湘阴县污水处理与再生利用设施建设方案.docx

湘阴县污水处理及再生利用设施建设
初步方案

湘阴县位于湖南省北，南洞庭湖南岸。居湘、资两水尾闾。西接益阳，南达长沙，北抵岳阳，东临汨罗。地处北纬28.5。，东经112.5。。
湘阴县境内公路和水路交通十分发达。有S308和S102省道交汇于县城；湘江、资江等是通航的主要河流，可出洞庭湖而与长江相联。县境内虽然没有铁路，但京广线从邻侧汨罗通过，离县城仅有20余公里。
随着经济的高速发展，城区城市规模不断扩大，城市化水平不断提高，城市生活污水量随之增加，工业废水和生活废水排放量与日俱增，预计2010年生活污水排放量估算将达8.1×104立方米/d。污水未经处理直接排入受纳水体，部分污水直接排入风景秀美的东湖后流入湘江，另部分直排放湘江，对湘江、东湖造成了严重的污染，破坏了生态环境，危害人民身体健康，妨碍了城市经济的可持续发展。
为解决湘阴城区生活污水污染问题，兴建城区生活污水处理厂工程迫在眉睫。污水处理厂这一利国利民的德政工程已被列入湘阴县委和县人民政府的议事日程，得到了各级领导的高度重视和人民群众的极大关注。
一、编制依据
1、湘阴县“十一五”国民经济和社会发展规划；
2、清华大学城市规划设计编制《湘阴县城市总体规划调整》（2000—2020年）；（附总体规划设计图）
3、《中华人民共和国水污染防治法》；
4、强制性标准：（城乡规划部分）查不到；
5、地表水环境质量标准（GB3838—2002）；
6、生活饮用水卫生标准（GB5749—85）；
7、污水综合排放标准（GB8978—1996）；
8、湘阴县“十一五”环境保护规划；
9、湖南省地方标准《湘江干流水域功能》DB43/023-91；
10、《排水工程》上、下册，中国建筑工业出版社1996年3月；
11、《给排水设计手册》，中国建筑工业出版社1986年7月；
12、《给排水工程快速设计手册》，中国建筑工业出版社，1996年2月。
二、现状分析
（一）、城市自然环境与社会发展状况
湘阴县城是湘阴的政治、经济、文化、信息中心，也是地区性农副产品运转加工基地，是集工、商、贸一体的多功能化城市，城市主干道江东路自西向东接湘汨、湘长公路，新建成的湘阴湘江大桥连结东、西两岸，大桥东接湘长路，西接湘益公路，县城是洞庭湖区的重要通商贸易枢纽，水、陆交通十分便利，城区规划向东发展，向南延伸，确定为“一心、两轴、六片”的城市空间形态。
目前，城区常住人口10.2万人，流动人口约1.8万人，总人口约12万人，城市建设用地12平方公里，远期规划为2010年人口20.5万人，城市建设用地15平方公里。
2004年，全县国内生产总值56.76亿元，其中第一产业18.82亿元，第二产业23.38亿元，第三产业14.56亿元。完成工业总产值61.77亿元，实现财政收入2.17亿元。
（二）、城市水资源开发利用情况，主要水体的水环境质量与污染状况
1、地表水总量估算：县境内产水，多年平均降水总量15.0亿立方米。保证率20%的偏丰年7.52亿立方米，保证率50%的平水年为5.94亿立方米，保证率75%的偏枯年为3.90亿立方米，保证率90%的枯水年为2.65亿立方米。
