彭州市第二污水处理厂工程初步设计.doc

四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 I 省省 市第二市第二污污水水处处理厂工程理厂工程 初初 步步 设设 计计 工程工程编编号 号 ZKC 2008 01 第一册第一册 说说明明书书 环环保集保集团团股份有限公司股份有限公司 2008 年年 11 月月 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 II 目录目录 第一章第一章 概况概况 1 第一节 项目概况 1 第三节 可行性研究报告的依据 3 第四节 可行性研究范围 4 第五节 主要技术经济指标 5 第六节 可行性研究报告结论 6 第二章第二章 项目的必要性与市场分析项目的必要性与市场分析 8 第一节 项目的必要性 8 第二节 市场分析 11 第三章第三章 建设场地选择和建设规模建设场地选择和建设规模 17 第一节 建设场地 17 第二节 建设规模和生产方案 17 第四章第四章 总图布置总图布置 22 第一节 总图布置 22 第二节 土建工程 23 第五章第五章 高新技术内容和技术流程高新技术内容和技术流程 27 第一节 主要高新示范高科技技术 27 第二节 生产技术流程 41 第六章第六章 生态环境保护及综合利用生态环境保护及综合利用 44 第一节 生态环境改善及综合利用 44 第二节 环境保护 45 第三节 环境评价 46 第七章第七章 节能节能 47 第一节 设计依据 47 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 III 第二节 节能措施 47 第八章第八章 安全生产 劳动保护与卫生防疫安全生产 劳动保护与卫生防疫 48 第一节 安全生产 劳动保护 48 第二节 卫生防疫 48 第九章第九章 项目的组织管理和项目的组织管理和 50 技术依托单位情况技术依托单位情况 50 第一节 项目组织管理 50 第二节 项目的运行管理机制 50 第三节 劳动定员 51 第十章第十章 项目实施进度计划项目实施进度计划 52 第十一章第十一章 投资估算与资金筹措投资估算与资金筹措 53 第一节 投资估算的依据 53 第二节 编制依据 53 第三节 投资估算 54 第四节 资金筹措 54 第五节 工程招标方案 55 第十二章第十二章 财务评价财务评价 57 第一节 财务评价的依据 57 第二节 财务评价基础数据 57 第三节 财务评价 58 第十三章第十三章 社会效益 生态效益评价社会效益 生态效益评价 61 第一节 社会效益评价 61 第二节 生态效益评价 62 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 IV 前 言 市位于成都平原西北部 地处东经 103 40 104 10 北纬 30 54 31 26 北 部的龙门山脉为天然屏障 南部为沃野千里的成都平原 市境北接茂汶 汶川 东 北和东南邻什邡 广汉市 南隔蒲阳河 青白江与郫县 新都区相望 西连都江 堰市 市辖 20 个镇 现状市域人口 77 74 万人 市政府驻地天彭镇位于市境 南部平原地区 南距省会成都 36 公里 是全市的政治 经济 文化中心 现有成彭 彭什 温彭 汉彭 彭白公路在此交汇 分别与成都市区 什邡 郫县 广汉 都 江堰等城市相连 此外 青灌铁路 青白江至都江堰 及成青公路分别从城市南部 及东南部边缘通过 因此 亦是成都市域西北重要的交通枢纽 市是西南地区重要的石化工业基地 成都市域重要的次中心城市 随着经 济的发展 工业的发展 城市人口逐渐增多 城市污水量随之增长 而现有城市污 水处理厂已接近满负荷运行 若不及时增加城市污水处理能力 完善配套污水收集 系统 势必会对下游河道造成污染 污水处理厂的建设应与城市建设同步进行 是 城市建设不可缺少的基础设施 为了使 市的开发与环境保护协调发展 市 污水处理厂的建设势在必行 在本初步设计文件编制过程中 得到了 市水务局 市兴彭建设投资经 营有限公司 中通建设工程咨询有限责任公司及相关部门的大力支持和帮助 在此 表示诚挚的谢意 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 V 工工 程程 提提 要要 1 工程名称 市第二污水处理厂 一期 2 项目规模 污水处理厂一期 3 104m3 d K总 1 42 3 建设周期 一年 4 工程服务范围 本项目工程服务范围主要包括 市近期建设的城区 包括老城区 二环路 以东 铁路以北片区 铁路以南片区的近期建设部分 服务面积约 20 3 平方公里 5 污水厂进出水质 项目进厂原水处理后出水 COD mg l 400 50 BOD5 mg l 150 10 SS mg l 200 10 T N mg l 45 15 NH3 N mg l 35 5 8 T P mg l 5 0 5 PH mg l 6 9 粪大肠菌群数 个 l 103 动植物油 1 石油类 1 阴离子表面活性剂 0 5 色度 稀释倍数 30 括弧内数据为水温 12 时的控制指标 6 工艺方案 污水处理 以改良型 A2 O 生化池为主体的二级生化处理工艺 污泥处理 采用带式浓缩脱水一体化机械脱水 7 受纳水体 青白江 8 尾水排放 尾水除厂内部分回用外 自流就近排入电站尾水渠后再排入青白江 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 VI 9 运行管理 定员 26 人 设有国内外先进的集散型计算机系统进行自动控制和管理 10 建设标准 各项指标满足并优于国家 