暖初---(红色字体)北票市污水处理厂初设文本全解

1、焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 1 目目 录录 1 概述概述.4 1.1 设计依据 .4 1.2 城市概况及自然条件 .8 2 项目背景项目背景.19 2.1 焦作市第二污水处理厂现状 .19 2.2 现状存在问题 .30 3 工程设计工程设计.32 3.1 总体设计 .32 3.2 工艺选择 .38 3.3 总图设计 .48 3.4 工艺设计 .52 3.5 建筑设计 .64 3.6 结构设计 .66 3.7 电气设计 .72 3.8 暖通设计 .73 3.9 自控系统及仪表 .79 3.10 公用工程 .84 4 进水异常突发性污染应急预案进水异常突发性污染应急预案

2、.87 4.1 应急目标 .87 4.2 应急思路 .87 4.3 应急机构 .88 4.4 设置“双屏障”检测系统.88 4.5 应急措施 .88 5 环境保护环境保护.94 5.1 污水处理工程环境效益 .94 5.2 污水厂自身对周边环境的负面影响 .94 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 2 5.3 主要污染源及污染物 .95 5.4 项目实施过程中的环境影响及对策 .95 5.5 项目建成后的环境影响及对策 .97 6 劳动保护与职业安全劳动保护与职业安全.100 6.1 工程设计采取的劳动保护与安全生产措施 .100 6.2 加强安全防范教育 .101 6.3

3、 卫生安全措施 .102 6.4 安全管理方面的对策措施 .103 7 消防、防洪、水土保持、职业卫生消防、防洪、水土保持、职业卫生.106 7.1 消防 .106 7.2 防洪措施 .106 7.3 水土保持 .106 7.4 职业卫生 .106 8 节能节能.108 8.1 污水厂能源分析 .108 8.2 节能措施 .108 9 管理机构、人员编制及建设进度管理机构、人员编制及建设进度.114 9.1 实施原则与步骤 .114 9.2 项目管理机构与分工 .114 9.3 设计、施工和安装 .115 9.4 调试与试运转 .115 9.5 组织管理措施 .115 9.6 技术管理措施 .

4、116 9.7 人员编制 .116 9.8 工程建设进度安排 .116 10 投资概算、资金筹措及成本分析投资概算、资金筹措及成本分析.118 10.1 投资概算 .118 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 3 10.2 资金筹措 .120 10.3 成本分析 .120 11 结论与建议结论与建议.129 11.1 结论 .129 11.2 建议 .129 1、工艺专业主要设备材料表、工艺专业主要设备材料表.131 2、电气专业设备材料表、电气专业设备材料表.143 3、自控专业设备材料表、自控专业设备材料表.147 4、仪表专业设、仪表专业设备备材料表材料表.148 焦

5、作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 4 1 概述概述 1.1 设计依据设计依据 1.1.1 相关文件相关文件 (1) 焦作市第二污水处理厂扩建工程设计项目招标文件（焦招 SJGK- 14-04 号）； (2)焦作市第二污水处理厂扩建工程环评报告及批复； (3)焦作市第二污水处理厂扩建工程项目申请报告。 1.1.2 采用的规范和标准采用的规范和标准 1.1.2.1 工艺工艺 （1） 室外给水设计规范GB50013-2006 （2） 室外排水设计规范GB50014-2006（2014 年版） （3） 地表水环境质量标准GB3838-2002 （4） 城镇污水处理厂污染物排放标准G

6、B18918-2002 （5） 污水排入城镇下水道水质标准CJ343-2010 （6） 给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-2008 （7） 泵站设计规范GB50265-2010 （8） 城镇污水处理工程项目建设标准建标200177 号 （9） 城镇污水处理厂运行、维护及安全技术规程CJJ60-2011 （10） 城镇污水处理厂污泥处置、混合填埋用泥质GB/T 23485-2009 （11） 城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质标准GB/T 23486-2009 （12） 城市生活垃圾处理及污染防治技术政策建城2000 120 号 建设部、国家环保 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设

7、计 湖南省建筑设计院 5 总局、科技部 （13） 关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知 环办2010157 号 （14） 城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策 建城200923 号 （15）国家、中南地区通用标准图集、行业标准 （16）各有关专业提供的基本设计资料 1.1.2.2 建筑与结构建筑与结构 (1)民用建筑设计通则 GB50352-2005 (2)建筑设计防火规范 GB50016-2006 (3)建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001 (4)混凝土结构设计规范 GB50010-2010 (5)建筑地基基础设计规范 GB50007-2011 (6)给水排水

8、工程构筑物结构设计规范 GB50069-2002 (7)给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程 CECS138:2002 (8)给水排水构筑物工程施工及验收规范 GB50141-2008 (9)建筑抗震设计规范 GB50011-2010 (10)建筑结构荷载规范 GB50009-2012 (11)砌体结构设计规范 GB50003-2011 (12)建筑工程抗震设防分类标准 GB50223-2008 (13)多孔砖砌体结构技术规范 JGJ 137-2001 (14)岩土工程勘察规范 GB50021-2001 (2009 年版) 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 6 (15)

9、建筑地基处理技术规范 GBJ79-2012 (16)工业建筑防腐蚀设计规范 GB50046-2008 (17)给水排水工程构筑物变形缝设计规程 CECS117:2000 (18)建筑桩基技术规范 JGJ 94-2008 (19)建筑边坡工程技术规范 GB50330-2002 (20)室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范 GB50032-2003 (21)地下工程防水技术规范 GB50108-2008 (22)给水排水工程管道结构设计规范 GB50332-2002 (23) 国家、中南地区通用标准图集、行业标准 (24)各有关专业提供的基本设计资料 1.1.2.3 电气及自控电气及自控 (1)

