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污水处理厂厂区工程项目可行性研究报告

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'XX污水处理厂厂区工程可行性研究报告128 目录目录1前言11.概述41.1.项目名称和建设单位41.1.1.项目名称41.1.2.项目法人41.2.编制目的、依据、原则及内容41.2.1.编制目的41.2.2.编制依据41.2.3.编制原则51.2.4.编制内容51.2.5.规范标准61.3.项目背景81.3.1.城镇概况81.3.2.供排水现状及规划131.3.3.工程建设的必要性141.3.4.法律背景152.工程项目技术分析172.1.服务范围及建设年限172.1.1.服务范围172.1.2.建设年限172.1.3.规划用地及人口规模172.1.4.排水体制182.2.污水水量预测192.2.1.近期污水量预测202.2.2.近期污水规模确定222.2.3.科学城水量预测222.2.4.远期污水处理规模确定232.2.5.污水近远期规模发展分析232.3.污水水质预测232.3.1.福州市污水水质情况232.3.2.XX污水厂设计进水水质282.4.污水厂址及尾水排放292.4.1.污水厂厂址292.4.2.尾水排放292.4.3.尾水排放应急预案313.污水厂区工程内容333.1.污水厂进出水水质333.1.1.设计进水水质333.1.2.设计出水水质33128 3.1.3.水质处理程度333.2.污水处理工艺论证333.2.1.污水处理工艺设计原则333.2.2.污水生物处理的可能性343.2.3.生物脱N除P原理353.2.4.工艺类别及流程组成373.2.5.工艺选择383.2.6.CASS工艺介绍383.2.7.CarrouselA2/C氧化沟工艺介绍413.2.8.方案比较及推荐方案433.3.污水消毒方案比选453.4.污泥处理方案比选473.4.1.污泥处理工艺设计原则473.4.2.污泥处理目的483.4.3.污泥处理工艺483.4.4.污泥最终处置514.污水厂区工程设计534.1.污水处理厂设计规模534.1.1.厂区设计规模534.1.2.厂区工艺流程534.2.厂区总平及高程设计544.2.1.厂区总平设计544.2.2.厂区高程设计544.3.主要构筑物工艺设计554.4.污水处理厂主要指标654.4.1.总平面技术经济指标表654.4.2.主要建、构筑物一览表654.4.3.污水厂工艺设备一览表664.5.污水处理厂土建设计674.5.1.厂区建筑设计674.5.2.厂区结构设计694.6.厂区电气设计764.7.厂区仪表与自控设计794.8.厂区通风设计844.9.厂区公共工程845.环境影响及对策865.1.工程建设环境影响及对策865.1.1.工程建设对环境影响865.1.2.环境影响的缓解措施875.2.项目建成后的环境影响及对策885.2.1.污水处理厂对周围环境的影响885.2.2.对环境影响的对策906.安全生产与卫生926.1.编制依据926.2.主要危害因素分析92128 6.3.安全卫生防范措施947.防火设计998.节能设计1019.工程招投标10210.工程实施与经营计划10310.1.实施原则及步骤10310.2.经营计划与安排10310.3.设计、施工与安装10410.4.调试与试运转10410.5.运行管理10410.5.1.组织管理10410.5.2.技术管理10510.6.人员培训10510.7.人员编制10511.厂区主要设备表10711.1.厂区机械设备表10711.2.厂区电气设备表10811.3.厂区化验设备表10911.4.厂区运输设备表11011.5.厂区机修设备表11012.工程投资估算11112.1.工程概况11112.2.编制依据11112.3.价格取定及有关取费标准11212.4.建设项目总投资11412.4.1.污水处理厂厂区(BOT部分)11412.4.2.污水处理厂厂区(政府配套投资)11412.5.征地拆迁及安置补偿11412.6.技术经济指标与投资分析11512.7.主要材料用量11513.融资方案11613.1.资本金筹措11613.2.债务资金筹措11613.3.初步融资方案11613.3.1.资金筹措11613.3.2.资金使用计划11713.4.债务资金的偿还11713.5.融资方案分析117128 14.财务评价11914.1.评价依据11914.2.评价范围11914.3.评价原则和评价参数11914.3.1.评价原则11914.3.2.财务计算期12014.3.3.项目支出费用12014.3.4.年成本费用计算12214.3.5.营业收入预测12214.3.6.财务基准收益率和基准投资回收期12214.4.财务评价12314.4.1.项目盈利能力分析12314.4.2.项目偿债能力分析12414.4.3.项目财务生存能力分析12414.5.不确定性分析12514.5.1.敏感性分析12514.5.2.盈亏平衡分析12614.6.评价结论及建议12715.工程效益分析12816.结论与建议130附件131(1)附表131(2)相关文件131(3)附图131128 前言XX镇昔称“南港”,隶属XX县管辖,地处XX县东南部,XX江南岸,东邻祥谦镇,西隔大樟溪与南屿镇相望,南接永泰县、福清市,北临XX江与福州仓山区盖山乡一水相隔,直距省会28公里,京福高速公路、203省道穿境而过。XX镇全镇总面积112.2平方公里,其中耕地面积15.4平方公里,山地面积76平方公里。辖17个行政村,76个自然村,总人口4.4万人,是福州地区著名的侨乡之一。这里历史悠久,人杰地灵。远在三千多年前就有先民居住于此,历代名人辈出,养育了宋朝理学家陈襄、清朝首任邮巡部尚书陈璧等英才,民族英雄林则徐曾在文山书院攻读诗书,现代在中央至地方各级任职的近百人,现有两位将军。这里山川秀美,土地肥沃。名闻遐迩的国家级风景名胜区十八重溪坐落其中,盛产荔枝、龙眼、花卉等名花佳果,特产银鱼久负盛名。这里交通便捷,通讯发达。直距省会28公里,京福高速公路、203省道穿境而过。根据《福州市总体规划2008-2020》(以下简称《总规》)及《福州市XX农副产品批发物流中心控制性详细规划》(以下简称《控规》)中的规划,整个XX片区发展分为两个片区,其中:北片区发展农副产品批发物流中心,具体用地范围:北至现状京福高速公路,东南至大樟溪支流文山河,西至陈厝河和现状防洪堤,规划用地范围面积约302公顷。目标建成国内一流全省规模最大,信息化水平最高,服务功能最全,集仓储、运输、包装、加工、配送、交易、信息、电子商务、质量检测检疫、产品展示为一体的多种服务功能的现代批发中心和现代物流园区。南片区与南屿镇一起建设科学城,科学城组团,与大学城联动发展,结合大漳溪优越的环境资源,重点发展软件研发、生物医药等科技研发产业。建设成为福州重要的科技研发和生产基地,总规划面积为45平方公里。目前XX镇没有一座污水处理厂,镇内生活污水、工业污水及雨水都排入污水暗沟或附近的小河,为保护文山河、陈厝河等128 水源,满足工农业的发展,改善居民的生活环境和当地的投资环境,为后续的发展打下良好的基础,新建XX镇污水处理厂十分必要。因此,受XX县建设局的委托,2008年12月福州市规划设计研究院承担了《闽候县XX污水处理厂厂区工程可行性研究报告》(以下称《可研》)的编制任务,并于2009年3月10日进行了《可研》的评审。根据评审会专家及部门的意见及建议,我院对《可研》进行调整,具体内容详见各章节。本《可研》在调查研究、掌握现状和相关规划及勘察资料的基础上,对本工程的建设必要性、技术可行性、经济合理性、实施可能性以及工程的规模、标准、工艺、投资等进行综合研究和论证,对不同方案进行比选,提出推荐方案,以作为有关部门决策的参考,以及项目环境评价、初步设计和施工图设计的依据。通过污水厂收水量的分析,最终确定XX镇污水厂各规划年限的处理规模为:近期(2015年)1.00万m3/d,远期(2020年)4.00万m3/d。通过工艺方案比选,最终确定采用CarrouselA2/C工艺,污水经处理达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B排放标准的尾水就近排入当地的文山河《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)IV类水域。工程计划于2011年初投入使用。污水厂位于XX镇北部的文山村,大漳溪支流文山河与316-324国道连接线交界处西侧,规划用地面积4.84ha(72.57亩),近期厂区征地面积1.17ha(17.55亩)。本工程总投资为3063.27万元,其中污水处理厂厂区(BOT部分)项目总投资2317.67万元,污水处理厂厂区(政府配套投资)项目总投资745.60万元。污水处理厂经济技术指标:年均总成本费用:316.20万元/年;128 平均单位处理成本:0.80元/m³;年均经营成本费用:179.50万元/年;平均单位经营成本:0.50元/m³;单位电耗:0.43kWh/m³。评价结果表明,所得税前项目投资财务内部收益率10.16%,所得税后项目投资财务内部收益率8.13%,均大于设定基准收益率6%,项目资本金财务内部收益率10.37%,大于设定基准收益率5.52%,偿债分析指标较好,偿债能力较强,易于取得贷款机构的贷款支持。偿清偿清借款后项目生产能力利用率为68.70%,具有较强的抗风险能力。计算期内各年均不需借用短期借款,具备财务生存能力。本项目在财务上是可行的。本《可研》在编制过程中,得到了闽候县及XX镇各有关单位、领导、专家以及各兄弟设计单位的大力支持,在此一并表示感谢。因编者水平有限,文中难免有不足之处,敬请各位领导、专家批评指正。128 1.概述1.1.项目名称和建设单位1.1.1.项目名称项目名称:XX污水处理厂厂区工程可行性研究报告1.1.2.项目法人项目法人:XX县建设局1.2.编制目的、依据、原则及内容1.2.1.编制目的在城市总体及相关规划指导下,通过充分的调查、研究,在收集、分析资料的基础上,达到如下目的:(1)论证建设XX污水处理工程的必要性及迫切性;(2)对本工程有关的主要因素,如水质、水量进行论证,对厂址选择、尾水排放、污水、污泥处理工艺及投资估算等进行技术可靠性、经济合理性及实施可能性等多方案综合性研究、比较和论证;(3)在以上论证的基础上,推荐建设方案、工程设计及分期实施方案;(4)提出财务评价和国民经济评价、效益分析、环境评价、管理机构等建议;(5)符合国内排水工程可行性研究报告文件编制要求,满足污水厂建设的前期技术要求。通过以上工作,为项目决策提供科学依据,为工程初步设计确定原则。1.2.2.编制依据(1)编制本《可研》的合同书,2008.12;(2)《福州市总体规划2008-2020》,福州市规划设计研究院,2008.12;128 (3)《福州市XX农副产品批发物流中心控制性详细规划》,福州市规划设计研究院,2008.6;(4)《福州市XX农副产品批发物流中心防洪排涝规划》,福州市水利水电规划设计院,2008.6;(5)业主提供的1:500厂区地形图。(6)业主提供的厂区选址红线图。(7)福建东辰综合勘察院提供的厂区钻探地质报告。1.1.1.编制原则(1)执行国家环境保护政策,符合国家有关法律、法规及标准;(2)在总体及相关规划的指导下,使工程建设与城市的发展相协调,既保护环境,又最大程度地发挥工程效益;(3)采用高效节能、节省用地、便于运行的污水处理新工艺、新技术,确保污水处理效果,减少工程投资和日常运行费用;(4)妥善处理、处置污水收集、输送、处理过程中产生的污泥、栅渣,避免二次污染;(5)选择国内外先进、可靠、高效、运行管理方便、维修简便的排水专用设备;(6)采用现代化技术手段,实现科学自动化管理,做到技术可靠、经济合理。1.1.2.编制内容本报告编制内容为XXXX污水处理工程服务范围内的:(1)污水水量及水质预测;(2)污水处理工艺方案比选;(3)污水厂区的工程设计;(4)污水方案的工程内容;(5)环境评价及环境保护;128 (6)投资估算及资金筹措;(7)工程项目的经济评价。1.1.1.规范标准(1)《市政工程设计技术管理标准》(1993年版);(2)《市政公用工程设计文件编制深度规定》(2004年版);(3)《城市污水处理工程项目建设标准(修订)》(2001年版);(4)《城市给水工程规划规范》GB50282-98;(5)《城市排水工程规划规范》GB50318-2000;(6)《室外给水设计规范》GB50013-2006;(7)《室外排水设计规范》GB50014-2006;(8)《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003;(9)《建筑设计防火规范》GB50016-2006;(10)《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002;(11)《污水综合排放标准》GB8978-1996;(12)《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-1999;(13)《地表水环境质量标准》GB3838-2002;(14)《环境空气质量标准》GB3095-1996;(15)《农用污泥中污染物控制标准》GB4284-84;(16)《农用灌溉水质标准》GB5084-92;(17)《鼓风曝气系统设计规程》CECS97:97;(18)《城市污水生物脱N除P处理设计规程》CECS149:2003;(19)《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31-89;(20)《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》CJJ60-94;(21)《城市污水水质检验方法》CJ/T51-1999~CJ/T79-1999;(22)《泵站设计规范》GB/T50265-97;(23)《厂矿道路设计规范》GBJ22-87;128 (24)《工业企业噪音控制设计规范》GBJ87-85;(25)《工业企业总平面图设计规范》GB50187-93;(26)《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002;(27)《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332-2002;(28)《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》GB50032-2003;(29)《建筑抗震设计规范》GB50011-2001;(30)《构筑物抗震设计规范》GB50191-93;(31)《建筑结构设计可靠度统一标准》GB50068-2001;(32)《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(33)《混凝土结构设计规范》GB50010-2002;(34)《砌体结构设计规范》GB50003-2001;(35)《建筑桩基技术规范》JGJ94-94;(36)《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002;(37)《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002;(38)《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-95;(39)《供配电系统设计规范》GB50052-95;(40)《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-94;(41)《低压配电设计规范》GB50054-95;(42)《建筑防雷设计规范》GB50057-94;(43)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92;(44)《3~110kV高压配电装置设计规范》GB50060-92;(45)《电动装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92;(46)《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92;(47)相关的国家标准、规范、规程、文件、手册及文献资料。1.1.项目背景128 1.1.1.城镇概况1)地理位置XX县位于福建省东部,福州市西北部,闽江下游。东与长乐市、罗源县及福州市区的晋安区、鼓楼区、仓山区相连,西与闽清县接壤,南与福清市、永泰县毗邻,北与古田交界。地理坐标为北纬25°47′~26°37′,东经118°51′~119°25′,总面积2133平方千米,是福建省著名侨乡和全国第一批沿海开放县之一。XX镇昔称“南港”,地处XX县东南部,XX江南岸,东邻祥谦镇,西隔大樟溪与南屿镇相望,南接永泰县、福清市,北临XX江与福州仓山区盖山乡一水相隔,直距省会28公里,京福高速公路、203省道穿境而过。全镇总面积112.2平方公里,其中耕地面积15.4平方公里,山地面积76平方公里。全镇林业用地面积11.9万亩,森林覆盖率62.7%。2)行政区划及人口XX镇隶属XX县管辖,辖17个行政村,76个自然村,总人口4.4万人,城镇人口3900多人,是福州地区著名的侨乡之一。镇政府驻XX村。XX镇所辖村委会名称及人口表(表1.3-1)村委会人口(人)村民小组(个)村委会人口(人)村民小组(个)XX346617银安352417陈厝445926洲头159712罗洲240723上洲12926瓜山333730泽苗195710古城303815廷宅178910建南145712泽洋499329文山345314桥街5985马腾16004方庄13988新歧306443)历史沿革XX镇宋时分别为侯官县五芝乡的新兴里和怀安县积德乡的恭顺、胜平、高阳、孝廉、待宾里。元、明时分属侯官五芝乡的八都,怀安积德乡的十一都、十二128 都。清属侯官县五芝乡的八都和积德乡的四十七都。清末属仙坂区。民国29年分为文泽乡、南灵镇、瀛芹乡,均属第三区,民国34年为南港镇,民国37年属南屿区。1949年9月属第五区,1951年单独成立第十二区,1956年属南屿区。1958年5月撤区改乡,因乡政府驻地XX村而名XX乡,9月成立XX人民公社,1962年10月恢复区建制,1964年9月再撤区并社,仍为XX公社。1984年再改为乡,1992年8月改为镇建制。5)社会经济XX镇山川秀美,土地肥沃,旅游资源丰富。名闻遐迩的国家4A级风景名胜区十八重溪坐落其中。XX盛产荔枝、龙眼、花卉等名花佳果,特产银鱼久负盛名。这里交通便捷,通讯发达。直距省会28公里,京福高速公路、203省道穿境而过,湾边大桥的建成直通福州,移动电话、程控电话、小灵通直通世界各地。近年来,特别是2002年以来,XX镇经济社会发展迅速,先后荣获2002年全县农村“三个代表”重要思想学习教育活动先进集体、2003年全县经济工作“六赛六比”第二组第一名、2004年全市旧村改造新村建设先进单位、全市文明单位、全县计划生育工作先进单位、全县社会治安综合治理工作先进单位、2005年全省文明单位等荣誉称号。农业方面。农业产业结构调整步伐加快,初步形成了蔬菜、名优果、花卉等三大特色产业。全镇已建成市级蔬菜基地2850亩、名优果基地2000亩、花卉基地2000多亩。工业及招商引资方面。初步形成了以联福家具为龙头的家具工艺品产业链。全镇家具工艺企业有65家,年产值4.3亿元。2002年以来,共发展136家企业(其中投资100万元以上的有22家),总投资1.2亿元。2003年新建的南港工业集中区规划占地600亩,前来洽谈投资并经县政府会审的项目有10多个,总投资1亿多元。128 旅游业方面。十八重溪2004年初被国务院批准列为国家级风景名胜区。项目建设方面。组织专门力量协助施工队顺利完成了京福高速公路XX段建设;投资800多万元建成XX电信大楼和103座小灵通机站、7座移动电话机站;投资250多万元完成了新岐、马腾两村饮水工程和良田仔水库维修加固工程、新马通村公路;投资500多万元建成XX八中学生公寓、XX中学教学楼;并投资200多万元陆续完成了XX街、通洲路路面改造、镇门口道路建设、XX后街道路建设和新停车场建设、搬迁工作。2003年,XX镇完成国内生产总值4.4亿元,工业总产值7.8亿元,其中规模以上工业总产值达2.4亿元,外资实际到资300万美元,内资实际到资1008万元,固定资产投资8505万元,农民人均纯收入3500元。2005年,全年完成工业总产值87047万元,占年计划100%,比增20.4%;规模以上工业总产值32001万元,占年计划100%,比增30.8%;出口交货总值29000万元,占年计划118.9%,比增20.8%;国税收入242万元,占年计划54.5%,比减31.6%;地税收入248万元,占年计划80%,比减19.5%;固定资产投资额4243万元,占年计划121.2%,比增132.6%;用电量2801万度,占年计划105.2%,比增20.8%。6)自然条件(1)气候本区属南亚热带海洋性季风气候,年平均降水量在1200-1600mm之间,年平均蒸发量1400mm;年平均气温19.5℃,最高日气温39℃,最低日气温为-1℃。主导风向夏季为东南风,冬季为西北风。风力2-3级,台风平均每年2-3次,多发生在7-9月份,风力7-11级。(2)地形地貌XX镇区内地势平坦,镇区被南部及东部的山体包围。区内以农田为主,河网水系发达,纵横交错,大樟溪支流—祠堂江在中部贯穿南北;大漳溪和XX128 江交汇处,有大片的生态良好湿地;316-324国道联接线及京福高速公路在北部东西穿过。(3)水系XX河网水系发达,纵横交错,大樟溪支流—祠堂江在中部贯穿南北。大漳溪发源于戴云山脉德化境内,经永泰县城关至XX县江口,注入闽江下游南港,全长237km,流域面积4573km2。流域内年平均降水量1600mm,年径流深975mm,年际变化大,年内分配不均,汛期从4月至9月,降水量占全年总量的75%。年平均径流量达40.49亿m3,多年平均水位27.79m。(3)工程地质本工程污水厂所在地地形平坦开阔,拟建场地原为菜地,局部存在鱼塘,现经人工堆填整平。根据福建东辰综合勘察院提供的厂区地质勘探资料,描述如下:场地内未见有对本工程不利的其他埋藏物,如沟浜、墓穴、防空洞等。场地内未见构造活动痕迹及空洞、临空面、活动性断裂,未见滑坡、泥石流、崩塌、地面沉降等不良地质现象。根据野外钻探取芯肉眼鉴别,结合原位测试及室内土工试验成果分析,场地岩土层按其成因及力学强度不同可主要分为10层,现将各岩土层的特征自上而下分述如下:①素填土(Qml):灰黄色、土黄色、灰色,稍湿~饱和,松散,以细砂及粘性土为主,局部底部以耕土或泥质充填为主。为人工堆填,新近堆填,呈欠固结,该层CK3孔分布,层厚在0.60m。②粉质粘土(Q4al-m):灰黑色、灰白色,饱和,可塑,质较纯,无摇震反应,中等干强度,中等韧性,刀切面较光滑,局部相变为粘土。该层场地均有分布,分布层厚在2.30~3.20m,平均厚度为2.83m。③淤泥(Q4al-m):128 灰黑色、深灰色,饱和,流塑,质较纯,含少量腐植质,稍具臭味,稍有光泽,摇震反应慢,干强度低,韧性低,刀切面光滑,部分地段相变为淤泥质土,局部夹薄层粉细砂,厚度0.2~2cm。该层全场地分布,分布层厚在4.40~14.80m,平均厚度为9.23m。④粉质粘土(Q4al-m):灰黄色、褐黄色,很湿,可塑,无摇震反应,中等干强度,中等韧性,刀切面较光滑。该层全场均有分布,分布层厚在4.00~9.50m,平均厚度为5.65m⑤淤泥质土(Q4al-m):深灰色,饱和,流塑~软塑,质较纯,含少量腐植质,稍具臭味,稍有光泽,摇震反应慢,干强度低,韧性低,刀切面光滑。局部夹薄层粉细砂。该层全场地大部分揭示分布,分布层厚在3.00~9.40m,平均厚度为6.40m。⑥细砂(Q4al-m):灰黄色、灰色,饱和,松散~稍密,局部为中密,粒径大于0.075mm的颗粒质量约占总质量93.32%,粉粒、粘粒含量约占6.68%,颗粒成分为石英、长石等,多呈棱角状,级配较好。