周口市沙南污水处理厂三期工程可行性研究报告.doc

周口市沙南污水处理厂三期工程可行性研究报告（修订版） 目 录1.概述41.1.项目基本情况41.2.编制依据41.3.采用规范和执行标准51.4.相关法律、法规61.5.编制原则71.6.编制范围82.城市概况92.1.概述92.2.自然条件92.3.城市给排水现状与规划概况133.工程建设的必要性194.方案论证224.1.总体方案论证224.2.排水体制的论证234.3.研究年限论证244.4.周口沙南污水厂三期工程污水量预测244.5.建设规模的确定294.6.污水处理工程收水服务区的确定294.7.沙南污水处理厂三期工程进出水水质及处理程度294.8.厂址比选375.污水处理工艺论证385.1.工艺方案确定原则385.2.污水中的主要污染物及其主要去除方式395.3.污水处理方法概述455.4.二级处理单元方案比选465.5.深度处理单元方案的确定515.6.比选方案工艺设计605.7.污泥处理工艺论证705.8.消毒技术的比较论证746.污水处理厂工程设计816.1.污水处理工艺设计816.2.总图设计986.2.1.3厂区总平面布置996.3.建筑设计1016.4.结构设计1026.5.电气设计1066.6.自控、仪表、通讯系统设计1106.7.自控、仪表、通讯系统设计1176.8.暖通设计1236.9.厂区建构筑物与设备1247.厂外污水管网工程设计1337.1.服务范围1337.2.排水体制1337.3.管材选择1337.4.污水管网工程设计1357.5.主要工程数量1397.6.管道施工1407.7.污水管网维护措施1408.项目管理及实施计划1428.1.实施原则及步骤1428.2.组织机构与分工1428.3.主要履行单位的选择1438.4.调试与试运转1438.5.运行管理及人员编制1448.6.项目进度安排1469.环境保护与安全卫生1479.1.环境保护1479.2.主要安全隐患和危害因素分析1519.3.安全卫生防范对策措施15110.消防及节能设计15310.1.消防设计15310.2.节能设计15411.工程投资估算15611.1.工程概况15611.2.编制依据15611.3.投资估算15711.4.资金筹措15811.5.投资估算表15812.经济评价15912.1.工程概况15912.2.评价依据15912.3.主要评价参数的确定15912.4.成本分析16012.5.盈利能力分析16112.6.不确定性分析16212.7.经济评价结论16313.效益评价16413.1.社会效益16413.2.环境效益16413.3.经济效益16514.项目招投标方案16614.1.项目招投标方案16614.2.招标范围及招标组织形式16614.3.投标、开标、评标和中标程序16714.4.评标委员会的人员组成和资质要求16815.结论与建议17015.1.结论17015.2.建议171附表173附图174168郑州大学综合设计研究院有限公司前 言周口市位于河南省东南部、地处黄河冲积平原，是豫东南平原上重要的区域性中心城市，下辖八县、一区、一市。城区规划区域面积99.52km2，规划居住人口100万人。凭借得天独厚的区位优势及丰裕的农副产品，经济发展明显加快，综合经济实力显著提高。周口市市区现有城市人口49.8万人，建成区面积近56.5km2，市区工业总产值近55.8亿元，年增长率为10.8%。近年来，随着人口增长与工业经济的快速发展，城市建设框架的不断拉大，特别是在2000年6月8日经国务院批准撤消周口地区设立地级周口市之后，城市各项事业发展日新月异。沙颍河由西向东贯穿周口市区，将城区分割为沙南和沙北两个城区，各区污水排放自成系统。根据国务院颁发的淮河流域污染防治暂行条例要求，一期日处理规模5万m/d的周口市沙南污水处理厂已于2004年4月通水运行，二期已建7万m3/d，已于2012年通水。沙河以南城区污水可通过该厂处理达标后排入沙颍河。随着城市社会经济的快速发展，区南部9公里左右的商水县城，已与市区沙南基本相连接，2007年商水县部分污水接入沙南污水处理，另外随着沙南片区城市开发建设，使城市用水量不断增加，污水排放量也不断增加，另外目前沙南片区部分污水直接排入清水河，运粮河，南干渠，现状沙南污水处理厂无法满足沙南片区污水排放。为了保证社会和经济的可持续发展，周口市政府决定扩建沙南污水处理厂，并改造和完善城区污水管网系统。受建设单位委托，我院编制周口市沙南污水处理厂三期工程可行性研究报告，在编制过程中我公司多次组织人员进行现场踏勘及资料收集工作，在收集现场资料的基础上对工程的规模、厂址、建厂条件、污泥出路、拟采用的工艺进行了详细的分析论证，并完成了可行性研究报告。在可研的编制过程中，得到了周口市发改委、建委、规划局、国土资源局、环保局等单位的支持、配合和指导，谨此致以谢意。