县污水管网及再生水处理工程项目可研报告.doc

目目 录录 第一章第一章 申报单位及项目概况申报单位及项目概况 1 1 1 1 项目申报单位概况 1 1 2 项目概况 1 第二章第二章 发展规划 产业政策和行业准入分析发展规划 产业政策和行业准入分析 4646 2 1 发展规划分析 46 2 2 产业政策分析 47 2 3 行业准入分析 49 第三章第三章 资源开发及综合利用分析资源开发及综合利用分析 5050 3 1 资源开发方案 50 3 2 资源利用方案 50 3 3 资源节约措施 50 第四章第四章 节能方案分析节能方案分析 5151 4 1 用能标准及节能设计规范 51 4 2 能耗状况和能耗分析 51 4 3 项目能源供应状况 51 4 4 节能措施 51 第五章第五章 建设用地 征地拆迁及移民安置分析建设用地 征地拆迁及移民安置分析 5353 5 1 项目选址及用地方案 53 5 2 土地利用综合性分析 53 5 3 征地拆迁及移民安置 54 第六章第六章 环境和生态影响分析环境和生态影响分析 5555 6 1 环境和生态现状 55 6 2 生态环境影响分析 55 6 3 生态环境保护措施 57 6 4 地质灾害影响分析 57 6 5 特殊环境影响 57 第七章第七章 经济影响分析经济影响分析 5858 7 1 经济评价 58 7 2 经济费用效益分析 60 7 3 区域经济影响分析 62 第八章第八章 社会影响分析社会影响分析 6363 8 1 社会影响效果及适应性分析 63 8 2 社会风险及对策分析 63 结结 论论 6565 建建 议议 6767 附表 附表 投资估算及经济评价表 附件 附件 附件 1 东光县建设局关于东光县污水管网及再生水处理工程项目用地 意见 附件 2 东光浆粕有限责任公司关于使用中水的协议 附件 3 东光化工有限责任公司关于使用中水的协议 附件 4 东光县财政局关于项目自筹资金的证明 附件 5 中国农业银行沧州分行关于项目贷款的意向书 附件 6 东光县水务局关于项目供水的承诺 附件 7 东光县电力局关于项目供电的承诺 附图 附图 附图 1 厂外配套管网工程平面图 附图 2 曝气生物滤池工艺总平面图 附图 3 曝气生物滤池工艺高程布置图 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 1 第一章第一章 申报单位及项目概况申报单位及项目概况 1 11 1 项目申报单位概况项目申报单位概况 1 1 1 项目名称 东光县污水管网及再生水处理工程项目 1 1 2 承办单位 东光县污水处理厂 1 1 3 承办单位概况 1 21 2 项目概况项目概况 1 2 1 项目建设背景 1 2 1 1 给排水现状及存在的问题 1 给水现状 东光县县城城市供水主要是工业用水 居民生活用水和公建及 市政用水 全部采自地下水 无再生水使用情况 现有地下水处于 超采状态 目前城市供水主要由两部分组成 一是县自来水公司水 厂供水 日供水量2万吨 二是机关单位及村自备水源供水 日供 水量约1 5万吨 总计日供水量为3 5万吨 分散自供水 县城主要的自备水源井共 38 眼 分散于城区内 自备井日供 水量 2005 年约 1 5 万 m3 d 其中工业用水与生活用水的比例约为 2 1 随着经济发展及主要用水企业投产及规模的扩大 总用水量 还会急剧增加 东光县城主要的自备井供水大户见下表 东光县城主要自备井供水大户一览表 2005 单位华煜化县化工公力科纺三友浆粕厂 一电力小 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 2 工司织中区 井数533416 自来水公司集中供水 自来水公司供水采用水源井直供 现有供水水源井共 7 眼 井 深 300 500 米 集中供水系统日供水量 2 万 m3 d 目前东光县供水存在如下问题 现供水量大大低于实际需水量 严重制约着县城建设和工业 的发展 许多单位开采自备水源 超产滥采 管理混乱 严重影响地 下水资源的合理开发和利用 同时供水经济效益不高 浪费现象严 重 2 排水现状 东光县现状排水体制为雨污合流制 市区现有部分管径d300 800的雨污合流管道 市区现状排水大致以跃进渠为界分为南 北两个排水区 工业 和生活污水 雨水一起排入跃进渠 污染严重 东光县目前绝大部 分地区没有正规的排水系统 生活污水和工业废水都沿着自然地形 和明沟排入河道 只有部分老城区稍好 有一些零散的排水管道及 不规则的盖板排水明沟 合流制排水 但由于缺乏统一规划 沟底 坡度不能达到自净的最小流速 没有清泥设施 再加上不能按时清 理 造成排水沟道壅塞 污水外流 目前大多数工业废水均排入周 围地表水系及环城湖 污水排入量远远超过了水体的自净能力 给 东光县水环境造成严重的污染 3 水污染现状 由于东光县目前尚无完善的排水管道系统 除老城区有部分排 污沟道外 无组织排放居多 生活污水和工业废水均未经处理直接 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 3 排入到周围水系 使东光县内均不同程度的受到了污染 污水未经处理直接排入水体 造成了河流严重污染 影响了 人民的生活环境 地下水是市区的重要水源 由于工业废水和废渣的不合理排 放 使地下水受到不同程度的污染 水化学类型变得复杂 矿化度 总硬度升高局部地区受到氟化物 氰化物 酚 细菌等污染 地下 水水质逐渐恶化 雨污合流制不利于污水集中处理 工业废水均未作处理而直接排放 