优秀可研报告－－－－乌兰浩特市东区污水处理工程可行性研究报告

目录前言1第1章概述211项目背景2111项目名称2112承办单位概况2113编制依据3114编制范围4115编制原则4116工程规划年限512项目概况5121建设内容及规模5122主要建设条件5123项目投入的总资金和效益情况613主要结论6第2章现状评价及建设条件821城市概况8211地理位置8212自然条件822城市规划1223建设东区污水处理厂的必要性和可行性13231建设乌兰浩特市东区污水处理厂的必要性13232建设乌兰浩特市东区污水处理工程的可行性1524城市排水规划及城市排水设施现状16241城市东区排水规划16242城市排水设施现状17第3章工程方案论证1931排水体制及管网系统论证19311排水体制论证19312排水管网系统论证2032工程规模论证20321项目服务区20322水量预测20323工程规模确定2433水质论证24331进水水质论证24332二级处理程度论证2634厂址选择论证28第4章工程方案选择及比较3041污水处理方案论证30411污水控制目标30412工艺方案的选择30413预处理方案33414二级处理方案34415污水处理工艺方案的比选3942二级处理工艺方案比较45421技术比较45422经济比较46423结论4643污泥处理工艺方案论证及最终处置46431污泥处理工艺方案论证46432污泥的最终处置4944污水管材比较49第5章工程方案设计5351设计规模5352污水管网设计53521污水管网设计53522其它设计5753污水处理厂推荐方案设计57531工艺设计57532建筑设计65533结构设计69534电气设计76535自控仪表79536暖通设计81第6章法规、条令专篇8361节能83611能耗83612节能措施综述8362消防84621设计依据84622工程概述84623总图85624建筑防火8563建设用地评述86631拟选厂（场）址和周围环境的评述86632用地规模评述8664抗震设防87641设计依据87642抗震设计原则87643各建、构筑物的抗震重要性类别及防震构造措施87644地基基础抗震设计8865环境保护88651组织管理措施88652技术管理措施89653设计采用的环境保护标准93654存在的问题和建议9366职业安全卫生94661设计依据94662生产过程中职业危害因素的分析94663职业安全卫生设计中将采用的主要防范措施95第7章工程招投标9771项目业主9772招标范围9773招标组织形式9774招标方式9775工程分包97第8章管理机构、人员编制及建设进度9981管理机构99811实施组织机构99812运行管理机构10082人员编制10083工程进度计划104第9章主要材料及设备表107第10章投资估算及资金筹措120101估算内容120102编制依据120103主要材料价格121104工程建设其他费用121第11章财务分析123111资金来源123112工程实施进度及投资分年使用计划123113流动资金123114成本预测124115污水处理费的确定125116利润分配125117清偿能力分析125118评价指标计算125119盈亏平衡分析1261110敏感性分析1271111评价结论127第12章结论、存在问题与建议128121结论128122存在问题128123建议128前言乌兰浩特市位于松花江支流嫩江流域上游，地处内蒙古自治区东部，大兴安岭南麓，科尔沁草原腹地，是内蒙古兴安盟政治、经济、文化中心和交通枢纽。近几年乌兰浩特城市经济发展迅速，但在城市排水设施建设上明显滞后。目前市区已建成的污水处理厂日处理能力为4万吨，投产以来由于处理能力有限，已入网的生活污水量已达到3万吨，少量工业污水入网后已满负荷运行，大部分工业污水无能力处理，基本就近直排入归流河和洮儿河，汇入嫩江最后排入松花江，造成对松花江水质的污染，严重影响了松花江下游居民的用水。根据乌兰浩特市城市发展规划，在河东成立了乌兰浩特市新川基础设施投资有限责任公司，原市区的工业企业陆续搬迁到开发区，通过招商引资蒙牛乳业、白医制药等大型企业落户开发区。开发区生产、生活污水排放量不断增加，对洮儿河水和地下水的污染不断加剧。做为城市基础设施的排水及污水处理工程建设势在必行。因此乌兰浩特市新川基础设施投资有限责任公司委托设计院编制乌兰浩特市东区污水处理工程可行性研究报告，并于2006年3月1日进行了该项目的审查。审查结束后，我院根据专家组的意见，对本工程的可行性研究报告进行了修改，编制了乌兰浩特市东区污水处理工程可行性研究报告（修改版）。在此，特别向给我们提出宝贵意见的各位专家及一直配合我们工作的建设单位表示感谢。报告设计内容包括在乌兰浩特市东区兴建污水处理厂一座，近期2010年污水厂处理规模为4万M3/D；铺设污水管线50223KM；工程总投资为13260万元。第1章概述11项目背景111项目名称乌兰浩特市东区污水处理工程。112承办单位概况乌兰浩特市新川基础设施投资有限责任公司，成立于2002年2月6日。（1）公司职责负责乌兰浩特经济东区建设投融资，通过多元化投资、融资，有效地解决城市基础设施建设资金不足问题。提出并实施年度城市建设项目计划、年度房地产开发及交易计划、年度土地储备计划。提出乌兰浩特经济东区土地收购、储备、整理、配置及项目用地出让。申报乌兰浩特东区政府性长期、中期、短期投资计划。