亞行貸款保定白洋淀綜合治理項目可行性定州市污水處理廠可行性研究報告

河北省定州市鐵西污水處理廠工程可行性研究報告PAGE74-第一章總論1.1項目背景1.1.1項目名稱項目名稱：河北省定州市鐵西污水處理廠工程項目可行性研究報告。1.1.2主管單位項目主管單位：定州市發(fā)展改革局1.1.3建設(shè)單位項目建設(shè)單位：定州市污水處理有限公司1.1.4項目地點(diǎn)項目工程地點(diǎn)：河北省定州市大寺頭村南1.2編制目的、依據(jù)、原則及范圍1.2.1編制目的在充分調(diào)查研究、評價預(yù)測和必要的勘測資料的基礎(chǔ)上，達(dá)到如下目的：1、論述建設(shè)河北省定州市鐵西污水處理工程的必要性。2、對項目有關(guān)的主要因素：如水質(zhì)、水量進(jìn)行論證，對污水收集輸送、污水廠廠址、污水處理工藝及投資估算等進(jìn)行技術(shù)可靠性、經(jīng)濟(jì)合理性及實(shí)施可行性等多方面綜合方案研究，進(jìn)行方案比較和論證。3、在論證基礎(chǔ)上，提出推薦建設(shè)方案，為項目決策提供科學(xué)依據(jù)。1.2.2編制依據(jù)和主要參考資料1、《定州市鐵西污水處理廠工程項目可行性研究報告》委托書；2、《定州市城市總體規(guī)劃[1998-2015]》（河北省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院，1998年5月）；3、《定州市重點(diǎn)工業(yè)污染源排污狀況報告》（定州市環(huán)保局，2006年度）；4、《定州市環(huán)境監(jiān)測年鑒》（定州市環(huán)境監(jiān)測站，2006年度）；5、《定州市水利志》（定州市水利局，1998年）；6、《定州市給水工程項目建議書》（河北省城市設(shè)計研究院，2003年7月）；7、《定州市污水處理廠地質(zhì)概況》（定州市勘測繪院，1998年）；8、定州市城區(qū)排水管道現(xiàn)狀圖；9、污水處理廠范圍和出水排放口附近1：500地形圖。1.2.3編制原則1、認(rèn)真貫徹執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的政策、法規(guī)，符合國家有關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。2、堅持污水處理和處理后污水回用相結(jié)合的原則，充分發(fā)揮項目的社會效益、環(huán)境效益及經(jīng)濟(jì)效益。3、污水處理工藝，因地制宜并力求技術(shù)先進(jìn)可靠、經(jīng)濟(jì)合理、高效節(jié)能、操作方便。4、在凈化污水的同時，對污泥進(jìn)行妥善的處置，為污泥利用創(chuàng)造條件。5、充分利用現(xiàn)有排水設(shè)施，同步完善城市污水管網(wǎng)，與污水處理廠共同形成完善的污水排放系統(tǒng)。6、按照“從近期出發(fā)，照顧遠(yuǎn)期，遠(yuǎn)期指導(dǎo)近期，近期修改遠(yuǎn)期”的指導(dǎo)思想，根據(jù)資金情況，確定工程方案，確定建設(shè)分期。1.2.4編制范圍定州市鐵西污水處理廠工程可行性研究報告編制范圍包括：1、鐵西區(qū)污水處理廠和配套污水管網(wǎng)建設(shè)兩部分。2、污水處理廠內(nèi)的工藝方案論證及推薦選擇合適的工藝方案。3、污水處理廠內(nèi)的工藝、建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、自控、暖通等配套工程的方案設(shè)計。4、污水處理廠內(nèi)的工程投資估算及經(jīng)濟(jì)評價。1.2.5主要技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)1、《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）2、《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）3、《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ3082-1999）4、《城市污水處理廠污水污泥排放標(biāo)準(zhǔn)》（CJ3025-93）5、《城市污水處理廠工程項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》（修訂2001年）6、《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB50014-2006年版）7、《室外給水設(shè)計規(guī)劃》（GB50013-2006年版）8、《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（CJJ31-98）9、《污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范》（GB50335-2002）10、《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB\T18920-2002）11、《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》（GB\T18921-2002）12、《再生水作為循環(huán)冷卻補(bǔ)充水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50335-2002）13、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2002）14、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）15、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2002）16、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2001）17、《構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50191-93)18、《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（2006年版）19、電氣設(shè)計采用中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)20、其他相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計規(guī)范。第二章城市概況2.1地理位置定州市地處華北平原中部，河北省中部、保定市最南端。南距省會石家莊74km,北距保定68km，首都北京208km。地理座標(biāo)為：東經(jīng)114km,東西橫臥40km，全市總面積1274km2。東鄰安國，西接曲陽，北與望都、唐都毗鄰，南與新樂、無極、深澤接壤。京廣鐵路、京深高速公路、107國道北縱穿市域，朔黃鐵路、定曲公路橫貫市域東西。優(yōu)越的地理位置，遼闊的土地，方便的交通，使定州市自古以來就是南北、東西往來之要津，農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)之區(qū)域。定州市是縣級市，隸屬保定市，轄14鎮(zhèn)，8個鄉(xiāng)，3個城區(qū)辦事處，506個行政村。2001年末全市人口111.89萬人，平均人口密度878.26人/km2,遠(yuǎn)高于全省、全平均值，是河北省人口最多的縣級市。2.2自然條件2.2.1地形地貌定州市位于太行山東麓的沖、洪積扇平原。境內(nèi)河流屬海河流域，大清河系。定州雖古稱中山，其實(shí)并無巍峨的山巒，亦無險阻的關(guān)隘，綠野平疇，康莊大道，實(shí)是一個天然的農(nóng)業(yè)區(qū)。全境地勢，自西北向東南傾斜，坡度為1/800—1/1500，地面高程為79—35m之間。2.2.2氣象條件定州屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)。四季分明，具有春季干旱多風(fēng)，夏季炎熱多雨，秋季天高氣爽，冬季寒冷少雪的特點(diǎn)。多年平均氣溫12.4℃，最熱七月份，月平均氣溫26.5℃;最冷一月份，月平均氣溫-3.9℃,最差達(dá)30.℃,最大凍土深度為0.7m。多年平均無霜期為190天。多年平均水量為507.7mm，年降水集中在6-8月份，占年總降水量的72%，多年平均蒸發(fā)量為1930mm,蒸發(fā)量為降水量的3.8倍。常年主導(dǎo)風(fēng)向為東北風(fēng)和南風(fēng)。2.2.3水文定州境內(nèi)主要河流有唐河、沙河、孟良河。唐河，發(fā)源于山西渾源縣倉鳳嶺北麓，全長273km，是大清河支流。經(jīng)唐縣西大洋水庫流經(jīng)市域，位于市域北部，自唐縣鉤魚臺村南進(jìn)入市境，東至甄莊村南流入望縣境，市境內(nèi)流程42.9km，最在流量2170m3/s,歷年平均流量為28.5m3/s。沙河，又名“派河”，是潴龍河的上游，屬大清河水系。從山西省繁峙縣孤山發(fā)源，經(jīng)曲陽王快水庫流經(jīng)市域，位于市域南部。自定州市大吳村南入境，東流至大定村出境入安國市。至軍洗村以下稱潴龍河，下至博野、縣、高陽流入白洋淀。市境內(nèi)流程26.4km，行洪流量達(dá)3000m3/s，行洪河寬1000m。可通過10年一遇1500m3/s的洪水。孟良河是沙河的一條支流，發(fā)源于曲陽縣西北孔山的曲道溪。自市內(nèi)大寺頭村南入境，東至西柴里村南入安國縣境。斜貫市域中部，中間有小清河等七條支流匯入。市境內(nèi)流程38.2km，境內(nèi)集水面積463km2，設(shè)計流量從上游至下游分別為65—115m2/s。2.2.4地質(zhì)（1）水文地質(zhì)：據(jù)1984年水利調(diào)查，定州西北部靠近山區(qū)，表土層薄，下有20-30厚的卵礫石層，便于地下水的蓄集與流動，水埋深6-9m。地下水流向自西向東，補(bǔ)給來源主要為大氣降水。水位每年3-6月為下降期，7-12月為回升期。干旱年通常年升幅0-2m，降幅0-3m。監(jiān)測表明,地下水無色無味無嗅,均勻淡水,屬重碳酸鈣型,年平均水溫13℃,水質(zhì)良好,食用、灌溉、洗滌及工業(yè)用水等均無不良影響。（2）工程地質(zhì)據(jù)《定州市污水處理廠地質(zhì)概況》所提供的資料表明，場地內(nèi)11.5米以上的地層為四系沖洪積相的粘性土及砂土，按其成因、巖性及其物理、力學(xué)性質(zhì)共劃分為三層：（a）粉土：黃褐色，濕一飽和狀態(tài)，夾有砂層及粉質(zhì)粘土層，厚度5.80-9.00m。（b）細(xì)砂：灰白色，以長石石英為主。含有少量的暗色礦物，稍密—中密狀態(tài)，底部為中、粗砂，頂板埋深5.80-9.00m，厚度大于3.70m。（c）粉質(zhì)粘土：黃褐色，硬可塑，含有姜結(jié)石，濕一飽和狀態(tài)，頂板埋深9.50m。（3）地震：定州市地處華北平原沉降帶與太行山隆起的交界地帶，在定州附近的太行山斷裂帶規(guī)模巨大。