6000吨污水处理工程初步设计方案 79页

6000吨污水处理工程初步设计方案第一章总述1.1项目概况1.1.1项目名称贵州省黔东南州污水处理工程1.1.2项目业主黔东南州自来水公司1.1.3项目建设地点城区东南面克妈洞田坝—老豹窝山脚处1.1.4项目规模污水处理厂一座（前处理构筑物、脱水机房、附属建筑物按远期设计，主体处理构筑物按近期设计）和配套污水收集、输送系统（按远期2020年设计）1.2编制依据及资料1、《黔东南州污水处理工程设计合同》2、《黔东南州中心城区总体规划（修编）1999—2020》3、《关于黔东南州污水处理工程可行性研究报告的批复》4、《贵州省地面水域水环境功能划类规定》5、《市政公用工程设计文件编制深度规定》6、《黔东南州污水处理工程环境影响评价报告》7、有关地形图黔东南州城1：2000地形图污水处理厂厂址1：500地形图8、主要设计规范、规程及标准工艺专业：·《室外排水设计规范》（GB50014-2006）·《泵站设计规范》（GB/T50265-97）·《城市工程管线综合规划规范》（GD50289-98）79n·《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-97）·《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）·《城市污水处理工程项目建设标准》·《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）·《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）·《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)·《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ41-91）·《防洪标准》（GB50201-94）·《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）·《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-1990）电气专业：·《供配电系统设计规范》（GB50052-95）·《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）·《建筑物防雷设计规范》（GB50057-1994）·《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053－94）·《低压配电设计规范》（GB50054－95）·《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062－92）·《工业企业照明设计标准》（GB50034-92）建筑专业：·《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）·《民用建筑隔声设计规范》（GBJ118-88）·《屋面工程施工质量验收规范》（GB50207-2002）·《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）·《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）·《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）·《建筑内部装修设计防火规范》（GB50222-95）（2001年版）·《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）·《房屋建筑制图统一标准》（GB/T50001-2001）结构专业：79n·《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）·《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）·《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》（GB50032-2003）·《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）·《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）·《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）·《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）·《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）·《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）·《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）·《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》（CECS138：2002）·《给水排水工程埋地钢管管道结构设计规程》（CECS141：2002）1.3编制原则(1)贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家规定的相关法规、规范和标准。(2)在对黔东南州排水现状充分调查研究的基础上，对服务区内的污水进行综合治理，解决污水排放对黔东南州地表水及地下水造成的污染，改善区域内六枝河及其支流的水体质量，充分发挥项目的社会效益、经济效益和环境效益；(3)根据进厂污水的特点和现状，选择行之有效省能、简便、适合性强的工艺处理流程。(4)通过技术经济论证优化设计方案，选用技术可靠、投资少、效率高、成本低、见效快的处理工艺。(5)根据城市基础设施建设统一规划，分期建设的指导方针，本着需要与可能相结合的原则，在设计污水处理工程的同时，考虑远期工程扩建的要求，做到统一规划，分期实施。(6)管理控制采用集中检测管理，分散控制和集散方式，建立完善的检测系统和PLC控制站，对整个污水处理过程进行检测和控制，实现全厂自动化控制，并最终实现无人操作的目的。(7)79n改变人们对污水处理厂的偏见，加强绿化，提高污水处理厂的环境质量，改善工作人员工作条件，把污水处理厂建成环保型工厂。(8)妥善处置系统中产生的栅渣、垃圾、沉砂、污泥，避免二次污染；(9)为避免重复建设，厂外截污总管按远期规模设计。1.4编制范围二级污水处理厂1座，近、远期结合，部分单体按近期2010年设计，其它单体按远期2020年设计。按远期2020年配套建设厂外截流干管，城区污水收集管网。1.5城市概况及自然条件1.地理位置黔东南州位于贵州省西部，六盘水市东部，地处东经105008、～105043、，北纬25°59、～26°33、之间。南北长61公里，东西宽60公里。市域范围占地1792.1平方公里。城区为全市的中心区辖4个办事处和5个建制镇，城区国土面积为23平方公里，城市人口12万，到2010年将达到20万。2.地形地貌黔东南州地处北盘江、三岔河分水岭土，位于云贵高原东斜坡乌蒙山脉与苗岭山脉的衔接地带。本区地势总的特点是西北高、东南低，地形起伏高差较大。主要地貌类型有构造剥蚀山地、构造侵蚀谷地、侵蚀堆积河谷、岩溶地貌四大类。土壤类型主要有山地黄棕壤、黄壤、石灰土、潮土、紫色土、水稻土等六类。本区在漫长的地质历史时期中，由于受内力地质及外力地质作用的综合影响，形成了较为复杂多样的地形地貌，其中有山地、丘陵、坝子。山地：全区共有山地面积970.6平方公里，占全区面积的54.16％丘陵：全区共有丘陵面积648.3平方公里，占全区面积的36.18％坝子：全区共有坝子面积173.2平方公里，占全区面积的9.66%。3.气候黔东南州属中亚热带季风气候，降雨主要受西太平洋孟加拉湾一带的水汽和其副热带高压背脊活动的影响，具有气候比较温和，雨量充沛的特点，是全省暴雨中心之一。气温：全特区多年平均气温14.5°C，变化范围在13.5～15.2°C之间。—年之内，7月气温最高，平均气温21.9°C，1月气温最低，平均气温4.8°C79n。极端最高气温为34.1°C，极端最低气温为—5.6°C。降雨量：多年平均降雨量1415．8毫米，多年平均降水总量为25．3亿立方米，历年最大降水量为2341.7毫米，历年最小降水量为1071.6毫米。全区年平均径流深为811．6毫米，年径流变差系数为0．29。降水量具有年际变化大，各季分配不均匀，月间差异悬殊的特点。日照：多年日照时数平均为L264小时。无霜期和霜冻：多年平均无霜期294天。风象：黔东南州城区为河谷型城市，风向受山谷小气候影响，主导风向为东南，其次为西北。4.河流水系黔东南州境内河流除北盘江，三岔河为过境河外，河流长在5公里以上的有40条，全区河流总长为550．45公里（包括5公里以上长度的河流在内），其中河长大于10公里或流域面积在20平方公里以上的有25条，北部属长江水系的有岩脚河、木贡河、雨亥河、岱翁河、黑塘河、懒龙桥河、保木河、沙子河、岔河共9条，汇入三岔河。南部属珠江水系的有六枝河、纳骂河、月亮河、木则河、中坝河、大田河、和平河、郎岱河、磨盘河、茅口小河、木城河、落别河、超子河、龙潭河、通仲河、田坝河共16条，流入北盘江。全区40条河流，平均每百平方公里有河道30．8公里，属雨源性河流，一般年份除三岔河和北盘江以外，河道基流都较小，造成春旱，汛期山洪爆发则常常给两岸农田造成洪涝灾害。5.水文地质黔东南州水文资料分析计算结果表明，全特区地表水资源多年平均总径流量为13.33亿立方米，多年平均径流深为746毫米。其中，三岔河流域的9条河流多年平均径流量为5.18亿立方米，占全特区多年平均径流量的39％。北盘江流域的L6条河流，多年平均径流量为8.15亿立方米，占全特区多年平均径流量的61％。黔东南州地表水丰富，但由于岩溶面积分布广，水土流失严重，地形地貌十分复杂，降雨的时空分布很不均匀，各地水资源相差大，水资源开发利用比较困难。黔东南州79n的地下水资源大多储存于岩蚀裂缝、孔穴、溶潭之中，以井泉、暗河的形式溢出地面。采用水文图集中270天保证流量模数图结合特区情况，算出特区地下水平均径流模数为4.2，计算出径流量为2.37亿立方米。由于地形地貌和水文地质结构不同，以及地下水蕴藏量的差异，地下水开发的条件随之不同。如分水岭斜坡地带，地下水埋藏深，开发困难；河流下游，特区东南部、南部熔丘盆谷地带，是地下水排泄区，水量丰富，并有天然露头，易被开发利用；深谷和边远山区，虽地下水丰富，但开发困难，利用率低。6、地震按国家建设部颁布的《中国地震裂隙区划图》显示，黔东南州基本地震烈度为6度。7、洪水黔东南州城区属于一般城镇，城镇等级为Ⅳ等，根据国标GB50201－94《防洪标准》，确定相应的防洪标准为20年一遇洪水设防。黔东南州城区内主要河流为六枝河。六枝河是北盘江一级支流打邦河的主源河，发源于六枝西部的凉水井矿区，流经城区长度8.2公里，由北向南穿城而过。雨季水土流失严重，河水合泥量有逐年增多趋势。黔东南州城区内有东风水库和雾步冲水库及鲜鱼塘小山塘。两水库及山塘对城区防洪作用甚微。由于城市的发展没有防洪规划的限制及历史原因，河道防洪能力极低，防洪标准偏低。干流多数河段防洪能力仅达到5－10年一遇，局部河段为⒉－3年一遇。六枝河城区段是洪涝灾害较为严重的地段，1983年、1988年、1992年、L996年、2000年沿河两岸大片房屋及农田均受到较为严重损失，也对城区的建设发展造成直接的威胁。在规划污水处理厂地段的洪水淹没线的标高为1319.5米。因此，对于建在六枝河沿岸的污水处理厂来说，防洪措施的制定显得尤为重要。1.6社会经济状况随着国家开发中西部经济战略的实施，依托株六铁路复线和水黄高等级公路，综合六盘水市市域的生产力布局，立足本地资源，面向两湖两广，黔东南州将充分发挥能源原材料生产基地优势，加强区际合作，实施东进发展战略。近期，黔东南州79n经济和社会发展的总体构想是：抓住发展机遇，以提高经济效益为中心，夯实两个基础（农业、基础设施），打响三张品牌（黑色、绿色、旅游），实施五大战略（经济结构调整、科教兴区、开放带动、可持续发展、城镇化发展），构建四大经济支柱（电力、生物制药、特色食品、旅游），促进两个文明协调发展，加快富民兴区步伐。2003年，全区生产总值14.62亿元，比上年增长14.4%，其中第一、第二、第三产业增加值分别为3.21亿元、6.27亿元、5.14亿元。工业总产值12.01亿元，增长23.6%，主要工业产品产量：原煤278.29万吨，焦炭30.76万吨，水泥46.2万吨，发电量1.2亿千瓦时。财政总收入1.33亿元，增长27.33%，其中地方财政收入8237万元，增长28.44%；财政支出2.68亿元，增长16.52%。黔东南州的发展潜力巨大，前景广阔，但在发展过程中将受到地方财力薄弱、城市基础设施不完善、综合服务能力欠佳等因素的制约，需要人力、物力、财力的支持，进行综合整治。1.7城市排水工程现状及存在问题1.7.1城市供水现状黔东南州1960年前，中心区居民生活用水主要靠地表层泉水和自然水溪。煤田开发建设兴起后，人口不断增加，泉水水位下降，水溪逐渐枯竭，河道也受到污染。60年代到80年代初相继修建深井泵房，自建供水系统。到1985年六枝矿务局供水管管网长12km，年供水量180万吨，到1990年后中心区内企事业单位不断开采地下自备水源，至1999年5月中心区各单位自备水源总量为2.2×104m3／d。但各自备水源水质质量差，达不到国家生活饮用水标准。黔东南州于1986年成立自来水公司。相继建成了尖山水厂、杨梅山水厂，供水能力为0.9×104m3／d。目前，正开始实施抵西供水工程，该项目工程规模为0.3×104m3／d。项目投产建成后对供水不足的矛盾略有所缓解，但黔东南州中心城区供水不足的矛盾未得到根本改善。