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1、-第一章 概述 1.1. 项目名称及性质项目名称:有机废弃物处理场污水外排管道改造工程主办单位:某某建设地点:某某项目性质:污水管道更新 1.2. 编制依据1、 中华人民共和国水法2、 中华人民共和国中华人民共和国固体废物污染环境防治法3、 中华人民共和国环境保护法4、 污水综合排放标准(GB 897896)5、 城市排水工程规划规范(GB503182000)6、 室外排水设计规范(GBJ14-87)7、 南京市城市总体规划8、 生活垃圾填埋污染控制标准(GB16889-1997)9、 国家、省、市其它相关的法规、文件1.3. 编制原则1、合理布局,总体设计,充分利用现有地形。2、尽量减少对周
2、围环境的影响,减少二次污染。 3、根据设计的合理性原则和工艺需要,尽量利用现有场地,尽量减少新占土地,节省项目投资和管理费用。4、以技术、经济、环境效益的综合评价为决策依据,进行多方案的论证分析。5、方便施工与后期维护管养。1.4. 编制范围和内容可行性研究报告编制的范围和内容具体包括:1、分析并确定污水排放标准。2、明确污水管道改造、新建工程规模。3、污水管道工程主要技术经济指标。-第二章 工程背景 2.1. 城市概况南京为江苏省会所在地,为著名的古都和历史文化名城,是江苏省政治、经济、文化中心,为长江流域主要的中心城市。南京作为长江流域四大中心城市之一和长江三角洲枢纽城市,在改革开放的形势
3、下有必要也有能力充分利用其跨省域的综合吸引力,充分发挥其经济辐射作用。据2000年第五次人口普查统计,南京市人口总规模已达623.8万人,全市人口居住在城镇的为443.5万人,占总人口的71.09%。根据都市圈“重点发展外围城镇,适度扩展主城用地”的布局原则,主城规划范围为绕城公路以内,西北抵长江,东北至笆斗山,东至马群,南到双龙街,西南至双闸,规划用地面积为243平方公里;综合考虑人口发展趋势和主城的用地限制,规划主城人口2010年为210万人左右。南京位于长江下游,东距入海口约300公里,西靠皖南丘陵,北接江淮平原,南望太湖水网。境内绵亘宁镇山脉西段,长江横贯东西,秦淮河蜿蜒穿行,钟山龙蟠
4、,石头虎踞,山、水、城、林相映成趣,景色秀丽。南京市是江苏省低山、丘陵集中分布的主要地区之一,是低山、岗地、河谷平原、滨湖平原和沿江洲地等地形单元构成的地貌综合体。南京属亚热带气候,四季分明,年降雨量分布不匀,夏季雨量集中,68月降水量约占全年的45%,一般67月为梅雨期,89月又多受台风影响,经常有较大暴雨和不稳定天气出现,全年平均降雨量1005.9毫米,最大年降雨量1621.3毫米。南京季风性气候明显,秋、冬季以东北风为主,春、夏以东风和东南风为主。2.2. 项目概况南京XXX有机废弃物处理场,位于南京市江宁区XX镇X村,地处南京东郊XX山西麓前缘一山间洼地内,距最近居民点1.5公里,距市
5、中心20公里、312国道4公里、绕城公路3公里,交通便利。 该场于1992年按国家城市生活垃圾卫生填埋场建设标准新建,总投资1700万元(不含征地税、供电设施和场外道路建设费),占地面积420亩,设计库容量为150万立方米。根据江苏省地矿局第一水文地质工程大队地质报告,整个场域属山麓冲积地带,原始地貌清晰可见。根据勘探,可将土体划为三个工程地质层,层为不透水层(渗水系数小于10-7cm/s)。该场完全按国家城市生活垃圾卫生填埋场标准设计、建设,操作按规范进行,经有关部门监测,水、气、卫生等指标均达到有关标准,进场垃圾处理率100%。XXX有机废弃物处理场主要承接玄武、白下、栖霞及江宁部分村镇和
