城市污水管网改扩建工程可行性研究报告.doc

城市污水管网改扩建工程可行性研究报告城市污水管网改扩建工程可行性研究报告 第一章第一章 总论总论 1 1 项目名称及承办单位项目名称及承办单位 1 1 11 1 1项目名称项目名称 县城市污水管网改扩建工程 1 1 21 1 2项目承办单位项目承办单位 项目承办单位 县环境保护局 1 1 31 1 3可行性研究报告编制单位可行性研究报告编制单位 编制单位 院 资格证书号 1 2 可行性研究报告编制依据可行性研究报告编制依据 1 2 11 2 1编制依据编制依据 1 上级主管部门有关立项的主要文件和行业主管部门批准的 项目建议书 2 县污水管网工程项目可行性研究报告设计委托书 县环境保护局 3 县总体规划及污水分项工程规划 2015 年 4 县 1 1000 地形图 5 建设项目环境保护设计规定 国环字 002 号 6 中华人民共和国市政工程可行性研究投资估算编制方法 7 中华人民共和国全国市政工程投资估算指标 8 省工程造价信息 9 室外排水设计规范 GB50014 2006 10 给水排水制图标准 CB T50106 2001 11 给水排水设计基本术语标准 CBJ125 89 12 泵站设计规范 GB T50265 97 13 给水排水管道工程施工及验收规范 CB50286 97 14 长输管道线路工程施工及验收规范 SYJ4001 90 15 给水排水工程构筑物结构设计规范 GBJ50069 2002 16 给水排水构筑物施工及验收规范 GBJ141 90 17 室外给水排水工程设施抗震鉴定标准 GBJ43 82 18 构筑物抗震设计规范 GB50191 93 19 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 20 混凝土结构工程施工及验收规范 GB50204 2002 21 砌体结构设计规范 GBJ50003 2001 22 砌体工程施工及验收规范 GB50203 2002 23 给水排水工程管道结构设计规范 GB50332 2002 24 建筑结构荷载设计规范 2006 年版 GBJ50009 2001 1 2 21 2 2编制范围编制范围 1 项目建设的意义和必要性 2 建设规模 方案 地点 3 建设条件与地址 4 建设方案 建设内容 5 环境保护 消防 6 项目实施管理和劳动定员 7 建设工期和进度安排 8 投资估算 资金筹措及技术经济评价 1 1 31 1 3编制原则编制原则 根据国家 地方有关技术经济政策及城市排水的有关要求 确 定本可行性研究报告的编制原则如下 1 结合 县发展的实际情况 在 县总体规划方针的指 导下 遵循工程项目分期合理建设的原则 对 县污水系统进行 综合考虑 对污水管网及泵站工程进行系统优化设计 2 根据国家和地方的财力确定工程分期和规模 在保证满足 污水正常输送 排放的前提下 最大限度的降低工程造价和工程维 护费用 合理有效的使用有限的建设资金 3 在工程方案设计中采用先进 成熟可靠的技术 满足污水 排放 方便建设及管理单位对管网的管理 维护 配合污水处理厂 正常运转 6 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 7 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 1 3 项目概况项目概况 1 3 11 3 1项目建设内容项目建设内容 本项目改扩建污水管网 26 94km 1 3 21 3 2技术方案技术方案 本工程中污水完全重力流进入污水厂 管网铺设主要考虑采用 开槽法管网施工方式 设置检查井 1 3 1 3 3 3项目总投资与项目总投资与资金筹措资金筹措 项目总投资 935 6 万元 其中建设投资 895 69 万元 流动资金 40 万元 资金筹措方案 项目申请 省环保专项资金 600 万元 其余 由 县人民政府自筹解决 1 4 项目管理与建设进度项目管理与建设进度 为做好建设项目的各项工作 成立项目建设领导小组 负责各 项手续的办理 设计 报批与实施等工作 本项目建设期 1 年 1 5 环境保护环境保护 该项目污水组成为 县内生产废水和生活污水 最高日污水 量为3 26万m3 d 经污水干管至污水提升泵站提升至污水处理厂 污 水经处理后 达到国家污水综合排放一级A标准 排入北马沟水系 这对于保证北马沟达到环境功能区划的水质目标 改善水体的生态 环境 保护北马沟沿岸的地下水资源不再遭受污染及促进某的经济 社会可持续发展 都具有重要的意义 1 6 结论结论 项目建设和运行对国民经济贡献巨大 社会效益显著 通过建 立设计合理 功能完善的排水体系 将大大加快全区的发展进程 促进 县经济的迅速发展 提高城市综合竞争力 项目实施具有 重要的现实和长远意义 通过 县污水管网的建设 将使 县 污水排放顺畅 为创造 县优良的环境卫生水平打下坚实基础 并带动关联产业发展 进一步健全投资环境 项目社会效益和间接 经济效益十分可观 投资项目总投资 935 6 万元 其中建设投资 895 69 万元 流动 资金 40 万元 在吨废水处理价格为 0 2 元条件下税后内部收益率 23 04 经济上合理 资金筹措方案 项目申请 省环保专项资金 600 万元 其余 由 县人民政府自筹解决 