危害严重 1 2 1 2 项目建设必要性 污水的大量排放 严重破坏了生态环境 针对这个问题 东光 县已投资建设日污水处理能力3万吨的污水处理厂一座及配套污水 管网工程 目前正在紧张建设中 但目前排水管网还不是十分完善 还不能充分发挥污水处理厂的作用 随着城市经济建设和城市规模的不断发展 城市生产 生活用 水量在不断上升 东光县城区现状工业与生活用水全部采自地下水 无再生水使用情况 现有地下水处于超采状态 由于人口的增加 工业发展 缺水问题越来越严重 但是由于经济的不断发展及人口 的增长 地下水资源已无法保证供水安全 随着几个用水量大的企 业的扩产 投产 情况会变得更加严重 因此在污水处理厂污水处 理工程的基础上建设再生水处理工程 意义巨大 本项目的建设必 要性主要表现在以下几个方面 1 污水达标排放及再利用 减少污水对自然环境的污染 改善东光县乃至渤海湾及周边的生态环境 为今后城市乃至周边地 区的发展奠定基础 污水经过治理后 附近人民的生活环境质量将 得到改善 有利于保护人民群众的身体健康和社会安定 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 4 2 污水处理厂再生水处理工程 利用污水厂上道工序产生 的已经达到二级排放标准的废水 进行深度处理生产再生水 中水 作企业生产及市政杂用水使用 目前已确定的主要用户为化肥厂 浆粕厂 均为当地用水大户 通过水资源的重复利用 缓解了当前 供水不足与水资源紧缺的矛盾 减少了对地下水的开采 节约了地 下水资源 同时促进了当地工业项目的发展 鉴于此 本项目主要服务区域为东光县县城 较大部分为已建 成区 工程建成后能很快产生效益 完善东光县排水系统和建设污 水处理厂再生水工程是十分重要的 必要的 是当务之急 它的建 成和顺利运行必将产生巨大的社会效益和环境效益 1 2 2 东光县城市概况及自然条件 1 2 2 1 城市概况 1 历史沿革及地理位置 东光县历史悠久 县志记载 春秋时为兖州域 战国为赵 齐 地 汉高祖四年 公元前201年 因此地原为东阳侯的封地 故取 东阳 之意 始置东光县 属渤海郡 隋文帝时更名为观州 全 县辖区 隶属 建制几经变迁 1961年恢复东光县建制至今 隶属 于沧州市管辖 东光县城位于县域西部的东光镇 自唐代始为景州 治所 明代后多为县治 现属沧州市至今 东光县位于华北平原冀东南部 地处黑龙港流域下游 沧州市 域南部 地理位置在北纬37 44 38 02 东经116 28 116 53 之间 县境东西宽36 5公里 南北长32 5公里 全县总面积730平方公里 南距吴桥县 北与南皮县毗连 西与阜 城县以南运河为界 西南与景县接壤 东隔漳卫新河与山东省宁津 县相望 北距沧州市政府所在地55公里 南距山东省德州市60公里 距省会石家庄180公里 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 5 东光县地处环京津 环渤海两环经济圈内 位于河北省重点发 展轴线 津浦 发展轴线上 地处水陆交通要冲 对外交通较为 便利 京沪铁路 北京 上海 和京福公路 北京 福州 即 104 国道 在县域西侧南北纵贯而过 省道千武路 知童 武邑 东西 横贯县境与山东省相连 京沪高速公路 北京 上海 南北穿过县 域 并在县城以东 2 公里处设有出入口 2 社会经济情况 东光县辖7镇2乡 共474个村 其中7个建制镇为东光镇 东光 县政府所在地 连镇镇 找王镇 秦村镇 灯明寺镇 南霞口镇 和大单镇 2个乡为龙王李乡和于桥乡 截止到2001年底 全县总 人口343631人 其中农业人口306582人 非农业人口37049人 2004 年 全县国内生产总值达 22 55 亿元 其中 第一产业 4 81 亿元 第二产业 10 75 亿元 第三产业 6 99 亿元 按可比价 计算 国内生产总值比上年增长 8 1 其中第一产业比上年增长 4 9 第二产业比上年增长 9 6 第三产业比上年增长 4 9 全 县国有 国有控股及销售收入 500 万元以上的非国有工业企业完成 产值 4 4 亿元 比上年增长 13 3 1 2 2 2 自然条件 1 地形 地貌 地质 气象 东光县大地构造 属古代中后期抬升成陆地的华北地台 地质 结构位于中生代和近生代以来的新华夏系北东向断裂结构 属于华 北沉降带中的黄骅凹陷区 构造线走向东北 西以沧东大断裂与沧 县隆起分开 东面为埕宁隆起区 东光县位于一级地貌单元河北平原东南部 地处中部平原与 滨海平原的过渡带 漳卫新河 南运河分别从东西两侧南北穿过县 域边缘 全县属冲击型平原 境内地势平坦 倾斜缓慢 西南高东 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 6 北低 高程14 5 9米 坡降在1 10000 1 12000 其地貌主要有 缓岗 洼地 二坡地 沙丘等组成 东光县属温带半湿润大陆性季风气候 总的气候特征为 四季 分明 光照充足 温度适中 雨热同期 年降水分布不均 形成春 旱 夏涝 秋吊的特点 旱 涝 风 雹 连阴雨 寒潮等灾害性 天气发生频繁 降雨年际变化大 年内分配不均 年均降雨量 542 0 毫米 年最大 降雨量 897 6 毫米 年最小降雨量 297 5 毫米 全年降雨主要集中 在 7 月 占全年降雨量的 67 9 年平均气温 12 6 极端最高气 温 41 5 2002 年 极端最低气温 23 9 1972 年 平均无 霜期 210 天 最长 244 天 最短 