污水处理厂技术方案(工程设计方案)

东莞市大朗松山湖南部污水处理厂（BOT）特许权项目投标文件工程设计方案东莞市大朗松山湖南部污水处理厂（BOT）特许权项目投标文件第二分册技术方案第一部分工程设计方案深圳市兴宝环境技术有限公司深圳市市政工程设计院汕头市建筑工程总公司2006年3月3日东莞市大朗松山湖南部污水处理厂（BOT）特许权项目投标文件工程设计方案深圳市兴宝环境技术有限公司深圳市市政工程设计院汕头市建筑工程总公司 PAGE116目录1、 概述 91.1项目简介 91.2项目背景 91.3编制依据 101.4编制原则 111.5编制范围 111.6主要设计规范及标准 111.7城市概况及自然条件 141.7.1城市概况 141.7.2自然条件 161.7.3湖泊河流水文 171.7.4地形地势 181.7.5排水现状及规划 192、 污水处理厂概况 242.1规划年限及服务范围 242.2厂址现状及特点 252.3设计水量和进水水质 252.3出水水质 262.4污泥处理目标 272.5恶臭气体处理目标 273、 污水处理方案 283.1设计原则 283.2污水处理工艺的确定 283.3污水污染物的去除 303.3.1SS的去除 303.3.2BOD5的去除 313.3.3COD的去除 313.3.4氮、磷的去除 313.4改良A2O工艺简介 333.4.1传统A2O工艺 333.4.2改良型A2O工艺 343.5污泥处理工艺 353.6恶臭气体处理工艺 363.6.1恶臭气体发生源、污染物浓度和排放控制值 363.6.2恶臭气体处理工艺的确定 373.6.3活性氧技术原理 383.6.4活性氧废气净化装置构成 403.6.5除臭系统运行效果 413.7污水处理方案流程 413.8主要构筑物及设备选型 433.8.1粗格栅 433.8.2进水泵房 433.8.3沉砂池 443.8.4曝气方式和曝气器 443.8.5二沉池 453.8.6污泥浓缩脱水设备 463.8.7消毒 474、 污水处理厂工程设计 484.1工艺设计 484.1.1粗格栅及进水泵房 484.1.2细格栅及沉砂池 504.1.3改良A2O池 524.1.4二沉池 564.1.5消毒池 574.1.6脱水间 574.1.7风机房 584.1.8除臭系统 594.1.9污水处理工艺主要设备材料表 614.2总图设计 664.2.1布置原则 664.2.2布置特点 664.2.3总平面布置 674.2.4厂区竖向 684.2.5厂区大门 694.2.6管理区 694.2.7总图设计主要技术经济指标 694.3厂区道路设计 704.3.1设计依据 704.3.2主要技术标准 704.4厂区给排水设计 714.4.1厂区给水 714.4.2厂区排水 714.5厂区进出水质、水量测量 714.6建筑设计 724.6.1建筑总平面设计 724.6.2单体设计 724.6.3绿化设计 734.7土建设计 734.7.1设计依据 734.7.2工程地质条件 744.7.3设计标准 754.7.4地震设防 754.7.5基本风压 754.7.6设计原则及构造措施 754.7.7主要构筑物的结构型式与构造要求 764.8供电、照明、自控、仪表及通讯设计 774.8.1设计依据 774.8.2设计内容 784.8.3供电设计 784.8.4厂区照明 814.8.5自控设计 814.8.6仪表设计 864.8.7通讯设计 874.8.8电气、通讯、仪表设备材料表 874.9通风与空气调节设计 884.9.1空调 884.9.2通风 885、 厂区消防 905.1编制依据 905.2消防主要措施 905.2.1总图 905.2.1建筑消防 915.2.3消防给排水 916、 节能 926.1编制依据及采用的主要标准 926.2节能措施 927、 劳动安全防护 947.1编制依据 947.2自然危害因素防范措施 947.3生产过程中主要危害因素防范措施 958、 环境保护 988.1施工期间对周边环境影响 988.1.1交通 988.1.2尘土 988.1.3施工噪音 988.1.4卫生 988.1.5固体废弃物 998.2运行期间对周围环境影响 998.2.1噪声 998.2.2恶臭气体 1008.2.3固体废弃物 1018.3污水厂建成后对水环境的改善 1028.4环境保护设计 1028.4.1采用标准 1028.4.2施工期环保设计 1038.4.3施工完成后的环境保护 1058.4.4运行期间环保设计 1058.5环境保护结论 1059、 工程项目实施计划和管理 1069.1实施原则和步骤 1069.2项目建设的管理机构 1069.3管理机构 1079.4劳动定员 1089.5设计施工安装 1099.5.1项目设计及施工 1099.5.2设备的安装 1109.5.3调试与运行 1109.6项目实施计划 1119.6.1工期分段及日程安排 1119.6.2主要工期控制点 111结语 112概述1.1项目简介项目名称： 东莞市大朗松山湖南部污水处理厂工程建设地点： 东莞市大朗镇水口村主管单位： 东莞市大朗镇人民政府东莞市松山湖科技园区管理委员会招标代理：东莞市环保产业促进中心投标联合体：深圳市兴宝环境技术有限公司深圳市市政工程设计院汕头市建筑工程总公司1.2项目背景改革开放以来，东莞市国民经济和社会事业持续高速发展，取得了令人瞩目的成就，但随着工业经济的高速增长和区域人口的急剧膨胀，必将产生大量的工业废水和生活污水。目前，这些污水大多未经处理直接排入附近的水体，造成水体污染严重。为了有效解决水污染问题，实现城市可持续发展的战略目标，根据《广东省委省政府提出的珠江流域水环境整治的总体目标》“一年初见成效、三年不黑不臭、八年江水变清”，东莞市政府决定在近几年内投入大量资金分期分批建设各镇区的城市污水处理厂。