污水处理厂改造工程可行性研究报告

- 1 X 市（中心城区）污水处理厂改造 工程 污水处理厂 改造 规模为 10 万 m3/d（无增减） 。 造前后 出水水质 (单位 ) 改造前 改造后 去除率 0 20 E=33% 00 60 E=40% 0 20 E=33% N 25（ 30） 8（ 15） E=68%（ 50%） 1 E=*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。 艺确定 根据方案对比，本工程确定 填料活性污泥 工艺作为本工程的实施方案。 本工程工程总投资为 元。 - 2 位 X 市污水处理厂有限责任公司 制依据 （ 1）设计任务委托书 X 市南郊污水处理厂有限责任公司 ； （ 2） 让 C 河 休养生息 国家环保总局局长周生贤在 C 河 流域水污染防治工作会议上的讲话 ； （ 3）投资项目可行性研究指南 国家发展计划委员会； （ 4） 市政公用工程设计文件编制深度规定 中华人民共和国建设部 2004 年 3 月； （ 5） 国务 院关于印发节能减排综合性工作方案的通知 国发 2007 15 号 ； （ 6） X 市中心城区污水处理厂施工图 计研究院。 制原则 根据国家有关技术、经济等方面的政策和本工程对污水处理工程的要求，确定以下编制原则： （ 1）结合 污水处理厂实际情况 ，符合 X 市区域污染综合治理及排水系统总体发展规划的要求。 - 3 -（ 2）在治理污染的同时，变害为利，充分利用污水资源。 （ 3）根据用户需要，合理确定工艺 ，考虑国家和地方财政的支付能力，控制投资数额，达到切合实际，降低工程费用的目的。 （ 4）采用新技术、新设 备、新材料 。 （ 5）统筹考虑施工方便、管理维护便捷、运转安全等因素，工程的自控水平要达到国内外的先进水平。 （ 6）尽量 缩短建设周期，使污水处理厂尽快恢复生产 。 目概况 造规模 根据 X 市实际情况，本工程工作内容为，改造 10 万 m3/d 污水处理厂一座，改造后污水厂 出水能够达到 城镇污水处理厂污染物排放标准 级标准中的 B 类标准。 X 市位于 A 省西部， B 平原的西缘， C 岭东南侧，地理位置为东经 ，北纬 ，年平均气温 氏度 ，日照 2708 小时，无霜期 135 天，常年主导风向为西北风，夏季多南风，属温带大陆性气候。市域内 C 河 由北向南贯穿全境，地下水较丰富，矿产资源储量较大，土质肥沃。 X 市辖 7区 (合称市区 )，包括： A 区、 B 区、 D 区、 E 区、 F - 4 G 区，其中 A 区、 B 区及 C 区组成中心城区， 1 市 (， 8 县 (J 县、 K 县、 L 县、 Y 县 )。市域总面积 42469中各市镇城区 总面积 4310X 市区 2002 年末市域总人口 人，平 均密度为 132人 农业人口 197 83 万人，市域非农业化水平为 35 27， X 城市规划区人口 143 85万人，人口密度 O 87 万人 / 2002年末完成国民生产总值 331 40 亿元，其中第一、二、三产业在国民生产总值构成比例分别为 26 8、 33 2、 40 O。 史沿革 象水文 X 市属于大陆性季风气候，其特点是春季大风干旱，夏季高温多雨，秋季短暂早霜，冬季漫长严寒，年平均气温 极端最高气温 极端最低气温 年日照 2708 小时，无霜期 135天，冰冻期平均为 195 天，历年土壤最大冰冻厚度 雨集中 - 5 月内，约占全年降水量的 年平均降雨量为 均降水日数为 88天。年平均蒸发量 年主导风向为西北风，夏季多南风。 X 境内有大小江河 174 条，多由市域外流入，有湖泡 800余个，总水域面积 1630 平方公里。主要河流有 C 河 、诺敏河、音河、雅鲁河等，入境总水量为年 203 亿立方米。 C 河 C 河 属季节性河流，流量变化较大，夏季流量大，冬季流量小，保证率 95%的最小流量为 s。 X 市城市建设按地震烈度六度设防。 设目标 本工程的目标是 围绕 C 河 水质保护和节能减排的大背景下，配合国家和地方环保部门将这项工作做好、做实。