研究成果概要1.研究年限本工程研究年限为2020年。2.服务范围本次沙南污水厂三期工程收水范围为周口市沙南片区（沙南污水厂二期工程服务范围内未建设区域、剩余未开发区域）及商水县规划范围内部分区域。3.设计规模本工程设计规模为5万m/d。4.设计进出水水质确定本工程的进水主要指标为：项目CODcrBOD5SSTNNH3-NTP进水水质(mg/l)32515018340264.0出水水质(mg/1)501010155（8） 0.55.污水处理厂厂址选择本工程经过对厂址方案的比较和论证，确定周口市沙南污水处理厂三期工程厂址位置为沙南污水处理厂二期工程东侧。6.污水处理厂工艺确定本工程提出改良型氧化沟工艺和A2O工艺进行方案比选，经过技术、经济比较，最终确定本污水处理工程采用A2O工艺。深度处理初步确定采用机械搅拌混凝反应+斜板沉淀池+转筒精密滤池工艺。污泥处理采用机械离心浓缩脱水工艺，消毒工艺采用紫外线消毒。7.厂外污水管网工程本工程初步确定设计污水管道总长14.483km，设计管径DN800球墨铸铁管1850m，DN400HDPE长2100m, DN500HDPE长2643m, DN800钢筋混凝土管980m , DN1000钢筋混凝土管5480m ，DN1200钢筋混凝土管1430m。8.工程总投资本工程厂区工程总投资：10940.69万元（不含预备费为10224.94万元）。其中工程费用：8868.78万元，二类费用1356.17万元，工程预备费715.75万元。管网工程总投资：4425.87万元（不含预备费为4136.33万元）。其中工程费用：3787.11万元，二类费用349.22万元，工程预备费：289.54元。9.项目实施计划根据工程的需要，本工程实施计划如下：2016年8月2016年11月：完成项目的立项、环境影响评价、可行性研究报告、前期工作及相应的审批工作。2016年12月2017年5月：完成项目初步设计及审批、设备招标和施工图设计。2017年6月2018年6月：完成项目土建、管道、设备安装等全部施工内容。2018年7月2018年10月：完成项目的调试、试运行工作。10.主要经济指标l 设计规模 5.0万吨/日l 工程总投资 15415.94万元l 固定资产投资 15186.57万元l 年平均总成本 1400.44万元l 年平均经营成本 679.17万元l 每吨水处理成本 0.77元/吨水l 每吨水处理经营成本 0.38元/吨水l 满负荷年处理污水量 1825万吨l 年处理收入 1664.035万元l 年平均利润总额 564.25万元l 税后内部收益率 5.67%l 税后投资回收期 12.98年l 税前内部收益率 6.81%l 税前投资回收期 12.44年l 盈亏平衡点 69.03%1. 概述1.1. 项目基本情况工程名称：周口市沙南污水处理厂三期工程建设地点：周口市沙南污水处理厂二期工程东侧 建设单位：周口市城市管理局编制单位：郑州大学综合设计研究院有限公司1.2. 编制依据（1）周口市城市总体规划（山东省城乡规划设计研究院、周口市规划建筑勘测设计院、周口市规划管理局）； （2）商水县城市总体规划(周口市规划建筑勘测设计院)（3）周口市统计年鉴，2015年（周口市统计局，2015.8）；（4）郑州工业大学环境评价室周口市沙南污水处理厂工程环境影响报告书（5）中国市政工程中南设计研究院河南省周口市沙南污水处理厂可行性研究报告；（6）武汉市市政工程设计院河南省周口市沙南污水厂一期工程初步设计；(7)江苏鹏鹞环境工程设计院河南省周口市沙南污水厂二期工程可行性研究报告；（8）河南省人民政府关于周口市沙南污水处理厂工程建设用地批复（9）周口市环境保护局污水处理厂有关资料；（10）周口市环境保护局周口市污水处理厂出水执行标准；（11）周口市建设局周口市地质构造类型及城区地震设防等级说明；（12）周口市气象局周口市气象资料；（13）周口市市政工程管理处关于城市排水管网规划及排水体制的说明；（14）周口市1：5000地形图；（15）拟建污水厂厂址1：1000地形图；（16）周口市水利局、周口市水文资源勘测局周口市地下水开发利用规划；（17）周口市水利局等部门提供的部分的资料。1.3. 