泥泵站等构筑物，可省去这些构筑物占地面积，也大量节约了工程投资。CASS工艺也有一定的缺点，主要表现为：（1）对自动化依赖程度高对自动化控制要求高，全池需要大量的自控设备及电磁阀，稍有故障即影响正常运行。（2）设备闲置时间多，投资略高由于CASS池池体具有充水、曝气、沉淀、滗水等多种功能，相关设备在一段时间内闲置，故总的设备数量和装机功率必须增大，增大了设备投资。（3）需分别设置污泥回流系统和内回流系统，尤其是内回流系统，而且内回流的控制较复杂，对管理的要求较高。工艺流程框图见插图三。7.2.2.3污水处理工艺方案比较175 DEST工艺具有占地小、运行费用低、系统运行稳定、管理方便、出水水质好、耐水量水质冲击负荷能力强的特点，是处理城市污水的理想工艺。CASS工艺同样具有工艺简单、经济、处理能力强、耐冲击负荷、运行方式灵活和不易发生污泥膨胀等优点，另外，在占地面积小方面其效果尤为显著，但运行管理较麻烦，设备维修费用高，对管理水平要求较高。现将DEST池与CASS工艺进行综合技术经济比较，详见表7.2。方案技术参数及主要设备比较，见表7.3。表7.2综合技术经济比较表序号比较内容项目1＃方案工艺2＃方案工艺方案比较1投资费用（万元）土建工程量1480.771566.961＃方案优2设备及仪表629.30712.301＃方案优3总投资3347.293557.211＃方案优4经营成本单位经营成本0.350.381＃方案优5运行费用运行成本1.351.411＃方案优6工艺效果工艺流程简单较简单1＃方案优7出水水质好好两方案同8降磷脱氮好好两方案同9流量变化影响小小两方案同10抗冲击负荷能力强强两方案同11运行管理对自动控制的依赖程度一般较高1＃方案优12对操作人员技术水平要求一般较高1＃方案优13日常维护溢流堰出水,管理方便滗水器出水，管理复杂1＃方案优175 14环境影响臭气问题池体实行全封闭，气体实行高空排放，对周围环境影响较小池体敞开，气味对周围环境影响稍大1＃方案优15噪音问题以厌氧为主，鼓风机容量小，对周围环境影响小以好氧为主，鼓风机容量相对较大，因而对周围环境影响较大1＃方案优175 表7.3方案技术参数及主要设备比较表序号构筑物名称1＃工艺方案——DEST池工艺2＃工艺方案——CASS池工艺1粗格栅间及提升泵站设计规模：4万m3/d，设备配套：2万m3/d。设计流量：Q=833m3/h，过栅流速：V=0.6m/s。构筑物：地下式钢筋混凝土池1座设备：GL型粗格栅除污机，2台，B=1200mm，b=20mm；皮带轮输送机，1台，带宽0.50m，N=2.2kW；方形铸铁闸门，4扇，SFZ-1000×1000mm；潜水泵，WQ1300-16-90，1台，采用变频调速；WQ800-16-55，2台，2台小泵与1台大泵互为备用。3细格栅间设计规模：4万m3/d，设备配套：4万m3/d。设计流量：Q=833m3/h，过栅流速：V=0.6m/s。构筑物：钢筋混凝土池，1座。设备：回转式细格栅除污机，2台，B=1200mm，b=6mm；螺旋输送压榨机，1台，N=1.5kW；方形铸铁闸门，2扇，SYZ1000×1000mm；钢制闸门，2扇，PGZ-1350×10004旋流沉砂池设计规模：4万m3/d，设备配套：4万m3/d。设计流量：Q=833m3/h，表面负荷：160m3/m2.h，停留时间：28.1s。构筑物：半地下式钢筋混凝土池，2座，D=3050mm。设备：除砂设备(抽砂泵带搅砂装置)，2台，N=1.0kW；砂水分离器，1台，N=0.37kW。6DEST池/采用DEST池采用CASS池175 CASS池设计规模：2万m3/d构筑物：1座，分四组并联运行尺寸：L×B×H=112.50m×26.20m×6.2m，V=19159m3，设备：回流污泥泵，5台，四用一冷备，N=7.5kW。DEST池设计参数：缺氧、厌氧池停留时间：14.08h接触氧化池停留时间：5.37hCODcr容积负荷：0.067kgCODcr/（m3·d）膜面积负荷：0.53kgCODcr/（m2·d）总需气量:GS=130m3/min设计规模：2万m3/d构筑物：2座，每座2格每座总尺寸：L×B×H＝60m×30.3m×6.9mV=25088m3水深：正常水位5.6m；最高水位6.1m污泥负荷：Fw=0.092kgBOD5/kgMLSS.d悬浮固体浓度：MLSS=4.0g/l总需气量:GS=141m3/min(正常水位)GSmax=167m3/min(最高水位)7二沉池构筑物：钢筋混凝土圆形水池，1座，D=32m设计流量：Q=833m3/h，表面负荷：1.04m3/m2.h停留时间：2.05h，水深：4.5m设备：单管中心传动吸刮泥机，1套，L=32m，N＝0.55kW在CASS池内采用滗水器出水，无二沉池8接触消毒池构筑物：地面式钢筋混凝土池，1座，尺寸：13m×3.05m×1.8m。设备：回用水潜水泵WQ40-10-2.2,一用一备，N＝2.2kW；紫外光消毒模块，6组，N＝12kW175 9鼓风机房建筑物：地面砖混结构,40.67m×12m,1座设备：鼓风机,3台（2用1备）,N=75kW11剩余污泥泵站构筑物：钢筋混凝土圆形池，1座，D=2500mm设备：潜水排污泵，2台（1用1备），Ｑ=25m3/h，N=1.5kW剩余污泥泵设于CASS池内，3台，安装两台，一台冷备。Ｑ=25m3/h，N=1.5kW12贮泥池构筑物：钢筋混凝土矩形池，1座，4.0×4.0×4.0m；有效水深3.50m设备：潜水搅拌器，1台，N=1.5kW13污泥脱水、加药间构筑物：地面式砖混结构L×B=35m×12m设备：带式浓缩脱水一体机，2台（近期只安装一台），带宽0.5m，配套功率N=18.7kW/套175 7.2.2.4污水处理工艺方案推荐意见从以上技术经济比较可以看出，1#方案―DEST工艺与2＃方案―CASS工艺各有优缺点。但1#方案―DEST工艺较之2＃方案―CASS工艺具有明显优势。综合考虑本工程的实际情况以及周边地区污水处理厂的管理经验，确定采用1#方案―DEST工艺作为污水处理厂的处理工艺。7.3污泥处理工艺方案在污水处理过程中，要产生一定的污泥，这些污泥含水率高、体积大、不稳定、易腐败，并且具有一定的臭味。国内已经运行的污水处理厂污泥问题一直没有得到很好的解决，污泥处理、处置与利用远远落后于发达国家和国内需求。有些工程的污水虽然得到了有效的治理，但污泥却没有得到处理和处置，往往直接排放污泥，造成二次污染，对污泥的处理必须予以重视。污泥的稳定可分为好氧消化和厌氧消化两大类。污泥的好氧消化可在污水处理构筑物中同污水好氧处理一起进行，也可在好氧消化池中单独进行，前者需要系统总泥龄20天以上，构筑物体积大，工程投资和运行费用都相当高，后者虽较经济但管理麻烦，采用者不多。7.3.1常用污泥处置方法7.3.1.1土地利用175 主要指污泥作为农田、林地、市政绿化的土壤改良剂，或处理加工成无机、有机肥料后利用，或用于受到破坏的土地修复与重建等。由于污泥中含有大量有机质和氮、磷、钾以及微量元素，可作为一种迟效性的有机追肥，能增加土壤肥力，提高作物的产量和品质。研究发现，使用污泥的地块土壤容重减小，土壤的酸碱度比较稳定，孔隙度增加，紧密度下降，易耕作，保水保肥力强，对于水和风腐蚀的抵抗力增加，说明污泥是一种很好的土壤改良剂。针对农作物而言，稳定化、无害化后的污泥可以促进根的生长发育及其渗透特性，减少寄生虫的攻击，降低植物对于杀虫剂、除草剂等药物的依赖，而且土壤的自净能力还可使污泥进一步无害化。污泥可以用于受破坏的土地（各种采矿后残留的矿场，建筑取土、排放废物的深坑，森林采伐场，垃圾填埋场，地表重破坏区等）的修复。这类土地一般已失去土壤的优良特性，无法直接植树、种草，施入污泥可以增加土壤养分，改良土壤特性，促进植物的生长。这种方法也减少了食物链对人类生活的潜在威胁，既处置了污泥，又恢复了生态环境。污泥的土地利用也是污泥处置方式中最便宜的一种，因此得到了广泛的应用。在美国约有40%左右的污泥采用土地利用的方式进行处置，欧盟国家预计在2005年将有约45%的污泥采用此处置方式。175 但是，由于污泥中含有很多盐分、重金属、病原菌、寄生虫、有机污染物等有害成分，直接施用会污染土壤、水体，危害农作物或通过食物链危害人体健康，因此必须经过无害化，稳定化处理，达到一定要求后方能施用。通常采用的措施有：碱稳定化、厌氧消化、好氧消化、堆肥、热干燥等。为此，许多国家政府颁布了农用污泥重金属浓度标准、土壤中重金属浓度标准和严格的无害化要求，并对单位面积土地污泥的应用量也有严格的限制。7.3.1.2卫生填埋污泥的卫生填埋始于60年代，是从保护环境的角度出发，在传统填埋的基础上经过科学选址和必要的场地防护处理，具有严格管理制度的科学的工程操作方法。污泥填埋是一项比较成熟的污泥处置技术，其优点是处理容量大、见效快。但它也存在一些问题，如合适的场地不易寻找，污泥运输和填埋场地建设费用较高，填埋场容量有限，有害成分的渗漏可能会对地下水造成污染，填埋场的卫生、臭气问题造成二次污染等。在发达国家，这种方法过去采用较多，但目前可供填埋的场地越来越少，因此其所占比例也越来越小。7.3.1.3焚烧焚烧是利用污泥的有机成分较高、具有一定热值等特点来处置污泥。焚烧的技术优势在于其处理的彻底性，减量率可到95%左右，其有机物被完全氧化，重金属（除汞外）几乎全被截留在灰渣中。但焚烧一直存在着以下几个问题⑴投资和操作费用较高；⑵计划实施较困难；⑶在焚烧过程中产生飞灰、炉渣和烟气。研究发现，在焚烧灰渣中，尤其是飞灰（其有毒、有机污染物高出灰渣几个数量级）中含有较多Cd、Pb175 及其它重金属，属于危险废弃物，若处理不当，容易渗漏而污染地下水体、附近地表水体和土壤，进而危害人类健康。在排放的烟气中含有二英和呋喃等剧毒物质，若控制不当可能会产生二次污染。例如日本鹿儿岛县的川边町由于燃烧不彻底，使周围土质严重恶化，剥离出来的二恶英土壤已在仓库里堆积6500万t；⑷污泥中的有用成分未得到充分的利用。7.3.1.4排放入海严格的说，污泥排放入海只能算是一种储存方法，已于1998年被禁止使用。7.3.2本工程污泥处置目前，国内污水处理厂污泥最终处置方式以填埋为主；个别厂采用干化与焚烧处置方法，如上海石洞口污水处理厂；堆肥、复合肥研究不少，但生产规模很小。我国是农业大国，肥料用量很大。一般化肥对土壤生态平衡有一定的破坏作用，如土地板结、地力下降、蓄水能力降低、农作物品质低劣等缺点。污泥土地利用维持了有机物的土壤——农作物——城市污水——污泥——175 土壤的良性大循环，无疑是污泥处置最合理的方法。国外污泥土地利用的主要系统之一，是将污泥制成有机复合肥后加以利用，有机复合肥比化肥有更大优越性。国外一些发达国家65%以上的耕地已使用有机复合肥。目前我国有机复合肥使用率不到40%。因此，将污泥制成有机复合肥出售在我国有广阔的应用前景。污泥土地利用的最大障碍是污泥中的重金属和其它有毒物质。就本工程而言，X县城污水处理厂目前缺乏污泥成分的实测值，如果一味追求污泥综合利用，从目前的状况来看具有很大的盲目性，建议二期可根据污泥成分实测值就其土地利用可能性作进一步论证。污泥直接焚烧的处置方法的优点在于占地面积较小，污泥的减量变化大，无害化彻底。但它具有投资及运行成本高的特点，其机械设备复杂，易发生故障，操作管理难度较高。由于污泥的热值不是很高，且处理量也不大，难以利用焚烧余热进行发电，而污水处理厂周围居民点较少，常德市又不是采暖区，焚烧产生的余热难以被利用，因此污泥焚烧基本无资源化。焚烧产生的烟气问题需要配置昂贵的处理设备才能达到有关的排放标准，而二恶英污染的问题至今尚未彻底解决。同时，国内目前污泥焚烧处置应用尚处于起步阶段，缺少成功运行的经验，技术可靠程度较低。因此，不推荐污泥直接焚烧作为本厂污泥处置方案。污泥的填埋处置具有投资和运行成本较低、管理操作方便等诸多优点，这也是污泥填埋处置为目前国内采用最广泛的原因。污泥填埋处置的不足之处在于占用了城市垃圾填埋场的填埋量,减少了城市垃圾填埋场处理城市垃圾的能力；污泥含水率仍较高。根据国内城市污水处理厂污泥处置的方式和本工程污水处理工艺采用DEST工艺产生的污泥稳定性强，结合X县城实际情况，推荐填埋作为X县城175 污水处理厂一期工程污泥的处置方案，这是一种简便易行、投资省、运行费用低的方法。7.4出水消毒方案根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的规定，污水处理厂出水必须进行消毒处理。7.4.1消毒方法概述常用的消毒方法有氯消毒、ClO2、紫外线、臭氧消毒等。7.4.1.1加氯法加氯法主要是投加液氯或氯化合物。液氯是迄今为止最常用的方法，其特点是液氯成本低、工艺成熟、效果稳定可靠。由于加氯法一般要求不少于30min的接触时间，接触池容积较大；氯气是剧毒危险品，存储氯气的钢瓶属高压容器，有潜在威胁，需要按安全规定兴建氯库和加氯间；液氯消毒将生成有害的有机氯化物；当污水出口附近有鱼类养殖场时，需严格控制出水中的余氯量，必要时还需设脱氯设备。含氯化合物包括次氯酸钠、漂白粉和二氧化氯等。其特点与液氯相似，但危险性小，对环境影响较小，但运行成本较高。7.4.1.2氧化法氧化剂可以作为二级处理出水的消毒剂，最常用的是臭氧。臭氧消毒是杀菌彻底可靠，危险性较小，对环境基本上无副作用，接触时间比加氯法小。缺点是基建投资大，运行成本高。目前，一般只用于游泳池水和饮用水的消毒。175 7.4.1.3紫外线消毒法紫外线消毒的主要优点是灭菌效率高，作用时间短，危险性小，无二次污染等。并且消毒时间短，不需建造较大的接触池，建消毒渠即可，占地面积和土建费用大大减少。缺点是设备投资高，灯管寿命短，运行费用高，管理维修麻烦，无持续杀菌能力，抗悬浮固体干扰的能力差，对水中SS浓度有严格要求。上述几种消毒法所用消毒剂比较，见表7.4。表7.4消毒剂性能比较表性能液氯、漂白粉臭氧紫外线辐时消毒灭细菌优良(HOCL)优良良好灭病毒优良(HOCL)优良良好灭活微生物效果第二位第一位PH影响消毒效果随PH增大而下降，在PH=7左右时加氯较好PH影响小，PH值小时，剩余O3残留较久对PH值变化不敏感剩余消毒作用有无需补加氯无需补加氯副产物生成THM可生成不可能不可能其它中间产物产生氯化和氯化中间产物，如氯胺、氯酚、氯化有机物等中间产物为醛、芳族羧酸、酞酸盐等产生何种中间产物不详国内应用情况应用广泛不广泛不广泛一般投加量(mg/L)5～101～3接触时间30分钟数秒至10分钟7.4.2本工程消毒方案175 以上介绍的多种方法都可以达到消毒的目的，但有些方法的运行成本太高，应用于大型城市污水处理厂不太适合。目前，我国污水处理厂出水消毒仍以液氯消毒为主，国外有较多污水处理厂采用了紫外线消毒，国内也有少数污水处理厂已采用该法消毒。本工程选择液氯消毒法（方案一）和紫外线消毒法（方案二）作为污水处理厂出水消毒方案进行综合比较，见表7.5。表7.5出水消毒方案比较表项目方案一（液氯消毒法）方案二（紫外线消毒法）主要构建筑物接触消毒池，加氯间紫外线消毒槽主要设备加氯机紫外线消毒模块占地面积大小运行管理自动运行，管理简单维护工作量较大大对环境影响较小无总土建费用高低设备费用较高高投资一般一般药剂费高无电费很低较高维护费很低较高后续杀毒能力有无根据表7.5的综合比较可以看出，紫外线消毒法具有成熟稳妥、占地小，且总的运行费用比氯气消毒法要小等有点。综合考虑，X县城污水处理厂出水消毒推荐采用紫外线消毒法。175 8污水处理厂推荐方案工程设计8.1厂区总体设计8.1.1厂址地理位置及地形地貌X县城污水处理厂厂址位于零溪镇双安村十四组澧水与零溪河交汇的三角处。厂址地形平坦，均为菜地和桔园，地面标高89.7～91.7m，相对高差2.0m，大致由东南向西北倾斜。8.1.2总平面布置原则污水处理厂厂区的总平面设计遵循如下原则：⑴工艺流程顺畅，功能分区明确，平面布局合理，满足国家规范及标准。⑵办公区与生产区的布置顺应夏季主导风向。⑶进水、出水构筑物布置顺畅。⑷布置紧凑、节约用地，满足绿化用地。⑸考虑近远期结合，便于分期建设，并使近期工程相对完整。⑹人流、物流运输便捷，主次道路分工明确，满足消防要求。8.1.3总平面设计总平面设计考虑近期处理污水2.0万m3/d，远期4.0万m3/d及配套所需要的设施进行设计。175 本设计按推荐的DEST工艺进行总平面布置，见附图二。根据污水生产工艺特点按功能分区原则划分为生产区、厂前区。生产区包括：粗格栅间及提升泵站、细格栅及旋流沉砂池、DEST池、二沉池、剩余污泥泵房、贮泥池、浓缩脱水机房及加药间、接触消毒池、鼓风机房及变配电间。厂前区包括：综合楼（办公、化验），倒班宿舍及食堂。生产区按工艺流程，由南向北顺序布置预处理构筑物、DEST池、二沉池、接触消毒池，消毒系统位于厂区东部，二沉池的出水经过接触消毒池消毒处理后就近排入澧水。污泥系统及变配电位于因地制宜布置在厂区东北部，变配电间设于机修仓库楼上，可以满足50年一遇防洪要求，并靠近主要用电负荷区。将西边DEST池作为远期预留，这样使得近期工程具有相对独立性和完整性，近、远期工程有机地联系在一起，又便于远期工程施工。