农业高新技术产业示范区污水生态处理工程项目可行性建议书Word文档格式.docx

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农业高新技术产业示范区污水生态处理工程项目可行性建农业高新技术产业示范区污水生态处理工程项目可行性建议书议书农业高新技术产业示范区污水生态处理工程项目可行性建议书第一章总论111项目概况112项目背景113编制依据与标准314编制原则范围及目的515示范区所在地杨庄镇概况7第二章项目建设必要性921项目所在地杨庄镇环境现状922项目建设的必要性10第三章污水量预测和建设规模1331规划年限与服务范围1332污水量预测与规模的确定1433污水水质预测18第四章污水生态处理系统厂址选择2041厂址选择原则2042厂址确定20第五章污水污泥处理方案论证2351污水中污染物的去除机理2352工艺选择与确定2553方案确定3854项目建设的可行性38第六章构筑物选型方案4161工艺流程框图4162构筑物选型方案4263植物工程46第七章推荐方案工程设计5171工程规模及设计内容5172总体布局51第八章方案实施5481本工程施工重点难点分析与对策5482施工方案与技术措施5683文明施工及环境措施6584环保措施6785施工工期69第九章节约能源7091设计依据7092节能节水措施70第十章组织机构与劳动定员73101组织机构73102工作制度73103劳动定员73第十一章劳动安全职业健康及消防74111劳动安全保护职业健康74112消防及安全75第十二章投资估算与资金筹措77121投资估算77第十三章效益评价79131生态效益79132社会效益79133经济效益80第一章总论11项目概况项目名称:

@#@省级农业高新技术产业示范区污水生态处理工程主管单位市莱城区环保局建设地点农业高新技术产业示范区建设规模15万m3d建设期限1年工程总投资本项目总投资为5600万元资金来源一是拟申请国家专项资金二是由地方财政配套12项目背景姜蒜产业区地处西部平原辖杨庄镇寨里镇羊里镇大王庄镇总面积366平方公里是一产业特色鲜明的经济板块农业高新技术产业示范区规划确定以杨庄初具规模的农产品加工园区为基础建设10平方公里精深加工区重点引进规模大科技含量高外向度高的精深加工项目提升加工区的档次和水平总体规划确定的主要建设用地包括25万人的生活区10平方公里的精深加工区和5平方公里的的加工项目储备区在农业高新技术产业示范区杨庄精深加工区总体规划建设用地范围为北至财源路西至谭庄路南至镇海路东至汶汇路总用地859平方公里目前具有较好的生态资源环境但是伴随小城镇大发展的往往是重污染坏环境未来杨庄镇应当突出可持续发展战略体现城镇的生态特色步入城镇社会经济和环境协调发展的新领域不再走先污染后治理的老路子主要的解决措施为加快污水集中处理系统建设完善镇区污水处理系统加强工业废水的污染控制和管理大力开展废水资源化水污染主要以工业废水与生活污水为主应对其进行总量控制工业企业废水处理率规划达100流域内所有企业排放的污水达到国家规定的排放标准清除季节河流域的垃圾柴草牲畜粪便及其它废弃物疏浚河道整改河床及护坡保证水体清洁环境优美农业高新技术产业示范区正在建设之中建成后内所有的污水通过污水处理收集进入小区污水处理设施处理之后的水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002中标准处理后的中水进入蓄水池通过中水管网用于灌溉绿化洗车水冲式公厕地处泰山东麓市西部平原辛铁路泰莱公路泰薛公路枣徐公路汶河距20公里距省会济南90公里21项目所在地杨庄镇环境现状杨庄镇目前具有较好的生态资源环境但是伴随杨庄镇