【正文】 水、深層地下水和超深層地下水四種類型。地層總趨勢(shì)自西向東北由薄變厚，從 50m~1000m 以上，在 60m 以內(nèi)多為粉質(zhì)壤土和粉質(zhì)粘土，東部地區(qū)夾雜有淤泥土和淤泥。在市區(qū)以東由東南向東北穿過(guò) 107 國(guó)道及隴海鐵路于王新莊污水處理廠東約 1km 處匯入東風(fēng)渠。流經(jīng)市區(qū)東南部經(jīng)航海路至 107 國(guó)道出城在市東郊祭城鄉(xiāng)陳崗村匯入東風(fēng)渠，流域面積，全長(zhǎng) （其中市區(qū)段長(zhǎng) ） 。該渠已成為沿途的排洪、排污渠道。該河主要接納的是市區(qū)北部的城市污水及排泄的雨水。賈魯河進(jìn)入鄭州市區(qū)后，主要的任務(wù)是負(fù)擔(dān)農(nóng)田退水和接納市區(qū)各河道匯入的生活、生產(chǎn)廢水及雨水排泄，五龍口排水系統(tǒng)的污水排入賈魯河。索河發(fā)源于滎陽(yáng)石嶺寨，北經(jīng)滎陽(yáng)城關(guān)，過(guò)隴海鐵路入市區(qū)。海拔高度為 86~136m。16180。42180。 城市性質(zhì)及規(guī)模鄭州市地處中原腹地， “雄峙中樞，控御險(xiǎn)要 ”，作為省會(huì)是河南省政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心，同時(shí)為全國(guó)重要的交通、通訊樞紐是新亞歐大陸橋上的重要城市，是國(guó)家開放城市和歷史文化名城。充分利用原有污泥處理設(shè)備，提高利用率；妥善處理、處置污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的柵渣、污泥，避免二次污染。根據(jù)實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)，新的國(guó)家出水排放標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合廠內(nèi)現(xiàn)有工藝流程及總平面布置進(jìn)行改造方案設(shè)計(jì)積極選用成熟、可靠、高效的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，在確保出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的前提下，努力降低工程造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用。根據(jù)鄭州市馬頭崗污水處理廠的處理要求，本工程采用“改良 A/A/O 或倒置改良 A/A/O”工藝，使馬頭崗污水處理廠出水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB189182022 中一級(jí) B 標(biāo)準(zhǔn)的要求。鄭州市馬頭崗污水處理廠升級(jí)改造工程相關(guān)會(huì)議紀(jì)要，2022 年 6 月 25日。 《鄭州市馬頭崗污水處理廠工程施工圖設(shè)計(jì)文件》 ，天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院，2022 年 5 月。鄭州市馬頭崗污水處理廠升級(jí)改造工程天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院 2 項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模根據(jù)《鄭州市馬頭崗污水處理廠工程可行性研究報(bào)告》和《鄭州市馬頭崗污水處理廠工程初步設(shè)計(jì)》 ，鄭州市馬頭崗污水處理廠的近期處理規(guī)模為 30 萬(wàn)m3/日。為此馬頭崗污水處理廠的改造勢(shì)在必行。馬頭崗污水處理廠目前的日處理能力 30 萬(wàn) m3/d，原設(shè)計(jì)出水標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB189182022 ）中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，為達(dá)到2022 年淮河流域污染治理鄭州市的責(zé)任目標(biāo)，其中 COD、SS 出水指標(biāo)在GB189182022 的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高。2022 年 9 月竣工投產(chǎn)。出水 TP 也不能達(dá)標(biāo)排放。并結(jié)合改造方案，對(duì)現(xiàn)有機(jī)電設(shè)備、自控系統(tǒng)等進(jìn)行改造，保證全廠能在安全、高效、可靠的狀態(tài)下運(yùn)行。 設(shè)計(jì)依據(jù) 編制依據(jù)及主要基礎(chǔ)資料 《鄭州市馬頭崗污水處理廠工程初步設(shè)計(jì)文件》 ，天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院，2022 年 1 月。鄭州市馬頭崗污水處理廠升級(jí)改造工程設(shè)計(jì)委托書。 