巢湖市柘皋河、烔炀河水环境夏阁污水厂初步设计

1、巢湖市柘皋河、烔炀河水环境巢湖市柘皋河、烔炀河水环境 综合治理工程初步设计综合治理工程初步设计 （项目编号：（项目编号：2013-192013-19 设设-026-026） 第一册：初步设计说明书（第一册：初步设计说明书（2 2） 夏阁镇污水处理厂夏阁镇污水处理厂 信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司 20142014 年年 6 6 月月 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境巢湖市柘皋河、烔炀河水环境 综合治理工程初步设计综合治理工程初步设计 （项目编号：（项目编号：2013-192013-19 设设-026-026） 第一册：初步设计说明书（

2、第一册：初步设计说明书（2 2） 夏阁夏阁镇污水处理厂镇污水处理厂 总设计师： 李 勇 给排水设计负责人： 李 勇 建筑设计负责人： 李继烈 结构设计负责人： 张华彩 电气设计负责人： 吴 峻 经济负责人： 黄琦玲 信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司 20142014 年年 6 6 月月 目目 录录 第第 1 1 章章 项目摘要项目摘要.1 1.1 项目背景.1 1.2 可行性研究报告批复意见.2 1.3 项目概况.2 1.4 项目介绍.3 第第 2 2 章章 概述概述.5 2.1 编制依据及原始资料.5 2.2 编制原则.5 2.

3、3 编制范围.6 2.4 工程规划年限.6 2.5 规范和标准.6 2.6 城市概况.8 2.7 城市污水处理设施现状.11 2.8 项目建设的必要性.11 第第 3 3 章章 水量预测及水质水量预测及水质.13 3.1 供水量现状.13 3.2 污水量预测.13 第第 4 章章 方案论证方案论证.20 4.1 厂址的确定.20 4.2 污水处理厂方案论证和比较.21 第第 5 5 章章 方案设计方案设计.55 5.1 污水处理厂工艺方案设计.55 5.2.建筑、结构设计.78 5.3 电气设计.87 5.4 仪表、自动控制及通讯设计.93 5.5 采暖通风设计.100 第第 6 6 章章 工

4、程风险分析工程风险分析.102 6.1 污水处理厂风险影响预测.102 6.2 污水处理系统维修风险分析.103 第第 7 7 章章 环境影响分析环境影响分析.105 7.1 设计依据及采用标准.105 7.2 项目的环境影响及对策.105 7.3 污水处理厂对环境的影响和对策.108 第第 8 8 章章 劳动保护劳动保护.111 8.1 设计依据.111 8.2 生产过程中职业危害因素的分析.111 8.3 职业安全卫生设计中将采用的主要防范措施.112 第第 9 9 章章 节能节能.114 9.1 能耗.114 9.2 节能措施综述.114 第第 1010 章章 消防消防.116 10.1

5、 设计依据.116 10.2 工程概述.116 10.3 总图.116 10.4 建筑防火.117 第第 1111 章章 项目实施计划项目实施计划.118 11.1 实施原则.118 11.2 实施组织机构与分工.118 11.3 计划主要履行单位的选择.119 11.4 设计、施工与安装.120 11.5 调试与试运转.121 11.6 项目实施进度计划.122 11.7 污水处理厂运行管理.122 11.8 人员编制.123 第第 1212 章章 对下阶段的建议及要求对下阶段的建议及要求.124 12.1 需提请在设计审批时解决或确定主要问题.124 12.2 施工图设计阶段需要的资料和勘

6、测要求.124 12.3 工程项目实施后建议.124 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 前前 言言 巢湖，居皖之中，为安徽省最大的内陆湖泊，是我国五大淡水 湖之一， 2002 年被国务院审定为国家级重点风景名胜区。烔炀镇、 夏阁镇、柘皋镇是历史悠久的古镇，交通便利，商贸繁荣。近年来， 烔炀镇、夏阁镇、柘皋镇充分利用现状的交通以及区位优势和良好 的自然环境，依托巢湖国家级风景名胜区，以旅游业为龙头，带动 第三产业和其他产业的发展，社会经济建设获得了迅速发展，整体 经济实力不断增强。随着城镇规模的扩大和城镇建设速度的加快， 城区内基础设施必须跟上城镇建设的步伐，以满足目

7、前各镇大跨越、 大发展的需要。 烔炀镇、夏阁镇、柘皋镇排水基础设施薄弱，老城区的几条排 水管渠均按合流制排水体制建设的。如果不加快排水设施建设步伐， 随着城区的不断发展，巢湖水污染问题必将不断加剧。 目前，烔炀镇、夏阁镇没有污水处理厂，为了改善巢湖的水环 境，改善经济发展环境，巢湖市人民政府特委托我院编制本次巢 湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程初步设计的编制工作。 我院在本工程可行性研究报告的基础上，仔细勘查现场情况，根据 提供的基础资料，进行了本项目的初步设计编制工作。在编制过程 中，得到了巢湖市住建局污水办、巢湖城设公司、烔炀镇、夏阁镇、 柘皋镇人民政府及巢湖市各相关部门的大力支持和协

8、助，在此表示 衷心感谢！ 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 1 第第 1 1 章章 项目摘要项目摘要 1.11.1 项目背景项目背景 巢湖位于安徽省中部，水域面积约 820 平方公里，湖容量 48.10 亿立方米（水位在黄海高程 10.02 米），多年平均水位 8.31 米，平均水深 3.06 米，是我国著名的五大淡水湖之一，具有航运、 供水、灌溉、水产养殖、旅游等多方面的功能。随着巢湖沿湖地区 人口的逐年增加，经济的跳跃式发展，人类活动的不断加剧，给巢 湖流域原本脆弱的生态系统带来空前压力。巢湖流域约 2500 家工矿 企业，年排放各类废水 2.5 亿吨，沿湖城镇

