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开发区污水处理厂项目可行性研究报告（二）

开发区污水处理厂项目可行性研究报告（三）

5.2 总图设计

5.2.1设计依据

1）国家颁发的有关政策法规、规范及标准等；

《城市用地竖向规划规范》(CJJ83-99)

《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)

《工业企业总平面设计规范》(GB50187-2012)

《厂矿道路设计规范》(GBJ22-87)

《公路路面基层施工技术细则》 JTG/TF20-2015

《水泥混凝土路面施工及验收规范》(GBJ97-87)

5.2.2总平面布置

1、布置原则

1）总平面布置符合总体规划的要求。

2）在满足生产工艺及消防、安全、卫生要求的前提下，总平面布置将建构筑物设置在地形高差较小区域，减少投资、提高安全性。

3）分区明确、紧凑合理、运输顺畅、人、物分流、管线短捷。

4）总平面布置力求使建设群体的平面布置与空间景观相协调结合厂区绿化，提高厂区生产环境质量。

2、总平面布置

根据厂区功能分区、污水厂平面布置原则及厂址的地形、地貌、道路等自然条件，并考虑进、出水方向、风向等因素合理布局。按功能将厂区划分为预处理区、生化及深度处理区、污泥处理区及预留用地、办公区四个部分。

①预处理区位于厂区东南部，主要包括粗格栅及提升泵房、细格栅及旋流沉砂池、调节池、混凝沉淀池；

②生化及深度处理区位于厂区中部及北部，主要包括水解酸化池、生化池、MBR池、臭氧曝气生物滤池、高密度沉淀池、深床滤池；

③污泥处理区位于厂区南部，主要包括污泥浓缩池、污泥脱水机房等；

⑷办公区位于厂区东北方向，包括办公楼、门卫。

总平面布局分区明确，满足工艺流程。厂内道路以方便使用为原则，设计了环行车行道路，主干道宽6米，并设有通向各构、建筑物的支路，总平面布置能够满足工艺、规划和消防的要求。

本图定位采用方便施工的原则，建、构筑物采用相对尺寸及坐标双定位。尺寸标注建筑物以外墙皮计，构筑物以池外壁计，坐标标注建筑物以外墙轴线交点计，构筑物以池外壁交点计，尺寸单位以米计，道路坡度以千分比计。

建筑物根据规划要求退让了地界，总平面布置能够满足规划和消防的要求。

5.2.3竖向布置

本项目现状用地地势较平坦。由于未提供厂区用地与之联系的市政道路及市政道路标高，场地内设计标高拟定比用地现状标高略高。厂区入口处设计标高原则上高于市政道路设计标高，以防止雨水倒灌厂区。

场地竖向采用连续式平坡布置方式，地表排水坡度控制在0.30%~0.45%之间，地表雨水排放采用暗管排水方式，通过设置在道路和场地上的雨水口收集后，排入厂区内部雨水管道，最后排入厂外市政管网。

3、厂区单体设计

厂区主要生产用房包括综合工房、加药间、污泥脱水机房、除臭间、臭氧间、回用水泵房，生活管理用房包括工作站和门卫。

厂区生产厂房面积指标根据生产工艺要求确定，厂区附属建筑物的面积指标根据《城市污水处理工程项目建设标准》（修订）的有关规定确定。厂区主要构筑物有粗格栅及提升泵房、细格栅及旋流沉砂池、调节池、混凝沉淀池、水解酸化池、生化池、二沉池及污泥池、臭氧催化/曝气生物滤池、高密度沉淀池、深床滤池、接触消毒池、污泥浓缩池等。

5.2.4道路设计

根据厂区货物运输及消防安全的需要，厂区内设置了若干环形道路系统。道路采用城市型道路，路面为水泥混凝土路面，主干道路面宽度6.0米，次干道路面宽度4米，道路转弯半径为9米。

车行道路构造：240mm厚C30水泥混凝土面层（抗折强度4.5Mpa）；200mm厚石灰稳定土基层；150mm厚天然砂砾垫层；基土压实，压实系数不小于95%。

人行道构造：面层 200mmx100mmx60mm厚透水步道砖；中砂垫层40mm厚；碎石垫层200mm厚；基土压实:压实系数不小于95%。

5.2.5绿化设计

本工程在尽可能的情况下加大绿化面积，以此来改善工作环境，提高工作质量。在建（构）筑物周围及道路两侧种植高大乔木配以低矮灌木丛和绿篱，在空地进行集中绿化，并且点植观赏性较强的树种。厂前区是工作人员出入必经之地，是绿化重点，以花池、草地、喷水池等点缀，厂区绿化树种应选用适应当地环境的具有抗污染性、净化空气并耐寒的树种和花卉。

