水泥厂节能工作计划例1

中图分类号：X705文献标识码：A文章编号：1674-9944（2012）12-0074-05

1武汉市污泥处理处置现状分析

1.1污水厂现状

武汉市从1984年开始建设污水处理厂，并于1990年开始正式运行，至2010年年底，武汉市都市发展区范围内已建成污水处理厂16座，总规模195万t/d[1]，具体情况如表1所示。

1.2污泥现状

1.2.1污泥现状产量

武汉市主城区已建成的12座污水处理厂中正常运行产泥的污水厂有9座，主城区外已建和在建的8座污水厂中正常运行的有4座，目前，污水厂的污泥脱水后含水率平均在75%～80%左右，2010年武汉市主城区脱水污泥总产量为226419t，产泥率为1.66～9.13t湿污泥/×104 m3污水；主城区外脱水污泥总产量为38902t，产泥率为4.32～5.4t湿污泥/×104m3污水。因此截至2010年年底，武汉市已建成16座城镇集中式污水处理厂，日产污泥（80%含水率）约730t。

1.2.2污泥现状泥质

武汉市主城区各污水处理厂现状泥质特性见表2。

1.3污泥处理处置现状

目前武汉市都市发展区范围内正常运行产泥的污水厂有13座，仅三金潭污水厂建有污泥厌氧消化池，其余污水厂污泥处理主要采用离心脱水和带式脱水等机械脱水方式脱水，脱水污泥的最终处置方式均为委托外运填埋。

1.4污泥处理处置建设项目及发展情况

目前武汉市三金潭污水厂消化池已调试运行，已批复立项准备建设武汉市亚行三期环境改善项目污泥处理子项（表3）、陈家冲污泥处理项目。

近两年来，随着武汉市对污水厂污泥处理处置的重视，越来越多的企业参与到污泥处理处置事业中来，比如湖北省华新水泥公司拟将脱水60%的污泥运至黄石水泥窑焚烧制成水泥骨料，湖北亚东水泥有限公司计划新建一条水泥生产线协同处理城市污泥，湖北博时城乡环境能源公司已建成运行污泥炭化处理示范工程，湖北和远新能源科技有限公司已动工建设利用复合酶-OSA污泥减量技术和太阳能-热泵污泥干化技术处理市政脱水污泥工程。

1.5污泥处理处置存在的主要问题

由于历史与体制的原因，我国排水行业历来“重水轻泥”，武汉市也不例外，近几年来武汉市城市基础设施建设主要以污水处理厂为主，而污泥作为污水处理的产物并没有受到足够的重视，主要是因为以前污泥量较小，对环境的危害程度没有现在严重。随着污水厂大规模建设并相继投产运营，污泥的产量急剧增加，目前全市的污泥量接近730t/d，污泥的处理处置问题凸显出来，亟需解决污泥出路问题。

目前武汉市污水厂污泥未考虑污泥干化等常规处理设施，仅采用浓缩、脱水等处理，处理效率偏低，污泥含水率普遍高达80%，运往垃圾场填埋后，由于污泥细小，可能造成垃圾场渗滤收集系统的堵塞，同时如此大量的剩余污泥进入垃圾场，势必会影响垃圾场的正常运行，降低垃圾场的处理能力，缩短垃圾填埋场的使用寿命。目前武汉市垃圾填埋场已不接纳此类污泥。同时这些污泥含水率高，呈糊状，给储存、处理、运输等环节带来极大困难，造成现有污水污泥出路不畅。因此未来应根据污泥现状泥质的特性，寻找合适的污泥处理处置方式。

同时，武汉市目前没有专门的污泥处置设施，现有污泥的外运填埋如处理不当，将不可避免地造成二次污染。污泥处理处置的失效不仅是污水处理厂全部功能实现的问题，而且作为城市水资源与水环境的结点其整体功能也将随之失效，污泥对地表水和地下水的污染甚至会造成更为严重的环境灾害。

2武汉市污泥处理处置面临的基本形势

2.1污水处理厂污泥处理处置的紧迫形势

截至2010年年底，武汉市已建成16座城镇集中式污水处理厂，日产污泥（80%含水率）约730t，按武汉市污水处理厂的建设速度和规划规模，污泥产量在相应的规划期内还将处于高速增长阶段。依据《武汉市主城区污水收集与处理专项规划（2010～2020）》，主城区污水厂规划处理总规模将达到369万m3/d。另外都市发展区污水厂规划处理规模为244.5万m3/d，远城区（不在都市发展区范围内，仅前川和邾城）污水厂规划处理规模为20万m3/d。根据环保部及规划部门对水环境保护的要求日益提高，大部分污水厂的尾水排放标准将由原来的GB18918-2002一级B标准提高至一级A标准[2]，因此污水厂污泥量远期将大大增加。通过污泥量预测，至规划远期，武汉市各污水厂的干污泥总量约894.8t/d，如果按处理到含水率80%的要求，则运出厂外的污泥总量约2986t/d；如果按环保部“十一五”期间对污泥减量化的要求，污泥含水率不得大于50%运出厂外[3]，则运出厂外的污泥总量约1194t/d。

因此，武汉市现有已建及在建污泥处理处置设施总规模还远不能满足污水厂正常运转和持续发展的需要。

2.2武汉市污泥处理处置面临的政策形势

2000～2010年期间，国家相关单位相继颁布了《城市污水处理及污染防治技术政策》 、《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》（建城[2009]23号）、《污水处理厂污泥处理处置最佳可行技术导则》、《关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知》（环办[2010]157号）、《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南（试行）》（建科[2011]34号）[3～8]。当前我国污泥处理处置事业处于初步发展阶段，这些政策体现了节能减排、资源循环利用和土地节约利用政策的要求，明确了污水处理厂污泥处理处置技术的发展方向和技术原则，对指导各地开展城镇污水处理厂污泥处理处置技术的研发和推广应用、促进工程建设和运行管理、避免污泥二次污染、保护和改善生态环境、促进节能减排和污泥资源化利用等具有重要意义。

2010年12月湖北省住房和城乡建设厅根据国家下发的有关规定制定了《关于加强全省城镇污水处理厂污泥处理处置劳动的意见》，对全省污泥处理处置设施建设、监管、投融资体系以及组织领导等提出了指导意见和明确要求，为加快推进湖北省城镇污水处理厂污泥无害化处理处置和资源化利用工作提供了政策支持[9]。

我国对污泥处理处置的认识是在近几年才逐渐展开的，存在国家层面的法律法规缺失的问题，这也导致了武汉市缺乏对城市污泥处理处置的相关规定，目前市水务局、环保局和城管局等行政主管部门对城市污泥处理处置都具有管理职能，但未能形成有效的管理机制，造成管理和监管缺位。

2.3武汉市污泥处理处置面临的资源形势

武汉市有多种可用于污泥处理处置的资源条件，如土地利用、焚烧和填埋资源，各种资源条件的优缺点分析如下。

2.3.1土地利用条件

污泥土地利用主要通过堆肥进行农用或通过无害化及稳定化处理后进行土壤改良。林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。污泥用于严重扰动的土地（如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地）的修复与重建，减少了污泥对人类生活的潜在威胁，既处置了污泥又恢复了生态环境。

2.3.2农业利用消纳的资源条件

根据土地利用变更调查数据分析，到2020年，武汉市耕地保有量将不低于338000hm2（507万亩）。

可见武汉市农用地规模较大，可消纳污泥产品量大。根据《城镇污水处理厂污泥处置 农用泥质》（CJT 309-2009），施用符合标准的污泥时，一般每年每亩用量不超过7.5t（以干污泥计），连续在同一块土壤上施用不得超过10年，则仅耕地年可消纳污泥量253.5万t。不过由于污泥中含有部分重金属和其他有毒物质，且目前国内相关标准缺失，难以控制土壤中积累的重金属和其他有毒物质含量对农作物的影响，同时污泥制肥尚无产品消纳体系，堆肥产品无法保证稳定持续的消纳，且一旦不慎造成污染进入食物链，后果将十分严重难以挽回。

2.3.3绿化利用消纳的资源条件

武汉市主城区现状绿地总面积为25.17km2，规划公园绿地、生产绿地总量分别为74.04km2和5.01km2。新城组群现状绿地面积总量为22.36km2，规划公园绿地和生产绿地面积分别为74.38km2和26.03km2。

武汉市绿化用地规模较大，可消纳污泥产品量大，由于该方式污泥产品不进入食物链，在保证环境安全前提下，可有效解决污水污泥出路问题。但是此方式缺乏污泥产品施用地域、方式、数量整体的规划。

2.3.4矿区恢复消纳的资源条件

武汉市在蔡甸区、江夏区等共有7610hm2废弃砖瓦厂、矿山用地需进行土地复垦和改造。

污泥经过干化或者石灰（水泥）稳定后，不仅其含水率大大降低、病菌杀灭，其物理性能也得到较大改善，可作为部分建设场区的填方土源。但开采矿区为企业使用，需相关政策才能保证该种消纳方式使用。

2.3.5焚烧条件

考虑环保部门要求，污泥不宜采用直接焚烧方式，已避免造成环境二次污染，同时污泥的建材利用等综合处理措施需在干化前提下实施，本次焚烧条件分析以干化条件分析为基础。由于武汉市污泥热值尚不能支持自身干化需要，外来能源的补充就成为污泥干化最重要的制约因素。武汉市内现有青山热电厂、武昌电厂、关山热电厂、阳逻电厂、沌口电厂、武钢电厂、武石化电厂、晨鸣纸业自备电厂、葛化祥龙电厂、东西湖世源热电等，装机规模为425.15万kW，武汉市已建及在建垃圾焚烧厂有5座，分别为长山口、滠口、青山、新沟和锅顶山垃圾焚烧厂，现有水泥厂有阳逻亚东水泥厂，在武汉市周边100km范围内还有华新水泥黄石、大冶和赤壁等生产厂。

武汉市目前在三环线周边分布的电厂和垃圾焚烧厂较多，能源分布较广，为污泥干化提供了良好的能源条件。同时干化后产品可与煤掺烧补充能量，达到资源循环利用效果。但是这些电厂余热已开发利用，且掺烧对现有锅炉本身存在不利影响，无相关政策鼓励企业积极参与。

2.3.6卫生填埋条件

武汉市内目前共有长山口（2000t/d）、陈家冲（2100t/d）2处在运行的垃圾填埋场，尚有千子山规划垃圾填埋场待建，处理规模为1500t/d。

卫生填埋以其成本地、易实施的优点，在污泥处置中占据了重要位置，同时作为污泥处置基本和安全手段，污泥填埋场地的控制必不可少。目前由于武汉市垃圾焚烧处理设施处于大规模建设期，现有垃圾填埋场处理能力较大，可有效接纳污水污泥的填埋需求。但是考虑土地利用价值及不可再生性，土地填埋不可持续，且选址难度较大，同时若脱水污泥不符合垃圾填埋场的剪切强度要求，勉强填埋会影响填埋场的透水透气性能及覆土，缩短填埋场使用寿命。

3解决武汉市污水厂污泥处理处置现状

的基本对策3.1尽快编制完成相关专项规划

随着城市发展污水厂污泥产量显著增加，污泥处理处置已经成为政府、行业专家和公众共同关注的焦点，2008年武汉市规划研究院启动了新一轮《武汉市污水厂污泥处理处置专项规划》的编制工作，并于2010年正式开始编制，以指导污泥处理处置项目的实施。在专项规划的编制过程中，面临许多难点和意见分歧，给污泥规划方案的确定造成了诸多困难，经过多番协商和修改，目前已基本完成专项规划的编制工作，政府应尽快完成规划的审查和批复工作。

3.2确保按期建设近期成熟项目

按现状污水厂规模和在建（含已立项）污水厂规模预测污泥量，到2013年，武汉市污泥总量为干污泥342.9t/d、80%含水率的湿污泥为1714.5t/d。近期应完成在建及已立项的污水厂污泥处理处置项目，包括华新水泥龙王嘴污泥深度脱水加外运水泥厂协同处置项目（80%含水率污泥150t/d）、北京恒通陈家冲污泥堆肥项目（80%含水率污泥220t/d）、亚行三金潭污泥热干化项目（80%含水率污泥100t/d）、亚行南太子湖污泥石灰稳定项目（80%含水率污泥50t/d）和亚行落步嘴污泥热干化项目（80%含水率污泥200t/d）。建设长山口基地的污泥卫生填埋工程，规模为80%含水率污泥400t/d。完成各污水厂厂内污泥含水率控制工程，包括近期所有在建及已立项污泥处理处置项目中未明确集中处理的污水处理厂，分别为汤逊湖、豹澥、沌口、纱帽、纸坊、黄金口、蔡甸、高桥污水处理厂，总计规模80%含水率污泥167.5t/d。同时建设汉西污水处理厂污泥消化工程，规模为80%含水率污泥200t/d。这些近期工程的建设将处理86.8%的含水率80%的污水厂污泥。

3.3尽快开展相关研究

3.3.1污泥处理处置方式研究

污泥的处置方法各有利弊，也在不断发展，对于武汉市来说不宜局限于一种处置方法。污泥处理处置方式的选择应有利于污泥处理处置的全过程安全风险控制，确保污泥处理处置系统满足城市环境保护的要求；有利于污泥处理处置的市场化运营，促进污泥资源化利用；有利于污泥处理处置项目的顺利推进，确保污泥处理处置各阶段目标的实现；有利于污泥处理处置新技术的应用，探索与武汉市相适应的处理处置技术路线。

通过对武汉市污泥泥质进行分析可知，各厂污泥含水率在75%～85%，均需要经过脱水处理才能满足各种处置方式的需求；将各厂干污泥重金属含量与各项泥质指标对比可知，龙王嘴污水厂污泥相对于园林绿化用泥Cd超标，汤逊湖和南太子湖污水厂的Zn含量严重超标，沌口污水厂污泥相对于部分泥质Pb含量超标，汉西相对于部分泥质Cd含量超标；而各厂污泥干基中有机物含量均能满足园林绿化、农用以及土地改良对有机物含量的需求，只有龙王嘴和三金潭污水厂污泥干基中有机物含量满足单独焚烧对有机物的需求；另外各厂干污泥肥分（总氮+总磷+总钾）均能满足土地改良、园林绿化以及农用泥质对肥分的要求；但是各厂热值均偏小，且不能满足焚烧对干污泥中热值的需求，因此对各厂脱水污泥进行焚烧皆需要热源，利用工业余热、废热先将污泥进行干化，提高污泥的热值再进行焚烧，是经济有效的方法，干化后的污泥可送入水泥厂、热电厂焚烧。

3.3.2污泥处理处置产业政策研究

政府应制定鼓励多元化投资的政策，在争取政府划拨污泥处理处置专项资金的同时建立多元化的污泥处理处置融资渠道，广泛吸纳国内外各类资本，鼓励成立专业污泥处理处置企业，实现污泥的集约化和产业化经营；制定保障污泥产品出路的政策，对污泥资源化利用产品优先采购；采取鼓励和扶持污泥处理处置产业发展的财政、税费优惠措施，以财政补贴、税费减免等经济杠杆引导和支持企业从事污泥处理处置工作；同时对在特许期限内，因政策调整而利益受损的公司进行补偿；鼓励污泥无害化和资源化的科学研究与技术进步，优先给予“三项经费”立项与资助，用于污泥无害化处理与综合利用技术改造的贷款，政府给予贴息扶持。