将污水处理厂排放标准提高到 城镇污水处理厂污染物排放标准 级标准中的 B 类标准 ， 彻底解决 X 市内现有居民、公共设施和工业企业对 C 河 乃至 C 河 流域的污染问题，改善 X 市的环境状况，为居民创造良好的生活居住环境，促进社会稳定发展，为 X 市 的经济发展提供更为良好的社会环境。 目总投资及效益情况 推荐方案 项目总投资为 元。本项目建设资金由企业自筹。 - 6 个月改造完 成，项目 改造完 成后将极大的改善人民的生活环境、社会环境、投资环境，推动工业生产和城市建设的发展。因此，具有显著的社会效益和环境效益。 可行性 目建设的必要性 备受关注的 C 河 水污染事件发生以后，让人们更加真切体会到保护环境的重要性和迫切性，不能以牺牲环境来换取经济效益，要按照可持续发展的观点搞经济建设，实现全面建设小康社会的奋斗目标。 国家环保总局 在 举行 C 河 流域水污染防治规划征求意见 会上还提到，我国计划从今年起用 5 年时间，投入 266 亿元，全流域治理 C 河 水污染。到 2010 年， C 河 干流水质达到 类； C 河 水质达到 类。 按照 X 市总体规划， X 市的发展目标是充分发挥 X 市地理优势与交通优势，以发展机械加工，农副产品加工，旅游商贸经济为主体，以扩大开放吸引外来投资为主导，不断提高城市的综合经济实力，增强城市辐射功能，把 X 市 建设成为工业化、城镇化水平较高，基础设施完善，生态建设得以可持续发展的 区域 中心城市。 随着污水处理厂的 改造完 成，能够 有效控制城市污水对 C 河 乃至 C 河 水域的污染；从根本上消除水污染对周 围人民造成的危害，使环境得以美化； 有力 地促进 X 市 及其下游 经济的迅猛发展 。 - 7 改造 X 市污水治理工程是十分必要的。 目建设的可行性 X 市地处中国的东北地区，气候寒冷， 运行 污水处理厂有一定 的难度。但根据东北地区及国外相类同气候地区的工程经验，证明在 行 污水处理厂是可行的。东北地区许多污水处理厂的成功运行，为我们积累丰富的设计及运行经验。因此，只要污水处理厂的设计参数选用合理，工程措施采用得当，取得良好的处理效果是不存在任何问题的。 本工程位于 污水处理厂 ，交通运输便利，施工用水、 用电可从市区就近引入，工程建设条件良好。 污水处理工程属城市公益事业，以往排水设施都被无偿使用，导致城市管网长期得不到改造，污水处理设施迟迟得不到建设。因此，必须采取相应措施，解决城市公用设施的无偿使用问题。随着人们环保意识的普遍增强，建设城市排水设施得民心，顺民意，一定会得到广大市民和各企业的理解和支持，使污水处理产生显著的经济效益、社会效益和环境效益。 水处理厂现状及存在问题 水厂 现状 本污水厂于 2000 年开始建设，建设规模 10 万 m3/d，排放标准为城镇污水处理厂污染物排放标准 级标准 （已废 - 8 工程占地 顷。工艺为 。 污水及污泥处理工艺构筑物有粗格栅间、污水提升泵站、细格栅间、曝气沉砂间、 A 段曝气池、中间沉淀池、 B 段曝气池、二沉池、排水泵房、回流污泥泵房、鼓风机房、污泥浓缩池、浓缩污泥提升泵房、污泥脱水间；配套工程有清水池、送水泵房、变配电设施、供热设施、综合楼等。 本污水厂建成后，运行基本正常，达到原设计标准。几年来对控制 X 市及其下游江段的水质污染做出重要贡献。 水厂 存在问题 几年来，污水厂管理到位，目前已达产并正常运行，但是 由于原设计标准已不符合目前环保部门对污水处理厂出水水质的要求。按照 国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知 （ 国发 200715 号 ），本污水厂应增加除磷脱氮工艺，出水指标应达到 城镇污水处理厂污染物排放标准 级标准中的 B 类标准 。参照这一标准， 污水厂 主要存在以下几方面的问题： （ 1）由于 新标准对 氨氮去除率要求更高，因此原曝气量不足 。 （ 2） 由于工艺流程中没有脱氮工艺，且曝气量不足，因此氨氮和总氮的去除效果不佳。 （ 3） 剩余污泥在浓缩池浓缩，停留时间长， 磷 又 重新释放， 导致 磷的去除率不高 。 - 9 - - 10 - 理水质指标 计进水水质 根据 污水厂 水质监测资料显示， 污水处理厂进水指标如下： : 200， 400， 180， 氨氮 40，。 