第03章某市政污水处理厂设计工程分析.docx
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第03章某市政污水处理厂设计工程分析
第3章工程分析
3.1主要工程数量和技术指标
3.1.1设计处理规模
3.1.1.1用水量预测
某市西湖污水处理厂服务区面积和规划居住人口为：
老市区：
面积约7.2km2，规划居住人口9.0万人。
梅园区：
面积约7.0km2，规划居住人口6.0万人。
高桥新区：
面积约5.3km2，规划居住人口5.5万人。
铁路南站新区：
面积约4.5km2，规划居住人口4.5万人。
根据某市用水统计资料分析确定，采用表3-1所示综合标准计算用水量。
表3-1用水量标准预测表
用途
年限
工业区
（m3/Ha·d）
生活区
（L/人·d）
近期（2000年）
200
240
远期（2010年）
150
300
3.1.1.2、污水量预测
本评价采用人均综合生活用水量指标计算生活用水量，其中生活区污水量以用水量的85%计算，工业区生活污水量以用水量的80%计算。
计算时考虑区域的功能略作调整，某市城市污水量预测结果见表3-2。
表3-2污水量预测
用途
分区
工业区
（万m3/·d）
生活区
（万m3/·d）
梅圆
0.50
1.28
老市区东湖
0.32
0.83
老市区城西
0.62
1.72
南站
1.20
1.15
高桥
1.68
1.40
小计
4.32
6.38
所占比例（%）
40.37
59.63
合计
10.70
未预见及地下水渗入
按合计污水量的20%计
总计
12.84
3.1.2工程规模的确定
3.1.2.1污水提升泵站规模
据调查，由于尚未了解污水排放口的分布情况和实际污水量，本工程目前还未确定污水提升泵站的确切位置，目前只初步确定，待进行下一阶段工作时再确定。
本工程南站区和高桥新区采用雨、污分流制，梅园区和老市区采用雨、污合流制，截留倍数n=1.5。
本工程各服务区的设计规模和大概位置见表3-3。
表3-3 服务区规模及合流量单位：
万t/d
提升泵站或服务区
污水量
雨水量
合流量
大概位置
城西污水提升泵站
2.5
3.75
6.25
位于老市区西北边，沙坞柯家附近
东湖污水提升泵站
1.5
2.25
3.75
湖西路和22号路交叉口附近
梅园污水提升泵站
2.0
3.0
5.0
梅园东北角，30号路和2号路交叉口附近
南站区
2.0
/
2.0
高桥新区
2.0
/
2.0
合计
10.0
9.0
19.0
3.1.2.2.污水处理厂规模
污水处理厂远期处理规模为10万t/d，一期工程为5万t/d，一期工程预处理构筑物最大处理能力为19万t/d。
3.1.3现有污水排放状况
3.1.3.1、生活污水
已监测的六个生活污水排放口的废水来源及将来流向见表3-4。
根据本项目的监测资料，调查的6个排污口污水排放总量为2553.25t/h（61278t/d）。
各排污口平均流量和平均浓度见表3-5，污染物排放量和混合后平均浓度及平均流量见表3-6。
由实测的污水量可知，6个主要生活污水排放口的污水量达到61278t/d，超过项目建议书中确定的一期工程5万t/d的规模，考虑到实际排污口还不止6个，生活污水量有可能比监测的数据还要大。
因此，建议企业生产废水内部处理达标后直接排入受纳水体，减少进入污水处理厂的水量，或适当提高本期工程处理规模。
3.1.3.2、工业废水
某市区主要工业企业年排放生产废水约152.11万吨，主要企业生产废水排放量及排放去向见表3-7。
表3－4生活污水来源及流向
排口名称
污水来源
污水量（t/d）
现排放去向
项目营运后去向
东湖排口
汇集正大街以东、320国道以北、某江以南、木材防腐厂以西区域的生活污水。
片区内的人口约占全市人口的四分之一，汇集三部分污水，一是正大街以东至东湖路的污水，内有市中医院、德福来酒店、东湖酒楼、红辣椒酒店、时鲜分店和建设路的大排档等十几家餐饮店；还有铁路医院、184医院的医院废水和木材防腐厂的生活污水；还有西门部分生活污水也排入东湖。
