某污水处理厂二期工程初步设计说明

某污水处理厂二期工程初步设计工程编号XXXX设计文件勘察设计证书号XX设计研究院二O一O年十二月XX污水处理厂二期工程初步设计院长顾问总工程师顾问副总工程师顾问总建筑师副总工程师主要审核人设计总负责人项目负责人工艺专业负责人电气自控专业负责人建筑结构专业负责人概算专业负责人主要设计人员设计文件总目录第一卷设计文书第一册设计说明书第二册主要材料及设备表第三册工程概算书另册第二卷设计图纸另册第一册工艺设计图第二册电气自控设计图第三册建筑、结构设计图XX污水处理厂二期工程初步设计工程编号XXXX第一卷设计文书第一册设计说明书勘察设计证书号市政公用甲级1901201XX设计研究院二OO一年十二月目录前言1第一章概述311设计依据、主要设计资料及设计范围3111设计依据3112主要设计资料3113设计主要规范、标准4114设计范围512城市概况及自然条件5121城市概况5122自然条件613城市排水现状况814城市污水治理情况与规划9第二章XX污水处理厂二期工程工艺设计1221污水处理厂厂址1222工程规模及进水水质12221工程规模12222进水水质1423出水水质及处理程度1424污水污泥处理工艺流程15241工艺流程15242工艺说明16243工艺特点2325主要构筑物工艺设计23251二级污水处理构筑物工艺设计24252污泥处理构筑物工艺设计34253东濠涌泵站扩容设计3626总图设计37261总平面设计37262厂区地面高程设计39263厂区给排水、消防、道路及绿化39264厂区管线综合设计3927辅助设施40271运输40272机修41273化验分析41第三章建筑设计4231概况4232总体布局4233建筑造型4334建筑装修标准4335建筑通风、空调设计4436噪声控制4437环境美化和绿化方案45第四章结构设计4641设计依据46411场地地貌46412地质情况46413地下水位49414地震设防49415基本风压4942结构设计50421结构型式50422材料选择51423钢筋净保护层厚度要求51424模板要求52425混凝土浇筑53426施工缝的留设53427混凝土养护53428钢筋制作，安装54429池体注水试验及渗漏检查544210回填土要求54第五章电气设计5651设计范围5652供电设计5653负荷计算5754变配电系统及接线5755计量及无功补偿5856操作电源5857设备选型5958二次接线与继保5959电机启动59510接地59511电缆敷设60512电机控制方式60513照明系统60第六章自控和仪表设计6261设计范围6262自控原理6263计算机系统二级管理的构成及功能6264仪表6565一、二期的衔接66第七章通风与机械设计6771通风设计6772机械设计67第八章环境保护及劳动安全6881环境保护68811厂区环境状况68812项目实施期间污染防治对策68813项目建成后的环境影响和对策7082节能71821节能设计71822能耗指标7283劳动安全72第九章人员编制74第十章成本分析和技术经济指标75101运行成本分析75102技术经济指标76第十一章问题及建议77前言XX污水处理厂是某城市规划规模较大的污水处理厂，工程总规模为66万吨/日，建设分三期完成，第一期主要收集并处理东濠涌流域的污水，规模为22万吨/日；第二期主要收集并处理西濠涌流域、沿江自排系统及部分沙河涌流域及体育中心地带的污水，规模为22万吨/日。第一期工程已于一九九九年年底建成并投产试运行。XX污水处理系统二期工程是在首期工程的基础上建设，厂前区和厂内提升泵房、鼓风机房、脱水机房和厂外东濠涌泵站及输水主干渠等公用建、构筑物均已一次性完成最终规模（66万立方米/日）的建设，厂区二期的大部分征地也已完成，主干道路和工艺管线接口也已基本具备，故二期工程厂内只需增加沉砂池、生物反应池、污泥浓缩构筑物、消毒池等构筑物以及提升泵、鼓风机、脱水机等设备的配套便可完成22万吨/日处理规模的工程，其工程投资和建设周期都比新建一个污水处理厂要少得多。同时，二期工程建成投产后对珠江西航道、前航道上游段的水质将有明显的改善，其中西航道硬颈海至黄沙段BOD5下降048145MG/L，前航道黄沙至海印桥段BOD5下降106145MG/L；西航道硬颈海至黄沙段氨氮下降024046MG/L，前航道黄沙至海印桥段氨氮下降030046MG/L，其环境效益是显著的。因此，XX污水处理系统二期工程的建设是某城市加强污水治理、加快珠江水污染治理的过程，保护环境、美化城市、易于做到的实事，具有深远的意义。受某城市建设投资发展有限公司和某城市市政管理局市园林局的委托，XX设计研究院对XX污水处理系统第二期工程进行了可行性研究工作，200年月日国家计委计200号文对XX污水处理系统第二期工程可行性研究报告做了批复，根据批复及与我院签订的建设工程设计合同，进行本工程的初步设计，提交初步设计的有关文件。本工程设计范围为XX污水处理厂厂内二期工程及东濠涌泵站扩容。厂外污水收集管线及西濠涌泵站作为另一个独立项目进行设计和施工，不包括在本设计文件中。本工程初步设计概算投资为23962万元,其中，厂内部分概算投资为236434万元,东濠涌泵站扩容概算投资为3186万元。