计出水水质 由于本工程污水处理厂的受纳水体为 C 河 ，按照总体规划，到2010 年 C 河 的目标水质为 ，因而要求污水处理厂出水水质应 提高到 城镇污水处理厂污染物排放标准 级标准中的 B 类标准。 水处理工艺论证 选择二级处理方案的原则主要有以下几点： 对所需去除的污染物有较高的处理效率，具有国际先进水平的工艺流程； 投资及运行成本应较低； 具有很强的抗冲击负荷能力； 具有足够的经验以资借鉴； - 11 - 操作和维修简单； 在国内有成熟的运行管理经验。 根据本工程的进出水水质要求，最终选用的污水处理工艺必须具有脱氮除磷的功效。 根据本工程的自身特点，以下主要针对曝气生物滤 池工艺 和填料活性污泥 进行分别论述。 气生物滤池工艺 曝气生物滤池（ 称 20 世纪80 年代末 90 年代初在普通生物滤池的基础上，并借鉴给水滤池工艺而开发的污水处理新工艺。自 80 年代在欧洲建成第一座曝气生物滤池污水处理厂后，曝气生物滤池已在欧美和日本等发达国家广为流行，目前世界上已有数百座污水处理厂采用了这种技术。随着研究的深入，曝气生物滤池从单一的工艺逐渐发展成系列综合工艺，具有去除 化、脱氮除磷、去除 害物质）的作用，其最大特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续二次沉淀池，在保证处理效果的前提下使处理工艺简化。此外，曝气生物滤池工艺有机物容积负荷高、水力负荷大、水力停留时间短、所需基建投资少、能耗及运行成本低，同时该工艺出水水质高。 根据其不同的池型结构形式和选用的生物膜载体的不同，曝气生物滤池主要可分为三大类别，即德国 司的国 司的 士 A - 12 - 司的 在国内应用较多的是类似于德国司的 构形式的曝气生物滤池，该种形式的滤池采用陶粒作为微生物的载体。 本处理工艺 流程框图如下： 原污水厂出水 提升泵房 一级曝气 生物滤池 二级曝气 生物滤池 出水 消毒 料活性污泥 工艺 填料活性污泥工艺为在不增加原生化池容积的基础上，增加除磷脱氮工艺。为弥补生化池容积不足的问题， 在生化池内增加填料，使生化池内微生物量大量增加。因此可在污泥负荷基本不变的情况下，去除更多的 氮磷等污染物。 泥处理工艺论证 污水经处理后，水中的大多数有机物和无机物都转化为污泥，如果污泥处置不当，将会造成二次污染，形成新的公 害，使城市污水处理事倍功半。 一般现行的污泥处理流程框图如下： 剩余污泥 浓缩池 脱水间 外运 污泥经 浓缩池 后进行脱水，能够有效 节约能量，降低泥饼的含水 - 13 - 率 。 但是， 由于浓缩池停留时间过长，且池内处于厌氧状态。因此磷很容易重新释放到上清液中。因此应考虑在污泥浓缩池进水管上投加生石灰，以促进磷的沉淀并通过调整 阻止磷的释放。 设计方案技术经济比较 以下主要针对曝气生物滤池方案、 填料活性污泥 方案进行一系列技术经济比较。 - 14 - 方案技术经济比较 （ 1）技术比较 各方案主要优缺点比较表 方案 项目 主要优点 主要缺点 运行管理 曝气生物滤池方案 工难度大。 行控制简单。 护量较大。 填料活性污泥方案 免重新征地。 。 （ 2）经济比较 各方案经济比较表 方案 项目 总投资 （万元） 单位经营成本 （元 /吨） 总成本 （元 /吨） 年用电量 （万度 /年） 曝气生物滤池方案 料活性污泥 方案 据以上经济技术比较，在技术上， 填料活性污泥 方案 建设时间短，不增加占地 ，管理维护方便，对运管人员素质要求不高，更 适合 - 15 - 污水厂目前 的实际情况。 在经济上， 填料活性污泥方案也明显优于其它 方案。因此我们 推荐 填料活性污泥 方案 作为 本 工程的 处理工艺。 - 16 - 计原则 （ 1）结合 X 市城市发展总体规划，符合区域污染综合治理及 （ 2）根据用户需要，合理确定工程规模，考虑国家和地方财政的支付能力，控制投资数额，达到切合实际，降低工程费用的目的。 （ 3）采用新技术、新设备、新材料、新工艺。 （ 4）统筹考虑施工方便、管理维护便捷、运转安全等因素，工程的自控水平要达到国内外的先进水平。 （ 5）尽量节约用地，注重环境保护 。 