潘家庵村污水处理厂及配套管网建设结构设计工程可行性研究报告.doc

污水处理及配套管网建设工程可行性研究报告潘家庵村污水处理厂及配套管网建设结构设计工程可行性研究报告第一章总论1.1 概述u 项目名称：污水处理及配套管网建设工程u 项目地点：潘家庵村7社u 承办单位：人民政府u 主管单位：环境保护局u 编制单位：四川省工程咨询有限公司u 编制单位法定代表人：u 研究工作概况：四川省工程咨询有限公司在承担了本工程可行性研究报告编制工作后，成立了可行性研究报告编制小组，立即组织小组人员去进行实地考察，收集资料。对的现状进行了详细的调查，同时收集了水文、地质、气象、社会环境及建设规划等相关资料。通过对实际情况及相关资料的仔细研究和分析，对的水环境污染现状有了一个明确的认知，确定了污水处理项目及规模。经过设计计算及技术论证，选定了处理工程的工艺方案和设备、设施。在对该项目进行了充分的技术经济评价后，提出了可行性研究结论。1.2 项目提出的背景和建设的必要性近年来，我国乡镇建设发展迅速，人民生活水平不断提高，乡镇用水量和排水量也在逐年增加，水环境的污染问题日趋严重。如何对水资源进行切实可行的保护，使水资源得以可持续利用，进而促进社会经济的持续发展，已成为一个重要问题，迫在眉睫地摆在了我们面前。从长远来看，对城市污水进行综合治理，使污水达标排放，最大程度削减污染物排放量，是保护和改善水环境的重要和有效的办法。处于城区东部，东南部，东接玉河镇，南邻梓棉乡，西靠石板镇，北抵达东宣乡和梓潼县双峰乡。全镇辖11个行政村、1个社区，有魏柳河和车家河（又名黄金河）穿镇而过。以家禽及蚕桑养殖业主导，与农副产品加工业相互促进共同发展，并大力发展旅游业，目前已有前锋水泥制品厂、堂宏茧丝绸公司、刘家食品站、刘家粮站、刘家冻库、酿酒厂、蜀风机械厂及魏家桥村水泥制品厂等企业。近几年面貌更新较快，农业税低，各种优惠政策好，教学软硬件较好，预测随着基础设施建设完善和新的商贸中心打造，势必会有更多的人搬迁至场镇，加工工业发展带来的外来人口及中学扩建带来周边镇的人口也将集中在场镇。根据总体规划，到2015年，来自镇域各村人流来场镇安家置业，大量中小企业落户，场镇人口达到8000人，企业数量也将大大增加。目前场镇总污水产量达到2070t/d，随着场镇迅速发展，中小型企业数量不断增加，场镇生活污水产量大幅度增加。但场镇基础设施滞后，根本没有污水处理设施，长期以来，乡镇工业和场镇废污水收集、处理、排放均没有按照相关要求治理，现有生产废水及生活污水直接排入魏柳河和车家河中，河道垃圾倾倒现象严重，已经对河流造成了严重的污染，河水水质超标，长期处于V类，特别是在枯水季节，水质更差，严重地段常有异味飘荡，2014年6月晚报更是登出在魏家桥村石堰河（车家河的别名）发生了大量鱼类死亡的事件，死鱼漂浮在水面对河水造成了再度污染，污水乱排所导致的河水污染已经对人民群众的生产及生活用水造成了极为恶劣的影响，对当地的生态环境也造成了不可忽视的破坏，人民群众的健康堪忧。为此，人民群众已怨声载道，上书请愿强烈请求建设污水处理厂以改善环境。因此，如果污水处理设施不及时进行建设，势必会对魏柳河和车家河以及其下游的水体水质造成更加严峻的影响，使水体水质继续恶化，对饮用水源构成威胁，直接影响人民的正常生活和经济发展，损害人民政府的形象，限制企业的发展空间。国家发展和改革委员会、住房城乡建设部、环境保护部编制的“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划中提出：全国直辖市、省会城市和计划单列市城区将实现污水全部收集和处理，地级市处理率达到85%，县级市达到70%，县城污水处理率平均达到70%，建制镇污水处理率平均达到30%。为推进污染减排工作，削减主要污染物排放总量，积极响应国家总量减排的号召，本项目已纳入“十二五”主要污染物总量削减目标责任书。无论是从群众的多次热切的治理请求，还是国家政策的要求和形势的需要以及实现可持续发展、保护饮用水源安全方面都充分体现了建设污水处理工程的重要性、必要性和迫切性。污水处理工程建设的必要性：在我国环境保护已作为一项基本国策，受到全社会和各级人民政府的重视，为此中央人民政府和有关部门颁布了中华人民共和国环境保护法等一系列法律与法规，以保证这项基本国策的贯彻和执行。（1）污水处理工程建设是保护区域水环境、节能减排的直接需要。建设污水处理工程能从根本上对污染进行有效的控制，解决刘家场镇特别是魏柳河及车家河的水质污染，保护水体质量，项目的建设具有保护环境、造福人民的重要现实意义。（2）污水处理工程建设是可持续性发展的战略需要。随着的发展和人民生活水平的提高，刘家场镇用水量不断增加，对水质的要求也在逐步提高。