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洋湖再生水廠工程地處洋湖垸濕地公園，位于洋湖大道以南，靳江河以東，總設(shè)計(jì)規(guī)模12.0萬(wàn)m³/d，一期設(shè)計(jì)規(guī)模為4.0萬(wàn)m³/d，二期設(shè)計(jì)規(guī)模為8.0萬(wàn)m³/d。

污水處理廠承擔(dān)了二環(huán)線、坪塘大道、白鶴天池以南含浦組團(tuán)內(nèi)的污水，納污面積50km²，規(guī)劃人口約50萬(wàn)人。

一期設(shè)計(jì)出水水質(zhì)要求達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918—2002）一級(jí)A標(biāo)，同時(shí)滿足再生利用景觀用水及再生利用雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

處理后的尾水進(jìn)入洋湖濕地公園后進(jìn)行再生利用，既保證了濕地公園的水景，又充分利用了濕地公園的自凈功能以減少?gòu)S區(qū)能耗。實(shí)現(xiàn)了省內(nèi)污水處理廠首例“零排放”，真正實(shí)現(xiàn)了節(jié)約水資源的目的。

而二期工程設(shè)計(jì)出水水質(zhì)進(jìn)一步提高，在一期工程的基礎(chǔ)上還需滿足Ⅳ類地表水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

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工藝流程

針對(duì)本工程進(jìn)出水水質(zhì)，工程采用的工藝路線為：預(yù)處理+二級(jí)生化工藝（具有回流污泥反硝化、強(qiáng)化除磷脫氮功能的MSBR工藝）+微絮凝過(guò)濾+人工濕地+消毒，整體工藝路線經(jīng)濟(jì)合理，穩(wěn)妥可靠，可使出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。目前，洋湖再生水廠出水水質(zhì)可達(dá)地表準(zhǔn)四類標(biāo)準(zhǔn)。

▲ 污水處理廠工藝流程圖

設(shè)計(jì)理念

全生命周期的綠色市政主要以“節(jié)能”為重點(diǎn)，滿足可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)原則的綠色設(shè)計(jì)，一定要對(duì)功能、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等傳統(tǒng)設(shè)計(jì)因素與節(jié)能、生態(tài)環(huán)保、健康等可持續(xù)設(shè)計(jì)因素進(jìn)行綜合考慮。

本工程設(shè)計(jì)理念有以下四點(diǎn)：

一、“全生命周期成本” 理念：

洋湖再生水廠工程不但考慮初期建設(shè)投入，還要考慮后期運(yùn)營(yíng)和維護(hù)；不但考慮項(xiàng)目本身的投資成本，還要考慮項(xiàng)目附帶的社會(huì)成本和環(huán)境成本，確保建成后長(zhǎng)時(shí)期都能產(chǎn)生良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

同時(shí)，項(xiàng)目設(shè)置了較高的出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，使污水處理與再生利用能夠充分結(jié)合，避免了處理設(shè)施的重復(fù)建設(shè)和浪費(fèi)，前瞻性的總體方案既保證了出水效果，又減少了工程總體投資，節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材，綠色環(huán)保，實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用。

二、“綠色市政” 理念：

洋湖再生水廠二期建筑風(fēng)格上保持與一期建筑相一致，其風(fēng)格生態(tài)環(huán)保。

建筑設(shè)計(jì)充分考慮到了建筑群體與周圍環(huán)境及洋湖濕地公園的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，主體建筑采用 “地景式”處理方式，建筑形體模擬自然丘陵形態(tài)，模糊了墻體、屋面等建筑構(gòu)件與基地的界限，同時(shí)采用種植屋面，屋面綠化與場(chǎng)地內(nèi)部綠化融為一體，弱化廠區(qū)建筑體量，最大限度的減少?gòu)S區(qū)建筑對(duì)濕地公園景觀的影響，實(shí)現(xiàn)了建筑與環(huán)境的和諧共生。

三、“海綿城市” 理念：

整個(gè)廠區(qū)LID設(shè)施緊密結(jié)合，統(tǒng)一考慮綠化，整個(gè)廠區(qū)道路及雨水排放系統(tǒng)按照低影響開發(fā)的海綿城市標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，打造園林式再生水廠，二期綠化率達(dá)48.36%，其鄉(xiāng)土植物占全部植物種類的比例≥70%。

廠區(qū)辦公樓前及南面綠地設(shè)計(jì)為下沉式綠地，采用模擬自然的方式來(lái)增加徑流時(shí)間、年徑流總量控制率和徑流污染負(fù)荷控制率，以此削減徑流峰值，起到對(duì)雨水的調(diào)蓄作用。