城市污水处理工程项目建设标准 2001 修订 要求 11 污水厂用地 污水厂一 二期工程总用地 110 99 亩 其中一期 31 09 亩 12 工程投资 污水厂一期工程建设项目总投资 3 万 m3 d 4599 06 万元 工程费用 3739 63 万元 13 经济指标 投资指标 1533 元 m3 用地指标 0 69m2 m3 耗电指标 0 25 度 m3 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 7 7 目目 录录 第 1 章 概 述 11 1 1 项目名称 地点 11 1 1 1 项目名称 11 1 1 2 项目地点 11 1 2 编制依据 原则范围和采用的主要规范标准 11 1 2 1 编制依据 11 1 2 2 编制原则 11 1 2 3 编制范围 12 1 2 4 采用的主要规范标准 12 1 3 城市概况 14 1 3 1 城市概况 14 1 3 1 1 地理位置 行政区划与人口 14 1 3 1 2 城市规模 14 1 3 1 3 社会经济及发展情况 15 1 3 2 自然条件 15 1 4 供水现状及规划 16 1 4 1 城市排水现状 16 1 4 2城市排水规划 17 1 4 3城市供水规划 19 第 2 章 工程规模 水质及厂址 20 2 1 进厂水质 20 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 8 8 2 2 排放标准 20 2 3 厂址选择 20 2 4 污水处理厂尾水排放 21 第 3 章 工艺方案 22 3 1 污水处理工艺方案 22 3 1 1 污水处理工艺一般论述 22 3 1 2 主要二级生物处理工艺 32 3 1 3 本工程的污水处理工艺方案 40 3 2 出水消毒方案及中水回用 40 3 2 1 消毒方案 40 3 2 2 中水回用 42 3 3 污泥处理工艺 43 3 3 1 污泥处理工艺一般论述 43 3 3 2 本工程污泥处理方案 43 3 3 3 污泥处置 45 3 4 工艺流程 45 第 4 章 工程设计 46 4 1 总体设计 46 4 1 1 项目内容 46 4 1 2 设计水量 46 4 1 3 污泥产量 栅渣量 沉砂量及供风量 47 4 1 4 污水 污泥计量及进出水水质检测仪表的设置 47 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 9 9 4 1 5 主要设备选择 48 4 1 6 药剂用量 品种 48 4 1 7 污水处理厂构筑物竖向布置 49 4 2 污水处理厂总图布置 49 4 2 1 厂区平面设计 49 4 2 2 厂区竖向设计 51 4 3 主要构 建 筑物工艺设计 52 4 3 1 粗格栅井及污水提升泵房 52 4 3 2 细格栅 曝气沉砂池 54 4 3 3 水解池 56 4 3 4 一体化 A A O 生化池 56 4 3 5 沉淀池 58 4 3 6 D 型滤池 包括反冲洗泵房 58 4 3 7 紫外线消毒单元 59 4 3 8 鼓风机房 60 4 3 9 污泥浓缩脱水单元 61 4 3 10 变配电间 中控室 63 4 3 11 公用工程 附属建筑 设计 63 4 4 建筑设计 63 4 4 1 设计概况及依据 63 4 4 2 总体布局 64 4 4 3 建筑设计构思 64 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 10 10 4 4 4 建筑造型 64 4 4 5 建筑装修标准 65 4 4 6 建筑通风 空调设计 65 4 4 7 噪声控制 66 4 4 8 环境美化和绿化设计 66 4 5结构设计 67 4 5 1 水文地质条件 67 4 5 2 设计标准 68 4 5 3 工程结构 68 4 5 4 工程材料 68 4 5 5 抗震设防 69 4 5 6 构造措施 69 4 6 供电设计 70 4 6 1 设计依据 70 4 6 2 设计范围 70 4 6 3 供电电源 70 4 6 4 负荷情况 70 4 6 5 配电系统 71 4 6 6 电能计量 71 4 6 7 无功功率补偿 71 4 6 8 启动控制与保护 71 4 6 9 主要设备及材料选型 72 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 11 11 4 6 10 照明 73 4 6 11 防雷接地 73 4 6 12 电缆敷设 73 4 6 13 变配电室设置 73 4 7 自动化系统及仪表 74 4 7 1 设计依据 74 4 7 2 生产过程自动化及仪表 74 4 7 2 2 生产过程自动化系统 75 4 7 3 过程及在线水质分析仪表 75 4 7 4 网络系统及综合布线系统 76 4 7 5 CCTV 电视监控系统 78 4 8 机械设计 78 4 8 1 设计原则 78 4 8 2 设计指标 79 4 8 3 设备选型 79 4 8 4 空调工程 80 第 5 章 环境保护措施 81 5 1 项目实施过程中的环境影响及对策 81 5 1 1 工程建设对环境影响 81 5 1 2 环境影响的缓解措施 82 5 2 项目建成后的环境影响及对策 83 5 2 1 污水处理厂对周围的环境影响 83 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 12 12 5 2 2 对环境影响的对策 84 5 2 3 污水处理厂运行期间的环境管理 85 第 6 章 节能 消防与劳动保护 