| 西沙永兴岛污水处理厂工程初步设计 第一册 设计说明书
第二册 工程概算书
第三册 设计图纸 海南中能环保技术工程有限公司
二○一二年九月 西沙永兴岛污水处理厂工程初步设计
（共三册） 第一册 设计说明书 海南中能环保技术工程有限公司
二○一二年九月
目 录
前 言 - 6 -
1 总论 - 8 -
1.1项目基本概况 - 8 -
1.2编制依据及基础资料 - 8 -
1.3法律法规及设计标准 - 9 -
1.4编制原则 - 11 -
1.5设计范围 - 12 -
1.6城镇概况 - 12 -
1.7项目建设的必要性 - 15 -
2 工程总体设计 - 17 -
2.1污水量预测 - 17 -
2.2工程建设规模及总变化系数 - 18 -
2.3排水系统选择及总体布置 - 19 -
2.4污水处理厂厂址选择 - 20 -
2.5污水处理厂进水水质 - 22 -
2.6水质净化、污泥处理、大气污染物控制目标 - 24 -
2.7水质净化工艺方案选择 - 30 -
2.8污泥处理方案选择 - 48 -
2.9消毒方式的选择 - 50 -
2.10除臭工艺的选择 - 51 -
2.11絮凝剂及化学除磷药剂选择 - 53 -
2.12污水处理厂尾水处理 - 53 -
2.13中水回用水量预测 - 54 -
2.14总体工艺方案的确定 - 54 -
3 工程设计 - 60 -
3.1管网系统设计 - 60 -
3.2污水处理厂工艺设计 - 66 -
3.3建筑设计 - 80 -
3.4结构设计 - 86 -
3.5电气、仪表及自动控制设计 - 91 -
3.6机械及通风 - 101 -
4 环境保护及水土保持 - 104 -
4.1征地拆迁与移民安置 - 104 -
4.2环境保护 - 104 -
4.3水土保持 - 108 -
5 劳动安全、消防和节能 - 110 -
5.1劳动安全 - 110 -
5.2消防设计 - 113 -
5.3工程节能 - 116 -
6 项目实施与管理 - 118 -
6.1组织与管理机构 - 118 -
6.2项目实施 - 119 -
7 工程投资与资金来源 - 121 -
7.1 工程投资 - 121 -
7.2资金来源 - 123 -
8 主要材料与设备 - 124 -
8.1主要材料表 - 124 -
8.2主要设备表 - 124 -
9 下阶段工作建议 - 131 -
10 附件 - 132 -
前 言
三沙市位于中国南海，是目前中国地理纬度位置最南端的城市。为海南省第三个地级市，下辖西沙群岛、中沙群岛、南沙群岛的岛礁及其海域。涉及岛屿面积13平方千米，海域面积200多万平方千米。是中国陆地面积最小、总面积最大、人口最少的城市。海南省三沙市人民政府驻地位于永兴岛，是西沙群岛同时也是整个南海诸岛中最大的岛屿。2012年7月17日上午，三沙市人民代表大会筹备组成立，2012年7月24日，三沙市人民政府正式挂牌成立。该市的整体规划与基础设施建设将处于一个快速发展阶段。
为配合三沙市府驻地西沙永兴岛的建设，改善该区域水体环境，提升三沙市的城市形象及城市环境水平，促进当地旅游业的发展，建设西沙永兴岛污水处理厂显得日益紧迫和必要。
2011年海南省发改委以琼发改审批【2011】706号文件对西沙永兴岛污水处理厂工程的可行性研究报告进行了批复。批复的工程建设规模及主要建设内容如下：
1、原则同意选址西沙永兴岛北面永兴路与机场间区域原污水处理站附近建设污水处理厂1座，设计处理能力1800吨/日。
2、原则同意采用BC/O处理工艺，出水水质达到《城市污水再生利用—城市杂用水》GB/T18920-2002水质标准。污泥浓缩脱水后综合利用。
3、原则同意按雨、污分流制排水系统铺设永兴岛全岛污水收集管网，管道总长14公里，管径DN200-DN500，管材采用FRPP管。
4、原则同意按中水回用1800吨/日规模铺设中水管5.6公里，管材采用PE管。
5、项目总投资3100万元，其中工程费用2516万元，工程建设其他费用354万元，预备费230万元。
6、原则同意可研报告提出的工程技术方案。
2012年5月，根据琼政招投标【2012】0150号关于西沙污水处理厂及管网工程设计及施工总承包中标通知书，我公司承担了西沙污水处理厂工程初步设计的编制任务。我公司及时组织相关工程技术人员广泛收集资料、踏勘现场、并与相关部门进行了讨论，并在技术先进、经济合理、节省能耗、环境保护等方面进行了充分调研和精心设计。
在初步设计文件的编制过程中，得到了海南省水务厅、海南省三沙市委、三沙市人民政府（原海南省西南中沙群岛工委、办事处）等有关部门领导及专家的帮助及支持，在此谨致谢意！
1 总论
1.1项目基本概况
1.1.1项目名称
西沙永兴岛污水处理厂工程
1.1.2项目业主
海南省三沙市人民政府（原西南中沙群岛办事处）
1.1.3项目地点
海南省三沙市西沙永兴岛
1.1.4编制单位
海南中能环保技术工程有限公司 1.2编制依据及基础资料
（1）关于西沙污水处理厂及管网工程设计及施工总承包中标通知书（琼政招投标【2012】0150号）
海南省西南中沙群岛办事处
（2）《关于西沙永兴岛污水处理厂工程可行性研究的批复》（琼发改审批【2011】706号）
海南省发展与改革委员会（2011）
（3）《西沙群岛总体规划（2011～2030）》（待审稿，后简称《西沙总规》）
中国城市规划设计研究院（2012）
（4）《海南省西沙永兴岛污水处理厂工程可行性研究报告》
中国市政工程东北设计研究总院（2010.12）
（5）永兴岛污水处理厂建设项目选址意见书
海南省西南中沙群岛国土环保与建设规划局（2011.01.21）
（6）关于西沙永兴岛污水处理厂工程项目用地预审意见的复函（琼土环资函【2011】138号）
海南省国土环境资源厅（2011.01.31）
（7）关于海南省西沙永兴岛污水处理厂工程环境影响报告表的批复（琼土环资审字【2012】133号，后文简称《环评批复》）
海南省国土环境资源厅（2012.03.29）
（8）海南省西沙永兴岛污水处理厂工程投标文件技术资料
海南中能环保技术工程有限公司（2012.01）
（9）关于西沙污水处理厂及管网工程设计前期工作会议纪要
海南省西南中沙群岛办事处办公室（2012.6.21）
（10）西沙永兴岛地形图（1:1000，秘密★）
海南省测绘院（2011.03）
（11）西沙海浪、风监测资料
西沙海洋环境监测站（2008.09-2011.10）
（12）《西沙群岛垃圾收集转运工程岩土工程勘察报告》
海南水文地质工程勘察院（2011.11）
（13）相关设计资料
海南省西南中沙群岛社会发展局（2012.06.13） 1.3法律法规及设计标准
1.3.1相关法律法规
（1）《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月26日起施行）
（2）《中华人民共和国水污染防治法》（2008年6月1日起施行）
（3）《中华人民共和国大气污染防治法》（2000年9月1日起施行）
（4）《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》（2005年4月1日起施行）
1.3.2设计规范标准
（1）《室外排水设计规范》GB50014-2006（2011年版）
（2）《室外给水设计规范》GB50013-2006
（3）《建筑给排水设计规范》GB50015-2003（2009年版）
（4）《城市给水工程规划规范》GB50282-98
（5）《城市排水工程规划规范》GB50318-2000
（6）《污水排入城市下水道水质标准》CJ343-2010
（7）《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002
（8）《环境空气质量标准》GB3095-1996
（9）《声环境质量标准》GB3096-2008
（10）《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348-2008
（11）《小城镇污水处理工程建设指标》（建标148-2010）
（12）《镇（乡）村排水工程技术规范》CJJ124-2008
（13）《城镇污水处理厂污泥处置 园林绿化用泥质》CJ248-2007
（14）《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB16889-2008
（15）《地表水环境质量标准》GB3838-2002
（16）《恶臭污染物排放标准》GB14554-93
（17）《城镇污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》CJJ60-2011
（18）《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）
（19）《建筑设计防火规范》GB50016-2006
（20）《民用建筑设计通则》GB50352-2005
（21）《工业企业总平面设计规范》（GB50187-2012）
（22）《厂矿道路设计规范》（GBJ 22-87）
（23）《办公建筑设计规范》（JGJ 67--2006）
（24）《城市道路和建筑物无障碍设计规范》JGJ50-2001（J114-2001）
（25）《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005
（26）《地下工程防水技术规范》GB50108-2008
（27）《砌体结构设计规范》GB50003-2011
（28）《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
（29）《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）
（30）《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
（31）《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
（32）《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》CECS117-2000
（33）《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002
（34）《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002
（35）《给水排水工程钢筋砼水池结构设计规程》CECS138:2002
（36）《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB50032-2003
（37）《给水排水工程管道结构设计规范》 GB50332-2002
（38）《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001
（39）《供配电系统设计规范》 GB50052-2009
（40）《10KV及以下变电所设计规范 》GB50053-1994
（41）《3-110kV高压配电装置设计规范》GB50060-2008
（42）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-2008
（43）《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007
（44）《低压配电系统设计规范 》GB50054-2011
（45）《通用用电设备配电设计规范》 GB50055-2011
（46）《建筑照明设计标准》 GB50034-2004
（47）《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010
（48）《交流电气装置的接地》DL/T621-1997
（49）《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008
（50）《采暖通风及空气调节设计规范 》GB50019-2003
（51）《公路水泥混凝土路面设计规范》JTG D40-2011
（52）《固化类路面基层技术规范》CTJ/T80-98
（53）其它相关的国家标准和设计规范 1.4编制原则
（1）贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家的有关政策、法规、规范及标准；
（2）在总体规划指导下，采取全面规划设计，结合远近，一次性到位的原则，使工程建设与城市发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益；
（3）采取高效节能，技术先进，管理简便的污水处理工艺，确保污水处理效果，减少工程投资和日常运行费用；
（4）在污水处理厂征地范围内，厂区总平面布置力求经济、合理，并充分利用地形和地貌；
（5）妥善处理、处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥，避免二次污染；
（6）合理选用国内先进、可靠、高效、运行管理方便、维修保养简便的排水专用设备；
（7）采用可靠的控制系统，做到技术先进、管理方便；
（8）竖向设计在满足防洪的前提下，力求减少厂区挖填方量和节省污水提升费用；
（9）厂区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方；
（10）积极创造一个良好的生产和生活环境，把三沙市西沙污水处理厂建设成为现代化的污水处理厂。
1.5设计范围
本项目服务区域为三沙市西沙永兴岛。
1.6城镇概况
1.6.1基本概况
三沙市下辖西沙、南沙、中沙诸群岛及海域。
西沙群岛和中沙群岛在海南岛东南面约300多千米的南海海面上。中沙群岛大部分淹没于水下，仅黄岩岛部分露出水面。西沙群岛有岛屿22座，陆地面积8平方千米，其中永兴岛最大。南沙群岛位于中国南海的南部，是分布最广和暗礁、暗沙、暗滩最多的一组群岛，陆地面积仅2平方千米，其中曾母暗沙是中国最南端的领土。
2007年11月19日，国务院批准设立县级三沙市。2012年6月21日民政部发布公告，宣布国务院近日批准撤销海南省西沙群岛、南沙群岛、中沙群岛办事处，设立地级三沙市。设立地级三沙市是我国对海南省西沙群岛、中沙群岛、南沙群岛的岛礁及其海域行政管理体制的调整和完善。三沙市的海域范围逾200万平方千米，大约相当于全中国陆地面积（960万平方千米）的四分之一。
三沙市的设立，标志着中国继浙江省舟山市之后，出现了第二个以群岛为行政区划设立地级市的城市，它也是中国目前地理纬度位置最南端的城市。同时也意味着中国在对南海各大群岛、岛礁有关领海的控制，迈出了重要一步，标志着中国对南海及其附属岛屿、岛礁及有关领海在法理上的控制，有了更为有利的根本依据。
三沙市中的西沙位于海南岛东南约180海里处，与东沙、中沙、南沙群岛构成中国最南端的疆土。西沙群岛从东北向西南伸展，由45座岛、洲、礁、沙滩组成，包括东面的宣德群岛和西面的永乐群岛。西沙群岛主要由珊瑚礁组成，这些礁盘露出水面的面积只有百分之一左右，大量的珊瑚礁在水深1至3米的海水里，这里生长着珊瑚鱼类和大洋性鱼类达400余种，海水透明度和盐度均高于大陆沿海。
三沙市政府所在地是西沙永兴岛，该岛位于北纬16°50＇，东经112°19＇，面积2.18平方千米，是南海诸岛中面积最大的岛屿，也是三沙市军事、经济及文化中心。该岛处西沙群岛中央，位置优越，四周有良好锚地，风浪小，是兴建码头的良好地点。
西沙永兴岛地势较平坦，但高差较大。高出海面约5米（高程基准采用永兴岛潮高基准面，后同），最高处8.5米，最低处1.8米，呈四周高中间低态势。岛上热带植物茂盛，林木遍布，植物种类多，野生的有148种，占西沙群岛总数的89%，尤以麻风桐著名，另外主要还有椰子树、羊角树、枇杷树、美人蕉、野棉花等，百年以上树龄的椰树就有1000多棵。岛上可种植20多种蔬菜、杂粮，以及木瓜、香蕉等水果。野生动物主要是鲣鸟、军舰鸟、燕鸥等海鸟类。
岛上先后建有办公楼、邮电局、银行、商店、气象台、海洋站、水产站、仓库、发电站、医院等生产和生活设施。岛上的主要景点有西沙海洋博物馆、西沙将军林、收复西沙纪念碑等。岛上还建有环岛公路、2400米的跑道可起降波音737客机机场、可停靠10000吨级船只的码头，有班机、轮船通海南岛。岛中心是北京路。
1.6.2自然条件
（1）气候条件
永兴岛地处热带，属热带海洋性季风气候，其特点是冬季盛行偏北季风，夏季盛行偏南风。岛上终年皆夏，年均温26.4℃，极端高温34.9℃，最冷月均温22.8℃，极端最低温15.3℃。干湿季分明，雨期集中，年降水量1509.8毫米。岛域为台风多发地，风力大，蒸发快。本地区风震级180kg/m2。
（2）地形、地貌
永兴岛东西长约1.85km，南北宽1.16km，是由白色珊瑚贝壳沙堆积在礁平台上而形成的。岛上地势较平坦，平均高约5米。岛西南有长约870米、宽约100米的沙堤，最高位置约8.3米，最低处1.8米。岛四周也为沙堤所包围，中间较低，是次成潟湖干涸后形成的洼地。
永兴岛岛礁由珊瑚礁~次生珊瑚礁构成，并经人为改造填筑。根据《南海地质》，本区构造单元属南海陆缘地系西沙岛块，上部为礁相第四纪地层，沉积层基底为前寒武纪基底。永兴岛的珊瑚礁岩厚达1000多米，岛内土质主要由珊瑚礁风化破裂后沉积而成，据钻探资料，珊瑚礁沉积层的厚度约为26米，沉积物在粒度上显示出上细下粗，表层土化明显。
（3）水文
地表水：西沙永兴岛上没有天然的地表淡水水源。岛的东北部有一处与大海连通的水塘，水塘面积约1.7万平方米。
地下水：根据可研报告提供的《西沙永兴岛水下文物中心岩土工程勘查报告》（海南有色工程勘察设计院，2009.04）内容的描述，岛上地下水较为丰富，地下水类型为孔隙类潜水，主要赋存于珊瑚礁空隙中，地下水位随着潮水的涨退及降雨发生变化，但变化幅度不大。
另根据《西沙群岛垃圾收集转运工程岩土工程勘察报告》（海南水文地质工程勘察院（2011.11）），岛上地下水主要接受大气降水补给，由岛屿中部向四周迳流排泄，水位变化主要受海潮影响及大气降水影响，地下水水位埋深1.3~1.7m，地上水与地表水水力联系较为密切，地下水水位年平均变幅为1.5m。
（4）地震
根据《南海地质》的地震带划分，永兴岛属板内地震活动区南海地震活动相对平静亚区，地震活动稀少，按《中国地震烈度区划图》及《建筑抗震设防分类标准》，本项目所在地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g。
1.6.3相关规划
• 《西沙群岛总体规划（2011～2030）》（待审稿）
根据《西沙群岛总体规划（2011～2030）》（待审稿）（以下简称《西沙总规》），西沙永兴岛职能确定为三沙市的政府所在地，南海地区最重要的补给服务基地，三沙市的新兴旅游基地。
规划在岛屿西南部海岸建设军用及民用港口各一座。在岛屿北部发展新兴的商业用途。
1.6.4供水现状及规划
（1）供水现状
西沙永兴岛现状供水以小型分散式供水为主。水源主要来源于海水淡化、雨水收集和少量地下水。岛上现状建有军用和民用海水淡化站各一座，军用雨水净化站一座，民用小型雨水、地下水净化装置若干。岛上局部路段敷设有DN100~150的供水管道。岛上供水量不足的部分由大陆船运淡水予以解决。
（2）供水规划
根据《西沙总规》，西沙永兴岛拟逐步扩大海水淡化规模，以完全满足岛上生活用水的需求。
1.6.5排水现状及规划
（1）排水现状
目前岛区内规划排水管网尚未开始建设，现状雨水和少量生活污水通过散排方式排入附近洼地或直接排入大海，部分生活污水采用自渗式化粪池渗透至地下。
（2）排水规划
根据《西沙总规》，规划在岛东北部临近机场跑道的位置建设一座污水处理厂。规划的污水主干管拟从岛西部分别沿南部和北部的道路向东敷设，北部污水管道沿规划道路，过永兴路路口，至污水处理厂止，西南部的污水管道沿宣德路、北京路等道路，过万长路、永兴路、琛航路、全福路路口至污水处理厂止。
1.7项目建设的必要性
1. 保护水体环境的需要
三沙市西沙永兴岛处于快速规划建设发展期内，该岛现状无市政污水处理厂。在岛区快速建设发展的同时，如不及时对污水系统进行规划建设，待大规模的生活、生产发展后，未经处理的污水势必严重污染该区域的水体环境，严重影响当地的生活环境、旅游环境及居民生活质量。因此，西沙污水处理厂工程的建设势在必行。
2. 促进城镇建设和可持续发展道路的需要
可持续发展的意义是：“既满足当代人的需求，又不危及后代人满足其需求的发展”，这一定义在1992年纽约环境发展大会上得到全世界认同。可持续发展的核心是经济发展，而经济发展是指不降低环境质量和不破坏自然资源基础上的经济发展，也就是在保持自然资源的质量和其所提供服务的前提下，使经济发展的净利益增加到最大限度。可持续发展必须以自然资源为基础，同环境承载能力相协调，也就是可以通过一定的手段和措施使得人类对自然资源的消耗速率低于其再生速率。可持续发展是以提高生活质量为目标，同社会进步相适应的。
建设污水处理厂，有利于污水的集中处理，降低了能耗和成本，有利于处理工艺的运行管理，保证污水处理效果，最大限度地削减污染物质，是保护水体、防止水体污染的可靠措施，因而建设三沙市西沙污水处理厂工程是十分必要的。
3. 提高城市污水综合利用率，符合国家节能减排政策的需要
三沙市的淡水资源相对较为贫乏且不易利用，现状岛区以收集的雨水和淡化海水为主要自产水源，不足的水资源缺口仍需由大陆船运提供。因此，提高污水处理厂的处理深度，使污水处理厂的尾水达到回用要求，可以有效提高现状水资源的利用效益，不仅符合节能减排的要求，而且也是发展循环经济、绿色经济的需要。
综上所述，建设三沙市西沙污水处理厂工程，是保护当地水体环境、提高人民生活质量、建设整洁优美环境的重要措施，也是提高城市污水利用率、节约水资源、促进经济可持续发展的需要。
2 工程总体设计
2.1污水量预测
2.1.1工程服务范围及年限
（1）工程服务范围
本工程服务范围为西沙永兴岛。
（2）工程服务年限
根据《西沙总规》，本工程服务年限为：
远期：2030年。
（3）工程服务人口
由于涉及军事秘密，本工程服务人口不详。
2.1.2污水量预测
鉴于涉及军事秘密，本工程无法收集工程服务的全部人口资料，故本次设计拟采用单位用地用水指标法进行水量预测。
（1）预测中采用的数据
依据《城市给水工程规划规范》中关于各种性质地块用水量指标的划定，结合西沙永兴岛当地的用水特点，本预测中，居住用地的用水指标取为80m3/ha.d，教育科研、医疗卫生用地的用水指标取为100m3/ha.d，行政办公、文化设施、体育、文物古迹、商业等用地的用水指标取为50m3/ha.d，供应设施、环境设施、安全设施用地和军事用地的用水指标取为25m3/ha.d。
根据《室外给水设计规范》，城市给水的日变化系数取值范围为1.1~1.5，结合该岛区的气候、居民生活用水习惯、城市供水的实际状况等因素，日变化系数取值为1.25；
排污系数取0.85；
污水收集率取0.9；
地下水渗入量取平均日污水量的10%；
平均日污水量
=
（2）水量预测结果
水量预测结果见下表。
水量预测表（2030年） 表2.1
用地性质 用地面积
（ha） 用水指标（m3/ha*d) 用水量（m3/d) 平均日污水量
(m3/d)
R2 二类居住用地 居住用地 4.60 80 368 247.7
A1 行政办公用地 公共管理与公共服务设施用地 2.99 50 149.5 100.6
A2 文化设施用地 0.33 50 16.5 11.1
A3 教育科研用地 1.90 100 190 127.9
A4 体育用地 0.24 50 12 8.1
A5 医疗卫生用地 0.24 100 24 16.2
A7 文物古迹用地 0.18 50 9 6.1
B1 商业用地 商业服务业设施用地 8.34 50 417 280.7
S1 城市道路用地 道路与交通设施用地（不含部队道路） 8.65 0 0 0.0
U1 供应设施用地 公共设施用地 0.21 25 5.25 3.5
U2 环境设施用地 1.02 25 25.5 17.2
U3 安全设施用地 0.32 25 8 5.4
G1 公园绿地 绿地与广场 24.08 0 0 0.0
G2 防护绿地 1.43 0 0 0.0
G3 广场用地 0.51 0 0 0.0
H41 军事用地 特殊用地 54.86 25 1371.5 923.3
合计 109.9
-- 2596 1748
注：道路、广场及绿地利用回用中水浇洒，不计入本表
2.2工程建设规模及总变化系数
2.2.1工程建设规模
根据上述水量预测结果，西沙永兴岛内规划期内平均日污水量为1748m3/d。
考虑到该工程规模较小，若按近远期进行分组建设，必将更多的挤占海岛上宝贵的土地资源，同时永兴岛处于高速发展时期，城市大规模建设因素带来的驻岛流动人口数量大幅度波动，使岛上污水量增长呈无序波动增长状态，鉴于上述原因，为节省建设用地，便于工程的整体建设与管理，适应岛上污水波动增长的需要，更大限度地发挥污水处理设施的实际效应，本报告确定污水处理厂工程建设规模按远期（2030年）1800m3/d一次建设到位。
