某学院中水站处理工程设计方案

1 某学院中水站处理工程 设计方案 内容概要 根据建设方提供的建设规模，处理水量为 2000m3/d。 污水以“反硝化生物接触氧化 +过滤”为核心的处理工艺。保证 氮，总磷等主要控制指标的达标。 主要设备均选用国内外名牌产品，性能稳定，质量可靠。 主要设备：水泵、风机全部 选用 上海川源 ，该品牌 设备 本身虽然价格较高，但其质量在国内污水处理行业中具有过硬的质量和良好的口碑，为高质量环保工程的首选产品。 第一章 总论 计依据 1. 建设方提供资料 2. 中华人民共和国水污染 防治法 (3. 建筑中水设计规范 . 城镇污水处理厂污染物排放标准 18918. 城市污水再生利用 城市杂用水水质 18920. 城市污水再生利用 景观环境 水质 18921. 恶臭污染物排放标准 . 工业企业厂界噪声标准 . 室外排水设计规范 0. 室外给水设计规范 2 11. 建筑给水排水设计规范 2. 污水综合排放 标准 3. 建筑结构荷载规范 4. 混凝土结构设计规范 5. 建筑抗震设计规范 6. 给排水工程结构荷载设计规范 7. 建筑地基基础设计规范 8. 建筑设计防火规范 9. 电气设计规程规范 0. 采暖通风和空气调节设计规范 1. 建筑防雷设计规范 2. 供配电系统设计规范 3. 工业与民用电力装 置的接地设计规范 4. 建筑灭火器配置设计规范 本方案 是针对 院 中水站 的构建筑物进行 工艺、结构、建筑、电气、自控、总图 等各个专业的对应设计。 计 参数 水处理站采用生化基础为主的处理工艺，工艺技术成熟、经济合理、运行灵活、管理方便、处理效果稳定。 工程 日处理污水量为 2000立方米。 据 建设方要求 ，结合我公司在同类废水中的处理经验，原水 水质指标 见下表： 表 1水水质指标 项 目 水质指标 ) 450 ) 220 SS() 200 3 氨氮 () 40 总氮 50 9 根据 建设方 要求 ，处理后水质 满足城市污水再生利用 城市杂用水水质（ 18920冲厕、道路清扫、绿化标准； 表 1出水水质标准 项 目 水质指标 ) 50 ) 10 SS() 10 氨氮 () 10 9 计 目标 理后 的中水水质达到 建设方要求 。 水处理站内设备采用合资或国内知名企业的产品，具有技术先进、性能完好、使用可靠、效率高、维修保养省时、节能、安全的特点。 机、水泵等采取相应的减振降噪等措施。保证污水处理站运行过程中无异味产生，空气质量符合环境空气质量标准（ 095）的要求，边界噪声须达到工业企业厂界噪声标准（ 2348 90） I 类标准要求，鼓风机房内的噪声符合城市区域环境噪声标准（ 096 93）的要求 。 保证处理效果的前提下减少占地面积，布局紧 凑合理，相关土建工程的建筑风格、色彩等应周围建筑风格等大环境相协调。 程建成后，系统运行稳定，日常维护量小，耗电量较小，运行成本低。 水系统建筑、结构、电气及相关专业设计符合国家建设标准；工艺及各项要求符合建筑中水设计规范（ 0336要求。 根据 实际情况，我们秉承 “人文绿色科技” 的设计理念，全面考虑校园内的环境和文化特色，在本设计方案中充分体现出功能、环保、节能 4 和艺术方面的完美结合。 第二章 处理 工艺设计 中水站运行为 24 小 时连续运行。食堂排放污水应经过隔油池隔油后进入污水站。 处理工艺流程如下： 原 水 格 栅 集水井 曝气 调节池 缺氧反应 池 生物接触氧化池 二沉 池 污泥浓缩池 带式压滤机 砂滤池 消毒中水池 达标排放或回用 艺特点 工艺采用 以 “ 缺氧反应 池 +生物接触氧化 池 ” 为核心的生物处理技术 ，以达到降低氨氮 、去除 总氮的目的。 工程具有自动化程度高、操作简便等特点，对污水处理过程进行全面控制。 地少，污泥产量低。 工艺已成功应用到多个污水处理回用工程中，工艺成熟、先进可靠。 用先进、合理的降噪和除异味措施，异味少、噪声低。 硝化液回流 回用水泵 图例： 污水管线 污泥管线 回流管线 曝气管线 加药管线 反冲管线 泵 鼓风 机 反冲出水 泵 反冲进水 泵 5 艺说明 械格栅 作用： 拦截粗杂质，去除大颗粒悬浮物。 格栅用以拦截废水中较粗的分散性悬浮物和漂浮物，并从废水中分离比重较大的无机颗粒，保护水泵和管道免受磨损，防止后续 处理构筑物管道的堵塞，缩小污泥处理构筑物的容积。 气 调节 池 作用： 均匀水质水量。 