5.3 建筑设计

5.3.1设计依据

1、国家现行的有关设计规范规程及标准

《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）

《屋面工程技术规范》（GB50345-2012）

《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）

《建筑地面设计规范》（GB50037-2013）

《公共建筑节能设计标准》（DB13（J）81-2009）

《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）

以及相关的国家、地方、行业规范、规程、标准、图集。

2、各相关专业提供的设计资料

5.3.2建筑设计概况

本工程主要建筑物见一览表。结构型式主要为框架和砌体结构。

建筑物一览表

表5-2

5.3.3墙体

厂区内建筑物外围护结构采用保温、节能、环保材料，具体如下：

框架结构墙体采用加气混凝土砌块，外墙250厚，内墙200厚；砖混结构墙体采用烧结非粘土多孔砖，外墙370厚，内墙240厚，±0.000以下部分墙体采用烧结非粘土实心砖。

5.3.4采光设计

设计中在平面布局中使各房间尽量利用自然光，外窗尽可能增大开窗面积，采光不足时采用人工照明。照明灯具采用高效节能灯具。

5.3.5门窗

1）外窗主要采用塑钢中空玻璃窗，外门主要采用塑钢中空玻璃门、钢木大门；变配电间外门主要采用丙级防火门；鼓风机房外门采用隔声门；其它内门主要选用夹板门。

2）底层外门窗均作防盗处理，防护网材料及花饰甲方自定。

5.3.6外装修

在单体建筑的造型设计中考虑整个厂区的建筑风格统一，力求建筑造型简洁、大方。

外墙面主要为外墙面砖。

5.3.7内装修

1）地面主要有：地砖地面、细石混凝土防水地面、水泥砂浆地面、耐酸瓷砖地面等。

2）内墙面及顶棚主要为白色内墙涂料。

3）踢脚主要为水泥砂浆。

4）内门主要为夹板门。

5.3.8防水、防潮工程

1）屋面防水：屋面防水等级为II级。

2）一般部位采用1.5厚三元乙丙橡胶防水卷材（用于有饮用水部位的防水材料必须符合有关卫生标准）。各种缝的防水采用埋入式橡胶止水带。

设地漏的房间地面向地漏找坡i=0.5%，地漏周围1000范围坡度变为1%，地漏铁蓖不得高出楼面。

3）穿过其他有防水要求房间的立管均应做防水套管， 套管高出地面300，防水密封膏密封。

5.3.9防火、防烟设计

每个单体建筑为一个防火分区。建筑耐火等级为二级。

5.3.10节能设计

框架结构的外围护墙体材料采用250厚加气混凝土砌块，砖混结构的外围护墙体材料采用370厚烧结非粘土多孔砖。外窗采用塑钢框中空玻璃。厂房屋面保温材料主要采用聚苯乙烯泡沫塑料板保温层50厚。工作站、门卫外墙贴60厚挤塑聚苯板保温材料，屋面采用80厚挤塑聚苯板（燃烧性能等级均为B2级）。外围护结构传热系数符合节能要求。