86 6 1 节能 86 6 1 1 能源构成 86 6 1 2 耗能 86 6 1 3 节能措施 86 6 2 消防 87 6 2 1 编制依据 87 6 2 2 防火及消防措施 87 6 3 劳动保护 88 6 3 1 主要危害因素分析 88 6 3 2 防护措施 89 第 7 章 人员编制 92 第 8 章 工程效益 93 8 1 环境效益 93 8 2 社会效益 93 8 3 经济效益 93 第 9 章 经济分析 94 9 1 初始污水处理费基本单价构成 94 9 2 计算说明 94 9 3 财务分析 95 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 13 13 9 3 1 计算依据 95 9 3 2 基础数据 95 9 3 3 流动资金 95 9 3 4 收入计算 95 9 3 5 运营期内各项成本及费用测算 96 9 3 6 利润与借款还本付息计算 97 9 3 7 财务盈利能力分析 97 9 3 8 清偿能力分析 98 9 3 9 不确定性分析 99 9 3 10 综合评价 99 第 10 章 问题及建议 100 附表一 主要设备表 101 附表 2 主要构 建 筑物一览表 105 附件 附件 1 关于 市第二污水处理厂 一期 工程项目环境影响报告表审查批复 2 市国土资源局关于 市第二污水处理厂及配套管网建设项目用地的预审意 见 3 市第二污水处理厂 一期 工程及配套管网建设的立项批复 4 市第二污水处理厂工程可行性研究报告批复 5 市第二污水处理厂 一期 工程建设项目环境影响报告表评估意见 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 14 14 第第 1 章章 概概 述述 1 1 项目名称 地点项目名称 地点 1 1 1 项目名称项目名称 项目名称 市第二污水处理厂工程 1 1 2 项目地点项目地点 项目地点 省 市城南青白江北岸百祥村 1 2 编制依据 原则范围编制依据 原则范围和采用的主要规范标准和采用的主要规范标准 1 2 1 编制依据编制依据 1 省 市第二污水处理厂 A 区工程可行性研究报告 中国市政工程西南 设计研究院 2007 8 2 省 市第二污水处理厂 B 区可行性研究报告 中国市政工程西南设 计研究院 2007 8 3 建设项目环境影响报告表 2007 11 4 关于 市第二污水处理厂 一期 工程项目环境影响报告表审查批复 成 环建 92007 复字 988 号 2007 12 5 市发展和改革局关于 市第二污水处理厂工程可行性研究报告的批复 彭发改审 2008 204 号 2008 11 1 2 2 编制原则编制原则 贯彻执行国家关于环境保护的政策 符合国家的有关法规 规范及标准 从 市的实际情况出发 在城市总体规划的指导下 采取全面规划 分步实施 的原则 使工程建设与城市的发展相协调 既保护环境 又最大程度地发挥工程效益 采用技术先进成熟 处理效果好 运行稳妥可靠 高效节能 经济合理的污水处 理工艺 确保污水处理效果 减少工程投资及日常运行费用 逐步实现污水 污泥处理 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 15 15 资源化 从而发挥较高的投资效益 妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣 沉砂和污泥 避免造成二次污染 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 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 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 在污水厂范围内 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 厂区竖向设计力求减少厂区填方量和节省污水提升费用 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 积极创造一个良好的生产和生活环境 把 市第二污水处理厂工程设计成为现代 化的园林式工厂 1 2 3 编制范围编制范围 本工程项目编制范围包括 市第二污水处理厂 一期 的污水处理 污泥处理 尾水排放 附属构 建 筑物建设 1 2 4 采用的主要规范标准采用的主要规范标准 1 工艺专业 工艺专业 1 室外排水设计规范 GB50014 2006 2 地表水环境质量标准 2002 年版 GB3838 2002 3 城镇污水厂污染物排放标准 GB18918 2002 4 污水排入城市下水道水质标准 CJ3802 99 5 城市污水处理厂污水污泥排放标准 CJ3025 93 6 城市污水处理工程项目建设标准 2001 年版 7 城市污水处理及污染防治技术政策 建成 2000 124 号文 8 工程建筑标准强制性条文 城市建设部份 建标 2000 202 号 9 泵站设计规范 GB T50265 97 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 16 16 2 建筑 结构专业 建筑 结构专业 1 建筑给水排水设计规范 GB50015 2003 2 城市防洪工程设计规范 CJJ50 92 3 泵站设计规范 GB T50265 97 4 厂矿道路设计规范 GBJ22 87 5 工业建筑防腐蚀设计规范 GB50046 95 6 工业企业设计卫生标准 GBZ1 2002 