日处理5000立方米污水处理厂建设项目可行性研究报告.docx
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日处理5000立方米污水处理厂建设项目可行性研究报告
污水处理厂建设项目
可行性研究报告
1.概述
1.1项目概况项目名称：
资阳区某镇污水处理厂
建设地点：
益阳市资阳区某镇
申请单位：
益阳市资阳区某镇人民政府
建设规模：
污水处理厂第一期设计水量为5000m3/d，并预留第二、三期用地（分别按5000m3/d，5000m3/d考虑）。
建设年限：
四年（2009年—2012年）
1.2项目编制
1.2.1编制目的
本工程可行性研究在湖南国基职业教育基地总体规划指导下，在必要的勘察资料基础上，通过充分的调查研究论证以达到如下目的：
论述建设资阳区某镇污水处理厂工程的必要性及意义。
对本项目有关的污水处理工艺技术可靠性、经济合理性及实施可行性等多方案综合性研究、比较和论证。
在以上论证的基础上，提出合理的方案并进行工程设计分析，为项目决策提供科学的方法及依据。
1.2.2编制依据
1）国家发改委和建设部发布的《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）；
2）国家发改委发布的《投资项目可行性研究指南》；
3）《湖南国基职业教育基地总体规划》；
4）项目承建单位提供的相关资料；
5）现场调查收集的资料。
1.2.3编制范围
分析论证资阳区某镇污水处理厂工程的工艺论证、投资估算及技术经济分析。
1.2.4工程设计采用的主要规范标准
1）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
2）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）
3）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
4）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）
5）《给水排水工程建构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）
6）《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）
7）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
8）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
9）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
10）《砌体结构设计规范》（GBJ10-89）
11）《建筑设计防火规范》（GBJ16-87，2001年版）
12）《供电系统设计规范》（GB50052-95）
13）《低压配电设计规范》（GB50054-95）
1.3项目概况及自然条件
1.3.1概况
某镇是市级重点城镇，同时又是省级职教基地——湖南国基职业教育园和全国香樟苗木基地的所在地，我镇地处汉寿、沅江、资阳三县、市、区交界处，辖地56.8平方公里、8个行政村（辖277个村民小组）、1个社区，总人口6.3万（其中在校师生3万人）。
我镇交通发达,区位优势明显，处于益阳市政府倡导的“长（沙）益（阳）常（德）”经济走廊构想的核心位置——益常对接点；两纵（204省道、绕城高速）两横（长常高速、319国道）交通线呈井字形镶嵌其中，离中心城区12.6公里。
生态优美，有十里香樟苗木基地，有容水面积4200亩和1750亩的原生态中、小水库各一个。
近年来，镇党委、政府着力实施“项目立镇、产业强镇、职教活镇、城镇兴镇，留山水风光，建生态城镇”发展战略，突出招商引资、立项争资，突出项目建设，突出城镇建设，社会主义新农村建设，努力建设一个全面开放赶超的迎风桥。
其中，湖南国基职业教育园（以下简称“职教园”）是2004年9月经省政府批准、省发改委行文批复同意建设的职业教育创新基地，规划面积16万平方公里。
聚集各类职业院校13所，师生将近3万人，其中各类职校10所，共开设重点专业31个，每年向全国各地输送技工人才5000名。
