东光县污水管网及再生水处理工程项目可行性研究可研报告Word格式文档下载.docx
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目前城市供水主要由两部分组成，一是县自来水公司水厂供水，日供水量2万吨；
二是机关单位及村自备水源供水，日供水量约1.5万吨，总计日供水量为3.5万吨。
①分散自供水
县城主要的自备水源井共38眼，分散于城区内，自备井日供水量2005年约1.5万m3/d，其中工业用水与生活用水的比例约为2：
1。
随着经济发展及主要用水企业投产及规模的扩大，总用水量还会急剧增加。
东光县城主要的自备井供水大户见下表。
东光县城主要自备井供水大户一览表（2005）
单位
华煜化工
县化工公司
力科纺织
三友浆粕厂
一中
电力小区
井数
5
3
4
1
6
②自来水公司集中供水
自来水公司供水采用水源井直供，现有供水水源井共7眼，井深300-500米。
集中供水系统日供水量2万m3/d。
目前东光县供水存在如下问题：
①现供水量大大低于实际需水量，严重制约着县城建设和工业的发展。
②许多单位开采自备水源，超产滥采，管理混乱，严重影响地下水资源的合理开发和利用。
同时供水经济效益不高，浪费现象严重。
（2）排水现状
东光县现状排水体制为雨污合流制。
市区现有部分管径d300-800的雨污合流管道。
市区现状排水大致以跃进渠为界分为南、北两个排水区，工业和生活污水、雨水一起排入跃进渠，污染严重。
东光县目前绝大部分地区没有正规的排水系统，生活污水和工业废水都沿着自然地形和明沟排入河道，只有部分老城区稍好，有一些零散的排水管道及不规则的盖板排水明沟，合流制排水。
但由于缺乏统一规划，沟底坡度不能达到自净的最小流速，没有清泥设施，再加上不能按时清理，造成排水沟道壅塞，污水外流。
目前大多数工业废水均排入周围地表水系及环城湖，污水排入量远远超过了水体的自净能力，给东光县水环境造成严重的污染。
（3）水污染现状
由于东光县目前尚无完善的排水管道系统，除老城区有部分排污沟道外，无组织排放居多，生活污水和工业废水均未经处理直接排入到周围水系，使东光县内均不同程度的受到了污染。
①污水未经处理直接排入水体，造成了河流严重污染，影响了人民的生活环境。
②地下水是市区的重要水源，由于工业废水和废渣的不合理排放，使地下水受到不同程度的污染，水化学类型变得复杂，矿化度，总硬度升高局部地区受到氟化物、氰化物、酚、细菌等污染，地下水水质逐渐恶化。
③雨污合流制不利于污水集中处理。
④工业废水均未作处理而直接排放，危害严重。
1.2.1.2项目建设必要性
污水的大量排放，严重破坏了生态环境。
针对这个问题，东光县已投资建设日污水处理能力3万吨的污水处理厂一座及配套污水管网工程，目前正在紧张建设中。
但目前排水管网还不是十分完善，还不能充分发挥污水处理厂的作用。
随着城市经济建设和城市规模的不断发展，城市生产、生活用水量在不断上升，东光县城区现状工业与生活用水全部采自地下水，无再生水使用情况，现有地下水处于超采状态。
由于人口的增加，工业发展，缺水问题越来越严重。
但是由于经济的不断发展及人口的增长，地下水资源已无法保证供水安全。
随着几个用水量大的企业的扩产、投产，情况会变得更加严重。
因此在污水处理厂污水处理工程的基础上建设再生水处理工程，意义巨大。
本项目的建设必要性主要表现在以下几个方面：
（1）污水达标排放及再利用，减少污水对自然环境的污染，改善东光县乃至渤海湾及周边的生态环境，为今后城市乃至周边地区的发展奠定基础。