厂前区位于厂区东南部，与预处理和污泥脱水间相距较远，不受臭气影响。由于DEST工艺产泥量很少，根据经验，一般为传统活性污泥法的六分之一，故厂区只考虑一个出入口，设在厂前区。近期工程征地面积为28089m2(合42.13亩)。8.1.4竖向设计（1）污水处理构筑物高程设计，工艺流程图见附图三。175 由于污水处理厂厂址位于50年一遇防洪堤保护范围以外，根据X省水利水电堪测设计研究院编制的《X县城城市防洪工程》，且X县城城澧水干流设计水面线在零溪河口处建堤后标高(均已由85黄海高程换算成85国家高程)为91.72m(10年一遇)、93.21m(20年一遇)、94.72m(50年一遇)。为了保证污水厂经济安全的运行，本报告设计厂区地坪按20年一遇防洪标高考虑，构筑物除消毒池外，池顶标高均可满足50年一遇防洪标准。污水厂出水在澧水不超过20年一遇洪水位标高时由消毒池自流排放，于是确定接触消毒池的出水水面标高为93.50m。污水处理厂进厂干管管径d800，管内底标高81.48m，粗格栅间水位标高为82.28m。以上二点作为控制高程进行水力计算，选择适宜的水泵扬程，尽可能节省能耗。（2）厂区地面高程设计厂区地面原状标高为89.7～91.7m，大致由南向北倾斜，相对高差2.0m左右。污水处理厂周边路面标高大致为91.7米。厂区地坪标高按20年一遇防洪标准考虑，设计标高为93.25～93.65米。8.1.5总图道路污水处理厂东、南边均有宽约4米的水泥道路。该道路主要为村民水果蔬菜外销的主要通道，比较靠近周边居民175 ，结合整个厂区布置及周围居民情况将出入口设在东南角。厂区内设环形道路，混凝土路面。道路宽4.0米。道路路缘石转弯半径为6.00m，道路采用城市型砼路面。在各主要建、构筑物处均设有回车坪，便于车辆进出。人行道宽2.0m。8.1.6绿化与景观设计由于污水处理厂在运行过程中对周边环境会产生一定影响，尽管征地红线距周边居民还有一定的距离，但是为了营造一个良好的生态环境空间，厂区周边仍然设置绿化防护林带，以隔离和减少污水处理厂对周围环境的影响。生产区以植树为主，广植草皮。厂前区营造观赏休闲的室外空间场所，体现现代化工厂的形象需求，创造优美、清新的工作生活环境，绿地率达50%。8.1.7总图技术经济指标总图的各项技术经济指标见表8.1。表8.1总图技术经济指标表序号名称单位数量1总征地面积m228089（42.13亩）2建（构）筑物用地面积m29075（13.61亩）3道路及广场用地面积m250014建构筑物总用地面积m297285绿化面积m2140136建（构）筑物系数0.327容积率0.358绿地率%50175 8.2工艺设计污水处理厂主要工艺构筑物由粗格栅间、提升泵站、细格栅、旋流沉砂池、DEST池、紫外光消毒池、剩余污泥泵站、污泥脱水间、加药间、鼓风机房、配电间等组成，分述如下：8.2.1粗格栅间、污水提升泵站粗格栅间、提升泵站土建规模4.0×104m3/d，K总=1.30，雨水截流倍数为n0=1。泵站前进水管底标高81.48米，水泵出水口最高水位94.55米。设GL型粗格栅两台，流道宽1.3米，栅条净隙20mm。潜污泵集水井底标高79.28米，水泵设备规模2.0×104m3/d，近期选用三台潜污泵，一台大泵两台小泵，大泵和两台小泵互为备用。大泵型号WQ1300-16-90，Q=1300m3/h，H=16m，N=90kW。小泵型号WQ800－16－55，Q=800m3/h，H=16m，N=55kW，合流污水最大设计流量为1667m3/h，2台小泵运行或1台小泵加1台大泵变频运行，旱流最大设计流量为1250m3/h，1台大泵运行，小泵便于调节流量，泵上方设有3t手动葫芦一台，作潜水泵检修起吊用。集水井设有超声波水位计，用以监测进水水位及按水位自动启停潜污泵。当污水处理厂检修，水泵不运行时，污水干管水位上升，污水将从设在厂外截污干管上的溢流堰自动超越排放。8.2.2细格栅及沉砂池175 污水经提升至出水井，再经细格栅进入涡流沉砂池。细格栅，采用回转式细格栅，共两格，每格宽1.30m，栅隙6mm，功率2.2kW，栅后安装有螺旋输送机及螺旋压榨机，格渣经压榨脱水，体积大大减少，便于外运。工艺设计拟采用涡流沉砂池，以防止在沉砂池中赋氧，影响除磷效果。涡流沉砂池共有两座，直径φ3.05米，并排布置。各池内安装有搅拌机一台。沉砂由泵提升进入砂水分离器。分离出的砂外运；水回流至提升泵站前。每组沉砂池出水渠上设有1000×1000mm堰门一扇以便控制沉砂池水位。沉砂池按最大流量时设计，水力表面负荷160m3/m2/h，水力停留时间28.1秒。8.2.3折流淹没式生物池（DEST池）折流淹没式生物池包括缺氧池、厌氧池、接触氧化池。折流淹没式生物池本次设计设按近期规模2×104m3/d计算，设1座。①缺氧池、厌氧池：沉砂除渣后的污水经污水配水池进入缺氧池、厌氧池，并与回流污水混合，开始脱氮释磷生化反应。缺氧池、厌氧池为四组并联，每组共10个相对独立反应池，每格平面尺寸为6.4×7.8m，平均水深为5.875m。缺氧、厌氧池理论停留时间14.08h，在各格缺氧、厌氧池内设置φ150聚乙烯弹性填料，并按150×150布置，填料体积8012m3。缺氧、厌氧池175 因生物作用产生的气体将通过各格项部集气管集中排去。②接触氧化池：污水经缺氧厌氧池后自流进入接触氧化池。氧化池主要进行“硝化反应”和除磷，并进一步去除有机物。生物接触氧化池为四组并联，每组共3个相对独立反应池，每格平面尺寸为6.4×10.7m，平均水深为5.45m，有效反应时间5.37h，反应池内设置φ150聚乙烯弹性填料，并按150×150布置,填料体积3056m3微动力厌氧生物接触反应池处理系统的CODcr容积负荷为0.067kgCODcr/（m3·d），膜面积负荷为0.53kgCODcr/（m2·d）。生物接触氧化池由鼓风机房风机提供氧源，利用污水处理厂自动控制系统，通过溶解氧探测仪自动调节鼓风机开停台数、开停时间，控制鼓风机风量，有效地将出水溶解氧控制在1.5~2.0mg/l左右，以保证脱氮及除磷效果。本设计生物接触氧化池充氧方式采用的是穿孔曝气管。一般而言，由于穿孔曝气管释放的气泡比较大，其氧的利用率较低，而当穿孔管曝气与填料相结合，其大气泡在上升过程中被填料丝所切断，变成了小气泡。同时部分气泡吸附在填料丝上，这些都延长了气泡与水的接触时间，能使氧的利用率大幅度提高，同时这种充氧方式也大大降低了一般微孔曝气的弊端。好氧滤池生化段滤液回流是本工艺的重要组成部分。每组均设一台滤液回流泵，整个处理构筑物设四台回流泵，水泵型号175 150WQ210-7.0-7.5,Q=210m3/hH=7.0mN=7.5kW，回流比R=1.0。以上构筑物采取了全封闭的钢筋混凝土结构形式，防止池内气体逸出，影响周边环境，同时也保证缺氧、厌氧效果，并减少温度对处理效果的影响，另外在池顶上覆土植草，进一步美化环境。8.2.4二沉池设计规模按2×104m3/d。采用周边进水，周边出水二沉池及单管双翼吸刮泥机。池内经φ32m，池边水深4.5m，共两座，一座DEST池对应一座二沉池。设计表面负荷为1.04m3/m2·h。沉淀时间2.05h。DEST池出水经连通管先进入设在二沉池周边的环形进水渠，然后通过渠底的许多泄水孔沿周边均匀地流入二沉池内。为了保证布水均匀，环形进水渠为变宽断面，泄水孔的间距也由前到后逐渐减少。混合液由于澄清水的密度差形成异重流而上升，在上层由中心流向设在周边的溢流堰排入出水渠中。沉淀在池底的活性污泥，被开有许多孔口的缓缓转动的吸泥管吸入，顺管流向中心放置圆筒，落入设在筒内的扇形井中，沿污泥排出管流到池外，然后经套筒阀排出。套筒阀液面低于池内水面。污泥靠液面差自行吸出，污泥排出量控制，可根据需要调节套筒阀环形堰口的高低来实现。难以吸入的惰性污泥被安装在另一侧的缓缓转动的刮泥板刮集到池中心附近的惰性污泥井内，经排泥管排至池外，池内及进水渠内的浮渣被缓缓转动的撇渣机构刮到排渣斗中排出。175 8.2.5紫外光消毒池紫外线消毒池设计土建规模按远期4×104m3/d，设备规模按近期2×104m3/d。渠道总平面尺寸L×B=13.0m×3.05m，分2个渠道，单个渠道宽度为1.30米。渠道深1.80mm，渠内水深1.35m。渠内沿水流方向安装一个模块组，模块组含有6个模块，每个模块8根灯管，共48根灯管，单根灯管紫外能输出功率250W,平均运行功率为20kW。远期增加一组模块。其它主要配件有：紫外强度监测系统、电器柜、控制中心和自动清洗系统等。8.2.6剩余污泥泵站土建设计规模按4×104m3/d，设备规模按近期2×104m3/d。由于DEST工艺系统是以厌氧为主的处理方式，通过系统长时间的厌氧消化作用，吸附生长的生物膜固定在载体填料上，并形成了由菌、藻、原生动物（如轮虫）及后生动物（如线虫）组成的较长的食物链，它们能维持生物膜的平衡，同时减少了曝气池出水中污泥的流失，所以剩余污泥量与传统活性污泥法的泥量相比要少得多，仅相当于传统活性污泥法污水处理设施产生的剩余污泥的1/6。按此计算，污水处理厂每天产剩余污泥干重552kg，每天应排出含水率99.2%剩余污泥69m3/d。剩余污泥排入Φ2500mm175 圆形集泥井中。集泥井可以将二沉池的惰性污泥排至此井中。进入集泥井的污泥经设在井中的潜污泵抽排至贮泥池。设潜污泵二台，一用一备。型号为WQ25-8-1.5，Q=25m3/h，H=8m，N=1.5kW。远期增加一台冷备。出泥管上安装有剩余污泥电磁流量计，可将流量信号传至中控室以便对排泥进行计量。8.2.7贮泥池贮泥池按远期规模4×104m3/d设计。为避免磷在厌氧条件下再释放到水中，脱水采用浓缩脱水一体化带式压滤机。剩余污泥浓缩脱水前先进入贮泥池，起调节作用，污泥在贮泥池内的停留时间为30min。贮泥池布置在污泥脱水间附近，为地上式钢筋砼池，尺寸B×L×H=4.0m×4.0m×3.5m，有效容积56m3，池内停留时间约30min。池内安装有潜水搅拌机，污泥脱水时实施搅拌，使脱水效果稳定。池内还安装有超声波泥位计，在中控室及脱水间可显示贮泥量，并可在泥位达到最高时自动停止污泥输送泵。8.2.8污泥脱水、加药间污泥脱水、加药间平面尺寸B×L＝12m×35m，土建规模4×104m3/d。脱水设备按近期2×104m3/d配套，预留远期余地；加药间采用FeCL3.6H2O作为除磷药剂，设备按远期规模考虑。（1）污泥脱水污泥脱水间将污水处理过程中产生的剩余污泥进行浓缩、脱水，降低含水率，便于污泥运输和最终处置，加药间为污水化学除磷脱氮过程提供药剂。175 污泥脱水间为单层砖混建筑，配套螺旋输送机、絮凝剂制备和投加系统并留有絮凝剂的贮存空间。主要设计参数如下：剩余污泥量:552kg/d(干泥)进泥：55.2m3/d（含水率99％）出泥：2.09m3/d（含水率78％）设备类型：一体化带式浓缩脱水机，BSD-PD500S7型数量：1台工作时间：8小时配套功率：18.7kW配套设备：药剂制备系统、投药系统、无轴螺旋输送机等（2）加药间加药间与污泥脱水间合建。当进水中磷的含量较低时（TP＜4mg/L），生物处理的除磷效率基本能满足污水处理厂的除磷要求，但当进厂污水的磷浓度较高，而进水中的BOD5浓度又较低时，或当进厂污水的磷浓度超过TP＞4mg/L时，为保证出厂水中总磷（以P计）低于1.0mg/L，本工程配置一套化学除磷装置，作为应急措施，当出水磷达不到要求时使用。根据本工程进水总磷浓度、碳磷比，以及采用本工艺的运行实践，生化除磷最不利情况，其生化出水P的浓度不会超过2.0175 mg/l，故化学除磷按2.0mg/l考虑。8.2.9鼓风机房、变配电间生物接触氧化池由鼓风机房风机提供氧源，鼓风机房根据总图布置与配电间合建。鼓风机房平面尺寸=40.67m×12.0m，，土建按远期4.0×104m3/d设计，设备与近期2.0×104m3/d配套，选用3台鼓风机BK9020，Q=46.20m3/h，H=0.6kgf/cm2,N=75kW，2用1备，利用污水处理厂自动控制系统，通过溶解氧探测仪自动调节鼓风机开停台数、开停时间，控制鼓风机风量，有效地将出水溶解氧控制在1.5~2.0mg/l左右，以保证脱氮及除磷效果。8.2.10厂区给水排水厂区生活用水量约10m3/d，生产用水约10m3/d，合计20m3/d，生活用水采用市政供水，污泥脱水间污泥脱水设备间冲洗水量10m3/h，拟采用消毒池回用水。厂区污水直接进入粗格栅间前与城市污水一道处理。厂区雨水由厂区的雨水排水管收集后排入厂址周围河流澧水。8.2.11通讯由X县城的公用通讯外线引入，共安装5部程控电话，2部移动电话。8.2.12附属建筑175 根据《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31-89）及生活福利设施社会化的趋势，污水处理厂仅设综合楼800m3，包括办公、会议室、化验室及倒班宿舍。机修仓库车库240m2,传达室16m2。8.2.13污水厂运输污水处理厂有如下几个方面需要用车：a.运输生产设备；b.最大日运输栅渣2m3/d，污泥28m3/d；c.定期运入药剂；d.公务用车与职工上、下工班交通车。为满足污水厂生产、生活及运送栅渣、污泥的要求、污水厂宜配置如下车辆：面包车1辆轿车1辆工具车1辆污泥专用车1辆8.2.14污泥处置污水处理厂每天产污泥量近期为0.552t/d，量较少，可外运填埋。175 8.2.15主要设备表1)工艺设备表8.2工艺主要设备表编号名称规格单位数量备注一粗格栅间、提升泵站1潜水泵WQ1300-16-90Q=1300m3/h,H=16m；N=90kW台1带变频调速2潜水泵WQ800-16-55Q=800m3/h,H=16m，N=55kW台23手轮式螺杆启闭机GYS-2.0(上开式)台44铸铁镶铜闸门SFZ-1000X1000扇45GL型粗格栅除污机GL－1200安装角75°栅条间隙20mmN＝1.1kW台26皮带轮输送机SD500N＝2.2kW台1带宽5007超声波液位计探头套58复合式排气阀YTP4F1X102DN100个59手动葫芦HS3型环链手拉葫芦台1二细格栅间10手轮式螺杆启闭机QYS-2.0(上开式)台111手轮式螺杆启闭机QYS-2.0(下开式)台212铸铁镶铜闸门SYZ-Ф300扇113铸铁镶铜闸门SYZ-1000X1000扇214回转式细格栅除污机HF－1200安装角75°栅条间隙6mmN＝2.2kW台215无轴螺旋输送机LS260N=2.2kW台116螺旋压榨机YCJ260N=1.5kW台117超声波液位计探头只5175 18钢制闸门PGZ-1350X1000扇219手动葫芦HS2型环链手拉葫芦台1三涡流沉砂池20手轮式螺杆启闭机QYS-2.0(下开式)台221手轮式螺杆启闭机QYS-2.0(上开式)台122铸铁镶铜闸门SYZ-1000X1000扇223圆形铸铁镶铜闸门SYZ-Ф1000扇124钢制闸门PGZ-750X1000扇225手动葫芦HS2环链手拉葫芦台1起重量3t26抽砂泵AS1.0-2CBQ=15m3/hH=4.5mN=1.0kW台227抽砂泵滑轨根228球阀Q41F-10DN100个229止回阀H44T-10DN100个230螺旋式砂水分离器LSSF-260Q=12l/sN=0.37kW台131旋流除砂机XLCS1000N=1.10kW台232圆形铸铁镶铜闸门SYZ-Ф300扇133手轮式螺杆启闭机QSY-2.0(上开式)台1四DEST池34回流污泥泵150WQ210-7.0-7.5,Q=210m3/hH=7.0mN=7.5kW台54台安装1台仓库备用35弹性填料YDT-150m31106836铸铁镶铜闸门SGZG-DN600个137启闭机QSL-320个1五二沉池175 38单管中心传动吸刮泥机ZXJ-36顺时针N=0.55kW套1含浮渣斗、刮板、滑轨、隔渣板39出水渠闸门HZJt5—1000x700I型扇140手动螺杆启闭机LQS—2t台1六紫外光消毒池41紫外光消毒模块UV3000plus每组8根灯管，250W/根灯管组12近期6组近期功率12kW42超声波水位计只143回用水潜水泵WQ40-10-2.2N=2.2kWQ=40m3/hH=10.0m台2冷备一台44潜水排污泵QW800-7-30,Q=800m3/h,H=7m,N=30kW台2一用一备七鼓风机房、变配电间45风机BK9020,Q=46.20m3/h,H=0.6kgf/cm2,N=75kW台3两用一备46立式排出消声器PKMDN250只347弹性接头KXT-III只348分气包Ф500X400只149止回阀DN250H76X-1.0只350蝶阀D371X-0.6只351压力表只352闸阀DVC-150只1753工字钢I14X6米34354工字钢I10X6米881八污泥脱水、加药间55带式浓缩脱水一体机BSD-PD500S7，单机脱水能力Q=7.5m3/h(湿)台2近期安装一台，N=1.3kW56溶药搅拌装置S0610V1=0.6m3,V2=1.0m3台1N=0.55kW175 