重庆市江津区某工业园污水处理系统项目（一期）工程初步设计.doc

重庆市江津区重庆市江津区 xxxx 开发建设有限公司开发建设有限公司 xxxx 工业园工业园 b b 区污水处理系统项目区污水处理系统项目 （一期）工程（一期）工程 污水处理厂初步设计污水处理厂初步设计 机械工业第机械工业第 x x 设计研究院设计研究院 二二 0 0 一一 0 0 年年十十一月一月 重庆市江津区重庆市江津区 xxxx 开发建设有限公司开发建设有限公司 xxxx 工业园工业园 b b 区污水处理系统项目区污水处理系统项目 （一期）工程（一期）工程 污水处理厂初步设计污水处理厂初步设计 院院 长：长： 总工程师：总工程师： 项目总师：项目总师： 机械工业第机械工业第 x x 设计研究院设计研究院 二二 0 0 一一 0 0 年十一月年十一月 主 要 参 加 人 员 实 名签 名 项目批准 人 项目总设计师 设 计校 对审 核 专 业 实 名签 名实 名签 名实 名签 名 给水排水 建 筑 结 构 电 气 自 控 一、初设说明书一、初设说明书 二、概二、概 算算 书书 x x、设计图纸、设计图纸 一、初设说明书一、初设说明书 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -i- 机械工业xx设计研究院 目 录 工程概况工程概况.1 1 概述概述.2 1.1 项目名称及业主 2 1.2 设计依据、原则和范围 2 1.2.1 设计依据2 1.2.2 设计原则3 1.2.3 设计范围3 1.3 采用的主要标准及规范 4 1.4 园区简介 6 1.4.1 园区概况6 1.4.2 自然条件8 1.4.3 自然资源9 1.5 给排水现状及规划 10 1.5.1 给水现状及规划10 1.5.2 排水现状及主要问题10 1.5.3 排水规划10 1.6 项目建设的必要性和意义 12 2 工程方案论证工程方案论证.14 2.1 污水水量计算 14 2.2 分期建设方案及工程建设规模 14 2.3 一期工程设计进、出水水质 16 2.3.1 设计进水水质16 2.3.2 设计出水水质及处理程度16 2.4 污水处理工艺论证 17 2.4.1 确定污水处理工艺的原则17 2.4.2 污水处理工艺分析17 2.4.3 物化处理工艺论证18 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -ii- 机械工业xx设计研究院 2.4.4 生化处理工艺论证19 2.4.5 消毒工艺论证22 2.4.6 污泥处置工艺论证25 2.4.7 污水、污泥处理工艺流程26 2.5 污水处理厂厂址的确定 28 2.5.1 选择厂址的原则28 2.5.2 厂址的确定29 2.5.3 进厂道路及尾水排放29 3 污水处理厂工程设计污水处理厂工程设计.30 3.1 工艺设计 30 3.1.1 进水泵站、细格栅/旋流沉砂池 30 3.1.2 隔油池/调节池 33 3.1.3 反应/沉淀池 35 3.1.4 cast 池.37 3.1.5 接触消毒池40 3.1.6 加药池/贮泥池 40 3.1.7 设备房41 3.1.8 消毒/加药房 42 3.1.9 综合楼43 3.1.8 主要工艺设备清单43 3.2 总图设计 47 3.2.1 设计原则47 3.2.2 平面布置48 3.2.3 竖向设计48 3.2.4 交通运输及绿化48 3.2.5 总图主要技术数据49 3.3 建筑设计 49 3.3.1 设计依据49 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -iii- 机械工业xx设计研究院 3.3.2 设计原则49 3.3.3 设计目标50 3.3.4 建筑物一览表50 3.4 结构设计 50 3.4.1 设计依据50 3.4.2 工程地质条件50 3.4.3 抗震设计54 3.4.4 结构方案54 3.5 电气及自控仪表设计 55 3.5.1 电气设计55 3.5.2 自控及仪表设计62 3.6 厂区配套工程设计 64 3.6.1 给水排水64 3.6.2 道路设计64 3.6.3 通讯设计64 3.6.4 通风设计65 3.7 机械设备设计及选型 65 3.7.1 设计原则65 3.7.2 主要设备设计及选型66 3.7.3 机修68 3.8 附属设施 69 3.8.1 运输工具69 3.8.2 化验室69 4 环境保护设计环境保护设计.70 4.1 概述 70 4.2 施工期对环境影响及防治措施 70 4.3 营运期的环境影响及防治措施 72 5 劳动安全卫生劳动安全卫生.74 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -iv- 机械工业xx设计研究院 5.1 主要危害因素分析 74 5.1.1 自然危害因素分析74 5.1.2 生产危害因素分析75 5.2 安全卫生防范措施.76 6 消防设计消防设计.80 6.1 设计依据 80 6.2 防火及消防措施 80 7 节能设计节能设计.83 7.1 能源构成 83 7.2 采取措施 83 8 人员编制、建设进度及运行管理人员编制、建设进度及运行管理.84 8.1 人员编制 84 8.2 建设进度 84 8.3 运行管理 84 9 运行成本分析运行成本分析.86 9.1 概述 86 9.2 编制依据 86 9.2.1 直接材料、燃料及动力费86 9.2.2 