污水经过治理后，附近人民的生活环境质量将得到改善，有利于保护人民群众的身体健康和社会安定。
（2）污水处理厂再生水处理工程，利用污水厂上道工序产生的已经达到二级排放标准的废水，进行深度处理生产再生水（中水），作企业生产及市政杂用水使用。
目前已确定的主要用户为化肥厂、浆粕厂，均为当地用水大户。
通过水资源的重复利用，缓解了当前供水不足与水资源紧缺的矛盾，减少了对地下水的开采，节约了地下水资源，同时促进了当地工业项目的发展。
鉴于此，本项目主要服务区域为东光县县城，较大部分为已建成区，工程建成后能很快产生效益。
完善东光县排水系统和建设污水处理厂再生水工程是十分重要的、必要的，是当务之急，它的建成和顺利运行必将产生巨大的社会效益和环境效益。
1.2.2东光县城市概况及自然条件
1.2.2.1城市概况
（1）历史沿革及地理位置
东光县历史悠久。
县志记载，春秋时为兖州域，战国为赵、齐地，汉高祖四年（公元前201年），因此地原为东阳侯的封地，故取“东阳”之意，始置东光县，属渤海郡。
隋文帝时更名为观州。
全县辖区、隶属、建制几经变迁。
1961年恢复东光县建制至今。
隶属于沧州市管辖。
东光县城位于县域西部的东光镇，自唐代始为景州治所，明代后多为县治。
现属沧州市至今。
东光县位于华北平原冀东南部，地处黑龙港流域下游，沧州市域南部。
地理位置在北纬37°
44′～38°
02′，东经116°
28′～116°
53′之间。
县境东西宽36.5公里，南北长32.5公里，全县总面积730平方公里。
南距吴桥县，北与南皮县毗连，西与阜城县以南运河为界，西南与景县接壤，东隔漳卫新河与山东省宁津县相望。
北距沧州市政府所在地55公里，南距山东省德州市60公里，距省会石家庄180公里。
东光县地处环京津、环渤海两环经济圈内，位于河北省重点发展轴线～“津浦”发展轴线上。
地处水陆交通要冲，对外交通较为便利。
京沪铁路（北京～上海）和京福公路（北京～福州，即104国道）在县域西侧南北纵贯而过，省道千武路（知童～武邑）东西横贯县境与山东省相连，京沪高速公路（北京～上海）南北穿过县域，并在县城以东2公里处设有出入口。
（2）社会经济情况
东光县辖7镇2乡，共474个村。
其中7个建制镇为东光镇（东光县政府所在地）、连镇镇、找王镇、秦村镇、灯明寺镇、南霞口镇和大单镇；
2个乡为龙王李乡和于桥乡。
截止到2001年底，全县总人口343631人，其中农业人口306582人，非农业人口37049人。
2004年，全县国内生产总值达22.55亿元。
其中，第一产业4.81亿元，第二产业10.75亿元，第三产业6.99亿元。
按可比价计算，国内生产总值比上年增长8.1%。
其中第一产业比上年增长4.9%，第二产业比上年增长9.6%，第三产业比上年增长4.9%。
全县国有、国有控股及销售收入500万元以上的非国有工业企业完成产值4.4亿元,比上年增长13.3%。
1.2.2.2自然条件
（1）地形、地貌、地质、气象
东光县大地构造，属古代中后期抬升成陆地的华北地台。
地质结构位于中生代和近生代以来的新华夏系北东向断裂结构，属于华北沉降带中的黄骅凹陷区。
构造线走向东北，西以沧东大断裂与沧县隆起分开，东面为埕宁隆起区。
东光县位于一级地貌单元河北平原东南部，地处中部平原与滨海平原的过渡带。
漳卫新河、南运河分别从东西两侧南北穿过县域边缘，全县属冲击型平原。
境内地势平坦，倾斜缓慢，西南高东北低，高程14.5～9米，坡降在1/10000～1/12000。
其地貌主要有缓岗、洼地、二坡地、沙丘等组成。
东光县属温带半湿润大陆性季风气候。
总的气候特征为：
