天门市城市污水处理工程可行性研究报告

利用世行贷款项目天门市城市污水处理工程可行性研究报告工程编号06S33河南省城市规划设计研究院有限公司二六年十二月院长杨德民总工程师尹卫红副总工程师姬跃国市政四所所长陈永信市政四所副所长陈利萍主任工程师姬跃国副主任工程师尹文选工程负责人郭东良项目组成员工艺郭东良乔海兵建筑结构陈大治电气黑健宁经济张凤菊柳涛证书编号市政公用行业甲级160111SJ目录1引言12总论321研究结果概要322编制依据、原则及范围523城市概况及自然条件83城市给排水现状及工程建设的必要性1131城市给水现状1132排水现状及其存在的问题1133项目建设的必要性及世行参与的重要性1341城市发展规划1542城市给水工程规划1543城市排水工程规划1644本工程与给排水规划的偏差说明165污水量预测和工程规模的确定1851需水量预测1852污水量预测2453工程规模的确定256工程方案论证2661污水处理厂厂址方案2662管网排水体制方案2863进出水水质和处理程度2964污水处理工艺方案347工程总体设计5371污水管网工程5372污水处理工程工艺设计7373总图设计9674建筑设计10075结构设计10176电气设计10477自控、仪表、通讯系统设计1088项目管理及实施计划12181实施原则12182项目的建设管理12183项目运行的组织管理12284运行技术管理12485人员编制12586计划主要履行单位的选择12687项目实施计划1289项目经济评价12991工程投资估算12992经济分析13110项目社会评价136101影响范围136102移民安置计划136103污水费用征收13711项目的环境影响及对策138111项目实施过程中的环境影响及对策138112项目建成后的环境影响及对策14212工程风险分析144121污水处理工程风险影响预测144122污水管网系统风险影响分析145123污水处理系统维修风险分析14613劳动安全卫生与节能148131安全卫生148132节能14914消防设计151141厂区平面布置151143建筑结构防火设计151143电气152144消防给水及消防设施15315工程效益154151环境效益154152社会效益155153经济效益15516结论与建议157161结论157162建议15817项目招投标方案160171项目招投标方案160172招标范围160173招标组织形式160174招标方式160附表水力计算表电气负荷计算表技术经济表附件1、委托书2、关于天门市污水处理厂新建工程环境影响报告表的批复3、关于利用世行贷款建设污水处理工程项目建议书的批复4、建设项目选址意见书5、用地证明6、供电证明7、用地预审意见8、供水证明9、防洪证明10、污泥接收证明11、文物古籍证明12、消防安全证明13、资金筹措证明附图1、厂址位置及污水管网布置图2、现状排水管网图3、排水分区示意图4、排水体制示意图5、污水管网节点计算图方案一（推荐方案）6、污水管网节点计算图方案二（比选方案）7、氧化沟工艺厂区平面布置图一（推荐方案）8、氧化沟工艺厂区平面布置图二9、A2O工艺厂区平面布置图10、工艺流程图（氧化沟法）1引言天门市历史悠久。秦始置竞陵县，清雍正四年（1726年）改名天门县。1987年，经国务院批准撤县建市。湖北天门市地处鄂中腹地江汉平原，地理位置优越，上通荆沙，下接武汉，南濒江汉黄金水道，北枕三峡过境铁路，紧衔107、318国道和宜黄高速公路。市内有纵横交错的高等级公路、5000吨级优良港口、8万门程控电话、电力供应充足、第三产业发达；全市国土面积2622平方公里，人口16192万；在长江、汉水经济开发带中，具有强大的接纳和辐射能力。2005年天门市中心城市实际居住人口约25万人。天门市城市总体规划确定的天门市中心城区的城市性质为江汉平原北部的中心城市之一和天门市的综合中心；是一个以轻纺、食品工业为主的新型水乡园林城市。天门地处美丽富饶的江汉平原，素有“鱼米之乡”的美称，其经济实力长期在全省各县市中处于前列，改革开放，尤其是建市以来，天门的经济又有长足进步，天门市现有纺织、服装、医药、化工、机械、建材、食品饮料七大产业，初步形成了以轻纺医化工业为主体，机械、建材等工业相配套的工业经济格局。随着城市发展和人口的高速增长，污水排放量日益增加，但城区基础设施和污染防治设施建设相对滞后，大量未经处理的生活污水和工业废水直接排入河道，造成天门市区水体环境的污染和生态环境的破坏，对天门市造成十分不利的影响，阻碍了城市的经济建设及其旅游业的发展，所以解决天门市城市污水处理的问题已迫在眉睫。天门市委、市政府非常关注目前水污染的严重问题，并责成天门市城市建设投资有限公司对天门市城市污水处理工程立项进行论证，为完善城区污水排放系统，改善水环境，做好前期工作。受天门市城市建设投资有限公司的委托，我们经过深入的调查研究，并根据收集到的资料，结合当地实际情况，对工程方案进行了全面的技术经济比较，确定了适合天门市污水处理工程的处理工艺方案，编制了天门市城市污水处理工程可行性研究报告。本工程的实施可以对城区生活污水和工业废水进行集中有效的净化处理，达到国家排放标准后再排入水体，从而有效地保护天门市周围水系水质和该地区人民的身体健康，同时亦可促进该市整体面貌和形象的改善及其经济建设和旅游业的迅速发展，社会效益和环境效益均十分显著。