【正文】 電氣專業(yè)負責人 于 天 惠 （ 高級工程師 ） 自控專業(yè)負責人 趙 捷 （ 高級工程師 ）暖通專業(yè)負責人 馬 憲 國 （ 高級工程師 ）經(jīng)濟專業(yè)負責人： 蘭 健 （ 高級工程師 ）北京市市政工程設計研究總院 (章)目 錄1 簡 介 12 項目概述 3 項目名稱 3 編制單位 3 設計依據(jù)、原則和范圍 33 工程背景情況 7 區(qū)域情況 7 自然條件 7 工程建設的必要性 94 工程規(guī)模及處理程度 10 污水處理廠服務范圍 10 污水量預測 10 處理程度 11 處理程度 125 污水處理廠工藝方案選定 13 處理廠廠址 13 工藝方案選擇原則 13 生物處理的可行性分析 13 污水處理工藝方案比選 17 化學除磷工藝確定 25 污泥處理與處置 25 除臭方案選擇 276 工藝設計 29 工藝流程 29 單元設計簡介 30 主要建（構）筑物及設備的工藝設計 337 總圖設計 51 廠區(qū)概況 51 廠區(qū)平面布置 51 廠區(qū)豎向布置 52 廠區(qū)道路布置 52 廠區(qū)綠化 52 廠內給水 52 廠內排水 53 運輸車輛 53 總圖經(jīng)濟技術指標表 538 建筑設計 54 概述 54 建筑總平面 54 建筑群體 55 建筑裝修 55 建、構筑物面積一覽表 559 結構設計 57 設計依據(jù) 57 地形、地貌 57 水文地質與場地抗震性 57 地基與地基處理 58 技術要求及主要建、構筑物結構形式 5810 電氣設計 61 概述 61 用電負荷 62 供配電系統(tǒng) 65 電氣保護 66 電氣控制及操作 66 電氣傳動 66 操作電源 66 照明、防雷與接地 66 電纜敷設 67 消防 67 電能計量 67 供配電設備選型 67 電訊設計 6811 自控設計 72 儀表設計 72 自動化控制系統(tǒng) 7312 采暖、通風設計 78 采暖設計 78 通風設計 7813 機械設計 8014 環(huán)境保護、職業(yè)衛(wèi)生、安全及節(jié)能 83 環(huán)境保護 83 安全生產(chǎn)、勞動保護 86 工業(yè)衛(wèi)生 87 廠區(qū)消防 87 節(jié)能 8715 組織機構、勞動定員、運行管理和工程進度 89 組織機構 89 人員配置 89 運行管理 89 項目建設進度 9016 投資估算 91 編制依據(jù) 91 工程投資估算 91 其他說明 91 資金籌措 92 估算匯總表 9217 財務評價和工程效益分析 101 編制說明 101 財務評價 101附表：表171 投資計劃及資金籌措表表172 年成本及流動資金估算表表173 現(xiàn)金流量表（全部投資）表174 現(xiàn)金流量表（自有資金）表175 損益表表176 資金來源與運用表表177 資產(chǎn)負債表表178 借款還本付息計算表附圖：附圖1 廠址位置圖（方案三）附圖2 平面布置圖（方案一）附圖3 平面布置圖（方案二）附圖4 平面布置圖（方案三）附圖5 水力流程圖（方案三）附圖6 低配室配電系統(tǒng)圖（方案三）附圖7 高壓配電系統(tǒng)圖（方案三）附圖8 自控原理圖（方案三）附圖9 計算機系統(tǒng)配置圖（方案三）附件：附件1 《關于五里坨污水處理廠項目環(huán)境影響報告表的批復》，北京市環(huán)境保護局1 簡 介北京五里坨污水處理廠（一期）工程位于門頭溝區(qū)高井電廠西南，流域范圍內規(guī)劃建設用地790公頃?？