的发展水污染的现象已经不容忽视为了使杨庄镇实现可持续发展成为生态特色镇并使城镇社会经济和环境协调发展不再走先污染后治理的老路子在示范区建设的同时建设配套的污水处理设施非常必要的2010年12月受市莱城区环保局委托本公司承担农业高新技术产业示范区污水生态处理工程项目可行性研究报告编制为了更深入的了解实际情况我们对杨庄镇的水污染现状进行了调研经调研分析认为杨庄镇水质污染的主要原因有以下几点1由于经济发展原因现状没有排水管网系统污水就近排入河道河道已受到一定污染大大影响了环境质量和城镇风貌2全镇没有污水处理设施生活污水全部直接排放造成环境的恶化3企业的生产废水在简单处理甚至没有经过处理的情况下直接排入附近河沟造成水环境的污染4居民在路边或田地任意倾倒垃圾在雨天时产生大量的渗滤液造成农田污染和地下水污染22项目建设的必要性随着农业高新技术产业示范区的建设根据杨庄镇总体规划2010-2030示范区在近期基础上向东向北向南发展形成东至汶汇路西至康通路南至文化东路北至双龙路占地面积约规模更大的姜蒜加工区其面积控制在33平方公里提升示范区的技术含量力争从劳动密集型向技术密集型转变从粗放型向集约型经济转变31规划年限与服务范围一规划年限在国家山东省整体发展背景下市今后若干年经济和城市必然继续快速发展城市环境景观生态等不断面临日益增强的发展压力规划从构建社会主义和谐社会的高度通过城市发展引导用地布局优化等手段协调城市发展与环境保护之间的矛盾充分利用杨庄镇现有的自然资源在杨庄镇示范区建设高标准景观系统提升示范区环境质量与品位确定本次规划的期限近期20102015年远期20152030年二服务范围本项目的服务范围为农业高新技术产业示范区具体位置在镇梅路以北汶汇路以西的区域32污水量预测与规模的确定com农业高新技术产业示范区企业介绍经过多年发展该示范区共有工业仓储企业55家根据国民经济行业分类GBT4754-2002这些企业共涉及12个行业门类对各行业门类进行归纳共有18家企业为农副食品加工业占总数的32共有17家企业为食品制造业占总数的30共有8家企业为机械及器材制造业占总数的14其他工业企业涉及商务服务业工艺品及其他制造业造纸业塑料制品业金属制造业木材加工制造业等9个行业门类根据目前的企业产品类型分析全镇已经逐步形成了农副食品加工业食品制造机械及器材制造业等主导产业这些主导产业使特色资源得到了有效开发表3-1示范区主要工业企业和仓储企业一览表序号企业名称职工人数人年产值万元占地面积亩产品行业类型1聚福食品有限公司6080028食品制造业2都得利农副产品有限公司1530010农副食品加工业3魏氏商贸有限公司2040013商务服务业4聚源食品有限公司1220055食品制造业5鑫益食品有限公司152306食品制造业6东盛农产品有限公司1830010农副食品加工业7荣山农产品有限公司3212007农副食品加工业8汇河冷藏有限公司214008农副食品加工业9裕兴食品有限公司162608食品制造业10鑫汇源电源材料有限公司4560012机械及器材制造业11鲁蒙食品有限公司2610006食品制造业12祥盛农产品有限公司503806农副食品加工业13远东微粉有限公司3860013食品制造业14市鑫顺农产品有限公司283206农副食品加工业15宏鑫冷藏有限公司321807农副食品加工业16聚盛恒农产品加工厂282206农副食品加工业17山东省万兴食品有限公司1782800010食品制造业18侯援冷藏厂201007农副食品加工业19民发果蔬有限公司264004农副食品加工业20众信农产品有限公司323805农副食品加工业21亿利发食品有限公司151506食品制造业22银山食品有限公司182603食品制造业23鑫昌冷藏有限公司313