化肥厂综合污水处理及回用项目可行性研究报告.docx
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化肥厂综合污水处理及回用项目可行性研究报告
化肥厂综合污水处理及回用项目
可行性研究报告
附表：
1、投资估算表
2、经济评价报表
附图：
1、污水处理系统工艺流程图
2、污水处理厂平面位置图
项目概况
1、项目名称
XX（集团）有限责任公司综合污水处理及回用项目
2、建设单位
XX（集团）有限责任公司
3、项目规模
污水处理总量：
400m3/h；9600m3/d；
处理后污水的用途：
荒山绿化、厂区冲厕、动力煤厂灰渣降尘、达标排放。
4、综合污水水质及处理后水质要求
1）综合污水水质：
根据XX公司污水总排放口水质测定资料，综合分析，确定污水处理站进水的设计水质指标如下：
pH值：
8.5；氨氮（以N计）：
70mg/L；
CODCr：
300mg/L；BOD5：
90mg/L；
悬浮物：
300mg/L；石油类：
5mg/L；
硫化物：
2.0mg/L。
2）出水水质要求：
出水水质标准执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中表4的一级标准：
pH值：
6～9；氨氮（以N计）:
≤15mg/L；
CODCr：
≤100mg/L；悬浮物：
≤70mg/L；
石油类：
≤5mg/L；硫化物：
≤1.0mg/L。
5、项目实施前后生产废水的回用状况
1）生产废水回用现状：
现有生产废水全部经排水渠排至黄河，即现状生产废水的回用率为零。
2）项目实施后废水回用状况：
经综合污水经处理后，用于荒山绿化、厂区冲厕、动力煤厂灰渣降尘、多余部分达标排放。
年回用水量为97.85万m3/a。
6、污水处理工艺流程框图
7、主要项目内容
（1）涡凹气浮除油装置1套；
（2）应急事故池（5000m3）1座；
（3）污水处理设施：
1）格栅槽2座；
2）调节池1座（L×B×H=37.8m×14.4m×7.65m）；
3）综合提升泵房1座（L×B×H=37.8m×14.4m×4.5m）；
4）竖流式沉淀池及高架配水井
①设高架配水井1座（H=2.5m，D=3.0m）；
②设圆形的竖流式沉淀池4座（H=8.5m，D=8.3m）。
5）污水处理车间1座（L×B×H=66m×18m×8m）。
①内设生物曝气滤池1座（L×B×h=44m×13m×5.1m）。
②内设污泥浓缩池1座（L×B×H＝3.8m×7.9m×5.3m）
③车间二层内设配电室、值班室、药剂库、化验室等。
6）鼓风机房1座（L×B×h=14.5×6.6×4.6m）。
7）500m3清水池1座。
以及配套的工艺、给排水、水暖、电气、自控及厂区总平面等。
（4）回用水管网、蓄水池及泵房：
焊接钢管DN200--4Km；DN100—1Km；DN50-6Km；1000m3蓄水池1座；加压泵房1座；喷灌设施50套。
8.项目投资
建设项目估算总投资3167.51万元
其中：
工程费用2593.30万元（涡凹气浮池94万元、应急事故池200万元、污水处理厂1718.12万元、回用水系统304.80万元、其他辅助276.39万元）
其他费256.17万元
基本预备费227.96万元
建设期贷款利息82.68万元
铺底流动资金7.40万元
9.成本分析
单位经营成本：
0.44元/m3
单位总成本：
0.82元/m3
年经营成本：
127.30万元/年
年总成本：
287.63万元/年
10.项目效益
年节约新鲜水约97.85万m3/a；
年减少向黄河排放超标污水约97.85万m3/a；
年节约用水成本费97.85×（1.25-0.82）＝42.08万元/年。
1总论
1.1编制依据
（1）中华人民共和国环境保护部、发展改革委、水利部、住房和城乡建设部关于《淮河、海河、辽河、巢湖、滇池、黄河中上游等重点流域水污染防治规划（2006—2010年）》的通知