建设污水处理厂能够有效地保护有限的水资源，保障居民及企业用水安全。（3）污水处理工程建设是文明和人民生活品质提高的需要。由于生活水平和文明建设的提高，人民对周围的环境质量也有了越来越高的要求。建设污水、污泥处理装置及其配套设施，将极大改善及周围的环境质量，改善人民的生活质量。1.3 编制依据及可研报告研究范围1.3.1 编制依据1、人民政府提供的相关基础资料：1) 污水处理及配套管网建设工程可行性研究报告委托书2) 总体规划（2009-2020）3) 刘家场镇总规地形图2、采用的主要法律法规和标准：1) 中华人民共和国环境保护法；2) 中华人民共和国水污染防治法；3) 国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定（国发200539号）；4) 关于加强环境保护工作的决定（川委发200438号）；5) 四川省财政厅、四川省环境保护厅关于印发、和的通知(川财建201485号)6) 四川省环境保护厅、四川省财政厅关于印发四川省2014年度省级环保专项资金总量减排项目申报指南的通知(川环发2014100号)；7) 四川省环境污染防治工程项目可行性研究报告编制导则；8) 地表水环境质量标准 GB 383820029) 室外排水设计规范（2011版） GB50014-200610) 城市排水工程规划规范 GB50318-200011) 城市污水处理工程项目建设标准(修订)2001年；12) 污水综合排放标准 GB 8978199613) 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB 恶臭污染物排放标准 G 给水排水管道工程施工及验收规范 GB50268200816) 城市工程管线综合规划规范 GB 502899817) 泵站设计规范 GB 50265201018) 城市污水处理厂污水污泥排放标准 CJ 30259319) 污水排入城镇下水道水质标准 CJ 343-201020) 砌体结构设计规范 GB50003-201121) 建筑地基基础设计规范 GB50007-201122) 建筑桩基技术规范 JGJ 94-200823) 建筑地基处理技术规范 JGJ 79-201224) 建筑结构荷载规范 GB50009-201225) 混凝土结构设计规范 GB50010-201026) 建筑抗震设计规范 GB50011-201027) 给水排水工程构筑物结构设计规范 GB50069-200228) 给水排水工程管道结构设计规范 GB50332-200229) 工业建筑防腐蚀设计规范 GB50046-200830) 建筑设计防火规范 GB50016-200631) 公共建筑节能设计标准 GB50189-200532) 给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程 CECS 117:200033) 给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程 CECS 138:200234) 供配电系统设计规范 GB50052-20091.3.2 可行性研究范围在本报告的编制过程中，根据魏柳河和车家河流域水污染防治相关规划要求，通过现场进行调查研究，对污染现状进行分析论证，并收集了有关的基础资料，研究论证了本项目的建设规模和技术方案，确定本报告的编制范围为污水处理及配套管网工程的可行性方案论证，提出建设项目的可行性研究报告。本可行性研究报告的研究范围如下：（1）工程建设规模（2）工程建设条件（3）工程技术方案（4）环境保护及节水措施（5）工程建设期及进度安排（6）工程投资分析及效益分析（7）环境效益、社会效益分析评价1.4 主要指导思想和技术原则（1）根据国家有关政策，结合总体规划，从保护水资源，防治环境污染出发，在进行多方案比较的基础上，确定污水治理工程方案。（2）污水处理工程设计应考虑采用工艺先进、技术可靠、操作简单、便于管理、经济合理、节省占地、节约能源，运行管理费用低廉，具有较好的经济效益和社会效益的方案。（3）能达到现行的国家和地方有关标准、规范和规定。（4）本着环境效益、社会效益、经济效益兼顾的原则，同时应探讨开发副产品的回收利用价值，实现变废为宝。（5）工程设备的选型适当，布置合理，操作方便，确保安全生产和劳动卫生条件良好。（6）妥善处理和处置废水处理过程中产生的油渣和污泥等，避免造成二次污染。（7）平面布置应符合规划环境要求，节约占地面积，满足防洪要求。1.5 可行性研究结论根据的实际情况，该方案充分利用现有条件，作到防止污染、节省投资。项目各项环境指标基本符合国家有关标准和规定，不但具有较好的环境效益和社会效益，同时还具有一定经济效益。