该层局部中粗砂或砾砂富集,相变为中砂;该层在场地中普遍分布,层厚在7.10~15.10,平均厚度为10.58m。⑦卵石:灰色、灰黄色,饱和,上部稍密~中密,下部中密~密实,粒径大于20mm的颗粒质量约占总质量52.53%,成份以岩浆岩主,粒径一般在2~8cm,最大粒径可达11cm以上,呈次棱角状至次圆状,交错排列,大部分接触。充填物以砂砾为主,含量约占19。25%,次为粘粒,含量约占7.70%,少量的粉细砂,级配较差。该层场地普遍分布,揭示层厚在11.8~19.4m,平均揭示厚度为14.51m。⑧残积粘性土:残积成因(Q4el),灰黄色、黄褐色、灰白色,饱和,可~硬塑,原岩结构可见,母岩为花岗岩,长石已风化呈土状,含大于2mm的石英颗粒约占8.24%,粘性较差,切面稍光滑,干强度高,韧性低,无摇震反应,浸水易软化。该层场地中普遍分布,厚度为3.20~6.25m,平均厚度4.22m。⑨全风化花岗岩:燕山晚期侵入岩(γπ53(2)),128 浅黄、褐黄、灰白色,风化强烈,岩芯呈砂土状,风化程度不均,局部夹土状强风化残留,浸水易软化,手捏易散。岩芯采取率为75%,为散体状结构,岩体完整程度为极破碎,岩石坚硬程度等级为极软岩,岩体基本质量等级为Ⅴ级。该层场地中普遍分布,厚度为3.70~6.85m,平均厚度4.79m。⑩强风化花岗岩:燕山晚期侵入岩(γπ53(2)),灰黄色、灰绿色、褐黄色,中粗粒花岗结构,风化强烈,岩芯多呈紧密砂土状,少数呈碎块状,大部分手易搓散,节理与裂隙发育,呈散体状~碎裂状结构,岩芯采取率为65%,岩石破碎程度为极破碎~较破碎,岩石坚硬程度为极软岩~软岩,岩石基本质量等级为Ⅴ级,浸水易软化。该层场地普遍有揭示,揭示厚度在4.70~8.00m,平均厚度为6.39m。1.1.1.供排水现状及规划(1)供水现状及规划XX镇现有水厂一座,现状供水规模7000t/d,供水涉及11个村,水源取自山上水库水,无扩容能力。另现状文山河排涝闸外侧有一文山村临时取水点。根据规划,XX用水近期主要靠现状XX水厂供水,远期由福州地区大学城区域XX片区水厂统一供水。远期XX片区规划水厂规模10万m3/d,由大漳溪取水。(2)排水现状及规划XX镇现状无统一的排水系统和污水处理系统。XX镇现在基本无雨污水管,镇内生活污水、企业经处理后的工业污水及雨水都排入城镇的污水暗沟,或附近的小河。镇中心现状排水体制为雨污合流制,其它各村落主要为分散排放雨污水。根据《控规》及《总规》,规划在XX镇北部的文山村建一座污水处理厂,远景规划规模8万m3/d,尾水排入闽江南港,主要服务范围为XX片区。该128 片区的居民生活污水直接由污水管道输送至污水处理厂进行处理达标后排放,工业生产废水需自行处理达到《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)和《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级标准后方可排入污水管道输送至污水处理厂。1.1.1.工程建设的必要性(1)城镇发展的需要根据《总规》及《控规》中的规划,XX发展为重点拓展区。整个XX片区发展分为两个片区,其中:北片区发展农副产品批发物流中心,具体用地范围:北至现状京福高速公路,东、南至大樟溪支流,西至规划河道和规划道路,规划用地范围面积约302公顷。目标建成国内一流全省规模最大,信息化水平最高,服务功能最全,集仓储、运输、包装、加工、配送、交易、信息、电子商务、质量检测检疫、产品展示为一体的多种服务功能的现代批发中心和现代物流园区。南片区以发展与南屿镇一起建设科学城,形成创意产业集聚区和科技研发产业基地,总规划用地规模为45平方公里,其中XX片用地范围面积约17平方公里。由于目前XX镇没有污水处理厂,镇内生活污水、工业废水及雨水都排入污水暗沟或附近的小河,为保护文山河水源,满足工农业的发展,改善居民的生活环境和当地的投资环境,吸引招商引资,为后续的发展打下良好的基础,新建XX镇污水处理厂是十分必要的。(2)水源水质保护及保障当地居民身体健康的需要随着XX镇的建设和发展,主要污染源及污染物也将增加,如果市政环保设施的建设不能与经济协同发展,将致使大量的污水未经处理直接排入区内内河,最终排入闽江南港,造成水体水质污染。因此,为保护开发区内河及闽江南港的水资源,提高区内环境质量,改善投资环境和居民生活条件,污水处理工程作为市政基础设施的重要组成部分,其建设已是迫在眉睫、势在必行。另外,XX镇各村128 现有居民排水主要通过明渠和暗沟直接排放到受纳水域中,由于未经过处理,含有大量病原菌的污水溢流入海或进入周边的小河小溪,影响了人民群众的生活环境;另一方面,由于没有完善的排水管道和污水处理设施,生活污水被散排到门前屋后,孳养蚊蝇,影响了城镇的环境卫生。本污水处理工程的实施将较大程度上改善该片区的卫生条件,提高人民健康水平。综上所述,为了实现环境和经济共同发展,促进XX镇的发展以及促进招商引资的需要,改善人民的生活环境,走可持续发展之路,XX污水处理工程的建设是十分必要和迫切的。1.1.1.法律背景随着人类文明的进步和社会经济的发展,人类已逐步认识到环境保护和污染控制对繁荣经济、稳定社会的重要性。在我国,环境保护已作为一项基本国策,受到了全社会和各级人民政府的重视。中央人民政府和相关的管理部门颁布了一系列的法律、法规,以保证这项基本国策的执行。1989年12月26日颁布的《中华人民共和国环境保护法》作为母法,是各项有关环境保护法的基本依据,其要点如下:(1)环境监督和管理规定了各级政府在制定环境质量标准和环境监督大纲方面的职责,由中央政府制定国家环境标准,各省、市级政府可根据地方条件补充项目和指标。(2)环境保护与污染防治各级政府必须制定工业排污的程序和制度,并提供各种环境保护措施。(3)污染责任授权各级环保部门采取适当的法律程序来警告和惩罚污染者。128 1.工程项目技术分析1.1.服务范围及建设年限1.1.1.服务范围根据《总规》,XX污水处理厂主要服务XX片区,因此,本污水厂服务范围为XX镇全镇总面积112.2平方公里。总规划面积约20km2,扣掉水体等,总建设面积约16.04km2。1.1.2.建设年限根据《总规》,规划期限为2008—2020年,其中:近期:2008-2015年远期:2016-2020年远景:2020年以后因此,本报告确定XX污水厂规划建设年限为:近期:2009年~2015年;远期:2016年~2020年。远景:2020年以后1.1.3.规划用地及人口规模(1)规划用地根据《总规》,XX镇发展分为南北两片区,总规划面积约20km2(建设用地面积为16.04km2)。其中北片区发展农副产品批发物流中心,规划用地范围面积约302公顷,规划总建设用地面积273.7公顷。南片区与南屿镇一起建设科学城,XX科学城片规划建设用面积地约13.01km2。科学城规划尚未开始。(2)人口规模XX镇总人口约4.4万人,其中城镇人员3900人,辖17个行政村。根据《总规》科技城2020年规划人口35万人,规划面积45km2,其中XX128 片区规划面积约为20km2(建设面积为16.04km2)。由于XX科技城规划尚未开始,远期人口按XX规划建设面积比例计算约为15.5万人,因此,整个XX2020年规划人口15.5万人左右。1.1.1.排水体制合理选择排水体制是排水系统规划一个十分重要的问题。它关系到整个排水系统是否实用,能否满足环境保护的要求,同时影响排水工程的总投资、初期投资和经营费用。目前城市中常用的排水体制有分流制、合流制、截流式合流制等。合流制排水体制对水体污染很大,不推荐作为城市排水体制。在此,对分流制及截流式合流制排水体制从以下几个方面进行分析比较:(1)从环境保护方面截流式合流制排水系统可同时汇集较脏的初期雨水送入污水厂,这对保护水体是有利的,但另一方面,暴雨通过溢流井将部分生活污水、工业污水泄入水体,周期性的给水体带来一定程度的污染。而分流制排水系统,将城市污水全部送到污水厂处理,不足之处在于初期雨水未能进行处理,相对而言,分流制排水系统更适应社会发展需要、符合城市卫生要求。(2)从维护管理方面  截流式合流制排水管渠可以用雨天时剧增的流量来冲刷管渠中的沉积物,较之分流制排水管渠,可降低管渠的经营费用,但较大的增加了污水泵站和污水厂的规模,增加了费用。同时由于合流污水的水质水量变化很大,使污水厂和泵站的运行管理复杂,因此从运营管理的角度看,分流制排水体制是较先进的。(3)从基建投资方面  截流式合流制的管渠总长度一般要比分流制减少30%左右,尽管截流式合流制运营管理费高,但由于管道系统在排水系统总造价中所占比例高,所以分流制的综合基建投资较截流式合流制高。128 (1)从管道施工方面  截流式合流制管线单一、施工简单,对于人口稠密、街道狭窄、地下设施较多的市区更为适用。但在建筑物有地下室的情况下,遇暴雨时,截流式合流制排水管渠内的污水可能倒流入地下室,安全性不如分流制。由上可知,分流制的排水体制较之截流式合流制利多于弊,但城市规划建设要求以实事求是、因地制宜为原则。污水管网系统的建设不可能在近期覆盖全区范围,为了能在污水管网系统未形成之前,及早减轻内河的污染程度,充分利用现有的排水设施,在部分地区采用截流式合流制是切实可行的,远期雨污分流改造完成后,雨水排入内河,并将截流干管上的溢流口封闭,作为污水干管使用,这样就形成完整的分流制排水系统。根据《城市排水工程规划规范》(GB50318-2000),对于新建城市、扩建新区、新开发区或旧城改造地区的排水系统应采用分流制。由于XX镇区目前基本无污水排放管道和雨水收集系统,各村落生活污水、雨水基本上是散排到附近的冲沟,可利用管道少,因此,确定本可研推荐该区域排水宜采用分流制,个别建筑物稠密的居住区且雨污分流改造较为困难的可暂时采用截流制合流制,但应结合规划改造,逐步过渡到分流制。污水需集中处理达标后排放,雨水就近排入水体。1.1.污水水量预测根据对XX现状的调查,农副产品批发物流中心各项规划已经完成,并已经开始设计施工,而XX科学城各项规划尚未开始,规划路网也未最终确定,因此污水厂近期主要服务范围为农副产品批发物流中心。同时,与其它分散的村落相比,考虑到XX村为XX镇中心,污水量相对较多,近期污水收集可行性也较高,因此本污水厂同时考虑XX村污水的收集。综上,最终确定本污水厂近期服务范围为农副产品批发物流中心和镇中心的污水。远期本污水厂服务整个XX科学城片区。128 根据本污水厂服务范围,结合该项目的实际现状及规划情况,本可研对污水厂近、远期的污水分别进行预测。拟采用城市单位人口综合用水指标法、城市单位建设用地用水指标法、城市分项建设用地指标法预测污水量,再考虑污水排放系数、地下水渗入量等最终确定XX污水处理工程规模。污水水量按下式计算:污水水量=给水水量/KZ×ζ+地下水渗入量式中:KZ为日变化系数,本文取值1.60ζ为污水排放系数,污水水量/用水量,取0.80地下水渗入量按平均日污水量的10%计1.1.1.近期污水量预测近期污水厂主要服务范围为农副产品批发物流中心和镇中心(XX村),农副产品批发物流中心污水量拟采用分项用地指标法和单位建设用地指标法预测。镇中心(XX村)污水,由于缺乏资料,拟采用综合用水量指标法进行预测。一、农副产品批发物流中心污水量测算(1)分项用地指标法序号项目用地面积(ha)用水指标(m3/ha·d)用水量(m3/d)污水量(m3/d)1居住用地18.411302393.31196.652综合服务用地10.0350501.5250.753市场用地87.88907909.23954.64农产品加工用地9.1420018289145道路用地47.9920959.8479.96对外交通用地11.2330336.9168.457市政设施用地6.6525166.2583.1258物流分拨用地18.2320364.6182.39绿地64.1610641.6010小计273.727229.77511地下水渗入量722.978128 12总水量7953(2)单位建设用地指标法根据《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)中单位建设用地指标法计算用水指标(最高日),据此预测发批发市场污水量下表。污水量预测表人口(万人)建设用地总面积(km2)单位用地用水量指标(m3/km2·d)最高日用水量(m3/d)平均日污水量(m3/d)1.053.024600138927640上述两种不同的测算方式结论基本接近,拟采用两种污水量预测的平均值来作为批发市场的污水量预测的依据,具体如表2-5。两种方法预测污水量比较表单位建设用地指标法预测污水量(m3/d)分类用地相加法预测污水量(m3/d)两种预测方法平均污水量(万m3/d)764079537797二、镇中心(XX村)污水量测算XX镇中心人口3466人,总面积约30ha,镇中心人均综合生活用水指标参照《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)按一区小城市取300L/(人.d)。KZ为日变化系数,本文取值1.60,ζ污水排放系数取0.80,地下水渗入量按平均日污水量的10%计,则镇中心区产生的污水量为571m3/d。镇中心排水以合流为主,拟采用截流式合流制进行改造,沿镇区河边主要道路设一截流干管,根据实际情况,在靠近河边处设溢流井,截流倍数n0取1.0。经测算,镇中心区水量如下:雨季时:Q=1485m3/d晴天时:571m3/d1.1.1.近期污水规模确定128 根据近期污水量预测结果,XX污水厂近期污水量为7797+1485=9285m3/d,而污水厂规模与污水集中处理率有关,XX污水厂近期污水主要来自批发市场和镇中收,批发市场为新建设区,污水管网建设会比较完善,而中心镇区面积较小,管网改造建设也比较容易,因此,确定2015年污水集中处理率约为85%。项目近期(2015年)预测污水量(万m3/d)0.9285污水集中处理率(%)85污水收集量(万m3/d)0.7892污水厂近期主要服务范围为批发市场,其规模固定,其水量发展比较慢,考虑到未预见水量以及XX今后几年的发展的不确定性及污水厂服务范围的逐渐扩大,建议近期(2015年)污水厂规模为1.0万吨/天。1.1.1.科学城水量预测远期污水厂除了服务批发市场外,还服务整个XX的科学城片区,科学城规划尚未开始,存在不确定性。拟采用单位建设指标预测。(1)单位建设用地指标法参照《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)提出的城市单位建设用地综合用水量指标为:一区小城市0.4~0.8万m3/(km2.d)。XX科学城主要发展软件研发、生物医药等科技研发产业。建设成为福州重要的科技研发和生产基地,用水量比较小,因此,本可研取科学城用水指标为:0.45万m3/(km2.d)。据此预测发污水量下表。科学城污水量预测表建设用地总面积(km2)单位用地用水量指标(m3/km2·d)最高日用水量(m3/d)平均日污水量(m3/d)13.014500585453.22根据污水量预测结果,远期2020年污水量为3.22万m3/d。综合考虑128 XX规划发展为福州中心城区及福州市人民政府关于全力推进城镇污水处理厂建设的要求,本可研确定XX片区远期污水收集率为90%,可计算远期污水收集量如表所示:远期污水厂规模预测项目远期(2020年)预测污水量(万m3/d)3.22污水集中处理率(%)90污水收集量(万m3/d)2.901.1.1.远期污水处理规模确定综上,近期污水厂规模为1.0万m3/天,科学城收水量为2.90万m3/天,因此,远期污水厂规模为4.0万m3/天。1.1.2.污水近远期规模发展分析污水厂近期主要服务范围为批发市场,其规模固定,其水量发展比较慢,但由于科学城规划尚未开始,发展具有不确定性,因此,污水厂水量发展可根据其进水水量的情况,二期可根据实际情况增加1万吨/天,或2万吨/天的污水处理构筑物。考虑到2020年之后的发展变化,远景预留污水处理用地。根据《建设部关于加强城镇污水处理厂运行监管的意见》(建城[2004]153号)规定,应加快配套污水管网的建设,充分发挥污水处理设施的效益,保证城镇污水厂投入运行后的实际处理负荷,在一年内不低于设计能力的60%,三年内不低于设计能力的75%。1.2.污水水质预测1.2.1.福州市污水水质情况(1)福州内河排污口水质福州市环境监测站于1997年9月对市区25处排入内河的排污口采集100个水样进行分析,测定现状污水平均值见下表。128 市区排污口实测水质(表2.3-1)项目数值(mg/l)CODcr100~200mg/lBOD550~100mg/lSS50~150mg/lNH3-N20~40mg/l(2)现状水质情况2003年7月份,为配合亚行咨询专家对连坂污水厂厂外管网审查工作,福州市计委亚行办组织有关部门,选择8处有代表性的排污点,对污水水质进行了测定,结果见表2.3-2,这些排污点为:宏利大厦位于江北代表公建污水温泉、三八、金铛泵站位于江北代表泵站混合污水上海新村位于江北代表老住宅污水仓霞新村位于江北代表新住宅污水三叉街新村位于江南代表老住宅污水下腾小区位于江南代表新住宅污水128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行研究报告福州市规划设计研究院2003年7月福州市污水水质调查表(表2.3-2)项目地点1日2日3日4日5日6日7日8日9日10日11日12日13日平均最大最小BOD5(mg/L)宏利大厦63.051654471424070567140温泉泵站2329282831253436293623三八泵站4049443743395044435037金铛泵站7275717174647986748664上海新村270260330260250160300390278390160苍霞新村240240210290120150380230.7233380120三叉街新村2003201502701802609236022936092下藤240170330440410320180440316440170CODcr(mg/L)宏利大厦1528415290.738380.387.118813785.714015379.213938379.2温泉泵站10073.681.690.792.784.352.364.938.647.180.189.680.675.110038.6三八泵站8874.462.482.612596.463.499.850.689.797.761.210484.212550.6金铛泵站11614495.216821019725619115781.718415316216325681.7上海新村720364620441504522515764522488621618712570764364苍霞新村14807086525875564026734363612487014834585961480248三叉街新村476700380769250642225713153428613819177488819153下藤64034056069210888352309543212683203674425431088230SS(mg/L)宏利大厦15680764920681138774294550377620613温泉泵站102623315011105091412614027619三八泵站4010641044531471164219989375319910金铛泵站28414919986672810442943642592947上海新村32118616995211188282599481471965513632125苍霞新村5541362151571271993787711212213925420120555477128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行研究报告福州市规划设计研究院三叉街新村113111801008095912411113222497571032249下藤318154271181394604646702361547220812926667064PH宏利大厦8.1338.1618.3428.1677.9117.7107.7007.9908.2307.9607.8807.9207.6407.9808.3427.640温泉泵站7.8587.2187.6677.8247.0357.0607.5807.3907.2707.4607.0407.0707.3007.3677.8587.035三八泵站7.4717.7337.3097.7717.0977.1707.2107.1607.1407.0907.1107.1107.1207.2697.7717.090金铛泵站7.4807.3297.2607.2607.6777.2107.3407.1807.1707.1207.5507.1207.4107.3167.6777.120上海新村7.9817.8358.1137.9557.7527.7707.8307.8107.9408.0007.9407.9307.9407.9078.1137.752苍霞新村8.1908.0688.0878.1077.8938.0907.9908.0508.0508.0908.0107.9407.9408.0398.1907.893三叉街新村7.7538.1258.1708.3957.5597.9607.8707.9408.1308.3108.0608.0707.8508.0158.3957.559下藤7.9567.6337.7387.6717.6607.7907.5707.9407.3707.9807.7908.0207.8707.7688.0207.370NH3-N(mg/L)宏利大厦33.6029.9029.7024.9030.9029.6017.3034.8029.6027.3024.2021.1011.2026.4734.8011.20温泉泵站10.408.2810.5018.7010.4011.5011.8012.3012.8010.509.6111.8011.6011.5518.708.28三八泵站16.3014.4015.7013.4015.0014.0015.9013.6015.1014.1011.7015.9014.1014.5516.3011.70金铛泵站21.9018.4019.6022.2023.0019.4025.1025.1027.3023.8017.6019.9020.3021.8227.3017.60上海新村69.4044.8068.4051.9041.7054.1073.0078.9073.7056.3061.0060.5077.0062.3678.9041.70苍霞新村56.5023.8042.8011.1046.4046.1060.2053.0056.0045.9058.9023.2049.0044.0760.2011.10三叉街新村31.6047.1038.7037.2023.5041.0027.0058.7023.3014.5034.7073.4010.5035.4873.4010.50下藤48.0031.1043.5042.6045.6042.8028.4073.1028.7035.9019.4034.5036.3039.2273.1019.40128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院普查的结论对福州市污水水质具有一定的代表性,从中可得出以下结论:(1)泵站内混合污水水质较生活污水浓度低很多,说明福州市分流制改造尚未完成,有大量雨水和河水倒灌进入污水管道。(2)测得的生活污水BOD5值一般在200mg/L以上,但BOD5/CODcr偏低,可生化性较差,氨氮指标较高。说明生活小区普遍使用化粪池。(3)为保障污水厂正常运行,应进行彻底的分流制改造,采取工程措施防止河水倒灌,并拆除化粪池。(4)福州市部分城市污水处理厂的设计值如下所示:I.洋里污水厂设计时,进行过详细的水质论证,设计进水水质为:CODcr300mg/LBOD5150mg/LSS200mg/LNH3-N25mg/LII.金山新区污水水质指标为:CODcr300mg/LBOD5150mg/LSS200mg/LNH3-N25mg/LTP3mg/LPH6~9III.