许昌第二污水处理厂工程可研报告 102页

目录前言11．总论21.1项目名称与建设单位21.1.1项目名称21.1.2项目承办单位21.1.3项目拟建设地点21.2编制依据21.3编制原则41.4编制范围51.5编制内容51.6推荐方案和研究结论51.6.1推荐方案51.6.2工艺与规模51.6.3定员51.6.4项目总投资及资金筹措61.6.5研究结论72．许昌县第二污水处理厂概况82.1许昌县概况82.2许昌县第二污水处理厂概况82.3自然条件92.4供水现状102.5排水现状103．项目建设的必要性123.1许昌县第二污水处理厂辐射企业污水排放的危害123.2工程建设的必要性134．工程规模和处理程度154.1工程规模154.2处理程度164.3污水处理厂厂址选择175．污水处理工艺方案比选185.1工艺方案比选原则185.2工艺方案的比较185.3预选方案的比较205.3.1预选方案介绍205.3.2工艺方案的技术特性比较255.3.3主要工艺设计参数比较265.4生化处理方案确定265.5深度处理工艺275.5.1深度处理工艺选择275.5.2消毒工艺选择286．污水处理厂工程设计316.1总体设计316.1.1工程规模及水质316.1.2污泥产量、进出水检测、药剂及供气量316.2总图设计336.3主要构筑物及设备选型346.3.1设备选型原则：34n6.3.2格栅选型356.3.3沉砂池选型356.3.3鼓风机选型376.3.4污泥浓缩脱水设备选型376.3.5进水泵房形式386.5污水各工段处理效果预测416.6工艺设计416.6.1粗格栅及进水泵房416.6.2沉砂池和细格栅426.6.3A2/O工艺446.6.4风机房456.6.5二沉池456.6.6污泥处理系统466.6.7深度处理486.7建筑设计496.7.1设计目标506.7.2总体布局506.7.3建筑设计构思506.7.4建筑装修516.7.5建构筑物一览表516.8结构设计526.8.1工程地质概况及气象条件526.8.2抗震设计526.8.3材料要求526.8.4结构防腐526.9供配电设计536.9.1供电电源与电压536.9.2电负荷计算536.9.3继电保护与计量546.9.4设备选型556.9.5防雷与接地566.9.6电缆敷设566.10仪表及自控设计566.10.1控制方式及组成566.10.2自控系统设计586.10.3通讯设计606.11通风设计616.12主要工艺流程设备表616.13污水收集系统636.11.1污水管道设计原则636.13.2污水管网计算636.13.3污水管网设计646.13.4主要附属构筑物647.污泥处置667.1污泥处置的必要性667.2污泥处置原则667.3常用污泥处置技术677.3.1常用污泥处置技术概述677.3.2常用污泥处置技术对比687.4.污水处理厂污泥处置方案718．节能与环保73n8.1节能738.1.1工艺节能措施738.1.2电气节能措施738.2环境保护748.2.1污染物的削减748.2.2厂区环境保护748.2.3施工期环境保护759.劳动保护及安全卫生7610．防火7810.1防火设计依据及原则7810.2总体布置7810.3厂区防火7810.4消防给水8011．劳动定员8112.工程项目风险分析8212.1污水处理厂风险影响预测8212.2污水处理系统运行风险分析8213.投资估算与资金筹措8413.1投资估算8413.1.1说明8413.1.2编制依据8413.1.3编制办法8413.1.4投资估算8513.1.5总投资构成分析8613.2资金筹措8714.经济评价8814.1经济评价说明8814.2总成本费用估算8814.2.1原材料、动力8814.2.2工资及附加8814.2.3折旧及摊销8914.2.4修理费8914.2.5其它费用8914.2.6总成本费用8914.3盈利能力分析8914.3.1经营收入8914.3.2税金及附加9014.3.3利润及分析9014.3.4清偿能力分析9014.3.5现金流量分析9014.4不确定性分析9114.4.1盈亏平衡分析9114.4.2敏感性分析9214.5经济评价结论9315招投标方案9415.1招标原则9415.2招标范围9415.3招投标程序9415.3.1招标9415.3.2投标9515.3.3开标、评标和中标96n16．结论和建议9716.1结论9716.2建议97n前言河南省地处中原，地理位置特殊，在全国经济发展格局中具有承东启西、连南贯北的重要作用，是全国各经济区交流、联合的中枢之地。商丘北接齐鲁，南据江淮，西扼中原，东临沿海，亚欧大陆桥经济带与京九经济带纵横交汇，是重要的物资集散地和商贸中心，是河南实施“东引西进”战略的桥头堡。许昌县位于河南省中部，环抱许昌市魏都区，东与鄢陵县接壤，西与禹州市毗邻，南与临颖县相连，北与长葛市为邻，京广铁路纵贯南北，京珠高速公路和107国道穿境而过，地理位置优越。拟建许昌县第二污水处理厂地处许昌、漯河二市交界处，极利于市场培育和辐射。距许昌市6公里，距张潘镇4公里，距107国道5公里。西有京港澳高速公路，东有许亳高速公路。便利的对外交通条件为许昌县第二污水处理厂辐射企业走向全国乃至世界提供了条件。许昌县第二污水处理厂现辐射企业占地37.5公顷，道路占地6.8公顷，总用地为44.6公顷。现有职工1500人左右。现有企业七家，（东方生态实业有限公司（许昌东方《豫中》化工公司）、河南豫辰化工有限公司、许昌恒生制药有限公司、许昌凯特化工厂、许昌艾嘉圣美皮革有限公司、许昌威龙制衣有限公司、食用菌厂等），建设初具规模。远期共计污水排放量为15000吨/天。COD总排放量较大，为节约用水，达到真正减排目的，为此需要进行污水处理。该报告书编制范围包括污水处理厂、污水处理系统及其配套工程建设。n1．总论1.1项目名称与建设单位1.1.1项目名称许昌县第二污水处理厂污水处理工程1.1.2项目承办单位项目承办单位：许昌县兴业开发投资有限公司1.1.3项目拟建设地点许昌县张潘镇前汪村枪张公路南200米1.2编制依据1、法律依据《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国水污染防治法》《中华人民共和国水污染防治实施细则》《污水处理设施环境保护监督管理办法》《饮用水水源保护区污染防治管理规定》《地表水环境质量标准》GB3838-2002《污水综合排放标准》GB8978-1996《农田灌溉水质标准》GB5084-92《生活饮用水卫生标准》GB5749-2005《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》GB18918-2002n2、采用的主要规范、标准《地表水环境质量标准》GB3838-2002《环境空气质量标准》GB3095-1996《污水综合排放标准》GB8798-1996《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996《城市区域环境噪声标准》GB3096-93《城市区域环境噪声适用区划分技术规范》GB/T15190-94《恶臭污染物排放标准》GB14554-93《城市污水排入下水道水质标准》CJ3082-1999《城市给水工程规划规范》GB50282-98《城市排水工程规划规范》GB50318-2000《室外给水设计规范》GB50013-2006《室外排水设计规范》GB50014-2006《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《建筑设计防火规范》GB50016-2006《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《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《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003《屋面工程技术规范》GB50345-2004《钢结构设计规范》GB50017-2003《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002n《泵站设计规范》GB/T50265-97《混凝土水池软弱地基处理设计规范》CECS86-96《建筑桩基技术规范》JGJ106-2003《地下工程防水技术规范》GB50108-2001《砌体结构设计规范》GB50003-2001《供配电系统设计规范》GB50052-95《建筑防雷设计规范》GB50057-94《3kV~110kV高压配电装置设计规范》GB50060-92《工业企业设计卫生标准》GBZ1-20021.3编制原则本项目以削减水污染物排放量、减少一次供水量、减少废水排水量、增加水的循序使用量，提高水的循环利用率，实现"节流减污"为总的原则。根据本工程的具体情况，方案的编制主要遵循下述原则，以求最大限度的降低单位产品水耗，减少生产用水量和废水排放量，并进一步削减水污染物排放量，在取得较好的社会效益、环境效益的前提下，使企业能取得一定的经济效益。1、遵守执行国家环保政策、有关法规及规范和标准的原则；坚持经济发展与环境保护并行原则；2、工程建设与生产能力相协调的原则；3、本着化害为利，变废为宝的原则，实行清洁生产，废水循环利用，创造直接经济效益；4、本着高效低耗，投资省、运行效果好、操作管理方便的原则，采用可靠、成熟、先进的工艺与技术；5、在新农村建设指导下，对张潘镇及周边企业污水进行综合治理，充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益；n6、在保证出水水质的前提下，选用先进可靠、管理方便、经济合理、占地面积省的工艺；7、积极稳妥地采用先进技术和设备，节能降耗，提高自动控制水平；8、充分考虑污泥的综合利用，为污水回用创造条件。1.4编制范围项目建设背景及必要性，企业概况，建设厂址与建设条件，工程技术方案，环境保护，节约能源，招标投标方案，机构设置及实施进度，投资估算及资金筹措，财务评价。1.5编制内容本报告编制内容为许昌县第二污水处理厂污水处理工程。1.6推荐方案和研究结论1.6.1推荐方案本项目选用可靠成熟先进的“A2/O”废水处理工艺，本着投资少、效果好、达标排放的原则，建设本项目，确保废水处理深度效果。本次工程总规模为15000吨/天。1.6.2工艺与规模废水处理厂处理工艺为“A2/O+深度处理”，处理规模为15000吨/天。深度处理工艺为“絮凝沉淀+砂滤”，污泥处理工艺为“浓缩+机械脱水”。1.6.3定员本项目在废水处理站的运行、操作、管理、维护方面，需新增定员30人，其中工人7人，化验和维修人员5人，调度和生产技术5人，管理人员5人，其它服务人员8人。n1.6.4项目总投资及资金筹措项目总投资2636.06万元，其中建设投资2596.06万元，流动资金40.00万元，其来源为项目承办单位自行筹措。主要技术经济指标表1项目总投资万元2636.06　1.1建设投资万元2596.06　1.2流动资金万元40.00　2资金筹措万元2636.06　2.1自筹资金万元2636.06　2.1.1用于建设投资万元2596.06　2.1.2用于流动资金万元40.00　2.2借款万元0.00　3资本金比例%100　4经营收入万元657.00正常年5总成本费用万元376.92年平均6利润总额万元201.87年平均7所得税万元50.47年平均8税后利润万元151.40年平均9每百元经营收入占用总资金元/百元455.45　10每百元销售收入占用建设投资元/百元448.53　11每百元经营收入占用流动资金元/百元6.91　12总投资收益率%7.6613项目资本金净利润率%5.7414全部投资财务内部收益率(税前)%8.89　15全部投资投资回收期(含建设期):年9.14　16全部投资财务净现值（税前）万元1020.58Ic=4%17盈亏平衡点（BEP）%54.96　n1.6.5研究结论本项目采用可靠成熟先进的废水处理工艺，本着投资少、效果好、达标排放的原则，确保废水处理效果；经初步经济分析，本项目的各项财务指标均在满意的范围内，收益率大于行业基准收益率，且具有较强的抗风险能力。因此，从经济上看该项目是可行的，具有较好的经济效益。同时，本项目的财务效益和国民经济效益相一致，具有较好的国民经济效益。n2．许昌县第二污水处理厂概况2.1许昌县概况许昌县位于河南省中部，环抱许昌市魏都区，地理座标东经113°35′-114°05′，北纬33°53′-34°11′，东与鄢陵县接壤，西与禹州市毗邻，北与长葛市为邻，南与漯河市临颖县相连，县境东西长46.8km，南北宽37.8km。京广铁路纵贯南北，京珠高速公路和107国道穿境而过，距国际航空港郑州国际机场仅40km。许昌县地处河南省中部，环抱许昌市区，总面积1002平方公里，耕地面积101万亩，辖16个乡镇，445个行政村，7个居委会，总人口近80万，是全国最大的档发加工出口基地、腐竹生产集散地和童鞋加工基地，是河南省首批对外开放重点县和发展开放型经济先进县。2.2许昌县第二污水处理厂概况许昌县第二污水处理厂选址位于许昌市许昌县，居于河南中原城市群隆起带，尽享河南省构建中原城市群的各项优惠政策。