负责还贷资金的筹措等。（2）公司经营范围主要是乌兰浩特东区基础设施建设投融资、基础设施的建设和开发。具体包括所有企事业开发用地。房地产经营服务项目。与经营城市相关的土地使用权出让、转让项目。乌兰浩特经济东区基础设施经营权、使用权、署名权有偿出让、转让、置换、租赁等。筹资、融资及其它与经营城市有关项目。113编制依据1、乌兰浩特市城市发展总体规划说明书（2001年2020年）2、乌兰浩特市开发区总体规划说明书（2001年2020年）3、乌兰浩特市东区城市总体规划图1100004、乌兰浩特市东区总体规划污水管网规划图1100005、乌兰浩特市东区城市污水管网现状图1100006、沿江排出口水质检测报告7、国家计委办公厅2002年1月下发的城市基础设施项目可行性研究报告编制指南。8、兴安盟环境保护“十五”规划和“十一五”规划（草案）。9、国家现行的有关政策、法规、标准和技术规范10、乌兰浩特市新川基础设施投资有限责任公司委托中国市政工程东北设计研究院编制乌兰浩特市东区污水处理工程可行性研究报告合同。114编制范围受乌兰浩特市新川基础设施投资有限责任公司委托，依据乌兰浩特市城市总体规划及乌兰浩特市东区规划并结合乌兰浩特市的实际情况，确定本次乌兰浩特市东区污水处理工程可行性研究的编制范围为污水处理厂和污水管网两部分，主要内容如下1、乌兰浩特市东区污水处理厂工艺流程的选择；2、乌兰浩特市东区污水处理厂方案比较；3、乌兰浩特市东区污水处理厂工艺设计；4、乌兰浩特市东区污水排水管线5、工程投资估算及经济评价。115编制原则根据国家有关技术、经济等方面的政策和省、市政府对污水处理厂及污水管网工程的要求，确定以下编制原则（1）要结合乌兰浩特市及东区城市发展总体规划的要求，并能符合松花江流域污染综合治理及乌兰浩特市排水系统总体发展规划的要求。（2）工程规模、投资数额要考虑国家和地方财政的支付能力，做到切合实际，降低工程费用。（3）应注意引进新工艺、新技术、新设备、新材料。在比较和选择工程方案时，要优先考虑工艺先进、技术可靠、经济合理的方案，以降低工程造价，减少运行成本，节省工程用地。（4）统筹考虑施工方便、管理维护便捷、运转安全等因素。自控程度要达到国内先进水平。（5）某些国内技术尚未过关的设备，特别是自控系统、控制仪表、部分污水处理工艺设备及污泥处理设备等可以考虑从国外引进，同时注意结合我国国情。116工程规划年限根据乌兰浩特市排水系统总体发展规划，东区污水处理工程的规划年限确定为近期工程为2010年；远期工程为2020年。12项目概况121建设内容及规模工程内容包括污水处理厂一座，近期2010年污水厂处理规模为4万M3/D；铺设污水管线50223KM。122主要建设条件1、供水供水采用在厂区内新建深井泵房，满足整个厂区的生活用水要求。深井泵房采用深井泵，压力02MPA。2、供电供电来自南郊变电所，距水厂5KM的开发区变电所，供电电压10KV。3、供热由于目前乌兰浩特市集中供热只建设在西部，还未覆盖到乌兰浩特市东区，所以本工程热源考虑新建锅炉房。4、排水污水处理后直接排入洮儿河，自有水文观测记录以来，污水处理厂厂址所在区域未曾遭受过洪涝灾害。污水处理后出水能够自流排入洮儿河。123项目投入的总资金和效益情况污水处理工程估算总投资为13260万元，其中污水处理厂投资为432461万元，管网部分为638995万元，第一部分费用为1075658万元，第二部分费用为142798万元，基本预备费为97477万元，流动资金为10066万元。资金来源如下本工程投资申请国家治理松花江流域专项资金。13主要结论1、本工程建设符合乌兰浩特市及东区总体规划的要求，是治理松花江流域污染的必须。功在当代，利在千秋。对推动与促进乌兰浩特经济发展有十分重要的意义；而且对方便人们生产生活，美化城市环境起到重要作用。所以它的建设势在必行，而且应尽快实施。2、该项目有较大的社会效益，建设该项目将大大改善人民的生活环境，改善社会环境。因此该项目是必要的。3、该项目内部收益率大于社会折现率6，经济净现值大于零，说明项目具有较强的抗风险能力，在国民经济上是可行的。项目建成后具有显著的社会效益和环境效益，因此建设本项目是切实可行的。第2章现状评价及建设条件21城市概况211地理位置乌兰浩特市位于内蒙古自治区东北部，兴安盟东部，大兴安岭南麓，东经1215012220和北纬45554618之间，东西相距36公里，南北纵长42公里，行政区总面积86515平方公里。乌兰浩特市西南与吉林省洮南市接壤，其余方向与兴安盟科尔沁右翼前旗毗邻。乌兰浩特位居兴安盟东隅，毗邻吉林省，距白城市87公里（公路里程）。作为内蒙古东部地区与东三省的重要门户城市之一，乌兰浩特承接长春等经济重镇的经济辐射并向兴安盟腹地施以经济影响。乌兰浩特有利的区位优势，使其在长春白城乌兰浩特经济轴线上具有显著地位。兴安盟行署等领导部门驻扎乌市，也使乌兰浩特更利于发挥其地方经济中枢作用。212自然条件1、地形地貌乌兰浩特市北部为山地，南部为平原，东西南三面由洮儿河、归流河环绕。根据地形高差，市域可以划分为平原和山地两种地形。平原地形位于归流河以东，洮儿河以西，罕山以北，两河汇流处以北地域。其地面标高为26332780米。西北高，东西低，平均坡降2左右，其中铁路东侧1314，铁路西侧220。东西向坡度较为平缓，但铁路西较铁东略高1520米。山地地形指罕山在市域内的地域。山脊走向大致为西北东南。