直接工资及福利费87 10 效益分析效益分析88 10.1 环境效益 88 10.2 社会效益 88 附：主要设备材料表附：主要设备材料表.89 一、工艺设备材料表.89 二、电气及自控仪表.93 x、化验设备94 四、机修及运输设备.96 五、其他.97 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -1- 机械工业xx设计研究院 工程概况工程概况 xx 工业园 b 区污水处理厂用于处理园区的工业废水和生活污水，一 期工程设计处理规模为 1 万 m3/d，其中 0.5 万 m3/d 的水量经过预处理之 后排入 xx 镇污水处理厂进行后续处理；另外 0.5 万 m3/d 的水量继续进行 二级处理，并达到城镇污水处理厂污染物排放标准gb18918-2002 中 的一级 b 标准。 设计采用“物化 + 生化”的污水处理工艺，其中物化处理采用混凝 沉淀工艺，生化处理采用 cast 工艺。工艺流程为： 粗、细格栅旋流沉砂池隔油池调节池中和/混凝反应池沉 淀池cast 池接触消毒池 污泥处理采用带式脱水机。 污水处理厂厂址位于园区北侧，柑子溪岸边的福升堂处。一期工程占 地面积（围墙内）为 8007.90 m2，建构筑物占地面积 3721.28 m2，总建筑 面积 1221.41 m2。 主要建（构）筑物包括：进水泵站、细格栅/旋流沉砂池、隔油池/调 节池、反应池/沉淀池、cast 池、接触消毒池、加药池/贮泥池、设备房、 消毒/加药房、综合楼。 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -2- 机械工业xx设计研究院 1 概述概述 1.1 项目名称及业主 项目名称：xx 工业园 b 区污水处理系统项目（一期）工程 项目业主：重庆市江津区 xx 开发建设有限公司 项目地点：重庆市 xx 工业园 b 区 1.2 设计依据、原则和范围 1.2.1 设计依据 中华人民共和国环境保护法 中华人民共和国水污染防治法 中华人民共和国水污染防治法实施细则 x 峡库区及其上游水污染防治规划（2008 年修订本） 重庆市长江 x 峡库区流域水污染防治条例 xx 工业园 b 区污水处理系统项目勘察设计招标文件 ； 江津区 xx 镇总体规划修编（2009-2030） xx 工业园 b 区污水处理系统项目（一期）工程工程地质勘察报告 （一次性详勘） 业主提供的 xx 工业园 b 区污水处理厂厂区 1：500 地形图； 业主与机械工业第 x 设计研究院签订的咨询合同。 业主提供的其他相关资料。 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -3- 机械工业xx设计研究院 1.2.2 设计原则 严格执行国家环境保护及城市污水治理的政策、法规、标准、规 范。处理后的污水达到国家规定的排放标准。 服从园区总体布局和排水规划，并与城市道路、给水、防洪、环 保、电力、电信等工程规划相协调。 根据统一规划、分期建设的原则，做好近远期的衔接。污水处理 厂按近期规模设计，考虑远期发展空间 根据设计进水水质和出水水质要求，选择技术先进成熟，运行稳 妥可靠、简单易行，且便于维护管理的污水处理工艺。选择先进、可靠、 操作方便、维护简便的污水处理专用设备。 力求高效节能、经济合理，减少工程投资及日常运行费用。 在满足工艺要求的前提下，尽可能的利用高差，减少挖填方量和 节省污水提升费用。 妥善处理、处置污水在处理过程中产生的污泥，避免造成二次污 染。 适当采用自动控制，减轻工人的劳动强度。 在污水处理厂规划用地范围内，本着便于施工、维护管理的条件， 总平面布置遵循各处理构筑物相对集中、节约占地的原则。 1.2.3 设计范围 污水处理厂厂内全部污水处理设施及附属设施工程。 与污水处理厂配套的供电、供水、通迅及厂外道路等工程。 投资概算及运行成本分析。 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -4- 机械工业xx设计研究院 1.3 采用的主要标准及规范 室外排水设计规范gb50014-2006 序批式活性污泥法污水处理工程技术规范hj577-2010 给水排水构筑物工程施工及验收规范gb50014-2008 给水排水管道工程施工及验收规范gb50268-2008 给水排水工程埋地钢管管道结构设计规程cecs141：2002 污水排入城市下水道水质标准cj3082-1999 城镇污水处理厂污染物排放标准gb18918-2002 污水综合排放标准gb8978-1996 04s520 埋地塑料排水管施工 02（03）s515 排水检查井 02s404 防水套管 02s403 钢制管件 05s502 室外给水管道附属构筑物 建筑给水排水设计规范gb50015-2003（2009 版） 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准cjj31-89 建筑设计防火规范gb50016-2006 建筑地面设计规范gb50037-96 工业企业总平面设计规范gb50187-93 屋面工程技术规范gb50345-2004 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -5- 机械工业xx设计研究院 民用建筑设计通则gb50352-2005 建筑结构荷载规范gb50009-2001（2006 版） 