锦州市城市(城北)污水治理工程初步设计说明书

锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书中国市政工程东北设计研究院锦州市市政工程设计研究院二000年九月2锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书院长陈立学副院长郭晓副院长兼总工程师卜义惠所长韩宗育副所长王铁民所总工程师高欣忠所副总工程师闫善政所副总工程师张亚峰设计负责人高梦国主要参加人员邵岩峰李延辉马德喜苏丽萍工程设计证编号0700071中国市政工程东北设计研究院二000年九月锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书1前言锦州市是辽宁省西部地区经济文化中心。工业基础雄厚，现已形成了以石油、化工为主，以冶金、机械、电子、轻纺、医药、建材为重点的综合性工业基地。尤其改革开放以来，锦州市工业发展迅速，城市建设发展也较快，建成区面积已达51平方公里，现市区人口626万人，1998年工业总产值2133亿元（不变价。随着城市及工业的发展，城市污水排放量也在逐年增加，至1999年城北排放未经处理污水排放量已达10万吨/日左右。大量的工业废水和生活污水未经处理直接排入小凌河，使小凌河受到严重污染，致使小凌河水中生物、植物大部分绝迹，破坏了自然景观、污染城区下游地下水源。为改善环境，治理小凌河污染问题，建设锦州市城市污水治理工程势在必行。据此，锦州市建委于2000年8月委托中国市政工程东北设计研究院及锦州市市政工程设计研究院进行锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计编制工作。在锦州市计委、建委、水利局、环保所、及有关单位的大力支持协助下，两院按中国市政工程东北设计研究院负责污水处理厂，锦州市市政工程设计研究院负责截流干管的设计分工，于2000年9月共同完成了锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计编制工作。在此，对支持本工作的锦州市各主管部门及各职能部门的领导和工作人员表示感谢。锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书1目录第1章概述111设计依据、设计范围和设计原则1111设计依据1112设计范围1113设计原则212城市概况2121地理位置及自然情况2122气象水文3123经济特点413排水系统现状4131排水系统现状与存在的问题414排水系统发展规划5141排水分区的划定与排水体制5142城市污水排放标准7143工业污染源治理7144接收水体7145建设城市污水处理厂8第2章污水水量与水质921生活污水水量、水质9211人口发展预测9212生活用水量预测9213生活污水水量预测10213生活污水水质预测1222工业废水水量、水质预测13221工业产值13222工业需水量预测13223工业废水量预测14224工业废水水质预测1523混合污水水量与水质16231污水量16232污水水质1824城市集中处理厂设计水量、水质19锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书2241设计水量19242设计水质1925水质目标19第3章截流工程设计2031截流干管流量的确定2032截流干管方案的确定22321第一方案22322第二方案23323第三方案23324污水截流干管推荐方案24第4章污水处理厂2541污水处理工艺2542污泥处理工艺3343污水处理厂工艺设计36431污水处理厂工艺流程36432污水厂平面布置36433单体构筑物工艺设计3844建筑设计44441总平面布置45442厂区竖向设计46443单体建筑物设计46444厂区绿化、美化设计47445建筑技术设计48446执行规范、标准4945结构设计49451工程地质概况49452地基处理50453各建（构）筑物的主要结构形式50454地震设计51455厂区总平面设计51456设计依据5146供热设计5247供电、自控、仪表及通讯设计53471供电53472自控57锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书3473仪表59474通讯6048水厂防洪设计60第5章机修、化验设备、车辆配置、人员编制6151机修6152化验设备6153车辆配置6254人员编制63第6章污水厂对环境影响的评价6461污水厂臭味对周围环境无影响6462污水厂出水和污泥的质量6463噪声对居民无影响65第七章消防及职业安全卫生设计6671消防设计6672职业安全卫生设计67负荷计算表68设备一览表75锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书1第1章概述11设计依据、设计范围和设计原则111设计依据1、锦州市关于委托中国市政工程东北设计研究院进行锦州市城市（城北）污水治理工程设计的委托书。2、中国市政工程东北设计研究院1999年11月编制的锦州市城市（城北）污水治理工程可行性研究报告。3、辽宁省计委关于锦州市城市（城北）污水治理工程可行性研究报告的批复。4、污水厂厂址1500地形图辽宁省第一测绘院5、拟建锦州市污水处理厂工程地质勘察报告地质矿产部辽宁工程勘察院。6、滴水壶处50年一遇洪水位19256米112设计范围锦州市城市（城北）污水治理工程的主要内容由污水截流干管及污水处理厂两部分组成。1、污水截流干管主要包括小凌河北岸截流干管及其附属设施。此部分工程设计由锦州市市政工程设计研究院负责完成。