由于受冲刷与侵蚀作用，形成崎岖不平之地形，高程27803556米，坡度36。山地东角因洮儿河切割，形成陡壁。乌兰浩特市附近地貌主要按照地形的基本成因类型划分。河漫滩一般高于枯水水位0510米，宽约5001200米，流水道随雨量的变化经常变迁。漫滩均由砂、砾、卵石构成。超河漫滩一级阶地位于河漫滩两侧，乌兰浩特市的平原部分基本属于一级阶地，标高26332780米。大洪水时可淹没一级阶地，为此沿河岸修建了防洪堤坝。第一级阶地的岩性，以地表露头及勘察得知，深达11米左右均为砂、砾石、卵石层、局部夹薄层粘土。覆盖层为耕土及填土，厚约05米。第二级阶地位于罕山，部分花岗基岩出露，大部分被坡积洪积物砂、砾石、红粘土和黑土覆盖，标高320米左右，系经长期风化及洮儿河的下切、堆积而成。总之，乌市地形因长期风化及河谷的下切、旁蚀堆积，从而使得河谷平坦、宽广，系一老年期地形。2、工程地质乌兰浩特的地质构成主要是中生代火成岩和新生代第四纪冲积层，构成稳定，具体分布如下冲积层分布在河流一级阶地，上层在市区为填土层，厚度0510米，其余地区为耕土层，厚度约05米上下。下层为卵石层，厚度1011米，成分为辉长岩、闪光岩、花岗岩、石英粗面岩及安山岩，杂色，次圆形，粒径一般35厘米，含直径20厘米以上的漂砾，含砂颗粒10以下，中密，饱和。在卵石层中，局部有亚粘土和细砂或淤泥质亚粘土薄层，分布极不规律。火成岩层分布在罕山、河流两侧及冲积层以下，主要是花岗岩、闪长岩、辉长岩及石英粗面岩。在罕山二级构造阶地上覆盖有0305米的黄褐色亚粘土砂颗粒及砾石层。成吉思汗庙以北分布有红色粘土，一般厚度15米。3、气象、水文乌兰浩特地属北温带大陆性干旱季风气候，夏季温暖短促，冬季严寒漫长，春季多大风，秋季凉爽多晴。季节变化明显，昼夜温差较大。乌兰浩特年平均气温42，一月最冷，平均气温163，七月最热，平均气温226，极端高温399（1968年7月22日），极端低温339（1951年1月4日）。平均每年194天0，126天低于10，52天低于20，平均大于0积温31717（2095天），大于5积温30551（1783天），大于10积温27722（1457天），大于15积温22287（1074天）。累年平均日较差134，累年年较差389，冬季出现辐射逆温和地形逆温的天数较多。全年平均地表温度65，历年平均冻结日期为11月12日，解冻日期为3月28日（距地表10厘米得冻况观测）。一般冻土深度178米，最大冻土深度249米（1977年3月）。乌兰浩特年均降水4098毫米，最大降水年6548毫米（1960年），最小降水年2397毫米（1967年），年内降水85集中于69月份。年均绝对降水频率746日（69月461日），相对降水频率204（69月378）。年平均降雪162天，积雪日数514天，最多积雪日数102天，最大积雪厚度26厘米。年平均蒸发量18355毫米，为降水量的45倍。历年主导风向为西风和西北西风，平均频率12，静风频率较高，为24。年平均风速32米/秒，最大风速283米/秒（西风，1956年4月30日）。年均大风（大于7级）天数257天，最多大风天数77天。4、地震烈度根据中国地震动参数区划图（GB183062001），工作区抗震设防烈度度，设计基本地震加速度为005G，地震动反应谱特征周期为035S，设计地震分组为第一组。22城市规划2000年，全市计有普通中学18所，在校学生19132人，教师1130人；职业中学5所，在校生2661人，教师170人；小学48所，在校生20156人，教师1179人。全市设立有盟属教育学院、电视大学、党校、粮干校、电力管理学校、商干校、公安学校、农行职工中专学校、电力管理学校、师范学校、农牧学校、卫生学校、林工学校、少年业余体校，市属党校、卫生干部学校和科右前旗所属党校、教师进修学校等多所专业学校，并主要集中于城区北部。在乌兰浩特城区及其郊区，现有科研单位6家，即盟农业科学研究所、盟科技情报研究所、盟牧业科学研究所、盟林业科学研究所、盟农牧业机械化研究所和盟新能源应用研究所。全市计有医院5所，病床973张，卫生技术人员1048人，其中医师594人。城区现有文化设施为兴安盟图书馆、市图书馆与科右前旗图书馆（总藏书8万册）、兴安盟群艺馆、兴安盟博物馆、兴安礼堂（建筑面积5000平方米，观众席1105个）、市文化馆、工人文化宫、科尔沁电影院、人民影剧院和兴安盟文物管理站。有盟民族歌舞团、市京评剧团和科右前旗乌兰牧旗等演出团体。城区现有文物古迹4处，位于五一路北段的“五一”会址为自治区级文保单位，位于烈士陵园的人民英雄纪念碑为兴安盟重点革命纪念建筑物，位于罕山公园的成吉思汗庙为市级文保单位，另有位于兴安路北段的乌兰夫办公室旧址（1987年重建）。城区有电视台2座，电视发射功率105千瓦。有线广播调频台2座，发射机功率04千瓦。城区现有体育场、馆各1个，总占地702公顷。2000年城市居民人均居住面积为87平方米。23建设东区污水处理厂的必要性和可行性231建设乌兰浩特市东区污水处理厂的必要性拟建的东区污水处理厂负担的是乌兰浩特东部区域（包括开发区）的工业废水和生活污水。目前，这部分城市污水大部分直接进入洮儿河后进入嫩江最后排入松花江，造成松花江水域水质下降，地下水受到严重污染，癌症发病率增高；同时由于排放水中BOD、COD、油类及酚等远远超过国家标准，超过松花江乌兰浩特段水域纳污能力，加重了水系污染，已经不能满足乌兰浩特下断面水体要求。