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第四章水污染治理流程与工程费用估算第一节水污染治理工艺流程选择一、处理工艺流程选定应考虑的因素二、污水处理工艺典型流程第二节水污染治理工程费用估算一、工程造价构成分析二、工程投资估算三、工程运行成本计算第三节水污染治理工程建设模式与招标一、工程建设模式二、城市污水处理工程建设模式三、水污染治理工程项目招（投）标水污染治理工艺流程系指在保证处理污水达到所要求的处理程度，所采用的污水治理技术各单元的有机组合。污水的组分复杂多变，只用某一单元操作往往达不到预期的净化指标，常常必须采用几种方法组合而构成的污水处理工艺流程。对于某种污水、究竟采用哪几种处理方法组成系统，要根据污水的水质、水量，回收其中有用物质的可能性、经济性、受纳水体的具体条件，并结合调查研究与经济技术比较后决定，必要时还需进行试验。根据不同水质水量和不同出水要求合理选择最佳的处理流程，是水污染治理工程设计的重要内容之一。第一节污水处理工艺流程选择一、处理工艺流程选定应考虑的因素1．污水的处理程度2．工程造价与运行费用3．当地的各项条件4．原污水的水量与污水流入工况二、污水处理工艺的典型流程污水的处理程度是污水处理流程选定的主要依据，而污水的处理程度又主要取决于处理水的出路、去向。排放水体，这是对处理水最常采用的途径，也是处理水的“自然归宿”。污水处理程度可用以下几种方法进行确定。(1)按水体的水质标准，即根据当地环境保护部门对该受纳水体规定的水质标准进行确定。(2)考虑受纳水体的稀释自净能力，应采取慎审态度，取得当地环境保护部门的同意。（3）处理水再生利用被处理后的污水有多种回用途径，农田灌溉、浇灌菜田；作为城市的杂用水，冲洗公厕、喷洒绿地、公园；冲洗街道和城市景观水域的补给水等。无论回用的途径如何，在进行回用的深度处理之前，城市污水必须经过完整的二级处理。表4-1部分污染物最高允许排放浓度(mg/L)指标适用范围一级标准二级标准三级标准BOD5CODSSPH值色度TPNH3-N城镇二级污水处理厂其他排污单位城镇二级污水处理厂其他排污单位城镇二级污水处理厂其他排污单位一切排污单位一切排污单位一切排污单位其他排污单位20306010020706~9500.1153060120150301506~9800.125-300-5004006~9-0.3-2．工程造价与运行费用是选定工艺流程的重要因素。工程施工的难易程度和运行管理需要的技术条件也是选定处理工艺流程需要考虑的因素。减少占地面积也是降低工程费用的重要措施，它对污水处理工程的经济效益和社会效益有着重要的影响。3．污水处理工程当地的各项条件地形、气候等自然条件也对污水处理工艺流程的选定具有影响。例如，有旧河道、洼地、沼泽地等，可以考虑采用稳定塘、土地处理等污水的自然生物处理系统，在寒冷地区则应保证在低温季节也能够正常运行。当地的原材料与电力供应等具体问题，也是选定处理工艺应当考虑的因素。4.原污水的水量与污水流入工况除水质外，原污水的水量也是选定处理工艺需要考虑的因素，水质、水量变化较大的原污水，应考虑设调节池或事故贮水池，或选用承受冲击负荷能力较强的处理工艺，如完全混合型曝气池等。工程施工的难易程度和运行管理需要的技术条件也是选定处理工艺流程需要考虑的因素，地下水位高，地质条件较差的地方，不宜选用深度大、施工难度高的处理构筑物表4-2典型的污水生物处理工艺的特点处理工艺特点适用范围完全混合活性污泥法承受冲击负荷能力强；全池需氧要求相同，节省动力；曝气池和沉淀池和建，不需要单独设立污泥回流系统。但连续进水出水容易短路；污泥易膨胀。适于处理工业污水，高浓度有机污水推流式活性污泥法曝气池废水浓度存在梯度，降解推动力大，效率高。会出现池首曝气不足，池尾曝气过量的现象，增加动力费用。工业废水阶段曝气活性污泥法沿池长多点进水，有机负荷分布均匀；供氧量均化；充分利用空气。进水如果不混合均匀，处理效果会下降。适用各种污水。高浓度活性污泥法负荷率高；曝气时间短。