6、单位四个区的生活垃圾消纳处理任务,日均处理垃圾1000吨左右。污水处理:为防四周山水直接侵入场内,沿山脊绕三个库区建成截洪沟,总长1561米,在三个库区底部,设有雨、污水分流管道,总长1200米。通向填埋场下游清水集水池(600立方米)和污水集水池(1260立方米),清水直接向外河流排放,污水由泵站提升至填埋场内的污水处理站处理。污水处理站占地2000平方米,总投资400万元,处理方式采用物化预处理(混凝沉淀)+厌氧生物处理(UASB)好氧生物处理(传统活性污泥法),日处理能力400m3,出水水质达到生活垃圾填埋污染控制标准中的三级排放标准,出水经污水管道接入城市污水处理厂。2.3. 污水管道
7、现状南京市XXX垃圾填埋场污水处理厂日出水400立方,处理后的污水经225的污水管道进入城东污水处理厂。污水管道总长约为8.3km,采用UPVC自流管道。该管道已投入运行近七年,目前 已经出现了严重破损。主要原因如下:1、使用时间过长,受当时技术限制,管材老化比较严重。2、近年来,管道途经的农田部分地区已经改造成公路或建筑垃圾堆填区,荷载增大对管道造成的破坏较大,部分地段出现了管道变形、断裂等现象。3、原设计中自流管段间的排泥窨井由于间距较大(平均每公里一个)、设计不合理(排泥井过小无法清掏)未能发挥排泥作用,管道内沉淀和杂物常年积累使得低洼段的管道接近堵塞。多种原因造成整条污水管道目前已无法
8、正常使用,曾经发生由于管道原因造成污水漫溢流入了运粮河内。2.4. 工程建设的必要性 由于XXX垃圾填埋场现使用的污水管道已经出现严重破损、堵塞,使用单位虽尽力进行了多次维护、抢修,仍难免出现污水溢流事故,给周围居民的生活带来了不良影响,造成了周围环境尤其是农田、渔业的严重污染。由于填埋场处理后的污水仍含有大量重金属污染物及高氨氮物质,若造成管道泄漏对人体及 图1:管道破损处污水漫溢到农田周围水体的危害极为严重。污水中磷污染比较严重,重金属污染较严重,流入河体会带来水体的富营养化等污染。污水曾经溢流到了运粮河内,造成了河道水体极其严重的污染,任其漫溢,会给周边地区的环境、经济发展和人民 图2:
9、新修建的道路对管道的破坏严重群众生活造成十分严重的影响。目前已经严重影响了填埋场正常的垃圾处置业务。因此,建议对该垃圾填埋场原污水管道进行全面更新改造。 图3:污水污染造成的水体富营养化 第三章 工程标准 3.1. 管道内污水的特点水质特点:有机物较大,富含高氨氮、重金属离子及大量病毒细菌,水质较为恶劣。 污水处理站出水水质指标如下;CODcr1000mg/l, BOD5600mg/l,SS400mg/l, pH=6-9。3.2. 管道水力计算: 3.2.1. 污水管管径式中:Q 污水管计算流量(m 3/s);ve管道经济流速(m/s),根据选用管材及当地的敷设单价和动力价格,通过计算确定。不
10、同管径,其经济流速也不相同,大直径管道的经济流速大于小直径管道。为了求得压力管道的经济流速,可先求出各种管径的经济流速,然后除以相应断面面积。3.2.2. 压力管的水头损失计算1、管道总水头损失,一般可按下列公式计算:hz=hy+hj式中:hz管道总水头损失(m);hy管道沿程水头损失(m);hj管道局部水头损失(m)。2、 管道沿程水头损失,可分别按以下公式计算:1)、 塑料管(聚乙烯管、聚氯乙烯管、玻璃纤维增强塑料夹砂管)式中:hy沿程水头损失(m);沿程阻力系数;l管段长度(m);dj管道计算内径(m);管道断面水流平均流速(m/s);g重力加速度(m/s2).注:与管道的相对当量粗糙度