随着大朗镇国民经济和社会事业的持续高速发展，作为城镇重要基础设施的给水排水工程建设虽已取得了长足进步，但仍落后于城市经济发展速度，满足不了城镇发展的需要。大量的城镇污水未经处理直接排入附近的水体，导致寒溪河水体污染严重，水质持续恶化。寒溪河整个河道的天然产流量在枯水期已远小于其接纳的污水量，致使目前寒溪河完全丧失了自净能力。其污染将直接影响东江干流桥头段的水质，严重威胁着东莞市及广州市部分地区的饮用水源。为了保护寒溪河流域的水体，保护东莞运河和东江水，实现整个珠江流域水污染治理的总目标，同时适应大朗、松山湖科技园区发展的需要，改善城镇投资环境，提高人们的生活质量，提升城镇的综合实力和竞争力，促进经济、社会持续健康发展，东莞市大朗松山湖南部污水处理厂的建设势在必行。2005年10月，武汉市政工程设计研究院有限责任公司、东莞市环保产业促进中心根据《东莞市污水处理工程建设规划》、《东莞市大朗镇总体规划修编》、《东莞松山湖科技产业园总体规划》、《东莞市松山湖科技产业园市政工程专项规划》中所确定的原则、城区污水处理厂规划红线图以及水质、水量等资料，并结合大朗镇污水的水质特点及排放规律，编制完成了大朗松山湖南部污水处理厂项目申请报告。1.3编制依据1、《东莞市大朗松山湖南部污水处理厂（BOT）项目特许权招标文件》东莞市环保产业促进中心2、《东莞市大朗松山湖南部污水处理厂项目申请报告》东莞市环保产业促进中心武汉市政工程设计研究院有限责任公司3、《建设项目环境影响报表》江西省气象科学研究所1.4编制原则1、贯彻执行国家、地方相关环保政策、法规、规范和标准；2、以城市总体规划为指导，结合大朗镇及松山湖科技产业园区的实际情况，合理建设大朗松山湖南部污水处理厂及其配套工程；3、根据国情和地区特点，因地制宜采取行之有效的处理方法和工艺流程。污水处理工艺成熟、可靠，具有一定抗冲击负荷能力，确保污水处理效果。4、整个污水处理厂具有较高的自动化控制，实现电脑中央监控。5、妥善处理、处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥，避免二次污染。6、采取合理节能措施，减少工程投资及日常运行费用。1.5编制范围东莞市大朗松山湖南部污水处理厂工程的工艺、建筑、土建、电气、仪表、自动控制及通风的设计。1.6主要设计规范及标准1.《室外排水设计规范》(GBJ14-87，1997年版)2、《城市污水处理工程项目建设标准》（修订）2001年北京3、《建筑给排水设计规范》GBJ15-88（1997年版）4、《给排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-20025、《建筑结构荷载规范》GB50009-20016、《混凝土结构设计规范》GB50010-20027、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20028、《建筑抗震设计规范》GB50011-20019、《水工混凝土结构设计规范》DL/T5057-199610、《建筑地基处理技术规范》JGJ79-91（1998版）11、《砌体结构设计规范》GB5003-200112、《采暖通风和空气调节设计规范》GBJ19-87（2001年版）13、《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001年版）14、《工业企业总平面设计规范》GB50187-9315、《地下工程防火设计规范》GB50108-200116、《防洪标准》GB50201-9417、《市政工程勘察规范》GBJ56-9418、《岩土工程勘察规范》GB50021-9419、《工业与民用供电系统设计规范》GB50052-9520、《10KV及以下变电所设计规范》GB50053-9421、《低电压配电装置及线路设计规范》GB50054-9522、《建筑防雷读者论坛规范》GB50057-94（2000年版）23、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-9224、《电力装置的继电保护和自动装置规范》GB50062-9225、《通用用电设备配电设计规范》GB50055-9326、《电气装置的电气测量仪表装置设计规范》GBJ63-9027、《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65-8328、《电力工程电缆设计规范》GB50217-9429、《工业企业照明设计标准》GB50034-9230、《仪表系统接地设计规定》HG/T20513-200031、过程测量和控制仪表的功能标志和图形符号HG/T20505-200032、自动化仪表选型规定FIG/T20507-200033、控制室设计规定HG/T20508-200034、仪表供电设计规定HG/T20509-200035、可编程控制器系统工程设计规定HG/T20700-200036、《电子计算机房设计规定》GB50174-9337、《工业企业设计卫生标准》GBZ1-200238、《工业企业厂界噪声》GB12348-199039、《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-200240、《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-199941、《生活饮用水卫生标准》GB5749-8542、《农田灌溉水质标准》GB5084-9243、《水污染物排放标准》DB44/26-20011.7城市概况及自然条件1.7.1城市概况大朗镇南临深圳市，东靠黄江、常平，北与东坑为邻，西依松山湖科技产业园，至2002年，城市建设用地面积为28.10km2。