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凤山县乡镇污水处理工程方案项目工程建议书(详细版).doc

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凤山县 乡镇 污水处理 工程 方案 项目 建议书 详细
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.凤山县乡镇村屯污水处理工程项目建议书xxxxxxxxxxxxx产业投资有限公司二〇一六年七月 目录1.项目概况11.1项目名称11.2建设单位11.3项目服务范围与服务年限11.4项目内容11.5自然与气候条件13. 技术方案33.1乡镇村屯污水处理特点与需求分析33.2乡镇村屯污水处理设计思路53.3技术简介63.3.1专利与荣誉73.3.2技术特点73.3“物联网+”运营管理系统103.融资方案124. 优化后工程投资估算124.1投资估算125. 融资方案126. 运营方案137. 部分业绩14 1.项目概况1.1项目名称凤山县乡镇村屯污水处理及管网配套工程1.2建设单位凤山县城乡建设投资发展有限责任公司1.3项目服务范围与服务年限凤山县中亭乡、平乐乡、江洲乡、乔音乡、长洲乡、砦牙乡、金牙乡等7个乡镇及凤山县中亭乡、平乐乡、江洲乡、乔音乡、长洲镇、砦牙乡、金牙乡、三门海镇和凤城镇所辖的64个村屯。近期服务年限为2020年,远期服务年限为2025年。1.4项目内容在7个乡镇新建乡镇村屯生活污水处理厂共7座,近期(2020年)总污水处理规模3500m3/d,远期(2025年)总污水处理规模7000m3/d,配套敷设污水管38km;在64个村屯新建村屯污水处理站共64座 , 近期(2020年)总污水处理规模2610m3/d,远期(2025年)总污水处理规模3910m3/d,配套敷设污水管38km。1.5自然与气候条件 (1)自然状况凤山地处北回归线以北,云贵高原南缘,属亚热带季风气候区。由于北有云贵高原作屏障,削弱了北方冷空气寒潮的侵入,又因地形自西北向东南倾斜,有利于东南暧湿季风的输入,故冬季无严寒,夏季无酷暑,冬短而干,夏长而湿,春秋相当。间有冰雹,偶聒小雪,冬夏季风交替规律明显。若遇晴雨,气候亦随之而变,晴则暧,雨则凉,故有谚"四时皆似夏,一雨变成秋"之谓。由于地形复杂,灾害性天气较多,光、温、降雨的地域分布亦有较大差异。 (2)气候条件凤山县东西和南北间最大距离为60.9公里和63.9公里,气温水平有0.9℃微差,西部、西北部气候温凉,昼夜温差大,冬季多霜雪。气温由东南部向西北部递减。西北角气温稍低,有类似高寒山区气候某些牲。中部以南和东北部气候温暖,霜雪少,无霜期长,特别东北部的砦牙拉英河谷是凤山的热谷,具有桂南气候性。图1-1 河池市历史气候 小结:根据历史气候可知,1月份温度部分下降为10℃以下。全年有大约30天室外温度较低,低于10℃。而污水处理最佳适宜温度是12℃以上,否则生物活性将大大降低,处理效果受到影响。另一方面,5月至8月,进入雨季汛期,汛期随着雨水的汇入排沟,雨污合流的水量将大大增加。基于气温降低和雨季水量增加,全年约有150多天污水处理设施将受到低温、水量增加、水质波动的影响,这对污水处理工艺选择是极大的挑战。3. 技术方案3.1乡镇村屯污水处理特点与需求分析乡镇村屯生活污水的处理是改善各乡镇村屯环境的重要环节,选择科学合理、经济实用的污水处理方式成为农村居住区生活污水处理的关键。因此,该项目的设计与实施均应符合乡镇村屯实际情况,因地制宜,应充分考虑乡镇村屯财力、污水管网、系统运行等多重因素,全方位设计污水处理厂。设计方案以每个乡镇村屯污水处理的特点和需求为基础资料,开展每个乡镇村屯生活污水处理厂的设计、施工及运行管理的系统设计。1) 各乡镇村屯分布范围广,且地形地貌多为丘陵,地势高差大,集中收集、集中处理投资高、难度大。 需求1:宜采用分散收集、分散处理方式。2) 部分乡镇村屯污水收集管网不完善,仍存在雨污合流、明渠排放等缺陷,造成污水水量、水质波动大,冬季水温低等。 