9、人口排放生活污水 3.57 亿吨，污水中氮、磷含量分别为 6869t/a 和 367t/a。大量工业、生 活污水的排放严重地污染了湖水，破坏了巢湖原有的自净能力和生 态平衡。沿湖农田化肥、农药的大量使用，上游水源林地的乱砍滥 伐，水土流失的加剧，暴雨期泥沙的淤积，不但加剧了其衰亡过程， 造成其水体内营养物质的不断积累，初级生产力不断提高，以致其 富营养化程度日趋严重，tn、tp 含量严重超标，水生动植物日趋减 少，湖滨生态带萎缩，湖底抬高，湖泊加速走向老龄化。 近年来，随着柘皋镇、夏阁镇、烔炀镇人口的迅速增加和社会 经济的快速发展，柘皋河、夏阁河、烔炀河水环境质量明显下降。 三镇镇区处河水水质

10、基本呈现灰黑色，伴有轻微臭味，由于受人为 因素的影响，镇区处河道两侧水生植物较少。此外，河口是附近渔 民的栖息地，常年有渔船停泊于此，渔民生产生活对入湖口水质变 化也造成一定影响。 同时，柘皋河河口位于巢湖的东半湖，作为出入巢湖主要河流 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 2 中最接近巢湖市自来水厂取水口的支流，湖水的质量将直接影响到 柘皋河两岸及巢湖市市区的饮水安全，因此本次巢湖市柘皋河、烔 炀河水环境综合治理工程对巢湖水质恢复、人民群众饮水健康具有 重要的意义。 根据可行性研究报告审查、评估及批复文件精神，我院设计人员 完成了巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程

11、初步设计的编 制工作。初步设计文件包括初步设计说明书（5 册）、初步设计 概算书（5 册）及初步设计图纸（5 册）三部分文件。 1.21.2 可行性研究报告批复意见可行性研究报告批复意见 安徽省发改委在本工程可研报告文件中批复如下：同意巢湖市柘 皋河、烔炀河水环境综合治理工程可研报告。本次初设只包括污水处 理工程。建设规模及内容：在柘皋镇建设 22.64 公里管网，收集镇区 污水进入污水处理厂；在夏阁镇建设规模为 0.5 万 m3/d 污水处理厂， 配套建设 28.76 公里污水管网；在烔炀镇建设规模为 0.6 万 m3/d 污水 处理，配套建设 25.72 公里污水管网。 1.31.3 项目

12、概况项目概况 1.3.11.3.1 项目名称项目名称 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程夏阁镇污水处理 厂 1.3.21.3.2 建设单位建设单位 巢湖市城镇建设投资有限公司 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 3 1.41.4 项目介绍项目介绍 1.4.11.4.1 项目建设规模项目建设规模 在夏阁镇建设规模为 0.5 万 m3/d 污水处理厂。 1.4.21.4.2 主要建设内容及工艺主要建设内容及工艺 主要建设内容新建污水处理厂一座，污水厂均采用预处理+改良 a2/o+深度处理工艺+人工湿地，出水达到城镇污水处理厂污染物排放 标（gb18918-2002）一

13、级标准中的 a 类标准。另外，根据合肥市环 保局关于我市城镇污水厂提标执行标准的意见的函，其中 cod、氨 氮，总磷指标严于一级 a 标准。具体指标如下： 设计出水水质及去除率 项目 bod5codssnh3-n tn tp 设计进水指标 16036022030404 设计出水指标 1040104150.4 去除率（%） 93.888.995.586.762.590 1.4.31.4.3 建设地点建设地点 根据巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程可行性研究 报告及批复，夏阁镇污水厂位于竹柯行政村北侧，该处地势平坦， 高程在8.9m左右，临近夏阁河，污水直排入夏阁河。 巢湖市柘皋河、烔炀河水环

14、境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 4 1.4.41.4.4 环境影响评价结论环境影响评价结论 该项目是一项水污染治理工程，污水处理厂建设完成后，对保 护水体、减少环境污染具有重要意义。但污水处理厂建设期和运营 期内也会给环境带来一些次生影响，本次设计采取切实可行的有效 措施可在最大程度上减少对周边环境的影响。详细内容见第7章论述。 1.4.51.4.5 总投资总投资 夏阁镇污水处理厂工程项目报批总投资3198.24万元，其中建设 投资3182.10万元，建设期贷款利息9.36万元，铺底流动资金5.41万 元，贷款承诺费1.37万元。 其中建设投资包括： 建筑工程费：683.96万元；占建设

15、投资 21.49%； 安装工程费：349.80万元； 占建设投资 10.99%； 设备购置费：1700.66万元； 占建设投资53.44%； 其它工程费：447.68万元； 占建设投资14.08%。 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 5 第第 2 2 章章 概述概述 2.12.1 编制依据及原始资料编制依据及原始资料 （1） 中标通知书 （2）巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程可行性研究 报告及批复 （3）巢湖市居巢区夏阁镇总体规划（2006-2020） （4） 建设单位提供的基础资料 2.22.2 编制原则编制原则 根据国家有关技术、经济等方面的政策和省、市、

