禹城市污水处理厂改扩建及配套管网工程可行性研究报告

前言市隶属省市，辖7镇3乡一个街道办事处和一个省级高新技术产业开发区，耕地面积80万亩，人口50万。自然资源丰富，基础设施完善。城市建成区面积165平方公里。全市林木覆盖率超过30，被列为省生态建设试点市。社会事业全面发展，拥有省级高新技术产业开发区，是“国家火炬计划生物技术产业基地”。随着市城区的发展及高新技术产业开发区的开发建设，排水量已大幅增加，其产生的废水已严重影响了当地的水资源环境、人民的生活环境和人民群众的饮用水安全，对徒骇河流域的水环境质量和南水北调东线工程的调水水质安全产生了严重的威胁。为有效改善当地生态环境，提高徒骇河流域的水环境质量，缓解社会矛盾，达到徒骇河流域治理和高新技术开发区水污染治理的基本要求，市污水处理厂改扩建工程的建设具有紧迫性，势在必行；本工程建成后对恢复和改善徒骇河流域生态环境，确保市和经济开发区社会经济的可持续发展起着重要作用。市建委高度重视环保基础设施建设，决定改扩建市污水处理厂及配套管网，受市污水处理厂的委托，我院经过深入的调查研究，根据收集到的资料，结合当地实际情况，对工程方案进行了全面的技术经济比较，确定了适合市污水处理厂改扩建工程的处理工艺方案，编制了市污水处理厂改扩建及配套管网工程可行性研究报告。本可研的编写得到了省环保局、市环保局、市建委、市污水处理厂等单位的大力支持和协助，在此表示感谢1总论11工程简介111工程内容1市污水处理厂配套管网工程2市污水处理厂改造工程3市污水处理厂扩建工程112项目名称市污水处理厂改扩建及配套管网工程113项目承办单位市污水处理厂114可研编制单位单位名称省科学研究设计院工程咨询资格证书编号工咨甲发证机关中华人民共和国国家发展和改革委员会115污水处理厂改建工程设计（1）污水处理厂改建工程规模25104M3/D。（2）设计进水水质CODCR500MG/L；BOD5230MG/L；SS250MG/L；TKN50MG/L；NH3N35MG/L；总磷5MG/L；PH6090（3）目前出水水质CODCR120MG/L；BOD530MG/L；SS30MG/L；TKN30MG/L；NH3N25MG/L；总磷1MG/L；PH6090（4）设计出水水质市污水处理厂属于二级污水处理厂，污水处理后通过洛北干渠进入徒骇河。根据城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）修改单，城镇污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时，执行一级标准的A标准。徒骇河为海河流域河流，海河流域为国家重点流域，所以要求污水处理厂出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB189182002中的一级A标准相应的出水水质控制指标为CODCR50MG/L；BOD510MG/L；SS10MG/L；NH3N5（8）MG/L；TN15MG/L；总磷05MG/L；PH6090；粪大肠菌群数103个/L（5）现有污水处理主体工艺一体式氧化沟（6）改造后主体工艺缺氧厌氧氧化沟接触絮凝沉淀消毒（7）污水处理厂厂址污水厂位于市城市规划区北部边缘地带，定位于建设路北端、洛北干渠北侧116污水处理厂扩建工程设计（1）污水处理扩建工程规模（2015年）25104M3/D；（2）设计进水水质CODCR500MG/L；BOD5230MG/L；SS250MG/L；TKN50MG/L；NH3N35MG/L；总磷5MG/L；PH6090（3）设计出水水质根据城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）修改单要求，污水处理厂出水水质执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）中的一级A标准；相应的出水水质控制指标为CODCR50MG/L；BOD510MG/L；SS10MG/L；NH3N5（8）MG/L；TN15MG/L；总磷05MG/L；PH6090；粪大肠菌群数103个/L（4）污水处理厂扩建部分主体工艺缺氧厌氧好氧生物流化床接触絮凝沉淀消毒（5）污水处理厂厂址污水厂位于市城市规划区北部边缘地带，定位于建设路北端、洛北干渠北侧（6）污水处理厂改扩建工程占地总面积约5公顷（7）污水厂出水受纳水体经洛北干渠进入徒骇河（8）污水厂服务范围市城区及市高新技术产业开发区117污水截流干管及区内配套管网工程1设计年限13年2设计规模50104M3/D3实施内容新建污水管道2635KM118工程总投资及资金筹措方案本项目总投资为730308万元，铺底流动资金2853，建设投资727455万元，其中拟申请银行贷款5000万元，其余227455万元为污水处理厂自有资金。银行贷款部分年利率均按现行五年以上长期贷款年利率783计算利息。119项目建设期建设期为1年。1110劳动定员污水厂现有人员30人，新增人员5人。