26760
原在东湖停留后进入某江，在现状监测时，恰逢东湖整治，湖水全部排完，所以三股废水入东湖混合后直接进入某江。
生活污水进入东湖污水提升泵站管网；医院废水经处理后排入某江或进入提升泵站。
西湖排口
汇集正大街以西、某江以南、浙×铁路以北的生活污水，片区内的人口约占全市人口的二分之一，区内主要企业有江西合成洗涤剂厂、诚志股份公司洗涤剂分公司、人民医院、诚志股份公生化厂等，站江路有华侨大酒店、东方宾馆、长城宾馆，火车站附近有凤鸣园大酒店、铁鑫大厦、梦园大厦和四海宾馆，沿交通路有金鹰大酒店、财苑宾馆、百家村大酒店等十多家大中型餐饮企业，小型餐馆近百家，菜市场四个。
22356
经西湖这座天然氧化塘停留后排入某河。
洪水期雨、污合流废水经排涝站的污水泵排入某河，最后流入某江。
生活污水进入城西污水提升泵站管网；工业废水直排某江。
铁路车辆
段片区
鹰潭机务段、车辆段、木材防腐厂片区，位于城市东北部，汇集铁路机务段、铁路车辆段、南站货场一片的生产废水和职工生活污水，途中汇入木材防腐厂厂区部份生产废水和农田水。
5730
在童家河以涵管穿河而过，进入农田排水沟，最终入某江。
生活污水进入梅园污水提升泵站管网；生产废水经处理后排入某江或进入提升泵站。
梅园新区
排污口
位于某市东北部，受纳梅园区废水，有多个排污口，以某市环保局附近的一个排污口最大，片区集中了该市的主要行政单位，受纳木材防腐厂、生猪屠宰场等主要企业的生产废水；以生活污水为主，服务业主要有时鲜大酒店，鹰潭宾馆；区域内人口约占全市人口的六分之一。
5814
直排某江。
生活污水进入梅园污水提升泵站管网；生产废水经处理后排入某江或进入提升泵站。
某江桥底
排污口
该处有三个排污口，汇集城西老城区排污口附近部分生活污水。
150
直排某江。
进入城西污水提升泵站管网。
老码头
排污口
汇集城西老城区排污口附近部分生活污水。
828
直排某江。
进入城西污水提升泵站管网。
表3-5 各污水排放口平均流量及污染物排放浓度单位：
mg/L
序号
排污口
名称
流量
（m3/h）
SS
COD
Cr+6
石油类
LAS
S2-
磷酸盐
BOD5
氨氮
1
车辆段片
223.75
78.63
19.83
0.002
1.53
0.0487
0.095
0.448
12.1
0.187
2
梅园区片
242.25
307.43
124.33
0.002
0.893
0.0775
0.098
5.378
75.925
1.837
3
东湖排口
1115
381.363.
63.075
0.002
1.665
0.145
0.158
3.632
37.80
4.20
4
老码头片
34.5
93.0
152.43
0.002
1.360
0.555
0.689
13.445
102.475
9.978
5
某江桥底
6.25
106.88
100.775
0.002
1.01
0.445
0.371
26.87
71.975
18.173
6
西湖片区
931.5
160.48
69.399
0.004
1.335
0.045
0.263
7.69
42.98
7.075
表3-6 各排口污染物排放量、混合后平均浓度及流量（单位：
排放量kg/d，浓度mg/L）
序号
排污口
名称
流量
（m3/h）
SS
COD
Cr6+
石油类
LAS
S2-
磷酸盐
BOD5
氨氮
1
车辆段片
223.75
422.24
106.49
0.011
8.22
0.262
0.51
2.41
64.98
1.004
2
梅园片区
242.25
1787.40
722.85
0.012
5.192
0.451
0.570
31.268
441.428
10.680
3
东湖排口
1115
10205.3
1687.89
0.054
44.56
3.88
4.228
97.19
1011.53
112.39
4
老码头片
34.5
77.00
126.21
0.002
1.126
0.460
0.57
11.132
84.85
8.26
5
某江桥底
6.25
16.03