2、滴水壶污水处理厂工程主要内容是建设一座日处理规模为10万M3/D的污水处理厂。此部分工程设计由中国市政工程东北设计锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书2研究院负责完成。113设计原则1、根据锦州市城市总体规划和锦州市水污染现状，在确保处理水质达标的前提下，力求污水治理工程方案最优，污水处理工艺先进，技术可靠，经济合理。2、根据国家和地方财力，在充分考虑近、远期结合的前提下，确定工程的分期和适宜规模，使资金在短期内发挥最佳作用。3、彻底改善环境质量，解决好污泥的二次污染。4、工程设计中既要工艺先进、技术可靠、耐冲击负荷能力强、能实现自动监测、自动控制，又要经济合理、节约能源、减少运行费用。5、因地制宜，尽量减少占地。总图布置尽量紧凑和谐，总体布局优化合理。功能分区合理，绿地面积适宜。6、机电设备的选用力求先进可靠，高效节能。7、根据锦州市城市建筑总体规划和污水厂所处环境，污水厂将建设成为一座建筑造型优美、环境幽雅的花园式工厂。12城市概况121地理位置及自然情况锦州市位于辽宁省西部、渤海北岸、沈山铁路及公路在市区穿过，地处东经1204至12231，北纬4048至428之间，南临辽东湾，是辽西走廊的重要的组成区域，是关内外的交通枢纽和军事重地。锦州市辖两市、两县、四区及15个重点城镇、24锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书3个一般建制镇。市域面积10301平方公里，人口300万。锦州市中心城区古塔区、凌河区、太和区，是全市域的政治、经济、文化、交通中心。2000年，中心区面积51平方公里，人口626万人。城市发展方向为以老城为依托，以疏港公路为轴线，向南发展。并逐步向锦州经济技术开发区发展。锦州市三面环山，地势为西北高，东南低、城区西北部地面海拔高程65M左右，铁路两侧30M左右，小凌河由西北向东南流经城区，最后流入渤海，小凌河左岸为主要市区，右岸为太和区。女儿河、小凌河同时穿越锦州市市区，百股河从城区东部流入小凌河；小凌河为最大河流，其发源于朝阳县的助安喀喇山，河流全长206公里，流域面积5480KM2，流经朝阳、北票、锦西、义县、兴城、锦州和锦县等十个县市，在锦县南部入渤海，河道平均比降0000386。女儿河发源于兴城县叶家屯，全长134公里，流域面积1540KM2，河流比降000074。在锦州市南部太和区与小凌河汇流。百股河主流发源于锦州市北红石砬子一带，全长30公里，流域面积317KM2，与小凌河在紫荆山处汇流。122气象水文锦州市区属温带季风型大陆性气候，春季多风干燥，夏季受北太平洋暖流影响，温暖而潮湿，秋季温润凉爽，冬季受蒙古和西伯利亚高气压带控制，寒冷干燥。年平均降水量约550毫米，年平均气温8。本地区气候主要受季风影响，主导风向夏季为南风、西南风；冬季北风、西北风。地震裂度6度。锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书4123经济特点锦州市是以石油、化工为主，冶金、机械、电子、轻纺、医药、建材为重点的综合性工业城市。是沿海对外开放城市之一，锦州港、机场的建成使锦州市形成了立体交通网，1998年工业产值21330亿元（按90年不变价。13排水系统现状131排水系统现状与存在的问题1、排水系统现状锦州市城区排水系统始建于三十年代，经过近七十年的发展建设，到目前已拥有城市公共排水管道206KM，其中干管长1406KM，支管长37KM，暗渠长244KM，排水服务面积385平方公里，小凌河以北排水管网普及率90，市区污水排出量约10万M3/D。锦州市建成区面积51平方公里，小凌河由西向东横穿锦州市区，南部有女儿河，东部有百股河汇入小凌河。铁北地势起伏较大，铁南地势平坦，总的趋势为西北高，东南低。太和区中间有东西向的隆起地带，呈东西走向，形成一个天然分水岭，分水岭的南北自成排水系统，小扒沟以西的污水雨水直接排入小扒沟。太和区现阶段只在河南路、新乡街、凌西大街有排水管线。小凌河以北共分为四大排水区，各排水分区均直接排入小凌河。锦州市现阶段只在铁路桥、百股河处设中间排水泵站2座。2、存在的主要问题锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书5（1）规划与建设不配套锦州市排水系统有总体规划，无排水专业纵断规划，在建设实施过程中，只能按照管道的平面位置和汇水面积及附近管道进行纵断设计，无法从总体角度来设计管道的标高，致使排水管道坡度小、埋深浅，汇水面积小。（2）排水设施少、标准低、年久失修，汛期给城市安全和人民生活带来了威胁。锦州市的排水管线仅有206公里，排水服务面积只有85，尚有15的地区无排水设施。锦州市老城区排水系统全部为合流制，当年的设计标准普遍偏低，雨污合流制管渠设计重现期仅为05年。本设计对城区管网进行了核算，雨污水管渠设计重现期按1年计，大部分管渠偏小。同时，现有排水管渠系统年久失修，特别是近几年渠道淤积逐年增加，更加降低了管道的过水能力，致使汛期无法将雨水在最短时间内排除。新区太和区规划排水体制为分流制。14排水系统发展规划141排水分区的划定与排水体制根据中心城区排水系统现状和城市用地布局的调整，按自然地势、地貌条件城南划分3大排水分区，城北划分个排水分区。城南排水分区1、小八沟排水分区四川路以北，新乡街以西，小凌河河堤以南为小八沟排水分区，规划排水体制为分流制。二期污水经截流干管输送至污水处理厂。锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书62、新乡街北排水分区新乡街以东，开封路以北，小凌河河堤以南为新乡街北排水分区，规划排水体制为分流制。