福建省仙游县枫亭镇污水处理厂工程结构设计.doc

仙游县枫亭镇污水处理厂工程项目可行性研究报告福建省仙游县枫亭镇污水处理厂工程结构设计概 述1.1 项目名称福建省仙游县枫亭镇污水处理厂工程可行性研究报告1.2 建设单位福建省仙游县枫亭镇政府1.3 建设地点污水处理厂工程位于仙游开发区枫亭工业园三期项目的南端，沧溪的入海口旁。在建设中的福厦高速铁路和福厦高速公路南侧，北侧毗邻201国道。1.4 项目建设规模一期为2.5万m3/d，二期为5万m3/d。1.5 建设内容一期为2.5万m3/d，二期为5.0万m3/d的污水处理厂（不包含厂外管网）。本可研为2.5万m3/d的建设内容。1.6 投资估算本工程估算总投资为 4180万元。其中工程费用：3422万元。1.7 编制单位北京市市政工程设计研究总院1.8 编制依据1.8.1 文件资料 项目业主委托编制单位编制项目可研报告的委托书 仙游经济开发区总体规划（2006-2020）（福建省城乡规划设计研究院2006.08） 福建仙游经济开发区五里岭片区控制性详细规划 （福建省城乡规划设计研究院2006.07） 仙游枫亭工业园区二期控制性详细规划（福建省城乡规划设计研究院2004.08） 仙游枫亭工业园区三期控制性规划评审稿（福建省城乡规划设计研究院2004.10）1.8.2 采用的国家标准及规范 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-2002 污水综合排放标准（GB 8978-1996） 地表水环境质量标准（GH3838-2002） 工业企业设计卫生标准（GBZ1-2002） 排水工程规划规范（GB50318-2000） 室外排水设计规范（GB50014-2006） 给水排水工程构筑物结构设计规范(GB50069-2002)1.9 编制原则 根据枫亭镇规划，结合当地的经济发展和环境要求，解决城镇化发展建设中污水排放对环境造成的影响问题，达到提高城镇环境质量，保护环境的目的。 根据当地的实际情况，合理地、科学地确定排水体系。 合理利用受纳水体环境容量，严格控制污水排放对水体的污染。 提供满足枫亭镇污水处理工程的系统方案，进行多方案技术经济比较。技术比较以先进、合理、安全、可靠为原则，经济比较采用投资折现、资金回收率，并结合运行成本进行综合费用比较。经论证推荐优化方案。 污水处理厂的工艺应具有高效节能，运行稳定，维护简便的特点，确保处理效果，妥善处理好污水处理过程中所产生的污染物，避免二次污染。提高污水处理工程系统的安全性、保证率。 处理厂的设备采用质量优良，节约能耗，同时优先选用可降低污水处理成本的国产先进产品，关键设备考虑采用国外进口，以提高整体运行水平。 自动化仪表主要考虑选用国外进口产品，并采用比较先进的适合我国国情的自控系统，便于操作和管理，体现现代化污水处理厂的先进水平。1.10 编制范围本可行性研究报告的编制范围包括： 分析预测枫亭工业园污水处理厂建设规模。 分析预测枫亭工业园污水处理厂水质特性、确定处理程度。 对处理厂拟采用的工艺进行技术经济比较，以确定推荐方案。 根据推荐方案，对处理厂的处理工艺、土建结构、电气、自控仪表等专业进行方案设计。 对工程进行投资估算，测算运行成本，并进行经济评价。130 2 项目建设的必要性2.1 枫亭镇水环境质量存在的主要问题随着枫亭镇内工业加速发展和城市化水平的不断提高，工业废水和生活污水量也将同步增加，而没有完善的排水管网和污水处理设施将导致周边水环境质量不断恶化。目前水环境质量问题已成为当地经济健康发展和人民生活水平提高的重要障碍,主要表现有： 工业区和周边地区水环境不断恶化枫亭镇位于仙游开发区枫慈溪和沧溪下游，现状雨水、污水大部分直接排入就近水体，没有污水处理设施。 没有污水治理设施，将使市政基础设施建设滞后并影响经济发展与城镇化进程的速度随着工业化、城镇化进程的日益加快，城镇规模不断扩大，人口增多，人民生活水平有了很大提高，而与环境保护有关的城市基础设施明显滞后。大量污水直接排入河道和海域，造成附近水环境污染加剧。 城镇化进程加快、人口迅速增长以及工业区建设发展，造成污水排放量增加。2.2 水环境保护目标水环境保护的目标首先是使水环境污染恶化趋势得到控制，工业污染得到有效防治，城镇环境质量有所提高，农村生态环境总体上有所改善；其次以可持续发展为核心，环境综合治理为手段，实现生态保护与经济发展相协调的战略目标；进而把枫亭工业区建设成生态环境优美、空气清新、水质洁净的现代化新型工业区，进一步促进生态农业、无污染工业和旅游服务第三产业的良好发展。根据仙游县枫亭镇有关水环境保护的规划，枫亭镇应建设污水处理厂，处理出水排海，出水水质应达到满足执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）。2.3 工程建设的必要性枫亭县地处福建省仙游县，污水处理工程作为一项与人民生活和工业区生产密切相关的基础设施，至今尚未建设，显然落后于社会经济的发展。