15.12
0.002
0.0003
0.0668
0.0557
4.031
10.80
2.726
6
西湖片区
931.5
3587.69
1551.48
0.089
29.845
1.006
5.880
171.92
960.86
158.169
合 计
2553.25
16095.6
4210.04
0.17
88.94
5.89
11.81
317.95
2574.45
293.33
平均浓度
262.66
68.7
0.002
1.45
0.096
0.19
5.19
42.01
4.79
表3－7某市工业企业生产废水排放状况
企业名称
所在服务区
废水排放量
（万t/a）
现排放去向
项目建成后去向
鹰潭机务段
车辆段片区
13.14
某江
处理后排入某江或进入梅园提升泵站
鹰潭车辆段
车辆段片区
4.0
某江
处理后排入某江或进入梅园提升泵站
诚志股份洗涤剂分公司
城西片区
78.34
某江
某江
江西合成洗涤剂厂
城西片区
47.47
某江
某江
鹰潭木材防腐厂
车辆段片区
梅园片区
2.16
某江
处理后排入某江或进入梅园提升泵站
诚志股份生化厂
城西片区
7.0
某江
某江
3.1.4水质的确定
3.1.4.1水质类比调查
为了解生活污水的水质，我们在评价中查阅了有关资料，统计出上海市市区十一座污水处理厂的进水污染物平均浓度，同时参考有关资料，得出污水水质类比表，见表3-8。
表3-8城市污水进水水质类比调查表单位：
mg/L
指标
厂名
SS
BOD
COD
TP
TN
备注
上海市区十一座污水处理厂平均
246
190
386
32.6
《中国给排水》1999年Vol.15,No.2
广州大坦沙
污水处理厂
60.5～89.42
（73.94）
44.7～103.25
（63.64）
102～182
（136.9）
0.81～2.81
（2.32）
5.2～76.7
（19.46）
1996年实测
某污水处理厂
150～250
（196.6）
125～250
（145.8）
250～550
（347.2）
30～45
（34.6）
《城市环境和城市生态》2000.12 TN项为NH3-N
南方城市污水
100
100
250
4
20
《给排水手册》第五册
3.1.4.2污水处理厂进水水质的确定
根据上述分析，结合现状监测，我们确定本污水处理厂近期的进水水质为：
CODCr：
150～250mg/L，BOD5：
80～120mg/L，
SS：
100～350mg/L，NH3-N：
25mg/L。
3.1.4.3排放标准及污染物去除率
尾水排放执行《污水综合排放标准》（GB8978－1996）一级标准，见表3-9。
表3-9尾水水质单位：
mg/L（pH值除外）
项目
pH
CODCr
BOD5
SS
石油类
磷酸盐
LAS
S2-
Cr6＋
氨氮
水质
6～9
60
20
20
5
0.5
5.0
1.0
0.5
15
相应的去除率为：
CODCr≥76%BOD5≥84%SS≥90%NH3-N≥40%
3.2工艺简述、主要构筑物和设备
3.2.1工艺简述
本项目拟采用Carrousel氧化沟工艺。
经截污干管收集的城市生活污水及雨水，经过污水提升泵站提升后汇集于污水处理厂，经粗格栅去除大颗粒的悬浮物后，由总提升泵提升至细格栅沉砂池，再进入配水井和回流污泥混合，之后进入长宽尺寸为112000×32000（mm）的氧化沟，通过表面曝气和微生物降解后的污水进入二沉池，经沉淀后尾水外排，二沉池中的污泥一部分回流到工艺中去，剩余污泥经浓缩、压滤脱水后外运。
氧化沟工艺详见图3－1。
3.2.2主要设备及参数
3.2.2.1污水提升泵站
本项目共设置了四个污水提升泵站，其中东湖污水提升泵站已先期在某市东湖综合整治项目中设计，目前正考虑施工，污水处理厂总提升泵房在污水处理厂区内，故本节只介绍梅园污水提升泵站和城西污水提升泵站。
污水提升泵站设备见表3-10。
表3-10污水提升泵站主要设备
项目
梅园污水提升泵站
城西污水提升泵站
泵房
尺寸10000×62000mm，地下深5.0m地面高5.5m