10、 10kV 及以下变电所设计规范 GB50053-94 (2) 3110kV 高压配电装置设计规范GB50060-2008 (3) 供配电系统设计规范GB50052-2009 (4) 低压配电设计规范GB50054-2011 (5) 电力工程电缆设计规范GB50217-2007 (6) 民用建筑电气设计规范JGJ16-2008 (7) 通用用电设备配电设计规范GB50055-2011 (8) 并联电容器装置设计规范GB50227-2008 (9) 建筑照明设计标准 GB50034-2004 (10) 建筑物防雷设计规范 GB50057-2010 (11) 电气装置安装工程施工及验收规范GB50

11、303-2002 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 7 (12)工业自动化仪表工程施工及验收规范 GB 50093-2002 (13)自动化仪表安装工程质量检验评定标准 GB 50131-2007 (14)工业计算机监控系统抗干扰技术规范 CECS 81-1996 (15)分散型控制系统工程设计规定 HG/T20573-1995 (16)工业控制计算机系统验收大纲 JB/T 5234-1991 (17)过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号 GB 2625-1981 (18)工业电视系统工程设计规范 GBJ 115-1987 (19)控制室设计规定 HG/T20508-

12、2000 (20)仪表供电设计规定 HG/T20509-2000 (21)计算机软件开发规范 GB8566-88 (22)计算站场地技术要求 GB2887-2000 (23)建筑物电子信息系统 GB 50343-2004 (24)信号报警、联锁系统设计规定 HG/T 20511-2000 (25) 城镇排水系统电气与自动化工程技术规程 CJJ120-2008 (26)国家、中南地区通用标准图集、行业标准 (27)各有关专业提供的基本设计资料 1.1.2.4 暖通暖通 (1) 采暖通风机空气调节设计规范 (GB50019-2003) (2) 工业企业设计卫生标准 (GBZ1-2010) 1.1.

13、3 相关资料相关资料 (1)焦作市第二污水处理厂扩建工程项目申请报告（天津市市政工程设 计研究院，2013 年 8 月）； 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 8 (2)焦作市城市总体规划(2008-2020 年)（焦作市人民政府，2008 年 12 月）； (3)焦作市污水工程专项规划(2007-2020 年)（焦作市人民政府，2007 年 7 月）； (4)焦作市城市污水处理厂特许经营协议（焦作市人民政府与重庆康达 环保股份有限公司，2006 年 4 月)； (5)焦作市第二污水处理厂工程厂区岩土工程勘察报告（河南省焦作市 水文工程地质勘察院）； (6) 焦作第二污水厂

14、提供的进出水水质资料。 1.2 城市概况城市概况及自然条件及自然条件 1.2.1 自然条件自然条件 （1）地理位置地理位置 焦作市地处我国豫、晋两省的结合部，是河南省的西北大门，西北隔太行 山与山西省接壤，南隔黄河与河南省郑州、洛阳两市相望，东邻新乡市，西接 济源市。地跨东经 1123211338，北纬 34483530；东西长 102 公里， 南北宽 77 公里。焦作市地理位置图如下： 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 9 图图 2-1 焦作市城市区位图焦作市城市区位图 （2）地形及地质）地形及地质 焦作市呈狭长状分布在黄河与太行山之间，地形变化较为明显，主要地貌 类型

15、包括平原、丘陵及山区，平原黄河滩地，沁河、大沙河冲击平原，山 前洪积平原；丘陵市区西部山前丘陵、济源、 ，孟县黄土丘陵；山区焦 作市、博爱、沁阳、济源西北部山区。海拔高度 901400 米，山势陡峻，与平 原区变化呈突然性，山前阳坡平缓，地势北高南低，西高东低，地面坡降约为 2%。 （3）气候）气候 焦作市属于暖温带大陆性季风气候。主要特点是春旱多风，夏热多雨，秋 高气爽，冬寒少雪。19862000 年间，焦作市年平均气温 14.80，年平均最 低气温 9.9，年平均最高气温 20.5，年平均变幅 26.8，绝对最高温度 41.1，绝对最低温度-22.4。市区冬季气温较同一纬度的其他地区略高，

16、主 要受太行山的影响。当冷空气南下时和焦作相邻的新乡及以东地区风速较大， 气温明显低于焦作地区；由于冷空气过山下沉增温，反而形成相对的高温中心。 由于海拔高差的影响，本地区气温亦有差异，平原气温一般比山区高 3。 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 10 19862000 年间，全市年平均降雨量 548.8 毫米，最大年降雨量 929.8 毫 米，最小年降雨量 295.5 毫米。常年主导风向是东北、西南风，年平均风速 1.8m/s，最大风速 28m/s。土壤冻结最大深度 60 厘米。 （4）水文）水文 地表水 焦作市地跨黄河、海河两大水系，境内河流众多，流域面积在 100