（2）《黄河中上游流域水污染防治规划（2006年～2010年）》（中华人民共和国环境保护部）
（3）2006年11月16日XX公司关于编制《XX综合污水处理回用项目可行性研究报告的委托书》
（4）2004年10月XX环境科学设计研究院关于XX（集团）有限责任公司天然气换热转化节能技术改造项目的《环境影响报告书》。
（5）XX（集团）有限责任公司提供的相关水量、水质及管网等资料。
1.2编制范围
（1）XX（集团）公司内的生产废水和部分生活污水处理，包括污水处理厂内的工艺、建（构）筑物，电气，自控、采暖及消防等。
（2）污水处理厂外的排水管渠利用现有明渠，只在污水处理厂进口处增加闸门、检查井及部分排水明渠改造；配套回用管网及蓄水池。
1.3采用的规范及标准
（1）《污水综合排放标准》GB8978-96
（2）《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31-89
（3）《室外排水设计规范》（2006年版）GB50014-2006
（4）《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-87
（5）《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
（6）《地基基础设计规范》GB50007-2002
（7）《建筑抗震设计规范》GB50011-2001
（8）《建筑地基处理技术规范》JGJ79-91
（9）《构筑物抗震设计规范》GB50191-93
（10）《砖砌结构设计规范》GBJ3-88
（11）《室外给水排水和煤气、热力工程抗震设计规范》TJ32-78
（12）《给水排水工程结构设计规范》GBJ69-84
（13）《建筑设计防火规范》（97年版）GB50045-95
（14）《建筑地面设计规范》GB50037-96
（15）《城市污水处理工程项目建设标准》
（16）《供配电系统设计规范》GB50055-93
（17）《建筑物防雷设计规范》GB50057-95
（18）《低压配电设计规范》GB50054-95
（19）《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93
1.4项目概要
本项目是对XX公司排出的生产废水、部分生活污水进行集中处理。
处理的目的是控制这部分污水的氨氮、COD、石油类、pH、悬浮物等污染物指标。
使处理后的出水水质达到《污水综合排放标准》GB8978-1996中表4的一级排放标准，消除企业生产废水对黄河上游的水环境污染。
1.5企业概况
XX（集团）有限责任公司是XX省化肥生产骨干企业之一。
始建于1966年，1971年投产。
目前该企业拥有总资产10亿元，职工1925人，形成了以生产合成氨、尿素、催化剂等为主的多种产品的大一型二挡国有企业。
在三十余年的填平补齐和不断技术改造中，企业装置水平和生产能力均有了较大的提高，已达到年生产合成氨24万吨、尿素40万吨的规模。
随着涩—宁—兰天然气输气管道的建设，企业及时进行了“原料重油改天然气”技改项目，彻底结束了以重油为原料的被动局面，产品生产成本和综合能耗都有了较大幅度下降，并降低了大量碳黑水造成的环境污染向清洁化生产迈进了一大步。
XX（集团）公司“原料重油改天然气”技术改造项目使得生产能耗和成本有较大幅度降低，盈利和抗风险能力亦有所增强，现有员工1925人，其中各类专业技术人员466人，专业配置齐全，具有较强的管理能力和技术实力，通过多年的运行摸索，积累了丰富的实践经验，多年来在生产中屡有创新。
1.6给、排水现状
1.6.1给水现状：
XX（集团）有限责任公司工业及生活用水取自黄河，公司自建水厂位于厂址东南方向5Km处的古城，经过三级提升，二级净化，两根管道输入厂区。
