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- 2022-04-29 13:53:51 发布
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'污水处理厂建设工程项目可行性研究报告目录108
第一章总论6一、城市比较6二、编制依据、原则和范围13三、城市概况15四、工程建设的必要性20五、工程建设的可行性22六、水厂选址比较24第二章方案论证26一、排水体制的确定26二、排放污水水质情况论证27三、排放水量情况论证29四、污染环境治理论证31五、污染指标与污水处理程度的确定32六、污水处理厂34第三章管线工程设计43一、管线设计43第四章污水处理厂工程设计45一、厂区平面设计45二、单元设计481.中格栅的设计482.污水提升泵房的设计513.细格栅的设计534.平流式沉砂池的设计555.卡鲁塞尔2000氧化沟的设计596.辐流式二沉池的设计67108
7.接触消毒的设计748.重力式连续浓缩池的设计789.污泥脱水机房的设计8210.污泥泵房的设计8511.高程计算8612.建(构)筑物尺寸89三、出水与第二排水沟的连接90四、建筑描述及结构设计90五、电气设计90六、自动化系统及仪表91七、暖通92八、附属工程93九、设备总表93第五章管理机构、人员编制96一、管理机构96二、人员编制96第六章环境保护97一、设计依据和采用标准97二、环境保护97三、节能措施综述97四、消防97五、职业安全卫生98第七章工期安排99一、原则与步骤99108
二、实施组织机构与分工99三、计划主要履行单位的选择100四、设计、施工与安装100五、项目实施计划表100第八章投资估算及资金筹措102一、编制说明及依据102二、资金筹措102三、污水治理工程投资概算表102第九章经济评价104一、工程概况104二、资金来源104三、工程实施进度及投资分年使用计划104四、成本预测104五、财务评价105六、盈亏平衡分析105七、敏感性分析105八、结论106第十章工程效益107一、达到的排水指标107二、环境效益预测107三、社会经济效益预测107第十一章建议和要求108108
一、污泥处置108二、排水管道进水水质要求108三、建立收费制度,保证正常运行108四、污水处理厂用地及进水水质监测108五、调试与试运行108第十二章课设感想…………………………………………………………..110108
第一章总论一、城市比较1.XX1.1地理位置、行政区划、人口与民族XX市位于山西省东南部,北接晋中市,东与河北省、河南省交界,南与晋城市毗邻。XX市是中国十大魅力城市、XX市是国家园林城市、国家卫生城市(山西省唯一)。地理坐标为东经111°59'至113°44',北纬35°49'至37°07'之间。全境东西长150公里,南北宽140公里,总面积13896平方公里,约占全省总面积的8.89%。总人口323.753万人,人口密度达到235人/平方公里。XX市有回、满、壮、朝鲜等31个少数民族成分,约3万余人(其中回族占95%),占全市总人口的1%。XX市现辖10个县2个区1个县级市:XX县、长子县、屯留县、壶关县、黎城县、平顺县、襄垣县、武乡县、沁县、沁源县和城区、郊区及潞城市。全市共有146个乡镇,3507个行政村。1.2自然条件XX属暖温带湿润大陆性气候,四季分明,气候宜人,冬无严寒,夏无酷暑。年平均气温5—11℃,年平均降雨量606毫米,年平均日照时数2418—2616小时,年无霜期151—184天。全市土地总面积为138.96万公顷,其中,耕地面积30.7万公顷,宜林地面积27万公顷,有林地面积19.9万公顷,牧坡20余万公顷。境内共有森林面积39万公顷,其中成林面积32万公顷,森林覆盖率23%,木材蓄积量1100万立方米。XX属北方地区的相对富水区,水资源总量为17.9亿立方米。境内群山环列,盆谷相间,地形复杂,各地有不同类型的小气候,从而形成植物资源独具的区系分点,有种子类野生植物,还有蕨类、菌类、藻类、苔藓等。矿产资源也比较丰富。1.3水资源XX是华北地区相对富水区,水资源总量为17.9亿立方米,主要河流有海河流域的浊漳河、清漳河、卫河,以及黄河流域的沁河、汾河支流。全市水资源总量为22.96亿立方米,其中地表水量为19.86亿立方米,地下水量为10.83亿立方米,重复水量为7.73亿立方米。全市现在漳泽、后湾、关河3座蓄水一亿立方米以上的大型水库和105座中小型水库,总库容量10亿立方米。海河流域水资源总量12.4664立方米,黄河流域水资源总量1.9287亿立方米。XX市水资源相对匮乏。XX市多年平均年降水量为573.3mm,与全国平均值628mm相比较,明显偏小。XX市人均拥有水资源量仅是全国人均占有量的21%。全市地下水资源为9.1524亿立方米,其中浊漳河6.7881亿立方米,占地下水资源总量的74.17%。1.4给水现状108
2004年全市工农业及城镇生活总取水量3.3664亿立方米,其中工业取水量1.2373亿立方米,占总取水量的36.8%;城镇生活取水量0.3806亿立方米,占总取水量的11.3%;农业总取水量1.7485亿立方米,占总取水量的51.9%。截止2004年底,全市已建成各类水利工程11639处,其中:漳泽、后湾、关河大型水库3座,中型水库8座,万亩以上自流灌区11处,万亩以上机电灌站8处,中小型机电灌站847处,机电井6970眼,小型水利933处,吃水提引工程2250处,其它609处。建成的大型引水工程有XX市自来水公司一期、二期和山西化肥厂辛安泉引水工程以及后湾水库灌区提引水工程,正在新建的大型提引水工程王曲电厂提引漳泽水库供水工程。XX市供水总公司成立于1941年,下设2个水厂,3个供水站,日供水能力24.48万立方米,职工人数1000余人,供水面积46余平方公里,供水人口达50余万。另有潞城自来水公司、潞城兴水工业供水有限公司、沁源县自来水公司、沁县自来水公司、武乡自来水公司、长子县给排水公司、常平集团供水有限公司、黎城县自来水公司、平顺县自来水公司、屯留县自来水公司、襄垣县自来水公司、襄垣县王桥镇聚源供水站、XX县自来水公司、XX市郊区老顶山镇集中供水站等自来水水供应工程。1.5排水现状2004年全市废污水排放总量5771.4万立方米。其中工业废水排放量5270.5万立方米,占全市废污水排放量的91.3%;生活污水排放量500.9万立方米,占全市废污水排放量的8.7%。流域分区中,除西源和沁河外,各分区均以工业废水为主,占各分区废污水排放量的70.0%以上,全年废污水排放量超千万立方米的有浊漳河南源废污水排放量为4164.6万立方米,占全市废污水排放总量的72.2%,浊漳河干流废污水排放量为1394.5万立方米,占全市废污水排放总量的24.2%。XX市污水处理厂工程于2002年年底基础工程完工,2004年9月由市供水总公司接管并投入试运行。2004年11月,工程通过质量交工验收。工程包括:日处理10万立方米污水处理厂一座和13.5公里截污管网建设,概算总投资为15587万元。同时污水处理厂及截污管网还是XX“三河一渠”综合治理工程重要组成部分,自2004年9月投入试运行以来,XX市污水处理厂运行正常,出水水质稳定达标。工程完全投入运行后,可使主城区生活污水全部得到处理,并使漳泽水库上游64%的污水得到净化。XX市污水处理厂至漳山电厂中水回用管线于2007年12月正式动工兴建,管线全长15公里,采用直径为500mm的管道进行双向供水。2009年2月管线建成并实现通水。目前,城市污水处理厂每天向漳山电厂供应中水在4000吨左右。在“十五"期间,在建设市区日处理10万吨污水回用系统的同时,加快了污水收集、中水回用系统等配套工程的建设进度;开工建设了潞城、襄垣、黎城、沁县、XX等市县的污水处理厂;完成XX钢铁公司等大型工矿企业废水处理回用系统;建成漳泽水库截污工程。2005年各主要河源区及上游区的水体达到了《山西省水功能区划》提出的功能要求,部分重污染断面达到一般景观或农灌用水水质的标准;工业废水处理率达到了85%,城市污水处理率达到了60%。为了进一步加强城市环境综合整治,大力实施蓝天碧水工程,XX108
市各县市区2008年开工建设7座城镇城市生活污水处理厂,预计总投资将达24744万元。新建污水厂的单位分别是:沁县、屯留县、长子县、沁源县、武乡县、襄垣县,随着这些污水处理的建成运行,XX市所有县、区的污水将被全部处理,XX市城镇环境面貌将会得到极大改善。2009年2月12日,长北污水处理及回用工程奠基开工。长北污水处理及回用工程总投资约2亿8千万元,设计规模为日处理污水7.5万吨,回用水5万吨,占地96.3亩。厂址选在郊区黄碾镇黄南村,可服务于长北、故县、黄碾等区域。处理后的水质达到国家一级A标准。工程建成后年削减COD约5000多吨,并且处理后的中水可为周边企业提供工业用水,充分发挥水资源的可持续利用。整个工程建设工期为两年。2济南2.1地理位置、行政区划、人口与民族济南,又称“泉城”,是中国东部沿海经济大省——山东省的省会,是国务院公布的国家历史文化名城之一,是全省政治、文化、经济,金融,教育中心,也是国家批准的沿海开放城市和十五个副省级城市之一。济南市位于山东省中西部,北纬36°40′,东经117°00′,南依泰山,北跨黄河,地处鲁中南低山丘陵与鲁西北冲积平原的交接带上,地势南高北低。全市总面积8177平方公里,市区面积3257平方公里,建成区面积200.11平方公里。2008年年末户籍总人口603.99万人;常住人口662.69万。济南市有48个少数民族,人口109299人,占全市总人口1.84%。济南市现辖6个市辖区,1个县级市,3个县。其中市辖区为市中区、历下区、天桥区、槐荫区、历城区、长清区;县级市为章丘市;县为平阴县、济阳县、商河县。2.2自然条件济南地形复杂多样,南为泰山山地,北靠黄河,地势南高北低。地形可分为三带:北部临黄带,中部山前平原带,南部丘陵山区带。济南地处中纬度,属暖温带大陆性季风气候区。春季干燥少雨,夏季炎热多雨,秋季天高气爽,冬季严寒干燥,四季分明。济南市年平均气温14.3℃,年平均降水量660.7毫米。济南市冬季最冷月平均气温在0℃以下,极端最低温度平均在-20℃以下。最大冻土深度为45厘米左右,最大积雪深度为20厘米左右。冬季降水量在20~25毫米,仅占全年总降水量的3.0~3.7%。夏季炎热,季平均温度在26℃左右,极端最高温度超过40℃。夏季降水量全市各县区平均都在400毫米以上,全年60%的降水量集中在夏季,日降水量≥50毫米的暴雨日数集中在7、8两月,占全年暴雨日数的70%。矿产资源丰富,特别是石灰岩品位高、储量大。花岗石的黑色花岗石,质地纯正,为国内独有。林木资源分乔木、灌木两大类,共有60多科,300多种。2.3水资源108
济南市区水资源主要来源于大气降水,降水大部分集中在夏季,多年平均降水量654毫米。济南市为资源性缺水地区,是全国重点缺水城市之一。市区多年平均水资源总量为5.87亿立方米,人均占有水资源量为225立方米,仅占全国人均水资源量的十分之一。我市水资源具有总量不足、年际变化大、年内分配不一和地域分布不均等特点。济南素以"泉城"著称,以泉水闻名。在城区范围内,分布有四大泉群七十二泉,数量之多,流量之大,实数罕见。然而,由于地下水盲目、过度开采,致使泉水自1975年春季开始出现断流。几乎年年有断流现象,尤其自1999年以来,济南泉群连续停喷最长达936天。济南市的水资源来自大气降水和过境河流两大部分,包括地表水、地下水及客水资源。大气降水形成地表水、地下水;过境河系指黄河、徒骇河、小清河。济南由降水及黄河侧渗补给形成的全市天然水资源总量为16.07亿立方米;其中地表水6.41亿立方米,占总量的38%;地下水9.66亿立方米,占总量的62%。2.4给水现状目前,济南市日供水能力167万立方米,实际日供水量约65万立方米,供水服务面积210平方公里,服务人口约210万,供水普及率92%。全市自来水户表改造32.6万户,受益人口达100万。济南市境内有黄河流域、小清河流域、海河流域,现有大中型水库10座,小型水库182座,塘坝900余座,水库塘坝拦蓄能力达4.3亿立方米,有邢家渡、田山、陈孟圈、胡家岸等大中型引黄灌区10处,引黄控制面积210万亩,全市有效灌溉面积357万亩,占耕地面积的71.5%。其中节水灌溉面积90万亩。济南市大中型水库大多常年蓄水,水质符合Ⅱ—Ⅲ级地面水环境标准,可作为饮用、灌溉、工业等用水,卧虎山水库为我市最大水库。济南素以"泉城"著称。然而,由于地下水盲目、过度开采,致使泉水几乎年年有断流现象,1998年济南市在“引黄保泉”一期工程的基础上,在黄河以西、以北动工建设鹊山水库和玉清湖水库,库容量分别是4600万立方米和4850万立方米,目前这两大水库已建成供水,至此济南投资20亿元建设的“引黄保泉供水”工程主体部分已全部完工,济南每天供水能力达到150万吨,其中地表水90万吨。伴随着济南玉清湖水库和鹊山水库的建成供水,济南供水结构逐步由地下水为主变为地表水供水为主。济南市自来水公司有水厂水源地和加压站36处,输水干管1300公里,日设计供水能力150万吨,供水服务面积170平方公里,供水人口170万,供水普及率100%。2005年济南市的供水格局拆分为水源、置水、管网三个独立的公司。济南水业集团有限公司,其前身为济南市自来水公司、济南供水集团有限责任公司,属国家大型供水企业,负责经营城市自来水和供水管网资产。现有资产总额29.21亿元,职工2500多名,下设6个辅业公司,输水管线1420公里,日供水能力157万立方米,实际日供水量约62万立方米,供水服务面积200平方公里,服务人口约200万。济南泓泉制水有限公司是其辅业公司之一,主要负责济南的自来水生产业务,下设多家净水厂,这些水厂每天供水能力达到170万立方米。其中规模最大的有四家,包括鹊华水厂、玉清水厂、南郊水厂和分水岭制水公司。目前,省城供水比例为80%的黄河水、12%的南部水库水、8%的地下水,由于水源地的水质存在恶化的趋势,水厂处理工艺相对滞后,改造迫在眉睫。预计2010年,经过改造后的水厂生产出的自来水全部是直饮水,可以直接饮用。108
另一方面,在不久的将来,随着南水北调工程的建成,济南市将用上长江水。2.5排水现状济南市位于山东省综合河道—小清河的上游。20世纪80年代以来,随着城市发展,大量未经处理的污水直接排入小清河,不但直接污染了济南市区的泉水和地下水,而且对小清河下游地区的农业生产和人民生活造成了危害,同时对渤海湾也造成了一定的污染。为了解决这一问题,从1994年起,山东省开始了对小清河的治污行动,取得了一定的成果。随着南水北调的进行,为了推进“两湖一河”碧水行动,济南又总投资约94亿元治理小清河,计划2012年完成。济南市水质净化一厂和二厂,主要承担着济南市区的污水处理任务,其水厂、管网建设总投资在7.6亿元左右。两厂设计日处理污水规模42万立方米,服务总面积约188平方公里,服务人口200余万。其中:一厂采用推流式射流曝气活性污泥法处理工艺;二厂采用脱氮除磷DE氧化沟工艺,设计污水排放为国家二级标准。济南市水质净化一厂是山东省最大的城市污水处理厂,分两期建设。一期工程1998年6月正式投入运行,具备日处理污水超过22万吨的能力。一厂运行7年来,已累计处理污水5.8亿吨,出水水质全部达到或优于设计标准,先后获得荣誉80余项。济南市水质净化二厂,投资约为2.63亿元人民币,于1999年9月27日开工建设,2002年底全部竣工,日处理量20万吨。2006年,光大水务与济南市政府及市国资委签订合作协议,获得济南污水处理厂独家经营权。光大水务接手后,对两厂进行了技术改造和扩建升级。改造完成后,污水排放为国家一级A标准,处理能力为50万吨/日。水质一厂于2007年3月30日开始满负荷运转,日处理污水量达到了23万吨。一厂满负荷运转之后,济南市污水日处理能力达到44万多吨,按照目前济南市污水排放量,污水集中处理率已达到近79%,提前完成了省、市提出的南水北调沿线城市污水集中处理率75%的目标,也对小清河流域的水污染治理提供了良好条件。目前,二厂的相关改造也在进行中。2007年两厂全年达标处理污水约1.2亿立方米,减排COD指标3400吨,占济南市节能减排指标的80%以上,大大减轻了济南小清河流域的污染。根据“十一五”规划,2010年以前,除了对净水两厂进行扩建和改造外,济南市还将再建6座大型污水处理厂,使市区总体污水处理能力将增至123万立方米/天。这6座污水处理厂具体分布为:西部城区新建2座,分别是长清城区污水处理厂和平安污水处理厂;中心城区再建1座污水处理厂,即大金污水处理厂;东部城区新建2座,分别是滩头污水处理厂和董家污水处理厂;济南国际机场附近新建一座污水处理厂。另外,根据济南市城区治污“十一五”规划,“十一五”期间,省城城区将建设一批中水处理厂,以便分散处理周边产生的污水。3南阳3.1地理位置、行政区划、人口与民族108
南阳古称宛,位于河南省西南部,与湖北省、陕西省接壤,位于北纬32°17′-33°48′,东经110°58′-113°49′。因地处伏牛山以南,汉水之北而得名。南阳为三面环山、南部开口的马蹄形盆地,素称南阳盆地。总面积2.66万平方公里,总人口1085.48万,其中城镇人口331.44万人,在河南省18个省辖市中面积最大、人口最多。南阳市是典型的散杂居民族地区,有43个少数民族成份,共25.7万人,占全市总人口的2.4%,占全省少数民族人口的1/5强,呈“大分散,小聚居”特点,其中回族、蒙古族、满族这三大少数民族人口均居全省地市之首。南阳市辖2个市辖区、10个县,代管1个县级市;全市共有16个街道、116个镇、93个乡。分别为:邓州市(代管市)、卧龙区、宛城区、方城县、南召县、镇平县、内乡县、西峡县、淅川县、唐河县、新野县、桐柏县、社旗县。3.2自然条件南阳为三面环山、南部开口的马蹄形盆地,素称南阳盆地。南阳市中心城区位于豫西南南阳盆地中部汉水支流白河中游,背山面水。南阳处于亚热带向暖温带的过渡地带,属典型的季风大陆半湿润气候,四季分明,阳光充足,雨量充沛。年平均降水量在380-500mm之间,降水量年内分配不均,大多集中在7-9月,约占全年降水量的70%-80%,4-6月降水很少,仅占全年降水量的20%左右,且多为无效降水。因此,这一区域年年有长达8-9个月的干旱期。区域内年平均气温从北向南为1.7—3.8℃。全年有5个月平均气温在0℃以下。1月份最冷,日平均气温-19.2—21.9℃,7月份最热,日平均气温21.8—22.9℃,无霜期110—140d。春夏两季多为东南和西南风,本区年平均湿度60—70%,气候异常干燥。3.3水资源南阳在黄河、长江两大水系分界线上,亦为两流域交接地,基本属于黄河中下段。南阳是河南省水资源比较丰富的地市之一。城区有温凉河、梅溪河、三里河、十二里河溧河、邕河、白河等河流流经.主要河流有海河流域的浊漳河、清漳河、卫河;黄河流域的沁河、丹河。全市水域面积270万亩,水资源总量85.2亿立方米,其藏量、亩均水量及人均水量均居全省第一位。全市已建成大中小型水库496座,其中大型水库两座,即丹江口水库和鸭河口水库,设计效益面积240万亩,旱涝保收面积400万亩。南阳市的供水水源全部来自地下水,用水人口59.09万人,人均用水量152.82L/d,年城市供水综合生产能力36.73万立方米/)。南阳是河南省水资源比较丰富的地市之一。全市水域面积270万亩,水资源总量85.2亿立方米,其藏量、亩均水量及人均水量均居全省第一位。3.4给水现状南阳市是中原地区严重缺水城市之一,目前全部开采地下水作为城市供水的唯一水源,勘测调查资源表明开采量为12万立方米/日,而现在实际开采量为20万立方米/日,地下水降落漏斗不断加深扩大,现已达75平方公里。预计将出现约50万立方米/日的大缺口。108
南阳现日供水能力19.5万立方米,由于城区集中供水能力不足,全市共有自备井407眼,根据南阳市城市总体规划与经济发展战略,至2006年城区人口达62.5万人,城区面积扩大到52.8平方公里,总需水量将达到38.2万立方米/日,供水总体缺口将达到23.8万立方米/日。计划于2009年建设南阳市第四水厂项目总规模25万立方米/日,其取水水源为鸭河口水库水,水质符合地表水二类标准,项目包括取水工程、输水工程、净水工程和配水工程。输水是采用2×DN1400管道,利用水库自然水位,重力自流至位于市区北部东环路北侧,仲景路东侧的净水厂,该净水厂征地总面积245.25亩。该水厂的建成必将大大缓解南阳供水紧张的现状。3.5排水现状南阳是一个工业迅速发展的城市,该市的污水治理直接影响着黄河中下游的水质。城市生产和生活中用过的水随意排放,没有按照再循环的原则积极推进污水深度处理的普及和再生水的有效利用,致使污水的排放量、水资源使用量大大增加,而且加重了政府进行污水处理设施建设和运行的财政负担。本市现有4座小型污水处理厂,但建成后由于缺少运行资金,且排污水价很低,使得污水处理厂没有运行起来,目前都处于闲置状态。近年来,尽管南阳市十分重视城市环境综合治理和城市环保设施建设,但由于建设资金有限,仅在白河以北建有一座日处理能力10万立方米的污水处理厂,而中心城区的现状污水量已超过每天20万立方米。同时中心城区排水系统也不完善,白河以南区域的排水工程基本上是一片空白。扩建污水处理厂二期工程十分必要。南阳市污水处理厂二期工程及污水再生利用工程是南阳市利用日元贷款建设城市环境综合治理工程项目之一其中利用日元贷款2.5256亿元人民币,占总投资额的46.6%。该项目包括南阳市污水处理厂二期工程、白河南污水处理厂工程配套管网工程和中水回用工程三项内容。目前,南阳市污水处理厂二期工程及污水再生利用工程初步设计工作已通过专家评审。该工程建成后,新增污水处理能力10万吨/日,再生水处理能力3万吨/日,污水收集率达到80%以上,对促进南阳城市水环境改善和水资源的可持续利用将发挥有益的作用。4银川4.1地理位置、行政区划、人口与民族银川市是宁夏自治区的省会,是全国101座历史文化名城之一,又称“凤凰城”,是全省的政治、经济、文化中心。银川市位于黄河上游宁夏平原中部。其地域范围在北纬37°29′~38°53′,东经105°49′~106°53′之间,总面积9491.0平方公里,其中城市建成区面积为105.65平方公里,市区公用设施敷设范围110平方公里。银川总面积9491.0平方公里,城市建成区面积为107平方公里。全市总人口148.79万人,其中非农业人口为94.91万人,占人口总数的63.79%,回族人口为38.61万人,占全市人口总数的25.95%。银川市辖3个市辖区、2个县,代管1个县级市:兴庆区、金凤区、西夏区、永宁县、贺兰县、灵武市。2008年,各县(市)区共辖23个街道办事处、21个镇、6个乡和272个行政村,2420个自然村。108