192 天 最大冻土深度为 57 厘米 0 的初日至终日间隔时间平均为 274 天 活动积温 4778 9 年平均日照 2790 小时 日照率 63 平均风速 2 9 米 秒 2 水文及水文地质 东光县内河流属海河流域宣惠河水系 城区西靠南运河 东接宣 惠河 南运河为一主干行洪河道 最大行洪能力3003 S 宣惠河为一 季节性排沥河道 地表水资源 本县多年平均年降水量559 7 最大降水年降水量1068 最 小降水年降水量260 年降水不均 雨量主要集中在7 8月份 占全年降水量的61 境内有漳卫新河 南运河两条行洪河道 有宣惠河 沙河 龙 王河 江沟河四条排涝河道 以上河流无向城镇供水的能力 地下水资源 本县主要为海陆交互沉积平原 受地质构造 沉积环境及近代河 流的影响 其砂层分布形态 岩性 厚度 富水性 水化学特征等 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 7 均有差别 全县浅层地下水划分为三个水文地质区 一区 龙王河系 主要沿龙王河两侧分布 属浅层淡水丰富 区 底板埋深20 40米左右 含水层岩性以粉细砂 粉砂为主 有 少量细砂 浅层淡水面积为219 295平方公里 二区 宣西水资源区 位于宣惠河西岸至南运河之间 浅层 淡水比较发育 有良好的含水砂层 底板埋深10 30米 浅层淡水 面积为140 685平方公里 三区 宣东水资源区 分布在宣惠河右岸及沙河 跃进渠左 岸之间 该区土地贫瘠盐碱 浅层淡水面积为105 77平方公里 按照 东光县水资源开发利用报告 全县多年平均地表水资 源总量为 4417 96 万立方米 可利用量为 2208 98 万立方米 地下 水资源总量 7337 74 万立方米 可利用量为 4713 51 万立方米 70 年代始 地下水位连年大幅下降 随着人口增长和经济发展 水资 源供需矛盾日益突出 1 2 3 项目建设地点及建设内容 1 2 3 1 项目建设地点 因本项目为污水处理工程的后续工序 污水处理厂建设时已预 留了中水处理场地 本项目厂址确定为东光县污水处理厂东侧预留 场地中 东光县污水处理厂位于城区北部 宣惠河以西 跃进渠以 北地区 1 2 3 2 污水处理情况简介 污水处理厂批复时间为 2006 年 5 月 12 日 批复内容为采用百 乐克生化澄清一体化工艺建设一座日处理 3 万 m3 d 的污水处理厂 占地 2 88 公顷 铺设管网 22 3km DN300 DN1000 管网服务面 积为 8 平方公里左右 根据东光县城总体规划 确定东光县城近期人口 2010 年 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 8 9 4 万人 远期 2015 年 11 6 万人 污水处理近期 2010 年 建设规模按 3 万 m3 d 远期 2015 年 建设规模按 3 5 万 m3 d 污水处理厂近期建设规模为 3 万 m3 d 近期占地 28800m2 远期建 设用地待建设时再予以考虑 污水处理采用格栅 旋流沉砂 百乐克生化澄清一体化的处理工 艺对城市污水进行二级处理 处理后排水可达到 城镇污水处理厂 污染物排放标准 GB18918 2002 二级标准 污水处理厂现在土建工程已经完工 设备安装已近尾声 即将 进入调试投产阶段 1 2 3 3 项目建设内容 1 再生水用户及用水量的确定 原来计划安排的再生水用户有热电厂 浆粕厂和化肥厂 用水 量分别为 1 1 万 m3 d 0 4 万 m3 d 和 0 4 万 m3 d 因热电厂对回用 用水水质要求较为严格 而浆粕厂和化肥厂由于生产工艺改进 使 用再生水的范围扩大 使用再生水的水量也就增加了 现在的再生 水用户以及用水量分别为浆粕厂 1 2 万 m3 d 化肥厂 0 6 万 m3 d 同时以这两个工厂再生水供水系统为核心 形成履盖城区的两个再 生水供水网络 其中一小部分再生水用于城区绿化 道路喷洒用水 两个再生水供水网络可覆盖的城区绿化面积和道路面积分别约为 20 万 m2和 25 万 m2 根据 室外给水设计规范 GB50013 2006 绿化 用水量按 2 5L m2 d 道路喷洒水量按 2L m2 d 计算得城区绿化 用水约为 500m3 道路喷洒用水约为 500m3 根据 污水再生利用工 程设计规范 GB50335 2002 再生水处理站自用水量取平均日供 水量的 5 约为 950m3 2 再生水建设规模的确定 综上所述 根据污水处理厂现有污水处理能力及主要回用用途 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 9 及用水量 再生水近期 2010 年 处理能力确定为 2 万 m3 d 再生水远期建设规模待建设远期污水处理厂时一并考虑 远期 时 热电厂是否还需要再生水则视远期时情况而定 再生水远期建 设用地与污水处理远期建设用地一并考虑 3 中水管网规模的确定 因为减少了热电厂这个再生水用户 考虑两个主要再生水用水 点与再生水处理站的地理位置关系 建设两个覆盖城区的再生水供 水网络 中水管网总长度由 13820m 减少为 9020m 随着城区建设的发展 城市道路开通情况 在京沪铁路以东 宣惠河以西污水系统中新增几条污水管道 作为对污水处理厂原来 配套污水管网的补充 污水汇入主干管后进入污水处理厂 管网总 长度 11376m 1 2 4 处理程度 污水处理厂二级排水即为本再生水处理站深度处理的进水 污 水处理厂二级排水可达到 