17、平方公 里以上的河流 19 条。规划的中心城及周围卫星城组成的城市片共有六纵两横， 累计八条承接山洪河道从中穿过，白马门河、普济河、群英河、瓮涧河、李河、 山门河自北向南穿过老城区而分别汇入新河及大沙河，新河、大沙河则自西向 东穿越新城区。八条河流均属海河水系。 海河流经天津、北京、河北、山西、山东、河南、内蒙古和辽宁 8 个省、 自治区、直辖市的全部和部分地区，流域面积为 31.8104 平方公里，在这个流 域内生活着 1.24 亿人口。海河流域地处我国心脏地区，是全国政治、经济、文 化的中心，具有非常重要的战略地位。海河流域面积虽然只占全国版图的 1/30，但是它以悠久的历史、灿烂的文化、

18、富饶的资源、繁荣的经济，以及是 首都北京和工商业大都市天津的所在地而受到世人的瞩目。海河是我国七大江 河之一，犹如一把巨扇铺撒在华北广袤的大地上。海河拥有蓟运河、潮白河、 北运河、永定河、大清河、子牙河、漳卫南运河等七条河流，最后汇集天津， 注入渤海、海河与邻近的滦河及徒骇、马颊河系共同组成了海河流域。辞海中 说海河发源于地处河南省的卫河，全长 1090 公里，中国统计年鉴仍沿用此说法。 大沙河为海河水系的境内干流。发源于山西省陵川县夺火镇，流经博爱、 焦作市城区、武陟、修武、获嘉、辉县，于新乡县西永康北入共产主义渠。全 长 115.5 公里，流域面积 2688 平方公里。境内长度 65 公里

19、，堤防 62.3 公里， 流域面积 907 平方公里，是一条主要的泄洪排涝河道。大沙河历史悠久，1949 年之前灾害严重。1949 年之后，几经治理，尤其是筑成长 62 公里的堤防，又 多次清淤，防洪标准五年一遇。只是因为工业废水大量排入，水质污染严重， 对农田灌溉造成不良影响。 新河系大沙河在境内的一级支流。发源于修武县灵泉碑，汇纳马门河、闫 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 11 河、瓮涧河三条支流，至修武县孔村北注入大沙河。河道全长 19.5 公里，堤防 19.2 公里，流域面积 272 平方公里，河宽 10 米，深 2 米。两岸群众利用新河水 灌溉农田颇具效益，近

20、年来因大量工业废水、生活污水排入河中，水质污染严 重。 地下水 焦作市水资源总量约 8.1 亿立方米，属严重缺水地区。全区天然资源量为 10.76 立方米/秒。根据赋存层位和状态，本区地下水可分为孔隙水和岩溶水。 目前，已勘察和开采的水源地有 15 处，根据实测资料，孔隙水资源量 2.67 立 方米/秒，岩溶水资源量为 8.09 立方米/秒，可采储量 15.6 立方米/秒。 a. 岩溶水状况： 焦作市拥有较为丰富的岩溶底下会，其主要因素是独特的水文地质条件。 在水文地质单元划分上，焦作市岩溶地下水的直接补给区为山西晋城柳树 口夺火一线以南面积约 1400 平方公里的广大山区，包括丹河渗漏补给。

21、通 过地下径流，在复杂的断层构造控制下，汇集到市区，在近山前地带闫河 岗庄演马九里山一线形成相对集中的开采区域。焦作市的二、四、六、 七水厂、电厂岗庄水源地、演马矿突水点等均在此线上，各水源地所供水量占 全年供水量的 85%以上。 岩溶水动态。根据 1952 年以来的地下水动态监测资料，五十年代没有开采 岩溶水，因此水位高达 105 米，超过 95 米的泉排泄水位，在九里山一带，形成 大规模的泉水，到了 1965 年以后，随着开采量逐渐增大，岩溶水位呈现出阶梯 性下降特征：19651977 年水位 9198 米，平均 93 米，低于泉排泄水位，泉 水间断性涌出；19781988 年，水位 72

22、90 米，平均水位 83 米，并在岗庄形 成了面积约 20 平方公里的降落漏斗；19891995 年，水位 7084 米，平均 78 米，又在七水厂周围形成了一个较小的降落漏斗。1995 年以后，随着各煤矿的 逐渐关闭及开采量的合理控制，地下水位达到了 7485 米之间的动平衡状态， 也就是说开采量与补给量大致相等，丰补枯取，水位没有持续下降。 岩溶水污染。由于岩溶水的补给在北部山区，因此，在二十世纪九十年代 以前，岩溶水一直是十分优质的，甘甜可口。但由于市区部分企业在沿山地区 建立了工业废渣（水）储灰坝，主要有电厂王掌河灰常、狮涧放射性废渣、化 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建

23、筑设计院 12 三横河制碱废渣、市热电厂灰场、中铝沙墙灰坝、赤泥坝等，对焦作市岩溶水 造成了威胁。九十年代以后，水中氯化物含量急速升高，到 2001 年，已有 7447 工程、矿务局水文队等部分自备井报废。 b. 孔隙水状况： 焦作市孔隙水主要分布在市区山前地带及南部平原区，由大气降水入渗、 河道入渗、农灌入渗等形式补给，大致由西北向东南径流，由泉、人工开采、 矿坑排水等形式排泄。 孔隙水动态。在西冯封东小庄瓮涧安阳城古汉山一线以 北，面积约 100 平方公里，由于各煤矿排水，水位埋深大于 40 米，处于疏干 半疏干状态，失去利用功能。在市区南部造纸厂及东部九里山一带，分别存 在一个面积约 7