（1）可有效控制松花江水系的污染乌兰浩特市东区污水处理厂建成之后，松花江的污染将得到有效地控制。（2）可从根本上消除水污染对沿岸人民造成的危害，使环境得以美化。（3）乌兰浩特市西区污水处理厂已满负荷运转，而且乌兰浩特的工业都在向东部迁移。由于历史的原因和经济、财力等因素的限制，城市基础设施的污水治理设施发展缓慢，目前市区已建成的西区污水处理厂日处理能力为4万吨，投产以来由于处理能力有限，已入网的生活污水量已达到3万吨，少量的工业污水入网后已满负荷运行，大部分工业污水无能力处理，基本上分片就近排入洮儿河和归流河，特别是东区无污水管网，生产生活污水未经处理直排入洮儿河和地下，近几年来根据乌兰浩特市城市发展规划东扩西移的战略，乌兰浩特市东区发展较快，城郊已和乌兰哈达连片，现有6万余人口，原市区的工业企业陆续搬迁到东区，东区入驻企业不断增多，生产、生活污水排放量日达到2万余吨，已严重污染了地下水，周围农民和居民已集体上访到环保部门，请有关检测各项指标严重超标，不能饮用，今后，随着人口不断增加，开发区在建中的奈伦马铃薯项目等19个企业，以及在谈中的玉米深加工等12个用水量较大的项目，开工投产后，开发区和周边地区污水排放量将达到8万吨/日，对地面水和地下水污染日趋严重，因此，乌兰浩特市东区污水处理厂是有十分重要的意义和刻不容缓的紧迫性，项目实施势在必行。总之，为使乌兰浩特市环境保护的步伐能够跟上经济发展的步伐，彻底消除乌兰浩特市东区污水对松化江水系的污染，保护两岸的生态环境，保证人民的身体健康，兴建东区污水处理厂是必要的和紧迫的，它具有显著的社会效益、经济效益和环境效益。232建设乌兰浩特市东区污水处理工程的可行性乌兰浩特市地处中国的东北地区，气候寒冷，建设乌兰浩特市东区污水处理厂有一定的难度。但根据东北地区及国外相类同气候地区的工程经验，证明在乌兰浩特市建设东区污水处理厂是可行的。同时因为乌兰浩特市财政比较困难，建设污水处理厂有一定难度，但是把握好国家下决心投重资治理松花江流域污染的契机，争取国家资金是有可能的。因此，只要乌兰浩特市东区污水处理厂的设计参数选用合理，工程措施采用得当，取得良好的处理效果是不存在任何问题的，同时能争取到国家资金将会大大促进本工程的实施。随着人们环保意识的普遍增强，建设城市排水设施得民心，顺民意，广大市民一定会理解和支持的。因此抓住乌兰浩特市东区污水治理工程建设的有利时机，实现乌兰浩特市东区排水设施的有偿使用，既可为本工程筹集到足够的建设资金，又可完成城市公用设施管理的配套改革，一举两得。24城市排水规划及城市排水设施现状241城市东区排水规划合理地选择排水系统，是乌兰浩特市东区排水系统规划的重要前提。它不仅从根本上影响排水系统的设计、施工和维护管理，而且对东区和工业企业规划及环境保护具有深远的影响，同时还会影响到排水系统的投资、维护及管理费用。如果从环境保护角度而言，采用合流制系统，将乌兰浩特市东区生活污水、工业废水及雨水全部截流，送到污水厂进行处理后达标排放，对控制和防止水体的污染无疑都是有益的。但是，这种方案将导致排水截流干管的管径大幅度增加，污水处理厂的规模也将增大很多，工程投资同样随之大大增加。因此，排水体制的选择应在满足东区环境保护需要的基础上，同时相应考虑工程投资、维护和管理费用等诸多因素。根据乌兰浩特东区的总体规划，区内排水系统采用雨、污分流制。结合该区目前的排水量现状和未来发展规划，本项目污水处理厂规划日处理污水能力为8万M3、一期工程日处理污水能力为4万M3，同时规划建设东区的雨水、污水排水管网的建设规模是经济合理且切实可行的。该污水处理厂对东区内生产、生活污水进行统一集中处理，达标排放，对于保护和改善当地以及下游嫩江、松花江流域的生态环境和投资环境具有十分积极的现实意义和深远的历史意义。242城市排水设施现状1）现状随着东区各项建设工程的不断进行，区内污水排放量将会持续增长，环境污染问题将随之日趋严重。目前，仅“蒙牛乳业”一家企业，日污水排放量就达到5000吨。今后，随着各类企业的不断进入，全区将会有更大量的工业废水和生活污水产生，如果像目前这样不加以及时治理，而将所产生的废水统统排放到当地水体内，就会使河流水质恶化，污染物超标，进而对地下水和下游水源地构成潜在的污染威胁。若任其发展，当地地表水环境污染问题将会严重影响人民的生活，制约工农业生产的发展。更为严重的是乌兰浩特市的生产、生活污水还将对其下游广大地区的居民生活和工农业生产造成危害。东区目前无污水管网，污水都未经处理直接排入洮儿河进入嫩江最后汇入松花江，造成了对松花江的污染。2）存在的主要问题目前乌兰浩特市东区没有污水处理厂，生活污水、工业废水未经任何处理随意排放，雨后积水严重，排水出路不畅，环境卫生恶化，已成为社会公害，所有污水经洮儿河汇入嫩江排入松花江，并且无排水管网，污水不能收集及处理，不仅使城市环境恶化，直接影响居民的身心健康，同时对松花江流域造成了污染，也污染了地下水水质和内河周围的环境。所以为适应城市发展，改善环境污染，尽快解决排水管网问题已迫在眉睫。污水处理工程属城市公益事业，以往排水设施都被无偿使用，导致城市管网长期得不到改造，污水处理设施迟迟得不到建设。因此，必须采取相应措施，解决城市公用设施的无偿使用问题。第3章工程方案论证31排水体制及管网系统论证311排水体制论证排水体制分为合流制和分流制。合流制是将城市污水和雨水混合在同一个管渠内统一收集并排放。