4.2自然条件银川市及其所属各县(市)属典型的中温带大陆性气候。主要气候特点是:四季分明,春迟夏短,秋早冬长,昼夜温差大,雨雪稀少,蒸发强烈,气候干燥,风大沙多等。银川市区地形分为山地和平原两大部分。西部、南部较高,北部、东部较低,略呈西南—东北方向倾斜。地貌类型多样,自西向东分为贺兰山地、洪积扇前倾斜平原、洪积冲积平原、冲积湖沼平原、河谷平原、河漫滩地等。银川平原地势平坦开阔,土地肥沃,沟渠纵横,水利资源丰富,加之日照充足,热量丰富,自然条件优越,自古以来就有“塞上江南”的美誉,是重要的农林牧渔生产区。银川境内天然湖泊众多,自然水面数万公顷,水质良好,水域内水草茂盛,具备发展水产养殖的优越条件。贺兰山区是银川市唯一的天然林资源。总面积2.67万公顷,有天然次生林1.23万公顷,森林覆盖率22.8%。林种主要有云杉、油松、山杨等乔木,还有山榆、山杏等灌木。此外,有野生药用植物40多种,国家保护的珍稀动物有獐子、马鹿、蓝马鸡、青羊、狐狸等32种。贺兰山东麓地区,其气候、土壤、地理条件接近甚至优于法国优质葡萄产区——波尔多地区,是世界优质葡萄栽培的最佳生态区之一。银川地区矿产资源有煤炭、赤铁矿、熔剂石灰岩、熔剂白云岩、熔剂硅石、磷块岩、水泥石灰岩、辉绿岩等。灵武矿区的煤炭、石油、天然气储量丰富,特别是煤炭储量以及其具有的高发热量、低灰、低硫、低磷等品质,在全自治区乃至全国也占有十分重要的地位。4.3给排水现状银川市虽然处在引黄灌区平原,却是全国300多座缺水城市之一,人均占有淡水资源250.94立方米,是全国人均水资源量的十分之一。截至目前,全市已勘察查明的可采地下水资源总量为每日64.7万立方米,已开采量为23.3万立方米,尚余41.4万立方米。银川市区的5个水厂供水能力为每日20万立方米,年实际供水量为每日14万立方米,同时,银川市区161家单位的363眼自备井年地下水开采量达到每日11.82万立方米,占总开采量的40%左右。由于工业、农业和城市化进程的快速发展,对水资源的需求快速增长,水污染物的排放量逐年增加,加之水污染防治措施不力,使黄河宁夏段面临着生态破坏,水资源短缺和水体污染三方面压力。银川市作为宁夏省的省会,压力更大。二、编制依据、原则和范围1.编制依据(1)银川市污水再生水利用专项规划(2)银川市排水及污水处理工程专项规划(3)城市水资源利用专项规划(4)银川市环境保护专项规划(5)银川市总体规划说明书及图纸108
(6)宁夏环境统计年报(2007)(7)《银川市国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》(8)《银川市“十一五”减排计划》(9)《银川市“十一五”环境保护规划》(10)《银川市饮用水源地环境保护规划》(11)《第二排水沟上游排污企业治理方案》(12)《黄河水量调度条例》(13)《宁夏水资源研究报告》(14)《宁夏入河排污口管理办法》(15)《宁夏地下水功能区划》和《地下水开发利用与保护规划》(16)《宁夏回族自治区节约用水条例》(17)《关于进一步加快水务体制改革的意见》(18)《宁夏回族自治区银川市城市供水节水管理条例》(19)《饮用水水源保护区污染防治管理规定》(20)《宁夏回族自治区实施〈中华人民共和国水法〉办法》(21)《中华人民共和国水文条例》(国务院令第496号)(22)中华人民共和国水法(2002.10.01)2.编制原则(1)认真贯彻“全面规划、合理布局、综合利用、化害为利、保护环境、造福人民”的基本方针。从全局出发,根据规划年限,工程规模、经济效益、环境效益和社会效益;正确处理城镇、工业与农业之间,集中与分散和处理与利用,近期与远期的关系,通过全面论证,做到确能保护环境、技术先进、经济合理、安全适用。(2)充分合理地利用现有排水设施,以减少建设投资,避免重复建设。(3)充分利用地形条件、合理划分排水区域、设计排水系统,理顺原有排水管网。(4)根据各排水区域的雨水、污水量和现有排水设施状况,切实确定排水体制。(5)雨水就近排入江、河、水体。(6)采用现代化技术手段,逐步实现科学自动化管理。(7)推广和采用新材料、新设备。(8)污水处理采用适合当地情况,管理简单,运转可靠,降低成本的处理工艺。(9)遵照环保法,使排水系统的建设与污水处理厂的位置选择统一考虑。(10)认真贯彻执行国家和地方有关部门制定的现行有关标准、规范和规定。3.编制范围根据银川市总体规划、管线部分设计年限2040年,污水处理厂设计年限2030年,行政区划面积9579平方千米。108
三、城市概况1.性质、历史特点及行政区划银川市是宁夏回族自治区首府,中国历史文化名城,是全省的政治、经济、文化中心,又称“凤凰城”。银川市位于黄河上游宁夏平原中部。东与盐池县接壤;西依贺兰山,与内蒙古自治区阿拉善盟为邻;南与同心县、吴忠市利通区、青铜峡市相连;北接平罗县与内蒙古自治区鄂托克旗相邻(以明长城为界)。其地域范围在北纬37°29′~38°53′,东经105°49′~106°53′之间,总面积9491.0平方公里其中城市建成区面积为105.65平方公里,市区公用设施敷设范围110平方公里。银川总面积9491.0平方公里,城市建成区面积为107平方公里。全市总人口148.79万人,其中非农业人口为94.91万人,占人口总数的63.79%,银川市是一个多民族聚居区,共有汉、回、满、蒙、朝鲜等26个民族,回族人口为38.61万人,占全市人口总数的25.95%。银川市辖3个市辖区、2个县,代管1个县级市:兴庆区、金凤区、西夏区、永宁县、贺兰县、灵武市。2008年,各县(市)区共辖23个街道办事处、21个镇、6个乡和272个行政村,2420个自然村。2007年全市实现生产总值400.30亿元,按可比价格计算,比上年增长13.8%。其中第一产业增加值24.96亿元,增长4.9%;第二产业增加值194.43亿元,增长17.0%;第三产业增加值180.91亿元,增长11.8%。三次产业比例为6.2∶48.6∶45.2。全市人均生产总值27280元,比上年增长10.6%。城市居民人均可支配收入12185元,比上年增长21%;全年农民人均纯收入4302元,比上年增长13.2%。2008年银川市生产总值突破500亿元大关,达到514.11亿元,按可比价格计算比上年增长13.3%,增幅高于全国、全区同期4.3个和1.3个百分点。银川是新亚欧大陆桥沿线的重要商贸城市,位于“呼-包-银-兰-青经济带”的中心地段,也是宁蒙陕甘周边约500公里范围内的区域性中心城市,区域人口约1000万,区位优势明显。银川交通便捷,现已形成了公路、铁路、航空为主的立体交通网。4条国道、4条省道从境内穿越。银川至青岛、丹东至拉萨高速公路在银川汇聚贯通,机场高速、环城高速公路建成使用。包兰铁路纵贯银川南北,成为银川经济发展的大动脉。正在建设的银太铁路,将使银川与东部沿海的联系更加便捷。银川河东机场目前已开通了40多条航线,银川空港口岸投入使用,拉近了银川与全国乃至世界各地的距离。银川市自然风景秀丽,还有丰富的人文历史景观。自然景观有苏峪口森林公园、滚钟口风景区、金水旅游区、大小西湖、鸣翠湖、鹤泉湖等;人文历史景观有西夏王陵、贺兰山岩画、拜寺口双塔、三关口明长城、水洞沟遗址、鼓楼、玉皇阁、海宝塔、承天寺塔、南关清真大寺、纳家户清真寺、马鞍山甘露寺、镇北堡华夏西部影视城等。汉成帝阳朔年间建北典农城,此为银川建城之始。民国时期(1929年)成立宁夏省,银川系省会,时称宁夏省城。1944年4月宁夏省城定名为银川。中华人民共和国成立之初,仍为宁夏省会。1954年,宁夏省建制撤销,银川市为甘肃省银川专署所在地。1958年10月25日,宁夏回族自治区成立,银川市为自治区首府,是自治区政治、经济、文化中心。 108
目前,紧紧围绕建设西北地区最适宜居住最适宜创业的现代化区域中心城市的目标,以“水、绿、路”为重点,大规模开展城市基础设施建设城市布局及功能分区日趋合理。已获得“国家卫生城市”、“全国节水城市”、“国家园林城市”;连续六年获得全国“双拥模范城”;正在创建“国家环境保护模范城市”、“全国文明城市”和最高“人居奖”。深入实施兴工强市,加快建设宁东国家级大型能源化工基地、发酵及生物制药基地、清真食品穆斯林用品产业基地、机械电器制造基地、新材料生产基地、羊绒及其制品生产基地、优质农产品生产基地等七大产业基地建设,积极打造区域性现代物流配送中心、区域性交通运输中心、区域性现代服务业中心和西部旅游目的地城市,力争到2011把银川市基本建成西北地区最适宜居住最适宜创业的现代化区域中心城市。2.自然条件(1)气候银川市及其所属各县(市)属典型的中温带大陆性气候。主要气候特点是:四季分明,春迟夏短,秋早冬长,昼夜温差大,雨雪稀少,蒸发强烈,气候干燥,风大沙多等。年平均气温8.5℃左右,年平均日照时数2800小时~3000小时,是中国太阳辐射和日照时数最多的地区之一。年平均降水量200毫米左右,无霜期185天左右。年平均气温偏高,年降水量、年日照时数大部偏少,年平均相对湿度为51%,平均风速为2.3米/秒,年蒸发量小于历年平均蒸发量,全年无霜期197天。(2)地质地貌银川市区地形分为山地和平原两大部分。西部、南部较高,北部、东部较低,略呈西南—东北方向倾斜。地貌类型多样,自西向东分为贺兰山地、洪积扇前倾斜平原、洪积冲积平原、冲积湖沼平原、河谷平原、河漫滩地等。海拔在1010米~1150米之间,地面坡度为2‰左右,土层较厚。银川西部的贺兰山为石质中高山,呈北偏东走向。全长约150公里,宽20公里~30公里。最高峰海拔3556米,是阻挡西北冷空气和风沙长驱直入银川的天然屏障。贺兰山在银川市境内近70公里,面积5.88万公顷,山高坡陡,气势雄伟。(3)土壤结构银川地区土壤类型分为9大类、28个亚类、48个土属及500多个土种或变种。贺兰山至西干渠之间主要为山地灰钙土、草甸土和灰褐土,东部冲积平原主要为长期引黄灌溉淤积和耕作交替而形成的灌淤土,局部低洼地区有湖土和盐土分布。灌淤土土质适中,理化性好,有机质含量高,保水保肥适种性广。土壤类型的多样性非常适合发展农业生产和多种经济作物生长。(4)地质地震银川位于中国东、西两大构造带的枢纽部位。在大地构造上,属于中朝准地台鄂尔多斯西缘拗陷带的贺兰山台陷和银川地堑,为贺兰山褶皱带与鄂尔多斯地台间的山前拗陷区。是全国地震重点监视防御区和中国首批确定的38个抗震设防城市之一。银川地震设防烈度为8度。银川地堑北起石嘴山,南至青铜峡,长约160公里,最宽为55108
公里。地堑东西两侧分别受黄河断裂和贺兰山东麓断裂控制,地堑内还有两条规模较大的断裂,即芦花台断裂和银川—平罗断裂。这4条断裂共同控制着银川地堑的形成和发展。周边县市地堑内发生3级以上地震,对银川市区即有影响;地堑内发生6级以上地震对市区将会造成破坏。银川历史上曾发生过多次破坏性地震:1143年曾发生过6级地震,1227年发生5.5级地震,1477年发生6.5级地震,烈度均为8度。特别是1739年发生的银川—平罗8级大地震,银川震区烈度为10度,使银川古城尽毁。这是银川平原有史以来最大的一次灾难性地震。3.水资源银川市虽然处在引黄灌区平原,却是全国300多座缺水城市之一,人均占有淡水资源250.94立方米,是全国人均水资源量的十分之一。银川市地下水属第四系松散岩类孔隙水,既有洪积物堆积,又有河流、湖沼相交替沉积,致使含水层在空间上错综复杂。经调查,在地表以下300米深度内,位于地下70至170米的第2含水岩组,承压水淡水资源2.66亿立方米,是目前银川市城市生活、工业用水的主要开采层。截至目前,全市已勘察查明的可采地下水资源总量为每日64.7万立方米,已开采量为23.3万立方米,尚余41.4万立方米。银川市区的5个水厂供水能力为每日20万立方米,年实际供水量为每日14万立方米,同时,银川市区161家单位的363眼自备井年地下水开采量达到每日11.82万立方米,占总开采量的40%左右。由于过度开采地下水资源,带来了许多问题,如果不引起足够的重视,将遗患无穷。黄河自南向北过境长度近百公里,境内有唐徕渠、汉延渠、秦渠、惠农渠、西干渠、东干渠六大灌溉渠系。(1)地表水银川地表水水源充足,水质良好,富含泥沙,有肥田沃地之功。境内沟渠成网,湖泊湿地众多。黄河是银川的主要河流,流经银川80多公里,南北贯穿。银川平原引用黄河水自流灌溉已有两千多年的历史。引黄干渠有唐徕、汉延、惠农、西干等渠,年引水量数10亿立方米。配套排灌干支斗渠千余条,长数千公里,形成灌有渠、排有沟的完整的灌排水体系,保证了13万多公顷农田的灌溉。1.黄河黄河是我国第二大河,也是世界上著名的大河之一。黄河发源于青海省巴颜喀拉山北麓各恣各雅山下的卡日曲,流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东等九个省区,在山东垦利县流入渤海,全长5464公里,流域面积75万平方公里。黄河在这里平静地流淌,灌溉着两岸的农田,造福当地的人民。因而有“天下黄河富宁夏”,“黄河百害,唯富一套”的说法。2.爱伊河宁夏爱伊河工程,旨在全面提升引黄灌区的防洪、灌溉、排水和生态环境,促进古老灌区的可持续发展。此项工程集防洪排水、沟道治理、生态修复和改造中低产田为一体,南起唐徕渠永家湖退水闸,北至石嘴山市惠农区注入黄河,全长130公里,控制排水面积175万亩,流经永宁县、兴庆区、金凤区、贺兰县、平罗县、惠农区等6县区。西连银西6108
个拦洪库和2个滞洪区,接引永清沟、三一支沟、第三排水沟等10条沟道来水,连通七子连湖、华雁湖、西湖、阅海、北塔湖等10多个湖泊。上段唐徕渠永家湖退水闸至沙湖,全长36公里,于2003年6月开工,今日正式通航;下段沙湖至惠农区黄河排水口处,全长66公里,于2007年12月25日开工,现已全线贯通。(2)湖泊湿地银川历史上由于黄河不断改道,湖泊湿地众多,古有“七十二连湖”之说,现有“塞上湖城”之美称。全市有湿地面积3.97万公顷,主要为湖泊湿地和河流湿地,其中天然湿地占湿地面积的60%以上,自然湖泊近200处,面积100公顷以上的湖泊20多处。较著名的有鸣翠湖、阅海、鹤泉湖、宝湖、西湖等。银川湿地有丰富的动植物资源,湿地植物有190多种,湿地野生动物有150多种,其中有国家一级保护动物黑鹳、中华秋沙鸭、白尾海雕、小鸨、大鸨5种,国家二级保护动物大天鹅等19种,自治区级保护动物24种。银川湿地是中国西北地区重要的鸟类栖息地之一。1.沙湖沙湖,南距银川市56公里,总面积8.2平方公里,沙漠面积12.7平方公里。是一处融江南水乡与大漠风光为一体的著名景区,是国家35个旅游王牌景点之一,2001年1月被国家旅游局评为国家4A级景区。4.基础设施建设2005年,银川市正式提出了创建国家环保模范城市的目标,并开始加大对环境基础设施建设的投资。通过3年来的努力,银川市环保投资指数平均保持在2%左右,总投资40.8亿元,共建成银川市第三、第四污水处理厂,灵武污水处理厂及其管网建设工程,同时建成第一、第三污水处理厂中水利用项目,使城市污水处理能力大大提高,达到日处理能力30万立方米;投资1.43亿元用于垃圾处理系统工程建设,建成完善了城市生活垃圾收集、转运处理系统;天然气推广工程建设投资2.29亿元,完成天然气入户15.9万户,在餐饮娱乐服务行业推广使用天然气580多户;另外,投资15亿余元用于城市热电及集中供热工程建设、园林绿化建设。供电:银川周围分布有6大电厂,装机容量223万千瓦,形成了以火电为主,水电为辅的电力供应体系,电力供应充裕、安全、可靠,电力价格便宜,是我国电力供应条件最好的城市之一。供水:银川地下水资源充沛,城市日综合供水能力44万立方米,可满足工业生产和居民用水需要。黄河流经银川78.4公里,宁夏可利用的水资源40亿立方米,目前尚有8亿立方米的结余,目前正在建设黄河水厂,为发展能源煤化工等大工业用水提供了保障。供气:银川是距天陕甘宁特大气田最近的省会城市,年供气能力10亿立方米的天然气管道已通达银川并普遍用于工业生产和市民生活,目前正在规划建设第二条为银川供气的天然气管道工程。电信:银川是国家信息化建设的重点城市之一,电信业发展迅速,固定电话用户46万户,普及率78%;移动电话用户58万户,普及率43.64%;计算机互联网用户15108
万户。城乡通讯均实现了交换程控化、传输数字化。公路:银川是宁夏公路交通的枢纽,有四条国道和四条省道从境内穿越,连接内蒙古、陕西、甘肃等省区。银川至北京、青岛、武汉高速公路通往全国各大中城市。铁路:包兰铁路贯穿银川南北,宝中铁路连通京包、陇海两大铁路干线,货物可通达东南沿海口岸或经陇海、兰新大陆桥抵达中亚和欧洲。即将开工建设的银川至太原铁路建成后,将使银川与外部的联系更加通畅便捷。航空:银川河东机场是国家4D级现代化机场,现已开通银川至北京、广州、上海、成都、西安、乌鲁木齐、武汉、沈阳、昆明、重庆等40多条航线。正在进行的机场扩建工程完成后,银川的航运能力将大大增强。5.给水现状银川市地处宁夏平原引黄灌区中部,水利资源丰富。黄河过境长度78.4公里,水面12.47万亩,年径流量315万立方米,流经银川市的唐徕渠、汉延渠、西干渠、惠农渠等灌渠年引黄河水量达18.2亿立方米。银川平原地下水资源储量大、埋藏浅,地下水量7.56亿立方米,可开采量达4.53亿立方米。银川地下水资源充沛,2001年城市日供水能力达40万立方米,城市自来水普及率达100%,2006年扩增为50万立方米。目前银川有六大水厂,“十一五”期间,将建成第七、第八水厂。目前银川市饮用水水源全部取自地下水。城市集中地下水饮用水源地共九个,分别为:银川北郊水源地、银川南部水源地、银川南郊水源地、银川东郊水源地、贺兰水源地、永宁县水源地、灵武市水源地、银川征沙水源地、银川南梁水源地;企业自备水源地二个,为宁夏化工厂第二水源地、灵武煤田横山堡矿区水源地。水源地布井区总面积为159.36平方公里,9个饮用水源地可开采利用的水资源总量为69.5万立方米/日,现已开采利用水资源量16.8万立方米/日。银川市城市水源地均为地下水水源,地下水源80%以上来自地表水,但做为地下水主要补给源的地表水源目前均存在着不同程度的污染。银川市饮用水源来自地下水,但是地下水资源是一种不可替代的,并且十分有限的资源。有些企业自行开凿机井,使用地下水,造成地下水资源的浪费。成井质量不高,超量开采地下水资源,加速浅层水越流补给,浅层承压水穿透后污染中下层水源。目前银川已探明供水地下水源地10处,其中市区公共供水水源地6处,允许开采量为78万立方米/日。市辖永宁、贺兰、灵武城市公共供水水源地4处,允许开采量为7.5万立方米/日。另有2处正在勘察的公共供水水源地,可允许开采量预计为19万立方米/日。如果这2处公共供水水源地今后可正常供水,那么银川公共供水水源地每天开采量将可超过100万立方米,年开采量将达到3亿立方米。随着人口、城镇化率和总用水量的持续增长,据相关预测,到2020年,银川生活需水总量将由目前的0.46亿立方米增长到0.95亿立方米。银川市自来水总公司已有50年的历史,资产总额为4.416亿元,有11108
座水厂、供水管网1250公里、日供水能力36万吨,有1180名员工,下设三个供水营销处、二个维修中心、九座水厂、八个子公司,装机容量10050KVA,供水管网总长度500KM,共有深井182眼,供水面积70平方公里,供水区域覆盖银川市三区两县一市。银川市在供水方面还实现了五个“第一”:银川市在西北地区首家建立一站式用户服务中心;在全国第一家实行“限时抢修制度”;在全国省会(首府)城市中第一个实现IC卡水表抄表到户改造;在全国率先推行居民阶梯水价政策;全面完成区域范围内全部地下水资源的勘探、认证、注册,在全国第一家实现统一水资源市场。近年来,由于用水紧张,银川市自来水总公司2004年投资1.4亿元加紧扩建第二、第三水厂。长期以来,深层地下水已成为维系城市居民生活、工业生产和其他非农用途的唯一水源,优水低用现象较为突出。而大量的企业通过自备井长期无序超量抽取深层地下水,更加剧了这个矛盾。因此,2009年银川将进行银川最大水厂—贺兰山水厂的建设,总投资5.64亿元,年处理水量7300万立方米/年,预计2010年建成投产。水厂建设占地125亩,规划建设输水管道11公里、配水管道5条共75公里,日产20万立方米,主要供给西部工业区。6.排水现状由于工业、农业和城市化进程的快速发展,对水资源的需求快速增长,水污染物的排放量逐年增加,加之水污染防治措施不力,使黄河宁夏段面临着生态破坏,水资源短缺和水体污染三方面压力。银川市作为宁夏省的省会,压力更大。自1998年银川市第一污水处理厂开始筹建到目前银川市第四污水处理厂的正式投入生产,银川市已建成4座污水处理厂和两座中水厂,每天的生活污水和工业污水处理能力达30万吨、中水生产能力5.2万吨。2007年前11个月,已经实现处理污水7998万吨,累计COD减排量达27131吨,年污水集中处理率达将85%以上,位居西北地区前列。银川主要有第一排水沟、第二排水沟、中干沟、东排沟、西排沟、永清沟、永二沟、四儿干沟、银新干沟等排水沟,主要接纳银川市的工业、农业污水。四二干沟自西向东流经新城区南侧,后自南向北、向东流经贺兰、平罗后入黄河,全长66.75km.主要接纳银川市工业污水。银新干沟起始于新城北侧的四二干沟,向东流经贺兰县,到通伏农场,入黄河,全长33.4km。2007年,银川市又先后制定了四二干沟、银新干沟、第二排水沟等的治理方案,并纳入政府重点建设项目计划,目前已完成四二干沟2.5千米沟渠的砌护工程和二排沟上段16千米的清淤整治工作;实施了湿地恢复、保护等建设项目,通过还湖蓄水、水道清淤、调控水位、植被恢复等工程,使全市湖泊湿地面积扩大了1000多公顷,打造了完整的湿地生态保护系统。与此同时,银川市先后筹集了4亿元进行排水管网配套建设。四、工程建设的必要性108