在报告编制和修订过程中均得到了天门市市委、市政府、市发改委、市建设局、市环保局、市水利局等部门的大力支持，在此一并致谢。2总论21研究结果概要211设计年限与服务面积本工程污水厂部分设计年限为2010年。服务区面积约为124平方公里。污水管网工程设计年限为2020年。212污水量预测根据天门市总体规划预测城市人口和其它现状资料，预测城区2010年污水量为530104M3/D。213污水处理工程项目内容本工程包括污水处理厂1座，设计规模为50104M3/D。污水管网总长55682KM，其中一级管、二级管、三级管和四、五级管长分别为8161KM、15019KM、12505KM、200KM。改造污水中途提升泵站1座，设计水量Q1827M3/H，扬程H45米。214设计进出水水质确定污水厂的进出水主要指标为CODCR进水250MG/L，出水60MG/LBOD5进水120MG/L，出水20MG/LSS进水200MG/L，出水20MG/LNH3N进水30MG/L，出水15MG/LTN进水35MG/L，出水20MG/LTP进水35MG/L，出水10MG/L215污水处理工程厂址选择厂址位于城区东南侧，天门河和杨家新沟交汇处向西约400米。216污水处理工程工艺确定本工程提出多种污水处理工艺，确定了改良型氧化沟和A2O法作为备选方案，经过技术、经济多角度比较，最终确定污水处理工程采用改良型氧化沟处理工艺。217工程总投资本工程包括污水处理工程和厂外污水管网工程，工程总投资为1470227万元，其中污水厂区工程投资为777134万元，管网工程投资为693093万元。218项目实施计划根据工程的需要，本工程项目的实施计划如下项目准备期（2006年6月2007年11月）完成可行性研究报告、初步设计、施工图设计及相应的审批程序。项目施工期（2007年12月2009年5月）完成项目土建、管道、设备安装等全部施工内容。项目调试、试运行期（2009年6月2009年10月）完成项目的调试、试运行工作。完成项目的调试、试运行工作。2110主要经济指标设计规模50104M3/D工程总投资1470227万元年处理水量1825万M3/年年处理收入2044万元单位经营成本035元/M3水单位处理价格112元/M3税后财务内部收益率453税后投资回收期1353年22编制依据、原则及范围221编制依据天门市城市总体规划（20002020）湖北省城市规划设计研究院天门市污水处理厂新建工程环境影响报告表湖北省环境科学研究院关于天门市污水处理厂新建工程环境影响报告表的批复湖北省环境保护局关于天门市利用世行贷款建设污水处理工程项目建议书的批复湖北省发展与改革委员会建设用地选址意见书天门市规划管理局设计委托书天门市城市建设投资有限公司供电证明天门市供电公司防洪证明天门市水利局212编制原则城市污水处理设施是城市基础工程之一，对城市经济建设和居民生活质量有很大影响，应在城市总体规划的指导下，合理选择厂址、处理工艺，严格控制产生二次污染，防止处理厂成为新的污染源。设计主要遵循以下原则在城市总体规划指导下，结合城市排水现状，准确预测城市污水量，合理确定工程规模和排水体制。本着统一规划、分布实施、安全可靠的原则，选择经济合理、技术先进、效益良好的工程设计方案。坚持“统筹兼顾、近远结合、分步实施”的方针。采用适合本地区的技术先进、安全可靠、高效节能、处理效果良好的工艺技术。因地制宜采用现代化手段，生产设施尽量采用自动控制系统，逐步实现科学管理，改善劳动条件，提高管理水平，降低运行成本，充分发挥经济效益和社会效益。积极稳妥的引进先进技术和设备。项目的目标应符合国家有关标准和地方排水规划以及产业要求，工程设计执行国家规范和标准。根据财力、物力科学地安排工程进度。213编制范围准确预测城市总污水量，合理确定工程规模。分析、论证、选定污水厂厂址。对工程总体布置和污水处理工艺、厂外配套管网工程方案进行技术经济比较，选择最佳方案。对推荐方案进行技术设计。初步提出项目建设所需的设备、材料。提出项目投资估算和资金筹措，实施计划。对建设项目进行可行性分析和经济评价分析。214采用的标准和规范室外排水设计规范城市建设标准污水综合排放标准城镇污水处理工程污染物排放标准地表水环境质量标准污水排入城市下水道水质标准城镇污水处理工程附属建筑和附属设备设计标准城市防洪工程设计规范给水排水工程构筑物结构设计规范混凝土结构设计规范砌体结构设计规范建筑结构荷载规范建筑地基基础设计规范建筑抗震设计规范构筑物抗震设计规范室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范民用建筑电气设计规范10KV及以下变电所设计规范电力装置的继电保护和自动装置设计技术规程工业与民用供配电系统设计规范低压配电装置及线路设计规范建筑防雷设计规范建筑设计防火规范采暖通风和空气调节设计规范建筑给排水设计规范建筑灭火器配置设计规范室外给水设计规范混凝土结构工程施工及验收规范建筑地面工程施工及验收规范给水排水管道工程施工及验收规范给水排水构筑物施工及验收规范机械设备安装工程施工及验收通用规范现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范工业自动化仪表工程施工及验收规范电气装置安装工程施工及验收规范23城市概况及自然条件231城市概况天门市地处鄂中腹地江汉平原，地理位置优越，上通荆沙，下接武汉，南濒江汉黄金水道，北枕三峡过境铁路，紧衔107、318国道和宜黄高速公路。