石家莊以北，斷裂走向北東，傾向南東。市區(qū)的地震設(shè)防裂度為七度。2.3歷史沿革定州市歷史悠久，曾為歷代戰(zhàn)略重鎮(zhèn)。據(jù)具志記載，漢景帝前元三年（公元前154年）設(shè)立中山國時即定都定州城。歷史上曾稱燕都、安州、定州、博陵郡、中山府等。1914年設(shè)定縣制，1949年至1954年設(shè)縣行政公署，轄13個縣，1954年6月撤定縣行署，恢復(fù)定縣，直至1986年3月5日，撤定縣建定州市。2.4社會經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀到2005年底，市區(qū)建成區(qū)人口為21.3萬人，其中非農(nóng)業(yè)人口14.6萬人，農(nóng)業(yè)人口4.03萬人，流動人口2.67萬人。城市建設(shè)用地1648.35公頃，人均建設(shè)用地123.94平方米。近期修建了定洲電廠至市區(qū)的道路及跨京廣鐵路、107國道的立交橋與中興中興路相連，拓寬了興定路，另外，建成了一座1萬噸的給水廠，開然氣已開通入戶。2005年末，全市國內(nèi)生產(chǎn)總值116.67億元，人均國內(nèi)生產(chǎn)總值是10147元，社會固定資產(chǎn)投資額60億元，財政收入8.26億元。農(nóng)業(yè)作物以糧、棉、油為主。全市總?cè)丝?15萬人，其中農(nóng)業(yè)人口93.1萬人，占總?cè)丝跀?shù)的80.9%。年末耕地82774公頃（合1241610畝。）農(nóng)村人均耕地1.27畝。是河北省第一大縣級市，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值列保定市第一位。農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)全面發(fā)展，建成了小麥、花生、棉花、蔬菜、草莓、瘦肉型豬和速生豐產(chǎn)林第七個商品生產(chǎn)基地。1995年被國務(wù)院授于“全國糧食生產(chǎn)先進(jìn)縣”，以菜、梨、油、羊（牛）為主的高效種植業(yè)快速發(fā)展，棚菜生產(chǎn)、肉類總產(chǎn)居全省先進(jìn)水平，是國家秸桿養(yǎng)牛示范縣。依托農(nóng)產(chǎn)品資源，建成一批農(nóng)產(chǎn)品專業(yè)市場，并培植形成一批農(nóng)產(chǎn)品加工龍頭企業(yè)，加快了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化步伐，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。定州市1989年被批準(zhǔn)為省級歷史文化名城。古城人文薈萃，古跡眾多，現(xiàn)在市級以上重點(diǎn)文物保護(hù)單位75處，其中國家級3處、省級17處，市極55處，開元寺塔為我國現(xiàn)在存最高的磚塔。歷史上蘇東坡、程頤等人曾在此為官，為定州留下了寶貴的文化遺產(chǎn)；近現(xiàn)代，貧民教育家宴陽初、人民音樂家張寒暉都在這里留下了足跡，定州至今仍保留著他們的紀(jì)念館，以表達(dá)人民對他們的敬仰和懷念。2.6排水現(xiàn)狀及規(guī)劃目前，工業(yè)區(qū)內(nèi)無排水管道，污水未經(jīng)集中處理直接排入孟良河。無雨水排水設(shè)施，雨水自流灌溉農(nóng)田或流入孟良河。存在的主要問題：污水未按標(biāo)準(zhǔn)處理便排放，對周邊水環(huán)境污染嚴(yán)重；因無雨水排水系統(tǒng)，雨天道路泥濘，使生產(chǎn)、生活受到一定影響。規(guī)劃排水體制為雨、污分流制。污水管道布置原則：充分利用自然地形，盡量使主干管以最短的距離接入污水處理廠。工業(yè)廢水處理達(dá)標(biāo)后方可排入城市污水管網(wǎng)。根據(jù)以上原則進(jìn)行污水管網(wǎng)的布置，管徑DN300～1400mm,管道總長約96.088Km。此次可研中進(jìn)行了新建區(qū)污水管網(wǎng)的設(shè)計，其雨水管網(wǎng)以后將由市政分期建設(shè)。污水處理廠規(guī)劃：污水處理廠布置應(yīng)充分考慮其對環(huán)境的影響，盡量靠近污水排放量大的片區(qū)。污水處理廠擬建于工業(yè)區(qū)南端洨河西部，本期工程處理規(guī)模4萬m3/d，占規(guī)劃用地。規(guī)劃遠(yuǎn)期污水處理廠處理規(guī)模6萬m3/d，預(yù)留遠(yuǎn)期用地。污水處理后達(dá)到綜排一級A標(biāo)準(zhǔn)，可以進(jìn)行綜合利用，緩解地下水不足的矛盾。項目建設(shè)必要性我國是世界上13個貧水國家之一，人均水資源擁有量2300m3，為全球人均擁水量的四分之一。我國城鎮(zhèn)的貧水狀況更為嚴(yán)峻，而在21世紀(jì)初暴發(fā)的水荒，更需提早應(yīng)付。據(jù)水利部統(tǒng)計，2010年后，我國將進(jìn)入嚴(yán)重缺水期，我國將缺水400--500億m3。水環(huán)境污染和水資源短缺已成為目前城市水資源可持續(xù)利用和城市經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的兩大障礙。環(huán)境保護(hù)是保護(hù)生態(tài)平衡，保護(hù)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，保護(hù)人民身體健康的一項基本國策，對污水的凈化治理是防治環(huán)境污染的有效措施，水的綜合利用是可持續(xù)發(fā)展的重要手段。定州市鐵西區(qū)污水處理廠項目建設(shè)的必要性主要表現(xiàn)在以下幾方面：1、鐵西工業(yè)區(qū)污水處理廠建成后，將會大大減少排入地表水體的污染物數(shù)量，提高地表水的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，改善當(dāng)?shù)刂苓呑匀画h(huán)境，對促進(jìn)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展，提高工業(yè)區(qū)的綜合功能將會發(fā)揮積極作用。不僅僅是周邊地區(qū)，鐵西區(qū)主要納污河流-孟良河，經(jīng)博野、高陽流入白洋淀，因此，鐵西區(qū)污水的排放，直接關(guān)系到“華北明珠”白洋淀的水環(huán)境質(zhì)量?！鞍籽蟮砹饔蛏鷳B(tài)系統(tǒng)綜合管理與環(huán)境保護(hù)項目”是我省、市“十一五”前期利用國際金融組織—亞洲開發(fā)銀行貸款的重要項目。總投資15.6億元,擬利用亞洲開發(fā)銀行貸款1億美元,擬申請GEF贈款350萬美元，是保定市總投資80億元的《白洋淀及上游地區(qū)生態(tài)建設(shè)與環(huán)境綜合治理總體規(guī)劃》中的一部分，已被國家發(fā)改委列入2004—2006年備選項目規(guī)劃。污水的達(dá)標(biāo)排放對于防治白洋淀污染、保護(hù)區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)、建立區(qū)域內(nèi)環(huán)境保護(hù)長效機(jī)制有重要意義。2、污水經(jīng)過處理后，可以進(jìn)行綜合利用，最大限度地節(jié)約地下水資源，對于工業(yè)園區(qū)、定州市的可持續(xù)發(fā)展有重要意義。綜上所述，定州市鐵西污水處理廠工程的建設(shè)，不但切斷了白洋淀的重要污染源，而且也改善了市區(qū)的城市衛(wèi)生面貌；污水回用不但能緩解水資源不足、支持城市建設(shè)，而且可以改善城市生態(tài)環(huán)境，保障人民的身心健康。為此建設(shè)定州市鐵西污水處理廠工程不僅是必要的，而且迫在眉睫。污水處理廠投產(chǎn)運(yùn)行后，將會產(chǎn)生顯著的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。2.8工程概況1、設(shè)計年限近期：2010年，遠(yuǎn)期：2015年。2、建設(shè)規(guī)模與目標(biāo)污水處理廠近期處理規(guī)模4萬m3/d，包括工業(yè)區(qū)污水管網(wǎng)建設(shè)。遠(yuǎn)期處理規(guī)模6萬m3/d。本工程按近期規(guī)模設(shè)計，在總圖布置上預(yù)留遠(yuǎn)期發(fā)展用地。廠外污水管網(wǎng)按遠(yuǎn)期規(guī)模設(shè)計，按近期實(shí)施。污水廠供定洲電廠的中水供水管按2.5萬m3/d設(shè)計和實(shí)施。新建配套污水管網(wǎng)總管長約90688米，管徑DN300-DN1400。建設(shè)目標(biāo)：從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略出發(fā)，環(huán)境建設(shè)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)同步發(fā)展，污水處理廠的建設(shè)應(yīng)與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)、社會發(fā)展同步。根據(jù)工業(yè)區(qū)現(xiàn)狀和預(yù)測的污水量及污水水質(zhì)，確定污水處理廠合理的處理工藝，盡量采用先進(jìn)的技術(shù)和優(yōu)質(zhì)的設(shè)備，方便管理的設(shè)施，解決城市污水的污染問題，節(jié)約寶貴的水資源，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。從根本上削減污染物的排放量，達(dá)到治理污染、保護(hù)環(huán)境、維護(hù)生態(tài)平衡的目的。3、設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)：未提供水質(zhì)監(jiān)測資料，需進(jìn)一步監(jiān)測系統(tǒng)水質(zhì)指標(biāo)，為工程設(shè)計提供更準(zhǔn)確的依據(jù)。本項目實(shí)施前，當(dāng)?shù)厥姓碍h(huán)保部門應(yīng)對進(jìn)入污水廠的污水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測，監(jiān)督和控制工業(yè)廢水中污染物的任意排放，嚴(yán)格執(zhí)行《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ3082-1999）和《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996），以保障污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)要求。