无锡市芦村污水处理厂升级改造工程可行性研究报告

第一章建设管理机构11建设机构无锡市排水管理处始建于1986年8月1日,主要职能为城市排水设施的建设、运行、管理，审批新、改、扩建单位的排水设施和接受申请、核发排水许可证，进行排水收费和政策研究，负责城市排水监测。在多年来的建设发展中，在全体员工的共同努力下，处19961997、19981999年两度获得无锡市文明单位称号，2001年被评为省级文明单位，芦村污水处理厂三度获得全国城市污水处理厂运行管理先进单位，2007年2月首次通过ISO14001环境管理体系认证，同时获得省运行管理先进单位，省、市园林式单位的殊荣。无锡市排水管理处主要承担全市排水设施的建设、运行和管理职能，具有一支较高科技素质的员工队伍。经过近十五年的发展，已经具有固有资产57亿元。1）拥有现代化的污水处理厂三座芦村污水处理厂二级日处理20吨；城北污水处理厂二级日处理10万吨；太湖污水处理厂一期工程二级日处理5万吨。2）拥有初具规模，形成框架的污水处理输送主干管1364694米，管状网194826米。3）拥有机械化，电子化程度较高的中途提升泵站十五座4）拥有体现排水三产业经营特色，年产值总计2730万元的下属公司、经营部四个。12管理机构121管理机构设置设置合理的污水厂组织机构可以提高管理效率，芦村污水处理厂已设置管理机构如下122技术管理为了使芦村污水处理厂升级改造工程建成后，工程运行管理达到所要求的处理效果并降低运行成本，除了按上述的组织机构进行行政管理外，还必须加强技术管理。（1）会同市政环保部门监测污水系统水质，监督工厂企业工业废水排放水质。工厂废水排放必须达到污水排放城市下水道水质标准（CJ30821999）或地方环保部门的要求。（2）根据进水厂水质、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。污水处理厂污水处理工段污水处理工段中心控制室水质分析化验厂长办公室人事保卫劳资财务行政后勤生产技术档案情报动力工段维修工段环卫绿色车队生产工段管理机构辅助生产工段厂长（5）建立信息系统，定期总结运行经验。第二章项目情况21项目名称及业主单位1项目名称无锡市芦村污水处理厂三期工程2项目建设单位无锡市排水管理处3项目地点现芦村污水处理厂厂址位于市南古运河与大运河汇交处西侧，杨巷上以北，浜斗上处。22编制依据和范围221编制依据1无锡市城市污水总体规划无锡市排水管理处无锡市鑫达排水设计室（200312）2无锡市“十一五”污水专项规划无锡市市政公用事业局无锡市排水管理处无锡市市政公用集团排水设计有限公司（20068）3无锡市水生态系统保护和修复规划江苏省水利厅无锡市人民政府（20063）4无锡市污水再生利用规划（讨论稿）同济大学无锡市排水管理处无锡市政公用事业局（20061031）5委托书无锡市排水管理处（20077）6太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值（江苏省地方标准DB32）江苏省环境保护厅和江苏省质量技术监督局20077222编制主要基础资料1无锡市芦村污水处理厂一期工程施工图中国市政工程华北设计研究院2无锡市芦村污水处理厂二期工程施工图中国市政工程华北设计研究院3无锡市芦村污水处理厂三期工程施工图中国市政工程华北设计研究院4无锡市芦村污水处理厂水质分析日报表（200420076）芦村污水处理厂5无锡市芦村污水处理厂地形图（11000）6无锡市芦村污水处理厂三期工程地质勘探报告223编制原则1执行国家环境保护政策，符合国家的有关法规、规范及标准。2依据保护和节约、集约利用土地的原则，节省占地。3为节省工程投资，降低运行成本，设计中应注重新材料、新技术、新工艺和新产品的应用。4污水处理工艺应因地制宜并力求技术先进可靠、经济合理、高效节能、操作方便。5污水处理厂经升级改造，出水水质主要污染物指标应达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）中一级标准的A标准。224编制范围本工程可行性研究报告的编制范围为无锡市芦村污水处理厂升级改造工程。主要内容为对原建设规模20万M3/D的无锡市芦村污水处理厂进行升级改造。对改造方案进行论证、分析，并提出工程投资估算和经济评价。225采用的主要规范及标准1室外排水设计规范（GB500142006）2污水再生利用工程设计规范（GB503352002）3地表水环境质量标准（GB38382002）4城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）5城市污水处理工程项目建设标准（修订）6建筑结构可靠度设计统一标准（GB500682001）7建筑结构荷载规范（GB500092001）8混凝土结构设计规范（GB500102002）9砌体结构设计规范（2002年局部修订条文）（GB500032001）10建筑地基基础设计规范（GB500072002）11建筑抗震设计规范（GB500112001）12给水排水工程构筑物结构设计规范（GB500692002）13给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程（CECS1382002）14给水排水工程钢筋砼沉井结构设计规程（CECS1372