四季分明，光照充足，温度适中，雨热同期。
年降水分布不均，形成春旱、夏涝、秋吊的特点。
旱、涝、风、雹、连阴雨、寒潮等灾害性天气发生频繁。
降雨年际变化大，年内分配不均。
年均降雨量542.0毫米，年最大降雨量897.6毫米，年最小降雨量297.5毫米。
全年降雨主要集中在7月，占全年降雨量的67.9%。
年平均气温12.6℃，极端最高气温41.5℃（2002年），极端最低气温－23.9℃（1972年）。
平均无霜期210天，最长244天，最短192天，最大冻土深度为57厘米。
≥0℃的初日至终日间隔时间平均为274天，活动积温4778.9℃。
年平均日照2790小时，日照率63%。
平均风速2.9米/秒。
（2）水文及水文地质
东光县内河流属海河流域宣惠河水系,城区西靠南运河,东接宣惠河,南运河为一主干行洪河道,最大行洪能力3003/S。
宣惠河为一季节性排沥河道。
①地表水资源
本县多年平均年降水量559.7㎜，最大降水年降水量1068㎜，最小降水年降水量260㎜，年降水不均，雨量主要集中在7～8月份，占全年降水量的61%。
境内有漳卫新河、南运河两条行洪河道；
有宣惠河、沙河、龙王河、江沟河四条排涝河道。
以上河流无向城镇供水的能力。
②地下水资源
本县主要为海陆交互沉积平原，受地质构造、沉积环境及近代河流的影响，其砂层分布形态、岩性、厚度、富水性、水化学特征等均有差别，全县浅层地下水划分为三个水文地质区：
一区：
龙王河系，主要沿龙王河两侧分布，属浅层淡水丰富区，底板埋深20～40米左右，含水层岩性以粉细砂、粉砂为主，有少量细砂。
浅层淡水面积为219.295平方公里。
二区：
宣西水资源区，位于宣惠河西岸至南运河之间，浅层淡水比较发育，有良好的含水砂层，底板埋深10～30米，浅层淡水面积为140.685平方公里。
三区：
宣东水资源区，分布在宣惠河右岸及沙河、跃进渠左岸之间，该区土地贫瘠盐碱，浅层淡水面积为105.77平方公里。
按照《东光县水资源开发利用报告》，全县多年平均地表水资源总量为4417.96万立方米，可利用量为2208.98万立方米；
地下水资源总量7337.74万立方米，可利用量为4713.51万立方米。
70年代始，地下水位连年大幅下降，随着人口增长和经济发展，水资源供需矛盾日益突出。
1.2.3项目建设地点及建设内容
1.2.3.1项目建设地点
因本项目为污水处理工程的后续工序，污水处理厂建设时已预留了中水处理场地，本项目厂址确定为东光县污水处理厂东侧预留场地中。
东光县污水处理厂位于城区北部，宣惠河以西，跃进渠以北地区。
1.2.3.2污水处理情况简介
污水处理厂批复时间为2006年5月12日，批复内容为采用百乐克生化澄清一体化工艺建设一座日处理3万m3/d的污水处理厂，占地2.88公顷，铺设管网22.3km（DN300～DN1000）。
管网服务面积为8平方公里左右。
根据东光县城总体规划，确定东光县城近期人口（2010年）9.4万人，远期（2015年）11.6万人。
污水处理近期（2010年）建设规模按3万m3/d，远期（2015年）建设规模按3.5万m3/d。
污水处理厂近期建设规模为3万m3/d，近期占地28800m2。
远期建设用地待建设时再予以考虑。
污水处理采用格栅+旋流沉砂+百乐克生化澄清一体化的处理工艺对城市污水进行二级处理，处理后排水可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）二级标准。
污水处理厂现在土建工程已经完工，设备安装已近尾声，即将进入调试投产阶段。
