污水处理设计思路及亮点.docx
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污水处理设计思路及亮点
长江上游洒渔河流域生态补偿建设先行示范项目
——人居环境污水处理项目
一、项目概况
1.1项目内容
由于本项目污染源主要为畜圈粪便与生活污水，本设计主要从生活污水治理与畜圈粪便治理两方面出发，其中生活污水治理又包括集中收集处理（龙树污水处理厂）与分散收集处理（分散处理设备）两种类型。
畜圈粪便处理方式，主要考虑在源头上将畜圈粪便控制，采用各家一个集粪池，将畜圈粪便控制在集粪池内，使其渗漏液无法外排，且在雨季不会造成污水横流。
创新性设计：
引入分散式污水处理系统，包括以下三种类型
太阳能一体化设备
一体化设备
微型一体化设备（中国罐）。
1.2工程规模
1.2.1设计范围
本工程污水设计范围包含两县（区）6个乡镇，其中鲁甸县水磨镇、龙树镇、新街镇主要为集中收集处理，昭阳区苏甲乡、洒渔镇、乐居镇均为分散式收集处理，设计范围内涵盖流域内29个行政村113个自然村19198户，覆盖总人口72699人（占流域总人口57.24%）。
1.2.2设计年限
本工程规划设计年限为：
近期2019——2025年，远期2026——2035年。
1.2.3人口预测
本工程结合实际情况，项目区人口多常年外出打工，故污水计算采用常用人口进行计算，对应近期、远期人口估算也采用常住人口为基数，其中近期人口自然增持率取0.5%，远期人口自然增持率取0.4%，不考虑机械增长率。
人口预测结果见下表：
表1-1龙树污水处理厂覆盖范围人口预测表
乡/镇
区域
常住人口（人）
近期人口自然增持率%
近期常住人口（人）2025年
远期人口自然增持率%
远期常住人口（人）2035年
水磨镇
集镇
3444
0.50%
3549
0.40%
3693
村庄
5988
0.50%
6169
0.40%
6421
龙树镇
集镇
7107
0.50%
7323
0.40%
7621
村庄
21697
0.50%
22356
0.40%
23266
新街镇
集镇
3572
0.50%
3681
0.40%
3830
村庄
6562
0.50%
6762
0.40%
7037
合计
48370
0.50%
49839
0.40%
51868
表1-2分散式污水处理设备覆盖范围人口预测表
乡/镇
行政村
自然村
户数
总人口
常住人口
近期人口自然增持率%
近期人口（人）2025年
远期人口自然增持率%
远期人口（人）2035年
苏甲乡
布初村
石拖姑
204
744
595
0.5%
613
0.4%
638
板栗园
114
479
383
0.5%
395
0.4%
411
乍房
274
916
733
0.5%
755
0.4%
786
马家梁子
36
158
126
0.5%
130
0.4%
136
郭家村子
32
131
105
0.5%
108
0.4%
113
杨家天井
61
234
187
0.5%
193
0.4%
201
官家院子
82
341
273
0.5%
281
0.4%
293
小松树村
小河
51
204
163
0.5%
168
0.4%
175
代家沟
33
132
106
0.5%
109
0.4%
113
小松树村
86
341
273
0.5%
281
0.4%
293
小松树
79
316
253
0.5%
260
0.4%
271
旧屋基、大地头
108
388
310
0.5%
320
0.4%
333
新店子村
大坪子
48
156
125
0.5%
129
0.4%
134
大火地
45
141
113
0.5%
116
0.4%
121
营脚
33
121
97
0.5%
100
0.4%
104
赶场路
51
165
132
0.5%
136
0.4%
142
鱼坝村
鱼坝村
30
155
124
0.5%
128
0.4%
133
康家院子
76
304
243
0.5%
251
0.4%
