自来水厂深度处理课程设计.doc

水深度处理与回用课程设计题目：（自来水厂深度处理工程）姓 名： 邓 成 达 学 号： 1001040242 班 级： 10 城市水净化技术2班 学 院： 广东环境保护工程职业学院 指导老师： 彭 丽 花 完成日期： 2012 年 6 月 1 日 广东环境保护工程职业学院guangdong vocational college of environment protection engineering目录自来水厂深度处理工程生物氧化/臭氧/生物活性炭工艺摘 要针对近年来我国自来水厂供水水源受污染的程度逐年加大的问题,采用新颖的预处理工艺和增加深度处理工艺是改善出厂水质的必要手段。通过处理工艺的比较,发现生物接触氧化工艺较适合原水的水质特点,其具有去除氨氮和有机物效果好、容积负荷高、耐冲击负荷、出水水质好且稳定、耗能低等优点;出厂水水质答复提高，达到了生活饮用水卫生标注的要求，保证了用户饮用水的安全。关键词：自来水 深度处理 生物接触氧化 臭氧 生物活性炭water depth treatment projectwater depth treatment projectbiological oxidation / ozone / biological activated carbon processabstract:in recent years our country water plant water source polluted degree of the problem increases year after year, using a novel pretreatment process and increase the depth of treatment is to improve the water quality of the necessary means. according to the process of comparison, found in biological contact oxidation process for raw water quality characteristics, it has good effect of removing ammonia nitrogen and organic material, the high load capacity, resistance to impact load, good and stable yielding water quality, low dissipation; water quality improvement to reply, drinking water health marked requirements user, ensure the safety of drinking water.key words: water; advanced treatment; biological contact oxidation; ozone; biological activated carbon1 绪论1.1自来水厂进水的来源 该自来水厂的供水源一般为河流、湖泊等。1.2自来水厂进水水源的主要特征该自来水厂进水水质的fe，mn的含量偏高，原水的cod18 mg/l，bod 10mg/l，色度为30倍，浊度为50ntu，大肠菌群为2000倍，属于微污染原水。1.3 自来水厂水质不达标的危害将对人体健康造成危害，不利于广大居民群众身体健康1.4工程概况1.4.1基础资料进水设计流量为q=36000 m3/d1.4.2 水质指标排放标准参照生活引用水卫生标准gb5749-2006要求的水质标准。表1 水厂进出水水质 单位mg/l,ph除外指标phcodmnbod5femn色度/倍浊度/ntu大肠菌群进水6.57.5181020.330502000标准695-0.30.1151不得检出1.5污水深度处理的主要工艺污水深度处理，也称高级处理或三级处理。