采用规范和执行标准总图制图标准GB/T50103-2010室外排水设计规范GB50014-2006（2016年版）室外给水设计规范GB50013-2006污水综合排放标准GB8978-1996建筑设计防火规范GB50016-2006消防给水及消火栓系统技术规范GB 50974-2014城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002地表水环境质量标准GB3838-2002污水排入城市下水道水质标准CJ343-2010氧化沟活性污泥法污水处理工程技术规范HJ 578-2010厌氧-缺氧-好氧活性污泥法污水处理工程技术规范HJ 576-2010工业企业总平面设计规范GB50187-2012城市污水处理工程项目建设标准（2001年）城镇污水处理厂污泥处置混合性填埋泥质CJ/T249-2007民用建筑电气设计规范JGJ 16-2008供配电系统设计规范GB 50052-200910kV及以下变电所设计规范JGJ16-2008低压配电设计规范GB 50054-2011建筑物防雷设计规范GB 50057-2010仪表系统接地设计规定HG/T20513-2000 控制室设计规定HG/T20508-2000仪表供电设计规定HG/T20509-2000自控专业设计管理规定HG/T20636-98建筑物结构可靠度设计统一标准GB 50068-2001给水排水工程构筑物结构设计规范GB 50069-2002给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程CECS 138:2002建筑结构荷载规范GB 50009-2012混凝土结构设计规范GB 50010-2010建筑抗震设计规范GB 50011-2010室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范GB 50032-2003建筑地基基础设计规范GB 50007-2011建筑地基处理技术规范JGJ 79-2012建筑桩基技术规范JGJ 94-20081.4. 相关法律、法规（1）建设部市政工程投资估算指标（排水工程）HGZ-47-104-2007；（2）中华人民共和国水污染防治法（2008年2月）；（3）中华人民共和国水污染防治实施细则（2000年3月）；（4）中华人民共和国环境保护法（2014年4月）；（5）建设项目环境保护管理办法（1998年3月）；（6）建设项目环境保护设计规定（87）国环字第002号文；（7）水污染物排放许可证管理暂行办法（1987年3月）；（8）污水处理设施环境保护、监督管理办法（1989年5月）；（9）饮用水水源保护区污染防治管理规定（2010年12月）；（10）城市污水处理及污染防治技术政策（建成2000124号文）；（11）工程建筑标准强制性条文（城市建设部分，建标2000202号文）；（12）国务院关于印发水污染防治行动计划的通知 （国发201517号）。1.5. 编制原则城市污水处理设施是城市基础工程之一，对城市经济建设和居民生活质量有很大影响。城市污水处理厂作为城市污水处理的主要设施，应在城市总体规划的指导下，合理选择厂址、处理工艺，严格控制产生二次污染，防止处理厂成为新的污染源。设计主要遵循以下原则：（1）在城市总体规划的指导下，根据城区总体布局和城区排水规划，结合地形和环保规划要求，合理确定污水处理设施服务范围和处理规模，充分发挥基础建设设施的效益；（2）积极稳妥地采用先进处理技术，为节省建设资金和争取合理利用国家投资创造条件；（3）在设计参数的选择和处理规模的设计上考虑污水处理厂有挖潜的可能，以使处理水量增加和水质发生变化时，处理厂均有接受和处理达标排放的能力；（4）采用适合的自动化技术及监测仪表，努力提高运行管理水平；（5）根据城市基础设施统一规划、分期建设的指导方针，本着需要与可能相结合的原则，在考虑原污水厂的处理规模与服务范围的同时确定新建污水厂的规模与服务范围，在设计污水处理厂近期工程的同时考虑远期，做到统一规划、分期实施，并根据财力、物力科学的安排工程进度。1.6. 编制范围（1）管网收集系统：本工程污水管网三期2020年设计服务范围是沙河以南、东山路以西，颍西路以东、漯周高速公路以北的沙南城区和商水县城区，服务面积达到71.01km2（含商水县城14.5km2），服务人口达到服务人口达63.05万人（含商水县城23.25万人）。（2）周口市沙南污水处理厂三期工程：工程规模为5.0万m3/d。2. 城市概况2.1. 概述周口市是一个商贸流通、农产品精深加工为主，中原文化特色浓厚的豫东南中心城市。周口市市域面积11959km2，目前总人口1060万人，现辖一区（川江区）、一市（项城市）、八县（扶沟、西华、商水、太康、鹿邑、郸城、淮阳、沈秋）和两个经营农场，183个乡镇，82个建制镇，城乡间的相互作用不断加强城市化模式已由单纯的自上而下式演变成 多头发展模式。改革开放后，特别是撤县建市以来，周口市社会经济得到了长足发展，现已形成食品、轻纺、建筑等工业体系。根据周口城市发展特点，按照国家对城镇发展的要求，与经济社会发展战略吻合，周口市将成为以周口、项城、淮阳“大三角”和“周裔一体化”为核心的复合中心，同时增强中心区域的吸纳、聚集、辐射和带动作用，积极发展中小城市，重点发展中心镇，加快城镇化进程，形成完善的城镇网络。2.2. 自然条件2.2.1. 地理位置周口市位于河南省东部黄河和淮河冲积平原交界处，是河南省东南的重要门户。