为从根本土解决黔东南州供水问题，黔东南州人民政府开展了城区17400万吨供水工程可行性研究工作，正在筹措建设资金实施该项目。1.7.2城市排水现状及存在问题(1)排水现状由于历史原因，黔东南州79n城市基础设施建设资金一直匮乏。排水工程也未能纳入城市统一管理的轨道之中。城区排水管道简陋，不成系统，有粗放的石砌下水沟57条36．6km。有的路段因建路时无规划，至今仍无下水道。而且，城市防洪措施不力，垃圾淤泥经常壅堵，排水不畅。城区十万余人生活污水和城市工业废水依地势流向六枝河，使六枝河受到不同程度的污染。而六枝河下游的落别乡、大用镇有十几个寨子，几千户人家直接饮用六枝河水，它已严重危害人民群众的身体健康。(2)存在问题1、合流制排水，污染严重，不适应城市的发展，不符合城市总体规划要求。2、城市排水系统布置不合理，系统不完善，没有污水处理厂，雨天排水不畅，雨后污染严重。3、采用石砌暗沟或明沟排水，渗漏严重，对地下水影响较大。4、工业企业污水排放水质超标严重，企业内水的重复利用率低。5、城市污水最终排入六枝河，造成水资源的严重污染。79n第二章设计规模2.1服务区人口根据《黔东南州中心城区总体规划（修编）1999—2020》，并根据现场实地调查和人口自然增长率推算2010年六枝城区人口规模为16万人，远期2020年中心城区人口规模为24万人。2.2污水量预测根据《贵州省“十一·五”城镇污水处理及再生设施建设规划》，本污水处理厂设计规模按照2010年设计，污水收集系统，则考虑一定的超前性，按照2020年的设计。《黔东南州中心城区总体规划（修编）1999—2015》，黔东南州2010年综合生活用定额为160升/人.日，工业用水量为城市综合生活用水量15%,依据上述参数确定污水量。具体计算详见下表：污水量预测及建设规模测算表城市用水量预测如表：序号项目单位数量（2010）数量（2020）备注1规划人口万人16242城市综合生活用水定额L/人.d1602203城市综合生活用水量万m3/d2.565.284城市工业用水量万m3/d0.380.803×15%5市政、绿化及未预见水量万m3/d0.591.21（3+4）×20%6最高日总用水量万m3/d3.537.293+4+57日变化系数1.21.28平均日总用水量万m3/d2.946.086÷79污水形成率85%85%10平均日污水量万m3/d2.505.1711污水处理率71.93%73.50%12平均日污水处理量万m3/d1.803.8079n2.3污水处理厂建设规模根据表4.1的测算结果，2010年黔东南州污水处理工程设计服务范围内平均日污水总量为6000m3/d，2020年污水管网系统处理能力为17400m3/d，则污水处理率为73.50%,符合相关污水处理政策。因此，黔东南州污水处理工程建设规模近期确定为6000m3/d，远期确定为17400m3/d。污水处理厂设计考虑远、近期结合，进水泵房按远期设计，其它构筑物和附属建筑物按近期设计。远期厂区建设，则考虑对本污水处理厂紧邻地块用地进行规划控制。污水收集管网按远期2020年设计，规模为：a、污水管道总计20170米，其中：De315：750米De400：9100米DN600：7520米DN800：2800米b、污水检查井总计414座，其中：φ1000圆形：187座φ1250圆形：230座溢流井4座：每座LxBxH=4x2.6x3m。79n第三章进水水质及排放标准3.1污水进厂水质的确定鉴于县城现状为雨、污混流的直泄式合流制排水体制，水质监测数据均为现状河道、合流沟渠的水质监测，不宜用作污水处理厂的进厂水质指标。在确定污水进厂水质时，参照省内部分污水处理厂及地级市污水处理厂的进厂水质指标，结合实测水质资料，并考虑到远期污水水质的变化趋势，确定县城污水处理工程设计进厂水质如下：表3-1污水处理工程设计进厂水质单位：mg/L项目进水水质BOD5120COD200SS180NH3-N27TP3TN40最高水温:30℃，最低水温:15℃，平均水温:20℃。3.2污水出厂水质标准污水处理厂的污水排放标准由受纳水体的水域功能确定,县城污水处理工程出厂水的受纳水体为小河流,根据《县城总体规划（修编）（2000-2020年）》，城区的水域功能按《地表水质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类水体控制,下游河段依据黔东南府[2005]2号《州人民政府关于黔东南州地表水域水环境功能区划分方案的批文》。因此，县城污水处理厂的污水排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B类标准,即污水出厂指标为:表3-2城镇污水处理厂污染物排放标准单位：mg/L(pH除外)项目污水排放一级B标准pH6～9BOD520COD6079nSS20NH3-N8TP1.5TN20粪大肠菌群数104个/L3.3处理程度根据污水处理厂的进水水质及出水水质，贵州省黔东南州污水处理厂污水处理程度为：表3-3污水主要污染物处理程度项目处理程度BOD583.3％COD70％SS88.9%NH3-N70.4%TP50%TN50%3.4主要污染物质削减量BOD5：219吨/年CODCr：306.6吨/年SS：350.4吨/年NH3-N：41.61吨/年TP：3.285吨/年TN：43.8吨/年79n第四章厂址比选4.1污水处理厂厂址确定的原则污水处理厂位置的选择，应符合城镇总体规划和排水工程总体规划的要求。并应根据下列因素确定：1、厂址位置应位于六枝河河段的下游。2、厂址位置应位于黔东南州夏季主导风向的下风向。3、厂址位置应具备较好的工程地质条件。4、厂址位置应尽量不影响景区景观效果。5、厂址位置应便于城镇污水的收集和输送。6、厂址位置应便于污水、污泥的排放和回用。7、厂址位置应满足黔东南州的防洪要求，应具备良好的排水条件。8、厂址位置应少拆迁、少占或不占农田、有卫生防护距离。9、厂址位置应有远期扩建的可能。10、厂址位置应具备方便的交通运输和水电条件。4.2厂址论证经现场实地踏勘及初步分析比选，黔东南州污水处理厂有两处可作为处理厂建厂厂址：1、建厂厂址一位于城区东南面的克妈洞田坝—鸡冠山山脚处。该厂址位于城区排水系统下游，距黔东南州主城区约1.00KM（在规划城区的边缘），施工条件好，利于污水的收集；该处地形平坦、土石方量不大；不受洪水威胁；无拆迁、可用地面积约40亩，污水处理厂近期占地15亩，远期占地23亩。但该处且位于城区夏季主导风向的上风向，且紧邻规划城区，对城区环境卫生影响较大，同时该处建设污水处理厂，也将制约该片区的发展。2、建厂厂址二位于城区东南面的克妈洞田坝—老豹窝山脚处，该厂址位于城区排水系统下游，距黔东南州城区2.5KM，施工条件好，利于污水的收集；同时远离城区，三面环山，对城区卫生环境影响较小；该处地势较平、地形标高为1300.1-1303.4m之间，不受洪水威胁；无拆迁，占地面积约40亩，污水处理厂近期占地15亩，远期占地23亩。79n从上述分析及经济比较可知，建厂厂址二（克妈洞田坝—老豹窝山脚处）较建厂厂址一（克妈洞田坝—鸡冠山山脚处）具有兼顾环境保护及城区规划发展的优点，故确定黔东南州污水处理厂建厂厂址在克妈洞田坝—老豹窝山脚处。79n第五章污水管网方案5.1排水规划5.1.1排水规划原则满足城市整体方面的原则符合环境保护的要求贯彻执行“全面规划，布局合理，综合利用，化害为利，依靠群众，大家动手，保护环境，造福人民”的环境保护方针。充分发挥排水系统的功能，满足设计要求。要考虑现状，充分发挥原有排水设施的作用。注意工程建设中经济方面的要求。处理好近远期关系。5.1.2排水规划近期采用分流制和合流制并存，新建小区、开发区严格按分流制建设，逐渐过渡到分流制。远期采用分流制，雨水经道路边沟和雨水管收集后就近排入六枝河。污水经道路下污水管排入沿河两侧的截污干管，污水干管上设置截流井。截流井主要截流初期雨水和污水，初期雨水和污水经截流干管最终输送至下游污水处理厂，处理达标后排放。5.2管网布置5.2.1管网布置原则根据城市整体规划，结合当地实际情况布置排水管网，与城市市政设施建设同步，并进行多方案技术经济比较。先确定排水区域和排水体制，然后布置排水管网，按照从干管到支管的顺序经行布置。充分利用地形，采用重力流排除污水和雨水，并使管线最短和埋深最小。协调好与其他管道、电缆和道路等工程的关系，考虑好与企业内部管网的衔接。规划设计要考虑到管道施工、运行和维护的方便。规划设计要考虑近远期结合，考虑发展，尽可能安排分期实施。79n5.2.2污水管网布置方案根据《黔东南州中心城总体规划（修编）（1999-2020年）》排水工程规划，遵循上述管网布置原则，对设计服务范围的城区道路下，污水管道沿道路中线两侧敷设。新建城区污水管网系统，沿六枝河敷设截流干管，城区污水收集后由该截污主管输送至污水处理厂，同时将现有排水沟渠逐步改造成雨水沟渠。污水管道接入截流干管处设置溢流井。近期雨季时，城区没有完全实现雨、污分流，多余的雨、污混合水将通过截流干管上溢流井溢流至城市水体；远期完全实现雨、污分流的排水体制后，截流干管将作为污水主干管使用，不会再有溢流情况发生。79n第六章污水处理厂工艺方案根据出水水质要求，黔东南州污水处理工程的处理流程为具有脱氮除磷功能的城市污水二级处理工艺，工艺流程包括预处理段、生物处理段、后处理段及污泥处理处置段。其中预处理段由粗格栅、进水泵站、细格栅、沉砂池等组成；生物处理段由AmOn一体化反应器组成；后处理主要是消毒；污泥处理系统由污泥贮存、浓缩和脱水等组成。到目前为止，城市污水处理技术多种多样，各地在决策确定工艺时十分棘手。城市污水处理工艺的选择，一般应按当地污水水质水量、下水道的完善程度、接纳水体情况、污水资源化利用程度、剩余污泥的出路及技术管理水平等综合考虑，通过技术经济比较确定。首先要考虑工艺的可靠性及对污染物有较高的去除率。然后，应考虑系统具有较大的耐冲击负荷能力。所选工艺还应当使剩余污泥量少、性质稳当、没有繁重的污泥处理问题。还有，根据近年来污水处理技术发展趋势，处理系统的改进都倾向于做到缩短工艺流程，使维护管理方便，以体现工艺水平的先进性。此外，还应具有先进的技术经济指标，如处理单方污水的投资、占地、耗能及运行费均应较低和合理。6.1工艺方案选择原则在进行污水处理方案选择的时候，应着重考虑以下几个方面：(1)工艺应该先进可靠，处理效果良好，保证达到排放标准。(2)基建投资省，能耗和运行费用低。(3)尽量减少占地面积。(4)污泥产量少且性质稳定。(5)操作运行管理简单。6.2预处理方案选择6.2.1格栅格栅是污水处理厂第一道预处理设施，其功能是拦截污水中的漂浮和悬浮固形物，以保证后续处理设施顺利运行。79n按清渣方式，格栅可分为人工清渣格栅和机械清渣格栅两种。为改善管理人员的劳动条件，减轻劳动强度，本工程预处理阶段宜采用机械清渣格栅，选用时根据格栅的池深、池宽、污物量、污物性质、安装角度及安装位置等因素综合确定。（1）粗格栅目前，污水处理中常用的机械清渣粗格栅主要有：回转式（反捞式）、高链式、钢丝绳牵引式等。a、回转式（反捞式）格栅：回转式格栅的工作原理为齿耙固定于链条上，链条沿导轨运行，齿耙从栅条的后部下行，从底部运行至栅条前部，从下向上的将被栅条拦截的漂浮物顺着挡板捞至泄渣口处，泄入渣斗。其主要特点是：动作可靠，故障率低；反捞的操作方式保证了不会将栅渣带入水下，捞渣彻底；当污水中泥砂等沉积物较多时，不会造成栅条的堵塞；但不适用于进水渠道较深时。b、高链式格栅：高链式格栅的工作原理为除污耙上的三角形杆架结点与链条铰结，另一结点上的滚轮位于平行于栅条的槽钢导轨中，齿耙则固定于三角形杆架的底边上，当链条由顶部的驱动装置带动后（链轮顺时针转动），齿耙架受链条和导轨的约束作平面运动，在链条运行一周内完成齿耙闭合水下取渣、上行输渣泄渣等循环动作。其主要特点是：动作可靠，构造简单，故障率低；水下无运转部件，使用寿命长，维护保养方便；但适用水深一般不大于2.0m。c、钢绳牵引式格栅：钢绳牵引式格栅的工作原理为耙斗处于张开位置沿轨道下降至底部，在控制部件的作用下，完成合耙，耙齿插入栅隙上行将栅条拦截的栅渣、杂物等捞入耙中，至出渣口处借助除污耙推杆将栅渣卸出，耙斗停止上行并张开，完成一个除污动作循环。其主要特点是：适用范围广，渠道宽度可达4.0m，深度可达30m；自我保护措施齐全，运行安全可靠，故障率低；易损件少，水下无运转部件，使用寿命长，维护保养方便；但格栅机高度较大，吊装较困难。综上所述，结合上述三种格栅在国内及省内其他工程上的运用情况，本工程进厂管道埋置深度为3米，粗格栅选型推荐采用回转式粗格栅。（2）细格栅79n细格栅的作用是在粗格栅的基础上进一步去除污水中较小的漂浮物及直径大于5mm的固体物质，以保证生物处理系统及污泥处理系统的正常运行。污水处理中常用的机械清渣细格栅主要有：循环式齿耙清污机、转鼓式格栅清污机、阶梯式格栅清污机等。a、循环式齿耙清污机：循环式齿耙清污机（又称“固液分离机”）是由尼龙或不锈钢制成的特殊形耙齿，按一定的排列次序装配在耙齿轴上形成封闭式耙齿链，其下部安装在进水渠水面下。当传动系统带动链轮作匀速定向选转时，整个耙齿链便自下而上运动，并携带固体杂物从水体中分离出来，水流则通过耙齿间隙流过去，整个工作过程是连续进行的。其主要特点是：没有固定栅条，除污动作连续，排渣干净，分离效率高；耐腐蚀性好，能耗省，噪音小；最小间隙为1.0mm，是典型的细格栅；但耙齿之间易卡阻栅渣而导致耙齿发生变形，进而造成栅条间隙不一致。b、转鼓式格栅清污机：转鼓式格栅是由相互平行可转动的圆形环片组成，呈转鼓状；在转鼓转动中，拦截在格栅上的栅渣随转鼓转动送至顶部后，落入设在转鼓中的收集斗内，通过螺旋输送器逐渐挤压输送到收集容器内。该机集截渣、除渣、螺旋提升、压榨脱水四种功能于一体，是一种新型高效的格栅除污机。其主要特点是：清渣彻底，分离效率高；拦截面积大，水头损失小；全不锈钢结构，维护工作量小；集多种功能于一体，结构紧凑。但设备费用较其他细格栅高，而且建设、运行、管理经验较少。c、阶梯式格栅清污机：阶梯式格栅清污机主要由动栅片、静栅片、偏心旋转机构组成，偏心旋转机构在减速机的驱动下，使动栅片相对于静栅片作自动交替运动，从而使被拦截的漂浮物交替由动、静栅片承接，犹如电动扶梯一般，逐步上移至卸料口。