它是将二级处理出水再进一步进行物理、化学和生物处理，以便有效去除污水中各种不同性质的杂质，从而满足用户对水质的使用要求。深度处理常见的方法有以下几种。1.5.1 活性炭吸附法与离子交换活性炭是一种多孔性物质，而且易于自动控制，对水量、水质、水温变化适应性强，因此活性炭吸附法是一种具有广阔应用前景的污水深度处理技术。活性炭对分子量在5003 000的有机物有十分明显的去除效果，去除率一般为70%86.7%，可经济有效地去除嗅、色度、重金属、消毒副产物、氯化有机物、农药、放射性有机物等。1.5.2 膜分离法膜分离技术是以高分子分离膜为代表的一种新型的流体分离单元操作技术。它的最大特点是分离过程中不伴随有相的变化，仅靠一定的压力作为驱动力就能获得很高的分离效果，是一种非常节省能源的分离技术。微滤可以除去细菌、病毒和寄生生物等，还可以降低水中的磷酸盐含量。超滤用于去除大分子，对二级出水的cod和bod去除率大于50%。反渗透用于降低矿化度和去除总溶解固体，对二级出水的脱盐率达到90%以上，cod和bod的去除率在85%左右，细菌去除率90%以上。纳滤介于反渗透和超滤之间，其操作压力通常为0.51.0 mpa，纳滤膜的一个显著特点是具有离子选择性，它对二价离子的去除率高达95%以上，一价离子的去除率较低，为40%80%12。1.5.3 高级氧化法工业生产中排放的高浓度有机污染物和有毒有害污染物，种类多、危害大，有些污染物难以生物降解且对生化反应有抑制和毒害作用。而高级氧化法在反应中产生活性极强的自由基（如oh等），使难降解有机污染物转变成易降解小分子物质，甚至直接生成co2和h2o，达到无害化目的。高级氧化法主要有：湿式氧化法，湿式催化氧化法，超临界水氧化法，光化学催化氧化法，电化学氧化法，超声辐射降解法，辐射法。1.5.4 臭氧法臭氧具有极强的氧化性，对许多有机物或官能团发生反应，有效地改善水质。臭氧能氧化分解水中各种杂质所造成的色、嗅，其脱色效果比活性炭好；还能降低出水浊度，起到良好的絮凝作用，提高过滤滤速或者延长过滤周期。目前，由于国内的臭氧发生技术和工艺比较落后，所以运行费用过高，推广有难度。此外，一般的化学混凝、沉淀和气浮、消毒等也是常见工艺1.6 工艺的选择通过处理工艺的比较，发现生物接触氧化工艺较适合原水的水质特点，其具有去除氨氮和有机物效果好，容积负荷高出水水质好且稳定，投资和运行费用低等优点，所以采用生物接触氧化法作为预处理工艺；经预处理和常规处理后，选择运用较多的臭氧/生物活性炭连用技术作为深度处理技术。主要工艺流程如下图所示：沉淀池混凝池取水泵房生物预处理池原水清水池活性炭生物滤池臭氧接触池提升泵房出水1.6.1生物接触氧化法生物接触氧化法是以附着在载体（俗称填料）上的生物膜为主，净化有机废水的一种高效水处理工艺。具有活性污泥法特点的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的优点。在可生化条件下，不论应用于工业废水还是养殖污水、生活污水的处理，都取得了良好的经济效益。该工艺因具有高效节能、占地面积小、耐冲击负荷、运行管理方便等特点而被广泛应用于各行各业的污水处理系统。1.6.2臭氧氧化法用臭氧氧化法处理废水所使用的是含低浓度臭氧的空气或氧气。臭氧氧化法水处理的工艺设施主要由臭氧发生器和气水接触设备组成。目前大规模生产臭氧的唯一方法是无声放电法。 1.6.3生物活性炭法 生物活性炭法是利用活性炭表敏生长的微生物降解与活性炭吸附作用共同去除有机物。由于微生物能优先降解水中的有机物，降低了活性炭的吸附负荷，延长了活性炭的使用周期，减少了活性炭的再生频率，从而降低生产成本与能耗。