2.2.2总变化系数
由于缺乏实测资料，总变化系数按照《室外排水设计规范》表3.1.3中推荐的数值差值计算，平均日污水水量为1800m3/d时（20.83L/s），总变化系数为Kz=1.96。
2.3排水系统选择及总体布置
2.3.1排水体制
根据《西沙总规》，西沙永兴岛岛区内排水体制为雨污完全分流制。
2.3.2污水系统方案
（1）规划污水收集系统方案
根据《西沙总规》，西沙永兴岛岛区内污水处理厂规划建设在岛的东北部，规划污水收集系统主干管拟从岛西部分别沿南部和北部的现状及规划道路向东敷设。
北部地区污水收集主管道主要沿北部环岛规划路由西向东进行敷设，直接接入污水处理厂；西部地区污水收集主管道主要沿西部环岛规划路、宣德路由北向南先接入南部地区主管网中；南部地区污水收集主管道主要沿北京路、琛航路、东部环岛规划路由南向北进行敷设，最终接入污水处理厂。
（2）污水收集系统布置方案的分析及确定
西沙永兴岛的地形呈外高内低的形式，岛四周有沙堤，岛中部是泻湖干涸后形成的洼地。岛周围堤顶平均标高较高，岛中部平均标高最低。岛上规划的主干道有沿岛四周成环的环岛规划路，横穿岛中部的永兴路，南部的主干道海南路、北京路、中山路、琛航路，中北部的广金路及其延长线。现状岛上道路高程表现为，环岛路标高相对较高，岛中部的道路标高相对较低，岛上道路最低点在岛中部北京路与中山路交汇处，道路最高点在环岛西侧的宣德路。
现状岛上建成区主要集中在环岛西路、宣德路、北京路、全福路沿线及附近，岛的东北区块多为未建设区域。
按照《西沙总规》，岛西部和南部地区的污水统一汇集到南部后再由南向北输送到岛东北区的污水处理厂。该方案管线总长相对较长，管道后段埋深相对较深，且在整个管道的中段需要穿越岛上道路标高较高的宣德路路段，整体施工难度相对较大。
结合岛上规划和现状的道路布局、路面标高以及岛上现状建成区域分布情况等基础条件，为选择合适的污水管道埋深、减小施工难度、减小施工期间对现状建成区域的不利影响，本次设计对规划的污水收集系统进行了相应调整。
本次设计将全岛的污水收集系统划分为北、西、中、南四个区块。污水管道的起端尽量调整至环岛路的最高处，污水管道的后部分埋深较深的管段尽量沿现状的非建成区域穿越。
维持规划的北部地区污水收集、输送线路不变，即沿北部地区环岛路敷设污水收集主管道至污水处理厂。
为避免后段污水管道穿越标高较高的宣德路段，拟将宣德路道路标高较高处调整为西部污水管网起端，西部地区污水主要沿环岛路、宣德路北段收集后汇集到岛区偏北的万长路，该路段平均标高高于北京路，且万长路延长路周边现状尚未开发建设，管道施工对周边的不利影响相对较小，故西部地区污水再沿万长路和其规划的延长线输送至北部地区污水总管中。
中部地区地面标高相对较低，污水收集管网宜独立分成一个系统，本次设计中部地区污水拟主要沿永兴路收集，再输送到北部地区污水总管中，永兴路北段周边建成区较少，管道施工对周边的不利影响相对较小。
南部地区污水主要沿宣德路南段、北京路、南部和东部环岛路收集后输送至污水处理厂，宣德路标高较高段作为该地区污水管道起端。
另外，为缓解岛上污水无序排放对环境的影响，岛上现状已开始在人民医院、环岛西路的万长路路口、永兴路的珊瑚路路口三处地段建设临时性污水处理设施。本次污水管网的建设应充分利用这些临时设施中的污水收集及提升系统，以有效减小后续污水管网的埋深，降低工程造价及建设难度。
2.4污水处理厂厂址选择
2.4.1厂址选择原则
在城市污水处理系统中，污水处理厂厂址的选定是重要的环节，它与城市的总体规划、城市排水系统的走向、布置、处理后污水的出路都密切相关。污水处理厂厂址的选择应遵循下列原则：
（1）符合城市总体规划，尽可能位于规划建成区以外；
（2）尽可能位于城市集中饮用水水源下游；
（3）与选定的工艺相适应，有足够的可用地面积，便于污水处理厂扩建；
（4）有利于污水收集管网的建设，有利于处理水的排放；
（5）厂址有较好的地质条件；
（6）厂址标高适宜，不受洪水威胁，也不宜过高，尽量减少污水提升；
（7）地形较为平坦，有适当的坡度，场地平整工程量较小；
（8）尽量位于城市夏季主导风向的下风向；与城镇、居民生活区有适当的卫生防护距离；
（9）符合防洪规划和水土保持要求；
（10）有较好的对外交通及供水、用电条件。
2.4.2污水处理厂厂址选择
根据《西沙总规》，规划的污水处理厂用地位于永兴岛东北侧，北距现状海岸线最短距离约180米，东南距机场跑道直线距离约170米，西部与现状驻岛部队垃圾处理场相邻。该用地总面积约2000平方米，现状为荒地，厂址南侧略高，标高约为4.2～4.6m，厂址大部分标高在3.0～4.0m左右，高于海平面近年海浪高度统计平均值（2.60m），与东侧机场跑道高度基本持平，具有较好的防浪高度。
该厂址远离岛上饮用水水源地，距现状建成区域和规划建设区域都相对较远，有较好的卫生防护条件；有现状道路与岛上现状主干道永兴路相衔接，交通及水电条件便利，其地势低于岛上平均地面高程（5.0米），有利于污水自流进入厂内，根据临近区域的地质参考文件显示，污水厂拟建区域内地形较平缓，场地土类型属中软土，场地类别为Ⅱ类，地质条件经过适当处理后可以作为市政建设用地使用。
根据上述分析，规划的污水处理厂厂址具有较好的建设条件、卫生防护条件，是适宜的厂址位置。
图2.1 拟建用地现状 2.5污水处理厂进水水质
2.5.1进水水质预测分析
2.5.1.1生活污水水质测算
根据《室外排水设计规范》（GB50014-2006）的条文说明，全国统计数据显示，每人每日生化需氧量的范围为 20～67.5g/(人•d)；每人每日悬浮固体的范围为28.6～114g/(人•d)；每人每日总氮的范围为 4.5～14.7g/(人•d)；每人每日总磷的范围为 0.6～1.9g/(人•d)。
根据岛上居民的生活、饮食条件和习惯，同时考虑到岛上没有大规模的农作物种植，也没有工业用水，污水收集系统的距离也较短，本次设计推荐生活污水的BOD5和SS宜采用下限值，总氮量TN采用中下限值，总磷量TP采用下限值。
结合生活污水中其他污染物比例、人口及污水量，可计算出生活污水水质，见表2.2、2.3。
其中由于规划未提供具体人口数据，根据我国东南部沿海类似条件的海岛用水情况，人均污水量拟按200L/d计算，即总服务人口按约9000人进行计算。本次设计拟按此人口数计算生活污水水质。 生活污水负荷预测表 表2.2
项目 BOD5
(g/人•d) CODcr
(g/人•d) SS
(g/人•d) TN
(g/人•d) NH3-N
(g/人•d) T-P
(g/人•d)
指标 20 40 30 6 4.5 0.6
生活污水水质预测表 表2.3
项目 BOD5
(mg/L) CODcr
(mg/L) SS
(mg/L) TN
(mg/L) NH3-N
(mg/L) T-P
(mg/L)
指标 100 200 150 30 22.5 3
2.5.1.2海南省部分污水处理厂实际进水水质分析
（1）三亚市红沙污水处理厂进水水质
三亚市红沙污水处理厂于2001年投运，采用一级处理后深海排放，一期工程设计规模8×104m3/d。根据红沙污水处理厂水质分析统计表，2011年实际进水水质情况见表2.4。
红沙污水处理厂2011年实际进水水质 表2.4
月份 CODcr (mg/L) BOD5 (mg/L) SS (mg/L) NH3-N (mg/L) TP (mg/L) TN
(mg/L)
一月 250 69.1 88 31.8 2.94 36.5
二月 236 71.4 61 29.4 3.49 40.6
三月 227 87.1 80.8 35.8 3.7 41.7
四月 210 68.2 74 33.2 3.25 40.4
五月 195 53.6 69 29.9 3.14 40.3
六月 160 47.5 67 26.7 2.9 39.4
七月 166 48.1 70.4 27.8 2.76 36.1
八月 138 48.2 78 24.6 2.34 29.4
九月 119 36.8 94 19.3 1.89 23.9
十月 100 35.8 94 13.0 1.50 17.7
十一月 230 68.3 89 26.4 2.76 32.5
平均值 185 57.6 79 27.1 2.79 34.4
历日最高值 697 119.86 290 40 4.66 44.9
历日最低值 24 29.6 36 5.4 0.72 8.2
（2）海口市现有污水处理厂进水水质
海口市白沙门污水处理厂是海南省第一座污水处理厂，该厂现状设计规模50×104m3/d。该厂服务范围内收集的污水以生活污水为主，生活污水约占污水收集总量的80%。白沙门污水处理厂近年实际进水水质情况参见表2.5。
白沙门污水处理厂实际进水水质表 表2.5
项目
年份 BOD5
(mg/L) CODcr (mg/L) SS
(mg/L)
近五年平均值 82 198 178
2.5.2进水水质确定
本项目的服务范围位于三沙市西沙永兴岛，根据相关规划，该岛区无工业用地，故该岛区污水水质以生活污水为主。同时，考虑到近年来三沙市市政基础设施建设发展较快，作为城市主要市政设施之一的污水管网建设速度也相对较快，而污水收集率完全达到设计水量需要一定的时限，在现阶段污水收集率尚待发展的期间，受建设进度和接管率的影响，会导致污水处理厂部分进水水质指标波动较大。因此，本次设计适当借鉴了排水系统较为成熟，生活污水占总污水量比重较大的三亚红沙污水处理厂和海口市白沙门污水处理厂的实际进水水质，最终确定西沙永兴岛污水处理厂进水水质的相关指标。
从上述两座污水处理厂的实际进水水质情况可以看出，两城区污水的CODcr、BOD5等指标较接近，但三亚市城区污水的SS指标比海口市城区的要低。考虑到西沙永兴岛污水收集系统管道的长度较短，故污水的SS指标相对不会太高，故SS指标拟参考三亚红沙污水处理厂数据。
综合考虑本项目服务范围内的生活污水水质预测，以及今后发展的一些不确定因素等，确定本次设计的污水处理厂进水水质预测指标如下表。 进水水质预测指标 表2.6
项目 BOD5
(mg/L) CODcr
(mg/L) SS
(mg/L) TN
(mg/L) NH3-N
(mg/L) TP
(mg/L) PH
指标 100 180 100 30 23 3 7-9 2.6水质净化、污泥处理、大气污染物控制目标
2.6.1水质净化目标
根据城市污水进水水质情况和出水水质要求，城市污水处理一般分一级处理、二级处理和三级处理。从国外情况看，有12%的污水处理厂采用一级处理，70%的污水处理厂采用二级处理或部分深化处理。从我国国内情况看，九十代年以来，我国相继建成了一批城市污水处理厂。城市污水处理厂的建设和发展，为解决或缓解我国日益加重的水污染问题，保护水资源发挥了重要作用。
水质净化程度可以根据受纳水体的环境容量，求得主要污染物质合理的排放总量作为控制参数来确定，这种方法可以合理利用水体本身的环境容量，寻求与之相适应的处理途径，获得比较经济的工程建设方案，最大限度地降低污水处理厂成本。水质净化程度的确定还应依据国家颁布的有关水体环境质量标准及相应的污水排放标准，并参照地方环保部门的有关具体要求。
2003年7月1日实施的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）规定：一级标准的A标准是城镇污水处理厂出水作为回用水的基本要求。当污水处理厂出水引入稀释能力较小的河湖作为城镇景观用水和一般回用水等用途时，执行一级标准的A标准；城镇污水处理厂出水排入GB3838地表水三类功能水域（划定的饮用水源保护区和游泳区除外）、GB3097海水二类功能水域和湖、库等封闭或半封闭水域时，执行一级标准的B标准。
《国家环保总局关于严格执行<城镇污水处理厂污染物排放标准>的通知》（环发〔2005〕110号）也强调，“为防止水域发生富营养化，城镇生活污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭式、半封闭水域时，应执行《标准》中一级标准的A标准；其他地区可执行《标准》中的二级标准，并可根据当地实际情况，逐步提高污水排放控制要求。”
三沙市是我国淡水资源相对极为匮乏的城市之一，尤其是三沙市西沙永兴岛，该岛无天然蕴藏的地下或地表淡水资源，岛上淡水的来源主要依靠人工海水淡化或人工收集雨水，在较长的时段内岛区的水资源都呈现供不应求的局面。随着三沙市的不断发展，生活用水量将日益增加，城市用水的供需矛盾将更加突出。为促进三沙市国民经济的可持续发展，符合城市总体规划对该区域水资源综合利用、污水处理、中水回用等方面的要求，解决城市缺水问题，发展循环经济和绿色经济，有必要对岛上的生活污水进行达标处理并进行资源化利用。
本项目《环评批复》要求，“污水处理站处理尾水水质满足《城市污水再生利用 城市杂用水水质（GB/T18920-2002）》后，全部回用于岛内绿化和道路洒水等”。
本工程设计，按照规划和《环评批复》要求，通过污水处理厂的处理，使尾水达到回用水质要求，作为岛上道路浇洒、城市绿化的供水水源。
因此，在确定出水水质前有必要对不同用途的回用水标准进行分析对比以确定合理的出水标准。相关水质标准对照表见表2.7。 相关水质标准对照表 表2.7
序号 项目 《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002） 《城镇污水处理厂污染物排放标准》
（GB18918-2002）
道路清扫
消防 城市
绿化 一级A排放标准
1 pH 6.0-9.0 6.0-9.0
2 色/度 ≤ 30 30
3 嗅 无不快感 —
4 浊度 ≤ 10 10 —
5 CODcr/（mg/L）≤ — — 50
6 SS/（mg/L） ≤ — — 10
7 BOD5/（mg/L） ≤ 15 20 10
8 氨氮/（mg/L） ≤ 10 20 5
9 总氮/（mg/L） ≤ — 15
10 总磷/（mg/L） ≤ — 0.5
11 总余氯/（mg/L） 接触30min后≥1.0，管网末端≥0.2 —
12 粪大肠菌群
（个/L）≤ 3（总大肠菌群） 1000
经对上述三类水质标准比较，一级A标准的出水可以满足大部分回用水水质标准，只是在余氯、浊度等指标不能满足要求，因此本项目的出水水质标准要高于一级A标准，充分满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）对于道路清扫和城市绿化水质的要求。
经综合考虑本项目中水回用的水质要求，设计出水指标采用表2.8中各类水质要求的较高标准。最终确定出水水质主要指标见表2.8。
设计出水水质主要指标 表2.8
项目 浊度 BOD5
(mg/L) CODCr
(mg/L) SS
(mg/L) NH3-N
(mg/L) TN
(mg/L) TP
(mg/L) 余氯
(mg/L) 粪大肠菌群（个/L）
指标 ≤10 ≤10 ≤50 ≤10 ≤5 ≤15 ≤0.5 接触30min后≥1.0，管网末端≥0.2 ≤3
2.6.2污泥处理目标
污水生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量较高，且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。
《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）规定：城镇污水处理厂的污泥应进行稳定化处理，稳定化处理后应达到表2-9规定。并且城镇污水处理厂的污泥应进行脱水处理，脱水后污泥含水率应小于80%。
污泥稳定化控制标准 表2.9
稳定化方法 控制项目 控制指标
厌氧消化 有机物降解率(%) >40
好氧消化 有机物降解率(%) >40
好氧堆肥 含水率(%) <65
有机物降解率(%) >50
蠕虫卵死亡率(%) >95
粪大肠菌群菌值 >0.01
根据《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB16889-2008），送至垃圾填埋场进行卫生填埋的污泥含水率应小于60%。
污泥的最终处置，目前我国城市污水处理厂大都未经无害化处理随意堆放或用于农田，国外许多国家对污泥处置采用较多的方法是焚烧、填埋、堆肥和投海等。
焚烧技术虽然具有处理迅速，减容多（70～90%），无害化程度高，占地面积小等优点，但一次性投资巨大，操作管理复杂，且能耗高，运行费用高，不太适应我国目前的国情。
污泥卫生填埋，是处理城市污水处理厂脱水污泥的方法之一，但其渗滤液的CODcr和BOD5值较高，需进行处理，否则会造成二次污染。同时，由于污水处理厂脱水后的污泥含水率为80%，若进行卫生填埋，应将其含水率降至60%，则需增加工程投资及运行管理费用。
污泥与城市生活垃圾混合高温堆肥，污泥熟化程度高，病原体和寄生虫卵去除较彻底，有利于污泥农用，但需对污泥中所含重金属和有毒物质进行详细分析。
考虑到西沙永兴岛污水性质主要是生活污水，污水处理后的剩余污泥不含重金属和有毒物质，存在堆肥利用的可能。另一方面，永兴岛泥土资源匮乏，肥效较高的生活污水处理后的剩余污泥，可以充分利用到绿化用肥等方面。而永兴岛日照强烈，室外温度较高，拟新建的垃圾处理站紧邻污水处理厂，这些有利条件都为污泥的高温堆肥和自然干化提供了极为便利的条件。
项目《环评批复》也要求，“妥善处理、处置污水处理厂产生的污泥，严禁将污泥移交无资质的处置单位处置或随意倾倒。在确保土壤安全的情况下，污泥应作为项目园林绿化、花卉、景观用肥，减少转移外运”。
因此根据规划和《环评批复》，本工程产生的污泥经脱水干化使之含水率达到80%后，送拟建的永兴岛城市垃圾处理站进行集中高温堆肥并自然干化处理后回用于永兴岛园林绿化、花卉、景观用肥。
2.6.3大气污染物控制目标
根据《环境空气质量标准》（GB3095-1996）的规定，环境空气质量功能区分为三类：一类区为自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区；二类区为城镇规划中确定的居民区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区；三类区为特定工业区。
《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）规定：根据城镇污水处理厂所在地区的大气环境质量要求和大气污染物治理技术和设施条件，将标准分为三级。位于GB3095一类区的所有（包括现有和新建、改建、扩建）的城镇污水处理厂，执行一级标准。位于GB3095二类区、三类区的城镇污水处理厂分别执行二级标准、三级标准。
城镇污水处理厂废气排放标准值见表2.10。
厂界（防护带边缘）废气排放最高允许浓度（单位：mg/m3） 表2.10
序号 控制项目 一级标准 二级标准 三级标准
1 氨 1.0 1.5 4.0
2 硫化氢 0.03 0.06 0.32
3 臭气浓度（无量纲） 10 20 60
4 甲烷（厂区最高体积浓度 %） 0.5 1.0 1.0
由于本项目所处西沙永兴岛的地理位置的特殊性，根据海南省国土环境资源厅《环评批复》，项目“环境空气质量执行《环境空气质量标准》（GB3095-1996）一级标准”，“污水处理站厂界废气排放标准执行城镇污水处理厂污染物排放标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）表4一级标准”，本次设计废气排放标准按此要求标准执行。
2.6.4噪声控制目标
《声环境质量标准》（GB3096-2008）规定，按区域的使用功能特点和环境质量要求，声环境功能区分为以下五种类型：
0类声环境功能区：指康复疗养区等特别需要安静的区域。
1类声环境功能区：指以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行政办公为主要功能，需要保持安静的区域。
2类声环境功能区：指以商业金融、集市贸易为主要功能，或者居住、商业、工业混杂，需要维护住宅安静的区域。
3类声环境功能区：指以工业生产、仓储物流为主要功能，需要防止工业噪声对周围环境产生严重影响的区域。
4类声环境功能区：指交通干线两侧一定距离之内，需要防止交通噪声对周围环境产生严重影响的区域，包括4a类和4b类两种类型。
环境噪声限值（单位：dB(A)） 表2-11
声环境功能区类别 时段
昼间 夜间
0类 50 40
1类 55 45
2类 60 50
3类 65 55
4类 4a类 70 55
4b类 70 60
《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）规定如下：
工业企业厂界环境噪声排放限值（单位：dB(A)） 表2-12
边界处声环境功能区类型 昼间 夜间
0类 50 40
1类 55 45
2类 60 50
3类 65 55
4类 70 55
由于本项目所处西沙永兴岛的地理位置的特殊性，根据海南省国土环境资源厅《环评批复》，项目“区域声环境质量执行《声环境质量标准》（GB3096-2008）1类标准”，“项目边界噪声排放执行《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008），施工期施工场界噪声排放执行《建筑施工场界噪声限值》（GB12523-1990）”。考虑到本项目设计和施工时间处于2012年7月以后，而《建筑施工场界环境噪声排放标准》从2012年7月1日起实施，替代《建筑施工场界噪声限值》（GB12523-1990），故本次设计时推荐施工期施工场界噪声排放执行《建筑施工场界环境噪声排放标准》（GB12523-2011）。
2.7水质净化工艺方案选择
2.7.1水质净化工艺选择原则
水质净化工艺需根据进水水质、出水水质要求、净化厂规模、用地要求、污泥处置方案以及当地气温、工程地质、环境等条件来慎重选择。各种处理工艺都有一定的适用条件，工程设计时需因地制宜，引进适合本工程实际的新技术和新设备。
选择合适的水质净化工艺，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。水质净化工艺的选择需遵循如下原则：
（1）工艺合理，技术先进，对水质变化的适应能力强，出水达标且稳定，污泥易于处置；
（2）经济合理，电耗省，造价低，占地省；
（3）易于管理，操作方便，设备可靠；
（4）重视环境、臭气的防护，噪声的控制；
（5）厂区景观与环境相协调，文明生产。
2.7.2 进水水质的技术性能分析
本项目进水水质技术性能指标见表2.13。
进水水质技术性能指标表 表2.13
项目 比值
BOD5/CODCr 0.56
BOD5/TN 3.33
BOD5/TP 33.33
（1）BOD5/CODCr比值
污水BOD5/CODCr值是判定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法。一般认为，BOD5/CODCr>0.45可生化性较好，BOD5/CODCr>0.3可生化，BOD5/CODCr<0.3较难生化，BOD5/CODCr<0.25不易生化。
本项目BOD5/CODCr=0.55，污水可生化性较好，可以采用生化处理工艺。
（2）BOD5/TN（即C/N）比值
BOD5/TN值是判别能否有效脱氮的重要指标。从理论上讲，BOD5/TN≥2.86就能进行脱氮，但一般认为，BOD5/TN≥3.0脱氮效果才相对更好。
本项目进水BOD5/TN =3.33，满足生物脱氮要求，能有效脱氮。
（3）BOD5/TP比值
该指标是鉴别能否生物除磷的主要指标。生物除磷是活性污泥中除磷菌在厌氧条件下分解细胞内的聚磷酸盐同时产生ATP，并利用ATP将废水中的脂肪酸等有机物摄入细胞，以PHB（聚-β-羟基丁酸）及糖原等有机颗粒的形式贮存于细胞内，同时随着聚磷酸盐的分解，释放磷；一旦进入好氧环境，除磷菌又可利用聚-β-羟基丁酸氧化分解所释放的能量来超量摄取废水中的磷，并把所摄取的磷合成聚磷酸盐而贮存于细胞内，经沉淀分离，把富含磷的剩余污泥排出系统，达到生物除磷的目的。进水中的BOD5是作为营养物供除磷菌活动的基质，故BOD5/TP是衡量能否达到除磷的重要指标，一般认为该值要大于20，比值越大，生物除磷效果越明显。
本项目进水BOD5/TP =33.33，可以采用生物除磷工艺。
综上所述，本项目进水水质不仅适宜于采用二级生化处理工艺，而且可以采用生物脱氮除磷工艺。
2.7.3二级生化处理工艺
国外从上世纪六十年代开始，系统地进行了水质净化的物化处理方法研究，结果认为物化法的缺点是：耗药量大、污泥多、运行费用高等。因此，城市污水处理厂水质净化工艺一般不推荐采用物化处理工艺，而主要采用污水生化处理工艺。
现阶段，最广泛采用的污水生物处理工艺有两种形式：活性污泥法处理工艺和生物膜法处理工艺。
