吉林省某镇污水处理工程可行性研究报告.doc

吉吉林林省省 X XX X 县县 X XX X 镇镇污污水水处处理理工工程程 可可行行性性研研究究报报告告 工程号 工程号 中国市政工程中国市政工程 XXXX 设计研究院设计研究院 20092009 年年 1111 月月 吉吉林林省省 X XX X 县县 X XX X 镇镇污污水水处处理理工工程程 可可行行性性研研究究报报告告 工程号工程号 院 长 院总工程师 院副总工程师 所 长 所总工程师 所副总工程师 项目负责人 中国市政工程中国市政工程 XXXX 设计研究院设计研究院 20092009 年年 1111 月月 吉吉林林省省 X XX X 县县 X XX X 镇镇污污水水处处理理工工程程 可可行行性性研研究究报报告告 工程号工程号 专业负责人专业负责人 给排水专 业 电气自控专业 暖 通 专业 建 筑 专业 结 构 专 业 工程经济专业 中国市政工程中国市政工程 XXXX 设计研究院设计研究院 20092009 年年 1111 月月 目目 录录 目目 录录 1 前前 言言 1 第第 1 章章 概述概述 3 1 1 项目背景项目背景 3 1 1 1 项目名称 3 1 1 2 承办单位及概况 3 1 1 3 编制依据 3 1 1 4 编制范围 3 1 1 5 编制原则 3 1 1 6 工程规划年限 4 1 2 项目概况项目概况 4 1 2 1 建设内容及规模 4 1 2 2 主要建设条件 4 1 2 3 项目投入的总资金和效益情况 5 1 3 主要结论主要结论 5 第第 2 章章 现状评价及建设条件现状评价及建设条件 6 2 1 城市概况城市概况 6 2 1 1 地理位置 6 2 1 2 自然条件 6 2 2 城市规划城市规划 8 2 2 1 城市规模 8 2 2 2 社会经济 8 2 3 建设建设 XX 县县 XX 镇污水处理厂的必要性和可行性镇污水处理厂的必要性和可行性 9 2 3 1 建设 XX 县 XX 镇污水处理厂的必要性 9 2 3 2 建设 XX 县 XX 镇污水处理厂的可行性 11 2 4 城市排水规划及城市排水设施现状城市排水规划及城市排水设施现状 11 2 4 1 城市排水规划 11 2 4 2 城市排水设施现状 11 第第 3 章章 工程方案论证工程方案论证 13 3 1 排水体制及管网系统论证排水体制及管网系统论证 13 3 1 1 排水体制论证 13 3 1 2 截流倍数的确定 14 3 1 3 排水管网系统论证 15 3 2 工程规模论证工程规模论证 16 3 2 1 水量预测 16 3 2 2 工程规模确定 18 3 3 水质论证水质论证 18 3 3 1 进水水质论证 18 3 3 2 二级处理程度论证 19 3 4 厂址选择论证厂址选择论证 20 第第 4 章章 工程方案选择及比较工程方案选择及比较 22 4 1 污水处理方案论证污水处理方案论证 22 4 1 1 预处理方案 22 4 1 2 一级处理方案 22 4 1 3 二级处理方案 23 4 2 方案比较方案比较 26 4 2 1 二级处理工艺方案比较 26 4 3 污泥处理工艺方案论证及最终处置污泥处理工艺方案论证及最终处置 32 4 3 1 污泥处理工艺方案论证 32 4 3 2 污泥的最终处置 33 4 4 管材比较管材比较 34 第第 5 章章 工程方案设计工程方案设计 38 5 1 设计规模设计规模 38 5 2 排水管网设计排水管网设计 38 5 2 1 截流干管设计 38 5 2 2 排水干管新建及改造 39 5 2 3 排水构筑物 40 5 3 污水处理厂推荐方案设计污水处理厂推荐方案设计 40 5 3 1 工艺设计 40 5 3 2 建筑设计 44 5 3 3 结构设计 48 细格栅间细格栅间 54 5 3 4 电气设计 58 第第 6 章章 法规 条令专篇法规 条令专篇 67 6 1 节能节能 67 6 1 1 能耗 67 6 1 2 节能措施综述 67 6 2 消防消防 68 6 2 1 设计依据 68 6 2 2 工程概述 68 6 2 3 总图 68 6 2 4 建筑防火 69 6 3 建设用地评述建设用地评述 69 6 3 1 拟选厂 场 址和周围环境的评述 69 6 3 2 用地规模评述 70 6 4 抗震设防抗震设防 70 6 4 1 设计依据 70 6 4 2 抗震设计原则 70 6 4 3 各建 构筑物的抗震重要性类别及防震构造措施 71 6 4 4 地基基础抗震设计 72 6 5 环境保护环境保护 72 6 5 1 组织管理措施 73 6 5 2 技术管理措施 73 6 5 3 设计采用的环境保护标准 76 6 5 4 存在的问题和建议 76 6 6 职业安全卫生职业安全卫生 77 6 6 1 设计依据 77 6 6 2 生产过程中职业危害因素的分析 77 6 6 3 职业安全卫生设计中将采用的主要防范措施 77 6 7 工程招标工程招标 79 6 7 1 项目业主 79 6 7 2 招标范围 79 6 7 3 招标组织形式 79 6 7 4 招标方式 79 6 7 5 工程分包 79 第第 7 章章 管理机构 人员编制及建设进度管理机构 人员编制及建设进度 82 7 1 管理机构管理机构 82 7 1 1 实施组织机构 82 7 1 2 运行管理机构 82 7 2 