（环境工程专业论文）无锡滨湖新城污水处理厂工程设计.pdf

中文摘要 随着无锡市城市建设的南拓，滨湖新城将成为下一轮城市建设的中心，区内工 业废水和生活污水的捧放量将日愈增大。由于现有的排水设施难以满足其发展需要， 环境污染问题已成为滨湖新城贯彻可持续发展战略的制约因素，因此无锡市拟在滨 湖新城镇建设污水处理厂。 建设滨湖新城污水集中处理厂不仅能改善附近水域的生态环境，同时可配合太 湖流域水污染治理，改善水体水质。本工程的建成也将进一步改善滨湖新城的投资 环境真正做到环境效益、社会效益和经济效益的有机结合，为把滨湖新城建成拥 有蓝天碧水的生态城和山水城奠定坚实的基础。 工程近期( 2 0 0 5 年) 规模5 1 0 4 m 3 d ，远期( 2 0 2 0 年) 规模1 5 1 0 4 m 3 d 。针 对该污水厂进水中工业废水所占比例较大的特点，经过对改良a 2 o 、o r b a l 氧化沟、 c a s s 三方案的比选，最终推荐采用改良a 2 ，o 污水处理工艺方案。污泥处理采用机 械浓缩脱水工艺，脱水后污泥运至桃花山卫生填埋厂卫生填埋。 工程概算总投资5 5 6 8 0 9 万元，单位水量投资1 1 1 3 元m 3 污水。工程近期占地 4 9 6 公顷，远期最终占地1 4 8 6 公顷。 工程建设期1 年，2 0 0 4 年4 月开工，2 0 0 5 年4 月竣工。 本工程的建设，对无锡市的环保事业进程以及对太湖流域的污染治理工作都将 起到极大的推动作用。 关键词：污水处理厂设计参数改良a 2 o a b s t r a c t w i t ht h es o u t h e me x t e n s i o no fw u x i sm u n i c i p a lc o n s t r u c t i o n b i n h un e wc i t yw i t i b e c o m et h ec e n t e ro ft h en e x ts e q u e n c eo fc o n s t r u c t i o n t h ea m o u n to fj n d u s t r i a la n d s a n i t a r yw a s t ew i l li n c i e a s ec o n s i d e r a b l y b e c a a s et h e l i m i t e dn u m b e ro fd r a i n a g e f a c i l i t i e sc a r lh a r d l ym e e tt h er e q u i r e m e n to fd e v e l o p m e n t 。e n v i r o n m e n tc o n t a m i n a t i o n b e c o m e sap r o b l e mt h a tn e e ds o l v i n gi m m e d i a t e l yi no r d e rt oc a r r yo u ts u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n tp o l i c y t h e r e f o r e t h eg o v e r n m e n to fw u x ic i t yd e c i d e dt o b u i l da w a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n ti nt h et o w no f b i n h un e wc i t y t h ec o n s t r u c t i o no fb i n h un e w c i t yw a s t e w a t e rt r e a t m e n tp l a n tc a nn o to n l yi m p r o v et h e e c o l o g i c a lc o n d i t i o no ft h ea d j a c e n tw a t e rb o d y , b u ta l s oh e l pt oc o n t r o lt h ep o l l u t i o n a r o u n dt a i h ul a k ew a t e r s h e da n de n h a n c et h ei t sw a t e rq u a l i t y m o r e o v e r , t h e c o n s t r u c t i o no ft h i sp r o j e c tc a nf u r t h e rb e t t e rt h ei n v e s t m e n te n v i r o n m e n to fb i n h uf l e w c i t y , w h i c hc o m b i n e se n v i r o n m e n tb e n e f i t s o c i a lb e n e f i ta n de c o n