采用的主要規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn) 《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB 500142022）鄭州市馬頭崗污水處理廠升級(jí)改造工程天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院 3 《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB500132022） 《給水排水設(shè)計(jì)基本術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)》 （GBJ 12589） 《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB 500152022） 《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB J2287） 《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB 5026597） 《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》 （CJ30821999 ） 《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB89781996） 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB189182022 ） 《城鎮(zhèn)污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》(2022 年修訂)1 《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》 （GB38382022）1 《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 （GB500162022）1 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB500521995）1 《10kV 及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB500531994)1 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB500541995)1 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB500571994） （2022 年版） 工程范圍與編制內(nèi)容本報(bào)告編制范圍為鄭州市馬頭崗污水處理廠升級(jí)改造工程，對(duì)污水、污泥處理方案進(jìn)行技術(shù)方案比較，提出推薦方案設(shè)計(jì)。采用的各項(xiàng)參數(shù)可靠，保證必要的安全系數(shù)。充分利用原有構(gòu)筑物和機(jī)電設(shè)備，并使其適應(yīng)改造后新污水處理工藝的要求，控制工程投資；處理工藝的選擇和工程實(shí)施應(yīng)兼顧污水廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，盡可能減少對(duì)排水區(qū)域內(nèi)居民生活的影響。鄭州市是河南省的省會(huì)，下轄六區(qū)(金水區(qū)、管城區(qū)、中原區(qū)、二七區(qū)、上街區(qū)、邙山區(qū)) 、五市( 鞏義市、滎陽(yáng)市、新密市、新鄭市、登封市)、一縣(中牟縣)以及兩個(gè)開發(fā)區(qū)，分別是鄭州高新技術(shù)開發(fā)區(qū)和鄭州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)。 建設(shè)場(chǎng)地自然與氣象條件 城市自然條件 地形鄭州市位于伏牛山脈向黃淮平原過(guò)渡的交接帶，地理坐標(biāo)位于東經(jīng) 112176。北緯 36176。之間。索須河：由索河和須水兩條河匯流而成。受氣候及人為因素影響，賈魯河上游自然水量已很小，成為季節(jié)性河流。流域面積 105km2，全長(zhǎng) 。沿途接納金水河和熊耳河及兩側(cè)的工業(yè)廢水和生活污水。熊耳河：熊耳河源于市南郊與新鄭縣交界處的鐵三官?gòu)R村南。七里河：七里河源于新鄭小橋鄉(xiāng)楚家腦村東，流域面積 741km2，全長(zhǎng)鄭州市馬頭崗污水處理廠升級(jí)改造工程天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院 7。氣溫年平均氣溫：℃極端最高氣溫：43℃極端最低溫度：℃年最高氣溫多出現(xiàn)在 7 月和 8 月降雨年平均降雨量：640mm24 小時(shí)降雨量多年平均值：90mm百年一遇 24 小時(shí)降雨量：245mm每年 9 三個(gè)月的降雨量是全年降雨量的 55%凍土深度年平均地面結(jié)冰達(dá) 100 多天最大凍土深度：180mm地面以下 100mm 凍結(jié)平均為 55 天風(fēng)向冬季盛行：西偏北、東偏北夏季盛行：南偏東春、秋季處于冬、夏季風(fēng)的過(guò)渡階段風(fēng)速多年最大風(fēng)速：18m/s年平均風(fēng)速： 工程地質(zhì)鄭州市區(qū)屬于新生紀(jì)第三、第四紀(jì)沉積層。 水文地質(zhì)鄭州地處華北地臺(tái)南緣，秦嶺東延部分的嵩箕山前，地表出露地層主要為第四系，地下水類型以松散巖類孔隙水為主。該層水是市區(qū)工業(yè)及生活用水的主要開采含水層，單井出水量60~80m3/h。