污水处理工程项目建设可行性研究报告.docx

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污水处理工程项目建设可行性研究报告

污水处理工程

可行性研究报告

附图：

附图一：

xxxxxxxxxxxxx污水处理工程总体布置图

附图二：

xxxxxxxxxxxxx污水处理厂总平面布置图

附图三：

CASS工艺流程图

前言

xx镇位于河西走廊东端,地处xxx市城区东南,距xxx市政府所在地凉州城区35公里、距兰州240公里处。

是xxx市的主要粮食产区之一。

估测现有排水量已达近2万吨/日,没有污水处理厂,污水仅能靠道路边沟向河体直接排放,街区污水横溢,大大影响市容环境,已经严重干扰到城区人民正常的工作生活，制约了镇区经济的发展。

同时,工业污水和生活污水未经任何处理就排入大沙河或用于农溉,其结果为危害农作物、污染地表水源,随着排入污水量的增加,大沙河将会受到重度污染。

随着西部大开发的进行，解决镇区污水处理问题以适应xxx镇各项事业的发展已成为xxx镇建设的当务之急。

2003年10月受xxx镇镇政府的委托，我院承担了本次《xxxxxxxxxxxxx污水处理工程》可行性研究报告的编制工作；虽然本次《可行性研究报告》编制时间短，但我们力求对方案认真研究、论证，阐述详细，以便为上级主管部门和专家组对此项目进行分析、论证和最终决策。

在本项目可行性研究报告的编制过程中，得到了凉州区区委，区政府等有关部门领导的关心支持，在工作中区城建局、自来水公司等单位有关同志热情配合，在收集资料方面给予我们极大的帮助，在此表示感谢。