因此本项目的建设是及时的也是必要的。2.3.1 改善水环境，是提高人民生活质量的需要。我国是一个水资源稀缺、人均水资源占有量少、水资源污染严重的贫水大国。水是人类赖以生存和发展的不可替代的资源，决定水资源功能的主要参数是水质。水质与水资源功能是紧密联系的，水污染不但使水体功能退化、降低其价值，而且加重了水短缺。此外，水污染还潜在地威胁人体健康。污水中的致病微生物、病毒等可引起传染病的蔓延，水中的有毒物质可使人畜中毒甚至死亡。枫亭镇目前没有建设污水截污管，大量未经处理的污水直接排入就近河道海域，造成水体污染，影响人民身体健康和河道下游人民生产生活；随着城市化进程的加快，对城镇建设和基础配套提出了更高的标准要求，水环境的改善，将使城镇生态系统进入良性循环运行；随着人民生活水平的不断提高，人们将越来越注意生活质量和生存环境，污水处理工程的建设将促进全民环保意识的进一步提高。因此建设该镇的污水处理厂，是十分必要的。2.3.2 改善水环境，节约水资源，是经济可持续发展的保证。枫亭镇建设污水处理厂后，有利于城镇环境的改善，必将吸引国内外投资，促进工业区经济的繁荣和社会的发展。另外，枫亭工业区应考虑再生水管网规划，远期对镇区范围内的绿地用水采用再生水，再生水由污水处理厂达标污水进一步深度处理制成。采用再生水绿化技术上完全可行，又能节约大量的优质自来水和水费支出，对促进经济和社会可持续发展的具有重要的现实意义。2.3.3 本项目的建设将大大改善水环境质量枫亭镇污水处理工程建成后，预计每年可减少向附近海域污染物排放量为： 生化需氧量BOD5： 削减量2300吨/年 化学需氧量COD： 削减量4300吨/年 污泥量： 削减量3600吨/年 总氮 消减量550吨/年 总磷： 削减量73吨/年由此可见，污水经处理后排放将大大减轻污水对附近海域的污染，改善附近海域水体环境。总之，枫亭镇污水处理工程的建设对于保护水环境、节约水资源、提高人民生活质量、改善投资环境、促进社会和经济的可持续发展具有十分重要的意义，项目的建设是必要的。3 城镇概况3.1 地理位置仙游县地处福建东部沿海，木兰溪中、上游，地理位置位于东经1182711856，北纬25112543之间。县境东邻莆田，西接永春、德化，南连惠安、南安、泉州鲤城区，北接永泰，东南濒临湄洲湾，挨天然良港秀屿港，靠肖厝港口。县域东西宽49公里，南北长63公里，海岸线长5公里，区域总面积1815平方公里（折合272.2万亩），其中耕地35.5万亩，山地203万亩，有林地178万亩。从县城至福州交通里程152公里，至莆田44公里，至泉州85公里，至厦门192公里。仙游开发区位于仙游县东南部，福建东南沿海的莆田、仙游、泉州三市县的结合部，是连接湄洲湾北岸和南岸的中枢和纽带，是湄洲湾石化基地的有机组成部分。其交通区位优势明显，福泉高速公路从本区穿过，324国道、306省道和规划201省道均通过本区。规划建设中的福厦铁路在本区设客货站，对外交通十分便捷。仙游开发区地跨仙游县枫亭镇、郊尾镇境内，规划总面积54平方公里。枫亭镇位于仙游开发区的东南部。3.2 自然条件3.2.1 地质地貌仙游县大地构造位于东亚新华系第二隆起带的东部沉降带和南岭纬向构造体系的交汇处。此外，还有北西向构造。这三组构造互相折冲交汇、叠加的结果，深刻地影响境内地形的山河大势。褶皱在境内不居重要地位，构造主要表现为不同走向的断裂。仙游县地处戴云山脉东坡，地势总体自西北向东南倾斜，地貌主体成向东南开口的马蹄形。境内以丘陵为主，盆地、河谷错杂其间。各地海拔差别很大，西北边境的石谷解海拔1803.3米，是全县最高峰，东南部枫亭海滨海拔仅5米，是全县最低点。境内分成四个不同的地貌地带。山地主要分布在县西北部、东北部及东、西、南部边境。西北部的凤山、西苑、社硎乡多为中山，海拔在800米以上。东北部的游洋、石苍、象溪、钟山乡镇多为低山，海拔在500800米之间。东、西、南部边境，由低中山逐渐降低为丘陵。枫亭镇位于仙游县南部，海拔在10650米之间。面积234.4平方公里。枫亭浅海630亩，滩涂面积7110亩，其中可利用的有1000多亩。枫亭工业园区用地主要为滨海冲淤积平原、残丘台地及洪冲积地。根据仙游县枫亭工业园区可行性研究勘察报告钻探资料，园区主要有一般粘性土、软土、岩土不均匀及较完整岩石地基，大部分为一般粘性土及软土地基地段。主要分布底层为素填土、粉质粘土、淤泥、淤泥质土、粉质粘土、中砂圆砾、残积粘性土、强风化花岗岩、中风化花岗岩。粉质粘土、圆砾、残积粘性土、强风化花冈岩均为良好的持力层。3.2.2 气候气象仙游县属于典型的亚热带海洋性气候。仙游县气温1月份最低，7月份最高，上半年气温逐月上升，下半年气温逐月下降。各地年平均气温在15.021.0之间，木兰溪沿岸平原和东南部沿海略高于20.0，北部和西北部山区低于18，境内气温年自东南向西北随着地势、海拔的升高而递减，变化明显。气温日变化以日出前（56时）最低，午后（1314时）最高。本县气温日较差平均8.9，12月最大为9.8，6月最小为7.6。