经济分析表明 本项目城市需求较大 效益前景可观 项目单 位功能投资和运营成本处于较低水平 贷款偿还期较短 具有可靠 的成长性和可行性 第二章第二章 项目建设的必要性项目建设的必要性 2 12 1 十一五十一五 期间总体发展战略和奋斗目标的需要期间总体发展战略和奋斗目标的需要 通过多年的发展 县城已初步形成了以 集团 44 集团 集团 集团等多集团公司为龙头的 门类齐全的工业体系 日排水量在 100 m3 d 以上的废水排放企业就有多家 大部分就在污 水处理厂服务区内 但部分企业由于市场原因 有的倒闭 有的停 产 有的限产 2003 年底正常生产的企业有 方便面厂 包装厂 面粉厂 啤酒厂 拉面厂 食品厂 油墨厂 彬海胶印厂 彩印厂 龙云集团 临颍化肥厂等 与经济发展水平相比 县的排水系统建设较为滞后 整个 城区排水系统采用雨污合流制 由于现有排水渠道设计标准偏低 排水设施简陋 排水能力较低 县城污废水的纳污河流为清淠河 县城的污废水主要通过两条 沟渠排入清淠河 城区人民路以北与京广铁路以东 包括临颍化肥 厂 龙云集团等企业在内 的污废水通过管网进入黄龙渠 最终在 县出境处汇入清淠河 人民路以南与京广铁路以西包括南街集团等的污废水进入乌江 沟 乌江沟在出 县境后与北马沟会合 在清淠河出 县境约 10km 处汇入清淠河 目前 在黄龙渠的收水范围内 正在建设雨污分流工程 工程 完成后 黄龙渠将不再收纳城区污废水 城区排放的污废水将全部 经由排水管道进入乌江沟 黄龙渠及乌江沟主要功能为排污和排涝 上游均无天然径流 县城区总排水量为 24797t d 各污染物浓度分别为 COD 289mg L BOD5 72 3mg L 悬浮物 62mg L 氨氮 14 2 mg L 十二五 期间 是我国加快经济社会发展 实现第三步战略 目标的战略机遇期 提前实现全面建设小康社会宏伟目标的关键五 年 也是某 县进入 二次创业 能否实现做大做强全面提升奋 斗目标具有决定意义的五年 为加快 县发展速度 迅速壮大产业规模 增强经济实力 大力发展高新技术和专利技术产业化 打造优势产业 主导产业 特色产业集群 走集约化 差异化 国际化发展之路 增强国际竞 争力 成为某市重要的经济增长极 2 22 2完善完善 县基础设施 改善投资环境的直接需要县基础设施 改善投资环境的直接需要 大力加强招商引资工作 把招商引资工作向大项目倾斜 引进 一批大的项目进区 制定更加优惠的外商投资政策和科学合理的招 商引资政策 充分调动内外两个积极性 依靠 市打造国家食品 名城的机遇 提高 县对外影响 利用本地大中型企业原材料 技术 资产 人才等优势 增强吸引力 创造一流的发展环境 不断完善基础设施 优化 县创业环 境 达到较好的产业区配套水平 完善 县各种功能 提升 县产业经济的开放性 在基本建设中引入竞争机制 进一步开放工 程项目市场 鼓励有实力的各种所有制建筑开发商参与工程投标 完善区内生活 科研 办公 生产 和基础设施等硬环境建设 保 持人居 企业 环境的协调发展 优化发展软环境 为区内企业提 供全面 优质 高效的服务 实现软环境全市最好 全省领先 在 目前封闭式管理权限不能全部到位的情况下 探索成立综合服务机 构 打造项目入区建设绿色通道 2 32 3建立排水系统 保护建立排水系统 保护 县环境 促进经济发展县环境 促进经济发展 目前 县内基本上没有形成系统的污水管网 无法满足产业 园内工业废水和生活污水的正常排放 已经形成的少量的污水管道 造成城市污水处理厂开工不足 部分污水只能暂时排放到河流 使 水质恶化 其后果是非常严重的 所以为适应 县的发展 进一 步改善环境污染 尽快地系统建设 县污水管网 收集并输送污 水至污水处理厂处理达标后排放 项目的建设具有保护环境 造福 人民的重要现实意义 因此 县污水管网工程的改扩建已迫在眉睫 第三章第三章 自然环境概况自然环境概况 3 1 建设地自然条件建设地自然条件 县位于 省中部 颍水之滨 为 市的北部门户 东 接鄢陵 西华 西连襄城 南靠郾城 北依许昌 西南与舞阳为邻 地处东经 113 43 114 09 北纬 33 43 33 59 东西长 38km 南北宽 30km 总面积 821 km2 占全省面积的 0 49 该公司位于 县城西 县城北距省会 市 114 公里 南距 市 35 公里 京广线横贯县境南北 公路四通八达 107 国道 纵贯县境中部 许泌公路纵贯西部 逍襄公路经城关镇横穿东西 3 1 13 1 1地质 地形 地貌地质 地形 地貌 县属黄淮平原的一部分 地势平坦 有山前洪积平原和颍 河冲击平原组成 有少量残丘 从城西杜曲镇至城东三家店乡的 22 5 公里的黄土岗高于南北西坡约 2 3 米 系山前冲击扇被大面积 侵蚀切割的孑遗和颍河冲积而成 地貌类型简单 境内地势自西北 向东南微倾 地表坡降为 0 58 最高海拔 74 2 米 最低为 53 米 平均海拔 63 6 米 境内土质有黑粘土 两合土 黄壤土 黄沙土 淤土 耕作性能好 肥力较高 宜于多种农作物生长 3 1 23 1 2水文地质水文地质 县城区的纳污河流黄龙渠起源于 县杜曲乡 上游无水 主要接纳了 县城大部分污废水 污染严重 该渠经城关镇北部 向东流去 在 县瓦店乡北约 700m 处汇入北马沟 北马沟流至 三家店乡东部在境外汇入清淠河后最终汇入淮河 黄龙渠流程 