PAGE1某某某工業(yè)園區(qū)污水治理項目可行性研究報告市政工程設計研究院2011年12月某某某工業(yè)園區(qū)污水治理項目可行性研究報告前言某某某是工業(yè)基礎雄厚，現(xiàn)已形成了以石油、化工為主，以冶金、機械、電子、輕紡、醫(yī)藥、建材為重點的綜合性工業(yè)基地。尤其改革開放以來，***市工業(yè)發(fā)展迅速，城市建設發(fā)展也較快，建成區(qū)面積已達51平方公里，現(xiàn)市區(qū)人口62.6萬人，2009年工業(yè)總產(chǎn)值213.3億元（不變價〕。隨著城市及工業(yè)的發(fā)展，城市污水排放量也在逐年增加，至2010年城北排放未經(jīng)處理污水排放量已達10萬噸/日左右。大量的工業(yè)廢水和生活污水未經(jīng)處理直接排入小凌河，使小凌河受到嚴重污染，致使小凌河水中生物、植物大部分絕跡，破壞了自然景觀、污染城區(qū)下游地下水源。為改善環(huán)境，治理小凌河污染問題，建設***市城市污水治理工程勢在必行。據(jù)此，***市建委于2011年8月委托中國市政工程東北設計研究院及***市市政工程設計研究院進行***市城市（城北）污水治理工程可研報告編制工作。在***市計委、建委、水利局、環(huán)保所、及有關單位的大力支持協(xié)助下，兩院按中國市政工程東北設計研究院負責污水處理廠，***市市政工程設計研究院負責截流干管的設計分工，于2011年9月共同完成了***市城市（城北）污水治理工程可研報告編制工作。在此，對支持本工作的***市各主管部門及各職能部門的領導和工作人員表示感謝。目錄TOC\o"1-3"第1章概述 11.1設計依據(jù)、設計范圍和設計原則 11.1.1設計依據(jù) 11.1.2設計范圍 11.1.3設計原則 21.2城市概況 31.2.1地理位置及自然情況 31.2.2氣象水文 41.2.3經(jīng)濟特點 41.3排水系統(tǒng)現(xiàn)狀 41.3.1排水系統(tǒng)現(xiàn)狀與存在的問題 41.4排水系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃 61.4.1排水分區(qū)的劃定與排水體制 61.4.2城市污水排放標準 81.4.3工業(yè)污染源治理 81.4.4接收水體 81.4.5建設城市污水處理廠 9第2章污水水量與水質 102.1生活污水水量、水質 102.1.1人口發(fā)展預測 102.1.2生活用水量預測 102.1.3生活污水水量預測 122.1.3生活污水水質預測 142.2工業(yè)廢水水量、水質預測 152.2.1工業(yè)產(chǎn)值 152.2.2工業(yè)需水量預測 162.2.3工業(yè)廢水量預測 172.2.4工業(yè)廢水水質預測 182.3混合污水水量與水質 202.3.1污水量 202.3.2污水水質 232.4城市集中處理廠設計水量、水質 242.4.1設計水量 242.4.2設計水質 252.5水質目標 25第3章截流工程設計 253.1截流干管流量的確定 263.2截流干管方案的確定 283.2.1第一方案： 283.2.2第二方案： 293.2.3第三方案： 303.2.4污水截流干管推薦方案 31第4章污水處理廠 334.1污水處理工藝 344.2污泥處理工藝 424.3污水處理廠工藝設計 454.3.1污水處理廠工藝流程 454.3.2污水廠平面布置 454..3.3單體構筑物工藝設計： 474.4建筑設計 544.4.1總平面布置 544.4.2廠區(qū)豎向設計 554.4.3單體建筑物設計 554.4.4廠區(qū)綠化、美化設計 564.4.5建筑技術設計 574.4.6執(zhí)行規(guī)范、標準 584.5結構設計 584.5.1工程地質概況 594.5.2地基處理 594.5.3各建（構）筑物的主要結構形式 594.5.4地震設計 614.5.5廠區(qū)總平面設計 614.5.6設計依據(jù) 614.6供熱設計 624.7供電、自控、儀表及通訊設計 634.7.1供電 634.7.2自控 664.7.3儀表 694.7.4通訊 704.8水廠防洪設計 70第5章機修、化驗設備、車輛配置、人員編制 715.1機修 715.2化驗設備 715.3車輛配置 735.4人員編制 74第6章污水廠對環(huán)境影響的評價 766.1污水廠臭味對周圍環(huán)境無影響 766.2污水廠出水和污泥的質量 766.3噪聲對居民無影響 77第七章消防及職業(yè)安全衛(wèi)生設計 787.1消防設計 787.2職業(yè)安全衛(wèi)生設計 79第1章概述1.1設計依據(jù)、設計范圍和設計原則1.1.1設計依據(jù)1、***市關于委托中國市政工程東北設計研究院進行***市城市（城北）污水治理工程設計的委托書。2、中國市政工程東北設計研究院2010年11月編制的《***市城市（城北）污水治理工程可行性研究報告》。3、遼寧省計委《關于***市城市（城北）污水治理工程可行性研究報告的批復》。4、污水廠廠址1:500地形圖遼寧省第一測繪院5、擬建***市污水處理廠工程地質勘察報告地質礦產(chǎn)部遼寧工程勘察院。6、滴水壺處50年一遇洪水位19.256米1.1.2設計范圍***市城市（城北）污水治理工程的主要內(nèi)容由污水截流干管及污水處理廠兩部分組成。1、污水截流干管主要包括小凌河北岸截流干管及其附屬設施。此部分工程設計由***市市政工程設計研究院負責完成。2、滴水壺污水處理廠工程：主要內(nèi)容是建設一座日處理規(guī)模為10萬m3/d的污水處理廠。此部分工程設計由中國市政工程東北設計研究院負責完成。1.1.3設計原則1、根據(jù)《***市城市總體規(guī)劃》和***市水污染現(xiàn)狀，在確保處理水質達標的前提下，力求污水治理工程方案最優(yōu)，污水處理工藝先進，技術可靠，經(jīng)濟合理。2、根據(jù)國家和地方財力，在充分考慮近、遠期結合的前提下，確定工程的分期和適宜規(guī)模，使資金在短期內(nèi)發(fā)揮最佳作用。3、徹底改善環(huán)境質量，解決好污泥的二次污染。4、工程設計中既要工藝先進、技術可靠、耐沖擊負荷能力強、能實現(xiàn)自動監(jiān)測、自動控制，又要經(jīng)濟合理、節(jié)約能源、減少運行費用。5、因地制宜，盡量減少占地?？倛D布置盡量緊湊和諧，總體布局優(yōu)化合理。功能分區(qū)合理，綠地面積適宜。6、機電設備的選用力求先進可靠，高效節(jié)能。7、根據(jù)***市城市建筑總體規(guī)劃和污水廠所處環(huán)境，污水廠將建設成為一座建筑造型優(yōu)美、環(huán)境幽雅的花園式工廠。1.2城市概況1.2.1地理位置及自然情況***市位于遼寧省西部、渤海北岸、沈山鐵路及公路在市區(qū)穿過，地處東經(jīng)120°4′至122°31′，北緯40°48′至42°8′之間，南臨遼東灣，是遼西走廊的重要的組成區(qū)域，是關內(nèi)外的交通樞紐和軍事重地。***市轄兩市、兩縣、四區(qū)及15個重點城鎮(zhèn)、24個一般建制鎮(zhèn)。市域面積10301平方公里，人口300萬。***市中心城區(qū)－－古塔區(qū)、凌河區(qū)、太和區(qū)，是全市域的政治、經(jīng)濟、文化、交通中心。2011年，中心區(qū)面積51平方公里，人口62.6萬人。城市發(fā)展方向為以老城為依托，以疏港公路為軸線，向南發(fā)展。并逐步向***經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)發(fā)展。***市三面環(huán)山，地勢為西北高，東南低、城區(qū)西北部地面海拔高程65m左右，鐵路兩側30m左右，小凌河由西北向東南流經(jīng)城區(qū)，最后流入渤海，小凌河左岸為主要市區(qū)，右岸為太和區(qū)。女兒河、小凌河同時穿越***市市區(qū)，百股河從城區(qū)東部流入小凌河；小凌河為最大河流，其發(fā)源于朝陽縣的助安喀喇山，河流全長206公里，流域面積5480Km2，流經(jīng)朝陽、北票、錦西、義縣、興城、***和錦縣等十個縣市，在錦縣南部入渤海，河道平均比降0.000386。