o m yb e n e f i ta saw h o l e t h i sp r o j e c tw i l ll a yaf i r mf o u n d a t i o nt ob u i l db i n h un e wc i t ya sa l le c o l o g yc i t yw i t h b l u es k ya n dc l e a nw a t e r t h es c a l eo f t h es h o r t - t e r m ( t i l l2 0 0 5 ) p r o j e c ti s5 1 0 4 m 3 d ，a n dt h a to f t h el o n g t e r m ( t i l l 2 0 2 i sl5 x1 0 m j ，d s i n c e 也em a i np a r to fi n f l u e n tw a t e ri si n d u s t r i a lw a s t e 、w ef i n a l l y r e c o m m e n dm o d i f i e da ，0p r o c e s sa f t e rc o m p a r i n gt h r e es c h e m e s i n c l u d i n gm o d i f i e d a 2 o o r b a lo x i d a t i o nd i t c ha n dc a s s m e c h a n i c a jt h i c k e n i n ga n dd e w a t e r i n gi sa d o p t e d t ot r _ c a tt h es l u d g e a n dd e w a t e r e ds l u d g ei sc a r r i e dt ot a o h u a s h a ns a n i t a r yb u r yp l a n tt o d i s p o s a lh e a l t h i l y t h et o t a lg e n e r a le s t i m a t eo f p r o j e c ti n v e s t m e n ti s5 5 6 8 0 9my u a n a n dt h ei n v e s t m e n to f p e ru n i tw a t e ri s1 1 1 3y u a n m j s e w a g e t h ef l o o ra r e ao fs h o r t - t e r mp r o j e c ti s4 9 6 h a a n dt h a to f l o n g - t e r mi s1 4 8 6h a t h ep e r i o do f s h o r t - t e r mp r o j e c tc o n s t r u c t i o ni so n ey e a r , w h i c hb e g a ni na p r 2 0 0 4 ，a n dw i l lc o m p l e t ei na p r 2 0 0 5 t h ee x e c u t i o no f t h i sp m j e c tw i l lr e m a r k a b l yp r o m o t et h ep r o c e s so f w u x i se n v i r o n m e n t p r o t e c t i o na n dt h ep o l l u t i o nc o n t r o la r o u n dt a i h ul a k ew a t e r s h e d k e yw o r d s ：w a s t e w a t e r t r e a t m e n t ，p r o c e s sp a r a m e t e r , m o d i f i e da 2 o 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得叁鎏盘堂或其他教育机构的学位或证 书面使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位做作者戳：物料嗍：洲铀刖日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解盘壅盘茔有关保留、使用学位论文的规定。 特授权墨鲞盘茔可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 靴澈储鹳：蚴 签字日期：州年协月 ，日 导师签名： 确毒 签字日期：a 们年i k 月醴 第一章概述 1 1 项目名称和相关单位 第一章概述 项目名称：无锡滨湖新城污水处理厂一期工程 建设单位：无锡市市政公用产业集团有限公司 项目地点：无锡市滨湖经济技术开发区，规划的市政用地地块内。 