园区启动了实训基地建设，规划面积3000亩，引进的益阳粉末冶金、大泉树脂等项目正在抓紧建设。
按照2006年4月28日，益阳市城乡规划委员会2006年第一次会议通过职教园总体规划的审查意见的要求，职教园立足于益阳市城市规划的一个教育组团，我们的发展目标是建成湖南省乃至中南地区的职业教育、人才培训、劳务输出基地，生态旅游休闲胜地；湖南省最大的职教综合实训基地；中南地区最大的技工人才培训基地和信息中心；国家级多功能职业教育创新示范园区。
目前，我镇建成区面积2.2平方公里，镇政府在引进学校，加大园区建设的同时，近年来，引进工商企业，现全镇拥有大、中、小各类企业195家。
建设的发展，企业的增加，人口的猛长，形势的需要，在全镇学校、企业相对集中并紧靠城镇的地方迫切需要速建污水处理厂，以完善城镇配套设施功能。
1.3.2自然条件
（1）地理位置
某镇位于资阳区的西北部丘陵地区，东接沅江市，西接享有盛誉的桃花江美人窝风景区，西北与常德汉寿县相邻，东南紧靠母城益阳市，同时也是湘中北地区进出益阳市的“西北门户”，距益阳市区12公里，境内内有319国道东西贯通，长常高速公路穿越该区北部边缘,204省道与正在建设的绕城高速连接南北，洛阳——湛江铁路、石门——长沙铁路近在咫尺，距长沙仅半小时路程，属长沙大都市圈区域，有着得天独厚的区位交通优势。
（2）地貌
某镇的自然地貌主要呈现为丘岗地与平地相间。
平均海拔高程50米左右，最高为101.1米（与汉寿县交界的大仑上），最低29.7米（邹家桥村与昌龙湾村组），坡度为10度左右。
全镇自东北往西南由高向低倾斜，有岗地和平原两种地形。
西北部岗地地区有5个村和一个茶场，总面积3866.7ha，区内岗地起伏不大，坡度15度左右，均为第四纪红土，熟土层厚，呈弱酸性，适宜种植水稻、红芋、油菜、花生、茶叶、柑橘、竹木等。
东南部平原有3个村，总面积1733.3ha，平原区地势平坦，多为冲击土，土层深厚，土壤肥力高，呈微酸性，适宜种植水稻、油菜、棉花、甘蔗等。
（2）气象条件
某镇处在中亚热带向北亚热带过渡地段，属亚热带季风湿润气候，具有四季分明，气候温和，雨水充沛的特点。
年均降雨量1450mm,蒸发量1201mm,常年日照时数1771小时，全年无霜期为264天。
历年平均气温为16.9°C，历史有记载最高温度43.6℃（61年7月24日），最低气温－13.2℃（72年2月9日）。
（3）水文
水资源丰富，能满足工农业的需要。
全镇现有中型水库一座（迎风水库）；有小Ⅱ型水库5座，库容54.5万立方米；有坑塘516处，蓄水324.5万立方米，溪港水坝75座，蓄水27万立方米。
某镇和湖南国基职业教育基地整个区域地势由西南向东北倾斜，平均海拔高程50米左右。
规划区东部,迎风湖（原迎风水库）周围丘陵连绵、绿树葱郁，植被很好，植物类型以松树、樟树为主。
迎风湖（原迎风水库）和石牛潭（原石牛潭水库）处在规划区范围内，水资源丰富，能满足工农业的需要。
迎风湖（原迎风水库）库容1260万立方米,石牛潭（原石牛潭水库）库容352万立方米。
1.4供水、排水概况
1.4.1供水现状及规划
规划区内地形以丘陵山地为主，319国道靠近汉寿处为工业园区，靠与204省道交接处为教育功能区。
用水范围较为集中，用水性质分布明确。
根据镇域经济和湖南国基职业教育园发展前景及趋势，供水设施规划建设应具有一定的超前性，满足未来一定时期的发展需要，供水设施配套完善，日常运行安全、高效、可靠，能有效促进当地经济发展。
某镇各类性质用地用水量指标选取如下：
工业用地用水量指标：
0.8万m3/km2·d
公用设施用地水量指标：
0.8万m3/km2·d
规划区总用水量：
1.2万m3/km2·d
某镇用水均直接采取地下水，每个学校和企业单位都是打井建塔自行供水。
1.4.2排水现状及规划
根据规划区的性质、特点，排水体质采用雨污混流制（只有工业园区为污分流制），在镇域内应形成统一的排水系统。
区内以丘陵为主，地势标高在35米～55米之间，周边地区有环状自然水系通过下游汇总接入黄家湖。
完善污水收集系统，将工业区的污水收集后输送到规划的污水处理厂，对污水进行沉淀，消毒等处理后，就近排入水体。
规划区内的用地性质主要是工业及划拨，故污水的组成是以生活与生产污水为主。
污水管道由西向东布置，尽量保证区内的污水都能重力自流顺利排放，减少污水提升泵站的数量的规模。