人员编制人员编制 82 7 3 工程进度计划工程进度计划 84 第第 8 章章 主要材料及设备表主要材料及设备表 86 第第 9 章章 投资估算及资金筹措投资估算及资金筹措 92 9 1 投资估算编制说明投资估算编制说明 92 9 1 1 工程内容概述 92 9 1 2 编制依据 92 9 2 流动资金估算流动资金估算 93 9 3 项目投入总资金及分年投入计划项目投入总资金及分年投入计划 93 9 4 资金筹措资金筹措 93 9 5 融资方案分析融资方案分析 93 9 5 1 资金来源的可靠性及融资结构分析 93 9 5 2 融资成本分析 94 9 5 3 融资风险分析 94 第第 10 章章 经济评价经济评价 96 10 1 主要参数 基准收益率 投资回收期主要参数 基准收益率 投资回收期 96 10 2 工程实施进度及投资分年使用计划工程实施进度及投资分年使用计划 96 10 3 成本预测成本预测 96 10 3 1 基础数据 96 10 4 流动资金流动资金 97 10 5 利润与利润分配利润与利润分配 97 10 6 项目的盈利能力项目的盈利能力 97 10 7 项目的清偿能力分析项目的清偿能力分析 98 10 8 项目的不确定性分析项目的不确定性分析 98 10 9 风险分析风险分析 100 10 10 经济评价结论经济评价结论 101 第第 11 章章 结论 存在问题与建议结论 存在问题与建议 102 11 1 结论结论 102 11 2 存在问题存在问题 102 11 3 建议建议 102 前前 言言 XX 县位于吉林省东南部 长白山西北麓 头道松花江和二道松 花江汇合处 长白山特殊的自然地理条件 使 XX 县自然资源十分丰 富 素有 立体宝库 之称 充分保护和利用丰富的森林 水力和 矿藏资源以及发展以林参为主的多种经营是 XX 发展经济的主要特点 XX 县县城城区现状人口约 4 42 万人 至 2020 年 XX 县城城区人口 将增至 7 万人左右 XX 镇是 XX 县县城 县委 县政府所在地 具有 重要的经济和战略地位 由于历史及其它原因 县城各项城市建设 均未得到应有的发展 排水工程更为明显 随着楼房的增多和工业 企业的发展 雨水 生活污水和生产污水未经处理直接排入就近水 体 最后汇入松花江 由于 XX 县城位于松花江上游 污水不仅造成 松花江污染 而且影响了城市形象 造成较差的影响 为了改变 XX 县城的城市环境 适应经济发展和环境保护的需要 XX 县建设局曾于 2003 年委托中国市政工程 XX 设计研究院编制 XX 县 城城区污水处理工程的可行性研究报告 该可研报告在 2003 年 3 月 份经吉林省专家审查通过 但由于近年来松花江污染的加剧 国家 对松花江流域污染治理极为重视 原可研中所采用的工艺已无法满 足对出水水质的要求 因此 XX 县建设局委托我院重新编制 吉林省 XX 县 XX 镇污水处理工程可行性研究报告 我院接受委托后 工程技术人员到 XX 镇进行现场踏勘 并收集 基础资料 与有关领导及技术人员进行了详细的调查研究 在此基 础上编制了本可行性研究报告 在编制可行性研究报告过程中 设 计人员得到了 XX 镇有关领导和部门的大力支持 谨致感谢 本可研设计内容包括截流干管和污水处理厂 截流干管按远期 2020 年规模 4 万 m3 d 设计 总长 3 2 km 污水处理厂采用二级处理 CAST 工艺 按近期设计年限 2010 年 2 万 m3 d 规模设计 工程总投资 为 6656 35 万元 第第 1 1 章章 概述概述 1 11 1 项目背景项目背景 1 1 11 1 1 项目名称项目名称 吉林省 XX 县 XX 镇污水处理工程 1 1 21 1 2 承办单位及概况承办单位及概况 一 承办单位 XX 县蓝天碧水基础设施建设有限责任公司 二 承办单位概况 该公司注册于 2007 年 10 月 24 日 公司注册资金 200 万 元 公司为有限责任公司 国有独资 公司经营范围 主营污水垃圾处理 道路地下排水管线 排 水管网维护建设 1 1 31 1 3 编制依据编制依据 1 XX县中心城区总体规划说明书 2 XX 县城排水现状图 1 1 41 1 4 编制范围编制范围 本可行性研究报告具体编制范围如下 1 设计规模近期 2 万 m3 d 的污水处理厂一座 2 设计规模 4 万 m3 d 的排水截流干管和部分排水及雨水干管 3 污水处理厂和排水管网附属工程 1 1 51 1 5 编制原则编制原则 根据国家有关技术 经济等方面的政策和省 市政府对污水处 理厂及排水管网工程的要求 确定以下编制原则 1 要结合XX镇城市发展总体规划的要求 并能符合松花江流域 污染综合治理及XX镇排水系统总体发展规划的要求 2 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 3 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 节省工程用地 4 统筹考虑施工方便 管理维护便捷 运转安全等因素 自控 程度要达到国内先进水平 5 某些国内技术尚未过关的设备 特别是自控系统 控制仪表 部分污水处理工艺设备及污泥处理设备等可以考虑从国外引进 同 时注意结合我国国情 1 1 61 1 6 工程规划年限工程规划年限 根据XX镇排水系统总体发展规划 