刂圃肼晱姸?，減少噪聲干擾。廠區(qū)現(xiàn)為工廠廠區(qū)。五里坨污水處理廠規(guī)劃流域范圍: 南起永定河引水渠南側，北至小西山，西起永定河三家店攔河閘，東至模式口隘口,總用地面積約28平方公里，(不含部隊)，高井溝流經(jīng)該集團用地。按照規(guī)劃部分污水要進行深度處理，以負擔處理廠流域內的中水回用要求。 有機污染物的可生物化性分析進廠污水中有機污染物主要以BODCODcr表示，它們的去除主要是靠微生物的吸附作用和代謝作用，然后通過對污泥與水進行分離來完成的。使硝酸置氮還原成氮氣從污水中逸出，此階段稱為缺氧反硝化。BOD5：N：P的比值是影響生物脫氮除磷的重要因素，氮和磷和去除率隨著BOD5/N和BOD5/P比值的增加而增加。該工藝是在傳統(tǒng)A/O除磷工藝基礎上增設了一個厭氧區(qū)，具有同步脫氮除磷的功能。圖52 改進型氧化溝工藝流程示意圖 方案III－循環(huán)式SBR工藝間歇式活性污泥法或序批式活性污泥法簡稱SBR工藝，是近幾十年來活性污泥處理系統(tǒng)中較引人注目的一種廢水處理工藝。循環(huán)開始時，池子中的水位由某一最低水位開始上升，經(jīng)過一定時間的曝氣和混合后，停止曝氣，此時污水仍連續(xù)進入循環(huán)式SBR反應池，由于反應池容積較大，池內水位緩慢上升，活性污泥進行絮凝并在一個較為靜止的環(huán)境中沉淀，在完成沉淀階段后，由一個移動堰式撇水器排出已經(jīng)過處理的上清液，使整個反應池內水的位下降到預先設定的最低水位，然后再重復上述過程。由于循環(huán)式SBR系統(tǒng)在曝氣結束后的沉降階段中整個池子面積均可用于泥水分離；故其固體通量大大地小于傳統(tǒng)活性污泥法二沉池中的固體通量，因此循環(huán)式SBR工藝的泥水分離效果要優(yōu)于傳統(tǒng)活性污泥法。 化學除磷工藝確定由于處理廠出水中磷的排放標準要求較嚴格，而且生物除磷受外界及污水內在因素影響較多，不十分穩(wěn)定。生物除臭法：利用微生物將臭味氣體中的有機污染物降解或轉化為無害或低害類物質的過程。需不斷定期更換濾料?？傮w工藝流程的確定對污水處理廠的技術經(jīng)濟性能有決定性的影響，同時各單元處理工藝及構筑物的選擇也是非常重要的，直接影響污水處理廠運行的穩(wěn)定性、可靠性和靈活性。 生物處理設施l SBR生物池SBR生物池是本工程中的核心構筑物。 過濾系統(tǒng)l 提升及反沖洗為滿足壓力過濾器進水及反沖洗要求,設置二次提升泵及反沖洗水泵。設備類型：無軸螺旋輸送機設備數(shù)量：1臺設備參數(shù)輸送能力：有效長度：L=控制方式：與細格柵聯(lián)鎖由PLC自動控制順序開停D. 柵渣壓榨機設備類型：螺旋壓榨機設備數(shù)量：1臺設計參數(shù)輸送能力：控制方式：與無軸螺旋輸送機聯(lián)鎖由PLC自動控制順序開停設備類型：鋁合金疊梁閘設備數(shù)量：4套閘框，2套閘板設計參數(shù)閘門尺寸：20001200mml 旋流沉砂池構筑物類 型：旋流沉砂池設計流量：Q=1280～1300m3/h數(shù) 量：1 