锦州市城市城北污水治理工程初步设计说明书 精品.docx
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锦州市城市城北污水治理工程初步设计说明书精品
锦州市城市（城北）污水治理工程
初步设计说明书
中国市政工程东北设计研究院
锦州市市政工程设计研究院
二000年九月
锦州市城市（城北）污水治理工程
初步设计说明书
院长
陈立学
副院长
郭晓
副院长兼总工程师
卜义惠
所长
韩宗育
副所长
王铁民
所总工程师
高欣忠
所副总工程师
闫善政
所副总工程师
张亚峰
设计负责人
高梦国
主要参加人员
邵岩峰
李延辉
马德喜
苏丽萍
工程设计证编号：
0700071
中国市政工程东北设计研究院
二000年九月
前言
锦州市是辽宁省西部地区经济文化中心。
工业基础雄厚，现已形成了以石油、化工为主，以冶金、机械、电子、轻纺、医药、建材为重点的综合性工业基地。
尤其改革开放以来，锦州市工业发展迅速，城市建设发展也较快，建成区面积已达51平方公里，现市区人口62.6万人，1998年工业总产值213.3亿元（不变价〕。
随着城市及工业的发展，城市污水排放量也在逐年增加，至1999年城北排放未经处理污水排放量已达10万吨/日左右。
大量的工业废水和生活污水未经处理直接排入小凌河，使小凌河受到严重污染，致使小凌河水中生物、植物大部分绝迹，破坏了自然景观、污染城区下游地下水源。
为改善环境，治理小凌河污染问题，建设锦州市城市污水治理工程势在必行。
据此，锦州市建委于2000年8月委托中国市政工程东北设计研究院及锦州市市政工程设计研究院进行锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计编制工作。
在锦州市计委、建委、水利局、环保所、及有关单位的大力支持协助下，两院按中国市政工程东北设计研究院负责污水处理厂，锦州市市政工程设计研究院负责截流干管的设计分工，于2000年9月共同完成了锦州市城市（城北）污水治理工程初步设计编制工作。
在此，对支持本工作的锦州市各主管部门及各职能部门的领导和工作人员表示感谢。
负荷计算表68
设备一览表75
第1章概述
1.1设计依据、设计范围和设计原则
1.1.1设计依据
1、锦州市关于委托中国市政工程东北设计研究院进行锦州市城市（城北）污水治理工程设计的委托书。
2、中国市政工程东北设计研究院1999年11月编制的《锦州市城市（城北）污水治理工程可行性研究报告》。
3、辽宁省计委《关于锦州市城市（城北）污水治理工程可行性研究报告的批复》。
4、污水厂厂址1:
500地形图-------------辽宁省第一测绘院
5、拟建锦州市污水处理厂工程地质勘察报告----地质矿产部辽宁工程勘察院。
6、滴水壶处50年一遇洪水位19.256米
1.1.2设计范围
锦州市城市（城北）污水治理工程的主要内容由污水截流干管及污水处理厂两部分组成。
1、污水截流干管主要包括小凌河北岸截流干管及其附属设施。
此部分工程设计由锦州市市政工程设计研究院负责完成。
2、滴水壶污水处理厂工程：
主要内容是建设一座日处理规模为10万m3/d的污水处理厂。
此部分工程设计由中国市政工程东北设计研究院负责完成。
1.1.3设计原则
1、根据《锦州市城市总体规划》和锦州市水污染现状，在确保处理水质达标的前提下，力求污水治理工程方案最优，污水处理工艺先进，技术可靠，经济合理。
2、根据国家和地方财力，在充分考虑近、远期结合的前提下，确定工程的分期和适宜规模，使资金在短期内发挥最佳作用。
3、彻底改善环境质量，解决好污泥的二次污染。
4、工程设计中既要工艺先进、技术可靠、耐冲击负荷能力强、能实现自动监测、自动控制，又要经济合理、节约能源、减少运行费用。
5、因地制宜，尽量减少占地。
总图布置尽量紧凑和谐，总体布局优化合理。
功能分区合理，绿地面积适宜。
6、机电设备的选用力求先进可靠，高效节能。
7、根据锦州市城市建筑总体规划和污水厂所处环境，污水厂将建设成为一座建筑造型优美、环境幽雅的花园式工厂。
1.2城市概况
1.2.1地理位置及自然情况
锦州市位于辽宁省西部、渤海北岸、沈山铁路及公路在市区穿过，地处东经120°4′至122°31′，北纬40°48′至42°8′之间，南临辽东湾，是辽西走廊的重要的组成区域，是关内外的交通枢纽和军事重地。