长乐市城区污水处理厂进水水质指标为:CODcr≤300mg/LBOD5≤150mg/LSS≤200mg/L128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院NH3-N≤25mg/LTP≤3mg/LIV.连坂污水厂设计进水水质:CODcr200~300mg/LBOD5120~150mg/LSS200~250mg/LTN45~60mg/LNH3-N30~35mg/LTP4~5mg/L设计水温15℃1.1.1.XX污水厂设计进水水质XX污水厂近期主要水量为农副产品批发中心,由于是新建设区,采用完全的雨污分流制,且批发中心有一屠宰场,用水相对较大,因此,污水厂进水水质相对较高。本文根据福州市水质调查结果,参考各污水厂设计进水水质,同时依据相关废水排放标准和规范确定本污水处理厂进水水质,考虑到城镇以后的发展,并在设计上留有适当余地,预测本工程污水水质指标如下表所示:设计污水水质表(单位:mg/l)(表2.3-1)项目CODBOD5SSTNNH3-NTPpH水温单位mg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/l℃进水水质30015020040253.06~915~25鉴于目前尚无XX镇的其他污染物水质监测数据,屠宰场废水所占的比例又较大,水质复杂。因此在拟建污水厂建成之前,要求各工业企业污水经预处理后达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级标准方能排入内河,在拟建污水厂建成之后,各工业企业污水经预处理后达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院)的三级标准及《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)方能排入市政污水管道送至拟建污水厂进行进一步处理。同时请当地环保部门作好污染源的调查监督工作,工业污水排入下水道必须符合(CJ3082-1999)要求,否则将严重影响污水厂正常运行。1.1.污水厂址及尾水排放1.1.1.污水厂厂址(1)选址一般原则污水处理厂位置的选择,应符合城镇总体规划和排水专项规划的要求,并应根据下列原则综合确定:A.在城镇水体的下游;B.位于城镇主导风向的下风向;C.有良好的工程地质条件;D.少拆迁,少占农田,有一定的卫生防护距离;E.有扩建的可能;F.便于尾水、污泥的排放和利用;G.厂区地形不受水淹,有良好的排水条件;H.有方便的交通、运输和水电条件。(2)本工程污水厂址本污水厂厂址明确,根据业主提供的厂址红线图,本污水厂位于XX镇北部的文山村,大漳溪支流文山河与316-324国道连接线交界处西侧,与规划一致。规划总用地面积4.84ha(72.57亩),污水厂所在地较平坦开阔,原为菜地,局部存在鱼塘,原始地面罗零高程约为5.57~6.38m,现已经人工堆填整平。1.1.2.尾水排放污水厂东侧为文山河,根据《总规》:福州规划区一般景观水域,128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院市区内河,执行Ⅳ类标准。文山河属规划市区内河,执行Ⅳ类标准。本污水厂出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级B标准,允许排入《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)地表水IV类功能水域,所以经本污水厂处理达标后的尾水拟就近排入污水厂东侧的文山河。根据对现状调查,污水厂东南角为文山河水闸及排涝闸,水闸北面有一文山村取水点(此取水点作为文山村用水不足时取用)。平时文山河水闸关闭,当外江(XX江)潮水位时,文山河水闸开启,外江水往文山河内河方向流动;当内河水位较高时,开闸,水往外江流动。据此,污水厂的尾水往文山河排放较敏感,文山河的水闸及排涝闸将进行改造(根据防洪排涝规划),方案未最终确定,为此,本工程提出近期(1万m3/d)尾水排放的两个方案,中远期尾水排放根据文山河水闸改造情况和环境影响评价结论来定。1)方案一尾水往闸外排放。此方案尾水就近直接排放,尾水按远期4万吨规模设置,采用管径为d800玻璃钢管,管道长度约70m。2)方案二尾水往闸内排放。此方案尾水引至文山河水闸闸前排放,按远期4万吨规模设置,采用管径为d800玻璃钢管,管道长度约120m。方案一与方案二优缺点比较如下表分项方案1方案2优点1.管道较短,投资较小;2.对内河水体影响较小。1.尾水排放对取水点水质影响较小;缺点1.排放口离文山村取水口较近,影响取水点水质;1.管道较长,投资较大;2.污水全部进内河,对内河水体影响较大128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院根据两个方案的比较,本可研推荐采用方案二,即闸内排水方案作为尾水排放方案,与环评方案一致。1.1.1.尾水排放应急预案由于本工程的尾水排放的比较敏感,文山河内河即将进行整治、排涝闸也将进行改造,因此,建议在排涝闸整治时,排涝闸运行管理应考虑污水厂尾水事故排放的情况。而作为污水厂本身,应做好运行管理工作,防止事故排放的发生。一、加强管理1)、操作人员应严格按照操作规程进行操作,防止因检查不周或失误造成事故2)、及时合理的调节运行工况,严禁超负荷运行3)、加强设备管理,认真做好设备,管道,阀门的检查工作,对存在的安全隐患的设备,管道,阀门及时进行修理或更换。二、成立事故应急小组可成立事故应急指挥机构,职责及分工应明确。指挥机构应包含以下几个部门。1)指挥领导小组2).运行工艺组3)设备抢修组4)电力供应组5).物资供应组三、应急措施1.污水超标排放时1)发现后当班人员立即向领导小组组长及夜班值班人员汇报,并在事故处理过程中随时保持与领导小组的联系。当班人员排查造成超标的原因,查明原因后按照以下几方面应付①发现进水超标a立即向领导汇报,通知生产计划科,管网所减少送水量128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院b立即组织化验班组对进水水质,工艺运行参数,出水水质数据进行分析,根据化验数据对相关工艺流程进行及时调整.②水量超过处理能力a及时与生产计划科联系,并取水样化验COD,在达到排放标准及征得上级同意后,将超越阀打开,直至与处理能力相当b及时通知中途提升泵站减少进水2.突然停电a生产班组人员将现场设备退出运行状态。b如无法送电,则通知上级主管部门,使管网所减少往管线输送污水c来电后,按操作规程及时开启设备,恢复运行。3.设备故障时a生产班组人员将现场设备退出运行状态。B当有备用设备时,启动备用设备,并及时联系维持人员进行维修处理,保证在最快时间内恢复设备运行。c.维修后,按操作规程及时开启设备,恢复运行。3.事故后的清消、恢复和重新进入由事故应急指挥领导小组宣布应急状态结束,恢复到正常运行状态.开始对事故原因进行调查,进行事故损失评估,组织力量进行污染区的清消,恢复。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院1.污水厂区工程内容1.1.污水厂进出水水质1.1.1.设计进水水质根据第2章2.3.2节对污水厂进水水质分析,确定本污水厂设计进水水质如下表3.1-1。设计污水水质表(单位:mg/l)(表3.1-1)项目CODBOD5SSTNNH3-NTPpH水温单位mg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/l℃进水水质30015020040253.06~915~251.1.2.设计出水水质本污水厂处理出水水质按照《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准执行,因此,本污水厂设计出水水质见下表:污水厂设计出水水质(表3.1-2)指标CODcrBOD5SSTNNH4-NTP粪大肠菌群数量pH单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L个/L设计值≤60≤20≤20≤20≤8≤11046~91.1.3.水质处理程度根据以上设计进、出水水质,确定本工程污水水质处理程度如下:污水厂水质处理程度(表3.1-3)指标CODcrBOD5SSTNNH4-NTP单位mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L进水水质30015020040253出水水质≤60≤20≤20≤20≤8≤1处理程度≥80.0%≥86.7%≥90.0%≥50.0%≥68.0%≥66.7%1.2.污水处理工艺论证1.2.1.污水处理工艺设计原则城镇污水处理厂工程建设和运行费用较大,且受多种因素制约和影响。污水处理工艺方案的优化对确保污水处理厂的运行性能以及降低费用至关重要。本工程在选择污水处理方案时遵循以下原则:128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院①符合国家关于环境保护的政策,符合国家有关法规、规范和标准。②根据进水水质水量以及受纳水体的环境容量,综合考虑XX的实际情况,选用低能耗、低运行费、低基建费、操作管理方便、工艺成熟的污水处理。③对污水厂总平面布置力求紧凑,减少占地和投资,其绿化面积不小于30%,创造一个优美的工作环境。④妥善处置污水处理过程中产生的污泥、栅渣和沉砂等污物,以免造成二次污染。⑤污水厂的污水处理过程中的自动控制,力求安全可靠、经济实用,提高管理水平,降低劳动强度及运行费用。1.1.1.污水生物处理的可能性污水采用生物处理的方法是较经济的,但本工程要求在去除有机物的同时,达到脱N除P的效果,需对水质进行分析,确定是否需要投加化学药剂方能达到处理目的,现将本污水厂进水水质配比指标列表如下并予以分析。进水水质各污染物配比表(表3.2-1)项目BOD5/CODcrBOD5/TKNBOD5/TP指标0.454.017数值0.503.7550(1)BOD5/CODcr:该指标体现了污水的可生化程度,是决定工艺主体参数的重要指标,一般认为BOD5/CODcr>0.45可生化性好,BOD5/CODcr<0.3较难生化,BOD5/CODcr<0.2不易生化,本工程BOD5/CODcr=0.50,可采用生物方法去除有机物。(2)BOD5/TKN:该指标反映反硝化过程碳源是否充足,是决定反硝化程度的主要指标(总凯氏氮TKN包括氨氮及有机氮,不包括亚硝酸盐氮及硝酸盐氮,而一般原污水中的亚硝酸盐氮及硝酸盐氮几乎为零,所以本报告认为TKN≈TN)。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院由于生物脱氮的反硝化过程中主要利用原污水中的含碳有机物作为电子供体,该比值越大,碳源越充足,反硝化进行越彻底。理论上BOD5/TN>2.86时反硝化才能进行,实际运行资料表明BOD5/TN>3时才能使反硝化过程正常进行,BOD5/TKN>4可认为碳源充足,不须投加外碳源。本厂进水BOD5/TN指标为3.75,可以采用生物脱氮工艺,且脱氮率基本可以保证。同时随着污水管网的不断完善,尽量纳入更多的生活污水,改善污水厂进水水质,提高污水可生化性,进一步提高污水脱氮率。(3)BOD5/TP该指标是反映生物除磷效果的主要指标。较高的BOD5负荷可取得较好的除磷效果,一般认为BOD5/TP=17是正常进行生物除磷的低限。本工程BOD5/TP=50,可采用适当的生物处理除磷。综上所述,本工程可采用生物处理工艺去除有机物和脱N除P。1.1.1.生物脱N除P原理本工程要求去除BOD5等有机物的同时,进行脱N除P,污水中各成份的比值也合适于采用生物处理方法。以下简述去除有机物、磷、氨氮的主要影响因素。以确定污水处理需要的主要过程。(1)脱氮污水生物脱氮的基本原理:在好氧条件下通过硝化反应将氨氮氧化为硝酸盐氮,在缺氧条件下通过反硝化反应将硝酸盐氮还原成气态氮从水中逸出。在硝化反应和反硝化反应的过程中,环境因素对它们的影响有很大区别,下面是各主要因素的影响。1)溶解氧硝化反应必须在好氧的条件下进行,一般应维持混合液的溶解氧浓度为2~3mg/L,溶解氧浓度为0.5~0.7mg/L是硝化菌可以忍受的极限。溶解氧对反硝化反应有很大影响,主要由于氧同硝酸盐竞争电子供体,且抑制硝酸盐还原酶的合成及其活性;因此系统中应有缺氧区,其溶解氧保持在0.5mg/L以下,才能保持反硝化反应的正常进行。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院2)pH值硝化反应是消耗碱度的反应,pH值最佳范围是8.0~8.4,低于7时硝化速率明显降低。反硝化反应是产生碱度的反应,pH值最佳范围是6.5~7.5。3)碳源(BOD5)硝化反应正常进行的污泥负荷是在0.1kgBOD5/kgMLSS.d以下,过高的有机负荷会影响氨向硝化菌的传递。反硝化反应需要提供足够的碳源(BOD5),一般认为BOD5/TKN需大于4,否则会产生内源反硝化反应,反硝化菌减少,并会有NH4的产生。另外,易降解的有机物碳源有利于提高反硝化速率。4)污泥龄保证连续稳定的脱氮效果,必须保持一定量的硝化菌和反硝化菌,一般污泥龄应大于10天。(2)除磷除磷机理是某些细菌(如不动杆菌、棒杆菌、假单胞菌等)交替地处于厌氧与好氧条件时,它们能在无氧的条件下吸收低分子有机物,同时将细胞原生质中聚合磷酸盐颗粒的磷释放出来,提供必需的能量;在随后好氧条件下,所吸收的有机物被氧化并提供能量,同时从污水中吸收超过其生长所需的磷,并以聚磷酸盐的形式贮存起来;通过排放剩余污泥,将摄取过量磷的细菌排出系统,而获得较好的除磷效果。影响除磷过程和效果的主要环境因素如下:1)溶解氧在厌氧区必须控制严格的厌氧条件,既没有分子态氧,也没有如NO3-等化合态氧,以保证系统内的细菌能吸收有机物,并释放磷。其次是在好氧区中要供给充足的氧,以维持细菌的好氧呼吸,有效地吸收污水中的磷。2)BOD5负荷128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院较高的BOD5负荷可取得较好的除磷效果,一般认为BOD5/TP需大于17。另外低分子易降解的有机物诱导磷释放能力较强,当磷的释放较充分时,磷的摄取量也大。3)污泥龄生物脱磷系统主要是通过排除剩余污泥除磷,一般认为泥龄越短的系统产生较多的剩余污泥,除磷效果较好。由上分析可得,本工程污水处理工艺要达到脱N除P的效果,必须有一个好氧段供有机物氧化和硝化反应,一个缺氧段供反硝化反应,一个厌氧段供磷的释放。因此,本工程污水处理工艺可定为具有厌氧、缺氧和好氧的二级生物处理工艺。1.1.1.工艺类别及流程组成(1)工艺类别如前所述,污水生物处理部分为具有除磷、硝化和反硝化功能的二级处理工艺。(2)流程组成一般情况下,城市污水厂的工艺流程包括预处理、一级处理、二级生物处理和污泥处理。预处理段通常包括粗、细格栅、提升泵房和沉砂池,这是污水厂必备的工段。通常,同样的预处理构筑物和设备选择可以满足不同类型的生物处理工艺的预处理要求。在本工程方案选择中,选用同样的预处理段单元构筑物及设备,不再进行论证。一级处理段通常指初次沉淀池,也是机械处理方法。污水进行初沉后,SS降低50%左右,BOD5相应降低20~30%,但对于NH4-N和TP的去除很少。初沉后的污水C:N及C:P的比值都降低许多。虽然初沉池可有效的去除SS、BOD5128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院,降低二级生物处理的工程费和运行费,但由于本工程最终的处理程度是要达到脱N除P,为保证生物脱N除P对C:N及C:P的基本比值需要,本工程工艺流程中不宜设置初沉池。因此,在工艺方案的选择中,均按无初沉池的工艺流程进行设计及比较。综上所述,本污水处理厂总体工艺流程包括预处理、二级生物处理和污泥处理。1.1.1.工艺选择应用于城市污水处理的生物脱N除P工艺按照构筑物的组成形式、运行性能以及运行操作方式的不同,可分为悬浮型活性污泥法和固着型生物膜法两大类,悬浮型活性污泥法污水处理工艺主要有三个系列:氧化沟系列、A/O系列、序批式反应器(SBR)系列。各个系列不断地发展、改进,形成了目前比较典型的工艺有:SBR工艺、A/O(缺氧/好氧)、A2/O(厌氧/缺氧/好氧)、氧化沟等等。在上述三个系列工艺中,从处理效果来看,均可满足处理要求。但每种使用范围和应用的边界条件也存在一定的差异。具体到本工程项目,应充分考虑技术的先进性,对污水水质、水量的适应性、投资的合理性,运行的稳定性等综合影响因素。根据近年来国内外专家的论证与实际工程的运行情况,SBR和氧化沟工艺都是公认的高效、简约的污水处理工艺,是中小型污水厂的首选工艺。根据本工程的特点,我们选用SBR的改良型工艺CASS工艺和CarrouselA2/C氧化沟工艺进行比选。1.1.2.CASS工艺介绍CASS(Cyclic Activated Sludge System)工艺全称为循环式活性污泥法,是SBR系列中CAST和ICEAS工艺的改良型。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院与传统的间歇反应器不同,每个CASS反应器至少由二个区域组成,即生物选择区和主反应区,但也可在主反应区前设置一预反应区。一般CASS反应器由三个区域组成:生物选择区(厌氧区)、预反应区(缺氧区)和主反应区(好氧区)。生物选择区是设置在CASS前端的小容积区,通常在厌氧或兼氧条件下运行。处理城市污水时,CASS中生物选择区、预反应区和主反应区的容积比一般为1:5:30,具体可根据水质和模块试验加以确定。生物选择区设置在反应器的进水处,是一容积较小的污水污泥接触区(容积约为反应器总容积的10%)。进入反应器的污水和从主反应区内回流的活性污泥(回流量约为日平均流量的20%)在此相互混合接触。生物选择区是按照活性污泥种群组成动力学的规律而设置的,创造合适的微生物生长条件并选择出絮凝性细菌。在生物选择区内,通过主反应区污泥的回流并与进水混合,不仅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而且加速对溶解性底物的去除并对难降解有机物起到良好的水解作用,同时可使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放。生物选择区还可有效地抑制丝状菌的大量繁殖,克服污泥膨胀,提高系统的稳定性。在生物选择区中,污泥回流液中存在的少量硝酸盐氮(约为2mg/L)可得到反硝化,反硝化量可达整个系统反硝化量的20%左右。生物选择区可定容运行,亦可变容运行,多池系统中的进水配水池也可用作生物选择区。预反应区不仅具有辅助厌氧或兼氧条件下运行的生物选择区对进水水质水量变化的缓冲作用,同时还具有促进磷的进一步释放和强化氮的反硝化作用。主反应区则是最终去除有机底物的主要场所。运行过程中,通常将主反应区的曝气强度以及曝气池中溶解氧强度加以控制,以使主反应区内主体溶液中处于好氧状态,保证污泥絮体的外部有一个好氧环境进行硝化;活性污泥结构内部则基本处于缺氧状态,溶解氧向污泥絮体内的传递受到限制,而较高的硝酸盐浓度(梯度)则能较好地渗透到絮体内部,有效地进行反硝化,从而使主反应区中同时发生有机污染物的降解以及同步硝化和反硝化作用。CASS工艺以一定的时间序列运行,其运行过程包括曝气、沉淀、滗水和闲置等四个阶段并组成其运行的一个周期。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院CASS反应器的一个运行周期的标准时间通常为4h,其中曝气2h,沉淀和滗水各1h。CASS工艺的循环运行操作过程如下图所示。CASS工艺的循环操作过程(图3.2-1)(①生物选择区,②预反应区,③主反应区)CASS池平面布置图如下图所示。CASS工艺脱N除P的原理为:除磷是靠生物选择区和主反应区完成。硝化和反硝化在预反应区和主反应区完成。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好氧速率。一般情况下,好氧速度较快,当DO含量不高时,溶解氧很难进入絮体内部,这样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。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院CASS平面布置示意图(图3.2-2)1.1.1.CarrouselA2/C氧化沟工艺介绍Carrousel氧化沟是由荷兰的DHV(Dwars-Heederik-Verhey)技术咨询公司在六十年代后期发明的。从那时起至今,世界上已经有800多座Carrousel®氧化沟投入使用,应用领域涉及几乎所有行业的污水、废水处理,处理规模从400m3/d到113×104m3/d不等。与传统的氧化沟不同,Carrousel氧化沟主要采用特殊设计的立式低速表曝机作为主要设备。表曝机的泵作用(即水力提升作用)可以保证足够的混合液渠道流速。表曝机与分隔墙的布局使表曝机将混合液从上游经曝气区推进到下游。在曝气区,混合液与原水得到彻底的混合。CarrouselA2/C氧化沟由厌氧池、缺氧池和好氧池三部分组成,厌氧池、缺氧池内设潜水搅拌器,保持污泥悬浮状态,好氧池内设立式表曝机充氧。A2/C池平面布置图如图3.2-3所示。与其他污水处理工艺相比,CarrouselA2/C氧化沟工艺具有如下特点:(1)有极强的耐冲击负荷的能力,通过曝气区的完全混合作用,使污水得到最大程度的稀释,在正常的设计流速下,渠道中混合液的流量是进水流量的50~100倍,池中的混合液平均每5~20分钟完成一次循环,这种流型不但可以防止短流,而且还通过完全混合作用产生很强的耐冲击负荷能力。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院CarrouselA2/C氧化沟简图(图3.2-3)(①潜水搅拌器,②内回流泵,③立式表曝机)(2)在渠道中得到推流式模型的某些特征,这样带来的好处之一是经过曝气的污水在流到出水堰时会形成良好的混合液生物絮凝体,这种絮凝体可以提高二沉池内的污泥沉降速度及澄清效果。(3)Carrousel氧化沟的曝气设备单机容量大,设备数量少,运行管理方便。(4)传氧效率高,尽管分散到整个曝气池后的动力密度比较低,但Carrousel表曝机实际上是在局部区域内工作,其局部动力密度非常高(约为105~158kW/1000m3),经验表明,动力密度越高,传氧效率越高。Carrousel工艺最大限度地利用了这一原理,它的表曝机传氧效率在标准状态下达到至少2.1kgO2/kWh(电机功率)。(5)Carrousel系统具有很强的输入动力调节能力,而且在调节过程中不损失其混合搅拌的功能,节能效果明显,特别是新建的污水厂,往往在设计运行年限内的部分时间里都达不到设计流量,如果不采取一些措施降低运行动力,就会造成很大的浪费。(6)Carrousel的工艺设计可以使表曝机的数量达到最少,从而减少了设备投资和安装费用。(7)Carrousel系统设备的管理维护工作量很少,曝气机只是每年更换一次减速箱机油,联轴器加两次润滑油。1.1.1.方案比较及推荐方案(1)工艺流程图1)方案一(CASS工艺)粗格栅及进水泵房细格栅及沉砂池CASS反应池鼓风机房池紫外消毒池CASS工艺流程图见图3.2-4所示。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院进水出水栅渣压榨污泥脱水渣泥饼外运注:污水流程污泥流程空气流程CASS工艺流程图(图3.2-4)2)方案二(CarrouselA2/C工艺)CarrouselA2/C工艺流程图见图3.2-5所示。表曝机粗格栅及进水泵房细格栅及沉砂池CarrouselA2/C氧化沟二沉池池消毒池池进水出水128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院栅渣压榨污泥脱水渣泥饼外运注:污水流程污泥流程A2/C工艺流程图(图3.2-5)(2)方案的技术比较两个工艺均可达到规范要求的出水水质。1)CarrouselA2/C工艺是污水处理领域公认的成熟工艺,仅国内就有数十座采用CarrouselA2/C工艺的污水厂在正常运转,积累了大量的经验。