5.3.11防腐蚀措施

根据工艺专业资料，综合工房地面采用耐酸瓷砖地面及墙裙。

5.3.12有毒物质防溢措施

根据工艺提供资料，次氯酸钠储罐间设置了围堰，地面设置排水管，经管道专门排出，工艺及相关专业也采取了相应措施。

5.3.13耐久年限设防烈度

根据国标GB50068-2008建筑结构可靠度设计统一标准，厂区所有建筑物设计使用年限为50年。设防烈度6度。

5.3.14其它

1）建筑物四周设散水（台阶，坡道处除外），宽度1000。

2）凡是建筑物外墙挑檐，雨篷及钢筋混凝土板下均抹1:0.3:3水泥石灰膏砂浆15厚，喷白色外墙涂料两道。

5.4 结构设计

5.4.1设计依据

1、国家现行的有关设计规范、规程及标准：

《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB50068-2001

《建筑结构荷载规范》 GB50009-2012

《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2011

《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010

《给水排水工程构筑物结构设计规范》 GB50069-2002

《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》 CECS 138-2002

《建筑工程抗震设防分类标准》 GB50223-2008

《建筑抗震设计规范》 GB50011-2010（2016版）

《地下工程防水技术规范》 GB50108-2008

《砌体结构设计规范》 GB50003-2011

《构筑物抗震设计规范》 GB50191-2012

《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》 GB50023-2003

《建筑地基处理技术规范》 JGJ79-2012

《钢结构设计规范》 GB50017-2003

《工业建筑防腐蚀设计规范》 GB50046-2008

2、各相关专业提供的设计资料

5.4.2设计条件及主要设计数据

1、基本设计数据

1）风荷载：基本风压 0.40kN/m2

2）地面粗糙度 B类，体型系数为1.3；

3）雪荷载：基本雪压 0.35 kN/m2

4）设计基本地震加速度值 0.10g

5）建、构筑物抗震设防烈度：6度，设计地震分组为第三组。本地区设计基本地震加速度值0.05g

6）主要建筑物抗震设防类别：丙类

7）建筑物结构安全等级为二级，使用年限为50年。

8）结构重要性系数：r0=1.0。

9）场地类别：III类。场地土类型：中软场地土

建筑地基基础设计等级为丙级。标准冻土深度0.7m。

10）根据《建筑结构荷载规范》及其它专业提供的资料，本建筑物使用荷载（活荷载）标准值统计如下：

2、荷载

①永久荷载标准值

250厚加气砼砌块墙（含双面抹灰）：3.0 kN/㎡

200厚加气砼砌块墙（含双面抹灰）：2.5 kN/㎡

②楼屋面活荷载：

不上人屋面 0.5kN/m2 上人屋面：2.0 kN/㎡；

走道板、平台：2.0kN/m2； 上平台钢梯：2.0kN/m2；

走道板、雨篷、挑檐等考虑施工和检修集中荷载：1.0kN；

楼梯、走道板、平台、上人屋面栏杆顶部水平荷载：1.0kN/m；

办公室、会议室等：2.5kN/m2 走廊、卫生间等：2.5kN/m2

消防疏散楼梯：3.5kN/m2

构筑物场地考虑地面堆载：10.0 kN/㎡

③特殊使用荷载按实际情况考虑。

5.4.3地质及基础形式

场地地质情况：

根据相邻场地的岩土工程勘察报告，由于上部结构荷载均不大，基础拟采用天然地基做持力层，框架结构采用柱下独立基础，砌体结构采用墙下条形基础，水池类构筑物采用钢筋混凝土筏板基础或者条形基础加防水板。若地下水位较浅，设计时考虑采用水池抗浮，施工时若遇地下水应采取合适的降水方式。

5.4.4结构方案

设计原则：

1）结构设计根据水处理建、构筑物的受力特点，满足工艺设计要求和建筑功能需要；结构设计遵循安全适用、经济合理、结构耐久、受力合理、施工方便为原则。同时优先采用新技术，新材料。

建、构筑物结构形式一览表

表5-3

2）水处理建、构筑物的结构设计，按承载力极限状态和正常使用极限状态两种状态控制，以正常使用极限状态为主，严格控制混凝土裂缝开展宽度，对受弯构件最大允许裂缝开展宽度≤0.2mm，对轴心受拉构件按抗裂度进行设计。

3）建筑物屋面采用现浇钢筋混凝土屋面。

4）构筑物侧面土压力计算，土重度取18kN/m3，浮重度10kN/m3，安装、检修按设备实际重量取集中力或折合成均布荷载计，动力或冲击系数取1.2~1.4（视不同情况确定），其它按规范执行。