到目前为止xxx镇的污水处理能力为0万m3/d，大量未经处理的污水的排入河流，导致城市供水水源、自然水域及农作物的严重污染，阻碍了工农业的发展。

为了改善这一现状，省市政府十分重视污水厂的建设。

xxx污水处理工程是xxx镇市政建设的重要组成部分，是城市生产和人民生活不可缺少的公共设施，是改善城市环境质量，促进旅游业，招商引资和经济建设发展的重要举措。

xxx污水处理厂的建设可加速xxx镇地区的发展，同时为xxx镇污水管网的建设提供必要的基础。

近期宜控制在2万吨/日，并提出了完善和改进的意见。

根据凉州区城乡建设局和xxx镇镇政府的意见及申请贷款的具体条件，我们编制了“xxxxxxxxxxxxx污水处理工程”的可行性研究报告。

工程概况

1、工程名称：

xxxxxxxxxxxxx污水处理工程

2、建设内容：

①新建2万m3/d污水处理厂一座。

污水处理工艺推荐采用CASS工艺；

污泥处理工艺推荐采用污泥机械浓缩脱水一体化工艺。

污水排放水质执行GB18918-2002标准的二级标准。

污水最终出路达标污水排入大沙河滩。

污泥最终出路污泥最终处置形式以脱水泥饼为主。

脱水泥饼可用于绿化、林业施肥或进行卫生填埋。

②新建城市污水管道，DN300-DN800约25.14公里；

3、建设单位xxx镇镇政府

4、设计单位xxxxxxxxxxxx设计研究院

5、投资估算及技术经济指标

建设项目总投资4744.44万元

资金来源

申请银行贷款1000万元（约占建设项目总投资的20%）。

申请西部国债资金2850万元（约占建设项目总投资的60%）。

地方自筹894.44万元（约占建设项目总投资的20%）。

流动资金70%来自银行贷款，年利率为5.85%，其余30%为地方自筹。

第一章概述

1.1编制依据

1、《xxxxxxxxxxxxx镇总体规划》（2003-2020年）

2、《xxxxxxxxxxxxx镇现状排水管网》资料（截止2002年）

3、主要设计规范及标准：

《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）

《室外排水设计规范》（GBJ14-871997年版）

《氧化沟设计规程》（CECS112：

2000）

《城市污水处理工程项目建设标准》（建设部2001修订版）

《建筑设计防火规范》（GBJ16-871997年版）

《建筑结构荷载设计规范》（GBJ9-87）

《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）

《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）

《供配电系统设计规范》（GB50052-95）

《低压配电设计规范》（GB50054-95）

1.2编制原则

1、在城市总体规划的指导下,加强保护城市水资源和改善水环境，对城市污水进行统一规划、综合治理，充分发挥建设项目的社会效益、国民经济效益和环境效益。

2、积极采用高效节能、简便易行的污水处理新工艺、新技术、新材料、新设备以及污水和污泥的综合利用技术。

3、提高控制和生产管理的自动化、信息化水平，做到技术可靠、便于管理、出水达标、经济合理。

4、按照统一规划、分期建设的指导方针，以需要与可能相结合的原则，合理分期、滚动发展。

5、采用国内技术先进、质量稳定的设备，合理采用国外设备。

1.3编制范围

分析论证xxxxxxxxxxxxx镇污水处理工程的总体布局及建设规模，近期建设项目的工艺论证、投资估算及技术经济分析。

xxxxxxxxxxxxx镇污水处理工程的服务范畴是：

xxx镇的排水设施东起三干四支渠，西至老xxx，南靠旧312国道，北至农大、省机械学校，总收水面积12平方千米。

上述区域即为本项目可行性研究报告设计的排水区域。

以上服务范围的划分详见“xxxxxxxxxxxxx污水处理工程服务范围图”。

因上述范围内的排水管网规划正在修编中，本建议书中有关厂址论证及管网建设的内容，仅用于控制初步估算部分投资。

相关详细内容有待下阶段设计时进一步落实和深化，应当以正式批准的规划为准。

1.4城市概况

1.4.1城市性质及规模

城镇性质：

xxx镇政治、经济、文化中心；以面粉加工、绿色食品加工业、特种医药加工为主导产业的环境优美的现代化小城镇。

城镇概况：

地处祁连山冲积、洪积平原上，平坦、开阔，境内未见高大陡崖和深谷，无不良地质现象。

xxx镇是全省25大集镇之一，是全国50家生态环境与基础设施首批小城镇建设试点镇。

2002年底镇区东西长17公里，南北宽13公里，总面积102平方公里，其中城镇建成区面积4.4平方公里。

总人口5.15万人，其中，城镇人口1.85万人，城镇人口占总人口比重为36%，农业人口3.3万人，流动人口1.04万人，居住人口以汉族为主，占总人口的95%以上，此外还有回、满、藏族等少数民族。

xxx镇属交通要塞，对外交通十分便利，是古丝绸之路必经之地和新欧亚大陆桥上的重镇，兰新铁路、312国道纵贯镇区。

镇区内科研、教育具有传统优势，二十世纪五十年代曾是甘肃省农业科研、文化教育中心，由于镇区基础设施薄弱，尤其是给排水没有保证，“文化教育中心”的发展定位没有实现。

现仍有甘肃省农业科学研究院、甘肃省畜牧学校等省属科研单位和院校，是农业科研、教学试验的重要基地。

同时，镇区工业初具规模，有以甘肃省药物碱厂、“莫高”集团武、港食品厂等为代表的省市驻镇企业12家，建成有西北最大的小麦面粉生产基地，这些企业已成为xxx镇经济发展的支柱。

经过几十年来的发展xxx镇已成为全省农牧科研文化和经济重镇，根据xxx市城镇体系规划，处于一级中心城镇，凭借其优越的自身条件，便利的交通，久远的历史、一定规模的工业基础和文化教育设施，在区域经济发展中有较强的辐射作用和发展潜力，是发展中的xxx市东部经济中心。