市内有纵横交错的高等级公路、5000吨级优良港口、8万门程控电话、电力供应充足、第三产业发达；全市国土面积2622平方公里，人口16192万；在长江、汉水经济开发带中，具有强大的接纳和辐射能力。2005年天门市中心城区实际居住人口约25万人。天门市城市总体规划确定的天门市中心城区的城市性质为江汉平原北部的中心城市之一和天门市的综合中心；是一个是一个以轻纺、食品工业为主的新型水乡园林城市。天门地处美丽富饶的江汉平原，素有“鱼米之乡”的美称，其经济实力长期在全省各县市中处于前列，改革开放，尤其是建市以来，天门的经济又有长足进步，工业经济已初步形成。232自然条件（1）地形天门市地势西北高、东南低。市域北部属大洪山余脉的前沿平岗，西部和中部是平原，东部为滨湖区。中心城区的河、湖、沟渠星罗棋布，地势平坦、低洼，西北略高，东南略低，一般地面高程在2631M吴淞高程系。（2）河湖天门河又称县河，天门河下段城区段西起汉北河口，东止湛桥河，横穿城区，把城区分成北南西部分，全长7863M，其中天门船闸上游河段长2500M，下游河段5363M，最终汇入汉江。天门船闸上游段，水体污染较为严重，严重影响了居民的生活。由于天门船闸的节制造成下游段经常出现无径流汇入，河道几乎成为接纳污水的水域。城区北部有两个湖泊，西湖和东湖，两湖合计湖面积30万M3，平均水深1520M，湖容积约50万M3，湖泊水体污染严重。目前，两湖各有一处电排站，合计装机4台155KW，排涝流量82M3/S，主要任务是排涝、调蓄及水产养殖。（3）气象天门市地处亚热带湿润季风气候，四季变化明显，其气候特点是春季阴睛不定，夏季湿热，秋高气爽，冬季干寒。该地区雨量充沛，多年平均降水量达11023MM，每年汛期69月，24小时最大实测降雨量1524MM1970年6月6日。多年平均气温162，最冷月（1月）平均气温3，最热月（7月）平均气温286，极端最低气温172（1995年1月6日），极端最高气温387（1971年7月26日）。最大积雪深度3LCM（1954年12月31日）。多年平均风速25M/S，非汛期最大风速24M/S（NNENW），汛期最大风速24M/S（NW）。（4）工程地质和地震工程地质城区地质属新生界第四纪上部为全新统冲种层，由棕黄和棕色亚砂土、亚粘土等组成，下层为上更新统冲湖积层，由棕黄色食铁锰质结核粘土和青灰色淤泥质粘土、浅灰色淤泥质亚砂土及砂。砂砾石组成，地耐力为100至120KPA。地震根据建筑抗震设计规范（GB500112001）中的划分，天门市属地震烈度6度区。（5）水文地质根据水文地质部门的资料，天门市的地下水是由第四系上更新统松散岩类孔隙压水层及掩埋于此层之下的上第三系碎屑裂隙承压水层所组成，分布面积大而稳定，地下水资源比较丰富，其水质属重碳酸钙型和重碳酸镁型，为低矿化度弱碱性淡水，含铁量及总硬度偏高，对生活用水略有影响。地下水的可开采量，在天门市汉北平源湖区滨湖片（中心城区属本片）92751KM范围内，平均为1861M3/DKM2。3城市给排水现状及工程建设的必要性31城市给水现状天门市中心城区现有2座水厂，第一水厂供水能力10104M3/D，分三期建设，已于2004年全部建设完成，取水水源为汉北河。第一水厂的供水范围覆盖整个城区和城乡接合部，东到杨林办事处，南至侨乡开发区，西至汉北河，北达陆羽办事处，总供水面积达22平方公里。天门市第二水厂位于距中心城区18KM外的岳口镇西南处。以汉江为水源，总设计规模为20104M3/D，一期规模10104M3/D，近期运行规模为5104M3/D，该项目已于2006年8月建成，目前正处于运行调试阶段。目前天门市两个水厂由改制后的天门凯迪水务有限责任公司运行管理。据统计，2005年第一水厂最高日供水量约910104M3/D；中心城区现有自凿水井128眼，实际使用53眼，日取水量约041104M3/D，均作为这些单位的生活、生产用水，其中，水质合格的只有4个单位。随着天门市第二水厂的建成通水，将逐步完善城市的公用供水普及率，改善用水质量、提高饮水完全。32排水现状及其存在的问题321污水处理设施现状天门城区地势平坦，地面高程在2631M之间（吴淞高程），天门河将城区分为南北两大排水系统，现状排水体制为合流制，现有排水管渠道总长30240M，布置情况详见附图Z02。城市目前无污水厂，雨污水就近排入自然水体。因此，天门城区雨污水非汛期尚可自排，汛期天门河城区水位常高于城区地面高程，则必须由城区的四座排水泵站抽排。四座排水泵站的规模处位置详见下表及附图Z05。排水泵站情况调查表泵站名称所处位置处理能力备注东湖泵站广沟路和人民大道交叉口附近4M3/S西湖泵站西湖路和人民大道交叉口附近4M3/S南湖泵站竞陵大道和闸北路交叉口附近2M3/S文学泉泵站广沟路和文学泉街交叉口附近2M3/S拟改造为污水中途提升泵站322工业废水处理现状天门市工业企业以制药、纺织、机械、食品加工、啤酒等行业为主，主要工业企业废水排放及处理情况如下表所示。