活性污泥法处理工艺是通过采取一系列人工强化、控制的技术措施，使活性污泥微生物对有机污染物氧化、分解的生理功能得到充分发挥，以达到污水净化的生物工程技术。活性污泥是活性污泥处理系统中的主体作用物质，活性污泥中固体物质的有机成分，主要是由栖息在活性污泥上的微生物群体所组成，在微生物群体新陈代谢功能的作用下，具有将污水中有机污染物转化为稳定的无机物的功能。因此，在活性污泥反应器内形成发育良好的活性污泥絮凝体，是使活性污泥处理系统保持正常净化功能的关键。通过人工强化、控制，使活性污泥处理系统能够正常、高效运行的基本条件：
a) 适当的污水水质和水量；
b) 具有良好活性和足够数量的活性污泥微生物，并相对稳定；
c) 在混合液中保持能够满足微生物需要的溶解氧浓度；
d) 在曝气池内，活性污泥、有机污染物、溶解氧三者能够充分接触，以强化传质过程。
生物膜法处理工艺是在土壤自净（如灌溉田）的基础上发展起来的，是土壤自净过程的强化。生物膜处理技术的特点是细菌、菌类微生物、原生动物和后生动物等附着在滤料或某些载体上生长繁殖，并在其上形成膜状生物黏泥-生物膜，污水与生物膜接触后，污水中的有机污染物被生物膜上的微生物吸咐降解，转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞物质，污水得到净化，老化的生物膜不断脱落更新。生物膜由好氧和厌氧两层组成，生物膜与水层之间进行着多种物质的传递过程：空气中氧溶解于流动水层中，透过附着水层传递给物物膜，供微生物呼吸；污水中的有机污染物则由流动水层传递给附着水层进入生物膜，并通过细菌的代谢活动而被降解，污水在其流动过程中逐步得到净化。微生物的代谢产物如H2O等通过附着水层进入流动水层，而CO2和厌氧层的分解产物如H2S、NH3及CH4等气态代谢产物则从水层逸出进入大气中。
根据我国现行《室外排水设计规范》（GB50014-2006，2011版），污水处理厂的处理效率见表2.14。
污水处理厂的处理效率 表2.14
处理级别 处理方法 主 要 工 艺 处理效率（%）
SS BOD5
一级 沉淀法 沉淀（自然沉淀） 40～55 20～30
二级 生物膜法 初次沉淀、生物膜反应、二次沉淀 60～90 65～90
活性污泥法 初次沉淀、活性污泥反应、二次沉淀 70～90 65～95
从表2.15可见，二级活性污泥法处理工艺的处理效率比生物膜法较高，因而得到广泛应用。但常规活性污泥工艺仅能有效地去除BOD5、COD、SS，而对氮、磷的去除是有一定的限度的，仅从剩余污泥中排除氮和磷，氮的去除率约为10～20%，磷的去除率约为12～19%。
鉴于活性污泥法与生物膜法在二级生化处理上各有优势，后文将结合本工程实际用地条件、运行成本等因素进行技术经济比较。
2.7.4深度处理工艺
1．深度处理对象
深度处理的重点是进一步提高二级处理难以达到的SS和TP去除率 ，同时进一步去除有机物，对去除TN和NH3-N的贡献率则有限。重点处理对象如下：
（1）悬浮物
污水处理厂出水中SS含量的高低，对于其它指标都有决定性影响，特别是BOD5、CODcr和TP等。SS的去除程度是出水是否全面达标的决定性因素之一。
脱氮除磷二级处理出水中残留的悬浮物几乎都是有机类，50%～80%的BOD5都来源于这些颗粒，为了进一步提高出水水质标准，去除这些颗粒物是非常必要的。去除二级处理出水中的SS常用的方法是采用混凝、沉淀和过滤工艺，在该工艺过程中，不仅可以去除水中悬浮状的细微颗粒杂质，而且可以去除水中大分子的胶体物质。也可以采用其他高效固液分离技术，如膜分离技术，将大部分SS颗粒截留。
（2）有机物
二级处理出水中的有机物主要为溶解性的有机物和悬浮性的有机物。可生物降解的溶解性有机物在二级生化处理过程中基本上可以去除，残存的溶解性有机物多是丹宁、木质素和黑腐酸等难降解的有机物，这些有机物通过混凝沉淀工艺可以部分去除，而悬浮性的有机物可以通过SS的去除得以去除。
（3）氮和磷
在生物脱氮除磷的强化二级处理工艺中，若硝化作用进行较完全，则出水中的总氮主要是以硝酸盐和亚硝酸盐氮的形式存在，良好的硝化过程是高效脱氮的前提。根据调研，某些污水厂生化反应池好氧池溶解氧浓度偏低，硝化过程不太彻底，这在一定程度上影响了脱氮效率的提高。要进一步提高硝酸盐氮的去除率，可通过适当加大曝气量和内回流量，提高反硝化脱氮的效果来实现。
出水总磷要降至0.5mg/L以下，目前达标保障率较高的技术为化学辅助除磷。
2．深度处理工艺综述
由于污水成分的复杂性及要求达到一级A排放标准或污水深度处理后的再生水用途的不同，污水深度处理工艺也千差万别。在实际的污水深度处理过程中往往由于单一的某种处理工艺很难完全达到一级A排放标准或再生水水质要求，因而需要多种污水处理技术的合理组合，且这种组合与各处理单元的互容性和经济上的可行性有关。
目前，应用于污水深度处理及回用的工艺较多，各种工艺的处理效果见表2.15。 各种深度处理技术可去除污染物 表2.15
污染物 处理流程 SS 浊度 BOD5 CODcr TN
NH3-N TP 色度 嗅味 细菌 适用
对象 注意事项
混凝沉淀
过滤法 √ √ √ √ √ √ √ 工业冷却市政杂用
直接过滤法 √ √ √ √ √ 同上
微絮凝过滤法 √ √ √ √ √ √ 同上 适于悬浮物小者
接触氧化法 √ √ √ √ 硝化 同上
生物快滤池 √ √ √ √ √ √ 同上
流动床生物氧化硝化法 √ √ √ √ 硝化 适于要求高质量的再生水者 注意避免载体流失
活性碳吸附法 √ √ √ √ 同上 活性碳定期更换、再生
超滤膜法 √ √ √ √ √ 同上 用化学方法清洗和再生
半透膜法 √ √ √ √ √ √ 同上 事先必须除浊
3．深度处理工艺选择
按照我国城市污水二级处理出水的水质情况和污水再生利用发展现状，深度处理通常采用下列基本工艺：
工艺方案一：二级处理出水+微絮凝过滤+消毒
工艺方案二：二级处理出水+混凝沉淀+过滤+消毒
工艺方案三：二级处理出水+混凝沉淀+过滤+活性炭吸附+消毒
上述工艺方案是目前常用的城市污水深度处理工艺，在实际运行过程中可根据污水进水水质、二级处理出水效果及中水回用水质要求进行具体调整。
工艺方案一具有简单、实用的特点，适用于城市道路浇洒、绿化、景观、消防、补充河湖等市政用水和居民住宅冲洗厕等杂用水，以及不受限制的农业用水。发达国家在二十世纪八十年代以前曾广泛使用这种工艺，是一种水质适用面广、处理费用低、安全实用的常规污水深度处理工艺。
工艺方案二在方案一的基础上增加了沉淀单元，即通过混凝沉淀进一步去除二级生化处理系统未能除去的胶体物质、部分重金属和有机污染物，确保过滤效果，延长过滤周期，因而出水水质更优，适用面更广，效果更稳定。
工艺方案三在方案二的基础上增加了活性炭吸附处理，对微量有机污染物、微量金属离子、色度及病毒等有毒污染物的去除效果明显。该工艺处理流程较长，适用于除直接饮用外各种工农业用水和城市杂用水。
根据本项目对中水回用水的水质要求，同时参考《污水再生利用工程设计规范》（GB50335-2002），为简化水质净化工艺流程、降低工程投资，本项目推荐采用工艺方案一作为深度处理工艺。
2.7.5水质净化工艺处理效率
根据本项目进、出水质的指标要求，该项目水质净化处理工艺应达到的处理程度见表2.16。 污水处理厂处理程度表 表2.16
项目 BOD5
(mg/L) CODcr
(mg/L) SS
(mg/L) NH3-N
(mg/L) TN
(mg/L) TP
(mg/L)
设计进水水质 100 180 100 23 30 3
设计出水水质 ≤10 ≤50 ≤10 ≤5 ≤15 ≤0.5
处理效率(%) ≥90 ≥72.2 ≥90 ≥78.3 ≥50 ≥83.3
活性污泥法降解有机物的同时，微生物需消耗氮和磷，其比例一般为BOD5：N：P=100：5：1，则去除90mg/LBOD5可去除的氮和磷分别为4.5mg/L、0.9mg/L，相应的氮、磷去除率分别为15%和30%，还达不到本项目对氮、磷去除率的要求。因此本项目水质净化工艺在去除有机物的同时，需要同步进行脱氮除磷，并且为了达到BOD5、CODcr、SS去除率的要求，需增加深度处理工艺。
本报告推荐采用具脱氮除磷功能的二级生物膜法、微絮凝过滤的深度处理工艺，本项目水质净化可达的水质标准见表2.17。
污水处理厂处理效率表 表2.17
项 目 BOD5
(mg/L) CODcr
(mg/L) SS
(mg/L) NH3-N
(mg/L) TN
(mg/L) TP
(mg/L)
二级生物膜法 设计进水水质 100 180 100 23 30 3
处理效率(%) ≥85 ≥66.7 ≥80 ≥78.3 ≥50 ≥66.7
设计出水水质 ≤15 ≤60 ≤20 ≤5 ≤15 ≤1.0
深度处理 设计进水水质 ≤15 ≤60 ≤20 ≤5 ≤15 ≤1.0
处理效率(%) ≥33.3 ≥16.7 ≥50.0 — — ≥50
设计出水水质 ≤10 ≤50 ≤10 ≤5 ≤15 ≤0.5
上述表2.18中，最终出水水质相关指标均满足本项目要求达到的出水水质指标。
2.7.6水质净化构筑物选择
针对于本工程的实际情况，在满足用地要求的前提下，水质净化构筑物的选择应该考虑技术的先进可靠性，运行的稳定性，管理的方便程度，同时综合考虑运行费用和占地面积，各处理构筑物选择如下：
1）格栅及进水提升泵房
（１）格栅
考虑到本工程污水收集管道敷设的长度较短，污水中裹挟的杂物相对有限。同时本工程规模较小，使用的污水泵口径较小。故本工程格栅拟采用一级即可满足工程需要。现主要针对常用的两种形式的格栅进行比较：钢丝绳牵引式格栅除污机和回转式格栅除污机。钢丝绳牵引式格栅除污机国内外使用较多，运转效果较好，性能稳定，其优点是无水下运行部件，维护检修方便，但钢丝绳易延伸，温度变化时敏感性强，需经常调整，且钢丝绳在干湿交替处易腐蚀，需采用不锈钢丝绳，因此钢丝绳牵引式格栅除污机不适用于永兴岛上腐蚀性大、温度变幅相对较大的运行环境。回转式格栅除污机近年在国内使用广泛，运转效果较好，该设备由动力装置、机架、清洗机构及电控箱组成，动力装置采用悬挂式涡轮减速机，结构紧凑，调整维修方便，对污水中的杂物去除率高。本工程推荐采用回转式格栅除污机。
（２）进水提升泵房
进厂污水须由污水泵提升至细格栅及沉砂池。污水泵选型过去常采用干式污水泵。近年来潜污泵技术发展很快，型谱加宽，选择余地加大，应用极为普遍。国内近年来很多污水处理厂都选用了潜污泵，建成后运行情况良好。归纳起来，潜污泵和普通干式污水泵相比有以下优点：
•潜污泵不需单独设水泵间，直接安装在集水池里，污水进水泵房大多较深，省去水泵间可节省泵房土建费用20～40%。
•目前潜污泵的效率已比较高，有些甚至高于干式污水泵，因此运行费用也较省。
•潜污泵大多采用自动耦合安装，起吊使用方便。
本设计推荐采用湿式潜水泵房。
2）沉砂池
沉砂池主要去除污水中粒径大于0.2mm、比重大于2.65t/m3的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。
沉砂池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种形式。平流式沉砂池具有构造简单、处理效果较好的优点；竖流式沉砂池是污水由中心管进入池内后自下向上流动，无机物颗粒借重力沉于池底，处理效果一般较差；曝气沉砂池则在池的一侧通入空气，使污水沿池旋转前进，从而产生与主流方向垂直的横向恒速环流。曝气沉砂池可以通过调节曝气量，控制污水的旋流速度，使除砂效果较稳定，受流量变化影响小。同时，由于曝气产生旋流，砂粒间产生磨擦作用，可使砂粒上悬浮性有机物得以有效分离，且不使细小悬浮物沉淀，便于砂粒和有机物的分别处理和处置；旋流式沉砂池则是利用水力旋流，使泥砂和有机物.分开，以达到除砂目的。该池型具有投资省，运行费用低和除砂效果好等优点。
鉴于以上各种沉砂池的特点，现有污水处理厂常采用平流沉砂池、曝气沉砂池或旋流沉砂池。考虑到平流沉砂池占地面积相对较大，与永兴岛上节约土地资源、提高土地利用效益的要求不一致，故不推荐采用平流沉砂池。考虑到曝气沉砂池需设鼓风设备，投资较高，且设备维护管理较复杂，同时本工程污水主要为生活污水，污水碳源含量相对较低，采用曝气沉砂池会进一步降低本来就较低的碳源含量，故不推荐采用曝气沉砂池。本项目最终推荐采用占地较为节省，处理效果较好的旋流沉砂池。
3）生物池
目前，具有一定脱氮除磷效果的水质净化活性污泥工艺可以分为两大类：第一类为按时间进行分割的间歇式活性污泥法，较成熟的工艺有传统SBR法、CAST法；第二类为按空间进行分割的连续流活性污泥法，较成熟的工艺有A2/O法、氧化沟法和AB法。
CAST法：CAST工艺是在传统SBR法基础上发展的一种改进型工艺，即连续进水、连续出水、间歇操作运转的活性污泥法。与传统SBR法不同之处在于通过设置多座池子，尽管单座池子为间歇操作运行，但使整个过程达到连续进水、连续出水。其进水、反应、沉淀、出水和待机在一座池子中完成，可省去二沉池，常用四座池子组成一组，轮流运转，间歇处理。
氧化沟法：氧化沟工艺是五十年代初期发展起来的一种水质净化工艺形式，因其构造简单、易于维护管理，很快得到广泛应用。到目前为止已发展成为多种形式，主要有Passveer型、Orbal型、Carrousel型、DE型双沟式和T型三沟式等。目前国内常采用的形式为在Carrousel型氧化沟前置厌氧池，在沟体内增设缺氧区，形成改良型氧化沟，它的主要优点：处理流程简单，运行维护管理方便；其水流的混合特征介于推流式和完全混合式之间，处理效果好且稳定可靠，能承受水量、水质的冲击负荷；处理系统常以较低负荷运行，泥龄较长，污泥生成量少，且已在氧化沟中得到好氧稳定，污泥处理简单。其缺点：好氧污泥龄大，停留时间长，占地面积较大，若采用表面转碟曝气形式，虽可省去鼓风机房，但充氧动力效率较低。
对于附着生长活性污泥法(又称生物膜法)，可以通过内回流完成生物脱氮过程，也可以通过后置缺氧段实现生物脱氮，但此时通常需要外加碳源，由于附着生长活性污泥法通常无污泥回流，因此不会出现聚磷菌在厌氧条件下释磷，然后在好氧条件下过量摄磷的过程，磷仅仅作为微生物生长所必需的营养物之一，由于细菌的增殖消耗掉一部分。因此，目前附着生长活性污泥法生物除磷效果不明显，通常需要外加铁盐或铝盐等化学药剂，通过生成磷酸盐沉淀来达到除磷的目的。主要池型为生物滤池。
“BC/O”法工艺是特殊生物膜法处理的一种新型工艺。经过多年的实践与应用，工艺不断精益求精，积累了许多成功的经验，在多个城市生活污水处理项目中应用，均取得良好的效果。在三亚市亚龙湾污水处理厂（Q=20000m3/d）以及海口桂林洋污水处理厂（Q=30000m3/d）等海南多个项目的应用中也取得优良的效果。其中亚龙湾污水处理厂出水水质标准是省国土环境资源厅根据亚龙湾旅游环境的特殊要求而制定《关于保护亚龙湾旅游环境的特殊排放标准》。该标准接近国家地表水II类水质的各项指标。
“BC/O”法工艺的主体构筑物由“BC特殊生物槽”和“生物氧化池”串联组成。剩余污泥由污泥井回流至特殊生物槽进行循环消化。污水连续进水与回流污泥混合，在微孔曝气及特殊奇型巢的作用下，可将污水中大分子结构的难降解化合物进一步分解成小分子物质，再与回流入物殊生物槽的活性污泥混合增强絮凝效果，从而提高生物降解效率。经分解后的污水自流入生物反应槽，生物反应槽分为二段：其在反应器内设置填料，经过充氧的污水与长满生物膜的填料相接触，在生物膜的作用下，污水得到进一步净化。生物反应槽中的曝气装置采用微孔曝气，充氧能力强，布气均匀。
（１）该系统主要分为两大序：
A. 特殊生物BC工段。该技术是遵循大自然良性循环的法则，将污染物质转化为无公害物质，重新参与大自然的良性循环系统，这种强大有效的微生物菌群在本系统中生成对抗性菌排出分解酵素，引起良好的适应性，育成耐衡性菌并不断增殖。在整个工艺阶段物质分解过程，是一个物质构造级的分解，离子级分解，从而使污水的有机质达到快速分解。（见下图）
B. 生物反应工序。该工序分为I、II段，将65%的COD放在特殊生物槽进行分解，絮凝吸附去除。将80%以上的BOD放在I段好氧槽单元内去除，因此，II段好氧槽的负荷较低，可进行消化反应状态，由于溶解性碳源不足，所以将前段脱落的生物膜放在此段中进行好氧消化分解，因此，II段好氧段同样也具有完成污泥消化和降低水中SS的功能。
Ｃ. 工艺的主要优点
<1>实现最紧凑的设计
可将污水处理设施占地面积减少到最低程度。在实际应用中所带来的好处便是占地的节省和建设费用的降低。同传统的活性污泥法相比，BC/O法各生物反应池工艺节省占地达30%以上，使污水处理工艺向高效和节约用地的方向发展，从而达到降低建设投资费用。
<2>实现最高处理效率
采用BC系统特殊生物巢专利技术，不仅能应对COD负荷冲击影响，而且能应对水体中部分油脂影响，特别能高效地去除设备内部剩余污泥影响。从而达到该设施长期稳定运行，出水达标排放。
<3>实现最低的运行管理费用
由于BC系统能将大部分COD及污染物有机物质在前段得到充分降解去除，后段好氧系统COD负荷很低，然后通过DO在线控制系统及时调整鼓风机动力达到节能功效。
<4>具有脱氮除磷功能，不产生滤池蝇，也不散发臭气，动力消耗低，生物挂膜方便，可以间歇运行，运行安全可靠，操作简单方便。调节灵活。
<5>生物活性高，其好氧速率比活性污泥法高1.8倍。
<6>污泥产量低，好氧段不需污泥回流，体积负荷高，污泥产量远远低于活性污泥法，BC段具有消化污泥的功能，使污泥减量，该工艺产生的污泥仅为活性污泥法的30~40%左右。
<7>出水水质好而稳定，抗水量与水质冲击负荷能力强，在毒物和PH值的冲击下，生物膜受影响很小，处理城市污水时，出水BOD5可达5mg/L，SS<5mg/L，出水外观清澈透明。
本次设计拟将氧化沟与BC/O列入总体方案进行综合比较分析，以确定最佳方案。
4）混凝沉淀池
混凝沉淀工艺的主要作用有以下两个方面：
澄清降浊：采用混凝方法进一步去除悬浮物和有机物污染物。
化学除磷：通过混凝剂与污水中的磷酸盐反应，生成难溶的含磷化合物与絮凝体，可以使污水中的磷分离出来，达到除磷的目的。
混合是使投加的混凝剂迅速扩散于水体使胶体脱稳的重要措施，良好的混合对降低药耗，提高絮凝效果作用较大。
混合方式基本分两大类：水力混合和机械混合，前者简更，但不能适应流量的变化；后者可进行调节，能适应各种流量的变化，但投资大，需有一定的机械维修量。一般有效的混合有跌水混合、管式静态混合器混合和机械混合等。
跌水混合为利用水流在跌落过程中产生的巨大冲击达到混合效果，其缺点是水头损失较大；管式静态混合器占地小，无须外加动力，具有正反切割水流、双向回流、旋涡混流等三个作用，混合效率为94%以上，无需日常管理，其缺点是水头损失稍大；机械混合有不受水量、水温、浊度等因素变化的影响、混合效果好、能耗较低等优点，但投资大，占地较多，管理复杂。
为保证混凝效果，尽可能减小水量、水温变化对处理效果的影响，本工程推荐采用适应性较强的机械混合方式。
5）过滤
过滤的主要作用：作为水质把关单元，去除生化过程和化学沉淀中未能去除的颗粒、胶体物质、悬浮固体、浊度、磷、重金属、细菌、病毒等，以进一步降低SS、BOD5、CODcr等指标，使出水水质达到预期的处理目标。
由于过滤过程中所截除的主要是含有大量细菌、微生物等有机污染物质的絮凝体和大量胶体物质，滤床截污后粘度较大，极易发生腐败，因此对滤池的反冲洗要求较高。本次设计拟对普通快滤池、气水反冲均粒滤料滤池、D型滤池四种常用的滤池进行比较。
① 普通快滤池
普通快滤池在国内应用广泛，具有投资小，管理简单等优点；缺点是冲洗强度高，耗水量大。近年来，由于在滤料级配、配水系统和自控设计上的不断改进，该池型也可实现全自动化方式运行。
② 气水反冲均质滤料滤池
气水反冲均质滤料滤池是以法国Degvemont公司V型滤池为基础，结合我国的实际情况发展的一种新型滤池，其优点是过滤周期长、出水水质好、自动化程度高。由于采用气水反冲洗，反冲效果好，冲洗耗水量小；其缺点是配套设备多，工程投资高，施工复杂。其常规设计滤速一般为8～14m/h，鉴于本项目采用污水处理厂二级出水作为原水，根据规范要求，滤池设计滤速宜为4～10m/h，因此其占地面积较大。
③ D型滤池
D型滤池是国内开发的一种新型高速滤池，采用DA863纤维滤料，气水联合冲洗，恒水位过滤方式。D型滤池具备传统快滤池的优点，同时其设计滤速一般可达20～40m/h，是一般V型滤池的3～4倍。故而与V型滤相比可大大减少滤池面积，降低反冲洗水量和能量的消耗，是一种实用、新型、高效的滤池。国内成都沙河污水处理厂采用D型滤池，设计处理规模10×104m3/d，出水达到一级A标准。D型高速滤池与V型滤池最显著的不同之处是采用了彗星式纤维滤料，彗星式纤维滤料为一种不对称构形纤维滤料，一端为松散的纤维丝束，称为“彗尾”；另一端为比重较大的实心球，将纤维丝束熔化固定在内，称为“彗核”，整体呈彗星状。彗星式纤维滤料的彗核密度大，体积小,滤料彗尾为纤维丝束，密度小。
由于彗星式纤维滤料的结构特点，所以滤层具有在水流方向上具备从大到小的空隙，形成了一个倒金字塔的构造。这种构造具有纳污量大，过滤精度高的突出优点：过滤时，比重较大的彗核起到了对纤维丝束的压密作用，是一种全新的重力式滤池，它具有比表面积大，过滤阻力小的优点。微小的滤料的直径，增大了滤料的比表面积和表面自由能，增加了水中杂质和颗粒与滤料的接触机会和滤料的吸附能力，从而提高了过滤效率。滤池运行时滤层孔隙率沿水流方向逐渐缩小，纤维密度增大，实现了理想的深层过滤，增加了滤层的截污容量。清洗时滤料恢复自由状态，即可对滤料进行气、水混合擦洗，有效恢复滤料的过滤性能。其主要特点如下：
过滤精度高，对于水中大于5μm的悬浮固体颗粒的去除率可达91%以上，最高去除率为97.7%；过滤速度高，一般为16～26m/h；截污量大，经混凝处理的水，截污容量在10～35kg/m3；可调性强，过滤精度、截污容量、过滤阻力等运行参数可根据需要调节；占地面积小；单位造价低于V型滤池；自耗水量低，反冲洗耗水量小于周期滤水量的1～2%；不存在滤料流失现象；滤料耐腐蚀性能好，自然使用寿命在10年以上，维护费用低。
④纤维转盘滤池
纤维转盘滤池的核心装置是设备中间的过滤转盘，它由数块扇形组成，上面包裹滤布，属于插拔式结构，运输维修方便。运营成本低、出水水质好并且稳定、占地面积非常小是它最显著的特点，与以往传统工艺相比有如下几个优势：
• 出水水质好并且稳定，反洗频率高，防止绿藻的生长，使滤布不堵塞、不板结；
• 纤维转盘滤池的运行成本较低，处理单位运行成本约0.004元/m3；
• 纤维转盘滤池与传统工艺相比省去了鼓风机房、提升泵房、加氯间、清水池、沉淀池等土建，占地面积非常小；
• 纤维转盘滤池省去了诸多构筑物、阀门、管线等，使得设备的保养、维修简单方便，运行自动化程度相当高，因此无需专人看管，工人的劳动强度大大减低；
• 纤维转盘滤池与以往传统滤池相比省去了前加氯。
普通快滤池、气水反冲均质滤料滤池、D型滤池及纤维转盘滤池的详细比较见表2.18。
滤池选型比较表 表2.18
比较项目 普通快滤池 气水反冲均质滤料滤池 D型滤池 纤维转盘滤池
适用处理规模 一般用于中小规模 一般用于大中型规模 可用于中小型规模 可用于中小型规模
池子构造 简单 复杂 复杂 简单
反冲方式及效果 单独水冲洗，效果较好 气水反冲，效果好 气水反冲，效果好 单独水冲洗，效果较好
投 资 较低 高 一般 高
反冲洗耗水量 较大 少 少 较少
耐冲击负荷能力 较强 强 强 强
出水浊度 稍高 低 低 低
过滤滤速 低 低 高 高
占地面积 较大 较大 小 小
滤 料 石英砂滤料，料径较小，滤料厚度700mm 均质石英砂滤料，料径较大，滤料厚度1200mm DA863纤维滤料，滤料厚度800mm 纤维滤布
运行管理及维护 简单 自动控制，简单 自动控制，简单 自动控制，简单
结合本项目处理规模、滤前水特点及过滤前采用的处理工艺，根据表3-7的比较，因此本项目推荐采用反冲洗效果好、反冲洗耗水量小、不需要配备气源、耐冲击负荷能力强、占地面积小的纤维转盘滤池。
2.7.7水质净化工艺方案选择
国内外大量工程实践表明：一般在长泥龄、较完善的生化系统后，采用较常规的深度处理流程就能达到较好的处理效果；而在高负荷、短泥龄的生化处理系统后，需要采用较复杂的深度处理流程才能达到较好的处理效果。
结合本项目的实际情况，根据“技术先进、经济合理、高效节能、科学实用”的原则，现拟定如下两套水质净化工艺方案。
（1）方案一：BC/O方案（工艺流程见图2-1）
（2）方案二：改良型氧化沟方案（工艺流程见图2-2）
方案一
方案二
2.8污泥处理方案选择
2.8.1污泥处理要求
污水生物处理过程中将产生大量的生物污泥，有机物含量较高，且不稳定，易腐化，并含有寄生虫卵，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。污泥处理要求如下：
（1）减少有机物，使容易腐化发臭的有机物稳定化；
（2）减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；
（3）减少污泥中有毒物质；
（4）尽量使污泥得到综合利用，减少污泥中有机物，化害为利；
（5）因选用生物脱氮降磷工艺 ，应尽量避免磷的二次污染。