城市废水和各种工业废水SBR运行管理简单，造价低，耐冲击负荷，出水好，可抑制活性污泥丝状菌膨胀，脱氮除磷。适用各种污水生物接触氧化法生物活性高，微生物浓度高；污泥产量低，出水好；动力消耗低，挂膜方便；不存在污泥膨胀等问题。生物膜较厚，易堵塞填料，若产生大量后生动物会造成生物膜大块脱落。适用各种污水厌氧消化池在一个池内实现厌氧发酵反应和液体与污泥的分离；设搅拌装置可使有机物与厌氧污泥充分接触。城市污水厂污泥的稳定处理；高浓度、难降解的工业废水厌氧接触法消化池污泥浓度、有机负荷高；占地面积小；容易启动高浓度有机污水；污泥等固体废物处理上流式厌氧污泥床工艺反应器的有机负荷很高；反应器上部设置的三相分离器，有效的将气、固、液三相进行分离；污泥颗粒化后使反应器抗冲击负荷性大大提高。高浓度有机污水A/O工艺污水先进缺氧段，再进入好氧段。好氧池的混合液和二沉池的污泥同时回流到缺氧池形成内回流。除磷效果好A2/O工艺污水先进厌氧段，接着进缺氧段，再进入好氧段。脱氮除磷二、污水处理工程典型流程1．城市污水处理工程典型流程2．工业废水处理流程1、城市污水处理工程流程按照处理效率，污水处理工程可以分为三级：一级处理沉淀法二级处理生物处理法一级加强处理化学混凝沉淀法化学生物絮凝处理生物处理法一级处理（沉淀法）一级强化污水处理一级强化处理（混凝沉淀法）二级生化污水处理城市污水处理工艺的典型流程4-3邯郸市东污水处理厂工艺流程图2、工业废水的处理(1)本厂工业废水的特点，包括污染环境的是有毒物、有机物，还是特殊物质(如油、酸、碱、悬浮物等)，水量多少，变化如何；(2)循环给水和压缩废水量的可能性；(3)回收利用废水中的有用物质的方式方法；(4)废水排入城市沟道的可能性；(5)生活污水情况。在具体确定工厂的废水处理方案之前，先要调查研究下列各点：(1)确定废水的处理要求；(2)经过处理后的废水是循环使用、灌溉农田、排入城市沟道，还是排放入天然水体；(3)哪些废水就地(车间)解决，哪些废水集中处理，哪些废水就地进行预处理后再集中处理，哪些废水能同本厂生活污水一起处理。在调查研究的基础上，顺次解决下列各问题：在解决上述问题后，可研究各分散处理和集中处理的方法和流程。第二节水污染治理工程费用估算一、工程造价构成分析二、工程投资估算三、工程运行成本计算一、工程造价构成分析水污染治理工程的造价是指一个水污染治理工程项目从筹集、设计、施工、试生产到正式投入运行所需的全部资金。水污染治理工程的造价受地区条件、工程规模和设计标准的影响很大，造价变化幅度可能相差2～3倍之多，其变化规律也不易掌握。但构成水污染治理工程的各单项构筑物的造价与总造价的比例有一定规律，即与治理工程的造价构成有一定的比例关系。一般来说，此比例受工程规模的影响较小，在工艺标准和结构类型大致相近的情况下，各部分与总造价的比重比较接近。水污染治理工程造价构成主要有按工程分期的费用组成法、按总概算的费用项目划分和按建设费用的性质划分等三种分类方法进行计算。二、工程投资估算可分为两类：一是粗估，或称可研性估算，一般是根据概念性设计编制，在已确定的初步流程图、主要处理设备、配管长度和建设工程的地理位置的基础上进行，投资估算的可能误差范围在±(20%～30％)；二是概念性设计和将来可能建设的技术条件，其可能的误差范围在±(10％～20％)。常用的水污染治理工程投资估算方法有根据指标与概算定额估算法、主要造价构成估算法和参照同类工程造价法以及内容积估算法等几种。1.指标与概算定额估算法采用国家或部门、地区制定的技术经济指标为估算依据，或以已经建设的同类工程的造价指标为基础，结合工程的具体条件，考虑时间、地点、材料差价等可变因素作必要的调整。参照2001年建设部颁发的《城市污水处理工程项目建设标准》和《城市排水工程项目建设标准》，并结合近年来各地市政设施建设项目的实际施工工程投资结算情况，对基本建设投资进行估算，综合列于表4-6，供工程初步估算时参考。