锦州市辖两市、两县、四区及15个重点城镇、24个一般建制镇。
市域面积10301平方公里，人口300万。
锦州市中心城区－－古塔区、凌河区、太和区，是全市域的政治、经济、文化、交通中心。
2000年，中心区面积51平方公里，人口62.6万人。
城市发展方向为以老城为依托，以疏港公路为轴线，向南发展。
并逐步向锦州经济技术开发区发展。
锦州市三面环山，地势为西北高，东南低、城区西北部地面海拔高程65m左右，铁路两侧30m左右，小凌河由西北向东南流经城区，最后流入渤海，小凌河左岸为主要市区，右岸为太和区。
女儿河、小凌河同时穿越锦州市市区，百股河从城区东部流入小凌河；小凌河为最大河流，其发源于朝阳县的助安喀喇山，河流全长206公里，流域面积5480Km2，流经朝阳、北票、锦西、义县、兴城、锦州和锦县等十个县市，在锦县南部入渤海，河道平均比降0.000386。
女儿河发源于兴城县叶家屯，全长134公里，流域面积1540Km2，河流比降0.00074。
在锦州市南部太和区与小凌河汇流。
百股河主流发源于锦州市北红石砬子一带，全长30公里，流域面积317Km2，与小凌河在紫荆山处汇流。
1.2.2气象水文
锦州市区属温带季风型大陆性气候，春季多风干燥，夏季受北太平洋暖流影响，温暖而潮湿，秋季温润凉爽，冬季受蒙古和西伯利亚高气压带控制，寒冷干燥。
年平均降水量约550毫米，年平均气温8℃。
本地区气候主要受季风影响，主导风向夏季为南风、西南风；冬季北风、西北风。
地震裂度6度。
1.2.3经济特点
锦州市是以石油、化工为主，冶金、机械、电子、轻纺、医药、建材为重点的综合性工业城市。
是沿海对外开放城市之一，锦州港、机场的建成使锦州市形成了立体交通网，1998年工业产值213.30亿元（按90年不变价〕。
1.3排水系统现状
1.3.1排水系统现状与存在的问题
1、排水系统现状
锦州市城区排水系统始建于三十年代，经过近七十年的发展建设，到目前已拥有城市公共排水管道206Km，其中干管长140.6Km，支管长37Km，暗渠长24.4Km，排水服务面积38.5平方公里，小凌河以北排水管网普及率90％，市区污水排出量约10万m3/d。
锦州市建成区面积51平方公里，小凌河由西向东横穿锦州市区，南部有女儿河，东部有百股河汇入小凌河。
铁北地势起伏较大，铁南地势平坦，总的趋势为西北高，东南低。
太和区中间有东西向的隆起地带，呈东西走向，形成一个天然分水岭，分水岭的南北自成排水系统，小扒沟以西的污水雨水直接排入小扒沟。
太和区现阶段只在河南路、新乡街、凌西大街有排水管线。
小凌河以北共分为四大排水区，各排水分区均直接排入小凌河。
锦州市现阶段只在铁路桥、百股河处设中间排水泵站2座。
2、存在的主要问题
（1）规划与建设不配套
锦州市排水系统有总体规划，无排水专业纵断规划，在建设实施过程中，只能按照管道的平面位置和汇水面积及附近管道进行纵断设计，无法从总体角度来设计管道的标高，致使排水管道坡度小、埋深浅，汇水面积小。
（2）排水设施少、标准低、年久失修，汛期给城市安全和人民生活带来了威胁。
锦州市的排水管线仅有206公里，排水服务面积只有85％，尚有15％的地区无排水设施。
锦州市老城区排水系统全部为合流制，当年的设计标准普遍偏低，雨污合流制管渠设计重现期仅为0.5年。
本设计对城区管网进行了核算，雨污水管渠设计重现期按1年计，大部分管渠偏小。
同时，现有排水管渠系统年久失修，特别是近几年渠道淤积逐年增加，更加降低了管道的过水能力，致使汛期无法将雨水在最短时间内排除。
新区太和区规划排水体制为分流制。
1.4排水系统发展规划
1.4.1排水分区的划定与排水体制
根据中心城区排水系统现状和城市用地布局的调整，按自然地势、地貌条件城南划分3大排水分区，城北划分６个排水分区。
城南排水分区
1、小八沟排水分区
四川路以北，新乡街以西，小凌河河堤以南为小八沟排水分区，规划排水体制为分流制。
二期污水经截流干管输送至污水处理厂。
2、新乡街北排水分区
新乡街以东，开封路以北，小凌河河堤以南为新乡街北排水分区，规划排水体制为分流制。
二期污水经截流干管输送至污水处理厂。
3、新乡街南排水分区
河南路以南，太原街以东为新乡街南排水分区，规划体制为分流制。
二期污水经截流干管输送至污水处理厂。
城北排水分区
1、常屯河排水分区
基本为石油六厂排水分区。
2、士英街排水分区
小凌河河堤以北，红星街以东，士英街以西为士英街排水分区。