002）15混凝土水池软弱地基处理设计规范（CECS8696）16建筑桩基技术规范（JGJ9494）17供配电系统设计规范（GB5005295）1810KV及以下变电所设计规范（GB5005394）19低压配电设计规范（GB5005495）20电力装置的继电保护和自动装置设计规范（GB5006292）21分散型控制系统工程设计规定（HG/T2057395）22信号报警、联锁系统设计规定（HG/T205112000）23采暖通风与空气调节设计规范（GB500192003）24公共建筑节能设计标准（GB501892005）25再生水回用于景观水体的水质标准（CJ/T952000）23城市概况231地理位置无锡市位于北纬317至322，东经11933至12038，长江三角洲江湖间走廊部分，江苏省东南部。东邻苏州，距上海128公里；南濒太湖，与浙江省交界；西接常州，距南京183公里（图21）；北临长江，与泰州市所辖的靖江市隔江相望，沪宁铁路横亘东西，京杭运河纵贯南北，水陆空交通便捷，是江苏省重要的交通枢纽。全市总面积为478761平方公里，其中水域面积769平方公里，其中山区和丘陵面积为728平方公里。2005年全市人口总数4528万，其中市区2285万人。无锡市下辖江阴、宜兴两个市（县）和崇安区、北塘区、南长区、锡山区、惠山区、滨湖区和新区七个区，市区南濒浩渺太湖，西抱锡、惠二山，中有千年古运河，古老而充满现代气息，繁华而又宁静。图21无锡市地理位置图232城市发展定位根据无锡市城市总体规划（20012020）无锡发展定位有如下三个方面（一）区域角色定位（1）从全国范围来看，无锡应巩固和提升经济实力，进一步扩大其辐射和影响范围，成为上海与南京两个特大城市之间的重要节点城市，确定提高其区域经济中心的层次和等级。（2）无锡是长江三角洲中部最具有实力和发展潜力的城市，是长江三角洲都市连绵区的重要支撑点。（3）在江苏省，无锡是省内率先基本实现现代化的地区，苏南辐射苏北，促进苏中、苏北发展的先导地区，苏南发达地区中现依托上海发展，又具实力相对独立发展潜力最大的地区。（4）无锡是苏锡常都市圈的几何中心和人均、地均（GDP）最高的都市。无锡应强化其未来在苏锡常都市圈乃至更大范围的区域中心地位。应充分利用江阴长江大桥通车和新长铁路建设的契机，加强与上海及周边城市的高层次横向联合，进一步发展其吸纳与辐射的作用。（二）城市发展产业布局1突出发展石化、治金、港口机械、储运等重化工业。2突出发展高新技术产业、城市传统产业及道口经济等。3重点发展旅游、休娱乐等第三产业，工业以生物工程和新药、研发中心等为主。4突出发展环保新材料等新型产业。（三）人居环境定位环境宜人的生活、居住中心。233城市规划与人口城市规划包括市域、市区和中心城三个层次。1市域是无锡市的行政范围，包含无锡市区、江阴市、宜兴市的全部，面积478761平方公里。无锡市域是无锡市的行政区范围，含无锡市区、江阴市、宜兴市的全部，无锡市区包括崇安区、南长区、北塘区、锡山区、惠山区、滨湖区和新区。2市区包括1个中心城和6个城镇组团，面积1622平方公里。6个城镇组团分别是安镇羊尖厚桥组团、东港东湖塘张泾组团、荡口甘露组团、玉祁前洲组团、洛社石塘湾杨市组团、陆区阳山胡埭组团。3中心城形成“七片一带”的总体布局结构，构筑“山水城林”一体的城市总体概要。中心城有七个分区，分别是城中分区、彝溪分区、山北分区、太湖新城分区、新城分区、锡北分区、东亭分区。“一带”是“Z”字型的环太湖、五里湖的自然山水风光带。中心城是无锡城市集中连片建设的地区，是一个不断滚动扩展的范围，涉及崇安区、南长区、北塘区、滨湖区和新城的全部，惠山区的堰桥、西漳、钱桥、藕塘、长安及锡山区的东亭、东北塘、查桥等8个镇的用地。本次规划的范围为市区范围，不包括江阴市和宜兴市。234经济社会发展无锡市经济发达，风景秀丽，是中国十五个经济中心城市和十个重点旅游城市之一，又是首批中国优秀旅游城市。凭借改革开放的活力，无锡人民创造了历史上从来未有过的辉煌，跨入了全国综合实力50强和投资硬环境40优的行列。所辖原锡山市（现为锡山区、惠山区）多年评为全国百强县之首，号称“华夏第一县”。统计资料表明全市国民经济持续快速发展，2006年全市实现地区生产总值3300亿元，增长153。投资增速平稳结构优，全年全社会固定资产投资完成147494亿元，比上年增长104。财政收入大幅增加，全市完成财政总收入51735亿元，同口径增长227。24自然条件241地形地貌本规划区域范围位于无锡市中部，属太湖平原，是由太湖与运河水系交织成的河网平原，区内地势宽广，平源海拔高度一般以25米，土质肥活，低洼地区多，如刘潭、广益、荷花里等，河湖港汊纵横分布，河道密如蛛网。地面不均匀沉降比较严重。据调查资料，从88年至今，最大沉降达09M，平均达0506M。地面高程一般在黄海标高2045米左右。厂区部分的地面标高为400M。242气象无锡市属北亚热带南部季风气候，气候温和，四季分明，雨量充沛，日照充足，无霜期长，风向有明显的季节性变化。