（环境工程专业论文）汉川市城区污水处理工程环境影响研究.pdf

摘要 汉江是长江的主要支流，是重要的水资源之一，现状功能为饮用、工业用 水、农灌、养殖、娱乐和航运，是汉川市及下游沿江城市的饮用水源。随着城市 发展和人口的高速增长，汉川市的污水排放量日益增加，但城区基础设施和污染 防治设施建设相对滞后，大量未经处理的生活污水和工业废水直接排入汉江。随 着城区污水排放量逐年增加，汉江水资源环境和汉江沿岸生态环境将急剧恶化， 对汉川市环境卫生状况造成十分不利的影响，也极大地影响了该市的经济建设及 投资环境，因此，建设汉川市城区污水处理工程，解决汉川市城区污水处理的问 题已迫在眉睫。 本论文目的是对湖北省汉川市的自然、社会环境现状、工程建设方案、环 境影响因素、污染防治减缓措施等进行全面系统的环境影响评价，由此总结分析 出污水处理厂项目实施过程中可能存在的问题和正负方面的影响，提出解决这些 问题并提出消除或减小负面影响的对策，为项目的初步设计及后期的环境管理提 供科学依据。消除或尽量减少因项目的实施所产生的环境负面影响，使污水处理 项目的设计符合改善地区环境的目的，将工程对环境影响降低到最低限度，提高 项目实施的效果，并使项目能为项目地区的区域社会发展目标做出贡献，促进社 会经济与环境的协调发展；同时也是为了更好的落实世界银行的安全保障政策和 该政策中所规定的工程项目受影响人群的各项权利，更好的贯彻执行我国相应的 各项政策，以利于湖北汉川市污水处理厂的顺利实旌。 湖北汉川市污水处理厂建设规模为日处理能力5 0 万吨；污水管网工程建 设污水管道总长为4 8 2 6 k m ，其中老城区新建截流管道8 7 8 5 k m ，新城区新建截 流管道3 9 4 7 5 k m ：新建污水中途提升泵站l 座。首先通过对所在区域的环境现 状调查与监测，搞清该区域的环境概况、环境功能和环境质量现状。 对该项目工程方案进行分析，拟建污水处理厂拟采用前置厌氧卡鲁塞尔 2 0 0 0 型氧化沟工艺，同时增加化学除磷设旌。通过对该工艺分析，搞清拟建工 程的污染物排放特征，采取合理的预测模式，预测该工程建成后对区域环境的减 缓程度和范围。并根据污水处理厂对环境的影响特征提出切实可行的环境污染防 治对策，从而减少环境的二次污染。 对工程施工过程中产生的污染源和污染物进行了深入的分析，确定本工程 施工期社会环境的影响主要有工程征地拆迁、交通压力以及文物保护等方面的影 响。并对施工期产生的污染提出了合理的防治措施，使施工期对周围环境的影响 减少到最小。 在项目建设以及运营时期，都会对项目周边地区造成环境影响，通过公众 参与使工程对环境影响减少到最低限度。项目征地、拆迁将对居民产生较大的影 响，所以应该做好征地、拆迁安置补偿计划，加大了对拆迁和征地居民的补偿的 帮扶力度，保证了居民不会因为征地而降低生活质量。 项目建成后，将减少城市水污染物排放总量，改善涵闸河、泵站河及汉江 等水体的水环境质量，维护水体的功能。不仅改善了汉j f | 市的环境，而且创造了 经济效益，对于推动汉川市的发展是极其有利的。 汉川市污水处理厂新建工程作为公益性环保项目，符合国家产业政策，项 目工程拟订方案可行，拟选厂址符合环保要求，建成后可使汉川流域水质得到明 显改善，并符合水环境功能要求。只要建设单位严格执行本评价提出的污染防治 措麓，将工程对环境影响降低到最低限度，从环境保护角度，工程的建设基本可 行。 关键词：水处理，环境影响，污染防治。 i i p r o j e c ti sf e a s i b l e ，t h e f u t u r e f a c t o r y s i t ec o n f o r mt ot h er e q u i r e m e n to ft h e e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n a f t e ri ti sc o m p l e t e d ，i tw i l li m p r o v et h ew a t e rq u a l i t yo f t h eh a n c h u a nb a s i nd i s t i n c t l y ，a n di tc o n f 0 1 - m st ot h ew a t e re n v i r o n m e n tf u n c t i o n r e q u i r e m e n t s ol o n ga st h ec o n s t r u c t i o nu n i ts t r i c t l y c a r r i e so u tt h ep o l l u t i o n p r e v e n t i n ga n dc o n t r o l l i n gm e a s u r ew h i c ht h i sp a p e rp r o p o s e d a n dr e d u c e st h e e n v i r o n m e n t a le f f e c to f t h ep r o j e c tt ot h et h r e s h o l d ，f r o mt h ee