污水处理厂施工图设计说明(4万吨每日)概要.pdf

工程初步设计说明书i 目录第一章概 述.11.1 设计依据及基础资料.11.2 设计原则.21.3 设计内容.21.4 采用的主要规范及标准.31.4.1 水质标准 .31.4.2 勘察、设计规范 .31.4.3 施工和验收规范 .51.5 城镇概况及自然条件.71.5.1 城镇概况 .71.5.2 自然条件 .81.6 给水现状.10 1.6.1 水源.101.6.2 现有水厂 .111.6.3 用水量状况 .121.7 排水现状及存在问题.12 1.8 污水处理厂建设的必要性.14 第二章工程总体设计 .152.1 排水体制.15 2.1.1 排水体制选择 .152.1.2 截流倍数选择 16工程初步设计说明书ii 2.2 工程规模.17 2.2.1 工程规划年限 .172.2.2 污水量预测 .172.2.3 建设规模 .202.3 污水厂进水水质.20 2.3.1 人均当量法 .212.3.2 深圳市己建成并运行污水处理厂进水水质分析.212.3.3 深圳市近年建设的部分污水厂进水水质.242.3.4 东莞及国内部分污水厂进水水质.242.3.5 本工程污水厂进水水质确定.252.4 设计出水水质.26 2.5 污水处理厂厂址.27 第三章污水处理厂工艺论证.283.1 原污水的生化处理可行性.28 3.2 污染物去除及处理工艺要求.30 3.3 常用污水生物脱氮除磷工艺37 3.4 本厂污水处理工艺选择.51 3.4.l 工艺流程.513.4.2 方案技术比较 .543.5 污泥处理工艺选择.57 3.5.1 污泥处理的目的.57 3.5.2 污泥浓缩脱水工艺 .58工程初步设计说明书iii 3.6 污泥处置方案选择.60 3.7 出水消毒方式的选择.62 3.8 厂区除臭方案.65 第四章污水处理厂工程设计.674.1 总图设计.67 4.1.1 厂区平面设计 .674.1.2 厂区竖向设计 .704.1.3 特别说明 .704.1.4 水土保持 .724.2 主要构筑物及设备选型.73 4.2.1 粗格栅选型 .734.2.2 进水泵房形式 .734.2.3 细格栅选型 .744.2.4 沉砂池选型 .754.2.5 曝气器选型 .774.2.6 鼓风机选型 .784.3 生产构（建）筑物工艺设计.794.3.1 粗格栅及进水泵房 .794.3.2 细格栅及涡流沉砂池 .814.3.3 A2/O 氧化沟.834.3.4 二沉池 .844.3.5 紫外线消毒池 .86工程初步设计说明书iv 4.3.6 鼓风机房 .874.3.7 污泥泵房 .884.3.8 污泥浓缩脱水间 .894.3.9 除臭生物滤池 .914.4 建筑设计.92 4.4.1 设计目标及手法 .924.4.2 总体布置 .934.4.3 建筑设计构思 .944.4.4 厂前区建筑面积 .964.4.5 建筑装修 .964.4.6 建筑噪音控制、通风、防腐蚀.984.4.7 绿化设计 .984.5 结构设计.100 4.5.1 设计依据 .1004.5.2 工程地质条件 .1014.5.3 设计标准 .1024.5.4 地震设防 .1034.5.5 基本风压 .1034.5.6 设计原则及构造措施 .1034.5.7 地基处理 .1054.6 电气设计.105 4.6.1 设计依据 .105工程初步设计说明书v 4.6.2 设计范围 .1054.6.3 供电电源 .1064.6.4 负荷计算及变压器容量 .1064.6.5 变配电系统 .1094.6.6 无功功率补偿 .1094.6.7 电能计量 .1094.6.8 电动机起动方式 .1094.6.9 保护和控制 .1104.6.10 其它.1104.7 仪表及自控设计.110 4.7.1过程检测仪表的设置 .1104.7.2 自动控制系统 .1114.7.3 自控项目和内容 .1144.7.4 工业电视监控系统 .1154.7.5 通讯设计 .1164.8 通风设计.116 第五章污水回用与节能 .1175.1 污水回用.117 5.2 工艺节能措施.117 5.3 电气节能措施.118 5.4 能耗指标及分析.118 第六章环境保护 .119工程初步设计说明书vi 6.1 污染物的削减.119 62 厂区环境保护.119 6.3 运行期间污染防治措施.121 6.4 施工期间污染防治措施.122 第七章劳动保护及安全卫生.124第八章防火篇 .1268.1 防火设计依据及原则.126 8.2 总体布置.126 8.3 厂前区防火.127 8.4 生产区防火.127 8.5 消防给水.129 第九章管理机构、劳动定员及进度计划.1299.1 管理机构.129 9.2 劳动定员.131 9.3 进度计划.132 第十章工程投资及经济指标.13310.1 工程投资.133 10.2 技术经济指标.134 第十一章主要工程数量 .13511.1 主要建（构）筑物.135 11.2主要材料及设备.135 第十二章下阶段设计所需资料要求.157工程初步设计说明书vii 工程初步设计说明书1 第一章概 述1.1 设计依据及基础资料1、东莞运河流域水污染控制工程规划，2002年；2、某地区某区镇总体规划(2001-2020)，广东省城乡规划设计研究院，2002年8月；4、某地区污水处理工程建设规划（第二组）(2003-2020)，某地区环境保护局，中国市政工程中南设计研究院，2003年7月；5、广东省某地区首批污水处理厂特许权（BOT）项目协议书，某地区环保产业促进中心，2004年3月；6、某地区某区污水处理厂（一期）特许权（BOT）项目招标文件，某地区环保产业促进中心，2004年3月；7、某地区首批污水处理厂 BOT 项目招标文件答疑书，某地区环保产业促进中心，2004年3月；8、某地区某区镇污水处理厂可行性研究报告，某地区环保产业促进中心，同济大学建筑设计研究院，2004年2月；9、某地区某区镇污水处理厂工程建设项目环境影响报告表，国家环保总局华南环境科学研究所，2004年2月；10、某地区某区镇污水处理厂初步岩土工程勘察报告，河北中核岩土工程有限责任公司，2004年2月；11、某地区某区镇污水处理厂拟建场地1:1000地形图。工程初步设计说明书2 1.2 设计原则1、符合国家、地方的法律、法规与标准；2、在城市总体规划、区域规划指导下，结合现状，提出工程方案，解决城市污水对某区镇地表水造成的污染，保护水环境；3、根据“一次规划，分期实施”的原则,在设计中充分考虑工程的近、远期结合，按近期设计，同时考虑远期发展和衔接方便；4、根据排水系统的水质特征，选用技术成熟、安全可靠、经济合理、管理方便的处理工艺；5、采用工艺具有较强的适应水质、水量冲击负荷的能力；6、积极稳妥地采用新技术、新设备、节能降耗，提高自动化水平；7、构筑物设计使用年限不低于30年，主要工艺设备设计年限不低于30年。1.3 设计内容根据招标文件规定，本次设计是对某地区某区污水处理厂（一期）工程进行初步设计，参照建设部颁发的 市政工程设计技术管理标准的要求，主要设计内容如下：1、建设规模的确定；2进水水质确定；3、污水处理厂厂址选择；4、污水、污泥处理工艺选择；5、污水处理厂工程设计，包括工艺设计、土建设计、电气设计、工程初步设计说明书3 仪表与自控设计、通风设计等，提供主要设备材料清单；6、管理机构、劳动定员及建设进度的设想；7、投资概算及技术经济指标；8、财务效益分析与评价。1.4 采用的主要规范及标准1.4.1水质标准1、城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002 2、污水排入城市下水道水质标准CJ3082-1999 3、生活饮用水卫生标准GB5749-85 4、农田灌溉水质标准GB5084-92 5、工业企业设计卫生标准GBZl-2002 6、水污染物排放限值DB44/26-2001 1.4.2勘察、设计规范1、室外排水设计规范GBJ14-87(1997 年版)2、城市污水处理工程项目建设标准(修订)2001 年北京3、建筑给水排水设计规范GBJ15-88 4、给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069-2002(1997 年版)5、建筑结构荷载规范GB50009-2001 6、混凝土结构设计规范GB50010-2002 工程初步设计说明书4 7、建筑地基基础设计规范GB50007-2002 8、建筑抗震设计规范GB50011-2001 9、水工混凝土结构设计规范DL/T5057-1996 10、建筑地基处理技术规范JGJ79-91(1998 版)11砌体结构设计规范GB50003-2001 12、采暖通风和空气调节设计规范GBJ19-870001 年版)13、建筑设计防火规范GBJ16-87(2001 年版)14、工业企业总平面设计规范GB50187-93 