鄭州市馬頭崗污水處理廠工程項目可行性研究報告

鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 州市馬頭崗污水處理廠工程 項目 第一章 概述 程項目背景 目基本情況 工程名稱：鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 項目地點：鄭州市 107 國道以東、馬頭崗軍用機場以西、賈魯河以南、馬林支渠以北 制過程 天津市市政工程設計研究院和鄭州市市政工程勘測設計研究院受鄭州市污水凈化有限公司委托，承擔了鄭州市馬頭崗污水處理廠工程可行性研究報告的編制工作。 接受委托后我院立即組織有關設計人員前往現場搜集資料，在充分調研鄭州市排水設施現狀、排水規(guī)劃情況、馬頭崗污水處理廠進 廠管網建設情況、系統(tǒng)內排水設施現狀情況的基礎上，完成了馬頭崗污水處理廠可行性研究報告的編制工作。 鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 制范圍 本可行性研究報告的編制范圍主要包括： 1、馬頭崗污水處理廠的廠外配套管網工程（由于進廠主干管、進廠路已經另外立項，不含在本工程范圍內）； 2、馬頭崗污水處理廠廠內工程； 3、馬頭崗污水處理廠廠內再生水回用工程 4、鄭州市王新莊污水處理廠、五龍口污水處理廠、馬頭崗污水處理廠污泥處置工程。 制原則 1、貫徹執(zhí)行國家關于環(huán)境保護的政策，符合國家的有關法規(guī)、規(guī)范及標準。 2、在城市總 體規(guī)劃指導下，實行城市污水綜合治理，貫徹近遠期結合，分步實施的方針，減輕城市污水排放對鄭州市地表水、地下水造成的污染，改善城市河渠及下游河流的水體質量，力求獲得最大的環(huán)境效益、社會效益和經濟效益。 3、根據城市基礎設施建設統(tǒng)一規(guī)劃，分期實施的方針，本著需要與可能相結合的原則，按近期（ 2010 年）設計，同時考慮遠期發(fā)展和合理銜接。 4、充分利用現有排水設施，同步完善系統(tǒng)內的污水管網，使污水系統(tǒng)整體效益得以發(fā)揮。 5、污水處理工藝的選擇應因地制宜并遵循“技術合理、經濟合算、鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 行可靠、管理簡單”的原則。 6、積極 穩(wěn)妥地采用新技術、新工藝、新設備和新材料。 7、妥善處理和處置污水處理過程中產生的柵渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。 8、為保證污水處理系統(tǒng)正常運轉，供電系統(tǒng)需有較高的可靠性，污水廠運行設備有足夠備用率。 9、采用現代化技術手段，實現自動化控制和管理，做到技術可靠、經濟合理。 10、突出以人為本的原則，將工程的功能性、實用性、美觀與自然環(huán)境有機結合，為工人創(chuàng)造衛(wèi)生、舒適、幽靜、典雅的環(huán)境，充分發(fā)揮污水處理工程的社會效益、經濟效益和環(huán)境效益。 程內容摘要 程服務范圍 本次工程 服務范圍大致是：鄭州市金水路以北，京廣鐵路、沙口路以東，北郊環(huán)路以南，鄭東新區(qū)金水河、龍湖南北運河以西。 服務面積包括環(huán)城快速路以內 城快速路以外 計約 程建設內容 本次工程內容分為三部分： （ 1）廠外配套干管 17375 米； 鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 2）污水處理廠工程：建設污水處理廠一座，近期（ 2010 年）設計水量 Q=30 萬噸 /日，遠期設計水量 Q=60 萬噸 /日，本次設計只考慮近期，預留遠期 用地和污泥處置用地。 （ 3）廠內中水回用工程。 工程設計年限 根據“十五”建設規(guī)劃及總體規(guī)劃，確定本工程近期設計年限為 2010年。本可行性研究報告預留污水廠遠期用地，不考慮遠期設計。 程效益 1、完善 水設施。 2、填補鄭州市北部地區(qū)污水處理設施空白，減輕鄭州市水污染現狀。 3、消除污水外溢、滲漏對地下水造成的污染，保護地下水資源。 4、對鄭州市產生的脫水污泥進行妥善處置，化害為利。 程總投資 本項目污水處理部分總投資為 元（不含污泥處置），其中廠外配套管網工程投資 元，污水處理廠工程 投資 元，中水回用投資 元； 另外污泥處置工程投資 元。 鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 二章 城市概況 市歷史特點、地理位置、行政區(qū)劃 鄭州市是一座具有 3500 多年歷史的文化名城，也是一座以紡織、鋁業(yè)、煤炭、機械、冶金、食品、化工、建材、輕工為主的綜合性工業(yè)基地和現代化商貿城市。 鄭州市位于伏牛山脈向黃淮平原過渡的交接地帶，東接南京、濟南，西鄰西安，北靠石家莊，南毗武漢，是一座承東啟西、連接南北的重要交通樞紐城市。 