608农副食品加工业24瑞源农产品有限公司263106农副食品加工业25恒源电线电缆厂7642010机械及器材制造业26东井食品5001000015食品制造业27汶源食品60110010食品制造业28恒乐纸业10070012造纸业29远洋食品12080012食品制造业30鲁宝加工厂15014008机械及器材制造业31市风机厂6470020机械及器材制造业32祥峰铸造5010009机械及器材制造业33阀门厂12048020机械及器材制造业34锅炉厂10039016机械及器材制造业35汽缸厂10848012机械及器材制造业36鲁香盐业有限公司-食品制造业37盛世源农产品有限公司-农副食品加工业38金玉磨料有限公司-工艺品及其他制造业39东兴塑料厂-塑料制品业40环宇门业-金属制造业41鲁邦国际贸易有限公司-商务服务业42海源农产品有限公司-农副食品加工业43源盛家具厂-家具制造业44鲁进食品有有限公司-食品制造业45酱菜厂-食品制造业46金庆无土蜂窝煤厂-非金属矿物制品业47新进竹竿厂-木材加工及木竹藤棕草制造业48杨庄镇工艺品厂-工艺品及其他制造业49安王锅炉制造有限公司-金属制造业50鑫顺农产品有限公司-农副食品加工业51富强食品加工有限公司-食品制造业52来福冷鲜保鲜厂-农副食品加工业53大鑫农产品有限公司-食品制造业54六和集团3000万只鸡屠宰55金利来农产品有限公司-农副食品加工业com污水量预测近期污水厂污水的来源主要是示范区的三家排水大户企业的生产废水以及示范区的生活污水三家企业分别为万兴果菜雪野啤酒六和屠宰厂根据三家企业的环评报告和企业的工作人数综合考虑示范区近期与远期规划进行计算确定该示范区处理污水量为15万吨天com污水处理厂规模确定根据以上污水量预测按照近远期规划农业高新技术产业示范区人工湿地水质净化厂规模为15万吨天33污水水质预测com质一污水性质本工程污水处理厂主要接纳万兴果菜雪野啤酒六和屠宰厂以及示范区的部分生活污水三个企业都为食品加工企业废水水质有一定的相似性水质主要以有机物为主可生化性强同时含有一定的氮磷物质二本污水处理厂设计进水水质的确定根据万兴果菜雪野啤酒六和屠宰厂实际情况以及参照国内同类企业的运行水质参数确定杨庄示范区人工湿地水质净化厂的设计进水水质表3-2污水处理厂设计进水水质表项目CODcrmglBOD5mglSSmglTNmglNH3-NmglTPmgl数值28012016032252com污水处理厂尾水水质一尾水排放水体的选择杨庄示范区人工湿地水质净化厂处理后的达标水经表流湿地排入赢汶河二污水处理厂尾水水质确定尾水排入赢汶河为类水体因此根据城镇污水处理厂污染物排放标准GB1819-2002确定处理程度为一级标准中的A标准出水水质指标见下表表3-3污水处理厂出水水质表项目CODcrmglBOD5mglSSmglPHNH3-NmglTNmglTPmgl数值5010106-9581505表3-4污水处理后主要污染物去除率表CODcrmglBOD5mglSSmglNH3-NmglTNmglTPmgl进水25012516025322出水501010581505去除率8092938805375第四章污水生态处理系统厂址选择41厂址选择原则污水生态处理厂厂址的选择在新建污水处理厂工程中是一个重要的环节与总体规划排水系统走向布置处理后污水的出路都有着密切的关系因此在厂址选择时满足如下原则并应根据下列因素综合确定1符合杨庄镇总体规划并综合考虑杨庄镇建设现状在满足基本功能需要的同时适当考虑未来发展2尽量使规划区域内的污水均能自流流入污水生态处理系统3选择在城镇水体的下游4有良好的工程地质条件5拆迁征地少尽量少占用农田并且有一定的卫生防护距离6排放水体有足够的