XX镇污水处理厂工程的规划 年限确定为 近期工程为2010年 远期工程为2020年 1 21 2 项目概况项目概况 1 2 11 2 1 建设内容及规模建设内容及规模 工程内容包括近期 2010 年处理规模为 2 万 m3 d 污水处理厂一座 并预留远期位置 铺设污水截流干管 3 2km 1 2 21 2 2 主要建设条件主要建设条件 1 供水 污水厂给水系统引自城区给水管网 2 供电 XX 镇污水处理工程的供电负荷为二类负荷 供电电源拟由污水 处理厂附近变电所引 10KV 50Hz 双回路至厂区 输电距离约为 1 5km 3 供热 污水处理厂采用集中热源供热 4 排水 二道松花江与松江河交汇处 50 年一遇洪水位为 426 116m 由于 紫外线消毒槽间的出水液位 427 00m 高于二道松花江与松江河交汇 处 50 年一遇洪水位 故污水经处理后自流排入松花江 1 2 31 2 3 项目投入的总资金和效益情况项目投入的总资金和效益情况 污水处理工程估算总投资为 6656 35 万元 第一部分费用为 4805 86 万元 第二部分费用为 968 22 万元 基本预备费为 577 41 万元 流动资金为 69 97 万元 1 本工程建设投资申请三千万元银行贷款 年利率为 7 83 2 其余资金自筹 1 31 3 主要结论主要结论 1 本工程建设符合 XX 镇总体规划的要求 是治理松花江流域 污染的必须 对推动与促进 XX 镇经济发展 有十分重要的意义 而 且对方便人们生产生活 美化城市环境起到重要作用 所以它的建 设势在必行 而且应尽快实施 2 该项目有较大的社会效益 建设该项目 将大大改善人民的 生活环境 改善社会环境 因此该项目是必要的 3 以上结果表明所得税后得财务内部收益率 全部投资 均大 于行业基准收益率 4 的标准 企业赢利能力超过行业规定的水平 财务净现值大于零 说明该项目在财务上是可以接受的 项目建成 后具有显著的社会效益和环境效益 因此建设本项目是切实可行的 第第 2 2 章章 现状评价及建设条件现状评价及建设条件 2 12 1 城市概况城市概况 2 1 12 1 1 地理位置地理位置 XX 县位于吉林省的东南边陲 长白山西北麓 地处松花江上游 白山市的 XX 部 北连桦甸市 敦化市 西与靖宇县隔江相望 西南 同江源县 临江市相连 东与安图县接壤 东南部与长白朝鲜族自 治县毗邻 并以长白山与朝鲜民主主义人民共和国山水相连 全县 南北长 119km 东西宽 82km 幅员面积 6153 11 km2 地理坐标为 东经 127 01 128 05 北纬 41 42 42 49 XX 县中心城区位于长白山腹地头道松花江右岸 居县城的西部 地理位置 东经 127 128 北纬 41 30 42 30 XX 县城 XX 镇位于全县的西部边缘 西隔松花江与靖宇县相望 西北为抽水 乡 北部与万良镇相邻 XX 部与北岗镇连接 东与东南与兴隆乡相 连 南部与仙人桥镇相接 2 1 22 1 2 自然条件自然条件 1 地形地貌 XX 县地势由东南向西北逐渐倾斜 地貌类型为长白山地貌区 地 质构造大部分是长白山火山熔岩 并经过第四纪冰川作用 形成了 不同类型的四个地貌区域 即 长白山火山 中山 台地地貌 长 白山熔岩台地地貌 老岭中 低山河川地地貌和牡丹岭中 低山地 地貌 XX 镇地处长白山腹地头道松花江河谷盆地 四面群山起伏 层 峦叠障 地貌类型由河漫滩和一级阶地组成 2 工程地质 XX 镇地表为第四纪冲积层所覆盖 地表砂砾层约为 5m 左右 地 耐力一般为 150 200 千帕 最大冰冻深度 1 26 m 1 5m 地下水 位 1 m 4m 该地区地震烈度为 6 度 3 气象 水文 1 气象 XX 县属我国 XX 地区东部山区寒温带湿润气候区 由于东南季风 受阻于长白山脉很难达到本区 因此大陆性气候特点显著 各地由 于受纬度 海拔高度和地形的影响 气候差异较大 全县年平均气温 4 3 日照时数 2200 h 2500h XX 县地处长 白山迎风坡 大部分地面被森林覆盖 降水量充沛 年平均降水 764 4mm 降水量的空间分布随高度升高而增加 无干旱年份 无霜 期年平均 90 130d XX 县全年盛行东南风 历年最大风速 12 3m s 1981 年 7 月 8 日 年平均风速为 2 m s XX 镇因地形因素影响 具有明显的山地气候特征 年平均气温 4 2 最高气温 34 7 1962 年 6 月 最低气温 37 7 1970 年 1 月 无霜期 110d 120d 左右 年平均降水量 827 4mm 由于受 季节和地形因素影响 主导风向为东南风 夏季多东南风 冬季多 西北风 2 水文 XX 县境内 10km 以上的大小江河 66 条 分属头道松花江 二道 松花江水系 XX 镇境内有两条河流在城市西北角汇合 西面为二道 松花江 XX 和靖宇界河 北面为松江河 流经镇内的松江河因受电站影响水量很小 其源头在白云峰 河宽 80 200m 汇水面积 1900km2 全长 105km 未设电站前最大流 量 3880m3 s 最小流量 268 m3 s 最大水深 5 96m 最小水深 0 5m 最大流速 5m s 二道松花江即二道白河是松花江水系源头 发源于长白山顶部 天池 由 19 条河流汇流而成 在 XX 县境内的流域面积为 1927km2 