7 建筑结构荷载设计规范 GB50009 2001 8 给水排水工程结构设计规范 GB50069 2002 9 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 10 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 11 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 12 砌体结构设计规范 GB50003 2001 13 室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范 GB50032 2003 14 地下工程防水技术规范 GBJ108 2001 15 给排水工程管道结构设计规范 GB50003 2001 16 建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068 2001 17 给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规范 CECS138 2002 18 给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规范 CECS117 2000 19 构筑物抗震设计规范 GB50191 93 20 水工砼结构设计规范 SL T191 96 21 建筑设计防火规范 GB50016 2006 3 通风专业 通风专业 1 采暖通风与空气调节设计规范 GB50019 2003 2 工业企业采暖 通风及空气调节设计规范 2001 年版 GBJ16 8 3 工业企业厂界噪声控制标准 GB12348 90 4 工业企业噪声控制设计规范 GBJ87 85 5 城市区域环境噪声标准 GB3096 93 4 电气 自控专业 电气 自控专业 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 17 17 1 供配电系统设计规范 GB50052 95 2 10kV 及以下变电所设计规范 GB50053 94 3 低压配电设计规范 GB50054 95 4 通用用电设备配电设计规范 GB50055 93 5 建筑物防雷设计规范 GB50057 94 6 3 110kV 高压配电装置设计规范 GB50060 92 7 工业与民用电力装置的接地设计规范 GBJ65 83 8 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB50062 92 9 电力装置的电测量仪表装置设计规范 GBJ63 90 10 电力工程电缆设计规范 GB50217 94 11 民用建筑电气设计规范 JGJ T16 92 12 工业企业照明设计标准 GB50034 92 13 电子计算机机房设计规范 GB50174 93 14 计算机软件开发规范 GB8566 15 计算机软件质量保证计划规范 GB T12504 16 自动化仪表工程施工及验收规范 GB50093 2002 17 可编程仪器的数字接口 ANS1488 18 民用闭路监视系统工程技术规范 GB50198 94 1 3 城市概况城市概况 1 3 1 城市概况城市概况 1 3 1 1 地理位置 行政区划与人口地理位置 行政区划与人口 市位于成都平原西北部 地处东经 103 40 104 10 北纬 30 54 31 26 北部 的龙门山脉为天然屏障 南部为沃野千里的成都平原 市境北接茂汶 汶川 东北和东 南邻什邡 广汉市 南隔蒲阳河 青白江与郫县 新都区相望 西连都江堰市 市辖 20 个镇 现状市域人口 77 74 万人 市政府驻地天彭镇位于市境南部 平原地区 南距省会成都 36 公里 是全市的政治 经济 文化中心 现有成彭 彭什 温彭 汉彭 彭白公路在此交汇 分别与成都市区 什邡 郫县 广汉 都江堰等城市 相连 此外 青灌铁路 青白江至都江堰 及成青公路分别从城市南部及东南部边缘通 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 18 18 过 因此 亦是成都市域西北重要的交通枢纽 1 3 1 2 城市规模城市规模 2005 年 市现建成区面积约 15 24 平方公里 聚居人口 13 34 万人 其中非农业 人口 11 7 万人 根据 市城市总体规划 市城区用地规模为 近期 2010 年 19 8km2 远期 2020 年 32 25km2 城区人口规模为 近期 20 万人 人均建设用地 99 平方米 远期 36 万人 人均建设用地 89 平方米 1 3 1 3 社会经济及发展情况社会经济及发展情况 市是西南地区重要的石化工业基地 成都市域重要的次中心城市 近年来 社会经济发展迅速 国民生产总值持续高速增长 2006 年 实现地区生产总值 89 48 亿元 同比增长 13 6 人均国内生产总值达 11697 元 近年来 围绕重大产业 项目和产业链集群发展思路 积极推进 工业集中 着力培育龙头企业 规模企业 大 力发展民营经济 工业的主导地位不断增强 2006 年全市共实现工业增加值 32 36 亿元 同比增长 21 全市 92 家规模以上工业企业共完成工业总产值 76 92 亿元 同比增长 28 4 数据来自 二 六年 市国民经济和社会发展统计公报 在新一轮的经济发展和产业结构调整中 的经济建设也在高速发展 目前 市北部正在建设 80 万吨乙烯项目及 1000 万吨炼油项目 近期占地面积约 8 平方公里 同时还将带动下游十余个门类的产品配套建设 