第二章 深度处理工艺方案2.1 深度处理程度计算2.1.1 codcr的处理程度 （2.1）式中 ecod的处理程度，（）ci未处理水质中cod的浓度，（mg/l）ce已处理水质中cod的浓度，（mg/l）2.1.2 溶解性bod5的处理程度 （2.2）式中 ebod5的处理程度，（）ci未处理水质中bod5的浓度，（mg/l）ce已处理水质中bod5的浓度，（mg/l）2.1.3 fe的处理程度 式中 efe的处理程度，（）ci未处理水质中fe的浓度，（mg/l）ce已处理水质中fe的浓度，（mg/l）2.1.4 mn的处理程度 式中 emn的处理程度，（）ci未处理水质中mn的浓度，（mg/l）ce已处理水质中mn的浓度，（mg/l）2.1.5 色度的处理程度 式中 emn的处理程度，（）ci未处理水质中的色度ce已处理水质中的色度2.1.6 浊度的处理程度 式中 emn的处理程度，（）ci未处理水质中的浊度ce已处理水质中的浊度2.1.7 大肠菌群的处理程度 式中 emn的处理程度，（）ci未处理水质中的大肠菌群ce已处理水质中的大肠菌群2.2.工艺流程该水厂的工艺流程见下图生物接触氧化池原水沉淀池混凝池取水泵房臭氧接触池出水清水池活性炭生物滤池提升泵房第三章 深度处理工艺的设计及计算3.1 泵站的设计计算3.1.1 设计说明处理规模：36000m3/d=1500 m3/h 总变化系数：1.3，则3.1.2 水泵选型1）水泵的选择 考虑用4台离心式水泵，三用一备，最小运行时运行2台水泵。 即，最大流量时，每台水泵的流量q1i=qmax/3=（1500*1.3）/3=650m3/h 最小流量时，每台水泵的流量q1i=qmin/3=（1500/1.3）/2=577m3/h2) 进水管 式中 管径（m）；v流速（m/s），一般采用0.8 m/s1.5 m/s13。设计中取流速取v=1.3m/s 则进水管管径 m取dn=450mm校核管内流速：最大流量时m/s满足要求（0.81.5m/s）最小水量时考虑2台水泵工作，m/s满足要求。3）出水管流速选取v=1.6m/s则出水管管径 m取dn=400mm。校核流速：最大流量时m/s满足要求（1.21.8m/s）最小流量时m/s满足要求（1.21.8m/s）4）总出水管管径取速为v=1.6m/s则总出水管管径为m取dn=650mm5）扬程计算式中 吸水管水头损失（m），；出水管水头损失（m），；水位差（m），取10m；自由水头（m），取1m。（1）计算沿程损失：直管部分长12m，选用450mm管径，v=1.3m/s，1000i=4.21m2m局部损失：拦污网一个=1.0，喇叭口一个=0.1，电动蝶阀一个=0.1，渐缩管一个=0.2，dn450mm90弯头一个=0.5所以=0.05+0.16=0.21m（2）计算沿程损失：直管部分长15m，选用400mm管径，v=1.6m/s，1000i=7.53m局部损失：电动蝶阀=0.1，渐扩=0.2，标准铸铁90弯头2个=0.672=1.34，单向阀1个=0.1，异径丁字管一个=1.842=3.68m所以=0.113+0.695=0.808m所以h0.21+0.808+10+1=12.02m根据流量和扬程，选用byl350-480ic离心泵具体参数见表3.2。表3.2 250qw600-20离心泵参数型号流量/（m3/h）扬程/m效率转速/（r/min）电机功率/kw汽蚀余量/m250qw600-206002080.5980552.5数量：4台，3用1备 3.2生物接触氧化工艺设计3.2.1设计参数的确定水力停留时间（t）20-30min，取25min；容积负荷（nv）0.1-0.3kgbod/(md);一般bco填料填充比为75%；气水比d取15m/3.2.2 池容设计3.2.2.1接触氧化池有效容积计算：式中：v-接触氧化池的设计容积，；q-接触氧化池的设计流量，;-接触氧化池进水bod5，mg/l;se-接触氧化池出水bod5，mg/l;mc-接触氧化池填料去除有机污染物的bod5容积负荷，kgbod5/（m填料d）-填料的填充比，%。3.2.2.2校核计算式中：v-设计池容，m；q-设计流量，；hrt-水力停留时间，h;3.2.3池体设计3.2.3.1.