为了使城市更清洁和污水得到再利用,经过各方努力,1999年银川市城区污水处理工程启动。截止目前,虽然银川市的污水处理率已达到了85%,居于西北城市之首,然而考虑到银川市特殊的情况,仍有必要建设新的污水处理厂。1.黄河污染治理刻不容缓银川市位于黄河水系,而国家环保总局公布的2002年中国环境状况公报显示黄河水系在七大水系中污染情况仅次于海河流域和辽河流域,位居第三。《2007年黄河水资源公报》显示2007年黄河流域废污水排放量为42.86亿吨,其中城镇居民生活排放的废污水量9.88亿吨,第二产业排放的废污水量30.24亿吨,第三产业排放的废污水量2.74亿吨。2007年黄河干、支流水质评价河长13492.7千米,其中符合Ⅰ类、Ⅱ类水质标准的河长2174千米,占总评价河长的16.1%;符合Ⅲ类水质标准的河长3708.5千米,占总评价河长的27.5%;符合Ⅳ类水质标准的河长2127.1千米,占评价总河长的15.8%;符合Ⅴ类水质标准的河长925.5千米,占评价总河长的6.8%;劣Ⅴ类水质标准的河长4557.6千米,占评价总河长的33.8%。近年来,国家也逐渐加大对于黄河的治理力度,提出了“维持黄河健康生命”的治河新理念,尤其对于宁夏段,由于位于黄河上游,更是整个黄河治理的重中之重。如果污废水未经处理就排入黄河,那么对整个黄河水系的污染将是触目惊心的。2.改善环境为城市建设重点银川市是全国唯一的回族自治区首府,形成了“塞上江南”、“回族之乡”、“西夏古都”三大特色。但是近年来,由于工业的粗放型增长,银川市的环境遭到了很大程度的破坏。银川市党委书记崔波认为,在市场经济条件下,作为一个地方的党委、政府应该把重点放在优化发展环境上。银川市政府经研究决定把有限资金向环境治理倾斜,实现人与自然的和谐相处。作为自然环境的重要组成部分——水环境也成为银川市政府关注的焦点以及治理的重点。在09年召开的宁夏省两会中,代表们也相继提出要加快银川的污水处理厂建设。3.城市发展较快,城市污废水量增长显著银川市处于中国的西北部,包括在国家西部大开发区域内。西部大开发以来,银川市城市建成区面积由1999年的58.41平方公里扩展到2005年的114.25平方公里,城市面貌得到极大改变,城市扩展近两倍。而随着西部大开发的进一步进行,国家的各项政策也不断向西部倾斜,这给银川的发展带来了很好的机遇。这必然导致银川市的污废水排放量显著增长,加大了现有污水处理厂的负荷。4.防止地下水污染银川市城市水源地均为地下水水源,地下水源80%以上来自地表水,但做为地下水主要补给源的地表水源目前由于城市污水等的污染,使80%的浅层地下水受到轻度污染。特别是四二干沟、第二排水沟都穿越北郊、东郊、南梁城市饮用水源地,对水源地构成污染,特别是浅层地表水。据了解,目前银川市的居民生活用水、工业用水和部分生态用水全部取自地下水。108
5.防止污灌污染银川市有很大一部分农田都采用污灌的方式,然而,近些年,由于污水水质逐年下降,污灌对于土壤以及农作物都造成了很大的影响。2008年中央农业农村工作会议,做出了加强农业基础建设,促进农业发展、农民增收的重大部署,对农田水利基本建设工作提出了更新、更高的要求,为我们大搞农田水利基本建设提供了强有力的政策和投入支撑。6.污废水治理新理念目前,银川市污水处理行业的发展达到一个非常关键的时期,正在经历从“追求污水处理的数量”到“追求污水处理的质量”的转变和从“以削减污染物为目标”到“以污水资源的再生利用为目标”的转变。以往对污水处理厂以“水质水量实时达标监管”为主的管理思路和手段,已经不能满足当今污水处理行业“内涵式”发展的要求。“可持续发展”和“市场化”需要污水处理企业在做到以技术水平满足“处理量”和“处理效果”达标运行的基础上,同时还要做到以高度的社会责任感来高质量的、可持续地运行污水处理厂。7.缓解缺水危机银川是全国35个严重缺水城市之一,而近10年来持续干旱造成黄河来水逐年减少,造成农业、生态用水严重不足,按近两年银川市的用水水平计算,到2010年全市人口在超过百万时,银川市每天将缺水16.26万吨。另据了解,地下水资源日益减少的同时,银川平原湖泊、湿地面积由上世纪50年代的80多万亩减少到目前的45万亩左右,其中湖泊面积由40多万亩萎缩至10多万亩。因集中开采地下水,银川市地下水降落漏斗区面积已达449平方公里。考虑到银川是缺水城市,有关部门规划供水缺口由污水再生后进行补充,以替代自来水供水。据了解,再生水是以污水处理厂处理后的尾水为水源,经过混凝、沉淀、过滤等工艺形成,目前银川再生水利用已进行了一些有益尝试,成功运用于中山公园、大团结广场等地的绿化。综上所述,在银川市建设污水处理厂是十分必要的。五、工程建设的可行性中央已经把加强水利基础设施建设作为应对国际金融危机、保持经济平稳较快发展、扩大国内需求的重要举措,把增加水利投入作为安排新增建设资金的重点领域,在去年中央水利投资655.4亿元的基础上,今年中央水利投资还要大幅增加。未来2至3年,水利部将实施“十大水利工程”建设,其中宁夏作为水利工程的典型示范基地,必定将大力开展污水治理工作。108
宁夏市政府及市民对宁夏的水资源状况也极为关注。宁夏最大的优势是资源,最大的制约因素是水,水利始终是宁夏经济社会发展的命脉。自治区历届党委、政府始终把水利放在经济社会发展的战略高度倾力打造,对环境治理、保护水资源、控制水污染提到议事日程,在政策与资金方面给予大力的支持。除此之外,随着经济的发展,水域污染问题日益严重,社会各界将更加关注水域的环境保护和治理工作,有利于该工程的尽早实施。借着西部大开发和国家实施农村小康环保行动计划的有利契机,政府必定会抓项目、争取资金,通过加大政府的财政投入力度,来提高环保投入占公共支出的比例,尤其是加快城市污水集中处理设施建设,完善污水、垃圾、危险废物和医疗废物集中处置设施,提高城市污染物处理处置能力水平。污水处理工程属城市公益事业,以往都被无偿使用,以至于城市管网长期得不到改造,污水处理设施迟迟得不到建设。因此,必须早下决心,解决城市公用设施的无偿使用问题。这样,由市财政、受益各企事业单位和社会各界共同出资,工程项目资金问题是能够解决的。银川市市政府非常重视此项工作,早早进行了银川市城市总体规划工作,对城市的环境保护工作做了详细的发展规划工作。同时随着人们环保意识的普遍增强,建设城市排水设施得民心,顺民意,广大市民一定会理解和支持的。因此乘银川市城区污水治理工程建设的有利时机,实现排水设施的有偿使用,既可为本工程筹集到足够的建设资金,又可完成城市公用设施管理的配套改革,一举两得。经过多年发展,特别是近几年国家实施积极财政政策支持下,宁夏各个城市采取多种有力措施,加大了对城市基础设施的投入,使城市基础设施领域严重影响和制约生产生活的问题得到有效解决,各项基础设施建设水平明显的提高,城市载体功能得到进一步强化,对经济社会发展的辐射带动作用得到充分发挥。随着两会的成功召开,宁夏将认真贯彻两会精神,通过切实保护和合理利用水资源,增强城市供水能力,提高供水质量。同时加强污染的综合治理和生态环境建设,推广集中供热和清洁能源使用,因地制宜搞好园林绿化建设,不断提高城市整体环境质量,使生态系统逐步实现良性循环。目前,银川市正在积极建设“两个最适宜城市”,完善的公共设施、良好的城市环境,建设“两个最适宜”的基础条件。银川市市政府积极出台了一系列改善城市环境的措施,其中重要的一项就是水污染的处理及污水厂的建造,同时颁布了相应的法律法规,为该项目的实施提供了政策指导和法律保障。银川地理位置优越,气候适宜,地质情况良好,大大降低了污水处理厂的建设费用以及施工难度。同时,又先进的技术手段予以指导,在建设过程中可以借鉴国外类似城市的实际工程经验和一些相关的试验研究成果,已经证明常规的处理方法在银川建设污水处理厂是可行的,而且已经得到了国内外专家的反复论证,确认了其工程的可行性。只要污水处理厂的设计参数选用合理,工程措施采用得当,一定会取得良好的处理效果。相信通过加大环境保护工作的力度,大力宣传环保理念,积极开展环境治理工作,银川这颗塞上的明珠一定会重放光彩!108
六、水厂选址比较经过充分比较论证,最终确定在银川市建造污水处理厂。各城市比较如下:1.XXXX市位于山西省,为了进一步加强城市环境综合整治,大力实施蓝天碧水工程,XX市各县市区2008年开工建设7座城镇城市生活污水处理厂,预计总投资将达24744万元。新建污水厂的单位分别是:沁县、屯留县、长子县、沁源县、武乡县、襄垣县,随着这些污水处理的建成运行,XX市所有县、区的污水将被全部处理,所以在XX市区建设新的污水处理厂的可能性不大。另一方面,据调查,山西省大多市县要么没有污水处理厂,即使有也因运行费用太高,很难投入正常运转。即使山西省的省会太原市的污水处理能力在全省位居第一,但太原市的污水处理能力也只有五成。03年的调查显示,XX市主城区投资1个多亿兴建的污水处理厂,由于运行成本太高,不得不束之高阁,成为摆设。虽然现在情况有所改善,但资金问题始终是一个比较大的考虑方面。所以,在新建了这么多污水处理厂的基础上,资金力度投入很大,但想要使这些新建的污水处理厂正常运转更会加大投资量,所以新建污水处理厂实际意义不大。2.南阳南阳属于河南省,现有4座小型污水处理厂,但建成后由于缺少运行资金,且排污水价很低,使得污水处理厂没有运行起来,目前都处于闲置状态。2008年河南省人民政府《关于批转省环保局等部门2008年河南省环境综合整治实施方案的通知》,对南阳市中心城区污水处理厂建设情况提出了明确要求:一是南阳市污水处理厂一期脱氮工程设施必须于2008年建成投运,并通过环保验收,出水氨氮浓度达到一级A标准。二是南阳市中心城区污水处理厂二期工程应于2008年开工建设,并配套建设脱氮处理设施。此项任务已列入省政府下达南阳市的政府环保目标任务中,逾期未完成将对该市实施“一票否决”的行政制裁。所以目前南阳市最主要的污水治理任务不是新建污水处理厂,而是进行院污水处理厂的二期建设。因此,不选择在南阳建立污水处理厂。3.济南位于黄河下游的济南市是山东的省会,其污水处理一直是全省工作的重点。目前山东省最大的污水处理厂就位于济南。近两年来,为了进一步响应国家政策,济南市制订了各种污水处理政策,政策规定济南市所辖的各市(区)、县都必须建设有自己的污水处理厂,所以,近两年来,济南市的污水处理厂如雨后春笋般建立起来,目前济南市区污水处理厂都已规划完成,即将施工,所以选在济南市区再建立污水处理厂的目标意义不大。另一方面,黄河流经山东入海,济南黄河水质污染的原因之一就是上游污染物不断增多,使下游水质下降。所以目前迫切的要求就是改善上游水质。4.银川自20世纪90108
年代以来,黄河水资源量明显偏枯,流域引黄用水量不断增加,进人黄河下游各省的径流量呈减少趋势,同时黄河流域接纳各类废污水量呈明显上升趋势,来水量减少,排污量增加,污径比增大,使得黄河下游的水质不断恶化,造成水质性缺水的局面。银川市位于黄河上游,其工业污水和居民生活污水全部都经过污水处理厂处理后排入黄河,因此,其污水处理的效果将对黄河下游的各省取水带来很大影响。目前银川市已建有4座污水处理厂,2座中水处理厂,但污水处理仍常常“供不应求”。另一方面,银川处于中国的西北部,包括在国家西部大开发区域内。而随着西部大开发的进一步进行,国家的各项政策也不断向西部倾斜,这给银川的发展带来了很好的机遇。这必然导致银川市的污废水排放量显著增长,加大了现有污水处理厂的负荷。2009年2月召开的银川市两会上,人大的第一份建议便是加快建设兴庆区第五污水处理厂,解决环境污染问题。银川作为西北地区污水处理率较高的城市,对于污水处理的力度也很大,07年调查显示沿黄河11省银川污水处理率最高,污水处理厂建成后能正常运转的可能性也很大,因此,选择在银川建立污水处理厂势在必行。108
第二章方案论证一、排水体制的确定1.合流制与分流制的特点排水体制主要有合流制和分流制两种。合理的选择排水体制,是城市排水系统的规划和设计的重要课题.它不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理,而且对城市规划和环境保护影响深远,同时也影响排水工程的总投资和初期投资费用以及投入使用后的维护管理费用.通常,排水系统体制的选择,应当在满足环境需要的前提下,根据当地的具体条件,通过技术经济比较决定。(1)合流制将生活污水、工业废水和雨水混合在同一管道(渠)系统内排放的排水系统成为合流制排水系统。早期建设的排水系统,是将排除的混合污水不经处理直接就近排入水体,国内外很多老城市在早期几乎都是采用这种合流制排水系统,又称直排式合流制排水系统。(2)分流制分流制排水系统——将污水和雨水分别在两套或两套以上各自独立的沟道内排除的系统。分完全分流制排水系统、不完全分流制排水系统和半分流制排水系统。现将两种排水体制的优缺点比较如下:合流制分流制优点l较低的管线造价l占据空间较小l建筑外排管简单l雨天时,污水固体沉积物可被冲刷l部分雨水被处理l不存在溢流井,减少了对受纳水体的污染l污水处理设施厂规模较小l雨水泵站只在需要时启动l污水和雨水管道铺设路线和位置、埋深可不相同(例如雨水就近排入水体)l污水流量小,且较小流量时也能保持较高的流速l污水流量和强度变化小l污水管道中一般无道路砂砾l洪水仅在雨水管道中产生l必要的溢流井决定了截流干管的尺寸和污水处理厂的规模,可能会使水体污染严重l需铺设两种类型的管道,造价高l在已建成的狭窄街道内铺设,占据额外空间108
缺点l需要较大的污水处理厂l泵站平时也在运行,运行费用较高l管线必须同时考虑雨水和污水的接入,可能有较长的支管接入l旱季时,合流管道内的流量较小,流速较慢,易产生固体的沉积l雨天和晴天时,进入泵站和污水厂的流量、强度变化大l必要时需清通砂砾l易产生洪流,溢流井的溢流含污水成分,带来水体污染l房屋外接管道多,易出现管道混接l污水管道内的沉积物得不到冲刷l雨水得不到处理我国《室外排水设计规范》规定,在新建地区排水系统一般采用分流制。但在附近有水量充沛的河流或近海,发展又受到限制的小城镇地区,在街道较窄和地下设施较多的地区,修建污水和雨水两条管线有较多困难,或在雨水稀少,废水全部处理的地区,采用合流制排水系统,可能是有利和合理的。2.选择排水体制经过详细比较并结合银川市具体情况,最终选择分流制。理由如下:(1)银川市仍在不断扩建中;(2)银川市虽然有历史上已经形成的合流制排水系统,但主要集中在老城区,对于不断扩建的新城区,以兴庆区为例,新建了许多工业园区以及科技园,在这些已经成或正在扩建的新城区,应该采用分流制。(3)银川市排水管网建设还很不完善,低于国家平均水平。2005年,银川市城区面积为94平方公里,排水管道密度为每平方公里3.93公里。而早在1998年,全国668个城市的排水管道平均密度就达到了每平方公里5.98公里。(4)考虑到城市的长远发展以及环境保护的需要,分流制比较灵活,容易适应社会发展的需要,又能符合城市卫生的要求,所以在国内外获得广泛采用,而且也是城市排水系统体制发展的方向。综上所述,银川市采用分流制排水系统。二、排放污水水质情况论证根据银川市兴庆区的整体规划,城区排放的污水的主要污染源为城市居民生活污水,另外还有以发酵型酸奶、乳酸菌饮料及家庭、餐馆业适用型大包装牛奶和其他花色奶为主的夏进乳业集团,以PCCP管道为主导产品的宁夏汇泉管道有限责任公司,以生产减速机为主的银川金力减速机有限公司,以内燃机防冻液;电瓶标准液;电瓶补充液;燃油清净剂;108
车用玻璃清净剂;燃油添加剂为主导产品的宁夏银川瑞之源化工科技有限公司,以生产的煤制、木制系列活性炭为主的银川泽瑞商贸有限公司,以生产各种规格纸箱为主的宁夏银川市兴庆区陶林纸箱厂,主营羊绒衫羊绒大衣等羊绒服饰的宁夏圣雪绒国际企业集团公司,以服装鞋帽和纺织服装制造为主的银川市兴庆区月美制衣等工业废水。废水中主要污染物为SS、BOD、COD和NH3-N。重污染企业废水排放首先必须进入厂内污水处理厂处理,达标后方可排入市政排水管道。全市每年污水排放量达3650万吨,其中工业废水2664万吨,生活污水986万吨。为进一步摸清银川市的污水总排放口的污水水质,我们对西北地区部分城镇污水水质以及银川部分污水泵站水质进行了相应的类比,详细见下表。西北地区部分污水厂水质情况项目CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)包头污水厂500230300临夏污水厂300150200庆阳污水厂350180250西安北石桥污水厂400180255嘉峪关污水处理厂300200250乌鲁木齐河东污水厂500200300天水秦城污水厂300180200银川市污水检测情况表日均量排水量/万吨COD浓度/(mg·L)NH-N浓度/(mg·L)丽子园泵站4.90488.127.9立交桥泵站0.1160030西门泵站2.60375.828.7最后确定银川市兴庆区污水处理厂进水水质COD:447mg/LBOD5:160mg/LSS:200mg/LNH-N:29mg/L(因为银川污水中总磷含量较少,不需进行处理。)我们又查询了典型生活污水水质,相关指标见下表。典型生活污水水质指标序号指标高浓度中等浓度低浓度1总固体TS12007203502溶解性总固体8505002503非挥发性5253001454挥发性3252001055悬浮物SS3502001006非挥发性7555207挥发性27516580108
8可沉降物(mL/L)201059生化需氧量(BOD5)40022011010溶解性BOD52001105511悬浮性BOD52001105512总有机碳TOC2901608013化学需氧量(CODCr)100040025014溶解性CODCr40015015015悬浮性CODCr60025010016可生物降解部分75030020017溶解性37515010018悬浮性37515010019总氮TN85402020有机氮3515821游离氮50251222亚硝酸氮00023硝酸氮00024总磷TP158425有机磷53126无机磷105327氯化物2001006028硫酸盐50302029碱度(碳酸钙)2001005030油脂1501005031总大肠菌(个/100mL)108—109107—108106—10732挥发性有机化合物>400100—400<100因此,银川排放污水的水质指标中COD、BOD、NH3-N属于中等浓度范围,完全适用常规污水处理工艺和设备。为使建成后的污水处理厂运行正常,出水水质稳定、合格,环保部门应严格要求并监督各企业排放的工业废水,超标部分必须先经处理,使其达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996),《污水排入城市下水道水质标准》(CJ18-86)等的要求,再排入城市排水管网,特别是有毒有害重金属的超标排放。三、排放水量情况论证108
目前银川市已建成第一、第二、第三、第四和灵武共5个污水处理厂和一个中水厂。污水处理能力达到33.5万m3/日,2006年共处理生活污水3923万吨,生活污水集中处理率达到77.19%。但是部分企业偷排污水,超标的污水排放到排水沟中,导致四二干沟、永二干沟等排水沟水质一直保持较差状态,枯水期水质为劣五类。超标的污水直接排入沟渠,一个原因是企业想降低成本,另一个原因则是污水的水质超过污水厂处理能力。银川市第三污水处理厂管辖范围内主要接纳工业废水。而第三污水处理厂的进厂污水经常超标,超标成分主要是COD(化学需氧量)和氨氮。按污水厂的设计标准,污水中的COD小于350mg/L,氨氮小于35mg/L,这样的污水通过处理后就可以达到国家规定的二级排放标准。但是,有时候进厂污水每升的COD浓度竟达到1000多毫克;氨氮每升达到上百毫克,超过标准的两三倍。这样的水即使经过处理,依然达不到排放标准,将这样的水排到黄河直接影响黄河宁夏段的水环境安全。所以根据需要建立兴庆区污水处理厂,根据兴庆区的总体规划、给水工程规划和排水工程规划,原有给水排水特点及规划区域的用水特点,并考虑经济发展和城市远期发展,确定城市污水处理工程可行性研究报告中的一期工程处理水量为5万m3/d,远期污水处理量为9万m3/d。从银川市的地形地势来看,西山东川,西高东低,黄河顺境、三级阶地,因而污水可以沿地势走向最终排入第二排水沟。银川市兴庆区的污水处理基本上以本区生活污水和工业废水为主,通过实地调查并结合市域的社会经济发展,要选择规划污水处理厂的地点要避开人口稠密的地方,而且根据银川地区的土壤渗透率也应该避开水源地,最终确定污水处理厂位于银川市兴庆区东北部,京藏高速公路东边,靠近新水桥北部,汉延渠西边。该区人口密度稀少,距离水源地较远,且处于主导风向的下风向,防止城区空气污染。1.需水量预测(1)采用标准依据新编国家规范《室外给水设计规范》(GBJ13-86)计算水量。采用综合用水定额(包括公用建筑用水)城市规模特大城市大城市中、小城市用水分区最高日平均日最高日平均日最高日平均日一260~410210~340240~390190~310220~370220~370二190~280150~240170~260130~210150~240110~180三170~270140~230150~250120~200130~230100~170108
