污水设计方案.doc

世纪大厦污水处理工程世纪大厦污水处理工程 设设 计计 方方 案案 XXXXXXXX 环境工程有限公司环境工程有限公司 X XX XX XX X 年年 X X 月月 2 世纪大厦 污水处理工程设计方案 目 录 一 设计依据 设计范围及设计原则 3 二 污水处理设计水量与水质 4 三 工艺设计 4 四 主要工艺设计参数 8 五 污泥 废气处理 9 六 电气设计 10 七 自控设计 10 八 设备设计 10 九 工程投资估算 11 十 主要经济和技术指标 12 十一 经济及社会效益分析 13 十二 付款方式 14 附 平面布置图及剖面图 3 前言 前言 世纪大厦建成投入使用后 每天污水排放量约为 200m3 根据有关管理 规定污水必须经过集中处理 达到 GB8978 1996 一级排放标准后 方可排入 市政管网 应建设单位的要求 编制本污水处理工艺方案 请审查 一一 设设计计依依据据 设设计计范范围围及及设设计计原原则则 1 11 1 设计依据 1 建设单位提供的污水水量 2 本公司对同类污水的处理经验 3 有关设计规范 1 污水综合排放标准 GB8978 96 2 室外排水规范 GBJ14 87 3 城市区域环境噪声标准 GB3096 93 4 室外排水设计规范 GBJ14 87 5 民用建筑电气设计规范 JGJ T16 92 1 21 2 设计范围 污水处理的工艺设计 建筑物 构筑物 电气与自控设计 不涉及装置外 内容 1 31 3 设计原则 4 1 采用成熟 可靠的污水处理工艺 确保污水处理后达标排放 2 处理工艺力求处理效率高 运行能耗低 以减少运行管理费用 3 采用自动控制 力求管理简单方便 确保正常运行 4 减少污水处理过程中的污泥量 解决污泥的出路问题 5 污水处理过程中逸出的废气应予充分考虑 减少对环境的影响 二二 污污水水处处理理设设计计水水量量与与水水质质 一 污水水质 水量 单位 mg l 废水名称废水水量 BOD5CODcrSSNH3 N 动植物 油 生活污水 200M3 d2004002504050 二 处理后达到 GB8978 1996 一级排放标准 单位 mg l 设 计 水 量BOD5CODcrNH3 NSS动植物油 8 5M3 h20100157010 三三 工工艺艺设设计计 3 13 1 水质分析 世纪大厦排放的污水属于生活污水类型 主要污染物为脂肪 糖类 淀粉 纤维素 洗涤剂等生化性较好物质 3 23 2 工艺选择 针对污水水质的特点 根据我公司多年来在污水处理方面的工程经验 为强化对污水中氮 磷的处理 我们建议采用以 CASS 工艺为中心的生化处 5 理工艺 3 33 3 工艺流程图 污水格栅井CASS池 上清液回流 污泥池 调节池 剩余污泥 接触区达标排放 3 43 4 流程说明 污水经过格栅拦截大块固形物后流入调节池 调节池内污水由污水提升 泵抽入污水接触区再自流进 CASS 池 按设定的 PLC 程序自动运行 污水在 CASS 反应池内经过厌氧 兼氧 曝气 沉淀 滗水 排泥等流程的处理 出 水水质达到排放标准的上清液通过滗水器 排水泵排入市政管网 剩余污泥 排入污泥消化池 经消化浓缩后的污泥由专业单位抽运 另行处置 3 53 5 CASS 工艺原理 1 CASS Cyclic Activated Sludge System 工艺全称为循环式活性污泥 法 CASS 的整个工艺为一间歇式反应器 在此反应器中活性污泥法过程按曝 气和非曝气阶段不断重复 将生物反应和泥水分离过程结合在同一个池中进行 它是 SBR 工艺和 ICEAS 工艺的一种革新变形 随着电控技术的日益发展 CASS 工艺由于其投资和运行费用低 处理能力高超 尤其是优异的脱氮除磷功能而 越来越得到重视 该工艺已广泛应用于城市污水和各种工业废水的处理 目前 全世界有 300 多座各种规模的 CASS 污水处理厂正在运行或建造中 CASS 工艺 具有结构形式简单 运行方式灵活多变 空间上完全混合 时间上理想推流的 6 生物处理方法 它将传统的调节 初沉 曝气 二沉 生物脱氮及污泥好氧稳 定化处理等过程都在 CASS 反应池交替进行 2 CASS 工艺的组成 CASS 工艺与传统间歇反应器不同 CASS 反应器至少有两个区域组成 即 生物选择区和主反应区 1 生物选择区设置在反应器的进水处 是一个较小的污水污泥接触区 进 