十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告.doc

市政公用工程甲级 工程号：污 20061001 工咨甲：103282822003 1 十堰市武当山特区污水处理厂十堰市武当山特区污水处理厂 可行性研究报告可行性研究报告 武汉市政工程武汉市政工程设计研究院有限责任公司设计研究院有限责任公司 华中科技大学华中科技大学(HUST) 二零零六年十月二零零六年十月 1 十堰市武当山特区 污水处理厂 可行性研究报告 院 长：柯昌春 总 工 程 师：蒋 乐 审 定 人：石亚军 杨丹琳 审 核 人：章北平 项 目 负 责 人：何运良 主要 参加 人员： 工 艺：何运良 结 构：刘文杰 建 筑：王小涛 电 气：游相军 概 算：章北霖 资质证书编号：市政公用工程资质证书编号：市政公用工程 工咨甲工咨甲 1032822003 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 目录 武汉市政工程设计研究院有限责任公司1 目目 录录 1. 概述概述1 1.1 项目名称及主管单位项目名称及主管单位 .1 1.2 设计依据及原则设计依据及原则 .1 1.2.1 编制依据1 1.2.2 编制范围1 1.2.3 投资规模.1 1.2.4 编制原则2 1.2.5 采用的主要规范和标准2 1.2.6 城市概况4 2. 城市给排水现状、规划及项目建设的必要性城市给排水现状、规划及项目建设的必要性 7 2.1 城区给水现状及规划城区给水现状及规划 .7 2.2 城区排水现状及规划城区排水现状及规划 .7 2.2.1 排水现状7 2.2.2 排水规划8 2.3 项目建设的必要性项目建设的必要性 .8 2.3.1 南水北调水源地水质保持的需要8 2.3.2 改善汉江沿线人民生活生产的需要9 2.3.3 改善投资环境的需要9 2.3.4 持续发展的需要9 3. 工程总体方案工程总体方案 .11 3.1 工程设计规模工程设计规模 .11 3.1.1 设计年限.11 3.1.2 工程服务范围.11 3.1.3 污水总量预测11 3.1.4 工程设计规模13 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 目录 武汉市政工程设计研究院有限责任公司2 3.2 进出水水质进出水水质 .13 3.2.1 原水水质13 3.2.2 出水水质及处理程度14 3.3 污水收集系统及排水体制污水收集系统及排水体制 .15 3.3.1 城市污水收集系统15 3.3.2 排水体制15 3.4 受纳水体受纳水体 .15 3.5 污水厂厂址选择污水厂厂址选择 .16 4. 污水处理厂方案设计污水处理厂方案设计 18 4.1 设计原则设计原则 .18 4.2 污水处理厂工艺方案设计污水处理厂工艺方案设计 .18 4.2.1 污水处理方法的选择18 4.2.2 生物脱氮除磷基本原理20 4.2.3 生物脱氮除磷工艺的可行性21 4.2.4 污水生物脱氮除磷工艺22 4.2.5 方案比较和推荐方案30 4.2.6 污泥处理流程分析35 4.2.7 消毒工艺方案38 4.2.8 除臭方案选择39 4.3 工艺设计工艺设计 .41 4.3.1 主要处理构筑物设计41 4.3.2 主要设备选型44 4.3.3 辅助工程45 4.3.4 公用工程46 4.3.5 厂区总体布置47 4.3.6 尾水排放48 4.4 建筑及结构设计建筑及结构设计 .49 4.4.1 建筑设计49 4.4.2 结构设计49 4.5 电气工程设计电气工程设计 .50 4.5.1 设计范围50 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 目录 武汉市政工程设计研究院有限责任公司3 4.5.2 供电电源50 4.5.3 负荷计算51 4.5.4 系统设计51 4.5.5 变配电所设计51 4.5.6 启动和控制51 4.5.7 照明设计52 4.5.8 电容补偿55 4.5.9 电能计量55 4.5.10 防雷、接地系统55 4.5.11 通信设计55 4.6 自控设计自控设计 .55 4.6.1 一般原则55 4.6.2 系统构成55 4.6.3 仪表设置56 4.6.4 计算机控制及管理功能56 5. 定员编制、建设进度定员编制、建设进度 58 5.1 定员编制定员编制 .58 5.2 工程建设进度工程建设进度 .60 6. 环境保护、劳动保护、消防和节能环境保护、劳动保护、消防和节能.61 6.1 项目的环境影响及对策项目的环境影响及对策 .61 6.1.1 项目实施过程中的环境影响及对策61 6.1.2 项目建成后的环境影响及对策63 6.2 劳动安全卫生劳动安全卫生 .66 6.2.1 运行之前66 6.2.2 建设期67 6.2.3 运行管理期67 6.3 消防消防 .67 6.3.1 编制依据67 6.3.2 防火等级67 6.3.3 防火措施68 6.4 节能节能 .68 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 目录 武汉市政工程设计研究院有限责任公司4 6.4.1 节能措施 .68 6.4.2 能耗指标及分析68 7. 投资估算投资估算 70 7.1 概述概述 .70 7.1.1 编制主要依据70 7.1.2 主要经济指标：.71 7.2 建设项目总投资及进度计划建设项目总投资及进度计划 .71 8. 