所有雨水口設(shè)置在綠化帶以內(nèi)，雨水管網(wǎng)中設(shè)置雨水收集池，下雨時(shí)廠區(qū)雨水匯流進(jìn)入綠化，部分雨水下滲，部分雨水通過(guò)盲管收集進(jìn)入雨水集水池，對(duì)雨水進(jìn)行一定的調(diào)蓄利用。

廠區(qū)道路兩側(cè)設(shè)置平緣石和植草溝，道路徑流分散匯入植草溝，植草溝內(nèi)設(shè)置濾水層、滲水管，匯入植草溝的雨水，向下經(jīng)濾水層凈化后，通過(guò)滲水管橫向傳輸至雨水井。

停車場(chǎng)按照生態(tài)式停車場(chǎng)設(shè)計(jì)，在主入口左側(cè)設(shè)計(jì)18個(gè)生態(tài)停車位，采用嵌草植草磚透水材料，兩車位間用花崗巖鋪裝隔離，并設(shè)計(jì)高大喬木形式林蔭。

四、“智慧水務(wù)” 理念：

建立再生水廠專家數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)再生水廠精細(xì)化運(yùn)行管理。

設(shè)置數(shù)據(jù)安全保障體系，采取實(shí)時(shí)備份、異地備份等方式切實(shí)保障再生水廠數(shù)據(jù)安全。

形成完整的污水處理全過(guò)程水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)鏈，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的水質(zhì)參數(shù)指導(dǎo)水處理工藝的調(diào)試運(yùn)行，在運(yùn)行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理廠水質(zhì)的可視化管理，讓管理者隨時(shí)可以實(shí)時(shí)了解到污水處理廠的運(yùn)行狀況，提高管理效率，減少管理成本，打造智慧廠區(qū)，通過(guò)自控集成設(shè)計(jì)，打造全方位的智慧水務(wù)體系。

設(shè)計(jì)特點(diǎn)及亮點(diǎn)

一、出水水質(zhì)高標(biāo)準(zhǔn)、高要求

本污水處理廠的設(shè)計(jì)積極引入了綠色市政理念。尾水全部考慮再生利用作為城市雜用水和景觀回用水，從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)約水資源、環(huán)境友好的目的。

另一方面，由于污水廠出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)較高（地表準(zhǔn)四類標(biāo)準(zhǔn)），該工程投產(chǎn)后的運(yùn)行效果明顯優(yōu)于同期建設(shè)的污水處理廠，前瞻性的總體方案既保證了出水效果，又減少了提標(biāo)改造的投資。

二、與濕地公園和諧共存

考慮到坪塘污水處理廠與洋湖濕地公園距離僅0.3km左右，污水廠的總體方案設(shè)計(jì)充分考慮了與濕地公園的有效結(jié)合，處理后的尾水進(jìn)入濕地公園。既保證了濕地公園的補(bǔ)水，又充分利用了濕地公園的自凈功能以減少?gòu)S區(qū)能耗，人工強(qiáng)化與自然處理的結(jié)合保證了出水的長(zhǎng)期穩(wěn)定。

而且，廠區(qū)與濕地公園共同組成了一道風(fēng)景線，為市民提供了一處欣賞景觀、娛樂(lè)休閑的景點(diǎn)。

三、綠色建筑設(shè)計(jì)

在滿足工藝要求的前提下，做到建筑形體方正，體型系數(shù)小，有利于節(jié)材節(jié)能，方案初期采用了軟件模擬建筑的采光熱輻射等情況，并對(duì)以此為依據(jù)對(duì)平面功能與立面形式作出優(yōu)化，投入使用后主要建筑冬暖夏涼，特別是辦公樓在南方炎熱的夏季在無(wú)任何電耗的情況下可以保證溫度比室外明顯減低，節(jié)能減排的效果明顯，達(dá)到了運(yùn)行維護(hù)成本低，效果好的社會(huì)效益。

▲洋湖再生水廠數(shù)據(jù)分析圖

▲廠區(qū)綜合樓實(shí)景

四、綠色景觀設(shè)計(jì)

本工程設(shè)計(jì)貫徹了“海綿城市”、“生態(tài)園林”和“綠色市政”的理念，采取了綠化屋面、下沉綠地、垂直綠化、林蔭車場(chǎng)等一系列設(shè)計(jì)，將廠區(qū)打造為美觀、生態(tài)、人與自然充分融合的場(chǎng)所。

廠區(qū)與濕地公園有效結(jié)合。整個(gè)建筑群融入在廠區(qū)大面積的綠化、周邊洋湖濕地公園的水面和藍(lán)天白云中，極具韻律感。

▲廠區(qū)人工濕地實(shí)景

五、電氣自控節(jié)能設(shè)計(jì)