依据大朗镇总体规划(2001-2020)，大朗镇近期(2005年)总人口为31.05万人，城市建设用地规模为29.8km2，中期(2010年)总人口为36.59万人，城市建设用地规模为32.87km2，远期(2020年)总人口为45.54万人，城市建设用地规模为40km2。依据《东莞市松山湖科技产业园总体规划》，松山湖科技产业园为东莞市中部大朗、寮步和大岭山三镇镇区围合的松山湖区域。北靠寮步镇，南临罗田水库，西邻107国道，东至杨朗公路，莞深高速公路从园区穿过，总面积为57.31km2。改革开放后，东莞市凭借政策、区位、交通枢纽和传统侨乡等因素，靠“三来一补”、“三资”企业等外向型经济的发展(即外推式占主导的发展过程)，实现了快速工业化推动的高速经济增长。目前，东莞经济系统的自增长能力较强，外部推力中香港劳动密集型产业向内地转移已基本完成，本地劳动力和土地成本的逐步上升以及珠三角其它城市的竞争等，使得外部作用力逐渐下降。因此，东莞市必须抓住亚洲金融危机后国际经济贸易环境的改善、地区产业结构重组以及国际劳动空间分工形式的变化，加强自身经济环境、投资环境的建设。在集聚发展的同时进一步拓宽国际经济和贸易空间(市场和渠道)，加速对国际市场的全方位渗透，扩大本地产业和产品的国际竞争力。未来若干年，东莞城市建设的首要任务是“治理与整顿”并重，解决90年代初城市“超”高速发展，特别是城镇用地利用率低和推而未建用地比重大的问题，城镇建设的主要目标为：1）形成适合东莞市产业发展格局的城市空间结构，即以中心城为纽带，连接西(广深高速公路沿线)、东(广深铁路沿线)两条产业带和城镇发展轴，形成“一中心多支点”城乡协调发展的城镇结构体系。2）重点抓好城镇建设用地的整理，提高土地利用率。根据规划确定的各阶段土地开发总量和人口规模，消化和吸收规划区内已推未建用地，合理安排城镇建设项目；根据中心城高新技术开发区和大学园区的发展规划，确定分阶段的建设用地范围，在土地开发的同时，节约和集约利用土地资源；严格控制城市用地的外向拓展，限制新增建设用地的扩大，严格保护农业及其它生态用地。3）适应城市现代化建设的需要，加快旧城改造步伐，加强建成区传统风貌地的保护；建设与城市现代化、产业国际化相适应的具有我国特色的各层次城市中心和居住地区，建设功能配套、环境优美的城市人居环境。加强城市发展的宏观调控和城市形象设计。4）城市房地产开发必须重视非户籍常住人口的需要，提高经济适用房的建设比例。5）建设与现代化城市相适应的城市基础设施，发展高标准、布局合理、与环境相适应的城市道路交通系统。6）加速城镇社会服务设施、市政公用设施的建设，提高城市的服务水平，为城市产业的国际化发展奠定基础。建立现代化、大容量、高标准、综合性的城市通信网络，加快数字城市基础设施的建设。7）保护城市山、水环境，营造丰富的绿色景观和城市生态系统。根据规划划定的自然保护区、郊野公园和水源保护地，结合市区公园绿地、道路和河岸绿化、组团隔离绿带以及居住区、工业区、商业区等的附属绿地系统，建设城市的绿色屏障和青山、碧水、绿地风貌，创造优美的城市生态环境。1.7.2自然条件东莞市属亚热带海洋性季风气候。冬暖夏长而不酷热，阳光充足，雨量充沛且多暴雨，温差振幅小，季风明显。气温：年平均气温： 22.1℃极端高温： 37.9℃极端低温： -0.5℃最高月平均气温： 28.2℃最高月平均气温： 13.7℃降雨量多年平均降雨量： 1724mm(71年平均)最大年降雨量： 3320mm(1959年)最小年降雨量： 972mm(1963年)最大月降雨量： 250~300mm暴雨多集中在4~9月份，其间降雨量占全年总降雨量的80%风向、风速东莞市常受台风、暴雨、春秋干旱、寒露风及冻害的侵袭。盛行东风、东北风次之，瞬间风速最大12级(35米/秒)，平均风速10级(26米/秒)。台风是东莞主要的灾害性天气之一，年平均有2~3次台风对东莞带来影响。1.7.3湖泊河流水文东莞市域内水体96%属东江水系。东江每年给东莞市带来的平均过境水量多达255.7亿立方米，占本市总地面水总量的90%以上。东莞市年平均降雨量为1788毫米，产生的河川径流量为19.94亿立方米。市域内现有蓄水工程415宗，总集雨面积575.3平方公里，总库容3.59亿立方米。有引水工程141宗，设计引水流量154.4立方米/秒，其中最大引水工程为东引运河。由于东莞市地表水资源丰富，而地下水多受咸潮影响，故尚未开发利用地下水资源。东莞市水资源的主要特点是降水丰沛，径流量大，过境水多。市域内现有蓄水工程415处，储水量100万立方米以上有30座。中型水库7座，小一型水库33座，其余为小二型水库和山塘，总集水面积575.3km2，总库容3.59亿m3。引水工程：东莞市现有引水工程141处，最大的引水工程为东引运河，全长103公里，由东莞市的东北部桥头镇建塘口闸，以无坝形式将东江水引入，流经桥头、企石、石排、横沥、东坑、寮步、茶山、东莞、厚街、虎门等镇区，从长安镇的磨碟水闸入海。沿线有大、小水闸20座，灌溉及排涝面积20万亩，并且解决沿线各镇的居民生活和工业用水。地下水：东莞市位于珠江入海口东部，水系发达，地表水资源丰富，而地下水系受咸潮影响。境内地下水主要为浅层潜水，埋深1.5~2.0米。含水层为第四系的细沙层、粉沙层和亚沙土层。补给源为大气降水，主要由东部及东南部丘陵带渗透补给，洪水期亦有河水渗入补给。松山湖水库位于寒溪河支流松木山水上游，工程于1958年5月动工，1959年9月建成，是一宗以防洪、供水、灌溉为主的中型水库。