由于河流源出植被完整的高耸山地 河流落差大 河谷呈 字型 多狭谷急流 清澈可鉴 具有明显的山地河流特点 4 地震烈度 根据 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 附录 A 查得 XX 镇地区抗震设防烈度为 6 度 设计基本地震加速度值为 0 05g 设计 地震分组为第一组 2 22 2 城市规划城市规划 2 2 12 2 1 城市规模城市规模 XX 镇现状实际居住人口 4 42 万人 建设用地规模 7 06 km2 人 均建设用地 100 8m2 城市规划区 XX 县城市规划区位于长白山腹地头道松花江右岸 居全县的西部 沿线的三分之一位于松花江岸边 城市规划区位于 全县的西部边缘 西隔松花江与靖宇县相望 西北为荒沟村 北部 至松花江支流北端 北端将北山划入规划区 东侧以东山东部山底 线为界 南部将南山划入城市规划区 具体包括 城市建成区的五 个社区 一个街道范围内松花江及其支流 北山 东山 南山的全 部 包括中心街村 夹信子村 西关村 南关村 狍子圈村的全部 和西川村的一部分 幅员面积 21 55 km2 2 2 22 2 2 社会经济社会经济 1 行政区划 全镇分为江北区 北新区 老城区 西南区 东南区五个区 2 人口 XX 镇现状实际居住人口 4 42 万人 其中非农业人口 3 97 万人 农业人口 0 39 万人 暂住人口 0 06 万人 至 2010 年 中心城区实际居住人口 4 9 万人 其中 非农业人 口 4 40 万人 农业人口 0 40 万人 暂住人口 0 10 万人 至 2015 年 中心城区实际居住人口 5 5 万人 其中 非农业人 口 4 85 万人 农业人口 0 45 万人 暂住人口 0 20 万人 至 2020 年 中心城区实际居住人口 7 0 万人 其中 非农业人 口 6 0 万人 农业人口 0 55 万人 暂住人口 0 45 万人 3 社会经济发展情况 XX 镇 即 XX 县城 是 XX 县县政府所在地 该镇是白山市北部 的中心城市 是全县的政治和文化中心 是以长白山旅游服务业为 主导 以特产加工和医药业为补充的小城市 XX 拥有丰富的森林资 源 水力资源 矿藏资源 过去由于受地形 交通以及规划方面的 影响 县城在工业 农业及其它方面的发展较慢 没有起到核心城 镇的作用 受国家经济大环境的影响 XX 镇的经济必将以较快速度 不断发展壮大 2 32 3 建设建设 XXXX 县县 XXXX 镇污水处理厂的必要性和可行性镇污水处理厂的必要性和可行性 2 3 12 3 1 建设建设 XXXX 县县 XXXX 镇污水处理厂的必要性镇污水处理厂的必要性 拟建污水处理厂负担的是 XX 县城的工业废水和生活污水 目前 这部分城市污水大部分直接排入松江河和松花江 造成灌溉区农产 品质量下降 地下水受到严重污染 癌症发病率增高 同时由于排 放水中 BOD COD 等超过国家标准 致使河流污染 建设 XX 镇污水 处理厂 1 可有效控制松花江水系的污染 XX 镇位于松花江上游 目前 XX 镇全部污水在没有进行处理的情 况下直接排放 污水厂的建设将减轻松花江的污染程度 2 可从根本上消除水污染对沿岸人民造成的危害 使环境得以 美化 目前污水受纳水体附近的低洼地带污染严重 当地居民不能饮 用地下水 给供水造成了很大的困难 也影响了周围的环境卫生 另一方面 用污水灌溉的蔬菜 水稻受污染 对市民的身体健康带 来危害 根据城市总体规划 XX 镇将建成旅游城市 更需要加强城镇环 境建设 污水处理厂的建设及投产将缓解和消除对周围和地下水的 污染 使周围江水水质变清 使城镇平添几分秀色 3 建设污水处理厂 可有力地促进 XX 镇经济的发展 招商引资是 XX 镇经济发展的重点 随着 XX 镇各项产业高速开 发 污染也会逐步加剧 而污染的加剧 无论是从自然条件方面还 是从社会环境方面 都必然会扼制生产的发展 因此 从根本上解 决环境污染问题才能真正保证 XX 镇工业的高速发展 根据基本建设项目三同时的建设原则 每个建设项目都必须同 时建设污水处理设施 如果没有城市污水处理厂 每个项目都必须 独立建设完备的达到排放要求的污水处理设施 即建设小而全的污 水处理设施 这样势必会降低总体经济效益 建设污水处理厂之后 每个项目内部的污水处理设施就可以改为预处理设施 从而降低工 业项目的投资 同时便于污水的集中管理 有效地保证工程的经济 效益 社会效益和环境效益 从这个意义上来看 建设污水处理厂 可使一些工业项目迅速上马 更有效地吸引国内外资金 发展本区 域的经济 同时也可以提高总体经济效益 总之 为使 XX 镇的城市环境得到改善 环境保护的步伐能够跟 上经济发展的步伐 消除污水对松花江水系的污染 保护两岸的生 态环境 保证人民的身体健康 兴建 XX 镇的污水处理厂是必要的和 紧迫的 它具有显著的社会效益 经济效益和环境效益 2 3 22 3 2 建设建设 XXXX 县县 XXXX 镇污水处理厂的可行性镇污水处理厂的可行性 XX 镇地处中国的 XX 地区 气候寒冷 建设污水处理厂有一定的 难度 但根据 XX 地区及国外相类同气候地区的工程经验 证明在寒 冷地区建设污水处理厂是可行的 因此 只要污水厂的设计参数选 用合理 工程措施采用得当 取得良好的处理效果是不存在任何问 题的 污水处理工程属城市公益事业 