鄭州市馬頭崗污水處理廠升級(jí)改造工程天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院 9另一部分是企業(yè)自備水源，水源全部為地下水，主要是工業(yè)用水和企業(yè)內(nèi)的生活用水。企事業(yè)自備井水源供水能力 16 萬(wàn) m3/d。表 2022～2022 年鄭州市現(xiàn)狀供水量表 (平均日)2022 2022 2022 2022 2022 2022自來(lái)水公司供水量（萬(wàn)m3/d） 自備水源供水量（萬(wàn) m3/d） 年 份供 水量項(xiàng) 目 供水量水源鄭州市馬頭崗污水處理廠升級(jí)改造工程天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院 10總供水量（萬(wàn) m3/d） 由表 可以看出，2022~2022 年供水量穩(wěn)中有降，2022~2022 年供水量有所提高。表 2022 年鄭州市規(guī)劃供水量表水源 水量（萬(wàn) m3/d） 備注柿園水廠 40 黃河水白廟水廠 40 黃河水賈砦水廠 25 南水北調(diào)地表水小計(jì) 105石佛水廠 15 95 灘地下水東周水廠 20 北郊水源地市區(qū)井水廠 10 市區(qū)地下水企事業(yè)單位自備水源 16 市區(qū)地下水外圍組團(tuán)井水 4 市區(qū)地下水地下水小計(jì) 65合計(jì) 170 排水現(xiàn)狀及規(guī)劃鄭州市污水管網(wǎng)除老市區(qū)部分為雨、污合流制外，其它均為雨、污分流制。該區(qū)主要是生活居住區(qū)及行政辦公區(qū)、生活污水量約占全市污水系統(tǒng)的 55%。該區(qū)為鄭州市的工業(yè)聚集區(qū)，區(qū)內(nèi)污水管網(wǎng)規(guī)模已形成，五龍口污水處理廠通水后，系統(tǒng)內(nèi)的污水經(jīng)二級(jí)處理，在鄭州北郊老鴉陳村附近排入賈魯河。污水管道管徑為 d300～d1400mm。c、沙門路排水系統(tǒng)：高皇路以東，107 國(guó)道以西，北三環(huán)路以北，沙門路以南區(qū)域，服務(wù)面積約 3km2，該系統(tǒng)主要為沙門路污水干管，管徑 d800mm；花園路污水管，管徑 d500～d600mm。因該區(qū)域尚屬規(guī)劃區(qū)，污水管網(wǎng)均未敷設(shè)。賈魯河北岸在建污水臨時(shí)提升泵站一座。c、橋南新區(qū)臨時(shí)泵站：設(shè)計(jì)規(guī)模 5 萬(wàn) m3/d，主要解決橋南新區(qū)污水排放出路。 設(shè)計(jì)規(guī)模鄭州市馬頭崗污水處理廠建設(shè)規(guī)模為 30 萬(wàn) m3/d，總變化系數(shù)為 。污水處理廠總出水排入廠區(qū)北側(cè)的賈魯河，賈魯河 20 年一遇的洪水位為，50 年一遇的洪水位為 ，最終確定污水處理廠廠區(qū)設(shè)計(jì)平均高程為 （黃海高程） 。污泥處理區(qū)污泥處理區(qū)位于廠區(qū)的西側(cè)，主要構(gòu)筑物包括貯泥池、污泥濃縮脫水機(jī)房、。在進(jìn)水前池內(nèi)設(shè)置了 6 道柵條間隙為 20mm、柵寬為 的鋼絲繩牽引式格柵除污機(jī)。當(dāng)一座故障時(shí)，其余 3 座可保證承擔(dān)全部負(fù)荷，停留時(shí)間為 43s。為提高計(jì)量精度，選用成品玻璃鋼材質(zhì)作為流槽。采用單條集水渠雙側(cè)三角堰出水，在內(nèi)側(cè)設(shè)置浮渣擋板和浮渣斗。污泥負(fù)荷 全廠剩余污泥量為39585kg/d（平均日平均時(shí)） ，氣水比 ：1。5 個(gè)廊道大致鄭州市馬頭崗污水處理廠升級(jí)改造工程天津市市政工程設(shè)計(jì)研究院 17比例為：15％：25％：25％：20％：15％。進(jìn)水點(diǎn)設(shè)置了 3 處，外回流點(diǎn)設(shè)置 2 處，好氧回流點(diǎn)設(shè)置 2 處，所有多配水點(diǎn)的輸送均采用渠道的方式配水，設(shè)置配水可調(diào)堰，通過(guò)各堰門的不同的組合，可調(diào)成不同功效的處理工藝。表面水力負(fù)荷為 污泥泵房全廠設(shè) 4 座回流剩余污泥泵房，與反應(yīng)池一一對(duì)應(yīng)。全廠冷備用 1 臺(tái)剩余污泥泵。鼓風(fēng)機(jī)采用油冷卻。共 2 條渠道，安裝兩個(gè)模塊組，每個(gè)模塊組含有 32 個(gè)模塊，每個(gè)模塊 8 根燈管，共 512 根燈管。初沉污泥泵房初沉池的排泥方式為間歇排泥，單池每天排泥時(shí)間 6～8 小時(shí)。每套濃縮機(jī)分別配套 1 臺(tái)進(jìn)料泵和 1 臺(tái)出料泵。絮凝劑選用聚丙烯酰胺，按 4gPAM/kg進(jìn)料泵選用單螺桿泵，單泵流量 Q=5080m3/h，出口壓力 4kg/cm2,電機(jī)功率?？梢宰龅诫娏€路或變壓器出現(xiàn)一般性故障不中斷供電或能迅速恢復(fù)供電，保證馬頭崗污水處理廠的可靠、穩(wěn)定運(yùn)行。總變配電站與鼓風(fēng)機(jī)房相鄰，負(fù)責(zé)鼓風(fēng)機(jī)房、回流泵房、曝氣池、二沉池等供電。第一分變電站與進(jìn)水泵房相鄰，向進(jìn)水泵房、旋流沉砂池、初沉池、初沉污泥泵房、濃縮脫水機(jī)房等供電。