其主要特点是：采用独特的阶梯式清污原理，可避免杂物卡阻及缠绕；无水下运转部件，检修方便，寿命长；全不锈钢结构，维护工作量小；渠道上的设备高度较小，便于设备安装及维修。但设备安装时需要严格控制栅片的角度，同时需要注意栅片与渠底处的衔接。79n目前，上述三种细格栅在国内及省内其他工程上均得到了很好的运用。结合省内已建污水处理厂的建设、调试、运行及管理经验，细格栅选型推荐采用省内已广泛运用的阶梯式格栅清污机。6.2.2沉砂池沉砂池的功能是去除污水中比重较大的无机颗粒。我国城市污水处理中，常用的沉砂池类型主要有曝气沉砂池、旋流沉砂池两种。曝气沉砂池应用比较广泛，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螺旋形滚动(垂直于水流方向)，具有稳定的除砂效果；旋流沉砂池则是利用水力涡流除砂，污水从沉砂池切向流入，回旋270°或360°出流，粒径在0.20毫米以上的颗粒沉砂去除率达85%，砂粒含水率低于60%。为保证除磷效果，按生物除磷设计的污水处理厂，一般不采用曝气沉砂池。根据《建设部推广应用和限制禁止使用技术》，旋流沉砂池已作为城镇污水处理推广应用的技术。结合黔东南州污水处理工程的出水水质要求，本工程确定采用旋流沉砂池除砂。目前，国际上广泛应用的旋流沉砂池主要为钟氏(Jones-AttwoodJeta)和比氏(Pista)两大类。从国内应用情况看，比氏池进入国内较早，过去采用较多，但因砂泵磨损厉害，更换频繁，所以目前已普遍采用钟氏池。这两种沉砂池在池型、除砂机理以及提砂方式上均有很大区别，究竟孰优孰劣，仍无第一手的对比测试资料。因此，参照国内及省内已建污水厂的应用情况，确定旋流沉砂采用钟氏沉砂池。钟氏沉砂池采用270°的进出水方式，池体主要由分选区、集砂区两部分构成，其构造特点是在两个分区之间采用斜坡连接。钟氏池的斜坡式设计，使砂粒主要依靠重力沉降。砂粒通过斜坡自然滑入集砂坑，在滑入集砂坑之前，在旋转桨片产生的斜向水流作用下将附在砂粒上的有机物剥离开。其排砂方式有两种形式：一种是靠砂泵排砂，其优势在于设备少、操作简便，但砂泵的磨损问题越来越受到用户的关注；另一种是气提排砂，其优势在于系统可靠、耐用，气提之前可先进行气洗，将砂粒上的有机物分离出来，但设备相对较多。综上所述，结合省内其他工程的运行经验，本工程预处理阶段采用钟氏沉砂池除砂，气提排砂。6.3污水生物处理工艺比较79n当前国内外大部分城市二级污水处理厂所采用的处理工艺均为活性污泥法,这种处理方法能有效去除城市污水中的各种有机污染物质，运行成本低，并积累了一定的设计、施工和运行管理经验。随着废水处理的实际需要和处理技术的不断发展，特别是近几十年来，在生物反应、净化机理、活性污泥生物学、反应动力学、生物反应器等方面的研究，已开发多种好氧反应器，最为常规的活性污泥法在工业污水处理过程中常为应用。黔东南州污水由生活污水组成，因本工程污水水质可生化指标BOD5/COD约为0.60,污水可生化性好，故采用活性污泥法。从活性污泥系统的观点看，好氧过程分为三个过程（三步法）：（好氧）生物反应、沉淀（泥水分离）和污泥回流，保持三个过程的协调运行是维持好氧系统的充分必要条件。现有污水好氧活性污泥工艺按三步法的布置形式可分为空间和时间两大类：（1）三步法空间布置三个过程以空间形式布置，即在物理空间上将三个过程分开，每一步都有相对独立的构筑物，保持同步运行，即在时间上保持一致，实现系统的连续运行。这种布置的主要缺点是占地大，典型工艺有传统活性污泥法、氧化沟等。（2）三步法时间布置三步法利用相同空间，通过时间的分布划分三步过程，占地小，相对集中，但构造复杂，运行可靠性除依赖曝气系统以外，还需要依赖滗水装置、PLC时间控制等良好的设计和可靠的设备，运行要求高，依赖性强。这种布置的典型工艺有SBR、CASS、MSBR、UNITANK等工艺等。活性污泥法已经历了约80年的发展和改造，出现了各种活性污泥法变型，目前较先进、应用较广泛的处理工艺有：SBR（改良SBR）、曝气生物滤池、新型一体化AmOn生物反应器等，现分别分析比较如下：6.3.1改良SBR工艺SBR工艺是序批式活性污泥法的简称，它是传统活性污泥法的一种变型，其反应机制以及污染物质的去除原理均与传统活性污泥法基本相同。但其运行模式与传统活性污泥法有很大差别：SBR工艺的运行由进水、反应、沉淀、排水和闲置五个阶段组成，五个阶段是在单一的SBR反应池内在时间上依次完成的。而传统活性污泥法是在空间上设置不同的构筑物来完成上述五个阶段的。79n改良SBR工艺是SBR工艺的一种派生形式。改良SBR工艺与常规SBR的区别在于:改良SBR反应池在主反应区前增加了预反应区。污水与回流污泥连续不断的进入主反应区前部的预反应区,在预反应区内较高的污泥负荷将有利于絮凝性细菌的生长，并可提高污泥活性，快速去除污水中的溶解性易降解有机物，对难降解有机物起到良好的水解作用，有效抑制丝状细菌的生长和繁殖，克服污泥膨胀，提高系统的稳定性；同时预反应区内还有较显著的反硝化作用（该区内去除的氮约占总去除率的20%左右），并使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放。在主反应区内混合液在“厌氧－缺氧－好氧”的反复交替过程中完成脱碳、脱氮和除磷(如图6-1所示)。改良SBR工艺近年来在国内外得到了深入研究和广泛的应用，具有以下几个主要优点：（1）省去了初沉池、二沉池，无回流污泥泵站，工艺流程简洁，占地面积小。（2）系可变容积运行，提高了系统对冲击负荷的适应性及运行操作的灵活性。（3）沉淀阶段不进水，为静止沉淀。泥水分离效果较好，沉淀污泥浓度较高，出水中SS浓度低，有利于降低出水中磷的浓度。（4）池底微孔曝气头曝气，氧转移效率高；同时较大的池深延长了气泡在水中的停留时间，优化了输氧效果，降低了能耗。（5）自动化程度高，运转灵活，生产管理方便。但改良SBR工艺存在以下缺点：（1）SBR工艺运行工序变化频繁，必须配套自动化控制系统及相应仪表设备，因此投资较大。（2）管理人员需有较高技术水平。（3）主要设备目前尚需进口，而且设备利用率较低（设备常有闲置），导致投资及成本增加。SBR工艺经济指标：城市污水处理吨水造价：1200～1500元       城市污水处理吨水费用：0.25～0.30元79n图6-1改良SBR工艺流程图6.3.2曝气生物滤池曝气生物滤池是90年代初兴起的污水处理新工艺，已在欧美和日本等发达国家广为流行(如图6-2所示)。该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX（有害物质）的作用,其特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体，可节省后续沉淀池(二沉池)，其容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好：运行能耗低，运行费用省。79n图6-2BAF工艺流程图说明污水经格栅去除粗大漂浮、悬浮物后，进入初沉池或水解酸化池（强化预处理池）进行沉砂、除油和沉淀同时去除部分SS、COD、BOD等物质经预处理的污水进入第一级BAF-C/N滤池（或DN沉淀池），绝大部分COD、BOD在此进行降解，部分氨氮进行硝化（或反硝化）接着污水进入第二级BAF-N滤池（或C/N滤池），进行氨氮的彻底硝化及COD,BOD地进一步降解，同时进行化学除磷，以保证出水总磷≤0.5mg/l,NH3-N≤5mg/l,TN≤10mg/l运行过程中，在一二级BAF底部进行供氧滤池运行一段时间后需对滤池进行反冲洗；反冲洗采用气水联合反冲洗，反冲洗污水通过排水缓冲池返回初沉池或水解酸化池，与原污水混和初沉池或水解酸化池的剩余污泥进行脱水处理，泥饼外运处置。若选用DN滤池+C/N滤池的脱氮工艺，则需将C/N滤池的出水回流。BAF属第三代生物膜反应器，不仅具有生物膜工艺技术的优势，同时也起着有效的空间过滤作用，通过使用特殊的滤料和正确的配气设计，BAF具有以下优点：（1）采用气水平行上向流，使得气水进行极好均分，防止了气泡在滤料层中凝结核气堵现象，氧的利用率高，能耗低；（2）与下向流过滤相反，上向流过滤维持在整个滤池高度上提供正压条件，可以更好的避免形成沟流或短流，从而避免通过形成沟流来影响过滤工艺而形成的气阱；（3）上向流形成了对工艺有好处的半柱推条件，即使采用高过滤速度和负荷，仍能保证BAF工艺的持久稳定性和有效性；79n（4）采用气水平行上向流，使空间过滤能被更好的运用，空气能将固体物质带入滤床深处，在滤池中能得到高负荷、均匀的固体物质，从而延长了反冲洗周期，减少清洗时间和清洗时用的气水量；（5）滤料层对气泡的切割作用事使气泡在滤池中的停留时间延长，提高了氧的利用率；同时具有下列缺点：（1）与SBR工艺类似，BAF运行工序变化频繁，必须配套自动化控制系统及相应仪表设备，因此投资较大。（2）BAF工艺对管理人员需有较高技术水平，因此该工艺在技术管理人员缺乏的中小城镇应用受到限制。（3）BAF属于生物膜法，反冲洗后出水水质会由于生物膜脱落有所下降，需要一段时间的生物膜恢复才能达到原有出水水质，因此，出水水质随运行周期出现波动。（4）BAF工艺负荷较大，容易产生臭味，滋长蚊蝇。BAF工艺技术经济指标：城市污水处理吨水造价：1100～1400元       城市污水处理吨水电耗：0.20～0.25元6.3.3新型一体化氧化沟工艺氧化沟是一种连续环形曝气池，其曝气池呈封闭的沟渠形，污水和活性污泥在曝气池中循环流动，流动过程具有推流特性，混合液中溶解氧浓度在沿池长方向形成浓度梯度，形成好氧、缺氧、厌氧的条件，从而完成脱碳、脱氮和除磷。一体化氧化沟又称合建式氧化沟，将生物处理净化和固液分离合为一体，无须建造单独的二沉池。而从生物处理工艺来讲，该一体化氧化沟又是一个集厌氧、缺氧、好氧为一体的A²/O体系的一种变型。一体化氧化沟设置的相对独立的厌氧区、缺氧区、好氧区，同时又共为一体。在保证有机碳、氮、磷有效去出的同时，工艺简洁、结构紧凑、经济合理。厌氧区、缺氧区和好氧区等三区的设置，以及氧化沟稳定的水力循环流动，特殊的水力流态，形成了适合微生物生长的功能区，实现了有机碳、氮、磷的有效去除。在缺氧区和好氧区之间，实现了水力自动内回流，省去了一套机械回流装置；厌氧区利用来自缺氧区的低硝态氮回流混合液，创造更佳的除磷条件，有利于厌氧区聚磷菌的释放，但传统一体化氧化沟79n也存在厌氧状态不稳定，剩余污泥含磷率低，除磷效果一般的缺点。针对传统一体化氧化沟除磷效果一般的缺点，新型一体化氧化沟在厌氧区前面增设了预缺氧区，20%的进水进入预缺氧区，与此同时，从缺氧区回流的经反硝化脱氮的污泥也进入预缺氧区，预缺氧区中只有混合搅拌没有曝气。设置预缺氧区的目的是进一步强化脱氮，减少进入厌氧区的硝酸盐，为磷的厌氧释放创造良好的条件。经预缺氧区强化脱氮后，污泥与80%的进水进入厌氧区。在厌氧区中只有混合搅拌，没有曝气，活性污泥中的聚磷菌在厌氧条件下（所谓厌氧条件是既无分子氧也无化合态氧的条件），利用进水中的有机物作为碳能源贮存于体内，同时释放磷。磷释放越充分，后续好氧段中聚磷菌超量吸收磷的效果就越好，出水中磷的浓度就越低。故在良好脱氮效果的基础上强化了除磷效果，使磷的去除更加彻底。新型一体化氧化沟的关键设备之一为固液分离器，其具有生物处理和固液分离的双重功能。固液分离器置于氧化沟的侧沟和中心岛处，对水质起着重要的保障作用。侧沟与中心岛固液分离器具有与二沉池相同的功能，但沉淀机理与主要是重力作用的二沉池又有显著的不同。当混合液由主沟进入固液分离组件后，由于组件的特殊构造，水流方向发生很大的变化，造成较强烈的紊动。这时混合液中的污泥颗粒正处于前期絮凝阶段，紊动对絮凝的影响不大。随着絮凝不断进行，污泥颗粒越来越大；污泥的絮凝过程到了后期絮凝阶段，紊动的不利影响也越来越大；与絮凝过程的要求相适应，这时混合液流过组件弯折，流速大大降低，且流动开始趋于缓和。因此在固液分离组件下部的很小底层里，絮凝作用已基本完成。絮凝成形的污泥颗粒在不断上升的过程中，密度越来越大，流速越来越小。慢慢开始发生沉降的污泥颗粒还会被池底不断涌入的混合液的上升水流所冲击，当重力与向上的冲击力相等时，污泥保持动态的静止，于是形成了一个活性污泥悬浮层。悬浮层中的颗粒由于拦截进水中的杂质而不断增大，污泥颗粒沉速不断提高，从而可以提高水流上升流速和产水量。因此不仅提高了分离器的表面负荷，还取得了较高质量的出水，并实现了污泥的无泵回流。新型一体化氧化沟的另一个关键设备是曝气装置，传统的氧化沟工艺采用的曝气方式为传统的曝气转刷或者水下曝气设备79n，传统的曝气转刷曝气优点是便于围护管理，且能够提供沟内好氧段所需比较大而均匀的推力，使沟内流速满足大于0.3m/s的水力条件，但是供氧效率低，能耗大；水下曝气设备（如微孔曝气、水下曝气机等）优点是氧传递效率高但是曝气头容易堵塞，经常需要更换被堵塞的曝气头，维护管理不方便，后期的运行管理费用高，更重要的是不能提供沟内所需推力，满足不了氧化沟的流态要求。一体化氧化沟近年来得到了广泛的研究并且在大多数污水处理厂得到了广泛应用，具有以下优点：（1）工艺流程简单，构筑物和设备少，不设初沉池和单独的二沉池。污泥自动回流，投资低、能耗低、占地面积相对于单独设置二沉池的延时曝气工艺较小，管理简单。（2）氧化沟设置相对独立的厌氧区－缺氧区－好氧区，并增设预缺氧区，脱碳、脱氮和除磷效果较好、较稳定。（3）一体化好氧区应用延时曝气原理，产生的剩余污泥量少，污泥不需硝化，污泥性质稳定，易脱水，不会带来二次污染。（4）造价低，建造快，设备事故率低，运行管理工作量少。（5）固液分离效果比一般二沉池高，能使整个系统在较大的流量范围内稳定运行，抗冲击负荷能力强。同时，一体化氧化沟也存在以下缺点：（1）好氧区属延时曝气，需池体容积较大，占地面积比SBR工艺略大，但相对于采用单独二沉池的延时曝气法工艺占地小。（2）固液分离器内易出现污泥上浮等问题，需设置刮沫吸泥机。