广东省污水处理厂二期工程节能评估报告.docx

1、广东省污水处理厂二期工程节能评估报告广东省佛山市XXXXXX污水处理厂二期工程 节能评估报告 中国市政工程华北设计研究总院2009年2月前 言佛山市是广东省直辖市，位于广东省中南部珠江三角洲北部，是著名的现代化工贸、风景旅游城市。2002年12月佛山市进行行政区划调整，调整后总面积为3813.64平方米，人口960万人。为更好的改善佛山市水环境质量和投资环境，佛山市政府于2004年2月全面启动污水处理厂工程的建设工作，建设模式采用国际流行的BOT招标模式。XX污水处理厂规划总规模为5万m3/d，首期工程规模2万m3/d。首期工程及其配套污水收集系统已于2006年12月28日开始试运行，2007

2、年4月23日通过环保竣工验收，同年8月23日开始正式商业运营，目前厂、网运行正常，污水处理达标排放。随着污水排放量的逐年扩大，XX污水处理厂首期工程已经无法满足处理量的要求。不断排放的污水加重了对顺德水道的污染，水体中的悬浮物、BOD5、NH3-N等指标已不能满足水体的水质保护目标，严重的影响了城区环境及人民生活，制约了当地经济发展。因此，XX污水处理厂正式启动二期扩建工程。中国市政工程华北设计研究总院于2009年2月接受佛山市汇之源XX污水处理有限公司的邀请，进行广东省佛山市XXXXXX污水处理厂二期工程的项目申请报告及节能评估的编制工作。为此我们做了大量的工作和充分的准备，提出了XX污水处

3、理厂二期工程工艺方案、节能方案，在总结一期工程经验和参考国内外类似工程实例的基础上，结合我院从事污水处理工程设计的经验，进行了项目申请报告和节能评估的编制工作。我院本着科学、求实的工作精神，以一流的技术和一流的服务为佛山市城市建设和环境保护事业做出积极的贡献和努力。本报告即为上述的节能评估报告，报告在编制过程中得到了省、市有关部门的大力协助，在此表示感谢并向从事该工程前期工作的同志们的辛勤工作表示敬意。第一章 项目概况1.1建设单位基本情况建设单位名称：佛山市汇之源XX污水处理有限公司项目单位概况：佛山市汇之源XX污水处理有限公司由佛山市水业集团有限公司和佛山市新之源污水处理有限公司共同出资，

4、于2004年8月组建，公司注册资金人民币叁仟万元。主营业务为：污水处理项目投资、建设、运营、管理。XX污水处理厂规划总规模为5万m3/d，首期工程规模2万m3/d。按照2004年12月31日签订的佛山市XXXXXX污水处理厂工程项目特许经营权合同条款及佛山市XXXXXX污水处理厂污水收集系统项目合同条款约定，佛山市汇之源XX污水处理有限公司已于2006年12月28日完成XX污水处理厂首期工程及其配套污水收集系统的建设，开始试运行。2007年4月23日通过环保竣工验收，同年8月23日开始正式商业运营，目前一期工程厂、网运行正常，污水处理达标排放。1.2建设基本情况项目名称：广东省佛山市XX污水处

5、理厂二期建设单位：佛山市汇之源污水处理有限公司咨询单位：中国市政工程华北设计研究总院建设模式：BOT模式。工程规模：二期扩建规模3.0万m3/d，总处理能力为5.0万m3/d污水处理厂占地：1.50公顷二期工程总投资：3725.77万元推荐处理工艺：污水处理采用底曝氧化沟工艺，污泥处理采用直接浓缩脱水，污泥处置建议采用外运卫生填埋服务范围：佛山市XX镇1.2.1项目建设地点概况一、项目建设地点佛山市XXXXXX污水处理厂内预留二期用地二、地理位置及自然条件 佛山市南海区位于广东省中部，珠江三角洲北端，处于东经1125111315，北纬22482318。东连广州市区，西与三水、高明两区交界；南临

