污水处理工程可行研究报告.docx
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污水处理工程可行研究报告
***地区污水处理工程
可行性研究报告
前言
振兴东北老工业基地国策的提出,为东北老工业基地的改造和东北区域经济发展提供了良好的政策环境,为东北老工业基地的体制与制度创新、传统产业的技术化改造与升级、地域组织创新、“三农问题”和社会问题的解决等提供了难得的机遇。
随着改革开放的逐步深化,由沈阳、鞍山、抚顺、***、营口、辽阳、铁岭七城市组成的**中部城市群已宣布成立,在交通运输条件的改善、经济社会的联系、基础设施共建共享、城市建设、生态建设和环境保护方面的统筹,逐步呈现出一体化的发展趋势。
作为**中部城市群的一分子,对于***地区是一个发展经济、积极参与地域分工、发挥比较优势的良好机遇。
为保护区内地表水、地下水资源,建设科学化、规范化的城市污水处理厂已成当务之急,***地区污水处理工程已列入***市政府
的工作日程。
受***县***镇镇政府的委托,**省城乡建设规划设计院为此开展本项目的可行性报告编制工作。
第一章总论
1.1项目名称
***地区污水处理工程
1.2项目建设规模
污水处理厂设计规模2万m3/d.。
1.3项目建设地点
***地区由***镇、***子镇、***镇组成,位于***县东部。
1.4建设单位
建设单位名称:
1.5可行性研究报告编制单位
可行性研究报告编制单位:
**省城乡建设规划设计院
法定代表人:
8888
单位设计资质:
规划甲级;建筑、市政工程甲级;测绘甲级;工程咨询甲级。
1.6可研报告编制范围和内容
本报告的编制范围为***地区污水处理工程,主要研究上述工程建设的必要性及可行性,进行建设规模论证、建设方案比较,估算工程投资,提出资金筹措方案和贷款偿还计划,并且进行必要的经济评价。
1.7研究结果概要
本可研通过对***地区污水处理工程建设的技术论证和经济分析,认为该项目技术可行,经济合理,具有良好的社会、环境和经济效益。
本工程建设项目总投资为4500万元。
1.8编制依据及基础资料
1.8.1编制依据
1、《中华人民共和国城乡规划法》(2008)
2、《中华人民共和国环境保护法》(1989)
3、《中华人民共和国水法》(1989)
4、《中华人民共和国水污染防治法》
5、《中华人民共和国土地管理法》(1998)
6、《镇规划标准》(GB50188-2007)
7、《***市城市总体规划》
8、《***县城镇体系规划》(2001-2020年)
9、***镇政府及***乡政府、***子镇政府及各部门、***镇政府及各部门提供的有关基础资料
1.8.2标准、规范
1、《城市给水工程规划规范》(GB50282-98)
2、《城市排水工程规划规范》(GB50318-2000)
3、《室外给水设计规范》(GB50013-2006)
4、《室外排水设计规范》(GB50014-2006)
5、《泵站设计规范》(GB/T50265—97)
6、《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)
7、《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)
8、《污水综合排放标准》(GB8978-1996)
9、《**省地方标准—污水综合排放标准》(DB21/1627—2008)
10、《城市污水处理厂污水污泥排放标准》(CJ3025-1993)
11、《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)
12、《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)
13、《城市污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》(GBJ137-89)
14、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)
15、《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)2001
16、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
17、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
18、《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)
