开封市黑臭水体治理方案文档格式.docx
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（5）综合沿线的地形、地势、道路、建筑、土质、地下水位、施工条件、现状管网的情况、河道规划设计条件等因素，确定排水管道的平面位置及高程。
（6）选用先进合理的施工技术，降低施工难度。
充分利用地形坡度，在满足集流要求的前提下，尽量减小管道的埋深，管网系统应尽可能保障服务范围内各排放单位能自流接入。
在布管顺畅、经济、合理的基础上，尽量少拆迁，并减少施工对企事业单位正常生产、工作和居民生活的影响。
（7）处理好排水管道与现状建（构）筑物及其他管线的关系，管道的布设，应注重社会效益、环境效益和经济效益的和谐统一。
（8）严格按照国家相关标准和规范进行设计。
1.4水力计算及设计标准
各管段污水量按单位面积比流量计算
为方便计算，特采用比流量方法对污水主管道进行水利计算。
按照河南省开封市的平均日的用水定额为150—240L/（人.d），采用185L/（人.d），排水定额采用给水定额的90%，为166.5升/人·
日；
工业废水与生活污水的排放比例按0.6：
0.4计，不可预见水量按10%计；
人口密度取230人/公顷。
生活污水总变化系数Kz取2.3～1.3，且Kz随流量的增大呈减小趋势；
工业废水日变化系数取1.3。
截污管道管径按公式:
（1）
q—每人每日平均污水量定额[L/（人·
d）]
N—设计人口数（人）
Kz—总变化系数
（2）Qp=（n0+1）Qdr
Qp—泵站设计流量[m3/s]
Qdr—旱流污水设计流量[m3/s]
n0—截留倍数，取n0=2
注：
计算管径小于DN500时均按DN500计以方便后期清淤及维护
根据《室外排水设计规范》（GB50014-2006）2016版中有关要求，重力流污水管按非满流计算，对不同管径分别取不同的设计充满度、流速及坡度来进行污水管道计算，其中污水管管径DN200～300最大设计充满度为0.55，DN350～450最大设计充满度为0.65，DN500～900最大设计充满度为0.70，大于DN1000最大设计充满度为0.75，玻璃钢夹砂管的粗糙系数n取为0.009；
污水管在设计充满度下最小设计流速为0.6m/s。
1.5管材、接口及施工方法
（1）污水管采用玻璃钢夹砂管，环刚度采用≥8KN/m2、橡胶圈柔性接口，砂石基础。
管材选择应确保管材选择的安全、经济、合理。
本工程截污管道采用玻璃钢夹砂管，采用砂石基础。
顶管管材采用Ⅲ级钢筋混凝土“F型”钢承口管。
（2）污水管道施工：
常规按开槽埋管考虑；
过河道采用倒虹吸、过厂区专用铁路采用顶管施工方式增加护管涵。
2城市给水排水现状
2.1城市给水工程现状
开封市为多水源供水，以黄河水为主，地下水源为辅市区现有水厂三座，设计供水能力为37.5万m3/d，另专用一次沉淀水20万m3/d，总供水能力57.5万m3/d。
表2-1开封市水厂供水能力一览表
水厂名称
现状规模
水源情况
一水厂
20万m3/d
黄河水
二水厂
2万m3/d
地下水
三水厂
15.5万m3/d
5.5万m3/d为地下水
10万m3/d为黄河水
专用
20万
合计
57.5万m3/d
7.5万m3/d为地下水
50万m3/d为黄河水
第一水厂位于市区东部汴京路东段，始建于1961年，以黄河水为水源，现供水能力为20万m3/d，供水范围为迎宾路以东地区。