在合流制排水系统设计中除考虑污水的收集外，雨季要考虑一定雨水截流倍数，使排水管道及截流干管截面增大。在污水处理上，雨季雨水混入，致使污水处理厂水质变化较大，不利于污水处理，同时部分污水仍排入水体，造成环境污染。合流制污水管线一般常用于旧城区的原有管线。分流制是将城市污水和雨水分别收集在独立的管渠中排放。分流制可克服合流制的一些缺点。分流制具有以下优点A、管内水量较稳定，水力条件好；B、截流干管规格较小，投资较省；C、进入污水处理厂的流量和水质比较稳定，易于污水处理厂的运行及管理；D、雨、污分流不会出现污水溢流对江河造成污染的现象。分流制也存在以下缺点A、如果雨、污双管同时建设，工程总投资高；按照环境保护要求，同时根据自治区关于编制松花江流域水污染防治规划的通知精神，确保松花江流域乌兰浩特江段的水质，使流域内居民获得合格饮用水源。所以本次工程中新建管网为雨、污分流制。312排水管网系统论证城市排水系统在平面上的布置应根据地形条件、污水厂位置、河流情况、土壤条件及污水种类和污染程度等因素确定。以下为排水系统布局的原则A、符合地形趋势，顺坡排水；B、与街坊布局或规划相配合；C、经济合理，管网密度合适，排水路线最短；D、在流量和高程两个方面都能够顺利排除；E、汇水面积依据规划进行划分；F、管道避免穿越不易通过的建（构）筑物。32工程规模论证321项目服务区拟建污水处理厂处理乌兰浩特东区的生活污水和工业废水。乌兰浩特市东区目前已进驻很多企业，规划还要进驻更多的企业，而且还要向东区的南部发展。322水量预测一、居民综合生活用水量根据室外给水设计规范（GBJ13861997版）的规定，内蒙属于二区的中小城市，居民最高日综合生活用水量标准，2010年采用150LCAPD，2020年采用200LCAPD。综合生活用水定额包括居民日常生活用水和公建用水之和，但不包括浇洒绿地、道路用水和消防、市政用水。居民综合生活用水量预测年限项目20102020居民综合生活用水量标准（L/人D）150200总人口（万人）11441670用水普及率（）9599需水量（M3/D）1630033100二、工业企业用水量根据乌兰浩特市城市总体规划，乌兰浩特市西区工业产值2010年2318亿元，2020年5828亿元。万元产值消耗水量的大小，影响因素较多，根据工厂的性质，生产的工艺流程，生产规模的大小，生产设备的先进程度，生产人员的熟练程度，管理人员的技术水平，工业用水的重复利用率，及废水回收程度等因素有关。又根据乌兰浩特市东区的实际情况，宜建立节水型工业为主精神。万元产值消耗水量不宜太大。根据乌兰浩特市东区总体规划，万元产值耗水量2010年为80M3/万元，2020年为70M3/万元。最高日工业用水量的预测表见下表工业用水量预测年限项目20102020西区工业总产值（亿元/年）23185828东区万元产值综合耗水量（M3/万元）8070重复利用率（）5055需水量（M3/D）2540050300三、未预见水量未预见水量包括浇洒绿地和道路、管道漏失量、未预见水量及消防水量，取占工业用水量和居民综合用水量的20。四、总用水量综合以上各项，城市总用水量见下表总用水量预测年限项目20102020居民综合生活需水量（M3/D）1630033100工业需水量（M3/D）2540050300未预见水量（M3/D）（以上总量的20）834016680总需水量（M3/D）50040100080四、总污水量城市污水量的发生与城市的供水量密切相关，我国各大中城市的排水系数一般在K075085之间。考虑目前乌兰浩特市的实际情况，乌兰浩特市的排水系数取K08。即污水排水量按城市总用水量的80计算，总污水量预测见下表总污水量预测年限项目20102020总需水量（M3/D）50000100000排水率（）8080总排水量（M3/D）4000080000323工程规模确定乌兰浩特市东区污水处理厂规模确定为近期（2010年）4104M3/D，远期（2020年）8104M3/D。33水质论证331进水水质论证城镇污水水质如何，直接影响到污水处理工艺及其参数的选择、工程造价以及污水处理厂处理成本。因此需要调查了解现状城镇排水的污水水质，并结合城镇居民生活水平状况，参考类似城镇污水处理厂原污水水质的取值，合理确定乌兰浩特东区污水处理厂原污水水质，根据受纳水体的功能划分和容量，选择污水处理厂处理标准，进而选择经济合理、技术先进的污水处理工艺。由于没有实测的基础资料，进水水质通过以下方法预测。一、计算生活污水水质根据室外排水设计规范（GBJ1487，1997年版），我国生活污水污染物排放指标BOD5为2035G/CAPD，SS为3550G/CAPD，根据对乌兰浩特的实际调查以及类似城市的水质资料，我们确定乌兰浩特的居民污染物排放指标为BOD5为25G/CAPD，SS为35G/CAPD。由前面论述可知2010年污水厂服务区人口为1144万人，水量为163万M3/D。因此乌兰浩特城市居民生活污水水质为BOD5为140MG/L，SS为245MG/L。二、计算工业污水水质根据环保及规划要求，服务区内的工业企业污水排放时，其水质必须达到污水排入城市下水道水质标准（CJ30821999）。根据乌兰浩特东区工业的特点同时东区工业还在迅速发展过程当中，因此有很强的不可预测性，所以我们参照污水排入城市下水道水质标准及部分企业实测出水水质检测数据，将工业水质预测如下即项目CODBOD5SS指标（MG/L）500300400三、计算综合污水水质根据前面的水量预测和水质分析，采取实测和加权平均法，计算出市政污水进水水质主要参数为此计算出的水质作为污水处理厂的进水水质指标。