女兒河發(fā)源于興城縣葉家屯，全長134公里，流域面積1540Km2，河流比降0.00074。在***市南部太和區(qū)與小凌河匯流。百股河主流發(fā)源于***市北紅石砬子一帶，全長30公里，流域面積317Km2，與小凌河在紫荊山處匯流。1.2.2氣象水文***市區(qū)屬溫帶季風型大陸性氣候，春季多風干燥，夏季受北太平洋暖流影響，溫暖而潮濕，秋季溫潤涼爽，冬季受蒙古和西伯利亞高氣壓帶控制，寒冷干燥。年平均降水量約550毫米，年平均氣溫8℃。本地區(qū)氣候主要受季風影響，主導風向夏季為南風、西南風；冬季北風、西北風。地震裂度6度。1.2.3經(jīng)濟特點***市是以石油、化工為主，冶金、機械、電子、輕紡、醫(yī)藥、建材為重點的綜合性工業(yè)城市。是沿海對外開放城市之一，***港、機場的建成使***市形成了立體交通網(wǎng)，2009年工業(yè)產(chǎn)值213.30億元（按90年不變價〕。1.3排水系統(tǒng)現(xiàn)狀1.3.1排水系統(tǒng)現(xiàn)狀與存在的問題1、排水系統(tǒng)現(xiàn)狀***市城區(qū)排水系統(tǒng)始建于三十年代，經(jīng)過近七十年的發(fā)展建設，到目前已擁有城市公共排水管道206Km，其中干管長140.6Km，支管長37Km，暗渠長24.4Km，排水服務面積38.5平方公里，小凌河以北排水管網(wǎng)普及率90％，市區(qū)污水排出量約10萬m3/d。***市建成區(qū)面積51平方公里，小凌河由西向東橫穿***市區(qū)，南部有女兒河，東部有百股河匯入小凌河。鐵北地勢起伏較大，鐵南地勢平坦，總的趨勢為西北高，東南低。太和區(qū)中間有東西向的隆起地帶，呈東西走向，形成一個天然分水嶺，分水嶺的南北自成排水系統(tǒng)，小扒溝以西的污水雨水直接排入小扒溝。太和區(qū)現(xiàn)階段只在河南路、新鄉(xiāng)街、凌西大街有排水管線。小凌河以北共分為四大排水區(qū)，各排水分區(qū)均直接排入小凌河。***市現(xiàn)階段只在鐵路橋、百股河處設中間排水泵站2座。2、存在的主要問題（1）規(guī)劃與建設不配套***市排水系統(tǒng)有總體規(guī)劃，無排水專業(yè)縱斷規(guī)劃，在建設實施過程中，只能按照管道的平面位置和匯水面積及附近管道進行縱斷設計，無法從總體角度來設計管道的標高，致使排水管道坡度小、埋深淺，匯水面積小。（2）排水設施少、標準低、年久失修，汛期給城市安全和人民生活帶來了威脅。***市的排水管線僅有206公里，排水服務面積只有85％，尚有15％的地區(qū)無排水設施。***市老城區(qū)排水系統(tǒng)全部為合流制，當年的設計標準普遍偏低，雨污合流制管渠設計重現(xiàn)期僅為0.5年。本設計對城區(qū)管網(wǎng)進行了核算，雨污水管渠設計重現(xiàn)期按1年計，大部分管渠偏小。同時，現(xiàn)有排水管渠系統(tǒng)年久失修，特別是近幾年渠道淤積逐年增加，更加降低了管道的過水能力，致使汛期無法將雨水在最短時間內(nèi)排除。新區(qū)太和區(qū)規(guī)劃排水體制為分流制。1.4排水系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃1.4.1排水分區(qū)的劃定與排水體制根據(jù)中心城區(qū)排水系統(tǒng)現(xiàn)狀和城市用地布局的調整，按自然地勢、地貌條件城南劃分3大排水分區(qū)，城北劃分６個排水分區(qū)。城南排水分區(qū)1、小八溝排水分區(qū)四川路以北，新鄉(xiāng)街以西，小凌河河堤以南為小八溝排水分區(qū)，規(guī)劃排水體制為分流制。二期污水經(jīng)截流干管輸送至污水處理廠。2、新鄉(xiāng)街北排水分區(qū)新鄉(xiāng)街以東，開封路以北，小凌河河堤以南為新鄉(xiāng)街北排水分區(qū)，規(guī)劃排水體制為分流制。二期污水經(jīng)截流干管輸送至污水處理廠。3、新鄉(xiāng)街南排水分區(qū)河南路以南，太原街以東為新鄉(xiāng)街南排水分區(qū)，規(guī)劃體制為分流制。二期污水經(jīng)截流干管輸送至污水處理廠。城北排水分區(qū)1、常屯河排水分區(qū)基本為石油六廠排水分區(qū)。2、士英街排水分區(qū)小凌河河堤以北，紅星街以東，士英街以西為士英街排水分區(qū)。規(guī)劃排水體制為合流制。污水經(jīng)截流干管輸送至污水處理廠。3、人民街排水分區(qū)士英街以東，人民街以西，小凌河河堤以北為人民街排水分區(qū)，規(guī)劃排水體制為合流制。污水經(jīng)截流干管輸送至污水處理廠。4、衛(wèi)東街排水分區(qū)解放路以南，小凌河河堤以北，人民街以東，向陽街、錦西街及徐州街以西為衛(wèi)東街排水分區(qū)，規(guī)劃排水體制為合流制。污水經(jīng)截流干管輸送至污水處理廠。5、五里排水分區(qū)向陽街、錦西街及徐州街以東，小凌河河堤以北，廣州街以西為五里排水分區(qū)，規(guī)劃排水體制為合流制。污水經(jīng)截流干管輸送至污水處理廠。6、安居排水分區(qū)廣州街以東為安居排水分區(qū)，規(guī)劃排水體制為合流制。污水經(jīng)截流干管輸送至污水處理廠。1.4.2城市污水排放標準污水處理廠排放水水質標準達到***市環(huán)保局對水質要求，其中：COD≤100mg/L、BOD5≤20mg/L、SS≤20mg/L、NH3-N≤15mg/L。1.4.3工業(yè)污染源治理工業(yè)污染源治理不在本可研報告編制范圍以內(nèi)，但城市集中污水處理廠要求工廠、企業(yè)進行工藝改造，減少污水和污染物排放量，從而減輕污水廠處理負荷，降低維護運轉費。同時要求排放的污水不危害污水處理廠生化處理的正常運行，污水中的重金屬和有毒物質在工廠內(nèi)進行回收或預處理，不影響污水廠污泥的農(nóng)業(yè)使用。1.4.4接收水體***市城市污水均經(jīng)過排水口直接排入小凌河，最終排入渤海灣。小凌河出市區(qū)后，河道緊鄰***市水源地，除部分河水用于水田灌溉外，大部分作為水源地補給水，展布于大、小凌河扇地間的***水源地約730平方公里，分布6個大型水源地，設計總開采水量38.4萬立方米/日，占***市總采水量的80％，是***市唯一可利用的地下水資源。該水源區(qū)除大氣降水外，主要靠大、小凌河補給。由于兩河污染，使水源地19項受檢項目中8項超標，而且尤以小凌河沿岸地下水受污染最重。目前該區(qū)地下水流從兩河向水源地縱深流動補給，以大凌河補給為主，小凌河補給為輔。目前大凌河上游（朝陽境內(nèi)）正修建大型白石水庫（蓄水容積20億立方米），一旦向下游泄水量小于目前大凌河維持補給水量，勢必造成水源地水位下降，并由此牽動小凌河補給量增加。目前小凌河下游又處于污染加重時期，從而加重水源地地下水的污染。污水未經(jīng)過處理直接排入渤海灣后，加大了對渤海灣的污染，同時對灘涂養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展、海洋生態(tài)環(huán)境構成威脅。1.4.5建設城市污水處理廠根據(jù)城市總體規(guī)劃、污水治理工程可行性研究報告及遼寧省計委對可行性研究報告的批復精神，污水處理廠建在***市東南滴水壺處。污水處理廠近期規(guī)模為１０萬m3/d二級處理。遠期規(guī)模為20萬m3/d二級處理。第2章污水水量與水質2.1生活污水水量、水質2.1.1人口發(fā)展預測根據(jù)***市總體規(guī)劃文本，2010年非農(nóng)業(yè)人口60萬人（其中城北52.80萬人、城南7.20萬人）預測2005年非農(nóng)業(yè)人口62萬人（其中城北54.30萬人、城南7.70萬人），2010年非農(nóng)業(yè)人口64萬人（其中城北55.00萬人、城南9.00萬人），2020年非農(nóng)業(yè)人口70.20萬人（其中城北58.00萬人、城南12.20萬人）。