一体化氧化沟工艺技术经济指标：城市污水处理吨水造价：900～1100元       城市污水处理吨水运行成本：0.25～0.30元6.3.4AmOn一体化生物处理反应器AmOn一体化生物处理反应器是同济大学环境科学与工程学院在国家“十五”科技攻关计划项目“小城镇环境保护关键技术研究及设备开发”（2003BA808A17）和“863”青年基金项目（2004AA649310)开发的主要工艺。AmOn中A代表厌氧或缺氧处理，O代表好氧处理，m、n79n分别代表厌氧处理和好氧处理的量或程度。反应器可以灵活组合A/O，A可以在O之前，也可以在O之后，也可以多段A、O交替。通过改变运行条件可以灵活地控制反应的好氧程度和厌氧程度。AmOn一体化反应器机理及水力运作形式如图6-3所示。图6-3AmOn一体化生物处理反应器反应过程：AmOn一体化反应器中间为进水管及进气管，双双垂直下喷。在下部的曝气区内，下喷的水与气不仅相互之间进行剧烈的接触与传质，而且带动曝气区的污泥混合液作充分的对流紊动，菌胶团在气、水的强烈的冲击下，不断破碎、分裂、更新与扩大传质表面，获取新的氧源和有机营养，进行有效的生物降解。反应器内喷射器下部连接套筒，下喷的气和水一部分从套筒中间的分流器间隙溢出，带动并搅拌反应区的混合液，作好氧反应（On区域）；另外一部分气和水继续下行，其中的氧气在此过程中耗尽，由套筒底部流出，带动并搅拌周围的混合液作厌氧、缺氧反应（Am区域）。套筒外上流的部分水量通过狭缩的上升通道，脱气后溢入导流区，再向下运动进入沉淀区。在沉淀区内进行泥水分离，比重较大的活性污泥沿着导流板下滑，并不断沉淀浓缩，最后通过回流缝再度进入反应区，实现污泥的回流；与此同时，澄清出水由反应池表面的集水系统收集后，流出反应器。79n反应池可以具有很大的池深，不受曝气风压的限制，减少了占地面积，同时充分利用水流喷射提高了气、水和污泥三相间的传质，使微生物的比表面积增大，增进了与液体的接触。反应器内活性污泥浓度高，耐冲击负荷能力强，能适合各种进水水质的有机污水处理。核心射流扩散曝气方式可以提高细菌和微生物繁殖、更新、变异的能力。传统的生物脱氮是将硝化和反硝化分隔在两个独立的或具有不同溶解氧浓度的反应器中进行，或是通过时间、空间的交替实现缺氧好氧环境达到脱氮目的，不仅条件控制复杂，而且需要外加碱度或是碳源，提高了处理成本。而一体化技术将传统生物处理工艺的反应、沉淀和污泥回流集中于一个反应器中完成，减少占地面积，提高了反应器耐受水质和水量冲击的能力，并可根据要求实现脱氮除磷。归纳起来，一体化AmOn生物反应器具有如下特点：（1）反应池结构简单，基建成本低。（2）反应池采用曝气与沉淀在同一池内完成的形式。传统的活性污泥法需要专门的沉淀构筑物和污泥回流系统，而一体化AmOn反应池的合建形式不仅避免了另建二次沉淀池和污泥回流系统，而且能使刚经泥水分离、尚未丧失活性的污泥立即滑入曝气区，使活性污泥始终保持较高的活性。（3）反应池可以具有很大的池深。一般的曝气池曝气管出口置于池底，由于受曝气风压的限制，池深均在5米左右，为了确保足够的水力停留时间，不仅需要较大的占地面积，而且水中的气流行程过短，造成气液传质效率低下。本池则不增加原有气压动力，而是充分利用进水水泵的富余压能，挟带气流向下以增强气液的传质，同时充分利用水流喷射造成的对流，以及气流失能后的上升动力，构成了水流的循环，提高了气、水和污泥三相间的传质，而且确保污泥不致沉积池底。实际应用中，一体化AmOn反应池的双喷射器置于水面下4～5米处，其向下喷射的范围可达十米以上，本池深度最大可达10～14米。（5）79n本池池型构造能使各个部位的功能得到理想的发挥。第一，底部楔型断面上的斜坡既保证了污泥的顺利下滑，也保证了底部面积不致过大而造成污泥的沉积。第二，居于池中部的沉淀区的倾斜底板不仅确保污泥的下滑及浓缩，而且与下部的曝气区构成了一个与水流循环对流形状相吻合的空间，避免了死角的产生。第三，池面形成一个狭窄的上升通道，利于上升气泡流的密集。第四，本池型不会受到处理量大小的制约，既适用于小型处理，也适用于大型处理，仅需调节喷射器的数量及大小。第五，本池型可不受地形条件的限制，既可设计成矩形，也可设计成圆形，既可做成地面式也可做成地下式或半地下式，更具有灵活性。（6）低负荷AmOn采用先进的射流扩散曝气方式，融合了当今的高速循环射流曝气、物相强化传递、紊流剪切等技术，并具有深井曝气和流化污泥床的特点。因此，其空气氧的转化率高（氧利用率可达40～50%），反应器的容积负荷大，水力停留时间短。AmOn一步法反应器是在借鉴物理学、流体力学的最新科研成果的基础上，结合废水治理实践经验，经过反复研究实验，并对传统的废水治理技术进行突破的基础上，使废水处理技术达到模块化、标准化、产品化的重大科研成果。该成果已经在多个工程中获得应用，并取得了良好的处理效果。因此，一体化AmOn生物处理反应器具有占地面积小、投资少、污染小、运行费用低、处理效果好和可连续运行等优点，适合城市污水处理厂废水的处理。通过对活性污泥法的几种工艺进行分析、论述和比较，我们认为一体化AmOn生物处理反应器在处理效果、总投资、电耗、运行成本、占地以及操作管理等几方面均优于曝气生物滤池和SBR工艺。决定推荐本工程生物处理工艺采用新型一体化AmOn生物处理反应器。79n垃圾填埋场城市污水泥饼外运到絮凝剂砂水分离器污泥脱水间粗格栅井上清液进水泵站细格栅井上清液剩余污泥污泥泵房污泥调节池钟式沉砂池沉砂外运紫外线消毒池污水达标排放一体化AmOn生物反应器图6-4一体化AmOn生物处理工艺表6-1常用的污水处理工艺比较表工艺方法处理效果及特点推流式活性污泥法BOD5去除率高，特别适合处理净化程度和稳定程度要求较高的废水；对废水的处理程度比较灵活，根据要求可高可低。为了避免曝气池首端形成厌氧状态，进水有机负荷不宜过高，因此曝气池容积大，占地面积多；池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象，增加动力费用；对冲击负荷适应性较弱。完全混合活性污泥法承受冲击负荷的能力强，池内混合液能对废水起稀释作用；全池需氧相同，可节省动力；曝气池与沉淀池合建，可不设回流系统，便于运行管理；连续进水、出水可能造成短路；易引起污泥膨胀。生物接触氧化法对BOD的处理效果不如活性污泥法；可用于很低的进水有机物浓度；具有一定的承受冲击负荷的能力；79n需填料，需较高的基建投资。SBR集缺氧/好氧、沉淀为一体，基建费用相对少；具有生物脱氮能力；操作需全自动化。但目前国内生产的滗水器产品质量不过关，运行时问题较多，操作管理复杂。MSBRSBR改进型，连续进出水，无机械滗水装置，无二次沉淀池，污泥富集浓度很高，污泥生成量少；运行管理较复杂。一体化AmOn反应器所需空间少、占地省、设计集成合理；COD负荷率高；空气氧利用率高；抗冲击负荷能力强且操作便利安全等优点。6.4出水消毒方案根据GB18918-2002《城镇污水厂污染物排放标准》，并为了有效地保护六枝河，防治传染性病菌对人们的危害，降低水源地总大肠菌群数，对污水处理厂出水消毒是必要的。常用地消毒消毒方式有氯消毒、CLO2、紫外线、臭氧等。现对目前污水处理厂应用最广的液氯消毒、紫外线进行比选。方案一：液氯消毒加氯消毒主要是投加液氯或氯化合物。液氯消毒法是迄今为止最常用的方法，其特点是液氯成本低、工艺成熟、效果稳定可靠。由于加氯消毒一般要求不少于30min的接触时间，接触池容积较大；氯气是剧毒危险品，存储氯气的钢瓶属高压容器，有潜在威胁，需要按安全规定兴建氯库和加氯间；液氯消毒将生成有害的有机氯化物，在国外和我国，污水采用液氯消毒往往是应急措施，只是季节性或疫病流行时使用。方案二：紫外线消毒79n紫外线是近十多年来发展得最快的一种方法。在一些国家，紫外线有逐步取代加氯消毒，成为污水处理厂主要消毒方式的趋势。紫外线消毒的基本原理为：紫外线对微生物的遗传物质(即DNA)有畸变作用，在吸收了一定剂量的紫外线后，DNA的结合键断裂，细胞失去活力，无法进行繁殖，细菌数量大幅度减少，达到灭菌的目的。因为当紫外线的波长为254mm时，DNA对紫外线的吸收达到最大，在这一波长具有最大能量输出的低压水银弧灯被广泛使用，在水量较大时，也使用中压或高压水银弧灯。紫外线消毒的主要优点是灭菌效率高，作用时间短，危险性小，无二次污染等。并且消毒时间短，不需建造较大的接触池，建消毒渠即可，占地面积和土建费用大大减少。缺点是设备投资高，灯管寿命较短，运行费用较高，抗悬浮固体干扰的能力差，对水中SS浓度有严格要求。目前在北美，已有1000多套紫外线消毒装置在运行；在欧洲，有一些紫外线装置正在试运行中；目前在北美，已有1000多套紫外线消毒装置在运行；在欧洲，有一些紫外线装置正在试运行中；国内上海、杭州、宁波、广州、深圳、成都、重庆等城市多家污水厂采用紫外线消毒。综合上述比较，尽管紫外线消毒法一次性投资较高，但其占地面积小、运行费较低，杀菌效率高、安全、无二次污染、运行管理简单。因此本工程采用紫外线消毒工艺。6.5污泥处理工艺污泥处理方法与流程取决于当地条件、环境保护要求、投资情况、运行费用及维护管理等多种因素。一般的污泥处理流程大致有：剩余污泥→浓缩→消化→自然干化→最终处置剩余污泥→浓缩→消化→机械脱水→最终处置剩余污泥→浓缩→消化→机械脱水→干燥焚烧→最终处置剩余污泥→浓缩→消化→最终处置剩余污泥→浓缩→消化→自然干化→堆肥→农肥剩余污泥→湿污泥池→农用剩余污泥→浓缩→机械脱水→干燥焚烧→最终处置剩余污泥→机械浓缩脱水→最终处置上述方案的主要区别是是否需要消化，对此，本可研作了如下分析：本污水处理厂推荐的处理工艺为新型一体化AmOn生物处理反应器79n，有较长的水力停留时间和污泥停留时间，污泥性质已接近稳定，因此，无需厌氧消化。另外，根据我国实际情况，污水处理厂规模在10万吨/日以下，厌氧消化的经济性较差。考虑到除磷脱氮的要求，为减少磷的二次释放，本工程采用浓缩脱水一体化设备。按照上述分析，本可研采用如下污泥处理工艺：剩余污泥→机械浓缩脱水→最终处置6.6污泥最终处置工艺目前国外广泛采用的污泥处置技术可归纳为三大类：1、土地处置，包括污泥农用和应用于森林或园艺；2、单独或与生活垃圾等共同填埋；3、热解和焚烧。工艺的影响要素可以归纳为：1、技术的可靠程度；2、处理费用和能力；3、环境污染的危险性；4、资源化利用价值及其他因素等。根据国内外经验，污泥农用、焚烧以及卫生填埋是目前最常选择的污泥处置工艺。(1)污泥农用是我国已建污水厂主要的污泥处置方式，但是有相当一部分污水厂将未经处理的污泥直接农用，会对土壤、农作物等造成严重影响，对人体健康也是一种潜在的威胁；造成这种情况的原因除了因针对污泥稳定、无害化的污泥处理设施配套不完善外(我国污泥处理投资一般只占污水处理总投资的12～30%，而发达国家如美国及欧洲国家其污泥处理投资要占污水处理厂总投资50～70%),运行管理上也存在许多问题。(2)卫生填埋相对投资较少、见效快、容量大、成本低，在国内污泥处置中一直占有较大的比例，在近期其仍是污泥处置的主要方向。但其有对脱水污泥的土力学性质要求高、需要大面积的土地，运输困难以及可能污染地下水等缺点。(3)污泥热处理可以回收能量，在恶劣的天气条件下也不需要污泥储存的设备，现有的技术能够满足越来越严格的环境要求，特别是对污水厂污泥重金属含量超标，致使部分污泥不符合农用标准、可用土地较少使污泥的农用比较困难以及填埋体积不足的情况下，污泥的热处理特别是焚烧也是一种可以考虑采用的有效的处置技术。缺点是高成本和可能产生的污染（废气、噪声、震动、热和辐射）。焚烧的成本是其他工艺的2～79n4倍。　根据黔东南州的具体情况以及考虑到国内外污泥处置的现状与发展，并结合污泥处理工艺的特点，我们得到如下认识：污泥的卫生填埋是选择污泥处理方向优先考虑的方法，即运送到城市垃圾填埋场进行处置。由于本工程规模较小，日产污泥量较小，故在厂区设置污泥储存箱，污泥满箱后运至填埋场进行卫生填埋。随着黔东南州经济的发展、填埋场的减容，应考虑对厂区污泥处置工艺的投入，使厂区污泥各项指标符合《农用污泥中污染物控制标准》(GB4284—84)，实现污泥的资源化，污泥的产生与处置以及环境保护之间达到一个良好的平衡。79n第七章污水管网设计7.1设计参数1、设计流量Q污水管段设计流量按下式计算，即：Q=q1+q2+q3(L/s)式中q1—设计管段的本段流量(L/s)；且q1=F×q0×KzF—设计管段的服务面积（ha）Kz—生活污水量总变化系数q0—比流量（L/s.ha）q2—上游管段和旁侧管段流来的污水量（L/s）q3—从工业企业或其他大型公共建筑物流来的污水量（L/s）2、生活污水量定额n根据《黔东南州中心城总体规划（修编）（1999-2020年）》排水工程规划，管道设计按照规划年限2020年设计，本区综合生活污水量定额采用综合生活用水定额的85%，则综合生活污水量定额n=170L/人.d3、比流量q0生活污水设计比流量q0由下式确定，既q0=n×p/86400(l/s.ha)式中n—生活污水量定额(L/cap.d)p—人口密度（cap/ha）4、总变化系数Kz总变化系数，可通过计算可知Kz=1.695、截流倍数n0截流倍数应根据旱流污水的水质和水量及其总变化系数、水体卫生要求、水文、气象条件等因素确定，规范中规定，一般取1～5。据调查分析，当截流倍数增大时，其投资的增长倍数与环境效益的改善程度相比较，从经济效益上考虑是不合算的。79n该项目2010年处理厂设计规模为6000m3/d,而2020年平均日污水量为17400m3/d，则截流倍数n0=2.5～1.5。（1）对于黔东南州污水处理厂的截流倍数，有以下考虑：根据城市总体规划，黔东南州的排水体制应采取分流制，现有合流制是不健全的，要积极配套建设雨、污水管道，原为合流制排水的地区要随着旧城改造和城市建设的发展，积极改建为分流制。考虑到旧城有一个较长的过程，在改造期间，应考虑适当的截流倍数。（2）由于本厂的截污干管沿岸敷设，距离较长，投资较大，应近、远期结合考虑，以发挥资金的最大效益，避免浪费。在满足近期一定截流倍数的情况下，远期也应满足分流制污水的输送要求。避免重复建设和浪费。（3）参照其他城市截污干管的截流倍数，据资料介绍，大多数城市的截流倍数均在1～3之内。根据以上分析，适当考虑富余量，本工程截污干管的截流倍数取2.0。