腾鳌污水厂改造项项目可行性研究报告（9.20终-出版版）

辽宁省城乡建设规划设计院有限责任公司(设计编号：17413S)2017年8月

辽宁省城乡建设规划设计院有限责任公司(设计编号：17413S)2017年8月腾鳌污水处理厂一期改造项目工程名称：腾鳌污水处理厂一期改造项目未加盖辽宁省城乡建设规划设计院有限责任公司公章无效版权所有不得翻印腾鳌污水处理厂一期改造项目可行性研究报告总论项目背景项目名称项目名称：腾鳌污水处理厂一期改造项目项目地点项目地点：辽宁省鞍山腾鳌经济开发区一号路八号，现腾鳌污水处理厂院内。建设单位建设单位：海城市水务集团有限公司规划期限根据相关领导部门对腾鳌污水处理厂一期改造项目的规划，确定腾鳌污水处理厂一期改造项目需于2017年年底前完成。工程规模改造项目设计规模15000m3/d，对现污水处理厂进行技术改造，处理后的出水达到《城镇污水处理厂排放标准》GB18918-2002一级标准中的A级标准。工程内容腾鳌污水处理厂一期改造项目针对该厂现有工艺、设备情况，基于现进水水量、水质指标对该厂进行以下改造。新建水解酸化池。原有综合池清淤及改建为调节池；原预处理池清淤及改造成事故池；原AP池体清淤及改造；鼓风机房、深度处理间改造。新增进水在线检测设备新增COD在线检测仪、PH在线检测仪，实现进水水质指标的即时检测。新增事故水调配系统（2000m3/d）应对短时间高浓度进水，该系统包含事故池预曝气系统、事故水出水提升泵。设备安装于厂内原有预处理间。新增主工艺气浮系统(15000m3/d)，安装于预处理间。新增高级氧化系统、混凝剂、助凝剂加药装置，新增污泥脱水机；新增砂滤反吸风机；新增及改造原有电气控制系统更换已损坏推流器,更换原鼓风机（已达使用寿命或已损坏）；改造现有生化池曝气系统；对现粗格栅、细格栅、曝气沉砂、砂水分离器等进行大修并更换损毁零件，更换和修复已损坏的仪表。工程投资腾鳌污水处理厂一期改造项目总投资：2149.17万元。编制依据及设计主要资料《鞍山腾鳌污水厂项目可行性研究报告》——辽宁省城乡建设规划设计院，2008年3月；《鞍山腾鳌污水处理有限公司污水治理工程施工图纸》——沈阳化工研究院设计工程中心，2008年；腾鳌污水处理厂水质监测数据——海城水务集团，2017年；《腾鳌污水处理厂一期改造项目项目建议书》——辽宁省城乡建设规划设计院，2017年7月。项目提出的理由与过程浑河流经抚顺、本溪、沈阳三市，河长415公里，流域面积1.15万平方公里；太子河流经本溪、辽阳、沈阳三市，河长413公里，流域面积1.39万平方公里；浑河、太子河在沈阳三岔河汇合成大辽河，流经盘锦和营口两市，在营口注入渤海，河长94公里，流域面积1962平方公里。2012年起辽宁省政府全面开展浑河、太子河和大辽河流域(简称“大浑太”)污染治理工作，于2012年3月26日下发《辽宁省人民政府关于印发浑河太子河大辽河污染治理工作的实施意见》（辽政发〔2012〕9号）。文中明确提出，辽宁省政府在2012年将通过实施污染源头治理、河流综合整治及生态恢复、农村环境治理三大工程，对大浑太流域进行集中治理，从根本上改善大浑太流域水质，确保2012年底干流及主要支流达到国家规定的水质标准。总体目标是到2012年底,按21项考核指标，大浑太干流18个断面水质全部达到四类标准，24条主要支流全部消灭劣五类。为了实现省市政府制定的治理目标，需对腾鳌污水处理厂现有污水处理系统进行技术改造，使污水处理厂出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级标准中的A级标准。由此，海城市绿源净水有限公司决定实施腾鳌污水处理厂一期改造项目。项目概述园区概述鞍山腾鳌经济开发区，位于东经122°44`,北纬41°01`，地处辽东半岛腹地，辽宁中部城市群之中。其东离钢都鞍山15公里，西临油城盘锦100公里，南到港口城市营口70公里、大连258公里，北距省城沈阳105公里。全区面积72平方公里，总人口5.4万，是辽宁省对外开放的重要窗口和省级经济开发区，1994年被国家命名为“全国乡镇企业示范区”，1995年获“中国乡镇之乡”和“首届中国乡镇投资环境100强”殊荣。开发区环境优越，资源丰富。开发区属北温带半湿润季风气候，年降雨量700～800毫米，四季分明，景色怡人。市区著名的千山风景区和汤岗子温泉，是特区建设者良好的休憩之地。背靠鞍钢和鞍山的地理优势，造就了腾鳌雄厚的工业基础和技术力量。充足的水源、肥沃的土地、富饶的矿产为开发区经济腾飞提供了基础条件。2016年以来，腾鳌作为传统中心镇通过体制、机制的改革创新，整个镇的各项工作取得了脱胎换骨的变化，展示出新城的雏形，为腾鳌未来发展奠定了基础，确定了格局，拉开了空间；腾鳌装备制造、精细化工、现代服务、健康休闲旅游4项产业的转型初见成效，向高端、纵深、线上线下、地标性建设迈开了坚实的步伐。自然条件地理位置鞍山腾鳌经济开发区位于东经122°44`,北纬41°01`，地处辽东半岛腹地，辽宁中部城市群之中。其东离钢都鞍山15公里，西临油城盘锦100公里，南到港口城市营口70公里、大连258公里，北距省城沈阳105公里。地形、地址、地貌、土壤腾鳌地区呈扇面型，境内东高西低。最高海拔135.2米，平均海拔53米，最低海拔5米，东和东南部有名甲山、英台山、锅盖山等诸山环绕。地区地貌由东向西逐渐倾斜，东和东南有低山丘陵。本工程场地地貌属冲击平原。地面坡度小于3％，地形平坦。腾鳌地区土层较厚，层次清楚，孔隙度在43%－58%之间，田间持水量在28％－48％之间。土壤质地粘结较紧，无石灰石反应，土壤颜色较深。根据土壤分类可分成：两种土类：棕壤土和草甸土。三种亚类：棕壤性土、草甸土、盐化草甸土。六种土属：麻石土、山淤土、河淤黑土、河淤土、盐化河淤土、黑底夹黑盐化河淤土、灰色山淤土及中层黄麻石土。气候、气象腾鳌地区属北温带半湿润季风气候，四季分明。夏季炎热多雨，多南风；冬季寒冷干燥，多北风。总体地区冬季以北风为主，其他季节以南风为主，全年主导风向为SSE或NNE；年平均风速3.2m/s。全年平均气温10.1℃，年平均降水量776mm。水文地质条件该地区环境水文地质条件受该地区地质构造、地层岩性、地形地貌、水文、气候等因素所控制。按地质勘测资料，本地区地下水为第四系全新统砂卵砾石孔隙水，分选性差、夹有黏土和粉砂，厚度不等，一般在6－20m，地下水位受地形控制，其动态变化直接受大气降水和地表河流的影响，pH值7左右，因含水层薄、透水性差，为弱富水含水层。交通条件腾鳌经济开发区东离钢都鞍山15公里，西临油城盘锦100公里，南到港口城市营口70公里、大连258公里，北距省城沈阳105公里。沈大高速公路、长大铁路纵贯腾鳌全境，鞍羊、鞍营与沈大公路交汇于区内，中国联航鞍山机场座落其间，构成了立体式交通网络。铁路、公路、海运都很方便，为规模化发展奠定了有利基础。腾鳌污水处理厂概况污水厂简介腾鳌污水处理厂位于腾鳌经济开发区西南部。污水厂东侧为鞍山七彩化学股份有限公司；厂南侧为三通河河坝（距离河坝约5m）；厂西侧为农田保护区；北侧为周正村（距离周正村为1200m）。腾鳌污水处理厂由鞍山腾鳌污水处理有限公司建设，此公司原隶属于鞍山七彩化学股份有限公司。腾鳌污水处理厂项目规划处理能力为5万m³/d，一期建设投产2.5万m³/d，工程投资7825.51万元。接纳城镇居民及工业企业排水，设计污水厂处理后出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中一级A标准。处理后水排入三通河，最终汇入辽河。因开发区企业数量、生产规模、居民生活条件变化等客观因素影响，原设计、施工、管理等局限性，腾鳌污水处理厂实际运行情况不理想，排水不能稳定达标。现处理工艺流程目前，混合污水由专用输水管路进入污水处理厂，进厂处设置采样井，采样井旁已安装自动化检测设备对进口水样进行检测，该自动化检测设备的检测方式为化学法，每次检测过程持续40分钟。混合污水自流进入粗格栅间，通过机械格栅去除污水中颗粒较大的悬浮物，再由污水提升泵提升进入细格栅、曝气沉砂池。