生活污水处理工程可行性研究报告.docx
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生活污水处理工程可行性研究报告
附图：
附图一总平面布置图（CASS工艺）
附图二总平面布置图（氧化沟工艺）
附图三工艺流程图（CASS工艺）
附图四工艺流程图（氧化沟工艺）
第一章概述
1.1项目概况
项目名称：
长治钢铁（集团）有限公司综合节水项目——生活污水处理工程
项目主管部门：
长治钢铁（集团）有限公司
建设规模：
12000m3/d。
1.2编制依据及主要规范、标准
1.《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）；
2.《中华人民共和国水污染防治法》（1996年5月修正）；
3.《中华人民共和国大气污染防治法》（2000年4月修正）；
4.《中华人民共和国水污染防治法实施细则》中华人民共和国国务院令第284号；
5.《中华人民共和国环境噪声污染防治法》（1996年10月）；
6.《建设项目环境保护管理条例》（1998年12月29日）中华人民共和国国务院令第253号；
7.《国务院关于加强城市供水节水和水污染防治工作的通知》国发[2000]36号；
8.《国家计委、建设部、国家环保总局关于加大污水处理费的征收力度建立城市污水排入和集中处理良性运行机制的通知》计价格[1999]1192号；
9.《室外排水设计规范》（GB50014-2006）（06年版）；
10.《城市给水工程规划规范》（GB50282-98）；
11.《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）；
12.《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）；
13.《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-96）；
14.《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）；
15.《建筑施工厂界噪声限值》（GB12523-96）；
16.《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）；
17.《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）；
18.《建筑给排水设计规范》（GB50015-2003）；
19.《建筑设计防火规范》（97年局部修订）（GBJ16-87）；
20.《泵站设计规范》（GB/T50265-97）；
21.《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）；
22.《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；
23.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；
24.《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）；
25.《构筑物抗震设计规范》（GB50191-93）；
26.《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）；
27.《建筑桩基技术规范》（JGJ79-2002）；
28.《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）；
29.《地下工程防水技术规范》（GBJ108-87）；
30.《带式压滤机污水污泥脱水设计规范》（CECS75：
95）；
31.《建筑电气设计技术规范》（GBJ10-89）；
32.《工业与民用供配电系统设计规范》（GB50052-92）；
33.《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）；
34.《低压配电设计规范》（GB50054-95）；
35.《工业企业照明设计标准》（GB50034-92）；
36.《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）；
37.《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）；
38.《电力工程电缆设计规范》（GB50217-94）；
39.《并联电容器装置设计规范》（GB50227-95）；