2002年国内生产总值已达到3.6亿元人民币。

1.4.2自然条件

⑴地理位置

xxx镇地处河西走廊东端，地处xxx市城区东南,距xxx市政府所在地凉州城区35公里，距兰州240公里处。

地理坐标为东经102°48´，北纬37°37´。

⑵气象条件

xxx镇地处亚州大陆腹地中温带干旱区，属大陆性气候，具有干旱少雨，寒冷多风的特征，年平均气温为8℃，历年最高气温39.5℃，最低气温-26.5℃；年平均降水量163.7毫米，多集中于七、八月，而平均蒸发量达2021毫米；最大积雪厚度为250—300毫米；最大风力为八级；最大冻土深度1.42米；最高年日照时数2532.7小时，最低年日照时数为1664.6小时。

地震带区划属青藏高原北部地震区，祁连山地震区河西走廊地震带，设防烈度为8度。

（3）水文及水文地质

地表水及污染状况

xxx河是xxx镇供水的主要水源，上游有哈溪河和峡门河两条干流，其来源主要为祁连山积雪。

二河至哈溪镇汇合，向北流入xxx镇境内即为xxx河。

xxx河平均年径流量1.38亿立方米，最高2.1亿立方米、最低0.65亿立方米，地表水可利用量1.1亿立方米。

到目前为止，xxx镇的现状供水量为1.1万m3/d，预计污水总排放量约0.88万m3/d，目前没有建成的污水处理厂，大量未经处理的污水通过排水管渠、支渠最终流向大沙河滩，致使周围环境严重污染。

②地下水及环境地质问题

地下水埋深在160-200米之间，主要来源为祁连山雪水及田间灌溉渗水，流向和地面坡向一致，呈南北走向，水质良好。

地下水平均可利用量0.1838亿立方米，除xxx河农场部分地区有机井灌溉，其他尚未开采利用。

（4）地震设防烈度为8度。

（5）最大冻土深度为1.42m。

（6）工程地质

xxx镇地层单一，自上而下为：

①黄土状粘土，属第四系全新统冲积、洪积层，呈黄褐色，厚度由0.4–5.0米不等，一般为1-2米，有大空隙，含植物根须，且有Ⅰ级非自重湿陷。

土质硬塑-坚硬，稍密、中密，承载力为130-300kpa.

②卵石砾石层，属第四系上、下新统冲积、洪积层。

从区内深井资料反映，该地层厚度在200米以上，其间夹粘土薄层、呈杂色。

主要成分以变质岩为主，火咸岩和水咸岩次之，颗粒为次园形，微风化，粒径在4-8厘米（最大可达60厘米），卵石中混砂约15-20%，密实，承载力约300-500kpa。

（7）地形地貌

xxx镇地处祁连山冲积、洪积平原上，平坦开阔，整个地势由西南向东北倾斜，海拔1600-1920米，坡度约在10‰-12‰之间，无不良地质现象。

1.4.3城市排水现状及规划

（1）城市排水现状及存在的问题

xxx镇一直以来无污水处理设施，生活污水及工业废水直接通过明渠排入大沙河滩,已造成严重的环境污染,对人民生活及农业发展造成了潜在的威胁。

镇区各街排水均为明沟土渠,排水隶属于凉州区城乡建设局管理。

目前镇区内有排水管网7.798km,雨污合流，其中直径600mm的排污管0.5km;直径500mm的排污管5.996km;直径400mm的排污管0.809km;直径300mm的排污管0.171km;直径200mm的排污管0.322km,污水最终流向大沙河滩。

存在的问题：

污水未经处理直接排往大沙河滩，造成周围环境和景观的严重破坏，植被无法长久生长。

（2）城镇排水规划

本项目区域服务范围属于xxx镇的整个规划范围。

1.5工程建设的必要性

近年来，随着xxx镇被列为全国首批生态环境与基础设施建设试点镇，xxx经济开发区被列为全国乡镇企业东西合作示范区，拟建甘肃绿色食品科技示范区，xxx经济中心城镇的地位已经确立。

按照xxx镇总体规划，xxx镇的发展定位为县区级综合经济开发试验示范区，到“十五”末，将建成中国西部最大的面粉加工集散地或面粉集团公司；国内特种药品的原料加工生产和加工基地，省内较大的酿酒酿造及优质葡萄种植基地，较大的畜禽良种繁殖推广基地和重要的生物工程研发中心等几大支柱产业为支撑的全省一流的县区级开发区。