气温年平均气温154最热月（七月份）平均气温282最冷月（一月份）平均气温25极端最高温度（1934年7月）404极端最低温度（1969年12月6日）125气压年平均气压10159毫巴风年主导风向东南风夏季主导风向东南风冬季主导风向西北风年平均风速26米/秒瞬时最大风速27米/秒年平均日照21012小时降水量年平均降水量11067毫米年最大降雨量（1999年）17131毫米年最小降雨量（1978年）5529毫米年平均相对温度79实测最大一日暴雨1615毫米实测最大三日暴雨2889毫米实测最大七日暴雨3209毫米日照年日照时数177323968小时平均20632小时/年其它无霜期平均226天最大积雪深度160MM土壤冻结深度100MM243水系无锡地处长江三角洲低洼平原，四周有大型湖泊和重要河流。城市西南部为太湖，它有胥湖、游湖、菱湖和贡湖组成，面积2400平方公里，平均水深2米。东北部为长江，是我国最大的河流。贯穿市区的古运河，是我国最有名的古迹和重要的运输水路之一，区内长度43公里（城内为146公里）。古运河有几处与太湖相遇，主要是梁溪河。连接古运河与长江的主要河道为北面的锡澄运河和东部的锡北运河。无锡周围的主要河道总长度超过200公里，其中62公里为干流，河宽27100米（平均40米）。运河比降很小，约1厘米/公里左右，导致水流流向多变和流速很慢。无锡水网的流型极为复杂，共有四种主要型式及许多小的变化。见下表表21流型来源流入C型主要来自古运河（从西北方向）锡北运河长江梁溪河太湖古运河下游太湖、苏州L型主要来自太湖锡北运河长江古运河长江古运河苏州LC型主要来自太湖和古运河锡北运河长江古运河下游苏州CN型主要来自古运河锡北运河梁溪河太湖古运河下游太湖、苏州（1）锡澄运河的流向，无论是那种流型，都是流入长江。（2）锡北运河的水有95时间流出无锡。CN型时，将把化工区和农业污染严重的水带入城市最敏感的河道。市区河道明显恶化。（3）C型可在全年30时间内出现。此时，市区河道污染最为严重，太湖水质也可能受古运河水的污染。（4）L型时对市区运河水质量最为有利。但只有当太湖水位相对较高以及流入运河的水量大于30M3/S时，才会出观这种流型。244地震自有记载以来，该地区地震活动强度不高，多为弱震和微震，震级一般25级，地震烈度一般不超为VI度。据国家地震局中国地震烈度区划图（1990年），本地区地震基本烈度为VI度。25城市供水现状及规划251现状水量252供水现状无锡现有六座地面水厂，两座水源厂，自来水生产能力1488万M3/日（表31），中心城供水普及率100，农村供水普及率95，市区供水普及率达98。2005年，全市供水管道长度共5050公里，供水总量23990万吨，其中生产用水8872万吨，生活用水12100万吨，人均生活用水量为1838L/天。表22现状无锡市水厂供水能力情况名称水源供水能力（万M3/日）备注梅园水厂五里湖140老中桥水厂五里湖132新中桥水厂梅梁湖600充山水厂梅梁湖16贡湖水厂贡湖湾250马山水厂太湖50锡东水厂太湖300净水总规模1488万吨/日小湾里水源厂梅梁湖600（取水能力）贡湖水源厂贡湖湾500（一期取水能力）设计规模100万吨从2000到2005年，市区自来水供水量增长放缓，用水比例逐步发生变化，随着工业用水的循环利用率的提高和节约用水观念的深入人心，工业用水的比例下降，生活用水比例上升（如图22），也反映了随着居民生活质量的提高对用水量的需求越来越高。020406080100200020012002200320042005年份生产用量生活用量其它图2220002005年城市用水量和生活生产用水比例253城市供水工程规划近期，在现有净水厂的规模上，建设贡湖水厂至50万M3/日供水规模，无锡市总净水规模达到180万M3/日，基本可以满足近期到2010年城市需水量的要求；同时，对水源取自梅梁湖的小湾里源水进行预处理后再供至中桥净水厂；梅园、老中桥水厂水源水改由贡湖水源厂供给。到2020年，建设锡东水厂至80万M3/日供水规模，在堰桥新建30万M3/日锡北净水厂（源水由江阴市肖山水厂供给），使总供水量满足远期需水要求。2020年各供水厂规模如表23所示表23远期各水厂供水规模水厂名称供水规模（万M3/日）水厂名称供水规模（万M3/日）梅园水厂14马山水厂5老中桥水厂132锡东水厂80新中桥水厂60贡湖水厂50充山水厂16锡北水厂30总计2538万M3/日26城市排水现状及规划261无锡市排水体制原1986年5月排水规划，旧城区为截留制，旧城区周围为过渡区，近期则采用合流制设计，远期分流制复核，新发展区及市区周围新开辟的居民小区采用分流制。实践结果证明1）无锡是一个水网地区，常年地下水位及河水水位很高，截留效果较差。2）原合流制管道的材质及施工质量低下，渗漏十分严重。3）近几年来，旧城区内成片拆除后建设的新项目越来越多，旧城改造步伐明显加快。今后的排水体制规划中，除旧城个别地区仍采用合流式截留制过渡以外，基本上不采用合流制，全部采用分流制系统。4）管道起端和终端埋深管道起端和终端埋深的确定，影响工厂、住宅小区管道的接入，中途提升泵站的数量，以及项目的基建和运行费用等内容，实践结果认为管道起始埋深应根据集水地区的情况，分别选用不同的埋深，一般埋深应在2225米之间，管道最大埋深结合先进施工技术加深到6570米。262城市排水系统1污水排放情况2005年，全市污水排放总量为676亿吨，其中工业废水排放总量约为501亿吨，占废水排放总量的74；工业废水排放达标量为49亿吨；工业废水达标排放率为97；生活污水排放总量为175亿吨，占污水排放总量的26；城镇生活污水处理量为118亿吨，城镇生活污水处理率为67，比上年同期略有上升。