更多的工业企业正不断涌入 市 为 经济的发展带来了前所未有的机遇 1 3 2 自然条件自然条件 地形地貌地形地貌 全市幅员面积 1419 38km2 其中山区面积 674 21 km2 占 47 5 丘陵 200 13 km2 占 14 1 平坝 545 04 km2 占 38 4 所以 一直有 六山一水三分坝 之说 在地质构造上 跨 东部 中台拗 和 西部龙门山褶断带 两种地质构造单元 形成了 银厂沟 白水河一带的 彭灌杂岩 以及罕见的地质奇观 巨型灰岩冰川漂砾 市境内 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 19 19 地貌轮廓南北长 东西窄 地势西北高东南低 海拔最高处为 4812 米 最低为 489 米 由西北向东南呈阶梯状下降 地貌类型分为山地 丘陵 含台地 和平原三大类 河流水文河流水文 市有大小河流 90 条 分属沱江 岷江两个水系 关口以北山区和市境东南部 的大片面积属沱江流域 市境西南和南部边界地区属岷江流域 属沱江流域的河流 主 要有湔江及其支流和分流各河 属岷江流域的有蒲阳河 青白江 境内湔江 小石河 土溪河等河流年径流量为 10 16 亿 m3 年均有效降水 3 8 亿 m3 过境河流人民渠 东风渠 蒲阳河 青白江 每年补充 市供水 2 6 亿 m3 全市可利用河流水资源达 16 56 亿 m3 河宽 100 米 年平均流量为 43 3 立方米 秒 安全流量 1000 立方米 秒 最大洪水流量 1400 立方米 秒 最枯月流量 5 立方米 秒 水 库蓄水 0 25 亿 m3 地下贮水 3 97 亿 m3 常年可利用的储 蓄水存量达 4 22 亿 m3 综 上 全市水资源总量达 20 78 亿 m3 气候气候 属 盆地亚热带湿润气候区的 盆地北部区 气候温和 雨量充沛 四季 分明 无霜期长 日照偏少 高温期与多雨期同季 气候区域差异明显 年平均气温为 15 7 最热的 7 月月平均气温为 25 1 最冷的一月月平均气温为 5 1 气温的实际 变幅为 1 3 全年无霜期 278 天 全市多年平均降水量 1225 7mm 降水季节分配不均 夏季降水的强度大 秋季绵雨多 灾害性天气主要表现为干旱 暴雨 秋绵雨 低温冷 害 大风和冰雹等 由于纬度和地形地势的影响 境内由东南向西北 气温逐渐降 低 日照逐渐递减 无霜期逐渐缩短 而降水量则逐渐增多 明显形成平坝 丘陵 低 山区 高山区的气候差异 1 4 供水现状及规划供水现状及规划 1 4 1 城市排水现状城市排水现状 目前城区内基本采用分流制排水体制 街道下设有污水管道和雨水边沟 现状排水 管网还不太完善 排水管网发展速度慢 其发展与城市建设速度及社会经济发展不相适 应 城区内水系发达 主要的河流沟渠有 青白江 人民渠 五号支渠 六号支渠 七 号支渠 白土河及相应斗渠等 这些河流沟渠均可作为接纳城区雨水的载体 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 20 20 目前城市建有 1 座污水处理厂 厂址位于城南工业区南端六支渠旁 处理规模为 3 万 m3 d 处理工艺流程为 加氯 污水 粗格栅 提升泵 细格栅 沉砂池 CASS 生物池 接触池 达标排放 现状城东工业区内大型企业工业废水 由企业内部污水处理厂自行处理达标后排入 城市排水管网 汇入城市污水处理厂处理后排入六号支渠 并最终流入青白江 现状城市排水系统存在的主要问题 老城区雨水采用边沟形式排水 断面偏小 密 封性差 排水不畅 遇暴雨天容易产生路面积水 现状城区部分污水管道管径偏小 已建污水处理厂 3 万 m3 d 处理能力已经日趋饱和 难以满足城区日益增长的污 水量处理的需要 根据 2005 年的水量资料 现状污水处理厂进水量一般在 16000 21000m3 d 内波动 而根据最近的水量监测资料 目前污水厂日常进水量已逐步增大到 30000m3 d 左右 达 到该厂的最大设计规模 据该厂分析调查 现状污水厂受纳的污水中约有 40 50 为工业企业的生产废水 进厂 COD 值高且较难生化 通过分析 2005 年以来的若干进水水质监测结果发现 进厂 COD 平均浓度为 368 84 mg L BOD 平均浓度为 137 69mg L NH3 N 平均浓度为 35mg L BOD COD 平均值为 0 37 根据测定的 BOD COD 的值 污水可生化处理 但 是从进水水质监测数据也可以看出 进水水质日变化较大 COD 差值在 2 倍左右 出水水质指标中的 COD 在 40mg L 90mg L 间波动 而 BOD 往往在 20mg L 以下 说明出水 COD 中难生物降解部分含量较一般城市生活污水要高 此部分惰性物难以常 规生物处理去除 近一年多以来 市加强了相关管理 企业内部污水处理得到加强 进水有机物 浓度略有下降 出水水质较以往有所好转 1 4 2城市排水规划城市排水规划 规划 市城市排水体制 采用雨 污水分流制 市城区采用两个污水管网收集系统 收集后的污水集中进入城市南端青白江旁 污水处理厂 规划第二污水处理厂 进行处理 第 I 污水收集系统 主要收集铁路与老成彭路以北以东片区城市污水及工业废水 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 21 21 分别沿金彭大道 天府大道 二环路等埋设污水干管 收集各街区的城市污水 经牡丹 大道及规划外环路污水主干管汇集后 沿六号支渠排至已建污水处理厂 第一污水处理 厂 及规划污水处理厂 第二污水处理厂 处理后达标排放 第 II 污水收集系统 