财务分析及财务评价财务分析及财务评价 76 8.1 概述概述 .76 8.2 财务分析及财务评价财务分析及财务评价 .76 8.2.1 原则及方法76 8.2.2 基础数据76 8.2.3 成本分析77 8.2.4 盈利能力分析77 8.2.5 清偿能力分析79 8.2.6 不确定性分析79 8.2.7 评价结论79 9. 效益评价效益评价 81 9.1 社会效益社会效益 .81 9.2 环境效益环境效益 .81 9.3 经济效益经济效益 .82 10. 招投标招投标83 10.1 概述概述 .83 10.2 发包方式发包方式 .83 10.3 招标组织形式招标组织形式 .84 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 目录 武汉市政工程设计研究院有限责任公司5 10.4 招标方式招标方式 .84 10.5 本项目招标情况本项目招标情况 .85 11. 结论和建议结论和建议.86 11.1 结论结论 .86 11.2 建议建议 .87 附附 图图 .88 附附 件件 资资 料料 .I 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 概述 武汉市政工程设计研究院有限责任公司1 1. 概述概述 1.1 项目名称及业主单位项目名称及业主单位 项目名称：项目名称：十堰市武当山特区污水处理厂 业主单位：业主单位：十堰市武当山特区淼鑫自来水厂 建设地点：建设地点：十堰市武当山特区石家庄四组 编制单位：编制单位：武汉市政工程设计研究院有限责任公司 1.2 设计依据及原则设计依据及原则 1.2.1 编制依据编制依据 （1） 武当山城区总体规划十堰市规划设计院、武当山规划建设局，2003.10 ； （2）国务院关于丹江口库区及上游水污染防治和水土保持规划的批复 （国函 200610 号） ； （3）十堰市武当山特区城市 1/5000 地形图； （4） 中华人民共和国环境保护法 ； （5） 中华人民共和国水污染防治法实施细则 ； （6）关于编制十堰市武当山特区城市污水处理厂可行性研究报告的委托书。 1.2.2 编制范围编制范围 实施建设期（2007-2008 年） ，在十堰市武当山特区城区兴建 2.0 万 m3/d 的污水处理 厂 1 座及污水收集点至污水处理厂的提升泵站和污水输送管道。另外，考虑预留远期 （2010-2020 年） （3.0 万 m3/d）发展用地。 1.2.3 投资规模投资规模 工程总投资：工程总投资：4383.42 万元万元。其中： （1）工程费用：3180.30 万元； （2）其他费用：861.55 万元； （3）基本预备费：323.35 万元； 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 概述 武汉市政工程设计研究院有限责任公司2 （4）铺底流动资金：18.22 万元。 1.2.4 编制原则编制原则 （1）贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家的有关政策、法规、规范及标准； （2）在总规划指导下，采取全面规划，分期实施的原则，使工程建设与城市发展相 协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益； （3）结合当地社会经济条件，采用高效节能，简便易行的污水处理工艺，确保污水 处理效果，减少工程投资和日常运行费用； （4）妥善处理、处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥，避免二次污染； （5）选择用国内外先进、可靠、高效、运行管理方便、维修和保养简便的排水专用 设备； （6）采用可靠的控制系统，做到技术可靠、管理方便。 1.2.5 采用的主要规范和标准采用的主要规范和标准 室外排水设计规范GB50014-2006 室外给水设计规范GB50013-2006 城市排水工程规划规范GB50318-2000 城市给水工程规划规范GB/T50282-98 建筑给水排水设计规范GB50015-2003 污水排入城市下水道水质标准CJ3082-1999 城市污水处理工程项目建设标准2001 年修订版 生活污水再生利用城市杂用水水质GB/T18920-2002 污水综合排放标准GB8978-1996 地表水环境质量标准GB3838-2002 城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002 污水泵站设计规程DBJ08-23-91 泵站设计规范GB/T50265 工业企业厂界噪声标准GB12348-90 城市污水处理及污染防治技术政策建城(2000-124 号) 建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 概述 武汉市政工程设计研究院有限责任公司3 建筑结构荷载规范GB50009-2001 混凝土结构设计规范GB50010-2002 无粘结预应力混凝土结构技术规程JGJ/T92-93 建筑地基基础设计规范GB50007-2002 砌体结构设计规范GB5003-2001 建筑抗震设计规范GB50011-2001 给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069-2002 给水排水工程管道结构设计规范GB50332-2002 钢结构设计规范GB50017-2001 