15、地下工程防火设计规范GB50108-2001 16、防洪标准GB50201-94 17、市政工程勘察规范GJj56-94 18、岩土工程勘察规范GB50021-94 19、工业与民用供配电系统设计规范GB50052-95 20、l0KV 及以下变电所设计规范GB50053-94 21、低压配电装置及线路设计规范GB50054-95 22、建筑防雷设计规范GB50057-94(2000 年版)23、爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-92 24、电力装置的继电保护和自动装置规范GB50062-92 25、通用用电设备配电设计规范GB50055-93 26、电气装置的电气测量仪表装置设计规范GBJ63-90 27、工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ65-83 28、电力工程电缆设计规范GB50217-94 工程初步设计说明书5 29、工业企业照明设计标准GB500%-92 30、仪表系统接地设计规定HG/T20513-2000 31、过 程测 量和 控制 仪 表的功能 标志 和 图形符号 HG/T20505-2000 32、自动化仪表选型规定FIG/T20507-2000 33、控制室设计规定HG/T20508-2000 34、仪表供电设计规定HG/T20509-2000 35、可编程控制器系统工程设计规定HG/T20700-2000 36、电子计算机房设计规定GB50174-93 37、工业企业设计卫生标准GBE-2002 38、工业企业厂界噪声GBI2348-1990 1.4.3施工和验收规范1、给水排水管道工程施工验收规范GB50268-97 2、给水排水构筑物施工和验收规范GB/T50265-97 3、建 筑 给 水 排 水 及 采 暖 工 程 施 工 质 量 验 收 规 范 GB50242-2002 4、埋地钢质管道水泥砂浆村里技术标准CECSlo-89 5、埋地钢质管道环氧煤沥青防腐技术标准SYJ28-87 6、地基与基础工程施工及验收规范GBJ202-83 7、砖石工程施工及验收规范GBJ203-83 8、混凝土结构工程施工及验收规范GB50204-2002 工程初步设计说明书6 9、屋面工程技术规范GB50207-94 10、建筑地面技术规范GB50037-96 11、建筑地面工程施工及验收规范GB50209-95 12、地下水防水工程施工及验收规范GBJ208-83 13、建筑防腐蚀施工及验收规范GBS0212-91 14、现 场 设 备、工 业 管 道焊 接 工 程 施 工 及 验 收 规 范 GB5023698 15、混凝土外加剂应用技术规范GBJ119-88 16、通风工程施工及验收规范GB1243-82 17、建筑安装工程质量检验评定统一标准GBJ300-88 18、建筑工程质量检验评定标准GBJ301-88 19、建筑电气安装工程质量评定标准GBJ303-88 20、工业自动化仪表工程验收规范GBJ93-86 21、工业自动化仪表及验收规范GB50093-2002 22、自动化仪表安装王程质量检验评定标准GBJI31-90 23、电气装置安装工程施工及验收规范GB5025450259-96 24、建筑工程施工现场供用电安全规范GB50194-93 25、钢筋焊接及验收规程JGJl8-84 26、机械设备安装工程施工及验收规范GB50231 一98 27、压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范GB50275-98 28、水利工程钢闸门(包括拦污栅)制造安装及验收规范DL/T5018-94 工程初步设计说明书7 29、钢结构工程施工及验收规范GB50205 30、平面格栅清污机标准CJ/T3048 31、排水工程机电设备安装质量检验评定标准SZ-06-99 32、连续输送设备安装工程施工及验收规范GB50270-98 33、工业金属管道安装工程施工及验收规范GB50235-93 34、泵安装工程施工及验收规范GB50275-98 35、起重设备安装工程施工及验收规范GB5027898 36、城市污水处理广工程质量施工及验收规范GB50334-2002 37、主闸门制造、安装及验收规范DL/T5018-94 1.5 城镇概况及自然条件1.5.1城镇概况某地区位于珠江三角洲东部,东临惠州,西北部可接广州,南部靠近深圳、香港。