1.2.3.3项目建设内容
（1）再生水用户及用水量的确定
原来计划安排的再生水用户有热电厂、浆粕厂和化肥厂，用水量分别为1.1万m3/d、0.4万m3/d和0.4万m3/d，因热电厂对回用用水水质要求较为严格，而浆粕厂和化肥厂由于生产工艺改进，使用再生水的范围扩大，使用再生水的水量也就增加了，现在的再生水用户以及用水量分别为浆粕厂1.2万m3/d、化肥厂0.6万m3/d。
同时以这两个工厂再生水供水系统为核心，形成履盖城区的两个再生水供水网络，其中一小部分再生水用于城区绿化、道路喷洒用水。
两个再生水供水网络可覆盖的城区绿化面积和道路面积分别约为20万m2和25万m2，根据《室外给水设计规范》（GB50013-2006）绿化用水量按2.5L/m2·
d，道路喷洒水量按2L/m2·
d，计算得城区绿化用水约为500m3，道路喷洒用水约为500m3；
根据《污水再生利用工程设计规范》（GB50335-2002），再生水处理站自用水量取平均日供水量的5%，约为950m3。
（2）再生水建设规模的确定
综上所述，根据污水处理厂现有污水处理能力及主要回用用途及用水量，再生水近期（2010年）处理能力确定为2万m3/d。
再生水远期建设规模待建设远期污水处理厂时一并考虑，远期时，热电厂是否还需要再生水则视远期时情况而定。
再生水远期建设用地与污水处理远期建设用地一并考虑。
（3）中水管网规模的确定
因为减少了热电厂这个再生水用户，考虑两个主要再生水用水点与再生水处理站的地理位置关系，建设两个覆盖城区的再生水供水网络。
中水管网总长度由13820m减少为9020m。
随着城区建设的发展，城市道路开通情况，在京沪铁路以东、宣惠河以西污水系统中新增几条污水管道，作为对污水处理厂原来配套污水管网的补充。
污水汇入主干管后进入污水处理厂，管网总长度11376m。
1.2.4处理程度
污水处理厂二级排水即为本再生水处理站深度处理的进水，污水处理厂二级排水可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）二级标准。
本项目深度处理后再生水主要用于化肥厂、浆粕厂生产循环冷却系统补充水，另有一小部分作为城区绿化、道路喷洒用水。
综合考虑不同回用用途对用水品质的要求，设计出水水质标准要求如下：
再生水处理设计进出水水质
序号
项目
进水水质
（GB18918-2002
二级排放标准）
出水水质
COD
mg/L
100
≤40
2
BOD5
≤30
≤5
SS
氨氮
≤25
≤10
总磷（以P计）
≤2
≤1
浊度
NTU
7
总硬度（以CaCO3计）
≤450
8
总碱度（以CaCO3计）
≤350
9
pH
6～9
6.5～8.5
10
总大肠菌群
个/L
1.2.5处理工艺方案的比选与论证
1.2.5.1处理工艺方案的选择
（1）工艺选择的原则
工艺方案的选择对于再生水处理站的建设、确保处理站的处理效果和降低运行费用发挥着最为重要的作用，因此需要结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际条件和要求，选择技术可行经济合理的处理工艺技术，经全面技术经济分析后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。
在再生水处理站的总体工艺方案确定中，遵循以下原则：
①技术成熟可靠，处理效果稳定，保证长期连续运行，出水水质稳定达标，满足各厂生产安全性要求。
②基建投资合理，运行费用低，运转方式灵活，以尽可能小的投入取得尽可能大的收益。