主要收集铁路与老成彭路以南以西新区的城市污水及工业废水 分别沿南北向道路设置污水干管 收集各街区的城市污水 通过南侧规划道路送至规划 污水处理厂 第二污水处理厂 处理后达标排放 两套污水管网收集系统互为连通 以保证污水管网的可靠性 整个城区近期设两座污水处理厂 即已建污水处理厂 第一污水处理厂 和规划第 二污水处理厂 位于城市南端青白江旁 待远期第二污水处理厂达到设计规模后 原 污水处理厂逐步取消 具体见下图 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 22 22 图图 1 1 市污水系统示意图市污水系统示意图 1 4 3城市供水规划城市供水规划 规划保留水二厂 供水规模 9 万 m3 d 占地规模约 5 公顷 水源为西河水库 新 规划单景山水厂 远期规模达 12 万 m3 d 占地规模约 8 公顷 水源来自关口水库 远 期 由水二厂 丹景山水厂和成都市水七厂联合供水 综合用水量指标为 0 4m3 人 日 预测 2020 年 城区总用水量为 14 4 万 m3 d 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 23 23 第第 2 章章 工程规模 水质及厂址工程规模 水质及厂址 2 1 进厂水质进厂水质 1 工程规模 一期 2010 年 3 0 万 m3 d 总变化系数 Kz 1 42 2 根据可研提供的数据 进水水质如表 2 1 表表 2 1 进水水质表进水水质表 BOD5 150mg LCOD 400mg L SS 200mg LTN 45mg L NH3 N 35mg LTP 5mg L 2 2 排放标准排放标准 出水水质执行国家 GB18918 2002 城镇污水处理厂污染物排放标准 的一级标准 A 标准 如表 2 2 表表 2 2 排放标准表排放标准表 COD 50mg LBOD5 10mg L SS 10mg LTP 以 P 计 0 5mg L 粪大肠菌群数 个 L 103NH3 N 5 8 mg L TN 15mg L动植物油 1 石油类 1阴离子表面活性剂 0 5 色度 稀释倍数 30pH 6 9 括弧内数据为水温 12 时的控制指标 2 3 厂址选择厂址选择 污水处理厂厂址位于 市百祥村 城市南端青白江北岸 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 24 24 污水厂厂址选择的主要原则为 1 符合城市总体规划和排水工程总体规划的要求 2 位于城市集中供水水源的下游 3 少拆迁 少占良田 有一定的卫生防护距离 4 尾水及污泥排放较方便 场地不受水淹 有良好的排水条件 5 交通 运输及供水 供电较方便 6 有利于保护自然环境和生态平衡 该地块紧临青白江 处于城市下游下风向 有利于收集整个城市的污水 卫生防护 条件好 拟建污水处理厂厂址交通便利 附近有 10KV 变电站 供电方便 靠近工业区 也有利于今后尾水的回用 该处场地地势平坦 拆迁量小 尾水排放至电站尾水渠 该 渠常年通水 2 4 污水处理厂尾水排放污水处理厂尾水排放 污水处理厂厂址紧靠青白江 因此 污水处理厂尾水除厂内部分回用外 其余可就 近排入青白江较为合适 另外厂址靠近工业区 今后可根据城市发展情况 考虑中水回 用 节约水资源 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 25 25 第第 3 章章 工艺方案工艺方案 3 1 污水处理工艺方案污水处理工艺方案 3 1 1 污水处理工艺一般论述污水处理工艺一般论述 1 污染物去除及处理工艺要求 污水处理的目的是去除水中的污染物 使污水得到净化 污水中的主要污染物有 BOD5 CODCr SS N 和 P 等 根据进出水水质 项目要求的污染物去除率如表 3 1 所 示 表表 3 1 污水处理厂工程水质参数污水处理厂工程水质参数 项目项目单位单位进水进水出水出水去除率去除率 CODcrmg L 400 5087 5 BOD5mg L 150 1093 33 SSmg L 200 1095 NH3 N 以 N 计 mg L 35 5 8 85 71 77 14 T P 以 P 计 mg L 5 0 590 TNmg L 45 1566 7 PH6 9 污水处理工艺的选用是与要求达到的处理效率密切相关的 因此首先需要分析各种 污染物的去除机理和所能达到的去除程度 1 BOD5 COD 和和 SS 的去除的去除 日本和我国现行 室外排水设计规范 GB50014 2006 中处理工艺或对各种常用 处理单元有推荐的处理效率 见表 3 2 表表 3 2 污水处理厂的处理效率污水处理厂的处理效率 一级处理处理效率 二级处理处理效率 名 称 SSBOD5SSBOD5 中国规范40 5520 3060 9065 90二级处理 生物膜法 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 26 26 70 9065 95二级处理 活性污泥法 从表 3 2 可以看出 目前应用较为广泛的二级活性污泥法均能满足要求 A SS 的去除 污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除 小直径的有机颗 粒靠微生物的降解作用去除 而小直径的无机颗粒 包括大小在胶体和亚胶体范围内的 无机颗粒 则要靠活性污泥絮体的吸附 网络作用 与活性污泥絮体同时沉淀被去除 污水厂出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水 SS 指标 出水中的 