取水及输水能力为1900m3/h，给水处理系统处理后的新鲜给水量为1600m3/h。
现有项目全厂用新鲜水总用量为1129m3/h，尚有471m3/h的富余水量。
1.6.2排水现状：
厂区现有排水系统是利用地形各系统分散排入排洪沟，最后进入黄河。
（1）动力分厂锅炉除尘系统除尘、冲渣水150m3/h；通过动力锅炉除尘系统改造终止排放。
（2）雨水分散汇集厂内明渠排入排洪沟；
（3）厂区含油工业废水约120m3/h，经隔油池处理后排至黄河。
（4）厂区其他工业废水230m3/h（主要为循环水污水、工业装置生产污水和部分生活污水），经利用排洪沟排至黄河。
厂区生产污水总排放口的氨氮、CODCr、悬浮物、硫化物等污染物指标均超过排放标准规定的要求。
（5）本项目处理污水排放的水质情况
XX（集团）公司分别于2003、2005年建成投产两套尿素深度水解装置，同时加强合成氨系统清洁生产管理，从而使外排生产废水氨氮污染状况大大改善，根据金桥公司技术人员现场调研及XX集团长期检测数据，现有生产废水水质状况为：
pH值：
8.5；氨氮（以N计）：
70mg/L；
CODCr：
300mg/L；BOD5：
90mg/L；
悬浮物：
300mg/L；石油类：
5mg/L；
硫化物：
2.0mg/L。
1.7存在问题及项目建设的必要性
1.7.1排水存在问题：
XX（集团）公司经技术改造，对含氨氮高浓度废液通过尿素深度水解措施处理回收利用，低浓度废水直接外排至黄河。
低浓度废水包含空分、造气、合成系统排出的含油废水、其他生产装置和冲洗地面废水，脱盐水站排出的酸碱废水以及部分生活污水。
通过隔油沉淀和排水明渠，会去除部分污染物，为了确保外排废水达标，需对这部分低浓度废水经隔油池处理后再度通过生化深度处理，使污染物浓度降低后排放。
大量生产废水外排造成黄河上游水源保护区水质的严重污染，周围及下游群众意见很大；同时生产系统需补充大量新水以满足系统生产要求，使得企业生产成本增加；厂区现有约800多亩荒山绿化全部使用新鲜水，绿化成本较高。
根据国家节能减排环境治理的要求，XX（集团）公司排污口位于黄河上游盐锅峡电厂水库库区，该地区属于兰州市上游水源保护区。
为了减轻黄河上游水体污染，保证周围及下游人民群众身心健康，该废水处理项目的建设已迫在眉睫。
1.7.2项目建设的必要性：
XX（集团）有限责任公司地处黄河上游的永靖县，所在黄河流域为兰州市集中式生活饮用水水源一级保护区，属于地表水环境质量Ⅱ类功能区，其水体质量直接关系到下游兰州市三百多万人的安全饮水。
“十一五”期间，全国加强了节能减排、环境治理工作力度，制定了促进工业废水治理减排的一系列政策措施；XX（集团）公司废水治理项目被国家确定为《淮河、海河、辽河、巢湖、滇池、黄河中上游等重点流域水污染防治规划（2006—2010年）》中《黄河流域水污染防治规划（2006—2010年）》的重点防治项目。
依据国家发改委、国家环保总局的有关文件精神，XX（集团）公司不断加大产业结构调整步伐和节能减排技术改造力度，开展了一系列节水、治污和减排工作。
XX（集团）公司在废水治理规划中，根据生产运行和资金筹措情况，提出统一规划、分期分批清污分类治理的原则。
提出三步治理方案：
第一步以治理尿素废液为主。
采用国内先进尿素深度水解技术，在2003年至2005年实施完成，使尿素废液部分回收利用和达标排放，治理效果明显。
第二步以治理合成氨生产废水和部分生活污水为主。
采用国内先进的生物曝气滤池技术，对综合污水处理与回用；计划在2007年至2009年完成。
第三步以治理动力分厂锅炉除尘系统冲灰、渣水，减少污染物为主。
采用国内先进高效静电除尘器替代耗水量大、污染大的水膜除尘系统；计划在2008年至2010年完成。
XX（集团）公司目前正在实施废水治理规划中的第二、三步。