建筑地基基础设计规范gb50007-2002 混凝土结构设计规范gb50010-2002 建筑抗震设计规范gb50011-2010 给水排水工程构筑物结构设计规范gb50069-2002 砌体结构设计规范gb50003-2001 10kv 及以下变电所设计规范gb50053-94 低压配电设计规范gb50054-95 供配电系统设计规范gb50052-95 建筑物防雷设计规范gb50057-94（2000 年版） 建筑照明设计标准gb50034-2004 电力装置的继电保护和自动装置设计规范gb50062-92 电力工程电缆设计规范gb50217-2007 自动化仪表选型设计规定hg/t20507-2000 仪表供电设计规定hg/t 20509-2000 控制室设计规定hg/t 20508-2000 仪表系统接地设计规定hg/t 20513-2000 采暖通风与空气调节设计规范gb50019-2003 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -6- 机械工业xx设计研究院 1.4 园区简介 1.4.1 园区概况 xx 城镇地处长江南岸，渝黔铁路长江大桥下，西距江津 48 公里，北 距渝中区 40 公里。经 20 多年建设，现场区面积扩大 6 倍，达到 3 平方公 里；建筑面积增加 24 倍，达到 120 万平方米。城镇设有两个公共汽车始 发站、x 个水运码头和一个火车站，水路、公路、铁路交通均十分便捷。 城镇供水、供电、路灯、消防等基础设施齐全，交通商贸发达兴旺。 xx（含 xx 工业园）已入驻的主要企业有：华能 xx 电厂、华能石粉 厂、重庆拉法基水泥有限公司、重庆天助水泥有限公司、玖龙纸业（重庆） 生产基地。 在江津区委、区府“工业强区”战略方针指导下，xx 的工业取得了 较快的发展，集中形成建材、能源为骨干产业的工业体系，产业优势十分 突出。2006 年 xx 工业园管理委员会已成功引进广州九龙纸业集团公司在 xx 工业园 a 区投资办厂，并抓住机遇加大招商引资力度，发展建设工业 园 b 区。2006 年 xx 工业园 b 区成立招商部以来，已吸引 80 多家企业洽 谈投资项目。xx 镇内工矿企业的迅速发展，有利于吸引投资，拓展产业 链，形成特色产业集群。 工业园 b 区依托优越的区位优势和交通条件，集聚交通运输设备制造、 现代物流、印刷包装、轻工业、电镀等产业群，划分为六大产业区，依据 产业相关度、污染强度进行布局： （1）交通运输设备制造产业区 位于 b 区北部，重点发展汽车、摩托车零配件产品，主要引进主城区 退二进 x 的搬迁企业和沿海地区产业转移企业入驻。 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -7- 机械工业xx设计研究院 （2）新型环保建材区 位于 b 区中部，利用已有的本地资源（华能 xx 电厂及玖龙纸业生产 基地的粉煤灰、锅炉灰渣，脱硫石膏） ，积极引进先进的、科技含量高、 设施先进的新型建材生产线来推动 b 区新型建材业的快速发展，本地资源 体现在原材料可以充分利用是上游企业的废弃物，供应运费低，富余劳动 力多等优点，为企业在园区内的发展壮大提供了充足的原料和人力保障。 （3）印刷包装产业区 依托玖龙纸业重庆生产基地和重庆现代印刷包装基地的规模优势，形 成园内产业链延伸产品，提高附加值，印刷包装产业区位于 b 区中部，重 点发展印刷、包装等产业。 （4）轻工业产业区 位于 b 区中部，重点发展缝纫工业、工艺品制造工业，主要承接沿海 劳动密集型产业的转移。 （5）仓储物流区 根据重庆市一小时经济圈江津区综合交通发展规划 ，在渝黔铁路 和绕城高速交汇点建设货运枢纽型物流中心小岚垭物流中心，以铁路 运输为交通支撑，主要服务于贵州、四川等省外工矿企业以及 xx 建材工 业园区，重点依托重庆市干线铁路，江津港猫儿沱作业区和绕城高速公路 交通干线，实现铁公水多式联运，是支撑江津区打造百亿建材产业集群的 重要支撑。 另在 b 区北部，依托团山堡、xx 火车站、猫儿沱作业区等交通优势， 发展物流产业。 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -8- 机械工业xx设计研究院 （6）电镀集中加工中心 位于 b 区北部，紧临机械加工产业区。xx 为了建设规模化的机械加 工产业区，2008 年 7 月 25 日重庆市经济委员会（渝经环资200832 号文） 批准 xx 工业园 b 区建设配套的电镀集中加工中心，利用 xx 优越的地理 位置和便利的交通条件，电镀集中加工中心不仅要满足 b 区内机械加工产 业的电镀需要，而且要服务于德感工业园、双福工业园和李家坨渔洞组 团以及重庆南部片区的电镀业务，将 xxb 区内电镀加工中心建成区域性 的电镀集中服务区。 1.4.2 自然条件 地形地貌 xx 镇境属低山丘陵地带，两山夹一沟地形明显，中间形成一个带尾 巴沟谷。多呈岭坡、浅丘、宽谷地形。局部为中丘中谷。山背岭坡多耕地。 东南部由两沟和中间突起地形构成，东北高西南低，呈舟形，形成中宽谷 地。全镇海拔约 330 米。最高点为插旗山，海拔 554.0 米，最低点为石家 沟，海拔 170.8 米。 气候特征 该镇气候属北半球亚热带季风性湿润气候，全年四季分明，气候温和， 年平均气温为 18.5,无霜期 340 天以上，年平均日照为 1275 小时，多年 平均降雨量为 1030mm。