京广铁路、京珠高速公路和107国道纵贯南北，311国道横穿东西，许昌至南阳到重庆的高速公路、许昌至开封至青岛的高速公路、许昌至登封到洛阳的高速公路、许昌至扶沟到安徽亳州的高速公路交汇于此，省道及县乡公路纵横交织，四通八达。“南水北调”、“西气东输”两大工程穿越县境，为全县经济快速发展提供更大空间。许昌县城区功能比较完善，市政、交通、通讯、供水、供电等基础设施齐全，n适宜工矿企业进驻生产，所在区域属于温带大陆性季风气候，常年主导风向为东北风，对许昌市城区环境空气质量影响不大。许昌县第二污水处理厂辐射企业依托许昌市具有经济、社会发展等优越的区位条件。目前已有企业见下表：已有企业情况调查表单位：万元序号企业名称总投资生产规模备注1东方化工实业有限公司80005000t/a氨基乙酸已建2河南豫辰化工公司1500027t/a叔丁基二甲基氯硅烷已建3许昌恒生制药有限公司50003t/a盐酸马尼地平已建4许昌凯特化工厂30002000t/a有机硅500t/a氯丁胶粘合剂已建5许昌艾嘉圣美皮革有限公司800裘、革、皮制品加工在建6许昌威龙制衣有限公司/成衣在建7食用菌厂/食用菌在建8东方化工二期工程/1万t/a草甘膦原料药拟建9豫辰化工二期工程/295t/a叔丁基二甲基氯硅烷拟建2.3自然条件1、地理位置许昌县第二污水处理厂位于许昌县东南部，距许昌市6公里，距107国道5公里，紧邻枪张公路，交通运输条件较为便利。东距张潘镇区4公里，西临将官池镇。2、地形地势许昌县第二污水处理厂地形单一、地势平坦。n3、气象气候条件许昌县第二污水处理厂地处北温带，属暖温带季风气候，四季分明，日照充足，热量资源可满足作物一年两熟。年平均日照2200h左右，年平均太阳辐射总量115千卡/cm2，年平均气温14.6oC，最高气温41oC，最低气温-17.2oC，年平均降水量72.9mm,最大降水量1132mm,最小降水量414mm。降水主要集中于7、8、9三月，占全年降水量54.5%，无霜期217天左右。4、水文地质、土壤范围内小黑河注入新沟河形成Y字形向南出规划区。属淮河流域颍河水系。水文地质属中等富水区、单井出水量大于25T/h,出水量稳定。许昌县第二污水处理厂位于黄淮冲积平原上，基本为潮土，土层深厚，土体内碳酸钙含量丰富，PH值为8.0-8.6。土地耕层较厚，肥力中等，易于耕作。2.4供水现状目前许昌县第二污水处理厂辐射企业生产、生活用水均采用地下水。规划从许昌市区原107国道西侧的水厂引水的供水管线尚未开始建设。2.5排水现状生产用水主要是锅炉用水，循环冷却水，另外有少量洗涤用水和生产性废渣水解处理少量用水；生活用水主要是6万居民的生活用水和园区n职工食堂及引用水与洗刷用水，部分企业内部建有污水处理站，经处理后达标排放，排至小洪河。部分企业内部雨水处理达标后与生活污水分流排放。n3．项目建设的必要性3.1许昌县第二污水处理厂辐射企业污水排放的危害目前，许昌县第二污水处理厂辐射企业的污水排放量每天约有1.5万吨，污水管网覆盖率低，生活污水未经处理直接的或间接的排入河流。这些污水的排出将会影响到本市及周边地区的环境和下游沿线流域的生态平衡。其影响主要表现在以下几方面：1、对城市供水的影响目前，地下水是许昌县第二污水处理厂辐射企业生产和生活用水的重要水源之一。许昌县第二污水处理厂辐射企业的地下水源主要靠大气降水和河渠渗漏补给。市域内河流水体为地下水源的主要补给水源，由于地面水的污染造成地下水的污染，排放河流的污水对城市地下水已构成严重威胁。现在许昌县第二污水处理厂辐射企业的部分浅层地下水和中层地下水已受到污染。目前虽未涉及到深层地下水，但一量出现深层地下水污染，将不可逆转，难以消除。2、对环境的影响许昌县第二污水处理厂所在河流除防洪排涝外，还负有农田灌溉的任务，长时间的城市生活污水的大量排入，会导致水质恶化、污浊，严重的影响了市容景观和城市环境，给市民的生活及农业生产带来极为不利的影响，有损于许昌县企业的声誉，有碍于招商引资，限制了第三产业及旅游业的发展。n3.2工程建设的必要性水体严重污染是城市水资源可持续利用和城市经济可持续发展的重大障碍，因此污水治理对防治水体环境污染，缓解水的供需矛盾可起到积极的作用。国家对环境保护，污水治理工作十分重视，全国人大1996年通过了《水污染防治法》修正案，全国第四次环保大会要求本世纪末，全国重点水系淮河、辽河、海河基本变清。另外，根据《城市污水处理及污染防治技术政策》的有关规定，2010年全国设市城市和建制镇的污水平均处理率不低于50%，设市城市的污水处理率不低于60%，重点城市的污水处理率不低于70%，因此许昌县第二污水处理厂的污水处理率不应低于60%。且许昌县第二污水处理厂辐射企业排放的污废水是淮河流域颍河水系上游的一个重要污染源，许昌县第二污水处理厂辐射企业污水治理工程的加强，污水处理厂的建设对保护淮河流域颍河水系有着重要的意义。为减轻对下游沱河流域的污染，使许昌县第二污水处理厂辐射企业的地下水、地面水及其下游的水域水质有明显的改善，不再受污水的困扰，使被破坏了的生态环境得到恢复，建设许昌县第二污水处理厂是十分必要和急时的，且迫切的。总之，许昌县第二污水污水处理厂的建设，有着极其深远的意义，其意义表现为：1、许昌县第二污水处理厂污水处理工程的建设可进一少减少许昌县第二污水处理厂辐射企业内的工业污水的污染总量，减轻地下水及淮河流域的污染。n2、有利于改善工业园区的投资环境，有利于招商引资，对促进许昌县工业发展和经济腾飞，起到积极作用，有利于经济持续稳定地向前发展。3、污水治理后地面水环境将得到改善，沿线整体环境得到改观，工业园区内人民生活环境质量将有所提高。4、污水治理使沿线的农业用水水质及农产品质量得到提高，有利于保护人民群众的身体健康和维持社会安定。因此，兴建许昌县第二污水处理厂污水处理工程功在当代，利在千秋，利国利民，势在必行。n4．工程规模和处理程度4.1工程规模1、服务范围工程近期服务人口6万人，服务面积90km2，拟收集张潘镇全部、将官池镇东部生活污水和工业废水。2、污水水量预测本次报告仅涉及现有企业排水和居民生活污水。部分企业可收集污水量序号企业名称排水量t/dCODcrmg/LBOD5mg/LSSmg/L1许昌恒生制药600600961722东方化工225622561502003豫辰化工7657651502004凯特化工432432150200居民生活污水序号服务人口排水量t/dCODcrmg/LBOD5mg/LSSmg/L16.25万100004003001003、工程规模确定最终确定污水处理厂设计建设规模为15000吨/天。n4.2处理程度1、污水水质本次工程所收集的污水主要为各企业已经达标的废水和生活污水，经加权平均，其水质如下：许昌县第二污水处理厂辐射企业污水水质序号项目设计值（mg/L）1CODcr3502BOD51803SS1204总氮355NH3-N256BOD5/CODcr≥0.502、排放标准工程排水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）一级标准B指标（其中COD、总氮、氨氮执行一级A标准），处理后尾水排入新沟河。污水处理后水质达到下表中的排放标准，指标如下：污水处理后排放标准指标表序号项目设计值（mg/L）1CODcr502BOD5203SS204总氮155NH3-N56pH6～9n4.3污水处理厂厂址选择根据排水工程规划要求，许昌县第二污水处理厂厂址选则应具备以下条件：1、有利于处理后的污水的排放。2、厂址位于城乡结合部，便于处理后污水的农灌。3、厂址周围环境敏感点距离均在200米以上，工程建设对周围环境影响不大。n5．污水处理工艺方案比选5.1工艺方案比选原则1、拟采用的工艺技术路线具有先进性和可靠性。2、确保污水中的污染物质，特别是氮、磷的去除率。3、运行管理简单，对污水水质的适应性强，耐冲击负荷。4、具有较高的自动化控制水平。5、具有较低的建设投资和运行费用。6、占地面积小，节省建设用地。7、污水处理厂与环境协调。5.2工艺方案的比较对于处理规模低于10万吨/日的中小型污水处理，选择合适的处理工艺是系统高效运转的关键。对于这类污水处理，在工艺选择时应满足以下几方面的要求：1、处理工艺适应性强，耐冲击负荷，处理效果稳定，对CODCr、BOD5、氨氮、SS等污染物的去除效率高，确保处理出水达标排放；2、工艺高效节能，长期运行费用低；3、自动化程度高，操作管理方便；4、基建投资合理，适合中小规模的污水处理厂建设。目前，对于日处理能力在10万吨以下的污水处理设施，可选用普通活性污泥法、氧化沟法、SBR法、水解好氧法、AB法和生物滤池等技术。n一般而言，在采用活性污泥法的污水处理厂中，不同的污染物是以不同方式去除的。例如，污水中的SS主要靠沉淀去除，可以选用适当的污泥负荷(F/M)值、较小的二次沉淀池的表面负荷和较低的出水堰负荷等措施；污水中BOD的去除是靠微生物的吸附和代谢作用、并对污泥与水进行分离完成的，根据污水厂运行经验，在污泥负荷≤0.3kg/(kg·d)时，即可使出水BOD5＜20mg/L；污水中CODCr的去除取决于原水的可生化性，它与城市污水的组分有关；污水中NH3-N的去除，完成硝化是先决条件，必须使系统维持在较低的污泥负荷条件下运行，使系统的泥龄大于维持硝化所需的最小泥龄。所以，要达到要求的出水指标，必须根据进、出水水质，选择适当的工艺参数，在满足生物除磷脱氮的前提下，完成对BOD5、CODCr和SS的去除，故生物脱氮除磷是污水处理工艺的关键。SBR工艺系列中的Unitank法因生物除磷效果差，又无污泥回流设施，使得整体系统的利用效率很低；MSBR法流程繁琐，对自控及监测仪表要求较高，当水量变化大时需通过调整进水和曝气过程的时序使系统正常运行。因此，考虑将CAST法作为比选方案之一。普通活性污泥法作为传统的污水生物处理工艺，是处理效率较高的污水处理方式。活性污泥中的微生物主要有细菌、原生动物和藻类，其中细菌主要又以菌胶团和丝状菌状态存在。普通活性污泥法是目前应用十分广泛的处理工艺，因此将此法作为比选方案之一。n5.3预选方案的比较5.3.1预选方案介绍1、A2/O水处理技术介绍A2/O是传统的生物脱氮工艺，目前已广泛应用于各种规模的城市污水处理厂，污水首先进入厌氧池，进行水解酸化然后进入缺氧池与回流污泥和回流混合液混合，反硝化菌利用污水中的有机物和回流混合液中的硝酸盐进行反硝化，可同时去碳脱氮，当污水进入好氧池时，有机物浓度已较低。由于进入好氧池的污水中有机物浓度较低，有利于自养型硝化菌的生长繁殖。其特点是：工艺简单、技术成熟、管理方便、脱氮效果较好等。A2/O水处理工艺其运行稳定性、处理效果、占地面积和节能效果以及脱氮除磷效果都很显著。其处理工艺流程图见图5－1。图5-1A2/O工艺流程图根据当地污水现状，工业废水比例较大，工业废水中难降解成分含n量较多，因此本方案考虑设置水解酸化池。水解酸化池全称为水解酸化污泥床反应器，是改进的升流式厌氧污泥床反应器(UASB)，但不设三相分离器。在水解酸化池内，一方面利用污泥床的沉淀和截流作用去除大部分难降解的悬浮性有机物，另一方面在水解和产酸菌的作用下，将不溶性有机物水解成溶解性有机物、大分子物质分解成小分子物质，出水BOD／COD值有明显提高，大大提高了污水的可生化性。众所周知，微生物对有机物的摄取只有溶解性的小分子有机物质才可直接进入微生物细胞内，而不溶性大分子物质，首先要通过胞外酶的分解才能进入微生物体内参与代谢过程。经过水解酸化处理，有机物在微生物的代谢途径上减少了一个重要环节，无疑将加速有机物的降解。2、CAST工艺循环式活性污泥法（CyclicActivatedSludgeTechnology，简称CAST）是澳大利亚开发的一种工艺，是在传统间隙式活性污泥法（SBR法）和ICEAS（IntermittentCyclicExtendedAerationSystem）工艺（周期循环延时曝气系统）基础上发展起来的一种新技术，该工艺将可变容积活性污泥法过程和生物选择器原理进行有机的结合。CAST方法是一种循环式活性污泥法，整个工艺为间隙式反应器，在此反应器中活性污泥法过程按曝气和非曝气阶段不断重复进行，该法将生物反应过程和泥水分离过程结合在一个池子中进行。CAST方法是一种“充水和排水”n活性污泥法系统，废水按一定的周期和阶段得到处理。CAST方法在七十年代开始得到研究和应用，随着电子计算机应用和自动化控制的日益普及，间隙运行的CAST工艺由于其投资和运行费用低，处理性能良好，该工艺已广泛用于城市污水和各种工业废水的处理。这种工艺综合了推流式活性污泥法的初始反应条件（具有基质浓度梯度和较高的絮体负荷）和完全活性污泥法的优点（较强的耐冲击负荷能力），无论对城市污水还是工业废水都是一种有效的方法，有效地防止污泥膨胀。另外如果选择器的厌氧的方式运行，则具有生物除磷作用。有资料介绍：由于CAST工艺引入了厌氧选择器，使该系统具有很强的除磷脱氮能力。实际这种说法不完全正确。因为就脱氮而言，CAST系统与传统的SBR没有太多的不同，静止沉淀时的反硝化作用和同时硝化反硝化作用在脱氮过程中起主要的作用。而除磷方面，仅20-30%的回流比，则无法保证选择区内的污泥浓度，举例而言，若反应池内的污泥浓度为6g/L（一般没这么高），回流比为20%时，选择的污泥浓度仅为1g/L。这样低的污泥浓度是很难保证良好的除磷效果的。