污水厂工艺设计介绍 污水厂 设计规模 10 万 m3/d， 总占地面积 顷。 污水及污泥处理工艺构筑物有粗 格栅间、污水提升泵站、细格栅间、曝气沉砂间、A 段曝气池、中间沉淀池、 B 段曝气池、二沉池、排水泵房、回流污泥泵房、鼓风机房、污泥浓缩池、浓缩污泥提升泵房、污泥脱水间。配套工程包括清水池、送水泵房、变配电设施、供热设施、综合楼等。 - 17 - 污水提升泵房前设置机械粗格栅，以保护污水提升泵不受损害。 粗格栅主要设计参数如下： 数 量： 1 座 设计水量： Q= ， 过栅流速： V= s 栅条宽度： S= 10条间距： b= 25栅倾角： = 70 栅前水深 ： 前进水总渠流速： s 采用两台机械格栅除污机，每一格栅设一过水渠道，渠宽 便于格栅的逐个检修，在每个过水渠道的格栅前后各设一个电动提板闸。粗格栅间内设一台皮带输送机，清除的栅渣经输送机送至栅渣收集间后外运。按 1000水产生 渣计算，每天栅渣量为 56渣含水率在 80%左右。 格栅间内设一台电动单梁悬挂起重机，起重量为 。还设有轴流风机，定时通风及排气。 格栅除污机和栅渣输送机的开、停根据格栅前、后液位差和时间程序自动控制，也可手动控制。 由 于粗格栅间与污水总提升泵房合建，因此本设计采用粗格栅间 - 18 - 与污水提升泵房公用一座配电值班室。 污水提升泵房采用半地下式钢筋混凝土结构，泵间平面尺寸 18m 9m。污水提升泵采用无堵塞潜水排污泵，该泵安装、检修简单，易于管理，土建施工较容易。一期工程的主要设计参数如下： 设计水量（一期）： s 一期工程共设 4 台立式潜水排污泵 (3 用 1 备 )，单台泵参数为： 提升水量： Q=1667m3/h 扬 程： H=12m 电机功率： N=75便于泵站内设计机组的检修及安装，在泵 间内设有一电动单梁悬挂起重机，起重量为 2 吨，起吊高度为 9 米。 污水提升泵的开、停根据泵吸口的液位进行控制。 细格栅主要设计参数如下： 数 量： 1 座 设计水量： Q= ， 过栅流速： V= s 栅条间距： b= 6栅倾角： = 60 - 19 - 栅前水深： 前进水总渠流速： s 采用两台阶梯式机械格栅除污机及一台手动格栅（不锈钢格栅，栅距 10每一机械格栅设一过水渠道，渠宽 便于格栅的逐个检修，在每个过水渠道的格栅前后 各设一个电动提板闸。细格栅间内设一台无轴螺旋输送压榨机，清除的栅渣经输送压榨机脱水后外运。按 1000水产生 渣计算，每天栅渣量为 5 6渣含水率在 80%左右。 在格栅过水渠道上方设一座格栅间，作为格栅操作和检修的场所，格栅间内设一台电动单梁悬挂起重机，起重量为 。还设有轴流风机，定时通风及排气。 格栅除污机和栅渣输送压榨机的开、停根据格栅前、后液位差和时间程序自动控制，也可手动控制。 本工程沉砂池采用曝气沉砂池，设计流量按一期为 s，共设两池， 单池设计参数如下： 平面尺寸： 效水深： 留时间： 平流速： s 采用吸砂桥排砂，两池共用一套吸砂桥，考虑到在冬季设备可正 - 20 - 常运行，两座沉砂池设在一座沉砂间内，沉砂间平面尺寸 24m 15m。沉在池底的砂砾，由排砂泵提升至吸砂桥上的砂水分离器内进行砂水分离。脱水后的砂外运填埋。 吸砂桥上共设两套砂泵及一台砂水分离器。 曝气沉砂间内设 2 台鼓风机，每立方米污水用气量按 制。 曝气沉砂池出水进入 A 段曝气池，根据曝气池进水 水质和预去除率的要求，曝气池采用推流式曝气池。主要设计参数如下： 总设计水量： Q=12 104m3/d=m3/s 进水 200 出水 100 污泥负荷： d 混合液污泥浓度： 2200 混合液挥发性污泥浓度： 1364 污泥指数： 0 曝气时间： 时 污泥龄 ： 泥回流比： 20% 50% 污泥产率系数 a=源呼吸率 b=泥系数取 一期工程共设两座推流式曝气池，单池平面尺寸 - 21 - 有效水深 5.0 m，每池设三廊道，每廊道宽 5.0 m。采用微孔曝气器进行充氧、搅拌，氧的利用率按 18%计算，池内溶解氧含量按 控制。两座曝气池的进、出水完全分开，并设有进、出口闸门。 氧化每公斤 氧量 a取为 泥自身氧化率 b 曝气池的运行及控制的主要参数有 荷、污水水温、 、溶解氧浓度、各营养物的平衡、污泥指数、污泥沉降比及各类有毒物质的监测。