生活水污水回用工程设计方案.doc

山西*废水深度处理方案设计 太原太原*科技有限公司科技有限公司 第第 1 页页 山西*废水深度处理 设设设 计计计 方方方 案案案 太原太原太原太原*科技有限公司科技有限公司科技有限公司科技有限公司 二二二二一四年四月一四年四月一四年四月一四年四月 山西*废水深度处理方案设计 太原太原*科技有限公司科技有限公司 第第 2 页页 目目 录录 第一章概第一章概 述述 4 11 工程概况4 12 设计原则4 1.3 设计依据.4 第二章第二章 建设规模、站址和污水水质建设规模、站址和污水水质.5 2.1 污水处理规模 .5 2.2 建设地点.5 2.3 设计进水水质 .5 2.6 污水处理水质 .5 第三章第三章 工艺设计方案的选择工艺设计方案的选择7 3.1 污水处理及污泥处理工艺方案选择原则7 3. 2 污水处理方法的确定.7 第四章第四章 生活污水处理站工艺设计生活污水处理站工艺设计.14 4.1 格栅.14 4.2 调节池.14 4.3 A/O 接触氧化池15 4.4 污泥处理.22 4.5 设备车间.23 4.6 主要设备一览表.28 4.7 人员编制.30 第五章第五章 建筑及结构设计建筑及结构设计31 5.1 结构设计.31 5.2 建筑设计.32 4.3 主要建（构）筑物一览表.33 山西*废水深度处理方案设计 太原太原*科技有限公司科技有限公司 第第 3 页页 第第 6 章章 投资估算及成本分析投资估算及成本分析 35 6.1 估算结果.35 6.2 成本分析.35 山西*废水深度处理方案设计 太原太原*科技有限公司科技有限公司 第第 4 页页 第一章概 述 1 11 1 工程概况工程概况 山西*现有生产废水处理站一座，处理规模为 15t/h，其中生 产废水 12t/h，生活废水 3t/h。出水水质满足污水综合排放标准 （GB8978-1996） 。 1 12 2 设计原则设计原则 1、认真贯彻国家关于环境保护工作的方针和政策，符合国家的 有关法律、规范、标准。 2、积极稳妥地采用国内外先进处理技术，选用高效节能的污水 处理工艺，因地制宜地采用现代化技术，提高管理水平，做到投资 省、运行费低、技术可靠、运行稳定。 3、选择国内或国外先进、可靠、高效，运行管理方便，维修简 便的排水专用设备和控制系统。 4、适当考虑周围地区的发展状况，在设计上留有余地。 1.31.3 设计依据设计依据 1、企业提供的有关基础资料。 2、 室外排水设计规范 （GB50014-2011） 3、 水处理设备制造技术条件JB2932-2006。 4、 给水排水工程结构设计规范 （GB50069-2002） 5、 污水综合排放标准 （GB8978-1996） 山西*废水深度处理方案设计 太原太原*科技有限公司科技有限公司 第第 5 页页 第二章第二章 建设规模、站址和污水水质建设规模、站址和污水水质 2.12.1 污水处理规模污水处理规模 山西*提供资料现有废水处理规模为 15t/h，其中生产废水 12t/h，生活废水 3t/h，考虑时变化系数 1.3，处理构筑最大处理能力 为 20t/h。 2.22.2 建设地点建设地点 甲方提供，本设计污水处理站占用厂区内空地。 2.2.3 3 设计进水水质设计进水水质 根据环评资料提供水质，具体水质如下： BOD5=70mg/L COD=200mg/L SS=84.7mg/L NH3-N=13mg/L 2.62.6 污水处理水质污水处理水质 污水处理对主要污染物的处理程度是确定污水处理工艺的基本 依据，而处理程度可以通过污水系统中来水主要污染物的总量和受 纳水体主要污染物允许排放量来确定，这可以充分利用受纳水体的 环境容量，寻求与之相适应的处理工艺，获得最为经济的工程建设 山西*废水深度处理方案设计 太原太原*科技有限公司科技有限公司 第第 6 页页 方案，最大限度地降低污水处理厂的建设和运行费用。 