本項目進(jìn)水水質(zhì)參考北方同等城市同等規(guī)模污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)參數(shù)，確定本工程進(jìn)水水質(zhì)為：CODcr=450mg/L；BOD5=200mg/L；SS=200mg/L；NH4+-N=40mg/L；TP=5.0mg/L。4、污水處理后的出水水質(zhì)：工業(yè)區(qū)污水排放受納水體為孟良河，屬于白洋淀流域。根據(jù)河北省保定市白洋淀流域生態(tài)系統(tǒng)綜合管理與環(huán)境保護(hù)規(guī)劃，鐵西區(qū)污水處理廠出水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918—2002）中的一級A標(biāo)準(zhǔn)，由此確定定州市鐵西污水廠設(shè)計出水水質(zhì)指標(biāo)為：BOD5≤10mg/1CODcr≤50mg/1SS≤10mg/1NH4+-N≤5mg/1TP≤0.5mg/1污水經(jīng)過污水處理廠處理后，部分供給國華定洲電廠作為中水循環(huán)利用。其余部分近期就近排入孟良河，遠(yuǎn)期擬作為中水全部綜合利用。5、處理工藝通過多方案的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，確定本污水處理廠的處理工藝為：CAST工藝+混凝沉淀+過濾。6、主要生產(chǎn)性建（構(gòu)）筑物污水處理廠內(nèi)主要生產(chǎn)性建（構(gòu)）筑物包括：污水提升泵房、細(xì)格柵、旋流沉砂池、CAST池、絮凝沉淀池、濾池、消毒接觸池、污泥泵房、污泥濃縮脫水機(jī)房等。7、處理廠廠址根據(jù)定州市總體規(guī)劃，會同定州市建設(shè)（規(guī)劃）、環(huán)保、國土資源等部門經(jīng)過對建設(shè)廠址進(jìn)行多方案比選，污水處理廠擬建于大寺頭村村南550米處，國華定洲電廠以北2公里偏東。本期工程處理規(guī)模4萬m3/d，占地4公頃，預(yù)留規(guī)劃用地。規(guī)劃遠(yuǎn)期污水處理廠處理規(guī)模6萬m3/d，占地約10公頃。8、工程總投資及資金籌措方案本項目推薦工藝方案投資估算總額為10541.0萬元（含污水管網(wǎng)工程投資），其中，擬利用亞洲開發(fā)銀行貸款5196.8萬元，地方財政籌措5344.2萬元。

第三章工程規(guī)模及處理程度3.1規(guī)模確定根據(jù)定州市鐵西區(qū)總體規(guī)劃的人口和工業(yè)產(chǎn)值增長率推算近、遠(yuǎn)期工業(yè)產(chǎn)值。采用定額指標(biāo)法進(jìn)行生活用水量預(yù)測，利用萬元產(chǎn)值耗水量法推算工業(yè)用水量。用水量指標(biāo)選自《室外給水設(shè)計規(guī)范》GB50013-2006。1、生活用水量預(yù)測：目前定州市鐵西區(qū)常住人口規(guī)模為6萬人，根據(jù)定州市整體規(guī)劃，隨著工業(yè)區(qū)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，入住企業(yè)越來越多，到2010年鐵西區(qū)人口規(guī)模達(dá)10萬人，到2015年人口規(guī)模可達(dá)13萬人。根據(jù)實(shí)際調(diào)查情況和定州市資料，按照供水現(xiàn)狀及規(guī)劃，并參考其他一些縣城的用水標(biāo)準(zhǔn)，近期、遠(yuǎn)期綜合生活用水量標(biāo)準(zhǔn)取140升/人·日、150升/人·日。用水量指標(biāo)參考《室外給水設(shè)計規(guī)范》（GB50013-2006）由此計算近期鐵西區(qū)最終生活用水量為1.4萬m3/d，遠(yuǎn)期生活用水量1.95萬m3/d。2、工業(yè)用水量預(yù)測：根據(jù)當(dāng)?shù)亟y(tǒng)計部門資料，定州市鐵西區(qū)工業(yè)企業(yè)主要以汽車及配件制造業(yè)為主，有煤氣化工廠、焦化廠等。定州市鐵西區(qū)2006年工業(yè)產(chǎn)值為13.5億元。參考定州市總體規(guī)劃結(jié)合經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際情況，確定定州市鐵西區(qū)近期工業(yè)產(chǎn)值年增長率為8％，遠(yuǎn)期工業(yè)產(chǎn)值年增長率為10％，由此預(yù)測定州市鐵西區(qū)2010年工業(yè)產(chǎn)值為20億元，2015年工業(yè)產(chǎn)值為32.2億元?？紤]定州市節(jié)水的措施，確定萬元產(chǎn)值用水量指標(biāo)：近期為55m3/萬元；遠(yuǎn)期為50m3/萬元，由此預(yù)測近期工業(yè)用水量為3萬m3/d，遠(yuǎn)期工業(yè)用水量為4.41萬m3/d。3、澆灑道路和綠地用水量澆灑綠地和道路按照2.5L/m2?d，根據(jù)定州市總體規(guī)劃，2010、2015年鐵西區(qū)人均綠地道路面積分別為20m2、32m2。則市政用水量分別為1250m3/d、2400m3/d。4、未預(yù)見和管網(wǎng)漏失水量根據(jù)規(guī)范規(guī)定，取總用水量15%計。5、污水量預(yù)測污水量由用水總量與折污系數(shù)（取0.8）的乘積而得。綜合以上，預(yù)測定州市鐵西區(qū)近期污水量為4.16萬m3/d，遠(yuǎn)期污水量為6.07萬m3/d。污水量預(yù)測詳細(xì)數(shù)據(jù)見下表：污水量預(yù)測明細(xì)表項目名稱近期遠(yuǎn)期生活用水量（萬m3/d）1.41.95工業(yè)用水量（萬m3/d）34.41澆灑道路和綠地用水量（萬m3/d）0.1250.24未預(yù)見和管網(wǎng)漏失水量（萬m3/d）0.6780.99折污系數(shù)（％）8080污水量（萬m3/d）4.166.076、處理規(guī)模確定根據(jù)《定州市建設(shè)局污水處理廠可行性研究報告編制會議紀(jì)要》會議精神，結(jié)合定州市整體規(guī)劃和鐵西工業(yè)區(qū)的發(fā)展情況，確定定州市鐵西污水處理廠工程近期處理規(guī)模為4.0萬m3/d，遠(yuǎn)期為6.0萬m3/d。3.2處理程度定州市鐵西區(qū)污水排放主要有工業(yè)污水和生活污水兩部分。由于鐵西工業(yè)區(qū)正在建設(shè)中缺乏系統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測資料。為保證定州市鐵西污水處理廠順利建設(shè)及正常運(yùn)行，降低運(yùn)行費(fèi)用，希望定州市有關(guān)部門對全市境內(nèi)所有超標(biāo)排放污染物的單位實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，對具體工廠提出要求，下達(dá)限期治理計劃，對限期治理項目認(rèn)真監(jiān)督，分階段檢察，認(rèn)真驗收；對逾期未完成治理任務(wù)的必須依法采取關(guān)閉、停產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn)措施；對目前采取內(nèi)部治理工程的企業(yè)，給予支持。定州市新建區(qū)規(guī)劃企業(yè)以汽車及配件制造業(yè)為主，有煤氣化工廠、焦化廠，其中焦化廠內(nèi)有污水處理設(shè)備，根據(jù)定州市政府要求新建區(qū)所有排污企業(yè)均要求達(dá)標(biāo)排放。3.2.1進(jìn)水水質(zhì)預(yù)測（一）生活污水水質(zhì)根據(jù)《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB50014-2006），按人均污染物指標(biāo)推算生活污水水質(zhì)，考慮當(dāng)?shù)鼐用竦纳钏?，通過仔細(xì)分析現(xiàn)有居民的生活習(xí)慣和生活質(zhì)量，生活污水的人均污染物指標(biāo)采用下表中數(shù)據(jù)。按照規(guī)劃資料與環(huán)保局所提供的資料，人均生活用水量指標(biāo)為120L/人·d（平均日），產(chǎn)污率為80%，同時參照《典型生活污水水質(zhì)表》，則生活污水水質(zhì)見下表：生活污水水質(zhì)表BOD5SSCOD人均污染物指標(biāo)25g/人·d40g/人·d50g/人·d污染物濃度260mg/L417mg/L520mg/L典型生活污水水質(zhì)表序號指標(biāo)濃度（mg/L）高中常低1懸浮物（SS）3502201002生化需氧量（BOD5）4002001003CODCr10004002504氨氮（N）8540205總磷（P）1584（二）工業(yè)廢水水質(zhì)由于調(diào)查當(dāng)?shù)仄髽I(yè)及數(shù)據(jù)有限，以及鐵西工業(yè)區(qū)的一些企業(yè)目前尚沒有建設(shè)無法真正了定州市鐵西工業(yè)區(qū)的工業(yè)企業(yè)所有的排放水質(zhì)指標(biāo)。因此，根據(jù)環(huán)保部門的監(jiān)測和臨近縣市同類企業(yè)的資料來進(jìn)行估算，鐵西工業(yè)區(qū)內(nèi)工業(yè)廢水某些污染物較高，需自行采取治理措施，降低廢水中的污染負(fù)荷，使之在進(jìn)入污水處理廠之前符合《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ3082-1999）和《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996），以保障污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)要求。參考《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（CJ3082－1999）中規(guī)定的工業(yè)廢水排入城市下水道的水質(zhì)指標(biāo)。（三）進(jìn)水水質(zhì)確定本項目進(jìn)水水質(zhì)參考我國北方同等規(guī)模城市污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)參數(shù)，并結(jié)合生活和工業(yè)的發(fā)展規(guī)劃及環(huán)保部門對全市工業(yè)主要污染物的控制要求，確定鐵西污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)為：COD=450mg/lBOD5=200mg/lSS=200mg/lNH4+-N=40mg/lTP=5mg/l3.2.2出水水質(zhì)要求根據(jù)相關(guān)水域、流域的水質(zhì)要求：小清河水質(zhì)需滿足《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）V類地面水水域的水質(zhì)要求，但白洋淀流域要求出水水質(zhì)達(dá)到污水處理廠的污水排放一級A標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)要求：即BOD〈10mg/1,CODcr<50mg/1,SS<10mg/1，確定定州市鐵西污水處理廠處理程度，應(yīng)以滿足排放V類水體的水質(zhì)目標(biāo)為基礎(chǔ)，以實(shí)現(xiàn)污水資源化為目標(biāo)：執(zhí)行國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中規(guī)定的污水廠一級A排入標(biāo)準(zhǔn)，確定定州市鐵西污水處理廠設(shè)計出水水質(zhì)指標(biāo)為：BOD5≤10mg/1CODcr≤50mg/1SS≤10mg/1NH4+-N≤5mg/1TP≤0.5mg/13.2.3處理程度污水經(jīng)處理后各污染物的去除率及年削減量列于下表。項目去除率（%）年削減量（t/a）COD≥88.93650BOD≥952482SS≥952482NH4+-N≥87.5511TP≥9065.7