5）框架结构抗震等级均为三级。

砌体结构施工质量控制等级为B级。

5.4.4材料

结构材料：

1）钢筋等级：

钢筋：采用热轧钢筋HPB300，HRB400。

钢筋强度标准值应具有不小于95%的保证率。

钢板采用Q235-B型，焊条E43XX型。

2）混凝土强度等级：

砌体结构：基础C20，梁、板等均为C30

框架结构：基础、梁、板、柱均为C30; 垫层C15，圈梁、构造柱C25；

水池采用C30防水混凝土，抗渗等级S6，室外露天水池抗冻等级F150。

3）框架填充墙

地下部分采用M10水泥砂浆砌MU15烧结非粘土实心砖；

地上部分采用M5混合砂浆砌A5.0加气砼砌块。

4）砌体墙

±0.000以下采用MU15烧结非粘土实心砖，M10水泥砂浆砌筑。

±0.000以上外墙及厕所厨房四周墙体采用MU15烧结非粘土实心砖，其它室内可采用MU10烧结非粘土实心砖，M7.5混合砂浆砌筑。

5）走道板栏杆采用不锈钢材质栏杆。

6）根据工艺要求进行建、构筑物防腐做法。

钢材耐火等级为二级，所有构件须作除锈处理,出厂前和安装后分别涂一层红丹防锈漆，最后刷面漆两道。

5.5 给排水设计

5.5.1设计依据

1、国家现行的有关设计规范、规程及标准：

《室外给水设计规范》（GB50013-2006）

《室外排水设计规范》（GB50014-2006）（2016版）

《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）（2009年版）

《城市居民生活用水量标准》（GB/T50331-2002）

《污水再生利用工程设计规范》（GB50335-2002）

《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）

《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）

2、各相关专业提供的设计资料

5.5.2给水设计

1）设计用水量标准及用水量：

自来水：

综合楼及各工房：50升/人•班，时变化系数1.5，计1.5m3/d；白班工作人员15人，高峰用水量0.30m3/h。

洗浴：50升/人•次，共30人，计1.5 m3/d，每人1.0h，白班使用人数15人，高峰用水量0.30 m3/h。

职工食堂：25升/人•次，每天1次，计0.75 m3/d；使用人数30人，使用时间4.0h，时变化系数1.5，高峰用水量0.1 m3/h。

中水：

道路浇洒及绿化： 2.0L/m2.d，道路及绿化面积19858m2，每次浇2.0h；

生产用水量 50m3/h

消防：污水厂内的建筑物无室内消防用水，室外消火栓15L/s，厂区内同一时间火灾按一次考虑，火灾延续时间两小时，一次消防用水量108m3。

厂区用水量表

表5-4

2）给水水源

生活给水水源、消防由市政给水系统供给，其水量水压均能满足污水厂内生活用水要求。

生产、浇洒绿地、道路用水为接触消毒池出水。

3）消防系统

厂区内采用生活给水、中水及消防给水两套给水系统。生活给水及消防给水由市政给水系统供给，中水由处理后的中水供水，其中消防给水管在厂区内布置成环状。厂区内的绿化、浇洒道路用水由厂区回用水泵供至中水管网。

