强烈推荐乌鲁木齐市城东污水再生利用工程项目可行性研究报告Word文档格式.docx

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结构

杨锡武

赵萍

注册一级结构师

樊锦仁

电气

谢佳奇

陈海洲

注册电气工程师

自控

马建文

尚群勇

暖通

陈欣玲

王国斌

注册暖通工程师

陈亮

概算

贾长霞

注册造价工程师

陈海燕

其他设计人员：

中国市政工程西北设计研究院有限公司

2007年12月

前言

水资源是十分重要又很特殊的自然资源，是人类赖以生存的基本物质和人类社会可持续发展的限制因素。

中国属水资源贫乏的发展中国家，人均占有水资源量仅为2400～2500m3a，为世界人均占有水量的四分之一，已被联合国列为13个水资源贫乏国家之一。

目前我国约有60%的城市供水不足，北方地区尤为严重。

乌鲁木齐市位于内陆干旱地区，是全国重点的缺水城市之一。

平均年地表水资源量10.2亿m3，地下水总补给资源量4.3115亿m3，其中天然补给量0.3417亿m3，转化补给量3.9698亿m3，合计水资源总量10.54亿m3，人均占有水资源量为490.1m3a，远远低于全国的平均值。

国际上认为水资源紧张限度为：

人均年水资源量低于1000m3。

随着城市社会、经济的快速发展，人口的快速增加，城市规模的扩大将日趋显现，同时水资源供求矛盾将更加突出。

所以实现城市污水再生利用具有重要的战略意义。

乌市北东部分别建有河东、七道湾两座污水处理厂，目前处理能力约23万m3d，远期可达47万m3d。

目前处理后的水直接排放下游，不能发挥工程效益，如将其再生处理后回用，则可节约大量的水资源，符合国家节能减排的产业政策。

乌鲁木齐东部正在开发建设的水磨沟工业园区内绿化及部分企业生产用水、新疆苇湖梁发电厂三期扩建（2×

300MW）热电联产项目将需要大量的水资源。

建设单位根据本地区水资源贫乏的实际情况，提出采用城市污水处理厂的出水作为城市绿化、部分企业生产用水水源的设想，并委托中国市政工程西北设计研究院有限公司编制本项目污水再生利用工程的可行性研究报告。