③运行管理方便，并可根据进水水质波动情况调整运行方式和参数，最大限度地发挥处理构筑物的处理能力。
④便于实现工艺过程的自控，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。
⑤适合当地的地域特点及技术经济条件。
⑥所选工艺应最大程度地减少对周围环境的不良影响（气味、噪声、气雾等）。
（2）再生水处理工艺方案的论证
根据国内外多年的研究成果，中水工程的水处理方法按其作用原理不同可分为多种类型，有生物法、物理化学法和物理处理法。
其中SBR工艺和曝气生物过滤工艺是常用的比较成熟的处理工艺，现做简要介绍以从中优选对比方案。
①曝气生物过滤工艺
曝气生物过滤工艺主要的处理单元是曝气生物滤池，也叫淹没式曝气生物滤池，属推流式生物膜工艺之一。
曝气生物过滤工艺是一生物过滤池内设特制的微生物附着生长必须的颗粒性滤料。
为达到氧化有机物和进一步脱氮除磷的目的，滤池需进行曝气。
曝气生物过滤工艺布置十分紧凑、占地面积比常规的处理工艺减少许多。
其优点还突出体现在：
对污水中的悬浮物、浊度、细菌和病毒去除率高、可使反应池维持在高浓度活性污泥状态下运行、污泥龄长、污泥产生量小、缩小了反应池体积、运行管理简单等。
②序批式膜生物反应器
序批式膜生物反应工艺是采用SBR工艺和膜生物反应器相结合的处理工艺。
SBR工艺是根据早期充放式间歇活性污泥法开发的集有机污染物的生物降解和脱氮除磷于一体的处理工艺。
膜生物反应器（membranebioreactor）工艺是高效膜分离技术与生物处理技术组合而成的废水生物处理新工艺，是一种高效的水净化再生技术。
1.2.5.2比选方案的工艺介绍
（1）曝气生物过滤工艺
曝气生物过滤工艺主要的处理构筑物是曝气生物滤池，属推流式生物膜工艺之一。
国外从20世纪初开始进行研究，于80年代未基本成型，后不断改进，并开发出多种形式。
在开发过程中，充分借鉴了污水深度处理接触氧化法和给水接触过滤池的设计思路，集曝气、高滤速、截留悬浮物、定期反冲洗等特点于一体。
曝气生物滤池最初开发即主要应用在污水的深度处理中。
其工艺原理主要是：
在滤池中装填一定量粒径较小的粒状滤料，滤料表面附着生长着生物膜，滤池内部曝气，污水流经时，利用滤料上高浓度生物膜的强氧化降解能力对污水进行快速净化，完成生物氧化降解过程；
运行一定时间后，因水头损失的增加，需对滤池进行反冲洗，以释放截留的悬浮物并更新生物膜，开始进行反冲洗过程。
一般来说，曝气生物滤池具有以下特征：
①用粒状填料作为生物载体，如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等；
②区别于一般生物滤池及生物滤塔，处理过程中用体内曝气方式供氧；
③高水力负荷、高容积负荷及高的生物膜活性；
④具有生物氧化降解和截留SS的双重功能，用作污水生物处理单元之后不需再设沉淀池；
⑤需定期进行反冲洗，清洗滤池中截留的SS，同时更新生物膜。
根据污水和空气的流向不同，可将其分为同向流曝气生物滤池和逆向流生物滤池。
其采用的滤料的密度可以略小于1，也可以略大于1，从而相应的反冲洗方式也会有所不同。
曝气生物滤池具有以下主要优点：
①占地面积省，基建投资省。
②出水水质优。
经过曝气生物滤池硝化段处理后，只要工艺参数合理，其出水中各项指标可达到以下标准：
SS<
10mg/L，COD<
40mg/L，BOD5<
5mg/L，NH3-N<
2mg/L。
③氧传输效率很高，曝气量小，供氧动力消耗低。
作为深度处理工艺时，气水比一般2~4。
④抗冲击负荷能力强，耐低温。