n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n a n g l e ，t h ec o n s t r u c t i o no f t h ep r o j e c ti sf e a s i b l e k e y w o r d s ：w a s t e w a t e rt r e a t m e n t ，e n v i r o n m e n t a li m p a c t ，p o l l u t i o np r e v e n t i n g v 独创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得 武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一 同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示了谢意。 签名：e t 期： 关于论文使用授权的说明 本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即 学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可 以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名： 翩签名：羔灶日驸 v i 武汉理工大学硕士学位论文 第1 章概述 1 1 污水处理厂建设的必要性 汉江是长江的主要支流，是重要的水资源之一，现状功能为饮用、工业用水、农灌、 养殖、娱乐和航运，是汉川市及下游沿江城市的饮用水源。随着城市发展和人口的高速 增长，汉川市的污水排放量日益增加，但城区基础设施和污染防治设施建设相对滞后， 大量未经处理的生活污水和工业废水直接排入汉江。随着城区污水排放量逐年增加，汉 江水资源环境和汉江沿岸生态环境将急剧恶化，对汉川市环境卫生状况造成十分不利的 影响，也极大地影响了该市的经济建设及投资环境，因此，建设汉川市城区污水处理工 程，解决汉川市城区污水处理的问题已迫在眉睫。 1 1 1 水环境治理目标 汉江是长江的主要支流，是重要的水资源之一，现状功能为饮用、工业用水、农灌、 养殖、娱乐和航运，是汉川市及下游其他市区特别是武汉市的饮用水源。汉川市城区的 汉北河、涵闸河、泵站河和溺汉湖干渠，由于其使用功能，均需要进行保护治理。根据 孝感市地表水环境保护功能区划分，规划汉川市城市地表水环境保护功能区划分与 水质目标，见下表l 一1 。 表卜1汉川市城市地表水环境保护功能区划表 2 0 0 5 龟2 0 1 0 年 河流名称区域 水质目标规划功能水质目标规划功能 天门芦林口一 饮用、工业、农灌、饮用、工业、农灌、 汉江i ii i 汉川市新河养殖、航运、娱乐 养殖、航运、娱乐 汉北河汉川市河段 l i 饮用、农灌、航运 饮用、农灌、航运 涵闸河m泄洪、景观 i i i泄洪、景观 泵站河 i 农灌、航运、排洪 i 农灌、航运、排洪 养殖、农灌、养殖、农灌、 羽汉湖全湖水域 航运、旅游航运、旅游 翔汉湖干渠东西南北干渠 i i 航运、农灌、养殖 i i 航运、农灌、养殖 从表中看出，按照汉川市目前的水环境现状，涵闸河、泵站河急需进行治理，以达 到规划功能的水质目标。 l 武汉理工大学硕士学位论文 1 1 2 城市发展的需求 汉川市位于汉江下游，湖北省中部，孝感市南隅，东与武汉市接壤，紧邻汉丹铁路 和1 0 7 国道。汉江自西向东横穿城区，水运可直达武汉，具有武汉市卫星城的效应，是 武汉市外围具有水乡特色的中等城市。 改革开放以来，汉川市城市得到了长足的发展，城市人口急剧增加，城市面积不断 扩大，城市发展与环境的矛盾日益突出。污水处理等重大基础设施的建设与发展严重滞 后，在一定程度上制约了汉川市的进一步发展。 目前，汉川市城区每年的工业废水和生活污水总量达2 千多万吨以上，其中生活污 水约8 0 0 万妇，基本未经过任何处理，直接由低水闸、豆间和提排站排至涵闸河、泵 站河等河道和农田水系，最终汇入汉江。目前，涵闸河己被演变成污河、废河、臭河： 泵站河的水质也受到了比较严重的污染，更要引起注意的是其水体己成为汉江严重污染 源之一，给城区居民的生活及下游城市用水带来了相当大的危害，同时也影响了投资环 境。随着城区规模的扩大，城区人口日益增多以及工业企业的扩大和发展，排放量逐年 增大，污水处理的问题将日趋严重。 因此，为保持汉川市的可持续发展，有效保护城市资源、改善城市环境，形成人与 自然和谐的生态环境，实现经济、社会、环境的协调发展，根据汉川市的经济实力，按 照突出重点、分期实施的原则，规划、建设汉川市城区污水处理厂是非常必要的。 1 2 我国城市污水处理及污染防治技术政策 为了引导城市污水处理及污染防治技术的发展，加快城市污水处理设施的建设，防 治城市水环境的污染，2 0 0 0 年7 月1 8 日，建设部、国家环境保护总局、科技部共同发 布了城市污水处理及污染防治技术政策，主要内容如下： 2 0 1 0 年全国设市城市和建制镇的污水平均处理率不低于5 0 ，设市城市的污水处 理率不低于6 0 ，重点城市的污水处理率不低于7 0 。 