银川所在区为二区,兴庆区规模为小城市,取人均用水标准2020年,160L/cap.d;2030年,人均用水标准180L/cap.d。2008年,兴庆区有136503户、总人口达到394495人。根据新编的银川市国民经济和社会发展“十一五”计划纲要,兴庆区城市总体规划说明书,人口自然年增长率为7.21‰。到2020年,总人口43万人,2030年,兴庆区总人口46.2万人。银川市第一污水厂承担20万人左右的污水量,新建污水厂承担剩余污水量。2006年,工业废水总量为6200m3/d,考虑工业技术和节水技术的发展,工业用水年增长率为5%。则生活与公建用水量为:2020年:Q生活=0.160×230000=36800m3/dQ工业=6200×(1+5%)14=12277.65m3/d2030年:Q生活=0.18×262000=47160m3/dQ工业=6200×(1+5%)24=19995m3/d未预见用水量及管网漏失水量为工业、生活用水量的20%,则:2020年Q未预见=(Q生活+Q工业)×20%=(36800+12277.65)×20%=9815.53m3/d2030年Q未预见=(Q生活+Q工业)×20%=(47160+19995)×20%=13431m3/d(2)总需水量2020年Q总=Q生活+Q工业+Q未预见=36800+12277.65+9815.53=58893.2m3/d2030年Q总=Q生活+Q工业+Q未预见=47160+19995+13431=80586m3/d2.污水量预测以总用水量的85%计算2020年污水量为58893.2×85%=50059.22m3/d,2030年污水量为80586×85%=68498.1m3/d。本设计考虑一期工程按5万m3/d处理能力设计,二期工程按9万m3/d处理能力设计。四、污染环境治理论证随着经济的发展环境问题渐渐被提入每个人的日程中,大家开始注意身边的环境对健康的重要性。而水资源作为最密切的问题而被关注着。银川市作为全国100个最严重缺水城市之一,水资源短缺的问题越来越突出。兴庆区是宁夏回族自治区首府银川市的政治、经济、科技、文化、教育、金融和商贸中心,是宁夏改革开放的重要窗口和城市形象集中体现的区域,堪称“宁夏第一区”108
(现代化区域中心城市核心区)。除月牙湖乡及掌政镇临河村外,辖区均在黄河西岸,北邻贺兰县,南邻永宁县,西至唐徕渠邻金凤区,东隔黄河邻灵武市。月牙湖乡原属陶乐县,位于黄河东岸,西邻贺兰县,北邻平罗县,南邻灵武市,东邻鄂托克前旗。掌政镇横城村原属灵武市临河镇,位于黄河东岸。兴庆区离黄河很近,所以要减少对黄河水体污染、保护环境,是目前最重要的课题,如果任由污水排入黄河,会对黄河以及黄河下游的水体形成大面积污染,影响下游居民生活。银川市第七污水处理厂的建设,将截留银川市第一污水厂处理不完的城市污水,使其进入污水处理厂,使污染物被分解处理。进处理后排入第二排水沟,再进入黄河,是污染源得到完善的治理。银川是处于黄河的上游,所以水质的好坏直接影响下游的水质。2009年2月召开的银川市两会上,人大的第一份建议便是加快建设兴庆区第五污水处理厂,解决环境污染问题。须将兴庆区污染物排放总量控制在区域削减范围内,因此,必须以建设污水处理厂实现污水污染总量控制,这样不仅解决污水污染问题,美化环境,优化招商引资条件,并为黄河流域的污水综合治理及下游城镇供水安全提供可靠保障。银川加强湖泊湿地保护,以艾依河、北塔湖为重点的水系建设全面实施,阅海、鸣翠湖、宝湖被命名为国家湿地公园,城市生态环境显著改善。狠抓污染防治和节能减排,市区空气质量优良天数位居全国省会城市前列。先后荣获全国节水型城市、国家卫生城市、自治区园林城市和环保模范城市称号。“唐徕渠环境综合整治”、“银川湖泊湿地恢复与保护”项目获中国人居环境范例奖。五、污染指标与污水处理程度的确定1.主要污染源的控制本期拟建的污水处理厂为城市污水处理厂,其主要处理对象为市区内的居民生活污水和工业废水。因此,首先考虑的是城市污水水质中的BOD5、SS、COD三个主要的污染指标,同时兼顾其他对应的指标,比如食品加工厂废水中有机物的含量,印染废水中酚的浓度以及厂矿废水中重金属的浓度等。银川市主要企业污废水情况如下:食品加工厂的水污染源主要是有机物含量较高的污废水等,污染指标除BOD5、SS、COD以外,还包括有总氮、硫化物、油类、pH(H+)等。印染厂的污废水种类主要有备料工段废水、蒸煮工段废水、洗浆工段废水、漂白工段废水和抄纸工段废水等。主要的污染物及其指标包括有机污染物(高分子物质和氯代物)、pH(OH-)、色度等。农药生产厂的污染指标以有机污染物为主。电器制造厂的污废水种类为冷却水、冲洗废水以及重金属含量较高的废水等。针对以上主要污染源,为了保证城市污水处理厂的正常运转,降低经济成本,同时使处理后的出水水质达到规定的排放标准,污水处理厂在对污废水进行处理的同时应与各工业企业的点源治理相结合,即特殊工业废水先在各工业企业内部进行处理,待达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)108
中的三级标准要求后,再排入城市排水系统,由污水处理厂进行统一处理,这种污染源控制方法不仅起到了节能降耗的作用,而且减少了特殊污染物的排放和扩散,减轻后续处理的负担,同时避免出现二次污染的问题。本污水处理厂按照上述思路进行设计,以各污染物满足上述标准要求为前提考虑处理方案。2.污水处理程度的确定本设计污水处理厂处理出水的受纳水体为黄河干流,根据《黄河水质公报》(2007),以及《宁夏地表水水环境质量标准》(DB231485—2002),黄河干流按Ⅲ类水体进行污染控制。本设计确定污水处理厂的出水水质执行根据根据国家《城市污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)及《污水综合排放标准》(GB8978—2002)中的一级标准,其中与本设计相关的排放标准要求如下:二级城市污水处理厂污水水质排放标准序号项目二级处理最高允许排放浓度(mg/L)1PH值6-92悬浮物(SS)<203生化需氧量(BOD,5d,20℃)<204化学需氧量(COD,重铬酸钾法)<60总氮(以N计)<20氨氮(以N计)<8(水温<12℃时)总磷(以P计)<15色度(稀释倍数)<30粪大肠菌群数(个/L)1046石油类<37动植物油<38挥发酚<0.59氰化物<0.510硫化物<1.011氟化物<1012苯胺<0.513总铜<0.514总锌<1.015总汞<0.00116总铅<0.0517总铬<0.1108
18六价铬<0.0519总镍<0.0520总镉<0.0121总砷<0.1根据以上标准,确定本污水处理厂出水的主要指标为:指标CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)进水44716020029出水≦60≦20≦20≦8总去除率87%88%90%72.4%六、污水处理厂1.位置及布局论证污水处理厂的厂址确定是一个十分重要的问题,它对周围环境卫生、处理厂基建投资及运行管理都有很大影响。在选择尚志市城区污水处理厂的厂址时,在考虑了总体规划的基础上,还遵循了如下原则:(1)厂址位于供水水源下游和城区的下游,与其要保持至少500米的距离,最好选择闲置土地;(2)厂址与受纳水体靠近,并考虑防洪问题;(3)考虑厂址的工程地质情况,要充分利用地形,尽可能节省造价,方便施工;(4)厂址选择考虑远期发展的可能性,为以后的扩建留有余地。2.污水处理工艺的论证2.1确定污水处理方案的原则:(1)城市污水处理应采用先进的技术设备,要求经济合理,安全可靠,出水水质好;保证良好的出水水质,效益高;(2)污水厂的处理构筑物要求布局合理,建设投资少,占地少;自动化程度高,便于科学管理,力求达到节能和污水资源化,进行回用水设计;(3)为确保处理效果,采用成熟可靠的工艺流程和处理构筑物;提高自动化程度,为科学管理创造条件;(4)污水处理采用生物处理,污泥脱水采用机械脱水并设事故干化厂;污水采用季节性消毒;(5)提高管理水平,保证运转中最佳经济效果;充分利用沼气资源,把沼气作为燃料。2.2方案筛选比较:a.传统活性污泥法;108
b.A/O工艺;c.A2/O同步脱氮除磷工艺;d.SBR工艺;e.A-B两段曝气法;f.氧化沟。目前我国所采用的污水处理工艺的类型主要有以下几种:传统活性污泥处理工艺、AB工艺、A/O及A2/O工艺、氧化沟工艺、SBR及其变型工艺、水解一好氧工艺、曝气生物滤池工艺、生物接触氧化工艺、氧化塘、Biolak及土地处理工艺等。根据银川市的污水处理状况,并结合银川市经济、资源状况,现选取6种污水处理工艺进行比较。(1)传统活性污泥法概述:传统活性污泥法又称普通活性污泥法,是早期开始使用并一直沿用至今的废水生物处理运行方式。其工艺是原污水从曝气池首端进入池内,由二次沉淀池回流的回流污泥也同步注入。污水与回流污泥形成的混合液在池内呈推流形式流动至池的末端,流出池外进入二次沉淀池,在这里处理后的污水与活性污泥分离,部分污泥回流曝气池,部分污泥则作为剩余污泥排出系统。有机污染物浓度逐渐降低,需氧速度也因此降低。在池首端和前段混合液中的溶解氧浓度较低,沿池长逐渐增高。其工艺流程如下:优点:a.处理污水效果极好,BOD5的去除率可达90%b.有丰富的技术资料和成熟的管理经验。c.适宜处理大量污水,运行可靠,水质稳定。缺点:a.运行费用高,由于在曝气池的末端造成的浪费,故提高了运行成本。b.曝气池容积大,占地面积大,基建费用高,增加管理人员及管理难度。c.对进水水质、水量变化的适应性较低,运行效果易受水质、水量变化影响,容易出现污泥膨胀。d.由于沉淀时间短和沉淀后碳源不足等情况,对于N、P去除率较低。108
(2)A/O工艺概述:A/O法分两种,一种是缺氧—好氧工艺(A1/O),具有良好的脱氮效果,另一种是厌氧—好氧工艺(A2/O),具有良好的除磷效果。目前应用较多的是A1/O工艺,其最显著的特征是将脱氮池设置在除碳过程的前部,先将废水引入缺氧池,回流污泥中的反硝化菌利用原污水中的有机物为碳源,将回流混合液中的大量硝态氮还原成氮气,而达到脱氮的目的,然后在后续的好氧池中进行生物氧化、有机物氨化、氨氮的硝化等生化反应。其工艺流程如下:优点:a.主体污水处理单元由缺氧反应器、好氧反应器两部分组成。缺氧反应器的主要功能是脱氮;好氧反应器的功能是去除BOD、硝化反应等。所以,A/O工艺可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮等功能,脱氮的前提是NH3-N应完全硝化,好氧池完成这一功能,缺氧池则完成脱氮功能。b.缺氧、好氧不同的环境条件及不同功能的微生物群配合协作,在工艺上相对最为简单,总的水力停留时间少于其它的同类工艺。c.缺氧、好氧交替运行的条件下,丝状菌不会大量增殖,不会发生污泥膨胀,SVI值一般小于100。运行中A段中只需轻缓搅拌,运行费用低。d.流程简单,构筑物少,只有一个污泥回流和混合液回流系统,节省基建费用。反硝化池不需外加碳源,降低了运行费用。e.A/O工艺的好氧池在缺氧池之后,可以使反硝化残留的有机物得到进一步的去除,提高出水水质。缺氧池在前,污水总的有机物被反硝化菌所利用,可以减轻其后的好氧池的有机负荷,同时缺氧池在运行过程中进行的反硝化反应中产生的碱度可以补偿好氧池中进行硝化反应中对碱度的要求。缺点:a.A/O工艺的脱氮效率与硝化液回流率相关,较高的脱氮要求较大的硝化液回流,综合考虑各方面情况,脱氮效率不是太高。b.对于低浓度的城市污水,采用A/O法时,对于污水的脱氮不利,可以采用在初沉池设跨越管线,直接进入二级生物处理设施,使污水保持合适的C/N比,利于氮的硝化。c.抗冲击负荷的能力不如SBR工艺及氧化沟工艺;d.A/O工艺设备数量多,维护管理要求较高,对操作管理人员的专业素质要求较高。108
(3)A2/O工艺概述:A2/O工艺即厌氧-缺氧-好氧工艺,是A1/O与A2/O工艺的结合,是20世纪70年代由美国专家开发出来的,其特点是厌氧-好氧除磷工艺中加入缺氧池,在把好氧池流出的一部分混合液流至缺氧池前端,以达到反硝化脱氮的目的。污水首先进入厌氧池,兼性厌氧发酵菌将污水中有机物氨化。回流污泥带入的聚磷菌将体内贮存的聚磷分解释放出磷。缺氧区中反硝化菌就利用混合液回流带入的硝酸盐以及进水中的有机物进行反硝化脱氨。好氧区中聚磷菌主动吸收环境中的溶解磷,以聚磷的形式在体内贮积。污水经厌氧、缺氧区有机物分别被聚磷菌和反硝化菌利用后浓度已很低,有利于自养的硝化菌的生长繁殖。目前该工艺在国内外使用比较广泛。其工艺流程如下:优点:a.厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合,能同时具有去除有机物、脱N除P的功能,处理深度大于A/O工艺,对难生物降解的有机物也有较高的去除效果。b.总的水力停留时间少于其他同类工艺。c.运行中勿需投药,药耗电耗都较低,因此运行费用低。d.在厌氧(缺氧)、好氧交替运行条件下,可抑制丝状菌的繁殖,克服污泥膨胀,SVI一般小于100,有利于处理后的污水与污泥分离。e.污泥沉淀性能好,污泥中含磷浓度高,具有很高的肥效。缺点:a.最大的缺点是无法同时取得良好的脱氮除磷效果,在脱氮效果好时,除磷效果较差,反之亦然。其原因是脱氮和除磷对某些条件的要求往往不同,如污泥龄、回流比等,难以同时满足。b.除磷效果受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响,难于再行提高,污泥增长有一定的限度,不宜提高,特别是当P/BOD值高时更是如此。c.脱氮效果受混合液回流比大小的影响,难于进一步提高,内循环量一般以2Q为限,不宜太高。d.108
对沉淀池要保持一定浓度的溶解氧,减少停留时间,防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现,但溶解氧的浓度也不宜过高,以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。e.前期投资大,除磷效果不稳定。(4)SBR工艺概述:SBR法是序批式活性污泥法,其在空间上属于完全混合型反应器,但在运行时间上又符合理想推流式反应器,因此具有两者的特点。SBR与传统的水处理工艺的最大区别在于它是以时间顺序来分割流程各单元,整个过程对于单个操作单元而言是间歇进行的,但是通过多个单元组合调度后又是连续的。在反应周期中,微环境、营养、茵群、溶解氧等诸多因素均呈周期性波动变化。典型的SBR系统分为进水、反应、沉淀、排水与闲置五个阶段运行。传统的SBR工艺仍有一定的局限性,近年来将其与其他工艺相结合,出现了许多新工艺,主要有ICEAS工艺、CASS(CAST)工艺、DAT-IAT工艺、UNITANK工艺、MSBR工艺、IDEA工艺、AICS工艺等。其工艺流程如下:优点:a.无需设二沉池和污泥回流装置,在大多数情况下可以省去调节池和初沉池,流程简单,占地面积小、管理方便,投资省,运行费用低。b.有效地防止污泥膨胀,污泥沉降性能良好。c.脱氮除磷效果好。d.运行操作灵活,效果稳定,可完全实现自动控制,处理水质优于连续式。e.耐冲击负荷能力强,固液分离效果好,出水水质好与传统活性污泥法f.剩余污泥含水率低,这为后续污泥的处置提供了良好的条件。g.生化反应推力大、速度快、效率高缺点:a.反应器容积利用率低。b.水头损失大,泵能耗大。c.不连续出水,使得SBR工艺串联其他连续处理工艺时较为困难。108
d.峰值需氧量高,但随后污染物浓度随时间下降,需氧量也随之下降,因此整个系统氧的利用率低。e.当几个SBR反应器并联运行时,各池是交替运行的,因此,设备的利用率低。f.不适合用于大型污水处理厂g.对于多个SBR反应器,其进水和排水的阀门自动切换频繁。h.装机功率较高,有些设备价格比较昂贵(如滗水器,包括自控部分等)。i.整套工艺反应器全部依靠电脑控制,所以对设备、仪表、阀门及自控系统的可靠性要求高。j.好氧反应和厌氧反应在同一个反应器中进行,必须对供氧和搅拌进行专门考虑。(5)AB法污水处理工艺概述:AB法污水处理工艺是20世纪70年代由德国的一位教授在传统的两段活性污泥法(初沉池+活性污泥曝气池)和高负荷活性污泥法的基础上提出的一种新型的超高负荷活性污泥法——生物吸附氧化法,该工艺不设初沉池,由A段和B段二级活性污泥系统串联组成,并分别有独立的污泥回流系统。AB工艺其突出的优点是A段负荷高,抗冲击负荷能力强,特别适用于处理浓度较高、水质水量变化较大的污水,AB法自问世以来发展很快,目前,国内已有多个城市污水处理厂采用了AB法工艺。与传统的活性污泥法污水处理工艺相比较,AB工艺的主要特征是:①AB工艺不设初沉池,污水经格栅、沉砂池之后直接进入A段曝气池。②A段由吸附池和中间沉淀池组成,B段则由曝气池和二次沉淀池组成。A段和B段各自拥有独立的污泥回流系统,两段完全分开,每段能够培育出各自独立的、适于本段水质特征的微生物种群。③A段和B段分别在负荷相差极为悬殊的情况下运行,A段以高负荷运行,B段曝气池以低负荷运行。其工艺流程如下:优点:a.AB法工艺有很强的稳定性,是AB法工艺另一明显特点,主要是由于A108
段有较强的抗冲击能力,而A段的存在,又能使B段免受冲击,使得整个工艺稳定性很强。b.对于高浓度的污水处理,AB法具有很好适用性的,并有较高的节能效益。尤其在采用污泥消化和沼气利用工艺时,优势最为明显。c.AB法污泥的沉降性能非常良好,是该工艺的一大显著特点。A段污泥的SVI值通常为40~60左右,B段污泥的SVI值也均在100以下,基本没有污泥膨胀的现象发生。d.同普通的活性污泥法相比较,AB法除对污水中的有机物去除外,对氮磷也有一定的去除。e.经过A段大量有机物被去除,而且A段出水的可生化性较强,所以B段曝气时间也大大减少,若容积负荷一定,B段所需的曝气池容积将大为减少,节省基建费用。f.AB工艺的A段曝气池可以根据污水组分进行兼氧或好氧运行,改善污水的可生化性,这样大大降低B段曝气池的负荷。因此,AB工艺两段曝气池的总容积比传统活性污泥法的曝气池显著减小。g.可以进行分期建设,先建设A段,其具有电耗少,基建投资少的优点,大量污水都能得到较大程度的处理。h.不仅适用于新厂建设,还适用于旧厂的改造和扩建。缺点:a.AB法活性污泥处理工艺在运行过程中,A段产生大量的污泥,而在污水处理中,最难的就是污泥处理,污泥不能妥善处理,则可能会造成二次污染。b.AB法活性污泥处理工艺在要求对氮磷进行处理时,A段的出水保证B段的碳源,而在我国的污水中,一般BOD浓度较低,A段出水的BOD/N较低,使脱氮的效果较差。c.总的来说,采用AB法进行污水处理,除磷效果很难保证,在进水磷酸盐浓度稍高时,处理出水较难达标排放。同时B段的脱氮效果也低于A/O处理工艺。(6)氧化沟工艺概述:氧化沟工艺是活性污泥法的一种变形,20世纪50年代始于荷兰,现广泛应用于世界各地。其特征是曝气池呈封闭的沟渠形。污水和活性污泥的混合液在其中不停地循环流动,其水力停留时间一般较长,为15—16h,泥龄长达15—30天,属于延时曝气法。氧化沟中污泥的污泥龄长,尽可能使污泥在沟中保持较高浓度,以高负荷运行,因此,那些比增值速度小的微生物便能够生息,特别是硝化细菌占优势,使氧化沟中的硝化反应能显著进行,另外,长的污泥龄使剩余污泥量少且已好氧稳定,可不需要污泥的消化处理。早期的氧化沟占地面积大,仅用于小型污水处理厂,随着对氧化沟工艺的深入认识和不断改进,氧化沟工艺逐渐向大中型污水处理厂发展。目前,应用到城市污水处理的氧化沟系列主要有卡鲁塞尔(Carrouse1)型、奥贝尔(Orbe1)型、双沟(D型)、三沟(T型)氧化沟。其工艺流程如下:108
优点:a.氧化沟的沟渠长度较大,污水在氧化沟内停留的时间长,污水的混合效果好。可以不设初沉池,有机悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。b.氧化沟内循环流量很大,进入沟内的原污水立即被大量的循环水所混合和稀释,因此具有很强的承受冲击负荷的能力,对不易降解的有机物也有较好的处理效果。c.处理效果稳定可靠,不仅可满足BOD5、SS的排放标准,还可以达到脱N除P的效果。d.由于氧化沟的水力停留时间和泥龄都很长,有利于硝化菌的繁殖,在氧化沟内可产生硝化反应,悬浮物、有机物在沟内可获得较彻底的降解。e.活性污泥产量少且趋于稳定,一般可不设初沉池和污泥消化池,有的甚至取消二沉池和污泥回流系统,简化了处理流程,减少了处理构筑物,使其基建费用和运行费用都低于一般活性污泥法。f.污泥龄长,污泥产率低,且多已达到稳定的程度,不需要再进行消化处理,可直接进行浓缩脱水。g.承受水质、水量、水温能力强,出水水质好。缺点:a.池深较浅,氧化沟沟体占地面积大。b.动力消耗较大。c.与活性污泥法工艺类似,易出现污泥膨胀异常现象。3.处理工艺的选定工艺选择具体原因见下表。污水处理工艺选择工艺名称污泥负荷kgBOD/(kgMLVSS·d)MLSSmg/L优点缺点适用条件传统活性污泥法0.2~0.41500~3000运用成熟,经验丰富,工艺较为简单,处理效果较好,适用范围广,运行成本低。占地面积最大,水质水量变化适应能力低,N、P去除率较低,易出现污泥膨胀。适于处理净化程度和稳定程度要求较高的污水,适宜于处理能力10万m3/d以上的污水处理设施。108