同时根据相关已建污水处厂运行水质,COD<200mg/L,雨季甚至低于120mg/L,属于典型的“低污染水”,针对于“低污染水”:表2-1 广西地区污水厂设计进水水质项目CODBOD5SSTNNH3-NTP设计进水(mg/L)20010015035303活性污泥法中活性污泥浓度偏低,一般维持在2000mg/L左右,同时进水水质偏低及波动的情况造成污泥浓度难以保持稳定,较于北方等地区的5000mg/L左右污泥浓度的活性污泥法工艺,同等处理效果,其处理效率降低一半;MBR同样不适用于乡镇村屯的低污染水治理,运行费用高的同时,处理效果不佳,我司有多个改造MBR用于低污染水的案例。需求2:污水处理工艺应选择抗水质、水量冲击能力强,耐低温的污水处理工艺。3) 乡镇村屯污水处理厂往往存在水量不足的现象,造成“大马拉小车”,运行费用浪费,甚至停止运行。需求3:污水处理工艺应选择可快速启动,进而模块化运行的污水处理工艺。4) 部分乡镇村屯居民居住零散,预处理设施(如化粪池、隔油池等)建设不完善,存在小型企业、饭店及卫生院等排放特殊废水单位,同样预处理措施不足,对后期污水处理厂带来极大的水质冲击,甚至造成处理站瘫痪。需求4:应完善各乡镇村屯预处理措施,同时处理站的建设应采取一定预处理措施来对应突发情况。5) 部分乡镇村屯建设现代化,部分乡镇村屯依然为老镇,因此,其排水规律不同于常规城市小区,早中晚三个高峰,水量的日变化系数相应取高至3~4。需求5:应设置足够调蓄容量的调节池,保证污水处理厂正常运行。6) 污水处理厂的建设均为各乡镇村屯边缘地带,距离居民区并不远,易对居民造成臭味、噪声等影响。需求6:选择无异味污水处理工艺,机械设备应选择低噪声设备。7) 污水处理厂难免产生栅渣、污泥等,易造成二次污染,各个污水处理厂分布比较分散、处理规模较小,若每座污水处理厂均设置污泥脱水系统,则会大大增加项目投资及运行管理难度,且处理处置费用较高。需求7:重点考虑污泥减量化问题,选择污泥产量少的核心处理工艺,源头控制污泥量。8) 各乡镇村屯分布范围广,分散处理方式会带来一定运营管理难度。需求8:设置完善的监控体系、配备专业运营人员。表2-2 与其他相关技术对比分析项目名称微曝氧化沟SBR工艺DMBRTM工艺ACM生物反应器速分生物处理技术BMR一体化装置工艺类型活性污泥法活性污泥法活性污泥+MBR法活性污泥法生物膜法/接触氧化法生物膜法/接触氧化法抗水量水质冲击较强较强强较强强强是否适用低污染水否否否否是是去除污染物种类单一单一多种多种多种多种剩余活性污泥产量8~10吨/天5~7吨/天5~7吨/天7~9吨/天0.5~1吨/天0.5~1吨/天运行能耗较高较高高较高低低运行管理人员素质要求高人员素质要求高人员素质要求高人员素质要求较高人员素质要求低人员素质要求低出水水质一级B一级B一级A一级A一级A一级A占地面积大较大较小小较小小运行费用较低较低较高较低低较低有无异味有有无无无无启动速度长较长较长较长短短是否可模块化建设否是是是是是3.2乡镇村屯污水处理设计思路针对本项目污水处理站数量多、处理规模不均匀及分布广等特点,方案的设计以运营管理为核心,辅以科学合理的污水、污泥处理方式,统筹管理,安全设计。共分为污水处理工艺选择、污泥处理及处置、运营管理三大部分内容。本方案设计思路综合考虑进行设计,具体如下:3.2.1污水处理工艺选择我方将采用系统治理理念,从污水收集、污水治理、污水排放或回用、系统运营管理等多方位进行设计,其中核心处理段采用接触氧化法(A/O+填料)改良工艺——“速分生物处理工艺”和“BMR生物处理一体化装置”。“速分生物处理技术”用于乡镇村屯污水处理厂,“BMR生物处理一体化装置”用于村屯污水处理站,全面满足本项目的需求分析的1~7需求。3.2.2污泥处理及处置71座污水处理站,建立“以1~7个集中处理站中心,统筹兼顾其他分散处理站”的污泥处理及处置体系,采用移动式污泥脱水方式,将各污水处理站的污泥进行减量、无害化预处理后,经集中处理站的污泥深度脱水系统,最终脱水至含水率60%以下,统一处置。3.1.3运营管理:建立“以1~7个集中处理站中心,统筹兼顾其他分散处理站”的运营管理体系,建立“物联网+”运营管理系统,将其他污水处理站的运营记录传至中心处理站,实现各个处理站的系统运行状况、设备运行状况、处理水量及进出水水质等运行参数的自动监控、故障报警等功能,满足第8点需求。同时,组建完整的运营管理团队,同时配备巡查车,每周定期巡检,若中心站中控平台显示报警状态,则迅速出动,赶往故障污水处理站进行检修。