其集雨面积约54.2km2。水库设计水位25.53(珠基，以下相同)，设计库容5399万立方米；正常蓄水位24米，正常库容3970万立方米，校核水位26.32米，总库容6294万立方米。水库有主坝一座，副坝六座，溢洪道一座，输水涵管双条，水力发电站一座。大朗境内有寒溪河和及其支流从镇区内穿过。寒溪河水系发源于黄江镇大屏嘴，河道全长59公里，其中干流长28.6公里，流域面积720平方公里，在上游集流较大的梅塘水、松木山水和黄沙三支水上游分别兴建了黄牛埔水库、松木山水库和同沙水库。寒溪河原由峡口处汇入东江，现为运河所拦截，以峡口水闸与东江相通。1.7.4地形地势东莞地形属平原丘陵型，地势自东南向西北倾斜。境内地形多样，有低山、丘陵、台地、平原、滩涂和水域等。从分布情况看，东南部多山岭，尤以东部为最，且集中连片，起伏较大，海拔多在200~600m之间，坡度30°左右；中部为丘陵地区，以成片低山丘陵为特色；东北部接近东江河滨，陆地和河谷平原分布其中，海拔在30~80m之间，是地势起伏和缓，易于积水的埔田区；西北部是东江冲积而成的三角洲平原，地势低平，是水网纵横的围田区；西南部是滨临珠江口的冲积平原，地势平坦低洼，是受潮汐影响较大的沙咸田地区。大朗镇南临深圳市，东靠黄江、常平，北与东坑为邻，西依松山湖科技产业园。大朗镇地势西南高、东北低，西部高，靠近大陂海地势低。大朗镇东南部为山丘，海拔高100~160m左右，其间有罗田水库、草之坑水库、水流石水库，南部为樟木头林场，无排水系统。大朗镇地质构造稳定，现状地貌类型为第四纪形成，山丘以粗粒花岗岩为主，少量斑状花岗岩，岩石分裂成大块，至风化溶解成偏红色土壤，堆积山坡。由于粒度较粗，易被洪水冲刷。土壤为偏酸性粘土。大朗镇地质条件较好，地基承载力一般在120~180kPa，适宜于建设。有记载的有感地震700年来仅有数次，均在三级以下，属地震稳定地区。松山湖科技产业园属于丘陵地区，北靠寮步，西临大岭山，东面是大朗镇。区内以松木山水库为界，分为东南部和北部两个片区。东南片区靠近松木山水库的地势较高，约为30m左右，越往东标高越低，最东侧标高为10m左右。松山湖北部片区与大朗交界处地势较高，自此处向东或向西地势均降低。1.7.5排水现状及规划1、排水现状大朗镇现状排水为雨、污合流制，镇内排水系统较完善，但无独立的污水系统。雨、污合流通过明渠或暗渠收集后，分东西两个出口排放，西部出口位于竹山工业区，大朗镇主要排污口有3个：1）杨涌桥排污口：纳污范围为松木山、水平、黄草朗、薪马连、杨涌、洋坑塘、洋乌、松柏朗、黎贝岭、大有园工业区、大角岭工业区、金沙墩工业区、水口、海杨城居住小区。现状排污量约22,990m3/d。2）蔡边涌排污口：纳污范围为蔡边、长塘、圣堂、求富路、大井头、墩皇工业区、竹山。现状排污量约19,797m3/d。3）大朗高英学校旁排污口：纳污范围为竹山工业区、高英。现状排污量约15,527m3/d。上述三个排污口中，除大朗高英学校旁排污口的污水进入东坑内河外，其余两个排污口的污水均直接进入寒溪河。大朗镇现状排污量为82,300m3/d，全镇的生活污水和工业废水均未经处理而直接排放，水体污染严重。松山湖科技产业园内现有一座污水处理厂，即大岭山镇南部污水处理厂，目前处理能力为3800m3/d，其设计规模为3.8×104m3/d。园区内莞深高速公路以南，现有分属各镇的部分村庄和其它建筑物。上述建成区的排水均为简易的雨污合流排水设施，其合流污水均未经处理直接排入松山湖。在松山湖南端有三条主要排水通道汇入松山湖。其中一条接入松山湖边的大岭山镇南部污水处理厂，根据现场调查其旱季污水量约为2x104m3/d，污水处理厂只处理其中的极少部分，绝大部分污水未经处理直接排入松山湖。其它两条通道从高尔夫球场和松山湖最南端接入松山湖，河道汇水区域大多为大岭山镇的镇域范围，未经处理的混合污水直接排入松山湖，对湖水造成了严重的污染。上述排水河道是松山湖的主要污染源，雨季又是松山湖的重要补充水源。莞深高速公路以北规划范围内建成区的排水方式也均为合流制，其排水方向基本为向北，不汇入松山湖。2、现状排水系统存在的主要问题1）大量的城市污水未经处理直接排入各镇内东坑内河、寒溪河及松山湖水库，致使各水体污染已十分严重，寒溪河水体水质已超过《地表水环境质量标准》V类水域标准。2）排水系统缺乏统一规划，排水现状设施零乱、分散、不成体系。3）排水体制较混乱。老城区基本为雨污合流制，有些新建城区和工业区采用了雨污分流制，但由于污水厂未建设，污水没有出路，仍将污水管的污水接入雨水管内，排出口均为合流的形式。4）大多数镇区无污水管道系统，污水和雨水就近排入明渠内，给污水的收集和处理带来许多困难。5）许多镇区排水干渠设计标准偏低，断面偏小，水力条件差，而且，很多建筑工地泥沙、垃圾直接排入，致使渠道堵塞，渍水现象较严重，污染镇区环境。3、排水规划根据《东莞市污水处理工程建设规划(第二组)》所确定的原则，大朗松山湖南部污水处理厂的服务范围由大朗镇与松山湖科技产业园区南片区的两部分组成，上述两片的污水均汇入位于大朗镇境内寒溪河下游的污水处理厂。因此，规划近期(2005年)老城区仍维持现有合流制排水系统不变，采用截流式合流制，新建城区、开发区一律采用分流制。中期(2010年)和远期(2020年)，当旧城区改造时，部分区域的排水体制可随城市改造由合流制逐步过渡为分流制。建筑密集、街道拥挤的镇中心区难以改造，仍维持合流制。根据各镇建成区面积以及各镇中心区所占的污水量比例综合分析，规划远期各镇合流制部分占20%，分流制部分占80%比例。大朗镇近期重点考虑对寒溪河流域进行整治，寒溪河从西向东穿过整个镇，沿途有大大小小排污口不计其数，截污尤其重要。