废水中化学需氧量产生量2451万吨，去除化学需氧量1575万吨，排放化学需氧量876万吨。其中工业废水中化学需氧量排放447万吨，占化学需氧量排放总量的51；生活废水中化学需氧量排放428万吨，占化学需氧量排放总量的49。2污水处理概况这几年，在政府的高度重视和大力支持之下，无锡市的污水管网建设长度迅速提高，服务面积也大大增加，根据无锡市区城镇污水处理专项规划的要求，城市排水管道服务面积普及率2010年将达到80。城市污水处理能力逐步上升，到2005年止，无锡市区污水厂的日处理能力已达到50万吨左右，城市污水处理率达到70，到2010年规划达到90。表24无锡市20002005年下水道和污水处理情况指标200020012002200320042005下水道长度（公里）125829133153335646335176污水日处理能力（万吨）223733354248目前，无锡市中心城已建和在建城市污水处理厂21个，总处理能力达到70万吨/天；根据无锡市“十一五”污水专向规划，到2010年无锡市污水处理规模将达到10555万吨/天。（见表25）。表25无锡市污水处理厂近期和远期概况现有规模（已建和在建）2010年规模序号所在区污水厂名称（万吨/天）（万吨/天）1芦村污水厂20302城北污水厂10153中心城区太湖新城污水厂5105新区污水厂596梅村污水厂1567新区硕放污水厂248马山污水厂15310军南污水厂11滨湖区胡埭污水厂1212张泾污水厂05113东亭污水厂5514东港污水厂1215东湖塘污水厂16锡山区安镇污水厂2217惠山污水厂12512518钱桥污水厂2219鹅湖污水厂1220玉祁污水厂2221前洲污水厂4422洛社污水厂151523杨市污水厂050524石塘湾污水厂3325惠山区陆区污水厂0303总计70051055527城市污水排放的危害及工程建设的必要性27城市污水排放的危害及工程建设的必要性271城市污水排放的危害根据无锡市水生态系统保护和修复规划，无锡市的水污染主要有如下影响和危害1水质变差、影响供水安全太湖是上海和江苏的苏锡常地区、浙江的杭嘉湖地区最重要的水源地。濒临太湖的无锡市已经成为水质型缺水城市。造成水质型缺水的原因是太湖水中总磷含量过高，这也是蓝藻大面积爆发的重要原因。总磷含量居高不下，已经迫使无锡市自来水厂的取水口越来越向湖心推移。最近的水样监测显示，在太湖中心的平台山附近也发现有蓝藻存在。由于处于太湖的中心位置，这里从前是看不到蓝藻的。据中国环境监测总站最新监测结果表明，太湖99个重点水质监测断面中，有90的水体为5类和超5类水质，作为沿岸居民生活用水重要来源的太湖水已经无法饮用。2制约城市的经济发展太湖是苏南地区重要的水源地。如果不能有效治理太湖水体污染，放任太湖水环境继续恶化，苏南地区最终将失去支撑其经济社会发展的物质基础和生态环境，就不可能实现苏南及至江苏全省的可持续发展。3危害人民的身体健康水源遭到污染，人民的身体健康自然难以保证，太湖水体水质的恶化直接影响了太湖流域居民的生活用水。4影响旅游业的发展无锡是全国著名的游览胜地，境内拥有众多的名胜古迹。太湖天然美景，吸引了无数中外游客。郭沫若曾写下“太湖佳绝处，毕竟在鼋头”的诗篇。然而如果太湖水体污染得不到控制，蓝藻泛滥，湖水变黑、发臭，太湖的美景也将一点一点地消退。5、水污染严重制约社会经济的可持续发展，严重影响了市容景观和市区环境，破坏了投资环境。272工程建设的必要性1、治理太湖污染的重要性和紧迫性2007年6月，中共中央政治局委员、国务院副总理曾培炎出席太湖水污染防治座谈会并讲话。他指出，太湖水环境关系太湖流域和长江三角洲地区经济社会发展全局，关系人民群众切身利益。沿湖各地政府要本着对人民群众高度负责的精神，全面贯彻落实科学发展观，按照构建社会主义和谐社会的要求，正确处理经济发展与环境保护的关系，把环境保护放在现代化建设的重要位置，远近结合、标本兼治，进一步加强应急处置和事故防范工作，切实防止太湖流域水源地受到污染，确保城乡居民饮水用水安全，实行更高水平更加严格的环境保护标准，坚持不懈地推进全面、系统、科学的污染治理，努力从根本上解决太湖污染问题。太湖流域水污染防治是国家环保工作的重点，对全国环境保护具有重要的示范作用。多年来，经过各方面的共同努力，太湖治污工作取得了一定成效。但太湖严重污染的状况还没有从根本上改变，特别是富营养化问题十分突出。近期蓝藻的大规模爆发，致使无锡市供水水源遭到严重威胁，为政府与广大群众敲响了警钟，更凸显出治理太湖污染的重要与紧迫。2、工程建设的必要性太湖流域在工业污染源达标排放后，化学需氧量削减了76以上，但是沿湖生活污染和面源污染的治理却没有得到突破性进展，生活污水与工业污水的污染负荷比由过去081上升到现在的131，导致总氮、总磷排放量仍居高不下。为此，国家环保总局要求，要有效改善太湖富营养化程度，遏制太湖蓝藻爆发，必须加大综合整治力度，狠抓生活污染和面源污染。江苏省及无锡市各级政府非常重视太湖水污染防治工作，制定了许多污染治理和环保措施。而城镇生活污水是太湖流域的重要污染源之一，必须加快完善城镇污水处理系统，尽可能提高生活污水排放标准，尽可能减少排入太湖流域的污染物总量。