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“中国城市污水处理厂项目信息大全”栏目案例

007-北京市大兴区天堂河污水处理厂新建项目

以下是中国净水技术网“项目信息论坛”『中国城市污水处理厂项目信息大全』栏目中编号为“007-北京市大兴区天堂河污水处理厂新建项目”中刊登的部分有关本项目的跟踪信息:

北京天堂河污水处理厂主体工程顺利封顶
(“中国城市污水处理厂项目信息大全”栏目编辑组1月3日讯)2007年12月21日上午9时许,由中冶天工西北分公司承建的北京天堂河污水处理厂施工现场礼炮轰鸣、人头攒动,伴随浇注混凝土的最后一声口哨响落,主体工程提前10天顺利实现封顶。它的建成,为企业在污水处理工程领域中又赢得了一项新的业绩。

出席封顶仪式的嘉宾有北京金迪水务有限公司总经理贾世军,大兴区市政管理委员会冯主任和项目办主任陈向前,中建恒基监理公司驻工地代表总监曹立安和施工单位代表刘建平项目经理等共同参加了仪式。贾世军总经理对工程的质量和进度表示非常满意,希望在下一阶段的施工中继续保持,大兴区管委冯主任赞扬说:“污水处理厂作为大兴区的重点工程之一其作用非同一般,能建出这样高效、优质的工程确实令人佩服,中冶天工不愧为国家特一级施工企业。”刘建平项目经理代表我方向业主承诺一定再接再厉,以优质的工程为奥运添彩,为首都多做贡献,为企业多赢荣誉。

天堂河污水处理厂位于北京市大兴区新城南侧,规划占地面积10.4公顷,其中用地面积为5.0公顷,代征地面积5.4公顷,是全国第一个地下式覆土绿化污水处理厂,其环保和全封闭的理念迎合了规划后长期发展的趋势。厂区边界分别为:北边紧邻魏永路,西侧与大臧村相连,东侧为天堂河,南侧为建设基本农田;工程总规模为8万立方米/日,其中一期工程建设规模为日处理污水量4万立方米,二期工程建设规模为日处理污水量4万立方米;主要建筑物名称有粗格栅、细格栅、污水提升泵房、旋流沉砂池、综合楼、变配电间、生化池、二沉池、污泥贮池、污泥脱水间、紫外消毒渠、除臭滤池等。在建设单位和我方的合同中约定,一期工程分为二个阶段进行,第一阶段目标为2007年12月31日前主体工程完毕,第二阶段目标为2008年6月30日前设备安装、调试完毕,目前第一阶段目标已提前10天完成,在保证进度的前提下很好履约了合同。

截至今年年底,项目部累计完成施工产值3600万元,主体结构全部完成,其中混凝土浇筑28000立方米、模板用量79000平方米,钢筋绑扎用量为3400吨。脚手架管120000米,扣件25万个,施工人员最高峰为300人,人均产值为90000元/人,圆满完成了经营指标。

项目部全体员工将用高标准的要求铸造高品质工程,为企业创造良好的信誉平台而努力。


此主题相关图片如下:
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本项目前期咨询顾问公司北京清水同盟管理顾问有限公司主席高中先生(左)与日本东京设计事务所株式会社海外事业部上海驻在代表叶嘉民先生(右)的合影

北京市大兴区天堂河污水处理厂项目
咨询顾问公司:北京清水同盟管理顾问有限公司主席高中(13701118400)
咨询顾问:宋桂杰 高级工程师 北京市政工程设计研究院二所副总工程师
咨询顾问:任向峰高级工程师 北京市政工程设计研究院工艺室主任
     联系电话:(010)68011093
咨询顾问:日本东京设计事务所株式会社海外事业部上海驻在代表叶嘉民


公 告 名 称 : 北京市大兴区地下污水处理BOT项目招标预告
加 入 日 期 : 2005.05.30
截 止 日 期 : 2005.06.05
招 标 机 构 : 北京大岳咨询有限公司
公 告 类 型 : 招标预告
地 区 :北京市大兴区
北京市大兴区地下污水处理BOT项目招标预告
  项目单位: 大岳咨询公司受北京市大兴区政府的委托,将于近期对大兴区天堂河地下污水处理项目的投资建设进行国际公开招标。鉴于污水处理厂地下建设模式在国内尚属首次,为保证项目进程及招标质量,在招标公告及招标文件发售之前,拟与境内外投资者进行初步沟通。有意向参与本项目竞标的单位,请于6月5日下午5时前向我公司获取项目相关信息并进行投标申请预登记。
  1、 项目概况
  天堂河污水处理厂拟选址于大兴工业开发区,毗邻北京生物医药基地及区内高档住宅小区。为与周边环境协调,拟采用全封闭、无污染、零公害的地下建设模式。
  该项目污水处理规模为8万立方米/日,工程分为两期建设,其中一期工程4万立方米/日,土建按8万立方米/日规模,拟于2007年12月投入试运行;二期工程4万立方米/日,拟于2011年12月投入试运行。
  2、 招标人
  北京市大兴区人民政府。
  3、 招标内容
  通过公开招标选择项目投资人,来投资建设大兴区天堂河污水处理厂。
  4、 项目运作方式
  项目运作采用BOT方式,即建设、运营、移交。通过公开招标方式选择项目投资人,投资人成立项目公司并组织建设天堂河地下污水处理厂。政府授予项目公司一定期限内的污水处理特许经营权,项目公司在特许期限内运营、维护污水处理厂;特许期满,将项目设施无偿移交给政府制定部门。投资人向政府收取污水处理服务费来收回投资并获取合理利润。
  5、 联系方式:
  北京大岳咨询有限公司
  地址:北京市西城区金融大街33号通泰大厦C座901室
  电话:010-88086760/1/2
  传真:010-88087674
  联系人:蔡建升、谢乒
  邮箱:cjs@dayue.com
  大岳咨询有限公司


公 告 名 称 :北京市大兴区天堂河污水处理厂BOT项目招标公告
加 入 日 期 :2006.02.17
截 止 日 期 :2006.05.10
招 标 机 构 :北京大岳咨询有限公司
公 告 类 型 :招标公告
所 属 地 区 :北京市
根据北京市人民政府对《北京市大兴区天堂河污水处理厂BOT项目特许经营实施方案》的批复(京发改[2005]2558号),北京市大兴区人民政府(以下称“区政府”)决定以建设-运营-移交(BOT)的方式实施天堂河污水处理厂项目(以下称“项目”),并采用公开招标方式选择项目投资人,区政府授予其特许经营权,负责项目的投资、建设、运营和维护管理,特许经营权期满后,投资人须将项目设施无偿完好移交给区政府或其指定机构。区政府作为项目招标人,委托北京大岳咨询有限公司作为本项的招标咨询机构。
一 项目名称
北京市大兴区天堂河污水处理厂BOT项目
二、主要招标条件
1、项目规模:一期4万立方米/日,总规模8万立方米/日;
2、建设模式:全封闭覆盖式建设模式
3、特许经营期限:29年(含建设期)
4、价格上限:投标人建议的污水处理价格上限为1.48元/立方米。
三、投标人资格
投标人可以是独立法人实体,或由独立法人实体组成的投标联合体,投标联合体成员不能超过三名。投标人必须满足下列条件:
1、具备类似业绩经验:在过去五年中投标人至少具有建设、运营2万立方米/日或以上规模污水处理厂的业绩经验。
2、具有良好的财务状况:投标人的净资产不少于6000万元人民币。投资联合体每一个成员的净资产乘以其在联合体所占股份比例之和应满足上述要求。
3、禁止重复投标:无论是作为独立投标人或作为联合体成员,同一法人对项目只能投一次标,不得以任何方式对项目进行双重或多重投标。
四、购买招标文件
1、招标文件售价:招标文件每份售价为18,000元人民币,售后不退。
2、有意向的投资人请持本单位的介绍信、经办人的身份证,从下述地点购买
北京大岳咨询有限公司:北京市西城区金融大街33号通泰大厦C座901
3、时间 2006年2月27日至3月1日9:00-17:00(北京时间)
五、投标截止时间
投标截止时间为2006年5月10日上午10时(北京时间)或是招标委员会通知的另一较迟时期或时间。
六、联系方式:
北京大岳咨询有限公司
电话:010-88086760/61/62   传真:010-88087674
联系人:菜建升(E-MAIL:cjs@dayue.com)、韩姗姗(e-mail:hss@dayue.com)和谢燕华(e-mail: xyh@dayue.com)
北京市大兴区天堂河污水处理厂BOT项目
招标委员会办公室
2006年2月17日


信息类别: 监理招标 (北京)
招标单位: 北京金迪水务有限公司
工程名称: 北京大兴区天堂河污水处理厂(一期)施工工程(监理)
建设地点: 北京大兴区北藏村
投资规模(万元): 5000
建筑面积(平方米): 2207
结构形式: 框剪
联系人: 许保元
联系电话: 13011562842;010-69267762
报名日期: 2007-4-5 至 2007-4-11 16:00
报名地点: 大兴区黄村镇兴政街29号建设大厦210室
报名条件: 市政公用工程乙级


信息类别: 施工招标 (北京)
招标单位: 北京金迪水务有限公司
工程名称: 北京大兴区天堂河污水处理厂(一期)施工工程
建设地点: 北京大兴区北藏村
投资规模(万元): 5000
建筑面积(平方米): 2207
结构形式: 框剪
联系人: 许保元
联系电话: 13011562842;010-69267762
报名日期: 2007-4-5 至 2007-4-11 16:00
报名地点: 大兴区交易中心 大兴区黄村镇兴政街29号建设大厦210室
报名条件: 项目经理级别二级;施工总承包市政公用二级
备注: 报送相应资质证明,营业执照复印件(红章)法定代表人及项目负责人的身份证复印件。

信息类别: 其它招标 (北京)
招标单位: 北京金迪水务有限公司
工程名称: 天堂河污水处理厂一期工程
联系人: 许保元
联系电话: 69267762
报名日期: 2007-08-13 09:00:00 至 2007-08-14 15:00:00
报名地点: 北京市建设工程发包承包交易中心(宣武区广安门南街甲68号地下一层)。

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郭 亮:13585929794
电子邮箱:guoliang@waterchina.com.cn
地址:中国上海市黄浦区浙江中路400号春申江大厦11楼
电话:0086-21-51164463
传真:0086-21-51164464
邮编:200001
(上海供排水项目网郭亮编辑,2008年1月3日)



城市化促使部分污水处理厂转入地下
清水同盟高中教授 联合国项目中国水务督察专家,国际水协高级顾问(2005年国庆前夕)

中国水资源贫乏,人均水资源仅为世界平均水平的1/4,已被列入世界13个贫水国家的名单。近年来,随着中国社会和经济的高速发展,尤其是人口的快速增加、城市化与工业化水平的迅速提高,水资源短缺的问题日益突出。据统计,全国669个城市中,400个城市常年供水不足,其中有110个城市严重缺水,日缺水量达到1600万立方米,由于缺水每年影响工业产值2000 多亿元。北京、天津、长春、大连、青岛、烟台等大中城市已受到水资源短缺的严重威胁。水危机已经成为21 世纪中国所面临的最严峻的问题之一。

由于工业化与城市化的进程加快,以及治理污染日益严重的环境的现实要求,各地加快污水处理厂建设,创造良好的生活与投资环境。

随着公用事业市场化改革的推进,跨国公司和民营资本进入水务领域,带来了建设污水处理厂的资金和技术,以及运营管理经验,加快了污水处理厂的建设。到目前为止,尽管工艺不同,在建设模式上,中国所有的污水处理厂都是地上式污水处理厂。城市化水平的提高,促进土地资源的升值以及居民对环境的更高要求,地下式污水处理厂有可能成为某些城市的新选择。