给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程 CECS138:2002 给水排水工程埋地钢管管道设计规范CECS141:2002 给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程 CECS117:2002 建筑地基处理技术规范JGJ79-2002 混凝土水池软弱地基处理设计规范CECS86：96 室外给水排水和热力工程抗震设计规范GB50032-2003 建筑桩基技术规范JGJ94-94 建筑工程抗震设防分类标准GB50223-2004 工业企业采暖、通风及空气调节设计规范GBJ19-87(2001 年版) 建筑边坡工程技术规范GB50330-2002 湖北省基坑工程技术规程DB42/159-2004 供配电系统设计规范GB50052-95 10kV 及以下变电所设计规范GB50053-94 低压配电设计规范GB50054-95 通用用电设备配电设计规范GB50055-93 电力装置的继电保护和自动装置设计规范GB50062-1997 民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92 建筑防雷设计规范GB50057-2000 建筑设计防火规范GBJ16-87(2001 年局部修订) 仪表配管、配线设计规定HG 20512 仪表系统接地设计规定HG 20513 仪表供电设计规定HG 20509 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 概述 武汉市政工程设计研究院有限责任公司4 控制室设计规定HG 20508 计算机机房设计规定GB 20174 1.2.6 城市概况城市概况 （1）地理位置）地理位置 武当山，又名太和山、仙室山。地处我国中部，位于中国湖北省西北部丹江口市境 内，地理方位为东经 1105615-1111523，北纬 322230-323506。南依苍茫千里的 神农架原始森林，北临碧波万顷的丹江口水库（南水北调中线工程取水源头） ，是联合国 公布的世界文化遗产地、第一批公布的国家级重点名胜区、道教名山和武当拳发源地。 武当山全区 312 平方公里，城区 7.5 平方公里，城区现有人口 3.8 万人。 随着武当山文化遗产的申报成功，武当山更是名扬中外，游客如织，旅游经济已成 为武当山的经济支柱，旅游、经商流动人口年逾百万，逢节假日游人络绎不绝，最高日 旅游人口达到 1.2 万人。以旅游服务为主的宾馆、餐饮及民营企业约 300 多家，有十堰市、 丹江口市中小型工业企业 40 多家。 武当山城区已成为武当山旅游经济特区的政治、经济、文化中心，是武当山景区的 大本营，是武当山景区游客及香客的集散地。 襄渝铁路、汉十高速公路、武银高速公路贯穿山麓，武当山飞机场距此 70 公里，交 通方便。 （2）社会经济状况）社会经济状况 武当山旅游经济特区 2003 年社会经济在平稳、高效中健康发展，其国内生产总值 2003 年增长 10%，达 4 亿元人民币；综合财政收入增长 39%，达 6224 万元人民币，其中 财政收入 3724 万元。2003 年农村人均收入 2200 元，城镇人均收入则为 6000 元。 （3）自然条件）自然条件 1）地质地貌）地质地貌 十堰市武当山特区地貌整体上是城区整个地形为南北高，中间低，东高、西低。武 当山大地构造，处于秦岭纪皱系南岭印支带武当山隆起中部，属大巴山脉东延支脉，境 内群山林立，山高谷深。山脉走向大体一致，形成一系列峡谷和山间坝槽，盆地与山地 相继出现，地形复杂，起伏悬殊，整个地势自西南向东北倾斜。境内最高海拔 1612.1 米， 最低海拔 163 米，南高北低，相对高差 1449.1 米。 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 概述 武汉市政工程设计研究院有限责任公司5 武当山之北为近东西向的丹凤内乡断裂带，其南为东西向的青峰断裂带，其东为南 北向的丹江断裂带，其西为近南北向的武当山断裂带，以上四条断裂带相互交切，构成 梯形的武当断块。本地区的地震活动，主要集中在武当断块的四角及其边缘，武当山位 于断裂带的腹地，属于安全地带。 2）气候）气候 十堰市武当山特区属北亚热带季风气候区，具有南北过渡属性。春秋季短，冬夏季 长。特区温和气温的成因，是因武当山以隔江相望的秦岭东延伏牛山作屏障，东有起伏 的岗峦，减缓了南襄隘道沿汉江西贯的冷空气，中有汉水调节，故水域附近冬暖夏凉。 多年平均最高气温 20.8； 多年平均最低气温 12.0； 极端最高气温 41.5； 极端最低气温-12.4； 年均无霜期 230-240 天左右； 最大积雪深度 210 毫米； 年平均日照约 1600-2100 小时； 年平均降雨量 1000-1200 毫米，降雨多集中在夏季； 年平均蒸发量 1218 毫米； 武当山城区主导风向为东、东南风，全年静风频率为 57%；山麓多为偏东风，海拔 900 米以上阵风为东南风； 多年平均风速 2.3m/s； 绝对最大风速 20.0m/s； 瞬时最大风速 30.0m/s。 3）水文）水文 以武当山为发源地的河流有剑河、东河和九道河等三条河流。 剑河水系：发源于武当山东麓的倒开门，至香炉院入丹江口水库。流域面积 47.2 平 方公里，河流长 26.5 公里。59 年在距老营 5 公里处的八亩地兴建剑河水库，坝高 15 米， 63 年坝高加至 24 米。总库容 155.6 万立方米，由于多年淤积，现库容仅 70 万立方米。 