261
鱼坝
59
269
215
0.5%
222
0.4%
231
梨园村
大坪子
85
270
216
0.5%
223
0.4%
232
梨园村
33
166
133
0.5%
137
0.4%
142
许家沟
48
198
158
0.5%
163
0.4%
170
申家包包
28
140
112
0.5%
115
0.4%
120
瓜寨村
中瓜寨
86
301
241
0.5%
248
0.4%
258
阮家营
152
532
426
0.5%
439
0.4%
456
魏家村
113
395
316
0.5%
326
0.4%
339
簸火寨
52
198
158
0.5%
163
0.4%
170
苏甲村
冷卡
77
308
246
0.5%
254
0.4%
264
路踩平
58
232
186
0.5%
191
0.4%
199
苏甲
195
780
624
0.5%
643
0.4%
669
洒渔镇
居乐村
海子
33
130
104
0.5%
107
0.4%
112
新营盘
77
250
200
0.5%
206
0.4%
214
严家山
162
535
428
0.5%
441
0.4%
459
期米黑
224
773
618
0.5%
637
0.4%
663
乐居镇
新河村
上营
235
940
752
0.5%
775
0.4%
806
中营
221
884
707
0.5%
729
0.4%
758
下营
107
428
342
0.5%
353
0.4%
367
娄家皮坡
65
260
208
0.5%
214
0.4%
223
水磨镇
铁厂社区
大石岩
50
208
166
0.5%
171
0.4%
178
树林边
8
33
26
0.5%
27
0.4%
28
吴家村
110
360
288
0.5%
297
0.4%
309
新棚村委会
白房子自然村
112
458
366
0.5%
378
0.4%
393
沟门口
124
482
386
0.5%
397
0.4%
413
水磨村委会
小岩脚
57
104
83
0.5%
86
0.4%
89
阿鲁块
20
76
61
0.5%
63
0.4%
65
龙树镇
新乐村委会
罗家湾自然村
68
306
245
0.5%
252
0.4%
263
金塘社区
街子自然村
102
346
277
0.5%
285
0.4%
297
新街镇
酒房村委会
冯家湾
40
200
160
0.5%
165
0.4%
172
王家坪子村
67
264
211
0.5%
218
0.4%
226
闪桥村
182
632
506
0.5%
521
0.4%
542
平地营村委会
坪地营
148
617
494
0.5%
509
0.4%
529
1.2.4工程规模
本工程用水量计算参数取值:
根据《云南省用水定额标准—居民生活用水定额》（DB53/T
168-2013），昭通市昭阳区属于亚热带Ⅱ区，该区农村居民用水量定额为35~50L/人•d，参照《昭通市渔洞水库水资源保护专项整治规划》及现场调查，项目区大部分村落位于山区，污水量计算参数选取见下表：
表1-3污水量计算参数
区域
近期
远期
最高日综合生活用水定额（L/人·d）
日变化系数
排污系数
地下水渗入率
最高日综合生活用水定额（L/人·d）
日变化系数
排污系数
地下水渗入率
集镇
60
1.3
0.8
10%
75
1.3
0.85
10%
村庄
40
1.4
0.7
10%
50
1.4
0.75
10%
根据以上参数，计算得污水需集中处理厂一座，分散处理设备44座，污水处理规模如下：
表1-4龙树污水处理厂处理规模计算表
污水处理厂
覆盖区域
近期平均日污水量（m3/d）
远期平均日污水量（m3/d）
龙树污水处理厂
水磨镇、龙树镇、新街镇
1367.36
1898.98
表1-5分散处理设备规模计算及设备选型表
序号
乡镇
村委会
自然村
计算污水量（m3/d）
设计规模
设计工艺
选址
设备建设情况
1