1 2 设计依据、原则和范围 1 2 1 设计依据 1 无锡滨湖污水处理厂一期工程初步设计邀请招标招标文件 无锡市市政公用产业集团有限公司2 0 0 4 年3 胄 2 无锡滨湖新城污水处理厂一期工程可行性研究报告 无锡市市政工程设计研究院、无锡市排水管理处 2 0 0 4 年1 月 3 省计委关于无锡市滨湖新城污水处理厂一期工程可行性研究报告的批复 江苏雀发展计划委员会2 0 0 4 年2 月2 4 日 4 关于无锡市滨湖新城污水处理厂一期工程项目建议书的批复 江苏省发展计划委员会2 0 0 3 年9 月1 2 日 1 2 2 主要设计资料 l 。厂址1 ：2 0 0 0 规划用地图 2 用地范围略图及界址点成果表 3 高浪路污水泵站岩土工程勘察报告书 4 对滨湖污水处理厂一期工程设计招投标有关问题的澄清及补充 5 滨湖污水厂中间地质资料 1 2 , 3 编制原则 本工程的编制原则是： a 执行国家关于环境保护的政镱，符合国家的有关法规、规范及标准。 第一章概述 b 根据招标文件和设计进出水水质要求，选定污水处理工艺，力求技术先进 成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理 效果，减少工程投资及日常运行费用。 c 。在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于 维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并 留有发展余地。使厂区环境和周围环境协调一致。 d 污水处理厂的竖向布置力求工艺流程顺畅、合理，污水、污泥处理设施经 一次提升后达到工艺流程要求，处理后污水自流排入排放水体。 e 。单项工艺构、建筑物设计力求可靠、运行方便、实用、节能、省地、经济 合理，尽量减少工程投资，降低运行成本。 f 妥善处理、处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥，避免产生二次污染。 g 为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日 常维护检修工作量，改善工人操作条件，本工程设备选型考虑采用国内先 进、可靠、高效、运行维护管理简便的污水处理专用设备，同时，积极稳 妥地引进国外先进设备。 h 采用现代化技术手段，实现自动化控制和管理，做到技术可靠、经济合理。 i 为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，采用双回路 电源，且污水厂运行设备有足够的备用率。 i 厂区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与厂区周围景观相协调。 k 积极创造一个良好的生产和生活环境，把滨湖新城污永处理厂设计成为现 代化的园林式工厂。 1 2 4 采用的主要规范及标准 ( 1 ) 地表水环境质量标准 ( 2 ) 城镇污水处理厂污染物排放标准 ( 3 ) 室外排水设计规范 ( 4 ) 室外给水设计规范 ( 5 ) 污水排入城市下水道水质标准 ( 6 ) 建筑结构荷载规范 ( 7 ) 建筑地基基础设计规范 ( 8 ) 建筑抗震设计规范 ( 9 ) 城市污水处理厂污水污泥排放标准 ( 1 0 ) 电力工程电缆设计规范 ( 1 1 、1 0 k v 以下变电所设计规范 ( g b 3 8 3 8 2 0 0 2 ) ) ( g b l 8 9 1 8 - 2 0 0 2 ) ( g b j l 4 8 7 ) ( 1 9 9 7 年版) ( g b j l 3 - 8 6 ) ( 1 9 9 7 年版) ( c j 3 0 8 2 1 9 9 9 1 ( g b j s 0 0 0 9 - 2 0 0 0 、 ( g b s 0 0 0 7 - 2 0 0 2 ) ( g b s 0 0 1 1 - 2 0 0 1 ) ( c j 3 0 2 5 - 9 3 ) ( g b s 0 2 1 7 - 9 4 ) ( g b 5 0 0 5 3 9 4 ) 第一章概述 ( 1 2 ) 低压配电装置及线路设计规范 ( 1 3 ) 分散型控制系统工程设计规定 ( 1 4 ) 仪表配管、配线设计规定 f 1 5 ) 仪表系统接地设计规定 ( 16 ) 建筑物防雷设计规范 ( 1 7 ) 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 ( 1 8 ) ( 3 5 k v - 1 1 0 k v 变电所设计规范 1 - 2 5 设计内容 ( g b 5 0 0 5 4 9 5 ) ( h g t2 0 5 7 3 9 5 ) ( h g 2 0 51 2 9 2 ) ( h g 2 0 5 13 - 9 2 ) ( g b 5 0 0 5 7 9 4 ) ( g b 5 0 0 5 8 - 9 2 ) ( g b 5 0 0 5 9 9 2 ) 根据招标文件，本次设计的内容如下： 1 ) 根据可行性研究报告及可研评审意见工艺，分析滨湖新城污水处理厂一期工 程所收集污水的水质特性；对滨湖新城污水处理厂c a s s 、奥伯尔氧化沟和改良型 a 2 o 的污水处理工艺进行多方面的经济技术比较，比选确定技术可行、经济合理、 适合当地情况的工艺污水处理方案作为推荐方案。 