郑州市马头岗污水处理厂可研(V2[1].0)

郑州市马头岗污水处理厂工程 可行性研究报告 I 前 言 郑州市位于河南省的中部，河南省的省会，国家历史文化名城，全国著名的商贸城市。郑州市是河南省的政治、经济、文化、科技、教育、金融和对内对外信息交流的中心，也是中西部地区重要的商品物资集散地和综合贸易中心。改革开放以来，郑州市利用具有的地理优势，调整产业结构，城市发展迅速。 2003 年全市生产总值首次突破千亿元大关，达到 1102.1 亿元，居全省第一。 随着城市的快速发展，城市用水量的不断增加，污水排放量也不断增加。由于郑州市污水干管系统不尽完善和城区北部尚无污水处理厂，每天仍有大量未经处理的污水直接排 入市内河道，对城市环境的影响越来越大，也加剧了地面水及地下水的污染，直接危害城市生态环境和人民身体健康。 为改善郑州市的水污染状况，郑州市从 1994 年开始立项建设王新庄污水处理厂，规模为 40 万 m3/d，并于 2000 年 12 月 28 日投入运行，该厂于 2004 年被建设部评为“全国十佳污水处理厂”。刚投产运转的五龙口污水处理厂，规模 10 万 m3/d，已投入试运行。这两座污水处理厂的建设，大大减轻了郑州市的水污染状况，并对改善市内及下游的水环境起到积极的作用。但是，由于郑州市北区为城市污水的空白区，每天仍有大量的污水未经 处理直接排入市内的河流，继续影响市内环境。为解决水污染问题、保护环境和生态平衡，同时也为了保证社会和经济的可持续发展，郑州市委市政府决定对郑州市北区水环境污染进行综合治理，郑州市马头岗污水处理厂工程 可行性研究报告 II 完善进厂污水干管系统，兴建郑州市马头岗污水处理厂。 受郑州市污水净化有限公司的委托，天津市市政工程设计研究院和郑州市市政工程勘测设计研究院共同承担郑州市马头岗污水处理厂的可行性研究报告的编制工作，在搜集现场资料的基础上，我们对马头岗污水处理厂的选址、处理规模、建厂条件、污泥出路、拟采用的工艺路线进行了分析论证，并完成了可行性研究报告。 在 可研编制过程中，得到了郑州市污水净化有限公司和郑州市有关部门的大力支持和帮助，谨此表示衷心的感谢。 郑州市马头岗污水处理厂工程 可行性研究报告 I 目 录 第一章 概述 . 1 1.1 工程项目背景 . 1 1.1.1 项目基本情况 . 1 1.1.2 编制过程 . 1 1.2 编制依据及主要设计资料 . 2 1.2.1 编制依据 . 2 1.2.2 主要基础资料 . 3 1.2.3 依据的主要规范及标准 . 3 1.3 编制范围 . 5 1.4 编制原则 . 5 1.5 工程内容摘要 . 6 1.5.1 工程服务范围 . 6 1.5.2 工程建设内容 . 7 1.5.3 本工程设计年限 . 7 1.5.4 工程效益 . 7 1.5.5 工程总投资 . 8 第二章 城市概况 . 9 2.1 城市历史特点、地理位置、行政区划 . 9 2.2 城市规模及交通、通讯 . 9 2.3 自然条件 . 10 郑州市马头岗污水处理厂工程 可行性研究报告 II 2.3.1 地形 . 10 2.3.2 城市水系 . 10 2.3.3 气象 . 12 2.3.4 工程地质 . 13 2.3.5 水文地质 . 13 2.4 城市供水状况 . 14 2.4.1 城市供水现状 . 14 2.4.2 供水规划 . 16 2.5 城市排水系统现状及存在问题 . 16 2.5.1 排水系统现状 . 16 2.5.2 城市排水系统存在问题 . 19 2.6 工程建设的必要性 . 20 2.6.1 淮河流域污染治理的需要 . 20 2.6.2 城市发展的需要 . 21 2.6.3 改变城市 污水对生态环境影响的需要 . 23 2.6.4 建设郑州市马头岗污水处理厂工程的迫切性和必要性 . 27 第三章 污水管网工程设计 . 28 3.1 已经立项的马头岗污水泵站及干管工程情况 . 28 3.1.1 马头岗污水泵站及干管工程项目实施情况概述 . 28 3.1.2 马头岗污水泵站及干管工程建设内容 . 28 3.2 马头岗污水处理厂配套管网工程设计 . 30 3.3 配套管道工程主要工程量 . 34 郑州市马头岗污水处理厂工程 可行性研究报告 III 3.4 配套管道工程分期实施计划 . 35 第四章 方案论证 . 37 4.1 工程建设规模论证 . 37 4.1.1 污水排放体制及排水系统 . 37 4.1.2 污水量预测 . 37 4.1.3 工程建设规模确定 . 41 4.2 污水处理厂进出水水质的确定 . 41 4.2.1 污水处理厂进水水质的确定 . 41 4.2.2 污水最终受纳水体及污水利用 . 52 4.2.3 污水处理程度及出水水质的确定 . 52 4.3 污水处理厂厂址的确定 . 53 4.3.1 污水处理厂选址原则 . 53 4.3.2 污水处理厂厂址的确定 . 54 4.4 污水 处理工艺方案论证 . 