某污水处理厂二期扩建及再生水回用工程 初步设计说明书MBRBNR工艺.docx
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某污水处理厂二期扩建及再生水回用工程初步设计说明书MBRBNR工艺
某污水处理厂二期扩建及再生水回用工程初步设计说明书（MBR－BNR工艺）
XX污水处理厂二期扩建及再生水回用工程
初步设计说明书
XX大学建筑设计研究院（集团）有限公司
.
二○○九年八月
项目编号：
XX大学建筑设计研究院（集团）有限公司
项目名称：
XX污水处理厂二期扩建及再生水回用工程设计证书编号：
甲级
院长：
总建筑师：
总工程师：
地址：
邮编：
电话：
传真：
主要专业和主要编制人员名单
姓名
签名/日期
设计总负责人
杨殿海
排水
结构
强电/弱电
建筑
概（预）算
姓名
签名/日期
姓名
签名/日期
姓名
签名/日期
姓名
签名/日期
姓名
签名/日期
专业负责人
审定人
审核人
校对人
设计人
初步设计说明书主要内容和结论
1、XX污水处理厂二期扩建及再生水回用工程的建设是十分必要的，对XX的社会经济发展、环境保护和人文建设等方面有着重要的作用和巨大的意义。
2、二期工程建设规模为1.5×104m3/d，排放执行优于一级A标准。
扩建后总规模为2.75×104m3/d。
3、本项目设计进水水质指标和出水要求列表如下：
表1原污水水质指标
指标
单位
进水
污水出水
pH
6~9
6~9
CODcr
mg/L
350
30
BOD5
mg/L
150
2
SS
mg/L
200
2
NH3-N
mg/L
35
2
TN
mg/L
45
10（15）
TP
mg/L
3.5
0.5
粪大肠杆菌
个/L
1000
4、XX污水处理厂址位于夏驾河与沪宁高速的夹角处，夏驾河以西，沪宁高速公路以南。
厂区已为二期工程预留了用地，位于一期工程生产构筑物西侧。
5、污水处理工艺经过比选，选择MBR－BNR处理工艺，其特点是占地面积小、出水水质好、自动化程度高。
6、本工程采用MBR－BNR工艺，产生的剩余污泥量不大，剩余污泥为480m3/d，一期工程已有2台带式污泥浓缩一体机，每台处理能力为20m3/h，完全可以满足扩建后污泥脱水的需求，故本次设计不新增污泥脱水设备，脱水污泥拟运至垃圾焚烧站进行焚烧处理。
7、工程概算
本工程概算投资为4172.21万元
其中：
建筑工程为897.85万元
安装工程为395.60万元
设备购置为2255.73万元（其中GE膜设备1220万元）
其他费用为586.71万元
铺底流动资金为36.31万元
本工程（不含膜展示馆）概算投资为4040.63万元
其中：
建筑工程为781.90万元
安装工程为395.60万元
设备购置为2255.73万元（其中GE膜设备1220万元）
其他费用为571.28万元
铺底流动资金为36.11万元
第一章总论
1.1项目名称和主管单位
工程名称：
XX污水处理厂二期扩建及再生水回用工程
建设单位：
昆山建工环境投资有限公司
建设地点：
昆山市XX镇
编制单位：
XX大学建筑设计研究院（集团）有限公司
项目编号：
09-H-026
1.2项目背景
XX与其所在的昆山市，紧邻上海大都市和苏州市，区域经济优势突出，具有优先接受全方位先进文化的得天独厚的条件，是接受昆山中心城区功能幅射与扩散的前沿阵地，在昆山市“1＋3＋5”的城镇体系中，XX是昆山市重点城镇之一。
国家对XX的发展非常重视，建设单位根据国家对太湖流域水体保护的有关政策，积极筹建XX污水处理厂二期扩建及再生水回用工程，对前期的准备做了大量工作，为工程的顺利建设和实施，起到有力的组织保证。
目前昆山市XX总体规划、给排水规划、环境保护规划已制定并批准实施，污水处理厂一期工程已经投入生产运行。
污水处理厂的用地、供水与供电等外部条件已经落实，为污水处理厂升级改造尽快建成并投入生产创造了有利的外部条件。
XX污水处理厂二期扩建及再生水回用工程，有利于保护太湖水域不受污染，保障太湖地区供水安全。
建设单位大力支持本工程建设，并投入建设资金升级XX污水处理厂的出水水质，确保太湖水质逐渐好转，达到规定的饮用水水源水质标准。
综合上述，XX污水处理厂二期扩建及再生水回用工程建设不仅是十分必要的而且是一个紧迫的任务，目前在组织上、技术条件以及工程投资方面均具有实施的可能性。
1.3工程建设的必要性
1.3.1太湖流域水环境治理的需要
太湖流域北滨长江，地跨三省一市，是我国人口最稠密、经济最发达的地区之一。
太湖具有蓄洪、灌溉、航运、供水、水产养殖、旅游等多方面功能，是无锡市、苏州市等地的主要饮用水源。
千百年来，太湖以其优越的自然条件，孕育了太湖流域悠久的历史、灿烂的文化和高度的文明。
但近几十年来，随着沿湖地区工农业生产的迅速发展和过快的人口增长，使污染湖泊的因素不断增多，尤其是未经处理的城市污水大量入湖，农田化肥、农药的大量使用以及水产养殖规模的不断扩大，致使太湖水污染状况日趋严重，直接影响城市供水和周围地区工农业、旅游业的进一步发展，特别是威胁到沿湖地区数百万人的饮水安全。
