海口市中心区污水处理厂工程
设计单位:中国市政工程华北设计研究院
项目名称:海口市中心区污水处理厂工程
建设规模:30万吨/日
设计起止时间: 1993年7月-1999年5月
竣工时间:水区-1999年7月 泥区-2001年6月
验收时间:水区-2000年7月15日 泥区-2001年6月16日
工程规模:工程总投资34450万元
获奖情况:2002度天津市优秀勘察设计三等奖
设计主要特点:
德国政府贷款项目,海南省和海口市的重点工程,也是国内第一座A段工艺+排海工程,国务院前总理朱镕基曾光临现场指导工作。
1.工艺设计
采用高负荷活性污泥法+深海排放污水处理工艺和污泥消化处理工艺,工艺特点是:
(1)通过世代时间短,降解速率高的优势菌种,充分利用其吸附能力强的特性,以最高的处理效率和最短的时间把污染物降解到适宜的程度后排放至深海,科学地利用海水自净能力和容量资源,进行城市污水的最终处理。达到即满足环境要求,又节省建设资金和运行能耗的目的。
(2)工艺构筑物少,不用设初沉池;污泥负荷高(设计值2.5kgBOD5/kgMLSS•d);泥龄短(设计值0.3d);水力停留时间少(设计值33分钟),曝气池的体积小;抗冲击负荷强,对PH和有毒物的影响有很大的缓冲作用;因而使管理简单,工程投资省,运行费用低。
(3)污泥采用了中温厌氧消化工艺,使极不稳定的污泥性质变的稳定;设计污泥干固量由47325kg/d,降至33128kg/d,约减少30%;并可杀灭污泥中绝大部分的病菌和寄生虫卵;并提高了污泥的脱水性。
(4)利用污泥消化时产生的沼气发电用于厂区,并回收沼气发电机的余热,加热消化污泥,使污水处理过程中有用产物得到充分合理的利用,节约了能源又减少了费用。
2.结构设计
工程用地为填海造地,平均填高3.3m。地质条件差,地基主要受力层均为强度低、高压缩性的软弱土和严重液化土层,不能做天然地基的持力层。地下水与海水连通,补给水源为海水,场地土及地下水对混凝具有结晶性侵蚀。针对上述诸多不利条件,在结构设计中,采用振冲碎石桩基础处理,即满足了建(构)筑物对地基强度和变形的要求,消除了液化沉陷,又减少了工程造价。根据结构受力特点和海水浸蚀因素,沉淀池采用预制拼装无粘结预应力结构,消化池采用整体浇注无粘结预应力钢筋混凝土结构。沉淀池的设计方案比全部现浇方案节省了大量工程投资,也缩短了施工工期。采用在曝气池中间位置设置加强带,砼内添加砼外加剂等方法,避免因池体大而出现的收缩和温度裂缝。根据结构特点进水泵房为大开挖结构,因地质条件复杂,一般的支护结构满足不了要求,降水也较困难,为此采用地下连续墙结构,逆作业法施工,取得了较好效果。
3.总图及建筑设计
厂区占地21.18公顷。总图布置将整个厂区根据使用功能分为厂前区、污水处理区、污泥处理区和预留发展区四部分,各区相对独立,相互协调。生活区位于上风向,利于保持和改善办公环境。厂区总图整体布置的疏密适当、简明顺畅,近远期结合,使土地得到合理有效的利用。
建筑设计在满足工艺条件的前提下,力求造型新颖别致。即与整个城市的建筑风格协调,又适宜污水处理厂。外檐装修以白色基调为主,在绿化的衬托下突出污水处理厂净化污水、保护环境的主题。综合楼集化验、中心控制、资料档案、行政办公、单身宿舍和食堂成一体,依据不同的功能进行合理分区,考虑使用上的顺畅,做到分中有和,和中有分,建筑风格采用欧洲古典式外装饰与大面积玻璃幕墙等现代化手法相结合,立面变化丰富、美观、大方、新颖别致。
4.电气、自控与仪表设计
采用双回路10KV供电电源,全厂设10/0.4KV总变配电站1座,10/0.4分变配电站1座,分控制站9座。
处理厂工艺控制采用二级分布式计算机控制系统,对全厂的工艺过程进行集中管理、分散控制。集中管理级和分布在各工段的现场控制即有合理的分工,又能够在统一指挥下协调工作。某现场控制计算机发生故障,不影响系统其它部分正常运行。集中管理机失效,系统可降级运行,各现场控制级计算机可按预置的程序独立完成各自任务。整个控制系统在物理上是分散的,在信息上是统一的,在分任务的运行上是自主并行,在总任务上是协调一致的。
全厂设1个中心控制室,设集中管理级计算机2套,可编程逻辑控制器1套。
大型马赛克模拟屏显示全厂工艺流程图。显示各设备的当前状态,并对重要参数的数字进行显示。根据工艺流程的特点和工艺总平面的布置情况及现场测控点的分布状况,设分控制室5座。
按着工艺运行需要,全厂设7个调节和控制系统来实现对流量、温度、运行顺序等工艺过程的自动调节和控制。全厂自动化水准达到国际先进水平。
5.设备与装置
本工程利用德国政府贷款2180万马克(折合人民币12644万元)。贷款主要用来购买国外先进的设备和装置,以提高污水厂的装备和技术水平。处理厂内的设备基本上都采用了国际上的名牌产品。
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