57污泥输送泵G40-1－MB40Y4(Q=3.0~12.0m3/h,P=0.3MPa)台2N=4.0KW58药液输送泵G15-2-MB07-Y0.75,Q=0.15~0.8m3/h,P=1.2MPa台2N=0.75kW59空气压缩机LB30100,Q=0.37m3/min,P=0.8MPa台1N=2.2kW60滤带清洗泵IS50-32-160Q=7.5~15m3/h,H=34.3~29.6m台2N=3kW61无轴螺旋输送机WLS225α=0°输送能力3m3/h台1N=1.5kW62无轴螺旋输送机WLS225α=30°输送能力2m3/h台2N=1.5kW63静态混合器JT50×4DN50×500节464轴流风机T35-11-3.15＃-25°台6N=0.37kW65BHJY加药装置BHJY-2X1.0-48/1.0-2套1双罐双泵，单泵N=0.55kW九剩余污泥泵站66潜水排污泵WQ25-8-1.5,Q=25m3/h，H=8m，N=1.5kW台2近期一用一备，远期增加一台冷备67排泥球阀DN150手动个268电动套筒阀DN500不锈钢N=0.6kW台2十贮泥池69潜水搅拌机φ200，N=1.5kW台170超声波水位计台1十一总图71消火栓SS100-1.0DN100套572水表LXS-100块173电磁流量计LD-1000型台174电磁流量计LD-100型台1175 2)化验设备表8.3化验室主要仪器设备表序号名称规格单位数量备注1高温电炉900℃台12电炉六联个13电热恒温干燥箱450×550×550台14电热恒温培养箱1501±0.5℃台15BOD培养箱2501±1.0℃台16电热恒温水浴锅台17分光光度计200～1000nm台18酸度计1～12台19溶解氧测定仪0～10mg/L便携式台210水分快速测定仪台111精密电子天平200g台112架盘天平500g台113架盘天平2000g台114生物显微镜X1000倍台115离子交换纯水器除NH3台116电冰箱200L台117电动离心机n=4000r/min台118真空泵台119灭菌器手提式台120磁力搅拌器台221电子计算机1711台122COD测定仪台123空调柜式台2175 24空调窗式台425电热蒸馏水器10L/h台13)机修设备表表8.4机修设备表编号名称规格单位数量备注1台式砂轮机最大直径200mm台12落地砂轮机最大直径300mm台13空压机气量0.5m3/kg台14台钳钳口尺寸200mm台55钳桌16mm钢板1600*1200张16交流电焊机交流、额定电流最大315A台37直流电焊机直流、额定电流最大400A台28乙炔气瓶5～7kg，含减压阀瓶29氧气瓶40kg/瓶GB10877－89氧气并阀瓶54)交通运输设备表表8.5交通运输设备表编号名称规格单位数量备注1面包车辆12轿车辆1工具车辆13污泥专用车辆18.3建筑设计8.3.1设计依据（1）《民用建筑设计通则》(GB50352-2005）；175 （2）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）；（3）建设部《建筑工程设计文件编制深度的规定》；（4）《工程建设标准强制性条文》（房屋建筑部分）建标；（5）《公共建筑节能设计标准》（GB50189-200600135）；（6）《建筑内部装修设计防火规范》；国家、中南地区通用标准图集，行业标准。8.3.2设计指导思想及设计特点建筑设计强调以人为本，尊重自然的设计原则，设计在满足生产工艺及相关专业功能要求,以生产、管理、生活提供便利的前提下，力求将中国园林建筑与现代的建筑手法完美的结合，创造出具有工业建筑科学发展的时代感,体现江南风情的污水处理厂。8.3.3平面设计根据地形、地势及周边的道路，确定在西南角设置污水厂出入口，同时考虑到污水厂的具体要求及地形的特点，厂区分为厂前区、生产区。南边厂前广场和综合楼构成厂前区，北边为生产区，两个分区相对独立，互不干扰，既创造了污水厂高效的生产能力，又使厂区环境安静，舒适。同时两个分区通过坡屋顶，连廊等建筑手法的运用，相互呼应，使整个厂区显得和谐统一。8.3.4立面设计175 该厂建筑立面造型讲究简洁、明快、富于动感，注重虚实对比，建筑立面通过坡屋顶的变化，以及点窗、檐口的细部的处理，来达到建筑的美化。这组园林式建筑使厂区内外景观融为一体，创造出优美舒适的工作环境，整组建筑疏密有致，坡屋顶的高低起伏勾勒出厂区优美的视觉轮廓线。8.3.5建筑节能本污水处理厂所有的建筑尽量做到南北向布置，以保证其自然通风的要求，减少能耗，其中综合楼外窗拟采用双层玻璃窗，综合东西向山墙加饰保温隔热中间层，以达到保温、隔热、减噪的目的。整个厂区内绿化，将以常绿高大乔木为主，配置以草地、花圃，营造出绿荫掩映的良好环境，形成舒适宜人的微气候，亦达到节能减噪和防尘的目的。8.3.6建筑装饰生产构筑物及建筑物外墙为真石漆饰面，局部壁柱为喷涂。办公楼及宿舍走道、卫生间、浴室地面采用防滑地砖，其他房间地面采用普通地面砖，变压器室、仓库、车库等为水泥地面。建筑物的窗采用铝合金窗，内门采用双面感光木门，其他建筑需进车的大门采用钢制卷帘门。栏杆扶手及材料：室内楼梯栏杆900高，室外楼梯、平台及走道栏杆1100高。栏杆材料为不锈钢，办公楼楼梯栏杆扶手采用硬木扶手。轻质隔断墙均采用轻质板材隔断。建筑装修作法均依照《中南地区通用建筑标准设计》（98ZJxxx）建筑配件图集系列采用。175 8.4结构设计8.4.1结构设计原则遵守国家现行标准规范、行业标准及地方有关标准、规范，在满足工艺要求的前提下，力求做到技术先进、安全可靠、经济合理、保护环境。在满足国家标准及规范的情况下，尽可能结合当地实际情况采用地方标准，当地规范和当地习惯做法。8.4.2设计依据国家颁布的现行结构设计规范、规程包括:《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)《给水排水构筑物施工及验收规范》(GBJ141-90)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)《建筑地基处理技术规范》(GBJ79-2002)《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》(GB50032-2003)国家、中南地区及X省通用标准图集,行业标准。175 各有关专业提供的基本设计资料。建、构筑物设计使用年限按50年考虑，安全等级为二级。8.4.3设计条件(1)场地条件本工程场地较为平坦，原为桔树林，原状地面标高大约在89.7~91.7米之间，澧水在厂区段20年一遇的洪水位标高为93.21米，50年一遇的洪水位标高为94.72米，厂区设计地面标高为93。93.25~93.50米。(2)抗震设防根据中华人民共和国国家标准(GB18306-2001)中国地震动参数区划图，本工程场地地震动峰值加速度0.05g，抗震设防烈度为6度。根据《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》，对厂区内构筑物及配电间的抗震措施按7度设防的有关要求采用。8.4.4单体项目结构设计(1)附属建筑物本项目附属建筑物包括：污泥脱水间，鼓风机房、配电间，机修、仓库、车库，综合楼，传达等5个单项。附属建筑物均采用混合结构，屋面采用现浇钢筋混凝土坡屋面，楼面采用预制钢筋混凝土板或现浇钢筋混凝土板。（2）构筑物：本项目构175 筑物包括：预处理构筑物，DEST池，二沉池，紫外光消毒池，贮泥池等5个单项。构筑物均为贮水构筑物，对结构的自防水性能有较高的要求。故构筑物均采用现浇钢筋混凝土结构，在混凝土内掺入一定比例的混凝土防水剂，以提高混凝土的密实度、抗渗性能及抗腐蚀能力，同时还可以补偿混凝土的收缩变形，避免出现裂缝。对于大型构筑物，按规范要求在合适的位置留设温度伸缩缝，缝内设橡胶止水带，如设缝有困难时，可以设后浇带或加强带。(3)材料a、混凝土:附属建筑物采用C25，构筑物采用C25，以满足耐久性要求，混凝土内掺一定比例的防水剂，抗渗标号不小于S6。垫层采用C10。b、砌体:砖为Mu10，毛(料)石为Mu30，设计地面以下用M7.5水泥砂浆，地面以上用M5.0或M7.5的混合砂浆。c、钢筋直径小于等于10时，采用HPB235级钢筋；钢筋直径大于等于12时，采用HRB335级钢筋。d、外加剂：拟采用WG-CMA高性能砼膨胀剂。e、橡胶止水带：拟采用CB300x6-30。f、钢制构件：Q235钢。g、水工构筑物砼的抗渗等级为S6。(4)抗浮设计厂区内所有的构筑物均按厂区设计地坪下0.5米175 进行抗浮设计。结构设计时，除二沉池外一般采用自重或配重抗浮；二沉池自重或配重抗浮难以做到（成本太高），根据污水池的运行特点，在二沉池周边和池底设地下水导排沉，且在池体周边设抗浮排水井，当二沉池需放空检修时，通过抗浮排水井降低地下水位而得以实现。8.4.5地基及基础处理根据现场踏勘及建（构)物的标高关系：附属建筑物拟采用柱下独立基础，在设计地面处设基础梁；构筑物一般采用天然地基浅基础，局部区域对地基进行换填处理，细格栅及紫外光消毒池采用地垄墙架空处理。由于目前无地勘资料，以后进一步设计时，有场地内正式地质勘察报告后，根据厂区地质详细情况及总图布置，对建(构)筑做进一步详细设计，确定最佳的地基处理方案。8.4.6厂区周边防洪设计厂区地坪按防洪标高为20年一遇的洪水位设计，厂区周边按1:1.5～1：1.75放坡，坡角砌浆砌块石护脚，坡面采用六角形素混凝土预制块护面。原状地面以下的周边边坡保持原有的植被和坡面不变。8.4.7管网（1）干管管材：干管管材一般采用II级或III级钢筋砼管，管径不大于600的采用HDPE管；倒虹吸管采用钢管，钢管内侧作防锈防腐处理，外侧作防锈处理。175 （2）管基：对于钢筋砼管采用180度C15素砼管基或180度C15素砼管基全包，对于HDPE管采用砂石基础。（3）管道的接口：钢筋砼管采用刚性接口（钢丝网水泥砂浆抹带接口）;每10米左右设柔性接口（做法详95S516第32页）;HDPE管采用承插接口。（4）管道沟槽设计：污水管道埋置不深时，宜采用放坡开挖，为避免沟槽坍塌，放坡坡度应满足边坡自然稳定的要求；若污水管道埋置较深，采用放坡开挖土方量较大，施工期长，或者污水管道埋置较浅，但无放坡开挖条件，则应对沟槽进行支撑处理。沟槽回填土方应及时，以保护管道位置正确，避免沟槽坍塌，尽早恢复地面交通。回填土应分层夯实，确保质量，管顶覆土1米范围内必须采用人工夯实，严禁采用机械碾压。8.5电气设计8.5.1设计依据国家颁布的现行电气工程设计规范、规程包括：（1）《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-94；（2）《3~110kV高压配电装置设计规范》GB50060-92；（3）《供配电系统设计规范》GB50052-95；（4）《低压配电设计规范》GB50054-95；（5）《电力工程电缆设计规范》GB50217-94；175 （6）《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93；（7）《并联电容器装置设计规范》GB50227-95；（8）《建筑照明设计标准》GB50034-2004；（9）《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）。8.5.2设计范围本工程电气设计范围包含厂内变配电间变配电工程、各建筑物、构建物的配电、照明、防雷接地工程。8.5.3电源根据有关规范要求，本工程属二类用电负荷，采用双回路10kV电源供电，一路从附近变电站引来10kV架空专线﹙主供线路﹚，另一路从附近的公用10kV架空线路﹙备供线路﹚T接引来，进厂段改用电缆引入厂变配电间。8.5.4负荷计算及变配电主接线全厂电气计算负荷为：有功计算负荷：Pjs=329kW无功计算负荷：Qjs=93kVAR视在计算负荷：Sjs=342kVA根据以上计算选用两台容量为250kVA变压器同时运行。厂内设一座变配电间，内设高压配电间﹑变压器、低压配电间。考虑到鼓风机房是全厂负荷中心，将变配电间与鼓风机房合建。10kV175 系统为双进线机械联锁，一总柜一计量接线方式，当一路电源出现故障时，另一路电源手动投入运行。0.4kV系统采用单母线分段接线方式，正常时母线分段运行，当一台变压器出现故障时母联闭合，另一台变压器可带主要负荷的70％。8.5.5设备选型10kV开关柜采用固定式金属封闭型环网开关柜，0.4kV开关柜采用抽出式开关柜。10/0.4kV变压器采用环氧树脂干式节能型变压器。机旁控制箱，插座箱箱体采用防腐全绝缘箱。8.5.6继电保护及设备控制（1）10kV高压系统10kV系统采用负荷开关加熔断器保护。（2）低压系统低压总进线开关设速断，延时速断及长延时过电流三段保护。电动机保护回路设速断、过电流及过负荷等保护。供电出线回路设速断及过负荷保护。全厂参与工艺过程的用电设备，其控制方式采用机旁就地控制、PLC集中控制及中心控制室控制的三级控制方式。在所有用电设备附近均设有机旁控制箱，用于就地控制方式。8.5.7电能计量175 计量方式采用高供高计，动力及照明分开计量。在10kV母线上设置专用计量柜，作为总的用电计量。在低压屏上设置专门的照明回路，并单独计量。8.5.8无功补偿在低压母线上装设抗谐波动态自动无功补偿设备，进行无功补偿补偿,补偿后功率因数达到0.95以上。8.5.9电缆敷设厂区内线路采用电缆沟及穿钢管敷设的方式，车间内采用电缆沟、电缆桥架及电缆穿钢管敷设。8.5.10全厂的防雷及接地按雷暴日数考虑防雷作法，厂区内综合楼及较高建构筑物均按三类防雷标准在屋面设置避雷带或避雷网。全厂接地系统采用TN-S系统。8.6仪表与自控设计8.6.1设计标准、规范（1）《自动化仪表选型规范》HG/T20507-2000；（2）《仪表配管,配线设计规定》HG/T20512-2000；（3）《仪表系统接地设计规定》HG/T20513-2000；（4）《工业企业通讯设计规范》CBJ42-81；（5）《仪表供电设计规定》HG/T20509-2000；175 （6）《分散控制系统工程设计规定》HG/T20573-95；（7）《计算机软件开发规范》GB8566-88；（8）《计算站场地技术要求》GB2887；（9）《控制室设计规定》HG20508；（10）《自控专业设计管理规定》HG/T20636；（11）《工业控制用软件评定准则》GB/T13423-1992；（12）《信息技术互连国际标准》ISO/IEC11801-95。8.6.2设计原则污水处理厂自控系统遵循“集中管理、分散控制、资源共享”的原则，污水处理厂仪表系统遵循“工艺必需、先进实用、维护简便”的原则。设计方案力求满足本工程污水处理工艺的特性，保证污水处理厂生产的稳定和高效，减轻劳动强度，改善操作环境，实现污水处理厂的现代化生产管理。本期工程自控系统的硬件和软件配置将充分考虑远期工程的需求。8.6.3设计范围设计范围包括以下主要内容：（1）根据全厂工艺生产流程及测控要求配置水位、流量、水质分析、过程控制等检测控制仪表；（2）根据全厂工艺和设备运行要求采集工艺设备的运行数据，配置相应的自动控制、自动调节、自动报警、安全保护装置；175 （3）污水处理厂进出水计量，在线连续水质监测，与污水管理部门的远程数据通信；（4）主要工艺设备运行状态和变配电系统主要电气参数的数据采集，传送；（5）污水处理厂计算机监控管理系统结构、功能；（6）工艺控制动态模拟显示屏；（7）工艺管理计算机系统结构、功能；（8）仪表电源、信号的传送，设备状态信号和控制命令的传送，计算机网络系统的连接；（9）自控仪表的防雷、过电压保护、接地系统。8.6.4系统方案自控系统采用集散型计算机控制系统。由可编程序控制器（PLC）及自动化仪表组成的检测控制系统，对污水处理厂各过程进行分散控制，并由通讯系统、监控计算机、打印机和动态模拟屏组成的中央控制系统——中央控制室，对全厂实行集中管理。各分控站与中央控制室之间由工业以太网进行数据通信。现场控制站与现场测控仪表之间由开放式现场总线连接。工厂网络系统采用客户/服务模式，TCP/IP通讯协议，自适应10/100Mbps传输速率。工艺设备的控制方式如下：175 现场手动模式：设备的现场控制箱或MCC控制柜上的“就地/远程”开关选择“就地”方式时，通过现场控制箱或MCC控制柜上的按钮实现地设备的启/停、开/关操作。自动模式：现场控制箱或MCC控制柜上的“就地/远程”开关选择“远程”方式，设备的运行完全由各PLC根据污水处理厂的工况及生产要求对设备进行控制。控制级别：就地控制优先。8.6.5硬件配置①工控机要求：CPU：P4，256M内存，80G硬盘，60XDVD光驱，1.44软驱配21″彩色显示器（分辨力＞1600×1200）。②监控软件采用基于WindowsNT的实时监控软件，具有：开放性，能支持各种I/O设备，如：PLC控制器，分析仪，远程终端；分布式数据库，任何I/O服务器的数据可被任何计算机访问，报警、趋势、报表能集中处理或分散处理。③设置一台彩色激光打印机（A3幅面），一台喷墨打印机（A3幅面）。④各种模块均可带电插拔。