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1概述1.1设计任务根据宜兴市总体规划和设计资料进行宜兴市城北污水处理工程的初步设计。设计内容主要包括污水收集管道系统的设计计算，污水处理工艺的选择，污水处理构筑物的设计以及污泥处理构筑物的设计。1.2设计依据（1）污水处理工程毕业设计任务书；（2）《室外给水设计规范》（GB50013-2006）中国计划出版社；（3）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）中国计划出版社；（4）《建筑制图标准汇编》，中国建筑工业出版社，1996；（5）《城镇水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002），国家环境保护局，2002；（6）《城镇污水处理厂附属建筑设备设计标准》（CJJ31-89），中国建筑工业出版社，1989；（7）给水排水工程标准图集；（8）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；（9）《江苏省地方标准--太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要污染物排放限值》（DB22/1072-2007）；（10）《城市污水处理工程项目建设标准（修订）》，2001年；（11）《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备标准》(CJJ31-89)；（12）《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）；（13）《给排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）；（14）《给排水工程管道结构设计规范）（GB50332-2002）；（15）《地下防水工程质量验收规范》（GB50208-2001）；（16）《建筑设计抗震规范》（GB50011-2001，2008版）；（17）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）；（18）《建筑设计防火规范》(GBJ16-1987，2001年版)；第7页（19）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；（20）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）（21）《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS138：2002。1.3区域概况宜兴市地处江苏省南端、沪宁杭三角中心，北纬31°07'～31°37'，东经119°31'～120°03'，东南临浙江长兴，西南界安徽广德，西接溧阳，西北毗连金坛，北与武进相傍，总面积2038.7km2（其中太湖面积208.7km2）。全市共辖1个国家级环保科技工业园、1个经济开发区、14个镇和3个街道办事处，分别为环科园、宜兴市经济开发区、张渚镇、西渚镇、太华镇、徐舍镇、官林镇、新建镇、杨巷镇、和桥镇、高塍镇、万石镇、周铁镇、芳桥镇、丁蜀镇、湖父镇、宜城街道办事处、新庄街道办事处和新街街道办事处。至2006年年底，宜兴市市域常住人口122.45万人，户籍人口106.05万人，城市化水平60%，市区人口45.87万人，建成区面积54.92km2。地势南高北低，西南部为低山丘陵，北部为平原区，东部为太湖渎区，西部为低洼圩区。图1苏锡常都市圈及示范区（宜兴经济开发区）位置图1.4自然条件1.4.1地形地貌宜兴市境内地貌形态多样，其中山地岗丘、平原和水域（不含太湖、滆湖）分别占市域总面积的22.4%、60.9%和16.7%。以东氿、西氿为界，市域北部为宽广的太滆平原，南部是由天目山余脉组成的宜溧低山丘陵，低山平均海拔高程在150～240m（黄海高程系统，下同）之间，丘陵一般高程在50m左右。市域平原地区多为水稻土，是太湖地区商品粮重要基地之一，山地岗丘多为棕壤、红黄壤和黄棕壤，常绿阔叶林构成主要植被类型，全市植被覆盖率达21.4%。