某区镇地处珠江三角洲东部,某地区的最东端,地理坐标为东经 114008，北纬 22058，东面、北面与惠州市接壤，西、西北分别与某地区的常平、桥头镇相接,南、西南为某地区的清溪、樟木头两镇。某区交通条件优越 ,西距某地区区 50km，距广州 90km,南距深圳60km,广梅汕铁路、莞惠公路两大对外交通通道东西向贯穿全镇。2000年底全镇总人口为 8.23 万人(东莞统计年鉴数据为 3.34工程初步设计说明书8 万人),其中户籍人口 1.77 万人,外来人口 6.46 万人(东莞统计年鉴数据为 1.57 万人),人口密度为 799人/km2。经济总量增长快,但因底子薄弱,总量水平和人均水平均处于市域落后地位。2000 年国内生产总值 44456 万元(当年价 ),比1996年增长83%,年均增长 16.6%；工农业总产值 59706 万元（90年不变价）,比 1996 年增长 101%,年均递增 20.2%。从某地区域范围看某区的发展地位处于市域的落后梯队。主要经济社会指标均排在全市32个镇(区)中的倒数位置。伴随着某区镇经济的发展,工业废水和生活污水己对城市水环境形成了较大的威胁,并对经济及社会的进一步发展产生了一定的影响。为使环境保护与区域经济发展同步,使工商业的发展免受环境方面的限制,相关部门拟分期兴建污水处理厂及配套收集管网工程,以净化污水,达到污废水的综合治理的目的。某区镇污水处理厂既是政府的实事工程之一,同时为该地区招商投资提供了有力的环境支持。污水处理厂分期建设,处理对象主要为某区镇区内的工业废水及生活污水。在污水处理厂建造的同时,污水收集管网系统与污水处理厂工程的实施共同完善、实施。1.5.2自然条件1、地形地貌及工程地质某区镇属丘陵地貌地区,地势南高北低,银屏嘴山脉横亘南部,银屏嘴峰顶海拔 898m,为某地区最高峰。山区山体庞大,集中连片,工程初步设计说明书9 分割强烈,山体起伏较大,海拔多在 200600m 之间,坡度 300左右。丘陵、台地海拔多在30-70m 之间,岗体浑圆,孤峰突兀。山岗面积占全镇土地总面积的二分之一,平原多为坡度平缓的埔田(海拔在 612m)。塘、库水面星罗棋布。某区地质构造稳定,现状地貌类型为第四纪形成,山丘以粗粒花岗岩为主,少量斑状花岗岩,岩石分裂成大块,至风化溶解成偏红色土壤,堆积山坡。由于粒度较粗,易被洪水冲刷。土壤为偏酸性粘土。某区地质条件较好,地基承载力一般在120180kpa,适宜于建设。有记载的有感地震 700 年来仅有数次,均在三级以下,属地震稳定地区。2水文及水文地质某区镇内溪流交错,水库众多,水资源充足,主要河流有石马河。石马河流经某地区东北部,上游从凤岗镇雁田开始至桥头镇新开河口流入东江，全长76 公里。流经某区镇的西北角,原是一条天然河道单向流水,主要作用是排除沿河和深圳白泥坑来的山洪水。1964 年国家兴建东深供水工程,由东江引水经八个镇八级抽水站,利用石马河作输水渠道变双向流水,将东江水经八级抽水站抽上雁田水库,经一段输水渠道流入深圳水库再经管道将水输送到香港。石马河某区段处在下游,用作排洪,因此水质较差不能作为某区的生活用水水源。工程初步设计说明书10 某区镇地下水资源较丰富,低山丘陵区的地下水少,但水质较好；平原区的地下水较丰富,但水质略差。部分地区的地下水经适当处理后也可考虑作为饮用水补充水源。受地理位置所限,目前某区镇的饮用水源以水库水为主,石鼓水库、吓角水库、坑口水库为饮用水源,但这几个水库库容有限,目前已达到饱和,不能支持某区镇今后发展工业所需的大量用水。因此规划东深供水工程作为某区镇的主要水源,以支持今后发展，三个水库作为补充水源。3、气象与气候某区地处北回归线附近,属亚热带海洋性季风气候,冬无霜雪,夏无酷暑。年均气温在22 左右,极端量高温37.8,最低气温 1，年均日照时数 1980小时,年均蒸发量1400mm,年均湿度91%,降水多集中在春夏两季。常年主导风向为东南风,冬季多西北风，7-9 月台风有时侵扰,偶成灾害。-Ill-IB l 1.6 给水现状1.6.1水源供水水源有两种:水库水和东深河水。镇内有中型水库一座,为石鼓水库,该水库由某地区和惠阳市共同管理,水库使用某区镇占四成,惠阳占六成。总库容 600万m3,集雨面积 17km2,因今年遭遇干旱,水库在今年 4月已经干枯。石鼓水库为某区镇的主要水源水库,主要为镇第一水厂、第二水厂提工程初步设计说明书11 供水源,现在也承担农业灌溉任务。