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文档简介
1、 废水处理工程(15t/d)设 计方案 养殖废水处理工程(15t/d)一、概况:二、废水治理设计的依据:1、废水的水质、水量。2、废水治理的标准:废水经处理达到畜禽养殖业污染物排放标准(gb18596-2001)标准。3、室外排水规范gbj14-87。4、城市区域环境噪声标准gb3096-93。5、污水综合排放标准gb8978-96。6、给水排水工程结构设计规范(gb500692002)。7、建筑地基基础设计规范(gb50007-2002)。三、废水治理设计的原则:1、根据废水特点,选用技术成熟、先进可靠的处理工艺,确保达标排放。2、在保证处理效果前提下,采用操作简便,投资省,运行费用低的处理
2、方法。3、选用高效低噪音罗茨鼓风机,并采取消音、吸音措施,尽量降低噪音污染。4、充分利用原有污水处理设备,尽量降低工程投资。5、实行清污分流治理,尽量降低工程造价及运行费用。四、废水的水质、水量:1、废水的水量:根据相关资料及厂方要求,设计水量为15t/d。2、废水的水质:根据厂方提供数据,废水的水质如下:废水性质废水量cod氨氮tpph废水15m3/d2850140306.53、废水处理的标准:根据厂方要求,废水经处理达到畜禽养殖业污染物排放标准(gb18596-2001)标准标准排放。控制项目cod氨氮tpph标准值400808.069五、废水的治理设计的范围:1、废水治理规模:15m3/
3、d。2、废水治理范围:自废水进入格栅井,至废水经过治理达到排放标准排出。3、我公司承担废水的治理工程的设计、设备制作与安装调试、操作人员培训,确保达标排放一条龙服务。六、废水治理工艺的确定:(1)水解酸化水解的机理从化学的角度来说,绝大多数化合物在一定条件下与水接触都会发生水解反应,水解反应可使共价键发生变化和断裂,即使化合物在分子结构和形态上发生了变化。生物水解是靠生物酶的催化作用而加速反应的,在有酶条件下的催化反应速度要比无酶条件下高出108-1011倍。生物水解就是指复杂的有机物分子经加水在缺氧条件下,由于水解酶的参与被分解成简单的化合物的反应,生物水解反应实际上包括了水解和酸化两个阶段
4、,酸化可使复杂有机物降解为简单的有机酸。(2)厌氧处理原理概述:厌氧处理技术是有机废弃物生物处理方法的一种,近年来在污水处理领域内发展很快,是消减有机污染物、降低运行成本的有效途径。 污水中的有机废弃物始终是造成环境污染最重要的污染物,它是使水域变质、发黑发臭的主要原因。有机废弃物在废水中可以以悬浮物、胶状物或溶解性有机物的方式存在,在水污染控制中主要以 ts (固体物含量)、化学需氧量(cod)和生化需氧量(bod)作为监测目标。一般而言,生物方法是去除废水中有机物最经济有效的方法,特别是对废水中bod 含量较高的有机废水更为适宜。利用微生物生命过程中的代谢活动,将有机废弃物分解为简单无机物
5、从而去除有机物污染的过程被称之为废水的生物处理。 根据代谢过程中对氧的需求情况,微生物可以分为好氧微生物、厌氧微生物和介于二者之间的兼性微生物,因此,相应的污水处理工艺也可以分为三大类。好氧生物处理利用好氧微生物的代谢活动来处理废水,它需要不断向废水中补充大量空气或氧气,以维持其中好氧微生物所需要的足够的溶解氧浓度。在好氧条件下,有机物最终被氧化为水和二氧化碳等,部分有机物被微生物同化以产生新的微生物细胞,活性污泥法、生物转盘法和好氧滤器等都属于好氧处理工艺。厌氧生物处理则利用厌氧微生物的代谢过程,在无需提供氧气的情况下把有机物转化为无机物和少量的细胞物质,这些无机物主要包括大量的生物气(即沼
6、气)和水。沼气的主要成分是约2/3 的甲烷和1/3 的二氧化碳,是一种可回收的能源。 厌氧废水处理是一种低成本的废水处理技术,它又是把废水处理和能源回收利用相结合的一种技术。包括中国在内的大多数发展中国家面临严重的资金不足。这些国家需要既有效、简单又费用低廉的技术。厌氧技术因而是特别适合我国国情的一种技术。厌氧废水处理技术同时可以作为能源生产和环境保护体系的一个核心部分(如图一),其产物可以被积极利用而产生经济价值。例如,处理过的洁净水能被用于鱼塘养鱼、灌溉和施肥;产生的沼气可作为能源;剩余污泥可以作为肥料并用于土壤改良。1、厌氧处理的优点考虑到我国的国情、环境污染的现状,有机废弃物的厌氧处理