为大力保护和重建太湖流域生态环境，确保无锡城乡生活生产用水安全，无锡市正在大力开展治理太湖、保护水源的“6699”行动，并在行动中明确提出了“全面实施生活污水处理厂尾水脱氮、脱磷处理和工业及生活污水回用”的要求。无锡市的污水处理工程建设，在江苏省乃至全国范围内都是起步较早的。无锡市芦村污水处理厂、城北污水处理厂、太湖新城污水处理厂以及各乡镇污水处理厂的建设投产，为初步遏止该地区水环境的恶化起到了积极的作用。但由于水资源短期不可再生，水污染防治的力度仍需不断加大。相对于其他一些不敏感地区，无锡市作为太湖流域的污染治理重点，更要起到积极带头的作用。将污水厂污染排放标准提高，必将带动该地区污水厂处理能力的全面提升，使污染物排放总量进一步降低，尽可能减轻太湖流域水体的自净负担，为太湖水体的修养生息争取时间。因此污水厂的升级改造工程是必要的。28污水厂现状281污水厂概况无锡市芦村污水处理厂工程是依据1985年市政府论证通过的无锡市排水工程规划，按一次规划分期实施的原则进行建设。一期工程始建于1986年，于1992年建成投产，建设规模为10万M3/D一级处理，5万M3/D二级处理以及污泥浓缩，脱水等污泥处理构筑物；二期工程系利用世界银行贷款项目，于1995年开工建设，1997年投入运行，建设规模为10万M3/D一级处理，5万M3/D二级处理以及污泥消化系统；三期工程是于2003年建成投产，建设规模为10万M3/D二级处理以及污泥浓缩脱水机房，并将一期工程的普通曝气池改造为A/A/O生物池。从而，使芦村厂处理能力全部达到二级，总规模为20万M3/D。282原设计进水水质和现状进水水质2821原设计进水水质芦村污水厂三期工程可研报告是于2001年11月编制完成。根据可研报告，三期工程建成后，污水厂设计进水水质为CODCR400MG/LBOD5200MG/LSS250MG/LNH3N25MG/LTP4MG/L2822现状进水水质本工程是对现有污水处理厂进行升级改造，为合理确定进水水质，应对污水厂实际运行的监测水质进行分析。根据芦村污水处理厂2006年全年的水质日报表统计数据，各污染指标分析图表如下（见图2328）。010203040506070809010002004006008001000120014002006年COD实测值MG/L保证率图23010203040506070809010001002003004005002006年BOD实测值MG/L保证率图2401020304050607080901000200400600800100012002006年SS实测值MG/L保证率图25010203040506070809010001020304050602006年NH3N实测值MG/L保证率图2601020304050607080901000102030405060702006年TN实测值MG/L保证率图2701020304050607080901000510152025302006年TP实测值MG/L保证率图28从以上图表中可以分析出，当保证率为90时各污染指标分别是CODCR690MG/LBOD5300MG/LSS580MG/LNH3N37MG/LTN48MG/LTP11MG/L综上所述，原污水厂设计进水水质与现状进水水质对比见表26。原设计进水水质与现状进水水质对比表表26项目CODCRBOD5SSNH3NTNTP原设计进水水质（MG/L）400200250254现状进水水质（MG/L）690300580374811从上表可以看出，现状进水中的污染物指标均高于原有设计进水水质，尤为突出的是CODCR和SS指标。随着城市的发展，污水的污染负荷呈增长的态势，这也是其他大城市的趋势。而引起进水中CODCR和SS浓度的大幅度提高，究其原因，应该是工业废水和建筑工地废水的不达标排放。283原设计出水水质和现状出水水质2831原设计出水水质芦村污水厂三期工程可研报告是于2001年11月编制完成。根据可研报告，三期工根据芦村厂三期工程可研报告，三期工程建成后，污水厂出水应执行当时现行的污水综合排放标准（GB89781996）的一级标准，其中出水NH3N10MG/L，严于一级标准的NH3N15MG/L；出水TP1MG/L，比一级标准的TP05MG/L适当放宽。综上所述，污水厂原设计出水水质为CODCR60MG/LBOD520MG/LSS20MG/LNH3N10MG/LTP10MG/L2832现状出水水质根据对2006年全年的日报表进行统计，污水厂现状出水水质情况见表27。现状出水水质统计表表27项目CODCRBOD5SSNH3NTNTP最低值（MG/L）227276750124642015最高值（MG/L）5971728195991997097平均值（MG/L）4026121506455149048原设计出水水质（MG/L）602020101从上表可以看出，污水厂出水水质均能满足原设计出水水质要求。284污水厂现有构筑物简介为便于工程方案的确定，最大限度地利用原有设施，现将污水厂已建的构（建）筑物以及设备情况概述如下1粗格栅及进水泵房构筑物共一座。粗格栅共三台，参数为格栅宽1200MM，栅条间隙20MM进水泵共七台，参数为Q445L/SH143M（2台）Q445L/SH129M（1台）Q570L/SH168M（2台）Q570L/SH147M（2台）2细格栅及曝气沉砂池一期工程建有曝气沉砂池一座，二期工程建有细格栅及曝气沉砂池一座，其中细格栅共四台，参数为格栅宽1000MM，栅条间隙10MM每座沉砂池分为二格，其有效长度为18M，单格宽度为30M，有效水深25M。