污水在调节池内停留 8 小时，调节池兼具水解预酸化的作用，该池内水解和产酸菌，将不溶性有机物水解成溶解性有机物、大分子物质分解成小分子物质，大大提高污水的可生化性（污水经水解反应后，出水 有所提高）。 由于校区内排放生活污水的水质、水量不均匀，不同时期污水流量和污染物含量波动较大，所以将污水引入调节水解池中， 同时通过预曝气使污水 在池内充分混合，均匀出水，以保证后续处理设施的稳定运行。 作用： 降低氨氮和总氮 。 含有硝酸盐氮的污水，自生物接触氧化池 回流至 缺氧反应池 ， 缺氧反应池 内不曝气，只是在搅拌作用下使池内溶解氧低于 l，使池内活性污泥处于缺氧状态，反硝化菌在缺氧状况下将硝酸盐和亚硝酸盐中的氮元素转化为氮气，从而达到脱除总氮的目的。 作用：大幅度降低 除氨氮。 生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺。接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分则是絮状悬浮生长于水中。因此它兼有活性污 泥法与生物滤池二者的特点。由于其中滤料及其上生物膜均淹没于水中，它又被称为淹没式生物滤池。生物接触法中微生物所需的氧常通过人工曝气供给。生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物将由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的代谢。脱落的生物膜将随出水流到 沉淀池 。 生物接触氧化法的主要特点： 6 由于填料的比表面积大，池内的充氧条件良好，生物接触氧化池内单位容积的生物固体量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷。 由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，生物接触氧化法不需要设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便； 由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流属完全混合型，因此生物接触氧化池对水质、水量的骤变有较强的适应能力。 通过延长 生物接触氧化池内活性污泥 泥龄、提高曝气强度等手段，为池内的硝化菌创造良好的生长环境， 硝化菌将污水中的有机氮和氨氮等转化为硝酸盐氮 ，达到去除氨氮的目的。 缺氧反应 池 +生物接触氧化池的工艺特点 ： 1） 该 工艺 为 非常有效的脱氮工艺 ，总的水力停留时间少于其他同类工艺。 2）缺氧、好氧交替运行条件下，丝状菌 无法 大量增殖， 不会产生 污泥膨胀，00。 3）运行中无须投药， 增加溶解氧浓度，运行费用低。 高效曝气系统 ： 硝化过程是耗氧反应，良好的充氧量是硝化过程的必备条件，这就要求选用具备良好氧传输速率的曝气系统 。本工程选用 氧利用率高达 30%的 膜式曝气管 ，该曝气系统具备 以下特点： 曝气均匀、气泡微小、氧利用率高、动力效率高； 有较好的流速、流态 ；阻力小、低能耗； 使用寿命长，普通膜的使用寿命在 5年以上，硅橡胶膜的使用寿命在 10年以上； 安装简单方便，更换清洗方便，日常维护简便。 表 2膜式曝气管 技术性能参数 膜式曝气管参数表 服务面积 m2/m 通气量 m3/利用率 % 动力效率 养量 h 阻力损失 孔密度 个 /m 行程气泡 8 600 14000 7 图 2安装好的 膜式曝气 系统 作用：有效分离污水中脱落的生物膜，进一步去除悬浮物。 本工段的沉淀池选用竖流式沉淀池，提高沉淀效率，节省占地面积，降低投资。 好氧 池 的出水进入二沉池， 在 二 沉池中通过重力沉降作用 进行固液分离， 微生物代谢物 沉降至池底，使出水达标排放。 滤 池 沉淀池 出水进入 砂滤池 后自上向下流过滤层，使水中的悬浮物和磷酸盐絮体得以附着，从而达到除磷和降浊度的目的。滤池的配水系统位于滤池底部，其作用是，过滤时均匀收集过滤水，反冲洗时均匀分布冲洗水。 砂滤池 内 滤料直径小，具有比表面积大等优点，增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会和滤料的吸附能力，从而提高了过滤效率和截污容量。同时该过滤池还具有过滤速度快，占地面积小、操作稳定简单等优点。 当滤层被污染需清洗再生时，用空气冲洗滤料上的污泥，然后用水反冲洗使污泥排除。