55 4.4.1 方案选择的原则 . 56 4.4.2 污水处理工艺概述 . 57 4.4.3 污水处理工艺比选 . 58 4.4.4 污水处理工艺方案的确定 . 66 4.4.5 污水处理厂主要单体工艺选择 . 70 4.5 污泥处理工艺方案的论证 . 76 4.5.1 污泥处理的目的 . 76 4.5.2 污泥处理流程的选择 . 77 郑州市马头岗污水处理厂工程 可行性研究报告 IV 第五章 污水处理厂工程设计 . 85 5.1 污水处理厂平面布置 . 85 5.2 厂区高程设计 . 87 5.3 UCT 工艺方案主要构筑物设计 . 88 5.3.1 粗格栅及进水泵房 . 88 5.3.2 细格栅及旋流沉砂池 . 90 5.3.3 计量槽 . 91 5.3.4 初沉池 . 92 5.3.5 初沉污泥泵房 . 93 5.3.6 UCT 反应池 . 93 5.3.7 二沉池 . 95 5.3.8 回流污泥泵房 . 96 5.3.9 鼓风机房 . 97 5.3.10 加氯间及 氯库 . 98 5.3.11 接触池 . 99 5.3.12 剩余污泥浓缩机房（浓缩脱水机房） . 100 5.3.13 污泥消化池 . 101 5.3.14 污泥控制室 . 102 5.3.15 沼气脱硫塔 . 103 5.3.16 沼气罐 . 103 5.3.17 沼气火炬 . 104 5.3.18 污泥脱水机房 . 104 郑州市马头岗污水处理厂工程 可行性研究报告 V 5.4 倒置 A2/O 工艺方案主要构筑物设计 . 105 5.5 CAST 工艺方案主要构筑物设计 . 107 5.5.1 CAST 工艺反应池 . 107 5.5.2 鼓风机房 . 109 5.6 电气设计 . 110 5.6.1 设计范围 . 111 5.6.2 供电电源 . 111 5.6.3 负荷计算及配电方案 . 111 5.6.4 设备选择 . 114 5.6.5 无功功率因数补偿 . 115 5.6.6 计量 . 116 5.6.7 防雷与接地设计 . 116 5.7 自控仪表设计 . 116 5.7.1 污水 处理厂控制系统的构成及功能 . 117 5.7.2 现场工艺参数检测和设备控制要求 . 121 5.7.3 厂区自控缆线敷设 . 132 5.8 通信设计 . 132 5.9 建筑设计 . 133 5.10 结构设计 . 136 5.11 采暖、空调设计 . 138 第六章 再生水利用工程设计 . 141 6.1 再生水回用的意义 . 141 郑州市马头岗污水处理厂工程 可行性研究报告 VI 6.2 我国再生水资源利用情况 . 141 6.3 郑州市水资源利用情况及存在问题 . 142 6.4 回用水工程项目建设的必要性及可行性 . 144 6.4.1 污水回用的必要性 . 144 6.4.2 污水回用的可行性 . 144 6.5 再生水处理站近期建设规模的确定 . 146 6.6 进、出水水质的确定 . 148 6.7 工艺方案论证 . 149 6.8 工艺设计 . 151 6.8.1 处理工艺流程 . 151 6.8.2 主要构（建）筑物及设备 . 152 第七章 污泥处置 . 156 7.1 污泥处置的必要性 . 156 7.2 污泥处置原则 . 156 7.3 常用污泥处置技术 . 157 7.3.1 常用污泥处置技术概述 . 157 7.3.2 常用污泥处置技术对比 . 159 7.4 污水处理厂污泥处置方案论证 . 162 7.4.1 供电电源 . 162 7.4.2 郑州市污水处理厂污泥处置方案 . 162 7.4.3 马头岗污水处理厂污泥处置方案的比较 . 165 第八章 环境保护篇 . 167 郑州市马头岗污水处理厂工程 可行性研究报告 VII 8.1 本项目实施过程中对环境的影响及对策 . 167 8.1.1 主要的环境影响 . 167 8.1.2 缓解污水处理厂施工过程对环境影响的措施 . 169 8.2 污水处理厂建成后对环境的影响及对策 . 171 8.2.1 污水处理厂对环境的影响 . 172 8.2.2 解决污水处理厂对周围环境影响的对策 . 174 第九章 劳动保护篇 . 176 9.1 编制依据 . 176 9.2 主要危害因素分析 . 177 9.3 安全卫生防范措施 . 180 9.4 安全生产措施 . 182 第十章 节能篇 . 183 第十一章 消防篇 . 185 11.1 总体布置 . 185 11.2 厂前区防火 . 185 11.3 污水处理区、污泥处理区防火 . 186 11.4 消防给水 . 188 11.5 电气防火设计 . 189 11.6 通风与采暖防火设计 . 190 第十二章 防腐篇 . 192 第十三章 投资估算与财务分析 . 194 第十四章 项目管理及实施计划 . 195 郑州市马头岗污水处理厂工程 可行性研究报告 VIII 14.1 实施原则及步骤 . 