鄭州市馬頭崗污水處理廠可研(V2[1].0)

鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 I 前 言 鄭州市位于河南省的中部，河南省的省會，國家歷史文化名城，全國著名的商貿(mào)城市。鄭州市是河南省的政治、經(jīng)濟、文化、科技、教育、金融和對內(nèi)對外信息交流的中心，也是中西部地區(qū)重要的商品物資集散地和綜合貿(mào)易中心。改革開放以來，鄭州市利用具有的地理優(yōu)勢，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，城市發(fā)展迅速。 2003 年全市生產(chǎn)總值首次突破千億元大關(guān)，達到 1102.1 億元，居全省第一。 隨著城市的快速發(fā)展，城市用水量的不斷增加，污水排放量也不斷增加。由于鄭州市污水干管系統(tǒng)不盡完善和城區(qū)北部尚無污水處理廠，每天仍有大量未經(jīng)處理的污水直接排 入市內(nèi)河道，對城市環(huán)境的影響越來越大，也加劇了地面水及地下水的污染，直接危害城市生態(tài)環(huán)境和人民身體健康。 為改善鄭州市的水污染狀況，鄭州市從 1994 年開始立項建設(shè)王新莊污水處理廠，規(guī)模為 40 萬 m3/d，并于 2000 年 12 月 28 日投入運行，該廠于 2004 年被建設(shè)部評為“全國十佳污水處理廠”。剛投產(chǎn)運轉(zhuǎn)的五龍口污水處理廠，規(guī)模 10 萬 m3/d，已投入試運行。這兩座污水處理廠的建設(shè)，大大減輕了鄭州市的水污染狀況，并對改善市內(nèi)及下游的水環(huán)境起到積極的作用。但是，由于鄭州市北區(qū)為城市污水的空白區(qū)，每天仍有大量的污水未經(jīng) 處理直接排入市內(nèi)的河流，繼續(xù)影響市內(nèi)環(huán)境。為解決水污染問題、保護環(huán)境和生態(tài)平衡，同時也為了保證社會和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，鄭州市委市政府決定對鄭州市北區(qū)水環(huán)境污染進行綜合治理，鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 II 完善進廠污水干管系統(tǒng)，興建鄭州市馬頭崗污水處理廠。 受鄭州市污水凈化有限公司的委托，天津市市政工程設(shè)計研究院和鄭州市市政工程勘測設(shè)計研究院共同承擔鄭州市馬頭崗污水處理廠的可行性研究報告的編制工作，在搜集現(xiàn)場資料的基礎(chǔ)上，我們對馬頭崗污水處理廠的選址、處理規(guī)模、建廠條件、污泥出路、擬采用的工藝路線進行了分析論證，并完成了可行性研究報告。 在 可研編制過程中，得到了鄭州市污水凈化有限公司和鄭州市有關(guān)部門的大力支持和幫助，謹此表示衷心的感謝。 鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 I 目 錄 第一章 概述 . 1 1.1 工程項目背景 . 1 1.1.1 項目基本情況 . 1 1.1.2 編制過程 . 1 1.2 編制依據(jù)及主要設(shè)計資料 . 2 1.2.1 編制依據(jù) . 2 1.2.2 主要基礎(chǔ)資料 . 3 1.2.3 依據(jù)的主要規(guī)范及標準 . 3 1.3 編制范圍 . 5 1.4 編制原則 . 5 1.5 工程內(nèi)容摘要 . 6 1.5.1 工程服務(wù)范圍 . 6 1.5.2 工程建設(shè)內(nèi)容 . 7 1.5.3 本工程設(shè)計年限 . 7 1.5.4 工程效益 . 7 1.5.5 工程總投資 . 8 第二章 城市概況 . 9 2.1 城市歷史特點、地理位置、行政區(qū)劃 . 9 2.2 城市規(guī)模及交通、通訊 . 9 2.3 自然條件 . 10 鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 II 2.3.1 地形 . 10 2.3.2 城市水系 . 10 2.3.3 氣象 . 12 2.3.4 工程地質(zhì) . 13 2.3.5 水文地質(zhì) . 13 2.4 城市供水狀況 . 14 2.4.1 城市供水現(xiàn)狀 . 14 2.4.2 供水規(guī)劃 . 16 2.5 城市排水系統(tǒng)現(xiàn)狀及存在問題 . 16 2.5.1 排水系統(tǒng)現(xiàn)狀 . 16 2.5.2 城市排水系統(tǒng)存在問題 . 