主要工业企业废水处理现状调查表企业名称日废水排放量日废水治理能力有毒排放物青岛啤酒厂3500M3无湖北益泰药业有限公司3280M35000M3无湖北中佳药业有限公司55M30无湖北天义药业有限公司1350M32000无天门顺达金属表面处理公司100M3500六价铬天门得事发印染有限公司550M3600无天门纺织机械有限公司40M30无经粗略分析统计，天门市现状工业企业日废水排放量约20104M3/D，经过预处理的废水量约06104M3/D，约占30。323主要存在问题排水系统不尽完善城区中东湖、西湖、天门河以及古城路所包围的区域建有雨污水合流管（渠），其余地方很少有污水管（渠），所以对天门市而言，排水设施不完善，系统性差，污水管网的收集能力不足。水体污染严重由于现有的排水设施基本上是合流管渠，城区目前无污水处理系统，雨、污水未经处理直接排入四周水体中，大量未处理的污水严重污染了水体环境，导致水体污染严重。造成天门城市水体污染超标，特别是天门河船闸下游段。社会反应强烈由于水体严重污染，严重影响了居民的正常生活和身体健康。居民强烈要求治理污水，以获得良好的生存环境。33项目建设的必要性及世行参与的重要性331项目建设的必要性为了认真贯彻中央关于“南水北调工程的规划和实施建立在节水、治污和生态环境保护的基础上务必做到先节水后调水、先治污后通水、先环保后用水”，以及“汉丹江流域水污染防治和水土保持工作应及早规划，纳入南水北调中线总体方案”的统一要求，保证和促进湖北省汉江中下游流域的经济、社会与环境的可持续发展，根据湖北省汉江中下游流域水污染防治规划，汉江流域水污染防治势在必行。天门市作为汉江流域的重要城市，该市污水处理设施的建设对缓解汉江的污染将会起到重要的作用。根据天门市城市总体规划中环境规划目标汉北河按II类地面水质标准控制，天门河、东湖、西湖达到地面水III类水质标准要求。而从天门河纳污现状及污染状况来看，由于有大量工业废水及生活污水排入，而天门河又无水冲污，致使天门河河水污染严重，不仅如此，天门内湖（东湖、西湖）的污染也非常严重，已出现间断性发臭迹象。天门河及天门内湖的污染不仅对天门市民身体健康危害极其严重，同时也成为制约经济进一步发展的瓶颈，因此，为了改善城区居民的生活环境，减轻对天门河的污染，美化城市景观，改善投资环境，促进该区域内经济的发展，把天门市建成为一座社会文明、环境优美、经济发达的现代化城市，兴建天门市城市污水处理工程是非常必要的。332世行参与的重要性世界银行拥有184个成员国。它不是一般意义上的“银行”，而是一个以实现联合国千年发展目标和可持续减贫为主要目标的联合国专门机构。多年来，世界银行积极参与中国可持续发展进程，在减少贫困、农村发展、城市发展、交通、教育、卫生、社会保障、水资源、能源、金融改革、民营部门发展等领域同中国进行了卓有成效的合作。汉江流域的水污染防治工作已引起了湖北省的高度重视，他们积极寻找资金落实污染防治规划项目，经过湖北省政府统一向国家发改委申请世行贷款，目前已批复1亿美元的世行贷款额用于汉江流域水污染防治。对天门市来说，城区排水设施不完善，河流和湖泊的严重污染，极大地影响了人民的居住环境和城市的投资环境。但是，由于天门市的经济能力尚有限，目前难以筹集到污水处理工程所需要的建设资金。因此在世行贷款汉江流域水污染防治项目的总体规划下，天门市可以利用世行贷款建设污水处理厂，这对天门市是非常及时的，对提高城市居民的生活水平和促进城市的经济建设是十分重要的。4城市发展规划及给排水规划41城市发展规划2001年湖北省城市规划设计研究院编制了天门市城市总体规划（20002020），总体规划确定天门市中心城市性质是江汉平原北部的重要城市之一和天门市的综合中心；是一个以轻纺、食品工业为主的新型水乡园林城市。根据市域城市体系规划的城区人口及城市化水平的预测结果，天门市中心城规划期内的人口发展规模分别为2005年天门市中心城区实际居住人口约25万人，2020年实际居住人口3638万人。其中20052010年之间年人口增长率约为25，2010年2020年之间年人口增长率约为2528。规划期内各时段城市人均用地情况为2005年城市人均用地776M2/人，2020年城市人均用地860M2/人。42城市给水工程规划天门市城市总体规划（20002020）确定近期（20002005）综合生活用水量为320L/D人，城市综合水量为460L/D人；远期（20062020）综合生活生活用水量为360L/D人，城市综合水量为650L/D人；经过预测，近期总用水量为115万M3/D，远期总用水量为2405万M3/D。近期建设1座以江北河为水源，总取水能力为10万M3/D的净水厂。远期在汉江岳口取水点附近李家台建设城市第二水厂，设计规模20万M3/D。规划城区给水管网采用环状与枝状相结合的方式，在城南边缘建第二水厂输水干管中途加压站，确保城区供水安全可靠。远期一、二水厂联网，一水厂作为城北区主要供水水源，二水厂主要供给城南区，并作为一水厂的调节水源。43城市排水工程规划规划城区排水采用雨污分流排水体制，现有合流管结合旧城改造逐步改成分流制。按照天门市城市总体规划，规划建设两座污水处理厂，污水排放总量为14104M3/D，天门河以北城区污水经收集后排入北湖与谌桥河之间的陆羽污水处理厂，规模为48104M3/D，天门河以南城区污水经收集后排入城区东南侧的杨家新沟污水处理厂，规模为91104M3/D。