鄭州市是河南省的省會，下轄六區(qū) (金水區(qū)、管城區(qū)、中原區(qū)、 二七區(qū)、上街區(qū)、邙山區(qū) )、五市 (鞏義市、滎陽市、新密市、新鄭市、登封市 )、一縣 (中牟縣 )。 市規(guī)模及交通、通訊 鄭州市轄區(qū)面積為 中市區(qū)面積為 中建成區(qū)面積 212.4 2003 年底轄區(qū)總人口 人，中心城區(qū)人口 322萬人，建成區(qū)人口 人。城市總體規(guī)劃到 2005 年，城區(qū)建設用地189含上街區(qū)），人口 230 萬人。 鄭州市交通、通訊發(fā)達，處于我國交通大十字架的中心位置。隴海、京廣鐵路在這里交匯， 107 國道、 310 國道、京珠、連霍 高速公路穿境而過，被命名為全國文明機場的新鄭國際機場與國內外 30 多個城市通航。擁有亞洲最大的列車編組站和全國最大的零擔貨物轉運站，一類航空、鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 路口岸和公路二類口岸各 1 個，貨物可在鄭州聯檢封關直通國外。郵政電信業(yè)務量位居全國前列，已經成為一個鐵路、公路、航空、郵電通信兼具的綜合性重要交通通訊樞紐。 然條件 形 鄭州市位于伏牛山脈向黃淮平原過渡的交接帶，地理坐標位于東經112 42 114 14，北緯 36 16 34 58之間。海拔高度為 86貌特征西南高、東北低，地 勢由西南向東北逐漸傾斜， 2。 市水系 鄭州市市內的地表水屬淮河流域、沙穎河水系，流經該市的天然河流主要有索須河、賈魯河、賈魯河的支流、東風渠、金水河、熊耳河、七里河、潮河。 索須河：由索河和須水兩條河匯流而成。索河發(fā)源于滎陽石嶺寨，北經滎陽城關，過隴海鐵路入市區(qū)。須河發(fā)源于滎陽賈峪北、岵山東麓，經須水、溝趙至古滎鄉(xiāng)岔河村與索河匯流，東流至祥云寺入賈魯河，全長 域面積 區(qū)段河長 18道坡降上陡下緩，上游已建有中型水庫 3 座，控制流域面積 247 賈魯河：賈魯河發(fā)源于新密市山區(qū)圣水峪一帶，全長 230區(qū)段 40由南向北流經市郊西南部后，匯入尖崗水庫，尖崗水庫距市鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 4容 6780 萬 鄭州市備用水源。受氣候及人為因素影響，賈魯河上游自然水量已很小，成為季節(jié)性河流。賈魯河進入鄭州市區(qū)后，主要的任務是負擔農田退水和接納市區(qū)各河道匯入的生活、生產廢水及雨水排泄，五龍口排水系統(tǒng)的污水排入賈魯河。 賈魯支河：發(fā)源于市區(qū)北部南陽寨鐵路編組站。經老鴉陳、祭城在中牟縣匯入賈魯河。流域面積 105長 河主要接納 的是市區(qū)北部的城市污水及雨水的排泄。 東風渠：東風渠原為 1958 年人工修建的一條引黃灌溉渠道，渠首在市北崗李村東北。向南至市區(qū)白廟折向東南，在中牟白沙后潘莊入賈魯河，全長 域面積 途接納金水河和熊耳河及兩側的工業(yè)廢水和生活污水。該渠已成為沿途的排洪、排污渠道。 金水河：金水河發(fā)源于鄭州市西南老胡溝，流經 金海水庫入市區(qū)，橫穿城區(qū) 107 國道出城，折向北于八里廟入東風渠，全長 域面積 中市區(qū)段 8市區(qū)段在改造前為市區(qū)主 要的排洪及排污河道，目前已改造為市區(qū)的景觀河。 熊耳河：熊耳河源于市南郊與新鄭縣交界處的鐵三官廟村南。流經市區(qū)東南部經航海路至 107 國道出城在市東郊祭城鄉(xiāng)陳崗村匯入東風渠，流域面積 長 中市區(qū)段長 該河主要負責市區(qū)東南部地區(qū)的泄洪、排澇任務及接納沿河兩岸的生活和工業(yè)廢水。目前正在進行截流、硬化與綠化等河道綜合整治。 七里河：七里河源于新鄭小橋鄉(xiāng)楚家腦村東。流域面積 741長 市區(qū)以東由東南向東北穿過 107 國道及隴海鐵路于王新莊鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 水處理廠 東約 1匯入東風渠。鄭州市王新莊污水處理廠處理后的污水排入七里河。 象 鄭州市地處北溫帶，屬大陸性季風氣候，四季分明，干濕明顯，春季干旱多風沙，夏季炎熱多雨，秋季涼爽，冬季干冷多風，雨雪稀少。 1、氣溫 年平均氣溫： 極端最高氣溫： 43 極端最低溫度： 年最高氣溫多出現在 7 月和 8 月 2、降雨 年平均降雨量： 6404 小時降雨量多年平均值： 90年一遇 24 小時降雨量： 245年 7、 8、 9 三個月的降雨量是全年降雨量的 55% 3、凍土深度 年平均地面結 冰達 100 多天 最大凍土深度： 180地面以下 100結平均為 55 天 4、風向 冬季盛行：西偏北、東偏北 鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 季盛行：南偏東 春、秋季處于冬、夏季風的過渡階段 風速：多年最大風速： 18m/s 年平均風速： s 程地質 鄭州市區(qū)屬于新生紀第三、第四紀沉積層。