根據北京市國民經濟和社會發展遠景目標綱要和城市總體規劃，預測了北京市生活、工業、農業和城市河湖的環境需水量。2020年，全市需水量將達到60億立方米以上，年缺水量約20億立方米。因此，城市水資源供需不平衡、水資源短缺已成為制約北京社會經濟發展的重要因素。為實現北京國民經濟可持續發展戰略，緩解21世紀城市發展與可利用水資源之間的矛盾，北京市政府決定開發城市汙水資源作為城市第二水源。高碑店汙水處理廠汙水回用項目被列入北京市政府《北京市環境汙染治理目標與對策》（京政辦函【1999】）1999年度十大研究課題。本項目前期研究工作和可行性研究於3月至8月完成，1999。項目於2000年6月完成初步設計和審批，2月完成施工圖設計，4月開始施工。目前項目建設已基本完成，預計今年上半年正式投入使用。本項目是將高碑店汙水處理廠的二級出水升級為工業用水用於河流取水，替代清潔水源和改善河流景觀，並將部分二級出水經深度處理後用於市政雜用（如道路噴灑和綠地澆水），替代自來水，以達到城市汙水循環利用和改善河流水質的目的。涉及循環用水的區域為東壹環、西三環、南四環、北長安街。面積為141km2。再生水的用戶涉及工業、公園綠化、河湖補水、道路噴灑等。本文主要分析該項目的技術方案和研究成果。
高碑店汙水處理廠
高碑店汙水處理廠是目前中國最大的汙水處理廠。壹期工程於6月24日建成投產，處理能力為50萬立方米/日..二期工程於1999年底建成投產。目前處理能力為654.38+0萬m3/d .高碑店汙水處理廠汙水系統占地96平方公裏，服務人口240萬人。它收集了北京南部城區的大部分生活汙水、東郊工業區、使館區和化工路的所有汙水。該處理廠采用預缺氧段活性汙泥法，即在推流曝氣池前設置缺氧段，目的是改善汙泥性質和防止汙泥膨脹。目前，高碑店汙水處理廠二級出水直接排入通惠河下遊。除每年用於農業灌溉的約5500萬立方米外，每年剩余的處理水超過3億立方米。根據我們對該廠出水的多次測量結果以及該廠在1999中提供的出水水質分析結果，出水符合設計要求，出水水質和水量穩定。二級出水大部分參數接近相關回用水質標準，但高碑店汙水處理廠二級出水氨氮和磷含量仍然較高，主要是因為該項目立項較早，當時國家《城鎮汙水處理廠排放標準》中沒有對脫氮除磷的要求。因此，該廠壹期處理工藝中沒有除磷脫氮設施。
可以應用對象分析。
潛在工業用戶高碑店汙水處理廠已建成規模為65，438+0，000 m3/d的廠內中水回用項目，主要用於汙泥脫水和洗滌濾布、維護、噴灑、澆灌綠地、洗車水源等。，而且這個水應該優先考慮。華能熱電廠華能熱電廠位於高碑店汙水處理廠對面。高碑店汙水處理廠與華能熱電廠之間鋪設了兩條直徑為800毫米的管道，廠內深度處理站也已建成。根據華能熱電廠提供的最新數據，計劃將高碑店汙水處理廠的二級出水作為4臺機組的冷卻補給水源，並經工廠深度處理站處理後回用，以確保冷卻水的質量。高碑店汙水處理廠實際可利用的二級出水為7.68萬m3/d，應優先考慮。北京第壹熱電廠北京第壹熱電廠是壹座高溫高壓熱電廠，位於通惠河北側，距高碑店汙水處理廠僅幾公裏。該廠有4臺循環泵，每臺循環水量為4.15m3/s，循環泵房位於通惠河北岸，冷卻水開式循環。正常生產條件下，有三臺泵運行，所需水量約為12 m3/s（即104m3/d）。其供水量約為26萬至34.6萬立方米/日，平均供水量為30.3萬立方米/日..考慮到河流水質現狀，為了維持上遊水質，北京第二熱電廠的部分回水仍可用於第壹熱電廠。近期，高碑店汙水處理廠處理水回用於第壹熱電廠的用水量僅考慮為20萬m3/d..遠期工程方案中，第二熱電廠將采用閉式循環冷卻方式運行，用水量將大大減少，第二熱電廠將不再有慣性流為第壹熱電廠回水。