项目建议书(霍林郭勒市污水处理厂改扩建工程).doc

霍林郭勒市污水处理厂改扩建工程项目建议书城市建设研究院二零一一年四月北京项目名称：霍林郭勒市污水处理厂改扩建工程委 托 方：霍林郭勒市天河水务有限责任公司承 担 方：城市建设研究院（原建设部城市建设研究院）城市建设研究院院 长： 徐文龙 （教授级高级工程师）总 工 程 师： 徐海云 （教授级高级工程师）所 长： 许运良 （高级工程师）项目负责人： 吕德华 （工程师）主要参加人：许运良 侯新华郭秒增 孙育红郑剑云 刘力鹏安爱明 徐志宏桑映辉 何 勤李 强 唐 冰徐振军 李 玲李 挺 戴宵琴 霍林郭勒市污水处理厂改扩建工程 项目建议书前 言霍林郭勒市位于内蒙古自治区通辽市西北端，全市总面积585km2，东西长38km，南北宽28km，周长113km。市域西部、西北部与锡林郭勒接壤，南部、东部与通辽市扎鲁特旗相连，东北部与农牧场为邻。霍林郭勒市地域主体为霍林河盆地，边缘为隆起区，盆地地处大兴安岭南段余脉西坡。霍林郭勒市因煤而置，缘煤而兴，全国五大露天煤矿之一的霍林河煤田分布在市境西部，西至锡林郭勒盟东乌珠穆沁旗和西乌珠穆沁旗，南连扎鲁特旗。除煤矿资源外，其他矿产资源主要有石材、砂、粘土等。霍林郭勒市境内最大的河流是霍林河，霍林河属松花江流域嫩江水系，发源于通辽市扎鲁特旗北部的罕山北麓，沿市域东侧自南向北，然后东折进入兴安盟科右中旗境内，流经吐列毛都、白音胡硕、高力板等苏木后经吉林省的通榆、大安等县市与安广流入洮儿河故道注入嫩江，流域面积27840km2，干流全长590km。霍林河在市境内流长33.5km，有5条主要支流汇入，分别是查格达河、芒给尔特河、和热木特河、浑迪音河和巴润布尔河。霍林河为内陆河，落差较大。水位、流量、流速的变化深受降水影响，汛期一般出现在7-9月，枯水期出现在1-3月，河谷多属V字型，汛期河水含沙量高。霍林河各支流流程短、流量小。霍林郭勒市城市发展以能源发展为重点，电厂等工业用水量较大，而该城市属于水资源短缺型城市，目前仅有的一座污水处理厂为一级处理，尚无正规的二级污水处理厂，因此霍林郭勒市污水和中水工程的建设是十分迫切和必要的，本工程可以为工业用水提供大量可靠的水源，对改善霍林郭勒市的环境质量和投资环境、促进西部地区经济的可持续发展都具有重要意义。2011年4月，城市建设研究院（原建设部城市建设研究院）受霍林郭勒市天河水务有限责任公司的委托，进行霍林郭勒市污水处理厂改扩建工程项目建议书的编制工作。在此其间，我院派技术人员到现场进行考察，了解霍林郭勒市的发展现状及城市规划，收集了大量的资料，在此基础上，编制了霍林郭勒市污水处理厂改扩建工程项目建议书。在此谨向为我们工作给予大力支持和协作的霍林郭勒市天河水务有限责任公司的领导、技术人员、运行管理人员表示诚挚的谢意，愿通过我们的合作，为霍林郭勒市的建设发展做出贡献。城市建设研究院霍林郭勒市污水处理厂改扩建工程 项目建议书目 录 前 言i目 录iii工程概况11 概 述31.1 编制依据31.2 编制原则41.3 编制范围41.4 城市概况与自然条件42 城市给排水现状、规划与项目建设的必要性82.1霍林郭勒市总体规划（2009-2030）简介82.2霍林郭勒市给排水设施现状及规划82.3项目建设的必要性113 污水量预测及处理规模的确定133.1污水量预测133.2工程规模133.3进出水水质134 方案论证164.1厂址选择164.2方案论证175 污水及中水处理厂工程设计235.1污水及中水处理工艺设计235.2总图专业设计275.3建筑专业设计285.4结构专业设计295.5电气自控专业设计295.6自控专业设计315.7公用辅助工程设计325.8主要建构筑物及设备一览表326 节能、节水、环境影响评价、土地利用及劳动安全356.1节 能356.2节 水356.3土地利用356.4环境影响评价356.5污染物减排366.6劳动安全367 项目管理及实施计划387.1实施原则及步骤387.2项目建设的管理387.3 人力资源配置397.4 项目招投标398工程投资估算与资金筹措418.1编制说明418.2建设项目总投资438.3投资估算比例分析438.4投资估算表448.5资金筹措449财务经济评价459.1编制说明及编制依据45编制说明及编制依据459.2财务评价数据预测459.3财务评价4610 工程风险分析4710.1 地震造成的影响4710.2 机械故障及停电造成的影响4710.3 污水处理系统维修风险分析4711结论和建议4811.1 结论4811.2 建议48附表综合估算表分项工程投资估算表 i城市建设研究院霍林郭勒市污水处理厂改扩建工程 项目建议书工程概况1 项目基本情况项目名称：霍林郭勒市污水处理厂改扩建工程建设性质：改扩建建设单位：霍林郭勒市天河水务有限责任公司设计单位：城市建设研究院（原建设部城市建设研究院）2 工程规模及内容霍林郭勒市污水处理厂现有处理工艺为一级处理，主要构筑物有粗细格栅、旋流沉砂池和辐流式初次沉淀池。