2、地下水资源分布及数量：本县地下水主要是松散堆积层孔隙水，以砂卵石层含量最丰富。全县年平渗水补给地下水总量为4.03亿立方米，可开采量为3.29亿立方米/年（根据省地质资料）。
3、水资源总量：全县总量（不包括外河、外湖），保证率20%的偏丰年为10.81亿立方米，保证率50%的平水年为9.23亿立方米。
4、水质现状分析：我县湘江水质据监测为：水质现状为Ⅲ类，资水现状为Ⅱ类。水库和内湖水质未受到大的污染，水质基本上是好的，但必须继续减少农药用量，控制硫酸铜的使用，使水质进一步净化，氨氮仍在东湖、鹤龙湖水中偏高。
5、地下水水质：按照国家生活饮用水水质标准对各井点的PH值，色度、浊度、总硬度、砷、汞、铅、铬、铜、氟化物等进行了验测，在验测中大都符合要求，总铁除三塘酱厂、六塘茶厂、湘阴酒厂超标外，其余均符合要求。每年对县自来水公司取水样化验结果都十分正常，供水水质良好，符合饮用水标准。
6、水资源开发利用现状：全县实际总用水量59769.7万立方米，全县总供水量为65968万立方米。
（三）城市供水发展情况及趋势
1、市政供水和自备取水工程：县自来水公司共有取水井15个，日取水能力4.54万立方米，年供水量1200万立方米。其他厂矿、企事业单位及个人自备取水点313处，日取水规模16.6万立方米，年供水能力5922万立方米。
2、再生水利用：再生水在城区可利用作道路洒水、景观植物浇水、冲洗地面及洗车等，需铺设相应的管网，随污水处理工艺的发展成熟，再生水有很好的利用前景，可利用再生水约5×104立方米/d 。
（四）、城市污水处理设施情况
1、县城的生活污水处理至2004年底，没有任何设施和处理方法，污水的排放主要是从县城的南（南门港）北（漕溪港）两个港口排入湘江。
2、县城建成区的排污水管道是与排废水管道混合一起排出。
3、建成区的排污水管道总长68公里，一级管网为2公里，二级管网66公里，覆盖城区面积12平方公里。
4、排污水管每距50米设置污泥沉淀井1座，每年产生污泥2000吨，没有处理污泥的设备，也没有专用的堆置场地，每年都是雇用民工人力挖运，但排污水管网都基本保持畅通。
5、从2000年起开征了污水和排污设施使用费的征收，征收金额每年递增。
（五）到2010年面临的主要问题
到2010年规划运行面临的主要问题有：
1、建设投资：污水处理厂建设投资约12000万元，由于本县经济基础薄弱，靠本县经济资金难以落实到位。
2、运行费用：根据目前全国小型污水处理厂形势看，普遍存在着运行成本高，单位污水处理费用高，收益低现状，污水处理费收不到位，污水处理厂投资回收困难。
3、管网配套情况：管网收集系统建设滞后，城市区域没有实现雨、污分流，污水处理设施难以发挥效益。污水处理设施建成后，满负荷运行的可能性小。
4、建议：污水处理厂的建设可改善湘江环境，保护洞庭水质；改善城区环境，保证人民利益，提高人民生活质量；提高全民素质，节约水资源。