3.3技术简介我方将采用系统治理理念,从污水收集、污水治理、污水排放或回用、系统运营管理等多方位进行设计,其中核心处理段采用接触氧化法(A/O+填料)改良工艺——“速分生物处理工艺”和“BMR生物处理一体化装置”。3.3.1专利与荣誉“速分生物处理工艺”荣获10项国家专利,“BMR生物处理一体化装置”荣获4项国家专利,并荣获国家环境保护部“环境保护科学技术奖”,涉及获奖项目为“营区及农村污水处理成套技术研究及工程示范二等奖”等;北京市人民政府颁发的“北京市科学技术进步奖”,涉及获奖项目为“我国村镇分散点源污水处理成套技术研究及工程示范三等奖”等奖项。3.3.2技术特点(1) 速分生物处理技术速分生物处理工艺(BSSF),是将流体力学中的“流离”原理与微生物固定化的A/O生物膜技术相结合,形成的一种成熟可靠的污水处理工艺。已成功应用于2008年北京奥林匹克森林公园等重点项目,在北京、上海、河北、山东、海南等各地已有多个成功项目。适用于村、城镇污水处理厂、开发区污水处理、生活小区污水处理以及微污染型沟渠、湖泊水体的综合治理等。主要具备以下特点:① 技术先进颠覆了传统污水处理技术,抗水量、水质冲击负荷能力强,运行稳定,完全摒弃了活性污泥法,不需要新增二沉池等构筑物,实现HRT和SRT分离,将流离理论与生物处理技术相结合,形成的新的污水处理工艺,独特的气—液—固三相运动方式及其相互配合的控制参数是形成良好流离作用的必要条件。② 处理程度高,出水水质好微生物被固定于载体表面,系统脱氨氮效果好,去除率可达到90%以上,总氮去除率可达85%以上,COD去除率大于85%,BOD去除率大于90%。③ 污泥源头减量化速分生物处理技术实现了在同一个池形内,好氧、厌氧多次耦合反应,构建了多变的生物环境和生物链系统,实现剩余污泥原位减量90%以上。④ 启动快,速分生化球使用寿命长不需-接种驯化,原位启动,系统启动仅需7-10天;填料-速分生物球使用寿命可达30年。⑤ 维护管理简单相比其他工艺,速分生物处理技术首先工艺流程简单、减少了管理流程;其次,原位驯化菌种,无需接种污泥;第三,其核心填料使用寿命长,无需更换、冲洗等操作;第四,其日常运行管理只需确保通水通电,管理方法简单。⑥ 无异味常规的厌氧好氧生物系统能产出难闻的气味,严重影响周围的空气环境,其原因在于厌氧分解时产出大量的沼气及硫化氢气体,封闭不严时会从水中溢出。而速分系统厌氧层处于好氧层内部,厌氧分解产生的气体在通过好氧生物层时,被好氧菌吸收利用。硫化物被固定在好氧菌体内,甲烷等有机气体被进一步分解为无味的无机气体和水,无不良气味产生。⑦ 运行费用低运行费用较常规工艺低,确保“建得起、用得起”。⑧ 可分期模块化建设、模块化运行,解决“大马拉小车”问题速分生化池可采用模块化的建设运行管理模式,每座自成一个系统,启动灵活,可单独运行,不影响后续处理单元。适用于分期建设的污水处理工程,可根据原水水量的递增,增加处理模块,提高设备使用率,降低运行成本,可有效解决分期建设项目的污水水量不平衡的问题。(2) BMR生物处理一体化装置生物膜生物反应器处理技术(BMR)是将微生物固定化的A/O生物滤池技术和生物滤膜技术有机结合,将原来的单一好氧生物流化床反应器改进为A/O复合生物滤池,同时采用既能生物降解又有过滤功能的生物滤膜技术。经过多年实践,已研制出用于污水处理的一体化设备,适用于小型分散的污水处理工程。主要技术特点如下:Ø 运行-成本较常规工艺低40%;Ø SRT-仅为3-4小时,占地面积小;Ø 启动-初期启动时间短(5-7天),且不需接种驯化;Ø 填料-生物填料寿命可达8-10年;Ø 设备-设备化制造,体积小,模块布置,灵活方便,运输安装方便;Ø 污泥-污泥量少(连续运营5-6个月排泥1次);Ø 冲击-抗水量、水质冲击负荷能力强,可达50%;Ø 能耗-能耗小(气水比5~7:1);Ø 管理-操作维修简单,无需专业人员。4. 融资方案4.1优化后工程投资估算项目近期总投资额为1.69亿元,初步优化后总投资额约1.63亿元,节省总投资约为600万元。4.2融资方案项目近期总投资额1.63亿元,财政补贴资金0.7亿元,资金缺口约0.97亿元。我公司拟采用PPP模式进行统一打包投资、建设、运营,组建项目公司并投资,补足政府资金缺口。或财政补贴资金不到位时,先期全部我方投资建设,待补贴资金下发再补给我方。5. 运营方案6.1运营模式政府授权并实施特许经营,以支付污水处理水费的方式满足的收益需求,特许经营期限暂定20年(不含建设期),特许经营期满,将污水处理厂(站)移交给政府。