二期污水经截流干管输送至污水处理厂。3、新乡街南排水分区河南路以南，太原街以东为新乡街南排水分区，规划体制为分流制。二期污水经截流干管输送至污水处理厂。城北排水分区1、常屯河排水分区基本为石油六厂排水分区。2、士英街排水分区小凌河河堤以北，红星街以东，士英街以西为士英街排水分区。规划排水体制为合流制。污水经截流干管输送至污水处理厂。3、人民街排水分区士英街以东，人民街以西，小凌河河堤以北为人民街排水分区，规划排水体制为合流制。污水经截流干管输送至污水处理厂。4、卫东街排水分区解放路以南，小凌河河堤以北，人民街以东，向阳街、锦西街及徐州街以西为卫东街排水分区，规划排水体制为合流制。污水经截流干管输送至污水处理厂。5、五里排水分区向阳街、锦西街及徐州街以东，小凌河河堤以北，广州街以西为五里排水分区，规划排水体制为合流制。污水经截流干管输送至污水处理厂。锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书76、安居排水分区广州街以东为安居排水分区，规划排水体制为合流制。污水经截流干管输送至污水处理厂。142城市污水排放标准污水处理厂排放水水质标准达到锦州市环保局对水质要求，其中COD100MG/L、BOD520MG/L、SS20MG/L、NH3N15MG/L。143工业污染源治理工业污染源治理不在本初步设计编制范围以内，但城市集中污水处理厂要求工厂、企业进行工艺改造，减少污水和污染物排放量，从而减轻污水厂处理负荷，降低维护运转费。同时要求排放的污水不危害污水处理厂生化处理的正常运行，污水中的重金属和有毒物质在工厂内进行回收或预处理，不影响污水厂污泥的农业使用。144接收水体锦州市城市污水均经过排水口直接排入小凌河，最终排入渤海湾。小凌河出市区后，河道紧邻锦州市水源地，除部分河水用于水田灌溉外，大部分作为水源地补给水，展布于大、小凌河扇地间的锦州水源地约730平方公里，分布6个大型水源地，设计总开采水量384万立方米/日，占锦州市总采水量的80，是锦州市唯一可利用的地下水资源。该水源区除大气降水外，主要靠大、小凌河补给。由于两河污染，使水源地19项受检项目中8项超标，而且尤以锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书8小凌河沿岸地下水受污染最重。目前该区地下水流从两河向水源地纵深流动补给，以大凌河补给为主，小凌河补给为辅。目前大凌河上游（朝阳境内）正修建大型白石水库（蓄水容积20亿立方米），一旦向下游泄水量小于目前大凌河维持补给水量，势必造成水源地水位下降，并由此牵动小凌河补给量增加。目前小凌河下游又处于污染加重时期，从而加重水源地地下水的污染。污水未经过处理直接排入渤海湾后，加大了对渤海湾的污染，同时对滩涂养殖业的发展、海洋生态环境构成威胁。145建设城市污水处理厂根据城市总体规划、污水治理工程可行性研究报告及辽宁省计委对可行性研究报告的批复精神，污水处理厂建在锦州市东南滴水壶处。污水处理厂近期规模为万M3/D二级处理。远期规模为20万M3/D二级处理。锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书9第2章污水水量与水质21生活污水水量、水质211人口发展预测根据锦州市总体规划文本，1999年非农业人口60万人（其中城北5280万人、城南720万人）预测2005年非农业人口62万人（其中城北5430万人、城南770万人），2010年非农业人口64万人（其中城北5500万人、城南900万人），2020年非农业人口7020万人（其中城北5800万人、城南1220万人）。212生活用水量预测生活用水量的预测是根据各规划期的人口，用水量标准及用水普及率确定的，一是居民直接用水，二是机关、服务行业用水。1999中心城区供水情况见表199年中心城区供水情况单位万吨/年表1地区生活用水工业用水自备水源合计古塔区758701965021000116520凌河区771608040084000241560铁北927008837018107太和区30400330003500098400石油六厂145000145000铁路31031895000157800合计307130253220380000940350注总供水量2576万吨/日。中心城区市政供生活用水841万吨/日。中心城区市政供工业用水693万吨/日中心城区自备水源1041万吨/日，其中生活4万吨/日，工业641万吨/日锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书101999年中心城区供生活用水1241万吨/日，市区现总人口60万人，目前锦州市生活用水量为207升/人日，2005年、2010年、2020年生活用水量是根据供水条件和居住标准的改善及服务行业的增加而预测的，锦州市生活用水量预测除考虑以上因素外，还参考辽宁省的其它城市，其预测结果及生活用水量见表2、表3、表4。锦州市市区生活用水量预测表表2年用水量标准（升/人日）人口（万人）用水量（万吨/日）199920760124220052106213022010215641376202022070201544锦州市城南生活用水量预测表表3年用水量标准（升/人日）人口（万人）用水量（万吨/日）19992077201492005210770162201021590019420202201220268锦州市城北生活用水量预测表表4年用水量标准（升/人日）人口（万人）用水量（万吨/日）199920752801093200521054301140201021555001182202022058001276213生活污水水量预测根据“浑太流域治理研究”有关数据收集计算的统一标准和统一方法，生活污水量预测采用折减系数法，即用实测数据，计算排锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书11水量定额占用水量定额的百分比，然后计算出生活污水水量。