环境容量便于污水污泥的排放和利用7厂区地形标高满足防洪排涝的要求有良好的排水条件8交通便利有良好的运输和供水供电通讯条件42厂址确定综合考虑以上因素结合杨庄镇总体规划厂示范区规划经实地勘测有两个地点可作为生态污水厂的址根据现状地形情况本可研推荐厂址二作为该项目建设地点第五章污水污泥处理方案论证51污水中污染物的去除机理由于城市污水处理厂的建设和运行不但耗资巨大而且受多种因素的制约和影响其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和降低费用最为关键因此有必要根据确定的标准和原则从整体优化的观念出发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切实可行且经济合理的处理工艺城市污水主要的污染物有三类第一类为悬浮物SS第二类为有机污染物CODcr及BOD5第三类为无机营养盐N和P在常规的二级活性污泥法中不同的污染物是以不同的方式去除的去除机理及办法主要为1SS的去除污水中SS粒径一般大于1m在生活中的SS来自人类生活活动中的排泄物和洗涤渣工业废水中的SS来自生产过程中随污水带出的颗粒污水中悬浮物的浓度不仅影响出水的SS能否达标而且涉及BODCOD等这是因为组成出水悬浮物主要是活性污泥絮体所以控制污水处理厂出水的SS指标是最基本的也是很重要的环节污水中的SS主要靠沉淀作用小直径的有机颗粒靠生物降解作用去除为了尽量去除水中的悬浮物在工程中常用的措施有选用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能采用较小的二次沉淀表面负荷采用较低的出水堰负荷充分利用活性污泥悬浮层的吸附作用等2BOD5的去除污水中BOD5的去除主要是靠微生物的吸附与代谢作用然后对吸附代谢物进行分离来完成在活性污泥与污水接触初期会出现很高的BOD5的去除率这是由于污水中有机颗粒和胶体被吸附在微生物表面从而被去除所至但是这种吸附作用仅对污水中悬浮物和胶体起作用对溶解性有机物需靠微生物的代谢来完成活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中一部分有机物合成新的细胞将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量其最终产物是CO2和H2O等稳定物质这也是污水中BOD5的降解过程由于微生物好氧代谢作用对污水中溶解性和非溶解性有机物都起作用并且代谢产物是无害的稳定物质因此处理后污水的残余BOD5浓度很低3COD的去除污水中COD去除原理与BOD5的基本相同但COD去除率取决于原污水的可生化性它与城市污水的组成有关4N的去除氮是蛋白质不可缺少的组成部分因此广泛存在于城市污水中氮主要以NH3-N及有机氮形态存在硝酸盐氮NOx-N包括NO3-N和NO2-N几乎为零生物脱氮是利用自然界氮的循环原理采用人工方法予以控制首先污水中有机氮在好氧的条件下转成氨氮而后在硝化菌作用下变成硝酸盐氮随后在缺氧条件下由于反硝化菌的作用并有外加碳源提供能量使硝酸盐氮变成氮气逸出整个生物脱氮过程就是氮的氧化还原反应52工艺选择与确定根据污水处理程度的要求预处理可以选择一级处理强化一级处理和二级处理等适宜工艺本项目出水水质要求较高采用常规活性污泥法生物膜法很难满足标准要求因此预处理工艺将AO法与生物接触氧化法相结合设置缺氧池与好氧池并在好氧池中配以高效填料这样既能发挥AO法脱氮除磷效率高的优势又可利用生物接触氧化法有机处理负荷高耐冲击负荷不产生污泥膨胀设施体积小污泥产生量少运行稳定可靠管理方便的优点人工湿地是在土地处理稳定塘生物滤池等污水处理技术基础上发展起来的一种人