拟议中的北京市大兴区天堂河污水处理厂,将成为国内首座地下污水处理厂,拉开了在中国采用地下建设模式的序幕。天堂河污水处理厂位于大兴工业开发区,毗邻北京生物医药基地及区内高档住宅小区,为与周边环境协调,拟采用全封闭、无污染、零公害的地下建设模式,实施方案批准后即将开始国际招标。

一、污水处理厂建设现状

中国仍有一半以上的城市没有污水处理厂,现有污水处理厂因运营经费不足,一半以上无法正常运行。中国的城市污水治理比发达国家晚了30~40 年,在管网建设方面比某些国家甚至晚了近百年。

建设部、国家环保总局,科技部联合发布的《城市污水处理及污染防治技术政策》指出,到2010 年全国设市城市和建制镇的污水平均处理率不低于50%,设市城市的污水处理率不低于60%,重点城市的污水处理率不低于70%。通过下面的分析,我们可以发现,未
来中国需建设相当数量的污水处理厂。

1、污染与污水处理
总体来看,长江、黄河、珠江、淮河、松花江、辽河、海河等七大水系的水质状况不断恶化,水污染程度在加剧,范围在扩大。湖泊水库普遍受磷、氮和有机物污染,个别湖泊水出现重金属污染。

中国的水污染如此严重,其中一个重要原因就是污水处理厂建设不足,加上现有的污水处理厂有一半不能正常运行,导致每年有500多亿立方米污水未经处理而直接排放,使水环境的污染量大大超过了自净能力所能承受的程度,从而破坏了水的良性循环,导致水资源危
机的加剧,进而影响城市的可持续发展。到2003 年,长江流域的工业废水和城市污水年排放量高达250 多亿立方,其中90%未经处理直接排入长江,沿江500 多座城市的饮用水供给受到威胁。长江有三个“三分之一”——水资源占全国三分之一、沿岸城市数量占全国三分之一、污水排放量也几乎占全国三分之一,长江流域的污水处理率仅10%左右,低于全国平均水平。

建设污水处理厂成为治理污染的一个重要举措,国家环保总局的统计数字显示,治淮初期,沿淮四省没有一个城市污水处理厂,目前已建成37个,日处理规模335万吨,淮河干流水质得到部分改善。

2、污水处理建设与运营现状
按照国家环保“十五”计划要求,2005 年,全国城市污水处理率应达到45%,50 万以上人口城市的污水处理率达到60%以上。

对全国660 多个城市的统计表明,通过加快城市污水处理设施和配套管网的建设,中国城市污水处理率已从2000 年的33.15%提高到2004 年底的45.67%。2000 年全国有污水处理厂427个,截至2004年底,中国共建成城市污水处理厂708 个,排水管道21.89万公里,与2000 年比分别增长66%和54%,城市污水日处理能力也由2000年的2158 万立方米增长到7387.24 多万立方米,污水处理能力大约翻了两番。全国17000个建制镇,绝大多数没有排水和污水处理设施。改革开放后,中国城市化进入快速发展期,城市数量由1978年的193个增加到现在的将近700个,城镇人口由1亿7千万人增加到将近5 亿人,目前城市化水平接近40%。城市化水平的提高,使得生活污水的排放量迅速增加,近10 年来,城市生活污水排放量每年以5%的速度递增,在1999年首次超过工业污水排放量,2001年城市生活污水排放量221亿吨,占全国污水排放总量的53.2%。中国现有污水处理能力无法适应城市数量与规模的迅速扩张。对600多个大中城市来说,708个污水处理厂实现了45%的处理率,要实现全部污水处理,还需要建设800个污水处理厂。由于现有污水处理厂部分处理能力闲置,未来需要建设的污水处理厂将少于800个。假设每10个建制镇建设一个污水处理厂,还需要建设至少1700个污水处理厂。

3、水短缺与污水处理后回用
水资源是一种可再生资源,而城市污水具有量大、集中、水质较为稳定的特点,是一种潜在的水资源。污水经过处理后完全可能实现重复使用,并实现水在自然界中的良性循环。如果城市供水量的80%变为城市污水排入管网中,收集起来再生处理后70%可以安全回用,
那么,城市供水量的一半以上可以变成再生水,回送给城市水质要求较低的用户,用作工业用水、冲厕、绿化、市政、消防等,替换出等量自来水,相应增加了城市一半供水量。对缺水城市来说,污水回用的开发潜力巨大。

二、城市化带来的土地短缺

1、城市化、工业化与土地
中国只用英国的一半时间,法国和美国的差不多三分之一的时间,走过同样的城市化进程。英国城市化水平从26%提高到70%用了90年时间,法国从25.5%提高到71.7%,美国从25.7%提高到75.2%,都用了120 年。中国城市化水平从1993 年的28%提高到2003年的40.5%仅用10年,以同样的速度发展,2020年左右就能达到60%,2035 年以前就能达到75%左右。

解决中国“三农”问题的根本出路在于大量减少农民的数量。而减少农民的数量,大量吸纳农村的剩余劳动力,需要靠实现城市化战略。

中国13 亿人口,但可利用土地资源相对贫乏。中国的陆地面积虽然有960 万平方公里,其中2/3 在现有条件下无法利用、不适合人类居住,人均耕地不到世界三分之一。

由于城市一般建在自然条件好的平原地区,按规划,中国的城市化需占用全国3%-6%的土地,约30万到60万平方公里,相当于中国平原总面积的三分之一到二分之一。由于城市化进程发展非常快,圈地之风盛行,大片昔日的良田沃野消失,最近几年净失耕地达3800
万亩,使中国原本人多耕地少的矛盾更加突出。失地农民涌入城市,加速了城市化。城市化后,人口密度迅速提高,从而带来土地的节约,例如目前北京上海的人口密度均已达到或者超过1万人/平方公里。纵观世界上城市化走过的道路,任何国家的城市化进程都是以大量节约土地为其特征的,城市化进程越快,城市化率越高,土地的节约越明显。虽然城市化节约了土地,但是城市土地的价格随着城市化的进程迅速飚升。城市化带动的是城市居民的住房购买和政府配套的基础设施投入,土地是城市化最为核心的要素。在城市化发展的进程中,随着基础设施建设的扩展和居住环境的改善,不仅城市规模在扩大,而且城市中的土地级差价格随之上升,一些原为城市偏远地区或市郊地区的土地,由于转变为市区的一部分而导致地价上升。由于城市大规模改造和危房拆迁的费用计入土地价格中,不仅导致被改造和拆迁的土地价格的上升,而且推动其他商品住宅建设的土地价格也上升(一次性转让几十年的使用权,这种商品住宅用地的批租方式,使得城市政府一次性获得较多的土地转让费以满足城市化建设的需要)。当前,土地批租成为地方政府“筹资”的本钱。政府通过房地产土地的出让,获得城市化的资金,土地价格居高不下、连年上升。

2、粮食危机与土地
国家发改委“十一五”前期重点研究课题表明, 2003年,3.5亿城市人口(为非农人口)的人均占地水平为146平方米,而1996~2003年中国城市和道路建设共占用耕地2240 万亩,同期城市人口增加了5千万人,新增人口人均占地为300平方米,其中2003年占地647万亩,城市人口增加了525万人,人均占地为813平方米。到2030年中国将到达人口高峰,亦将基本上完成工业化,按人口16亿和75%的城市化率计算,将比目前新增8.5 亿城市人口,如果按1996~2003 年平均城市化占地水平计算,将占用4亿亩耕地,按2003年水平占地则将超过10亿亩。

东亚地区日、韩等经济体在完成工业化的时候,人均粮食占有率都在500公斤左右,若中国2030年人均粮食占有量为450公斤,总量是7.2 亿吨。由于中国是人口大国,不可能象日、韩那样基本依靠国家农产品供给,可设想届时中国的粮食进口总量为5 千万吨,则国内必须生产6.7亿吨。设2030年中国的耕地为17亿亩,其中75%的面积生产粮食,则亩均产出水平必须上升到525公斤才能保6.7亿吨粮食。这就要求单产水平要从1998 年的粮食单产高峰亩均390公斤,增加135 公斤。改革开放25 年中,中国的粮食亩均产出水平增加了110公斤,要求未来25 年再增加135 公斤有一定可能。

人口部门估算到2030 年中国的人口总量可能为14.5 亿人,但如果中国城市化率上升到85%这个东亚地区的普遍水平,人均粮食占有量达到500 公斤,以上分析结论不变。把人均粮食占有量放到下限,把粮食进口和提高单产可能放到上限,中国在未来25 年中可继续用于城市化的占地只有1.5 亿亩,按12亿城市人口计算,人均占地水平为125 平方米,其中新增8.5亿城市人口的人均占地为118 平方米,因此中国在未来若不能有效控制
耕地的占用,则无法解决工业化、城市化与稳定农产品供给的矛盾。

3、污水处理厂占地
污水处理厂根据处理水量、工艺和污水类型,占地面积也不同,通常一万吨的日处理能力对应的占地面积为9-25 亩。为了节约土地资源,可以采用紧凑型设计。地下式或半地下式污水处理厂的优点是可节约土地资源,外观形象好,其上部空间利用价值较高,可用于绿化、公园等公益事业,也可用于商业开发,对周围环境的影响也可降低到最小程度。地下式污水处理厂适合于在土地资源高度紧张、环境要求高的地区建设。

地下式污水处理厂建设费用和运行费用相对较高。(土建费用高出30%)其高出部分成本可以因土地资源占用较少而抵消。地上式污水处理厂则建设费用较低,但占用大片土地资源且很难再利用、外观形象差、对周围环境有景观干扰及空气污染。通常,污水处理厂项目地面绿化率为40%,采用地上式方案时除污水处理设施所需占地外,在征地时还需考虑绿化用地,例如污水处理设施需占地50 亩,还另需占用30 亩土地用于绿化。而采用地下式方案,其上部空间经二次覆盖后可用于绿化,如利用得当,其绿化率将远高于40%,即相当于节约了30 亩绿化用地。

三、污水处理厂对周边环境的影响
1、外部性
在经济学上,一件事情对旁观者的影响被称为外部性,如果影响是正面的,则为正外部性,如果是负面的,则为负外部性。污水处理厂的建设提高了所服务大区域的生活质量和环境,具有正外部性,但是对污水处理厂附近的小环境来说,则有非常大的负外部性。
城市污水处理厂污水处理过程中,必然会产生大量的恶臭气体。臭味不仅难闻,甚至会危及人体生理健康,诸如呼吸困难、倒胃、胸闷、呕吐等。城市污水处理厂在运行过程中所产生的臭气问题,就成了不得不考虑的重要问题。为了防止和消除城市污水处理厂臭味对周围环境及居民生活的影响,一些发达国家先后制定和逐步完善了一些有关的具体规定。目前中国兴建的城市污水处理厂在规划选址时尽量避开居民区、交通要道或村落,由于土地资源紧张和规划的连续性,难免会靠近居民区、交通要道或村落,有的甚至靠近旅游景点。污水处理厂在设计的时候,虽然都安装除臭设备,但不一定能消除全部臭味。
如果是地上式污水处理厂,污水的颜色带来视觉污染,令人避之惟恐不及。
国家标准《城市排水工程规划规范(GB50318-2000)》要求:城市污水处理厂应与居住区、公共建筑保持一定的卫生安全防护距离,行业惯例将这一卫生安全防护距离确定为300 米,即约420 亩的土地是直接影响范围,无法再利用。如果是地上式,除了污水处理厂本身占地,也将影响周边土地的利用。300 米范围以外的附近周边土地,至少会由于心理作用,而降低对使用者的吸引力,从而或多或少贬值,即不能实现其最高市场价值。
如果是地下式污水处理厂,上部进行绿化造景处理后,不仅能够提高土地利用效率,而且能够提高观赏价值,甚至可以设计为公园和运动场。国外的地下式污水处理厂甚至位于高档住宅区,上部绿化后为周边环境增色不少。
污水处理厂设计为地下式或半地下式,全封闭并达到零排放水平,可以减少对周边环境的影响,使周边土地不会贬值,也不会影响周边区域的未来发展。