况且回流是在进水同时进行，这时处在曝气阶段，回流的混合液含有大量的溶解氧和硝态氧，也不利除磷。第三，生物除磷是通过排除富集磷的污泥来实现的，而系统长泥龄低负荷的运行，产泥率很低，同样无法保证良好的除磷效果。实际上，很多实际工程设计中，CAST工艺往往都辅以化学除磷，以保证处理达标。所以，许多资料所介绍的CAST工艺良好的除磷脱氮能力有必要进行进一步的探讨和研究。其工艺流程图见图5－2。n图5-2CAST工艺流程图CAST法的基本组成及运行步骤：CAST反应池主要由生物选择器、主曝气区、污泥回流/排除剩余污泥系统和撇水装置四部分组成。CAST工艺每一操作循环包括进水/曝气阶段、沉淀阶段、撇水阶段和闲置阶段等几个过程阶段，各个阶段组成一个循环，并不断重复。循环开始时，由于充水，池子中的水位由某一最低水位开始上升，经过一定时间的曝气和混合后，停止曝气，以使活性污泥进行絮凝并在一个静止的环境中沉淀，在完成沉淀阶段后，由一个移动式撇水堰排出已处理的上清液，使水位下降到池子所设定的最低水位，然后再重复上述过程。3、氧化沟工艺n氧化沟工艺是五十年代由荷兰工程师发明的，因其池型呈封闭的循环流沟渠二得名。其池型决定氧化沟具有特殊的水流混合特性，也就是说，当以较长的时间间隔为观察基础，可以认为氧化沟是一个完全混合池，其沟内循环水量往往是进水量的几十倍甚至上百倍。所以，具有较强的抗冲击负荷的能力：但如果着眼于氧化沟的某一段，即以较短的时间间隔为观察基础，氧化沟具有推流式的特征。碳源BOD的去除以及完成硝化，反硝化进行脱氮可在沟中连续进行。同时省去了混合液回流系统也可不设初沉池。但通常情况下，氧化沟泥龄较长，要求污泥好氧稳定的泥龄应在20天以上，但如按此标准设计，无疑将增加过程投资和运转费用，现实占地面积大，以目前国力很难承受。因此，目前国内以建成的氧化沟泥龄多采用12~15天，只能认为其污泥已经得到好氧相对稳定。氧化沟工艺发展速度较快，种类也较多，但其机理仍是活性污泥法。目前国内外应用较多的氧化沟主要有卡鲁塞尔（Carrousel）氧化沟，奥伯尔（Orbal）氧化沟，多沟交替式氧化沟等。各种氧化沟的主要区别在于池型和曝气方式的不同，一般情况下，氧化沟都采用表面机械曝气，如表曝机、转刷、转碟等。氧化沟工艺具有流程简单，构筑物少，处理效果好，运行稳定，耐冲击负荷能力强，管理方便等优点，但是其充氧能耗往往高于鼓风机的能耗，因此运行费用相对较高。其工艺流程图见图5－3。n图5-3氧化沟法工艺流程图5.3.2工艺方案的技术特性比较表5－1是三种工艺的技术特性比较。表5－1三种工艺的技术特性比较序号技术特性方案一：A2/O处理工艺方案二：CAST工艺方案三：氧化沟法1运行方式连续进水、连续出水。反应池间歇运行，4座反应池交替运行保持进、出水的连续性。连续进水、连续出水。2工艺特点反硝化在前，硝化在后，设内循环，以原污水中的有机底物作为碳源，效果好，反硝化反应充分。有机物降解与沉淀在一个池子完成，无需设独立的沉淀池及其刮泥系统。在氧化沟中完成有机物降解，在沉淀池中进行泥水分离，需设独立的沉淀池和刮泥系统。3脱氮除磷功效厌氧好氧空间交替，有脱氮除磷功能。但脱氮效果较好时，除磷效果一般。通过每一个周期的循环，造成有氧和无氧的环境，对氮和磷有较好的去除效果。氧化沟系统三个沟道内的DO值呈0-1-2的梯次变化，脱氮除磷效果一般。4水质适应能力生化和物化有机结合，可抵抗较强的冲击负荷，低温条件下处理效果一般。固体停留时间较长，可抵抗较强的冲击负荷，低温条件下处理效果一般。较长的固体停留时间，可抵抗冲击负荷，低温条件下处理效果一般。n5动力消耗维护管理采用鼓风曝气，曝气器（管）均布池底，动力效率较高，能耗较低；连续运转，维修及维护量一般。采用鼓风曝气，曝气器均布池底，动力效率高，能耗较低；间歇运转须采用高质量的膜式曝气器，设备的闲置率较高，曝气器寿命较短，维修及维护量大。采用表面曝气，设有转碟曝气设备，转碟分点布置；设备少，管理简单，维护量小，但能耗较高。设备较少且经久耐用，控制管理简单。自动化水平高，对电动阀门等设备的可靠性需求较高，控制管理较复杂。设备少且经久耐用，控制管理简单。耗电量较小，运行费用低。耗电量较小，运行费用低。耗电量较大，运行费用较高。6自控与管理自动化水平较高，对操作人员的素质要求较低，总设备费用较低。自动化水平较高，对操作人员的素质要求较高，总设备费用较高。自动化水平较低，对操作人员的素质要求较低，总设备费用较低。7对气候的适应能力气温低于15℃处理效果受到影响，冬季低效果更差。（同左）（同左）5.3.3主要工艺设计参数比较表5－2是主要工艺设计参数比较。表5－2主要工艺设计参数比较序号名称方案一：A2/O处理工艺方案二：CAST工艺方案三：氧化沟1粗格栅进水泵房格栅净距:20mm格栅净距:20mm格栅净距:20mm2细格栅曝气沉砂池格栅净距:5mm沉砂停留时间:3min格栅净距:5mm沉砂停留时间:3min格栅净距:5mm沉砂停留时间:3min3缺氧池水力停留时间5.0hr无水力停留时间：1.0hr4曝气池污泥负荷:0.15kgBOD5/kgMLSS.d污泥负荷:0.12kgBOD5/kgMLSS.d污泥负荷:0.10kgBOD5/kgMLSS·d污泥浓度:4.0kg/m3污泥浓度:3kg/m3污泥浓度:4kg/m3污泥产率0.3～0.6kg/kgBOD5污泥产率0.95kg/kgBOD5污泥产率：0.85kg/kgBOD5污泥泥龄：20d污泥泥龄:15d污泥泥龄:18d水力停留时间:10.0hr水力停留时间:18hr（包括沉淀）水力停留时间:14hr5二沉池水力负荷:0.75m3/m2.hr无水力负荷:0.7m3/m2.hr6回流污泥50～100%无70～100％7脱水机房1500mm浓缩脱水机1台1500mm浓缩脱水机1台1500mm浓缩脱水机1台5.4生化处理方案确定从上述三个方案的比较可以看出，A2n/O处理水处理工艺应是首选工艺。该工艺具有：1、工艺成熟可靠；2、处理效果稳定、效率高；3、对水质水量的冲击负荷适应能力强；4、占地面积小，投资省；5、能耗较低，运行费用低；6、自控水平高，管理要求低，管理简便；本工程拟选用技术成熟可靠工艺，能取得满意的处理效果。5.5深度处理工艺5.5.1深度处理工艺选择二级生物处理出水中污染物质为有机物和无机物的混合体，有机物包括细菌、病菌、藻类及原始生物等。不论是有机物还是无机物，根据它们存在于污水中的颗粒的大小又可分为悬浮物（＞1μm）、胶体（1μm～1nm）和溶解物（<1nm），一般来说通过混凝沉淀等常规工艺可以去除悬浮物和胶体粒子，强化处理去除的重点是形成浊度和BOD5、COD的颗粒状、胶体状杂质、除磷以及消毒。常用的中水处理方法可归纳为直接过滤法、微絮凝＋过滤、混凝沉淀（澄清）过滤法，这几种方法均适用于本工程所要求的出水水质。根据几种工艺可取出的污染物以及本工程所要求去除的污染物，本工程可选择直接过滤法、混凝沉淀（澄清）过滤法。通过n对天津纪庄子污水处理厂二级出水作了直接过滤、微絮凝过滤和絮凝沉淀过滤三种工艺的中型试验，得出以下结论：直接过滤工艺简单，但冬季无法满足水质要求；微絮凝过滤去除率高，但过滤周期短，特别是在冬季，过滤周期缩短至2-4小时，冬季无法正常生产运行；絮凝沉淀过滤工艺能保证全年水质合格。对于混凝沉淀（澄清）过滤法，由于原水经过加药混合、絮凝方应、沉淀，再进入滤池过滤，系统缓冲能力强，因此对进水的水质、水量变化具有较强的适应能力；对于直接过滤，抗水力冲击能力较差。另外通过对国内类似工程运行监测数据的分析，采用混凝-沉淀-过滤的全流程工艺是积极稳妥的。因此推荐采用混凝-沉淀-过滤工艺。5.5.2消毒工艺选择根据设计出水水质要求应杀灭水中病菌，进行消毒处理。目前污水消毒可供选择的方式有氯、二氧化氯、臭氧和紫外线消毒。选择消毒方式应综合考虑工程的适用性、技术的适用性、安全性、可靠性、运行及管理方便、运行成本低等因素。1.液氯氯气是一种黄绿色气体，具有刺激性，有毒；氯气极易被压缩成液氯，液氯极易气化。液氯溶解在水中后迅速水解成次氯酸(HOCl)，离解出OCl-，利用OCl-极强的消毒能力，杀灭污水中的细菌和病原体。液氯消毒效果可靠，投配设备简单，投量准确，价格便宜，但出水中的余氯及某些氯化合物对水生生物有毒害作用，同时可能产生THMS等致癌物质。2.二氧化氯n二氧化氯为深绿色气体，刺激性比氯大；二氧化氯易溶于水。空气中浓度大于10%或水中浓度大于30%将发生爆炸，故不易贮存。二氧化氯与水中氨氮等化合物不发生反应。二氧化氯的消毒机理主要是通过吸附、渗透作用，进入细胞体，氧化细胞内酶系统和生物大分子，较好地杀灭细菌、病毒，且不对动植物产生损伤，杀菌作用持续时间长，受pH影响不敏感。3.臭氧臭氧的消毒机理包括直接氧化和产生自由基的间接氧化，与氯和二氧化氯一样，通过氧化来破坏微生物的结构，达到消毒的目的。4.紫外线紫外线是指电磁波波长处于200～380nm的光波，一般分为三个区，即UVA（315～318nm）、UVB（315～280nm）、UVC（200～280nm）。低于200nm的远紫外区域称为真空紫外区，极易被水吸收，因此不能用于消毒。用于消毒的紫外线是UVC区，即波长为200～280nm的区域，特别是254nm附近。紫外线消毒机理与其它氧化剂不同，是利用波长254nm及其附近波长区域对微生物DNA的破坏，阻止蛋白质合成，而使细菌不能繁殖。紫外线对隐孢子虫具有高效杀灭作用，且不产生副产物。根据以上比较，考虑到系统出水不仅有粪大肠菌群指标的要求，还应有余氯要求，结合一期工程中二氧化氯消毒设备的使用，本工程选用运行成本低、技术成熟、具有持久杀菌能力的二氧化氯消毒方式。本工程拟预留深度处理单元。采用成熟可靠的混凝-沉淀-过滤工艺工艺。深度处理流程图如下：n消毒剂深度处理流程图n6．污水处理厂工程设计6.1总体设计6.1.1工程规模及水质根据前文论述，设计规模15000吨/天。主要构建筑物的设计水量如表6－1。表6－1主要构（建）筑物设计水量序号项目设计水量备注平均流量（吨/天）变化系数（KZ）设计流量（吨/小时）1格栅、沉砂池150001.519452A2/O工艺75001.514723二沉池75001.51472污水处理厂进出水水质如第4章所述。6.1.2污泥产量、进出水检测、药剂及供气量1、污泥产量污泥产量见表6－2。表6－2污泥产量表项目污泥量处置干质（t/d）相应含固率（％）相应含固率的体积或重量剩余污泥量5.800.8725吨/天脱水后污泥量5.80≥2029吨/d送垃圾处理厂处理2、栅渣量（1）格栅n拦截的渣量按0.08吨/1000吨污水计：栅渣总量：1.50吨/天，含水率80％；（2）曝气沉砂量沉砂量按0.03吨/1000吨污水计：沉砂总量：0.45吨/天，含水率80％；（3）供气量本工程生物反应池和曝气沉砂池用气，最大供气量60吨/分。选用3台离心风机。（4）污水、污泥计量及进出水水质检测仪表的设置计量仪表设置见表6－3。表6－3计量仪表设置表序号检测目标仪表安装位置仪表形式1进厂污水量进厂污水管道电磁流量计2出厂污水量排放口超声波流量计3回流污泥量污泥回流管超声波流量计4混合液回流量回流泵出口管超声波流量计进出水水质检测仪表的设置见表6－4。表6－4进水出水水质监测仪表检测项目取样及仪表安装位置备注取样位置仪表安装位置进厂污水水质水温、pH、DO、SS、CODCr、BOD5、NH4-N、TP粗格栅进水侧水温、pH、DO可在线监测、其余取样送厂化验室检测出厂污水水质水温、pH、DO、SS、CODCr、BOD5、NH4-N、TP排放口水温、pH、DO、CODCr可在线监测、其余取样送厂化验室检测注：BOD5、TN、粪大肠菌群数等指标定期委托监测。（5）主要药剂用量及品种n污水厂主要的药剂用量及品种见表6－5。表6－5药剂用量及品种项目药剂种类投加量备注污泥脱水絮凝剂聚丙烯酰胺（PAM）粉剂污泥干质的1～3‰絮凝沉淀池絮凝剂水处理药剂50mg/L6.2总图设计1、平面设计原则：布局合理，水流顺畅，布置紧凑，尽量少占地。2、总图方案功能区分：本工程规模15000吨/天。本次设计在270×140米范围内，详见附图。布局的总体考虑为：为运行管理方便，构筑物系列不宜太多，为了方便施工和检修，各主要构筑物均留有施工间距。3、厂区道路为便于交通运输和设备的安装、维护，道路布置成环状，每个建（构）筑物间均有道路相同，道路宽5米，道路结构采用混凝土路面。4、厂区给水厂区给水由许昌县第二水厂提供，压力大于0.4MPa，厂区给水主要用于生活、构筑物及设备冲洗、消防及配药等。给水干管直径为DN100，厂区内呈环网状，利于消防和安全供水。5、厂区排水n厂区排水为雨污分流制，厂区雨水排入雨水管网。厂内生活污水、生产污水、清洗水池污水、构筑物放空水、上清液等经厂内污水管道收集后与进厂污水一并处理。6、超越、应急溢流集水池设超越管，超越处理系统，以备污水处理厂调试期间和事故时使用。7、厂区主要用地指标污水处理厂主要用地指标见表6－6。表6－6主要用地指标序号名称数量单位备注1污水处理厂用地面积37800平方米2绿化率1134030％乔木、灌木、草地组合，厂界种植常绿树木6.3主要构筑物及设备选型6.3.1设备选型原则：1、在满足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、设备的选用同时还应根据处理水质的要求和水量可能出现变化的情况，综合考虑运行方式，并设有一定备用量。