停留时间3MIN。3初次沉淀池一期、二期工程各建有2座初次沉淀池，直径为45M，池边水深为42M。表面负荷为17M3/M2H，停留时间为176HR。4A/A/O曝气池一、二期工程各建有一座A/A/O曝气池，每座曝气池分为二组，每组分为四格，每格长492M，宽9M，有效水深6M。三期建有四座A/A/O曝气池，每座长502M，宽363M，有效水深6M。其中一期工程曝气池中设有搅拌器14台，参数为580，N653KW；曝气池出水井中设有混合液回流泵6台，参数为Q217L/S，H3M。二期工程曝气池中设有搅拌器28台，参数为750，N55KW；曝气池出水井中设有混合液回流泵6台，参数为Q150L/S，H28M。三期工程曝气池中设有搅拌器24台，参数为2200，N轴4KW，8台；2500，N轴23KW，16台；混合液回流泵10台，参数为Q333L/S，H1M。5二沉池一期、二期工程各建有2座辐流式中心进水，周边出水的二沉池，直径为35M，池边水深为42M。表面负荷为14M3/M2H，停留时间为214H。三工程建有4座辐流式周边进水，周边出水的二沉池，直径为36M，池边水深为45M。表面负荷为133M3/M2H，停留时间为338H。6回流污泥泵房一期工程建有一座回流污泥泵房，共设有4台螺旋泵，参数为1000、Q660M3/H，H230M。二期工程建有一座回流污泥泵房，共设有7台潜水泵，参数为回流泵Q540M3/H，H4M，5台剩余泵Q34M3/H，H10M，2台三期工程建有一座回流污泥泵房，共设有7台潜水泵，参数为回流泵Q1390M3/H，H6M，4台剩余泵Q80M3/H，H10M，3台7鼓风机房共建有一座鼓风机房，共有6台离心鼓风机，参数为Q133M3/MIN，H6800MMH2O（4台）Q125M3/MIN，H6800MMH2O（2台）8污泥浓缩池一、二期工程各建有二座污泥浓缩池，用于浓缩10万M3/D二级处理的剩余污泥，直径为10M，池边水深为536M，浓缩时间大于25H。9污泥预热池二期工程建有一座污泥预热池，每座分为二池，单池尺寸为长1546M，宽1181M，水深375M。10污泥控制室二期工程建有一座污泥控制室，控制室中主要配有如下设备1沼气压缩机5台参数Q120M3/HR2混流泵3台参数Q550720M3/H，H13298M3污水泵2台参数Q450250M3/H，H2330M11污泥消化池二期工程共建有一级消化池二座，二级消化池一座，采用中温二级消化。消化池直径为24M，池容为7590M3。消化时间20D。污泥搅拌采用沼气搅拌。12污泥脱水机房一、二期工程共建有一座污泥脱水机房，设备参数如下1台带式脱水机能力为2025M3/H。2台离心脱水机能力为2025M3/H。三期工程共建有一座污泥浓缩脱水机房，设备参数如下3台带式浓缩脱水机能力为40M3/H。1台离心脱水机能力为50M3/H。13其它一、二期工程还建有2500M3沼气柜一座、脱硫塔一座、沼气火炬一座、仪表间一座、总变站、分变电站各1座、锅炉房一座以及综合楼等附属建筑物。285目前污水厂运行现状由于芦村厂建成时间较早，历经三个阶段的设计与施工，才形成目前规模为20万M3/D的二级处理规模。某些设备及工段的运行状况已不堪重负，存在一些问题，简述如下1初沉池对污染物的去除率降低现有初沉池内积泥现象严重，导致对污染物的去除率降低。按照目前实测数据统计，其对BOD5的去除率仅为20，对SS的去除率仅为21，无形中增加了生物段处理的负担。在本工程中需分别对初沉池和排泥管道进行清淤和清通，同时对初沉污泥需进行单独脱水，增加其排泥量。2一期工程的剩余污泥排泥不畅一期工程的剩余污泥采用重力排泥，又由于污泥管道容易堵塞，造成目前一期工程的剩余污泥排泥不畅。为解决此问题，在本工程中增加剩余污泥污泥泵。3污泥系统超负荷运行由于水质的恶化，现有污水厂的污泥量大大增加，导致原有的污泥处理系统如污泥浓缩池，污泥厌氧消化池和污泥脱水机房都处于超负荷运行的状态。在本工程中需对污泥量重新进行分配，以使污泥处理系统正常运行。4原有消毒系统需进行更换目前芦村厂采用的液氯消毒。液氯消毒效果可靠，投配设备简单，价格便宜，但出水中的余氯及某些氯化合物对水生物有毒害作用，同时可能产生THMS等致癌物质。氯气的运输和储存也具有一定的危险性，同时在本厂运行过程中也存在着采购液氯周期长的问题。综合考虑以上因素，在本工程中将选择新的消毒方式。5目前出水没有计量装置根据总排放口需要规范化整治的要求，本工程中需在出水总管上安装出水流量计，同时流量计数据经PLC收集并传输到中心控制室。考虑到对污水厂总出水有个感观认识，在出水总管上增加一段明渠。6一期鼓风机的运行效率降低由于一期鼓风机运行已将近15年，其间也进行过较为彻底的维修和保养，但其运行效率还是明显降低，远远达不到设计时选型的要求。所以在本工程中，原鼓风机房仅负责一二期生物池，其中2台一期鼓风机作为备用。新建鼓风机房则负责三期生物池。污水厂现有处理工艺流程图详见图29。