因此，在遠期工程方案中，第壹個回用高碑店汙水處理廠處理水的熱電廠用水量將在近期方案規模的基礎上增加654.38+1億m3/d。北京市第六水源廠北京市第六水源廠距離高碑店汙水處理廠僅幾公裏。該廠是壹個為工業供水的河流水廠，其深度處理設施的規模為654.38+70萬m3/d..然而，第六水源廠1998的供水量僅為4.7萬立方米/天，其中化學實驗廠為1.5萬立方米/天，有機化工廠為6.6萬立方米/天，第二化工廠為7000立方米/天，蒸汽廠為3000立方米/天，焦化廠為1.6萬立方米/天。這家工廠的進水取自通惠河。高碑店汙水處理廠的二級出水可直接供第六水廠使用。近期規劃東郊工業區和焦化廠利用高碑店汙水處理廠處理5萬m3/d的水和5萬m3/d的城市雜用水。遠期規劃中，第六水源廠將擴建7萬立方米/日..通州水廠通州距高碑店汙水處理廠約八公裏。通州有120多家工廠，包括化工、機械、紡織、造紙和食品工業等。用水量較大的工廠有造紙七廠、東方化工廠、通州氮肥廠、北京第二日化廠等。通州的工廠可以使用7萬立方米/天的水進行再利用。城市雜用水城市雜用水在北京市汙水綜合利用研究中尚未引起人們的重視。本次調研對通惠河、南護城河沿線主要公園的綠化面積、城市綠化和城市道路的噴灑用水量進行了調查，並多次走訪市政園林和環衛管理部門。具體調查結果如下:3.2.1公園綠化及河湖用水沿河主要公園有龍潭湖公園、北京遊樂園、天壇公園、陶然亭公園、大觀園、萬壽公園等。主要公園總面積約267萬平方米，公園綠化用水量約53.4萬立方米/天。除上述公園外，河流和湖泊補水用水量約2。3萬立方米/天，廁所沖洗用水量約460立方米/天。因此，主要公園的總用水量約為2.88萬m3/d .在城市綠化的供水範圍內有許多城市集中綠地，由於位置分散，在現狀下很難嚴格計算城市綠化的回用水量。因此，主要考慮以道路兩側的隔離帶和河道兩側的綠地為重點。根據北京市總體規劃，城市綠化用水量預計約為2000 m3/d .根據北京市規劃路網指標，主幹道和次幹道的道路面積約為5868萬平方米。目前可噴3389萬平方米。目前，市、區環衛部門負責對城市道路進行噴灑。水源均為自來水，取水點為固定自來水龍頭。不過，根據環衛部門道路噴灑水車的取水半徑，並非所有可噴灑的道路都可以用高碑店汙水處理廠的處理水替代。在該方案中，城市雜用水將在第六水源廠進行深度處理，深度處理後的出水將從第六水源廠沿護城河輸送到西便門和廣安門。如果在原第六水源廠的供水管網上增加壹個取水口，高碑店汙水處理廠處理後的水噴灑的道路將從東向西長約23.5公裏，從壹環路到三環路以西。按環衛部門道路灑水車取水半徑3公裏計算，南北長度可達6公裏，可噴灑面積為141km2。根據北京市城市規劃設計研究院1992年《北京市總體規劃》研究成果，壹環路土地利用率在1991年前為3.82%，到2010年將達到13.43%。若近期方案中道路土地利用率按10%計算，則噴灑高碑店汙水處理廠處理水的道路面積約為14.1 km2。根據環衛部門提供的噴灑道路用水量指標，道路面積每立方米可噴灑2500平方米水，因此每天噴灑道路壹次的用水量為56.4萬立方米/天..目前，北京的許多道路每天噴灑兩次。根據市政府控制空氣汙染和減少城市空氣粉塵量的要求，今後北京的路面噴灑將被要求達到每天三次。因此，在近期計劃中，如果道路每天噴灑兩次，則需水量約為1.1.3萬m3/d .近期計劃中市政雜用水規模約為42654.38+0.00 m3/d，其中城市綠化和道路噴灑用水量為1.03萬m3/d；園區用水量為2.88萬m3/d .