19 2.6 工程建設(shè)的必要性 . 20 2.6.1 淮河流域污染治理的需要 . 20 2.6.2 城市發(fā)展的需要 . 21 2.6.3 改變城市 污水對生態(tài)環(huán)境影響的需要 . 23 2.6.4 建設(shè)鄭州市馬頭崗污水處理廠工程的迫切性和必要性 . 27 第三章 污水管網(wǎng)工程設(shè)計 . 28 3.1 已經(jīng)立項的馬頭崗污水泵站及干管工程情況 . 28 3.1.1 馬頭崗污水泵站及干管工程項目實施情況概述 . 28 3.1.2 馬頭崗污水泵站及干管工程建設(shè)內(nèi)容 . 28 3.2 馬頭崗污水處理廠配套管網(wǎng)工程設(shè)計 . 30 3.3 配套管道工程主要工程量 . 34 鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 III 3.4 配套管道工程分期實施計劃 . 35 第四章 方案論證 . 37 4.1 工程建設(shè)規(guī)模論證 . 37 4.1.1 污水排放體制及排水系統(tǒng) . 37 4.1.2 污水量預測 . 37 4.1.3 工程建設(shè)規(guī)模確定 . 41 4.2 污水處理廠進出水水質(zhì)的確定 . 41 4.2.1 污水處理廠進水水質(zhì)的確定 . 41 4.2.2 污水最終受納水體及污水利用 . 52 4.2.3 污水處理程度及出水水質(zhì)的確定 . 52 4.3 污水處理廠廠址的確定 . 53 4.3.1 污水處理廠選址原則 . 53 4.3.2 污水處理廠廠址的確定 . 54 4.4 污水 處理工藝方案論證 . 55 4.4.1 方案選擇的原則 . 56 4.4.2 污水處理工藝概述 . 57 4.4.3 污水處理工藝比選 . 58 4.4.4 污水處理工藝方案的確定 . 66 4.4.5 污水處理廠主要單體工藝選擇 . 70 4.5 污泥處理工藝方案的論證 . 76 4.5.1 污泥處理的目的 . 76 4.5.2 污泥處理流程的選擇 . 77 鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 IV 第五章 污水處理廠工程設(shè)計 . 85 5.1 污水處理廠平面布置 . 85 5.2 廠區(qū)高程設(shè)計 . 87 5.3 UCT 工藝方案主要構(gòu)筑物設(shè)計 . 88 5.3.1 粗格柵及進水泵房 . 88 5.3.2 細格柵及旋流沉砂池 . 90 5.3.3 計量槽 . 91 5.3.4 初沉池 . 92 5.3.5 初沉污泥泵房 . 93 5.3.6 UCT 反應(yīng)池 . 93 5.3.7 二沉池 . 95 5.3.8 回流污泥泵房 . 96 5.3.9 鼓風機房 . 97 5.3.10 加氯間及 氯庫 . 98 5.3.11 接觸池 . 99 5.3.12 剩余污泥濃縮機房（濃縮脫水機房） . 100 5.3.13 污泥消化池 . 101 5.3.14 污泥控制室 . 102 5.3.15 沼氣脫硫塔 . 103 5.3.16 沼氣罐 . 103 5.3.17 沼氣火炬 . 104 5.3.18 污泥脫水機房 . 104 鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 V 5.4 倒置 A2/O 工藝方案主要構(gòu)筑物設(shè)計 . 105 5.5 CAST 工藝方案主要構(gòu)筑物設(shè)計 . 107 5.5.1 CAST 工藝反應(yīng)池 . 107 5.5.2 鼓風機房 . 109 5.6 電氣設(shè)計 . 110 5.6.1 設(shè)計范圍 . 111 5.6.2 供電電源 . 111 5.6.3 負荷計算及配電方案 . 111 5.6.4 設(shè)備選擇 . 114 5.6.5 無功功率因數(shù)補償 . 115 5.6.6 計量 . 116 5.6.7 防雷與接地設(shè)計 . 116 5.7 自控儀表設(shè)計 . 116 5.7.1 污水 處理廠控制系統(tǒng)的構(gòu)成及功能 . 117 5.7.2 現(xiàn)場工藝參數(shù)檢測和設(shè)備控制要求 . 121 5.7.3 廠區(qū)自控纜線敷設(shè) . 132 5.8 通信設(shè)計 . 132 5.9 建筑設(shè)計 . 133 5.10 結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 136 5.11 采暖、空調(diào)設(shè)計 . 