1987年辽宁省项目办分别在沈阳、鞍山、抚顺等5个城市进行试验，结果是5个城市的平均耗水率为17，即供水量的83返回下水道，考虑到城市发展，耗水率估计要提高，为此将耗水率定为20，作为预测2000年，2010年，2020年生活污水量的折减系数。结果见表5、表6、表7。锦州市市区生活污水量预测表表5年用水定额升/人日）人口（万人）用水量（万吨/日）耗水系数耗水量万吨/日污水量万吨/日人均污水升/人日1999207601242202489941656020052106213022026010421680020102156413762027511011720020202207020154420309123517600锦州市城南生活污水量预测表表6年用水定额升/人日人口（万人）用水量（万吨/日）耗水系数耗水量万吨/日污水量万吨/日人均污水升/人日199920772014920030119165602005210770162200331301680020102159001942003915517200202022012202682005421417600锦州市城北生活污水量预测表表7年用水定额升/人日人口（万人）用水量（万吨/日）耗水系数耗水量万吨/日污水量万吨/日人均污水升/人日19992075280109320219874165602005210543011402022891216800201021555001182202379451720020202205800127620255102117600锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书12213生活污水水质预测以辽宁省“浑太流域研究报告”提出的水质规划值做为预测锦州市生活污水水质的依据，因为该规划值是依据居民排水进行水质试验而确定的。其规划值为SS50克/人日BOD545克/人日NH3N8克/人日由于居民区生活污水经化粪池停留之后排入城市下水管网，其生活污水水质按SS去除30，BOD去除20计，则上述规划值为SS35克/人日BOD536克/人日NH3N8克/人日COD60克/人日根据每人、每日的排水量，计算生活污水水质，详见下表8。生活污水水质预测表表8年人均污水量升/人日SSMG/LBOD5MG/LCODMG/LNH3NMG/L1999165602112173624830200516800208214357476020101720020320934946502020176001992053414550锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书1322工业废水水量、水质预测221工业产值锦州市工业门类较多，各行各业产值增长也不平衡，但为了比较准确的预测2005年、2010年、2020年工业废水水量和水质，在预测近期和远期工业产值和考虑主导工业大体平衡发展，现根据“锦州市总体规划”的综合工业产值，作为预测工业废水水量的依据。预测的工业产值以1990年限定价格为准。工业产值预测表表9年1999200520102020工业总产值63247684912612873每年增长率333535注工业产值为锦州市市政排水管网服务区内工业产值222工业需水量预测工业需水量是采用万元产值法预测的，其计算公式如下工业需水量供水定额（100回用系数）/100锦州市工业需水量预测表表10年工业产值亿元万元产值用水量M3/万元年回用系数工业需水量万吨/日199963241404513342005768413050136820109126110551237202012873100601411锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书14公式中的工业产值是预测的，供水定额摘自总体规划的城镇供水部分。回用水参照国内其它城市回用系数取用的。223工业废水量预测工业废水预测采用折减法，即首先计算出工业需水量，然后减去消耗量，为工业废水量，消耗量采用20。根据以上消耗系数及工业需水量计算工业废水排放量。锦州市市区工业废水排放量预测表表11年1999200520102020工业需水量（万吨/日）1334136812371411预计消耗20202020消耗量（万吨/日）267274247282工业废水总量（万吨/日）106710949901129根据锦州市总体规划，锦州市工业区逐步向城南发展，根据市政供水统计1999年城南工业用水占锦州市市区工业用水15。随着工厂向城南的迁移和产业结构的调整2005年城南工业用水将占锦州市市区工业用水的20、2010年城南工业用水将占锦州市市区工业用水的25、2020年城南工业用水将占锦州市市区工业用水的30。锦州市城南工业废水排放量预测表表12年1999200520102020锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书15工业需水量（万吨/日）200274309423预计消耗20202020消耗量（万吨/日）040055062085工业废水总量（万吨/日）160219247338锦州市城北工业废水排放量预测表表13年1999200520102020工业需水量（万吨/日）11341094928988预计消耗20202020消耗量（万吨/日）227219186198工业废水总量（万吨/日）907875742790224工业废水水质预测现状水质是根据锦州市环保研究所提供的锦州市主要工厂、企业排水水质综合分析得出的。