6、设计充满度h/D按照《室外排水设计规范》（GB50014-2006）规定，污水管道应按不满流计算，其最大设计充满度详见表7-1：表7-1污水管最大设计充满度表管径（mm）最大设计充满度（h/D）DN3000.55DN4000.65DN500～DN8000.707、最大流速和最小流速按照《室外排水设计规范》（GB50014-2006）规定，污水管道的最大流速和最小流速见表7-2：表7-2污水管最大流速和最小流速表管材最大流速（m/s）最小流速（m/s）金属管道10.00.6（在设计充满度下）非金属管道5.00.6（在设计充满度下）合流管道在满流时最小流速为0.75m/s79n7.2管材选择合理的选择污水管道管材，对降低排水系统的造价影响很大，选择污水管道材料时，应综合考虑技术、经济及其他方面的因素。污水管道对管材的要求是必须具有足够的强度，以满足外部和内部水压的要求；污水管道应具有抵抗污水中杂志冲刷和磨损的能力；管道必须不透水，以防止污水渗透或地下水渗入；管道的内壁应整齐光滑，使水流阻力尽量减小。根据黔东南州污水处理工程的施工条件及黔东南州的经济状况，可供本工程城区污水管网选择的管材有：钢筋砼Ⅱ级管、双壁波纹管等。a、钢筋砼Ⅱ级管：钢筋砼Ⅱ级管是目前省内常用的城区污水管道管材，其取材容易、购买方便、施工较简单、综合造价较低等优点。但管节较短，接口较多；大口径管道重量较大啊，运输、吊装、安装困难；容易被含酸碱的污水侵蚀；当下水较高时，渗透严重。b、双壁波纹管：双壁波纹管是一种新型环保塑料排水管材，在结构设计上采用特殊的“环形槽”式异形断面形式，这种管材设计新颖、结构合理，突破了普通管材的“板式”传统结构，使管材具有足够的抗压和抗冲击强度，有具有良好的柔韧性，其连接方式采用承插型结构，接头封口采用橡胶圈密封，确保其密封性能。具有重量轻、过水条件好、防渗漏性强、可防治地下水污染，施工方便等特点，其综合造价：小口径管材与其他管材相当，大口径管材综合造价较高。双壁波纹管分为UPVC双壁波纹管和HDPE双壁波纹管。HDPE双壁波纹管与UPVC双壁波纹管相比，具有以下特点：管材材质无毒，不腐蚀，不结垢；PE管的铺设速度快，损坏费用和维护费用低，只要接头良好就可承受轴向负荷而不发生泄漏和脱开。因此在敷设时在接合处和弯曲处不需要进行费用不小的锚点，支墩，费用可降低。PE管具备独特的柔韧性，其断裂伸长率均超过500%，弯曲半径可以达到管道直径的20~25倍，还有优良的耐刮伤痕的能力。因此铺设时很容易移动，弯曲和穿插，适用于非开挖顶管等多种手工方式。PE管对于管道基础的适应能力强，一方面对于管基的要求降低，另一方面铺设后管基发生变化，也不容易损坏。79n7.3管顶最小覆土深度管顶最小覆土深度，应根据管材强度、外部荷载、土壤冰冻深度和土壤性质等条件，结合当地埋管经验确定。管顶最小覆土深度宜为：据现场调查，管道平均埋深为2.5米。当管道埋深不能满足最小覆土时，需对管道采取加固处理措施，加固处理方案根据现场情况确定。7.4管道基础及接口根据建设地点的地质条件，管道沟槽底部应平坦，不含任何尖锐物，若沟底有不易清除的块石，应铲除之设计标高以下20-30米，然后铺上砂土整平夯实，为保证管底与基础紧密接触并控制管道的轴线高度、坡度，应做垫层及基础。管道基础按管座不同认为120°、180°二种管座基础。当管顶覆土厚度在0.7米~3.5米时采用120°管座基础；当管顶覆土厚度在4.0米~6.0米时采用180°管座基础。管道基础的详细做法详见国标04S516图集。PE双壁波纹管污水管道接口采用天然橡胶密封圈承插连接，具有连接牢靠，不易泄漏、搬运轻便、施工方便的特点。钢筋砼Ⅱ级管采用钢丝网水泥砂浆抹带接口，钢丝网采用20#10x10镀锌钢丝网。7.5管道试压根据《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-97）关于管道严密性试验的规定，无压力管道回填土前应进行严密性试验，以检查管道接口的渗漏情况。试验方法采用闭水法。试验管段应按井剧分隔，长度不宜大于1Km，带井试验。管道严密性试验时，应进行外观检查，不得有漏水现象，其渗水量应在规范规定的允许渗水量范围内方为合格。7.6沟槽回填沟槽回填应在闭水试验合格，施工质量符合要求，并经主管单位审查同意后及时进行。沟槽回填前必须清理槽内杂物，并会同有关单位检视有关管线。回填时，槽内应无积水，不得回填淤泥、腐植土、冻土及有机物质；在管顶500mm内，不得回填大于100mm79n的石块、砖块等杂物；当原图含水量高不具备降低含水量条件，不能达到要求的压实度时，管道两侧及沟槽位于地基范围的管道顶部以上，应回填石灰土、砂砾或其他可以达到要求压实度的材料。沟槽回填的具体要求详《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-97）7.7主要工程内容a、污水管道总计20170米，其中：De315：750米De400：9100米DN600：7520米DN800：2800米b、污水检查井总计414座，其中：φ1000圆形：187座φ1250圆形：230座溢流井4座：每座LxBxH=4x2.6x3m。79n第八章污水处理厂工艺设计8.1主要设备选型8.1.1设备选型原则1）在满尺构筑物工艺要求的前提下，设备选型力求经济合理，实用可靠，节省能耗。2）设备的工作能力根据建设规模和处理水质的要求，考虑运行方式，并设有一定备用量。3）关键性的设备和仪表选用国外先进设备，其余设备拟选用国内生产并经实践证明运行效果良好的先进设备，以确保污水厂的正常运行。4）机械设备尽可能成套考虑，包括就地控制箱、连结电缆及运行所必需的附件。5）所有设备的供货，按要求实行招标采购。6）控制方式采用就地控制及控制室集中控制两种方式。7）考虑污水的腐蚀性，淹没于水中的设备、部件所用材料采用合金钢、不锈钢或铸铁等耐腐蚀材料。｜8）空气管道采用不锈钢材质。8.1.2关键设备选型(1)水泵水泵一般采用潜水泵和干式泵，这两种水泵的优缺点的比较见表8-1。项目潜水泵干式泵优点不需要设备间，水泵直接安装在集水池，综合造价低，噪音小，不需要吸水管道，系统简单，占地面积小。水泵安装在设备间，设备维护、检修较为方便。缺点水泵淹没在水里，检修时需要吊上地面，较为麻烦。需要设备间，综合造价高，噪声较大，需安装吸水管道，系统复杂，占地面积大。79n从上表比较可知，采用潜水泵具有投资低、占地面积小等优点。另外，根据市场调查知，目前很多进口潜水泵制造商已开始在国内成立合资企业，以后运行中需要的潜水泵零配件完全可以在国内购买，而不必进口，这样为以后检修带来方便。因此，本设计推荐采用潜水泵。(2)曝气设备充氧系统是好氧生化系统的关键设备。目前充氧系统的形式繁多，大致可分为三大类：a）孔隙散气。其形式有穿孔管式，齿形散气罩式及微孔布气管（盘、板）式等，其缺点是孔大则传质效率低，而孔小则阻力损耗大，孔隙易堵塞，检修困难；b）机械夹气。其形式有表面叶轮、转刷及水下叶轮机等，其缺点是表面叶轮、转刷的复氧量有限，气液接触传质的时间过短，影响动力效率的提高；水下叶轮机的吸气量有限，供气式则能耗较高，且易产生机械故障；c）水气混合式，其形式有空气提升液体的螺旋筒以及水流夹带气体的射流器等。其缺点是前者因空气质量小，提升水流作循环对流的范围小，混合搅动条件差；后者则受水深的影响严重，同时射流器也不能做得过大，以影响夹气量。在充氧设备的选择上必须满足以下几点要求：1）在某一特定曝气的条件下，既能满足曝气池废水需氧要求，又能达到混合搅拌、池内无沉淀的要求；2）曝气器既要有较高的充氧性能，又能较强的混合搅拌能力，还应有不易堵塞、耐腐蚀、坚固、补气均匀、操作管理及维修检修的简便、成本低、阻力小和寿命长等性能。3）选择曝气所组成的曝气供氧系统，从整体上应具有节约能量、组成简单、安装及维修管理方便，易于故障的排除。4）从运行角度上必须满足充氧负荷的可调性高，在不同的负荷下都能正常运行，同时也能满足反应器的需求。我院突破传统的鼓风曝气理念，在空气动力学理论上，采用射流曝气装置作为供氧装置，所以我们推荐本项目采用我院已获专利发明产品双喷射曝气器。79n双喷射器供氧系统的开发、应用及获得成功，是供氧系统高效化、节能化、无堵塞化方面的极大突破，同时也是支撑高负荷好氧工艺取得良好处理结果的关键。双喷射曝气器的构造及作用原理如下：图8-1双喷射曝气器的构造双喷射器的构造如图所示，其中间管为供气管，外面的套管为锥形收缩的水管。无可动部分，无易损件，无堵塞可能。表面上，它与供气式射流曝气器构造相似，然而它却将气、液管位置进行了互换，由此带来了质的飞跃。a)水流所形成的外圈环形断面比原有射流曝气的中心圆断面，其气液接触的表面积大为增加，故其气液传质效率必然有所提高。b)普通射流曝气是射流液体与周边气体充分混合后，以含气液混合流的形式来推动池内混合液的搅动对流，而事实上此时气液混合流所具有的能量已因夹气而大为损耗；而本喷射器的环外侧液流部分却能直接向池内液体传递能量，足以使搅动回流大为加剧，而且高速的传质与污染物质的被吸附。c)高速喷射的环状液体，在其离开喷嘴后，由于其自身具有很高的能量（位能、压能、动能），因此除了在内环与气体作剧烈的絮动传质之外，而且还会形成一束较长距离的环状水柱封闭通道，在此距离内气体总是试图突破周围水柱的包围而上升逃逸到水面，而水柱却总是逼迫其向下，而不让其穿越自身，并力图将其溶入自身液流，对于这样一种“突围与反突围”，可知其传质过程是何等的剧烈快速与充分，这一过程也是只有气液短暂瞬间接触的普通射流器所不能比的。79n高速喷射流在其不断地将能量传递给周围的气、液以后还会在重力及惯性力的作用下，不断下行，这就确保池底部不致积泥，循环对流的范围扩大。气体逸出水面的路径延长，处理效率的提高。双喷射曝气器集曝气、射流、推流为一体，具有氧的转移率高、充氧动力效率受污水水质的影响较小的优点，该设备提供集中点成发射状的推力，能满足新型一体化AmOn生物反应器内所需的推力。因此，新型一体化AmOn生物反应器曝气设备应选用双喷射曝气器。（3）脱水机械污水经过沉淀处理后会产生大量污泥，既使经过浓缩调节处理，含水率仍高达98％，体积很大，难以消纳处置，必须经过脱水处理，提高泥饼的含固率，以减少污泥堆置的占地面积。　一般大中型污水处理厂均采用机械脱水。脱水机的种类很多，按脱水原理可分为真空过滤脱水、压滤脱水及离心脱水三大类。本工程脱水机械的比选就目前我国污水处理厂常用的压滤机（包括带式压滤机及板框式压滤机）和离心式脱水机的工作原理作一比较。带式压滤脱水机：　带式压滤脱水机是由上下两条张紧的滤带夹带着污泥层，从一连串有规律排列的辊压筒中呈S形经过，依靠滤带本身的张力形成对污泥层的压榨和剪切力，把污泥层中的毛细水挤压出来，获得含固量较高的泥饼，从而实现污泥脱水。 一般带式压滤脱水机由滤带、辊压筒、滤带张紧系统、滤带调偏系统、滤带冲洗系统和滤带驱动系统构成。　带式压滤脱水机受污泥负荷波动的影响小，还具有出泥含水率较低且工作稳定能耗少、管理控制相对简单、对运转人员的素质要求不高等特点。同时，由于带式压滤脱水机进入国内较早，已有相当数量的厂家可以生产这种设备。在污水处理工程建设决策时，可以选用带式压滤机以降低工程投资。板框式压滤机是通过板框的挤压，使污泥内的水通过滤布排出，达到脱水目的。它主要由凹人式滤板、框架、自动-气动闭合系统测板悬挂系统、滤板震动系统、空气压缩装置、滤布高压冲洗装置及机身一侧光电保护装置等构成。选用板框式压滤机时，应考虑以下几个方面： ①79n对泥饼含固率的要求。一般板框式压滤机与其他类型脱水机相比，泥饼含固率最高，可达35％，如果从减少污泥堆置占地因素考虑，板框式压滤机应该是首选方案。  ②框架的材质。 ③滤板及滤布的材质。要求耐腐蚀，滤布要具有一定的抗拉强度。 ④滤板的移动方式。要求可以通过液压一气动装置全自动或半自动完成，以减轻操作人员劳动强度。⑤滤布振荡装置，以使滤饼易于脱落。与其他型式脱水机相比，板框式压滤机最大的缺点是占地面积较大。离心式脱水机：  　离心脱水机主要由转载和带空心转轴的螺旋输送器组成，污泥由空心转轴送入转筒后，在高速旋转产生的离心力作用下，立即被甩人转毂腔内。污泥颗粒比重较大，因而产生的离心力也较大，被甩贴在转毂内壁上，形成固体层；水密度小，离心力也小，只在固体层内侧产生液体层。固体层的污泥在螺旋输送器的缓慢推动下，被输送到转载的锥端，经转载周围的出口连续排出，液体则由堰四溢流排至转载外，汇集后排出脱水机。　　离心脱水机最关键的部件是转毂，转毂的直径越大，脱水处理能力越大，但制造及运行成本都相当高，很不经济。转载的长度越长，污泥的含固率就越高，但转载过长会使性能价格比下降。使用过程中，转载的转速是一个重要的控制参数，控制转毂的转速，使其既能获得较高的含固率又能降低能耗，是离心脱水机运行好坏的关键。目前，多采用低速离心脱水机。在作离心式脱水机选型时，因转轮或螺旋的外缘极易磨损，对其材质要有特殊要求。新型离心脱水机螺旋外缘大多做成装配块，以便更换。装配块的材质一般为碳化钨，价格昂贵。　　离心脱水机具有噪音大、能耗高、处理能力低等缺点。国内只有为数不多的几个厂家可以生产小型离心脱水机，如果选择大型离心脱水机，就只能依靠进口，会增加工程投资，同时，离心脱水机受污泥负荷的波动影响较大，对运行人员的素质要求较高，因此一般污水处理厂均不采用离心脱水工艺。但近几年来，随着科技进步，离心式脱水机的脱水技术在国外有了长足进展，例如瑞典AlfaLayal公司生产的螺旋离心式脱水机，其泥饼含固率可达79n30％以上，而且操作是在全封闭的环境中进行，脱水机周围没有任何污泥及污水存在，也没有恶臭气味，可以大大改善运行人员的工作环境，因而受到业界人士的青睐。综上所述，由于带式浓缩脱水一体化设备进入国内较早，出泥含水率较低且工作稳定能耗少、管理控制相对简单、对运转人员的素质要求不高等特点，本工程推荐采用带式浓缩脱水一体化设备进行污泥脱水。8.2处理工艺流程1．污水处理部分:以一体化AmOn生物反应器为主体的二级生化处理工艺，出水消毒采用紫外线消毒。2．污泥处理、处置部分:采用带式浓缩脱水一体化机对污泥进行脱水,脱水后的污泥送垃圾填埋场卫生填埋。 