地層總趨勢自西向東北由薄變厚，從 50m 1000m 以上，在 60m 以內多為粉質壤土和粉質粘土，東部地區(qū)夾雜有淤泥土和淤泥。境內有沖積，洪積形成的黃土丘陵、相對升降、切割造成的沉積階地，黃河沖積形成的平原和風積作用造成的沙丘區(qū)，工 程地質條件多樣，承載力在 70 130間。 地震基本烈度為七度。 文地質 鄭州地處華北地臺南緣，秦嶺東延部分的嵩箕山前，地表出露地層主要為第四系，地下水類型以松散巖類孔隙水為主。依含水層的埋藏深度，巖性特征和開采條件可分為淺層地下水、中深層地下水、深層地下水和超深層地下水四種類型。 1、淺層地下水 含水層底板埋深小于 60m，與大氣降水聯系密切，補給條件好、易開采，單井出水量 30 100m3/h，水質較好，是郊區(qū)農業(yè)用水的主要水源。 2、中深層地下水 含水層頂、底板埋深在 60 350m 之間 ，含水層主要為中、上更新統(tǒng)鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 下更新統(tǒng)及上第三系，平均厚度 54m，主要有淺層水越流補給和側向逕流補給，具承壓性。該層水是市區(qū)工業(yè)及生活用水的主要開采含水層，單井出水量 60 80m3/h。 3、深層地下水 含水層埋藏深度為 350 800m，厚 70 155m，含水層巖組為上第三系上部的中、粗砂，單井出水量 13 21m3/h，此層含水層的水質較好，鍶和偏硅酸含量較高，可以作為飲用和天然礦泉水來開發(fā)。 4、超深層地下水 含水層埋藏深度大于 800m，含水層巖性主要為上第三系下部的砂礫石層，多為半膠結，厚 50 100m， 單井出水量 溫 4052，鍶和偏硅酸含量亦較高，為珍貴的地熱礦泉水資源。 市供水狀況 市供水現狀 1、供水概況 鄭州市目前供水系統(tǒng)主要有兩部分組成：一部分是由鄭州市自來水公司供給，水源有地下水和地面水，主要是供市區(qū)居民的生活用水和部分工業(yè)用水。另一部分是企業(yè)自備水源，水源全部為地下水，主要是工業(yè)用水和企業(yè)內的生活用水。鄭州市現狀地下水開采深度 100m 以下，處于超采狀態(tài)。 目前，鄭州市自來水公司有地表水廠 2 座，其中柿園水廠位于市區(qū)的西部，日 供水能力 37 萬 廟水廠位于市區(qū)的北部，日供水能力鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 6 萬 下水水廠三座，其中石佛水廠位于市區(qū)西北部，日供水能力10 萬 周水廠位于市區(qū)東部，日供水能力 20 萬 水廠日供水能力 5 萬 事業(yè)自備井水源供水能力 16 萬 m3/d。鄭州市供水廠現狀供水能力見表 2 2004 年鄭州市現狀供水能力表 表 2廠水源名稱 供水能力 （萬 m3/d） 水廠水源位置 柿園水廠 37 市區(qū)西部（黃河水） 白廟水廠 36 市區(qū)北部（黃河水） 石佛水廠 10 市區(qū)西北部 95 灘（地下水） 東周水 廠 20 市區(qū)東部（東郊水源地下水） 井水廠 5 地下水 自備水源 16 企業(yè)內（地下水） 合計 124 2、現狀供水量 根據自來水公司、節(jié)水辦現狀資料統(tǒng)計，鄭州市現狀日平均總供水量為 備水源日平均供水量為 州市現狀供水量見表 2 2001 2004 年鄭州市現狀供水量表（平均日） 表 2限 項目 供水量 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 自來水公司供 水量（萬 m3/d） 9 56 58 59 自備水源供水量（萬 m3/d） 供水量（萬 m3/d） 州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 表 2以看出， 1998 2004 年供水量穩(wěn)中有降，近年來工業(yè)發(fā)展速度減緩、原有企業(yè)部分設備更新、改造、產業(yè)結構調整、加之節(jié)約用水宣傳力度的加大、企業(yè)和居民節(jié)水意識不斷增強是用水量減少的主要原因。 水規(guī)劃 2010 年鄭州市區(qū)規(guī)劃總供水能力為 170 萬 m3/d，具體見表 2 2010 年鄭州市規(guī)劃供水量表 表 2源 水量（萬 m3/d） 備注 地表水 柿園水廠 40 黃河水 白廟水廠 40 黃河水 賈砦水廠 25 南水北調 小計 105 地下水 石佛水廠 15 95 灘地下水 東周水廠 20 北郊水源地 市區(qū)井水廠 10 市區(qū)地下水 企事業(yè)單位自備水源 16 市區(qū)地下水 外圍組團井水 4 市區(qū)地下水 小計 65 合計 170 市排水系統(tǒng)現狀及存在問題 水系統(tǒng)現狀 1、排水管網現狀 鄭州市污水管網除老市區(qū)部分為雨、污合流制外，其它均為雨、污鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 流制。 