3万吨城市污水处理初步设计说明

3万吨城市污水处理厂一期工程及配套管网初步设计说明环境保护工程研究设计院二零一零年二月初步设计对可研批复及意见响应我院根据陕西省发改委对可研的批复与可研评审时专家提出的宝贵意见，对可行性研究报告进一步复核，完成本初步设计。1、本次初步设计中在某县污水处理厂工程可行性研究报告的基础上调整优化设计参数及工艺计算。2、明确近、远期建设的范围。3、本次初步设计按近、远期规模统筹考虑，“一次规划”设计布局。4、本次初步设计中污水消毒工艺采用紫外消毒工艺。5、对生物处理工艺，与可研推荐工艺对比，本初步设计采用“A/A/O微曝氧化沟”工艺。6、污水管网收集服务范围、设计思路与可研一致。目录前言1第一章概述411项目基本情况412设计依据与基础资料413设计采用的主要设计规范与标准4131水质标准4132勘察、设计规范5133施工和验收规范6134主要政策法律814设计原则815设计范围916城市概况9161地理位置9162城市性质及规模9163气象条件10164水文地质特征11165地震11166城市给水现状与规划1117建设的必要性12第二章总体设计及厂址选择1421设计水量14211规划人口预测14212污水量预测15213污水处理规模确定1622设计水质16221污水进水水质预测16222污水进水水质确定18223出水水质与处理目标1823污水处理厂近远期结合及中水回用1924尾水排放2025厂区防洪2026对可行性研究报告批复及意见的响应2127厂址选择21271厂址选择原则21272厂址选择方案21273厂址方案确定22第三章污水管网工程设计2331管网服务面积2332排水体制23321排水体制23322现状排水体制23323排水体制的确定2633污水管网系统26331排水系统方案选择26332推荐方案28333方案材料表2834工程设计29341设计原则29343管道基础32344管材选择35345检查井40346污水提升泵站设计41347管道施工方法45第四章污水处理厂工程设计5741污水处理工艺选择原则57411污水处理工艺选择原则57412水质处理要求分析5742污水处理工艺比选58421按空间分割的连续流活性污泥法58422按时间分割的间歇式活性污泥法65423生物膜法69424脱氮除磷工艺比较与选择7143二沉池工艺的选择76431技术特点76432设备特点7744污泥处理处置工艺的选择79441污泥处理工艺的选择原则79442污泥处理处置的方法79443污泥处理处置适用工艺分析80444污泥处理处置推荐工艺8545消毒工艺选择86451液氯86452臭氧86453紫外线87454二氧化氯87455几种消毒剂的比较表87456出水消毒推荐工艺8846除臭工艺选择89461污水厂除臭的必要性89462污水厂构筑物除臭设计原则89463污水厂除臭标准89464除臭方法选择8947工艺总平面及高程设计93471工艺设计基础数据93472工艺流程93473工艺描述95474工艺平面布置96475厂区管网布置99476厂区道路及运输101477厂区绿化102478设计高程10248污水处理工艺设计103481预处理设计103482A/A/O微曝氧化沟设计106483二沉池设计107484回流污泥泵站设计107485贮泥池（总规模）108486风机房设计108487加药间及污泥脱水机房设计108488消毒出水池（总规模）109489除臭系统设计10949噪声控制110410建筑结构设计1114101设计依据1114102设计规模及范围1114103设计指导思想和特点1124104总平面图设计1124105建筑设计1134106结构单体设计1154107建筑指标118411电气设计1184111设计依据1184112引用标准1184113设计范围1194114负荷情况1194115电源1194116电能计量1194117功率因数补偿1204118供配电系统1204119继电保护12041110防雷与接地12041111电缆敷设12141112照明12141113控制说明12241114设备电气控制原理12241115用电负荷计算表126412自控系统、仪表1274121设计依据1274122设计原则1274123设计标准和规范1274124设计范围1274125自控系统1274126仪表1294127控制要求描述1294128安装说明133413空调与采暖通风设计1334131设计依据及条件1334132空调与通风设计1344133采暖设计134414中心化验室设计1344141化验室设计原则1344142中心化验室的任务1344143化验室分析污染指标1354144化验室化验设备配备要求135415机械设备选型1354151设计原则1354152机械设备选型原则1364153机械设备技术要求136416主要设备表1574161主要工艺设备1574162主要化验设备1614163主要电气设备1624164主要自控设备1634165主要仪表设备165第五章环境保护与节能设计16751环境保护16752工程节能170第六章劳动保护与消防设计17261劳动保护和安全生产17262消防设计173第七章污水处理厂的组织管理17471组织管理机构17472技术要求及管理17473人员编制175第八章运行费用测算17681人工17682外购材料费用17683外购燃料及动力费17784污泥外运填埋费17785检修维护、设备大修费17786其他费用17787经营成本汇总表178附可研及环评批复178前言项目名称某县城市污水处理厂一期工程项目地点陕西省某县博望镇主管单位陕西省某县城市污水处理厂设计单位省环境保护工程研究设计院建设规模根据某县污水处理厂可行性研究报告、某县污水处理工程设计合同书（2009年12月），确定污水处理厂设计规模为近期3104M3/D2015年远期6104M3/D2025年污水厂厂址某县博望镇大东关村108国道以南汉江以北。