另外还有两个较大的集中污水排放口，一个是该镇最北端的竹山污水排放口，一个是中心地区的水口污水排放口。因此近期主要考虑截流寒溪河沿途的排污口排出的污水，以及两个集中排污口排出的污水，且污水能依地势汇集到西北角的寒溪河下游，自流到污水处理厂。近期，在寒溪河两岸敷设两根截污主干管，主要截流现状直接排入寒溪河的污水。另外，从竹口沿富华大道敷设一根截污主干管，主要截流现状竹山排污口和水口排污口的污水。三条截污主干管汇合成一根主干管进入污水处理厂。根据大朗镇的用地总体布局结构，将整个镇分为四个区，即：中心区、北部片区、南部片区、象山片区。近期，污水量主要集中竹山、黎贝岭、松柏朗、黄草朗、水口、杨涌、沙步、石厦、新马莲等地区，即为规划的中心区、北部片区和南部片区。象山片区是依托松山湖科技产业园发展现代工业区，在中、远期污水量会增加。近期截污主干管布置如下：富华大道东截污主干管管径d1000，坡度0.001；富华大道中截污主干管管径d1200，坡度0.001；富华大道南截污主干管管径d1350，坡度0.001～0.0055。寒溪河北岸截污主干管管径d600～d1500，坡度0.001～0.002；寒溪河南岸截污主干管管径d1500～d2000，坡度0.001。总长度约为18715米。中期在体育路和富民路上敷设污水管道，管径d300～d1200，坡度0.001～0.003。总长度约为31160米。远期污水管道延伸到城区内各支路，服务范围包括整个城区，污水收集率达到95%。管径d300～d600，坡度0.001-0.003。总长度约为13570米。由于南部片区现状无路网，建议根据其发展情况，在中、远期将其污水收集到寒溪河南岸截污主干管中。松山湖南部依据规划，松山湖南部规划区范围内的污水，以及松木山水库以东区域的污水均经污水管道收集，汇入大朗镇南部截污主干管。此区域规划为后期开发，其中6号地块规划为生活区、7号地块规划为工业区。道路及污水管目前尚未施工。截污主干管包括S8号路上的污水管、寒溪河岸边污水管和莞深高速北侧污水管。近期污水主干管布置如下：S8号路上污水主干管管径d600～d1000，坡度0.0009～0.0037；莞深高速北侧污水主干管双排布置，管径d600，坡度0.001～0.007。最后通过一根d1350的污水管输送到大朗镇南部寒溪河北岸截污主干管。总长度约为14060米。中、远期污水管道延伸到园区内各支路，服务范围包括整个北区、西区和中心区，污水收集率达到95%。管径d400～d500，坡度0.001～0.003。总长度约为20300米。按目前污水管网可研设计，大朗镇的污水主干管的管径为d2400，至污水处理厂的设计管内底高程为-1.27m。污水处理厂概况2.1规划年限及服务范围近期2005年，中期2010年，远期2020年。而根据本次招标文件工程进度安排，污水厂在2007年才能建成投产。根据招标现场答疑明确，本次设计规划年限仅按近、远两期考虑。2、服务范围大朗松山湖南部污水处理厂的服务范围由区南片区的两部分组成，上述两片的污水均汇入位于大朗镇境内寒溪河下游处的污水处理厂。根据大朗镇总体规划，大朗镇近期(2005年)城市建设用地规模为29.8km2，中期(2010年)城市建设用地规模为32.87km2，远期(2020年)城市建设用地规模为40km2。区建设用地约57.31km2，根据区内地形变化及近远期开发建设时序，园区规划为两片独立的排水区，即以松木山水库为界，分为松山湖北部片区和南部片区，在靠近寮步镇设置一座集中的城市污水处理厂。南部片区污水与大朗镇的污水一并处理，污水厂在松山湖的服务范围为12.13km2。2.2厂址现状及特点1）用地形状不规则（马鞍形），而且在厂区的西侧有一段长约270多米的河道穿过。由于该河道涉及的问题较多，近期必须保留，因此对污水处理厂的总平面布置带来较大难道。2.3设计水量和进水水质根据招标文件及答疑明确，本次投标设计水量和进水水质参照《东莞市大朗松山湖南部污水处理厂项目申请报告》，按近、远两期分期考虑，不在论证。设计水量及进水水质详见表2-1和2-2。表2-1污水处理厂设计水量近期2005年旱季平均流量100000m3/d=4166.67m3/h=1.157m3/s旱季高峰流量130000m3/d=5416.67m3/h=1.505m3/s雨季高峰流量200000m3/d=8333.33m3/h=2.315m3/s远期2020年旱季平均流量350000m3/d=14583.33m3/h=4.051m3/s旱季高峰流量455000m3/d=18958.33m3/h=5.266m3/s雨季高峰流量420000m3/d=17500.00m3/h=4.861m3/s表2-2污水处理厂进水水质（mg/l）项目名称BOD5CODcrSSTNNH3－NTP粪大肠菌群数（个/l）进水水质150320150353041082.3出水水质根据招标文件及答疑明确，污水经处理后必须达到本项目《环境影响报表》中该项目的排放要求，出水水质以环评批复为准。根据广东省水域功能区划，东江为《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)II类水体，环评报告审查批复意见，本工程污水处理厂出水水质应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。出水水质标准见表2-3。表2-3污水处理厂出水水质标准（mg/l）项目名称BOD5CODcrSSTNNH3－NTP粪大肠菌群数（个/l）出水水质≤20≤60≤20≤20≤8≤11042.4污泥处理目标根据环评要求，本项目产生的污泥、栅渣、砂渣将与城镇生活垃圾一起进行卫生填埋。