1.5项目建设的必要性
随着人类文明的进步和社会经济的发展，人类已经逐步认识到环境保护和污染控制对繁荣经济、稳定社会的重要性。
在我国，环境保护工作作为一项基本国策，受到了社会和各级人民政府的重视。
中央人民政府和相关的管理部门颁布了一系列法律和法规，以保证这一基本国策的执行。
资阳区某镇位于益阳市资阳区“北大门”，该地丰富而独特的人文环境和便利的交通为湖南国基职业教育园的建立和发展提供了优越的条件。
随着湖南国基职业教育园的发展，职业学校和工厂企业逐渐进入园区办学、生产，园区将产生大量的生活与生产废水。
目前，镇区周边暂时还没有污水处理厂，污水只能靠路边沟直接向外排放，规划区污水横溢，大大影响环境，干扰到镇区人民群众正常的生产生活。
同时，生产废水和生活污水未经任何处理就排入附近水体或用于农溉，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,园区周围的水体将会受到严重污染，这些都将抑制某镇和湖南国基职业教育园的发展。
为了保护镇域周围的生态环境、促进园区经济的可持续发展、提高当地人民群众的生活质量，保证人民群众生产不受影响，建设污水处理厂工程是十分有必要的。
2.总体建设方案
2.1服务范围及厂址
2.1.1服务范围
本工程的服务范围为整个乡镇，包括湖南国基职业教育园。
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：
1、充分利用现有的污水干管，减少管道的投资。
2、位于城镇集中供水水源的下游。
3、处理后的水有较好的出路。
4、考虑汛期厂址不受洪水的威胁。
5、尽可能少占农田或不占良田，且便于农田灌溉和消纳污泥。
6、尽可能设在城镇和工厂夏季主导风向的下方。
7、考虑交通运输、水电供应地质、水文地质等条件。
8、应结合城镇总体规划，考虑远景发展，留有充分的扩建余地。
根据地形、地势、地质情况和排水出路、现场勘测结果和湖南国基职业教育基地总体规划将污水处理厂厂址选在镇东部方向的迎风桥村陡垅坡组。
2.2污水处理厂工程规模
2.2.1污水水量预测
污水处理厂接纳的废水主要为生活污水以及部分工业废水。
根据目前入驻项目的现状，各学校、企业和居委会居民生活生产三部分废水排放量估算如下：
①学校部分：
13所，在校学生3万人，按用水120公升/人·天计算，每天共产生生活废水360万公升。
②企业部分：
主要是经营机械制造、饲料生产、化工生产，日排放量为80万公升。
③居民部分：
居委会居民人口为3000人，按用水120公升/人·天计算，每天共产生生活废水36万公升。
就目前入驻企业排水情况统计总计为4760m3/d，此外基地内生活区的农户排放生活污水，同时考虑到一定的预留处理余量，本方案设计废水处理厂近期处理规模为5000m3/d。
结合湖南国基职业教育园的发展规划，中远期考虑以职业教育、旅游休闲、商住开发、工业实训为主，均为用水大户，本设计预留远期15000m3/d处理量用地（分两期，每期的处理量均为5000m3/d）。
2.2.2污水水质预测
湖南国基职业教育园主要从事职业教育、工业实训、旅游休闲、商住开发等。
外排废水主要以生活废水为主，含少量生产污水。
外排废水具有以下几个特点：
1）有机物浓度高：
经场内预处理和固液分离后的废水，其CODCr含量达2000~3000mg/L，高时可达4000mg/L；
2）悬浮物多：
废水中含有大量的加工废弃物，动植物的碎屑；
3）可生化性好：
废水中污染物的BOD5/COD比值高，是一种可生化性强的废水；
4）水质水量变大：
由于企业往往以销定产，而且随季节变化产量变化较大，再加上职业学校每年有寒、暑假，因此进入处理系统的废水在水质和水量上有很大波动。
由于外排废水中悬浮物很多，极易在进入废水处理厂前的废水管道中沉积。
为保障废水收集管道的畅通，节省不必要的清理费用，本工程要求各生产企业和学校在废水外排进入废水收集管道前进行预沉淀和固液分离，这样可以有效降低整个基地废水处理的费用和保障废水处理系统的长期正常稳定运行。
另外由于废水集中处理厂采用生化法处理废水，因此，若企业所排废水中含有国家排放标准中一类污染物、酸碱废水和毒性物质的废水，需在企业厂区内经过预处理达到国家标准后才能排放至污水处理厂。
据国内同类企业外排废水污染物浓度和有关实践经验，确定进入污水处理厂的污染物浓度见表2-1.