随着人们环保意识的普遍增强 建设城市排水设施得民心 顺民意 广大居民一定会理解和支持的 因此可考虑增收排水费 既可为本工程筹集到足够的建设资金 又 可完成城市公用设施管理的配套改革 一举两得 2 42 4 城市排水规划及城市排水设施现状城市排水规划及城市排水设施现状 2 4 12 4 1 城市排水规划城市排水规划 排水系统发展规划是以实事求是 因地制宜 充分利用原有排 水设施为原则 把现状与长远 局部与整体结合起来 使城市排水 工程成为 排灌 结合 综合利用 变害为利的系统工程 以达到 经济合理 发挥效益 综合治理的目的 按照 XX 镇城市总体规划 排水的发展方向是变正交排水为截流 式排水 雨水直接排放 污水经处理后排放 2 4 22 4 2 城市排水设施现状城市排水设施现状 1 现状 XX 县城老城区现有排水体制为合流制 北新区为分流制 主要 排水形式有暗管 明渠 明渠盖板等 排水系统比较完善 县城内 有五个排水出口分散排入松花江 1 XX 县南新区泵站排水出水口渠底高程为 428 655 2 XX 县园林处泵站排水出水口渠底高程为 426 345 3 北新区预制构件厂北排水出水口渠底高程为 423 51 4 文化大楼后排水出水口渠底高程为 424 86 5 县邮政局排水口 并有三座排水泵站 泵站为半淹没式 雨季开泵 平时自流 现有合流管管径为 d300 d800 排水管道长 34 84 km 2 存在的主要问题 1 由于 XX 县城局部地段地势平坦 排水困难大 雨季易形 成内涝 2 现有排水管道的管径还有许多不合理的地方 使管道过水 能力受到影响 加上少数居民环境意识淡薄 任意倾倒污水 垃圾 污染道路 堵塞下水道 3 工业污水和生活污水不经处理直接进入排水管道 最终排 入松花江和松江河 影响下游水质 有些污水直接排入明沟 或随 处乱泼 严重污染环境和地下水 第第 3 3 章章 工程方案论证工程方案论证 3 13 1 排水体制及管网系统论证排水体制及管网系统论证 XX镇老城区现有排水体制为合流制 北新区为分流制 由于水 土流失的影响 以及不均匀沉降等原因 部分排水管道已失去使用 功能 给城市的发展 小区的建设和人民的日常生活带来非常多的 困难 3 1 13 1 1 排水体制排水体制论证论证 排水体制分为合流制和分流制 合流制是将城市污水和雨水混合在同一个管渠内统一收集并排 放 在合流制排水系统设计中除考虑污水的收集外 雨季要考虑一 定雨水截流倍数 使排水管道及截流干管截面增大 在污水处理上 雨季雨水混入 致使污水处理厂水质变化较大 不利于污水处理 同时部分污水仍排入水体 造成环境污染 合流制污水管线一般常 用于旧城区的原有管线 分流制是将城市污水和雨水分别收集在独立的管渠中排放 分 流制可克服合流制的一些缺点 分流制具有以下优点 1 管内水量较稳定 水力条件好 2 截流干管规格较小 投资较省 3 进入污水处理厂的流量和水质比较稳定 易于污水处理厂的 运行及管理 4 雨 污分流不会出现污水溢流对江河造成污染的现象 分流制也存在以下缺点 1 如果雨 污双管同时建设 工程总投资高 XX 镇现状排水设施比较落后 现有的排水管道为合流制排水管 道 北新区为分流制 根据 XX 镇建成管道合流居多的实际情况 参 照 XX 镇总体规划 确定 XX 镇城区排水体制近期以合流为主 远期 逐步完善为雨 污水分流制的排放体制 3 1 23 1 2 截流倍数的确定截流倍数的确定 截流倍数的选择主要受受纳水体的水环境容量 旱流污水水质 水量 城市暴雨类型 气象条件 投资合理性 污水的处理方式 远期排水规划等因素的影响 截流倍数的确定 要考虑现有经济条件和环境要求相适应的合 理水平 截流倍数越大 其环境的改善就会越有利 对周围水体的 污染越轻 但截流干管的基建投资越大 因此 在设计上应找到一 个合理的截流倍数 较好兼顾经济效益和环境效益这两个因素 根据 室外排水设计规范 编制组的调查 国内一些城市截流 倍数一般采用 当截流倍数增大时 其投资的增长倍数与环境效 益的改善程度相比较 从经济效益上考虑是不合算的 因此 当合 流制排水系统具有较大排泄能力时 截流倍数不应考虑过大 国内外研究表明 选择 n0 2 比选 n0 1 其工程投资和运转费约增 加一倍左右 随着 n0值进一步增加 投资和运转费会显著增加 截流所得污水 最终要汇入到城市相应的污水处理厂进行有效 的处理 污水处理厂规模大小是考虑多种因素而确定的 对国内部 分污水处理厂污水进水水质调查表明 因现有污水进入污水处理厂 水质较低 导致许多污水处理厂未能达到理想的处理效果 处理效 率低下 如果增加截留倍数 一方面在污水水质较低的条件下会进 一步降低污水水质 达不到污水处理厂所要求的理想处理效果 另 一方面会加大旱流时污水与暴雨期间合流污水的水量和水质的差值 加大污水处理厂管理难度 因此 应选择一个合理的截流倍数 既 保证含污染物浓度较高的初期雨水能进入到污水处理厂得到有效处 理 又不要过分地增大污水处理厂处理难度 随着城市化建设的推进 建设资金的逐渐投入 XX 镇将从雨污 合流制逐渐过渡到雨污分流制 大部分污水由独立的污水管网排至 污水处理厂进行处理 只有少量污水经合流制管网设置的截流井截 流进入污水处理厂 选择过高截流倍数 必然会加大截流干管的管 径 造成在远期管网实行分流 雨水进入污水管道流量减少后 部 