2.1.2生活用水量預測生活用水量的預測是根據(jù)各規(guī)劃期的人口，用水量標準及用水普及率確定的，一是居民直接用水，二是機關、服務行業(yè)用水。2010中心城區(qū)供水情況見表199年中心城區(qū)供水情況單位：萬噸/年表1地區(qū)生活用水工業(yè)用水自備水源合計古塔區(qū)758.70196.50210.001165.20凌河區(qū)771.60804.00840.002415.60鐵北927.00883.701810.7太和區(qū)304.00330.00350.00984.00石油六廠1450.001450.00鐵路310318950.001578.00合計3071.302532.203800.009403.50注：總供水量25.76萬噸/日。中心城區(qū)市政供生活用水8.41萬噸/日。中心城區(qū)市政供工業(yè)用水6.93萬噸/日中心城區(qū)自備水源10.41萬噸/日，其中：生活4萬噸/日，工業(yè)6.41萬噸/日2010年中心城區(qū)供生活用水12.41萬噸/日，市區(qū)現(xiàn)總人口60萬人，目前***市生活用水量為207升/人·日，2005年、2010年、2020年生活用水量是根據(jù)供水條件和居住標準的改善及服務行業(yè)的增加而預測的，***市生活用水量預測除考慮以上因素外，還參考遼寧省的其它城市，其預測結果及生活用水量見表2、表3、表4。***市市區(qū)生活用水量預測表表2年用水量標準（升/人·日）人口（萬人）用水量（萬噸/日）20102076012.4220052106213.0220102156413.76202022070.2015.44***市城南生活用水量預測表表3年用水量標準（升/人·日）人口（萬人）用水量（萬噸/日）20102077.201.4920052107.701.6220102159.001.94202022012.202.68***市城北生活用水量預測表表4年用水量標準（升/人·日）人口（萬人）用水量（萬噸/日）201020752.8010.93200521054.3011.40201021555.0011.82202022058.0012.762.1.3生活污水水量預測根據(jù)“渾太流域治理研究”有關數(shù)據(jù)收集計算的統(tǒng)一標準和統(tǒng)一方法，生活污水量預測采用折減系數(shù)法，即用實測數(shù)據(jù)，計算排水量定額占用水量定額的百分比，然后計算出生活污水水量。1987年遼寧省項目辦分別在沈陽、鞍山、撫順等5個城市進行試驗，結果是5個城市的平均耗水率為17％，即供水量的83％返回下水道，考慮到城市發(fā)展，耗水率估計要提高，為此將耗水率定為20％，作為預測2011年，2010年，2020年生活污水量的折減系數(shù)。結果見表5、表6、表7。***市市區(qū)生活污水量預測表表5年用水定額(升/人·日）人口（萬人）用水量（萬噸/日）耗水系數(shù)％耗水量萬噸/日污水量萬噸/日人均污水(升/人·日)20102076012.42202.489.94165.6020052106213.02202.6010.42168.0020102156413.76202.7511.01172.00202022070.2015.44203.0912.35176.00***市城南生活污水量預測表表6年用水定額(升/人·日)人口（萬人）用水量（萬噸/日）耗水系數(shù)％耗水量萬噸/日污水量萬噸/日人均污水(升/人·日)20102077.201.49200.301.19165.6020052107.701.62200.331.30168.0020102159.001.94200.391.55172.00202022012.202.68200.542.14176.00***市城北生活污水量預測表表7年用水定額(升/人·日)人口（萬人）用水量（萬噸/日）耗水系數(shù)％耗水量萬噸/日污水量萬噸/日人均污水(升/人·日)201020752.8010.93202.198.74165.60200521054.3011.40202.289.12168.00201021555.0011.82202.379.45172.00202022058.0012.76202.5510.21176.002.1.3生活污水水質預測以遼寧省“渾太流域研究報告”提出的水質規(guī)劃值做為預測***市生活污水水質的依據(jù)，因為該規(guī)劃值是依據(jù)居民排水進行水質試驗而確定的。其規(guī)劃值為： SS 50克/人·日 BOD5 45克/人·日 NH3－N 8克/人·日由于居民區(qū)生活污水經(jīng)化糞池停留之后排入城市下水管網(wǎng)，其生活污水水質按SS去除30％，BOD去除20％計，則上述規(guī)劃值為： SS 35克/人·日 BOD5 36克/人·日 NH3－N 8克/人·日COD 60克/人·日根據(jù)每人、每日的排水量，計算生活污水水質，詳見下表8。生活污水水質預測表表8年人均污水量升/人·日SSmg/lBOD5mg/lCODmg/lNH3－Nmg/l2010165.6021121736248.302005168.0020821435747.602010172.0020320934946.502020176.0019920534145.502.2工業(yè)廢水水量、水質預測2.2.1工業(yè)產(chǎn)值***市工業(yè)門類較多，各行各業(yè)產(chǎn)值增長也不平衡，但為了比較準確的預測2005年、2010年、2020年工業(yè)廢水水量和水質，在預測近期和遠期工業(yè)產(chǎn)值和考慮主導工業(yè)大體平衡發(fā)展，現(xiàn)根據(jù)“***市總體規(guī)劃”的綜合工業(yè)產(chǎn)值，作為預測工業(yè)廢水水量的依據(jù)。預測的工業(yè)產(chǎn)值以1990年限定價格為準。工業(yè)產(chǎn)值預測表表9年2010200520102020工業(yè)總產(chǎn)值63.2476.8491.26128.73每年增長率3.3%3.5%3.5%注：工業(yè)產(chǎn)值為***市市政排水管網(wǎng)服務區(qū)內(nèi)工業(yè)產(chǎn)值2.2.2工業(yè)需水量預測工業(yè)需水量是采用萬元產(chǎn)值法預測的，其計算公式如下：工業(yè)需水量=供水定額×（100-回用系數(shù)）/100***市工業(yè)需水量預測表表10年工業(yè)產(chǎn)值億元萬元產(chǎn)值用水量m3/萬元·年回用系數(shù)%工業(yè)需水量萬噸/日201063.241404513.34200576.841305013.68201091.261105512.372020128.731006014.11公式中的工業(yè)產(chǎn)值是預測的，供水定額摘自總體規(guī)劃的城鎮(zhèn)供水部分。回用水參照國內(nèi)其它城市回用系數(shù)取用的。2.2.3工業(yè)廢水量預測工業(yè)廢水預測采用折減法，即首先計算出工業(yè)需水量，然后減去消耗量，為工業(yè)廢水量，消耗量采用20%。根據(jù)以上消耗系數(shù)及工業(yè)需水量計算工業(yè)廢水排放量。***市市區(qū)工業(yè)廢水排放量預測表表11年2010200520102020工業(yè)需水量（萬噸/日）13.3413.6812.3714.11預計消耗%20%20%20%20%消耗量（萬噸/日）2.672.742.472.82工業(yè)廢水總量（萬噸/日）10.6710.949.9011.29根據(jù)***市總體規(guī)劃，***市工業(yè)區(qū)逐步向城南發(fā)展，根據(jù)市政供水統(tǒng)計2010年城南工業(yè)用水占***市市區(qū)工業(yè)用水15%。隨著工廠向城南的遷移和產(chǎn)業(yè)結構的調整2005年城南工業(yè)用水將占***市市區(qū)工業(yè)用水的20%、2010年城南工業(yè)用水將占***市市區(qū)工業(yè)用水的25%、2020年城南工業(yè)用水將占***市市區(qū)工業(yè)用水的30%。