工构建并控制的主要利用天然净化能力的污水处理技术它利用了微生物湿生植物动物等一系列生物的代谢活动综合了物理的化学的生物的复杂过程使污水中污染成分得以降解无害化或转化为可利用的物质人工湿地污水处理技术是20世纪七八十年代发展起来的一种污水生态处理技术它能有效地处理多种多样的废水如生活污水工业废水垃圾渗滤液地面径流雨水合流制下水道暴雨溢流水等据调查统计在欧洲与北美已有上万座处理城市污水和多种工业废水的湿地系统在稳定运行污水处理人工湿地在世界其它地区应用的数目也在迅速增加com地净化污水机理1介质作用介质填料是人工湿地的重要组成部分对于净化污水中的污染物特别是磷污染物有着重要的作用选择合适的人工湿地介质材料是构建人工湿地提高人工湿地净化能力的关键措施溶质吸附量的大小和溶质与溶剂之间以及溶质与吸附剂固体之间的相对亲和力大小有关固一液吸附同样存在物理吸附和化学吸附因此固体自溶液中吸附的吸附量不仅与吸附剂的表面条件吸附物的功能团溶剂种类的不同以及温度溶液浓度等因素有关还与吸附剂的活化条件和含水程度有关由于固体在溶液中的吸附溶质和溶剂都会被吸附所以测定吸附前后溶质的浓度差从而计算单位固体溶质的吸附量得到的只能是表观吸附量作出的吸附等温线也是表观的常称为复合等温线在溶质浓度或溶剂吸附的少时可以为溶质的表观吸附量与其真实吸附量大致上是相等的溶质的吸附量G可以表示为GVC0-Cm式中以C0和C分别代表吸附前后的浓度mgLv是溶液的体积Lm是吸附剂重量mg常见的吸附等温线有三种即朗缪尔ungmnir公式BET公式和费兰德利希Freundich经验公式朗缪尔langmuir公式在达到平衡的过程中固体表面n个吸附部位逐渐被水分子或被吸附的物质颗粒所占据但其是一个吸附和脱落的可逆过程在达到平衡时固体表面的所有吸附部位都被占据其中G为吸附容量a为常数b为最大理论吸附量C为平衡浓度BET公式当吸附质的温度接近正常沸点时往往发生多分子层吸附所谓多分子层吸附就是除了吸附剂表面接触的第一层外还有相继各层的吸附在实际应用中遇到很多都是多分子的吸附布龙瑙尔一埃梅特一特勒Brunauer-Emmett-Teller三人提出了多分子层理论的公式简称为BET公式理论基础是兰缪尔理论改进之处是认为表面己经吸附了一层分子之后由于被吸附气体本身的范德华力还可以继续发生多分子层的吸附当吸附达到平衡时气体的吸附量V等于各层吸附量的总和可以证明在等温下有如下关系上述称为BET多分子层吸附等温式由于其中包括两个常数c和Vm所以又叫做BET二常数公式式中V代表在平衡压力p时的吸附量Vm代表在固体表面上铺满单分子层时所需气体的体积ps为试验温度下气体的饱和蒸气压C是与吸附热有关的常数Freundlich公式设固体和纯溶剂的界面自由能是Y0界面上铺满单分子层溶质以后的界面自由能是Ym于是界面为溶质分子覆盖的分数为时的界面自由能Y为因GG0故得Gibbs公式是对于稀溶液可知S是固体的比表面积综合上述三式可得积分上式即得式中K是常数令即得Freundich公式的常见形式GKC1n上式可改写成此为Freundlich公式的常用形式lgG与lgK成直线关系其斜率和截距分别K和nK越大说明当出水浓度一定时吸附容量越大n值越大说明其吸附容量的增加速度较大K和n都小说明其对污染物的吸附性能最差一般1com易于进行大于2时吸附难于进行2植物的潜在作用是否种有植物通常作为湿地判定的特征之一也就是说植物是湿地不可或缺的组成部分Brix1997人工湿地中的植物像其它所有光合自氧的有机体一样能利用太阳能从空气中吸收无机物合成有机物为异样生物提供能量同时其还具有分解和转化有机物及其它物质的能力另外湿地植物使湿地床表面更加稳固并提供了良好的物理过滤条件它使垂直流通系统不受阻碍防止冬