对保护环境、节约资源，实施可持续发展战略具有重要的现实意义。（1）工艺方案评价本项目生活污水处理工程选择“预处理+生物转盘+过滤+消毒”工艺，将生活污水处理后达城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A标排放。该项目技术稳定可靠，对污染物有较高的去除率，运行费用低。（2）场址评价可研究报告认为位于魏柳河与车家河交汇下游的河道南面的潘家庵村7社农田是该污水处理工程的理想厂址，该场内土地平坦，场地开阔，便于总图布置，合理规划；地质结构、水文、气候等条件良好。因此，污水处理工程的实施占地约4.8亩。满足选址的要求，综合各方面条件评价，场址是适宜的。（3）工程投资估算该项目工程建设总投资2989.14万元。综合技术效益指标见表1-1。表1-1 综合技术效益指标表指标名称单位数量备注工程总投资万元2989.14其中工程直接费用2522.13万元（污水处理厂直接费为1389.23万元，其余为管网费用）污水处理厂建设规模m3/d3000配套管网建设Km19.94职工人数人8其中生产人员7人，管理人员1人年工作日天365主体处理工艺生物转盘+过滤排放标准城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002一级A标总占地面积m23200单位水直接成本元/m30.54污染物削减量CODcr吨/a438.00NH3-N吨/a27.38BOD5吨/a208.05SS吨/a229.95总磷（TP）吨/a4.93第二章项目目标及效果分析2.1 国家发展规划以及有关政策法规随着人类文明的进步和社会经济的发展，人类逐步认识到保护环境和控制污染对社会可持续发展的重要意义。在我国环境保护已作为一项基本国策，受到全社会和各级人民政府的重视。中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要中明确提出：绿色发展建设资源节约型、环境友好型社会，加大环境保护力度，以解决饮用水不安全和空气、土壤污染等损害群众健康的突出环境问题为重点，加强综合治理，明显改善环境质量。强化污染物减排和治理，实施主要污染物排放总量控制。提高城镇生活污水和垃圾处理能力，城市污水处理率和生活垃圾无害化处理率分别达到85%和80%。同时为推进污染减排工作，削减主要污染物排放总量，四川省环境保护厅、四川省财政厅关于印发四川省2014年度省级环保专项资金总量减排项目申报指南的通知（川环发2014100号）中已明确了支持重点。由于生活污染突出，污水处理及配套管网工程已纳入十二五总量减排主要任务，属于环保工程建设，为国家允许类发展项目，是符合国家产业政策的，符合国家及四川省有关法律法规的要求，符合环境保护法律法规政策、规划要求的，符合资源节约型、环境友好型的原则，是采用先进和创新的环保技术，环境和经济效益明显的循环经济、清洁生产的，有利于减少有毒有害污染物排放的，有利于区域、流域、交界断面环境质量改善，环境效益和社会效益显著的项目。贯彻了相关文件的精神，能满足节能减排的要求，达到节能减排的目的，有利于实现国家绿色发展建设资源节约型、环境友好型社会的目标。2.2 污染现状及存在的环保问题处于城区东部，东南部，东接玉河镇，南邻梓棉乡，西靠石板镇，北抵达东宣乡和梓潼县双峰乡。距县城48公里，至成都市179公里。全镇幅员面积43.24平方公里。全镇辖11个行政村、1个社区，总人口18048人。其中农业人口15864人，非农业人口2184人，人口均为汉族。公共基础设施包括：乡卫生院1所，中心小学1所，中学1所，幼儿园1所，自来水站1处，信用社1所，派出所1所，供电所1所，畜牧站1 处，计生站1处，法庭1所，文化站1处，邮局1所，电信局1处，供销社1所，粮站1所。另还有前锋水泥制品厂、堂宏茧丝绸公司、刘家食品站、刘家粮站、刘家冻库、酿酒厂、蜀风机械厂及魏家桥村水泥制品厂等企业，人口的增长，企业的发展，这些都将产生大量生活污水。场镇依河而建，长期以来，由于沿线群众生态意识薄弱，沿河群众养殖缺乏规范和排污控制，随着人口的增加，场镇的发展，当地居民以及企事业单位每天产生大量的生活污水，这些污水未经任何处理，直接排入魏柳河及车家河，这使得魏柳河及车家河的生态安全存在严重隐患，沿线多个乡镇的饮用水源将不再安全，富氮水质产生大量繁殖极快的水生植物，导致河水缺氧，鱼虾等自然鱼类大量死亡。污水乱排使得魏柳河与车家河污染严重，排污口更是散发出恶臭，河边的卫生环境非常恶劣，不仅对当地人民生产生活用水造成了影响，更是对人民群众的生活环境造成了极大的影响，如不治理给当地生态环境造成的污染将日趋严重。