8.3污水处理工艺设计8.3.1粗格栅井1）、构筑物功能：去除污水中较大的杂物，以防水泵阻塞，并延长水泵的工作寿命。类型：地下式钢筋砼平行渠道。数量：1座，渠道数2条，其中一条设自动格栅，另一条为事故通道。设计流量：Q=201L/S尺寸：L×B×H=5.0×3.0×4.2m2）、主要设备a.粗格栅类型：高链式格栅数量：2台宽度：B=500mm栅条间隙：b=25mm功率：N=1.5KW控制方式：根据格栅前后液位差，由PLC自动控制，同时设有定时排渣和手动控制排渣。b.栅渣输送机类型：无轴螺旋输送机数量：1套79n参数：输送能力：5m3/h长度：L=2.5m角度：а=45度电机：N=1.5KW控制方式：与粗格栅联锁，由PLC自动控制，同时也可手动控制。8.3.2进水泵站1）、构筑物功能：提升污水，以满足整个污水处理厂竖向布置的要求。类型：地下式污水泵站,与粗格栅井合建。数量：1座。设计流量：Q=201L/S尺寸：L×B×H=15×10×5.1m2）、主要设备a.污水泵类型：不堵塞式潜水污水泵。数量：一期3台，2用1备，预留二期的3台水泵基础。泵的主要参数为：流量：Q=150m3/h扬程：H=10M功率：N=20KW控制方式：根据集水池水位，由PLC自动控制，水泵按顺序换班运行，同时现场设手动控制。b.起重机类型：电动葫芦跨度：10m起重量：3.0吨功率：4.5kw8.3.3细格栅井1)构筑物79n功能：去除污水中较小的漂浮物及直径大于5mm的固体物质，以保证生物处理系统及污泥处理系统的正常运行。类型：钢筋砼直壁渠道。数量：1座，渠道数为2条，设置自动格栅。设计流量：Q=100.7L/s结构尺寸：L×B×H=4.1m×3.4m×1.5m2)主要设备a、细格栅类型：阶梯式格栅数量：2套，不需备用参数：过栅流量Q=50L/s过栅流速v=0.5～1.0m/s栅前水深h＝1.0m单机宽度B=500mm安装角度α=45°栅条间隙b=3mm电机功率N=1.1Kw控制方式：根据格栅前后液位差，由PLC自动控制，同时设有定时排渣和手动控制排渣。b、栅渣输送机类型：螺旋输送栅渣压实机数量：1套。参数：输送能力3m3/h长度L=5.8m安装角度α=45°电机功率N=3.0Kw控制方式：与细格栅联锁，由PLC自动控制，同时也可手动控制。8.3.4沉砂池1)构筑物79n功能：去除污水中比重大于2.65，粒径大于0.2mm的无机颗粒，以保证后续处理的正常进行。类型：圆形钢筋砼构筑物，与细格栅间合建。数量：1座，分2池。设计流量：单池Q=50L/s结构尺寸：单池Φ×H=2.20m×2.15m2)主要设备a、旋流沉砂池除砂机类型：XLC-1080数量：2套。参数：电机功率N=1.1Kwb、气提排砂系统类型：三叶罗茨鼓风机数量：2套，每池1套参数：流量：Q=30m3/h升压：H=4.0m功率：N=3.0KWc、砂水分离器类型：螺旋式砂水分离器。数量：2套，每池1套。参数：长度L=2.3m电机功率N=0.75Kw控制方式：砂水分离器与吸砂泵由PLC自动控制。8.3.5一体化AmOn生物反应器1）构筑物功能：利用AmOn生物反应器内活性污泥降解水中的含碳、氮、磷有机物污染物，达到净化水质目的。类型：圆柱状钢筋砼构筑物数量：2座，3000t/座尺寸为：Φ×H＝22.0m×10.0m，有效水深9.3m79n有效容积：V＝3500m3。有效停留时间：8h，其中厌氧区：HRT=1.1h缺氧区：HRT=1.9h好氧区：HRT=3.5h沉淀区水力停留时间HRT=1.5h池内设集水坑、爬梯、导流板主要设备：a)提升泵Q=870m3/h数量：4台，用3备1单台泵参数：Q=300m3/h，H＝15m，N＝16KWb)Am0n射流器（单池参数）射流器气水比：1.00单个射流器射流量：20.0m3/h单个射流器吸气量：20.0m3/h射流器数量：48套射流器总射流量：960.0m3/h射流器总吸气量：960.0m3/h设计参数：沉淀区上升流速：0.40mm/s沉淀区水力负荷：1.3m3/m2.s污泥浓度MLSS：3～4kg/L污泥负荷Ns：0.155kgBOD/kgMLSS.d容积负荷：1.10kgBOD/m3.d产泥系数：0.3kgVSS/kgBOD5.d好氧泥龄：SRT=6.5d碳化耗氧量：0.8kgO2/kgBOD79n硝化耗氧量：4.57kgO2/kgNH3-N反硝化除碳量：2.6kgBOD/kgNO3-N消耗碱度：3.6kgCaCO3/kgNH3-N8.3.6紫外线消毒渠1）构筑物功能:对经生物处理后的出水进行消毒处理。结构：矩形钢筋砼渠道数量:1座类型:浸没式尺寸:L×B×H=5.0m×1.0m×1.0m2）设计参数设计流量：201L/S平均进水粪大肠杆菌数：3，000，000MPN/L出水要求粪大肠杆菌数：10，000MPN/L紫外透射率：65％固体悬浮物含量：20mg/L紫外输出功率：100W老化系数：80％结垢系数：80％套管紫外透过率：90％所需紫外剂量：6000μw·s/cm2所需辐射时间：3.43秒所需灯管数量：25个8.4污泥处理工艺设计8.4.1污泥调节池1）构筑物功能：具备一定的容积，以保证一体化AmOn生物反应器剩余污泥的排放与脱水装置运行得到匹配。结构：单层砖混结构。79n数量：2座。结构尺寸：L×B×H=7.0m×5.0m×6.0m设计参数：污泥量Y=400kg/d池容V=200m3平均停留时间T=8h污泥浓度为0.20％2）主要设备污泥泵类型：无堵塞式污泥泵。数量：2台,1用１备参数：功率N=1.5Kw,H=9m,Q=25m3/h8.4.2污泥脱水机房及泵房1）构筑物功能：进行污泥浓缩和脱水，降低污泥含水率，以减少污泥体积，便于污泥贮存、外运及处置。结构：单层砖混结构数量：1座平面尺寸：L×B=8.0m×8.0m，共64m2设计参数：污泥量Y=400kg/d进泥含水率：99.8%出泥含水量：80%加药量：4g/kg污泥控制方式：整套系统由PLC进行控制，连锁运行。2）主要设备a、污泥浓缩脱水机类型：预浓缩带式压滤机数量：2台单台参数：带宽L=1米功率N=1.5kw79nb、絮凝剂制备系统类型：全自动制药装置数量：1套参数：功率N=1.5Kw药剂种类为干粉药液浓度：0.1%～0.5%c、污泥装车装置类型：螺旋输送器数量：2台参数：功率N=1.5Kw79n第九章污水处理厂工程设计9.1污水处理厂平面设计污水处理厂近期占地5亩，远期占地15亩，平面布置基本上按功能分区。综合楼、值班室等附属建筑物设置在厂前区。厂前区与生产区之间设置绿化隔离带，并在厂前区周围均栽种阔叶类常青乔木。厂区空地也将充分绿化，并保证污水处理厂绿化面积达到厂区总面积的30%以上。建筑物的设计也考虑地方特色，与周围环境相协调。9.2污水处理厂竖向设计竖向设计应考虑土石方平衡、工艺竖向流程布置条件、厂区雨水收集和排除、以及与周边地形的协调等方面，并应考虑到整个处理厂观瞻和方便管理，同时应满足防洪要求。按照《黔东南州防洪规划》，黔东南州防洪标准为20年一遇，厂址20年一遇水位为1301.30，黔东南州污水处理厂地面设计标高按20年一遇洪水位设防，污水处理流程采用重力流布置，污水经过污水泵站提升后，重力流入各后续处理构筑处理后污水重力排入六枝河。污泥处理流程由于阻力较大，考虑用泵提升。9.3污水处理厂建筑设计9.3.1设计原则污水处理厂建筑设计是在满足工艺及其他使用功能的条件下，遵循经济、实用的设计原则，结合厂区周围的环境与规划安排，同时考虑厂区建筑物的整体布局，污水处理厂地上建筑物由以综合楼为主体建筑的厂前区与厂区生产建筑物及构筑物共同组成建筑群体；整体环境的协调程度、空间变化，直接影响到污水处理厂形象。厂区建筑处理在重点突出厂前区的同时，强调全厂建筑物的协调统一。9.3.2环境处理目标79n根据工艺流程特点以及地形情况，建筑物集中或分散地布局于厂区各处。各建筑物主要采用简洁大方的立面处理，并统一色彩、风格，使之与厂区生产构筑物相互呼应，形成融洽的建筑群体与环境协调、统一。污水处理构筑物形状非园即方，且分散而单调，本设计中对其进行建筑处理，使分散的池子形成整体。四周设矮挡土墙，墙风填土形成小台地，铺以小品。建筑物、绿化、小品等相互映衬，高出地面的构筑物，池壁用马赛克或面砖贴面，壁上用花坛装饰形成垂直绿化。用绿化及小品形成庭园，可以培植低矮植物及各种花卉，构筑物的壁根部遍设花坛，种植常绿草木花卉，道路两侧可植冬青。环厂区设绿化林带形成绿篱。厂区空地遍植草皮，不现黄土，形成现代化花园式厂区。建筑物外檐的色彩以较为柔和的中性色调为主，建筑及绿化经上述处理，不仅不会影响周围景观，而且可为城市增添一景。9.4污水处理厂结构设计9.4.1结构抗震抗震设防：丙类建筑；地震分组为第一组；场地类别为Ⅰ类；抗震设防烈度为Ⅵ度。9.4.2结构形式及材料(1)水池及地下室结构拟采用整体现浇钢筋混凝土结构，采用C25砼，抗渗标号S6。(2)附属建筑物根据不同的建筑方案选择合理经济的结构体系，拟采用现浇钢筋混凝土框架或砖混结构。①框架结构梁板柱采用C25砼，填充墙采用MU10机制空心砖，M5水泥砂浆砌筑。②砖混结构应根据当地建材情况选择机制砖，材料MU10。砌筑地下部分和地上有防潮要求的墙体采用M7.5水泥砂浆，其余部分采用M5混合砂浆砌筑。(3)闸门井、地沟、管道支墩、渠道等结构视其本地建材资源、平面尺寸、埋深及地基情况，采用钢筋混凝土、块石或砖砌体结构。(4)变形缝变形缝根据场地地质情况及相关资料，按规范要求设置变形缝。9.4.3地基与基础（1）地形地貌地质概况黔东南州79n地处北盘江、三岔河分水岭土，位于云贵高原东斜坡乌蒙山脉与苗岭山脉的衔接地带。本区地势总的特点是西北高、东南低，地形起伏高差较大。主要地貌类型有构造剥蚀山地、构造侵蚀谷地、侵蚀堆积河谷、岩溶地貌四大类。土壤类型主要有山地黄棕壤、黄壤、石灰土、潮土、紫色土、水稻土等六类。（2）地基处理及抗浮①不均匀时地基处理：当建构筑物基础持力层不均匀时，承载力不满足要求的土层挖除，并一般采用厚度不小于500mm砂碎石枕垫处理。当基础持力层大部份为基岩时，一般采用挖除其它土层，并以毛石砼回填。②地基为基岩的构筑物，要构筑物垫层上设一毡一油滑动层。③构筑物抗浮问题：AmOn一体化生物反应器较大，埋深也大，当地下水位较高时，均存在抗浮问题。（3）温度伸缩缝本工程水池较多，对尺寸超过温度缝间距的水池，一般均设伸缩缝。当设伸缩缝困难时，采用设后浇带，在砼内加入膨胀剂，并适当增加池壁水平分配筋方式可不设或少设伸缩缝。伸缩缝内设橡胶止水带。9.5污水处理厂电气设计考虑到污水处理厂一旦停电将造成污染事故，并且停电时间过长后将造成污水处理工艺中的活性细菌死亡，故其负荷性质为二类负荷，引入两路10KV电源。9.5.1设计依据1、《供配电设计规范》（GB50052-95）2、《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053－94）3、《低压配电设计规范》（GB50054－95）4、《通用用电设备配电设计规范》（GB50055－93）5、《工业企业照明设计标准》（GB50034-92）6、《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)7、《给水排水设计手册》电气与自控分册8、水处理专业提供的工艺方案、设备容量及有关自控的要求。9.5.2工程概况本工程为黔东南州污水处理工程，工程设计规模为Q=6000吨/79n日，核心工艺采用一体化AmOn生物反应器。厂区包含粗格栅井、进水泵站、细格栅井、沉砂池、一体化AmOn生物反应器、紫外线消毒池、污泥调节池及污泥脱水机房等工艺建构筑物。9.5.3负荷计算及无功率补偿全厂计算负荷Pj=133KW，选择1台200KVA变压器，负荷率0.67。补偿前功率因数为0.79，补偿后要求全厂总平均功率因数在0.90以上，故装设补偿电容器50KVAR，采用自动补偿装置。9.5.4供配电系统1、本工程按二类负荷设计，厂区主供电源由石阡变电站专线引入，备用电源由厂区附近的10KV电网引入，采用手动切换，两电源隔离开关作可靠机械联锁，10KV进线柜采用10KV负荷开关熔断器组作控制及保护。变压器柜的真空断路器，采用交流操作方式，用弹簧储能合闸机构。本系统考虑高压计量及低压补偿。2、变配电室设置厂区设变配电室一座，含高压配电室、变压器室、低压配电室，抽屉式低压配电柜设于低压配电室;另在办公楼设中控室，粗格栅井、进水泵站、细格栅井、沉砂池、一体化AmOn生物反应器的控制柜均放于中控室室，紫外线消毒渠、污泥泵房及脱水机房的控制柜放于本单元的控制室。3、设备选型高压开关柜选用中置式开关柜，柜内主开关选用ZN28-10/630-12.5真空断路器。出线柜设置过电压保护装置，设接地开关。变压器选用S9型油变压器，经济可靠，过载能力强，散热效果好。低压开关柜选用GCDS型抽屉式开关柜。9.5.5保护1、10KV进线柜设熔断器作过负荷保护。2、变压器10KV侧作过电流速断保护。3、变电所室内装设电站式避雷器作大气过电压保护。4、0.4KV侧进线作过负荷保护，断路器过电流脱机器选用复式脱扣器并带分励脱扣和辅助接点。79n5、配电所周边作环形接地网。9.5.6控制1、10KV真空断路器采用交流操作方式，采用CT8型弹簧操作机构，二次接线选用国标99D203-1电气装置标准图。2、水泵11KW以上电机采用软起动方式,并设置机旁及配电室两地控制，电动机一般情况下采用PLC控制。3、粗格栅、细格栅、污泥脱水机、潜水搅拌器的保护及控制、根据设备及性能的要求设置过扭、过负荷，超温等保护并控制电机运行。9.6污水处理厂仪表及分析系统1、整座污水处理厂PLC主站设置在综合楼。中央主站其基本功能为：⑴远控各PLC子站，实时接收PLC采集的各种数据，进行数据实时存储，建立全厂检测参数数据库,处理及显示各种数据，根据各参数对设备进行控制，并显示检测项目历史记录和趋势分析曲线。⑵监测全厂工艺流程和各细部的动态模拟图形，通过投影屏实时显示工艺流程及各种设备的工作状态、参数及报警等。⑶重要设备主要参数的工况及事故报警、打印制表，编制和打印生产日、月、年统计报表。⑷通过服务器实现对工艺流程、历史记录、各种设备工作状态、报表等进行浏览。