1111主要经济及环保指标平均年总成本费1458万元/年；平均单位处理成本081元/M3污水年均经营成本900万元/年；平均单位经营成本050元/M3污水处理单位水量电耗039KWH/M3污水污水厂单位水量占地面积097M2/M3污水减少对水体的污染物排放量CODCR消减量6387T/A；BOD5消减量4015T/ASS消减量4380T/A；NH3N消减量548T/A污水厂年的固体废弃物产量污泥（含水75）3030T/A；栅渣548T/A；生活垃圾155T/A12可行性研究的依据121法律、法规与政府文件中华人民共和国法1989年12月中华人民共和国水污染防治法1984年5月中华人民共和国水污染防治法实施细则（2002国务院第284号令）国务院关于若干问题的决定省水污染防治条例2000省条例2002省排污费征收标准及计算方法2003省地面水环境功能区划方案122规划与计划海河流域水污染防治规划国务院办公厅关于批准海河流域水污染防治规划的通知国办函199921号国家总局海河流域水污染防治“十五”计划国务院关于海河流域水污染防治“十五”计划的批复国函200334号省“十五”计划2002省辖海河流域水污染防治“十五”实施计划2004省市城市总体规划（20052020）123标准与规范室外排水设计规范（GB500142006）城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）室外给水设计规范（GB500132006）建筑设计防火规范（GB500162006）给水排水工程构筑物结构设计规范（GB500692002）给水排水工程管道结构设计规范（GB503322002）城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）修改单建筑给水排水设计规范（GB500152003）混凝土结构设计规范（GB500102002）建筑地基基础设计规范（GB500072002）建筑结构荷载规范（GB500092001）钢结构设计规范（GB500172003）124市污水处理厂提供的基础资料市污水处理厂提供的相关资料市污水处理厂委托书13可行研究的内容和范围（1）总论（2）项目提出的背景和建设的必要性（3）工程规模与处理程度（4）污水处理厂厂址选择（5）污水管网工程方案（6）污水处理改建工程方案（7）污水处理改建工程内容（8）污水处理扩建工程方案（9）污水处理扩建工程内容（10）环保、安全卫生与消防（11）节能分析（12）劳动定员与组织实施（13）项目实施进度计划（14）工程风险分析（15）招标方案（16）投资估算与资金筹措（17）经济分析（18）结论和建议14可行性研究的原则（1）在国家及省、市有关的法律、规划、计划原则指导下，以城市总体规划、给排水专业规划为基础，依据保护和改善环境、防止和减少污染、造福人民的原则，结合当地实际情况，对城市生活污水和工业污水进行综合治理，最大限度地减轻城市污水对居民生活环境及海河流域环境的污染问题，实现拟建项目的社会效益、环境效益和经济效益，保障本地及海河流域社会、经济的健康与可持续发展。（2）根据近远期结合、统一规划、分步实施城市基础设施建设的方针，在社会经济、财政能力可以承受的前提下，根据当地污水排放水质水量、现状排污设施情况、水资源条件、城市供水规划及人口、工业用水需求，合理确定项目的建设内容与建设规模。（3）根据国内外城市污水处理工程的运行效果和经验，充分考虑本地城市污水排放及河流污染的实际情况，选用技术适用、先进、运行安全可靠、经济合理的工艺流程，积极稳妥地选用质量稳定、性能可靠的工艺设备，达到预期的目标。（4）在确保达到污水处理效果的前提下，合理控制投资和运行成本，节约能源，降低运行成本和费用以实现良好的经济效益，不增加或尽可能减轻地方财政、城市居民和企业的负担。（5）设计中妥善处理污水、污泥、噪声、气味等对周围环境的影响，防止二次污染。（6）执行现行的国家和地方有关标准、规范和规定。2项目提出的背景和建设的必要性21市自然环境概况211地理位置市地处鲁西北平原，在市的西南部，为直辖市之一，介于东经1162311645，北纬36403712。南部与齐河县接壤，东北与临邑县毗邻，西北与平原县相连，西临高唐市。南北长644KM，东西宽288KM，总面积990KM2。212地形、地貌市位于黄河冲积平原，黄河泛滥漫流沉积而成的缓平地占总土地面积的近一半，其余多为浅平洼地，地势相对平缓，市区海拨高度为19032108米，总地势为西南高东北低，平均坡度为00501。徒骇河自市西南向东北流去，由于黄河历史上多次泛滥与改道，形成了岗洼交错的高、坡、洼微起伏的地形。地形主要有两大类一是河滩高地和高坡地，共4152万亩，占可利用土地面积的40；二是洼坡地，共358万亩，占可利用土地面积的34，在多雨年份地面常积水，易涝易碱。另外，平坡地、洼地、扇形地、河槽地分别占可利用土地面积的164、67、25、11。213气象条件该市地处温暖带季风气候区，具有明显的季风变化和季风气候特征，属半湿润大陆型气候，四季分明，光照充足，雨热同步，城区主导风向为南西风，频率142；降水时空分布不均，降水多集中在78月，占全年降水量的60左右。年平均气温151绝对最高气温422（1995年7月23日）绝对最低气温25（1951年1月12日）年平均降雨量6033MM年最大降雨量9336MM年平均蒸发量21987MM年平均相对湿度65最大冻土深度35CM主导风向SSW、S历年平均风速34M/S历年最大风速291M/S214河流水系市河流属海河水系、徒骇河流域。境内有主干河道、沟渠20余条，徒骇河、赵牛河、赵牛新河、苇河等纵贯全市，其中主河流徒骇河境内全长379公里，潘庄引黄总干渠流经全市36公里。