第一章概述11设计依据、主要设计资料及设计范围111设计依据本设计文件的设计依据为1某城市市政管理局市园林局与我院签订的建设工程设计合同（合同编号（市政设研合字200084号）2XX设计研究院和某城市国际工程咨询公司联合编写的XX污水处理系统第二期工程可行性研究报告（3）国家计划委员会计200号文关于XX污水处理系统第二期工程可行性研究报告的批复。4某城市环境保护科学研究所XX污水处理系统第二期工程环境影响报告书及批复。5国家计划委员会关于XX污水处理系统二期工程项目建议书批复的通知（计投资2000150号）6XX排水分区规划污水管道系统规划方案112主要设计资料1某城市城市总体规划2某城市市政管理局编制某城市市区污水治理总体规划3中华人民共和国水污染防治法4XX排水分区规划污水管道系统规划方案5XX污水处理系统第一期工程初步设计6XX污水处理系统第一期工程施工图设计7XX污水处理厂厂址地形图8XX污水处理厂地质勘测报告（一、二期）113设计主要规范、标准室外排水设计规范（97年版）（GBJ1487）室外给水设计规范（97年版）（GBJ1387）城市污水处理项目建设标准（修订版）（2001）鼓风曝气系统设计规程（CEC9797）污水综合排放标准（GB89781996）地表水环境质量标准（GB383888）某城市污水排放标准（GB443790）建筑给水排水设计规范（GBJ1588）工业建筑防腐设计规范（GBJ4682）建筑电气设计技术规范（GBJ1083）城市污水处理厂污水污泥排放规范（FCJ302593）建筑结构荷载规范（GBJ987）给水排水工程结构设计规范（GBJ6984）混凝土结构设计规范（GBJ1089）钢结构设计规范（GBJ1788）建筑地基基础设计规范（GBJ89）建筑抗震设计规范（GBJ1189）水工混凝土结构设计规范（SDJ2078）建筑结构设计统一标准（BGJ6884）工业企业设计标准（TJ3679）工业企业采暖、通风及空气调节设计规范（TJ19750）建筑设计防火规范（TBJ1687）城镇污水处理厂附属建筑和附属设备标准（GBJ1487）地下工程防水技术规范（GBJ10887）工业与民用供配电系统设计规范（GB5005292）10KV及以下变电所设计规范（GB5005392）爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB5005892）低压配电装置及线路设计规范（GB5005492）建筑防雷设计规范（GB5005792）35KV110KV变电所设计规范（GB5005992）电力装置的继电保护和自动装置设计规范（GB5006292）工程建设强制性标准114设计范围根据批准的工程可行性研究报告和设计合同，XX污水处理系统第二期工程初步设计包括XX污水处理厂污水处理、污泥处理工艺、土建、电器、仪表和自控以及总图等各专业的初步设计，厂外污水收集系统只进行东濠涌泵站的扩容初步设计。12城市概况及自然条件121城市概况某城市位于珠江三角洲北部边缘，毗邻港、澳，处在北回归线上，东经11311430，北纬22402416。某城市已有两千年历史，是广东省的省会，全省政治、经济、文化和交通中心，是国务院颁布的全国第一批历史文化名城之一，有众多文物古迹，到1999年末，已公布的国家、省、市三级文物保护单位共155处，其中南越王墓、光孝寺、六榕寺、怀圣寺等都有1000多年的历史。同时，某城市是我国对外贸易的重要口岸，是国际交往的重要场所，又是全国环境保护的重点城市之一。目前，某城市共辖10区2市（县级），其行政区划是越秀区、东山区、海珠区、荔湾区、天河区、白云区、黄埔区、芳村区、番禺区、花都区、从化市和增城市。区、市（县级）以下设街道办事处81个、镇78个。据1999末统计，某城市区人口40550万人，市区日平均流动人口约182万人（某城市区人口为不包括番禺和花都的其它八个区的人口）。2000年进行的全国第五次人口普查显示，全市8区总人口为6181万人。珠江河道在白鹅潭处由西航道分成前后航道，将某城市区分割成芳村、海珠和河北三大部分，前后航道在黄埔大濠洲汇合，流经虎门入南海。XX污水系统纳污范围在前航道以北，包括荔湾区少部分、越秀区、东山区全部和天河区大部分以及白云区少部分地区，即珠江前航道以北的大部分市中心区，总纳污面积达552395公顷。至2010年该分区纳污范围内规划总人口为14882万人。122自然条件1221气候该市地处南亚热带，属南亚热带典型的季风海洋气候。由于背山面海，海洋性气候特别显著，具有温暖多雨、光热充足、温差较小、夏季长、霜期短等气候特征。1风向冬夏季风的交替是该市季风气候突出的特征。冬季的偏北风因极地大陆气团向南伸展而形成，干燥寒冷。夏季偏南风向因热带海洋气团向北扩张所形成，温暖潮湿，夏季风转换为冬季风一般在9月份，而冬季风转换为夏季风在4月份。主风向频率北风16；东南风9；东风7。2气温该市年平均气温为214218，日均气温都在0以上。无霜期北部290天，南部346天。3日照该市光热资源充足，年平均日照时数为18751小时19599小时，年太阳总辐射量1053千卡/平方厘米1098千卡/平方厘米。4降水量该市雨量充沛，年降水量为16893毫米18765毫米，雨季（4月9月）降水量占全年的85左右；因受地形影响，山区多于平原，北部多于南部。