对排入城市污水收集系统的工业废水应严格控制重金属、有毒有害物质，并在厂内 进行预处理，使其达到国家和行业规定的排放标准。 城市污水处理设施建设，应采用成熟可靠的技术。根据污水处理设施的建设规模和 对污染物排放控制的特殊要求，可积极稳妥地选用污水处理新技术。城市污水处理设施 出水应达到国家或地方规定的水污染物排放控制的要求。对城市污水处理设旌出水水质 有特殊要求的，须进行深度处理。 城市污水处理设施建设，应按照远期规划确定最终规模，以现状水量为主要依据确 定近期规模。 对于新城区，应优先考虑采用完全分流制；对于改造难度很大的旧城区合流制排水 2 武汉理工大学硕士学位论文 系统，可维持合流制排水系统，合理确定截留倍数。在降雨量很少的城市，可根据实际 情况采用合流制。 实行城市排水许可制度，严格按照有关标准监督检测排入城市污水收集系统的污水 水质和水量，确保城市污水处理设施安全有效运行。 城市污水处理工艺应根据处理规模、水质特性、受纳水体的环境功能及当地的实际 情况和要求，经全面技术经济比较后优先确定。 工艺选择的主要技术经济指标包括：处理单位水量投资、削减单位污染物投资、处 理单位水量电耗和成本、削减单位污染物电耗和成本、占地面积、运行性能可靠性、管 理维护难易程度、总体环境效益等。 应切合实际地确定污水进水水质，优化工艺设计参数。必须对污水的现状水质特性、 污染物构成进行详细调查或测定，作出合理的分析预测。在水质构成复杂或特殊时，应 进行污水处理工艺的动态试验，必要时应开展中试研究。 积极审慎地采用高效经济的新工艺。对在国内首次应用的新工艺，必须经过中试和 生产性试验，提供可靠设计参数后再进行应用。二级处理工艺日处理能力在1 0 万立方 米以下的污水处理设旌，可选用氧化沟法、s b r 法、水解好氧法、a b 法和生物滤池法 等技术，也可选用常规活性污泥法。二级强化处理工艺是指除有效去除碳源污染物外， 且具备较强的除磷脱氮功能的处理工艺。在对氮、磷污染物有控制要求的地区，日处理 能力在l o 万立方米以下的污水处理设施，除采用a o 法、a a f r o 法外，也可选用具有 除磷脱氮效果的氧化沟法、s b r 法、水解好氧法和生物滤池法等。必要时也可选用物 化方法强化除磷效果。 城市污水处理产生的污泥，应采用厌氧、好氧和堆肥等方法进行稳定化处理。也可 采用卫生填埋方法予以妥善处置。日处理能力在1 0 万立方米以上的污水二级处理设施 产生的污泥，宣采取厌氧消化工艺进行处理，产生的沼气应综合利用；日处理能力在 1 0 万立方米以下的污水处理设施产生的污泥，可进行堆肥处理和综合利用。 采用延时曝气的氧化沟法、s b r 法等技术的污水处理设施，污泥需达到稳定化。采 用物化一级强化处理的污水处理设施，产生的污泥须进行妥善的处理和处置。 经过处理后的污泥，达到稳定化和无害化要求的，可农田利用：不能农田利用的污 泥，应按有关标准和要求进行卫生填埋处置。 污水再生利用，可选用混凝、过滤、消毒或自然净化等深度处理技术。提倡各类规 模的污水处理设施按照经济合理和卫生安全的原则，实行污水再生利用。发展再生水在 农业灌溉、绿地浇灌、城市杂用、生态恢复和工业冷却等方面的利用。城市污水再生利 用，应根据用户需求和用途，合理确定用水的水量和水质。 城市污水处理设施建设，必须充分重视防治二次污染，妥善采用各种有效防治措施。 在污水处理设施的前期建设阶段的环境影响评价工作中。应进行充分论证。为保证公共 3 武汉理工大学硕士学位论文 卫生安全，防治传染性疾病传播，城市污水处理设施应设置消毒设施。在环境卫生条件 有特殊要求的地区，应防治恶臭污染。 城市污水处理设施的机械设备应采用有效的噪声防治措施，并符合有关噪声控制要 求。城市污水处理厂经过稳定化处理后的污泥，用于农田时不得含有超标的重金属和其 它有毒有害物质。卫生填埋处置时严格防治污染地下水。 1 3 本论文的研究方法及目的 1 3 1 本论文研究目的 本论文目的是对湖北省汉川市的自然、社会环境现状、工程建设方案、环境影响因 素、污染防治减缓措施等进行全面系统的环境影响评价，由此总结分析出污水处理厂项 目实施过程中可能存在的问题和正负方面的影响，提出解决这些问题并提出消除或减小 负面影响的对策，为项目的初步设计及后期的环境管理提供科学依据。消除或尽量减少 因项目的实施所产生的环境负面影响，使污水处理项目的设计符合改善地区环境的目 的，将工程对环境影响降低到最低限度，提高项目实施的效果，并使项目能为项目地区 的区域社会发展目标做出贡献，促进社会经济与环境的协调发展：同时也是为了更好的 落实世界银行的安全保障政策和该政策中所规定的工程项目受影响人群的各项权利，更 好的贯彻执行我国相应的各项政策，以利于湖北汉川市污水处理厂的顺利实施。 1 3 2 本论文研究方法 本论文的主要方法及目的为： ( 1 ) 通过对拟建项目所在区域的环境现状调查与监测，搞清该区域的环境概况、环境 功能和环境质量现状。 ( 2 ) 在工艺分析的基础上，搞清拟建工程的污染物排放特征，采取合理的预测模式， 预测该工程建成后对区域环境污染的减缓程度和范围，并根据污水处理厂对环境的影响 特征提出切实可行的环境污染防治对策，从而减少环境的二次污染，实现发展经济、保 护环境的双重目的。 ( 3 ) 通过对拟建项目的环境影响研究，阐明该项目建设在环境方面的可行性，分析论 证该项目建设的环境正效应，为项目的初步设计及后期的环境管理提供科学依据。 4 武汉理工大学硕士学位论文 2 1 自然环境 2 1 1 地理位置 第2 章项目建设地区环境概况 汉川市位于江汉平原东部、汉江下游，地跨东经1 1 3 。3 2 1 9 ”1 1 3 。5 77 ，北纬 3 0 。2 2 7 4 7 ”3 0 。5 1 4 0 ”，东西最大横距5 4 5 k m ，南北宽5 2 k m ，全市面积1 6 6 3 k m 2 ， 人口1 0 8 4 6 万。东与武汉相连，距武汉市中心仅5 3 k i n ，南与仙桃交界，北与孝感、云 梦、应城三县( 市) 接壤，西与汉川市毗邻。城区四面环水，东临汉江，南有泵站河， 北有汉北河，水路交通十分便利。 2 1 2 地形、地貌、地质 汉川市地处地处“扬子准地台”江汉断陷的东北部和大冶台褶带的西部，横跨武汉 台褶束、云应凹陷、皂市凸起、乾驿沔阳凹陷等4 个四级构造单元，呈东南部略高 的总趋势。地貌分区特征明显，东南部为陇岗残丘地区，问有小块平原和小湖潭；中部、 北部和西部为平原，间有大小不一的湖汊。海拔多大2 2 2 6 m 之间。最高点在马口镇与 汉阳交界的王家山，海拔2 0 3 m ，最低点在姜岭乡荷花桥附近，海拔2 0 4 m 。汉川市城 关镇位于汉江西岸二级阶地，地势从仙女山( 黄海高程9 9 1 m ，下同) 向四周倾斜，城 关镇地势中间高，四周低，标高在2 4 m 至3 2 m ，大部分标高在2 5 m 左右，新河镇大部 分标高为2 2 m ，两地标高差3 m 左右。其上层地质构造主要由棕黄色亚粘土、棕黄色粉 砂、深灰色、黄色和棕色粘土所组成。根据湖北省地震烈度区划图，汉川市属地震 烈度6 度区。 2 1 3 气候、气象 汉川市属亚热带气候，雨量充沛，气候温和，四季分明，无霜期长，严寒酷热时间 短。近几年各气象要素为：多年平均气温1 6 i 。c ，历年极端最低气温1 4 6 。c ，极端最高 气温3 8 ，4 。c ：年均降水量在1 0 0 0 1 2 0 0 m m 之问，最大年降水量2 2 6 2 4 m m ，最小年降 水量6 5 1 2 m m ；年均蒸发量1 3 2 0 6 m m ；年均相对湿度8 0 ；年均无霜期2 4 4 天；历年 平均风速3 7 m s ，最大风速2 0 m s ，常年主导风向为北风，南风次之。 2 1 4 水文、水系 汉川市水系全属汉水水系和沏汊湖水系，其主要河流、湖泊有：汉江、汉北河、汉 5 武汉理工大学硕士学位论文 川i 河、翔汉湖、东西汉湖等。 汉江：自汉川市之芦林口入境，经石到、万福、脉旺、杨林沟、分水、城隍港、庙 头、马口、城关、横堤、小河至东西湖新沟镇出境。境内河道迂回曲折，流长9 3 1 k r n 。 河槽平均宽4 0 0 m ，水深最深为1 1 m 。最大流量1 4 6 0 0 m 3 s ，最小流量1 9 8 m 3 s ，平均流 量1 3 2 0 m 3 s ，年平均径流总量4 1 4 5 亿m 3 。 汉北河：系人工河，1 9 6 9 年1 1 月开挖，1 9 7 0 年5 月竣工通水。由汉川的下吴湾入 境，流经垌冢新河口，麻河、刘隔，至民乐闸后分为两支，主支出新沟闸入汉江，分支 由辛安渡趋沦河出东山头达长江。境内流长4 0 6 k m 。流量为1 5 0 0 m 3 s ，流域多年平均 径流量2 9 1 1 0 8 m 3 ，年径流深3 8 4 r m n ，最大年径流量4 9 9 1 0 8 m 3 ( 1 9 7 0 年1 ，最小年径 流量7 5 8x1 0 6 m ( 1 9 6 0 年1 。 汉川河：又名汉水，由汉川净潭分南北两支流入汉川。南支由中洲垸农场之新河口 入境，经韩集流入翔汉南干渠，向东经城关两侧的泵站河和涵闸河注入汉水，长3 8 7 k i n ； 北支由吕巷入境，经汨西窑场入溺汉北干渠，向东北经民乐闸注入汉北河，长4 8 9 k r n 。 汤汉湖：解放前，沼汉湖含东西汉湖、萧家畈湖、龙赛湖、三台湖、五墙湖、白湖、 大小松湖、清水湖等子湖，面积6 3 8 k m 2 ，其中汉川境内4 5 0 k m 2 。其承受损( 府河) 、汉( 汉 川河) 、? 鬼皂市河) 、温( 五龙河) 、富( 应城河) 等来水。府河改道和开挖汉北河后，经进 一步综合治理，成为完全在汉川境内的封闭型内湖，后因改湖为田，现存水域面积5 0 k m 2 。 东西汉湖：跨汉川、应城两县，因其有东西两汊而得名。汉川部分在麻河境内。 拟建污水处理厂处理达标后的污水直接排入徐家渠，并最终进入汉江。 2 1 5 土壤、植被、生物多样性 汉川历史上系“古云梦泽”的组成部分，属中生代以来大幅度下降的沉降带，历经 长江泛滥冲积和汉江延伸淤积，逐步形成广阔的湖积冲积平原。故汉江沿岸和翔汉湖周 围广大平原湖区，土壤成土母质为河流冲积物及湖相沉积物：麻河、垌冢一带岗地的成 土母质为第四纪粘土：南河、窑新低丘地区的成土母质为红砂岩、石英岩、石灰岩风化 物。据1 9 8 0 年1 0 月汉川i 第二次土壤普查资料记载，境内耕地土壤分为3 个土类，8 个 亚类，2 2 个土属，1 1 0 个土种。 