5、污水处理各项指标进、出水对比
指标
BOD5
COD
SS
NH3-N
TN
TP
进水（ mg/1）
120
280
220
20
30
3
出水（ mg/1）
20
60
20
15
20
1.5
处理率%
83.3
78.6
91
25
33.3
50

由于污水处理厂污水排放受纳水体为湘江，其出水水质指标要求达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）一级标准，各指标处理率相对较高，进水水质不稳定，各指标浓度较高，难以达到设计要求。
三、城镇污水处理总体需求与分析
（一）人口预测
2004年城区常住人口10.2万人，流动人口1.8万人，总人口12万人，近期规划2010年城区常住人口18万人，流动人口2.5万人，总人口20.5万人。
（二）供水量预测
用水人口按2010年县城人口20.5万人计算，生活用水量标准2010年为350升/人.日，生产用水占生活用水之比按0.8/1，消防用水、市政用水、水厂自身用水和管网漏损等不可预见用水量按总供水量的10％计，故2010年日供水量预测为11.1万吨。
（三）污水量预测
1、生活污水量：根据县自来水公司统计资料，2004年度湘阴县文星镇城区居民的均生活用水量350l/d，排水量按用水量的90%计算，2010年城市居民生活污水排水量估算为8.1×104立方米/d。
2、工业污水量：城区现有化工、造纸、食品、机械等50余家企业单位，根据2004年度县环保局对各企业单位工业污染调查及排污申报统计，工业废水年排放量为2400×104m3，由于化工、造纸、食品等COD、NH3—N，重金属含量高，废水不能进入污水处理厂，因此，接纳工业废水量约0.325m3/d。随着《国家清洁生产促进法》的颁布实施，化工、造纸等行业有望通过技术改造，提高废水循环利用率等措施，减少废水排放量，降低废水污染物的含量，其排放废水达到进入污水处理厂要求。预计2010年进入污水处理厂接纳污水量约3.25×104m3/d。
3、雨水水量：湘阴城区市政基础设施运转比较落后，城市污水、雨水系统一直采用合流制系统，由于资金限制一直未作分流改造，根据《室外排水设计规划》GBJ14—87关于合流制构筑物设计规定，合流计处理构筑物应考虑雨水进入的影响，污水处理设施应加大，一般比旱流情况加大10~20%后，本次按生活污水及工业废水的15%计算雨水水量。
合计污水理为：（生活污水量+工业废水量）×115%
即（8.1×104+3.25×104）×115%=11.37×104m3/d
（四）排水管网预测
1、规划将建成区66公里二级管网进行改造，把污水管和雨水管分开，新增二级雨水管66公里。
2、按县规划局远期规划县城面积将增加3平方公里，同样新增一级排污管网8公里，二级管网20公里，覆盖城区面积15平方公里。
四、城镇污水处理和再生利用设施规划布局，建设规模和资金来源
根据湘阴县城市总体规划，通过大量的调查，工程场地的选择在县城西湖区，可用面积300亩，建设处理生活污水量为8.1×104立方米/d的污水处理厂。
1、污水处理厂布局
污水处理厂厂址西邻湘江，南靠白水江。平面布置上将处理厂分成三个区：
第一个区为厂前区。布置综合楼、食堂、传达室、机修、仓库等附属建筑；
第二个区为污水处理生产区。布置污水处理构筑物，风机房中心控制室等；
第三个区为污泥处理和排水消毒区。布置污泥处理构筑，脱水间，加氯及消毒池，排水井及排水泵房等。
2、工程投资分析与估算
污水处理厂建设项目投资为固定资产投资，再加上流动资金等，其值为7500万元。管网改造工程投资4150万元，污水再生利用150万元，污泥处置和利用设施200万元，总投资12000万元。
①主要工程经济指标
序号
工程指标
投资估算（万元）
1
建筑工程费
2800.4
2
设备购置费
2125.2
3
安装工程费
348
4
其它费用
1615.2
5
工程预备费
381.2
6
静态投资合计
7270
7
税金
230
8
动态投资合计
7500

②管网工程投资
A、建设涵闸6个，投资350万元；
B、改造和建设污水管道94公里，投资3400万元；
C、改造和建设沉砂井及检查井1880个，投资400万元；
小计：4150万元
城市排水管渠规划中雨水管管径为400毫米-1500毫米，污水管管径400毫米-1200毫米，埋设深度不大于8米，最小覆土厚度为0.7米。
③污水再生利用150万元
④污泥处置和利用设施200万元
3、资金筹措计划
湘阴城区管网改造工程属于城市建设，其投资4150万元，由城市建设费、城市维护费及自筹途径解决，污水处理厂的建设资金申请国家环保专项基金或国外环保贷款6000万元，年利率为4.0%，其它资金从2004年征收的城市排水设施使用费、市政配套费、城市维护费和政府拨款中投入1850万元。
4、效益分析
①社会效益。城市污水处理工程是一项保护环境，防止水域污染，促进人民群众身体健康，造福子孙后代的公益事业工程。工程的社会效益是显著的，可为人民创造适宜的生活和劳动环境，提高人民的健康水平，尤其是促进城市整体形象的改善和提高，提高整个城市的文明程度，促进社会的安定团结。
②环境效益。污水处理厂建成后，每年可少向湘江排放BOD5：2380吨、COD：6220吨、SS：4030吨，NH3-N：350吨、TN：605吨，使湘江的水质得到改善，城区的景观也得到改善，起到了美化市容的作用。
③直接经济效益。城市污水处理工程的效益是社会效益和环境效益，但经济效益也不可忽视，根据建设部《征收排水设施有偿使用费的暂行规定》，城市公共排水设施应该有偿使用，征收排水费以保证污水处理工程建成以后的正常运行及建设资金的偿还。据此，可向在湘阴城区享受自来水厂供水和自备用水的单位及个人收费，收费标准为目前的0.48元/立方米污水，逐年增加至2010年的0.75元/立方米污水，湘阴城区5年内的收入预测是8468万元。