175 技术参数的要求：CRT画面刷新时间＜1S；共模抑制比≥120db；串模抑制比≥10db；DO输出接点容量：交流220V/3A，直流24V/1A，使用温度：-20℃～70℃；温度：5～95%相对湿度（不结露）；系统平均故障间隔时间（MTBF）不少于20000小时；PLC平均无故障时间：≥100000小时；具有最小20%的备用I/O。⑤不间断供电（UPS）系统持续时间不小于30分钟。8.6.6软件功能①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。②根据采集到的参数和信息，进行分析并建立各类数据库，且对各类工艺参数值和电气参数值绘出趋势曲线(历史数据)，通过分析比较后找出最优化运行方案，改进管理，优化调度，保证出水质量，降低能耗、药耗、从而达到降低成本。③操作站以友好的人——机对话方式指导操作，在自动状态下用175 键盘和鼠标器对有关设备进行手操远程控制。④操作站彩色屏幕(CRT)可显示全厂平面及工艺流程剖面图，电气接线图，并有动态的实时参数值显示，设备运行状态及事故报警等信息显示。⑤自动生成生产报表(班、日、月)供生产管理之用。⑥计算机系统具有诊断功能，可在线诊断故障部位并报警。8.6.7过程控制①粗格栅和细格栅根据栅前与栅后液位差自动开停；②污水提升泵根据污水提升泵站水位自动开停；③根据生物接触氧化池溶解氧检测仪检测出的溶解氧值自动调整鼓风机运行参数，保证脱氮及除磷效果；④根据消毒池水位和脱水机房水箱水位控制消毒池回用水泵的开停；⑤根据贮泥池超声波液位计测得的泥位，控制剩余污泥泵的开停；⑥根据贮泥池超声波水位计测得的水位，控制污泥脱水间污泥脱水机开停。8.6.8检测仪表①在粗格栅及细格栅的栅前、栅后装设超声波液位差计，用以检栅前、栅后水位；175 ②在细格栅间设PH仪，用以检测进水酸碱度；③在细格栅间设COD仪，用以检测进水水质；④在污水提升泵站设超声波液位计，用以检测泵站水位；⑤在进水管、剩余污泥管和出水管上装设电磁流量计，用以检测进水流量、剩余污泥流量和出水流量；⑥在生物接触氧化池装设溶解氧检测仪用以检测溶解氧；⑦在紫外光消毒池装设超声波液位计，用以检测其水位；⑧在贮泥池装设超声波液位计，用以检测其水位；⑨在出水井设COD仪，用以检测出水水质；⑩在出水井设PH仪，用以检测出水酸碱度。8.6.9控制、信号电缆选型控制电缆选用铜芯聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套软电缆，信号电缆选用铜芯聚氯乙烯绝缘编织屏蔽、聚氯乙烯护套软电缆。8.6.10电缆敷设污水处理厂仪表、自控电缆敷设在电缆沟内、电缆桥架内和穿钢管敷设。8.6.11检测仪表选型现场仪表是采集工艺参数的主要工具，应选用性能价格比较高的智能型仪表。全厂仪表均采用175 高精度、高稳定性、免维护或低维护量的数字、智能型自动化仪表。现场转换器都选配带数字显示的现场安装型。水质分析仪表应配备自清洗装置，可选进口仪器，其余可选用国产或合资产品。每套仪表带足专用电缆和安装附件。175 9污水管网工程设计方案9.1污水管网设计概述9.1.1设计原则（1）执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法律、规范及标准，结合X县城城地区地形特点，设计方案力求合理、经济，并留有适当余地。（2）充分注意近期和长远发展规划的结合，力求做到技术上（包括水力计算）近期可行，远期合理。（3）符合城市总体规划，充分考虑城市地形、功能分区、道路规划等因素；尽量避免或减少污水提升；合理确定是否设置污水提升泵站。管网建设本着便于施工、维护、管理的原则在管线布置时充分利用地形的变化，尽量减少管道的埋设深度。（4）选用运行安全、管理方便、使用寿命较长、经济合理的管材，尽量减少工程投资。采用管材的性能指标符合本工程的使用要求，管材质量符合国家标准，确保工程质量。9.1.2排水体制选择澧水南岸片的紫霞路以东、常张高速以西、枝柳铁路以北的老城区排水现状为合流制，将其改造成分流制难度很大，X县城175 总体规划维持该片区为合流制。本可研改造该片区合流制，治理城区原有的沟渠，延沿河路设置截流干管，即晴天和降雨初期所有污水都送至污水厂，经处理后排入水体；随着降雨量的增加，按截留倍数n0=2.0将污水截留至污水处理厂。零溪河东侧（万福温泉开发区、工业园开发区）区域与常张高速北、零溪河西侧区域与紫霞路西部区域按分流制原则规划建设污水干管，即将生活污水、雨水采用污水管网和雨水管网分别收集，其中生活污水经污水管网收集后，输送至污水处理厂处理后排放至水体；雨水经雨水管网收集后，直接排入水体。综合考虑，X县城城区的排水体制采用以分流制为主、合流制并存的系统。9.1.3污水管网计算公式及参数选择（1）污水管道水力计算公式排水管道的水力计算采用均匀流公式，基本公式如下：流量公式：Q＝V×A流速公式：V＝（1/n）R2/3I1/2式中Q──流量（m3/s）v──流速（m/s）A──过水断面面积（m²）n──管壁粗糙系数，n=0.014。R──水力半径（m）（过水断面面积与湿周的比值）I──水力坡降(‰)175 为保证污水管道的正常运行，《室外排水设计规范》对设计充满度、设计流速等做了规定。①设计充满度h/D我国规定污水管道按不满流（h/D≤1）进行设计，其最大设计充满度的规定见表9.1。表9.1最大设计充满度的规定表管径（D）或暗管渠高（H）（mm）最大设计充满度（h/D）或（h/H）200～3000.55350～4500.65500～9000.70≥10000.75②设计流速最小设计流速：Vmin=0.6m/s最大设计流速：金属管道Vmax＝10m/s非金属管道Vmax＝5m/s③最小管径与最小设计坡度街道下最小管径为300mm，相应的最小设计坡度0.003。④生活污水量总变化系数表9.2生活污水量总变化系数表污水平均日流量(l/s)5154070100200500≥1000总变化系数2.32.01.81.71.61.61.41.3⑤管道连接175 排水管道一般采用管顶平接、水面平接或跌水连接等方式。（1）污水管道设计流量公式Qdr=Qd+Qm（2）合流管渠设计流量Q=Qd+Qm+Qs=Qdr+Qs式中：Q——设计流量（l/s）Qd——设计综合生活污水设计流量（l/s）Qm——设计工业废水量（l/s）QS——雨水设计流量（l/s）Qdr——截流井上游的旱流污水设计量（l/s）（3）雨水设计流量采用下列公式进行计算。QS=Ψ×q×F式中：Ψ——径流系数F——汇水面积（l/s.hm2）q——暴雨强度（L/s.hm2）；X县城暴雨强度公式如下：q=1422(1+0.9071gP)/(t+5.419)0.654t=t1+mt2式中：P——设计重现期（年）；t——降雨历时（min）；175 t1——地面集水时间，t=5～15min；t2——管渠内雨水流行时间（min）；m——折减系数，暗管m=2，明渠m=1.2。（4）截流井以后的管渠的设计流量：Q＇=(n0+1)×Qdr+Q＇S+Q＇dr式中：Qdr——溢流井上游的旱季流量（l/s）；Q＇dr——溢流井下游排水面积上的污水旱季流量（l/s）；Q＇S——溢流井下游排水面积上的雨水设计流量（l/s）；n0——截流倍数，即通过溢流井转输至下游截流干管的雨水量与旱季污水量的比值，n0＝2。暴雨强度公式中设计重现期指在较长的统计期间，等于或大于某一平均降雨量的降雨多少年出现一次。根据《室外排水设计规范》（GB50014－2006），雨水管渠设计重现期，应根据汇水地区性质、地形特点和气候特征等因素确定。重现期一般采用0.5～3.0a，重要干道、重要地区或短时积水即能引起较严重后果的地区，一般采用3.0～5.0a。根据《室外排水设计规范》条文说明，国内一些城市设计重现期取值见表9.5，参照国内相似城市设计重现期度的取值、结合X县城城区暴雨持续时间长以及县城作为X县城政治、经济核心区域，设计重现期取1.0～2.0年。175 径流系数指一定汇水面积的径流水量与降雨量的比值，随着路面不透水程度的增加，综合径流系数有进一步加大的趋势。根据《室外排水设计规范》条文说明，国内一些城市设计暴雨强度径流系数取值见表9.3。依据《室外排水设计规范》综合径流系数取值规定，参照国内相似城市综合径流系数的取值，结合X县城城区建筑的密集程度、道路路面的铺砌种类以及园林绿地建设的实际情况，综合径流系数取值0.5～0.7。表9.3国内部分城市设计重现期、综合径流系数一览表地区名称设计重现期综合径流系数北京1～2；特殊重要地区:3～100.5～0.7上海1～3；特殊重要地区:50.5～0.8杭州1；重要地区:2～30.6～0.8深圳一般地区:1；低洼地区：2～3；重要地区:3～5旧城区：0.7～0.8；新城区：0.6～0.7南宁1～20.5～0.75宜昌1～50.65～0.8杨州0.5～10.5～0.8设计取值2～30.5～0.89.1.4污水管道的材质及断面形式（1）管渠的断面形式175 排水管渠的断面形式必须满足靜力学、水力学以及经济和养护管理上的要求。在靜力学方面，管道必须有较大的稳定性，在承受各种荷载时是稳定和坚固的；在水力学方面，管道断面应具有最大的排水能力，并在最小设计流量下不产生沉淀物；在经济方面，管道造价尽可能节省；在养护管理方面，管道断面应便于冲洗和清通，没有淤积。根据X县城城区地形条件，本工程采用圆形断面作为排水管道的设计断面形式。圆形断面具有较好的水力性能，在一定的坡度下，圆形的断面面积具有最大的水力半径，流速大，流量也大。此外，圆形管便于预制，使用材料经济，对外压力的抵抗力较强，在运输和施工养护方面也较方便，因此是最常用的一种断面形式。（2）管道材质的确定现阶段我国用于污水管道的常用管材为钢筋混凝土管、钢管、球墨铸铁管、玻璃钢管和HDPE双壁波纹管等，钢管由于易腐蚀，必须做好的防腐处理，除压力管道和倒虹管考虑采用外，其余部位不予采用。球墨铸铁管不易安装，不适用于本工程。钢筋混凝土管、玻璃钢管道和HDPE双壁波纹管为本工程的选择之一。钢筋混凝土管制作工艺简单、造价低、较适合我国的经济状况得到普遍应用，但制造管材过程中存在弊端，喷浆质量不稳定，易脱落和起鼓，且体积和重量大造成运输和安装均不方便，管道连接不严，易泄漏，易受管道内污水产生的H2S气体腐蚀等。175 玻璃钢管强度较高，重量轻，耐腐蚀、不结垢，内壁光滑阻力小，在相同管径、相同流量条件下比其他管道水头损失小、节省能耗。玻璃钢管的连接采用承插式，并设置胶圈，安装方便。玻璃钢管存在的问题首先是抗外压强度低，通常要预先压制成扁椭圆状再埋地，以承受外荷载和土压力；接口型式不过关，常常造成渗漏；且单位造价要大大高于钢筋混凝土管。HDPE双壁波纹管具有强度较高，重量轻，耐腐蚀、不结垢，内壁光滑阻力小的优点，又较好解决了管道接口的问题。由于管道建设所占投资的比重较大，且因管材选用不当造成事故或出现资金浪费的实例较多，合理、经济确定管材的选用对节省投资、方便施工、运行安全等方面意义很大。根据X省建设厅湘建科[2004]第243号文《关于加强塑料管道推广应用和管理的通知》，直径≤500mm的砼排水管在市政污水、雨水排水管道系统中被禁止采用。HDPE双壁波纹管为一种新型管材，施工方便，应用范围广，前景广阔，适用于大规模的排水管道，作为本工程实施的管材之一。经过综合比较，本工程污水收集系统管材采用如下：de300～de600管道：HDPE双壁波纹管；d800～d1400管道：钢筋砼排水管；压力管道和倒虹管：钢管，进行防腐处理。9.2.污水管网工程9.2.1污水管网工程规模根据第4章污水量分析结果，确定X县城城污水处理厂工程175 近期2010年建设规模为2.0×104m3/d，远期2020年时建设规模为4.0×104m3/d。由于X县城澧水南岸片老城区排水体制采用以分流制为主、合流制并存的系统，考虑到零溪河西部区域的污水截留系数，污水管网工程设计规模为4.0万m3/d，工程量按2.0万m3/d配套。9.2.2设计范围X县城城污水收集管网工程包括沿河路以南、枝柳铁路以北、永安大桥以东、零溪河两侧以及零溪河东侧（万福温泉开发区、工业园开发区）在内区域的污水干管及输送污水至污水处理厂的截流干管。9.2.3设计方案排水管线的布置应综合考虑地形地貌、地质特点、规划道路的走向、自然坡降、施工条件等因素，充分利用现状排水设施，尽量顺地形自然坡降重力输水，合理划分排水系统，有效降低工程造价。（1）管线布置原则①依据现有地形资料、现状及规划河湖、铁路、城市防洪调蓄建（构）筑物、涵洞、路桥等分布情况，选择主干线位置及走向。②综合考虑本地人文、经济、集中水量的位置、排水习惯等因素，尽量以最短距离输送水量。③尽量减少干管数量、长度、埋深、中途提升泵站，在满足排水功能的前提下，降低施工难度。④尽量避免或减少倒虹管和管桥的数量175 （2）设计方案根据X县城城区地形情况，X县城城污水处理厂污水管网收集系统划总体分为：紫霞路以东、常张高速以西、枝柳铁路以北的老城区的合流制收集系统，紫霞路西侧区域与常张高速北、零溪河西侧区域及零溪河东侧（万福温泉开发区、工业园开发区）区域的污水分流制收集系统。（1）紫霞路以东、常张高速以西、枝柳铁路以北的老城区的合流制收集系统该区域主要收集紫霞路以东、常张高速以西、枝柳铁路以北区域内的雨、污水。该片区排水体制为合流制，主要是以区域内现有的沟渠为主要收集雨、污水的渠道，局部地区铺设合流管道，在沿河路敷设截污干管，合流区内污水汇集后，经沿河路的截污干管进入污水处理厂。老城区的环溪及护城河淤积严重，且多处形成“卡口”，影响排水，造成环境的污染，影响市容、市貌。为改善城区的市容、市貌，保证沟渠排水顺畅，对现有沟渠清淤治理，并加强其管理。（2）紫霞路西侧区域的污水分流制收集系统紫霞路西侧区域主要收集永安大桥以东、紫霞路以西、沿江路以南及枝柳铁路以北区域内雨、污水。该片区排水体制为分流制。在沿河路，零阳路和紫霞路敷设污水干管汇集至沿河路与紫霞路交汇口，汇入老城区的合流制收集系统，再沿沿河路的截污干管自流进入污水处理厂。（3）常张高速北、零溪河西侧区域的分流制收集系统175 该区域主要收集澧水以东、零溪河以西及枝常张高速以北区域内雨、污水。该片区排水体制为分流制。在该区域内敷设污水干管，并截流护城河及双安完小沟的污水，汇集至沿河路的截污干管，与老城区的合流制收集系统汇合，再沿沿河路的截污干管自流进入污水处理厂。（4）零溪河东侧区域的分流制收集系统零溪河东侧（万福温泉开发区、工业园开发区）区域主要汇集零溪河以东的工矿企业及居民的工业、生活污水。该片区排水体制采用分流制。污水汇集后，沿污水处理厂南面道路的污水干管入零溪河倒虹管，在零溪河倒虹管前设置格栅井及沉砂池进行预处理，预处理后的污水流入沿河路与沿河路的截污总管汇合进入污水处理厂。倒虹管管径D325×8，长度约60.0m。9.2.4管道基础污水主、支干管及截流管道根据地质情况，分别采用砂垫基础或砼基础。9.2.5构筑物（1）检查井在管道每隔一段距离设置检查井，最大间距根据具体情况确定为40～120m，在管线转弯角度较大处、断面变化处、支管接入处等，均按规范要求设置检查井，排水管道的检查井采用砖混结构。（2）跌水井175 管道跌水水头为1～2米时宜设跌水井，管道跌水水头大于2米时必须设跌水井。管道转弯处不宜设跌水井。当管道直径小于或等于400mm时，采用竖管式跌水井；当管道直径大于400mm时，采用溢流堰式跌水井。跌水井采用砖混结构。（3）溢流井排水管道的溢流井材质选用钢筋砼。（4）通气井在污水管道的适当距离设通气井。通气井采用砖混结构。（5）截流井截流井宜采用槽式。截流井溢流水位应在设计洪水位或受纳管道设计水位以上。截流井材质选用钢筋砼。（5）倒虹管零溪河东侧区域汇集至污水处理厂的主干管。穿越零溪河设置倒虹管，为防止淤积，倒虹管内流速需大于0.9m/s，河底的管道最小管顶埋深不小于1.5米，在管道两端设有进、出水井各一座，进水井设沉砂池、格栅井及进水阀门，出水井设阀门井，阀门井用于倒虹管淤塞时冲洗用，设移动式潜水泵作冲洗泵仓库备用。9.2.6污水管道水力计算老城区合流制排水管道、截流干管水力计算详见表9.4。表9.4老城区合流制排水管道、截流干管水力计算表管道位置管长管径流量坡度流速175 (m)(mm)(l/s)(‰)(m/s)名称起端终端老城区合流制区域沿河路截流干管放马洲沟观音桥沟450800331.380.80.74观音桥沟北门口沟250600245.561.60.87北门口沟幸福路沟150600231.451.50.84幸福路沟四中沟275600305.252.51.09四中沟慈姑路沟165600226.371.40.81慈姑路沟古城路口270800344.540.80.74古城路口白宫城路口3901000606.300.70.81白宫城路口环城东路口3001000769.021.11.01环城东路口高速路口3801000705.660.90.92高速路口北二路溢流井63010001039.551.91.33北二路溢流井污水汇合处3451000664.3810.97污水汇合处污水处理场1601000522.5110.97荷花路环溪西零阳路口520800728.753.11.47零阳路口笔架路口28010001502.514.01.93笔架路荷花路口观音桥沟24012001687.991.91.50幸福路口西观音桥沟190500177.9492.30.92小计4995紫霞路西侧区域分流制污水管道水力计算见表9.5。