***市城南工業(yè)廢水排放量預測表表12年2010200520102020工業(yè)需水量（萬噸/日）2.002.743.094.23預計消耗%20%20%20%20%消耗量（萬噸/日）0.400.550.620.85工業(yè)廢水總量（萬噸/日）1.602.192.473.38***市城北工業(yè)廢水排放量預測表表13年2010200520102020工業(yè)需水量（萬噸/日）11.3410.949.289.88預計消耗%20%20%20%20%消耗量（萬噸/日）2.272.191.861.98工業(yè)廢水總量（萬噸/日）9.078.757.427.902.2.4工業(yè)廢水水質預測現(xiàn)狀水質是根據(jù)***市環(huán)保研究所提供的***市主要工廠、企業(yè)排水水質綜合分析得出的。其結果見下表14***市工業(yè)廢水現(xiàn)狀水質表表14年度COD（mg/l）BOD5（mg/l）SS（mg/l）平均年度346.73138.69156.03工業(yè)廢水水質預測是根據(jù)“渾太流域研究報告”所提供的方法，在現(xiàn)狀工業(yè)廢水水質的基礎上計入供水重復利用率影響，計算出濃度增長倍數(shù)。求出2005年、2010年、2020年水質指標，結果見表15。工業(yè)廢水水質預測值表15年供水重復率％濃度增加倍數(shù)SSMg/lCODMg/lBOD5Mg/l2010451156.03346.73138.692005501.11173.19384.87153.952010551.22190.36423.00169.202020601.33207.52461.15184.452.3混合污水水量與水質2.3.1污水量***市市政排水系統(tǒng)在旱季接納生活污水和工業(yè)廢水總量見表16、表17、表18。***市市政系統(tǒng)污水量預測表表16年生活污水（萬噸/日）工業(yè)廢水（萬噸/日）混合污水（萬噸/日）20109.9410.6720.61200510.4210.9421.36201011.019.9020.91202012.3511.2923.64***市城南市政系統(tǒng)污水量預測表表17年生活污水（萬噸/日）工業(yè)廢水（萬噸/日）混合污水（萬噸/日）20101.191.602.7920051.302.193.4920101.552.474.0220202.143.385.52***市城北市政系統(tǒng)污水量預測表表18年生活污水（萬噸/日）工業(yè)廢水（萬噸/日）混合污水（萬噸/日）20108.749.0717.8120059.128.7517.8720109.457.4216.87202010.217.9018.11***市環(huán)保所2010年對***市污水排放量進行綜合監(jiān)測，監(jiān)測數(shù)據(jù)見表19***市2010年混合污水分布情況表19類別數(shù)量萬噸/日分布合計萬噸/日小凌河北岸小凌河南岸女兒河服務區(qū)外生活9.938.841.020.030.04工業(yè)10.678.031.480.830.33合計20.6016.872.500.860.37由表16和表19可知2010污水實際排放量與預測量基本是吻合的。***市近幾年來對污染大戶進行了全面治理，通過治理部分企業(yè)排水水質已達到排放標準，具體見表20。排放達標企業(yè)水量表表20企業(yè)名稱水量（萬噸/日）排放水質位置石油六廠2.9達標城北中策啤酒廠0.3達標城北機車上水0.5機車帶走城北鐵路東車輛段污水廠0.52013年前完工城北熱電廠2.0為冷卻廢水城北總計6.2城北由表20可見城北6.2萬噸/日工業(yè)用水不必進入城市污水處理廠，可直接排放。***市需處理污水量預測表表21年總污水量（萬噸/日）達標污水量（萬噸/日）需處理污水量（萬噸/日）201020.616.2014.41200521.366.2015.16201020.916.2014.71202023.646.2017.44***市城北需處理污水量預測表表22年總污水量（萬噸/日）達標污水量（萬噸/日）需處理污水量（萬噸/日）201017.816.2011.61200517.876.2011.67201016.876.2010.67202018.116.2011.912.3.2污水水質混合污水的水質是根據(jù)生活污水水質和工業(yè)廢水水質預測而得出的，其水質情況見表23。***市市區(qū)混合污水水質表表23年類別污水量萬噸/日SSmg/lBOD5mg/lCODMg/l2010生活污水9.94211217362工業(yè)廢水10.67156.03138.69346.73混合污水20.61182.54176.44354.102005生活污水10.42208214357工業(yè)廢水10.94173.19153.95384.87混合污水21.36190.00183.24371.302010生活污水11.01203209349工業(yè)廢水9.90190.36169.20423.00混合污水20.91197.02190.16384.042020生活污水12.35199205341工業(yè)廢水11.29207.52184.45461.15混合污水23.64203.07195.19398.402.4城市集中處理廠設計水量、水質2.4.1設計水量根據(jù)生活污水量和工業(yè)廢水量的水量預測，2005年***市城北混合污水量（生活污水量與工業(yè)廢水量）為10萬噸/日，2020年混合污水量為20萬噸/日。2.4.2設計水質根據(jù)預測的混合污水水質，參照國內(nèi)其它污水廠進水水質，污水處理廠進水水質采用： SS 180mg/l BOD5 180mg/l COD 390mg/l2.5水質目標***市混合污水排放后排入小凌河，小凌河是***市市政供水的主要地面補給源，考慮到對地面補給源的保護及污水處理工藝的處理能力，確定污水處理廠出水水質如下： SS≤20mg/l BOD5≤20mg/l COD≤100mg/lNH3—N≤15mg/lP≤1mg/l第3章截流工程設計小凌河橫穿***市區(qū)將***市分成城南和城北兩部分，本期工程用以處理城北污水，城北截流干管為近期工程，城南污水截流干管為遠期工程。3.1截流干管流量的確定***市城北排水體制為合流制管道，作為合流制管道，不能只考慮旱季污水流量，還要考慮合流制截流干管的初期雨水量。城市截流干管的流量應按不同排水體制和排水區(qū)域分別計算。合流制排水區(qū)域進入截流干管的流量，按生活污水平均流量，工業(yè)廢水高峰流量及雨水量之和考慮。雨水量的確定主要根據(jù)截流倍數(shù)n0值。《室外排水規(guī)范》規(guī)定n0值應根據(jù)旱季污水量污水的水質，水量及總變化系數(shù)，水體衛(wèi)生要求，水文，氣象等條件因素經(jīng)計算確定，一般采用1—5。因此，n0值不僅僅是技術問題，它與社會經(jīng)濟，環(huán)境效益密切相關，涉及對環(huán)境的影響及工程資金的籌措和有效利用因素的平衡。近年來***市為美化環(huán)境，規(guī)劃在衛(wèi)東排水口前修建橡膠壩，以形成水上公園。為防止初期雨水對水上公園的污染，本次設計衛(wèi)東排水口以前的截流干管的截流倍數(shù)采用2，衛(wèi)東排水口至污水廠截流干管的截流倍數(shù)采用1。城北規(guī)劃排水分區(qū)表表24區(qū)號名稱面積（Km2）排水體制1常屯河排水分區(qū)6.2合流制2士英街排水分區(qū)2.1合流制3人民街排水分區(qū)4.2合流制4衛(wèi)東街排水分區(qū)4.1合流制5五里排水分區(qū)12.1合流制6安居排水分區(qū)4.50合流制合計33.20城南規(guī)劃排水分區(qū)表表25區(qū)號名稱面積（Km2）排水體制1小八溝排水分區(qū)7.6分流制2新鄉(xiāng)街南排水分區(qū)3.4分流制3新鄉(xiāng)街北排水分區(qū)0.6分流制合計10.6各排水口流量表26序號排水口名稱渠底標高（m）流量(m3/s)1常屯河18.850.692士英街15.950.303人民街15.870.204衛(wèi)東街15.190.555五里14.130.536安居113.070.027安居211.700.018安居311.720.019百股10小扒溝0.5511小凌河南15.900.10注：表中所列流量為遠期預測值。