主导风为东北风，多年平均风速为 1.2 米/秒，静 风频率平均值为 33%，有着优良的林木及农作物生长的气候条件。 主要灾害性天气方面，每年常有伏旱、寒潮、绵雨或雷雨大风，夏季 洪涝易发生在溪河两岸和深沟各地。 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -9- 机械工业xx设计研究院 1.4.3 自然资源 土地资源 境内土地肥沃，大部分土壤富含锌、硒微量元素，中、酸性土质居多。 根据江津市国土部门初步统计，2005 年全镇土地资源总量为 148.08 平方 公里，其中农用地 114.71 平方公里，占土地资源总量的 77.46%；建设用 地 21.67 平方公里，占土地资源总量的 14.64%；未利用地 11.7 平方公里， 占土地资源总量的 7.9%。 农用地中耕地为 81771.3 亩，其中水田 46531.6 亩，旱地 34953.5 亩， 其他 286.2 亩；园地 11894.3 亩，其中果园 3734.1 亩，茶园 2398.4 亩，桑 园 332.6 亩，其他 5429.2 亩；林地 39682.3 亩，其中有林地 28738.5 亩， 灌木林 8186.4 亩，疏林地 8186.3 亩，其他 5429.2 亩。 建设用地中农村居民点用地为 13.08 平方公里，占土地资源总量的 8.83%。 水利资源 全镇水资源丰富，长江由西向东流经镇北部边缘，江岸线长达 14 公 里。其余主要河流有綦河、柑子溪。全镇现有水库 7 座，蓄水 723.26 万立 方米，可灌面积 5241 亩。山坪塘 417 处，蓄水 187.22 万平方米，可灌面 积 8027 亩。提灌站可灌面积 4050 亩。 林木资源 全镇林木资源丰富，森林覆盖率 25.2%。主要树种有马尾松、桉树、 茶叶、油茶、青杨、慈竹等。 矿藏资源 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -10- 机械工业xx设计研究院 境内主要矿种是天然气、煤、石膏、石灰石、石英砂岩、耐火粘土、 土陶粘土、砖瓦土、页岩建筑用沙和石材等，已探明天然气储量约 1 亿立 方米，已探明蕴藏量较大的矿种有：石膏矿 120 万吨以上，煤矿石灰石 1.5 亿吨，页岩、建筑用沙、石材 1000 万吨，另有少量的铁、磷、重晶石、 白云石矿。 1.5 给排水现状及规划 1.5.1 给水现状及规划 根据江津区 xx 镇总体规划修编（2009-2030） ，xx 镇总供水规模 为 63 万 m3/d。规划建议扩建顺江水厂，作为规划区第一水源，扩建至 45 万 m3/d，占地 67000 平方米，水源为綦河水。另扩建 xx 场镇水厂作为第 二水源，扩建至 18 万 m3/d，占地 54000 平方米，水源为长江水。为提高 规划区供水系统的运行经济性和供水安全性，规划建意远期逐步取消自建 水厂，形成区域联网供水体系，最终 a、b 区及 xx 镇均实现统一供水,提 高供水质量，降低供水成本。 1.5.2 排水现状及主要问题 工业园 b 区目前无污水处理厂。工业废水及居民的生活用水经过简单 处理之后汇入柑子溪，排入长江。 随着园区的迅速发展，生活污水及工业废水量在逐渐加大，废水中污 染物质，若不经合理的处理直接排入水体，势必造成环境污染。 1.5.3 排水规划 建立和健全排水系统，至规划未期，区域内雨水管渠的服务面积率达 到 90%以上。在充分尊重现状的基础上结合自然地形，区域污水采用分散 与集中处理相结合的方式设置污水处理系统，城市建设和污水处理厂同步 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -11- 机械工业xx设计研究院 建设。争取在规划未期水污染得到根本治理。 大型工业企业的废水应严格执行在厂区内进行预处理，达到污水综 合排放标准(gb8978-1996)规定的要求后才能排放，同时满足污水排入 城市下水道水质标准(cj18-86)的规定后，方可排入城市污水管网系统， 进入城市污水处理厂集中处理，达标后排放。规划区内除玖龙纸业生产基 地的污水处理后执行环保行政管理部门批准的一级排放标准外，xx 组团 a 区、xx 场镇和 xx 组团 b 区污水处理厂的出水排放全部执行 （gb18918-2002） 城镇污水处理厂污染物排放标准中的一级 b 标准。 由于 b 区内设有电镀集中加工中心，因其废水的特殊性，规划要求单 独设置电镀废水处理站，日处理能力不低于 3000m3，处理后的水尽可能 回用于生产工艺，多余部分通过 b 区污水管网送 xx 组团 b 区的污水处理 厂再进行深度处理。 考虑 a 区及部份企业设有污水处理厂，需新建污水处理厂规模为 23 万 m3/d，厂区占地 138000 平方米，污水处理厂的位置详见规划图，该污 水处理厂主要处理 xx 镇区和工业园 b 区的污废水。为保护库区环境节约 投资及今后的日常管理费用，规划建议取消 xx 镇区下游规划的污水处理 厂，将镇区和 b 区的污水处理厂合建。 另：柑子溪排入长江的入口处距华能电厂给水厂的取水口较近，水厂 取水口易被污染(大坝建成后由于流速减小，取水口更容易被污染)，不能 满足相关规范的要求，规范要求在水源地取水点上游 1000 米至下游 100 米(回水水域等特殊河段增至下游 200 米)的水域内，不得排放工业废水和 生活污水，其沿岸防护范围内不得堆放废渣，不得设立有害化学物品仓库、 堆栈或装卸垃圾、粪便和有毒物品的码头，不得便用工业废水或生活污水 灌溉及施用持久性或剧毒的农药，不得从事放牧等有可能污染该段水域水 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -12- 机械工业xx设计研究院 质的活动。