6、禅城、顺德两区，北与花都、三水交界；辖11个镇、6个街道，辖区面积1073.82平方公里，户籍人口103.7万；南海区南北距最大为56.85公里，东西距最大为41.85公里，境内地势平坦，冲积平原占总面积的85.8%，西北部间有低丘、台地，西南部多桑基鱼塘。境内河道纵横交错，主要河道西江从西南部边境流过，北江干流（东平水道）斜贯市境。西江、北江干流及其支流西南涌等9条河流，在境内总长188公里。XX镇地处佛山市南海区，为国家级风景名胜区和华南最大的纺织品生产基地和集散地，全镇面积177.16平方公里，常住人口13.9万人，流动人口约7万人，西北两江支流穿境而过，水陆交通方便，铁路、高速公路以及

7、国家一级公路交错纵横，距佛山机场约20公里，广州白云机场约30余公里。三、区域经济发展XX镇位于南海区西南部，是国家级风景名胜区、中国面料名镇、中国龙狮名镇、国家卫生镇、全国首个纺织产业升级示范区、广东省教育强镇、广东省专业镇技术创新试点单位。面积176.63平方公里，辖5个社区和27个行政村。户籍人口14.7万人，流动人口7.2万人。2008年，全镇实现地区生产总值127.9亿元，增长16.5%；农村经济总收入345.5亿元，增长14.63%；固定资产投资总额39.2亿元，增长7.4%；工商税收13.27亿元，增长29.2%；金融机构存款余额135.25亿元，比年初增长24.5%。其中城乡居

8、民储蓄存款余额102.1亿元，比年初增长23.62%；农民人均纯收入10869元，增长7.99%。 招商引资增资并进，外资利用取得新成效。全年引进项目45个，计划投资28亿元，其中超千万投资项目35个；完成合同利用外资3068万美元、实际利用外资1544万美元,分别增长82%、106%。进一步促进民营企业发展，实施“雄鹰”计划，鼓励企业更新设备，协助24家企业争取进口设备贴息奖励605万元。积极实施“优二进三”战略，大力发展第三产业项目，批发零售和住宿餐饮业实现营业额53.4亿元，增长36%。整合旅游资源，制定XX山创建国家5A景区计划。全年接待各类游客227万人次，实现旅游收入4.28亿元。

9、 强势推进节能减排治污，实现二氧化硫削减2800吨、化学需氧量削减1440吨。投入1700万元，改造城乡环境,推进城区绿化美化和市政设施改造。全年投入道路等基础设施建设1.3亿元，完善基础设施。 XX镇被评为广东省农村财务规范管理“十县百镇千村”示范镇。显岗、爱国两村被评为“广东省文明村”。XX第一小学获评为广东省书香校园。2009年，XX镇以发展、治理同步推进，实现产业优化、环境提升、民生改善、区域增值，加速“纺织名镇、生态城市、旅游新城”建设目标。经济社会指标预期生产总值增长11%以上。四、城市排水现状和XX污水处理现状1、城市排水现状 2004年XX镇已经展开了官山主城区河涌截污工程及污

10、水处理厂工程，现已完成官山涌南岸截污管道的敷设，官山涌北岸江滨花园、XX村及碧霞小区的截污管道的敷设，同时建成了官山污水泵站和XX污水处理厂。XX污水处理厂首期工程规模为2.0万m3/d。随着污水排放量的逐年扩大，XX污水处理厂首期工程已经无法满足处理量的要求。不断排放的污水加重了对顺德水道的污染，水体中的悬浮物、BOD5、NH3-N等指标已不能满足水体的水质保护目标，严重的影响了城区环境及人民生活，制约了当地经济发展。另一方面，就水资源而言，随着人们用水量和排水量的逐年增加，天然水循环愈来愈明显地受到社会水循环的影响，一系列水环境问题水资源短缺，地下水位下降，地下水地表水受到污染等应运而生。

11、这是以牺牲生态为代价换取经济发展的恶性循环的表征。水资源的开发利用，既要满足社会经济发展的需要，又要充分考虑水环境的承受能力，同时对水资源进行切实可行有效的保护，使水资源得以持续利用，支持社会经济的可持续发展。顺德水道既是官山城区XX镇饮用水源，也属于北江的组成部分。北江为广东省的主要水源保护地，因此保护好顺德水道不仅有利于XX镇水源的保护，也十分有利于北江水源的保护。2、XX污水处理厂现状 XX污水处理厂一期工程主体工艺采用Carrousel2000氧化沟。厂内构筑物包括：细格栅站1座、曝气沉砂池1座、Carrousel2000氧化沟2座、沉淀池2座、回流泵池1座、加氯间及接触池1座、储泥池