2.8.2污泥处理方案
污水处理厂的污泥处理工艺一般包括减容、稳定、无害化和综合利用四个方面。通常，城市污水处理厂完善的污泥处理工艺为：
剩余污泥→污泥浓缩→污泥消化→污泥脱水→泥饼
本项目规模较小，且污泥产量较少，采用污泥消化需较多的处理构筑物及专用设备，投资很高；而回收的沼气量极少，难以有效利用。因此本项目选用具有污泥稳定功能的污水处理工艺，降低污泥产量，省掉污泥消化环节。
（1）污泥浓缩
污泥浓缩的目的是降低污泥的含水率，减少污泥体积，以利于后续处理。
选择污泥浓缩方法时，应综合考虑污泥本身的性质和最终处置方法。常用的污泥浓缩法有重力浓缩法、气浮浓缩法和机械浓缩法。
气浮浓缩法由于其动力消耗大，操作管理要求高，而本项目污泥量较少，故本项目不考虑采用气浮浓缩法。
重力浓缩法和机械浓缩法的比较见表2.19。
污泥浓缩方案比较表 表2.19
浓缩方法 机械浓缩 重力浓缩
主要构建筑物 贮泥池、浓缩机房 污泥浓缩池、污泥贮泥池
主要设备 污泥浓缩机、加药设备、搅拌机 浓缩池刮泥机、贮泥池搅拌机
占地面积 小 大
絮凝剂用量 3.0~4.0kg/TDS 无
对环境影响 无大的污泥敞开式构筑物，对周围环境影响小 污泥浓缩池露天布置，气味难闻，对周围环境影响大。
总土建费用 小 大
总设备费用 较高 较低
能耗 较高 较低
剩余污泥中磷的释放 无 有
浓缩后含水率 低 高
机械浓缩尽管设备数量多、能耗较高，但占地面积小，对环境的影响小，处理效果好，所以综合比较优于重力浓缩。因此本报告推荐采用机械浓缩。
（2）污泥脱水
污泥脱水的目的是进一步降低污泥的含水率，减少污泥体积，便于污泥运输和处置。
污泥脱水有机械脱水和自然干化两种方法。污泥干化场虽然基建费用低，设备投资少，操作简单，运行费用低，但占地面积大，卫生条件很差，且受污泥性质和气候的影响大，在降雨量充沛的三沙市不适用。本项目推荐采用机械脱水。
污泥浓缩及脱水拟选用一体化设备，目前国内污水处理厂使用较广泛的污泥浓缩脱水一体化设备有两种：一种是带式浓缩、脱水一体化机；另一种是离心浓缩、脱水一体化机。两种类型相比，带式机在国内应用较早，技术较成熟；离心机近几年来开始在国内普及使用。带式机与离心机各有优缺点。浓缩脱水机方案比较见表2.20。
脱水机方案比较表 表2.20
脱水机类型 带式浓缩、脱水一体化机 离心浓缩、脱水一体化机
脱水效果 好 较好
运行可靠性 有成熟的运行经验，可靠性好 可靠性较好
设备投资及运行成本 较离心式投资及运行成本低 投资较高，运行成本较大
噪声 低于离心式 高速旋转，噪声较大
环境卫生 采用加盖型，卫生条件较好 全封闭状态工作，卫生条件好
运行维护管理 运行维护管理较简单 运行维护管理较复杂
经综合比较，本报告推荐采用投资及运行成本较低、可靠性较高的带式浓缩脱水一体化机。 2.9消毒方式的选择
生活污水中的病原菌主要来自粪便，以肠道传染病菌为主。消毒作用主要是杀死绝大多数病原微生物，防止导致传染病危害。根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)规定，污水处理厂出水必须进行消毒处理。
常用的消毒方法有加氯消毒法、臭氧消毒法、紫外线消毒法等。
（1）加氯消毒法
加氯法主要是投加液氯或氯化合物。
液氯是迄今为止最常用的方法，优点为：成本低；工艺成熟；效果稳定可靠。缺点为：接触池容积较大；设备成本较高，一次投资大；氯气是剧毒危险品，行业安全管理部门对液氯消毒执行许可证制度，对生产管理人员有相当高的要求。
含氯化合物包括次氯酸钠、漂白粉和二氧化氯等。其特点与液氯相似，但危险性小，对环境影响较小。二氧化氯消毒是近年来在国内发展起来的一种新型消毒药剂，因为二氧化氯不与氨氮等化合物作用而被消耗，故具有较高的余氯，杀菌消毒作用比氯更强，在较广泛的pH值范围内具有氧化能力，氧化能力为自由氯的二倍，能比氯更快地氧化锰、铁，除去氯酚、藻类等引起的嗅味，具有强烈的漂白能力。
（2）臭氧消毒法
臭氧消毒是杀菌彻底可靠，危险性较小，对环境基本上无副作用，接触时间比氯消毒时间短。缺点是基建投资大，运行成本高。
（3）紫外线消毒法
紫外线是近十多年来发展得最快的一种方法。在一些国家，紫外线有逐步取代氯消毒、成为污水处理厂主要消毒方式的趋势。
紫外线消毒的基本原理为：紫外线对微生物的遗传物质（即DNA）有畸变作用，在吸收了一定剂量的紫外线后，DNA的结合键断裂，细胞失去活力，无法进行繁殖，细菌数量大幅度减少，达到灭菌的目的。因为当紫外线的波长为254 mm时，DNA对紫外线的吸收达到最大，在这一波长具有最大能量输出的低压水银弧灯被广泛使用，在水量较大时，也使用中压或高压水银弧灯。
紫外线消毒的主要优点是：灭菌效率高，作用时间短，危险性小，无二次污染，且消毒时间短，不需建造较大的接触池，紫外线消毒渠占地面积和土建费用大大减少。缺点是：设备投资高，灯管寿命短，运行费用高，管理维修麻烦。 以上消毒方法都可以达到消毒目的，但考虑到本污水处理厂的尾水回用有一定的余氯要求，且海南省现无液氯生产厂家，从大陆运输液氯上永兴岛使用在运输和管理安全上皆有诸多不便，因此本项目推荐采用同样杀菌消毒作用较强，且有持续消毒作用的二氧化氯作为消毒剂。 2.10除臭工艺的选择
为满足本污水处理厂废气排放标准达到一级标准，本项目必须采取除臭措施。
常见的除臭方法有下面几种：化学除臭法、生物除臭法和离子除臭法。
化学除臭法：利用臭气成分与化学药液的主要成分间发生不可逆的化学反应，生成新的无臭物质以达到脱臭的目的；因臭气成分的不同需要选择相应的化学药剂。
在我国采用化学法对污水厂进行除臭处理的历史较长，并有很多先例，但该方法存在如下缺点：需要消耗大量的水、化学溶液和动力；易产生二次污染物；对装备、管道腐蚀严重等。由于化学法对臭气的处理效果和运行状态不甚理想，近年来，已经逐渐被新兴的生物法所取代。
生物除臭法：是在适宜条件利用载体填料比表面积上微生物的作用脱臭。臭气物质先被填料吸收，然后被填料上附着的微生物氧化分解，从而完成除臭过程。为了使微生物保持高活性，必须为之创造一个良好的生存环境，比如：适宜的湿度、pH值、氧气含量、温度和营养成分等。实际生产设计要求载体填料相对湿度保持在80%-95%，所以需经常喷淋原水或初沉池出水以提供水分的营养。
离子除臭法：空气在通过高能离子发生装置时，氧气分子受到经过发生装置发射出的高能量电子碰撞而形成分别带有正、负电荷的氧离子。这些正、负氧离子具有较强的活动性，在一系列反应后，将含C、H、S元素的化合物最终形成小分子化合物CO2、H2O 、SO2，无二次污染物产生；并且还能有效地破坏空气中细菌的生存环境，降低室内空气中的细菌浓度；离子在与空气中微小固体颗粒碰撞后，使颗粒荷电并产生凝聚效应，使得传统过滤方式不能捕捉的且对人体有害的微小颗粒变成可以捕集或靠自身重力而沉降下来，达到净化空气的目的。
采用离子法净化污水处理厂的气态污染物，在国外是一种成熟并且行之有效的方法，但在国内尚属于新兴技术，最突出的特点是以人为本，在污染源消除污染，从根本上改善了室内空气品质及工作人员的工作环境；但在大型污水厂不宜采用。
上述三种主要除臭方法的综合比较详见下表2.21。
离子法、生物法、化学法除臭比较表 表2.21
比较项目 离子除臭法 生物除臭法 化学除臭法
投资 灵活、小 一次性、比较大 一次性、大
能耗 较高 较低 大
运行费用 较高 较低 很高
气体输送阻力 小〈5OPa〉 大 大
臭气处理浓度 低～高 低～高 高
二次污染 无 少 多
占地面积 小 较小 大
检修率 低 比较高 高
安装调试 简单 复杂 很复杂
操作 简单 复杂 很复杂
反应时间 短 长 较长
环境改善 室内、排放 排放 排放
根据上述各种除臭方法的综合比较，本项目推荐在海南地区应用较为广泛的、处理效果较稳定、运行费用较低的生物除臭法。
2.11絮凝剂及化学除磷药剂选择
常用的化学除磷药剂可分为无机类和有机类两大类。污水处理中大都采用无机类絮凝剂，有机类絮凝剂常用于污泥的调质。无机类絮凝剂主要包括硫酸铝、三氯化铁、碱式氯化铝等。
三氯化铁易溶于水，沉淀性能好，对温度和水质的适应范围较宽，但最大缺点是有强腐蚀性，易腐蚀设备，且有刺激性气味，操作条件较差，会使出水的色度升高。
硫酸铝是使用最多的絮凝剂，常用的硫酸铝是带有18个结晶水的精制硫酸铝，其不溶性杂质的含量小于0.3%，无水硫酸铝的含量常在50～52%之间。硫酸铝在20～40℃范围内效果最佳，当水温低于10℃时效果很差。
碱式氯化铝是一种无机高分子絮凝剂，对各种水质及其pH的适应性很强，对温度的适应性也很强，可在低温下使用，且使用、管理都较方便，对管道的腐蚀性较小。由于其絮凝效果好，因而投药量较小，相应增加的污泥量较少，尽管其单价较硫酸铝及三氧化铁略高，但其综合处理成本反而更经济，近年来其应用日趋广泛，成为污水处理厂化学除磷絮凝剂的首选。因此本报告推荐采用碱式氯化铝（PAC）作为絮凝剂及辅助化学除磷药剂。
2.12污水处理厂尾水处理
城市污水处理厂尾水根据环评要求，可以达标排放或深度处理后资源化利用。排放形式的确定需考虑受纳水体的水质、水体功能、流速、流量、河道情况、处理水的水质、水量等因素。
本工程处理规模1800m3/d，属小型污水厂。根据《环评批复》，本工程“尾水水质满足《城市污水再生利用 城市杂用水水质（GB/T18920-2002）》后，全部回用于岛内绿化和道路洒水等”。
依据环评的要求，考虑到永兴岛上水资源极度匮乏的现状，本次设计尾水全部处理达标后回用，不设尾水排放管。
2.13中水回用水量预测
为提高城市污水综合利用率，并符合国家节能减排政策和《环评批复》的需要，本此污水处理厂的尾水将作为中水回用，主要用于绿化、道路浇洒等用途。
根据《西沙总规》，至2030年，西沙永兴岛岛区内绿地（含林地）面积共48.76ha，道路及广场用地面积9.16ha。根据《室外给水设计规范》和《建筑给水排水设计规范》，浇洒道路和绿地用水量应根据路面、绿化、气候和土壤等条件确定，浇洒道路用水可按浇洒面积以20~30 m3/ha.d计算，浇洒绿地用水可按浇洒面积以10~30m3/ha.d计算。考虑到西沙永兴岛蒸发量大，土壤水分流失快，本工程设计中用水指标取值分别为：绿地30m3/ha.d，道路广场20m3/ha.d。
水量预测结果见表2.22。
中水水量预测表 表2.22
用地性质 用地面积
（ha） 用水指标（m3/ha.d) 用水量（m3/d)
G1 公园绿地 24.08 30 722.4
G2 防护绿地 1.43 30 42.9
G3 广场用地 0.51 20 10.2
S1 城市道路用地 8.65 20 173
E9 农林用地（林业部分,35%） 27.13 30 813.9
汇总 57.92
1762.4 根据上述预测，本次污水处理厂收集的污水量与中水预测水量基本一致且略高，即本次设计的污水处理厂的尾水可以满足岛区内对园林绿化及道路浇洒的需要。同时结合本项目建设的实际情况，本次设计确定中水回用水规模如下：
远期（至2030年）：1800m3/d。
2.14总体工艺方案的确定
现分别对各工艺方案进行详细的技术经济比较，见表2.23、表2.24。
工艺方案技术比较表 表2.23
序号 方案内容 方案一（BC/O生物池+纤维转盘滤池） 方案二（改良型氧化沟+纤维转盘滤池）
1 设计规模 1800m3/d
2 总变化系数 K总=1.96
3 设计流量 Qmax=147m3/h
4 设计温度 冬季T=22.8℃，夏季T=30℃
5 粗格栅间 构筑物：按1800m3/d规模设计；
平面尺寸：5.50×2.60m
主要设备：
格栅井：
型式：回转式格栅除污机
数量：2台（一用一备）
格栅间隙：10mm
安装角度：75°
过栅流速：0.6m/s
渠道宽度：0.7m
电机功率：0.75kW
无轴螺旋输送压榨机：
数量：1台
参数：∅260 L=3.0m 电机功率：1.1kW
方形闸门：
规格：500×500mm
数量：4台
（配套手电两用启闭机，电机功率：1.5kW） 6 进水提升泵房 构筑物：按1800m3/d规模设计；
平面尺寸：4.20×4.20m
主要设备：
潜水泵：
数量： 3台（库备一台）
性能参数：大泵Q=60m3/h，H=12m，P=4kW
小泵Q=28m3/h，H=12m，P=1.5kW 7 旋流沉砂池 构筑物：按1800m3/d规模设计
旋流沉砂池1座，单座D=1.83m
（成套设备，含除砂机、砂水分离器等） 8 BC特殊生物槽 构筑物：1座（3格）；
单座规模：1800m3/d；
平面尺寸：13.00×7.95m；
有效水深：5.7m；
主要设备：
Φ215微孔曝气器：
数量：96个
特殊生物巢填料
6组 ——
9 生物氧化池 构筑物：1座（3格）；
单座规模：1800m3/d；
平面尺寸：13.00×7.95m；
有效水深：4.7m；
主要设备：
Φ230旋流混合扩散曝气器
数量：216套
生物填料
6组 ——
10 改良型氧化沟 —— 构筑物：1座；
单座规模：1800m3/d；
单池平面尺寸：
24.00×13.75m；
有效水深：6.00m；
主要设备：
潜水搅拌器：
数量：3台（仓库备用一台）
参数：P=0.85kW
潜水搅拌器：
数量：4台
参数：P=3.5kW
潜水推进器：
数量：12台
参数：P=3.5kW
微孔曝气器
数量：780套
Φ260mm
11 辐流沉淀池 构筑物：1座；
单座规模：1800m3/d；
平面尺寸：Φ10.6m；
有效水深：3.1m；
主要设备：
单周边传动刮吸泥机：
数量：1台
参数：D=10m P=2.2kW 构筑物：2座；
单座规模：900m3/d；
平面尺寸：Φ6.5m；
有效水深：2.9m；
主要设备：
单周边传动刮吸泥机：
数量：2台
参数：D=6m P=1.5kW
12 配水排泥井 —— 构筑物：1座；
单座规模：1800m3/d；
平面尺寸：Φ7.2m；
主要设备：
回流污泥泵：
数量：3台（两用一备）
参数：Q=42m3/h，H=9m，P=2,.2kW
剩余污泥泵：
数量：2台（一用一备）
参数：Q=12m3/h，H=8m，P=0.75kW
13 污泥泵井 构筑物：1座；
单座规模：1800m3/d；
净空尺寸：Φ2.4m；
有效水深：3.2m；
主要设备：
污泥回流泵：
数量：两台，库备一台；
Q=15m3/h，H=12m，N=3kW；
剩余污泥泵：
数量：两台，库备一台；
Q=10m3/h，H=8m，N=0.75kW ——
14 纤维转盘滤池 构筑物：1座
规模：1800m3/d；
平面尺寸：6.80×4.00m；
主要设备：
纤维转盘过滤设备：
数量：1套
参数：转盘直径2.0m，滤盘数量2片
有效过滤面积11m2，滤速：6.82m/h；
反冲洗泵：
数量：1台
参数：Q=40m3/h，H=7m，P =2.2kW
15 鼓风机房 构筑物：1座；规模：土建规模1800m3/d；
平面尺寸：6.25×3.60m；
供气量：10m3/min；
主要设备：
罗茨风机：
数量：2台（两用一备）
参数：Q=5.61m3/min，风压49kPa，
电机功率：7.5kW
分气缸：
数量：1套
参数：Φ500
构筑物：1座；规模：土建规模1800m3/d；
平面尺寸：6.25×3.60m；
供气量：8.1m3/min；
主要设备：
罗茨风机：
数量：3台（两用一备）
参数：4.29m3/min，风压68.6kPa，电机功率：11kW 16 接触消毒池
中水蓄水池 构筑物：1座
规模：1800m3/d；
平面尺寸：10.30×7.30m；
有效水深：3.50m；
消毒池停留时间：30min；
消毒池加氯量：15mg/L；
中水蓄水池容积：160m3
17 中水送水泵房 构筑物：1座
规模：1800m3/d
平面尺寸：6.80×3.15m
主要设备：
立式多级离心泵：
数量：3台（两用一备）
参数：Q=75m3/h，H=20，P=5.5kW
立式离心泵：
数量：2台（一用一备）
参数：Q=12m3/h，H=60m，P=4.0kW 18 加药间 构筑物：1座
规模：1800m3/d；
平面尺寸：3.60×6.25m
主要设备：
二氧化氯发生器：
数量：2台（一用一备）
参数：1kg/h，N=1.1kW
轴流风机：
数量：5台；
参数：风量Q=890m3/h,n=1390r/min,N=0.09kW
二氧化氯检测仪：
数量：1台
一体化加药装置
参数：Q=0-140L/h，H=0.28Mpa，P=0.44kW+0.75KW
19 储泥池 构筑物：1座
规模：1800m3/d；
平面尺寸：1.5×1.5m
主要设备：
LFJ型立式搅拌器：
数量：1台
参数：Φ=1000mm，H=500mm，P =0.37kW
20 污泥浓缩脱水车间 构筑物：1座
规模：1800m3/d；
平面尺寸：11.50×6.25m
主要设备：
带式浓缩脱水机：
数量：2台（一用一备）
参数：带宽B=0.5m，Q=1-3m3/h，P=2.2kW
污泥单螺杆泵：
数量：2台（一用一备）
参数：Q=5m3/h，H=0.6m，P=2.2kW
空压机：
数量：2台（一用一备）
参数：Q=0.36m3/min，风压=0. 7MPa，P=3.0kw
自动三腔絮凝液制备装置：
数量：1套
参数：Q=1000L/h P=2.2kW
脱水机加药泵：
数量：2台（一用一备）
参数：Qmax=330L/h H=0.5MPa P =0.37kW
轴流通风机：
数量：4台
参数：风量Q=890m3/h,n=1390r/min,N=0.09Kw 21 除臭装置 一体化设备：近期1套
处理风量：2000m3/h；
平面尺寸：4.0×3.0m
总功率：6.3kW
工艺方案综合技术经济比较表 表2.25
序号 比较内容 方案一（BC/O生物池+纤维转盘滤池） 方案二（改良型氧化沟+纤维转盘滤池）
1 工程总投资（万元） 2461.00 2827.08
2 厂区人员 5 5
3 药剂费（万元） 3.94 3.94
4 吨水电耗（度/m3） 0.27 0.35
5 占地面积（亩） 3.71 3.84
6 平均年生产总成本（万元） 279.62 288.40
7 单位水量生产成本（元/m3） 4.26 4.39
8 年经营成本（万元） 124.81 128.35
9 单位水量经营成本（元/m3） 1.90 1.95
10 抗冲击负荷能力 强 强
11 运行管理 较复杂 较简单
12 对操作人员技术水平要求 较高 较高
注：吨水电耗不含提升电耗。
由上述技术和经济比较表可以看出，该两套方案各有其特点：方案一（BC/O+纤维转盘滤池）的优点为投资较省、占地面积较小、生物池的净化效率高、抗冲击负荷能力强等，其缺点为运行维护管理相对较复杂，操作人员技术水平要求相对较高。方案二（改良型氧化沟+纤维转盘滤池）的优点为运行维护管理较简单，抗冲击负荷能力强等，其缺点为占地面积较大、工程投资及运行成本稍高。
考虑到方案一在工程投资及运行成本方面较方案二稍低，对投产初期水量的波动变化适应性较强，同时永兴岛土地资源极为紧缺，本次设计推荐采用方案一（BC/O生物池+纤维转盘滤池）。
3 工程设计
3.1管网系统设计
3.1.1建设原则
1. 管网布线符合城镇总体规划，管道尽量沿规划道路铺设；
2. 充分利用地形，尽可能减少中途提升，降低运行费用；
3. 管道按远期规模设计；
4. 处理好污水干管与现状建筑物、构筑物、规划道路和港口码头的关系；尽量减少拆迁；
5. 管网建设充分考虑远近期结合，各排水系统随城市规划建设进程进行建设。
3.1.2总体布局
本次设计将全岛的污水收集系统划分为北、西、中、南四个区块。
北部区块沿北部环岛路进行污水管道的敷设；西部区块沿西部环岛路和万长路敷设污水主管道；中部地区沿永兴路敷设污水主管道；南部地区沿南部环岛路和东部环岛路敷设污水主管道。
3.1.3管网系统设计
3.1.3.1北部区块
拟沿北部环岛路敷设污水收集主管道至污水处理厂，在珊瑚路北段、规划万长路延长线、永兴路北段、东部环岛路北段处预留污水接入检查井。该线路沿线周边地块尚处于待建设状态，具备较好的施工条件，但由于该线路管道处于整个管道系统的末端，随着管道向污水厂方向的延伸，管道埋深逐步加深，管道沟槽开挖时的施工措施相对较为复杂。
根据现场调查，西沙永兴岛上的道路沿线管道开挖深度在2米以内具备直接开挖条件，挖深超过2米后，受地下水位（水位较高，且受潮汐的影响较大）和地质条件（砂砾、角砾层居多，稳定性差）的双重影响，必须进行沟槽支护方具备施工条件。故拟在埋深超过2米的管道采用沟槽钢板桩支护等施工措施。具体的施工措施有待下阶段设计前，结合地质详细勘察报告的数据进行最终确定。
3.1.3.2西部区块
为了尽快缓解西沙永兴岛的污水无序排放带来的不利影响，三沙市政府已着手在西沙永兴岛新建2处临时性污水处理设施。其中之一就位于环岛西路的万长路路口。拟建的西部区块污水管道，应充分利用现在在建的临时处理设施及相应收集管网。
拟沿环岛西路和万长路敷设污水重力流主管，首先将环岛西路沿线的污水汇集到万长路路口的污水提升泵井，经潜污泵提升后将收集到的西部片区的污水沿万长路由西向东输送至万长路的甘泉路路口的重力流污水管网检查井中，再由万长路污水重力流管道最终将西片区的污水送至北部环岛北路预留的接水检查井处。
3.1.3.3中部区块
中部地区与西部地区情况类似，拟在永兴路的珊瑚路路口处建设提升泵井。本次设计拟沿永兴岛敷设污水主管道。永兴路的将军路路口以西的污水首先汇集到珊瑚路污水提升泵井，再由潜污泵提升输送到永兴路东段的重力流污水管道检查井中，再继续自流至北部环岛北路预留的接水检查井处。
3.1.3.4南部区块
南部地区是西沙永兴岛现状建成区域最为集中的片区，现状污水量相对较大。已正在人民医院附近建设临时污水处理设施。本次设计拟沿北京路敷设污水主管，将该地区污水收集至人民医院附近在建临时污水处理设施处，提升后送入环岛西路重力自流管。另外，拟沿永乐路、宣德路、海南路、琛航路建设污水主干管，将沿线污水收集后汇入到环岛西路重力流收集系统。最终将该片区污水沿环岛西路由南向北输送到污水处理厂。
3.1.4管材选择
管道工程总投资中，管材费用占据较大的比例。污水管道属于城市地下永久性隐藏工程设施，要求具有很高的安全可靠性。因此，合理选择管材非常重要。
3.1.4.1管材要求
排水管道的材料必须满足一定要求，才能保证正常的排水功能。
（1）排水管道必须具有足够的强度，以承受外部荷载和内部的水压。
（2）排水管道必须具有抵抗污水中杂质的冲刷和磨损的作用。也应有抗腐蚀的性能，特别对有某些腐蚀性的工业废水。
（3）排水管道必须不透水，以防止污水渗出或地下水渗入，污染地下水或腐蚀其它管线和建筑物基础。
（4）排水管道的内壁应整齐光滑，使水流阻力尽量减小。
（5）排水管道应尽量就地取材，并考虑到预制管件及快速施工的可能，减少运输和施工费用。
3.1.4.2排水管材的类型
目前，常用的排水管材有以下几种：
⑴ 钢筋混凝土管
这种管道制作方便，造价低，在排水管道中应用极广。但存在抗酸、碱侵蚀及抗渗性能差、管节短、接口多、搬运不便等缺点。钢筋混凝土管口径一般在500mm以上，长度在1m～3m。多用在埋深大或地质条件不良的地段。其接口形式有承插式、企口式和平口式。
⑵ 钢筒混凝土管
钢筋混凝土管道的管径一般小于1600mm，当需要更大的口径时，一般采用钢筒混凝土管。钢筒混凝土管抗酸、碱侵蚀及抗渗性能较钢筋混凝土管好，重量大，运输、施工不便。
⑶ 玻璃钢夹砂管
玻璃钢夹砂管重量轻、运输安装方便、内阻小、耐腐蚀性强，使用寿命可达50年以上。但对管基及回填质量要求较高，价格相对较高，国外已有广泛使用，国内也逐步积累了一定的使用经验，是一种很有发展前途的管材。
⑷ 双壁波纹管
双壁波纹管内壁光滑、耐腐蚀性好、柔韧性好、重量轻，采用橡胶圈承插柔性接口，多用于小口径。
⑸ 钢管
钢管有较好的机械强度，耐高压，耐振动，重量较轻，单管长度大，接口方便，有强的适应性，但耐腐蚀性差，防腐造价高。防腐层使用寿命一般可达20年，钢管一般多用于大口径（1.2m以上）和高压处，及因地质、地形条件限制及穿越铁路、河谷和地震区时，一般在污水管道中钢管宜少用，以延长整个管网系统的耐久性。
⑹ 球墨铸铁管
球墨铸铁管具有强度高、抗渗性能好、内壁光滑、抗压、抗震性强且管节长，接头少。管道的防腐采用水泥砂浆内衬，施工方便，但价格较高，适用于污水压力管道。
3.1.4.3管材选用
几种常用管材的特性比较，见表3-1。
常用管材性能比较表 表3-1
管材及性能 钢筋/
钢筒混凝土管PCCP 玻璃钢夹砂管RPM 高密度聚乙烯缠绕增强管HDPE 球墨铸铁管DIP
使用寿命 较长 长 长 较长
抗渗性能 较强 较强 较强 强
防腐能力 强 强 强 强
承受外压 可深埋，能承受较大外压 受外压较差，易变形 受外压较差，
易变形 能承受较大外压
施工难易 较难 方便 方便 方便
接口形式 承插式
橡胶圈止水 承插式
橡胶圈止水 承插式
橡胶圈止水 承插式
橡胶圈止水
粗糙度（n值）
水头损失 0.013－0.014
水头损失较大 0.01水头损失较小 0.009水头损失较小 0.013水头损失较大
重量、管材、运输 重量较大
运输较麻烦 重量较小
运输方便 重量较小
运输方便 重量较重
运输不方便
价格 便宜 较贵 较贵 较高