杨林片设置地埋式无动力污水处理池，规模008104M3/D。44本工程与给排水规划的偏差说明441与给水规划的偏差说明2005年，天门市中心城区需水量为951104M3/D，其中综合生活用水量约514104M3/D，居民综合生活用水量为205L/D人。本工程在调查研究的基础上，预测2010年和2020年城区需水量为1104104M3/D和2092104M3/D，预测结果比规划数据偏小。依据室内给水设计规范（GB500132006）的规定，一类地区50万以下的小城市平均日居民生活用水定额为100170L/D人，平均日综合生活用水定额为170280L/D人，本工程预测2010年和2020年天门市平均日居民生活用水定额分别为130和150L/D人，平均日综合生活用水定额分别为220和260L/D人。本工程所预测数据比规划值低。442与排水规划的偏差说明经过对规划污水厂的现场勘测发现，陆羽污水厂位于城市主导风向上游，对城区环境影响较大。而且两座污水厂需要两套管理班子，造成机构繁多。因此经过与规划、土地和环境等部门共同商议，结合城市地形及总体规划，只建设一座城市污水处理厂，选定厂址位于城区东南侧，天门河和杨家新沟交汇处向西约400米。该厂址交通便利，位于常年主导风向的下风向，对城区环境影响较小，而且用地条件较好，征地费用较低。5污水量预测和工程规模的确定51需水量预测511需水量预测方法城市需水量预测，是城市供水工程建设的基础和水资源综合利用的依据，因此需水量预测力求符合城市用水的实际情况，同时必须建立在城市建设和工业发展规划的基础上，经合理分析当地水资源、水环境质量和用水习惯、工业结构，参照其邻近地区供水发展经验，采用适当方法、确定合适的用水指标，进行需水量预测。需水量主要由生活用水和工业用水两大部分组成。需水量预测涉及的因素良多，基于城市的性质和工业基础不同，很难有一定规律可循，目前常用的预测方法有三种，一是分项预测法，根据总体规划提供的数据，按生活、工业用水分项预测，结合工业用水重利用率的提高，人均生活用水量的增加等因素，加以综合确定。二是供水量递增预测法根据收集到的历年城市供水递增率，结合工业及人口增加比率，确定今后的供水增长率，从而确定城市需水量。三是数理统计法即用最小二乘法的数学原理，对收集到的历年城市供水量数据，经分项整理后，拟合一条适当曲线（或斜线），使实际值与趋势值离差平方和为最小，以此来预测今后需水量。由于天门市用水统计资料年限太短，资料不足，采用递增预测法及数理统计法很难准确预测需水量，因此采用生活需水量和工业需水量分项预测和综合评价来确定需水量。生活用水采用综合生活用水定额（升/人日），其中包括城市居民日常生活用水和公共建筑用水。工业用水按工业万元产值单位耗水量指标预测。512基本参数选定（1）城市用水总量预测年限2010年、2020年。（2）城区现状人口规模根据天门市统计资料，20012005年天门市中心城区居住人口数量情况如下所示。近几年城区人口统计表（20012005）单位万人年份20012002200320042005人口226232238244250经分析统计，近几年城区人口增长率为245265。（3）根据天门市城市总体规划，城市人口规模2010年建成区人口283万人2020年建成区人口369万人根据总体规划，2010年以前人口综合增长率为25，2010年以后人口综合增长率为2528。城区人口逐年增长表（20052020）单位万人年份20052006200720082009201020112012人口250256263269276283290298年份20132014201520162017201820192020人口306314323332341350359369513现状居民生活用水统计根据天门市凯迪水务有限责任公司提供的资料显示，目前该市现状最高自来水日供水量为910104M3/D。根据二级泵房的运行记载，日供水量变化系数小，基本稳定在860910104M3/D。中心城区各单位自凿水井128眼，实际使用53眼，日取水量约041104M3/D，均作为这些单位的生活、生产用水，其中，水质合格的只有4个单位。天门市供水情况统计表单位104M3/D供水单位供水量用途备注市自来水厂910生活、事业单位地表水市自备井041生活及工业用水浅层水合计951根据天门市统计资料，2005年底天门市中心城区人口为25万人，按每户45人，则户数为556万户。据统计，目前依靠市自来水公司供水的居民人数为243万人，由此可知自来水公司供水人数占城区总人口的972，其余居民用户主要是依靠自备井供水，尚有部分用户依靠手压井取用浅层水。514现状事业单位和商业服务用水统计根据天门市自来水公司统计供水用户调查资料，天门市事业单位和商业服务现状用水约占自来水公司供水量的305，占城市现状总用水量的208。515居民生活用水由前述天门市供水现状可知，天门市城区现状居民综合生活用水量为190L/D人（含事业单位和商业服务用水）。考虑到目前县级城市的居住条件在不断的提高和改善，居民住宅正在逐步实现单元式住宅化，用水条件从单一的用户水嘴发展到具备水冲厕所和冷热水淋浴等完善的用水设施，所以县城人均用水量指标会有所提高。