其结果见下表14锦州市工业废水现状水质表表14年度COD（MG/L）BOD5（MG/L）SS（MG/L）平均年度346731386915603工业废水水质预测是根据“浑太流域研究报告”所提供的方法，在现状工业废水水质的基础上计入供水重复利用率影响，计算出浓度增长倍数。求出2005年、2010年、2020年水质指标，结果见表15。锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书16工业废水水质预测值表15年供水重复率浓度增加倍数SSMG/LCODMG/LBOD5MG/L199945115603346731386920055011117319384871539520105512219036423001692020206013320752461151844523混合污水水量与水质231污水量锦州市市政排水系统在旱季接纳生活污水和工业废水总量见表16、表17、表18。锦州市市政系统污水量预测表表16年生活污水（万吨/日）工业废水（万吨/日）混合污水（万吨/日）19999941067206120051042109421362010110199020912020123511292364锦州市城南市政系统污水量预测表表17年生活污水（万吨/日）工业废水（万吨/日）混合污水（万吨/日）1999119160279200513021934920101552474022020214338552锦州市城北市政系统污水量预测表锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书17表18年生活污水（万吨/日）工业废水（万吨/日）混合污水（万吨/日）199987490717812005912875178720109457421687202010217901811锦州市环保所1999年对锦州市污水排放量进行综合监测，监测数据见表19锦州市1999年混合污水分布情况表19分布类别数量万吨/日小凌河北岸小凌河南岸女儿河服务区外合计万吨/日生活993884102003004工业1067803148083033合计20601687250086037由表16和表19可知1999污水实际排放量与预测量基本是吻合的。锦州市近几年来对污染大户进行了全面治理，通过治理部分企业排水水质已达到排放标准，具体见表20。排放达标企业水量表表20企业名称水量（万吨/日）排放水质位置石油六厂29达标城北中策啤酒厂03达标城北机车上水05机车带走城北铁路东车辆段污水厂052002年前完工城北热电厂20为冷却废水城北总计62城北由表20可见城北62万吨/日工业用水不必进入城市污水处理厂，锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书18可直接排放。锦州市需处理污水量预测表表21年总污水量（万吨/日）达标污水量（万吨/日）需处理污水量（万吨/日）199920616201441200521366201516201020916201471202023646201744锦州市城北需处理污水量预测表表22年总污水量（万吨/日）达标污水量（万吨/日）需处理污水量（万吨/日）199917816201161200517876201167201016876201067202018116201191232污水水质混合污水的水质是根据生活污水水质和工业废水水质预测而得出的，其水质情况见表23。锦州市市区混合污水水质表表23年类别污水量万吨/日SSMG/LBOD5MG/LCODMG/L生活污水994211217362工业废水10671560313869346731999混合污水2061182541764435410生活污水10422082143572005工业废水1094173191539538487锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书19混合污水2136190001832437130生活污水1101203209349工业废水9901903616920423002010混合污水2091197021901638404生活污水1235199205341工业废水11292075218445461152020混合污水236420307195193984024城市集中处理厂设计水量、水质241设计水量根据生活污水量和工业废水量的水量预测，2005年锦州市城北混合污水量（生活污水量与工业废水量）为10万吨/日，2020年混合污水量为20万吨/日。242设计水质根据预测的混合污水水质，参照国内其它污水厂进水水质，污水处理厂进水水质采用SS180MG/LBOD5180MG/LCOD390MG/L锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书2025水质目标锦州市混合污水排放后排入小凌河，小凌河是锦州市市政供水的主要地面补给源，考虑到对地面补给源的保护及污水处理工艺的处理能力，确定污水处理厂出水水质如下SS20MG/LBOD520MG/LCOD100MG/LNH3N15MG/LP1MG/L第3章截流工程设计小凌河横穿锦州市区将锦州市分成城南和城北两部分，本期工程用以处理城北污水，城北截流干管为近期工程，城南污水截流干管为远期工程。31截流干管流量的确定锦州市城北排水体制为合流制管道，作为合流制管道，不能只考虑旱季污水流量，还要考虑合流制截流干管的初期雨水量。城市截流干管的流量应按不同排水体制和排水区域分别计算。