东河水系：河源为东西两支，至何家岭汇合为东河，汇入丹江口水库，属汉江二级 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 概述 武汉市政工程设计研究院有限责任公司6 支流。该河流域面积 63.5 平方公里，河流长 21.1 公里。在螃蟹夹子河下游，距离篙口 2 公里处的三级支流上建有小（二）型水库，该库承雨面积 4.7 平方公里，总库容 18.3 万 立方米，以农灌为主。在螃蟹夹子河中游段兴建升岩水库，总库容 64.4 万立方米，有效 库容 49.5 万立方米，为山上片供水主要水源。 九道河：属汉江一级支流官山河水系的一条主要支流，该河承雨面积 38.8 平方公里， 河流长度 12.75 公里。 以武当山为发源地的河流，其特点是流域河道狭窄，比降大，暴雨时河水猛涨，雨 后河水骤退，迅速流失，呈季节性河道。 地下水：该区地质均为火山碎屑岩组、云母石英片岩组和变质火山岩组组成，地下 水源缺乏，只有少量裂隙水。 4）地震）地震 按照国家基本地震烈度区划图划分，十堰市武当山特区基本地震烈度为 6 度。 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 项目建设必要性 武汉市政工程设计研究院有限责任公司7 2. 项目建设必要项目建设必要性性 2.1 城区给水现状及规划城区给水现状及规划 武当山自来水公司始建于 1983 年。1991 年建成好汉坡 5000m3/d 规模的水厂。其水 源为剑河水库，剑河水库总库容 194 万 m3（经过加固改造，目前已达 340 万 m3） ，自流 引水进入水厂，经沉淀、过滤及消毒等常规处理后，自流向城区管网配水。好汉坡水厂 建成投产至今，解决了武当山城区居民和旅游用水，为武当山特区的经济发展产生了积 极影响。 按照中国市政工程中南设计院设计，规划分期实施，在 2002 年 6 月实施了汉江取水 工程，汉江水库库容 2.9 亿立方米，于 2003 年 4 月完成新建水厂 1.5 万 m3/d 规模。总供 水能力达到 2.0 万 m3/d，取水泵船、原水输水管道及水厂按 5.0 万 m3/d 规模考虑预留发 展余地。2020 年以后的规模，可根据当时城市规划规模的变化，经济发展形势和供水状 况再作进一步论证，为远期留有一定的灵活性和随机性。 武当山特区现状人口为 3.8 万人，现状日平均用水量 1.2 万 m3/d，根据十堰市武当山 特区城市总体规划，2020 年特区总人口 8.69 万人，其中城区人口达到 6 万人，城区用水 量将达到 3.6 万 m3/d。 2.2 城区排水现状及规划城区排水现状及规划 2.2.1 排水现状排水现状 城区现有的排水设施紊乱，管道线路短且未形成系统，主要以沟道排水为主。均为 合流制排水体制，排水系统不完善。 城区整个地形为南北高，中间低，东高、西低。根据武当山经济条件，在短期内还 达不到排水分流制，现有沟道污泥淤积，沟道堵塞严重，以致雨、污水排泄不畅，工业 污水量虽少，但未经处理直接排入水体，造成许多弊病，不能保证南水北调源头水质。 局部低洼地带暴雨后有渍水现象，现有管渠断面偏小，淤塞严重，污水排水不畅。 城区污水收集系统实施后，污水汇集点位于皇榜桥。 2.2.2 排水规划排水规划 根据武当山城区总体规划2003 版，关于排水系统的内容概括如下。 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 项目建设必要性 武汉市政工程设计研究院有限责任公司8 （1）排水体制）排水体制 根据国家规范的规定，新建城区排水应采用排水分流制，老城区应按照实际情况逐 步进行改造和完善，调整管道系统，最终实现整个城区的分流制排水系统。 考虑其基础设施投资费用过高，排水体制的变革要因地制宜，近期和远期相结合， 先行排除，再解决处理，逐步实现雨、污分流。 雨水排放采用分区就近排入河道，以减少投资。 （2）排水分区）排水分区 十堰市武当山特区原有老城区仍采用雨污合流制，以后根据实际情况逐步进行改造 和完善，调整管道系统，最终实现分流制排放；新建城区采用雨污分流制。具体分区界 线与体制分区界线相同。 （3）污水管网规划）污水管网规划 老白路已设置排水沟道，主要应加强管理，定期清淤，保证水流畅通，沿玉虚路、 永乐路设置 D400-D600，沿皇榜路、车站路设置 D400-D600 污水干管，其它支管设置最 小管径不少于 D300。污水主干管设置在沿剑河路，管径为 D400-D800。 （4）雨水工程）雨水工程 在主干管平行的位置设置雨水溢流渠，用来收集雨天时两个片区合流管渠中溢流的 雨水量。充分利用和改造现有排水渠，加强城区管网建设，同时每条道路两侧均应埋设 D400-D500 雨水管道，每 25-60 米应设一个雨水筚，管道直埋到河边排入水体，根据武当 山地形特点，雨水不会造成渍水，关键要加强管道建设，加强沟道管埋，定期清淤。 （5）污水处理厂）污水处理厂 污水处理厂 2005 年处理规模为 1.5 万 m3/d，2020 年处理规模为 2 万 m3/d，规划的污 水处理厂与湿地公园相邻。 2.3 项目建设的必要性项目建设的必要性 2.3.1 南水北调水源地水质保持的需要南水北调水源地水质保持的需要 汉江是长江的主要支流，是重要的水资源之一，现状功能为饮用、工业用水、农灌、 养殖、娱乐和航运，丹江口水库是南水北调中线工程的水源地。