7、技术有以下明显的优点:厌氧废水处理可作为把环境保护、能源回收与生态良性循环结合起来的综合系统的核心技术,具有较好的环境与经济效益; 厌氧废水处理技术是非常经济的技术,在废水处理成本上比好氧处理要便宜得多,特别是对中等以上浓度(cod1500mg/l)的废水更是如此,尤其适用于高浓度有机废弃物的处理。 厌氧处理成本的降低主要由于动力的大量节省,营养物添加费用和污泥脱水费用的减少。即使不计沼气作为能源所带来的收益,厌氧方法处理费用也仅为好氧方法处理费用的1/3 或更低。如所产生的沼气加以妥善的利用,则处理费用更会大大降低,甚至带来相当可观的利润;厌氧处理不但能源需求很少而且能产生大量的能源; 厌氧
8、废水处理设备负荷高,占地少。厌氧反应器容积负荷比好氧法要好得多,单位反应器容积的有机物去除量也因此要高得多,特别是新一代的高速厌氧反应器容积负荷率更高,效果更好。因此其反应器体积小,占地少;厌氧处理方法产生的剩余污泥比好氧处理方法少得多,且剩余污泥脱水性能好,浓缩时不需要使用脱水剂,因此,厌氧剩余污泥的处理要容易得多。由于厌氧微生物增殖缓慢,因而处理同样数量的废水仅产生相当于好氧处理方法的1/101/6 的剩余污泥。厌氧处理方法所产生的污泥高度无机化,可用作农田肥料或作为新运行的厌氧处理装臵的菌种出售;厌氧处理方法对营养物的需求量小。一般认为,若以可以生物降解的 cod(cod bd )为计算
9、依据,好氧处理方法中氮和磷的需求量比例为cod bd :n:p=100:5:1。而厌氧处理方法为cod bd : n:p=(350500):5:1。有机废弃物中一般含已有一定量的氮和磷及多种微量元素,因此,厌氧处理方法可以不添加或少添加营养盐; 厌氧处理方法可以处理很高浓度的有机废水。当有机废弃物浓度很高时,并不需要添加大量的稀释水;厌氧处理方法的菌种(例如厌氧颗粒污泥)可以在中止供给废水与营养物情况下保留其生物活性与良好的沉淀性能至少一年以上。它的这一生物特性为其间断的或季节性的运行提供了有利条件,厌氧污泥因此可以作为新建厌氧处理装臵的种泥出售;厌氧处理系统规模灵活,可大可小,设备简单,易于
10、制作, 无特别昂贵的设备。目前正在运行的单座厌氧处理装臵的规模从几十立方米到几万立方米不等。 2、各类厌氧反应器性能概述 完全混合厌氧反应器(cstr):传统的完全混合厌氧反应器(cstr)是借助消化池内厌氧活性污泥来净化有机污染物。有机污染物进入池内,经过搅拌与池内原有的厌氧活性污泥充分接触后,通过厌氧微生物的吸附、吸收和生物降解,使废水中的有机污染物转化为沼气。完全混合厌氧反应器(cstr)池体体积较大,负荷较低,其污泥停留时间等于水力停留时间,因此不能在反应器内积累起足够浓度的污泥,一般仅用于城市污水厂的剩余好氧污泥以及粪便的厌氧消化处理。 厌氧接触反应器:厌氧接触工艺的反应器是完全混合
11、式的,是在连续搅拌完全混合式厌氧消化反应器(cstr)的基础上进行了改进的一种较高效率的厌氧反应器。反应器排出的混合液首先在沉淀池中进行固液分离,污水由沉淀池上部排出,沉淀池下部的污泥被回流至厌氧消化池内。这样的工艺既保证污泥不会流失,又可提高厌氧消化池内的污泥浓度,从而提高了反应器的有机负荷率和处理效率,与普通厌氧消化池相比,可大大缩短水力停留时间。目前,全混合式的厌氧接触反应器已被用于废水中ss 浓度较高的好氧污泥处理、酒精废醪处理。 厌氧滤器(af):厌氧滤器是采用填充材料作为微生物载体的一种高速厌氧反应 器,厌氧菌在填充材料上附着生长,形成生物膜。生物膜与填充材料一起形成固定的滤床。厌
12、氧滤床可分为上流式厌氧滤床和下流式厌氧滤床二种。污水在流动过程中生长并保持与充满厌氧细菌的填料接触,因为细菌生长在填料上将不随出水流失,在短的水力停留时间下可取得较长的污泥泥龄。厌氧滤器的缺点是填料载体价格较贵,反应器建造费用较高,此外,当污水中ss 含量较高时,容易发生短路和堵塞。 厌氧流化床反应器:厌氧流化床反应器采用微粒状填料作为微生物固定化材料,厌氧微生物附着在这些微粒上形成生物膜。由于这些微粒粒径较小,反应器内采用一定范围的上流速度,因此在反应器内这些微粒形成流态化。 厌氧流化床反应器由于使用了较小的颗粒,由于形成比表面积很大的生物膜,流态化又充分改善了有机物向生物膜传递的传质速率,