3、主要设备拟选用国内生产并经过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、连接电缆及运行所必须的附件。5、所有的设备的供货按要求实行招标采购。n6、控制方式采用就地控制和控制室集中控制两种方式。7、潜水泵电机的防护等级为IP68，其它配套电机和就地控制箱防护等级不低于IP55。8、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。6.3.2格栅选型污水厂常用的的格栅有回转式格栅、阶梯格栅和转鼓式格栅。1、回转式格栅回转式格栅应用最为广泛，清除纤维类垃圾的效果较好，但运行环境稍差。2、阶梯式格栅阶梯式格栅由于结构较特殊，分离效果较好，栅条间隙小，截污量大，不易堵塞，国内许多污水处理厂广泛采用，以前完全依靠进口，现在国内已有厂家生产，但质量尚不过关。3、转鼓式格栅转鼓式格栅以前完全依靠进口，现在国内已有厂家生产，产品质量是否稳定尚有待进一步验证。其优点是纤维垃圾和固体颗粒均有较高的去除率，缺点是易堵塞，管理维护较麻烦，需定期进行冲洗，且价格高。综上所述，本设计推荐回转式格栅。6.3.3沉砂池选型n在污水处理中设置沉砂池主要是去除城市污水中一定直径的砂粒，以保证后续处理系统能正常运行。在污水处理厂设计中，沉砂池可以有多种形式，常用的形式有以下几种。1、平流沉砂池利用砂粒和水的不同比重，控制一定的水平流速，使砂和水得到分离，当流速维持在0.3米/秒时，可使较大的砂粒沉淀下来，而大部分有机颗粒随水流出沉砂池进入后续处理构筑物，该池型为最经典的沉砂池形式，但其沉砂效果一般，沉砂质量较差、占地大。2、曝气沉砂池曝气沉砂池水流为平流形式，在池子的一侧纵向设置曝气设施，通过曝气一方面可在横向形成旋流，使流速不因流量变化而变化，另一方面使砂粒之间产生摩擦作用，使砂粒与悬浮有机物得以有效分离，便于砂粒和有机物的分别处理和处置，同时不使细小悬浮物沉淀。其优点是可以根据污水量的变化来调节曝气量，控制污水的旋流速度，使除砂效果比较稳定。但由于它又起到预曝气的作用，并可氧化去除污水中容易降解的有机物。3、矩形沉砂池矩形沉砂池是利用浅池原理，水深不超过1米，使砂粒很快沉下而迅速刮走，设计是以溢流率为基础的，水流侧向进水后即形成一定流速，砂粒沉淀后，被转动集耙到池边的砂粒坑内，而砂粒得以去除。矩形沉砂池一般适合于小型污水处理厂，其平面单边尺寸一般不大于5米，处理量为1～3万吨/天。本工程推荐曝气沉砂池作为本工程沉砂池池型。n6.3.3鼓风机选型污水处理厂常用的鼓风机主要有：离心鼓风机、罗茨鼓风机和高效空浮离心鼓风机等三种。1、离心风机国产离心风机的开发和生产已取得很大的进展，新型的高速离心风机采用了先进的三元流叶轮、可调节进风、出风口导叶，具有高效节能、流量可调节范围大、结构较紧凑、噪声低、可靠性高以及其价格较低廉、维护简便的特点。目前，在中小型污水处理厂中广泛应用。2、罗茨风机罗茨风机在水工业领域已有很长的应用历史，罗茨风机的国产设备已经成熟。罗茨风机效率低于离心风机，但价格低廉，在中小水厂具备一定的应用条件。在过去的一段时间内，因其噪音大、升压低、缺少水处理适用的规格等原因而使用率下降。3、高效空浮离心鼓风机与原有风机不同，高效空浮离心鼓风机具有高效空气轴承、BLDC高速电机及变频系统、精密铸造的高精度叶轮等关键技术。具有技术先进、性能可靠、结构简单、体积小、节约能源、维护方便等特点。但由于必须从国外进口，价格昂贵，目前仅在大型污水厂应用。综上所述，本设计推荐离心风机。6.3.4污泥浓缩脱水设备选型污泥浓缩有重力浓缩和机械浓缩两种方式。n重力浓缩池中污泥停留时间长，一般在12h以上。浓缩池呈厌氧状态，在污泥中的聚磷菌放磷，使磷回到浓缩池上清液中，上清液如果直接回流到污水处理系统中，则增加进水磷浓度，影响除磷效率。而机械浓缩利用机械作用，在短时间内使污泥含水率降低，占地小，可连续运转。本工程推荐机械浓缩脱水，对带式机械浓缩＋带式脱水设备和卧式螺旋离心浓缩脱水设备进行比较，见表6－7。表6－7相同生产能力污泥浓缩、脱水对比表序号项目卧式螺旋离心浓缩脱水设备带式机械浓缩＋带式脱水设备1主要设备污泥脱水机，投药装置，污泥加压泵，污泥输送机等污泥带式浓缩脱水机，投药装置，污泥加压泵，污泥输送机，反冲洗泵，空压机等2加药量基本相当基本相当3电耗偏大较小4工作环境噪声大，臭味小噪声小，臭味一般5设备费用基本相当基本相当6运行管理管理技术要求较高管理技术要求一般7占地面积小较大8辅助设备无多（空压机、清洗水、通风设备）9基建投资小较大从表6－7中可以看出，两中浓缩、脱水设备各有优缺点，结合本工程的实际情况，推荐采用带式机械浓缩＋带式脱水设备。6.3.5进水泵房形式进水泵房形式有两个方案可供选择，潜水泵房方案和干式离心泵房方案。两个方案的优缺点比较见表6－8。表6－8泵房方案优缺点比较表方案潜水泵方案干式泵方案优点1）不需要设备间，水泵直接安装在集水池内，土建造价低；2）不需要吸水管道，系统简单；1）水泵效率稍高2）运行安全可靠性较高n3）设备安装、维护较简单；4）泵房占地面积小。缺点1）水泵效率稍低；2）大型潜水泵国内产品还不太过关1）泵房形式复杂，土建造价高；2）管道系统较复杂，设备安装较复杂；3）泵房占地面积大。根据上述优缺点比较，设计推荐采用潜水泵房方案，采用国内优质产品。6.4工艺流程图n混合液回流污泥回流污水粗格栅进水泵站细格栅曝气沉砂池厌氧池缺氧池好氧池二沉池混凝沉淀池砂滤池清水池消毒剂出水污泥池污泥脱水机混凝反应池污泥干化厂风机n6.5污水各工段处理效果预测CODCrBOD5SS氨氮曝气沉砂池进水35018012025出水29714410525去除率15.1%20%12.5%-A2/O工艺进水29714410525出水6021.6323去除率79.8%85%69.5%88%二沉池进水6021.6323出水4818153去除率20%16.7%46.7%-深度处理进水4818153出水3515123去除率27.1%16.7%20%-从上表中可知，深度处理后的最终出水满足中水回用水质标准，本工程暂不考虑中水回用。6.6工艺设计设计说明：污水处理厂规模1.5万m3/d，粗格栅提升泵房、细格栅沉砂池、A2/O工艺后续处理的构筑物和生产配套建筑用房及附属用房土建按1.5万m3/d进行设计。6.6.1粗格栅及进水泵房采用格栅间和进水泵房合建式、半地下式湿式泵房。总变化系数Kz=1.51，钢筋混凝土结构，下部为水泵间，6.0×10.0米的沉井结构，上部为操作、检修室，并附设配电房与控制室。并已配备3台潜水排污泵，水泵流量700吨/小时，扬程15米，2用1备。1、水泵n启动方式：自灌式；设备数量：3台潜污泵型号：WQ400-16-37；性能参数：Q=400吨/小时，H=16米，N=37kW；设备运行：2用1备；水泵安装配置：水泵采用自动耦合安装方式。电动葫芦：1台，功率N=3.0kW。2、粗格栅功能：截留除去污水中较小的漂浮物构筑物：钢筋混凝土平行渠道，设置在沉砂池前设计参数：设计规模：15000吨/天格栅宽度：B=1.2米过栅水深：H=0.8米过栅流速：V=0.6米/秒栅条间隙：b=20毫米设备类型：回转式格栅除污机设备台数：2套，1.5kW运行方式：根据预设时间或格栅前后液位差自动清渣，栅渣由螺旋压榨机输送至渣斗再装车外运。6.6.2沉砂池和细格栅1、曝气沉砂池功能：去除污水中粒径≥0.2毫米n的砂粒，使无机砂粒与有机物分离开来，便于后续处理。构筑物：钢筋混凝土池体设计参数：设计规模：15000吨/天停留时间：3min有效水深：2.0m单体尺寸：10.0×2.0×2.5m空气量：350m3/h池数：1座设备类型：泵吸式沉砂池除砂机设备台数：1套配套设备：砂水分离器，台数：1套运行方式：提砂泵按程序控制定时运转，砂水分离器与提砂泵同步运转，延时停机。2、细格栅功能：截留除去污水中较小的漂浮物构筑物：钢筋混凝土平行渠道，设置在沉砂池前设计参数：设计规模：28000吨/天格栅宽度：B=1.0米过栅水深：H=1.0米过栅流速：V=0.8米/秒栅条间隙：b=5毫米设备类型：回转式格栅除污机n设备台数：2套，0.75kW运行方式：根据预设时间或格栅前后液位差自动清渣，栅渣由螺旋压榨机输送至渣斗再装车外运。6.6.3A2/O工艺①、厌氧池：设计规模：7500吨/天水解反应池设计停留时间4.0小时，有效容积1500立方米（L×W×H＝12×25×5.0米），共2座。配套设备：水下推进器3台（两用一备），叶轮名义直径1800毫米，叶轮转速35rpm，功率N=4.0kW。②、缺氧池：缺氧反应池中进行回流混合液的反硝化脱氮。设计规模：7500吨/天，停留时间5.0小时，有效容积1875立方米（L×W×H＝15×25×5.0米），共2座。反应池内设水下搅拌器，促进泥水混合，避免污泥沉降，提高反硝化脱氮效果。配套设备：水下推进器3台(两用一备)，叶轮名义直径1800毫米，叶轮转速35rpm，功率N=4.0kW。③、好氧池：通过好氧微生物去除污水中的COD，BOD5。反应池设计参数：n设计规模：7500吨/天停留时间：16h，污泥浓度：3500mg/L，有效容积：5400立方米（L×W×H＝43×25×5.0米），共2座。采用悬挂链微孔曝气器鼓风曝气。内回流比：200～400％配套设备：混合液回流泵3台，2用1备，流量Q=1200吨/小时，扬程H=4米，功率N=24kW。6.6.4风机房功能：设置鼓风机为生化池和污泥池供风。土建尺寸：风机房包括配电间平面尺寸：L×B=14.76×8.72m。主要设备：（1）离心风机：3台，两用一备，用于生化池鼓风曝气和污泥池搅拌。单台风量Q=80吨/分，风压P=55000Pa，转速2970rpm，功率N=75kW；电动葫芦：1台，功率N=3.0kW。6.6.5二沉池水体在生化反应池中经微生物降解作用后，水中有机物基本去除，但仍存在大量的无机悬浮物、死亡的微生物残体及其他无机杂质，以自流方式进入沉淀池进行重力沉降，沉降至池底，去除无机污染物。为增强沉降效果，通过自动投药装置在水体中投加絮凝剂，使无机悬浮物絮凝沉降出来，去除水体中大部分无机污染物，净化水体。由于自流作用，生化反应池中会有部分活性污泥（微生物）流失到沉淀池中，为保证n生化反应池中微生物浓度及达到反硝化脱氮效果，需要将沉淀池中的部分污泥，通过污泥泵回流至缺氧反应段。剩余的污泥及沉降物，通过污泥泵输送到污泥浓缩池浓缩，随后进行压榨处理。二沉池采用辐流式，共2座。设计规模：7500吨/天设计参数：水力负荷：0.70m3/m2.h，单座尺寸:φ=27米，池体总高度：4.40m，有效水深3.6m，超高0.3m，缓冲层0.5m。二沉池采用周边进水周边出水辐流式沉淀池，池内设有周边转动刮泥机。污泥回流率：50～100%，污泥回流好氧池，剩余污泥进污泥调节池。每只污泥井中设有污泥回流泵2台。配套设备：1、刮泥机：周边传动刮泥机1台，φ=27米，功率N=1.3kW。2、污泥泵：选用2台潜污泵，1用1备，流量Q=400吨/小时，扬程H=7米，功率N=14kW。6.6.6污泥处理系统污泥处理构筑物包括污泥存储池、污泥浓缩脱水机房。污泥存储池：有效容积400立方米，10.0×10.0×4.0m设计参数：停留时间12h污泥含水率：99.2%n污泥干重：2867kg/d主要设备：污泥泵：选用螺杆泵2台，一用一备，流量Q=16立方米/小时，N=5.5kW；脱水机房：脱水机房由机器间、控制室和值班室组成，平面尺寸：L×B=9.76×8.72米。主要参数：剩余污泥量：2.87tDs/d含固率：进泥0.8%脱水后含固率：≥20%脱水机工作时间：12hr主要设备：1、带式压滤机机：1台，型号DYH-1500型浓缩－脱水一体机。性能参数：带宽：1500米；处理能力：150-350kg.Ds/h；进泥含固率：0.8%；泥饼含固率：75～80％；耗水量4.0吨/小时；功率：3.0Kw。2、加药装置：1套，型号JY-Ⅰ。外形尺寸：3.1×2.5×2.6（米）；搅拌机1台，功率N=0.75kW，药剂投加计量泵1台，功率N=0.37kW。药剂投加量：按干泥量的1～3‰；n6.6.7深度处理本项目拟预留深度处理单元。由中间池、絮凝沉淀池、砂滤池和清水池组成。1、混凝反应池设计参数：停留时间：20min单池尺寸：10.0×10.0×4.5m有效水深：4.0m数量：1座结构：钢混结构，池内分为三格。2、混凝沉淀池设计参数：采用斜板沉淀池，斜板面积：243m2单池尺寸：9.0×9.0×9.4米，数量：4座结构：钢混结构主要设备：（1）搅拌器1台，叶轮名义直径1500毫米，叶轮转速35rpm，功率N=4.0kW。（2）污泥泵2台，一备一用，流量Q=80吨/小时，扬程H=7米，功率N=17.5kW。（3）加药装置：1套，型号JY-Ⅰ。外形尺寸：3.1×2.5×2.6（米）；搅拌机1台，功率N=0.75kW，药剂投加计量泵1台，功率N=0.37nkW。药剂投加量：50mg/LPAC3、砂滤池设计参数：过滤速度V=12m/h，H料=0.8h池深4.5m反冲洗进水强度：13～16L/s·m3反冲洗历时：10—15min单池尺寸：8.0×8.0×4.5m数量：4座结构：钢混结构，地上池4、清水池单池尺寸：9×9×5.0米有效水深：4.5米数量：1座结构：钢混结构，地下水池主要设备：（1）提升泵：选用潜污泵6台，4用2备，水泵配有自藕导轨。