全县各地无霜期在233341天，长短差达108天。年平均霜期52.4天，最多90天，最少1天。常年主导风向正东，年降水量1300mm，平均风速20m/s。3.2.3 水系水文仙游开发区附近没有大型水系，主要的河流是枫慈溪和沧溪。枫慈溪发源于本县园庄镇领北，流经园庄、塔兜、枫亭至锦湖入海，平均坡降5.2，流域面积146.1km2，河流全长30.8km。3.3 枫亭工业园经济发展概况仙游开发区内的枫亭工业园区是全省50个乡镇企业省级工业园区建设基地之一，也是莆田市“十五”、“十一五”期间重点规划建设的7个工业园区之一。位于枫亭镇，东至牛头山、扒船山及莆田东沙，西至沧溪，东南至湄洲湾，北到坝仔山，规划用地面积8.18平方公里。目前园区已引进项目20个，在洽谈中的项目近20项，总投资10多亿元（详见下表2-1）。表2-1枫亭工业园入园项目一览表序号企业名称用地规模（亩）建筑面积（万m2）产品名称建筑性质地点1协诚鞋业663.817运动鞋投产一期2宏泰鞋业2010.1342运动鞋3瑞宏鞋业25运动鞋4三禾纺织281.2753服装5东金科技51竣工6智胜矿业11210.4823陶瓷投产7和森彩印321.0531印刷8富民鞋材373.5403竣工9重鑫鞋贸291.2000鞋业投产10辉特鞋业571.0327运动鞋11大起机械220.4400起重机12茂森包装250.8560包装13洪诚药业390.5340药试剂14远大钢业63钢产品15德兴纺织10212.6169在建16意利皮革26合同17龙珠化工60.3756在建18龙翔鞋业321.751419江铜橡胶111.014420滨海实业181.415521中钨矿业3422日晶玻璃1004.896823忠麟化工3124艾理斯皮革48合同25三环机械30在建二期26信滕机械3027信达机械3028楠楠轻工631合同29玉泉石材100三期30双龙纺织128纺织31浪亚纺织14032旭龙纺织12833怡人实业170工艺 34强力鞋业60鞋材35广联福贸易100服装36海安橡胶364轮胎37奥斯威尔10038德泰轻工100截至2006年6月下旬，工业园区内累计完成投资6500万元。3.4 枫亭工业园三期规划简介仙游枫亭工业区三期控制性详细规划中，主要内容如下：（1）性质与规模：发展轻污染工业园区，限制大用水量工业项目。在项目选择上，主要发展节水型纺织、服装、鞋、帽及相关制造产业集群，石化中下游产品工业。（3）用地与人口规模：园区规划建设用地297.42公顷，其中工业用地141.31公顷。规划园区职工1.87万人，居住人口约0.97万人，规划人口将到达3.62万人。（4）道路系统规划：以海平路和海朱路作为园区的纵向主干道，枫园路和滨海大道作为横向主干道，形成两纵两横主干道骨架。园区道路呈方格网状，分三级设置。主干道红线宽2060米；次干道20米；支路15米。规划道路总长18.11公里，道路面积0.47平方公里。道路密度6.0公里/平方公里，道路面积率为15.7%。（5）市政设施规划：多水源供水，其水源有东溪水厂、狮球水库、宋孔水库、双溪口水库等，河流有枫慈溪和沧溪。排入园区污水管道的工业污废水，纺织印染工业执行纺织染整工业水污染物排放标准(GB4287-92)三级标准，其他除国家规定的11个行业执行各自的行业性国家水污染物排放标准外，均执行GB8978-1996污水综合排放标准中三级标准。污水截流后排至园区湄洲湾海滨污水处理厂集中处理。3.5 给排水现状3.5.1 给水现状仙游开发区附近没有大型水系，主要的河流是枫慈溪和沧溪。枫慈溪发源于本县园庄镇领北，流经园庄、塔兜、枫亭至锦湖入海，平均坡降5.2，流域面积146.1km2，河流全长30.8km。沧溪发源于郊尾宝坑，流经后溪、沙溪、沧溪入海，流域面61.1km2，河长18.3km。仙游开发区内有文子水库、红星水库、外坑水库、宋坑水库和狮球水库共5座小型水库，总汇水面积为19.7km2，总库容约为771万m3，如果这些水库的水库水全部用于提供生活及生产用水，其最大能提供4万m3/d的源水。但这些水库同时还担任有灌溉、发电等任务，因此其供水能力有限。仙游县目前现有古洋、东溪、蒋隔、溪尾4座中型水库，总库容约为7242万m3，总汇水面积大于150km2。由于这些水库同时还供应仙游县城、赖店、榜头等地的用水，能够分配给开发区的源水有限。目前正在修建的有双溪口水库和金钟水库。双溪口水库库容1420万m3，总汇水面积大于110km2，多年平均流量4.1m3/s。金钟水库定位为纯供水项目，枢纽工程位于仙游县石苍乡境内，坝址以上积水面积200km2，总库容10560万m3，该工程主要承担湄洲湾北岸供水任务。3.5.2 排水现状枫亭工业园没有系统的雨、污水管道，只有零星管道分散就近排入附近河流。3.6 污水处理厂区供电现状区内现有10KV供电线路，引自枫亭110KV变电站。4 工程规模4.1 服务范围本工程范围为仙游县枫亭镇，主要服务区域为枫亭工业区三期项目，包括该区域内产生的工业废水和生活污水的处理。