BOD5 CODCr TP 等指标也与之有关 因为组成出水悬浮物的主要成分是活性污泥絮体 其本身的有机成 份就高 而有机物本身就含磷 因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的 BOD5 CODCr和 TP 增加 因此 控制污水厂出水的 SS 指标是最基本的 也是很重要 的 因为目前采用的大多数污水处理工艺都包含有生物除磷脱氮技术 后面将要提到 生物除磷技术是靠聚磷菌对污水中磷的吸收作用 形成高含磷量的活性污泥 随剩余污 泥排除 使磷从污水中去除 因此 采用生物除磷技术时对出水的 SS 指标就有较高的 要求 否则会因出水中悬浮物浓度高引起出水总磷超标 为了降低出水中的悬浮物浓度 应在工程中采取适当的措施 例如 选用适当的污 泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能 选用高效的沉淀池池型 充分利用活性污泥 悬浮层的吸附网络作用等 在处理方案选用恰当 工艺参数取值合理和优化单体构筑物 设计的条件下 完全能够使出水 SS 指标满足要求 B BOD5的去除 污水中 BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用 对 BOD5降解 利用 BOD5合成新细胞 然后对污泥与水进行分离 从而完成 BOD5的去除 在活性污泥与污水接触的初期 就会出现很高的 BOD5去除率 这是由于污水中的 有机颗粒和胶体被絮凝和吸附在微生物表面而被去除 但是 这种吸附作用仅对污水中 的悬浮物和胶体起作用 对溶解性有机物则不起作用 因此主要靠活性污泥的这种吸附 作用去除 BOD5的污水处理工艺 其出水中残余的 BOD5仍然很高 属于部分净化 对 于非溶解性的有机物 微生物必须先将其吸附在表面 然后才能靠生物酶的作用对其水 解和吸收 从这种意义来讲保证活性污泥具有较高的吸附性能是很有必要的 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 27 27 活性污泥中的微生物在有氧的条件下 将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞 将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量 其最终产物是 CO2和 H2O 等稳定物质 在合成代谢与分解代谢过程中 溶解性有机物 如低分子有机酸等 直接进入细胞内部被利用 而非溶解有机物则首先被吸附在微生物表面 然后被胞外酶 水解后进入细胞内部被利用 由此可见 微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机 物和非溶解性有机物都起作用 并且代谢产物是无害的稳定物质 因此 可以使处理后 污水中的残余 BOD5浓度很低 根据国内外资料 当污泥负荷为 0 3 kg BOD5 kg MLSS d 以下时 就很容易使得出水 BOD5保持在 20 mg L 以下 但是要满足硝化要求时 污水处理系统必须有足够的泥龄 因而污泥负荷不能太高 使出水 BOD5浓度较低同时达到硝化程度 此外 BOD5负荷过低又会导致出水 T P 较高 也就是说 设计 BOD5去除率不单与单项污染物去除率的要求有关 也与对污染物去除 的总体要求有关 C CODCr的去除 污水中 CODCr去除的原理与 BOD5基本相同 污水厂出水中的剩余 CODCr 即 CODCr的去除率 取决于进水的可生化性 它与城 市污水的组成有关 2 含难降解有机物污水处理工艺含难降解有机物污水处理工艺 根据第一章所述 现状污水处理厂出水指标中 BOD 出水在 20 左右波动 说明可生 物降解部分处理效果较好 而 COD 在 40m 90 mg L 波动 说明出水 COD 中难生物降 解部分含量较一般城市生活污水要高 针对 的城市污水水质状况 第二污水处理厂 处理工艺选择的关键是如何处理常规生物污水处理工艺难以处理的难降解有机物 使新 建污水处理厂出水 COD 浓度能长期稳定地控制在 城镇污水厂污染物排放标准 GB18918 2002 中一级 A 标的要求 50mg L 针对难生物降解 COD 的去除 目前常用的方法有 混凝沉淀 过滤 活性炭吸附 臭氧氧化 水解 酸化 等 由于臭氧氧化的成本较高 对于规模较大的城市污水处理 来说 难以采用 活性炭吸附可以作为突发事件时的补救措施 不宜长时间采用 为了强化 SS P BOD 的去除 本工程系统末端设有一个深度处理单元 加药絮 凝过滤单元 可以同步对 COD 进行一定的去除 水解 酸化 工艺是利用水解和产酸微生物 将污水中的固体 大分子和难降解有 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 28 28 机物降解为易于生物降解的小分子有机物 提高废水的可生化性 以利于后续好氧生物 处理 因此水解池不仅可以降低 COD 总量 同时可以提高污水可生化性 目前该工艺 在工业废水或工业废水比重较大的城市污水中得到了较好的应用 如 北京市密云县污 水处理厂 1 5 万吨 日 山东潍坊印染厂污水处理厂 5 0 万吨 日 等 对城市污水 水解池对 COD 平均去除率为 40 50 而悬浮性 COD 去除率更高 为 60 80 出水 SS 的浓度低于 50mg L 对各种后续处理十分有利 水解池设计停留时间为 3 2h 对进水水质也可以起到一定均质 缓冲作用 从现状 污水处理厂进水情况看 由于有些工业企业是定时集中排水 甚至有企业存在偷排的现 象 这造成进厂水水质波动较大 