根据环境容量情况，要求出水执行地表水环境质量标准 GB3838-2002）标准。即： 分类 标准值序号 项目 类 类类类 1 化学需氧量 （COD） 15 15 20 30 40 2 五日生化需 氧量 （BOD5） 3 3 4 6 10 3 氨氮(NH3-N) 0.15 0.5 1.0 1.5 2.0 4 总磷（以 P 计） 0.02(湖、 库 O.01) 0.1(湖、 库 O.025) 0.2(湖、 库 O.05) 0.3(湖、 库 O.1) 0.4(湖、 库 O.2) 5 总氮(湖、库. 以 N 计) 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 6 铜 0.01 1.0 1.0 1.0 1.0 7 锌 0.05 1.0 1.0 2.0 2.0 8 氟化物（以 F- 计） 1.0 1.0 1.0 1.5 1.5 9 砷 0.05 0.05 0.05 0.1 0.1 山西*废水深度处理方案设计 太原太原*科技有限公司科技有限公司 第第 7 页页 第三章第三章 工艺设计方案的选择工艺设计方案的选择 3.13.1 污水处理及污泥处理工艺方案选择原则污水处理及污泥处理工艺方案选择原则 1、认真贯彻国家关于环境保护工作的方针和政策，符合国家的有关法 律、规范、标准。 2、在煤矿的指导下，采取统一规划、分期实施的原则，使工程建设与 城市发展相协调，既保护环境，又最大限度的发挥工程效益。 3、积极稳妥地采用国内外先进处理技术，选用高效节能的污水处理工 艺，因地制宜地采用现代化技术，提高管理水平，做到投资省、运行费低、 技术可靠、运行稳定。 4、优先采用集成度高的污水处理工艺，以便实现模块化设计，以利于 污水处理站的分期建设和扩展。 5、妥善处理、处置污水处理过程中产生污泥，避免二次污染。 6、选择国内或国外先进、可靠、高效，运行管理方便，维修简便的排 水专用设备和控制系统。 7、适当考虑周围地区的发展状况，在设计上留有余地。 3.3. 2 2 污水处理方法污水处理方法的确定的确定 1、用 A/O 生化法 对于生活污水，采用生物处理是最经济的处理工艺，生物法工作过程 为：通过驯化培养而聚集的优势微生物群体，在生长过程中利用周围环境 中的营养物质即水中的有机污染物质进行新陈代谢，达到降解污染物、净 山西*废水深度处理方案设计 太原太原*科技有限公司科技有限公司 第第 8 页页 化水质的目的。 降解水中有机物的同时，主要通过硝化细菌去除水中的氨氮。经过此 阶段，污水已得到较彻底的净化。 生物处理工艺按生物生长状态，分为活性污泥法、生物膜法。 （1） 、活性污泥工艺中生物以菌胶团的形式悬浮于水中，通过曝气混 合分解污水中的污染物。活性污泥工艺按其运行方式分为：普通曝气池、 氧化沟、SBR、A/O、A/A/O 等，主要应用于大型的污水处理厂。除 SBR 工 艺外，均需设置污泥回流泵，设备较多。另外，小型污水处理采用活性污 泥工艺，容易发生污泥膨胀引起污泥流失，使处理池内的污泥浓度得不到 保证，从而影响处理效果。 （2） 、生物膜法在处理池内设置填料，作为生物的载体，使大量生物 附着生长，同时污水中又有一定浓度的悬浮生物。按其运行方式分为：生 物接触氧化法、生物滤池、生物转盘等。生物滤池和生物转盘一般使用于 水量较小、进水浓度较低的污水处理，由于其生物浓度较低，设计负荷较 小，占地面积较大，抗冲击负荷性能较差，目前使用的已较少。 生物接触氧化法工艺通过配以高效填料，具有处理负荷高、耐冲击负 荷、不产生污泥膨胀，设施体积小、污泥产生量少、运行稳定可靠、管理 方便等优点，该方法广泛应用于有机污（废）水的处理工程，尤其适用于 中小型地埋式污水处理站。