进出水水质1）设计进水水质根据某县污水处理厂工程可行性研究报告及某县污水处理工程项目设计招标文件编号城采CCZ200903号及周边地区同类污水处理厂水质，确定进水水质指标序号项目浓度/指标1PH值752悬浮物（SS）300MG/L3五日生化需氧量（BOD5）200MG/L4化学需氧量（CODCR）420MG/L5总磷（TP）3MG/L6总氮（TN）40MG/L2设计出水水质根据某县污水处理厂工程环境影响评价报告及可行性研究报告批复，二级处理排放的水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）中的一级B标准。出水水质指标见下表序号项目设计出水水质1化学需氧量（CODCR）60MG/L2生化需氧量（BOD5）20MG/L3悬浮物（SS）20MG/L4氨氮（NH3N）8（15）MG/L5总氮（TN）20MG/L6总磷（以P计）10MG/L7PH698粪大肠菌群数（个/L）10000处理工艺污水处理采用A/A/O微曝氧化沟工艺，尾水采用紫外线消毒，达标后直接重力排放；污泥处理采用机械浓缩脱水处置工艺，泥饼外运填埋。污水、污泥出路污水处理厂经生物处理后的尾水消毒达标后重力排放入城南小河；脱水泥饼外运填埋处理。工程主要内容某县污水处理厂工程规划总规模为6104M3/D，近期规划年限2015年，建设规模为3104M3/D；远期规划年限2025年，建设规模为3104M3/D。一期工程按近期规模实施，近、远期总占地面积721亩。主要污水处理构筑物包括污水处理工段构筑物有粗格栅及提升泵房、细格栅及沉砂池、A/A/O微曝氧化沟、二沉池及污泥回流泵房、紫外线消毒池。污泥处理工段污泥池、清水池、脱水机房。附属及辅助生产生活设施辅助生产建筑物配电房、风机房、维修间、生物除臭装置。附属建筑物综合楼、门岗、食堂。主要经济技术指标近期30000M3/D规模污水处理厂工程投资情况厂内总投资736793万元直接投资542877万元其它费用123753万元预备费66663万元铺底流动资金3500万元成本分析年运营成本39428万元单位水量运营成本0359元/M3第一章概述11项目基本情况某县位于陕西省南部汉中盆地中心地带，总面积2265平方公里，随着经济的发展和人口的增加，某县城市规模不断扩大，污水排放量与日俱增，大量未经处理的污水排入汉江。汉江是陕西南部最大的河流，在作为沿河一带人畜饮用水源和农灌、渔业用水水源的同时，又接纳了全县城区的生产和生活污水，严重影响当地居民的身体健康。污水厂规划年限近期2015年，远期2025年。污水厂选址及占地某县博望镇大东关村108国道以南汉江以北，占地面积721亩。12设计依据与基础资料1陕西省某县污水处理工程可行性研究报告；2某县污水处理厂工程可行性研究报告批复2某县政府采购中心招标文件；3某县污水处理工程设计合同（2009年12月）4某县城市污水处理厂可行性研究阶段岩土工程勘察报告；5某县城市总体规划（20052020）道路工程规划图；6当地的地形图；7现场勘查的基础资料。13设计采用的主要设计规范与标准131水质标准1城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）2污水排入城市下水道水质标准（CJ30821999）132勘察、设计规范1室外排水设计规范（GB500142006）2城市污水处理工程项目建设标准（修订）（2001年6月北京）3建筑给水排水设计规范（GB500152003）4给水排水工程构筑物结构设计规范（GB500692002）5建筑结构荷载规范（GB500092001）6混凝土结构设计规范（GB500102002）7建筑地基基础设计规范（GB500072002）8建筑抗震设计规范（GB500112001）（2008年局部修订版）9水工混凝土结构设计规范（SL/T19191）10建筑地基处理技术规范（JGJ792002）11砌体结构设计规范（GB500032001）12采暖通风与空气调节设计规范（GB500192003）13建筑设计防火规范（GB500162006）14工业企业总平面图设计规范（GB5018793）15地下工程防水技术规范（GB501082001）16防洪标准（GB5020194）17市政工程勘察规范（GJJ5694）18岩土工程勘察规范（GB500212001）19供配电系统设计规范（GB5005295）2010KV及以下变电所设计规范（GB5005394）21低压配电设计规范（GB5005495）22建筑物防雷设计规范（GB5005794）（2001版）23爆炸和水灾危险环境电力装置设计规范（GB5005892）24电力装置的继电保护和自动装置设计规范（GB500622008）25通用用电设备配电设计规范（GB5005593）26电力装置的电