本次扩建主要为二级处理及中水处理工艺，污水处理规模为5万m3/d，中水处理规模为3万m3/d，出水达到城市污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级A标准并同时满足城市污水再生利用-工业用水水质(GB /T19923-2005)水质要求。3 主要工艺简介1).本期新建污水二级处理设施，处理规模为5万m3/d，出水达到城市污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级B标准，主要处理工艺为A2/O 工艺。同时，对水厂内现有部分老旧设备进行更换。剩余污泥采用带式浓缩脱水一体机脱水至80%以下含水率后外运填埋。2).本期新建中水处理设施规模为3万m3/d，出水达到城市污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级A标准并同时满足城市污水再生利用-工业用水水质(GB/T19923-2005)水质要求。主要处理工艺为絮凝沉淀池+气水反冲洗滤池。出水主要回用于工业用水。4 工程投资及主要经济指标1）建设项目估算总投资：12043.48万元2）第一部分工程费用：9340.82万元其中 污水处理单元：5309.8万元 中水处理单元：1946.34万元 污泥处理单元：187.23万元电气自控单元：727.05万元附属工程：186.9万元总图：983.5万元3）年平均运行总成本：1421万元4）单位m3总成本：1.2元/ m35）年平均运行经营成本：908万元6）单位m3经营成本：0.9元/ m37）人员编制：45人1 概 述1.1 编制依据1. 霍林郭勒市城市总体规划(20092030) 黑龙江省城市规划勘测设计研究院2009年6月 2. 室外排水设计规范 GB50014-2006 3. 室外给水设计规范 GB50013-20064. 泵站设计规范 GB/T50265-20105. 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-20026. 城市污水再生利用-工业用水水质 GB/T19923-20057. 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准 CJJ31-898. 给水排水工程构筑物结构设计规范 GB500069-20029. 混凝土结构设计规范 GB50010-200210. 砌体结构设计规范 GB50003-200111. 建筑结构荷载规范 GB50009-2001(2006年版)12. 建筑地基基础设计规范 GB50007-200213. 建筑抗震设计规范 GB50011-2001(2010年版)14. 地下工程防水技术规范 GB50108-200115. 建筑设计防火规范 GB0016-200616. 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-200217. 给水排水管道工程施工及验收规范 GB50268-200818. 给水排水构筑物施工及验收规范 GB50141-200819. 工业自动化仪表工程施工及验收规范 GB50093-200220. 民用建筑电气设计规范 JGJ/-16-200821. 10KV及以下变电所设计规范 GB50053-9422. 供配电系统设计规范 GB50052-200923. 低压配电装置及线路设计规范 GB50054-9524. 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB50062-200825. 建筑物防雷设计规范 GB50057-94(2000年版)1.2 编制原则1依据霍林郭勒市城市总体规划(20092030)和业主要求，结合霍林郭勒市污水排放的实际情况，根据国家的有关法规、标准、规范及城市总体规划、污水工程专项规划等相关规划，进行本项目建议书的编制工作。2充分利用现有污水处理厂的设施和条件，使改扩建后的水厂和现有水厂实现有机结合、统一运行管理。3要求工业废水的点源治理和城区污水的集中处理相结合，对有毒、有害工业废水在排出点直接采取有针对性的治理措施。提高工业用水的重复利用率，处理后排放的工业废水要达到排放水体标准或污水排入城市下水道水质标准。4.