4.2 污水水量预测4.2.1 供水量预测城市用水量应由下列两部分组成：第一部分应为规划期内由城市给水工程统一供给的居民生活用水、工业用水、公共设施用水及其他用水水量的总和。第二部分应为城市给水工程统一供给以外的所有用水水量的总和。其中应包括：工业和公共设施自备水源供给的用水、河湖环境用水和航道用水、农业灌溉和养殖及畜牧业用水、农村居民和乡镇企业用水等。城市给水工程统一供给的用水量应根据城市的地理位置、水资源状况、城市性质和规模、产业结构、国民经济发展和居民生活水平、工业回用水率等因素确定。城市用水量预测方法有综合用水量指标计算法、分类计算法和数理统计法三种。本报告按综合用水量指标计算法和分类计算法对用水量进行预测。分别采用两种方法计算得供水工程的总供水量，然后取平均值得到预测水厂的供水量。4.2.1.1 城市单位人口综合用水量指标法城市单位综合用水量指标包括城市居住生活用水，公共建筑用水，中小型工业用水，浇洒道路、绿地，市政用水，管网漏失量等。根据城市给水工程规划规范（GB5028298）， 枫亭在我国城市用水分区中地处一区，规范规定一区中小城市单位人口综合用水量指标为0.40.8万m3/(万人d) 。根据仙游经济开发区总体规划（2006-2020），综合考虑仙游开发区在湄洲湾港口城市分工和地位，确定开发区的性质为：莆田湄洲湾港口城市重要交通枢纽，新兴产业基地，仙游县经济中心之一。仙游开发区作为莆田市经济增长的强势地区和已经初具规模的工业生产基地，今后的发展应进一步强化这种优势，通过产业扩张和规模扩大，建设成为莆田重要的加工制造基地；由于南邻泉州泉港石化基地，在福建炼化一体化项目实施、福建湄洲湾石化基地建设的带动下，计划通过引进引进石化下游项目，形成莆田石化产业集群的一部分。枫亭开发区三期主要以发展轻污染工业园区，限制大用水量工业项目。在项目选择上，主要发展节水型纺织、服装、鞋、帽及相关制造产业集群，石化中下游产品工业。根据仙游枫亭工业区三期控制性详细规划(2004)，园区规划建设用地297.42公顷，其中工业用地141.31公顷，仓储、对外交通、道路广场、市政公用设施和绿地用地分别为7.78、12.03、38.20、4.09和63.81公顷。规划园区职工1.87万人，居住人口约0.97万人，规划人口为3.62万人（分庭工业园南片区，含东侧海安、海滨村居住人口）。枫亭镇现状的自来水普及率大约为90%，目前用水量为8000m3/d。根据规范规定及目前开发区枫亭镇的用水现状，考虑随着开发区建设和城市化的建设步伐逐渐加快，确定本报告中生活服务区单位人口综合用水指标采用以下数据：2007年2008年：800 L/人d；则由此计算得到下表4-1：到近期规划2008年，枫亭工业区给水工程统一供给的水量将达到2.90万m3/d。表4-1 枫亭镇综合生活用水量预测表序号年份项目2007年2008年1生活区规划人口（万人）3.003.622单位人口综合用水指标（L/人d）8008003综合用水量（万m3/d）2.4002.8964.2.1.2 分类计算法（1）生活区用水量生活区用水量主要由居民生活用水、工作人员生活用水、消防用水、浇洒道路、绿地用水和其他市政用水以及未预见用水和管网漏失量等组成。综合生活用水量Q1根据城市给水工程规划规范（GB50282-98）,福建省划分在1区中，1区的中、小区城市人均综合生活生活用水量指标为240450 L/人d，综合生活用水为城市居民日常生活用水和公共建筑用水之和，不包括浇洒道路、绿地、市政用水和管网漏失水量。结合枫亭镇近几年来用水量及未来发展趋势，枫亭镇的综合生活用水量指标为240 L/人d。综合生活用水量计算见下表4-2：表4-2 枫亭镇生活服务区生活用水量预测表序号年份项目2007年2008年1生活区规划人口（万人）3.003.622人均综合生活用水指标（L/人d）2402403综合生活用水量（万m3/d）0.720.87注：综合生活用水为城市居民日常生活用水和公共建筑用水之和，不包括浇洒道路、绿地、市政用水和管网漏失水量。消防用水量Q2根据建筑设计防火规范规定：城市人口在20万以下，城镇、居住区室外消防用水量按同一时间内火灾次数为2次计，一次灭火用水量为35L/S，火灾持续时间按1h计算，生活区规划人口到2010年将达到11.0万人，距此计算消防用水量为：Q2=2次/d1h35L/S3600S/次=252000l/d=252m3/d=0.03万m3/d浇洒道路广场和绿地用水量Q3生活服务区20072010年道路广场规划面积和绿地规划面积见下表4-3，按照规划，道路广场面积规划为38.20公顷，绿地面积为63.81公顷，到2008年达到规划面积计算。