2003 年鄭州市共有排水管道總長 鄭州市中心組團規(guī)劃排水系統(tǒng)由王新莊排水系統(tǒng)、五龍口排水系統(tǒng)和馬頭崗排水系統(tǒng)三大排水系統(tǒng)組成，現已基本形成規(guī)模。 （ 1）王新莊污水排放系統(tǒng)：王新莊污水排放系統(tǒng)，包括原東干管系統(tǒng)和南干管系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要收集金水路、中原路以南的生活污水和工業(yè)廢水，服務面積約 102區(qū)主要是生活居 住區(qū)及行政辦公區(qū)、生活污水量約占全市污水系統(tǒng)的 55%。污水管道管徑 入王新莊污水處理廠的入廠總干管為 統(tǒng)內污水經二級處理后排入七里河內。 （ 2）五龍口排水系統(tǒng)：五龍口排水系統(tǒng)包括西流湖污水截流系統(tǒng)和桐柏路干管系統(tǒng)，分別由 道排入五龍口泵站。該系統(tǒng)服務范圍為桐柏路、嵩山北路（西站路以北）、朱屯東路以西，航海路以北，西環(huán)路以東區(qū)域，服務范圍約 27區(qū)為鄭州市的工業(yè)聚集區(qū)，區(qū)內污水管網規(guī)模已形成，五龍口污水處理廠通水后，系 統(tǒng)內的污水經二級處理，在鄭州北郊老鴉陳村附近排入賈魯河。 （ 3）馬頭崗排水系統(tǒng)： A、馬頭崗排水系統(tǒng)包括以下六個排水系統(tǒng)。 a、張花莊排水系統(tǒng)：張花莊排水系統(tǒng)包括污水北干管和豐產路干管，該系統(tǒng)服務范圍為金水路以北、農科路以南、未來大道、 107 國道以西、鐵路樞紐北站以東，服務面積約 區(qū)主要是生活居住區(qū)及行政辦公區(qū)，生活污水量約占總污水量的 55%。污水管道管徑為 鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 區(qū)管網已形成并具一定的規(guī)模，目前該系統(tǒng)污水未經任何處理，由泵提升后排入金水河尾端后入東風渠。 b、北三環(huán)路 排水系統(tǒng)：該系統(tǒng)服務范圍為南陽路以東，農業(yè)路以北，北三環(huán)路以南， 107 國道以西，服務面積約 系統(tǒng)主要包括北三環(huán)路污水干管，管徑 化路污水干管，管徑 風路污水干管，管徑 園路污水干管，管徑 三路污水干管，管徑 域內污水管網已基本形成，目前經 107 國道 水管溢流至沙花干溝內，因區(qū)域內排水出路不暢已造成管道淤塞嚴重。 c、沙門路排水系統(tǒng)：高皇路以東， 107 國道以西，北三環(huán)路以北，沙門路以南區(qū)域，服務面積約 3系統(tǒng)主要為沙門路污水干管，管徑 園路污水管，管徑 域內污水管網待完善，目前經 107 國道 水管溢流至沙花干溝內，管道嚴重淤積。 d、北繞城公路排水系統(tǒng)：包括高皇路以西部分（鄭邙公路以東，北三環(huán)以北，北繞城公路以南）與高皇路以東部分（鄭邙公路以東， 沙門路以北，北繞城公路以南），服務面積 系統(tǒng)主要包括北繞城公路污水干管，管徑 柳路污水干管，管徑 慶路污水干管，管徑 該區(qū)域尚屬規(guī)劃區(qū)，污水管網均未敷設。隨市區(qū)向北擴展，該區(qū)域污水管網需逐步完善。 e、橋南新區(qū)排水系統(tǒng)：包括賈魯河以北，北郊環(huán)路以南， 107 國道以西，東風渠以東區(qū)域，服務面積 13系統(tǒng)現有香山路污水干管，管徑 園路污水管，管徑 賓路污水管，管鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 魯河北岸在建污水臨時提升泵站一座。 f、龍湖西區(qū)排水系統(tǒng)：南北運河以西， 107 國道以東，東風路與連霍路高速公路之間的區(qū)域，服務面積約 10區(qū)域屬規(guī)劃建設區(qū)域，目前該區(qū)域總體規(guī) 劃正在進行，本工程暫按南北運河以西區(qū)域污水排放考慮。 B、馬頭崗系統(tǒng)內現狀泵站： a、張花莊污水泵站：設計規(guī)模 20 萬 m3/d，由于鄭東新區(qū)開發(fā)建設的需要，該泵站需遷移改造。 b、沙花干溝臨時污水泵站：設計規(guī)模 20 萬 m3/d，主要解決北三環(huán)路污水干管污水臨時排放出路，污水經提升后未經處理就近排入沙花干溝內。 c、橋南新區(qū)臨時泵站：設計規(guī)模 5 萬 m3/d，主要解決橋南新區(qū)污水排放出路，污水經提升后未經處理就近排入賈魯河內。 