40.《长治钢铁（集团）有限公司总体规划》；
41.《长治钢铁（集团）有限公司工业节水项目环境影响报告表》；
42.《长治钢铁（集团）有限公司工业节水项目建议书》；
43.长治钢铁（集团）有限公司提供的其他基础资料。
1.3编制范围
污水处理厂范围内的全部工程，即包括污水处理工艺、电气、自控、通风、建筑（及总图）、道路、结构、给排水等专业及配套工程,不包括厂外收集管网工程。
1.4编制原则
根据国家有关技术、经济等方面的政策和长治钢铁（集团）有限公司对污水处理工程的要求，确定以下编制原则：
1、严格按照开发区规划要求。
2、设计中选用的方案必须成熟可靠，工艺先进，对水质水量变化适应性强，有一定的抗冲击负荷能力，保证出水水质；同时尽量减少运行费用，减少外排污泥。
3、尽量节省占地，根据拟建污水处理厂附近的地质及水文气象资料，因地制宜地选择构（建）筑物的结构形式及工程材料，达到节省工程投资的目的。
4、控制系统自动化，以方便操作管理。
5、精心设计，合理布局，建设一座符合开发区总体布局要求、与周围环境相协调、并具特色的污水处理厂。
6、妥善处置污水处理过程中产生的排渣、污泥、噪声，避免二次污染。
1.5自然及社会环境现状
1.5.1自然环境现状
1.5.1.1地理位置
长治市位于山西省东南部，地处太行、太岳两山之间，北接晋中地区，东边与河北省、河南省交界，南与晋城市毗邻，西边与临汾地区接壤，地理坐标为东经112°00′～113°45′，北纬35°50′～37°10′。
长治钢铁（集团）有限公司位于晋东南上党盆地南端的黄碾镇境内，公司具体位置为东经113°03′，北纬36°225′。
厂部距西北面的太原市222km，距长治市区约27km。
1.5.1.2地质地貌
长治境内地形复杂，山地居多，太行山耸立于东部，境内长约110km，最高峰桦树凹，海拔2012米。
西部太岳山在境内长约100km，最高处海拔2454m。
此外，南部还有方山、老雄山、五龙山等，海拔均在1300m以上。
中部山地盆地相间，以长治、潞城盆地较大。
长钢厂区区域属黄土丘陵地带，地形起伏不大，均为第四系黄土覆盖，地形开阔平坦，标高为+930m左右。
1.5.1.3水文水质
长治地区河流以浊漳河为主，均属海河水系，分南、北、西三大源流。
南源发源于长子县发鸠山，先后流经漳泽水库、潞城市西部、襄垣县、黎城县和潞城市东部后，至平顺县入河北省，最终注入卫河，经运河入海河，南漳河日均流量5.79m3/s。
西源发源于沁县漳源镇，经沁县后湾水库，于襄垣县王桥镇与浊漳南源会合。
北源则发源于晋中地区榆社县，经武乡县关河水库，于襄垣县合河口汇入浊漳南源，形成浊漳河。
该河在境内流长180公里。
漳泽水库实际库容为1.74亿m3，是长治市生活饮用水、工农业用水的主要水源。
长钢的生产、生活用水均由漳泽水库供给。
长钢南面的南小河是南漳河的一条小支流，河道狭窄，其流量甚小，上游受纳王庄煤矿废水，经过长钢又接纳长钢排放的生产和生活污水，实际形成一条排污沟，该河向东和南北走向的七一区（长治郊区水利局于84年修建）汇合，流经1km分为东、北两支，用于农灌，最终汇入南漳河。
长治地区地下水储量比较丰富，浅、中层第四系地下水分布较均匀，流向东南，水质较差，硬度较高，不作为城市供水水源，多用于农业开采利用。
深层地下水的奥陶系岩溶水，水质较好，适用于饮用，目前开采的深层水，井深一般在400—500m。
长治地区最大的水源地为辛安泉群，泉口标高590－640m（黄海高程），泉域控制面积13800平方千米。
根据安乐断面多年观测资料表明：
安乐断面泉水多年平均流量为9.6m3/s，最大流量为11.9m3/s，为山西省第二大岩溶泉。
该泉动态稳态，水质良好，是晋东南地区供水的一个大型水源。
1.5.1.4气候
本区属大陆性季风气候，四季分明。
冬季寒冷干燥，雨雪稀少；春季回暖迅速，时有寒潮，干燥多风；夏季炎热，雨季集中；秋季凉爽。
据长治市气象资料统计，年平均气压910.8hpa，年平均气温为9.1℃，一月份最冷，平均气温为-6.9℃；七月份最热，平均气温为22.8℃。
历史极端最高气温为37.2℃，极端最低气温：
-29.3℃。
年平均降水量为618.9mm，每年降雨多集中在6、7、8、9四个月，其降水量占年总降雨量的73.94％。
雨量最多月份是7月，平均降雨量为167.36mm。
冬季（12、1、2月）降水较少，仅占全年降水量的2.75％，本区最大日降水量145.8mm，年平均降水日数为92.8天。
年平均蒸发量为1555.1mm，是年平均降水量的2.51倍。