汉川属北亚热带落叶阔叶常绿阔叶混交林地带、江汉平原栽培植被水生植 被区。由于长期人类活动的作用和境内水灾频繁的影响，原生森林植被早遭破坏，各种 覆盖草类植被已所剩无几，但水生植被及次生植被资源较为丰富。水生植被主要分布在 湖泊、沟渠、塘堰及河汉，主要种类有莲、藕、菱、茨、孛荠、茭白及水生维管束植物， 浮游植物等。次生森林植被主要分布在居民的屋前屋后，江河两岸及滩地，沟渠及道路 两旁。树种有1 4 2 种，主要有马尾松、杉树、水杉、池杉、旱柳、苦栋、枫杨、泡桐、 杨树、白榆等，经济林主要是桃树、梨树、桑树、柑桔、茶树。农作物栽培植被主要是 6 武汉理工大学硕士学位论文 棉花、水稻、大豆、小麦以及油料和蔬菜等。 目前建设场地多为农田和菜用，无珍稀保护动植物。 2 2 社会环境 2 2 1 城市概况 汉川市城区是全市的中心，武汉的卫星城，武汉城市圈核心圈层内具有良好生态环 境和水乡园林特色的新兴工业城市。现状城区主要由三个相对集中的组团组成，分别是 仙女山办事处、新河开发区、马口。仙女山办事处是在原城关镇的基础上发展形成的主 城区，主要包括老城关片区、城北片区、北桥片区和华一片区；新河开发区是随着汉川 电厂建设开发的新区：马口是湖北省纺织第一镇。三个组团通过老荷沙公路和新北公路 连接。其中主城区( 仙女山办事处和新河开发区) 是全市政治、经济、文化中心，以发 展金属制品、食品医药、高新产业等为主的工业基地：马口镇为纺织基地，以发展纺织 服装、光纤电缆等为主，协调发展休闲旅游业。 根据湖北省汉川市城市总体规划( 2 0 0 5 - - 2 0 2 0 年) ，2 0 0 4 年汉川城区建成区面 积城关为1 0 9 4 k m 2 ，新河为2 0 3 k i n 2 ，马口为3 6 9 k i n 2 ：城区户籍人口城关为1 2 9 3 万 人，新河为1 5 万人，马口为4 3 l 万人，暂住人口共为l - 3 万人，2 0 0 4 年建成区内实际 居住人口为2 0 0 4 万人。另据汉川统计年鉴( 2 0 0 5 ) ，2 0 0 5 年工业生产总值为3 9 3 亿元。 2 2 2 社会经济 汉川市城区内土地肥沃，物产丰富，经济发达，商贸繁荣，经济发展充分利用邻 近武汉市的区位优势和汉川电厂对相关产业的带动作用，大力发展城郊型农业，并依 托大城市发展电缆、医药等地方工业。一般工业以武汉市汉正衔为市场和窗口，农副 产品以武汉市为大市场，不断提高市域城镇化水平。 “十五”期间，全市g d p 年均递增l o 2 ，其中一、二、三产业增加值年均分别 增长3 7 、1 2 3 、1 0 9 ；财政收入年均递增1 4 7 ，2 0 0 5 年达到5 1 9 6 亿元：累计 完成固定资产投资7 2 2 5 亿元，年均递增1 2 8 。五年来，全市共引进各类项目1 3 9 1 个，引进资金3 9 7 亿元，累计完成外贸出口7 6 0 0 万美元。城镇居民入均可支配收入 和农民人均纯收入年均增幅分别为7 和5 4 。 根据汉川市国民经济和社会发展第十个五年规划纲要，“十一五”期间，全 市g d p 有望年均增长1 2 以上，财政收入和地方一般预算收入年均增长1 4 5 以上， 全社会固定资产投资年均增长1 8 以上，五年累计投入1 6 6 亿元；社会消费品零售总 额年均增长1 3 ，2 0 1 0 年达到7 7 亿元：外贸出口总额年均增长2 3 4 ，2 0 1 0 年达到1 7 武汉理工大学硕士学位论文 亿美元；利用外资年均增长1 5 ，2 0 1 0 年达到6 0 0 0 万美元。城镇居民可支配收入年均 增长7 5 ，达到9 3 2 0 元，农民人均纯收入年均增长5 5 ，达到4 3 3 0 元。 2 2 3 汉川市城区给排水现状 ( 1 ) 给水现状 汉川市主城区的生活用水和生产用水源于自来水公司，汉j l i 市自来水公司现有二水 厂和三水厂两座水厂。总供水能力为9 5 万m 3 d 。一水厂( 火猴山水厂) 始建于1 9 6 2 年，由于制水工艺简陋，出厂水不符合国家生活饮用水卫生标准，于1 9 9 9 年报废。 二水厂( 城南水厂) ：位于八棵杨树，设计一期日制水能力为1 5 万m 3 饱，于1 9 8 8 年建成投产；二期扩建1 5 万m 3 d ，于2 0 0 6 年建成投产。全厂总规模达到3 0 万m 3 d 。 三水厂( 城东水厂) ：地处徐家口村，一期设计供水能力为3 o 万m 3 d ，构筑物有 孔室絮凝斜管沉淀池、浮阀( 鸭舌阀) 滤池、清水池、送水泵房等，于1 9 9 7 年建成投 产；二期设计供水能力3 5 万m 3 d ，包括孔室絮凝斜管沉淀池、双阀滤池、清水池，增 加送水泵房设备等，于2 0 0 5 年建成投产。全厂总规模达到6 5 万m 3 d 。 ( 2 ) 排水现状 汉川市城区排水现状为合流制排水体制，建设标准较低大部分采用盖板沟。城区 排水管网总长1 4 0 k m ，其中涵管2 9 0 1 2 k m ，砖砌下水道渠1 1 1 0 7 2 k m 。现有排水系统很 不完善，污水排放不通畅。