2、污水處理設施現狀 目前已建成王新莊污水處理廠，設計規(guī)模為近期 40 萬 m3/d，遠期 80萬 m3/d，目前實際處理污水量約 34 萬 m3/d；已建五龍口污水處理廠，設計規(guī)模近期 10 萬 m3/d，遠期 20 萬 m3/d。 由于收水區(qū)域管網正在逐年完善，尚有大量污水未經處理通過各種管（渠）道直接排入水體。 市排水系統(tǒng)存在問題 1、馬頭崗排水系統(tǒng)存在的問題 鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 1）排水干管不完善 在馬頭崗系統(tǒng)內排水系統(tǒng)已初步形成規(guī)模，進廠污水總干管正在緊張施工，該系統(tǒng)內尚有北繞城公路污水干管（鄭邙公路至 107 國道）、新柳路污水干管（金杯路至花園路）、濱河路污水干管（開元路至 107 國道）尚未形成，導致北 繞城公路排水系統(tǒng)、橋南新區(qū)排水系統(tǒng)內污水不能匯入本系統(tǒng)，使得馬頭崗污水總干管收集污水量不足而上述區(qū)域污水只能暫時溢流或提升至河道內排放，造成污染。 （ 2）污水支管不配套 污水配套管網與城市建設不同步，建成區(qū)內部分管網尚未形成。規(guī)劃區(qū)域污水管網尚未建設，污水直接排入河道，對河流及沿河環(huán)境造成嚴重影響。 2、污水處理設施存在的問題 由于每日大量未經處理的工業(yè)廢水和生活污水直接排入水體。日積月累導致了市區(qū)內河渠的嚴重污染，河水黑臭、感觀惡劣。根據環(huán)保部門 1991 1995 年監(jiān)測結果，鄭州市各河流 油類、非離子氨均為超 V 類水體。 程建設的必要性 河流域污染治理的需要 鄭州市位于淮河流域上游，上游對于淮河的污染影響著整個淮河流域的水環(huán)境質量。馬頭崗污水處理廠的二級出水直接排放到賈魯河，賈魯河是淮河的二級支流，其水體經沙穎河流入淮河。賈魯河在一般年份鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 道內水的流動性較差，自凈能力降低，環(huán)境容量很小。同時兩岸人口密集，環(huán)境壓力大，經濟相對落后。賈魯河沿岸有許多以農產品加工為主的工業(yè)，比如造紙、釀造、食品加工，這些高耗水、高污染的行業(yè)，絕大多數沒有任何污染回收措施 ，污染物未經處理大量向河內排放，使賈魯河成為嚴重污染的河流。目前賈魯河已成為一條納污河流，如果其污染水體排入淮河，將直接造成淮河的水體污染。 2000 年鄭州市轄淮河流域 氮排放量分別為 60621 噸 /年、 10159 噸 /年。到 2005 年鄭州市轄淮河流域的 氮排放量要控制在 28840 噸 /年、 7913 噸 /年。 為達到上述目標，通過污水處理廠削減污染負荷是十分必要的。因此，在淮河上游建設污水處理廠是十分必要和迫切的。 市發(fā)展的需要 1、建設鄭東新區(qū)的需要 鄭州市總體規(guī)劃（ 1995 年 2010 年）提出鄭州市市區(qū)人口到 2030年要達到 500 萬，而到 2001 年底鄭州市的市區(qū)人口為 205 萬人。同時總體規(guī)劃要求鄭州市的發(fā)展要走多中心、組團式發(fā)展。省委省政府也對鄭州市提出明確要求，要求鄭州市建成為區(qū)域性的中心城市和社會主義現代化商貿城市。根據形式發(fā)展的需要、鄭州市總體規(guī)劃的要求和省委省政府的指示，鄭州市市委市政府明確提出應加快城市化進程、拉大城市框架、擴大城市規(guī)模、完善城市功能。 鄭東新區(qū)位于國務院批準的鄭州城市總體規(guī)劃的東部圃田組團，西起 107 國道，東至京珠高速公路，北起連霍高速公路，南至機場快速路。鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 發(fā)建設鄭東新區(qū)是實施鄭州城市總體規(guī)劃的重要步驟；是鄭州做為全國人口第一大省的省會加快城市化進程的內在要求；是完善城市功能、提升城市品位的客觀需要；是把鄭州建設成為國家區(qū)域性中心城市和社會主義現代化商貿城市的戰(zhàn)略舉措。 鄭東新區(qū)規(guī)劃的指導思想：以人為本，新老城市共生共榮，人和自然協(xié)調和諧，注重人居環(huán)境好，城市景觀美，城市功能好。 鄭東新區(qū)的龍湖水系是將金水河、東風渠、七里河、熊耳河、渭河、賈魯河等眾多河流和規(guī)劃中的龍湖聯系起來形成水系，規(guī)劃面積 州市氣候干燥、沙塵污染嚴重，通過較大水面來增加空 氣濕度、調節(jié)小氣候。鄭州市地形西高東低，東西高差約 50 米，穿過城市的幾條河道通過龍湖和下游的賈魯河相連，對城市的防洪排澇起到很大作用。在水源上主要是由黃河水通過東風渠灌入；南水北調工程的供水通過金水河、熊耳河灌入；地下水源的補給以及污水處理廠處理后中水的利用等。