通过对上述各参数的控制及监测， 保证曝气池在良好的环境下工作，保证出水水质。 A 段曝气池出水进入中间沉淀池，总设计流量 m3/s。中沉池选用中心进水周边出水辐流式沉淀池，一期工程设两座中沉池。单池主要设计参数如下： 设计流量： Q=m3/s 表面负荷： q=1.5 m3/淀时间： T= 时 中沉池单池直径 46m，池周边水深 沉池污泥通过管道连续排入 A 段污泥回流泵房。每座中沉池设有一条 进水管，一条 泥管、一条 空管及一条 排渣管 。每座中沉池的出水通过一条 管道进入 B 段曝气池。中沉池的污泥连续排入 A 段污泥回流泵房。另外，考虑污水处理厂与 - 22 - 氧化塘联合运行，在中沉池出水管上设有超越至氧化塘的管道，超越管道采用 2 钢管。 中沉池排泥采用中心驱动刮泥机，每池设 46m 刮泥机一套。经过对国内、外多种中心驱动刮泥机的技术经济比较，本设计采用美国西方技术公司研制的 淀池中心驱动刮泥机。 中沉池出水进入 B 段曝气池，根据曝气池进水水质和预去除率的要求，曝气池采用推流式曝气池。主要设计参数如下： 总设 计水量： Q=11 104m 3/d=m3/s 进水 100 出水 30 污泥负荷： d 混合液污泥浓度： 3000 混合液挥发性污泥浓度： 2190 污泥指数： 20 曝气时间： 时 污泥龄 ： 泥回流比： 30% 100% 污泥产率系数 a=源呼吸率 b= 一期工程共设四座推流式曝气池，单池平面尺寸 78m - 23 - 有效水深 池设三廊道，每廊道宽 5m。采用微孔曝气器进行充氧、搅拌，氧的利用率按 18%计算，池内溶解氧含量按 控制。氧化每公斤 氧量 a取为 泥自身氧化率 b 曝气池的运行及控制的主要参数有 荷、污水水温、 、溶解氧浓度、各营养物的平衡、污泥指数、污泥沉降比及各类有毒物质的监测。通过对上述各参数的控制及监测，保证曝气池在良好的环境下工作，保证出水水质。 B 段曝气池出水进入二沉池，总设计流量 m3/s。二沉池选用中 心进水周边出水辐流式沉淀池，一期工程设四座二沉池。单池主要设计参数如下： 设计流量： Q=m3/s 表面负荷： q=1.0 m3/淀时间： T= 时 二沉池单池直径 37m，池周边水深 沉池污泥通过管道连续排入 座中沉池设有一条 条 泥管、一条 空管及一条 排渣管。每座中沉池的出水通过一条 管道进入出水井内，然后通过一条 管进入排水泵房。二沉池的污泥连续排入 B 段污泥回流泵房。 - 24 - 二 沉池排泥采用中心驱动吸泥机，每池设 37m 刮泥机一套。本设计采用美国西方技术公司研制的 淀池中心驱动刮泥机。 A、 B 段曝气池产生的剩余污泥由污泥回流泵房输送至污泥浓缩池进行浓缩，采用重力浓缩池。 主要设计参数如下： 表面固体负荷： g/缩后污泥含水率： 97% 浓缩时间： 16 小时 池周边水深不小于 。 一期工程总进泥量为： A 段 d（ d，含水率为 ； B 段 d（ d，含 水率为 99%） 每日干固体重为 d。浓缩后含水率为 97%d，采用两座圆形重力式浓缩池，直径为 座浓缩池上设有带栅条的中心回转式刮泥机一套，浓缩池连续进泥及排泥。 鼓风机房主要向 A 段曝气池、 B 段曝气池及曝气沉砂池等用气点提供空气，一期工程设一座鼓风机房。设计需气量 A 段为 70m3/ 段为 240m3/ A 段设 1 台 悬浮鼓风机，单台风机主要工作参数为：风 - 25 - 量 Q=70m3/口压力 P=用电机功率 N=110压等级 380 伏。 B 段设 3 台 悬浮鼓风机，单台风机主要工作参数为：风量 Q=120m3/口压力 P=用电机功率 N=190压等级 380 伏。可以根据曝气池内溶解氧含量，自动调整鼓风机供气量。为消除噪音，鼓风机的进气和排气口设在地下室，并设置消声装置，以减少噪声对周围的影响。 为方便安装和检修，机房内设起重量为 2 吨的电动单梁悬挂起重机一台。 一期工程共设污泥脱水间一座。污泥脱水间主要用于对中沉池及二沉池排放的污泥进行脱 水，d，污泥含水率为 97%，污泥干固体总量为 d。 污泥脱水间内设 3台带宽为 2台处理能力为 20 时。