项目CODBOD5SSNH3NTP指标（MG/L）4142373393535四、拟建污水处理厂最终进厂的污水水质经过以上计算并参考本自治区其他城镇正在运行的污水处理厂的水质指标，结合乌兰浩特东区的特点（工业企业多），最后确定本污水处理厂水质为项目CODBOD5SSNH3NTP指标（MG/L）4202403403535332二级处理程度论证乌兰浩特市东区污水处理厂主要处理对象为乌兰浩特市东区及周边的居民生活污水和工业废水。虽然在确定原污水水质中，只预测了BOD5、SS、COD、NH3N、TP这5个主要的污染指标，但并不表明对其它指标没有要求。如果油的浓度过高，会直接影响活性污泥和生物膜的正常新陈代谢；酚的浓度过高，对生物处理单元中的微生物具有抑制作用，使出水水质难以达到排放标准；在污水处理厂中，重金属之类的污染物无法去除，只是从污水中转移到污泥中而已。为了保证城市污水处理厂的正常运转，使处理后的出水水质达到规定的排放标准，不至于造成二次污染，在此特别强调点源治理。经验证明，小量的特殊工业废水汇集到城市污水处理厂一并处理是不经济的，应当在各工业企业内部进行处理，并达到污水综合排放标准（GB89781996）和污水排入城市下水道水质标准（CJ1886）的要求后，方可排入城市排水系统。同时本工程乌兰浩特市东区污水处理厂也是按照各污染源满足上述标准要求为前提考虑处理方案的。根据中华人民共和国环境保护法、水污染防治法、污水综合排放标准GB89782002，东区污水处理厂二级生物处理的出水就近排入洮儿河，根据环保部门要求需执行一级标准的B标准，水质应达到如下指标CODCR60MG/L，BOD520MG/L，SS20MG/L，氨氮8MG/L，磷酸盐1MG/L。污水处理厂各项污染质的去除率为CODCR857，BOD5917，SS941，氨氮771磷酸盐714。本工程污水处理厂将根据要求的处理标准和各项污染质去除率，优选处理工艺流程需要说明的是在冬季乌兰浩特市东区城市污水水温会有所降低，这将使处理工艺的消化作用受到抑制，可能会出现出水NH3N指标超标，但从受纳水体来看，冬季细菌也将受到抑制，因此不会产生较大影响。34厂址选择论证污水处理厂的厂址确定是一个十分重要的问题，它对厂区周围的环境卫生、污水处理厂基建投资及运行管理都有很大影响。在考虑规划的总体布局的基础上，污水处理厂的厂址选择又考虑了如下原则（1）厂址须位于集中给水水源下游。（2）污水处理厂要和受纳水体靠近并考虑防洪问题。（3）要考虑污水处理厂建设位置的工程地质情况，以节省造价，方便施工。（4）充分利用地形，随坡顺势建设污水处理厂，节省能量。（5）厂址选择考虑远期发展的可能性，为以后的扩建留有余地。（6）还应考虑交通、供水和供电等方面的条件。基于上述原则，经过分析比较，新建乌兰浩特市东区污水处理厂的位置选在城区东南部、城市的下游，西临洮儿河，南邻为为纬九路。污水处理厂的厂址区是规划东区污水处理厂用地，对周围生态环境影响较小。现有排水管网的排水方向汇集于所选厂址，便于污水的收集和输送。厂址靠近洮儿河、纬九路和经四路，交通非常便利，具有良好的供水、供电、供暖和排水条件。另外50年一遇的防洪堤已经建成，不用单独考虑污水处理厂的防洪问题。第4章工程方案选择及比较41污水处理方案论证411污水控制目标根据前述东区污水处理厂进水水质和处理标准，及实测的水质数据，东区污水处理厂要采用二级处理，在去除COD、BOD、SS的同时考虑除磷脱氮工艺并达到一级B排放标准，最后确定东区污水处理厂排放污水按下表控制处理水质水质指标控制表项目进水水质MG/L出水水质（MG/L）去除率BOD524020917CODCR42060857SS34020941NH3N358771P351714412工艺方案的选择1污水处理工艺方案的选择依据污水处理工艺的选择应根据进厂污水水质、出水要求、处理厂规模、污泥处置方案以及当地气温、工程地质、排放环境等条件来慎重选择。各种处理工艺都有一定的适用条件，工程设计时应因地制宣，适度引进一些新技术和新设备，把污水处理厂建设成为一个现代化的花园式工厂。目前，国内外城镇污水处理厂处理工艺大都采用一级处理和二级处理。一级处理是采用物理方法，主要通过格栅拦截、沉淀等手段去除废水中大块悬浮物和砂粒等物质。这一处理工艺国内外都已成熟，差别不大。二级处理则是采用生化方法，主要通过微生物的生命运动等手段来去除废水中的悬浮性、溶解性有机物以及氮、磷等营养盐。目前，这一处理工艺有多种方法，归结起来，有代表性的工艺主要有传统活性污泥法、氧化沟、A2O工艺、间歇式活性污泥法及百乐克工艺等。这些技术各有长短，很难说其中一种工艺有绝对的优势。城镇污水处理厂的工艺选择主要考虑以下因素（1）进水水质和处理要求当进水组成杂，工业废水所占比例较大时，氧化沟、百乐克工艺及间歇式活性污泥工艺的优越性大，因为工业废水的排放波动大，因而要求工艺要有较强的耐冲击负荷能力。污水的有机物浓度对工艺选择有很大影响。当有机物浓度高时，AB法、A2O工艺。AB法的A段只需较小的池容和电耗就可去除较多的有机物，节省了基建费和电耗，污水的有机物浓度越高，节省的费用就越多。而厌氧处理多用于大幅削减特高浓度有机污染。选择工艺同时必须考虑处理要求。