3.3.3污泥处理处置监管政策研究

污泥的处理处置监管主要可以从以下3个方面来考虑。一是源头监管：污水厂是污泥产生的源头，污泥处理处置的监管是目前污水处理厂监管的重要工作之一，各污水处理运营单位必须建立污泥产期、产量、去向等详细台账，健全相关管理制度，各厂在生产报表中上报污泥量和脱水污泥含水率，以便进行核查。二是转移监管：污泥产生后要进行处理处置，则必须进行转移运输，而运输公司或运输车辆必须置于监管之下，污泥运输应采取密封措施，防止沿途抛洒，更不得随意倾倒，避免在运输过程中产生二次污染。环保的危险废弃物转移联单管理办法是个有效的办法，可以借鉴。三是处置监管：污泥的处置方式及产品最终去向必须得到监管，防止企业在盈利驱动下，会在可减少成本的环节钻空子，让污泥最终得到安全有效的处置。

3.3.4污泥处理处置资金政策研究

目前，由于污泥的偷排或不妥当的处理处置会带来环境的二次污染，同时也严重影响污水处理的效果，且污水处理费收费不到位、收费水平过低，同时污泥处置要涉及到多部门、多企业，需要建立一个完整的产业链，不是一个企业可以解决的，需要政府系统规划、组织协调其设施的建设与运行，因此政府承担了污泥处置设施投资、建设的责任。政府应从污泥处理处置费用纳入污水处理费以及污泥处理处置费用由政府列入专项资金进行管理两方面尽快开展武汉市污泥处理处置工程资金政策研究，促进污泥处理处置产业化发展。

4结语

（1）按武汉市污水处理厂的建设速度和规划规模，污泥产量在相应的规划期内还将处于高速增长阶段。现有已建及在建污泥处理处置设施总规模还远不能满足污水处理厂正常运转和持续发展的需要，污水处理厂污泥处理处置的形势紧迫。

（2）当前我国污泥处理处置事业处于初步发展阶段，国家相关政策体现了节能减排、资源循环利用和土地节约利用政策的要求，但是在国家相关法律法规缺失的情况下，武汉市缺乏相关的污泥处理处置政策和管理机制。

（3）武汉市有多种可用于污泥处理处置的资源条件，如土地利用、焚烧和填埋资源，虽各有利弊，但是总体上规模较大，可消纳量较大，分别广泛，可选择性多样，这有利于确定武汉市污水处理厂污泥处理处置方式选择、设施布局等。

（4）在武汉市污水厂污泥处理处置面临的基本形势下，为解决污泥处理处置现状存在的问题应尽快完成专项规划的编制、近期污泥项目的建设及污泥处理处置方式、产业政策、监管政策和资金政策的研究。政府应制定鼓励多元化投资的政策，对污泥资源化利用产品优先采购，采取鼓励、扶持污泥处理处置产业发展的财政、税费优惠措施，制定风险补偿和科研资助政策，保证项目公司的利益，鼓励污泥无害化和资源化科学研究技术的进步。

参考文献：

[1]武汉市规划设计研究院，武汉市城市防洪勘测设计院.武汉市主城区污水收集与处理专项规划（2010～2020）[R].武汉：武汉市规划设计研究院，武汉市城市防洪勘测设计院，2010.

[2]武汉市规划设计研究院.武汉市都市发展区污水处理厂尾水排放方案及用地控制规划[R].武汉：武汉市规划设计研究院，2011.

[3]中华人民共和国环境保护部.关于加强城镇污水处理厂污泥污染防治工作的通知（环保[2010]157号）[R].北京：中华人民共和国环境保护部，2010.

[4]中华人民共和国住房和城乡建设部，国家环保总局，中华人民共和国科学技术部.城市污水处理及污染防治技术政策[R].北京：中华人民共和国住房和城乡建设部，国家环保总局，中华人民共和国科学技术部，2000.

[5]中华人民共和国住房和城乡建设部.城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）[R].北京：中华人民共和国住房和城乡建设部，2009.

[6]中华人民共和国环境保护部.污水处理厂污泥处理处置最佳可行技术导则[R].北京：中华人民共和国环境保护部，2010.

水泥厂节能工作计划例2

为了加强城市污水治理，保护水环境，今年来中央增加了污水处理行业投资力度。从2003年国家实施积极财政政策以来，城市污水处理事业发展更为迅速。根据我国国民经济发展计划和水污染防治规划中城市污水处理规划：到2010年，我国城市化率将达40％，城镇人口总量将增加到6.7亿，污水处理率建制镇不低于50％，设市城市不低于60％，重点城市不低于70％的目标，为了能保证目标的实现，污水处理厂的建设必将是一项长期艰巨的任务。

1厂址选择

厂址选择应符合城市总体规划和排水工程总体规划的要求，并根据下列因素综合确定：厂址必须位于集中给水水源下游，并应设在城市工业区、居住区的下游；为保证卫生要求，厂址应与城市工业区、居住区保持约300m以上距离；厂址宜设在城市夏季最小频率风向的上风侧，及主导风向的下风侧；结合污水管道系统布置及纳污水域位置，污水处理厂选址宜设在城市低处，便于污水自流，沿途尽量不设或少设提升泵站；

2排水体制

排水体制是污水处理厂设计面临的首要问题，它不仅涉及工程投资、环境保护、工程实施的难易程度，还直接影响污水处理厂的工艺选择。国内城市在长期发展过程中由于受投资因素的限制及发展模式等多方面因素的影响，多建成为雨污合流制。合流制区域面积至少占建成区面积的80％以上，而且八十年代以前的建成区，建筑密集，各种地下管线拥挤，要改造为分流制，需增设一套污水管网系统，难度非常大【2】。

3建设规模

城市排水工程建设是一项系统工程，涉及城区管渠改造、污水收集、污水处理和排放利用、污泥处置等问题。因此，对一个城市来说，需根据城市总体规划和排水规划，分期分批地建设污水管网和污水处理厂，要根据水环境保护的目标，分期实施，逐步到位。

合理地确定设计的污水水量和污水水质，直接涉及工程的投资、运行费用和费用效益。不少城市由于市区污水管道未形成系统，缺乏长期积累的污水水质水量资料，一般采取按规划面积、人口和工业发展的预测来推导污水量，并提出生活污水量、工业废水量和公建、商业污水量各占的比例，其不确定因素较多，因此设计出的污水量往往与实际有较大偏差。并且，规划计算的污水量与可能有污水量、实际收集到的污水量和可能进行处理的污水量是不同的，设计污水量在很大程度上取决于污水管网普及率和实际可能收集到的近、远期污水量。因此，在设计污水量时要充分认识城区内管网改造的复杂性和艰巨性，应尽量把可能出现的问题考虑周全，诸如：有的取决于旧城市的改造和道路的改造，有的埋了干管，支管迟迟未建成等等现象；对设计的污水水质，应该对现有实测的水质资料进行分析(包括生活污水、工业废水水质水量变化和地下水对管渠的渗入量等)，对雨污合流和老城区排水系统需科学地确定污水管道的截流倍数等等【3】。总之，设计的污水水量和污水水质要通盘考虑，既要留有余地又要避免余地过大，造成增加投资、设备闲置或低效运行现象。

4工艺选择

污水处理厂的工艺选择应根据原水水质、出水要求、污水厂规模，污泥处置方法及当地温度、工程地质、征地费用、电价等因素作慎重考虑。由于每项工艺技术都有其优缺点，不可能以一种工艺代替其他一切工艺，即使同样的工艺，在不同的进水和出水条件下，最终的处理效果也会不同。对污水处理厂工艺的选择应按照以下原则：技术合理。技术先进而成熟，对水质变化适应性强，出水达标且稳定性强；经济节能。

由于城市污水处理投资大，运行费用高，因此为了降低投资和运行成本，因地制宜地进行工艺比较是必要的。但在现实中经常碰到的问题是，工艺方案比较往往不够科学，有的对工艺已有倾向和爱好，先人为主，对倾向的工艺只说优点，对不赞成的工艺强调缺点；有的把自己的小型试验数据与别的已上工程的工艺比；有的是将处理BOD为主的工艺与处理BOD同时进行脱氨除磷的工艺比；通过世界各地多种多样的污水处理厂运行比较可知，对工艺的选择不能简单的比较出水指标，而应该看到，同样的工艺，采用的设计参数不同，其结果是不同的。

5污泥的处理与处置

污水处理厂在水处理过程中会截流与排出一定量的栅渣、沉砂和污泥。对城市污水厂而言，其数量大约为进水量的0.5%～1.5%。目前部分设计单位在污水处理厂设计中对污泥处置重视程度不够，形成了"重水轻泥"的现象，部分污水厂产生的污泥，经浓缩、机械脱水后直接外运，这些污泥未达到稳定性的要求，会带来环境的二次污染。因此设计部门应加强对污泥处置的设计与研究，目前常用的污泥稳定性处理方法有污泥中温消化、污泥好氧消化、污泥投加石灰、污泥焚烧等方法；当污泥处理厂达到一定规模后，可减少单位投资，降低日常费用，也便于污泥综合利用【5】。

6污水回用

我国属贫水国家之一，人均水资源占有量仅2400m，尤其是北方地区人均水资源占有量仅200-400m3，水资源的紧缺状况在一定程度上限制了工农业生产和城市的发展。而城市污水处理厂二级处理的尾水则是一种稳定的水资源，经过处理后可作为工业冷却洗涤用水、市政杂用水及城市河道湖面的景观用水。其投资、制水成本较低。国内许多地方采用污水回用的工程实践，充分证明了城市污水回用的经济性。

【参考文献】

［1］GB50014-2006室外排水设计规范[S]

［2］李强利，杨传文，吴吴．枣庄市污水处理厂设备的调试及运行．给水排水，2001，27(2)：8O～81.

水泥厂节能工作计划例3

 

hot points on urban wtp design

abstract: the problems related to why the constructed size of the urban wastewater treatment plants is unconformable to the practical wastewater discharge in this country frequently, are discussed. and the personal ideas of the authors on inflow quality forecasting, treatment process selection, norm and disinfection of wtp effluent and stabilization and comprehensive utilization of sludge are given.

建国以来，特别是改革开放后，我国在城市污水处理厂建设方面取得一定成效，已建成百余座污水处理厂，但在控制水污染方面，形势不容乐观。预计今后还有大量的城市污水处理厂待建设。在建设城市污水厂过程中，设计工作是龙头，在设计时常常碰到一些热点问题，引起各方争论。本文对这些问题作一剖析，供读者参考。

1　污水处理厂规模

污水处理厂规模是指进厂污水的水量与水质数值。当然，首先要明确污水处理厂是合流制系统处理厂，还是分流制系统处理厂，还要弄清近期及发展后的处理厂规模。在工程建设中，这些数值都能按有关资料计算确定，但是，处理厂建成后实际情况与预测结果有较大不同。有的处理厂建成后，长期达不到设计规模；有的处理厂建成后马上要扩建，而在周围又无空地，这些现象使设计人员感到困惑，随之成为讨论的热点。

关于处理厂建设规模与实际情况脱节的现象，已有专家进行过论述［1～2］，主要原因是城市规划调整、市政建设不配套、排水体制不健全等等。笔者同意上述看法，除此之外，笔者还认为有下列几个主要原因。

1.1　领导者对城市污水工程建设认识不足

业内人士均知道，城市污水工程的组成包括污水的收集、输送、处理与排放4个部分，是一个系统工程，仅建污水厂是不能解决水污染问题的。领导者应从全局的角度去度量处理厂建设的地位，并确定相应系统规模。对一个地区而言，其开发建设过程是按计划滚动开发。对污水系统来说，也可以逐步建成，直到达到规划规模。在这里要提出的是污水系统逐步形成的过程要与地区开发同步，决不能半途停滞或打乱系统总体布置。

1.2　要按照“先地下、后地上”的建设方法操作

一个开发区的建设，涉及地面建筑与地下设施建设两个方面，一般容易忽略“先地下、后地上”的建设程序。例如，房地产开发商急于进行住宅建设，多个房地产开发商之间互相不沟通，影响排水系统实施的系统性。住宅建设的进度是很快的，而地下管线特别是筹建地区性污水厂，需要2～3年时间，有的可能要更长的时间。由于住宅建设进度快，污水厂还未建成，街坊已形成，居民入住产生的污水被迫采用化粪池过渡，暂接雨水管道排入附近河道，导致河道水质污染日趋严重。过几年后，污水厂建成后，照理应该把住宅污水改接入城市污水管道，污水进处理厂处理达标后排放，遗憾的是污水改接工作已无人过问，或因经费无着落而听其自然，其结果是污水厂厂内水量不足，而居民生活污水继续污染水体，处理厂投资不能发挥应有的环境效益。在上海曾作过调研，要改接一个规模为7.5万m3/d污水收集系统，其投资要上千万元。

总结过去的经验，应该坚持“先地下，后地上”的建设程序。

1.3　处理厂选址

一座城市污水厂建成后，运行时间是很长的。上海东区污水处理厂，采用活性污泥法工艺，已连续运行73年(1926年建成)，虽经几次改建、扩建，目前运行十分正常，处理出水水质达到排放标准。因此，选择处理厂厂址，应着眼长远考虑。当然，要求预测三四十年后的发展情况是困难的，但希望远离住宅区。在工程实施中，往往为节省近期投资，希望污水厂距居民区近些，总管短些、投资可省些，这样做常常带来不良后果。上海有几座污水厂被居民区包围，以致污泥消化池建成后就从未使用过，另外，由于距居民住宅近，处理厂臭气污染环境，导致厂群矛盾突出。

在选择处理厂厂址时，应尽量远离市区，并留有充裕的扩展余地，笔者建议能设300m以上卫生隔离带则更好。

2　处理工艺选择

污水处理工艺选择是依据进水水质、水量状况，再依据受纳水体环境容量或者国家规定排放标准，确定应该去除污染物的项目与数量，从而选择合适的污水处理工艺。在选择污水处理工艺过程中经常讨论的热点问题有如下几方面：

2.1　进水水质预测

当前存在的问题是进水水质预测值与实测值有较大差异，通常预测值偏高。例如，深圳滨河污水厂投产运行后的前10年，bod值在80mg/l左右，还不到设计值的一半(设计值200mg/l)，直到1998年才逐步上升，进水bod值100mg/l～200mg/l(频率为54%)，平均为190mg/l。产生这种现象的原因主要是污水收集系统不配套。如本文上节所述，有些污水经化粪池后接入污水管，雨污水管混接、管道施工质量差，地下水渗入，导致进水浓度偏低。上海市污水管网完善的生活污水处理厂，进水bod值在250mg/l～300mg/l，ss值为300mg/l～350mg/l，如果污水管网不完善或设化粪池，bod值120mg/l～150mg/l左右，ss值150mg/l～200mg/l，由于对拟建处理厂进水水质预测是确定处理工艺的依据，因此需要慎重对待。

2.2　处理出水水质标准

处理厂出水水质是按照尾水排入水域类别，再依照国家污水综合排放标准，以满足各项指标要求。1998年开始实施的二级处理厂污水综合排放标准各项指标如表1所示。

表1　排放标准

项目 一级标准 二级标准 bod5/mg/l 20 30 cod/mg/l 60 120 ss/mg/l 20 30 氨氮/mg/l 15 25 磷酸盐/mg/l 0.5 1.0