规划排水体制为合流制。
污水经截流干管输送至污水处理厂。
3、人民街排水分区
士英街以东，人民街以西，小凌河河堤以北为人民街排水分区，规划排水体制为合流制。
污水经截流干管输送至污水处理厂。
4、卫东街排水分区
解放路以南，小凌河河堤以北，人民街以东，向阳街、锦西街及徐州街以西为卫东街排水分区，规划排水体制为合流制。
污水经截流干管输送至污水处理厂。
5、五里排水分区
向阳街、锦西街及徐州街以东，小凌河河堤以北，广州街以西为五里排水分区，规划排水体制为合流制。
污水经截流干管输送至污水处理厂。
6、安居排水分区
广州街以东为安居排水分区，规划排水体制为合流制。
污水经截流干管输送至污水处理厂。
1.4.2城市污水排放标准
污水处理厂排放水水质标准达到锦州市环保局对水质要求，其中：
COD≤100mg/L、BOD5≤20mg/L、SS≤20mg/L、NH3-N≤15mg/L。
1.4.3工业污染源治理
工业污染源治理不在本初步设计编制范围以内，但城市集中污水处理厂要求工厂、企业进行工艺改造，减少污水和污染物排放量，从而减轻污水厂处理负荷，降低维护运转费。
同时要求排放的污水不危害污水处理厂生化处理的正常运行，污水中的重金属和有毒物质在工厂内进行回收或预处理，不影响污水厂污泥的农业使用。
1.4.4接收水体
锦州市城市污水均经过排水口直接排入小凌河，最终排入渤海湾。
小凌河出市区后，河道紧邻锦州市水源地，除部分河水用于水田灌溉外，大部分作为水源地补给水，展布于大、小凌河扇地间的锦州水源地约730平方公里，分布6个大型水源地，设计总开采水量38.4万立方米/日，占锦州市总采水量的80％，是锦州市唯一可利用的地下水资源。
该水源区除大气降水外，主要靠大、小凌河补给。
由于两河污染，使水源地19项受检项目中8项超标，而且尤以小凌河沿岸地下水受污染最重。
目前该区地下水流从两河向水源地纵深流动补给，以大凌河补给为主，小凌河补给为辅。
目前大凌河上游（朝阳境内）正修建大型白石水库（蓄水容积20亿立方米），一旦向下游泄水量小于目前大凌河维持补给水量，势必造成水源地水位下降，并由此牵动小凌河补给量增加。
目前小凌河下游又处于污染加重时期，从而加重水源地地下水的污染。
污水未经过处理直接排入渤海湾后，加大了对渤海湾的污染，同时对滩涂养殖业的发展、海洋生态环境构成威胁。
1.4.5建设城市污水处理厂
根据城市总体规划、污水治理工程可行性研究报告及辽宁省计委对可行性研究报告的批复精神，污水处理厂建在锦州市东南滴水壶处。
污水处理厂近期规模为１０万m3/d二级处理。
远期规模为20万m3/d二级处理。
第2章污水水量与水质
2.1生活污水水量、水质
2.1.1人口发展预测
根据锦州市总体规划文本，1999年非农业人口60万人（其中城北52.80万人、城南7.20万人）预测2005年非农业人口62万人（其中城北54.30万人、城南7.70万人），2010年非农业人口64万人（其中城北55.00万人、城南9.00万人），2020年非农业人口70.20万人（其中城北58.00万人、城南12.20万人）。
2.1.2生活用水量预测
生活用水量的预测是根据各规划期的人口，用水量标准及用水普及率确定的，一是居民直接用水，二是机关、服务行业用水。
1999中心城区供水情况见表1
99年中心城区供水情况
单位：
万吨/年表1
地区
生活用水
工业用水
自备水源
合计
古塔区
758.70
196.50
210.00
1165.20
凌河区
771.60
804.00
840.00
2415.60
铁北
927.00
883.70
1810.7
太和区
304.00
330.00
350.00
984.00
石油六厂
1450.00
1450.00
铁路
310
318
950.00
1578.00
合计
3071.30
2532.20
3800.00
9403.50
注：
总供水量25.76万吨/日。
中心城区市政供生活用水8.41万吨/日。
中心城区市政供工业用水6.93万吨/日
中心城区自备水源10.41万吨/日，其中：
生活4万吨/日，工业6.41万吨/日
1999年中心城区供生活用水12.41万吨/日，市区现总人口60万人，目前锦州市生活用水量为207升/人·日，2005年、2010年、2020年生活用水量是根据供水条件和居住标准的改善及服务行业的增加而预测的，锦州市生活用水量预测除考虑以上因素外，还参考辽宁省的其它城市，其预测结果及生活用水量见表2、表3、表4。