12、1座、脱水机房1座、变电站1座、综合楼1座和门卫1座。厂区公共建筑物土建按二期规模一次完成，设备分期安装。氧化沟、回流泵池和沉淀池土建按一期规模实施。一期工程已于2007年8月23日开始正式商业运营。XX污水处理厂在运行过程中不断总结经验和不足，现阶段一期工程厂、网运行正常，污水处理达标排放。但也存在氧化沟曝气机出现故障，影响氧化沟正常运行等情况发生。1.2.2建设内容和规模XX污水处理厂二期工程规模为3.0万m3/d，一、二期总规模5.0万m3/d，总变化系数1.38。XX污水处理厂首期工程已将公用建筑土建部分一次完成。本次二期工程需要新建氧化沟2座，沉淀池2座，鼓风机房1座，一、二期公用建

13、筑内安装二期工程设备。1.2.3项目建设总投资及资金来源本项目工程总投资3725.77万元。其中2600万元使用国内银行贷款，贷款年利率5.94%，其余资金为自由资金。1.2.4项目进度计划XX污水处理厂二期工程实施计划进度表1.2.5改、扩建项目原有生产工艺、主要设备和建筑物情况。XX污水处理厂一期工程主体工艺采用Carrousel2000氧化沟。厂内构筑物包括：细格栅站1座、曝气沉砂池1座、Carrousel2000氧化沟2座、沉淀池2座、回流泵池1座、加氯间及接触池1座、储泥池1座、脱水机房1座、变电站1座、综合楼1座和门卫1座。厂区公共建筑物土建按二期规模一次完成，设备分期安装。氧化沟

14、、回流泵池和沉淀池土建按一期规模实施。一期工程已于2007年8月23日开始正式商业运营。XX污水处理厂在运行过程中不断总结经验和不足，现阶段一期工程厂、网运行正常，污水处理达标排放。但也存在氧化沟曝气机出现故障，影响氧化沟正常运行等情况发生。1.3项目建设的必要性 2004年XX镇已经展开了官山主城区河涌截污工程及污水处理厂工程，现已完成官山涌南岸截污管道的敷设，官山涌北岸江滨花园、XX村及碧霞小区的截污管道的敷设，同时建成了官山污水泵站和XX污水处理厂。 XX污水处理厂首期工程规模为2.0万m3/d。随着污水排放量的逐年扩大，XX污水处理厂首期工程已经无法满足处理量的要求。不断排放的污水加重

15、了对顺德水道的污染，水体中的悬浮物、BOD5、NH3-N等指标已不能满足水体的水质保护目标，严重的影响了城区环境及人民生活，制约了当地经济发展。另一方面，就水资源而言，随着人们用水量和排水量的逐年增加，天然水循环愈来愈明显地受到社会水循环的影响，一系列水环境问题水资源短缺，地下水位下降，地下水地表水受到污染等应运而生。这是以牺牲生态为代价换取经济发展的恶性循环的表征。水资源的开发利用，既要满足社会经济发展的需要，又要充分考虑水环境的承受能力，同时对水资源进行切实可行有效的保护，使水资源得以持续利用，支持社会经济的可持续发展。顺德水道既是官山城区XX镇饮用水源，也属于北江的组成部分。北江为广东省

16、的主要水源保护地，因此保护好顺德水道不仅有利于XX镇水源的保护，也十分有利于北江水源的保护。综上所述，本项目的建设是发展当地经济、保护环境、保护节约水资源、保障人民生活水平等的重大举措，因此项目的建设时必要的，而且是迫切的。1.4项目建设方案1.4.1项目技术方案 本项目选择带有除磷脱氮功能的底曝Carrousel氧化沟工艺作为本工程污水处理的推荐工艺。 污泥及出水消毒处理工艺：污泥最终出路为直接送到垃圾卫生填埋场，与城市垃圾一起填埋处理；出水消毒采用液氯消毒。1.4.2方案工程设计 由于本次工程为XX污水处理厂二期工程，厂内的公辅设施、污水预处理系统、污泥脱水系统、配套土建工程等一期均一次实