性能参数：Q=1000立方米/小时，H=10米，N=45kW（2）电动葫芦：1台，最大起吊重量2.0吨。（3）CYF系列二氧化氯发生器n6.7建筑设计许昌县第二污水处理厂污水深度治理设计规模为15000吨/天，用地面积为37800平方米。厂区内的主要建（构）筑物有提升泵房、曝气沉砂池、生化池、二沉池、风机房、污泥脱水间、配电间、仓库、化验室、中控室、办公室、维修间、加药间、接待室和卫生间等。6.7.1设计目标建筑设计在充分考虑许昌县第二污水处理厂特点并结合周围环境，满足生产工艺要求的同时，注重处理设施与周围环境协调，建筑造型尽可能做到实用与美观于一体，艺术与技术为一体，为城市美化创造条件。6.7.2总体布局在总平面布置图上，粗格栅提升泵房、沉砂池和细格栅位于厂区西北面；厂区中央为A2/O生化池和设备间和办公用房；总平面布置中，在处理设施周围设环行车行道，为混凝土路面，能充分满足污水处理厂的物资运输及消防安全要求。6.7.3建筑设计构思本污水处理厂建筑设计力求新颖别致的艺术风格，创造一个良好的现代化企业形象和优美的工作环境。在厂内布置一些绿化小品来美化环境。在进行单体建筑设计时，同时也注意其工业建筑的特点，把全厂作为一个整体建筑群考虑，使所有建筑具有基本统一的形式，尽量创造一个良好的外部环境空间。n建筑物与构筑物的色彩将以浅灰色为基调色，配以草坪、绿树，突出水环境的洁净。6.7.4建筑装修1、内装修内墙、顶棚：采用乳胶漆，卫生间、浴室均贴浅色釉面砖到顶。地面：办公用房地面为防滑地砖地面。其他工业性用房可根据工艺要求而定，一般采用水泥砂浆地面。2、外装修厂区内所有建筑物外墙面均为浅色面砖配以浅灰色线条，色彩明快，外门窗选用银色铝合金门窗，内门为清漆木门。6.7.5建构筑物一览表表6－9主要建（构）筑物一览表序号名称规格单位数量备注1提升泵房6.0×10.0m座1钢混2曝气沉砂池10.0×2.0×2.5m座1钢混3厌氧池25.0×12.0×5.0m座2钢混4缺氧池25.0×15.0×5.0m座2钢混5好氧池43.0×25.0×5.0m座2钢混6二沉池φ=27m，H=4.4m座2钢混7絮凝反应池10.0×10.0×4.5m座1钢混8絮凝沉淀池9.0×9.0×9.4m座4钢混9砂滤池8.0×8.0×4.5m座4钢混10清水池9.0×9.0×5.0m座1钢混11鼓风机房14.76×8.72m座1框架12污泥脱水间9.76×8.72m座1框架13办公用房30.80×5.80m座1框架14变配电室7.60×8.72m座1框架n15提升泵站6.0×10.0m座1砖混6.8结构设计6.8.1工程地质概况及气象条件本工程尚未进行工程地质勘探。许昌县第二污水处理厂辐射企业及张潘镇镇区地形单一、地势平坦。许昌县地处北温带，属暖温带季风气候，四季分明，日照充足，热量资源可满足作物一年两熟。年平均日照2200h左右，年平均太阳辐射总量115千卡/cm2，年平均气温14.6oC，最高气温41oC，最低气温-17.2oC，年平均降水量72.9mm,最大降水量1132mm,最小降水量414mm。降水主要集中于7、8、9三月，占全年降水量54.5%，无霜期217天左右。6.8.2抗震设计工程所在地地震基本烈度为六度区，地层无深大断裂及其交汇点，历史上没发生过强烈地震，但常受外地地震波及。因此，建筑应设防。本工程建筑物为丙、丁类建筑，构筑物为丙类建筑物，故本工程抗震设计采用基本烈度六度，除进行必要的抗震计算外，着重采取构造措施。6.8.3材料要求本工程所有构筑物均要求结构自防水，不另做其它防水处理，因此要求砼强度不低于C25，抗渗标号不低于S6。水泥宜采用不低于425号普通硅酸盐水泥。钢筋直径＜12用I级钢筋，≥12用II级钢筋n6.8.4结构防腐影响结构耐久性的主要因素有两个，一是有可能发生的碱－集料反应，二是长期浸泡在污水使得结构受到有害介质的腐蚀。对于前者主要通过控制水泥和外加剂的含碱量来解决，尽量采用低碱水泥，外加剂的含碱量应符合规范要求，对于后者，主要通过设计手段控制砼裂缝的宽度，并通过掺加适当、适量的砼外加剂增强同的密实性来改善由于温度变化、砼的收缩、徐变等因素引起的砼开裂状况，以此来增强砼自身抵抗外部介质的腐蚀能力达到防腐抗渗的目的，从而延长构筑物的使用年限。6.9供配电设计6.9.1供电电源与电压污水处理厂一旦供电中断，一方面会造成大量污水外溢，污染环境，给人民生活造成重大损失；另一方面也会中断污水处理供氧，使微生物不能成活，停电时间过长微生物就会缺氧窒息死亡，因此污水处理的工艺过程遭到破坏，要想重新恢复污水处理的工艺过程，就得重新培养微生物，这就需要相当长时间，在这段时间内未经处理得污水排出就会重新造成污染，因此污水处理厂供电属于二级负荷，要求双回路供电，两路电源一用一备。全厂用电设备均为低压负荷配电电压为0.4/0.22KV。6.9.2电负荷计算用电负荷表见表6-10n表6-10用电负荷表名称装机容量Kw开机容量Kw电耗Kwh/d备注粗格栅3.01.51.5×0.75×4间歇运行提升泵785252×0.75×24细格栅1.50.750.75×0.75×4间歇运行A2/O生化池986868×0.75×24风机房225150150×0.75×24二沉池62.632.632.6×0.75×24絮凝沉淀池111111×0.75×24清水池1359090×0.75×2间歇运行污泥提升泵11.05.55.5×0.75×24间歇运行脱水机房4.124.124.12×0.75×12间歇运行机修照明化验等502525×0.75×10合计679.22440.476075.36.9.3继电保护与计量1、操作电源10KV系统采用交流操作，交流电源取自10/0.4KV电压互感器，为断路器的控制、信号、继电保护及断路器的合闸提供电源。2、继电保护及控制10KV线路断路器，母线分段断路器及出线断路器均采用开关柜就地控制，在控制室设中央信号屏显示事故信号及预报信号。n继电保护的设置：10KV电源进线装设电流速断、过电流保护；10KV母线分段断路器装设电流速断保护，当断路器投入后，保护延时退出；变压器设电流速断、过电流、单机接地及温度保护；低压配电进线总开关设过负荷延时，电流速断保护；低压用电设备及馈线设短路及过载保护。全厂参与工艺过程的用电设备，其控制方式采用机旁就地控制与PLC可编程序控制器自动控制相结合的控制方式，MCC上设有“手动——自动”转换开关。3、计量方式采用10KV高压计量，在10KV两段母线设置专用计量柜，内装0.2级CT和PT，有功电度表和无功电度表。在380/220V侧设照明分表计量。4、无功补偿采用电力电容器柜在0.4KV母线集中补偿，补偿后功率因素达到0.9以上。5、电动机的启动进水泵房37KW及以上电动机采用软启动器启动，其余电机采用全压直接启动。6、电动机的控制方式重要工艺设备的电机采用就地机旁控制，开关柜控制和PLC自动控制的三点控制方式。在机旁设置就地控制箱，在控制箱面板装设开机、停机按钮，运行、停机及事故指示灯，急停按钮。在低压开关柜上装设控制方式选择开关（就地、MCC、PLC控制），开机、停机按钮，指示灯及电流表。在低压开关柜上设有PLC选程控制接口电路和运行状态信号返回至PLC的接口电路。n6.9.4设备选型10kV开关柜选用KYN28A-12型交流金属铠装抽出式开关柜。380/220V配电装置选用GCS型抽屉柜。10/0.4kV变压器选用S9系列节能型变压器。6.9.5防雷与接地为防止10kV配电装置遭受来自输电线路的大气过电压及雷电波的袭击，在架空线和电缆过渡外装设一组阀型避雷器，同时在10KV母线上装设避雷器。变电所设集体接地装置，变压器中性点，电力设备金属外壳，互感器二次绕组等应用接地线与接地装置连接，工作接地和保护接地共用一组接地装置，接地电阻不大于4Ω，接地电阻采用TN-C-S系统。在厂区较高建筑物屋面装设避雷带或避雷网。6.9.6电缆敷设厂区内电缆采用电缆沟敷设及直埋敷设，过路及进出建、构筑物穿钢管敷设。室内电缆采用聚氯乙烯护套电缆，室外电缆采用钢带铠装。6.10仪表及自控设计6.10.1控制方式及组成1、概述n本工程自控仪表系统的设计，既要立足于当前，又着眼于未来，采用二级计算机监测管理系统，由中央控制室微机和现场终端实现集中监测管理和分散控制。该系统集计算机技术、控制技术、通讯技术以及显示技术于一体。通过通讯网络将中央级监测站和若干现场子站联接起来，这样克服了集中控制系统危险集中，可靠性差，不易扩展和控制电缆用量大等缺陷，实现了信息、调度、管理上的集中和功能及控制危险上的分散，当中控室危机出现故障时，各现场子站仍能独立、稳定工作，从根本上提高了系统可靠性，而且采用PLC为主体构成的系统性能价格比较高。2、系统组成该系统由二级计算机系统组成。（1）中央控制管理计算机。本工程拟设中心控制室一座。位于污水厂综合楼内。设监控管理计算机两套，用于监测和管理，计算机配有彩色监视器、打印机、键盘，另配有稳压电源和不间断电源，上位机系统通过通讯网络采集污水厂各工艺过程的工艺参数、电气参数及主要设备的运行状态信息。对现场数据进行分析处理储存，对各类工艺参数做出趋势曲线，通过简单的键盘操作，可进行系统功能组态，在线修改和设置控制参数，给下位机下达指令，CRT可直观显示全厂动态流程图，并放大显示各工段流程图，带有动态参数显示，趋势曲线显示，自动生成各类报表，可显示和打印记录；报警系统将现场设备的各种故障在中心控制室进行声、光报警，并能将故障分类打印。（2）现场控制终端n根据工艺特点，构筑物的布置和现场控制点的分布情况，设置二套现场控制终端，现场控制终端选用可编程（PLC），PLC为模块化结构，硬件配置较灵活，软件编程方便。现场终端分布如下：a、变配电所控制终端PLC1负责污泥脱水间、A2/O生化池、污泥泵、二沉池等部分设备的自动控制和数据采集。b、进水泵房控制终端PLC2PLC2负责粗格栅、进水泵房、细格栅、沉砂池等部分设备的自动控制和数据采集。6.10.2自控系统设计1、概述污水处理厂的主要电气设备采用PLC自动控制、MCC手动控制和就地控制箱现场控制三种方式。在MCC上设有手动/自动/就地转换开关，可根据不同实际情况进行不同状态的切换，当处于自动位置时，设备按PLC预先编制的程序自动进行，当处于MCC手动位置时，操作人员可在马达控制中心手动开、关现场设备，当处于就地控制时，操作人员可在机旁人工控制，同时电气设备的运行状态、故障信号被送到中心控制室。全部模拟量均在控制室监测。2、各工段的控制（1）粗格栅粗格栅间设有粗格栅两台，螺旋输送机一台，每台格栅前后装有液位差压计，以监测格栅是否堵塞。PLC按时间间隔，同时根据格栅前后液位压差，自动控制机械栅耙，清除栅渣。因此，粗格栅与螺旋输送机，两者需联动。联动顺序位：螺旋输送机→粗格栅。停机顺序相反。格栅n一经启动即进行固定次数的清渣循环（次数可设定），在最后一次循环之后仍需运行30-60秒。（2）进水泵房进水泵房设有三台潜水泵。设液位计一台。PLC根据泵池水位自动控制水泵运行台数，并根据每台水泵的运行时间，自动转换运行水泵，使水泵运行时间均等。泵池上设有上、下限报警，防止水泵空运转。（3）沉砂池沉砂池内设提砂泵和搅拌机各一台，设砂水分离器一台。提砂泵与砂水分离器之间需联动。PLC按一定时间间隔启动提砂泵与砂水分离器。（4）细格栅PLC按时间间隔，自动控制格栅、螺旋输送机和螺旋压榨机，三者联动顺序为螺旋压榨机→螺旋输送机→细格栅，停机顺序相反。（5）A2/O生化池A2/O生化池安装1台溶氧仪，根据溶氧值通过变频器自动调整离心风机转速，控制溶解氧量。缺氧池水下搅拌器常开。（6）混合液回流泵A2/O生化池设有2台混合液回流泵，PLC根据集水池提升泵运行自动控制回流泵运行台数，并根据每台水泵的运行时间，自动转换运行水泵，使水泵运行时间均等。（7）二沉池设液位计一台，并设液位开关。根据液位确定泵的运行时间，自动转换参与运行的水泵，使其运行时间均等。液位开关完成下限停泵保护。n（8）污泥脱水间设污泥提升泵2台、带式压滤机1台，人工启动。3、现场检测仪表现场检测仪表是计算机控制系统中不可缺少的重要部分，仪表选型的优劣直接影响到控制系统的可靠性，本工程的仪表选用国内外先进仪表。考虑到工作环境条件的适应性，特别是传感器直接与污水介质直接接触，极易腐蚀和结垢，因此传感器尽量选用无隔膜式、非接触式、电磁式和可清洗式。兼顾到维修管理容易、方便，尽可能选用不断流拆卸式和维护周期长的仪表。各种仪表的基本类型如下：流量检测仪表：采用电磁流量计和超声波液位计。液位检测仪表：在需要给出连续测量信号的环节，采用超声波液位计，一般环节的水位测量并需给出位式信号，采用浮球液位开关。温度、pH检测仪表：采用传感器和变送器一体化的测量仪。热敏元件为铂热电阻。水质分析仪表：溶解氧测定仪选用无隔膜式传感器。以上全部仪表均选用带有现场显示变送器的智能化的仪表，并带有4—20mA直流输出，信号通过现场终端及通讯网络传送至中心监测计算机，在计算机CRT上显示。