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918 2002 二级标准 本项目深度处理后再生水主要用于化 肥厂 浆粕厂生产循环冷却系统补充水 另有一小部分作为城区绿 化 道路喷洒用水 综合考虑不同回用用途对用水品质的要求 设 计出水水质标准要求如下 再生水处理设计进出水水质 序号项目单位 进水水质 GB18918 2002 二级排放标准 出水水质 1CODmg L100 40 2BOD5mg L 30 5 3SSmg L 30 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 10 4氨氮mg L 25 10 5 总磷 以 P 计 mg L 2 1 6浊度NTU 5 7 总硬度 以 CaCO3 计 mg L 450 8 总碱度 以 CaCO3 计 mg L 350 9pH6 96 5 8 5 10总大肠菌群个 L3 1 2 5 处理工艺方案的比选与论证 1 2 5 1 处理工艺方案的选择 1 工艺选择的原则 工艺方案的选择对于再生水处理站的建设 确保处理站的处理 效果和降低运行费用发挥着最为重要的作用 因此需要结合设计规 模 污水水质特性以及当地的实际条件和要求 选择技术可行经济 合理的处理工艺技术 经全面技术经济分析后优选出最佳的总体工 艺方案和实施方式 在再生水处理站的总体工艺方案确定中 遵循以下原则 技术成熟可靠 处理效果稳定 保证长期连续运行 出水水 质稳定达标 满足各厂生产安全性要求 基建投资合理 运行费用低 运转方式灵活 以尽可能小的 投入取得尽可能大的收益 运行管理方便 并可根据进水水质波动情况调整运行方式和 参数 最大限度地发挥处理构筑物的处理能力 便于实现工艺过程的自控 提高管理水平 降低劳动强度和 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 11 人工费用 适合当地的地域特点及技术经济条件 所选工艺应最大程度地减少对周围环境的不良影响 气味 噪声 气雾等 2 再生水处理工艺方案的论证 根据国内外多年的研究成果 中水工程的水处理方法按其作用 原理不同可分为多种类型 有生物法 物理化学法和物理处理法 其中 SBR 工艺和曝气生物过滤工艺是常用的比较成熟的处理工艺 现做简要介绍以从中优选对比方案 曝气生物过滤工艺 曝气生物过滤工艺主要的处理单元是曝气生物滤池 也叫淹没 式曝气生物滤池 属推流式生物膜工艺之一 曝气生物过滤工艺是 一生物过滤池内设特制的微生物附着生长必须的颗粒性滤料 为达 到氧化有机物和进一步脱氮除磷的目的 滤池需进行曝气 曝气生 物过滤工艺布置十分紧凑 占地面积比常规的处理工艺减少许多 其优点还突出体现在 对污水中的悬浮物 浊度 细菌和病毒去除 率高 可使反应池维持在高浓度活性污泥状态下运行 污泥龄长 污泥产生量小 缩小了反应池体积 运行管理简单等 序批式膜生物反应器 序批式膜生物反应工艺是采用 SBR 工艺和膜生物反应器相结合 的处理工艺 SBR 工艺是根据早期充放式间歇活性污泥法开发的集有机污染 物的生物降解和脱氮除磷于一体的处理工艺 膜生物反应器 membrane bioreactor 工艺是高效膜分离技术与生物处理技术组 合而成的废水生物处理新工艺 是一种高效的水净化再生技术 1 2 5 2 比选方案的工艺介绍 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 12 1 曝气生物过滤工艺 曝气生物过滤工艺主要的处理构筑物是曝气生物滤池 属推流 式生物膜工艺之一 国外从 20 世纪初开始进行研究 于 80 年代未 基本成型 后不断改进 并开发出多种形式 在开发过程中 充分 借鉴了污水深度处理接触氧化法和给水接触过滤池的设计思路 集 曝气 高滤速 截留悬浮物 定期反冲洗等特点于一体 曝气生物 滤池最初开发即主要应用在污水的深度处理中 其工艺原理主要是 在滤池中装填一定量粒径较小的粒状滤料 滤料表面附着生长着生 物膜 滤池内部曝气 污水流经时 利用滤料上高浓度生物膜的强 氧化降解能力对污水进行快速净化 完成生物氧化降解过程 运行 一定时间后 因水头损失的增加 需对滤池进行反冲洗 以释放截 留的悬浮物并更新生物膜 开始进行反冲洗过程 一般来说 曝气 生物滤池具有以下特征 用粒状填料作为生物载体 如陶粒 焦炭 石英砂 活性炭 等 区别于一般生物滤池及生物滤塔 处理过程中用体内曝气方 式供氧 高水力负荷 高容积负荷及高的生物膜活性 具有生物氧化降解和截留 SS 的双重功能 用作污水生物处 理单元之后不需再设沉淀池 需定期进行反冲洗 清洗滤池中截留的 SS 同时更新生物膜 根据污水和空气的流向不同 可将其分为同向流曝气生物滤池 和逆向流生物滤池 其采用的滤料的密度可以略小于 1 也可以略 大于 1 从而相应的反冲洗方式也会有所不同 曝气生物滤池具有以下主要优点 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 13 占地面积省 基建投资省 出水水质优 经过曝气生物滤池硝化段处理后 只要工艺参 数合理 其出水中各项指标可达到以下标准 SS 10mg L COD 40mg L BOD5 5mg L NH3 N 2mg L 氧传输效率很高 曝气量小 供氧动力消耗低 作为深度处 理工艺时 气水比一般 2 4 抗冲击负荷能力强 耐低温 正常负荷的 2 3 倍短期运行 对出水的水质影响很小 一旦挂膜成功 可在 6 10 