3.2截流干管方案的確定本期工程主要對城北污水進行治理，但截流干管管徑的確定必須按遠期設計，因此城南截流干管納入方案比較。3.2.1第一方案：一期工程，小凌河北岸污水從常屯河開始截流，經(jīng)士英街、人民街、衛(wèi)東街、五里、安居等處截流后至百股倒虹到十四號點引至滴水壺污水處理廠。其中常屯河到士英街排水口截流干管管徑采用d1600承插鋼砼管；士英街排水口到人民街排水口截流干管管徑采用d1000+d1600承插鋼砼管；人民街排水口至污水處理廠截流干管管徑采用2×d1600承插鋼砼管一直到污水處理廠。二期工程，小凌河南岸污水從吉祥出水口開始截流，各出水口污水截流后至小凌河與女兒河交匯處，倒虹過女兒河，沿小凌河南岸排向十四號點與北岸截流干管交匯后進入污水處理廠。南岸污水從西橋排水口到小八溝排水口截流干管管徑采用d1000鋼砼管，小八溝排水口至14號點截流干管管徑采用2×d1200鋼砼管。截流干管第一方案工程數(shù)量表表27名稱一期二期DN1600鋼筋砼管16918m無DN1200鋼筋砼管無14520mDN1000鋼筋砼管1833m932m檢查井125座95溢流井11座33.2.2第二方案：一期工程，小凌河北岸污水從常屯河開始截流，經(jīng)士英街、人民街、衛(wèi)東街、五里、安居等處截流后至百股倒虹到十四號點引至滴水壺污水處理廠。其中常屯河到士英街排水口截流干管管徑采用d1600承插鋼砼管；士英街排水口到人民街排水口截流干管管徑采用d1000+d1600承插鋼砼管；人民街排水口至污水處理廠截流干管管徑采用2×d1600承插鋼砼管一直到污水處理廠。二期工程南岸污水截流到第二道橡膠壩下，倒虹到衛(wèi)東街與北岸污水合流。其中西橋排水口至小八溝排水截流干管管徑采用d1000鋼筋砼管，小八溝排水口至衛(wèi)東街截流管管徑采用2×d1200承插鋼砼管。截流干管第二方案工程數(shù)量表表28名稱一期二期DN1600鋼筋砼管16918m無DN1200鋼筋砼管無6530mDN1000鋼筋砼管1833m932m檢查井125座55溢流井11座33.2.3第三方案：一期工程分成兩部分，第一部分小凌河北岸污水從常屯河開始開始截流，經(jīng)士英街、人民街、至衛(wèi)東街，在衛(wèi)東街排水口處穿越小凌河至小凌河南岸，沿小凌河南岸至污水處理廠。其中常屯河到士英街排水口截流干管管徑采用d1600承插鋼砼管；士英街排水口到人民街排水口截流干管管徑采用d1000+d1600承插鋼砼管；人民街排水口至衛(wèi)東街排水口截流干管管徑采用2×d1600承插鋼砼管，在第二道橡膠壩后穿越小凌河沿小凌河南岸截流干管管徑采用d2011進入14號點。第二部分城北污水從五里排水口開始截流，經(jīng)安居1號、安居2號、安居3號排水口，至百股河處穿越小凌河進入污水處理廠，自五里排水口至14號點截流干管管徑采用d1400承插鋼筋砼管，自14號點至污水處理廠截流干管管徑采用2×d1600承插鋼砼管。二期工程南岸污水截流到北岸污水截流干管過小凌河處。其中西橋排水口至小八溝排水截流干管管徑采用d1000鋼筋砼管，小八溝排水口至衛(wèi)東街截流管管徑采用2×d1200承插鋼砼管。截流干管第三方案工程數(shù)量表表29名稱一期二期DN2011鋼筋砼管4000m無DN1600鋼筋砼管11628m無DN1600鋼筋砼管2370m無DN1200鋼筋砼管無5330mDN1000鋼筋砼管1833m932m檢查井150座55溢流井11座33.2.4污水截流干管推薦方案三個方案投資比較表表30名稱工程總投資（萬元）第一方案5603.86第二方案4931.55第三方案4978.64注：投資包括二期投資經(jīng)方案比較第二方案投資最省，因此設計采用第二方案。第4章污水處理廠在第2章中已經(jīng)對污水水量、水質已經(jīng)進行了論證，現(xiàn)將結論摘述如下：在滴水壺興建一座城市污水二級處理廠，處理來自市區(qū)的生活污水和工業(yè)廢水。污水廠設計規(guī)模為2005年10萬噸/日，2020年20萬噸/日。污水處理廠進水水質指標為：COD390mg/lBOD5180mg/lSS180mg/lNH3-N40mg/l處理后的出廠污水水質標準為：COD≤100mg/lBOD5≤20mg/lSS≤20mg/lNH3—N≤15mg/lP≤1mg/l污水處理廠的處理工藝包括污水處理工藝和污泥處理工藝兩個方面。4.1污水處理工藝污水處理工藝一般包括預處理、一級處理和二級處理三個密切相關的階段。本工程污水經(jīng)二級處理后才能達到排放標準，所以有必要對各階段的一些工藝進行比較。預處理就是在一級處理之前去除污水中大塊的呈懸浮狀或漂浮狀態(tài)的污物、砂礫等，以確保安全運行。預處理通常包括粗、細格柵、曝氣沉砂池、普通沉砂池、除砂等工藝。由于曝氣沉砂池比普通沉砂池具有較多的優(yōu)越性，有成熟的運行經(jīng)驗，遼河流域項目污水處理廠統(tǒng)一設計方案中除砂推薦用曝氣沉砂，故本工程采用曝氣沉砂池和粗細格柵。一級處理主要目的是為二級處理減輕負荷，通常采用的工藝為沉淀池，普通沉淀池可去除污水中的BOD5含量20%左右，SS含量的30%。從而減輕了后續(xù)處理構筑物的負荷，降低二級處理工藝造價和運行費用，對大型污水廠而言，初次沉淀池應用得非常廣泛。對于***污水治理工程是否設置初沉池進行了方案比較。第一方案：污水處理廠設初沉池第二方案：污水處理廠不設初沉池。經(jīng)濟比較第一方案與第二方案經(jīng)濟比較表表31優(yōu)點缺點初沉池容積生化池容積m3初沉池設備生化池設備初沉池污泥泵房容積初沉池污泥泵房設備濃縮池容積濃縮池設備初沉池、生化池、濃縮池工程投資第一方案初沉池可去除20%BOD5，30%SS，可減少生化池容積。初沉池排泥含水率可達到97%，濃縮池的固體通量可達到60Kg/m2/d，可減少濃縮池容積。增加占地，需要維護管理11304m32640040米刮泥機2臺微孔曝氣器6820個100m32.1KW潛水泵2臺1140m314米濃縮機1528.63萬元第二方案減少占地，不需要維護管理增大生化池及濃縮池容積無33000無微孔曝氣器8534個無無1680m317米濃縮機1486.58萬元錦州市城市（城北）污水治理工程初步設計說明書PAGE80由以上經(jīng)濟比較設初沉池較不設初沉池多投資42.05萬元。（注：由于二期需要建初沉池，一期征地必須征用初沉池占地，因此方案比較時不考慮占地問題）技術方面由于***市排水系統(tǒng)體制為合流制，截流倍數(shù)為1，一期雨季時有20萬噸/日雨污混合污水進入污水處理廠，如不設初沉池，雨污混合污水僅經(jīng)過曝氣沉砂池停留2分鐘后超負荷部分混合污水直接溢流入小凌河，這樣雨季時初期雨水對小凌河又造成了污染；如設初沉池，雨污混合污水在初沉池停留60分鐘后超負荷部分混合污水才直接溢流入小凌河，這樣可將對小凌河的污染降低。通過以上比較，雖然一期工程設置初沉池較不設置初沉池投資多42.05萬元，但優(yōu)點較多，因此采用第一方案設置初沉池。二級處理是城市污水處理廠的中心環(huán)節(jié)，污水中大部分污染物在二級處理中得到降解和去除，從而使出廠污水達到排放標準。二級處理包括各種物理化學法和各種生物處理法。但各種物理化學法，使用大量昂貴的化學藥劑和復雜的工藝過程以及較高的控制技術，不適于易生物處理的城市污水處理廠。生物二級處理法包括：氧化塘、生物濾池、土地處理法、傳統(tǒng)活性污泥法以及在傳統(tǒng)活性污泥法工藝基礎上發(fā)展起來的其它方法，如AB法、A/O法、SBR法、氧化溝法、UNITANK法、LINPOR工藝等。氧化塘為一系列露天池塘，根據(jù)原水溫度，水質及當?shù)貧鉁卮_定其容積。經(jīng)過物理處理的城市污水在氧化塘中的水量負荷為200-250m3/公頃.日。美國北部各州采用氧化塘處理城市污水，污水在氧化塘停留時間在125天左右。