地理坐标为东经11435一11442，北纬3334一3343之间，西北部与西华县相邻，东北部与淮阳县接壤，南部为商水县环抱。同时，沙河、颍河、贾鲁河交汇于市区内，三岸对峙，风光宜人，有“小武汉”之誉，为豫东水、陆交通枢纽。水运上抵漯河，下连沪杭，漯阜铁路横贯市内，与京广线、京九线、陇海线并轨，中、高等级东路四通八达，北与郑汴高速公路衔接，西与京珠高速公路贯通，距薛店国际机场100余公里，已形成水、陆、铁、空为一体的现代化立体交通运输网络。2.2.2. 地形地貌周口市是华北平原的一部分，地处黄淮冲积平原的过渡地带，豫中平原的中部，境内地势平坦，海拔平均高度46.7m，西高东低，由西北向东南缓倾，地面坡降为1/5000。由于古河流的交互沉积的影响，局部地面并不平整，古又有“大平小不平”，“岗洼相间”，“坡洼多”，“岗少”的特点。并分为北部黄河冲击平原和南部湖相沉积洼地两个单元。沙河、颍河、贾鲁河交汇于市区，三河均属淮河水系，为季节性河流，由西北流向东南。2.2.3. 地质构成与地震（1）地质构成拟建场地属黄淮河新近代冲洪积地貌单元，地局势稳定地势起伏较大，按其物理力学指标共分七层。第一层粉土：钻孔揭露层厚在1.30-2.20米之间，褐黄色、湿-很湿，软-可塑，含有少量氧化铁及云母片，局部夹有粘土薄层。ZK7号、ZK8号上部为粉质粘土地，褐黄色。上部为0.30米左右耕表土，含 植物根系。第二层为粘土：层深2.30-3.40米，层厚0.90-2.20米，黄褐色，软-可塑，湿，含有少量氧化铁，部分缺失。第三层粉土：层深3.30-4.20米，层厚0.90-1.20米，黄褐色，很湿，软-可塑，下部夹有粘土薄层及透镜体。第四层粉质粘土：层深9.00-10.00米，层厚4.70-5.70米，灰色、褐黄色，灰黄色，软-可塑，湿-饱和，含有少量钙质结核。上部有0.30-0.50米厚的灰色含有 机质粘土。第五层粉细纱：层深14.30-14.70米间，层厚4.70-5.70米，黄褐色，褐黄色，稍-中密，饱和，含有云母碎片，夹中砂和粉砂薄层。第六层细纱：层深19.00-20.40米间，层厚4.70-5.70米，黄褐色，饱和，密实，含有云母碎片，局部夹有中砂薄层。第七层粉质粘土与粉土互层：本次勘察在该层终孔，揭露层深大于25.00米，层厚大于5.00米，粉土呈褐黄色，粉粘土呈褐色或灰褐色，饱和，可塑，含有少量钙质结核及氧化铁，局部夹有粘土薄层。各土层承载力标准值和压缩模建议值如表2-1所示：表2-1 各土层承载力标准值和压缩模建议值层号 1 2 3 4 5 6 7Fk(KPa)10.09.0110120200300250Es(Mpa)4.53.55.04.516.0 2510.0该场地地下水属浅层孔隙型潜水类型，地下水水位主要受大气降水的影响，每水文处升降幅度1.50米左右，在勘察期间测得地下水静止水位标高在42.00m左右。地下水属酸性，对地基基础有影响，设计要考虑防酸处理。（2）地震与地震裂度根据河南省地震裂度划分为6度设防区。在详细规划及工程设计中应按有关规定，采取防护措施。2.2.4. 水文与水资源（1）地表径流与河流市区多年平均降水量为740mm，由西北向东南递增。降水年内分配也极不平衡，多年平均春季3至5月份降水149mm；夏季6至8月份降水403mm；秋季9至11月份江水148mm；冬季12至2月份降水40mm。区内属淮河流域，由沙颍河(俗称沙河)、涡河、西肥河、洪汝河4大水系。沙颍河水西内流域面积8838km2，占总面积76，其主要支流有贾鲁河、汾泉河、黑河、新运河、新蔡河等：涡河水系区内流域面积2103km2，占总面积18，区主要支流由老涡河、尉扶河、铁底河、惠济河等；西肥河水系区内流域面积615km2，占总面积5.3；洪汝河水系区内流域面积8lkm2，占总面积0.7。市域内地表河流除个别山区河道外，均受到上游污染影响，仅能满足农灌用水标准。（2）地下水地下水资源量17.2亿m3，人均年拥有量201.3 m3，亩均占有量146.2 m3，可采用量仅13.16亿m3。利用系数0.76，地下水资源不足。主要补给形式有降水入渗补给、地表水径流补给，但以大气降水补给为主。地下水主要为重碳酸钠型水。矿化度一般为0.6-0.84g/l之间，基本符合国家规定的工农业用水及饮用水标准。2.2.5. 气候条件周口市地处中纬度黄淮之间，冬夏分别受蒙古冷高和太平洋副高大气流交替影响，属于暖温带半湿润半干旱大陆性季风气候。受季风转换影响，寒来暑往、四季更迭分明。四季气候特点为春季冷暖多变、夏季高温高湿、秋季雨多气爽、冬季既干又冷。（1）光照：历年平均日照总时数为2157.9h，年四季日照占全年日照总时数百分比：春季25、夏季31、秋季24、冬季20。（2）气温多年平均气温14.6。