设计单位通过多次现场踏勘，广泛收集了城市污水处理厂的建设及运行资料，通过科学的分析、研究，提出了本可行性研究报告。

在报告编制过程中得到了市水务局、市规划局、河东创威水务有限公司、七道湾污水处理厂的指导与支持，在此表示衷心的感谢！

2007年12月4日，新疆自治区发改委组织有关专家及相关部门对本项目可行性研究报告进行了评审。

根据评审意见，对以下内容进行了修改补充：

（1）补充本工程与城市污水再生利用工程专项规划的关系；

（2）补充本工程与二道沟水库输水管道工程的关系；

（3）补充城市杂用水水指标准；

（4）重新核算了输水管道管径；

（5）补充修改投资估算书。

项目概况-1-

第一章概述-3-

1.1编制依据-3-

1.2采用的主要标准规范-4-

1.3编制范围-5-

第二章城市概况-6-

2.1城市概况-6-

2.2气象条件-7-

2.3工程建设区工程地质描述-8-

2.4城市供排水现状-12-

2.5城市污水再生利用现状-18-

2.6城市污水再生利用规划-20-

第三章城市水资源概况-21-

3.1地表水资源量-21-

3.2地下水资源量-22-

3.3乌鲁木齐河水资源量平衡-24-

3.4乌拉泊水库城市用水状况-25-

第四章城市污水再生利用的必要性-26-

第五章工程总体方案论证-27-

5.1设计规模-27-

5.2水源选择-28-

5.3厂址方案选择-29-

5.4河东污水厂取水口的选择-29-

5.5输水方案的选择-30-

5.6输水管道管材比选-30-

5.7给水管材经济比较-31-

第六章水处理方案论证-32-

6.1水源水质及处理标准-32-

6.2采用的处理工艺-37-

6.3消毒工艺比选-37-

6.4水处理工艺选择-38-

第七章输水工程方案设计-46-

7.1取水控制井工艺设计-46-

7.2加压泵站工艺设计-46-

7.3输水管道工艺设计-47-

第八章再生水处理厂工程方案设计-49-

8.1再生水处理厂工艺设计-49-

8.2建筑设计-58-

8.3结构设计-62-

8.4电气设计-69-

8.5自控仪表设计-72-

8.6供暖设计-77-

第九章主要设备材料-80-

9.1工艺主要设备材料表-80-

9.2电气主要设备材料表-89-

9.3自控主要设备材料表-90-

9.4化验设备-94-

9.5车辆配置-96-

9.6维修设备-96-

第十章管理机构、人员编制及建设进度设想-97-

10.1管理机构与人员编制-97-

10.2项目实施计划-98-

第十一章主要原料供应-99-

11.1水处理药剂、动力、供应-99-

11.2原材料、人工、动力单价-100-

第十二章投资估算及资金筹措-100-

12.1投资估算-100-

12.2资金筹措-102-

第十三章工程建设与经济评价-103-

13.1编制说明-103-

13.2基础数据-104-

13.3资金来源与使用计划-104-

13.4财务评价-105-

13.5国民经济评价-109-

13.6评价结论-109-

第十四章环境、劳动保护-109-

14.1周围环境对水厂的影响-109-

14.2水厂及对周围环境的影响及劳动保护-109-

第十五章消防及节能设计-112-

15.1消防设计-112-

15.2节能设计-115-

第十六章项目招标要求及内容-117-

16.1工程招投标-117-

16.2招标基本情况表-118-

第十七章结论及建议-118-

17.1主要结论-118-

17.2主要建议-119-

附件-120-

附图-120-

项目概况

·

项目名称：

工程建设规模：

输水管道工程按远期规模8.0万m3d建设，再生水处理厂按近期规模4.0万m3d建设，并为远期扩建预留场地。

项目建设法人：

新疆华电苇湖梁发电有限公司

取水水源：

采用乌鲁木齐市河东污水处理厂出水；

备用水源选择七道湾污水处理厂出水。

主要工程建设内容

①在河东污水处理厂出水总管东侧建设取水泵站1座，土建按远期规模8万m3d设计，设备按近期规模4.0万m3d安装。

在七道湾污水处理厂北侧建设紧急备用取水泵站1座，土建按远期规模8万m3d设计，设备按近期规模4.0万m3d安装。