本区最多风为静风，频率为30.41，春季最低为22.01%，冬季最高为37.50%，全年及各季的次多风向为SE风，依次是SSE、S和SSW风；本区年平均风速为2.74m/s，夏季为2.67m/s，冬季为2.43m/s，秋季为2.64m/s，冬季为2.43m/s，各风向上的平均风速一般以春季最大，冬季最小。
1.5.1.5地震烈度
根据国家地震局、建设部震发办[1992]160号《关于发布中国地震烈度区划图（1990）》和《中国地震烈度区划图（1990）使用规定》的通知，该区地震烈度为6级。
1.5.2供排水现状及存在问题
1、供排水现状概况
公司生活用水供应分厂区及生活区两部分，厂区生活用水由动力厂供应，水源为长治市供水公司的辛安泉水，用水量为4000t/d（12万吨/月）左右，供水公司供应的辛安泉水引入动力厂1000m3和500m3清水池中储存，每日实行定时供水。
辛安泉水主要供应厂区食堂、茶炉房以及公司招待所和少部分生活区生活用水。
生活区生活用水供应由物业公司负责，水源为自备深井，公司现有自备井六眼，一般采用三开三备运行方式，深井水引入物业公司2000m3清水池中储存，每日早、中、晚定时供应，供水量为4300t/d（13万吨/月）左右。
由于大量开采地下水，在公司及周边范围已形成地下水漏斗，地下水位明显下降，深井出水量显著减少。
生活用水供排水系统如下图所示：
长钢生活用水供排水系统示意图
2、存在问题
（1）生活用水未经处理全部外排，公司生活区生活用水量约8000吨/日，现全部外排，外排污水每年需交纳50余万元的排水、排污费。
（2）钢城小区、西沟小区排水管道需要改造；部分排水管网尚不完善，仍靠路边排水沟排水，雨浊不分，环境卫生条件较差，已经成为一条小污水河，且给后期污水处理加大了不必要的困难。
1.5.3雨水系统现状及规划
1、现状
为雨污合流制，目前尚无集中污水处理厂，生活污水未经处理和雨水合流直接排入浊漳河。
2、规划
在雨污分流的管路改造方面，应充分利用厂区已有的地沟，并增设一定数量东西、南北方向的地沟，使雨水汇入地沟后，自流入厂区集中处理站，由于雨水冲刷厂区地面，因此SS相当高，需进行简单沉降后方可外排或回用。
厂区生活污水由于分散且水量较小，应采用独立的管道进行收集，根据各部分水量，设计适当管径的管道，进行收集后排入生活污水处理站与小区生活污水一起进行处理，实现厂区生产废水与生活污水的分流。
1.6项目实施的必要性和迫切性
长治钢铁（集团）有限公司年生产用水量10000万t，生活用水量256万t，但长钢在生产和生活用水的循环利用方面还不够完善，每年的生产废水外排量相当大，生活污水全部外排，外排水水质不符合国家要求的排放标准，又要补给大量的新水，造成了严重的环境污染，浪费大量的淡水资源，且提高了产品成本。
一些循环水的水质又不能满足生产工艺过程的水质要求，严重损坏了生产设备，影响产品质量。
针对长钢的这种情况，《长治钢铁（集团）有限公司生产废水净化回用系统改造工程》这一设计就被提上了日程，并显示出了其必要性和迫切性。
第二章总体设计论证
2.1排水水量论证
长钢生活区生活污水外排分两部分：
一部分沿长太路北侧排水沟排入浊漳河，污水来源主要是钢城小区、西沟楼（家属楼）及耐火厂等。
公司生活区大部份生活污水由故漳公路东侧排水沟进入七一灌区排入浊漳河。
具体外排水量见表2-1：
来源
水质类型
水量
生活区主排水沟
生活区外排水、机关用水等
生活污水
7000吨/日
小区外排水
小区、西沟楼生活污水及耐火生活用水
生活及生产污水
1200吨/日
表2-1长钢生活用水外排量表
具体用水情况如下：
（1）长期住户：
长钢的住户约8000户，其中包括钢城小区1600户，西沟小区600户，四工地464户；
（2）日供水量：
深井水、直供水、新安泉水总计7000m3/d；（3）冬季取暖锅炉：
80m3/d；（4）生产区生活废水约2000m3/d。
一般的，外排生活污水在中午12点至下午1点，下午5点至晚9点处于水量高峰期，且水质复杂。
以上数据均为日平均数据，由公司动力科、物业公司等单位提供。
通过服务人口核算生活污水量、公司供水单位每日所供自来水量估算生活污水排水量、实际测量三种方法确定长钢生活污水量为1.0万m3/d，考虑到今后发展的需要，确定生活污水处理站设计水量为1.2万m3/d。
2.2污水处理厂设计进出水水质
我国是一个水资源严重匮乏的国家，人均水资源量仅为世界人均水平的1/4。
而钢铁企业又是耗水和排水大户，据统计，每生产加工1t钢铁，目前我国的平均大约需耗新水12m3。
长钢处在缺水地区，供水不足的矛盾日益突出。
随着水价的逐步提高，企业的生产成本也随之提高。
因此，水资源已成为制约企业生存和发展的重要因素。