215工程地质位于华北陆台渤海凹陷的南部，是长期沉降区，地表沉积物主要为第四系河流冲积物，由于受区域地质构造活动的长期影响，其地层水平、垂直方向变动频繁，岩性主要为轻中等的亚砂土、薄层粘土及部分细砂层。216区域水文地质地区地质构造属华北地台沉降区鲁西北向斜构造单元，基底主要由太古界变质岩系组成，基底之上依次为古生界、新生界地层，古生界地层以灰岩、页岩、碎屑岩、石英砂岩为主，自第三纪开始下沉后，经黄河水力搬运沉积，第四纪河湖相沉积物堆积深厚，厚度400米以上。新生界地层在水平方向上呈条带状分布，延伸方向与古黄河流向一致；在垂直方向上，细砂、粉细砂、中沙层与亚粘、亚砂、粘土层交互叠加成透明镜状相嵌分布。市境内有两条古河道带，一条在市南部及中部，上接高唐，下入临邑，是一条新古河道与浅层埋藏的古代河道相叠加的古河道带，是境内地下水最丰、水质最优的区带。另一条位于市北部辛店镇与张集乡内，为晚期浅层埋藏的古河道，其水量、水质不如南古河道带。市区及拟建工程附近处在古河道带上，地下水资源较为丰富，从地表至地下200M处分布有45层富水性较好的含水层，浅层地下水埋深一般为3M左右，单井出水量大多在50M3/H以上，且水质良好，非常适宜于生活饮用、农业灌溉、工业生产直接利用；地下水的运动方式以垂直方向运动为主，属于渗入蒸发型，水平运动的方向非常滞缓。地下水年内动态变化呈明显的季节性，即汛期迅速升高，枯季急剧下降。地下水化学类型主要是重碳酸盐型和中硫酸盐型，重碳酸钙、镁型地下水分布于徒骇河、苇河两岸的河滩高地，氯化物型地下水分布在碱洼地区。217水资源状况据水资源办公室提供的有关资料，全市地表水多年平均径流量为059亿M3，引黄水引用频率为50、95时，可利用水量分别为108亿M3、217亿M3；地下水储量16亿M3，可开采量为118M3。因为黄河上游开发引水量不断增大，黄河供水量逐年减少，引黄水利用量已受到一定程度上的限制。除潘庄引黄总干外属黄河水系，市域河流属海河水系，分徒骇河和德惠新河两大流域，有干支流河道26条，全长398公里，流域面积达990平方公里。以及徒骇河因排引黄尾水，其他大部分属季节性河流，汛期泄洪排涝，枯水期灌溉。218地震根据“中国地震动参数区划图”（GB183062001），本区域地震峰值加速度为005M/S2（地震基本烈度为7度）。22社会环境概况市隶属省市，辖7镇3乡一个街道办事处和一个省级高新技术产业开发区，耕地面积80万亩，人口50万。市区位优越，交通便利。南离省会济南50公里、姚墙机场60公里，北距首都北京400公里，东距青岛400公里。穿境而过的京沪铁路、济邯铁路、京福高速公路、青银高速、308国道、101、306省道构成了连通国内大中城市的便捷的交通网。自然资源丰富，基础设施完善。城市建成区面积165平方公里，实现集中供热供气，绿化覆盖率39。实现了村村通公路、通客车，农村公路通车里程达1117公里。全市林木覆盖率超过30，被列为省生态建设试点市。日处理污水5万吨，天然气年供能力8000万M3。产业结构合理，发展充满活力，构筑形成了以工业为主导、三次产业协调发展的经济格局。农业基础不断巩固，以畜牧、瓜菜、粮棉为主导产业，拥有规模以上农业龙头企业26家，形成了玉米、大豆、畜禽、木材、棉花、蔬菜六大产业化龙型经济体系。工业经济迅速崛起，培植形成“三糖一药（功能与生物制药）、一机（机械制造）、一木（人造板加工）、一黄金（羊绒深加工）”等特色主导产业，拥有省著名商标6件，省名牌产品4种。是全国最大的功能糖、密度板、羊绒深加工产业基地，亚洲最大的锻件、管模生产基本地。近年来，欣欣向荣的开放型经济使驶上了发展的快车道。以生物制药、高档纺织、精密机械、木材加工、食品、化工为主导的工业群体不断壮大；商贸流通繁荣活跃，是鲁西北重要的物资集散地，先后被授予全国科技实力百强市、全国食品工业强市、全国农业引用外资项目先进市等荣誉称号。2005年12月份被中国轻工业联合会命名为“中国功能糖城”。社会事业全面发展。拥有省级高新技术产业开发区，是“国家火炬计划生物技术产业基地”，建成国家级高新技术企业5家，省级高新技术企业17家。现有各类学校180所，在校学生6万余人，建成了从学前教育到高等教育较为完善的窗口学校体系。城乡文化、医疗设施完善，建立起与经济发展水平相适应、覆盖全市的社会保障体系。23城市给水现状及规划231用水量现状及预测市目前人均综合生活用水量标准为90L/人D，城市用水量约2104M3/D，目前供水设施主要为第一水厂和北水厂，供水规模为15104M3/D，城区现有自备水源井75眼，水塔24座，开发区企业用水为自备地下水源。根据市城市总体规划（20052020），人均综合生活用水量标准远期为180L/人D，规划工业用水量标准按4500M3/DKM2计算，未预见水量按城市总用水量的5考虑，规划远期城市总用水量预测12104M3/D。232供水水源规划1）地下水水源近期开发市中办南北庄以北20平方公里区域内的地下水源地，规划设计供水规模6104M3/D。2）地表水水源远期城市供水水源为城市西部水库（李三尖）地表水源。3）充分利用城市污水中水回用水源。233供水设施规划1）新建祝庄第二水厂，位于市高新技术开发区祝庄村北，设计供水规模为5104M3/D，规划占地2公顷。2）新建西南部城市第三水厂，水源为城市西北李三尖水库，供水规模为30104M3/D，规划占地21公顷。