表2-1主要污染物浓度一览表单位：
mg/L（pH除外）
项目
CODCr
BOD5
SS
氨氮
总磷
浓度
2000~4000
600~3000
200~300
40~80
5~15
2.2.2污水处理程度和设计进出水水质
镇区废水经集中处理后排入本镇东部低洼的黄家湖。
黄家湖是规划建设中的一座大型的生态旅游村，作为一般鱼类保护区及生态景观水域，属于重点保护水域。
排入其中的废水应执行国家《污水综合排放标准》（GB8978-96）中的一级标准。
则污水处理厂设计进出水水质及处理率见表2-1.
表2-2设计污水处理厂进出水水质单位：
mg/L
项目
CODCr
BOD5
SS
氨氮
总磷
进水水质
4000
3000
300
80
15
出水水质
≤60
≤20
≤70
≤15
≤0.5
黄家湖是益阳市境内最大的内陆湖，位于市区以北13公里处，水域跨5个乡镇。
湖底高程最低处27.5米，平均高程28.5米，年平均水深2米，总蓄水量8000万立方米，水域宽阔，湖泊众多，拥有很强的自净能力。
加之益阳市属热带季风湿润气候区，雨量充沛，稀释自净能力较强。
某镇和湖南国基职业教育园排放的废水量与湖区总蓄水量相比所占比例较小，经处理达标后排入黄家湖，对湖水的水质将不会造成大的影响。
2.3污水收集系统设计
2.3.1雨水管道
1、根据规划区的性质、特点，排水体制采用雨污合流制（只有实训工业基地采用雨污分流制），在规划区内接全整个镇区形成统一的排水系统。
片区内以丘陵山地为主，地势标高在35米~55米之间，基本农田不多，周边地区有环状自然水系在东部拟建污水处理厂选址点附近汇合接入黄家湖。
1、设计雨水重现期，雨水量按下列公式计算：
其中：
——径流系数，其值取0.65；
——设计暴雨强度（L/S·hm2）
——汇水面积（hm2）
暴雨强度q采用益阳市暴雨强度公式：
q=[914+（1+0.8821gp）]/t0.584（升/公顷·秒）
式中：
p——设计重现期，取1年；t——降雨历时（min）。
设计雨水重现期应根据当地气候条件、地区的重要性、自然地势、现有排水设施、接纳水体的情况等因素综合考虑，规划建成区一般道路雨水管道设施雨水重现期取p=1年，雨水主干渠取p≤5年。
2、由于规划区地势较低且平，地面坡度变化不大，为尽量保证区内的雨水都能重力自流顺利排放到自然水系中，规划雨水排放系统布置时，尽量满足以下原则：
（1）雨水管管径的计算按雨水量公式计算。
（2）市政雨水管道主干管管径为DN800~DN1000，次干管的最小管径取DN-600，最小坡度取0.3%。
（3）雨水管道在规划区道路下按收水一侧布置人行道、非机动车道或绿化带。
（4）在竖向布置上，雨水管应满足最小覆土深度70cm。
（5）雨水井及雨水管道检查井布置距离为30~50m。
2.3.2污水管道
1、根据镇区经济发展水平，结合当地的实际情况，近期应着重完善污水收集系统，将工业区的污水收集后输送到规划的污水处理厂，对污水进行生化处理、沉淀、消毒后，就近排入水体。
规划区地势较低且平，地面坡度变化不大，为尽量保证区内的污水都能重力自流顺利排放，将少污水提升泵站的数量和规模，规划污水系统布置时，尽量满足以下原则
1）污水管管径的计算按最高日最高污水量计算；
2）污水管道的最小管径取DN-600，最小坡度取0.5%；
3）污水管道布置于规划区道路与雨水管相反一侧；
4）在竖向布置上，污水管位于雨水管之下；
5）检查井布置不宜小于50m。
污水管道由北向南布置。