极端最高气温：43(1966年7月)；极端最低气温：-16.7(1964年2月)（3）无霜期无霜期平均为222天，最长年份为263天，最短年份为180天。平均初霜日在10月29日到11月5日，终霜日在次年3月25日到3月30日。（4）降水年平均降水量为740mm，最大年降雨量达1043.8mm，最小年降雨量524.2mm。年内降水分配不均匀，多集中在7、8、9三个月。（5）风向、风速年平均风速3.1ms。夏季主导风向为南风和东南风，冬季主导风向为北风和东风。一年中以北风和东北风为主。（6）蒸发量年平均蒸发量1812.2mm，是降雨量的2.4倍。（7）湿度年平均相对湿度72，年平均绝对湿度14.1。2.3. 城市给排水现状与规划概况2.3.1. 给水现状及存在问题与规划概况（1）给水现状周口市城市给水主要由市自来水公司和一些单位自备井供给，自来水公司现有3座水厂，生产能力13.2万m3/d，其中第一水厂和第三水厂以地下水为水源，现有水源井25眼(深水井21眼，浅水井4眼)，供水能力6.2万m3/d，分别位于新建路和开发区等地：第二水厂取用沙河水作为水源，位于七一路西段，供水能力7万m3/d。周口纱厂和周口电厂各自建有自备水厂，供水能力分别为2.0万m3/d和8.0万m3/d，水源水取自沙河。综上统计，周口市城市和工业总供水能力为23.2万m3/d。市区现状供水管网为环状，全市现有直径75mm以上的市政供水管网管道长度187km，使用的管材材质以灰口铸铁管(102km，占54.55)、预应力钢筋混凝土管(81.34km，占43.50)为主，并有少量的钢管(1km，占0.53)和UPVC管(2.5km，占1.34)。除二水厂、三水厂杨脑水源地和一水厂南井水源地通过二泵房向管网集中供水外，其它水源井分布在市区十数个井点，多采用深井泵直接向管网输水的方式。商水县规划近期完成新城区水厂，供水能力为3万吨/日的水厂建设与相关配套工程。远期再扩大规模，供水能力达到8万吨/日，占地4公顷。（2）管网规划周口市给水系统采用生活、工业、消防共用的统一给水系统，规划区内各水厂通过主干管相连通，实行分区分片供水和整个管网互相调配的统一给水系统，在给水管网布置上充分利用现状给水管网，淘汰废旧漏失严重的旧管段，确保管段充分发挥作用。消火栓布置按照消防设计规范的要求，按120m的间隔设置消火栓，控制点水头10m。2.3.2. 排水现状及存在问题与规划概况（1）排水现状a、沙南区排水管网现状周口市城区被沙河、颍河及贾鲁河天然隔成三个自然区域，自然形成三个排水区：沙颍河以南排水区、沙颍河以北排水区和贾鲁河以西排水区。沙南片区污水管线管径为DN300-DN1200。排水主干管沿五一路自北向南流入下游，因周口地势较平，部分污水流经污水提升泵站，提升后与开元大道上DN1000排水管汇合后排入沙南污水处理厂。沙南区目前有9座提升泵站，分别如表2-2所示：表2-2 沙南区提升泵站序号泵站名称泵站性质泵参数1杨脑泵站污水泵站Q=2880m3/h，H=8m， N=132kW ， 1台Q=1440m3/h，H=8m， N=45kW ， 2台2孙猴庙泵站雨污水泵站Q=2016m3/h，H=12.8m， N=115kW ， 3台Q=2050m3/h，H=14m， N=110kW ， 1台3三连坑泵站雨水泵站Q=3240m3/h， N=160kW ，2台Q=1440m3/h， N=45kW ， 3台4三连坑泵站污水泵站Q=600m3/h，H=7m， N=22kW ， 3台5荷花泵站雨水泵站Q=6480m3/h， N=132kW ， 1台Q=1440m3/h， N=45kW ， 1台Q=1980m3/h， N=55kW ， 1台6复兴街泵站雨污水泵站Q=700m3/h，H=11m， N=30kW ， 3台Q=1800m3/h，H=10m， N=75kW ， 4台7太昊路东泵站污水泵站Q=612m3/h，H=9m， N=30kW ，4台Q=1440m3/h，H=8m， N=45kW ， 2台8太昊路西泵站污水泵站Q=612m3/h，H=9m， N=30kW ，4台9周淮路口泵站污水泵站Q=612m3/h，H=9m， N=30kW ，4台河北老城区排水管网基本为雨污合流制，并在复兴街北段设有合流泵站一座，排水能力为1.4m3/s，该区域合流污水通过泵站直接排入北干渠，河北东区目前仅少量雨水管道，并在颍河路东段设有雨水泵站一座，排水能力为1.12m3/s，雨水通过该泵站抽排入沙颍河。沙北城区工业废水及生活污水现均未经任何处理就近排入坑塘及灌渠，最后流入沙颍河，对环境，尤其是水环境污染甚大。贾鲁河以西为经济技术开发区，雨污水主要通过贾鲁河排灌站进行提升排放，部分居民区仍没有排水管网系统。全市现有排水管道163km，排水明渠15km，各类检查井9000多座。 商水县城区采用雨污分流排水体制，商水县城排水区分为老城区和新城区两个主要排水区。