图2-1 污染情况1图2-2 污染情况2根据环境监测站检测数据资料中地表水监测结果，如图表2-1，可以得知魏柳河水质总磷出现较为严重超标情况，COD、氨氮更是只有在丰水期才能堪堪达到III类水质，其余平水期、枯水期基本处于IV类，甚至V类水质，超标情况相当严重。表2-1 地表水监测结果 单位：mg/L断面名称监测日期监测项目PH(无量纲）CODcr氨氮总磷断面（魏柳河）2013.6.207.6724.11.230.232013.9.127.9618.40.3910.152013.12.47.8935.11.8320.362014.3.127.8529.11.4120.172014.6.107.8337.30.4560.05III类III类III类2.3 从清洁生产、可持续发展的角度衡量项目建设的必要性近年来，国家加大了环境保护力度，对环境治理的要求也越来越高，人民的环保意识也在不断增强。环境问题切实关系到乡镇的可持续发展，目前随着的发展，造成的污染问题已变得十分突出，制约了其自身的发展，严重的影响了人民的生活、企业的生存。如不按期治理污染，不要说企业的发展，就是目前的生产、人民的生活，都将面临危险。所以，当前解决污染治理问题，应提高到解决生存和发展问题的高度来综合考虑。本项目实施后，将生活污水集中处理后回用和达标排放，不仅节约了水资源，还有效地保护了环境，做到了废水循环利用。项目本身就符合清洁生产的要求。目前没有污染治理设施，企业员工生活污水和人民日常生活污水暂未实现集中处理后达标排放，严重污染所属流域的水环境。产生了水环境污染，进行水污染治理势在必行。废水经达标治理及回用工程建成后，将大大减少污染物的排放量，在污染物排放总量方面，改善了当地的生活、投资环境，为的发展，提供了较大的容量空间。综上所述，本污水处理工程项目的实施十分必要。2.4 总量控制、达标排放、减少排污、治理效果等情况污水处理工程实施后，该场镇污水能够达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A标准，同时，排放的污染物将低于当地环保局下达的总量控制指标，为场镇的发展，提供了较大的容量空间，每年可处理废水量约109.5万m3，减少外排CODcr约438吨，BOD5约208.05吨，NH3-N约27.38吨，SS约229.95吨，总磷（P）4.93吨。给周围居民创造了良好的居住生活环境，可大幅度地减少水污染对魏柳河、车家河和涪江的环境污染影响。改善当地流域的环境质量状况，有利于促进当地的建设和可持续发展。为的长期可持续发展战略打下重要的基础，将赢得良好的环境、经济和社会效益。第三章工程技术方案3.1 配套管网建设方案3.1.1 排水体制根据排水现状及排水专项规划，确定排水体制为雨污分流制，在原有老街道部分排水采用截流式合流制，在已有管道排放口设置溢流井，并埋设污水截流管道，不下雨时，污水由截流管道流入污水处理厂，下雨时，污水和雨水的混合污水经过溢流井，一部分污水被截流进入污水处理厂，多余的污水经溢流口溢出，排入水体。3.1.2 污水管网规模污水管网是污水收集、输送的基础，因此本可研建议服务区内的污水管网应优先或同步污水处理厂实施。根据污水量的预测，配套污水管网按3000m3/d污水排水量设计污水管网，根据室外排水设计规范规定综合生活污水量总变化系数见表3-1。表3-1 综合生活污水量总变化系数平均日流量（L/S）51540701002005001000总变化系数2.32.01.81.71.61.51.41.3根据上表计算，污水管网末端按3000m3/d设计，末端的变化系数是1.85。3.1.3 参数与计算公式污水管线沿魏柳河和黄金河两岸布置，在两河汇合处穿河而过，由西向南敷设，接入污水提升泵站。1）参数与污水量标准确定（1）水力计算公式流量公式：Q =Av式中：Q设计流量(m3/s)v设计流速(m/s)A过水断面面积(m2)流速公式，采用曼宁(Manning) 公式：(m/s)式中：n粗糙系数 n=0.014R水力半径 (m)P湿周I水力坡降（2）粗糙系数污水管道的粗糙系数主要取决于管道结膜和管底沉积情况，这两者又取决于污水水质及其流动情况。污水管渠多为重力流，一般均按粗糙型紊流考虑，粗糙系数n值采用0.014。（3）流速管内流速较大，水流畅通，不会发生淤积。污水管在设计充满度下，最小设计流速为0.6m/s。最大设计流速：金属管道为10m/s，非金属管道为5m/s。（4）最大设计充满度污水管道按不满流设计，D200D300mm最大设计充满度为0.55，D=350D=450mm最大设计充满度为0.65，D=500D=900mm最大设计充满度为0.70，D1000mm最大设计充满度为0.75。