污水处理厂扩建工程可行性实施报告.docx
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污水处理厂扩建工程可行性实施报告
污水处理厂扩建工程
可行性研究报告
附表
附表一:
某污水处理厂扩建工程主要工程量汇总表
附表二:
某污水处理厂扩建工程主要工艺设备表
附表三:
某污水处理厂扩建工程主要电气设备表
附表四:
某污水处理厂扩建工程主要仪表设备表
附表五:
某污水处理厂扩建工程主要自控设备表
附表六:
某污水处理厂扩建工程主要运输设备表
附图
附图一:
某污水处理厂扩建工程位置及纳污围图
附图二:
某污水处理厂扩建工程周边地形及进水总管布置图
附图三:
某污水处理厂扩建工程(方案一)总平面布置图
附图四:
某污水处理厂扩建工程(方案一)工艺流程图
附图五:
某污水处理厂扩建工程(方案二,推荐)总平面布置图
附图六:
某污水处理厂扩建工程(方案二,推荐)工艺流程图
附件
“关于某县污水净化外排长江口工程环境影响报告书的批复”
1.概述
1.1项目基本情况
1.1.1项目背景
1.1.2报告主要结论
(1)为满足地区新一轮发展随之污水处理量快速增大的需要,大步提升某区污水处理基础设施的能力,保护环境、改善区河网和海域受污染的程度等方面考虑,建设本工程是必要的和迫切的。
(2)工程建设的主要容为:
将现有5万m3/d污水芦苇湿地处理场扩建为20万m3/d规模的二级污水处理厂,同时建设灶东泵站~污水厂的进水压力输送总管,管线输送能力为20万m3/d,长约3km。
(3)扩建污水厂拟采用的处理工艺:
污水:
“细格栅→旋流沉砂池→水解调节池→鼓风曝气氧化沟→辐流沉淀池→紫外线消毒→排海泵房→排海”二级污水生化处理工艺。
污泥:
“储泥池→离心浓缩、脱水→老港垃圾场卫生填埋”,污泥处置工艺。
(4)工程总投资32850万元,其中工程建设费用28296万元。
(5)工程建设从技术、经济和国家政策上均是可行的。
1.2编制依据、围和原则
1.2.1编制依据
(1)《某市某污水处理厂扩建工程可行性研究》任务委托书
某排水有限公司2005年1月
(2)《某区污水系统“三四五”专业规划》(讨论稿)
某市某区环境保护局、
某科达市政交通设计院2005年4月
(3)《某区区域规划发展纲要》
某区人民政府2003年
(4)《某市某区供水专业规划》(送审稿)
某市水务规划设计研究院2004年4月
(5)《某污水处理厂扩建工程环境影响报告书》
某市某区环境保护局
某市环境科学研究院2005年5月
(6)《某县污水净化外排长江口工程环境影响评价报告书》(修改稿)交通部某船舶运输科学研究所1996年4月
(7)“关于某县污水净化外排长江口工程环境影响报告书的批复”某市环境保护局“某环保管(1997)054号”1997年2月
(8)《“某市老港生活垃圾卫生填埋均四期扩初调整方案”环境影响补充报告》某市环境科学研究院2004年3月
(9)“关于某县人民政府利用滩涂地建设污水芦苇湿地处理场的函”某市水务局“某水务(2000)088号”2000年7月
(10)“关于城镇污水处理厂建设和达标改造中污染物排放标准适用问题的通知”
某市环保局“某环保自(2003)204号”2003年7月
(11)关于加强本区环境保护和建设的新“三年(2003~2005)行动计划”某市某区人民政府2003年3月
(12)某目前污水处理厂(2004.2~2005.5)进水水质检测资料”
某区环境监测站、某污水处理厂
(13)“某县污水芦苇湿地处理工程建设用地规划许可证及规划用地图”某县城镇规划管理局2000年8月
(14)“某区污水芦苇湿地处理工程土地测绘技术报告书”
某市房屋土地测绘中心2002年2月
(15)“某东滩促淤圈围(五期)工程”部分施工图
某市水利工程设计研究院2004年8月
(16)“某区污水芦苇湿地处理工程”部分施工图设计文件
某科达交通建设勘察设计院2004年3月
(17)某区中片航头新场、拱极路、南六公路污水管道工程设计文件某科达交通建设勘察设计院2004年2月~9月
(18)“某市某污水芦苇湿地处理工程—岩土工程勘察报告”
勘察工程公司(某)2002年10月
1.2.2编制围
根据委托书的要求,可研编制围为:
针对某区新一轮发展的需要,结合现有5万m3/d污水处理设施现状,分析研究本工程建设20万m3/d规模污水处理厂的客观必要性和技术经济上的可行性。
其中,本扩建工程主要容为:
(1)在尽量利用现有污水芦苇湿地处理场处理设施基础上,扩建20万m3/d污水二级处理厂。
(2)新建20万m3/d污水处理厂相应的污泥处理设施。
(3)配套建设20万m3/d污水厂生产附属设施(包括利用现有设施)。
(4)配套建设灶东泵站~污水厂进水压力输送总管,管线总长约3km,输送能力20万m3/d。
1.2.3编制原则
(1)按照某区城镇总体规划、污水专业规划,遵守国家、某市和某区相关法律法规、标准规,编制本工程可行性研究报告。
(2)根据近年来某社会和经济的快速发展污水量持续增大的形势及目前污水处理设施现状,论证项目规模及建设的必要性、迫切性。
(3)针对进厂水水质、排海水域的水质要求及本工程的现有条件,结合已有处理设施,选用运行可靠、处理效果好、操作管理方便的污水和污泥处理工艺。
尽可能减少基建投资和运行费用,节省占地,降低能耗。
(4)积极稳妥地采用先进技术和设备。
从确保工程的可靠性、有效性及耐久性,提高自动化水平,降低运行费用,减少日常维护检修工作量,改善操作人员的工作条件,工程中某些关键设备考虑从国外引进。
1.2.4采用的主要技术规和标准
(1)《室外排水设计规》(GBJ14-87)(1997年版)
(2)《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBJ18918-2002)
(3)《某市污水综合排放标准》(DB31/199-1997)
(4)《城镇污水处理工程项目建设标准(修订)》建标[2001]77号
(5)《城镇污水处理厂附属建筑和设备设计标准》(CJJ31-89)
(6)《城市污水处理及污染防治技术政策》建成[2000]124号
(7)《泵站设计规》(GB/T50265-97)
(8)《氧化沟设计规程》(CECS112:
2000)
(9)《鼓风曝气系统设计规程》(CECS97:
97)
(10)《给水排水工程构筑物结构设计规》(GB50069-2002)
(11)《建筑抗震设计规》(GB50011-2001)
(12)《建筑设计防火设计规》(GBJ16-87,2001年版)
(13)《工业企业总平面设计规》(GB50187-93)
(14)《工业企业噪声控制设计规》(GBJ87-85)
(15)《供配电系统设计规》(GB50052-95)
(16)《通用用电设备配电设计规》(GB50055-93)
(17)《10KV及以下变电所设计规》(GB50053-94)
(18)《工业与民用电力装置的接地设计规》(GBJ65-83)
2.3污水处理进水水质
2.3.1进水水质检测资料及分析
由于今后处理的来水与目前处理场进水有一定的相关性,因此可通过分析目前污水水质情况和今后来水的特殊情况,来预测扩建工程的处理进水水质。
根据某区环境监测站和某污水处理厂2004年2月~2005年5月对现污水场进水水质的检测资料,汇总主要项目指标于表2-1中。
某污水处理厂进水水质检测资料表2-1
指标
时间
pH
COD
BOD5
SS
TN
NH4-N
TP
色度
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
稀释倍数
2004.2.23
7.26
855
236.5
292
19
40
2004.8.31
6.89
279.5
83.2
168
2.70
0.49
8
2004.9.9
7.03
375
148
47.4
2004.11.11
7.69
735.5
265.5
171
32.8
24.75
0.80
2000*
2005.1.26
7.87
184
72.6
177
8.69
8.4
1.13
10
2005.2.2
7.34
397
51.1
78
9.98
8.7
0.337
4
2005.2.23
7.43
477
148
17.1
10.6
0.92
10
2005.3.1
7.98
527.3
256.3
33.33
2005.3.2
7.55
425
216.3
16.67
2005.3.10
8.02
384.3
154.7
10.67
2005.3.16
8.09
479.7
479.7
9.33
2005.3.17
7.95