该工艺流程较复杂,需要设置二沉池和较大的污泥回流设备,增加了回流设备费用及能耗,增加了一次性投资和日常运行费用,但自动化程度低、运行管理简单。2)CASS工艺属于先进的处理工艺,该工艺占地省,流程简单,控制方便;不需要设置二沉池,污泥回流量仅20%左右,减少了回流设备费用及能耗,节省了运行费用,但自动化程度高、运行管理复杂。3)技术比较表CASS、A2/C两种可研技术比较表(表3-9)比较项目CASS工艺CarrouselA2/C工艺工艺效果出水水质出水水质好出水水质好产污泥量产泥量较少,污泥相对稳定产泥量较少污泥性能污泥沉降性能好,不易膨胀污泥沉降性能较好,不易膨胀抗冲击负荷承受冲击负荷能力较强承受冲击负荷能力较强运行管理自动化程度自动化程度高、运行管理复杂自动化程度低、运行管理简单日常维护操作、维修复杂操作、维修方便劳动定员所需运行、管理人员较少所需运行、管理人员较少环境影响噪音问题鼓风曝气,现场噪音较小机械曝气,现场噪音较大外观环境占地小,覆盖易,景观效果较好占地大,覆盖难,景观效果较差未来扩建增加处理量为模块结构,扩建相对容易,占地和土建工程量较小,工期短非模块化结构,扩建相对复杂;占地和土建工程量大,工期长投资费用占地面积占地较小占地较大土建工程工程量较小工程量较大运行费用污泥回流仅20%左右回流量较大运行成本运行成本较高运行成本较低128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院(3)工艺确定通过对CASS工艺及A2/C工艺的技术经济比较,可以看出各自的优劣,两个工艺比较结果概述如下:1)在出水水质方面,均可达到设计要求。2)在运行管理方面,氧化沟工艺技术成熟,自动化程度低、运行管理简单、稳定;CASS工艺技术先进,自动化程度高、运行管理复杂。3)在工程投资方面,方案二较方案一低。4)在运行费用方面,方案一流程简单、污泥回流量小、运行费用较低。5)在厂区用地方面,方案一较方案二省。污水处理工艺应结合处理规模、占地情况和运行管理等因素综合确定。尽管CASS工艺占地较省,运行较灵活,但是CASS工艺设备较多,对自动化程度要求高、运行管理复杂,经过各方面综合比较,我们认为,CarrouselA2/C工艺具有工艺技术成熟、运行管理简单特点,因此将CarrouselA2/C工艺作为XX污水厂推荐污水处理工艺。1.1.污水消毒方案比选目前城市污水厂尾水的消毒有液氯、臭氧、二氧化氯、紫外线等方法,现对其中较为常用的液氯消毒和较为先进的紫外线C消毒技术比较如下:(1)液氯消毒技术城市污水经二级生化处理后,尾水仍含有细菌和病毒。根据国家相关规定,污水处理厂处理出水应消毒,污水消毒常采用液氯,但加氯消毒也会引起一些不良的副作用,特别是在污水中投加液氯时,因污水中含酚一类有机物质,可能会形成致癌化合物如氯代酚、氯仿等有机氯化物(THMs),水中病毒对氯化消毒也有较大的抗性。而且氯气事故的危害较大,采用液氯消毒要考虑漏氯报警,氯气吸收等安全措施。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院(2)紫外线C消毒技术目前紫外线C消毒设备应用越来越广泛,不仅由于其杀菌力强,维护简便,而且其占地面积少,投资运营成本低廉,在水处理中的应用比较多。1)紫外线C消毒作用机理:由于光的波长不同,产生了红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光,紫外线是光线的一种形式,是一种高能量的光。而紫外光的波长是从40~400nm,因为波长太短,所以人的肉眼是难以看到的。按波长分为A波段、B波段、C波段和真空紫外线,C波段的波长为200~275nm。水消毒用的是C波段紫外线,紫外线在波长为240~280nm范围最具有杀菌效能,尤其在波长为253.7nm时紫外线的杀菌作用最强,对摧毁对人体有害的细菌或病毒有极大的效用。其杀菌原理是通过紫外线对细胞、病毒等单细胞微生物的照射,以破坏其生命中枢DNA的结构,使构成该微生物的蛋白质无法形成,使其立即死亡或丧失繁殖能力。一般紫外线在1~2秒钟内就可达到灭菌的效果。目前已证明,紫外线能杀灭细菌、霉菌、病毒和单胞藻。事实上,所有的微生物对紫外线都很敏感,所以紫外线用于水处理方面是比较优越的。2)紫外线C消毒性能特点:①能迅速有效地杀灭各种细菌、病毒等微生物;②通过光解作用,能有效降解水中的氯化物;③操作简单,维护方便;④占地面积小,处理水量大;⑤不会产生毒副作用,无二次污染;⑥投资成本低,运行费用低,设备安装方便;⑦利用光学原理设计了独特的内壁处理工艺,使腔体内得以最大限度地利用紫外线,使杀菌效果成倍提高。(3)本污水厂尾水消毒方案128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院现对液氯消毒和紫外线C消毒技术进行列表比较如下:两种消毒方案技术经济比较表(表3.3-1)比较项目液氯消毒紫外线C消毒消毒效果较好好环境影响有无氨的影响很大无pH的影响很大无水中的溶解度高无THMs的形成极明显无水中停留时间长短杀菌速度中等快所用剂量较多无处理水量大小使用范围广小量较小时自动化程度一般较高操作安全性不安全安全维护工作量较小较大工程投资较低相当占地面积大小运行电耗较低较高运行药耗高无综上所述,紫外线C消毒技术综合指标优于液氯消毒技术,本工程推荐采用紫外线C消毒技术对尾水进行消毒。1.1.污泥处理方案比选1.1.1.污泥处理工艺设计原则①根据污水处理工艺,按其产生的污泥量。污泥性质,结合XX的自然环境及处置条件选用符合实际污泥处理工艺。②根据城市污水厂污泥排出标准,采用合适的脱水方法、脱水后污泥含固率大于20%。1.1.2.污泥处理目的在城市污水处理过程中,产生了大量的污泥;正是这些污泥的作用,才使污染物与污水分离,完成污水的净化。由于这些污泥有机物含量及含水率较高且不稳定,而且128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院可能含有寄生虫卵,若不加以有效的处理和处置,将造成二次污染。污泥处理的目的主要是实现“四化”:(1)减量化:由于污泥含水量高,体积大,且呈流动性;经浓缩处理后,污泥体积减至原来的十几分之一,由液态转为固态,便于运输和消纳。(2)稳定化:污泥中有机含量高,易腐败,并产生恶臭;经消化处理后,有机物被分解,不易腐败,减少了恶臭,方便运输及处置。(3)无害化:污泥中,含有大量病原菌、寄生虫卵及病毒,易造成传染病传播;经消化处理后,可以杀灭大部分的蛔虫卵、病原菌和病毒,大大提高污泥的卫生指标。(4)资源化:污泥是一种资源,其中含有很多热量,其热值在1000~15000kJ/kg(干泥)之间;另外,污泥中还含有丰富的氮、磷、钾,是具有较高肥效的有机肥料;通过消化处理后,可以使有机物分解产生沼气热能,其中的热量可加以利用,同时进一步提高其肥效。1.1.1.污泥处理工艺(1)典型污泥处理工艺通常,城市污水厂典型的污泥处理工艺流程如下图所示,包括四个处理或处置阶段。1)第一阶段为污泥浓缩,主要目的是使污泥初步减容,缩小后续处理构筑物的容积或设备容量;2)第二阶段为污泥消化,使污泥中的有机物分解;3)第三阶段为污泥脱水,使污泥进一步减容;4)第四阶段为污泥处置,将最终的污泥予以消纳。以上各阶段产生的上清液、消化液及滤液中仍含有大量的污染物质,应送回到污水处理系统中加以处理。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院滤液消化液上清液污水处理系统污泥处置污泥脱水污泥消化污泥浓缩剩余污泥典型的污泥处理工艺流程图(图3.4-1)(2)污泥处理工艺选择就本工程而言,由于规模很小,而且采用氧化沟法污水处理工艺,污泥龄较长;污泥性质较为稳定,剩余污泥量较少,可不进行消化,直接浓缩脱水是可行的;污泥直接浓缩脱水总体效果较好,目前已在中、小型城市污水厂中得到广泛应用。若采用消化处理,需增加消化池、加热、搅拌和沼气处理利用等一系列构筑物及设备,使投资增加、管理复杂,对中小型污水厂来说技术经济性不强。因此本工程污泥处理系统不设消化池,污泥直接浓缩、脱水,污泥浓缩、脱水一般有以下二种方式:1)方案一:剩余污泥→污泥浓缩池→贮泥池→污泥脱水→外运。2)方案二:剩余污泥→贮泥池→污泥浓缩脱水一体机脱水→外运。※浓缩工艺比较污泥浓缩常用的工艺有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩。①重力浓缩本质上是一种沉淀工艺,属于压缩沉淀;在重力的作用下,通过颗粒间的相互挤压,使污泥浓度进一步提高,从而实现污泥浓缩。②气浮浓缩是利用气泡强制施加到污泥颗料上的浮力,使之上浮,实现污泥的压缩;气浮浓缩虽然一定程度上解决了污泥厌氧发臭的问题,但需增加一套溶气系统,而且运行费用较高。③离心浓缩是利用离心机强大的离心力,使污泥浓缩;离心浓缩时间短,浓缩后污泥含固量一般可高达6%128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院;由于离心浓缩是在封闭环境内进行,因而一般不会产生恶臭;对于富磷污泥,用离心浓缩可避免磷的二次释放,提高污水处理系统的除磷率。※污泥脱水工艺比较污泥的脱水分为自然干化和机械脱水两大类。①污泥自然干化是将污泥摊置到由级配砂石铺垫的干化场上,通过蒸发、渗透和上清液溢流等方式,实现脱水。这种方式适于村镇小型污水厂的污泥处理,占地面积大,维护管理工作量很大,且易产生大范围的恶臭。②污泥机械脱水是利用机械设备进行污泥脱水,因而占地少;与自然干化相比,恶臭影响较小,但运行维护费较高,一般用于城市二级污水厂。常用的污泥机械脱水主要有以下三种方式:1)滚压带式压滤水机。2)离心浓缩脱水机。3)带式浓缩脱水机一体机。三种方式国内已均有采用,三种方式的机械设备性能及重要指标进行比较分析如下表所示:污泥机械脱水设备性能分析表(表3.4-2)类型性能带式浓缩脱水一体化机卧式离心浓缩脱水机滚压带式压滤水机设备尺寸体积大,占地大体积小,占地小体积大,占地大转速运行速度低,噪音小高转速,振动大,噪音大转速低,噪音小运行环境敞开式运行与设计,环境较其它两种差封闭运行,气味小,环境好敞开式运行与设计,环境较差使用寿命滤布使用寿命为6个月,需定期更换主要部件为不锈钢及耐磨材料制成,易损较多,使用寿命较长滤布使用寿命为6个月,需定期更换投资费用较高较高较低药耗1.5~5.0g/kgDs1.5~5.0g/kgDs1.5~5.0g/kgDs设备价格较低较高较低效果含固率为20~30%含固率为20~30%含固率为20~30%三种方式国内已均有采用,其中滚压带式压滤水机和带式一体化机在国内使用较早,离心机在国外使用较多,近十年来国内使用较为普遍。从省内调查情况来看,采用浓缩池+脱水处理效果较好,所以本工程污泥处理系统推荐采用浓缩池+滚压带式压滤机。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院1.1.1.污泥最终处置(1)城市污水厂污泥处置常用方法目前城市污水厂污泥的处置采用较多的方法是焚烧、填埋、堆肥和投海等。1)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,但一次投资巨大、操作管理复杂,且能耗高、运行费用大,不太适应我国目前的国情。2)污泥卫生填埋、终结覆盖,是处理城市污水厂脱水后的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。3)污泥与生活垃圾混合高温堆肥,污泥熟化程度高,病原体和寄生虫卵去除较彻底,有利于污泥利用,是适合我国国情的污泥稳定处理工艺。(2)本污水厂污泥处置推荐方案经浓缩脱水后的污泥最终处置可以考虑采用以下三种方法:1)将脱水泥饼作为绿化用肥。2)将脱水泥饼送至城市垃圾填埋场,与城市生活垃圾一起卫生填埋。3)将脱水泥饼直接运至农村,与生活垃圾、杂草等混合厌氧堆肥,经无害化稳定后,用作农肥。根据本工程实际情况,本报告推荐采用第二种方法进行污泥最终处置,脱水后污泥含水率78~80%,外运至城市垃圾填埋场卫生填埋。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院1.污水厂区工程设计1.1.污水处理厂设计规模1.1.1.厂区设计规模由第2章“污水水量预测”可知,XX污水处理厂各规划年限设计规模如表4.1-1所示:XX污水厂各期设计规模表(表4.1-1)项目近期(2015年)远期(2020年)污水处理厂规模(万m3/d)1.04.0为了施工方便,避免重复建设、投资浪费;本污水厂共用建筑土建筑部分(污水提升泵房、污泥浓缩脱水机房和紫外线消毒间)按照远期规模4万m3/d设置,设备分期安装,其它主要构筑物分期建设。由于用地限制,近期生化处理构筑物以1万m3/d设置。远期可根据实际水量情况增加一组1.0万m3/d的生化处理单元或建设一组2.0万m3/d的处理单元。1.1.2.厂区工艺流程粗格栅及进水泵房细格栅及沉砂池CarrouselA2/C氧化沟二沉池池消毒池池浓缩池池工艺流程图见图4.1-1所示。表曝机进水出水栅渣压榨污泥脱水渣泥饼外运注:污水流程污泥流程128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院XX污水处理厂工艺流程图(图4.1-1)1.1.厂区总平及高程设计1.1.1.厂区总平设计污水厂总平面设计原则:分区明确,工艺流畅,结构紧凑,安全简约。(1)按功能划分全厂分成四个分区(附图2),即预处理区、水处理区、泥处理区和管理区。根据本工程周围环境、城市主导风向及污水进水方向和处理后尾水排放的方向,合理布置各分区。(2)根据地形及工艺流程,预处理区位于厂区西面,泥处理区位于厂区北面,CarrouselA2/C生物反应池布置于厂区中间,管理区布置在厂区的南面,远离泥处理区,这样形成生产区和管理区两大部分。(3)根据污水处理厂总体布置,在厂区设置2处大门(其中位于西北角的大门作为主出入口)用于办公人员进出及污泥、设备等车辆运输。(4)厂内道路环通,满足消防及运输要求,道路宽5.0m,转弯半径6.0m,采用混凝土路面。(5)厂内采用雨污分流,污水集中后流入格栅井,雨水就近排入规划区内的明渠。(6)厂内生产、消防及生活用水均由城市给水管网提供。(7)厂内电力、通讯管道均接自城市网络系统。(8)厂内绿化面积占全厂面积35.01%。污水厂按近期规模征地,总征地面积17.55亩。远期可根据进厂水量情况而增加1万吨或2万吨/天规模的污水处理构筑物。1.1.2.厂区高程设计(1)设计地面标高厂区地面罗零高程约为5.57~6.38m,现已经人工堆填整平。厂区北面XX江及西侧大漳溪已有防洪堤,防洪标准20年一遇。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院厂区东侧现有防洪堤高程10.23~10.31m。目前文山河涝水位未最终确定,根据《福州XX农副产品批发市场防洪排涝规划》和《控规》,文山河十年一遇规划涝水位有三个方案,分别为5.20m、5.40m、5.97m。污水厂区地块竖向规划标高相应为:5.9~6.3m、6.0~6.4m和6.6~6.9m之间。本文选用《控规》推荐的5.4m方案,考虑到厂区土石方及相关工程费用以及污水提升费用的总和最低的原则及在满足防洪排涝的前题下,确定厂区设计地面标高为6.20m。(2)污水处理构筑物高程1)污水处理构筑物高程确定原则:①污水经中途泵站一次提升后藉重力流经各处理构筑物,尽量减少提升扬程,节省运行能源。②尾水自流排入文山河;③处理构筑物水位标高经开挖土方量、抗浮费用及运行费用的综合比较确定。2)污水处理构筑物的水位确定:考虑污水厂尾水在10年一遇的涝水位标高(5.40m)时应能自排,同时考虑开挖土方量、抗浮费用及运行费用最低,且厂区布置美观,管理方便等,确定消毒池设计水位6.00m,生物反应池高水位为7.80m。由此推算其余构筑物水位标高,经计算,从粗格栅到消毒间,污水处理工艺总水头损失约为2.90m。详见附图4。1.1.主要构筑物工艺设计本工程近期设计规模1.0万m3/d,变化系数K=1.58;远期按规模4.0万m3/d,变化系数K=1.41。本工程主要生产构筑物包括:粗格栅间、进水泵房、细格栅、旋流沉砂池、CarrouselA2/C生物反应池、二沉池、贮泥池、浓缩及脱水机房128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院、污泥堆棚、加药间和紫外线消毒渠等。各污水处理构筑物中,除CarrouselA2/C生物反应池按平均流量设计外,其余构筑物均按高峰流量设计。进水泵房,浓缩及脱水机房、污泥堆棚、加药间和紫外线消毒渠土建按远期规模设计,设备分期安装。(1)粗格栅及进水泵房粗格栅间和污水提升泵房采取合建形式,按照4.0万m3/d规模设计成一座,内净尺寸为13m×7m×10m。1)粗格栅间粗格栅间有1座,与进水泵房合建,内设宽度为0.6m的回转式机械粗格栅两台。单台配用电机功率1.1kW,并联运转。配备DN200螺旋压榨机1台,电机功率为1.1kW,供输送和压榨栅渣之用①功能:去除进水中较大的漂浮物,拦截直径大于20mm的杂物,保证提升系统和后续处理构筑物的正常运行,减轻生物处理的负荷。②设计参数:A.设计流量:0.345m3/s;B.格栅台数:2台(近期一用一备,远期二用);C.栅前水深:1.5m;D.栅条间隙:20mm;E.过栅流速:0.80m/s;F.有效栅宽:0.50m;G.水槽宽度:0.70mH.安装角度:75°③运行方式:A.粗格栅控制方式:根据格栅前后液位差,由PLC自动控制,同时设有定时排渣和手动控制排渣。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院B.螺旋压榨机控制方式:与粗格栅联动,由PLC控制开停,也可以现场控制。2)进水泵房进水泵房内设潜水排污泵4台,3用1备,远期根据流量情况换泵。①功能:提升污水,污水经过一次提升后,籍重力依次流过各污水处理构筑物,满足整个污水处理厂竖向水力流程的需求。②设计参数:A.设计流量:0.183m3/s;B.水泵数量:4台(3用1备,其中一台配变频装置);C.单泵流量:61L/s;D.水泵扬程:12.0m;E.电机功率:15kW。③运行方式:当污水提升泵房处于设计最低液位时,水泵停止运转;正常情况下,3台水泵并联运转;当液位处于设计最高液位时,启动第4台水泵并报警。(2)细格栅及旋流沉砂池细格栅及旋流沉砂池近期采用合建1座,分2组,每组处理能力0.5万m3/d。内设0.8m宽机械细格栅1台,配备DN200螺旋压榨机1台,供输送和压榨栅渣用,功率1.1kw。旋流沉砂池远期增加1座,1)细格栅①功能:进一步去除污水中的漂浮物及直径大于6mm的杂物,保证后续处理构筑物的正常运行。②设计参数:A.设计流量:0.183m3/s;128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院B.格栅台数:1台;C.栅前水深:1.0m;D.栅条间隙:5mm;E.过栅流速:0.85m/s;F.有效栅宽:0.70m;G.水槽宽度:1.00mH.安装角度:60°。I功率:0.75KW③运行方式:A.细格栅控制方式:根据格栅前后液位差,由PLC自动控制,同时设有定时排渣和手动控制排渣。B.螺旋压榨机控制方式:与细格栅联动,由PLC控制开停,也可以现场控制。2)旋流沉砂池选用旋流沉砂池1座,分两组。配备吸砂泵、搅拌装置、螺旋式砂水分离器等成套设备1套。①功能:去除进水中比重>2.65、粒径>0.2mm的砂粒,保证后续处理构筑物的正常运行,避免砂粒沉积在构筑物中,同时防止砂粒对设备的磨损,延长设备使用寿命。②设计参数:A.设计流量:0.183m3/s;B.分组数:2组C.圆池直径:2130mm;D.有效池深:1460mm;E.砂斗直径:1000mm;128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院F.停留时间:>30s。③运行方式:浆叶分离机连续运行,提砂泵按程序控制定时运行,砂水分离器与提砂泵连锁运行。(3)CarrouselA2/C生物反应池①功能:利用生物吸附降解的原理,去除BOD5等有机污染物,同时进行脱N除P。②设计参数:A.设计规模:1.0万m3/d。B.数量:1座C.设计最低水温:15℃;D.设计最高水温:25℃;E.污泥负荷:F/M=0.060gBOD5/(kgMLSS.d);F.容积负荷:0.171kgBOD5/(m3.d);G.污泥浓度:MLSS=3500mg/L;H.污泥龄:θc=26.89d;I.产泥率:0.7kgMLSS/kgBOD5(去除);J.污泥回流比:100%;K.剩余污泥量:1037kgMLSS/d;L.单池尺寸:(厌氧区+缺氧区+氧化沟区)L×B=73.5×32.8m2,有效水深4m,超高0.8m,各区有效容积设计如下:I.厌氧区:619m3,停留时间1.50h;II.缺氧区:668m3,停留时间1.60h;III.氧化沟区:7595m3,停留时间18.23h;128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院I.总体积:8882m3,总停留时间HRT=21.33h。①运行方式:流经沉砂池的生活污水与二沉池回流污泥在CarrouselA2/C氧化沟内设置的圆形混合井进行充分混合后进入厌氧区。该区分为3格,每格都设有水下搅拌器以防止污泥沉淀。经厌氧反应后的混合液进入缺氧区,并与由氧化沟区经回流通道进入缺氧区的回流液充分混合,进行反硝化脱氮和除磷反应。缺氧区的中间部位设导流隔墙,并在适当位置安装水下搅拌器,使该区具有良好的混合与循环条件。经厌氧、缺氧反应后的混合液流入氧化沟区进行氧化、硝化、反硝化反应,氧化沟区的充氧机械采用倒伞形曝气叶轮,可根据池内DO测定仪控制调节堰出水、改变曝气叶轮浸水深度以达到调节供氧的目的,池内溶解氧控制在2.0mg/L左右,处理后的水经排出口进入二沉池沉淀。②主要工程内容CarrouselA2/C氧化沟1座,规模1.0万m3/d,(厌氧区+缺氧区+氧化沟区)L×B=73.5×32.8m2,有效水深4m,超高0.8m。a.氧化沟区内设3台d3300mm的立轴式倒伞型叶轮表曝机,动力效率Ep≥2.1kgO2/kWh,每台功率N=55kW,其中一台恒速,两台变速;b.在厌氧区中安装潜水搅拌机3台(每格1台),每台功率为1.5kW;c.在缺氧区中安装潜水搅拌机2台(每格1台),每台功率为1.5kW。(4)辐流二沉池①功能:二沉池对经(氧化沟)生物处理后的活性污泥混合液进行泥水分离,使之澄清;同时还起着污泥浓缩的作用,并将分离后的污泥回流到生物处理段(厌氧区)。②设计参数:A.设计规模:1.0万m3/d,共1座。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院A.设计池径:Φ=28m;B.表面负荷:Ap=1.06m3/(m2·h);C.有效水深:h=2.25m;D.沉淀时间:t=2.5m。①运行方式:辐流式二沉池为中心进水、周边出水辐流式,采用单周边传动吸泥机,周边线速度≈2m/min。沉淀分离后的污泥送至污泥泵房,一部分污泥回流至氧化沟厌氧区,剩余污泥送至污泥浓缩脱水机房。池面浮渣通过设在池面的浮渣漏斗排除。②主要工程内容:φ=28m、H=4.0m、h=2.25m的二沉池1座,配1台功率N=1.1kW的DZX型单周边传动吸泥机。(4)计量进、出水均设计量设施,按近期规模设置,进水一台DN400电磁流量计位于沉砂池后,出水一台DN600电磁流量计位于紫外线C消毒间前。(5)紫外消毒间紫外消毒间土建按远期4.0万m3/d规模设置,设备按近期1.0万m3/d规模安装。①功能:利用紫外线C强大的杀菌作用,杀灭尾水中各种细菌、病毒等微生物,并通过光解作用,有效降解水中的氯化物。②设计参数:1)平面消毒间尺寸12×6m×(2.5m+4.0m),采用紫外线消毒系统。2)消毒设备尾水消毒采用紫外线C消毒设备,共1套,每套1.0万m3/d。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院共24支紫外线灯管,每支灯管功率为0.24kW。