的低温下连续 运行 非常适宜在北方地区应用 易挂膜 启动快 曝气生物滤池采用模块化结构 便于分期工程的二期工程的 施工 也便于工程的改建扩建 2 序批式膜生物反应器工艺 序批式膜生物反应工艺是采用 SBR 工艺和膜生物反应器相结合 的处理工艺 SBR 也称序批式反应器 由美国 R L Irvine 等人提出 是根 据早期充放式间歇活性污泥法开发的集有机污染物的生物降解和脱 氮除磷于一体的反应器 与普通活性污泥法不同之处在于 SBR 法的 运行工况为间歇操作 由进水 反应 沉淀 排水 闲置 5 道工序 构成一运行周期 进水工序是 SBR 反应池接纳废水的过程 反应工 序是运行周期的主要工序 在 SBR 反应池处于最大水位时进行鼓风 曝气或搅拌 在好氧条件下 微生物有效地降解废水中的有机物 在反应工序的后期 反应池中溶解氧浓度较高 而有机物基质已下 降到较低浓度 有利于氨氮完成生物硝化过程 即亚硝酸菌 Nitrosomonas 首先将废水中的氨态氮转化为亚硝酸盐 再由硝 酸菌 Nitrobacter 进一步氧化为硝酸盐 沉淀工序是曝气停止 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 14 后 活性污泥在完全静置的情况下进行有效地沉降分离 排水工序 是将澄清后的上清液引出 SBR 反应池 使 SBR 反应池恢复到处理周 期开始的最低水位 闲置工序也称空载排泥工序 是在留下适量活 性污泥混合液作为下周期运行的前提下 将过剩污泥排出池外 沉 淀 排水 闲置及进水工序的兼性或厌氧条件 有利于反硝化细菌 以有机物为碳源 以硝酸盐作为受氢体进行无氧呼吸将硝酸盐氮还 原成 N2 SBR 工艺具有较高的生物持有量和生物活性 耐冲击负荷 有 机物去除率高 间歇式运行具有调节和缓和冲击负荷的作用 保证 了 SBR 系统的稳定运行 能有效地防止污泥膨胀 脱氮效果好 工 艺简单 节省投资及运行费用 且自动化程度较高 易于操作管理 膜生物反应器 membrane bioreactor 工艺是高效膜分离技术 与生物处理技术组合而成的废水生物处理新工艺 是一种高效的水 净化再生技术 采用膜分离系统代替普通活性污泥法中的二沉池 进行固液分离 有效的达到了泥水分离的目的 应用膜生物反应器 工艺处理生活污水 其优点突出体现在 对生活污水中的悬浮物 浊度 细菌和病毒去除率高 可使反应器维持在高浓度活性污泥状 态下运行 污泥龄长 污泥产生量小 缩小了反应器体积 运行管 理简单等 序批式膜生物处理工艺有以下特点 流程简单 结构紧凑 与 生化处理传统工艺相比占地面积减少 运行费用较低 但该工艺也 存在一些问题和缺点 主要表现在 1 反应器的进水 排水等是 按一定的时间来进行的 故增加了人工操作的困难性 只能采用自 动化控制 因此对设备仪表的自动化要求较 2 该工艺设备种类 较多 管理维护不方便 3 设备的闲置率高 不能充分利用 投 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 15 资费用高 1 2 5 3 方案比选及推荐方案的确定 1 曝气生物过滤处理工艺流程 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 16 泥饼外运 回用泵 反冲洗泵 污泥泵 回用 提升泵 污 水 厂 二 级 出 水 吸 水 池 曝 气 生 物 滤 池 混 凝 反 应 池 机 械 搅 拌 澄 清 池 砂 滤 池 回 用 水 池 反冲洗排水池 污水厂厂区排水管网 污泥池污水厂原有储泥池 污水厂原有带式压滤机 石灰 苏打 二氧化氯 鼓风机 絮凝剂 2 序批式膜生物反应工艺流程 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 17 泥饼外运 回用泵 反冲洗泵 污泥泵 回用 提升泵 污 水 厂 二 级 出 水 吸 水 池 序 批 式 膜 生 物 反 应 器 混 凝 反 应 池 机 械 搅 拌 澄 清 池 砂 滤 池 回 用 水 池 反冲洗排水池 污水厂厂区排水管网 污泥池污水厂原有储泥池 污水厂原有带式压滤机 石灰 苏打 二氧化氯 鼓风机 絮凝剂 3 方案的主要工艺参数 性能比较 曝气生物过滤处理工艺与序批式膜生物反应器工艺的建构筑物 设备及工艺优缺点的比较如下 曝气生物过滤处理工艺主要建构筑物一览表 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 18 序号名 称规 格 m 单位数量备注 1吸水池8 0 5 0 4 6 座1钢筋混凝土结构 2曝气生物滤池14 20 6 6座1钢筋混凝土结构 3混凝反应池13 2 6 6 5 3 座1钢筋混凝土结构 4机械搅拌澄清池 14 3 6 0座2钢筋混凝土结构 5砂滤池10 10 3 6座1钢筋混凝土结构 6污泥池6 6 6 3座1钢筋混凝土结构 7反冲洗排水池20 5 5 3座1钢筋混凝土结构 8回用水池座1钢筋混凝土结构 9加药消毒间12 10 4 5座1框架结构 10风机房12 5 4 4 2 座1 砖混结构 11综合泵房15 6 6 6座1框架结构 12变配电室18 9 4 2座1框架结构 序批式膜生物处理工艺主要建构筑物一览表 序号名 称规 格 m 单位数量备注 1吸水池8 0 5 0 4 6 座1钢筋混凝土结构 2序批式膜生物反应器15 20 6座2钢筋混凝土结构 3混凝反应池13 2 6 6 5 3 座1钢筋混凝土结构 4机械搅拌澄清池 