每台压滤机每天工作 16 小时 。 进泥含水率 97%，出泥泥饼含水率 80%。 为改善污泥脱水性能，提高脱水设备生产能力，在污泥进入压滤机前投加高分子絮凝剂 加量按污泥干固体量的 1。 污泥脱水间内设药剂储存库一座，药剂调制装置一套及相应数量的药剂投加计量泵、空压机及一套无轴螺旋输送机。压滤机冲洗采用 3 台立式冲洗水泵。 - 26 - 浓缩污泥提升泵房内设三台偏心螺杆泵， Q=20m3/h， H=14m，N= 泵房平面尺寸为 一期工程共设回流污泥泵房一座，地下部分污泥池分为相互独立的两部分，分别为 A 段和 B 段污泥池，地上部分泵间为一个房间。回流污泥泵房用于 A 段和 B 段曝气池的污泥回流及剩余污泥的排出。回流污泥泵房设计参数如下： A 段部分 ： 污泥回流比 20% 50%，最大设计污泥回流量为 2500m3/h。回流污泥泵选用 4 台潜污泵（ 3 台工作 1 台仓库备用），其中 2 台变 频调速， 2 台定速。 单泵工作参数为 Q=833m3/h， H=6m，电机功率 N=27剩余污泥排泥泵选用 2 台潜污泵（ 1 用 1 备），单泵工作参数为 Q=80m3/h，H=10m，电机功率 N=流污泥将被送入 A 段曝气池，剩余污泥被送入污泥浓缩池，根据曝气池的工作情况来确定回流泵的开停台数。 B 段部分 ： 污泥回流比 30% 100%，最大设计污泥回流量为 4583m3/h。回 - 27 - 流污泥泵选用 4 台潜污泵（ 3 台工作 1 台仓库备用），其中 2 台变频调速， 2 台定速。 单泵工作参数为 Q=1528m3/h， H=6m，电机功率 N=45剩余污泥排泥泵选用 2 台潜污泵（ 1 用 1 备），单泵工作参数为 Q=80m3/h，H=10m，电机功率 N=9流污泥将被送入 B 段曝气池，剩余污泥被送入污泥浓缩池，根据曝气池的工作情况来确定回流泵的开停台数。 为便于设备的检修和安装，在泵间内设有一台电动单梁悬挂起重机，起重量为 ，起吊高度 。 本设计一期工程设排水泵房内一座，排水泵房由处理后污水排放和雨水排放两部分组成。 污水排放部分：设 4 台潜水排污泵，三用一备，单台工作参数为：Q=1667 m3/h， H=4m， N=30 雨水排放部分：设 3 台潜水排污泵，不考虑备用，单台工作参数为： Q=1400 m3/h， H=N=30 为便于设备的检修和安装，在泵间内设有一台电动单梁悬挂起重机，起重量为 ，起吊高度 。 造设想 根据 污水厂已经建成的实际情况，确定改造的 原则是尽量不改或 - 28 - 少改原土建工程。在不改变原生化池容积的基础上，通过提高活性污泥的方式来提高处理效果。 1、将 B 段生化池两两合并，四组生化池变为两组。再将每两格廊道改造成“氧化沟”形式（见下图），前两个廊道设为缺氧段，后四个廊道为好 氧，同时在生化池出水处设回流泵回流。 外回流内回流 出水好氧好氧缺氧出水进水2、根据 B 段，调整由于增加硝化所需的曝气量 。 3、在浓缩池进泥管上投加生石灰，增加除磷效果。 - 29 - 程设计 计依据 地表水环境质量标准 2002 污水综合排放标准 1996 城镇污水处理厂污染物排放标准 2002 室外排水设计规范 2006 给水排水 设计基本术语标准 89 1、将生化池依照上一章节改造后，向生化池内添加 30%悬浮填料，填料为 时在每个氧化沟内加两台液下推流器，功率 每组生化池出水井内设回流泵一台，单台参数为Q=4167m3/h,H=45 总设计水量： Q=11 104m 3/d=m3/s 进水 100 出水 20 进水 30 出水 8 污泥负荷： d - 30 - 混合液污泥浓度： 3000 填料污泥浓度： 12000 曝气时间： 时 污泥龄 ： 泥回流比： 30% 100% 混合液回流比： 100% 200% 剩余污泥量（含水率 99%）： d 2、在鼓风机房内，增设一台 B 段鼓风机作为硝化所需气量的供气设备。 