采用二级处理工艺，处理出水恐怕难以达到氨氮与磷酸盐标准，需要采用脱氮除磷工艺流程，特别是一级标准中磷酸盐指标0.5mg/l，有相当难度。有人提出，处理厂尾水排入非蓄水性河流或非封闭性水域，是否还要控制如此低的磷酸盐含量。采用生物脱氮除磷工艺，或者化学除磷工艺，需要增加基建投资与经常运行费用，同时还要求具有较高的运行管理水平。笔者建议，在有些场合，经当地环保部门认可，在近期似可放宽磷酸盐标准，以节省近期投资。

2.3　污水消毒

室外排水设计规范中，城市污水处理厂出水要加氯消毒，而且对生物处理后投氯量规定为5mg/l～10mg/l，并设停留时间为30min混合接触池。80年代建的城市污水厂，大都有加氯消毒设施，包括加氯机、氯库、混合接触池，建成后已有10余年，从未使用，所以氯库等构筑物已移作它用。有人提出，国家污水综合排放标准对城市二级处理厂出水水质未确定大肠菌群数及余氯值，所以处理厂出水要不要加氯是值得研究的课题。笔者建议环保部门、卫生防疫部门及市政建设部门应着手研究污水消毒这一课题，解决加氯量、大肠菌群数、余氯量及其相关关系。

2.4　处理工艺比选

目前，国内建成的城市污水厂绝大部分采用活性污泥法处理工艺，生物膜法应用很少。上海在50年代建成一座用砾石为滤料的生物滤池，运行40余年，处理效果良好，经常费比活性污泥法低50%多，但并未引起人们重视。1921年在上海已建成一座活性污泥法处理厂，1926年又建成两座活性污泥法处理厂，处理规模各为1.4万m3/d，其中上海东区污水厂一直延用至今，对活性污泥法运行管理积累了丰富经验。

随着科技的发展和微处理机与自控技术设备的进步与普及，对活性污泥法工艺进行改革，特别是80年代以来，随着改革开放步伐的加快，在污水处理方面，利用外国资金，引进了一批国外污水处理工艺和设备，使污水处理技术有较大的发展。目前，各种活性污泥变法已在工程中得到应用，例如ab法、a/o法、a2／o法、sbr法、氧化沟法等等。综观这些革新的活性污泥法，它们适用于不同场合，满足不同出水水质要求。

笔者认为，在方案比选时，主要控制的条件有用地范围、尾水排放、污泥出路、地质条件、发展余地、管理水平、运行费用、工程投资、环境影响等诸方面。在满足出水水质各项指标前提下，应着重研究运行费用与管理水平。已知一些污水厂建成后，由于运行费用高而无法正常运转，而另一些处理厂引进高级监控仪表设备，由于缺乏具有一定水平的维护人员，这些仪表设备被闲置。所以，要从目前国内的现状出发，选择合适的处理工艺，切忌盲目跟风。笔者认为，中小规模污水处理厂选用氧化沟、sbr法具有明显优点，而大型污水处理厂推流式活性污泥法仍是首选方案。

3　污泥处理与处置

污水处理厂在水处理过程中会截流与排出一定量的栅渣、沉砂和污泥。对城市污水厂而言，其数量大约为进水量的0.5%～1.5%。污泥处理与处置方案是经常讨论的热点问题。

3.1　污泥稳定

如何满足《城市污水处理厂污水污泥排放标准》(cj3025-93)中规定的污泥稳定要求，目前常用的方法有污泥中温消化、污泥好氧消化、污泥投加石灰，还有污泥焚烧方法。

采用污泥中温消化方法，可以杀灭污泥中的寄生虫卵，同时还可回收能量，消化后污泥可用作农业或绿化肥料。采用污泥中温消化似应有一个经济规模问题，但尚未能有详细经济分析。在80年代中期，污水厂处理规模为2.5万m3/d左右，建了几座中温污泥消化池，但由于经济上不合算，投产不久就停用了。目前，能正常运行的中温污泥消化池，其处理厂规模均在20万m3/d以上，看来大型污水厂采用污泥中温消化方案是可取的。采用污泥浓缩、脱水、中温消化、消化污泥再浓缩、脱水外运，其投资大约为100万元/t干泥～200万元/t干泥(不含水)，经常运行费用大约700元/t干泥～900元/t干泥。

目前，大部分中小型污水厂产生的污泥，经浓缩、机械脱水后，运往农村作肥料或运往垃圾填埋场填埋。这些污泥实际上均未达到稳定要求，是否会带来环境的二次污染是值得注意的。污泥好氧消化、向污泥中投加石灰及污泥采用焚烧处理方法，在国内尚未见报道。

3.2　污泥综合利用

污泥综合利用的试验研究，已有各种报道，例如利用污泥制砖、制陶瓷等用作建筑材料，甚至从污泥中提炼维生素b12等等，但大部分是实验室试验，与实际应用还有相当距离。城市污泥的最终出路，还是用作绿化或农田肥料，改良土壤，这似乎是较现实的综合利用方案，目前，缺少组织推广应用的机构，在政策上也缺少支持。事实上，城市污水厂污泥作为“绿色植物”的天然有机肥料是具有广阔前途的。

3.3　污泥集中处理厂

一个城市若有多座污水处理厂，可把各处理厂污泥集中起来，建一座具有相当规模的污泥处理厂，包括处理下水道清通过程中产生的污泥、化粪池污泥等等。当污泥处理厂达到一定规模后，可减少单位投资，降低经常费用，也便于污泥综合利用。

4　结语

城市污水处理厂设计中有关工程规模、处理工艺选择、污泥处理与处置等问题值得研究、探讨，但归结到一点，就是使工程设计能更切合目前我国的具体现状。为了克服不可预见的因素，城市污水厂建设似可先建一级处理部分，待污水系统完善后，积累了若干年进厂水质水量资料后，再建二级处理部分，以更好发挥投资效益。

参考文献

1　林晓明.论城市污水处理厂建设规模与处理标准的确定.给水排水，1997，23(9)：20～23

2　王杉.城市给排水工程规划中的难点.给水排水，1998，24(10)：11～14

水泥厂节能工作计划例4

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）05（b）-0126-01

优化污水处理厂能耗降低措施，这不仅是实现上述污水处理任务的重要途径，更对我国环境资源的可持续利用具有重要意义。据此，该文将就这一问题进行研究探讨。

1 污水处理厂能耗构成分析

污水处理厂的能耗构成，如图1所示①。总体来讲，当前我国污水处理厂的能耗主要集中在曝气装置、污泥处理和提升以及其他设备的能耗上，因此，污水处理厂的能耗降低措施应该对上述部位进行优化。本文接下来提供的措施也将围绕这些部位展开。

2 基于能耗构成分析的污水处理厂能耗降低措施

利用时间顺序从处理前的能耗审核，到处理过程中的装置、工艺优化，到污泥处理后的回收利用三方面展开对能耗降低措施的研究。

2.1 处理前的能耗审核

新形势下，污水处理厂要改变过去那种传统的“蒙头干”的“无标准、无审核”的污水处理办法，对污水、污泥处理过程中的能耗降低要设计具体的方案和计划，以避免处理过程中的无计划、无准备的能耗和能源浪费。具体做法上，污水处理厂技术部门可采用生命周期分析法，对处理系统的各环节、各过程进行能耗数据分析，提前预见能耗，并在此基础上，形成降低能耗的提前的预处理办法，以备接下来的污水处理工作利用。同时监督部门要监督污水处理厂的装置维护和工艺优化、以及是否按照审核形成的书面要求开展“最经济、最成本”的能耗污水处理。

2.2 处理中的装置、工艺优化

2.2.1 优化曝气系统

由上面的能耗构成分析可知，曝气系统是当前污水处理厂一般工艺流程中能耗最大的环节，曝气系统是否经济优化是决定污水处理效果的重要部分，对曝气系统的节能优化措施包括：（1）精确设计曝气头，选用压力损失小的管材及局部构件。（2）选用微气泡空气扩散装置，可以考虑在单侧设曝气装置的同时安装自动调节装置，提高氧转移率。（3）采用混合效率更高的潜水搅拌器等来替代曝气设备。（4）使用变频调速风机，通过变频调速技术提高鼓风机运行效率。

2.2.2 优化污泥处理工艺

由上述的能耗构成分析同样可知，污泥处理环节也是当前污水处理厂能耗较高的部分。优化污泥处理工艺具体可按以下方法进行：

首先，在污泥浓缩、脱水前采用投加聚合物、无机化学药品或热处理方式调质污泥，要用天然高分子的改性絮凝剂如纤维素、淀粉、多糖类和蛋白质等代替传统的絮凝剂药品如聚丙烯酞胺、聚合氯化铝等，以避免二次污染。其中，热处理是最好的工艺选择之一，因为污泥经过热处理调质后，滤机可得含水率更低的固体滤饼，大大减轻了后续工艺的负荷。

其次，现有的污泥浓缩工艺有重力、浮选、离心浓缩等。重力浓缩不失为一种降低能耗的有效工艺。而污泥脱水的自然干化和机械脱水相比较来看，占地大，会污染环境。现在污水处理厂一般会采取能耗最低机械脱水――干化床法，在优化脱水工艺过程中要注重应用新能源，如使用太阳能作为辅助补充热源进行脱水，此外，要注重引进和研究浓缩脱水一体化设备。

2.3 处理后排放物的节能利用

通过上述的工艺流程，污水处理厂会产出废渣、污泥、出水等排放物，这其中，产量最少的是废渣，因此对其的利用措施也较简便，其他排放物的节能利用措施主要包括：（1）废渣直接铺路、制砖等。（2）利用污泥可采用：①集中厌氧消化污泥，污水处理厂利用其产生的CH4气体发电供照明、鼓风、曝气，污泥脱水等机械使用；②用作城市绿化花草肥料；③利用污泥中丰富的植物所需营养物质，改良矿区土地；④制造活性炭，制纤维板。（3）对出水的利用可采取：①冲洗机械设备、车间、道路和厂区绿化；②冷却发电厂，城市绿化，景观用水，建筑洗车及冲厕用水；③地下水回灌；④灌溉农田。

综上所述，本文运用时间顺序对污水处理厂的能耗降低途径给予分析和研究，具有很强的理论和实践意义。此外，污水处理厂在着重能耗降低措施的研究和开发过程中，也要注重对污水处理厂管理机制的优化措施的研究，通过过程控制和激励机制，实现污水处理厂的最大效率运作，从而为能耗降低提供巨大的支持。

参考文献

[1] 许保玖，龙腾锐.当代给水与废水处理原理[M].北京：高等教育出版社，2000.

[2] 徐强.污水处理节能减排新技术、新工艺、新设备[M].北京：化学工业出版社，2010.

[3] 许光泞，周林荣，文欣秀.污水处理厂的优化节能控制措施与应用[J].中国给水排水，2010，26（18）：139-143.

水泥厂节能工作计划例5

长桥水厂是一座我国自行设计建造，逐步发展起来的特大型水厂，目前供水能力已达到160 万m3/d(平面布置见图1)，成为我国最大的城市水厂，担负着上海市西南和部分西北地区的供水重任。随着上海综合实力的增强，市民对自来水水质要求的提高，长桥水厂还将面临新一轮的改造。其出水水质目标是上海市供水专业规划提出的水质目标，2010年以前，依据卫生部《生活饮用水卫生规范》，同时比照美国EPA水质标准及欧盟目前水质标准，结合现行美国水质标准中的微量有害物质和微生物指标进行拟定的水质目标，彻底改善自来水饮用口感；2020年的水质目标是依据上海市的水源特点制定的与当时发达国家保持同等水平的新的水质目标。

1　大跃进年代艰苦建厂

长桥水厂始建于大跃进年代，一直由上海市政工程设计研究院承担设计。1958年上海市政府为适应经济发展的需要，在特别缺水的西南地区立项建设一座新水厂，规模60万m3/d，是当时国内新建的最大水厂，分两期建设。一期工程30万m3/d，水源经多方案比较选在黄浦江关港段，水厂设在上中路南侧，当年完成施工图，为了贯彻多、快、好、省的精神和推行 投资包干，又两改设计图，反映了当时经济条件的困难和广大工程技术人员的智慧。

为节省投资，一期工程水源地由关港段缩至长桥港段，设江心式取水箱1座，直径5 m，2根DN=1250钢制自流管，每根长250 m，设计能力30万m3/d，60万m3/d时再建一套。取水泵房和吸水井各1座，取水泵房设5台机组，水源泵站还设低压变电所1座，办公楼1幢，水源地至净水厂设2根DN=1200的浑水管，距离2 km 左右，设计管材采用预应力钢砼管，施工时由于货源原因，一部分采用预应力钢砼管，一部分采用铸铁管。开创了水厂采用大口径非金属管道的先例。

净水厂原设计钢筋混凝土平流沉淀池2组，每组分成2格，每格能力7.5万m3/d。为了节约钢材、水泥，加快建设进度，改为 30万m3/d土堤沉淀池1组，分成可独立运行的2格。回流隔板絮凝，絮凝时间20 min，沉淀时间75 min，前段小泥斗排泥，后段大泥斗定期冲洗。滤池采用2组钢筋混凝土快滤池，每组6格，滤速10 m3/h，单池面积106 m2，大阻力配水系统，水塔冲洗，水塔容积600 m3，下层为加氯间，滤池采用左右两翼中间水塔的布置形式，滤池管廊上层为月台式空廊，布置合理，操作方便。清水池采用钢筋混凝土，分设2座，由原设计每座1万m3减小至5000 m3，仅满足消毒接触时间，调节完全由厂外水库泵站承担。送水泵房 1座，设6台机组，为了节省联络管道，送水泵房吸水井分设2 座。水厂的总平面布置采用功能分区，进厂大道的东侧为行政管理和检修区，西侧为生产区，使工艺流程紧凑，直线型布置，便于以后扩建，为国内大型水厂的典型布置。

图1　160万m3/d长桥水厂平面布置

一期工程于1961年1月正式动工，同年6月初步通水，原水由厂区东侧春申塘边的20万m3/d临时取水泵房取水，1962年5月一期工程竣工。

1966年为了满足用水量的需要，着手对土堤沉淀池进行了技术改造。主要是絮凝部分，通过现场测定和经验总结，提出了回流隔板的改造方案，将每格絮凝能力提高到9000 m3/h，将土堤沉淀池的出水能力提高到40万m3/d，滤池滤速提高到14 m/h，使一期工程供水能力提高到40万m3/d。

1970年供水缺口增大，又提出了扩建要求，长桥水厂的供水能力需要提高到60万m3/d。水源部分，将黄浦江边的水源地由 30万m3/d挖潜至40万m3/d，厂内春申塘边的临时泵房可挖潜至 24万m3/d，满足了需要。新建10万m3/d钢筋混凝土平流沉淀池 1座，回流隔板絮凝时间20 min，沉淀时间1.8 h；新建快滤池1组，分6格，屋顶水箱冲洗；送水泵房挖潜改造更换水泵，当年12月份开始施工1971年7月竣工。扩建后出水能力勉强达到了60万m3/d。运行指标：1#，2#土堤沉淀池，回流隔板絮凝时间15 min，沉淀时间55 min，水平流速36 mm/s，平时小斗排泥，每半年停池清洗1次；3#沉淀池絮凝时间12 min，沉淀时间54 min，排泥采用虹吸式机械排泥，滤池滤速15 m/h。