501.3
224.5
8.67
2005.3.18
7.59
471.7
230.0
32.00
2005.3.21
8.55
452.3
197.5
12.67
2005.3.22
8.08
464.3
232.0
17.33
2005.3.23
7.76
401.7
196.1
21.33
2005.3.24
7.63
447.3
224.5
26.67
2005.3.25
8.07
431.3
196.3
26.67
2005.3.28
8.10
273.3
128.9
43.33
2005.3.29
7.68
430.7
214.5
23.33
2005.3.30
8.12
396.7
203.8
36.67
2005.3.31
7.99
398.3
184.7
26.67
2005.4.1
8.11
341
176.8
21.67
2005.4.4
8.61
327
188.6
28.33
2005.4.5
8.25
352
170
26.67
2005.4.6
8.16
450.7
221.9
25.33
2005.4.7
8.38
388
196.9
23.33
2005.4.8
7.49
418.7
197.7
26.67
2005.4.9
8.18
431.3
207.7
26.67
2005.4.10
7.61
400.7
184.7
43.33
2005.4.11
7.94
490.7
253.7
36.67
2005.4.12
7.92
214.7
304.7
23.33
2005.4.13
8.07
245
147.1
46.67
2005.4.14
7.85
470.7
253.3
46.67
2005.4.15
7.91
496.7
239
22.67
2005.4.18
7.89
419
195.23
26.67
2005.4.19
7.89
640
304
25
2005.4.20
7.81
492
246
36
2005.4.21
7.56
518
243
40
2005.4.22
7.69
590
265
40
2005.4.25
7.92
487
229
20
2005.4.26
7.72
525
284
40
2005.4.27
7.85
518
267
40
2005.4.28
7.94
419
199.4
60
2005.4.29
7.82
523
198.1
40
2005.4.30
7.53
483
215
50
2005.5.8
7.87
518
227.2
20
2005.5.9
7.92
623
283.4
80
2005.5.10
7.69
589
219.6
80
检测指标
水质围
6.89~8.61
184~855
51~479.7
78~292
8.69~32.8
2.7~47.4
0.337~1.13
4~80
指标平均值
7.84
452.23
213.52
177.2
17.14
17.4
3.67
30.06
对表2-1中近一年的水质监测资料分析,可基本看出:
(1)水质总体有机物浓度较高,表明有较多的工业废水进入。
进水中反映水质有机物浓度的CODcr指标总体较高(70%的数据:
400~855mg/l),高出一般以生活污水为主的城市污水CODcr指标(200~350mg/l)较多,说明进水由生活污水和较高比例的工业废水共同组成。
(2)悬浮物和有机物指标变化较大,不稳定。
进水的主要有机物指标如CODcr(184~855mg/l)、BOD5(51~479.7mg/l)、NH4-N(2.7~47.4mg/l)及TP(0.34~1.13mg/l)的数值变化较大,有机物浓度低值和高值相差近4~5倍,说明进水中有机物浓度变化大、不稳定,证明有较高浓度的工业废水冲击负荷进入。
(3)进水酸碱度和色度相对稳定,水质呈中性和低色度。
79次水质检测的PH围为6.89~8.61、色度围4~40(其中一次为2000,可能是特殊原因造成,不作为分析代表数据),表明进水酸碱度、色度稳定且呈中性和低色度。
来水中印染和造纸工业的废水可能性较小。
(4)进水中氮、磷浓度不高,可以常规处理。
表2-1显示,进水NH4-N围为2.71~47.4mg/l,TP围为0.34~1.13mg/l,总体污水的氮、磷浓度不高,通过常规生物处理可以达到排放标准。