②按远期规模建设河东污水处理厂取水泵站经七道湾污水处理厂至发电厂再生水处理厂输水管道。

根据水源的位置，河东污水处理厂加压泵站至七道湾加压泵站建输水管道1条，DN1000、L=4587m；

七道湾加压泵站至再生水处理厂建输水管道2条，DN800、L=2×

6113m。

③在苇湖梁发电厂三期扩建场地南侧建设再生水处理厂一座，设计规模4万m3d。

建设用地

河东污水处理厂加压泵站：

0.24ha

七道湾污水处理厂加压泵站：

再生水处理厂：

4.18ha

人员编制

工程定员44人。

工程建设期

工程建设期2年。

工程投资

建设项目总投资：

16996.65万元

其中：

工程费用：

13091.79万元

工程其它费用：

1510.74万元

总预备费：

1168.20万元

建设期贷款利息：

1055.63万元

铺底流动资金：

170.29万元

资金筹措

本工程建设资金计划向国内银行贷款12000万元，其余企业自筹。

主要经济指标

理论售水价格：

3.03元m3

单位水量总成本：

2.34元m3

单位水量经营成本：

1.35元m3

财务内部收益率（所得税前）：

11.46%

盈亏平衡点：

733.42万m3年

第一章概述

1.1编制依据

（1）可行性研究报告设计委托书

新疆华电苇湖梁发电厂

2006年3月28日

（2）关于对新疆华电苇湖梁发电有限公司取用中水有关问题的批复（乌水发〔2005〕70号）

乌鲁木齐市水务局

2005年4月25日

（3）关于《新疆华电苇湖梁发电厂热电联产（2×

300MW）扩建工程水资源论证报告》的批复（乌水发〔2005〕134号）

2005年7月14日

（4）《新疆华电苇湖梁发电厂三期扩建（2×

300MW）热电联厂工程可行性研究报告》

新疆电力设计院

2006年7月

（5）《乌鲁木齐市水资源综合规划报告》

新疆绿水水资源科技服务有限责任公司

2005年12月

（6）《乌鲁木齐市城市供水工程专项规划（2002~2020年）》

中国市政工程西北设计研究院

2004年7月

（7）《乌鲁木齐市城市排水工程专项规划（2002~2020年）》

（8）乌鲁木齐市河东污水处理厂施工图设计

1995年6月

（9）乌鲁木齐市河东污水处理厂扩建工程初步设计说明书

2004年8月

（10）乌鲁木齐市七道湾污水处理厂施工图设计

2001年3月

（11）《关于调整乌鲁木齐市城市供水价格的通知》（乌发改房[2005]74号）

乌鲁木齐市发展和改革委员会

2005年10月20日

（12）乌鲁木齐市地形图（1：

1万）

1.2采用的主要标准规范

《市政公用工程设计文件编制深度的规定》建质［2004］16号文

《室外给水设计规范》（GB50013－2006）

《室外排水设计规范》（GB50014－2006）

《工业冷却用水回用水质最高允许浓度标准》（GBJ5050—95）

《污水再生利用工程设计规范》（GB50335—2002）

《城市污水再生利用分类》（GBT18919—2002）

《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GBT18920—2002）

《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GBT18921—2002）

《建筑设计防火规范》（GB50016－2006）

《建筑给排水设计规范》（GB50015－2003）

《城市给水工程项目建设标准》（1994年）

《城市生活垃圾处理、给水工程、污水处理工程项目建设用地指标》

建设部标准定额研究所2004.06

《地表水环境质量标准》（GB3838－2003）

《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）

《给水排水制图标准》（GBT50106－2001）

《城市给排水紫外线消毒设备》（GBT19837—2005）

《曝气生物流化池设计规程》（CECS209:

2006）

中国工程建设标准化协会标准

《城镇供水长距离输水管（渠）道工程技术规程》（CECS193:

2005）

1.3编制范围

本可行性研究报告编制范围包括：

①在河东污水处理厂出水总管东侧建设加压水泵站1座，土建按远期设计规模8万m3d建设，设备按近期4万m3d设计安装。

在七道湾污水处理厂北侧建设备用加压水泵站1座，土建按远期设计规模8万m3d建设，设备按近期4万m3d设计安装

主要设计范围包括：

取水、加压泵站、站外10kV架空输电线路、供排水管道、供热管道。

②输水管道按远期规模8万m3d建设。

河东加压泵站至七道湾加压泵站输水管道1条，DN1000、L=4587m；

七道湾加压泵站至苇湖梁发电厂三期扩建电厂再生水处理厂输水管道2条，DN800、L=2×

③再生水处理厂一座，按近期规模4万m3d建设，按远期规模8万m3d预留建设用地。

第二章城市概况

2.1城市概况

（1）地理位置与行政区划

乌鲁木齐市是新疆维吾尔自治区的首府，全疆政治、经济、文化中心，也是第二座欧亚大陆桥中国西部桥头堡和我国向西开放的重要门户。

她地处于亚欧大陆的中心，天山山脉的中段北麓，准噶尔盆地南缘。

市域地理位置为北纬42°

45′３２.4″一44°

08′00″，东经86°

37′33.3″一88°

58′24.4″，总面积1.2万平方公里，建成区面积173.26平方公里。

乌鲁木齐市东南为托克逊县和吐鲁番市，南面为和静县、和硕县，西北侧为昌吉市，东北面为米泉市和阜康市。

新疆生产建设兵团农六师驻地五家渠位于正北面。

全市辖七区一县（即乌鲁木齐县、天山区、沙依巴克区、新市区、水磨沟区、头屯河区、达坂城区、东山区）。

全市总人口235万人（2005年统计年鉴）。

（2）历史沿革

乌鲁木齐，古准噶尔蒙古语，意为“优美的牧场”。

远在新石器时代人类就在这里生息繁衍。

战国时，属古车师人活动的范围，当时乌鲁木齐南郊已居住着较多的人群。

西汉时期，乌鲁木齐及其周围地区已居住着十几个部落的游民，史称“十三国之地”。

到了东汉，乌鲁木齐成为车师六国的一部分。

贞观22年（公元648年），唐政府在距今乌鲁木齐城以南10公里处设置轮台城，是当时丝绸之路新北道上唯一的收税城、管理、供给城，也是乌鲁木齐第一城。

唐代诗人岑参曾在此留下“忽如一夜春风来，千树万树梨花开”的著名诗句。

十八世纪中叶，城市雏形开始形成。

清乾隆二十八年（1763年），乾隆皇帝将扩展后的城池命名为“迪化”。

光绪十年（1884年），新疆设置行省，以迪化为省会，遂取代伊犁成为臂控天山南北的政治中心。

新中国成立后，迪化为自治区首府，并于1954年2月1日恢复乌鲁木齐市名。

（3）人口与资源

目前全市总人口235万人，其中户籍登记人口为185.96万人，市辖区居民登记人口177.56万人。

拥有汉、维吾尔、哈萨克、回、蒙等47个民族，其中少数民族占约25%。

乌鲁木齐资源极为丰富。

因地处准噶尔储煤带的中部，煤炭储量在100亿吨以上，故有“煤田上的城市”之称。

加之北有准东油田，西有克拉玛依油田，南有塔里木油田，东有吐哈油田，又被称为“油海上的煤船”。

境内油页岩、食盐、硭硝储量均以亿吨计，石膏、石灰石、磷、铁、铀、锰、金等矿产储量十分可观，待开发的光、热、风能资源也极为丰富。

达坂城风力发电场装机容量列亚洲第一、世界第二。

境内有高山冰川和永久性积雪164平方公里，皑皑白雪化为涓涓细流，浸润着98万亩耕地，963万亩天然草场，135万亩森林。

域内盛产粮食、油料、蔬菜、瓜果、啤酒花等作物和各类牲畜。

乌鲁木齐是新疆的工业基地，形成了以石油加工、冶金、电力、煤炭、纺织、建材、机械为支柱，以化工、皮革、印刷、食品饮料、塑料品、家具制造为分支的工业体系。

（4）国民经济及社会发展状况

2004年实现生产总值484.26亿元，按不变价计算，比上年增长12.5%，是近年来增长较快的一年。

其中，第一产业增值7.09亿元，增长10.9%；

第二产业增值186.87亿元；

第三产业增值290.3亿元，增长13%。

产业结构由上年的1.5:

35.5:

63调整至1.5:

38.6:

59.9，第二产业在地区生产总值重的比例上升了3.1个百分点。

三次产业分别拉动经济增长0.2、4.0、8.3个百分点。

非公有制经济占到全市经济总量的53%，比2003年提高了2百分点。

2.2气象条件

苇湖梁发电厂三期扩建热电联产工程场地位于乌鲁木齐市东部，地处天山北麓，准葛尔盆地南缘，位于中纬度中温带的欧亚大陆中心，海洋影响不易到达。

气候具有强烈大陆性，属大陆性温带干旱气候，与米泉气象台同在一个气候区。

特点为：

夏季炎热、冬季寒冷，降雨量少，蒸发旺盛，光照充足，气温年、日变化大。

主要气象特征参数：

（1）气温

年平均气温：

7.8℃

年极端最高气温：

43.7℃

年极端最低气温：

-32.9℃

年极端最高地表气温：

69.2℃

年极端最低地表气温：

-37.5℃

年平均降雨量：

238.2mm

年最大一日降雨量：

45.4mm

年平均蒸发量：

2251.7mm

年最大积雪厚度：

43cm

年平均气压：

950.2mb

年平均相对湿度：

60%

年最大冻土厚度：

141cm

年日照时数：

2803.0h

年平均雷暴日数：

7d

年最多雷暴日数：

12d

年平均沙尘暴日数：

1d

年最多沙尘暴日数：

9d

年平均风速：

2.0ms

年主导风向：

SSE

年最多大风日数：

5d

年平均雾日数：

23d

年最多雾日数：

59d

2.3工程建设区工程地质描述

乌鲁木齐属北天山褶皱带和准噶尔拗陷两个二级构造单元，其中包括伊连哈比尔尕复向斜，博格达复背斜、柴窝堡一达坂城断陷和乌鲁木齐山前拗陷四个次级构造单元，其褶皱构造：

雅玛里克山背斜、乌鲁木齐向斜、八道弯向斜、七道湾背斜、西山背斜、牛毛湖向斜、桌子山——小渠子背斜、卡拉扎背斜、阿卡德向斜；

断裂构造：

雅玛里克山断层、瓦窑沟断裂、轴承厂——石油化工总厂隐伏断裂、西山断裂、乌拉泊断裂、乌鲁木齐顺河断裂（隐伏）。

乌鲁木齐市区位于第四系地层及其覆盖层之上，地基承载力一般为200—300kPa。

市区地震基本烈度为八度。

本工程建设区地质条件如下：

（1）厂址工程地质条件

①地形地貌：

拟建场地位于博格达山前，低山丘陵北部边缘，为黄土坡梁场地地貌，坡梁顶部与沟谷底部相对高差一般在10至40m之间，总地势为南高北低，地面高程在740～800m之间。

②地基岩土条件：

在勘探深度40m范围内的岩土地层主要有两层组成，自上而下依次为粉土层、砾石层、在50～60m深度以下还可见侏罗纪煤系地层分布，主要地层分述如下：

第一层：

粉土，土黄色为主，干至稍湿，以中密为主，局部呈现稍密状或密实状，见小孔隙发育，表上层局部含有少量植物根系，干强度一般，无摇振反应，粉土中零星可见石膏晶体或小砾石分布，该层在场地分布连续，较为稳定，但由于地面高差较大，造成厚度相差较大，本次勘探点所见最小厚度为3.5m，最大厚度为40m（场区西侧边缘附近，本次勘探未揭穿）。