2、短期规划与经济发展
有些地方注重短期规划,在进行污水处理厂规划选址时,选择城乡结合部、或人烟稀少、或未列入发展规划的区域,建造地上式污水处理厂,以节省成本。由于对经济发展速度低估,或发展速度超出当初预期,污水处理厂周边日新月异,污水处理厂成了拖累周边发展的瓶径。
例如,长沙市第二污水处理厂上世纪90 年代选址时,选择在城乡结合部,周围是一片面积达130 多亩的鱼塘,没有都市建筑。现在,长沙的发展速度大大超过当初的预计,污水处理厂所在区域成为了高档住宅云集区,十分尴尬。

3、分散处理与集中处理
城市污水处理厂,单从经济上分析,规模大的污水处理厂,其单位造价和管理费用都比小型污水处理厂经济。与大型污水处理厂配套的、庞大的排水管网系统,其投资将超过污水处理厂。在地方政府缺乏资金以至无力建设排水管网系统的条件下,逐年修建一批小型的污水处理厂,就成为一种可能的选择。为了节省排水管网系统的成本,毫无疑问,小型污水处理厂必然是就近处理(如果回用的话就近回用)。国际上污水处理厂的趋势是从建造大型集中式污水处理厂变为分散,就近,小型化。

小型污水处理厂不得不位于居民区和商业中心附近,要想避免或降低对周边环境的影响,选择地下式或半地下式污水处理厂几乎成了唯一出路。

四、体制分析
现有的土地制度下,地方政府将“卖地”所得收入部分上缴上级政府,其余归自己支配。地方政府非常愿意选择能够节省土地的方案,因为节省下来的土地可以迅速地变现为地方政府可以支配的资金,尤其在经济比较发达的地区。
地下式污水处理厂会带来投资的一定幅度上升和运营成本的略微提高,使得污水处理厂的利润减少或政府补贴增多。对财政压力较大的地方政府来说,不仅日后的收入减少,当前投资也要增加,选择地下式方案可能是一个更昂贵的选择。与减少眼前财产相比,通常人
们对日后利润的减少不敏感,即使注意到了,也更愿意选择减少日后的利润。如果投资增加,地方政府官员更容易受到上级领导、同事和群众的压力。
如果能够提高污水处理费,则建造地下式污水处理厂增加的成本可以部分转嫁给污水排放者。
地方政府,在充分比较地下式增加的成本和所节省的土地的价值、以及权衡政治与社会因素后,才能做出更理性的决策。
客观来看,土地价值越高的地方,通常是经济发展越快速的地方,也是最有经济活力的地方,往往也是地方政府执政能力最强的地方。
只有经济发展到一定程度,也只有政府官员具有高超的战略规划能力和眼光,地方政府才有可能综合考虑来决定是否建造地下式污水处理厂。北京市大兴区政府首推地下式污水处理厂,不仅体现了政府官员的高瞻远瞩,而且也反映了其经济蓬勃发展的活力。

五、国际经验及潜在风险
1、国际经验
在国外,地下式污水处理厂在技术上已经相当成熟,而且应用相当广泛,特别在土地资源短缺的日本,韩国。地下式污水处理厂不仅是完全可行的,而且现代化、全封闭、紧凑型、零公害、与周边环境协调的污水处理厂能够防止周边土地贬值、促进经济发展与社会和谐。
在论证大兴区建设地下污水处理厂的方案时,笔者专程访问了多家日本的地下及半地下污水处理厂。由于众所周知的原因,日本土地资源昂贵,大东京圈更是寸土寸金。在高楼林立,高架桥环绕,地震频发的东京,如何有效利用土地资源,成了日本市政建设的两难。然而,经过多年的努力及日本政府的大量投资,许多地下及半地下的污水处理厂与传统的日式木板房,西式高楼群,日本式园林融为一体。笔者所见污水处理厂位于居民区中心,污水厂顶部是居民小区的体育设施——足球场、篮球场和棒球场,旁边是花园、树木,一个天鹅及野鸭游弋的清水池塘吸引甚多游客,而池塘之水正是下方污水处理厂处理后的水。仅日本东京设计所一家就设计建造了近六十家地下及半地下污水处理厂。

案例一:日本隧道式污水处理厂
日本由于国土资源有限,不得不将大量污水处理厂建在地下,即所谓的“隧道式污水处理厂”。日本目前最大的地下污水处理厂位于三浦半岛西半部的神奈川县叶山镇,紧邻相模湾,有山有水,有绿地,是观光旅游的好地方。这里三面有山,平地不多,沿着海岸线形成市区,海域构成了海水浴场和旅游区;沿海的平地有稠密的居民区,丘陵区是近郊的绿地和风景区。污水处理厂选择在这样的位置,首先要考虑的就是保护海域环境和资源,尽量减少对环境的影响。因此,在具体选择处理厂的位置时,对处理厂建在山中(采用隧道式)、海岸(填海)和平地(建造)三种方案从经济、用地的可能性,对周围的影响及选址条件等综合进行了分析研究,最后采用了将地形因素和对景观影响控制在最小限度的方式,即山中隧道式。隧道式污水处理厂是日本下水道事业团应用道路隧道施工法而
开发的。这种施工工法的特点是把大部分处理设施集中在隧道内,尤其适用于平地面积较少的地区。
该污水处理厂在日本是最大的地下污水处理厂,也是仅次于岛根县鹿岛镇污水处理厂的第二大污水处理设施。由于采用了隧道式,使其所占土地面积大大减少,仅为地上建造污水处理厂用地面积的1/3。虽然隧道工程的费用一般比地上建设污水厂费用高,但由于污水
处理设施可以用于隧道工程,不需要基础工程和覆盖,因此,与一般处理设施的建设费用相比,其费用没有太大的差异。同时由于污水处理厂的主体布置在隧道中,对周围环境和景观影响不大,其中所采用的技术也是成熟的隧道开挖技术,确保了施工的质量和安全,在不破坏原有自然环境条件的基础上,解决了污水处理问题。
(资料来源:伊然,《科学时报》工程建设20000428 B4 版)

案例二:荷兰鹿特丹地下污水处理厂
荷兰鹿特丹DOKHAVEN 市政污水处理厂是荷兰,乃至世界污水处理厂建设史上为数不多的经典工程之作。由于地表可用面积的限制以及周围已经存在大量居民住宅,污水处理构筑物不得不选择全地下式结构,总占地面积仅相当于普通处理厂的1/4。
此外,该处理厂在通风尾气的利用与处理、防振消音等方面的工程措施也有独到之处。从DOKHAVEN 污水处理厂投入运行伊始,污水排放标准便不断提高。全地下污水处理工艺构筑物占据两层,总平面面积为4 hm2。它的处理能力为47 万人口当量,其中大约30% 来自于服务区域内商业污水。暴雨季节,处理厂最大小时处理能力为1.9 万m3。
(资料来源:荷兰鹿特丹DOKHAVEN 污水处理厂介绍郝晓地Mark van Loosdrecht)

案例三:法国土伦的地下污水处理厂
土伦位于法国南部地中海沿岸,是法国重要的军港和旅游区。土伦污水处理厂建于海边的悬崖边上,为了保持与周边环境的协调一致,污水处理厂基本上依山势而建,大部分工事、设施建在地下,其顶盖又铺以碎石,尽可能减少其与周围环境的反差。

案例四:法国安提普污水处理厂
安提普也是位于法国南部的地中海沿岸的一个旅游小城,环境优美,土地寸土寸金。安提普污水处理厂的选址位于一片别墅区旁边的坡地,在规划之初曾遭当地居民反对,但建成后其不仅做到了零排放、零公害,而且其顺山坡而建,精心绿化的坡形屋顶与山坡走势融为一体,最大程度地与周围环境保持了和谐,现在当地居民甚至要求其开放作为公共公园,只是顾虑污水厂的管理问题而未开放。该污水处理厂因其出色的环境管理水平已经获得ISO14001认证。

案例五:日内瓦污水处理厂
日内瓦污水处理厂为2002 年重建的大型污水处理厂,位于日内瓦最重要的河流罗纳河边,地上两层、地下一层,全覆盖、零公害设计。由于采用了紧凑型工艺,新厂占地11 公顷,仅为老厂的一半。
(摩纳哥王国地下污水厂)

案例六:韩国地下污水处理厂
所在地: 大邱市
建设期: 1999.06 ~ 2002.06
容量: 45,000 m3/day
项目建设方式: 交钥匙工程
所在地: 永仁市
建设期: 设计中
容量: 110,000 m3/day
项目建设方式: BTO
所在地: 仁川市
建设期: 2002 ~2005.04
容量: 130,000 m3/day
项目建设方式: BTO

2、中国的理论探讨与实践
中国工程院院士李圭白教授认为,城市污水处理厂的建设一定要从实际出发,因地制宜,多建小型污水处理厂,污水处理由集中走向分散。同时,为节约城市用地,城市污水处理厂应尽量建在地下。污水处理的原则一般是由点到面,能在点源就地解决的问题,就不拿到面上来解决;能在小范围解决的问题,就不扩大范围,特别是含重金属污染的工业废水,如果不在点上解决,就很难处理。因此,污水处理厂的规模,就应该因地制宜,宜大则大,宜小则小,不能一律求大。小的污水处理厂可以根据当地污水的情况,采取有针对性的技术路线,这样处理效果好,污水收集和中水回用的管网短,可以节约大量资金。一个城市多建几个污水处理厂没有关系。污水处理厂由集中走向分散是一个趋势,现在国外发达国家的污水处理厂一般也在走向小型化,像日本的许多大城市,两三万吨的小型污水处理厂很多。我国加快小城市建设,就更适合建设小型污水处理厂。
李圭白教授认为,现在国外发达国家的污水处理厂一般都建在地下,节约了大量的城市土地资源。建成后,上面栽植花草树木,又增加了城市绿化面积,可谓一举两得。城市污水处理厂建在地下还有一个好处,就是冬天保温。污水处理的生化工艺需要一定的温度,建在地下可以节约大量的能源。把污水处理厂建在地下适合我国人多地少的国情,特别是对我国的北方城市,有更大的实际意义。把污水处理厂建在地下,还符合现代化大都市公共设施走向地下的发展趋势。
关于地下污水处理厂建设的技术和成本,李教授认为,污水处理厂建在地下,在技术上没有问题,成本可能多一点。但是,加上节约的土地成本和增加的绿化面积等,城市污水处理厂建在地下和地上成本差不多。另外,建在地下对工程的强度要求降低,可以节约大量的钢材,工程的维护费用少,也可以节约投资。建在地下安全性能自然
就提高了。
(资料来源:李圭白教授在《21 世纪的绿色抉择》为主题的山东环境科技论坛年会上发言)
尽管李院士所说“现在国外发达国家的污水处理厂一般都建在地下…”有失偏颇,欧美建在地下的尚属少数,日本,韩国相当多。然而,李院士指出的是某种可能的趋势和方向。
我们通过建设部了解到,国内目前还没有地下或半地下污水处理厂付诸实施。深圳市前不久就市政污水设施是否大排大放的方针展开了辩论,其中反对分散建厂者论据之一便是污染扰民,影响房地产开发。由于缺乏对地下污水处理厂的足够了解,在辩论会上,无人提及建造地下污水厂的解决方案。鉴于深圳地价寸土寸金,其建造地下污水厂的前景可观。