6.2运行费用经初步测算及参考在其他项目的运营经验,本项目运行费用不超过1.52元/吨。6.3“物联网+”运营管理系统根据资料显示,乡镇村屯污水处理厂的建设、运行、管理是一种典型的计划经济模式,已不符合现代的市场经济,造成污水处理厂建不起、养不起,建的不想建、管的不爱管、用的不想用的局面。正常运行的乡镇村屯污水处理厂不足三分之一,严重影响了乡镇村屯污水处理设施正常功能的发挥,直接关系着我国水污染治理的最终成果。 追根到底,造成以上问题的主要原因是运营管理的不规范,因此,本项目建成后的主要任务为运营管理的科学性、系统性建设与实施。建立“一个中心”,辅以物联网运营管理系统,实现各个处理站的系统运行状况、设备运行状况、处理水量及进出水水质等运行参数的自动监控、故障报警、远程控制等功能。同时,组建运营管理团队,配备巡查车,每周定期巡检,若中控平台显示报警状态,则迅速出动,赶往故障污水处理站进行检修。污泥处理、处置配备移动式污泥脱水机,流动运行,依次将各个分散处理站污泥经过初步脱水后,运送至集中处理站,进行深化的无害化处理。“物联网+”运营管理系统“1+N”统筹管理模式6. 部分业绩 本项目拟采用的水处理技术成熟稳定,在多项国家级、省部级项目上都具有成功应用的工程案例,并获得多项表彰 ,随时可以参观考察。部分样板工程如下:北京奥林匹克森林公园污水处理工程v 基本概况:全园共计15个污水处理站,总处理量2700吨/天;v 进水水质:园区内生活污水、雨水;v 运行状况:自2008年投入使用至今,公司负责统筹运营,运行状况良好,出水水质稳定达标。上海世博轴主体馆雨水综合利用工程v 植入雨水综合利用理念,收集园区雨水,经处理后回收利用至园区内绿化、道路浇洒等,自2010年投入使用至今,运行状况良好。北京赵全营污水处理厂v 基本概况:20000吨/天;v 进水水质:进水主要为开发区 的生产废水等工业废水及周围城镇居民生活污水,水质冲击负荷较大;v 出水水质:达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级A标准;v 运行状况:自2013年投入使用至今,公司负责运营,运行状况良好,出水水质稳定达标。北京朝阳区小区污水处理及回用工程v 基本概况:朝阳区小区10个污水处理站,总处理水量1.5万吨/天;v 进水水质:当地居民的生活污水;v 出水水质:达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级标准A标准。v 运行状况:自2012年投入使用至今,公司负责统筹运营,运行状况良好,出水水质稳定达标。河北省西柏坡镇美丽乡村污水处理工程v 基本概况:6个村庄污水处理站,总处理水量160吨/天;v 进水水质:当地村民的生活污水及雨水;v 出水水质:达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级标准A标准;v 运行状况:自2016年投入使用至今,公司负责统筹运营,运行状况良好,出水水质稳定达标。内蒙古新农村建设污水处理工程v 基本概况:3个新农村污水处理站,总处理水量600吨/天;v 进水水质:当地村民的生活污水及雨水;v 出水水质:达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)的一级标准A标准;v 运行状况:自2014年投入使用至今,运行状况良好,出水水质稳定达标。广西钦州白石湖公园水体水质保持与补水水质处理工程v 基本概况:补水工程0.5万吨/天+水质保持工程0.5万吨/天,构建循环性的动态综合治理系统;v 进水水质:补水工程为周边居民生活污水、水质保持工程为白石湖湖水;v 出水水质:达到《城市污水再生利用水水质》中的观赏性 景观环境用水标准。v 运行状况:自2015年投入使用至今,公司负责统筹运营,运行状况良好,湖体水质维持良好。北京稻香湖景观水体水质保持工程v 基本概况:水系面4.5万平方米,总蓄水量约7万立方米,设置水质保持工程0.3万吨/天,构建循环性的动态综合治理系统;v 运行状况:自2006年投入使用至今,公司负责统筹运营,运行状况良好,湖体水质维持良好。
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