***市冬季氣溫寒冷，若采用氧化塘處理污水，停留時間可能需要跨越整個漫長的冬天才能使出水達到排放標準。當本工程污水處理廠達到遠期規(guī)模20.00萬噸/日時，氧化塘占地面積將達到800公頃左右。***市郊多為良田、無大片荒地可利用，且有污染地下水的可能。因而這種方法不適合在***地區(qū)使用。污水灌溉也稱污水的土地處理法，這種污水處理也要求有大面積土地，同時很難解決具有適宜土壤條件的土地，特別是冬季處理技術尚有待進一步研究，目前在未取得適當規(guī)模生產(chǎn)性試驗資料的情況下，不宜采用。生物濾池，接觸氧化濾床、生物轉盤等法，無污泥膨脹之患、維護管理方便，但由于占地面積大或造價昂貴，衛(wèi)生條件差一般只適宜小型污水處理廠。CASS（SBR法改良型）是一種“充水和排水”活性污泥法，廢水按充水/曝氣、充水/沉淀、撇水、閑置各階段得到處理，上述各階段組成一周期，并不斷循環(huán)重復，循環(huán)開始時由于充水，池中水位由一最低水位開始上升，在經(jīng)一段曝氣和混合后，停止曝氣，以使活性污泥進行絮凝，并在一個靜止環(huán)境中沉淀，在完成沉淀階段后，由一個移動撇水堰排出已處理的上清液，使水位下降至池子所設定的最低水位，然后再重復上述全過程，CASS法一般四個池子為一組，可使系統(tǒng)連續(xù)進水?；钚晕勰嗍冀K保持在一個池子中進行生物反應、泥水分離，比較適應水量、水質不穩(wěn)定的情況，具有抗沖擊負荷能力強、處理效果好、不單設二沉池和不須回流污泥泵房、節(jié)約基建投資等優(yōu)點。但該法在國內(nèi)尚無污水低溫生化運行經(jīng)驗，池中水位緩慢變化，在寒冷的冬季池壁會出現(xiàn)大面積冰凌，影響生化處理。由於變水位，曝氣中空氣壓力變化，不好控制。特別移動撇水堰，國內(nèi)產(chǎn)品還沒過關，需從國外引進、價格比較貴，予計20萬噸/日污水廠采用搖壁型撇水堰，引進價在120至160萬美元。由于廢水按充水/曝氣、充水/沉淀、撇水閑置各階段得到處理，并不斷循環(huán)重復，從而要求自控水平要很高，同時相應閥門要經(jīng)常開、閉，國產(chǎn)閥門不過關，要從國外引進。這種處理法在***不適合。UNITANK系統(tǒng)活性污泥法，最基本單元是一個被分成三格的矩形反應池，三池之間水力連通，每池都設曝氣系統(tǒng)，外側兩池設有出水堰及剩余污泥排放口—即可做沉淀池又可做曝氣池使用，中間池始終做曝氣池。系統(tǒng)采用周期運行，連續(xù)進水，不需回流污泥系統(tǒng)和獨立的二沉池，定期改變系統(tǒng)內(nèi)各單元間水流方向，可使系統(tǒng)內(nèi)各池污泥濃度保持比較高值，減少池容，降低造價，與SBR法比，UNITANK法是一個連續(xù)流系統(tǒng)，循環(huán)操作是在恒水位條件下進行?？刂葡到y(tǒng)要求高，生化池好氧段按溶解氧控制，厭氧段和缺氧段按氧化還原電極電位控制，自控軟件為比利時西格斯公司專利，需要引進，根據(jù)以往的經(jīng)驗，在引進西格斯自控系統(tǒng)時，還要同時引進微孔曝氣器，和鼓風機，造成工程總價居高不下。AB法的主要特點是一般不設初沉池，A段和B段的污泥回流系統(tǒng)嚴格分開，A段的污泥負荷高，微生物絕大部分為細菌（大腸桿菌群），世代時間很短，這種微生物群體，主要來源于生活污水，B段的微生物中原生動物和后生動物占絕大比例，負荷低。AB法是一種新型活性污泥法，具有一定特色。AB工藝對BOD5、COD、SS、磷和氨氮的去除率一般均高于常規(guī)活性污泥法，其突出的優(yōu)點是A段負荷高，抗沖擊負荷能力強，適合處理水質、水量變化大的污水。主要缺點需設二組二沉池二套污泥回流系統(tǒng)，構筑物多，A段污泥產(chǎn)量高，給污泥處置和出路增加了難度。該法要求原污水必須含有足夠數(shù)量已經(jīng)適應該污水的微生物群體—大腸桿菌群，這種微生物群體（大腸桿菌群）主要來源于生活污水，***污水含有大量的未達到排放下水道標準的工業(yè)廢水，會引起該生物群體大量死亡，造成A段微生物濃度低，A段效率下降。AB法難以發(fā)揮高效節(jié)能優(yōu)點，處理***污水不適宜采用AB法。氧化溝活性污泥法，具有處理流程簡單構筑物少，一般情況下可不建初沉池和污泥消化池，運行管理簡單，可承受水量、水質沖擊負荷，污泥量少等優(yōu)點，但要求污水溫度最好要>13℃，污水溫度<7℃沒有處理效果，特別是冬季轉刷曝氣很容易結冰，不適宜污水低溫生化處理，在東北地區(qū)除撫順石油二廠，因廢水溫度高采用氧化溝處理以外，城市污水包括大連市均未建氧化溝。***污水處理廠不宜建氧化溝。林泡爾工藝（LINPOR-C）是投料活性污泥法的一種。在曝氣池中填充15%-30%微孔泡沫塑料立方體，做為活性生物體的載體材料，LINPOR-C工藝特征為雙生物群落，部分附著于載體材料，而其余存在于曝氣池游離懸浮物中，由于生物體寄居載體較大，好氧作用同時存在部分缺氧作用，硝化作用同時存在反硝化，所以在去除污水中BOD5同時可去除部分氮。LINPOR-C工藝具有去除污染物效率高，抗水質、水量沖擊負荷能力強，操作管理與普通活性污泥法相同，投資低等一系列優(yōu)點。適宜污水低溫生化處理。但生物載體—微孔泡沫塑料塊要從德國進口。厭氧—好氧活性污泥法，厭氧與好氧狀況在生化池內(nèi)同時存在，可有效的改善傳統(tǒng)活性污泥法運行狀況，由于生化池增加了厭氧段，可使不易生化降解的有機物變成容易生化降解的有機物，從而提高BOD5的去除率，該種活性污泥法污泥指數(shù)比較低，能有效的防止二沉池污泥上浮，使二級處理出水水質更加穩(wěn)定，并能脫掉污水中的磷，適宜污水低溫生化處理。有成熟的運行經(jīng)驗，很適宜***污水處理的要求。由于出水水質好、穩(wěn)定，對污水深度處理回用工業(yè)更為有利。大規(guī)模的城市污水處理廠二級處理，曝氣方法有鼓風曝氣，表面機械曝氣和轉刷曝氣。表面機械曝氣耗能高、效率低且不適合低溫生化處理。用轉刷曝氣的氧化溝技術在國內(nèi)不如活性污泥法成熟。鼓風曝氣是一種高效的且能避免熱量從污水中擴散出去的好方法，該種曝氣方法適合***污水處理。綜上所述，***污水處理廠污水經(jīng)予生化處理采用厭氧—好氧活性污泥法，曝氣方式為鼓風曝氣。4.2污泥處理工藝污水處理過程中產(chǎn)生的污泥集中送到污泥處理系統(tǒng)。污泥處理單元技術及其組合工藝流程雖然多種多樣，但有些處理工藝如：好氧消化、熱處理、焚燒等耗能大、技術復雜、維護困難、運行費用昂貴。結合***市目前的技術、經(jīng)濟力量，象這樣中型規(guī)模污水處理廠的污泥處理與處置宜選用技術成熟耗能低的技術路線，采用衛(wèi)生填埋或做為肥料做為最終處置方式。常用的處理工藝有：污泥濃縮→厭氧消化→機械脫水→衛(wèi)生填埋、肥料。污泥濃縮→機械脫水→衛(wèi)生填埋、肥料。上敘污泥處理的兩條技術路線區(qū)別在于污泥濃縮后是否經(jīng)過厭氧消化再機械脫水。歐美一些國家污水處理廠，污泥處理大都設污泥厭氧消化池，消化池沼氣產(chǎn)量大，一般有沼氣發(fā)電，有關資料介紹，可以解決污水廠50%能源。亞洲國家，日本30%污水廠未設污泥厭氧消化池。我國污水處理廠兩種技術路線均有采用，已運行的污水處理廠，消化池所產(chǎn)沼氣量遠低于設計值，沼氣發(fā)電設備不能連續(xù)運行，所提供的能量根本無法維持消化池的正常運行。其主要原因：我國城市污水廠的污泥有機物含量低，一般只有50%左右，而發(fā)達國家為70-80%，一般情況下，新鮮污泥中有機物含量越高，有機消化率的分解程度也越高。按莫開佰和?？戏茽柕峦扑]的污泥有機物含量和消化率關系曲線可以看出：污泥有機物含量55%，消化率僅為35%，而有機物含量增至80%時，消化率可高達85%以上，凈分解量增加了2.6倍，由此可見，由于污泥有機物組份低，在其它條件相同時，單位體積污泥產(chǎn)氣率也低。由于我國居民食品結構以糧食、植物油、蔬菜和豆制品為主，人均肉、奶制品少，所以生活污水中的VSS值較低，有機組份中的淀粉、糖類和纖維等碳水化合物比重很大，而脂肪含量很低。如紀莊子污水廠初沉池污泥中的有機物，碳水化合物占50%以上，蛋白質占30%，脂肪僅占20%，而西德城市污水污泥中的有機物，碳水化合物占17%，蛋白質占有43%，脂肪占40%。