在其它技术措施上，采用清洁天然气原料和先进节能工艺技术，加大对水质污染的防治力度；在企业资金比较紧缺，优先投入污染防治装置；同时在环境管理上，强化生产废水排放对污染黄河水质的监管，建立车间分级总量控制指标、水环境质量指标考核制度，特别是加大重点污染物水质监测和考核力度，纳入车间或班组考核指标。
有序有效地进行污染治理技术改造工作。
项目实施可取得初步成效如下：
1）减轻对黄河水源保护区的污染。
2）减少向黄河的取水量，每年可节约新鲜水97.85万m3/a,节约宝贵的水资源。
3）生产废水经处理后用于荒山绿化、厂区冲厕、动力煤厂灰渣降尘、多余部分达标排放，可节省企业缴纳的排污费，减少取水水资源费，进而增强企业的经济效益。
4）水污染得到治理，可保证下游群众身心健康，缓解社会矛盾。
5）环境现状的改善，有利于XX集团所在的永靖地区旅游业发展，同时吸引外资，加快地方经济的发展。
建设XX（集团）公司综合污水处理回用项目，具有显著的环境效益、社会效益和良好的经济效益。
该项目的建设迫在眉捷，势在必行。
1.7.3废污水水量及水质：
1）排水量
根据XX（集团）公司排水现状水量监测，现有生产废水排放量为320m3/h，生活污水仅仅为1-13＃、14、15＃、19＃家属楼和办公楼生活污水，合计约为30m3/h，考虑企业后序的发展需要，确定污水总量为400m3/h，即9600m3/d。
2）污水水质
生产污废水和生活污水混合后水质：
氨氮（以N计）：
70mg/L；pH值：
8.5；
CODCr：
300mg/L；BOD5：
90mg/L；
悬浮物：
300mg/L；石油类：
5mg/L；
硫化物：
2.0mg/L
2环境概况
2.1自然环境
2.1.1地形地貌、地质：
XX集团有限责任公司位于XX省临夏回族自治州永靖县县城西北10公里处，属刘家峡镇管辖范围，其地理坐标为：
北纬35°58´，东经103°17´。
公司占地面积64.3522万m2，主要分为主厂区、生活区、动力厂及物资库区三部分。
距兰州市约84km。
厂址区地质构造属小川盆地边缘，属黄河Ⅳ级阶地，场地标高大于1660m，现为已建成的厂区。
场地的地形、地貌具有典型的西北高原特征。
本地区基岩为第三系XX组红色砂页岩，冲沟盆地两侧基岩出露，上部覆盖为第四纪卵石层和黄土，黄土覆盖层总厚度大于14m，卵石层厚2～4m。
该地区黄土层属Ⅲ级湿陷性黄土。
2.1.2工程地质、地震烈度、水文地质概况：
工程场地地形、地貌具有典型的西北高原特征。
地质属黄河沿岸第三系XX组红色砂页岩，上部覆盖为第四纪卵石层和黄土，黄土厚2～6m，卵石层厚2～4m。
该地区属于湿陷性黄土，湿陷等级为Ⅱ级；12m-18m为不均匀砂砾含少量土砂层。
该地区地震烈度为8度。
该地区地处黄河刘家峡水库库区下游，黄河穿境而过。
2.1.3气象资料
厂址区域属温带大陆性气候，主要气象条件如下：
气温
年平均气温9.6℃
极端最高气温43.5℃
极端最低气温-21.7℃
最热月平均最高气温29.2℃
最冷月平均最低气温-9.5℃
最热月平均气温25.5℃
最冷月平均气温-9.5℃
大气压力
年平均气压83.55KPa
绝对最高气压84.2KPa
绝对最低气压82.66KPa
降雨
年平均降雨量327.7mm
日最大降雨量96.8mm
风向及风速
年平均风速0.9m/s
夏季平均风速1.3m/s
冬季平均风速0.5m/s
地面以上10米处最大风速17m/s
极大风速27.6m/s
年平均静风频率56.4%
年主导风向东北
湿度
年平均相对湿度59%
年平均绝对湿度7.8%
年最大绝对湿度27.2%
年最小绝对湿度0.3%
最热月平均相对湿度61%
最冷月平均相对湿度58%
积雪
年最大积雪深度100mm
其它
年平均雷电日数28天
年最多雷暴天数61天
年最多风暴天数27天
年最多冰雹天数10天
最大冻土深度1030mm
冰冻最大深度1500mm
冬季日照率61%
2.2社会条件
2.2.1当地社会经济状况、生活福利设施条件