3）建设污水回用厂，供水规模为25104M3/D，在污水处理厂内建设。234供水管网规划给水管网采用支状与环状网相结合的布置方式，以提高供水保证率。在城区自来水管网供水范围内，逐步取消自备水源井供水。对现有自来水供水系统进行技术改造，完善附属设施，进行管网中的调节设施的扩建、改建和增建，以提高城市供水系统安全性。235水源的卫生保护城市给水水源必须设置卫生防护地带。卫生防护地带的范围和防护措施，应按国际生活饮用水卫生标准（GB57492005）、生活饮用水水源水质标准（CJ302093）及饮用水水源保护区污染防治规定执行。24城市排水系统现状及规划241排水系统现状市区地形比较平缓，微向东北倾斜，平均地形坡度在1/50001/10000，市区地形标高一般在20M左右。担负市区排水的主要河渠是徒骇河和洛北干渠。市现状排水管网为雨污合流制，市区内的生活污水和经预处理后的工业废水经管网收集后排入市污水处理厂，经污水处理厂处理后进入洛北干渠，最终排入徒骇河。市区现已敷设排水管道累计长达1079KM，修砌排水暗沟64KM，同时还开挖了部分道路两侧的土明渠，污水排放为合流制，污水收集后进入市污水处理厂。242市污水处理厂现状及规划市污水处理厂位于市城区正北2KM，处在洛北干渠和徒骇河交叉口的南邻，设计运行能力为25104M3/D，于2003年5月投产运行，属于生化氧化二级污水处理厂，目前进水量为18104M3/D。当时设计进水水质为CODCR500MG/L；BOD5310MG/L；SS300MG/L；TKN50MG/L；NH3N35MG/L；TP8MG/L；PH6090；设计出水水质为污水综合排放标准（GB89781996）中城镇二级污水处理厂排放标准，即CODCR120MG/L，BOD530MG/L，SS30MG/L，氨氮25MG/L。规划该污水厂改扩建后处理能力达到5104M3/D，预计2008年11月完工。243排水工程规划1规划排水体制市现状排水体制为雨污合流制。由于经济条件、施工场地、交通组织等原因，完全改造为分流制难度较大，因此，规划将老城区改造为截流式合流制排水系统，新建城区采用分流制排水体制。244城市污水量预测生活污水量按生活用水量的80，工业废水量按工业有水量的80计，规划预测20102013城市总污水量为45104M3/D，预测20172020城市总污水量为85104M3/D。245污水工程规划污水处理厂规划根据城市总体布局、地形条件及城市主导风向，规划确定在现有城市污水处理厂原址上扩建，部分企业的污水，由企业内部的污水处理厂处理，达标后排放或回用，根据城区污水量预测，城市污水处理厂扩建后规模为5104M3/日，占地约50公顷。管网规划城区管网建设由于已经比较完善，在此不做增加。新增的污水配套管网主要是市高新技术产业开发区，沿南北向道路布置污水主干管，东西向道路布置污水次干管，将开发区污水排入城市污水处理厂，处理达标后排入洛北干渠，最终排入徒骇河。246雨水工程规划合理利用地形和水系，使雨水以最短距离就近排入水体。旧城雨水就近排入雨污合流管道，新区设置雨水排除系统。雨水量确定采用市暴雨强度公式3082107LGPQ其中重现期采用P2年T15079雨水管网规划充分利用现状雨污合流管网，对断面符合要求的进行清淤疏通，对不符合要求的进行改造；规划对老城区雨水系统逐步调整、完善，开发区沿南北向道路布置雨水主干管渠，东西向道路布置雨水次管渠，将雨水以最短距离就近排入水体。25项目建设的必要性251对落实市节能减排作出贡献根据中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要提出了“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20左右，主要污染物排放总量减少的约束性指标。根据市市蓝天碧海规划，徒骇河段CODCR排放总量2007年减到3365T/A，2010年减到3165T/A；氨氮排放总量2007年减到4567T/A，2010年减到35325T/A。污水处理厂处理后出水最终排入徒骇河，通过对市污水处理厂的改扩建，每年CODCR消减量6387T/A；BOD5消减量4015T/A；SS消减量4380T/A；NH3N消减量548T/A，将使徒骇河水水质及沿岸地下水水质得到有效改善，减少地下水污染，营造良好的城市生态环境。252对水污染治理及生态环境的作出改善目前，市现有的25104M3/D污水处理厂服务范围和处理能力已不能满足需要，城区及开发区污水收集系统不够完善，预计2015年，每日约有227104M3未经处理或企业处理达不到排放标准的污水排入洛北干渠，最终进入徒骇河。如不加以治理势必对的生态环境造成更大的污染和破坏。本项目建成后，将大大减少当地污染物质的排放，从而对改善当地的生态环境作出显著贡献。253本项目是当地城市总体规划的重要组成部分市城市总体规划对城市排水系统建设和污水治理有明确的建设方案，规划内容包括扩大污水处理厂的处理能力、扩建污水管网，本项目的建设符合城市规划要求并将基本实现规划目标。254项目建设能够促进当地社会经济的持续发展在建设与发展过程中如何保护环境是当今全社会关注的热点问题，市污水收集系统不完善和污水处理厂建设、设计滞后造成的环境污染，对工农业生产和吸引投资将带来一系列不利影响。