碳水化合物、蛋白質、脂肪是影響產(chǎn)氣率的重要成分，分解單位重量有機物氣體生成量的順序為：脂肪>碳水化合物>蛋白質，甲烷生成量的順序為：脂肪>蛋白質>碳水化合物。由于我國城市污水的污泥屬高碳水化合物和低脂肪類型，造成產(chǎn)氣量和甲烷產(chǎn)量低。但污泥經(jīng)過厭氧消化，其量減少20%，污泥穩(wěn)定，減少了污泥對衛(wèi)生的不利影響，由于污泥量減少，減少了污泥機械脫水和衛(wèi)生填埋的費用，但建厭氧消化池要增加基建投資和日常維護費用。鑒于上述原因，消化池沼氣量少，其能源不能維持消化池正常運行，建消化池要增加日常維護費用，取消污泥厭氧消化可以節(jié)省大量的基建投資。***市目前正擬對現(xiàn)有南山垃圾場進行改造，現(xiàn)有垃圾經(jīng)篩選分離后運至復合肥垃圾處理廠進行制造復合肥，此次對南山垃圾場改造考慮了污水廠污泥，污水廠污泥與南山垃圾場篩下物在南山垃圾場分層填埋，并做相應的防滲、收集滲瀝液、氣體收集等工程。待垃圾場封場后，污水廠產(chǎn)生的泥餅考慮運往農(nóng)村堆肥。因為國內(nèi)現(xiàn)有的污水廠運行經(jīng)驗，泥餅多為運往周圍農(nóng)村堆肥，很受農(nóng)民歡迎。同時***市農(nóng)村多處沿海及山區(qū)多為鹽堿地，泥餅經(jīng)堆肥后對改良土壤很有益處。脫水機械宜采用效率高、故障率低的帶式壓濾機和離心脫水機。但投產(chǎn)的帶式壓濾機衛(wèi)生條件很差，給維護管理帶來很大困難，而國產(chǎn)的離心脫水機價格略高于帶式壓濾機，衛(wèi)生條件好，本工程污泥脫水采用離心脫水機。污水處理中產(chǎn)生的廢棄物除污泥外，還有沉淀池等處理設施產(chǎn)生的浮渣，格柵截留物和沉砂池的沉砂。本工程浮渣排入污泥池與污泥一同處理，格柵截留物粉碎后打包外運進行填埋或與污泥一同處理，沉砂采用衛(wèi)生填埋。本報告污水廠出水未設加氯消毒設施，主要考慮加氯消毒雖然可殺滅病原菌，但氯易與污水中未除去的高分子有機化合物形成致癌物質，反而不利。另外農(nóng)村直接飲用河水的居民已少見。已設加氯消毒設施的污水處理廠，也未投入運行，故暫定不設加氯消毒設施。4.3污水處理廠工藝設計4.3.1污水處理廠工藝流程***市污水治理工程工藝采用厭氧-好氧活性污泥法，其工藝流程見下圖4.3.2污水廠平面布置***市污水處理廠總平面按照污水10萬m3/d的規(guī)模布置，占地7.93公頃。在滿足工藝流程的前提下，結合廠區(qū)地形條件，力求布局緊湊，流程流暢，使用方便，有利生產(chǎn)，方便生活，并盡量節(jié)約資金及用地。整個廠區(qū)按功能分為生活區(qū)、生產(chǎn)區(qū)2個區(qū)域。生產(chǎn)區(qū)按處理流程前后依次排列為預處理、污水生化處理和污泥處理3個部分。預處理構筑物主要為粗格柵、細格柵間、曝氣沉砂池、初沉池。布置于污水廠南側，生產(chǎn)區(qū)首端。污水廠污泥構筑物有濃縮池、污泥貯池和污泥脫水間。由于其生產(chǎn)條件差，影響觀瞻，因此將其布置在污水廠東側，遠離生活區(qū)。并設置獨立道路。二級處理構筑物有生化池、二沉池；布置于生活區(qū)東側，并用道路與綠化帶與生活區(qū)隔離開。由于鼓風機房噪音較大，因此將其布置與生化池東側，遠離生活區(qū)。生活區(qū)布置在廠區(qū)西側，主要有綜合樓，機修、倉庫、車庫和鍋爐房。綜合樓前為綠化區(qū)，其后為附屬建構筑物群。整個生活區(qū)與生產(chǎn)區(qū)以綠化帶及道路隔開，并且遠離污泥處理車間及鼓風機房，環(huán)境優(yōu)美，利于職工的生活和工作。鍋爐房置于綜合樓后并與綜合樓保持一定距離。既有利于向綜合樓供熱又不影響整個污水廠環(huán)境。廠區(qū)道路布置以方便管理和運輸為原則，為使廠區(qū)內(nèi)的廢棄物外運不經(jīng)過廠前區(qū)，在污泥處理區(qū)，專門設置一個運泥大門。以便廢物外運。在管理區(qū)內(nèi)的各生產(chǎn)構筑物間考慮足夠的綠化用地。污水廠外界間設有綠化隔離帶。4..3.3單體構筑物工藝設計：1、粗格柵間粗格柵間置于污水提升泵房前部，主要作用是攔截較大的污水中懸浮物，以保護污水提升泵房不受損害，并初步去除污水中的懸浮物。本工程共設3個格柵，有2個格柵正常工作時使用，1個處于備用狀態(tài)，待事故檢修時使用。正常工作的格柵裝有回轉式自動格柵清污機，共2臺。粗格柵間設計流量為1.5m3/s，過柵流速0.8m/s，柵條間隙20mm，柵條寬度15mm，柵條安裝傾角750。每個格柵設置一個過水渠道，渠寬1.30米，為了檢修方便，在每個進水渠道的前后各設置一臺手動閘扳。在正常工作的每個格柵上配置1臺自動除渣裝置，功率2.2kw。清除的柵渣經(jīng)皮帶運輸機至壓榨間，經(jīng)壓榨機壓榨脫水后外運。壓榨機一臺，其功率為2.2Kw。柵渣量按每1000m3產(chǎn)生0.04m3柵渣計算，柵渣含水率在80%左右。格柵除污裝置和皮帶運輸機的開停按格柵前后的液位自動開停。格柵間內(nèi)設置1臺電動單梁懸掛起重機，起重量3噸，以便裝卸柵渣及設備安裝檢修使用。為保證粗格柵間空氣通暢，粗格柵間設軸流風機6臺。2、污水提升泵房、回流污泥泵房污水提升泵房與回流污泥泵房合建，獨立池壁。污水經(jīng)過粗格柵之后進入污水提升泵房。污水提升泵房的設計流量為1.50m3/s，采用4臺潛污泵。單泵流量為2100m3/h，揚程20m，電機功率165Kw。泵站為半地下式。旱季在沒有地面徑流進入截流干管時，進入廠區(qū)的污水基本為城市污水，設計流量10萬m3/d，這時泵的工作臺數(shù)為2臺，當有雨水進入截流干管時，設計流量為20萬m3/d，這時泵的工作臺數(shù)為4臺。污水泵的開停工況及開停臺數(shù)可以根據(jù)泵吸口的液位進行自動控制。回流污泥泵房吸泥池接受二沉池排泥，其作用是為厭氧-好氧生化池提供所需要的回流污泥量和將剩余活性污泥輸入污泥濃縮池。污泥最大回流比按80%計。過?；钚晕勰嗔繛?6m3/h（含水率為99.10%）選用LRTK350-420（Q=1200m3/h，H=12m，N=55KW）型水泵4臺（3用1備），KRTF80-315（Q=50m3/h，H=12.5m，N=6.5KW）型水泵2臺（1用1備）?；亓魑勰啾梅繛榘氲叵率浇Y構。為方便設備維修，污水提升泵房及污泥回流泵房設置3T電動單梁懸掛式起重機1臺。為保證污水提升泵房及污泥回流泵房通風通暢，房間內(nèi)設置軸流風機10臺。3、細格柵間本工程共設置自動格柵除污機3臺，設計流量為1.50m3/s，過柵流速為0.65m/s，柵條間隙10mm，柵條寬度10mm，格柵安裝角度75°。每個格柵設置1個過水渠道，渠寬1.30m，為檢修方便，在每個進水渠道的前后各設1臺手動閘板。采用機械除渣，每個格柵設1臺除渣裝置，每臺功率N=2.2Kw。刮除的柵渣經(jīng)皮帶運輸機運至柵渣壓榨間，壓榨脫水后外運。柵渣量按每1000m3污水產(chǎn)生0.1m3柵渣計算，柵渣含水率在80%左右。格柵除污裝置和皮帶運輸機的開停按格柵前后的液位差自動控制運行，也可手動運行。格柵間設置1臺手動單梁懸掛起重機，起重量3噸，以便安裝和檢修細格柵。壓渣間內(nèi)設1臺壓榨機，其功率為2.2Kw。為保證細格柵間空氣通暢，細格柵間設置軸流風機8臺。4、曝氣沉砂池沉砂池采用曝氣沉砂池，在池的一側通入空氣，使污水旋流前進，其優(yōu)點是可以控制污水的旋流速度，除砂效率高，對污水起預曝氣的作用。沉砂池設計流量為1.50m3/s，共一座，分為2格，單格尺寸為：池長17.5m，池寬4.0m，池深4.95m，有效水深2.70m，水平流速為0.07m/s，停留時間為4min。沉砂池設吸砂橋一臺，配有兩臺吸砂泵。吸砂橋長8.7m，功率1.5kw，吸砂泵流量為240m3/h，功率3.0kw。沉砂由吸砂泵提升進入砂水分離間的砂室，砂室長6m，寬3.9m，深為4.75m，最大有效水深為2.75m，最大容積可達100m3，砂室的砂水再經(jīng)砂泵（一用一備）提升至砂水分離器進行砂水分離。砂泵流量為60m3/h，功率為7.5kw。