3、污泥脱水间内设置玻璃钢投药装置两套，用于在浓缩池进泥管投加生石灰，最大投加量 45mg/l ，每台投药装置设置计量泵 1 台，单台参数为： Q=250 l/h， N= 气设计 计依据 （ 1）供配电系统设计规范 2） 10以下变电所设计规范 3）低压配电设计规范 4）通用用电设备配电设计规范 （ 5）电力装置的继电保护和自动装置设计规范 6）电力工程电缆设计规范 - 31 - （ 7）并联电容器装置设计规范 8）建筑物防雷设计规范 000 版 ) （ 9）工业与民用电力装置的接地设计规范 10）建筑物电子信息系统防雷技术规范 计内容 （ 1）供电电源 本次改造工程利用原有低配电备用回路 及在鼓风机新增一面低压配电为本期工程新增设备配电。 （ 2）电气设备的选择与装备 为了保证配电系统的可靠运行， 新 设备选型 与原有设备一致 。 （ 3）保护与控制 新增鼓风机电控设备由工艺设备配套提供。两台 45流泵采用软启动控制。 电机设手动 /自动两种控制方式，一般情况下，手动仅为设备的维护调试，其他均由可编 程序控制器完成日常的工况， （ 4）电缆选择 动力电缆 采用 1联 聚氯乙烯铠装电缆 ； 控制电缆采用 1 （ 5）接地 - 32 - 本期 改造 工程新 增 用电设备 均作接地保护，自控、仪表与电气共用一个接地系统，使全厂处于等电位，要求接地电阻小于 1 欧姆，以保证全厂所有的仪器仪表、计算机、动力设备正常运行。 表自控设计 表设计 （ 1）设计原则 能准确、全面的反映污水处理水质参数及水量情况；能准确、全面的反映水处理效果；检测参与控制的各种水质参数和物理参数。 （ 2）仪表配置 本期 改造工程新增 液位、流量以国内和合资企业生产的产品为主 。 控设计 （ 1）自控系统的设计原则 保证其实用性、可靠性、经济性及先进性。 （ 2）自控方案的设计 本期工程在原有控制系统的各分控站新增加相应 I/O 卡件，利用原有控制系统，根据工艺要求进行编程，组态，最终实现自动控制。 中心控制室设在综合楼，它的作用为集中监督管理，有组态维护画面显示功能，如流程图画面，趋势画面，报警画面和班、日、月记 - 33 - 录报表，中心监控站通过总线与分散的各个分站进行信息交换。 （ 3）设备的接口方式 过程控制系统与检测仪表、软 起动设备以及变配电所综合自动化系统等的通讯均为 口方式。 构设计 计依据 （ 1）给水排水工程结构设计规范（ （ 2）给水排水构筑物施工及验收规范（ （ 3）混凝土结构设计规范（ （ 4）混凝土结构工程施工及验收规范（ （ 5）砌体结构设计规范（ （ 6）砌体结构施工及验收规范（ （ 7）钢结构设计规范（ （ 8）建筑地基基础设计规范（ （ 9）建筑地基基础工程施工及验收规范（ （ 10）建筑地基处理技术规范（ （ 11）建筑抗震设计规范（ （ 12）建筑结构荷载规范（ 计内容 （ 1）材料 各建构筑物混凝土均采用普通硅酸盐水泥，复合型混凝土外加 - 34 - 剂。应对混凝土所用砂石骨料的碱活性进行检验，不使用具有碱碳酸盐反应活性的骨料，如果砂石骨 料具有碱硅酸反应活性，各水处理构筑物应采用低碱水泥，控制外加剂的碱含量，每立方米混凝土中总的碱含量不超过 3 （ 2） 结构型式 现浇钢筋混凝土结构，根据工艺需要 ， 原池体需开孔或将原孔洞封堵，均用植筋的型式进行施工 。 （ 3）抗震设计 拟建厂区的抗震设防烈度为 7 度，在抗震设计时，各建构筑物仅考虑近震的影响。 - 35 - 程量清单 要设备表 （ 1）主要工艺设备表 主要工艺设备一览表 序号 名 称 规 格 单位 数量 备 注 一 生化池 1 混合液回流泵 Q=4167m3/h,H=45 3 库存 1台 2 填料 126 3 液下推流器 N=4 14 库存 2台 二 鼓风机房 1 离心鼓风机 Q=120m3/=190 1 2 手动蝶阀 1 3 电动蝶阀 1 4 止回阀 1 三 污泥浓缩脱水间 1 投药装置 玻璃钢 套 2 2 计量泵 Q=250 l/h,N= 2 （ 2）主要电气设备表 主要电气、自控及通讯设备一览表 序号 名 称 规 格 单位 数 量 备 注 1 低压配电柜 台 1 2 低压配电柜 台 2 利用原有改造 3 软启动柜 内带 2 台软启动器与45机配套 台 1 4 就地控制箱 台 6 5 自控系统 项 1 改造 - 36 - （ 3）主要 仪表 设备表 主要仪表设备一览表 序号 名 称 规 格 单位 数 量 备 注 1 超声波液位计 套 2 2 电磁 流量计 套 1 - 37 - 理机构与人员编制 改造后的污水厂无需新增运管人员。 