目前，太湖水体日趋严重的富营养化问题已成为国际上广泛关注的环境问题。
2007年5月，无锡太湖发生大规模蓝藻爆发事件，对太湖流域的正常生产、生活造成巨大影响。
根据国务院及江苏省委、省政府的要求，为进一步加大太湖流域水环境保护力度，太湖流域范围内的污水处理厂必须提高出水水质标准，这不仅是太湖流域水环境保护的要求，同时，也是昆山市自身发展和改善环境的需要。
1.3.2削减污染物排放的需要
到2010年，全国主要污染物排放总量要求减少10%。
这是“十一五”规划纲要确定的约束性指标。
根据这个总目标，每年削减2%的污染物排放总量是我们的年度目标，提高污水处理厂尾水排放标准就是实现这一目标的途径。
1.3.3污水回用的需要
随着昆山市XX镇人口不断增长和经济飞速发展，用水量及排水量正逐年增加，而有限的水资源又被不断污染，导致水资源日益短缺，水资源的供需矛盾愈加尖锐。
在这种情况下人们不得不通过多途径开发新水源，城市污水处理回用作为一种投资少、工期短、见效快的途径愈加被人们所重视，升级改造工程使施行城市污水处理回用变为可能。
1.3.4促进昆山市XX经济、社会效益同步发展的迫切需求
兴建污水处理工程，是污水系统环境治理的重要组成部分，是表明基础设施的完善程度，也是衡量城镇现代化的标志之一，这些不仅反映城镇的经济实力、社会地位和人口素质，也增加了吸引内资和外资的动力。
污水处理系统的完善与否是与本地区的经济发展和繁荣息息相关的。
因此，完善污水处理工程是十分必要的，它将产生巨大的社会效益、环境效益和经济效益，是造福子孙后代的大好事。
从昆山市XX污水处理厂实际进、出水水质情况看，进、出水水质基本达到设计值。
随着进水水质指标的不断提高，要使出水水质严格达到江苏省环保厅最新颁布的排放标准，仅仅利用现有生物处理设施不能满足要求，必须实施污水深度处理工程。
XX镇的开发建设发展势头强劲，工业污染物的排放总量势必有较大增长。
随着经济的发展，城镇化程度越来越高，人口也将随之猛增。
人口的大量增加也将导致生活污水的大量增加，生活污染也将随之加剧。
由此可见，随着经济的发展，工业及生活污染将日趋加剧，如果不及时采取有效的对策，城区水环境将出现恶化的趋势。
总之，XX污水处理厂二期扩建及再生水回用工程不仅是改善当地水环境的主要措施和环节，也是区域性水污染防治的重要组成部分，工程的建设势在必行。
1.4设计依据
1、《昆山XX污水处理厂二期扩建及深度处理工程可研性研究报告》
中国市政工程中南设计研究院
2008年8月
2、《XX污水处理厂二期扩建及再生水回用工程岩土工程勘察报告》
苏州立诚建筑设计院有限公司
2009年6月
1.5设计资料
1、业主提供的一期工程设计资料及竣工资料；
2、一期工程运行的水质水量资料；
1.6主要技术规范和设计标准
1、《市政公用工程设计文件编制深度规定》
2、《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
3、《室外给水设计规范》（GB50013-2006）
4、《泵站设计规范》（GB/T50265-97）
5、《城市居民生活用水量标准》GB/T50331-2002
6、《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）
7、《城市污水处理工程项目建设标准》（修订）2001年
8、《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）
9、《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）
10、《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）
11、《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）
12、《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）
13、《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）
14、《屋面工程技术规范》（GB50345-2004）
15、《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）
16、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）
17、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
18、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）（2008版）