3、运行安全性及潜在风险
一般来说,主要风险是洪水及有毒气体。污水能够将一些危险物质带入处理厂,所以现场必须有足够的防范措施,以保障厂内工作人员以及附近居民的安全。另外,还应设置有效的防振与消音设施。
倘若附近地区有爆炸物发生爆炸(此种情形在荷兰曾发生过),爆炸物就会通过下水道流入处理厂。为避免此类事故发生,处理厂已采取了下列一些具体的安全防范措施。
鹿特丹地下污水处理厂距离最近4 m 便存在居民住宅。显然,当地居民不愿受到任何讨厌、烦心的干扰。然而,处理厂众多的机器、水泵恰恰会产生巨大的振动和大量的噪音,特别是那些通风系统与分流设备。为了最大限度地减少可能产生的任何干扰,整个处理厂被分割成若干小的部分,并以泥浆与玻璃做成分隔墙。为了防止振动影响附近居民,水泵和其它设备全被安装在弹性混凝土底座上。进一步的抗噪音措施是在生产区与上部的服务区间设置110cm厚的地板,以阻隔所有振动和噪音。

六、总结
地下式污水处理厂,能够有效利用土地,符合当前国家严格控制土地审批、提高土地利用效率以及严格保护环境的宏观调控政策,从长远看也符合节约资源、人与自然和谐发展的科学发展观的要求。选择地下式污水处理厂,充分显示了地方政府坚持可持续发展战略、建设适合人居环境的决心,将成为地方政府政绩之一。
然而,由于造价较高,中国大部分地区目前不具备建造地下污水处理厂的条件,敢为天下先的大兴做了一个有益的尝试。从土地经济学及制度经济学的角度看,大兴政府颇具创意,在实施过程中,谨慎行事,充分分析风险,创造一个可以借鉴的模式,对土地紧缺的大城市,风景区,高级住宅区将不无裨益。




天堂河污水处理厂方案设计


1 设计规模
污水处理厂设计规模为:8万m3/d
2 污水水质
2.1  污水厂进水水质
表2.1 污水厂进水水质
项目 CODcr BOD5 NH3-N TN SS TP
浓度(mg/l) ≤400 ≤250 ≤25 ≤40 ≤300 ≤5
2.2  污水厂出水水质
出水水质指标执行中华人民共和国国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级标准的B标准。
表2.2 污水厂出水水质
项目 CODcr BOD5 NH3-N TN SS TP
浓度(mg/l) ≤60 ≤20 ≤15 ≤20 ≤20 ≤1

3 污水处理方案比选
3.1  污水处理方案选择
根据进水水质和出水水质,可以知道各项污染物要求的去除率,如表3-13所示。

表3.1 进出水水质及去除率
项 目水 质 进水水质(mg/l) 出水水质(mg/l) 去除效率(%)
CODcr 400 60 85
BOD5 250 20 92
SS 300 20 90
TN 40 20 50
NH3-N 25 15 40
TP 5 1 80
从上表可以看到,本工程对污水的脱氮除磷要求较高,因此,应选用对脱磷除氮具有较好效果的处理工艺。
污水处理方法通常有生物处理法及物理化学法二大类。物理化学法需投加相当数量的化学药剂,有运行费用高、残渣量大等缺陷.。因此,城市污水处理一般不推荐采用。而生物处理法又可分为活性污泥法和生物膜法二种。生物膜法采用填料或滤料挂膜,提高微生物单位体积的密度,以提高容积负荷,减少占地。但在实际运行中存在池型复杂、控制困难、膜易积存、滤料流失、水流短路以及氧化池底布气管检修不便、填料堵塞、板结等问题。
活性污泥法同生物膜法相比,具有处理效率高、处理效果好、运行稳定、运转经验丰富、环境良好等优点,因此,对城市污水进行脱氮除磷,活性污泥法是其中的首选方案,在国内外被普遍采用。
常规活性污泥法能满足COD、BOD5、SS的去除率,但对氮、磷的去除率是有一定限度的,采用常规的好氧曝气仅从剩余污泥中排除氮、磷,其去除率分别为10~25%和12~19%,均达不到上述要求,因此必须对污水采用脱氮除磷工艺。
1.生物脱氮除磷工艺原理简述
生物脱氮是利用自然界氮的循环原理,采用不同的活性污泥菌种以人工方法予以控制。首先,污水中有机氮、蛋白氮等在好氧条件下转化成氨氮,尔后由硝化菌变成硝酸盐氮,这个阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下,在反硝化菌作用下,并有外加碳源提供能量,使硝酸盐氮变成氮气逸出,这阶段称为缺氧反硝化。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应,反应能量从有机物中获取。在硝化与反硝化过程中,影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、PH值以及反硝化碳源。生物脱氮系统中,硝化菌增长速度缓慢,所以,要有足够的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行,并且要有充裕的碳源提供能量,才可促使反硝化作用顺利进行。
由此可见,生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件:
硝化阶段:足够的溶解氧DO≥2mg/l;合适的水温,不低于10℃;足够长的污泥泥龄;合适的PH等。
反硝化阶段:硝酸盐的存在;缺氧条件DO<0.2mg/l;充足的碳源(能源);合适的PH等。
根据上述条件,组合成缺氧与好氧池,即成为A/O系统。
生物除磷主要是利用活性污泥中的聚磷菌,该菌既能贮存磷酸盐,又能贮存碳源(以β羟丁酸形式贮存,即PHB形式贮存),在厌氧条件下,进水中有机物与细菌的内磷酸盐起作用,由菌体内磷酸盐分解后提供能量,合成PBH,并放出磷;在好氧条件下,利用体内的PHB,吸收液体中的磷,形成磷酸盐,贮存在细胞内。因此,污泥的含磷量很高,可达8~10%(一般仅1.5%),达到生物除磷的目的。生物除磷一是要厌氧条件,即DO=0,同时要能快速降解COD,即P/COD比值恰当。此外,含磷污泥须尽快排出,否则污泥在DO降低的情况下又会发生释磷作用,磷又会返回到液体中。
按照上述原理,在生物脱氮系统前再设置一个厌氧池,这样就形成所谓A/A/O系统,即厌氧/缺氧/好氧系统。
2.生物脱氮除磷的影响因素
从生物脱氮除磷原理可看出,两者在有些方面是相互制约的。要正常发挥脱氮除磷系统功能,有如下几点值得注意:
 (1)CODcr浓度
 (2)TKN/CODcr比值
 (3)P/CODcr比值
 (4)水温
·CODcr浓度:进水CODcr不宜低于150mg/l,否则不能达到除磷要求。
·TKN/CODcr比值:TKN/CODcr值小于0.08,脱氮效果良好;若在0.08~0.14之间,可采用生物脱氮除磷方法;当TKN/CODcr大于0.14,城市污水不能用生物脱氮除磷方法。
·P/CODcr值:P/CODcr值应小于0.025,方能达到除磷要求。
·水温:供氧量用夏季水温复算,生物降解用冬季水温复算。
按照上述条件,对本工程进水水质分析,进水CODcr为400mg/l,TKN/CODcr比值为0.10,P/CODcr值为0.020,满足生物脱氮除磷要求,故确定可以采用生物脱氮除磷工艺对污水进行脱氮除磷。
目前常用的生物脱氮除磷处理工艺有A/A/O法、SBR法、氧化沟法等,均能取得较好效果。
近几年,随着环境意识的增强和自动化水平的提高,污水处理也得到不断发展,在这些常用生物脱氮除磷工艺中,又派生出各种变型,例如A/A/O法中的UCT法,SBR法中的CAST法(循环活性污泥法)、交替式活性污泥法等,氧化沟法中的带有沉淀槽的三槽式氧化沟等等,其基本原理是相同的,但各种变型又各有不同的特点,适用于不同场合、不同条件,从技术上讲都是可行的。
从上述各工艺的机理看,每个工艺各具特点,均可实现除磷脱氮,根据本工程污水处理厂的处理规模及出水水质要求,拟选用技术先进且成熟可靠的污水处理工艺,从上述诸多工艺中筛选出A/A/O工艺、氧化沟工艺及SBR工艺作为本工程的比选方案,进行比较,从中确定推荐方案。
方案一:A/A/O工艺(分点进水倒置式)
方案二:垂直叶轮曝气环流氧化沟工艺(Carrousel2000氧化沟)
方案三:改良型SBR(ICEAS工艺)

3.2  工艺简介
1.氧化沟工艺
氧化沟最初于五十年代出现于荷兰,主要由环形曝气池组成,具有出水水质好、处理效率稳定、操作管理方便等优点,同时,也能满足生物脱氮要求。氧化沟布置有多种形式,除了常用的转刷型氧化沟外,还有采用垂直轴表面曝气叶轮的卡罗塞尔氧化沟以及转碟型曝气器的奥贝尔氧化沟。同时,在运行方法上又可分为连续流及分渠式氧化沟。后者,氧化沟中一部分体积兼作沉淀池,故不再设二次沉淀池和污泥回流设备。上述各种形式的氧化沟,目前国内均有工程实例,大部分氧化沟运行良好,去除效率稳定,取得了较好的处理效果。在间歇运行的氧化沟基础上,丹麦又发展了一种新型的氧化沟,即三沟式氧化沟。
随着氧化沟工艺的不断发展,作为活性污泥法的一种变法的氧化沟现已广泛应用于世界各地,并正向着大中型污水处理厂发展,曝气型式的多样化和不断改进,使氧化沟工艺迅速得到推广。
早期的氧化沟工艺占地面积大,仅用于小型污水处理厂,随着对氧化沟工艺的充分认识和改进,目前沟深已由1.0m增加至4.0m以上,曝气转刷和转碟直径也增加到1.4~1.5m。据报导,从1963年至1974年,英国共兴建了约300多座氧化沟污水处理厂,1962年至1975年,美国建成了约558座氧化沟污水处理厂。氧化沟发展出各种型式,可以满足不同的要求,它可以采用延时曝气,一池代替初沉池、曝气池、二沉池和污泥消化池,这对小型污水处理厂最为合适,运行管理非常简单,它也可以仅作为二级处理使用,代替曝气池和二沉池,或者只代替曝气池。一般情况下,由于氧化沟耐冲击负荷能力强,往往省去初沉池,这对除磷十分有利。
氧化沟从五十年代发展至今,已有许多类型,目前主流池型有:
·丹麦克鲁格公司的DE型三沟式氧化沟和DSS氧化沟。
·荷兰DHV公司发明注册的Carrousel及Carrousel2000型氧化沟。
·美国Envirex公司设计的Orbal氧化沟。
· 美国EMICO与荷兰DHV公司合作开发的AC型和BARDENPHO氧化沟。
垂直叶轮曝气环流氧化沟(Carrousel氧化沟法)特点如下:
Carrousel氧化沟是由荷兰DHV技术咨询公司在六十年代后期发明的,当时开发这一工艺的主要目的是寻求一种渠道更深、效率更高和机械性能更好的系统设备来改善和弥补当时流行的转刷式氧化沟的技术弱点。
与其它池型氧化沟的相比,其最大的特点是采用特殊设计的立式低速表曝机作曝气设备,由于曝气设备的不同(区别于其它水平轴式曝气装置),使污水在混和曝气充氧的同时具有泵的局部水力提升作用,使混合液和原水得到彻底的混合。
Carrousel氧化沟独特的叶轮曝气器设备使其具有以下的工艺特点:
·有极强的耐冲击负荷的能力,通过曝气区的完全混合作用使污水得到最大程度的稀释。在正常的设计流速下,渠道中混合液的流量是进水流量的50-100倍。与进水流量及回流污泥总量相当的出水连续地从出水堰排出。曝气池中的混合液平均每5到20分钟完成一次循环,具体的循环时间取决于渠道长度、渠道流速及设计负荷。这种流型不但可以防止短流,而且还通过完全混合作用产生很强的耐冲击负荷能力。
·在渠道中得到推流式模型的某些特征。这样带来的好处之一是经过曝气的污水在流到出水堰时会形成良好的混合液生物絮凝体。这种絮凝体可以提高二沉池内的污泥沉降速度及澄清效果。另外,推流式模型对前置缺氧池反硝化工艺也是极其重要的。反硝化工艺要求水体中没有溶解氧,此时唯一的氧源来自水中的硝酸盐氮。通过对表曝机的设计与控制,曝气区末端的溶解氧可以减少到最低程度,有效地防止前置缺氧池氧过量的问题,由于采取这种流型,当几乎没有溶解氧的混合液回流到前置缺氧池后,可以取得最好的反硝化效果,过多的氧进入前置缺氧池会对反硝化过程产生危害。
·立式低速曝气设备单机容量大,设备数量少,据称在不使用任何辅助推进器的情况下氧化沟沟深可达到5m以上,较传统的氧化沟节省占地10-30%,土建费用相应减少。
·传氧效率大大提高,尽管分散到整个曝气池后的动力密度比较低,但表曝机实际上是在局部区域内工作,其局部动力密度非常高(约为105~158kw/1000m3),经验表明,动力密度越高,传氧效率越高,Carrousel工艺最大限度地利用了这一原理,它的表曝机传氧效率在标准状态下可达到2.0~2.2kgO2/kw(电机功率)·hr(进口设备)。
·Carrousel系统具有很强的输入动力调节能力,而且在调节过程中不损失其混合搅拌的功能,节能效果明显,通过优化设计可以使表曝机的一部分能量专门用于维持渠道流速,但表曝机却可以只根据实际需氧量来设计。在传统曝气池中,为了达到一定程度的硝化和产生延时曝气效果,曝气池容积往往很大,因而使混合搅拌的能耗增大。与此相反,Carrousel氧化沟由于其特殊的沟型与叶轮,不需要这样大的混合搅拌动力,因而可以在取得很好的出水水质情况下节省大量能耗。特别是在水力负荷和有机负荷发生变化时,曝气机有显著的节能功效。当需氧量降低时,Carrousel氧化沟的一个或数个表曝机可以停止或切换到较低的转速,同时还可以通过改变叶轮浸没深度改变动力输入。一般情况下,叶轮曝气机的输出功率可以在25%~100%的范围内调节而不影响混合搅拌功能和氧化沟渠道流速。通常污水厂的实际流量都低于设计流量,因此,立式叶轮表曝机的上述特点对降低污水厂的运行与维护费用可以起到很大作用。特别是新建的污水厂,往往在设计运行年限内的绝大部分时间里都达不到设计流量,如果不采取一些措施降低运行动力,就会造成很大的浪费。
·Carrousel的工艺设计可以使表曝机的数量达到最少,从而减少了设备投资,设备安装费用。
·Carrousel系统设备的管理维护工作量很少,曝气机只是每年更换一次机油,加两次润滑油。
·曝气区可以很方便地覆盖起来以防止可能的喷溅、水雾。
Carrousel氧化沟的技术特点可以归结为:
·采用立式曝气机,单机功率大(可达160KW),设备数量少,系统简单。
·有极强的混合搅拌与耐冲击负荷能力
·曝气功率密度大,传氧效率平均达到1.8~2.2kgO2/kw(电机功率).hr
·氧化沟沟深加大,可达到5m以上,使氧化沟占地面积减小
·土建费用降低
·操作环境好,运行管理简单
·调节性能好,节能效果显著
为满足越来越严格的水质排放标准,经过多年的演变和改进,Carrousel氧化沟已在早年沟型的基础上增加了新的技术,实现了新的功能。其中最为典型的工艺就是Carrousel 2000 型氧化沟。
AC垂直叶轮曝气环流氧化沟工艺(Carrousel denitIR/ Carrousel 2000工艺)如下图所示