检测仪表一览表序号名称单位数量安装地点测量范围1电磁流量计套1进水泵房后总出水管路0～1000m3/h2污泥浓度计套1生化反应池0～20000mg/L3超声波管夹式流量计套2混合液回流管、污泥回流管0～2000m3/h0～1000m3/h4超声波明渠流量计套1消毒后出水0～1000m3/hn6.10.3通讯设计为满足污水处理厂的通讯要求，设一部10门程控电话交换机，同时在厂长室、办公室和中控室各设一部外线电话。6.11通风设计为了确保设备正常运行和职工安全生产，污水处理厂的主要建筑物均考虑通风设计。1、污泥脱水间污泥脱水间换气次数6次/h，选壁式玻璃钢轴流风机2台，安装于侧墙上，自然补风。2、污水提升泵房污水提升泵房设计机械排风系统，排风换气次数为5次，计算排风量为1638立方米/小时，设计两台型号为T40№2.5玻璃钢轴流风机，每台轴流风机额定排风量为932立方米/小时，电量为0.025KW，两台玻璃钢轴流风机安装在外墙上，排风直接排至室外。进风为自然进风。3、考虑夏季温度较高，拟在各建筑物中控室、办公室、化验室和接待室设置分体空调。同时在卫生间设置排气扇，换气次数15次/小时。6.12主要工艺流程设备表表6－11工艺流程主要设备一览表序号名称型号规格性能参数数量备注总数其中备用1启闭机QS-P手盘升杆式2套/n手盘升杆式启闭机，闸门型号MXY-1000，口径10002粗格栅GSHZ-1200设备宽度1200mm，有效栅宽1040mm，有效栅隙20mm，安装角度75°，功率N=1.5Kw2套13提升泵WQB700-15-26流量Q=700m3/h，扬程H=15m，转速1470rpm，功率N=26Kw3台14回转式格栅除污机GSHZ-800设备宽度800mm，有效栅宽640mm，有效栅隙5mm，安装角度75°，功率N=0.75Kw2台15提砂泵AS10-2CB流量Q=15m3/h，扬程H=5m，转速2850rpm，功率N=1.0Kw1台/6砂水分离器LSSF-260处理量5L/s，分离率96-98％，可分离≥0.2mm的颗粒，功率N=0.37Kw1台/7潜水推进器DQT-4.0叶轮直径1800mm，叶轮转速35rpm，功率N=4.0Kw4台/8混合液回流泵WQB700-7-15流量Q=700m3/h，扬程H=7m，转速1470rpm，功率N=15Kw6台29污泥回流泵WQB700-7-15流量Q=700m3/h，扬程H=7m，转速1470rpm，功率N=15Kw4台210风机D60-1.6风量Q=60m3/min，风压P=0.0588Mpa，转速2980rpm，功率N=55Kw3台111潜水搅拌机DQT-4.0叶轮直径1500mm，叶轮转速35rpm，功率N=4.0Kw2台/12清水泵WQB1000-10-45流量Q=1000m3/h，扬程H=10m，转速1470rpm，功率N=45Kw3台113电动葫芦DM1电动单梁悬挂起重机，起重量：2t；轨长：15m/10m各一3套/14加药装置药箱尺寸600×400×500mm，功率N=1.5Kw2套/15浓缩脱水机DYH-1500带宽：1500m；处理能力：150-350kg.Ds/h；进泥含固率：0.8%；泥饼含固率：75～80％；耗水量4.0m3/h；功率：3.0Kw。1台/16加药装置机JY-1940×1010×660mm，搅拌机功率N=0.75Kw2套/其中：加药泵功率N=0.37Kw2台/17液位控制系统CS1-RA-15塑胶材质（浮球为聚丙烯），设高、中、低及超高报警4个水位，电缆长度15m2套18电动蝶阀RPZ-820，DN200开关型电动阀门，阀座材质EPDM，阀板材质球铁、尼龙4只/n19超声波流量计防水型分体式，口径250mm2台20明渠流量计2台21二氧化氯发生器CYF复合系列反应器由高档耐高温耐腐蚀复合材料做成1台6.13污水收集系统根据工业区城镇发展规划，依据建成区污水形成情况，确定排水系统采用分流制排水体制。本可行性研究以此为准。6.11.1污水管道设计原则1、污水管网的设计以排水专项规划为依据，从总体及长远角度考虑问题，并尽量利用现有的排水设施。2、污水管道按近期规划服务面积布置，水量规模按远期规模设计，并充分考虑实际污水量的增长情况。3、污水管道设计流量为上游转输流量和该段收集水量，其收集污水量按服务面积及比流量确定。4、尽量利用现有的地形条件铺设管道，以减少埋深及泵的提升，并尽量避免穿越障碍物。5、充分考虑与远期服务范围的管道衔接。6、污水管一般沿工业园区现有的道路和规划道路敷设。6.13.2污水管网计算设计中管道计算采用公式如下：V＝C(R·I)1/2nC＝1/n·R1/6V＝1/nR2/3I1/2式中：V——流速（管网最小流速取0.6m/s）C——谢才系数，采用曼宁公式计算n——管壁粗糙系数，双壁波纹管取0.01R——水力半径（m）I——水力坡度设计污水管道在允许充满度下最小流速为0.6m/s；最大流速为5m/s。6.13.3污水管网设计张潘镇区规划区域内的地势，地形平坦，其排水体制走向依据地势方向形成，污水厂位于西部，该处地势相对较高，污水不能完全通过管道自流入污水处理厂，中途加一泵站提升输入污水处理厂。项目规格及型号单位数量坡度管道DN500米274500.0006～0.0015DN1000检查井座142提升泵站10.5*7.5*9座1共计6.13.4主要附属构筑物1、检查井在管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、跌水处及直线管段上每隔一定距离处设置检查井。检查井形式采用圆形，材料采用砖彻或混凝土。n本设计污水管道管径均在500~1000毫米间，选用ф1000~ф1500砖砌圆形污水检查井，做法参见《全国给水排水标准图集》02S515-20；2、管道基础排水管道的基础可分为三部分，即地基、基础和管座。地基是指沟槽底的土壤部分，它承受管道和基础的重量、管内水重、管上土压力和地面上的荷载。基础是指管子与地基间的设施。有时地基的强度比较低，不足以承受上面的压力，要靠基础增加地基的受力面积，把压力均匀地传递给地基。从材料上看，基础有土基、砂基、煤屑基础，混凝土基础和钢筋混凝土基础等。前三种是柔性基础，后两种是刚性基础。管座是在基础与管道下侧之间的部分，使管道和基础连成一个整件，以增加管道的钢度。管座的中心包角有90°、120°和180°几种。本工程设计中，严格按照《室外排水设计规范》，选择合适的流速、埋深、管道基础、管道接口。n7.污泥处置7.1污泥处置的必要性污水处理厂产生的污泥仍然含有有害物质，容量大、不稳定、易腐败、有恶臭，处理和利用不当会引起严重的二次污染，对人体健康和环境安全造成很大的威胁。因此，如何对城市污水处理厂污泥进行安全处理处置已成为我们亟待解决的问题之一。目前国内许多大城市都已经开始进行污泥最终处置和再利用工程。郑州市作为全国大型的综合性工业基地和现代化商贸城市责无旁贷地应该尽早起步，做好这项防止二次污染，保护市民身体健康的可持续发展工程，所以对马头岗污水处理厂的污泥进行妥善处置是非常必要的。7.2污泥处置原则与固体废弃物的处置一样，污泥的处置遵循减量化、稳定化、无害化、资源化的原则。1、减量化污泥的含水率高，体积很大，不利于储存、运输和消纳，因此减量化十分重要。1m3含水率95％的污泥含水率降低到85％，体积只有原来的1/3，降低到65％体积只有原来的1/7。常用的污泥减量方法有：浓缩、脱水、干化、焚烧等。2、稳定化n污泥中有机物含量60％～70％，极易腐败并产生恶臭，因此需要采用生物好氧和厌氧工艺，使污泥中的有机组分转化成稳定的最终产物，也可添加化学药剂，终止污泥中微生物的活性来稳定污泥，如投加石灰、提高pH值，即可实现对微生物的抑制。但化学法不能使污泥长期稳定。常用的污泥稳定方法有：消化、焚烧等。3、无害化污泥中含有大量的病原菌，易造成传染病大面积传播。污泥中还含有多种重金属离子和有毒有害的有机物，这些物质可以从污泥中渗滤出来或者挥发，污染水体和空气，造成二次污染。常用的无害化方法有：干燥、焚烧等。4、资源化污泥的资源化主要是使其更好的参与生态物质循环，走上人类社会与生态系统的和谐共处与可持续发展轨道。污泥资源化的方法有：堆肥、土地恢复、用作建材等。7.3常用污泥处置技术7.3.1常用污泥处置技术概述污泥的处置必须遵循减量化、稳定化、无害化、资源化的原则。纵观世界范围内的污泥处理处置工艺，目前研究比较多、比较有发展前途的污泥处置方式主要有：污泥农用、污泥卫生填埋、污泥干化、污泥焚烧。（1）污泥农用一些发达国家将污水厂脱水后的污泥经中温或高温堆肥进一步杀灭病菌增强肥效，然后再将其商品化，用于农业。（2）污泥卫生填埋n污泥的卫生填埋是从保护环境角度出发在传统填埋的基础上，经过科学选址和必要的场地防护处理，具有严格管理制度的科学的操作方法。污泥消化后经过脱水再进行填埋，是目前国内许多大型污水处理厂常采取的方式，经过消化后的污泥有机物含量减少，污泥性能基本稳定，总体积减少，脱水后作填埋处置，是一种比较经济的处理方式，其优点是投资少、容量大、见效快。（3）污泥干化脱水污泥经过干化处理，其含水率降到5～15%，一般认为污泥含水率达15%以下时，泥中的细菌等病原体可全部杀灭，达到无害化，且此时干燥污泥呈颗粒状，便于贮存和运输。（4）污泥焚烧干燥污泥进一步焚烧后达到无机化，含水率可降至零，焚烧前污泥必须先经干燥处理，焚烧时所需能量主要靠污泥所含的有机物燃烧产生，焚烧过程又分为700℃～800℃粉末燃烧及1300℃以上的玻璃化燃烧，经玻璃化燃烧后的污泥可用于工程回填或建筑材料。但两种焚烧都需要配备完善的除尘及废气净化装置，以防止污染转移。污泥焚烧虽然作为一种能够比较彻底处理污泥的方法，但其工艺复杂、成本高和可能产生二次污染（废气、噪声、震动、热和辐射）等缺点，特别是高成本（一般是其它处置途径的2～4倍）在中国现有的国力基础上尚难以在工程中得到普遍应用。7.3.2常用污泥处置技术对比n污泥处置技术在我国还刚刚起步，污水厂产生的污泥大部分未能得到妥善处置，污泥处置已经成为污水处理厂设计、运行中必须优先考虑的重要环节。下面将从经济性、对环境影响、可操作性、投资、运转费用等几个方面对污泥农用、污泥卫生填埋、污泥干化、污泥焚烧四种常用处置技术进行综合比较，见表7-1。n污泥农用、卫生填埋、干化、焚烧工艺比较表表7-1序号项目农用卫生填埋干化焚烧1能耗低低较高，蒸发每千克水需要耗能3100～3500KJ耗能最高2相同规模投资低最低较高最高3运行费低低较高高4劳动力较大较少少少5占地较大大小小6产品体积减容量小减容量小为原体积的1/4～1/5甚至更少焚烧后成为灰烬，减容率大于90％7产品外观-－颗粒状或者粉末状粉末8环境影响对土壤和地下水有潜在影响，产生甲烷、氨等有害气体。必须妥善处理产生的渗滤液，否则会对地下水及环境造成污染。基本无臭，因设备微负压运行，少量气体经过严格除臭排放。焚烧产生的废气必须处理9外界因素影响受天气、地质条件影响大。受天气、地质影响较大。室内进行，受天气影响较小。室内进行，受天气影响较小。10技术难度原理简单，易于操作。污泥黏度大，有流变性，填埋时需加添加剂。基本全自控，容易操作，运行稳定。焚烧过程与污泥性质有关，操作复杂。序号项目农用卫生填埋干化焚烧11安全性能安全安全必须控制氧气、粉尘含量和温度才能确保安全安全，需要处理废气和粉尘12能否持续运行同一块地不能持续施用可以一般不能连续运行可以13污泥含固率变化对运行影响影响较小含固率变化较大时，需要改变配比。影响较大，可能影响到安全。影响较小14生产能力是否可调可调可调，主要影响填埋场寿命有些设备可调可调n7.4.污水处理厂污泥处置方案从污泥农用、卫生填埋、干化、焚烧四种常用污泥处置工艺比较表中可以看到，各种处置工艺均有其优缺点，本着减量化、稳定化、无害化、资源化的原则，在选择处置工艺的时候，还应考虑国家的有关技术政策、污水处理厂脱水泥饼的成分、预期经济效益等，可考虑选择几种常用处置方案的组合对污泥进行最终处置。结合郑州市各污水处理厂的具体情况，污水处理厂污泥处置的可行方案有：脱水污泥与城市垃圾混和填埋、脱水污泥半干化＋堆肥、脱水污泥干化＋填埋。1、脱水污泥与城市垃圾混和填埋将脱水污泥运往附近的垃圾填埋场与城市垃圾混和填埋，这个方案投资少，容量大，见效快，通过将污泥与周围环境的隔绝，可以最大限度地避免污泥对公众健康和环境安全造成的威胁，既解决了污泥的出路，又可以增加城市建设用地，是目前比较适合中国国情的处置途径之一。2、脱水污泥半干化＋堆肥污水处理厂的脱水污泥含水率一般在75～80％，采用污泥半干化工艺进行减量化处理，将污泥含水率降到60～65％，然后采用高温好氧堆肥工艺对污泥进行稳定化和无害化处理，堆肥产物经过筛分等简单工序加工后，可以作为有机肥销售。3、脱水污泥干化＋填埋从脱水机房出来的污泥含水率仍然高达75～80％，体积很大，直接进行填埋会缩短垃圾填埋场的寿命，增加渗滤液处理的难度；如果将脱水污泥进行干化处置则干化规模过大，能耗也较多。因此可将脱水污泥先经过n自然晾晒脱水处理，其含水率可以降至70％左右，然后再进行干化处理，使其含水率降到5～15%，体积缩小到原来的1/3，然后再运输到垃圾填埋厂进行填埋。一般认为污泥含水率达15%以下时，泥中的细菌等病原体可全部杀灭，达到无害化，且此时干燥污泥呈颗粒状，便于贮存和运输，也有利于填埋的可持续进行，同时，干化污泥还可以综合利用作为垃圾填埋场的覆盖土。因此，许昌县第二污水厂的污泥处理推荐采用污泥脱水浓缩干化＋填埋的方法处理。n8．