第四章污水處理方案選擇4.1污水處理廠廠址選擇根據(jù)城市總體規(guī)劃及排水系統(tǒng)規(guī)劃，并爭取甲方意見，擬定定州市鐵西污水處理廠工程位置為：廠址一：電廠以北2公里偏東，大寺頭村村南550米處。廠址二：鐵西區(qū)東南部，定曲路與電廠路南邊。4.1.1廠址環(huán)境廠址一地處定州市新建工業(yè)區(qū)西南部電廠以北2公里偏東，大寺頭村村南550米，孟良河以南100米處。廠區(qū)范圍目前均為磚窯，規(guī)劃為市政用地。廠址二地處定州市市區(qū)西南部定曲路與電廠路南邊，西北為居住用地，西南為居住發(fā)展備用地，北面為村莊用地，東面為農(nóng)田。項目地點(diǎn)目前均為農(nóng)田，規(guī)劃為住宅用地。4.1.2廠址比選及確定（１）環(huán)境影響定州市主導(dǎo)風(fēng)向為東北風(fēng)和南風(fēng)，廠址一的西北區(qū)為規(guī)劃核心區(qū)（管理居住生活區(qū)），在此建污水處理廠處于管理生活區(qū)的下風(fēng)向。因此污水廠運(yùn)行時產(chǎn)生的氣味和噪聲污染，將不會影響到居民區(qū)。污水處理廠廠址二位于定州市西北和西南方向，位于規(guī)劃住宅區(qū)的上風(fēng)向，污水廠運(yùn)行時產(chǎn)生的氣味和噪聲污染，將會影響居民生活。（２）中水回用方面因定州市建設(shè)局和河北國華定洲發(fā)電有限責(zé)任公司已簽定中水供、用水意向書，污水處理廠廠址一比廠址二更靠近河北國華定洲發(fā)電有限責(zé)任公司的廠址，便于中水的輸送。（３）污水廠與管網(wǎng)系統(tǒng)的關(guān)系規(guī)劃排水系統(tǒng)的走向是由西向東，由北向南。廠址二對于已建管網(wǎng)的利用，及近遠(yuǎn)期管網(wǎng)的街接較有利。因此從管網(wǎng)系統(tǒng)布置的角度看，污水廠的規(guī)劃廠址二是合理的。廠址一處排水系統(tǒng)的走向應(yīng)是由北向南，由西向東，排水干管為由東南向西北。污水沿污水干管經(jīng)中間提升泵站提升后到污水處理廠廠址一處。（４）征地在污水處理廠廠址一用地范圍內(nèi)，主要是粘土磚生產(chǎn)窯，無住房、居民和其它建筑，因此土地征用較為方便，費(fèi)用較低。在污水處理廠廠址二用地范圍內(nèi)，目前均為一般農(nóng)田，其征地困難。定州市發(fā)改委及定州市建設(shè)局經(jīng)多次向保定市及河北省報批均未得到批準(zhǔn)。廠址一與廠址二比選表見下表：污水處理廠廠址比選表項目廠址一廠址二位置位于鐵西區(qū)西南部。污水須經(jīng)中間提升泵站排入污水處理廠。位于鐵西區(qū)東南部。處于縣城地勢最低端，利于城區(qū)污水收集。大氣環(huán)境位于城區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向，對城區(qū)基本無影響。位于城區(qū)主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向，但周邊有居住區(qū)，有一定影響。水環(huán)境緊鄰排放水體，利于排放。緊鄰排放水體，利于排放。交通條件附近有道路，交通便利。附近有規(guī)劃道路，交通便利。回用條件離發(fā)電廠近，便于中水回用。離發(fā)電廠遠(yuǎn)，中水管道鋪設(shè)較長。施工條件廠區(qū)地塊規(guī)則，施工條件良好。但需要穿越河道。廠區(qū)地塊不規(guī)則，施工條件一般。長遠(yuǎn)發(fā)展處于規(guī)劃區(qū)邊緣，有利于污水廠的擴(kuò)建發(fā)展。處于規(guī)劃區(qū)邊緣，有利于污水廠的擴(kuò)建發(fā)展。征地條件廠區(qū)范圍內(nèi)為廢棄磚窯，容易征地廠區(qū)范圍內(nèi)為基本農(nóng)田，征地較困難。通過分析以上各方面因素，結(jié)合定州市整體規(guī)劃和實(shí)際情況，確定以電廠以北2公里偏東，大寺頭村村南550米處（廠址一）作為工程建設(shè)地點(diǎn)。4.2處理工藝方案4.2.1選擇處理工藝的原則在選擇處理工藝時，一般應(yīng)遵循以下原則：1、選擇處理工藝首先要滿足排放水體和回用對象對水質(zhì)的要求。2、因地制宜。結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀弧⑼恋貤l件等，綜合考慮選擇適合當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn)的處理工藝。3、在常年運(yùn)行中，要保證有機(jī)物的處理效率，要求處理效果穩(wěn)定，技術(shù)成熟可靠。4、為了便于污泥的利用和處置，最好在污水處理的同時達(dá)到污泥基本穩(wěn)定。5、運(yùn)行管理方便，運(yùn)轉(zhuǎn)方式靈活，可根據(jù)不同的進(jìn)水水質(zhì)，調(diào)整運(yùn)行參數(shù)和工況。6、提高自動控制水平，保證處理效果。7、遠(yuǎn)近期全面規(guī)劃，分期實(shí)施，更好地發(fā)揮投資效益。8、在達(dá)到出水要求的前提下，減少基建投資和日常運(yùn)行費(fèi)用。4.2.2污水二級處理工藝比選與確定城市生活污水的二級處理通常可選用活性污泥法、生物膜法及化學(xué)法與物理化學(xué)法等。活性污泥法和生物膜法在處理有機(jī)廢水方面，與化學(xué)法及物理化學(xué)法相比具有處理效率高、處理效率好、處理較為穩(wěn)定、運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗豐富等優(yōu)點(diǎn)。本工程處理工藝處理工藝采用活性污泥法為宜，處理尾水排入小清河。目前，較先進(jìn)而又較流行的處理方法主要有：AB法、A/O法、A2/O法、氧化溝法、SBR法等。通過幾種工藝方案的特點(diǎn)比較，根據(jù)定州市污水量、進(jìn)水水質(zhì)和確定的處理程度，并結(jié)合國內(nèi)城市污水處理的經(jīng)驗，SBR生化法和氧化溝工藝與其它方法相比較，具有更突出的優(yōu)點(diǎn)。因此，本報告以這兩種方法為主進(jìn)行工藝方案和經(jīng)濟(jì)效果比較，最終從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效果兩方面選擇出最優(yōu)方案。本次設(shè)計為達(dá)到要求的出水水質(zhì)在活性污泥處理工藝后加一濾池以保證出水水質(zhì)。1、污水處理方案一（CAST工藝），方案工藝流程如圖4-1。（1）工藝簡介CAST集曝氣、沉淀于一池，而不需要二沉池及污泥回流設(shè)備。在該系統(tǒng)中，反應(yīng)池在一定時間間隔內(nèi)充滿污水，以間處理方式運(yùn)行，處理后混合液沉淀一段預(yù)定的時間后，從池中排除上清液。分砂分砂 出水貯泥池房貯泥池房圖4-1CAST方案工藝流程圖圖4-1CAST方案工藝流程圖根據(jù)污水流入曝氣池和曝氣開始的時間，SBR法可分成非限制曝氣、半限制曝氣和限制曝氣三種。非限制曝氣是污水流入曝氣池起就開始曝氣，半限制曝氣是當(dāng)污水流入曝氣池一段時間后再開始曝氣，限制曝氣是等污水全部流入曝氣池后才開始曝氣。在SBR處理系統(tǒng)中,可采用單池式和多池式。單池式，即僅有一個SBR反應(yīng)池,就整個工藝系統(tǒng)而言,其進(jìn)水是間式的。多池式，即整個系統(tǒng)存在2個或多個SBR反應(yīng)池,其進(jìn)水可在各個反應(yīng)池間交替進(jìn)行,就整個系統(tǒng)工藝而言,其進(jìn)水是連續(xù)式的.近年來,隨著工業(yè)技術(shù)高速發(fā)展,各種反應(yīng)器造價降低,便于操作的自動控制系統(tǒng)裝置出現(xiàn)并趨于成熟,污水供氧效率提高,不產(chǎn)生阻塞及回水的曝氣裝置、性能優(yōu)良的攪拌裝置和能夠穩(wěn)定地排出澄清水的潷水裝置的開發(fā),解決了間性活性污泥法在工程上應(yīng)用的技術(shù)難點(diǎn),使間性活性污泥法在工程上進(jìn)入廣泛應(yīng)用階段.間歇式活性污泥法能相應(yīng)于不同的水量進(jìn)行處理,在處理設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)初期,即使在污水流入極少的情況下也能正常發(fā)揮其作用,且能耗少.近年來,水域富營養(yǎng)化提出了除磷脫氮的要求.間歇式活性污泥法能使有機(jī)物不需另加除磷脫氮裝置,使處理成本大大節(jié)省,另處SBR法在抑制活性污泥膨脹方面具有極大的優(yōu)勢.本工程采用SBR的改進(jìn)型CAST(CyclicActiveSludgeTechnology)工藝,即循環(huán)式活性污泥工藝,這種工藝非常適合城市污水的脫\除磷處理。CAST工藝是在SBR池的前端加上小容積的厭氧區(qū),稱為生物選擇區(qū),通常在厭氧或兼氧條件下運(yùn)行.生物選擇區(qū)是根據(jù)活性污泥反應(yīng)動力學(xué)原理而設(shè)置的.通過主反應(yīng)區(qū)污泥的回流并與進(jìn)水混合,不僅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而加強(qiáng)對溶解性底物的去除并對難降解有機(jī)物起到良好的水解作用,同時可使污泥中的磷在厭氧條件下得到有效的釋放.而且在完全混合反應(yīng)區(qū)之前設(shè)置選擇區(qū),還有利于改善污泥的沉降性能,防止污泥膨脹問題的發(fā)生.CAST工藝分為充水、反應(yīng)、沉淀、排水與閑置5個階段，其運(yùn)行方式如圖4-2所示。（2）SBR法的特點(diǎn)①SBR工藝集曝氣、沉淀于一池，不需設(shè)二次沉淀池及污泥回流泵房，且布局緊湊，占地面積少，因此基建、運(yùn)行管理費(fèi)用大大減少。②SBR法系統(tǒng)的污泥沉降性能好，可以有效地控制污泥膨脹。③操作靈活，可進(jìn)行多種運(yùn)行方式。④適用面廣，SBR法不僅可降解常規(guī)的有機(jī)污染物使出水的COD、BOD5達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，而且能同時去除水中的N、P等營養(yǎng)物質(zhì)。⑤自動化程度高，管理人員少，易于操作。