根据污水的水质、水量特点及受纳水体的性质，合理确定污水、中水处理标准，选择技术先进、安全可靠、运行管理方便、投资经济合理、运行费用较低，适合本地区特点的污水处理工艺。5以国产设备为主，选择先进成熟设备，节能降耗，提高智能化、自动化水平，使本工程与当地日益发展的现代化水平相适应。1.3 编制范围本工程为霍林郭勒市污水处理厂改扩建工程，具体内容如下：1、对现在污水处理厂进行改扩建，新增规模为5m3/d的二级处理设施及规模为3m3/d的中水处理设施，出水达到城市污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级A标准并同时满足城市污水再生利用-工业用水水质(GB/T19923-2005)水质要求。2、编制本工程的投资估算。1.4 城市概况与自然条件1.4.1 城市概况1.历史沿革霍林郭勒市所在地区历史悠久，据出土文物考证和史料记载，远在五六千年以前这里就有人类生息。在霍林河流域的草原上和山间谷地，已发现数十处属细石器或新石器时代人们居住的遗址。春秋战国至秦时，今市境属东胡游牧地。两汉时为鲜卑人牧地。三国至西晋时，为东部鲜卑游牧地。东晋时，为契丹人驻地。南北朝时为地豆于人居地。隋及初唐，为习人驻地。中唐及晚唐时，属关内道居延都督府辖地。辽时，属上京道临潢府辖地。金时，为临潢府路辖地。元朝时，属中书省全宁路管辖。明朝时，属奴尔干都司泰宁卫辖地。清朝时，属哲里木盟科尔沁左翼中旗辖地。中华民国时期，属哲里木盟科尔沁左翼中旗辖地。1944年8月划归科尔沁右翼中旗管辖。1949年8月29日内蒙古自治政府决定，今市境划归扎鲁特旗，成为扎鲁特旗北部三个努图克(乡)的游牧夏营地。1969年3月中国人民解放军北京军区内蒙古生产建设兵团第6师57团4连开进霍林河(五七镇)，1970年1月，内蒙古生产建设兵团第6师57团正式组建。霍林河矿区始建于1976年，是在周恩来总理当年亲自关怀下开发建设的。1979年7月复归内蒙古自治区。1981年l0月为更好地支援国家重点工程建设，哲里木盟在此设立霍林河办事处，行使旗县级政府职能，并筹备建市。1985年11月国务院批准成立霍林郭勒市（旗县级），面积585km2，隶属哲里木盟。1999年1月13日国务院以国函19995号文批准撤销哲里木盟设立地级通辽市，新设立的通辽市代自治区人民政府管辖霍林郭勒市（旗县级）。2.地理位置霍林郭勒市位于内蒙古自治区通辽市西北端，全市总面积585km2，东西长38km，南北宽28km，周长113km。市域西部、西北部与锡林郭勒接壤，南部、东部与通辽市扎鲁特旗相连，东北部与农牧场为邻。霍林郭勒市距通辽市336km，北距蒙古国直线距离120km。公路304国道距北京1200km；距沈阳567km；距长春526km；距营口港776km；距锦州港658km；101省道连接东北各主要城市。通霍铁路由霍林郭勒市至通辽市，全长417km，与集通线、京通线、大郑线、通让线相连。经集通线可直达集宁、呼和浩特、包头等地；经京通线可直达赤峰、承德、北京；经大郑线南可到沈阳、锦州、大连，北可到四平、长春、哈尔滨等主要城市；经通让线可到白城、长山、大庆、齐齐哈尔。3.社会经济状况2008年霍林郭勒市总人口10.6万，共有汉、蒙、回、满等17个民族。2008年霍林郭勒市国内生产总值131亿元，其中第一产业增加值1.61亿元，第二产业增加值93.48亿元，第三产业增加值35.9亿元，三次产业结构比例约为1.2:71.4:27.4。全年财政收入20.1亿元，城镇居民家庭人均可支配收入17979元，农牧民人均纯收入9005元。经过建国50余年来的建设，特别是党的十一届三中全会以来的迅速发展，霍林郭勒市已成为新兴的煤炭工业城市和周边150km半径地区的区域经济中心城市。工业生产迅速发展，生产规模不断扩大，初步形成了以煤炭、电力、高载能、农畜产品加工四大产业为主导的支柱产业和骨干企业。全国五大露天煤矿之一的霍林河煤业集团公司已经形成年产1000万t原煤生产能力；启动了“霍林河新型能源化工高新技术工业园区”（现霍林郭勒经济开发区），工业园区被自治区政府列为20个重点扶持园区之一。农牧业综合生产能力不断增强，初步形成了“菜、草、畜”三元立农格局，2008年牧业年度牲畜存栏48.7万头（只）；农牧业产业化水平不断提高，形成了草原兴发、科锡羊业、中韩虎源、西玛泰奶酒等产业化龙头企业。城乡市场日趋活跃，人民生活水平不断提高。2008年，全市社会消费品零售总额达14.07亿元。基础设施不断完善，城市建设水平明显提高。各项社会事业全面进步，精神文明建设取得丰硕成果。霍林郭勒市先后被授予自治区级科技先进城区，“两基”巩固提高工作先进市、自治区级双拥模范城、自治区级残疾人工作先进市等荣誉称号。1.4.2 自然及地质条件1. 