城区生活污水排放量在1 2 0 0 万m 3 a 以上，城区共有污水排 放口1 2 处，污水就近排入涵闸河、泵站河和汉江，没有集中的污水处理厂，生活污水 和工业生产污水没有经过处理直接排放，河流污染严重。 主城区有五个排水泵站，具体情况见下表2 一l 。 表2 - 1 汉川市排水泵站统计表 泵站名称排水能力( m 3 s )功率( k w )设备 大兴闸泵站 1 9 72 5 5混流泵 白鹤墩泵站 0 3 55 5 离心泵 校军泵站 o 8 71 8 5 离心泵 西湖泵站 1 2 0 1 1 0 轴流泵 三溢闸泵站 o 3 55 5 离心泵 城区内大部分汇水面积的雨污水一般通过盖板沟自流进入涵闸河，小部分汇水面积 的雨污水排入泵站河或直接进入汉江。当涵闸河汛期水位较高时，盖板沟内的雨污水不 能自流进入涵闸河，则涵闸河以南片区的汇水由大兴闸泵站抽排入内，涵闸河以北片区 的部分汇水由自鹤墩泵站抽排入内。当泵站河内的水位较高时，约有0 7 k m 2 范围内的雨 污水通过校军泵站排入泵站河，另有小部分雨污水通过西湖泵站排入泵站河。另外，当 8 武汉理工大学硕士学位论文 汉江水位较高时，约有o 4 k m 2 范围内的雨污水通过三溢闸泵站直接排入汉江。 目前，上述5 座排水泵站由排水处负责管理，其中大兴闸泵站建于1 9 7 9 年，装有4 套机组，抽排能力1 9 7 m 3 s ，涵闸河水位达到吴淞高程2 5 o m 时启用；校军泵站建于1 9 8 3 年，装有3 套机组，抽排能力o 8 7 m 3 s ，泵站河水位达到吴淞高程2 5 5 m 时启用；三溢 闸泵站建于1 9 7 8 年，装有l 套机组，抽排能力o 3 5 m 3 s ，汉江水位达到吴淞高程2 4 5 m 时启用；白鹤墩泵站建于1 9 9 8 年，装有l 套机组，抽排能力o 3 5 m 3 s ，涵闸河水位达到 吴淞高程2 5 o m 时启用；西湖泵站建于1 9 9 8 年，装有2 套机组，抽排能力1 2 m 3 s ，泵 站河水位达到吴淞高程2 2 6 m 时启用。 泵站河与汉江相通，涵闸河通过汉川i 闸与汉江相通。汉j l 闸、三溢闸泵站的三溢闸 位处汉江干堤汉川市城区，为城区生活污水排放口，现就两闸基本情况介绍如下： ( 1 ) 汉川i 闸 汉川闸又称涵闸，位于汉川i 城区东北端汉江干堤左岸，桩号6 7 + 1 0 0 处，1 9 5 1 年1 0 月动工，1 9 5 3 年5 月竣工，1 9 9 8 年改建，连接着汉江和 勿汉湖水系。该闸在汉川一、 二泵站兴建之前，为溺汊湖流域防洪排涝发挥了巨大的作用。目前，在汛期汉川闸仍担 负着翔汊湖的防洪排涝任务，一般情况下主要承载城区生活污水的排放工作。 新改建的汉川闸于1 9 9 9 年7 月竣工，改原闸三孔为一孔，其孔口尺寸4 8 m 5 5 m ( 宽高) ，洞长5 2 6 m ，底板高程1 9 5 m ，堤顶高程3 2 2 m ，历史最高水位3 2 0 9 m ，相 应内水位2 3 5 m ，设计流量5 0 r a 3 s ，校核流量8 3 m 3 s ，设计灌溉面积6 0 万亩。 该闸由汉川市河道堤防管理总段直接管理，并设有汉川闸闸管室和专职管理人员。 ( 2 ) 三溢闸 三溢闸地处汉川市城区堤段，汉左桩号6 8 + 1 3 0 ，1 9 5 1 年兴建，单孔净宽1 i m ，孔 高1 5 5 m ( 其中拱高o 5 5 m ) ，闸室总长4 4 2 m ，闸底板高程2 2 5 6 m ，堤顶高程3 3 0 6 r n 。 设计条件：闸外最高水位3 1 1 6 m ，最低水位1 7 4 m ，闸内最高水位2 5 o m ，最低水位2 2 o m ， 最大流量1 m 3 s ，控制运行水位2 5 m 。 该涵闸原为城关堤防管理段管理，现主要作用为城区排溃与排污，1 9 9 3 年5 月，汉 川市防汛抗旱指挥部发文，将该闸划归城建部门管理与使用。 ( 3 ) 污水排放现状 根据2 0 0 5 年汉川市水环境状况公报，全市废水排放量为2 8 7 6 2 3 万吨，化学需氧量 排放量为6 1 7 0 9 2 吨，氨氮排放量为7 6 1 4 吨。2 0 0 5 年全市工业用水量4 6 8 2 0 5 9 万吨， 重复用水率为1 1 8 5 ，工业废水排放量1 2 7 9 2 3 万吨，比上年增长1 7 1 ，排放达标率 9 2 0 5 ，工业废水中主要污染排放量如下：化学需氧量2 3 3 8 4 2 吨，氨氮1 8 6 。6 0 吨。工 业废水排放量比例从行业上分布看，主要为造纸、金属制品、电力、纺织等行业。从地 域上看，依次为城关、沉湖、新河、马口等城镇。 全市城镇生活污水排放量为1 5 9 7 吨，化学需氧量排放量为3 8 3 2 5 吨，氨氮排放量 9 武汉理工大学硕士学位论文 为5 7 4 8 吨。 “2 0 0 5 年汉川市水环境状况公报”中统计的汉川市主要工业企业共有1 6 家，工业 总用水量4 6 6 3 5 2 9 万吨，工业废水排放达标率为9 7 7 2 ，工业废水排放总量为1 1 0 4 0 3 万吨，其中工业废水中污染物排放量分别为：六价铬o ，0 5 吨、化学需氧量2 2 0 2 2 2 吨、 氨氮1 6 5 3 吨。在所统计的1 6 企业中，共有8 家企业拥有污水治理设施共计1 7 套，废 水治理设施日处理能力达到1 6 8 9 万吨。