由于十堰市武当山特区 城区污水直接排入汉江支流，丹江口水库及汉江水质受到污染，给下游居民的正常生产、 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 项目建设必要性 武汉市政工程设计研究院有限责任公司9 生活和工农业生产造成一定的危害。随着国家实施南水北调中线工程建设，如果污水不 经处理继续直接排入汉江支流，丹江口水库、汉江水资源环境和汉江沿岸生态环境将急 剧恶化。尤其值得关注的是：由于十堰市武当山特区位居丹江口库区内，如果城市污水 不经处理直接排入库区，将对库区水质产生污染，国家花巨资兴建的南水北调中线工程 将得不到水源保障。防治污染，重在治理污染源。要彻底根治水源地污染问题，就必须 从各地的污染源抓起，优先解决好城市的污水处理问题。因此，建设十堰市武当山特区 污水处理厂是十分必要的。 2.3.2 改善汉江沿线人民生活生产的需要改善汉江沿线人民生活生产的需要 武当山特区位于丹江口市库区内，人口密度大于 10000 人/平方公里。近年来随着地 方经济的发展，人口规模迅速扩大，但城区基础设施相对薄弱，至今没有一座污水处理 厂。未经处理的大量生活污水直接流入汉江支流，而且还通过支流流入了汉江，影响了 部分水域的水质，也直接影响了丹江口水库的水质。 十堰市武当山特区污水处理厂的建设将大大改善汉江支流的水质状况，是保护南水 北调水源地、实施“源头治理”、保证汉江沿线 1000 万人民生活质量和生产水平的迫切需 要。 2.3.3 改善投资环境的需要改善投资环境的需要 十堰市武当山特区位于鄂西北，南依苍茫千里的神农架原始森林，北临碧波万顷的 丹江口水库，是联合国公布的世界文化遗产地、第一批公布的国家级重点名胜区、道教 名山和武当拳发源地。优越的地理位置、便利的交通、悠久的文化积淀，为十堰市武当 山特区工农业生产、活跃城乡经济等提供了良好的自然环境及资源。十堰市武当山特区 城区排水工程的建设将大大改善城区面貌，为创造良好的投资环境及树立特区形象，促 进地区经济的发展起到了极积的作用。 2.3.4 持续发展的需要持续发展的需要 随着武当山城区的发展，城区人口日益增加，旅游人口数量增加，城区排水量增大， 导致绕城剑河河水变黑，河中淤积黑臭污泥，鱼类减少，严重影响了武当山城区人民的 生活和城市旅游形象，也对国家南水北调水源产生威胁。因此，实施污水工程是推动特 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 项目建设必要性 武汉市政工程设计研究院有限责任公司10 区经济发展、促进特区规模扩张、保障特区可持续、协调发展的客观要求。通过实施污 水处理工程，不仅对进一步改善汉江水质、促进特区可持续发展具有显著意义，而且将 进一步完善特区基础设施、增强特区服务功能、提高特区品位、改善城市投资环境，对 特区的经济发展产生巨大的推动作用，对将武当山特区建成现代化旅游特区具有十分重 要和深远现实意义。 综上所述，建设十堰市武当山特区城区污水处理厂是贯彻执行国家法律、法规，确 保城市可持续发展的重要保障，是保护南水北调中线水源地、实施“源头治理”的迫切需要， 也是优化湖北省区域经济结构的现实要求。因此，建设十堰市武当山特区污水处理厂是 非常必要和紧迫的。 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 工程总体方案 武汉市政工程设计研究院有限责任公司11 3. 工程总体方案工程总体方案 3.1 工程设计规模工程设计规模 3.1.1 设计年限设计年限 近期至 2010 年；远期至 2020 年。 3.1.2 工程服务范围工程服务范围 根据城区总体规划， 远期规划服务面积 6.8 平方公里，规划常住人口 6 万人。 3.1.3 污水总量预测污水总量预测 在武当山城区总体规划2003 年版中，预测 2005 年用水量为 2.5 万 m3/d，污水 处理量为 1.5 万 m3/d，2020 年用水量为 5.0 万 m3/d，污水处理量为 2.0 万 m3/d。总规当中 对污水量的预测缺乏分项依据，因此本报告采用两种污水量预测方法对城区污水进行测 算，两种方法综合测算结果近期污水量为 1.81 万 m3/d，远期污水量为 2.71 万 m3/d。 城市污水量测算方法常用的有三种：分项指标法、综合污水量标准法和数理统计法。 分项指标法是对生活污水量和工业废水量进行分项计算，生活污水量按人均生活污水排 水定额进行计算，工业废水量按规划万元产值排水量进行计算；综合污水量标准法是按 人均综合污水量指标（包括生活污水和工业废水）进行计算；数理统计法是根据以往历 年城市污水量统计资料，从中找出污水量增加的规律，在此基础上预测今后的污水量， 它需要较长年限的统计资料，而缺乏历年污水排放总量统计资料，因此，本工程按分项 指标法和综合污水量标准法进行污水量预测。 由于武当山作为旅游区的特殊性，流动人口所占比例较大，因此排水量计算时须计 入这一部分。根据武当山特区的现状与发展规划，现状城区人口为 3.8 万人，日平均用水 量 1.2 万 m3/d，近期 2010 年城区常住人口 4.8 万人，最大日旅游人口 1.2 万人，合计 6.0 万人；远期 2020 年城区常住人口 6 万人，预计旅游人口将会有所增长，最大日旅游人口 2.2 万人，合计 8.2 万人（见武当山城区总体规划 ） 。依据规划测算污水量如下。 