进一步去除污水中的较大颗粒的悬浮物，然后污水自流进入综合池内，按原设计污水在综合池内进行预处理，调配后经泵送入A2/O池内，在A2/O池内污水中的污染物通过一系列的微生物作用，完成绝大部分有机物和氮、磷的去除。A2/O处理后的污水自流进入二沉池，在二沉池中进行固液分离。其上清液自流进入絮凝沉淀池，在絮凝沉淀池内向污水添加絮凝剂和助凝剂，污水经混合、絮凝、沉淀等过程，上清液流入砂滤池进一步去除水中残留悬浮物。经过砂滤池后的清水流入消毒池进行消毒处理。最后经处理的污水排入太子河支流三通河。原设计关键单元A2O池设计规模Q=2.5万m3/d，日变化系数KZ=1.2设计最大处理量：1250m3/h进水水质：COD=350mg/LBOD=150mg/L出水水质：COD=350mg/LBOD=150mg/L污泥负荷：0.048KgBOD5/kgMLSS·d污泥指数：SVI=150池内混合液浓度MLSS=2800mg/L内回流比：150%～300%污泥回流比50%～100%本工程设1座A2O池，每座池体分别由厌氧区、缺氧区、好氧区组成，经核算厌氧区混合液溶解氧浓度小于0.3mg/L，缺氧段混合液溶解氧浓度小于0.5mg/L，好氧段混合液溶解氧浓度大于2mg/L。A2O池平米尺寸为φ57x6m，分为二格，池体总容积15000m³，设计流量各段停留时间分别为1.0h，2.0h，9.0h，A2O池总停留时间为12.0h，污泥龄19.0天。在厌氧段回流比100%，在好氧段设混合液回流泵，回流比300%；缺氧段采用潜水搅拌器使污水与回流污泥充分混合。二沉池原设计中二沉池共设两座，采用辐流式二沉池，单池设计直径为表面符合0.9m3/m2·h，出水堰符合1.1L/m·s，水力停留时间4.0小时，尺寸ψ30×H4.0m，周边水深3.7m，每座二沉池内设中心传动刮泥机一台，功率为1.1Kw。混凝沉淀池参数23.7*9.6m（单格3.95*3.2m，共18格），按2.5万m³/d，流量系数1.0校核，表面负荷为4.58m³/(㎡.h)；按1.5万m³/d，流量系数1.1校核，表面负荷为3.02m³/(㎡.h)。滤池参数：14.25*9.2m（单格4.75*4.6m，共6格），按2.5万m³/d，流量系数1.0校核，滤速为7.94m/h；按1.5万m³/d，流量系数1.1校核，表面负荷为5.24m/h。现工艺流程图图STYLEREF2\s1.3SEQ图\*ARABIC\s21原工艺流程图污水厂现状目前污水厂运行现状如下：运行能力有限，且不能稳定达标排放污水厂运行能力有限，实际处理量为15000m3/d，处理后排放水质长期不达标，受各级环保系统重点督查，并被列入重点整改清单。而污水厂的排放水体三通河、太子河属于辽河流域大辽河水系，根据国家辽河水域污染防治计划指出，该区域各断面水质指标不得低于《地表水质量标准》（GB3838-2002）中的IV类标准。该污水厂的长期不达标排放，势必影响该地区的地表水安全，甚至随着地表径流的下渗影响本地区地下水安全。原设计与目前进水情况不符目前，腾鳌污水处理厂所纳污水来源为园区内14家企业（见表1.3-1），包含纺织、染料、精细化工、食品、屠宰、钢铁、造纸、制药等8个行业，各企业所排放污水有各自的特征污染物，其中部分属于第一类污染物，系典型的工业园区污水，理应按工业污水进行工艺选择。表STYLEREF2\s1.3SEQ表\*ARABIC\s21工业污水排放源序号名称行业主要污染物1鞍山万隆纺织有限公司纺织COD、pH、SS、色度等2海城市泰利橡胶助剂有限公司化工苯胺、甲苯、环己胺、叔丁胺、钠盐等3鞍山七彩化学股份有限公司化工、染料苯系物、硫化物、氰化物、挥发酚4鞍山润德精细化工有限公司化工苯系物、硫化物、氰化物、挥发酚5辽宁味邦生物制药有限公司制药COD、SS、难生物降解物质、抗生素6鞍山味邦食品有限公司食品COD、pH、氨氮7鞍山市腾鳌肉禽加工厂屠宰COD、油脂、SS8鞍山华氏金属制品有限公司机加乳化液等9鞍山市奥新带钢有限公司机加乳化液等10鞍山辉虹颜料科技有限公司化工苯系物、硫化物、氰化物、挥发酚11鞍山源鑫钢铁有限公司钢铁油、酸、碱、铬等重金属12辽宁众力精细化工有限公司化工苯系物、硫化物、氰化物、挥发酚13海城华信纸制品有限公司造纸AOX（可吸附有机卤化物）14鞍山万合造纸有限公司造纸AOX（可吸附有机卤化物）依据国家相关规定，各个排污企业应按照排放要求对其排放污水进行预处理。然而大部分厂家没有或者不运行污水预处理设施，排水量、排水指标均存在超标现象。此外，园区内大部分区域没有实现雨污分流，降雨时，污水厂进水量过大，给整个污水厂的安全运行带来破坏性影响。进水水质的大幅波动和超出设计能力是该污水厂不能保证高效、稳定达标运转的主因之一。表STYLEREF2\s1.3SEQ表\*ARABIC\s22水质指标指标CODBOD5SSTKNNH3-NPpH备注进水水质410160180352546～9设计出水标准5010101550.56～9设计进水水质（实际）1565623805441156～93月1日～4月27日平均值进水水质（极端）534121311509974156～93月1日～4月27日极端值原设计与现场实际已建成工艺构筑物不符本项目设计资料显示设计规模为2.5万m³/d，而现场仅建有一座直径为28米的辐流二沉池，其设计表面负荷明显与国家规范(规范指导值0.6-1.5m3/(m2.h))不符。更与工程经验不符，按照工程经验，在有深度处理及严格出水水质要求的情况下，其表面负荷不应大于1.0m3/(m2.h)。即便按现污水厂日均进水量15000m3核算,其二沉池表面负荷也已超过1.0m3/(m2.h)。现有设计资料及现场管路等均支持此项目选用的是A2O工艺。环形中间AP池直径25m，有效容积2700m³，按25000m³/d校核，HRT可达到2.6h。明显超过国家设计规范A2O工艺中AP池HRT为1～2h的上限值。组织技术人员对现有构筑物规格复核，其主要参数如表：表STYLEREF2\s1.3SEQ表\*ARABIC\s23现有构筑物复核名称单元内主要配置参数备注一体化综合池总池容（m3）14810总有效池容（m3）13580总水力停留时间（h）10.8厌氧区规格尺寸（m）φ25×6（图纸及现场构筑物尺寸）平均有效水深（m）5.5总有效容积（m3）2690水力停留时间（h）2.16缺氧区规格尺寸（m）环形池，外直径φ38m，内直径φ25.4m，深6m（图纸及现场构筑物尺寸）平均有效水深（m）5.5有效容积（m3）3360污泥浓度(MLSS)2800（mg/L）（按设计回流比达不到此值）水力停留时间（h）2.6915℃时的脱氮(反硝化)速率0.065[kgNO3－N∕(kgMLSS•d)]好氧区数量（格）1单侧尺寸（m）环形池，外直径φ57m，内直径φ38.4m，深6m（图纸及现场构筑物尺寸）有效水深（m）5.5总有效容积（m3）7520水力停留时间（h）6.02污泥负荷0.090（kgBOD5/(kgMLSS.d)污泥指数（SVI）120污泥浓度(MLSS)2800（mg/L）（按可研设计值）污泥龄13.2（d）内循环回流比57%～86%内循环回流量200～300L/s（实配回流泵2台，按2用计算）污泥回流比8%污泥回流量100m3/h（实配回流泵2台，1用1备）鼓风机41（m3/min），6mH2O，5台，3用2备气水比5.9设施及设备老化严重受进水水质影响，污水厂设备处于不良运行状态，设备腐蚀严重，设备故障率居高不下，而且部分设备选型、安装均不符合现有进水水质、水量的工艺要求，并且现场部分设施需要完善以保证运行安全。图STYLEREF2\s1.3SEQ图\*ARABIC\s22严重腐蚀的安全网格板图STYLEREF2\s1.3SEQ图\*ARABIC\s23被淹没的管廊工程建设必要性“十三五”以来，党中央、国务院高度重视环境保护，把环境保护作为影响经济和社会发展全局的重大问题之一。因此，明确目标，落实责任，统筹安排，加快污水处理设施建设与规范运行，是目前政府工作的重要任务之一。