同时，雨季与强光和高热同期，形成了相当高的气候生物潜力（光温水潜力），达77865千克/公顷97950千克/公顷。1222湖泊某城市于解放后在市区修建了以蓄洪为主的流花湖、东山湖、荔湾湖和麓湖等四大人工湖，其中麓湖和东山湖属本收集系统范围的东濠涌水系，流花湖和荔湾湖归属于大坦沙污水收集系统范围的水系。麓湖位于白云山东南脚，是东濠涌的起点，汇水面积约1015公顷，库内正常蓄水位标高为1180米，最高滞洪水位标高为1206米（黄海高程系统），可调洪库存容积（百年一遇）为605万米3。东山湖位于东山区南侧，紧靠珠江北边，东北面与新河浦涌相通。汇水面积315公顷，库内正常蓄水位为1055米（黄海高程系统），最高滞洪水位为1068米（黄海高程系统），可调洪库存容量（二十年一遇）为48万米3。1223地形、地貌某城市位于珠江三角洲与广花平原的交接处，市区东北面的白云山是九连山的余脉，主峰高372米（黄海高程系统），其余多是残丘和台地，市区南部和西部是冲积平原，地形平坦。某城市地区的地质构造西北部的三元里、江村一带为石灰岩层；东北部的火炉山以东为花岗岩层；其余属红色岩层。某城市区就是在红色岩层的上面，地震烈度为7度。13城市排水现状某城市的排水设施包括污水处理厂（站）、防洪排涝闸、雨水泵站和污水泵站，按其所属性质可分为市政排水设施和专用排水设施两大类，主要集中于旧市区，芳村、天河和黄埔区也有少部分。八十年代前旧市区兴建的排水管道大部分采用雨水、污水合流制，就近排入流经市区的各河涌，再由河涌流入珠江，只有靠近珠江边一带才直接由管渠排入珠江。八十年代末以后，新建城区和生活小区，原则上采用完全分流制排水系统。在XX污水处理系统集水范围内，沙河涌以西旧市区为合流制，沙河涌以东新市区为分流制，其中合流制污水量约占总污水量的60。1998年城市总污水量为296万吨/日，属于城市生活污水处理的只有大坦沙和经济开发区污水处理厂投入运行，日处理量分别为30万吨和3万吨，XX污水处理厂一期22万吨/日工程已于1999年11月投入试运行，及大坦沙污水厂的挖潜改造3万吨/日的实施，至今，某城市的城市污水处理率为2628（最新统计）；公共建筑专用排水设施的处理厂（站）较多，绝大部分为二级处理，但由于规模较小及其它多种原因，大部分运转不正常，对整个市区大环境的改善也极有限。因此，某城市的污水处理现状与2005年处理率要求达到70还差较远，只有不断完善排水系统，同时加快城市大型污水处理厂的建设进度，才能从根本上解决珠江污染的问题。14城市污水治理情况与规划随着某城市工业的发展、人口的递增和人民生活水平的提高，珠江该市河段日益受到污染。近几年来，市政府重视工业污染源的治理，使得工业废水量和排放污染物总量有一定程度的降低，但生活污水的处理由于种种原因，处理率还比较低，造成生活污水量、有机负荷量持续增长。目前，某城市现有污水处理量为每日58万吨，仅占污水排放量的2628，因此，每天仍有大量污水就近排入流经市区的各河涌，再由河涌流入珠江，使得某城市区的水域环境状况已遭到严重破坏。珠江该市全河段污染较重，石油类和有机类污染严重，溶解氧年平均仅为类地面水水质标准的56，石油类超标08倍，总磷超标14倍，溶解氧、石油类、总磷超标率均在70以上。1998年、1999年珠江该市河段为类水体，水质总体水平为中度污染，水质监测见附件1所示。九个监测断面中，鸦岗断面为轻度污染，其余断面均为中度污染。XX和黄沙断面污染最重，鸦岗断面最清洁。最主要的污染指标是石油类、总磷、溶解氧和非离子氨。该市城区四个人工游览湖1998年水质平均污染指数范围为079325，其中流花湖、东山湖、麓湖属重度污染，荔湾湖属中度污染。水体以有机物污染为主，主要污染物有石油类、氨氮、生化需氧量和化学耗氧量；由于大坦沙污水厂一、二期建成运行，加之荔湾涌系统截污治理工程的建成，与1997年相比，荔湾湖水质污染情况有所好转，而东山湖、流花湖和麓湖水质污染有所加重，其中麓湖水质从中度污染变为重度污染（麓湖的截污、治理工程已完成，水质在逐步改善中）。由此可见，水体有机污染的程度很严重，加速城市污水处理的进程已成为当务之急。根据1996年3月该市城市总体规划（上报国家送审本）按照其污水处理专项规划把某城市市区污水处理划分为12个区域性系统，后经某城市总体规划的调整，改为9个区域性系统。随后又根据“北优、南拓、西联、东移”，的城市总体发展方针，对城市污水处理系统作了一定调整，琶洲污水处理系统已并入沥滘系统，龙归、江高、黄金围等三个系统暂划分到市区范围以外，故目前城市污水系统的分区规划编制中已把城市污水处理系统划分为以下8个系统。（1）大坦沙污水处理系统（2）XX污水处理系统（3）西朗污水处理系统（4）沥滘污水处理系统（5）黄沙围污水处理系统（6）大沙地污水处理系统（7）云埔污水处理系统（8）该市经济开发区污水处理系统目前，某城市已建成投入运行的污水处理厂有大坦沙污水处理厂（33万吨/日）、XX污水处理厂一期工程（22万吨/日）、该市经济开发区污水处理厂一期工程（3万吨/日），每天处理城市生活污水总量58万吨。另外，西朗污水处理厂于1997年完成可行性研究报告，99年完成工程总承包招标，现正在施工中；沥滘污水处理厂第一期工程已完成项目建议书的编制及审批工作，正在设计招标；大坦沙污水处理厂第三期工程今年可开始工程的设计和建设阶段；其它的污水处理系统还有待于今后开展工作。