19、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
20、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006版）
21、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
22、《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）
23、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
24、《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）
25、《混凝土外加剂应用技术规范》（GB50119-2003）
26、《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》（CECS138：
2002）
27、《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》（CECS137：
2002）
28、《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》（CECS117：
2000）
29、《10kV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）
30、《低压配电设计规范》（GB50054-95）
31、《供配电系统设计规范》（GB50052-95）
32、《电力工程电缆设计规范》（GB50217-2007）
33、《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）
34、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）
35、《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94（2000版））
36、《交流电气装置的接地设计规范》（GB50065-95）
37、《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）
38、《自动化仪表选型规定》（HG20507-2000）
39、《仪表供电设计规定》（HG20509-2000）
40、《仪表系统接地设计规定》（HG20513-2000）
41、《计算机机房设计规范》（GB50174-93）
42、《分散型控制系统工程设计规范》（HG20573-95）
43、《电气装置的电测量仪表装置设计规范》（GBJ63-90）
44、《分散型控制系统工程设计规定》（HG/T20573-95）
45、《控制室设计规定》（HG20508-2000）
46、《信号报警、联锁系统设计规定》（HG20511-2000）
47、《城市道路设计规范》（CJJ37-90）
48、《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）
49、《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》CECS17:
2000
50、《埋地硬聚氯乙烯排水管道工程技术规程》CECS122:
2001
51、《建筑给水聚乙烯类管道工程技术规程》（CJJ/98-2003）
52、《建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技术规程》（CJJ/T29-98）
53、《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）
54、《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）
55、《工业企业照明设计标准》（GB50034-92）
第二章区域概况
2.1区域历史、地理与社会经济概况
XX镇地处江苏省东南端的太湖下游，位于昆山市东南部，东经121度，北纬31度。
东隔花桥镇与上海市接邻，西与张浦镇、玉山镇（昆山市区所在地）交界，北隔沪宁铁路与兵希镇、蓬朗镇毗邻，南与千灯镇接壤。
XX镇地处夏驾河与吴淞江交汇处，其航运为“苏申内港线”的重要一段；沪宁铁路、沪宁高速公路、312国道穿境而过，水陆交通便捷，具有良好的交通条件。
全镇有8个行政村，5个社区居委会，2006年总户数10989户，总人口27168人，其中农业人口22994人。
近年来，XX镇工业发展势头迅猛，经济综合实力明显增强，经济总量在昆山市各镇中名列前茅，利用外资卓有成效，被评为“外向明星镇”。
2.2区域自然条件概况
2.2.1地形地貌