各建筑内按规范要求设置手提式磷酸铵盐干粉灭火器，并在配电室设置推车式磷酸铵盐干粉灭火器。

5.5.3排水设计

1）排水量标准及排水量

生产排水量略同生产给水量，生活排水量取生活给水量的85%。

2）##市暴雨强度公式

i=167*（14.973+10.266*lgP)/(t+13.877)0.776）

式中q─设计暴雨强度（L/S）

P─设计重现期，本工程取P=3年

t─设计降雨历时（min）

t=t1+mt2

式中t1 ─地面集水时间（min），本工程取t1=15min；

m─折减系数，本工程取m=2

t2─管内流行时间（min）

雨水量计算公式为

Q=ΨF

式中Q─设计雨水量（L/S）

Ψ─径流系数，本工程取0.55

F─汇水面积（ha）

3）排水系统

厂区排水系统采用雨污分流制。

雨水经雨水口收集，通过雨水管排入厂外。

生产废水和生活污水通过室外污水管网汇集，直接排入厂区内的粗格栅后集水池内。

4）管材及接口

室内外给水管均采用给水PE管，粘接，管材额定压力0.6Mpa。

室外排水管采用HDPE双壁波纹管，橡胶圈承插接口。

5.6 采暖与通风设计

5.6.1设计依据

1、国家现行的有关设计规范、规程及标准：

《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2015）

《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）

《公共建筑节能设计标准》（DB13(J)81-2009）

《辐射供暖供冷技术规程》 JGJ 142-2012

2、各相关专业提供的设计资料

5.6.2室外空气计算参数

室外设计参数（河北省##市）

位置 北纬 38°51′ 东经 115°31′

海拔 17.2m

大气压力 冬季 1025.1hPa, 夏季 1002.9hPa

冬季供暖室外计算温度 -7.0℃。

冬季通风室外计算温度 -3.2℃。

冬季空调室外计算温度 -9.5℃

冬季空调室外计算相对湿度 55%

夏季空气调节室外计算干球温度 34.8℃

夏季空气调节室外计算湿球温度 26.6℃

夏季通风室外计算温度 30.4℃

冬季室外平均风速 2.0m/s

夏季室外平均风速 1.8m/s

冬季最多风向及其频率 C 23% SW 12%

夏季最多风向及其频率 C 18% SW 14%

日平均温度≤5℃的天数 119天

5.6.3设计范围

本项目为##开发区污水处理厂项目，位于河北省##市。其建筑物包括综合工房、加药间、污泥脱水间、综合楼、门卫、除臭间、臭氧间等。

本次设计范围为各建筑物的供暖、通风及排烟、空气调节设计。

5.6.4供暖、空调部分

1）本项目的工作站、门卫冬季供暖采用碳纤维发热电缆地面辐射供暖；高密度沉淀池的泵房；污泥脱水间的泵房、板框压滤间；加药间、卫生间；砂水分离器间的设备间、除臭间冬季采用碳纤维电暖器供暖。有防腐要求用房均采用防腐电暖器。

2）工作站的办公室、化验室、会议室、休息室、值班室；门卫；进、出水仪表间及其它建筑物内的值班室、控制室夏季均设置分体空调器。工作站的中控室冬夏设置冷暖分体空调器。

3）主要房间室内设计参数

室内设计参数一览表

表5-5

4）各建筑物冷热负荷估算：

冷热负荷估算表

表5-6

5）碳纤维发热电缆地面辐射供暖, 采用双温双控液晶温控器。电暖器自带温控装置。

6）分体空调器冷凝水管采用PVC管。

5.6.5通风部分

1）主要房间通风换气次数

通风换气次数表

表5-7

2）卫生间、浴室安装玻璃钢排气扇，进行全室换气。

3）加药间、脱水机房等有防腐要求用房的排风采用防腐风机。其它各工房通风机均采用低噪声壁式轴流风机。

5.6.6 节能设计及环保措施

1）工作站、门卫的围护结构热工性能满足《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015的节能要求。

2）碳纤维发热电缆地面辐射及电暖器设置温控器，可实现温度调节。

3）工作站的办公室采用新风换气机进行热回收，热回收率大于60%。

4）通风、空调设备均选用高效低噪设备。

5.7.电气设计

5.7.1设计依据

1）国家现行的有关设计规范、规程及标准：

《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）

《低压配电设计规范》（GB50054-2011）

《20kV及以下变电所设计规范》（GB50053-2013）

《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-2011）

《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）

《建筑照明设计标准》（GB50034-2013）

《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）

《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）

《爆炸危险环境电力装置设计规范》（GB50058-2014）

《城镇排水系统电气与自动化技术规程》（CJJ120-2008）

2）各相关专业提供的设计资料。

5.7.2项目概况

本工程为污水处理厂工程，处理量为3万吨污水/天。主要建构筑物有：粗格栅及提升泵站、细格栅及旋流沉砂池、调节池、混凝沉淀池、水解酸化池及生化池、二沉池及污泥池、MBR、臭氧催化/曝气生物滤池、高密度沉淀池、深床滤池、接触消毒池、风机房及变配电室、污泥脱水机房及除臭间、臭氧制备间、加药间、中水回用泵房、办公楼、门卫、雨水泵站等。

5.7.3设计范围

5.7.3.1设计内容

1）变配电所设计

2）用电设备供电设计

3）照明及防雷接地设计

4）电缆敷设设计

5.7.3.2设计分界点

以10KV电缆进线柜负荷开关为设计分界点，进线柜负荷开关以下部分属本次设计范围，以上部分属业主范围。

5.7.4电源电压

5.7.4.1负荷等级

本污水处理厂要求长期不间断运行，对电源的可靠性要求较高，属于二级供电负荷，应采用两回路电源供电，本项目采用两路10kV高压电源供电。

主要污水处理设备及重要风机、水泵为二级负荷。其余设备负荷为三级负荷。

根据厂区总平面布置，本项目一期设变配电室一座，与风机房合建。变配电室设高低压开关柜、变压器等。

5.7.4.2负荷计算

主要供电指标：

全厂总设备容量：3656kW

工作容量：2718kW

有功功率：2214kW

无功功率：1543kVar

自然平均功率因数0.8

补偿电容容量：750kVar

补偿后功率因数：0.92

电能年消耗量：9.56×106 kW.h

电气负荷计算表

表5-8

其中二级负荷约1113kW。

本工程选用两台节能型SCB13-1600/10/0.4kV 1600kVA变压器。变压器负荷率约0.74。当一路电源或变压器发生故障时，另一路电源承担所有二级负荷。