节能与环保8.1节能8.1.1工艺节能措施本工程方案采用A2/O水处理工艺，由于污水中的污染物如CODCr、BOD5、SS一部分通过生化去除，一部分通过水处理药剂去除，因此整个系统动力配置比常规生化工艺低，故工艺本身就是节能方案。在本工艺中，好氧生物处理系统中曝气是能耗大户，其能耗约占全厂能耗的40％，曝气系统的节能是污水处理厂节能的关键。在本设计中，在好氧池中设溶解氧在线检测仪检测好氧池内的溶解氧含量，并通过变频器调整离心风机的转速，使溶解氧控制在设定的范围内，从而达到节能的目的。此外，还考虑选用效率高的电机和泵用于污水、污泥提升和回流，以降低能耗。厂区道路照明采用感光自动控制，建筑物内灯具根据生产要求及自然采光情况分组控制。各污水处理构筑物布置紧凑，整个流程水头损失小。8.1.2电气节能措施1、电气设备选用节能型产品。电力变压器选用难燃、防尘、耐潮、效率高、能耗小的节能型产品；采用Y2系列交流电动机，具有国外90年代先进水平，效率高、性能优越。2、全厂照明灯具采用发光效率高，使用寿命长的高效灯具。3、采用无功补偿装置将10kV变电所的功能因数提高到0.94，减小电网的无功损耗。n8.2环境保护8.2.1污染物的削减许昌县第二污水处理厂污水处理工程的建设，本身就是一项重要环境保护建设项目，它的建成不仅可以去除污水中的一般性污染物质，如BOD5、CODCr等，更重要的是能够去除大量的无机氮、磷酸盐等营养物质。项目的实施既保护生态环境，又美化城镇环境。工程建成运行后，每年将减少向纳污河流运粮河排放污染物的量如表8－1所示。表8－1污染物去除量一览表项目BOD5CODCrSS氨氮进水（mg/L）18035020025出水（mg/L）2050205去除量（t/a）864.01620.0972.0109.5因此工程建成后将显著改善和保护小洪河水环境状况，减轻工业污水对水环境的污染。8.2.2厂区环境保护1、气味污水处理厂内由于有敞开工作的构筑物，因此污水污泥臭味的散发也是不可避免的。限于目前的经济条件与技术标准，尚不可能对厂内的所有臭气味进行除臭处理。解决办法是设置防护绿化隔离带，将主要污染源进行隔离。n本工程主要气味污染源为进水泵房、细格栅、沉砂池及污泥区、设计时将这几部分集中布置并远离厂前区，位于厂区下风向，再加上在其周围广种花草树木，既美化环境又可防止臭味扩散，有效减缓气味对周围环境的影响。2、噪声污水处理厂内产生噪声的主要来源是泵房和鼓风机房，在设计时要尽量选用低噪音设备，鼓风机的外面加装隔音罩，同时安装减震装置以降低噪音。厂区噪声主要通过绿化来实现降噪。3、厂区污水厂区生活污水及生产废水排放均通过厂内污水管道系统收集，汇入进水泵房集水池，而后与城市污水共同进入污水处理系统进行处理，做到达标排放。4、固体废弃物厂内粗、细格栅、沉砂池及污泥浓缩脱水机房均有废弃物产生，在设计时已经将这几部分废弃物分别进行处置，然后从边门统一外运，因而避免了对厂区内其它区域的污染。同时在设计及外运管理中尽量保证废弃物不落地，而直接进入废弃物箱或直接装车外运，避免造成废弃物落地后的二次污染。废弃物外运时采用半封闭式自卸车，送至附近的垃圾填埋场进行填埋处置。8.2.3施工期环境保护建设项目在建设过程中，施工将会改变原土地景观，排入施工污水、余泥；建筑机械和运输车辆产生一定量的噪声、扬沉等污染，如不经妥善处理，将对周围环境产生不良影响。为减轻施工过程对环境产生不良影响，在施工过程中应将环境影响评价报告书中“施工期污染防止措施”的各项要求落到实处。n9.劳动保护及安全卫生根据《劳动法》五十三条第二款关于“新建、改建、扩建工程的劳动安全卫生设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用”的规定。在设计中严格遵循《工业企业设计卫生标准》、《建筑设计防火规定》和其它设计规范和标准。许昌县第二污水处理厂污水处理厂工程的建设是控制水体污染、保护环境、促进经济建设发展。针对厂内影响职工安全的问题，采用了防范措施。1、本工程影响职工安全卫生的主要因素有：（1）污水在厌氧条件下产生的H2S是有毒气体，其比重较空气大，容易在泵坑、格栅井内积累，对工人造成危害，甚至酿成严重事故。（2）鼓风机是厂内最大的噪声源，操作工人长时间无保护地暴露在噪声环境中会造成听力受损。（3）化验室是测定污水、污泥特性指标的地方，使用多种化学药剂（汞盐、铬盐、砷盐、酒精、硫酸、硝酸和盐酸等），虽然用量不大，但使用不当或使用环境不善，也会造成人员伤害。2、针对上述不安全因素，设计中采取了如下措施：（1）污水处理厂总平面布置中考虑功能分区明确，使噪声、有毒气体产生源远离厂外居民区。建构筑物间隔除满足工艺流程要求外，同时还要满足防火、通风、采光、日照等距离要求。该厂绿化率30％左右，道路呈环状布置，有利于安全生产。n（2）鼓风机房的建筑设计采用吸音吊顶、吸音墙裙和隔音门窗，尽量消除和控制噪声的扩散，鼓风机的启动调节均有子站自动控制，值班人员除了每班定时或事故时进入鼓风机房检查外，一般不进入。（3）化验室内设置专门的通风柜，涉及有毒物品和会产生有害气体的化验操作都在柜中进行。（4）脱水间房设强制通风设施，可以保持室内空气流通。（5）所有架空走道及构筑物走道上下楼梯均设置双面栏杆。（6）全厂所有构建筑物上，外露的电气设备均加安全护罩，并设有危险标志。（7）在设备维护检修前，工人能对工作场所的氧气含量、硫化氢含量等进行检测。（8）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4线制，电气设备选型也充分考虑安全性。n10．防火10.1防火设计依据及原则1、《建筑设计防火规范》GB50016-2006；2、《汽车库、修车库、停车场防火规范》GB50067-97；3、《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005；4、《建筑内部设计防火规范》GB50222-95，2001年版；5、电气设计规范；6、国家及地方的有关规范、规定。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、设备等方面统筹考虑的，能全面满足防火规范以及安全生产的要求。10.2总体布置污水处理厂设计规模为28000吨/天，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，厂内道路采用环状布置，主干道宽5米左右。在总平面设计中，充分考虑了消防通道的顺畅、便捷，并按规范要求布置室外消火栓。10.3厂区防火厂区建筑根据流程要求，进行总平面布置。建筑平面根据工艺、电气等工种的功能要求进行设计。1、生产厂房的火灾危险分类及耐火等级生产厂房的火灾危险分类及耐火等级见表10－1。表10－1火灾危险分类及耐火等级n建筑物名称生产各储存物品火灾危险等级耐火等级层数（层）鼓风机房丙二级1污泥脱水间戊二级1配电间丙二级1其它生产建筑戊二级2、变配电站变配电站防火设计除按《建筑设计防火规定》（GBJ16-87，1997年版）外，还须按《电气设计规范》执行。按照规范，当配电室长度超过8米时，设有二个出入口，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，其室内没有与之无关的管道及线路通过。3、其余生产厂房按照《建筑设计防火规定》（GBJ16-87，1997年版），丙类厂房，当每层面积超过250平方米，且同一时间的生产人数超过20人；戊类厂房，当每层面积超过400平方米，且同一时间的生产人数超过30人，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，均小于规范第3.5.3条的有关规定。建筑防火、防爆措施及消防设施建筑物承重墙，防火墙采用200厚砌体，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个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、走道和门的净宽均符合防火规范。n生产厂房内按《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140-90，1997年版）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。4、室内装修建筑物室内装修严格按照《建筑内部设计防火规范》（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等级。10.4消防给水污水处理厂工程总用地面积为3351平方米，职工定员8人。按照《建筑设计防火规范》（GBJ16-87，2001年版）中“同一时间内的火灾次数表”（表8.2.2-1）的规定，同一时间内发生火灾的次数为一次；消防用水量最大的建筑为综合房，消防用水量为15L/s（表8.2.2-2）。因此，本工程消防用水量按15L/s设计。厂内给水由许昌县第二水自来水公司提供，压力大于0.4MPa，管道采用DN100并连成环网，根据消防要求厂区布设室外地上式消火栓，间距控制在120米以内。n11．劳动定员参照建设部、国家计委颁布并于2001年6月1日实施的《城市污水处理工程项目建设标准》（修订）的规定确定污水处理厂定员。污水处理厂规模15000吨/天，属Ⅴ类二级污水厂，劳动定员为30～80人/万吨·天。考虑到污水处理厂自动化程度高，污水处理厂的操作过程、管理模式等均会发生变化，实际定员相对于国家标准有所减少。这也符合《城市污水处理工程项目建设标准》（修订）中第六十五条的规定，即“劳动定员应根据项目的工艺特点、技术水平和自动控制水平，并按照企业经营管理的要求合理确定”。本污水处理厂构筑物集约化程度高、管理点较少，加之自动化程度高，在人员配置时应减少操作人员的数量，增加设备或系统的管理、维护人员的数量，同时增加高素质人员的比重。对于辅助生产人员可以尽量由当地提供社会化协作条件解决。综合以上考虑，污水处理厂定员总人数30人，其中工人7人，化验和维修人员5人，调度和生产技术5人，管理人员5人，其它服务人员8人。n12.工程项目风险分析12.1污水处理厂风险影响预测1、地震造成的影响地震是不可抗拒、破坏性很大的自然灾害，影响范围很大。一旦发生大地震，将使污水厂构筑物、建筑物以及处理设备受到损坏，甚至使污水处理厂处于瘫痪状态。为使一般地震对污水处理构筑物造成的破坏减少到最低程度，本工程结构按6度烈度设计，将自然灾害所造成的损害减少到最小。2、机械故障及停电造成的影响污水处理厂一旦出现机械故障或停电，会直接影响污水处理厂的正常运行，尤其是变电站遇到故障或长时间停电不运转会造成反应池内微生物大批死亡，而微生物培养需很长一段时间，这段时间污水只能从厂进水井直接溢流排入水体，使水体受到严重污染。本处理厂拟采用双回路电源，设有一路备用电源，减少停电机会，并加强管理人员对机械设备的维护管理，总结运行管理经验，确保污水处理厂的正常运行。12.2污水处理系统运行风险分析污水处理系统在运行中发生突发性事故，会给维护、维修的工作人员造成身体损害，严重时会危及生命。因此，在维护污水处理系统正常运行过程中会有风险发生，应引起高度的重视。n污水处理系统在运行中，如发生格栅堵塞、水泵不能正常工作等机械故障，以及管道损坏，池子泄漏等情况时，需维修人员及时检修，必要时得进入管道或井内操作，因污水中含有多种有毒、有害物质，这些物质有些以气体形式存在，如H2S、SO2等，在这种情况下，如操作人员不采取防护措施就会造成中毒、昏迷、甚至死亡。本工程在设计中对经常需要维修、自然通风条件差的构筑物、泵房、脱水机房等设置通风装置，尽可能降低这种风险。处理厂对工人要经常进行安全教育，建立一套合乎操作规程的管理制度，我们建议采取下列措施：1、首先填写下井下池操作表，对操作工人进行安全教育；2、由专人在工作场地检测H2S，急救车辆停在检修点旁；3、戴防毒面具下井，并与地面保持通讯联系，一感不适立即返回地面；4、提高一线生产工人营养保健待遇，增强工人体质；5、定期监测污水管内气体，拟对污水系统维修、防护等技术措施进行研究。通过以上措施，可将工程风险降低到最小。n13.投资估算与资金筹措13.1投资估算13.1.1说明污水处理厂规模1.5万m3/d，粗格栅提升泵房、细格栅沉砂池、A/A/O工艺、一、二沉池、深度处理工艺和生产配套建筑用房及附属用房土建、设备按1.5万m3/d进行设计。13.1.2编制依据1）《投资项目可行性研究指南》计办投资[2002]15号；2）《河南省建筑工程预算定额》；3）《给水排水工程概预算与经济评价手册》；4）类似工程技术经济指标。13.1.3编制办法1）土建构筑物：根据类似工程决算，并参考当地建设工程造价指数信息进行调整，以单方指标计入；2）设备购置：设备原价按现行市场价格计算，由相关专业提供，不足部分执行《工程建设全国机电设备价格汇编》和《建材工业常用机电设备价格汇编》价格，并根据近期类似工程报价或合同价格进行估价。3）安装工程：根据设备购置费及设备安装类似工程决算，以指标形式计入；4）其它费用按有关规定计取，其中：（1）建设单位管理费：参照豫财建[2002]125号文件规定计入；（2）工器具和备品备件购置费按工程费用的1.5％计取；n（3）工程设计费：参照计价格[2002]10号文件规定计入；（4）施工临时接水接电费：按工程费用的1.0％计取；（5）联合试车费：按设备费用的1%计算。