方法一：分项指标法方法一：分项指标法 （1）生活污水量 规划近期和远期生活用水量标准分别为 220L/人.d 和 250L/人.d（参见室外给水设 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 工程总体方案 武汉市政工程设计研究院有限责任公司12 计规范GB50013-2006） ，生活污水量按生活用水量的 80%计，则近、远期生活污水量标 准分别为 176L/人.d 和 200L/人.d，则生活污水量分别为： 近期：1.06 万 m3/d 远期：1.64 万 m3/d （2）工业废水量 工业废水量通常按工业企业万元产值排水量进行计算。根据武当山城区总体规划 提供数据，武当山城区近期 2010 年工业产值达到 9.5 亿元，远期 2020 年达到 14 亿元， 近期、远期万元产值排水量指标分别取 25m3/万元，20m3/万元则工业废水量分别为： 近期：0.65 万 m3/d 远期：0.76 万 m3/d （3）其它污水量 其它污水量主要指管道渗入、错接进入污水管道的冲洗市政施工用水和少量雨水等 产生的污水量，通常按生活污水和工业废水量总和的 10%计算。则其它污水量分别为： 近期：0.17 万 m3/d 远期：0.24 万 m3/d （4）污水总量 将上述生活污水量、工业废水量和其它污水量相加，得出污水总量分别为： 近期：1.88 万 m3/d 远期：2.65 万 m3/d 方法二：综合污水量标准法方法二：综合污水量标准法 武当山现状平均日综合用水量 0.316 万 m3/(万人.d)，日变化系数 1.5，2010 年按照用 水量年增长率 3%考虑，2010-2020 年按照用水量年增长率 2%考虑，结合城市给水工程 规划规范GB/T50282-98 及武当山城区总体规划 ，确定武当山特区近期城区单位人口 综合用水量为 0.54 万 m3/(万人.d)，远期城区单位人口综合用水量为 0.63 万 m3/(万人.d)。 根据城市排水工程规划规范GB50318-2000，武当山城区城市污水排放系数取为 0.8，日变化系数 1.5。 近期污水量预测： 6.00.540.8/1.51.73 万 m3/d 远期污水量预测： 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 工程总体方案 武汉市政工程设计研究院有限责任公司13 8.20.630.8/1.52.77 万 m3/d 两种方法综合测算结果近期污水量为 1.81 万 m3/d，远期污水量为 2.71 万 m3/d。 3.1.4 工程设计规模工程设计规模 根据总污水量预测，确定污水处理厂的设计规模为： 近期 Q=2.0 万 m3/d 远期 Q=3.0 万 m3/d 3.2 进出水水质进出水水质 3.2.1 原水水质原水水质 本工程设计进水水质主要参照城区排水系统实测水质结果、设计规范建议值（统计 结果）和相似类型城市污水处理厂进水水质等三方面因素确定。 （1）实测水质资料 丹江口市环境监测站 2006 年 8 月对武当山特区的广场口及铁路桥下口两个点排放 的污水进行了监测，检测结果见表 3-1。 表表 3-1 武当山特区污水处理厂环评本底监测结果表武当山特区污水处理厂环评本底监测结果表 点位时间PH SS （mg/L） COD （mg/L） BOD （mg/L） 氨氮 （mg/L） 总磷 （mg/L） 总氮 （mg/L） 8 月 3 日 8.141151808520.92.5635.21 广场口 8 月 5 日 8.221412028926.22.6737.8 8 月 3 日 8.2487974520.52.2430.7 铁路桥下口 8 月 4 日 8.291864223.62.1939.0 由于监测取样所代表的是一点一刻的水质数据，因此，作为设计水质取值的一 个参考。 （2）设计规范建议值 按近年我国实测资料和设计规范规定，生活污水中的 BOD5及 SS 值，分别在 20- 35g/cap.d 和 35-50g/cap.d 范围。以 BOD5=30g/cap.d, SS=40g/cap.d, BOD5/COD=0.5 计算， 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 工程总体方案 武汉市政工程设计研究院有限责任公司14 如生活污水量为 200L/cap.d，则生活污水水质为： BOD5=30/0.2=150mg/L；COD=2BOD5=300mg/L；SS=40/0.2=200mg/L。 目前居民生活用水量较大 ，工业废水所占比例不多 ，生活污水水质指标宜取 低值。 1）二汽精铸厂工业废水由于水量较大，污染程度较重，要求在完善现有处理 设施的基础上，独立处理，全部达到国家污水综合排放标准（GB8978-1996）的二 级标准， 并严格控制重金属含量， 再进入城区污水管道系统。 其主要污染物指标为 PH 为 6-9、石油类 10mg/L、BOD560mg/L、COD150mg/L、SS200mg/L、氨氮 25mg/L、TP1.0mg/L。 2）工业园区的工业废水应收集集中处理达到国家污水综合排放标准的二级标准 （GB8978-1996）的二级标准。 （3）国内部分城市污水处理厂实际进水水质及设计进水水质见表 3-2。 表表 3-2 国内部分污水厂进水水质表国内部分污水厂进水水质表 序 号 BOD5 (mg/L) CODcr (mg/L) SS (mg/L) TN (mg/L) NH3-N (mg/L) TP (mg/L) 1桂林第一污水厂60110.0100.0 2桂林第四污水厂91.0144.898.014.76.5 3珠海香洲水质净化厂75.5158.9222.512.43.2 4珠海吉大水质净化厂86.4217.8193.6 5广州大坦沙污水厂45.78103.8102.5620.62.15 6广州经济技术开发区污水厂113.0235.0158.012.11.1 7昆明第一污水厂78.0212.5102.32319.53.24 上表中数据除广州大坦沙污水厂、广州经济技术开发区污水厂外，均为工业相对 较少的旅游区，对武当山特区污水厂有较好的参考性。 