15万吨变性燃料乙醇和医药化工等一大批大型企业、乡镇企业即将建设投产。

在城镇建设上，城镇规划面积近期（2005年）12平方公里，远期（2020年）12平方千米；规划人口近期（2010年）4.8万人，远期（2020年）8万人，将建成工业经济示范区、科技示范区、高新农业示范区、生物工程示范区等、专业批发市场区以及行政机关、金融、住宅区等不同功能的十个小区。

根据xxx镇区总体规划与近几年的统计年鉴发现，镇区社会经济发展迅速，特别是酿造与第三产业快速增长，由此给镇区财政和人民群众带来了丰厚的收入。

随着生活水平不断提高，排水量进一步扩大，xxx镇现排水状况已不能满足需要，已成为制约xxx经济发展的重要因素，因此，目前迫切需要修建污水处理厂。

由于该地区原有市政给排水系统设施比较薄弱，已不能满足城市区域不断扩大的要求，有些问题还相当严重。

随着国家重点对西部地区的开发和建设，在城市规模扩张的同时，也对城市排水管网、污水处理系统提出了更高的要求。

因此xxx镇污水管网及污水治理工程必须进行。

第二章总体建设方案

2.1服务范围及厂址

2.1.1服务范围

xxxxxxxxxxxxx污水工程服务范围详见1.3节。

2.1.2厂址选择

城市污水处理厂厂址的选择应满足以下原则：

a、充分利用现有的污水干管，减少管道的投资。

b、位于城市供水水源的下游。

c、处理后的水有较好的出路。

d、应符合城市总体规划，使规划区域内的污水均能得到收集处理。

e、少占良田，同时有远期扩建的余地。

根据地形、地势、地质情况和排水出路、现场踏勘结果和xxx镇总体规划将污水处理厂厂址选在东北角，具体为农大试验农场东北面，广场村十一组。

详见附图“xxxxxxxxxxxxx污水处理工程总体布置图”。

2.2污水水量及工程规模

根据《室外排水设计规范》（GBJ14-871997年版），排水量可按当地用水定额的80%～90%采用，设计取80%。

2.2.1需水量分析和预测

2.2.1.1现状供水量

水厂原建设供水规模为：

11000m3/d。

排水量大约为：

8800m3/d。

2.2.1.2、城市总用水量预测

1.按综合用水量标准预测

综合生活用水量标准，按国标（GBJ13-86）（1997年版）中表2.0.2-2，该城区属三区，则最高日定额为130～230L/cap·d，近期采用160L/d·人，则预测出近期（2010年）城区生活总用水量为：