合流制排水区域进入截流干管的流量，按生活污水平均流量，工业废水高峰锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书21流量及雨水量之和考虑。雨水量的确定主要根据截流倍数N0值。室外排水规范规定N0值应根据旱季污水量污水的水质，水量及总变化系数，水体卫生要求，水文，气象等条件因素经计算确定，一般采用15。因此，N0值不仅仅是技术问题，它与社会经济，环境效益密切相关，涉及对环境的影响及工程资金的筹措和有效利用因素的平衡。近年来锦州市为美化环境，规划在卫东排水口前修建橡胶坝，以形成水上公园。为防止初期雨水对水上公园的污染，本次设计卫东排水口以前的截流干管的截流倍数采用2，卫东排水口至污水厂截流干管的截流倍数采用1。城北规划排水分区表表24区号名称面积（KM2）排水体制1常屯河排水分区62合流制2士英街排水分区21合流制3人民街排水分区42合流制4卫东街排水分区41合流制5五里排水分区121合流制6安居排水分区450合流制合计3320城南规划排水分区表表25区号名称面积（KM2）排水体制1小八沟排水分区76分流制2新乡街南排水分区34分流制锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书223新乡街北排水分区06分流制合计106各排水口流量表26序号排水口名称渠底标高（M）流量M3/S1常屯河18850692士英街15950303人民街15870204卫东街15190555五里14130536安居113070027安居211700018安居311720019百股10小扒沟05511小凌河南1590010注表中所列流量为远期预测值。32截流干管方案的确定本期工程主要对城北污水进行治理，但截流干管管径的确定必须按远期设计，因此城南截流干管纳入方案比较。321第一方案一期工程，小凌河北岸污水从常屯河开始截流，经士英街、人民街、卫东街、五里、安居等处截流后至百股倒虹到十四号点引至滴水壶污水处理厂。其中常屯河到士英街排水口截流干管管径采用D1600承插钢砼管；士英街排水口到人民街排水口截流干管管径采用D1000D1600承插钢砼管；人民街排水口至污水处理厂截流干管锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书23管径采用2D1600承插钢砼管一直到污水处理厂。二期工程，小凌河南岸污水从吉祥出水口开始截流，各出水口污水截流后至小凌河与女儿河交汇处，倒虹过女儿河，沿小凌河南岸排向十四号点与北岸截流干管交汇后进入污水处理厂。南岸污水从西桥排水口到小八沟排水口截流干管管径采用D1000钢砼管，小八沟排水口至14号点截流干管管径采用2D1200钢砼管。截流干管第一方案工程数量表表27名称一期二期DN1600钢筋砼管16918M无DN1200钢筋砼管无14520MDN1000钢筋砼管1833M932M检查井125座95溢流井11座3322第二方案一期工程，小凌河北岸污水从常屯河开始截流，经士英街、人民街、卫东街、五里、安居等处截流后至百股倒虹到十四号点引至滴水壶污水处理厂。其中常屯河到士英街排水口截流干管管径采用D1600承插钢砼管；士英街排水口到人民街排水口截流干管管径采用D1000D1600承插钢砼管；人民街排水口至污水处理厂截流干管管径采用2D1600承插钢砼管一直到污水处理厂。二期工程南岸污水截流到第二道橡胶坝下，倒虹到卫东街与北岸污水合流。其中西桥排水口至小八沟排水截流干管管径采用D1000钢筋砼管，小八沟排水口至卫东街截流管管径采用2D1200锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书24承插钢砼管。截流干管第二方案工程数量表表28名称一期二期DN1600钢筋砼管16918M无DN1200钢筋砼管无6530MDN1000钢筋砼管1833M932M检查井125座55溢流井11座3323第三方案一期工程分成两部分，第一部分小凌河北岸污水从常屯河开始开始截流，经士英街、人民街、至卫东街，在卫东街排水口处穿越小凌河至小凌河南岸，沿小凌河南岸至污水处理厂。其中常屯河到士英街排水口截流干管管径采用D1600承插钢砼管；士英街排水口到人民街排水口截流干管管径采用D1000D1600承插钢砼管；人民街排水口至卫东街排水口截流干管管径采用2D1600承插钢砼管，在第二道橡胶坝后穿越小凌河沿小凌河南岸截流干管管径采用D2000进入14号点。第二部分城北污水从五里排水口开始截流，经安居1号、安居2号、安居3号排水口，至百股河处穿越小凌河进入污水处理厂，自五里排水口至14号点截流干管管径采用D1400承插钢筋砼管，自14号点至污水处理厂截流干管管径采用2D1600承插钢砼管。二期工程南岸污水截流到北岸污水截流干管过小凌河处。其中西桥排水口至小八沟排水截流干管管径采用D1000钢筋砼管，小八沟排水口至卫东街截流管管径采用2D1200承插钢砼管。截流干管第三方案工程数量表锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书25表29名称一期二期DN2000钢筋砼管4000M无DN1600钢筋砼管11628M无DN1600钢筋砼管2370M无DN1200钢筋砼管无5330MDN1000钢筋砼管1833M932M检查井150座55溢流井11座3324污水截流干管推荐方案三个方案投资比较表表30名称工程总投资（万元）第一方案560386第二方案493155第三方案497864注投资包括二期投资经方案比较第二方案投资最省，因此设计采用第二方案。