某水厂新建工程可行性研究报告.docx
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某水厂新建工程可行性研究报告
XX市XX水厂工程
可行性研究报告
（修改）
XX市给排水设计研究院
1.概述
1.1项目背景及建设的必要性
1.1.1项目背景
XX市是XX省省会，位于XX之间，XX西北岸，是全省政治、经济、教育、科技、文化和信息中心。
XX市全市面积7498km2（含XX部分水域），其中建成区面积224.74km2，现有人口224万人。
XX机场是XX省航空运输枢纽，重要的运输设施，也是南京、上海、杭州等周边城市机场主要备降场地之一。
作为我国中部地区重要省会机场、在服务本地区航空运输要求，进一步改善投资环境、吸引外资、促进地区经济发展中起到了重要作用。
XXXX机场场址位于XX市XX县高刘镇，地处XX、长丰和寿县三县交界，南通小庙镇，经高（刘）小（庙）路与312国道相连，东通长岗乡，与合（肥）寿（县）路相连，交通便利。
高刘镇是XX县西北重镇，省级XX分水岭重点治理乡镇，XX市11个小城镇建设试点镇之一。
XX机场距XX市政府广场31.8km，方位角295°，场址面积20147亩。
即将新建的XX水厂则位于合六叶高速南侧的杨郢，距XX机场约3km。
该地向北约500m与合六叶高速公路相接，交通条件良好。
目前该区域内仅有一座高刘镇水厂，水厂始建于1989年，设计能力仅1000m3/d，目前的供水能力远不能满足用水需求。
因此，兴建XX水厂已是当务之急。
XXXX水厂工程设计总规模为5万m3/d，拟分两期建设，一、二期规模均为2.5万m3/d。
本次设计包括：
取水工程、净水工程（含配套污泥处理系统）及输配水管网。
净水厂按2.5万m3/d规模设计，厂区总平面按5万m3/d规模一次性规划布置，并区分一、二期用地。
送水泵房、配电间、加氯加药间等土建工程按总规模一次性设计施工，工艺设备分期配套安装，综合楼、公用配套建筑等一次性设计施工。
XX市供水工程办公室是该项目的业主单位。
目前，本工程已完成了项目建议书审批和用地选址审批等工作。
1.1.2项目建设的必要性
（1）XX机场作为XX市政基础设施的一个重要项目，对水质、水压及供水安全方面都有严格要求。
对保证XX机场的需求和改善该区域投资环境，提高人民生活质量，将起积极作用，对XX市的总体发展是十分必要的。
（2）随着高刘镇及周边如小庙镇等工业园区的建设需要，需水量不断增大，供求矛盾日显突出，现有高刘水厂水量和水源已无法满足要求。
因此，以新建水厂来解决高刘镇及周边工业园区供水问题就显得十分必要。
（3）当前，农村人口饮用水还存有安全隐患，由于地表水污染、地下水有害矿物质超标及部分地区缺水，降低了农村居民的生活质量。
XX水厂的建设，可有效解决周边地区新农村饮用水问题。
XX市政府对此项工程十分重视，已请有关单位对原水进行了水质监测和水资源论证，XX市发展和改革委员会于2007年4月17日已批准立项。
1.1.3主要研究结论
㈠总体设计
1.工程规模
XX水厂工程总规模5万m3/d，分期实施，一期：
设计规模2.5万m3/d；二期扩建2.5万m3/d。
2.水源
XX水厂水源取自新民坝枢纽。
其水量能满足一期2.5万m3/d供水工程保证率要求，水质属国家地表水Ⅱ～Ⅲ类，从水质、水量及可靠性方面看，新民坝枢纽作为XX水厂水源是适宜的。
3.厂址
净水厂厂址定于合六高速公路与规划机场快速通道交口西南角的杨郢，占地面积约80亩。
4.出厂水水质及水压
XX水厂出厂水水质应达到国家2006年12月发布的《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。
供水管网末梢压力不小于0.20MPa；供水管网服务压力合格率95%，最高日最大时出厂水压为0.40Mpa。
㈡工程方案设计
1.水源工程
经过多方案比较，水源工程推荐方案为：
⑴取水口：
采用箱式钢筋砼矩形头部，伸入库心约50m。
⑵引水管：
采用二根D720×9钢管。
水库常水位时可自流引水，枯水位时虹吸引水。
⑶取水泵房：
设在水库东北岸新民村，采用矩形泵房，卧式离心泵，一期设3台（2用1备）。
泵站属水库淹没区，泵站高程按新民坝水库设计水位46.00m设计，并按水库100年一遇校核洪水位48.16m校核。
考虑风浪影响，泵站设计地面高程定为50.00m，泵房上层室内地面高程50.30m。
水源土建及引水管按5万m3/d规模一次建成，设备按2.5万m3/d安装。
2.原水输水管道工程
原水输水管道按2.5万m3/d设计，采用一根DN600球管，二期再铺设一根DN600球管，单根长度约4km。
原水管出取水泵站后，沿新民村进村道路和规划机场连接线（方兴大道）西侧敷设,以避开民居,从东侧进入厂区。
3.净水工程
⑴净水工艺流程
一期工程推荐采用平流沉淀池、普通快滤池为主体的常规处理工艺,
工艺流程见下图.