分管网旱季污水流速小于规定流速的可能性 根据 XX 镇实际情况 参考国内外的实际经验 我们认为采用截 流倍数 n0 1 较符合 XX 镇的经济及环境情况 3 1 3 1 3 3 排水管网系统论证排水管网系统论证 城市排水系统在平面上的布置应根据地形条件 污水厂位置 河流情况 土壤条件及污水种类和污染程度等因素确定 以下为排 水系统布局的原则 1 符合地形趋势 顺坡排水 2 与街坊布局或规划相配合 3 经济合理 管网密度合适 排水路线最短 4 在流量和高程两个方面都能够顺利排除 5 汇水面积依据规划进行划分 6 管道避免穿越不易通过的建 构 筑物 城市污水处理厂的位置最合理选在城区西北角 二道松花江与 松江河交汇处 松花江城区段的下游 防洪堤内侧 这样布局的优点是 1 整个排水系统按照城市的自然走向布置 节省了管道的施 工土方量 减少了管道的埋深 2 污水处理厂建在城市的下游 处理后的出水直接排入城市 的下游 3 节省了排水系统的运行动力费用 4 避免了对 XX 县 XX 镇环境造成不利影响 根据污水处理厂的位置 城区地势走向和城市总体规划 排水 管网的现状 排污口的位置 XX 镇排水截流干管的布置方案如下 沿松花江防洪堤 松花江大街 内侧敷设截流干管 截流各出 水口的排水量 截流干管垂直排水干管敷设 管道总长 3 2km 管径 d500 d800 方案特点是 1 方案符合城市总体规划 排水体制由合流制逐渐向分流制 过渡 2 截流干管管径适中 投资较低 截流干管设计规模按远期规划水量 4 万 m3 d 一次性考虑 截流 倍数 n0 1 由于市区高差较大 污水输送不需要设提升泵站 排水系统布置情况详见附图 排水管网总平面布置图 3 23 2 工程规模论证工程规模论证 3 2 13 2 1 水量预测水量预测 1 居民综合生活用水量 根据 室外给水设计规范 GB50013 2006 规定 平均日综 合生活用水量标准 2010 年采用 160L cap d 2020 年采用 180L cap d 综合生活用水定额包括居民日常生活用水和公建用水 之和 但不包括浇洒绿地 道路用水和消防 市政用水 居民综合生活用水量预测 年限 项目 20102020 居民综合生活用水量标准 L cap d 160180 总人口 万人 4 97 0 用水普及率 95100 需水量 m3 d 744812600 2 工业企业用水量 根据 XX 镇城市总体规划 XX 县 XX 镇工业产值 2010 年 12 亿元 2020 年 35 亿元 万元产值消耗水量的大小 影响因素较多 根据工厂的性质 生产的工艺流程 生产规模的大小 生产设备的先进程度 生产人 员的熟练程度 管理人员的技术水平 工业用水的重复利用率 及 废水回收程度等因素有关 又根据 XX 镇的实际情况 宜建立节水型 工业为主精神 万元产值消耗水量不宜太大 根据 XX 镇总体规划 万元产值耗水量 2010 年为 65 m3 万元 2020 年为 55m3 万元 最高 日工业用水量的预测表见下表 工业用水量预测 年限 项目 20102020 XX镇工业总产值 亿元 年 1235 万元产值综合耗水量 m3 万元 6555 重复利用率 4050 需水量 m3 d 1282226370 3 总用水量 综合以上各项 城市总用水量见下表 总用水量预测 年限 项目 20102020 居民综合生活需水量 m3 d 744812600 工业需水量 m3 d 1282226370 未预见水量 m3 d 以上总量的 20 40547794 总需水量 m3 d 2432446764 4 总污水量 城市污水量的发生与城市的供水量密切相关 我国各大中城市 的排水系数一般在 K 0 75 0 85 之间 考虑目前 XX 镇污水管道还不 十分完善 污水收集率较偏低 所以 XX 镇的排水系数取近期取 K 0 8 远期随着排水管网得进一步完善取 K 0 85 即污水排水量近 期按城市总用水量的 80 计算 远期按城市总用水量的 85 计算 总 污水量预测见下表 总污水量预测 年限 项目 20102020 总需水量 m3 d 2432446764 排水率 8085 总排水量 m3 d 1945939749 3 2 23 2 2 工程规模确定工程规模确定 XX县XX镇污水处理厂规模确定为近期 2010年 2万m3 d 远期 2020年 4万m3 d 3 3 3 3 水质论证水质论证 3 3 13 3 1 进水水质论证进水水质论证 XX 镇污水厂接纳的是生活污水和工业废水 根据 XX 县的总体规 划 城市发展方向是 以医药工业 特产加工工业 旅游为主的小 城市 县城现有的大中型企业有松江河发电厂 XX 制药股份有限公司 XX 县印刷厂和 XX 参业股份有限公司 松江河发电厂排水主要是循环 水 制药厂和印刷厂都自己的小型水处理设施 因此参考同类工程的实例和其它城市进水水质数据 确定 XX 镇 污水厂进水水质如下 COD mg L BOD5 mg L SS mg L NH3 N mg L TN mg L TP mg L 35018020030504 5 3 3 23 3 2 二级处理程度论证二级处理程度论证 XX镇污水处理厂主要处理对象为XX镇内的居民生活污水和工业 废水 虽然在确定原污水水质中 只预测了BOD5 SS COD NH3 N TN TP这6个主要的污染指标 