宜兴市处于扬子板块东南部，大多数被第四系松散层覆盖，基岩主要出露于南部山区，其他绝大部分为沉积岩层。市域内存在两条相对稳定的断层构造，分别为南山～东岑村断裂带和狮螺山～宜兴背斜陷落隐伏断层带。1.4.2河流与水文特征宜兴市河流属太湖湖西流域，市域河流纵横，域内有四大水系：南溪河系、太滆河系、蠡河河系和凰川河系。对宜兴市区影响较大的是南溪河系和蠡河河系，南溪河系主河有南溪、北溪入西氿，穿过宜城的宜北河、太滆河、南虹河、升溪河和城南河经东氿入太湖，全长424km。南溪河系南部有鬲溪、桃膝二个山区水系汇入南溪，南溪河系是宜兴、溧阳二市的主要泄洪通道。丁蜀的花溪河、丁蜀大河、分洪河以及川埠大河属于蠡河河系，北入东氿，东入太湖。城区内有芜申运河及武宜运河两条运河。1.4.3气候特征宜兴市地处北亚热带与暖湿带过度区，属亚热带季风海洋性气候。四季分明、温和湿润、雨量充沛、季风盛行，日照充足，无霜期长，温、水资源比较丰沛，是江苏省雨量热量的高值区。。其自然条件如下：气温历年年平均气温15.6℃历年年平均最高气温16.5℃历年年平均最低气温14.8℃历年极端最高气温39.8℃历年极端最低气温-13.1℃湿度历年平均相对湿度81%降水历年年平均降水量1199.8mm历年最多降水量1738.4mm历年最少降水量679.1mm历年最大日降水量236.7mm第7页风况全年主导风向为东南风，春夏季多东南风，秋季多偏东风，冬季多西北风，年平均风速3.1m/s，最大风速17m/s。日照年平均日照时数1980.9小时霜期年平均无霜期241天降雪年最大积雪深度5.8cm1.4.4地震根据1990年全国地震区划，地震烈度为6度，且不考虑远震影响。1.4.5城市状况宜兴物产丰富，享有“陶都”美誉，所产陶器驰名中外。宜兴还是太湖风景区的旅游城市之一，以山清水秀的自然风光和不胜枚举的名胜古迹为依托，以洞、陶、竹、茶融为一体为主要特色，独领风骚，引人入胜。宜兴市自然资源丰富，农业经济基础稳定，多种经营全面发展，工业经济快速增长。自1992年以来，连续多年被评为全国农村综合经济实力百强县（市），并名列前茅。经过近年来的积极建设，宜兴已基本形成门类较齐全，结构较完整的工业体系，陶瓷产品海内外享有盛誉，环保、建材等产品已形成优势，被誉为“环保之乡”、“建材之乡”。宜城位于宜兴市域中东部，是全市政治经济文化中心，市政府所在地，宁杭公路穿城而过，交通便利。宜兴市社会经济随着改革开放的不断深入，凭借着区域的优势，经济总量稳定持续增长，综合实力明显增强，2006年全市实现生产总值（GDP）428亿元，比上年增长16.3%。其中第一产业增加值17.1亿元，比上年增长5.2%；第二产业增加值256.9亿元，比上年增长15.6%；第三产业增加值154亿元，比上年增长19.0%。按户籍人口计算，全市人均生产总值40419元，比上年增长16.2%，按现行人民币汇率折算，人均生产总值5182美元；按常住人口计算，全市人均生产总值35472元，比上年增长14.1%，按现行人民币汇率折算，人均生产总值4548美元。全年实现财政总收入50.81亿元，同比增长18.0%，其中一般预算收入21.66亿元，同比增长22.3%。财政总支出29.91亿元，增长13.8%，一般预算支出21.68亿元，增长23.7%。财政总收入占生产总值的比重达到11.87%。在全国县域经济综合实力、基本竞争力最新排名中，分列第20位和第9位。1.5工程建设的必要性1.5.1现有处理规模不能满足处理需求目前，开发区现有供水企业2家，供水能力达15万吨/天。园区有两座污水处理厂，分别为宜兴市清源污水处理厂、欧亚华都污水处理厂。其中，宜兴市清源污水处理厂位于于大溪河边广福寺区段，设计初期只考虑接纳生活污水，处理规模仅为2.5万t/d，处理工艺采用A2/O，尾水排入大溪河。欧亚华都污水处理厂规模为3万t/d。污水厂采用SBR工艺，将工业园的污水集中处理达到一级排放标准，再排入由大约40亩的人工湿地组成的氧化塘，进一步对尾水处理，削减其污染物的排放量。开发区产业结构以化工、纺织和机械行业为主导，同时以光伏光电为主的电子产业发展迅速，已经成为开发区的第四大产业。