⑥耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定。（3）SBR法在本設(shè)計中的應(yīng)用要點(diǎn)本工程采用脫氮除磷效果好的SBR工藝的改進(jìn)型CAST工藝。采用多個操作單元組合的設(shè)計方式，以適應(yīng)水量水質(zhì)的變③采用PLC邏輯控制器，依靠軟件實(shí)現(xiàn)SBR系統(tǒng)全自動控制。④采用微孔曝氣器，以提高氧的傳輸效率，節(jié)約能耗。]⑤鼓風(fēng)機(jī)采用離心鼓風(fēng)機(jī)，以減少能耗及投資。⑥CAST反應(yīng)池每個操作單元處理周期根據(jù)實(shí)際水量水質(zhì)變化，可在現(xiàn)場高度時重新設(shè)定。2、污水處理方案二（奧貝爾氧化溝工藝）奧貝爾氧化溝工藝流程見下圖4-3。工藝原理氧化溝工藝是活性污泥法的一種變型，它最初在五十年代出現(xiàn)于荷蘭，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于世界各地。早期的氧化溝工藝占地面積大，僅用于小型污水管理廠，隨著對氧化溝工藝的充分認(rèn)識和改進(jìn)，氧化溝正以其基建費(fèi)用低、運(yùn)行管理簡便、處理效果好、出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，逐步向大中型污水處理廠發(fā)展，溝深已由1.0m增加至4.0m以上，曝氣轉(zhuǎn)刷和轉(zhuǎn)碟直徑也增加到1.0-1.5m。近年來，氧化溝發(fā)展出多種形式，可以滿足不同的要求。按池型可分為分建式和合建式，其中又可細(xì)分為很多種形式。曝氣機(jī)械也有轉(zhuǎn)刷、轉(zhuǎn)碟和表曝機(jī)等多種，它的功能也從單一的去除有機(jī)物發(fā)展到可以脫氮除磷。它可以采用延時曝氣，一池代替初沉池、曝氣池、二沉池和污泥消化池，這對小型污水管理廠最為合適，運(yùn)行管理非常簡單。它也可以僅作為二級處理使用，代替曝氣池和二沉池，或者只代替曝氣池。一般情況下，由于氧化溝耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，可省卻初沉池。（2）奧貝爾氧化溝工藝具有以下特征：①每座氧化溝由三個橢圓形溝道組成，污水由外溝道進(jìn)入池內(nèi)，然后依次進(jìn)入中間溝道和內(nèi)溝道，最后經(jīng)中心島流出至二次沉淀池。外溝道溶解氧控制為0mg/L，中間溝道起著過渡區(qū)的作用，溶解氧控制為1mg/L，內(nèi)溝道溶解氧控制為2mg/L，保證BOD的去除率和最終的除氮。外溝道體積占整個氧化溝體積的45-55%,主要生物氧化過程和80%的脫氮過程在外溝道完成。②采用轉(zhuǎn)碟曝氣，混合效率高，水流在溝內(nèi)的流速達(dá)0.6-0.7m/s，在外溝道使水流能快速進(jìn)行有氧、無氧交換，由于快速的循環(huán)交換，污水在外溝道進(jìn)行硝化反硝化的同時，又不斷與剛剛進(jìn)入的原污水混合，保證了充足的碳源，脫氮效率高；在中溝、內(nèi)溝污水中有機(jī)物進(jìn)一步降解，出水水質(zhì)好。③氧化溝內(nèi)水流呈循環(huán)流態(tài)，在正常設(shè)計流量下，溝內(nèi)混合液的流量是進(jìn)水量的10-100倍，混合液在溝內(nèi)5-30分鐘可完成一次循環(huán)，具有很強(qiáng)的混合和稀釋作用，因而有很強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力，出水水質(zhì)穩(wěn)定。由于污泥齡較長，污泥趨于好氧穩(wěn)定，泥量較小，可不設(shè)污泥消化池，使工藝流程簡單，管理方便。⑤在曝氣過程中由于特定的溶解氧梯度提高了氧的吸收和傳遞效率，因而可以節(jié)約供氧量，起到節(jié)能的作用。⑥轉(zhuǎn)碟曝氣盤表面密步凸起的三角形齒結(jié)，使其在與水體接觸時將污水打碎成細(xì)密水花，提高了充氧能力和混合能力，較其它充氧設(shè)備（如表曝機(jī)、轉(zhuǎn)刷）的充氧能力高。另外采用轉(zhuǎn)碟曝氣可以氧化溝的水深達(dá)到4.5m，因而占地方面比采用其它表曝設(shè)施的氧化溝節(jié)省。城區(qū)污水厭氧選擇曝氣沉砂池細(xì)格柵間進(jìn)水泵房加氯接觸消毒奧貝爾氧化溝方案工藝流程圖圖圖圖4-3干泥餅外運(yùn)衛(wèi)生處置粗格柵間城區(qū)污水厭氧選擇曝氣沉砂池細(xì)格柵間進(jìn)水泵房加氯接觸消毒奧貝爾氧化溝方案工藝流程圖圖圖圖4-3干泥餅外運(yùn)衛(wèi)生處置粗格柵間二沉二沉池Orbl氧化溝回流污泥泵房污泥濃縮池污泥泵房污泥脫水間回流污泥泵房污泥濃縮池污泥泵房污泥脫水間剩余剩余兩處理工藝方案中主要工藝參數(shù)和構(gòu)筑物尺寸見表4-5，兩種工藝的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較見表4-4。表4-4污水處理工藝方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表項目CAST工藝奧貝爾氧化溝工藝工程總投資（萬元）10541.010873.7年生產(chǎn)成本（萬元）1427.311675.6單位水量生產(chǎn)成本（元/m3）0.981.12年經(jīng)營成本（萬元）684.12949單位制水經(jīng)營成本（元/m3）0.470.553年電費(fèi)（萬元）257.1321.1單位水量耗電（度/m3）0.320.40單位水量占地（m2/m3.水）0.9620.997污泥穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定表4-5主要工藝參數(shù)和構(gòu)筑物尺寸序號構(gòu)筑物名稱方案一CAST工藝方案二奧貝爾氧化溝工藝1粗格柵集水池與進(jìn)水泵房粗格柵渠、集水池與進(jìn)水泵房合建，為鋼筋砼結(jié)構(gòu)。粗格柵渠寬1.2m，長10m，共兩格。集水池平面尺寸為L×B=6.5×8.7。粗格柵選用循環(huán)式齒耙清污機(jī)兩臺，B=1200mm,N=0.75KW.齒耙間距e=25mm，安裝角度為75°。潛污泵共5臺，4用1備，Q=600m3/h，H=15m，功率N=37KW。配手動閘門5臺，1200×1000mm；柵渣壓榨機(jī)1套。同方案一。2細(xì)格柵及旋流沉砂池細(xì)格柵渠與旋流沉砂池合建，為鋼筋砼結(jié)構(gòu)。細(xì)格柵渠寬1.6m，長10m，共兩格。細(xì)格柵選用循環(huán)式齒耙清污機(jī)兩臺，B=2000mm，N=0.75KW，齒耙間距e=5mm，安裝角度為60°。沉砂池選用旋流沉砂池，直徑3650mm，共兩座，砂水分離器一臺。沉砂池出水管安裝流量計一臺。配手動插板閘門8臺，柵渣壓榨機(jī)1套。同方案一。3配水井或厭氧池設(shè)一座矩形配水井，為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，尺寸為L×B×H=7.2×4.5×5m設(shè)厭氧池1座，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，尺寸為L×B×H=25.6×33.9×3.5m,4臺潛水?dāng)嚢杵?，N=1.5KW4曝氣池CAST反應(yīng)池為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，共2座，分為4格，每格尺寸為L×B×H=86×10.6×6m，最高水深為5.5m，標(biāo)準(zhǔn)水深為5.0m，潷水最低水深為4.0m，每格有效容積為5037m3，生物選擇區(qū)有效容積為583m3。每個生物選擇區(qū)內(nèi)設(shè)置低速潛水?dāng)嚢铏C(jī)一臺。主要設(shè)計參數(shù)如下：每格運(yùn)行周期為4hr，每池每天運(yùn)行6個周期，排水比為25%，曝氣時間比為50%。污泥負(fù)荷為0.06kgBOD5/kgMLSS.MLSS為4000mg/I。剩余污泥量為1300m3.d，需要空氣量為280m3/min。污泥回流泵8臺，排泥泵8臺，曝氣器選用Φ250mm微孔曝氣器，服務(wù)面積0.5m2,每個CAST反應(yīng)池安裝13360套，潷水器選用旋轉(zhuǎn)式潷水器，單臺潷水能為800m3/h,潷水深度范圍1.1-2.4m，每格2臺，共16臺。氧化溝為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，共兩座，平面尺寸：L×B=67.4×52.9m，有效水深H=3.5m，有效容積為19530m3，外溝寬9m，中溝寬8m，內(nèi)寬7m。污泥負(fù)荷0.064kgBOD5/kgMLSS.MLSS為4g/I，污泥回流比為100%，污泥產(chǎn)率0.65kgVSS/kgBOD.剩余污泥量1300m3/d,總需氧量900kgO2/h。每座氧化溝選用Φ1400

轉(zhuǎn)碟。N=30KW12臺，N=22KW，4臺；安裝可調(diào)試旋轉(zhuǎn)堰門2臺，B=5m.功率N=0.55KW.5鼓風(fēng)機(jī)房鼓風(fēng)機(jī)房為磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積175.75m2。鼓風(fēng)機(jī)共6臺，4用2備，選用離心鼓風(fēng)機(jī)，型號為D70-1.7型，風(fēng)量70m3/min,出口風(fēng)壓169Kpa，配套電機(jī)功率N=132KW。無6二次沉淀池?zé)o。采用圓形輻流式沉淀池，鋼筋砼結(jié)構(gòu)，共兩座。直徑D=40m，表面負(fù)荷q=0.93m3/m2.h，池邊水深4.0m。選用中心傳動式吸刮泥機(jī)驅(qū)動電機(jī)功率N=1.1KW。7回流污泥泵房見曝氣池部分鋼筋砼結(jié)構(gòu)，共一座。建筑尺寸為L×B×H=6×6×5m。污泥泵選用兩臺潛污泵，N=100KW，Q=1600m3/h,H=6m。排泥泵選用一臺潛污泵，N=5.5KW，Q=50m3/h，H=10m。8絮凝沉淀池絮凝沉淀池與中間提升泵房、儲泥池，沉淀池污泥泵房合建。集水池尺寸L×B×H=6.5×4.5×4.5m，潛水泵4臺（3用1備）Q=550m3/hH=10mN=37kw。絮凝沉淀池由絮凝池和沉淀池合建，絮凝池采用穿孔旋流式絮凝池；沉淀池采用斜板沉淀池。尺寸為26.6×14.7×5m，設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量：Q=0.46m3/s絮凝池設(shè)計參數(shù)：停留時間20min，斜板沉淀池設(shè)計參數(shù)：表面負(fù)荷3.5m3/m2.h。主要設(shè)備：立式污泥泵4臺Q=40m3/hH=15mN=3.5kw，管道混合器2臺DN500，斜板960m2H=1m同方案一。9濾池V型濾池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)2座，每座分4格。單格尺寸L×B=8.6×3.5m，濾池高為5.3m。