但并不表明对其它指标没有要求 如果油的浓度过高 会直接影响活性污泥和生物膜的正常新陈代谢 酚的浓度过高 对生物处理单元中的微生物具有抑制作用 使出水 水质难以达到排放标准 在污水处理厂中 重金属之类的污染物无 法去除 只是从污水中转移到污泥中而已 为了保证城市污水处理厂的正常运转 使处理后的出水水质达到 规定的排放标准 不至于造成二次污染 在此特别强调点源治理 经验证明 小量的特殊工业废水汇集到城市污水处理厂一并处理是 不经济的 应当在各工业企业内部进行处理 并达到 城镇污水处 理厂污染物排放标准 GB18918 2002 和 污水排入城市下水道 水质标准 CT3082 2002 的要求后 方可排入城市排水系统 同 时本工程污水处理厂也是按照各污染源满足上述标准要求为前提考 虑处理方案的 根据中华人民共和国 环境保护法 水污染防治法 XX 镇污 水处理厂污水排放执行 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 一级标准的 B 标准 所以出水水质应达到如下指 标 CODCr 60 mg L BOD5 20 mg L SS 20 mg L 氨氮 15 8 mg L 总氮 20mg L 总磷 1mg L 污水处理厂各项污染质的去除率为 CODCr 82 BOD5 88 SS 90 氨氮 50 总氮 60 总磷 77 本工程污水处理厂将根据要求的处理标准和各项污染质去除率 优选处理工艺流程 3 43 4 厂址选择论证厂址选择论证 污水处理厂的厂址确定是一个十分重要的问题 它对厂区周围 的环境卫生 污水处理厂基建投资及运行管理都有很大影响 在考 虑规划的总体布局的基础上 污水处理厂的厂址选择又考虑了如下 原则 1 厂址须位于集中给水水源下游 2 污水处理厂要和受纳水体靠近并考虑防洪问题 3 要考虑污水处理厂建设位置的工程地质情况 以节省造价 方便施工 4 充分利用地形 随坡顺势建设污水处理厂 节省能量 5 厂址选择考虑远期发展的可能性 为以后的扩建留有余地 6 还应考虑交通 供水和供电等方面的条件 基于上述原则 选取二个候选厂址分析比较 XX 镇整个市区东高西低 南高北低 从整个城区的地形走势及 松花江的流向 城市主导风向 主要工业区布局等自然条件看 城 市污水处理厂的位置最合理选在城区西北角 二道松花江与松江河 交汇处 松花江城区段的下游 该处建有防洪堤 厂址一在防洪堤内侧 防洪堤按 50 年一遇建设 同时松江河上 游建有电站 对洪水具有一定的调储能力 因此厂区不需考虑防洪 措施 但厂区处于 XX 县城仅剩的一块可供建设用空地上 由于 XX 镇毗邻长白山旅游区 从环境保护的角度出发 该镇属于限制发展 城市 因此仅剩的一块面积较大的空地比较珍贵 厂址二建在防洪堤外侧 该处土地无法作为城市建设用地 在 该处建设污水厂可得到有效利用 但该处需要考虑防洪措施 将厂 区场地填方抬高 并在厂区外修筑防洪堤 另外各种管线需要穿过 现有防洪堤才能到达污水处理厂 这些都为污水厂的建设增加了困 难并增加了建设投资 经过各方面的综合比较和考虑 最终选用厂址一 现有排水管网的排水方向汇集于所选厂址 便于污水的收集和 输送 供电距离约 1 5km 具有良好的供水 排水和供电条件 交通 非常便利 厂址选择考虑远期发展的可能性 为以后的扩建留有了余地 第第 4 4 章章 工程方案选择及比较工程方案选择及比较 4 14 1 污水处理方案论证污水处理方案论证 根据 XX 镇环保部门的要求和前面所述污水处理标准及要求的各 项污染物质去除率水平 污水处理厂要采用二级处理 在去除 COD BOD SS 的同时考虑除磷脱氮工艺并达到一级排放标准的 B 标 准 污水二级处理主要包括三个部分 第一部分是污水的预处理 第二部分是污水的一级处理 第三部分是污水的生化处理 即二级 处理 4 1 14 1 1 预处理方案预处理方案 预处理就是在一级处理前去除水中比较大的漂浮物和砂砾 以 避免损害后序工艺的机械设备 确保安全运行 预处理包括粗细格 栅及沉砂池 目前国内常用的沉砂池有平流沉砂池 曝气沉砂池和 涡流沉砂池 涡流沉砂池是利用水力涡流使砂水分离 较曝气沉砂 池节能 较平流沉砂池具有除砂效果稳定的优点 因此本工程采用 涡流沉砂池 4 1 24 1 2 一级处理方案一级处理方案 一级处理的主要目的是为减轻二级处理的负荷 通常采用的工 艺为沉淀池 初沉池可去除原水中 20 30 左右的 BOD 含量 沉淀包 括使用化学药剂和不使用化学药剂两种方式 化学沉淀提高了原水 中 BOD 和悬浮固体的去除率 但同时产生大量化学污泥 国内外经 验表明 城市污水处理一般不采用化学沉淀法 沉淀池常用的形式 有平流式 竖流式 辐流式 平流式沉淀池具有耐冲击负荷 施工 简单 造价较低等优点 但池子配水不易均匀 辐流式沉淀池的优 点是运行管理简单 排泥设备已趋定型化 竖流式沉淀池池深大 施工困难 造价高 所以本设计初沉池采用辐流式沉淀池 机械刮 泥 重力排泥 4 1 34 1 3 二级处理方案二级处理方案 1 二级处理方案的选用原则 1 对所需去除的污染物有较高的处理效率 具有国际先进水 平的工艺流程 2 投资及运行成本较低 3 能适应环境温度低的XX地区的污水处理厂 4 具有很强的抗冲击负荷能力 5 节省用地 6 具有足够的经验以资借鉴 7 操作和维修简单 2 二级处理方案介绍 