用 气水联合反冲 的形式可 达到较好的冲洗效果，从而延长过滤周期，提高过滤水水质 。冲洗后可有效地恢复滤池的过滤性能，保证污水的处理效果。 由于处理后的水回用，考虑其用水的特点，设 中水池 加以调节蓄水，以满足回用、反冲洗及消毒的要求。 本处理工艺组合简单，污泥产量低， 系统产生污泥进入污泥浓缩池 ，浓缩后脱水机脱水外运 。 8 理效果分析 表 2处理效果分析表 处理单元 缺氧反应池 生物接触氧化池 +二沉 池 砂滤池 +消毒 ) 进 水 出 水 去除率 450 300 33% 300 50 85% 50 - - ) 进 水 出 水 去除率 220 155 30% 155 10 94% 10 - - SS() 进 水 出 水 去除 率 200 120 40% 120 25 79% 25 10 60% 氨氮 () 进 水 出 水 去除率 40 40 40 10 75% 10 - - 1、 格栅井（ 砖混 结构） 设计流量 ： 2000m3/d 机械格栅 ： 1台 ， 栅隙 3质：耙齿 304不锈钢 2、 曝气 调节池 （钢砼结构） 设计流量 ： 2000m3/d 总 池 积 ： 800 曝气搅拌系统 ： 1套 , 材质： 提升泵 ： )3台 （ 2用 1备） Q=45m3/h， H=15m， N= 毛发过滤器： 500， 2台 3、 缺氧反应池 （钢砼结构） 设计流量 ： 2000m3/d 总 容 积 ： 250 潜水搅拌机： c 2台 4、 生物接触氧化池 （钢砼结构） 设计流量 ： 2000m3/d 9 总 容 积 ： 900 鼓 风 机 ： 2台（ 1用 1备） Q= P= N=22 硝化液回流泵： 2台（ 1用 1备） Q=180m3/H=6m， N= 管式 曝气器： 65 200套 组合填料 ： 150*80 630m 5、 二沉 池 （钢砼结构） 采用 竖流 沉淀，设计表面负荷： h） 设计流量 ： 2000m3/d 数 量 ： 2 座 总 容 积 ： 778 池 尺寸 ： 导流筒、出水堰： 2套 ， 碳钢防腐 污泥回流泵： 3台 （ 2用 1备） Q=25m3/h， H=10m， N=、 砂滤池 （钢砼结构） 设计流量 ： 2000m3/d 数 量 ： 2座 单座 容积 ： 25 反冲水泵 ： 1台 Q=103m3/h， H=13m， N= 反冲风机 ： 与好氧风机共用 砂滤系统 ： 2套 7、 污泥浓缩池 （钢砼结构） 总 容 积 ： 60 污 泥 泵 ： 数量： 1台 Q=10m3/h， H=10m， N= 8、中水 池 （钢砼结构） 设计流量 ： 2000m3/d 10 数 量 ： 1座 总 容积 ： 550 回用水泵： 按甲方要求选择。 二氧化氯发生器： 1台 9、 脱水 机房 （砖混结构） 面积： 25 带式脱水机 ： N=1台，含絮凝反应罐 移动式空压机 ： ,1台， Q=N=3 清洗水泵 ： 40，数量： 1台， Q=h， H=N=4 药系统 ： 1套，含溶药罐、搅拌电机、加药泵等 10、 配套用房 （砖混结构） 值班 控制 室 ： 40风机房 ： 20 栅 间 ： 10彩钢棚） 第三章 建筑、结构设计 筑设计 遵循的主要设计规 范、设计依据 1、 砌体结构设计规范 、 建筑地基基础设计规范 、 混凝土结构设计规范 构设计 本设计 调节池、 缺氧反应池 、 生物接触氧化池 、 砂滤池 、 二沉 池 、污泥浓缩池 、中水池 采用整体现浇钢砼形式，并按自身墙体抗渗考虑。所采用砼等级不低于 加药间 、 机房、 值班控制室为砖混结构形式。 11 第四章 环境保护与节能 境保护 污水处理工程本身是一项重要的环境保护项目，但它作为一个工程，也有“三废”排放，虽数量较小，也应充分重视。为此，本工程设计中采用了以下措施： 水处理 处理站内的污水，都经专门污水管收集，输送到污水处理系统中同原污水一起处理。 选择工艺处理设备，在保证工艺要求的同时除注意高效节能外，还充分注意降噪： （ 1）选用低噪音三叶罗茨风机； （ 2）在设备安装中均设置减振装置，在设备与管道连接处均采用柔性接头减震，充分减小声音传递，最大限度地减少噪声； （ 3）在最大噪声源风机设置消音罩，有效地隔绝噪音； 通过上述手段处理， 可使噪音达到工业企业厂界噪声标准（ 类标准。 