A/O、A2/O工艺0.2~0.41500~3000脱氮脱磷效果好,运行费用低,工艺流程简单。不耐冲击负荷,维护管理难度较高。较适合用于处理水量大于20万m3/d的污水处理。SBR法0.05~0.31500~5000工艺流程简单,占地面积小,效率高,出水稳定,水质好,脱氮脱磷效果好,耐负荷。自动化程度要求高,部分设备价格比较昂贵。特别适合于小城市污水处理厂的建设。AB法0.3~51500~3000适合高浓度有机废水,效果稳定,污泥沉降性能好。污泥产量大,脱氮除磷效果较差。适用于进水有机物浓度高的污水处理厂,也适用于新厂建设、旧厂的改造和扩建。氧化沟0.05~0.33000~6000工艺成熟,流程简单,运行稳定。耐负荷,出水水质好,污泥产量小,运行成本低,脱氮效果好。动力消耗较大,占地面积较大。适合于技术力量相对薄弱及管理水平相对较低的中小型污水处理厂根据银川排放污水的水质,可以发现指标中COD、BOD、SS属于中等浓度范围,本设计考虑一期工程按5万m3/d处理能力设计,二期工程按9万m3/d处理能力设计,属于小型污水处理厂。结合上表的分析,较为适合银川兴庆区污水处理厂的工艺是SBR工艺和氧化沟工艺,本设计选择氧化沟工艺(卡鲁赛尔2000),因为以下几点:(1)氧化沟最为显著的优势是工作稳定可靠。因此,近年来成为外国公司向中国推荐的工艺技术最多的和建成最多的城市污水处理厂处理工艺。(2)由于氧化沟工艺通常不需设初沉池和污泥消化池,整个处理过程较为简单,省去部分基建费用,运行成本较低。不需要复杂的自动控制,这很适合于技术力量相对薄弱及管理水平相对较低的中小型污水处理厂。(3)考虑到氧化沟去除有机物的效果较好,而且具有较好的脱氮效果(前面银川水质中氮的含量较高),较为适合银川市兴庆区的污水水质。(4)对于其电耗的问题,考虑到银川周围分布有6大电厂,电力供应充裕、安全、可靠,电力价格便宜,是我国电力供应条件最好的城市之一。因此,相对于复杂的运行费用,电耗问题较易解决。(5)目前银川大部分的污水处理厂采用的工艺为卡鲁塞尔2000氧化沟,所以有较为丰富的运行管理经验,便于投产实施。(6)因为银川位于中国的中北部,污水处理厂又位于银川东部,土地资源较为丰富,因此建氧化沟较为合适。同时,因为选用卡鲁塞尔2000氧化沟,会节省部分占地面积。综上所述,本设计选用卡鲁赛尔2000氧化沟为主要的处理工艺。108
第三章管线工程设计一、管线设计1.污水管线拟设计2条污水干管,一条铺设于北京东路沿线绿地下方,走向与街道方向平行,汇集兴庆区西北侧的污水,另一条铺设于解放西街以及解放东街,在其两侧按揭区分布设置支管,汇总兴庆区的污水。设置支管时,在覆盖所有街区的同时,兼顾与地上设施的协调性,尽可能避免使其通过快车道等人流密集区。两条干管收集的污水最终进入沿丽景北街铺设的总干管,同时接受化工厂和印染厂的排水后,进入污水处理厂。兴庆区污水管线预计全长46.276km,管径从DN600~DN1600。2.雨水管线雨水管线布置时尽可能迎合地势和水文状况,使雨水大部分依靠自然力排出。因红花渠穿越市区,故在红花渠西岸设计数条独立的管线,将雨水直接排入水体。以北京东路、解放西街和上海东路为干管主线形成网络,支线依据市区南高北低的地势采用由南向北的流向。最后将雨水汇入东郊的主干管,排入第二排水沟。东风区雨水管线预计全长37.537km,管径从DN800~DN1600。3.排水管道管径、管长安排管径(DN/mm)60080010001200140015001600合计管长(m)污水管线89001664011000140010401530570046276雨水管线——24480156408780————1677375374.管线示意图污水处理厂位置108
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第四章污水处理厂工程设计一、厂区平面设计1.1污水处理工程设施组成1.生产性构(建)筑物生产性构(建)筑物分为污水、污泥处理设施。污水处理设施包括污水总泵站、格栅间、沉砂池、氧化沟、二沉池、消毒池、加氯间和氯库等。污泥处理设施包括污泥回流泵房、浓缩池、贮泥池、脱水机房、沼气贮柜、沼气压缩机房等。2.辅助设施辅助设施分为生产和生活辅助设施。生产辅助设施包括综合办公楼(含化验室、中心控制室)、仓库、车库、机修间、晒砂场、污泥堆场、管配件场。生活辅助设施包括食堂、浴室、锅炉房、值班宿舍、门卫室。3.各类管道厂区管道包括污水工艺管道、污泥工艺管道、超越管道、上清液回收管道、厂区给水管道、排水管道、加药管。4.其它设施其他设施有道路、绿化、照明、围墙、大门。1.2污水处理厂平面布置一般原则1.各处理单元构筑物的平面布置处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物,在做平面布置时,应根据各构筑物的功能要求和水力要求,结合地形和地质条件,确定它们在厂区内平面的位置。对此,应考虑:(1)贯通、连接各处理构筑物之间的管、渠,使之便捷、直通,避免迂回曲折。(2)土方量做到基本平衡,并避开劣质土壤地段。(3)在处理构筑物之间,应保持一定的间距,以保证敷设连接管、渠的要求,一般的间距可取值5—10m,某些有特殊要求的构筑物,如污泥消化池、消化气贮罐等,其间距应按有关规定确定。(4)各处理构筑物在平面布置上,应考虑尽量紧凑。(5)污泥处理构筑物应尽可能单独布置,以方便管理,应布置在厂区夏季主导风向的下风向。2.管、渠的平面布置(1)108
在各处理构筑物之间,设有贯通、连接的管、渠。此外,还应设有能够使各处理构筑物独立运行的管、渠,当某一处理构筑物因故停止工作时,其后接处理构筑物仍能够保持正常的运行。(2)应设超越全部处理构筑物,直接排放水体的超越管。(3)在厂区内还应设有空气管路、沼气管路、给水管路及输配电线路。这些管线有的敷设在地下,但大都在地上,对它们的安排,既要便于施工和维护管理,又要紧凑,少占用地。3.辅助建筑物的平面布置污水厂内的辅助建筑物有集中控制室、变电所、机修间、仓库、浴池、食堂、宿舍、综合楼等。它们是污水处理厂不可缺少的组成部分。(1)辅助建筑物建筑面积的大小应按具体情况与条件而定。辅助建筑物的位置应根据方便、安全等原则确定。(2)生活居住区、综合楼等建筑物应与处理构筑物保持一定距离,并应位于厂区夏季主风向的上风向。(3)操作工人的值班室应尽量布置在使工人能够便于观察各处理构筑物运行情况的位置。4.厂区绿化平面布置时应安排充分的绿化地带,改善卫生条件,为污水厂工作人员提供优美的环境。5.道路布置在污水处理厂内应合理的修建道路,方便运输,要设置通向各处理构筑和辅助建筑物的必要通道,通道的设计应符合如下要求:(1)主要车行道的宽度:单车道为3-4m,双车道为6-7m,并应有回车道。(2)车行道的转弯半径不宜小于6m。(3)人行道的宽度为1.5-2m。(4)通向高架构筑物的扶梯倾角不宜大于45°。(5)天桥宽度不宜小于1m。1.3污水处理厂平面布置1.工艺流程布置工艺流程布置根据设计任务书提供的厂区面积和地形,采用直线型。这种布置,生产联络管线短,水头损失小,管理方便,且有利于日后扩建。2.构(建)筑物平面布置按照功能,将污水厂布置分成三个区域:(1)污水处理区,该区域位于污水厂东部,由各项污水处理设施组成,呈直线型布置。包括污水总泵站、格栅间、沉砂池、氧化沟、二沉池、接触消毒池、加氯间及氯库。(2)污泥处理区,该区域位于污水厂东南部,由各项污泥处理设施组成,呈直线型布置。包括污泥回流泵房、污泥浓缩池、贮泥池、贮气柜、沼气压缩机房、污泥堆场等。(3)生活区,生活区是将办公楼、宿舍、食堂、锅炉房、浴室等建筑物组合在一个区内。为不使这些建筑过于分散,将办公楼与化验室,食堂与宿舍,浴室与锅炉房这些建筑相对集中,靠近污水厂大门,便于外来人员联系。生活区位于污水厂西南部,厂区主导风向的上风向。108
3.污水厂管线布置(1)污水工艺管道污水经总泵站提升后,按照处理工艺流经各个处理构筑物后排入水体。(2)污泥工艺管道污水厂在处理污水的同时,也要处理产生的污泥。污泥来自二沉池和污泥回流泵房,按照工艺经各个处理构筑物处理后运出场外。(3)厂区排水管道厂区排水管道系统包括四部分,构筑物上清液和溢流管、构筑物放空管、各建筑物排水管。这些污水的污染物浓度很高,不能直接排放,设计中收集后接入泵前集水池继续进行处理。(4)超越管道考虑到事故检修时不影响污水厂运行,对沉砂池、氧化沟系统、消毒接触池等主要处理工艺分别设置超越管道。(5)加氯管为了防止管道腐蚀,加氯管采用塑料管,管道安装在管沟内,上设活动盖板以便检修。(6)厂区给水管道和消防拴布置由厂外接入送至各建筑物用水点。厂区内每隔120.0m间距设置1个室外消火栓。4.厂区道路布置(1)主厂道布置由厂外道路与厂内办公楼连接的道路采用主厂道,道宽6.0m,设双侧1.5m人行道,并植树绿化。(2)车行道布置厂区内各主要构(建)筑物间布置车行道,道宽为6.0m,呈环状布置,以便车辆回程。(3)步行道布置对于无物品器材运输的建筑物,设步行道与主厂道或车行道联系。主厂道和车行道为沥青路面。步行道为铺砌预制混凝土板块。5.厂区绿化布置在厂门处布置花坛,为美化环境修建喷泉2处。利用道路与构筑物间的带状空地进行绿化,绿带以草皮为主,靠路一侧植绿篱,临靠构筑物一侧栽种花木或灌木,草地中栽种一些花卉。污水厂厂前区设在西南侧,为便于整个污水生产车间的管理调度,同时结合各生产构筑物的管理,在厂前区内设置综合楼,内设中心控制室、化验室、行政办公室和倒班宿舍及车库,综合生产区平面布置为按水流方向垂直于防洪堤设置,进出水流畅,出水即排入连接第二排水沟的管线。因银川冬季气温低,所以构筑物池顶较地面高0.5~1.5米,构筑物大部分置于地下,确保冬季生产水温,保证生化处理效果。变配电室设置于用电量大的进水泵房,锅炉房和浴室也设于进水泵站旁。108
污水处理厂厂内生产,生活用水由城市管网供给。分别由支管接入各用水单元。厂内排水设计为合流制,将厂内各排水的排水支管汇集接入污水泵房前集水池间,与总进水混合后进行处理。厂内道路宽6m采用沥青混凝土路面,整个厂区空地采用树木和草皮进行绿化,紧邻厂区外墙建宽1.5m绿篱带。二、单元设计污水处理厂按远期进行总体布局,分期建设。在构筑物的计算中,一期污水处理厂平均日污水量为。设计变化系数,设计最大日污水量:,远期污水处理厂平均日污水量,设计变化系数,设计最大日污水量:,设计中考虑到近期、远期结合的原则,不宜分期建设的构筑物,在一期工程中一次性建成。其中粗格栅、提升泵房、细格栅、沉砂池按远期处理水量设计,配水井、氧化沟、接触池及其它构筑物按一期处理水量设计。1.中格栅的设计(按最大日流量、远期)1.1设计说明中格栅用以截留水中的较大悬浮物或漂浮物,以减轻后续处理构筑物的负荷,用来去除那些可能堵塞水泵机组驻管道阀门的较粗大的悬浮物,并保证后续处理设施能正常运行的装置。计算草图如下:1.2设计要求及设计参数的选取1.2.1设计要求(1)中格栅间隙一般采用10-40mm,细格栅采用3-10mm;108
(2)格栅不宜少于两台,如为一台时,应设人工清除格栅备用;(3)过栅流速一般采用0.6-1.0m/s;(4)格栅倾角一般采用450-750;(5)通过格栅的水头损失一般采用0.08-0.15m;(6)格栅间必须设置工作台,台面应高出栅前最高设计水位0.5m,工作台有安全和冲洗设施;(7)格栅间工作台两侧过道宽度不应小于0.7m,工作台正面过道宽度:人工清除,不小于1.2m;机械清除,不小于1.5m;(8)机械格栅的动力装置一般宜设在室内或采取其它保护设备的措施;(9)设置格栅装置的构筑物必须考虑设有良好的检修、栅渣的日常清除。1.2.2设计参数(1)过栅流速(2)格栅间隙(3)栅前槽宽(4)栅前水深(5)格栅安装倾角6001.3设计计算平均日流量:,总变化系数:最大流量:(1)设计两组格栅,则(2)栅条的间隙数,约58个。式中Q1——设计流量,m3/sb——格栅间隙,mm,取20mmv——过栅流速,m/s,取0.9m/s——格栅倾角,取600(3)栅槽宽度式中B——栅槽宽,mS——栅条宽度,m,本设计取0.01mn——栅条间隙数,个(4)进水渠道渐宽部分的长度108
进水渠宽:式中——进水渠展开角,取200进水渠内流速:,在0.4-0.9m/s之间,符合要求。(5)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度=,取0.3m。(6)通过格栅的水头损失在0.08-0.15m范围内,符合要求。式中k——格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数,一般采用k=3β——格栅条的阻力系数,查表β=2.42——阻力系数,其值与栅条断面形状有关,当为矩形时:(7)栅槽总高度式中h2——栅前渠道超高,m,一般采用0.3m(8)栅槽总长度式中l1——进水渠道渐宽部分的长度,ml2——栅槽与出水渠道连接处渐窄部分长度,mH1——栅前渠道深,m,H1=h+h2(9)每日栅渣量式中W1——栅渣量(m3/103m3污水),格栅间隙为20mm时,W1值为0.05-0.10,取0.07108
因为W>0.2m3/d,所以宜采用机械清渣。(10)选型根据所计算的格栅宽度和长度,参考平面格栅的基本尺寸选择格栅为XGS—800两组,设备宽800mm,排渣高度800mm,电机功率0.75kw。2.污水提升泵房的设计(按最大日流量、远期)2.1设计说明采用氧化沟工艺方案,污水处理系统简单,对于新建污水处理厂,工艺管线可以充分优化,故污水只考虑一次提升。污水经提升后入细格栅,然后自流通过平流沉砂池、氧化沟、二沉池及接触池,最后由出水管道排入第二排水沟。计算草图如下:2.2设计要求及设计参数的选取2.2.1一般规定(1)应根据远近期污水量,确定污水泵站的规模,泵站设计流量一般与进水管之设计流量相同;(2)应明确泵站是一次建成还是分期建设,是永久性还是半永久性,以决定其标准和设施;(3)根据污水经泵站抽升后,出口入河道、灌渠还是进处理厂处理来选择合适的泵站位置;(4)污水泵站的集水池与机器间在同一构筑物内时,集水池和机器间须用防水隔墙隔开,允许渗漏,做法按结构设计规范要求;分建式,集水井和机器间要保持的施工距离,其中集水池多为圆形,机器间多为方形;(5)泵站构筑物不允许地下水渗入,应设有高出地下水位0.5米的防水措施。2.2.2选泵原则(1)污水泵站选泵应考虑因素108
(2)选泵机组泵站泵的总抽生能力,应按进水管的最大时污水量计,并应满足最大充满度时的流量要求;(3)尽量选择类型相同(最多不超过两种型号)和口径的水泵,以便维修,但还须满足低流量时的需求;(4)由于生活污水,对水泵有腐蚀作用,故污水泵站尽量采用污水泵,在大的污水泵站中,无大型污水泵时才选用清水泵。2.2.3集水池(1)集水池形式污水泵站的集水池宜采用敞开式,本工程设计的集水池与泵房共建,属封闭式。(2)集水池的通气设备集水池内设通气管,通向地外,并将管口做成弯头或加罩,以防止雨水及杂质入内。(3)集水池清洁及排空措施集水池设有污泥斗,池底作成不小于0.01的坡度,坡向污泥井。从平台到池底应设下的扶梯,台上应有吊泥用的梁钩滑车。(4)集水池的排砂污水杂质往往发表沉积在集水池内,时间长了腐化变臭,甚至堵塞集水坑,影响水泵正常吸水,因此,在压水管路上设压力冲洗管伸入集水坑,定期将沉渣冲起,由水泵抽走集水池可设成连通的两格,以便检修。(1)泵房进水角度不大于45度。(2)相邻两机组突出部分得间距,以及机组突出部分与墙壁的间距,应保证水泵轴或电动机转子再检修时能够拆卸,并不得小于0.8;如电动机容量大于55KW时,则不得小于1.0m;作为主要通道宽度不得小于1.2m。(3)泵站采用矩形平面钢筋混凝土结构半地下式,尺寸为15m×12m,高12m,地下埋深7m。(4)水泵为自灌式。2.3设计计算平均日流量:,总变化系数:最大流量:(1)流量的确定本设计拟定选用6台泵(5用1备),则每台泵的设计流量为:(2)集水池容积计算泵站集水池容积一般按不小于最大一台泵5分钟的出水量计算,有效水深取1.5-2.0m。本次设计集水池容积按最大一台泵6分钟的出水量计算,有效水深取1.5m。108
,取则集水池面积F为:(3)水泵扬程计算选泵前总扬程估算:设集水槽最低工作水位与泵房污水出口处的最高水位之间的高差为7m。经9.72m管长至后续的处理构筑物,即细格栅。总的水量,总出水管选择管径为两根1000mm的钢筋混凝土管,设计最大充满度为0.7,流速,1000i=1.3m。。设管线局部损失为沿线损失的20%,泵本身的局部损失系数取0.8,泵站内部管线水头损失1.5m,流速取;则管线的水头损失为泵内部的水头损失取安全水头2m综上水泵扬程:,取(4)选泵选用型号为350QW1200-18-90潜水排污泵6台,其中5台正常使用,1台备用。350QW1000-36-160型号单泵技术参数如下:提升水量:扬程:轴功率:效率:重量:为便于泵站内机组的安装和检修,设置电动单梁悬挂式起重机,起重量5.0吨。3.细格栅的设计(按最大日流量、远期)3.1设计说明污水由进水泵房提升至细格栅沉砂池,细格栅用于进一步去除污水中较小的颗粒悬浮、漂浮物。细格栅的设计和中格栅相似。计算草图同中格栅。3.2设计参数108
(1)过栅流速(2)格栅间隙(3)栅前槽宽B1=1.8m(4)栅前水深(5)格栅安装倾角6003.3设计计算平均日流量:,总变化系数:最大流量:(1)设计两组格栅,则(2)栅条的间隙数,约107个式中Q1——设计流量,m3/sb——格栅间隙,mm,取10mmv——过栅流速,m/s,取0.65m/s——格栅倾角,取600(3)栅槽宽度式中B——栅槽宽,mS——栅条宽度,m,本设计取0.01mn——栅条间隙数,个(4)进水渠道渐宽部分的长度进水渠宽:式中——进水渠展开角,取200进水渠内流速:,在0.4-0.9m/s之间,符合要求。(5)栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度108
,取0.23m(6)通过格栅的水头损失在0.08-0.15m范围内,符合要求。式中k——格栅受污物堵塞时的水头损失增大系数,一般采用k=3β——格栅条的阻力系数,查表β=2.42——阻力系数,其值与栅条断面形状有关,当为矩形时:(7)栅槽总高度式中h2——栅前渠道超高,此取0.3m(8)栅槽总长度式中l1——进水渠道渐宽部分的长度,ml2——栅槽与出水渠道连接处渐窄部分长度,mH1——栅前渠道深,m,H1=h+h2(9)每日栅渣量式中W1——栅渣量(m3/103m3污水),格栅间隙为10mm时,W1值取0.10因为W>0.2m3/d,所以宜采用机械清渣。4.平流式沉砂池的设计(按最大日流量、远期)4.1设计说明沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm,密度2.65t/的砂粒,以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。旋流式沉砂池有占地小,能耗低,土建费用低的优点;竖流式沉砂池污水由中心管进入池后自下而上流动,无机物颗粒借重力沉于池底,处理效果一般较差;曝气108
沉砂池则是在池的一侧通入空气,使污水沿池旋转前进,从而产生与主流方向垂直的横向恒速环流。砂粒之间产生摩擦作用,可使沙粒上悬浮性有机物得以有效分离,且不使细小悬浮物沉淀,便于沉砂和有机物的分别处理和处置。平流式沉砂池具有构造简单、处理效果好的优点。本设计采用平流式沉砂池。计算草图如下:4.2设计要求及设计参数4.2.1设计要求(1)沉砂池水力停留时间不宜少于30s,一般为30s-60s;(2)设计有效水深不应大于1.2m,一般采用0.25-1.0m,每格池宽不宜小于0.6m。(3)通过沉砂池的水平流速:最大流速为0.3m/s,最小流速为0.15m/s。(4)进水渠道直段长度为渠道宽度的7倍,并不小于4.5m,以创造平稳的进水条件;(5)进水渠道流速,在最大流量的40%-80%的情况下为0.6-0.9m/s,在最小流量时大于0.15m/s;但最大流量时不大于1.2m/s;(6)出水渠道与进水渠道的夹角大于270度,以最大限度的延长水流在沉砂池中的停留时间,达到有效除砂的目的。两种渠道均设在沉砂池的上部以防止扰动砂子。(7)出水渠道宽度为进水渠道的两倍。出水渠道的直线段要相当于出水渠道的宽度。(8)沉砂池前应设格栅。沉砂池下游设堰板,以便保持沉砂池内需要的水位。4.2.2设计参数(1)本设计沉砂池采用2座,每座分两格;(2)设计流速:v=0.20m/s;(3)水力停留时间:t=35s;(4)池子超高h1=0.3m;(5)砂斗容积按两日的沉砂量计算;(6)斗壁与水平面的倾角:60°。4.3设计计算108