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这是一种先进的反硝化脱氮工艺,通过设在Carrousel嚗气机周围的侧向导流渠,可充分利用Carrousel氧化沟原有的渠道流速,在不增加任何回流提升动力的情况下,将相当于400%进水流量以上的硝化液回流到前置缺氧池与原水混合并进行反硝化反应。
Carrousel denitIR/ Carrousel 2000系统保留了反硝化过程的一切优点,包括可恢复硝化阶段约50%的碱度,可利用缺氧条件去除一部分BOD,从而节省嚗气能耗,以及改进活性污泥性能等等。该系统与其他反硝化工艺相比,最突出的优点是可实现硝化液的高回流比,达到较深程度的总氮去除,同时无需任何回流提升动力,对于较大规模的污水厂来说,采用Carrousel denitIR/ Carrousel 2000系统,具有较大的节能潜力。
根据DHV公司试验结果,Carrousel denitIR/ Carrousel 2000系统的出水水质可达到BOD/TSS/TN=10:15:7-10。
A2C垂直叶轮曝气环流氧化沟工艺( Carrousel denitIR A2C/ Carrousel 2000工艺)
该工艺如图所示

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该设计在Carrousel denitIR/ Carrousel 2000的基础上增加了前置厌氧池以达到脱磷脱氮的目的。该系统的出水水质可达到BOD/TSS/TN/TP=10:15:7-10:1-2。
Carrousel 2000型氧化沟由于其特殊的预反硝化区的设计(容积占整个Carrousel氧化沟的10~20%,安装有2个推进器),在缺氧条件下(预反硝化区)通过简单的水力控制,进水与回流污泥及一定量的混合液(该量可通过内部回流控制门调节)充分混合,进行反硝化作用;剩余部分(总容积的80~90%)包括有氧和缺氧区,用于硝化和内源反硝化作用同时进行,也用于磷的富集吸收。
Carrousel 2000型氧化沟的推流式模型对前置缺氧池反硝化工艺是极其重要的。反硝化工艺要求水体中没有溶解氧,此时唯一的氧源来自水中的硝酸盐氮。通过对表曝机的设计与控制,曝气区末端的溶解氧可以减少到最低程度,有效地防止前置缺氧池氧过量的问题,由于采取这种流型,当几乎没有溶解氧的混合液回流到前置缺氧池后,可以取得最好的反硝化效果(过多的氧进入前置缺氧池会对反硝化过程产生危害,因为BOD将被O2所氧化,而不是正常情况下被NO3所氧化,导致出水中的NO3-N浓度升高),从而大大提高了总氮的去除程度,同时又节省了供氧所需的能耗。
另外,该工艺的另一个突出的特点是其内回流机制,这是通过利用表曝机所提供的推动力,使水力设计达到最优而实现的。由于设计合理,混合液的内回流无需使用内回流泵,从而可以节省大量的能耗。通常Carrousel 2000型氧化沟的内部回流所需的推流能量小于表曝机能量的1%。
2.A/A/O工艺
A/A/O工艺是一种典型的除磷脱氮工艺,其生物反应池由ANAEROBIC(厌氧)、ANOXIC(缺氧)和OXIC(好氧)三段组成,其典型工艺流程见图2.1。这是一种推流式的前置反硝化型BNR工艺,其特点是厌氧、缺氧和好氧三段功能明确,界线分明,可根据进水条件和出水要求,人为地创造和控制三段的时空比例和运转条件,只要碳源充足(TKN/COD≤0.08或BOD/TKN≥4)便可根据需要达到比较高脱氮率。

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常规生物脱氮除磷工艺呈厌氧(A1)/缺氧(A2)/好氧(O)的布置形式。该布置在理论上基于这样一种认识,即:聚磷微生物有效释磷水平的充分与否,对于提高系统的除磷能力具有极端重要的意义,厌氧区在前可以使聚磷微生物优先获得碳源并得以充分释磷。
常规A/A/O工艺存在以下三个不足:①由于厌氧区居前,回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响;②由于缺氧区位于系统中部,反硝化在碳源分配上居于不利地位,因而影响了系统的脱氮效果;③由于存在内循环,常规工艺系统所排放的剩余污泥中实际只有一少部分经历了完整的放磷、吸磷过程,其余则基本上未经厌氧状态而直接由缺氧区进入好氧区,这对于系统除磷是不利的。
为了克服上述各工艺过程的缺点,同济大学与上海市政工程设计研究院合作,提出了分点进水倒置A/A/O工艺,并在上海松江污水处理厂进行半生产性试验,获得成功,目前已在实际工程中得到了应用,取得了较为理想的处理效果。其流程如下。

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为避免传统A/A/O工艺回流硝酸盐对厌氧池放磷的影响,通过吸收改良A/A/O工艺的优点,将缺氧池置于厌氧池前面,来自二沉池的回流污泥和30~50%的进水,50~150%的混合液回流均进入缺氧段,停留时间为1~3h。回流污泥和混合液在缺氧池内进行反硝化,去除销态氧,再进入厌氧段,保证了厌氧池的厌氧状态,强化除磷效果。由于污泥回流至缺氧段,缺氧段污泥浓度可较好氧段高出50%。单位池容的反硝化速率明显提高,反硝化作用能够得到有效保证。再根据不同进水水质,不同季节情况下,生物脱氮和生物除磷所需碳源的变化,调节分配至缺氧段和厌氧段的进水比例,反硝化作用能够得到有效保证,系统中的除磷效果也有保证,因此,本工艺与其他除磷脱氮工艺相比,具有明显优点。
3.SBR工艺
1901年英国Ardern和Lockett在其试验成功的基础上在世界化学学报上首先发表了一篇重要的科研报告,介绍了在单一的反应器内将空气注入污水中,将其所产生的污泥进行循环并按间歇方式运行,就得到良好的污水净化效果, 从试验成果诞生了活性污泥法。虽然这种运行方式效率较高,但由于当时监控和检测技术的限制,SBR法未得到广泛应用。70年代起,由于西欧各国财政上的原因,政府对小城镇环保项目的投入减少,迫使小城镇的环保事业着眼于低投资低能耗,同时由于程控技术,电子计算机技术的发展,一些水质仪表如溶氧测定仪,ORP计的开发应用,于是SBR法又得到了重视,使该工艺的优势得到了逐步充分的发挥。由于SBR工艺中曝气和沉淀是在同一池内进行的,节约了二沉池和污泥回流系统,使得占地面积减小,运行费用降低。在中小规模污水处理中是较好的处理工艺。
SBR工艺在设计和运行中,根据不同的水质条件、使用场合和出水要求,有了许多新的编号和发展,产生了许多新的变形。ICEAS(Intermittent Cyclic Extended Aeration System)工艺是其中一种能够达到脱氮除磷功能的完善的变型SBR工艺。本工程拟采用ICEAS工艺进行比较。
ICEAS工艺是一种应用于市政污水和工业废水,并对生物脱氮除磷具有显著效果的水处理工艺。它是一种完全自动化的、基于“时控”的、可以有效防止流量和冲击负荷的工艺,容易扩建,出水水质良好。最早于20世纪80年代初在澳大利亚兴起,因其工艺设施简单,管理方便,国内外均得到广泛应用,目前全球已有超过500个的连续进水ICEAS工艺污水处理设施。在中国,昆明第三污水处理厂使用了本工艺,正在成功运行。
SBR工艺由进水、反应、沉淀、出水和待机5个基本过程组成,一切过程都在一个设有曝气或搅拌装置的反应池内依次进行。传统活性活泥法是在空间上设置不同构筑物与设施进行固定地连续操作,而SBR是在单一的反应池内,在时间上进行各种目的的不同操作。由于SBR工艺中曝气和沉淀是在同一池内进行的,节约了二沉池和污泥回流系统,使得占地面积减小,运行费用降低。
ICEAS工艺是传统的SBR工艺的一种改良形式,它是在反应器的进水端增加了一个预反应区,运行方式为连续进水(沉淀期和排水期仍保持进水),间歇排水,没有明显的反应阶段和闲置阶段。在处理市政污水和工业废水方面比传统的SBR费用更省,管理更方便。
ICEAS操作周期一般可分为三个步骤:
A、曝气阶段:由曝气系统向反应池内供氧,此时有机物经微生物作用被生物氧化,同时污水中的氨氮经微生物硝化作用,被氧化生成为硝态氮。
B、沉淀阶段:此时停止向反应池内供氧,微生物继续利用水中的溶解氧进行生化反应。液相主体逐渐由好氧状态向缺氧状态转变,活性污泥逐渐沉降到反应池底部,上层水变清。
C、滗水阶段:在沉淀阶段结束后,滗水器系统开始工作,排出反应池内上层处理水。此时液相主体逐渐过渡到厌氧状态。在滗水过程中,由于污泥沉降于池底,浓度较大,可根据需要启动污泥泵将剩余污泥排至污泥池中,以保持反应器内一定的活性污泥浓度。滗水结束后,又进入下一个新的周期,开始曝气,周而复始,完成对污水的处理。