本项目的建设将大幅度降低污水的污染程度，改善投资环境，促进当地社会经济的可持续发展，为实现市社会经济的长远发展提供保障。255项目建设能够改善居民生活环境市城区紧邻徒骇河，污水直接排入水体对城市居民生活和地下水的影响显而易见。本项目采用先进工艺对污水进行处理并达到国家规定排放标准，污水处理运营后，将使河水水质及沿岸地下水水质得到有效改善，减少地下水污染，营造良好的城市生态环境和居民生活环境。256项目建设有利于水资源的充分利用污水资源化既是水资源保护的要求，也是水的有效措施。市属资源性缺水地区，高新技术产业发展迅速，城市需水量很大，因此，对再生水资源的开发利用是当地基础设施建设的规划目标之一。257该项目建设将提供更多的就业机会依据计划，该项目的建设期限为10年，将使大约1000人获得程度不同的项目收益机会，项目建成后，将增加5人就业。综上所述，有必要改扩建市污水处理厂，采用先进的处理工艺，对市工业废水和城区生活污水进行有效的治理，改善当地的水生态环境，解决徒骇河上下游地区的水污染，保证当地人民群众的正常生产生活和身体健康，防止因水体污染形成恶性循环最终影响的可持续发展。3工程规模与处理程度的确定31工程内容、服务范围与设计年限311工程内容根据市城市总体规划，现有给排水水量、污水管网覆盖情况以及城市和工业发展对水资源的需求，本项目建设内容包括对现有的污水处理厂进行该扩建及完善配套污水管网。312设计年限和服务人口市城市总体规划规划期限远期为2020年。根据城市供水、排水规划和近几年的污水量增长速度，项目的设计目标年限按2015年考虑。根据城市总体规划，城区未来人口如下所示2007年实际人口126万人2010年规划人口20万人2015年规划人口24万人2020年规划人口30万人32污水处理工程规模321按排水规划考虑按照市排水规划，预计2020年城市总污水量为85000M3/D。322按用水量预测3221用水量预测1、生活及公建用水量当地居民2007年平均日用水量为90L/D，城市总体规划预测远期城区生活用水量取值偏高，不符合实际。因此，本项目在规划和现状的基础上，参照全省同类城市及相邻各市实际用水情况，将居民人均生活用水测算指标调整为2007年90L/人D，供水普及率902010年120L/人D，供水普及率1002015年130L/人D，供水普及率1002020年180L/人D，供水普及率100公建用水按生活用水量的10计算本项目服务区内现有人口126万人，2010年规划人口为20万人，2015年达到24万人，2010年规划人口为30万人。根据上述指标计算，预测期内城区生活、公建用水量为2010年生活用水量20万人120L/D100024104M3/D公建用水量24104M3/D10024104M3/D合计264104M3/D2015年生活用水量24万人130L/D1000312104M3/D公建用水量312万M3/D100312104M3/D合计3432104M3/D2020年生活用水量30万人180L/D100054104M3/D公建用水量54万M3/D10054104M3/D合计594104M3/D2、工业用水量预测2007年开发区用水量约27104M3/D，根据规划，市高新区规划总面积为20平方公里，起步区为42平方公里，根据规划工业用水标准按4500M3/DKM2计算。考虑到高新区内工业以无污染的一、二类工业为主，参考相似高新工业园比较，工业用水标准按3000M3/DKM2计算预测。按照市城市总体规划，预计2010开发区面积达到105平方公里，2015开发区面积达到135平方公里，2020开发区面积达到20平方公里。根据上述指标计算，预测开发区内用水量为2010年工业用水量105KM23000M3/DKM2315104M3/D2015年工业用水量135KM23000M3/DKM2405104M3/D2020年工业用水量20KM23000M3/DKM2600104M3/D3、其他未预见用水量根据各个化工企业提供的污水排放量未预见用水量按生活、公建、工业用水量的5计2010年（264万M3/D315万M3/D）5028104M3/D2015年（3432万M3/D405万M3/D）5037104M3/D2020年（594万M3/D600万M3/D）5060104M3/D4、总用水量总用水量为生活、公建用水量、工业用水量与未预见用水量之和2010年264万M3/D315万M3/D028万M3/D607104M3/D2015年343万M3/D405万M3/D037M3/D785104M3/D2020年594万M3/D600万M3/D060万M3/D1254104M3/D3222污水量预测1）生活污水量按生活、公建用水量的80折算，预测相应年份的排水量分别为2010年264万M3/D80211104M3/D2015年342万M3/D80274104M3/D2020年594万M3/D80475104M3/D2）工业污水量考虑重复用水率的提高，工业排水系数2010年2015年按75、2020年按70折算，按照市碧海蓝天计划，随着企业发展，污水处理站中水回用是一个必然发展趋势，2010污水处理站回用率按照10预测，2015污水处理站回用率按照20预测，2020污水处理站回用率按照25预测，相应年份的工业污水排放量分别为2010年315万M3/D75（110）213104M3/D2015年405万M3/D75（120）243104M3/D2020年600万M3/D70（125）315104M3/D。