总之，某城市的污水治理距离总体规划的目标仍有较大差距，今后的工作任务还很重。第二章XX污水处理厂二期工程工艺设计21污水处理厂厂址XX污水处理厂厂址在一期工程中已确定，控地39011公顷不包括厂外路道用地，原规划处理水量为75万M3/日,根据污水分区规划，调整为7139M3/日，XX二期可研报告再调整为66万M3/日。厂址位于珠江该市河段前航道北面XX涌以东的谭村附近，此处水电、交通均很方便，地质条件亦较好。在XX污水厂一期建设之前，此处周边是一片农田，没有工厂和住宅，随着珠江新城规划的确定及随后的开发，不仅使厂址的交通大为改善，同时，厂区西面已成商贸区和住宅区，这对处理厂的卫生防护有了更高的要求。由于本工程是在一期工程基础上进行的扩容，现有厂址交通条件很好，二期工程所需的水、电容量在一期工程建设时均已预留考虑，不需重新申报，只需进行厂内处理构筑物建设和部分共用构筑物扩容建设。另外，一期工程已建的公用设施（如机修间、仓库等）可供二期使用，这些都为本工程建设提供了许多优越条件。22工程规模及进水水质221工程规模根据XX污水处理系统二期的纳污范围，参照XX污水处理系统第二期工程可行性研究报告中论述，按其人口密度、人口数、污水量指标分述如下西濠涌流域纳污范围面积3232公顷，其中19036公顷常住人口密度按445万人/平方公里，则西濠涌流域生活污水量为645万吨/日。沿江自排系统集污范围面积10322公顷，按常住人口密度445万人/平方公里，沿江自排系统常住人口459万人，则沿江自排系统流域生活污水量为192万吨/日。天河地区体育中心分区集污范围为XX涌以西、黄埔大道以北、沙河涌以东、广园路以南的地区，纳污面积5523公顷，该区纳入二期的生活污水量为612万吨/日。沙河涌流域纳污面积18246公顷（集水面积3027公顷），根据某城市规划局提供的某城市城市规划文本知沙河涌流域人口总数为3314万人，则沙河涌污水量为1389万吨/日。工业污水根据某城市环保监测站提供的1999年各行政区域工业三废排放量，荔湾区0194万吨/日，越秀区为041万吨/日，东山区为0306万吨/日，天河区为709万吨/日，其中沙河涌流域约为223万吨/日。表41XX污水处理厂第二期处理污水量一览表序号系统名称总污水量（万吨/日）其中工业污水量（万吨/日）1西濠涌流域系统6452沿江自排系统1920413天河体育中心分区及珠江新城系统6124沙河涌流域1389223合计2838264由以上可得，二期总污水量为2838万吨/日，为了与一期工程相应的处理设施相协调，因此，XX二期的处理规模取为22万吨/日。污水总变化系数K取13，截留倍数取10，即雨季时水泵、格栅、沉砂池总处理能力为44万吨，生化系统处理能力为22万吨/日。222进水水质由近年来水质监测结果和XX污水处理厂近期的实测数据知，实际水质BOD5和CODCR等指标均低于一般生活污水浓度，主要是目前河涌截污和整治工程还没有完成，污水水质受地下水和雨水等多因素的影响较大。可从长远考虑，随着城市建设的发展，市区排水系统将逐步完善，污水水质浓度将会因为更多地区采用雨污分流制排水系统而有所提高，也考虑到在冬季枯水期十一月三月雨量明显减少，旱流污水水质浓度较高等情况，另外，结合该污水处理厂的实际情况、某城市水质抽查情况以及珠江三角洲地区污水处理厂的水质特点，二期工程的进水水质定为BOD5120MG/L；CODCR250MG/LSS150MG/L；TN30MG/L；TP4MG/L；NH3N20MG/L；23出水水质及处理程度根据国家和地方标准、可行性研究报告及环评要求，二期工程的出水水质定为BOD520MG/L；SS20MG/L；CODCR60MG/LNH3N10MG/L；磷酸盐以P计05MG/L根据二期工程的进出水水质指标，其要求的处理程度如下表。该污水处理工艺主要以去除有机物为主，同时须有脱氮除磷的功能。进出水水质及处理程度BOD5CODCRSSNH3N磷酸盐进水MG/L120250150204出水MG/L2060201005处理程度833768675087524污水污泥处理工艺流程在本工程的可行性研究报告中2001年6月，根据某城市城市污水的水质特点，处理程度及除磷要求，提出采用A/O工艺、组合交替式活性污泥法UNITANK工艺、A2/O工艺对污水进行处理，并作了详细的技术经济比较，最终确定采用组合交替式活性污泥法UNITANK工艺UNITANK。根据可行性研究报告的批复意见，确定二期建设规模为22万吨/日，处理工艺采用组合交替式活性污泥法工艺。241工艺流程提升泵房及格栅间旋流沉砂池组合交替式生物处理池加氯消毒池鼓风机房贮泥池脱水机房污泥外运卫生填埋剩余污泥栅渣砂粒上清液外运图31组合交替式活性污泥法UNITANK工艺流程图出水物化除磷系统季节性运行原污水浓缩池242UNITANK生物反应工艺说明（1）组成UNITANK池由生物反应池及沉淀池组成，共有三个池，三个池水力相连通，每个池中均设有供氧设备，可采用鼓风曝气或采用表面曝气，在外边两侧矩形池，设有固定出水堰及剩余污泥排放口，该池既可作生物反应池，又可作沉淀池，中间一只矩形池只作生物反应池。进入系统的污水，通过进水闸门控制可分时序分别进入三只矩形池中任意一只池，如图1所示。（2）运行运行过程中，有两只池处于曝气阶段，而边池的一只是处于沉淀状态，处理后水从堰口排出，剩余污泥从池底排出。