計(jì)算負(fù)荷為 774kW，設(shè)兩臺(tái) 10/ 630kVA 變壓器，變壓器的運(yùn)行方式為同時(shí)運(yùn)行，互為備用，變壓器運(yùn)行在高效率區(qū)，負(fù)載率為 62%，故障保證率為 82%。二級(jí)配電采用固定式動(dòng)力配電箱。防雷與接地接地采用 TNS 制的接地方式，10/ 變電所的集中接地采用共同接地裝置，接地電阻≤4Ω，饋線進(jìn)構(gòu)筑物處均設(shè)重復(fù)接地裝置，接地電阻≤10Ω。10kV 電機(jī)中性點(diǎn)可抽頭的接 1 只氧化鋅避雷器防止過(guò)電壓，架空線入戶前加裝避雷器裝置。分控站主要負(fù)責(zé)對(duì)所管轄區(qū)域內(nèi)主要工藝設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控和對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的工藝參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，中央控制室可以對(duì)全廠整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程及工藝流程進(jìn)行監(jiān)視。中央控制室設(shè)置一套監(jiān)控工作站，用于對(duì)污水處理廠的工藝過(guò)程進(jìn)行集中管理。目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)工作正常。由于原工藝沒有足夠的脫氮功能，因此，本次升級(jí)改造的目的是在滿足原有生化效率的前提下，增加脫氮除磷功能。目前全廠生物反應(yīng)池按兩種方式運(yùn)行：2 系列按倒置 A/A/O 方式運(yùn)行，4 系列按倒置 UCT 方式運(yùn)行，根據(jù)運(yùn)行方反饋，在進(jìn)水水量、水質(zhì)負(fù)荷穩(wěn)定前提下，兩種運(yùn)行方式均可以保證出水水質(zhì)滿足原設(shè)計(jì)出水指標(biāo)，達(dá)標(biāo)排放。按照升級(jí)改造后的設(shè)計(jì)進(jìn)出水指標(biāo)要求，分析 2022－2022 年的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，其中 BODCOD、SS 實(shí)際出水均滿足升級(jí)改造后的出水一級(jí) B 標(biāo)準(zhǔn)，但出水 NH3N、 TN 在冬季運(yùn)行時(shí)出水指標(biāo)偏高， TP 出水指標(biāo)變化幅度較大為此本次生物池改造的關(guān)鍵點(diǎn)是：在總池容不變的情況下調(diào)整各區(qū)間分配，增加缺氧段池容，減少厭氧段池容，同時(shí)還應(yīng)保證冬季好氧段池容，考慮到脫氮除磷是一對(duì)矛盾的主體，在確保全年出水 NH3N、TN 達(dá)標(biāo)排放的前提下，尾水增加化學(xué)除磷設(shè)施，同時(shí)確保全年出水 TP 達(dá)標(biāo)排放。由于污泥量增加，現(xiàn)有的污泥系統(tǒng)處理能力無(wú)法滿足要求，建議新增污泥濃縮機(jī)房及其配套的設(shè)施。馬頭崗污水處理廠的出水直接排放到賈魯河，而賈魯河是沙潁河的主要支流，其水質(zhì)將直接影響到沙潁河河水水質(zhì)。為達(dá)到上述目標(biāo)，通過(guò)削減污水處理廠污染負(fù)荷是十分必要的。雖然目前污染尚未波及到深層地下水，但是一旦出現(xiàn)深層地下水污染，將不可逆轉(zhuǎn)，難以消除，將會(huì)使鄭州市失去保貴的地下水資源。該項(xiàng)目建成后，由于出水指標(biāo)的提高，排入水體內(nèi)的 N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)大大減少，河道的水質(zhì)得到改善，出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化的幾率將會(huì)減少。為了使馬頭崗污水處理廠的尾水能夠全面達(dá)標(biāo)排放，對(duì)現(xiàn)有處理工藝的改造勢(shì)在必行。具體數(shù)據(jù)見表 、圖 至圖 。 設(shè)計(jì)水質(zhì) 進(jìn)水水質(zhì) 原設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)根據(jù)《鄭州市馬頭崗污水處理廠工程可行性研究報(bào)告》 ，馬頭崗污水處理廠原設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)見表 。馬頭崗污水廠從 2022 年下半年建成運(yùn)行至今，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示BOD CODCr、SS、NH 3N、TP、TN 的最高值多出現(xiàn)在每年的 4 月份，最低值多出現(xiàn)在 7 月，相比較其他季節(jié)，夏季數(shù)值偏低。通過(guò)對(duì)實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行保證率分析（表 ） ，結(jié)合《污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》 （CJ3082－1999） ，確定本次改造工程的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)