為了保證龍湖水質，一年四次換水，共需 6000 萬立方米。 龍湖自凈能力有限，如果任由污水經由河道排入其中，將給龍湖造成難以逆轉的水環(huán)境污染。 2、“三河一渠”綜合治理的要求 結合鄭東新區(qū)的建設，鄭州市委、市政府決定對流經新區(qū)的金水河、熊兒河、七里河與東 風渠進行包括拆遷、截污、渠化與綠化等內容的綜合整治，全面提高河道防洪排澇的標準，改善鄭州市的水環(huán)境，給市民提供環(huán)境優(yōu)美娛樂休閑之處，同時為減少城市污水排入鄭東新區(qū)的龍湖帶來的水質污染創(chuàng)造必要的條件。因此，按照“三河一渠”的整治要求，鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 有排入其中的污水應當實現截流，而截流后的污水又不能隨處漫溢，必須隨城市污水主干管輸送到污水處理廠。按城市總體規(guī)劃要求，鄭州市北區(qū)的污水應沿 107 國道污水干管向北排放至規(guī)劃的馬頭崗污水處理廠處理達標后排放。 3、鄭東新區(qū)用地規(guī)劃的要求 張花莊泵站位于 107 國道以東、金水河以西、規(guī) 劃的鄭東新區(qū)龍湖環(huán)路附近，屬鄭東新區(qū) 33 平方公里起步區(qū)范圍內，該處土地已調整規(guī)劃另作他用，作為污水提升設施的張花莊泵站己不宜存留，按照城市規(guī)劃要求必須外遷。 變城市污水對生態(tài)環(huán)境影響的需要 目前，鄭州市的污水排放量每天約有 60 萬 水處理廠目前只有王新莊建有一座設計規(guī)模 40 萬 m3/d 的污水處理廠，該廠于 2000 年 12月投入運行。由于廠外管網部分干管尚未配套輔設，目前實際處理污水量約為 34 萬 m3/d。隨著城市建設步伐的加快，用水量和排水量將會隨之加大。預測到 2010 年鄭州市建成區(qū)每天將會有約 立方米的污水排出。這些污水的排出將會影響到本市及周邊地區(qū)的環(huán)境和下游沿線流域的生態(tài)平衡。其影響主要表現在對城市供水的影響、對環(huán)境的影響、對社會經濟的影響。 1、實施本項目是保護鄭州市飲用水水源的需要 目前，地下水是鄭州市生產和生活用水的水源之一，占總供水量的1/3，市域內河流水體為地下水源的主要補給水源。遭受了污染的地面水鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 致地下水的污染?，F在鄭州市市區(qū)的部分淺層地下水和中深層地下水已受到明顯的污染。雖然目前污染尚未波及到深層地下水，但是一旦出現深層地下水污染，將不可逆轉，難以消除，將會使鄭州市失 去保貴的地下水資源。 2、實施本項目是保護鄭州市居民生活環(huán)境的需要 城市污水對環(huán)境的污染體現在下述幾個方面： （ 1）固體懸浮物會造成水體外觀惡化、混濁度升高，改變水的顏色，懸浮物沉積于河底淤積河道，危害水底棲生生物的繁殖；沉積于灌溉的農田，則會堵塞土壤毛細管，影響通透性，造成土壤板結，不利于農作物的生長。 （ 2）有機污染物：污水中的有機污染物進入水體后，使水體中的物質組成發(fā)生了變化，破壞了原有的物質平衡狀態(tài)。在有氧即溶解氧水平較高的情況下，排入水體的有機污染物質，通過物理化學和生物化學反應，而被分離和分解， 使水體基本或完全恢復到原來的平衡狀態(tài)。這稱之為水的自我凈化能力。如果排入到水體中的有機污染物質含量較高，大量消耗了水中的溶解氧，水也就失去了自我凈化能力。這時有機污染物便轉入厭氧腐敗狀態(tài)，產生 烷氣等還原性氣體，使水中動植物大量死亡，而且可使水體變黑變混，發(fā)生惡臭，嚴重污染生態(tài)環(huán)境。水中的有機物始終是造成水體污染最嚴重的污染物，它是水變質、變黑、發(fā)臭的罪魁禍首。 （ 3）油類污染物：水體中的油量稍多時，在水面上形成一層油膜，使大氣與水面隔絕，破壞了正常的充氧條件，導致水體缺氧；油膜還能鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 著于魚鰓上，使 魚類窒息而死；在含有油類污染物質廢水中孵化的魚苗，多數為畸形，生命力低下，易于死亡。含油污染物對植物也有影響，妨礙通氣和光合作用，使水稻蔬菜等農作物大量減產，甚至絕收。 （ 4）有毒污染物：工業(yè)廢水中的有毒污染物主要指無機化學毒物、有機化學毒物和放射性物質。無機化學毒物主要指重金屬及其化合物。大多數重金屬離子及其化合物易于被水中懸浮顆粒所吸附，而沉淀于水底的沉積層中，長期污染水體。某些重金屬及其化合物在魚類及水生生物體內以及農作物組織內沉積，富集而造成危害。人通過飲用或食物鏈的作用，使重金屬在體內累積富集而中 毒，甚至導致死亡。有機化學毒物，主要是指酚、苯、硝基物、有機農藥、多氯聯苯、多環(huán)芳烴、合成洗滌劑等。這些物質具有較強的毒性。