例如，污水从左侧矩形池进水，该池作曝气池，从连通管到中间矩形曝气池，再经连通管至右侧矩形沉淀池，处理水由固定堰排出，水流方向由左向右，经过一定时段后，关闭左侧池进水闸，开启中闸池进水闸，此时，左侧池开始停止曝气，而污水从中间池流向右侧池，经一个短暂的过渡段后，关闭中间池进水闸，而改从右侧池进水，此时右侧池曝气，左侧池经静止沉淀后出水，水流从右向左流动，完成一个切换周期，这样周而复始，污水即达到净化目标。由于三只池有水位差，促使水流从一只边池流向中间池再从另一只边池流出，此时，进水的一只边池水位最高，并淹没了作为固定堰的出水槽，当该边池由曝气池过渡为沉淀池时，水位必定下降，残留在出水槽中的污泥污水混合液需排除，并要用清水冲洗水槽，排出的混合液及冲洗水汇集到专门的水池，再用小水泵提升后至中间水池。这过程均可用程序控制。其过程如图2所示。3控制一体化活性污泥法系统的生化降解过程，设有一套简单而紧凑的生物处理监测与控制仪器，包括溶氧仪、氧化还原电位（ORP），污泥浓度仪、流量仪、PH仪等等，根据水质与水量情况，改变或设定运行周期，改变进水点，获得相应的污泥负荷。在需要脱氮除磷的系统中，在池内除了设有曝气设备外，还有搅拌装置，可以根据监测器的指标，切断曝气池供氧，改为开动搅拌器，形成交替的厌氧、缺氧及好氧条件，如图3所示。另外，依照好氧过程的溶氧值，可以控制鼓风机开启程度，维持溶氧值在一定范围内变动。还可通过ORP的测定值，监测与控制反硝化过程，使系统进入除磷所要求的厌氧状态。从而达到脱氮除磷的处理要求。若设定一个周期为8小时，其运行过程如图4与图5所示。图4说明如下在A段时间15H从000130左池进水,此时为厌氧、缺氧、,中池曝气,右池出水。在B段时间15H从130300左池停进水,并曝气,中池进水曝气,右池出水。在C段时间075H从300345左池停止曝气沉淀,中池进水,停止曝气,右池出水。在D段时间025H从345400左池出水,中池曝气,右池进水不曝气。在E段时间15H从400530左池沉淀出水,中池曝气,右池进水不曝气。在F段时间15H从530700右池停进水,并曝气,中池进水曝气,左池出水。在G段时间075H从700745左池沉淀出水,中池进水停止曝气,右池沉淀。在H段时间025H从745800左池进水不曝气,中池曝气,右池出水图5说明为进一步说明三个水池工作情况，横向为时段，纵向为一、二、三池，在时段中工作状况，例如A段一池进水，缺氧厌氧，而再时二池，硝化，再进三池沉淀出水，时间为15H，从000130。如此类推。具有除磷脱氮要求的组合交替式反应池各控制时段及相应供气状态等切换情况可见表32。32生物处理池运行控制方式表控制时段控制项目A池B池C进/出水进水出水工艺/环境条件好氧好氧沉淀是否曝气供氧是是否阶段是否搅拌混合否否否进/出水进水出水工艺/环境条件缺氧好氧沉淀是否曝气供氧否是否阶段是否搅拌混合是否否进/出水进水出水工艺/环境条件厌氧好氧沉淀是否曝气供氧否是否阶段是否搅拌混合是否否进/出水进水出水工艺/环境条件好氧加药除磷缺氧沉淀是否曝气供氧是否否阶段是否搅拌混合否是否进/出水进水出水工艺/环境条件静置缺氧沉淀是否曝气供氧否否否阶段是否搅拌混合否是否进/出水出水进水工艺/环境条件沉淀好氧好氧是否曝气供氧否是是阶段是否搅拌混合否否否进/出水出水进水工艺/环境条件沉淀好氧缺氧是否曝气供氧否是否阶段是否搅拌混合否否是进/出水出水进水工艺/环境条件沉淀好氧厌氧是否曝气供氧否是否阶段是否搅拌混合否否是进/出水出水进水工艺/环境条件沉淀缺氧好氧加药除磷是否曝气供氧否否是阶段是否搅拌混合否是否进/出水出水进水工艺/环境条件沉淀缺氧静置是否曝气供氧否否否阶段是否搅拌混合否是否进入下一循环243工艺特点A一体化活性污泥法与常规法比，可以不建单独沉淀池，也可省去回流污泥设施，特别是当采用生物脱氮、除磷系统，可以省大量投资与经常费用；B由于采用三个矩形池作为一个单元，一个处理厂有若干个单元组成，均可利用公共池壁，而三个矩形池之间水力相通，中间池壁不受单向水压，所以土建省，占地也很省。C各池之间采用渠道配水，并在恒水位下交替运行，减少管道、闸门、水泵等设备的数量，水头损失小，降低了运行成本。D系统中反应池有效容积能得到连续使用，不需设置闲置阶段，出水堰是固定的，不需设置浮式撇水器,上述两点与SBR有所不同。在此工艺运行的不同阶段，测得其氧化还原电位是不同的。氧化还原电位（ORP）与BOD5、N、P形态关系见表33。表33ORP与BOD5、N、P形态关系ORP（MV）状态BOD5NP100曝气、有氧分子氧化为CO2、H2O硝化过量吸磷0缺氧、存在结合态氧NO3氧化为CO2、H2O反硝化300无氧发酵为脂肪酸转化为NH3N磷释放500厌氧无NO3发酵为甲烷转化为NH3N磷释放25主要构筑物工艺设计XX污水处理厂总规模为66万吨/日，一期和二期工程规模均为22万吨/日。虽然这两期工程将在不同时间独立完成，可相互间又存在着密切联系。由于在第一期工程建设时,厂内提升泵站、鼓风机房、污泥脱水机房、污泥码头、中控室及厂前区综合楼、食堂等共用设施土建均已按两期或三期规模建成，二期工程的征地工作亦已在一期工程中大体完成，因此在二期工程中不需再建上述构筑物，只需增加相应设备，其它构筑物则分期独立建设。