近期2010年，对于天门市来说应达到全省现在的平均用水量水平，即平均日纯居民生活用水量指标为130L/D人，城市居民采用集中供水接管率为98。远期2020年，用水量水平将有所提高，生活用水量指标按150L/D人计，城市居民采用集中供水接管率为100，预测计算详见下表。平均日居民生活供水量预测表类别年限生活用水量标准（升/人日）规划人口（万人）生活需水量（104M3/D）实际用水量（104M3/D）2010年1302833683612020年150369554554516事业单位和商业服务用水量预测按照国家室外给水设计规范的规定该项用水量应包含在居民生活用水量指标当中，但为了方便该项目的财务经济分析计算，列出事业单位和商业服务需水量表，根据天门市事业单位和商业服务现状,同时考虑随着天门市经济的发展县城的商业企业亦会有大的发展，县城事业单位的办公条件也会有一个较大的改善，确定事业单位和商业服务需水量分别约为居民生活用水量的3540，2010年企事业单位集中供水接管率按98计算，2020年供水接管率按100计算，则事业单位和商业服务用水量详见下表。事业单位和商业单位平均日用水量预测表类别年限规划人口（万人）生活用水量（104M3/D）事业单位用水（104M3/D）商业服务用水（104M3/D）2010年2833611201312020年369554191214517工业企业用水（1）现状工业企业用水统计天门市主要用水企业为制药、纺织、机械、食品加工、啤酒等行业，2005年城区主要工业企业用水情况如下表。2005年主要工业企业供水情况表单位M3/D用水单位用水量青岛啤酒厂20000湖北益泰药业有限公司5000湖北中佳药业有限公司80湖北天义药业有限公司1350天门顺达金属表面处理公司120天门得事发印染有限公司1050天门纺织机械有限公司60总计27660据不完全统计现状工业企业用水量350104M3/D，年用水量12775104M3，天门市2005年工业总产值为27亿元，由此计算得到该县城的万元产值耗水量为47M3/万元。随着节水水平的提高工业用水万元产值用水量将达到3040M3/万元，据此进行工业用水量预测。（2）工业企业用水量预测天门中心城区2005年工业产值为27亿元，根据天门市十一五发展规划和国民生产总值状况，结合天门市近几年工业的增长状况及未来发展的前景，推测2010年城区工业产值为318亿元，2020年城区工业产值为897亿元。工业用水量表年份项目2010年2020年工业产值（亿元）318897万元产值耗水量（M3/万元）4035工业用水量（104M3/D）348860518管网漏损及未预见水量根据国家室外给水设计规范的要求，结合天门市的实际情况，管网漏损及未预见水量为总用水量的15，其中未预见水量包括消防用水、浇洒道路和绿地用水等。51920052010逐年需水量预测20052010各年需水量表单位104M3/D年份项目200520062007200820092010人口（万人）250256263269276283每人每天用水量（L/人天）115120125125130130生活用水接管率97979759759898生活用水（104M3/D）279298321328352361事业单位用水量（104M3/D）093104112115116120商业服务用水量（104M3/D）105119128131130131工业用水量（104M3/D）35355378367353348销售量（104M3/D）807876939941951960管网供水效率858585858585漏失及不可预计水量（104M3/D）121131141141143144供水能力（104M3/D）951100810801082109311045110需水总量由上面的预测结果，得出城市总需水量预测。见下表。天门市需水量预测表单位104M3/D年份生活用水量事业单位用水量商业服务用水量工业用水量漏失及不可预计水量总用水量201036112013134814411042020554191214860273209252污水量预测污水量预测采用的是排水系数法。通常城市的供水量与排水量存在一定的比例关系。根据室外排水设计手册，城市排水量为供水量的8085，结合天门市的实际情况取80，考虑到老城区采用截流式合流制，截流井只截流初期雨水和部分稀释的城市雨污水。因此雨水对污水管网冲击性不大。虽然雨水会对污水总量有少量的贡献，但是预测污水厂规模时一般采用平均流量，因此城市污水量预测不考虑雨水流量。城市污水量年份项目2010年2020年生活污水（104M3/D）490767工业污水（104M3/D）278688地下水渗入及未预见量（104M3/D）115218总污水量（104M3/D）8831673根据上述预测的水量，2010年天门市中心城区总污水排放量为883104M3/D，2020年总污水排放量为1673104M3/D。城市污水处理工程设计规模不但涉及到城市污水总量，同时与污水管网收集率关系密切。由于城市街坊污水管道与城区污水支管建设不完善，同时部分已建成部分污水支管也需改造，根据目前城市基础设施建设速度，计算2010年、2020年城区污水收集率分别为60和90，则可收集进入污水处理工程处理的污水量分别为530104M3/D和1506104M3/D。53工程规模的确定工程建设规模是影响工程投资的主要方面，是关系工程投资效益能否顺利实现，提高经济效益的基础。