138 第六章 再生水利用工程設(shè)計 . 141 6.1 再生水回用的意義 . 141 鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 VI 6.2 我國再生水資源利用情況 . 141 6.3 鄭州市水資源利用情況及存在問題 . 142 6.4 回用水工程項目建設(shè)的必要性及可行性 . 144 6.4.1 污水回用的必要性 . 144 6.4.2 污水回用的可行性 . 144 6.5 再生水處理站近期建設(shè)規(guī)模的確定 . 146 6.6 進、出水水質(zhì)的確定 . 148 6.7 工藝方案論證 . 149 6.8 工藝設(shè)計 . 151 6.8.1 處理工藝流程 . 151 6.8.2 主要構(gòu)（建）筑物及設(shè)備 . 152 第七章 污泥處置 . 156 7.1 污泥處置的必要性 . 156 7.2 污泥處置原則 . 156 7.3 常用污泥處置技術(shù) . 157 7.3.1 常用污泥處置技術(shù)概述 . 157 7.3.2 常用污泥處置技術(shù)對比 . 159 7.4 污水處理廠污泥處置方案論證 . 162 7.4.1 供電電源 . 162 7.4.2 鄭州市污水處理廠污泥處置方案 . 162 7.4.3 馬頭崗污水處理廠污泥處置方案的比較 . 165 第八章 環(huán)境保護篇 . 167 鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 VII 8.1 本項目實施過程中對環(huán)境的影響及對策 . 167 8.1.1 主要的環(huán)境影響 . 167 8.1.2 緩解污水處理廠施工過程對環(huán)境影響的措施 . 169 8.2 污水處理廠建成后對環(huán)境的影響及對策 . 171 8.2.1 污水處理廠對環(huán)境的影響 . 172 8.2.2 解決污水處理廠對周圍環(huán)境影響的對策 . 174 第九章 勞動保護篇 . 176 9.1 編制依據(jù) . 176 9.2 主要危害因素分析 . 177 9.3 安全衛(wèi)生防范措施 . 180 9.4 安全生產(chǎn)措施 . 182 第十章 節(jié)能篇 . 183 第十一章 消防篇 . 185 11.1 總體布置 . 185 11.2 廠前區(qū)防火 . 185 11.3 污水處理區(qū)、污泥處理區(qū)防火 . 186 11.4 消防給水 . 188 11.5 電氣防火設(shè)計 . 189 11.6 通風與采暖防火設(shè)計 . 190 第十二章 防腐篇 . 192 第十三章 投資估算與財務(wù)分析 . 194 第十四章 項目管理及實施計劃 . 195 鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 VIII 14.1 實施原則及步驟 . 195 14.2 項目的管理機構(gòu)及項目實施 . 196 14.2.1 項目管理機構(gòu) . 196 14.2.2 項目招投標 . 196 14.2.3 設(shè)計、施工、安裝與監(jiān)理 . 200 14.2.4 污水處理廠的調(diào)試與試運轉(zhuǎn) . 200 14.3 項目實施計劃 . 201 14.4 污水處理廠的運行管理 . 201 14.4.1 運行維護措施 . 201 14.4.2 污水處理廠的運營方式 . 202 14.5 人員編制 . 203 第十五章 工程項目風險分析 . 206 15.1 污水處理廠風險影響預測 . 206 15.2 污水處理系統(tǒng)運行風險分析 . 206 15.3 污水處理工程財務(wù)風險分析 . 207 15.3.1 概述 . 207 15.3.2 確定風險變量及其概率分布 . 208 15.3.3 蒙特卡洛模擬計算 . 211 15.3.4 財務(wù)風險分析結(jié)論 . 214 第十六章 工程項目效益分析 . 215 16.1 環(huán)境效益 . 215 16.2 社會效益 . 215 鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 IX 16.3 經(jīng)濟效益 . 216 第十七章 結(jié)論與建議 . 217 17.1 結(jié)論 . 217 17.2 建議 . 218 附件 . 219 附表 . 