10000×62000mm
地下深5.0m地上部份高55m
设计水量
旱流时按2万m3/d，合流时最大5万m3/d
旱流时2.5万m3/d，合流时6.25万m3/d
潜水泵
250QW700-33-110型 N=110kw，Q=700m3/h
H＝33米，共4台
300QW950-24-110型
Q=950m3/h，N=110kw
H=24米，共4台
机械格栅
B=1.0，H=2.5m，2台
B=1.0m，H=2.5，2台
铸铁镶铜闸门
B×H=1200×1000mm，附起闭起QDA-45，11kw2台
B×H=1200×1000mm，附起闭起QDA-45，11kw2台
铁镶铜闸门
B×H=1200×1000mm，附起闭起QDA-45，11kw2台
B×H=1200×1000mm，附起闭起QDA-45，11kw2台
3.2.2.2污水处理厂
主要构筑物和设备见表3-11。
表3-11主要构筑物和设备一览表
序号
构筑物
构筑物尺寸
L×B（mm）
设计参数
数量
结构
设备名称
型号及规格
参数
数量
备注
1
污水提升泵房
15600×19200
2.4万m3/d
一座
框架结构
潜水泵
350WQ1000-36-160
N=160KWH＝36米Q=1000m3/h
6台
5用1备
2
细格栅沉砂池
26500×6000
19万m3/d
两座
钢筋混凝土结构
格栅除污机
LG11.5×3型
N＝1.5KW
2台
皮带运输机
B＝0.5mL=6MN=1.1KW
2台
闸板阀
SYZ-500G型
4台
闸板阀
SYZ－1000型
1台
起闭机
QDA－45型
5台
电动单梁悬挂起重机
LX－2－6型
1台
旋流除砂机
XLCS－3000
N=5.5KW
2台
砂水分离器
LSSF-260
N=0.37KW
2台
螺旋输砂机
WLS-260×5Z
N＝1.1KW
4台
螺旋压榨机
LYZ21916
N＝1.1KW
1台
3
固液分离机
7500×6000
5万m3/d
二座
钢筋混凝土结构
固液分离机
GSHZ-1700×3型
N=1.5～3kw
4台
液位差计
0～0.7m
4套
水位计
0～5m
4套
4
配水井
φ4500×H5000
4万m3/d
一座
钢筋混凝土结构
电动蝶阀
D941×P-10P型
DN800
2台
伸缩器VSSJAF
DN800
2台
5
氧化沟
112000×32000
5万m3/d；污泥浓度：
3000mg/L
污泥负荷：
0.1kgBOD5/kgMLSS
产泥率：
0.7kgSS/kgBOD5
总停留时间：
14.50hr、泥龄：
14.3d
一座
钢筋混凝土结构
曝气机
SBQ-300型
N=30kw
3台
续表3－11
蝶阀
D941×P-10
DN800
1台
DN600
1台
DN250
1台
电动葫芦
CD2-9-D
N=3.4kw
2台
6
二沉池
Φ35000×H4500
5万m3/d、Kz=1.4、水力负荷1.0m3/m2·h
二座
钢筋混凝土结构
吸泥机
ZBX-35型
N=1.5×2kw
1台
7
浓缩池
Φ10000×H4500
剩余污泥量233m3/d（含水率99.4%）
2座
钢筋混凝土结构
污泥刮泥机
Φ10000mN=0.55kw
2台
8
回流及剩余污泥泵房
8000×6000
回流比75%
一座
钢筋混凝结构
潜水泵
350QW900-8-37
N=37KWQ=900m3/hH＝7米
3台
500QW27-15-2.2
N=2.2KWQ=900m3/hH＝15米
2台
9
脱水机房及泥仓
32000×13000
一座
框架结构
带式压滤机
DY－Z型
N＝4KW
2台
管道式泥切割机
2台
污泥进料泵
50WQ15－22-2.2
2台
药剂计量泵
2台
絮凝剂投配系统
1台
皮带运输机
1台
10
综合楼
一座
生产及生活附属设施
维修中心及仓库
200m2
值班宿舍
300m2
注：
综合楼含行政办公、化验、车库、食堂等
3.3总平面布置
3.3.1厂区平面布置
污水处理厂位于西湖西南侧，西接规划7号路，南接规划38号路，北临浙×铁路。