第二水厂位于市区西南部郑汴公路旁，1970年建成，以开采地下水为水源，现有供水井12眼，井深一般在170m左右，设计供水能力2万m3/d。
供水范围为滨河东路以南、五一路以西、五福路至三里堡以南地区。
第三水厂位于市区西部马市街，始建于1980年，供水水源以引用黄河水为主，开采地下水为辅，有供水井24眼，综合设计供水能力15.5万m3/d。
供水范围为滨河以北、迎宾路以西地区。
专用水规模为20万m3/d，专项为发电厂和化肥厂用作一次性冷却用水，其出水直接排入河道，未在东区污水处理厂收水范围内。
西区及北区各大型单位，大都备有深井水源，开封市共有深井323眼，其中自来水公司39眼，自备井294眼，平均日供水能力11.2万m3/d。
2.2城市排水工程现状
2.2.1开封市现状排水系统
目前开封市整个城区排水系统共分为老城区、东区、西区、禹王台区、北区五部分，排水管网分布如下：
（1）老城区：
老城区排水管网雨污合流，服务于城墙以内13.6平方公里的雨污水排放，排水系统建于1974年，管网以西支暗渠为主干经包公湖泵站提升至南护城河暗渠。
由于管渠建设时间长，标准较低，部分路段的排水管网已进行过改造。
（2）东区：
东区管网雨污分流，服务面积14.44平方公里，东区排水管网区域东至大堤、西至城墙、南至惠济河（陇海铁路）、北至东京大道。
该区域规划铺设干管46.4公里，整个雨污水排放体系已基本形成，雨水以花园街为界，以西排入东护城河，以东排入东郊沟，污水各道路支管分别汇入劳动路、重工路污水干管，向南经重工路泵站提升后进入东区污水处理厂，但目前该区域新宋路东段排水还未按规划进行建设。
（3）西区：
西区管网雨污分流，西区排水设施均按规划建设，排水体系比较完善。
污水以夷山大街和黄河大街为主干，东京大道、大梁路、晋安路、汉兴路、宋城路为辅干，经魏都路泵站和中途泵站提升至西区污水处理厂。
排水管网多建于上世纪九十年代，标准低输水距离长，目前已处于饱和运行状态。
而且作为主干的夷山大街干管未能贯通至东京大道，致使东京大道大量污水只能溢流入西环路、黄河大街，增加其他道路管道压力。
西区雨水以西环路、金耀路为主干，汉兴路、晋安路、大梁路、东京大道为辅干，黄河大街、夷山大街为支路，经西环路泵站（金耀路口）、大梁路泵站、大庆路泵站提升至西护城河。
（4）禹王台区：
禹王台区排水系统兼有合流分流两种形式，五一路、五福路、中山路为合流制，魏都路、大庆路、新建华夏大道为分流制。
中山路、五一路、五福路污水经大南门、迎宾门过河管向北汇入南护城河暗渠。
汛期雨水可经溢流口和大南门泵站入南护城河。
因修建时间较长和污水腐蚀，管道局部已出现损毁。
（5）北区：
北区排水设施均按雨污水分流在逐步建设中，比如复兴大道、西环路北延、黄河大街北延等雨污水均已形成，目前该区域排水体系还不太完善，特别是一些排水出路干管渠及泵站需要尽快加紧建设。
比如东京大道北雨水干渠及相应的西环路雨水提升泵站、夷山大街北延的污水及相应的污水提升泵站、东环城路北延雨污水（已在施工中）需要进一步加快建设，以解决北区雨污水排放问题。
具体管网布置图详见附图2。
目前开封市城区市政排水管网还不够完善，部分污水随雨水或直接排入河中。
2.2.2污水处理设施现状
开封市目前已运行的污水处理厂有西区污水处理厂和东区污水处理厂。
正在建设的有马家河污水处理厂，规划新建的有运粮河污水处理厂。
（1）西区污水处理厂
西区污水处理厂占地9.6公顷，污水处理厂于2000年8月投产运行，设计规模为2015年近期8万m3/d，2020年远期12万m3/d。