为了减少对水资源的需求，可以通过提高工业水的循环利用率和废水资源化来实现。
根据不同系统用水的质量，可以采用多系统的循环、串级补充以及排污水的综合处理和再资源化等多种措施，节约工业新水用量。
同时，生活污水处理后回用作为工业用水也是节约水资源的有效途径。
因此，长钢生活污水应经过处理后回用于工业用水。
长钢环境保护处所提供数据如表2-2和表2-3：
表2-2长钢环境保护处所监测数据
监测日期
排放
水量
（t/d）
监测结果（mg/l，pH值除外）
pH
SS
COD
S2-
石油类
挥发酚
氰化物
氨氮
BOD5
7.17
——
7.75
235
369
0.36
5.2
0.015
0.006
15.0
65.8
9.16
2184
8.13
54
86.3
0.72
2.5
0.014
0.179
2.96
6.39
10.16
1162
8.03
25
99.6
0.22
13.9
0.031
0.004
21.7
16.4
11.14
1166
7.96
99
228
0.43
6.9
0.046
0.041
23.5
34.2
12.25
1059
8.18
46
109
0.14
1.2
0.023
0.018
24.2
45.1
表2-3长钢环境保护处监测2002年7月~2003年6月数据
监测
日期
排放
水量
（t/d）
监测结果（mg/L，pH值除外）
pH
COD
BOD5
S2-
SS
石油类
挥发酚
氰化物
氨氮
2002/07
8762
8.10
18.4
100
2002/08
9768
7.75
369
65.8
0.36
235
5.2
0.015
0.006
15.0
2002/09
2184
8.13
86.3
6.39
0.72
54
2.5
0.014
0.179
2.96
2002/10
7162
8.03
99.6
16.4
0.22
25
13.9
0.031
0.004
21.7
2002/11
7166
7.96
228
34.2
0.43
99
6.9
0.046
0.041
23.5
2002/12
6059
8.18
109
45.1
0.14
46
1.2
0.023
0.018
24.2
2003/01
5269
7.86
79.7
28.4
40
2003/02
10489
8.31
185
29.9
0.22
61
2.4
0.014
0.006
17.1
2003/03
9267
8.31
134
30.4
0.22
99
3.7
0.018
0.004
17.7
2003/04
10249
8.11
103
57.8
66
2.4
0.027
0.031
15.7
2003/05
8.41
130
35.8
0.14
263
1.3
0.016
0.005
5.24
2003/06
8.59
94
0.14
84
2.2
0.012
0.004
15.9
年均值
7637.5
8.15
135
33.5
0.288
97.7
4.17
0.022
0.030
15.9
地表水水质分析结果如表2-4：
表2-4地表水检测结果平均值（mg/L，pH值除外）
检测断面
检测项目
漳泽水库
长钢废水汇入南漳河上游500m
长钢废水汇入南漳河下游500m
黄碾
pH
8.32
7.95
8.53
7.92
SS
31
26
225
56
COD
18.6
37.7
108
30.9
BOD5
2.7
——
——
3.4
氨氮
0.287
0.521
2.60
6.09
S2-
——
0.08
0.06
——
挥发酚
0.002
0.013
0.02
0.034
氰化物
——
0.003
0.004
——
石油类
0.05
1.2
1.3
0.24
NO3-N
0.60
2.41
2.53
1.21
NO2-N
0.078
0.066
0.034
0.288
处理后的出水再经深度处理和消毒后作为工业回用水，原水水质指标及处理出水预期指标如表2-5：
表2-5生活污水进出水水质指标
指标
CODCr
BOD5
SS
氨氮
pH
原水（mg/L，pH值除外）
300
150
180
25
7.5～8.5
出水（mg/L，pH值除外）
≤30
≤10
≤10
≤3
6～9
去除率（%）
≥90%
≥80%
≥88.9%
≥88%
——
生活污水处理站的出水水质应达到如表2-5所示。
该污水深度处理站出水水质指标确定的主要依据为《污水再生利用工程设计规范》（GB50335-2002）中“再生水用作冷却用水的水质控制指标”。
根据采用的污水处理工艺污水站的出水质指标均能到达GB50335-2002再生水用作冷却用水的水质控制指标，其中主要的水质指标CODCr、BOD5、pH、氨氮、粪大肠细菌群、总碱度、总硬度等的水平均高于GB50335-2002再生水用作冷却用水的水质控制指标。