表3-2 常用管径的最小设计坡度（钢筋混凝土管非满流）管径（mm）4005006008001000120014001500坡度（）1.51.210.80.60.60.50.52）污水管道的埋深由于魏柳河和黄金河两侧的地势起伏较大，以及并考虑到河岸两侧街区的污水支管接入和市政其它管线的交叉，本次设计的污水管线埋设深度在1.57m或者沿河岸边沿敷设。3)管径的确定经计算，综合考虑的发展，确定沿魏柳河、车家河河岸铺设的截污干管直径为600mm，场镇内的收集支管网直径为400mm。3.1.4 管材比较及选用污水管网工程所用管材一般均应满足以下基本要求。（1）排水管材必须具有足够的强度，以承受外部的荷载和内部的水压。（2）排水管材必须具有抵抗污水中杂质的冲刷和磨损的作用，也应有抗腐蚀的性能，特别对有某些腐蚀性的工业废水。（3）排水管材必须不透水，以防止污水渗出或地下水渗入，而污染地下水或腐蚀其他管线和建筑物基础。（4）排水管材的内壁应整齐光滑，使水流阻力尽量减小。（5）排水管材应尽量就地取材，并考虑到预制管件及快速施工的可能，减少运输和施工费用。目前应用在实际工程中常用的污水管材有钢筋混凝土管、硬聚氯乙烯加筋管（UPVC管）、高密度聚氯乙烯缠绕增强管（HDPE管）、玻璃钢夹砂管（RPM管）、预应力钢筒混凝土管。排水工程传统上常采用混凝土管或钢筋混凝土管，随着非金属管材加工工艺的完善，排水工程中小口径直径为300400mm通常采用HDPE管或UPVC管。中口径管径直径为5001000mm通常采用HDPE管或玻璃夹砂管，管径在1000mm以上通常采用钢筋混凝土管。正确选取排水管道的管材关系到工程的进度、投资和正常使用，需从排水管道的承压形式（重力流还是压力流）、管径大小和埋深、水文地质情况以及当地常规施工技术等方面综合确定。（1）混凝土管和钢筋混凝土管：管道制作方便，造价低，在排水管道中应用极广；但其抵抗酸、碱侵蚀及抗渗性能差，且有管道管节短、接口多、搬运不便等缺点。混凝土管内径不大于600mm，长度不大于1m，适用于管径较小的无压管；钢筋混凝土管口径一般500mm以上，长度在1m3m，多用在埋深大或地质条件不良的地段。其接口型式有承插式和平口式。（2）球墨铸铁：球墨铸铁管具有强度大、延伸率高、耐冲击、耐腐蚀、密封性好等优点；内壁采用水泥砂浆衬里，改善了管道输水环境、提高了供水能力、降低了能耗；管口采用柔性接口，且管材本身具有较大的延伸率（10%），使管道的柔性较好，在埋地管道中能与管道周围的土体共同工作，改善管道的受力状态，多在因地质、地形条件限制及穿越铁路、河谷和地震区时采用，以延长整个管网系统的耐久性和可靠性。（3）钢管：钢管具有强度高、抗渗性好、内壁光滑、抗压、抗震性强。但钢管价格贵，耐酸碱腐蚀性差。室外重力排水管道较少采用，多用在排水管道承受高内压、高外压，或对渗漏要求高地方，如泵站的进出水管、穿越河流、铁道等特殊的倒虹管，对于靠近给水管和房屋基础等要求较高时也有采用。（4）塑料排水管：塑料排水管主要包括聚乙烯双壁波纹管、硬聚乙烯环形肋管、聚乙烯缠绕结构壁管、玻璃钢夹砂管等。塑料管表面光滑，不易结垢，水头损失小，耐腐蚀，重量轻，加工连接方便，但PVC塑料管材强度低、性质脆、抗外压和冲击性差，因此多用于小口径。聚乙烯管施工方便，相对价格偏高。近几年来塑料管在我国许多城市已有大量应用。但由于该类管材刚度相对较低，因此，对工程地质条件和管周回填土的施工要求较高。几种常用管材的特性比较，见下表：表3-3 常用管材的特性比较表管材项目钢筋混凝土管球墨铸铁管排水塑料管（UPVC、PE管）玻璃钢管使用寿命较长较长长长抗渗性能较强强较强较强防腐能力强较强强强承受外压可深埋，能承受较大外压可深埋，能承受较大外压受外压较差，易变形受外压较差，易变形施工难易方便方便方便方便接口形式承插式或钢丝网抹带橡胶圈止水承插式橡胶圈止水承插式橡胶圈止水承插式橡胶圈止水粗糙度（n值）水头损失0.013-0.014水头损失较大0.013（水泥内衬）水头损失较大0.008水头损失较小0.01水头损失较小重量重量较大重量较大重量较小重量较小管材运输运输较麻烦运输较麻烦运输方便运输方便对基础要求一般较高高高工程投资少大较大较大从上表可看出，各种管材均有优缺点。一般应考虑技术、经济、市场供应因素及国家有关标准综合考虑选择，结合本工程实际情况及各种管材优缺点综合确定，本工程选择钢筋混凝土管。3.1.5 特殊段污水管道在魏柳河和黄金河交汇处有2处穿越魏柳河，该段管线采用倒虹吸方案，倒虹吸管设计按规范要求执行。设计采用两根d600倒虹吸管由河底通过，管材为钢管，过河长度为83米。过河段全长做混凝土包封，包封伸缩缝间距不大于20m。为保证运行的安全，在管道两端设闸井，进水和出水闸井，闸井均采用钢筋混凝土结构。