設(shè)計濾速7.07m/h，反沖濾速7.9m/h，氣沖洗強(qiáng)度54m3/h.m2，水沖洗強(qiáng)度15m3/h.m2，表面掃洗強(qiáng)度7.5m3/h.m2，濾池高度5.3m，工作周期24h（可調(diào)），濾料粒徑0.9～1.2mm（石英砂均質(zhì)濾料），濾料層厚度1.3m。主要設(shè)備有沖洗水泵5臺（4用1備），Q=360m3/h，H=8m，N=22KW，鼓風(fēng)機(jī)5臺（4用1備），Q=25Nm3/h，H=49KPa，N=37KW。同方案一。10加氯間磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積100.6m2,設(shè)計加氯量8mg/L同方案一。11接觸池接觸池采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，外型尺寸為L×B×H=13.6×18.5×4.0m，有效水深為3.5m，水力停留時間總計31.7min。同方案一。12儲泥池儲泥池共一座，為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，尺寸為L×B×H=6×6×5m,有效容積為180m3,污泥停留時間為3.3小時。污泥儲池內(nèi)設(shè)置一臺攪拌機(jī)，功率為0.75KW。同方案一。13污泥脫水機(jī)房磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積352.54m2,選用帶式濃縮壓濾一體機(jī)兩臺，有效帶寬2000mm，裝機(jī)功率為1.75KW，配套設(shè)備為：單螺桿泵，G50-1型，兩臺；及沖洗水泵，DA1-80×5型，兩臺；空壓機(jī)LE40-10SE，一臺；自動配藥裝置一套；計量泵一臺，JZ-4000.8型；藥液攪拌罐一臺，BJQ-10-0.37型；皮帶輸送機(jī)一臺，帶寬400mm，輸送長度10m。同方案一。附屬建筑物變配電間：磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積263.68m2.浴室鍋爐房：磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積160.0m2.綜合樓：磚混結(jié)構(gòu)，共3層，建筑面積729.3m2.門衛(wèi)傳達(dá)室：磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積36.04m2。同方案一。3、兩種工藝方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較兩種工藝方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較詳見表4-6。表4-6兩種工藝優(yōu)缺點(diǎn)比較方案一方案二主要優(yōu)點(diǎn)①CAST工藝集曝氣、沉淀于一池，不需設(shè)二次沉淀池及污泥回流泵房，布局緊湊，占地面積少，因此基建、運(yùn)行管理費(fèi)用大大減少。在需氧量相同的條件下，鼓風(fēng)曝氣比機(jī)械曝氣節(jié)約能耗。②CAST法系統(tǒng)的污泥沉降性能好，可以有效地控制污泥膨脹，保證出水水質(zhì)。③操作靈活，可進(jìn)行多種運(yùn)行方式。④適用面廣，CAST法不僅可降解常規(guī)的有機(jī)污染物使出水的COD、BOD5達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，而且能同時去除水中的N、P等物質(zhì)。⑤自動化程度高，管理人員少。⑥耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，易于操作，SBR工藝是靜態(tài)沉淀，沉淀效率高，出水水質(zhì)好。采用機(jī)械曝氣池，無初沉池及鼓風(fēng)機(jī)房，管理操作較為方便。②耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，易于適應(yīng)多種進(jìn)水情況和出水水質(zhì)要求。③具有較好的脫氮效果，由于曝氣器的設(shè)置方式，在溝內(nèi)形成交替的好氧和缺氧環(huán)境，發(fā)生較高程度的硝化和反砂化。④通過改變曝氣機(jī)的浸水深度、轉(zhuǎn)速和開停數(shù)量，可以調(diào)整供氧能力和電耗水平。⑤氧化溝是連續(xù)運(yùn)行的，不要求自動控制，只有在要求節(jié)能時用自動控制。主要缺點(diǎn)CAST工藝是變液位運(yùn)行，水頭損失大。②對運(yùn)行過程的自控要求較高。因采用機(jī)械曝氣方式，電耗較大。②池深淺，需要對沉池進(jìn)行固液分離，占地面積較大，對于用地緊張的地域，此法不太合適。③氧化溝的沉淀池是動態(tài)沉淀，沉淀效率和出水水質(zhì)較差。4、推薦方案選擇通過以上對兩種工藝方案的對比結(jié)果表明，在處理同樣規(guī)模水量、同樣較低進(jìn)水濃度，達(dá)到同樣處理要求的前提下，CAST工藝在工藝原理、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)等方面比氧化溝工藝具有更多的優(yōu)點(diǎn)，因此，選用CAST工藝是較為合理的工藝技術(shù)方案。4.2.3深度處理工藝比選與確定二級生物處理后深度處理部分常用的工藝有混凝沉淀、過濾、吸附等，常見的組合工藝如下所示。其處理效率見下表。（1）、二級出水――消毒（2）、二級出水――過濾――消毒（3）、二級出水――混凝、沉淀――過濾――消毒（4）、二級出水――混凝、沉淀――活性炭吸附――消毒（5）、二級出水――混凝、沉淀――過濾――活性炭吸附――消毒（6）、二級出水――混凝、沉淀――微孔過濾――消毒深度處理段各處理單元處理效率項目處理效率（％）混凝沉淀過濾活性炭微孔過濾濁度50~6030~5040~60>50SS40~6040~6060~70>50BOD30~5025~5040~60>50COD25~3515~2540~60>50氨氮5~205~1530~40>50總磷40~6030~4080~90>50由上可以看出3、4、5、6的組合處理工藝均能滿足本工程的治理目標(biāo)，但4、5工藝的活性炭吸附、6工藝的微孔過濾和單純過濾相比基建投資大，運(yùn)行費(fèi)用高，操作、管理、維護(hù)麻煩，且微濾工藝國內(nèi)成熟經(jīng)驗較少。而3工藝組合投資費(fèi)用相對較少，操作管理方便，且國內(nèi)成功經(jīng)驗較多。因此本工程的深度處理部分采用（3）工藝組合即：二級出水――混凝、沉淀――過濾――消毒4.2.4污泥處理工藝方案污泥是污水處理過程的產(chǎn)物，污泥的處理是整個污水處理廠的重要組成部分，處理目的在于降低污泥含水率，減少污泥體積，達(dá)到性質(zhì)穩(wěn)定，。其一般處理流程為濃縮消化--脫水--干化--處置?？紤]到污水廠產(chǎn)生的污泥量相對較少且基本穩(wěn)定，如果采用消化處理，需增加消化池、加熱、攪拌、沼氣處理等一系列構(gòu)筑物及設(shè)備，投資增加，管理復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)效益差，故本工程采用將污泥暫時貯存，然后進(jìn)行機(jī)械濃縮、壓濾工藝，污泥脫水成含水率為80%的泥餅后采用土工管袋工藝處理或外運(yùn)垃圾填埋場處置。污泥處理工藝流程如圖4-7所示。加藥PAM加藥PAM脫水機(jī)房泥餅外運(yùn)貯泥池剩余污泥堆肥或填埋壓濾機(jī)排水經(jīng)廠區(qū)排水管進(jìn)集水井污泥處理工藝流程圖圖5-4另外，為保證出水磷達(dá)標(biāo)，防止在重力濃縮過程中富含磷污泥中的磷再度釋放到液相中去，采用快速機(jī)械濃縮脫水一體機(jī)。污水處理總體工藝方案鐵西區(qū)地勢東南低，西北高，污水靠重力自流經(jīng)污水管網(wǎng)收集后，匯集于東南部地勢較低處，在此設(shè)中間提升泵站（與粗格柵間合建），污水經(jīng)提升到達(dá)污水處理廠后直接進(jìn)入高位細(xì)格柵。此后，污水靠重力依次進(jìn)入各處理單元。最后經(jīng)接觸池消毒后部分泵送回用，部分就近排入孟良河。據(jù)水利部門提供資料，孟良河二十年一遇洪水位48.00m。以此為依據(jù)，確定接觸池出水設(shè)計標(biāo)高，使出水能自流排放至孟良河。處理工藝采用CAST工藝+混凝、沉淀+過濾+消毒工藝，整個工藝的流程圖見附圖—污水處理工藝流程圖。

第五章污水處理廠設(shè)計5.1工藝設(shè)計5.1.1污水提升泵站由于鐵西區(qū)地勢西北高、東南低，東南區(qū)域污水由管網(wǎng)收集后，不能靠重力自流至污水處理廠。因此需要設(shè)置由泵站、壓力排水管、附屬構(gòu)筑物組成的提升泵站。1、提升泵站選址鐵西區(qū)東南最低高程約為58.0米，擬建污水處理廠處高程為62.0米。東南區(qū)域污水由管網(wǎng)收集后，不能靠重力自流至污水處理廠。因此，根據(jù)鐵西區(qū)地勢情況，提升泵站建在東南地勢最低處，位于電廠路、定曲路與連接線（工業(yè)園區(qū)5號路）交叉口西側(cè)500米。具體位置見附圖-定州市鐵西區(qū)污水管網(wǎng)規(guī)劃圖。2、泵站采用格柵、集水池、機(jī)器間合建、半地下的形式。自灌式啟動。格柵設(shè)在室內(nèi)，對環(huán)境影響小。泵房尺寸10m×4.5m×4.5m。3、泵的選擇由于污水量隨著時間在不斷的變化，所以水泵的運(yùn)行工況也要盡量適應(yīng)水量的變化，多來多排、少來少排、沒水不排。因此，水泵的起閉、增減頻繁，出水管道內(nèi)經(jīng)常是有壓的恒定流和非恒定流的交替。所以要求提升泵站既要為系統(tǒng)運(yùn)行提供足夠的壓力，又要能控制住超常的壓力水頭，為安全運(yùn)行提供可靠保證。根據(jù)測算的污水量，按照近期4萬m3/d設(shè)計，預(yù)留遠(yuǎn)期增加的泵基礎(chǔ)位置。采用變頻電機(jī)、調(diào)速運(yùn)行方式。水泵揚(yáng)程以最不利情況設(shè)計，鐵西區(qū)東南最低高程為57.8米，擬建污水處理廠處高程為62.0米。通過高程差、水頭損失等最終確定提升泵的揚(yáng)程23米。設(shè)備（1）WL型立式無堵塞污水泵4臺（3用1備）Q=850m3/hH=23m附屬設(shè)備：變頻電機(jī)P=40Kw單梁吊車1臺設(shè)備（2）粗格柵B=1600mm，b=25mm，柵細(xì)25mm2臺附屬設(shè)備：螺旋輸送機(jī)1臺柵渣壓實(shí)機(jī)1臺2、壓力管道及附屬構(gòu)筑物根據(jù)排水管道水量不斷變化和污水中氣體較多的條件，埋設(shè)管道在高點(diǎn)設(shè)放氣井，低點(diǎn)設(shè)泄水井。全線設(shè)壓力檢查井，隨流速的降低減少井距。5.1.2細(xì)格柵設(shè)計水量Q近=0.65m3/sQ遠(yuǎn)=0.97m3/s設(shè)備類型細(xì)格柵數(shù)量2臺性能B=2000mmb=5mm附屬設(shè)備螺旋輸送機(jī)1臺柵渣壓實(shí)機(jī)1臺5.1.3旋流沉砂池土建按遠(yuǎn)期6萬噸/日規(guī)模設(shè)計，設(shè)備按近期4萬噸/日規(guī)模安裝，并按遠(yuǎn)期規(guī)模校核。