采用三沟式氧化沟工艺，处理深度为二级。
2013年为将污水厂出水标准提高至一级A排放标准，增加后续处理构筑物，原扩容预留地被占用。
所以，在不考虑重新征地扩容的情况下，西区污水处理厂的处理规模只能达到8万m3/d。
服务范围是从西护城河以西，城市大堤以东，北至东京大道路，南至马家河，整个区域的规划面积为22km2。
目前进水量已经接近8万m3/d，应尽快考虑远期应对措施。
（2）东区污水处理厂
东区污水处理厂，设计总规模为20万m3/d，2015年近期15万m3/d，2020年远期20万m3/d。
采用除磷A/O工艺。
所以，在不考虑重新征地扩容的情况下，东区污水处理厂的处理规模只能达到15万m3/d，目前处理规模稳定在14万m3/d。
其服务范围为开封市的老城区、东部工业区、铁南区，即：
西护城河、五一路以东，北郊沟、惠济河以西，东京大道路以南，陇海铁路以北的老城区区域；
北郊沟，惠济河以东，东郊沟以西，东京大道路以南，南干路以北的东部工业区区域；
陇海铁路以南的铁南区域。
整个污水处理厂服务区域面积为44.43km2。
目前东区污水处理厂深度处理过的水已用于开封火电厂冷却水、绿化及市政道路降尘等处。
（3）马家河污水处理厂
2015年建成并投入使用的马家河污水处理厂设计处理规模近期10万m3/d，2020年远期20万m3/d。
该污水处理厂位于陇海铁路以南、一大街东侧、马家河北支以西。
收水范围为：
陇海铁路以北，新区隔离带以东的启动区及陇海铁路以南，东二干渠以东，一大街以西、郑民高速以北的区域。
（4）运粮河污水处理厂
除以上三座污水处理厂外，根据《开封市金明区杏花营镇、杏花营农场总体规划（2010-2020年）》，还规划有开封新区运粮河污水处理厂，该污水处理厂的收水范围为：
陇海铁路以北，新区隔离带以西的运粮河组团及陇海铁路以南的运粮河以西，中牟边界以东、陇海九路以北的区域。
依据未来开封市中水回用专项规划，经深度处理后的中水可用于河道的水源水、消防、湿地公园用水。
3黑臭水体治理工程
A、黑臭水体的概念
城市黑臭水体是指城市建成区内，呈现令人不悦的颜色和（或）散发令人不适气味水体的统称。
黑臭水体不仅给群众带来了极差的感官体验，也是直接影响群众生产生活的突出水环境问题。
B、黑臭水体形成的原因
目前观点普遍认为：
水体中有机污染物含量过高时，在好氧微生物的作用下，有机物分解会大量消耗水中的氧气，使水体转化成缺氧或厌氧状态。
在缺氧和厌氧条件下，水体中的铁、锰等金属离子与水中的硫离子形成硫化亚铁、硫化锰等化合物。
悬浮颗粒吸附硫化亚铁、硫化锰等，致使水体变黑;
有机物腐败、分解，产生氨、硫化氢、硫醇、硫醚、有机胺和有机酸等恶臭物质，致使水体变臭。
由此，不难分析出影响水体黑臭的主要因素有：
有机污染物浓度、营养物质浓度、污染时间（污染形成后经历的时间）、水力条件、温度条件等。
水体黑臭主要是水体缺氧造成的，同时也与水体富营养化和底泥沉积有关。
国家重大水专项相关研究结果表明，当溶解氧降低到2.0mg/L时，水体将处于缺氧状态。
当溶解氧为3mg/L～5mg/L时，水体中有机污染物和氨氮含量一般也会超过地表水Ⅴ类标准，呈现有色有味状态，但有水生生物存在；
当溶解氧大于6mg/L时，水体处于有氧状态，有机物降解和氨氧化速率显著增加，水体开始具有自净能力。