2 ) 针对推荐方案作出工程初步设计，满足建设部市政工程设计技术管理标 准，对初步设计文件组成及深度的要求。 3 ) 提出工程实施计划。 1 3 城市概况及自然条件 1 3 1 城市概况 无锡市地处发展迅速的长江三角洲中部，东邻上海、西近南京、北枕长江、南 临太湖，下辖二个县级市和七个区，总面积4 6 5 0 k m 2 ，人口4 3 0 万，是一座具有两 千多年历史的江南名城。改革开放以来，无锡充分发挥经济、科技、劳动力和地理 环境等优势，积极实施外向带动战略，加快经济国际化步伐，开放型经济发展迅猛， 成为全国1 5 个经济中心城市之一。随着城市建设的发展，人地矛盾和交通问题进一 步突出，有序疏散中心区人口成为主城区面临的突出问题。 根据城市总体规划，无锡市中心城空间拓展采取“南拓北展、东整西优”战略。 其中，南拓就是指建设滨湖新城，是无锡中心城最优主导方向。滨湖新城位于京杭 大运河以西，五里湖和粱唐河以南，是以教育、科研、体育、旅游、服务、高品质 居住区、高新技术产业园区和生产型公共服务设施为主的综合区，包括新城中部的 城市中心，远景担负起城市副中心的职能。 滨湖新城的西部是大专院校区和科研园区( 无锡大学城) 。可利用良好的生态环 第一章概述 境、国家级科研机构、高新技术园区的优势，通过江南大学等高校的新建、扩建， 集高等教育、研究开发与产业开发三位于一体。基础设施，社会设施应通过社会化 的方式解决。 东部沿京杭大运河的西侧是高新技术产业园区、产业孵化基地及滨湖区的产业 园区，与无锡新区相呼应，充分利用滨湖新城的科技优势和良好环境，以发展高新 技术产业为主，适量发展传统产业。 滨湖新城的中南部是大片的居住区，为东、北、话三片不同的功能区配套，并 为新区配套定的生活服务设施。居住区的建设应形成不同的层次，以良好的居住 环境吸引居住人口，发展部分高档居住区，吸引上海及周围地区的人才来无锡倒业。 随着滨湖经济技术开发区建设的迅猛发展，落户企业的将大量投产，区内工业 废水和生活污水的排放量亦将日益增大。由于滨湖新城目前缺乏完整有序的排水系 统，现有的排水设施难以满足其发展需要，现有部分企业的污水经过处理后排入雨 水管道，就近排入附近的河道，环境污染问题不但成为滨湖新城贯彻可持续发展战 略的制约因素，也会影响生态城市的建设，因此，滨湖新城拟在区域内建设滨潮新 城污水处理厂。建设滨湖新城污水集中处理厂不仅能改善附近水域的生态环境，同 时可配合太湖流域水污染治理，改善运河水质。本工程的建成也将进一步改善滨湖 新城的投资环境，真正做到环境效益、社会效益和经济效益的有机结合，为把滨湖 新城建成山水城、生态城和创造一流人居环境奠定坚实的基础。 1 3 2 城市自然条件 1 3 2 1 地貌 本规划区域范匿位于无锡市南部，地势平坦，地面高程一般在黄海商3 0 4 3 m 。 1 3 2 。2 气象 无锡市属亚热带季风气候，四季气候温暖，雨量充沛，日照充足， 四季分明，无霜期长，风向有明显的季节性变化。 气温： 年平均气温 1 5 4 。c 最热月( 七月份) 平均气温 2 8 29 c 最冷月( 一月份) 平均气温 2 5 。c 极端最高温度( 1 9 3 4 年7 月) 4 0 4 。c 极端最低温度( 1 9 6 9 年1 2 月6 日) 一1 2 5 0 气压：年平均气压 1 0 1 59 m b a r 风： 年主导风向：东南风 一4 一 第一章概述 夏季主导风向： 冬季主导风向： 年平均风速 瞬时最大风速 年平均曰照 降水量 年平均降水量 年最大降雨量( 1 9 9 1 年) 年最小降雨量( 1 9 7 8 年) 实测最大一日暴雨 实测最大三日暴 实测最大七日暴雨 1 3 2 3 水文 古运河南门水位( 吴淞高程) 多年平均水位 最高水位( 1 9 9 1 7 2 ) 最低水位( 1 9 3 4 8 2 6 ) 年平均蒸发量 年平均无霜期 年平均相对湿度 1 3 2 4 地质 东南风 西北风 3 0 3 4 9 9 1 9 2 1 2 8 7 m m 2 8 0 天 8 0 参照滨湖区青祁路高浪路工程地质勘察报告，该地区为长江冲积平原的一部 分，主要为第四纪冲积( 淤积) 的粘性土，砂性土地层。根据勘察结果，场内地基士 共分6 个层次，各土层分布自上而下依次大致为： a 。f 1 ) 层表土：由耕。素填土及杂填土组成。 耕土：灰一灰黄色，湿，土层结构松散，含少薰的植物根茎，上部有o 3 o 4 m 的常年耕土，下部为软塑的皿粘土。该层主要分在农田里，含水量w = 2 2 5 2 9 1 。 层底埋深o 4 1 4 m ，层厚o 4 1 4 m 。 素填土：灰黄色，湿，稍湿，上部有0 | 3 0 5 m 的杂填土，下部以亚粘土素填 为主，夹少量的碎砖块及杂物，含水量w = 1 8 2 3 4 0 。层底埋深0 , 5 3 4 m ，层 厚o 4 3 5 m 。 b ( 1 - 1 1 层亚粘土：灰黄，湿，软塑，含少量的锈班，含水量w = 2 7 6 2 8 2 。 层底埋深1 o h l 7 m ，层厚o 5 1 2 m 。地基土容许承载力1 2 0 k p a 。 