24、 和 15 平方公里的降落漏斗，其中心水位较周围低 6-8 米。其他 地区为水位稳定区，埋深小于 10 米，在灵泉碑一带，仍有泉水流出。 孔隙水污染。由于孔隙水补给方式多样，各种水体均可对孔隙水水质产生 影响，工业三废和生活污水是引起水质恶化的重要因素。现在，焦作市的浅层 孔隙水已大面积遭受污染且已失去城市供水功能，中深层孔隙水也有进一步恶 化的趋势，特别是在大家作府城仇化庄一带，污染正在加剧。主要污 染物有六价铬、氯化物、硫酸盐等。 1.2.2 城市概况城市概况 （1）城市性质及行政区划）城市性质及行政区划 焦作市历史悠久，为我国古代政府、经济、文化繁荣地区，现辖 2 市 4 县 4 区和

25、1 个省级高新技术开发区，总面积 4071.1 平方公里，总人口 361104（2009 年） 。市区由解放区、山阳区、中站区及马村区和一个省级高新 技术产业开发区组成，其中，解放区和山阳区为老城区，中心城区建成面积已 超过 70 平方公里。 截至目前，焦作市人口 366 万人，其中市区人口 88 万人，老城区人口 58.6 万人。焦作市市内四区及高新区建设用地总规模为 426.4 平方公里，焦作市城 市建设处在高速发展的阶段，城市面貌发生了巨大的变化。 按照焦作市城市总体规划（20082020 年） ，焦作市中心城区的性质为： 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 13 综

26、合型中心城市，在中原城市群中发挥着中原城市群西北部战略支点和区域性 中心城市的功能，是国家重要的能源和原材料深加工基地，国际性山水旅游城 市；在晋东南豫西北地区运输通道中发挥着重要的交通枢纽和区域性物流中心 的功能；是焦作市的政治、经济、文化、交通和信息中心。 （2）社会经济发展概况）社会经济发展概况 焦作地理优越，交通十分便利，区位优势明显。它地处我国南北交汇点， 东西结合部，又是新欧亚大陆桥在中国境内的中心地带，具有承东启西、沟南 通北的枢纽地位。焦作市现已形成了以能源、机械、化工、冶金、建材工业为 主，食品、轻纺、医药等工业部门综合发展的工业行业结构，构成全市国民经 济的骨干产业。全市化

27、学工业产品达 8 大类 100 多个品种，各项经济指标居河 南省同行业前列，是全国 44 个重点化工城市之一。 近年来焦作市城镇化进程逐步加快。坚持高起点规划、高标准建设、高水 平管理，完善功能，提高品位。修编了城市总体规划，编制了一批详细规划和 专项规划。实施了以垃圾处理、城区供排水、集中供热、供气、铁路立交桥建 设为重点的城市基础设施建设，城市功能进一步完善。市区建成区面积突破 140 平方公里，城镇化水平达到 32.8。按照焦作市城市总体规划 （20082020 年） ，焦作市中心城区近期 2010 年的人口规模为 100 万人；远期 2020 年的人口规模为 140 万人。 1.2.3

28、 城市总体规划要点城市总体规划要点 目前，焦作市正在使用焦作市城市总体规划（20082020 年） 相关主要 规划内容如下： （1）规划年限）规划年限 近期为 2008-2012 年；远期为 2013-2020 年。 （2）城市规模）城市规模 根据城市总体规划，近远期城市建设用地规模及城市人口规模为： 近期：城市人口 100 万人，用地 100 平方公里； 远期：城市人口 140 万人，用地 132 平方公里； 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 14 1.2.4 供水规划及现状供水规划及现状 （1）供水厂现状）供水厂现状 供水厂：焦作市共有 7 个供水厂、2 处水源地、1

29、 个离子水厂，综合供水能 力 59.5104 m3/d，固定资产 1.15 亿元，供水管网长度 451 公里，供水覆盖面积 50 平方公里，自来水用户水表 1.67 万块，其中工业用户 0.11 万块，生活用户 1.56 万块，城市供水普及率为 99.86%。 焦作市现有 7 座水厂的规模见表下表。 表表 2-1 焦作市现状水厂设计规模一览表焦作市现状水厂设计规模一览表 序号水厂名称 设计规模 （104m3/d） 供水规模 （104m3/d） 始建 年代 备注 1 第一水厂 （北水厂） 1.51906调剂水厂，高峰时启用 2 第二水厂 （焦东水厂） 6.04.019881995 年开辟新水源地

30、 3 第三水厂 （焦西水厂） 3.01987七厂加压站，2001 年停用 4 第四水厂 （市区北部） 6.7 地下水 6.5 地表水 3.8 1981 买水利局地表水厂的水并 网，年利用 600104 m3 5 第五水厂 （马村区） 1.01.01984 6 第六水厂 （中站区） 2.51.019851995 年开辟新水源地 7 第七水厂 （东小庄） 126.51989 合计29.722.8 2004 年实际日均供水量为 14.5104 m3 自备水源：市区内共有自备井单位 60 余户，所属水井 224 眼，年开采量约 为 6400104m3，其中岩溶水井 96 眼，共开采岩溶水约 51201

31、04，孔隙水井 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 15 128 眼，共开采 1280104 m3。各自备井单位中，以焦作电厂岗庄水源地开采量 最大，其 46 眼自备井共开采地下水约 4500104立方米，其次为 AES 万方电厂， 12 眼井共开采约 500104 m3，较大的单位还有轮胎厂、化三、化二、104 方铝 业等企业，开采量均在 200104 m3以上。 总供水量：综上所述，供水厂综合供水能力 29.7104 m3/d，2004 年实际完 成供水量 5287104 m3，日均供水规模 14.5104 m3d，自备井单位年均供水规模 17.5104 m3/d，实际