给污水厂运行管理带来很大麻烦 不利于污水稳定处 理 因此在好氧处理前增加一个具有缓冲 均质作用的水解池可以起到一举多得的效果 3 生物脱氮除磷工艺生物脱氮除磷工艺 按照一级排放标准 所选工艺方案必须具有脱氮除磷功能 而常规二级处理达不到 要求 因此 必须对污水脱氮除磷工艺进行分析 1 氮的去除 污水脱氮方法主要有物理化学法和生物法两大类 目前生物脱氮是主体 也是城市 污水处理中经济和常用的方法 其脱氮工艺形式较多 原理相同 物理化学脱氮主要有 折点氯化法去除氨氮 选择性离子交换法去除氨氮 空气吹脱法去除氨氮 a 物理化学脱氨 折点氯化法去除氨氮 折点氯化法去除氨氮是将氯气或次氯酸钠投入污水中 将污水中 NH4 N 氧化成 N2的 化学脱氮工艺 其最终化学反应可表示为 NH4 1 5HOCL 0 5N2 2 5H 1 5Cl 氯投加量与 NH4 N 重量比为 7 6 1 由于污水水质的不同 投加量将大于理论计算 值 此外 折点氯化法还需要消耗水中碱度 理论计算 lmg L NH4 N 消耗 14 3mg L 碱 度 以 CaCO3计 一般需向污水中投加 NaOH 和石灰来补充污水碱度的不足 并且尚需 对出水余氯进行脱除 以免毒害鱼贝类水生生物 余氯脱除可用还原剂二氧化硫将余氯 还原成氯离子或用活性炭床过滤吸附 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 29 29 采用折点氯化法脱氨氮 工艺复杂 投氯量大 再加上补充碱度 余氯脱除等工艺 环节 而且投氯尚会产生一些新的有毒和有害物质 故从经济上 运行管理上和环境上 分析均不适宜于本工程 选择性离子交换法去除氨氮 阳离子交换树脂的离子交换反应可用下式表示 nR A Bn Rn Bn nA 离子交换树脂对各种离子所表现的不同亲和力或选择性是离子交换的基本条件 目 前在污水处理中主要采用沸石天然离子交换物质作为离子交换 但该法在国内尚无应用 该法存在的主要问题是进入交换柱的 SS 值不应大于 35mg L 以免增加水头损失 堵塞沸石床 吸附饱和后必须对沸石进行再生 以恢复其离子交换能力 但该法在工程 应用中无运行管理经验 空气吹脱法去除氨氮 污水中的氨氮大多以铵离子 NH4 和游离氨 NH3 形式存在 并在水中保持如下平衡 NH4 NH3 H 当 PH值升高时 平衡向右移动 污水中游离氨的比率增加 当 PH 值升高到 11 左 右时 水中的氨氮几乎全部以 NH3形式存在 若加以搅拌 曝气等物理作用可使氨气从 水中向大气转移 氨吹脱包括三个工艺过程 一是提高污水 PH 值 将污水中 NH4 转变为 NH3 二是 在吹脱塔中反复形成水滴 三是通过吹脱塔大量循环空气 增加气水接触 搅动水滴 该工艺方案主要存在的问题是需对污水调节 PH 值 投加大量石灰 药剂投加量大 另外还产生大量的污泥 增加处理难度和污泥处理量 由于需要大量循环空气 故动力 费用较高 该方法在城市污水处理中尚无使用先例 也缺少运行管理经验 因此不推荐 采用 综上所述 物理化学法脱氮从经济 管理等方面均不适宜在污水处理中使用 b 生物脱氮 氮是蛋白质不可缺少的组成部分 因此广泛存在于城市污水之中 在原污水中 氮 以 NH3 N 及有机氮的形式存在 这两种形式的氮合在一起称之为凯氏氮 用 TKN 表示 四川省彭州市第二污水处理厂工程 初步设计 中科成环保集团股份有限公司 30 30 而原污水中的 NOx N 包括亚硝酸盐 NO2和硝酸盐 NO3在内 几乎为零 故通常进水总氮 即近似等于凯氏氮 氮也是构成微生物的元素之一 一部分进入细胞体内的氮将随剩余污泥一起从水中 去除 这部分氮量占所去除的 BOD5的 5 在有机物被氧化的同时 污水中的有机氮也被氧化成氨氮 并且在溶解氧充足 泥 龄足够长的情况下进一步氧化成硝酸盐 因为氮在水体中是藻类生长所需的营养物质 容易引起水体的富营养化 因此氮是污水处理厂出水的控制指标之一 反硝化菌在缺氧的情况下可以利用硝酸盐 NO3 N 中的氮作为电子受体 氧化有机 物 将硝酸盐中的氮还原成氮气 N2 从而完成污水的脱氮过程 生物脱氮工艺是目前 广泛采用的污水处理工艺 由此可见 要达到生物脱氮的目的 完全硝化是先决条件 因为硝化菌属于自养菌 其比生长率 n明显小于异养菌的生长率 h 生物脱氮系统维持硝化的必要条件是 n h 也就是说系统必须维持在较低的污泥负荷条件下运行 使得系统泥龄大于维持硝化所需 的最小泥龄 根据大量的试验数据和运转实例 设计污泥负荷在 0 18kgBOD5 MLSS d 及以下时 就可以达到硝化及反硝化的目的 2 磷的去除 污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类 对于城市污水一般采用生物除磷为主 必要时辅以化学除磷作为补充 以确保出水的磷浓度在标准以内 a 化学除磷 化学除磷主要是向污水中投加药剂 使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐 沉淀物 然后通过固液分离将磷从污水中除去 固液分离可单独进行 也可与初沉污泥 和二沉污泥的排放相结合 按工艺流程中化学药剂投加点的不同 磷酸盐沉淀工艺可分 成前置沉淀 协同沉淀和后置沉淀三种类型 前置沉淀的药剂投加点是原污水进水处 形成的沉淀物与初沉污泥一起排除 协同沉淀的药剂投加点包括初沉出水 曝气池及二 沉池之前的其它位置 形成的沉淀物与剩余污泥一起排除 后置沉淀的药剂投加点是二 级生物处理之后 形成的沉淀物通过另设的固液分离装置进行分离 包括澄清池或滤池 化学除磷的药剂主要包括石灰 铁盐和铝盐 投加石灰法 四川省彭州市第二污