滤池总面积设超高为0.5m，填料总高度h=3m，分3层，每层高度1m，故滤池总面积为：f=v/h=600/3=200m采用8格滤池，每个滤池的面积f为25m25m3.2.3.2每格滤池尺寸一般接触氧化池的长宽比取2:11：1,则每格滤池尺寸lb=5m5m=25m3.2.3.3滤池的总高度h=h其中取h=3.0m，=0.5m，=0.5m，=0.3m，m=1，=1.5m则h=3.0+0.5+0.5+20.3+1.5=6.1m式中：h-滤池总高度，m； -超高，=0.50.6m； -填料水上深，m，=0.40,5m -填料层间隙高，m，=0.20.3m； m -填料层数，层； -配水区高度，m，采用多管曝气，考虑进入检修者，=1.5m。3.2.3.4填料的选择采用悬挂式填料，由下至上布置曝气区、填料层、稳水层和超高。其中曝气区高宜采用1.01.5m，此.处取1.0m,填料层高宜取2.53.5m，此处取3m，稳水层高宜取0.40.5m，此处取0.4m。3.2.3.5导流槽的设计接触氧化池进水应防止短流，进水端宜设计导流槽，其宽度取0.8m。导流槽与接触氧化池之间应用导流墙分隔。导流墙下缘至填料底面的距离取0.4m，至池底的距离取0.4m。3.2.4曝气系统的设计3.2.4.1采用多孔管鼓风曝气供氧，所需空气量：d=q=3600015=540000m/d式中：d-所需总空气量，m/h;d-一格滤池所需空气量，m/h;-气水比，m/m;q-日处理自来水流量m/d;n -滤池格数（个）3.3混凝池的设计 已知设计用水量的q=36000 m3/d，设计自用水系数为5%，分为两组，絮凝时间t=12min，有效水深h=3.5m，超高取0.3m。设计计算：（1）每组絮凝池流量q=1.05*36000/2=18900 m3/d=787.5 m3/h=0.219m3/s（2）每组絮凝池的容积 （3）单池面积 絮凝池的布置 将絮凝池分为三段，水流速度为：第一段v1=0.3m/s，第二段流速v2=0.2m/s，第三段流速v3=0.1m/s. 絮凝池采用起端渠道配水，断面平均分为6格，则每格进水量为：m/s长为l=1.5m，内壁厚度0.2米（混凝土厚度） 总净宽b=（1.5*6+0.2*5）m=10.0m 絮凝池总长度;l=5m 折板絮凝池分为三段，则每段度为5/3=1.7m 第一段采用异，波折板，第二段采用同波折板，第三段采用直板（5） 折板尺寸及布置。钢丝水泥板，净长l=0.5m,板宽为0.5m，厚度为0.035m,折角为90（6）每段折板的间距和实际流速（只需计算一格）第一段b1=0.08m第二段b2=0.1m第三段b3=0.2m第一段波峰流速，波谷流速v峰=0.061 m/s v谷=0.020 m/s每格折板絮凝三段之间通过折板间距改变自然连接，6格絮凝池最后通过配水花强进入平流沉淀池（7）水头损失h计算（只需计算一格） 1）异波折板（第一段）h:第一段总水头损失；h:1个缩放组合水头损失；hi转弯处水头损失；n：缩放组合个数，取10个；h1：渐放段水头损失；h2渐缩段水头损失；1：阻力系数，取0.5；2：阻力系数，取0.1；3：上转弯取1.8，下转弯取3.0；f1：相对峰的断面面积h=nh+ h1=n（h1+ h2）+hif1=1.5*0.08=0.12m2 f2=1.5*0.2=0.3m2 高取0.5m求得：a; 渐放段水头损失：h1=0.01mb; 渐缩段水头损失：h2=2.26*10-2mc; 转弯处水头损失：hi=5*（0.3+3.0）*=0.02md; 第一段总水头损失：h=40*（0.01+0.0226）+0.02=0.13242）同波折板（第二段）4次通道，90，单通道拐弯6次，取0.6，上下转弯7次，高取0.6mv=0.2h=nh+ hi=0.104m3）第三段，因流速小，穿孔排泥管h=nh总水头损失h3=3（0.3+3）*=0.005mh=0.005+0.104+0.1324=0.239（8）各段停留时间，折板30块，板厚0.035m，池的实际长度l=（20+30*0.035）=241)第一段长度1.2*5+0.4*5+0.035*10=8.35m