污水去除氨氮和除磷的处理方法通常有生物处理法和物理化学 法两大类 物理化学法需投加相当数量的化学药剂 有运行费用高 残渣量大等缺陷 因此 城市污水处理一般不推荐采用 而生物处 理法又可分为活性污泥法和在传统活性污泥法基础上发展起来的A O 法 A2 O法 CAST法 氧化沟 氧化塘 生物滤池等 根据本工程的进出水水质要求 污水处理厂对氨氮的去除和除 磷有一定要求 所以最终选用的污水处理工艺必须具有去除氨氮和 除磷的功效 针对本工程实际情况选用A2 O系统 周期循环曝气活性 污泥法 CAST 进行技术经济比较 现分述如下 1 A2 O系统 A2 O工艺是通过厌氧 缺氧和好氧交替变化的生物环境完成除磷 脱氮反应的 在厌氧条件下 回流污泥中的聚磷菌受到抑制 只能 释放体内的磷酸盐获取能量 以吸收污水中的可快速生化降解的溶 解性有机物来维持生存 并在细胞内将有机物转化成聚 羟丁酸 PHB 储存起来 在这个过程中完成了磷的释放 在缺氧条件下 反硝化菌利用污水中的有机碳作为电子供体 以硝酸盐作为电子受 体 无氧呼吸 将回流液中硝态氮还原成氮气释放出来 完成反 硝化过程 而在好氧条件下 一方面聚磷菌将体内的PHB进行好氧分 解 释放的能量用于细胞合成 增殖和吸收污水中的磷合成聚磷酸 盐 随剩余污泥排出系统 从而实现污水的脱磷 另一方面硝化菌 把污水中的氨氮氧化成硝酸盐 再向缺氧池回流 为脱氮做好必要 的准备 A2 O工艺的特点是把除磷 脱氮和降解有机物三个生化过程巧妙 地结合起来 在厌氧和缺氧段为除磷和脱氮提供各自不同的反应条 件 在最后的好氧段为三个指标的处理提供了共同的反应条件 这 就能够利用简单的流程 尽量少的构筑物 完成复杂的处理过程 本处理工艺流程是污水经管道收集后 经过粗细格栅及提升泵 房 沉砂池后 进入初沉池 A2 O池 二沉池 紫外线消毒槽间后出 水 其工艺框图如下 A A2 2 O O 二级处理流程框图二级处理流程框图 原 水 粗格栅及 提升泵房 细格栅及 沉砂池 初沉池 松花江 紫外线消毒槽间二沉池 A2 O池 2 周期循环曝气活性污泥法 CAST 周期循环曝气活性污泥法 CAST 是在间歇式活性污泥法 SBR 的基础上发展起来的 其前部设置了生物选择器 后部安装 了可升降的自动滗水装置 曝气和静止周期性循环运行的污水处理 工艺 其特点是 1 建设费用低 省去了初次沉淀池 二次沉淀池及污泥回流设 备 工艺流程简洁 污水厂主要构筑物为粗格栅及污水提升泵站 沉砂池 CAST曝气池 污泥池 布局紧凑 占地面积小 2 CAST法由于曝气和静止沉淀间歇运行 使基质BOD5和生物体 MVSS浓度随时间的变化梯度加大 增强了生化反应的推动力 不仅 能有效去除污水中有机碳源污染物 而且具有良好的脱氮除磷功能 3 运转费用省 由于曝气是周期性的 池内溶解氧的浓度也是 变化的 沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低 重新开始曝气时 氧浓 度梯度大 传递效率高 节能效果显著 4 管理简单 运行可靠 污水处理厂设备种类和数量较少 控 制系统简单 运行安全可靠 5 污泥产量低 性质稳定 6 CAST具有抑制专性好氧丝状菌生长的作用 可有效的防止污 泥膨胀 本处理工艺流程是污水经管道收集后 经过粗细格栅及提升泵 房 预处理池后 进入CAST生化池 紫外线消毒槽间后出水 其工 艺框图如下 CASTCAST二级处理流程框图二级处理流程框图 原 水 粗格栅及 提升泵房 细格栅及沉砂池 松花江 紫外线消 毒槽间 CAST 生化池 4 24 2 方案比较方案比较 4 2 14 2 1 二级处理工艺方案比较二级处理工艺方案比较 1 技术比较 经过上述对污水二级处理的工艺论证 选择两个方案作为XX县XX 镇污水处理厂的参比方案 A2 O系统 以下简称方案一 周期循环 曝气活性污泥法 CAST 以下简称方案二 各方案主要优缺点比较表各方案主要优缺点比较表 方案主 要 优 点主 要 缺 点 方案一 1 在去除碳污染的同时 去 除氮磷污染 2 泥龄较长 污泥产率少 3 运行方式简单 1 工艺处理构筑物多 占地面积大 2 运行维护费用高 3 构筑物结构复杂 施工难度大 4 A2 O 池操作复杂 控制不好可导 致污泥膨胀 影响二沉池沉淀效果 5 二沉池稳流桶浮渣难去除 6 容易产生较大异味 7 如上污泥硝化 占地和投资将相 应增加 方案二 1 结构紧凑 占地面积小 2 运行费用低 3 出水水质好 4 运行操作简单 5 抗冲击负荷能力强 6 无需控制污泥回流和泥龄 1 在国内与 A2 O 工艺相比使用经 验偏少 国外工程实例较多 2 工艺流程和设备简化的同时 带 来了运行工况的不断变化 给微机 仪表的维修管理带来困难 问题 产泥量小 7 构筑物结构形式简单 8 可取消污泥硝化系统 9 气味小 2 经济比较 1 方案一 A2 O系统 本方案平面布置见附图 一期工程占地3 751ha 主要工程内容 如下 方案一主要建 构 筑物一览表方案一主要建 构 筑物一览表 序号名 称规 模单位数量备注 1 粗格栅间 L B H 15 9 5 4m 座 1 2 污水提升泵房 L B H 18 7 5 5 4m 座 1 3 细格栅间 L B H 12 10 5 10 8m 座 1 4 涡流沉砂池 D 2 43m 座 4 5 初沉池 D