5.7.5供电电源及电压

本污水处理厂采用两路10KV电源供电， 10KV电源采用架空线引至厂外终端杆，经短段电缆埋地引入10kV变配电所。

5.7.6供电系统

拟在厂区设10kV变配电室一座，与风机房合建，变配电室设高低压配电室和控制值班室。

高压侧采用单母线分段接线方式，设母联开关。两路高压电源一用一备，馈出电缆接干式变压器。10kV配电装置采用真空断路器12kV/31.5kA，弹簧操作机构，操作电源取自直流屏。

低压侧采用单母线分段联络接线方式，两台变压器同时使用，母联断开，当一路电源故障或变压器检修时，母联开关闭合，但仅限二级负荷运行。变压器与低压柜采用拼装，并排布置。进线开关、联络开关之间设三锁二钥匙机械及电气联锁。

5.7.7继电保护与计量

本工程高压继电保护采用微机测控保护装置。高压10kV进线设过电流和短路保护，10kV馈出线设过电流和短路保护，变压器设超温保护；低压进线总开关及联络开关设过载长延时、短路短延时保护；低压用电设备及馈线电缆设短路瞬时和过载长延时保护。

在10KV变配电室进线侧设高压计量专用柜，在10KV变配电室各出线设有功电度表，供内部考核使用。电度表均选用数字式有功电度表。

5.7.8照明系统

变配电室、办公楼设正常照明和应急疏散照明。其它需要照明的建构筑物设正常照明。照明照度按《建筑照明设计标准》要求进行设计。

工作照明电源引自就近的照明配电箱，供人员疏散用的应急照明灯具选用带镉镍电池的照明灯具，其电源引自就近配电箱的专用回路。

工作间照明采用高效节能型荧光灯或金属卤化物灯，分散控制。办公室、实验室等采用高效节能型荧光灯，分散控制，一般照明选用节能型荧光灯。荧光灯镇流器选用电子镇流器，金属卤化物灯选用节能电感镇流器，所有灯具功率因数在0.90以上。

办公楼在走廊、楼梯间等处设置疏散指示标志灯及安全出口灯，自带镍镉电池的疏散指示标志灯应急照明时间30min。变配电室应急照明时间180min。当发生火灾时，疏散照明的照度值不低于该场所一般照明照度值的5%。

5.7.9设备选型

高压开关柜选用金属铠装中置移开式开关柜。变压器选用SCB13型节能型变压器。低压开关柜选用GCK-0.4 型抽屉式开关柜。变频调速器及软起动器选用国内优质产品。

5.7.10无功补偿

本工程功率因数补偿采用低压侧集中自动补偿方式，补偿后的功率因数达到 0.92以上。

5.7.11起动方式

厂内大功率设备采用降压起动方式，其余电机采用全压起动方式，起动压降控制在±5％以内。

设备的控制方式为手动、自动两种方式，每台设备均设就地按钮箱。所有电机就地按钮箱上设转换开关；启、停和急停按钮；运行及故障指示灯等。

5.7.12线路敷设

变配电室至各建筑物的电源线采用YJV-0.6/1.0kV铜芯交联电缆沿电缆沟敷设，各建筑物内大功率设备及重要设备采用YJV-0.6/1 .0kV铜芯交联电缆穿钢管埋地敷设。对于照明、插座等设备用电量小且分布比较分散的场所，采用BV-450/750V塑铜线穿钢管敷设至各个用电设备。

应急照明线路导线为耐火型塑铜线。导线穿钢管沿楼板沿墙暗敷时，保护层厚度不小于30mm。

5.7.13防雷与接地

按照《建筑物防雷设计规范》进行设计。变配电室、办公楼等建筑物按三类防雷标准设防。在屋顶设置避雷带，利用柱内主筋做引下线，基础钢筋做接地装置。

在10kV电源进线装设避雷器以防雷电产生的高电位。在各馈电回路装设过电压吸收装置，以防止真空断路器操作时产生的过电压对变压器等设备造成损坏。

变配电所设集中接地装置，并做等电位连接，防雷接地与其它接地共用接地装置，接地电阻要求不大于 1 殴姆。低压电气系统为中性点直接接地系统，低压配电系统接地采用 TN-C-S 系统。