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与其它工艺相比,ICEAS工艺具有如下优点:
1、占地面积小,土建投资少
ICEAS工艺所有的反应阶段都在同一反应池中连续不断进行,减少了初沉池、二沉池、污泥消化池等构筑物。占地面积小,池体容积少,因而土建投资低。
2、设备少,能耗低
ICEAS技术是一种改进的延时曝气系统,运行时曝气时间短,氧利用率高。另外不需要回流污泥再循环管路系统,回流泵和回流污泥控制设备,因此能耗较其他工艺低。
3、沉淀效果好
ICEAS反应池在沉淀阶段时起沉淀池作用。由于此阶段已停止曝气,只有进水而无出水,沉淀过程处于半静止状态,污泥沉淀时间充分,固液分离效率高。
4、耐冲击负荷,运行灵活
由于是连续进水,每个反应池所承受的水质水量是均等的,因此耐冲击负荷性更强。可以通过调节周期来适应进水量和水质的变化。

3.3  方案比较
表3.2 污水处理主要工艺参数表
工 艺 参 数 方案一(倒置A/A/O) 方案二(氧化沟) 方案三(改良SBR)
1、粗格栅
粗格栅数量(台) 2 2 2
宽度(mm)/台 1000 1000 1000
栅条净距(mm) 20 20 20
2.进水泵房
潜水泵数量(台) 6台(4用2备) 6台(4用2备) 6台(4用2备)
单台流量(m3/h) 1092 1092 1092
扬程(m) 12 12 12
单台功率(kW) 55 55 55
3、细格栅
细格栅数量(台) 4 4 4
宽度(mm)/台 1000 1000 1000
栅条净距(mm) 5 5 5
4、漩流沉砂池
沉砂池数量(只) 2 2 2
尺寸(m) 直径4.88 直径4.88 直径4.88
5、生物反应池
反应池数量(组) 2(每组2池) 4 2(每组4池)
总有效容积(m3) 57355 59813 64064
MLSS(g/l) 3.5 4.0 5.0(低水位时)
BOD5负荷(kgBOD5/kgMLSS·d) 0.10 0.084 0.089
泥龄(d) 12.1 13.3 12.1
需气量/需氧量 470(m3/min) 1194(kgO2/h) 600(m3/min)
污泥产率(kgMLSS/kgBOD5) 0.83 0.90 0.84
剩余污泥量(kg/d) 16600 18000 16800
6、二次沉淀池
二次沉淀池数量(座) 4 4 /
平面尺寸×有效水深(m) D42×3.5 D42×3.5 /
水力负荷(m3/m2·hr) 0.79 0.79 /
停留时间(hr) 4.05 4.05 /
7、回流污泥泵
设计流量(m3/hr) 3333 3333 /
污水泵数量(台) 4用2备 4用2备 /
性能参数 每台流量840m3/hr,扬程6m,功率22kw 每台流量840m3/hr,扬程6m,功率22kw /
回流比(%) 100 100 /
8、内回流泵
设计流量(m3/hr) 5000 / /
污水泵数量(台) 4用2备 / /
性能参数 每台流量1250m3/hr,扬程3m,功率30kw / /
回流比(%) 150 / /
9、鼓风机房
鼓风机房数量(座) 1 / 1
鼓风机数量 3用1备 / 3用1备
单机流量(m3/hr) 160 / 200
风压(mH2O) 7.0 / 7.0
电机功率(kW)/台 220 / 250
10、曝气机
曝气机数量(台) / 12 /
充氧能力(kgO2/hr·kw) / 2.0 /
电机功率(kW)/台 / 90 /
11、污泥浓缩脱水机
浓缩脱水机数量(台) 3 3 3
带宽(m) 2.0 2.5 2.0   
   
表3.3 污水处理方案综合比较表
比较内容 方 案 一 (倒置A/A/O) 方 案 二 (氧化沟) 方 案 三 (改良SBR)
工艺特点 工艺成熟先进,具有良好的脱氮除磷功能,采用鼓风机供气,氧利用率高,能耗较低。 工艺成熟,流程简单,具有较强的耐冲击负荷能力,具有良好的脱氮除磷功能,能耗略高。 采用鼓风机供气,氧利用率高,可根据调整反应池的周期,提高鼓风机的使用效率,运行灵活,操作方便。
运行管理 内回流采用泵,设备较多,运行管理相对复杂。可根据进水水质情况调整充氧量,减少运行成本,运转灵活性较大。 内回流采用调节门,设备较少,管理简单,方便。可根据进水水质情况调整充氧量,减少运行成本,运转灵活性较大。 设备及构筑物较少,管理简单,方便。设备少,自动控制相应简单,方便。
设备 设备种类及数量多,维护要求高 设备种类单一,数量较少,维护简单 设备种类单一,数量较少,但主要设备及控制软件均需进口
工程直接费 10240(万元) 10720(万元) 11520(万元)
处理成本 0.70(m3/元) 0.74(m3/元) 0.72
占地 适中 较大 较少
上述工艺在国内外都有较多的成功应用实例,都具有良好的脱氮除磷功能。A/A/O工艺(分点进水倒置式)技术先进、工艺成熟可靠,在投资、运行成本方面一定优势,因此,本工程污水处理工艺推荐采用A/A/O工艺(分点进水倒置式)。

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3.4 污水消毒方案
消毒是水处理中的重要工序,在2000年6月5日由建设部、国家环境保护总局、科技部联合发出的“关于印发《城市污水处理及污染防治技术政策》的通知 建城[2000]124号”中规定“为保证公共卫生安全,防治传染性疾病传播,城市污水处理设施应设置消毒设施”。
1.消毒技术简介
通常消毒方法可分为物理法和化学法。物理法包括加热、紫外线、g或c射线照射、分子筛等;化学法主要采用强氧化剂如氯气、二氧化氯、臭氧、高锰酸钾、氯胺、次氯酸等化学药剂。长久以来,由于化学法具有容易实现、成本低的优点,所以使用较多,而液氯作为廉价的消毒剂有着最广泛的应用。但氯气是一种具有强烈刺激性的有毒气体,在运输和使用过程中易发生泄漏和爆炸。由于氯氧化性强,易与水中有机物发生反应,对消毒产生干扰,另外其反应产物卤代烃、氯仿、三卤甲烷、多氯联苯等物质对人畜有毒害,许多还是致死、致畸、致突变的“三致”物质。现在国际上许多国家和地方政府已限制氯及其衍生物的使用。我国一些地方的环保部门和劳动保护部门也对液氯的使用进行了控制,在目前尚无更经济实用的方法推出前,许多污水厂出水都没有正常的消毒。因此有必要寻求新的消毒方法。近来国内二氧化氯和复合二氧化氯消毒技术迅速发展,但二氧化氯使用时要现场制备,而且仅有20%二氧化氯在消毒过程中有效,运行成本较高。同样二氧化氯具有强氧化性,会与污水中含有的大量有机物发生化学反应,一方面增加投加量,另一方面产生“三致”副产品。因此国外在排入环境敏感地区的污水处理中严格限制使用。
紫外线技术早在1900年便已存在,但现在的紫外线技术与过去不同。据统计,过去很少有紫外线消毒运用于污水处理的实例,但到了1995年紫外线消毒技术在美国污水处理中的应用已达5%,并成逐年上升趋势。近来,由于采用紫外线消毒具有不需投加任何化学药剂,不改变水的成分和结构,消毒时间短,杀菌范围宽,效果好的优点,国际上一些对细菌排放有严格要求的地区,都采用了紫外线消毒。
2.紫外线消毒技术原理
紫外线是一种肉眼无法看见的光线,当病毒细胞经波长在紫外线照射后,波长254nm的紫外线被DNA吸收。细胞遗传传递功能丧失,最终导致细胞功能衰退而死亡,从而达到消毒杀菌的目的。
紫外线消毒灯管类型可分成低、中、高3种,常用的是低压和中压系统。
中压系统每根灯能耗最高可达5000W,而低压系统每根灯管能耗在65~1500w。处理同样的水量,中压系统与低压系统相比,则需要较少的灯管,水流通过时的水头损失也较小,灯管自清洁系统的费用也较少,但由于中、高压系统发出的波长范围宽,而能被有效利用的只有一小部分,所以能量转换率低,能耗大,通常只是低压系统的1/2~1/3,因此一般只在大型水处理厂中使用。
紫外线消毒效果的好坏与紫外线灯源发出有效波长的能量转换率、紫外线弧长有关,还与灯管和水的透射率以及照射时间有关。现在的高效灯源可发出40%以上的有效光谱,石英灯管的透射率也在90%以上。因此,与传统意义上的紫外线灯已不能相提并论。目前,世界上先进技术生产的灯管寿命已达15000小时以上,但价格却降低了不少,从而大大降低了投资及运行成本。
3.消毒方案比选
由于化学法具有容易实现、成本低的优点,所以使用较多,而液氯作为廉价的消毒剂有着最广泛的应用。但氯气是一种具有强烈刺激性的有毒气体,在运输和使用过程中易发生泄漏和爆炸。由于氯氧化性强,易与水中有机物发生反应,对消毒产生干扰,另外其反应产物卤代烃、氯仿、三卤甲烷、多氯联苯等物质对人畜有毒害,许多还是致死、致畸、致突变的“三致”物质,现在国际上许多国家和地方政府已限制氯及其衍生物的使用。基于上述原因,本工程污水消毒方案不考虑液氯消毒方案,以二氧化氯消毒及紫外线消毒两种方案作为本工程污水消毒的比选方案。
以5万m3/d规模的污水处理厂为例,两种方案的性能、投资及运行成本比较详见表3.4、表3.5。
从上述比较可以看出,紫外线消毒在前期投资方面虽略高于二氧化氯消毒,但在其余各方面均具有较大优势,因此,本工程污水消毒方案推荐采用紫外线消毒方案。

表3.4 消毒性能的比较
消毒性能 紫外线消毒 二氧化氯消毒 备 注
消毒接触时间 2至4秒钟 约30分钟 
消毒副产物 无 无 
细菌、病毒的抗药性 对细菌、病毒、原生动物具有广谱性 隐孢子虫、部份细菌、病毒二氧化氯有抗药性 
对原生动物等的灭活  对原生动物(贾第虫、鞭毛虫、孢子虫)相对较差 
二次污染 对受纳水体不产生任何二次污染 有少量的二次污染 
外部环境的影响 受二次出水的TSS、透光率的影响 受二次出水的PH、TSS温度等的影响 
运输和储存 无危险品的运输和储存 有爆炸危险 
占地 占地面积小 占地面积很大 