19、《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》(GB5032-2003)
20、《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)
21、《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191-96)
22、《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-97)
23、《供配电系统设计规范》(GB50052-95)
24、《建筑物防雷设计规范》(GBJ16—87)2001
25、《采暖、通风及空调设计规范》(GBJ19—87)
26、《城镇污水处理厂附属建筑物和附属设备设计标准(CJJ31-89)
27、《环境空气质量标准》(GB3095-1996)
28、《工业企业厂界噪音标准》(GB12348-90)
1.9编制原则
(1)在***地区规划指导下,实行区内污水综合处理,做到区内污水处理后达标排放,获得该建设项目最大的社会效益和环境效益。
(2)充分考虑污水处理工艺的可靠性、经济性和先进性。
根据我国国情,在合理利用外资的同时,科学地确定设备、设施的技术水平和自动化程度,节省投资和运行成本。
(3)以系统工程的思想指导设计,在处理污水的同时,尽可能减少乃至杜绝项目本身形成的二次污染,并力争为生产管理人员创造优美环境。
(4)为保证污水处理系统正常运转,供电系统需有较高的可靠性,污水处理厂采用双回路或双电源供电,并保证运行设备有足够的备用率。
(5)结合贷款项目要求,按现行政策,进行较为完整的静态和动态的经济分析和评价。
第二章项目背景
2.1***地区概况
***地区由***镇、***子镇、***镇组成。
***镇位于***县东部,距县城45公里,该镇东临东营坊镇,西接***子、***与草河掌镇,南邻凤城市,北与新宾县接壤,地理位置北纬41°14΄,东经124°28΄。
***子镇位于**省***县城东33公里处,座落于铁刹山脚下,***河畔,观音阁水库上游,东经124°21′,北纬41°17′。
南与***镇为邻,西与田师府镇接壤,东与新宾满族自治县交界,北与清河城镇相望。
本田铁路穿越镇区,省级公路本桓线经由本镇,往来车辆众多,交通条件比较便利。
***镇位于**东部山区,***市东南86公里,行政属辖***满族自治县。
地理坐标为东经120°29′,北纬40°14′。
周边北邻***镇,西靠小市镇,东接***镇,南连草河掌镇。
溪田铁路(***至***)和南田铁路(***至***)的终点位于城镇中部。
省级公路本桓线(桓仁至***)和县级公路田长线(***至长甸)经由本镇。
城镇西距***县城24公里。
2.2自然条件
1、气候条件
***镇多年平均气温6.2℃。
据实测资料,该地区最大冻土深1.53m。
该地区年平均相对湿度为69%。
该镇位于***流域,该地区多年平均降水为800mm左右。
年日照时数为2600—2900小时。
多年平均风速2.5m/s,最大风速18m/s,全年最多风向为西南风和西北风。
***子镇属温带季风气候,冬季多北、西北风,夏季多南风,四季冷暖干湿分明。
多年平均降水量778毫米,多年平均蒸发量1369毫米,多年平均气温6.2℃,多年最高气温35.5℃,多年最低气温-37.9℃,多年平均风速2.5米/秒,最大风速18米/秒,最大冻深1.53米。
***镇气候类型属北温带湿润、半湿润季风气候,地处***县东部山区,冬季寒冷,夏季凉爽,年平均气温6.2℃,最高气温33.4℃,最低-29.8℃。
无霜期133天,冻结深度1.53米,年均降水量900毫米以上,常年主导风向为冬季多东北风,夏季多西南风,平均风速为3.2米/秒。
2、地质地貌条件
***镇的地势地貌可以概括为“八峰六水”,所谓八峰是指大叶顶子、老獾顶子、双顶子、六登砬子、三个顶子、姜家砬子、马鞍山、元宝山,六水指***、杉松河、二道河子、三道河子、赵堡小河、后泉眼。
***子镇地貌属中低山区,山脊线呈刀脊状南西—北东延伸,山坡陡峻,植被发育,山谷多呈“V”型谷。
***从南至北流经境内,自然构成了“八山一水半分田、半分道路和庄园”的地貌特征。
***镇两侧山峦环抱,全镇有两条河流:
杉松河由西向东流经本镇的魏堡村,***镇的王崴、黄堡后注入***;中心河由城镇西南部山中流下,经本镇的全堡村、大堡村和***子镇的沟口村后汇入***。
镇内地势自西南向东北降低,平均海拔300米左右。
2.3***地区控规
2.3.1战略目标
***镇:
建成以集市贸易为主,农产品深加工、矿产加工为辅的商贸型小城镇。
***子镇:
建成**东部的高效农产品生产、特色养殖生产和加工基地及生态旅游城镇。