32、总平均日供水规模为 32104m3/d。 （2）供水厂规划）供水厂规划 根据焦作市城市总体规划(20082020 年)，在市区城市供水量：近期 39.73104 m3/d，远期 57.95104 m3/d。 给水厂的数量、规模和布局要考虑城区发展方向，现状水厂条件和水源地 方位等综合因素确定，规划水厂主要分布在南水北调线附近。在现状水厂的基 础上，以南水北调提供的水作为水源新建两座水厂，不再开发建设新的地下水 源，使市区近期的供水规模达到 40.8104 m3/d，远期规模达到 58.8104 m3/d。 以南水北调提供的水为水源，新建马村水厂，供水规模为 18104m3/d。 以南水北调提供

33、的水为水源，新建高新区水厂，供水规模为 18104 m3。 1.2.5 排水现状及规划排水现状及规划 （1）污水厂处理现状）污水厂处理现状 焦作市已建成运行和正在进行建设的污水处理厂有 4 座，焦作市第一污水 处理厂工程建设规模 10104 m3/d 已建成运行；焦作市第二污水处理厂工程建设 规模 15104 m3/d，近期已建成规模 10104 m3/d；万方工业园区污水处理厂工程 建设规模 5104 m3/d，近期已建成规模 2.5104 m3/d；另一座设计规模 5104 m3/d 的中站污水处理厂正在规划建设中。 2000 年建成的焦作市第一污水处理厂位于城市东南部，厂址西邻山阳路、

34、南靠新河，设计规模 10104 m3/d，设计出水标准为污水综合排放标准 （GB 8978-1996） （旧标准）水污染物排放标准二级标准，污水处理工艺为转蝶曝气 改良型卡鲁塞尔氧化沟。该污水处理厂迁建工程已经与 2012 年正式启动，目前 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 16 已经完成施工图设计工作，新建污水处理厂位于第二污水处理厂南部，出水达 到“一级 A”标准，还包括 200t/d 的污泥处置系统。 2009 年初建成投产的焦作市第二污水处理厂位于城市东南部，一厂以东 5 公里处，厂址位于丰收路以南、西经大道（平陵路）以东、宁远路以西、龙源 路以北，设计规模 15

35、104 m3/d，近期已建成规模 10104 m3/d，设计出水执行二 级标准，污水处理工艺为改良型氧化沟。该污水处理厂已经于 2011 年完成了 10104 m3/d 规模的升级改造工程，目前出水能够稳定达到“一级 A”标准。由于 该污水处理厂收水范围不断扩大，水量不断增加，扩建工程迫在眉睫。 2009 年建成投产的万方工业园区污水处理厂位于城市东部，厂址位于工业 区东南，山门河南岸，工程建设规模 5104 m3/d，近期已建成规模 2.5104 m3/d，设计出水执行二级标准，污水处理工艺为水解酸化+改良型 A/A/O。 按照焦作市污水工程专项规划（20082020 年） ：焦作市现将在中

36、站区规划 建设一座处理规模为 5104 m3/d 的污水处理厂，该厂出水排入白马门河。 随着国家对污水处理标准的提高，特别是海河水系水质严重超标，河南省 要求海河流域污水处理厂出水应逐步达到 GB18918-2002 中规定的一级 A 标准， 按照河南省发改委、建设厅、环保局关于加快全省县级污水处理厂配套设施 和部分省辖市污水处理厂脱氮改造工程建设加强运营监管工作的通知 （豫发改 城市2008579 号）的要求，应对 2001 年建成运行的焦作市第一污水处理厂工 程进行脱氮除磷改造，使出水达到排放要求。 （2）排水系统及管网现状）排水系统及管网现状 根据焦作市城市总体规划（20082020 年

37、） 及焦作市污水工程专项规 划（20072020 年） ：焦作市 2006 年的城市污水量已达 89104 m3/d，污水 全部由焦作市第一污水处理厂处理；根据实测焦作市 2010 年老城区（包括解放 区和山阳区）的城市污水量基本在 13.6104 m3/d 左右，由焦作市第一、第二污 水处理厂分别处理。 焦作市排水系统建设情况如下图： 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 17 图图 2-2 焦作市城市排水规划图焦作市城市排水规划图 焦作市区排水系统是经过多年建设逐步形成的，并正在不断完善中。原有 城市排水系统局部采用截流式合流制排水体系，大部分为合流式排水体系，直 接由市

38、政下水管道排入河道。 焦作市现状城区地形北高南低，铁路以北为老城区，铁路以南为新城区， 城区西部和东部分别有中站区和马村区，城区自西向东依次有白马门河、普济 河、群英河、瓮涧河、李河和山门河自北向南流过，城区南部有新河和大沙河 自西北向东部流过。 老城区包括焦作市的解放区和山阳区，区域范围为影视路以南，焦新铁路 以北，普济路以东，山阳路以西的街区内排水管网大部分为雨污合流制。生活 污水、部分工业废水、雨水通过现有合流制管道和砖砌暗沟，就近排入普济河、 群英河和瓮涧河等水体。经过近三年的施工，基本上形成了沿上述三条河道河 床下敷设的截污干管，该干管自北环路至城市南部的龙源路，然后沿龙源路北 侧已