力测量仪表装置设计规范（GB/T500632008）27工业与民用电力装置的接地设计规范（GBJ6583）28电力工程电缆设计规范（GB5021794）29建筑照明设计标准（GB500342004）30仪表系统接地设计规范（HG/T205132000）31过程测量和控制仪表的功能标志和图形符号（HG/T205052000）32自动化仪表选型设计规定（HG/T205072000）33控制室设计规定（HG/T205082000）34仪表供电设计规定（HG/T205092000）35可编程控制器系统工程设计规定（HG/T207002000）36电子计算机机房设计规范（GB5017493）37工业企业设计卫生标准（GBZ12002）38工业企业厂界噪声标准（GB123482008）39泵站设计规范（GB/T5026597）40城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准（CJJ3189）133施工和验收规范1给水排水管道工程施工验收规范（GB502682008）2给水排水构筑物施工和验收规范（GB/T5026597）3建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范（GB502422002）4埋地钢质管道水泥砂浆村里技术标准（CECSL089）5埋地钢质管道环氧煤沥青防腐技术标准（SYJ2887）6地基与基础工程施工及验收规范（GB502022002）7砌体工程施工质量验收规范（GB502032002）8混凝土结构工程施工及验收规范（GB502042002）9屋面工程技术规范（GB5020794）10建筑地面技术规范（GB5003796）11建筑地面工程施工质量验收规范（GB502092002）12地下水防水工程质量验收规范（GB502082002）13建筑防腐蚀工程施工及验收规范（GB502122002）14现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（GB5023698）15混凝土外加剂应用技术规范（GB501192003）16通风与空调工程施工质量验收规范（GB502432002）17建筑工程施工质量验收统一标准（GB503002001）18建筑电气工程施工质量验收规范（GB503032002）19工业自动化仪表工程施工与验收规范（GBJ9386）20工业自动化仪表及验收规范（GB500932002）21自动化仪表安装工程质量检验评定标准（GBJL3L90）22电气装置安装工程施工及验收规范（GB502545025996）23建筑工程施工现场供用电安全规范（GB5019493）24钢筋焊接及验收规程（JGJ1884）25机械设备安装工程施工及验收规范（GB5023198）26压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范（GB5027598）27水利工程钢闸门（包括拦污栅）制造安装及验收规范（DL/T501894）28钢结构工程施工及验收规范（GB50205）29平面格栅清污机标准（CJ/T3048）30排水工程机电设备安装质量检验评定标准（SZ0699）31连续输送设备安装工程施工及验收规范（GB5027098）32工业金属管道安装工程施工及验收规范（GB5023593）33泵安装工程施工及验收规范（GB5027598）34起重设备安装工程施工及验收规范（GB5027898）35主闸门制造、安装及验收规范（D/T501894）36城市污水处理厂工程质量施工及验收规范（GB503342002）134主要政策法律1城市污水处理及污染防治技术政策建城2000124号（2000年6月）2中华人民共和国环境保护法（1989年12月）3中华人民共和国水污染防治法（1984年5月，1996年5月修正）4中华人民共和国水污染防治法实施细则（2000年3月）5国务院关于环境保护若干问题的决定（1996年8月）6建设项目环境保护管理条例（1998年11月）7污水处理设施环境保护监督管理办法（1989年5月）8饮用水源保护区污染防治管理规定（1989年7月）9污染物排放许可证管理暂行办法（1989年3月）14设计原则1贯彻执行国家环境保护政策，符合国家有关法律、法规、标准、规范以及地方法规，充分体现业主对该项目的具体要求。2在该工程规划的指导下，充分利用现有场地，对污水处理工程平面布置进行全面规划，使工程建设与城市发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。3根据污水进出水质要求，选用成熟可靠、高效节能、占地少、经济实用、管理方便的污水处理先进工艺及污泥处理先进技术，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。4结合本工程实际情况，采用适合国情的自动化仪表、设备及监测仪器，提高自动化管理水平和供电安全程度，以减轻工人劳动强度，改善劳动条件。5通过技术经济论证优化方案和设备选型，力求技术可靠、经济合理。6建构筑物造型简洁美观，厂区的环境设计实现园林化。15设计范围本工程设计范围为某县城市污水处理厂一期工程项目的技术方案设计，在设计中充分考虑近远期扩建的衔接，总平面按总规模进行设计，近期3104M3/D的污水处理规模，远期3104M3/D污水处理规模，总污水处理规模达到6104M3/D。