3.1.6 附属构筑物（1）检查井管线按规范要求设置检查井，检查井选用钢筋混凝土井，安装复合材料井盖。在路面的管段，检查井盖顶部高程与路面地面平。在绿地上，检查井盖顶部高程高于绿地200mm。检查井按照国标06MS201图集选用。（2）跌水井当管道跌水水头大于1.0米时，设跌水井，以减小管道埋深。跌水井按照国标06MS201图集选用。（3）沉砂井沉砂井为钢筋混凝土结构。具有沉砂、检修清砂作用，沉砂井按照国标06MS201图集选用。3.1.7 提升泵站根据现场踏勘，根据管网综合图，结合当地地势及20年洪水水位，该场镇污水管网设置一处污水提升泵站，泵站位置位于魏柳河和黄金河交界处靠潘家庵村7社位置。该地块标高，具体位置详见附图。（1） 泵站形式，设置该泵站为地下室，设置泵房和粗格栅，由于缺乏详细地址勘探资料，具体施工方式待下一步设计确定。（2） 根据各管网流量，及现场泵站至污水处理站高程差，水泵净扬程为14米，经计算设计扬程为18米，泵站设计参数按3000m3/d，变化系数取2.5，根据城市污水处理工程建设标准本泵站按V类设计。（3） 泵站站区，实行无人化管理，自动调度，内设进水井、粗格栅、污水提升泵房，管理与控制用房设置在污水处理厂内，有利于降低建设和运行成本。 提升泵房，设置潜污泵2台，一用一备，单台潜污泵流量300m3/h,扬程18米，功率30KW.设置变频控制柜一套，集水池容积按单台泵10min流量计算有效池容50m3，泵房平面尺寸为63m，泵房上方设1.5T单轨吊车一台，用于泵的检修。 粗格栅，粗格栅采用钢绳牵引式格栅除污机，共设2格，一用一备，每格宽0.9米，栅条间隙为20mm，功率0.75KW。 配电间及检修室，平面尺寸为63m，高4.5米。3.1.8 污水管网工程量表3-4 污水干管主要工程量表序号管径长度（米）备注1DN600160钢管（倒虹管）2D=400mm8280钢筋混凝土管3D=600mm11500钢筋混凝土管3.2 污水处理系统方案3.2.1 工程规模、水质水量分析1、污水处理厂的建设规模确定：城镇居民以平均日综合生活用水量120L/人d指标进行水量测算，其中污水形成系数为85%，收集系数为90%，测算排水量为1149m3/d，工业污水产量为1473m3/d，合计2622m3/d。考虑到场镇发展，本污水处理站设计规模为3000m3/d。详细见下表：表3-5 设计规模分析统计表居民生活污水水量分析2015年人口数量用水定额污水形成系数污水收集系数污水产生量备注常住居民（人）8000120L/人*d0.850.9735m3/d此处8000人不包括企业员工数量。学校师生（人）300080L/人*d0.850.9184m3/d企业员工（人）2500120L/人*d0.850.9230m3/d其中堂宏丝厂员工1800人，其他单位员工总计700人。小计135001149m3/d工业污水水量分析单位名称规模污水产生系数污水排放量（m3/d）处理现状排放要求备注堂宏茧丝绸有限公司年产500t生丝820 m3/t丝1367厌氧池达到纳管要求年工作日以300天计刘家食品站100头/d0.6m3/头60厌氧池达到纳管要求刘家酿酒厂800t/a10m3/吨白酒36厌氧池达到纳管要求年工作日以220天计蜀锋机械厂10无达到纳管要求小计1473污水产生量合计2622m3/d污水处理设计规模3000m3/d备注：用水定额参照村镇供水工程技术规范（sl310-2004）、建筑给水排水设计规范（GB 50015-2003）2010年修订；污水排放参照室外排水设计规范(GB50014-2006)；屠宰生产污水参照屠宰与肉类加工废水治理工程技术规范（HJ2004-2010）屠宰加工一头生猪的污水产生量为0.6m3/头；白酒厂有酿造过程，废水产生量按每吨白酒产10t废水；卫生院废水不接入污水处理厂处理。2、污水水质及排放标准的分析确定乡镇生活污水主要是洗涤、沐浴和部分卫生洁具排水，含有大量的营养盐及细菌、病毒，容易造成地表水及地下水的污染。生活污水属间歇排放，其水质、水量波动性大，所含有机物浓度相对偏高；并且含有较高的人畜粪尿成分，氮、磷含量较高。场镇有部分生产污水，来源于工矿企业，1家大型丝绸厂，酒厂1家、食品加工厂（生猪屠宰加工）1家、机械加工、水泥制品厂等，目前企业排放污水排放量大，污染物浓度高。本工程要求所有工业废水均需执行污水综合排放标准（GB9878-1996）三级标准后，方可进入污水管网。参考我国室外排水设计规范，设计进水水质采用典型污水水质中常水质，污水进水水质见下表。表3-6 进水水质表单位：mg/L项目CODBODSSTN氨氮TP进水45020022040308项目排水执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A标准，各指标值见下表。