(6)出水管①功能:将尾水输送排入文山河。②设计参数:A.设计流量:0.653m3/s(按远期规模);B.材质:玻璃钢夹砂排水管;C.管径:800mm;D.长度:70m。(7)污泥池污泥池1座,平面尺寸10×5m。①功能:贮存一定量污泥用于污泥回流以及保证后续污泥系统正常运行。②设计参数:A.污泥量:1037kgDs/d+298kgDs/d;(剩余污泥量+5分钟的回流污泥量)B.含水率:99.15%;C.污泥体积:(121+35)m3/d;D.每座尺寸:10m×5m×4.5m;E.每座体积:V=200m3;③主要设备:A.回流污泥泵:两台,Q=215m3/h,H=5.8m,N=7.5kW;B.剩余污泥泵两台,Q=5m3/h,H=6.0m,N=1.5kW;(9)污泥重力浓缩池①功能:128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院用于浓缩污泥,减小污泥体积。②设计参数:A.数量:1座;B.尺寸:Ø=5m;C.污泥固体负荷:50kg/(m2.d)D.污泥量:1037kgDs/d;E.进泥含水率:99.15%;F.进泥体积:121m3/d;G.出泥含水率:98%;H.出泥体积:52m3/d;②主要设备:类型:中心传动浓缩机数量:1台型号及功率:D=5m,P=0.75kw(8)污泥脱水机房脱水机房土建按远期规模设置,设置分期安装。1)建筑物①功能:用机械脱水方式脱水剩余污泥,减小污泥外运体积②设计参数:A.数量:1座;B.尺寸:20m×10m×6m;C.污泥量:1037kgDs/d;D.进泥含水率:98%;E.进泥体积:52m3/d;F.出泥含固率:20%;128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院G.出泥体积:5.2m3/d;H.加药种类:PAM(聚丙烯酰胺);I.加药量:3gPAM/kgDs,3.1kgPAM/d。③运行方式:整套系统由PLC控制,联锁运行,每天工作8h。2)主要设备①进泥泵:A.类型:进泥螺杆泵;B.数量:2台;C.参数:Q=8~13m3/h,N=5.5kW。②带式滚压污泥脱水机:A.类型:带式污泥浓缩脱水一体机,带宽1.0m;B.数量:1台;C.参数:Q=4~10m3/h。③SZY2000絮凝剂制备系统:A.类型:全自动制药装置;B.数量:1套C.参数:药剂:PAM干粉D.配置容量:2000L/h,药液浓度:0.1%~1.0%。E.干粉输送能力:8kg/hF.搅拌机数量3套④加药泵:A.类型:螺杆加药泵;B.数量:2台;C.参数:流量:Q=0.03~0.1m3/h,扬程:H=1.2Mpa,功率:N=0.75kW。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院其它配套设备统计见表4.1.3所示。(9)污泥堆棚污泥堆棚与脱水机房合建,按4.0万m3/d的规模设计;平面尺寸为10×10m,高为5m。1.1.污水处理厂主要指标1.1.1.总平面技术经济指标表厂区总平面布置主要技术经济指标表(表4.1-1)编号项目单位数量系数备注1规划厂区用地面积m2483812实际厂区用地面积m211699.08100%3建构筑物占地面积m24168.8735.63%4道路面积m23434.8529.36%5绿化面积m24095.3635.01%6围墙长度m2447.77用地指标m2/d.m31.17<0.8~1.21.1.2.主要建、构筑物一览表主要建、构筑物一览表(表4.1-2)序号建、构筑物名称规格:L×B×H(m×m×m)占地面积(m2)结构形式数量单位备注1粗格栅及进水泵房13×7×1091钢砼1座合建2细格栅及旋流沉砂池Φ2.13×4.20150钢砼1座合建3carrousel氧化沟73.5×32.8×4.82140.8钢砼1座4二沉池Φ28×4.0615.44钢砼1座5加药及消毒间12×6×472框架1座合建6污泥池10×5×4.550钢砼1座7浓缩池Φ5×4.519.63钢砼1座8脱水机房20×10×6200框架1座9污泥堆棚10×10×5100框架1座10变配电间15×10×6150框架1座11机修车间10×8×580框架1座12仓库10×8×580框架1座13综合楼40×10×10400框架1座三层14传达室5×4×420砖混1座15合计4168.87128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院1.1.1.污水厂工艺设备一览表污水厂主要工艺设备一览表(表4.1-3)项目位置主要设备名称形式技术规格数量备注1粗格栅及进水泵房电动铸铁闸门明杆式DN1200,P=1.1kW1配启闭机电动铸铁闸门明杆式DN800,P=1.1kW2配启闭机格栅除污机回转式B=700,b=20mm,P=1.1kW21用1备潜水排污泵潜水式Q=65L/s,H=13m,P=15kW43用1备螺旋压榨机无轴式DN200,P=1.1kW1电动葫芦Q=2t,H=18m,P=3kW12细格栅及旋流沉砂池手动渠道闸门BXH=900mmX1600mm4手动渠道闸门BXH=600mmX600mm1手动渠道闸门BXH=450mmX1600mm2细格栅旋转式B=800mm,b=5mm,H=1.6m,P=0.75kw1螺旋压榨机螺旋式DN=200,Q=1.0m3/h,P=1.1kw2旋流除砂设备旋流式D=2130mm,P=1.1kw2吸砂泵渣浆泵Q=7.56m3/h,H=6m,P=2.2kw2砂水分离器螺旋式Q=12L/S,P=0.37kw13计量井电磁流量计DN40014氧化沟生物反应池叶轮表曝机立轴式倒伞型叶轮表曝机,N=55kW3DS330T潜水搅拌器N=1.5kW3潜水搅拌器N=1.5kW2潜水推流器N=5.0kW2闸门BXH=500mmX500mm,N=2.2kW2配手电动启闭机电动葫芦T=3t,H=18m,N=3.0kW25二沉池中心传动单管吸泥机ZXJ-Φ=28m、H=4.0m、P=0.37kW、n=0.03rpm1排渣堰门BXH=500mmX500mm1配手动启闭机6加药及消毒间溶药加药装置400L2加药泵Q=40~300L/h,P=0.55kW2紫外线C消毒设备共24支紫外线灯管,每支灯管功率为0.24kw1套电动铸铁闸门明杆式DN800,P=1.5kW17污泥池剩余污泥泵Q=5m3/h,H=6.0m,N=1.5kW2潜水式回流泵Q=215m3/h,H=5.8m,N=7.5kW2潜水式8浓缩池浓缩机D=5m,P=0.75kw1中心传动8污泥浓缩脱水机房污泥脱水机带式Q=4~10m3/h,带宽1.0m,P=1.1kW1进泥螺杆泵螺杆式Q=8~13m3/h,P=5.5kW21用1备滤带冲洗水泵Q=16m3/h,H=0.60MPa,P=5.5kW21用1备空气压缩机Q=0.22m3/min,H=0.8MPa,P=1.5kW1加药系统SZY2000,P=0.75kW1128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院螺杆加药泵Q=0.03~0.1m3/h,H=1.2MPa,P=0.75kw21用1备无轴水平输送机螺旋式D280,P=2.2kW1无轴倾斜输送机螺旋式D280,P=1.5kW1轴流风机T35-11-4Q=4263.m3/h,N=0.18kw210出水井电磁流量计DN60011.1.污水处理厂土建设计1.1.1.厂区建筑设计(1)概述污水厂位于XX镇北部的文山村,大漳溪支流文山河与316-324国道连接线交界处西侧,征地面积4.84ha(72.57亩),本工程污水厂所在地较平坦开阔,原为菜地,局部存在鱼塘,现已经人工堆填整平。原始地面罗零高程约为5.57~6.38m,设计地面标高6.20m。(2)建筑方案1)功能分区总平面布置主要分四个区域,分别为预处理、水处理区、泥处理区和管理区。就建筑物而言,主要分为管理区和生产区。2)平面布置原则管理区布置于污水厂的南侧,主要遵循了两个原则:①尽量处于主导风向的上风向;②远离预处理和泥处理区。3)平面布置管理区的建筑以体型、层数(层高)差赋以变化。外墙以面砖贴面为主,建筑物主要以面砖颜色的镶嵌和变化活跃立面,钢筋砼构筑物采用面砖或绿化以改善大面积砼墙面给人枯燥、单调的感觉。综合楼为三层,建筑面积1200m2,位置距管理区128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院主入口较近,设计中将办公室、会议室、接待室等重要房布置在建筑的南侧,以获取充足的阳光。综合楼建筑层高:底层为3.6m,二、三层为3.2m,建筑总高度为10m。(3)建筑立面表现综合楼立面结合平面功能布置的特点,舒展大方,窗套的设置和屋顶的挑檐体现了地域建筑的特色,灰白相间的色彩映衬周边宁静、优雅的氛围。生产区的其他建筑物设计,也和综合楼手法呼应,在整体上不失工业建筑特点的同时,对屋檐稍加处理,各个体积不同,尺度宜人的设计,使建筑物前后层次丰富,光影效果强烈。整个污水厂建筑设计,和谐统一极具时代感,呈现一派生机盎然的景象。(4)装修标准1)外墙:面砖。2)内墙:一般采用乳胶漆,厕所、浴室、厨房采用瓷砖。3)平顶:一般采用1:3水泥砂浆嵌平,乳胶漆饰面,局部门厅、会议室、控制室、餐厅、厕所采用轻钢龙骨、饰面为矿面吸音板的吊平顶。4)门窗:采用塑钢窗。变配电间用夹丝玻璃,其余为净白玻璃。5)屋面:采用防水保温屋面。6)地坪:综合楼门厅、餐厅采用花岗石,会议室、办公室采用复合地板,控制室采用防静电活络底板,传达室采用300mm×300mm釉面地砖,其余采用混凝土地坪。7)栏杆:采用不锈钢栏杆,高1.05m。(5)管理区主要建筑指标管理区主要建筑指标(表4.5-1)综合楼1200m2传达室20m2仓库80m2机修间80m2总建筑面积1380m2128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院1.1.1.厂区结构设计(1)工程地质条件1)工程场地污水厂位于XX镇北部的文山村,大漳溪支流文山河与316-324国道连接线交界处西侧,征地面积4.84ha(72.57亩),本工程污水厂所在地较平坦开阔,原为菜地,局部存在鱼塘,现已经人工堆填整平。原始地面罗零高程约为5.57~6.38m,设计地面标高6.20m。2)工程地质资料根据福建东辰综合勘察院提供的厂区地质勘探资料,描述如下:场地内未见有对本工程不利的其他埋藏物,如沟浜、墓穴、防空洞等。场地内未见构造活动痕迹及空洞、临空面、活动性断裂,未见滑坡、泥石流、崩塌、地面沉降等不良地质现象。根据野外钻探取芯肉眼鉴别,结合原位测试及室内土工试验成果分析,场地岩土层按其成因及力学强度不同可主要分为10层,现将各岩土层的特征自上而下分述如下:①素填土(Qml):灰黄色、土黄色、灰色,稍湿~饱和,松散,以细砂及粘性土为主,局部底部以耕土或泥质充填为主。为人工堆填,新近堆填,呈欠固结,该层CK3孔分布,层厚在0.60m。②粉质粘土(Q4al-m):灰黑色、灰白色,饱和,可塑,质较纯,无摇震反应,中等干强度,中等韧性,刀切面较光滑,局部相变为粘土。该层场地均有分布,分布层厚在2.30~3.20m,平均厚度为2.83m。③淤泥(Q4al-m):灰黑色、深灰色,饱和,流塑,质较纯,含少量腐植质,稍具臭味,稍有光泽,摇震反应慢,干强度低,韧性低,刀切面光滑,部分地段相变为淤泥质土,局部夹薄层粉细砂,厚度0.2~2cm。该层全场地分布,分布层厚在4.40~14.80m,平均厚度为9.23m。④粉质粘土(Q4al-m):灰黄色、褐黄色,很湿,可塑,128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院无摇震反应,中等干强度,中等韧性,刀切面较光滑。该层全场均有分布,分布层厚在4.00~9.50m,平均厚度为5.65m⑤淤泥质土(Q4al-m):深灰色,饱和,流塑~软塑,质较纯,含少量腐植质,稍具臭味,稍有光泽,摇震反应慢,干强度低,韧性低,刀切面光滑。局部夹薄层粉细砂。该层全场地大部分揭示分布,分布层厚在3.00~9.40m,平均厚度为6.40m。⑥细砂(Q4al-m):灰黄色、灰色,饱和,松散~稍密,局部为中密,粒径大于0.075mm的颗粒质量约占总质量93.32%,粉粒、粘粒含量约占6.68%,颗粒成分为石英、长石等,多呈棱角状,级配较好。该层局部中粗砂或砾砂富集,相变为中砂;该层在场地中普遍分布,层厚在7.10~15.10,平均厚度为10.58m。⑦卵石:灰色、灰黄色,饱和,上部稍密~中密,下部中密~密实,粒径大于20mm的颗粒质量约占总质量52.53%,成份以岩浆岩主,粒径一般在2~8cm,最大粒径可达11cm以上,呈次棱角状至次圆状,交错排列,大部分接触。充填物以砂砾为主,含量约占19。25%,次为粘粒,含量约占7.70%,少量的粉细砂,级配较差。该层场地普遍分布,揭示层厚在11.8~19.4m,平均揭示厚度为14.51m。⑧残积粘性土:残积成因(Q4el),灰黄色、黄褐色、灰白色,饱和,可~硬塑,原岩结构可见,母岩为花岗岩,长石已风化呈土状,含大于2mm的石英颗粒约占8.24%,粘性较差,切面稍光滑,干强度高,韧性低,无摇震反应,浸水易软化。该层场地中普遍分布,厚度为3.20~6.25m,平均厚度4.22m。⑨全风化花岗岩:燕山晚期侵入岩(γπ53(2)),浅黄、褐黄、灰白色,风化强烈,岩芯呈砂土状,风化程度不均,局部夹土状强风化残留,浸水易软化,手捏易散。岩芯采取率为75%,为散体状结构,岩体完整程度为极破碎,岩石坚硬程度等级为极软岩,岩体基本质量等级为Ⅴ128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院级。该层场地中普遍分布,厚度为3.70~6.85m,平均厚度4.79m。⑩强风化花岗岩:燕山晚期侵入岩(γπ53(2)),灰黄色、灰绿色、褐黄色,中粗粒花岗结构,风化强烈,岩芯多呈紧密砂土状,少数呈碎块状,大部分手易搓散,节理与裂隙发育,呈散体状~碎裂状结构,岩芯采取率为65%,岩石破碎程度为极破碎~较破碎,岩石坚硬程度为极软岩~软岩,岩石基本质量等级为Ⅴ级,浸水易软化。该层场地普遍有揭示,揭示厚度在4.70~8.00m,平均厚度为6.39m。3)场地地震效应该地区抗震设防烈度为7度(0.1g),建筑物抗震设防类别为丙类,构筑物抗震设防类别为乙类。建筑物抗震设防烈度为7度;构筑物抗震设防烈度为7度,构造措施按8度。4)荷载情况风载:基本风压0.70kN/m2。活载:各种活载按《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)、《给水排水工程管道结构设计规范》(GB50332-2002)及《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(2006年版)采用。(3)结构设计标准1)主要工程材料①混凝土污水处理构筑物强度等级C25,抗渗标号P6;填料C15,垫层C15。建筑物强度等级C25,垫层C15。②钢筋及钢材直径d≤8为HPB235热轧钢筋(Ⅰ级钢),直径d≥10为HRB335热轧钢筋(Ⅱ级钢),预埋件等为Q235钢。③砌体结构128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院地面以上采用MU7.5多孔空心砖,用M5混合砂浆砌筑;地面以下采用MU10机制砖,用M10水泥砂浆砌筑。2)设计参数取值根据拟建污水处理厂场地地质钻探勘察,其设计参数取值标准如下:①设计最高地下水位应根据当地有关水文资料分析,设计最高地下水位取地面以下0.5m。②构筑物场地超载按10kN/m2计。③水池水压力按设计水位的静水压力计算,最大裂缝宽度允许值取0.2mm。④构筑物池壁、底板、梁、柱受力钢筋净保护层厚度为35mm、顶板为20mm,最大裂缝宽度允许值取0.2mm。⑤构筑物不计池体侧壁摩阻力的抗浮安全系数Kf≥1.05。⑥构筑物平台荷载按不同构筑物取值2~3kN/m2,并按设备安装、检修荷载复核。⑦建筑物梁受力钢筋净保护层厚度为25mm、柱为30mm、顶板为20mm,最大裂缝宽度允许值取0.3mm。3)主要设计规范《建筑结构设计可靠度统一标准》(GB50068-2001);《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001);2006年版《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002);《砌体结构设计规范》(GB50003-2001);《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002);《构筑物抗震设计规范》(GB50191-93);《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008);128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001);2008年版《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002);《给水排水工程管道结构设计规范》(GB50332-2002);《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》(GB50032-2003)。(4)单体结构设计汇述根据地质资料,本可研对采用水泥土搅拌桩和预应力管桩对技术经济比较:方案一:单独采用Φ500水泥搅拌桩所有的建、构筑物地基处理考虑采用复合基础进行地基处理,具体做法为Φ500水泥搅拌桩加浅层地基处理。这样荷载大的综合楼要做条型基础,水池的底板配筋较小。方案二:单独采用Φ500预应力管桩所有的建、构筑物都采用Φ500预应力管桩,小建筑物及小构筑物会比较浪费。方案三:采用Φ500水泥搅拌桩+Φ500预应力管桩根据构筑物的荷载不同,采用Φ500预应力管桩或Φ500水泥搅拌桩加浅层地基处理。荷载较大的综合楼采用Φ500预应力管桩,其余的采用水泥搅拌桩加浅层地基处理,这样水池的底板配筋较小。地基处理方案比较表方案处理方法适用条件主要优缺点单价(元/m)方案一单独采用Φ500水泥搅拌桩不能抗浮水池底板配筋小40方案二单独采用Φ500预应力管桩可抗浮1水池底板配筋大2小建构筑物会比较浪费275方案三采用不抗浮或抗浮综合选用综合二者投资128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院Φ500水泥搅拌桩+Φ500预应力管桩综上,推荐采用方案三,即:综合楼采用Φ500预应力管桩,其余采用Φ500水泥搅拌桩加浅层地基处理,其它建、构筑物地基处理暂时考虑采用复合基础进行地基处理。主要单体结构设计要点如下:1)粗格栅及进水泵房粗格栅间和进水泵房下部采用沉井法施工,为现浇钢筋混凝土框架结构,平面尺寸为13m×7m×10m。2)细格栅及旋流沉砂池细格栅和旋流沉砂池为框架支撑的悬空池体,池体构造较为复杂,采用现浇钢筋混凝土结构。3)生物反应池生物反应池单格平面尺寸为73.5×32.8m,地面下深度为2.80m,地面上高度为2.00m。池体为现浇钢筋混凝土结构,底板按无梁楼盖计算,池壁按悬臂计算,横向设置1道伸缩缝缝,大开挖施工。4)二沉池二沉池为现浇钢筋混凝土结构,平面尺寸Φ28m,形式为半地下式。5)加药及消毒间加药及消毒间建筑为单层框架结构,平面尺寸为12×6m。6)浓缩池污泥池为现浇钢筋混凝土结构,平面尺寸Φ5m,形式为半地下式。7)污泥池污泥池为现浇钢筋混凝土结构,平面尺寸为10×8m,形式为半地下式。8)污泥脱水机房污泥脱水机房为单层框架结构,平面尺寸为20×10m。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院9)污泥堆棚污泥堆棚为单层框架结构,平面尺寸为10×10m。10)变配电间变配电间为单层框架结构,平面尺寸为20×10m。11)机修车间机修车间为单层框架结构,平面尺寸为10×8m。12)仓库仓库为单层框架结构,平面尺寸为10×8m。13)办公楼办公楼为三层框架结构,单层平面尺寸为40×10m。14)传达室传达室为单层混合结构,平面尺寸为5×4m。1.1.厂区电气设计1)设计依据1)《建筑照明设计标准》GB50034-2004;2)《供配电系统设计规范》GB50052-95;3)《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-94;4)《低压配电设计规范》GB50054-95;5)《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93;6)《建筑防雷设计规范》GB50057-94(2000年版);7)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92;8)《3-110kV高压配电装置设计规范》GB50060-92;9)《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92;10)《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65-83;11)《电力工程电缆设计规范》GB50217-94;128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院12)《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008;13)工艺专业设备表及设计图。(2)设计范围电气设计包括以下内容:1)污水厂变配电系统设计;2)污水厂动力及照明配电系统设计;3)污水厂防雷及接地系统设计。(3)设计分界点以10kV进户电缆终端头为设计分界点,终端头以下部分属本设计范围,终端头以上部分(电源外线)属当地电业范围。(4)电源本工程为二级负荷,本工程按两路10kV供电电源设计,需10kV两路电源(一用一备)供电。每路电源均能负担100%负荷,采用高压电缆引至高压配电间。(5)负荷计算所有用电设备均为380/220V低压设备,全厂总装机容量、计算负荷及变电所变压器容量详见下表:总装机容量、计算负荷及变电所变压器容量表(表5-5)装机容量计算容量变压器容量变压器正常负荷率事故保证负荷率(kW)(kW)(kVA)运行方式(%)(%)3602352×315一用一备8383(6)供配电系统两路10kV电源高压侧采用单母线接线方式,两路高压进线开关采用机械联锁。变压器装机容量:2×315kVA一用一备。低压侧采用单母线分段联络接线方式,进线开关、联络开关之间要求实现:三锁二钥匙机械及电气联锁。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院(7)变配电间布置设独立式变电所,采用10/0.4kV高压配电柜,变压器柜、抽屉式低压柜。(8)计量计量方式为高供高计。(9)补偿在0.4kV侧进行功率因数集中自动补偿,补偿后功率因数达0.9以上。(10)保护方式变压器10kV侧设短路、过电流保护。低配进线总开关设过载长延时,短路速断保护,低压用电设备及馈线电缆设短路及过载保护。(11)电动机起动表曝机采用变频起动方式,其余电机采用全压起动方式。(12)控制方式用电设备设就地控制箱,控制箱与设备配套供应。采用手动和自动控制两种方式,自动方式时由PLC控制,手动方式时可在机旁控制箱或机旁按钮箱上操作。(13)信号传送主要电气设备参数传送到相应的PLC控制站,并经通信联络传送到控制中心。(14)防雷与接地污水厂各单体按年预计雷击次数确定防雷等级。污水厂内高度大于15m的构筑物均设防雷保护。污水处理厂变配电房采用TN-S接地型式,其余单体采用TN-C-S型式。各单体采用联合接地型式(保护接地与工作接地共用接地体),接地电阻≤1Ω。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院各建筑单体设总等电位措施,于总配电房(总配电箱、柜)处设MEB,设防雷电波侵入、防感应雷保护措施。低压馈线距离超过50m时设重复接地装置,重复接地电阻≤10Ω。(15)设备选型高压开关柜采用环网柜配电,采用高压熔断器保护。