表3.5 投资及运行成本比较
处理量:5万m3/d 紫外线消毒 二氧化氯消毒 备 注
构筑物 无 5.5万元 二氧化氯间80 m2
消毒设备 135万元 80万元(一备一用) 进口设备
接触池 3.5万元 40万元 二氧化氯接触池450m2紫外线消毒水渠20m2
接触池设备 无 2.4万元 
辅助设施 无 4.5万元 
设备寿命 10-20年 5-10年 
前期总投资 138.5万元 132.4万元 紫外消毒方案节省430 m2占地费
运行成本 1~2分/吨 4~5分/吨 
3.5 污泥处理方案
1.污泥量
根据污水处理推荐方案,近期污水处理后所产生的剩余污泥量为16600kg/d,污泥含水率为99.4%,污泥体积为2767m3/d。
2.污泥处理工艺
从目前国内外污泥处置后的用途来看,主要是制肥和作建材。焚烧的应用受到投资、运行成本高等因素的影响难以成为占据主导地位的污泥处置方法,但随着焚烧残渣作建筑材料研究及工程应用的深入,焚烧处置污泥的方法将会有一定的发展。污泥利用于建材的试验,近年来虽进行了不少研究,大多还停留在试验阶段,尚未进入生产应用阶段,在上海也有将污泥加入水泥窑作水泥地掺合料,取得成功地信息。因此,目前城市污水厂污泥的出路还是应立足于农业应用。
高温堆肥技术是欧洲国家20世纪初开发研究成功的,目前在英国、美国、日本、法国等国家都已广泛采用高温堆肥技术对城市污泥进行无害化处理,如美国每年约有49%的城市污泥制成肥料施于农田或林地。机械化好氧堆肥的主要技术特点有:充分利用生物能,节约能耗,化害为利,无二次污染;高温发酵生物过程可以生产出高品质的有机肥料,在好氧菌作用下稳定熟化,易于植物和作物吸收;高温好氧发酵过程所产生的生物有机肥料,易于深加工,可以根据需要制成不同配方的肥料。
国内污泥农用开展的较晚,大约在90年代开始这方面应用。但国内一些污水厂污泥处理方法也主要为两种:
一种为直接烘干方法。国内有徐州、大连、秦皇岛、保定、燕山石化等采用。特点见前面叙述,现运行成本很高,徐州制成复混肥大约成本为1000元,而售价为900元,政府大约一吨补助100元,才能维持其运转。其它厂家也大约烘干一吨成品污泥需要2吨煤,能耗太大,运行成本高。而且该方法对烘干温度难控制,造成污泥烘干温度过高,致使污泥中大量有机质破坏,使肥效大大降低。并且该方法对大型污水处理厂来说,更不适用,因每日处理的污泥量很大,一般一天产生污泥大约为几百吨,如果完全烘干那么每天将需要上百吨煤,年耗煤达几万吨,将出现虽然污水厂把污泥减容了,但污水厂将出现大煤山,并且由于耗煤量巨大,能源浪费且将对周围环境造成很大影响,而且现阶段各大中城市限制在城区燃煤。其优点为占地少,处理快。机械科学研究院前几年在秦皇岛东部污水厂建立了污泥烘干示范工程,通过一段时间的运行,同样出现运行成本高、肥效低、环境影响大等问题,所以推荐采用机械科学研究院的“污泥发酵工艺”,由上分析可见,采用污泥直接烘干工艺是不适合我国污水处理厂的实际情况。
一种为“污泥发酵工艺”。机械科学研究院利用自主开发的“污泥快速发酵工艺”建立了唐山、天津两个示范工程。通过几年来的运行得出:该处理工艺运行成本低、肥效好(通过大田对比实验)、污染很小。现两污水厂不仅可以全部处理产生的污泥,而且每吨复混肥利润可达200元左右,既有较大的社会效益,同时也产生较好的经济效益。唐山污水处理厂生产的“田宝牌”有机、无机复混肥已经通过多年的农田使用,已经被当地农民所认同。和单一施用化肥时对比,施用该复混肥的土地,现肥力高,地力后劲足, 粮食增产达15%左右,而且土地没有出现板结现象,并且每年单位土地使用的该复混肥量逐年递减,就可满足土地的需要,说明地力逐年增强。
但污泥作为农用必须做到对排入城市污水收集系统的工业废水中的有毒有害物质进行严格的控制,因此,在考虑污泥最终处置的同时,必须加强对工厂企业废水排放的监测力度,设置必要的在线监测仪表,制定有效的处罚手段,同时对城市污水收集系统的运行管理提出了较高的要求。
3.污泥处置方案
根据上述对污泥处置方案的论述,污泥的卫生填埋仍是目前国内外应用较多,处理工艺较简单的处置方案;污泥农用作为一种经济安全的处置方案,具有较大的发展前途,但由于目前仅处于生产性试验阶段,具体工程实例较少,缺乏一定的生产经验,本工程污水处理厂近期规模较小,污泥量相对较少,采用污泥农用方案需投加菌种,增加搅拌和发酵等装置,初期投资较大;污泥焚烧的处置方法具有投资及处理成本高的特点,且其机械设备复杂,易发生故障,操作管理难度较高;同时焚烧过程中产生的二恶英污染问题至今尚未解决,故本工程近期污泥处置拟采用卫生填埋作为最终处置方案。
由于二沉池排水的剩余污泥含水率高,同时含磷量高,储泥时间过长会造成磷的重新释放,故必须迅速进行浓缩脱水。
本工程近期污泥处理采用机械浓缩脱水、泥饼外运工艺,具体流程如下:
剩余污泥 储泥池 机械浓缩、脱水 卫生填埋
上述工艺作为污泥最终处置毕竟难以成为长久之计,随着今后污泥综合利用技术的不断发展,污泥在制肥及建材等方面的利用技术将会越来越成熟和完善,因此考虑到长远发展,在污水处理厂平面布置时,预留污泥最终处置用地。

4 推荐方案工程设计
4.1. 平面布置
4.1.1 平面布置原则
1、功能分区合理:根据污水处理厂各功能区的划分,按照功能不同,分区布置,用绿化带分隔。
2、根据城市夏季主导风向和全年风频,合理布置各功能区。
3、各相邻处理构筑物之间间距的确定,考虑各类管渠施工维修方便。
4、考虑人流、物流运输方便,布置主次道路,并需满足消防安全通道的要求。
5、工艺流程顺畅,处理构筑物布置紧凑,节约用地便于管理。
6、污水厂总平面布置需便于分期建设,减少首期投资
7、按照建成花园式处理厂要求,进行绿化小品布置。
4.2. 高程设计
4.2.1 高程布置设计原则
1)污水厂的竖向布置考虑简洁、流畅,使各构筑物之间联系管道最短。
2)确保污水一次提升后在各构筑物之间能藉重力自流排放。
3)根据受纳水体水位确定各构筑物水位标高。
4)厂内地坪标高的确定根据厂区周围道路设计标高及受纳水体的水位情况综合考虑,尽可能使土方平衡,以降低工程投资。
4.3. 主要构筑物工艺设计
表4.1 主要构筑物一览表
序号 构筑物名称 尺寸(m) 数量 单位 设计参数 备注
1 粗格栅井 10.4×7.7×13.5 1 座 Q=4333m3/h 
 进水泵房 10.25×15.1×13.5 1 座  
2 细格栅渠 7.9×7.9×2.28 1 座 Q=4333m3/h沉砂池停留时间:33s 
 旋流沉砂池 直径4.88m 2 座  
3 生物反应池(A/A/O) 75.0×64.0×6.0  2 组 MLSS:3.5g/l有效水深:6.0m停留时间:17.2hr污泥负荷:0.100( kgBOD/kgMLSS/d)总泥龄:12.1d内回流比:150% 
4 鼓风机房 36.24×20.26 1 座 鼓风机4台,风量160m3/min 
5 沉淀池 D42×3.5 4 座 表面负荷:0.79m3/m2/h 土建合建
6 污泥泵井 18.6×4.85×3.5 2 座 污泥回流比:100% 
7 紫外线消毒渠 6.0×1.87×1.48 1 座 Q=4333m3/h1个模块组 
8 储泥池 10.5×10.5×4.2 2 座 储泥时间:8 hr 
9 脱水机房 42.48×22.22 1 座 脱水机:3 台带宽:2 m 
表4.2 主要机械设备表
序号 构筑物名称 名 称 技术规格 数量 单位 备 注
1 粗格栅井及进水泵房 粗格栅除污机 有效栅宽B=1000mm b=20mm N=2.0kw 2 台 
  螺旋输送机 φ300 N=2.2kw 1 套 
  螺旋压榨机 φ300 N=2.2kw 1 套 
  潜水泵 Q=1092m3/hr H=12mN=55kw 6 套 4用2备
  电动葫芦 W=2t N=4.5kw 1 台 
  轴流风机 Q=5000m3/hr N=0.25kw 2 台 
2 细格栅井及沉砂池 细格栅除污机 有效栅宽B=1000mm b=5mm, N=2.2kw 4 台 
  螺旋输送机 φ300 N=2.2kw 1 台 
  螺旋压榨机 φ300 N=2.2kw 1 台 
  电动渠道闸门 B×H=1200×2000 N=3kw 4 台 
  输砂泵 N=3.7kw 2 台 
  砂水分离机 N=1.5kw 1 台 
3 A\A\O反应池 立式搅拌器 N=4kw 20 台 
  内回流泵 Q=1250m3/hr H=3.0mN=30kw 6 台 4用2备
  曝气管 L=1000mm  4500 根 
  活性气体控制系统,包括以下: 4 套 
  菱形控制阀   
  热效应气体流量计   
  电动执行机构   
  就地控制器   
  内置控制算法及系统软件   
4 沉淀池 周边传动刮吸泥机 D=42m N=1.5kw 4 套 
5 回流污泥及剩余污泥泵房 回流污泥泵 Q=840m3/hr H=6mN=22kw 6 套 4用2备
  剩余污泥泵 Q=100m3/hr H=6mN=5.5kw 6 套 4用2备
6 紫外线消毒渠 紫外线消毒设备 N=43kw 1 套 
7 储泥池 水下搅拌器 N=2.5kw 4 套 
8 脱水机房及污泥堆棚 污泥浓缩脱水一体机(包括加药泵、冲洗泵、加药设备等) 处理量Q=58m3/h,脱水机带宽 B=2m 3 套 
  水平螺旋输送机 φ400 N=4kw 1 套 
  倾斜螺旋输送机 φ450 N=2.2kw 1 套 
  电动单梁悬挂起重机 W=3t N=4.5kw 1 台 
  轴流风机 Q=5000m3/hr =0.25kw 8 台 
9 鼓风机房 离心鼓风机 Q=160m3/min, H=7mN=220kw 4 套 3用1备
  电动单梁悬挂起重机 W=3t N=4.5kw 1 套 
  轴流风机 Q=5000m3/hr , N=0.25kw 8 台


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359-北京市高碑店污水处理厂升级改造工程

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(“中国城市污水处理厂项目信息大全”栏目编辑组1月29日讯)中国净水技术网“项目信息论坛”『中国城市污水处理厂项目信息大全』栏目中编号为“359-北京市高碑店污水处理厂升级改造工程”的污泥浓缩脱水系统设备采购和升级改造系统设备采购等正在进行公开招标,详情如下:

加 入 日 期: 2008-01-28
截 止 日 期: 2008-02-19
招 标 机 构: 中技国际招标公司
项目名称:高碑店污水处理厂升级改造工程
招标编号:0701-0840ITC2L002
招标产品的名称、数量及主要技术参数:
第一包:污泥浓缩脱水系统设备采购
第二包:升级改造系统设备采购
招标文件售价:人民币3000元
购买招标文件时间:即日起至投标截止时间止,每天09:00-16:00,节假日除外
购买招标文件地点:北京市丰台区西三环中路90号,通用技术大厦1102房间
投标截止时间和开标时间:2008-02-19 10:00:00
开标地点:北京市丰台区西三环中路90号,通用技术大厦420会议室。
业主负责人1: 北京排水集团高碑店污水处理厂朱向东厂长(010-87740355,13901051941)
业主负责人2: 北京排水集团有限公司杨向平总经理(010-63377676,13801090427)
招 标 机 构:中技国际招标公司
地址:北京市丰台区西三环中路90号,通用技术大厦420会议室
邮编:100055
电子邮箱:louhongming@itc.genertec.com.cn
电话:010-63348568,63348281,63348539
传真:010-63373576
联系人:楼洪鸣
开户银行(人民币):中国银行总行
开户银行(美元):中国银行总行
帐号(人民币):00271508091001
帐号(美 元):00271508091001
传真:0871-5324337/5312711