t1=231.87s2）第二段停留时间t2=202.42s3）第三段停留时间t3=176.83s3.4辅流式沉淀池的设计计算3.4.1 沉淀部分水面面积 设表面负荷q=2m3/m2. h，n=2 则f=qmax/nq=787.5/（2*2)=196.88m23.4.2 池子直径m，取d=16m3.4.3 沉淀部分有效水深 设t=1.5h，h2=qt=21.5=3m3.4.4 沉淀部分有效容积 v1=污泥部分所需容积 设s=0.5l/人.d，t=4h v=snt/1000n=14.2 m23.4.5 污泥斗容积 设r1=2m，r2=1m，a=60，则 h3=（r1-r2）tana=（2-1）tan60=1.73m 污泥斗以上圆锥体部分污泥容积 设池底径向坡度为0.05，则h4=（r-r）0.05=（14-2）0.05=0.6m污泥斗总容积 v+v2=12.7+143.3=15614.2m33.4.6 沉淀池总高度 设h1=0.3m，h3=0.5m h=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+3.0+0.5+0.6+1.73=6.13m径深比 d/h2=28/3=9.3 负荷要求。3.5提升泵房的设计水泵的选择 用4台离心式水泵，三用一备，最小运行时运行2台水泵已知每台最大设计流量为650m2/h，扬程7米，所以选用下泵 250qw600-7离心泵参数型号流量/（m3/h）扬程/m效率转速/（r/min）电机功率/kw汽蚀余量/m250qw650-7650783.5147018.52.5数量：4台，3用1备 3.6臭氧消毒工艺设计计算3.6.1.已知条件 设计水量q=36000m3/d=1500m3/h，采用臭氧消毒，经试验确定其最大投加量为a=2mg/l，3.6.2.设计计算（1）臭氧接触池 臭氧接触池容积 取水力停留时间t=9min，则臭氧接触池容积为 v=225 m3 臭氧接触池设计尺寸 v=7*10*3.5=245 m3225 m3（2）臭氧发生器 臭氧需要量 d=1.06aq=1.06*2*1500=3180（g/h） 臭氧化空空气量 取臭氧化空气的臭氧含量c=10g/m3 则臭氧化空空气量 v干=318( m3/h) 要求臭氧发生器的工作压力h 臭氧接触池水h1=3m，取布气原件和输气管损失h2+h3=19.6kpa 臭氧发生器采用xy型卧管式发生器，每台臭氧产量为600g/h， 进气量为60 m3/h，共采用9台，6用3备，备用率为3/6=50%（3）臭氧化空气布气系统计算 臭氧发生器在工作状态（p=0.08mpa，t=20）下的氧化空气量为 v干=0.614 v干=0.614*318=195.3 m3/h （4）干燥器的选择计算 臭氧发生器中干空气的压力，气温和含湿量p干=h=19.6 kpa 臭氧发生器内的气温取15，进气的露点取-50，则臭氧化的空气绝对温度 t干=273+15=288k 臭氧化空气的含湿量 b2=0.03g/m3 进入干燥器的湿空气的压力，气温和含湿量 干燥器采用加热法再生干燥剂，取其进气压力p湿=196kpa，进气温度为5，则湿空气绝对温度 t湿=273+5=278k 湿空气的含湿量 b1=6.91 g/m3 干燥器进气量 v湿=1.2av干=1.2*1.0*195.3=22.62 m3/h 干燥剂吸湿量 取干燥剂的吸附工作周期t1=5d，则干燥剂吸湿量为 g水=v湿(b1-b2)=22.62*5*24*(6.19-0.03)*0.001=16.7kg 干燥器容积计算 由于硅胶干燥剂的吸附容量为分子筛的一半，分子筛干燥剂用量为 g分=167kg 分子筛干燥器的容积为 v分=167/700=0.239 m3 取干燥器直径为100mm，高度为1.5m，每台干燥器的容积为0.047 m3 ，则共需分子筛干燥器台数位 0.239/0.047=5.0 则约为5台 固采用4台硅胶干燥器并联后，再与两台分子筛干燥器串联为一组运行。