5）基本预备费和涨价预备费基本预备费按第一和第二部分费用合计的8%计取，建设期一年不计涨价预备费。13.1.4投资估算表13-1工程投资总估算表序号工程或费用名称估算价值（万元）土建工程设备工艺管道及设备安装工程其他合计第一部分：工程费一生产设施788.90740.50111.081640.481.1粗格栅、泵房52.0069.0010.35131.351.2细格栅、沉砂池9.8065.609.8485.241.3A2/O池360.00320.0048.00728.001.4鼓风机房15.1062.609.3987.091.5沉淀池128.0026.003.90157.901.6污泥脱水机间12.4090.3013.55116.251.7配电间和变压器间24.4025.003.7553.151.8仓库、机修间5.00　　5.001.9深度处理182.2082.0012.30276.50二生产辅助及共用配套设施35.102.1办公用房30.15.0035.10三电气、控制及化验设备372.0057.80429.803.1电气部分156.0023.40179.403.2工艺参数检测仪表系统105.0015.75120.753.3自动控制系统102.0015.30117.303.4通讯系统　2.002.00n3.5化验设备9.001.3510.35四总图77.104.1厂区道路18.0018.004.2给排水工程8.008.004.3电气工程6.16.104.4地基处理费10.0010.004.5景观、绿化35.0035.00小计973.201112.50173.882259.58第二部分：其他工程费用1建设单位管理费18.0818.082工器具和备品备件购置费33.8933.893工程设计费45.1945.194施工临时接水接电费22.6022.605试车费11.1311.136办公、生活用家具购置费11.3011.307培训费2.162.168预备费191.24191.24小计336.48336.48总计973.201112.50173.88336.482596.06注1：因暂无地质勘探报告，本可行性研究报告中的工程建设费用不包含地基特殊处理费用；2：工程监理费及工程质量检查费由建设方负责，未列入工程投资中；3：根据环保部门要求，流量及COD在线监测仪另行配置；4：本次工程不包括管网工程。13.1.5总投资构成分析项目总投资2636.06万元，其中建设投资2596.06万元，流动资金40.00万元。总投资构成分析见表13-2。表13-2总投资构成分析表序号项目投资额（万元）百分比（%）1总投资2636.06100.002建设投资2596.0698.482.1建筑工程973.2036.92n2.2设备工程1112.5042.202.3安装工程173.886.602.4其它工程及费用144.345.482.5基本预备费192.147.292.6利息3流动资金40.001.5213.2资金筹措本项目建设投资为2596.06万元，其来源为由企业自筹资金解决；流动资金40.00万元，全部由企业自有资金解决。n14.经济评价14.1经济评价说明本项目经济评价根据《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）以及行业现行的财税制度编制。项目计算期按15年计算，其中建设期为1年，生产期为14年。根据本项目的特点，投产第1-3年达到44.44%的设计产量，即可收集污水量为7500吨/天；投产第4年达到100%的设计产量，设计建设规模为15000吨/天。14.2总成本费用估算14.2.1原材料、动力原材料、动力消耗由工艺及公用工程专业提出条件为依据并考虑了一定的上涨幅度。主要原材料、动力消耗见表14-1。表14-1主要原材料、动力消耗表序号项目单位年用量单价（元）年费用（万元）一原材料1药剂费t3.53000010.502脱水污泥外运费M34380125.26小计15.76二动力1电104Kwh2220.60133.20小计133.2014.2.2工资及附加项目新增定员30人，人均工资8n00元/人.月，工资附加费（含各类养老统筹、医疗保险等费用）按平均工资的0.41倍计取，全年工资及附加总额为40.61万元。14.2.3折旧及摊销根据国家规定，折旧采用平均年限法，设备按14年折旧，残值率5%，建构筑物折旧年限20年，残值率5%。详见附表-3：固定资产折旧估算表。递延资产为2.16万元，递延资产摊销按5年计算，递延资产年摊销费0.43万元。14.2.4修理费按固定资产原值的3%计算。14.2.5其它费用其它费用为管理费用，管理费用按每年工资总额的50%计算，每年为8.12万元。14.2.6总成本费用经估算本项目年均总成本费用为376.92万元，年均固定成本为246.37万元，年均可变成本为130.54万元，正常年经营成本为251.14万元。详见附表-7：总成本表。14.3盈利能力分析14.3.1经营收入经营收入为收取的污水处理费用，正常年日处理污水量为18000吨/天，年处理污水量657.00万吨，每处理1吨水按1元收费，经计算正常年收入为657.00万元。详见附表-5：经营收入及税金估算表。n14.3.2税金及附加本项目为环境保护项目，不缴纳增值税。14.3.3利润及分析本项目缴纳所得税，项目所得税税率为25%，年均上交所得税为50.47万元。经计算年平均利润总额201.87万元，年平均税后利润151.40万元。在未分配利润中，法定公积金按10%计提，详见附表-8：利润与利润分配表。根据利润与利润分配表计算如下指标：总投资收益率=（年息税前利润/总投资）×100%=7.66%资本金经净利润率=（净利润/自筹资金）×100%=5.74%。14.3.4清偿能力分析从第2年起项目均有盈余，计算累计盈余资金为2378.74万元。在财务计划现金流量表中，项目在计算期内各年人民币均可做到经济收支平衡且有盈余。详见附表-10：财务计划现金流量表。本项目在计算期内各年负债水平，偿还能力可以在资产负债表中得到说明。详见附表-11：资产负债表。14.3.5现金流量分析该项目对全部投资进行现金流量分析，现金流量分析具体数据见表14-3。n表14-3现金流量分析数据表序号名称单位指标备注1全部投资内部收益率%8.89税前2全部投资回收期年9.14税前3全部投资财务净现值（Ic=4%）万元1020.58税前全部投资内部收益率%6.73税后全部投资回收期年10.13税后全部投资财务净现值（Ic=4%）万元535.35税后4基准收益率%4以上指标均优于行业基准值。详见附表-9：项目投资现金流量表，该表分析可反映项目的盈利能力。14.4不确定性分析14.4.1盈亏平衡分析以生产能力利用率表示的盈亏平衡点（BEP）公式为：BEP=[固定成本费用/(经营收入-变动成本-税金)]×100%=54.96%计算显示，该项目生产能力达到设计能力的54.96%，企业即可保本。n14.4.2敏感性分析项目在实施与经营过程中，可能影响效益的主要因素有：经营收入、经营成本、建设投资等，分析计算在上述因素变化时，对全部投资内部收益率的影响程度，寻找敏感性因素，以尽力避开风险。敏感性分析见表14-4。表14-4敏感性分析表序号项目内部收益率（%）与基本方案比较投资回收期（y）与基本方案比较1基本方案8.89　9.14　2经营收入-5%7.62-1.279.710.573经营收入-10%6.28-2.6110.391.254经营成本+5%8.70-0.199.220.085经营成本+10%8.51-0.389.300.166建设投资+10%7.47-1.439.780.64注：“+”号表示增加，“-”号表示减少。经过分析以上计算的经济评价指标数据，可以得出以下结论：本项目各因素中收入为最敏感因素，当收入降低10%时，项目的经济内部收益率降为6.28%，比基本方案下降了2.61个百分点，这将给项目的经济效益带来一定的下降。n14.5经济评价结论综上所述，本项目经济内部收益率高于基准收益率，投资回收期低于行业基准值，且有一定的抗风险能力，项目可行。n15招投标方案15.1招标原则为保证工程质量，缩短工程建设期，防范和化解工程建设中的违规行为，规范招标、投标活动，保护国家利益、社会公共利益和招标投标活动当事人的合法权益，按照《中华人民共和国招标投标法》，编制了本项目的招投标方案，在招标过程中要遵循公开、公平、公正和诚实信用的原则，并应当接受依法实施的监督。15.2招标范围本项目的勘察设计、材料采购、施工及项目监理均应列入招标范围。本工程中重要主材采购应采取招标的方式进行。15.3招投标程序15.3.1招标鉴于本项目法人单位目前尚不具备自行招标所需具备的编制招标文件和组织评标的能力，该项目的招标活动委托给依法设立、从事招标代理业务并提供相关服务的招标代理机构，具体程序如下：1、本项目按照国家有关规定先履行项目审批手续，取得批准后委托招标代理机构进行公开招标。2、招标人在省级媒体发布招标公告，公告应当载明招标人名称和地址，招标项目的性质、数量、实施地点和时间以及获取招标文件的办法等事项。n3、本项目的招标文件应当包括招标项目的技术要求、对投标人资格审查的标准，投标报价要求和评标标准等所有实质性要求和条件以及拟签定合同的主要条款。（1）勘察设计招标勘察设计是整个项目的前期基础性工作。对项目的设计进行公开招标时，面向全省公开挑选勘察设计单位，投标人的资质要求在乙级以上。（2）施工监理招标施工监理对工程的质量起着关键的作用。在进行施工监理招标时，面向全省公开选择施工监理企业进行项目的监理。投标人的资质要求在乙级以上。（3）施工企业选择招标依据工程的需要，采用总承包方式，选择施工企业。本工程要求资质在二级以上，面向全省公开选择投标人。（4）主要材料采购招标依据项目的需要，面向全国公开选择材料生产厂家，投标人的设备技术水平应符合本项目设计要求，质优价廉且有可靠的售后服务。4、组织潜在投标人踏勘项目现场。5、本项目的招标文件开始发出之日起至投标人提交投标文件截止之日，最短不得少于二十日。15.3.2投标1、本项目投标人应当具备承担招标项目的能力，并应按照招标文件的要求编制投标文件。投标文件的内容应当包括拟派出的项目负责人与主要技术人员的简历、业绩和拟用于完成招标项目的机械设备等。n2、投标人应当在招标文件要求提交投标文件的截止时间前，将投标文件送达投标地点。投标人少于三个的，招标人应当依照本办法重新招标。3、投标人拟在中标后将中标项目的部分非主体、非关键性工作进行分包的，应当在招标文件中载明。4、投标人不得相互串通投标报价，不得排挤其它投标人的公平竞争，不得损害招标人或其它投标人的合法权益。5、投标人不得以低于成本的报价投标，也不得以他人名义投标或者以其它方式弄虚作假、骗取中标。15.3.3开标、评标和中标1、开标由招标人主持，在招标文件确定的提交投标文件截止时间的同一时间，招标文件中预先确定的地点，邀请所有投标人参加。2、评标由招标人依法组建的评标委员会负责。评标委员会由五人以上单数组成，其中技术、经济等方面的专家不得少于成员总数的三分之二。专家应当从事相关领域工作满八年并具有高级职称或具有同等专业水平。评标委员会成员应当客观、公正地履行职务，遵守职业道德，对提出的评审意见承担个人责任。3、中标人确定后，招标人应向其发出中标通知书，并同时将中标结果通知所有未中标投标人。自中标通知发出三十日内，招标人和中标人应按招标文件和投标文件订立书面合同。4、中标人应当按照合同履行义务，完成中标项目。中标人不得向他人转让中标项目，也不得将中标项目肢解后分别向他人转让。n16．结论和建议16.1结论许昌县第二污水处理厂污水处理工程项目的确立和实施，将改变许昌县第二污水处理厂辐射企业所在区内的水体环境，并提高当地居民的生活质量，同时树立许昌县企业良好的形象，促进市、区招商引资的可持续发展，其经济效益不言而喻。污水处理厂工程的建设，对国家重点治理工程流域的水质保护，提供了保证措施，同时符合许昌县环境综合整治的要求，为许昌县企业及当地群众饮用地下水源提供保障，其社会效益巨大。污水处理厂工程的实施、完善，不仅提高了市、区的市政基础设施的水平，也反映了城区的经济实力、社会地位和市民的素质，改善了城区的生活环境，为城镇的特色发展奠定了基础，由此带来的环境效益不可估量。经资料收集及论述分析，确定许昌县第二污水处理厂污水处理、工程近模为15000吨/天，水质、水量、拟建厂址确定切合实际，管网配套及采用A2/O处理工艺可行，适宜许昌县第二污水处理厂辐射企业现状及远期发展趋势。因此，为尽快治理污染，改善人民的生活环境，促进工业快速发展许昌县第二污水处理厂污水处理工程项目可行，是非常必要和及时的。16.2建议n1、为保证拟建的污水处理厂能正常运转，达到预期的处理程度，建议有关部门对工业废水的排放加强监测和控制，严格执行国家颁发的《污水综合排放标准》和《污水排放城市下水道水质标准》，凡含有毒有害物质的工业废水必须在厂内进行必要的预处理，达标后方可排放。2、对工程有关的场地进行工程地质勘探，确定地质状况，为下一步结构设计提供详细勘探资料。3、对污水处理厂厂址进行平面测量，以便以后的工程设计和施工。4、建议有关部门及早落实污水回用对象，以利于污水资源化的实现。