16、县政府对污 水处理厂及排水管网工程的要求，确定以下编制原则： （1）根据巢湖流域城市总体规划，从改善环境出发，在认 真进行方案比较的基础上确定污水治理工程方案。 （2）根据国家和地方财力,在充分考虑近、远期结合的前提下， 确定工程的分期和适宜规模，使资金在短期内发挥作用。 （3）应充分考虑本工程污水处理厂进水水质指标和要求处理达 到的出水水质指标，并考虑污水排放现状，受纳水体的环境容量与 可利用情况，通过技术经济比较决定优先采用低能耗、运行费用低、 基建投资少、污水处理厂占地省，操作管理简便的成熟处理工艺。 （4）污水处理厂总平面布置应紧凑合理，力争达到土方平衡， 减少占地和节省投资费用。 （

17、5）积极慎重地采用经实践证明是行之有效的新技术、新工艺、 新材料和新设备。 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 6 2.32.3 编制范围编制范围 夏阁镇污水处理厂 2.42.4 工程规划年限工程规划年限 根据巢湖流域总体发展规划和实际情况，本工程的污水厂规划 年限近期为2015年，远期为2020年。排水管网规划年限近期为2015 年，远期为2020年，分期实施。 2.52.5 规范和标准规范和标准 根据项目的要求及特点，本项目的运作、设计、建设所选用的 规范和标准包括但不限于下列的法规、规范和标准： 中华人民共和国环境保护法 中华人民共和国环境污染防治法 中华人民共

18、和国水污染防治实施细则 建设项目环境保护管理办法 建设项目环境保护设计规范 污染排放许可证管理暂行办法 污水处理设施环境保护、监督管理办法 设计时需要选用的规范、标准如下： 室外给水设计规范 （gb50013- 2006） 室外排水设计规范 （gb50014-2006）2014 版 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 7 泵站设计规范 （gb/t50265- 2010） 污水再生利用工程设计规范 （gb50335 2002） 城市污水生物脱氮除磷处理设计规程 （cecs149：2003） 混凝土和钢筋混凝土排水管 （gb/t11836 2009） 城镇污水处理厂污染物

19、排放标准 （gb19818 2002） 污水排入城镇下水道水质标准 （cj343 2010） 污水综合排放标准 （gb8978 1996） 地表水环境质量标准 （gb3838 2002） 给水排水工程构筑物结构设计规范 （gb50069 2002） 给水排水工程管道结构设计规范 （gb50332 2002） 混凝土结构设计规范 （gb50010 2010） 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 8 砌体结构设计规范 （gb50003 2011） 建筑结构荷载规范 （gb50009 2012） 建筑地基基础设计规范 （gb50007 2011） 建筑抗震设计规范 （gb5

20、0011 2010） 构筑物抗震设计规范 （gb50191 2012） 10kv及以下变电所设计规范 （gb50053 94） 电力装置的继电保护和自动装置设计规范（gb/t50062 2008） 建筑设计防火规范 （gb50016 2006） 采暖通风与空气调节设计规范 （gb50019 2003） 建筑给排水设计规范 （gb500152003）2009版 建筑灭火器配置设计规范 （gb50140 2005） 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 9 混凝土结构工程施工质量验收规范（gb502042002）2010 版 给水排水管道工程施工及验收规范 （gb50268

21、 2008） 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 （gb502422002 ） 机械设备安装工程施工及验收通用规范 （gb50231 2009） 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范 （gb502362011） 建筑电气工程施工质量及验收规范 （gb503032002） 2.62.6 城市概况城市概况 2.6.12.6.1 地理位置及交通地理位置及交通 巢湖市地处安徽省中部偏南，江淮丘陵区南部，地处东径 117 2511758和北纬 311632之间，属长江流域，濒临长江，环抱 巢湖。市域与合肥、南京、安庆、滁州市接壤，与铜陵、芜湖、马 鞍山三市隔长江相望。 夏阁镇位于全国五大淡水湖之

22、一巢湖北岸，与市区仅一山相隔， 素有巢湖市北大门美誉，是著名爱国将领冯玉祥将军故里。距省城 合肥 56，南京 120，处在合宁芜“金三角”腹地和皖江经济开发 带中心。它东与巢湖市一山相隔，北与苏湾镇接壤，西与居巢区首 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 10 镇柘皋镇毗邻，南与中垾镇隔河相望，全镇总面积 185 平方公里， 耕地面积 6.4 万亩，山场 6 万亩，辖 16 个村(居)委会，总人口 6.2 万 人。 2.6.22.6.2 自然条件自然条件 2.6.2.1 地形地貌 巢湖市地形南北高，中间低。巢湖市地貌特征是：由东北至西 南，为低山丘陵所贯穿；东部和东南部

23、为沿江冲击平原；西部和西 北部为巢湖碟形平原。三种地貌的分界比较明显。 2.6.2.22.6.2.2 气候气候 巢湖市属亚热带和暖温带过度性的副热带湿润季风气候区，气 候温和湿润。年平均气温 15.8；最热月平均气温 32. 2(七、八 月份最高平均)；最冷月平均气温-0.8（元月）；极端最高气温 39.2，极端最低气温-20.6。无霜期 224225 天，历年土壤最 大冻结深度 911cm。 降雨量年际变化大，年内分配不均。多年平均降雨量 1100mm； 最大年平均值 1450mm；最小年平均值 630mm。春季（35 月）降水 量占年降水量 的 21%，夏季（68 月）占年降水量的 39%