2　文革结束后供水量继续增长

1976年，上海经济重又回升，用水量急剧增加，当时杨树浦水厂和南市水厂取用的黄浦江下游水，水质逐渐恶化，每年黑臭渐趋严重。1977年上海市政府决定扩建三期工程，扩大规模定为60万m3/d，与原系统配套为120万m3/d供水能力。当时长桥水源地正处于黑臭带的边缘，扩建水源地有3个方案：①原地扩建；②至上游28 km的黄浦江德胜港段；③淀浦河。经技术经济比较，碍于当时的经济实力，还是采用了原地扩建的方案，由于春申塘水质恶化临时泵房取消，原黄浦江取水能力为40万m3/d，水源地加建80万m3/d能力，设直径6 m进水箱1座，2根DN=2000 钢制自流管，各长180 m，新建取水泵房吸水井1座，取水泵房 1座，设6台机组，水源地到净水厂设DN=1600浑水管2根，长约 2 km。

净水厂根据已有沉淀池能力新增平流沉淀池2座，4#，5# 每座30万m3/d共60万m3/d，絮凝采用机械与回流相结合，并考虑了沉淀前段污泥至絮凝池的回流，絮凝时间约13 min，平流沉淀池总长150 m，宽29 m，沉淀时间约35 min，水平流速 55 mm/s，由于征地十分困难，在每座沉淀池下叠1万m3清水池，开创了平流沉淀池下叠清水池的先河。滤池在总结水泵冲洗移动罩滤池基础上，通过生产性试验开发了虹吸式移动罩滤池，滤池分8组，每组34格，单格面积9.6 m2，全厂滤池平均滤速11 m/h，移动罩滤池取消了管廊，结构简单，自动化程度高，并大大降低了工程造价。新建二级泵房1座，设沅江48－20立式水泵3台，预留1台泵位，每台沅江泵流量15 000 m3/h，扬程 46.6 m，配套电机功率2500 kW。该泵型占地面积小、效率高，在城市水厂中首次应用，对大型水厂有可取之处，但缺点是维修要求较高。长桥水厂三期工程，于1978年开始施工，1979年6月部分通水，1980年竣工。

1986年，随着上海经济的进一步发展，上海西部及西北部的供水一直十分紧张，另一方面黄浦江的污染也日趋严重，为了改善上海自来水的水源，国家计委批准了黄浦江上游引水工程，计划将当时上海就近取用黄浦江原水的6家水厂和计划新建的2 家水厂的水源移至黄浦江上游的黄浦江松浦大桥段，作为配套项目长桥水厂再一次扩建。1987年7月黄浦江上游引水工程完成了从黄浦江中游临江段取水的部分工程，引水230万m3/d，首先实现了黄浦江下游5家水厂的水源置换，碍于资金问题，临江以上的引水工程作为二期工程暂时缓建。

长桥水厂取用黄浦江中游水源，水源泵站再次扩建，1989 年建成直径5 m进水箱1座，DN=1800自流管1根，新建取水泵房1座，吸水井1座，设2台机组，水源泵站总取水能力达140 万m3/d。

水厂部分按140万m3/d配套，由于已建沉淀池指标较高，滤池指标相对较低，故新建6＃，7＃两组平流沉淀池，下设清水池，形式规模基本同4＃，5＃沉淀池，新建虹吸式移动钟罩滤池8组，每组24格，单格面积9.6 m2；并新建3＃送水泵房1座和吸水井 3格，共设7台机组。

长桥水厂建于我国经济条件比较困难的年代，设计指标采用都比较高，1999年上海自来水市南公司依据建设部统计指标对长桥水厂综合生产能力进行了核定。核定参数如下：取水能力144.96 万m3/d，沉淀池能力135.62万m3/d，滤池能力147.74万m3/d，清水池5万m3，送水泵房能力6.41万m3/h，综合能力 135.62万m3/d，当时统称长桥水厂的供水能力为140万m3/d。

3　改革开放迎来了新的发展

随着改革开放，迎来了长桥水厂的又一个春天。1995 年原上海自来水总公司提出了对长桥水厂进行技术改造的规划。以提高供水可靠性及运行管理水平，降低能耗、药耗和水耗，同时根据上水九五规划，将长桥水厂的供水能力扩大至160 万m3/d。由于长桥水厂技术改造工程涉及面广，实施难度大，投资高，为了不影响上海市西南地区的正常供水，结合资金筹措，总公司对改造工程作了总体考虑和分期实施的安排。

1997年底黄浦江上游引水二期工程建成并部分通水，长桥水厂完成了160万m3/d的提升泵房的建设，该泵房利用上游引水 DN=3500进厂管顶管施工的工作井建成。设计能力20 m3/s，设8 台大型飞力潜水泵，流量3.75 m3/s，扬程12 m，电机功率430 kW，其中2台暂时先装小叶轮，流量3.25 m/s，扬程12 m，必要时可更换库存的大叶轮，泵房设在水厂的南端，并将原来的浑水管同时进行了改造，以黄浦江上游引水作为常用水源，以原来水源泵站作为备用水源，两个系统可任意切换。

1997年供水高峰以后开始实施全厂加药设备、部分送水泵和相应配电、仪表监控设备改造。该项目利用西班牙政府贷款工程项目的余额，引进设备，以全套自动化加矾、加氯、加氨设备，替代了原来的手动加药设备和JZ－1型加氯机；以西班牙英格索兰3台1万m3/h和3台0.5万m3/h的卧式双吸离心泵更换了3 台立式沅江泵，改建了全厂压力水系统，增设了2座变频调速的增压泵房，使加氯水射器的工作水压力稳定；絮凝池前增设了静态管道混合器；配置了相应的配电系统和仪表监控系统，设置了各工作点的控制PLC子站和中央控制室。

2001年开始实施了40万m3/d老系统改造工程，该工程利用黄浦江上游引水二期工程世行贷款余额，工程包括以下内容：

备用水源地的改造。备用水源地分三期建成，一期工程的取水位置较理想，常年不淤，二、三期工程取水位置受规划限制，设在淤积区，每年要疏浚一、二次，作为备用取水口管理比较困难，但1＃进水箱和2根DN=1250自流管已严重损坏，改造工程的目标是完善140万m3/d备用能力，工程在原1＃进水箱位置，就地重建直径8 m进水箱一座和1根DN=3000钢制自流管，并在水源地建旋转滤网井1座，设2台德国GEIGER生产的宽2 m，深15 m的转滤网。滤网中间进水，两侧出水，网孔4 mm×4 mm，改造解决了原2＃，3＃取水头部的淤积问题和黄浦江原水的漂浮物问题，网后水再通过虹吸管分配到原3个吸水井。取水泵房的水泵型号也都比较老，性能差，效率低，将其中4台原上海水泵厂生产的48sh－22泵更换为上海中德合资凯士比生产的RDL型水泵，流量1万m3/h，扬程22 m，电机功率800 kW。改造后的备用水源地大大改善了工作条件。

净水厂拆除原1961年建成的后扩容为40万m3/d的老系统，即土堤沉淀池和2组12格快滤池包括冲洗水塔，2座5000 m3清水池和1＃送水泵房。

在拆除的位置及净水厂东北角56亩(3.73 hm2)新征地建设60万m3/d新系统。

设20万m3/d平流沉淀池3座，每座分为2格，每格沉淀池设机械混合池，采用凯米尼尔4HTD型快混搅拌机，功率11 kW，混合时间20 s，絮凝为折板絮凝，絮凝时间15 min，沉淀池停留时间1.5 h，水平流速约23 mm/s，排泥采用泵吸虹吸式机械刮泥机，可根据泥位计指示，泵吸强排，虹吸弱排或只行走刮泥而不排泥，大大节省了排泥水量。采用9根不锈钢指形集水槽，其中 6根长18 m，3根长24 m，出水负荷300 m3/(m·d)，沉淀池下部设清水池，每座容积1.5万m3。3座沉淀池下设3座清水池，另在水厂的东北角设独立清水池，容量1.5万m3，清水池总容量 6万m3，相当新建规模的10％。

设均质滤料气水反冲滤池2组，每组12格，双排布置，每格过滤面积138 m2，滤速约8 m/h，气冲强度55 m3/(h·m2)，气水同冲时水冲强度10 m3/(h·m2)，单水冲强度17 m3/(h·m2)，滤料粒径 0.95 mm，厚1.20 m，K80＜1.3，下部设粒径6～7 mm砾石100 mm，滤池进水和冲洗排水均采用气动闸板阀，反冲洗气、水和泄气均采用气动蝶阀，清水阀采用气动调节阀，压缩空气由一体化的空压机提供。管廊上部不设操作室，采用敞廊式布置，每组滤池下设接触池，满负荷时接触时间21 min，不足部分由清水池补充。

反冲洗泵房设在2组滤池的北端，冲洗泵房设鼓风机4台，风量64 m3/min，风压45 kPa，2台风机满足1格滤池冲洗风量。冲洗水泵4台，流量1200 m3/h，扬程12 m，1台水泵满足气水同冲时的水量，2台水泵满足单水漂洗水量。空压机2套，包括空气除湿、除油的压缩机一体机和储气罐。厂用压力水增压水泵2台，流量800 m3/h，扬程55 m。冲洗泵房的上层设滤池控制室、水厂中心控制室和水厂化验室。

新建1＃送水泵房按80万m3/h规模建设，设6台机组，其中2台备用，水泵采用上海凯士比生产的RDL型双吸离心泵，每台流量1万m3/h，目前扬程45～30 m，电机按今后可能50 m扬程配置，功率1600 kW，需要提高扬程时可更换叶轮。送水泵房吸水井做成流道形式，由清水总渠渐变而成，使水流分布更为均匀，减小了吸水井的工程量，经济地解决了吸水井抗浮问题，减小了水头损失。吸水流道通过水力模型试验，验证各种运行工况，设计按试验结果作了进一步修改，实际使用情况良好。

增设了回收池。通常情况下长桥水厂的原水由20 km外的原水厂送来，因此滤池反冲洗水的回收很有经济价值，新建回收池容积3000 m3， 分为4格，可独立运行、方便清洗。回收反冲洗水由内置油循环冷却系统的德国EMU潜水泵均匀送至混合池，回流水量小于5％。由于长桥水厂用地十分紧张，回收池上部设车库、配电间和司机休息室。

增设了排泥池。长桥水厂原生产废水、雨水在春申塘低潮位时均自流排入春申塘，暴雨或高潮位时由排水泵房抽入春申塘。因环保意识的增强，水厂的生产废水也要达标排放，水厂的滤池反冲洗水已回用，生活废水收入城市管网，沉淀池排泥水需要经脱水处理，首先要将沉淀池排泥水收集起来，再行处理，排泥池容积2000 m3，分2格可独立运行，为防止污泥沉积，每格设2 台德国EMU潜水搅拌机，本次改造先建设新建部分60万m3/d 规模的污泥脱水系统，其余暂时还直排春申塘，改造后的原排水泵房就改建为雨水排水泵房。

图2　规划的工艺流程

新建60万m3/d部分的排泥水处理系统也是本次改造工程的一个重点。随着环保监管力度的加大，城市水厂生产废水的达标排放已提上了议事日程，长桥水厂总体规模160万m3/d，结合本次改造排泥水处理先上60万m3/d。

长桥水厂的原水平均浊度40 NTU，按原水的水质特性和药剂的投加情况，60万m3/d水量产生的干泥为58 t/d，160万m3/d 水量产生干泥154 t/d；原水最高浊度为300 NTU，则60万m3/d水量时产生干泥201 t/d，160万m3/d水量时产生干泥535 t/d。长桥水厂的位置条件只可能采用机械脱水，根据国内外用于自来水厂污泥脱水机械的使用经验，比较理想的有离心脱水机和板框压滤机，上海自来水公司在闵行一水厂也取得了使用离心脱水机的成功经验，但长桥水厂现在已处于居民居住区，规模又特别大，板框压滤机有其更有利的一面。长桥水厂60万m3/d规模的污泥脱水系统，采用斜板污泥浓缩，上清液悬浮固体小于70 mg/L，符合 (GB8987-96)一级标准，设斜板浓缩池4座，污泥平衡池2座，受场地限制，脱水机房与储泥斗叠合布置，脱水机房设2 m ×2 m板框压滤机3台和注泥、加药、冲洗等辅助设备。脱水机在原水平均浊度时每天工作16 h，浊度较高时通过延长脱水机工作时间和平衡池调节来适应，泥饼经储泥斗储存，由环卫部门外运填埋。

长桥水厂40万m3/d老系统改造工程中的净水部分已在2002 年6月底建成送水，备用水源地的改造和污泥脱水车间正在紧张的施工中。

长桥水厂40余年的发展，反映了我国给水事业在建国后的艰辛创业的历史，在十分困难的条件下保证了上海的经济发展和人民生活的需要。充分体现了我国广大工程技术人员的智慧和艰苦奋斗的精神。现在的长桥水厂正以崭新的面貌，展现在蓬勃发展的上海，供水能力跃居国内城市水厂之最，出厂水浊度＜0.2 NTU，自动化程度达国内先进水平。

4　长桥水厂新的规划目标

时代的发展向长桥水厂提出了新的要求，微污染的水源，新的水质目标，上海新的供水专业规划，都为长桥水厂的发展指明了方向。解决目前出厂水时有超标的色、铁、锰和微量有机污染等问题，是新一轮发展努力的目标，在黄浦江上游引水集中生物预处理基础上，参照上海周家渡水厂试验运行的经验，长桥水厂将进一步加强常规处理，并进行深度处理，使出厂水水质进一步提高，达到上海市供水专业规划2010年的水质目标，长桥水厂新的总体规划正在制定中(见图2和图3)。

图3　长桥水厂规划布置图

根据上海产业结构的调整和总体供水布局，长桥水厂的供水能力将调整为140万m3/d，出厂水质要达到上海新制定的供水专业规划要求，并要合理降低能耗、药耗和水耗，使长桥水厂的素质进一步提高。

长桥水厂将在1997年和2001年改造的基础上，继续改造 4＃，5＃，6＃，7＃沉淀池，取消3＃沉淀池，将16组虹吸式移动罩滤池改造成均质滤料气水反冲滤池，沉淀池设计指标与新建的沉淀池相同，滤池的设计滤速将与新建的滤池统一至10 m/h左右。

新建4组臭氧接触池、生物活性炭滤池，臭氧最大加注量3 mg/L，接触时间大于10 min，活性炭滤池滤速10 m/h左右，与活性炭接触时间大于10 min，活性炭滤料采用气水反冲，活性炭滤池下叠建清水池约2万m3。

新建现场制氧车间和制臭氧车间。

改造2＃，3＃送水泵房，合建成1座送水泵房，泵房西侧新建35 kV变电所，满足全厂的供电需要。

污泥脱水车间扩建至140万m3/d规模，共设浓缩池6座，平衡池4座，脱水机房设板框压滤机6台。

水泥厂节能工作计划例6

长桥水厂是一座我国自行设计建造，逐步发展起来的特大型水厂，目前供水能力已达到160 万m3/d(平面布置见图1)，成为我国最大的城市水厂，担负着上海市西南和部分西北地区的供水重任。随着上海综合实力的增强，市民对自来水水质要求的提高，长桥水厂还将面临新一轮的改造。其出水水质目标是上海市供水专业规划提出的水质目标，2010年以前，依据卫生部《生活饮用水卫生规范》，同时比照美国epa水质标准及欧盟目前水质标准，结合现行美国水质标准中的微量有害物质和微生物指标进行拟定的水质目标，彻底改善自来水饮用口感；2020年的水质目标是依据上海市的水源特点制定的与当时发达国家保持同等水平的新的水质目标。