综合以上因素，并结合本工程实际情况，拟定本工程设计进水水质见表 3-3。 项目水质指标 污水厂 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 工程总体方案 武汉市政工程设计研究院有限责任公司15 表表 3-3 本工程设计进水主要水质指标本工程设计进水主要水质指标 项目 CODcrBOD5SSTNNH3-NTP 设计进水(mg/L)25011015035253 3.2.2 出水水质及处理程度出水水质及处理程度 本工程最终受纳水体为丹江口水库，按照南水北调工程中线水源地环境保护的要求， 库区城市生活污水处理厂排放标准应执行国家标准城镇污水处理厂污染物排放标准 (GB18918-2002)规定的一级 A 排放标准，因此，确定污水处理厂设计出水水质见表 3-4。 表表 3-4 本工程设计出水主要水质指标本工程设计出水主要水质指标 项目 CODcrBOD5 SS TN NH3-NTP 设计出水(mg/L) 501010155（8）0.5 说明：括号外数值为水温12时的控制指标，括号内数值为水温12 时的控制指标。 本工程设计进、出水 主要水质指标及处理程度见表 3-5： 表表 3-5 污水处理厂设计进、出水主要指标水质污水处理厂设计进、出水主要指标水质 项目 CODcrBOD5 SS TN NH3-NTP 进水(mg/L)25011015035253 出水(mg/L) 501010155（8）0.5 处理率 80%91%93%57%80%83% 3.3 污水收集系统及排水体制污水收集系统及排水体制 3.3.1 城市污水收集系统城市污水收集系统 原老城区排水体制是雨污合流制，按照十堰市武当山特区总体规划要求，将其改造 成截流式合流制，在新城区采用雨污分流制排水系统。老城区污水汇集点位于皇榜桥， 在皇榜桥下游 400m 左右屈家湾设置污水提升泵站，污水经提升送入污水处理厂处理。在 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 工程总体方案 武汉市政工程设计研究院有限责任公司16 新城区中，通过支管将街区污水收集至污水干管，污水提升泵站附近的就近汇入提升泵 站，距离较远的压力提升后就近送入污水压力干管，送往污水厂进行处理。 3.3.2 排水体制排水体制 排水体制：根据区总体规划，排水体制采用合流制、分流制并存的方式，在建成区 采用合流制，规划西区和东区采用分流制。 3.4 受纳水体受纳水体 处理出水流入规划中的湿地公园后进入汉江支流，经过支流流入汉江，最终进入丹 江口水库。 3.5 污水厂厂址污水厂厂址选择选择 污水处理厂位置的选择，应符合城镇总体规划和排水工程总体规划的要求，并应根 据下列因素综合确定： 在城镇水体的下游，同时满足在城市集中供水水源的下游至少 500m； 在城镇或工厂夏季主导风向的下方； 有相对良好的工程地质条件； 少拆迁、少占农田、有一定的卫生防护距离； 有扩建的可能； 便于污水污泥的排放和利用； 厂区地形不受水淹，有良好的排水条件； 有方便的交通、运输和水电条件。 另外，还应考虑以下因素： 厂址与规划居住区或公共建筑群的卫生防护距离应根据当地具体情况，与有关 环保部门协商确定，一般不小于 300m。 厂址应尽量设置在地形有适当坡度的城镇下游地区，使污水有自流的可能，以 节约动力消耗。 十堰市武当山特区政府提供了三个预选厂址，分别是梁家湾厂址、薛家湾厂址和石 家庄四组厂址。现从工程技术及经济角度对石家庄四组厂址（厂址） 、薛家湾厂址（厂 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 工程总体方案 武汉市政工程设计研究院有限责任公司17 址）和梁家湾厂址（厂址）进行分析比较。详见表 3-6。 从表中比选结果看，在三套厂址方案中，厂址、方案位于规划城区中间，不适 合做污水处理厂。厂址石家庄四组位于城市水体最下游，无论在现在还是将来对整个 城市影响最小。综合以上各因素，考虑优选石家庄四组厂址（厂址） 。具体位置见附图 1。 表表 3-6 厂址方案比较表厂址方案比较表 厂址 影响因素 厂址 石家庄四组 厂址 厂址 薛家湾厂址 厂址 梁家湾厂址 推荐厂址 在城市中位置规划城区下游规划城区中间规划城区中间厂址 工程地质条件较好较好较好厂址、 交通、水电状况一般较好较好厂址、 厂区扩充余地有有有无差异 地形地貌好差较好厂址、 居民拆迁费无无无无差异 远离居民区远离未来距离较近未来距离较近厂址 污水污泥排放利用较好差差厂址 综合以上因素 厂址 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 污水处理厂方案设计 武汉市政工程设计研究院有限责任公司18 4. 