24、，秋季 （911 月）占年降水量的 21%，冬季（122 月）占年降水量的 11%。 巢湖市常年主导风向：夏季为东南风，冬季为东北风，多年平 均风速 4.1m/s，历年最大风速为 20m/s。 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 11 2.6.2.32.6.2.3 水文水文 地质地质 夏阁镇区内主要河流为夏阁河，它是柘皋河的一条支流，经柘 皋河汇入巢湖。下汤水库，处于夏阁河的上游，位于巢湖市居巢区 东北部的夏阁镇里岗行政村，水库总库容 1408 万 m3，为一中型水 库。水质优良，水量丰富，可作为供水水源。目前也是夏阁镇的水 源地之一。 下汤水库坝址以上集水面积 18

25、.5km2，水库开发任务以灌溉为 主，兼有防洪和水产养殖等综合利用功能，其最大径流量 1221.8 万 m3，最小径流量 191.8m3。水库最高洪水位 48.2m，其中兴利库 容 1060 万 m3，总库容 1408 万 m3。 2.6.2.42.6.2.4 工程地质工程地质 本工程地层共分六层，： 1、第层耕土，灰色，松散，主要为粘性土； 2、第层粉质粘土，可塑，灰、灰黄色； 3、第层粉质粘土，软塑，灰、灰褐色，； 4、第层粉质粘土，硬可塑，灰、灰褐色； 5、第层碎石土，稍-中密，灰黄色、杂色，可见 5-6 公分的 碎石； 6、第层强风化泥岩，灰黄色。 二、各层土的承载力特征值和压缩模量见

26、下表: 层号岩土名称 压缩模量 （mpa） 推荐承载力 （kpa） 备注 2 粉质粘土 5110 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 12 3 粉质粘土 380 4 粉质粘土 11240 5 碎石土 300 6 强风化泥岩 200 根据本工程特点建议一层建（构）筑物采用第 2 层粉质粘土作 为基础持力层；各污水处理当需采用桩基建议采用第 5 或 6 层为桩 端持力层。其桩设计建议值如下表: 层号岩土名称 极限侧阻力 标准值 qsik(kpa) 极限端阻力标 准值 qpk（kpa） 备注 2 粉质粘土 50 3 粉质粘土 40 4 粉质粘土 70 5 碎石土 14020

27、00 6 强风化泥岩 1401400 2.72.7 城市污水处理设施现状城市污水处理设施现状 夏阁镇尚未建立污水厂。 2.82.8 项目建设的必要性项目建设的必要性 （1）该工程将改善城市地下水及地表水环境 工程建设完成后，将有效的改善城市的环境质量，为城市的景 观水体提供水源，为城市提供良好的生活环境。本工程的出水为一 级 a 标准，标准较高，本工程建设完成后，出水可满足城市景观用 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 13 水、杂用水等要求。这样一方面节省城市供水资源，另一方面为工 业提供用水，有利于工业发展。 （2）巢湖流域污染治理的需要 为达到减少城镇污水污染物

28、排放量，保护巢湖流域的水环境质 量，通过污水处理厂削减污染负荷是十分必要的。 （3）有利于改善城市投资换将，促进城市发展 目前我国正在建设和谐社会，核心思想是社会稳定、人民健康 生活。大量污水未经处理直接排入水体，对水体的污染短时间内无 法恢复到原来的水体状况；水体变差影响到社会生活多个方面，成 为潜在影响社会稳定的因素之一，影响社会和谐稳定。当污染发生 且造成严重后果后，需要投入更长的时间和更多的投入治理污染； 滇池治理工程就是一个现实的例子。同时，本工程的建设是贯彻中 央“科学发展管”的具体体现。 建设本污水处理工程是加强城区基础设施配套建设，提升城区 功能的具体措施，更是优化招商引资环境

29、的迫切需要。 因此，本工程对改善城区水体景观、增加城市供水安全性、改 善城市投资环境、促进产业集聚区更好的发展有着重要的作用，本 工程的建设时十分必要和迫切的。 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 14 第第 3 3 章章 水量预测及水质水量预测及水质 3.13.1 供水量现状供水量现状 巢湖市夏阁镇目前有自来水厂 2 座，其中夏阁镇自来水厂建于 1991 年，日供水规模 1200 吨，厂址位于夏阁镇竹柯村，服务人口 1.6 万人；兴 夏自来水厂（沿河自来水厂）设计日供水能力 1000 吨，主要供应工业园 区及周边村庄用水，其余用水皆为自备水地下水取水；根据调查资料，

30、 2010 年夏阁镇平均日用水量达到 0.53 万吨，其中自备水源约占总用水量 的 20%，夏阁镇 2010 年日均自备水源用水量约 1058 吨。夏阁工业园区主 要依托夏阁自来水厂二次供水。 3.23.2 污水量预测污水量预测 3.2.13.2.1 工程服务范围工程服务范围 夏阁镇污水处理厂及配套管网工程总服务范围为巢湖市居巢区夏阁 镇总体规划（2006-2020）2020 年整个规划的区域，服务区域建设面积 为 11.9km2（包括夏阁工业区建设面积 9.4 km2），2015 年服务范围为建 设面积为 7.6km2 的区域。 3.2.23.2.2 污水量预测污水量预测 采用以下两种方法对