11、(/dj)和雷诺数(Re)有关,其中:-管道当量粗糙度(mm);Re雷诺数2)、混凝土管(渠)及采用水泥砂浆内衬的金属管道hy=il式中:式中:i每米长度的水头损失(m);C流速系数;R水力半径(m)。其中:式中:n管(渠)道的粗糙系数;与管材有关,砼管: n=0.014 ,钢管:n0.013,塑料管:n0.009y:可按下式计算:适用于0.1R3.0; 0.011n0.040管道计算时y也可取,即计算;3)、输配水管道也可采用海曾威廉公式计算:hy=il式中:式中:q设计流量(m3/s);Ch海曾威廉系数。4)、 管道的局部水头损失宜按下式计算:管(渠)道局部水头损失系数。3.2.3. 最小
12、管径规定最小管径的原因是管道上游部分,因设计流量很小,只根据计算,管径很小,根据养护经验,易堵塞。 比如:DN150 与 DN200 比较:前比后堵塞次数多2倍,使养护费用增加,同样埋深下,施工费用差不多。另外,较大的管径,可选用较小的坡度,使管道埋深减小。所以为了养护工作的方便,规定一个允许的最小管径。街区、厂区内 DN min =200mm ,街道下 DN min =300mm ,所以据 DN min 在 V min 、 ( ) max 下通过的最大流量值,可进一步估算出设计管段服务的排水面积。设计管段服务的排水面积小于此值,直接采用最小管径和相应的最小坡度而不再计算。3.2.4. 污水管
13、道的埋设深度 污水管道埋深直接影响管道造价,埋深大,造价高,管道DN600mm埋深5m时的造价为3m的3倍多。管道埋深浅比较经济,但要满足最小覆土要求。最小覆土厚度的确定: 1 、必须防止管道内污水冰冻和因土壤冻胀而损坏管道。 2、 防止车行道下车辆荷载过大对管道的损害。管道埋深大造价高,施工期长,而且施工困难。最大埋深:一般干燥土壤: 7m,多水、流砂、石灰岩: 5m。3.3. 泵站的设计原理3.3.1. 增设污水加压泵站的原因原有污水管道为重力流,流速不均衡,容易产生沉积物,落差较大处对管道的冲击破坏也比较严重。下游流速较小,使用七年来,管道已基本被堵死,无法疏通。实践证明,重力流的运行情
14、况较差。增设污水加压泵站后,管道内污水为均衡流,满管运行,管线全程流速较为稳定,爬坡或跌落对管道的影响极小。有压管道施工较为方便,不受地形地貌限制,能够适应施工现场复杂的地形情况。同时考虑到垃圾填埋场渗滤液的逐年增加,故增设污水加压泵站。3.3.2. 泵站的设计流量和扬程 水泵站的设计流量污水处理站的出水量有关。 Q设=Qmax 水泵站的设计扬程与用户的位置和高度,管路布置及系统的工作方式有关,计算公式为: H=HSS+HSd+hS+hd+H安全 式中:HSS 水泵吸水地形高度; HSd 水泵压水地形高度; hS 吸水管水头损失之和; hd 压水管水头损失之和; H安全 为保证水泵长期安全工作而取的安全水头 。3.3.3. 水泵的选择依据:流量Q,扬程H及其变化规律原则要求:在满足最不利工况的条件下,考虑各种工况,尽可能节约投资,减少能耗。选泵时还要考虑的其它因素水泵类型应与抽送水质相适应,清水用清水泵,污水用污水泵要考虑水泵的吸水能力,在保证吸水条件下,尽可能减少泵站埋深考虑远期发展,远近结合,一般方法有:预留位置,近期用小泵,远期用大泵,更换叶轮。应选择便于维修养护,当地能成系列生产,比