苏甲乡
布初
板栗园
19.42
40m3/d
太阳能一体化
郭家村子
已建
马家梁子
郭家村子
2
官家院子
10.94
30m3/d
太阳能一体化
杨家天井
已建
杨家天井
3
上榨房
23.15
30m3/d
太阳能一体化
下榨房
已建
下榨房
4
下石拖姑
18.81
30m3/d
太阳能一体化
下石拖姑
已建
上石拖姑
5
小松树
小松树
7.99
15m3/d
太阳能一体化
小松树
已建
6
旧屋基
9.81
15m3/d
太阳能一体化
小松树村
已建
7
小河
2.12
5m3/d
太阳能一体化
小河
新建
8
小松树村
8.62
10m3/d
太阳能一体化
小松树村
新建
9
代家沟
3.34
5m3/d
太阳能一体化
代家沟
新建
10
新店村
大坪子
14.74
15m3/d
太阳能一体化
大火地2组
已建
大火地
营脚
赶场路
11
渔坝
康家院子
7.68
15m3/d
太阳能一体化
康家院子
已建
12
鱼坝村
3.92
15m3/d
太阳能一体化
包谷沟6社
已建
13
渔坝
6.80
15m3/d
太阳能一体化
渔坝8社
已建
14
梨园村
大坪子
6.82
15m3/d
太阳能一体化
大坪子2社
已建
15
许家沟
5.00
5m3/d
太阳能一体化
许家沟
新建
16
梨园村
4.20
5m3/d
太阳能一体化
梨园村
新建
17
申家包包
3.54
5m3/d
太阳能一体化
申家包包
新建
18
瓜寨
中瓜寨
7.61
15m3/d
太阳能一体化
中瓜寨
已建
19
魏家包包
9.98
15m3/d
太阳能一体化
魏家包包
已建
20
阮家营
13.45
30m3/d
太阳能一体化
阮家营11组
已建
21
簸火寨
4.99
5m3/d
太阳能一体化
簸火寨
新建
22
苏甲村
苏甲
24.06
25m3/d
太阳能一体化
苏甲
新建
23
冷卡
7.79
10m3/d
太阳能一体化
冷卡
新建
24
路踩坪上
3.00
5m3/d
太阳能一体化
路踩坪上
新建
25
路踩坪下
2.83
5m3/d
太阳能一体化
路踩坪下
新建
26
洒渔镇
居乐村
海子
23.13
40m3/d
太阳能一体化
严家山
已建
新营盘
严家山
27
期米黑
19.54
30m3/d
太阳能一体化
期米黑
已建
28
乐居乡
新河村
上营
63.49
150m3/d
太阳能一体化
中营
已建
中营
下营
娄家皮坡
29
水磨镇
铁厂社区
大石岩
5.00
5m³/d
太阳能一体化
大石岩
新建
30
树林边
0.83
1m³/d
中国罐
树林边
新建
31
吴家村
9.10
10m³/d
太阳能一体化
吴家村
新建
32
新棚村委会
白房子
11.58
15m³/d
太阳能一体化
白房子
新建
33
沟门口
12.18
15m³/d
太阳能一体化
沟门口
新建
34
水磨村委会
小岩脚
2.63
5m³/d
太阳能一体化
小岩脚
新建
35
阿鲁块
1.92
5m³/d
太阳能一体化
阿鲁块
新建
36
龙树镇
新乐村委会
罗家湾北
1.15
2m³/d
一体化设备
罗家湾北
新建
37
罗家湾中
2.86
5m³/d
太阳能一体化
罗家湾中
新建
38
罗家湾南
3.74
5m³/d
太阳能一体化
罗家湾南
新建
39
金塘社区
街子自然村
8.75
10m³/d
太阳能一体化
街子自然村
新建
40
冯家湾
5.00
5m³/d
太阳能一体化
冯家湾
新建
41
新街镇
闪桥村委会
王家坪子村
6.67
10m³/d
一体化
王家坪子村
已建
42
闪桥村南
7.10
10m³/d
太阳能一体化
闪桥村
新建
43
闪桥村北
8.87
10m³/d
太阳能一体化
闪桥村
新建
44
平地营村委会
坪地营
15.60
16m³/d
太阳能一体化
坪地营
新建
本工程畜禽粪便集粪池设计为一户一个，容积为5立方米，畜圈集粪池覆盖区域在生活污水覆盖区域基础上增加了猫鼻子水库周边村庄，共计17323座。
1.2.5工程覆盖率