总之，二期是在一期工程的基础上进行建设的，同时，一期工程也充分考虑了后两期工程的建设。有关上述提及的已在一期中完成的公用构筑物的土建工程不属于本次二期工程的内容，但新增加的设备是二期工程考虑的范围，二期主要的处理构筑物包括旋流式沉砂池、组合交替式生物处理池、除磷加药间、二期水区控制室、接触消毒池、加氯间、污泥浓缩池和储泥池。251二级污水处理构筑物工艺设计XX污水处理系统的纳污范围的排水体制为部分合流、部分分流。总变化系数为13，截留倍数为1。因此厂内进水泵房新增的泵、粗细格栅、旋流式沉砂池按雨季合流污水量计算；UNITANK生物反应池、接触消毒池、加氯间按旱季流量计算。2511进水泵房及粗、细格栅格栅间和进水提升泵房合建，全厂三期工程合建一座，其土建工程已在一期工程中完成，采用半地下式建筑，总尺寸为5023818M。1、进水粗格栅粗格栅采用机械反捞式自动除渣格栅，用来拦截污水中悬浮物和较大颗粒，保护水泵和其它机械免受损坏。设计参数粗格栅共三台设计流量QMAX255M3/S（每台）过栅流速V0306M/S栅条间距B20MM栅条宽度B10MM主要工程内容由于一期工程已将格栅间的土建完成，每条栅道宽3M，格栅安装角度为75，粗格栅每台功率为3KW。粗格栅拦截的栅渣量反应约为68M3/D，含水率为80。栅渣由一期工程已完成的皮带输送机运走。粗格栅和皮带输送机的操作均有PLC自动控制进行，也可手动控制。2、进水细格栅细格栅采用机械回转式自动除渣格栅，用来拦截污水中较小的悬浮物。设计参数细格栅共三台设计流量QMAX255M3/S（每台）过栅流速V0410M/S栅条间距B10MM栅条宽度B10MM主要工程内容由于一期工程已将格栅间的土建完成，每条栅道宽3M，格栅安装角度为70，细格栅每台功率为3KW。细格栅拦截的栅渣量约为273M3/D，含水率为80。栅渣由一期工程已完成的皮带输送机运走。格栅和皮带输送机的操作均由PLC自动控制进行，亦可现场人工操作。3、污水提升泵污水提升泵的配置考虑适应水量变化可灵活调配，并与一期工程相协调，二期工程增设5台水泵，3大2小，采用离心式潜水污水泵，雨季4用1备，旱季23台运行。性能参数为潜水污水泵3台，流量Q1700L/S，扬程H17M，功率N370KW；潜水污水泵2台，流量Q850L/S，扬程H17M，功率N200KW。水泵的运行方式由安装在泵房集水井的超声波液位计根据水位高低调节运行水泵台数，每台泵配备一套低液位保护器。5台水泵由程序控制，轮流工作。2512旋流式沉砂池本设计沉砂池采用旋流式沉砂池，它是利用水力和机械搅拌造成的旋流，使泥砂和有机物分离，以达到除砂的目的，同时去除砂粒上粘附的有机物，该类池不曝气，较适用于厌氧缺氧活性污泥法；旋流式沉砂池具有基建、运转费用低和除砂效果好等优点。设计参数设计流量QMAX509M3/S最大流量水力表面负荷1595M3/M2H平均流量水力表面负荷798M3/M2H水力停留时间54S主要工程内容旋流式沉砂池一组，一组设两池，每池直径D732米，池深386米，砂斗直径为183米，砂斗深度为244米。污水沿进水渠道以切线方向进入沉砂池，在轴向螺旋桨的作用下作圆周运动，由于砂的比重比水大，砂到达池壁后滑向沉砂池砂斗中，砂泵从砂斗中将沉砂抽出，进入砂水分离器，将砂分出。每座池中间设有一台轴向螺旋桨，功率2KW，每池配套一台砂泵，两池合用一台砂水分离器，功率分别为75KW和075KW。分离后的干砂外运。二期每天平均排砂量约为55M3/D，含水率为60，最大流量时为11M3/D。2513组合交替式生物反应池有机污染物和悬浮物在组合交替式生物反应池的厌氧、缺氧和好氧区被氧化，转化为CO2,H2O和新的细胞物质，同时进行脱氮除磷。空气通过微孔曝气系统进入到生物反应池，并提供足够的氧给活性污泥。当曝气系统关闭时，潜水搅拌器开动使污泥保持悬浮状态。总体设计参数平均日流量220000M3/D平均时流量9167M3/H峰值流量11917M3/HBOD负荷26400KG/DAY本期工程建组合交替式生物反应池（UNITANK池）8组，每组组合交替式生物反应池（UNITANK池）由三个水力相通的方形池组成，为半地下式，钢筋混凝土结构。每组组合交替式生物反应池设计参数如下1设计参数的确定平均时流量1146M3/H峰值流量1489M3/HBOD负荷3300KG/DAY容积负荷036KGBOD/M3D污泥浓度3KGMLSS/M32KGMLVSS/M3污泥负荷018KGBOD/KGMLVSSD水力停留时间119H反应时间794H沉淀时间396H；设计泥龄91D设计最低水温T15；设计最高水温T30；生物反应有效容积9094M3包括中间池和一边池的有效容积每组平面净尺寸长84M，宽28M有效水深58M每组有效容积13642M3每池平面净尺寸长28M，宽28M有效水深58M单池有效容积4547M32需氧量和供氧能力每组理论需氧量4707KGO2/DAY曝气方式微孔曝气氧利用率25气量130208M3/D/LINE曝气头密度007总气量1041664M3/D峰值流量时总气量1248000M3/D气水比471峰值流量时气水比431有问题2002年11月14日星期四备注反应池每格池内300曝气头992个，曝气量最大656，最小273M3/H个。