第4章污水处理厂在第2章中已经对污水水量、水质已经进行了论证，现将结论摘述如下在滴水壶兴建一座城市污水二级处理厂，处理来自市区的生活污水和工业废水。污水厂设计规模为2005年10万吨/日，2020年20万吨/日。污水处理厂进水水质指标为COD390MG/LBOD5180MG/L锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书26SS180MG/LNH3N40MG/L处理后的出厂污水水质标准为COD100MG/LBOD520MG/LSS20MG/LNH3N15MG/LP1MG/L污水处理厂的处理工艺包括污水处理工艺和污泥处理工艺两个方面。41污水处理工艺污水处理工艺一般包括预处理、一级处理和二级处理三个密切相关的阶段。本工程污水经二级处理后才能达到排放标准，所以有必要对各阶段的一些工艺进行比较。预处理就是在一级处理之前去除污水中大块的呈悬浮状或漂浮状态的污物、砂砾等，以确保安全运行。预处理通常包括粗、细格栅、曝气沉砂池、普通沉砂池、除砂等工艺。由于曝气沉砂池比普通沉砂池具有较多的优越性，有成熟的运行经验，辽河流域项目污水处理厂统一设计方案中除砂推荐用曝气沉砂，故本工程采用曝气沉砂池和粗细格栅。一级处理主要目的是为二级处理减轻负荷，通常采用的工艺为锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书27沉淀池，普通沉淀池可去除污水中的BOD5含量20左右，SS含量的30。从而减轻了后续处理构筑物的负荷，降低二级处理工艺造价和运行费用，对大型污水厂而言，初次沉淀池应用得非常广泛。对于锦州污水治理工程是否设置初沉池进行了方案比较。第一方案污水处理厂设初沉池第二方案污水处理厂不设初沉池。锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书28经济比较第一方案与第二方案经济比较表表31优点缺点初沉池容积生化池容积M3初沉池设备生化池设备初沉池污泥泵房容积初沉池污泥泵房设备浓缩池容积浓缩池设备初沉池、生化池、浓缩池工程投资第一方案初沉池可去除20BOD5，30SS，可减少生化池容积。初沉池排泥含水率可达到97，浓缩池的固体通量可达到60KG/M2/D，可减少浓缩池容积。增加占地，需要维护管理11304M32640040米刮泥机2台微孔曝气器6820个100M321KW潜水泵2台1140M314米浓缩机152863万元第二方案减少占地，不需要维护管理增大生化池及浓缩池容积无33000无微孔曝气器8534个无无1680M317米浓缩机148658万元锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书29由以上经济比较设初沉池较不设初沉池多投资4205万元。（注由于二期需要建初沉池，一期征地必须征用初沉池占地，因此方案比较时不考虑占地问题）技术方面由于锦州市排水系统体制为合流制，截流倍数为1，一期雨季时有20万吨/日雨污混合污水进入污水处理厂，如不设初沉池，雨污混合污水仅经过曝气沉砂池停留2分钟后超负荷部分混合污水直接溢流入小凌河，这样雨季时初期雨水对小凌河又造成了污染；如设初沉池，雨污混合污水在初沉池停留60分钟后超负荷部分混合污水才直接溢流入小凌河，这样可将对小凌河的污染降低。通过以上比较，虽然一期工程设置初沉池较不设置初沉池投资多4205万元，但优点较多，因此采用第一方案设置初沉池。二级处理是城市污水处理厂的中心环节，污水中大部分污染物在二级处理中得到降解和去除，从而使出厂污水达到排放标准。二级处理包括各种物理化学法和各种生物处理法。但各种物理化学法，使用大量昂贵的化学药剂和复杂的工艺过程以及较高的控制技术，不适于易生物处理的城市污水处理厂。生物二级处理法包括氧化塘、生物滤池、土地处理法、传统活性污泥法以及在传统活性污泥法工艺基础上发展起来的其它方法，如AB法、A/O法、SBR法、氧化沟法、UNITANK法、LINPOR工艺等。氧化塘为一系列露天池塘，根据原水温度，水质及当地气温确锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书30定其容积。经过物理处理的城市污水在氧化塘中的水量负荷为200250M3/公顷日。美国北部各州采用氧化塘处理城市污水，污水在氧化塘停留时间在125天左右。锦州市冬季气温寒冷，若采用氧化塘处理污水，停留时间可能需要跨越整个漫长的冬天才能使出水达到排放标准。当本工程污水处理厂达到远期规模2000万吨/日时，氧化塘占地面积将达到800公顷左右。锦州市郊多为良田、无大片荒地可利用，且有污染地下水的可能。因而这种方法不适合在锦州地区使用。污水灌溉也称污水的土地处理法，这种污水处理也要求有大面积土地，同时很难解决具有适宜土壤条件的土地，特别是冬季处理技术尚有待进一步研究，目前在未取得适当规模生产性试验资料的情况下，不宜采用。生物滤池，接触氧化滤床、生物转盘等法，无污泥膨胀之患、维护管理方便，但由于占地面积大或造价昂贵，卫生条件差一般只适宜小型污水处理厂。CASS（SBR法改良型）是一种“充水和排水”活性污泥法，废水按充水/曝气、充水/沉淀、撇水、闲置各阶段得到处理，上述各阶段组成一周期，并不断循环重复，循环开始时由于充水，池中水位由一最低水位开始上升，在经一段曝气和混合后，停止曝气，以使活性污泥进行絮凝，并在一个静止环境中沉淀，在完成沉淀阶段后，由一个移动撇水堰排出已处理的上清液，使水位下降至池子所设定的最低水位，然后再重复上述全过程，CASS法一般四个池子为一锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书31组，可使系统连续进水。