27 6km 流域面积 53 89km2 2003 年 黄龙渠水质超过 类标准要 求 不能满足功能区划的水体要求 主要污染物为氨氮 COD 高 锰酸盐指数等 县境内一般水源地层分为轻亚砂土 亚砂土 粘土及砂姜 土 宜于多种农作物生长 境内地下水较为丰富 属中等富水区 浅层地下水含水层为砂土和亚砂土 粘土层为隔水层 浅层地下水 埋深 6 8m 储量 1 38 亿 m3 中深层地下水位于 80 112m 处 单井 出水量 50 80m3 h 该地区以大气降水入渗补给为主 沟 渠 坑侧 渗补给为辅 地下水的流向与地势坡降基本吻合 由西北偏向东南 水力坡度 0 34 地下水是 县工农业生产和人民群众生活的主 要水源 历年监测资料表明 地下水水质均可以满足 地下水质量 标准 GB T14848 93 类要求 3 1 33 1 3 气象特征气象特征 县属于暖温带季风大陆性气候 处于半湿润气候区 具有 亚热带同温带明显特征 一年当中 冷热交替 四季分明 春 秋 较短 冬 夏较长 气候特点表现为 冬季寒冷干燥雨雪少 夏季 炎热雨集中 秋季凉爽日照长 春季干旱多大风 年平均气温 14 7 月份最热 累年平均为 27 7 极端最高 气温 43 2 1996 年 7 月 19 日 1 月份最冷 累年平均为 0 5 年平均风速 2 2m s 一年中以春季平均风速最大 夏季最小 累年平均降水量为 749 7 毫米 保证率为 80 的降水 500 毫米 以上 年最大一次降水量高达 118 2 毫米 1979 年 年均降水适中 但降水的年际变化大 年内时空分布不均 一般是冬春降水少 夏 秋降水多 并且雨量多集中在 7 8 两个月内 气压高值出现在冬季 低值出现在夏季 冬秋季一般多吹东北 风 春 夏季多吹南风或东南风 主要气象灾害是干旱 雨涝 大风 干热风 霜冻等 尤以旱 涝灾害出现最为频繁 全年无霜期 226 天左右 3 2 社会经济概况社会经济概况 县全县总人口 69 万人 辖 15 个乡镇 耕地面积 52000 公 顷 县 局 乡 镇办工业 280 家 村办工业 420 家 2000 年底 全县国民生产总值 439468 万元 农林牧渔业总产值 223151 万元 工业总产值 773202 万元 固定资产投资总额 90704 万元 地方财政 收入 12032 万元 城乡居民储蓄存款年底余额 182989 万元 农民人 均收入 2654 万元 县工业门类较多 有造纸 化工 食品 医药 纺织 机 械 制革 酿造 建材 印刷 服装等行业 工业发展迅速 造纸 化工 食品等为 县的支柱行业 该县是平原农业县 几年来 在上级发展农业生产方针指引下 大搞科学种田 粮 经作物产量不断提高 连年获得好收成 主要 粮食作物有小麦 玉米 大豆 高粱 谷子 经济作物有烟叶 棉 花 大蒜 西瓜 蔬菜等 3 3 环境保护规划环境保护规划 3 3 13 3 1 环保目标环保目标 近期目标 2001 2005 年 控制污染物产生量和排放量 在遏 制环境污染发展的基础上 改善环境质量 严重污染产业控制其发 展规模 限期治理 治理不达标者转产或搬迁 以污染防治为主 达到 地表水环境质量标准 类 加大大气污染治理力度 改善 局部大气环境质量 远期目标 至 2020 年 基本实现城乡环境清洁 优美 安静 生态环境呈良性循环 城区新工业区基本达到轻污染至无污染 地 表水质达 地表水环境质量标准 类标准 饮用水水质合格率达 到 100 大气环境质量保持二级标准 噪声达到功能区划要求 3 3 23 3 2污染防治规划污染防治规划 1 水污染防治规划 按照 淮河流域水污染防治暂行条例 的目标要求 2000 年淮 河流域主要河流 湖泊 水库的水质达到淮河流域水污染防治规化 的要求 实现淮河水体变清 县中长期水污染防治的目标为 2005 年 污染物削减率不低于 70 全县废水中 COD 排放量控制 在 1400 吨以下 2020 年 污染物削减率不低于 90 全县废水中 COD 排放量控制在 1000 吨以下 县的水污染防治要以节水和污水资源化为核心 严格控制 重金属污染物的排放 有效地控制有机物排放量的增长 切实保护 好饮用水源 2 大气污染防治规划 对大分大气污染严重的企业实施限期治理 制箱厂 糠醛厂 制药厂 化肥厂 磷肥厂烟尘于规划近期达标排放 在全县城范围 内逐步推广使用固硫型煤 到 2005 年全县民用型煤普及率达 100 烟尘控制区覆盖率到 2005 年达 90 2020 年达 100 3 噪声污染防治规划 加强各厂区点源治理 重点建立 4 个噪声达标区 噪声达标区 面积 13 09km2 3 4 县污水处理厂概况县污水处理厂概况 由于淮河水体污染严重 国家投入了大量资金用于治理淮河污 染 而淮河上游的地表水质好坏直接影响 淮河水污染防治条例 提出的淮河水体变清的目标实现 县政府根据国家的相关要求 建设 3 万立方米 日城市污水处理厂 工程总投资 6000 万元 建设 地点在 县城东南新 107 国道东约 1000 米的丁庄 距现状城区污 水接纳水体黄龙渠约 3 6 千米 新建污水处理厂位于新 107 国道东 1km 处 乌江沟以北 丁庄 南约 700m 厂址紧邻乌江沟 城市污水处理厂占地 42 6 亩 主要包括沉砂池 氧化沟 污泥 处理间等工艺单元和综合楼 食堂 变配电所等公用设施 