17、施，本期需要补充安装设备。本期土建工程需要新建生物池两座，沉淀池两座和鼓风机房一座。 一、二期工程总规模5.0万m3/d，污水总变化系数KZ为1.38。最大流量：Qmax=0.798m3/s。平均流量Qave=0.578m3/s。 1、工艺设计工艺设计包括：进水泵站、细格栅站、曝气沉砂池、厌氧池、氧化沟、配水闸门井、沉淀池、污泥泵池、接触池、鼓风机房、加氯间、污泥缓冲池、污泥脱水机房。2、总图设计（1）设计原则满足有关规划及生产工艺要求，合理布局，为各专业设计、生产创造有利条件。依据现有自然条件，因地制宜的进行总图布置，并尽量节约用地。合理布置道路，方便运输及通行。（2）概述广东省佛山市XXX

18、XXX污水处理厂二期工程位于一期工程氧化沟、沉淀池的北部、脱水机房西侧的远期预留用地内，用地形状不规则。（3）总平面布置根据工程建设需要，二期工程增加两座生物池、两座沉淀池、一座污泥泵池、一座鼓风机房。为了能够与一期工程紧密结合，二期工程按照一期的布置原则和摆放方位进行总体布置。分成两个区域进行。在一期的氧化沟、沉淀池北部的预留空地里由东向西布置两座生物池、一座污泥泵池、两座沉淀池。为了便于一、二期共同使用，二期需建设的鼓风机房布置在厂区西部，二期生物池的西侧，靠近围墙，并与围墙保持不小于5米的距离。总平面图详见附件。3、建筑设计 XX污水处理厂二期工程位于一期污水处理厂北侧。XX污水处理厂首

19、期工程已将公用建筑及生产性建筑基本完成，二期工程根据工艺需要需新建构筑物有生物池2座，沉淀池2座，建筑物鼓风机房1座。鼓风机房结构形式为钢筋混凝土框架结构，填充墙为加气混凝土砌块。鼓风机房建筑风格与一期污水处理厂统一协调，生产构筑物外饰面以色彩的处理与建筑物相协调，增强观赏效果，全厂建筑物、构筑物设计要求统一。4、结构设计桩型选择：本工程拟采用预应力混凝土管桩，桩径400、500。沉桩方式初步拟定采用静压。氧化沟平面尺寸约：6065米，池高约7米。结构形式拟采用挡水墙结构，砼标号不低于C25。底板采用无梁楼盖计算模型（桩基础）。氧化沟因体型超长，平面尺寸大，池壁及底板根据工艺及结构需要在适当位

20、置设置伸缩缝或后浇带。沉淀池为圆形池，平底，直径25米，池高5米。采用现浇普通钢筋混凝土结构，砼标号不低于C25，不设伸缩缝，池壁拟在工艺允许的位置设置后浇带以缓解温度应力的影响。底板按无梁楼盖计算模型（桩基础）。鼓风机房采用单层框架结构，砼标号不低于C25，楼面板、屋面板均为现浇钢筋混凝土板。基础形式采用柱下承台桩基础。防渗漏设计一般采用钢筋混凝土自防水。抗浮设计拟采用预应力混凝土抗压管桩兼做抗拔桩。抗震设计：场区中所有建（构）筑物地震作用计算均应符合抗震设防7度要求，对氧化沟、沉淀池按抗震设防8度采用抗震构造措施。鼓风机房抗震措施应符合抗震设防7度要求。5、电气设计 本工程师XXXXXX污

21、水处理厂二期扩建工程，工程建设规模为一期2万m3/d，二期增至5万m3/d。二期扩建部分包括鼓风机房、污泥泵池各一座、生物池及沉淀池两座，并在原污泥脱水机房增设一台带式污泥浓缩脱水机及附属配套设备。用电负荷：二期工程用电设备电压均为380/220V，总装机容量367.7kW，计算有功功率235kW，经无功补偿后，计算功率260kVA。供电电源：二期扩建工程用电负荷为二级负荷，电源取自一期工程变电站，一期工程变压器为两台500kVA干式变压器一用一备，二期工程改为两台变压器同时工作，互为备用运行。在原有变电站低压配电室增设低压开关柜及变频/软起动控制柜，供二期工程用电设备用电。照明设计：本工程办