3每条线沉淀池（边池）设计参数平均时流量1146M3/H峰值流量1489M3/H平均表面负荷146M3/M2H最大表面负荷19M3/M2H沉淀面积784M2最大堰上负荷7M3/MH堰长213M4产泥量平均BOD负荷26400KG/DAY平均SS负荷33000KG/DAY平均污泥浓度（剩余污泥）78G/L平均产泥量24000KG/DAY每组平均产生化污泥量3000KG/DAY每组平均产化学污泥量376KG/DAY每组平均产泥容积450M3/DAY每边池平均产泥容积225M3/DAY平均排泥时间/边池3H/DAY每天循环次数6NR/DAY每循环排泥时间/边池05H/CYCLE主要工程内容组合交替生物反应池采用微孔曝气器，以提高氧的利用率，节省能源。曝气器总数量为23648个。每格边池内装有斜管、微孔曝气器、潜水搅拌器、剩余污泥泵。中间池装有微孔曝气器,潜水搅拌器。每池剩余污泥排放泵1台，污泥泵性能参数Q60M3/H，H10M，N33KW。为了达到除磷脱氮的目的，每格池中均设有2台潜水搅拌机，共48台，单台电机功率N75KW。搅拌器的操作方式取决于周期运行情况，时间控制。生物处理池各池的进出水均由电动闸门控制，共设配水闸板24套，技术规格为BH8001100MM；N075KW；出水闸板16套，技术规格为BH1000950MM；N075KW；冲洗闸板16套，技术规格为BH10001000MM；N075KW；运行状态的切换，根据氧化还原电位，溶解氧仪测定值实行自动控制或者根据实际周期运行控制。2514鼓风机房生物反应池所需的氧量由鼓风机送出，全厂设鼓风机房1座，土建已在一期工程中完成，尺寸为715195116M。二期工程增加的主要设备如下A高速离心鼓风机4台，（3用1备）单台性能参数为Q832018500M3/H，H071MPA；单机功率N450KW；B静电过滤除尘器2台；C风机隔音装置4套。根据好氧池溶解氧浓度的反馈，控制机组开停及调节风量。该鼓风机的出风量可通过调节进口导流叶片角度进行自动调节，调节范围10045。2515除磷加药间除磷加药间是为系统在生化处理中磷超标除磷时运行。由于一期工程没有进行物化除磷，因此，本期工程除磷加药间土建按一、二期水量考虑，根据目前的进出水水质，暂时安装二期工程的除磷加药系统。本期工程设物化除磷工作间一座，其尺寸为381056M。本工程除磷系统投加的混凝剂为AL2（SO4）318H2O，将工业纯度硫酸铝溶解成一定比例的药剂，根据水质情况按530MG/L投加（按出水超标情况投加，待试验定），可直接投加在生物池出水前，留有一定的混合反应时间，无需再建专用接触沉淀池，水中的磷通过化学反应变成磷酸钙等沉淀物，通过排泥得以去除，以满足二期的出水磷指标达到排放要求。投加设备采用粉状絮凝剂全自动连续配置和投加系统，配套溶解池和溶液池。投加设备包括粉末传送装置，搅拌器、抽送水泵等。设计参数平均水量Q9167M3/H投加量224MGAL2（SO4）3/M3污水平均用药量9720KGAL2（SO4）318H2O/D产生的化学污泥量301T/D安装的主要设备A药液制备系统2套，采用粉状高分子絮凝剂全自动连续配置和投加系统,功率95KW。B药液输送泵6台，单台Q02M3/H，P20M，N20KW；采用离心螺杆泵，带手动调速功能。C吊车1台，5吨，功率115KW。2516接触消毒池及加氯间消毒采用加氯消毒，为了节省用地和保持厂前区的美观,消毒池采用绿化覆盖处理，并将加氯间和氯库设于池顶。由于第一期工程未建消毒池，本期工程将一、二期水量一并考虑，建接触消毒池一座，处理规模44万吨/日，分二池，每期一池，加氯间配置加氯机、漏氯报警仪、余氯分析仪、漏氯吸收装置等设备。设计参数设计平均水量Q44万吨/日总变化系数13接触时间30MIN接触消毒池采用钢筋混凝土结构，根据厂前区东侧绿化用地面积和形状进行布置，平面占地面积为2806M2，有效水深35M，有效容积为9204M3，在池进口处设有加氯扩散器，出口处设有出流堰。消毒池上部设有加氯间，为框架结构，分为氯库、加氯间、漏氯吸收室和值班室，尺寸约为329857M。加氯点设在接触池进口处，设计加氯量为5MG/L，平均耗氯量为22T/D。加氯间内设有真空加氯机三台，两用一备，单台最大供氯量为40KG/H。氯库、漏氯吸收室和加氯间合建，按存放10天用氯量设计。氯瓶定位在轮轴上，八瓶一组，共两组，二组间设有自动切换装置，一组氯瓶同时供氯，当氯瓶内压力下降到最低值时，自动切换到另一组工作。加氯间设有氯气监测报警仪，排气扇。正常情况下加氯间用排气扇通风，当发生漏氯事故时，氯气监测报警仪发出信号，漏氯吸收室中的碱吸收装置自动启动，将泄漏出的氯气吸收进中和塔内进行中和处理。主要设备有A真空式加氯机40KG/H，3台，2用1备；B漏氯报警仪1台；C余氯分析仪1台；D漏氯吸收装置1套；E吊车1台，5吨；F电子称1台；G氯瓶1吨，24只。252污泥处理构筑物工艺设计2521污泥浓缩池由于剩余污泥含水率达993992，直接采用机械脱水，会增加脱水机房中离心脱水机的用电，因此增设污泥浓缩池。设计上考虑剩余污泥可经浓缩后脱水或不经浓缩直接脱水。浓缩池采用重力浓缩池，池型为圆型辐流式。设计参数设计流量Q3375M3/D停留时间T19H固体负荷55KG/M2D考虑到一期污泥储存问题，污泥浓缩池设两池，1用1备。每池直径D25米，池深55米，泥斗直径为50米，泥斗深度为140米。