工程采用奥贝尔式氧化沟法 设计进水水质为 COD 400mg l BOD200mg l SS 250mg l NH3 N 35mg l 出水水质为 COD 60mg l BOD 30mg l SS 30mg l NH3 N 25mg l 县 30000m3 d 污水处理工程采用氧化沟工艺 进水包括城市工业和生 活废水 污水采用连续循环式反应池作为生化反应器 污水在封闭 的沟渠中循环流动多次 并且曝气装置在沟中布置的特点使氧化沟 中溶解氧呈现分区变化 在不同阶段分别出现缺氧 厌氧 好氧区 有利于活性污泥去除 COD BOD5 SS NH3 N 等污染物 县污水处理工程工艺流程图 原水原水 废废水水 栅栅渣渣外外运运 一一体体机机冲冲洗洗水水 沉沉砂砂外外运运 粗格粗格 栅栅 提升提升 泵泵 细格栅细格栅 沉砂池沉砂池 奥贝尔式奥贝尔式 氧化氧化沟沟 排放排放 二沉池二沉池 压榨机压榨机 砂水分离器砂水分离器 消毒 污泥上清液污泥上清液 污泥滤液污泥滤液 泥饼外运 污水处理厂建成后 县城区的工业废水和生活污水不再进入 黄龙渠 而是经污水处理厂处理达标后进入乌江沟再入清淠河 最 终入淮河 县污水处理厂的出水指标 COD 执行 城镇污水处理厂污 染物排放标准 GB18918 2002 中一级标准 B 标准 其余污染物 执行二级标准 具体指标见表 3 3 表表 3 3 3 3 县县污污水水处处理理厂厂出出水水控控制制指指标标 单单位位 mg Lmg L 项目CODBOD5SS氨氮 总磷 以 P 计 数数值值 6 60 03 30 03 30 02 25 53 3 0 0 3 5 县污水管网建设及存在的问题县污水管网建设及存在的问题 3 5 13 5 1城市排水管网现状城市排水管网现状 县城排水主要分为三个区域 即铁东区 京广铁路以东 黄龙渠以南 铁西区 京广铁路以西 和颖北工业区 黄龙区以北 铁东区排水系统相对比较完善 合流制管网主要铺设在新城路 文化路 商城东路 迎宾大道 颖青路 人民路 黄龙渠南侧等道 路上 管径为 d600 d1500mm 地区大部分道路均铺设有合流管道 管径为 d800mm 雨污水最后排入黄龙渠和乌江沟等水体 随着污水 处理厂配套污水管网的建设 该区排水体制将逐步改造为截流式合 浓缩脱水机房浓缩脱水机房贮泥池贮泥池 流制 目前 新 107 国道 乌江沟沿线以及进厂道路已铺设 DN800 DN1000mm 的玻璃钢污水道 经过改造后 该区雨水最终汇入黄龙渠 污水境经截流后汇入新 107 国道污水管道向南进入污水处理厂 铁西区现状排水管道主要为颖青路上 d600mm 的合流管 光明路 800 1000mm 的合流管渠 雨污水排入黄龙渠 按照近期管道施工 计划 正在进行分流制改造 黄龙渠以北的颖北工业区 排水系统不完善 现状排水管道主 要铺新城路 迎宾大道等道路上 管径 d800mm 雨污水汇入黄龙渠 按照污水厂配套管网建设计划 正在进行分流制改造 根据统计资料得出 县城现有合流排水管道总长度约 45 8km 其中 DN800 以上的管道约 41 7km 现有污水管道约 4 31km 管径为 DN800 DN1000mm 根据 县城市污水处理工程初步设计 文化路 新城路 工业路 迎宾大道雨污分流和新建污水管网已建成 3 5 23 5 2 存在问题存在问题 1 部分城区排水系统不完善 随着 县城市建设的快速发 展 城区建设规模不断扩大 为适应城市建设的需要 避免城市道 路的重复开挖 在道路建设的同时 急需同步建设污水管网 2 受资金条件的限制 城区污水管网远远不能满足城市发展 的需求城市污水收集系统不能有效地收集污水 造成污水漫排和渗 漏 对地表水和地下水造成污染 影响城市环境和居民的身心健康 3 街坊支管严重不足 致使城市污水收集系统不能有效地收 集城市污水 影响城市污水处理厂的正常运行及社会 环境 经济 效益的发挥 第四章第四章 工程方案论证工程方案论证 4 1 排水体制确定排水体制确定 废水分为生活污水 工业废水和雨水三种类型 它们可以采用 同一个排水管网系统来排除 也可采用各自独立的分质排水管网系 统来排除 不同的排除方式所形成的排水系统 称为排水体制 排水系统主要有合流制和分流制两种 合流制排水系统 将生活污水 工业废水和雨水混合在同一管道 渠 系统内排放 的排水系统称为合流制排水系统 早期建设的排水系统 是将排除 的混合污水不经处理直接就近排入水体 国内外很多老城市在早期 几乎都是采用这种合流制排水系统 由于污水未经处理就排放 使受纳水体遭受严重污染 现在常 采用的是截流式合流制排水系统 这种系统建造一条截流干管 在 合流干管与截流干管相交前或相交处设置溢流井 并在截流干管下 游设置污水厂 晴天和降雨初期时 所有污水都输送至污水处理厂 经处理后排入水体 随着降雨量的增加 雨水径流增大 当混合污 水的流量超过截流管的输水能力后 以雨水占主要比例的混合污水 经溢流井溢出 直接排入水体 截流式合流制排水系统仍有部分混 合污水未经处理直接排放 使水体遭受污染 然而 由于截流式合 流制排水系统在旧城市的排水系统改造中比较简单易行 节省投资 并能大量降低污染物质的排放 因此 在国内外旧排水系统改造时 经常采用 分流制排水系统 将生活污水 工业废水和雨水分别在两套或两套以上管道 渠 系统内排放的排水系统称为分流制排水系统 在工业企业中 