锦州市市区生活用水量预测表
表2
年
用水量标准（升/人·日）
人口（万人）
用水量（万吨/日）
1999
207
60
12.42
2005
210
62
13.02
2010
215
64
13.76
2020
220
70.20
15.44
锦州市城南生活用水量预测表
表3
年
用水量标准（升/人·日）
人口（万人）
用水量（万吨/日）
1999
207
7.20
1.49
2005
210
7.70
1.62
2010
215
9.00
1.94
2020
220
12.20
2.68
锦州市城北生活用水量预测表
表4
年
用水量标准（升/人·日）
人口（万人）
用水量（万吨/日）
1999
207
52.80
10.93
2005
210
54.30
11.40
2010
215
55.00
11.82
2020
220
58.00
12.76
2.1.3生活污水水量预测
根据“浑太流域治理研究”有关数据收集计算的统一标准和统一方法，生活污水量预测采用折减系数法，即用实测数据，计算排水量定额占用水量定额的百分比，然后计算出生活污水水量。
1987年辽宁省项目办分别在沈阳、鞍山、抚顺等5个城市进行试验，结果是5个城市的平均耗水率为17％，即供水量的83％返回下水道，考虑到城市发展，耗水率估计要提高，为此将耗水率定为20％，作为预测2000年，2010年，2020年生活污水量的折减系数。
结果见表5、表6、表7。
锦州市市区生活污水量预测表
表5
年
用水定额
（升/人·日）
人口
（万人）
用水量
（万吨/日）
耗水系数
％
耗水量
万吨/日
污水量
万吨/日
人均污水
（升/人·日）
1999
207
60
12.42
20
2.48
9.94
165.60
2005
210
62
13.02
20
2.60
10.42
168.00
2010
215
64
13.76
20
2.75
11.01
172.00
2020
220
70.20
15.44
20
3.09
12.35
176.00
锦州市城南生活污水量预测表
表6
年
用水定额
（升/人·日）
人口
（万人）
用水量
（万吨/日）
耗水系数
％
耗水量
万吨/日
污水量
万吨/日
人均污水
（升/人·日）
1999
207
7.20
1.49
20
0.30
1.19
165.60
2005
210
7.70
1.62
20
0.33
1.30
168.00
2010
215
9.00
1.94
20
0.39
1.55
172.00
2020
220
12.20
2.68
20
0.54
2.14
176.00
锦州市城北生活污水量预测表
表7
年
用水定额
（升/人·日）
人口
（万人）
用水量
（万吨/日）
耗水系数
％
耗水量
万吨/日
污水量
万吨/日
人均污水
（升/人·日）
1999
207
52.80
10.93
20
2.19
8.74
165.60
2005
210
54.30
11.40
20
2.28
9.12
168.00
2010
215
55.00
11.82
20
2.37
9.45
172.00
2020
220
58.00
12.76
20
2.55
10.21
176.00
2.1.3生活污水水质预测
以辽宁省“浑太流域研究报告”提出的水质规划值做为预测锦州市生活污水水质的依据，因为该规划值是依据居民排水进行水质试验而确定的。
其规划值为：
SS50克/人·日
BOD545克/人·日
NH3－N8克/人·日
由于居民区生活污水经化粪池停留之后排入城市下水管网，其生活污水水质按SS去除30％，BOD去除20％计，则上述规划值为：
SS35克/人·日
BOD536克/人·日
NH3－N8克/人·日
COD60克/人·日
根据每人、每日的排水量，计算生活污水水质，详见下表8。
生活污水水质预测表
表8
年
人均污水量
升/人·日
SS
mg/l
BOD5
mg/l
COD
mg/l
NH3－N
mg/l
1999
165.60
211
217
362
48.30
2005
168.00
208
214
357
47.60
2010
172.00
203
209
349
46.50
2020
176.00
199
205
341
45.50
2.2工业废水水量、水质预测