地质情况霍林郭勒市地域主体为霍林河盆地，边缘为隆起区，盆地地处大兴安岭南段余脉西坡。区域内地层褶皱强烈，总体为一般地堑构造。行政区域内的地层以晚侏罗世含煤地层为主，其特征为北方南方西方向沉积于大兴安岭东麓的断陷盆地之中，厚度可达1700m以上；碳二迭系变质岩分布在煤田边缘，为霍林河煤田的基底；晚侏罗纪地层上覆为第四系冲击层。2.地形地貌霍林郭勒市位于大兴安岭南段西翼脊部，是巴音胡硕二连盆地群东部的一个代表性含煤盆地，地势四周高中间低，最高点位于市区西北的梅林敖包，海拔在1317m；最低点位于通霍铁路九孔桥处，海拔779m。市域地形分为丘陵山地、堆积台地和冲积平原，西北部主要为丘陵山地，多为火山岩组成的中低山，海拔在1100-1300m之间；堆积台地波状起伏，幅度不大，海拔在870-1100m，分布在丘陵山地基部，相对高差20-50m，顶部平缓；冲积平原主要分布在霍林河及其各支流宽阔流域，河床平浅多弯曲，宽处达1-2km，流域两侧相对高差在5-10m之间，并有较明显阶梯，海拔在779-870m。3.气候特征霍林郭勒市气候受地形和纬度位置的影响，属寒冷、半干旱大陆性气候。冬季漫长而寒冷，夏季短促而凉爽，春秋两季干燥、多风，四季交替较明显，昼夜温差大。全市全年40%的日子有5级以上风，大风多为冷空气大风或对流天气阵性大风。夏季和冬季大风较少，持续时间较长的大风主要集中在每年的4-5月，最大风速为24m/s，极大风速35.3m/s，短时间可出现12级大风，风向以偏西风居多。气温一年变化幅度为73.06,0以下气温有222天，无霜期在70-90天之间，全年平均气温为0.1（-0.7-1.6）。最冷的1月平均气温-20，极端最低气温-37.66；最热的7月平均气温19.5，极端最高气温35.4。最大冻土深度为268cm，冻土最早10月3日开始冻结，冻土解冻一般从每年4月份开始。全市年平均降水为354.3mm，最小为289.9mm，最大为426.9mm。降水多集中在6、7、8三个月，占总降水量的66%，9月下旬至翌年4月为降雪期，年降雪量56.4mm，降雨占全年总降水量的82.3%。全年相对湿度最小时可出现0的情况，一般各月平均相对湿度均在35%以上，年平均值66%。全市日照冬季短，为8小时；夏季长，为14小时。日照百分率除盛夏的6-8月较低外，其余各月平均百分率均在67%以上，年平均日照百分率为69%。4.水文条件市境内最大的河流是霍林河，霍林河属松花江流域嫩江水系，发源于通辽市扎鲁特旗北部的罕山北麓，沿市域东侧自南向北，然后东折进入兴安盟科右中旗境内，流经吐列毛都、白音胡硕、高力板等苏木后经吉林省的通榆、大安等县市与安广流入洮儿河故道注入嫩江，流域面积27840km2，干流全长590km。霍林河在市境内流长33.5km，有5条主要支流汇入，分别是查格达河、芒给尔特河、和热木特河、浑迪音河和巴润布尔河。霍林河为内陆河，落差较大。水位、流量、流速的变化深受降水影响，汛期一般出现在7-9月，枯水期出现在1-3月，河谷多属V字型，汛期河水含沙量高。霍林河各支流流程短、流量小。市内矿泉水所含微量元素相当丰富，偏硅酸含量达45mg/升，高于国家标准30mg/升，属于优质矿泉水。市境南边界偏西的郭德淖尔盆地有淖尔三处（汉译为湖泊或大泡子），分别为辉特扎哈淖尔、敦德淖尔、扎哈淖尔。湖水均微咸，牲畜可饮用。2 城市给排水现状、规划与项目建设的必要性2.1霍林郭勒市总体规划（2009-2030）简介1. 规划期限及人口规模霍林郭勒市城市总体规划期限为： 近期：20092015年远期：20162030年远景：2030年以后规划人口规模：近期：2015年，城市人口规模为15万人。远期：2030年，城市人口规模为28万人。远景：2030年以后，规划控制人口规模为40万人。2. 规划范围本次规划范围为霍林郭勒市行政辖区，规划用地面积585km2。3. 城市性质城市总体规划确定的霍林郭勒市城市定位与性质为：国家重要的能源基地，蒙东区域副中心城市，以煤电产业为主导，以生态旅游业为辅的现代工业城市。2.2霍林郭勒市给排水设施现状及规划2.2.1城市给水工程现状及规划1. 水资源概况（1）地表、地下水资源霍林郭勒市多年平均水资源量为11231万m3。其中，地表水资源量为6672万m3，地表水资源可利用量为4438万m3。地下水资源量为4559万m3，地下水资源可开采量为3875万m3。总可开采量为8313万m3。（2）再生水水资源霍林郭勒市现状年污水回用工程年提供再生水量为1.5万m3/d（548万m3/a）。（3）疏干水资源霍市矿区平均每年稳定疏干排水总量为1542万m3。2.