污水处理厂方案设计污水处理厂方案设计 4.1 设计原则设计原则 （1）贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准； （2）从武当山特区的实际情况出发，在城区总体规划的指导下，使工程建设与城市 的发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益； （3）根据设计进水水质和出厂水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进、处理效 果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常 运行费用； （4）妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染； （5）为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维 护检修工作量，改善工人操作条件，本工程设备尽量采用国内优质产品； （6）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，采用双回路电源， 且污水厂运行设备有足够的备用率； （7）在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修 的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地。使 厂区环境和周围环境协调一致； （8）厂区竖向设计力求减少厂区填方量和节省污水提升费用； （9）厂区建筑风格力求统一、简洁明快、美观大方，并与周围景观相协调； （10）积极创造一个良好的生产和生活环境，把武当山特区污水处理厂设计成现代 化的园林式工厂。 4.2 污水处理厂工艺方案设计污水处理厂工艺方案设计 4.2.1 污水处理方法的选择污水处理方法的选择 污水处理方法的选用是与进水水质特点及排放所要求达到的处理程度密切相关的。 我国现行室外排水计划规范 （GB50014-2006）的中对各种主要流程，列有推荐的处理 效率（即污染物去除率） ，见表 4-1。 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 污水处理厂方案设计 武汉市政工程设计研究院有限责任公司19 表表 4-1 主要流程推荐的处理效率主要流程推荐的处理效率 处理效率（ %） 处理程度处理方法主要工艺 SSBOD5 一级沉淀沉淀40-5520-30 活性污泥法初次沉淀、曝气、二次沉淀70-9065-95 二级 生物膜法初次沉淀、生物膜法60-9065-90 从表 4-1 可见，二级活性污泥法的处理效率最高，但常规二级处理工艺仅能有效地 去除 BOD5、COD 和 SS，而对氮和磷的去除是有一定限度的，氮的去除率为 10-20%，磷 的去除率为 12-19%，达不到本工程对氮和磷去除率的要求。因此，必须采用污水脱氮除 磷工艺。 在常规二级活性污泥法中，不同的污染物是以不同的方式去除。 （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有机颗粒靠自然沉淀作用或 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。 污水厂尾水中悬浮物浓度不仅涉及到出水 SS 指标，出水中的 BOD5、COD、TP 等指 标也与之有关。这是因为组成水中悬浮物的主要是活性污泥絮体，其本身的有机成分就 很高，较高的悬浮物含量会使得水中的 BOD5、COD、TP 均增加。因此，控制污水厂尾 水的 SS 指标是最基本的，也是很重要的。 为了降低出水中的悬浮物浓度，应在工程中采取适当的措施，例如采用适当的污泥 负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能、采用较小的二次沉淀池表面负荷、采用较低的 出水堰负荷、充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。在污水处理方案选用合理、 工艺参数取值恰当和单体设计优化的条件下，完全能够使尾水 SS 指标达到 30mg/L 以下， 要达到 10mg/L 以下，须采取后续处理工艺。 （2）BOD5的去除 污水中 BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后将污泥与水进行分离来 完成的。 活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将 十堰市武当山特区污水处理厂可行性研究报告 污水处理厂方案设计 武汉市政工程设计研究院有限责任公司20 另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是 CO2和 H2O 等稳定物质。在这种合成代谢与分解代谢的过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等 易降解有机物）直接进入细胞内部被利用，而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表 面，然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水中 的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质，因此， 可以使处理后污水中的残余 BOD5浓度很低。根据国内外有关设计资料，在污泥负荷为 0.3kg BOD5/kgMLSSd 以下时，就很容易使得出水 BOD5保持在 30mg/L 以下。要使 BOD5达到 10 mg/L 以下，还要采取进一步的处理措施或调整设计参数。 （3）COD 的去除 污水中 COD 去除的原