一期净水工艺流程图
排泥水处理工艺流程
对沉淀池排泥水和滤池反冲洗废水进行处理，沉淀池排泥水浓度较高,可直接脱水，上清液回收利用,沉淀污泥与排泥水在污泥塘中自然干化。
脱水滤液排入方兴大道市政污水系统,泥饼外运妥善处置。
排泥水处理工艺流程图
主要构筑物设计参数
1）反应沉淀池
反应池
最大处理水量：
1125m3/h
混凝时间：
12min
速度梯度：
90-20s-1
平流沉淀池
设计流量：
1125m3/h
水平流速：
12mm/s
沉淀时间：
1.5h
2）普通快滤池
设计滤速：
v=8m/h
总过滤面积：
135m2
滤池单元数：
3
单元面积：
每格宽度6m，长度7.5m
水冲洗强度：
14L/s.m2
冲洗时间：
6.0min
3）滤池反冲洗水箱
滤池反冲洗采用冲洗水箱。
水箱底长23.5m,宽5.4m，高3.0m。
4）清水池
一期2.5万m3/d规模时设两座，每座清水池平面尺寸23.40m×23.40m，有效水深4.00m。
总有效调蓄容积4000m3，调蓄比例16%。
5）送水泵房
土建按5万m3/d规模设一座，设备一期按2.5万m3/d规模设计。
出厂水压为0.40MPa，时变化系数Kh=1.20。
最高日最大时设计流量为1250m3/h。
采用卧式离心泵，一期3台（2用1备）。
6）加药间混凝剂用液体碱式氯化铝（Al2O3含量10%），助凝剂用高分子聚丙烯酰胺（PAM），采用湿式投加，加药间设计参数为：
①混凝剂
平均投加率：
4mg/l
最大投加率：
12mg/l
最佳混凝及投加量的选择根据烧杯测试结果确定，在必要时可进行调整。
②助凝剂
用高分子聚丙烯酰胺（PAM）为助凝剂。
平均投加率：
0.2mg/l
最大投加率：
0.4mg/l
7）加氯间
用液氯，平均加氯率为1.5mg/l，
最大投加率为2mg/l。
4.设备选型
原则上以国产为主，以节省投资，方便维修和运行管理。
国产设备应选合资或进口技术的优质产品，如水泵、电气设备等。
（三）生产的安全性、可靠性分析
1.变配电系统
厂区供配电系统按照两回路10kV电源供电考虑，保证安全可靠的运行。
2.防雷保护
按照规范，变配电中心、送水泵房及取水泵房按第二类、其它建筑物按第三类防雷建筑物考虑防雷设计，在建筑物屋顶设避雷带作防直击雷保护。
计算机自控系统及电气设备也考虑有完整的防雷击措施。
3.计算机自控系统
近期暂不实施计算机自控系统，预留计算机通讯接口；远期采用开放的计算机网络系统加流行通用的组态软件及可靠的PLC模块。
系统配置和功能设计坚持全自动化原则。
具有高可靠性、先进性、灵活性、实时性和安全性。
（四）工程投资、成本分析及主要技术经济指标
推荐方案主要技术经济指标
序号
项目
一期常规处理
1
项目总投资（万元）
4339
2
年总成本（万元）
725.7
3
单位总成本（元/m3）
0.95
4
年经营成本（万元）
518.87
5
单位经营成本（元/m3）
0.68
1.2编制依据
1.2.1设计依据文件
⑴《XX市XX水厂新建工程项目建议书》2006年11月
⑵《关于XXXX水厂工程项目立项的函》计投[2007]148号
⑶《XXXX机场预可行性研究报告》
⑷《XX县高刘镇总体规划》
⑸《XX县高刘镇工业园控制性详细规划》
⑹《XX市城市饮用水水源保护条例》
（2003年8月15日XX市第十三届人大常委会第四次会议通过2003年10月24日XX省第十届人大常委会第五次会议批准）
1.2.2采用的主要设计规范与标准
·给排水及暖通主要规范和标准
⑴《城市供水水质标准》——建设部2005年（CJ/T206-2005）
⑵《生活饮用水卫生规范》——卫生部2001年
⑶《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）
⑷《饮用净水水质标准》（CJ94-2005）
⑸《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）
⑹《城市防洪工程设计规范》（CJJ50-92）
⑺《室外给水设计规范》（GB50013-2006）
⑻《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
⑼《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）
⑽《泵站设计规范》（GB/T50265-97）
⑾《建筑设计防火规范》）（2001年版）（GBJ16-87）
⑿《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）
⒀《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）