本工程流域内生活污水处理设施覆盖率为57.24%（涉及总人口72699人，流域区总人口127015人），畜禽粪便集粪池建设覆盖率为52.65%（涉及总户数17323户，流域总户数32905户）。
二、设计内容
2.1工程总体布置
本项目将水磨镇、龙树镇、新街镇污水收集至龙树污水处理厂进行集中处理，其中水磨镇、大部分龙树镇地区污水靠重力流，新街镇及小部分龙树镇地区污水经水泵提升后进入龙树污水处理厂处理；分散处理区域污水收集后进入分散式污水处理设备，共涉及44座分散式污水处理设备；畜圈集粪池覆盖区域在生活污水覆盖区域基础上增加了猫鼻子水库周边村庄，工程总体布置见下图：
图2-1生活污水处理系统总平面布置图
图2-2集粪池建设总平面布置图
2.2污水集中处理方案
本工程在龙树镇已建成污水处理厂一座，根据污水总体布置情况，优先考虑使用该污水处理厂，下面就该方案进行论证。
2.2.1龙树污水处理厂尽职调查
1.龙树污水处理厂规划设计情况：
龙树污水处理厂覆盖范围为龙树镇，日处理规模为近期2000m³/d，远期为4000m³/d，处理工艺为接触氧化法，出水水质为一级A标；
2.龙树污水处理厂现状：
13年开始建设，19年3月完成主体验收，现未运行；环保验收未进行，要正常运行半年才能进行环保验收；
3.污水处理厂产权：
产权属于龙树镇政府，今后委托第三方运营后仍属于龙树镇政府；
4.未运行原因：
第一运营单位未确定，第二配套污水管网不完善，污水未收集至水厂；
5.运行单位情况：
现在鲁甸县正与云南水务投资股份有限公司协商污水厂运行事宜，基本意向性确定云南水务为运营单位，委托运营期暂定为5年，正在进行细节磋商，尚未签订相关协议；双方已完成水厂内部设施功能性检查，均满足运行要求；已与鲁甸县住建局协调水磨镇及新街镇污水问题，在协议中写清楚该水厂收纳水磨镇、新街镇污水；
6.运行服务费情况：
①收费单价：
1.40元/吨；见附表一：
年生产成本估算表。
②起始支付水量为设计处理水量的80%（1600吨/日），当来水量不足1600吨/日时按起始水量支付污水处理服务费，当来水量大于1600吨/日时按实际处理水量计算支付；每运行满三年调整一次单价，调整比例为上年执行价格上浮10%。
③每年全厂设备设施的大修及在线监测设备运维费壹拾万元（￥100000.00元）包干支付乙方（其中在线监测设备维护费￥50000.00元），若在线监测设备未完善可不支付。
表2-1甸县龙树镇污水处理厂（2000立方米/天）直接生产成本估算
序号
项目
成本参数
年成本（万元）
吨水成本
（元）
1
电费
年耗电量（万度）
44.43
电价（元/度）
0.72
31.991688
0.438
鲁甸污水处理厂
2
药剂
6.2604
0.086
参考鲁甸污水处理厂
2.1
PAM+
年耗药量（吨）
0.365
单价（元/吨）
21600
0.7884
0.011
预估
2.2
PAM-
年耗药量（吨）
0.73
单价（元/吨）
8000
0.584
0.008
预估
2.3
PAC
年耗药量（吨）
14.6
单价（元/吨）
2000
2.92
0.040
预估
2.4
氯酸钠
年耗药量（吨）
3.5
单价（元/吨）
4000
1.4
0.019
预估
2.5
盐酸
年耗药量（吨）
7.1
单价（元/吨）
800
0.568
0.008
预估
3
工资及福利
项目定员（人）
5
人均年工资福利（万元）
4.5
22.5
0.308
参考鲁甸污水处理厂
4
日常检修维护
维修费计提
0.03
设备资产（万元）
550.99
16.53
0.226
预估
5
污泥运输处置费
每年产泥量（吨）
219
单价（元/吨）
200
4.38
0.060
参考鲁甸污水处理厂
6
化验费
3
0.041
参考鲁甸污水处理厂
7
税费
税费计提（6%）
合同价（万元）
6.65
0.091
预估
8
其它管理费
10.96
0.150
参考鲁甸污水处理厂
9
合计
102.27
1.401
注：
（1）主要工艺：