变压器为绝缘树脂干式变压器。低压开关柜采用抽屉式开关柜。电缆采用交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电缆。(16)全厂照明及检修照明与检修采用380/220V三相四线制系统。仓库及机修间等场所采用金卤灯,综合楼、变电所采用高效荧光灯。安装于室外各处动力配电箱盘面配有检修用380V/220V电源插座。厂区道路照明采用沿道路边线设置灯杆,选用光源为金卤灯,厂区路灯控制采用自动和手动两种方式,自动方式时可分为光控和时间控制。(17)电缆敷设厂区内室外采用穿管直埋敷设的方式,室内采用电缆沟、电缆桥架及穿钢管敷设的方式。1.1.厂区仪表与自控设计自控系统的主要功能有二个方面:一是为了保证生产过程的高效和可靠的工作,减轻劳动强度,改善操作环境;另一方面是为实现生产过程的现代化管理、调度,充分发挥通信网络技术的优势,实现资源共享。(1)设计原则1)根据工艺和设备运行要求设置自动控制和自动调节装置,配置液位、流量、水质分析等仪表,以及现场控制站和中央控制系统,实现仪表和设备状态信号、数据的采集、传送和显示、控制。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院2)采用集中管理,分散控制和就地控制相结合的分布式智能监测、控制方式,控制级别由高到低依次为:就地控制、现场控制、中央控制的三层控制模式。3)在综合楼设置中央控制站,通过光纤工业以太网与现场控制站共同组成SCADA监控系统,来实现整个污水处理厂的实时监控和设备运行管理。4)根据处理工艺构筑物和工艺设备布置情况,设置二级现场控制站,在各二级系统控制站设置操作显示面板HAI,可以进行就地编程、修改和在线诊断等。5)配备电话通讯系统。6)中控室采用C/S(客户机/服务器)结构形式的开放的计算机网络,显示设备采用4m×2m模拟显示屏,直观显示工艺处理流程。7)现场控制站与现场设备及仪表之间采用I/O连接控制,与成组设备自带控制系统采用现场总线方式连接控制。(2)参照标准和规范仪表和自控系统的所有方面,符合相应的ISO、IEC标准和中国国家标准,并参考JIS、DIN标准。参照标准和规范如下:1)《化工装置自控工程设计规范》HG/T:20638~20639;2)《工业计算机监控系统抗干扰技术规范》CECS81:96;3)《工业企业通信设计规范》CBJ42-81;4)《污水泵站设计规程》DBJ08-23-91;5)《电气装置安装工程电缆施工及验收规范》GB50168-92;6)《电气装置安装工程接地施工及验收规范》GB50169-92;7)《电子计算机房设计规范》GB50174-93;8)《计算机软件开发规范》GB8566-88;9)《建筑电气设计技术规程》JGJ/T16-92;10)《远东终端通用技术条件》GB/T13729-92;128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院11)《地区电网数据采集与监控系统通用技术条件》GB/T13730-92;12)《工业自动化仪表施工及验收规范》GBJ93-86;13)《远东设备及系统术语》GB/T14429-93。(3)检测分析仪表工程设计检测仪表根据工艺流程和自控系统的要求配置。所有仪表输出的标准信号为4-20mADC,负载阻抗>500Ω,隔离。所有仪表的工作电压为AC220V±10%,50HZ±1HZ或DC24V±5%。在线检测和分析仪表包括:1)粗格栅前后液位差检测(超声波液位差计1套);2)进水泵房进水液位检测(超声波液位计1套);3)细格栅格栅前后液位差检测(超声波液位差计2套);4)细格栅井出水CODcr值检测(在线CODcr测定仪1套);5)细格栅井出水SS值检测(在线SS测定仪1套);6)细格栅井出水TN值检测(在线TN测定仪1套);7)细格栅井出水NH3-N值检测(在线NH4-N测定仪1套);8)细格栅井出水TP值检测(在线TP测定仪1套);9)细格栅井出水pH/T值检测(在线pH/T测定仪1套);10)生物反应池DO值检测(DO测定仪4套);11)生物反应池MLSS值检测(MLSS测定仪4套);12)生物反应池液位计(超声波液位计4套);13)生物反应池出水井出水CODcr值检测(在线CODcr测定仪1套);14)生物反应池出水井出水BOD5值检测(在线BOD5测定仪1套);15)生物反应池出水井出水SS值检测(在线SS测定仪1套);16)生物反应池出水井出水TN值检测(在线TN测定仪1套);17)生物反应池出水井出水NH3-N值检测(在线NH4128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院-N测定仪1套);18)生物反应池出水井出水TP值检测(在线TP测定仪1套);19)生物反应池出水井出水pH值检测(在线pH测定仪1套);20)生物反应池剩余污泥管的剩余污泥量检测(电磁流量计DN100,1套);21)污泥浓缩脱水机房脱水污泥泥量检测(电磁流量计DN50,2套);22)加药间加药管药量检测(电磁流量计DN20,1套);23)污泥泥池泥位检测(超声波液位计2套);24)计量井进水流量测定(电磁流量计DN400,1套)。25)计量井出水流量测定(电磁流量计DN500,1套)。(4)自控系统设计1)主要控制内容①粗、细格栅机根据格栅前后液位差,由PLC自动控制,同时设有定时和手动排渣控制。螺旋压榨机控制方式:与格栅联动,由PLC控制启停或现场手动控制。②旋流除砂设备:旋流除砂设备连续运行,提砂泵按程序定时控制,砂水分离器与提砂泵连锁运行。③氧化沟:根据池内DO测定仪控制调节堰出水、改变曝气叶轮浸水深度及转速以达到调节供氧的目的。④污泥回流:回流污泥泵连续运行,剩余污泥泵定时自动开停,储泥池搅拌器的定时自动开停。⑤污泥浓缩脱水机:整套系统由PLC控制,联锁运行,每天工作8h。2)自控系统组成全厂控制系统由中央控制室、现场控制站和远程分控站组成。采用由工业控制计算机及PLC构成的分散集中控制系统。该系统集控制、数据采集功能为一体,完成整个污水厂的过程控制、工艺流程显示、设备运行状态的监测及故障报警。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院根据本厂工艺流程和平面布置图,在综合楼设置一个中央控制室(SCADA中心)、二个二级现场控制站。厂区内中央控制室和现场控制站通过10M工业以太网相连。中央控制室可调用各现场站的全部运行信息,在中央控制室可控制现场主要设备的启动和停止。现场控制站的设置:①1#现场控制站(PLC1)负责粗格栅及进水房、细格栅及旋流沉砂池、生物反应池等部分的设备自控和、信号采集、控制和电力参数的采集。②2#现场控制站(PLC2)负责污泥浓缩脱水机房、贮泥池、加药间等部分的设备自控和数据采集。③现场控制站根据污水处理工艺要求进行工艺检测参数、设备运行工况信号的采集、检测和控制,并向中央控制室进行实时传送。每个现场控制站根据需要设置一台可编程序控制器(PLC)和一台可编程操作终端(HAI)。3)中央控制室中央控制室是由二台SCADA工作站(工控机)、大型模拟屏、打印机及UPS等组成。两台SCADA工作站互为冗余。工作站PC上可安装PLC的编程软件,程序可方便地通过以太网(ETHERNET)和控制网络分别下载到指定的现场控制站和分控站PLC,以便在调试过程中随时修改程序。系统留有网络接口用以和厂内办公自动化系统连接,实现工厂内部的数据共享。4)通信网络系统中央控制室与现场PLC控制站之间采用10M光纤冗余环形工业以太网。5)不间断电源128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院控制系统供电采用220VAC,选用在线式UPS,时间为1h以上,为静态整流器/逆变器型;并有储能电池,输出为正弦波,对指定的设备提供不间断电源,并配置必需的24VDC直流稳压电源。在自动控制系统的主供电系统和各分布站点的供电系统中,均配置过电压保护装置,以防雷电耦合、过电压和浪涌对系统供电的冲击和损坏。6)接地系统自控系统的接地:自控系统模拟信号工作接地与控制设备的电气安全保护接地系统共用一接地网,接地电阻≤1Ω。交/直流模拟信号的工作接地是为保护信号,提高系统抗干扰能力而设置,该接地线应单独引至就近设置的接地点MEB。安全保护接地主要是对自控设备的盘、台、柜等外壳的接地,安全接地线应单独引至就近设置的接地点MEB;(5)电话系统本工程在综合楼内设20门电话分线箱。1.1.厂区通风设计为了确保设备正常运行和职工安全生产,污水厂的主要建筑物均考虑通风设计:(1)污泥浓缩脱水机房污泥浓缩脱水机房内的污泥会产生异味,为改善工作环境,通风措施采用自然进风和机械排气相结合;主要采用壁式轴流通风机,排气次数不小于8次/h,送风量为排气风量的75%以上,通风机开停采用现场控制。(2)加药间在加药间内安装墙式轴流风机。(3)配电间配电间在建筑和结构上满足通风、降温的要求。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院1.1.厂区公共工程厂区内公共工程包括道路、给排水、通讯、照明、绿化及交通等。(1)道路:污水厂内道路主干道宽5m,次干道宽4m,主要道路转弯半径一般均在6m以上。道路布置成网格状的交通网络,便于设备维修、管道养护等。厂内道路与污水厂进厂道路相连,路面采用混凝土结构,道路与水池间用人行道板连接。(2)给排水:厂内给水接自城市给水管网,同时考虑消防用水量,需申请DN100给水管一根。厂内生活污水及冲洗、放空等污水均通过污水管排入进水泵房,厂内道路及场地内雨水经集中后,排入文山河。(3)通讯及照明:厂内电信接自城市电信系统,厂内通讯设施考虑20门的电话分线箱一个,便于厂内外联系管理。照明及工业用电,接自本厂变压器站。(4)绿化:在生产区及生产辅助区均布置绿化,美化环境,并在适当的位置设置绿化小品,以增加视觉美感。在厂区围墙内侧考虑绿化隔离带。(5)交通:厂区设置2处大门(其中位于西南角的大门作为主出入口)用于办公人员进出及污泥、设备、机械等车辆运输。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院1.环境影响及对策1.1.工程建设环境影响及对策1.1.1.工程建设对环境影响(1)对交通的影响工程建设时,由于车辆运输等原因,会使道路交通变得拥挤和繁忙极易造成交通事故,这种影响随着工程的结束而消失。(2)施工扬尘、噪声的影响1)扬尘的影响工程施工期间,挖掘的泥土通常堆放在施工现场,直至管道埋设,短则几周,长则数月。堆土裸露,旱土风致,以至车辆过往,满天飞扬,使大气中悬浮颗粒含量骤增,严重影响市容和景观。施工扬尘将使附近的建筑物、植物等蒙上厚厚的尘土,使邻近居家普遍蒙上一层泥土,给居住区环境的整洁带来许多麻烦。雨、雪天气,由于雨水和雪水的冲刷以及车辆的碾压,使施工现场变得泥泞不堪,行人步履艰难。2)噪声的影响施工期间,各类施工机械如推土机、挖掘机、打桩机、翻斗车、搅拌机等产生的噪声对作业环境及邻近的居民区产生不利影响。不同的施工阶段,施工机械设备使用的不同,其噪声影响也不同。除固定设备噪声源之外,施工运输车辆频繁进出工地,对沿途交通噪声及施工场地噪声也有较显著的影响。特别是在夜间,施工的噪声将产生严重的扰民问题,影响邻近居民的工作和休息。若夜间停止施工,或进行严格控制,则噪声对周围环境的影响将大大减小。(3)生活垃圾的影响工程施工时,施工区内上百个劳动力的食宿将会安排在工作区域内。这些临时食宿地的水、电以及生活废弃物若没有做出128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院妥善安排,则会严重影响施工区的卫生环境,导致工作人员的体力下降,尤其是在夏天,施工区的生活废弃物乱扔,轻则导致蚊蝇孳生,重则致使施工区工人暴发流行疾病,严重影响工程施工进度,同时使附近的居民遭受蚊蝇、臭气、疾病的影响。(4)水土流失由于厂址地势较低,施工过程中开挖的土方将直接用于地面回填,从而提高厂区地面标高。土方开挖后如不及时回填夯实,遇雨极易造成水土流失。其次,场地砂石料堆放,也可能因降雨造成流失。1.1.1.环境影响的缓解措施(1)交通影响的缓解措施工程建设将不可避免地与一些道路交叉。道路的开挖严重影响该地区的交通。项目开发者在制定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开高峰时间(如采取夜间施工,以保证白天畅通)。(2)减少扬尘工程施工中沟渠挖出的泥土堆在路旁,旱季风致扬尘和机械扬尘使沿线尘土飞扬,影响附近居民和工厂。为了减少工程扬尘对周围环境的影响,建议施工中遇到连续的晴好天气又起风的情况下,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,并在装运过程中不要超载,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。(3)施工噪声的控制128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院为了减少施工对周围居民的影响,施工场址应进行合理规划,统一布局,施工机械尽可能远离施工场界及噪声敏感点。合理安排工期,尤其要控制夜间噪声,不在夜间进行打桩或其他高噪声的作业,当必须连续作业而不得不扰民时,须报当地环保局批准,并尽可能集中时间突击施工。对夜间一定要影响周围居民声环境的工地,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,以保证居民区的声环境质量。施工运输车辆在市区行驶应根据地方政府规定禁鸣喇叭,进出施工现场也应同样遵守规定,避免可控制的噪声污染。(4)施工现场废弃物处理工程建设需要上百个工人,实际需要的人工数决定于工程承包单位的机械化程度。工程施工时可能被分成多段同时进行,工程承包单位将在临时工作区域内为劳力提供临时膳宿。项目开发者及工程承包单位应与当地环卫部门联系,及时清理施工现场的生活废弃物;工程承包单位应对施工人员加强教育,不随意乱扔废弃物,保证工人工作生活环境卫生质量。(5)倡导文明施工要求施工单位尽可能地减少在施工过程中对周围居民、工厂、学校影响,提倡文明施工,做到“爱民工程”,组织施工单位、街道及业主联络会议,及时协调解决施工中对环境影响问题。1.1.项目建成后的环境影响及对策污水处理工程本身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。但污水处理设施的运行对周围环境也会产生一定的影响,因此就环境保护方面,需采取一定的措施。1.1.1.污水处理厂对周围环境的影响(1)污水处理厂排放的污水污水处理厂排放的污水是指处理后的尾水和厂内自身排放的污水,本工程采用氧化沟128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院工艺,该工程处理城市污水的技术上非常成熟,在国内外广为应用;设计中主要采用国产优质设备和进口设备,监测仪表和控制系统采用进口设备,自动监控水平较高。因此,污水处理厂正常运转是有保证的,能达到相应要求的出水水质,不会对排放水体造成污染。污水处理厂工程建成后,每天将减少污染物的排放量,对保护周围地区的环境起到良好的作用。污水处理厂自身产生的生活污水以及构筑物的生产废水(如压滤液等)均排放到厂内污水管,然后进入污水处理系统进行处理,对外界不会造成污染。(1)污水处理厂产生的污泥污泥采用先进的浓缩脱水设备浓缩脱水后,其泥饼的含水率已降低至80%左右,为非流质固体,可用一般运输工具直接外运。(2)臭味对环境的影响由于污水处理厂内很多污水处理设施均为敞开式水池,所以污水的臭味散发在大气中,势必会影响到周围地区。一般在污水处理设施下风向100m范围内,其臭味对人的感觉影响明显,在300m以外,则臭味已嗅闻不到。污水处理厂西侧文山河对岸为文山村,距离约150多米,但处理于污水厂的上风向。污水厂常年主导下风向西北角现有马腾村居民点,但污水厂距离现状村庄马腾村两三百五十多米,因此,本污水处理厂建成运转后,对居民的影响将不明显。(3)噪音对环境的影响污水处理厂的噪音来源于厂内传动机械工作时发出的噪声,有污水泵、污泥泵的噪音,有除砂机、鼓风机的噪音,还有厂区内外车辆等的噪音。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,经过墙壁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《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93)的标准值。1.1.1.对环境影响的对策128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院根据《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》(CJJ60-94),城市污水处理厂的年处理水量应完成计划指标的95%以上,所有处理设备、设施的完好率均应达95%以上。污水处理厂应据此安排、调整厂内的维修、技改等工作,以尽量保证处理水量和水质的达标,减少对环境的影响。综上所述,虽然本工程建成运行后对周围环境影响不大,但为了进一部减小对环境的影响,本工程拟将采取以下措施:(1)恰当规划施工活动,以保证对社会最小的干扰。(2)选择适当的路线运送材料和设备,使交通中断最小。(3)设置警告讯号,道路封闭时按需进行交通管理,以保证工程正常进行和减少交通障碍。(4)为了安全目的,尽量减少沟槽、基坑等开挖工程暴露时间,并在施工场地设围,防止儿童进入。(5)限制场地清理范围,能满足工程需要即可。(6)在所有车辆和设备装设低噪声和消降污染的设施,以限制噪音和空气污染。(7)污水厂内处理过程中对环境的影响主要在臭气与噪声这两方面:1)臭气的消除方法是采用密闭、通风,如果要把大面积的水池密闭起来,技术上是可行的,但投资巨大,似不适应目前国情;因此,本工程在污泥浓缩脱水机房、加氯间等室内部分,已考虑采用机械通风方式,减少臭气危害,在露天的水池及水泵采用自然通风消除臭气。在总图中,已充分考虑把易产生恶臭的处理构筑布置在下风向,在远离生活区,用绿化带隔开。2)噪声问题的消除,在本工程设计中已选用低噪声机械设备,发电机房作隔声降噪处理,因此,其对环境的影响会进一步减小。本工程绿化总面积占全厂面积35.01%,在环境方面力争创造一个比较好的环境。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院1.安全生产与卫生1.1.编制依据(1)《关于生产性建设工程项目职业安全卫生监察的暂行规定》[劳字(1998)48号];(2)《国务院关于加强防尘防毒工作决定》[国发(1984)97号];(3)《工业企业设计卫生标准》[GBZ1-2002];(4)《工业企业噪声控制设计规范》[GBJ87-85];(5)《工业企业煤气安全规程》[GB6222-86];(6)《建筑设计防火规范》[GBJ16-87,2001年版];(7)《建筑物防雷设计规范》[GB50057-2000];(8)《建筑抗震设计规范》[GBJ11-89];(9)《采暖通风与空气调节设计规范》[GBJ19-87];(10)《工业企业噪声卫生标准》。1.2.主要危害因素分析本工程的主要因素可分为两类,其一为自然因素形成的危害和不利影响,一般包括地震、不良地质、暑热、雷击、暴雨等因素;其二为生产过程中产生的危害,包括有害尘毒、火灾爆炸事故、机械伤害、噪声振动、触电事故、坠落及碰撞等各种因素。(1)自然危害因素分析1)地震地震是一种能产生巨大破坏的自然现象,尤其对建构筑物的破坏作用更为明显,它作用范围大,威胁设备和人员的安全。2)暴雨和洪水暴雨和洪水威胁污水处理厂安全,其作用范围大,但出现的机会不多。3)雷击128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院雷击能破坏建构筑物和设备,并可能导致火灾和爆炸事故的发生,其出现的机会不大,作用时间短暂。4)不良地质不良地质对建构筑物的破坏作用较大,甚至影响人员安全。同一地区不良地质对建构筑物的破坏作用往往只有一次,作用时间不长。5)风向风向对有害物质的输送作用比较明显,若人员处于危害源的下风向则极为不利。6)气温人体有最适宜的环境温度,当环境温度超过一定范围内,会产生不舒服感;气温过高人会发生中暑,气温过低,则人可能会冻伤或冻坏设备。气温对人的作用广泛,作用时间长,但其危害后果较轻。然而自然危害因素的发生基本是不可避免的,因为它是自然形成的;但可以对其采取相应的防范措施,以减轻人员、设备等可能受到的损害。(2)生产危害因素分析1)高温辐射当工作场所的高温辐射强度大于4.2J/(m2.min)时,可使人体过热,产生一系列生理功能变化;使人体体温调节失去平衡,水盐代谢出现紊乱,消化及神经系统受到影响,表现为注意力不集中、动作协调性、准确性差,极易发生事故。2)振动与噪声振动能使人体患振动病,主要表现在头晕、乏力、睡眠障碍、心悸、出冷汗等。噪声除损害听觉器官外,对神经系统、心血管系统亦有不良影响;长时间接触,能使人头痛头晕、易疲劳、记忆力减退、增加冠心病发病率。3)火灾爆炸128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院火灾是一种剧烈燃烧现象,当燃烧失去控制时,便形成火灾事故,火灾事故能造成较大的人员及财产损失。爆炸同火灾一样,能造成较大的人员伤亡及财产损失。4)其它安全事故压力容器的事故能造成设备损失,危及人身安全。此外,触电、碰撞、坠落、机械伤害等事故均对人身形成伤害,严重时可造成人员死亡。1.1.安全卫生防范措施(1)抗震本工程区域的地震基本烈度为6度,因此,拟建污水处理厂设计暂6度设防,本工程的建、构筑物抗震设计均按《建筑抗震设计规范》GB50011-2001的有关要求进行。(2)抗洪污水处理厂设计地坪,满中防洪排涝的要求。设计中为了防止内涝,及时排出雨水,避免积水毁坏设备、厂房,在厂区内设有场地雨水排除系统。(3)防雷设计已采用避雷或防雷措施,变电所、综合楼及高度大于15m的建筑物均设防雷保护,变电所10kV电源进线侧装设避雷器作雷电波过电压保护。(4)防不良地质厂区附近参考地质资料表明:厂区及其周围地区无影响稳定性的活动断裂,无不良地质存在。(5)防暑128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院为防范暑热,采取以下防暑降温措施:在生产厂房采取自然通风或机械通风等通风换气措施,中央控制室、化验室、仪表室和综合楼等设置空调系统。(6)合理利用风向污水处理厂设计中将综合楼等辅助建筑物布置在厂区夏季风向的上风向,以避免风向因素的不利影响。(7)减振降噪由于污水处理设备在生产过程中噪音较大,据测定未经任何防护的鼓风机,运行时室外噪音高达100dB以上,所以本工程采用以下减振降噪措施:1)鼓风机进出口处设置消音器,鼓风机设置减震底座并选用密闭隔音材料,建筑采用吸音材料处理。2)在工艺设计中将鼓风机、污泥浓缩脱水机等噪声设备尽量选用低噪声型号产品。3)强振设备与管道间采用柔性连接方式,防止振动造成危害。4)在总图布置中,根据声源方向性、建筑物的屏蔽作用及绿化植物的吸纳作用等因素进行布置,减弱噪声对岗位的危害作用。5)主要生产场所设置能起到隔声作用的操作室、休息室,以减少噪声的影响。经采取上述措施后,对于操作人员每天接触噪声8h场所,噪声级均可低于85dB(A),车间办公室、休息室、操作室等室内噪声级均小于70dB(A),中央控制室、综合楼内噪声低于60dB(A);其它生活、卫生用室室内噪声则低于55dB(A),对于操作工作接触噪声不足8h的场所及其它作业地点的噪声均满足《工业企业噪声控制设计规范》中的标准要求。(8)防火防爆1)在总平面布置中,各生产区域、装置及建筑物的布置均留有足够的防火安全间距,道路设计则满足消防车道的要求。2)128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院在工艺设计中,在可能有燃爆性气体的室内设自然通风及机械通风设施,使燃爆性气体的浓度低于其爆炸下限。