建议把污水处埋厂的位置改在长江边，把 xx 镇的污水处埋厂 和 b 区污水处理厂合建，可减少一次性投资及今后的日常运行费及管理费。 经处理后的污水通过管道排至小南海水电枢纽工程水轮机排水口下游 500m 左右设岸边排放口。如要在柑子溪边建污水处理厂，其经处理后的 污水必须通过排水管排接至大坝下游排放。 规划区内污水管网沿规划道路和溪河边敷设，形成污水收集及载流干 管，收集规划区内的污水，通过污水管重力流送至污水处理厂进行处理。 远期全镇污水均实现达标排放，扩建、新建、完善开发区和各场镇及 中心村的污水处理设施，保护和改善各河流水系的生态环境。 1.6 项目建设的必要性和意义 根据规划，xx 工业园 b 区以交通运输设备制造、现代物流、印刷包 装、轻工业、电镀等产业为主。工业废水中主要有 cod、bod、重金属、 ss、油类等污染物。xx 工业园 b 区位于长江南岸，园区的废水通过柑子 溪排放至长江，若废水不经过处理直接排放，将直接污染长江和 x 峡库区 的水体环境。 根据x 峡库区及其上游水污染防治规划 （2008 年修订本） ，到 2010 年，x 峡库区及其上游主要控制断面水质整体上基本达到国家地表水 环境质量标准类标准。x 峡工程己畜水发电，2009 年全面建成。库区水 流缓，滞流时间长，回水面积大，水体自净能力严重减弱，未经治理的污 水直接排入，对库区水质的影响是非常严重的。 工业园 b 区污水处理厂建成后，可确保废水处理达标后排放，大大减 少对长江水环境的污染，保护长江水质，保护生态环境，也将为园区的发 展壮大提供强有力的保障，具有良好的社会、经济和环境效益，实现园区 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -13- 机械工业xx设计研究院 的可持续发展。 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -14- 机械工业xx设计研究院 2 工程方案论证工程方案论证 2.1 污水水量计算 根据重庆市江津区城市总体规划（2007-2020） 和城市给水工程 规划规范(gb 50282-98)所规定的给水量用水标准，结合 xx 现状的用水 水平，采用面积用水量指标法的方式计算本区用水量，计算结果如下： 表 2-1 江津区 xx 镇最高日用水量计算 用地性质面积（公顷）用水指标（t /日.hm2）计算负荷 (t/日) 居住用地438.515065775 一类工业用地555.712066684 二类工业用地831.64200166328 仓储用地151.4304542 行政办公用地750350 商贸金融用地132.4506620 体育、文化娱乐用地11.550575 教育用地64.31006430 医疗、修疗养用地33.91003390 其他公共设施用地132.210013220 总计城市建设用地2358.6333914.9 根据上表计算结果，规划区内最高日用水量 33.4 万立方米/日，日变 化系数取 1.4，平均日用水量为 23.9 万立方米/日。污水量按平均日用水量 乘以排放系数确定，排放系数取 0.85，即规划区污水总量为 20.3 万立方米 /日。 2.2 分期建设方案及工程建设规模 xx 工业园 b 区正在建设中，目前已经形成一部分产业和居民点。今 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -15- 机械工业xx设计研究院 后 xx 工业园 b 区将继续引进项目，园区的建设尚需要一定的时间，园区 的污水也有一个逐步增加的过程，作为园区配套基础设施的污水处理厂应 与园区的发展相适应，既满足近期的要求，又不致于一次性建设规模太大 而造成资源的浪费。因此污水处理厂的分期建设是合理的。 根据招标文件的要求，xx 工业园 b 区污水处理厂（一期）工程的设 计污水处理量为 10000 m3/d，其中： 5000 m3/d 的污水经预处理后进入 xx 镇生活污水处理厂进行后续处 理。 另外 5000 m3/d 的污水经处理后达标排放。 污水处理厂一期工程的处理规模能够满足目前 xx 工业园 b 区的污水 排放量的需要。 根据园区的发展情况，确定污水处理厂分为 x 期建设： 一期工程：处理能力为一期工程：处理能力为 1 万万 m3/d。其中。其中 5000 m3/d 的水量进行二级处的水量进行二级处 理达标排放；另外理达标排放；另外 5000 m3/d 的水量经过预处理后排入的水量经过预处理后排入 xx 镇污水处理厂镇污水处理厂 进行后续的处理。进行后续的处理。 二期工程：建成后总的污水处理能力达到二期工程：建成后总的污水处理能力达到 5 万万 m3/d。 x 期工程：建成后总的污水处理能力达到期工程：建成后总的污水处理能力达到 20.3 万万 m3/d。 变化系数的取值参考室外排水设计规范和同类型工业园区的污水 排放情况。 进水泵站设计按二期处理规模设计，处理水量为 50000 m3/d，变化系 数取 1.4； 细格栅/沉砂池按一期处理规模设计，处理水量为 10000 m3/d，变化系 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -16- 机械工业xx设计研究院 数取 1.6； 沉砂池之后设置调节池，调节池及后续构筑物的设计按平均流量进行 设计。 