近期工程污水处理厂内的所有工艺、设备、建筑、结构、防腐保温、电气、弱电、自控仪表、机械、消防、给排水、厂内室外总体工程、出水管线和厂外管网等专业设计（不含绿化部分）。16城市概况161地理位置某县位于陕西省南部汉中盆地中心地带，坐落在汉江高漫滩一级台地上，东经10719至L0720，北纬3309至3310之间，北靠秦岭，南依巴山，长江最大的支流汉江横贯东西，县城东临洋县，西接汉台、留坝，南接南郑、西乡，县城所在地博望镇距汉中市区30公里，距省会西安300公里。162城市性质及规模某县位于汉中盆地中心地带。全县南北长101公里，东西最宽42公里，最高海拔26024米，最低海拔4670米，总面积2265平方公里，辖18个镇，6个乡，17个社区，392个行政村，总人口5039万。县域地形呈南北长、东西窄。依据地形特点，南北高，中部低，自然形成三部分北部为西秦岭南坡山地，地势由北向南倾斜，峰峭坡陡，山势险峻。中部为汉江平川区，南部系米仓山北部山地，地势由南向北倾斜，山势平缓，山间多平坝。其中，中部平川区人口占全县总人口的80左右，是全县经济较为发达区域。某初步形成以果、猪、药、菜、茶、蚕六大产业为主导的农业产业化格局，建成“中国柑桔之乡”和西北最大的良种猪繁育基地。大力发展特色农业、效益农业、无公害农业。以柑桔为主的果业和生猪为主的畜牧业成为农村经济的支柱产业。现已拥有面积达3万亩，年产果3000吨的优质猕猴桃基地，4万亩茶园，13万亩柑桔基地，同时畜牧业养殖业不断扩大，势头强劲。某矿产资源有潜在优势。现已探明金属和非金属况19种，产地60处，尤其是石灰石、大理石、硅石、花岗石、蓝晶石等非金属矿，质优量大，极具有工业开采价值。特别是硅石贮量大、品位高。某县交通便利，有阳（阳平关）安（安康）铁路，汉中白河公路，周至某公路过境，境内有阳安支线，治杨铁路，县境内已建成某至许家庙公路，某至龙头公路，某至上原观公路，文川至柳林公路等主要公路干道，全县公路总里程598公里，公路密度0185公里/平方公里，为促进县域经济发展起到巨大的推动作用。近年来，县委、县政府通过加快“两园、两区、两带”的发展，带动整个县域的经济发展。同事走工业强县、产业富县、旅游富县的道路。在抓住机遇加强基础设施和城镇建设的同时，积极调整产业结构，不断提高工业和第三产业在国民经济中的比重，为今后十年国民经济的超常规，跳跃式发展奠定良好的发展环境。通过高起点规划、高标准建设、高质量管理，体现个性特色，把县城建设成布局合理、设施配套、功能完善、特色鲜明的汉中副中心城市。163气象条件某县县城年平均温度142，最热月（7月）平均气温253，最冷月（1月）平均气温21，平均相对湿度79，平川区平均降水量820850MM，全年降水量多而月季变化大，主汛期710月降水占全年总量的73，最大积雪厚度8CM，最大冻土厚度7CM,主导风向为东北风，平均风速为14米/秒，最大风速13米/秒。164水文地质特征某县县城地质特征为中、下层属更新统冲积层，上部为全新统冲积层，表层为褐黄色、浅棕黄色亚粘土，厚度420CM，下部为岩性松散沙、卵石层。地基承载力一般在012016MPA之间，地下水位埋深35米。该县地下150米深度以内属第四系含水层，以河流冲击为主，其潜水含水层、底板埋深6580米左右，含水层厚度3560米，水位埋深320米，单位涌水量512升/秒，渗透系数1218米/天。165地震根据建筑抗震设计规范（GB500112001），某县城区地震设防烈度为6度，第二组，设计地震基本加速度为005G。166城市给水现状与规划1661给排水现状某县水源为地下水，现有水厂一座，水源井6眼。日供水能力15104M3/D，最高日供水能力为1617104M3/D该水厂自来水供城区的生活用水和部分工业企业的生产用水，其中70为生活用水，30为生产及其他用水；某氮肥厂、酒厂、烟厂等单位水源均来自自备水源井，全县共有大小自备水源井94眼，日供水量2104M3/D。某县是以老城为依托，边建设边发展的城市，目前县城已建成面积约15平方公里。主排水管网采取钢筋混凝土管道与水泥砌护渠相结合的合流制排水系统，生活污水、工业污水、雨水通过已敷设排水管道汇入丰东、曹家巷等主排水渠道排入城南小河，最终进入汉江。1662给排水规划概况根据某县总体规划及城市发展趋势，现城东水厂保留，保证日供水能力15104M3/D，拟新建北环路北侧陈邸村第二水厂，近期建设规模2104M3/D，远期扩建至5104M3/D。根据某县城总体规划（20052020）中的“排水规划”明确了雨、污分流的排水体系。规划要求依据某县城地形、地势及规划用地布局，采用分区排放的形式。丰东排污渠、曹家巷排污渠等原有的合流制排水体系，因其对汉江水质污染严重，改为分流制，旧排水系统经维修后留作排除雨水，新建污水排水系统。17建设的必要性171保护“南水北调”中线工程源头水质的要求汉江区域是我国南水北调中线工程的重要水源涵养区，丹江口水库控制汉江60的流域面积，多年平均天然径流量4085亿方。保护汉江、丹江水源直接关系着南水北调中线工程取水点丹江口水库的水质和水量。汉江自西向东横穿某，在某境内流长26KM。