对基础要求 较高 较高 较低 较低
从表3-1可看出，各种管材均有优缺点。合理地选择管材，对整个污水收集处理系统的运行状况以及对降低排水系统的造价和运行费用影响都很大，一般应综合考虑技术、经济及市场供应因素。
本工程虽然规模相对较小，但具有很高的区域重要性。同时，该地区具有一定的技术特殊性，即该区域地下水水位较高，同等条件下，管道入渗情况大于其他地区，且该区域地下水水质含盐分较大，会对污水厂的生物处理系统的正常稳定运行带来极大的不利影响，故必须从工程角度严格控制地下水从管道外渗漏进来。
通过对海南省相关排水工程的调查，现状海南地区的排水工程中大量使用了塑料管材，其份额占有率从大到小依次为HDPE、PP和RPM，但HDPE管道在使用过程中集中反应出来的主要问题就是渗漏量相对较大，而采用RPM管材的工程，渗漏量相对最小。故从保障污水厂长期稳定运行的角度出发，本工程污水管管材拟选用玻璃钢夹砂管。
3.1.5设计污水量
1. 主要计算公式
分流制污水管道设计流量
Qdr ＝Qd ＋Qm
式中
Qdr——污水设计流量(L／s)；
Qd—— 设计综合生活污水量(L／s)；
Qm——设计工业废水量(L／s)。
排水管道水力计算
式中：
R：水力半径，m
I：水力坡降
N：管材粗糙系数，取0.01
各排水系统的污水量及管道水力计算按2020年设计。
2. 计算思路
因为牵涉到保密工作的需要，西沙永兴岛部分区域现状排水情况无法调查，同时岛区的现状规划资料也不齐备，而随着三沙市的建立，西沙永兴岛将处于一个建设高速发展时期，规划的更新调整也将加快，故在目前所收集的资料条件下，虽然可以比较准确的预测出全岛范围内的总污水量，但无法准确将其分摊到各排水区块内。对管网系统的设计计算带来了难度。考虑到该区域范围内总污水量规模较小，且为了在水量收集的区块划分上保持最大的灵活性，本次设计推荐永兴岛上所有主管道采用DN400口径，坡度统一按0.1%进行计算。
3.1.6污水管道附属构筑物
1. 检查井：
凡是重力流管道转弯、交汇、高程变化、管径改变及直线段一定间距都需设置检查井。敷设于道路下的管道采用钢筋混凝土检查井。
2. 沉泥井：
污水管道根据收集的区域范围和排水性质，局部管段设置沉泥井，减少大粒径杂质对污水处理厂的冲击，沉泥井采用钢筋混凝土井筒。
3. 管道基础
不同地基条件下，按照结构设计要求采用不同的管道基础，原则上采用砂石基础（中粗砂），具体详结构设计说明部分。
3.1.7特殊地段管道及提升泵站
3.1.7.1特殊地段管道
由于缺乏地勘和物探资料，就目前收集到的地形资料，该项目暂时无较为复杂的需穿越障碍物的管段，下阶段设计前，应进一步收集相关地勘及物探资料。
3.1.7.2提升泵站
西沙永兴岛现状即在建2座临时式的污水提升及处理装置。待全岛市政污水管道和污水处理厂建成后，临时式污水处理装置即可停用，保留提升装置，供建成的市政污水收集系统使用。
3.1.8管网工程结构设计
由于缺乏地勘和物探资料，暂时无法有针对性的进行管道工程结构设计，本次设计暂按相关标准图集进行统一基础处理、沟槽回填等工程量，详见管道设计图纸说明。下阶段设计前应补充相关地勘和物探资料后进行针对性设计。
3.1.9管网工程数量
西沙永兴岛排水管道工程量表 表3-2
名称 规格 单位 数量 材料 备注
排水管 DN400 m 8164 RPM 主管道
排水管 DN300 m 417 RPM 穿路预留支管
排水管 DN200 m 590 PE 压力流排水管
3.2污水处理厂工艺设计
3.2.1工程分期与分组
污水处理厂工程建设规模1800m3/d。综合考虑工程实施的经济性与适宜性，各处理构筑物按如下原则安排建设：
厂区内格栅间、进水提升泵房、旋流沉砂池、BC特殊生物槽、生物氧化池、辐流沉淀池、纤维转盘滤池、接触消毒池、中水蓄水池、加药间、鼓风机房、中水送水泵房及污泥浓缩脱水车间的土建按1800m3/d规模一次建成，设备按1800m3/d规模安装。
厂区内进水提升泵房、加药间、鼓风机房、中水送水泵房及污泥浓缩脱水车间的设备选型上需要考虑应对近期水量波动增长的需要。
3.2.2主要构筑物工艺设计
1. 格栅间及进水提升泵房
（1）格栅间
进水格栅间土建按远期1800m3/d规模一次建成，共设一座，分成两格，一用一备。
a. 功能：拦截污水中较大悬浮物，确保水泵正常运行。
b. 设计参数
近期污水量总变化系数Kz=1.96
单格设计流量：Q max=147m3/h
过栅流速：Vmax=0.6m/s
栅条间隙：b=10mm
栅条宽度：s=10mm
渠道宽度：0.70m
栅前水深：hmax=0.7m
格栅倾角：75°
c. 主要工程内容
设回转式机械格栅除污机2台，P=0.75kW，一用一备，两台交替使用。
栅渣量约0.054m3/d，栅渣含水率约80%，栅渣用皮带输送机输送至垃圾车外运。每道格栅前后设有500×500mm手电两用不锈钢启闭闸板阀，备作检修和切换用。
格栅间内设置DN100mm通气管道将臭气输送至除臭装置进行除臭处理。
格栅间平面尺寸为：6.15×2.60m。
粗格栅间进水管为d400排水管，h/D=0.55，管内底标高为0.30m。
d. 运行方式
根据格栅前后水位差或按时间周期自动控制清渣，也可机旁手动控制清渣。
（2）进水提升泵房
进水提升泵房土建按1800m3/d规模一次建成，为应对近期水量波动，设备配置上采用大小泵搭配形式。提升泵房安装三台潜水泵，并库备两台水泵。
a. 功能：将自流进厂的污水提升至厂内处理构筑物。
b. 设计参数:
设计流量：Q max=147m3/h
设计扬程：H=12m
c. 主要工程内容
选用三台潜污泵，二大一小，（三用），其中：大泵单台Q=60m3/h，H=12m，P=4kW；小泵单台Q=28m3/h，H=12m，P=1.5kW。
提升泵房设手动葫芦1套，起吊力1T。
集水井有效容积按一台水泵5min流量设计，集水井内设置DN150mm通气管道，将臭气输送至除臭装置进行除臭处理。
提升泵房平面尺寸为4.20×4.20m。
泵房下部结构深4.85m，上部结构为框架，高度为4.15m。
d. 运行方式：水泵的开、停根据集水井内水位计自动控制。
（3）阀门井
在进水提升泵房边设置阀门井一座，土建按远期规模1800m3/d一次建成，在每台泵DN200出水管上安装电动、手动双偏心旋塞阀、橡胶瓣逆止阀、双法兰限位伸缩器各一台。
平面尺寸为4.20×1.50m
2. 旋流沉砂池
细格栅间与旋流沉砂池合建，土建、设备均按远期1800m3/d规模一次建成。
旋流沉砂池按远期1800m3/d规模一次建成，共设两座，近期一用一备，远期二用。
沉砂池上设有立式桨叶分离机和空气提升装置，沉砂经水力旋流浓缩器浓缩后，进入砂水分离器，分离后的干砂外运，剩余污水流入厂区进水泵房。
a. 功能：去除污水中粒径≥0.2mm的砂粒，使无机砂粒与有机物分离开来，便于后续生化处理。
b. 设计参数
单座设计流量：Qmax=147m3/h
水力表面负荷：63.8m3/m2.h
水力停留时间：42s
c. 主要工程内容
旋流沉砂池直径1.83m，有效水深（砂斗以上部分）1.10m，砂斗直径0.70m，砂斗深度1.50m。每池设一台气提旋流除砂机和气提排砂泵，共设二台罗茨风机（Q=2.0m3/min，H=39.2kPa，P=2.2kW），设砂水分离器一台（Q=5-12L/s，P=0.37kw），砂水混合物由砂泵输送至砂水分离器，分离后的干砂外运。
按0.03L/m3的沉砂量计算，近期排砂量约为0.054m3/d，含水率约60%。
为确保沉砂池内的水位，在沉砂池出水端设置溢流堰一座。
旋流沉砂池采取加盖密封，并设置两根DN100mm通气管道，将臭气输送至除臭装置进行除臭处理。
d. 运行方式
浆叶分离机连续运转，鼓风机气提排砂按程序控制定时运转，砂水分离器与鼓风机同步运转。
3. BC特殊生物槽
按远期1800m3/d规模，设计BC特殊生物槽一座，分为两组六格。
a. 功能
去除COD、BOD，同时对污泥降解、硝化、脱氮除磷有明显功效。
b.设计参数
设计流量：Q=75m3/h
停留时间：t=5h
单座池总容积：375m3
c. 主要工程内容
设BC特殊生物槽1座，单座平面尺寸为13.00×7.95m，有效水深5.7m，内装有特殊生物巢填料6组。
BC特殊生物槽整池采取加盖密封，并设置通气管道，将臭气输送至除臭装置进行除臭处理。
采用微孔曝气方式，安装Φ215微孔曝气器，共96个。
d. 运行方式
BC特殊生物槽采用连续进水运行方式。
4. 生物氧化池
按远期1800m3/d规模，设计生物氧化池一座，共分为两组六格。
a. 功能
生物氧化池内设Ⅰ、Ⅱ段好氧槽，槽内通过生物膜床经好氧曝气，对污水进一步好氧生化处理。
b.设计参数
设计流量：Q=75m3/h（远期）
停留时间：t=5h
单座池总容积：375m3
c. 主要工程内容
设生物氧化池1座，单座平面尺寸为13.00×7.95m，有效水深4.7m，池内安装3.0m高的弹性填料6组，底部安装有布水器6套，以及Φ230旋流混合扩散曝气器216套。
d. 运行方式
生物氧化池采用连续进水运行方式。
5. 辐流沉淀池
按远期1800m3/d规模一次建成。
a. 功能：使活性污泥与处理后的污水分离，并使污泥得到一定程度的浓缩。
b. 设计参数
设计流量：Q=75m3/h
表面负荷：1.0m3/m2.h
水力停留时间：2h
有效水深：2.90m
c. 主要工程内容
设辐流沉淀池一座，内径10.0m，沉淀池出水采用环形集水槽，双侧溢流堰出水，集水槽宽0.50m，堰上负荷为1.47L/s•m。
沉淀池内设一台中心传动刮泥机，Φ=10m，N=0.55kw，刮泥机桥架上还附带有刮除表面浮渣的刮板，随着桥的移动，将池内表面浮渣刮至排渣斗内。
d. 运行方式
辐流沉淀池采用连续进水运行方式。
6. 纤维转盘滤池
按远期1800m3/d规模一次建成，过滤转盘按照近期规模安装。
a. 功能：进一步去除污水中的SS、BOD5、CODcr、TP等污染物负荷。
b. 设计参数
设计流量
Q=75m3/h
设计滤速
6.82m/h
c. 主要工程内容
设纤维转盘滤池1座，平面尺寸为6.80m×4.00m，有效水深2.9m，安装2片转盘，滤盘直径为2.00m，单盘有效过滤面积5.5m2，过滤介质平均网孔直径小于10m，有效过滤深度大于2mm。
滤池反冲洗采用水反冲洗，反冲洗系统由一套反冲管道、反冲泵、反冲洗阀、排泥阀等组成，包含3个DN80反冲洗电动阀和2个DN80排泥电动阀。安装反冲洗泵一台，Q=40m3/h，H=7m，P=2.2kW。反冲洗系统可根据过滤水头自动冲洗或定时反冲洗，同时可以手动进行反冲洗操作。
d. 运行方式
滤池运行采用程序控制。
7. 接触消毒池及中水蓄水池
接触消毒池及中水蓄水池合建，均按远期1800m3/d规模一次建成。
（1）接触消毒池
a. 功能:杀灭出厂污水中可能含有的细菌和病毒，满足中水回用要求。
b. 设计参数
考虑远期再增加一座接触消毒池不经济，本次该池设计规模按远期1800m3/ d规模设计，设接触消毒池1座。
设计流量：Q=75m3/h
接触时间：30min
有效容积：37.5m3
有效水深：3.1m
设计超高：0.3m
c. 主要工程内容
平面尺寸为7.30×1.8m，与中水蓄水池合建。
（2）中水蓄水池
a. 功能：满足中水回用的要求。
b. 设计参数
中水蓄水池按远期规模一次形成，蓄水池调蓄系数为8.9%
有效容积为160m3
有效水深：3.0m
设计超高：0.40m
c. 主要工程内容
根据远期规模，设中水蓄水池一座，与接触消毒池合建，平面尺寸7.80×7.30m。
8. 中水送水泵房
中水送水泵房土建按远期1800m3/d规模一次建成，设备按近期规模安装。送水泵房内安装中水送水泵、浓缩脱水机冲洗水泵。
a. 功能：满足中水回用的要求。
b. 设计参数
送水量：Q=1800m3/d
时变化系数：2.0
出站压力：0.20MPa。
c. 主要工程内容
厂区外中水回用系统：共设三台立式离心泵，两用一备，单泵Q=75m3/h，H=20m，P=5.5kW。
厂区内中水回用系统：共设两台立式离心泵，用于浓缩脱水机冲洗和生物除臭装置的喷淋水以及厂区内道路及绿化浇洒，二台水泵互为备用，单泵Q=12m3/h，H=60m，P=4kW。
中水送水泵房平面尺寸7.30×3.15m，为半地下式结构形式，地面下高度为2.0m，地面上高度为0.30m。
9. 污泥泵井
按远期1800m3/d规模一次建成。
a. 功能
（1）将一部分污泥回流至特殊生物槽，进行消化处理达到污泥减量的目的；
（2）将剩余污泥送至污泥浓缩池进行污泥浓缩。
b. 主要工程内容
设污泥泵井一座，直径为2m，有效水深3.0m。
井内安装污泥回流泵一台，库备一台，Q=15m3/h、H=12m、N=1.1kW；安装剩余污泥泵一台，库备一台，Q=10m3/h，H=10m，N=0.75kW。
d. 运行方式
回流污泥泵根据水质间断运行，剩余污泥泵与污泥浓缩脱水机协调运行。
10. 污泥浓缩脱水间
土建按远期1800m3/d规模一次建成，设备分期安装。
a. 功能：将污水处理过程中产生的污泥进行浓缩、脱水，降低含水率，便于污泥运输和最终处置。
b. 设计参数
剩余污泥干重：90kg/d
需浓缩脱水污泥量：18m3/d，含水率99.5%
脱水后污泥量：0.45m3/d，含水率80%
絮凝剂投加量：5.5kg/t•DS
c. 主要工程内容
按远期规模设置储泥池一座，平面尺寸1.5×1.5m，内设1台立式搅拌器，P=0.37kW。
脱水机房安装带式浓缩脱水一体机二台，一用一备，带宽500mm。单机处理能力Q=1-3m3/h，P=2.2kW。
配套辅助设备有：
进泥螺杆泵：2台（1用1备），Q=5m3/h，H=0.6m，P=2.2kW，
空压机：Q=0.36m3/h，P=0.70Mpa，P=3.0kW，2台（一用一备，与脱水机配套）
自动三腔絮凝液制备装置：Q=1000L/h，P=2.2kW，1套
脱水机加药泵：Qmax=330L/h，H=50m，P=0.37kW，2台
污泥浓缩及脱水车间总的平面尺寸为11.50×6.25m，并设置二根DN100通气管将室内的臭气输送至除臭装置进行处理。
d. 运行方式
配合BC特殊生物槽、生物氧化池、剩余污泥泵协调运行。
脱水后的污泥送至三沙市生活垃圾处置中心进行集中处理。
11. 加药间
按远期1800m3/d规模一次建成。
（1）加氯系统
a.功能：为接触消毒池提供二氧化氯消毒剂
b.设计参数
有效氯投加量：10mg/L
投药量：0.75Kg/h
b.主要工程内容
设二氧化氯发生器二台，一用一备，单台有效氯产量为1kg/h，P=1.1kW。配套化料器和盐酸卸料泵。
盐酸桶：两个，φ1250mm，H=1.3m
亚氯酸钠溶液桶：一个，φ1250mm，H=1.3m
轴流风机：5台，Q=890m3/h，P=0.09kW
二氧化氯泄漏检测仪：一套，带报警装置
c.运行方式
采用连续投加。
（2）加药系统
a.功能：提供深度处理所需絮凝剂及化学除磷药剂。
b .设计参数
药剂（PAC）最大投加量：15mg/L
c.主要工程内容
设置一套一体化加药装置。
单套一体化加药装置包括矾液储罐一个，φ1000mm，H=1.45m，搅拌机一台，搅拌转速99rpm，P=0.75kW，计量泵一台，Q=0-140L/h，H=0.28Mpa，P=0.44kW。
加药间平面尺寸为7.20×6.25m，加氯系统室内料库与二氧化氯制备间采用隔墙分开。
12. 鼓风机房
按远期1800m3/d规模一次建成。
a.功能：为BC特殊生物槽及生物氧化池提供气源
b.设计参数
总送风量：10m3/min。
c.主要工程内容
近期设3台罗茨风机，两用一备，单台：5.61m3/min，风压49kPa，电机功率7.5kW。
设Φ500分气缸一套，用于分配BC特殊生物槽及生物氧化池供气量。
设手动葫芦1台，起重量1t，设轴流风机2台，Q=890m3/h，P=0.09kW。
鼓风机房与加药间、污泥脱水车间合建，平面尺寸为：6.25×3.60m。
13. 除臭装置
a. 功能：去除粗格栅间、进水提升泵房、细格栅间、旋流沉砂池、BC特殊生物槽、生物氧化池、贮泥池、污泥脱水车间等构筑物运行过程中产生的污染气体。
b. 设计参数
本次设计对格栅间、进水提升泵房、旋流沉砂池、BC特殊生物槽、生物氧化池等构筑物考虑每小时换气3次，对贮泥池、污泥脱水车间考虑每小时换气5次。
经计算需去除总污染气体量为2000m3/h
装置的设计风量Q＝2000m3/h，风机功率6.3kW，外形尺寸（长×宽×高）：4000×3000×2500mm。
14. 进、出厂管道设计
（1） 进水管道
根据污水管道计算结果，进水管管径为DN400，管内底标高0.30m。进水管沿厂区南侧现状道路进入厂区，厂内部分L=2m。
（2） 出厂管道
出厂中水管管径为DN200，由厂区南部接入现状道路上拟敷设的中水管网系统中。
3.2.3附属建筑物及设施
污水处理厂生产、生活附属建筑物按建设部颁发的《小城镇污水处理工程建设标准》（建标148-2010）的有关规定，并结合本项目实际情况进行设计。各主要附属建筑物建筑面积见表3.3。
污水处理厂附属建筑物一览表 表3.3
序号 名 称 建筑面积 备注
1 综合楼 188.38m2 含办公室、中控室、化验室、厨房、门房、值班休息室等
2 发电机房、配电间 121.50m2 含发电机房、仪表间等
3 鼓风机房、加药间、污泥脱水间 140.30m2 3.2.4污水处理厂总体布置
1. 竖向设计
厂区竖向设计应遵循下列原则：
（1）充分利用原有地形，保证排水通畅、降低能耗，基本满足厂内土方挖、填平衡；
（2）厂内道路满足生产运输及消防要求，最小纵坡大于0.2%；
（3）各构（建）筑物的建设，在厂地高程、运输线路、坡度等方面进行统一协调；
（4）保证厂区不受潮水威胁。
据现场走访调查，该海岸常潮位约为2.00m，最大潮位约为2.60米。拟建污水处理厂厂址周边某重要设施地面高程约3.3米。拟建厂址外道路标高约为3.5m，厂址现状地面高程在3.1～5.1m之间。为保证厂区不受潮水威胁、减少土方开挖及回填量、并保证厂址标高与厂外道路及周边地形能够顺利连接，本次设计确定厂区地面标高为3.50m。
出厂水位标高：构筑物标高与污水处理厂常年运行费用有很大关系，若构筑物标高较高，则提升泵房水泵提升扬程大，运行费用增加；若构筑物标高过低，则构筑物开挖深度较大，基础处理费用有可能增加，同时中水泵站提升扬程增加，也增加了运行成本。因此，构筑物标高的确定，应在保证不大幅增加基础处理费用和不造成中水提升泵房埋深较大的前提下，尽量降低构筑物的标高。
鉴于上述分析，根据各处理构筑物间的水头损失，本报告推荐确定构筑物的水面标高如下：
中水蓄水池水位标高：4.50m
接触消毒池水位标高：4.60m
纤维转盘滤池水面标高：5.25m
辐流沉淀池水面标高6.15m
生物氧化池水面标高6.50m
特殊生物槽7.45m
沉砂池水面标高8.05m
2. 厂区总平面布置
厂区总平面布置遵循如下原则：
1) 功能分区明确，构筑物布置紧凑，减少占地面积；
2) 考虑近、远期结合，统筹安排建设；
3) 流程力求简洁、顺畅，避免迂回重复；
4) 变配电间布置在既靠近污水处理厂进线，又靠近用电负荷大的构筑物处，以节省能耗；
5) 厂区绿化面积不小于20%，总平面布置满足消防要求；
6) 交通顺畅，使施工、管理方便
厂区平面布置除了遵循上述原则外，具体应根据城市主导风向、进水方向、排放水体位置、工艺流程特点及厂址地形，地质条件等因素进行布置，既要考虑流程合理、管理方便、经济实用，还要考虑建筑造型、厂区绿化及与周围环境相协调等因素。
本次设计根据拟建厂区现场实际情况，并依据《西沙总规》确定厂区至南侧道路间预留2m宽的绿化带，厂区实际净用地面积为2475m3。
为了便于配水，同时适当远离办公区，一级处理构筑物格栅间及进水提升泵房、旋流沉砂池建在厂区西南部；二级处理构筑物BC特殊生物槽、生物氧化池布置于厂区中部、一级处理构筑物东北侧；深度处理构筑物布置在厂区东部，纤维转盘滤池、接触消毒池及中水蓄水池依次由东向西布置，同时中水送水泵房布置在中水蓄水池西侧；辅助生产区置于厂区的北部，用道路与主生产区分隔，其中，污泥浓缩脱水间、加氯间及鼓风机房布置在偏东侧；配电间、发电机房和仪表间布置于偏西侧；厂区办公区布置在厂区西部。大门位于厂区西侧，通过拟建道路与现状道路衔接，并于厂区东部设一侧门，综合楼、值班宿舍正立面面向厂内主干道，视野较开阔，与生产区通过绿化和人行步道进行有效分开。
厂区净用地面积2475 m3，小于《小城镇污水处理工程建设标准》（建标148-2010）的用地指标要求，较好的贯彻了节地理念，符合三沙市永兴岛的基本建设原则。
厂区主要用地指标见表3.4。
厂区主要用地指标 表3.4
项 目 单 位 数量 备注
厂区建设用地（围墙内） m2 2475
道路面积（含道路及硬地） m2 194.3
绿化面积 m2 500
绿化指标 % 20
用地指标 m2/m3污水 1.38 3. 厂区公用工程
（1）厂区道路
在厂区西侧邻现状进厂道路处设置厂区大门，厂区东侧邻现状道路处设置厂区侧门，受厂区用地限制影响，厂区内的道路不能形成环状，拟在厂区围墙外形成环线。为有效利用空间，同时便于交通运输和设备的安装、维护，进厂道路宽3.5m，生产区的主要道路宽3.5m，人行道宽1.2m。主要道路转弯半径一般均在6m以上。通向每个建、构筑物均设有道路，路面结构采用混凝土形式。
（2）厂区给水
厂区给水由厂区西侧的现状路接入，厂区给水主要用于生活、消防等，厂区给水引入总管管径为DN100，厂区绿化及脱水车间用水由中水泵房提供。
（3）厂区排水
厂区排水采用雨污分流制。由于厂区面积较小，且北边顺坡临近海滩，有较好的雨水散排条件，厂区雨水拟由厂区北侧直接散排入大海。厂区生活污水、生产废水、清洗水池污水、构筑物放空水等经厂内污水管道收集后入进水提升泵房，与进厂污水一并处理。
（3）绿化
沿厂区道路种植成行的常青树木，围绕厂区道路点缀观赏性灌木丛林和四季多彩花卉、覆地草皮、建筑小品等。
（4）通讯
厂内通讯接自城市通讯网络，配置1部直拨电话，为了便于生产管理和调度，在厂区内设置必要的无线对讲通讯系统。
（5）照明
室内照明采用高效荧光灯。
室外照明采用光效高、光线柔和、寿命长的节能路灯。
3.2.5 厂区防洪及水土保持
1. 厂区防洪
厂区内部排水采用分流制。厂区面积小，工程用地范围内雨水直接顺坡向北部散排入大海。厂区拟建地面标高高于调查的最大潮位标高，不会受海潮的影响。
2. 厂区水土保持
在场地平整和构筑物施工时，由于土方的开挖、回填，弃土运输堆放，必然会在施工期内形成大量的裸露口，并由于开挖、回填表面土质疏松，在水流侵蚀下会造成水土大量流失。因此在施工期做好水土保持工作十分重要，应采取以下措施：
（1）无论是挖方还是填方施工，应做好施工排水，先做好排水沟，不使地表流水漫坡流动，侵蚀裸露土壤；同时应合理划分工作面。
（2）对取土区的开挖面下游，应先做好挡土坝，防止取土面流失土壤被水流冲至下游，影响环境。
（3）应选择好弃土区的位置，弃土区宜选择在低洼处，开口或周边应做好挡土坝形成泥库，弃土完成后，其坡面及顶平面应做好植被覆盖，避免裸露土表长期被水流侵蚀。
（4）填方应边填土，边碾压，不让疏松的土料较长时间搁置。碾压密实的土壤在水流作用下的流失量将大大小于疏松土壤。
（5）对已建场地应尽快埋设排水管道，做好绿化；对没有条件种植绿化的裸露土壤区域，应在其表面铺设碎石。
3.2.6 中水管道设计
厂区内尾水处理达标后回用于西沙永兴岛上的绿化和道路浇洒等用途。
本次设计拟沿岛区的主要现状和规划道路敷设中水管道，在主要的路口预留管道接口，管道沿线每间隔120米设置一处消火栓作为接水点，消火栓采用绿色或黄色的标示色以与生活饮用水管道上的消火栓进行区别。接水点保证10米水头的供水压力，满足绿化和道路浇洒需要。管材拟采用成熟可靠的PE给水管。
根据上述设计原则进行平差计算，计算结果参见设计图册的平差结果附图。
西沙永兴岛中水管道工程量表 表3-5
名称 规格 单位 数量 材料 备注
中水管道 dn225 m 9000 PE100
中水管道 dn110 m 980 PE100
手动闸阀 DN200 Z45X-10 台 52 铸钢
手动闸阀 DN100 Z45X-10 台 89 铸钢
排气阀 DN50 PN=1.0MPa 台 16 不锈钢
排泥闸阀 DN100 PN=1.0MPa 台 36 铸钢
中水管道接口 DN100 SS-100/65-1.0 台 83 铸铁
阀门井 ∅1200
H=1.5m 座 193 砖砌
3.3建筑设计
本工程总平面布置的主导思想是以满足污水处理厂生产工艺要求为前提，以厂区整体环境与建筑风格相统一为原则，强调整体意识，环境观念，结合地形科学的进行综合布局，创造合理的功能分区和便捷的交通流线，并力求使用管理方便。整个污水处理厂的建（构）筑物整体布局结合场地自然地形及周边环境，建筑造型及建筑色调力求简洁明快，以体现现代化工业厂房的时代感为主导，以新颖的建筑造型与现代新型建筑装饰材料相结合，能够使厂区的建筑群体在风格与造型上具有强烈的时代与地域气息。