2.3 一期工程设计进、出水水质 2.3.1 设计进水水质 xx 工业园 b 区位于 xx 镇镇区西南，根据江津区 xx 镇总体规划 修编（2009-2030） ，xx 工业园 b 区的主要产业为交通运输设备制造、现 代物流、印刷包装、轻工业、电镀等。其中电镀废水由企业自行处理达标 后排放，不排入污水处理厂进行处理。其余排入污水处理厂的污水水质必 须要达到污水排入城市下水道水质标准 （cj3082-1999） 。 另外，为了更加准确的确定污水处理厂进水水质，本次设计参考国内 类似的园区污水水质资料，并考虑园区未来发展的要求，最后确定污水厂 的进水水质。 表 2-2 设计进水水质表 项目ph 值 ss (mg/l) bod5 (mg/l) cod (mg/l) 氨氮 (mg/l) 总氮 (mg/l) 磷酸盐 (mg/l) 数值6-935020045045605.0 2.3.2 设计出水水质及处理程度 根据污水处理厂处理水的出路和受纳水体状况，以及受纳水体功能的 要求，同时依据江津区 xx 镇总体规划修编（2009-2030） ，确定 xx 工 业园 b 区污水处理厂进行二级处理的污水，出水水质执行城镇污水处理 厂污染物排放标准 （gb18918-2002）中的一级 b 标准。 表 2-3 设计出水水质 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -17- 机械工业xx设计研究院 项目 ph 值 ss (mg/l) bod5 (mg/l) cod (mg/l) 氨氮 (mg/l) 总氮 (mg/l) 磷酸盐 (mg/l) 数值6-9 202060 8（15 ） 20 0.5 去除率 （%） / 949087826790 2.4 污水处理工艺论证 2.4.1 确定污水处理工艺的原则 园区污水处理工艺的确定是根据设计出水水质的要求、来水水质情况、 可供利用的技术发展状态、城市经济状况和城市运行管理水平要求等诸多 因素确定，一般应遵循以下原则： 技术成熟，处理效果稳定，能保证出水水质达到国家规定的排放 要求。 基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可能多的工程 效益。 运行管理方便，运转灵活，并可根据不同的进水水质调整运行方 式和参数，最大限度地发挥出构筑物的处理能力。 便于实现污水处理过程的自动控制，提高管理水平，降低劳动强 度和减少定员。 为发展留有一定余地。 2.4.2 污水处理工艺分析 根据 xx 工业园 b 区的主要规划产业，可以确定工业废水中的主要污 染物质为 cod、bod、ss、重金属、油类、酸碱物质等等。工业废水不 同于城镇生活污水，其水质具有以下特点： xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -18- 机械工业xx设计研究院 有机物、ss 含量高，生化处理设施的处理符合大； 含有有毒的有机物和无机重金属，对微生物的生长繁殖具有毒害 作用； 油类物质含量高，对生化处理有一定的影响，且生化处理难以去 除高含量的油类物质。 污水水量水质变化大，ph 值变化大。 综上所述，对于工业废水处理，首先进行必要的预处理，在去除一部 分污染物质，如有机物、ss、油类物质、重金属、油类、酸碱物质之后， 再进行生化处理，不仅能够能使出水水质达标，也降低污水处理厂的工程 总投资，是非常合理的。本设计确定采用物化生化为主体的污水处理工 艺。 2.4.3 物化处理工艺论证 作为预处理的物化处理工艺，通常有以下 x 种处理方案： 混凝 沉淀 混凝 气浮 混凝是往水中投加混凝剂，通过双电层压缩、吸附-电中和、吸附架桥 以及沉析物网捕等一系列反应作用，可以使水中的胶体脱稳、使颗粒微小 的悬浮固体凝聚成颗粒较大的絮凝体。经过后续的分离处理单元，将污水 中剩余悬浮固体及有机物得到进一步的去除，同时污水中的某些溶解物质 也可以得到一定程度的去除。对混凝絮体进行分离，有沉淀和气浮两种方 法。 沉淀是混凝絮体依靠自身的重力在水中沉降至泥斗，再通过排泥设施 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -19- 机械工业xx设计研究院 将泥斗中的絮体排放出去，从而实现泥水分离。沉淀过程可以设置沉淀池， 通过合理的竖向设计，可以依靠静水压力排放污泥。 气浮是利用气浮设备产生微小气泡，以微小气泡形式析出而成为载体， 气泡与细小悬浮物之间相互黏附，形成水-气-固 x 相体系，悬浮体依靠气 泡的浮升作用，上浮到水面，形成泡沫或浮渣，再通过刮渣设施去除，从 而使水中的悬浮物质得以分离。对于那些难以形成沉淀的轻浮絮体更有效。 气浮需要修建气浮池或者气浮设备，并且配备空压机、溶气水泵、容 器罐、容器释放器等等设备。气浮工艺由于设备比较多，维护和运行比较 复杂，有一定的能耗。气浮工艺适用于小型污水处理厂，对于那些难以形 成沉淀的轻浮絮体更有效。沉淀工艺仅需每天排泥，无复杂的设备，能耗 低，维护和运行比较简单。 综上所述，本设计确定采用“混凝 沉淀”物化处理工艺。 2.4.4 生化处理工艺论证 由于 x 峡库区对排放水质要求严格，所选污水生化处理工艺不仅要求 有效去除碳源污染物，还必须具有脱氮除磷能力；同时由于 x 峡库区可用 于建设的土地较少，节省占地也是需要考虑的重要因素之一。