表4-3 道路广场及绿地规划面积表年份20072008道路广场面积（公顷）22.1138.20绿地面积(公顷)36.9363.81分别计算道路广场和绿地喷洒得用水量，根据给排水设计手册3，浇洒道路广场用水量按1.5L/(m2次)计算，每日浇洒两次，具体用水量见下表4-4：表4-4 道路广场浇洒用水量预测表年份20072008道路广场面积（104m2）22.1138.20用水量(万m3/d)0.070.11根据给排水设计手册3，浇洒绿地水量按2.0 L/(m2次)计算，每日浇洒两次, 具体用水量见下表4-5：表4-5 绿地浇洒用水量预测表年份20072008绿地面积（104m2）36.9363.81用水量(万m3/d)0.150.26以上两项合计水量见下表4-6：表4-6 道路及绿地浇洒用水量预测表年份20072008Q3:用水量(万m3/d)0.220.37未预见水量及漏失量Q4根据室外给水设计规范规定：城镇的未预见水量及管网漏失量按最高日的1525%合并计算，生活服务区取15%，Q4=（Q1+Q2+Q3）15%，则未预见水量及漏失量Q4计算如下表4-7：表4-7 未预见水量及漏失量预测表年份20072008Q1(万m3/d)0.720.87Q2(万m3/d)0.030.03Q3(万m3/d)0.220.37Q4:水量(m3/d)0.150.19则，根据分类计算法预测（第二种方法）计算所得用水量：按Q=Qi, 其中i=14，则生活服务区用水量如下表4-8：表4-8 生活服务区总水量表年份20072008Q(万m3/d)1.121.46(2) 中小型工业区工业用水量预测（1）单位工业用地用水量指标法预测（第一种方法）在工业用水方面，存在工业结构，产品类型，生产规模大小以及节约用水措施情况等影响因素。因目前仙游开发区枫亭镇工业区正处于招商阶段，未来入驻企业的性质、结构及规模存在较大的不可预见性，因此对其的用水量采用单位工业用地用水量指标法进行预测。根据仙游经济开发区总体规划与仙游枫亭工业区三期控制性详细规划（2004），该中小型工业区定为二类工业用地，枫亭工业区三期规划工业用地面积为141.31公顷。根据开发区管委会提供的数据，截至2006年6月底，开发区内已完成建设的工业用地面积为30公顷。预计到2007年，工业用地将达到50公顷，近期规划到2008年，工业用地完成建设达到70公顷（规划总建设面积141.31公顷）。依据城市给水工程规划规范GB50282-98的规定，二类工业用地单位工业用地用水指标为2.003.50万m3/km2d，按照用地性质的用水指标对该中小型工业区进行估算，中小型工业区发展预测如下表4-9：表4-9 近期规划工业用地变化年份项目2007年2008年土地招商面积(km2)0.500.70表4-10给出了中小型工业区工业用水量预测情况：表4-10 中小型工业区工业用水量预测表序号年份项目2007年2008年1工业用水量指标（万m3/km2.d）2.02.02工业用地面积(km2)0.500.703工业用水量(万m3/d)1.001.40注:本表中,中小型工业用水指标考虑了重复利用率因素,工业用水量指标已包括管网漏失水量。（2）工业总产值用水量方法预测（第二种方法）根据中小型工业区发展布局、结构、规模，参照其它同类城市工业开发区的运行情况，各年中小型工业区工业总生产总值预测如表3-12，每平方公里工业用地的产值按15亿元/年计算。据调查，全国工业万元产值用水量为100立方米，工业用水重复使用率为55%。按工业总产值推算用水量公式，考虑提高工业用水重复率的前提下对工业用水进行预测。则中小型工业区工业总生产产值预测如下表4-11：表4-11 中小型工业区工业总生产产值预测表序号年份内容2007年2008年1用地面积(km2)0.500.702中小型工业区工业总生产总值(亿人民币)/年7.5010.50则中小型工业区工业总生产产值预测如下表4-12：表4-12 中小型工业区用水量预测表序号年份内容2007年2008年1中小型工业区工业总生产总值(亿人民币)/年7.5010.502工业用水量重复使用率（%）55553工业产值单位耗水量(m3/万元)1001004工业需水量（万m3/d）1.051.47注：全年按320个工作日计算。（3）两种预测方法对照对于两种方法预测中小型工业区用水量情况进行了比较，结果见下表4-13所示：表4-13 中小型工业区用水量预测对比表序号年份内容（万m3/d）2007年2008年1单位工业用地用水量指标法1.001.402工业总产值用水量方法1.051.473平均值1.031.44(3) 分类预测法用水量预测通过分别计算生活用水量和工业用水量，得到城市供水工程的总用水量，见下表4-14：表4-14 分类计算法用水量预测表序号年份方法（万m3/d）2007年2008年1生活用水量1.121.462工业用水量1.031.443合计2.152.904.2.1.3 供水厂总供水量预测通过单位人口综合用水量指标法和分类计算法两种方法的计算结果，取平均值，得到供水厂的总供水量。见下表4-15所示：表4-15 中小型工业区用水量预测对比表序号年份方法（万m3/d）2007年2008年1单位人口综合用水量指标法2.4002.8962分类计算法2.152.903平均值2.282.904.2.2 污水量预测根据枫亭工业区有关规划，镇区基本为统一规划建设雨污分流排水管网，由于居民区、工业区布局分界明显，预计大部分的工业废水和公共建筑污水可以比较容易地集中起来。