XX（集团）公司位于永靖县太极镇，是XX省化工生产的骨干企业之一，也是永靖县境内的省属重点企业。
县内还有刘家峡水电厂、盐锅峡化工厂、盐锅峡水电厂等省属企业，工业基础比较雄厚。
XX（集团）公司在刘家峡地区的经济发展中具有重要的地位，对促进地区经济发展，为周边地区脱贫解困起到了重要的作用。
永靖县和太极镇近年来有了长足的发展，特别是在确定以旅游为支柱产业后，加大了对生态绿化环境的建设，加快了城镇建设的步伐，建设了有一定规模的商业网点和生活福利设施，改善通讯装备，加强公路建设。
在地区城镇的总体规划中，协调一致，与XX（集团）公司的建设同步进行。
XX（集团）公司有独立的生活福利区，公用及生活设施比较完善，职工生活比较方便。
2.2.2交通运输：
当地有较发达的交通运输网络，永靖县境内有309、312国道通过，有刘—兰（刘家峡—兰州）铁路可与陇海线、兰新线、兰西线相通。
公司对外的交通运输方式有公路运输及铁路运输，公司有专用公路与309、312国道相接，现有两条铁路专用线一条通往主厂区，一条通往物资库区，交通运输条件十分方便。
3污水处理厂址选择
3.1污水处理厂选择的原则
污水处理厂的位置受到厂区排水管系统布置的支配，在污水厂的总体设计时，对具体厂址的选择，须进行深入的调查研究和详尽的技术经济比较，其一般原则如下：
1）符合总体规划，使规划区域内的污水均能自流入污水处理厂。
2）为了保证环境卫生的要求，厂址应与规划居住区或公共建筑群保持一定的卫生防护距离。
3）厂址应设在城市河流下游和城市下风向。
4）在选择厂址时应尽可能少占农田或不占良田，尽量利用坑洼地和滩地，而处理厂的位置又应便于污水回用和排放。
5）厂址的选择应考虑交通运输及水电供应等条件。
6）厂址的选择应结合厂区的总体规划，考虑远景发展，留有充分的扩建余地。
7）工程地质条件较好。
3.2污水处理厂址选择
根据总体规划和现有厂区污水排污口位置，只有一处较为理想的厂址，厂区地形东北高西南低。
厂区管网已将厂区污水自流收集至厂区南端。
经与XX厂研究确定，污水处理厂址定于XX厂西南端的汽修厂内，地势较低，便于污水收集自流入污水厂进行处理。
通讯、供电、给水、采暖及防洪措施大部分利用汽修厂的原有设施。
4废污水处理回用方案比选
4.1废污水处理回用方案的选择原则
1）通过本项目的建设达到保护环境、保护水资源、改善生产环境、保证可持续发展的目的。
2）充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益。
3）严格执行国家的有关规定，确保各项水质指标达到规定的水质标准。
4）采用技术先进、安全可靠、管理方便、经济合理的污水处理工艺，运行上有较大的灵活性和可调节性，适应化工污水水量和水质多变的特点，满足污水处理后的出水水质要求，并留有一定余量，以满足长远需要。
5）工艺流程简洁，设备布置合理，结构紧凑、占地面积少，投资和运行费用省。
6）选择安全可靠、易操作的自动化控制及检测系统，技术要求简单，最大程度地实现自动化控制，减少操作人员的劳动强度和人力。
7）设计中充分体现以人为本，考虑改善操作人员的劳动卫生条件，以及防止对周围环境可能引起的二次污染等问题。
8）按现行有关规定进行投资估算和经济分析。
4.2废污水回用的水处理方案
根据XX公司的要求，拟将全部合成氨生产系统产生的废水和部分生活污水进行集中处理，使经处理后的污水的各项污染物指标达标，生产污水系统改造方案如下图：
含油污水经涡凹气浮除油装置处理，与厂区其他生产废水、部分生活经排洪沟一起进入拟建的污水处理站，经处理后达标的污水作为荒山绿化、厂区冲厕、动力煤厂灰渣降尘或外排。
4.2.1污水处理站工艺选择：
根据XX综合污水的水质特点和处理要求，需要去除的主要污染物是氨氮，此外还有COD、SS、硫化物等，污水处理的工艺流程应采用一级物理法的预处理和二级生物处理的流程。
生物处理可以经济有效地去除污水中上述的各种污染物。