13、同时它克服了厌氧滤器中可能出现的短路和堵塞。在这一工艺中,流态化的形成前提条件,较轻的颗粒或絮状的污泥将会从反应器中连续冲出,流态化的真正形成必须依赖于所形成的生物膜在厚度、密度、强度等方面相对均匀或形成的颗粒均匀。但实际上,生物膜的形成与剥落难于控制,真正的流化床形态很难实现,致使工艺控制困难,投资和运行成本较高。 上流式厌氧污泥床反应器(uasb):待处理的废水被引入 uasb 反应器的底部,向上流过由絮状或 颗粒状厌氧污泥的污泥床。随着污水与污泥相接触而发生厌氧反应,产生沼气引起污泥床的扰动。在污泥床产生的沼气有一部分附着在污泥颗粒上,自由气泡和附着在污泥颗粒上的气泡上升至反应器的上部。
14、污泥颗粒上升撞击到三相分离器挡板的下部,这引起附着的气泡释放;脱气的污泥颗粒沉淀回到污泥层的表面。自由状态下的沼气和由污泥颗粒释放的气体被收集在三相分离器锥顶部的集气室内。液体中包含一些剩余的固体物和生物颗粒进入到三相分离器的沉淀区内,剩余固体物和生物颗粒从液体中分离并通过三相分离器的锥板间隙回到污泥层。 uasb 反应器的特点在于可维持较高的污泥浓度,很长的污泥泥龄(30 天以上),较高的进水容积负荷率,从而大大提高了厌氧反应器单位体积的处理能力。但是对于ss 含量很高的污水,由于三相分离器泥气水分离能力的限制,不可避免地造成出水中含泥量很高,整个系统的投资费用也较大。 膨胀颗粒污泥床反应器
15、(egsb):egsb 是在uasb 反应器的结构相似,所不同的是在egsb 反应器中采用相当高的上流速度,因此,在egsb 反应器中颗粒污泥处于完全或部分“膨胀化”的状态,即污泥床的体积由于颗粒之间的平均距离的增加而扩大。为了提高上升速度,egsb 反应器采用较大的高度与直径比和很大的回流比。在高速上升速度和产气的搅拌作用下,废水与颗粒污泥间的接触更充分,因此可允许废水在反应中有很短的水力停留时间,从而可以高速地处理浓度较低的有机废水。 3、几种典型的厌氧反应器适用性能比较 表3-4 几种典型的厌氧反应器适用性能分析表反应器名称优点缺点适用范围完全混合厌氧反应器(cstr)投资小、运行管理简
16、单 容积负荷率低,效率较低适用于ss 含量很高的污泥处理厌氧接触反应器投资较省、运行管理简单,容积负荷率较高,耐冲击负荷能力强停留时间相对较长适用于高浓度、高悬浮物的有机废水厌氧滤器(af)处理效率高,耐负荷能力强,出水水质相对较好投资较大,反应器容易短路和堵塞适用于ss 含量较低的有机废水厌氧流化床反应器处理效率高,不易短路和堵塞实现真正的流态化污泥床难度较大,运行管理要求较高适用于处理特种工业废水上流式厌氧污泥床反应器(uasb)处理效率高,耐负荷能力强,出水水质相对较好投资相对较大,对废水ss 含量要求严格适用于ss 含量适低的有机废水膨胀颗粒污泥床反应器(egsb)处理效率高,负荷能力
17、强,出水水质相对较好投资相对较大,对废水ss 含量要求严格适用于ss 含量较少和浓度相对较低的有机废水4、针对本工程涉及养殖废水水质特性水量小、ss含量高、运行管理简单及投资成本较低等,故本方案采用传统厌氧处理方法。(3)好氧处理方法好氧生化处理有:活性污泥法、生物膜法、生物接触氧化法等。本设计采用sbr法处理。sbr法又称序批式活性污泥法,是近十几年国内外兴起的一种活性污泥法,现广泛应用到生活污水、有机废水的治理。sbr法的反应机理与传统的活性污泥法基本相同,仅运行条件不同,其操作由进水、曝气、沉淀、排水、闲置五个过程组成,运行工序在时间上是按序排列的。sbr 工艺的核心是sbr 反应池,
18、它是按一定时间顺序间歇操作运行的生物反应器。所谓“序批间歇式”有两种含义: 一是运行操作在空间上是按序列的方式进行的, 为匹配多数情况下废水的连续排放规律, 必须2 个或多个sbr 池并联, 按次序间歇运行;二是每个sbr 的操作在时间上也是按次序排列的。反应池兼有调节池和沉淀池的功能。由于sbr工艺是将进水、反应、沉淀、出水集于一体的生化处理法,反应过程综合了好氧、缺氧和厌氧各阶段,因此sbr工艺不但能处理较高浓度的有机废水,而且对养殖废水中含量较高的氨氮也有良好的去除效果。sbr工艺在运行当中有硝化和反硝化反应过程,因为硝化与反硝化反应不能同时发生的特性,硝化反应在好氧条件下进行,而反硝化