镇内有小(一)型水库一座,为吓角水库。总库容 251 万m3,集雨面积2.5 km2,有效库容 133万m3。吓角水库位于第三水厂附近,可作为水厂的备用水源。因附近有一些污染源,为保护水库水源,正在新建一水坝,使水库分成二部分,其中作为水源使用的库容为80万m3(此部分可以作为东深供水检修期时的备用水源)。镇内有小(二)型水库 12 座，其中坑口水库灌溉库容20万m3,集雨面积 0.9 km2。位于第二水厂附近,作为第二水厂的备用水源。1999 年,兴建了第三水厂,使用东深河水。1.6.2现有水厂某区现有 3座水厂：南面分水厂(第一水厂)和某区水厂(第二水厂)、第三水厂。1、南面分水厂(第一水厂)1993 年建成,位于灶头围山东面,水源为石鼓水库水,设计规模为1万M3/d，占地 0.7 ha，目前供水量 300Om3/d。2、某区水厂(第二水厂)1986年建成,位于谢山管理区。水源是石鼓水库,设计规模 2万m3/d,因石鼓水库干枯,从2003 年2月中旬到现在停止运行。3、第三水厂位于曹乐吓角水库边,设计规模为 6万m3/d,取水水源来自经工程初步设计说明书12 东莞往深圳的东深封闭供水工程的原水供水管,备用水源为吓角水库水。目前一、二水厂已经停产,现以第三水厂为主。全镇都由自来水公司供水,各村、工厂没有自备水厂。居民用水量约占全镇总用水量的20%,商业约占 10%,工业占 70%。1.6.3 用水量状况用水量的状况见表 1-1。某区镇 1995 年至 2003 年用水量情况统计表 1-1 单位：万m3/d 年份总用水量其中增长率生活用水量工业用水量1995 1.5 0.5 1.0 1996 1.6 0.5 1.1 6%1997 1.6 0.5 1.1 0%1998 1.8 0.5 1.3 l1.0%1999 2.0 0.6 1.4 11.0%2000 2.5 0.7 1.9 20%2001 3.0 0.9 2.1 20%2002 3.66 22%a 2003 4.15 13%1.7 排水现状及存在问题目前某区镇的排水体制为雨、污合流制。某区镇地势南高北低。目前,城镇中心区主要分布铁路以南,铁路以北由多个堤围组成。镇内无完善的排水系统。雨、污水分别进入黎村截洪渠、大厚截洪渠、某区中心区排洪渠、赵林截洪渠、乐园工业园排洪渠等多条明渠,镇中心区的雨、污水通过振兴路工程初步设计说明书13 上的一条7.0 3.Om 的合流干渠进入某区中心区排洪渠,全镇设有14座泵站,最终汇入潼湖,潼湖是某区镇雨、污水的主要受纳水体。按可研分析，某区镇现状排污量大约2.55万m3/d,目前,全镇无污水处理厂,全镇的生活污水及工业废水均未经处理而直接排放,对潼湖水体造成严重的污染。存在问题：(1)现状污水雨水合流排放,污水没有经过处理,直接排放,对水体污染严重。尤其是镇中心区污水大部分排入潼湖,对潼湖造成了严重污染。(2)由于污水直接排放,部分排水渠又采用明渠排水,严重污染环境。(3)现状城区排水干渠设计标准偏低,管道断面偏小,水力条件差,排水渠道淤积。在部分排水明渠段,建筑工地泥沙、垃圾直接排入,对管渠造成严重堵塞,渍水严重。(4)排水支管不完善,雨水管、支管、检查井等几乎被泥沙堵死,导致或加剧了低洼区积水。积水给居民、投资者出行造成困难,同时也恶化了生活环境。(5)排水泵站规模偏小,与现状渠道排水能力不配套,不能满足要求。某区镇主要排污口水质监测表见表1-2。工程初步设计说明书14 2003 及 2004 年年某区镇部分排污口水质监测结果表表 1-2 (单位 mg/l)排污口名称采样时间BOD5CODcr TP TN NH3-N SS 03.10.24 39 154 0.392 42.34 29.20 124 中心排污口03.10.25 51 145 0.452 26.58 18.72 149 03.10.26 38 113 0.268 24.80 1727 138 三天平均值43 137 0.371 31.24 21.73 137 黎村截洪渠04.02.20 1.700 3.63 2.51 83 赵林04.02.20/1.186 10.83 533 58 中心截洪渠04.02.20 0385 18.20 1159 182 平均值1.09 10.89 6.48 108 参考标准:(GB3838-200210 40 0.4 2.0 2.O-中V类标准上表说明水体的污染已经比较严重,排污口水质已达不到地面水环境质量标准(GB3838-2002)的 V 类水域标准,严重影响人们的生产和生活环境,并己影响潼湖等镇区内的水体质量。