如多氯聯苯具有親脂性，易溶于脂肪和油中可致癌，多環(huán)芳烴是致癌物質。放射性物質是指具有放射性核素的物質。這類物質通過自身的衰變可放射出、等射線。放射性物質進入人體后會繼續(xù)放出射線，危害機體，使人患貧血、惡性腫瘤等疾病。 （ 5）生物污染物：生活污水、制革廢水、醫(yī)院廢水中都含有相當數量的有害微生物，如病原菌、炭疽菌、病毒及寄生性蟲卵等。它們在水中會使有機物腐敗、發(fā)臭，是引起水質惡化的 罪魁禍首。對人和動植物也會引起病害，影響健康和正常的生命活動，嚴重時會造成死亡。特別是在當今地球生態(tài)環(huán)境惡變的條件下，給有害微生物也產生了適宜的生存環(huán)境，助長了有害微生物的蔓延，整個地球特別是水生態(tài)環(huán)境受有害微生物的控制，這是水域生態(tài)環(huán)境惡化的根源。 鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 6）營養(yǎng)物質污染：在人類生產生活活動的影響下，大量的有機物和化肥用量的 50%以上未能被作物吸收利用的 N、 P、 K 等營養(yǎng)物質大量進入河流、湖泊、海灣等緩流水域，引起不良藻類和其他浮游生物迅速繁殖，水體溶解氧含量下降，水質惡化，魚類及其他生物大量死亡，造成水體富營 養(yǎng)化。水體出現富營養(yǎng)化時浮游生物大量繁殖，因占優(yōu)勢的生物顏色不同，水面往往呈藍色、紅色、棕色、乳白色等。 （ 7）感官污染：感官污染是指廢水中能引起人們感官上不愉快的污染現象，如水的混濁、惡臭、異味、顏色、泡沫等。 鄭州市區(qū)內現有河流有賈魯河、賈魯支河、金水河 (現已改造為景觀河 )、熊耳河、七里河、東風渠，這些河道大多屬天然河道。由于長時間的污水大量排入，這些河流水質已經惡化，有的己變得污濁、發(fā)黑，伴有惡臭，嚴重的影響了市容景觀和城市環(huán)境，給市民生活條件的改善帶來極為不利的影響，有損于鄭州市的形象，有礙招商引資 ，制約了第三產業(yè)及旅游業(yè)的發(fā)展。 3、城市污水對社會經濟的影響 鄭州市水資源貧乏，周圍農業(yè)灌溉主要靠地面水和污水灌溉，市郊污水灌溉已有三十多年的歷史，且污灌面積越來越大，據調查，污灌區(qū)土壤中汞、鉛含量高于清灌區(qū)，污灌區(qū)農作物汞污染，糧食作物小麥、水稻含汞量個別地區(qū)超標，小麥幾乎年年受害，水稻和蔬菜也受到不同程度的毒害，影響到國民經濟的發(fā)展和人民群眾的身體健康。 鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 建設鄭州市馬頭崗污水處理廠工程的迫切性和必要性 水體嚴重污染是城市水資源可持續(xù)利用和城市經濟可持續(xù)發(fā)展的重大障礙，因此污水治理對防治水體 環(huán)境污染，緩解水資源的供需矛盾可起到積極的作用。 國家對環(huán)境保護，污水治理工作十分重視，全國人大 1996 年通過了水污染防治法修正案， 1996 年全國第四次環(huán)保大會要求到 2000 年底，全國重點水系淮河、遼河、海河基本變清。另外，根據城市污水處理及污染防治技術政策的有關規(guī)定， 2010 年全國重點城市的污水處理率不低于 70%。鄭州市作為省會城市，又是淮河流域上游的一個重要污染源，鄭州市馬頭崗污水處理廠的建設對保護淮河水系改善淮河水質有著重要的意義，應率先實現 2010 年污水處理率不低于 70%的目標。 因此，為確 保淮河水質變清的宏偉目標的實現，使鄭州市及其下游水域和地下水質免受污染，使其水質逐步獲得改善，使被破壞了的生態(tài)環(huán)境得到恢復，同時保障龍湖區(qū)域的水環(huán)境，盡快截流進入鄭東新區(qū)的污水，使其順暢排放，盡快實施張花莊泵站北遷給未來龍湖地區(qū)的開發(fā)建設提供良好的環(huán)境，建設鄭州市馬頭崗污水處理廠工程是十分必要和迫切的。 鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 三章 污水管網工程設計 為發(fā)揮排水系統(tǒng)的總體效益，在建設污水處理廠的同時，還需要配套建設廠外管網工程。進廠主干管工程已經另外立項，不含在本工程中。 經立項的馬頭崗污水泵站及干管 工程情況 頭崗污水泵站及干管工程項目實施情況概述 2003 年 4 月鄭州市市政工程勘測設計研究院編制了該項目可行性研究報告。 2003 年 5 月 28 日經鄭州市計委審批通過。 2003 年 5 月該工程項目列入鄭州市 2003 年第二批城建計劃。 2003 年 6 月完成了初步設計編制工作。 2003 年 9 月 4 日，經鄭州市計委組織的專家審查通過。 2003 年 12 月進行該項目的施工圖設計編制工作。 2004 年 2 月，該項目污水干管工程施工圖設計完畢， 2004 年 6 月，污水干管工程正式開工建設。 