腾鳌污水处理厂一期改造项目的必要性主要体现在以下几方面：环境保护的需求太子河既是沿河城市的主要供水水源，又是工业园内各企业生产废水和生活污水的最终受纳水体。长期以来，由于条件所限，工业园内的废水未能处理达标就直接排放到太子河中，对太子河水环境造成了严重污染。大辽河水系不断遭到破坏，水质恶化。长此以往将会直接影响到周边居民的身体健康。为了减轻对太子河流域的污染，保护城市水源，改善居民生活环境，本项目的建设迫在眉睫。经济发展的需求污水处理厂是工业园基础设施建设的重要组成部分，是保障园区运行的重要环节。随着工业园入驻企业的不断増加及企业自身产量、产线的扩増，势必会使企业生产废水的产生量増大，水质变得更加复杂。当前，园区污水处理系统己经难以承受不断増大的废水处理量。该项目的实施，能够使园区污水处理达标，将提高示范区形象，促进区域建设，从而完善示范区的规划布局，有助于创优发展环境，打造一流的投资环境，增强招商引资的竞争力。实现园区总体规划、发展循环经济的需求目前腾鳌装备制造、精细化工、现代服务、健康休闲旅游4项产业的转型初见成效，产业结构已经开始向高端、纵深、线上线下、地标性建设迈开了坚实的步伐，而现代服务业和健康休闲旅游业离不开良好的自然环境，腾鳌地区具有难得的优良自然环境，本地区的温泉资源在全省亦是名列前茅。本项目的实施为实现园区的总体规划、发展循环经济保驾护航。工程建设可行性腾鳌污水处理厂已运行多年，积累了丰富的运行经验。同时污水处理工艺已经是成熟的技术，只要污水处理厂的设计参数选用合理，工程措施采用得当，腾鳌污水处理厂取得良好的处理效果是可行的。相关各职能部门对园区内各企业排水口水质、水量进行了连续性监测，同时腾鳌污水处理厂有多年连续性水质监测数据，这为污水处理厂改造项目的设计提供了宝贵的基础资料，是项目顺利实施的有力保障，项目的实施完全可以符合本地区实际污水状况，避免了不必要的项目支出。采用的主要规范及标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002；《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）；《污水综合排放标准》（GBJ8978-1996）；《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T31962-2015）《城市污水处理工程项目建设标准（修订）》（2001年）；《污水再生利用工程设计规范》（GB50335-2002）；《城市污水处理厂管道和设备色标》（CJ/T158-2002）；《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）；《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策(试行)》(建城[2009]23号文件)；《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》（GB50032-2016）；《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）；《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》（CECS138:2002）；《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》（CECS117:2000）；《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；《砌体结构设计规范》（GB50003-2010）；《钢结构设计规范》（GB50017-2014）；《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2010）；《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-2008）；国家、地方其他相关设计标准、规范和法律。工程方案论述编制原则及依据编制原则以国家有关法令、法规和标准为准则，在总体规划的指导下进行文件的编写工作，使工程建设与城市的发展相互协调，最大限度地发挥出工程的社会、经济和环境效益。本工程为改造项目，设计中尽可能利用现有场地，并适当留有余地，与现状工程有机结合，以利于操作管理及维修养护。对现有处理构筑物的处理效果、运行参数进行合理评估，通过必要的改造充分发挥现有构筑物的潜力。在处理工艺的选择上，应与污水处理厂现有工艺系统相结合，尽可能的减少运行费用，降低工程造价。选择设备力求经济、实用、高效。对于关键性设备，选用国外的先进产品，以达到运行安全可靠，操作方便简单的目的。采用先进可靠的控制系统，提高水厂的自动化水平。尽可能缩短停产时间，以发挥污水处理设施处理污染物的功效。编制范围技术改造污水处理厂一座，工程规模15000m3/d，出厂水质符合现行的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）规定的一级A标准。提标改造项目可研报告的设计内容如下：对腾鳌污水处理厂实际监测的进、出水水质进行分析，确定提标改造项目设计进、出水水质指标。根据污水处理厂进水水质及出水水质的评估结果，结合国内外污水处理厂改造的实践经验，论证可供选择的污水处理工艺和工艺流程。结合现有工程占地和工艺设施的基础，进行提标改造方案的工艺设计。编制较为完整的投资估算和成本分析。处理规模原厂区设计规模腾鳌污水处理厂主要收集处理腾鳌镇区（腾鳌工业园）的综合生活污水、工业废水以及渗入的地下水量。在项目初步设计阶段，根据《室外排水设计规范》（GB50014-2006）、《城市排水工程规范规划》(GB50318-2000)，预估综合生活污水处理量和工业废水处理量为2008年1.41万m3、2013年2.46万m3、2020年4.21万m3。根据对污水量的预测，项目原始设计污水厂处理规模为2.5万m3/d，远期处理规模（2020年）为5m3/d。实际处理规模目前实际处理规模为15000m3/d,实际处理量小于设计处理量的的主要原因如下：现场实际构筑物和运行装置与可研文件中描述的园区污水或市政污水不符。腾鳌污水处理厂设有预处理系统（已废止），事故水处理系统（已闲置），可以明显看出其系针对单一化工废水所做工艺设计。对腾鳌污水处理厂各个生产工序进行工艺参数复核，在进水水量达到25000m3/d时，现场辐流式二沉池表面负荷为1.7～2.5m3/(m2.h)，与国家规范(规范指导值0.6-1.5m3/(m2.h))不符。更与工程经验不符，按照工程经验，在有深度处理及严格出水水质要求的情况下，其表面符合不应大于1.0m3/(m2.h)。根据“木桶原理”，由于现场空间有限，不能新建二沉池（直径28m），在保留现有污水处理厂主要构筑物和最大程度利用现有工艺设备的基础上，重新核算二沉池工艺参数，按现处理水量1.5万m³/d校核表面负荷为1.01～1.55m³/(㎡.h)，符合国家设计规范要求（国家设计规范指导表面负荷为：0.6～1.5m³/(㎡.h)）。改造项目设计规模通过对腾鳌污水处理厂现有主要构筑物和工艺装置的分析、评估，改造项目规模确定为15000m3/d是合理的。按照国家规范计算总变化系数为1.526，设调节池调节进水水量、水质，实取变化系数为1.1。水质论证现污水厂所接纳污水含工业污水和生活污水，其工业污水来源于园区内已入驻的不同行业的14家企业，各企业所产的废水水质有很大差别。同时受天气（降雨）和各企业经营状况影响，污水厂进水水质指标波动极大，以COD为例，日常平均进水COD为700～800mg/L，经常性波动到1000mg/L，极端情况下可达5000mg/L以上。根据对日常出水水质监测数据的分析，把COD和氨氮作为主要控制指标。