其中省城绕道以西、南环路以北、西环路以东、纬一路以南区域为老城区，服务面积为14.5km2，污水量为347.2L/s。省城绕道以东、东干渠以西、纬一路以南、南环路以北及西环路以东、东干渠以西、纬八路以南、纬一路以北区域为新城区，服务面积为33.80km2，污水量为839.33L/s。b、现有污水处理工程周口市区现有污水处理厂1座(周口市沙南污水处理中心)，位于五一路与漯界高速公路交叉口西南端，一期工程于2002年设计建设，2004年初建成，并进入试运行期至今。设计处理污水规模为5万m3/d，主体采用A2/O法生物处理工艺。二期设计处理污水规模为7万m3/d，于2012年通水。主体采用A2/O法生物处理工艺。处理后出水满足一级A标准要求由于管网的建设日趋完善，目前该污水处理厂实际处理水量超负荷运行，另外商水县将接入污水厂，该污水处理厂将超出现有的处理能力，必须进行扩建以满足水量的增长。（2）存在问题a、现有的排水管网缺乏合理规划和理论计算，管网功能混乱；b、许多坑塘被填，破坏了其调洪功能，而排水管道能力不足，导致部分区域遇雨形成涝灾；c、现有的雨水泵站设备陈旧，排水能力远远不足，而且由于管道不完善，现有的排水能力不能充分发挥；d、现有污水厂设计处理规模不能满足目前污水排放量，市区污水处理能力不足，污水排放混乱，大部分未经任何处理直接排放，造成环境污染。e、污水乱排情况较严重，南干渠、清水河、运粮河内污水排放严重。f、太昊路西污水泵站出口DN700污水管线爆管严重，需重新设计，满足污水泵站正常使用。g、太昊路（富民路-汉阳路）污水管线高程较高无法满足使用，需新建。h、开元大道与中州大道交叉口处一体化污水泵站进站前截流管线泵站后排水管线尚未建设。i、沙南污水处理厂进厂管线管径偏小，无法满足后期污水排放。j、五一路与交通大道交叉口处原有截流效果较差，需整改。k、沙南片区市政污水管建设进度落后城市建设进度，需新建部分市政污水干管，保证污水顺利排放。（3）规划排水体制规划排水采用雨水、污水分流的排水体制，雨水可通过泵站提升或就近排入水体，污水经排污管道收集后汇流至各个污水处理厂，经处理达标后方可排放。鉴于周口市现状排水情况，对旧城区的部分合流管渠要逐步进行分流改造，规划新区和旧城区新建道路要严格按分流制设置管道。（4）排水区域划分根据周口市地形地貌及河流水系现状，雨水分三个排水区域，根据就近排放原则，就近排入各水体。污水排放通过管道收集输至污水处理厂。（5）污水工程规划污水处理厂规划根据规划分别在沙南区、沙北区、东行政新区东南部各设污水处理厂1座。沙南区污水处理厂位于市区东南角周项路东侧，设计总规模为21万m3/d，一期已建5万m3/d，二期已建7万m3/d，2030年远期需新建9万m3/d。沙北区污水处理厂位于市区北部，处理规模为10万m3/d，近期先建5万m3/d，占地3.81公顷，东行政新区污水处理厂位于颍东路东侧、凹冲沟以南，规模为5万m3/d，占地5公顷，3座污水处理厂工艺流程均采用二级生化处理方式。管网规划根据城市西北高、东南低的地形趋势，污水主干管南北向布置，主干管位于东西向道路北侧，南北向道路东侧，污水支管根据地形合理布置。（6）雨水工程规划雨水排水充分利用城区内河系及天然湖泊沟塘，就近排放。现有老城区，原有的排水系统逐步改造为雨水排水系统。规划新区设独立的雨水排水系统。3. 工程建设的必要性本工程建设的必要性主要体现在以下几个方面：（1）执行国家建设政策、国家法律的需要随着人类文明的进步和社会经济的发展，人类已逐步认识到环境保护和污染控制对繁荣经济，稳定社会的重要性。在我国，环境保护工作作为一项基本国策，受到了社会和各级人民政府的重视。同时，环保资金投入也逐年增加。国务院和相关的管理部门颁布了一系列法律法规，以保证这项基本国策执行。（2）周口市经济社会发展、城市建设发展的要求随着周口市城区的建设，城区面积和城市人口急剧增长，污水排放量也相应地大量增加，沙南污水处理厂在当前基本上不能够满足沙南片区生活污水、工业废水的处理，另外沙南片区内部分片区污水直接排入清水河、南干渠、运粮河内，该污水未经处理直接排入下游沙颖河流域内，进而污染到淮河流域，影响了城区的生活环境，造成了城区地下水和下游水体的严重污染。且随着周口市沙南片区的快速发展，现状沙南污水处理厂无法满足现状污水的处理量。因此，周口市沙南污水处理厂工程的建设，不仅可以保护城市的地表水源，能体现城市污水处理及污染防治技术政策，改善城市的水体环境，也是周口市的城市建设、经济、社会发展的要求。为此要维护城市经济可持续发展目标的实现，为城市居民健康的生存，为子孙后代留下优质的环境，该项目建设是完全必要的。（3）保护水资源、提高人民生活质量的需要江河是最终受纳城市污水的水体，但受纳水体所能容纳的污染物容量是有限的。沙颍河由西向东贯穿周口市区，将城区分割为沙南和沙北两个城区，各区污水排放自成系统，是周口市生活、工业的主要水源。