平均日流量:,总变化系数:最大流量:(1)设计流量设计2组池子,每组分为2格,每组设计流量:(2)沉砂池长度(3)水流断面面积(4)沉砂池总宽度设计n=2格,每格宽取b=2m>0.6m,每组池总宽:B=2b=4.0m(5)有效水深,在0.25-1m之间,符合要求。(6)贮泥区所需容积设计T=2d,即考虑排泥间隔天数为两天,则每个沉砂斗容积:式中X——城市污水沉砂量,m3/106m3,取30m3/106m3每格沉砂池设两个沉砂斗,两组四格共有八个沉砂斗则每个沉砂斗所需体积为:(7)沉砂斗各部分尺寸及容积设计斗底宽a1=0.60m,斗壁与水平面的倾角为60°,斗高hd=0.7m则沉砂斗上口宽:,取1.4m。沉砂斗容积:大于V1=0.675m3,符合要求。(8)沉砂池高度采用重力排砂,设计池底坡度为0.02,坡向沉砂斗长度:108
则沉泥区高度:池总高度:式中h1——超高,取0.3m(9)进水渐宽部分长度式中B1——入水渠宽度(10)出水渐窄部分长度(11)校核最小流量时的流速最小流量一般采用即为0.75Q,则,符合要求。(12)进水渠道单组格栅的出水通过DN1000mm的管道送入单组沉砂池的进水渠道,然后向两侧配水进入进水渠道,污水在渠道内的流速为:式中Q——单组沉砂池内设计流量,m3/s;v1——进水渠道水流流速,m/s;B1——进水渠道宽度,m;h2——进水渠道水深,m。设计中取进水渠道宽度B1=1.8m,进水渠道水深H1=0.84mm/s(13)出水管道出水采用薄壁出水堰跌落出水,出水堰可保证沉砂池内水位标高恒定,堰上水头为:式中H1——堰上水头,m;m——流量系数,一般采用0.4-0.5;108
b——堰宽,m,等于沉砂池宽度。设计中取流量系数m=0.4,堰宽等于沉砂池宽度b=2m出水堰自由跌落0.1-0.15m后进入出水槽。5.卡鲁塞尔2000氧化沟的设计(按最大日流量、近期)5.1设计说明卡鲁塞尔式氧化沟是1967年由荷兰DHV公司发明的。标准的卡鲁塞尔式氧化沟为单沟式,属分建式,有单独的二沉池,并设有污泥回流系统。与传统的氧化沟不同,卡鲁塞尔式氧化沟的曝气设备采用特殊设计的立式低速表曝机,这种表曝机单机容量大,设备数量少,氧化沟沟深可达5m以上,较传统的氧化沟节省占地10%-30%,土建费用相应减少。其具有以下特点:(1)氧化沟具有独特的水力特点,有利于活性污泥生物凝聚作用,而且或以将其工作区分为富氧区,缺氧,以进行硝化和反硝化作用,取得脱氮的效果。(2)不使用初沉池,有机性悬浮物在氧化沟内能够达到好氧稳定的程度。(3)BOD负荷低,类同于活性污泥法的延时曝气系统。计算草图如下:5.2.1设计要求(1)混合液在沟内的循环速度为0.25m/s-0.35m/s,以确保混合液呈悬浮状态;(2)氧化沟污泥回流比采用60%-200%;(3)设计污泥浓度为1500-5000mgMLSS/L;(4)氧化沟中的氧转移效率为1.5-2.1kg/(kW·h);(5)氧化沟的设计泥龄范围为4-48d,通常取10-30d;(6)污泥负荷0.03-0.10BOD5kg/(kgMLSS·d);(7)水力停留时间为10-24h。5.2.2设计参数拟用卡鲁塞尔2000氧化沟,去除与COD之外,还具备一定的脱氮除磷作用,使出水NH3-N低于排放标准。108
但因为进水水质中P的含量不超标,所以对卡鲁赛尔2000氧化沟进行改进,前面去掉厌氧池。(1)考虑冬季水温较低,根据污水排放标准,温度低于12℃时,出水氨氮要小于8mg/L,所以氧化沟的运行按冬季设计,银川冬季污水温度最低在10℃左右,进出水水质如下:进水水质:=160mg/L,SS=200mg/L(TSS=200mg/L,VSS=140mg/L),NH-N=29mg/L,TKN=35mg/L,碱度=250mg/L(以计)。最低、最高水温是10℃、15℃。出水水质:=20mg/L,SS=30mg/L,TKN=20mg/L,NH-N=8mg/L,=9.0mg/L。(2)f=MLVSS/MLSS=0.7;(3)混合夜污泥浓度MLSS=4000mg/L;(4)溶解氧浓度C=2.0mg/L;(5)氧化沟有效水深:;(6)池子超高h=0.5m;(7)沟道宽B=10m5.2.3设计计算平均日流量:,总变化系数:最大流量:(1)设计流量平行设计两组氧化沟,每组设计流量以下均为单组氧化沟计算。(2)碱度校核出水碱度剩余碱度=进水碱度(以计)+3.57×反硝化的量+0.1×去除的量-7.14×氧化沟氧化总氮的量=250+3.57×14.6+0.1×140-7.14×15=209mg/L(以计)>100mg/L满足碱度要求,(反硝化量的计算见后)式中3.57——反硝化产生的碱度,;108
0.1——去除产生的碱度,;7.14——氧化NH-N消耗的碱度,。(3)硝化所需最小污泥平均停留时间利用硝化菌的生长速率来计算,取最低水温10°C,pH按7.2考虑:式中N——出水的NH-N的浓度,mg/L;T——温度,℃;——硝化菌的生长率,;——氧化沟中溶解氧的浓度,mg/L;——氧的半速常数,mg/L,0.45~2.0之间,此取2.0mg/L。代入数据得:则硝化最小污泥停留时间:=1/取氧化沟设计污泥停留时间:式中——设计污泥停留时间,d;SF——安全系数,与水温、进出水水质、水量等因素有关,通常取2.0-3.0,此取2.9。由于考虑对污泥进行部分的稳定,实际设计泥龄为,对应的生长速率为:(4)去除有机物及硝化所需的氧化沟体积式中V——用于硝化及氧化有机物所需的氧化沟有效体积,;Y——污泥产率系数,kgVSS/kg去除,对城市污水取0.3~0.5,此取0.5;Q——每组氧化沟处理水流量,;——进水浓度,mg/L;——出水浓度,mg/L;——污泥内源呼吸系数,,对城市污水为0.03~0.10,此取0.05;108
——污泥龄,d,考虑污泥稳定,取30d;X——混合污泥浓度,kgMLVSS/L。代入数据得:(5)反硝化所要求增加的氧化沟的体积反硝化速率:式中——实际反硝化速率,;——20°C反硝化速率,,在温度为15~27℃,城市污水取值范围0.03~0.11,此取0.11;DO——反硝化条件下的溶解氧浓度,mg/L,此取DO=0.2mg/L.代入数据得:根据MLVSS浓度和计算所得的反硝化速率,计算反硝化所要求增加的氧化沟的体积。由于合成的需要,产生的生物污泥中约含有12%的氮,近似等于总凯式氮(TKN)中用合成部分,因此首先计算这部分的氮量。每日产生的生物污泥量为:式中——每日生产的生物污泥量,kg/L;——污泥内源呼吸系数,,对城市污水取0.03~0.10之间,此取0.05。代入数据得:由此,生物合成的需氮量为:折合每单位体积进水用于生物合成的氮量为:反硝化:所需去除氮量:108
因此,反硝化所要求增加的氧化沟的体积为:式中——反硝化所需氧化沟的反应体积,;——去除硝酸盐氮量,kg/d。代入数据得:所以每组氧化沟总体积为:所以缺氧沟所占体积为总沟体积的23.5%。氧化沟设计水力停留时间为:,介于10~24h之间,满足要求。(6)确定氧化沟的工艺尺寸有效水深:,超高0.5m,每座氧化沟沟道数:m=4,沟道宽:B=10m①各部分尺寸计算:每座氧化沟沟道总长(按中线计算):,取289m好氧沟和缺氧沟分隔处有两个圆弧,占用了池容,这个池容折算为直线段池长,按2m计算,则每座氧化沟沟道总长为:289+2=291m其中弯道(好氧沟和缺氧沟分隔出的两个弯道不计)长度(3个小弯和1个大弯)为:,取94m直线段总长:单沟道直线段长:,取50m②缺氧沟沟长计算:缺氧沟有效容积占总沟容15%-25%,由上面的计算知取23.5%108
,在分隔处弧形隔墙这算直线长3m应为缺氧沟和好氧沟各1.5m,故其沟道长度为:其中弯道(一个小弯)长度为:直线段长度为:单沟道直线段长(包括分隔处弯道折算为直线段):,取27m(7)每组沟需氧量式中——同时去除和脱氮所需的氧量,;——速率常数,,取0.22;t——BOD试验天数,d,,t=5d;——进水氮浓度,mgTKN/L;——出水氮浓度,mgTKN/L;——每日生产的生物污泥量,kg/L;——还原或反硝化的硝酸盐氮量代入数据得:标准状态需氧量:式中α、β——水质修正系数α=0.9,β=0.95;——压力修正系数ρ=1;——温度为20°C时的饱和溶解氧浓度,为;——温度为10°C时的饱和溶解氧浓度,为;108
C——出口处溶解氧浓度,为。代入数据得:每组沟采用转碟表面曝气器。(8)回流污泥量根据物料平衡,进水:(TSS)式中——回流污泥量,;——回流污泥浓度,根据公式:,SVI取120,γ取1.2,则为10000mg/L,其他符号同前。代入数据得:所以污泥回流比:(9)每组沟剩余污泥量式中——总的剩余污泥量,kg/d;f——MLVSS/MLSS之比;——设计污泥停留时间,d;——污泥中的惰性物质,mg/L,为进水总悬浮浓度(TSS)与挥发性悬浮物浓度(VSS)之差;——随着水流出的污泥量,mg/L。代入数据得:(10)核算污泥负荷在之间,符合要求。108
(11)氧化沟的进水设计每组沉砂池的出水通过DN1000mm的管道送往氧化沟前的配水井,管道内的流速为1.14m/s。再由配水井用2条管道送入两组氧化沟,送水管径DN1100mm,管内水流流速为1.12m/s。回流污泥也同步流入。(12)氧化沟的出水设计氧化沟的出水采用矩形堰跌落出水,则堰上水头为:式中H——堰上水头,m;Q——每组氧化沟出水量,m3/s;指污水最大流量(33500m3/d)与回流污泥量(21216.7m3/d)之和;m——流量系数,一般采用0.4~0.5;b——堰宽,m。设计中取流量系数m=0.4,堰宽b=5.0m,则:出水总管管径采用DN1100mm,管内污水流速为1.12m/s。(13)氧化沟之前的集配水井设计计算①配水井中心管直径式中D2——配水井中心管直径,;v2——中心管内污水流速,,一般取v2≥0.6;Q——进入配水井水管流量,,此按远期流量,1.323m3/s。设计中取配水井中内污水流速v2=1.4②配水井直径式中D3——配水井直径,;v3——配水井内污水流速,,一般采用v3=0.2~0.4;此取v3=0.3。,设计中取2.60108
配水井有效水深为4m,超高0.3m。③集水井直径式中——集配水井直径,;——集水井内污水流速,,一般取=0.2~0.4,此取=0.30。,设计中取3.50。④配水井出水管配水井出水管即氧化沟进水管,管径为1100。校核流速:,符合要求。集配水井内设有超越闸门,以便超越。6.辐流式二沉池的设计(按最大日流量、一期)6.1设计说明二沉池设在生物处理构筑物的后面,用于沉淀去除活性污泥或腐殖污泥(指生物膜法脱落的生物膜)。各类沉淀池的比较见下表:型式性能特点适用条件平流式优点:1.可就地取材,造价低;2.操作管理方便,施工较简单;3.适应性强,潜力大,处理效果稳定;4.带有机械排泥设备时,排泥效果好。缺点:1.不采用机械排泥装置时,排泥较困难;2.机械排泥设备,维护较复杂;3.占地面积较大1.一般用于大中型水厂;2.原水含沙量大时,作预沉淀池竖流池优点:1.排泥较方便;2.一般与絮凝池合建,不需另建絮凝池;3.占地面积较小。缺点:1.上升流速受颗粒下沉速度所限,出水量小,一般沉淀效果较差;2.施工较平流式困难1.一般用于小型水厂;2.常用于地下水位比较低时辐流式优点:1.沉淀效果好;2.有沉淀排泥装置时,排泥效果好。缺点:1.基建投资及费用大;1.一般用于大中型水厂;2.在高浊度水地区,作预沉淀池108
2.刮泥机维护管理较复杂,金属耗量大;3.施工较平流式困难斜管(板)式优点:1.沉淀效率高;2.池体小,占地少。缺点:1.斜管(板)耗用材料多,且价格较高;2.排泥较困难1.宜用于大中型水厂;2.宜用于旧沉淀池的扩建、改建和挖潜由于平流式沉淀池占地面积大;竖流式沉淀池多用于小型废水中絮凝性悬浮固体的分离;斜流式沉淀池没有设置专门的排泥设备,容易造成阻塞。因此选择辐流式(中进周出)沉淀池,采用刮泥机。计算草图如下:6.2设计要求及设计参数选取6.2.1设计要求(1)沉淀池个数或分格数不应少于两个,并宜按并联系列设计;(2)沉淀池的直径一般不小于16m,当直径小于20m时,可采用多斗排泥;当直径大于20m时,应采用机械排泥;(3)沉淀池有效水深不大于,池子直径与有效水深比值不小于6;.(4)池子超高至少应采用;(5)为了使布水均匀,进水管四周设穿孔挡板,穿孔率为10%—20%。出水堰应用锯齿三角堰,堰前设挡板,拦截浮渣。(6)池底坡度不小于0.05;(7)用机械刮泥机时,生活污水沉淀池的缓冲层上缘高出刮板,工业废水沉淀池的缓冲层高度可参照选用,或根据产泥情况适当改变其高度。(8)当采用机械排泥时,刮泥机由绗架及传动装置组成。当池径小于时用中心传动,当池径大于时用周边传动,转速为(周边线速),将污泥推入污泥斗,然后用静水压力或污泥泵排除;作为二沉池时,沉淀的活性污泥含水率高达99%以上,不可能被刮板刮除,可选用静水压力排泥。108
(9)进水管有压力时应设置配水井,进水管应由井壁接入不宜由井底接入,且应将进水管的进口弯头朝向井底。6.2.2设计参数(1)沉淀池的沉淀效率一般采用η=40%-60%,此取40%。(2)水力表面负荷:qb范围为2.0—3.0m3/m2·h,取q=2.3m3/m2·h(3)固体表面负荷:qs=140kg/m2·d(4)水力停留时间(沉淀时间):T=1.3h(5)出水堰负荷:取值范围为1.5—2.9L/s·m6.3设计计算平均日流量:,总变化系数:最大流量:(1)设计流量设计中选择四组辐流沉淀池,n=4,每池的流量为16750m3/d。(2)每座沉淀池池表面积式中——单池池表面积,;——设计流量,;——水力表面负荷,此取2.3m3/m2.h。(3)沉淀池直径有效水深为:式中——沉淀时间,一般采用1-3h,此取1.3h。校核:,在6~12之间,符合要求。(4)贮泥斗容积污泥部分所需容积:式中——污泥部分所需容积,;——污泥回流比,由氧化沟设计计算中知为0.667;108
——氧化沟中污泥浓度,;——二沉池排泥浓度,;——污水平均流量,,=,式中——污泥容积指数,一般为70~150,取120;——系数,一般常用1.2。=10000,辐流沉淀池采用周边传动刮泥机,周边传动刮泥机的周边线速度为2-3m/min,将污泥推入污泥斗,然后用静水压力将污泥排出池外。池底需做成5%的坡度,刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗,污泥斗以上锥体部分容积:池底径向坡度取i=0.10池底坡降:式中V1——沉淀池底部圆锥体体积,m3;h4——沉淀池底部圆锥体高度,m;R——沉淀池半径,m;r——沉淀池底部中心圆半径,m。污泥斗高度:式中——污泥部分所需容积,;——沉淀池底部圆锥体容积,;A——沉淀池表面积,。(5)二沉池总高度式中——沉淀池总高度,m;——沉淀池超高,m,取0.3m;108
——缓冲层高度,m,取0.3m;——池底坡降,m;——污泥斗高度,m。则池中心总深度为:(6)二沉池进水管式中——进水管设计流量();——单池设计流量(),R——污泥回流比(%),R=66.7%——单池污水平均流量(),=0.145。代入数据得:进水管管径取=600mm流速:≥符合要求。(7)进水竖井计算进水竖井直径采用=2.0,进水竖井采用多孔配水,配水口尺寸0.4×0.8,共设6个沿井壁均匀分布;流速:,在(0.15~0.2)符合要求。孔距:(8)稳流筒计算筒中流速:=0.03~0.02,取0.02m/s稳流筒过流面积:稳流筒直径:(9)出水槽计算108
采用双边90°三角堰出水槽集水,出水槽沿池壁环形布置,环形槽中水流由左右两侧汇入出水口。每侧流量:集水槽中流速:设集水槽宽:B=0.4槽内终点水深:=槽内起点水深:式中——槽内临界水深,;——系数,=1。设出水堰后自由跌落:0.10集水槽高度:0.1+0.43=0.53集水槽断面尺寸为:0.4×0.53(10)出水堰计算出水堰采用三角形溢流堰,设堰个数为总流量为每个堰的流量为水槽距池壁0.5堰长:集水堰外侧堰长=集水堰外侧堰长=集水堰总长度设单个堰宽=0.10,三角堰数量个单堰流量利用三角堰的计算公式:108
堰上水头:出水堰负荷:根据规定二沉池出水堰上负荷在1.5—2.9之间,计算结果符合要求。(11)出水管二沉池每两座用一根出水管,出水管管径D=800(12)二沉池之前的集配水井设计计算①配水井中心管直径式中D2——配水井中心管直径,;v2——中心管内污水流速,,一般取v2≥0.6;Q——进入配水井水管流量,设计中取配水井中内污水流速v2=0.9,设计中取1.10②配水井直径式中D3——配水井直径,;v3——配水井内污水流速,,一般采用v3=0.2~0.4;此取v3=0.3。,设计中取2.20配水井有效水深为4m,超高0.3m。③集水井直径式中——集配水井直径,;——集水井内污水流速,,一般取=0.2~0.4,此取=0.30。,设计中取2.90。108
④配水井出水管配水井出水管即二沉池进水管,管径为600。集配水井内设有超越闸门,以便超越。7.接触消毒的设计(按最大日流量、一期)7.1设计说明城市污水经处理后,水质已经改善,细菌含量也大幅度减少,但其绝对值仍很可观,并有存在病原菌的可能。因此,污水排放水体前应进行消毒。本设计采用液氯消毒,其效果可靠,投配设备简单,投量准确,价格便宜,适用于各种规模的污水处理厂。7.2加氯间和氯库设计计算消毒剂的选择见下表:消毒剂优点缺点适用液氯价格便宜,效果可靠,投配设备简单,且在管网中有持续消毒杀菌作用。对生生物有毒害作用,并且可能产生致癌物质。适用于大、中型规模的污水处理厂漂白粉投加设备简单,价格便宜除与用液氯相同的缺点外,尚有投配量不准确,溶解剂调制不便,劳动强度大适用于消毒要求不高或间断投加的小型污水处理厂二氧化氯杀菌效果好,无气味,有定型产品维修管理要求高中、小型污水处理厂臭氧消毒效率高,能有效的降解水中残留有机物、色味等,污水温度、PH值对消毒效果影响小,不产生难处理或生物积累性残余物。投资大,成本高,设备管理复杂。对出水水质卫生条件要求较高的污水处理厂(1)加氯量计算式中q——每天的投氯量,g/d;Q——设计水量,,Q=67000;b——加氯量,,,一般采用5~10mg/L,此取5.0mg/L。代入数据得:加氯量:储氯量:(2)设备的选择108
加氯设备包括自动加氯机、氯瓶和自动检测与控制装置等。①加氯机采用投加量为0~20kg/h真空转子加氯机两台,1用1备,并轮换使用。加氯机安装在墙上,安装高度在地面以上1.5m,两台加氯机之间的净距为0.8m。②氯瓶液氯的储存选用容量为500kg的钢瓶,共16只。氯瓶外形尺寸为:外径600mm,瓶高1800mm。氯瓶自重146kg,公称压力2MPa。氯瓶采用两组,每组8个,1组使用,1组备用,每组使用周期约为12d。③加氯控制根据余氯值,采用计算机进行自动控制投氯量。(3)加氯间和氯库加氯间是安置加氯设备的操作间,氯库是贮备氯瓶的仓库。采用加氯间与氯库合建的方式,中间用墙分隔开,但应留有供人通行的小门。加氯间平面尺寸为:长3.0m,宽9.0m,高3.5m;氯库平面尺寸为:长12.0m,宽9.0m,高3m。加氯间与氯库的平面布置如下图所示。(4)其它设计①加氯间和氯库的换气量根据加氯间、氯库的工艺设计,加氯间容积V1=3×9×3.5=94.5m3,每个钢瓶管轴间距为1.3m(包括一边钢管和墙距),一边墙距留1.6m,氯库容积V2=12×9×3=324m3,为保证安全每小时换气8-12次,加氯间每小时的换气量G1=94.5×8=756m3/h,氯库每小时换气量G2=324×8=2592m3/h。②氯瓶中的氯气气化时,会吸收热量,一般采用自来水喷淋在氯瓶上,以供给热量。设计中在氯库内设置DN25mm的自来水管,位于氯瓶上方,帮助液氯气化。③同时安装测定氯气浓度的仪表和报警设施。④为了使氯与水混合均匀,在加氯点后安装静态管道混合器。108
7.3接触消毒池设计计算7.3.1设计说明污水消毒过程在加氯消毒池中进行。加氯消毒池有水平隔板、垂直隔板和搅拌池式等,由于水平隔板具有(又称廊道式)流态稳定,不宜短流,且阻力较小等优点。采用隔板式接触反应池。计算草图见下:7.3.2设计参数(1)水力停留时间:T=30min(2)加氯量为:ρ=5.0mg/L(3)有效水深:h1=2.0m(4)单廊道宽度:b=3.5m7.3.3设计计算(1)设计流量Qmax=67000m/d=775L/s,设2组每组流量:Q=388L/s(2)接触池容积式中——接触池容积,;——污水设计流量,;T——消毒接触时间,,一般采用30~60min,此取30min。(3)消毒接触池表面积m2式中——消毒接触池表面积,;108
——消毒接触池有效水深,。(4)廊道总宽隔板数采用4个,总共5廊道,则廊道总宽为:(5)接触池长度接触池长度:取20m长宽比:,符合要求。式中——消毒接触池廊道总长,;——消毒接触池廊道单宽,。(6)池深式中——超高,此取0.3;(7)进水部分每个消毒接触池的进水管管径D=800,v=1.06。(8)混合采用管道混合的方式,加Cl2管线直接接入消毒接触池进水管,为增强混合效果,加氯点后接D=800的静态混合器。(9)出水部分出水采用矩形出水堰,堰上水头为:式中——堰上水头,;——消毒接触池个数;——流量系数,一般采用0.42;——堰宽,数值等于池宽,;8.重力式连续浓缩池的设计8.1设计说明污泥浓缩的主要目的就是去除污泥颗粒的空隙水(约为总水分的70%),减少污泥体积,从而降低后续处理构筑物和设备的负荷,减少处理费用。污泥浓缩常用的方法有重力浓缩法、气浮浓缩法和离心浓缩法。连续流重力浓缩池一般为竖流式或辐流式,本设计中污泥来自二沉池,为剩余污泥,浓缩池池型选用辐流式,采用刮泥机机械排泥。108