39、敷设截污干管，将汇流污水最终汇集到位于龙源路和山阳路交叉位置的现 状第一污水处理厂。目前，沿瓮涧河底敷设的截污干管仅实施到瓮涧河与山阳 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 18 路交叉的位置。 焦新铁路以南的新城区新建道路，包括人民路、丰收路、民主路、迎宾大 道以及山阳路等道路和高新区的已建成部分道路基本上采用雨污分流制体系。 全市现有排水管道、管沟约 80 多条，总长度约 140 公里左右。 （3）城市排水规划）城市排水规划 排水制度 按焦作市城市总体规划（20082020 年） 及焦作市污水工程专项规划 （20072020 年） ：老市区由于系旧城区，原有设施均为合流制

40、管渠，近期又 难以全面进行分流制改造，因此暂采用截流式合流制，并逐渐向分流制过渡的 排水体制；焦作市其它新规划市区均采用雨、污分流排水体制。雨水经雨水管 渠系统就近排入河流水体，街区的污水经污水管道系统收集后，汇流至污水处 理厂，处理达标后排入水体或进行再生回用。 污水处理设施规划 根据焦作市城市总体规划（20082020 年） 及焦作市污水工程专项规 划（20072020 年） ：焦作市区污水排放折减系数取 0.85。 近期（2010 年）城市综合用水量（平均日）为：50104 m3/d1.2=41.67104 m3/d。则近期城市污水量（平均日）为 41.67104 m3/d0.85=35

41、.4104 m3/d。 远期（2020 年）城市综合用水量（平均日）为： 72.8104m3/d1.1=66.18m3/d。则远期城市污水量（平均日）为 66.18104 m3/d0.85=56.3104 m3/d。 采用集中和分散相结合的布局方式，全市划分为 4 个污水排放与处理系统。 焦作市第一污水处理厂工程建设规模 10104 m3/d 已建成运行；扩建焦作市第二 污水处理厂工程至 15104 m3/d 规模；规划扩建万方工业园区污水处理厂工程 至 5104 m3/d 规模；规划建设设计规模 5104 m3/d 的中站污水处理厂。 污水排放口布置及排放标准必须依据水资源保护规划进行。 焦

42、作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 19 2 项目背景项目背景 2.1 焦作市第二污水处理厂现状焦作市第二污水处理厂现状 2.1.1 概况概况 焦作市第二污水处理厂位于高新区，规划总规模 15104 m3/d，现状处理规 模为 10104 m3/d，处理后的污水可就近排入新河。焦作市第二污水处理厂于 2007 年开始设计、施工，2008 年投产运行。该厂区于 2011 年完成了提标改造 工程。 污水处理厂现有人员总数为 35 人，包括生产工人（直接生产工人和辅助生 产人员）、管理技术人员和勤杂服务人员。 图图 3-1 污水厂位置及厂内现状污水厂位置及厂内现状 根据焦作市排水规

43、划，焦作市第二污水处理厂主要服务瓮间河以东、山门 河以西、影市路以南、大沙河以北的区域，服务面积 88km2，服务范围内包括 高新技术产业聚集区。高新技术产业集聚区位于大沙河以北，高压走廊以南地 新河 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 20 区，现状为焦作市高新技术开发区，规划工业区面积 9.4 平方公里，占城市工 业用地的 30.09%，以高新区现状企业发展为基础，重点发展布局高新技术产业、 食品、电子、服装等技术含量高、无污染或污染小的一类工业企业。近年来随 着高新技术产业聚集区的发展，该区域的污水管网已经基本完善，该区域污水 通过山羊路与位马路交汇处的污水提升泵站送

44、至第二污水处理厂的进水干管， 最终进入第二污水处理厂。第二污水处理厂规划总规模 30104 m3/d，近期规划 规模 15104 m3/d，现状规模 10104 m3/d。 2.1.2 设计规模及水质设计规模及水质 （1）设计水量）设计水量 污水厂污水处理规模 10104m3/d，水量变化系数 1.3。 （2）设计进、出水质）设计进、出水质 焦作市第二污水处理厂现状出水执行中华人民共和国国家标准城镇污水 处理厂污染物排放标准 （GB 18918-2002）中规定的一级水质排放标准的 A 标 准。 一期工程设计进水水质为： 表表 3-1 设计进出水水质设计进出水水质 指标CODcrBOD5SST

45、NTPNH3-N粪大肠菌群数 进水350150260406.030 出水501010150.505（8）1000（个/L） 处理程 度 85.7%93.3%96.2%62.5%91.7%83.3% - （3）工艺流程）工艺流程 目前污水处理厂生物处理采用改良型卡鲁塞尔氧化沟二级生物处理工艺， 深度处理系统采用“折板絮凝D 型滤”工艺，污泥处理采用机械浓缩机械脱水 工艺，工艺流程如下： 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 21 粗 格 栅 提 升 泵 站 细 格 栅 旋 流 沉 砂 池 氧 化 沟 二 沉 池 中 间 提 升 泵 站 折 板 絮 凝 池 D 型 滤 池 接 触