座平面尺寸：單座直徑φ3650mm主要設備設備類型：葉片式分離器設備數(shù)量：1套主要設計參數(shù)：葉輪直徑φ900mm控制方式：由PLC控制定時自動運行，同時設遠程遙控和現(xiàn)場手動控制開停設備類型：羅茨鼓風機設備數(shù)量：1套設備參數(shù)：Q=，P=，N=控制方式：根據(jù)時間間隔及持續(xù)時間由PLC自動控制，同時設遠程遙控和現(xiàn)場手動控制設備類型：螺旋式砂水分離器設備數(shù)量：1臺設備參數(shù)：3m3/h，N=控制方式：與鼓風機聯(lián)鎖由PLC自動控制順序開停（注：為防止砂水分離器損壞影響沉砂池運行，于細格柵間設置事故池，尺寸為LxBxH=,作為事故時備用）1）設備類型：手動渠道閘門設備數(shù)量：2臺設計參數(shù)閘門尺寸：550x1100mm2）設備類型：手動渠道閘門設備數(shù)量：4臺設計參數(shù)閘門尺寸：1000x1100mm3）設備類型：手動渠道閘門設備數(shù)量：2臺設計參數(shù)閘門尺寸：1000x1200mm4）設備類型：鑄鐵鑲銅圓閘門設備數(shù)量：1臺設計參數(shù)閘門尺寸：φ1000mm5）設備類型：鑄鐵鑲銅圓閘門設備數(shù)量：1臺設計參數(shù)閘門尺寸：φ800mm6）設備類型：鑄鐵鑲銅圓閘門設備數(shù)量：1臺設計參數(shù)閘門尺寸：φ700mm SBR生物池l 構筑物類 型：半地下式鋼筋混凝土池數(shù) 量：1座（四格）平面尺寸：40設計流量：Q=833m3/h主要設計參數(shù)總有效容積V=13440m3水力停留時間HRT=最高水位H=最低水位H=潷水深度：h=高水位時污泥濃度MLSS = g/L低水位時污泥濃度MLSS = g/L污泥負荷F=泥齡SRT=10d污泥產(chǎn)率Y=剩余污泥：3990KgSS（干）/d，%實際需氧量AOR=310 KgO2/hl 主要設備a 曝氣器設備類型：管式曝氣器曝氣器直徑：D=80mm曝氣器數(shù)量：1600m設計參數(shù)每格生物池數(shù)量：400m實際需氧量AOR=310 KgO2/h設計氧利用率：25%b 潷水器設備類型：旋轉式潷水器設備數(shù)量：4臺設計參數(shù)潷水器長度：L=排水能力：Q=1200m3/h功率：N= kW控制方式：根據(jù)生物池內水位由PLC自動控制運行，同時設遠程遙控及就地手動控制c 內回流泵設備類型：內回流泵設備數(shù)量：5臺（四臺安裝，一臺庫房備用）設計參數(shù)回流泵流量：Q=50 m3/h回流泵揚程：H=回流泵功率：N=控制方式：由PLC自動控制運行，同時設遠程遙控及就地手動控制d 剩余污泥泵設備類型：潛污泵設備數(shù)量：5臺（四臺安裝，一臺庫房備用）設計參數(shù)潛污流量：Q=40 m3/h潛污泵揚程：H=10m潛污泵功率：N= kW控制方式：由PLC自動控制運行，同時設遠程遙控及就地手動控制e 潛水攪拌器設備類型：高速潛水攪拌器設備數(shù)量：8臺設計參數(shù)攪拌器直徑：φ370mm攪拌器功率：N= kW控制方式：由PLC自動控制運行，同時設遠程遙控及就地手動控制 鼓風機房l 建筑物類 型：框架結構單層鼓風機房數(shù) 量：1座平面尺寸：l 主要設備設備類型：羅茨鼓風機設備數(shù)量：3臺（兩用一備，兩臺變頻）設計參數(shù)風機氣量：Q=45m3/min出口風壓：Pa=電機功率：N=90 kW冷卻方式：風冷控制方式：由PLC自動控制運行，同時設遠程遙控及就地手動控制 提升泵池及反沖洗l 提升泵池構筑物類 型：地下鋼筋混凝土集水池，與接觸池合計設計流量：Q=1280m3/h數(shù) 