由《鞍山腾鳌污水处理厂项目可行性研究报告》中获悉，本项目原设计确系按工业园区污水厂设计，其规划设计水质不超过《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T31962-2015）的限值，海城水务集团接手后，在近一年的运行时间内，对来水水质进行化验，采取其中有效数据进行分析：1.COD数据分析根据腾鳌污水处理厂实测水质指标数据，剔除个别异常数据后，经过数据处理，作出等于、小于某浓度的数据在全部数据中所占比例（累计出现频率）的关系曲线如图STYLEREF2\s2.3SEQ图\*ARABIC\s21所示；进水COD保证率如表STYLEREF2\s2.3SEQ表\*ARABIC\s21所示图STYLEREF2\s2.31进水COD数据分析表STYLEREF2\s2.3SEQ表\*ARABIC\s22进水COD保证率保证率85%90%95%88.21%进水水质（mg/L）806.4963.11388.639002.氨氮分析根据腾鳌污水处理厂实测水质指标数据，剔除个别异常数据后，经过数据处理，作出等于、小于某浓度的数据在全部数据中所占比例（累计出现频率）的关系曲线如图STYLEREF2\s2.32所示；进水氨氮保证率如表STYLEREF2\s2.32所示。 图STYLEREF2\s2.32进水氨氮数据分析表STYLEREF2\s2.32进水氨氮保证率保证率85%90%95%86.3%进水水质（mg/L）49.458.965.91503.小结根据园区内各企业预处理设施设置及运行情况结合各企业生产状况，主要控制指标中氨氮能够由各企业预处理设施自行控制，而COD污染物主要依靠腾鳌污水处理厂去除，故把进水COD指标作为主要工艺控制指标。为了合理地确定本工程的设计进水水质，在保证污水处理厂能够对所有可能的进水处理后达标排放的前提下，不因取值过高而造成构筑物和设备规格过大，浪费人力和财力，应将进水水质按照以下要求分为事故污水和常规污水，进行分类处理。表STYLEREF2\s2.33进水分类单位：mg/L指标CODBOD5SSNH3-NTKNpH常规进水9003603005062.5—事故进水＞900————＜5出水水质为保护大辽河流域水体环境，根据国家环保总局关于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)修改单的要求，《辽宁省人民政府关于印发浑河太子河大辽河污染治理工作的实施意见》（辽政发【2012】9号）精神，腾鳌污水处理厂一期改造项目出水执行一级标准的A标准。表STYLEREF2\s2.4SEQ表\*ARABIC\s21出水水质单位：mg/L序号基本控制项目一级标准二级标准三级标准A标准B标准1化学需氧量（COD）5060100120（1）2生化需氧量（BOD5）10203060（1）3悬浮物（SS）102030504动植物油135205石油类135156阴离子表面活性剂0.51257总氮（以N计）1520--8氨氮（以N计）（2）5(8)8(15)25(30)-9总磷（以P计）2005年12月31日前建设的11.5352006年1月1日起建设的0.513510色度（稀释倍数）3030405011pH6～912粪大肠菌群数（个/L）103104104-工艺现状分析前端水质监测间隔时间长现有进水自动检测设备COD检测方法为铬法检测，检测间隔约2小时，数据检测时间大于40min,检测时间过长，不能有效快速识别进水水质波动。在实际运行中，在获得检测结果后，高浓度事故污水已经进入污水处理系统。2h的检测间隔，只能对前端进水进行水质统计，不能实现进水水质数据的时时返遗以及事故水的单独收集，且在目前处理工艺中没有针对事故水质的应对措施。水质波动范围大目前进水水质数据波动较大，据数据统计，进水COD在320～2522mg/L。如此大范围的波动，对后续生化系统会形成巨大的冲击，即使将COD高于1000mg/L的事故水提前收集进入事故水池，水质波动也会影响后续生化系统的稳定运行。目前，污水处理厂综合废水池总容积为2340m3,综合废水池按最高水位运行时，HRT为3.4h，考虑水量缓冲，按中水位运行，HRT仅为1.9h，针对水质及水量的调节能力差，不能适应目前污水厂来水水质波动较大的情况。污水中存在难降解有机物园区内有多家纺织、染料、精细化工、钢铁、造纸等行业，此类企业所排放污水含有大量难降解的大分子污染物质（如苯系物、可吸附有机卤化物、乳化液、石油类油脂、硫化物、氰化物、挥发酚等）。此类污染物对生化系统运行都会产生不同程度的负荷冲击、微生物中毒等，从而影响污水处理系统的稳定运行。目前，该厂污水处理工艺中没有可靠、合理的预处理工艺对大分子污染物进行去除或分解。A2O池工艺问题池容偏大，可以合理利用：由于受二沉池池型、池容限制，污水处理厂处理水量为15000m3/d，AP池有效池容2700m3,停留时间已达4.3h(国家设计规范规定A2O工艺中AP池HRT为1～2h。),池容过大，应该合理利用。供氧量不足：由于进水水质污染物浓度高，进水氨氮是设计含量的3～4倍，COD也是设计含量的2倍，好氧池曝气量不足，需要提高O池供氧量；二沉池表面负荷过高按原设计2.5万m³/d校核表面负荷为1.7～2.5m³/㎡.h，其表面负荷过高。按现水量1.5万m³/d校核表面负荷为1.01～1.55m³/㎡.h（国家设计规范规定二沉池表面负荷为0.6～1.5m³/㎡.h），可以满足工艺需求。絮凝沉淀池按原设计2.5万m³/d校核表面负荷为3.6～5.4m³/(㎡.h)，其表面负荷过高。按现水量1.5万m³/d校核表面负荷为2.2～3.2m³/(㎡.h)（国家设计规范规定斜板沉淀表面负荷为1.2～3.0m³/㎡.h。），表面负荷在设计范围边缘，有一定风险，需要通过设备技改提高沉淀效果。斜板沉淀池为重力排泥，使用手动阀排泥，人工操作，工作量较大，并且排泥管路不畅，可能出现泥斗排泥不净的情况。需要对排泥管路做技术改进，或增加动力排泥设备。砂滤池工艺问题砂滤池冲洗前水头损失为2～2.5m,目前，污水处理厂砂滤池反洗的排水槽偏低，冲洗前水头约为0.4～0.6m,导致砂滤池反洗周期过短。滤层最大膨胀率为30%～50%，滤层高度1.2m，膨胀高度在0.36～0.6m，目前，污水处理厂砂滤池反洗的排水槽偏低，距砂层高度为0.4～0.6m，反洗时，石英砂会流失。设备、基建现状评估由于运行时间较长；进水水质、水量均与设计不符；加之现场运行人员不足，给污水厂设备运行与维护带来不便，造成了现在污水厂的一系列设备问题，具体如下：粗格栅机耙齿、水下平导轮、驱动轮等主要零件破损，细格栅栅齿磨损严重；一部分垃圾不能拦截或卡住格栅；曝气沉砂池，气管、布气管破损，现场采用临时管路；综合池、曝气池、A2O池均存在污泥淤积，据调查，最深处淤积深度为1.5m；生化池推流器与生化池内的悬浮填料不匹配，造成推流器磨损；污泥脱水设备损坏严重；现有鼓风机为罗茨风机，已超龄服役，且有一台已经报废。目前风量、风压均不能满足系统需求；设备腐蚀严重，各个处理单元的护栏、盖板、爬梯、走台以及池内外设备均存在严重腐蚀；各处理单元加药设备损坏，罐体破损，加药机构损坏；砂滤池下面泥斗及其管道腐吧蚀严重，砂滤池管廊长时间浸泡在水中，阻碍设备使用与维护；现场大部分仪表均存在损坏现象。改造项目工艺确定改造目标使出水稳定达标，符合国家标准，维护本地区自然环境，符合本地区发展规划要求，为本地区的高速发展保驾护航；提高污水厂运行稳定性，使污水厂能够应对现有水质、水量的波动；对污水厂现有设施进行彻底的维护更新，使设备处于良好的运行状态，消除现场安全隐患；适当提高污水厂的自动化程度，使系统可以连续稳定运行，降低工人的劳动强度。改造思路遵照“处理效果稳定可靠；实用、适用、经济；投资及运行费经济、工程实施切实可行；因地制宜选择工艺”的总原则，结合进厂污水水质的特殊实际情况，本着实事求是的态度，综合确定本项目污水厂工艺和设备改造方案。改造工艺方案内容目前腾鳌污水处理厂出水与《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A标准对比如下：表STYLEREF2\s2.7SEQ表\*ARABIC\s21污水处理厂现出水水质与一级A标准对比表单位：mg/L指标CODBOD5SSNH3-NTNTP大肠菌群常规（80%）9003605005670—事故（20%）＞1000＞400—＞80＞100—出水指标5010105（8）150.5103由上表可知，为满足出水水质要求，改造项目需在现有处理系统的基础上，重点加强有机物、SS、氮和磷的去除。