1.8 污水处理厂建设的必要性1、国家政策要求和形势的需要国家环境保护总局“九五”计划和 2010 年远景目标 指出：“到2010 年城市污水集中处理率达到 50%”,“到 2010 年城市环境基础设施得到较大的改善,提出在本省范围,居住人口超过 1万人的乡镇都应考虑建设污水处理厂，使环境质量与经济发展基本适应”。广东省为加强环境保护和治理,珠江三角洲至2005 年城市污水集中处理率达到 50%,为适应某地区和某区镇的经济快速发展和城市建设管理的需要，兴建某区污水处理厂是必要的。工程初步设计说明书15 2、尽快改善城市污水排放对环境和社会经济的影响随着改革开放的深入和经济的迅速发展,城镇的建设速度将日益加快,人口将不断增长,特别是随着大片新型居住区的建设和老镇区的改造,其污水量也会逐步迅速增加。同时工业园区的建设速度将日益加快,特别是随着大批企业的迁入和建设,其污水量会逐步迅速增加。某区镇现状排污量约2.55万m3/d,目前全镇无污水处理厂,全镇的生活污水及工业废水均未经处理而直接排放,对潼湖水体造成污染。为了保护某区镇内自然水体不受污染保障镇区及工业园区内人民的身体健康和居住环境质量,同时也为保护东江流域的水质,提高镇区和工业园区内综合配套能力,提高居民生活条件,适应对外开放,加强经济持续发展力度,改善投资环境建设某区镇区污水处理工程是非常必要的。第二章工程总体设计2.1 排水体制2.1.1排水体制选择城市排水体制的选择是城市排水系统规划中的首要问题。它影响排水系统目的设计、施工、维护和管理,对城市规划和环境保护也有着深远影响,同时也影响排水系统工程的总投资、初期投资和工程初步设计说明书16 运行管理费用。从现状来看,某区镇现有排水体制基本都为雨污合流制,无完善的排水系统。若将合流制排水系统全部改造为分流制,难度很大,尤其是镇区中心,建筑密度大、街道狭窄,改造时涉及到千家万户,需要大面积破马路、拆迁,施工很复杂,工程投资大,不现实。因此,规划老城区仍维持现有合流制排水系统,采用截流式合流制,新建城区、开发区一律采用分流制。当旧城区改造时,部分区域的排水体制可随城市改造由合流制逐步过渡为分流制。在污水处理厂建设过程中,应同步规划及建设城镇污水收集管网系统,使污水处理厂真正得以运行、区域环境污染得以确实改善。2.1.2截流倍数选择某区镇老城区现有排水体制为雨污合流,雨水和污水合用一根管道排放。对合流污水进行截流,是在对现有排水管道进行系统调查的基础上 (弄清现有排出口的位置、管径及标高),在干渠两岸合适的位置铺设截流干管,设置一定数量的溢流井。晴天时,将所有排出口的污水截入截流干管,经中途泵站提升,将污水输送至污水处理厂处理；雨天时,设计取一定的截流倍数，将污水和初期雨永截入截流干管,超过截流倍数的雨水通过溢流井溢流排入河道。合流制排水系统的截流倍数应根据旱流污水的水质和水量以及水体卫生要求、水文、气象条件等因素进行确定。截流倍数是指工程初步设计说明书17 截流的雨水量与输送的污水量之比,据调查,国内一些城市采用的截流倍数一般为 1 3。对于具体的某个城市 ,应根据该城市的实际情况确定,截流倍数取值大,截流的雨水量多，溢流的污水量少,对环境有利,但截流干管管径加大,提升、输送系统和污水处理系统容量增加,工程投资大;截流倍数取值小，截流的雨水量少,溢流的污水量多 ,截流干管管径小,节省工程投资,但对环境不利。从国内一些城市的经验来看,截流倍数一般取 1。本工程截流倍数取 l。2.2 工程规模2.2.1工程规划年限根据中国市政工程中南设计研究院编制的某地区污水处理工程建设规划（第二组）(2003-2020)，某区镇污水处理设计年限为：近期工程:规划年限为2005 年。中期工程:规划年限为2010 年。远期工程:规划年限为2020 年。2.2.2污水量预测1、用水量预测考虑到某区镇属于正在高速发展的城镇,且影响用水因素较多,故用水不采用增长率的方法计算,而采用水量按人均综合指标工程初步设计说明书18 法预测近、远期用水量,并按单位建设用地综合指标法对城镇近、远期用水量进行复核。1 人均综合用水量指标人均综合用水量指标主要根据 城市给水工程规划规范、某地区城市总体规划、某地区城市供水规划、某地区污水处理工程建设规划 (2003 2020)及现状用水量情况等综合分析进行确定的,预测数据见表 2-1。