供水能力（1）地表水供水能力2007年霍市97%保证率条件下的供水能力为：霍林河水库可供水720万m3/a；现在正在建设的巴润水库可供水240万m3/a（0.66万m3/d）；根据霍林郭勒市浑迪音疏干水利用工程可研报告拟建的浑迪音疏干水利用工程可供水305.6万m3/a（0.837万m3/d）。总计可供水1265万m3/a。现国家已批复可用水量为霍林河水库水水558.65万m3/a（1.52万m3/d），则可实现供水1103.65万m3/a。（2）地下水供水能力霍林郭勒市地下水供水能力表现在两个方面：一个是已经形成开采规模和排放规模的煤矿疏干水；第二部分是各个水源地的可供水能力；最后一部分是三泡子水源地，这部分水为备用水源，可供水量为2424万m3/a，但尚未开采。3.给水规划根据室外给水设计规范(GB50013-2006)，城市设计水量由综合生活用水量、工业用水量和未预见及管网漏失水量组成。根据霍林郭勒市的规划用地构成及人口规划，结合霍林郭勒市水资源现状，城市需水量预测如下：1)综合生活用水量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。远期霍林郭勒市中心城区规划人口按27万人考虑，冶金产业加工基地C区按0.5万人考虑，综合生活用水定额采用180L/人d，供水普及率采用100%，综合生活用水量为4.95万m3/d。2)工业用水量规划工业区用水预测采用用地指标法计算。用地指标法计算：依据城市给水工程规划规范（GB 50282-98）进行。由于霍林郭勒市属于缺水城市，因此工业用水应重复利用，规划工业用水的重复利用率为80%。3）未预见及管网漏失水量未预见水量包括浇洒道路、绿地等市政用水量，城市的未预见水量及管网漏失水量按最高日用水量的10%计算。城市未预见水量为1.34万m3/d。4）消防用水量霍林郭勒市中心城区规划人口27万，根据国家标准建筑设计防火规范GB50016-2006的有关规定，确定同一时间火灾发生次数为2次，火灾延续时间为2小时，一次灭火用水量为45L/S，则消防总用水量为648m3。5）总用水量综合以上各项，预测城市总用水量为上述前三项用水量之和，全市最高日总用水量为14.76万m3/d。日变化系数取1.1，则年用水量4906.93万m3。2.2.2城市排水工程现状及规划1.排水现状目前，霍林郭勒市的排水体制以分流制为主，局部采用合流制。市区内现有污水处理厂一座，位于城区东北侧，占地13 hm2，污水处理能力4 万 m3/d。全市现有污水管线26km，污水经管道收集后排入污水处理厂，经一级处理后，由污水泵站泵入静湖，利用氧化塘进一步处理，氧化塘北侧建有一座规模为2万m3/d的中水厂，全市污水总排放量约为1.7 万m3/d。市区雨水排放分为两个系统，雨水管线总长度6.5km，其中珠斯花区的雨水排入市区北侧的莫斯台河及东侧的霍林河，沙尔呼热镇的雨水排入霍林河。2.排水规划(1)指导思想1)全面规划、合理布局、综合利用、保护环境、造福人民。2)充分利用地形条件，为后期排水工程的施工、维护、管理创造条件。3)充分利用现有排水设施，新、旧工程合理衔接，确保排水工程为城镇建设更好的服务。(2)排水体制根据霍林郭勒市的自然、地理情况，结合环境保护的要求及现状排水设施布局，规划霍林郭勒市采用雨、污分流制的排水体制。其中污水经处理后回用或直接排放；雨水则就近排入附近水体。(3)污水工程1)污水量预测由于用水量中大部分为生产用水，规划污水量按给水量的85%计算，则污水量为12.55万m3/d。2)污水系统分区根据霍林郭勒市的地理情况及规划分区，将全市划分为4 个排水分区，分别为中心城区排水区，冶金产业加工基地A、B区排水区，煤化工产业研发生产基地排水区及冶金产业加工基地C区排水区。3)污水处理厂规划霍林郭勒市属于带状城市，其整个城市形态南北方向狭长，污水处理厂如集中布置势必增加管线的长度，造成投资的增加，因此规划中考虑污水处理厂分散布置。近期，利用现有污水处理厂对中心城区污水进行处理。保持中心城区现状污水处理厂处理规模，减小其对城市发展的影响。近期2015年处理规模2 万m3/d，远期处理规模4万m3/d。根据霍林郭勒市发改委资料，拟在冶金产业加工基地A区东北方向，304国道与霍林河交汇处新建污水处理厂一座，处理冶金产业加工基地C区及冶金产业加工基地A、B区的污水。近期处理规模2 万m3/d，远期处理规模4 万m3/d，处理后污水用于中水回用。远期，规划在市区北部两河交汇处以北新建一座污水处理厂，规模为4万m3/d，主要处理中心城区、煤化工产业研发生产基地等区域的污水。规划远期，霍林郭勒市的污水处理厂将达到3 座，基本解决污水对环境造成的污染。4)管道布置污水管道根据地形、地势，尽量让更多的污水以重力流排出为原则进行布置，由于地势为沿河道路标高低，因此，近期沿河修建的截流管道远期作为污水主干管，在与主干管垂直方向设置污水干管，最后汇入污水处理厂处理后排放。