1　年代艰苦建厂

长桥水厂始建于年代，一直由上海市政工程设计研究院承担设计。1958年上海市政府为适应经济发展的需要，在特别缺水的西南地区立项建设一座新水厂，规模60万m3/d，是当时国内新建的最大水厂，分两期建设。一期工程30万m3/d，水源经多方案比较选在黄浦江关港段，水厂设在上中路南侧，当年完成施工图，为了贯彻多、快、好、省的精神和推行 投资包干，又两改设计图，反映了当时经济条件的困难和广大工程技术人员的智慧。

为节省投资，一期工程水源地由关港段缩至长桥港段，设江心式取水箱1座，直径5 m，2根?dn=1250钢制自流管，每根长250 m，设计能力30万m3/d，60万m3/d时再建一套。取水泵房和吸水井各1座，取水泵房设5台机组，水源泵站还设低压变电所1座，办公楼1幢，水源地至净水厂设2根dn=1200的浑水管，距离2 km 左右，设计管材采用预应力钢砼管，施工时由于货源原因，一部分采用预应力钢砼管，一部分采用铸铁管。开创了水厂采用大口径非金属管道的先例。

净水厂原设计钢筋混凝土平流沉淀池2组，每组分成2格，每格能力7.5万m3/d。为了节约钢材、水泥，加快建设进度，改为 30万m3/d土堤沉淀池1组，分成可独立运行的2格。回流隔板絮凝，絮凝时间20 min，沉淀时间75 min，前段小泥斗排泥，后段大泥斗定期冲洗。滤池采用2组钢筋混凝土快滤池，每组6格，滤速10 m3/h，单池面积106 m2，大阻力配水系统，水塔冲洗，水塔容积600 m3，下层为加氯间，滤池采用左右两翼中间水塔的布置形式，滤池管廊上层为月台式空廊，布置合理，操作方便。清水池采用钢筋混凝土，分设2座，由原设计每座1万m3减小至5000 m3，仅满足消毒接触时间，调节完全由厂外水库泵站承担。送水泵房 1座，设6台机组，为了节省联络管道，送水泵房吸水井分设2 座。水厂的总平面布置采用功能分区，进厂大道的东侧为行政管理和检修区，西侧为生产区，使工艺流程紧凑，直线型布置，便于以后扩建，为国内大型水厂的典型布置。

图1　160万m3/d长桥水厂平面布置

一期工程于1961年1月正式动工，同年6月初步通水，原水由厂区东侧春申塘边的20万m3/d临时取水泵房取水，1962年5月一期工程竣工。

1966年为了满足用水量的需要，着手对土堤沉淀池进行了技术改造。主要是絮凝部分，通过现场测定和经验总结，提出了回流隔板的改造方案，将每格絮凝能力提高到9000 m3/h，将土堤沉淀池的出水能力提高到40万m3/d，滤池滤速提高到14 m/h，使一期工程供水能力提高到40万m3/d。

1970年供水缺口增大，又提出了扩建要求，长桥水厂的供水能力需要提高到60万m3/d。水源部分，将黄浦江边的水源地由 30万m3/d挖潜至40万m3/d，厂内春申塘边的临时泵房可挖潜至 24万m3/d，满足了需要。新建10万m3/d钢筋混凝土平流沉淀池 1座，回流隔板絮凝时间20 min，沉淀时间1.8 h；新建快滤池1组，分6格，屋顶水箱冲洗；送水泵房挖潜改造更换水泵，当年12月份开始施工1971年7月竣工。扩建后出水能力勉强达到了60万m3/d。运行指标：1#，2#土堤沉淀池，回流隔板絮凝时间15 min，沉淀时间55 min，水平流速36 mm/s，平时小斗排泥，每半年停池清洗1次；3#沉淀池絮凝时间12 min，沉淀时间54 min，排泥采用虹吸式机械排泥，滤池滤速15 m/h。

2　结束后供水量继续增长

1976年，上海经济重又回升，用水量急剧增加，当时杨树浦水厂和南市水厂取用的黄浦江下游水，水质逐渐恶化，每年黑臭渐趋严重。1977年上海市政府决定扩建三期工程，扩大规模定为60万m3/d，与原系统配套为120万m3/d供水能力。当时长桥水源地正处于黑臭带的边缘，扩建水源地有3个方案：①原地扩建；②至上游28 km的黄浦江德胜港段；③淀浦河。经技术经济比较，碍于当时的经济实力，还是采用了原地扩建的方案，由于春申塘水质恶化临时泵房取消，原黄浦江取水能力为40万m3/d，水源地加建80万m3/d能力，设直径6 m进水箱1座，2根dn=2000 钢制自流管，各长180 m，新建取水泵房吸水井1座，取水泵房 1座，设6台机组，水源地到净水厂设dn=1600浑水管2根，长约 2 km。

净水厂根据已有沉淀池能力新增平流沉淀池2座，4#，5# 每座30万m3/d共60万m3/d，絮凝采用机械与回流相结合，并考虑了沉淀前段污泥至絮凝池的回流，絮凝时间约13 min，平流沉淀池总长150 m，宽29 m，沉淀时间约35 min，水平流速 55 mm/s，由于征地十分困难，在每座沉淀池下叠1万m3清水池，开创了平流沉淀池下叠清水池的先河。滤池在总结水泵冲洗移动罩滤池基础上，通过生产性试验开发了虹吸式移动罩滤池，滤池分8组，每组34格，单格面积9.6 m2，全厂滤池平均滤速11 m/h，移动罩滤池取消了管廊，结构简单，自动化程度高，并大大降低了工程造价。新建二级泵房1座，设沅江48－20立式水泵3台，预留1台泵位，每台沅江泵流量15 000 m3/h，扬程 46.6 m，配套电机功率2500 kw。该泵型占地面积小、效率高，在城市水厂中首次应用，对大型水厂有可取之处，但缺点是维修要求较高。长桥水厂三期工程，于1978年开始施工，1979年6月部分通水，1980年竣工。

1986年，随着上海经济的进一步发展，上海西部及西北部的供水一直十分紧张，另一方面黄浦江的污染也日趋严重，为了改善上海自来水的水源，国家计委批准了黄浦江上游引水工程，计划将当时上海就近取用黄浦江原水的6家水厂和计划新建的2 家水厂的水源移至黄浦江上游的黄浦江松浦大桥段，作为配套项目长桥水厂再一次扩建。1987年7月黄浦江上游引水工程完成了从黄浦江中游临江段取水的部分工程，引水230万m3/d，首先实现了黄浦江下游5家水厂的水源置换，碍于资金问题，临江以上的引水工程作为二期工程暂时缓建。

长桥水厂取用黄浦江中游水源，水源泵站再次扩建，1989 年建成直径5 m进水箱1座，dn=1800自流管1根，新建取水泵房1座，吸水井1座，设2台机组，水源泵站总取水能力达140 万m3/d。

水厂部分按140万m3/d配套，由于已建沉淀池指标较高，滤池指标相对较低，故新建6＃，7＃两组平流沉淀池，下设清水池，形式规模基本同4＃，5＃沉淀池，新建虹吸式移动钟罩滤池8组，每组24格，单格面积9.6 m2；并新建3?＃送水泵房1座和吸水井 3格，共设7台机组。

长桥水厂建于我国经济条件比较困难的年代，设计指标采用都比较高，1999年上海自来水市南公司依据建设部统计指标对长桥水厂综合生产能力进行了核定。核定参数如下：取水能力144.96 万m3/d，沉淀池能力135.62万m3/d，滤池能力147.74万m3/d，清水池5万m3，送水泵房能力6.41万m3/h，综合能力 135.62万m3/d，当时统称长桥水厂的供水能力为140万m3/d。

3　改革开放迎来了新的发展

随着改革开放，迎来了长桥水厂的又一个春天。1995 年原上海自来水总公司提出了对长桥水厂进行技术改造的规划。以提高供水可靠性及运行管理水平，降低能耗、药耗和水耗，同时根据上水九五规划，将长桥水厂的供水能力扩大至160 万m3/d。由于长桥水厂技术改造工程涉及面广，实施难度大，投资高，为了不影响上海市西南地区的正常供水，结合资金筹措，总公司对改造工程作了总体考虑和分期实施的安排。

1997年底黄浦江上游引水二期工程建成并部分通水，长桥水厂完成了160万m3/d的提升泵房的建设，该泵房利用上游引水 dn=3500进厂管顶管施工的工作井建成。设计能力20 m3/s，设8 台大型飞力潜水泵，流量3.75 m3/s，扬程12 m，电机功率430 kw，其中2台暂时先装小叶轮，流量3.25 m/s，扬程12 m，必要时可更换库存的大叶轮，泵房设在水厂的南端，并将原来的浑水管同时进行了改造，以黄浦江上游引水作为常用水源，以原来水源泵站作为备用水源，两个系统可任意切换。

1997年供水高峰以后开始实施全厂加药设备、部分送水泵和相应配电、仪表监控设备改造。该项目利用西班牙政府贷款工程项目的余额，引进设备，以全套自动化加矾、加氯、加氨设备，替代了原来的手动加药设备和jz－1型加氯机；以西班牙英格索兰3台1万m3/h和3台0.5万m3/h的卧式双吸离心泵更换了3 台立式沅江泵，改建了全厂压力水系统，增设了2座变频调速的增压泵房，使加氯水射器的工作水压力稳定；絮凝池前增设了静态管道混合器；配置了相应的配电系统和仪表监控系统，设置了各工作点的控制plc子站和中央控制室。

2001年开始实施了40万m3/d老系统改造工程，该工程利用黄浦江上游引水二期工程世行贷款余额，工程包括以下内容：

备用水源地的改造。备用水源地分三期建成，一期工程的取水位置较理想，常年不淤，二、三期工程取水位置受规划限制，设在淤积区，每年要疏浚一、二次，作为备用取水口管理比较困难，但1＃进水箱和2根dn=1250自流管已严重损坏，改造工程的目标是完善140万m3/d备用能力，工程在原1?＃进水箱位置，就地重建直径8 m进水箱一座和1根dn=3000钢制自流管，并在水源地建旋转滤网井1座，设2台德国geiger生产的宽2 m，深15 m的转滤网。滤网中间进水，两侧出水，网孔4 mm×4 mm，改造解决了原2＃，3＃取水头部的淤积问题和黄浦江原水的漂浮物问题，网后水再通过虹吸管分配到原3个吸水井。取水泵房的水泵型号也都比较老，性能差，效率低，将其中4台原上海水泵厂生产的48sh－22泵更换为上海中德合资凯士比生产的rdl型水泵，流量1万m3/h，扬程22 m，电机功率800 kw。改造后的备用水源地大大改善了工作条件。

净水厂拆除原1961年建成的后扩容为40万m3/d的老系统，即土堤沉淀池和2组12格快滤池包括冲洗水塔，2座5000 m3清水池和1＃送水泵房。

在拆除的位置及净水厂东北角56亩(3.73 hm2)新征地建设60万m3/d新系统。

设20万m3/d平流沉淀池3座，每座分为2格，每格沉淀池设机械混合池，采用凯米尼尔4htd型快混搅拌机，功率11 kw，混合时间20 s，絮凝为折板絮凝，絮凝时间15 min，沉淀池停留时间1.5 h，水平流速约23 mm/s，排泥采用泵吸虹吸式机械刮泥机，可根据泥位计指示，泵吸强排，虹吸弱排或只行走刮泥而不排泥，大大节省了排泥水量。采用9根不锈钢指形集水槽，其中 6根长18 m，3根长24 m，出水负荷300 m3/(m·d)，沉淀池下部设清水池，每座容积1.5万m3。3座沉淀池下设3座清水池，另在水厂的东北角设独立清水池，容量1.5万m3，清水池总容量 6万m3，相当新建规模的10％。

设均质滤料气水反冲滤池2组，每组12格，双排布置，每格过滤面积138 m2，滤速约8 m/h，气冲强度55 m3/(h·m2)，气水同冲时水冲强度10 m3/(h·m2)，单水冲强度17 m3/(h·m2)，滤料粒径 0.95 mm，厚1.20 m，k80＜1.3，下部设粒径6～7 mm砾石100 mm，滤池进水和冲洗排水均采用气动闸板阀，反冲洗气、水和泄气均采用气动蝶阀，清水阀采用气动调节阀，压缩空气由一体化的空压机提供。管廊上部不设操作室，采用敞廊式布置，每组滤池下设接触池，满负荷时接触时间21 min，不足部分由清水池补充。

反冲洗泵房设在2组滤池的北端，冲洗泵房设鼓风机4台，风量64 m3/min，风压45 kpa，2台风机满足1格滤池冲洗风量。冲洗水泵4台，流量1200 m3/h，扬程12 m，1台水泵满足气水同冲时的水量，2台水泵满足单水漂洗水量。空压机2套，包括空气除湿、除油的压缩机一体机和储气罐。厂用压力水增压水泵2台，流量800 m3/h，扬程55 m。冲洗泵房的上层设滤池控制室、水厂中心控制室和水厂化验室。

新建1?＃送水泵房按80万m3/h规模建设，设6台机组，其中2台备用，水泵采用上海凯士比生产的rdl型双吸离心泵，每台流量1万m3/h，目前扬程45～30 m，电机按今后可能50 m扬程配置，功率1600 kw，需要提高扬程时可更换叶轮。送水泵房吸水井做成流道形式，由清水总渠渐变而成，使水流分布更为均匀，减小了吸水井的工程量，经济地解决了吸水井抗浮问题，减小了水头损失。吸水流道通过水力模型试验，验证各种运行工况，设计按试验结果作了进一步修改，实际使用情况良好。

增设了回收池。通常情况下长桥水厂的原水由20 km外的原水厂送来，因此滤池反冲洗水的回收很有经济价值，新建回收池容积3000 m3, 分为4格，可独立运行、方便清洗。回收反冲洗水由内置油循环冷却系统的德国emu潜水泵均匀送至混合池,回流水量小于5％。由于长桥水厂用地十分紧张，回收池上部设车库、配电间和司机休息室。

增设了排泥池。长桥水厂原生产废水、雨水在春申塘低潮位时均自流排入春申塘，暴雨或高潮位时由排水泵房抽入春申塘。因环保意识的增强，水厂的生产废水也要达标排放，水厂的滤池反冲洗水已回用，生活废水收入城市管网，沉淀池排泥水需要经脱水处理，首先要将沉淀池排泥水收集起来，再行处理，排泥池容积2000 m3，分2格可独立运行，为防止污泥沉积，每格设2 台德国emu潜水搅拌机，本次改造先建设新建部分60万m3/d 规模的污泥脱水系统，其余暂时还直排春申塘，改造后的原排水泵房就改建为雨水排水泵房。

图2　规划的工艺流程

新建60万m3/d部分的排泥水处理系统也是本次改造工程的一个重点。随着环保监管力度的加大，城市水厂生产废水的达标排放已提上了议事日程，长桥水厂总体规模160万m3/d，结合本次改造排泥水处理先上60万m3/d。