11043m3/d，远期（2020年）采用180L/d·人，城区生活总用水量为：

21390m3/d，其中包括公共建筑（设施）用水。

浇洒道路、绿地用水指标均取1.5L/m2.d。

近期（2010年）浇洒道路面积0.58平方千米，绿化面积1.8平方千米。

远期（2020年）浇洒道路面积1.15平方千米，绿化面积2.58平方千米。

其他用水指未预见水量及管网漏失水量按最高日用水量的15%计取。

综合用水量标准预测计算见表2-1。

xxx镇总生活用水量预测计算表

（按综合生活用水量标准法）表2-1

序号

项目

单位

近期

（2010）

远期

（2020）

备注

1

综合用水量标准

L/人·d

160

180

2

规划人口

万人

4.8

8.0

3

用水量

m3/d

7680

14400

③=①x②

4

浇洒道路用水量

m3/d

870

1680

5

绿地用水量

m3/d

1725

3870

6

其他用水

m3/d

768

1440

7

城区总生活用水量

m3/d

11043

21390

⑦=③+④+⑤+⑥

2、城区工业用水量预测：

根据2002年度xxx镇工业用水量和近期正在实施的15万吨变性乙醇厂预测用水量，统计年工业总用水量为4955000吨/年（日用水量为13575.34米3）。

见xxx镇工业用水年用水量统计表2-4。

xxx镇工业用水水量统计表表2-4

序号

用水用户名称

年用水量

（吨）

备注

1

红太阳面粉集团

11781

2

泳丰面粉厂

7629

3

其他面粉厂

48157

4

糖厂

600514

5

甘肃内燃机配件厂

416534

6

制杆厂

48363

7

xxx水泵厂

3188

8

亚麻厂

17573

9

农恳中心（南）

23500

10

农恳中心（北）

26500

11

农大农场

12108

12

醋厂

17298

13

鳞肥肠

2518

14

煤厂

5799

15

其他工业用水户

60218

16

xxx农场

2168449

17

金穗面粉厂

6000

18

金三角面粉厂

7000

19

普安制药厂

89200

已建工程

20

15万吨变性乙醇

2190000

拟建工程

21

总计

4955000

城区现状工业总产值为40880万元，主要用水大户为药物碱厂、“莫高”酒厂、武、港食品厂等为代表的企业12家，但工业用水量按企业分项难以提供，故本次可研按工业年产值万元用水量指标法计算，参考国内部分城市的工业产值耗水量及根据xxx镇所在的地理位置，确定工业耗水量近期为125m3/万元，远期为100m3/万元。

xxx镇工业用水量预测表

（按万元产值耗水量指标法）表2-3

序号

项目

单位

近期

（2010年）

远期

（2020年）

备注

1

年工业总产值

万元

40880

104025

2

工业耗水量指标

m3/万元

125

100

3

工业用水量

m3/d

14000

28500

4、城镇排水量：

通过以上水量预测分析，xxx镇近期（2010年）城镇总用水量为：

城镇最高日用水量为：

11000m3/d+14000m3/d=25000m3/d,;

城镇排水量为：

25000x0.8=20000m3/d。

则城镇的远期（2020年）城市总用水量为：

21500m3/d+28500m3/d=50560m3/d。

因此确定各阶段污水设计规模如下：

近期污水处理厂设计规模2万m3/d，最大时1167m3/h（总变化系数1.4），本次可研仅就2万m3/d规模进行研究。

远期污水处理厂设计规模将根据近期污水处理厂运行实践再行确定。

2.3污水水质及处理标准

xxxxxxxxxxxxx镇污水处理厂近、远期服务范围内城镇总体规划正在修编、调整之中，无实测水质资料。

为使设计采用的污水处理厂进水水质比较符合xxx镇的实际情况，污水处理厂进水水质参照国内同性质的城市污水水质确定。

国内部分城市污水厂设计进水水质表表2－1

项目

污水厂

CODcr

（mg/L）

BOD5

（mg/L）

SS

（mg/L）

NH3-N

（mg/L）

TP

（mg/L）

PH

西安北石桥污水厂

400

180

255

32

7.5

西安邓家村污水厂

450

220

300

26

8.5

白银污水厂

350

150

300

30

7.5

天水秦城污水厂

300

180

200

3

7.23

嘉峪关污水处理厂

300

200

250

4

临夏污水厂

300

150

200

30

4

庆阳污水厂

350

180

250

30

2

7

乌鲁木齐河东污水厂

500

200

300

包头污水厂

500

230

300

平均值

383

188

262

30

4

7.3

从总体上讲，上述几个污水处理厂的进水水质基本属于城市污水范畴，但指标均偏高。

这与上述市属缺水城市密切相关，但与更严重缺水的城市如天津、青岛相比要好的多。

根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002），处理后排向大沙河滩的污水水质应达到标准二级标准；设计进出水水质详见表2－3。