2.2.3中水回用规划霍林郭勒市属于缺水城市，为提高水的利用率，缓解用水供需紧张状况，污水再生利用已势在必行。规划在霍林郭勒市推广中水回用，中水主要用于景观用水，如绿化、喷洒道路、市政用水等。2.3项目建设的必要性1. 是保证霍林郭勒市社会经济发展的需要霍林郭勒市是通辽市重要的新兴城市，发展势头迅猛，但当地水资源短缺，制约了其社会、经济的发展，因此必须加快基础设施建设，缓解当地水资源紧缺的现状。霍林郭勒市以能源发展为重点，电厂、工业区等用水量很大，本工程的建成可以为电厂和工业区提供大量、可靠的中水水源，从而带动当地社会经济的发展。2. 是保护城区环境的需要目前，霍林郭勒市大部分的市政污水仅经一级处理便直接排放，仅有小部分污水经处理回用。一方面，大量污水白白排放造成了水资源的大量浪费，另一方面，大量未经二级处理的污水直接排入霍林河，造成了水体污染，导致城市周边环境急剧恶化。本工程的建成将从根本上解决环境污染和水资源紧缺两方面的问题。12城市建设研究院霍林郭勒市污水处理厂改扩建工程 项目建议书3 污水量预测及处理规模的确定3.1污水量预测根据霍林郭勒市城市总体规划(20092030)的内容，霍林郭勒市先分为六个片区，本工程中污水处理厂主要收水范围为中心城区，该区域内的污水主要包括生活污水和工业废水。根据霍林郭勒市总体规划及参照类似城市的用水量，并结合当地经济发展的实际情况，依据相关专业规范预测污水量。污水处理厂按2015年建设，污水量预测见表3-1。表3-1 污水量预测表序号项目单位现状2015年1生活污水量万m3/d1.51.82工业废水量万m3/d1.52.83总污水量万m3/d3.04.63.2工程规模霍林郭勒市污水处理厂目前已有一级处理设施，主要包括粗格栅、细格栅、旋流沉砂池、初次沉淀池，处理规模为4万m3/d，污水经一级处理后有泵站送至城北氧化塘。本工程新建污水处理部分规模为5万m3/d，同时更换、增加部分现有一级处理设备。霍林郭勒市城北现有一座中水处理厂，处理规模为2.0万m3/d，自氧化塘取水，出水达到回用标准后供工业用水。因此本工程新建中水处理部分规模为3.0万m3/d。3.3进出水水质3.3.1进水水质霍林郭勒市污水处理厂所接纳的污水主要包括城市生活污水和工业企业生产污水两大部分。工业污水必须经处理达到国家颁布的污水排入城市下水道水质标准（CJ3082-1999）中的相关标准后，方可排入城市管网。合理确定污水处理厂的进、出水水质对污水厂工程投资及运行费用有很大影响。在确定进厂污水水质时，结合我院在内蒙古地区多个水厂的设计和实际运行数据及类似城镇已建污水处理厂的水质资料，考虑到城市总体规划及远期污水水质变化的趋势，确定污水处理厂设计进厂水质见表3-3。表3-3 污水处理厂设计进厂水质指标CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)PH数值450220200355.069注：设计最低水温10C3.3.2出水水质本工程出水达到城市污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级A标准并同时满足城市污水再生利用-工业用水水质(GB/T19923-2005)水质要求。具体水质标准如下：表3-4 城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级标准的A标准单位：mg/L序号基本控制项目一级A标准备注1化学需氧量COD502生化需氧量BOD5103悬浮物104动植物油15石油类16阴离子表面活性剂0.57总氮（以N计)158氨氮（以N计)5（8）9总磷110色度3011PH6912粪大肠菌群数(个/升)1000括号外数值为水温12时的控制指标，括号内水质为水温12时的控制指标。表3-5 城市污水再生利用工业用水水质GBT19923-2005单位：mg/L序号控制项目冷却水洗涤用水锅炉补给水工艺与产品用水直流冷却水敞开式循环冷却水系统补给水1PH6.5-9.06.5-8.56.5-9.06.5-8.56.5-8.52悬浮物（SS）30-30-3浊度/NTU-5-554色度（度）30303030305生化需氧量（BOD5）30103010106化学需氧量（CODcr）-60-60607铁-0.30.30.30.38锰-0.10.10.10.19氯离子25025025025025010二氧化硅（SiO2）5050-303011总硬度/（以CaCO3计）45045045045045012总碱度/（以CaCO3计）35035035035035013硫酸盐60025025025025014氨氮（以N计）-10a-101015总磷（以P计）-1-1116溶解性总固体1000100010001000100017石油类-1-1118阴离子表面活性剂-0.5-0.50.519余氯0.050.050.050.050.0520粪大肠菌群（个/L）20002000200020002000a当敞开式循环冷却水系统换热器为铜质时，循环冷却系统中循环水的氨氮指标应小于1毫克/升b 