一般 采用分流制排水系统 由于工业废水的成分和性质很复杂 不但与 生活污水不宜混合 且不同工业废水之间也不宜混合 否则将造成 无数和污泥处理复杂化 以及给废水重复利用和回收有用物质造成 很大困难 所以 在多数情况下 采用分质分流管道系统分别排除 如果生产废水的成分和性质同生活污水类似时 可将生活污水和生 产污水用同一管道系统来排放 水质较清洁的生产废水可直接排入 雨水道 或循环重复利用 据国内外经验 合流制排树管道的造价比完全分流制一般要低 20 40 但是合流制的泵站和污水厂却比分流制的造价要高 在维护管理方面 晴天时污水在合流制管道中只占一小部分过水断 面 雨天时才接近满管流 因而晴天时合流制管内流速较低 易于 产生沉淀 但具经验 管中的沉淀物易被暴雨水流冲走 这样 合 流管道的维护管理费用可以降低 但是 晴天和雨天时流入污水厂 的水量变化很大 增加了合流制排树系统中的污水厂运行管理的复 杂性 而分流制系统可以保持管道内的流速 不致发生沉淀 同时 流入污水厂的水量和水质比合流制稳定得多 污水厂的运行易于控 制 分流制可根据当地规划的实施情况和经济情况 分期建设 污 水由污水收集系统收集并输送到污水厂处理 雨水由雨水系统收集 就近排入水体 可达到投资低 环境效益高的目的 合理地选择排水系统的体制 是排水系统设计的重要问题 它 不仅从根本上影响排水系统的设计 施工 维护管理 而且对城市 和工业企业的规划和环境保护影响深远 同时也影响排水系统工程 的总投资和初期投资费用以及维护管理费用 通常 排水系统体制 的选择应根据城镇的总体规划 结合当地条件 在满足环境保护前 提下 通过技术经济比较确定 而环境保护应是选择排水体制时所 考虑的主要问题 根据 室外排水设计规范 GB50013 2006 新建地区的排水系 统宜采用分流制 同时 根据某 县的地势 地貌 及 县城 市发展的整体需要 确定该地区排水体制为分流制 4 2 污水管网设计原则污水管网设计原则 通过建设污水管网 解决 县内 18 62 平方公里范围内的污 水排放问题 提高土地开发和招商引资能力 加速 县整体建设 带动某地区经济增长 根据 县的规模 产业结构 地形地理条件 合理安排 县污水管网布局 搞好 县排水系统规划 形成合理的污水管网 结构 根据 县未来的排水需求及特点制定本项目的设计原则如 下 1 近 远期相结合原则 用动态观点来分析 研究 县的 发展规划 污水管网设计应从实际出发 在满足环境保护的要求下 2 充分利用和发挥其效能 有计划 有步骤地加以建设 使 其逐步完善合理 由于排水工程建设具有超前性 长期性的特点 因此 应对未来发展留有余地 避免重复建设 3 协调性原则 要充分考虑 县周围的地理 地形及排水 情况 使开发区污水管网系统与 县的建设协调统一 一个区域 的污水系统可能影响邻近区域 特别是下游区域的环境质量 排水 工程方案必须符合区域规划以及城市和工业企业的规划和企业中其 它单项工程建设密切配合 互相协调 排水工程方案要与开发区道 路 地下设施 竖向布置等构成有机整体 同步建设 节约建设投 资 4 排水管线根据地形条件 尽量减少管道埋深 最大限度的 降低工程造价和经营管理费用 为方便建设及管理单位对污水泵站 的运行 管理 维护 在泵站设计时力求做到管理 操作 巡视方 便 维护简单 必须认真贯彻执行国家和地方有关部门制定的现行规范 标准 和规定 4 3 污水系统总体污水系统总体方案论证方案论证 县内尚无系统的污水管网形成 根据高新技术产业开发区 的规划污水量按给水量的 75 计算 最高日污水量为 3 26 万 m3 d 通常进行污水管网系统总体布置应根据区域地形及道路竖向进 行合理设计 并综合考虑工程投资及施工难易程度等因素而确定 本可研拟定 2 个总体布置方案 方案一 污水分区设置提升泵站 受地形条件限制 根据地势情况和道路竖向设计情况 县 环线整个污水管网划分为 3 个区域 分别经泵站提升后送入污水处 理厂处理 然后进入北马沟水系 整个管网污水管道覆土 2m 4m 方案二 污水完全重力流进入污水厂 由于 县地势简单变 污水完全可以重力流排放 进入污水 处理厂后 由厂内泵站提升 县内沿线管道覆土最大地段 5 2m 平 均在 2 5m 工程造价不高 施工困难不大 根据 县的实际情况 综合比较 推荐方案二 4 44 4 排水管材选择及比较排水管材选择及比较 排水管网一般采用预制的圆形管道铺成 口径一般小于 2m 当 管道设计断面较大时 不采用预制管道而就地按图建造 断面不限 于圆形 称为沟渠 排水管道和沟渠统称为管渠 管渠必须不漏水 不能渗入亦不能渗出 如果地下水渗入管渠 则会增加管渠流量 降低管渠的排水能力 假如污水从管渠中渗出 将污染临近地下水 在大孔性土壤地区 渗出水将破坏土壤结构 降低地基承载力 并 可能造成管道本身下陷或邻近建筑破坏 某些污水和地下水有侵蚀 性 排水管渠应能抵抗这种侵蚀 为了使水流畅通 管道的内壁面 应整齐光滑 在管道强度方面 管渠不仅要能承担外压力 土压力和 车辆压力 而且应当由足够的强度保证在运输和施工中不致破裂 由于管道的造价是整个排水系统造价的主要部分 管渠材料的正确 选择 对降低整个管渠系统的造价具有重要意义 4 4 14 4 1非金属管道非金属管道 非金属管道一般是预制的圆形断面管道 水力性能好 便于预 制 使用材料经济 