所选用的填料安装简单、维修更换方便、不易 堵塞、重量轻、比表面积大于 300m2/m3，使用寿命可达十年以上。 A/O 接触氧化法 A 级生物氧化 山西*废水深度处理方案设计 太原太原*科技有限公司科技有限公司 第第 9 页页 将污水进一步混合，充分利用池内生物立体弹性填料作为细菌载体， 靠兼氧微生物将污水中难溶解有机物转化为可溶解性有机物，将大分子有 机物水解成小分子有机物，以利于后道 O 级生物氧化器进一步氧化分解， 同时通过回流的硝态氮在硝化菌的作用下，可进行部分硝化和反硝化，去 除氨氮。 内置生物立体弹性填料，又具有水解酸化功能，同时还可调节成为 O 级生物氧化器，以增加生化停留时间，提高处理效率。 该池设计为钢结构。 O 级生物氧化 该池为本污水处理的核心部分，分三段，前一段在较高的有机负荷下， 通过附着于填料上的大量不同种属的微生物群落共同参与下的生化降解和 吸附作用，去除污水中的各种有机物质，使污水中的有机物含量大幅度降 低。后段在有机负荷较低的情况下，通过硝化菌的作用，在氧量充足的条 件下降解污水中的氨氮，同时也使污水中的 CODcr 值降低到更低的水平， 使污水得以净化。 该池由池体、填料、布水装置和充氧曝气系统等部分组成。 该池以生物膜法为主，兼有活性污泥法的特点。 池中填料采用生物立体弹性填料，该填料具有比表面积大，使用寿命长， 易挂膜耐腐蚀不结团堵塞。填料对水中气泡作多层次切割，更相对增加了 曝气效果。 A/O 接触氧化生物处理分三级，使水质降解成梯度，达到良好的处理 效果，同时设计采用相应导流紊流措施，使整体设计更趋合理化。 曝气装置选用具有氧转移率高，不易堵塞，使用寿命长的新型管式曝 气器，其独有的构造保证了通气量大，压力损失小，且曝气相当均匀，保 证接触氧化池中微生物得到充足的氧气。曝气器的特殊微孔结构可以得到 山西*废水深度处理方案设计 太原太原*科技有限公司科技有限公司 第第 10 页页 较高的氧传递效率，一般可达 25-30%，这样可以减少鼓风机的容量，减少 日常运行的能耗。管式曝气器采用高压聚乙烯材料，具有良好的化学稳定 性，耐酸碱、抗腐蚀、使用寿命长。而且具有很高的机械强度，抗水击， 能在鼓风机停机检修或各种意外情况停机重新启动时，承受高压水击，保 证曝气系统的正常运行。与其他曝气器相比，其独特的微孔结构及聚乙烯 格料的高弹性保证了在运行过程中，其表面不易粘附污泥，不易堵塞，运 行稳定。 由上述生物处理法的技术比较，生物接触氧化法具有其它生物法无法 比拟的优特点，因此我方结合 A/O 法具有脱氮除磷效率高，生物接触氧化 法具有处理有机物负荷高的特点，将两者优势结合起来，在生化池中设有 高效生物填料，选用 A/O 生化法作为本工程的生物处理工艺。 2 多介质过滤技术 多介质过滤器，在水处理系统中，用以去除污水中杂质、吸附油等，使 水质符合使用的要求。过滤的含义，在水处理过程中，过滤一般是指以石 英砂、无烟煤等粒状滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的工艺 过程。过滤的作用，主要是去除水中的悬浮或胶态杂质，特别是能有效地 去除沉淀技术不能去除的微小粒子和细菌等，BOD5和 COD 等也有某种程 度的去除效果。 多介质过滤器主要由以下部分构成：(1)过滤器体；(2)配套管线和阀门。 其中过滤器体又包括筒体；布水组件；支撑组件；反洗水管； 滤料；排气阀(外置)等。 滤料的选择依据：(1)滤料必须有足够的机械强度，以免在反冲洗过程 山西*废水深度处理方案设计 太原太原*科技有限公司科技有限公司 第第 11 页页 中很快地磨损和破碎；(2)滤料的化学稳定性要好；(3)滤料不应含有对人体 健康有害及有毒物质，不应含有对生产有害、影响生产的物质；(4)滤料的 选择，应尽量采用吸附能力、截污能力大、产水量高、出水水质好的滤料。 