第二层：

圆砾层，以灰青色、灰褐色为主，中密植密实，由胶结现象，胶结为钙质，人工挖掘较为困难，岩性主要以变质岩、火山岩为主，颗粒一般粒径在2～20mm之间，最大可见40cm上下，形状多呈浑圆状，少呈此棱角状或片状，充填物主要为中粗砂。

从现场挖掘剖面观察，局部可见不稳定的卵石透镜体地层出现。

该层在场地分布连续，较为稳定，但厚度相差较大，本次勘探点所见厚度为0.0m（在场地西侧边界附近40m深度内未见此地层分布），最大厚度至少大于26.5m，本次勘探最大厚度未揭穿。

以上两种地基岩土的结构、埋藏条件、分布特性等祥见厂区勘探报告。

其主要岩土各层物理力学指标根据本次原位测试、室内土工试验、地区经验综合确定范围建议值见下表：

岩土各层物理力学指标范围建议值表2—1

指标

地层

fak

（KPa）

γ

（KNm3）

Ck

Фk

（°

）

Es

（MPa）

粉土

160

17

30

20

6～10

圆砾

350

40

40～50

（2）场地地下水条件

厂区－20m深度探井未见地下水，说明地下水位至少在－20m以下，属潜水，对建筑物基础无影响。

（3）不良地质现象

根据本次勘测结果，厂址区无岩溶、危岩和崩塌、泥石流、采空区、地面沉降等不良地质作用，可能存在的不良地质作用主要有三种，分别是：

场地土的腐蚀性；

场地土的失陷性；

场地局部潜在滑坡危险。

①场地土的腐蚀性

厂址区位于大陆性干旱与半干旱气候环境内，因此地层中水平向、垂直向广泛分布着不同成分、不同含量的盐类。

据场地所取6组44件盐渍土化验分析结果表明：

场地中0至10.0米之间易溶盐含量平均值大于0.3%，属盐渍土。

其中含盐量平均值一般在0.4%～1.9%之间，根据《岩土工程勘查规范》（GB50021—2001）判定其类型主要为亚硫酸盐和硫酸盐盐渍土，根据规范暂定为中盐渍土。

初步判定环境类别为Ⅲ类，场地对混凝土结构具有中弱腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋具有中等腐蚀性。

②场地土的湿陷性

根据厂区内2米～10米之间73组室内土工试验成果分析，初步得出：

0～10米之间的粉土湿陷性较为稳定，大多具有中等或强烈自重湿陷性，自重湿陷性系数分布在0.030～0.110之间，依据《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025—2004）规定，计算自重总湿陷量范围值在168.5～338.5毫米，大于70毫米，可判定为中强自重湿陷性场地；

另外，根据实测湿陷性系数，依据规范计算总湿陷量范围值在291～1785.5毫米之间，依据规范本场地可判定为中自重湿陷性场地Ⅲ级（严重）。

③场地局部潜在滑坡危险

根据目前勘查，场地内的黄土坡梁现状上是处于安全稳定的，但考虑到将来场地平整、深基坑开挖、地震、降水等综合因素的影响，可能会产生一些不稳定的边坡存在。

（4）地基岩土的工程地质性状

①粉土：

该层在厂区内分布较为广泛和稳定，根据室内土工试验成果、现场原位标准灌入试验数据分析，同层内水平方向上、垂直方向上的密实性，差异性不大，以中密为主，局部可见稍密状，属低液限粉土，具有中等或中等偏低压缩性，根据原位测试（现场原位标准灌入试验数据主要在13～25击之间）、室内土工试验数据分析与统计，初步确定本层粉土承载力特征建议值为fak=160KPa，压缩模量Es=0.6～10.0MPa，另据室内土工试验成果及计算判定，该场地粉土具有自重湿陷性和非自重湿陷性，场地为Ⅲ级（严重）自重湿陷性场地，有遇水湿陷或溶陷变形的不良特性，不宜直接作为建（构）筑物的天然地基土。

②圆砾：

本层在厂区分布较为稳定，只有局部地段缺失（厂区西侧边界附近缺失），在40米勘探深度内本层厚度在0.0～21.3米之间变化中密至密实状，有钙质胶结现象，低压缩性，强度高，承载力特征值为fak=350KPa以上压缩模量Es=40.0～50.0MPa，工程性状优良，可作为重要建（构）筑物的持力