表9.5紫霞路西侧区域分流制污水管道水力计算表管道位置管长(m)管径(mm)流量(l/s)坡度(‰)流速(m/s)名称起端终端沿河路永安大桥东黑峪湾沟西4104002.18150.62175 紫霞路西侧区域黑峪湾沟西油库垭沟西4404003.691.50.32油库垭沟西笔架路口67040014.881.50.47笔架路口紫霞路口32040017.661.50.49永安大桥东油库垭沟西8144005.091.50.35零阳西路油库垭沟东油库垭沟西1904002.701.50.28油库垭沟西沿河路口1204008.701.50.40油库垭沟东紫霞路口6404007.241.50.22紫霞路零阳路南零阳路口1604005.291.50.36零阳路口沿河路口32040015.001.50.47小计4084常张高速北、零溪河西侧区域分流制污水管道水力计算见表9.6。表9.6常张高速北、零溪河西侧区域分流制污水管道水力计算表管道位置管长(m)管径(mm)流量(l/s)坡度(‰)流速(m/s)名称起端终端常张高速北、零溪河西侧区域各支路口主干道口3190300－－－5170400－－－双安完小沟口零溪河西路250500118.021.20.60零溪河西路沿河东路310500120.551.20.61沿河东路沿河路口370500124.431.20.63小计9290零溪河东侧（万福温泉开发区、工业园开发区）区域分流制污水管道水力计算见表9.7。表9.7零溪河东侧区域分流制污水管道水力计算表管道位置管长(m)管径(mm)流量(m3/s)坡度(‰)流速(m/s)名称起端终端零溪河东侧片区万福温泉铁路口30655000.0961.70.79铁路口沿江路口35406000.1421.40.81各支路口主干道口62004001.5各支路口主干道口71403003.0175 小计199459.2.7污水管网工程量一期工程污水管道及截流干管总长为38314m。一期污水收集管网工程管道长度统计见表9.8。表9.8一期污水收集管网工程管道长度统计表序号管径（mm）长度（m）1De300103302de400154543de50041854de60043805d80012406d100027258合计38314X县城城区内的沟渠治理共计6900m,其中环溪（观音桥）段为2000m，环溪（护城河）段为3300m，双安完小沟1600m。175 10污泥处置X县城城污水处理厂每天运出含水率80％的脱水污泥约3.75吨，主要是含大量有机物的活性污泥。根据第7.3.2污泥处置分析，本工程污泥外运至X县城城垃圾填埋场进行填埋。下一阶段，需落实X县城城垃圾填埋场工程情况及X县城人民政府是否同意将X县城污水处理厂污泥运至X县城垃圾填埋场填埋，并以附件形式附在可研报告后面。175 11防洪、节能、环境保护、水土保持、消防、劳动保护11.1防洪根据《X县城城总体规划（修编）》2002～2020，县城防洪堤设计标准为五十年一遇，污水处理厂受防洪堤保护，可以确保污水处理厂不受五十年一遇的洪水侵袭。11.2节能目前，国内许多污水处理厂虽建有完善的污水污泥处理工艺，但往往不能坚持运转，其主要原因是处理厂能耗太高，污水处理厂难以承担其费用，因此节能的考虑无不贯彻在设计的始终。本工程节能措施体现在以下几方面：（1）城市污水处理厂消耗的能源主要是电能，其中又以污水提升泵及曝气设备为重中之重，二者是污水厂节能的关键。工艺采用以厌氧为主、好氧量少，则耗电量小。对于提升泵，设计时尽可能使处理构筑物布置顺畅、紧凑，连接管路尽可能简短，以减少水头损失，从而减少水泵的扬程。水泵尽可能选择高效水泵，并对于水泵实行合理控制，使其大部分时间在高效区工作。对于曝气系统选用可调节充氧量的设备，避免生物池内充氧量过高，从而达到节省能耗的目的。（2）在电气设计中，变电器选用低损耗的节能型变压器，厂区内配电线路全部采用低阻抗的铜导体以降低线路损耗，提高传输能力。（3）变电站采用自动无功补偿装置，提高功率因素。175 （4）在DEST池内设在线式溶解氧测量仪，使各充氧设备工作在最佳状态，最大限度节能。（5）一体化脱水机利用污水处理厂紫外光消毒池处理后出水作为滤带冲洗水，大大节约了自来水。（6）厂区内采用微机监测控制管理，各种设备可根据水质、水量的变化自动调节运行时间和台数，使污水污泥处理系统处于优化运行状态。11.3环境保护兴建污水处理厂的目的在于改善和保护环境，造福人民，但它作为一个把分散的污染集中起来进行治理的特殊生产单位，在治理污染的过程中，会对周围的环境产生一定的影响。因此，有必要研究本项目在实施过程中的环境影响及其对策。下阶段，X县环保局委托相关单位编制完成X县城城污水处理项目一期工程环境影响报告表，X省环境保护局审批报告，而且要求相关批文，以附件形式附后。11.3.1施工期对交通的影响及其对策施工对公路交通的影响主要表现在二个方面：一是施工车辆的增加，造成当地交通的繁忙，二是管线施工穿越交通设施时带来的交通不便。建设单位在制订施工方案时应充分考虑这些因素，175 对于车辆增加，可采取设置施工临时便道以缓解交通的拥挤；对于管线施工穿越道路设施，一是可采取集中施工，缩短穿越线段工期，在尽可能短的时间内完成开挖、排管、回填工作；二是采取分段施工避开交通繁忙时间作业，以缓解管线施工与交通的矛盾，必要时应在施工路段设专人负责指挥，用以引导车辆通行。施工对交通的影响将随着工程的结束而消失。11.3.2施工期扬尘的影响及其对策污水处理厂建设及管道铺设时将开挖大量土方，土方临时堆放、场地平整过程会产生扬尘，此外水泥、黄砂装卸、搅拌产生粉尘，其中又以运输、车辆行驶扬尘为主。建议在选择运输道路时注意避开居民较为集中的地点，在遇到连续的晴好天气又起风的情况下，采取适当的洒水等措施，防止扬尘，就可大大减轻对沿线及周边居民的影响。工程承包者应按照弃土处置计划，及时运走弃土，一旦有弃土、建材撒落应及时清扫。11.3.3施工期噪声的影响噪声主要来自打桩机、挖掘机等施工机械噪声和车辆运输的交通噪声，特别是夜间影响犹甚。为了减少噪声对周围环境的影响，施工中应尽量采用低噪声的施工机械和施工方法，合理安排施工时间。对夜间一定要施工又会影响周围居民环境的工地，应对施工机械采取降噪措施，以保证居民区的环境质量。同时加强对整个建材运输工作的组织控制，减少大型运输车辆在夜间通过城镇居民点。11.3.4污水处理厂噪声对环境的影响及其对策175 污水处理厂的噪声源于厂区传动机械工作时发出的噪声，污水处理厂内噪声较大的设备，如污水泵、污泥泵等均设在室内或者水池内，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。据调查资料表明，距泵房30m时测得的噪声值已达到国家的《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）的标准值。下阶段设计要加强噪声的防治，采用低噪声的机械设备，并采取相应的减震、消声措施，进一步降低噪声对环境的影响。11.3.5污水处理厂臭味对环境的影响及其对策污水处理厂内污水预处理构筑物为半敞开式水池，会有部分污水臭味散发在大气中，影响周围地区。为了减少对环境的影响，本工程将污水预处理构筑物、贮泥池、污泥脱水间布置在远离厂前区的位置，且设置绿化隔离带。在厂区的布置上，尽量加大绿化面积，创造良好的环境，使臭味对周围环境的影响降到最小。同时加强运行过程中的管理，栅渣、脱水污泥及时清运，避免一切固体废弃物在厂内长时间停放，尽量减轻臭气的影响程度和范围。11.3.6污水处理厂自身污染物影响及其对策（1）污水处理厂自身有污水排放，如厂区卫生设施和化验室废水等。厂区内采用雨污分流系统，全厂污水汇集到粗格栅间，进入污水工艺流程，做到厂内污水不直接向水体排放。175 （2）厂内的细格栅、旋流沉砂沲及污泥脱水机房均有固体废弃物产生，对此在运行管理中应按要求堆放，外运时采用半封闭自卸专用车辆，运送到指定位置处置。（3）化验室是测定污水污泥特性指标的地方，分析过程常使用多种化学药品，如使用或管理不当，会对职工健康造成伤害。在化验室内设置通风柜，凡涉及有毒物品的操作都在通风柜中进行。将有毒品、易燃品和强腐蚀药品存放在危险品仓库中，库房内设置必要的通风、防潮、防火等安全措施，由专人保管，确保万无一失。11.4水土保持本工程管道收集系统在管道施工过程中因为开挖管槽，破坏了原有的地貌和植被，会造成一些水土流失，应制定取土弃土规划以及土地整治、复垦计划，按规定地点处置弃土与建筑垃圾,防止出现因废土、废渣处置不妥而导致的水土流失。同时加强设备、材料堆场在暴雨时的防冲刷措施，避免暴雨时造成的水土流失。污水处理厂建成后将通过大面积的种植草皮和绿化隔离带做好水土保持工作。工程建成后厂区应无裸露地面，污水处理厂厂区在工程建成后对于水土保持是有利的。11.5消防污水处理厂主要是装水盛泥的构筑物，发生火灾的可能性较小，厂区内给水按规范要求设置足够的消火栓，各生产区域、装置及建筑物均留有足够的防火安全间距，并在适当部位配置一定数量的灭火器及室外地上式消火栓。175 11.6劳动保护污水处理厂的职业危害主要是污水、污泥中的臭气会扩散到空气中，污染环境，影响职工的身体健康以及化验室的化学药品由于使用或保管不当也会对职工造成危害。劳动保护方面拟采取如下措施：（1）根据生产工艺的要求，考虑安全、防火及环境影响等因素，将全厂办公值班区与生产区、污泥处理区分开，并用绿化带将其隔离。（2）各处理构筑物走道和架空交通均设置保护栏杆，且采用不锈钢制作，其走道宽度、栏杆高度和强度均符合国家劳动保护规定。（3）化验室设置通风柜，涉及有毒有害物品的操作在通风柜中进行。对各种剧毒品、易燃品和强腐蚀性药品储存在危险品库中，库房内设置必要的通风、防潮、防火等安全设施，由专人保管。保管、使用和失效处理均严格按照国家公安部门的规定执行，确保万无一失。（4）污水处理厂试运行之前，对操作人员、管理人员进行安全教育，制定必要的安全操作规程和管理制度，规范职工的操作行为。运转之后，定期进行安全教育，树立安全第一观念。（5）各生产性构筑物均设置便于行走的操作平台、走道板、安全护栏和扶手，栏杆高度和强度符合国家劳动保护规定。在氧化沟、二沉池等易发生危险的地方，设置警示牌。（6）采取消声措施，最大限度减少噪声对操作人员身体健康的不利影响。175 （7）露天电气设备的安全防护按国家及当地现行有关规定进行设计。各种用电设备均按照国家标准作接零接地保护。电器设备的布置注意留有足够的安全操作距离。175 12工程风险分析12.1污水处理厂风险影响预测12.1.1地震对污水处理厂构筑物的影响地震是一种不可抗拒、破坏性很大的自然灾害，波及的范围也很大，万一发生强震，必将造成很大破坏，致使构筑物损坏，甚至使污水处理厂处于瘫痪状态，污水将溢流于厂区、附近地区及水域，造成严重的局部污染。由于本工程已考虑了抗震问题，按VI度抗震强度进行设计，因此一般地震不会对工程造成破坏，从而使对环境造成不良影响的可能性降至最小。12.1.2事故排放污染环境的风险污水处理厂一旦出现机械故障或停电，会直接影响污水处理厂的正常运行，尤其是遇到机械故障或长时间停电设备不能运转，会造成DEST池内微生物大批死亡，而微生物培养需很长一段时间，这段时间污水只能从厂区格栅间直接超越排入资江，使水体受到污染。本处理厂拟从设计和管理制度方面采取措施，采用双回路电源，设有一路备用电源，减少停电机遇，并提高设备的备用率，以确保污水处理厂的正常运行；要求管理人员加强运行管理，防止因停电、故障、操作失误等因素导致的非正常排放，尽可能的降低这种风险。12.2污水处理系统维修风险分析175 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损害，严重的会危及生命，应引起高度重视。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时，会影响污水的收集和排出。当污水系统的某一构筑物出现事故时，必须立即予以排除，此时需操作工人进入管道和集水井内操作。因污水内含有各类污染物质，有些污染物质以气体形式存在，如H2S、SO2等，若管道内操作人员不采取防护措施，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。本工程在设计中对经常需要维修、自然通风条件差的构筑物、泵房、脱水机房等设置通风装置，尽可能降低这种风险。运行过程中要求对工人进行安全教育，建立一套完整的合乎操作规程的管理制度，包含：①重视污水处理厂的运行管理，严格执行监管制度，确保每天对进出水水质进行监测分析的频率，以便及时发现问题并加以纠正。②需要检修的工段由专人负责，并备有必要的急救措施。③戴防毒面具下井，与地面保持通讯联系，一感不适立即返回地面等内容。175 13项目管理及实施计划13.1实施原则与步骤（1）X县城城污水处理厂工程项目的实施首先应符合国内建设项目的建设和审批程序。同时，积极配合有关单位，创造良好条件，为工程顺利进行打下基础。（2）建立专门的机构作为项目执行单位，负责项目的实施、组织、协调和管理工作。（3）由X县城有关部门委派专人担任项目的法人代表，项目实施过程中的决策、指挥执行等均由项目实施负责人代表负责。（4）项目的设计、供货、施工安装等履行单位应与项目执行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。（5）项目执行单位（用户）应与项目履行单位协商制定项目实施计划表，并于履行前提前通知有关各方。项目执行单位应积极为履行单位开展工作创造有利条件，履行单位应服从项目执行单位的指挥和调度。13.2项目管理机构13.2.1实施组织机构为了实施X县城城污水处理厂工程，应组建由X县城政府有关部门负责组成的项目实施、组织、协调和管理工作的项目执行单位。13.2.2计划主要履行单位175 本项目工程技术要求高，对参与履行项目的供货、设计、施工、安装等单位要进行必要的资格审查，将审查程序与结果形成书面材料，存档备案。13.2.3供货设备的供货将在有丰富生产经验、具有良好信誉、产品质量好、销售价格合适的厂家中选择，并经项目执行单位认可后确定。13.2.4设计设计单位必须具备丰富的污水处理工程设计经验，具有市政排水甲级设计资质。13.2.5土建施工土建施工从具有城市污水处理工程施工经验的单位中选择，由项目执行单位进行资格审查后，通过招标方式确定。13.2.6安装设备安装与仪表和电气自动控制系统的安装分别选择专业安装施工单位，由项目执行单位进行资格审查后，通过招标方式确定。13.2.7调试与试运转（1）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）试运转工作应邀请专家、设计单位、安装单位共同参加，试运转工作人员上岗前经过技术培训并通过技术考核。（3）有关设备调试运转及验收等项工作的技术文件存档备查。13.3人员编制13.3.1织管理措施175 本工程采取的组织考虑措施如下：（1）建立健全完备的生产管理机构。（2）对入厂职工进行必要的资格审查，进行上岗前的技术培训。（3）聘请有经验的专业技术人员负责厂内的技术管理工作。（4）建立健全包括岗位责任制和安全操作规程在内的管理制度。（5）组织专业技术人员提前进岗，参与施工与安装、调试、验收的全过程，为以后的运转奠定基础。13.3.2技术管理措施（1）会同市政环保部门监测进厂水质，监督工厂企事业单位按《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）中的要求排放。（2）对入厂前后的水量和水质进行检测化验，整理分析，建立运行技术档案，并根据水量、水质的变化调整运转工况。（3）及时整理、汇总、分析运行记录，建立运行技术档案。13.3.3运行管理人员编制根据生产规模及工艺的需要确定污水处理厂定员为25人，污水管道维护15人，合计40人。人员编制详见表13.1。表13.1污水处理厂人员编制安排表岗位生产班次（班/日）每班人数（人/班）班组人数（人）生产人粗格栅及提升泵房细格栅及旋流沉砂池DEST池及鼓风机房428175 员污泥脱水间122变配电间及控制室414化验室212小计16辅助生产人员仓库、维修、电工、木工111食堂111车队111门卫212小计5管理人员和技术人员2财务人员2合计2513.4项目实施计划本可行性研究报告列出项目实施初步计划安排，供有关单位参阅，见表13.2，项目建设期为二年，2009年建成投产，最终实施计划将由项目执行单位根据工程进展要求确定。表13.2项目建设进度安排表序号项目200820091－67-121-67-121可行性研究及审批2初步设计及审批3施工图设计4征地、拆迁、三通一平5土建工程6安装工程7工程调试运行8竣工投产175 14工程投资估算14.1投资估算依据X县城污水处理工程近期建设规模为2万m3/d，远期为4万m3/d，推荐采用微动力生物膜法（DEST工艺），以设计方案为依据，结合X县城的实际情况进行编制。