入反应器的污水在这里和浓度很高的活性污泥相互混合接触 在生物选择区内 污水和活性污泥混合 不仅充分利用活性污泥的快速吸附作用 而且加速对溶 解性底物的去除并难降解有机物起到良好的水解作用 同时能够使污泥中的磷 在厌氧条件下有效的释放 另外在生物选择区中 污泥中的硝酸盐氮可得到有 效的反硝化 2 主反应区则是最终去除有机污染物的主要场所 运行过程中 通常将主 反应区的曝气强度以及曝气池中的溶解氧强度加以控制 以使反应区内主体溶 液处于好氧状态 保证污泥絮体的外部有一个好氧环境进行硝化反应 活性污 泥结构内部则基本处于缺氧状态 溶解氧向污泥絮体内的传递受到限制 而较 高的硝酸盐浓度 梯度 则能较好的渗透到絮体内部 有效的进行反硝化反应 从而使主反应区中同时发生有机污染物的降解以及同步硝化和反硝化作用 3 CASS 流程一天经历 5 个循环周期 一个循环周期包括以下几个阶段 阶段 1 进水阶段 污水继续反硝化 并吸附污水中溶解性的 BOD5 阶段 2 进水搅拌阶段 加速污泥吸附促进反硝化速度 7 阶段 3 进水 曝气 硝化开始 阶段 4 进水停止 继续曝气进行硝化反应 阶段 5 曝气停止 开始沉淀 剩余的 BOD5被污泥带到反 应池底部 由于水中 溶解氧逐渐耗竭 系统由好氧转入缺氧和厌氧状态 反硝化开始 阶段 6 滗水开始 继续沉淀 上清液分层滗出 活性污泥中好氧菌进行内 源呼吸 反硝化细菌用内碳源进行反硝化脱氮 阶段 7 滗水结束 排出剩余活性污泥 阶段 8 闲置阶段 活性污泥继续脱氮 并为下一循环作准备 虽然 CASS 程序较为复杂 但由于采用 PLC 自动程序控制 系统运转能很顺 利进行 3 63 6 CASS 工艺特点 1 构筑物简单 集生化反应与泥水分离于一身 无需另建二沉池和污泥回 流系统 因而占地面积比传统工艺小 工程投资较低 2 在反应器入口处设一个生物选择器 使污水经过高絮体负荷的活性污 泥 使废水中水溶性易降解基质快速去除 还可以进一步有效的抑制丝 状菌的生长和繁殖 3 由于无需另设污泥回流和间歇曝气 减少动力消耗 而且自动化程度 高 维护管理简单方便 有效的节约了运行成本 4 系统供氧采用间歇方式 而且 F M 比值低 从而抑制丝状菌生长 系 统不会产生污泥膨胀现象 运转稳定可靠 系统沉淀是在静止状态下进 8 行 滗水采用分层法 出水 SS 低 5 CASS 系统不断经历好氧 兼氧和厌氧过程的循环 有效降解有机污染 物的同时具有硝化和反硝化功能 因此系统不仅能有效地去除 BOD5 CODcr 同时可以去除氮 磷营养物 出水水质好 6 CASS 工艺具有良好的污泥沉淀性能 由于曝气结束后沉降阶段中整个 主反应区的面积均可用于泥水分离 其固体通量和泥水分离效果要优于 传统活性污泥工艺 另外 CASS 沉淀阶段不进水 保证污泥沉降不受水 力干扰 曝气结束混合液中残余能量用于沉淀初期的絮凝作用 进一步 强化了絮凝沉淀的效果 7 CASS 工艺的主反应区积好氧 厌氧 硝化和反硝化等功能于一身 其 脱氮效果能够满足较高的要求 而 A O 法工艺的脱氮效果不能满足较高 要求 因为其脱氮效果主要取决于污泥和污水混合液的回流比例 如果 回流比高则会导致 一是运行费用增高 二是内循环液带入大量溶解氧 使反硝化池难于保持理想的缺氧状态 影响反硝化效果 8 CASS 工艺具有良好的除磷性能 由于其特定的运行模式 为聚磷菌的 生长和积累提供良好的环境 而生物选择区内的活性污泥能够快速吸收 降解大量的易降解的溶解性有机物 从而保证了磷的去除 相比之下 A O 法工艺的除磷效率较低 因为其磷的去除主要依靠剩余污泥的排放实 现 受运行条件和环境条件的影响大 且二沉池中还难免有磷释放 四 四 主要工艺设计参数主要工艺设计参数 9 1 设计调节池调节能力为额定小时水量的 6 倍设计 V1 51m3 2 设计污泥负荷 Fw F M 0 15KgBOD5 KgMLVSSd 3 设计 f 0 7 4 设计 CASS 反应池每天 5 个循环 每次进水量为 V2 40 8m3 5 设计 CASS 反应池水深 3 5 米 超高 0 3 米 6 CASS 反应池个数 n 设计 n 1 7 设计每去除 1KgBOD5产生污泥为 0 6Kg CASS 反应池排出的剩余污泥浓 度 Nw 5Kg m3 8 设计污泥好氧消化池水深为 3 5 米 9 需氧量计算 设计每去除 1KgBOD5需氧 1 2Kg 