格栅+调节池+平流沉砂池+厌氧池+生物接触氧化池+二沉池+二次提升+重力无阀滤池+二氧化氯消毒；
（2）出水达到一级A标；（3）污泥含水率低于60%后外运处置；（4）本成本估算不含在线监测费用和管网运维费用；
7.运营服务费支付方式及内容：
①按季度支付。
从本协议签订之日起，乙方（云南水务）在每季度结束后的5个工作日内向甲方（鲁甸县住房和城乡建设局）提交结算收据和申请书，甲方在收到乙方提交的资料后10个工作日内完成审核确认，审核确认无误后，甲方将运营服务费拨付到乙方指定的银行账户；季度支付20.44万元，年运行费用81.76万元（按起始水量测算），超出起始水量按实际水量结算。
②设备维修、在线维护费每半年拨付一次，每次5万元整。
③甲方向乙方支付的运营服务费包括：
技术咨询费、工艺调试费、工艺运行管理费、设备日常维修维护、管理费、人工工资及福利费、水电费、药剂费、污泥运输费、水质日常化验费、管理费等费用。
但不包括厂区外污水管网、泵站运行维护、污泥处置等费用。
8.运行费用来源：
鉴于目前龙树镇、新街镇、水磨镇自来水尚未普及，污水厂运行前期阶段费用将由鲁甸县住建局支付，待自来水供水普及后，将从自来水水费中提出污水处理运营费用；
9.污水厂出水：
原设计污水出水水质为一级A标，本次设计在污水处理厂外设置湿地，污水出水进入湿地深度处理后排放。
2.2.2方案可行性论证
根据龙树污水处理厂尽职调查情况，水厂处理规模2000m³/d大于项目远期日均污水量1898.98m³/d，水厂设计出水水质为一级A标，且水厂后建设有湿地，出水满足要求，水厂运营事宜正在协商且已初步达成意向，运营有保障，故该水厂可用于本项目污水处理。
至于污水处理厂运行费用及污水处理费收取问题，可以结合本项目生态补偿机制，在下一步设计过程中探讨政府补贴与生态补偿共同承担的可行性。
2.2.3污水收集
本工程生活污水收集从村开始，做到进村入户，排水管直接建设到农户排水口，做到污水有效收集，之后经污水主管收集至污水处理厂，其中水磨镇污水、龙树镇大部分污水经重力流至污水厂，新街镇污水及部分龙树镇污水需经过提升泵提升后进入污水处理厂。
新街污水提升泵站方案比选如下：
表2-2新街污水提升泵站方案比较
内容
方案一
方案二
备注
提升次数及泵站建设地点
两级提升：
一级泵站位于闪桥，二级泵站位于龙家营
一级提升：
泵站位于闪桥
各级泵站设计参数
一级泵站：
Q=333.86m³/d，H=30m，功率3kw；二级泵站：
Q=695.38m³/d，H=40m，功率7.5kw。
一级泵站：
Q=695.38m³/d，H=60m，功率15.0kw。
按远期水量计算
建设内容
一级泵站：
输水管DN100管长3.23km，蓄水池350m³；输水管DN150管长4.71km，蓄水池700m³
输水管DN150管长7.35km，蓄水池700m³
建设费用估算
305.9万元
287.12万元
20年运行费用估算
101.98万元
146.4万元
主要考虑电费
总费用
407.88万元
433.52万元
推荐方案
方案一：
两级提升
2.3污水分散处理方案
2.3.1污水分散收集处理与传统集中收集处理的对比
本项目生活污水主要集中在龙树河两岸及渔洞水库周边村庄，根据《集中式饮用水水源地规范化建设环境保护技术要求》6.2.2.5规定，居住区人口大于或等于1000人的区域，农村生活污水实行管网统一收集、集中处理；不足1000人的区域，采用因地制宜的技术和工艺处理处置。
由于龙树河两岸人口比较集中，故考虑集中收集处理；而渔洞水库周边村庄，村落分布较散，各个村庄产生污水量较小，建管网统一收集成本过高，故考虑分散收集处理，还有一些村庄，位于龙树河两岸，但由于地形限制，污水收集至主管成本过高，故也考虑分散收集处理。
分散收集处理与传统集中处理的比较见下表：
表-2.3分散处理工艺与集中处理工艺的对比
项目
污水分散收集处理工艺
传统污水集中收集处理工艺
备注
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