考慮到水量不可預測性和管網漏損率，近期方案市政雜用水規模為5萬m3/d. 3.3農業灌溉用水高碑店汙水處理廠農業灌區包括東南郊、朝陽、雙橋和通州4個灌區，分布在朝陽和通州通惠河兩岸14個鄉鎮和2個農場，現狀灌溉面積為202，65438農作物以糧食和蔬菜為主，其中糧田面積16.9萬畝，占83%；蔬菜地面積1.72萬畝，占9%；水果和其他作物面積為1.59萬畝，占8%。農業灌溉需水量約為48萬m3/d，目前官廳水庫和密雲水庫的指標水和工業回水供水量約為65438+萬m3/d，地下水用水量約為19萬m3/d，通惠河取水量約為19萬m3/d..高碑店閘下遊補水及通惠河下遊高碑店閘至北運河蒸發滲漏、壹年八次換水及兩岸綠化需水量約3.6萬m3/d。
復用技術方案
用戶用水的最佳分配
高碑店汙水處理廠處理水優先保證廠內回用水654.38+0萬m3/d、華能熱電廠冷卻水7.68萬m3/d、市政雜用水5萬m3/d、通過第六水源廠5萬m3/d和第壹熱電廠20萬m3/d供應給東郊工業區和焦化廠的水，共計386..遠期工程實施前，高碑店汙水處理廠剩余處理水可用於農業灌溉48萬立方米/日，此外還可用於高碑店閘至北運河的綠化和河道補水3.6萬立方米/日，最終用於通州廠區7萬立方米/日，共計97.28萬立方米/日..遠期工程方案實施後，第壹熱電廠將擴大用水量654.38+1億m3/d，第六水源廠將擴大用水量7萬m3/d；高碑店汙水處理廠剩余處理水用於高碑店閘至北運河兩岸綠化、河道供水3.6萬m3/d和農業灌溉40.72萬m3/d，合計654.38+0萬m3/d .項目規模本項目主要考慮高碑店閘上遊再生水用戶。近期項目規劃實施後可使用高排店汙水處理廠處理水的用戶為:第壹熱電廠20萬m3/d，城市雜用水5萬m3/d，東郊工業區和焦化廠通過第六水源廠處理5萬m3/d。因此，近期項目計劃規模為30萬立方米/日。遠期項目計劃規模將從近期項目計劃的30萬立方米/日擴大至47萬立方米/日..主要新增用戶為:第壹熱電廠用水量規模擴大654.38+1億m3/d，第六水源廠用水量擴大7萬m3/d..高碑店汙水處理廠二沈池出水由新建泵站（規模47萬立方米/日）提升後分別輸送至高碑店湖（規模30萬立方米/日）和第六水源廠（規模654.38+70萬立方米/日）。送往高碑店湖的處理水用於北京第壹熱電廠。經深度處理後，部分送至第六水源廠的處理水通過第六水源廠現有供水系統供應至東郊工業區和焦化廠。壹部分通過新管道輸送到西便門和東便門。第六水源廠沿現有供水管道和新建管道設置取水口，用於城市雜用水取水。
回用水水質的技術保障措施
高碑店汙水處理廠改造由於高碑店汙水處理廠出水氮磷含量高將直接影響回用水水質，因此需要進行技術改造，進壹步提高該廠出水水質。2000年5月，完成了該廠改造項目的可行性研究。改造規模為50萬m3/d，即對高碑店汙水處理廠壹期工程（50萬m3/d）進行改造。改造工程分兩步進行。經過第壹步處理後，出水水質優於第壹熱電廠冷卻水取水口高碑店湖。出水生化需氧量、化學需氧量、總磷和氨氮分別達到65438±00毫克/升、40毫克/升、65438±0毫克/升和65438±00毫克/升。第二步使該廠50萬m3/d達到高碑店湖IV類水體水質要求。主要改造工作量包括曝氣池和汙泥處理系統的改造。原曝氣池為1/12為厭氧區，其余為好氧區。改造後，原池的2/9被分隔成缺氧區和厭氧區（水力停留時間* * *為2h），並在進水口處分隔出壹個停留時間為15min的強化吸附區。其余仍為好氧區（水力停留時間7.25h）。原料汙泥系統中的剩余汙泥被泵入初沈池，其混合汙泥在汙泥濃縮池中濃縮，然後消化脫水。由於濃縮汙泥池停留時間過長（3d），處於厭氧狀態，磷通過上清液釋放回到汙水中，無法達到除磷的目的。改造後將原濃縮池改為濃縮酸化池，濃縮酸化池上清液作為碳源排入水處理系統。收集蒸煮器的上清液、脫水器的濾液和洗滌水用於化學除磷。