能承受较大荷载 且运输和养护也较方便 绝 大多数的非金属管道的抗腐蚀性和经济性均优于金属管 只有在特 殊情况下才采用金属管 在我国 城市和工厂中最常用的排水管道是混凝土管 钢筋混 凝土管和陶土管 低压石棉水泥管也有使用 瓦管 不上釉的陶土管 和 沥青混凝土管在某些地方已经采用 混凝土管 混凝土管适用于排除雨水 污水 管口通常有承插式 企口式 和平口式 混凝土 管的管径一般小于 450mm 长度一般为 1m 用捣实法制造的 管长仅 0 6m 混凝土管一般在专门的工厂预制 但也可现场浇制 混凝土管的原料充足 设备 制造工艺简单 所以被广泛采用 它的缺点是抗蚀性较差 既不耐酸也不耐碱 抗渗性能也较差 管 节短 接头多 钢筋混凝土管 口径 500mm 以及更大的混凝土管通常都加钢筋 口径 700mm 以上的管子采用内外 两层钢筋 钢筋的混凝土保护层为 25mm 钢筋混凝土管适用 于排除雨水 污水等 当管道埋深较大或敷设在土质条件不良的地 段 以及穿越铁路 河流 谷地时都可采用钢筋混凝土管 管径从 500mm 至 1800mm 最大直径可达 2400mm 长度在 1 3m 之间 钢筋混凝土管的管口有三种做法 承插 企口和平口 采用顶 管法施工时常用平口管 以便施工 塑料排水管 如在给水管道中的应用一样 由于塑料管具有表面光滑 水力 性能好 水头损失小 耐腐蚀 不易结垢 重量轻 加工和接口方 便 漏水率低等优点 在排水管道建设中也正在逐步得到应用和普 及 塑料排水管的制造材料亦主要是聚丙烯 丁二烯 苯乙烯 ABS 聚乙烯 PE 高密度聚乙烯 HDPE 聚丙烯 PP 硬聚氯乙 烯 UPVC 等 其中 PE HDPE 和 UPVC 管的应用较广 在国内 已有许多企业通过技术创新和引进国外先进技术 采 用不同材料和制造工艺 批量生产各种规格的塑料排水管道 管道 内径从 15mm 到 4000mm 可以满足室内外排水及工业废水排水管 道建设的需要 在排水管道工程设计中 可以根据工程要求和技术 经济比较进行选择和应用 4 4 24 4 2 金属管道金属管道 通用的金属管是铸铁管和钢管 由于价格较昂贵 在排水管网 中 一般较少采用 只有在外力荷载很大获对渗漏要求特别高的场合 下才采用金属管 在排水管道系统中采用的金属管主要是铸铁管 钢管亦可使用无缝钢管或焊接钢管 4 4 34 4 3管材确定管材确定 管道是给排水工程中投资最大并且作用最为重要的组成部分 管道的材料和质量是给排水工程质量和运行安全的关键保障 管道 是工厂化生产的现成产品 通过采购和运输过程 在施工现场埋设 和连接 综合考虑各种常用管材的规格和优缺点 再结合 县污水水 质情况 施工条件 地基承载力等情况 在充分考虑 尽可能就 地取材 易于制造 供应充足 既考虑沟管本身的价格 又考虑 施工费用和使用年限等条件后 确定 县污水管网管材为钢筋混 凝土管材 压力流排水管道采用HDPE管和UPVC管 4 4 44 4 4 管材技术要求管材技术要求 a 管道覆土小于5m其环向弯曲刚度不小于8kN m2 管道覆 土大于5m其环向弯曲刚度不小于10kN m2 b 管材巴氏硬度按照GB T3854中的规定进行测试 c 管道初始挠曲性试验 按照GB T5352中的规定进行取样加 载 d 管道内 外壁防腐能力强 要安全运行50年 e 管材蠕变率 5 f 管材粗糙系数 0 01 4 54 5 管道检查井管道检查井 检查井的位置 应设在管道交汇处 转弯处 管径或坡度改变 处 跌水处以及直线管段上每隔一定距离处 检查井在直线管段的最大间距应根据疏通方法等具体情况确定 一般宜按下表的规定取值 检查井最大间距 管径 mm 最大间距 m 40040 500 70060 800 100080 1100 1500100 1600 2000120 污水管道检查井应保证其密实性 防止污水外渗和地下水入渗 井口 井筒和井室的尺寸应便于养护和检修 爬梯和脚窝的尺寸 位置应便于检修和上下安全 检修室高度在管道埋深许可时宜为 1 8m 污水检查井由流槽顶算起 检查井井底宜设流槽 污水检查 井流槽顶可与0 85倍大管管径处相平 流槽顶部宽度宜满足检修要 求 在管道转弯处 检查井内流槽中心线的弯曲半径应按转角大小 和管径大小确定 但不宜小于大管管径 污水管道检查井型式 400 900管道检查井均采用圆形检查井 1000管道检查井均采用矩形检查井 在压力管道上应设置压力检查井 4 64 6 污水管道施工工艺污水管道施工工艺 1 污水管道施工方法均采用开槽法铺设 2 挖土深度较大时 应考虑施工降水措施 3 工程满足当年施工 当年竣工及当年上路面的要求 在机 动 非机动车道上施工的管道 当年施工路面 管道沟槽撼砂至道路 结构层 管道在道路范围外 管道沟槽用土回填至设计标高 回填 土分层夯实 密实度必须达 给水排水管道工程施工及验收规范 的要求 如当年不修建道路 管道沟槽撼砂至管道顶外壁以上 0 5m 其余部分采用原图回填 回填土分层夯实 第五章第五章 管网工程设计管网工程设计 5 1 工程服务范围工程服务范围 本工程的设计年限为2015年 工程服务范围为 北至颍川路以 北规划路 东到新107国道 南至纬三路 西到外环西路 即颖北工 业区 铁西和铁东区 该范围服务区面积约18 95平方公里 并适当 为远期留有余地 在 县城市污水处理工程初步设计中 