其中的卵石，主要是起支撑作用，在过滤工艺过程中，因其强度高，相互 之间的间距缝隙稳定，即孔隙大，便于正洗工序中，滤后水顺利通过；反 之，反洗工序中，反洗水顺利通过。常规配置中，卵石分为四种规格，铺 垫方式，先大后小。滤料的粒径和装填高度之间的关系：滤床的高度和滤 料的平均粒径的比值为 8001000(设计规范)。滤料的粒径的大小和过滤精 度相关。 过滤器的反洗，主要是指过滤器在使用一定周期后，其滤料表层截留 或颗粒的外表面吸附一定数量的杂物或污渍，这样过滤器的性能出现劣化， 主要表征：过滤器的正常滤后水质变差，进水和出水管道的压力差增大， 同时，单台过滤器的流量降低。 反冲洗的原理：水流逆向通过滤料层，使滤层膨胀、悬浮，借水流剪切 力和颗粒碰撞摩擦力清洗滤料层并将滤层内污物排出。 3 活性炭过滤技术 活性炭过滤器是一种内装填粗石英砂垫层及优质活性炭的压力容器。功 能：在水质预处理系统中，活性炭过滤器能够吸附前级过滤中无法去除的 余氯以防止后级反渗透膜受其氧化降解，同时还吸附从前级泄漏过来的小 分子有机物等污染性物质，对水中异味、胶体及色素、重金属离子、COD 等有较明显的吸附去除作用。可以进一步降低 RO 进水的 SDI 值，保证 SDI99%） ，操作压力低，耐细菌侵蚀性好，适用 PH 范围广（PH 为 212）的优点。配套使用的膜外壳为 8040C30S-4W 玻璃钢 高压膜壳，适用于 8040 的膜元件 4 支组装，选用 30bar 玻璃钢压力容器共 4 支，一级两段 3:1 排列，高压泵选用格兰富的 CR20-12。 进 水 量：20m3/h 产 水 量：15m3/h 山西*废水深度处理方案设计 太原太原*科技有限公司科技有限公司 第第 28 页页 产 水 率：75%(25) 膜 型 号：LFC-8040 有效膜面积：37.16m2 支膜产水量：0.94m3/h 膜 数 量：16 支/套 脱 盐 率：99% 化学清洗流量：556L/h.支 化学清洗压力：0.3MPa 化学清洗周期：90 天 膜生产厂家：海德能或东丽膜 控制方式：中央控制及就地机旁控制 数 量：1 套 膜壳膜壳 型 号：8040C30S-4W 材 质 ：玻璃钢 数 量：4 支 反渗透清洗装置反渗透清洗装置 型 号：ROCS-1000 配 药 箱：1m3 数 量：1 套 配 套 设 备：配药箱、计量泵、清洗保安过滤器等等 阻垢剂加药装置阻垢剂加药装置 数 量：1 套 配 套 设 备：搅拌溶液箱、计量泵等 山西*废水深度处理方案设计 太原太原*科技有限公司科技有限公司 第第 29 页页 加酸装置加酸装置 数 量：1 套 配 套 设 备：搅拌溶液箱、计量泵等 6 消毒消毒 紫外消毒器紫外消毒器 型 号：GHZW-7 功 率：0.2KW 数 量：1 台 2、鼓风机 鼓风机三叶罗茨鼓风机 1 台。 主要设备参数： 三叶罗茨鼓风机：2 台单台性能：Q=1.5m3/min，风压 P=4.5m，功率 N=2.2kw 4.64.6 主要设备一览表主要设备一览表 本工程主要设备见表 4-1、4-2。 表表 4-14-1 主要设备一览表主要设备一览表 序号设备名称规格型号单位数量价格 一格栅调节池 1机械格栅B=700，b=5 套 1 2 潜水提升泵 WQ2120-202 型，3 台，二用一 备，单泵性能： Q=12m3/h，H=10m，N=1.1Kw 台 3 3 搅拌机 QJB0.85/8-260/3- 740/C，N=0.85Kw 台 3 二A/O 池 山西*废水深度处理方案设计 太原太原*科技有限公司科技有限公司 第第 30 页页 1 A 池 2 O 池 3 中间池 4 污泥消化池 序 号 设备名称 单 位 数 量 型号价格备注 01增压泵 P1台1CDL16-5不锈钢泵 02 反渗透高压泵 P2（高压泵（高压泵 型号太小）型号太小） 