砂水分離間內(nèi)設置給曝氣沉砂池供氣風機羅茨（Q=21.5m3/M，PN=24.9Kpa，N=18.5KW）2臺，一用一備。砂水分離間設置砂水分離器一臺，處理量為72m3/h，功率為0.37kw。5、初次沉淀池采用輻流式初次沉淀池，主要設計參數(shù)為：表面負荷：2.0m3/m2·h沉淀時間：1.5hBOD5去除率：20%SS去除率：30%污泥含水率：97%一期工程全廠共設2座直徑D=40m，中心進水，周邊出水輻流式初沉池，周邊水深4.0m，中間水深5.3米，D40m刮泥機1小時轉一周。沉泥靠池中靜水壓力排出池外，浮渣通過排渣管排出。初沉池污泥和浮渣通過管道排入初沉池排泥泵房。6、初沉池排泥泵房初沉池排泥泵房流量為10m3/h，吸泥井平面尺寸5.0×3.0，通過2臺（Q=10m3/h，H=10m，N=2.1KW，一用一備）將污泥排入濃縮池。7、生化池初沉池出水首先進入?yún)捬酢醚跎氐膮捬醵危趨捬鯀^(qū)和二沉池回流污泥混合，在厭氧條件下降磷微生物生長繁殖，釋放出磷。經(jīng)預處理和一級處理后，污水的SS，BOD5的去除率分別為30%和20%，則生化池進水水質可定為SS=126mg/L，BOD5=144mg/L。生化池設計流量為1.27m3/s，共分2組，每組分2格，曝氣池污泥負荷0.20KgBOD5/KgMLSS·d，混合污泥濃度為2900mg/l，生化池有效水深5.8m，采用3廊式，廊道寬7m，長50m。生化池前段為厭氧段，后段為好氧段，厭氧與好氧容積比為1：4。厭氧段混合液溶解氧濃度趨于0，好氧段混合液中溶解氧濃度大于2mg/L。厭氧段采用豎軸式機械攪拌機使污水與回流污泥充分混合?？諝夤艿老到y(tǒng)，干管采用鋼管，同時干管連接成環(huán)狀。生化池的曝氣器采用膜片式微孔曝氣器，每個曝氣器曝氣能力3m3/h，氧轉移效率16%，同時利用溶解氧測定儀控制溶解氧量。8、二次沉淀池采用輻流式初次沉淀池，主要設計參數(shù)為：表面負荷：1.0m3/m2·h沉淀時間：3.0h一期工程全廠共設4座直徑D=40m，中心進水，周邊出水輻流式二沉池，周邊水深4.3m，中間水深4.6米，D40m虹吸刮泥機1小時轉一周。沉泥通過虹吸刮泥機排入回流污泥泵房。9、鼓風機房鼓風機房主要是給生化池提供空氣。鼓風機房為地面式，設有單獨的進風間以隔風沙。鼓風機房主體結構：長24.0米，跨度12.0米。過濾間、進風間長度為21.0米，跨度為2.1米。向生化池供氣的鼓風機3臺，二用一備。單臺鼓風機風量為240m3/min,出口風壓6800mm水拄，配套電機功率355Kw。通過改變工作鼓風機臺數(shù)和調整鼓風機出口導葉片角度來改變供氣量，以滿足生化池的需氣量。另外鼓風機房內(nèi)設置1臺電動單梁懸掛式起重機，起重量3.0噸，以便于安裝和檢修。10、污泥濃縮池由生化池排出的剩余污泥量為1257m3/d，污泥含水率99.2%，污泥干重10.06噸/日，初沉池排泥180m3/d，污泥含水率97%，污泥干重5.4噸/日，生化池與初沉池排泥均進入濃縮池，經(jīng)污泥濃縮池濃縮后污泥含水率達97%。選用2座直徑14m，有效水深2.6m的輻流式污泥濃縮池，濃縮池固體負荷率為50Kg/m2.d。濃縮池刮泥機為帶柵條刮泥機。11、污泥貯池濃縮后的污泥在進入脫水機前首先在污泥儲池中儲存，本工程設方形污泥貯池一座，用于貯存濃縮后的污泥，污泥貯池的尺寸為：長5米，寬4米，深6m。污泥停留時間6小時。12、污泥脫水間濃縮后的污泥采用離心機脫水，離心機具有結構緊湊占地小、管理方便等優(yōu)點。來自于濃縮池的含水率為97.0%的剩余污泥污泥量為515.33m3/d。在污泥脫水間內(nèi)設有離心脫水機、投泥泵和聚丙烯酰胺投加系統(tǒng)等。污泥脫水間的平面尺寸為36×9m。本工程采用離心機共計2臺，一備一用。單機主要參數(shù)：進泥含水率97.0%，出泥含水率80%；單機最大處理能力18-35m3/h，離心機每天工作16小時，配用電機功率55Kw。投泥泵將污泥從污泥儲池抽升至離心機進行脫水。泥泵選2臺螺桿泵，一用一備。單泵流量29.47m3/h，壓力0.6MPa，功率15Kw。為使污泥易于脫水，在離心脫水前投加聚丙烯酰胺。藥劑投加率按污泥干重的0.4%計，投加濃度為0.2%。聚丙烯酰胺儲量按15天考慮。日投加量61.84KG/d，藥劑采用計量泵投加，2臺，一用一備，單泵流量1740l/h，壓力0.3Mpa，功率0.75kw。脫水間內(nèi)設電動動單梁懸掛式起重機一臺，起重量3.0噸。另外在脫水間內(nèi)設有污泥無軸螺旋輸送器。將脫水后的污泥直接在脫水間內(nèi)裝進汽車里外運。4.4建筑設計建造一座環(huán)境優(yōu)美的城市污水處理廠是建筑師在可研報告階段著重考慮的重要內(nèi)容。本工程在充分滿足工藝流程的基礎上，對廠內(nèi)建筑物、構筑物的體量、位置及空間組合做綜合協(xié)調，對重要的單體建筑物做方案設計，并征詢建設單位意見。經(jīng)方案比較，在可研報告階段廠區(qū)建筑物采用歐式風格特征。這樣即可與現(xiàn)代流行的建筑物大趨勢相適應，也能夠與***市城區(qū)內(nèi)近年來形成的建筑新環(huán)境相融合。4.4.1總平面布置整個廠區(qū)分為兩部分：生活區(qū)，生產(chǎn)區(qū)。從廠區(qū)大門住入口開始，以綜合樓為中心，形成生活區(qū)，其中還包括：車庫、維修車間、倉庫、鍋爐房、煤堆場。綜合樓門前設置生活區(qū)花園綠地，內(nèi)置歐式方亭、噴水池、花架、人行步道，同時栽植大面積草坪、常綠樹種，以此為襯托突出綜合樓建筑造型基礎上，也為廠區(qū)工作人員創(chuàng)造一個良好的外部生活環(huán)境。其余部分：建筑物包括粗格柵間，污水提升泵房，細格柵間，污泥脫水間，鼓風機房；構筑物包括初沉池、生化池、二沉池、濃縮池等共同構成生產(chǎn)區(qū)。另外在大門主入口處設置圓形廣場，半圓型凹入式大門與生活區(qū)花園綠地相結合，構成整個廠區(qū)外部環(huán)境景觀。從大門處圓形小廣場開始，以12m寬主干道向廠內(nèi)延伸與次干道共同構成環(huán)狀通道連接各個建筑物，使整個污水廠形成一個有機群體。次干道寬度為6m，4m。4.4.2廠區(qū)豎向設計因為廠區(qū)地處丘陵地帶，最低處高程13.20米，最高處高程39.00米，相差25.80米。坡度平均約8.3%，實屬山地地形。結合防洪標準及污水廠工藝流程和土石方填挖平衡的關系，經(jīng)多方面考慮、推敲，將廠區(qū)平面布置于此處。根據(jù)防洪標準要求，廠區(qū)所在地50年一遇最高洪水位為19.256，故廠區(qū)最低處設計地面標高確定為20.00m，最高處設計地面標高為22.50m，廠區(qū)總填方量為：137178m3，廠區(qū)總挖方量為201429m3，剩余土方量為64251m3，地面排水坡度為0.8%，滿足規(guī)范最低要求。4.4.3單體建筑物設計1、綜合樓為整個廠區(qū)主要建筑物，設計為4層。底層為食堂、化驗室、其余為行政管理辦公用房、會議室、倒班宿舍等。平面設計力求功能分區(qū)明確、合理，避免相互干擾，交通聯(lián)系盡可能便捷、通暢。并在主入口處設大廳，采用上下層通透共享的處理手法，使之在空間感覺上渾然一體。外觀造型采用紅色坡屋面，高低錯落有致，和一些歐式構件如柱式、窗套、裝飾石、護角共同勾勒出一個和諧完整的歐陸風格建筑。2、主入口大門以通透的半圓形歐陸柱廊為主，成為廠區(qū)建筑風格構成有機不可分割的一部分。3、在綜合樓的后面設置車庫、維修車間、圍合成半封閉的庭院式空間的停車場，以方便交通管理。4、對其它附屬建筑物、生產(chǎn)性建筑物、構筑物以建筑功能及生產(chǎn)工藝流程為主。平面合理布局，統(tǒng)籌安排。充分考慮工作人員房間朝向、面積及生活配套設施的標準，力求為工作人員創(chuàng)造安全、衛(wèi)生、方便、舒適的室內(nèi)工作環(huán)境。在外觀造型上，順應廠區(qū)主導建筑的歐陸風格特征。4.4.4廠區(qū)綠化、美化設計綠化、美化設計包括設置衛(wèi)生防護帶、綠地生活區(qū)、花園綠地、廠區(qū)道路照明燈具、建筑小品等。目的在于塑造花園式工廠、創(chuàng)造優(yōu)美的外部環(huán)境空間。衛(wèi)生防護帶