變、配電等主要電氣設(shè)備采用先進(jìn)的高、低壓變、配電柜，變壓器選用節(jié)能型SC11型環(huán)氧樹脂干式變壓器；自工程投運(yùn)以來(lái)，主要電氣設(shè)備運(yùn)行安全、穩(wěn)定、可靠，電氣設(shè)備故障率少，有效保證了污水處理廠及中水回用工程安全穩(wěn)定運(yùn)行。

其次，變、配電間設(shè)置在工程用電負(fù)荷中心；采用無(wú)功功率補(bǔ)償、調(diào)節(jié)諧波措施，提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)；利用變頻調(diào)速，對(duì)大功率風(fēng)機(jī)電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速節(jié)能控制；通過(guò)PLC自控系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、管理，各種工藝設(shè)備可根據(jù)水質(zhì)、水位、水量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)工藝設(shè)備運(yùn)行時(shí)間和臺(tái)數(shù)，使系統(tǒng)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，工作效率有了很大提高。

工程效益

一、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

污水處理廠二期概算總投資為24922.50萬(wàn)元，單位水量投資為3125元/m³，低于國(guó)內(nèi)類似項(xiàng)目的平均水平；單位用地指標(biāo)為0.47㎡/（m³/d），不到《城市污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》建表[2001]77號(hào)中關(guān)于采用二級(jí)生化+深度處理工藝的污水處理廠建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)（1.2~0.95）的50%；單位耗電僅為0.269kW•h/ m³，遠(yuǎn)低于國(guó)內(nèi)類似項(xiàng)目0.306kW•h/ m³平均指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（一級(jí)A標(biāo)）。

二、社會(huì)環(huán)境效益

全面貫徹綠色建筑、海綿城市等低碳、綠色、循環(huán)理念，項(xiàng)目與周邊環(huán)境及濕地公園共同組成一道亮麗的風(fēng)景線，為市民提供了一處欣賞景觀、娛樂(lè)休閑的景點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了良好的社會(huì)效益。

二期工程的建設(shè)將促成洋湖自然濕地的提質(zhì)，通過(guò)種植沉水植物等措施，完善濕地的生態(tài)系統(tǒng)，保護(hù)公園的生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了良好的環(huán)境效益。

設(shè)計(jì)創(chuàng)新

一、理念創(chuàng)新

堅(jiān)持全生命周期成本理念，融入綠色建筑、海綿城市等低碳、綠色、循環(huán)理念，以及智慧水務(wù)理念，進(jìn)行高標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目與周邊環(huán)境的和諧共生。

二、處理工藝創(chuàng)新

處理工藝創(chuàng)新，采用集生化反應(yīng)與泥水分離于一體、強(qiáng)化脫氮效果的五段式MSBR工藝作為二級(jí)生化工藝，采用微絮凝過(guò)濾代替?zhèn)鹘y(tǒng)的高效沉淀+過(guò)濾，并同時(shí)具有反硝化功能，處理工藝先進(jìn)高效，投資省，運(yùn)行成本低，并實(shí)現(xiàn)污水處理與再生利用的結(jié)合與統(tǒng)一。

三、綠色建筑創(chuàng)新

建筑設(shè)計(jì)充分考慮到了建筑群體與周圍環(huán)境及洋湖濕地公園的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，采用 “地景式”處理方式，按照一星綠建標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，采用種植屋面，外墻垂直綠化，建筑綠化與場(chǎng)地內(nèi)部綠化融為一體，實(shí)現(xiàn)建筑與環(huán)境的和諧共生。該污水處理廠實(shí)現(xiàn)了一星建筑設(shè)計(jì)。

四、景觀設(shè)計(jì)創(chuàng)新

景觀設(shè)計(jì)貫徹低影響開發(fā)的海綿城市理念，采用了綠化屋面、下沉綠地、垂直綠化、生態(tài)停車場(chǎng)等一系列設(shè)計(jì)，將廠區(qū)打造為美觀、生態(tài)、人與自然充分融合的場(chǎng)所。

總 結(jié)

洋湖再生水廠項(xiàng)目設(shè)計(jì)充分考慮污水處理廠的特殊位置，以及場(chǎng)地周邊環(huán)境，并依托先導(dǎo)區(qū)兩型社會(huì)的建設(shè)和上層規(guī)劃定位，合理確定工藝路線及工程總體布局，貫徹了綠色建筑、海綿城市等低碳、綠色、循環(huán)理念，體現(xiàn)了智慧水務(wù)、項(xiàng)目全生命周期理念。

項(xiàng)目建成后將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)環(huán)境效益，充分滿足了“綠色市政”標(biāo)準(zhǔn)的要求。


肖楚漢 HD市政工程研究設(shè)計(jì)院