c ( 2 - 1 ) 层亚粘土：灰黄色，湿，软塑，夹灰色色带，含少量锈斑，w = 2 6 9 触黑 3 2 2 r 耋 一 一 一 嘲 “叫9 a a 憎凇矧观们髂加 1 l 5 1，号一 第一章概述 2 8 5 。层底埋深3 0 - - 3 6 m ，层厚1 9 2 7 m 。地基土容许承载力1 4 0 k p a 。 d ( 2 ) 层亚粘土：灰黄色一黄褐色，硬塑，夹兰灰色条纹，台少量锈斑，w = 1 99 6 2 8 5 。层底埋深2 5 7 o m ，层厚o 8 5 o m 。地基土容许承载力2 5 0 k p a 。 e ( 3 - 1 ) 层亚粘土夹亚砂土：灰色，湿，软塑，夹亚砂土薄层及团块。层底埋深 6 5 9 9 m ，层厚3 5 5 4 m 。地基土容许承载力1 4 0 k p a 。 f ( 3 ) 层亚砂土夹亚粘土：灰色，湿，软一流塑，台少量锈斑，w = 2 3 8 2 7 2 。层底埋深6 3 1 1 o m ，层厚2 6 65 m 。地基土容许承载力1 4 0 k p a 。 1 - 3 25 地震 根据中国地震烈度区划图，无锡市地震基本烈度为6 度。 1 3 3 杖会经济概况 滨湖新城是城市的副中心，是接受中心区功能扩散和新增城市功能的主要地区。 滨湖新城以生产性服务设施为主，是兼具高品质生活功能的生态型中心城市，以发 展科研教育用地和高档住宅为吸引点，主要布置新的城市行政用地、高等教育用地、 产学研一体的产业园区、高新技术产业园区、城市住宅新区等。在“生态优先”的 战略思想和规划目标的指引下，滨湖新城将建设成为新型的湖滨城市、生态城市， 展示“显山、露水、透绿、出新”的自然山水特色形成一个具有鲜明城市个性、 魅力的“生态城市、山水城市”。 1 4 区域水系概述 1 4 1 区域水系 无锡市属苏南水网地区，内河密布、纵横交汇，呈现水多特色。新区外围较大 的河流有京杭大运河、古运河和伯洼港，通过粱溪阿等与太湖相通。运河历年最大 流量7 4 3 m 2 s o 频率) ，最枯流量9 4 m 3 s ，平均河面宽约8 0 l o o m ，流向为 自西北至东南。 规划中的滨湖新城位于无锡市南片，东西南三面有大型湖泊和主要河流。新城 南部为太湖，西部为五里湖，东部的大运河是我国最有名的古迹和重要的运输水路 之。 新城内部有五条主要河流，分别是：蠡河、壬子港、长广溪、曹王泾、大溪港， 它们相互贯通，连接运河与太湖。 具体河流情况见下衷： 具体河流情况见下衷： 第一章概述 表1 - 1 区域水系河流概况 河名起讫地点 河长( k m 、宽( m ) 蠡河曹王泾一太湖大溪港港口 6 31 0 曹王泾大运河东五里潮 5 95 1 5 长广溪东五里湖太湖9 81 4 壬子港洪浜圩太湖 3 37 大溪港 大运河太湖4 9 51 0 1 5 新城内水网较为复杂，大小河流相互贯穿，河流与太湖连接处均设闸门，太湖 水位高于内河水位时关闭防止太湖水灌入内河，桔水期时则一般开闸。 位于新安镇内的新库港、高墩港、新开港、三河港等河连接太湖与运河，其流 向较为明显，水流多由太湖流至运河，其余河流流向不定。 1 4 2 区域水环境质量 1 4 2 1 地表水 近几年来，全市废水和水污染物排放呈逐年减少趋势，地面水环境质量有所改 善。但受上游来水水质较差的影响，而且工业增长的速速度很快，污水和污染物的 排放很难大幅度降低。张家港、伯渎港、锡北运河、九里河、直湖港等为中污染级， 水质为v 类：京杭大运河、梁溪河己由v 类上升为i v 类。锡澄运河、壬子港为轻 污染级，水质为类：兆隔太水系为轻一中污染级，水质保持在i 类：蠡河为轻 中污染级，水质类别保持为i v 类；占运河水质仍呈现严重的有机污染，溶解氧常年 偏低，水质类别差于v 类。 1 4 2 2 太湖 太湖水环境的主要问题仍为湖泊富营养化污染和局部区域的有机污染。太湖无 锡水域的五里湖、梅梁湖、太湖沿岸等水域几乎都是重污染级，重要污染物为总磷、 总氮。各湖区的富营养化虽然不同程度有减缓的趋势，但富营养化分级仍为“寓营 养”状态。无锡市区大部分太湖水质不符合功能区划的要求：其中五里湖水质为地 表水环境质量标准( g h l 3 8 3 8 2 0 0 2 ) 巾的v 类水平，蓝藻数量较梅粱湖区少。梅梁 湖总体水质为i v 类，同上年的v 类水质比较有所改善。虽然太湖富营养化出现减 轻趋势，但是太潮水中氦、磷浓度依旧偏高，以致很难减少到符合标准，所以仍然 存在蓝藻暴发的隐患。 1 5 排水现状 规划的滨湖新城内目前包括五个镇：东绛镇、雪浪镇、南泉镇、华庄镇、新安 第一章概述 镇、具体占地、人口、企业情况如下 表1 2 排水现状 占地( k m 2 ) 人数 外来人 镇名工厂 本镇人口 镇域镇区镇域镇区 口 东绛镇 1 8 1 11 53 5 5 5 01 3 5 0 01 7 2 0 7 6 91 4 7 8 l 雪浪镇 2 4 5 21 03 0 5 3 81 1 3 0 08 2 3 6 8 96 8 4 9 南泉镇1 8 8 5 1 0 3 5 3 9 57 5 0 02 02 0 9 9 04 4 0 5 华庄镇 3 7 4 03 05 5 2 9 62 4 2 0 03 34 4 6 9 91 0 8 9 6 新安镇 3 6 7 01 32 8 8 6 51 6 0 01 82 3 8 9 34 9 7 2 合计 1 3 5 57 81 8 5 6 4 47 2 5 0 09 81 4 4 0 4 14 1 6 0 3 五镇用水量调查记录：东绛o 2 5 x1 0 4 m 3 d 、华庄0 7 1 0 4 m 3 d 、雪浪0 3 x 1 0 4 m 3 d 、南泉o 2 5x1 0 4 m 3 d 、新安0 3 1 0 4 m 3 d ，用水量低的原因是大多数村民洗 涤用河水与井水。 