正常负荷的2~3倍短期运行，对出水的水质影响很小。
一旦挂膜成功，可在6~10℃的低温下连续运行，非常适宜在北方地区应用。
⑤易挂膜，启动快。
⑥曝气生物滤池采用模块化结构，便于分期工程的二期工程的施工，也便于工程的改建扩建。
（2）序批式膜生物反应器工艺
SBR也称序批式反应器，由美国RL.Irvine等人提出，是根据早期充放式间歇活性污泥法开发的集有机污染物的生物降解和脱氮除磷于一体的反应器。
与普通活性污泥法不同之处在于SBR法的运行工况为间歇操作，由进水、反应、沉淀、排水、闲置5道工序构成一运行周期。
进水工序是SBR反应池接纳废水的过程；
反应工序是运行周期的主要工序，在SBR反应池处于最大水位时进行鼓风曝气或搅拌，在好氧条件下，微生物有效地降解废水中的有机物，在反应工序的后期，反应池中溶解氧浓度较高，而有机物基质已下降到较低浓度，有利于氨氮完成生物硝化过程，即亚硝酸菌（Nitrosomonas）首先将废水中的氨态氮转化为亚硝酸盐，再由硝酸菌（Nitrobacter）进一步氧化为硝酸盐。
沉淀工序是曝气停止后，活性污泥在完全静置的情况下进行有效地沉降分离；
排水工序是将澄清后的上清液引出SBR反应池，使SBR反应池恢复到处理周期开始的最低水位；
闲置工序也称空载排泥工序，是在留下适量活性污泥混合液作为下周期运行的前提下，将过剩污泥排出池外。
沉淀、排水、闲置及进水工序的兼性或厌氧条件，有利于反硝化细菌以有机物为碳源，以硝酸盐作为受氢体进行无氧呼吸将硝酸盐氮还原成N2。
SBR工艺具有较高的生物持有量和生物活性，耐冲击负荷，有机物去除率高。
间歇式运行具有调节和缓和冲击负荷的作用，保证了SBR系统的稳定运行。
能有效地防止污泥膨胀，脱氮效果好。
工艺简单，节省投资及运行费用；
且自动化程度较高，易于操作管理。
采用膜分离系统代替普通活性污泥法中的二沉池，进行固液分离，有效的达到了泥水分离的目的。
应用膜生物反应器工艺处理生活污水，其优点突出体现在：
对生活污水中的悬浮物、浊度、细菌和病毒去除率高、可使反应器维持在高浓度活性污泥状态下运行、污泥龄长、污泥产生量小、缩小了反应器体积、运行管理简单等。
序批式膜生物处理工艺有以下特点：
流程简单、结构紧凑，与生化处理传统工艺相比占地面积减少，运行费用较低。
但该工艺也存在一些问题和缺点，主要表现在：
1）反应器的进水、排水等是按一定的时间来进行的，故增加了人工操作的困难性，只能采用自动化控制，因此对设备仪表的自动化要求较；
2）该工艺设备种类较多，管理维护不方便。
3）设备的闲置率高，不能充分利用，投资费用高。
1.2.5.3方案比选及推荐方案的确定
（1）曝气生物过滤处理工艺流程
（2）序批式膜生物反应工艺流程
（3）方案的主要工艺参数、性能比较
曝气生物过滤处理工艺与序批式膜生物反应器工艺的建构筑物、设备及工艺优缺点的比较如下。
曝气生物过滤处理工艺主要建构筑物一览表
名称
规格（m）
数量
备注
吸水池
8.0×
5.0×
4.6
座
钢筋混凝土结构
曝气生物滤池
14×
20×
6.6
混凝反应池
13.2×
6.6×
5.3
机械搅拌澄清池
Φ14.3×
6.0
砂滤池
10×
3.6
污泥池
6×
6.3
反冲洗排水池
5×
回用水池
加药消毒间
12×
4.5
框架结构
风机房
5.4×
4.2
砖混结构
11
综合泵房
15×
12
变配电室
18×
9×
序批式膜生物处理工艺主要建构筑物一览表
序批式膜生物反应器
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