厂区占地8.046公顷（含二期工程用地）。
根据工艺要求，厂区分生活区和生产区，生活区主要有行政办公楼和值班宿舍、食堂、浴室、车库及堆场，南北向平行布置；生产区有机修间、变配电室、细格栅沉砂池、固液分离机房、氧化沟、二沉池、污泥泵房、污泥浓缩池、污泥脱水机房及泥仓，还预留了厌氧池和消毒池，这些建筑物在满足工艺的条件下，从西到东依次布置。
3.3.2竖向设计
污水处理厂现有标高在25.00m左右，最低达24.37m，最高为28.50m，场地设计标高确定为32.50m，平均填方达7.5m，为了减少工程量，道路纵坡设计为0.30%，连接道路（南北向）纵坡为0.0%。
由于地面标高为25.00m，场地设计标高为32.00mm，场地排水由暗管接入市政道路排水管。
3.3.3绿化
为改善厂区小气候，创造良好的生产生活环境，在道路旁，种植直挺乔木及低矮的灌木。
在道路与建筑物之间的空地上栽植少量灌木，并在草地上配植条状和点状花卉，形成绿带。
3.3.4主要技术经济指标
项目主要技术经济指标见表3-12。
表3-12主要技术经济指标表
序号
项目
单位
数据
备注
1
用地面积
Ha
8.065
120.95亩
2
建（构）筑物占地面积
m2
23278.0
含预留建筑物面积
3
建筑系数
%
28.86
4
道路广场面积
m2
9520.85
5
人行道面积
m2
985.0
6
立道牙
m
4075
7
绿化率
%
43.95
8
绿化面积
m2
35448
9
围墙及挡土墙
m
1210
10
土（石）方量
万m3
60.48
其中：
填方
万m3
60.48
土（石）方量仅指平基土方
挖方
万m3
0
3.4厂址比选
本项目拟选厂址有四个，分别是西湖厂址，排涝站厂址，朱埠厂址和西门厂址。
各厂址情况见表3-13。
表3-13厂址情况比较
厂址方案
场地现状
工程投资
主要优点
主要缺点
一．
西
湖
厂
址
位于西外湖排涝站、某河西侧400m，大平山附近,可用土地面积12ha以上，大平山局部高程31m，地面自然高程约24～26m。
1.防洪墙约500万元；
2.排涝泵站约150万元；
3.土方回填约6m，投资约150万元；
以上合计约800万元。
1.符合城市总体规划布局，远期有扩建余地；
2.场地平坦、开阔，地质条件较好；
3.地势较低，便于城市污水自流入厂；
4.厂址位于市区夏季主导风向的下方，远离城市居民生活区；
5.达标尾水可回用于附近农田灌溉、养殖业和白露工业区用水。
1.厂址占用农田多，征地成本高；
2.城市污水输送进厂穿过某河道，增加技术工业难度，且不便运行维护；
3.地势低洼，易受洪水威胁；
4.尾水排放需增加提升泵站提升排入某河。
二．
排
涝
站
厂
址
位于排涝站东南侧，拟将现防洪圩堤改迁到某河外侧作外河堤，某河道改迁至原外河堤的南侧，留出空地作厂址，可用土地面积约8ha，地面自然高程约24～25m。
1.防洪圩堤改迁、原堤加固及开挖河道约400m，投资约600万元；
2.一期工程土方回填约16万m3，投资约400万元；
3.场地基础加固约100万元；
以上合计约1100万元。
1.原排涝站接纳城市污水可就近入厂；
2.地势较低，便于城市污水自流入厂；
3.汛期洪水可排涝，不受洪水威胁；
4.征地成本低；
5.防洪堤外移可降低龙虎山大道北端纵坡，由原5%降至2.5%。
1.场地的地质条件不理想，填方量大，基础需加固，造价高；
2.办理国债新竣工项目迁建手续困难。
三．
朱
埠
厂
址
位于某河东侧约100m，东临规划19号路，南临规划胜利西路延伸段，西北接铁路专线。
可用土地面积12ha以上，其中水塘面积约5ha，地面局部高程3m，地面自然高程约25～30m。
1.一期工程土方回填约8万m3，投资约200万元；
2.场地基础加固约100万元；
3.排涝泵站约150万元；
4.提升泵站约500万元；
以上合计约950万元。
1.场地有远期扩建余地；
2.靠近
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