14 3 6 0座2钢筋混凝土结构 5砂滤池10 10 3 6座1钢筋混凝土结构 6污泥池6 6 6 3座1钢筋混凝土结构 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 19 序号名 称规 格 m 单位数量备注 7反冲洗排水池20 5 5 3座1钢筋混凝土结构 8回用水池座1钢筋混凝土结构 9加药消毒间12 10 4 5座1框架结构 10风机房12 5 4 4 2 座1 砖混结构 11综合泵房15 6 6 6座1框架结构 12变配电室18 9 4 2座1框架结构 曝气生物过滤处理工艺主要设备一览表 序 号 名 称型 号单位数量 功率 kW 台 备注 1潜污泵200WQ400 25 45 台3452 用 1 备 2三叶式罗茨鼓风机FSR150台4303 用 1 备 3三叶式罗茨鼓风机FSR200台2751 用 1 备 4混合池搅拌机ZJ 1000台215 5反应池搅拌机LFJ 170台20 75 6反应池搅拌机LFJ 170台40 37 7澄清池搅拌 刮泥 机 JJ 430台24 75 8污泥泵65WQ30 15 3台231 用 1 备 9反冲洗泵SLW350 450台290 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 20 序 号 名 称型 号单位数量 功率 kW 台 备注 10回用水泵SLW200 500 I 台3132 11加药装置JY 0 6 1 44B 1 套5 1 35 12二氧化氯发生器CPF 1500D台2 0 1 1 用 1 备 装机功率总计 1021 18kW 序批式膜生物处理工艺处理工艺主要设备一览表 序 号 名 称型 号单位数量 功率 kW 台 备注 1潜污泵200WQ400 25 45 台3452 用 1 备 2三叶式罗茨鼓风机FSR150台5304 用 1 备 3三叶式罗茨鼓风机FSR200台3752 用 1 备 4滗水器L 14m台23 7 5混合池搅拌机ZJ 1000台215 6反应池搅拌机LFJ 170台20 75 7反应池搅拌机LFJ 170台40 37 8澄清池搅拌 刮泥 机 JJ 430台24 75 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 21 序 号 名 称型 号单位数量 功率 kW 台 备注 9污泥泵65WQ30 15 3台231 用 1 备 10反冲洗泵SLW350 450台290 11回用水泵SLW200 500 I 台3132 12加药装置JY 0 6 1 44B 1 套5 1 35 13二氧化氯发生器CPF 1500D台2 0 1 1 用 1 备 装机功率总计 1133 58kW 处理工艺方案优缺点对比表 曝气生物过滤工艺序批式膜生物处理工艺 主 要 优 点 1 出水水质优 运行稳定 耐冲击负荷 高 2 氧传输效率很高 曝气量小 供 氧动力消耗低 3 占地面积省 基建投 资省 4 运行管理方便 设备维修费用 低 运行成本低 5 易挂膜 启动快 1 出水水质好 运行稳定 耐冲击负荷高 2 产泥量较 小 污泥相对稳定 3 占地 面积较小 基建投资省 主 要 缺 点 1 产泥量较大 污泥稳定性差 2 设备量稍大 1 设备闲置大 总投资较大 运行成本高 2 曝气头易堵 设备维护量大 3 自动化程 度高 运行管理较复杂 4 受低温影响较大 流量的变化 有一定的影响 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 22 4 推荐选用工艺的确定 鉴于以上各方面的比较 并根据污水的进水水质及出水水质的 要求 同时 考虑到目前污水处理设施的运行管理水平 曝气生物 过滤处理工艺比序批式膜生物处理工艺有许多优点 该工艺在技术 和经济等各方面均有一定的优势 特别是其出水水质好 运行稳定 管理方便 运行费用和管理费用较低 故推荐采用曝气生物过滤处 理工艺 1 2 5 4 吸水池设置的确定 因为污水处理单元百乐克澄清池内铺设有土工膜 若是在百乐 克澄清池中加设中水处理提升泵 会对土工膜造成破坏 造成污水 渗漏 所以需另外设置中水处理的吸水池 1 2 5 5 污泥处理工艺的确定 曝气生物滤池每天的反冲洗排水量约 466m3 砂滤池每天的反 冲洗排水量约 504m3 反冲洗排水排入反冲洗排水池 再排入污水 厂内排水管网 最终进入污水处理系统 设置反冲洗排水池是为了 调节进入污水处理系统的反冲洗排水量 避免对污水二级处理系统 造成冲击 污水处理厂的产泥量为 2040kg 干泥 d 现有 2 台 2m 宽带 式浓缩脱水一体机 工作时间按 8h d 总污泥处理量为 4800 kg 干泥 d 中水处理单元机械搅拌澄清池每天的排泥量约为 100m3 折合 99 含水率的干泥为 1000 kg 干泥 d 所以现有污 水处理厂的污泥处理设施可以另外满足处理中水处理产生的污泥 无需新建污泥处理设施 机械搅拌澄清池产生的污泥排入污泥池 用污泥泵打到污水处理厂原来的储泥池 部分与污水处理厂产生的 污泥一起进入带式浓缩压滤一体机进行脱水处理 脱水后的泥饼外 运至垃圾填埋场填埋处理 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 23 1 2 5 6 加药系统的确定 本中水处理工艺除磷主要是利用生物除磷 化学除磷只是辅助 化学除磷可以投加铁盐 铝盐 也可以投加石灰 考虑到石灰价格 较低 