确定的2010年污水厂 工程的服务范围为 北至颖川路 东到新107国道 南至纬三路 西 至新瑞大道 服务面积为16 95平方公里 本工程综合考虑了县城近两年的发展情况 增加了颖北路以北 以及新瑞大道以西的城市规划区 增加的服务面积为2 8平方公里 县2011年和1015年的污水排放量为4 27万m3 d和4 35万 m3 d 根据目前 县的污水管网建设情况 推算2011年和2015年 城区污水收集率达到70 和75 可以进入污水处理厂的的污水量 分别为2 99万m3 d和3 26万m3 d 县城市污水处理厂建设规模为3万m3 d 考虑到污水管网设 计规模应与污水处理厂建设规模相匹配 并适当超前 因此确定本 污水改扩建工程设计规模按2015年废水量设计 经计算2015年进入 污水处理厂的污水量为3 26万m3 d 污水处理厂可以保证出力能力 5 2 管网布置原则管网布置原则 城市污水管网系统的布置应遵循的主要原则是 充分考虑地形 地势 地质条件和城市建设布局 尽可能在管线较短和埋深较小的 情况下 让最大区域的污水能自流排出 为实现这一原则 在管网 布置时需要研究各种条件 如地形和用地布局 排水体制和线路数 目 污水厂和出水口位置 水文地质条件 道路宽度 地下管线及 构筑物的位置 工业企业和产生大量污水建筑物的分布情况等 是 拟订的路线能因地制宜的利用其有利因素而避免不利因素 除这些 条件外还需考虑不同管材管道的使用所产生的对管道坡度的影响从 而对管道埋深以至于工程造价的影响 另外 不同管材的管道对管 道敷设施工速度和难度的影响也应考虑在内 5 3 污水管网设计污水管网设计 5 3 15 3 1设计原则设计原则 根据以上章节的阐述和本工程的特点 确定本工程的设计原则 为 本可研在设计时依据污水处理厂建设工程中所确定的管网布置 方案 即以现有和正在建设的污水干管为框架 在埋设污水干管街 区内布置污水支管 将街坊内的污水收集至现有的污水主干管中 在管网的设计过程中 应对已实施的污水干管进行校核计算 根据 室外排水设计规范 的要求 并结合 县县城地形情 况 合理确定支管走向 管径及坡度 污水管线遍布整个污水排放区域 以保证产生的大部分污水能 被收集进污水管道 输送至污水处理厂进行处理 已达到建设污水 管网工程所要求的目的 污水管线在道路下的平面位置和标高 应符合城市管线综合设 计的要求 污水管线与建筑物及其他管道的水平净距 应符合规定 污水管线的设计应符合 县当地工程地质特点 及抗震设防 要求 5 3 25 3 2排水体制排水体制 城市排水体制主要有截留式合流制和分流制两种形式 雨污分 流制能有效地控制污水 雨水不进入污水管网系统 不会形成对污 水处理厂的雨季冲击 有利于污水处理厂运行管理 城市新区一般 采用雨污分流制 这种排水体制工程造价高 施工周期长 截流干 管上适当位置设置溢流井 晴天所有污水都送至污水厂进行处理 雨天当混合污水的流量超过截流干管的输水能力后 有部分混合污 水经溢流井溢出直接排入水体 这种排水体制在雨天有部分污水排 入水体使水体受到污染 增加了雨天污水处理厂的处理水量 但这 种排水体制投资较少 见效快 并可对初期降雨进行处理 另外 因地制宜在一个城市各区域采用不同的排水体制是可行的 本工程根据县城近年来县城的道路实施状况 工业企业发展情 况 对 县城市污水处理工程 设计建设的污水管网进行了增 补完善 由于目前县城京广铁路以东 黄龙渠以南的建成区的排水装系 统相对比较完善 管网沿主要城市道路铺设就近排入水体 因此该 部分区域采用截流式合流制排水体制 在条件允许的情况下 逐步 改造为分流制 该区内新建城区采用分流制 县城京广铁路以西现状排水管道主要为颖青路和光明路河流管 近期可采用截流式合流制 应按照初步设计的要求逐步改造为分流 制 光明路以西的新建城区采用分流制 黄龙渠以北的颖北工业区 排水系统比较不完善 因此该区域 主要采用雨污分流制排水体制 5 3 35 3 3排水分区排水分区 根据目前县城地形及河流走向的实际情况 本工程的排水系统 主要分为一下三个排水分区 第一分区 即铁东区 该区域主要收集黄龙渠以南 新107国道 以西 纬三路以北和京广铁路以东的污水 该区域排水面积为10 89 平方公里 第二分区 即铁西区 该区域主要收集黄龙渠 以南 颖青路以 北 京广铁路以西 外环路以西的污水 该区域排水面积为2 42平 方公里 第三分区 即颖北工业区 颍川路北规划路以南 新107国道以 西 黄龙渠以北和京广铁路移动的污水 该区域排水面积为5 64平 方公里 以上分区详见附图Z 02 排水分区示意图 5 3 45 3 4污水管网计算污水管网计算 1 污水设计流量的确定 合流管道的总设计流量应按下列公式计算 Qz Qs Qg Qy Qh Qy 式中 Qz 总设计流量 L s Qs 设计生活污水量 L s Qg 设计工业污水量 L s Qy 设计雨水量 L s Qh 溢流井以前的设计旱流污水量 L s 溢流井后管段设计流量按以下公式计算 Qz no 1 Qh Qy Qh 式中 Qz 溢流井以后的管道的设计流量 L s no 截流倍数 Qy 溢流井以后汇水面积的设计雨水量 L s Qh 溢流井以后汇水面积的设计旱流污水量 L s 2 截流倍数的确定 合流制的污水在接入进厂污水管之前要求予以截流 即晴天 旱流污水截至污水系统 