主要建筑设计规范、标准及依据：
《工业企业总平面设计规范》（GB50187-2012）；
《厂矿道路设计规范》（GBJ22-1987）；
《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）；
《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）；
其他相关国家、地方法规规定；
建设单位提出的设计委托书及设计基础资料；
工艺专业提供的设计图纸及其它专业提供的有关资料 3.3.1 总平面布置
污水处理厂用地位于永兴岛东北侧，北抵海岸线，东南距机场跑道直线距离约170米，西部与现状部队垃圾处理场相邻。该用地总面积约2500平方米，呈规则矩形，现状为荒地。
厂区总平面布置遵循如下原则：
⑴ 功能分区明确，生活区、生产区相对独立。
⑵ 构筑物布置力求紧凑，以减少占地面积，并便于管理。
⑶ 处理构筑物依据工艺流程顺序布置，避免管线迂回。
⑷ 主要建筑物尽可能布置为南北朝向
⑸ 厂区绿化率不小于20％，总平面布置满足消防要求。
⑹ 交通顺畅，使施工、管理方便。
厂区平面布置除遵循上述原则外，还应根据城市主导风向，进水方向、排水方向，工艺流程特点及厂区地形、地质条件等因素进行布置，既要考虑流程合理，管理方便，经济实用，还要考虑建筑造型，厂区绿化及与周围环境相协调等因素。 3.3.2 厂区建筑竖向设计
⑴ 竖向设计原则
a. 协调好高程布置与平面布置的关系，做到既减少用地，又有利于污水、污泥输送，并有利于减少工程投资和运行成本。
b. 做好污水高程布置和污泥高程布置的配合，尽量同时减少两者的提升次数和高度。
c. 协调好污水处理厂总体高程布置与单体竖向设计，既便于正常排放，又有利于检修排空。
⑵ 厂区地面标高
以规划部门提供的资料为依据，合理确定厂区地面标高，保证污水处理厂建成后排水通畅，以及与周边道路顺利衔接，同时考虑尽量减少厂区填方量。本次设计确定厂区地面标高为3.500m。 3.3.3 厂区道路，围墙设计
新建厂区道路与厂区外道路形成环通，为便于交通运输和设备的安装、维护，厂区主要道路宽为3.5米，道路转弯半径一般均在6米以上。道路布置成环状。主要建、构筑物周边均设有道路。路面采用混凝土结构。道路与构筑物之间采用绿化带分隔，带内设置厂区给水排水管道。厂区主车道两旁点缀一些观赏性的灌木和多彩花卉，布置一些艺术雕塑品等，形成变化有序的厂区空间。
污水处理厂围墙：全厂均采用砖柱金属栏杆通透景观围墙，将厂外的景观绿化带延伸至厂内，采用园林设计中“借景”的手法，使其厂内外景观相互交融，相互渗透，形成丰富完整，清新怡人的外部空间，令人陶醉，流连忘返。 3.3.4 绿化布置
本工程地处海南省三沙市西沙永兴岛内，本地区属于热带海洋性季风气候。具有冬无严寒、夏无酷暑，长夏无冬，秋春相连，阳光充足，适宜热带植物生长，污水处理厂布置采用适合当地热带气候生长的常绿植物进行环境绿化，污水处理厂布置力求园林化。绿化布置是建筑设计重要的组成环节。它不仅对厂区美观整洁起装点作用，功能上还可以起减少尘土飞扬降低噪音干扰和太阳辐射，改善厂区小气候。在景观设计时，主要以绿化为主, 适量搭配园林硬地，雕塑以及花池等建筑小品。采用以乔、灌、草相结合的手法，使多种乔木与草坪、灌木，在不同季节，不同时间，形成不同色彩，不同造型的良好的生态环境。对整个厂区而言，厂区入口与干道周围的环境对整个环境的影响极大。因此要加大对厂区入口区域的绿化投入，在生产区道路两侧种植高大有花乔木，通过鲜花、草坪、铺地等从色彩、质感、材料的对比，形成清新宜人的空间，营造出回归自然的氛围。
在总平面设计中，将一切可绿化的地方，采用复合层次的绿化，增加绿化覆盖面。选择有花树种，同时结合花草、雕塑小品、花坛等， 合理布局。运用树种的合理搭配，乔木、灌木、草坪、花卉的有机组合，形成多摆放的空间绿化环境以及随季节演变的色彩美。在绿树、鲜花、草地的衬托下，使单调、呆板的工厂环境显得富有活力和艺术魅力。利用高出地面的池壁，引种攀爬植物，局部挑出花池将绿化向立体化发展。形成一个四季有景，雅静清新的花园式工厂。对整个厂区微小气候改善，生态平衡，大有裨益。
绿化树种的选择，根据景观效果及地域特点，结合具体的使用功能进行设计。在厂前区以选择观赏性强，适宜岛区气候、土质条件的花卉、灌木以及草坪为主。在水池区域，布置高度不超过水池的不落叶乔灌木。在设备及变配电间附近，采用吸声吸热效果强，多层次的乔、灌草相结合的布置手法。在污泥区域，选用吸臭气强，有花香的乔灌木树种。厂区围墙周边，选用较为高大的有花乔木。
以上环境景观设计手法，不仅塑选了良好建筑景观、环境，也对防噪音，防臭气等环境保护也有很大的帮助。 3.3.5建筑风格与标准
整个污水处理厂建筑设计力求简洁明快，要以体现建筑建筑时代感和科学性为主导，要使厂区建筑风格与周围建筑环境统一协调，但统一中又富有变化，既要考虑到个体建筑的独立性，又要注重建筑的群体性，以新颖简洁明快的建筑造型与现代化新材料、新技术相结合，丰富和活跃建筑的造型语言。
综合办公楼作为全场的生产管理中心，职能重要，其主要由生产化验、中心控制、行政办公、食堂及值班休息室等组成，本设计中拟采用先进的智能化办公，开敞的景观办公空间，结合园林、绿化、小品，创造出一个环境优美、办公高效的智能化综合办公楼。
生产性构筑物建筑设计注重满足工艺、机电的功能要求，同时考虑通风、采光、隔热等建筑物理环境的要求，为生产工作提供合理而舒适的空间。建筑主要装修标准一致， 在建筑物的色彩处理上，室外装修以大面积的仿石面砖为主，配合蓝灰色玻形瓦坡屋顶及装饰挑檐等装饰构件；内装修的颜色根据功能要求选用浅灰、浅米黄、白色等色调，并注意墙面、地面、顶棚和室内设备颜色的对比和相互协调。门窗为断热铝合金门窗，白色玻璃。建筑外形及色调与环境协调，轮廓分明，虚实对比，层次布置错落有致，使厂区建筑群体造型上形成独有的建筑风格。 3.3.6 建筑装修
（1）外墙面：建筑物采用浅灰色仿石面砖。
（2）门窗：均采用断热铝合金门窗，内门采用实木本色漆内门，外门采用成品钢制防盗门。进出设备大门及隔音门、防火门采用彩钢门。
（3）内装修： 综合楼地面为磨光花岗岩板及浅色玻化砖贴面，卫生间采用浅色防滑地砖；鼓风机房、污泥浓缩脱水车间、加药间等生产性厂房为细石混凝土地面，内墙及顶棚均为白色乳胶漆内墙面。加药间内墙面及顶棚采用白色氯璜化聚乙烯防腐涂料，所有内墙踢脚用材同所在楼面层。所有建构筑物栏杆采用不锈钢栏杆，其它工业性生产构筑物根据工艺及使用功能的要求确定装修标准及用材。
（4）屋面：蓝灰色玻形瓦坡屋面，为II级防水屋面，高聚物改性沥青卷材防水有组织排水。 3.3.7 建筑装修建筑噪音控制、通风、防腐蚀
（1）对有噪音源的鼓风机房等建筑，内部采用吸音吊顶、吸音墙面等吸音措施以及隔音门窗。
（2）对污泥浓缩脱水车间、配电间等进行有效自然通风设计，并辅以机械通风设计。
（3）对加药间等有腐蚀的楼地面、水池、墙面，采用防腐涂料及耐酸陶板面等防腐蚀设计。 3.3.8建筑节能设计
3.3.8.1.设计依据:
《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）。
《民用建筑热工设计规范》（GB50176-1993）。
《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》（GB/T 7106-2008）；
3.3.8.2. 项目所在地气候分区:
本工程地处海南三沙市,气候分区为夏热冬暖地区。
3.3.8.3 节能措施:
通过增强建筑维护结构隔热保温性能和提高采暖、空调能效比的节能措施，在保证相同的室内热环境指标的条件下，采取节能措施的建筑与参照的建筑相比，力求采暖及空调能耗节约50%。主要采取节能措施为建筑尽量布置在南北朝向，室外热环境通过满足规范和规划要求的绿化率得到改善，达到节能效果。空调系统选用变频空调机组，重视工况不同对机组性能产生影响；加强对空调的运行管理，严格按该地区建筑热工计算室内温度操作。照明系统采用节能光源及高效灯具满足节能要求。
3.3.9防火设计
本工程防火设计按《建筑设计防火规范》（GB50016-2006），《 建筑灭火器配置设计规范》（GB 50140-2005）、《建筑内部装修设计防火规范》（GB50222-1995（2001年版）以及电气设计有关规范等国家及地方的有关规范、规定执行。
设计原则是从总平面布局、建筑平面布置、细部构造、设备等各方面统筹考虑，全面满足防火规范以及安全生产的要求。
3.3.9.1总体布置
根据厂区地形、风向、道路进出条件、工艺流程、安全防火环境要求，厂内道路采用环状布置，道路宽4m，所有厂内建（构）筑物与周围建筑尽力满足间距要求，均满足《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）的有关规定。
在总平面设计中，充分考虑了消防通道的顺畅、便捷。
3.3.9.2生产区防火
生产区建筑根据工艺流程要求，进行总平面布置。建筑平面根据工艺、电气等专业的功能要求进行布置。鼓风机房及配电中心等用房防火设计除按《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）外，还需按《电气设计规范》执行，室内均没有与之无关的管道、线路通过。
3.3.9.3 建筑物室内防火
建筑物室内装修所选材料均为不燃烧体，建筑物室内按规范要求设置灭火装置。 3.4结构设计
3.4.1.结构设计的原则
结构设计的原则是：技术先进、经济合理、安全适用、确保质量、方便施工。
3.4.2设计标准
（1）本工程结构设计使用年限为50年。
（2）本工程构（建）筑物结构安全等级为二级。
（3）按《建筑抗震设计规范》GB50011-2010规定，场区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组，设计特征周期0.35s，建筑物的场地类别为Ⅱ类；按《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223—2008）规定构（建）筑物为标准设防类别。框架抗震等级为四级。
（4）本工程地基基础设计等级为丙级。
3.4.3设计基本参数
厂区地面设计标高为：3.500米（永兴岛潮高基准面标高系统）
设计荷载
风荷载：基本风压为1.80 KN/m2。
构筑物平台活荷载按功能取2.5~3.50 KN/m2。
安装或检修荷载：按设备实际量取用。
地面堆积荷载：10KN/m2。
温、湿度变化作用：地下构筑物、设有保温措施的构筑不计温、湿度变化作用；圆形构筑物、设置变形缝的矩形构筑物壁板不计壁板中面温、湿差作用，暴露在大气中的构筑物壁板的壁面湿差按相关规范计算。
其余荷载按有关规范执行。
抗浮设计地下水位：根据参考的地质勘探报告，取厂区地面标高以下0.5m;
储水构筑物池内水位按工艺设计最高水位；
钢筋混凝土污水处理构筑物构件最大裂缝宽度限值：0.20mm（轴拉构件进行抗裂度验算）
钢筋混凝土建筑物构件最大裂缝宽度限值：0.3mm；
构筑物抗浮安全系数≥1.05，管道抗浮安全系数≥1.10；
3.4.4工程地质概况
因本工程无地质勘察报告，现暂参考海南水文地质工程地质勘察院二零一一年十一月编制的《西沙群岛垃圾收集转运工程岩土工程勘察报告》（详细勘察）
1.场地位置及地形地貌
拟建场地已人为堆填平整，地形较平缓，现状地面相对高差0.500m。
2.地层结构及岩性特征
根据地层岩性特征各沉积新老关系从上而下划分为①、②、③共三个工程地质层，现分述如下：
第①层杂填土 (Qml): 仅局部有揭露。灰色，干~饱各，稍密状，主要成份为建筑垃圾、珊瑚碎屑，含有生活垃圾和树根，层厚2.30m。
第②层素填土 (Qml)：灰白色，干~饱各，稍密状,主要成份为珊瑚碎屑砂、砾石及碎石，碎石粒径一般2~8cm。层厚2.10~2.60m,平均值2.35m。
第③层角砾(Q4m)：全场地均有揭露。灰白色，饱和，稍密状，主要成份为珊瑚碎屑砾石、碎石、砂，含贝壳碎屑，碎石粒径一般2~15cm。揭露层厚12.40~17.80m,平均值13.55m,未揭穿。fak=170KPa,Es=10.0Mpa。
4.水文地质条件
（1）含水层
勘察20.30m深度范围内主要为第①层杂填土、第②层素填土、②层粉砂、第③层角砾浅层潜水含水层，含水层富水性、透水性好。地下水主要接受大气降水补给，由岛屿中部向四周迳流排泄，水位变化主要受海潮影响及大气降水影响，地下水水位埋深1.3~1.7m,地上水与地表水水力联系较为密切，地下水水位年平均变幅为1.5m。
（2）地下水及场地土的腐蚀性评价
地下水对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋在干湿交替环境具中等腐蚀性。在长期浸水环境具微腐蚀性。
场地土对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。
（3）基础选型、持力层选择及桩基础方案
根据本场地岩土工程特征，拟建场地有的采用天然地基或根据现场实际情况做相应地基处理，池体为整板式基础。拟建的污水处理厂多为盛水构筑物、根据揭露地层情况，预计基础坐落于第③层角砾,地基承载力大部分均能满足建、构筑物对地基的荷载要求，可以采用天然地基方案。根据拟建场地揭露的地层及拟建建、构筑物的基础埋深情况，选择不同的土层作为基础持力层，部分构筑物由于功能的要求，可能会出现两种地基的基底，对此类不均匀地基的处理必须做褥垫层，并经夯实检测密实度合格以后方可使用。另外粗格栅间、进水提升泵房埋置较深，并且基础坐落在第③层角砾透水层上，拟采取有效的止水降水及基坑支护措施后进行大开挖施工。
3.4.5主要建筑材料
1． 混凝土
（1）混凝土强度等级
建筑物、贮水构筑物为C35，构筑物底板下垫层、构筑物内填料为C20。圈、过梁、构造柱为C30.
（2）所有蓄水或水处理构筑物池壁、底板混凝土为抗渗混凝土，其抗渗等级为P6。
（3）污水处理构筑物最大裂缝宽度容许值为：0.20mm，，混凝土保护最小厚度：梁、柱35mm，池壁、池底板上层及顶板为35mm，基础为50mm。
(2)钢筋
采用HPB300， HRB335,HRB400。HRB335,HRB400级钢之间焊接采用E50系列焊条，HPB300级钢之间焊接及HRB335级钢与HPB300级钢或Q235钢焊接采用Ｅ43焊条，,HRB400级钢之间焊接采用E60
2． 砌体（施工质量控制等级为B级）
（1）贮水构筑物、地下构筑物的砖石砌体材料：砖采用MU15环保水泥砖砌筑；石材强度等级MU30；砌筑砂浆采用M10水泥砂浆。
（2）框（排）架结构的围护墙，混合结构的非承重墙，地面以上采用粉煤灰空心砌体或粉煤灰加气砼砌块，砌筑砂浆采用Mb7.5砌块专用砂浆。地面以下砖采用MU15环保水泥砖，砌筑砂浆采用M10水泥砂浆。
3.4.6主要建（构）筑物结构型式
1．粗格栅间、进水提升泵房
现浇钢筋混凝土地下式结构，粗格栅间与进水提升泵房合建，平面外包尺寸为：粗格栅间为5.50×2.60m，净深H=5.10m，进水提升泵房为4.20×4.20m，净深H=5.85m外池壁厚均为350mm，底板厚450mm,上部为框架结构。
2．旋流沉砂池
旋流沉砂池为不锈钢成套设备。
3．BC特殊生物槽
现浇钢筋混凝土半地下式矩形水池，平面尺寸：13.00×7.95m，净深H= 5.85m埋入地面以下1.75m，地上H=4.30m.外围池壁厚250mm，底板厚350mm。
4. 生物氧化池
现浇钢筋混凝土半地下式矩形水池，平面尺寸：13.00×7.95m，净深H= 5.10m埋入地面以下H=1.45m，地上H=3.65m. 外围池壁厚250mm，底板厚350mm。
5．二沉池
现浇钢筋混凝土地下式圆形水池，平面尺寸：D=10.60m，埋入地面以下H=0.45m，地上H=3.15m. 外围池壁厚300mm，底板厚400mm。
6．纤维转盘滤池
下部为现浇钢筋混凝土矩形水池地下式结构；平面尺寸为：6.80×4.00m，净深H=3.60m。外围池壁厚250mm，底板厚300mm。上部为框架结构。
7．消毒池及中水蓄水池
为现浇钢筋混凝土矩形水池地下式结构；平面尺寸为：13.45×7.30m，净深H=3.30m。外围池壁厚250mm，底板厚300mm。
8．集泥泵井
现浇钢筋混凝土半地下式水池，平面尺寸：D=2.40m，埋入地面以下H=2.0m，地上H=1.50m. 外围池壁厚200mm，底板厚250mm。
9．储泥池
现浇钢筋混凝土地上式水池，平面尺寸为：1.90×1.90m，净高H=1.30m，埋深0.30m,外围池壁厚200mm，底板厚250mm。
10.鼓风机房、加药间及脱水机房、发电机房及配电间、综合楼均采用现浇钢筋混凝土框架结构。
3.4.7抗浮设计
根据地勘报告，抗浮水位按3.0m标高（永兴岛潮高基准面）设计。地下水与海水水力联系较为紧密，故在丰水期地下水对基施工影响较大，对较浅的基坑，可采用集水坑明排；对较深的基坑应采用止水降水措施。为减小地下水浮托力对构筑物抗浮稳定的影响,构筑物抗浮通常采用以下几点措施：
（1）结构自重抗浮；
（2）配重抗浮；
（3）土层锚杆或抗拔桩基抗浮；
（4）通过设置盲沟、集水井将地下水导渗排除，从而降低地下水位，满足抗浮；
（5）顶板覆土法抗浮。
本工程设计在综合考虑地下水位，构筑物结构特征、地形地貌、地质情况、施工能力等因素，经技术、经济比选后，最终确定构筑物采用自重抗浮,这既满足了正常使用要求，又满足空池检修要求。
另外施工期间应加强临时排水措施；做好场区周边截水、排水设施，如设置截水沟、雨水沟，使厂区周边地表水有组织排除，不在厂区内聚集。做好场地地面防水、排水措施，使地表水不致大量下渗。
3.4.8抗裂及耐久性设计
建(构)筑物的环境等级为三a类海风环境,本设计在保证结构混凝土的耐久性和抗裂性主要考虑以下几种措施：
1．根据结构砼所处环境严格控制砼的最低强度等级、最大水胶比、最大氯离子含量、最大碱含量。
2．砼中掺入微膨胀剂，以补偿砼的早期收缩，防止砼的早期收缩裂缝。
3．结构设计上，配筋按细而密的原则配置，在结构刚度突变处增设构造筋，结构开口和突出部位适当增加附加筋，适当设置膨胀加强带等措施，以减少结构裂缝的出现和开展。
3.4.9基坑工程施工
1.基坑支护工程
施工前应先做好拟建场地地面的场地平整，清除表面的人工填土并做好场地地面的排水措施。
本工程格栅间及提升泵房开挖深度较深，超过5米，属于危险性较大的基坑工程。由于厂区内拟建建、构筑物相距近，为了不破坏天然地基，防止沉降，。确保基坑开挖、降水安全。基坑降水可采用止水维幕+基坑截水+坑内管井降水方法降低地下水。基坑开挖拟采用冲孔灌注桩进行支护。
2.降水施工工程
根据地下水位情况，开挖时应采用明沟结合集水井的方法，雨季施工时可考虑井点降水。
3.5电气、仪表及自动控制设计
3.5.1设计依据及范围
1.工艺专业提供的相关资料
2.本专业相关规范及设计标准
3.5.2供配电设计
1. 负荷计算及用电负荷等级
根据工艺专业提供的资料，本工程污水处理能力为 1800m3/d，根据“建标-148-2010”之规定，本工程为III类污水处理工程，其用电负荷等级为三级，但考虑到本工程的重要性、所处地理位置条件及供电条件的特殊性，本工程设计按双回电源考虑。
主要用电设备电压为0.4kV，计算负荷见下表：
污水厂总电力供应主要指标（近期） 表3-2
序号 名称 单位 数量 备注
1 380V电缆 km 0.6 埋地敷设
2 柴油发电机容量 kW 300 2×150kW
3 用电设备装机容量 kW 244
其中：污水处理厂380V低压动力 kW 109
其中：垃圾处理站380V低压动力 kW 95
照明及空调设备 kW 40 含垃圾站
4 全厂计算负荷 kW
kVA 152
194 其中：二级负荷 kW 78
5 功率因数 cosφ 0.98
6 全厂静电电容器安装容量 kvar 120
7 最大负荷日平均负荷 kW 129 Kp=0.85
8 年用电小时数 hr 8760
9 全厂年电能消耗量
有功 kW•h 1.0×105 a=0.9
无功 kVAr•h 2.1×105
注：根据相关部门要求，本污水厂设计中需要兼顾向周边一座垃圾转运站配电。
2.供电电源
根据建设单位提供的电力资料，由于当地供电条件限制，目前本工程可利用的外线电源为就近柴油发电站提供的380V电源（距离约1km），但由于该发电站容量限制不能完全满足本工程用电需求，故本设计在厂区内设置柴油发电站一座，发电机组总容量为300kW（2×150kW），作为污水处理厂及垃圾站主用电源，两台发电机组在用电高峰时段并联运行，低谷时段单台运行；备用电源采用就近柴油发电站提供的380V外线电源，埋地电缆引至厂内。两路电源进线开关设电气互锁，保证用电安全。
3.配电所
厂区设配电中心一座，位置布置在用电负荷相对集中的鼓风机房附近，使电源接近负荷中心，有利于缩短配电线路长度，节约工程造价，降低运行损耗。
配电中心建筑平面尺寸为17.7×6.2m，层高4.0m，建筑面积109.74m2。
配电中心柴油发电机房安装两台150kW柴油发电机组，并设置储油间一座，其储油量按两台发电机组同时运行8小时耗油量设置。
0.4kV侧采用单母线结线方式。低压配电装置采用MNS型抽出式低压成套设备，单列布置。
为保证用电安全，主、备用电源低压进线开关之间设置机械并联闭锁及电气互锁。
全厂低压配电采用放射式接线，由配电中心至全厂各构筑物的配电电缆采用放射式电缆馈送。在其它构筑物内设置相应的动力配电设备以满足动力需要。
厂区内配电方式以放射式接线为主，部分小动力用电负荷采用树干式接线，由变电所400V低压配电系统分别向全厂各用电设备或构筑物配电。
4.无功补偿
厂区内用电设备电压等级均为380V，由于单机容量不大且较为分散，无功补偿采用集中补偿方式，并采用自动补偿装置控制电容器的投切，使最终补偿后功率因数不低于0.95。
5.电能计量
厂区内用电计量采用“低供低量”方式，在低压进线柜内设专用计量装置。
6.电动机起动方式及控制方式
厂区内电机除工艺要求变频控制的设备外，其余均为全压直接起动。
厂区内工艺设备设置“手动”、“集中”及“自动”三种控制方式：当采用手动控制方式时，可由工作人员在机旁箱或配电柜上进行操作，此种控制方式一般用于设备调试等特殊情况；当采用集中控制时，可由运行人员在在计算机键盘上远方操作；当采用自动控制时，则由PLC根据工艺在线检测仪表采集的数据、设备运行状况等按事先编制的程序自动控制设备的运行。
7.设备选型
低压开关柜
低压配电装置选用MNS抽出式低压开关柜，柜内选用国内知名厂家的断路器和电器元件。
低压开关柜柜体
主电路额定电压： 400V
主电路绝缘电压： 1000V
辅助电路额定电压：220V
额定频率： 50Hz
额定电流：
水平母线：1000A
垂直母线：800A
母线额定短时耐受电流：35kA/1s
母线额定峰值耐受电流：80kA/0.1s
工频试验电压：
主回路： 2500V/1min
辅助回路：1760V/1min
防护等级：IP4X
柴油发电机组
应急自启动水冷式柴油发电机组。
功率输出：150KW
输出电压：380V
输出电流：271A
耗油量：柴油（222.7g/kW•h） 机油（2.27 g/kW•h）
起动方式：手动/自动
就地控制箱
就地控制箱为非标设备，根据需要采用相应尺寸，户外使用时防护等级为IP54，壳体材质采用不锈钢，落地或挂墙安装。
电线电缆
10kV电力电缆采用YJV-10kV交联聚乙烯电力电缆，低压电缆选用YJV-1kV交联聚乙烯电力电缆，控制电缆为KVV-500V全塑电缆。用于模拟量及数据采集的信号电缆选用DJYPV型对绞屏蔽电缆。室外直埋电缆采用铠装电缆。
8.防雷接地保护
根据防雷规范要求，厂内主要生产构（建）筑物均按第三类防雷建筑物考虑防雷设计，在构（建）筑物屋顶设避雷带作防直击雷保护，引下线利用柱内钢筋，并充分利用构（建）筑物基础钢筋等作自然接地体。
电气设备工作接地、保护接地及防雷接地共用接地装置，组成共用接地系统。其中变电所采用环形接地，其接地电阻不大于1 。厂内其它建（构）筑物利用建（构）筑物基础钢筋等作自然接地体，其接地电阻不大于4 。
低压配电系统采用TN-S系统，所有电气设备金属外壳均作接地保护。
所有进出建（构）筑物的电缆金属外皮或金属电缆保护管、金属管道，构筑物的金属结构以及配电柜内PE母线均作等电位连接（与MEB连接母排连接），再将MEB连接母排就近与接地网连接。
9.照明设计
电气照明设有工作照明、事故照明和户外道路照明三种类型，其照度按相应规范确定。非生产性部分照明电源取自变配电所并单独计量，生产照明由单体构筑物馈出。
照明光源：室内主要采用荧光灯，金属卤化物灯等，室外采用高压钠灯。
厂内主要建（构）筑物照度标准如表4-2：
主要建（构）筑物照度表 表4-2
序号 场 所 规定照度平面 照度值
（Lx） 照明功率密度（W/m2）
1 发电机房 0.75m水平面 200 ＜8
2 低压配电室 0.75m水平面 200 ＜8
3 控制室 0.75m水平面 300 ＜11
5 脱水车间 地面 100 ＜5
6 厂内道路 路面 10