表2-6生活污水处理站出水水质指标
序号
项目
单位
出水水质
循环冷却系统补充水
水质控制指标
（GB50335-2002）
1
pH
7.0～8.5
6.5-9.0
2
CODCr
mg/L
≤40
≤60
3
BOD5
mg/L
≤5.0
≤10
4
SS
mg/L
—
—
5
氨氮
mg/L
≤2.0
≤10*1
6
总磷（以P计）
mg/L
≤0.5
≤1
7
浊度
NTU
≤5.0
≤5
8
粪大肠细菌群
个
＜1000
≤2000
9
溶解性固体
mg/L
不高于进水
≤1000
10
Ca2+
mg/L
30～90
—
11
Mg2+
mg/L
≤30
12
总硬度（以CaCO3计）
mg/L
—
≤450
13
Cl-
mg/L
*2
≤250
14
SO42-
mg/L
—
—
15
HCO3-
mg/L
—
—
16
总碱度（以CaCO3计）
mg/L
60～150
≤350
17
游离余氯
mg/L
末端0.1~0.2
末端0.1~0.2
18
铁
mg/L
≤0.30
≤0.30
19
锰
mg/L
≤0.20
≤0.20
20
水温
℃
—
—
*1：
铜材换热器循环水氨氮为1mg/L；
*2：
浓度略高于进水，但相应离子浓度上升的数值不得高于理论加药量所引起的该离子上升的浓度值。
2.3生活污水处理后的回用用途
本项目中的生活污水经过深度处理后出水水质满足一般工业用水的水质要求，因此可以应用于以下两种工业用水途径：
一是进入原厂区净水泵站（六泵站），供炼铁厂3#、6#、7#高炉炉体、热风炉、风机等冷却用水、烧结厂球团车间、二轧厂、机修等单位生产用水；二是进入公司新厂区净水泵站，供新建1080m3高炉、200m2烧结机、焦化厂等单位生产用水，其中1080m3高炉区生产新水用水量323.7m3/h，主要供高炉区各循环水系统补充水和其它生产零星用水，200m2烧结机生产新水用水量158.4m3/h，其余水量大约142.9m3/h供给新建焦化厂生产用水。
1.5万m3/d的水量尚不能满足新厂区的全部用水量，不足部分可取漳泽水库水补充，各单位对水质有特殊要求，可就地建设处理设施，处理达到使用要求后供生产所用。
如果处理后的生活污水回用于原厂区，需要新建回用泵站和回用管网，设计、施工难度较大，势必影响该厂区的正常生产，而回用于新厂区，可在新厂区的建设过程中充分考虑回用泵站和管网的位置、设计等问题，所以建议将深度处理后的生活污水回用于公司新厂区。
2.4环境污染治理论证
自然界水体虽有一定的自净能力，但其能力是有限的，因此解决独水河及北江水质恶化问题的唯一途径就是在排入水体之前先对污水进行处理，从源头上削减污染物的排放。
污水处理厂的建成运行将大量削减排入水体的污染物质，对保护当地的水环境将起着重要的作用。
在本污水厂的处理规模达到12000m3/d后，每年可削减排入水体的主要污染物量见表2-7：
表2-7主要污染物去除量和去除百分数表
污染物
4.0×104m3/d
去除量（×104吨）
去除百分数（％）
CODcr
0.11
88.0
BOD5
0.05
88.0
SS
0.07
90.0
NH3-N
0.007
68.0
2.5厂址选择
2.5.1厂址选择的依据
依据规划部门总体规划的要求。
2.5.2厂址选择的原则
选择污水处理厂厂址时，在考虑总体规划要求的基础上，同时考虑如下原则：
（1）厂址必须位于集中给水水源下游，并应设在城镇工厂区域及居住区的下游。
为保证卫生要求，厂址应与城镇工业区、居住区保持300米以上的距离。
但也不宜太远，以免增加管道长度，提高造价。
（2）厂址宜设在城镇主导风向的下风向。
（3）结合污水管道系统布置及出水口位置，污水处理厂的位置选择应与污水管道系统布局统一考虑。
从污水自流排放出发，厂址宜选在城市低处，沿途尽量不设或少设提升泵站；此外，厂址宜结合出水口位置考虑，污水处理厂设在接纳污水的水体附近，便于处理后的出水就近排入水体，减少排放渠道的长度。
（4）污水处理厂的具体位置的确定还应考虑污水处理厂本身对用地各方面的要求，以利于污水处理厂建设在技术上的合理性与投资上的经济性。
（5）污水厂的选址要考虑城市发展和厂址位置远近期结合问题。
（6）应考虑交通、供水和供电等方面的条件。
2.5.3厂址确定
根据以上原则，生活污水集中处理站站址，拟选厂址位于长钢老厂区东南侧，距离最近的居民点为部队水泥厂家属区，位于拟选厂址东南
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