随着商水县污水接入沙南污水处理厂，沙南污水厂目前已面临超负荷运转，多余污水的就近排放到渠道，不仅有碍周口市的环境卫生及市容观瞻，也污染了沙颍河干流及淮河，对区域水环境造成极大危害。随着城区人口增长、规模扩大和人们生活水平的提高，城市污水排放总量还将不断增加，不完善的排水设施必将导致居民不能安居乐业，破坏招商引资环境，制约周口市社会经济的可持续发展。（4）建花园城市的需要周口市是黄河文化的重要发祥地之一，历史悠久，人杰地灵，名胜古迹较多。若污水直接排放将破坏水体质量，无法满足景观娱乐用水水质要求，将使游人对风景秀丽的旅游风景区因水质变坏而情趣受到影响感到遗憾。创建花园城市，水环境质量也是评判花园城市的重要指标之一，故本项目的建设是十分必要的。（5）太昊路西泵站运行改造的需要太昊路西泵站出水管线DN700长期爆管，致使该泵站无法运行，为保证该泵站顺利运行，同时使得该泵站污水收集管线发挥作用，该泵站出水管线急需进行改造。（6）污水处理厂进厂管线排水能力不足的需要沙南污水处理厂一条DN1200进水管线目前无法承担上游污水的排放，需新建污水厂进水管线截流部分污水，使得污水能顺利排放。(7)沙南片区污水管线建设进度落后的需要目前沙南片区污水管网覆盖范围较小，致使部分用户污水无法排放，因此沙南片区部分地区污水管线急需尽快完善。城市污水处理厂实际意义是改善环境、造福人民，亦是水环境保护的重要设施，也是城市现代文明的象征。综上所述，建设周口市沙南污水处理厂三期工程，以及沙南片区污水管网未覆盖片区污水管线工程的建设对加快城市基础设施建设、改善市区环境状况、减缓环境污染现状，是刻不容缓的，也是十分必要的。4. 方案论证4.1. 总体方案论证依据周口市城市总体规划（20202030）、商水县城污水专项规划(20112030)，沙南污水处理厂兼顾沙南片区以及商水县老城区部分污水的处理，目前周口市沙南片区污水主干管大部分已敷设且现状污水处理厂位于商水县内，根据实地考察，沙南污水处理厂东侧尚有扩建余地，为便于服务沙南与商水县，将该污水处理厂作为沙南污水处理厂的扩建工程，设置在沙南污水处理厂二期工程东侧。4.2. 排水体制的论证排水系统的体制一般分为合流制、分流制及截流合流制等类型。合理地选择排水系统得体制，是城市排水系统设计的重要问题。从环境保护方面看。采用合流制将城市生活污水、工业废水和雨水全部截流输送到污水处理厂，经处理后再排放，对控制和防止水体的污染是最好的，但截流主干管尺寸很大，污水厂容量也增加很多，建设费用也相应增高；采用截流式合流制时，雨天有部分混合污水通过溢流井直接排入水体，对地表河流造成一定的污染，并且截流干管一般较长，但可以充分利用现有合流制排水管道，节省造价，缩短工期。采用分流制，把城市所有污水全部收集、输送到污水处理厂进行处理，比较有效地控制了污染；分流制比较灵活，容易适应社会发展的需要，一般也能符合城市卫生的要求，因而分流制在国内外获得广泛采用，而且也是城市排水系统体制发展的方向。从总造价方面来看，完全分流制比合流制可能要高，从初期投资看，不完全分流制因初期只建污水排水系统，可节省初期投资，工期也短，发挥工程效益也快。从维护管理方面来看，合流制在晴天和雨天时流入污水厂的水量变化很大，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道内的流速，不致发生沉淀，同时，流入污水处理厂的水量和水质比合流制变化小得多，污水厂的运行易于控制。综合上述几个方面的对比，结合周口市沙南区内老城区现有排水管道相对比较完善的特点，周口市沙南污水处理厂二期工程污水管网在新建城区采用雨水、污水分流制。4.3. 研究年限论证根据周口市城市总体规划（2012-2030），周口市规划近期年限为2012-2020年，远期年限为2021-2030年。根据周口市发展现状，实际发展略滞后于规划，结合规划及现状确定本可研报告研究年限为近期2020年。4.4. 周口沙南污水厂三期工程污水量预测4.4.1. 预测方法的选定确定城市污水量首先要确定其需水量，正确确定城市需水量是一项重要的、困难而复杂的工作，它直接关系到是否能在一定时期内满足人民生活、工矿企业生产和公共设施等用水量的需要，也直接影响到整个工程的经济效益。城市需水量预测影响因素多，涉及面广，其主要影响因素有经济发展水平、工业产业结构、节约用水水平、地理位置、气候、生活水平、生活习惯、居住条件等；此外，经济发展目标、节水政策等政府行为及公众节水意识也将对需水量预测有直接影响。城市需水量的预测有几种较常用的方法：一是根据总体规划提供的数据，按生活、工业用水分项预测，结合工业用水重复利用率的提高，人均生活用水量（含服务行业、市政公用建筑、绿化等用水）的增加等因素确定；第二种方法是数理统计法，即利用最小二乘法的数学原理，对收集到的历年供水量数据，经分项整理后，拟合一条适当曲线或斜线，使实际值与势值的离差平方和为最小，以此来预测今后的用水量；第三种方法是单位人口综合用水量指标。