而自改革开放以来，某依靠县内独特的资源优势，国民经济和社会发展都得到了长足发展，截止2006年底，全县总人口达到50万人，其中规划城区人口10万人，随着国民经济的飞速发展，城市规模的扩大，人口数量的增加，热别是改革开放以来，人们生活水平逐步提高，人均用水量的增加，城市污水日排放量已达到20000余立方米，均未经处理直接排入汉江。为此，某县污水厂项目只有尽早实施才能将丹江口库区及上游水污染防治和水土保持规划落到实处，才能从根本上推进丹江口库区及上游水污染的改善，从而保证南水北调工程源头水的水质。172实施西部大开发战略决策的要求九届全国人大四次会议时提出实施西部大开发战略要突出重点，着重加强基础设施和生态环境建设，力争五到十年内取得突破性进展。作为环境基础设施重要组成部分的城市污水处理厂的建设，不仅可以加强和改善城市基础设施，而且可以保护环境、防治污染，符合国家提出的建设开发生态大西部的要求。173保护人民健康，改善投资环境的要求随着经济的发展和人口的增加，某县城市规模不断扩大，污水排放量与日俱增，大量未经处理的污水排入汉江。经对城区排污口水质的监测数据分析，以SS、BOD5、COD为主要污染物，造成程度不同的有机性污染、病原性污染和富营养性污染。破坏了水体生态环境，对以汉江水源作为人畜饮用水水源和农灌、渔业用水水源的水体周围群众的生产和生活带来不利影响，严重影响当地居民的身体健康。某县污水处理厂的建设，保护了人民健康，改善了投资环境，有利于某县经济的可持续发展，其建设是必要和必须的。第二章总体设计及厂址选择21设计水量211规划人口预测根据某县城市总体规划（20052020年）中人口规模预测方法1）趋势外推法考察1990年至2003年某县城人口的发展，可以看出其城镇人口的年均增长率为6016。按照此人口增长趋势推算，可以得出规划近远期的城镇人口规模。即用公式PX128216016N；（式中PX规划目标年的城市人口数；N增长年数；12822003年某县城市现状人口）。照此预测，某县城城市近期（2015年）为2584万人；远期（2025年）为4635万人。2）综合分析法城市人口的增长主要是通过对周边人口的吸引，通过人口的非农化、从乡村向城市的迁移来实现的，因此在城市人口规模预测中主要应考虑人口的机械增长的速率。1990年县城人口规模为60000人，到2003年增加到128228人，平均年增长率为6016。扣除19902003年之间平均年自然增长率424，那么13年的机械增长率为5592。根据某县城市发展的前景看，今后一段时期应是城市发展加速的时期，某县的城镇发展采取“强化中心，突出重点，抓好一环，带动全面”的发展战略，要把县城建设成为初具实力、带动作用强的汉中东部的小城市。全县的非农业人口的增长将主要向县城区域集中，因此县城人口在机械增长率将会较高。规划确定近期（20052015年），某县城人口中的机械增长率为45，远期（20162025年）为30，人口的自然增长率近期为5，远期为3。则某县城近远期人口分别为近期2302万人；远期3596万人。根据以上两种预测，参照某县域城镇体系规划和汉中市城市总体规划对某县城规模的预测，规划确定某县人口规模的控制目标为近期（2015年）23万人远期（2025年）36万人212污水量预测1按室外给水设计规范（GB500132006），某县属二区，人均平均日综合生活用水定额为110180L/CAPD。但某县位于秦岭（是中国地理最重要的气候分水岭）以南，与四川省比邻，属于丰水地区，夏季气候炎热，空气湿度大，居民生活习惯接近四川、重庆，且现状人均用水量较高，城市单位人口综合用水定额达到了273L/CAPD。故设计中综合用水量20052015年取120L/CAPD，污水量按用水量的80计，20162025年取150L/CAPD，污水量按用水量的85。2工业用地面积按照某县城市总体规划中工业用地规划计算。单位工业用地用水量指标参照城市给水工程规划规范（GB5028298），近期采用045万M3/KM2D，远期采用050万M3/KM2D。3污水量预测表A生活污水量预测表编号名称（单位）2015年2025年1规划人口（万人）2303602综合生活用水定额（L/CAPD）1201503用水量（104M3/D）2765404污水排放百分比80855生活污水量（104M3/D）221459B工业污水量预测表编号名称（单位）2015年2025年1规划工业用地（KM2）2473762用水指标（万M3/KM2D）0450503工业用水量（104M3/D）1111884污水排放百分比80855工业污水量（104M3/D）089160C城市污水总量预测表编号名称（单位）2015年2025年1人口（万人）2303602生活污水量（104M3/D）2214593工业污水量（104M3/D）0891604城市污水总量（104M3/D）310619213污水处理规模确定综上，根据某县政府采购中心招标文件及陕西省某县污水处理工程可行性研究报告（工程号20081858）的要求，确定某县污水处理厂设计规模分别为近期3104M3/D；2015年远期6104M3/D；2025年近期总变化系数KZ145远期总变化系数KZ13622设计水质221污水进水水质预测1工业废水城市污水处理厂处理对象主要为经过预处理后的工业废水和未经处理、但水质较好的企业排放的工业废水以及居民生活区排放的生活污水，不接纳工业企业排放的有毒有害工业废水以及尚未进行预处理的工业废水，排入污水处理厂的工业废水要求须经过预处理，水质必须达到污水排入城市下水道水质标准（GJ30821999）中规定的允许值或处理到当地环保部门规定的水质标准后，方可进入城市污水处理厂进行处理。