编制工程投资估算的主要依据如下：⑴《全国市政工程投资估算指标》建设部（1996年）；⑵《市政工程可行性研究投资估算编制办法》建设部（1996年）；⑶《给水排水工程概预算与经济评价手册》国家城市给水排水工程技术研究中心（1993年）；⑷《给水排水设计手册——第10册技术经济》（2000年）；⑸《市政工程可行性研究投资估算编制办法》建标（1996）628号及国家有关规定；⑹已建成同类工程经济指标并结合X县城城的具体情况加以调整；⑺《X界工程造价》2007年第五期。14.2工程投资估算14.2.1投资构成⑴第一部分费用：建筑工程费、设备购置费、安装工程费、厂外配套工程费、工器具及生产家具购置费、设备备品备件费。175 ⑵第二部分费用：工程建设其他费用。⑶基本预备费。⑷固定资产投资方向调节器节税（税率为零）。⑸建设期价格变化预备费（价格指数为零）。⑹建设期借款利息。⑺铺底流动资金。14.2.2价格采用⑴建筑材料：采用X省建设行政主管部门定期发布的《建筑材料市场指导价格》。⑵设备购置：按设备生产厂家报价，综合考虑设备运杂费。⑶管材：按管材生产厂家报价，综合考虑运杂等费用（金属管材取价值的2%，水泥管材取价值的4%）。14.2.3工程建设其它费用标准⑴土地征用费：现行征地标准为7万元/亩；⑵建设单位管理费：按第一部分费用的1.0%计列；⑶工程设计费：执行国家计委、建设部计价格[2002]10号《工程勘察设计收费标准》；⑷工程监理费：按按发改价格[2007]670号计列；⑸预算编制费：取设计费10%；；⑹竣工图编制费：取设计费的8%；⑺办公及生活家具购置费：按设计定员每人1000元计列；⑻生产职工培训费：按设计定员的60%，半年人均工资的总额计列；175 ⑼联合试运转费：按第一部分费用内设备购置费的1%计列；⑽基本预备费：按第一、二部分费用合计的10%计（11）铺底流动资金：按全额流动资金的30%计。14.2.4工程投资估算值1＃方案工程投资总额为：8291.31万元；其中：污水处理厂工程：3347.29万元；配套污水管网工程：4944.02万元。2＃方案工程投资总额为：8501.23万元；其中：污水处理厂工程：3557.21万元；配套污水管网工程：4944.02万元。14.2.5工程投资估算表工程投资详见投资估算表，如下：表14.1－1＃方案污水处理工程投资估算总表表14.2－1＃方案污水处理厂投资估算表表14.3－污水收集系统投资估算表表14.4－2＃方案污水处理工程投资估算总表表14.5－2＃方案污水处理厂投资估算表175 表14.1X县城污水处理工程投资估算总表（1＃工艺方案）序号工程或费用名称污水处理厂管网收集系统合计估算值(万元)百分率(%)估算值(万元)百分率(%)估算值(万元)百分率(%)甲第一部分工程费用2381.7571.153914.1479.176295.8975.93乙第二部分工程建设其他费用621.0318.55538.3810.891159.4113.98丙基本预备费(甲+乙)×10%300.288.97445.259.01745.538.99丁建设期贷款利息33.751.0140.50.8274.250.90戊铺底流动资金(流动资金×30%)10.480.315.750.1216.230.20己建设项目总投资3347.29100.004944.02100.008291.31100.00175 表14.2X县城污水处理厂投资估算表（1＃工艺方案－污水处理厂）序号工程或费用名称估算价值（万元）技术经济指标土建工程设备及工器具购置安装工程其他费用小计单位数量单位价值甲第一部分工程费用1480.77629.30271.680.002381.75万m32.001190.87A污水处理厂工程1480.77614.30271.680.002366.75万m32.001183.371预处理构筑物82.5035.0019.60　137.10m31650.00500.002DEST池682.5065.0018.50　766.00m319500.00350.003二沉池160.7632.006.78　199.54m34019.00400.004紫外光消毒9.2460.0017.30　86.54m377.001200.005贮泥池7.801.500.50　9.80m365.001200.006剩余污泥泵站4.502.300.60　7.40m330.001500.007鼓风机房、变配电间48.80110.0020.00　178.80m2488.001000.008污泥浓缩间、加药间42.0091.0027.20　160.20m2420.001000.009出水管线D1020×1017.50　　　17.50m100.001750.0010综合楼117.60　　　117.60m2980.001200.0011仓库、车库、机修24.00　　　24.00m2240.001000.0012传达室3.00　　　3.00m230.001000.0013大门(B=8m)4.00　　　4.00　　　14机修设备　25.00　　25.00　　　15化验设备　40.00　　40.00　　　16运输设备　30.00　　30.00　　　17围墙22.50　　　22.50m750.00300.0018厂区土方130.20　　　130.20m352080.0025.00175 19厂区边坡治理11.04　　　11.04m2920.00120.0020厂区道路70.01　　　70.01m25001.00140.0021厂区管线　25.0043.00　68.00　　　22厂区电缆沟26.00　　　26.00m　500.00150.0023厂区绿化及小品16.82　　　16.82m214013.0012.0024厂区通讯　2.50　　2.50　　　25厂区照明　25.005.00　30.00　　　26厂区给水　5.005.00　10.00　　　27自动化仪表及控制系统　65.0015.00　80.00　　　28供水外线　　43.20　43.20km3.60120000.0029电源外线　　20.00　20.00km2.00100000.0030基础处理　　30.00　30.00　　　B工器具及生产工具购置费0.0015.000.000.0015.00　　　乙第二部分工程建设其他费用　　　621.03621.03　　　1征地及补偿费　　　294.91294.91亩42.1370000.002拆迁费等　　　50.0050.00　　　3建设单位管理费(甲)×1.0%　　　23.8223.82　　　4工程监理费　　　62.0062.00　　　5生产准备费25人×0.6×6月×1200元/人　　　10.8010.80　　　6办公及生活家俱购置费25人×1000元/人　　　2.502.50　　　7项目前期工作费　　　　　　　　7.1编制项目建议书　　　5.005.00　　　175 7.2编制可行性研究报告　　　10.0010.00　　　7.3评估可行性研究报告　　　6.006.00　　　8工程勘察费　　　16.0016.00　　　9工程设计费　　　95.7095.70　　　10环境影响咨询收费　　　　　　　　10.1编制环境影响报告书　　　8.008.00　　　10.2评估编制环境影响报告书　　　2.002.00　　　11施工图预算编制费设计费×10%　　　9.579.57　　　12施工图审查费设计费×5%　　　4.794.79　　　13竣工图编制费设计费×8%　　　7.667.66　　　14联合试运转费设备费×1%　　　6.296.29　　　15招标代理服务费　　　6.006.00　　　　第一、二部分费用合计1480.77629.30271.68621.033002.78　　　丙基本预备费(甲+乙)×10%　　　300.28300.28　　　丁建设期贷款利息　　　33.7533.75　　　　贷款额度500万元，利息6.75％(2年）　　　33.7533.75　　　戊铺底流动资金(流动资金×30%)　　　10.4810.48　　　己建设项目总投资1480.77629.30271.68965.543347.29万m32.001673.65175 表14.3X县城污水处理厂投资估算表（污水管网收集系统）序号工程或费用名称　估算价值（万元）　土建工程设备及工器具购置安装工程其他费用小计单位数量单位价值（元）甲第一部分工程费用187.0020.003707.140.003914.14万m3　　一污水收集系统187.0020.003707.140.003914.14　45214.00　1DN300HDPE　　304.74　304.74m10330.00295.002DN400HDPE　　664.52　664.52m15454.00430.003DN500HDPE　　297.14　297.14m4185.00710.004DN600HDPE　　409.53　409.53m4380.00935.005钢筋砼排水管d800　　168.64　168.64m1240.001360.006钢筋砼排水管d1000　　497.31　497.31m2725.001825.007护城河整治　　726.00　726.00m3300.002200.008环溪（观音桥）整治　　500.00　500.00m2000.002500.009双安完小排水渠整治　　400.00　400.00m1600.002500.0010施工措施费(含施工排水、基础处理等)57.50　　　57.50　　　11路面修复费75.50　　　75.50　　　12预处理构筑物54.0020.0010.00　84.00m31500.00360.0013倒虹管D377×10　　34.00　34.00m200.001700.00乙第二部分工程建设其他费用0.000.000.00538.38538.38　　　1征地费　　　10.5010.50亩1.5070000.002拆迁费等　　　0.000.00　　　3建设单位管理费(甲)×1.0%　　　39.1439.14　　　4工程监理费　　　165.00165.00　　按发改价格175 [2007]670号5生产准备费15人×0.6×6月×1200元　　　6.486.48　　　6办公及生活家俱购置费15人×1000元人　　　1.501.50　　　7项目前期工作费　　　　　　　　7.1编制可行性研究报告　　　10.0010.00　　　7.2评估可行性研究报告　　　6.006.00　　　8工程勘察费　　　60.0060.00　　　9工程设计费　　　172.00172.00　　　10环境影响咨询收费　　　　　　　　10.1编制环境影响报告书　　　15.0015.00　　　10.2评估编制环境影响报告书　　　4.004.00　　　11施工图预算编制费设计费×10%　　　17.2017.20　　　12施工图审查费设计费×5%　　　8.608.60　　　13竣工图编制费设计费×8%　　　13.7613.76　　　14联合试运转费设备费×1%　　　2.002.00　　　15招标代理服务费　　　7.207.20　　　　第二部分费用小计　　　538.38538.38　　　第一、二部分费用合计187.0020.003707.14538.384452.52　　　丙基本预备费(甲+乙)×10%　　　445.25445.25　　　丁建设期贷款利息0.000.000.0040.5040.50　　　　贷款额度700万元，利息6.75％，(2年)　　　40.5040.50　　　戊铺底流动资金(流动资金×30%)　　　5.755.75　　　己建设项目总投资187.0020.003707.141029.884944.02m383141290.40175 表14.4X县城污水处理工程投资估算总表（2＃工艺方案）序号工程或费用名称污水处理厂管网收集系统合计估算值(万元)百分率(%)估算值(万元)百分率(%)估算值(万元)百分率(%)甲第一部分工程费用2569.0472.223914.1479.176483.1876.26乙第二部分工程建设其他费用628.3017.66538.3810.891166.6813.72丙基本预备费(甲+乙)×10%319.738.99445.259.01764.999.00丁建设期贷款利息33.750.9540.50.8274.250.87戊铺底流动资金(流动资金×30%)6.380.185.750.1212.130.14己建设项目总投资3557.21100.004944.02100.008501.23100.00175 表14.5X县城污水处理厂投资估算表（2＃工艺方案－污水处理厂）序号工程或费用名称估算价值（万元）技术经济指标土建工程设备及工器具购置安装工程其他费用小计单位数量单位价值甲第一部分工程费用1566.96712.30289.780.002569.04万m32.001284.52A污水处理厂工程1566.96697.30289.780.002554.04万m32.001277.021预处理构筑物82.5035.0019.60　137.10m31650.00500.002cass池982.80180.0043.38　1206.18m328080.00350.003紫外光消毒9.2460.0017.30　86.54m377.001200.004贮泥池7.801.500.50　9.80m365.001200.005剩余污泥泵站4.502.300.60　7.40m330.001500.006鼓风机房、变配电间48.80110.0020.00　178.80m2488.001000.007污泥浓缩间、加药间42.0091.0027.20　160.20m2420.001000.008出水管线D1020×1017.50　　　17.50m100.001750.009综合楼117.60　　　117.60m2980.001200.0010仓库、车库、机修24.00　　　24.00m2240.001000.0011传达室3.00　　　3.00m230.001000.0012大门(B=8m)4.00　　　4.00　　　13机修设备　25.00　　25.00　　　14化验设备　40.00　　40.00　　　15运输设备　30.00　　30.00　　　16围墙22.50　　　22.50m750.00300.0017厂区土方75.00　　　75.00m330000.0025.0018厂区边坡治理11.04　　　11.04m2920.00120.0019厂区道路75.64　　　75.64m25403.00140.00175 20厂区管线　25.0043.00　68.00　　　21厂区电缆沟26.00　　　26.00m　500.00150.0022厂区绿化及小品13.04　　　13.04m210866.0012.0023厂区通讯　2.50　　2.50　　　24厂区照明　25.005.00　30.00　　　25厂区给水　5.005.00　10.00　　　26自动化仪表及控制系统　65.0015.00　80.00　　　27供水外线　　43.20　43.20km3.60120000.0028电源外线　　20.00　20.00km2.00100000.0029基础处理　　30.00　30.00　　　B工器具及生产工具购置费0.0015.000.000.0015.00　　　乙第二部分工程建设其他费用　　　628.30628.30　　　1征地及补偿费　　　294.91294.91亩42.1370000.002拆迁费等　　　50.0050.00　　　3建设单位管理费(甲)×1.0%　　　25.6925.69　　　4工程监理费　　　63.0063.00　　　5生产准备费25人×0.6×6月×1200元/人　　　10.8010.80　　　6办公及生活家俱购置费25人×1000元/人　　　2.502.50　　　7项目前期工作费　　　　　　　　7.1编制项目建议书　　　5.005.00　　　7.2编制可行性研究报告　　　10.0010.00　　　7.3评估可行性研究报告　　　6.006.00　　　8工程勘察费　　　16.0016.00　　　175 9工程设计费　　　98.6098.60　　　10环境影响咨询收费　　　　　　　　10.1编制环境影响报告书　　　8.008.00　　　10.2评估编制环境影响报告书　　　2.002.00　　　11施工图预算编制费设计费×10%　　　9.869.86　　　12施工图审查费设计费×5%　　　4.934.93　　　13竣工图编制费设计费×8%　　　7.897.89　　　14联合试运转费设备费×1%　　　7.127.12　　　15招标代理服务费　　　6.006.00　　　　第一、二部分费用合计1566.96712.30289.78628.303197.34　　　丙基本预备费(甲+乙)×10%　　　319.73319.73　　　丁建设期贷款利息　　　33.7533.75　　　　贷款额度500万元，利息6.75％(2年）　　　33.7533.75　　　戊铺底流动资金(流动资金×30%)　　　6.386.38　　　己建设项目总投资1566.96712.30289.78988.173557.21万m32.001778.60175 15推荐方案工程技术经济分析15.1基础数据本工程经济分析依照国家计委、建设部颁发的《建设项目经济评价方法与参数三》、中国国际工程咨询公司编制的《投资项目经济咨询指南》和中国勘察设计协会市政设计协会编制的《给水排水建设项目经济评价细则》（送审稿）的规定和要求，按照我国现行的税法制度和有关行业标准进行经济评价，以此确定该项目的可行性和必要性。