10、电气节能
1）新建配（变）电所的位置靠近负荷中心，并辅之合理选择线路路径，缩短线路长度，以及合理确定导线截面，以降低配电线路损耗。
2）采用自动无功功率补偿提高配电系统功率因数cosΦ的措施，降低配电损耗。
3）选用高效灯具，并配用新一代电子镇流器，如高效节能的细管荧光灯(T8管)、紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化物灯为主要光源，降低单位面积照明功率。
11.电缆敷设
厂内高、低压电气线路及控制、信号系统电气线路采用电缆，室外主要敷设于电缆沟中，局部采用直埋敷设，穿越厂区道路处，穿管保护；室内敷设于电缆沟内或电缆或桥架（支架）上。强电电气线路与弱电电气线路采用在电缆沟两侧敷设或在不同电缆桥架中敷设，以降低强电回路对信号线路的电磁干扰，个别强电电气线路与弱电电气线路难以完全分开处，采用增加局部屏蔽等措施。
12.安全消防措施
在变电所低压配电间、柴油发电机房和控制室等处配备有相应数量的化学灭火装置。
3.5.3仪表及自控设计
1.概述
为了整个污水处理系统能够安全可靠、经济合理地运行，使厂区内的管理和操作人员能够简捷准确地操作控制各个生产设备，全面有效的调度管理和监控整个系统的运行过程，根据本厂区总体布局和工艺流程的特点，本工程配置一套集散式计算机监控系统以及相应的仪表检测设备，对污水处理全过程进行实时监控和调度管理。
本工程仪表及自控工程设计的主要范围包括：
• 工艺生产流程要求的检测、控制仪表以及生产过程控制与监测；
• 污水处理厂进水、出水流量计量和水质监测；
• 污水处理厂监控系统。
2.检测仪表的设置
为了掌握工艺运行情况，控制水质指标以及生产管理需要，设置以下检测仪表：
进水提升泵房：在进水泵房设超声波液位计用于潜水泵开停控制。
BC特殊生物池及生物氧化池：分别设溶解氧仪，检测水中溶解氧浓度。
贮泥池：设置污泥浓度计，用于污泥进料泵开停。
接触消毒池及中水蓄水池：设置超声波液位计，固体悬浮物测定仪，PH/温度计，COD，氨氮及余氯在线检测仪，检测出厂水水质。
在出厂总管上设置电磁流量计，检测出厂水流量。
污泥脱水机房：在剩余污泥管道上设电磁流量计，检测污泥量用于加药控制。在储泥池设置超声波液位计及污泥浓度计，用于控制搅拌器开停。
为了在保证系统可靠稳定的运行，本工程热工、物位仪表拟选用在国内应用较为普遍的性价比较高的合资厂商生产的产品，水质仪表则采用在国内设有代理的进口产品。
3.计算机监控系统的构成
计算机监控系统实现全厂生产过程监视控制与数据采集，本系统为二层式结构，即由中央监控站、PLC控制站构成。中央监控站设在值班控制室，主要包括：监控计算机、管理计算机、UPS电源、报表打印机、光纤交换机等。PLC控制站分别设在污水处理厂各工艺区现场，主要由PLC机柜、可编程控制器，操作员面板以及网络接口等组成。通讯采用工业以太网为主干网，在全厂形成冗余环网，网络通讯介质为光纤。
4.计算机监控系统功能
（1）中央监控站的功能
中央监控站（简称中控室）设在污水处理厂的值班室内，集中监视、控制、管理整个污水处理厂的全部生产过程和工艺过程。对生产过程中的自动控制、报警、自动保护、自动操作、自动调节以及各工艺流程中的重要参数进行在线实时监控，对全厂工艺设备的工况进行实时监视。
1）运行监视
操作终端屏幕上以图形方式绘制全厂的生产工艺流程图和主要设备配置，从总体流程图、总体平面图直到每个单体的局部流程图和平面图。操作终端屏幕上动态显示各主要设备的状态和主要现场数据，包括设备运行，工艺过程、进出口水质、流量、液位、电力参数、电量数据、事故报警等。
投影仪用于显示污水处理厂的工艺流程、设备的运行状态及其参数细节、工艺数据等。
2）中控室的运行控制
中控室的运行控制通过操作终端实现，主要是对全厂的生产过程进行调节，对出水的质量进行控制。
中央控制室主要进行运行调度、参数分配和信息管理，亦可通过PLC控制全厂主要设备的运行。中央控制室向各单体控制系统分配所在单体或节点的运行控制目标，根据全厂水量和水质状况，命令某组工艺设备投入或退出运行。对于中央控制室允许投入运行的设备或设备组，其具体的控制过程由所在单体控制系统管理；对于被中央控制室禁止投入运行的设备或设备组，由所在单体控制系统控制其退出运行，并不再对其启动。
3）数据管理
中央控制室是全厂生产过程的数据中心。中控室数据库中记录有各单体控制系统上报的现场数据，对这些数据进行处理归档，可以形成历史数据库、生产报表、统计报表等，可以分析产品质量、能耗指标、成本指标等，可以对设备的运行和维护周期进行管理。
4）报警处理
当污水处理厂工艺过程或设备运行出现异常时，中央控制室立即响应，发出声和光的报警提示信号：
a）声报警：由安装于操作终端内的扬声器发声，声报警可在人工确认后消除
b）光报警：投影仪的屏幕上闪烁显示报警内容，光报警在故障排除，运行恢复正常时自动消除
本工程主要涉及的报警信号类别有：
a）电源过电压、欠电压
b）进线柜过电流
c）功率因数过低（<0.8）
d）进线柜故障跳闸
e）UPS故障
f）单体控制系统上报的报警
g）液位计工作异常及高/低位超限
h）流量计工作异常及超上/下限
i）水质分析仪表工作异常及超上/下限
j）潜水泵和水下搅拌器有关报警，包括定子温度、轴承温度、泄漏等
k）设备控制箱故障跳闸、设备启动失败、设备工作过电流
l）设备故障、操作超时、运行不到位
m）控制系统自检发现异常，状态逻辑错误
n）通信故障。
5)事件处理
事件是指运行事件和重要的系统操作，事件登录按时间顺序排列，以下事件都要记入不可修改的事件登录薄：
a）中控室和各单体控制系统的操作员登录
b）控制命令和结果
c）修改设定值
d）输入数据
e）全部的报警、确认和删除。
6)报表及打印功能
中控室自动生成客户化的日报表，阶段报表和事件驱动报表（包括事件和报警文件）等。报表中有实时数据和统计数据，并可以插入说明文字。系统生成的文本，表格，图形，报表等内容均可在打印机上输出。打印机设2台。
7)设备配置
中控室设置两台工业计算机，作为中央操作工作站，运行方式为双机热备，正常情况下，一台用于工艺监控，另一台作为备用，随时可以代替故障设备。2台操作工作站的硬件和软件的配置相同，功能和监控的对象应可以互换。
（2）PLC控制站的功能
PLC控制站设置在各区域控制室，控制站配有通讯接口，与中央监控工作站进行数据交换，PLC控制站内驻留有应用程序，并配有操作员面板，可独立于中央监控工作站进行监控，以确保系统的安全可靠。根据污水处理厂的工艺布局及电气MCC柜设置情况，共设有3个PLC控制站，用于实现各功能单元的数据采集和设备控制。
PLC1控制站设置在配电间中心，主要完成
（1） 对提升泵房进厂水流量、温度、pH值、氨氮、COD、固体悬浮物、格栅前后液位差，污水提升泵房液位等参数的采集；对格栅，污水提升泵、无轴螺旋输送机、栅渣压榨机、刮渣机、砂水分离器等设备进行状态监测和控制。
（2） 对中水蓄水池及消毒池液位等参数的采集，对中水泵及自用水泵进行状态检测及控制。
（3） 对出厂水出厂水流量，固体悬浮物，pH值，温度，余氯，CODcr，氨氮，中水出水流量，压力等检测数据进行采集，实时监控出厂水水质。
PLC2控制站设置在配电间中心，主要完成
（1） 变配电设备的状态数据和电量数据采集；
（2） 对BC特殊生物池及生物氧化池溶解氧检测数采集，对鼓风机设备进行状态检测和控制。
PLC3控制站设置在污泥脱水车间，考虑到污泥脱水车间为成套设备，其控制部分由成套设备供应商提供，此部分监控设备可作为一个相对独立的子站接入全厂监控系统。该子站的主要功能为：采集蓄泥池液位，脱水机进泥量、加药量等参数；对蓄泥池搅拌器、浓缩脱水机、螺旋输送机、冲洗泵、搅拌装置、螺杆泵、投药泵等设备进行状态监测和控制。
（3）设备的操作控制方式
设备的操作分别分为三级。即机侧（或就地）操作、现场分控站操作、中心控制操作。其中操作优先级由高至低依次为机侧（或就地）、现场分控站、中心控制室。
受控设备上应设有“自动A/手动M/停止OFF”方式选择开关。
• 自动方式：MCC转换开关或就地控制箱转换开关位于“A”挡，设备的控制信号来自PLC的输出卡，此时PLC控制站有两种模式，A）人工模式，由中控室监控计算机分键盘或鼠标发了指令或由PLC操作员面板发出指令。B）过程模式，PLC按预编程序自动控制。
• 手动方式：MCC转换开关或就地控制箱转换开关位于“M”档，设备由MCC盘或就地控制箱上按钮就地控制。
• 离线方式：MCC转换开关位于“OFF”档，不能对设备进行任何操作。 3.6机械及通风
3.6.1机械设计
1. 设计原则
（1） 在满足构筑物工艺要求的前提下，设备选型力求经济合理。
（2） 设备的工作能力满足1800m3/d规模和处理水质的要求。考虑运行的方式，并备有余量。
（3） 大部分污水和污泥处理设备采用国产优质设备，少部分设备采用进口设备，以确保污水处理厂的正常运行。
（4） 机械设备均按成套考虑，包括就地控制箱，连结电缆等有效运行所必需的附件。
（5） 所有设备的供货均实行招标采购。
（6） 控制方式采用就地及控制室集中控制两种方式。
（7） 潜水泵电机的防护等级为IP68，其它配套电机和就地控制箱防护等级不低于IP55。
（8） 考虑污水的腐蚀性，淹没于水中的设备、部件所用材料采用铬镍不锈钢或铸铁等耐腐蚀材料，平台以上部分为铝合金或碳钢（镀锌或涂刷环氧漆）。
2. 机械设计
机械设备的设计能力以下列参数为准，并备有适当的余量，以确保工艺的设计要求。
（1） 栅渣量
格栅拦截的栅渣量按0.03m3/1000m3污水量计。
栅渣总量：0.0540m3/d
栅渣含水率为一般为80%
压榨后含水率为55～60%
（2） 沉砂量
按0.03m3/1000m3污水量计
沉砂总量：0.054m3/d
砂泵输送时含水率为80%
经砂水分离机分离后含水率按60%计
（3） 污泥产量
需浓缩脱水污泥量：18m3/d，含水率99.5%。
浓缩脱水后污泥含水率80%左右。
3. 设备选型
本工程设备选型以满足生产工艺的需要为前提，尽量选用一些动力效率高，处理效果好的设备。设备的供货将由建设单位（业主）通过与制造单位的技术交流，以及对同类设备使用情况的考察，在掌握技术质量等信息的基础上，通过招标或直接采购（货比三家）的方式确定。
一些国内不能生产或质量不够稳定、动力效率低的设备，拟考虑从国外进口。同时为减少工程投资和避免今后运行中配件供应不足的问题，尽量选用一些质量稳定可靠的国产或合资优质设备。
3.6.2通风设计
为了确保设备正常运行和职工安全生产，污水处理厂的主要建筑物均考虑通风设计。
1. 污泥浓缩脱水车间
在污泥浓缩脱水车间安装4台墙式轴流风机(单台Q=890m3/h，P=0.09kW)，以排除和更新室内空气，通风机采用人工控制。
2. 鼓风机房及配电间
在鼓风机房及配电间内安装2台墙式轴流风机（单台Q=890m3/h，P=0.09kW），以排除和更新室内空气，通风机采用人工控制。
3.加药间
在加药间内安装5台墙式轴流风机（单台Q=890m3/h，P=0.09kW），以排除和更新室内空气，通风机采用人工控制。
根据三沙市的气候条件，在配电间、值班室及综合楼某些房间内设置必要的空调系统。
4 环境保护及水土保持
4.1征地拆迁与移民安置
4.1.1征地与拆迁量
根据现场调查和三沙市相关部门提供的1：500地形图计量，本项目在征地项目上无拆迁量、无受影响财产。
征地与拆迁量表 表4.1
序号 种类 单位 数量
1 征用非耕地 m2 2475
2 房屋拆迁 m2 无
4.1.2项目补偿政策
本项目不涉及补偿问题。 4.2环境保护
4.2.1项目实施过程中的影响及对策
1. 扬尘的影响
工程施工期间，挖掘的泥土通常堆放在施工现场，短则几星期，长则数月。堆土裸露，车辆使大气中悬浮颗粒物含量骤增，严重影响市容和景观。施工扬尘将使附近的建筑、植物等蒙上厚厚的尘土，使邻近居家普遍蒙上一层泥土，给居住区环境的整洁带来许多麻烦。雨天，由于雨水的冲刷以及车辆辗压，使施工现场变的泥泞不堪，行人步履艰难。
2. 噪声的影响
施工期间的噪声主要来自施工机械和建筑材料运输、车辆马达的轰鸣及喇叭的喧闹声。特别是在夜间，施工的噪声将产生严重的扰民问题，影响邻近居民的工作和休息。若夜间停止施工，或进行严格控制，则噪声对周围环境的影响将大大减小。
3. 生活垃圾的影响
工程建设时，施工人员的食宿将会安排在工作区域内。这些临时食宿的水、电以及生活废弃物若不能做出妥善的安排，则会严重影响施工区的卫生环境，导致工作人员的体力下降，尤其是在夏天，施工区的生活废弃物乱扔轻则导致蚊蝇孳生，重则致使施工区工人暴发流行疾病，严重影响工程施工进度，同时使附近的居民遭受蚊、蝇、臭气、疾病的影响。
4. 弃土的影响
施工期间将产生许多弃土，这些弃土在运输、处置过程中都可能对环境产生影响。
车辆装载过多导致沿程泥土散落满地；车辆沾满泥土导致运输公路布满泥灰；晴天尘土飞扬，雨天路面泥泞，影响行人和车辆过往。
弃土处置地不明确或无规则乱丢乱放，将影响土地利用、河流流畅，破坏自然和生态环境，影响城市的建设和整洁。
弃土的运输需要大量的车辆，如在白天进行，必将影响本地的交通，使路面交通变得更加拥挤。
5. 对地下水的影响
工程建设将不会对地下承压含水层的水流、水量及水质等方面产生影响。
4.2.2环境影响的缓解措施
1. 减少扬尘
工程施工中基坑和沟渠挖出的泥土堆在路旁，旱季风致扬尘和机械扬尘导致沿线尘土飞扬，影响附近居民和工厂。为了减少工程扬尘对周围环境的影响，建议在施工中，在遇到连续的晴好天气又起风的情况下，对弃土表面上撒上一些水，防止扬尘。工程承包者应按照弃土处理计划及时运走弃土，并在装运的过程中不要超载，装土车沿途不撒落；车辆驶出工地前应将车轮上附着的泥土清除干净，防止沿程弃落满地，影响环境整洁，同时施工者应对工地门前的道路环境实行保洁制度，一旦有弃土、建材撒落应及时清扫。
2. 施工噪声的控制
工程施工开挖时的机具声、运输车辆的喇叭声、工地发动机声、混凝土搅拌声以及复土压路机声等形成施工噪声。为了减少施工对周围居民的影响，工程在距民舍200m区域内，不允许在晚上十一时至次日上午六时内施工，同时应在施工设备和方法中加以考虑，尽量采用低噪声机械。对某些夜间一定要连续施工的工序且又会影响周围居民的工地，应对施工机械采取降噪措施，同时也可在工地周围或居民集中地周围设立临时的声障之类的装置，以保证居民区的环境质量。
3. 施工现场废物处置
工程建设需要很多施工工人，实际需要的人工数决定于工程承包单位的机械化程度。管线工程施工时可能被分成多段同时进行，工程承包单位将在临时工作区域内为劳动者提供临时的食宿。建设单位及工程承包单位应与当地环卫部门联系，及时清理施工现场的生活废弃物；工程承包单位应对施工人员加强教育，不得随意乱丢废弃物，保证工人工作生活环境的卫生质量。
4. 倡导文明施工
要求施工单位尽可能减少在施工过程中对周围居民、工厂、学校的影响，提倡文明施工，做到“爱民工程”，组织施工单位、街道及业主联络会议，及时协调解决施工中对环境的影响问题。
5. 制定弃土处置和运输计划
工程建设单位将会同当地有关部门，为本工程的弃土制定处置计划，弃土的出路主要用于筑路，小区建设等。分散于各个建设工地的弃土运输计划，要与公路有关部门联系，避免在行车高峰时运输弃土和建筑垃圾。建设单位应与运输部门共同作好驾驶员的职业道德教育，按规定路线运输，按规定地点处置弃土和建筑垃圾，并不定期地检查执行计划情况。
施工中遇到有毒有害废弃物应暂时停止施工并及时与地方环保、卫生部门联系，经相关部门采取措施处理后才能继续施工。
4.2.3项目建成后的环境影响及对策
本项目本身是一个市政环保项目，它建成后对改善居民生活环境和保护库区水环境产生很大的作用。该工程建成运行对周围环境产生可能产生以下几个方面的影响。
2. 对环境空气的影响
拟建西沙污水处理厂正常运行期间，厂区内的格栅井、污水提升泵站、旋流沉砂池，生物处理池、污泥脱水间等处散发臭气较大，本次设计对上述构筑物实施加盖，将上述构筑物内产生的臭气输送至除臭装置进行除臭处理。本项目需根据环境影响评价报告确定污水处理厂卫生防护距离，今后在污水处理厂的卫生防护距离内不得新建居民楼、商业、学校、医院等，但可作为绿化和农业用地。拟建污水处理厂运行时，注意对栅渣、沉砂、污泥等尽快清除，及时用密封专用车运走，尽量减少各类废渣在厂内的停留时间。
2． 声环境的影响
本项目建成后产生噪音的设备有污泥浓缩脱水机、进水泵、污泥泵、鼓风机等。在拟建污水处理厂和厂外的污水提升泵站周围卫生防护距离内不新建居民楼、商业、学校、医院等环境敏感目标，因此对城镇居民不会有影响，但对厂内职工有一定影响。根据调查，这类设备产生的噪音值为：
污水提升泵： 90~100dB
剩余污泥泵： 90~100dB
回流污泥泵： 90~105dB
污泥浓缩脱水机：95~105dB
鼓风机：90~100dB
汽车：75~90dB
为降低噪音对污水处理厂职工的影响，设计中采取以下措施：
污水提升泵、剩余污泥泵和回流污泥泵均选用潜污泵，水泵及电机发出的噪音大部分被水吸收。
污泥浓缩脱水机、鼓风机均设在室内，经过墙壁隔声以后传播到外环境时已衰减很多。
据调查资料表明，距泵房30m时测定的噪声值一达到国家的《城市区域环境噪声标准》（GB3096-2008）的标准值。因此对环境的影响不显著。
3． 污水处理厂排放的尾水对受纳水体的影响
本项目的水质净化工艺为具脱氮除磷的二级生物处理及深度处理法，出水水质标准按中水回用水质标准设计，高于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A排放标准。污水处理厂尾水全部处理达标后回用，无尾水外排，不会影响周边水体。
4． 事故排放对受纳水体的影响
为避免事故排放对周边水质的影响，本项目尽可能的提高污水处理厂的安全运行的可靠性，如采用双回路电源，选用性能优异的设备，采用适宜的备用设施，稳定可靠的工艺流程及安全实用的结构体系，从而避免事故时污水直接排放，杜绝事故排放对周边水体的不利影响。
4.3水土保持
4.3.1编制原则
根据国家关于水土保持的有关法规的要求，坚持“预防为主、全面规划、综合防治、因地制宜、加强管理、注重效益”的方针， 坚持水土保持措施与主体工程建设“同时设计、同时施工、同时投产使用”的制度。
本工程属市政工程，多位于城区，水土保持综合防治措施既要满足水土保持的要求，又要与城市绿化和景观美化相结合。
4.3.2编制目标
在本工程水土流失防治责任范围内，对原有的以及因本工程引起的水土流失进行防治，使之得到有效治理。
4.3.3水土保持措施
1. 临时设施场地
对位于河边的临时施工场地，在其周边设置排水沟，排水沟断面尺寸根据施工场地大小确定。完工后，对于土质场地采取干砌块石护面，防止洪水冲刷。
2. 边坡
对于填方边坡及覆盖层较厚部位的开挖边坡，采用浆砌块石方格草皮护坡或草皮护坡。
3. 厂区
厂区内尽量绿化，道路边要种植树木，构筑物间的空地种植草皮四季花卉，力求不见裸露土壤。厂外设置排水沟。
4. 弃土
施工弃土的处置和利用应先制定周密的计划，合理选择施工弃土和沉积污泥的处置场地。四周设置必要的排水沟、排洪管道或挡土墙。严禁随意倾倒，避免弃土和弃渣被雨水冲入河。
5. 植被恢复
对工程用地必须破坏的植被要做好规划，禁止随意破坏施工区内的植物，施工完成后应尽量恢复。
5 劳动安全、消防和节能
5.1劳动安全
5.1.1设计依据
1.《中华人民共和国劳动法》2007年6月29日通过，2008年1月1日实施
2.《建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定》劳动部1996年10月4日
3.《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）
4.《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）
5.《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）
6.《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）
7.《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）
5.1.2主要危害因素分析
本工程的主要危害因素可分为两类，其一为自然因素形成的危害和不利影响，一般包括地震、不良地质、暑热、雷击、暴雨等因素；其二为生产过程中产生的危害，包括有害尘毒、火灾爆炸事故、机构伤害、噪声振动、触电事故、坠落及碰撞等各种因素。
1.自然因素分析
1） 地震
地震是一种能产生巨大破坏的自然现象，尤其对构筑物的破坏作用更为明显，作用范围大，威胁设备和人员的安全。
2） 暴雨和洪水
暴雨和洪水威胁污水处理厂安全，其作用范围大。
3） 雷击
雷击能破坏建构筑物和设备，并可能导致火灾和爆炸事故的发生，其出现的机会不大，作用时间短暂。
4） 不良地质
不良地质对建构筑物的破坏作用较大，甚至影响人员安全。同一地区不良地质对建筑物的破坏作用往往只有一次，作用时间不长。
5） 风向
风向对有害物质的输送作用明显，若人员处于危害源的下风向，则极为不利。
6） 气温
人体有最适宜的环境温度，当环境温度超过一定范围，会产生不舒服感，气温过高会发生中暑；气温过低，则可能发生冻坏设备。气温对人的作用广泛，作用时间长，其危害后果较轻。
自然危害因素的发生基本是不可避免的，因为它是自然形成的，但可以对其采取相应的防范措施，以减轻人员、设备等可能受到的伤害或损坏。
一般污水处理厂的职业危害主要有以下几个方面：
1） 高速运转设备可能伤害人身；
2） 用电设备误操作伤人
3） 敞开式的污水池、检查井，在巡视中存在安全问题
4） 管道疏通时有毒有害气体对工人的身体健康有影响
5） 加药间制备、贮存的药液具有强烈腐蚀性，可能对操作人员造成伤害。
2.生产危害因素分析
1） 振动与噪声
振动能使人体患振动病，主要表现在头晕、乏力、睡眠障碍、心悸、出冷汗等。
噪声除损害听觉器官外，对神经系统、心血管系统亦有不良影响。长时间接触，能使人头痛头晕，易疲劳，记忆力减退，使冠心病患者发病率增多。
2） 火灾爆炸
火灾是一种剧烈燃烧现象，当燃烧失去控制时，便形成火灾事故，火灾事故能造成较大的人员及财产损失。爆炸同火灾一样，能造成较大的人员伤亡及财产损失。
一般来说，本工程火灾及爆炸事故发生的可能性很小。
3） 其它安全事故
压力容器的事故能造成设备损失，危及人身安全。此外，触电、碰撞、坠落、机械伤害等事故均对人身形成伤害，严重时可造成人员的死亡。
5.1.3 安全卫生防范措施
1. 抗震
本场地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组，抗震设防类别为标准设防类别，本工程生产构筑物按设防烈度6度采取抗震构造措施。
2. 防洪
在厂区内设相应的场地雨水排除系统，可以及时排除雨水，避免积水毁坏设备和构(建)筑物。
3. 防雷
根据防雷规范要求，厂内主要生产构（建）筑物均按第二类防雷建筑物考虑防雷设计，其他建筑物如综合楼，维修车间等均按第三类防雷建筑物考虑防雷设计，在构（建）筑物屋顶设避雷带作防直击雷保护，引下线利用柱内钢筋，并充分利用构（建）筑物基础钢筋等作自然接地体。
4. 防不良地质
根据资料显示，厂区及四周没有影响稳定性的活动断裂，无不良地质存在。
5. 防暑
为防范暑热，采取以下防暑降温措施：在生产厂房采取自然通风或机械通风等通风换气措施，中央控制室、化验室设空调。
6. 减振降噪
在生产过程中噪音较大，运行时室外噪音高达100dBA以上者设置了消音器，并设置减振底座，选用密闭隔音材料，经以上处理后噪音可大大降低，可降至82dBA以下。
强振设备与管道间采用柔性连接方式，防止振动造成的危害。
在总图布置中，根据声源方向性、建筑物的屏蔽作用及绿化植物的吸纳作用等因素进行布置，减弱噪声对岗位的危害作用。
主要生产场所设置能起到隔声作用的操作室、休息室，减少噪声级均可低于82dBA，车间办公室、休息室、操作室等室内噪声级均小于70dBA，综合楼内噪声低于60dBA；其它生活、卫生用品室内噪声则低于55dBA；对于操作工人接触噪声不足8小时的场所及其它作业地点的噪声均满足《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）中的标准要求。
7. 防火防爆
在总平面布置中，各生产区域、装置及建筑物的布置均留有足够的防火安全间距，道路设计则满足消防通道的要求。
在工艺设计中，在可能有燃爆性气体的室内设自然通风及机械通风设施，使爆燃性气体的浓度低于其爆炸下限。
有爆炸危险的室内设不发火花地面。
污泥处理系统的设备及管道均设有跨接和静电接地装置。
在爆炸和火灾危险场所严格按环境的危险类别选用相应的电气设备和灯具；并按有关防雷规范的要求对建筑物采取相应的避雷措施。
在污泥区设置相应的移动式灭火器。
厂区设计相应的消防给水管网及室内外消火栓。
8. 其它
为了防止触电事故并保证检修安全，两处及多处操作的设备在机旁设事故开关；1kV以下的设备金属外壳作接零保护；设备设置漏电保护装置。