表 2-1某区镇用水量预测一期限(年份)全镇平均用水人口(万人)人均日用水标准(升/人日)(最高值)全镇用水量(万m3/日)日平均(万m3/日)日最高(万m3/日)年用水量(亿m3/年)2005 10.34 700 6.03 7.24 0.30 0.46 2010 14.91 800 9.94 11.93 2020 16.55 900 12.41 14.90 0.55 2)单位用地面积综合指标法a.根据国家城市给水工程规划规范,结合某区镇的特点确定的,预测数据见表 2-2。表 2-2某区镇用水量预测二单位建设用地综全镇用水量(万m3/日)期限城市建设用地合用水量指标(年份)面积(km2)(万m3/km2.d)日平均日最高年用水量(最高值)(万m3/日)(万m3/日(亿m3/年)2005 13.60 0.50 5.67 6.80 0.21 2010 15.76 O.65 8.53 10.24 0.31 2020 21.15 0.80 14.10 I6.92 0.51 b.根据某区镇总体规划确定的 2020 年不同性质用地面积(其他年份不详 )及不同性质用地单位用水量指标表,2020 年用工程初步设计说明书19 水量预测见表 2-3。(2020 年)某区镇用水量预测三表 2-3 用水量指标用地面积(万m2)全镇用水量(万m3/日)用地性质(万m3/km2.d)日平均日最高(最高值)(万m3/日)(万m3/日)居住用地130 4.88 5.28 6.34 公共设施用地0.74 2.01 1.24 1.49 工业用地1.43 6.50 7.78 9.30 城市其他用地0.16 7.76 1.03 1.24 总计15.33 18.37 BI-Eti BIl-3)根据以上三种用水量预测比较如表2-4。表2-4 (2020年)用水量预测比较预测方法日平均日最高(万m3/日)(万m3/日)人均综合用水量指标14.98 17.97 单位用地面积综合指标法14.10 16.92 单位用地面积分项指标法15.33 18.37 从上述预测结果来看,三种方法预测的 2020 年的用水量较接近,取其平均日值为 13.95 万m3/日,同时按预测 2005 年全镇平均用水量为 5.85万m3/,2010 年全镇平均用水量为 9.24 万m3/日。1、污水量预测由于目前无法进行全镇的污水水量的调查,污水量的预测可根据城市用水量乘以城市综合污水排放系数 0.85,既某区镇各阶段需处理的污水量见表 2-5。工程初步设计说明书20 表 2-5某区镇各阶段污水量预测期限全镇平均日用水量全镇平均日污水量(万m3/日)(万m3/日)2005年5.85 4.97 2010年9.24 7.85 2020年1395 11.85 2.2.3建设规模根据某地区污水处理工程建设规划(2003-2020),要求某区镇污水处理率近期为80%,中期 85%,远期 95%,但通过收集资料以及现场踏勘,发现某区镇目前排水系统是由五个集泄洪及排污排水明渠组成,而污水主干管是沿规划中的工业大道铺设,近期及中期污水的收集工程实施必须随规划道路的建设同步进行,并且新建区域的污水源也是逐步产生的,在此情况下,近期污水量不会很快收集到污水主干管内,预计近期内某区镇污水收集率在60%左右,因此某区镇城市污水处理规模确定为:近期(2005 年)3 万立方米 /日,中期(2010 年)6 万立方米/日,远期(2020 年)12 万立方米吨 /日。本次设计为某区镇污水处理厂一期工程，规模为3万立方米/日。2.3 污水厂进水水质污水处理厂进水污染物浓度的高低决定污水处理工艺流程的选择，与污水厂的基建投资和运行费用密切相关。然而，污水厂进工程初步设计说明书21 水水质又与居民生活水平、生活用水量、工业用水量以及污水收集方式等关联，要准确预测污水厂建成后服务期内的水质，难度较大。实际工作中往往根据人均当量法、实测法和类比法进行城市污水水质论证。2.3.1 人均当量法1、我国室外排水设计规范第6.1.6 条建议,城市污水的设计水质,在无资料时,污染定额一般按2035g BOD5/capd，3550g SS/cap d计算。城市给水工程规划规范第2.2.4 条规定,中等城市的人均综合生活用水量为 280520 L/capd,该水量不包括浇洒道路、绿地、市政用水和管网漏失水量。若污水量按规划给水量的90%计算,则人均综合污水量为252468L/capd。根据上述参数计算出 BOD5=75 79mg/L，SS=107139 mg/L。