15.1.1基本数据（1）电度电价：0.69元/度；污水厂每天耗电5909kW.h，单位水量耗电0.20元。（2）药剂费：聚丙烯酰氨：4万元/吨；耗量：0.45g/m3。（3）职工年平均工资及福利费：18000元/人·年；（4）固定资产折旧年限：20年；（5）固定资产净残值率：4%；（6）固定资产大修理费率：2.4%；（7）日常检修维护费：1%（8）无形及递延资产摊销率：8%；（9）项目计算期22年（包括2年建设期），投产期第一年负荷按60％，第二年负荷按80％，以后各年按正常运营计算。175 （10）设计定员：40人（污水处理厂25人，管网维护15人）；15.1.2污水处理成本计算根据污水处理行业常规的成本计算方法，估算出该项目的生产运行费用。主要计算方式如下：（1）动力费：电度电价=耗电量×电度电价；（2）药剂费：投加药量×药剂单价；（3）污泥运输费：DEST工艺产泥量很少，参照其它类似工程，正常投产年考虑3.42万元。（4）职工工资福利费：设计定员×年工资福利总额；（5）固定资产基本折旧费：固定资产原值×4.8%；（6）固定资产大修理费：固定资产原值×2.4%；（7）日常检修维护费：固定资产原值×1%；（8）无形与递延资产摊销费：无形与递延资产原值×8%；（9）办公管理费：按以上费用之和的5%计算；经计算得出，污水处理厂工程要满足财务内部收益4%的行业最低标准，综合污水收费标准为1.50元/m3，年收费1095万元。以下计算和分析均按此价格进行。根据财政部、国家税务局（94）财税字第014号文件和国发第（1994）2号文件发布的税费征收规定计取，增值税税率为6%，城市维护建设税按增值额的7%计取，教育费附加按增值额的3%计取。175 所得税：污水处理厂按零税计算；盈余公积金：按可供分配利润的10%提取；公益金：按可供分配利润的5%提取；15.2经济分析根据15.1.1～15.1.3所述基本数据和计算方式进行本工程项目的经济分析并列表计算如下：表15.1―固定资产折旧费估算表；表15.2－无形及递延资产摊销费估算表表15.3―总成本费用估算表；表15.4―流动资金估算表；表15.5―损益表；表15.6―借款还本付息计算表；表15.7―投资计划与资金筹措表；表15.8―财务现金流量计算表（全部投资）；表15.9―财务现金流量计算表（自有资金）；表15.10―资金来源与运用表；表15.11―资产负债表；175 表15.1固定资产折旧费估算表单位：万元序号项目年份合计折旧年限或折旧率生产期3456789101112131415161718192021221原值82214.80%　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2折旧费7892　3953953953953953953953953953953953953953953953953953953953953净值329　782674327037664262485853545950644669427538803486309126962302190715131118723329175 表15.2无形及递延资产摊销费估算表单位：万元序号项目年份摊销年限原值3456789101112131414.51无形资产8.00%0.00　　　　　　　　　　　　　1.1摊销　　　　　　　　　　　　　　　1.2净值　　　　　　　　　　　　　　　2递延资产8.00%54　　　　　　　　　　　　　2.1摊销　　44444444444422.2净值　　504641373328242015117203无形及递延资产合计　54　　　　　　　　　　　　　3.1摊销合计　044444444444423.2净值合计　050464137332824201511720175 表15.3总成本费用估算表单位：万元序号项目年份合计生产期345678910111213141516171819202122　年处理水量（万m3）141624385847307307307307307307307307307307307307307307307307307301电费2887891191491491491491491491491491491491491491491491491491491492药剂费34611141818181818181818181818181818181818183污泥运输填埋费66233333333333333333334工资福利费144072727272727272727272727272727272727272725折旧费78923953953953953953953953953953953953953953953953953953953953956摊销费224444444444442　　　　　　　7修理费39461971971971971971971971971971971971971971971971971971971971978检修维护费164482828282828282828282828282828282828282829其它费用1839999999999999999999910利息支出4468173655749413224168000000000011总成本18872942968995986978970962954946938930930928925925925925925925925其中固定成本15572840832824816808800792784776768760760757755755755755755755755　可变成本323310213617017017017017017017017017017017017017017017017017017012经营成本1051218321725125125125125125125125125125125125125125125125125125113单位生产成本(元/m3)　2.151.661.361.351.341.331.321.311.301.281.271.271.271.271.271.271.271.271.271.2714单位经营成本(元/m3)　0.420.370.340.340.340.340.340.340.340.340.340.340.340.340.340.340.340.340.340.34175 表15.4流动资金估算表单位；万元序号项目年份最低周转天数周转次数生产期3456789101112131415161718192021221流动资产　　80911011011011011011011011011011011011011011011011011011011.1应收帐款603.6051607070707070707070707070707070707070701.2存货1204.00344444444444444444441.3现金453.0027272727272727272727272727272727272727272流动负债　　28384747474747474747474747474747474747472.1应付帐款603.6028384747474747474747474747474747474747473流动资金　　52535454545454545454545454545454545454544流动资金本年增加额　　521100000000000000000175 表15.5损益表单位：万元序号项目年份合计生产期3456789101112131415161718192021221年收入212436578761095109510951095109510951095109510951095109510951095109510951095109510952销售税金及附加140243587272727272727272727272727272727272723总成本费用189049429689959869789709629549469389309309289259259259259259259254利润总额937-328-1502836445261697785939395979797979797975所得税0000000000000000000006可供分配利润937-328-1502836445261697785939395979797979797977盈余公积金、公益金141-49-2345789101213141414151515151515158应付利润　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　9未分配利润796-279-12824313845525865727979818383838383838310累计未分配利润79651739041444448252757863770277485393210131096117912611344142715101593175 表15.6借款还本付息计算表单位：万元序号项目年份利率建设期生产期123456789101112131415161718192021221借款及还本付息6.75%　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.1年初借款本息累计　　51712811153102589776964151238425612800000000001.1.1本金　5007001200108096084072060048036024012000000000001.1.2建设期利息1757　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.2本年借款　500700　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.3本年应计利息　1757817365574941322416800000000001.4本年还本付息　　　20119318517716916115214413612800000000001.4.1还本　　　120120120120120120120120120120　　　　　　　　　　1.4.2付息　　　817365574941322416800000000002偿还借款本金来源　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2.1利润　　　-279-1282431384552586572797981838383838383832.2折旧　　　3953953953953953953953953953953953953953953953953953953953952.3摊销　　　4444444444442　　　　　　　2.4合计　　　1202714234304374444504574644714784784784774774774774774774772.4.1偿还本金后余额　　　0151303310317324330337344351478478478477477477477477477477175 表15.7投资计划与资金筹措表单位：万元序号项目年份合计建设期生产期123456781总投资83294117415852110001.1固定资产投资820141004100　　　　　　1.2固定资产投资方向调节税　00　　　　　　1.3建设期利息741757　　　　　　1.4流动资金54　　52110002资金筹措83294117415852110002.1自有资金7055360034005211000　其中：用于流动资金54　　52000002.1.1资本金70553600340052110002.1.2资本溢价000　　　　　　2.2借款12745177570000002.2.1长期借款(包括利息）1274517757　　　　　　2.2.2流动资金借款0　　0000002.2.3短期借款　　　　　　　　　2.3其他　　　　　　　　　175 表15.8财务现金流量表（全部投资）单位：万元序号项目年份合计建设期生产期123456789101112131415161718192021221现金流入21626　　6578761095109510951095109510951095109510951095109510951095109510951095109514781.1年收入21243　　6578761095109510951095109510951095109510951095109510951095109510951095109510951.2回收固定资产余额329　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3291.3回收流动资金54　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　542现金流出14579410041002782763253243243243243243243243243243243243243243243243243242.1固定资产投资820141004100　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2.2固定资投资方向调节税　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2.3流动资金54　　52110000　　　　　　　　　　　　　2.4经营成本4922　　1832172512512512512512512512512512512512512512512512512512512.5销售税金及附加1402　　43587272727272727272727272727272727272722.6所得税0　　000000000000000000003净现金流量7047-4100-410037960077077177177177177177177177177177177177177177177177111544累计净现金流量7047-4100-8201-7822-7221-6451-5680-4908-4137-3365-2594-1822-1051-28049212632035280635784349512158927047175 表15.9财务现金流量表（自有资金）单位：万元序号项目年份合计建设期生产期1234567891011121314151617181920211现金流入21626　　6578761095109510951095109510951095109510951095109510951095109510951095109514781.1年收入21243　　6578761095109510951095109510951095109510951095109510951095109510951095109510951.2回收固定资产余值329　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3291.3回收流动资金54　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　542现金流出14971360034004274685085004924844764684604523243243243243243243243243243242.1自有资金700136003400　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2.2借款本金偿还1200　　12012012012012012012012012012000000000002.3借款利息支出446　　817365574941322416800000000002.4经营成本4922　　1832172512512512512512512512512512512512512512512512512512512.5销售税金及附加1402　　43587272727272727272727272727272727272722.6所得税0　　000000000000000000003净现金流量6655-3600-34002304085875956036116196276356437717717717717717717717717711154175 