⒁《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）
⒂《农村给水设计规范》（CECS82：
96）
⒃《农村供水工程技术规范》（SL310-2004）
·建筑结构主要规范和标准
⑴《民用建筑设计通则》（JGJ38-87）
⑵《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）
⑶《工程结构可靠度设计统一标准》（GB50153-92）
⑷《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）
⑸《给水排水工程钢筋砼水池结构设计规程》（CECS138：
2002）
⑹《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）2006版
⑺《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
⑻《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）
⑼《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）
⑽《构筑物抗震设计规范》（GB50191-93）
⑾《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
⑿《混凝土水池软弱地基处理设计规范》（CECS86：
96）
⒀《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）
·电气、仪表主要规范和标准
⑴《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008
⑵《供配电系统设计规范》GB50052-95
⑶《低压配电设计规范》GB50054-95
⑷《3~110kV高压配电装置设计规范》GB50060-92
⑸《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-94
⑹《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92
⑺《电力装置的电测量仪表装置设计规范》GBJ63-90
⑻《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93
⑼《建筑物防雷设计规范》（2000版）GB50057-94
⑽《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65-83
⑾《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》GBJ64-83
⑿《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007
⒀《工业企业照明设计标准》GB50034-2004
1.3设计范围及内容
1.3.1设计范围
本报告范围包括：
取水工程、净水工程和输配水管网工程。
1.3.2主要研究内容
可研报告研究内容主要包括：
⑴设计指导思想及设计原则、设计说明；
⑵供水系统现状及存在问题分析、项目建设的必要性、需水量预测及工程规模确定、水源选择及取水口位置确定、净水工艺方案比选、推荐工艺方案泵站及厂区总平面布置、竖向高程设计；
⑶主要构筑物选型及工艺参数选取；
⑷在进水水质出现波动，高于或低于设计进水水质时，为保证出水达标拟采取的措施和相应的投资；
水源水体及环境保护；
安全、环保、节能；
投资估算和项目经济分析。
2.概况
2.1XX机场、水厂厂址概况
XX市位于XX省中部，地理坐标：
东径116°40′～117°52′，北纬31°30′～32°37′。
XX机场场址位于XX市XX县高刘镇，距XX市政府广场正方位角约295°、距离31.8km，厂址面积20147亩。
XX水厂位于合六叶高速南侧的杨郢，距机场约3km。
向北500m与合六叶高速公路相接，交通条件良好。
2.2自然条件
2.2.1地形地貌
XX水厂厂址属XX丘陵地带，XX分水岭自西向东北横穿而过，地形岗冲起伏，区域标高在60m左右，地面高差不大。
2.2.2地质条件
该区域工程地质条件良好，地区地质构成为白垩系上统邱庄组，下段为灰紫色、浅灰色中厚层细粒岩屑砂岩、长石砂岩、细粒钙质岩屑砂岩、钙质粉砂岩，厚度大于1620m；上段为灰紫色、灰棕色砾岩、砂砾岩、粉砂质泥岩与细粒长石砂岩互层，厚度670m，地基承载力200～500kPa。
根据钻探资料，XX县白垩系广泛发育于金桥—官亭—上派河一线以北地区，厚度可能达到3000m以上,但地表仅在XX分水岭和小蜀山等地有极小的孤零露头。