另设一台备用，以便轮流吸附和再生。（5） 吸附碳吸附柱 取活性碳吸附工作周期为30d，吸附容量为5g/g，尾气臭氧c尾=0.1c=0.1*10=1（g/ m3），则活性炭用量为 g碳=*24t碳=*24*30=46kg活性炭吸附柱的容积为 v碳=46/450=0.10 m3采用高度为1m的吸附柱，则其直径为 d碳=0.35m取吸附柱直径为350mm， 选用两台活性炭吸附柱，一台工作，另一台再生。3.7生物活性炭滤池设计计算 由于生物活性炭是在贫营养的环境下降解有机物，氧气需要量不大。原水中含有一定的溶解氧，原水在进入活性炭滤池之前经过了落差0.5m跌水曝气供氧，同时臭氧分解产生的氧气也增加了水中溶解氧的含量。所以在活性炭滤池内溶解氧量是足够的，不需设置曝气系统。由实验数据可得，生物活性炭滤池滤速时，活性炭滤池厚，颗粒活性炭的粒径为0.81.7mm。有机物的平均去除率39%（其中臭氧单元去除28%，生物活性炭单元去除剩余有机物的15.3%）。3.7.1活性炭滤池总面积 f=q/=125/10=12.53.7.2活性炭滤池个数 采用两池并联运行=1，每个池面积为f=12.5/1=12.5平面尺寸取bl=3.6m3.6m。另外备用一个活性炭滤池，共3个活性炭滤池。3.7.3接触时间 3.7.4活性炭充填体积v 3.7.5每池填充密度则 （t）3.7.6活性炭工作时间t 吸附型活性炭模型实验结果为滤速为10m/h时，。进水，进水。则吸附型活性炭的工作时间。 由于活性炭表面生长的生物膜降解了一部分有机物，延长了活性炭的工作周期。据实验结果，工作舟曲延长了3倍。则 3.7.7活性炭每年更换次数n ，取一次3.7.8活性炭层利用率 3.7.9活性炭滤池的高度 活性炭层高，颗粒活性炭的粒径为0.81.7mm，取1.0mm 承托层厚度 活性炭滤池的超高 活性炭滤池的总高 =2.5+0.55+1.70+0.30=5.05(m)3.7.10冲洗强度q 可按下列经验计算： 式中：滤料平均粒径，mm； e -滤料最大膨胀率，%，采用e=50%； -水的运动粘滞度，mm/s,(平均水温为15).活性炭的有效直径取与对应的滤料不均系数u=1.5所以 3.7.11排水槽 （1）断面尺寸两槽中心距采用a=2.0m排水槽个数n=l/a=3.6/2.0=1.82（个）槽长=b=3.6m/s槽内流速，采用0.6m/s排水槽采用标准半圆形槽底断面形式，其末端断面模数为： 槽断面尺寸，见图4-1。集水渠与排水槽的平面布置，见图4-2.（2) 设置高度滤料层厚度采用排水槽底厚度采用槽顶位于滤层面以上的高度为： （3） 核算面积 排水槽平面总面积与单个滤池面积之比为：3.7.12集水渠 集水渠采用矩形断面.，渠宽采用b=0.75m。（1） 渠始端水深hq 集水渠底低于排水槽底的高度 3.8 清水池设置 清水池的有效容积包括调节容积，自来水厂自用水和安全储量，取最大一台水泵10min的出水量的5%第四章 污水处理厂总体设计4.1 厂区平面设计 4.1.1 平面布置原则 1) 按功能分区，配置得当。主要是指对生产、辅助生产、生产管理、生活福利等部分的布置，要做到分区明确、配置得当、而又不过分独立分散。2) 功能明确，布置应凑。首先应保证生产的需求，结合地质、地形、土方、结构和施工等多方面的因素全面考虑。布置时力求减少占地面积，减少连接管的长度，便于操作管理。3) 顺流排列，流程简洁。处理构筑物尽量按流程方向布置，避免与进（出）方向相反安排，个构筑物之间的连接管（渠）应以最短路线布置，尽量避免不必要的转弯和用水泵提升，严禁将管线埋在构筑物下面，目的在于减少能量损失，节省管材、便于施工和检修。4) 充分利用地形，平衡土方，降低工程费用。5) 必要时应预留适当余地，考虑扩建和施工可能。