进水自市政管网粗格栅及进水泵房细格栅及曝气沉砂池厌氧池缺氧池二沉池一二期工程三期工程图例初沉池好氧池混合液回流投加生物填料回流及剩余污泥泵房鼓风机房厌氧池缺氧池二沉池好氧池出水至京杭运河污泥回流污泥剩余污泥污泥浓缩池污泥预热池污泥控制室消化池脱水机房干泥堆棚锅炉房蒸汽脱硫塔沼气柜污泥外运回流及剩余污泥泵房混合液回流回流污泥污泥浓缩脱水机房干泥堆棚污泥外运20万M3/D10万M3/D10万M3/D图29芦村厂现有处理工艺流程框图29升级改造工程建设规模和处理程度291设计规模1污水处理厂收水范围现芦村污水处理厂厂址位于市南古运河与大运河汇交处西侧，杨巷上以北，浜斗上处。其收水范围包括部分城中片区、大部分蠡溪片区和此范围内的部分工业污水。同时根据无锡市“十一五”污水专项规划，到2010年芦村厂将增加渔港片区、十八湾等地区的生活污水。2污水处理厂规模现有芦村污水处理厂建设规模为20万M3/D。根据无锡市“十一五”污水专项规的水量预测结果，到2010年随着收水范围的增加，污水厂需扩建规模为10万M3/D，扩建部分将会另行立项建设。本次工程内容仅需在原规模（20万M3/D）的基础上进行升级改造，不需新征用地。292本工程设计进水水质无锡市正在全面大力开展治理太湖、保护水源的“6699”行动，也是市政府全面治理污染的有力措施。随着城市管理规范化及对环境治理更加严格，点源的不达标排放应该可以控制。所以污水厂进水水质应该可以避免进一步恶化的态势。但同时考虑到工业企业污水全面治理还需一段时间，从污水厂安全运行角度考虑，我们还是以目前实测的进水水质为依据，确定升级改造工程的进水水质，指标如下CODCR690MG/LBOD5300MG/LSS580MG/LNH3N37MG/LTN48MG/LTP11MG/L293本工程设计出水水质为控制太湖水体富营养化，维护生态平衡，保障人体健康，江苏省环境保护厅和江苏省质量技术监督局于2007年7月8日联合发布了太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值（江苏省地方标准DB32）。无锡市作为太湖地区中的一个城市，其城镇污水处理厂出水应执行DB32标准。无锡市芦村污水处理厂接纳的污水中，工业废水量小于50，根据标准划分应属于城镇污水处理厂I。同时本工程是在2007年12月31日之前建设的，其出水标准如下CODCR50MG/LNH3N5（8）MG/LTN20MG/LTP05MG/L（注括号外数值为水温12时的控制指标，括号内数值为水温12时的控制指标。）上述的出水标准与城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）中的一级A排放标准对比见表28。表28项目CODCRBOD5SSNH3NTNTP江苏省地方标准DB32（MG/L）505（8）2005一级A标准（MG/L）5010105（8）1505从上表中可以看出，一级A排放标准相对更要严格，它也是满足污水回用的基本条件。在市政府领导下开展的“6699”行动中，重点提出了污水应再生利用，发展循环经济。为了使本工程的实施符合发展方向，也应充分考虑升级改造后的芦村厂出水能够满足回用。基于以上考虑，所以本次设计中，确定出水水质中的主要污染物指标将满足一级A排放标准，即CODCR50MG/LBOD510MG/LSS10MG/LNH3N5（8）MG/LTN15MG/LTP05MG/L粪大肠菌群数103个/L（注括号外数值为水温12时的控制指标，括号内数值为水温12时的控制指标。）294现状出水水质与设计出水水质的对比现状出水水质与设计水质的对比表表29项目CODCRBOD5SSNH3NTNTP最低值（MG/L）227276750124642015最高值（MG/L）5971728195991997097平均值（MG/L）4026121506455149048设计出水水质（MG/L）50101051505从前面论述可知，污水厂2006年全年的出水水质均能满足原设计出水水质要求；但从表29以看出，与本工程的设计出水水质相比还有一定的差距。经统计CODCR、BOD5、SS、NH3N、TN、TP分别有20、14、99、52、54、42的不达标率，所以污水厂需要进行升级改造，进一步去除这些污染物，使其出水达标。294污染物去除率根据已确定的工程进出水水质，污染物负荷及去除率详见表210。污染物负荷及去除率表210水质指标CODCRBOD5SSNH3NTNTP进水水质（MG/L）690300580374811出水水质（MG/L）5010105（8）1505污染物去除效率（）928967983865（784）689954括号外数值为水温12时的控制指标，括号内数值为水温12时的控制指标。210升级改造工程处理工艺方案2101工艺选择原则污水处理工艺需根据进厂污水水质、出厂水质要求、处理厂规模、现有建构筑物处理能力以及当地气温、工程地质、环境等条件来慎重选择。各种处理工艺都有一定的适用条件，工程设计时需因地制宜，合理确定污水处理厂工艺。本工程出水中的主要污染物指标执行一级A标准，也是污水回用的基本条件，属于城市污水资源再利用范畴，污水应进行深度处理，通过深度处理进一步去除二级处理不能完全去除的污染物。选择合适的污水处理工艺，不仅可以降低工程投资，还有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的常年运行费用，保证处理厂出水水质。本工程还应特别考虑到现有污水处理厂污水污泥处理工艺、现有建构筑物处理能力与本工程的工艺有机结合，同时考虑工艺方案实施的可行性、经济性和合理性。