195 14.2 项目的管理机构及项目实施 . 196 14.2.1 项目管理机构 . 196 14.2.2 项目招投标 . 196 14.2.3 设计、施工、安装与监理 . 200 14.2.4 污水处理厂的调试与试运转 . 200 14.3 项目实施计划 . 201 14.4 污水处理厂的运行管理 . 201 14.4.1 运行维护措施 . 201 14.4.2 污水处理厂的运营方式 . 202 14.5 人员编制 . 203 第十五章 工程项目风险分析 . 206 15.1 污水处理厂风险影响预测 . 206 15.2 污水处理系统运行风险分析 . 206 15.3 污水处理工程财务风险分析 . 207 15.3.1 概述 . 207 15.3.2 确定风险变量及其概率分布 . 208 15.3.3 蒙特卡洛模拟计算 . 211 15.3.4 财务风险分析结论 . 214 第十六章 工程项目效益分析 . 215 16.1 环境效益 . 215 16.2 社会效益 . 215 郑州市马头岗污水处理厂工程 可行性研究报告 IX 16.3 经济效益 . 216 第十七章 结论与建议 . 217 17.1 结论 . 217 17.2 建议 . 218 附件 . 219 附表 . 238 郑州市马头岗污水处理厂工程 可行性研究报告 -1- 第一章 概述 1.1 工程项目背景 1.1.1 项目 基本情况 工程名称：郑州市马头岗污水处理厂工程 项目地点：郑州市 107 国道以东、马头岗军用机场以西、贾鲁河以南、马林支渠以北 建设单位：郑州市污水净化有限公司 编制单位：天津市市政工程设计研究院 郑州市市政工程勘测设计研究院 1.1.2 编制过程 天津市市政工程设计研究院和郑州市市政工程勘测设计研究院受郑州市污水净化有限公司委托，承担了郑州市马头岗污水处理厂工程可行性研究报告的编制工作。 接受委托后我院立即组织有关设计人员前往现场搜集资料，在充分调研郑州市排水设施 现状、排水规划情况、马头岗污水处理厂进厂管网建设情况、系统内排水设施现状情况的基础上，完成了马头岗污水处理厂可行性研究报告的编制工作。 郑州市马头岗污水处理厂工程 可行性研究报告 -2- 1.2 编制依据及主要设计资料 1.2.1 编制依据 郑州市城市总体规划（ 1995 2010） 郑州市建成区排水专项规划（中国市政工程华北设计研究院，2002 年 9 月） 郑州市马头岗污水泵站及干管工程可行性研究报告（郑州市市政工程勘测设计研究院， 2003 年 5 月） 郑州市发展计划委员会郑计资（ 2003） 401 号关于郑州市马头岗污水泵站及干管工程可行性研究报告的批复 郑州市马头岗污水泵站及干管工程初步设计（郑州市市政工程勘测设计研究院， 2003 年 8 月） 郑州市发展计划委员会郑计设（ 2004） 27 号关于郑州市马头岗污水泵站及干管工程初步设计的批复 郑东新区基础设施总体规划（中国市政工程华北设计研究院，郑州市规划勘测设计研究院， 2003 年 7 月） 郑州市郑东新区龙子湖地区控制性详细规划（中国市政工程华北设计研究院、郑州市规划勘测设计研究院， 2003 年 9 月） 郑州市污水治理工程马头岗污水处理厂项目建议书（中国市政工程华北设计研究院， 2004 年 4 月） 设计任务委托书（郑州市污水净化有限公司） 郑州市马头岗污水处理厂项目环境影响报告书（报批版）（河南 郑州市马头岗污水处理厂工程 可行性研究报告 -3- 省环境保护研究所， 2005 年 3 月） 1.2.2 主要基础资料 郑州市污水净化有限公司提供的相关资料： 郑州市污水系统现状及规划图 马头岗污水处理厂厂区构（建）筑物限高图 马头岗污水处理厂厂区现状图 马头岗污水系统现状水质监测 1.2.3 依据的主要规范及标准 1、室外给水设计规范（ 97 年版）（ GBJ13-86） 2、室外排水设计规范（ 97 年版）（ GBJ14-87） 3、地面水环境质量标准（ GB3838-2002） 4、恶臭污染物排放标准（ GB14454-93） 5、地下水质量标准（ GB/T14848-93） 6、环境空气质量标准（ GB3095-96） 7、工业循环水冷却设计规范（ GB50102-2003） 8、起重设备安装工程施工及验收规范（ GB50279-98） 9、城市环境卫生设施规划规范（ GB50337-2003） 10、城市污水处理厂污泥排放标准（ CJ3025-1993） 11、城市污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准（ CJJ31-89） 12、城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程（ CJJ60-94） 13、建筑设计防火规范（ 2001 年版）（ GBJ16-87） 郑州市马头岗污水处理厂工程 可行性研究报告 -