污水处理工艺选择应充分考虑污水量和污水水质以及经济条件和管理水平，优先选用技术合理先进、安全可靠、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟处理工艺。选择合适的污水处理工艺，不仅可以降低工程投资，还有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的常年运行费用，保证出水水质达标。工业企业随生产量波动、生产品种以及生产工艺变化而导致排水水量大幅变化、水质复杂。工业园区因企业众多，企业类型不同，使园区污水水质更加复杂。对于工业园区污水处理系统设计，一般需特殊关注三方面问题：应对水量水质波动对生化处理系统的冲击负荷；应对有毒有害物质对微生物的生物抑制影响；难降解物质导致系统出水超标问题。应对水量水质波动影响，一般通过设置调节池和物化处理工艺平抑其影响。我国早些年有些园区污水处理厂在工艺选择时，过分相信环保监管力度和企业污水自行处理能力，对预处理工艺重视不够，投入运行后，导致生化系统频繁受各种冲击负荷影响，很难稳定运行。应对有毒有害物质影响，一般通过企业源头处理及污水厂物化预处理工艺消减。在面对监管力度不足的条件下，本项目改造时正是针对园区水质特点，着重于物化预处理工艺，能在生化系统前解决的问题尽可能的先解决，以保证生化系统不受或少受影响为指导原则，故此，立足于现有生化处理工艺，在投资许可条件下增设可行的物化及水解酸化处理工艺。应对难降解物质影响，可以在污水厂前端和后端采取措施，前端物化及水解酸化处理工艺有利于难降解物质的去除、降解、提高可生化性，但对于对来水水质分析数据不足、出水要求严格的情况下，宜在后端采取保护性工艺措施，以确保达标排放，改造内容如下：针对污水处理厂来水水质波动情况，可通过平抑、均衡来水和增设事故水处理设施，降低或消除来水水质波动导致的生化系统冲击负荷；针对污水处理厂来水污染物浓度高于原始设计且存在大量生物抑制性物质或难降解物质的情况，可通过预处理措施减少进入生化处理系统的有毒有害物质，降低生化处理系统的冲击负荷，并采用进一步的深度处理措施以解决出水超标问题。预处理工艺比选现污水处理中主要污染物依靠腾鳌污水处理厂现有生物处理工艺和深度处理工艺难以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A标准的水质要求。对现有常规水处理工艺改造的主要目的是进一步去除二级处理水中的悬浮物、溶解性有机物、磷、有害物质等，保证生化处理工序的稳定。在最大限度保留原有工艺设备、建筑的基础上，可应用的预处理技术包括：混凝沉淀、混凝气浮等。针对腾鳌污水处理厂一期改造项目对二种处理工艺进行比较。表STYLEREF2\s2.7SEQ表\*ARABIC\s22工艺比选序号名称混凝沉淀混凝气浮1工艺效果适用于无机颗粒较多适用于有机颗粒较多（含油废水等）2工艺稳定性针对污水水质变化较大情况，工艺稳定较差较高3设备及维护设备较少，具有较好的稳定性工程设备化，设备在稳态运行下，具有较高的稳定性4投药量较高较低5运行方式人工操作自动化运行6能耗一般较高7占地占地面积大较小8投资一般较高由于腾鳌污水处理厂进水中存在微量有机物残留（工业污水源），当地的季节性低温等因素，选择混凝气浮配合水解酸化工艺作预处理工艺。深度处理改造工艺比选深度处理改造工艺流程的确定原则针对于目前工业园区的水质情况，高浓度污水大多来自于纺织、染料、精细化工、钢铁、造纸等行业。因此在深度处理改造工艺的选择中，采用以下原则：（1）采用先进高效、经济合理的废水处理工艺，保证处理效果；（2）采用流程简洁、运行管理方便的处理工艺；（3）耐受水量与水质冲击负荷能力强；（4）运行安全可靠，操作简单方便，调节灵活；（5）选择低噪声设备，降低运行噪声。事故水处理工艺比选针对腾鳌污水处理厂一期改造项目对两种处理工艺进行比较。表STYLEREF2\s2.7SEQ表\*ARABIC\s23事故水处理工艺比选序号名称芬顿工艺电化学工艺1工艺效果适用于去除难降解有机污染物适用于去除难降解有机污染物2工艺稳定性非常好非常好3设备及维护设备较少，具有较好的稳定性需要定期检修及更换电极4投药量较高无5设备耗材无较高，电极板耗量极大6能耗较低较高7运行费用偏高很高8占地一般一般9投资一般较高根据本项目的进出水水质，考虑废水特点，确定采用“芬顿处理”，作为深度处理改造工艺，将该工艺不至于二沉池出水之后，絮凝沉淀池前，确保证污水处理厂的整体出水实现达标排放。芬顿氧化工艺芬顿氧化法具有去除难降解有机污染物的高能力，在制药废水、印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等废水处理中得到了很广泛的应用。Fenton试剂在水处理中的作用主要包括对有机物的氧化和混凝两种。对有机物的氧化作用是指H2O2与Fe2+作用，生成具有极强氧化能力的羟基自由基·OH而进行的游离基反应；另一方面，反应生成的Fe(OH)3胶体具有絮凝、吸附功能，也可以去除水中部分有机物。芬顿氧化法反应机理：自由基氧化降解有机物的实质是•OH通过电子转移等途径传播自由基链反应，部分进攻有机物RH夺取氢，生成游离基R•，R•进一步降解为小分子有机物或者矿化为CO2和HO2等无机物，部分与有机物反应是C-C键或C-H键发生裂变，最终降解为无害物。在pH=3～4的溶液中，OH•自由基的氧化电势高达2.73V。在自然界中，其氧化能力在溶液中仅次于氟气。因此，持久性有机物，特别是通常的试剂难以氧化的芳香类化合物及一些杂环类化合物，在芬顿反应中全部被无选择氧化降解掉。推荐工艺方案推荐工艺路线针对污水厂污水来源水质、水量的特殊状况，充分利用污水厂现有建、构筑物和设备，提出分质处理的总体工艺方案。首先将污水厂进水按照水质指标进行分类。拟对进水口自动检测设备进行更新，更换为光法检测，以便快速检测数据（现有设备检测时间为2小时）。根据进水水质，将COD大于900mg/L的污水泵入事故池进行合理调配，COD小于900mg/L的污水泵入调节池（依托原有综合池改造）。常规浓度污水经粗格栅(大修)、细格栅(大修)、曝气沉砂池(大修)、调节池后，经调配进入水解池（新建及现有生化池改造）、生化池(改建)，处理后的污水自流进入二沉池(大修)，污水在二沉池内进行固液分离。其上清液自流进入芬顿反应池，依据进水水质指标进行芬顿反应处理，经处理后得到污水进入絮凝沉淀池(大修)，通过自动加油设备（新增）在絮凝沉淀池内向污水添加絮凝剂和助凝剂，污水经混合、絮凝、沉淀等过程，上清液流入砂滤池进一步去除水中残留悬浮物。经过砂滤池(大修)后的清水流入消毒池进行消毒处理。二沉池中剩余污泥和絮凝沉淀池中的污泥定期排入污泥储池，污泥储池的污泥运至污泥脱水机房，采用叠螺脱水机（新增）进行脱水，脱水后的泥饼外运处置。表STYLEREF2\s2.8SEQ表\*ARABIC\s21处理效果预测表指标处理阶段CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）NH3-N（mg/L）TP（mg/L）进水去除率出水进水去除率出水进水去除率出水进水去除率出水格栅9000%9003600%360630%634.00%4.0预处理9000%9003600%360630%634.00%4.0调节池9005%8553605%342630%634.00%4.0气浮系统85530%59934215%291635%594.050%2.0水解酸化59920%47929115%247594%572.022%1.6反硝化47942%27924757%107570%571.60%1.6好氧及二沉池27970%8410792%95792%51.650%0.8深度处理(芬顿、混凝沉淀及砂滤)8450%42920%750%50.850%0.4出水42750.4排放标准501050.5推荐工艺流程图图STYLEREF2\s2.81工艺流程图工程设计设计基础（1）处理规模1.5万m3/d，污水进行分类处理，事故水经气浮、芬顿工艺处理后进入主工艺处理，主工艺在优化原有A2/O工艺的基础上增加气浮、水解工艺以保证出水满足设计要求。