本工程排污干管另立项分析，其技术经济论证不包含在本可研报告编制中。
2.4污水处理工艺方案论证
污水处理工艺是污水处理厂的关键，处理工艺的选择是否得当，直接关系到处理厂出水水质、运转是否稳定、运转成本的高低和管理的难易。
因此，必须结合实际情况慎重地选择适当的工艺，以达到最佳效果。
某镇主要是接纳湖南国基职业教育园生产废水和生活污水，进水浓度高，水量波动较大，出水水质要求高，因而必须慎重选择污水处理厂的工艺方案。
本工程结合污水处理厂规模，资金等情况，参照国内外类似污水的处理工艺及运行实践，选择ABR＋A2/O工艺与UASB＋CASS工艺作为比选方案，进行比较：
2.4.1ABR＋A2/O工艺
（1）工艺流程
工艺流程图见图2-1。
栅渣外运处置
进水
格栅
浮渣收集至污泥处理系统
二沉池
隔油沉砂池
ABR池
沼气燃烧或利用
石灰
A2/O反应池
污泥回流
砂滤池
ClO2
排放
消毒池
外运处置沉砂
剩余污泥至污泥处理系统
图2-1ABR＋A2/O工艺流程图
（2）工艺原理
污水经管网收集自流进入格栅，去除污水中的漂浮物、大颗粒状和纤维状杂质，保护水泵及其他处理设施能正常运行，格栅出水由潜污泵提升至隔油沉砂池，去除颗粒较大的悬浮物和无机颗粒以及部分油脂，减少对后续生物处理设施的影响。
之后再进入厌氧折流板反应池（ABR池），经厌氧发酵、水解和甲烷化过程，有机物被降解为CO2和CH4，其余大部分有机物转化为可溶解的小分子有机物，易于被生物吸收转化，ABR池出水自流入厌氧/缺氧/好氧系统（A2/O反应池），在此完成剩余有机物的降解以及氮磷的去除，同时在好氧池出水渠道中根据出水磷浓度加入石灰配套化学除磷，以确保出水磷浓度达标，出水经二沉池完成固液分离后上清液进入接触消毒池，同时回流部分污泥，消毒后的污水再排放至受纳水体。
考虑到本项目的出水水质要求较高，在二沉池后再加入砂滤器，以便在出水不达标的情况下去除部分污染物质。
隔油池浮渣、ABR池和A2/O反应池的剩余污泥由污泥输送泵送至污泥处理系统。
本工艺的主要优点：
1.厌氧部分ABR池工艺简单、投资少，不需要昂贵的进水系统和设计复杂的三相分离器，也不需要传统的厌氧消化池的机械搅拌装置和额外的澄清沉淀池；
2.有良好的生物分布和生物固体截留能力，水力混合条件好；
3.无污泥膨胀现象；
4.A2/O池采用微孔布气管曝气，氧利用率较高；
5.工艺成熟可靠，处理效果稳定。
2.4.2ABR＋CASS工艺
（1）工艺流程
进水
栅渣外运处置
格栅
调节池
初沉池
ABR池
沉砂外运处置
剩余污泥
剩余污泥至污泥处理系统
空气
CASS池
砂滤池
ClO2
消毒池
达标排放
图2-2ABR＋CASS工艺流程图
（2）工艺原理
与ABR＋CASS工艺不同的是本工艺的厌氧部分采用ABR工艺，好氧采用CASS工艺。
污水经管网收集自流进入格栅，去除污水中的漂浮物、大颗粒状和纤维状杂质，保护水泵及其它处理设施能正常运行，格栅出水进入调节池，一方面可以均衡废水的浓度，另一方面通过ABR和CASS池的污泥回流使得废水中的有机物被加速吸收。
调节池出水进入初沉池，废水中的悬浮物及回流污泥得以沉淀，出水进入ABR池，经厌氧发酵、水解和甲烷化过程，有机物被降解为CO2和CH4，其余大部分有机物转化为可溶解的小分子有机物，易于被生物吸收转化，ABR池出水自流入CASS池进行好氧处理，进一步去除水中污染物。
CASS池出水经消毒后排入受纳水体。
在二沉池后再加入砂滤器，以便在出水不达标的情况下去除部分污染物质。