加氯消毒时管末梢值3.3.3污水处理程度根据确定的污水处理厂进、出水水质要求，各项指标处理程度见下表：表3-6 污染物去除率表项 目进 水 (mg/l)出 水 (mg/l)去除率 %CODcr450 50 88.9BOD5220 10 95.45SS200 10 95NH3-N35 5 85.71TP5.0 0.590从表中可以看出，各项污染物的去除率要求很高，特别是二级处理，采用常规的生化处理工艺很难达到上述处理率的要求。因此，本工程采用二级生物处理+深度处理工艺。同时，处理后尾水、废渣要妥善安排，充分利用可用资源，避免二次污染。4 方案论证4.1厂址选择1. 污水的集中与分散处理污水的集中与分散处理，直接决定了城市污水处理厂的集中设置与分散设置。分散处理即根据城区划分的不同污水收集区域，单独设置污水处理厂对本区域污水进行处理。污水处理厂的分散设置可以减小污水收集干管的管径，减少中途提升泵站的数量与规模，从而降低城市污水的收集费用。此外，分散设置污水处理厂在一定程度上有利于城市污水的回用。但是分散设置污水处理厂必然使整个城市污水处理系统更为复杂，不便污水处理工艺的运行与维护，且分散设置小规模的污水处理厂也使得污水处理人员、附属建（构）筑物、占地以及单位污水处理成本的增加，从而加大了污水处理成本。污水集中处理的优势就在于易于运行管理和运行维护，减少污水处理厂的占地以及人员配置，从而降低了污水处理成本和经营成本。但如果污水的输送管道过长，增加了污水中途提升泵站的设置，从而增加了污水的收集费用。因此，选择污水的集中处理还是分散处理应根据城市规模、地形地貌、经济状况等诸多实际因素，比较后得出结论。根据霍林郭勒市总体规划要求，霍林郭勒市城市污水采用分区处理，全市划分为4 个排水分区，分别为中心城区排水区、冶金产业基地A、B排水区、冶金产业基地C排水区、煤炭产业基地排水区。本次编制范围为中心城区排水区。2. 厂址的选择污水处理厂厂址的选择，既要服从城市总体规划和城市远期发展，又要兼顾考虑建厂条件、建设投资、社会影响、生态环境影响等方面因素，做到合理布局，同时还应考虑到配套管线的中、远期结合，以便于实施。厂址选择主要原则：1）与所采用的污水处理工艺相适应；2）少拆迁，少占农田，有一定的卫生防护距离；3）厂址位于城市给水水源下游，且应设在城镇、工厂厂区及生活区的下游和夏季主风向的下风向；4）当处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政时，厂址应考虑与用户靠近，以便于运输；当处理水排放时，则应与受纳水体靠近；5）要充分利用地形，如有条件可选择有适当坡度的地区，以满足污水处理构筑物高程布置的需要，减少工程土方量；6）有良好的工程地质条件及方便的交通、运输、水电条件；7）厂址不应设在雨季易受水淹的低洼处，靠近水体的处理厂，要考虑不受洪水威胁，厂址应尽量设在地形条件好的地方；8）厂址的选择应考虑远期发展的可能性，有扩建的余地。9）充分利用现有设施。根据本次工程的内容，结合中心城区现有污水处理厂一级处理设施运行的实际情况，本工程新建二级处理及中水处理设施设在现有污水处理厂内，并利用部分已有建构筑物。4.2方案论证4.2.1方案选择的原则霍林郭勒市污水处理厂改扩建工程处理规模为污水5万m3/d，中水3万m3/d，属于中型污水处理厂。为了同时实现污水处理厂的高效稳定运行和节省费用的目的，我们依据下列原则进行污水和中水处理工艺方案的选择：1）在常年运转中，工艺稳定可靠、技术成熟、出水水质能达到设计排放标准。2）工程投资和运行费用低、占地面积小、电耗低、尽量利用现有处理设施，以尽可能少的投入取得尽可能大的效益。3）管理简单、方便、运转方式灵活，并可根据不同的进出水水质要求，调整运行方式和参数，最大限度地发挥处理装置和构筑物的处理能力。4）便于实现污水处理过程的自动控制，提高管理水平。5）所选工艺能够适应霍林郭勒市的实际情况和管理水平的要求。4.2.2处理工艺的选择目前，国内外城市污水厂大多都采用二级生物处理，绝大部分为活性污泥法，这种方法能有效地去除城市污水中的主要污染物质，并且处理费用最少。生物除磷脱氮工艺的类型和实施方式多种多样，各具特点，根据本污水处理厂进水水质特点和出水水质要求，从上述工艺中筛选出具有生物脱氮除磷功能的A2/O工艺、SBR的改良型-CASS工艺以及百乐克工艺为本工程的备选方案，进行技术经济比较，从中确定推荐方案。