（2）污水的设计温度为冬季12℃，夏季20（3）各阶段对污染物的去除程度参见下表2.8-1总图设计厂址概况腾鳌污水处理厂一期改造项目利用厂区原有综合池、A2O池、高浓水处理系统用地及现有构筑物间空地。根据现有工程地质勘察报告结果来看，拟建设用场地地质状况良好，适合工程建设。总图设计原则1、最大限度保证现有设施不被破坏。2、施工期间不影响其他处理系统的正常运行。3、新建建(构)筑物与原有建构筑物协调统一。厂区平面布局腾鳌污水处理厂改造扩建工程主要新增的建（构）筑物为水解池1座、芬顿反应间1座。从污水处理厂总体布局来看，污水处理厂已建工程分厂前区、生化池区、泥区等几部分，厂前区有综合楼，位于厂区南部，现与生产区间隔较远，避免臭气污染；预处理部分（现废弃）位于厂区东侧，泥区单独形成区域，位于厂区东侧；生化区位于厂区西侧。改造项目新建水解池1拟设置于现有生化池北侧空地，既能减少施工期间对其他系列处理单元正常运行的影响，又有利于将来的运行管理；新建1座芬顿处理间拟设置于现有深度处理间东侧；事故水调配系统和主工艺气浮系统设置于厂区东侧现有预处理间。在原有砂滤间进行絮凝沉淀和砂滤系统改造，在原有污泥脱水间内进行设备增加和更换。厂区竖向设计在土方平衡的基础上，尽可能减少建、构筑物的基础处理、挖填方量，主要构建筑物基础尽量放在原状土上，避免回填土层，减少人工基础，保证安全，节约投资。污水处理厂原地面标高界于在52m左右。综合考虑土方平衡和三通河的水位，保证在常水位条件下处理厂出水可以自流排入河流的要求，确定污水处理厂设计地面标高为52m。管道布置改造项目施工期间破坏的现有管道按照原管材恢复，新建工艺管道根据相关工艺要求采用钢管、PE或PVC等。同时在各段设置必要的超越措施，保证将来污水处理厂的平稳运行。绿化布置目前污水处理厂绿化比较完善，施工中破坏较少。为保证场内绿化布置整体统一，建议由污水厂二期项目做统一绿化。工艺设计进水口在线检测首先将污水厂进水按照水质指标（COD、pH）进行分类。表STYLEREF2\s3.5SEQ表\*ARABIC\s21进水COD在线检测改造内容COD在线分析仪原有铬法COD在线分析仪测量周期≥60min更换紫外吸收法COD在线分析仪更换原因测量结果返馈时间过长新设备参数数量1台测量精度≤±5%测量周期≤2min工作温度2-40℃表STYLEREF2\s3.5SEQ表\*ARABIC\s22进水pH在线检测改造内容PH在线分析仪新增pH在线分析仪新设备参数数量1台测量精度≤±0.05%测量周期即时工作温度0-100℃粗格栅间对现有粗格栅进行维修并更换损毁部件，以保护粗格栅间污水提升泵不受损害。表STYLEREF2\s3.5SEQ表\*ARABIC\s23粗格栅改造内容粗格栅间（利旧）原有设计规模Ｑ15000m3/d总变化系数KZ1.5设计流量Qmax937.5m3/h格栅渠宽Ｗ1.2m需检修设备：粗格栅机——原有设备参数格栅宽度Ｂ0.9m栅条间隙ｂ20mm格栅倾角α75o栅前水深ｈ1.0m过栅流速ｖ0.8m/s数量2台检修原因设备损坏检修后设备：粗格栅机——新设备参数格栅宽度Ｂ0.9m栅条间隙ｂ20mm格栅倾角α75o栅前水深ｈ1.0m过栅流速ｖ0.6m/s数量2台集水池（利旧）需更换设备：集水池液位计——原有设备参数测量范围0.1-10m标准精度±0.5%电源标准24VDC输出信号4-20mA二线制介质温度-20～100℃数量1台更换原因原有设备损坏严重，已无检修价值。需更换设备：集水池液位计——新设备参数测量范围0.1-10m标准精度±0.5%电源标准24VDC输出信号4-20mA二线制介质温度-20～100℃数量1台新增自动控制阀——设备参数规格型号DN400数量2台细格栅间及曝气沉砂池检修曝气沉砂池前端设置细格栅和用以清除流体中杂物的固液分离设备，以保护后续系统不会受无机物的沉积影响。表STYLEREF2\s3.5SEQ表\*ARABIC\s24细格栅及曝气沉砂改造内容细格栅间（利旧）原有设计规模Ｑ15000m3/d总变化系数KZ1.5设计流量Qmax937.5m3/h格栅渠宽Ｗ1.4m需检修设备：细格栅机——原有设备参数格栅宽度Ｂ1.2m栅条间隙ｂ5mm格栅倾角α75°过栅阻力ｈ350mm数量2台检修原因原有设备耙齿有部分损坏。曝气沉砂池原有设计规模Ｑ15000m3/d总变化系数KZ1.5设计流量Qmax937.5m3/h水平流速V0.06m/s水力停留时间3.0min有效容积180m3旋流速度v0.03m/s曝气量为0.15m3空气/m3污水数量1座（分两格）规格尺寸14.0×5.0×6.9m需检修设备：旋流曝气管数量1套检修原因原有设备曝气管路损坏。事故水调节系统根据总进水口监测即时检测数据，污染物指标较高的污水排入事故水池进行调节，减少事故水对系统的冲击。表STYLEREF2\s3.5SEQ表\*ARABIC\s25事故水调节池改造内容事故池（改造）设计规模Q15000m3/d总变化系数KZ1.1设计流量Qmax687.5m3/h数量1座规格尺寸26.0×26.0×6.0m有效容积3718m3水力停留时间5.4h调节池改造原综合池改造成调节池。对原综合池进行清淤、改造其部分结构，改造后调节池参数如下。表STYLEREF2\s3.5SEQ表\*ARABIC\s26调节池改造内容调节池设计规模Q15000m3/d总变化系数KZ1.1设计流量Qmax687.5m3/h数量1座规格尺寸54.0×32.0×6.0m有效容积9504m3水力停留时间13.8h预曝气管——新增设备参数数量1套材质UPVC新增主工艺气浮系统表STYLEREF2\s3.5SEQ表\*ARABIC\s27新增主工艺气浮改造内容气浮处理设备（置于事故排水预理间）新设备参数设计规模Ｑ15000m3/d总变化系数KZ1.1设计流量Q172m3/h设备数量4台COD去除率≥30%气浮加药系统1套水解及A2O改造水解酸化几乎是工业园区污水处理厂必设工艺步骤，在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善废水的可生化性。本项目可将原生化池中的AP池改造为水解酸化池2（但容积不够），同时新建水解酸化池1，与改建的水解酸化池2串联使用。水解池参数：表STYLEREF2\s3.5SEQ表\*ARABIC\s28新增水解池水解池设计规模Ｑ15000m3/d总变化系数KZ1.1设计流量Qmax687.5m3/h数量1座新增水解池1规格尺寸20.0×16.0×6.0m有效容积1760m3水解池2（A2O池改造）规格尺寸Ø25×6.0m有效容积2698m3总有效容积4458m3水力停留时间6.5h填料及支架1套A2/O池参数：按设计水量1.5万m³/d，流量系数1.1，表STYLEREF2\s3.5SEQ表\*ARABIC\s29A2/O池设计进水水质指标COD(mg/L)BOD5(mg/L)氨氮(mg/L)SS(mg/L)总氮总磷进水水质9003605030062.54出水水质5010510150.5设计工艺流程如前述，预估各工艺段去除率如前述，构筑物规格依现状及现有图纸，改造后A2O其主要参数如下：表STYLEREF2\s3.5SEQ表\*ARABIC\s210后A2O池其主要参数名称单元内主要配置参数备注一体化综合池总池容（m3）12360总有效池容（m3）11330总水力停留时间（h）16.5厌氧区规格尺寸（m）扇形区，外弧长10m，内弧长3.6m，半径8m平均有效水深（m）5.5总有效容积（m3）600水力停留时间（h）0.87缺氧区规格尺寸（m）环形池，外直径φ38m，内直径φ25.4m，深6m（图纸及现场构筑物尺寸）平均有效水深（m）5.5有效容积（m3）3360污泥浓度(MLSS)3500（mg/L）水力停留时间（h）4.8915℃时的脱氮(反硝化)速率0.06[kgNO3－N∕(kgMLSS•d)]好氧区数量（格）1单侧尺寸（m）环形池，外直径φ57m，内直径φ38.4m，深6m（图纸及现场构筑物尺寸）有效水深（m）5.5总有效容积（m3）7520水力停留时间（h）10.95BOD污泥负荷0.061（kgBOD5/(kgMLSS.d)硝化污泥负荷0.033（kgTKN/(kgMLSS.d)污泥指数（SVI）120污泥浓度(MLSS)3500（mg/L）污泥龄17.2（d）内循环回流比2.5内循环回流量400～500L/s污泥回流比100%污泥回流量700m3/h鼓风机52.86m3/min，6mH2O，5台，3用2备气水比13.5二沉池设备检修表STYLEREF2\s3.5SEQ表\*ARABIC\s211二沉池改造二沉池设计规模Ｑ15000m3/d总变化系数KZ1.1设计流量Qmax687.5m3/h数量1座规格尺寸Ø28×4.0m表面负荷1.1m3/m2.h需检修设备：刮泥机数量1台检修原因原有设备损坏。