2、国 外 部 分 国 家 污 染 物 定 额 为：BOD5=40 g/cap.d，SS=60gSS/cap d，按人均综合污水量350 L/capd 计算，相应的BOD5=114 mg/L，SS=171 mg/L。美国研究表明，TKN=16g/cap-d,按 350 L/cap-d 综合用水量计算，相应的TKN=46mg/L。2.3.2 深圳市己建成并运行污水处理厂进水水质分析表 2-3、表 2-4 列出了深圳市罗芳污水处理厂、滨河污水处理厂 2002 年部分时段进厂污水水质情况。罗芳污水处理厂位于市工程初步设计说明书22 内罗湖区,城市化程度甚高，污水管网完善，该污水厂的进水水质，在珠三角经济较发达地区，具有较高的典型性。罗芳污水处理厂2002 年 1 10 月CODcr 平 均 浓 度 为237.90 mg/L，BOD5/CODcr 的比值 0.53。表2-6深圳市罗芳污水处理厂实际进水水质单位:mg/L 时阳科目CODcr BOD5SS BOD5/CODcr NH3-N TN TP 2002年1月月均256 159.1 273 0.62 25.77 4.345 2002年2月月均248 109.0 253 0.44 15.993 22.65 2.122 2002年3月月均292 160.0 317 0.55 29.73 3.171 2002年4月月均243 180.2 367 0.74 32.68 2.849 2002年5月月均232 150.4 278 0.65 32.69 2.867 2002年6月月均236 149.3 254 0.63 24.57 2.619 2002年7月月均267 126.7 84 0.47 11.947 20.95 3.947 2002年8月月均231 123 110 0.53 9.36 11.37 5.09 2002年9月月均231 119 118 0.52 9.86 15.30 4.68 2002年10月 月均143 82 81 0.57 7.56 16.51 1.77 10个月平均237.9 125.9 188 0.53 21.00 3.35 工程初步设计说明书23 表2-7 深圳市滨河污水处理厂实际进水水质单位:mg/L 时阳科目CODcr BOD5SS BOD5/CODcr NH3-N TN TP 2002年1月月均723 249 439 0.34 31.2 435 7.12 2002年2月月均850 428 604 0.50 32.1 46.7 8.59 2002年3月月均504 261 369 052 30.8 43.2 6.38 2002年4月月均807 304 520 0.38 28 45.3 9.09 2002年5月月均611 258 315 0.42 26.5 40.4 7.63 2002年6月月均513 245 272 0.48 26.8 40.2 659 2002年7月月均479 244 293 051 24.7 39.5 717 2002年8月月均470 214 272 0.46 205 41.0 7.48 2002年9月月均415 202 237 0.49 24.06 36.63 6.15 2002年10月 月均595 235 346 0.39 23.86 36.10 7.81 对深圳市滨河污水处理厂进水水质资料的调查结果表明:滨河污水处理厂在1988 年以前进水BOD5100 mg/L,CODcr2OO mg/L，SS150mg/L；1989 年1992 年进水水质逐步提高到 BOD5200 mg/L，CODcr3OO mg/L，SS200mg/L；1993年1994 年间,进厂污水水质最差，BOD5=250 mg/L，CODcr=800900 mg/L，SS=400 500 mg/L,1995年以后污水厂进水水质有所下降,BOD5200 mg/L，CODcr3OO mg/L，SS0.45 可 生 化 性 较 好，BOD5/CODcr0.3较难生化，BOD5/CODcr10，最好 20）的情况下被进一步氧化成硝酸盐。因为氮在水体中是藻类生长所需的营养物质，容易引起水体的富营养化，因此氮是污水处理厂出水的控制指标之一。脱氮菌在缺氧的情况下可以利用硝酸盐NO3-N 中的氧作为电子受体，氧化有机物，将硝酸盐中的氮还原成氮气N2，从而完成污水的脱氮过程。生物脱氮工艺是目前广泛采用的污水处理工艺。由此可见，要达到生物脱氮的目的，完成硝化是先决条件。因为硝化菌属于自养菌，其生长率N明显小于异养菌的比生长率h，生物脱氮系统维持硝化的必要条件N