每个镇目前尚无一套完善的排水系统，排水设施落后、陈旧，一些排水管道由 于施工等原因造成污水泄漏，形同虚设。未经统一规划的摊水管道和暗沟摹本上不 能作为污水集中处理的收集系统使用，生活污水和工业废水就近排入河道。一些工 业废水排放前虽经过了厂内处理，但一般只达到污水排放标准，而达不盈排放河道 或城市下水道的标准。 在少数乡镇的工厂企业废水排放量很少，管阿收集系统内乡镇污水中生活污水 大多占5 0 以上，总体污水水质接近予生活污水。 威尼斯花园有一套污水处理装置( 2 0 0 0m 3 d 】。 1 , 6 区域排水存在的问题 滨湖新城位于太湖流域保护区的重要位置，属于二级保护区。大学城、大型居 住区及滨湖经济技术开发区建设的展开，落户企业的大量投产，区内工业废水和生 活污水的排放量将日愈增大。由于规划区域内目前缺乏完整有序的排水系统，现有 的排水设施难以满足其发展需要，现有部分企业的污水经过处理后排入雨水管道就 近排入水体，使太湖水体受到严重污染。 太湖是无锡市最重要的水源地。太湖水体中的总磷含量居高不下，蓝藻大面积 爆发，是无锡市成为水质型缺水城市的主要原因，不但影响沿岸居民生活用水和身 体健康，而且制约无锡市经济的可持续发展。 一8 - 第一章概述 无锡是全国著名的旅游胜地，太湖的天然美景更是吸引无数的中外游客。如果 不能有效治理太湖水体污染，竭制蓝藻泛滥，湖水发黑、发臭，不但影响太湖的旅 游环境，也将影响市容景观、市区环境和投资环境。 为了控卷4 太湖流域的水污染，更好地保护地下水水源免受污染，无锡市政府高 度重视，决心改分散治理为集中治理，兴建滨湖新城污水处理厂和6 污水管网网收 集系统。 1 7 工程建设的必要性 随着无锡市城市建设的南拓，滨湖新城将成为下一轮城市建设的中心。大学城、 大型居住区及滨湖经济技术开发区建设的展开，落户企业的大量投产，区内工业废 水和生活污水的排放量将日愈增大。由于规划区域内目前缺乏完熬有序的排水系统， 现有的排水设施难以满足其发展需要，现有部分企业的污水经过处理后排入雨水管 道就近排入水体，环境污染问题已成为滨湖新城贯彻可持续发展战略的制约因素， 因此，无锡市拟在滨湖新城镇建设污水处理厂。建设滨湖新城污水集中处理厂不仅 能改善附近水域的生态环境，同时可配合太湖流域水污染治理，改善水体水质。本 工程的建成也将进一步改善滨湖新城的投资环境，真正做到环境效益、社会效益和 经济效益的有机结合，为把滨湖新城建成拥有蓝天碧水的生态城和山水城奠定坚实 的基础。 1 7 1 社会效益 ( 1 ) 可减少对大运河中、下游段的影响，提高大运河的水体的等级，是太湖流 域的环境质量得以提高。为实现“太湖水体变清”目标做出贡献。 ( 2 ) 可减轻水源地的污染程度。 ( 3 ) 对太湖、梅梁湖、五里湖的生态质量有有益影响，特别是关系到富营养化 程度的降低。 经济效益 ( 1 ) 水质改善后，可降低各工厂取用运河水量的处理和设备费用。 ( 2 ) 水质改善后，可提高工业产品的质量。 ( 3 ) 由于区域内河道水质改善，大大改善居民的生活环境和生活质量，并由于 以地太湖水源污染的减轻而降低诤水成本。 ( 4 ) 水质提高，对农业灌溉及渔业产量产生效益。 ( 5 ) 污水处理工程的实施对航运也有益处，大大降低大运河悬浮物和泥沙的增 第一章概述 长速度，降低清污费用。 ( 6 ) 水体水质的改善可提高对外商的吸引力。 第二章工程技术要素 2 1 工程规划年限 第二章工程技术要素 根据总体规划及目前实际情况，本工程规划年限为近期2 0 0 5 年和远期2 0 2 0 年。 2 2 工程建设规模 城市污水量的预测，包括对城市生活污水量的预测和城市工业废水量的预测两部 分。它与城市人口的规模以及人民生活质量的情况，城市国民经济发展的水平和工业 结构，工业现代化水平等因素相关。在规划阶段，特别对于个新城因为仅明确用 地性质、援划人口等总量控靠指标，污水量的预测以用水量的预测为根据”3 ，具体测 算如下： a 、远期污水量的计算 a 根据城市单位建设用地综合用水量指标预测 根据城市给水工程规划规范( g b 5 0 2 8 2 9 8 ) 列出的城市单位建设用地综合用 水量指标中江苏所属区域( 一区) 内，中等城市的城市单位建设用地综合用水量指标 为o 6 - - 1 o 1 0 4 m 3 k m 2 d ( 本指标为最高日用水量指标，已包括管网漏失水量) 。又 根据城市排水工程规划规范( g b 5 0 3 1 8 - 2 0 0 0 ) 第3 1 2 条，在采用“城市单位建设 用地综合用水量指标”估算城市污水量时，应将“最高日”用水量换算成“平均日” 用水量，此处取用水量指标为o 8 5 x 1 0 4 m 3 k m 2 d ( 最高日) ，考虑日不均匀系数为 1 4 ，考虑管网地下水渗入量1 0 ，污水排放系数取为o 8 0 ，污水管道收集系数取0 ，9 0 。 