设计进出水水质（日均值）表2－3

项目

CODcr

（mg/L）

BOD5

（mg/L）

SS

（mg/L）

NH3-N

（mg/L）

TN

（mg/L）

TP

（mg/L）

进水水质

350

140

200

30

35

5

二级标准出水

100

30

30

25

30

3

2.4污水处理工艺

2.4.1污水的特性及二级强化处理系统

污水的特性指标：

（1）BOD5/CODCr＝200/400＝0.5＞0.45，可生化性较好；

（2）BOD5/TN＝200/35＝5.71＞3.0，满足反硝化要求；

（3）BOD5/TP＝200/5＝40＞20，生物除磷效果较好。

因此，污水特性完全满足生物除磷脱氮的基本要求。

根据确定的出水水质指标，应采用二级标准处理。

二级标准处理是指在去除污水中有机污染的同时，去除导致水体富营养化的氮磷物质，使有机物和氮磷污染指标均达到较高的排放标准。

二级标准处理可采用物理化学法，也可采用生物法，当采用生物法时称作生物除磷脱氮工艺。

国内目前采用的生物除磷脱氮工艺，比较公认的一般有：

A/O法、A2/O法、卡鲁塞尔氧化沟、CASS工艺等。

A/O法和A2/O法是采用较早且最成熟的污水生物除磷脱氮工艺，但系统复杂、投资较高，现已有逐步被氧化沟、CASS法等取代的趋势。

但无论氧化沟还是序批式活性污泥法（CASS），其实现生物除磷脱氮的基本过程还是厌氧、缺氧、好氧过程，即A/A/O过程。

其间的区别，只在于这些基本过程间的过渡方式为顺序或是交替，污泥负荷的高或低。

氧化沟工艺方法很多，由于沟内缺氧段和好氧段的存在，均有一定的脱氮功能，但要除磷必须增加厌氧段－生物选择区。

在所有的氧化沟工艺中，带有生物选择区的卡鲁塞尔氧化沟，除磷脱氮效果较佳。

CASS是序批式反应器的简写，本意是进出水和曝气间歇运行的污水处理系统。

近年来变型较多，进出水系统有间歇运行的也有连续运行的，但其核心是供氧系统间歇运行，以营造活性污泥厌氧、缺氧、好氧的阶段性环境，达到除磷脱氮的目标。

针对xxx市凉州区污水处理厂的污水水质及处理后出水水质要求，结合处理厂规模，资金等情况，参照国内外的研究成果及污水处理厂的运行实践，选择卡鲁塞尔氧化沟和改良CASS工艺两种生物除磷脱氮工艺方案进行初步研究。

2.4.2改良CASS工艺（方案一）

本方案定义的改良CASS工艺是在原CASS工艺的基础上，按连续进水运行。

CASS工艺（CyclicActivatedSludgeSystem）是在SBR基础上发展起来的一种循环式活性污泥法。

主体部分为生物反应池，它集曝气、沉淀于一体，以连续进水间断出水为主要特征，工艺过程是：

进水/曝气—进水/沉淀—进水/滗水—进水/闲置；共四个阶段，循环运行。

CASS工艺在反应池进水端设置了一个生物选择区，根据运行需要可少量曝气（缺氧）或不曝气（厌氧）。

设置生物选择器的作用与卡鲁塞尔氧化沟的生物选择区基本相同。

不同之处是该生物选择区可在厌氧或缺氧条件下运行；活性污泥可回流可不回流，回流污泥量比卡鲁塞尔型氧化沟小的多。

总之，运行方式和参数可根据需要调节优化。

生物脱氮是CASS反应池本身的特殊运行方式中进行硝化和反硝化过程而完成的，而除磷作用是利用设置在CASS反应池前的选择区形成厌氧环境和反应池中的好氧环境交替实现的。

污水经过厌氧、缺氧、好氧阶段达到脱氮除磷的目的。

改良CASS工艺主要特点：

（1）无初沉池及二沉池，占地少、投资省。

（2）静态沉淀，有机物去除率高、出水水质好。

（3）周期性曝气，活性污泥处于厌氧、缺氧、好氧交替的环境中，除磷脱氮功能较强。

（4）由于“改良CASS工艺”进水的连续性，取消了水力切换设备，比传统的SBR工艺降低了控制复杂性，容积利用率提高。

实践证明沉淀阶段连续进水不会恶化出水水质。

（5）低污泥负荷，剩余有机污泥量较少。

污泥基