表3-7 排放标准值项目单位数值mg/LCODcrmg/L50BOD5mg/L10SSmg/L10总氮mg/L15氨氮mg/L5总磷mg/L0.5pH6-9处理程度要求CODcr去除率达到87.5%以上，BOD5去除率达到95%以上，SS去除率达到95.45%以上，TN去除率达到62.5%以上，氨氮去除率达到83.3%以上，总磷去除率达到93.75%以上。3、 可生化性判断根据水质参数分析，进水b/c值为0.5，大于0.3，属于可生化性较强的污水，同时满足反硝化脱氮，除磷的要求，适宜采用具有生化处理工艺。可生化性判断见下表。表3-8 可生化性判断表基本参数进水COD浓度COD450mg/L进水BOD5浓度S0200mg/L进水TNTN40mg/L进水TKNTKN30mg/L进水TPTP8mg/L进水PHPH69可生化性判断污水可生化性BOD5/COD0.5易生化0.4可生化0.30.4难生化0.2反硝化要求BOD5/TN5满足4COD/TN108氮去除率要求BOD5/TN5满足4除磷效果BOD5/TP25满足20COD/TP50满足303.2.2污水处理主要工艺选择一、主要工艺选择的原则作为乡镇基础设施的重要组成部分和水污染控制的关键环节，乡镇污水处理厂工程的建设和运行意义重大。由于乡镇污水处理厂的建设和运行不但耗资较大，而且受多种因素的制约和影响，其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和降低费用最为关键，因此有必要根据确定的标准和一般原则，从整体优化的观念出发，结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺方案，经全面技术经济比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。在污水处理厂工艺方案确定中，需要兼顾当地的经济条件和环保要求，将遵循以下原则：（1）认真贯彻国家关于环境保护的方针和政策，使设计符合国家的有关法规、规范。经处理后排放的污水水质符合国家和地方的有关排放标准和规定，符合环境保护的要求，能有效保护当地水环境的质量。（2）工程要投资少，实施容易，建设周期短，见效快，充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。（3）采用处理效果稳定、工艺流程简单可靠、运行管理方便的处理工艺。（4）采用先进的节能技术，降低污水处理系统的能耗及运行成本。（5）充分利用现有地形，对处理系统各部分合理布局，尽量减少污水提升次数和减少占地。（6）在设计中考虑采取可行的措施保证在运行中污水、固废、粉尘、噪音等环境因素的识别和评审。并应符合运行控制的准则。（7）在设计中对所选设备的原材料及设备运行过程中的危险源进行辨识和评审，做好预防措施，防止发生职业健康安全事故。二、污水处理工艺方案选择根据本项目的进水水质和要求达到的出水指标，本工程最佳的污水处理工艺是生物除磷脱氮工艺。且对于本项目用地限制情况，不考虑占地面积大的污水处理工艺，因此主要对A/A/O法、SBR、氧化沟和生物转盘等工艺进行比选。a、A/A/O法A/A/O法即厌氧/缺氧/好氧活性污泥法。其构造是在A/O工艺的厌氧区之后、好氧区之前增设一个缺氧区，好氧区具有硝化功能，并使好氧区中的混合液回流至缺氧区进行反硝化，使之脱氮。污水在流经三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群作用下，使污水中的有机物、氮和磷得到去除，达到同时进行生物除磷和生物除氮的目的。其流程见图。进水二沉池厌氧池(A) 缺氧池 (A) 好氧池(O) 混合液回流回流污泥A/A/O工艺流程框图在系统上，该工艺是最简单的除磷脱氮工艺，在厌氧、缺氧、好氧交替运行的条件下，可抑制丝状菌的繁殖，克服污泥膨胀，使得SVI值一般小于100，有利于泥水分离，在厌氧和缺氧段内只设搅拌机。由于厌氧、缺氧和好氧三个区严格分开，有利于不同微生物菌群的繁殖生长，脱氮除磷效果好。目前，该法在国内外广泛使用，广州市大坦沙污水厂一、二期工程即采用A/A/O工艺，运行良好。b、氧化沟法氧化沟法工艺是五十年代初期发展起来的一种污水处理工艺形式，是传统活性污泥工艺的一种变形。与传统工艺相比，其特点是：将“池”改为“沟”，氧化沟为封闭的环状沟，也称为连续循环曝气池，其流态具备推流式和完全混合式的双重特点，因而抗冲击负荷能力强。氧化沟的曝气形式主要以表曝为主，常见的曝气设备有水平轴转刷、转碟、垂直轴叶轮表爆机等。除此以外，氧化沟工艺还具备构造简单、操作管理简便、出水水质好、处理效率稳定等特点。