滨湖新城建设面积约3 0 4 1k m 2 ，则污水总量为3 0 4 l o 8 5 1 1x0 8 o 9 0 1 4 = 1 4 6 2 1 0 3 d 。 b 按城市单位人口综合用水量指标法预测 根据给水管网规划，本规划选用的城市单位人1 2 i 综合用水量指标为o ，7 5 1 0 4 m 3 万人d 。又根据城市排水工程规划规范第3 1 2 条，在采用“城市单位综台用水 量指标”估算城市污水量时，应将“最高日”用水量换算成“平均日”用水量，考虑 日不均匀系数为1 4 ，因此，城市综合用水量指标( 平均目) 为：o 7 5 1 4 1 0 4 m 3 万人d 。 远期规划人口为3 5 万人，考虑管网地下水渗入量1 0 ，污水排放系数取为o 8 0 ，污 水管道收集系数取o 9 0 ，污水总量为0 7 5 3 5 1 1 0 - 8 0 9 0 1 4 = 1 4 8 5 10 4 m 3 d 。 c ，根据各区域规划深度综合测算 第二章工程技术要素 根据城市总体规划和滨湖经济技术开发区总体规划可知： ( 1 ) 滨湖新城总人口3 5 万人 ( 2 ) 工业园区各用地指标已由详规确定 ( 3 ) 大学城的概念规划也确定了备功能占地百分比 各用水指标取值如下： 居民用水标准：3 0 0 升，人天( 平均目，下同) 工业用地用水标准：8 0 m 3 公顷日 公共设施用地用水标准：5 0m 3 ，公顷日 市政设施用水标准：3 0m 3 公顷日 教育用地( 除生活区) 用水标准：1 0 0 m 3 公顷目 排水量：排水量= 用水量0 8 收集系数：0 9 用水量： q = 3 5 0 0 0 0 x 0 3 + 6 6 6 7 2 x 8 0 + 8 4 2 6 x 5 0 + 3 4 3 6 x 3 0 + 6 0 0 x 1 0 0 = 2 2 3 6 x1 0 8 蠢糙 污水总量： q ，= 2 2 3 6 0 9 x 0 8 = 1 6 1 0 xl o 耳m d 表2 - 1 各方法测算汇总 编号测算方法污水总攫( 1 0 4 m 3 d ) 1单位建设用地指标法1 4 6 2 2单位人口指标法1 4 ，8 5 3综合法1 6 1 0 综合上述各种方法，滨湖新城远期污水总量为1 5 1 0 4 m 3 d 。 b 、近期污水量的计算 目前滨湖新城内大学城、农民住宅区及滨湖经济开发区已经肩动，预计2 0 0 5 年 大学城内江南大学和职业学校要建成，人口分别为1 2 和0 8 万人，经济技术开发区 计划建成5k m 2 ，入住人口四万人。原有东绛镇、雪浪镇、华庄镇、新安镇、南泉镇 将建设农民住宅将农民搬迁便于用地的统筹开发，估计建筑面积2 0 0 1 0 4m 2 ，安置农 民八万人。截留新安镇区、南泉镇区及大浮生活污水量约1x1 0 4 m 3 d 。近期污水量为： q = 1 4 x o 2 2 + 0 9 x o 8 + 5 x 0 3 5 + 1 0 = 4 9 7 x1 0 4 m 3 d c 、污水处理厂规模的确定 根据上述计算，本工程远期建设总规模为1 5x1 0 4 m 3 d ，一期工程实施规模为5 1 0 4 m 3 d 。 本次构筑物及生产性建筑物设计除粗格栅进水泵房、变配电间土建按远期1 5 x 第二章工程技术要素 1 0 4 m 3 d 一次设计、设备分期安装外，其余建构筑物均按一期5 1 0 4 m 3 d 规模考虑。 厂前区综合楼等建筑物按远期1 5 1 0 4 m 3 d 规模设计。 2 3 设计进、出水水质 2 3 1 进水水质 滨湖污水厂收水范围东到大运河、谣至梅粱湖、南到太湖、北以梁塘河及五里湖 为界。由于污水厂收水范围内的现状污水排放及规划工业废水水量与水质无详细的数 据资料，为了使设计进水水质更接近实际情况，同时考虑到经济技术开发区的发展及 不确定性因素较多的特点，我们以无锡市和常州现有污水厂的进水水质为依据进行分 析，最终确定污水厂的进水水质。 常州城北污水厂的进水水质图表如下： 图2 - 1 城北污水厂进水b o d 分析图 第二章工程技术要素 图2 - 2 城北污水厂进水c o d 分析图 图2 - 3 城北污水厂进水s s 分析图 第二章工程技术要素 芦村污水厂进水水质统计 图2 - 4 无锡芦村污水厂进水b o d 分析图 图2 - 5 无锡芦村污水厂进水c o d 分析图 第二章工程技术要素 图2 - 6 无锡芦村污水厂进水s s 分析图 图2 7 无锡芦树污水厂进水氨氮分析图 - 1 6 - 第二章工程技术要素 以上两厂进水水质分析图可己看出， 该两厂进水各主要污染物累积出现频率9 0 9 5 的浓度分别为 b o d s ：3 2 0 2 7 0m g l c o d ：6 5 0 9 0 0m g l s s ： 5 2 0 9 0 0 m g l 通过以上的分析可以看出，两厂进水实际进水水质浓度是比较高的，分析原 因，系其水量构成中工业废水含量较多所致。