XX镇自然条件较为优越，地势基本平坦，略呈东高西低，地面高程多在3.2-4m之间。
全镇镇域东西横贯11km，南北纵深9km，总面积51.74km2。
2.2.2气象
昆山属亚热带湿润性季风气候，具有四季分明、温暖湿润、降水丰沛、日照充足和无霜期长，春夏盛行东南风，秋冬季节多偏北风，雨季为6～7月份等气候特点。
其气象特征如下：
·气温
平均气温15.2℃（1959-1987年）
极端最高气温37.9℃（1978年7月8日）
极端最低气温－11.7℃（1977年1月31日）
·降雨
年平均降雨量1052.9mm（1959-1987年）
年最大降雨量1576mm（1960年）
日最大降雨量223mm（1960年8月4日）
小时最大降雨量58.7mm（1991年8月7日）
·风向、风速
平均风速3.6m/s（1959-1987年）
最大风速19m/s（1972年8月17日）
常年主导风向东南风
·蒸发量
年平均蒸发量1338.5mm（1959-1987年）
年最大蒸发量1511.8mm（1966年）
年最小蒸发量1174.3mm（1980年）
·年平均日照时数2087.7hr（1959-1987年）
·年平均无霜期229天（1959-1987年）
2.2.3水文条件
昆山市XX镇属太湖流域平原河网地区。
XX镇镇域内主要河流为吴淞江、夏驾河、青阳港。
吴淞江穿越XX镇镇区，是太湖与黄浦江的主要联系水道之一，源于吴江市，汇入上海市黄浦江。
全长125公里，其中江苏境内长度为72公里。
河口多年平均泄流量为：
10m3/s。
吴淞江河面宽阔，一般在100～200米左右，最宽处可达500m以上，吴淞江下游受黄浦江江潮汐影响，水文条件复杂，河口处潮差约2m。
吴淞江水流速度很小，仅为0.1m/s，或更小。
夏驾河是吴淞江的一条支流，与吴淞江汇合于XX镇镇区，与吴淞江一起，将XX镇一分为三。
夏驾河自南向北穿越XX镇镇区流动。
水流速度很小，为0.1m/s，或更小。
青阳巷是连接太仓塘──浏河塘与吴淞江的主要河流，全长8.2公里，河宽100m左右。
流量较大，是吴淞江的主要支流。
一般湖区水位高于长江水位，在汛期长江水位受潮位顶托影响，江水倒灌流入河道。
为防洪排涝，城区内河设有排涝闸站，水位受人为控制。
水系常规水位资料如下：
城区外河历史最高洪水位：
4.03m（吴淞），常水位2.52m（吴淞），最低水位1.94m（吴淞），内河常水位2.80m（吴淞），汛期控制水位2.50m（吴淞）。
2.2.4工程地质情况
本地区地质构造比较简单且目前无活动迹象，基底石灰岩较深，表面粘土较浅。
根据《地震烈度区划图》本区基本地震烈度为7度。
2.3给排水工程现状
2.3.1给水工程现状
昆山市已实施区域供水。
XX镇原有二个自来水厂已停用，现已改为市区统一供水，镇区给水管网以环状网和树枝网相结合布置，确保供水安全。
XX加压站已建成，位于312国道以南，黄浦江路以西，供水规模10万m3/d，保证水压、水质达到国家的生活饮用水指标。
与区域供水配套的管网建设也在逐步完善中。
2.3.2排水工程现状
规划服务范围内采用雨污分流制排水系统。
昆山市XX污水处理厂总规模5.0万m3/d，占地面积为61.07亩。
一期已实施1.25万m3/d。
厂址位于夏驾河与沪宁高速的夹角处，夏驾河以西，沪宁高速公路以南。
污水处理厂一期工程采用A2/O工艺，规模1.25万m3/d，一期工程处理后的尾水通过DN800管道排入夏驾河，脱水后的泥饼送至昆山垃圾填埋厂填埋处理。
（1）污水处理厂一期设计进出水水质
污水厂处理一期出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。
出水指标中总氮执行《江苏省太湖流域总氮排放标准》（DB32/191-1998）二级标准污水处理厂设计处理程度见表2.1。
表2.1污水处理程度表
项目
COD
BOD5
SS
NH3-N
TN
TP
设计进水水质（mg/L）
350
150
200
30
40
3
设计出水水质（mg/L）
≤60
≤20
≤20
≤15
30
≤0.5
去除率（%）
≥82.9
≥86.7
≥90.0
≥50
≥25
≥83.3
一期污水处理厂主要生产构（建）筑物包括：
粗格栅及进水泵房、细格栅及旋流沉砂池、氧化沟二沉池及污泥泵房、接触消毒池、加氯间。
第三章设计原则
3.1污水处理厂设计原则
1．贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家的相关法规、政策、规范和标准。
2、工程建设与城市规划的发展相协调，最大程度地发挥工程效益。
3、工程建设应符合相应的规范，所采用参数可靠。
4、工程建设须考虑近远期的结合，符合经济的要求。
5、选择国内外先进、可靠、高效、运行管理方便、维修简便的相关专用设备。
6、设计全过程必须考虑节能措施，以降低运行费用。