污水排入城市下水道水质标准污染物标准值污染物标准值PH69氟化物15悬浮物400汞及其无机化合物005易沉固体15MIN10ML/L镉及其无机化合物01油脂100铅及其无机化合物1矿物油类20铜及其无机化合物1苯系物25锌及其无机化合物5氰化物05镍及其无机化合物2硫化物1锰及其无机化合物2挥发性酚1铁及其无机化合物10温度35锑及其无机化合物1生化需氧量（BOD5）100300六价铬无机化合物05化学需氧量（CODCR）150500三价铬无机化合物3溶解性固体2000硼及其无机化合物1有机磷05硒及其无机化合物2苯胺3砷及其无机化合物05注摘自污水排入城市下水道水质标准（GJ30821999），除水温、PH及易沉固体外，其余单位均为MG/L。在执行污水排入城市下水道水质标准时，要求做到以下6项要求（1）严禁排放能腐蚀下水道设施的工业废水；（2）严禁向城市下水道倾倒垃圾、积雪、粪便、工业废渣和排放易于凝集的堵塞下水道的物质；（3）严禁向下水道排放含有剧毒物质（如氰化钠、氰化钾等）、易燃、易爆物质（如汽油、煤油、重油、煤焦油、苯系物、醚类及其有机溶剂等）的工业废水和有害气体；（4）医疗卫生、生物制品、科学研究、肉类加工等含有病原体的污水必须经过严格消毒处理，除遵守本标准外，还必须按有关专业标准执行；（5）放射性污水向城市下水道排放，除遵守本标准外，还必须按放射防护规定（GBJ874（内部试行）执行。2生活污水某县周边城市生活污水处理厂进水水质222污水进水水质确定综上，根据陕西省某县污水处理工程可行性研究报告和某县政府采购中心招标文件的要求，并参考相近地区、相近情况、相类似城市污水处理厂进水水质资料，确定本污水处理厂的进水水质为表21某县污水厂进水水质指标序号项目浓度/指标1PH值752五日生化需氧量（BOD5）200MG/L3化学需氧量（CODCR）420MG/L4悬浮物（SS）300MG/L5总氮（TN）40MG/L6总磷（TP）3MG/L223出水水质与处理目标序号污水处理厂所在城市/厂名BOD5MG/LSSMG/LCODMG/LTNNH3NTPP043P1勉县污水处理厂1801803503562镇巴县污水处理厂1902003603533宁强县污水处理厂2002303803244西乡县污水处理厂1602203603035旬阳县污水处理厂2003004003546西安北石桥污水处理厂180400225252837西安长安污水处理厂2302204002538西安邓家村污水处理厂2203004502685根据陕西省某县污水处理工程可行性研究报告，汉江为某县污水厂尾水的受纳水体。按照水域环境规划，汉江河属于地表水环境质量标准（GB38382002）中类水体。依据城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）的规定，对排入类水体的污水执行一级B标准。结合城市现状及发展规划，确定某县城污水处理厂其污水排放控制标准指标如下表22某县污水厂污水排放指标项目设计出水水质PH值69生化需氧量（BOD5）20MG/L化学需氧量（CODCR）60MG/L悬浮物（SS）20MG/L氨氮（以N计）8（15）MG/L总氮（TN）20MG/L总磷（以P计）1MG/L粪大肠菌群数（个/L）104注NH3N项括号内数字为水温12C时的水质指标，括号外数字为水温12C时的水质指标。23污水处理厂近远期结合及中水回用本次初步设计考虑某县城市污水处理厂污水处理部分近远期结合，预留远期建设用地。土建预处理部分按照近远期一次性建设完成（包括进水井、粗细格栅、提升泵房及沉砂池等），远期增加或者更换设备。生化处理部分按近期建设，考虑和远期部分连通。其余附属设施按远期一次建成。本次初步设计主要设计污水处理一期工程，在经济条件允许的情况下，中水回用是非常必要的。拟在污水处理厂远期建成后进行中水回用设计的建设，回用率根据今后发展情况及回用目标进行核算。因此在污水处理厂规划红线内预留中水回用用地，业主对此用地进行征地。24尾水排放根据陕西省某县污水处理工程可行性研究报告，污水处理厂尾水排入某县城南小河后流入汉江。25厂区防洪按设计某县污水处理厂场地平整后标高为4740米，尾水排入城南小河，城南小河常水位标高为4688米，三十年一遇洪水位为47524米，故应建设防洪堤进行防洪。做法如下1、防洪堤与进厂公路相结合，按单车道四级公路标准设计。该路堤北端接G108国道，起点设计标高47920米,向南通向城南小河，建一座钢筋混凝土小桥跨越，桥面设计标高47920米，桥宽50米，桥下净跨（即过水净宽）约为160米，堤经污水处理厂厂区北面，在中段分叉进入厂区。堤再向两面延伸，与汉江现有江堤相接，接合点标高与汉江江堤标高一致（47950米）。2、该堤为堤路结合一体，在跨越城南小河后，路面逐渐降至防洪堤堤顶设计标高（47650米）。整个堤防直至将与汉江江堤相接前，再逐渐爬坡，升至与汉江江堤相接（标高47950米）。3、污水处理厂防洪堤在进厂道路跨越城南小河后共由三道防洪堤组成，一条位于厂区西面，向南延伸至与现有汉江堤相接；中间一条分叉路通污水处理厂西面正门进入厂前区，另一条在厂区北面先向东再向南延伸与现有汉江堤相接，在东段开一分叉路通污水处理厂东面侧门进入厂区；同时与厂区南面现有汉江堤形成对污水处理厂厂区的完整防洪堤防工程。