量：一座平面尺寸：主要設備提升泵設備類型：潛水泵（包括配套提升導軌偶合底座等設備）設計流量：Q=1280m3/h（一期最大流量）設備數(shù)量：3臺（兩用一備）設計參數(shù)：Q=640m3/h，H=，N=55kW控制方式：根據(jù)泵房內水位由PLC自動控制水泵的開停，根據(jù)累計運行時間水泵順序輪換運行，同時設遠程遙控和就地手動控制l 反沖洗水池構筑物（借用接觸池）主要設備反沖洗水泵設備類型：潛水泵（包括配套提升導軌偶合底座等設備）設計流量：Q=250m3/h設備數(shù)量：2臺（一用一備）設計參數(shù)：Q=250m3/h，H=，N=22kW控制方式：根據(jù)泵池內水位及濾池內壓差由PLC自動控制水泵的開停，根據(jù)累計運行時間水泵順序輪換運行，同時設遠程遙控和就地手動控制。在工藝流程調度過程中主要取對調試有指導性的指標作為重點檢測指標，分別為：CODCr、BODSS、NH3—N、TN、TP、pH、DO及大腸桿菌。污泥體積較大，為便于污泥的運輸和處置，需進一步減小污泥體積，使污泥含水率減小到80%以下。曝氣區(qū)內通過曝氣系統(tǒng)使其成為一個完全混合系統(tǒng)，主反應區(qū)內抗沖擊負荷能力強。、以保護管道、閥門等設施免受磨損和阻塞。粗、細格柵攔截的柵渣經(jīng)螺旋輸送與沉砂池的出砂一并外運處理。有成熟的運轉經(jīng)驗，效果穩(wěn)定。根據(jù)招標文件要求，項目所產(chǎn)生的污泥經(jīng)脫水后送至北京市焦家坡垃圾衛(wèi)生填埋場進行衛(wèi)生填埋。 經(jīng)濟指標比較三種方案的經(jīng)濟指標比較情況見表52。在循環(huán)式SBR工藝的預反應池中，活性污泥通過快速酶去除機理，吸附和吸收大量易降解的溶解性基質，這些吸附和吸收的易降解基質可用于后續(xù)的生物除磷過程，對整個系統(tǒng)的生物除磷功能起著非常重要的作用，因此，在預反應池中也可完成部分磷的釋放過程，在厭氧微生物體內存儲聚磷。該工藝將主反應區(qū)中部分污泥（20％～30％）回流至選擇器中，在運作方式上為連續(xù)進水。這種工藝的另一優(yōu)點是利用氧化溝原有的渠道流態(tài)，沿環(huán)形池水流方向曝氣強度改變，形成缺氧段和大量混合液回流，實現(xiàn)反硝化反應，達到較高程度的脫氮效率，無需任何附加回流提升動力。 污水處理工藝方案比選 污水處理工藝選擇根據(jù)以上對北京五里坨污水處理廠的設計進水水質和要求達到的出水水質標準的分析，確定最合適本工程的污水處理工藝是生物脫氮除磷工藝。影響生物除磷的因素是要有厭氧條件（混合液中既無溶解氧DO＝0，也無結合氧－如硝酸鹽），同時要有可快速降解的有機物，即BOD5/P比值恰當。從七十年代以來，國外開始研究并逐步采用活性污泥法生物脫氮除磷。因此，控制污水廠出水的SS指標是最基本的，也是很重要的。根據(jù)《北京市區(qū)污水處理廠合理規(guī)模研究》, ,與按控制性詳細規(guī)劃數(shù)據(jù)所計算污水量基本吻合。該大層中的砂、卵石層地基承載力標準值fka為220kPa～350kPa。北京地區(qū)年平均降水量550mm～660mm，夏季降水量約占全年的70%，雨季施工對本工程基坑開挖、支護和施工降水將產(chǎn)生不利影響。l 根據(jù)技術先進可靠、經(jīng)濟合理的原則進行總體設計和單元構筑物的設計。表11 處理廠進、出水水質一覽表編號項 目單 位進水水質出水水質1生化需氧量BOD5mg/l200≤102化學需氧量CODcrmg/l350≤50