活性污泥始终保持在一个池子中进行生物反应、泥水分离，比较适应水量、水质不稳定的情况，具有抗冲击负荷能力强、处理效果好、不单设二沉池和不须回流污泥泵房、节约基建投资等优点。但该法在国内尚无污水低温生化运行经验，池中水位缓慢变化，在寒冷的冬季池壁会出现大面积冰凌，影响生化处理。由於变水位，曝气中空气压力变化，不好控制。特别移动撇水堰，国内产品还没过关，需从国外引进、价格比较贵，予计20万吨/日污水厂采用摇壁型撇水堰，引进价在120至160万美元。由于废水按充水/曝气、充水/沉淀、撇水闲置各阶段得到处理，并不断循环重复，从而要求自控水平要很高，同时相应阀门要经常开、闭，国产阀门不过关，要从国外引进。这种处理法在锦州不适合。UNITANK系统活性污泥法，最基本单元是一个被分成三格的矩形反应池，三池之间水力连通，每池都设曝气系统，外侧两池设有出水堰及剩余污泥排放口即可做沉淀池又可做曝气池使用，中间池始终做曝气池。系统采用周期运行，连续进水，不需回流污泥系统和独立的二沉池，定期改变系统内各单元间水流方向，可使系统内各池污泥浓度保持比较高值，减少池容，降低造价，与SBR法比，UNITANK法是一个连续流系统，循环操作是在恒水位条件下进行。控制系统要求高，生化池好氧段按溶解氧控制，厌氧段和缺氧段按氧化还原电极电位控制，自控软件为比利时西格斯公司专利，需要引进，根据以往的经验，在引进西格斯自控系统时，还要同时锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书32引进微孔曝气器，和鼓风机，造成工程总价居高不下。AB法的主要特点是一般不设初沉池，A段和B段的污泥回流系统严格分开，A段的污泥负荷高，微生物绝大部分为细菌（大肠杆菌群），世代时间很短，这种微生物群体，主要来源于生活污水，B段的微生物中原生动物和后生动物占绝大比例，负荷低。AB法是一种新型活性污泥法，具有一定特色。AB工艺对BOD5、COD、SS、磷和氨氮的去除率一般均高于常规活性污泥法，其突出的优点是A段负荷高，抗冲击负荷能力强，适合处理水质、水量变化大的污水。主要缺点需设二组二沉池二套污泥回流系统，构筑物多，A段污泥产量高，给污泥处置和出路增加了难度。该法要求原污水必须含有足够数量已经适应该污水的微生物群体大肠杆菌群，这种微生物群体（大肠杆菌群）主要来源于生活污水，锦州污水含有大量的未达到排放下水道标准的工业废水，会引起该生物群体大量死亡，造成A段微生物浓度低，A段效率下降。AB法难以发挥高效节能优点，处理锦州污水不适宜采用AB法。氧化沟活性污泥法，具有处理流程简单构筑物少，一般情况下可不建初沉池和污泥消化池，运行管理简单，可承受水量、水质冲击负荷，污泥量少等优点，但要求污水温度最好要13，污水温度碳水化合物蛋白质，甲烷生成量的顺序为脂肪蛋白质碳水化合物。由于我国城市污水的污泥属高碳水化合物和低脂肪类型，造成产气量和甲烷产量低。但污泥经过厌氧消化，其量减少20，污泥稳定，减少了污泥对卫生的不利影响，由于污泥量减少，减少了污泥机械脱水和卫生填埋的费用，但建厌氧消化池要增加基建投资和日常维护费用。鉴于上述原因，消化池沼气量少，其能源不能维持消化池正常运行，建消化池要增加日常维护费用，取消污泥厌氧消化可以节省锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书36大量的基建投资。锦州市目前正拟对现有南山垃圾场进行改造，现有垃圾经筛选分离后运至复合肥垃圾处理厂进行制造复合肥，此次对南山垃圾场改造考虑了污水厂污泥，污水厂污泥与南山垃圾场筛下物在南山垃圾场分层填埋，并做相应的防渗、收集渗沥液、气体收集等工程。待垃圾场封场后，污水厂产生的泥饼考虑运往农村堆肥。因为国内现有的污水厂运行经验，泥饼多为运往周围农村堆肥，很受农民欢迎。同时锦州市农村多处沿海及山区多为盐碱地，泥饼经堆肥后对改良土壤很有益处。脱水机械宜采用效率高、故障率低的带式压滤机和离心脱水机。但投产的带式压滤机卫生条件很差，给维护管理带来很大困难，而国产的离心脱水机价格略高于带式压滤机，卫生条件好，本工程污泥脱水采用离心脱水机。污水处理中产生的废弃物除污泥外，还有沉淀池等处理设施产生的浮渣，格栅截留物和沉砂池的沉砂。本工程浮渣排入污泥池与污泥一同处理，格栅截留物粉碎后打包外运进行填埋或与污泥一同处理，沉砂采用卫生填埋。本报告污水厂出水未设加氯消毒设施，主要考虑加氯消毒虽然可杀灭病原菌，但氯易与污水中未除去的高分子有机化合物形成致癌物质，反而不利。另外农村直接饮用河水的居民已少见。已设加氯消毒设施的污水处理厂，也未投入运行，故暂定不设加氯消毒设施。锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书3743污水处理厂工艺设计431污水处理厂工艺流程锦州市污水治理工程工艺采用厌氧好氧活性污泥法，其工艺流程见下图432污水厂平面布置锦州市污水处理厂总平面按照污水10万M3/D的规模布置，占地793公顷。在满足工艺流程的前提下，结合厂区地形条件，力求布局紧凑，流程流畅，使用方便，有利生产，方便生活，并尽量节约资金及用地。锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计说明书38整个厂区按功能分为生活区、生产区2个区域。生产区按处理流程前后依次排列为预处理、污水生化处理和污泥处理3个部分。预处理构筑物主要为粗格栅、细格栅间、曝气沉砂池、初沉池。布置于污水厂南侧，生产区首端。污水厂污泥构筑物有浓缩池、污泥贮池和污泥脱水间。由于其生产条件差，影响观瞻，因此将其布置在污水厂东侧，远离生活区。并设置独立道路。二级处理构筑物有生化池、二沉池；布置于生活区东侧，并用道路与绿化带与生