另外对再生水进行软化时也是投加的石灰 所以化学除磷的 药剂选用石灰 用石灰 苏打软化法对再生水进行软化处理 在反 应池加入石灰和苏打 在机械搅拌澄清池加入絮凝剂 聚丙烯酰胺 生石灰 60 投加量为 133kg h 苏打 100 投加量为 89 kg h 1 2 5 7 消毒处理工艺的确定 对再生水投加二氧化氯进行消毒 投加量按 5mg L 1 2 6 工程技术方案 1 2 6 1 总图设计 1 平面布置 污水处理厂址位于城区北部 宣惠河以西 跃进渠以北地区 其中再生水处理部分厂区占地 4964 平方米 结合厂址处的地形 地貌 风向 河道流向等自然条件 同时考虑进出水走向及建筑物 朝向等多方面因素 本着合理布局 功能分区 流程有序 减少占 地的原则 依次布置生产构筑物及生产用房 再生水处理区与污泥 处理区分区布置 生产区与厂前区以绿化带相隔 以创造良好的工 作环境 有利于职工的身体健康 进水管线由西侧污水处理出水口引入再生水吸水池 污泥处理 利用污水处理厂内原有污泥处理设施 厂内道路以方便使用为原则 基本呈环型 厂区道路宽 4m 并 设有通向各构 建筑物的支路 人行便道 2m 宽 车行道为水泥砼 刚性路面 在厂前区和生产区各构筑物的间隙内适当合理的安排园 林小品 并考虑足够的绿化用地 绿化用地不低于 30 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 24 2 厂区高程设计 本工程厂区地势平坦 现状地面高程为 12 10 12 30 米 因 为原来污水处理厂室外地坪标高定为 13 2m 故中水处理部分室外 地面高程也统一定为 13 20 米 1 2 6 2 中水处理工艺设计 1 吸水池 数量 1 座 平面尺寸 8m 5m 池深 4 6m 内设潜污泵 200WQ400 25 45 3 台 2 用 1 备 单台 Q 280 480m3 h h 28 22mH2O P 45 kW 2 曝气生物滤池 数量 2 座 共 8 格 单格平面尺寸 7m 5m 池深 6 6m 滤料高度 3 6m 滤料类型 陶粒滤料 反洗周期 1 次 2 天 NH3 N 负荷 0 3kgBOD m3 d 供氧设备 三叶式罗茨鼓风机 设于风机房内 FSR150 4 台 3 用 1 备 单台供气量为 15 33m3 min 升压 73 5kPa 功率 30kW 反冲洗供气设备 三叶式罗茨鼓风机 设于风机房内 FSR 200 2 台 1 用 1 备 单台供气量为 30 54m3 min 升压 78 4kPa 功率 75 kW 反冲洗水泵 设于综合泵房内 SLW350 450 2 台 1 用 1 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 25 备 单台 Q 900 1400m3 h H 16 23m P 90 kW 3 混凝反应池 数量 2 座 共 8 格 单格平面尺寸 3 3m 3 3m 池深 5 3m 搅拌设备 混合池搅拌机 ZJ 1000 2 台 r 84r min 功率 4kW 反应池搅拌机 LFJ 170 2 台 r 8r min 功率 0 75 kW LFJ 170 2 台 r 5 2r min 功率 0 37 kW LFJ 170 2 台 r 3 9r min 功率 0 37 kW 4 机械搅拌澄清池 数量 2 座 单座流量 Q 430m3 h 单座尺寸 14 3m 6m 搅拌机 JJ 430 2 台 功率 4 0kW 刮泥机 JGT 430 2 台 功率 0 75kW 絮凝剂投加量 0 9kg h 5 砂滤池 数量 1 座 分 4 格 单格平面尺寸 5m 5m 池深 3 6m 滤速 8 4 m h 滤料高度 无烟煤 0 4m 均质石英砂 0 4m 滤料 无烟煤 均质石英砂 反洗周期 1 次 1 天 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 26 反冲洗强度 14L s m2 反洗水泵 设于综合泵房内 与曝气生物滤池合用反冲洗泵 6 回用水池 数量 1 座 池深 5m 回用水泵 设于综合泵房内 SLW200 500 I 3 台 2 用 1 备 单台 Q 400 520m3 h H 80 72m P 132 kW 7 反洗排水池 数量 1 座 平面尺寸 14m 7m 池深 5 3m 8 污泥池 数量 1 座 平面尺寸 6m 6m 池深 6 3m 污泥泵 65WQ30 15 3 2 台 1 用 1 备 单台 Q 45 20m3 h H 12 17m P 3 kW 9 加药消毒间 数量 1 座 尺寸 12m 10m 4 5m 加药泵 JY 0 6 1 44B 1 5 套 P 1 35 2kW 二氧化氯发生器 CPF 1500D 2 台 1 用 1 备 单台有效氯发生量 4500g h P 0 1kW 10 风机房 数量 1 座 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 27 尺寸 12m 5 4m 4 2m 11 综合泵房 数量 1 座 尺寸 15m 6m 6 6m 12 变配电室 数量 1 座 尺寸 18m 9m 4 2m 1 2 6 3 建筑设计 1 设计原则 功能的协调统一性是本项目建筑设计的准则 中水回用工程的 建筑设计既要满足工艺等使用功能的要求 又要结合厂区周围环境 与规划安排 同时考虑厂区建筑物的整体布局进行设计 建筑风格 要在与全厂建筑物协调统一的原则下体现出中水处理项目的特色 2 