根据 xx 工 业园 b 区污水处理厂的进水水质和出水水质要求，所选工艺应具有深度除 磷脱氮的功能。污水处理厂进水 bod5 与 codcr 的比值大于 0.45，具有 可生化性较好的特点。目前常用的除磷脱氮生物处理工艺主要有传统的 a2/o 工艺、各种氧化沟工艺、传统 sbr 工艺及其改进的循环式活性污泥 法（如 cast 工艺）工艺等。本工程针对污水处理厂的水质水量及波动状 况，为确保污水经处理后达到所规定的出水水质标准，并结合国内外污水 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -20- 机械工业xx设计研究院 处理的最新技术和设计经验，本方案采用氧化沟工艺和 cast 工艺作为生 化处理工艺方案比较。 改良型氧化沟orbal 氧化沟工艺 氧化沟工艺的基本特征是生物反应池呈封闭的沟渠型，废水和活性污 泥的混合液在其中不断循环流动，因此被称为循环曝气池氧化沟。它具 有管理控制方便，基建投资较省、运行费用较低，能脱氮除磷、较好的耐 冲击负荷、出水水质好、运行可靠、不易发生污泥膨胀等特点，是一种较 理想的工艺。 orbal 氧化沟最大规模达 15 万立方米/日，与普通氧化沟不同，它 由几条同心圆或椭圆型的沟渠组成，每一个沟渠相当于一个独立的反应池。 orbal 氧化沟一般分 x 沟，外沟、中沟和内沟。污水从外沟进入，由内 沟流出，自外沟至内沟，溶解氧控制在 0.052mg/l，保证整个氧化沟的处 理效果。 cast 工艺 cast 工艺是间歇式活性污泥法的一种先进变型，是目前国际上较多 地应用于污水处理厂的间歇运行的活性污泥法工艺。cast 工艺已在城市 污水和工业废水处理等方面得到广泛的应用，在美国、加拿大、澳洲、欧 洲、亚洲等许多国家和地区都有大量的推广和应用。与传统序批式 sbr 工 艺不同，在循环式活性污泥法中有生物选择器。 cast 生物反应池分二个区域，容积较小的第一区域作为生物选择器， 第二区为主反应区，第一区和第二区在水力上是相通的。用泵将主反应区 的活性污泥回流到选择器中。 生物选择器呈缺氧-厌氧状态，在选择器中基质浓度梯度较大，污泥负 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -21- 机械工业xx设计研究院 荷较高，可有效避免污泥膨胀，提高系统运行的稳定性。另外，通过穿孔 管间歇曝气方式，可使活性污泥周期性地经历好氧和厌氧阶段，生物选择 器的设置可以促进和强化系统的生物除磷效果而无需在系统中设置独立的 厌氧搅拌阶段，系统即可具有良好的生物除磷功能。通过严格控制溶解氧 浓度可以实现同步硝化反硝化，故无需设置缺氧搅拌阶段。因此，循环式 活性污泥法系统无需设置独立的厌氧搅拌阶段、缺氧搅拌阶段以及进水贮 水池等，从而可以大大简化工艺过程，节省工程投资（无需搅拌装置）和 能耗。 cast 工艺较之传统序批式 sbr 法其工艺设置和操作得到很大程度的 简化，为在大中型污水处理厂的应用创造了良好的条件。cast 工艺是在 一个（或多个平行运行）反应容积可变的池子中，完成生物降解过程和泥 水分离过程，因此在该工艺中无需设置单独的二沉池。在 cast 工艺工艺 中，活性污泥法过程按曝气和非曝气阶段不断重复进行。在曝气阶段完成 生物降解过程，在非曝气阶段主要是完成泥水分离过程和撇水过程。 以下是这两种处理方案的比较，通过技术经济比较分析，本次初步设 计推荐 cast 处理工艺。 表 2-4 两种生化处理方案的比较 orbal 氧化沟方案cast 方案 优点 1、连续进水和出水，出水水质好， 具有除磷脱氮的功能。 2、能抵抗水量水质的冲击，对难降 解的物质有较高的去除效率。 3、用转碟曝气方式，混合能力强。 充氧能力强，动力效率较高，可降低 能耗，减少运行费。 4、污泥沉降性能好。 5、外沟在低溶解氧的环境下具有较 1、能同时进行有机物的降解、硝化/反 硝化以及生物除磷过程，在不增加投资 和运行能耗的条件下，能达到深度处理 的目的。 2、设置有生物选择器，能有效避免丝 状性微生物的生长繁殖，防止污泥膨胀， 使系统运行的稳定性得到进一步的提高。 3、工艺无需污泥泵房和二沉池，流程 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -22- 机械工业xx设计研究院 orbal 氧化沟方案cast 方案 高处理效果。简单，占地少，投资费用低。 4、具有很高的缓冲进水水质水量冲击 的能力。特别在运转初期水量较小时， 处理效果稳定。 5、自动化程度高，所需机械设备少， 日常维护简单。 6、污泥产量少，无需大量的污泥回流， 对周围环境无不良影响。 占地一期约 8000m2一期约 9500m2 差异 部分 投资 比较 厌氧池投资 15.5 万元 氧化沟投资 457.5 万元 二沉池投资 64.5 万元 污泥泵房投资 5.8 万元 小计 543.3 万元 cast 投资 487 万元 鼓风机房投资 35 万元 小计 522 万元 生化 处理 单位 经营 成本 0.488 元/m30.42 元/m3 缺点 1、构筑物多，占地面积较大。 2、设备较多，耗电量大，维护工作 量大。 3、污泥回流为 100，污泥产量多。 4、投资、成本高于 cast 方案。 1、由于是间断运行，设备利用率降低。 2、水头损失较大。 3、进水、曝气、沉淀、出水在同一池 中，曝气设备易堵塞。 