因此本次设计污水处理厂产生的剩余污泥处理目标为：采用浓缩脱水一体机对剩余污泥进行机械脱水，使污泥含水率达到80%以下，然后外运填埋。2.5恶臭气体处理目标污水在净化过程中，会向环境空气散发恶臭气体，其主要成份为氨、硫化氢和甲硫醇等。根据项目环评报告审查批复意见，本工程恶臭污染物厂界标准值执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）大气标准中二级标准。本工程恶臭气体处理目标为：对恶臭气体主要产生源（进水泵房（含粗格栅）、细格栅、沉砂池、和污泥脱水间等）进行控制收集，防止恶臭气体外逸无组织排放，并通过除臭设备对收集到的恶臭气体进行处理达标排放，使厂界标准满足环评要求。污水处理方案3.1设计原则根据国家有关政策法规、招标文件、招标答疑、项目申请报告及项目环境影响报表，污水处理厂的设计遵循以下原则：1、污水厂进水泵房（含进水闸井和粗格栅）的设备按20×104m3/d设计，土建按远期规模设计。2、预处理系统（细格栅、沉砂池）按20×104m3/d设计。3、生化处理系统（生化池、二沉池、消毒池）、污泥处理系统及附属设施的土建及设备按近期10×104m3/d设计，远期按增加25×104m3/d预留场地（远期总的处理规模达到35×104m3/d）。4、根据出水水质指标等因素，因地制宜采取行之有效的处理方法和工艺流程。污水处理工艺成熟、可靠，具有一定抗冲击负荷能力，确保污水处理效果。5、选用先进、可靠、节能的处理和控制设备，实现厂区自动化监控。6、采取必要合理的节能措施，减少工程投资及日常运行费用。7、妥善处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥、恶臭气体及尾水排放问题，最大限度地减少对环境的二次污染。3.2污水处理工艺的确定本工程的处理对象为以生活污水为主的城镇污水。城市生活污水处理一般分为预处理（一级处理）和生化处理（二级处理）两个部分。预处理主要去除污水中的漂浮物和部分悬浮物（包括推移的砂粒等），一般采用格栅、沉砂池和沉淀池等处理单元，可去除污水中20%~50%的悬浮物。生化处理一般以活性污泥法或生物膜法等生物化学处理技术为主体，可大幅度去除污水中呈胶态和溶解状态的有机物，BOD5去除率达86~95%以上。污水中的细菌在预处理和生化处理过程中可部分去除，仍必须有消毒单元才能将粪大肠菌群数降至出水要求。本工程对污染物的去除要求详见表3-1。表3-1大朗松山湖南部污水厂的污染物去除要求（去除率）水质指标BOD5(mg/l)COD(mg/l)SS(mg/l)TN(mg/l)NH4-N(mg/l)TP(mg/l)粪大肠菌群数（个/l）进水15032015035304108出水(≤)2060202081104去除率(%)86.781.286.775.073.375.0由表3-1分析，本次设计污水处理厂的工艺特点如下：有脱氮（总氮和氨氮）和除磷（总磷）的要求，分别为75.0%、73.3%和75%。常规二级处理工艺，氮的去除率约为10~20%，磷的去除率约为12~19%，均远小于要求的去除率。为此必须选用同时脱氮除磷的处理工艺。本工程BOD5/N为4.3(>4)，BOD5/P为37.5(>17)，满足生物脱氮除磷的工艺要求，表明生物脱氮除磷完全可行。根据分析对比，本次设计仍采用改良A2O脱氮除磷工艺。选用该工艺的主要理由有如下两点：城镇污水生物脱氮除磷处理工艺主要有A2O系列、氧化沟系列和SBR（序批式反应器）系列。经不断地发展和改进，目前形成了比较典型的实用脱氮除磷工艺有：A2O工艺、改良A2O工艺、三沟式氧化沟工艺、卡式氧化沟、A2O氧化沟工艺、CaSS工艺、MSBR工艺、UNITANK工艺和廊道交替池等。根据分析比较我们认为改良A2O工艺更为典型，更适合应用于大朗松山湖南部污水厂。在本工程的项目申请报告中，结合本工程要求对主要生物脱氮除磷工艺进行了论述，并针对改良A2O和卡式氧化沟工艺进行了比选，最终推荐采用改良A2O处理工艺。该处理工艺经两次（2004.9.26初审和2005.12.17复审）专家评审，审意见明确该处理工艺合理可行。3.3污水污染物的去除本工程处理的对象为城镇污水。根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB1898-2002），主要污染物（以污染物指标表示）有SS、BOD5、COD、氮（包括氨氮和总氮）及磷（总磷）。3.3.1SS的去除污水中的SS的去除主要靠沉淀作用。污水厂出水中悬浮物浓度不单涉及到出水SS指标，而且亦与出水中的BOD5、COD等指标相关。这是因为组成出水悬浮物的主要是活性污泥絮体，本身有机成份就很高，因此，控制污水处理厂出水的SS指标是最基本的，也是很重要的。为了降低出水中的悬浮物浓度，应在工程中选择适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能、采用较小的二次沉淀池表面负荷和较低的出水堰负荷、充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。在污水处理整体方案合理和单体设计优化的条件下，完全能够使出水SS指标达到20mg/L以下。3.3.2BOD5的去除污水中的BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后对污泥与水进行分离来完成的。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。根据国外有关设计资料，在污泥负荷为0.2～0.3kgBOD5/kgMLSS.d以下时，就很容易使得出水BOD5保持在20mg/L以下。