***镇:
建成以铸造、冶炼、石灰石和煤炭开采为主,以商贸流通为辅的工贸型中心镇。
努力将***地区打造成城乡一体的,人、自然、城镇和谐的工业城镇、现代物流城镇、特色风貌城镇,成为体现21世纪**东部新城镇风貌和品位、功能综合、环境优美的现代城镇。
2.3.2污水规划
1、排水体制
根据规划及环保部门的有关规定,确定排水体制为雨、污分流制。
2、污水系统
(1)污水量
临海产业区总污水量取生产补充用水量、企业职工生活用水量、公共设施用水量、市政设施用水量总和的85%计算,污水量为5.9万立方米/日。
(2)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。
根据确定的再生水厂位置及临海产业园区道路竖向规划,主干管沿规划路向再生水厂方向铺设。
将污水全部截至再生水厂(污水处理厂)进行处理。
由于该产业园区地势比较平缓,地下水位比较高,产业园区内污水管线埋深至5米时需设污水提升泵站,提升后排至产业园区再生水厂(污水处理厂)。
根据道路网规划,产业园区内共规划2座污水提升泵站。
(3)污水处理厂
规划在产业园区东北方向新建污水处理厂(与再生水厂合建)一座,占地面积4.5公顷(控制占地面积7.5公顷),采用二级处理,经处理后用作临海产业园区工业用水水源及市政、道路绿地浇洒用水。
2.4排水现状及存在问题
2.4.1排水现状
***地区仅有少部分地区铺设排水管道,排水体制为合流制。
而且现有的排水管道存在管径偏小、质量差、坡度小等问题,排水不通畅。
目前,污水未经处理直接排入河流,使水质受到破坏,并污染了地下水。
2.4.2存在问题
(1)***地区排水设施的建设相对滞后,整个地区的排水系统相当一大部分处于无序排放的状态,对受纳水体的环境造成很大的负面影响。
(2)缺少污水截流干管,生活和工业污水未经任何处理而直接排放至水体,使水体受到了很大的污染。
因此,需要尽快完善***地区污水系统,加快城市污水处理厂的建设进度,从根本上解决水污染的问题。
第三章工程建设的必要性及可行性
3.1工程建设的必要性
1、保护地表水及地下水的需要
***水域污染问题越来越严重,对生态环境产生了严重的影响,各类特征污染物排放量已远远超过了水体的自净能力。
枯水期水质最差,所以在枯水期,水体浑浊、昏暗、鱼虾绝迹,水生态环境完全遭到破坏。
同时也对区域的地下水资源形成了潜在的威胁。
城市水体的严重污染将不同程度地影响地下水的水质,使其超出国家饮用水水质的标准,给城市居民的身体健康带来危害。
2、保护下游观音阁水源的需要
因为***地区处于观音阁水库的上游,为了加强对水源地的保护,建立水源地保护区,必须对水质进行严格的监察,严格控制有污染的生产设施用地和工业项目。
通过排水系统的建立,实现污水截流,同时加快区内污水处理工程的建设,使该地区生活污水及工业废水达标排放,对保护观音阁水源水质将起到重要作用。
3、整个流域治理的需要
本工程的实施对于对于改善整个***流域生态环境都起着积极重要的作用。
本工程的实施,每年可以削减COD1971吨。
对整个辽河流域的环境治理发挥着积极作用。
4、改善投资环境,促进可持续发展
根据***地区的总体规划,为将***地区打造成城乡一体的,人、自然、城镇和谐的工业城镇、现代物流城镇、特色风貌城镇,必须依赖于良好的投资环境,因为环境质量是城市质量的首要标志,而城市工程的建设又是城市基础设施完善程度的重要指标之一。
因此,建设城市工程可以有效改善投资环境,促进社会经济持续发展,从而实现对***地区及周边水资源的保护,使环境保护与经济发展同步。
总之,为了保护观音阁水源,落实**省“碧水工程”的具体任务,消除或减少城市污水对城市、流域和近海海域环境的污染,保护生态和人民身体健康,使环境保护的步伐能够与经济发展同步行进,从而进一步优化投资环境,促进经济发展,实现可持续发展战略,建设***地区污水处理工程是非常必要的,也是十分紧迫的,而且,具有显著的社会效益,环境效益和整体经济效益。
3.2工程建设的可行性
1、规划条件
各镇的总体规划已包含污水处理系统规划。
规划中对污水管网及污水处理厂布置提出了宏观设想,并对污水处理厂的实施提出指导意见。
2、技术准备
**省沈阳、大连、鞍山、抚顺、铁岭、***、盘锦等地已有近30座污水处理厂投入运行,这些工程的成功经验可供本项目借鉴。
***地区地处***地区中部,气候条件相对较好,城市工程在技术上是可行的。
3、政府重视
政府制定的新项目建设计划,为***地区污水处理工程的建设和管理奠定了良好的基础。
***省制定了新的污水收费标准,为污水处理厂的正常运行提供了资金保证。
综上所述,***地区污水处理工程,技术和经济条件已经具备,比较成熟,项目具备必要性和可行性。