在镇区内排污管网形成后，工业废水的截污率可望达到90%，公共建筑污水截污率也可达到80%，居民的生活污水收集相对困难一些，收集率近期可能较低，而且部分院区可能存在雨污合流进入排水管网的状况，但随着污水管网的建设截污率可达到80%。因此工业区建设规划完成后，污水量按综合给水量的80计，按总用水量预测，见表4-16。表4-16 污水量预测表序号项目2006年2008年1总用水量（万m3/d）2.282.902污水形成量（为用水量的80）（万m3/d）1.8242.324.3 处理厂工程规模污水处理厂建设规模，一期为2.5万 m3/d，二期为5万 m3/d，总变化系数为1.5。5 水 质污水处理厂进水污染物浓度的高低决定污水处理工艺流程的选择，与污水厂的基建投资和运行费用密切相关。然而，污水厂进水水质又与居民生活水平、生活用水量、工业用水量以及污水收集方式等关联，要准确预测污水厂建成后服务期内的水质，难度较大。5.1 污水进水水质根据室外排水设计规范，城市污水的设计水质，在无资料时，污染定额一般按 2035g BOD5/cap.d，3550g SS/cap.d计算。根据本工程为工业区污水处理的特点和人均综合污水量为300L/cap.d，取污染定额为 35g BOD5/cap.d和50g SS/cap.d ，可计算出 BOD5=116.7mg/L，SS=166.7 mg/L。相关研究表明，TKN=12g /cap-d, 按 300 L /cap-d 综合用水量计算，相应的 TKN=40mg/L。根据相似人口规模、地理特征、产业结构和福建省内各县市污水处理厂的水质资料，确定本开发区污水处理厂设计进水水质为： BOD5=150mg/L CODcr=300mg/L SS=200mg/L TN=50 mg/L NH3-N=40 mg/L TP=5mg/L5.2 污水处理厂进水水质的控制本工程处理污水的对象主要为开发区的工业废水和生活污水。按规划，其工业主要为用水量少、污染浓度较低的企业。各企业排入城市下水道的污水要求达到污水综合排放标准(GB8978-1996)的三级标准，对于有毒有害和浓度高的工业废水，必须在企业内部进行预处理，达到相应工业企业污水排入下水道标准后，方可排放。5.3 污水处理厂出水水质5.3.1 受纳水体与出水水质根据总体规划，污水处理厂处理后出水排入近海。其海水水域为二类。水污染物排放标准执行国家城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002表1的一级标准的B标准，以及表2、3中的规定，其指标为 CODcr60mg/L BOD520mg/L SS20 mg/L TP1 mg/L NH3-N8mg/L TN=20mg/l6 污水处理方案6.1 污水处理厂厂址论证选址依据为：（1）处理后出水排入近海海域，要避免污水对水产养殖业的影响。（2）处理后的出水可就近排入近海，节省排水管道的长度。（3）厂址紧靠工业区，便于污水收集管道的铺设。要求土地利用价值较低，拆迁量较小，有利于节约投资，交通便利的地方。根据选址依据，并结合仙游开发区总体规划及项目建设单位的意见，确定污水处理厂厂址位于枫亭工业区第三期南端，沧溪入海处。6.2 污水处理工艺设计原则作为基础设施的重要组成部分和水污染控制的关键环节，污水处理厂工程的建设和运行意义重大。由于污水处理厂工程的建设和运行不但耗资较大，而且受多种因素的制约和影响，其中处理工艺方案的优化对确保污水处理厂的运行性能和降低费用最为关键。因此，有必要根据确定的标准和一般原则，从整体优化的观念出发，结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际条件和要求，选择切实可行、经济合理的处理工艺方案，经全面技术经济比较后选出最佳的总体工艺方案和实施方式。在污水处理厂污水处理工艺方案确定中，将遵循以下原则：（1）贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。（2）近远期结合、全面规划，布置上采用近期为主，并为远期规划留有适当余地的原则。根据污水厂建设情况分期逐步实施，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。（3）应充分考虑本工程污水处理厂进水水质指标和要求处理达到的出水水质指标，经技术经济比较决定优先采用高效低耗、处理效果好、运行稳妥可靠、日常运行费用低、基建投资少、占地省、操作管理简便的成熟处理工艺，更好地发挥投资效益。（4）积极慎重地采用经实践证明是行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备。（5）整体工艺协调优化。妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。（6）污水处理厂出水水质应满足国家和地方现行的有关标准、法规。（7）在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积。使厂区环境和周围环境协调一致，并力争达到土方平衡，减少占地和投资费用。（8）厂区竖向设计力求减少厂区填、挖方量和节省污水提升费用。（9）为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件，本工程的设备必须采用国内优质产品及部分进口产品。（10）为保护污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，采用双回路电源，且污水厂运行设备有足够的备用率。（11）厂区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与厂区周围景观相协调。（12）积极创造一个良好的生产和生活环境，把污水处理厂设计成现代化的园林式工厂。6.3 原污水的生化处理可行性原污水是否能够采用生化处理，特别是能否适用于生物脱氮、除磷工艺，取决于原污水中各种营养成分的含量和比例能否满足生物增长的需要，因此首先应判断相关的指标能否满足要求。根据对枫亭镇污水的进水水质的假定，各营养物比值见下表6-1：6-1 枫亭工业区镇污水处理厂（一期）进水营养物比值项目比值BOD5/ CODCR0.50BOD5/ TN3.00BOD5/ TP30(1) BOD5/COD：成分较稳定的污水，BOD5值与COD值之间保持着一定的相关关系。BOD5/COD可作为污水是否适宜于采用生物化学处理法的一个衡量指标，所以把BOD5/COD的比值叫可生化性指标。比值越大，越容易被生化处理。一般认为BOD5/COD大于0.3的污水才适合采用生化处理，小于0.25不宜生化，大于0.4可生化性较好。(2) COD /TkN：要达到脱氮的目的，污水中的可降解有机物浓度越高，反硝化速率越大。通常只要污水中的C/N8，氮的去除率可达80%。一般认为BOD5/ TkN值35时，即可认为碳源充足。(3) BOD5/ TP：该指标是鉴别能否生物除磷的主要指标。因为污水中可生物降解有机物对聚磷菌厌氧释磷起着关键性的作用，所以，进水中溶解性磷与溶解性有机物的比值应大于20，比值越大，生物除磷效果越明显。枫亭镇污水处理厂污水进水水质的BOD5/COD值为0.50；BOD5/ TKN值为3.00；BOD5/ TP值为30.0。均能满足生物处理有机物及生物脱氮除磷的水质要求。综上所述, 本污水处理厂进水水质不仅适宜于采用二级生化处理工艺, 而且可以采用生物脱氮除磷工艺。6.4 出水指标中重点处理项目所谓重点处理项目就是该项出水指标达标了，其他一些指标也同时满足要求的项目。污水处理厂的各个出水水质指标之间是相互联系的，因此应分析各指标之间的内在联系和相互影响，确定枫亭工业区镇污水处理厂需要重点处理的项目。(1) CODcr和BOD5污水中有机污染物可分为溶解性可生物降解有机物、溶解性不可生物降解有机物、悬浮性可慢速降解有机物和悬浮性不可生物降解有机物四大类。对溶解性可生物降解有机物和悬浮性可慢速降解有机物的生化去除方法主要有厌氧和好氧处理两大类。厌氧处理是通过厌氧菌在厌氧的条件下对污水中的有机物进行水解酸化处理、最后在甲烷菌的作用下转化为CH4和CO2；好氧处理是通过好氧菌在好氧的条件下通过细菌的呼吸代谢将污水中的有机物转化生成CO2和H2O。对悬浮性可慢速降解有机物和悬浮性不可生物降解有机物的去除主要是靠微生物的吸附作用，活性细菌对污水中的有机颗粒和胶体有很强的吸附能力，然后通过泥水分离将污水中的有机物去除。对溶解性不可生物降解有机物采用生化方法很难将其从污水中去除，在一般城市污水中该部分的有机物浓度约为14mg/l。BOD5是五日生化需氧量。当采用好氧生物处理时，好氧微生物通过合成代谢和分解代谢将污水中一部分有机物合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解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，这也是污水中BOD5的降解过程。微生物的好氧代谢作用对污水中溶解性可生物降解有机物和悬浮性可慢速降解有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质，可以使处理后污水中的残余BOD5浓度降低，本项目的出水BOD5指标为20mg/l，相应的去除率为87%。根据相关资料，采用低负荷的污水处理工艺，很容易使出水BOD520mg/l，同时，为满足硝化要求，处理系统必须有足够的污泥龄，因而污泥负荷也不能太高，从而保证较高的有机物去除率。因此，BOD5不是本工程的重点处理项目。 CODcr的去除率取决于原污水的可生化性，它与城市污水的组成有关。