汉川市2 0 0 5 年工业废水排放情况统计见表2 2 。 表2 2 汉川市2 0 0 5 年工业废水排放情况统计列表 指标名称计量单位本年实际指标名称计量单位 本年实际 一、企业基本情况 9 、工业废水中污染物去除量 1 、汇总工业企业数 个1 6 ( 1 ) 挥发酚 吨 0 2 、工业总产值( 现价) 万元3 0 3 7 3 5 5( 2 ) 氰化物吨 。 二、工业废水( 3 ) 化学需氧量 吨 1 5 7 3 2 4 l 、工业用水总量万吨 4 6 6 3 5 2 9 其中：当年新增设施去除的 吨5 2 2 5 0 其中；新鲜水量 万吨4 1 0 9 7 ，0 2( 4 ) 石油类吨 o 重复用水量万吨 5 5 3 8 2 7( 5 ) 氨氮吨9 4 5 1 2 、工业用水重复利用率 1 1 8 8 l o 、工业废水中污染物排放量 3 、废水治理设施数 套1 7 0 4 m s 。老城区需新建污水截流系 统的工程量见下表4 1 。 表4 一l 老城区新建截流管渠工程量表 序号管径( m m )长度( m )备注 1d 6 0 03 1 2 0 2d 8 0 0 2 9 9 5 3d 1 0 0 02 0 7 0 4 d n 8 0 0g 0 0跨河钢管 实行雨污分流的新城区污水量为2 0 1 0 年2 0 万m 3 d 。污水管道按非满流计算，最 大设计充满度：d 2 0 0 3 0 0 ，h d o 5 5 ：d 3 5 0 4 5 0 ，h d o 6 5 ；d 5 0 0 9 0 0 ，b j d _ o 7 0 ；赴1 0 0 0 ， h d o 4 属于易生化处理，o 3 0 b o d j c o d 。， 0 4 5 属于可生化处理，o 2 5 b o d s c o d 。， o 3 0 则属于难生化处理，b o d 5 c o d 。 o 2 5 ，属于不宣生化处理。拟建汉川市城区污水处理 厂进水水质b o d s c o d c r = 0 5 2 ，属于易生物降解范畴，因此本工程采用生物法进行污水 处理。 3 0 武汉理工大学硕士学位论文 污水脱氮方法主要有生物脱氮和物理化学脱氮两大类。目前生物脱氮是主流，也是 城市污水处理中经济和常用的方法；物理化学法脱氮从经济、管理等方面均不适宜在大 型污水处理厂中使用。b o d 5 t n 该指标是鉴别能否采用生物脱氮的主要指标，由于反 硝化细菌是在分解有机物的过程中进行反硝化脱氮的，在不投加外来碳源条件下，污水 中必须有足够的有机物( 碳源) ，才能保证反硝化的顺利进行，城市污水b o d 5 t n 接近 于4 ，即可认为污水有足够的碳源供反硝化菌利用，本工程t n 为4 0 r n g l ，b o d 5 f i n = 3 。 故系统中存在一定的硝态氮。污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。对于城市污 水一般以生物除磷为主，必要时辅以化学除磷。b o d 5 ，_ r p 该指标是鉴别能否采用生物除 磷的主要指标，较高的b o d s 负荷可以取得较好的除磷效果，进行生物除磷的低限是 b o d 5 t p = 1 7 ，有机基质不同对除磷也有影响。一般低分子易降解的有机物诱导磷释放 的能力较强，高分子难降解的有机物诱导磷释放的能力较弱。而磷释放得越充分，其摄 取量也就越大，本工程b o d 5 f r p = 3 7 ，可以采用生物除磷工艺。目前，常用的生物脱氮 除磷工艺有a 2 o 法、前置厌氧的改良型氧化沟法等。 污水处理工艺的选择直接关系到出水的水质指标能否达到处理要求及其稳定与否， 运行管理是否可靠方便，建设费用、运行费用、占地和能耗的高低。因此，慎重选择污 水处理工艺方案是污水处理工程工程成功与否的关键。 5 2 2 水处理工艺方案比较 根据本工程污水的处理水质要求，处理工艺主要为去除一般有机物和悬浮固体的同 时，需去除营养物质氮和磷的功能。因此，本工程选用前置厌氧的卡鲁塞尔2 0 0 0 型氧 化沟工艺和a 2 0 工艺作为比较方案。两方案的主要经济技术指标见表5 - 2 。 综合比较两个方案的各项指标，得出结果如下： ( 1 ) 两方案在技术上都是可行的，都能满足二级排放出水的水质要求。 ( 2 ) 前置厌氧卡鲁塞尔2 0 0 0 型氧化沟工艺流程简单、构筑物少，操作、管理及维 护也较简单。a 2 0 工艺流程较复杂，设备较多，操作管理较麻烦，运转灵活性不如前置 厌氧卡鲁塞尔2 0 0 0 型氧化沟工艺方案，但其占地小，能耗低。 ( 3 ) 前置厌氧卡鲁塞尔2 0 0 0 型氧化沟的总装机容量及单位耗电量大于a 2 0 工艺， 但a 2 0 生物池所选用的微孔曝气头的使用年限较短，3 5 年需更换一次。 ( 4 ) 前置厌氧卡鲁塞尔2 0 0 0 型氧化沟耐水质、水量的冲击负荷能力优于a 2 0 工艺。 ( 5 ) 前置厌氧卡鲁塞尔2 0 0 0 型氧化沟工艺方案总投资比a 2 o 工艺方案要少3 9 0 6 0 万元，年总成本少2 1 7 0 万元，而两个方案的单位经营成本相差并不多，仅仅只有o 0 1 元m 3 。 