开发区的工业污水水质复杂，与生活污水的水质有很大差异，处理工艺也近不相同。现有污水厂处理规模和处理效果远达不到处理的要求，迫切需要在园区内新建污水处理厂。1.5.2建设生态园区的需要生态工业园区是依据清洁生产要求、循环经济理念和工业生态学原理而设计建立的一种新型工业园区。通过生态工业园区的建设，在企业内部推行清洁生产，可以最大限度地利用资源，减少有毒、有害物质的使用和排放；在区域层面上，建立企业之间、部门之间、产业之间物质输入与输出关系，把上游企业的废物作为下游企业的原料，封闭了物质循环；在社会层面上，把“生产者”、“消费者”和“分解者”有机组合起来，建立完善的资源再生循环体系，从而达到变污染负效益为资源正效益、改善区域生态环境质量的目的。开发区前期发展的产业以污染密集型和中低层次技术为主，项目的整体规模、水平、档次还不高。这导致开发区在建区初期产业特色不鲜明，区内小企业数量偏多，化工、机械行业并没有形成以龙头产业为主的产业群，也没有形成协同配套的作用。开发区正式成立以来加快推进了园区从传统的制造业向现代制造业与高端服务业的转变，突出抓好光电新材料、光伏新能源、精密机械制造三大新兴产业园的建设，开发区规划建设体系正在形成。相对高经济速发展的开发区，基础设施的建设在宜兴开发区相对滞后，因此健全基第7页础设施建设是开发区增加生产要素吸引力，提升区域竞争力的重要举措。城北污水处理厂工程项目的实施，会完善市政设施，有效改善当地的生态环境的同时，为宜兴开发区的社会经济发展提供有力保障。1.5.3治理太湖污染的需要2007年6月，中共中央政治局委员、国务院副总理曾培炎出席太湖水污染防治座谈会并讲话。他指出，太湖水环境关系太湖流域和长江三角洲地区经济社会发展全局，关系到人民群众切身利益。沿湖各地政府要本着对人民群众高度负责的精神，全面贯彻落实科学发展，按照构建社会主义和谐社会的要求，正确处理经济发展与环境保护的关系，把环境保护放在现代化建设的重要位置，远近结合、标本兼治，进一步加强应急处理和事故防范工作，切实防止太湖流域水源地受到污染，确保城乡居民饮水用水安全，实行更高水平更加严格的环境保护标准，坚持不懈地推进全面、系统、科学的污染治理，努力从根本上解决太湖污染问题。2007年，无锡市确定的治理太湖、保护水源“6699行动”，包括六大应急对策、六大工作机制、九大清源工程、九大治污措施；同时推出环保优先“八大行动”，全力以赴保护和重建无锡太湖地区的生态环境。本工程项目的实施，每年可减少排放污水912.5万吨，污染物质（按COD计算）每年减少4106吨，排放量减少90%；BOD量每年将减少1277.5吨，排放量减少93.3%；SS量每年将减少3558.75吨，排放量减少97.5%。这对保护和改善当地的水环境，对太湖流域水污染的防治具有非常重要的意义。1.6规模与处理程度的确定1.6.1污水处理量*****污水处理厂处理规模（即现状污水量）为50000m3/d,设计中取水量变化系数Kp为1.35。1.6.2设计进水水质和处理标准A.设计进水水质设计任务书提供的资料中*****污水处理厂设计进水水质为：表1污水处理厂设计进水水质污染物CODCrBOD5SSNH3－NTPpH含量360mg/l180mg/l150mg/l35mg/l3mg/l7~8B.出水排放标准污水处理厂的污水排放应执行《污水综合排放标准（GB8978－1996）》中的二级标准，即出水水质应达到如下要求：表2污水处理厂出水排放标准污染物CODCrBOD5SSNH3－NTPpH含量≤120mg/l30mg/l30mg/l25mg/l1mg/l6~9C.处理效率由进水水质和出水标准算得，污水处理厂对各污染物的处理效率应达到如下要求：表3污水处理厂设计处理效率污染物CODCrBOD5SSNH3－NTP处理效率≥66.7%83.4%80%28.6%66.7%2污水处理厂方案的确定2.1确定污水处理方案的原则确定污水处理方案的原则：（1）贯彻我国环境保护的基本国策，执行国家有关法规、政策、规范及标准。（2）在城市总体规划的指导下，从保护城市水源和环境的角度出发，建设三期工程。采取统一规划、分期实施的原则，使工程建设与城市发展相协调，充分发挥建设项目的社会、环境及经济效益。（3）以技术先进可靠、经济合理