本工程应科学合理地选择污水再生处理的工艺方案，力争方案合理，自动化程度高，便于施工，最终达到水质优良，运行稳定，管理方便。根据对污水水质的分析，本工程要求污水处理程度的特点是除对COD、BOD5、SS去除率要求较高，还应具有较高的脱氮除磷的功能。本工程的污水处理工艺选择应充分考虑污水量、污水水质、经济条件和管理水平，污水处理工艺的选择力求做到考虑到本工程的特殊性；工艺成熟，技术先进，对水质变化的适应能力强，出水达标且稳定；充分利用现有建构筑物的处理能力，减少土建工程量；经济合理，电耗省，造价低；易于管理，操作方便，设备可靠，同时与现有污水处理厂协调；整体工艺协调优化。2102污水处理工艺确定21021设计进水水质特点和出水要求进水水质特点和出水水质要求是决定污水处理工艺的前提。1）污水的可生化性本工程污水处理厂设计进水水质COD690MG/L，BOD5300MG/L。经过初沉池后，COD518MG/L，BOD5225MG/L，进水中有机污染物浓度偏高。从污水可生化性考虑，污水中BOD5/COD225/518043，属于可生物降解水质范畴。出水中COD50MG/L，BOD10MG/L，要求所选择工艺对有机污染物去除率较高。2）碳氮比本工程设计进水水质NH3N37MG/L，TN48MG/L，要求出水NH3N5MG/L，TN15MG/L。从进水水质分析，总氮还是比较高的，工艺方案在考虑出水水质及保证沉淀效果的前提下，系统必须具有足够的反硝化能力。而系统能否完成较充分的反硝化，除了外部条件，还取决于进水的碳源是否充足。因此在选择污水处理工艺前要对进水的碳源情况进行分析。反硝化细菌是在分解有机物的过程中进行反硝化脱氮的，在不投加外来碳源条件下，污水中必须有足够的有机物（碳源），才能保证反硝化的顺利进行。一般认为，BOD5/TN5才可认为污水有足够的碳源供反硝化菌利用。从本工程生物池进水水质来看，BOD5/TN47，碳源少许欠缺。工程中可采用将污泥浓缩脱水液及消化池上清液接入生物池，也可考虑部分污水超越初次沉淀池的方法等措施提高碳源，或采用制糖厂、淀粉厂、酿造厂等厂的废水作为外加碳源。3）碳磷比本工程设计进水水质TP11MG/L，要求出水TP05MG/L，去除率要求较高。本工程生物池进水水质中BOD5/TP20517，采用生物除磷法可得到较为满意的除磷效果。由于本工程除磷量相对较大，且出水要求严格，另外考虑到污水处理厂污泥中温厌氧消化工艺中磷释放问题，因此在本工程设计中采用生物法除磷与化学法除磷相结合的方法以强化除磷效果，以达到污水排放标准。本工程二级处理后的污水还应进行深度处理，通过深度处理进一步去除二级处理不能完全去除的污染物，最终使出水水质中的主要污染物指标均达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）一级A标准。21022污水深度处理工艺选择污水深度处理一般为混凝沉淀过滤工艺，但其工艺占地面积大。考虑到现有芦村厂占地情况紧张，在出水总管附近位置均没有充足的用地面积摆放此工艺。所以在本次设计中我们将选择两种占地面积小，过滤效果好的工艺进行比较。即转盘过滤器过滤和膜过滤工艺。各种过滤技术的过滤范围见图210。转盘过滤器过滤与砂滤同属于颗粒过滤的过滤范围。1转盘过滤器过滤转盘过滤装置原则上是按照成熟技术巧妙地按转鼓过滤方式进行工作，机械是由一系列水平安装并可旋转地过滤转盘构成，转盘安装在中央管轴之上，最大水浸泡体积可达60。每一转盘由各单一不锈钢组件组成，组件表面为网状结构，污水从内向外穿流过滤，然后过滤液体从机械的端部流出。过滤其间，转盘开始处于静止状态，在重力作用之下固体物质沉积在筛网之上，随着过滤时间的延长，网状布料会被截留的固体物质所覆盖。这一现象会导致压力差上升，在到达预先设置的最大压力差时，转盘开始缓慢旋转，冲洗棒按一定节奏对过滤面上沉积固体物质进行清理。通过一水泵，将过滤处理后的水向喷头提供冲洗水，冲洗射流溶解固体物质。通过组件之下安装的泥浆料斗将反冲洗水排出箱体。在反冲洗过程中时，水00002微米钠离子000037微米RO反渗透NF纳滤UF超滤流感病毒01微米假单胞菌028微米生化血红蛋白0007微米单位微米葡萄球菌细菌1微米000010001001011MF微滤颗粒过滤101001000图210常用过滤方式及去除粒径图污水过滤过程不会中断。图211工作原理图图212转盘过滤器装置照片转盘过滤器的优点（1）出水水质好并且稳定。根据本工程要求的出水水质，本次转盘过滤器配置的网格间隙为10微米，这样可截留粒径约为10微米（M）的微小颗粒，因此出水水质及出水稳定性都优于常规粒料滤池。（2）工艺流程简单。转盘过滤器过滤取代的是传统的“混合反应沉淀过滤”。（3）附属设备少，总装机功率低，务须采用外源冲洗水。转盘过滤器清洗可采用小型水泵负压抽吸滤后水自动清洗，省去传统滤池需要的反冲洗水池和鼓风机。同时转盘过滤器清洗时可连续过滤，也减少了设备闲置率。由于转盘组件采用的是含钛不锈钢，抗腐蚀能力强，并且容易冲洗干净，所以清洗非常高效。清洗时，清洗转盘的面积只相当于整个转盘面积的1。清洗的特点是频繁但清洗历时短，总体的清洗水量较少，能耗较少。同时整台设备装机功率小，约为15KW。（4）运行自动化，运行维护简单、方便。过滤过程可由计算机控制，可实现无人化管理。转盘过滤器