计算草图见下:8.2设计要求及设计参数选取8.2.1设计要求(1)辐流式浓缩池采用刮泥机时,池底坡度不宜小于0.01,刮泥机的回转速度为0.75~4r/h;(2)浓缩池可以连续排泥,也可以定期排泥。采用定期排泥时,污泥室的容积按8h贮泥量计算;(3)当为初次沉淀池污泥时,污泥固体通量宜采用,当为剩余活性污泥时,污泥固体通量宜采用,当为初次沉淀污泥和剩余活性污泥的混合污泥时,污泥固体通量应按两种污泥的比例效益计算;(4)污泥池工作部分高度一般宜为4m,最低不小于3m;(5)设计浓缩时间不宜小于12h,但也不要超过24h;(6)进泥含水率,当为初沉污泥时,其含水率一般为95%~97%,当为剩余污泥时,其含水率一般为99.2%~99.67%,当为初次沉淀污泥和剩余活性污泥的混合污泥时,污泥固体通量应按两种污泥的比例效益计算;(7)剩余污泥浓缩后污泥含水率为97%~98%,浓缩初次沉淀污泥和剩余活性污泥的混合污泥时,浓缩后污泥含水率为95%~97%;(8)池子缓冲层高度一般为0.3~0.5m。8.2.2设计参数(1)污泥固体通量采用M=;(2)浓缩后污泥含水率取97%;(3)设计浓缩时间取T=18h;(4)采用刮泥机刮泥,池底坡度取0.03;(5)采用定期排泥,浓缩池中污泥室的容积按8h贮泥量计算。8.3设计计算(1)剩余污泥浓度108
因为本设计中未设初沉池,故剩余污泥只来源于二沉池。由二沉池的计算知,二沉池排泥浓度=10000,即进入浓缩池的污泥浓度=10kg/m3,所以进泥含水率:。浓缩后浓度:(2)剩余污泥量由氧化沟计算可知,两组氧化沟剩余污泥产量干重:因为进泥含水率为99%,所以剩余污泥量:(3)浓缩池直径总表面积:式中M——污泥固体通量,取。选用两座浓缩池,每座浓缩池表面积:,取60m2。则浓缩池直径:,取8.7m。(4)浓缩池有效水深有效水深为:。式中T——浓缩时间,此取18h。则每座浓缩池有效容积为:(5)排泥量与存泥容积浓缩后排出含水率P2=97.0%的污泥,则两座浓缩池排泥量:108
按8h贮泥时间计算泥量,则每座浓缩池贮泥区所需容积:(6)贮泥斗容积采用周边传动刮泥机,周边传动刮泥机的周边线速度2-3m/min,将污泥推入污泥斗,然后用静水压力将污泥排出池外。池底需做成3%的坡度,刮泥机连续转动将污泥推入污泥斗,污泥斗以上锥体部分容积:池底径向坡度取i=0.03池底坡降:式中V1——浓缩池底部圆锥体体积,m3;h4——浓缩池底部圆锥体高度,m;R——浓缩池半径,m;r——浓缩池底部中心圆半径,m。污泥斗高度:式中贮——污泥部分所需容积,;——浓缩池底部圆锥体容积,;A1——浓缩池表面积,。,取0.4m。(5)浓缩池总高度式中——浓缩池总高度,m;——浓缩池超高,m,取0.3m;——缓冲层高度,m,取0.3m;——池底坡降,m;——污泥斗高度,m。则池中心总深度为:108
(6)进排泥管进泥管采用;排泥也采用;排上清液采用。9.污泥脱水机房的设计9.1设计说明污泥经浓缩后,尚有97%的含水率,体积仍然庞大,难以处置消纳,因此在污泥处理和处置中需进行污泥脱水,以降低其含水率至60%—80%,缩减污泥体积。污泥脱水的方法,一般有自然干化、机械脱水、污泥烘干及焚烧等方法。本设计采用机械脱水,并设自然干化厂作为事故备用。机械脱水方法有真空吸滤法、压滤法和离心法。目前常用的脱水机械主要有:真空转鼓过滤机、板框压滤机、带式压滤机、离心机。污泥机械脱水设备的选择应根据处理规模、运行费用、运行经验、污泥出路等方面的实际情况进行选择。各种脱水机的主要特点如下表:名称特点适用范围真空压滤机能够连续生产,可以自动控制,构造复杂,附属设备多,运行费用高应用较少,适用于工业企业板框压滤机构造简单,劳动强度大,不能连续工作适合小型污泥处理装置带式压滤机可以连续工作,脱水效率高、噪音小、能耗低、操作管理方便应用广泛,适用大中小型污泥处理装置离心机构造简单、脱水效果好、动力消耗大、噪声较大应用广泛,适用大中小型污泥处理装置本工艺采用带式压滤机,其基本原理是通过设置一系列压辊及滚筒,将上下层滤带张紧,滤带间的污泥不断受挤压剪切后,加速泥水的分离。其优点有:①运行可连续运转,生产效率高,噪音小;②耗电少,仅为真空过滤机的十分之一;③低速运转时,维护管理简单,运行稳定可靠;④运行费用低,附件设备较少。脱水机房包括机械间、药剂贮存间、值班控制室。机械间包括有脱水机、皮带输送机、泥浆泵、污泥搅拌机、贮泥罐等。药剂贮存间贮存污泥脱水前预处理所需要的药剂。9.2设计要求及设计参数选取9.2.1设计要求108
(1)污泥脱水机械的类型,应按污泥的脱水性质和脱水要求,经技术经济比较后选用;(2)污泥进入脱水机前的含水率一般不应大于98%;(3)机械脱水间的布置,应按规范有关规定执行,并应考虑泥饼运输设施和通道;(4)脱水后的污泥应设置污泥堆场或污泥料仓贮存,污泥堆场或污泥料仓的容量应根据污泥出路和运输条件等确定;(5)污泥机械脱水间应设置通风设施。每小时换气次数不应小于6次。9.2.2设计参数(1)两组氧化沟剩余污泥干重:;(2)两座浓缩池排泥量:,含水率;(3)机械脱水后泥饼含水率取。9.3设计计算(1)脱水污泥量计算式中——;——;P——;P2——。脱水后污泥干重仍等于氧化沟剩余污泥干重,即污泥脱水后形成泥饼用小车运走,分离液返回处理系统前端进行处理。(2)污泥脱水设备的选择①压滤机台数选用DY-2000型带式压滤机,其带宽为2m,干污泥产量取。主要技术参数如下表:型号滤带有效宽度滤带运行速度产泥量电动机功率重量外形尺寸(mm)(长×宽×高)DY-20002m0.4-4m/min50-5002.2kW5500kg4970×2725×1895脱水机每日工作一班,8h运行,则所需压滤机台数为:台,取3台。为了安全起见,选用DY-2000型带式压滤机4台,3用1备。(3)附属设备①污泥投配设备选用4台单螺杆污泥投配泵,与4台滚压带式压滤机一一对应。每台投配泵的流量:108
②加药系统用滚压带式压滤机脱水的污泥,化学调剂为有机合成的高分子混凝剂。设计选用聚丙烯酰胺,对于混合生污泥投加量为0.15%-0.5%,取0.3%。所以每日药剂投加量:配制成浓度为1%的溶液(密度按水的密度计算),其体积为:脱水机房每日工作一班,每天配药一次,考虑一定的安全系数和搅拌时的安全超高,故设计选用两个容积为的药箱,配制两台JBK型反应搅拌机,桨叶直径,功率,桨板外缘线速度5-6mm/min。聚丙烯酰胺投加浓度为0.1%,故选用4台在线稀释设备,包括4台水射器和4台流量计量仪,以及配套的调节控制阀件。聚丙烯酰胺药剂的投加采用单螺杆泵,共4台,每台泵的投加流量为:③反冲洗水泵根据滚压带式压滤机带宽和运行速度,每台脱水机反冲洗水耗水量为10-12,反冲洗水压不小于0.5MPa。故选用4台离心清水泵,3用1备。(4)机械脱水间平面尺寸设计为L×B=25m×12m(5)干化场设计污泥干化场作为事故处理厂备用,本设计采用敞开式人工干化场,由沥青铺成不透水层。处理污泥量以浓缩池3天出泥总量计。①污泥干化场的有效容积②干化场面积污泥层厚度取,则干化场面积:为安全起见,取安全系数1.2,则。为了使每次排入干化场的污泥由足够的干化时间,并能均匀地分布在干化场上以及铲除泥饼的方便,将干化场分为2块,则每块面积为:,每块尺寸为。③围堤高度108
取围堤超高,则围堤高度:10.污泥泵房的设计10.1设计说明本设计将回流污泥泵房与剩余污泥泵房合建,并且将集泥池也建于污泥泵房内。二沉池活性污泥由吸泥管吸入,由池中心落泥管及排泥管排入池外套筒阀井中,然后由管道输送至泵房;二沉池产生的剩余活性污泥及其它处理构筑物排出污泥由地下管道自流入集泥井,剩余污泥泵将其提升至污泥浓缩池中。10.2设计要求及设计参数选取10.2.1设计要求(1)设置污泥泵站时,应使污泥输送管道尽量缩短;(2)在抽升活性污泥时,集泥池的容积可按不小于一台回流泵5min抽送能力计算。回流泵的抽升能力,除考虑最大回流量外,尚应考虑剩余污泥的排除量。10.2.2设计参数(1)两组氧化沟回流污泥量,剩余污泥量,污泥回流比;(2)集泥池的容积采用一台回流泵10min的抽送能力计算。10.3设计计算(1)污泥量计算回流污泥量:剩余污泥量:总污泥量:(2)污泥泵选择①回流泵选择选用5台(4用1备)污泥回流泵,则单台泵的流量:氧化沟水面相对标高为1.43m,集泥池泥面相对标高取-8.11m,则回流污泥泵所需要的提升高度为:考虑150m长的污泥输送管道,以及泵自身的水头损失等问题,选择200QW250-15-18.5型潜水排污泵,其主要性能如下表:型号扬程(m)转速(r/min)电动机功率效率(%)出口直径(mm)重量(kg)108
流量()(kW)200QW250-15-18.525015147018.577.2200520②剩余污泥泵选择选用2台(1用1备)剩余污泥泵,则单台泵的流量:污泥浓缩池泥面相对标高取4.3m,集泥池泥面相对标高取-8.11m,则剩余污泥泵所需要的提升高度为:。考虑120m长的污泥输送管道,以及泵自身的水头损失等问题,选择50QW40-15-4型潜水排污泵,其主要性能如下表:型号流量()扬程(m)转速(r/min)电动机功率(kW)效率(%)出口直径(mm)重量(kg)50QW20-20-22020720267.75060(3)集泥池计算①集泥池容积,取式中——集泥池容积,;——一台污泥泵的最大抽升能力,;——抽升时间,min,取10min。②集泥池面积设计有效水深,超高0.3m,则集泥池面积:其长度取,宽度取。(4)泵位及安装排污泵直接置于集水池内,排污泵检修采用移动吊架。(5)将集泥池与污泥泵房合建,尺寸为L×B×H=6m×10m×12m11.高程计算8.1设计要求a.选择一条最长、水头损失最大的流程进行水力计算,并应适当留有余地,以保证任何情况下,处理系统都能够运行正常;b.计算水头损失时一般以近期最大的流程作为构筑物和管渠的设计流量;计算涉及远期流量的管渠和设备时,应以远期最大流量为设计流量,并酌加扩建时的备用水头;108
c.在做高程布置时应注意污水流程与污泥流程的配合,尽量减少需抽升的污泥量。8.2污水厂的高程布置为了降低运行费用和便于管理,污水在处理构筑物之间的流动按重力流考虑为宜。为此,必须计算污水流动中的水头损失。水头损失包括:污水经各处理构筑物的内部水头损失和污水经连接前后两构筑物管渠的水头损失,包括沿程水头损失和局部水头损失,局部水头损失按沿程水头损失的2%计。8.3污水厂的高程计算由设计手册查得各构筑物的内部水头损失,再由经过各构筑物的流量、流速范围定出连接管的管径及坡度,然后推得各构筑物的水位标高。8.3.1重力流条件因为泵之后各构筑物水头损失总和为2.15m,从泵一直到与排水沟相连的排水管之间的污水处理管道的水头损失总和为0.3568m。细格栅前水位为1111.12m,与排水沟相连的排水管水位<1108.1m,所以:1111.12-1108.01=3.11m>2.15+0.3568=2.51m满足重力流条件,所以不需在接触池之后设置污水提升泵房。污水出水直接排入排水总管,有排水总管连接至第二排水沟。8.3.2高程计算银川市基本高程情况见下表:地面标高分类标高地面标高1109.00冰冻线银川地区最大冰冻深度实际为1.05m污水厂出水排水管线标高1108.1(污水管埋深为冰冻线以上0.15m)排水沟水面标高1107.0污水处理构筑物水头损失处理构筑物水头损失中格栅0.2(其中过栅损失0.103)细格栅0.2(其中过栅损失0.135)平流式沉砂池0.25配水井0.15卡鲁塞尔氧化沟0.60108
配水井0.15辐流式二沉池0.50接触池0.30泵之后构筑物之和2.15污泥处理构筑物水头损失重力式连续流浓缩池1.20污水管道水头损失由q在限制的流速和充满度下查得D,I,由计算出,局部水头损失取,则总的水头损失。计算结果如下:管道q/(L/s)Dh/Dv/(m/s)hf/mhg/m中格栅到污水泵房661.510000.701.1422.870.00130.02970.0357污水泵房到细格栅661.510000.701.1421.610.00130.02810.0337细格栅到沉砂池661.510000.701.1426.460.00130.03440.0413沉砂池到配水井661.510000.701.1411.120.00130.01450.0173配水井到氧化沟77511000.701.124.570.00110.00500.0060氧化沟到配水井77511000.701.1250.570.00110.05560.0668配水井到二沉池193.756000.700.9316.110.00170.02740.0329二沉池到接触池387.58000.701.0643.100.00150.06470.0776接触池到排水沟77511000.701.1261.500.00110.06770.0812泵之后管道水头损失之和0.3568污泥管道水头损失污泥在含水率低于99%时流动特性不同于水流,污泥流动的下临界速度约为1.1m/s,上临界速度约为1.4m/s。污泥压力管道的最小设计流速为1.0~2.0m/s。污泥的水头损失计算分为两种,一种是重力流,一种为压力流。由二沉池到污泥提升泵房、浓缩池到脱水间为重力流,按照书中P431的方法,,由污泥提升泵到重力式连续浓缩池、污泥回流均为压力流,按照书中P336的方法,108
以上计算中,取1.2m/s,管径,可由书中表8-4查得或内插得到。局部水头损失取,则总的水头损失,计算结果如下:管道q/(L/s)v/(m/s)D(mm)含水率/%CHhf/mhg/m二沉池到污泥泵房2.711.250999147.031.301.56污泥泵房到浓缩池5.421.275999125.555.686.82浓缩池到脱水间5.421.27597712.960.050.06污泥回流245.561.22509991137.931.591.91构筑物及管渠水面标高计算:根据以上数据,计算各处理构筑物的高程。其中,定接触消毒池中水面标高同地面标高相同,以此为基准点,向上向下两个方向计算各处理构筑物的高程。构筑物的高程构筑物水面标高顶部标高底部标高粗格栅栅前1104.341104.641103.74栅后1104.241103.64污水提升泵房1104.101114.001102.00细格栅栅前1111.101111.401110.20栅后1110.971110.07平流式沉砂池沉淀区底1110.861111.161109.98污泥斗底1109.28配水井1110.591110.891106.59卡鲁塞尔氧化沟1110.431110.931105.43配水井1109.761110.061105.76辐流式二沉池沉淀区底1109.581109.881103.35污泥斗底1102.45接触池1109.001109.301107.00污泥提升泵房集泥池1100.891112.001100.00108
重力式连续浓缩池池底1113.001113.301109.20污泥斗底1109.6012.建(构)筑物尺寸各建(构)筑物详细尺寸见下表建(构)筑物一览表序号名称尺寸(L×B×H)单位数量备注1中格栅2.91m×1.73m×1.003m座22污水提升泵房15×12×12m座13细格栅2.87m×2.13m×1.34m座24平流式沉砂池7m×4m×1.88m座25卡鲁塞尔2000氧化沟80m×40m×5.5m组26辐流式二沉池D×H=20m×7.43m座47接触消毒池20m×17.5m×2.3m座28加氯间9m×3m×3.5m座19氯库12m×9m×3m座110综合办公楼400m2座111化验室20m×12m×3m座112职工宿舍20m×15m×5m座113活动场地30×20m座114食堂20m×12.5m×5m座115浴室12m×10m×3m座116仓库16m×12.5m×3m座117车库12m×10m×3m座118变电所10m×10m×3m座119传达室5m×5m×3m座120锅炉房15m×20m×3m座121机修车间16m×12m×3m座122电修间9m×5m×3m座123自行车棚12m×4m×3m座124污泥泵房10m×6m×12m座125污泥浓缩池D×H=8.7m×4.1m座226脱水机房25m×12m×3m座127事故干化场27m×21m×0.8m块2108
三、出水与第二排水沟的连接污水处理厂与第二排水沟还有5公里,目前自然排放引起周围环境污染,污水处理厂建成后,修筑一条长5公里管线,管径DN1100,并修八字型出水口一个。四、建筑描述及结构设计本工程建筑设计在满足工艺条件的基础上,根据银川兴庆区的具体条件并考虑今后的发展,不仅要满足工艺总体布置上的要求,同时还要适应总体规划环境的要求,为美化环境提供有利的条件。在可行性研究阶段,首先从处理工艺特征考虑,并能适应总体规划美化空间为目的,不脱离处理厂的特点,充分利用现有条件,总平面布局力求布置合理紧凑,适当组合,尽量减少占地。另外根据厂内工艺特点,为减少干扰,分区明确,厂区平面可分为厂前区和生产区两部分组成,厂前区位于西南部,生产区与办公区绿化分隔,考虑到工程建成后尚志镇城区需要设立排水管理机构,管理机构建在污水处理厂厂前区内,与污水处理厂合建办公楼,因此综合办公楼体积较大,并有满足人流活动的附属用房,如锅炉房。锅炉房在城区集中供热工程完成前暂时使用,集中供热工程完成后取消,厂前区建有车库,排水管理机构和污水处理厂车辆统一调度使用。除各构筑物外、建有机修间和仓库,为烘托单体建筑,在厂前区设置一些建筑小品并配以林木绿地。建筑物的单体设计要求在建筑形式上力求新颖、简洁、大方,打破以往的工业化建筑格局,创造一个美观的新型工业生产厂房。标准与规范:污水处理厂厂区内各项附属建筑物面积的确定根据《城镇污水处理厂附属建筑和设备设计标准》并结合银川市的实际情况综合考虑而确定,具体指标详见“建(构)筑物一览表”。污水处理厂地质条件较差,地层含砂多,地下水位高,处理构筑物采用钢筋混凝土抗渗结构,并进行抗浮校核,附属建筑物采用砖混结构,结构设计应本着技术先进、安全可靠、经济合理的原则,保证建筑物和构筑物有足够强度、刚性和稳定性,构筑物大多是地下式或半地下式的盛水构筑物,应保证抗渗要求确保大型水池不渗漏。构筑物在冻深范围内作保温处理,池壁外侧底贴苯板3-50m厚,外砌240厚砖。室内给排水中,给水入户由市政管线就近接入,排水经检查井排至泵房前集水池,室外设有化粪池。管材:给水采用镀锌钢管,排水采用钢筋混凝土管。五、电气设计1.用电性质108
污水处理厂是尚志镇污水处理系统中的枢纽工程,其处理工艺对电源可靠性要求较高。如果电源中断,会造成大量污水溢流,影响正常的生产和生活,并污染周围环境,某些低洼地带还会遭污水浸泡,给人民生活造成重大损失。因此,本工程用电负荷应为二级供电负荷,需要双回路电源供电。两回路电源,一工作,另一备用,双回路电源进线开关互相闭锁。工作电源为引自一次变电专用架空线路,备用电源为引自邻近高架空线路。2.变配电室设置污水处理厂的用电负荷主要集中在进水泵房,回流污泥泵房,脱水机房和排水泵房等,根据厂区总平面图布置和全厂用电负荷的分布,拟在污水处理厂内建一座10KV变配电所。高压配电装置选用JYN2-10金属封闭移开式开关柜,低压配电装置选用GCS低压抽出式开关柜,系统配线采用放射式。3.电动机控制方式电机均采用机旁手动和集中控制室远方自动控制相结合的控制方式,每台电机设一个就地按钮箱。容量大于55KW的低压电机采用降压式起动方式,其余电机均采用直接起动方式。10KV电源进线设定时限及速断保护、过电流保护、变压器设瓦斯保护及温度保护,低压用电设备设过载、短路保护。为保证用电质量,所有11KW以上电机均采用软启动器减压启动。电器设备均采用现场就地操作与集中控制相结合的控制方式。4.电气设备选型高压开关柜:金属铠装全封闭手车柜;无功补偿装置:10KV静电电容器;低压配电柜:可抽出抽屉式配电柜。六、自动化系统及仪表污水处理厂是由多个处理构筑物和环节构成的,需要及时准确的掌握流程中各构筑物和设备的运行状况,为此在污水厂中需配备应用大量的仪表和控制设备。通过这些仪表设备适时的检测、记录、监视污水处理厂的运行,根据检测数据及时调整控制系统的运行状态,保持最好的处理效果。随着污水厂的工程管理、操作及控制中对水质分析仪表和自动化要求的提高,加强了对可靠、坚固、维护简便的各种仪表,以及监控和数据采集系统的要求,本工程依据工艺生产要求,装设主要的工业在线仪表,用以反应每一个生产机构的工艺生产性能,并通过这些仪表的长期检测结果,使我们能掌握管理和生产规律,实现实时控制,使污水处理运行在最佳状态。本工程采用的自控仪表主要有:自动控制仪表一览表序号名称规格及型号单位工作备注1压阻式深度计USR-02台62泥位计NLS台103余氯分析仪台14压力变送器CEPALINE台15瞬时用电仪台16漏氯报警器台1108
7数字显示仪SWX台168PH计台29DO仪套410温度变送器YP200400套411浓度计套2七、暖通1.锅炉房采暖与通风室外设计温度-27℃,厂区内各建筑采暖计算温度为14~25℃之间。采暖形式为机械循环,室内采用上供下回单管顺流同程式系统。室外采暖管道采用地沟铺设,地沟断面尺寸1200×1200mm,管材采用焊接钢管,散热器采用铸铁式散热器。2.锅炉房设计根据采暖建筑面积计算,采暖建筑物总耗热量为1030000W,浴池用热360000W。锅炉房主要设备见下表:锅炉房主要设备表序号名称规格及型号单位工作备用备注1锅炉DHGN0.7-0.7/95-AⅡ台1锅炉房DZL1.4-1.0/95-AⅡ12鼓风机Y4-72-11No3.6A台1锅炉房Y4-72-11No2.8A3引风机Y5-47No3.6A台1锅炉房4水处理设备SFN-400台1锅炉房5循环泵IS80-50-200台11锅炉房6补水泵IS50-72-160台1锅炉房7盐泵102型.N=1.1KW台1锅炉房8被膜水处理缓冲器HWS80-1.OF300X800台1锅炉房9上煤机锅炉配套.N=2.2KW台1锅炉房10除渣机锅炉配套N=1.1KW台1锅炉房11除尘器XZD/G(810)台1锅炉房除尘器XZJPZ-1-1112换热器SSF-600台113稳压器ZQD-1-1台114烟囱30m座1108