7、采用成熟可靠、行之有效的污水处理工艺，确保污水处理效果，减少工程投资和日常运行费用。
8、妥善处理、处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥，尽可能避免对环境造成二次污染。
9、采用现代化自动化控制技术，实现自动化管理，达到技术可靠，经济合理的目的。
10、厂区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与厂区周围景观相协调。
11、积极创造一个良好的生产和生活环境，把XX污水处理厂设计成为现代化的，示范型的水加工厂。
3.2污水处理工艺设计原则
1．技术成熟，运行可靠，满足处理出水要求。
2、运行管理方便，运转灵活，对进水水量、水质的变化有相应的抗冲击能力及应变能力。
3、经济合理，在满足处理要求的前提下，节约基建投资和运行管理费用。
4、工艺配套设备技术先进、质量可靠，并有选择和比较余地。
5、工艺过程自动化控制程度高，降低劳动强度，提高运行稳定性。
3.3污泥处理系统设计原则
污泥处理系统的设计尽量避免磷释放现象。
设计对污泥进行稳定化、无害化和减量化处理。
1、根据污水处理工艺，按其产生的污泥量、污泥性质，结合自然环境及处置条件选用符合实际污泥处理工艺。
2、根据城市污水厂污泥排出标准，采用合适的脱水方法、脱水后污泥含固率大于20％。
3、妥善处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免二次污染。
第四章污水处理厂工程设计
4.1设计规模
根据可研报告，并与近期污水量发展相匹配，本扩建工程新增1.5×104m3/d的处理规模。
本工程的设计规模如下：
表4.1设计水量一览表
项目
设计日流量
备注
扩建后总处理系统
2.75×104m3/d
Kz=1.46
新建规模
1.5×104m3/d
Kz=1.46
原有规模
1.25×104m3/d
Kz=1.46
4.2设计水质标准
4.2.1设计进水水质
昆山市XX污水处理厂一期工程2007年进、出水指标统计表如表4.2所示，
表4.2昆山市XX污水处理厂2007年进、出水指标统计表
日期
水质指标
BOD5
CODcr
SS
NH3-N
TP
进水均
出水均
进水均
出水均
进水均
出水均
进水均
出水均
进水均
出水均
2007年1月
75
3
247
42
76
11
17
0.35
2.24
0.25
2007年2月
101
4
245
39
118
11
17.2
0.32
2.39
0.3
2007年3月
93
3
248
39
110
13
17.5
0.3
2.36
0.35
2007年4月
80
3
249
44
94
12
17.7
0.27
2.39
0.31
2007年5月
79
3
244
38
87
12
14.01
1.69
2.11
0.57
2007年6月
95
3
313
35
93
9
15.8
0.26
1.93
0.24
2007年8月
83
3
272
39
92
13
17.4
0.33
2.34
0.36
2007年9月
87
3.4
227
32
125
8
21.8
0.34
2.34
0.61
2007年10月
65
4
237
36
51
11
13.37
1.54
1.91
0.52
2007年11月
82
5
204
39
73
14
20
3.06
2.55
0.43
平均
84
3.44
248.6
38.3
91.9
11.4
17.18
0.846
2.26
0.39
根据《昆山市XX污水处理厂工程可行性研究报告》、《XX总体规划》统计并预计，XX采用雨、污分流的排水体制，随着XX招商引资的力度加大，经济发展迅速，用地规划中除一部分区域作为居住用地外，其余大部分区域将作为工业用地。
综合上述，考虑到远期的污水水质还会将进一步提高，XX污水处理厂二期扩建及再生水回用工程的设计进水水质确定如下：
表4.3本工程设计进水水质
项目
pH
CODcr
BOD5
SS
TN
NH3-N
TP
单位
/
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
指标
6~9
350
150
200
45
35
3.5
4.2.2设计出水水质
本项目的出水水质不但要满足国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》中水污染物排放一级A标准，在主要污染指标如COD等出水标准要求更高，以为XX镇经济发展预留环境容量，具体指标见表4.4。
表4.4设计出水水质
序号
指标
设计出水水质
1
化学需氧量CODcr（mg/L）
≤30
2
5日生化需氧量BOD5（mg/L）
≤2
3
悬浮物SS（mg/L）
≤2
4
氨氮NH4+-N（mg
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