5.7.14节能与安全

（1）根据各种用电设备的性质，正确进行负荷计算，合理选择变压器容量，台数、结线型式及运行方式。选用D•Yn11接线SCB13型低损耗节能变压器。

（2）根据负荷分布情况，合理规划配电装置供电范围，深入负荷中心，合理选择配电线路导体截面，降低线路损耗。

（3）采用节能光源和高效灯具。选用电子镇流器和节能电感镇流器，以提高自然平均功率因数，减少损耗。合理选择照明开关控制灯具数量，以实现运行节能。

（4）采用静电电容器进行无功补偿以提高功率因数、降低损耗，补偿后功率因数达到0.92以上。

（5）对变配电室主要出线回路设有功电度表，以便对用电单位耗能进行考核。

（6）厂内大功率电机采用变频器或软启动器控制，以降低能耗。

（7）根据环境特点，选用相应防护等级的电气设备，以保证人身安全。

5.7.15主要设备材料

主要电气设备清单

表5-9

5.8 自控设计

5.8.1设计依据

1、国家现行的有关设计规范、规程及标准：

《低压配电设计规范》（GB50054-2011）

《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）

《电力工程电缆设计规范》（GB50217-2007）

《过程检测及控制流程图图形符号和文字代号》（GB2625-81）

《城镇排水系统电气与自动化工程技术规程》（CJJ120-2008）

《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）

2、各相关专业提供的设计资料

5.8.2自控系统

目前先进的自动化技术在污水处理厂已广泛应用，并发挥出显著的技术经济效益。实践证明对污水处理过程的实时监测和控制，能够保证出厂水质，解放生产力，提高生产效率，降低能耗，因此选用既经济又实用的自控系统对整个污水厂安全、合理、科学的运行起着重要作用。

根据本工程的实际情况及工艺要求，采用由中央控制微机和现场级各PLC控制单元组成的两个层次的集散系统。它集计算机技术、控制技术、通讯技术、显示技术于一体，通过通讯网络将中央级监控总站和若干个现场控制分站连接起来，构成集中管理、分散控制的微机测控管理系统。各现场分站能独立和稳定工作，从根本上提高了系统的可靠性。

1、自控系统的组成

1）中央管理计算机

在厂内中央控制室设置两套中央管理调度机，互为热备。计算机配有彩色显示器、打印机、标准功能键盘，它主要完成对污水厂各工段的集中操作、监视功能，通过简单的操作，可进行系统功能组态，监视报警，控制参数在线修改和设置，以及记录、打印等。彩色显示器可直观地显示全厂各工艺流程的实时工况、各工艺参数的趋势画面，使操作人员及时掌握全厂运行情况。

2）现场控制计算机

根据工艺流程，全厂共设8套可编程控制器PLC站、设1套I/O站。其中污泥脱水机房、高密度沉淀池、深床滤池、臭氧催化/曝气生物滤池及加药系统五套自带PLC站。各现场控制计算机选用抗干扰能力强的可编程控制器PLC系统，各终端机均采用模块化结构，这样系统硬件配置可以相当灵活且维修方便。

1#PLC：主要完成粗格栅及提升泵房粗格栅、细格栅及流沉砂池的设备自控和数据采集。1#PLC站设在细格栅间。

2#PLC：主要完成调节池、混凝沉淀池的设备控制和工艺参数、运行数据的检测和数据采集。2#PLC站设在砂滤池间。

3#PLC：主要完成风机房及配电室的设备控制和工艺参数、运行数据的检测和数据采集，3#PLC站设在配电室

4#PLC：主要完成污泥脱水间的设备控制和工艺参数、运行数据的检测和数据采集。4#PLC站设备厂家自带设在污泥脱水间。

5#PLC站：主要完成高密度沉淀池的设备控制和工艺参数、运行数据的检测和数据采集。

6#PLC：主要完成加药系统的设备控制和工艺参数、运行数据的检测和数据采集，6#PLC站设在综合工房加药系统附近

7#PLC：主要完成臭氧催化/曝气生物滤池的设备控制和工艺参数、运行数据的检测和数据采集，7#PLC站设在管廊内。

8#PLC：主要完成除臭间的设备控制和工艺参数、运行数据的检测和数据采集，8#PLC站设除臭间内。

2-1#I/O站：主要完成水解酸化池、生化池、污泥浓缩池的设备控制和工艺参数、运行数据的检测和数据采集。I/O站设在生化池附近。

2、 高速数据通讯网络(以下简称：通讯网络)