长桥水厂的原水平均浊度40 ntu，按原水的水质特性和药剂的投加情况，60万m3/d水量产生的干泥为58 t/d，160万m3/d 水量产生干泥154 t/d；原水最高浊度为300 ntu,则60万m3/d水量时产生干泥201 t/d，160万m3/d水量时产生干泥535 t/d。长桥水厂的位置条件只可能采用机械脱水，根据国内外用于自来水厂污泥脱水机械的使用经验，比较理想的有离心脱水机和板框压滤机，上海自来水公司在闵行一水厂也取得了使用离心脱水机的成功经验，但长桥水厂现在已处于居民居住区，规模又特别大，板框压滤机有其更有利的一面。长桥水厂60万m3/d规模的污泥脱水系统，采用斜板污泥浓缩，上清液悬浮固体小于70 mg/l，符合 (gb8987-96)一级标准，设斜板浓缩池4座，污泥平衡池2座，受场地限制，脱水机房与储泥斗叠合布置，脱水机房设2 m ×2 m板框压滤机3台和注泥、加药、冲洗等辅助设备。脱水机在原水平均浊度时每天工作16 h，浊度较高时通过延长脱水机工作时间和平衡池调节来适应，泥饼经储泥斗储存，由环卫部门外运填埋。

长桥水厂40万m3/d老系统改造工程中的净水部分已在2002 年6月底建成送水，备用水源地的改造和污泥脱水车间正在紧张的施工中。

长桥水厂40余年的发展，反映了我国给水事业在建国后的艰辛创业的历史，在十分困难的条件下保证了上海的经济发展和人民生活的需要。充分体现了我国广大工程技术人员的智慧和艰苦奋斗的精神。现在的长桥水厂正以崭新的面貌，展现在蓬勃发展的上海，供水能力跃居国内城市水厂之最，出厂水浊度＜0.2 ntu，自动化程度达国内先进水平。

4　长桥水厂新的规划目标

时代的发展向长桥水厂提出了新的要求，微污染的水源，新的水质目标，上海新的供水专业规划，都为长桥水厂的发展指明了方向。解决目前出厂水时有超标的色、铁、锰和微量有机污染等问题，是新一轮发展努力的目标，在黄浦江上游引水集中生物预处理基础上，参照上海周家渡水厂试验运行的经验，长桥水厂将进一步加强常规处理，并进行深度处理，使出厂水水质进一步提高，达到上海市供水专业规划2010年的水质目标，长桥水厂新的总体规划正在制定中(见图2和图3)。

图3　长桥水厂规划布置图

根据上海产业结构的调整和总体供水布局，长桥水厂的供水能力将调整为140万m3/d，出厂水质要达到上海新制定的供水专业规划要求，并要合理降低能耗、药耗和水耗，使长桥水厂的素质进一步提高。

长桥水厂将在1997年和2001年改造的基础上，继续改造 4＃，5＃，6＃，7＃沉淀池，取消3＃沉淀池，将16组虹吸式移动罩滤池改造成均质滤料气水反冲滤池，沉淀池设计指标与新建的沉淀池相同，滤池的设计滤速将与新建的滤池统一至10 m/h左右。

新建4组臭氧接触池、生物活性炭滤池，臭氧最大加注量3 mg/l，接触时间大于10 min，活性炭滤池滤速10 m/h左右，与活性炭接触时间大于10 min，活性炭滤料采用气水反冲，活性炭滤池下叠建清水池约2万m3。

新建现场制氧车间和制臭氧车间。

改造2＃，3＃送水泵房，合建成1座送水泵房，泵房西侧新建35 kv变电所，满足全厂的供电需要。

水泥厂节能工作计划例7

中图分类号：X703 文献标识码：A

我国从20世纪80年代起就开展了污水处理的相关工程，现如今我国的每一个城市，无论是发展状况比较好的一线城市还是中等发展水平的城市，都已经建立起了大批规模完备的污水处理厂，虽然已经有了数量的保证，但是我国对于不环境保护的政策始终存在着一些不足之处，污水处理厂的情况也是如此，我们国家必须要牢牢把握污水处理厂的建设方案，准确地将污水处理厂的数量优势转移成为质量优势，加强对于城市排放的大量污水的处理以及管理公共功能，在进行设计工作时，多方设计力量有时难以达到共识，本文就污水处理厂设计的热点问题展开讨论。

1.污水处理厂的规模

关于处理厂建设规模与实际情况脱节的现象，已有专家进行过论述，主要原因是城市规划调整、市政建设不配套、排水体制不健全等等。

建立污水处理厂是一个城市的环保工程建设不可或缺的一项重要工程，首先我们必须明确污水处理厂的规模以及发展状况，其规模指的是污水的水质的具体数值以及进入污水处理厂的污水的总体水量。如果想对城市中的污水处理厂进行研究，就必须先清楚污水处理厂的定位，有的污水处理厂属于合流制系统，另外一些污水处理厂是分流制系统。处理污水系统不同的污水处理厂的具体情况与特点都有很大的差异，不能将这两者放在一起进行对比，必须分开来看。还要对我国当前的污水处理厂的规模有一个大致的了解，然而研究污水处理厂与研究不变的数据不同，污水处理厂一直处于变化的过程的，有的污水处理厂在完成建设工作后与之前对于它的预测情况有着显著的差异，有的污水处理厂计划不完善，始终无法达到其初期的设计规模，有的处理厂的情况恰恰相反，在建成之后还面临再建、扩建的需求，然而当初规划好的地方有没有多余的地方进行扩建，这都给污水处理厂的设计人员带来困惑。

污水处理厂中的设计问题主要在于以下几方面：

管理人员对于污水处理系统的运转程序不够明确，一般污水处理厂主要包括以下几个程序：收集污水、运输污水、处理污水、排放污水，然而一些管理人员的额设计工作存在问题，主要是眼光具有局限性，只建立了处理污水的系统是远远不够的，必须立足于污水处理的全过程，把握其中污水流通的每一个环节；有一些污水处理厂的设计只顾及到地上的污水收集，而忽视了地下的污水处理，我国的地下工程建设越来越多，地下污水处理的问题没有得到有效改善，使得污水处理陷入恶性循环，进一步导致城市污水状况日趋恶化；另外还有一些污水处理厂的选址不科学，主要在于其在最初进行选址工作时，没有将目光放得更长远，因为污水处理厂并不是短期内就能够见到成效的，有时甚至要运行到四五十年左右，尤其要远离居民的住宅区，不可为了眼前的便利，如节省建厂成本等，而为日后的污水处理厂的发展埋下隐患。

2.处理工艺

在ξ夜污水处理厂的规模情况以及设计规划中出现的问题有了一定地了解之后，我们还需要熟悉进行污水处理工作的工艺。

2.1 预测进水的水质

当前存在的问题是进水水质预测值与实测值有较大差异，通常预测值偏高。例如，深圳滨河污水厂投产运行后的前10年，BOD值在80mg/L左右，还不到设计值的一半（设计值200mg/L），直到1998年才逐步上升，进水BOD 100mg/L～ 200mg/L（频率为54%），平均为190mg/L。产生这种现象的原因主要是污水收集系统不配套。如本文上节所述，有些污水经化粪池后接入污水管，雨污水管混接、管道施工质量差，地下水渗入，导致进水浓度偏低。上海市水管网完善的生活污水处理厂，进水BOD值在250mg/L～300mg/L，SS值为300mg/L～350mg/L，如果污水管网不完善或设化粪池，BOD值120mg/L～150mg/L左右，SS值150mg/L～200mg/L，由于对拟建处理厂进水水质预测是确定处理工艺的依据，因此需要慎重对待。

2.2 处理出水水质的相关标准

在进行出水水质的处理工作时，必须要先依据尾水排放流入的水域的差别，再参考我们国家的污水排放的相关管理条例，尽可能地达到各种污水相关的指标规范与要求，有时需要采取二级污水处理的工艺手段，处理手中一些难以达到标准的磷酸盐以及氨氮，有人提出污水处理厂处理后的污水往往都输送不是封闭性的水域，就没有必要一定要保证国家污水处理标准中的难以达到的低磷酸盐的含量，这种想法其实是科学可行的，能够有效缩减处理工艺的工作环节，节省处理成本，环保相关部门可以在进一步研究后，方框出水水质的相关规定与标准。

2.3 对污水进行消毒

国家的污水处理规范中，一般的污水处理厂都要在出水后加入氯进行消毒环节，并且严格遵守国家对与氯的投入量以及停留时间，然而现在加入氯进行消毒并没有得到切实地使用，一些人在对加氯处理污水的可行性进行研究，最为重要的是要理清大肠杆菌群与加氯量之间的关系。

3.处理与处置污泥

在进行处理污水的过程中，会过滤出一些固体杂质，包括污泥、沉沙等，一般污泥等固体杂质占总体水量的1%左右，因此对于污泥的处理也不容忽视，同样是多数污水处理厂的设计者研究的热点问题。

3.1 稳定污泥

稳定污泥常用的有这样几种方法，包括通过中温来进行污泥的消化工作，黑客在污泥之中加入石灰，或者焚烧污泥，其中，中温消化是最为合理的一种方式，既能够有效利用温度杀死污泥中的寄生虫以及虫卵，还能回收可利用的能量，通过中温消化的污泥并不是不可再利用，还可将其作为农业生产中的无污染肥料，还能够帮助污水处理厂达到一定的经济效益。然而实际上经过处理的污泥并不一定是符合使用要求能够投入再生产之中，甚至一些与标准相差许多的污泥还会造成对于环境的再污染，其他方法使用的就更少了。

3.2 综合利用污泥

前面所说的将处理后合格的污泥当作化肥，投入到农业生产中是一种利用污泥的方式，还有其他多种利用污泥的方式，包括当作建筑材料，来用污泥制造建筑用砖，或者用来制造陶瓷，有些科学家甚至从污泥中提取出了营养元素维生素B12，虽然其应用还值得再商榷，但是已经是使用污泥的一个很好的尝试，也给污泥的使用提供了一个可行的思路。

3.3 建设污泥集中处理工程

不仅仅是污水处理后产生的污泥，城市中的其他大型生产在运行过程中也会产生各种污泥，因此建立一个能够将城市中的污泥集中的工厂也是处理污泥的一个有效手段，不仅能够减轻污水处理厂的压力，还能有效节省资本，更加有利于综合利用污泥。

结语

本文从污水处理厂的规模、处理污水的工艺手段、处理污泥的方式等设计重点对污水处理厂的建设提出了一些可行性建议，我国的污水处理厂的建设虽然存在着许多漏洞，但就是因为有这些漏洞才使其有更多的上升空间，污水处理厂的前期设计工作是建设污水处理厂最为重要的一项工作，只有考虑到各方各面对于污水处理厂的影响因素，才能使其正常运作，为建设美好的环保城市提供一份。

水泥厂节能工作计划例8

1.本工程净水厂供水流量特点

1.1工程概述

本规划以科学发展观为统领，以发展旅游经济为主导，以经济转型和结构调整为主线，以建设国家海洋公园为契机，通过体制创新和资源整合，建构长山群岛旅游度假区与国家海洋公园。

但是淡水资源缺乏是制约长山群岛经济和社会发展的重要因素。要建设国际一流的旅游度假区，用水量将成倍增加，尤其是旅游中心服务区的大长山地区和旅游目的地的广鹿岛，淡水需求量特别大，在本着节约用水原则的前提下，必须大幅度提高大陆到海岛的供水能力。为此通过大量的前期论证，经省市政府批准，2012年实施了长海县跨海引水工程。

长海县跨海引水工程设计供水规模5万t/d，负责给长海县7个岛屿供水，分别为大长山岛、小长山岛、广鹿岛、瓜皮岛、格仙岛、哈仙岛和塞里岛。本工程水源取自大陆的引碧暗渠和引英输水管线，原水加压后，经10km大陆输水管线，13km跨海输水管线，将水输送到长海县广鹿岛，在广鹿岛建一供水量5万t/d的净水厂，将水净化后，送到上述各岛，供岛上居民生产生活使用。

1.2 净水厂供水流量特点

长海县以上受水各岛200年总人口数为6.91万人，以长海县的《大连长山群岛旅游度假区总体规划》、《长海城市发展总体规划》及国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要框架为依据，参考《辽宁省城镇体系规划》和《辽宁沿海经济带规划》，对受水各岛人口进行了预测。2020年、2030年受水各岛人口将分别达到8.80万人、9.52万人。因此总的来讲受水各岛居民日常生活需水量并不大，且岛上居民主要以养殖业为生，基本没有别的工业，所以工业企业需水量也不大。但是岛上旅游业发达，且将来要建成国际一流的旅游度假区，旅游业的需水量将会更大，但旅游业的需水量主要集中在旅游季节，因此岛上的需水量很不均匀，变化很大，具体变化量详见下表1：表1各岛各工况设计水量确定表万t/d

2.工艺设计体会

2.1工艺设计流程

长海跨海引水工程广鹿净水厂原水为碧流河水库和英那河水库水，近期规模3万t/d，远期规模为5万t/d，本工程是按远期设计规模一次建成，具体工艺流程见图1。

图1长海县跨海引水工程净水厂工艺流程

2.2 混合工艺

在现有的大中型水厂的混合设施中，管道混合、机械混合是常用的2种方式。 广鹿净水厂若采用管道混合，水头损失较高。更主要是净水厂供水流量变化很大，建设初期及相当一段时间，水厂实际运行中都没达到满负荷，当水量减少而达不到一定流速时，管道静态混合器混合效果必然下降，所以运行控制条件较差。相比管道静态混合器，机械搅拌快速混合在混合效果、对水量水质的适应性上具有明显优势，但机械混合在以往工程中存在的问题主要有：①需要消耗动力费用，设备维修工作量较大；②需建混合池，基建投资较管道混合器高。

本设计综合比较2种混合方式的特点，主要考虑本工程净水厂处理水量变化较大，机械混合效果基本不受水量变化影响，决定本工程选用机械混合方式。

机械混合能在很短的时间内使药剂均匀地扩散到整个水体中，混合时间一般为10～60s，本设计混合时间采用60s，处理流程采用2个系列，每个系列设1个混合池，单个混合池设计平面尺寸为2.100m×2.100m，有效水深4.0m。

2.3 絮凝工艺

2.3.1絮凝工艺的选择

絮凝设备可分为两大类：水力和机械。前者简单，但不能适应流量的变化；后者能进行调节，适应流量变化，但机械维修工作量较大。

竖流折板絮凝属于水力絮凝，是在水平隔板的基础上发展起来的，水流在折板间曲折、缩放流动，形成众多小漩涡，提高了颗粒碰撞絮凝效果。与隔板池相比，水流条件大大改善，在总的水流能量消耗中，有效能耗比例提高，所需絮凝时间可以缩短。在已建成的大中型水厂中，这种竖流折板絮凝池应用较多，运行效果较好。但是长海县跨海引水工程的广鹿岛净水厂供水流量变化较大，按常规的设计直接应用这种絮凝池是不适合的，因为这种絮凝池适用于水量变化不大的水厂。但鉴于折板絮凝池有很多优点，我们在设计上还是选用了这种絮凝池，但是采取了一定的设计措施，通过这些措施，在充分利用折板絮凝优势的同时克服了折板絮凝对水量变化适应性差的弊端。下面就采取的具体措施论述如下。

2.3.2 折板絮凝池在广鹿岛净水厂中应用特点

广鹿岛净水厂絮凝反应沉淀池总的处理水量为5.08×104m3/d，净水厂共设2个处理系列，每个系列的处理水量为2.54×104m3/d。

每个系列设1个折板反应池，1个折板反应池是与同系列的一个沉淀池合建，为适应负荷变化要求，每个折板反应池又分4个单元，则每单元的处理单量为0.635×104m3/d。均为单通道折板反应池，每个单元反应池平面净尺寸为8.8×3.3m2，有效水深4m，下部考虑排泥区深0.75m，反应池总深5.05m。在进水总渠上设闸板阀，负责控制每个单元的运行。反应池两侧设排泥沟，排泥管上设水力排泥阀。反应池按反应阶段分三个阶段，每个阶段反应时间分别为8min、8min、7min。主要设计参数为反应时间：18.4min；前段对峰流速：0.32m/s，中段流速0.18 m/s，末段流速0.09m/s，GT值为66414.54。