加 入 日 期: 2008-01-29
截 止 日 期: 2008-02-19
招 标 机 构: 中技国际招标公司
项目建设单位:北京城市排水集团有限责任公司
招标代理机构:中技国际招标公司
招标编号:0701-0840ITC2L002 / 01 / 02
一、北京城市排水集团有限责任公司(以下简称“招标人”)拟利用自有资金用于下述设备采购合同的合格支付。中技技国际招标公司(以下简称“招标机构”)受买方委托,邀请合格投标人就下列货物和有关服务按照国际竞争性招标方式提交密封投标:
第一包:污泥浓缩脱水系统设备采购
第二包:升级改造系统设备采购
二、资格要求:
第一包:污泥浓缩脱水系统设备采购
1、投标人应为水处理工程公司或主要设备制造商,境内投标人如果所投货物包含境外产品,应与境外制造厂商或贸易公司组成联营体,并提供相关营业执照及联营体协议。
2、一家投标人代表一家以上的制造厂投标,投标书应附有主要制造厂商的授权书,否则,投标书将作为非响应性投标而被拒绝。
3、投标人在近十年内,应至少完成了三个20 万吨/日以上污水处理厂的污泥浓缩脱水系统总包项目,并且至少有一个项目已经成功运行一年以上,应提供合同复印件、验收证书以及成功运行一年以上的用户证明。
4、主要设备制造厂家业绩要求:
污泥脱水机、絮凝剂制备系统、进泥泵、加药泵及柱塞泵等系统设备,要求有20 年以上生产制造并销售同类产品的经验并提供相应的证明材料。其中,污泥脱水机在近五年内,应销售过不小于2 . 2 米带宽的脱水机20 台以上,并且至少10 台成功运行一年以上;柱塞泵,在近五年,应销售过处理能力15m3 /卜r 的柱塞泵10 台以上并且至少5 台成功运行一年以上,应提供合同复印件、验收证书及成功运行一年以上的用户证明。
5、投标人过去三年的年平均营业额不小于本次投标总价的3 倍。
6、投标人及其主要制造厂应提供近三年经独立审计机构审计的财务审计报告。
7、制造厂应具有ISO9000 系列质量认证证书。
8、银行资信证明:投标人应当提供在开标日前三个月内由其开立基本账户的银行开具的银行资信证明的原件或复印件。
第二包:升级改造系统设备采购
1、投标人应为水处理工程公司或主要设备制造商,境内投标人如果所投货物包含境外产品,应与境外贸易公司组成联营体,并提供相关营业执照及联营体协议。
2、一家投标人代表一家以上的制造厂投标,投标书应附有主要制造厂商的授权书,否则,投标书将作为非响应性投标而被拒绝。
3、投标人在近五年内,应至少完成过三个20 万吨/日以上的类似污水处理厂工程的总包项目,并且至少有一个已经成功投入运行一年以上,应提供合同复印件、验收证书以及已成功投入运行的用户证明。
4、主要设备制造厂家业绩要求:
1)潜水搅拌器、管道式潜水推流器、潜水泵、初沉池排泥泵、电动旋塞阀、隔膜泵、鼓风机,要求有20 年以上生产制造及销售同类产品的经验并提供相应证明材料。在近三年内,应销售过与本次招标型号及规模相当的产品3 倍以上的数量,并且成功运行一年以上,应提供合同复印件、验收证书及成功运行一年以上的用户证明。潜水搅拌器厂家除上述要求外,大桨叶推流式潜水搅拌器还应具有15 年以上生产制造及销售同类产品的经验,并有3 个以上在单一污水处理项目中大规模使用(不少于30 台)的应用业绩,其中至少有一个业绩成功运行一年以上,并提供业绩证明及用户证明文件。
2)污泥循环泵、曝气系统、UV 消毒系统、过滤系统及各种闸、阀类等其它设备,应具备五年以上生产及销售同类产品的经验,要求在近三年内,应销售过与本次招标型号及规模相当的产品3 倍以上的数量,并且在市政污水处理项目成功运行一年以上,并提供合同复印件、验收证书及成功运行一年以上的用户证明。
3)引固定及移动挡墙的制造厂家应有在污水厂的应用业绩,应提供用户证明文件。
4)10kV 环网柜和变压器,应具备五年以上生产及销售同类产品的经验,要求在近三年内,应销售过与本次招标型号及规模相当的产品3 倍以上的数量,要求提供最近两年内在北京地区的应用业绩证明5项。
5)低压柜应具备十年以上生产及销售同类产品的经验,要求在近三年内,应销售过与本次招标型号及规模相当的产品3倍以上的数量。
6)仪表自控系统集成商资格
a)卖方必须是该系统的集成商且工程商,至少应具有十年以上污水处理厂系统集成的成功业绩,并具有良好的售后服务。五年内,至少应具有三个以上与本工程(20 万及以上吨污水处理项目)类似供货及工程施工经验,并且成功运行两年以上。投标时必须提供使用十年以上成功业绩的业绩表及三个以上类似工程的有效证明文件。卖方负责安装、调试。安装、调试费用进入投标总价。
b)集成商且工程商的资质要求: 乙级电子系统工程设计证书(部级)、电子(机电)工程专业承包资质、计算机信息系统集成商证书、ISO9001:2000国际质量管理体系认证证书
5、投标人过去三年的年平均营业额不小于本次投标总价的3 倍。
6、投标人及其主要制造厂应提供近三年经独立审计机构审计的财务审计报告。
7、制造厂应具有ISO9000 系列质量认证证书。
8、银行资信证明:投标人应当提供在开标日前三个月内由其开立基本账户的银行开具的银行资信证明的原件或复印件。
三、有兴趣的合格投标人可在中技国际招标公司如下地址得到进一步信息和查阅招标文件:
中技国际招标公司
地址:北京市丰台区西三环中路90号,通用技术大厦1102 房间
电话:86-10-63348568,63348539, 63348281
传真:86-10-63373576
电子邮件:louhongming@itc.genertec.com.cn baowei@itc.genertec.com.cn
四、有兴趣的的投标人可从2008年1月28日起每天(节假日除外)上午9:00-16:00在上述地址购买招标文件,本招标文件每套售价为3000元人民币,售后不退。如需邮购,加收50 元快递费,招标机构将在收到投标人的汇款和邮购通知后,立即以特快专递方式邮寄。但如有丢失或迟误,招标机构概不负责。
五、投标人须知和通用合同条款中的条文是中华人民共和国商务部的标准机电产品采购国际招标文件中的条文。
六、所有投标书应于2008年2月19日北京时间10:00之前递交到:通用技术大厦420 会议室(地址:北京市丰台区西三环中路90 号),并须附有不少于投标价百分之二(2 % )的投标保证金。
七、兹定于2007年2月19日北京时间10:00,在通用技术大厦420会议室公开开标。届时请参加投标的代表出席开标仪式。
八、招标人:北京城市排水集团有限责任公司
联系地址:北京市西城区莲花池东路甲5号
邮编:100038
电话:86-10-63377973
传真:86-10-63377973
招标机构:中技国际招标公司
联系地址:北京市丰台区西三环中路90号通用技术大厦907室
邮编:100055
电话:86-10-63348568,63348539,63348281
传真:86-10-63373576

以下是中国净水技术网“项目信息论坛”『中国城市污水处理厂项目信息大全』栏目中编号为“359-北京市高碑店污水处理厂升级改造工程”中刊登的部分有关本项目的跟踪信息:

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(一)建设项目名称及概要   
建设项目名称:高碑店污水处理厂升级改造及污水资源化利用工程  建设项目概要:高碑店污水处理厂建于九十年代,设计初我国污水排放标准中还没有关于氮、磷等指标的相关规定,所以设计过程中没有按脱氮除磷工艺设计。国家实施新的排放标准,现有的设计工艺难以达到排放要求部分指标不能满足国家最新发布实施的《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)》中规定的一级B标准,更难满足北京市的实际需要,为满足国家和北京市的相关规定,高碑店污水处理厂要达到新标准一级B要求,必须进行工艺改造。
改造主要是对原有二级生物处理工艺的升级改造,改造规模为100万m3/d;新建深度处理工艺规模为47万m3/d。工程总投资:总投资约5.9亿元人民币。  
改造后的100万m3/d二级出水水质要好于国家最新发布实施的《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》中规定的一级B标准。要求有53万m3/d新建的深度处理工艺出水水质接近Ⅳ类水标准的补充水。为通惠河下游及华能热电厂提供水源。要求有47万m3/d新建的深度处理工艺出水要基本满足《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》中的Ⅲ类水标准(总氮除外)。为水源六厂提供17万m3/d的优质水源水;为高碑店湖提供30万m3/d补充水。
(二)建设单位联系方式  
建设单位网址 http://www.bdc.cn  
联系方式:010-63377611,zhangjun@bdc.cn;联系人:张军
(三)承担评价工作的环评机构名称及联系方式   
评价单位的名称:北京市环境保护科学研究院;  
资质证书编号:国环评证甲字第1011号;  
联系方式:010-88367041,tnnning@vip.sina.com;联系人:田宁宁。
(四)环境影响评价的工作程序及主要工作内容   
本项目环境影响评价的工作程序为:接受委托开展前期工作(含资料收集、现场勘察、与建设单位一道发布公示)→编制报告(进行环境质量本底调查、收集公众意见)→报告送审→报告修改→报批。  本项目环境影响评价的主要内容为:总论、环境概状、原有项目工程回顾、升级改造工程分析、清洁生产与工艺先进性分析、水环境现状评价、项目营运期环境影响评价、施工期环境影响分析、环境保护监管措施、环境经济损益分析、公众参与、结论和建议。
(五)征求公众意见的主要事项
(1)征求意见的主要事项:①目前本建设场址内及周围原有的环境状况如何?主要存在的环境问题是什么?②本项目建设对环境的影响是否在可接受?③从环境角度考虑,是否赞同本项目的建设?④对本项目的环境保护工作有何建议?⑤其它建议。
(2)公众提出意见的起止时间为:2006年12月19日~2007年01月19日。
(六)公众提出意见的主要方式  
可通过电子邮件、信件、电话等方式  
与建设单位或环境影响评价机构联系,发回公众参与调查表、回函或提交书面意见等。
北京城市排水集团高碑店污水处理厂2006年12月20日


北京市高碑店厂升级改造工程项目节能项目通过市发改委审查
(http://www.waterchina.cn 2007-11-12 上海供排水项目网)

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为贯彻科学发展观,落实节约资源的基本国策,提高能源利用效率,加强固定资产投资项目用能管理,严把能耗增长源头关,市发展改革委、市规划委、市建委制定了《北京市固定资产投资项目节能评估和审查管理办法(试行)》,自2007年4月1日起开始实施,并正式纳入市发改委行政审批事项办理程序。
北京市高碑店污水处理厂升级改造工程项目是该新办法实施以来,北京排水集团第一个接受节能评估和审查的项目,经过与设计院和评审单位不断的沟通、调整和完善,2007年10月22日通过了市发改委审查。
(上海供排水项目网陆僶睿编辑,2007年11月9日)


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地址:中国上海市黄浦区浙江中路400号春申江大厦11楼
电话:0086-21-51164463
传真:0086-21-51164464
邮编:200001

(来源:中国净水技术网,作者:陈震宇销售总监,2008年1月29日)(戴晓红编辑)


「该帖子被 admin 在 2008-1-30 上午 09:11:03 编辑过」

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2008/1/29 3:56:36删除
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