八、附属工程污水处理厂附属工程包括综合楼,机修车间,仓库,车库,管配件堆场,警卫室,自行车棚,运动场,厂区园景等。根据国家有关政策规定,参照中华人民共和国建设部部标准《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》(CJJ31-89),该污水处理厂内附属建筑设计如下:各项辅助设施面积名称综合办公楼化验室职工宿舍活动场地食堂面积(m2)400240300600250名称浴室仓库车库变电所传达室面积(m2)12020012010025名称污泥堆放场管配件堆场锅炉房机修车间电修间面积(m2)70025030019245名称自行车棚面积(m2)48九、设备总表根据我国污水处理设备的实际情况,本项目近期建设的主要材料和设备详见下表:设备材料采购清单序号名称规格及型号单位数量备注一中格栅及污水泵房中格栅:2.91m×1.73m×1.003m泵房:15×12m×12m座1中格栅XGS—800组22格栅除污机XZS—800组22污水提升泵及电机350QW1000-36-160台65用1备3起重机P=5t台14机械粗渣拦污栅E=25mm,B=1.73m,N=1.75Kw套25栅渣处理设备B=0.76m,H=0.8m,L=21m套16闸门ZYM1200-800个17启闭机LQS台18皮带传送机B=0.5m台2二细格栅2.87m×2.13m×1.34m座21机械细渣拦污栅E=10mm,B=2.13m,N=1.2Kw套22栅渣处理设备B=0.68m,H=0.8m,L=21m套13起重机P=5T台14皮带传送机B=0.5m台1三平流沉砂池7m×4m×1.88m座2四氧化沟L×B×H=80m×40m×5.5m组2108
五二沉池D×H=20×7.43m座41周边转动刮泥机ZBG-20台54用1备六污泥、污水回流泵房L×B×H=10m×6m×5m座11污泥提升泵50QW20-20-2台22污泥回流泵200QW250-15-18.5台5七污泥浓缩池D×H=8.7×4.1m座21浓缩池驱动装置套22液位计套23压力排泥机套24刮泥机D=8.7m套2八污泥脱水机房25m×12m×3m座11聚合电解质限制系统2带式压滤脱水机及附属设备DY-2000型带式压滤机套43污泥投配泵单螺杆污泥投配泵台44反应搅拌器JBK型反应搅拌机台25泥饼运送设备套16聚合物投加泵九加氯间9m×3m×3.5m套11加氯机真空转子加氯机台22氯中和装置套13氯库12m×9m×3m座1十锅炉房300m2座11锅炉DHGN0.7-0.7/95-AⅡDZL1.4-1.0/95-AⅡ台112鼓风机Y4-72-11No3.6A台1Y4-72-11No2.8A13引风机Y5-47No3.6A台14水处理设备SFN-400台15循环泵IS80-50-200台116补水泵IS50-72-160台17盐泵102型.N=1.1KW台18被膜水处理缓冲器HWS80-1.OF300X800台19上煤机锅炉配套.N=2.2KW台110除渣机锅炉配套N=1.1KW台111除尘器XZD/G(810)台1除尘器XZJPZ-1-1112换热器SSF-600台113稳压器ZQD-1-1台1108
14烟囱30m座1十一电气设备1变压器S9-1000/10台22高压开关柜JYN2-10台123低压配电柜Ges台304动力配电箱XL-52台105控制屏JR3台106软启动器ABB台207镉镍电池屏PGDZ-IU套18高压线路km69照明配电箱PZ30台30十二自控仪表1压阻式深度计USR-02台62泥位计NLS台103余氯分析仪台14压力变送器CEPALINE台15瞬时用电仪台16漏氯报警器台17数字显示仪SWX台168PH计台29DO仪套410温度变送器YP200400套411浓度计套2十三其它1阀门项12水暖器材项13检测仪表项14电缆项15厂区管道管材项16半成品材料项17分析仪器项18工程车辆项19机修设备项110钢项111水泥项112木材项1108
第五章管理机构、人员编制一、管理机构污水处理厂管理机构与人员编制是指污水处理厂投产后的编制,筹建期与建设期不在此范围之内。按照中华人民共和国建设部颁发的部标准《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》(CJJ31-89)和《城市污水治理工程项目建设标准》,参考国内外同类污水处理厂的实际管理机构与人员编制情况,确定银川市兴庆区污水处理厂管理机构与人员编制。二、人员编制据中华人民共和国建设部颁发的《城市建设各行业编制定员试行标准》,拟定污水厂工作人员编制为100人。管理技术人员、分析化验人员、维修人员采取白班8小时工作制。在线监测人员、岗位操作人员采取12小时倒班工作制。为合理地操作和维护各种处理设施,岗位操作人员、分析化验人员需在污水处理厂建成前三个月进行岗位培训。定员编制见下表。人员编制表工作部门人数工作范围工作班次行政管理5行政管理白班技术安全9生产、技术、安全白班分析化验9水质分析检测白班设备维修12设备检修及维护倒班在线监测9水质在线监测倒班后勤服务9后勤服务白班污水总泵站5水泵运行、维护倒班污水预处理4格栅、沉砂池、运行维护倒班污水生物处理5曝气池、鼓风机运行维护倒班污泥回流泵房4二沉池、回流泵运行维护倒班污水消毒5消毒设备运行维护倒班污泥处理4浓缩池运行维护倒班脱水机房5污泥加药、脱水设备运行维护倒班沼气压缩机房5设备检修及维护倒班变电所5设备检修及维护倒班其他5合计100108
第六章环境保护一、设计依据和采用标准依据国家计委和国务院环境保护委员会1987年3月20日《关于颁发“建设项目环境保护设计“规定”的通知》[(87)国环字第002号]中有关内容和要求进行设计。本工程采用的环境保护标准是:(1)《工业“三废”排放试行标准》(GBJ4-83)(2)《地面水环境质量标准》(GBJ3838-88)(3)《污水综合排放标准》(GBJ8978-88)(4)《大气环境质量标准》(GBJ3095-82)(5)《城市污水处理厂污水污泥排放标准》(GJ3025-93)二、环境保护污水处理厂建成后,为了减少对周围环境的影响,本设计采取如下措施:1.厂内生活污水以及各处理构筑物排出的废水进入处理系统一并处理。2.为了防止氯气的意外泄露对管理人员、处理厂周围的居民以及对植物和农作物产生危害,设计上将选用安全程度高的真空加氯系统,同时还设置了氯气中和装置,这样可以使该处理厂使用的氯气对大气环境的影响降到最低限度。3.在锅炉设计上选用符合国家排烟,除尘标准的锅炉。4.在锅炉房、鼓风机房、提升泵房,设计均采用防噪音措施,对周围居民不会产生危害。5.对固体废物的处理上,根据尚志镇的宪章,进行回收利用。三、节能措施综述结合本工程服务区的特点,在污水处理厂的选择时充分考虑了节能因素,将污水处理厂选在服务区的最低处,这样既减少了排水管道的深度,减少了土方量,降低了基本建设投资,又能最大限度的节约能源。四、消防1.本工程厂区各项建筑物的耐火级别等级,除变电所为一级外,其余均为二级。2.建、构筑物在平面布置上严格执行国家消防规范的有关规定,如设置两个出入口,厂区道路全部为互通环形道路,火灾危险性较大的建筑物防火间距大于50米,其它生产性建筑物防火间距不小于10米。3.厂区消防根据厂区面积按同一时间一个着火点考虑,消防水量考虑厂区内最大建筑物,按10L/s计算,消防水由厂区给水管供给。消防系统用低压消防系统,消火栓间距按规范设置。综合楼设置室内消火栓。108
五、职业安全卫生1.本工程对处理厂生产的烟尘、异味等都采取了措施,不会对生产工人、处理厂周围产生危害,如锅炉有除尘设施,加氯间设漏氯报警、回收设施。2.厂区内交通运输按国家有关规范,设置主干道宽6.0米二级柏油路面,支干道形成环形,并设两个进出口,构筑物间的安全距离均能满足采光、通风、日晒、消防等要求。3.主要设备选形尽量选用安全可靠、性能优良、节能、噪音小、便于维修管理的产品,保证生产中的运行安全。4.在电气设计上,考虑防雷、防爆、防漏电等安全措施。并留足够的安全距离。108
第七章工期安排一、原则与步骤(1)银川市兴庆区污水处理厂工程项目的实施首先应符合国内基本建设项目的建设和审批程序。同时,积极配合有关单位,创造良好条件,为国内外投资商投资污水处理厂工程项目建设创造条件。(2)由领导部门委派专人担任项目的法人代表,项目实施过程中的决策、指挥、执行以及对内、对外联系,谈判等均由项目负责人一人代表并负责。(3)项目的设计、供货、施工安装等履行单位应与项目执行单位履行必要的法律手续、违约责任应按照国家的有关法律执行。(4)项目执行单位(用户)应与项目履行单位协商制定项目实施计划表,并于履行前通知有关各方。初步的项目实施计划与安排参见工程进度表。项目执行单位应为项目履行单位开展工作积极创造条件,项目履行单位应服从项目执行单位的指挥和调度。二、实施组织机构与分工为促进污水处理厂工程项目的尽早实施,协调有关部门的工作,由银川市政局出面组建“兴庆区污水处理厂工程项目领导小组”。下设专门组建的项目执行单位“尚志镇污水处理厂项目建设筹建处”,负责工程实施过程中的日常工作。筹建处下设五个职能部门。(1)行政管理负责筹建处的日常行政工作以及和项目履行单位的联络工作。(2)计划财务负责项目的财务计划和实施计划安排,与项目履行单位办理合同协议及手续,以及资金使用安排及收支手续。(3)施工管理负责项目的土建施工,设备安装等的协调与指挥,施工进度与计划安排,施工质量与施工安全的监督检查以及工程的验收工作。(4)设备材料管理负责项目设备材料的订货、采购、保管、调拨等项工作。(5)技术管理负责项目的技术文件、技术档案的管理工作,协助设计及设备供货单位的设计安装工作,主持设计图纸的会审,处理有关技术问题以及组织职工进行专业技术培训、技术考核等项工作。工程项目完成后,各职能部门人员转制成为排水管理处的组成部分。108
三、计划主要履行单位的选择由于地质条件复杂、技术要求高,因此,对参与履行项目的供货,设计、施工、安装等单位均要进行必要的资格审查,并应将审查程序与结果形成书面报告,存档备案。(1)供货设备可由设计单位推荐并经项目执行单位认可后确定,若同等技术条件下,采用价格较低者,节省工程投资。(2)设计污水处理厂工程项目设计,特别是污水处理厂设计应由甲级市政工程设计单位承担设计工作。(3)土建施工土建施工必须从具有大型水工结构施工经验的市政公司中选择,特别是具有施工降水能力的单位承担,由项目执行单位进行资格审查后,通过招标方式确定。(4)设备安装污水处理厂及提升泵站机械设备安装,仪表、电气、自动控制系统的安装应分别选择专业安装施工单位,由项目执行单位进行资格审查后,通过招标方式确定。四、设计、施工与安装兴庆区污水处理厂工程建设项目的设计、施工与安装必须按照国家现行的专业技术规范和标准执行。其规范和标准主要有:(1)设计方面《室外给水设计规范》、《室外排水设计规范》、《建筑设计防火规范》、《工业建筑防腐设计规范》、《给水污水处理厂工程项目结构设计规范》、《建筑电气设计技术规范》、《动力机器基础设计规范》、《建筑结构统一设计标准》、《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备标准》、《建筑给排水设计规范》。(2)施工方面《钢筋混凝土施工及验收规范》、《钢结构施工及验收规范》、《地下防水工程及验收规范》、《砖砌工程施工规程》、《特种结构工程施工操作规程》、《结构吊装、工程操作规程》、《钢筋混凝土工程施工操作规程》、《防腐工程施工操作规程》、《钢筋焊接及验收规程》。(3)安装方面《工业自动化仪表工程施工及验收规范》、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》、《电气装置施工及验收规范》、《采暖与卫生工程施工及验收规范》。所有关于项目设计、施工、安装的技术文件都应存入技术档案以备查用。五、项目实施计划表108
为使有关单位了解项目的初步计划安排,现列出项目实施计划表,但这份表仅仅是初步的,原则性的,最终的实施计划将根据以后的实际情况调整。污水处理厂工程建设进度设想序号年份季度200920102011201212341234123412341可行性研究编制、批复2地形测量、地质状况调查3初步设计4提出最终设备采购清单5编制标书6工程招标,签约7施工图设计8施工准备、场地平整9管线施工10污水处理厂土建施工11工程设备安装12人员培训13试车14工程投产108
第八章投资估算及资金筹措一、编制说明及依据(1)本工程工程量按我院编制的可研报告计算,定额采用省建委2000年颁发的《全国统一市政工程定额宁夏自治区估价表》、《宁夏自治区建设工程预算定额》、《宁夏自治区建筑安装工程费用定额》及省、市有关文件规定。(2)各项费用的取值:建设单位管理费、工程监理费、设计费等第二部分费用均按国家计委,建设部等有关部门规定计取。(3)本估算按银川市政局提供的材料价格计取了材料价差。二、资金筹措本估算编制内容为尚志镇污水治理及排水一期工程总投资为11097.22万元,其中污水治理工程为8433.33万元,其他费用2663.89万元。资金筹措:国内贷款2000万元,项目国债6000万元,地方自筹3097.22万元。三、污水治理工程投资概算表银川市兴庆区污水处理厂工程项目投资概算见总投资概算表:综合估算书单位:万元序号工程费用名称概算价值建筑工程本币价值设备主材本币价值安装工程本币价值工器具本币价值其他费用本币价值合计1进水泵房194.44255.5641.67491.672细格栅和沉砂池77.78233.3336.11347.223氧化沟2250.00700.00100.003050.004贮泥池41.6744.445.5691.675脱水机房175.00227.7838.89441.676变配电间313.89227.7838.89580.567电气设备505.56202.78708.338机修、仓库125.0041.67166.679综合用房461.11461.1110设备708.33708.3311总平面611.11205.5641.67858.3312厂外工程266.67222.22488.8913工器具购置费38.8938.89108
工程费用合计4516.673372.22505.5638.898433.33其他费用估算表单位:万元序号工程费用名称概算价值建筑工程本币价值设备主材本币价值安装工程本币价值工器具本币价值其他费用本币价值合计1土地征用费1666.671666.672补偿费83.3383.333建设单位管理费111.11111.114三通一平费83.3383.335生产准备费80.5680.566联合试运行费33.3333.337工程勘察费66.6766.678工程设计费336.11336.119工程监理费83.3383.3310工程前期费83.3383.3311白蚁防治费2.782.7812竣工图编制和预算费33.3333.33工程费用合计2663.892663.89108
第九章经济评价一、工程概况银川污水治理厂日处理规模为5万吨,工程总投资为11097.22万元。其中:价差预备费1010.2万元,流动资金287万元,建设贷款利息120万元。主要工程内容有:污水处理厂、排水管道及附属工程。二、资金来源国内贷款2000万元,项目国债6000万元,地方自筹3097.22万元。三、工程实施进度及投资分年使用计划本项目拟定三年建成,第四年开始投入生产,生产期按20年计,整个计算期为23年。固定资产投资分年使用,按建设进度设想进行分配,投资分年使用计划详见下表:投资分年使用计划表2009年2010年2011年合计固定资产1.国内贷款200020002.项目国债600060003.地方自筹3097.223097.22小计60003097.222000合计:11097.22四、成本预测按要素成本估算法进行成本估算:1.原材料及动力费电度电费按0.60元/度,药剂费采用价格见附表《成本费用估算表》。2.企业定额及工资总额:企业定额为77人,人均年工资及职工福利费按20000元计算,年工资总额为154万元。3.固定资产折旧按直线法折旧,按照20年摊销,综合折旧率为4.25%。设备日常维护检修费按1.0%计算。108
4.其它费用:其它费用是在财务费用、销售费用、管理费用中扣除工资及福利费、折旧费、摊销费后的费用,详见《成本估算表》。五、财务评价各项评价指标计算详见基本报表,由基本报表计算出的评价指标如下:所得税前财务内部收益率:9.53%所得税前财务净现值(i=4%):13144.58万元所得税前投资回收期(静态):11.18年所得税前投资回收期(动态):13.69年财务内部收益率:7.04%投资回收期(静态):13.20年投资回收期(动态):17.15年投资利润率:5.52%投资利税率:9.45%资本金利润率:6.52%财务净现值(i=4%)=6778.09万元通过以上评价指标可以看出,该项目财务内部收益率大于本行业基准收益率4%,说明盈利能力满足了行业最低要求,当i=4%,财务净现值为6778.09万元,大于零。因此,该项目在财务上是可以考虑接受的。六、盈亏平衡分析盈亏平衡点(以生产能力表示的)=[年固定总成本÷(年销售收入-年可变成本-年税金)]=51.87%盈亏平衡点(以产量表示的)=946.63万m3/年计算结果表明,只要达到设计能力51.87%时,也就是年产量达到946.63万m3时,企业就可以保本。由此可见该项目盈亏平衡点比较低,抗风险能力较强。七、敏感性分析该项目基本方案财务内部收益率为7.04%。投资回收期为13.20年(包括建设期3年)均满足了本行业基准值的要求考虑到项目在实施过程中的一些不确定因素的变化,分别对销售收入,固定资产投资,经营成本等因素降低或提高±0%,±5%,±10%,±15%,±20%时的单独因素变化对全部投资财务内部收益率和投资回收期影响的敏感性分析。108
八、结论根据对该项目的技术经济分析表明,该项目财务评价各项指标较好,财务内部收益率为7.04%,高于本行业基准收益率4%,在折现率为4%时,财务净现值为6778.09万元,投资回收期为13.20年(包括建设期3年)不确定分析具有较强的抗风险能力。污水处理项目有较大的社会效益,建设该项目将大大改善人民的生活条件,减轻对河流水质的污染,改善社会环境,改善投资环境,推动工业生产的发展及城市建设,因此,该项目是可行的。由于该项目费用与效益比较直观,不涉及进出口平衡问题,财务评价的结果已能满足决策的需要,根据《关于建设项目经济评价工作的若干规定》第三条,不再进行国民经济评价。108
第十章工程效益一、达到的排水指标随着尚志镇城区排水工程实施,排水设施落后的局面将有根本的改变,本工程实施后,应加快采取措施建设排水支线。全部支线工程完成后,区内排水管线总长可达到100公里。到2013年利用污水处理厂处理污水,每天处理量50000立方米,城市生活污水和工业废水的处理率为百分之九十以上,可达处理效果。从而,缓解了对第二排水沟的污染。二、环境效益预测目前,区内因排水管线少,卫生条件差,随着工程的建设,将彻底解决污水满街乱泼乱流现象,解决城区污染问题,为搞好城区卫生和精神文明奠定良好基础。而污水处理厂的建设无疑使黄河流域生态环境大为改善,预计每年的主要污染物总量将大幅度减少,其中:生化需氧量(BOD)减少3432.70吨/年;氨氮(NH3-N)减少513.56吨/年;悬浮物(SS)减少4157.35吨/年。三、社会经济效益预测污水工程的建设将对兴庆区社会经济产生巨大效益。首先,环境的改善必将吸引国内外投资,促进经济发展带来效益,排水工程的建设又带动建筑业,建筑材料业的发展,为道路建设打下基础,带动基础产业发展,为尚志镇综合实力增强提供了可靠保障。108
第十一章建议和要求一、污泥处置污水处理后的最终产物污泥,其处置方法主要有土地利用,填埋、焚烧等。污泥焚烧技术和设备复杂、耗能大、费用高,在国内污水处理厂尚很少使用;污水处理厂污泥与垃圾处理厂结合的可能性应进一步请有关方面论证解决,若无法解决则应考虑污泥填埋;污泥含有大量的营养物质,用做农田,改善土壤结构,化害为利,也是污泥处置的出路。二、排水管道进水水质要求严格控制工业废水中重金属元素及有毒有害物质含量的排放指标,对确保污水厂正常运行和处理效果至关重要,所以建议城建、环保部门对排水区内各工厂、企业、医院等排水水量、水质进行有效的监督和管理,含重金属离子的废水在排放前进行预处理。三、建立收费制度,保证正常运行建议有关部门,根据市政设施有偿使用的精神,向上级部门申请收取排水有偿使用的政策,根据相关地区和相关城镇的收费情况,结合本地实际情况制定相应的收费标准,保证排水正常运行。四、污水处理厂用地及进水水质监测按远期规划需用地10万立方米,规划部门需要控制好用地,保证以后工程顺利进行。并在初步设计及施工图设计前,长期监测总排放口出水水质及工业企业排水水质情况,以确保污水处理厂各单体构筑物按水质负荷的单体体积符合实际,保证污水处理厂经济运行。五、调试与试运行配套设施的调试可根据有关的技术标准或由供货单位派人进行技术指导。试运行工作应邀请设计单位,安装单位共同参加,试运行工作人员上岗前必须经过技术培训并通过技术考核。有关设施调试,通水试运行以及验收等项工作的技术文件必须存档备查。108'
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