2.4.5 消毒工艺论证 污水经生物二级处理后，水质已经得到改善，但处理水中仍含有大量 的致病细菌和寄生虫卵。根据国家城镇污水处理厂污染物排放标准 （gb18918-2002）的排放要求，粪大肠菌群应10104。因此，污水处理 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -23- 机械工业xx设计研究院 厂出水应进行消毒处理。 目前国内外常用的消毒方法有液氯消毒，二氧化氯消毒，紫外线消毒 等。 液氯消毒 液氯溶于水后，产生次氯酸(hocl)，离解出 ocl-，利用 ocl-极强的消 毒能力，杀灭污水中的细菌和病原体。 液氯消毒效果可靠，投配设备简单，投量准确，且价格便宜，但操作 不安全，也可能产生 thms 等致癌物质。 液氯消毒系统主要有加氯机，氯瓶及余氯吸收装置组成。 二氯化氯消毒 二氧化氯是一种广谱型的消毒剂，它对水中的病原微生物，包括病毒、 细菌芽孢等均有较高的杀死作用。 二氧化氯消毒处理工艺成熟，效果好，经验丰富。二氧化氯只起氧化 作用，不起氯化作用，不会生成有机氯化物；杀菌能力较强，消毒效力持 续时间较长，不受污水 ph 值及氨氮浓度影响，消毒杀菌能力高于液氯， 但必须现场制备，原料具有腐蚀性，需化学反应生成，操作管理要求较高。 二氧化氯消毒系统包括药液储罐、二氯化氯发生器，投加设备。 紫外线消毒 紫外线消毒技术是基于现代防疫学、光学、数学、生物学及物理化学 的基础上，利用特殊设计的高效率、高强度和长寿命的 c 波段紫外光发生 装置产生的强紫外线光照射流水（空气或固体表面） ，当水（空气或固体 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -24- 机械工业xx设计研究院 表面）中的各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体受到一定剂量 的紫外线光辐射后，其细胞中的 dna 结构受到破坏（键断裂，或光化学 反应，如使 dna 中 thymine 二聚等） ，从而在不使用任何化学药物的情 况下杀灭水中的细菌、病毒以及其它致病体，达到消毒和净化的目的。 uv 消毒法则具有不投加化学药剂、不增加水的嗅和味、不产生有毒有害 的副产物、不受水温和 ph 值影响、占地极小、消毒速度快、效率高、设 备操作简单、便于运行管理和实现自动化等优点。 紫外线消毒方式的缺点是消毒效果受水中的悬浮物质、色度影响较大； 紫外灯管价格昂贵，能耗高。 x 种消毒方式的比较 紫外线消毒利用电能转化为光能来杀灭细菌，操作简单安全，接触时 间短，占地小（不需要 30min 的接触池） ，但设备投资高，灯管寿命短， 运行费用高，管理维修麻烦，抗悬浮固体干扰能力差，对水中 ss 浓度有 严格要求。 液氯消毒成本低、工艺成熟、管理较简便，效果稳定可靠，但储存氯 气的钢瓶属高压容器，有潜在危险，需要按安全规定兴建氯库和加氯间， 需建设接触时间 30min 的接触池。 二氧化氯应用范围广，消毒效果好并且具有除臭、脱色等效果，同时 产生 thms 等致癌物质的机会很少，但是使用强腐蚀性的盐酸，操作管理 要求比较高。 消毒工艺确定 本工程采用二氧化氯消毒处理工艺，最主要是基于以下因素： 本工程废水为工业废水，水可能具有一定色度，不适宜采用紫外线消 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -25- 机械工业xx设计研究院 毒方式。液氯消毒会可能对周围环境带来安全隐患，可能产生 thms 等致 癌物质。二氧化氯应用范围广，消毒效果好并且具有除臭、脱色等效果。 2.4.6 污泥处置工艺论证 污泥处置的要求 污水处理过程中产生的污泥，有机物含量较高，不易稳定，易腐化， 并含有寄生虫卵，处理不好将造成二次污染，故必须妥善处理。污泥处理 的一般原则为“减容、稳定、无害化” ，其具体要求是： a、减少污泥体积，降低污泥后续处置费用。 b、减少有机物含量，使污泥稳定化。 c、减少污泥中的有毒有害物质，使污泥无害化，并尽量利用污泥中 的可用物质，化害为利。 污泥处理的一般工艺过程 一般的污泥处理工艺过程包括四个处理(处置)阶段： 污泥浓缩使污泥初步减容，缩小后续处理构筑物的容积或设备容 量； 污泥消化分解污泥中的有机成分； 污泥脱水使污泥进一步减容； 污泥处置采用某种途径将脱水污泥予以消纳。 污泥处理工艺的选择 污泥浓缩污泥的浓缩有重力浓缩与机械浓缩两种。 污泥消化使污泥得到充分稳定，避免在处置过程中造成二次污染。 xx工业园b区污水处理系统项目（一期）工程初步设计 -26- 机械工业xx设计研究院 污泥消化的常用工艺有：厌氧消化、好氧消化、热处理、加热干化和加碱 稳定。 污水处理厂的剩余污泥，可采用厌氧消化和好氧稳定，但采用污泥消 化的投资和运行费用相对较高。对污水处理设计规模较小，污泥泥龄比较 长，污泥性质较稳定，可采用工程投资较省的直接浓缩脱水的污泥处理方 式。 污泥脱水一般采用机械脱水。脱水机械种类较多，常用的有卧式 离心脱水机、带式压滤机、板框压滤机等，根据工程需要采用。 此外，污泥处理方式还有自然干化处理，污泥自然干化脱水主要依靠 渗透、蒸发和撇除。 xx 工业园 b 区污水处理厂由于有物化预处理工艺，产生一定量的污 泥，必须采用污泥机械脱水。几种常用的污泥机械脱水方式的特点如下： 卧式离心脱水机的脱水效果比较好，但是能耗高，同时噪声大，设备 比较