6) 构筑物布置应注意风向和朝向，将排放异味、有害气体的的构筑物布置在居住于办公场所的下风向；为保证有良好的的自然通风条件，建筑物布置应考虑主导风向。7) 设置通向各构筑物和附属建筑物的的必要通道，满足物品运输、日常操作管理和检修的需要。8) 处理厂内的绿化面积一般不小于全厂总面积的30%。4.1.2 总平面布置1) 自来水水处理厂分为办公区、自来水处理区，各区之间以道路、绿化分隔，自成体系。自来水处理区，该区域位于自来水水厂中部，由各项自来水水处理设施组成，呈直线型布置。包括进水总泵站、钟式沉砂池、配水井、生物反应滤池、接触消毒池加氯间及氯库等。污泥处理区，该区域位于污水厂西南部，厂区主导风向的下风向，由各项污泥处理设施组成，呈直线型布置。包括污泥浓缩池、污泥脱水间、鼓风机房。生活区，该区是将办公室、宿舍、食堂、浴室、化验楼与宿舍等建筑物组合在一个区内。为不使这些构筑物过于分散，将办公楼与化验室，食堂与宿舍、浴室合建，使这些建筑相对集中，靠近自来水厂大门，便于外来人员联系。生活区位于自来水水厂的东部，厂区主导方向的上方向。2) 首先对处理构筑物和建筑物进行组合安排。布置时对其平面位置、方位、操作条件、走向、面积等统盘考虑。安排时应对高程、管线和道路等进行协调。构筑物之间的净距离，按它们中间是道路宽度和铺设管线所需宽度，或者按其它特殊要求来定，一般为520m。3) 生活附属建筑物的布置，宜尽量与处理构筑物分开，单独设置，可能时应尽量放在厂前区。应尽量避免处理构筑物与附属生活设施的风向干扰。4) 道路、围墙及绿化带的布置。通向一般构筑物应设置人行道，宽度1.52.0m；通向仓库、检修间应设置车行道其路面宽为34m，转弯半径为6m，厂区主要车行道宽56m；车行道边沿至房屋或构筑物外墙的最小距离为1.5m。道路纵坡一般为1%2%，一般不大于3%。5) 自来水水厂布置除应保证生产安全和整洁卫生外，还应注意美观、充分绿化，在构筑物处理上，应因地制宜，与周围环境相称，在色调上做到活泼、明朗和清洁。应合理规划花坛、草坪、林荫等，使厂区景色园林化，但是曝气池、沉淀池等露天水池周围不宜种植乔木，以免落叶入池。6) 管道的平面布置。在各处理构筑物之间应有连通管渠，还应有使各处理构筑物独立运行的管渠。污水厂应设置超越全部或部分处理构筑物，直接排放水体的超越管。综上所述，结合厂址地形地貌等条件，该自来水水处理厂平面布置图如附图所示第五章 技术经济及效益分析 5.1 经济估算5.1.1 土建费用估算水厂深度处理工程一期3万立方米/日（部分建筑物以及很大部分总平工艺管道按3万立方米/日一次建成），工程总投资1495万元其中预处理部分工程造价240万元，单位造价90元/m3水，单位工程如下：预处理池工程造价480万元（含土建、安装、设备和材料费，下同）鼓风机房工程造价240万元， 深度处理部分工程造价1800万元，活性炭滤池工程造价1000万元， 臭氧发生器室及臭氧接触池工程造价600万元，提升泵房及吸水井工程造价200万元， 土建投资估算见表5-1。表5-1 土建投资估算表序号名称尺寸数量结构价格/万元1集水井8m3.8m6m1钢混2.02泵房9 m5 m5m1砖混34配水井1.4m3钢混1.05生物滤池53.3m9 m5m12钢混2009化验室+中央控制室r=18 m1砖混1510综合办公大楼75m18m8m（双层）1砖混3011员工食堂r=18 m1砖混1012配电室9m6m4m1砖混1.213鼓风机房15m9m4m1砖混5小 计（）311.45.1.2 材料及设备费用估算材料及设备费用估算见表5-2。表5-2 材料及设备费用估算表序号名称规格型号数量单位单价/万元总价/万元1进水泵byl350-480ic3台0.61.82排沙泵xlcq18002台0.61.23微孔曝气器xjbq-251q10080个0.02201.64离心式鼓风机c80-1.56台3185污泥泵wq-25-25-418台2366滗水器hps -70024台2487加氯机regal-21001台228刮泥机wng142台3.06.09带式脱水机dy25001台2020.010螺杆泵g85-13台0.20.611加药箱1套0.50.512电控柜1套0.30.313plc控制系统1套707014管道（含配件、阀门）m505015电缆及线管m1010小 计（）4665.1.3 技术费用估算技术费用估算见表5-3。