针对长海县用水水量变化较大的特点，本设计做了以下几方面的改进：

①折板絮凝属于水力絮凝，当进水流量变化时，特别是运行非正常时期需水量达不到设计能力，水流速度也将相应变化，带来速度的显著变化对絮凝效果产生不利影响。从上述列的长海县各岛的设计水量表可以看到，负责给长海县各岛集中供水的广鹿岛净水厂在相当长的一段时间是达不到设计能力的，为了适应这种情况，我们将每个折板反应池又分4个单元，则每单元的处理单量为0.635×104m3/d。每个单元的起端设置600mm×600mm闸板，利用闸板的开关控制本单元的进水、停水或利用闸板开启度控制进水量大小，见图2。

通过本措施，可根据处理水量情况开启1个或几个单元（例如，根据供水量表，建设初期开启1个单元就可以），这样就可在充分利用折板絮凝优势的同时一定程度上克服了折板絮凝对水量变化适应性差的弊端。

②折板在材质上可采用钢丝网水泥板、不锈钢或其他材质制作，在过去的很多工程中，出于经济上的考虑，折板材料采用钢丝网水泥板，但这种水泥板加工制作精度较难控制，施工难度大，况且板材表面集结的污泥不易滑落，时间长了势必影响出水水质。本工程折板材料设计采用不锈钢折板，其加工制作精度高，折板与池壁之间可通过角钢固定，池壁不设埋件，直接用膨胀螺栓固定角钢，这种安装方式快捷方便，省时省力。板材表面较水泥板光滑，不易积泥。折板布置形式采用三段。三段中折板布置分别采用相对折板、平行折板及平行直板。

③由于本设计絮凝池分的单元较多，在设计上要处理好每个单元的排泥问题。因为絮凝池积泥是在运行中常遇到的问题，并且沿反应池长度方向，随着絮凝体的形成、长大和水流速的降低，絮凝折板间积泥程度不均匀，即开始几格不积泥或积泥很少，往后积泥越来越多，一旦积泥沉积将直接影响絮凝效果，所以絮凝池排泥不容忽视。本设计絮凝池采用的是水平底板，相对降低了设置泥斗带来的施工难度，在折板通道间设置混凝土倒角，一方面将各通道隔开，另一方面将底板设置成了坡形，利于排泥。在坡形混凝土倒角间摆放DN200排泥管，每个混凝土倒角间设置排泥三通，排泥管出口安装水力驱动排泥阀，污泥最终排入絮凝池体两侧排泥沟中。通过排泥沟排入厂区排泥池中。

水泥厂节能工作计划例9

中途分类号：U664.9+2文献标识码：A

一、工程概况：

某新区工业基地污水处理厂工程规划总规模为6×104 m3/d，分三期进行建设。一期（本工程）工程设计规模为1.5×104 m3/d，二期工程规模增至3.0×104 m3/d，三期工程规模最终至6.0×104 m3/d。

此污水厂远期建设总用地面积为92.5亩，其中一期污水厂用地面积35亩，二期污水厂用地面积21亩，三期污水厂用地面积36.5亩。

按照新区工业基地排水总体规划的要求，新区工业基地污水处理厂的污水收集范围总控制面积15平方公里。上述区域内的排水采用雨、污分流制，雨水就近排入自然水体，污水收集后进入工业基地污水处理厂。

本工程主要采用CAST工艺+沉淀+过滤处理工艺。包括预处理、生物处理、深度处理、生物除臭、污泥处理、工艺配套建筑物及厂区建筑物等七部分。

预处理部分构筑物有控制井、粗格栅间及进水提升泵房、细格栅间及曝气沉砂池（各一座）。

生物处理部分有CAST生物池（一组二座）。

深度处理部分有调节池（一座），高密度反应沉淀池（一座），纤维转盘滤池（一座），紫外线消毒渠（一座）及巴氏计量渠（一座）。

生物除臭系统包括预处理部分除臭、污泥部分除臭和除臭生物滤池一座。

污泥处理部分有储泥曝气池(一座)和污泥脱水车间(一座)。

工艺建筑物有加药间（与脱水机房合建）、鼓风机房、厂区回用水泵房、热泵机房、变配电室、进水水质分析间及出水水质分析间（各一座）。

厂区建筑物有综合办公楼、食堂及浴室、车库及库房、传达室各一座。

二、设计进出水水质

（一）进水水质

根据《新区工业基地污水处理厂可行性研究报告》、《新区工业基地污水处理厂工程初步设计审查意见》及当地市环保局环评批复，确定以下结论：新区工业基地污水处理厂进厂水质各项指标均不高，属于典型的城市污水水质。提出污水处理厂进水水质如下表2.1所示：

表2.1新区工业基地污水处理厂设计进水水质指标

（二）出水水质

本工程处理后的污水出路为大型自然水体河流。根据当地《黄河流域（陕西段）污水综合排放标准》（DB61/224-2011），要求集中式污水处理厂排水应执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级A标准。故确定工业基地污水厂污水处理的出水水质标准为：

CODcr≤50mg/lBOD5≤10mg/l

SS≤10mg/l TN≤15 mg/l

NH3-N≤5mg/l(8mg/l)TP≤0.5 mg/l

（注：括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。）

（三）设计工艺流程

三、污水处理厂总体设计

根据《新区工业基地污水处理厂工程初步设计批复》，污水处理采用CAST工艺+沉淀+过滤的处理工艺,出水采用紫外线消毒，污泥采用机械浓缩+机械脱水一体机脱水。工艺流程框图如下：

工业基地污水处理厂工艺流程图

四、污水处理厂污水、污泥设计

（一）工程设计规模：1.5×104m3/d；

（二）总变化系数Kz=1.50；

（三）最高日，最大时流量：937.5m3/h；

（四）平均日，平均时流量：625m3/h。

污水工艺设计计算时，粗格栅、污水提升泵房、细格栅、曝气沉砂池以及构筑物之间连接管道按最高日最大时设计流量计算，CAST生物反应池、调节池、高密度反应沉淀、纤维转盘滤池按平均日平均时流量乘以系数1.0考虑。

污泥工艺设计计算时，根据确定的污水计算流量所计算的最大污泥量，设计确定各污泥处理构筑物的规模。

五、主要构筑物设计

CAST生物池:

新建CAST生物池一组（2格），按处理能力1.5万吨/日设计。为钢筋混凝土结构。

·功能：

CAST生物池分2个格，每格均分为厌氧选择区和主反应区。设置厌氧区的目的在于破坏难降解的高分子有机物，同时污泥中聚磷菌释放磷，同时产生ADP，为后续工艺在好氧条件下聚磷菌过量摄取磷创造条件。此外，通过厌氧过程会产生污泥选择作用，可有效防止污泥膨胀。

·运行

CAST反应池的设计运转周期为6小时，其中进水曝气4小时，沉淀1小时，滗水1小时。将2个反应池分别编号为1#、2#，

两个反应池轮流进水，从整体看，进水是连续的,出水是间歇性的，各池进水是间歇的。在每个周期的反应过程中，反复进行曝气、缺氧搅拌、再曝气、再搅拌，从而实现氨氮硝化与反硝化的过程，达到除碳脱氮目的。

·设计参数：

混合液悬浮固体平均浓度（MLSS）：4300mg/L；

有机物污泥负荷：0.069KgBOD5/kgMLSS.d；

污泥回流比为：20%；

污泥龄：22.1d；

污泥产率：1.034Kgss/ kgMLSS.d。

本污水处理工艺在脱碳的同时，需要同步进行除磷脱氮。经计算，每分钟需要空气量为77m3/min。本系统污泥产量368.45 m3/d（含水率99.2%）。

·结构型式与尺寸：

CAST反应池结构尺寸L×B×H = 61.9m×49.4m×5.6m，有效水深5.00m，超高0.60m，总有效容积V有效=15289 m3。其中厌氧选择区有效容积2594m3，水力停留时间为4.15小时,占总池容17.0%；主反应区有效容积12695m3，水力停留时间为20.3小时。

·安装设备：

CAST反应池内主要设备有潜水搅拌器、剩余污泥泵、回流污泥泵、滗水器、膜片管式曝气器、电动阀等。

（一）潜水搅拌器:

共5台，4用1备（1台库房备用）。在每一厌氧选择区内设2台潜水搅拌器，叶轮直径D=2500mm，功率N=2.3kw，连续运行，以保证厌氧区泥水充分混合，搅拌强度应达到液体流速≥0.3m/s。

（二） 剩余污泥泵:

共3台，2用1备（1台库房备用）。每单池内设潜水污泥泵1台。排泥泵可在反应池滗水时将剩余污泥排至储泥池，每周期运行一次，每次排泥量约46 m3 ，Q=137m3/h，H=8m， N=4.7kw。

（三）回流污泥泵:

共3台，2用1备（1台库房备用）。每单池内设潜水污泥泵1台。回流污泥泵主要用于将主反应区混合液回流至厌氧选择区。Q=126m3/h，H=6m， N=4.7kw。

（四）滗水器:

共4台，每单池内设2台。单台滗水能力900-1300 m3/h，N=1.5kw。

（五） 膜片管式曝气器:

共1584套，每单池792套。曝气膜群采用小直径橡胶曝气软管，环向张力小，同时有很好的防倒流及缓冲作用，比较适用于间歇曝气。其使用寿命比传统产品长数倍，更主要特点是传氧效率高，节约能耗，检修维护方便。

（六）电动蝶阀;

DN500mm进水电动蝶阀：共2个，每池1个。

DN300mm曝气电动蝶阀：共2个，每池1个。

六、结语

污水处理厂的建设大大地削减了排入内河的污染物质，减轻了对本地内河水环境的污染负荷，在提高城市卫生水平，保护城市地下水水源以及保证水体功能方面，均有良好的环境效益。

由于城市污水处理厂属环境治理基础设施，投资一般较大，从直接经济效益上看，建设污水处理厂的直接投资效益并不显著，但从广义上看，其投资的间接经济效果显著，它主要通过减少污水排放对社会造成经济损失而表现出来：

水泥厂节能工作计划例10

设计管理

一、对外水泥厂建设项目概述

随着中东地区经济的发展，很多国家大力发展基础设施和民用住宅项目，大量工程的开工建设，对混凝土的需求以及对水泥这种建筑材料的需求变得越来越迫切，从而催生了这些国家对水泥厂生产线项目建设的热潮。我国承包商在中东地区对外水泥厂建设项目的总承包企业迎来了大好时机，获得了大量的水泥项目总承包中标项目，因此对外水泥项目的承包管理越来越重要，同时也对我国的总承包商在水泥厂建设项目管理上提出了更高的要求。

(一)对外水泥厂建设项目的EPC管理模式

在水泥厂建设的发包和管理模式上，近年来，在国际工程承包市场上越来越多的业主采用EPC(Engineering，procurementand Construction)总承包模式，将项目的设计、采购和施工等全过程总承包给一个公司，为业主提供一个完整的交钥匙工程。本文所讨论的项目就是按照这种总承包管理模式进行招标和实施的。业主与承包商采用了基于FIDIC(国际咨询工程师联合会)编制的银皮书EPC合同范本作为主合同。EPC／交钥匙项目合同条件fConditions

of

Contract

forEPC／Tumkey Projects)(银皮书)被国际工程界广泛采用，尤其适用于含有大量设备安装和生产线调试运行的大型工业项目。FIDIC于1999年出版了新的合同标准格式的第一版，银皮书适用于在交钥匙的基础上进行的工厂或其他类似设施的加工或能源设备的提供、或基础设施项目和其他类型的开发项目的实施，这种合同条件下承包商完全负责项目的设计和施工，雇主基本不参与工作，一般情况下由承包商实施所有的设计、采购和建造以及调试生产等工作：即在“交钥匙”时，提供一个配备完整、可以运行的设施和设备。

EPC项目要求承包商必须具备设计、采购和施工的综合管理能力和水平，而设计能力和水平是项目顺利进行的关键。承包商在设计一采购一施工项目上的执行能力不仅减少了设计采购施工之间的摩擦，缩短了项目建设周期，且进一步为业主提供了可以预测和控制的固定总价的项目执行模式，从而促进EPC总承包模式在国际承包市场的应用和发展。EPC总承包项目能否成功，很大程度上取决于设计工作的质量以及设计管理的水平。设计处于整个EPC承包项目的核心地位，对项目的工期、质量和成本都有很大的影响。在EPC承包项目管理中，设计的管理有很大难度，高水平的设计管理可以降低EPC承包项目的风险，使项目成本节约、进度提前。反之，设计管理不善，可能导承包商亏损。本文将以具体的水泥厂项目为例，根据笔者参与的国际水泥厂项目管理的实践过程，对水泥厂EPC总承包项目设计管理中的常见问题进行分析和探讨。

(二)某水泥厂项目概况

该项目座落于中东某阿拉伯国家北部地区的KKW水泥厂西侧，该厂现在为正在施工的水泥厂(老厂)，目前采用湿法进行水泥的生产，因为工艺的落后和市场对水泥的需求的加大，该厂拟在厂区西侧新建一条干法水泥生产线即“新4号线”，同时附带新建一处自备电站，为新4号线未来的生产提供电力。项目的目标产品为波特兰水泥I型和Ⅱ型，生产线年产量达82万吨，日产水泥量为2500吨。使用干法制水泥工艺，并且要求产品性能和指标符合欧洲标准ENl97-1标准中的水泥型号国际经济合作2010年第9期CEM Ⅰ和CEMIⅡ。该项目开工日期为2009年4月11日，工期28个月。项目的投资约为1亿美元，业主支付20％作为给承包商的首期付款，不少于合同总价格的25％将由中国国家优惠贷款融资，总价的其余部分将从中国进出口银行进行出口信贷融资。业主与承包商缔结一个的EPC项目总承包服务合同，内容为建设和移交给业主一个完整的交钥匙和固定价格的新水泥厂，在满足质量和数量的要求、以及达到设备、供应品和服务性能约定的保证情况下，运行生产线和生产的水泥。

项目的主要参与者如下：

项目业主：YBB，该国国家水泥销售总公司。与中国的总承包商签订了以FIDIC编制的EPC合同条件为通用条件的合同，同时签订了合同专用条件和技术附件及相关的卖方贷款协议等合同文件。

EPC总承包商：北京某国际工程总承包公司，该公司是世界工程新闻记录ENR近年来排名的前225名承包商之一，具备多年的对外总承包管理经验。本项目中其合同目标是建设和移交给业主一个交钥匙和固定总价的完整的水泥厂，在满足质量和数量的要求、以及达到设备、供应品和服务性能约定保证情况下，运行生产线和生产的水泥。合同义务内容包括从原料的分析和技术测试、地质勘查、设计、设备采购及施工、安装、投料试生产、测试等过程。

项目监理(咨询)工程师：CCA(Cement Consultancy Asso-ciates)，即英国水泥咨询协会，注册于英国，是一家独立提供设计和咨询服务的公司，该公司能够提供广泛的技术服务内容，包括水泥生产线项目的可行性研究、设计、施工和运行管理等。拥有大量的水泥行业专家和高水平的工程师，具备现代化的管理手段和丰富的经验，在全世界二十多个国家设有分支机构，在本项目中负责为业主提供项目管理咨询。