为获得好氧代谢作用的充分发挥，增长泥龄是获得有机物降解和污泥稳定的最佳选择。3.3.3COD的去除污水中COD去除的原理与BOD5基本相同，取决于原污水中的可生化性，它与城市污水的组成有关。本工程污水的BOD5/COD比值（150/320=0.47）大于0.4，可生化性较好，出水COD值可以控制在较低的水平。3.3.4氮、磷的去除污水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两大类。国外从六十年代开始曾系统地进行了脱氮除磷的物化处理方法研究，结果认为物化法的缺点是耗药量大、污泥多、运行费用高等，因此，城市污水处理厂一般不推荐采用。从七十年代以来，国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年代初开始研究生物脱氮除磷，在八十年代后期逐步实现工业化流程，目前，常用的生物脱氮除磷工艺有AO法等。1、生物脱氮污水中的有机氮、蛋白氮等在好氧条件下首先被氨化菌转化为氨氮，而后在硝化菌的作用下变成硝酸盐氮，随后在缺氮条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸盐氮还原成氮气从污水中逸出，此阶段称为缺氮反硝化。在硝化和反硝化过程中，硝化菌增长速度较缓慢，要有足够的污泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并且要有充足的碳源提供能量，才可促使反硝化作用顺利进行。按照上述原理，要进行脱氮，必须具有缺氧/好氧过程，可组成缺氧池和好氧池，即所谓缺氧/好氧系统。2、生物除磷生物除磷是利用污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放体内的磷酸盐，产生能量用以吸收易降解有机物，并转化为PHB（聚β羟丁酸）储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件时就降解体内储存的PHB产生能量，用于磷的吸收和聚磷的合成，形成含磷量高的污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。按照原理，要进行除磷，必须具有厌氧/好氧过程，组成厌氧池和好氧池，即所谓厌氧/好氧系统。3、生物脱氮除磷生物脱氮除磷是将生物脱和除磷组合在一个流程里，以达到同步脱氮除磷的目的，其工艺流程较多，但它们的共性是都具有厌氧、缺氧和好氧区（池）。厌氧区的主要功能是释放磷，缺氧区的主要功能是将回流污泥和混合液中的硝酸盐氮还原为氯氮释放至空气中，在好氧区中有机物被微生物生化降解，有机氮被氨化继而被硝化，液相磷的浓度随着聚磷菌的过量摄取而快速下降，所以A2O等工艺可以同时去除有机物、脱氮和除磷。对城市污水，最具有实用性的同步脱氮除磷工艺为普通A2O工艺、改良A2O工艺和A2O氧化沟工艺等。3.4改良A2O工艺简介3.4.1传统A2O工艺传统A2O工艺是70年代在厌氧工艺上开发出来的同步除氮脱磷工艺，因此具有生物除磷和脱氮的能力。传统A2O工艺即厌氧缺氧好氧活性污泥法，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。其流程见图3-1。图3-1传统A2O法流程图厌氧、缺氧与好氧池三个功能严格分开，可根据进水条件和出水要求，人为地创造和控制三段的时空比例和运转条件。A2O工艺的优点是可以充分利用硝化液中的硝态氧来氧化BOD5，回收了部分硝化反应的需氧量，反硝化产生的碱度可以部分补偿硝化反应消耗的碱度，因此对含氮浓度不高的城市污水可以不另外加碱来调节PH。本工艺在系统上是最简单的除磷脱氮工艺，总的水力停留时间小于其它同类工艺；在厌氧（缺氧）、好氧交替运行的条件下，丝状菌不能大量繁殖，无污泥膨胀之虞，SVI一值小于100，利于处理后污泥的分离；运行中在厌氧和缺氧段内只需轻缓搅拌，运行费用低。传统A2O法的缺点：①由于厌氧区居前，回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响；②由于缺氧区位于系统中部，反硝化在碳源分配上居于不利地位，因而会影响了系统的脱氮效果；③由于存在内循环，常规工艺系统所排放的剩余污泥中实际只有一少部分经历了完整的放磷、吸磷过程，其余则基本上未经厌氧状态而直接由缺氧区进入好氧区，这对于系统除磷是不利的。为了降低回流污泥中的硝酸盐，必须提高混合液回流量，回流量的提高增加电耗。3.4.2改良型A2O工艺改良A2O工艺是传统A2O工艺的改进型。其克服了传统A2O工艺的缺点，即当脱氮效果好时，除磷效果较差。反之亦然，难以同时取得较好的效果。其对工艺流程进行变形改进，以调整泥龄、水力停留时间等设计参数。通过改变进水、回流污泥、内回流的位置和数量，以进一步提高脱氮除磷效果。所谓“改良”，是指A2O池的厌氧区和缺氧区各分为4个格池；回流污泥和内回流可分别或同时送入厌氧区的第1格池和缺氧区的第1格池；进水可分别或同时进入厌氧区第1格和第3格；还可将厌氧区的第1格和第2格作为前置缺氧区。使反应池可根据进水水质的变化实现多种运行工况（包括A2O传统工况），从而增强工艺的稳定性，确保出水水质。其流程见图3-2。图3-2改良A2O法流程图3.5污泥处理工艺污泥处理应采取进一步降解有机污染物，防止二次污染，减少体积和便于运输的处理措施。结合大朗松山湖南部污水厂目前自然条件和经济力量，其污泥处理与处置宜选用技术成熟、耗能低的处理工艺，采用卫生填埋等最终处置方式。常用的污泥处理工艺有：污泥浓缩——厌氧消化——机械脱水。污泥浓缩——机械脱水。上述两种污泥处理工艺区别在于污泥浓缩后是否经厌氧消化再机械脱水。