生物处理的方法很多，有各种不同类型的活性污泥法和生物膜法。
考虑到XX综合污水中氨氮的浓度很高，而COD的浓度不高。
应采用好氧处理工艺。
目前国内外处理工艺方案较多，主要工艺方案有氧化沟、完全混合活性污泥法、生物接触氧化法，SBR法（含CASS法）等，其处理效果及特点各异，现列表如下表：
好氧污水处理工艺方案比较表
工艺方法
处理效果及特点
氧化沟
处理效果：
BOD5去除率为85-95%，NH3-N去除率60-80%。
（1）BOD5去除率高，特别适应于处理净化程度高，和稳定程度要求较高的废水；
（2）对废水的处理程度比较灵活，根据要求可高可低。
（3）曝气池容积大，占地面积多；
（4）在池末端可能出现供氧速率高于需氧速率的现象，增加动力费用；
（5）对冲击负荷适应性较弱。
生物
接触氧化法
处理效果：
BOD5去除率为85-95%，NH3-N去除率80%
（1）水质稳定；
（2）具有一定的承受冲击负荷的能力；
（3）污泥量较大
（4）填料需定期更换。
SBR
（含CASS）
处理效果：
BOD5去除率为85-95%，NH3-N去除率85%
集缺氧/好氧、沉淀为一体，流程较传统活性污泥法脱氮流程短，基建费用相对少，操作需全自动化，具有生物脱氮能力，但目前国内生产的滗水器产品质量不过关，运行时问题较多，操作管理复杂。
上述各种好氧反应器的实质都是利用好氧菌的吸附降解性能去除废水中的污染物，因此高效的好氧处理工艺必须保证如下两点：
（1）高效率的供氧、传质；
（2）维持反应器必须的生物总量。
现有各种工艺大部份因为上述两方面的限制，容积负荷无法提高，致使反应器体积庞大，基建费用很高，所以高效率的供养、传质和大生物总量的持有是提高容积负荷的核心。
也是污水处理科技人员的主要课题。
4.2.2污水处理站工艺选择：
生物曝气滤池是在滤池中填装一种有特殊要求的粒状滤料，在滤料表面培养出大量微生物，形成了一层生物膜。
在滤料层底部通入压缩空气，称为工艺用气，提供微生物降解污水中污染物质所需的氧。
因滤料的阻留、拦截和切割作用，加剧了气、水和污泥之间的传质作用，使氧的利用率达到20%-30%，污水通过滤料层，污水中的溶解性有机物和氨氮，可被微生物降解去除，不溶性的颗粒物被过滤去除。
沿水流方向，进水端具有大量异氧菌，能快速降解有机物，去除COD、BOD5；出水端存在大量固着的硝化菌，不受泥龄的限制，可产生效果很好的硝化作用，去除氨氮，得到高质量的出水。
生物曝气滤池经过一段时间的运行，由于微生物的增长和滤料层中截留了大量进水中的悬浮物，使生物膜变厚，滤料层中的孔隙逐渐被堵塞，引起水头损失增加。
通过设在池底的反冲洗系统进行气、水联合反冲，去除多余的生物膜，可使滤池恢复功能正常工作。
生物曝气滤池处理的效果与其中填装的滤料有很大的关系，XX金桥给水排水设计与工程有限公司研制的鑫桥生物滤料，具有的化学稳定性、足够的机械强度和巨大的比表面积。
满足生物曝气滤池对滤料的要求，已在诸多的实际工程中得到了证明，并取得了响应的专利证书（见附件）。
因其具有巨大的比表面积，从而在其表面附着生长了大量的微生物，使得生物曝气滤池拥有的生物量大，降解污染物速度快，负荷高，有机负荷可高达7KgCOD/m3.d。
氨氮可达2KgNH3-N/m3.d，抗冲击负荷能力强，也使反应器的容积大大减小，降低工程造价。
推荐采用XX金桥给水排水设计与工程有限公司拥有的生物曝气滤池技术，同时具备上述必须的两点，该项技术还具有生物化学反应和物理过滤作用两种功能，具有处理效果好，流程简单，设备容积小，占地面积少，投资和运行费用低等优点。
配合XX金桥给水排水设计与工程有限公司研制和生产的高效鑫桥生物滤料使用，可取的更好的技术经济效果。
“生物曝气滤池”技术，已在我省榆中钢铁厂污水回用工程、西北民族大学污水回用工程、大峡水电
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