二、加强EPC水泥厂项目设计管理的重要意义

设计管理是EPC水泥厂项目的龙头，处于项目的上游和先行进度节点，对设计阶段的管理是整个项目的管理的重中之重。项目的设计质量和设计进度控制是项目能否按照约定的工期完工的重要影响因素，只有控制了项目的设计质量和进度，才能保证在项目策划阶段的投资控制和后续的采购、施工、运输和安装进度。设计管理的重要意义在于如下三个方面：

(一)水泥厂项目设计进度影响整个项目的进度计划

设计工作是带动项目发展的原动力，是控制项目工期、成本和质量的关键点。设计的进度与整个工期息息相关，因此对设计工期控制是关键，而设计工期的影响因素很多，主要体现在：

首先是设计图纸审批的周期影响因素，设计人员和监理的工程师审批过程中的文件传送与返回的时间要控制，由于语言和文化差异和项目管理设计惯例等方面的问题，总包商需要各个阶段要与监理反复协调和沟通，使设计人员的设计理念和图纸深度和英国监理的要求相适应。

其次，设计和采购的交叉影响和互相牵制，水泥厂工艺设计的进度直接影响着关键工艺设备的订货和选型时间，直接影响大型主机设备的订货，如回转窑、水泥磨、立磨、大型高温风机、预热器、篦冷机、燃烧器等生产周期长的设备，从而影响后续的辅机设备和工艺配管等大宗材料的订货采购工作，设计的工期延误还会影响设备的集港计划和远洋运输计划。另外工艺设计的审批是土建、水电专业和总图设计等专业设计的基础，在本项目中，就因为工艺设计的流程和设备选型未获得监理的审批，要求不断修改，此阶段延误了25天，导致后续的建筑和结构施工图无法进行设计，从而造成了土建分包商按计划到达现场时，因为没有施工图而无法进行土方开挖等基础施If_作，并且因此错过了当地的最佳施工季节。土建分包商也因此对此向总包商进行工期索赔和现场人员和机械的费用索赔。而业主和监理也要求总承包商检查和调整整个项目的进度计划，要求提出整改计划。因此加强对设计进度的控制，是整个项目的进度控制的关键环节。

(二)设计质量影响整个项目的最终履约

水泥厂项目的设计工作质量必须考虑其对EPC总承包项目质量的影响，EPC总承包的合同义务是：EPC总承包商负责水泥厂的全部设计、采购和施工，完成设施的单机试运行和联机试运，完成设施的进料和出料并保证设施生产的产品满足性能要求，完成对业主操作人员的培训，在整个项目可以稳定生产、稳定运行后将项目交给业主，即“交钥匙”。由于影响水泥厂项目实施的环节众多，任何方面的质量疏漏都可能造成设施的投产困难、水泥产品不合格、生产运行不稳定，造成机械运行事故和安全事故等。如果设计质量不能满足项目采购或施工的质量要求，则会导致对已经采购设备材料的重新订货，或使已施工完的工程重新返工，会引起连锁反应，给工程实施造成非常不利的影响。因此设计质量对采购、施工、试车阶段都有重要影响，是工程能否满足合同质量要求、能够投产运行的关键因素。设计的失误或纰漏将导致整个项目的最终产品质量无法达到约定的指标，EPC总承包商无法完工，无法取得合同条件中规定的接收证书和履约证书，从而影响履约保函的退回和保留金的返还等。因此总承包商除了应采取内部措施加强设计质量控制，还应严格遵守和履行合同中的规定和监理的指示，合理整改监理工程师对图纸的审批意见。

(三)设计确定的工艺和设备决定项目的投资

设计阶段是对工程技术水平和工程造价影响最大的环节，尤其是工艺设计和初步设计阶段，工艺设计确定的流程和设备选型和施工方案将决定项目投资中80％的费用。因此，精心比选和优化设计方案，包括工艺方案、布置方案、设备选型及选材标准及其他专业技术方案，做到“技术可靠，经济合理，布局艺术”，最大限度地降低工程造价和使用阶段业主的运行费用。在设计阶段的投资控制是确保EPC总承包项目成本可控的主要阶段。EPC总承包工程项目的收益取决于设计阶段的投资控制。

三、水泥厂项目设计管理常见问题及对策

(一)设计管理的组织建设和程序管理

关于设计管理的组织建设问题，水泥厂建设项目涉及从石灰石破碎、运输、预均化、煅烧分解和配料、包装和运输等二十多个环节，工艺过程复杂，工艺流程和路线设计有多种方案，涉及设备数量和种类繁多。因此EPC总承包商必须设置专门的项目设计经理，或成为管理专员或代表。该设计经理需要同时具备良好的水泥专业技术背景，同时还要有采购和招标等经验，此外还必须具备英文的沟通能力等，负责与业主、监理工程师、总承包商和设备采购部门及设备材料供应商等联系，建立畅通的联系渠道和文档管理、信函处理程序。对各方往来设计资料进行翻译整理、审批和提资上报等工作。没有一个合格的设计经理，整个项目的设计阶段将会出现管理混乱和低效运行。

如果总承包商自身具备设计能力，或以设计为主，则设计经理可以从公司内部派出；专业设计人员可从相应的设计室派出，内部协调相对容易。对于EPC承包商自身没有设计能力，需要雇佣设计公司为分包商的情况则应以EPC主合同及其技术附件的要求为依据，签订完善的设计分包合同，并对设计分包商提供的项目设计团队的组建和人员提出具体的要求，设计经理可由设计分包商承担，但是必须接受EPC项目经理的直接领导。总承包公司在进行项目设计管理时，首先应全面了解总承包市场的基本特征、运作规律及自身公司规模、实力等内容，以此为基础选择适合项目工作开展的设计组织结构模式。

设计管理工作的顺利进行需要一系列的管理程序文件和具体的作业指导文件，以保证参与人员的有序工作，这些文件主要包括：

――项目设计管理组织机构图和分工职责。

――设计管理总体工作程序。

――各个专业设计负责人、设计人、审核人和校核人的职责。

――设计部门与采购部、施工部、试运行部的接口管理规定。

――设计标准、规范和依据、基础资料的管理和控制。

――设计变更管理程序。

――设计各专业的技术接口管理规定。

――设计文件编码和标识管理、对外上报和发函的管理规定。国际经济合作2010年第9期

(二)设计与采购和施工协调的问题

工业项目EPC总承包项目涉及种类繁多的设备和材料，项目管理中常见问题是设计与采购和订货的互相穿插于互相关联的管理问题，总承包商的设计经理在设计管理时，要明确界定各个部门的接口工作，做好分工和合作。其重要任务之一就是组织与联络和协调。如果处理不好设计和采购订货的关系，会产生互相推诿、延误和技术资料的误解，从而导致设计的未能通过，造成返工或引起进一步的损失。

EPC总承包模式设计部门与采购部门的关系非常密切，设计经理应汇集和发出采购方面的具体技术要求，由采购部编制商务部分，并统一汇总后形成询价文件发给潜在的供货商。指导协调各专业设计工作计划、专业与专业之间的信息流动、设计与计划控制部门的衔接、设计与业主或其他承包商的设计接口、设计与采购的衔接、设计和施工工作的衔接，确保设计人员采用正确的项目参数，项目工程师与采购控制部门的衔接主要是将各专业的采购技术文件包、设备材料表

向采购部门发放，使采购部门能够开展询价工作。采购定单下达后，项目工程师参与厂家图纸的及时审批和返回、设备性能试验的检验、交货数量规格的确认以及订单中设计变更的处理。EPC总承包模式的基本出发点在于促成设计、采购和施工三者之间的早期结合，

要实现设计、采购和施工三个要素之间的早期结合和平行作业，EPC总承包商就必须具备很强的设计能力，使设计的工作成果能够尽早为采购工作的开展准备必要的输入条件，使采购工作可以往下进行，同时尽早地为先行施工的项目(如设备基础)准备设计图纸，是施工工作达到必要的开工条件，即业主批准的设计图纸和已经交货的设备材料。

(三)设计标准问题

国际工程项目的常见的瓶颈问题就是设计依据和标准问题，很多国际工程业主要求采用英标和美标以及其他业主和当地熟悉的标准规范，这对中国承包商来说是一个难题，应在招投标和合同谈判时明确标准，尽量使用中国国家标准，便于后续管理和工程的顺利实施。

本项目合同中约定设计和施工采用中国国家标准，但是在合同附件中，咨询商要求承包商提供中国标准的英文版本，或者与之对应的欧标，对此问题，项目承包商只好花费巨资在国内购买英文版的国家标准，比较常用的标准和规范容易获得，但是价格很高，还有一些标准根本无法买到的英文版本，比较麻烦，此要求还需要和监理协调处理。所以在签订合同专用条件和技术附件是，在依据和提交标准的条款中，应予以特别注意。另外，在目标的水泥产品因遵守的质量规格和参照的标准方面应严格审阅，本项目中在水泥产品的质量标准上约定采用的是欧标ENl97-1的CEMI和CEMH的规范标准，国内的项目设计人员大多没有相关的设计经验，工艺设计者需要仔细研究该标准里面对于水泥的各种指标的规定，从而使确定所设计的水泥工艺流程和布局、构成等符合最终产品的要求。EPC项目的特点是提供从设计、采购、建造和安装调试等全过程的提供最终产品生产线，因此，合同的最终目的是要为业主提供符合要求的水泥产品，因此，设计人员就必须分析质量标准中的各种组分尤其是碱含量等细节规定，只有这些指标和参数明确了，才能根据原料分析等确定水泥工艺流程中是否要设置旁路系统，设计者必须保证项目竣工试生产的产品符合欧标的水泥性能和指标，如果采用国内水泥产品的质量标准，就不会在此处花费太多时间进行研究。因此EPC承包商在签订合同时，应对外水泥项目的产品标准和设计施工标准的选用和提交条款格外关注。

四、对外水泥厂项目设计阶段审查的关键事项

根据笔者参与的项目管理的经历，监理工程师和业主对设计的审批也是影响设计进度的重要问题。项目管理人员基于英国水泥咨询协会(CCA)对项目管理的要求，对水泥项目的管理已经达到了非常精湛的层次，对设计的每个环节均严密控制，形成了一整套严谨的管理程序和管理文件，尤其是侧重在初步设计的审查阶段对整个项目进行严格管理。

水泥厂项目一般分为概念设计(conceptual design)、初步设计(preliminary design)和详细设计(detail design)、最终设计(finial design)阶段，本项目的概念设计在签订合同之初便以合同技术附件的形式完成。根据监理对文件的审批规定，要求对初步设计和详细设计必须进行审核方可进行下一步的行动。因此初步设计的审查是EPC承包商的首要任务，对工期的影响在上文已经论述。只有经过监理工程师对初设文件的审批，才能进行工艺设备的具体订货和采购集港运输等工作。

在水泥项目的初步设计审批过程别注意如下几个方面，国外的设计理念突出以人为本，设计的文件中更多的考虑对环境和人的影响和危害，即关注危害和可操作性，生产和维修人员的安全操作维修空间，运行中的设备清洁和维修问题。

初步设计审查后结果有三类：即A(批准)B(按照监理意见修改后可批准)C(不批准)在本项目的初步设计审查阶段，几乎所有初步设计文件的审查结果均为“c”，总承包商和设计部门仔细阅读了监理给出的审查意见后，发现大部分问题均集中于危害和可操作性、可维护性。初步设计图纸审查中重点要对水泥厂的工艺设计图和总图进行审查，而建筑设计和结构设计、水、电等其他各专业的设计主要在详细设计阶段进行审查，而初步设计图纸的审查却是最关键的，因为只有工艺设计和大体的厂区布置走向确定了才能进行具体的设计和设备采购，初步设计的审核通过是一个影响工期的关键节点。根据笔者的一些经验，总结了如下的初步设计审查中最常见的方面：

一是水泥厂粉尘的排放和收集处理问题。收尘点的布置和收尘方式是审核的重点。水泥厂的工艺流程和布局以及管线走向决定了水泥厂的收尘点布置，数量和收尘能力，收尘器的类型。国外的监理咨询工程师更侧重从维护现场人员健康和环境保护的角度在设计中进行审查。

二是备用的维修设备设计和空间预留。因为水泥厂的设备在安装就位后很难移动，一旦需要进行检修是个大问题，因此在初步设计审查时，必须考虑在该设备的上方事先预留起吊设备，包括可移动的单轨吊车梁等起吊设备和移除设备，以便于检修和更换部件。

三是操作安全。初步设计更关心的是设备的上方和左右两边是否考虑了比较充足的检修和操作空间，包括人员行走和攀爬检修时候的人体宽度和高度的要求，要求将人像侧影图标注在图纸上，本项目中规定了水泥磨车间和包装车间等皮带传送机两侧的人员通行的宽度要求大于900ram；回转窑的侧面人行走道的维修空间需大于900mm，有时监理还会考虑维修人员携带工具和肩扛物料等要求，对维护的栏杆的高度等规定十分详细，如本项目中规定，建筑物的高度在15米以上，要求栏杆的总高度需在1.3米以上，且不少于2道，15米以下栏杆的高度1.1米以上，严格规定了水平栏杆的间距和数量)。

四是楼梯或钢梯的设置部位和攀爬角度等。在水泥项目中某些大型的库顶需要定期清理灰尘，需要上人，并且对钢梯的踏板材质和宽度等都详细要求。即使项目是按照中国标准设计的也要仔细审查标准图集。本项目的初步设计中95％的车间都被检查出没有设置足够的楼梯和钢梯。

五是主要设备参数的检查和工艺过程的物料平衡表计算书的检查、总耗电量的检查等。主要设备表(data sheet)的参数的提供，国外的水泥咨询监理工程师的工作方法中，侧重以书面资料为证据，水泥厂的设备有几百种，数量大，种类繁多，因此对拟采购的机械设备的参数应严密核对。

六是通风和降噪、防腐设计。本项目所处地区为常年高温、湿热地区，监理工程师在进行初步设计审查时，土建专业会协同工艺和电气专业进行通风降噪、防腐等方面的审查。对于电气室、实验室、中控室等人员，长期办公的场所主要从自然通风或空调数量、门窗类别、墙体保温隔热防噪声、外立面防腐等方面考虑。

七是总图布置的合理性审查，包括现场出入口(考虑设备的尺寸)、气候条件、区域环境条件等；施工顺序、施工装备计划；预制、预拼装以及标准化；现场设施(办公室、临时用电、给水、排水、保安、道路、停车等)；围墙的形国际经济合作20lO年第9期式、高度和材料等规定。

八是按照物料(石灰石、煤、铁矿石等)运输路线和运输载重量，在总图中对厂区道路的分级和石灰石破碎场地的路面和道路的设计进行审查。

九是在建筑设计、结构设计方面，核对结构设计计算书、钢筋和锚固标准和图例等规范和标准的提供。

初步设计的审查意见是在项目实施的过程中对项目设计进行优化和改进：使得项目总体目标更明确，物料运输路线清晰，材料、工艺设备选型的确定；劳动力计划安排中可操作性和可维护性更具体。审查过程中总承包商应组织如下人员参与讨论和评审，承包商现场代表、项目经理、设计经理、总工程师、施工经理、计划工程师、HSE经理、质量经理、开车经理、材料经理以及其他专家。研究小组应尽可能早地参与项目的前期工作，对设计进行讨论和评审，探讨如何改进设计、降低成本并使设计更好地达到用户的最终要求，各项因素都会对可施工性产生影响，在可施工性研究过程中不应孤立地考虑这些因素，而应综合分析。