地表所见为紫红和砖红色砂岩及粉砂岩，夹有泥岩和砂砾岩。
2.2.3气候
该地区属亚热带湿润季风气候区，季风气候显著，四季分明。
年平均降水量908.8mm，日最大降水量101.7mm。
年最大积雪厚度15cm。
年平均雷暴日数19.1d，年平均大雾日数24.6d。
大雾时能见度小于1000m日数为24.6d。
全年无沙尘暴日。
年平均气温16.0℃，极端最低-14.3℃，极端最高39.6℃。
2.2.4水资源
根据《XX省水资源及开发利用调查评价（1956-2000）》，XX市多年平均降水量962mm左右，多年平均地表水资源总量19.9亿m3，其中地表水19.5亿m3，人均占有地表水资源量593m3，亩均占有量仅551m3，约为全省人均和亩均占有量的一半左右，XX市水资源比较紧缺。
2.2.5水系
XX机场属淮河流域，周边水系主要有：
淠河总干渠渠尾新民坝枢纽，总干瓦东干渠首段，瓦埠湖。
水库主要有小一型水库两座（宝教寺、塘小河），小二型水库两座（焦湖、余坝）。
2.3供水工程现状及存在问题
2.3.1XX市供水现状
XX市供水工程始建于1954年，近50年来先后以南淝河、董铺水库、XX作为水源地，分别建了二座水源厂、六座水厂、二座加压站，供水能力达117万m3/d。
各水厂设计供水能力详见表3-1。
XX市现有水厂一览表表3-1
水厂名称
水源
供水能力
（万m3/d）
备注
二水厂
董铺水库
15
三水厂
董铺水库
20
四水厂
XX、董铺水库
27.5
五水厂
董铺水库、XX
50
XX水厂
谭冲水库
2
双墩水厂
蔡塘水库
2.5
合计
117
2.3.2高刘镇供水现状
高刘水厂始建于1989年，设计能力1000m3/d，占地约5亩，员工11人。
服务人口1100户，平均日供水700m3，水价2元/m3。
共铺设DN150球墨管2800m，自应力砼管1400m，DN50（PE管）和镀锌管分布各街道，长约4000m。
2.3.3供水主要存在问题
⑴XX市供水管网距XX机场较远
XX的合六路给水管已至金山加油站，管径DN600,管末端距XX机场直线距离约20km，沿线无成形道路，不具备施工条件。
四里河路DN600供水管已至与合淮公路交汇的大杨镇,该地地形标高约40m，而机场标高在60m左右，沿环湖北路距机场约25km，需建多级增压站方可供到机场，其中鸡鸣山到合六叶高速段长约3km，需经过村庄，且小路弯曲，施工较困难。
综上所述，由于XX城市供水管网距XX机场较远，施工难度较大，投资较高，且沿途维护较难。
⑵现有高刘水厂已不能满足周边日益增长的用水需求
根据《XX县高刘镇工业园控制性详细规划》，高刘镇是以商业贸易为特色的贸、工、农一体化小城镇。
2010年位于高刘镇南侧五星村，合六叶高速公路高刘出入口处的新建工业园区，规划用地1.593km²。
建成后GDP可达4.5亿元。
规划需水量约10000m3/d。
而高刘水厂设计能力仅1000m3/d，已不能满足需求。
随着机场建设对周边的辐射，这种供需矛盾会更加突出。
⑶供水水质尚需提高，居民用水水质急待改善
按现行的《生活饮用水卫生标准》，虽然高刘水厂出厂水水质能满足要求，但按照《城市供水行业2000年技术进步发展规划》，一类水司的供水水质需提高到“欧洲共同体饮用水水质指令”标准。
现有的取水水源、供水设备都存在一定差距，一是优质水源不足，取水点瓦东干渠主要为农业灌溉用水，二是供水管网老化，管材不理想，使水质难以得到保证。
2.4水厂供水概况
2.4.1供水期限
近期水平年2010年；远期水平年2020年。
2.4.2供水范围
主要包括：
XX机场用水；高刘镇区、小庙等地的工业园用水；周边小庙镇、南岗镇等地的新农村饮用水。
2.4.3供水规模
2010年水厂总规模为：
2.5万m3/d；2020年水厂总规模为：
5万m3/d。
3.需水量预测及工程规模
3.1需水量预测
3.1.1XX机场需水量
根据XX机场迁建工程预可行性研究报告，2010年新机场旅客吞吐量为315万人次/年,建设目标年（2020年）为950万人次/年，高峰日为33836人次。
根据机场目前用水量统计并参考国内其他机场用水指标，预测目标年（2020年）设计最高日需水量约为1.2万m3/d，2010年设计最高日需水量约为5000m3/d。
3.1.2机场辐射区域周边需水量
机场建成后，对改善该区域投资环境，提高人民生活质量，将起积极作用，周边的用水量需求会大大增加。
1、高刘镇镇区需水量
高刘镇属XX县明星镇，镇域面积193.5km²，人口9.2万人，辖2个街道居委会、21个行政村。
城区面积7.6km²，其中：
中部商贸区2.6km²，西部工业园区2km²，南部政务、东部文教、北部居住新区各1km²。
依据《XX县高刘镇总体规划》，2010年镇区规划人口约2.5万人,2020年规划4.5万人。