46、 消 毒 池 污 泥 泵 站 污泥 浓缩 脱水 机房 泥饼外运 外排 回 流 进水 图图 3.2 一期工程工艺流程图一期工程工艺流程图 2.1.3 现状工程主要构筑物现状工程主要构筑物 （1）预处理池）预处理池 粗格栅粗格栅 粗格栅井按总规模 15104m3/d建设，设置格栅 2 道，渠宽 1.6m，渠深 8m。 主要设备： 粗格栅：2 台，采用回转式格栅除污机，栅条间隙: 20 mm，格栅净宽： 1.5m，功率 3kW。 皮带输送机：1 台，长度：5.4m，功率：2.2kW。 闸门：4 台，WH=12002000，采用铸铁镶铜方闸门。 电动单轨起重机：1 台。 中间提升泵站中间提升泵站 污水

47、提升泵站土建工程按远期 15104m3/d 规模已建成，水泵设备按 10104m3/d 规模安装。 主要设备：潜水离心泵： Q=900-1100m3/h, H=14.8-11.8m，N=55kW，2 台； Q=2650-3550m3/h, H=10-11.5m，N=160kW，2 台，1 用 1 备。 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 22 细格栅细格栅 细格栅间土建按总规模 15104m3/d 建设，设备按 10104m3/d 规模安装。设 细格栅 4 道，渠宽 1.3m，渠深 2m，其中 3 道安装设备，1 道封闭。 主要设备： 细格栅：3 台，采用阶梯式格栅除污机，

48、栅条间隙:5 mm，格栅净宽： 1.2m，功率 0.75kW。 无轴螺旋输送机：1 台，长度：7.6m，功率：2.2kW。 旋流沉砂池旋流沉砂池 主要设计参数： 设计规模: 15104m3/d 数量: 2 座 单座设计流量: 7.5104m3/d 沉砂池直径: 5.5m 集砂斗直径: 1.5m 进水渠宽: 1.10m 出水渠宽: 2.20m 主要设备: 搅拌器： 2 台，N=1.5kW 砂水分离器： 1 台，Q=12-20l/s，N=0.37kW 鼓风机： 2 台，Q=2.01m3/min，H=53.9kPa，N=4kW （2）氧化沟）氧化沟 前置缺氧池前置缺氧池 主要设计参数： 设计规模:

49、10104m3/d 单座容积 1043m3 停留时间 0.50h 主要设备： 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 23 潜水搅拌器 4 台，叶轮直径 325mm，N=2.2kW 方形闸门 4 台，1500X1500，下开式 手摇式启闭机 4 台，T=4.0t，下开式 厌氧池厌氧池 主要设计参数: 设计规模: 10104m3/d 数量: 2 座 单池设计流量： 5.0104m3/d 单池有效容积: 2482m3 有效水深: 4.50m 停留时间: 1.19h 主要设备: 潜水搅拌器 12 台，叶轮直径 325mm，N=2.2kW 方形闸门 2 台，1500X1500，下开式

50、手摇式启闭机 2 台，T=4.0t，下开式 改良氧化沟改良氧化沟 主要设计参数: 形式 改良型氧化沟 设计规模: 10104m3/d 数量: 2 座 单池设计流量： 2087m3/h 单池容积： 25509m3 污泥负荷: 0.06kgBOD5/kgMLSS 悬浮固体浓度: MLSS=4000mg/l 容积负荷： 0.24kg/m3.d 污泥回流比: 50%-100% 水力停留时间: 12.25h 主要设备: 倒伞曝气机 10 台，直径 3750，一台变速， 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 24 N=110kW,充氧量 237kgO2/h. 潜水推流器 8 台，直径 2

51、500mm，N=5.5kW 出水堰门 8 套，2000X1000 铸铁堰门，下开式 手摇式启闭机 8 台，T=4.0t，下开式 （3）二沉池）二沉池 周边进水,周边出水沉淀池,出水采用双面三角形齿形堰的矩形集水槽；中心 传动单管吸泥机排泥。 设计规模： 10104m3/d 池数: 4 个 单池流量: 1043m3/h 平均流量表面负荷: 0.75 m3/( m2h) 最大流量表面负荷: 0.975 m3/( m2h) 直径: 42m 池总深: 5.0m 有效水深： 4.5m 主要设备: 单管中心传动吸刮泥机 2 套，N=0.55kW 铸铁镶铜闸门 2 扇，上开式，反向止水 手动螺杆启闭机 2

52、台，L=1.95m （4）二沉池集配水井及污泥泵站）二沉池集配水井及污泥泵站 地下钢筋混凝土结构： 主要参数: （1）回流污泥 设备类型: 潜水轴流泵 数量: 3 台，(2 用 1 备) 单机流量: Q=2192-2804m3/h 扬程: H=1.71-3.72m 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 25 功率： 37kW （2）剩余污泥 设备类型: 潜水排污泵 数量: 2 台，(1 用 1 备) 单机流量: Q=150m3/h 扬程: H=10.0m 配套设备： 电动单轨电动葫芦 1 台 （5）中间提升泵站）中间提升泵站 二沉池出水提升后进入深度处理区，中间提升泵站按 1

53、5104m3/d 规模完成 土建，近期按 10104m3/d 安装水泵。 中间提升泵站近期共设置 4 台潜水泵，2 台大泵 2 台小泵，大泵技术参数： Q=3000m3/h、H=8m、N=110kW；小泵技术参数： Q=1000m3/h、H=9.5m、N=45kW。两台大泵一用一备，其中一台大泵设变频调 速。 （6）折板絮凝池）折板絮凝池 折板絮凝池设计规模 10.0104m3/d，分二座，每座设计规模 5.0104m3/d， 预留扩建 5104m3/d 的位置。为方便施工，折板絮凝池采用平流式折板絮凝池。 每组絮凝池平面尺寸为 16m11.25m，池深 H=5.15m，有效水深 4.85-