31、污水量进行预测。 方法一：城市综合用水定额法 根据调查资料，夏阁镇镇区现状人口约 2.3 万人，根据巢湖市居巢 区夏阁镇总体规划（20062020）及总规中的人口增长率进行计 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 15 算，2015 年，夏阁镇污水处理厂服务范围内人口将达到 4.5 万人；2020 年， 污水处理厂服务范围内人口将达到 5.9 万人。根据近三年夏阁镇综合用水 量表计算，现状镇区人均用水量为 227 l/人.d 。依据城市给水工程规划 规范及现状人均用水量指标，考虑到镇区人民生活水平不断的提高，结 合夏阁镇区工业产业性质，综合确定近期 2015 年夏阁镇人

32、均综合用水定 额取 280l/人.d，远期 2020 年夏阁镇人均综合用水定额取 400l/人.d（由于 工业区占地面积较大，所以用水指标取值较大）。 污水量预测详见下表： 夏阁镇污水处理厂污水量预测表（方法一） 时间 项目 2015 年2020 年 服务人口（万人） 4.55.9 用水标准（l/人. d） 280400 用水量（万 m3/d） 1.262.36 折污系数0.80.8 管网收集率90%95% 污水量（万 m3/d） 0.911.79 方法二：按照城市不同性质单位用地用水量指标法预测 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 16 巢湖市居巢区夏阁镇总体规划（

33、20062020）确定了 2010 年与 2020 年夏阁镇污水处理厂服务范围内城市建设用地的类型和面积。参考巢 湖市以及合肥市已建区域的设计经验和参数，根据不同用地类型，最后确 定夏阁镇污水处理厂服务范围内近期 2015 年综合生活用地用水量指标为： 0.30 万 m3/(km2d)，工业用地用水量指标为：0.35 万 m3/(km2d)；远期 2020 年综合生活用地用水量指标为：0.35 万 m3/(km2d)，工业用地用水量 指标为：0.40 万 m3/(km2d)（节水意识的增强）。夏阁镇污水处理厂服务 范围内 2015 年规划居住及公共设施用地面积为 202ha，工业用地为 558

34、ha；2020 年规划居住及公共设施用地面积为 250ha，工业用地为 940ha，污水量预测见下表： 不同性质单位用地用水量指标法预测结果表 用地性质 居住及公共设施用 地 工业用地 年份2015202020152020 面积（ha）202250558940 用水量指标（万 m3/(km2d)） 0.300.350.350.40 最高日用水量（万 m3/d）0.61 0.871.95 3.76 日变化系数1.51.41.41.4 平均日用水量（万 m3/d）0.41 0.62 1.40 2.68 折污系数0.80.8 管网收集率90%95%90%95% 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程

35、 夏阁镇污水处理厂工程 17 污水量（万 m3/d）0.29 0.47 1.00 2.04 预测总污水量 2015 年 1.29 万 m3/d 2020 年 2.51 万 m3/d 注：预测污水量为平均日污水量。 根据以上两种方法的预测结果进行加权平均，分别得出夏阁镇污水处 理厂服务范围内近期 2015 年、远期 2020 年的污水量，详见下表 ： 污水量预测结果一览表 2015 年2020 年 方法一预测污水量结果（万 m3/d） 0.911.79 方法二预测污水量结果（万 m3/d） 1.292.51 平均污水量（万 m3/d）1.102.15 根据污水量预测结果，可知夏阁镇近期 2015

36、 年污水总量为 1.10 万 m3/d，远期 2020 年总污水总量为 2.15 万 m3/d。 3.2.33.2.3 设计规模设计规模 根据上节污水量的预测结果，充分考虑到夏阁镇污水管网的建设进度 及管网收集率、以及污水量的增加是一个渐进的过程，并结合夏阁镇实情、 为缓解两镇的财政负担，本次初步设计确定夏阁镇污水处理厂规模按照 0.5 万 m3/d 设计并建设；实施按照两组分步实施，其中一期工程按照 0.2 万 m3/d 设计并建设，可根据污水量的实际增长情况再行建设另外一组 0.3 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 18 万 m3/d 的污水处理构筑物，并预留远

37、期工程建设用地以达到 2.0 万 m3/d 的总处理规模； 3.33.3 污水水质确定污水水质确定 3.3.13.3.1 设计进水水质设计进水水质 夏阁河污水处理厂收水区域内排水管网系统尚不完善，缺乏各污水排 放口的水质检测资料。本次污水厂进水水质预测将结合合肥市几个污水厂 设计成果，充分考虑巢湖市现状污水实际水质情况，在巢湖市居巢区柘 夏阁镇总体规划（20062020）的指导下，参考给排水设计规范，对夏 阁镇污水处理厂进水中生活污水水质和工业废水水质分别进行预测。 （1）、生活污水水质 巢湖市居巢区夏阁镇总体规划（20062020）中确定夏阁镇污水 处理厂服务范围内为居住生活用地和工业用地，

38、其生活污水量总污水量的 40%左右，工业废水是占总污水量的 60%左右，本着高起点、高标准的建 设思路，确定该区域生活污水污染物排放指标：bod5 为 40g/人d，ss 为 52g/人d，tn 为 10g/人d，tp 为 1.0g/人d。2020 年夏阁镇污水处理厂服 务范围内规划人口为 5.9 万人，综合生活污水总量约为 2.0 万 m3/d，bod5/codcr 按 0.50 计算。则生活污水水质 bod5 为 157mg/l，ss 为 205mg/l，codcr 为 314mg/l，tn 为 39.3mg/l，tp 为 3.9mg/l。 （2）、工业废水水质 根据巢湖市居巢区夏阁镇总体