栅渣、初沉池沉渣、ABR池和CASS池的剩余污泥由污泥输送泵送至污泥处理系统。
该工艺的主要有以下特点：
1、好氧池部分不需设二沉池；
2、一期工程中除ABR池和CASS池外，土建均按三期一起建设
3、总体占地相对面积较小，但是一期工程占地相对较大且一次性投资大。
4、出水能达标排放。
2.4.3工艺方案比较
（1）两方案主要工设备及艺参数比较见下表2-3：
表2-3两方案主要设备及工艺参数比较表
序号
方案一
ABR＋A2/O工艺
方案二
ABR＋CASS工艺
1
格栅井及进水泵房：
♦主要构筑物：
闸门井1座：
1.0×0.5×3.06m；
格栅井1座：
4.89×1.0×3.06m，
进水泵房1座：
5.0×3.0×4.5m。
♦主要设备：
机械格栅1台，B=1000mm，b=10mm，栅槽深度3.06m；
潜污提升泵2台（1用1备），Q=210m3/h，H=10m。
格栅井及调节池：
♦主要构筑物：
格栅井1座：
3.0×8.0×3.0m，
调节池1座：
21.0×10.0×4.5m。
♦主要设备：
回转式格栅除污机，型号GSHZ-1000
污水提升泵2台（1用1备），
Q=250m3/h，H=15m；
潜水搅拌机4台，型号QJB4/12-620。
2
隔油沉砂池：
♦尺寸及数量：
15.0×9.5×3.77m，1座；
♦主要设备：
抽砂泵2台（1用1备），抽送能力Q=1.0m3/h。
螺旋砂水分离器1台，处理能力Q=1.0m3/h。
初沉池：
♦尺寸及数量：
Φ23.0×5.5m，1座；
♦主要设备：
直径23m的半桥式周边传动刮泥机1套。
3
ABR池：
♦尺寸及数量：
24.0×12.0×5.0m，2座；
♦主要设备：
水封器1套，Φ1.0×3.0m；
污泥泵2台（1用1备），Q=15m3/h，H=7m。
ABR池：
♦尺寸及数量：
8.0×60.0×6.0m，1座；
♦主要设备：
水封器1套，Φ1.0×3.0m；
污泥泵2台（1用1备），Q=15m3/h，H=7m。
4
A2/O反应池：
♦尺寸及数量：
48.0×24.0×4.7m，1座；
♦主要设备：
混合液回流泵2台（1用1备），Q=630m3/h，H=5m；
污泥回流泵2台（1用1备），Q=110m3/h，H=7m；
罗茨鼓风机2台（1用1备），Q=75m3/min，P出=49KPa；
微孔布气管706套，单套供气量6m3/h；
潜水推流搅拌器4台，单台搅拌能力100m3/h。
CASS池：
♦尺寸及数量：
15.0×60.0×5.0m；
♦主要设备：
污泥回流泵6台（4用2备），Q=40m3/h，H=7m。
潜水搅拌机4台，型号QJB5/12-620；
罗茨鼓风机3台（2用1备），Q=74.1m3/min，P出=49KPa；
微孔曝气器2000套，型号ABB-Ⅰ。
5
辐流式二沉池：
♦尺寸及数量：
Φ20.0×5.13m，1座；
♦主要设备：
污泥提升泵2台（1用1备），Q=25m3/h，H=7m；
直径20m的半桥式周边传动刮泥机1套。
6
砂滤池：
♦尺寸及数量：
5.5×5.5×5.0m，1座；
♦主要设备：
污水提升泵2台（1用1备），Q=210m3/h，H=10m；
石英砂滤料，有效粒径1.2mm，滤层厚度为2.0m；
砂滤池：
♦尺寸及数量：
5.5×5.5×5.0m，1座；
♦主要设备：
污水提升泵2台（1用1备），Q=210m3/h，H=10m；
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