经过核算，本可行性研究报告确定2010年天门市城市污水处理工程建设规模为50104M3/D，其中包括配套的城市污水管网工程。6工程方案论证61污水处理厂厂址方案611选址原则污水处理工程厂址的选择，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、生态环境影响等各方面因素，做到合理布局，同时还应考虑到配套管线的近、远期结合，以便于实施。厂址确定原则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）厂址位于集中给水水源下游，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。612厂址方案按照天门市城市总体规划（20002020），建设两座污水处理厂，即天门河以北城区污水经收集后排入北湖与谌桥河之间的陆羽污水处理厂，天门河以南城区污水经收集后排入城区东南侧的杨家新沟污水处理厂。经过现场勘测，认为陆羽污水厂位于城市主导风向上游，对城区环境影响较大。而且两座污水厂需要两套管理班子，造成机构繁多。因此经过与规划、土地和环境等部门共同商议，结合城市地形及总体规划，本项目选定了两个厂址方案，具体如下厂址一厂址位于城区东南侧，天门河和杨家新沟交汇处向西约400米。厂址二厂址位于城区东南侧，天门河和杨家新沟交汇处，天门至武汉公路南侧。613方案比较通过实地调研了解，本工程对方案一和方案二进行综合比较，选出可行的方案。现对两个厂址的技术和投资费用等多方面进行比较，具体比较情况详见下表。厂址方案主要技术经济比较表方案项目厂址一厂址二交通条件交通便利，需修建进厂道路。交通便利，需修建进厂道路。收水条件天门河以北污水收集后需要经过提升泵站提升后压力流穿越河道进入河南污水管道，收水较有利。天门河以北污水收集后需要经过提升泵站提升后压力流穿越河道进入河南污水管道，收水较有利。进厂主干管较长。环境影响污水厂位于常年主导风向的下风向，对城区环境影响较小。污水厂位于常年主导风向的下风向，对城区环境影响较小。用地条件用地条件较好，征地费用较低用地条件较好，征地费用较高供电条件主电源由天门竟北110KV变电站引来，供电距离约4公里。主电源由天门竟北110KV变电站引来，供电距离约6公里。排水条件污水厂尾水可就近排入杨家新沟，最后汇入天门河，排水便利。污水厂尾水可就近排入天门河，排水便利。给水条件由市政供水供给由市政供水供给工程总投资较小较大运行管理管理方便管理方便根据上表比较可以看出，厂址一优于厂址二，故确定厂址一做为本工程的推荐方案。614厂址建设条件用地条件厂址为规划污水厂用地，远期扩建比较方便。供水厂区生产、生活和消防用水由城市市政管网供给。排水厂址距离杨家新沟较近，排水方便。供电条件主电源由天门竟北110KV变电站专线引来，供电距离4KM；备用电源由厂区外10KV线路就近“T”接，以供全厂生产及照明使用。交通条件厂区西侧为规划竞东路，交通比较方便，可以满足污水厂的生产、生活需要。62管网排水体制方案排水体制的选择，不仅影响排水系统的工程总投资、设计、施工、维护和管理，而且影响环境保护和污水处理厂的运行管理。城市排水体制主要有截流式合流制和完全分流制两种形式。雨污分流制能有效控制污染，雨水不进入污水管网系统，不会形成对污水处理厂的雨季冲击，有利于污水处理厂运行管理，城市新区一般采用雨污分流制。截流式合流制排水系统是在临河岸边建造截流干管，同时在截流干管上适当位置设置溢流井，晴天所有污水都送至污水处理厂进行处理，雨天当混合污水的流量超过截流干管的输水能力后，有部分混合污水经溢流井溢出直接排入水体。这种排水体制在雨天有部分污水排入使水体受到污染，同时雨天会对污水处理厂造成较大的水量冲击负荷。根据天门市现状排污管道和排水泵站情况，老城区拟采用截流式合流制，其余城区采用分流制。63进出水水质和处理程度631设计进水水质污水处理工程设计进水水质的确定，应以各排污口实测水质资料为依据，参照室外排水设计规范的规定和国内同类型城市污水处理工程的实际进水水质，而且还应考虑到远期城市的发展。根据总体规划预计今后几年里，随着工业企业的发展，特别是民营企业的迅速发展，工业废水所占比例将有所升高。我们在确定天门市城市污水处理工程进水水质时，主要依据天门市城市污水处理工程建设项目环境影响报告表及其批复，并且参照湖北省其它污水处理工程的进出水水质情况。（1）污水水质实测资料天门市中心地区所排污水中以生活污水为主，目前环境部门缺乏污水的长期实测准确资料。