表15.10资金来源与运用表单位：万元序号项目年份合计建设期生产期123456789101112131415161718192021221资金来源1754141174158712494274354434514604684764844924924924924924924924924928751.1利润总额937　　-328-1502836445261697785939395979797979797971.2折旧费7892　　3953953953953953953953953953953953953953953953953953953953951.3摊销费54　　4444444444442　　　　　　　1.4新增长期借款1274517757　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.5新增流动资金借款000000000000　　　　　　　　　　　1.6其他短期借款0　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.7自有资金700136003400　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.8其他0　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.9回收固定资产余值329　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3291.10回收流动资金54　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　542资金运用904941174158172121121120120120000000000000002.1固定资产投资820141004100　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2.2固定资产投资方向调节税0　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2.3建设期利息741757　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2.4流动资金54　　521100　　　　　　　　　　　　　　　2.5所得税0　　000000000000000000002.6应付利润0　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2.7长期借款本金偿还720　　120120120120120120　　　　　　　　　　　　　　2.8流动资金借款本金偿还0　　000000　　　　　　　　　　　　　　2.9其他短期借款本金偿还0　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3盈余资金　00-1011283063153233314604684764844924924924924924924924924928754累计盈余资金849200-10126332648971130217622230270531893681417346655157564961416633712576178492175 表15.11资产负债表单位：万元序号项目年份建设期生产期123456789101112131415161718192021221资产合计41174158785575947512742873537285734674157491757676697762785779558052815082478344844289221.1流动资产总额00-2111743474910721404186323312807329137834274476652585750624267347226771885931.1.1应收帐款　　51607070707070707070707070707070707070701.1.2存货　　344444444444444444441.1.3现金　　27272727272727272727272727272727272727271.1.4累计盈余资金00-101263326489711302176222302705318936814173466551575649614166337125761784921.2在建工程41174158　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.3固定资产净值　　7826743270376642624858535459506446694275388034863091269623021907151311187233291.4无形及递延资产净值　　5046413733282420151172　　　　　　　　2负债及所有者权益41174158873384748392830882338165810680548011798479498042813782358332842985278624872288192.1流动负债总额　　65758585858585858585858585858585858585852.1.1应付帐款　　28384747474747474747474747474747474747472.1.2流动资金借款　　36373838383838383838383838383838383838382.1.3其他短期借款　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2.2长期借款517757120010809608407206004803602401280000000000负债小计517757126511551045925805685565445325213858585858585858585852.3所有者权益36003400746973197347738374287480754176097686777178647957805281508247834484428539863787342.3.1资本金36003400700170017001700170017001700170017001700170017001700170017001700170017001700170012.3.2资本公积金　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2.3.3累计盈余公积金　　-49-72-68-62-55-48-38-28-17-4102438536782971111261412.3.4累计未分配利润　　51739041444448252757863770277485393210131096117912611344142715101593资产负债率(%)　　18161514121198642.811.111.101.081.071.061.041.031.021.010.95流动比率(%)　　　-3315751088012601650219027393298386744455023560161806758733779158493907110099速动比率(%)　　　-3715250487512551644218427343293386144395017559661756753733179108488906610094175 15.3经济指标经过以上经济分析，得出主要技术经济指标，X县城污水处理厂工程全部投资（8291.31万元）主要技术经济指标，见表15.12，X县城污水处理厂投资（3347.29万元）主要技术经济指标，见表15.13。表15.12主要技术经济指标表（全部投资）序号项目指标1财务内部收益率　　全部投资（％）6.002财务净现值（i＝4％）　　全部投资（万元）55683投资回收期　　全部投资（年）13.274投资利润率（％）0.566资本金利润率（％）0.667平均盈亏平衡点（％）96.018工程总投资（万元）82919流动资金（万元）5410单位生产成本（元/m3）1.3511单位经营成本（元/m3）0.3512污水处理收费（元/吨）1.50175 表15.13主要技术经济指标表（污水处理厂部分）序号项目指标1财务内部收益率　　全部投资（％）5.982财务净现值（i＝4％）　　全部投资（万元）22423投资回收期　　全部投资（年）13.284投资利润率（％）0.576资本金利润率（％）0.687平均盈亏平衡点（％）96.208工程总投资（万元）33479流动资金（万元）3510单位生产成本（元/m3）0.7111单位经营成本（元/m3）0.3012污水处理收费（元/吨）0.7815.4效益分析本工程的效益体现在环境效益和经济效益两个方面，具体分析如下：15.4.1环境效益175 本工程最重要的是环境效益，X县城城污水处理厂工程是改善生态环境，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。我国保护环境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一，对国民经济持续稳定发展，改善当地投资环境，吸引外资都是及其重要的。X县城污水处理工程建成运行后，污水处理厂总环境效益如下：（1）污水处理厂工程实施后将使县城老城区污水得到全面治理，可大大改善城区的环境。（2）减少城区对水体的污染物排放量，其中：CODCr消减量为：2190t/aBOD5消减量为：1095t/aSS消减量为：2044t/aNH3-N消减量为：146t/aTP消减量为：29.2t/a（3）减少对澧水的污染物排放量，改善澧水水域的水质，有利于保护澧水水域的生态平衡。（4）本项目采用截污管道系统截流了老城区的合流污水，有效保护了城区水源地河道水质，对改善城区饮用水水质起到了重要作用。X县城175 污水处理厂工程建设项目的环境效益良好，因此，该项目的建设是非常必要的。15.4.2经济效益污水处理厂作为X县城城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间接经济效益。污水处理厂的建设将改善环境，提高环境质量水平，改善澧水水域水质，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。由经济分析评价结果看，本项目财务内部收益率高于行业基准收益率4%的标准，企业盈利能力超过行业规定的水平，财务净现值大于零，该项目在财务上是可以接受的。投资回收期（含2年建设期）低于行业基准回收期18年的标准，说明该项目能按期收回投资。从资金来源与运用表可以看出项目在建设期内各年资金收支平衡，从计算期第5年开始，以后各年均有盈余资金。根据资产负债表反映出资产负债率很低。流动比率和速动比率在逐年增加，项目具有较强的抗风险能力和清偿能力。另从投资利润率的计算结果可以预测出该项目的投资盈利能力和对国家积累的贡献能力。从以上几方面分析得出，该项目的财务状况和自身效益较好，经济上是可行的。175 16资金筹措16.1资金筹措X县城城污水处理厂一期工程总投资8291.31万元，本讨论稿其资金筹措途经考虑如下，落实后以附件形式附后：（1）申请国债资金5800万元，占69.95%；（2）申请银行贷款1250万元，占15.08%；（3）地方财政拨款400万元，占4.82%；（4）企业自筹841.31万元，占10.15%。16.2还贷来源还贷通过以下途径：（1）收取污水处理费；（2）从城市维护费中提取一部分；（3）地方财政补贴一部分。175 17工程招投标17.1招投标原则按照国家发展计划委员会(2001)第9号令《建设项目可行性研究报告增加招标内容及核准招标事项暂行规定》和X省发展计划委员会湘计招(2002)417号文《X省工程建设项目可行性研究报告增加招标内容和核准招标事项暂行规定》的要求，拟对本项目的勘察、设计、建筑工程、设备购置、装修及设备安装工程、监理等进行招投标，选择相应资质的单位进行勘察设计、建设、安装、监理、保证项目建设的质量，采购符合要求的仪器设备，满足本项目的实际需要。招标形式包括邀请招标和公开招标两种方式。其中：勘察设计采用邀请招标方式；建筑工程采用委托和公开招标方式；安装工程采用委托和公开招标方式；主要设备采用邀请招标方式；工程监理采用邀请招标方式。少量投资少于50万元的零星工程和漏招的设备采用议标方式。17.2招投标安排本工程招标投标安排基本情况见表17.1。175 表17.1X县城城污水处理厂工程招标投标安排招标项目招标范围招标组织形式招标方式不采用招标方式议、招标估算金额（万元）备注全部招标部分招标自行招标委托招标公开招标邀请招标勘察√√√48.00设计√√√213.80土建工程95%招标√√1801.75安装工程95%招标√√3460.70监理√√154.00设备95%√√664.80重要材料√√计入建筑工程和安装工程费用中175 ――慈利县城污水处理工程可行性研究报告――18可行性研究结论、建议、下阶段落实问题18.1可行性研究报告的结论通过本次可行性研究工作，得出如下结论：（1）X县城城污水处理厂工程的建设是国家政策要求和保护澧水水体水质的需要，也是X县城城发展经济的需要。项目对完善县城排水设施建设，改善生态环境，保持经济的可持续性发展是十分必要的。（2）经过厂址方案比较，本报告选择澧水与零溪河交汇处的三角地带作为县城污水处理厂推荐厂址。污水处理厂工程征地面积为28089m2（42.13亩）。（3）经预测，X县城污水处理工程设计规模为：近期（2010年）：2×104m3/d；远期（2020年）：4×104m3/d。（4）污水处理工程内容主要包括：污水处理厂：2.0×104m3/d一座（一期工程）一期工程合流制干管及截流管道总长：38314m沟渠治理：共计6900m,其中环溪（观音桥）段为2000m，环溪（护城河）段为3300m，双安完小沟1600m（5）进、出水水质污水处理厂进水水质为：CODCr：360mg/lBOD5：170mg/l179――湖南省建筑设计院―― ――慈利县城污水处理工程可行性研究报告――SS：300mg/lNH3-N：40mg/lTP：5mg/l污水处理厂出水水质：CODCr≤60mg/lBOD5≤20mg/lSS≤20mg/lNH3-N：≤20mg/lTP：≤1.0mg/l（6）经过技术经济比较，污水处理厂工程采用DEST池污水处理工艺，污泥经脱水后外运填埋。（7）工程投资总额为：8291.31万元；其中：污水处理厂工程：3347.29万元；配套污水管网工程：4944.02万元。（8）污水处理厂指标：污水处理工程收费：1.50元/m3；单位水量造价：1674元/m3；单位经营成本：0.35元/m3；单位生产成本：1.35元/m3；单位水量耗电：0.20kWh/m3；单位水量占地：0.70m2/m3。179――湖南省建筑设计院―― ――慈利县城污水处理工程可行性研究报告――（9）X县城污水处理厂工程的建设合符总体规划要求，建成后可为X县城城人民带来良好的生活和工作环境，同时，还可带动城区经济发展，促进城市基础设施建设和完善，提高城市品味。只要筹资措施得力，该项目好具有较好的经济效益。18.2建议（1）建立完善的污水排放收费制度，切实执行排水设施有偿使用的方针，促进排水系统及处理系统的发展和良性循环。（2）对排入城市下水道的工业废水应严格按国家颁布《污水综合排放标准》（GB8978-96）的排放标准执行，凡不符合要求的工厂企业必须在厂内进行预处理达到要求后，方可排入城市污水管网。（3）负责运营维护管理的公司或部门，应制定必要的公用设施使用条例，监督和约束用户合理使用排水设施，以提高设施的使用年限。18.3下阶段落实问题（1）X省建设厅的规划选址意见书；（2）X县电力局关于向污水处理厂供电的意向书；（3）X县国土局关于同意污水处理厂用地的意见书；（4）X县城污水处理工程建设项目环境影响报告书；（5）X省环保局关于X县城污水处理工程建设项目环境影响报告书的批文；（6）X县政府同意将污水处理厂污泥排往X县城市生活垃圾卫生填埋场填埋的意向书。179――湖南省建筑设计院―― ――慈利县城污水处理工程可行性研究报告――19附件、附图和插图19.1附件附件一—－X县城自来水公司关于向县城污水处理厂供水的意向书；附件二――X县城人民政府关于县城征收污水处理费有关问题的专题会议纪要；附件三――城区取水户统计表；附件四――X县城城澧水、溇水干流及零溪河的设计水面线；附件五――X县城城市防洪防治责任范围图。19.2附图附图一――X县城城污水处理厂厂址区位示意图；附图二――X县城城污水处理厂1＃工艺平面布置图；附图三――X县城城污水处理厂1＃工艺方案流程图；附图四――X县城城污水处理厂2＃工艺平面布置图；附图五――X县城城污水处理厂2＃工艺方案流程图；附图六――X县城城污水处理厂污水收集系统管道布置图。19.3插图插图一―X县城地理位置图；插图二――1＃工艺方案流程框图；插图三――2＃工艺方案流程框图。179――湖南省建筑设计院――'