頭崗污水泵站及干管工程建 設內容 1、污水干管工程建設內容 設計污水干管管位在 107 國道段為中東 43 米，在賈魯河橋至馬頭崗污水泵站段污水管位在進站道路路中。 各管段設計參數為： （ 1）豐產路至北三環(huán)路段 鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 道設計排水能力為 噸 /日，管徑 管長 L 3深約 7 米 。 （ 2）北三環(huán)路至沙門路段 管道設計排水能力為 噸 /日，管徑 長 L 深約 。 （ 3）沙門路至北繞城公路段 管道設計排水能力為 噸 /日，管徑 長 L 深約 10 米 。 （ 4）北繞城公路至 107 國道 管道設計排水能力為 噸 /日，管徑 長 L 深約 12 米 17 米。 （ 5） 107 國道賈魯河橋至馬頭崗污水泵站段 管道設計排水能力為 噸 /日，管徑 長 L 深約 17 米。 各管段施工中均采用土壓平衡法機械頂管技術。 2、泵站工程建設 根據市政府有關領導視察馬頭崗干管工程工地時做出的“馬頭崗污水泵站必須與污水處理廠統(tǒng)一建設”的指示精神，為了避免投資浪費和重復建 設，馬頭崗污水泵站作為污水處理廠的進水泵房?？紤]長期運行的安全可靠和后續(xù)構筑物的銜接，在編制馬頭崗污水處理廠概算中重新列入泵站工程所有投資費用。 泵房建設土建部分、設備安裝按近期設計流量考慮。泵站內提升設鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 采用潛水排污泵。 工藝流程為：污水經總干管進入格柵間前池，分流后通過機械格柵除渣后進入集水池（機器間），經潛污泵提升后通過出水管排入出水池，最后經排水出水渠排入賈魯河內。 馬頭崗污水泵站作為馬頭崗污水處理廠廠內泵站，該泵站正在進行施工圖設計。 頭崗污水處理廠配套管網工程設計 根據鄭州市城市總體 規(guī)劃（ 1995 2010） 2005 年城市的排水體制為雨、污分流制。到 2005 年城市管網覆蓋率達到 75。 馬頭崗污水處理廠配套管網主要包括以下內容： 1、北繞城公路污水干管工程 北繞城公路污水干管西起鄭邙公路東至 107 國道，服務區(qū)域內污水自西向東排入馬頭崗污水廠進廠總干管內，全長約 里，設計管徑 2、新柳路污水干管工程 新柳路污水干管工程西接新柳路西段已建 水管，自西向東排入花園路已建 水管，最終經北繞城公路污水干管排入馬頭崗污水廠進廠總干管內。設計范圍西起金 杯路東至花園路，全長約 里，設計管徑 3、濱河路污水干管工程 濱河路污水干管工程西接開元路西段已建 水管，自西向東鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 入馬頭崗污水廠進廠總干管內。設計范圍西起開元路與濱河路交叉口東至 107 國道，全長約 里，設計管徑 4、系統(tǒng)污水支干管工程 為了收集本次工程設計服務區(qū)內的污水，除了實施污水干管工程以外，必須完善系統(tǒng)內污水支干管與街坊污水支管，鑒于該區(qū)域內城市規(guī)劃尚未最終定稿，本工程暫考慮部分污水支干管，長度約 5 公里。其余污水支干管隨城市道路建設 按規(guī)劃逐步實施，工程投資由鄭州市每年城市建設投資中列支。 5、管材比較 （ 1）比選原則 A、水力條件好 由于污水管道為重力自流排水系統(tǒng)，為盡可能減少污水管道的埋深，降低工程投資，要求污水管道內壁光滑，粗糙系數低。 B、建設投資省 污水管道的工程投資費用通常占整個污水處理工程的 30% 50%，因此應通過經濟技術比較，選擇既滿足使用要求，又節(jié)省投資的管材。 （ 2）管材比選 近年來隨著工程技術、新型材料的發(fā)展，加上大量引進國外先進技術設備，為污水管道管材的選擇提供了更多的余地。目前國內的污水管道主要有缸瓦管、混凝 土管、鋼筋混凝土管、 壁波紋管、磚（石）砌渠道等。現將常用的管材種類進行比較，詳見表 3 鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 材種類及其優(yōu)缺點比較表 表 3材種類 優(yōu)點 缺點 適用條件 混凝土管及鋼筋混凝土管 1、造價較低，耗鋼材料少； 2、可根據不同內、外壓分別設計成無壓管、低壓管、預應力管及輕、重型管材； 3、可就地取材制造； 4、使用壽命長。 1、管節(jié)較短，接頭較多，施工不方便； 2、大口管徑重量大，搬運不方便； 3、抗沉降、抗震性較差。 適用于自流壓力管或穿越鐵路、河流、谷地等。 鋼管及鑄鐵管 1、質地堅固，抗壓、抗沉降、抗震性能強； 2、每節(jié)管子較長，接頭少。 1、價格高； 2、鋼管對酸堿的防腐蝕性較差。 適用于受高內壓、高外壓或對抗?jié)B漏要求特別高的場合。 塑料管 摩阻小，耐腐蝕，不漏水，重量輕，施工快捷。 1、承壓時使用溫度小于 45。 2、造價較高。 適用于輸送帶腐蝕性的工業(yè)或生活污水自流管。 塑料螺旋管 摩阻小，耐腐蝕，