19、反应在缺氧条件下完成,废水生物脱氮的基本原理在于,在有机氮转化为氨氮的基础上,通过硝化反应将氨氮转化为亚硝态氮、硝态氮,再通过反硝化反应将硝态氮转化为氮气从水中逸出,从而达到脱氮的目的。由此可见,sbr工艺是一种高效、经济、可靠、适合污水脱氮处理的工艺,尤其是sbr工艺对于污水中氮、磷的去除,有其独到的优势。进水阶段结束后反应器中会形成较高的基质浓度梯度,节省能耗;曝气搅拌进水可以使反应器进入硝化反应阶段;曝气后沉淀、闲置阶段可以进行反硝化反应;随后的曝气可以吹脱污泥释放的氮气,保证沉淀效果。因此对氨氮也有较高的去除率。(4)脱氮除磷处理脱氮除磷预处理采用氨氮吹脱工艺去除氨氮,采用混凝沉淀工艺
20、去除总磷。 脱氮基本原理含氮废水处理的原理是:在碱性条件下,铵根离子与氢氧根离子反应生成氨气和水,再通过曝气管曝气,使氨气逸出,以达到脱氮的目的。其反应方程式如下:nh4+oh-nh3h2o 除磷基本原理含磷废水处理的原理是:在碱性条件下,磷酸根离子与钙离子反应生成难溶于水的磷酸钙,再通过固液分离,以达到除磷的目的。其反应方程式如下:3ca(oh)22po43-ca3(po4)26oh七、废水治理的工艺流程及说明:工艺流程说明:格栅池水解酸化池厌氧池废水sbr池达标排放储气柜水封阻火脱硫沼气利用污泥干化池污泥回流混凝池沉淀池吹脱池污泥污泥上清液回流项目产生的沼气可回收利用,用于生活、生产用气或
21、发电,用于厂区员工生活使用,可用于厂区猪舍取暖或给厌氧池加温,可产生可观的经济效益。主要构筑物:1、格栅池(1)功能:用以除去废水中固形物,有利后道工序处理(2)设计参数:有效水深:h=2.0m(3)主要内容:尺寸m,v=3.50m,数量:1座,地下砖混结构。(4)设备:人工细格栅:bs-600型,栅隙3mm,不锈钢材质,一套。2、预沉调节池(1)功能:将污水中易沉降悬浮物和颗粒物去除,保证生产废水进水水量和水质的均匀性。(2)设计参数:有效水深:h=2.5m有效容积:8.75m3(3)主要内容:池体尺寸:175020003000mm,v =10.5m3,1座,地下砖
22、混结构。(4)设备: 污泥提升泵:wq10-10-0.75型,1台流量:10m3/h,扬程10m,功率0.75kw3、水解酸化池(1)功能:前置反硝化池。(2)设计参数:有效水深:h=2.5m有效容积:20.0m3(3)主要内容:池体尺寸:400020003000mm,v =24.0m3,1座,地下砖混结构。(4)设备: 搅拌器:1台导杆长度d=1500mm叶轮长度d=200mm配套电机n=0.55kw弹性填料:125型,20.0m3;填料支架:20002000mm,2套,a3钢制4、厌氧池(1)功能:利用厌氧菌的作用,去除废水中的有机物,通常需要时间较长。厌氧过程可分为水解阶段、酸化阶段和甲
23、烷化阶段。(2)设计参数: 有效水深:h=2.5m(3)主要内容:尺寸:800075003000mm,v =180.0m3,1座,地下钢砼结构(4)设备:三相分离器:四套5、混凝池(1)功能:加药混凝,去除废水中的磷酸盐及部分有机物。(2)设计参数:有效水深:h=2.5m有效容积:6.25m3(3)主要内容:池体尺寸:125020003000mm,v =7.5m3,1座2格,地下砖混结构。(4)设备: 加药系统:2套加药箱容积0.5m3,2个,pvc搅拌器,pvc隔膜计量泵: 2台,功率:0.37kw计量范围:0120l/h;最大压力范围:01.0mpa搅拌器:1台导杆长度d=1500mm叶轮
24、长度d=200mm配套电机n=0.55kw6、沉淀池(1)功能:将厌氧处理后的污水中易沉降悬浮物和颗粒物去除,从而保证处理出水悬浮物达到排放要求,方便后续处理。(2)设计参数:有效水深:h=2.5m有效容积:17.5m3(3)主要内容:池体尺寸:350020003000mm,v =21.0m3,1座,地下砖混结构。(4)设备: 污泥提升泵:wq10-10-0.75型,1台流量:10m3/h,扬程10m,功率0.75kw斜板:20m支架:35001000mm,两套,a3钢制7、氨氮吹脱池(1)功能:去除废水中的氨氮(2)设计参数: 有效水深:h=2.5m有效容积:25.0m3(3)主要内容:尺寸