为了防止机械伤害及坠落事故的发生，生产场所梯子、平台及高处通道均设置安全栏杆，栏杆的高度和强度符合国家劳动保护规定；设备的可动部件设置必要的安全防护网、罩；地沟、水井设置盖板；有危险的吊装口、安装孔等处设安全围栏；厂内水池边设置救生衣、救生圈；在有危险性的场所设置相应的安全标志及事故照明设施。
绿化对净化空气、降低噪声具有重要作用，是改善卫生环境、美化厂容的有效措施之一，并且绿化能改善景观、调节人的情绪，从而减少人为的安全事故。
污水处理厂设计中将综合楼等辅助建筑物布置在夏季主风向的上风向，以避免风向因素的不利影响。
5.2消防设计
5.2.1设计依据
本设计严格遵守以下规范：
1. 《中华人民共和国消防法》(2008年10月28日)
2. 《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)
3. 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058-92)
4. 《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)
5. 《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-98)
6. 《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005)
5.2.2防火等级
本工程污水处理厂是一座城市污水处理厂，厂内大部分建(构)筑物是污水泵房、水处理构筑物及部分附属建筑物。污水处理厂内变配电中心火灾危险性分类为丙类，其余建（构）筑物火灾危险性分类为戊类厂房。 除化验室内有少许易燃、易爆化学试剂和配电中心内部分电气设备外，其他各建（构）筑物内均无易燃、易爆物品。变配电中心的变压器室内由于设有干式变压器，其耐火等级为一级，其余建（构）筑物耐火等级为二级。
5.2.3消防系统设计
本工程在正常生产情况下，一般不易发生火灾，只有在操作失误、违反规程、管理不当及其它不正常生产情况或意外事故状态下，才可能导致火灾发生。因此为了防止火灾的发生，或减少火灾发生造成的损失，根据“预防为主，防消结合”的方针，本工程在设计上采取了相应的防范措施。
根据消防设计规范的要求及各构建筑物性质构造、面积、容积等情况，全厂设计消防系统有：
① 厂内室外的消防给水系统；
① 变配电中心火灾危险性分类为丙类；
② 综合楼、厨房、传达室及监测房的化学防火装置。
1. 总图运输
在厂区内部总平面布置上，按生产性质、工艺要求及火灾危险性的大小等划分出各个相对独立的小区，并在各小区之间采用道路相隔。
利用厂内道路作消防通道。厂内道路呈环形布置，保证消防通道畅通。厂内进厂主干道宽3.5m，次干道宽3.5m，最小转弯半径为6.0m，满足消防要求。
在火灾危险性较大的场所设置安全标志及信号装置，在设计中对各类介质管道应刷相应的识别色。
2. 消防给水及消防设施
污水处理厂需建立完善的消防给水系统和消防设施，以保证消防的安全性和可靠性。
消防给水系统：
① 消防水源
由城市市政给水管网引入一根DN100mm给水管，经水表计量后，供给消防给水与生活给水。
消防水量：同时火灾点为1点，最大消防流量15 L/s。
消防排水：利用楼层、地面排水进入厂内雨水系统。
②室外消防
室外设置由室外消火栓组成的消防系统。采用低压给水系统，利用厂区自用水管道作消防管道。最不利点的消火栓水压不低于10m，最大消防用水量为15L/s。室外沿道路均匀布置室外消火栓，消火栓间距不大于120m。
消防管道、消火栓：厂区管道管径DN100mm，厂内除水池外的建筑物周边设置室外地上式DN100mm消火栓，服务半径控制在120m以内。共设置室外消火栓1个。
③室内消防
在综合楼内设置手提式泡沫灭火器。
3. 建筑消防
除水池与水池之间外，各建筑物间距均不小于6m，满足防火间距及防火分区的要求。
本工程建构筑物的耐火等级均至少达到Ⅱ级，主要厂房均设两个出入口。建构筑物的防火设计均严格按《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)的规定进行。
化学灭火器：所有建筑（除水池外）每层配电间、变压器室、中心控制室入口均设置2个手提式泡沫灭火器。
安全疏散：综合楼建筑面积较大，设置两道楼梯，综合楼设两个出入口。综合楼会议室、各配电间均设置两道外开门。
配电间建筑设计中考虑设门不少于2个，门朝外开，必要时设双向门；开关柜及控制屏安全维护走廊不少于1.2m，侧走廊不少于0.8m，并配备有砂箱、手提化学灭火装置。
通风防爆：非爆炸危险性厂房屋面设风帽进行自然通风。轴流风机采用防爆型。
4. 电气消防
根据消防规范及各建筑物的情况设计的消防系统未设置用电设备及火灾报警装置，消防电源仅考虑应急照明用电。其配电线明敷时置于桥架内或埋地敷设，以保证消防用电的可靠性。
应急照明电源除可由低压配电系统供电外，还可通过自动切换装置由配电间内的直流电源屏供电，直流电源屏能提供不少于30min的应急照明时间。此外，各建筑物内还装设有自带直流蓄电池的事故自动应急灯。
电气设备防火均采用手提式化学灭火器，在变压器室、高压配电间、低压配电间、中央控制室和加药间配电间入口等处配备2个手提式化学灭火器并共配置沙箱。
本工程消防设施采用双回路电源供电，其配电线缆采用非延燃铠装电缆，明敷时置于桥架内或埋地敷设，以保证消防用电的可靠性。
建、构筑物的设计均根据其不同的防雷级别，按防雷规范设置相应的避雷装置，防止雷击引起火灾。
在爆炸和火灾危险场所严格按照环境的危险类别或区域，配置相应的防爆型电器设备和灯具，避免电气火花引起火灾。
电气系统具备短路、过负荷、接地漏电等完整的保护系统，防止电气火灾的发生。 5.3工程节能
目前，国内有许多污水处理厂虽建有完善的污水、污泥处理工艺，往往是不能坚持连续运转，只能是开开停停，其主要原因是污水处理厂能耗太高，因此本工程在工艺方案选择、设备选型和操作管理方面都考虑节省能源，降低运行成本。
随着社会发展和科技进步，新生事物层出不穷。污水处理领域也同其它事物一样，有许多“新工艺、新技术、新设备和新材料”产生。在本工程设计过程中，积极稳妥地运用新技术，即注重技术的先进性，又考虑技术的成熟性和实用性，使工程设计更为合理、更为节省、更为优化，具体表现为以下几方面：
1．生物处理池推荐采用BC/O生物池，耐冲击负荷能力较强，进水量及进水浓度变化对其影响较小，能耗浪费现象较少。
2．生物处理池曝气采用微孔曝气，其充氧效率较高，并设在线式溶解氧监测仪，利用在线监测设备控制各充氧设备工作在最佳状态，既满足生物处理池内的溶解氧需求，又降低能耗。
3．污水提升泵、污泥回流泵采用高效潜水泵，效率高，能耗低。
4．确定变配电间的位置，使其尽量靠近负荷中心，降低线损。选用节能型变压器及无功功率自动补偿装置。
5．在加药和加氯系统中采用高精度的计量仪表和投加设备，并采用自动控制方式，以降低药耗。
6．在全厂水力高程控制中，力求精确，在保证良好运行条件的基础上，减少不必要的水头损失，合理设定水泵工作扬程，以节省常年运行电耗。
7．污泥处理采用先进的浓缩脱水一体机，简化工艺，减少占地，降低药耗。
8．全厂采用技术先进的微机测控管理系统，采取分散检测和控制，集中显示和管理的方式，确保各种设备均可根据污水水质、流量等相关参数自动调节运转台数或运行时间，不仅改善了内部管理，而且使整个处理系统在最经济状态下运行，使运行费用降至最低。
5.3.2 能耗指标及分析
本工程污水处理厂近期设计规模0.18万m3/d，年总用电量10万kWh。
进水提升泵房一次性总的提升电耗：119kW.h/d，指标为0.066kWh/m3。
不含进厂污水提升及辅助构筑物用电时，处理每立方米污水耗电0.15kWh；当进水提升泵房用电包括在内时，处理每立方米污水耗电0.22kWh，处于二级污水处理厂电耗指标0.15～0.28kw.h/m3合理范围内。
6 项目实施与管理
6.1组织与管理机构
6.1.1管理机构
目前由三沙市社会发展局负责前期工作。本项目的建设将由三沙市社会发展局负责组织实施，由后勤服务中心负责运行管理。
污水处理厂和管网运行管理实行厂长负责制。建议管理机构设置见图6-1，由于项目规模较小，配置人员有限，建议相关生产或管理岗位可予以适当的调整和合并。
图6-1 管理机构图
6.1.2劳动定员
污水处理厂人员编制系根据《小城镇污水处理工程建设指标》（建标148-2010）确定。根据这一标准，本次污水处理厂按建设规模类别划分应为Ⅲ类污水处理厂，二级污水处理厂人员配备为4～5人，考虑到有深度处理工艺，估本次污水处理厂定员拟定为5人。 6.2项目实施
6.2.1实施原则与步骤
本工程项目的实施应严格执行国家基本建设程序。
建立专门机构作为项目的执行单位负责项目实施的组织协调和管理工作。
项目执行单位应与项目履行单位协商制订项目实施计划。项目执行单位应为履行单位开展工作创造有利条件，项目履行单位应服从项目执行单位的指挥和调度。
6.2.2调试与试运转
国内设备的调试可根据招标文件与附图及有关的技术标准进行，并由供货单位派技术人员进行技术指导；
进口设备的调试应由供货制造商派技术专家指导进行，有关细节可在谈判中商定，并写入合同中；
试运转应由供货方、设计单位、安装单位共同参加。试运转工作人员上岗前必须进行技术培训。
6.2.3人员培训
为了提高污水处理厂管理和操作水平，保证项目建成后正常运行，必须对有关建设和管理人员进行有计划的培训工作：
1. 对生产管理和操作人员进行上岗前的专业技术培训。
2. 聘请有经验的专业技术人员负责厂内技术管理工作。
3. 选派专业技术人员到己建成污水处理厂进行技术培训。
4. 专业技术人员提前上岗，参与施工、安装、调试、验收的全过程，为今后运行管理奠定基础。
6.2.4建设进度设想
下表列出本工程建设进度计划，供建设单位参考。项目具体实施计划，由建设单位根据实际情况制定。
工程建设进度计划表 表6.2
期 限 目 标
2012.07—2012.09 项目初步设计编制及审批
2012.10-2012.11 项目施工图设计及图纸审查
2012.11—2012.11 三通一平
2012.11—2013.11 项目施工期
2013.11—2014.4底 污水处理厂调试、试运转
2014.04 工程验收、全面投产
（注：本表不代表设计及施工的实际周期安排）
7 工程投资与资金来源
7.1 工程投资
7.1.1工程概况
西沙永兴岛污水处理厂工程，设计规模为1800m3/d。厂区建筑物及构筑物土建、安装均一次性建成并进行安装调试；配套的污水DN300-400玻璃钢管8581米、DN200的PE压力管590米；PE中水管9980米。
本工程总投资为7491.45万元，其中：第一部分费用为6316.53万元，工程建设其他费用为809.84万元，基本预备费为356.32万元，铺底流动资金8.76万元。
1.2 编制依据
1、本工程初步设计图纸、工程说明及有关技术资料
2、定额依据
（1）《海南省建筑工程综合定额》（2005年）
（2）《海南省安装工程综合定额》（2008年）
（3）《海南省市政园林工程综合定额》（2005年）
（4）建筑、市政、安装工程配套费用定额
3、其他有关文件及资料
（1）中国建设工程造价管理协会标准《建设项目设计概算编审规程》CECA/GC 2-2007
（2）《关于开征地方教育附加后调整建筑安装工程税率的通知》琼建定[2011]131号
（3）《关于调整社会保障费的通知》琼建安[2012]156号文
（4）我公司有关技术经济资料及同类工程经济指标
4、材料、设备价格依据
（1）材料价格依据《海南省工程造价信息》2012年6月计取；
（2）设备购置费按2012年8月向设备厂家电话询价的平均值计取。
5、其他费用的计算和确定
（1）建设单位管理费按财建[2002]394号文计算；
（2）工程建设监理费按发改价格[2007]670号文计算；
（3）工程设计费按计价格[2002]10号文计算；
（4）施工图预算编制费按设计费的10%计取；
（5）竣工图编制费按设计费的8%计取；
（6）工程勘察费按工程费用的1.1%计取；
（7）工程保险费按工程费用的0.3%计取；
（8）施工图设计审查费按琼价费管[2011]224号文规定计取；
（9）编制和评审项目建议书、可研等前期费用按《建设项目前期工程咨询收费暂行规定》（计价格[1999]1283）计取；
（10）环境影响评价费按国家计委、国家环境保护总局计价格[2002]125号文计算；
（11）工程造价咨询服务费按琼发改收费[2007]170号文规定计取；
（12）场地准备及临时设施费按工程费用的1.0%计算；
（13）招标代理服务费按计价格[2002]1980号文计算；
（14）联合试运转费按设备购置费的1.0%计取；
（15）工程建设其他费用中还计列了水土保持费、地质灾害评估费等。
6、其他说明
（1）基本预备费：按第一、第二部分费用之和的5%计算；
（2）涨价预备费：根据国家计委计资[1999]1340号文，本概算不计列涨价预备费。
（3）所有材料（含工程设备和施工机械设备）上岛按每吨190元计算运费；
（4）综合人工按146.03元/工日计算人工费；材料损耗在定额的基础上增加6%；施工机械台班费在定额的基础上增加50%；
（5）岛上施工用水、施工用电暂按文昌信息价格基础上增加100%；
（6）污水、中水管道中的混凝土路面破除及绿化损坏分别按200万元和70万元暂列；
（7）电源外线按YJV22-1KV-4 x 120电缆600米暂列；污水管道中每个泵井的配电设备考虑500米YJV-1KV-3x10+2x6电缆；泵井设备、配电设备及控制系统等费用计入污水提升临时设施费，每处暂按10万元计列。
（8）由于管道沿线牵涉到其他单位管线保护或迁改资料不全，本概算未包含此部分费用；
（9）污水管道埋深超过3米，按先开挖1.5米深，放坡比例为1:1，其下部分考虑支护方式开挖。（费用暂列）
（10）粗格栅深基坑、管道3米以上专项费用暂按400万元计列。
（11）建设期临时污水设备按150万元暂列。
（12）本概算不含征地、拆迁补偿费。
7.1.3建设项目总投资构成
本工程总投资为7491.45万元，其具体构成详见下表。
建 设 项 目 总 投 资
序 号 项 目 名 称 费用(万元) 占总投资比例（%）
1 建设投资 7482.69 99.88 1.1 厂区建筑工程费 1273.45 17
1.2 厂区设备购置费 680.79 9.09
1.3 厂区安装工程费 608.37 8.12
1.4 配套管网工程 3753.92 50.11
1.5 工程建设其他费用 809.64 10.81
1.6 预备费 356.32 4.76
2 建设期贷款利息 0.00 0.00 3 铺底流动资金 8.76 0.12 4 项目总投资 7491.45 100.00 7.2资金来源
本工程总投资为7491.45万元，建设投资为7482.69万元，所需建设资金全部由政府拨付。
8 主要材料与设备
8.1主要材料表
本工程污水处理厂厂区内主要材料量表见表8.1。
厂区主要材料量表 表8.1
钢 筋(t) 水 泥(t) 木 材(m3) 砂(m3) 碎石(m3)
325..27 1826.51 97.05 12195.44 4384.23
8.2主要设备表
本工程所用主要设备包括：工艺设备、电气设备、仪表设备、计算机自动控制系统设备表、化验设备、机修设备、运输设备，详见表8-2~8-8。
主要工艺设备表 表8.2
序号 名 称 规 格 单位 数量 备注
一 格栅间
1 回转式格栅除污机 格栅间隙：10mm；安装角度：75°；
渠道宽度：0.7m；井深3.50m；电机功率：0.75kW 台 2 一用一备
2 无轴螺旋输送压榨机 ∅260,水平,长度3m,P=1.1kw 台 1
3 方形闸门 500×500mm 台 4 正向,反向受压各二套
二 进水提升泵房
1 潜水泵 Q=60m3/h，H=12m，P=4kW 台 3 两用一备
潜水泵 Q=28m3/h，H=12m，P=1.5kW 台 1 一用
2 手动葫芦 1T 套 1
3 橡胶瓣止回阀 DN150 PN=1.0MPa 台 2
4 橡胶瓣逆止阀 DN100 PN=1.0MPa 台 1
三 旋流沉砂池
1 旋流沉砂池（除砂机 1800m3/d 套 1 一用，成套设备，含除砂机，鼓风机等
四 BC特殊生物槽
1 微孔曝气器 Φ215 台 96
2 特殊生物巢填料 Φ95mm×Φ95mm 组 6
3 特殊生物巢填料托盘 990×500×40mm 块 336
4 手动闸阀 DN150 Z45X-10 台 12
5 手动法兰式蝶阀 DN80 D341X-10 台 6
6 手动法兰式伸缩蝶阀 DN200 SD341X-10 台 2
7 电动闸阀 DN200 Z945X-10 台 4
五 生物氧化池
1 旋流混合扩散曝气器 Φ230 套 216
2 生物填料 Φ150mm×3000mm 组 6
3 生物填料架 @150mm m2 175
4 手动闸阀 DN150 Z45X-10 台 6
5 手动法兰式蝶阀 DN80 D341X-10 台 6
6 电动闸阀 DN300 Z945X-10 台 4
六 辐流沉淀池
1 中心传动刮泥机 Φ=10m，N=0.55kW 套 1
2 渣桶 700×500mm H=650mm 个 1
七 纤维转盘滤池
1 纤维转盘过滤设备 转盘直径2.0m，滤盘数量2片，
有效过滤面积58.8m2 套 1 含配套反冲洗泵
2 反洗泵 Q=40m3/h,H=7m,N=2.2kW
3 电动球阀 DN80 台 1
5 方形闸门 300×300mm 台 2 双向受压
八 污泥泵井
1 污泥潜水泵 Q=15m3/h、H=12m、N=1.1kW 台 2 一用一备
2 污泥潜水泵 Q=10m3/h，H=10m，N=0.75kW 台 2 一用一备
3 手动闸阀 DN100 Z45X-10 台 2
4 止回阀 DN100 PN=1.0MPa 台 2
九 鼓风机房
1 罗茨风机 5.61m3/min，风压49kPa，电机功率7.5kW 台 3 2用1备
2 手动葫芦 起重量1t 台 1
3 轴流风机 Q=890m3/h，P=0.09kW 台 2
4 分气缸 Φ500 套 1
5 放空阀 DN100 台 1
6 手动蝶阀 DN300 台 3
7 电动蝶阀 DN100 D971X-6 台 2
十 中水送水泵房
1 立式单级离心泵 Q=75m3/h，H=20m，P=5.5kW 台 3 2用1备
2 立式多级离心泵 Q=12m3/h，H=60m，P=4kW 台 2 1用1备
3
4 潜水排污泵 Q=10m3/h，H=10m，N=0.75kW 台 1
5
6 手动软密封闸阀 DN150 Z45X-10 台 6
7 静音式止回阀 DN150 PN=1.0MPa 台 3
8 手动软密封闸阀 DN80 Z45X-10 台 4
9 静音式止回阀 DN80 PN=1.0MPa 台 2
十一 加药间
1 矾液储罐 Φ1000mm H=1.45m 台 1 1用
2 搅拌机 搅拌转速99rpm P=0.75Kw 台 2 1用1备
3 计量泵 Q=0-140L/h，H=0.28Mpa，P=0.44kW 台 2 1用1备
4 盐酸储罐 Φ1250mm H=1.3m，有效容积1500L 台 2
5 盐酸卸料泵 Q=6m3/h，H=3m，N=1.1Kw 台 1
6 酸雾吸收器 台 1
7 氯酸钠储罐 Φ1250mm H=1.3m，有效容积1500L 台 1
8 化料器 1000g/h 有效氯产量 台 1
9 二氧化氯
发生器 投加量：1000g/h，N=1.0kW 台 2 1用1备
10 T30型轴流
风机 Q=890m3/h，n=1390r/min，N=0.09kW 台 5
11 酸泄漏
吸收罐 Φ800mm H=1.3m 台 1
12 防毒面具及抢修工具 套 1
13 二氧化氯泄漏检测报警装置 套 1
十二 储泥池
1 立式搅拌器 Φ=1000mm，H=1600mm，P =0.37kW 台 1
十三 污泥浓缩脱水车间
1 带式浓缩脱水机 带宽B=0.5m，Q=1-3m3/h，P=2.2kW 台 2 1用1备
2 污泥单螺杆泵 Q=5m3/h，H=60m，P=2.2kW 台 2 1用1备
3 空压机 Q=0.36m3/min，风压=0. 7MPa，P=3.0kw 台 2 1用1备
4 自动三腔絮凝液制备装置 Q=1000L/h P=2.5kW 台 1
5 轴流通风机 Q=890m3/h， P=0.09kW 台 4
十四 除臭装置
1 一体化除臭设备 处理风量：2000m3/h 套 1
主要电气设备材料表
序号 名称 型号规格 单位 数量 备注
1 外线 380V埋地电缆 米 600
2 柴油发电机 150KW 台 2
3 自动并列柜 800×600×1800mm 台 2 柴油发电机用
4 低压开关柜 MNS 台 3
5 室外配电箱 非标(800×600×1800mm) 台 1 提升泵房，含PLC
6 格栅控制箱 非标（W500×D300×H600mm） 台 2 提升泵房
7 室外配电箱 非标(800×500×1800mm) 台 1 中水泵房，含PLC
8 配电箱 非标(800×500×1800mm) 台 1 鼓风机房
9 配电箱 非标(500×300×700mm) 台 1 脱水机房
10 阀门控制箱 非标(500×300×600mm) 台 1 BC生物槽
11 阀门控制箱 非标(500×300×600mm) 台 1 生物氧化池
12 室外配电箱 非标(500×300×600mm) 台 1 集泥池
13 动力电缆 YJV22-0.6/1kV-3×120+2×70 米 40
14 动力电缆 YJV22-0.6/1kV-5×16 米 40
15 动力电缆 YJV22-0.6/1kV-5×10 米 200
16 动力电缆 YJV22-0.6/1kV-5×6 米 250
17 控制电缆 KVV-450/750V-10×1.0 米 1000
18 控制电缆 DJYV2P-450/750V-2对×1.0 米 500
19 室外照明 项 1
20 室内照明 项 1
21 防雷接地 项 1
仪表及自控主要设备材料表 表8.5
序号 名称 型号规格 单位 数量 备注
1 程控柜 800×600×2200mm 台 1 配电中心
2 工业交换机 5电口，2光口 台 3
3 工控机 CORE I5 4G RAM 500G 21"LCD 台 3
4 不间断电源 3kVA，1小时 台 3
5 打印机 A3 黑白激光 台 1
6 打印机 A3 彩色喷墨 台 1
7 一体化超声波液位计 0~10米 台 1
8 一体化超声波液位计 0~5米 台 3
9 固体悬浮物检测仪 0~10g/L 台 1
10 污泥浓度计 0~25g/L 台 1
11 溶解氧检测仪 0~20ppm 台 3
12 压力变送器 0~0.1MP 台 2
13 电磁流量计 DN200 台 2
14 热式质量流量计 插入式 台 2
15 COD检测仪 10~5000mg/l 台 1
16 氨氮检测仪 0.05~20mg/L 台 1
17 余氯计 0~5mg/L 台 1
18 PH/T温度计 0~14,0~80oC 台 1
19 仪表箱 非标(350X350X300mm) IP55 不锈钢 台 10
20 光缆 四芯铠装 米 200
主要化验设备表 表8.5
序号 设备名称 单位 数量 备注
1 马弗炉 台 1
2 电热恒温干燥箱 台 2
3 电热恒温培养箱 台 1
4 BOD培养箱 台 2
5 电热恒温水浴锅 台 3
6 分光光度计 台 2
7 酸度计 台 2
8 溶解氧测定仪 台 2
9 水分测定仪 台 2
10 气体分析仪 台 3
11 精密天平 台 2
12 物理天平 台 2
13 生物显微镜 台 1
14 离子纯水交换器 台 1
15 电冰箱 台 3
16 电动离心机 台 1
17 真空泵 台 2
18 灭菌器 台 1
19 磁力搅拌器 台 2
20 商用电脑 台 1
21 COD测定仪 台 1
22 空调器 台 1 主要生产运输设备 表8.6
序号 设备名称 技术规格 单位 数量
1 工作车 5座 辆 1
2 污泥运输车 5t 密闭式 辆 1
9 下阶段工作建议
1. 尽快落实厂区和管道的建设红线
2. 尽快完善厂区和管道沿线的地质详细勘探工作
10 附件
1. 关于西沙污水处理厂及管网工程设计及施工总承包中标通知书（琼政招投标【2012】0150号）
2. 《关于西沙永兴岛污水处理厂工程可行性研究的批复》（琼发改审批【2011】706号）（秘密★）
3. 西沙永兴岛污水处理厂建设项目选址意见书
4. 关于西沙永兴岛污水处理厂工程项目用地预审意见的复函（琼土环资函【2011】138号）
5. 关于海南省西沙永兴岛污水处理厂工程环境影响报告表的批复（琼土环资审字【2012】133号）
6. 关于西沙污水处理厂及管网工程设计前期工作会议纪要 |
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