根据环境部门近期对城区排水泵站处污水水质的监测结果，监测数据如下城区排水泵站污染物指标一览表指标测点PHSS（MG/L）CODCR（MG/L）NH3N（MG/L）TP（MG/L）东湖泵站701521921263239南湖泵站731862152293331西湖泵站731412136273212文泉湖泵站701121169158138（2）污水水质预测生活污水水质根据室外排水设计规范，确定天门市城市的生活污水（包括公用事业用水）污染物排放指标为BOD5按每人每日25G计SS按每人每日45G计BOD5/CODCR05TN按每人每日7G计NH3N/TN07TP按每人每日09G计根据预测的生活污水量，经计算生活污水水质为BOD5114MG/LSS205MG/LCODCR228MG/LTN33MG/LNH3N23MG/LTP41MG/L工业废水水质根据污水综合排放标准，对排入设置二级污水处理工程的城镇排水系统的污水执行三级标准，其最高允许排放浓度为BOD5300MG/LCODCR500MG/LSS400MG/L由于城市对工业废水污染物的排放有严格的限制，以此次工业污染源监测数据为基础，结合天门市环保局提供的企业提供的企业排污申报的历史资料，确定天门市工业废水污染物平均浓度为BOD5150MG/LCODCR300MG/LSS150MG/LTN35MG/LNH3N25MG/LTP10MG/L天门市城市垃圾处理工程目前已完成可研，设计垃圾渗滤液水量为458M3/D，该渗滤液就近达标排放，不排入污水处理厂，因此污水处理厂进水水质不考虑渗滤液的影响。理论设计水质参照上述分项预测的水质，经计算理论设计进水水质为理论设计进水水质项目污水量104M3/DCODCR（MG/L）BOD5（MG/L）SS（MG/L）TN（MG/L）NH3N（MG/L）TP（MG/L）生活污水490228114205332341工业废水278300150150352510混和污水768254127185342430（3）国内同类型污水处理工程设计进水水质国内同类型污水处理工程设计进水水质单位MG/L指标污水处理工程BOD5CODCRSSNH3NTNTP武汉市龙王嘴污水厂159260218324武汉市二郎庙污水厂157240214324武汉市经济技术开发区沌口污水厂（实测）1032501492534（4）设计进水水质根据国内现有城市污水处理厂进水水质的情况，可以预测，随着城市的发展和人民生活水平的提高，进水中的COD/TN趋于降低，因此本工程考虑预测有机物浓度保持现状，并适当降低，含氮营养物质浓度稍微调高。根据上述水量预测和分项水质预测，并结合天门市城市实际情况，依据环评报告表及其批复，确定污水处理工程进水水质如下CODCR250MG/L，BOD5120MG/L，SS200MG/L，TN35MG/L，NH3N30MG/L，TP35MG/L对该工程进水水质偏低的原因可以归纳如下天门市处于用水量较大的一类地区，用水量较大，造成污染物浓度降低；本工程中东湖、西湖、古城大道和人民大道包围的老城区为合流区域，面积为169KM2，雨水对进水水质有一定的稀释；地下水水位较高，地下水入渗进入污水管道，对污水水质有一定的稀释。632设计出水水质污水处理工程尾水就近排入天门河，根据天门市城市总体规划以及水体功能区划，天门河将达到国家地表水类水质标准，因此，根据环评报告表及其批复，本工程出水水质控制目标应达到城镇污水处理工程污染物排放标准（GB189182002）中一级B标准，即设计出水水质为CODCR60MG/L，BOD520MG/L，SS20MG/L，NH3N15MG/L，TN20MG/L，TP10MG/L633GB189182002一级B标准基本控制项目最高允许排放浓度（日均值）单位MG/L基本控制项目一级B标准基本控制项目一级B标准化学需氧量（CODCR）60总氮（以N计）20生化需氧量（BOD5）20氨氮（以N计）15悬浮物（SS）20总磷（以P计）1动植物油3色度（稀释倍数）30石油类3PH69阴离子表面活性剂1粪大肠杆菌/（个/L）104634处理程度主要指标的去除率分别为CODCRE760BOD5E833SSE900NH3NE500TNE428TPE71464污水处理工艺方案641工艺方案的确定原则工艺方案主要依据以下原则进行确定符合设计委托书的各项规定和要求。认真贯彻国家关于环境保护的方针和政策，使设计符合国家的有关法规、规范。经处理后排放的污水水质符合国家和地方的有关排放标准和规定，符合环境影响评价的要求。在天门市城市总体规划和给水、排水、防洪排涝等专业规划的指导下设计。积极稳妥地引进、采用先进的污水处理和污泥处理的新工艺、新技术和新材料。近、远期结合，统筹兼顾，全面设计，分期建设。采用先进、可靠并符合国情的自动化控制技术，尽可能减轻工人的劳动强度。提高污水处理工程的管理水平，保证污水处理科学、经济、安全运行。工艺流程选择遵循技术合理，运行经济、管理简便的原则。进厂污水属于工业废水和生活污水的混合污水，由于工业废水存在着较大的不确定因素，鉴于这种情况，应选择对水量及水质冲击负荷适应性强的处理工艺。642污水中主要污染物及其主要去除方式在采用活性污泥法的二级或者二级强化污水处理工程中，不同的污染物是以不同的方式去除的。污染物的去除方式决定了污水处理工艺流程。（1）SS的去除污水中SS的去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和大尺度的有机颗粒靠自然沉淀作用就可以去除，小尺度的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小尺度的无机颗粒（包括尺度大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。污水处理工程出水中悬浮物浓度不但涉及到出水SS指标，还因为组成出水悬浮物的主要是活性污泥絮体，其本身的有机成份就很高，因此对出水的BOD5、COD、TP等指标也