25、:500020003000mm,v =30.0m3,1座,地下砖混结构(4)设备: 曝气装置:25002000mm,upvc,2套;废水提升泵:wq20-7-0.75型,2台(一用一备)流量:20m3/h,扬程7m,功率0.75kw8、sbr池(1)功能:利用活性污泥法进行污水处理,池内提供一定污水停留时间,满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件,为保证废水处理效果,每池每日运行二个周期,每个周期12个小时,其中进水2小时,曝气6-8小时,沉淀2小时,排放1小时。可从开始进水就进行曝气。(2)设计参数: 有效水深:h=4.0m有效容积:40.0m3(3)主要内容:尺寸:
26、500020004500mm,v =45.00m3,1座,半地下钢砼结构,地上2.0m、地下2.5m(4)设备: 曝气装置:bmp-125型膜式曝气盘,215,50套;排泥系统:1套;鼓风机:mfsr65型,2台(一用一备); 功率:3.0kw。排水装置:bs-150型,1套回流泵:wq10-10-0.75型,1台流量:10m3/h,扬程10m,功率0.75kw9、标准化排污口(巴氏槽)(1)功能:废水经污水处理站处理达标后由此排放。(2)主要内容: 主要尺寸m,砖混结构,一座。 最小流量0.4m/h,最大流量19.44m/h。10、污泥干化池(1)功能:收集废水处理
27、产生的污泥,污泥脱水干化处理。(2)设计参数:有效水深:h=1.2m(3)主要内容:池体尺寸:175010001200mm, 1座,建于预沉调节池上11、有机肥工程主要内容:80m2钢结构,用于猪粪的发酵及有成品的堆放。12、设备间主要内容:25004000mm,砖混结构八、废水治理效果的分析:单位处理段codcr(mg/l)氨氮(mg/l)tp(mg/l)进水出水去率进水出水去除率进水出水去除率废 水284014030预沉调节池2840255610%1401335%30-水解酸化池2556204520%13312010%30-厌氧池204581860%12010810%30-混凝沉淀池818
28、7775%1081035%30-氨氮吹脱池77762220%1032180%303.080%sbr池6229385%218.460%6.02.460%gb18596-2001400808.0九、废水治理的构筑物:序号名 称规 格面积及体积结 构1格栅m3.50m3砖混结构2预沉调节池175020003000mm10.5m砖混结构3水解酸化池400020003000mm24.0m3砖混结构4厌氧池800075003000mm180.00m3钢砼结构5混凝池125020003000mm7.5m3砖混结构6沉淀池350020003000mm21.00m3砖混结构7氨氮吹脱池
29、500020003000mm30.00m3砖混结构8sbr池500020004500mm45.0m3钢砼结构9标准化排放m1.13m3砖混结构10污泥干化池175010001200mm2.1m3砖混结构11设备间40002500mm10m2砖混结构12储气柜外墙2.0m,h=2.0m/a3,钢制十、废水治理的主要设备序号名 称规 格生产厂家数 量1人工细格栅bs-600型,不锈钢材质,栅隙:3mm本公司制造1套2污泥提升泵wq10-10-0.75型上海水泵厂1台3搅拌器0.55kw本公司制造1套4弹性填料125型本公司制造20m35填料支架20002000mm,a3钢
30、制本公司制造2套6三相分离器/本公司制造4套7加药系统包括加药箱及搅拌器本公司制造2套8隔膜计量泵kd型/2台9混凝搅拌器0.55kw/1台10污泥提升泵wq10-10-0.75型上海水泵厂1台11斜板/本公司制造20m12支架35001000mm,a3钢制本公司制造两套13预曝气装置25002000mm,upvc本公司制造2套14废水提升泵wq20-7-0.75型上海水泵厂2台(一用一备)15曝气装置bmp-125型膜式曝气盘,215本公司制造50套16鼓风机mfsr65型章丘风机厂2台(一用一备)17排水装置bs-150型本公司制造1套18排泥系统bs-150型本公司制造1套19回流泵wq