表5-3 技术投资估算表1设计费（+）3.0%23.262工程调试费（+）5%38.783人员培训费（+）0.5%3.88小计65.92工程总投资t=+=311.4+466+65.92=843.32 万5.2 运行管理机制及运行费用5.2.1 管理机制及人员编制1) 管理机制 参照城乡建设部城市建设各行定员试行标准，结合自来水水处理厂的实际情况和生产管理的需要，自来水水处理厂拟设置相应的行政管理机构和生产工段，负责全厂的行政和生产管理。行政管理机构：厂长办公室、生产技术科、劳资财务科、资料和档案生产工段：自来水水处理工段、污泥处理工段、变配电室、中央控制室、化验室辅助生产：维修、绿化工、汽车队后勤保障：保卫、浴室、医务室、食堂2) 人员编制自来水水厂结合自身实际需要，确定各科室的取舍与合并。按照机构设置，预计自来水水处理厂劳动定员共20人，其中生产人员911人，行政、辅助、后勤等79人。5.2.2 运行费用计算1) 自来水水处理厂外购消毒药品费用：按每吨水消毒、污泥脱水费用0.3元，则年费用为：300000.3365=328.5万元2) 自来水水处理厂每年电消耗量（见表5-4）表5-4 城市自来水水处理厂电消耗表设备名称型号数量工作时间（h）功率（kw）原水提升泵byl350-480ic3台（2用1备）24h160吸砂设备xlcq18002台6h3离心式鼓风机c80-1.54台（3用1备）2490剩余污泥污泵wq-25-25-412台3h4滗水器hps-70024台8.4h0.75刮泥机wng142台24h0.75带式压滤机dy25001台3h3照明系统_1215每日耗电11546kwh，电费按0.8元/kwh计算，则每年电费115462kwh3650.8=337.14万元3) 工资福利及管理费用计算工资福利按4万元/人年计算，每年80万元；管理费用按人均1.5万元计算，每年30万元。4) 修理费计算修理费计算，按设备原值的5%计，取为24.3万元。5)工程折旧费折值率按照4%来算，则折旧费（289+486.6）4%=33.66) 运行费用运行费用由以上四部分组成，共（328.5+337.14+80+30+24.3+33.6）365=2.28万元/d处理自来水能力每日为30000m3/d，则处理每m3水成本： 2.28万元/d3万m3/d=0.76元/m3自来水水5.3 效益分析5.3.1 环境效益该自来水处理厂处理规模为30000 m3/d，污水经过处理后达到自来水标准(gb89781996)一级处理标准，因此能显著改善受纳水体水质。预计污染物质每年的削减量为： codcr 6570t/年，bod5 3723t/年，ss 3782 t/年，nh3-n 569t/年，tp 98.5t/年。对改善区域水环境质量具有积极的作用，同时对降低区域内企业的污染处理成本，提高生产效率，提高区域内人民的生活质量，改善人们的生活环境有明显的促进作用。 5.3.2 社会效益 污水治理工程保护了地下水源、提高了地面水环境质量，使人民生活水平不断提高。城市污水处理工程是一项保护环境、建设文明卫生城市，为子孙后代造福的公用事业工程，其效益主要表现为社会效益。本工程实施后，可有效地解决区域内的水污染问题，为城市服务，为社会服务，可改善城市市容，提高卫生水平，保护人民身体健康，改善生活环境，产生间接经济效益，促进经济可持续发展。 5.3.3 经济效益本工程从短期来看并无显著的直接投资效益，但是从长期来看其经济效益是非常乐观的，并且其投资的间接经济效益也较为重要，主要是通过减少污水污染对社会造成的经济损失而表现出来，其表现形式如下：1) 工业企业方面可减少各工业企业分散进行污水处理