氧化沟工艺从五十年代发展至今已有多种形式。从运行方式上，可分成三大类：连续工作式、交替工作式和半交替工作式。较典型的连续工作式氧化沟有Carrousel及Orbal氧化沟，较典型的交替工作式氧化沟为T型氧化沟，DE型氧化沟为半交替工作式氧化沟。Carrousel氧化沟是1967年由荷兰DHV公司发明的一种污水处理技术。其形状可以是“田径跑道”式，也可以由多个类似“跑道”串联而成，一般采用垂直轴叶轮表面曝气机。传统的Carrousel氧化沟没有明显的缺氧区，反硝化主要靠同步反硝化，混合液的回流比也无法控制，因而脱氮效率不高。在原Carrousel系统的基础上，DHV公司和其在美国的专利特许公司EIMCO又推出了 Carrousel 2000系统，如图。Carrousel 2000工艺流程框图 Carrousel 2000氧化沟与传统Carrousel氧化沟的不同之处在于沟内增设了预反硝化区（占氧化沟体积的15），这种设计使系统中有了专门的缺氧区，并且混合液的量可通过回流调节门予以控制，因而脱氮效果得以明显地改善。实际上，Carrousel 2000氧化沟的除磷脱氮原理与 A/A/O工艺是一致的，只是 Carrousel 2000氧化沟不需设置专门的混合液回流设备而已，因此比A/A/O工艺运行费用略低，投资更省，故在我国得到了广泛的应用。由于Carrousel 2000氧化沟采用的是垂直轴叶轮表面曝气机，其服务水深最大仅达4.5m，因而氧化沟的占地面积偏大，充氧动力效率偏低，这在一定程度上限制了Carrousel 2000氧化沟的应用。为了解决这个问题，将垂直表面叶轮曝气机曝气改为微孔曝气，同时在池中增设潜水搅拌机推流，从而增加了服务水深，减少了占地面积，获得了比表面曝气更高的动力功率。c、序批式活性污泥法（SBR）序批式活性污泥法，又称间歇式活性污泥法，是在一座池中实现生物反应和沉淀的一种污水处理工艺。近年来，随着自控技术及监测仪表的发展，这种工艺越来越成为污水处理的主流工艺，已发展成为多种形式，主要有传统SBR、ICEAS、往复式活性污泥法等。传统SBR法与按空间分割的连续流工艺不同，传统SBR工艺是在同一反应器中不同的时段分别形成厌氧、缺氧、好氧生物反应过程以及沉淀、排泥、滗水、泥水分离等过程。传统SBR工艺运行程序如图。SBR工艺的特点如下：a）生物反应、沉淀均在一个构筑物内完成，流程短、构筑物少，节省占地，造价低。b）承受水量、水质冲击负荷能力较强。c）污泥沉降性能好，不易发生污泥膨胀。d）对有机物和氮的去除效果好。但传统SBR工艺较难达到厌氧状态，因而除磷效果一般；需在池中增设搅拌装置，运行周期长。 传统SBR工艺运行图ICEAS工艺ICEAS工艺即间隙循环延时曝气系统，该工艺是澳大利亚人Goronszy开发的，是传统SBR工艺的一种变型。与传统SBR工艺比较其不同之处为：该工艺是连续进水间隙出水，而传统SBR工艺是间隙进水间隙出水；在构造上，该工艺分预反应区和主反应区两段，其预反应区对生物具有选择作用，因而也称生物选择区。通过设置生物选择区，该工艺可有效地抑制丝状菌的生长，从而改善了污泥的沉降性能，使出水水质更好。其构造见图。 ICEAS反应器基本构造但该工艺无污泥回流，除磷脱氮时需在主反应区设置搅拌设施，设置非曝气时段，设备闲置率较高，除磷效果得不到保证。d、生物转盘法生物转盘技术始于20世纪五六十年代，是在生物滤池基础上发展起来的，在国外研究已相当成熟，已有很多定型生产厂家，其应用也从有机物的去除发展到脱氮除磷。而在国内引进此技术之初主要用于工业废水，但在九十年代以后此技术在国内的研究己少见报道，直到2000年以后国家对分散源废水，脱氮除磷以及节能环保的逐步重视，对于生物转盘的研究又逐步受到了重视。究其主要原因正是生物转盘技术对于小型污水处理的优势，而近几年国内主要就生物转盘盘片材料，脱氮效果以及进水方式和驱动方式等进行研究。生物转盘运转时，污水中的微生物以生物膜的形式附着在转盘盘片上。由于转盘盘片有约40%的面积浸没在污水中，生物膜就不停的呼吸空气中氧气和吸收污水中的营养物质，同时过剩的生物膜又通过水利剪切的作用脱落到污水中并沉淀在二沉池。就这样交替的水气接触，使得吸附一吸收、吸氧一分解氧化过程不断的进行，从而沿氧化槽方向污水有机物浓度逐渐降低而溶解氧含量逐渐增加，最后得到净化的出水。这些作用如下： 有机物 + O2 CO2 + H2O + 能量NH4 + 2O2 NO3 + H2O + 2H - 能量 有机物 + O2 + NH3 微生物的增殖 + CO2 + H2O + 能量此外，在微生物增殖的同时，其中部分也按照以下的方式发生氧化分解： 微生物 + O2 CO2 + H2O + NH3 +