31、10-10-0.75型上海水泵厂1台20安全水封a3本公司制造1套21脱硫装置内置脱硫剂碳钢防腐本公司制造1套22阻火器碳钢防腐本公司制造1套23储气柜1.5m,h=2.5m,a3钢制本公司制造1座24电控系统国标(污水处理单元内外接线)本公司制造1 套25其他相关附件国标(管道及阀门)本公司制造1 套十一、粪污治理工艺1、工艺简述:猪舍里的粪便通过人工干清粪收集后,同污水处理设施的干化污泥、粪渣一并用铲车平铺在大棚内。大棚采用钢结构封闭式,棚顶采用玻璃钢,以便接受太阳能,提供温度。大棚内设置纲轨道,采用翻粪机在轨道来回行走,并利用翻粪机上的钢耙对粪便进行翻转,在翻转的过程上,通过翻粪机上配置
32、的风机进行鼓风,好氧发酵。当发酵到一定阶段后,符合有机肥料产品标准后,包装入库。2、粪污利用工程设计标准(1)温度控制:发酵过程中的温度控制在5565,且持续时间不得少于5天,最高温度不高一75;(2)发酵过程中的氧气浓度不低于10%;通过鼓风、搅拌调节肥料中的氧气、温度;(3)发酵结束后,物料碳氮比不大于20:1;含水率为20%35%;腐蚀度大于或等于级,含盐量在1%2%;外观成茶褐色或黑褐色、无臭味、质地松软、具有泥土气味。3、粪污工程造价分析表11-1 粪污工程的主要构筑物和建筑物编号设备规格数量1堆肥场40一座3产品库房5.0m8.0m一座4、粪污工程的主要设备编号设备规格数量厂家1手
33、推车/四辆本公司制造2风扇1.1kw一台杭州风扇厂十二、雨污分流工程1、污水管网建设(1)污水管道污水管渠的布置应尽量利用自然地形坡度布置,以最短的距离靠重力流将污水排入厂区污水处理系统。为尽量保证区内的污水都能重力自流顺利排放,减少污水提升泵站的数量和规模,规划污水系统布置时,尽量满足以下原则污水管管径的计算按最高日最高污水量计算;污水管道的最小管径取dn-300,最小坡度取0.5%;检查井布置不宜小于50m;污水管道由南向北布置。(2)管道粗糙系数钢筋混凝土管:n=0.014pe管:n=0.010(3)设计充满度污水管道按不满流进行计算,最大设计充满度按下表采用:表12-1 最大设计充满度
34、表管 径最大设计充满度d200d3000.6d400d5000.65d600d10000.75d1200d18000.8(4)设计流速如果污水在较长时间内低速流动,固体污物就会在管内沉积,因此要使污水保持足够的流速以冲走固体污物,管道坡度的设计要考虑到确保污水在不超过最大充满度时最小流速不低于0.6米/秒,非金属管道最大流度为5m/s。在本次设计中,管道的流通能力按照远期流量设计,近期流量进行复核,以满足管道的最小流速要求。(5)最小覆土深度和最大埋深管道的填埋深度应能保证管道免受目前和将来可能存在对管道设施的危害,一般来说,在车行道下管顶最小覆土厚度不宜小于0.7m。同样管道也不能埋得太深,
35、否则不仅建设成本高,运行和维护成本也高,一般认为深埋0.80.9米以内是可以接受的。若埋深过大,可考虑建造提升站,且为避免建造过多的污水中途提升泵站,可适当采用大管径小坡度方式来减小管道的埋深。(6)检查井布置通常情况下,检查井的位置应设在管道的交汇处、转弯处、管径或坡度改变处、跌水处、以及直线管段上每隔一定距离处。检查井在直线管段的最大间距应根据具体的情况确定,一般施工图设计宜按下表采用。表12-2 检查井最大间距表管径最大间距污水管道合流管道200-40020-4050500-70030-6070800-100050-80901100-150090-100120(7)管材选用在安徽省近期污
36、水管网建设项目中,直径300mm500mm管道基本考虑采用塑料管;直径500mm以上采用内防腐钢筋砼管。由于塑料管本身具有耐腐蚀、水力条件好、施工安装容易、不需要混凝土基础等优点,在600mm管径以下具有综合造价低等优势,特别是其具有的经过证明的优秀防腐蚀性能,设计本项目管道采用upvc双壁波纹管。(8)施工方案设计的污水管道管管径为d200d300,根据计算,管道埋深0.7m1.5m。(9)开挖施工管道埋设深度在0.7m之内。管径小于d1000,覆土在0.6m以内的管道一般采用普通开挖沟槽的施工方法,素混凝土基础,管道基础应落在有一定承载能力的原状土层上,否则应进行地基处理。当土方用机械开挖