22、公及生活场所以荧光照明为主；生产场所采用以金属卤化物灯为光源的工厂灯具照明。厂区道路照明选用杆高6米的高压钠灯，由门卫负责控制。主要设备选型：电气设备及主要元器件选择与一期工程统一。6、自控设计自控仪表设计依据工艺对自控系统的要求并考虑污水厂运行管理的具体运行情况，结合自控仪表行业的特点进行设计。设计范围包括：（1）按工艺流程配置必要的液位、流量和水质分析等检测仪表。（2）全部检测仪表及电气设备的运行信号的传送和显示。（3）根据电气设备的运行要求及主要工艺参数的控制要求，设置自动控制和自动调节系统。（4）在原有自控系统的基础上，增设新PLC子站，并与原自控系统实现无缝连接。污水厂扩建和新建控制

23、方式及自控系统的组成：（1）系统组成中控室中控室利用原有系统，本设计部另设中控室。现场控制子站根据工艺特点，构筑物的布置和现场控制的分布情况，考虑一二期的结合，新增设一个PLC现场子站。(2)主要工段的控制要求好氧曝气池溶解氧的控制根据曝气池中溶氧仪的检测值调节鼓风机的变频器，使溶氧值控制在设定范围内。回流污泥量的控制根据氧化沟的MLSS及进水流量，在监控管理计算机上调整回流污泥量的大小，确定泵的运行台数，自动转换参与运行的回流污泥泵，使其运行时间均等。剩余污泥泵由PLC根据时间控制开停，每天所产生的剩余污泥将按一天内的时间间隔排放到污泥缓冲池中，同样需自动轮换，运行时间均等。液位开关完成下限

24、停泵的保护。沉淀池设2台全桥式刮泥机，控制方式为连续运行，中控室可监测并控制其开停。自动化仪表设计：根据工艺要求设置相关仪表，并满足监测和控制系统的要求。防雷与接地：整个污水处理厂采用等电位连接，仪表自控系统的接地采用联合接地方式，厂区联合接地网的接地电阻1欧姆。仪表PLC柜的电源进线、现场仪表的电源及信号线接口加装防雷保护及浪涌吸收装置。7、暖通设计通风设计：佛山地处长江以南地区，按我国的习惯，冬季不设供暖设备。但要考虑通风，在污水、污泥处理区的鼓风机房、设轴流风机进行强制通风，以便于设备的运转和空气更换。空调设计：鼓风机房内值班室安装局部空调装置。8、消防设计（1）总图防火设计 根据工艺流

25、程需要和总图布置原则，同时充分考虑消防要求等进行总图布置，整个厂区按照功能可以分为厂前区、生产区。 厂区道路布置成环状，道路宽4.0m，并设置回车道，转弯半径9.0m。同时根据各建筑物使用功能，在总图布置上保证建筑防火间距的要求。（2）给排水防火设计 根据建筑设计防火规范相关规定，本工程同一时间火灾次数定为1次，室外消火栓用水量按照15L/s考虑。厂内消防管道布置成环状，消防用水来自市政给水管网，采用低压给水系统，保证最不利点消火栓水压不低于10m水柱（从地面算起），厂内消防环网管道直径150mm。厂内水池可以作为备用消防水源。厂区主要建筑附近设置消火栓，保证消火栓间距不超过120m，保护半径

26、不超过150m。所有建筑物内按照建筑灭火器配置设计规范要求根据需要配置磷酸铵盐干粉灭火器。厂区给水及消防用水来自市政给水管网。（3）建筑防火设计防火等级：根据建筑设计防火规范相关规定确定本工程各建筑物防火设计标准。防火措施：建筑物的墙、柱、梁、楼板等均采用非燃烧材料；变配电间的门应采用向外开的防火门，高压变电室和低压配电室之间的门应可向两个方向开启。（4）电气防火设计变压器使用无油干式变压器，降低发生火灾的可能。电气设备具有短路、过负荷、接地漏电等完备保护系统，可以防止电器火灾的发生。配电装置耐火等级不低于二级。1.4.3项目用能情况一、能耗构成广东省佛山市XXXXXX污水处理厂二期工程采用带