经以上的分析比较，前置厌氧卡鲁塞尔2 0 0 0 型氧化沟方案更适合于本工程，本文 认为该方案合理。 3 1 武汉理工大学硕士学位论文 表5 - 2 水处理工艺方案技术经济对比一览表 前置厌氧的卡鲁塞尔 序号 项目a o 工艺 2 0 0 0 型氧化淘工艺 l 工程总投资( 万元) 1 9 0 9 9 7 21 9 4 9 0 3 2 2 年折旧额( 万元年) 9 1 1 3 49 3 0 1 2 3 无形及递延资产摊销费( 万元年) 3 6 53 6 5 4 预提久修理费及维护费( 万元年) 4 7 4 6 54 8 4 4 4 5电费( 万元年)2 9 7 4 7 , 2 7 2 1 3 6药剂费( 万元年)9 14 09 1 ，4 0 7 泥饼运输处置费( 万元年) 4 2 ，7 i4 2 7 1 8 工资福利费( 万元年) 1 0 2 6 01 0 2 6 0 9管理费及其它( 万元年) 1 9 2 3 81 9 2 7 0 1 0总成本( 万元年)2 5 9 1 2 32 6 1 2 9 3 l l经营成本( 万元年)1 2 0 1 0 31 1 8 5 7 9 1 2 年处理水量( 7 m ) 1 8 2 51 8 2 5 1 3单位生产成本( 元岔) 1 4 21 4 3 1 4单位经营成本( 元寸)0 6 60 6 5 1 5 处理效果好 好 1 6技术先进性和成熟性先进、成熟、有一定应用先进、成熟、运用广泛 1 7动力效率较高高 1 8构筑物数量少较多 1 9工艺流程较简单 较复杂 2 0 操作、管理及维护简单较复杂 2 1 运转可靠性和灵活性高较高 2 2占地面积较少少 2 3 设备数量较少较多 5 3 本项目厂址比较 5 3 1 本项目厂址方案的确定 根据湖北省汉川市城市总体规划( 2 0 0 5 - - 2 0 2 0 年) 所确定的城市布局，结合城 市地形、地貌条件，本项目选定了两个厂址方案，具体如下： 厂址方案一：厂址位于汉川市城区的西北部，东干渠东侧，地理高程为2 1 4 m 左右。 处理后污水排入东干渠。 厂址方案二：厂址位于汉川市城区的东北部，徐家渠东侧、洪湖南垸附近，地理高 3 2 武汉理工大学硕士学位论文 程为2 2 g m 左右。处理后污水排入徐家渠。 5 3 2 厂址方案比较 本项目可研单位通过实地调研了解，对方案一和方案二进行综合比较，方案比较见 表5 3 。 表5 - 3厂址方案比较表 方案一方案二 1 ，厂址现状为鱼池，不占用农田； 1 、厂址现状为鱼池、菜地，不占用农田； 2 厂址地势低于城区，便于捧水管布置 2 、紧邻曹家渠，处理后出水便利； 优点3 、紧邻东干渠，处理后出水便利： 3 、与规划城市道路相邻，交通条件较好 4 、城市主导风向为北风，厂址位于城市西侧，对城 4 、位于汉江城区段下游。不在饮用水水源保护区 区大气影响小 范围，对城区饮用水影响较小。 1 、厂址地势低，易造成溃水影响； 1 、厂址地势略高于城区西部，对城区管网埋深有 2 ，东干渠分两支入汉江，处于城市上游。尤其影响到一定影响； 缺点 城市水厂取水。 2 、受主导风向影响，对城区局部地区空气质量有 一定影响。 根据上表比较可以看出，仅从环境的角度上考虑厂址二优于厂址一，两方案主要差 别在于方案一对城市水体有影响，方案二对空气环境质量可能造成影响。方案一对城市 水体的影响会随着南水北调工程的实施而自1 9 1 i ，不利于城市取水；方案二对城市空气质 量的影响主要为气溶胶和气味，一般而言，气溶胶影响距离通常不超过3 0 0 m ，只要绿 化隔离带布置合理，其影响较容易消除。厂址二位于汉川市规划建成区东北部的徐家渠 东侧、洪湖南垸附近，依据汉川市城区地势条件，城区污水完全有条件汇集于此。污水 处理厂设在该地不会因处理后的出水影响汉江城区段水体环境。厂址二地形十分平坦， 现状用地为鱼池、菜地，不占用农田，无地面建筑及需要保护的文物古迹，没有拆迁工 程量，并且拟建厂址卫生防护距离范围内没有居民点，因此不涉及居民拆迁补偿问题： 另外，拟建工程所占地规划为发展用地及污水处理厂用地，故征地拆迁影响很小。厂址 二处的水、电和交通条件较为便利，从污水处理厂建设角度分析，将汉川市城区污水处 理厂选址于此处是适宜的。因此，本文认同可研单位的论证，认为方案二是合理的。 5 4 排污口设置合理性分析及建议 5 4 1 汉川城区污水排放综述 洪西渠、二干渠、徐家渠、洪南渠为汉川城区主要纳污水体。徐家渠通过二干渠与 洪西渠连接，徐家渠向南为徐家高低闸、往北与洪南闸连通。洪西渠的闸门与涵闸河相 连通，枯水季节，闸门开启，河水进入涵闸河：丰水季节，闸门紧闭，河水通过洪西渠、 3 3 武汉理工大学硕士学位论文 二千渠流向徐家渠，徐家渠往南通过徐家高低闸如汉江，其水系走向图见图5 1 。 图5 一l 汉川城区内水系图 经监测洪西渠、二干渠、徐家渠、洪南渠水质极差，呈墨黑色，超过国家v 类标准， 基本丧失了灌溉、渔业功能，尤其是徐家渠、洪南渠附近有千亩精养鱼池，必须从徐家 渠中取水，一旦久旱无雨，必须发生取水困难，造成渔业损失。2 0 0 5 年枯水期现状监测 资料，其监测统计数据结果分析，其监测结果见表5 4 。 表5 4 地表水监测统计结果表 序监测项目( 毫克每升) 河流测点名称 号 p h d