如果进水水质与生活污水接近，则一般生物处理法均能达到二级排放标准。但如果进水有机物浓度高，或者出水指标要求高，则需选用处理效率高的工艺。如果有脱氮除磷要求则需选择具有脱氮除磷能力的工艺如A2O、SBR及其改良型ICEAS工艺、间歇式活性污泥法工艺、MSBR工艺、前置厌氧池的氧化沟法、百乐克工艺及前置厌氧池的UNITANK工艺等。处理要求同样决定了污泥浓缩的方式。由于生物除磷需要一个好氧厌氧的环境，当出水要求除磷脱氮时，为了防止重力浓缩池中（厌氧环境）磷的释放，必须采用机械浓缩法,减少污泥停留时间。（2）处理规模和当地条件污水处理厂规模大小对处理工艺选择影响较大。一般大型污水处理厂多用常规活性污泥法，小型污水处理厂则多用氧化沟法和SBR法及其改进法。污水处理厂的环境条件也是确定处理工艺的重要因素，在大城市、人口稠密等环境质量要求高的地区或占地受限的地区，直接采用占地少、卫生条件好的工艺，如SBR工艺、间歇式活性污泥法工艺、MSBR工艺等。（3）处理工艺成熟度和可靠度城镇污水处理的各种技术中，活性污泥法及其变型工艺是使用历史最长、运行管理经验最为丰富的处理工艺。但自七十年代以来，随着人们对NH3N和P危害认识的提高，脱氮和除磷成为城镇污水处理的一大主要目标。随之也发展了很多脱氮除磷工艺，如前置厌氧池的氧化沟工艺、A2O工艺、ICEAS艺、间歇式活性污泥法工艺、MSBR工艺、百乐克工艺、前置厌氧池的UNITANK工艺等，目前百乐克工艺、氧化沟工艺、SBR工艺、间歇式活性污泥法工艺在国内均有大型成功运转实例，运行管理经验相对丰富；UNITANK工艺在澳门己有一座七万吨/天的工程运行实例，在国内运行者尚无；MSBR工艺在国内城镇污水处理厂中已有应用。根据排放水体要求，本工程要求的出水水质标准很高，对BOD5、CODCR、SS、NH3N、TP去除率要求达到917、857、941、771和714以上，对污水处理工艺的选择应十分慎重。下面将对各种工艺方案的特点进行论述，以便选择切实可行的方案。413预处理方案预处理就是在一级处理前去除水中比较大的漂浮物和砂砾，以避免损害后序工艺的机械设备，确保安全运行。预处理包括粗细格栅及沉砂池。目前国内常用的沉砂池有曝气沉砂池和旋流沉砂池，旋流沉砂池是利用水利涡流使砂水分离较曝气沉砂池节能，同时避免了对随后除磷要求的厌氧环境的影响，因此本工程采用旋流沉砂池。414二级处理方案从前面论述我们可以看出，本污水处理厂进水为常规的城市污水，规模为中等规模，冬季气温较低。因此在污水处理工艺的选择上必须考虑这些因素，同时在安全稳妥的前提下选择出经济合理的技术方案。在常规二级活性污泥法中，不同的污染物是以不同的方式去除的。（1）SS的去除污水中的SS的去除主要靠沉淀作用，污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除，小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小直径的无机颗粒（包括尺度大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。污水处理厂出水中悬浮物浓度不但涉及到出水SS指标，与出水的BOD5、CODCR等指标也与之有关，这是因为组成出水悬浮物的主要活性污泥絮体，其本身的有机成份就很高，因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、CODCR均增加，因此，控制污水厂出水的SS指标是最基本的，也是很重要的。为了降低出水中的悬浮物浓度，应在工程中采取适当的措施，例如采用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能，采用较小的二次沉淀池表面负荷，采用较低的出水堰负荷，充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。在污水处理方案选用合理、工艺参数取值合理和单体设计优化的条件下，完全能够使出水SS指标达到20MGL以下。（2）BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后对污泥与水进行分离来完成的。活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。在这种合成代谢与分解代谢过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等易降解有机物）直接进入细胞内部被利用，而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质。因此，可以使处理后污水中的残余BOD5浓度很低。根据国外有关设计资料，在污水负荷为03KGBOD5KGMLSSD以下时，就很容易使得出水BOD5保持在15MGL以下。（3）COD的去除污水中COD去除的原理与BOD5基本相同。污水处理厂出水中的剩余CODCR，即CODCR的去除率，取决于原污水的可生化性，它与城镇污水的组成有关。对于那些主要以生活污水及其成分与生活污水相近的工业废水组成的城镇污水，这种城镇污水的BOD5CODCR比值往往接近05甚至大于05，其污水的可生化性较好，出水CODCR值可以控制在较低的水平。