1).A2/O（厌氧-缺氧-好氧）工艺（方案一）A/A/O工艺是在A/O法生物除磷系统的基础上增加一个缺氧过程，通过混合液回流（内回流）将硝化产生的硝酸盐还原成氮气从系统中逸出，既达到脱氮的目的；又使回流至厌氧阶段（外回流）的污泥尽量少含化合态的氧（即NO3-电子受体），从而造成厌氧池比较完全的厌氧环境，以利于聚磷菌较彻底地释放磷，为其在后续好氧阶段中过量地摄取污水中的磷创造必要的条件。因此，A/A/O法的技术核心是在好氧反应阶段前增加厌氧阶段和缺氧阶段。A/A/O工艺的厌氧阶段是该工艺除磷的关键所在。污水与来自二沉池的回流污泥在厌氧池中充分混合，活性污泥中的聚磷菌将细胞物质中的磷释放出来，以溶解性的磷酸盐形式存在，通过对磷的释放，聚磷菌在好氧阶段能从污水中吸收几倍于所释放的磷，即所谓过量摄取，从而达到生物除磷的目的。因此，聚磷菌对磷的释放程度成为除磷效果好坏的关键。实践证明，聚磷菌良好的释磷效果，有赖于较理想的厌氧环境，污水CODCr/P的值（一般要求大于10：1），较高的回流污泥浓度（MLSS）和相对较长的厌氧水力停留时间HRT（一般为1.01.5hr）。而厌氧环境和CODCr/P值是最基本也是最重要的。严格的厌氧环境使污水通过厌氧水解与发酵，其中所含难降解高分子化合物转化为易于生物降解的低分子物质，为后续好氧处理创造了有利的条件，更重要的是，这种水解作用所引起的CODCr/P值增大，直接导致了聚磷菌在厌氧环境中释磷效果的提高，同时水解产生的挥发性脂肪酸（VFA）对聚磷菌释磷以及在好氧阶段贮磷也产生了十分重要的作用，从而促进了系统的除磷效果。A/A/O工艺的缺氧阶段的主要作用是反硝化脱氧，反硝化菌利用NO3-作为最终电子供体氧化污水中的有机物用于产能和增殖。同时，硝酸盐被氧化还原，使N2从水中逸出，达到脱氮的目的并消除NO3-N对厌氧环境的影响。由于脱氮需要碳源（BOD），因此反硝化的同时可以降解部分有机物，从而节省能耗。缺氧/好氧交替这种运行方式利用了兼性微生物特有的生理特性，即硝酸盐还原菌在好氧环境中受到抑制，而在缺氧段则对好氧产物NO3-进行代谢，而此时好氧菌则受到抑制。连续流的污水处理构筑物其缺氧/好氧环境的交替出现可以通过控制曝气量的分配来实现。因为缺氧与好氧环境不断地交替进行，从总体上来看，缺氧区和好氧区为独立的两个区域，是两个相串联的生物反应器，各部分内的微生物种群、工作环境、代谢底物和产物是不相同的。A2/O工艺具有以下优势：（1）是传统活性污泥法的改进型，保留了传统活性污泥法的优点，有机物处理效果高且稳定，同时具有良好的脱氮除磷效果，已具有丰富的运行管理经验。（2）工艺流程中厌氧缺氧好氧段单独设置，利于控制各段的溶解氧浓度，保持厌氧兼氧好氧微生物所需特殊的生存环境，以保证各段的处理效果。（3）厌氧好氧段交替运行，能抑制丝状菌的繁殖，基本不存在污泥膨胀的问题。（4）总水力停留时间少于其他同类工艺，并且无需外加碳源，厌氧和缺氧段只进行缓速搅拌，能降低此块费用。A2/O工艺有以下缺点：（1）工艺流程长， 处理构筑物和设备较多。（2）占地面积较大。2).CASS工艺（方案二）CASS工艺是典型SBR工艺的一种改进型。它是一种连续进水、周期出水、定时曝气的好氧活性污泥工艺。将均衡、初沉、曝气、生物除磷脱氮、二沉等过程在一个CASS工艺反应池中交替进行。CASS工艺的主要原理是：将SBR反应池沿长度方向分为两个部分，前部为预反应区，后部为预主反应区。见下图CASS应池反池构造图。预反应区设置在反应器的进水处，是一容积较小的污水污泥接触区。进入反应器的污水和从主反应区内回流的活性污泥（回流量约为日平均流量的20）在此相互混合接触。在预反应区内，通过主反应区污泥的回流并与进水混合，不仅充分利用了活性污泥的快速吸附作用而且加速对溶解性底物的去除并对难降解有机物起到良好的水解作用，同时可使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放。预反应区还有效的抑制丝状菌的大量繁殖，克服污泥膨胀，提高系统稳定性。根据进水水质的不同，调解预反应区厌氧或兼氧状态，从而解决二级生化处理中的主要矛盾。其技术特点如下：（1）当污水流入预反应区，使活性污泥在高负荷条件下强化了生物吸附作用，并促进了微生物的增殖，有效地抑制了丝状菌的繁殖。整个反应池内微生物一直可保持较高浓度，低水时位其MLSS常控制在45g/L左右，低食料比使处理过程较为稳定彻底。池内污水的流速为0.030.05米/分。即使有一小部分水在滗水阶段后期进入主反应池，也因经过污泥沉降层的阻挡而改变了运动的方向，不会形成短路。系统通过控制