深度处理间改造新建芬顿反应池和加药间在现有深度处理间东侧新建芬顿反应间，反应间分为反应池和加药间，具体参数如下：表STYLEREF2\s3.5SEQ表\*ARABIC\s212新建芬顿反应间新建芬顿反应间芬顿反应池设计规模Q15000m3/d总变化系数KZ1.1设计流量Qmax687.5m3/h规格尺寸24m*6m停留时间1h芬顿加药间双氧水加药装置1套助凝剂加药装置1套硫酸亚铁加药装置1套碱液加药装置1套絮凝沉淀池改造表STYLEREF2\s3.5SEQ表\*ARABIC\s213絮凝沉淀改造絮凝沉淀池设计规模Q15000m3/d总变化系数KZ1.1设计流量Qmax687.5m3/h规格尺寸23.7*9.6m（单格3.95*3.2m共18格）上升流速3.02m³/(㎡.h)絮凝沉淀池填料——新设备参数填料材质乙丙共聚数量2套填料支架2套絮凝加药装置——新设备参数除磷絮凝加药装置1套助凝加药装置1套絮凝沉淀排泥系统——新设备参数排泥系统1套材质池内UPVC，池外PE砂滤池改造表STYLEREF2\s3.5SEQ表\*ARABIC\s214砂滤池改造砂滤池（利旧）设计规模Q15000m3/d总变化系数KZ1.1设计流量Qmax687.5m3/h规格尺寸14.25*9.2m（单格4.75*4.6m，共6格）表面负荷5.24m/h冲洗方式气水联合反冲冲洗强度气冲强度10L/s砂滤反洗风机——新设备参数数量2台风量12.73m3/min风压0.1MPa功率37kW鼓风机房表STYLEREF2\s3.5SEQ表\*ARABIC\s215鼓风机房改造鼓风机房需更换设备：鼓风机——设备参数数量5台风量52.86m3/min风压60KPa功率75kW工作方式3用2备供风量158.58m³/min气水比13.5曝气池搅拌强度7.0更换原因原有风机已使用9年之久，设备损坏严重。污泥间改造表STYLEREF2\s3.5SEQ表\*ARABIC\s216污泥间改造污泥间需更换设备：污泥脱水机——设备参数数量2台规格型号Ø402脱水后含水率≤80%调理加药设备1套（原有利旧）处理能力（绝干泥）200～300kg/h更换原因原有带式污泥脱水机损坏严重，已没有检修价值，需更换。消毒接触池按原有消毒方式进行，在本次改造项目中不做变更。原消毒水池处理水量：25000m3/d；接触时间：40min；平面尺寸：25×12m；有效深度：3.0m；有效容积:900m3；建筑设计工程概况表STYLEREF2\s3.6SEQ表\*ARABIC\s21改造后主要构建物序号名称建筑面积（m2）层数生产类别耐火等级抗震烈度备注1粗格栅及污水提升泵站150一戊类二级七度2曝气沉砂池78.1一戊类二级七度调节池1728一戊类二级七度原综合池改建3事故水调节池676一戊类二级七度4预处理间700二戊类二级七度原处理间改造5水解池1200一戊类二级七度新建6水解池2490一戊类二级七度原A2O池改造7A2O生化池2060一戊类二级七度原A2O池改造8二沉池615一戊类二级七度9污泥储池72一戊类二级七度10深度处理车间1650一戊类二级七度11芬顿反应间217.2一戊类二级七度新建12消毒接触池260一戊类二级七度13鼓风机房96一戊类二级七度14加药加氯间216一戊类二级七度15污泥脱水机房180一戊类二级七度16变配电间270一戊类二级七度17砂水分离器35.28一戊类二级七度18出水池250一戊类二级七度单体设计在满足其它专业的基础上，依照单体在总图中的位置，所有单体建筑设计最大限度的做到平面布局合理，重视了工作人员房间朝向、面积及生活配套设施的建设，为工作人员创造安全、卫生、便利、舒适的室内工作环境。新建建筑外观简洁明快，整体协调统一。结构设计设计原则在遵守国家现行规范并满足工艺要求的前提下，力求做到技术先进、安全可靠、经济合理、保护环境，满足国家标准规范和使用功能的要求，尽可能结合当地实际情况。设计依据国家颁布的有关结构设计的如下规范、规程及规定：《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版)；《建筑抗震设计规范》GB50011-2010；《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002；《建筑地基处理技术规范》JGJ79—2002；《砌体结构设计规范》GB50003-2011；《混凝土结构设计规范》GB50010-2010；《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003；《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002；《钢结构设计规范》GB50017-2003；《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB50032-2003；《地下工程防水技术规范》GB50108-2008；《屋面工程技术规范》GB50345-2004。设计内容本工程设计的新建、改建物和构筑物包括：粗格栅间及提升泵房、事故水调节池、预处理间、水解池1、水解池2、A2O生化池、砂滤间等子项。工程地质条件场地稳定性：腾鳌污水处理厂内改造项目用场地，除人工回填土及淤泥质土外，尚未发现滑坡、坍塌、断层等不良现象，易于建设。主要结构构件材料1、混凝土:一般情况下构筑物混凝土强度等级为C30，建筑物的混凝土强度等级为C30，构筑物混凝土的抗渗等级水池类为S8，阀门井、流量计井等为S6。素混凝土垫层均为C15，水灰比应小于0.50。露天及室外地下混凝土构件为C30，抗冻标号F200。水泥宜用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，水泥标号不低于42.5Mpa。2、钢筋：采用热轧钢筋，采用HPB300,HRB335，HRB400级钢。3、型钢：工字钢，螺栓，钢板强度等级为Q235B。4、砌体：地面以下墙体采用MU10烧结实心砖，M7.5水泥砂浆砌筑。毛石砌体采用MU40石材，M10水泥砂浆砌筑。5、混凝土中施工缝采用300x3mm镀锌钢板止水带，后浇带及永久缝采用橡胶止水带应符合国家标准。6、外加剂：蓄水构筑物对结构防水性能有较高的要求，因此，蓄水构筑物均采用钢筋混凝土结构，在混凝土中加入一定比例的收缩小的奈系列高效减水并具有增稠、缓凝等功能的复合型外加剂，用于提高混凝土的密实度、抗渗性及抗腐蚀能力，同时还可以减少混凝土的收缩变形，减少或避免裂缝情况出现。电气设计设计依据相关专业提供的设计条件。建设单位提供的设计要求。