第四章方案论证
4.1污水量预测及设计规模确定
4.1.1建设区域确定
本工程的建设区域包括***镇、***子镇和***镇三个镇。
4.1.2用水量预测
城市设计用水量包括综合生活用水(居民生活用水和公共建筑用水)、工业企业用水、浇洒道路和绿地用水、管网漏失水量、未预见用水、消防用水,其中浇洒道路和绿地用水及管网漏失水量渗入地下、消防用水排入雨水管网,均不产生污水;只有综合生活用水(居民生活用水和公共建筑用水)、工业企业用水产生污水,排入市政污水管道,需经处理后排放;未预见用水以用水量的10%计算。
根据《***子镇总体规划》预计到2020年镇区人口为1.2万人,根据《***镇总体规划》预计到2020年镇区人口为3万人,根据《***镇总体规划》预计到2020年镇区人口为2万人。
预计到2020年三个镇的镇区总人口为6.2万人,综合生活用水定额取220L/人.日,则生活需水量为1.364万m3/d。
按照各镇的总体规划,工业用水按综合生活用水的30%计算,则工业需水量为0.335万m3/d。
不可预见水量按总水量的15%计算,则不可预见水量为0.218万m3/d。
镇区最高日用水量预测法表4-1
序号
项目
2020年
1
人口(万人)
6.2
2
综合生活用水定额(L/人.日)
220
3
综合生活用水量(万m3/d)
1.364
4
工业用水量(万m3/d)
0.546
5
不可预见水量(万m3/d)
0.19
6
总计(万m3/d)
2.101
4.1.3污水量预测
根据《室外排水设计规范》(GB50014-2006)、《城市排水工程规划规范》(GB50318-2000),规定城市综合生活污水排放系数为80%~90%,城市工业废水排放系数为70%~90%,排水系统完备的城市取大值。
随着本工程的建设,污水收集系统日益完善,因此生活污水量及工业废水量均按用水量的85%计。
根据给水量预测结果,污水量预测见下表:
污水量预测结果表表4-2
序号
项目
起步区
1
最高日用水总量(万m3/d)
2.101
2
产水系数
0.85
3
污水量总计(万m3/d)
1.79
4.1.4设计规模确定
根据上述对污水量的预测,确定***地区污水处理工程设计规模为2万m3/d。
4.2场址选择
4.2.1场址选择原则
污水处理厂的厂址选址应遵循以下原则:
1、符合产业区总体规划,近、远期结合;
2、宜设在水体附近,便于处理后的尾水排放,同时考虑污水回用;
3、不占或少占农田,同时预留远期扩建余地;
4、位于夏季主导风向的下风向;
5、尽量使服务区域内的污水均能自流流入污水厂或减少污水提升扬程;
6、不受洪水的威胁,有良好的排水条件;
7、有方便的交通、运输和水电条件;
8、远离居住区,要有卫生防护距离。
4.2.2场址选择
遵循以上原则,结合当地的自然条件以及土地使用情况,按照各镇的总体规划,选定污水处理厂位于***子镇中部勾口村,东侧紧邻***,为规划工程设施用地。
从服务区域地理位置看,该厂址具有如下优点:
1、厂址地势平坦,可因地制宜利用其地势,布置构筑物,减少土方工程量;
2、厂址东侧紧邻***,处理出水可就近排入水体;
3、该区域交通便利,供水、供电方便,离人口稠密区域相对较远,对周围环境影响小;
4、该区域地势较低,便于城市污水的收集和重力输送,且节省动力费用。
5、厂址位于城市主导风向的下游,对周围环境影响较小。
4.3设计水质
4.3.1生活污水水质
为进一步确定生活污水水质,参考国内外典型生活污水水质,见表4-3。
典型生活污水水质指标表4-3
序号
指标
浓度(mg/L)
高
中
低
1
悬浮物SS
350
220
100
2
非挥发性
75
55
20
3
挥发性
275
165
80
4
生化需氧量BOD5
400
200
100
5
溶解性
200
100
50
6
悬浮性
200
100
50
7
总有机碳TOC
290
160
80
8
化学需氧量CODcr
1000
400
250
9
溶解性
400
150
100
10
悬浮性
600
250
150
11
可生物降解部分
750
300
200
12
溶解性
375
150
100
13
悬浮性
375
150
100
14
总氮TN
85
40
20
15
有机氮
35
15
8
16
游离氮
50
25
12
17
总磷TP
15
8
4
18
有机磷
5
3
1
19
无机磷
10
5
3
20
氯化物CL-
200
100
60
21
总大肠菌(个/100mL)
108-109
107-108
106-107
详见“现代废水处理新技术”表16-36。
根据表4-3,结合当地实际情况,确定生活污水进水水质见表4-4。