3)在变电所等室内设置移动式灭火器。4)厂区设计相应的消防给水管网及室内外消火栓。(9)电气安全设计电力供应是污水处理厂运行的生命线,供电及电力设备的安全、可靠运行,才能保证污水处理厂正常运转,本工程电气设计采取以下安全措施:1)高压配电装置:10kV高压配电装置,设专职值班人员负责运行和维护,巡视检查工作不可少于二人。每半年应进行一次停电检修和清扫,严禁带电作业,在检修电气设备前必须切断电源,并在电源开关上挂“禁止合闸有人工作”的警告牌,警告牌挂取应有专人负责。隔离开关每季度检查一次,支持瓷瓶应无裂纹及放电现象,接线柱和螺栓无松动,刀片无变形,接触严密。避雷装置在雷雨季节到来前进行一次预防性试验,并测量其接地电阻值,雷电过后应检查避雷器的瓷瓶、连接线和接地线是否完好。2)低压配电装置:低压电气设备和器材的绝缘电阻不得低于0.5MΩ,维护人员应定期用摇表检查,不符合要求应及时更换。污水处理厂环境潮湿,必须保证低压电器正常、可靠运行。室内开关柜和配电屏防护等级为IP4X,室外控制箱和动力箱防护等级为IP55。3)电力变压器:值班人员对变压器的巡视检查每天不少于一次,每周夜间检查一次,查看各部位有无异常现象,出线套管是否清洁,有无裂纹和放电痕迹,运行有无异响,接地是否良好等。4)电力电缆:128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院厂内配电网络,全部采取电力电缆,网络敷设方式采取电缆沟、电缆桥架和直埋三种敷设方式。为防止电缆火灾蔓延,在电缆设施的重要部位,采取设防火门或防火隔墙、电缆表面刷涂防火涂料,电缆通过的孔洞用耐火材料封堵等措施。5)严防触电,保证人身安全:全厂设接地网,变配电间的接地型式为TN-S系统,其它建筑单体接地型式为TN-C-S系统。防雷接地、保护接地、弱电工作接地共用接地网,接地电阻<1Ω。10kV开关柜设有五防功能,0.4kV配电柜全部采用开关与门联锁,不停电打不开柜门,不关柜门合不上闸,防止人员误操作触电。配电装置防护级为IP4X以上,全部为封闭式,操作人员无任何机会触及带电导体,以确保人身安全。配电装置操作面板前地板铺绝缘橡胶板,操作人员戴绝缘手套,穿绝缘胶靴。6)配电装置建筑物:建筑物门全部向外开启,以便发生电气事故时迅速、安全撤离现场。窗全部一玻一纱,冷却通风窗全部采用百叶窗和钢丝网,通向室外的电缆沟洞口,全部用水泥砂浆封堵,以防小动物窜入,造成带电导体之间短路,在变压器室大门上写上“止步!高压危险”的醒目字样,以防他人误入,造成电击事故等。(10)其它正常不带电的设备金属外壳设接地保护。为了防止机械伤害及坠落事故的发生,生产场所梯子、平台及高处均设置安全栏杆,栏杆的高度和强度符合国家劳动保护规定。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院绿化对净化空气、降低噪声具有重要作用,是改善卫生环境、美化厂容的有效措施之一,并且绿化能改善景观、调节人的情绪,从而减少人为的安全事故。厂内设置食堂、办公室、倒班宿舍、救护站、浴室、厕所等辅助用房。机械设备和电气设备的布置留有足够的安全操作距离和空间。污水处理厂起吊提升设备的选型、生产制造、安装和使用应严格按劳动部门的规定执行,使用前必须报当地劳动主管部门,做到:合格设计、定点制造,具有安装合格证的队伍安装,经劳动部门核发许可证后方可使用。设计要求污水处理厂在运行前制定相应的安全法规,操作人员上岗前必须进行必要的专门技术培训,以确保污水处理厂正常、安全运转。针对运行过程中各种可能发生的安全、卫生紧急突发事件,污水厂必须事先制定相应的应急计划和预防措施,可根据相关突发事件,启动相应的应急预案程序。突发事件应急预案,应当建立严格的突发事件防范和应急处理责任制,切实履行各自的职责,并按照突发事件应急预案的要求,保证应急设施、设备、救治药品和医疗器械等物资储备。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院1.防火设计(1)编制依据1)《中华人民共和国消防条例》;2)《中华人民共和国消防条例实施细则》;3)《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2001年版)4)《建筑物防雷设计规范》GB50057-94;5)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92;6)《火灾自动报警系统设计规范》BGJ116-88;7)《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-90;8)《低倍数泡沫灭火系统设计规范》GB50151-92。(2)防火等级1)综合楼,采取丁类防火标准。2)变配电所,定为丙类防火标准。3)其它厂区建筑设计均按国家建筑防火规范制定。(3)火灾及消防措施本工程在正常生产情况下,一般不易发生火灾,只有在操作失误、违反规程、管理不当及其它非正常生产情况或意外事故状态下,才可能由各种因素导致火灾发生。因此为了防止火灾的发生,或减少火灾发生造成的损失,根据“预防为主,防消结合”的方针,本工程在设计上采取了相应的防范措施。1)总图运输在厂区内部总平面布置上,按生产性质、工艺要求及火灾危险性的大小等划分出各个相对独立的小区,并在各小区之间采用道路相隔。厂内道路呈环形布置,保证消防通道畅通,厂内主干道宽5m,次干道宽4.0m,污水处理厂设2128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院个出入口,与厂外道路相连,均满足消防车对道路的要求。在火灾危险性较大的场所设置安全标志及信号装置,在设计中对各类介质管道应涂以相应的识别色。2)建筑本工程建、构筑物的耐火等级均至少达到II级,主要厂房均设2个出入口。本工程建筑物的防火设计均严格按《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2001年版)的规定进行。3)电气本工程消防设施采用双回路电源供电,其配电线采用阻燃电缆,以保证消防用电的可靠性。建、构筑物的设计均根据其不同的防雷级别按防雷规范设置相应的避雷装置,防止雷击引起的火灾。电气系统具备短路、过负荷、接地漏电等完备保护系统,防止电气火灾的发生。4)消防给水及消防设施污水处理厂需建立完善的消防给水系统和消防设施,以保证消防的安全性和可靠性。消防水源:厂区城市市政管网引入一根DN100的给水管,经水表计量后,在厂内连接成环,消防给水与生活给水合用。室外消防:室外设置由室外消火栓组成的消防系统,采用低压给水系统,最不利点消火栓水压不低于10m,最大消防用水量为15L/S。室外沿道路均匀布置室外消火栓。消火栓间距不大于120m。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院1.节能设计(1)能源构成本污水处理厂工程采用二级活性污泥脱N除P工艺对城市污水进行生化处理,处理过程中消耗的能源主要是水和电。(2)耗能计算污水处理厂能耗包括:(1)满足工艺要求的介质提升设备耗能:进水泵、回流泵、剩余污泥泵、污泥浓缩脱水机、吸砂系统等。(2)维持工艺需氧要求的空气供给设备耗能:表曝机。(3)使介质免于沉降的搅拌设备耗能:沉砂池搅拌器、贮泥池搅拌器。(4)生活及照明等耗能:采暖、通风、空调、用水等。污水处理厂建成后年耗电:1.0万m3/d规模时为157万度,单位电耗0.430kWh/m³。(3)节能措施1)氧化沟采用倒伞形曝气叶轮充氧,恒速、变速相结合,并可根据池内DO测定仪控制调节堰出水、改变曝气叶轮浸水深度以达到调节供氧目的。2)进水泵房采用多台泵搭配,并设一台变频泵,根据水量调节开泵量。3)采用立轴式倒伞型叶轮表曝机,增大动力效率,减少能耗。4)所有路灯、草坪灯、景观灯及热水器等均采用太阳能产品。5)所有泵、风机、电气设备等均为国家推荐或国外进口的节能产品。6)污水厂出水充分回用厂区:绿化、道路浇洒、冲洗车辆等,减少新鲜水用量。7)做好厂内各工段的能耗计量工作。8)供电设计采用无功补偿装置,提高功率因数。9)全厂水力计算力求准确,减少水头损失。10)128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院1.工程招投标(1)招标、投标的原则1)自觉遵守和认真履行《中华人民共和国招标投标法》、《工程建设项目招标范围和规模标准规定》、《评标委员会和评标暂行规定》、《工程建设项目自行招标试行办法》、《中华人民共和国合同法》、《招标公布公告暂行办法》等有关工程招标、投标的法律、法规。2)XX县建设局作为本项目的法人单位,应按照国家法律规定自行或委托国内具备相应资质的单位在项目实施的各个环节实行国内公开招标,择优选择勘察、设计、施工、监理以及与工程建设有关的重要设备、材料供应商等项目履行单位。(2)主要履行单位的选择1)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,并将审查程序和结果以书面形式报告各有关部门,存档备案。2)国内设备的供货采用公开招标的方式确定供货商。3)为确保本工程的顺利进行,项目法人单位将选择国内知名度较高并做过类似项目的具有丰富经验的甲级勘察设计单位联合进行工程设计和勘探工作。4)为确保施工质量及施工进度,应通过招标方式选择确定具有污水处理厂施工经验的土建工程施工队伍。5)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,通过公开招标方式确定。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院1.工程实施与经营计划1.1.实施原则及步骤(1)本工程的实施首先应符合国内基本建设项目的审批程序。(2)XX县建设局作为项目法人单位,将对建设项目筹划、筹资、人事任免、招投标、建设直至生产经营管理、债务偿还以及资产保值增值实行全过程、全方位负责。(3)项目法人单位按照国家及地方有关法规,折优选择勘察、设计、供货、施工安装、监理等履行单位,并做好必要的法律手续,按国家有关法律、法规及合同认真履行合约责任。(4)在建设过程中项目法人单位应与项目履行单位协商确定项目实施计划,并在履行前通知有关各方。项目法人单位应为履行单位开展工作创造有利条件,项目履行单位应服从项目法人单位的指挥和调度。1.2.经营计划与安排初步项目实施计划安排如下:本工程的实施过程主要包括项目申请报告的编制及评审、初步设计及评审、土建及设备招标、施工图设计及审查、工程施工、竣工验收等阶段。实施进度安排如下:2009年04月以前完成项目的准备工作(包括项目获准立项、可研报告编制完成并通过评审);2009年05月项目BOT部分招投标;2009年06月BOT特许经营权合同谈判及签约;2009年06月—2009年07月工程初步设计及评审;2009年08~2009年09月贷款谈判及贷款协议签约;2009年08月—2009年09月工程施工图设计及审查;2009年10月—2009年11128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院月编制建筑安装工程、设备标书并通过审查;2009年12月进行建筑安装工程及设备招标、评标及采购合同签约;2010年01月—2010年11月工程施工、设备安装;2010年12月建安工程结束,联合试运转,试运行;2011年01月全部工程竣工、投产运行。上述工程计划供建设单位参考,项目具体实施计划,由建设单位根据实际情况确定。1.1.设计、施工与安装XX污水处理工程的设计、施工和安装必须执行国家的专业技术规范与标准。所有关于项目设计、施工、安装等方面的技术文件都应存入技术档案以备查用。1.2.调试与试运转(1)国内配套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)试运转工作应邀请有关专家、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。(3)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。1.3.运行管理1.3.1.组织管理(1)建立完备的生产管理层次,对生产操做工人,管理职工进行必要的资格审查,并组织进行上岗前的专业技术培训。(2)128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院聘请有资历有经验的专业技术人员负责厂内的技术管理工作。制订健全的岗位负责制,安全操作规程等工厂管理规章制度。(3)招聘专业技术人员,并提前入岗,参与施工安装调试验收全过程。1.1.1.技术管理(1)与市政环保部门配合监测污水系统水质,监督工厂企业工业废水排放水质,工业废水排放要求见《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)及《污水综合排放标准》(GB8978-1996)。(2)根据进厂水质、水量变化,调整运行条件。做好日常水质化验、分析、保存记录完整的各项资料。(3)及时整理汇总、分析运行记录,建立运行技术档案。(4)建立处理构筑物和设备的维护保养工作和维护记录的存档。(5)建立信息系统,定期总结运行经验。1.2.人员培训为了做好本工程的建设和运行管理工作,在项目执行过程中,拟对有关建设和管理人员进行有计划的培训工作,以保证项目的顺利执行和运行管理,人员培训主要着重以下2点:(1)提高项目执行管理人员的业务水平,以保证项目的顺利执行。(2)对生产管理和操作人员进行上岗前的专业技术培训,提高管理和操作水平,保证项目建成后的正常运行。1.3.人员编制本工程建成后由“XX县建设局”负责管理。根据《城市污水处理工程项目建设标准(2001修订本)》的要求,本污水处理厂规模类别应划分为Ⅴ类,结合本污水处理工程的工艺特点、技术水平和自动控制水平,确定污水处理工程劳动定员为15人。定员中生产人员10人,辅助生产人员3128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院人,管理人员2人,绿化、警卫等勤杂服务人员考虑社会化提供。人员编制详见下表:劳动定员编制表(表10.1-1)人员分类劳动定员编制数量(人)比例(%)1.生产人员1066.72.辅助生产人员320.03.管理人员213.3总计15100128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院1.厂区主要设备表1.1.厂区机械设备表污水厂主要工艺设备一览表(表11.1-1)项目位置主要设备名称形式技术规格数量备注1粗格栅及进水泵房电动铸铁闸门明杆式DN1200,P=1.1kW1配启闭机电动铸铁闸门明杆式DN800,P=1.1kW2配启闭机格栅除污机回转式B=700,b=20mm,P=1.1kW21用1备潜水排污泵潜水式Q=65L/s,H=13m,P=15kW43用1备螺旋压榨机无轴式DN200,P=1.1kW1电动葫芦Q=2t,H=18m,P=3kW12细格栅及旋流沉砂池手动渠道闸门BXH=900mmX1600mm4手动渠道闸门BXH=600mmX600mm1手动渠道闸门BXH=450mmX1600mm2细格栅旋转式B=800mm,b=5mm,H=1.6m,P=0.75kw1螺旋压榨机螺旋式DN=200,Q=1.0m3/h,P=1.1kw2旋流除砂设备旋流式D=2130mm,P=1.1kw2吸砂泵渣浆泵Q=7.56m3/h,H=6m,P=2.2kw2砂水分离器螺旋式Q=12L/S,P=0.37kw13计量井电磁流量计DN40014氧化沟生物反应池叶轮表曝机立轴式倒伞型叶轮表曝机,N=55kW3DS330T潜水搅拌器N=1.5kW3潜水搅拌器N=1.5kW2潜水推流器N=5.0kW2闸门BXH=500mmX500mm,N=2.2kW2配手电动启闭机电动葫芦T=3t,H=18m,N=3.0kW25二沉池中心传动单管吸泥机ZXJ-Φ=28m、H=4.0m、P=0.37kW、n=0.03rpm1排渣堰门BXH=500mmX500mm1配手动启闭机6加药及消毒间溶药加药装置400L2加药泵Q=40~300L/h,P=0.55kW2紫外线C消毒设备共24支紫外线灯管,每支灯管功率为0.24kw1套电动铸铁闸门明杆式DN800,P=1.5kW17污泥池剩余污泥泵Q=5m3/h,H=6.0m,N=1.5kW2潜水式回流泵Q=215m3/h,H=5.8m,N=7.5kW2潜水式8浓缩池浓缩机D=5m,P=0.75kw1中心传动8污泥浓缩脱水机房污泥脱水机带式Q=4~10m3/h,带宽1.0m,P=1.1kW1进泥螺杆泵螺杆式Q=8~13m3/h,P=5.5kW21用1备滤带冲洗水泵Q=16m3/h,H=0.60MPa,P=5.5kW21用1备空气压缩机Q=0.22m3/min,H=0.8MPa,P=1.5kW1加药系统SZY2000,P=0.75kW1128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院螺杆加药泵Q=0.03~0.1m3/h,H=1.2MPa,P=0.75kw21用1备无轴水平输送机螺旋式D280,P=2.2kW1无轴倾斜输送机螺旋式D280,P=1.5kW1轴流风机T35-11-4Q=4263.m3/h,N=0.18kw210出水井电磁流量计DN60011.1.厂区电气设备表厂区电气设备表(表11.2-1)项目构筑物主要设备名称技术规格数量备注1变配电间高压环网柜FITPLUS-V6台变压器SCB9-315kVA,10/0.4kV,D,yn112台附罩壳低压开关柜GCK7台厂区仪表设备表(表11.2-2)项目建、构筑物编号主要设备名称形式技术规格数量备注1粗格栅及进水泵房1超声波液位差计0~5m12超声波液位计0~7m12细格栅及沉砂池3超声波液位差计0~5m14NH/T计(带温度计)2~12NH1细格栅出水井5CODcr在线测量仪电化学0~150mg/L16BOD5在线测量仪17SS在线测量仪18NH4+-N在线测量仪19TN在线测量仪110TN在线测量仪13氧化沟11溶解氧测定仪0~10mg/L412MLSS检测仪413ORP分析仪414CODcr在线测量仪电化学0~150mg/L1氧化沟出水井15BOD5在线测量仪116SS在线测量仪117TN在线测量仪118NH4+-N在线测量仪119TN在线测量仪120NH在线测量仪14污泥池21超声波液位计0~7m15污泥浓缩脱水机房22电磁流量计DN502进水计量井23电磁流量计DN40016出水计量井24电磁流量计DN60017全厂25现场仪表保护箱不锈钢15厂区控制系统设备表(表11.2-3)项目建、构筑物编号主要设备名称形式技术规格数量备注111#现场控制站CPU内存1M1套128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院现场控制室部分,DI:256,DO:64,AI:3222#现场控制站CPU内存1M,DI:256,DO:48,AI:321套3人机界面HAI2台4编程软件1套5通信和电源模块2台6机架2台7不间断电源UPS在线式2kVA,1h2台8过电压保护装置2台9PLC控制柜2200×900×600含电气附件2台2中央控制室部分10PC机P41.2G,21寸纯平2台彩色11激光打印机A41台12针式打印机A3宽行1台13HAI监控软件1套14不间断电源在线式3kVA,1h1台15操作台、椅4把16电源配电箱4套17模拟屏和控制器4m×2m1套18数据传输电缆6芯双铠装光缆2500m19光纤终端接线盒十二口3只20PLC编程器PIII1G1台通讯设备表(表11.2-4)序号设备名称技术要求数量备注1电话分线箱20门1套2电源直流48V1套1.1.厂区化验设备表厂区化验设备表(表11.3-1)序号设备名称数量备注11.1马福炉1台1.2电热恒温烘干箱2台1.3电热恒温培养箱1台1.4生化培养箱(BOD5)2台1.5电热恒温水浴锅1台1.6分析天平2台1.7物理天平2台1.8生物显微镜1台1.9电冰箱1台1.10电动离心机1台1.11真空泵1台1.12蒸汽灭菌器1台1.13磁力搅拌器1台1.14电加热板3台1.15康氏振荡器1台2分光光度计1台128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院3紫外/可见分光光度计1台4CODcr测定仪1台5pH/离子浓度计1台6DO测定仪2台7水分测定仪1台8纯水制造系统1套9自动取样器1台10化验室台柜18台1.1.厂区运输设备表厂区运输设备表(表11.4-1)序号设备名称技术规格数量备注1自卸汽车5吨2辆2工具车0.5吨1辆3轮式装载机1吨1辆1.2.厂区机修设备表厂区机修设备表(表11.5-1)序号设备名称技术规格数量备注1台钻12mm,0.55kW1台2落地砂轮300mm,1.5kW1台3空压机5.5kW1台4台钳4台5电动葫芦2t1台6交流电焊机30kVA1台7乙炔发生器1台8氧气瓶1只9各种常用工具5套128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院1.工程投资估算1.1.工程概况XX污水处理厂厂区工程近期设计规模为1.0万m3/d,远期设计规模为4.0万m3/d,厂区规划用地面积72.57亩,近期征地面积17.55亩。本次建设内容为:(1)近期1万m³/d的污水处理设备;(2)近期1万m³/d的污水处理构筑物及4万m³/d共用建构筑物。(3)政府配套投资建设的厂区土石方、围墙及大门、电源外线、厂外通信电缆、厂外给水管道、厂外雨水管道及尾水排放管。1.2.编制依据(1)中华人民共和国建设部建标[2007]163号《全国市政工程投资估算指标》(HGZ47-103-2007)。(2)中华人民共和国建设部建标[2007]164号《市政工程投资估算编制办法》2007版。(3)《建设工程工程量清单计价规范》GB50500-2003。(4)福建省建设厅闽建筑[2007]52号《福建省建设厅关于印发<福建省房屋建筑和市政基础设施工程概算编制办法>的通知》。(5)《福建省市政工程消耗量定额》2005版。(6)《福建省市政工程综合单价表》2005版。(7)《全国统一安装工程预算定额福建省综合单价表》2002版。(8)《福建省建筑工程消耗量定额》2005版。(9)《福建省建筑工程综合单价表》2005版。(10)《福建省建筑装饰工程消耗量定额》2005版。(11)《福建省建筑装饰工程综合单价表》2005版。(12)《福建省园林绿化工程消耗量定额》2005版。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院(13)《福建省园林绿化工程综合单价表》2005版。(14)《福建省建筑安装工程费用定额》(2003版)及其配套调整文件。(15)《福建省各设区市2009年1月建设工程主要材料综合价格》。(16)《2008年第四季度福州市园林绿化工程苗木预算价格》。(17)《2008年第四季度福建省施工机械台班单价》。(18)福建省建设厅闽建筑[2007]15号文《福建省建设厅关于调整建设工程人工预算单价的通知》。(19)福建省建设厅闽建筑[2007]4号文《福建省建设厅关于调整<福建省建筑安装工程费用定额>(2003版)安全文明施工取费标准和使用办法的通知》。1.1.价格取定及有关取费标准(1)按闽建筑[2007]15号文调整建设工程人工预算单价,土石方、拆除、搬运工程用工人工单价36元/工日、建筑装饰工程用工人工单价58元/工日、其他工程用工人工单价48元/工日。(2)工程所用材料按上述编制依据中2009年1月福州市材料预算价格计算。(3)工程所用机械台班单价按上述编制依据中2008年第四季度福建省机械台班单价执行。(4)国产设备按国内有关生产厂家的现行出厂价格,加计3%运杂费确定预算价格。(5)备品备件费、工器具及生产家具购置费执行中华人民共和国建设部《市政工程投资估算编制办法》2007版,其中备品备件费费率取1%、工器具及生产家具购置费费率取1%。