国家现行的有关规范、规程及相关行业标准：《供配电系统设计规范》GB50052-2009《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-1994《低压配电设计规范》GB50054-2011《通用用电设备配电设计规范》GB50055-1993《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010《3～110kV高压配电装置设计规范》GB50060-2008《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB/T50062-2008《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007《建筑照明设计标准》GB50034-2004《电力装置的电测量仪表装置设计规范》GB50063-2008-T设计范围本工程电气设计范围包括以下内容:原有粗格栅及污水提升泵房、预处理间等各个单体高、低压配电改造。2、防雷设施与接地装置。电源电压本工程是腾鳌污水处理厂一期改造项目，工程建成投产后，将由运行单位对整座污水处理厂进行管理，因此电量不考虑分别计量，新建和原有建构筑物的所有电量将在一处计量。原有污水处理厂供电来源为周正变电所66/10kV。用电负荷表STYLEREF2\s3.8SEQ表\*ARABIC\s21用电负荷表序号设备名称设备功率（kW）安装数量使用数量装机功率（kW）运行功率（kW）一新增事故水调节1事故水调节泵5.521115.5小计5.5主工艺新增1芬顿反应系统50.61150.670.62主工艺气浮系统27.344109.289.23新增砂滤反洗风机371137374新增叠螺脱水机7.42114.87.4小计——76141133.6合计4236227.8204.25有功功率（乘以同时使用系数0.85）173.61无功功率73.96视在功率188.71污水处理厂改造项目估算新增用电负荷227.8kW。有功功率173.61kW，无功功率73.96kVar，视在功率188.71kVA。污水处理厂用电设备属二级负荷。无功功率补偿采用在变电所低压侧集中自动补偿，功率因数补偿到0.92。要求10kV侧供电电压波动幅度不超过额定电压的±7%，供电频率允许偏差±0.5Hz。电能计量采用高压侧计量方式。电气传动与控制电动机起动方式改造项目中新增30kW以上电动机一般采用软起动，为了节约能源和满足工艺要求，部分电动机采用变频器调速运行，其它电动机为直接起动。电动机的控制方式参与工艺过程的拖动电机采用就地机旁控制、PLC控制、中控室控制即三地控制。在机旁设就地控制箱，面板上设控制方式选择开关、开、停按钮，运行、停机及事故指示灯，急停按钮。在低压配电装置（MCC）上设指示灯及电流表。防雷过电压保护及接地装置设计本工程采用共用接地保护方式，如电气设备非带电体保护、自控系统设备非带电体保护、仪表设备非带电体保护、通信系统接地保护、防雷接地系统的保护等共用一组接地体，接地电阻小于1欧姆。每个构筑物的低压配电系统均采用三相五线制，所有电气设备不带电的金属部分和所有电动机的金属外壳均接PE线保护，变压器设工作接地保护。所有工艺管道、暖气管道、电气设备非带电体均做等电位联结。厂区内室外构筑物、室外设施的金属部件、管件均与全厂接地装置可靠连接，并作等电位连接，防止雷电事故的发生。电缆敷设厂区内采用电缆沟、电缆桥架或电缆直埋方式，车间内采用电缆沟、电缆桥架或电缆穿钢管敷设。为防止电气火灾蔓延，采取以下措施：1、在必要部位设耐火隔墙和防火门。2、电缆选用防火电缆。3、电缆穿线孔洞用耐火材料封堵等措施。自控设计编制依据1、相关专业提供的设计条件。2、国家现行的有关规范、规程及相关行业标准：《电子计算机机房设计规范》GB50174-92《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004《工业计算机监控系统抗干扰技术规范》CECS81：96污水厂升级改造自控系统及水厂原有自控系统更新。设计范围水厂原有部分：污水厂原有分控站及综合楼的中控室，本次对各个分控站及综合楼的中控室内的设备进行维护优化。原有控制系统与本次新建部分控制系统在中控室集中显示及控制。自控系统结构本次设计选用目前国内外广泛使用的二级控制系统，即现场测量控制层、生产管理层。整个系统通过有线数据通信实现各设备间的信息交换以及数据库和系统资源的共享。通讯网络各PLC控制器与中心控制室的主机之间采用高速率网络通讯方式，线路环状连接系统。中控室集中监测控制：中心控制室设置在综合楼内。通过计算机操作，人员能及时掌握各种数据，并把数据整理存档以备绘制曲线，打印表格及历史查询。监控系统程序要实现下列功能：a动态流程画面；b动态数据显示；c趋势曲线；d报表；e控制调节功能；f报警功能；g安全功能；h数据库管理功能；i数据处理功能；j在线修改。仪表设计本工程根据工艺要求设有在线检测分析仪表，如污水处理系统流量、液位、泥位、pH值、温度、浓度、溶解氧、氨氮、SS、COD、TP、TN等。在有腐蚀性的介质（污水）情况下，选用耐腐蚀仪表。仪表配置简洁、可靠、经济、实用，满足污水和污泥处理工艺的要求，连续监测污水和污泥处理过程；成套设备（装置）的控制系统及仪表利用厂商配套提供的成熟设备。供热与通风设计1、设计依据建设单位提供的工程地质勘察报告和设计要求及工艺、建筑、电气等专业提供的设计条件。2、设计规范b采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)。锅炉房设计规范(GB50041-92)。3、设计参数冬季采暖设计温度-16.9冬季采暖期152天。最大冻土深度1.48夏季通风室外温度28.2夏季空调室外计算干球温度：31.1℃夏季空调室外计算湿球温度：25.3℃4、采暖设计本项目中，无新增供暖面积，仅对原厂房供暖设施进行修复。室内给水排水设计室内给水管材采用PVC-U管及附件，排水管材采用PVC管及附件。通风设计深度处理间、鼓风机间等均设轴流风机，便于通风换气，换气次数为8-12次。电气、自控改造内容表STYLEREF2\s3.10SEQ表\*ARABIC\s21电气、自控改造清单序号名称项目规格型号

及材质材料具体内容单位数量1粗格栅间1.1新增仪表箱在线COD、PH户外防雨安装、调试台21.2新增电动阀门控制箱3台阀门碳钢IP54安装台11.3新增自控系统DCS模块——安装、调试、程序编写套1利旧维护1.3粗格栅机功能完善——1.电控柜/箱完善；

2.线路排查；

3.程序测试、完善。台21.4启闭机——台41.5液位计——台11.6提升泵——台51.7螺旋输送——台11.8泵出口压力——台41.9泵出口流量——台41.10桥架除锈刷漆——————项12细格栅间2.1细格栅机功能完善(利旧)——1.线路排查；

2.程序测试、完善。台22.2螺旋输送——台12.3桥架除锈刷漆——————项13曝气沉砂池3.1排沙泵功能完善(利旧)——1.线路排查；

2.程序测试、完善。台23.2行车——台13.3沙水分离器——台13.4启闭机——台24事故池4.1新增低压配电柜碳钢IP54台34.2新增现场按钮箱户外防雨台134.3新增自控系统——套15综合池5.1原有设备排查检修功能完善(利旧)——1.线路排查；

2.程序测试、完善。项16预处理间6.1新增低压配电柜碳钢IP54台16.2新增现场按钮箱碳钢IP54台76.3新增自控系统——套17AP池体7.1原有设备排查检修功能完善(利旧)——1.线路排查；

2.程序测试、完善。项18AN池8.1原有设备排查检修功能完善(利旧)——1.线路排查；

2.程序测试、完善。项19好氧池9.1新增仪表箱溶解氧户外防雨安装、调试台29.2新增混合液回流泵控制箱2台回流泵碳钢IP54安装台19.3新增自控系统DCS模块——安装、调试、程序编写套19.4原有设备排查检修功能完善(利旧)——1.线路排查；

2.程序测试、完善。项110二沉池10.1原有设备排查检修功能完善(利旧)——1.线路排查；

2.程序测试、完善。项111污泥池11.1原有设备排查检修功能完善(利旧)——1.线路排查；

2.程序测试、完善。项112风机间12.1新增强排风电控箱3台轴流风机碳钢IP54安装台112.2鼓风机电控柜功能完善(利旧)——