4、整个堤防堤顶设计控制标高为47650米，堤面宽50米，堤两侧边坡为12。26对可行性研究报告批复及意见的响应1、本次初步设计中在某县污水处理厂工程可行性研究报告的基础上调整优化设计参数及工艺计算。2、明确近、远期建设的范围。3、本次初步设计按近、远期规模统筹考虑，“一次规划”设计布局。4、本次初步设计中污水消毒工艺采用紫外消毒工艺。5、对生物处理工艺，与可研推荐工艺对比，本初步设计采用“A/A/O微曝氧化沟”工艺。27厂址选择271厂址选择原则按污水集中处理方案选择厂址。污水处理厂厂址的选择结合实际情况遵循以下原则1结合城镇建设用地现状，尽量减少工程拆迁量和节约利用土地。2污水处理厂尾水接纳水体为汉江，厂址选择在某县城区下游，并尽可能远离城市水源地。3保障污水处理厂有充足的发展用地及绿化隔离带用地。4应位于城市或居民区夏季主导风向的下游，并尽量远离居民区，避免废气和噪声的污染。5尽量少占农田，利用坑塘洼池和江河滩地。6便于处理后污水、污泥的排放和利用。7工程地质条件良好。8交通方便，运输及水电条件较佳。272厂址选择方案根据某县政府采购中心招标文件（项目名称某县污水处理工程项目设计），提供了厂址二和厂址三供选择。两处厂址均紧邻108国道，在某县城江北生活区的西南端。1、厂址二位于汉江一级阶地前缘至高漫滩的过渡地段，在108国道及城南小河南侧，西侧为316国道，108和316国道在厂址西端相交。南距西（安）汉（中）高速公路入口约3KM，阳安铁路沿场地北侧通过。2、厂址三位于108国道北侧，某江北居住区的东侧，阳安铁路沿场地南侧通过。273厂址方案确定1、拟选两厂址均位于汉中断陷盆地之中东部，区内未见全新活动断裂，区域上是稳定的，属可以进行工程建筑的一般场地。两厂址均未见不良地质作用和地质灾害，对拟建污水处理厂、管线是适宜的。2、拟选两厂址均位于某县城最低处，处于城市管网的末端，北区污水可全部自流进入污水处理厂。3、拟选两厂址均紧靠108国道，处于县城边沿，交通、供水、供电等条件便利。4、厂址二相对而言地形较平坦，标高在4725M474M左右，平整场地土方量一般；场地与108国道中间有小河穿过，需在小河建小桥，需做防洪处理；场地紧临108国道，交通极为便利，不占农田，施工条件好。5、厂址三相对来说地形平坦，标高在4735M左右；在南侧有铁路防洪，因此无需另外建设防洪工程。但该厂址所占农田量大，征地费用高，交通条件较差，仅有一条小路从场地北面通过，在东北面有居民区，处于夏季主导下风方向，污水处理厂产生的臭气对居民区有一定影响。污水经二级处理后退水距汉江排入口较远且需穿越铁路，施工困难。以上所选两厂址均有利弊，综合考虑本次设计拟选用厂址二作为污水处理厂厂址，厂区面积为4804375M2。第三章污水管网工程设计31管网服务面积根据某县城市总体规划20052020，本项目服务片区的2015年的污水管网服务面积为18KM2；2025年的污水管网服务面积为26KM2，其中江北片区污水管网服务面积为22KM2，江南片区污水管网服务面积4KM2。32排水体制321排水体制城市排水体制的选择是城市排水系统规划中的首要问题。它影响排水系统的设计、施工、维护和管理，对城市规划和环境保护影响深远，同时也影响排水系统工程的总投资、初期投资和运行管理费用。城市排水通常采用混合制的排水系统，即既有分流制，也有合流制，这是与城市发展的不同时期相联系的。城市中由于各区域自然条件及建设境况的不同，因地制宜地在各区域采用不同的排水体制都是合理的。排水体制的选择应因时因地制宜。一般新建的排水系统宜采用分流制，但是若在技术经济比较的基础上，有些新建地区采用合流制也可能合理。如离旧城较近，又靠近污水处理厂，则可用合流制，既节省管网投资，还能同时处理部分雨水。两种排水体制的实施，对受纳水体都存在负面影响。降雨量较大时，实行合流制排水体制的区域，将有部分污染负荷随溢流带入水体；而实行分流制排水体制的区域，只要可形成径流降雨，必将把整个地域内的地表污染负荷全部带入江河里。某县的排水体制应根据城市总体规划、环境保护要求、污水利用处理情况、可行性研究报告及设计合同等条件综合考虑。322现状排水体制某县城区内现状雨污合流制，污水没有经过处理，直接排入汉江，局部地段的雨、污水排入外围低地和农灌渠道。排水管很少，主要采用明沟、暗沟排放雨水、污水。通过对排水现状可以看出，某县基本采用旧合流制排水体制管渠系统，通过直排式合流管渠，直接将雨水和生活污水就近排入丰东渠、曹家巷等水体，污水直接造成水体严重污染，并由此影响城镇居民的生活环境。因此，要兴建城市污水处理工程，必须对现状合流制排水管渠系统进行逐步改造。现阶段，对合流制排水管渠系统改造方式主要有四种，分述如下1）改旧合流制为分流制将旧合流制改为分流制，是一种彻底的改造方法。由于实施雨、污分流，可以将污水全部引至污水处理厂，从根本上杜绝污水直接排放对水体的污染。同时，由于雨水不进入污水厂，处理水水质水量可维持较小的变化范围，保证出水水质相对稳定，容易做到达标外排。要实施分流制，对于现状条件要求较高。不论是住宅还是工业企业，内部的管道系统必须健全，要求有独立的污水管道系统和雨水管道系统，便于接入相应的城市污水、雨水管网；同时要求城市街道的横断面有足够的位置，允许新增管道的敷设。一般城镇由于建设标准低，地面建筑拥挤，路面狭窄，如若将合流制改为分流制，存在投资大、施工困难等诸多问题，短期内很难做到，近期实施可操作性较差。