39、规划（20062020），夏阁镇污水 处理厂服务范围内工业用地较多，在与当地管理部门的充分协商后，确定 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 19 该区域内的工业废水将采取自行预处理达到污水综合排放标准三级排 放标准后排入夏阁镇污水处理厂，即 codcr500mg/l，bod5300mg/l，ss400mg/l。该措施既加强对工业废水 的监管，又分担了企业的高昂污水处理费用，为企业发展创造一定的外部 条件。 参照安徽省其他同类城镇污水处理厂的设计进水水质，各厂进水水质 见下表： 安徽省部分城市污水处理厂设计进水水质表 单位：mg/l 指 标 名 称 codcrbod5s

40、snh3-ntntp备注 王小郢污水处理厂 二期工程 35015020025664 合肥市望塘 污水处理厂 30014018017203 合肥市朱砖井 污水处理厂 32015018020303 合肥市经开区 污水处理厂 33016020020303.5 设计 参数 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 20 巢湖市污水处理厂250150150303 参照同类型城镇污水水质，分析夏阁镇污水水质组成，最终拟定夏阁 镇污水处理厂进水水质如下表所示： 夏阁镇污水处理厂进水水质一览表 项目 bod5 (mg/l) codcr (mg/l) ss (mg/l) nh3-n (mg/

41、l) tn (mg/l) tp (mg/l) 进水设计指标16036022030404 （3）、设计出水水质及去除率 按环境保护及巢湖市水功能区划要求，纳污水体夏阁河水质执行 gb38382002地表水环境质量标准类标准，本工程污水处理厂出水 水质执行 gb18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准一级 a 排放标 准，主要进出水指标以及去除率见下表：另外，根据合肥市环保局关于 我市城镇污水厂提标执行标准的意见的函，其中 cod、氨氮，总磷指标 严于一级 a 标准。具体指标如下： 设计出水水质及去除率 项目 bod5codssnh3-n tn tp 设计进水指标 160360220304

42、04 设计出水指标 1040104150.4 去除率（%） 93.888.995.586.762.590 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 21 第第 4 章章 方案论证方案论证 4.14.1 厂址的确定厂址的确定 4.1.14.1.1 厂址的确定原则厂址的确定原则 污水处理厂的厂址确定是一个十分重要的问题，它对厂区周围的环境 卫生、水厂基建投资及运行管理都有很大影响。在考虑规划的总体布局的 基础上，污水处理厂的厂址选择又考虑了如下原则： （1）厂址须位于集中给水水源下游。 （2）污水处理厂要和受纳水体靠近并考虑防洪问题。 （3）要考虑污水处理厂建设位置的工程地质情

43、况，以节省造价，方 便施工。 （4）少拆迁、少占农田，有一定的卫生防护距离。 （5）充分利用地形，随坡顺势建设污水处理厂，节省能量。 （6）厂址选择考虑远期发展的可能性，为以后的扩建留有余地。 （7）便于污水、污泥的排放和利用。 （8）还应考虑交通、运输、供水和供电等方面的条件。 4.1.24.1.2 厂址的确定厂址的确定 根据规划建设项目选址意见书和规划调整意见，选址如下： 夏阁镇污水厂位于竹柯行政村，该处地势平坦，高程在 8.9m 左右，临 近夏阁河，污水排放管较短，可直排入夏阁河，投资较低。 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 22 该厂址具有以下优点： 1）

44、、供电供水情况均较好。 2） 、厂区范围内现状为空地，不存在拆迁问题。 3） 、地质条件相对较好，无需对地基做特殊处理，节省工程费用。 4） 、污水处理厂位于城市主导风向下风向，对城市环境影响小。 5） 、污水管网系统利于近远期分期建设，有利于污水的收集。 4.24.2 污水处理厂方案论证和比较污水处理厂方案论证和比较 4.2.14.2.1工艺处理方案的选用原则工艺处理方案的选用原则 污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、污水排放标准所要达到的 处理程度、用地面积和工程规模等多种因素综合考虑，不同的污水处理工 艺有其适用范围，应根据具体情况而定。还必须充分考虑污水量和污水水 质以及经济条件和管

45、理水平，优先选用技术合理先进、安全可靠、低能耗、 低投入、少占地和操作管理方便、宜于分期建设的、成熟的工艺。 随着污水处理工艺技术的发展，工艺方法日新月异、种类繁多。众多 工艺方法为工程设计提供了多种选择的机会，也为工程设计中确定最佳工 艺方案形成一定的困难，然而就去除污水中的有机物及氮磷营养物而言， 采用生物处理法不仅有效、而且经济，对于这一点，业内人士有着广泛的 共识。就目前的污水处理工艺技术而言，污水中有机污染物的去除，目前 仍以好氧生物降解为主，对于污水中愈来愈多的难降解有机物，通过厌氧 水解提高其可生化性或通过缺氧过程提高去除效率，通过好氧处理去除大 部分污染物，最终通过深度处理确保

46、达到排放标准。 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 23 1污水处理工艺选择的原则：应充分考虑本工程污水处理厂进水水 质指标和要求处理达到的出水水质指标，并考虑污水排放现状，受纳水体 的环境容量与可利用情况，通过技术经济比较决定优先采用低能耗、运行 费用低、基建投资少、污水处理厂占地省，操作管理简便的成熟处理工艺。 2积极慎重地采用经实践证明是行之有效的新技术、新工艺、新材 料和新设备。 3污水处理厂出水水质应满足国家和地方现行的有关标准、法规。 4污水处理厂总平面布置应紧凑合理，力争达到土方平衡，减少占 地和投资费用。 4.2.24.2.2 污水处理厂预处理工艺方案