238 鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 -1- 第一章 概述 1.1 工程項目背景 1.1.1 項目 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 建設(shè)單位：鄭州市污水凈化有限公司 編制單位：天津市市政工程設(shè)計研究院 鄭州市市政工程勘測設(shè)計研究院 1.1.2 編制過程 天津市市政工程設(shè)計研究院和鄭州市市政工程勘測設(shè)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(guān)設(shè)計人員前往現(xiàn)場搜集資料，在充分調(diào)研鄭州市排水設(shè)施 現(xiàn)狀、排水規(guī)劃情況、馬頭崗污水處理廠進廠管網(wǎng)建設(shè)情況、系統(tǒng)內(nèi)排水設(shè)施現(xiàn)狀情況的基礎(chǔ)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 -2- 1.2 編制依據(jù)及主要設(shè)計資料 1.2.1 編制依據(jù) 鄭州市城市總體規(guī)劃（ 1995 2010） 鄭州市建成區(qū)排水專項規(guī)劃（中國市政工程華北設(shè)計研究院，2002 年 9 月） 鄭州市馬頭崗污水泵站及干管工程可行性研究報告（鄭州市市政工程勘測設(shè)計研究院， 2003 年 5 月） 鄭州市發(fā)展計劃委員會鄭計資（ 2003） 401 號關(guān)于鄭州市馬頭崗污水泵站及干管工程可行性研究報告的批復 鄭州市馬頭崗污水泵站及干管工程初步設(shè)計（鄭州市市政工程勘測設(shè)計研究院， 2003 年 8 月） 鄭州市發(fā)展計劃委員會鄭計設(shè)（ 2004） 27 號關(guān)于鄭州市馬頭崗污水泵站及干管工程初步設(shè)計的批復 鄭東新區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施總體規(guī)劃（中國市政工程華北設(shè)計研究院，鄭州市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院， 2003 年 7 月） 鄭州市鄭東新區(qū)龍子湖地區(qū)控制性詳細規(guī)劃（中國市政工程華北設(shè)計研究院、鄭州市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院， 2003 年 9 月） 鄭州市污水治理工程馬頭崗污水處理廠項目建議書（中國市政工程華北設(shè)計研究院， 2004 年 4 月） 設(shè)計任務(wù)委托書（鄭州市污水凈化有限公司） 鄭州市馬頭崗污水處理廠項目環(huán)境影響報告書（報批版）（河南 鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 -3- 省環(huán)境保護研究所， 2005 年 3 月） 1.2.2 主要基礎(chǔ)資料 鄭州市污水凈化有限公司提供的相關(guān)資料： 鄭州市污水系統(tǒng)現(xiàn)狀及規(guī)劃圖 馬頭崗污水處理廠廠區(qū)構(gòu)（建）筑物限高圖 馬頭崗污水處理廠廠區(qū)現(xiàn)狀圖 馬頭崗污水系統(tǒng)現(xiàn)狀水質(zhì)監(jiān)測 1.2.3 依據(jù)的主要規(guī)范及標準 1、室外給水設(shè)計規(guī)范（ 97 年版）（ GBJ13-86） 2、室外排水設(shè)計規(guī)范（ 97 年版）（ GBJ14-87） 3、地面水環(huán)境質(zhì)量標準（ GB3838-2002） 4、惡臭污染物排放標準（ GB14454-93） 5、地下水質(zhì)量標準（ GB/T14848-93） 6、環(huán)境空氣質(zhì)量標準（ GB3095-96） 7、工業(yè)循環(huán)水冷卻設(shè)計規(guī)范（ GB50102-2003） 8、起重設(shè)備安裝工程施工及驗收規(guī)范（ GB50279-98） 9、城市環(huán)境衛(wèi)生設(shè)施規(guī)劃規(guī)范（ GB50337-2003） 10、城市污水處理廠污泥排放標準（ CJ3025-1993） 11、城市污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計標準（ CJJ31-89） 12、城市污水處理廠運行、維護及其安全技術(shù)規(guī)程（ CJJ60-94） 13、建筑設(shè)計防火規(guī)范（ 2001 年版）（ GBJ16-87） 鄭州市馬頭崗污水處理廠工程 可行性研究報告 -