目前高碑店汙水處理廠改造方案正在審批過程中，市政府將為改造項目單獨立項，其投資（約251.1.00元）不包含在汙水回用項目中。深度處理措施高碑店汙水處理廠二級出水水質穩定，達到設計要求，但不能滿足城市雜用水標準。綠化用水、道路噴灑等市政雜用水的水質將對人體健康和城市環境產生影響。因此，城市雜用水在回用前必須進行深度處理，以達到相應的標準。在方案確定中，通過不同地點的比較，在第六水源廠選擇了深度處理。第六水源廠擁有日處理能力為654.38+0.7萬m3/d的深度處理設施，主要采用機械加速澄清、砂濾和消毒。根據該廠提供的出水水質，其出水可滿足相應用戶的要求。由於北京市產業結構調整，目前該廠平均實際供水量不足5萬m3/d，65438+20萬m3/d的處理能力尚未利用。此外，第六水源廠距離城市雜用水用戶較近，城市雜用水深度處理位於第六水源廠，可利用其剩余處理能力滿足城市雜用水的短期和長期規模需求，該廠深度處理後的水質可滿足城市雜用水的水質要求。
主要項目內容及投資
本項目總投資33668萬元（不含高碑店汙水處理廠改造費用），其中征地拆遷費100萬元，工程費19260萬元。項目主要內容為:（654.38+0）高碑店汙水處理廠壹座庫容47萬m3/d的泵站。（2）高碑店汙水處理廠至高碑店湖水管道:DN1800mm，長度1480m..（3）高碑店汙水處理廠至第六水源廠管道:DN1400mm，長4766m..（4）市政雜水管:DN1200mm，長度6791m；；DN1000mm，長度1431m；DN800mm，長度4615m；DN600mm毫米，長度2845米；D=500mm，長度為2880米。（5）第六水源廠改造:包括水庫清淤砌築、汙泥池擴建、水泵改造、進出水口改造、增設自控及電氣設備。花園供水支線管道。
工程經濟效益分析
本項目總投資33668萬元，其中政府撥款65438萬元，其余為貸款（公司融資）。考慮0.20元/立方米的汙水資源費和0.73元/立方米的第六水源廠原始資產成本和利稅，水價計算分析結果如下:第壹熱電廠水價為0.31元/立方米，市政雜用水價格為1.92元/立方米，東郊工業區水價為1.21元/立方米。本項目建成後，每年可節約清潔水資源654.38+066.73萬m3，節約自來水3650萬m3/a，相當於建設壹座654.38+00萬m3/d的自來水廠可節約4億元，達到開源節流的目的，為北京市擴大城市綠化面積和道路噴霧降塵創造條件，在環境綜合治理中發揮更大作用。環境的改善也會帶來周邊地區的土地升值。
結論和討論
（1）北京是壹個嚴重缺水的城市。合理利用高碑店汙水處理廠處理水資源，對於實現北京市國民經濟的可持續發展，緩解21世紀城市發展與可利用水資源之間的矛盾具有重要意義。（2）高碑店汙水處理廠回用工程充分考慮了北京城市水系、園林、道路和產業布局現狀，具有可行性。（3）高碑店汙水處理廠汙水回用工程可以達到開源節流的目的，在壹定程度上緩解北京市城市水資源短缺的問題，為北京市城市綠化面積的擴大和道路揚塵的噴灑創造條件，在環境綜合治理中發揮巨大作用。（4）本項目總投資33668萬元，工程造價19260萬元。根據政府投資6543.8億元，其余為公司融資，考慮0.20元/立方米的水資源費和第六水源廠的制水成本，回用水價為0.365.438+0元/立方米，市政雜用水價為65.438+0.92元/立方米，東郊工業區水價為65.442元/立方米。（5）建議制定相關法律政策，促進城市汙水回用設施的發展。應盡快制定北京市回用設施發展規劃，在相應的市政工程中鋪設回用管道等設施，逐步完善城市汙水回用設施。
更多工程/服務/采購招標信息，提高中標率，可點擊官網客服底部免費咨詢:/#/？source=bdzd