生活污水进水水质表表4-4
项目
COD(mg/l)
BOD5(mg/l)
SS
(mg/l)
氨氮(mg/l)
总氮(mg/l)
总磷(mg/l)
pH
指标
320
150
160
25
35
4
6-9
4.3.1工业废水水质
工业污染源的废水需经源内处理后达到《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)和《***省地方标准—污水综合排放标准》(DB21/1627—2008)后再进入市政污水管网系统。
由于本项目无源水水质实测资料,根据上述现行排放标准要求,鉴于本项目生活污水比例较少,废水的可生化性较低,因此预测本项目工业废水进水水质指标见表4-5。
工业废水进水水质表表4-5
项目
COD(mg/l)
BOD5(mg/l)
SS
(mg/l)
氨氮(mg/l)
总氮(mg/l)
总磷(mg/l)
矿物油(mg/l)
pH
CJ3082-1999
500
300
400
35
-
8.0
20
6-9
DB21/1627—2008
300
250
300
30
50
5.0
20
6-9
预测水质
420
200
200
30
45
4.0
10
6-9
4.3.3设计进水水质
根据工业废水及生活污水所占比例不同,通过加权平均,并适当留有余地,确定污水处理厂进水水质为:
污水处理厂设计进水水质表表4-6
项目
COD(mg/l)
BOD5(mg/l)
SS
(mg/l)
氨氮(mg/l)
总氮(mg/l)
总磷(mg/l)
pH
生活污水
320
150
160
25
35
4
6-9
工业废水
420
200
200
30
45
4
6-9
加权平均
353
167
173
30
38
4
6-9
设计进水水质
360
170
180
30
40
4
6-9
4.3.4设计出水水质
污水处理厂出水排入***。
根据《***省地方标准—污水综合排放标准》(DB21/1627—2008),省辖市郊区、县级(含县级市)城镇污水处理厂的出水执行GB18918《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级标准的B标准,但根据当地环保局的要求,下游为观音阁水库,因此,***地区污水处理厂出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)中一级标准的A标准,设计出水水质如下:
CODcr≤50mg/L
BOD5≤10mg/L
SS≤10mg/L
TP≤0.5mg/L
TN≤15mg/L
NH3-N≤5mg/L
pH6~9
粪大肠菌群数≤1000个/L
(2)去除效果
污水处理厂进、出水水质和去除率表表4-7
项目
COD(mg/l)
BOD5(mg/l)
SS
(mg/l)
氨氮(mg/l)
总磷(mg/l)
PH
进水指标
360
170
180
30
4
6-9
出水指标
≤50
≤10
≤10
≤5
≤0.5
6-9
去除率(%)
86
94
94
83.3
87.5
由进出水水质及去除率可知,***地区污水处理厂主要以去除有机物、氨氮、磷为主。
4.4工艺方案的确定
4.4.1一级处理工艺
1、粗格栅
粗格栅选择栅条间距为20mm回转式格栅除污机。
2、沉砂池
常采用的沉砂池有曝气沉砂池、平流沉砂池及旋流沉砂池,本工程二级生化处理工艺设厌氧区,需尽量降低污水的溶解氧含量,因此设计不推荐采用曝气沉砂池,而且曝气沉砂池、平流沉砂池占地面积较大,工程投资大,故设计采用旋流沉砂池。
4.4.2二级生化处理工艺
1、污水生化处理的可行性分析
根据污水处理厂出水水质的设计要求,处理工艺对BOD5、SS、N、P均须有效的去除,因此,本污水处理厂的污水处理工艺应具有除磷脱氮功能。
原污水能否采用生化处理,特别是原污水水质能否适用于生物除磷脱氮工艺,取决于原污水中各种营养成分的含量及其比例能否满足生物生长的需要,因此首先应判断相关的指标能否满足要求。
计算污水处理厂原污水中营养物比值见表4-8。
污水处理厂进水营养物比值表4-8
项目
比值
BOD5/CODcr
0.47
BOD5/TN
4.25
BOD5/TP
42.5
(1)BOD5/CODcr比值
污水BOD5/CODcr值是判定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法。
一般认为BOD5/CODcr>0.45可生化性较好,BOD5/CODcr<0.3较难生化,BOD5/CODcr<0.25不易生化。
表4-8的结果表明,本工程适宜采
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