实际需量 N 40 8Kg d 标准需氧量 No 1 5N 61 2Kg d 设计每去除 1KgNH3 N 需氧 4 6Kg 实际需量 N 13 8Kg d 标准需氧量 No 1 5N 20 7Kg d 五 五 废气与污泥处理废气与污泥处理 地埋式污水处理系统 一般不设污泥脱水装置 多数使用污泥消化池 为防止污泥在池内因缺氧发酵产生硫化氢气体影响环境 给人体带来不舒服 的感觉 污泥需进行充氧 在氧的作用下污泥又被好氧分解 使剩余污泥量 减少 这不仅消除了臭气而且延长了污泥的清掏期 本工程设置了污泥处理 工艺流程 10 六 六 电气设计电气设计 6 16 1 污水处理站电源由甲方提供 电压为 380V 进线电缆敷设方式由甲方 自定 设计分界点为污水处理系统自控柜进线电缆连接端子 6 26 2 电源进站前设零线重复接地装置 用电设备外壳采取保护接零 6 36 3 设备总装机功率 装机功率 18 95kw 使用功率 15 95kw 七 自控设计七 自控设计 CASS 系统和处理过程是由可编程序控制完成的 可编程序控制是有可 存放一系列指令语言和存储控制器 PLC 进行全过程控制 PLC 根据废水 处理周期 时段要求 按预先设置的程序进行逻辑运算 计数 延时 通过 数字模拟量输入 输出来控制各种机械的运转 进水 出水及排泥过程 我公司选用了日本欧母龙 OMRON 微软处理技术生产的存储控制器 PLC 具有运行可靠 操作方便 维修简单等特点 而且在控制废水稳定 运行 减少能耗 八 八 构构筑筑物物 设备设计设备设计 一 构筑物设计 1 污水处理构筑物为钢筋混凝土结构 设置地下不占用地表面积 2 应甲方要求 构筑物上部复土 20cm 厚 种植花草 3 应甲方要求 构筑物顶板荷载 8 吨 11 二 设备设计 1 潜水式污水泵 由 XXXX 环保设备制造有限公司生产 采用大通道 无堵 塞 叶轮机械密封为双端机面耐磨堵密封装置 节能效果明显 安装简便 维修 更换方便 无需另建泵房 采用最新材料密封 可使泵安全连续运行 8000 小时以上 浮球开关可根据所需的水位变化 自动控制泵的停启 无 需专人看管 2 潜水式曝气器 由 XXXX 环保设备制造有限公司生产 利用流体力学和空 气动力学原理 实现气水合成 气 液混合均匀 促使气膜 液膜减薄 实 现最佳亚微观物相接触 其特点是充氧效率高 无噪声 占地面积小 安装 维修方便 3 滗水器 不锈钢制造 滗水器是保证出水水质的关键设备 滗水器能随 液位上下浮动 并受 PLC 程序控制 同时也受 CASS 内的液位控制 以确保 出水水质 4 液位控制器 液位控制器采用浮球或水银触头 当液位发生变化时 水银 接通或断开电路 从而输出液位信号 九 九 工程投资估算工程投资估算 12 备注 因现场的地质情况和甲方对构筑物的具体要求不明确 此 土建报价为构筑物主体及土方开挖报价 二 设备 电器 单位 万 元 设备名称规 格 型 号单位数量单价总价备注 潜水式曝气机QXB3台2 潜水式曝气机QXB2 2台1 污水提升泵WQ40 12 3台2 滗水排放泵WQ40 12 3台1 带弯管 耦 合 污泥泵WQ15 7 0 75 台1 电器控制柜PLC BH 1台1 液位控制器KF 1 2 3套10 滗水器GB 1套1不锈钢制 管路系统系统1 电气 电缆系统1 安装调试费1 00 万元 设计管理费1 00 万元 小 计12 70 万元 税 金12 70 3 44 0 43 万元 合 计13 13 万元 工程总投资 一 二 21 33 万元 工工程程优优惠惠价价工程总投资优惠 5 2 20 0 2 26 6 万元万元 十 十 主要经济和技术指标主要经济和技术指标 10 110 1 耗电量计算 13 序号用 电 设 备功率 kw耗电量 kwh d 1 潜水式曝气机 330 2 潜水式曝气机 2 211 3 污水提升水泵 3 010 4 滗水排放泵 3 010 5 污泥泵 0 750 7 小计 61 7kwh d 10 210 2 运行费用 1 电费按 0 60 元 度计 每吨污水耗电量 0 30kwh 每吨污水处理费用 0 30kwh 0 60 元 kw 0 18 元 m3 2 本污水处理系统采用全自动程序控制 日常无需专人管理 栅渣 清理兼职人员即可 十一 社会及环境效益十一 社会及环境效益 11 111 1 世纪大厦污水处理工程实施以后每年可削减 C