在以污水处理厂为主要水源的地区，比如海河流域，水中部分生物为难以降解的有机物，BOD接近零，COD和氨氮即使通过自净，也难以达到地表水Ⅴ类标准的要求。
水体发生黑臭的几个主因：
a、外源有机物和氨氮消耗水中氧气。
城市水体一旦超量受纳外源性有机物以及一些动植物的腐殖质，如居民生活污水、畜禽粪便、农产品加工污染物等，水中的溶解氧就会被快速消耗。
当溶解氧下降到一个过低水平时，大量有机物在厌氧菌的作用下进一步分解，产生硫化氢、胺、氨和其他带异味易挥发的小分子化合物，从而散发出臭味。
同时，厌氧条件下，沉积物中产生的甲烷、氮气、硫化氢等难溶于水的气体，在上升过程中携带污泥进入水相，使水体发黑。
b、内源底泥中释放污染。
当水体被污染后，部分污染物日积月累，通过沉降作用或随颗粒物吸附作用进入到水体底泥中。
在酸性、还原条件下，污染物和氨氮从底泥中释放，厌氧发酵产生的甲烷及氮气导致底泥上浮也是水体黑臭的重要原因之一。
有研究指出，在一些污染水体中，底泥中污染物的释放量与外源污染的总量相当。
此外，城市河道中有大量营养物质，导致河道中藻类过量繁殖。
这些藻类在生长初期给水体补充氧气，在死亡后分解矿化形成耗氧有机物和氨氮，而这导致季节性水体黑臭现象并产生极其强烈的腥臭味道。
c、不流动和水温升高的影响。
丧失生态功能的水体，往往流动性降低或完全消失，直接导致水体复氧能力衰退，局部水域或水层亏氧问题严重，形成适宜蓝绿藻快速繁殖的水动力条件，增加水华暴发风险，引发水体水质恶化。
此外，水温的升高将加快水体中的微生物和藻类残体分解有机物及氨氮速度，加速溶解氧消耗，加剧水体黑臭。
C、黑臭水体治理的思路
城市黑臭水体的整治应按照“控源截污、内源治理；
活水循环、清水补给；
水质净化、生态修复”的基本技术路线具体实施。
遵循“适用性、综合性、经济性、长效性和安全性”等原则选择黑臭水体整治技术，包括截污纳管、面源控制、垃圾清理、生物残体及漂浮物清理、清淤疏浚、暗带修复、生态净化、活水循环、清水补给等措施。
D、黑臭水体治理的时间节点
根据《城市黑臭水体整治工作指南》（2015年8月）工作目标：
2017年底前，地级及以上城市建成区应实现河面无大面积漂浮物，河岸无垃圾，无违法排污口；
2020年地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内；
到2030年消除城市黑臭水体。
结合2016年市委市政府工作部署，现对开封市区涉及到的黑臭水体按照黑臭水体治理标准编制该整治方案。
3.1东护城河
3.1.1现状分析
东护城河（东京大道—皮革厂桥）全长4436m。
根据调查，目前排污口主要集中在宋门南桥—皮革厂桥段，统计有34个生活污水排水口，见附表1：
东护城河排污口调查表。
3.1.2拆迁情况
东护城河段黑臭水体涉及到的拆迁工作随一渠六河水利、景观工程一并实施，黑臭水体若先实施的话需要一渠六河项目部先期启动黑臭水体构筑物敷设位置的拆迁工作，大概位置如下图所示，工程量本项目中不再列出。
3.1.3黑臭水体治理方案
为治理好该黑臭水体，外源治理：
采用截污管道系统；
内源治理采用漂浮物打捞、清淤疏浚、垃圾清理；
生态修复、引用清水水源。
东护城河已经纳入到了一渠六河项目中，清水将通过拟建的涧水河引入，在涧水河开通以前也可通过已建好的东京大道雨水渠道从清水河放入清水，内源治理的漂浮物打捞、清淤疏浚、垃圾清理将通过景观河道开挖及相应岸线景观一并实施。
（1）东护城河（东京大道—皮革厂桥）
1）沿河截污管道拆除新建