2）保留部分合流管，实行截流式合流制大部分城市，如果水体环境有足够的自净能力，基本上采取截留式合流制排水系统，保留老城市部分合流管，沿城区周围水体敷设截留干管，对合流污水实施截留，并视城镇发展状况，逐步完善管网，改为分流制。这种过渡方式，由于工程量较小、节约投资、易于施工、见效快，已得到广泛应用，并取得良好效果。旱季时，截流式合流制排水系统可将污水全部送入城市污水处理厂。雨季时，通过截流设施，只能将部分合流污水输送至污水厂处理，超出截流水量的污水排入附近水体，不可避免会对水体造成局部和短期污染。而进入污水处理厂的污水，由于混有大量雨水，使原水水质、水量波动较大，势必对污水处理厂各处理单元产生冲击，这就对污水处理工艺提出更高的要求。3）在截流式合流制的基础上，设置合流污水调蓄构筑物有些城镇，周围水体稀疏，环境容量有限，自净能力较差，不允许合流污水直接排入。这种情况下，可在截流干管适当位置设置合流污水调蓄构筑物，将超过截流干管传输能力及污水厂处理能力的合流污水引入调蓄构筑物暂时储存，待暴雨过后再通过污水泵提升至截流干管，送入污水厂进行处理，基本上保证水体不受或少受污染。需要指出的是，这种调蓄构筑物往往占地面积很大，并且雨水量不是一个定值，合理确定合流污水调蓄构筑物容积有较大难度；再者，调蓄合流污水量最终再通过污水泵提升至截流干管（极少数有高差利用的城镇除外），造成日常运行、维护、管理的不便，同时也提高了污水处理厂的负荷及运行费用，所以不提倡采用合流污水调蓄构筑物，必须经充分论证，无实施分流制的可能时才予以考虑。4）在截流式合流制的基础上，对溢流混合污水进行处理。同上一种情况类似，如果城镇周围水体自净能力有限，水体环境相当脆弱，采用截流式合流制排水管渠系统，在溢流合流污水排入水体前，必须进行处理。针对合流污水水量大、浓度低的特点，可采用一级处理，选择筛滤、混凝沉淀、投氯消毒的处理工艺。合流污水经处理后，污染浓度可显著降低，从而大大减轻对水体的污染。该措施由于包含了对雨水的处理，与前种情况存在类似的不足日常运行费用高，且分散处理设施远离城镇集中污水处理厂，运行、维护、管理均存在诸多不便。根据我国城市水污染控制技术政策要求，应加强城市市政排水管网的改造、调整和建设，做到雨水、污水分流，为城市污水集中处理创造条件。因此，对城市旧合流制排水管网系统的改造，应优先考虑分流制，在实施难度较大的情况下，才考虑采用截流式合流制排水管渠系统。以上第3）、第4）种情况，是在截流式合流制的基础上加以改进，针对环境有较高要求而提出的具有一定的特殊性。323排水体制的确定根据某县城市总体规划及某县可行性研究报告及设计合同，排水体制采用雨、污分流制排水，现状的排水管渠经过水力计算之后雨水管渠保留和改造。城区现有合流制出户管及街坊管排水体制改造（不在本设计范围）由某县有关部门统一改造，且须随该工程一起进行，达到雨、污分流的目的。33污水管网系统331排水系统方案选择1排水方案概况根据某县的地形和河道情况，以汉江为界，规划某县中心城区共分为两个排水片区。江北片区区域各街坊内的污水通过街区污水管收集汇入敷设在西外环路、西环路、东寨路、张骞路、西一路、酒厂路、东环路、人民路、东二路、园区二路的污水干管以及敷设在汉白路上的污水主干管后进入城市污水处理厂。江南片区各街坊内的污水通过污水管收集之后汇入敷设在流一路、流三路、流五路及临高路的污水干管达到分流的目的。规划区现状地势部分地势情况变化较大，截污干管输送距离长，造成部分管段埋深较大。根据两个片区的地形情况分别进行方案比选。2江北片区方案一本系统主要收集某县城市总体规划中汉江以北远期建设用地区域内的污水，远期建设面积22KM2，近期污水量为27000M3/D，远期污水量约为55000M3/D。本区域各街坊内的污水通过街区污水管收集汇入敷设在西外环路、西环路、东寨路、张骞路、西一路、酒厂路、东环路、人民路、东二路、文化路的污水干管以及敷设在汉白路上的污水主干管后进入城市污水处理厂，污水干管管径为D300D1200。优点整个管网不用穿过铁路，不须向有关的铁路部门申请方可进行设计及施工。缺点园区四路及文化路的部分管段逆坡敷设，埋深较大。3江北片区方案二本系统主要收集某县城市总体规划中汉江以北远期建设用地区域内的污水，远期建设面积22KM2，近期污水量为27000M3/D，远期污水量约为55000M3/D。本区域各街坊内的污水通过街区污水管收集汇入敷设在西外环路、西环路、东寨路、张骞路、西一路、酒厂路、东环路、人民路、东二路以及敷设在汉白路上的污水主干管后进入城市污水处理厂，其中民主街、文化路及园区二路的污水管收集之后穿过铁路直接进入城市污水处理厂，污水干管管径为D300D1200。优点整个管网顺坡敷设，管道埋深减少。缺点民主街、文化路及园区二路的污水管穿过铁路，必须经过向铁路部门申请同意之后方可结合他们的设计进行设计和施工。4江南片区方案一根据本区域地形，在316国道与临高路交叉口西北角处设置小型污水处理站一座，近期处理规模3000M3/D，远期处理规模为5000M3/D，占地面积约为4000平方米，将本区域的污水处理达标之后直接排入汉江。优点工程难度小，污水不用经过汉江。缺点小型污水站处理占地面积大，且与江北片区的污水处理厂分散设置，后期运行管理困难。5江南片区方案二本系统主要收集某县城市总体规划中汉江以南远期建设用地区域内的污