对于那些主要以生活污水及其成分与生活污水相近的加工工业废水组成的污水，这些城市污水的BOD5/COD比值往往接近0.5，甚至大于0.5，其污水的可生化性较好，出水中COD值可控制在较低的水平；而成分主要以工业废水为主的城市污水，其BOD5/COD比值较小，其污水的可生化性较差，处理后污水中残存的COD会较高。对于这种情况，所选择的处理工艺是要在前端设置厌氧段，即可提高BOD5/COD的比值，也就是提高污水的可生化性。由此可见，在一般情况下，通过采用一定的工程措施，本项目要求CODcr的去除率为80%，污水处理厂COD达标是有保障的。因此，CODcr不是本工程的重点处理项目。(2) SS污水中SS的去除主要靠沉淀作用。污水中的大颗粒有机物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，小直径的无机颗粒则要靠活性污泥絮体的吸附和网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀而被去除。污水处理厂出水悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标，而且与其他指标也相互关联。因为组成悬浮物的主要成分是活性污泥絮体，其本身的有机成分较高，而有机物本身含磷，因此较高的出水悬浮物含量也会使出水中的BOD5、CODcr、TP等增加。因此，控制污水厂出水中的SS指标是最基本的。为了降低出水中的悬浮物浓度，应该采取适当的工程措施，例如：选择适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚和沉降性能，选用高效的二沉池取得良好的沉淀效果。该项目要求出水SS浓度小于20mg/l，去除率为90%。显然排放指标要求较严格，根据国外现有资料，在仅采用生物除磷时，出水SS将直接影响出水的TP值。经工艺计算，剩余污泥含磷比例为3.25%，若出水SS的指标控制在30mg/l以内时，使得随出水SS排放的磷含量为0.65mg/l、出水的溶解性磷含量不大于0.3mg/l，才能保证出水总磷低于1.0mg/l。另一方面，在采用生物脱氮除磷工艺时，由于活性污泥系统的SVI值较低，沉降性能好，采取一定的技术措施，可以达到出水SS浓度不大于20mg/l。SS是本工程的重点处理项目。(3) NH4+-N氨氮的去除主要有物理化学处理和生物法两大类，在市政污水处理中生物法由于去除氨氮费用低，已成为比较经济和适用的方法。在自然界存在着氮循环的自然现象。在采取适当的运行条件后，将这一自然作用运用在活性污泥反应系统中。在未经处理的新鲜废水中，含氮化合物主要以有机氮和氨态氮存在，含氮化合物在氨化菌的作用下首先发生氨化作用，将有机氮分解转化为氨态氮，这一过程称为“氨化反应”；在硝化菌的作用下，氨态氮进一步分解氧化，就此分两个阶段进行，首先在亚硝化菌的作用下，使氨转化为亚硝态氮，继之，亚硝态氮在硝酸菌的作用下，进一步转化为硝态氮。因为硝化菌是化能自养菌，其比生长率明显小于异氧菌的生长率，生物脱氮系统维持硝化的必要条件是实际污泥龄大于硝化要求的泥龄，因此，须保持较低的污泥负荷以满足出水硝化的要求。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，也就是要求系统必须维持在较低的污泥负荷条件下进行，一般设计污泥负荷在0.18kgBOD5/kgMLSSd以下时，就可达到硝化的目的。硝化控制工艺参数：(1) DO2mg/l(2)泥龄10d(3) BOD负荷0.18kgBOD5/kgMLSSd(4) TKN负荷0.05kgTKN/kgMLSSd(5) 足够的碱度反硝化控制工艺参数:(1) DO= 0.00.5mg/l(2) 足够碳源 BOD5/TN3.0(3) 存在NO3-枫亭工业区污水处理厂的进水氨氮主要靠硝化过程来完成，氨氮的硝化主要在生物处理构筑物的好氧单元内完成，只要曝气池内保证足够的溶解氧浓度和合适温度和PH值，和合理的内回流，基本可以满足NH4+-N的设计出水要求。在进行完全硝化的同时，碳源也被氧化，将会达到较高的BOD5去除率，因此，NH4+-N是本工程的重点处理项目。(4) TP污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。城市污水处理厂多采用生物除磷，必要时辅以化学除磷为补充，以确保出水磷浓度满足排放标准的要求，并尽可能减少加药量，降低处理成本。a.化学除磷化学除磷主要是向污水中投加药剂，使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固液分离达到除磷目的。按照有关资料，当要求出水含磷0.5mg/l时，一般去除1kg磷所需要投加2.7kg铁和1.3kg铝。对特定的污水，金属盐投加量须通过试验确定。化学除磷方法的产泥量将增加，仅由沉淀剂与磷酸根结合生成的干泥量为2.3kgTs/kg Fe或3.6kgTs/kg Al，此外，还须考