经综合分析各种预测方法并结合周口市沙南片区的实际情况，本工程采用按生活和工业用水分项预测法预测需水量。4.4.2. 污水量的预测(1) 面积比流量法：依据沙南污水处理厂三期工程可研所划分收水范围，至2030年，周口市沙南城区收水范围内规划建设用地面积约56.54平方公里，根据实地调查，现状实际建成面积约34.72平方公里，未建成面积约21.82平方公里。根据沙南污水厂提供资料，污水处理厂现进水量已超过设计规模12万m3/d，其中包含1.5万m3/d商水县城区污水。因此，结合现场调查数据，目前周口市沙南片区总污水量为：12万(污水厂进水量)-1.5万(商水县排入沙南污水厂污水量)+0.6万(清水河污水量)+0.6万(南干渠污水量)+0.8万(运粮河污水量)=12.5万m3/d由此可计算出沙南城区污水面积比流量为0.36万m3/平方公里，地下水渗入量暂考虑按10%计，则实际污水面积比流量为0.32万m3/平方公里。由此，计算沙南片区未建设用地范围内污水量为：0.32万m3/平方公里21.82平方公里=6.99万m3/d依据商水县城污水专项规划(20112030)， 商水县西干渠以东，纬一路以北城区 ，商水县城的老城区以及部分东部新区约14.50平方公里，共计污水量为3.0万吨/日的污水量需排入沙南污水处理厂处理。减去现状排入沙南污水处理厂1.5万m3/d污水量，则规划年限内尚有1.5万m3/d污水需排入沙南污水处理厂远期2030年工程。由上述数据，同时对于未建成区域及未收集到的污水区域，考虑80%的收集率，计算沙南污水处理厂2030年远期工程水量预测为：6.99万(沙南未建设区域污水量)+0.6万(清水河未收集污水量)+0.6万(南干渠未收集污水量)+0.8万(运粮河未收集污水量)0.81.1+1.5万(商水县远期增加污水量)=9.4万m3/d。2020年污水量预测为：(6.99/3+0.6+0.6+1+1.5/3) 0.81.1=4.43万m3/d（2）生活和工业用水分项预测法1、生活用水量预测依据周口市2015年统计年鉴，沙南片区人口约为25万人，商水县城区人口约21.46万人，沙南区城镇人口增长率平均为2.95%，商水县城镇人口增长率为0.5%，预测 2020年，沙南片区城镇新增人口为4.77万人，商水县新增人口为0.66万人，共增加5.43万人。2030年，沙南片区新增人口为10.03万人，商水县城新增人口为1.13万人，共计增加人口11.16万人。用水定额取0.15m3/（人d），污水排放系数取0.8。则至2020年需增加污水量5.430.150.8=0.65万m3/d，至2030年增加污水量11.160.150.8=1.34万m3/d。2、 工业用水量预测依据对周口市周边工业厂区的调查以及结合规划，周口市工业主要以纺织制造业，农副产品加工业，非金属矿物制品业，设备制造业为主。结合2015年周口统计年鉴，沙南片区工业生产总值为484892万元，商水县城工业生产总值为210000万元。按照年8%的增长率计算， 2020年沙南片区增加284632万元，商水县城增加123240万元，总计增加407872万元。2030年沙南片区增加891716万元，商水县城增加386190万元，总计增加1277906万元。依据规划周口市城市总体规划2003-2020年，至2020年，周口市工业万元产值用水量指标30m/d，污水排放系数取0.8，考虑工业新工艺，工业用水重复利用率取30%。则至2020年新增工业污水量为：407872万元30m/d0.8365d0.7=1.87万m/d。284632万元30m/d0.8365d0.7=1.31万m/d（仅针对沙南片区）。至2030年新增工业污水量为：1277906万元30m/d0.8365d0.7=5.88万m/d。891716万元30m/d0.8365d0.7=4.11万m/d（仅针对沙南片区）。3、 地下水渗入量预测依据规范，地下水渗入量在1020%范围内，沙南污水厂三期工程污水管网地下水渗入量以10%计，则地下水渗入量：到2020年地下水渗入量：（0.65+1.87）0.1=0.252万m/d到2030年地下水渗入量：（1.34+5.88）0.1=0.722万m/d4、沙南污水处理厂三期工程水量预测未预见水量以总水量5%计，污水收集率0.80。则2020年工程水量为：（0.65+1.87+0.252+0.8+0.8+1.0）0.81.05=4.80万m/d2030年工程水量为：（1.2+4.11+1.5+0.722+0.8+0.8+1.0）0.81.05=8.52万m/d结合上述两种方法水量预测，并结合周口市沙南片区现状，初步确定沙南污水厂近期2020年建设规模为5.0万m/d，远期2030年建设规模