27、有除磷脱氮功能的底曝Carrousel氧化沟工艺对城市污水进行生化处理，处理过程中消耗的能源主要是电能、水能等。污水处理厂能耗包括：满足工艺要求的介质提升设备耗能：出水泵、回流污泥泵等；维持工艺需氧要求的空气供给设备耗能：鼓风机；使介质免于沉降的搅拌设备耗能：沉砂池吸砂泵、鼓风机、砂水分离器，厌氧池潜水式搅拌机，氧化沟水下推进器等设备；污泥脱水设备耗能：污泥脱水机等；生活及照明等耗能：日常照明、通风、空调、用水等。本项目是污水处理工程，原料为污水，产品为经过处理后相对清洁的水，生产过程中，主要消耗的为电能。对厂内所有用电设备（含日常照明、通风、空调、工艺设备等厂内日常用电）的功率、效率以及工作

28、时间进行统计，一吨产品水耗电量约为0.30kWh，二期工程产水规模为3.0万m3/d，耗电量约为328.5万kWh/年。本工程吨水能耗低于0.5kWh，处于国内先进水平。二、系统及设备的初步选择主要系统及设备情况见下表序号设备名称规格型号数量备注1、进水泵房(1)不堵塞潜污泵Q=1450m3/hH=20m，N=132kW3台2用1备，1台变频2、厌氧池(1)潜水搅拌器N=4kW4台3、氧化沟(1)潜水搅拌器N=5.5kW4台(2)潜水搅拌器N=11kW8台4、沉淀池(1)单管中心驱动吸泥机D=32m，N=1.5kW2台5、污泥泵池(1)回流污泥泵Q=625m3/hH=4m3台2用1备(2)剩余

29、污泥泵Q=60m3/hH=8m2台1用1备6、鼓风机房(1)单机高速离心鼓风机Q=55Nm3/minP=6.5m3套2用1备7、加氯间(1)真空加氯机Q=10kg/h1台8、污泥浓缩脱水机房(1)带式浓缩脱水机B=1.0m，N=1.1kW1台(2)进泥泵Q=315m3/hH=20m1台(3)空压机Q=0.3m3/hP=0.7Mpa1台(4)加药计量泵Q=1.0m3/h1台9、自控系统(1)可编程控制器PLC模块Modicon TSX Premium1套I/O模块、机架、总线连接器、通讯模块及全部配件等第二章 评估依据、合理用能标准和节能设计规范2.1评估依据1、广东省佛山市XXXXXX污水处理

30、厂工程可行性研究报告（2004年06月）中国市政工程华北设计研究院2、关于XX污水处理厂工程首期工程可行性研究报告的批复3、XX旅游山旅游度假区官山城区总体规划文本4、XX旅游山旅游度假区官山城区总体规划说明书5、XX旅游山旅游度假区官山城区总体规划基础资料汇编6、佛山市中心组团排水专项规划说明书（2005年6月）中国市政工程西北设计研究院7、佛山市中心组团排水专项规划图纸（2005年6月）中国市政工程西北设计研究院8、佛山市2+5组团排水专项规划（2006-2020）（2007年2月）佛山市城市规划勘测设计研究院 中国市政工程西北设计研究院9、XXXXXX污水处理厂厂外管网工程（二期）可行性

31、研究报告（2009年01月）广东省建筑设计研究院10、佛山市XXXXXX污水处理厂工程项目特许经营权合同条款11、广东省佛山市XXXXXX污水处理厂工程总平面图2.2相关法律、法规、规划和产业政策1、中华人民共和国节约能源法（修订）；2、中华人民共和国可再生能源法；3、中华人民共和国电力法（修订）；4、中华人民共和国建筑法；5、中华人民共和国计量法；6、国务院关于加强节能工作的决定（国务院令28号）；7、节能中长期专项规划（国家发改委发改环资20042505号）；8、“十一五”十大重点节能工程实施意见（国家发改委发改环资20061457号）；9、节约用电管理办法（国家经贸委 国家发展计划委20001256号）；10、建设工程质量管理