估计随着城区和居住区纳污干支管建设的完善,生活污水量增大以及老港生活垃圾填埋场渗沥液予处理后水的接入,污水中的氮、磷浓度将会增高。
2.3.2设计进水水质预测
(1)某老港生活垃圾卫生填埋场四期工程渗沥液予处理后,排入的污水水质
老港生活垃圾卫生填埋场四期工程与本工程位置相邻,两建设单位初步意向,某污水处理厂脱水后的污泥由垃圾场卫生填埋,垃圾场渗沥液予处理后的污水由污水厂进一步处理后达标排放。
根据《“某市老港生活垃圾卫生填埋场四期工程扩初调整方案”环境影响补充报告》,该垃圾场四期工程渗沥液污水量为1000~1500m3/d,渗沥液经予处理后的设计平均出水水质为:
CODcr<1000mg/l,BOD5<600mg/l,NH4-N<74mg/l。
由于该部分污水浓度较高,各季节还会有变化,因此,在污水厂进水水质及处理工艺选择时应予以特别考虑。
(2)周边一些城市污水厂进水水质
为使本工程进水水质的预测依据更充分,这里收集了与本工程污水组成情况较类似的周边一些城市污水厂进水水质资料,供参考借鉴。
周边一些城市污水厂进水水质表2-2
厂名
CODcr
mg/L
BOD5
mg/L
SS
mg/L
NH4-N
mg/L
TP
mg/L
污水厂
规模
万m3/d
备注
某污水处理厂
400
200
250
30
4.5
40
设计
水质
污水处理厂
320
130
170
30
5
120
设计
水质
污水处理厂
250
120
150
30
4
170
设计
水质
污水处理厂
500~600
220~240
250~300
(TN)
40~50
6~7
6.8
运行
水质
污水处理厂
400
200
250
40
4
40
设计
水质
污水处理厂
550
200
240
30
3.5
24
设计
水质
污水处理厂
500
160
220
40
4
10
设计
水质
湿地处理厂
500
200
500
5
设计
水质
从上表可看出,各污水厂的进水CODcr、BOD5、SS指标与表2-1中本工程进水的检测资料有一定相似,但略低。
表2-1中的NH4-N、TP指标较上述污水厂低。
可以估计,随着城市生活污水量比例的增大,污水中的氮、磷浓度将会增高。
(3)扩建工程设计进水水质
分析、归纳进水水质检测资料,参考周边一些城市污水厂水质情况,并估计一些大的工业园污水接入(如某都市工业园、国际医药园等)、老港垃圾场渗沥液予处理后高浓度水的接入,以及安全达标处理情况的考虑确定某污水处理厂扩建工程设计进水主要水质指标见表2-3。
某污水处理厂扩建工程设计进水水质表2-3
pH
CODcr
mg/L
BOD5
Mg/L
SS
mg/L
NH4-N
mg/L
TP
Mg/L
色度
稀释倍数
6~9
700
250
200
35
4
80
说明:
①pH、CODcr、BOD5及SS,由进水水质检测资料的归纳并估计一些工业园等较高浓度的污水接入。
②根据周边城市污水厂水质经验,考虑今后进水氮、磷浓度及色度提高的可能,确定NH4-N、TP及色度指标高于目前的进水检测资料。
这样可以在处理工艺设计上为今后的水质做好准备。
2.4排水出路
根据1996年4月交通部某船舶运输科学研究院的《某县污水净化外排长江口工程环境影响评价报告书(修改稿)》的结论,及1997年2月某市环保局“关于某县污水净化外排长江口工程环境影响报告书的批复”,认为在老港北侧的长江口近东海处水中排入15~20万m3/d经二级生化处理后的污水,由于长江巨大的迳流和东海潮汐的作用,较有利于净化后污水的稀释、扩散和自净,对排放口水域的水质和水生态影响极其有限。
由上述意见及2000年7月某市水务局“关于某县人民政府利用滩涂地建设污水芦苇湿地处理场的函”,某先期建设了目前5万m3/d规模的污水厂,污水经二级处理后在老港镇北侧排入长江口。
本项目作为现污水厂的扩建工程,污水排放量还在原环评及批复的规模围。
依据原批复,扩建工程的净化后污水仍可以选择排入长江口。
2005年5月某市某环境保护局、某市环境科学研究院新编制了《某污水处理厂扩建工程环境报告书》,其中相关结论意见为:
“根据远场数学模型分析成果,本项目污水经处理后采取离岸深水排放,只产生很小的污染物浓度增量,对水域环境的影响很小,不足以改变排放口附近混合区以外水域的水质类别。