設(shè)計水量Q近=0.65m3/sQ遠(yuǎn)=0.97m3/s池型旋流沉砂池數(shù)量2池尺寸φ3.65m5.1.4配水井設(shè)計水量Q近=0.65m3/sQ遠(yuǎn)=0.97m3/s池型矩形配水井，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)數(shù)量1池尺寸L×B×H=7.2×4.5×5m5.1.5鼓風(fēng)機(jī)房主要設(shè)備離心風(fēng)機(jī)數(shù)量6臺（4用2備）性能Q=70m3/minH=49Kpa尺寸L×B×h=10m×6m×3m5.1.6CAST反應(yīng)池設(shè)計流量Q=0.46m3/s池型CAST單池尺寸L×B×h=86m×43.95m×6m數(shù)量1池設(shè)計參數(shù)泥齡20d懸浮固體濃度MLSS=4000mg/L5.1.7絮凝沉淀池絮凝沉淀池由絮凝池和沉淀池合建，絮凝池采用穿孔旋流式絮凝池；沉淀池采用斜板沉淀池。類型：半地下式鋼筋混凝土矩形水池數(shù)量：2座共4格尺寸：26.6×14.7×5m設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量：Q=0.46m3/s絮凝池設(shè)計參數(shù)：停留時間20min斜板沉淀池設(shè)計參數(shù)：表面負(fù)荷3.5m3/m2.h主要設(shè)備：立式污泥泵4臺Q=40m3/hH=15mN=3.5kw管道混合器2臺DN500斜板960m2H=1m自動加藥裝置1套5.1.9濾池V型濾池唯鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)2座，每座分4格。單格尺寸L×B=8.6×3.5m，濾池高5.3m。濾池一側(cè)設(shè)置操作廊道。在濾池的一端設(shè)一座濾站控制房，其內(nèi)部設(shè)置鼓風(fēng)機(jī)，沖洗水泵，控制室和值班室。設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量Q=0.46m3/s濾速v=7.07m/h反沖濾速v=9.05m/h氣沖洗強(qiáng)度54m3/h.㎡水沖洗強(qiáng)度15m3/h.㎡表面掃洗強(qiáng)度7.5m3/h.㎡砂面以上水深H=1.2m工作周期t=24h（可調(diào)）濾料粒徑0.9～1.2mm（石英砂均質(zhì)濾料）濾料層厚度1.3m主要設(shè)備：沖洗水泵5臺（4用1備），Q=360m3/h,H=8m,N=22KW鼓風(fēng)機(jī)5臺（4用1備），Q=25m3/min，H=49Kpa，N=37KW5.1.10加氯接觸池池型接觸反應(yīng)池數(shù)量1池尺寸L×B×h=13.6×18.5×4.0m設(shè)計參數(shù)接觸時間≥30min5.1.11中水池設(shè)中水池用于調(diào)節(jié)中水需水量和供水量。中水池內(nèi)設(shè)潛污泵5臺（4用1備），將處理后中水提升、輸送至電廠回用。數(shù)量1池尺寸L×B×h=20×21×5m設(shè)計參數(shù)停留時間2h主要設(shè)備無堵塞潛污泵5臺（4用1備）Q=300m3/h，H=15m，N=30KW5.1.12加氯間投加量:8mg/L平均小時加氯量:13.3kg/h、最高時18.7kg/h主要設(shè)備:二氧化氯發(fā)生器2臺，每臺有效氯產(chǎn)量10kg/h氯酸鈉溶液罐Φ×H=1500×1700㎜鹽酸溶液罐Φ×H=1500×1700㎜尺寸L×B×h=10.8m×8.4m×3m5.1.13儲泥池池型矩形貯泥池數(shù)量1座尺寸L×B×h=6m×6m×5m停留時間3.3h附屬設(shè)備攪拌器和螺桿泵各1臺5.1.14污泥脫水機(jī)房污泥量Q=217kg干污泥/h結(jié)構(gòu)磚混結(jié)構(gòu)主要設(shè)備選用帶式濃縮壓濾一體機(jī)兩臺，有效帶寬2000mm，裝機(jī)功率為1.75KW。配套設(shè)備單螺桿泵，G50-1型，兩臺；沖洗水泵，DA1-80×5型，兩臺；空壓機(jī)LE40-10SE，一臺；自動配藥裝置一套；計量泵一臺，JZ-4000.8型；藥液攪拌罐一臺，BJQ-10-0.37型；皮帶輸送機(jī)一臺，帶寬400mm，輸送長度10m。尺寸L×B×h=mmm5.2供配電系統(tǒng)設(shè)計5.2.1設(shè)計依據(jù)國家現(xiàn)行的有關(guān)設(shè)計規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)：《10KV及以下變電所設(shè)計規(guī)范》GB50053-94《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50052-95《低壓配電設(shè)計規(guī)范》GB50054-95《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-94《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2006《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ/T16-92《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343-20045.2.2設(shè)計范圍本初步設(shè)計范圍包括污水處理工程的配電室設(shè)計；各單體建筑物的電力、照明及接地系統(tǒng)的設(shè)計；廠區(qū)外線、道路照明設(shè)計。5.2.3用電負(fù)荷等級本污水處理廠屬于二級供電負(fù)荷，投產(chǎn)以后，要求長期不間斷運(yùn)行，一旦中斷供電、必然會造成污水大量外溢，周圍環(huán)境被污染。污水處理過程中的活性污泥和生化菌，是經(jīng)過很長時期培養(yǎng)起來的，一旦停電時間過長，生化菌長期缺氧會窒息死亡，即使恢復(fù)供電，活性污泥和生化菌要經(jīng)過相當(dāng)長的時期才能培養(yǎng)生成，在這段時間里，未經(jīng)處理的污水排出，勢必造成二次污染。因此，污水處理廠必須采用雙電源供電。根據(jù)定州市供電局“關(guān)于定州市鐵西污水處理廠供電答復(fù)”污水處理廠的供電電源由定州110KV變電站引兩路10KV為本工程供電，污水處理廠距定州110KV變電站4km。5.2.4電氣主接線及電氣設(shè)備布置全廠的電氣計算負(fù)荷為：有功計算負(fù)荷Pjs=800.05kw無功計算負(fù)荷Qjs=285.79KVAR視在計算負(fù)荷Sjs=778.95KVA年耗電量W=4905600kWh本工程裝機(jī)容量為1403.1kW其中動力1363.1kW照明30.0kW總需要容量724.63kW，其中動力694.63kW照明30.0kW需要系數(shù)0.78自然平均功率因數(shù)0.81補(bǔ)償后功率因數(shù)0.92補(bǔ)償容量365.13kVA二級負(fù)荷需要容量528.0kW表5-1電氣負(fù)荷計算表序號項目設(shè)備容量（KW）計算系數(shù)計算負(fù)荷安裝工作KcCOSφtgφ1粗格柵及提升泵房660.50.850.6231.8621851840.80.80.75148111.003細(xì)格柵660.50.850.6231.864旋流沉砂池10.660.80.80.754.83.605CAST池88440.80.850.6235.227.286鼓風(fēng)機(jī)房7925280.80.850.62422.4327.367絮凝沉淀池14140.80.850.6511.98.688濾池1781150.80.850.629271.39加氯間20100.60.80.7564.5010儲泥池330.80.80.752.42.2511脫水機(jī)房20.52050.70.80.7514.3510.7612室外照明10100.80.850.6286.2013綜合樓40400.80.80.753224.0013其它動力20200.50.80.75107.5014其它照明10100.70.80.7575.2515合計=SUM(ABOVE)1403.1966.50.84=SUM(ABOVE)800.05=SUM(ABOVE)613.4KΣp=0.9KΣp=0.95720.45574.48補(bǔ)償-365.13補(bǔ)償后0.95720.45209.35861.16變壓器損耗15.2976.44總計0.95735.74285.79897.55兩路10KV電源進(jìn)線采用電纜引入，兩路電源同時工作，互為備用。由于全廠負(fù)荷主要集中于進(jìn)水泵房及鼓風(fēng)機(jī)房，因此，在鼓風(fēng)機(jī)房附近設(shè)變電所。另外，近期污水廠規(guī)模為4萬m3/d，遠(yuǎn)期為6萬m3/d，因此遠(yuǎn)期還需再建一座變電所，所以高壓預(yù)留兩條高壓出線。遠(yuǎn)期增加設(shè)備電量估算380kW。高壓配電室預(yù)留兩臺饋線柜。5.2.5電機(jī)啟動及保護(hù)各構(gòu)、建筑物電源均由變電所引來，在各構(gòu)、建筑物的低壓配電室電源進(jìn)線處設(shè)配電室或總電源配電箱，由總電源箱以電纜或塑銅線向各分配電箱或設(shè)備供電，配電箱中選用國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)斷路器、接觸器、熱繼電器。對于20kW以上電機(jī)配置軟啟動器，根據(jù)工藝要求對于羅茨風(fēng)機(jī)分別配置軟啟動器或變頻器。對于距離配電室較遠(yuǎn)的用電設(shè)備配置現(xiàn)場操作箱，便于現(xiàn)場就地手動操作及檢修。5.2.6設(shè)備選型變壓器選用SCB10系列節(jié)能型變壓器，SCB10-630/10/0.4兩臺，同時工作，互為備用。兩臺變壓器低壓側(cè)母線間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，以保證重要負(fù)荷的供電的可靠性和運(yùn)行的靈活性。高壓配電裝置選用KYN28A-12型開關(guān)柜，低壓采用配電裝置選用GGD2型開關(guān)柜，電力、照明配電箱分別選用XL-21和PZ30型；室內(nèi)照明導(dǎo)線選用BV-450/750型，室外干線電纜選用YJV22-0.6/1kV。5.2.7高壓柜操作電源變電所采用高壓開關(guān)柜操作方式采用直流操作.現(xiàn)場及控制室兩地控制.五、繼電保護(hù)及控制10kV配變電所高,低壓系統(tǒng)均設(shè)置微機(jī)保護(hù),微機(jī)控制及微機(jī)監(jiān)測.10kV電源進(jìn)線設(shè)電流速斷,過電流保護(hù).10kV變壓器饋電設(shè)電流速斷,過電流及溫度保護(hù).5.2.8電能計量計量方式采用高供高計，動力及照明分開計量。在低壓開關(guān)柜上設(shè)置專門的照明回路，并單獨(dú)計量。5.2.9無功補(bǔ)償采用電力電容器柜在低壓側(cè)做無功補(bǔ)償，采用自動補(bǔ)償器進(jìn)行自動補(bǔ)償，補(bǔ)償后功率因數(shù)達(dá)到0.9以上。