2.2.1工业产值
锦州市工业门类较多，各行各业产值增长也不平衡，但为了比较准确的预测2005年、2010年、2020年工业废水水量和水质，在预测近期和远期工业产值和考虑主导工业大体平衡发展，现根据“锦州市总体规划”的综合工业产值，作为预测工业废水水量的依据。
预测的工业产值以1990年限定价格为准。
工业产值预测表
表9
年
1999
2005
2010
2020
工业总产值
63.24
76.84
91.26
128.73
每年增长率
3.3%
3.5%
3.5%
注：
工业产值为锦州市市政排水管网服务区内工业产值
2.2.2工业需水量预测
工业需水量是采用万元产值法预测的，其计算公式如下：
工业需水量=供水定额×（100-回用系数）/100
锦州市工业需水量预测表
表10
年
工业产值
亿元
万元产值用水量
m3/万元·年
回用系数
%
工业需水量
万吨/日
1999
63.24
140
45
13.34
2005
76.84
130
50
13.68
2010
91.26
110
55
12.37
2020
128.73
100
60
14.11
公式中的工业产值是预测的，供水定额摘自总体规划的城镇供水部分。
回用水参照国内其它城市回用系数取用的。
2.2.3工业废水量预测
工业废水预测采用折减法，即首先计算出工业需水量，然后减去消耗量，为工业废水量，消耗量采用20%。
根据以上消耗系数及工业需水量计算工业废水排放量。
锦州市市区工业废水排放量预测表
表11
年
1999
2005
2010
2020
工业需水量（万吨/日）
13.34
13.68
12.37
14.11
预计消耗%
20%
20%
20%
20%
消耗量（万吨/日）
2.67
2.74
2.47
2.82
工业废水总量（万吨/日）
10.67
10.94
9.90
11.29
根据锦州市总体规划，锦州市工业区逐步向城南发展，根据市政供水统计1999年城南工业用水占锦州市市区工业用水15%。
随着工厂向城南的迁移和产业结构的调整2005年城南工业用水将占锦州市市区工业用水的20%、2010年城南工业用水将占锦州市市区工业用水的25%、2020年城南工业用水将占锦州市市区工业用水的30%。
锦州市城南工业废水排放量预测表
表12
年
1999
2005
2010
2020
工业需水量（万吨/日）
2.00
2.74
3.09
4.23
预计消耗%
20%
20%
20%
20%
消耗量（万吨/日）
0.40
0.55
0.62
0.85
工业废水总量（万吨/日）
1.60
2.19
2.47
3.38
锦州市城北工业废水排放量预测表
表13
年
1999
2005
2010
2020
工业需水量（万吨/日）
11.34
10.94
9.28
9.88
预计消耗%
20%
20%
20%
20%
消耗量（万吨/日）
2.27
2.19
1.86
1.98
工业废水总量（万吨/日）
9.07
8.75
7.42
7.90
2.2.4工业废水水质预测
现状水质是根据锦州市环保研究所提供的锦州市主要工厂、企业排水水质综合分析得出的。
其结果见下表14
锦州市工业废水现状水质表
表14
年度
COD
（mg/l）
BOD5
（mg/l）
SS
（mg/l）
平均年度
346.73
138.69
156.03
工业废水水质预测是根据“浑太流域研究报告”所提供的方法，在现状工业废水水质的基础上计入供水重复利用率影响，计算出浓度增长倍数。
求出2005年、2010年、2020年水质指标，结果见表15。
工业废水水质预测值
表15
年
供水重复率
％
浓度增加
倍数
SS
Mg/l
COD
Mg/l
BOD5
Mg/l
1999
45
1
156.03
346.73
138.69
2005
50
1.11
173.19
384.87
153.95
2010
55
1.22
190.36
423.00
169.20
2020
60
1.33
207.52
461.15
184.45
2.3混合污水水量与水质
2.3.1污水量
锦州市市政排水系统在旱季接纳生活污水和工业废水总量见表16、表17、表18。
锦州市市政系统污水量预测表
表16
年
生活污水
（万吨/日）
工业废水
（万吨/日）
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