季湿地表面冻结并为微生物生长提供了巨大的表面支撑还可以通过光合作用和根系的渗透作用将氧传输到根圈基质籍国东2004在垂直潜流人工湿地系统中植物的作用参见表51在垂直潜流人工湿地净化污水过程中植物潜在的主要作用可以归纳为四个方面直接吸收利用污水中可利用态的营养物质吸附和富集重金属和有毒有害物质为微生物吸附生长提供更大的表面积为根区好氧微生物输送氧气增强和维持基质的水力传输性能污染物的吸收利用富集氮磷是植物生长的必需元素废水中的无机氮包括氨氮和硝氮及无机磷变植物的组成部分在吸收同化作用下均可以被人工湿地中的植物吸收合成植物蛋白质最后通过植物的收割形式从人工湿地的废水中去除表5-1植物在垂直潜流人工湿地中的作用序号基质表面以上植物组织基质表面以下植物组织1光合作用稳固基质床表面2形成小气候防止堵塞3冬季保温释放氧气4减小风速形成氧化膜5除臭为微生物吸附生长提供表面积6存贮营养物吸收营养物质7美化景观分泌多种有机复合物植物不能利用空气中的氮气仅能吸收化合态的氮植物可以吸收氨基酸天冬酞胺和尿素等有机氮化物但是植物的氮源主要是无机氮化物而无机氮化物中又以氨盐和硝酸盐为主植物吸收氨盐后即可直接利用它去合成氨基酸而吸收硝酸盐后则必须经过代谢还原metabolicreduction才能利用因为蛋白质的氮呈高度还原状态而硝酸盐的氮却呈高度氧化态基质中的磷酸盐HPO42-被植物吸收以后少数仍以离子状态存在于体内大多数同化成有机物如磷酸糖磷脂和核普酸等同化部位不限根和地上部位都一样在线粒体中磷酸盐通过氧化磷酸化使NADH氧化为ATP在叶绿体中光合磷酸化也可形成ATP植物还能吸附富集一些有毒有害物质如重金属PbcdHgAsCaCrNiFeMnzn等其吸收积累能力为沉水植物漂浮植物挺水植物不同部分浓缩作用也有所不同一般为根茎叶各器官的累计系数随污水浓度的上升而下降微生物附着及强化作用湿地中植物的发达的根系为微生物提供了大量繁殖栖息的场所同时植物根际也对微生物的活性有促进作用和根际化学因素对微生物产生影响20世纪初德国微生物学家Hiltner提出根际的概念即土壤与根接触的微区域是一个植物根与土壤微生物之间的独特动力学相互作用带植物根圈为微生物提供了特殊的栖息环境是土壤微生物大量聚集繁殖的场所20世纪60年代中期德国的DLKickuth提出了根区法RZM其中之一就是利用根系微生物和土壤之间的相互作用去除污染物试验证明孙铁绗2001植物根际微生物数量要远比非根际微生物数量多根区输氧作用人工湿地中植物能将光合作用产生的氧气通过气道输送至根区在植物根区的还原态介质中形成氧化态的微环境Annstrong1978这种输氧作用的过程主要是热渗透由于冷的种系与暖和的内部叶片之间的温度不同热渗透导致气体分子通过气孔进入新生树叶其气孔比老叶片的要小叶片更加温暖的内部导致气体因布朗运动而扩散此限制了通过叶片气孔返回的可能性叶片内形成的超压用于弥补植物中的气体传输组织这样气体分子通过植物直接传输到最深的根茎植物系统补偿的压力最终由通过根部和有更大气孔的老叶片释放的气体而获得这种根区有氧区域和缺氧区域的共同存在微根区的好氧兼性和厌氧微生物提供了各自适宜的小生境使不同的微生物各得其所发挥相辅相成的作用由于挺水植物的输氧作用形成了氧化态的根区有植物湿地底质中氧化一还原电位明显高于无植物区域底质间隙水中的总铁总锰含量下降Dunbabin1988改善水力传输性能在潜流型人工湿地中基床中的水流一般是通过由活的或死的根和根区形成的沟道及基质间孔隙流动当根和根区生长时他们疏松了基质当根和根区死亡腐烂后留下一些孔或沟大孔被认为在一定程度上增加和稳定了土壤的水力传导性Stottmeisteretal2003据报道即使较为板结的土壤在25年之内经过植物根系的穿透