表4-6一、二级城市污水处理工程项目投资估算指标类别建设规模投资估算指标[元/(m3/d)]不含污泥消化含污泥消化一级污水厂Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类Ⅳ类Ⅴ类335～285400～335480～400575～480685～575—————二级污水厂Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类Ⅳ类Ⅴ类700～600820～700950～8201120～9501350～1120800～690935～8001085～9351285～10851560～1285注：①表中指标不包括征地、拆迁、青苗与破路赔偿等费用。②表中指标采用北京市1999年人工、材料、机械预算价格计算，不同时间、地点、人工、材料价格变动，可调整后使用。③表中指标未考虑湿陷性黄土区、地震设防、永久性冻土和地质情况十分复杂等因素的特殊要求；厂站设备均按国产设备考虑。④表中污水厂建设规模大的取指标下限，建设规模小的取指标上限。⑤污水水质按一般情况考虑，既进厂水的BOD5150mg/L，出厂水的BOD52mg/L；一级污水厂包括一级强化处理。⑥二级处理主体工艺按活性污泥法考虑。城市污水处理工程建设规模有五个类别(以污水处理量计)：Ⅰ类：50万m3/d~100万m3/d；Ⅱ类：20万m3/d~50万m3/d；Ⅲ类：10万m3/d~20万m3/d；Ⅳ类：5万m3/d~10万m3/d；Ⅴ类：1万m3/d~5万m3/d。表4-7城市污水处理工程各单位工程投资比例%项目建筑工程工艺设备电气设备管道及配件合计一级污水厂58161016100二级污水厂50261212100污水深度处理55181215100污水泵站5825125100综合分析污水处理厂造价构成，其工艺(包括设备、配管及管线综合)占总造价的30％左右，电气及自控仪表部分约占总造价的20％左右，整个土建工程约占总造价的50％。如果二级处理采用氧化沟，其土建将占总造价的60％左右。工艺、电气仪表、土建三者的平均比例大致是30：20：50。但近年来，一些利用外资的贷款项目，采用进口设备的数量增多，而进口设备的价格往往比国产设备高出数倍，以致于设备部分的造价比重明显上升。分析所依据的资料大多是传统的常规二级生物处理(活性污泥法)流程。污水经泵房提升、曝气沉砂、初次沉淀、曝气池、二次沉淀、出水消毒后排放；处理构筑物的初沉池、曝气池(包括鼓风机房)、二次沉淀池、消化池(包括控制室)、脱水机房及厂区平面布置等六项工程的造价约占整个污水处理厂造价的75％左右，其中曝气池造价最高，其造价占污水处理厂造价的1/4～1/5，故对曝气池工艺的合理设计将是降低污水处理厂造价的重要环节。构筑物名称各构筑物占污水处理厂总造价的比例／％构筑物名称各构筑物占污水处理厂总造价的比例／％幅度范围通常比例幅度范围通常比例进水泵房及格栅房沉砂池初次沉淀池曝气池及鼓风机房二次沉淀池消化池及控制室污泥浓缩池5～121～25～1117～258～167～112～46～91～26～1019～239～148～102～3沼气柜脱水机房其他构筑物综合楼及辅助建筑平面布置机修、化验、通讯及运输设备家属宿舍2～54～103～53～811～174～83～62～44～83～54～612～165～74～5表4-8污水处理厂的造价构成2.主要造价构成估算法估算时着重于造价构成的主要方面，次要方面则按主、次两者的比例关系进行估算。例如污水处理厂的造价估算，可利用前节介绍的污水处理厂的造价分析成果(表4-8)，着重于初沉池、曝气池、二沉池、消化池、脱水机房及厂区平面布置等六项费用的估算，在得出这六项工程费用的基础上增加30％～35％，就能估算出整个污水处理厂的工程费用。3.参照同类工程的造价估算法利用过去已建成的同类工程或同一类型构筑物的造价资料作为估算基础，分析两个工程项目的不同特征对造价可能产生的影响。根据工程环境的具体条件、主体工程量、施工条件、材料价格等因素的差异，对造价作出必要的调整。如按各单项构筑物造价分析估算，就能使造价比较和调整工作更为细致，估算精确性亦随之提高。在缺乏同类工程造价资料的情况下，必须按