项目在运行时产生的大气污染物、水污染物、噪声、固体、废物对环境的不利影响有限,总体上是可以接受的”。
因此,根据以上两次环评均基本认可的意见和批复,确定本工程污水净化后出路,仍采用在老港镇北侧排入长江口东海的方案。
为了更好的保护海域水质环境,本工程采用某市新的排海标准,提高排放水质,同时排放形式由岸边改为远海排放。
关于排海管线及排放口工程容,建设单位将另立项研究。
2.5污水处理出水水质
从地方标准考虑,污水厂出水排入长江口东海,根据2003年8月某市环保局“关于城镇污水处理厂建设和达标改造中污染物排放标准适用问题的通知”中的第四条规定,“尾水排入其他水域的城镇污水处理厂执行二级标准(即:
GB18918-2002)”。
从国家标准考虑,出水排入的长江口东海海域属GB3097海水四类功能水域,根据国家环保局《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GBJ18918-2002)中第4.1.2.3条规定,“城镇污水处理厂出水排入GB3838地表水Ⅳ、Ⅴ类功能水域或GB3097海水三、四类功能海域,执行二级标准。
从地方和国家标准看,要求本工程出水执行的标准是统一的,均为GBJ18918-2002二级排放标准。
因此,某污水处理厂扩建工程出水主要控制水质标准归纳于表2-4。
某污水厂扩建工程出水水质表2-4
pH
CODcr
mg/L
BOD5
mg/L
SS
mg/L
NH4-N
mg/L
TP
mg/L
色度
稀释倍数
6~9
≤100
≤30
≤30
≤25
≤3
≤40
2.6污泥出路
污泥出路就是污水厂产生的污泥采用何种方式进行最终处置。
2000年5月,建设部、国家环保总局和科技部联合发布的《城市污水处理及污染防治技术政策》(城建[2000]24号)第五条“污泥处理”部分明确规定:
“城市污水处理产生的污泥,应采用厌氧、好氧、堆肥等方法进行稳定化处理,也可采用卫生填埋的方法予以妥善处理”。
第七条“二次污染防治”中规定,“城市污水处理厂经过稳定化处理后的污泥,用于农田时不得含有超标的重金属和其他有毒有害物质。
卫生填埋处理应严格防止污染地下水”。
目前,国污水处理厂污泥最终处置方式以填埋为主,个别厂采用干化与焚烧处置方法,但处于研究及起步阶段。
堆肥、复进行污泥土地利用的研究不少,但生产规模很小。
北京排水公司已开始进行城市污水处理厂污泥堆肥的示工程试验研究。
市五龙口污水处理厂污泥处置拟采用转筒干化制作复工艺。
下面就上述三种污泥处置方式的特点、应用情况及对本工程污泥处置的适用性进行论述如下:
(1)污泥土地利用处置
污泥土地利用方式,维持了有机物土壤→农作物→城市污水→污泥→土壤的良性大循环,是污泥处置最合理的方法。
国外污泥土地利用的主要系统之一,是将污泥制成有机复后加以利用,有机复比化肥有更大优越性。
国外一些发达国家65%以上的耕地已使用有机复。
目前我国有机复使用率不到40%。
因此,将污泥制成有机复出售在我国有广阔的应用前景。
但是,污泥土地利用的最大障碍是污泥中的重金属和其它有毒物质。
就本工程而言,接纳的污水中工业废水所占比例较大,预计今后处理厂污泥成分较为复杂,重金属含量指标是否可以达到污泥综合利用的要求无法确定。
因此,本工程中确定污泥加工复进行土地综合利用的方案条件不成熟。
建议今后可根据污泥较长时间的实测成分值进行土地利用的研究论证。
(2)污泥直接焚烧处置
这种优点在于占地面积较小,污泥减量幅度大,无害化彻底。
但它具有投资及运行成本高的特点。
其机械设备复杂,易发生故障,操作管理难度较高。
由于污泥的热值不是很高,且处理量也不大,难以利用焚烧余热进行发电,而污水处理厂周围距居民区很远,本地区又不是采暖区,焚烧产生的余热难以被利用,因此污泥焚烧基本无资源化可利用。
同时,焚烧产生的烟气问题需要配置昂贵的处理设备才能达到有关的排放标准,而二恶英污染的问题至今尚未彻底解决。
同时,国目前污泥焚烧处置应用尚处于起步阶段,缺少成功运行的经验,投资巨大、技术可靠程度较低。
因此,本期工程不推荐污泥直接焚烧作为污泥处置的方案。
(3)污泥的填埋处置
该方式具有工程投资和运行成本较低、管理操作方便等诸多优点,这也是污泥填埋处置国目前采用最
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