设进度设想 体设想 本工程拟定 三个月 建成， 建成后可立即 投入生产。 程建设进度 工程建设进度详见下表： - 38 - 工程建设进度设想 序 年份 2007 2008 号 季度 1 2 3 4 1 2 3 4 1 可研报告 2 初步设计、场地详勘 3 提出最终设备采购清单 4 编制标书 5 工程招标，签约 6 施工图设计 7 工程 施工 8 工程设备安装、调试、投产 - 39 - 篇 耗 （ 1）能耗指标及分析 工程 新增 用电负荷为： 度 /年。 单位水量 新增 能耗为： h/水 能措施综述 本工程污水处理方案采用工艺简单有效的处理流程，节省了建设费用。 曝气系统历来是污水处理中的耗能大户，在本工程中将采用高效磁悬浮 鼓风机和 中微孔曝气器 ，充氧效率高，故能大大降低能耗。其次，其它设备如各种型号的提升泵、液 下搅拌器等，均选用高效节能形式，以最大程度的节省能源消耗。 - 40 - 7 消防 计依据 消防设计依据现行中华人民共和国国家标准 订本建筑设计防火规范执行。 程概述 （ 1）本工程承担的任务、范围 本期工程所包括的内容为 改造 X 市（中心城区） 污水处理厂内的部分 生产构筑物。 （ 2）建筑物火灾危险性分类 变压器室为丙类，其它为戊类。 （ 3）电气设备的防爆等级。 电气设备的防爆等级均为常规设备。 筑防火 本工程建筑防火依据 7建筑设计防火规范（ 2001修订版）设计。 （ 1）本工程厂区各项建筑物的耐火等级，除变电所为一级耐火等级外其余均为二级。 （ 2）建、构筑物在平面布置上严格执行国家消防规范的有关规定。如设置两个出入口，合理布置防火间距，厂区道路全部为互通环形道路；其它生产性建筑物防火间距不小于 10 米。 （ 3）厂区消防根据厂区面积按同一时间一个着火点考虑。消防 - 41 - 水由厂区给水管供给。消防系统用低压消防系统。消防水量考虑到厂区内最大建筑物，按 25L/s 计算。消火栓间距、保护半径均按规定设置。主要建筑物内设置室内消火栓。 （ 4）有爆炸危险的场所内的电气设备 和线路应在布置上或在防护上采取措施，防止化学的，机械的和热的因素影响，产品符合防腐、防潮、防晒、防雨雪、防风沙各种环境的要求。其结构应满足电气设备的规定，不会降低防爆性能要求，按国家标准 定，本设计采用本质安全性 - 42 - 8 抗震设防 计依据 建筑抗震设计规范（ 震设计原则 本设计严格贯彻执行地震工作以预防为主的方针。经抗震设计后能够减轻地震破坏程度，避免人员伤亡、减少经济损失程度。 根据国家颁 布的建筑抗震设计规范，本工程抗震设防烈度按7 度考虑，设计基本地震加速度值为 建、构筑物的抗震重要性类别及防震构造措施 根据本工程的实际情况和抗震规范，变电所定为乙类建筑物； 生化池 亦考虑相应的抗震构造措施，其余建、构筑物均定为丙类。 各建、构筑物抗震验算均按 7 度考虑。其抗震构造措施：乙类建筑按提高一度（ 8 度）实施抗震构造措施；丙类建筑按 7 度实施抗震构造措施。 基基础抗震设计 地基基础抗震验算，按建筑抗震设计规范 行。 要求厂区初步设计阶段，工程地质勘察 ，除按国家有关标准规定执行外，尚应按 要求对厂区的场地类别、有无不良地质现象及岩土地震稳定性作出分析评价。 - 43 - 9 环境保护 污水厂改造完成 后，将会减轻 X 市 内污水对 C 河 ，乃至整个 域的污染。但与此同时，污水处理厂本身也将会给环境带来一些次生影响。对此，有关部门将做专题研究，并编制 “环境影响评价报告书 ”。这里谨从工程的角度对此做初步的定性的评价，以供决策参考；最终评价以 “环境影响评价报告书 ”为准。 设地区的环境现状 X 市 属于北温带季风气候区，位于 C 河 西岸， 原腹地，春季 干旱多风，夏季炎热降雨集中，秋季凉爽宜人，冬季漫长寒冷。 要污染源和主要污染物 污水处理厂的污染主要是其自身运行过程中所产生一些废水：包括厂内生活污水以及各处理构筑物排出的废水；泵房的噪声源；锅炉房也是处理厂中主要的大气污染源。 源开发可能引起的生态变化 本工程的建设将会进