a) 通讯网络为高速的工业以太网。

b) 现场I/O站通过通讯总线连接到现场PLC站，通过工业以太网与中央控制计算机连接。

c) 通讯速率10/100Mpbs。

d) 通讯网络能克服电磁和射电干扰。

3、仪表

1）、概述

配合计算机自控系统，在全厂各工段设置与工艺流程相适应的仪表检测系统，各仪表的标准电流信号送至现场控制站，再传送至中央控制室管理计算机。仪表选用带现场显示变送器的智能化仪表。采用现场显示和中央控制室显示两个层次，现场控制室内不设显示仪表。

全厂除配有流量、液位等仪表外，还配置了溶解氧、PH/T值分析仪、COD分析仪、氨氮分析仪、总氮、SS分析仪、氧化还原在线、污泥浓度计等在线检测仪表。由于这些仪表的优劣直接影响到计算机控制系统的可靠性，所以本工程的自动化仪表均选用国内外先进的、成熟的产品，以使自控系统有良好的保证。

考虑到仪表需定期检查和清洗，所以尽可能选用带自清洗、不断流拆卸和维护周期较长的仪表。

2）、各种仪表的基本类型如下：

a.检测仪表：需要连续测量液位的仪表选用超声波液位计和数字式显示变送器。

b.流量检测仪表：管道采用电磁流量计、气体流量计和数字式显示仪。

c.水质分析仪表：采用溶解氧在线测试仪、PH/T分析仪、COD分析仪、氨氮分析仪、总氮、氧化还原在线、污泥浓度计等在线检测仪表。

3)、仪表供电

仪表供电方式：220VAC采用在线式、隔离型、连续双转换的UPS不间断供电电源，蓄电池蓄流能力为一小时以上；24VDC配置直流稳压电源。

5.8.3控制电缆、通讯电缆敷设

控制电缆、通讯电缆敷设采用电缆沟敷设或穿钢管埋地。

5.8.4防雷、过电压保护及接地

中央控制室、现场工作站、仪表总线及仪表的电源进线均设雷电保护装置。

接地是决定系统能否正常稳定运行的前提条件。接地系统的问题有可能造成数据采集错误，通讯异常，控制设备误动作等，甚至可能发生设备损坏和人身伤害，给生产带来巨大损失。仪表、自控系统接地与电气联网综合接地，接地电阻不大于1欧姆。

5.9 弱电通信

5.9.1设计依据

1、国家现行的有关设计规范、规程及标准

《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16-2008）

《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007

《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012

《综合布线系统工程设计规范》GB50311-2007

2、各相关专业提供的设计资料

5.9.2设计范围

电话、网络系统、视频监控系统

5.9.3设计内容

在综合楼设电话转接箱、网络机柜，用于厂区内部通讯，综合楼各办公室设电话、网络信息插座。污泥脱水机房、门卫、变配电室、加药间等设电话插座。

5.9.4视频监控

为便于生产管理，在中央控制室设监视器、数字硬盘录像机等。在污水处理厂进出口、接触消毒池等重要场所设6台摄像机，将视频信号引至中央控制室，通过监视器可以对全厂工艺过程实时监视，并起到安全防范的作用。

视频监控采用一套先进的硬盘录像系统，其核心为一台工控机和相应的监控软件，并配置监视器。工控机内配置8路视频采集卡，摄像机视频信号通过视频采集卡输入工控机，经过软件处理后，在监视器上显示。软件可把监视器进行画面分割，对每个摄像机的监视区进行实时监视，同时，把采集到的视频信号，采用硬盘压缩解码技术，实时的存入硬盘，并可根据时间顺序方便的进行历史图像的查找、回放及由打印机输出单个画面。

为了有足够的存储空间，工控机配置大容量的硬盘，通过软件设置，可自动对以前的历史图像按顺序进行冲消实循环压缩，保存记录不小于15天。

现场采用视频实时监视，视频监视摄像机全部采用防水防尘的产品。

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