环境建设目标 花园式厂区 根据工艺流程特点以及地形情况 建筑物集中或分散的布局于 厂区各处 各建筑物主要采用简洁大方的立面处理 并统一色彩 风格 使之与场区生产构筑物相呼应 形成融洽的建筑群体与环境 的协调统一 用绿化及小品形成庭院 可培植低矮植物及各种花卉 构筑物的壁根部遍设花坛 种植常绿草木花卉 道路两侧可值冬青 环厂区设绿化林带形成绿篱 厂区空地遍值草皮 不现黄土 形成 现代化花园式厂区 建筑物外檐的色彩以较柔和的中性色调为主 建筑及绿化经上述处理 不仅不会影响周围景观 而且可为城区增 添一景 3 建筑总体效果 项目的建厂特点 本项目与前工序污水处理部分既有工艺上的 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 28 相互关联 同时也有项目表征上的相同之处 因此在建筑设计上应 与前工序污水处理部分有机的结为一体 据此以满足建厂的总体构 思 以综合楼为主导作用 突出管理区形象 淡化生产区视觉功能 创造一个色彩明快 形式生动 三维空间完美 环境宜人 具有时 代特征的现代化的环境构造 1 2 6 4 结构设计 1 设计依据 国家颁布的现行结构设计规范 通用标准图集 主要采用国家标准图集 各专业提供的基本资料 2 工程地质 东光县大地构造 属古生代后期台升成陆地的华北地台 地质 结构位于中生代和近生代以来的新华夏系北东向断裂结构 属于华 北沉降带中的黄骅凹陷区 构造线走向东北 西以沧东大断裂与沧 县隆起分开 东面为呈宁隆起区 东光县位于一级地貌单元河北平原东南部 地处中部平原与滨 海平原的过度带 漳卫新河 南运河分别从东西两侧南北穿过县域 边缘 全县属冲击型平原 境内地势平坦 倾斜缓慢 西南高东北 低 高程 14 5 9 米 坡降在 1 10000 1 12000 其地貌主要有缓岗 洼地 二坡地 沙丘等组成 拟建场地位于东光县城东北 地势相对平坦 自然地面标高为 12 13 米 3 抗震设计 根据 中国地震烈度区规划图 确定场地地震烈度为 6 度 建筑物按照 6 度抗震设防 构筑物按照 7 度抗震设防 4 基础处理 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 29 本工程厂区地势平坦 现状地面高程为 12 10 12 30 米 而 场地设计地坪高程为 13 20m 场内构筑物最大埋深约 4 5m 故部 分构筑物作用在回填土上 回填土要求分层碾压并达到设计要求 密实度达到 0 95 5 抗浮处理 由于场地回填土较多 场区内构筑物最大埋深约 4 5m 如不考 虑洪水影响 均可靠自重抵抗浮力 故可不做抗浮处理 6 结构选型 泵房及水池采用钢筋砼结构 水池内根据工艺要求进行相应防 腐处理 加药消毒间 风机房 变配电室等采用单层砖混结构 7 防渗漏设计 水池一般采用钢筋混凝土自防水 根据构筑物水力梯度确定混 凝土的抗渗标号 混凝土强度不小于 C25 抗渗标号不小于 S6 抗 冻标号不小于 F100 混凝土中添加适当外加剂 增强抗渗 抗裂能 力 适当延长伸缩缝间距离 1 2 6 5 给排水设计 1 给水系统 生活用水主要采用市政管网给水 部分低质用水采用本厂处理 的再生水出水 管网环状布置 管径 DN100 DN200 主要建筑物与 干管距离不大于 100m 根据 建筑设计防火规范 GB50016 2006 的规定 确定消防用水量为 20L S 生活用水量很小 每天仅几吨 2 排水系统 办公楼利用污水处理厂内综合楼 综合楼内生活污水经化粪池 后排入厂区排水管网 食堂含油废水经隔油池排入厂区排水管网 厂区生产废水和生活污水经厂区污水管道收集后送至进水格栅间前 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 30 进入污水处理系统 同进厂污水一并处理 3 雨水排放 根据厂区地坪设计高程情况 厂区内雨水主要靠地面径流就近 排入宣惠河 为此厂区地坪及道路设计时考虑一定坡向 1 2 6 6 电气系统设计 1 设计范围 本再生水厂的电气设计包括再生水厂厂区变配电站 供配电及 电气控制的设计 原污水处理厂电气系统的设计范围为污水处理厂 变配电站 供配电及电气控制的设计 2 供电电源及供电负荷 本工程为东光县的重要环保工程 对电源的可靠性有较高的要 求 本工程用电负荷确定为三级负荷 电源由原污水处理厂变配电 站高压侧引来 本工程装机容量为 1021 18KW 运行功率 646 08KW 平均运行 功率 452 26KW 补偿后无功功率因数 COS 0 9 变压器选用节能 变压器 3 高压配电系统 全厂拟建一座 10 0 4KV 变配电站 设置于综合泵房 风机房 等用电负荷中心处 站内设高压配电室 变压器室 低压配电室 高压开关选用真空断路器 设 1 台 SC10 630 10KV 变压器 4 低压供电系统及控制 在变电站的低压配电室内设低压开关柜作为全厂配电中心 在 综合泵房间的控制室设置控制柜 主要对反洗水泵 回水水泵供电 及控制 在风机房内设置控制柜 主要对罗茨鼓风机用电设备控制 全厂用电设备的控制均采用机旁手动控制 集中手动控制和可编程 控制器 PLC 自动控制 在控制柜上设转换开关分别有就地 东光县污水管网及再生水处理工程项目申请报告 北方设计研究院 31 集中 自动三个位置 开关置于手动位置时 操作人员可在机旁箱 上就地控制 开关置于集中位置时 操作人员可在控制柜上集中手 动控制 开关设在自动位置时可由编程器按预先编好的程序 实现 自动控制 5 功