本项目的服务范围滨湖新城是一个 以生产性服务设施为主，兼具商品质生活功能的生态型中心城市，区内产业结构 将是高科技、环保型，不会有高浓度工业废水排出。因此预计本污水处理厂进水 水质浓度不应很高。类比天津、广州等经济技术开发区已建污水处理厂的实际进 水水质( 见表2 2 ) 对滨湖污水处理厂进水水质确定也有一定指导意义： 表2 - 2 进水水质比较表 i i i i 日- b o d 。c o d 。 s st n n h ，一n t p 名称 - - - - z l 大连开发区污水厂 1 8 04 3 0 02 5l s7 天津开发区污水厂 2 0 05 0 02 0 04 02 5 石家庄开发区污水厂2 0 04 0 0 2 5 0 3 0 8 广州开发区西区污水厂 2 0 04 0 02 5 04 03 0 广州开发区东区污水厂 2 0 04 0 02 5 04 02 55 由以上分析确定滨湖厂设计进水水质为 b o d s 2 0 0 m e , l c o d 。，6 0 0 m g l s s 2 5 0 m g 1 n h 3 - n2 5 m g l t n 4 0 m g l t p ( 以磷酸盐计) 4 m g i 2 3 2 设计出水水质 本工程出水排放水体为京杭运河，根据无锡市水环境功能区划，京杭运河保 护目标是地表水环境质量标准( g b 3 8 3 8 2 0 0 2 ) h i 类标准。因此本工程出水水 质应执行城镇污水处理厂污染物排放标准( g b l 8 9 1 8 2 0 0 2 ) 的级b 类标准。 因本污水处理厂地处太湖流域范围，出水水质还同时应满足江苏省太湖流域总 氦、总磷排放标准要求。综合两个标准的要求，确定本项目设计出水水质为： 第二章工程技术要素 b o d 5 一 2 0 m g l c o d 。， 一 6 0 m g l s s 2 0 m 鲋 n h 3 - n8 ( 1 5 ) m e , l t n 一 1 2 c 时的控制指标，括号内数值为水温1 2 c 时的控制 指标。 2 4 污水处理厂厂址 滨湖新城污水处理厂厂址位于无锡市经济技术开发区规划区域东侧、货运路 以东、金桥路阻南、红力路以北，大运河以西。该厂址现状除少量零星布置的农 宅外其余均为农田或河浜。规划总占地面积2 0 5 亩，场地地面标高为3 5 4 0 m 左 右。该厂址具有以下优点： 1 该厂址位于规划区外围、城市规划发展的边缘，对城市环境影响较小。 2 占用耕地面积、拆迁量都较少，符合国家相关技术政策要求并可节省工程 投资。 3 位于城区污水管道系统的下游。 4 厂址在规划道路旁，交通方便。 5 污水处理后可就近排入运河。 6 厂区地势平坦，现有地势平均高度高于城市防洪标准( 3 6 7 m ) ，所以不受洪 水威胁。 2 5 污水处理工艺确定 能够满足本工程出水要求的污水处理工艺有a 2 o ( 含其各种变种和改良) 工 艺、u c t 工艺、s b r 和u n i t a n k 等工艺 4 - 6 3 0 根据招标文件的要求，对以下三 个污水处理工艺方案进行经济技术比较，从而确定该污水厂的污水处理工艺。 方案一：改良a 2 ，0 工艺 方案二：o r b a l 氧化沟工艺 方案三：c a s s 工艺 第二章工程技术要素 2 5 1 ( 方案一) 改良a 2 0 工艺 a 2 0 工艺是种典型的除磷脱氦工艺，其生物反应池由a n a e r o b i c ( 厌氧) 、 a n o x i c ( 缺氧) 和o x i c ( 好氧) 三段组成。这是一一种推流式的前置反硝化型b n r 工 艺，其特点是厌氧、缺氧和好氧三段功能明确，界线分明，可根据进水条件和出 水要求，人为地创造和控制三段的时空比例和运转条件，只要碳源充足 个矿 ， ( 兰二二0 0 8 ) 便可根据需要达到比较商的除磷脱氮率。 c o d a 2 o 工艺呈厌氧( a 1 ) 缺氧( a 2 ) ，好氧( o ) 的布置形式。该布置在理论上基于这 样一种认识，郎：聚磷微生物有效释磷水平的充分与否，对于提高系统的除磷能 力具有极端重要的意义，厌氧区在前可以使聚磷微生物优先获得碳源并得以充分 释磷。根据国内多项工程的经验，对于碳源较丰富的情况，这种工艺运转稳定可 靠，除磷脱氮程度高，其出水水质相当于二级半甚至接近三级处理的水平，雀对 出水氮磷指标要求严格时，多采用这种方法。h ：o 工艺的缺点是由于厌氧区居 前，缺氧区在后，反硝化在碳源分配上居于不利地位，当进水碳源不足时将会影 响系统的反硝化效果回流污泥中硝酸盐含量较高，大量硝酸盐将随回流污泥进 入厌氧区，对聚磷菌磷的磷释放产生抑制作用”1 “，甚至完全停止，严重影响系 统除磷效果：由于存在内循环，工艺系统所排放的剩余污泥中实际只有一少部 分经历了完整的放磷、吸磷过程，其余部分则未经厌氧状态而直接由缺氧区进入 好氧区，这对于系统除磷是不利的”。其工艺流程见下图。 一避水 圈2 - 8 a 2 0 工艺流程框图 下面是针对a 2 o 工艺的缺点从不同角度进行某些改革形成的几种改良a 2 0 工艺。 ( 1 ) u c t 工艺 u c t 工艺与a 2 o 工艺的区别在于，回流的污泥和混合液都进入缺