雨水截流初期雨水和部分稀释的城市雨污 水 比较洁净的雨水和少量污水排入水体 其截流倍数与旱流污水 的水量 水质 水体卫生要求 水文 气象条件 资金条件 已建 成截流干管和承受能力等因素有关 本工程设计拟采用no 1 3 污水管道水力计算公式 设计中管道计算采用公式如下 V C R I 1 2 C 1 n R1 6 V 1 n R2 3 I1 2 式中 V 流速 C 谢才系数 采用曼宁公式计算 n 粗糙系数 双壁波纹管取0 01 钢筋混凝土管取0 014 R 水力半径 m I 水力坡度 4 污水量 本次设计污水量按单位面积比流量计算 管道设计流量有管道 的服务面积乘以单位面积比流量再乘以总变化系数得到 经过计算 2015年进入污水处理厂的污水量为3 26万m3 d 考虑到 县的发 展现状及本工程情况 对已建设和正在建设的污水主干管按3 26万 m3 d计算复核 计算污水服务总面积为18 95平方公里 由于县城工 业主要集中在 铁西区的颖青化工以及颖北工业区的新瑞生物化 工三个工业集中流量 根据以上企业现状用水量和工业用水增长率 颖青化工和新瑞生物化工的工业集中流量分别为 50 5L S 55 6L S和85 2L S 其余按单位面积比流量进行计算 经核实 扣除三个工业区外 本工程其余地区的服务面积为17 14平方公里 根据上述确定的设计规模和服务区域以及集中流量 本工程的 污水面积比流量为0 108L s ha 按给排水设计规范中对有关参数的规定 对不同管径分别取不 同的设计充满度 流速及坡度来进行污水管道计算 因 县城整 个城区地势较为平坦 管道起点埋深初步确定为2 00米 局部地区 管道起点埋深为1 80米 并按该管道收水范围内最远端排水进行校 核 详见城市污水管网水力计算表及附图Z 03 5 3 55 3 5污水管网工艺设计污水管网工艺设计 县城市污水处理工程配套管网建设中 已沿新107国道 乌 江沟和进厂道路等敷设了DN800 DN1000mm的污水主干管 管网规 模均按污水处理厂规模进行设计 故无需新建污水总干管 个区污 水收集后直接汇入污水干管即可顺利进入污水处理厂 并且按照污 水管网工程施工图资料 颖颂路 迎宾大道 文化路等道路正在铺 设DN300 DN500mm的污水管道 黄龙渠沿线截留干管也在施工 管径为DN300 DN800mm 管长约23 7km 因此本工程主要内容为 2015年建设区污水支管的改造和扩建 具体来说 根据各区的地形 地势 三个区域的排水管网工程设计 如下 1 第一分区 铁东区 现状管道情况 由于铁东区是建城区域 排水系统相对比较完善 排水系统基 本上以人民路为界南北分别排入乌江沟和黄龙渠 地形情况 该区地形南北方向上是中间高南北两边低 黄龙渠 和乌江沟两 侧最低 整体地视较平 起伏不大 地面标高在58 00 63 50米之间 管道设计 a 管道布置 由于铁东区是建成区域 排水系统相对比较完善 因此为了充 分利用现状排水系统 本区域采用截流式合流制的排水体制 根据该地区的地形情况 本着尽量较少拆迁的原则 管道具体 布置方案如下 黄龙渠南侧 京广铁路 新107国道段 沿黄龙渠南侧自西向东 敷设DN600 DN800mm的污水干管 该污水干管主要收集铁西区 黄龙开发区以及铁东区人民路以北的污水 新107国道 黄龙渠 乌江沟段 沿规划的新107国道西侧自北向 南敷设DN800 DN1000mm的污水干管 该污水干管主要收集铁西区 颖北工业区 铁东区人民路以北以及新107国道西侧街坊的污水 颖颂大道 新城路 迎宾大道段 沿颖颂大道南侧自西向东敷设 DN400mm的污水干管 该污水干管主要收集铁东区人民路以北 迎 宾大道以西的污水 迎宾大道 颖颂大道 乌江沟段 沿迎宾大道西侧自北向南敷设 DN500mm的污水干管 该污水干管主要收集铁东区人民路以北 107国道以西的污水 乌江沟沿线 南段 污水处理厂 沿乌江沟北侧自西向东敷设 DN800 DN1000mm的污水主干管和进厂主干管 该午睡主干管收集 整个城区的污水 目前 该分区内新107国道 乌江沟沿线以及进厂道路的污水管 道已建成 颖颂大道 迎宾大道 纬三路等道路的污水管道以及黄 龙渠南侧截流污水管道正在施工建设 预计2007年12月建设完成 该分区内污水管网整体框架已完成 本可研报告的工程量包括 扩建临丰路 颖河路以及文化路部分污水支管道 以提高污水管网 的收集率 污水管道管径为DN300mm 污水经收集后汇入黄龙渠南 侧污水截流干管 b 管道设计 设计污水支管主要工程量表 序号名称规格材料单位数量埋深 m 一 临丰路 人民路 黄龙渠 1 UPVC 双壁波纹管 DN300UPVC 米 10302 0 4 2 二 文化路 颍河路 黄龙渠 1 UPVC 双壁波纹管 DN300UPVC 米 3632 0 2 8 三 颍河路 新城路 107 国道 1 UPVC 双壁波纹管 DN300UPVC 米 12602 0 4 2 2 第二分区 铁西区 现状管道情况 由于铁西区是新建区域 排水管道较少 排水管道现状如下 颖青路 外环西路 临化路 道路两侧铺设有d500和d600的现状 砼管 管道埋深为1 0 1 1m左右 管道以道路坡度东西向敷设 汇入 光明路盖板渠 光明路 颖青路 黄龙渠 为一条800X1000的排水盖板渠 渠道 埋深为1 0米左右 管道以道路坡度自南向北敷设 排