47、比选污水处理厂预处理工艺方案比选 污水处理厂的预处理设施主要包括粗格栅、细格栅、沉砂池等。预处 理设施主要去除污水中漂浮物、悬浮物、无机砂粒等杂质，能改善和提高 后续处理设施的功效，保证后续处理设施的安全。 城镇污水处理厂的预处理工艺主要有粗格栅、细格栅、沉砂池等，本 方案选取了 2 种工艺方案进行比选： 方案一：粗格栅提升泵房网板细格栅旋流沉砂池 方案二：粗格栅提升泵房回转式机械细格栅曝气沉砂池 （1）粗格栅 回转式机械格栅(格栅除污机)是一种可以连续自动清除流体中各种形 状的杂物，以固液分离为目的装置。它可以作为一种专用设备广泛地应用 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理

48、厂工程 24 于城市污水处理、自来水行业、电厂进水口，同时也可以作为纺织、食品 加工、造纸、皮革等行业生产工艺中必不可少的专用设备，是目前我国先 进的固液分离设备。 回转式格栅主要由驱动装置、耙齿机构、清刷机构等组成，由一种独 特的耙齿装配成一组回转格栅链。在电机减速器的驱动下，耙齿链进行逆 水流方向回转运动。耙齿链运转到设备的上部时，由于槽轮和弯轨的导向， 使每组耙齿之间产生相对自清运动，绝大部分固体物质靠重力落下。另一 部分则依靠清扫器的反向运动把粘在耙齿上的杂物清扫干净。 该设备的最大优点是自动化程度高、分离效率高、动力消耗小、无噪 音、耐腐蚀性能好，在无人看管的情况下可保证连续稳定工作

49、。 本次设计采用了这种应用广泛的粗格栅设备。 （2）细格栅 本工程细格栅对传统的回转式机械细格栅和网板细格栅进行比选。网 板细格栅较传统的机械细格栅具有以下优点： 细格栅被安置在一个独立式的不锈钢框架中，这种设计减少了土建 工作，主链条导向机械不需与土建准确对中。 网板的旋转是靠主链来完成，工作平台上部的链轮支撑主链。导轨 装，配有防磨条以保护主链和框架。 细格栅均采用涡轮减速，驱动装置，电流感应装置能够防止扭矩过 载。 有效的密封是通过移动网板与框架之间的承重型橡胶密封和低摩擦 的塑料密封条来实现的。另外，每一个网格板之间都带有弹性橡胶密封。 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污

50、水处理厂工程 25 采用低摩擦的塑料密封翅和低摩擦的塑料轨道面接触密封。这种密 封与网格版板结构相结合，为整个回转移动网板提供有效的密封。 每一个网板之间，都有栅渣提升阶梯。格栅前面的水流由通过滤网 框架与土建墙之间的挡板形成。 网板由高新材料制成，这种材料制成的网板可以有效的去除钢或者 其他金属制成的网板所不能清楚的毛发絮状物，或者是存在污水中的絮状 纤维物。 因此本工程选用效率更高的网板式细格栅。 （3）沉砂池 沉砂处理的目的是去除污水中裹携的砂、石与大块颗粒物，以减少它 们在后续构筑物中的沉降，防止造成设施淤砂，影响功效，造成磨损堵塞， 影响管线设备的正常运行。 城市污水处理厂的沉砂池基

51、本上采用两种类型：一种是曝气沉砂池， 通过池中一侧的空气管控制曝气，使污水形成具有一定速度的前进旋流 (垂直于水流方向)；另一种是利用水力涡流除砂的旋流沉砂池，旋流沉砂 池与曝气沉砂池道理一样，不是采用曝气方式产生旋流速度，而是直接采 用搅拌器使水流产生旋转速度。 曝气沉砂池和旋流沉砂池除砂效率都较高，应用都比较广泛。本项目 进水 bod5总量较低，基本不含油类物质，曝气沉砂池经过预曝气后，污水 中溶解氧较高，不利于后续厌氧池的运行，且旋流沉砂池比曝气沉砂池占 地面积较小，节省动力，节约土建投资。因此针对本项目特点，本次设计 采用旋流沉砂池。 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水

52、处理厂工程 26 4.2.34.2.3 污水处理厂二级处理工艺方案比选污水处理厂二级处理工艺方案比选 污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、用地面积 和工程规模等多因素进行综合考虑，各种工艺都有其适用条件，应视工程 的具体条件而定。选择合适的污水处理工艺，不仅可以降低工程投资，还 有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的常年运行费用保证出 水水质。污水处理工艺选择应充分考虑污水量和污水水质以及经济条件和 管理水平，优先选用技术合理先进、安全可靠、低能耗、低投入、少占地 和操作管理方便的成熟处理工艺。 常规活性污泥法能满足 cod、bod5、ss 的去除率，但对氮、磷的去除

53、率是有一定限度的，采用常规的好氧曝气仅从剩余污泥中排除氮、磷，其 去除率分别为 1025%和 1219%，均达不到污水厂出水要求，因此本项 目必须采用具有较强脱氮除磷功能的工艺方案。 污水的脱氮除磷可供选择的处理方法通常有生物处理法及物理化学法 二大类。物理化学法由于需投加相当数量的化学药剂，有运行费用高、残 渣量大难处置等缺陷，因此，城市污水处理一般不推荐采用。而一般污水 处理又可分为活性污泥法和生物膜二种。生物膜法采用填料或滤料挂膜提 高微生物单位体积的密度可大大提高容积负荷，占地面积小，但在实际运 行控制过程中广泛存在池型复杂、控制困难、膜易积存、滤料流失、水流 短路以及氧化池底布气管检