生活污水在输送及处理过程中溢出的气体 产生一定的异味，影响人们的生活环境，通过以下措施降低异味的散发： （ 1）首先对产生异味较大的位置如格栅井、 调节水解池 等 部位 进行封闭并加以装饰，减少异味的散发； （ 2）构筑物 之间 空地 土地进行绿化，部分气体通过土壤中的微生物及植物根系吸附降解可去除部分异味。 1、 本工程设计中将充分利用国内外先进的污水处理技术和高效节能设备，如高效曝气装置等。 2、平面布置，管渠布置及其衔接尽量保证顺直，减少转折，使管路损失降低到尽可能低的程度。 12 第五章 安全卫生、消防及劳动保护 在中水站内保证卫生安全尤其重要，做好卫生防疫工作，严格参照并执行 工业企业设计卫生标准（ ，保证中水站的正常运行卫生安全。 在值班控制室、加药间、管廊设备间和走道等位置设置干粉灭火器和泡沫灭火器，达到建筑设计防火规范（ 的规定。 1)地上池体走道板处 设置护栏。 2)加药 间内设置通风换气系统，保证操作员的操作安全和设备的正常运行。 3)系统按电力部门制定的各项设计规范要求的供电防护设施，各种用电设备采取有效的接地 保护。 4)曝气设备和机械设备的布置，留有足够的安全操作距离及空间。 第六章 电气、自控设计 电负荷 按照处理工艺计算污水处理系统用电负荷：电耗 d。电气设备额定电压为 380V/220V。 动控制系统设计 为了保证污水处理效果，节省能源，提高管理水平，确保污水处理的安全经济运行，采用 手动和自动两大控制系统。自动部分采用可编程控制器（ 为控制核心，将现场设备中的各开关信号引入 过判别和计算输出控制动作。手动部分可摆 脱 控制，由操作人员去人为控制设备的运行。本控制系统的传感部分采用冗余设计，控制部分采用可靠性设计。 13 第七章 总图设计 1、 按室外排水设计规范所规定的各项要求进行设计。 2、 根据污水处理系统各构筑物的功能和流程要求，结合场地地形、气候与地质条件等因素，并考虑便于施工、操作与运行管理。 3、 各构筑物布置应紧凑，同时考虑管线敷设、构筑物施工开槽相互影响，以及今后运行、操作、检修距离。 4、 废水与污泥处理的流向充分利用原有地形，各构筑物之间的连接管渠尽量简单而便捷，避免迂回曲折，减少水力损失，降低能 耗。 5、 各处理单元构筑物的座（池）数，可根据水质水量的变化情况分格运行。运行、管理机动灵活，在维护检修时不影响正常运行。 6、 本处理站 内 所有空地均充分绿化， 起到美化环境，调节小气候，净化空气，降噪隔臭等作用。 第八章 运行费用分析 工费 2人 每人每月工资 1800 元 人工费 1800*2/30/2000= 理动力费用 表 8 动力分析表 序号 设备 名称 台 数 单台功率 行 功率 空比 装机 容量 耗 KW/d 安装 工作 备用 1. 机械格栅 1 1 0 ： d 电 费 ： h 运行费用 ： 吨水 剂费 二氧化氯消毒 药剂 、污泥脱水药剂， 费 用 合计 ： 吨水 水直接运行费用 吨水 第九章 投资估算 设备部分投资 序号 名 称 规格型号 数 量 单价 (万元 ) 合价 (万元 ) 1. 机械格栅 台 2. 提 升 泵 台 3. 曝气搅拌系统 套 4. 毛发过滤器 500 2台 5. 潜水搅拌机 c 2台 6. 鼓 风 机 台 7. 硝化液回流泵 台 8. 组合式填料 150*80 630 9. 管式曝气器 65 200套 10. 污泥回流泵 台 15 11. 导流筒、出水堰 套 12. 砂滤系统 砂滤填料 2套 13. 反冲水泵 台 14. 二氧化氯发生器 台 15. 污 泥 泵 台 16. 带式脱水机 1台 17. 移动式空压机 1台 18. 清洗水泵 40 1台 19. 加药系统 含溶药罐、加药泵 1台 20. 管道、阀门 1宗 21. 电气 1宗 22. 小 计 建部分投资 序 号 名 称 结构形式 规 格 金额（万元） 1. 格栅间 彩钢棚 10. 调节池 钢 砼 800. 缺氧池 钢 砼 250. 生物接触氧化池 钢 砼 900. 二沉池 钢 砼 778. 砂滤池 钢 砼 50. 污泥浓缩池 钢 砼 60. 中水池 钢 砼 550. 配套用房 砖 混 850. 爬梯、走道板、栏 杆 其他部分投资 序 号 名 称 内 容 金额（万元） 1. 设计费 含结构、工艺、电气三个专业设计 2. 调试培训费 水质达标调试，调试期 2 16 3. 安装费 工艺设备、管道的安装 4. 报验费 5. 税 金 设备与服务费部分的 5% 6. 小计 投资 序号 内容 金额（万元 ） 1. 设备部分投资 . 土建 部分投资 . 其他 部分投资 .