台1CR20-12不锈钢高压泵，格兰富（或南方泵业） 03给水泵 P3台1CDLF12-4全部 304 不锈钢 04反冲洗泵 P4台1CDL65-20-1不锈钢泵 05加药装置台1WA0.5用于加聚铝 06多介质过滤器台1HY-LD-1.6304 不锈钢（Q235 衬胶防腐）衬胶防腐） 07活性炭过滤器台1HY-LT-1.8304 不锈钢（Q235 衬胶防腐）衬胶防腐） 8保安过滤器台1MRB-5作为反渗透预处理 反渗透主机支架套1RO16 反渗透膜元件支16LFC-8040 反渗透清洗装置台1ROCS-1000 膜壳支48040C30S-4W 阻垢剂加药装置台1非标 9 反渗透 装置 加酸装置台1非标 除去总溶解固体 10紫外消毒器台1GHZW-7用于反渗透产水消毒 11管道及阀门（车间全部） 反渗透前用反渗透前用 UPVC 给水级管道给水级管道，反渗 透后用 304 不锈钢管道 12 电器控制系统、电线、桥 架等 13附件配置 山西*废水深度处理方案设计 太原太原*科技有限公司科技有限公司 第第 31 页页 4.74.7 人员编制人员编制 根据本矿的实际情况，废水深度处理的人员和生产废水处理的为同一 套管理编制。 山西*废水深度处理方案设计 太原太原*科技有限公司科技有限公司 第第 32 页页 第五章第五章 建筑及结构设计建筑及结构设计 5.15.1 结构设计结构设计 5.1.1 设计依据设计依据 1.建筑结构荷载规范(GB50009-2001) 2.混凝土结构设计规范(GB50010-2010) 3.建筑抗震设计规范(GB50011-2010) 4.砌体结构设计规范 （GB50003-2001） 5.砌体工程施工质量验收规范(GB50203) 6.混凝土结构工程施工及验收规范 （GB5020492） 7.地下防水工程施工及验收规范(GBJ208-83) 8.构筑物抗震设计规范 （GB50191-93） 9.建筑地基基础设计规范 （GB50007-2002） 10.钢结构设计规范 （GB50017-2003） 11. 关于建筑结构设计的其它规范 5.1.2 设计原则设计原则 1. 本地区抗震设防烈度为 7 度，设计地震分组为第一组，设计基本地 震加速度值为 0.10g。按国家有关规范作抗震设计并采取相应的抗震措施。 2. 本地区为严寒地区，水池等构筑物应要求砼的抗渗标号不低于 P6， 抗冻标号不低于 F150。 3. 本工程所用材料： 山西*废水深度处理方案设计 太原太原*科技有限公司科技有限公司 第第 33 页页 混凝土：水池及基础部分为 C30，垫层为 C15，其他部分为 C25； 钢筋：HPB300（） 、HRB335（）级钢筋； 砌体：MU10 机制粘土砖； 砂浆：地下部分为 M10 水泥砂浆，地上部分为 M7.5 混合砂浆。 4. 本工程所有建、构筑物的设计使用年限为 50 年，建筑结构的安全 等级为二级。 5.1.4 主要建、构筑物设计主要建、构筑物设计 1、格栅、预沉调节池 调节池为钢筋混凝土现浇水池，尺寸为 46m，池壁厚度为 300mm，水池 深度为 4.5m。 2、A/O 基础 做筏基。 3、设备间间 净水间为轻钢结构，层高 6.9m，面积为 9 平方米。 5.25.2 建筑设计建筑设计 5.2.1 设计依据设计依据 1、 民用建筑设计规范 （GB50352-2005） 2、 建筑设计防火规范 （GB20016-2006） 3、 煤矿矿井建筑结构设计规范 （GB50592-2010） 4、 工业企业总平面设计规范 （GB50187-2012） 山西*废水深度处理方案设计 太原太原*科技有限公司科技有限公司 第第 34 页页 5.2.2 建筑设计概述建筑设计概述 本工程建筑设计在满足工艺流程要求的前提下，力求做到简洁明快、 新颖别致。合理组织设计厂区内建、构筑物，并充