54、修不便、填料堵塞、板结等问题。 活性污泥法同生物膜法相比，具有处理效率高、处理效果好、运行稳 定、运转经验丰富、环境良好等优点，因此，对城市污水进行脱氮除磷， 生物活性污泥法是其中的首先方案，在国内外亦被普遍采用。 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 27 1)生物脱氮除磷工艺的历史 从 60 年代开始，美国曾系统地进行了氮磷物化处理方法研究，结果 认为用物化法的缺点是耗药量大，污泥多，处理大量城市污水经济上不合 算，因此着手研究生物法脱氮除磷。 从 70 年代开始，采用活性污泥法脱氮已逐步实现工业化流程，1977 年正式命名为 a/o 法。a/a/o 法是在其基础上

55、进一步研究开发而成的生物 脱氮除磷工艺流程。 我国从 80 年代初开始开展生物脱氮除磷研究，在 80 年代后期实现工 业化流程，目前常用的生物脱氮除磷处理工艺有氧化沟法、a/a/o 法、sbr 法等，均取得较好效果。 氧化沟是活性污泥法的一种变型，其曝气池呈封闭的沟渠型，所以它 在水力流态上不同于传统的活性污泥法，它是一种首尾相连的循环流曝气 沟渠，污水渗入其中得到净化。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循 环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的 水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。氧化沟法改 良为带有沉淀槽的三槽式氧化沟、ac 氧化沟及 2000

56、型氧化沟等等，氧化 沟改良型也可通过增加厌氧段、单独隔离开缺氧段来更好地实现生物脱氮 除磷。 a/a/o 法是由传统活性污泥法(普曝法)发展起来的工艺，是一种典型 的具有既除磷又脱氮的工艺，其生物反应池由厌氧、缺氧和好氧三段组成， 其特点是厌氧、缺氧和好氧三段功能明确，界限分明，可根据进水条件和 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工程 夏阁镇污水处理厂工程 28 出水要求，人为地创造和控制三段的时空比例和运转条件，达到较好的除 磷脱氮的效果。 sbr 是序列间歇式活性污泥法（sequencing batch reactor activated sludge process）的简称，是一种按间歇

57、曝气方式来运行的活 性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。传统的充、放水 sbr 法逐 渐发展演变成多种形式：如 iceas(间歇循环延时曝气法)；dat-iat(需氧 池、间歇曝气池)；cass(循环活性污泥系统)；unitank（运行与三槽式氧 化沟相似）、改良型 sbr 等。典型的 sbr 及其变种均可通过控制污泥负荷、 厌氧缺氧好氧分配实现生物脱氮除磷。 2)生物脱氮工艺基本原理 生物脱氮是利用自然界氮的循环原理，采用人工方法予以控制。首先， 污水中有机氮、蛋白氮等在好氧条件下转化成氨氮，而后有消化菌变成硝 酸盐氮，这个阶段称为好氧消化。随后在缺氧条件下，有反消化菌作用， 并有外加

58、碳源提供能量，使硝酸盐氮变成氮气逸出，这阶段称为缺氧反硝 化。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应，反应能量从有机物中获取。 在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、ph 值以 及反硝化碳源等。生物脱氮系统中，硝化菌增长速度缓慢，所以，要有足 够的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并且要有充裕的 碳源提供能量，才可促使反硝化作用顺利进行。 由此可见，生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件： 硝化阶段：足够的溶解氧 do 值 2mg/l 以上，合适的温度，最好 20, 不低于 10，足够长的污泥泥龄，合适的 ph 条件。 巢湖市柘皋河、烔炀河水环境综合治理工

59、程 夏阁镇污水处理厂工程 29 反硝化阶段：硝酸盐的存在，缺氧条件 do 值 0.2mg/l 左右，充足的 碳源(能源)，合适的 ph 条件。 通过上述原理，可组成缺氧与好氧池，即所谓 a/o 系统。a/o 系统设 计中需要控制的几个主要参数就是足够的污泥泥龄与进水的碳氮比。 3)生物脱磷工艺基本原理 利用活性污泥中聚磷菌,这种菌的特点是能贮存磷酸盐，又能贮存碳 源(以 羟丁酸形式贮存，即 phb 形式贮存)，在厌氧条件，进水中有机 物与细菌体内磷酸盐作用，由菌体内磷酸盐分解后提供能量，合成 pbh， 并放出磷，在好氧条件下，利用体内的 phb，吸收液体中的磷，形成磷酸 盐形式，贮存在细胞内，

60、因此，生物除磷仅指液相中的磷酸盐转移到细胞 中去，所以污泥的含磷量很高，可达 810%(一般 1.5%)，影响生物除磷 的因素是要厌氧条件 do=0，同时要有快速降解 cod，即 p/cod 比值恰当。 希望含磷污泥尽快从系统中排出。也就是说，污泥泥龄要短，否则泥中的 磷又会解析到液体中。 按照上述原理，在生物碳氮系统前再设置一个厌氧池，这样就形成所 谓 a/a/o 系统，即厌氧/缺氧/好氧系统。 本工程拟对下列三个工艺进行技术经济比较：改良 a/a/o 工艺、改良 carrousel 氧化沟、改良型 sbr 工艺，各处理工艺的机理简述如下： 4.2.3.14.2.3.1 改良改良 a a2