本次河道拓宽景观改造，原岸边临时污水管道位于河道开口范围内需拆除，在改造后的河道岸边道路下新建截污管道，新建管道主要包括：
①汴京桥—宋门桥段：
河西岸新建DN500截污管道长850m，河东岸原截污管道保留不变，新建截污管道分别接入汴京路、宋门关街及护城路污水管网。
拆除现状截污管道：
曹门大街至明伦街河西原截污管道，长850m。
2）河道截污（宋门南桥—皮革厂桥段）
根据现状调查，该段河道东岸排污口较多，离地面距离为2～3m，建议在改造后河道东岸铺设DN500截污管道，长约744m（河东现状埋深1.2m截污管道长75m，本次拆除），其中宋门南桥—市政公司家属院段，由南向北接入宋门关街；
市政公司家属院—皮革厂桥段，沿河东岸铺设截污管道向南接入滨河路污水管道。
河道西岸根据新河道规划拆迁至城墙，将不再铺设截污管道。
（2）泵站提升改造方案
考虑到河道沿线雨水泵站平时有污水进入，以及初期雨水污染河道问题，考虑在仁和屯泵站（预计排污量500m3/d）、河大泵站（预计排污量500m3/d）、汴京泵站（预计排污量500m3/d）、济梁闸泵站（预计排污量500m3/d）、皮革厂桥泵站（预计排污量500m3/d）内增设一体化污水处理设备（现已在大梁路泵站内安装一台150m3/d进行试运行）。
污水及初期雨水经处理后排入东护城河，其后期运营费用本次方案暂不考虑。
该设备是采用活性污泥法与生物膜法相结合（A3/O-MBBR工艺）的一种高效污水处理工艺，通过设置预脱硝、厌氧、缺氧和好氧功能区，采用改性生物悬浮填料、环形布水和节能回流等设计，强化了处理系统的脱氮除磷效果，具有结构集约、运行稳定等特点。
通过设备处理后出水可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。
可回用于景观水补给及绿化灌溉。
广泛应用于农村水环境整治、城镇生活污水处理、河道水环境修复以及学校、宾馆、风景区、农家乐等分散式生活污水处理等领域。
该设备自动运行，无需专人值守；
可实施远程监控及控制，并实现集群联网。
单台处理规模为30～500m3/d。
该设备产生的污泥由罐车收集后集中送至现有的污水处理厂，与现状污水处理厂内污泥一并处理。
一体化污水处理设备日常维护故障维修注意事项：
（1）必须注意污水中不得有大块物质进入设备，以免堵塞管道与孔口和水泵损坏；
（2）设备人孔必须盖好，以防发生意外或掉入大块固体物质；
（3）进入地埋式污水处理设备的污水pH值必须在6-9之间，偏酸偏碱会影响生物膜的正常生长；
（4）风机一般运行6个月左右需要换机油一次，以提高风机使用寿命；
（5）必须保证风机进气口顺畅。
表3-1一体化污水处理设备型号
外观尺寸
装机功率（kW）
设备自重（t）
运行重量（t）
处理量（m3/d）
一级A
一级B
二级
5.0×
2.2×
2.7
0.96
4.0
24.0
30
45
60
6.0×
2.7×
3.0
1.38
6.7
40.5
75
100
150
9.0×
2.33
10.0
58.0
135
220
12.0×
3.07
14.3
86.2
200
330
16.0×
3.11
20.0
115.8
275
400
（3）泵站出水口及暗渠闸门拆除新建
考虑到河道拓宽，现状沿河泵站出水口及沿河雨水暗渠闸门需拆除新建，包括：
仁和屯泵站、河大泵站、汴京泵站、济梁闸泵站、皮革厂桥泵站出水口，共计5座。
苹果园中路雨水暗渠闸门（2-2.4m×