37、时,应保留至少15cm土用人工清槽,不得超挖。管道接口采用橡胶圈接口。施工时应严格按照给排水管道工程施工及验收规范要求进行,并进行闭水试验。(10)管道结构设计检查井检查井采用圆形检查井。砖砌检查井砖等级mu10,水泥砂浆m7.5,井内外墙均采用1:2水泥砂浆抹面至井顶部,厚20mm。井基采用c10混凝土。混凝土检查井,井室采用c20,盖板采用c25,井圈c30,底板采用c20,s4。钢筋:i级钢、ii级钢。流槽采用与井墙一次砌筑的砖砌流槽。管道基础开槽施工的混凝土管管道基础采用混凝土基础,覆土0.7mh1.5m采用120基础,覆土1.5mh2.0m采用180基础,覆土6h8m以及覆土0.7m
38、采用360基础。混凝土基础等级c10,管中心线以上部分c15。开槽施工的pe管管道基础采用砂石基础。接口混凝土开槽施工,胶圈接口。pe管采用承插管胶圈接口。2、雨水管网建设(1)雨水管网雨水管渠应尽量利用自然地形坡度布置,要以最短的距离靠重力流将雨水排入附近的池塘、河流、湖泊等水体中。在每一排水流域内,结合建筑物及雨水口分布,充分利用各排水流域内的自然地形,布置管道,使雨水以最短距离靠重力流就近排入厂区附近市政雨水管网。(2)雨水设计流量雨水流量采用暴雨强度公式。(一)、暴雨强度公式我国常用的暴雨强度公式为:(式11)式中 q 设计暴雨强度(l/sha) p 设计重现期(a) t 降雨历时(m
39、in)a1、c、b、n 地方参数,根据统计方法计算确定。根据所处地区分别选用不同的暴雨强度公式,经过查表的本设计地区砀山地区的暴雨强度公式为:(式12)重现期:一般地区重现期为0.53年,重要地区35年,本设计地区取值为3年降雨历时:(式13)(式14)式中 t 设计降雨历时(min) t1 地面集水时间(min),取515min,本设计地区取值为10 min t2 管渠内雨水流行时间(min)m 折减系数,暗管取2,明渠取1.2,本设计都为暗管,即取值为2l 设计断面上游各管道的长度(m)v 上游各管道中的设计流速(m/s)(二)、径流系数计算通常根据排水流域内各类地面的面积数或所占比例,采
40、用加权平均法计算出该排水流域的平均径流系数。也可根据规划的地区类别,采用区域综合径流系数,本设计地区采用区域综合径流系数,并取值为0.5。(三)、实际地面径流量即雨水管渠设计流量q计算 按推理公式:(式15) 式中 q计算汇水面积的设计最大径流量,亦即要排除的雨水设计流量(l/s)q雨峰时段内的平均设计暴雨强度(l/s) /径流系数f计算汇水面积()把(式5-2)、(式5-3)和=0.5代入(式5-5)得 (式16)式中qi管段的设计流量(l/s) t2i管段i的计算流经时间(min) fk管段i上游各集水面积()(3)设计充满度雨水较污水清洁得多,对环境的污染较小,加上暴雨径流量大,而相应的
41、较高设计重现期的暴雨强度的降雨历时一般不会很长,且从减少工程投资的角度讲,雨水管渠允许溢流。故雨水管渠的充满度按满管流设计。(4)设计流速由于雨水中夹带的的泥沙量比污水大得多,则相对污水管道而言,为了避免雨水所夹带的泥沙等无机物,在管渠内沉淀下来而堵塞管渠所用的最小设计流速,应大于污水管渠,满流时管道内的最小设计流速为0.75m/s。为防止管壁和渠壁的冲刷损坏,影响及时排水,雨水管道的设计流速不得超过一定的限度。由于这项最大流速只发生在暴雨时,历时较短,所以雨水管道内的最高允许流速可以高一些。最大设计流速非金属管取5m/s。(5)管段上、下端的管内底标高和埋设深度设计根据各检查井的地面标高、控
42、制点的埋设深度推算各设计管段上、下端的管内底标高和埋设深度。各雨水设计管段的衔接均采用管顶平接。(6)最小管径与最小设计坡度表12-3 管径与坡度设计管道类别最小管径(mm)相应最小设计坡度雨水管和合流管300塑料管0.002,其他管0.003雨水口连接管2000.01压力输泥管1500.01重力输泥管2000.01(7)管材选择(一)排水管材的选择原则雨水干管是企业污水处理工程中的重要组成部分,在投资比重上占工程总费用的很大比例,而管材又是构成管网的主要内容,因此管材选择的基本原则为:能满足雨水工程特点,能承受设计排水能力和外荷载的要求,适用性能可靠,卫生条件好、 维修工作量少,施工方便,使