54、4.50m。折板采用混凝土制作，采用膜片式快开排泥阀进行排泥。 絮凝池分为三个絮凝阶段，第一阶段为相对折板，主要参数如下： 波峰流速： 0.298m/s 波谷流速： 0.103m/s 絮凝时间： 4.94min 水头损失： 0.251m G 值： 90.35S-1 第二阶段为平行折板，主要参数如下： 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 26 板间流速： 0.217m/s 絮凝池时间： 6.22min 水头损失： 0.098m G 值： 50.21S-1 第三阶段为平行直板，主要参数如下： 板间流速： 0.096m/s 絮凝时间： 5.40min 水头损失： 0.011m G

55、 值： 17.78S-1 折板絮凝池总设计参数如下： 絮凝时间： 16.56min 水头损失： 0.359m G 值： 158.34S-1 GT 值： 5.13104 （7）D 型滤池（含反冲洗房及鼓风机房）型滤池（含反冲洗房及鼓风机房） 滤池工艺布置 采用 D 型滤池，共 12 格，分成两个系统对称双排布置。最高过滤水头： 2.2m（D 型滤池内最高运行水位与出水堰前水位之差） 。D 型滤池根据当地气候 条件布置在室外，两排对称布置的滤池中间为管廊间，进出水和压缩空气管道 及控制闸阀门设在管廊内。 滤池性能参数 处理水量：Q=10104m3/d 按总变化系数1.3，污水最高日最高时污水量规模

56、校核：Q最高日最高时 Q=5417m3/h； 设计滤速：18.80m/h； 强制滤速：20.50m/h； 总过滤面积：288m2； 单格过滤面积：24m2； 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 27 格数：12格； 布置形式： 双排对称布置； 单格尺寸：2m6m2； 滤池尺寸：20.68m33.18m； 滤层高度：1000mm(反洗高度)； 反洗水强度：6L/(m2.s)； 反洗气强度：2832 L/(m2.s)； 进水悬浮物：SS30mg/L； 出水悬浮物：SS10mg/L； 反洗时间：约20min； 反洗方式：气洗水、气联合冲洗水洗。 反冲洗房及鼓风机房 反冲洗房及鼓风

57、机房与D型滤池合建，设在滤池西侧出水端，平面尺寸 6.50m21.04m。设备间下为反冲洗清水池。 设备间安装设罗茨鼓风机3台，2用1备，为滤池反冲洗提供气源，按反洗 气强度：2832L/（m2.s）选鼓风机：单台风量Q=22m3/min，升压P=50kPa， 配套电机功率N=30kW。 反冲洗泵房设反冲水泵3台，2用1备，为滤池反冲洗提供水源，按水冲强 度6L/sm2选反冲洗水泵，Q=280m3/h、H=10m、N=15kW，水泵为自灌式启动， 反洗水泵采用变频控制，在控制柜安装变频器。 滤池反冲洗设备间内设电动葫芦2台，Lk=6.0m，起重量2吨。 （8）反冲洗缓冲池）反冲洗缓冲池 反冲洗

58、缓冲池可收集滤池反冲洗废水以及絮凝池的排泥，静沉后的上清水 重力流至粗格栅前，污泥通过污泥螺杆泵输送至已建贮泥池。 废水缓冲池池容积按单格滤池反冲洗水量的2倍设计。一次反冲洗水最大 水量为173m3，本设计采用1座容积为350m3的废水缓冲池，废水缓冲池平面尺 寸为12.5m8.0m，平均有效水深3.5m，超高1.5 m。池内设有2台不堵塞型潜污 泵，在冲洗频率高时，2台潜污泵可同时工作，正常为1台潜污泵工作，1台备用。 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 28 单泵流量Q=100m3/h，水泵扬程H=13m,电机功率：N=7.5kW。 （9）接触消毒池）接触消毒池 地下室

59、式钢筋混凝土结构。 主要参数： 设计规模： 10104m3/d 数量: 1座 基本尺寸： LBH87m6m4.5m 有效水深： 4.0m 有效容积： 2088m3 接触时间: 30 min （10）污泥脱水机房）污泥脱水机房 设计规模：土建按15104m3/d一次建成，设备安装按10104m3/d。 剩余污泥量: 13.0 t (绝干)/d 进泥： 1651m3/d 出泥： 57.6m3/d（含水率80） 主要设备: 带式浓缩压滤机 近期2台，带宽2.5m，1用1备，Q=50-90 m3/h，N=6kW。 絮凝剂药剂制备系统 1套，有效容积2000L ； 加药泵 2台，H=60m，Q=0.24

60、-1.2m3/h； 污泥泵 2台，H=20m，Q=71.1m3/h； 水平无轴螺旋输送机 1套，L=10m，输送量6.3m3/h，N=4kW 倾斜无轴螺旋输送机 1套,L=6.5m,输送量6.3m3/h,N=4kW （11）加药间）加药间 单层砖混结构。 三氯化铁投加系统 焦作市第二污水处理厂扩建工程初步设计 湖南省建筑设计院 29 本工程出水水质要求达到一级A标准，根据以往的工程运行实例，生物法 除磷难以实现出水中的P达标排放，本工程采用生物法与化学法相结合的除磷方 法，确保出水磷达标，故设置加药间。向折板絮凝池混合区投加PAM和三氯化 铁，保证出水中的TP达标排放并可有效降低出水中的SS值