而成分主要以工业废水为主的城镇污水，或BOD5CODCR比值较小的城镇污水，其污水的可生化性较差，处理后污水中剩余的CODCR会较高，要满足出水CODCR60MGL有一定的难度。一般认为，BOD5/COD025不宜采用生物处理工艺；BOD5/COD03生化较为困难；BOD5/COD03可以生化；BOD5/COD045污水可生化性较好。BOD5/COD指标是判别污水可生化性最简单直接、也最为常见的方法。乌兰浩特东区污水处理厂进水主要以工业和生活污水为主，BOD5/COD的比值大于050，污水可生化性较好，采用二级处理工艺完全能使出水CODCR60MG/L。（4）生物脱氮除磷基本原理污水脱氮除磷可供选择的处理方法通常有生物处理法及物理化学法两大类。国外从六十年代开始曾系统地进行了脱氮除磷的物化处理方法研究，结果认为物化法的缺点是耗药量大、污泥多、运行费用高等，因此，城镇污水处理厂一般不推荐采用。从七十年代以来，国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年代初开始研究生物脱氮除磷技术，在八十年代后期逐步实现工业化流程，目前，常用的生物脱氮除磷工艺有A2O法、氧化沟法、SBR法及其改进型间歇式活性污泥法等。生物脱氮污水中的有机氮、蛋白氮等在好氧条件下首先被氨化菌转化为氨氮，而后在硝化菌的作用下变成硝酸盐氮，此阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸盐氮还原成氮气从污水中逸出，此阶段称为缺氧反硝化。在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、PH值以及反硝化碳源。生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥龄。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并且要有充足的碳源提供能量，才可促使反硝化作用顺利进行。按照上述原理，要进行脱氮，必须具有缺氧好氧过程，可组成缺氧池和好氧池，即所谓缺氧好氧（AO）系统。（AO）系统设计中需要控制的几个主要参数就是足够的污泥龄和进水的碳氮比。生物除磷生物除磷是利用污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降解有机物，并转化为PHB（聚羟丁酸）储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件时就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和吸收磷，形成含磷分量高的污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。影响生物除磷的因素是要有厌氧条件（DO0），同时要有快速降解的有机物，即BOD5P比值恰当。同时，希望含磷污泥尽快排出系统，以免污泥中的磷又返回到上清液中。按照上述原理，要进行除磷必须具备厌氧过程，若在生物脱氮系统前设置一个厌氧池，这样就形成A2O系统，即厌氧缺氧好氧系统。根据乌兰浩特东区污水处理厂的设计进水水质和要达到的出水水质标准，本工程最合适的处理工艺是生物脱氮除磷工艺，在满足生物脱氮除磷要求的前提下，BOD5、CODCR和SS的去除都可以满足排放标准要求。本工程采用生物脱氮除磷工艺的可行性BOD5TP的比值是影响生物脱氮除磷的重要因素，氮和磷的去除率随着BOD5N和BOD5P比值的增加而增加。从理论上讲，BOD5TN286才能有效地进行脱氮，实际运行资料表明，BOD5TN3时才有使反硝化正常运行。在BOD5TN45时，氮的去除率大于60，磷的去除率也可达60左右。对于生物除磷工艺，要求BOD5TP33100，且BOD5TN4。本工程进水BOD5N625，BOD5P625，能满足生物脱氮除磷工艺对碳源的要求。因此。本工程采用生物脱氮除磷工艺是可行的。本工程结合当地的工程实践和建设需要，我们认为冬季低温使本工程不宜采用转蝶曝气的氧化沟工艺，造价和运行管理上的原因使我们排除曝气生物滤池工艺。因此本可研报告将AAO法和百乐克工艺作为工程比选方案，作出经济比较，以求得最优方案。415污水处理工艺方案的比选根据前述污水处理工艺方案的选择依据，本可研报告对AAO法和百乐克工艺进行详细的比选。1、A2/O系统A2/O工艺是通过厌氧、缺氧和好氧交替变化的生物环境完成除磷脱氮反应的。在厌氧条件下，回流污泥中的聚磷菌受到抑制，只能释放体内的磷酸盐获取能量，以吸收污水中的可快速生化降解的溶解性有机物来维持生存，并在细胞内将有机物转化成聚羟丁酸（PHB）储存起来。在这个过程中完成了磷的释放；在缺氧条件下，反硝化菌利用污水中的有机碳作为电子供体，以硝酸盐作为电子受体“无氧呼吸”，将回流液中硝态氮还原成氮气释放出来，完成反硝化过程；而在好氧条件下，一方面聚磷菌将体内的PHB进行好氧分解，释放的能量用于细胞合成、增殖和吸收污水中的磷合成聚磷酸盐，随剩余污泥排出系统，从而实现污水的脱磷；另一方面硝化菌把污水中的氨氮氧化成硝酸盐；再向缺氧池回流，为脱氮做好必要的准备。A2/O工艺的特点是把除磷、脱氮和降解有机物三个生化过程巧妙地结合起来，在厌氧和缺氧段为除磷和脱氮提供各自不同的反应条件，在最后的好氧段为三个指标的处理提供了共同的反应条件。这就能够利用简单的流程、尽量少的构筑物，完成复杂