根据《室外给水设计规范》（GB50013-2006）并结合当地用水情况，高刘镇最高日综合生活用水定额取180L/人·d，则2010年最高日综合生活用水量4500m3/d，2020年镇区最高日综合生活用水量为8100m3/d。
高刘镇主要为综合生活用水量、浇洒道路和绿化等市政用水、管网漏损和其它未预见水量等。
根据《室外给水设计规范》GB50013-2006，并结合高刘镇现状，浇洒道路和绿化等市政用水按综合生活用水量的5%考虑，管网漏损水量按上述2项用水量之和的10%考虑，未预见水量按上述3项用水量总和的8%考虑。
2010年高刘镇镇区最高日需水量为5614m3/d，2020年最高日需水量为10104m3/d。
高刘镇最高日需水量表（2010-2020年）
序号
项目
2010年最高日需水量
2020年最高日需水量
备注
1
综合生活用水量
4500m3/d
8100m3/d
2
浇洒道路及绿化等市政用水量
225m3/d
405m3/d
1×5%
3
管网漏损水量
473m3/d
851m3/d
（1+2）×10%
4
未预见水量
416m3/d
748m3/d
（1+2+3）×8%
5
合计
5614m3/d
10104m3/d
2、长岗物流园用水量
根据《XX县高刘镇工业园控制性详细规划》，物流园拟建于机场东侧的长岗乡，面积约1.593km2。
根据高刘当地的实际用水情况并参考国内相关物流园用水指标，2010年长岗物流园设计最高日需水量约为2549m3/d，2020年长岗物流园设计最高日需水量约为6372m3/d。
3.1.3小庙工业园需水量
小庙镇工业园位于XX县北部，距XX市区15km，北与高刘镇交界，距XX机场2.5km。
根据小庙镇政府提供的资料，小庙工业聚集区规划面积7km²，首期启动4.6km²，启动区由XX水厂供水。
根据《城市给水工程规划规范》并结合小庙镇实际用水情况，2010年按入住率40%计算,单位工业用地用水量以0.16万m3/km2·d指标计算，高刘、小庙工业园区需水量约7360m3/d；2020年单位工业用地用水量以0.40万m3/km2·d指标计，需水量约18400m3/d。
3.1.4周边新农村用水需水量
周边的小庙、南岗需解决农村饮水人口共约15000人。
根据《农村给水设计规范》，取最高日生活用水定额90L/人·d，未预见水量和管网漏失水量按最高日生活用水量20%计，周边新农村工程需水约1620m3/d。
3.2预测结果
综上所述，XX机场附近2010年需供水约22143m3/d，2020年需供水约48496m3/d。
考虑机场建设的辐射作用，2010年XX水厂供水规模按2.5万m3/d考虑，2020年随着机场建成并达到设计吞吐量以及对周边的经济辐射作用，水厂供水规模按5万m3/d考虑。
XX水厂最高日需供水量表（2010-2020年）
序号
项目
2010年最高日需水量
2020年最高日需水量
1
XX机场需水量
5000m3/d
12000m3/d
2
机场辐射高刘镇需水量
5614m3/d
10104m3/d
3
机场辐射长岗物流园需水量
2549m3/d
6372m3/d
4
小庙工业园水量
7360m3/d
18400m3/d
5
农村饮用水需水量
1620m3/d
1620m3/d
6
合计
22143m3/d
48496m3/d
4.工程设计标准
4.1总体设计原则
⑴严格执行国家和地方现行有效的规范和标准。
⑵在满足工程建设目标前提下，既考虑设计方案的技术先进性和经济、合理等因素，又根据条件和管理状况，使生产运行安全、可靠、便捷和低成本。
⑶总体方案应体现城市现代化水厂的水平。
⑷依据工程建设要求和目标，设计方案将重点围绕以下几方面进行：
新民坝枢纽水质现状及发展趋势分析；
水厂出水水质标准分析；
水厂一、二期净水工艺及预留远期深度处理工艺比选；
水厂排泥水处理工艺比选及污泥的最终处置建议；
净水构筑物形式的比选；
水厂总体平面布局和水力高程安排；
水厂主要建、构筑物结构方案、基础处理方案；
水厂配电系统方案及自控系统方案；
卫生安全、环保及节能措施；
水源水体及环境保护；
4.2设计目标
4.2.1水量目标
根据需水量预测，XX水厂设计总规模5万m3/d，一期规模2.5万m3/d。
4.2.2水质目标
水质满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）要求。
排泥水经污泥塘自然干化后，泥饼含水率≤75%。
滤池反冲洗废水经沉淀处理后的上清液回收利用。
污泥脱水滤液排入方兴大道污水管网。
4.2.3水压目标
供水管网末梢压力不小于0.20MPa；供水
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