43、用年限长,内壁光滑,排水能力基本保持不变,造价低。(二)各种管材的对比目前在排水工程中使用的管材主要有钢筋混凝土管、hdpe双壁波纹管、加筋upvc管、玻璃钢加砂管等。玻璃钢加砂管:该管道加工安装方便,表面光滑,轻质高强,具有优异的耐腐性能,但相对价格较高。hdpe双壁波纹管、加筋upvc塑料管:该管道加工安装方便,耐久性好、有利于养护管理,但管道轻且不耐外压及冲击,施工要求高于钢筋混凝土管。钢筋混凝土管:价格低,能承受一定压力,使用年限长,抗腐蚀性较强。综合上述各种管材的优缺点,考虑到企业的经济发展水平及就地取材原则,本次设计决定对重力流管段选用hdpe双壁波纹管为管网工程的主要管材。(8)
44、查井设计在排水管线转弯、交汇、高程变化、管径改变及直线距离一定处,都需设置检查井。大管径处,检查井采用钢筋混凝土矩形井;小管径处,检查井采用预制钢筋混凝土圆型井。(9)管位及施工方法说明雨水管定位要满足施工要求,对新建、拟建道路,雨水管宜与其它管线统一规划考虑,并与道路施工同时进行。为尽量避免对道路路面的破坏及降低投资,管道埋深较浅时采用大开挖施工,埋深较深时或穿越重要道路时采用顶管施工,且宜采用机械顶管施工。3、雨污分流工程造价分析(1)雨污分流工程的主要构筑物和建筑物编号名称数量1雨水窨井12个2污水窨井12个3开挖土方1800m(2)粪污工程的主要设备编号设备规格数量1雨水管网dn150
45、500m2污水管网dn200500m十四、耗电分析设备名称及规格功率(kw)台数(台)开台数(台)日开时(h)日用电总量(kwh)污泥提升泵0.752223.0回流泵0.751121.5废水提升泵0.752121.5鼓风机3.021824.0搅拌器0.552222.20计量泵0.372110.37总装机容量为11.22kw,日用电总量为32.57kwh。十五、废水治理的成本:1、人工费:按1人兼职编制,人均月工资600元/月 计6003015=1.33元/ m32、电费:按0.60元/度计算:32.570.6015=1.30元/ m3废水处理运行费用为:1.33+1.30 = 2.63元/吨十
46、六、工期:1、设计: 5天2、土建: 60天3、设备安装: 30天4、设备调试: 30天废水处理工程自土建开工至运行达标并回用需120-130天。十八、施工管理及安全:施工期间公司将派专业技术人员负责现场指挥,制定相应的安装施工方案,设备按规范安装。确保施工质量与安全。施工中不会给甲方生产及周围环境带来影响,施工中发生安全事故均由乙方承担。十九、废水处理土建施工:1、基础:本设计均采用天然基础,根据厂方提供的资料,基础应设置在实土层,设计容许载力标准为fk=150pa。 若施工时实际地质情况与设计不符时,应及时通知设计单位共同研究处理。2、土建结构部分:(1)水池无论地面或地下,底板和壁采用砼
47、强度c25,抗渗等级s6,垫层砼为c10;(2)所有水池底素混必须浇在实土层上,振捣密实,不得有漏振;(3)所有水池不得有垂直施工缝,施工应做好施工组织,施工过程不得有冷缝,如出现冷缝,应立即处理,施工缝应设凹槽,槽宽为壁厚的1/4,深度1/5壁厚;砖砌体用m7.5水泥砂浆砌mu10机砖,砖缝用灰浆灌满,内外墙用1:2.5水泥砂浆粉20mm厚。(4)其它均按现行有关规范执行。3、建筑及其它:(1)当洞宽为1000以下时,用砖平拱,拱高240,m10水泥砂浆砌筑;(2)当洞宽为1000-1200时,用钢筋砖过梁,梁底放38,支座长度大于370并弯直钩,用1:3水泥砂浆作保持层20厚,拱高取洞的一
48、半,m10水泥砌筑。(3)所有水池内外壁粉1:2.5防水水泥砂浆20厚。 (4)所有水池必须养护到设计强度后,注水试漏,每次注水高度不超过1.5m,停24小时后再注水,自至设计水位。(5)确定水池不渗漏后,回填土必须周边均匀回填,分层人工夯实,层厚小于300,并根据实际土质控制最佳含水量。(6)所有水池出水堰顶必须满足水平误差在3mm。(7)水池施工期间应做好降水工作。二十、 废水处理设备安装:1、管道安装:(1)管道安装 、介质代号:-w- 废水 -s- 溶气水 -p- 污泥 -h- 下渗水 -q- 达标水、 管道直径:dn、管道基础所有地埋管道均应在基槽底部夯实砂垫找平后方可铺、构筑物预埋件所有预埋件在预埋之前必须除去污垢及铁锈,涂刷防锈漆。、所有钢管均要除锈后,涂二遍防锈漆,二
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