3）未预见污水量按未预见用水量的80折算2010年022104M3/D2015年030104M3/D2020年048104M3/D4）污水总量2010年446104M3/D2015年547104M3/D2020年838104M3/D表31服务区污水量预测表（单位万M3/D）生活及公建污水量未预见污水量工业污水量合计2010年2110222134462015年2740302435472020年475048315838323污水处理厂建设规模城区现有的排水系统不是很完善，对其改扩建需逐步进行，2010年、2015年、2020年生活、公建和未预见污水污水收集率分别取75、85、100，工业污水收集率按80、90、100计算；根据20102020年预测污水量，本项目的污水收集量详见下表表32污水收集量估算表（单位万M3/D）生活、公建污水收集量未预见污水收集量工业污水收集量合计2010年1580171703452015年2330262194772020年475048315838污水处理厂建设规模的确定应同时考虑满足需要和运行成本两个因素。2010年与计划投产期相距仅25年，无法满足城市和经济的发展要求；2020年与计划投产期有125年的时间跨度，预测水量与现有水量相差近50万吨，若一次达到远期预测规模，长期低负荷、高成本运行将使污水处理厂在经济上难以为继。综上所述，依照我国污水处理设施建设“近远期兼顾，以近期为主”的原则，确定市污水处理厂扩建工程的建设规模为25104M3/D，可满足中期（2015年）正常运行，设计在污水厂北侧预留发展用地，远期可以根据实际需要再行扩建。33污水处理程度331污水处理厂进水水质3311生活污水水质预测生活污水主要来自市区（居住区、宾馆、商店、学校、机关等）、市高新技术产业开发区内职工的生活污水，主要污染物为CODCR、BOD5、SS、氨氮、总磷等。根据污水处理厂运行检测数据确定现有的生活污水平均进水水质如下CODCR500MG/L；BOD5310MG/L；SS300MG/L；TKN50MG/L；NH3N35MG/L；TP8MG/L；PH60903312工业废水水质预测根据市环境监测站提供资料，目前排入市城市污水处理厂的企业有福田药业老厂、禹王实业植物油分公司、龙力公司、保龄宝公司等，如表33所示表33高新区主要污染源及其污染物排放调查结果一览表序号单位名称水量（M3/D）CODCR（MG/L）SSMG/LBOD5MG/L1龙力科技园35508730352保龄宝科技园60009870363鲁银工业园2000148124504华禧制药10009080355绿健工业园6009675626福田科技园300014880577盛丰化工850150145798其他企业（估算）100018015085随着开发区的发展，环保部门要求各企业外排废水将执行省海河流域水污染物综合排放标准（DB37/6752007）表3二级中规定的要求，考虑到企业污水处理厂的运行状况及处理能力，所以通过对上述企业加权平均后乘以12的系数得出以下水质CODCR160MG/L；BOD565MG/L；SS120MG/L；氮磷按照省海河流域水污染物综合排放标准（DB37/6752007）表3二级标准的基础上乘以12的系数得出NH3N24MG/L；总磷18MG/L；PH6090，总氮按照35MG/L估算。332污水厂进水水质确定根据以上预测分析，市污水处理厂的进水水质加权平均值表如下表34市污水处理厂进水水质加权平均值表项目CODCRMG/LBOD5MG/LSSMG/L总氮MG/L氨氮MG/L总磷MG/L生活污水50031030050358工业污水16065120352418加权平均后乘以12的保险系数50023025050356按照国家环保总局“一控双达标”的战略部署，根据省、市和市各级环保部门的要求，必须对重点工业污染源进行限期整改，对新建、改扩建项目必须严格执行“三同时”环境管理制度，对治理达标的工业企业要加强监督管理，加大执法力度，对点源污染的排放负荷加强控制，方可确保污水处理厂的安全稳定运行。结合当地环保部门的意见，确定市污水处理改扩建工程设计进水水质如下PH78CODCR500MG/LBOD5230MG/LSS250MG/LTN50MG/LNH3N35MG/LTP6MG/L333出厂水质与污水处理程度市污水处理厂属于二级污水处理厂，污水处理后通过洛北干渠进入徒骇河。根据城镇污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）修改单，城镇污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时，执行一级标准的A标准。徒骇河为海河流域范围，海河流域为国家重点流域，所以要求污水处理厂出水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB189182002中的一级A标准，设计出水标准为PH69CODCR50MG/LBOD510MG/LSS10MG/LTN15MG/LNH3N5MG/LTP05MG/L粪大肠菌群数103个/L根据拟定的进厂水质和出厂水质，本项目对污水中主要污染物的去除率为ECODCR88EBOD596ESS96ETKN70ENH3N86E磷酸904污水处理厂厂址选择41厂址选择的原则污水处理厂选址关系到污水的收集、处理、排放、综合利用及对环境的保护，在遵循国家、省、市有关饮用水源地和地下水保护的法规法令的基础上，应同时满足以下原则要求1符合城市总体规划。