(6)工程建设其它费用内容及标准依据如下,工程建设其它费用计算详见02表:128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院1)中华人民共和国建设部《市政工程投资估算编制办法》2007版;2)福建省建设厅闽建筑[2007]52号《福建省建设厅关于印发<福建省房屋建筑和市政基础设施工程概算编制办法>的通知》。3)国家发展计划委员会计价格[1999]1283号文《国家计委关于印发建设项目前期工作咨询收费暂行规定的通知》;4)国家发展计划委员会、国家环保总局计价格[2002]125号文《关于规范环境影响咨询收费有关问题的通知》;5)国家发展和改革委、建设部发改价格[2007]房670号文《国家发展改革委、建设部关于印发<建设工程监理与相关服务收费管理规定>的通知》;6)国家计委、建设部计价格[2002]10号文《国家计委、建设部关于发布〈工程勘察设计收费管理规定〉的通知》;7)国家计委计价格[2002]1980号文《国家计委关于印发〈招标代理服务收费管理暂行办法〉的通知》。8)财政部财建[2002]394号文关于印发《基本建设财务管理规定》的通知;9)财政部、国家发展改改革委财综[2008]78号文《财政部、国家发展改革委关于公布取消和停止征收100项行政事业性收费项目的通知》;10)福建省物价局闽价[2003]房505号文《福建省物价局关于重新规范建设工程交易服务收费标准及有关问题的通知》;11)福建省物价局闽价[2002]房457号文《福建省物价局关于规范建设工程造价咨询服务收费有关问题的通知》;12)福建省物价局闽价房[2007]99号文《福建省物价局关于规范建筑工程施工图设计文件审查收费的通知》;(7)基本预备费:按建安工程费用、设备及工器具购置费及工程建设其它费用总和的8%计算。(8)建设期贷款利息:按中国人民银行现行长期贷款利率5.94%计算;128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院(9)铺底流动资金按流动资金的30%计算。1.1.建设项目总投资XX污水处理厂厂区工程总投资3063.27万元,具体组成见下表:项目投资组成表表12-1序号项目投资(万元)占总投资百分比1污水处理厂厂区部分(BOT部分)2317.6775.66%2污水处理厂厂区部分(政府配套投资)745.6024.34%合计3063.27100%1.1.1.污水处理厂厂区(BOT部分)单项工程费1805.36万元,其中建筑工程费920.94万元、设备及工器具购置费802.59万元、安装工程费81.83万元。工程建设其它费290.59万元,基本预备费167.68万元,建设项目静态投资2263.63万元。动态投资部分建设期贷款利息46.79万元,铺底流动资金7.25万元,建设项目总投资2317.67万元。详见XX污水处理厂厂区工程(BOT部分)总估算表(01表)。1.1.2.污水处理厂厂区(政府配套投资)单项工程费108.88万元,其中建筑工程85.47万元、安装工程费23.41万元。工程建设其它费531.45万元,基本预备费51.23万元,建设项目静态投资745.60万元。动态投资部分不考虑,建设项目总投资745.60万元。详见XX污水处理厂厂区工程(政府配套投资)总估算表(01表)。1.2.征地拆迁及安置补偿XX污水处理厂厂区工程按近期规模征地,征地17.55亩,原为菜地,局部存在鱼塘,现已经人工堆填整平。征地拆迁及安置补偿费项目业主单位提供的资料计算,共计发生建设用地费491.40万元,其中土地征用费491.40万元。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院1.1.技术经济指标与投资分析污水处理厂厂区工程(BOT部分)按费用性质划分的技术经济指标与投资分析详见03表。1.2.主要材料用量污水处理厂厂区工程(BOT部分)主要材料用量详见04表。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院1.融资方案1.1.资本金筹措本项目(BOT部分)法人单位由BOT招标确定,项目建设所需资本金由BOT招标中标人自筹,占项目总投资的30%。本项目(政府配套投资)法人单位为XX县建设局,项目建设所需建设资金由XX县财政资金解决,占项目总投资的100%。1.2.债务资金筹措本项目(BOT部分)建设所需的其他资金拟申请国内商业银行贷款,占项目总投资的70%。本项目(政府配套投资)不存在债务资金。1.3.初步融资方案1.3.1.资金筹措1.污水处理厂厂区(BOT部分)项目(BOT部分)建设资金来源初步方案为项目法人单位自筹资金695.30万元,申请国内商业银行贷款1622.37万元。项目建设资金筹措见下表。项目资金筹措表(表13-1)序号资金来源金额(万元人民币)占总投资百分比1自筹资金695.3030%2国内商业银行贷款1622.3770%合计2317.67100%2.污水处理厂厂区(政府配套投资)项目(政府配套投资)建设资金来源初步方案为XX县财政资金745.60万元。项目建设资金筹措见下表。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院项目资金筹措表(表13-2)序号资金来源金额(万元人民币)占总投资百分比1XX县财政资金745.60100%合计745.60100%1.1.1.资金使用计划1.污水处理厂厂区(BOT部分)项目计划建设期一年,2010年1月开工,2010年12月竣工。项目年度资金使用安排如下:污水厂区年度用款计划表[单位:万元人民币](表13-2)年份资金来源建设期经营期合计11自筹资金688.057.25695.30国内商业银行贷款1622.370.001622.37合计2310.427.252317.672.污水处理厂厂区(政府配套投资)项目(政府配套投资)计划建设期一年,2010年01月开工,2010年12月竣工。项目年度资金使用安排见下表。年度用款计划表[单位:万元人民币](表13-4)年份资金来源建设期经营期合计11XX县财政资金745.600.00745.60合计745.600.00745.601.2.债务资金的偿还本项目(BOT部分)采取市场化运做,拟通过收取适当的污水处理费用来维持企业的正常运转和偿还债务资金。1.3.融资方案分析本项目(BOT部分)法人单位自筹资金占项目总投资的30%,满足国家发展与改革委员会关于城市基础设施项目立项资本金的最低要求。本工程(BOT部分)申请1622.37万元人民币的国内商业银行贷款128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院,贷款数额不小,其利息支付的数额也不小,存在一定的还贷风险。同时污水处理项目作为城市市政公用设施项目,其盈利性很大程度上受到污水量和污水处理收费的影响,因此确定合理的污水处理收费,保证污水管网的同步建设和到位、污水处理收费的按时收缴和支付,是减轻项目还贷风险、确保企业正常运转的十分重要的前提。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院1.财务评价建设项目经济评价是项目可行性研究的有机组成部分和重要内容,是项目决策科学化的重要手段。经济评价的目的是根据国民经济发展战略和城市发展规划的要求在工程技术研究的基础上,计算项目的效益和费用,对拟建项目的财务可行性和经济合理性进行分析论证,作出全面的经济评价,为项目的科学决策提供依据。1.1.评价依据(1)国家发展改革委、建设部联合下发的发改投资(2006)1325号《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)。(2)住房和城乡建设部下发的建标(2008)162号《市政公用设施建设项目经济评价方法与参数》。(3)《投资项目可行性研究指南》。(4)国家有关的其它规定。(5)本工程项目的技术研究和投资估算。1.2.评价范围本次评价的范围为XX污水处理厂厂区工程(BOT部分)。1.3.评价原则和评价参数1.3.1.评价原则1.由于本项目的费用效益计算比较简单,建设期较短,生产运营期虽然有20年,但不涉及进出口平衡等问题,财务评价的结论已经能够满足投资决策的需要,因此只进行项目的财务评价,不进行国民经济评价。2.保证评价的客观性、科学性、公正性。3.通过“有无对比”坚持定量分析与定性分析相结合、以定量分析为主和动态分析与静态分析相结合、以动态分析为主的原则。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院1.1.1.财务计算期项目财务计算期为21年,其中建设期1年、生产经营期20年。根据本报告第2.2.6节“污水处理规模确定”中的阐述,XX污水处理工程的污水处理厂区部分设计处理规模为2.0万m³/d。设定投产期第一年处理量为1.60万m³/d,投产期第二年处理量为1.80万m³/d,至投产期第三年处理量为2.0万m³/d,达到设计处理能力。1.1.2.项目支出费用(1)投资XX污水处理厂厂区工程(BOT部分)投资总额2317.67万元(含息)。(2)折旧费按年平均年限法计提折旧,折旧年限按20年计算。固定资产残值率取定为5%。固定资产综合折旧率为4.75%。(3)无形资产和其他资产摊销无形资产从投产之年起按10年的期限分期摊销,年摊销率10%;其他资产从投产之年起按5年的期限分期摊销,年摊销率20%。(4)大修理及日常检修维护费用大修理费指企业按照核定的提存率提取的大修费用,根据近年统计资料并结合本项目的具体特点,大修理费率按固定资产原值的1.0%计算。日常检修维护费主要是指固定资产的备品备件、低值易耗品和固定资产的经常维护修理费,取固定资产原值的的0.5%为综合费率计算。(5)工资福利费本项目人员编制按15人计,工资福利标准为2.4万元/人年,每年工资福利费36.00万元。(6)外购动力费用及电价128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院本项目外购动力费主要指污水处理过程中消耗的电费。根据国家发展和改革委员会、建设部、国家环境保护总局(计投资[2002]1591号)文及福建省人民政府办公厅(闽政办[2002]96号)文精神,本工程按大工业1-10kV档次计算电价,单价为0.5358元/度。(1)外购原材料、药剂费本项目原材料、药剂费主要指污水处理过程中消耗的PAM(聚丙烯酰胺)。项目设计PAM投加量为0.78毫克/升,PAM价格3.5万元/t,达产年份药剂使用费9.96万元/年。(2)财务费用本项目财务费用包括生产期贷款利息和流动资金利息支出。生产期贷款利息主要指支付长期债务资金和短期借款所孳生的利息;流动资金利息支出主要指生产期内向银行借贷的流动资金所孳生的短期贷款利息。(3)管理、销售和其他费用按年生产要素总和的10%计取。(4)销售税费按现行会计制度,应从营运收入中直接扣除营业税、城市维护建设税、社会事业发展费及教育费附加。本工程暂按免税考虑。(5)所得税以利润为基数,按25%税率计算。根据闽政办(2002)96号文,新建的污水处理厂,自正式营业之日起,可减征或免征一年所得税。(6)流动资金根据近年来行业统计分析资料,采用分项详细估算项目所需流动资金。自有流动资金按流动资金的30%计算,其余向国内银行短期借款,年利率5.31%。(7)企业资金分别按税后利润的10%提取法定盈余公积金。1.1.1.年成本费用计算128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院总成本是建设项目投产运行后一年内的生产运营花费的全部成本和费用之和。包括外购原材料、燃料和动力、工资福利费、维修费、利息支出以及其它费用。经营成本是项目总成本扣除固定资产折旧费、无形及递延资产摊销和利息支出以后的全部费用。生产成本按其与产量变化的关系分为可变成本和固定成本。在总成本费用中,随处理水量增减而成比例增减的费用部分为可变成本,如外购原材料、动力和药剂等费用;与处理水量的多少无关的费用为固定成本。成本费用预测的基本数据和各项费用支出见“基础数据表”和“总成本费用估算表(生产要素法)”。经计算,本项目经营期内年平均成本费用见下表:年平均成本表表14-1费用名称金额年平均总成本(万元)316.20年平均单位总成本(元/m³)0.80年平均经营成本(万元)179.50年平均单位经营成本(元/m³)0.501.1.1.营业收入预测本项目通过达标处理城市生活污水而收取适当的污水处理费作为自身的营业收入来源。根据上述成本计算,污水处理收费单价在考虑总成本、适当的收益等多种因素基础上经测算为1.28元/m³。1.1.2.财务基准收益率和基准投资回收期根据《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)的要求,项目盈利能力分析应进行“融资前盈利能力”与“融资后盈利能力”两个层次的分析。前者是在不考虑融资条件下,即不使用债务资金,项目所用全部资金均来自项目投资人,分析项目本身值得投资的程度;后者是在考虑使用债务资金的情况下项目的盈利能力。在进行融资前分析时,盈利能力根据基准收益率进行判定。融资前128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院基准收益率按照“评价细则”及近几年给排水行业的统计数据,同时考虑到国家资金的有效利用、行业技术进步和价格结构等因素来确定。结合本工程为污水处理项目,行业投资风险较低,取6%财务基准收益率,基准投资回收期(自建设期开始年算起)为12年。在进行融资后分析时,基准收益率为项目的加权平均资金成本。在本项目中,权益投资者的投资比重为30%,要求的资本收益率暂按8%考虑,贷款比重为70%,贷款利率为5.94%,污水处理行业的所得税率为25%,则WACC(加权平均资金成本)=30%×8%+70%×(1-25%)×5.94%=5.52%。1.1.财务评价1.1.1.项目盈利能力分析通过“利润与利润分配表”计算,反映项目计算期内各年的利润总额、所得税及税后利润等的分配情况。“现金流量表”反映项目在整个计算期(包括建设期和生产营运期)内各年的现金流入和流出,籍以进行项目财务盈利能力分析。通过“项目投资现金流量表”计算项目投资所得税前及所得税后后的财务内部收益率、财务净现值以及投资回收期等评价指标,分析项目的财务效果。通过“项目资本金现金流量表”计算项目资本金的财务内部收益率。本项目主要财务指标如下:主要财务指标表表14-2名称指标总投资收益率(%)7.30项目资本金利润率(%)15.50项目投资财务内部收益率(所得税前)(%)10.16项目投资回收期(所得税前,自建设年算起)(年)9.54项目投资财务净现值(所得税前,万元,i=6%)839.74项目投资财务内部收益率(所得税后)(%)8.13项目投资回收期(所得税后,自建设年算起)(年)10.87项目投资财务净现值(所得税后,万元,i=6%)410.08128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院资本金财务内部收益率(%)10.37所得税前项目投资财务内部收益率10.16%,所得税后项目投资财务内部收益率8.13%,均大于设定基准收益率6%,项目资本金财务内部收益率10.37%,大于设定基准收益率5.52%,项目在财务上可以被接受。1.1.1.项目偿债能力分析资金筹措中的国内商业银行贷款,年利率为5.94%。项目建成投入经营后可用于偿还贷款的资金有:折旧费、摊销费、当期可供投资者分配的利润。本项目按最大还款资金能力计算,项目国内商业银行贷款的借款偿还期(含建设期)为:9.95年。通过计算,项目综合利息备付率2.8,综合偿债备付率1.0。借款偿还期内各年利息备付率随借款本金的偿还而逐年上升,借款偿还期末利息备付率达14.4,项目利息保证程度较高。借款偿还期内,除投产期第一至第七年外,以后各年偿债备付率均大于1。计算期内资产负债率最高为70%,并随着长期借款的偿还而逐年下降,偿清借款后年份均在3%以下。三个指标的数值均表现出项目能按借款合同要求按期偿还借款并支付利息,项目的偿债能力足以保障项目的债务安全。项目利息备付率、偿债备付率和借款偿还期计算见“借款还本付息计划表”,各年资产负债率见“资产负债表”。1.1.2.项目财务生存能力分析项目经营活动、投资活动和筹资活动的净现金流量见“财务计划现金流量表”。1.资金平衡128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院当期出现还款资金短缺时,先动用以前年度累计盈余资金,累计盈余资金不足时,动用当期可供投资者分配的利润,再不足时,通过借用银行短期贷款解决。2.财务生存能力分析根据财务计划现金流量表可以看出,计算期内各年经营活动现金流入均大于现金流出。从经营活动、投资活动和筹资活动全部净现金流量看,计算期内各年现金流入均大于现金流出。因此,项目具备财务生存能力。1.1.不确定性分析1.1.1.敏感性分析本项目的主要敏感因素是建设投资、经营成本和污水处理费价格。评价采用单因素分析法测算敏感因素变化幅度为±30%时对财务评价指标的影响程度。敏感因素发生变化对所得税后项目投资财务内部收益率的影响程度见表14-3、图14-1,敏感度系数计算见表14-4。所得税后项目投资财务内部收益率敏感性分析表表14-3敏感因素变化幅度投资经营成本销售收入-30%13.27%10.93%1.78%-20%11.21%10.02%4.07%-10%9.54%9.09%6.17%0%8.13%8.13%8.13%+10%6.93%7.15%9.99%+20%5.88%6.13%11.77%+30%4.96%5.07%13.49%128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院敏感度系数表表14-4变动趋势变动区间变动因素建设投资经营成本销售收入增加0~+10%-1.4760-1.20542.2878+10%~+20%-1.5152-1.42661.7818+20%~+30%-1.5646-1.72921.4613减少0~-10%1.73431.1808-2.4108-10%~-20%1.75051.0231-3.4036-20%~-30%1.83760.9082-5.6265从敏感性分析可得,项目各因素变化都不同程度地影响财务内部收益率,其中污水处理费价格变化对项目指标影响最大,经营成本变化对项目指标影响最小。因此,保证和落实污水处理费价格是项目成功的关键。从图14-1中可以看出,销售收入降低10.5%、建设投资增加19%及经营成本增加20.5%时,所得税后项目投资财务内部收益率刚好等于设定基准收益率6.00%,相应数值则为该因素变化的敏感性临界点。1.1.1.盈亏平衡分析以项目达产年份生产能力利用率(即处理能力利用率)表示该项目的盈亏平衡点(以现金流量平衡点计)。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院计算结果表明,该项目处理能力利用率达到设计能力的68.70%时,即污水处理量达到0.69万m³/d,企业可以保本经营。1.1.评价结论及建议评价结果表明,所得税前项目投资财务内部收益率10.16%,所得税后项目投资财务内部收益率8.13%,均大于设定基准收益率6%,项目资本金财务内部收益率10.37%,大于设定基准收益率5.52%,偿债分析指标较好,偿债能力较强,易于取得贷款机构的贷款支持。偿清偿清借款后项目生产能力利用率为68.70%,具有较强的抗风险能力。计算期内各年均不需借用短期借款,具备财务生存能力。本项目在财务上是可行的。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院1.工程效益分析由于本工程项目为城市基础设施,以服务于社会为主要目的,它既是生产部门必不可少的生产条件,又是居民生活的必要条件,对国民经济的贡献主要表现为外部效果,所产生的效益除部分经济效益可以定量计算外,大部分则表现为难以用货币量化的社会效益和环境效益,因此,应从系统观点出发,与人民生活水准的提高和健康条件的改善、与工农业生产的加速发展等宏观效果结合在一起评价。(1)环境效益环境效益是本工程实施和完成后所能体现的最直接的工程效益。其主要表现在以下几个方面:1)本工程及配套的排水管网建设,将改变城市污水无序排放的现状。城市污水经处理后,将大幅度削减污染物的排放量,从而可有效减轻水环境的污染,实现城市总体规划中的环境保护总目标。2)作为一项重要的城市基础设施,污水处理工程的建设将有效地改善城市的环境条件、改善居民生活条件、提高市民健康水平有十分重要的作用。3)据初步估算,本工程建成后将大幅度减少污水对水体污染,本污水厂(1.0万m3/d规模时)每天削减的污染物量可见下表:每天污染物去除量表[kg/d](表15-1)CODcrBOD5SSTNNH4-NTP24001300180020017020(2)社会效益在环境保护已成为一项基本国策的今天,水污染所引发的各种问题日益受到全社会的关注与重视,甚至对社会的安定、国民经济的持续稳定发展产生重要影响。本工程的实施对XX128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院片区的发展,具有深远的意义和影响。本工程的实施将使该区域的招商引资、促进社会的安定团结、促进社会经济的发展进步起到重要作用。(3)国民经济效益项目建成投产后将本着“保本微利”的原则向用户收取适当的污水处理费,维持自身正常运转,但更主要的是产生间接经济效益。项目的建设将避免污水排放对内河的污染,减轻污水对地下水源的污染,使城市人民生活环境和城市生态环境都得以大幅度改观,这些都将对改善片区的投资环境,吸引外资等起到积极、有效的作用。因此,本工程所产生的间接经济效益将是巨大的。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院1.结论与建议(1)XX污水处理厂近期2015年规模为1.0万m3/d,远期2020年4.0万吨。厂址位于XX镇北部的文山村,大漳溪支流文山河与316-324国道连接线交界处西侧,规划用地面积4.84ha(72.57亩),近期厂区实际用地面积1.17ha(17.55亩)。(2)污水处理工艺采用CarrouselA2/C工艺。经处理达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B排放标准的尾水就近排入大漳溪支流文山河,污水处理过程中产生的污泥经浓缩脱水处理后运至城市垃圾填埋场卫生填埋。(3)XX污水处理厂厂区工程总投资为3063.27万元,其中污水处理厂厂区(BOT部分)项目总投资2317.67万元,污水处理厂厂区(政府配套投资)项目总投资745.60万元。工程建设期为1年,计划2011年1月投入运行。其中年平均单位总成本为0.80元/m³,年平均单位经营成本为0.50元/m³,污水处理收费单价在考虑总成本、适当的收益等多种因素基础上经测算为1.28元/m³。(4)本报告中所有地面标高均为采用现状数据,建议尽快对本污水处理工程开展地质详勘、地形测量等前期工作,以便在下一步设计中可根据实际情况进行合理调整。(5)由于本工程的环境影响评价尚未开始,尾水排放对水体的影响不能准确预测,建议尽快对污水厂尾水排入文山河进行环境影响评价。(6)本工程投资估算及经济评价是基于目前已取得的资料的情况下测算的,如果因资料与现场条件不符,而导致工程投资增加,需对投资估算及经济分析重新进行修正。128 闽侯县南通污水处理厂厂区工程可行性研究报告福州市规划设计研究院附件(1)附表序号附表编号表格名称张数1附表1工程总估算表(BOT部分)32附表2工程建设其它费用计算表13附表3污水处理工程按费用性质划分主要经济指标表14附表4污水处理厂三材用量汇总表15附表5工程总估算表(政府投资部分)26附表6污水处理工程有关财务报表8合计16(2)相关文件(1)《XX污水处理厂及配套管网工程可行性研究报告》评审会专家组评估意见。(2)XX污水处理厂及厂外配套管网工程环境影响报告书》技术评估会专家组意见.(3)附图序号附图编号图纸名称张数1附图1污水厂区位置示意图12附图2污水厂总平面布置图(方案一)13附图3污水厂总平面布置图(方案二)14附图4污水厂高程、流程图(方案一)15附图5污水厂高程、流程图(方案二)1合计5128'