2、功能子站建在本功能单元的控制室1PLC设置在配电室控制间，担负进水泵站部分、细格栅、一体化AmOn生物反应器、紫外线消毒渠的的运行控制及事故报警显示，数据采集及运行控制。2PLC设置在污泥脱水机房控制间，担负污泥系统的监测及监控（含脱气池、污泥调节池、污泥泵房、污泥脱水间、聚合物投加系统）。每个子站均应具备如下功能：①对本单元内工艺运行数据进行采集。②简单数据计算和分析。③对中央主站进行数据传输、并可接收控制参数。79n3、监测内容对各种参数：BOD、COD、PH值、温度、压力、流量、液位、溶解氧等进行实时监测。9.7污水处理厂公用工程设计9.7.1道路1、进厂道路进厂道路根据交通量使用情况，可定位中等级别，按三级混凝土路面设计，使用年限为20年。道路车行道宽6米，两侧人行道宽2.5米（包括绿化带）。2、厂区道路厂区道路为城市型混凝土路面，主要道路宽4米，次要道路宽3米，转弯半径6米。道路沿各功能分区布置成环状，人、货分流，消防通道通顺，确保消防车畅通无阻。9.7.2供水厂区用水接至城区市政管网，接入管材为De110的PE管。厂内形成环状管网，供给厂区生产、生活级消防用水。9.7.3雨水排除沿厂内道路敷设雨水管道，在道路及绿地设置雨水口收集雨水和冲洗、绿化浇洒及水景等产生的废水，排至厂外天然水体。雨水管材：管径≤500采用UPVC双壁波纹管，管径＞500采用钢筋混凝土Ⅱ级管。9.7.4污水排除沿厂内道路敷污水管道，收集厂内生活污水。厂内污水经化粪池处理后，排至进水泵房集水池，与进厂污水一并处理。污水管材为UPVC双壁波纹管。9.7.5消防根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）的有关规定，污水处理厂区需设置室外消防给水系统。厂区设置SS100-1.0型室外地上式消火栓，消防水量为10L/s，相邻消火栓的设置间距不大于120米。根据《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-200579n）的有关规定，厂区建筑物配套设置磷酸铵盐干粉灭火器。9.7.6绿化为改善污水处理厂的环境和形象，保证工作人员的身心健康，必须尽可能的在建筑物和构筑物之间或空地上进行绿化，造就优美和卫生的环境。办公、化验、宿舍等经常有人工作和生活的地区，与处理构筑物之间应有一定宽度的绿带隔离。在开敞式的处理池附近，不宜种植乔木，以免树叶落入池内，增加维护工作。厂区内应多种草皮和灌木，绿化面积控制在全厂的30％以上。9.7.7防洪黔东南州污水处理厂地面设计标高按20年一遇洪水位设防，污水厂设计地坪标高为1301.80米，高于厂区河段防洪水位1300.30米。9.8附属建筑和附属设备设计9.8.1附属建筑设计根据《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ41-91）并结合本工程的建设规模、处理工艺、进出水水质、建设方式等具体情况，本工程配套设置了生产管理用房、行政办公用房、、化验室、宿舍、厨房、餐厅、仓库及机修仪修间等组成的综合楼以及变配电室、门卫等附属建筑其中生产管理用房包括技术室、财务室、会议室、活动室、调度室等，行政办公用房包括办公室、资料室和接待室等。化验室面积按常规水质化验项目确定，由理化分析室、毒理检验室、生物检验室（包括无菌室）、仪器室、药品贮藏室等组成。9.8.2厂区附属建筑物污水处理厂厂区内附属建筑物为：1）、综合楼:占地面积250m2,含生产管理用房、行政办公用房、化验室、中控室、会议室、单身宿舍、厨房及餐厅、仓库、车库及机修维修间。2）、变配电室:占地面积50m23）、大门门卫:占地面积10m2附属建筑的装修应力求简洁、美观大方，并考虑与厂内其它生产建筑物、构筑物以及周围环境相协调。79n9.8.3附属设备设计参照《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ41-91）并结合本工程的规模及省内已建成运行污水处理厂的实际运行情况，本着满足工艺要求、为生产服务的原则。配套设置了计量、监测设备、维修设备、化验仪器、运输设备三大类附属设备：1）计量设备计量目标仪表安装位置仪表形式回流污泥量回流污泥管道超声波流量计剩余污泥量污泥浓缩脱水系统的管道电磁流量计出厂污水量紫外线消毒渠出水管超声波流量计2）监测设备监测项目取样及仪表安装位置进厂污水水质水温、PH、DO、SS、COD、TN、TP细格栅出水渠出厂污水水质PH、DO、SS、COD、TN、TP紫外线消毒渠出水管3）、维修设备序号名称型号、规格单位数量备注1钻床Z4012型台式钻床台12砂轮机S3SL-300型落地式台13弓锯床G72型台14台钳台65手动葫芦MC1-3-6D台16交流电焊机BX1-300台17乙炔发生器1m3/h台18空压机B-0.6-7台179n4）、化验仪器序号名称规格或型号单位数量备注1溶解氧测定仪JPB-607台32生物显微镜XS201台13COD测定仪HH-6台14BOD培养箱TF-1台25高温炉SX2-4-10台16电热恒温干燥箱202-Ⅱ台37电热恒温培养箱HB-B台18电热恒温水浴HH-S21台39酸度计PHS-25台210真空泵2X-1台211灭菌器YX-260台112磁力搅拌器JB-2台213电子天平台214离子交换纯水器70型台115超净工作台台116工业换气扇敞开式台317化验玻璃器皿套15）、运输设备序号名称规格或型号单位数量备注1污泥运输车辆22检修维护车辆13职工交通车辆179n第十章技术装备水平及节能设计10.1技术装备水平1、生物处理段采用了处理效果好、运行成本低的新型一体化AmOn生物反应器工艺。2、污水泵的选型充分考虑到污水量的变化及系统的通用性和互换性。3、污水处理过程采用计算机自动控制，能自动调整运行参数以达到最佳处理效果。4、污泥脱水工段采用含浓缩机的带式压滤机，降低了脱水机对最高进泥含水率的限制。10.2节能措施考虑我省经济仍欠发达，今后污水厂的运行仍存在资金不足的问题，并响应国家现阶段大力提倡节能降耗的大政方针，污水处理厂在选择处理效果优并且能大幅度节省能耗的优质设备优显重要。根据这一原则，我们在选择核心处理构筑物的核心设备之一：曝气、推流、混合设备时，选择能根据水质净化的变化过程，由软件控制曝气机的转速（0转/分钟-100转/分钟），实现合理充氧的实时自动控速刷式曝气机，从而能大幅度的降低能耗。采用国内外先进的控制系统和仪表，对于进水流量和水质变化引起的生物池中溶解氧的变动实行监控，通过微机实现溶解氧的自动调节，减少不必要的能源消耗。对整个厂区照明、通风、空调等设施，根据季节、气候的不同,合理使用，以降低能耗。综上所述，黔东南州污水处理工程采用了较先进的处理工艺、性能水平较高的设备、仪表、并对整个运行过程进行计算机控制。技术装备水平在国内同类污水处理厂中处于领先地位。79n第十一章防火设计11.1防火设计依据及原则本工程防火设计按《建筑设计防火规范GB50016—2006》，《汽车库、修车库、停车场设计防火规范GB50067—97》、《建筑灭火器配置设计规范GB50140—2005)《建筑内部装修设计防火规范GB50222—95(2001年版)》以及《民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92》等国家及地方的有关规范、规定执行。本工程防火设计原则是从总平面布局、建筑平面布置、细部构造、设备等各方面统筹考虑，全面满足防火规范以及安全生产的要求。11.2总体布置根据厂区地形、风向、道路进出条件、工艺流程、安全防火及环境要求，将本工程分为厂前区及生产区二部分。厂区围墙内无较高建筑物，厂外是绿化、河流或道路，有利于安全防火要求。厂内道路采用环状布置，主要道路宽4米，次要道路宽3米。厂内南面临规划道路设置厂区出入口。厂内建(构)筑物间距，均满足《建筑防火设计规范GB50016—2006》的有关规定。在总平面设计中，充分考虑了消防通道的畅通、便捷、并按防火规范要求布置室外消火栓。11.3厂前区防火厂前区主要布置有综合楼、值班宿舍、大门、建筑，与其它建(构)筑物间距，均能满足防火规范的有关1．综合楼综合楼为一个防火分区。位于走道尽端的房间内由最远一点到房间门口的直线距离，小于规范规定的㈠米，且人数远小于80人。走道两侧房间，面积超过60平方米，或人数超过50人时，设有两个安全出入口。建筑物室内疏散出入口，室内最远点到疏散口的距离，符合防火规范有关要求。2．耐火等级及灭火器配置综合楼、为框架结构，值班宿舍为砖混结构，耐火等级为二级。建筑内灭火器按《建筑灭火器配置设计规范GB50140—2005》布置，综合楼中控室火灾危险等级为5A级，其余部分火灾危险等级为3A79n级，配置清水泡沫灭火器。车库火灾危险等级为4B级，配置二氧化碳灭火器。11.4生产区防火生产区建筑根据工艺流程要求，进行总平面布置。建筑平面根据工艺、电气等专业的功能要求进行布置。’生产厂房的火灾危险分类及耐火等级建筑物名称生产利储存物品火灾危险等级耐火等级层数(层)备注污水提升泵房戊二级污泥浓缩脱水机房戊二级1变配电间丙二级1其他厂房戊二级12．变配电室变配电室防火设计除按《建筑设计防火规范GB50016—2006》外，还须按《民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92》执行。按照规范，配电室当长度大于8米时，设有两个出入口，变压器室与配电室之间开门，均设甲级防火门，其余门窗采用非燃烧体的金属门窗。变压器室、配电室等，室内没有与之无关的管道，线路通过。3．其余生产厂房按照《建筑设计防火规范GB50016—2006》，丙类厂房，当每层面积大于250m2，且同一时间的生产人数超过20人：戍类厂房，当每层面积超过400m2，且同一时间的生产人数超过30人时，疏散出入口均超过2个。厂房内最远工作点到外部出入口距离，均小于防火规范有关规定。4．建筑防火、防爆措施及消防设施建筑物承重墙，防火墙采用240mm厚砖墙，屋面板及楼板均采用钢筋混凝土构件。其它建筑物和构筑物各部位构件耐火极限按防火规范附录二规定执行。建筑物安全疏散口数目，安全疏散距，离，疏散楼梯、走道和门的净宽度均符合防火规范，厂房及库房大门一般向外开启。生产厂房内按《建筑灭火器配置设计规范GB50140—2005》配置灭火器，并配备砂箱、水桶等消防工具，并在主要房间内设报警电话及禁止烟火等标记。79n11.5室内装修建筑物室内装修严格按《建筑内部装修设计防火规范GB50222—95(2001年版)》执行，根据使用功能，采用不同的装修标准，所选材料均为非燃烧体或难燃烧体，均能满足规范要求的耐火极限。11.6其它1、在变配电房除按防火规范设置消防装置外并设自动报警系统。2、建(构)筑物的设计均根据其不同的防雷级别按《建筑物防雷设计规范》（GB50057-1994）设置相应的避雷装置，防止雷击引起的火灾。3、电气系统具备短路、过负荷、接地漏电等保护系统，防止电气火灾的发生。79n第十二章环境保护城市污水处理厂本身是为保护水体而设，其目的是为改善城市的水环境，但在治理环境的同时，它也将产生对环境不良的影响，因此在污水处理厂的建设过程中和投产运行之后，必须把这种影响降低到最低，达到国家制定的相关标准。对本工程在建设过程中可能出现对环境的不良影响，施工单位应在建设方的协助下，在城市有关单位的监督之下制定相应的对策，经环境部门和当地政府批准后才能进行施工。12.1相关环境保护标准12.1.1环境质量标准（1）《环境空气质量标准》（GB3095-1996）二类；（2）《城市区域环境噪声标准》（GB3096-1993）2类；（3）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅲ类。12.1.2污染物排放标准（1）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准；（2）《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-1990）Ⅱ类；（3）《恶臭污染物排放标准》（GB114554-93）二级；（4）《建筑施工场界噪声限值》（GB12523-1996）；（5）《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-99)。12.2主要生态影响本项目的生态环境影响主要表现在污水管道开挖、敷设及处理构筑物开挖产生的弃土、弃渣占地对农田、植被及水土流失的影响。（1）管道开挖及管道敷设的影响分析项目将新建污水干管和排放管共18.6km，管道的敷设将暂时破坏地表植被。因此管线的路径在保证水自流进入目的地的前提下，应精心设计，尽可能少占地和不破坏植被，敷设完成后应及时恢复地表植被，进行必要的绿化。同时对开挖干管管道堆放的土石方要妥善管理，管道埋设后要及时覆土、压实，避免水土流失。（2）污水处理厂占地的影响分析79n污水处理厂近期占地5亩，远期占地15亩。项目所占用土地无拆迁工程量，不占用良田好土。（3）对植被的影响污水处理厂厂址目前主要是以农田植被为主。项目的建设占地会对其产生影响，改变目前土地利用状况，减少植被的数量和种类。但项目建成后，园林式污水处理厂30%以上的绿化面积将对生态环境产生正面影响。（4）对水土流失的影响项目施工期的管线开挖等容易产生水土流失，要注意挖填平衡，对弃土、弃石设置挡墙，妥善堆存用于填方，尽量减少水土流失的发生；污水处理厂厂址紧邻六枝河，因此，污水处理厂施工中土石方弃土、弃渣容易下河造成水体污染和堵塞。因此，必须采取有效措施防止水土流失，严禁建筑垃圾下河。总之，黔东南州污水处理工程在平整场地及基础开挖过程中，将对生态环境造成一定程度的影响，但这种影响是短期的、暂时性的，随着工程的结束，工程行为对环境带来的不利影响将会逐渐减弱或消失，对生态环境局部的影响的消除，将取决于生态环境恢复措施的实施。因此项目施工期应加强管理，施工完毕应及时覆土、绿化，以防止水土流失的发生。本项目绿化率达30%，通过绿化可使厂区环境得到改善。