1.1m）、新曹路雨水暗渠闸门（2-1.6m×
1.5m）、汴京路雨水暗渠闸门（2.4m×
1.1m）、宋门关街雨水暗渠闸门（2-1.8m×
1.1m），共计4座，由于泄洪河道存在淤积情况，建议后期维护过程中定期清淤维护。
3.1.4工程量
表3-2东护城河截污工程量统计表
河道名称
整治项目
单位
数量
备注
东护城河（东京大道—皮革厂桥）
DN500截污管道
m
1594
拆除DN500截污管道
925
一体化污水处理设备
台
5
每台500m3/d
闸门拆除新建
4
泵站出水口改造
个
3.2西护城河
西护城河发源于城西北约12.5km的黑岗口水潭出水口处，经过城西沿古城墙向南，随城墙转弯折向东通过南护城河入惠济河。
本次整治范围为东单寨—西郊商场，全长8800米。
主要内容包括沿河道两侧铺设截污管道对污水进行截流、沿线村庄及现状泵站内增设一体式污水处理设备并对现状泵站出水口进行改造等。
3.2.1现状分析
（1）西护城河（东单寨—东京大道）
该段长4600m，沿线排污口主要集中在河道两岸居民集中的村庄，主要有南官庄村、北官庄村、侯单寨村、东单寨村，根据村庄现状的人口及排水量，计算排污量，见下表3-3。
表3-3西护城河（东单寨—东京大道）排污量计算表
村庄
人数（人）
排水量（L/d）
排污量（m3/d）
南官庄村
2000
300
北官庄村
侯单寨村
1000
东单寨村
500
现状有居民生活污水排污口、温泉洗浴中心及幼儿园DN300排污口、厂区过路DN300排污口等。
河道现状情况如下图所示。
（2）东京大道—西郊商场
该段长4200m。
经调查，孙李塘桥至西郊商场河段共有6处排污口：
天河湾桥南七天连锁酒店向南约50米河道西侧1个DN200PE管排污口；
梁苑桥北河道西侧1个排污口；
大梁门桥北200米范围内临河居民有3个排污口和马市街退水暗渠出水口。
排污口位置见图3-17所示。
河道现状情况见图3-16所示。
3.2.2拆迁情况
西护城河段黑臭水体涉及到的拆迁工作随一渠六河水利、景观工程一并实施，黑臭水体若先实施的话需要一渠六河项目部先期启动黑臭水体构筑物敷设位置的拆迁工作，拆迁工程量本项目中不再列出。
3.2.3黑臭水体治理方案
为了治理黑臭水体，外源治理：
西护城河已经纳入到了一渠六河项目中，清水将通过东单寨闸引入黄河水，内源治理的漂浮物打捞、清淤疏浚、垃圾清理将通过景观河道开挖及相应岸线景观一并实施。
考虑到村庄布置分散，且河道两侧铺设截污管道排水无出路，在每个村庄根据排污量设置一台一体化污水处理设备，排污口沿线铺设DN300截污管道，污水统一收集后通过一体式污水处理设备处理后直接排入河道。
本次方案不考虑村庄内管道，设备位置可根据每个村庄情况自行安排。
一体化污水处理设备布置见下图所示，本次考虑在南官庄村、北官庄村、侯单寨村、东单寨村四个村庄共布置4座一体化污水处理设备。
一体化污水处理设备的规模按照表3-3选定。
原西护城河岸边部分污水管道位于河道开口范围线内需拆除，拆除现状DN500管长共计1000m，原河东岸现状截污管道（金耀璐-梁苑路、大梁路-滨河路）不影响施工时继续使用。
其余河道在改造后的岸边道路下新建截污管道DN500长4940米，由北向南就近接入金耀路、大梁路、滨河路污水管网。
（3）泵站提升改造
①增设一体化污水处理设备
考虑到河道沿线雨水泵
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