欧美一些国家污水厂的污泥处理大多设污泥厌氧消化池，消化池沼气产量大，一般用沼气发电，据有关资料介绍，可以解决污水厂50%能源，亚洲国家，日本有30%污水厂设有污泥厌氧消化池，我国有些污水厂设有厌氧消化池，但基本很少运行，运行的消化池所产沼气量远低于设计值，沼气发电设备间断运行，所提供能源根本无法维持消化工艺的正常运行。其主要原因是我国污水厂污泥中有机成份少，沼气产量自然就少。污泥处理工艺基建投资约占污水厂总投资的30%以上。综上所述，取消污泥厌氧消化，可以节省大量基建投资和运行费用。考虑大朗松山湖南部污水厂经济实力，为提高投资效果，本工程推荐采用污泥浓缩——机械脱水作为污泥的处理工艺。污泥浓缩有两种方式：浓缩池浓缩及浓缩脱水一体机浓缩。为了管理方便，减少占地，减少污泥中的磷重新释放回水中的不利影响，本设计推荐采用浓缩脱水一体机浓缩。取消污泥厌氧消化，机械脱水后的污泥稳定性稍差，体积增大近20%，由于大朗镇污水的大部分为生活污水，污泥中重金属等有毒有害物质含量低，脱水后的污泥可与城市生活垃圾一起进行卫生填埋或送往农村堆肥。3.6恶臭气体处理工艺污水在输送、净化过程中，会向环境空气散发恶臭气体，其主要成份为氨、硫化氢和甲硫醇等。恶臭气体会引起食欲不振、头昏脑胀、恶心、呕吐及精神萎靡等不良现象，严重影响人群健康并污染环境空气。随着社会进步、经济发展、人们环境意识增强和生活质量的不断提高，污水处理厂恶臭气体控制与处理问题已越来越受到重视。3.6.1恶臭气体发生源、污染物浓度和排放控制值本工程恶臭气体主要产生于进水泵房（含进水闸井和粗格栅）、细格栅、沉砂池、生化池和污泥脱水间等部位。根据珠海、天津、深圳等城市污水厂恶臭气体处理的设计经验及部分监测结果，拟出本工程的主要恶臭气体发生源、主要恶臭污染物及其浓度（详见表3-2）。根据项目环评报告审查批复意见，本工程恶臭污染物厂界标准值执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）大气标准中二级标准。表3-2恶臭气体发生源的污染物浓度和排放控制值内容硫化氢（mg/m3）氨（mg/m3）甲硫醇（mg/m3）臭气浓度（无量纲）恶臭气体发生源粗格栅、进水泵房0.222760细格栅、沉砂池760曝气池0.01-0.040.05-0.74435污泥脱水间52.720.4750.495132～20000恶臭污染物厂界标准值0.061.5无20厂界控制值（≤）0.061.50.004203.6.2恶臭气体处理工艺的确定目前使用较多的恶臭气体处理方法有吸附、生物除臭和活性氧净化装置等。主要去除恶臭气体中的氨、硫化氢和甲硫醇等污染物。吸附法是利用比表面积较大的吸附材料（如活性碳、树皮及其它人工化学吸附材料等）通过其吸附作用（或同时发生物理化学或生物化学作用）去除恶臭气体中的污染物质。生物除臭是利用附着在吸附材料上的微生物分解吸附材料所吸附的恶臭污染物，这样即可使恶臭污染物得到彻底去除，又可免去吸附材料的再生过程。通常，生物除臭工艺较适合于污染物种类较多且浓度不是很高的恶臭气体。吸附材料：活性碳、干树皮、纤维性泥炭、多孔陶粒、聚乙烯醇纤维、海绵及其它人工化学吸附材料活性氧净化装置(AOE)利用高频高压静电的特殊脉冲放电方式（活性氧发射管每秒钟发射上千亿个高能离子），产生高密度的高能活性氧（介于氧分子和臭氧之间的一种过渡态氧），迅速与恶臭污染物分子碰撞，激活有机分子，并直接将其破坏；或者高能活性氧激活空气中的氧分子产生二次活性氧，与有机分子发生一系列链式反应，并利用自身反应产生的能量维系氧化反应，进一步氧化有机物质，生成二氧化碳和水以及其他小分子，可以在极短的时间内达到很高的处理效率。根据有关技术资料，本工程所产生的恶臭气体的污染物浓度不高，而种类较多（5种以上）。为减少占地和便于管理、运行，本工程采用活性氧净化装置(AOE)处理恶臭气体。该工艺具有效果好、投资省、运行费用低和维护管理方便等优点，上海、江苏、浙江等地的污水处理厂、雨水泵站、污水泵站多采用AOE工艺处理恶臭气体，运行效果良好。3.6.3活性氧技术原理“活性氧净化装置(AOE)”技术获得了多项发明专利和实用新型专利，其利用高频高压静电的特殊脉冲放电方式（活性氧发射管每秒钟发射上千亿个高能离子），产生高密度的高能活性氧（介于氧分子和臭氧之间的一种过渡态氧），迅速与污染物分子碰撞，激活有机分子，并直接将其破坏；或者高能活性氧激活空气中的氧分子产生二次活性氧，与有机分子发生一系列链式反应，并利用自身反应产生的能量维系氧化反应，进一步氧化有机物质，生成二氧化碳和水以及其他小分子，而且可以在极短的时间内达到很高的处理效率。由于上述过程是在常温下进行的，因此也称为“低温燃烧”过程，处理过程中产生过氧化氢、.OOH等，其具有较强的催化作用，同时产生的O2、O2-、O2+、OH、H02、O等氧簇聚集体具有极强的氧化能力，因此我们称其为“活性氧”。活性氧去除恶臭污染物的主要途径有两条：一是在高能电子的瞬时高能量作用下，打开某些有害气体分子的化学键，使其直接分解成单质原子或无害分子；二是在大量高能电子、离子、激发态粒子和氧自由基、氢氧自由基（自由基因带有不成对电子而具有很强的活性）等作用下将污染物氧化分解成无害产物。是其反应机理为：H2S+O2、O2-、O2+SO3+H2ONH3+O2、O2-、O2+NOx+H2OVOCs+O2、O2-、O2+SO3+CO2+H2O同时，AOE技术有光催化段，光催化的基本原理是利用光催化纳米粒子在一定波长的紫外光线照射下受到激发生成电子—空穴对，同时在氧及水的参与下，空穴分解催化剂表面吸附的水产生强氧化性的羟基自由基(•OH)，羟基自由基(•OH)，电子使其周围的氧