附：2006年至2010年城市排污设施使用费逐年收入预测表
年度
排水量
（万立方米/天）
收费
（元/立方米）
日收费
（万元）
年收费
（万元）
2006
6.2
0.48
3
1095
2007
6.6
0.56
3.7
1350
2008
7.13
0.69
4.9
1789
2009
7.6
0.72
5.5
2007
2010
8.1
0.75
6.1
2227
合 计

8468

④间接经济效益。间接经济效益主要是宏观的潜在经济效益，一般不易定量计算，主要表现在以下几个方面。A、项目实施后，城区东湖水质得到改善。B、增进人民健康，增加旅游业收入。C、城市污水治理后，市区环境得到改善，创造良好的投资环境，可吸引更多的外资企业在湘阴落户。D、改善下游河道水质，使农作物及水产养殖业增产增收。
五、污水处理再利用和污泥处理方法
污水处理厂尾水的受纳水体是湘江，地点为湘江东支湘阴城关段，属湘江一般保护水域，处理厂水质排放须符合《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的二级标准要求。由于湘江湘阴城关一侧已修建了沿江风光带，再生水在城区可利用作道路洒水、景观植物浇水、冲洗地面及洗车等，需铺设相应的管网，随污水处理工艺的发展成熟，再生水有很好的利用前景。根据GBJ14-87《室外排污水设计规划》规定：城市污水处理厂污泥处理方法选定，首先应考虑用作农田肥料。由于污水处理厂工艺具有脱氮功能，水处理的污泥负荷属低负荷范畴，该污水处理厂产生的污泥量较少且稳定，可不设污泥厌氧消化系统，污泥处理可考虑农用堆肥或进城市垃圾处理（卫生填埋）。
六、污水处理工艺流程
按SBR工艺具有能耗低，氧转移效率高的特点。它的主体构筑物是SBR反应池，污水在这个反应池内完成反应，沉淀，排水及排泥等工艺，水力停留时间6-10小时。SBR池兼有曝气和沉淀两个功能，也不需设置污泥回流装置，使处理过程大大简化。
工艺流程：
城市污水处理厂按DAT-IAT系统执行，污水及污泥处理工艺流程如下：
城市污水→DAT-IAT→反应池→接触消毒池→污水再生利用→外排
设计参数：MLSS=3000mg/L
污泥负荷：0.12kgBOD5/kgMLSS.d
设置2组DAT—IAT反应池，每组池有效容积约11740立方米（按远期规划最大流量校核）。
曝气耗电：7600KW.h/d
七、实施计划和保障措施
1、项目建设的顺序和实施计划

项目实施计划表
实施年限
建设分级
目标管理
2005.5-2005.8
建设前期
完成工程方案设计及评估、可行性研究报告及评估和审批，环评报告的评估及审批。
2005.8-2005.10
建设前期
完成初步设计及评审和审批，完成勘察、施工图设计、三通一平。
2005.10-2006.12
建设期
完成生产性建（构）筑物的土建工程及部分安装工程、人员培训。

2、保障措施
①本方案的实施首先应符合国内基本建设项目的审批程序。由县政府建立专门机构作为项目的执行单位，负责项目实施的组织协调和管理工作。
②对各工业企业要加强宣传，把有污染的企业迁到城外，严格控制有毒有害物质排入城市下水道，保证污水处理厂的正常运行。
③加快城市雨、污水系统的分流改建工程，避免污水处理厂的水质水量波动太大，造成能源的不必要的浪费。
④确保城市排水设施使用费到位，以保证污水处理厂的正常运行。
⑤鉴于城市生活污水处理工程是一项社会公益事业，政府应予以大力支持，建议尽快批准该项目立项，以便于本项目建成后受益。

二00五年五月二十日