每座浓缩池内安装带刮渣的栅耙式刮泥机1台，功率22KW。2522污泥储泥池考虑到生物除磷未能达标，为减少化学除磷的用药量，污泥不经浓缩池直接进入储泥池，再经吸泥井由泵抽至脱水机。设计参数设计流量Q3375M3/D停留时间T46H二期设一座储泥池，分两格。每格尺寸为10M10M，池高40米。为防止污泥在储泥池中沉淀，每格池内设搅拌器搅拌，搅拌功率N55KW。2523污泥脱水机房污泥脱水的目的是降低含水率，减少污泥体积，脱水后污泥含水率可达到7580。污泥浓缩脱水机房土建已按两期处理规模44万吨/日设计，已在一期工程中一次建成，尺寸为6020144M，分两层，底层放置污泥提升泵、药剂溶配系统、干污泥输送泵，二层放置离心脱水机，并设有控制室。一期工程处理规模22万吨/日，已安装3台离心脱水机及相应的设备，二期处理规模为22万吨/日,土建只需局部进行加固处理,设备部分需增加相应处理能力的设备。二期工程在脱水机房内增设3套离心式污泥浓缩脱水一体化机组设备，每天工作时间为24小时，由浓缩池是否工作来调节离心脱水机的运行台数。每套脱水机配套使用1套进泥泵、加药泵。三台脱水机共用2台冲洗水加压泵。主要设计参数剩余污泥干重27吨/日离心脱水机产率Q60M3/D工作时间24H脱水前污泥含水率97或992脱水前污泥体积900M3/D或3375M3/D脱水后污泥含水率7580脱水后污泥重量108吨/D135吨/D混凝剂用量24KG/吨干固体二期工程在脱水机房内增设二套絮凝剂加药设备，采用全自动投加系统，药剂采用浓度为干粉状PAM，絮凝剂首先在药液制备和储存系统中配置成浓度为05溶液，再经稀释盘现场稀释，絮凝剂的浓度降为01后注入污泥管再混凝罐中进行泥药混合。絮凝剂的投加量按照24KG/吨干固体计算，每日需要絮凝剂54108KG干药。二期工程需增加的主要设备A离心式污泥浓缩脱水一体机3台，单机Q60M3/H，N90KW；B进泥泵3台，单台Q2070M3/H，H2BAR，N99KW；C絮凝剂制备系统2套；D药液输送泵3台，Q022M3/H，H23BAR，N087KW；E高压污泥输送泵4台，单台Q8M3/H，H35BAR，N45KW；F加压水泵2台，单台Q15M3/H，H325M，N55KW；G螺旋输送机3台；H泥斗5个。235东濠涌泵站扩容设计东濠涌提升泵房设计总排洪规模为69M3/S，其中雨水泵泄洪能力为52M3/S，污水泵泄洪能力为17M3/S，污水泵输送能力825M3/S。第一期安装了3台污水泵，设计污水输送量为55M3/S，旱流时开1台泵，输水量为275M3/S。土建部分在一期工程中已一次建成，机械格栅和各种水闸也已在一期中完成配套。根据XX污水管道系统规划，东濠涌污水泵站二期扩容水量为西濠涌泵站和沿江自排系统输送的污水，东濠涌污水泵站旱流污水量将达到为34万吨/日，截留倍数为1，即雨季时将达到68万吨/日。由于污水泵承担了部分排洪功能，二期设计中还需继续完善，因此二期工程需增加潜污泵三台。为协调一期设计，拟采用轴流式潜水泵，并需增加相应的电气设备。单台泵的主要性能参数为Q2750L/S，H40M，N220KW。二期工程三个泵位的土建已按一期德国KSB泵预留，通过招标，如设备有差异，其安装条件应按定标产品作相应改变。扩容后旱季时开12台污水泵泵送污水，初雨时开23台污水泵泵送污水，水位高时可靠重力流往XX厂，雨天外江水位高时，全部污水泵作排洪用。污水泵污水泵泄洪能力为17M3/S。26总图设计261总平面设计2611总平面布置原则（1）功能分区明确，构筑物布置紧凑，减少占地面积；（2）考虑新、老系统的结合，近、远期的结合，即充分发挥已建系统的能力，又使各期相互协调，便于分期建设，并利于维护管理；（3）水力流程力求简洁、顺畅、避免迂回重复，减少水头损失，降低能耗；（4）厂区绿化面积不小于30，总平面布置满足消防要求；（5）交通顺畅，使施工、管理方便。厂区平面布置除遵循以上原则外，还应根据城市主导风向，工艺流程特点及厂址地形、地质条件等因素进行，既要考虑流程合理、管理方便、经济实用，还要考虑建筑造型、厂区绿化及与周围环境相协调等因素。2612污水处理厂平面设计在首先满足工艺流程简洁，顺畅的前提下，整个厂区分为3个区域，基本上按功能分区为厂前区、污水处理区和污泥处理区。厂前区主要集中在厂址西南部，设有综合楼、中央控制室、园林小景点等。本期工程在综合楼的东南侧增加值班宿舍。处理构筑物主要集中在厂址北部，泥区设在东南部。厂前区与生产区有绿化隔开，厂区的绿化以有利于保持和改善办公条件为目的，综合楼周围进行重点绿化，采用树篱、花坛、喷水池及建筑小品进行立体布置，力求在有限的场地内创造出赏心悦目清心怡人的环境。由于一期部分建构筑物已建成,二期应在此基础上再安排建构筑物，因此平面布置上需综合考虑。生物反应池第一期布置在厂区南面，第二期布置在厂区北面，鼓风机房在两期的中间，物化除磷系统可布置在水处理区的西面，一、二期共用的接触消毒池布置在中央控制室的东南侧。处理构筑物正常工作时每组独立运行，池组间设有连通管渠，事故时可相互调节，互为备用。格栅间前设有事故阀门，当发生事故时可自动关闭。污泥处理集中在东南面，在原有污泥区增加污泥浓缩池、储泥池第一、二期共用一个脱水机房。脱水后的干污泥由高压输送泵提升经过污泥输送管送达污泥码头外运。厂区主干道宽7米，