2位于城市供水水源的下游。3位于城市主导风向的下风侧。4位于城市排水方向的下游，便于规划区域内的污水收集和中水回用，尽量缩短污水管线的埋深和长度，并充分利用现有的污水干管，减少管道投资。5处理后的水有较好的排放出路。6能充分利用现有污水干管，减少管道投资。7规划用地有充裕的建设发展空间，不占或少占良田，同时有远期扩建的余地。8水、电供应等外部配套条件好。9交通方便，便于操作管理；10工程地质良好，地势平坦；11符合防洪规划和水土保持要求；12与市区有足够的保护距离，尽可能避免或减少社会影响。42厂址选择421污水处理厂排水出路根据城市总体规划和本项目既定计划，污水处理厂改扩建工程建成后，总排水量达到5104M3/D，其污水处理达标后排入洛北干渠，最终汇入徒骇河。422厂址的确定根据市城市总体规划、市地形特点、工业布局、排水分区和规划土地等因素，市污水处理厂厂址位于北部边缘地带，定位于建设路北端、洛北干渠北侧的平坦开阔地带，现有土地规划面积南北长255M，东西宽215M，面积约5公顷。现有污水处理厂占地约15公顷，改扩建工程占地约22公顷，所以原污水处理厂规划用地完全够用，无需征地。选址的有利条件（1）市污水处理厂在前处理段提升泵房、粗细隔栅等建构筑物的设计中考虑了扩建工程的需要并已预建，扩建工程可以共享已有的办公、生活设施及变配电室、维修车间、仓库、化验室等辅助生产设施，以上可节省投资约500万元。（2）两期工程合建便于统一管理及调节生产。（3）位于城区排水渠道下游，有利于污水收集和管线的布置。（4）距现有城区和高新技术产业开发区近，污水管线短、造价低。（5）可以利用自然排水沟，直接排放处理后的污水，顺利流入徒骇河，污水场以下无需再辅设排水管道，大大降低工程造价。（6）距农田园林较近，便于污水处理后用于农林灌溉。（7）位于城市主导风向的下风侧及供水水源的下游，对城区环境影响小。（8）属共用设施规划用地，地势平坦，无建筑物和障碍物，可规划用地充裕，远期扩建余地大，无需再进行征地。从以上看出，此选址的位置从污水的收集和当地的地势坡度走向（北低南高）来看是合理可行的，社会及环境的负面影响小，符合城市总体规划及用地规划，是理想的厂址，故推荐污水改扩建工程在原污水处理厂址进行改扩建。污水处理厂改扩建位置见附图。5污水管网设计51城市排水现状市老城区配套城市污水处理厂已建有一套完整的排水系统，采用雨污合流制，本次工程管网设计范围为高新区。市高新技术开发区位于老城区东部，规划面积20KM2，自1999年3月建设以来，入住企业已有100多家。目前，开发区内市政排水管网明显不配套，仅在二支渠沿线建成部分截污干管，各支管的建设受资金等各方面因素制约，至今未建。52排水体制的确定排水系统分为雨污合流制和雨污分流制两种，合理地选择排水体制对城市污水的收集和处理尤为重要，不仅从根本上影响排水系统的设计、施工、维护管理，而且关系到投资和运行成本。在国内，城市新区一般采用雨污分流制排水系统，本次设计采用雨污分流制，主要基于以下方面原因（1）市老城区的合流制排水体系，在夏季大雨时，雨水和污水会外溢到路面上来，给市民带来诸多不变。分流制将城市污水全部送至污水处理厂进行处理，雨水就近排入城市水体，其运行灵活，符合城市环境卫生要求，适应现代城市发展的需要。（2）造价从造价来看，虽然合流制排水管道造价比分流制低2040，但是合流制配套的污水处理厂规模要比分流制大的多，因此耗资相应也大得多，综合对比，合流制比分流制建设投资节省资金，同时也节省运行费用。（3）维护管理污水在合流制管渠中流速较低，易于产生沉淀，雨天流入污水处理厂的水量变化很大，增加了合流制排水系统污水处理厂运行管理的复杂性。分流制系统可保持管渠内的流速，不易发生沉淀，污水厂的水量和水质比合流制变化小得多，污水处理厂的运行易于控制。综上所述，根据市排水现状及城市规划要求，采用分流制排水有利于，有利于排水管道的充分利用及管道的运行、维护管理，同时，可降低污水处理的初步投资和运行成本。53污水管网布置的原则（1）依据开发区总体规划，与开发区其它单项工程密切配合，互相协调，同时兼顾现有管网工程；（2）充分利用地形，减少埋深，管网布局合理，缩短管网长度；（3）近远期结合，综合考虑开发区近期及远期水量的输送；（4）尽量减少投资和维护费用。54管网工程方案541水量计算由于市城市发展规划到2020年，考虑到污水处理厂建设的规划年限，高新区新敷设的排水管网也应按2020年的规划计算。考虑到企业自身规模的发展和城市化的提高，到2020年高新开发区设计水量提高到315万M3，管道的汇水能力也相应的提高。所有开发区内的水量汇集到二支沟北岸的污水干管内，然后沿洛北干渠的干管输送到位于开发区西北方的城市污水处理厂。管道汇集水量如下1）外一环支管此支管从南环路到富华街延长线，现主要汇集了华禧制药、保龄宝科技园、龙力科技园的企业污水，还有少量的城镇生活污水，总水量11850M3/D。根据城市和企业的发展规划，到2020年，汇水区内的总水量能达到22000M3/D左右，基本达到管段设计水量。