5.2.10電纜敷設(shè)廠區(qū)內(nèi)采用電纜溝、電纜橋架及電纜直敷設(shè)方式，車間內(nèi)采用電纜溝、電纜橋架及電纜穿鋼管敷設(shè)。5.2.11全廠的防雷及接地廠區(qū)內(nèi)綜合樓依據(jù)《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343-2004有關(guān)規(guī)定，按三類防雷標(biāo)準(zhǔn)在屋面設(shè)置避雷帶。經(jīng)計算室外污水處理池宜按三級設(shè)防，池壁鋼筋做接閃器，基礎(chǔ)鋼筋做接地極，并與配電設(shè)備接地相連，接地電阻不大于10歐姆。本廠內(nèi)其他各建構(gòu)筑物均無需做防雷設(shè)計本工程低壓配電系統(tǒng)采用TN-C-S系統(tǒng)；變電所變壓器中性點(diǎn)直接接地；各建筑物電源進(jìn)線重復(fù)接地，接地電阻不大于10歐姆；綜合樓有電子設(shè)備的阻值不大于1歐姆。為了防止雷電波的入侵對電器設(shè)備造成損壞，各建筑物電源進(jìn)線處加設(shè)浪涌保護(hù)器。全廠設(shè)備采用保護(hù)接地系統(tǒng)，電氣設(shè)備不帶電的金屬外殼均須接地。5.2.12室外供電線路及照明廠內(nèi)各建、構(gòu)筑物的380/220V電源線路均由變電所以電纜放射式供電，電纜直埋敷設(shè)。廠區(qū)內(nèi)設(shè)道路照明，主要道路路燈高7米，鋼桿，配置1x250W高壓鈉燈，在門衛(wèi)室采用時鐘控制。，并在每個燈處設(shè)短路保護(hù)和接地。各建筑物照明電源電壓均為380/220V，電源引自變電所或建筑物內(nèi)配電箱，辦公室、化驗室、會議室照度均為300LX，泵房、鍋爐房為100LX，由配電箱至燈具的導(dǎo)線穿鋼管或PVC管暗敷設(shè)，綜合樓采用熒光燈，泵房鍋爐房采用防水防塵燈具。5.3自動控制與通訊設(shè)計5.3.1控制方案本工程采用分布式計算機(jī)集散控制系統(tǒng)，對污水處理廠的工藝過程進(jìn)行分散控制、集中管理。計算機(jī)集散控制系統(tǒng)由工藝過程集控系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、可編程序邏輯控制器（PLC）及檢測儀表組成。全廠控制中心設(shè)在控制室，控制室內(nèi)設(shè)工藝過程臨近系統(tǒng)，通過以太網(wǎng)與上位機(jī)（管理級）通訊。通過局域網(wǎng)與PLC工作站（基礎(chǔ)級）通訊，在配電室設(shè)一臺可編程序邏輯控制器主站，在CAST池、進(jìn)水泵房及濾池設(shè)遠(yuǎn)程站，并預(yù)留二期發(fā)展接口。其各級功能分述如下：1、控制室控制室內(nèi)設(shè)工藝過程監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：2臺監(jiān)控計算機(jī)、一用一備組態(tài)軟件、上位通訊系統(tǒng)、2臺打印機(jī)、不間斷電源、操作面板等。該系統(tǒng)具有以下功能：（1）與上位機(jī)進(jìn)行通訊、留有遠(yuǎn)程監(jiān)控接口。（2）進(jìn)行人-機(jī)對話。（3）采集全廠生產(chǎn)過程的工藝參數(shù)、電氣參數(shù)、電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。（4）在操作終端顯示器上顯示工藝流程圖、工藝參數(shù)、電氣參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。（5）2臺計算機(jī)分別運(yùn)行完全版、運(yùn)行版組態(tài)軟件，分別適于工程師和操作員使用，在一臺計算機(jī)因故停機(jī)時，另一臺計算機(jī)可繼續(xù)工作。（6）通過操作終端設(shè)定工藝參數(shù)，對電氣設(shè)備進(jìn)行控制。（7）建立數(shù)據(jù)庫，長時間保存各種工藝參數(shù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)，并自動生成趨勢曲線。通過對數(shù)據(jù)及參數(shù)進(jìn)行分析，為改進(jìn)技術(shù)方案，提高生產(chǎn)效率提供可靠依據(jù)。（8）打印運(yùn)行報表，報警、故障報表及圖形（彩色硬拷貝）。（9）通過通訊總線與各控制站PLC進(jìn)行通訊。向PLC發(fā)布命令，并接受PLC傳送的信息。（10）設(shè)不間斷電源，保證在停電故障時系統(tǒng)仍有安全可靠的運(yùn)行。2、基礎(chǔ)級PLC系統(tǒng)根據(jù)污水處理廠的工藝流程及平面布置，設(shè)一套PLC控制系統(tǒng)：配電室PLC主站，負(fù)責(zé)采集鼓風(fēng)機(jī)、高低壓電源等信號，并負(fù)責(zé)與上位機(jī)及各遠(yuǎn)程站通訊：在CAST池設(shè)置1臺PLC分站，負(fù)責(zé)采集進(jìn)水閥、潷水器等設(shè)備信號：在進(jìn)水泵房設(shè)置1臺PLC分站，負(fù)責(zé)采集并控制粗格柵及進(jìn)水泵房內(nèi)設(shè)備，包括格柵除污機(jī)、液位計、潛污泵、螺旋輸送機(jī)等；在濾池設(shè)置1臺PLC分站，負(fù)責(zé)采集并控制濾速及沖洗設(shè)備信號。各遠(yuǎn)程站與主站采用L2-DP局域網(wǎng)聯(lián)結(jié)。可編程邏輯控制器（PLC）通過通訊總線與中央控制室的過程控制系統(tǒng)進(jìn)行通訊。向過程控制系統(tǒng)傳遞信息，并接收過程控制系統(tǒng)發(fā)出的命令。其具體控制功能如下：（1）格柵自動控制系統(tǒng)根據(jù)時間順序自動控制，定時啟停，啟停時間可由程序調(diào)節(jié)。（2）集水池潛污泵自動控制系統(tǒng)根據(jù)集水池液位計控制水泵的運(yùn)行。當(dāng)水位升高到預(yù)定的水位值時，水泵按預(yù)先編制的程序依次逐臺啟動；當(dāng)水位降低到預(yù)定的水位值時，水泵按預(yù)先編制的程序依次逐臺關(guān)閉。同時累積水泵運(yùn)行時間，自動輪換水泵，保證水泵累積運(yùn)行時間均等，并處在最佳運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)水位降到設(shè)定下限水位時，自動控制水泵全部停止運(yùn)行，以保證水泵的安全，并設(shè)集水池超高，超低水位報警。（3）旋流沉砂池自動控制系統(tǒng)根據(jù)時間順序自動控制旋流沉砂池各設(shè)備。（4）CAST池自動控制每格CAST池的工藝按照時間順序為進(jìn)水曝氣2小時（從進(jìn)水開始）、沉淀1.5小時、潷水0.5小時。CAST池每個周期運(yùn)行如下：①進(jìn)水系統(tǒng)：根據(jù)程序自動開啟進(jìn)水閥門，2h后，進(jìn)水閥自動關(guān)閉。②循環(huán)曝氣系統(tǒng)：根據(jù)程序，當(dāng)池子開始進(jìn)行時，開啟進(jìn)氣閥，開始曝氣。2h后，自動關(guān)閉。③潷水系統(tǒng)：根據(jù)程序定時自動開啟潷水器，保證在同一時間內(nèi)只有一個池子潷水，潷水時不得曝氣。潷水器采用變頻控制，可根據(jù)時間、潷水器工作角度來設(shè)定潷水器速度，以保證潷水器均勻，緩慢且定時潷水。同時，為保證險起見，當(dāng)水位降至設(shè)定液位而時間未到時，停止?jié)?，按時等待至下一過程④排泥系統(tǒng)CAST池在沉淀結(jié)束后定時排泥。（5）鼓風(fēng)機(jī)自動控制系統(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)通過接受溶解氧測定儀或空氣流量計輸出的4~20mA信號來控制鼓風(fēng)機(jī)變頻器，調(diào)節(jié)風(fēng)量，節(jié)約電能。（6）濾池的自動控制根據(jù)程序定時控制排水、充水以及氣沖、水沖、氣水混合沖洗的過程。濾池的反沖洗由以下三種信號實(shí)現(xiàn)：預(yù)定的時間順序到達(dá)；預(yù)定的水頭損失順序到達(dá)；在操作層就地控制臺通過O/Z選擇或由操作人員選擇。（7）污泥濃縮脫水自動控制系統(tǒng)污泥濃縮脫水機(jī)為成套設(shè)備，濃縮脫水過程按預(yù)先編制的程序運(yùn)行。在藥液已制備完成的前提下，自動控制污泥濃縮脫水機(jī)、進(jìn)泥泵、藥液制備、加藥泵等。污泥濃縮脫水機(jī)的開、停由人工控制。5.3.2檢測儀表本工程基本采用數(shù)字式智能化儀表，檢測工藝參數(shù)。主要儀表有：（1）提升泵房：壓力式液位傳感器（2）沉砂池：電磁流量計（3）CAST池：溶解氧檢測儀、超聲波液位計；（4）濾池：壓力檢測計、電磁流量計、空氣流量計、超聲波液位計;（4）鼓風(fēng)機(jī)房：壓力檢測計、空氣流量計;（5）變電站：電量、電流、電壓變送器5.3.3通訊設(shè)計污水廠內(nèi)設(shè)HJD-80型24門程控交換機(jī)一臺，作為水廠行政管理及對外聯(lián)系之用、申請外線5對。5.4建筑設(shè)計污水處理廠總體設(shè)計遵循滿足工藝布局的前提下，設(shè)計風(fēng)格力求體現(xiàn)花園式污水廠的特點(diǎn)。建構(gòu)物造型簡潔、明快、新穎，既有工業(yè)建筑獨(dú)有的特征，又與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。單體尋、構(gòu)筑物設(shè)計比例尺度適宜，平面形狀變化豐富，高度多層次組合，形成高低錯落的建筑空間，使建筑與環(huán)境融為一體。綜合樓、傳達(dá)室、大門做為廠區(qū)裝修重點(diǎn)建筑，重點(diǎn)部位采用桔紅色花崗巖飾面，白色塑鋼門窗，鑲灰色鍍膜玻璃，綜合樓由乳白色方形面磚，其余為乳白色高級涂料，大塊分格。各建筑物周圍設(shè)置了綠化帶并配置綠地，再加以適當(dāng)?shù)男∑?、花架點(diǎn)綴，尤其在廠區(qū)入口設(shè)置了花壇水池，加以體現(xiàn)水廠特征的雕塑及形狀規(guī)則的綠化，營造出一個怡人的環(huán)境，充分體現(xiàn)花園式水廠的特點(diǎn)。5.5結(jié)構(gòu)設(shè)計廠址位于定州市區(qū)西南電廠路北邊，根據(jù)定州市勘察測繪院提供的《定州市鐵西污水處理廠地質(zhì)概況》，場內(nèi)11.50m以上地層為第四系沖洪積粘性土，為簡單場地，適宜做水廠建設(shè)用地。持力層地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為150Kpa。地下水位8.70~10.40m。為弱承壓水。定州市基本風(fēng)壓0.30KN/m2，最大凍土深度0.78m。本次污水處理廠工程建、構(gòu)筑物（包括提升泵站）結(jié)構(gòu)形式、平面尺寸見下表。表5-2處理構(gòu)筑物一覽表序號項目名稱平面尺寸（m）體積m3結(jié)構(gòu)形式備注1細(xì)格柵及沉砂池10.0×3.6108八鋼筋砼結(jié)構(gòu)共二座