12.3施工期环境影响施工期的主要污染物为处理厂、提水泵站及管网工程施工时产生的噪声；敷设污水管线、水处理厂及泵房施工时产生的土石方弃土；车辆运输、堆土、沙石料产生的扬尘；敷设污水管线对树木及庄稼的破坏；污水管线穿越主要道路时对交通的影响；施工人员产生的生活废水；各种运输及施工机械产生的废气等。12.3.1废水施工场地的雨污水、打桩泥浆水和场地积水是施工期主要的废水污染源。本项目施工周期需1年，期间施工人员基本居住在施工场地中，因此施工人员的生活废水也是施工期的重要污染源。12.3.2废气79n施工期的主要废气为扬尘和施工机械产生的废气。车辆排放废气中主要污染物是烟尘、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等。施工扬尘主要来源为污水处理厂和各类道路、管线的建设区内的植被遭受破坏，表层土壤裸露，产生扬尘；搅拌机搅拌混凝土和砂浆时产生砂、水泥等粉尘；运送建筑材料的车辆沿途运输及车辆建筑散落产生扬尘；同时，施工期建设区及运输道路车辆会大量增加，交通车辆排放尾气中要含有烟尘、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等污染物。12.3.3固体废弃物施工期固体废弃物主要是拆迁及施工产生的建筑垃圾、弃土及施工人员生活垃圾。由于厂址的现状全部为农田，拆迁量很小，因此项目拆迁产生的建筑垃圾较小。项目建设工程较大，根据类比调查，污水处理厂建设产生建筑垃圾约3000吨。主要为瓦砾碎砖、砂石等废建筑材料。项目施工时间需1年，施工人员基本住在施工现场。施工人员的日常生产和生活活动产生一定量的生活垃圾。12.3.4噪声本工程建设期的噪声主要为各种施工机械以及汽车运输噪声12.4施工期环境影响的应对措施12.4.1施工期废水防治措施要求施工单位在临时搭建的生活设施附近建设生物厌氧过滤池，将施工人员产生的生活污水全部进入生物厌氧过滤池处理（其中食堂污水应有隔油池进行预处理），使排放水质达GB8978-1996《污水综合排放标准》中二级标准。此外，对于施工过程中产生的大量泥浆水，要求施工单位在施工期间建设沉淀池，沉淀后泥浆委托专门运输公司外运。12.4.2施工期大气防治措施79n施工期间需要做到文明施工，在天气干燥、有风等易产生扬尘的情况下，应对沙石临时堆存处采取洒水或覆盖堆场等抑尘措施，对运输碎料的汽车采取帆布覆盖车厢（保持车辆封闭式运输）和在非土质路面的运输路线上洒水的方法，同时尽量避免在起风的情况下装卸物料和拆迁房屋。此外，在管网施工中遇到连续晴好天气又起风的情况下，要对弃土表面洒水，防止扬尘。施工单位要按计划及时对弃土进行处理，并在装运过程中不要超载，采取措施保证装土车沿途不洒落，车辆驶出前将轮子上的泥土用高压水冲洗干净，防止沿程弃土满地，影响环境整洁，同时施工单位门前道路实行保洁制度，一旦有弃土应及时清扫。建议使用散装水泥以减少因使用袋装水泥在拆包、投放过程中产生扬尘。在实施管网和泵站建设施工时，要将施工现场用彩钢瓦围好，尽量避免施工过程中产生二次扬尘。12.4.3施工噪声防治措施污水厂施工场地较为空旷，施工期间，施工单位应在居民集中地周围设立临时的声障装置，以保证居民区声环境质量。对于管网和泵站施工时，为避免施工噪声扰民，同时又不至于影响交通，本建议施工在白天中午车流量少的时候进行（避免夜间施工影响居民）。即使为赶工期非要安排夜间作业时，也不得将高噪声设备布置在夜间作业。12.5营运期环境影响分析本建设项目是治理污染、化害为利、造福人类的环保工程项目，本身对环境的污染很小，本工程的主要污染源是污水处理厂的处理排放水、脱水污泥、噪声、臭气和栅渣沉砂等固体废弃物。12.5.1污水处理厂排放水本污水处理厂的排放水满足污水综合排放一级标准。项目运行后，本区域的城市污水经处理后排放总量大大削减，对于六枝河的污染治理具有重要意义。处理厂职工的生活废水直接进入污水处理厂处理后排放，本厂定员10人，生活污水排放量约2m3/d。由于水量较小，对污水厂运行影响不大。12.5.2处理厂固体废弃物处理厂固体废弃物包括脱水污泥、粗、细格栅产生的栅渣、沉砂池的排砂、氧化沟的浮渣以及职工生活垃圾。粗、细格栅渣多为块状固体物质，其中包括无机物质和有机物质。性状类似生活垃圾，其中氧化沟的浮渣用刮泥机抽吸运出，视同化粪池掏出物进行处理。79n污泥主要成分为有机物(50%以上)，其它还有泥土颗粒等无机颗粒。污泥中的有机物较易分解，容易产生臭气而污染环境，由于其颗粒较细，较易随水流失，污染地面水和地下水。粗、细格栅渣的主要成分为小木棒等、布料等有机纤维、小的塑料袋等、夏季时有西瓜籽等瓜果类残渣，格栅渣的主要成分为有机纤维类。沉砂的主要成分为大的无机颗粒，主要为泥砂、石子等。粗格栅和沉砂性质相对较稳定，不易分解产生臭气。12.5.3臭气污水处理厂虽不设能产生较强臭味的污水初沉池，但工艺仍属于利用微生物分解有机物过程，其酸性发酵阶段将蛋白质、碳水化合物、脂肪等有机高分子分解成低分子时，往往产酸，其后由低分子有机酸继续分解，将产生一些CH4、H2S、NH3、CO2等废气，带来环境恶臭影响，特别在试运行阶段犹为明显，恶臭的主要排放点为氧化沟、贮泥池、污泥处置构筑物内（污泥浓缩、脱水、泥棚），排放方式为无组织排放的面源污染，应引起足够重视。臭气的主要成分为H2S、NH3，还有甲硫醇、甲基硫、甲基化二硫、三甲胺、苯乙烯乙醛等物质。随季节温度的变化臭气强度有所变化，夏季气温高，臭气强，冬季气温低，臭气弱。12.5.4噪声本污水处理厂的噪声主要产生于污泥脱水机房、进水泵房、污泥泵井等位置，其中污泥脱水机房的噪声最大，污泥脱水机房的噪声约为80分贝，进水泵房的噪声约为75分贝，污泥泵井噪声约为70分贝。12.6营运期环境影响应对措施12.6.1污水处理厂排放水污水厂的正常排放水由于是一级B标准排放，对受纳水体无较大影响但污水厂事故排放水对六枝河下游影响很大，除了从优化污水厂设计和加强管理以外，还应制定有效的对策措施，建议利用部分河段经开挖整治后作事故调节池，平时还可作为氧化塘，种植水生织物，提高污水处理效率，当污水厂出现事故时加大六枝河放水流量，对污染物可起到一定稀释作用。12.6.2固体废弃物为防治固废对环境产生的污染，建议：1）、污水处理厂的脱水污泥脱水后暂存污泥堆棚（有防雨、防渗措施）；2）、离心脱水时要选择好的絮凝剂品种及确定最佳投药量，同时控制好转速及转速差，从而降低处理后污泥的含水率；3）、防止固废在装运过程中造成沿途散落，污染环境。12.6.3臭气臭气浓度随扩散距离的增大而衰减，50m外其影响明显减弱，距恶臭源79n200m基本无影响。通过对国内多家污水处理厂卫生防护距离的类比调查，本污水处理厂规模6000t/d，，依据（GB/T13201-91）“制定地方大气污染物排放标准的技术方法”中有害气体无组织排放控制与工业企业卫生防护距离标准的制定方法，最终确定污水处理厂的卫生防护距离为200m。12.6.4噪声防治措施建议：1）、泵站、脱水机房的窗户采用双层隔声窗，门采用隔声门，房体采用砖砌实心墙，从而达到良好的隔声效果；2）、水泵的基础采用减振橡胶减振，进水管和出水管也采用减振橡胶管减振。12.7风险事故据污水处理工程的建设经验表明，污水处理厂的事故性风险具有突发性的特点，其原因和危害主要有以下三方面：(1)污水管网损坏。污水外溢直接污染内河及湖泊。在管道和集水井等设备或构筑物中，因平日所贮污水内含各种污染物，经微生物作用等因素产生有毒有害气体，如H2S等，由于通风不畅，长年积累，浓度较高，可能对维修人员产生中毒影响。（2）处理设施运行不正常。可能由于机械或电力等故障原因，造成污水处理设施不能正常运行，污水未能达标或未经处理直接排内河，污染地表水环境。（3）不可抗拒的外力影响。如地震、强台风、海啸等自然灾害的影响，也将给污水处理工程造成破坏性损害，造成水污染事故。79n第十三章劳动保护安全生产离不开劳动保护，污水处理厂必须对所有员工在生产过程中按《中华人民共和国劳动法》进行法律保护。（1）设置岗位责任制，持上岗证上岗是最基本的劳动保护。（2）操作人员上岗前必须进行岗位培训，合格后上岗。（3）所有危险地段在醒目处设警示牌。（4）所有高于1.2米以上平台应设护栏和其他安全措施。在水池类构筑物上设有救生圈等救生设备。（5）环境差劣的工段及露天作业之处，除加强通风设遮挡外还应设休息室，工作人员长期工作的场所设空调设施。（6）设一定数量的厕所和浴室。（7）危险品设专用仓库、专人管理，远离人们活动场所布置。（8）易爆易燃区，采用有防爆性能的动力设备，配置安全劳保用品，供事故时工作人员使用。（9）设置专门的安全生产、劳动保护机构，负责全厂的安全生产和劳动保护。（10）防雷接地系统遵照国家有关规定进行设计，照明系统采用了三相四线制，电气设备选型也充分考虑安全性。79n第十四章企业机构、劳动定员及工程实施进度设想14.1企业机构根据有关政策、法规，黔东南州污水处理厂实行厂长负责制，其企业机构模拟图如下：　　　　　　　　厂长　　　　　　　　　　　行政科财会科生产技术科污水工段污泥工段中控室化验室维修车间14.2劳动定员、人员培训根据（1985）城劳字第5号文，城乡建设部《城市建设各行业定员试行标准》、《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJ41-91）及《城市污水处理项目建设标准》，参照近年来国内、省内已建成运行的污水处理厂定员编制情况，结合黔东南州城污水处理工程的技术装备水平，确定黔东南州城污水处理工程（规模：6000m3/d）人员编制由技术管理人员、生产人员、其他人员三部分构成。人员编制涉及的主要专业有给水排水、化学、电气、机械、财会等，总定员为10人，详见劳动定员编制表。79n表14－1污水处理厂劳动定员及分工表序号岗位定员（人）备注1厂长12技术人员1一日一班3化验人员1一日一班4财务人员1一日一班5维修人员1一日一班6泵房工段生产人员1一日一班7污水处理段生产人员2一日两班8污泥处理段生产人员2一日两班9合计10为了提高管理水平，提高管理人员及工人的素质，对上岗人员应进行培训。人员培训可以充分利用国内同行业先进的技术条件及企业现有的技术条件相结合进行，其中内部培训10人，外部培训10人，特别是应加强水质监测人员及运行操作员的培训工作。14.3工程实施进度设想黔东南州污水处理工程实施进度计划如下：2009年1月：完成初步设计及审批；2009年5月：完成施工图设计及审查；2009年7月——2010年7月：工程建设；2010年8月：进入试运行。79n第十五章招投标按中华人民共和国国家发展计划委员会3号令发布施行的《工程建设项目招标范围和规模标准规定》，本项目勘测、设计、施工、监理、主要设备材料采购等，均需进行招投标，具体实施细则见表15-1：表15-1黔东南州污水处理工程招标基本情况表招标范围招标组织形式招标方式招标标段投标单位资质资格全部招标部分招标自行招标委托招标公开招标邀请招标勘察乙级设计乙级建筑工程√√√二二级及其以上通用设备及安装√√√一二级及其以上专用设备及安装√√√二二级及其以上管网土建及安装√√√二二级及其以上绿化工程√√√一乙级及其以上监理√√√一甲级一体化AmOn生物反应器设备、安装及厂区内自控直接向专利拥有者洽谈建设、采购、安装及调试运行79n本工程招标分为污水处理厂厂区建设工程和城区管网工程两个部分：污水处理厂厂区建设工程包含厂区建筑工程和设备工程：其中厂区建筑工程作为一个标段，采用公开招标方式；设备工程分三个标段，分别为专利设备及安装、专用设备及安装、通用设备及安装，其中专利设备及安装采取竞争性谈判形式，专用设备及安装采用邀请招标标方式、通用设备及安装采用公开招标方式。城区管网工程作为一个标段，采用公开招标方式。79n第十六章工程效益16.1环境效益城市污水处理厂是一项保护环境、造福于人类、改善生活环境的基本工程，其建成投产后的主要效益表现为环境效益。黔东南州污水处理工程的建设，可使城区污水得到处理，处理后的污水排入六枝河后，将改善六枝河道景观，恢复河道内生物的生长环境。同时，还改善了居民的生活环境质量，保障了人民的身体健康。污水处理厂建成投入运行后，每年可减少污物排放量：BOD5：219吨/年CODCr：306.6吨/年SS：350.4吨/年NH3-N：41.61吨/年TP：3.285吨/年TN：43.8吨/年16.2经济效益污水处理工程是公益性环保工程，又是子孙工程，直接经济效益无法评价；但它却有巨大的间接经济效益。由于水体的改善，人民健康水平的提高，减少了社会的医疗保健费用；由于水域环境的改善，不仅减少因水污染而造成的经济损失，还可使下游养殖业得到发展，同时对吸引投资、发展经济和提高黔东南州的旅游价值、增加人民收入有着重要作用。16.3社会效益工程的实施，改善了水环境，为黔东南州人民安居乐业提供了保障，减少了影响人民身体健康的不利因素，确保了当地人民的身体健康。工程的实施，使六枝河水质得到了根本的改善，必将对黔东南州的环境与社会经济等方面产生巨大的影响，促进城市的全面发展。79n第十七章问题与建议17．1问题1、在本文件中，城区管网部分因无工程地质初勘资料，故参考附近的地质资料进行设计，可能与场地的地质条件有出入，地基处理方式可能会有变化，在下阶段施工图设计中再作调整。2、本报告中引进设备的价格是参照其它污水厂同类引进设备价格计算的，今后根据招标后的设备价格会略有调整。17．2建议1、为便于专业化管理，黔东南州污水处理厂的维修工作应趋于专业化，建立统一的维修基地。2、为保证污水厂稳定的处理效果，以及污水厂产生的污泥能安全用作农林的肥料，对进入城市下水道的工业污水，一般应符合GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》和CJ3082—1999《污水排入城市下水道的水质标准》，特别是对污水中的有毒物质和重金属，必须进行预处理，达标之后才能排入。至于二类污染可以与城市排水管理部门和污水厂协商求得排放的方式和标准。3、建立完善的污水排放收费制度，切实执行排水设施有偿使用管理体制促进排水系统及处理系统的发展和良性循环。4、经污水厂二级处理的污水，远期经深度处理后，可供附近区域的城市非生活用水(包括绿化、工业用水等)，做到污水资源化。5、初步设计审批后，请准备施工图设计所需资料，资料内容另详。79