2）东外环支管此支管从彭南路到富华街，现主要汇集盛丰化工周围的水量，由于企业部分采用中水回用，所以总水量约为100M3/D左右，由于汇水面积较小，且回水区内的企业少，长远期水量变化不大，到2020年，汇水区内的总水量能达到150M3/D左右。3）东四环支管此支管从南环路到二支沟，现主要汇集绿健工业园、鲁银工业园、福田科技园、新易丰羊绒等企业的污水，和火盆李、张相老两个村镇的生活污水，总量约为6400M3/D左右，此支管两侧多为企业，根据企业的发展规划，到2020年，废水总产量约为15000M3/D左右，除去回用和可以外拍的水量，进入管路的水量约有13500M3/D左右。4）东三环支管此支管从智杨街到二支沟，现主要汇集北辰纸业、恒特重工等企业的污水，和周围村庄的生活污水，总量约为1200M3/D左右，但此汇集区内有很多企业预留地和发展备用地，因此到2020年，预计废水量约为4000M3/D左右，考虑到企业的回用和可直接排放水，进入管网内的水量约为3000M3/D左右。5）迎宾路支管此支管从南环路到二支沟，现主要汇集榕盛钢厂、南方塑胶、龙力公司等企业的污水，和开发区西南部所有城镇的生活污水，总量约有2650M3/D左右，汇水区内有企业发展被用地，根据支管两侧的企业的发展规划，预计到2020年，进入管网的水量约有6000M3/D左右。542管材选择本工程的输水距离较远，且污水主要是工业废水，所以管材选择主要应考虑耐腐蚀性强的管材。1球墨铸铁管优点使用年代久；抗拉强度高，韧性好，延伸率高，耐冲击，耐震动，耐腐蚀能力比钢管强应用普遍，有标准配件。缺点主材、安装施工费用高；管质脆、强度差，管道基础制作麻烦，接口处不好处理。管壁薄，对外防腐要求很高，而这点在生产、施工、安装中不易保证，成为今后事故的极大隐患。其内村一般为水泥砂浆涂敷，由于水泥与铸铁性能差异较大、在外冲击、内压、温度变化等条件下，水泥砂浆衬里更易裂纹，导致水分渗入，甚至剥落，造成水阻增大，从而对防腐性能造成影响；2承插口钢筋混凝土管优点价格便宜；不需要做内、外防腐处理，不易结垢，对水质无影响；对地基适应能力强，施工安装方便；适合用于长距离输水工程。缺点自重大，如与产地距离远，将增加运输费用及管材的损失费；承插接口精度要求高，管道水力磨损较大，要求坡度加大。3玻璃钢管优点重量轻，耐腐蚀性好，使用寿命长，不易漏水和爆管，日常维护费用低；输水水头损失小；可灵活制作，安装及连接方便。缺点价格高，热胀冷缩大。管材强度不高，对基础的制作要求特别严格，尤其铺设大口径管道（DN800以上）时必须保证其两侧有一定高度的砂层。回填土中不能含有碎石、冻土块和砖头等类似物体。4聚烯烃管（PE管）优点化学性质稳定；抗冲击、耐老化、适应温度范围广；重量轻、连接方便。缺点PE管结构单一，线膨胀系数大，低温脆性缺陷，很容易在受到外力冲击的情况下破损；不耐高温、高压，使用中不能承受局部应力，易断裂。可挠性差，不易弯曲。市实际情况地下水位比较深；土层土质较好，不会出现土层下陷或断裂现象；通过以上比较，根据高新技术开发区污水水质特点，本工程污水收集管网采用玻璃钢管。543污水管道工程设计方案（1）污水管道计算公式污水管道按非满流管设计污水管道计算公式其中V流速M/SR水力半径MI水力迫降N粗糙系数，玻璃钢管取0009VAQ其中Q水量（M3/S）A过水断面面积（M2）设计最大充满度管径MM设计最大充满度5009000701000075设计流速最大设计流速为5M/S213IN设计充满度下的最小流速为06M/S其他主干管及干管的起始覆土深度不小于2M非计算管段坡度为0003（2）污水管道设计1）富华街延长线二支沟主干管、外一环到东外环管径DN1000MM长度L800M管材玻璃钢管、东外环到东四环管径DN1200MM长度L500M管材玻璃钢管、东四环到东三环管径DN1200MM长度L450M管材玻璃钢管、东三环到迎宾路管径DN1200MM长度L1000M管材玻璃钢管、迎宾路到洛北干渠管径DN1200MM长度L600M管材玻璃钢管2）外一环支管、南环路到汉槐街管径DN800MM长度L1000M管材玻璃钢管、汉槐街到富华街管径DN1000MM长度L900M管材玻璃钢管3）东外环支管盛丰化工到二支沟管径DN400MM长度L700M管材玻璃钢管4）东四环支管、南环路到德信大街管径DN600MM长度L700M管材玻璃钢管、德信大街到友谊路管径DN600MM长度L800M管材玻璃钢管、友谊路到二支沟管径DN800MM长度L400M管材玻璃钢管5）东三环支管、智杨街到北辰路管径DN400MM长度L600M管材玻璃钢管、北辰路到彭南路管径DN400MM长度L1200M管材玻璃钢管、彭南路到二支沟管径DN400MM长度L700M管材玻璃钢管6）迎宾路支管、南环路到德信大街管径DN400MM长度L900M管材玻璃钢管、德信大街到汉槐街管径DN500MM长度L400M管材玻璃钢管、汉槐街到友谊路管径DN600MM长度L400M管材玻璃钢管、友谊路到二支沟管径DN600MM长度L200M管材玻璃钢管55主要工程量统计（1）主要设备一览表序号名称规格单位数量1玻璃钢管DN400M148702玻璃钢管DN500M11303玻璃钢管DN600M47003玻璃钢管DN800M14004玻璃钢管DN1000M17005玻璃钢管DN1200M5006污水处理厂改建工程方案61现有的污水处理程度及处理工艺市污水处理厂现有的处理规