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文档简介
1、苍南县*镇集镇生活污水处理设计方案*县*镇集镇生活污水处理杭州*保技术有限公司二0一0年八月设 计 方 案36杭州*环保技术有限公司 目 录一 概述11.1工程概况1二 设计总论22.1.设计依据22.2设计原则32.3设计范围和内容3三 进水水质分析与设计要求53.1 进水水质分析53.2出水排放标准53.3 设计规模53.4污水处理设施位置的确定63.5排水设计63.6污泥处置6四 污水处理工艺选择74.1废水处理工艺设计思路74.2 工艺选择的原则74.3 污染物的去除机理74.4污水处理工艺流程的确定104.5污泥处理工艺方案的比较与确定12五 污水处理站工程设计135.1 污水、污泥
2、处理工艺流程简述135.2 构筑物及工艺参数确定135.3预期处理效果165.4污水处理工艺特点17六 施工设计186.1 结构设计186.2 建筑设计186.3 建筑室内外装修186.4设备控制196.5标准排放口196.6 公用工程19七 电气设计207.1设计依据207.2设计范围207.3供电电源207.4供电负荷207.5电缆铺设217.6照明系统217.7防雷及接地21八 环保、消防与安全218.1环境保护218.2消防228.3安全22九 人员设备与正常运行管理239.1人员编制239.2日常运行管理23十 经济指标及效益分析2510.1 投资概算2510.2 运营成本2610.
3、3 运行管理27十一 工程组织与工程服务2711.1 调试2711.2工程质量保证措施2911.3运行管理体系34一 概述1.1工程概况(1)集镇生活污水任意排放对环境影响生活污水是人们在日常生活中排出的废水,由于生活污水中含有多种有机物及病菌、虫卵,如果不经处理直接排放到水体中,污染有机物分解腐烂,使水体中溶解氧消耗殆尽,发黑变臭。因此,城市生活污水应送入污水处理厂处理,达标后才能排放到水体。集镇生活污水以往都是作为农田肥料来使用的,生活污水中的有机物在农田中被农作物吸收,转化为农作物的营养物质,很少流失到水体中去,因此,对环境影响不大。但随着我国经济社会的快速发展,农民经济收入的不断提高,
4、农民的生活方式也发生了巨大的变化,随着自来水的普及,卫生洁具、洗衣机、沐浴设施等走进平常百姓家。农村的人均日用水量和生活污水排放量急增,产生了大量生活污水;其肥效亦大大降低,又因卫生要求,很难用作农肥了,同时由于化肥的大量使用,减少了传统的农家肥的使用。造成农村生活污水失去了消化途径,使近年来农村生活污水的无序排放,成为农村环境的重要污染源,造成农村河道水体变黑发臭、鱼虾绝迹、蚊蝇孳生。生活污水中病菌虫卵引起疾病传播,使群众的身体健康受到极大的影响。(2)生活污水的性质农村生活日渐城市化,生活污水主要来自农家的厕所冲洗水、厨房洗涤水、洗衣机排水、淋浴排水及其他排水等。生活污水含纤维素、淀粉、糖
5、类、脂肪、蛋白质等有机类物质,还含有氮、磷等无机盐类,其bod5浓度约为:100250mgl之间。生活污水中含有多种微生物,新鲜生活污水中细菌总数在51055106个l之间,并含有多种病原体。生活污水中悬浮固体物质含量一般在200400mgl之间。由于生活污水中污染物以有机物为主,同时生活污水中还含有许多微生物,对有机污染物进行分解,因而生活污水是不稳定的、生物可降解的和易腐烂的,如果不经处理直接排放到环境中去会引起环境的污染。二 设计总论2.1.设计依据(1)现场勘察数据及资料(2)农村生活污水处理指导书(3)*县地表水水域功能类别划分(4)污水综合排放标准gb8978-1996(5)室外给
6、水设计规范gbj13-86(1997年版)(6)室外排水设计规范gb501012005(7)地表水环境质量标准gb3838-2002(8)污水排入城市下水道水质标准gb3082-1999(9)泵站设计规范gb/t50265-97(10)建筑设计防火规范gbj1687.2001年版(11)给水排水工程构筑物结构设计规范gb500692002(12)混凝土结构设计规范gb50010-2002(13)建筑结构荷载设计规范gb50009-2001(14)建筑地基基础设计规范gb50007-2002(15)建筑基础处理技术规范jgj7991(16)建筑抗震设计规范gb500112001(17)建筑结构可
7、靠度设计统一标准gb500682001(18)采暖通风与空气调节设计规范(2001年版)gbj1987(19)通风与空调工程施工及验收规范gb5024397(20)城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准cjj3189(21)城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程cjj6094(22)工业企业设计卫生标准gbz 12002(23)10kv及以下变电所设计规范gb5005394(24)供配电系统设计规范gb5005295(25)低压配电设计规范gb50054-95(26)建筑防雷设计规范gb50057-97(27)电力装置的继电保护和自动控制设计规范gb50062-92(28)电力装置的电气测
8、量仪表装置设计规范gbj6390(29)工业与民用电力装置的接地设计规范(试行)gbj65-83(30)电力工程电缆设计规范gb5021794(31)自动化仪表工程施工及验收规范gb500932002(32)控制室设计规定hg2050892(33)仪表供电设计规定hg2050992(34)工业企业采暖、通风及空气调节设计规程gbj1987(35)仪表配管、配线设计规定hg2051292(36)工业企业噪声控制设计规范gbj8785(37)钢质管道及储罐防腐蚀工程设计规范(syj00041999)(38)爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(gb5005892)(39)室外给水排水和燃气热力工程抗
9、震设计规范gb5003220032.2设计原则(1)根据业主对该污水处理站的规划要求,遵守有关的法律法规、标准规范,编制本工程设计方案;(2)选用运行安全可靠、经济合理的工艺流程,确保出水达标;(3)积极稳妥地利用先进技术和设备,确保污水处理的效果。在设计中采用适合我国国情的自动化仪表及监测仪表,提高自动控制及管理水平;(4)妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥和可能引起的噪声污染等;(5)在设计过程中尽可能减少污泥量和废气排放量,防止二次污染;(6)力求各污水处理设施布置紧凑,工艺流程顺畅,尽可能减少污水提升次数,外型与周围环境协调,尽可能节省用地面积;(7)在满足污水处理达标的前提
10、下,选用技术先进的节能设备,降低污水处理成本;(8)在满足污水处理达标的前提下,考虑基地污水站建成后的衔接问题。 2.3设计范围和内容 本设计主要为集镇村生活废水处理及污泥处理两大部分,具体内容包括:(1)本工程设计分为两个阶段进行,即方案设计和施工图设计。(2)本工程的设计范围是从污水处理站进水口到排放口,本设计方案不包括污水处理站外的污水收集管道系统(另立项建设)、绿化工程等。(3)本工程设计内容包括污水站内的污水处理工艺设计,总图布置设计、建构筑物设计、设备选型与非标设备设计、电气设计、自控设计、给排水设计等。(4)污泥处理工艺设计包括污泥浓缩、脱水及安全卫生处置等。三 进水水质分析与设
11、计要求3.1 进水水质分析集镇生活污水含有机物质、氮磷营养物质、悬浮物及病菌等污染成分,各污染物排放浓度如下表:表3-1 集镇生活污水处理常用的污染物指标 以mg/l计污染物phsscodcrbod5氨氮磷酸盐(以p计)进水6920040025040010025040602.55.03.2出水排放标准根据当地环保局的要求,其出水执行污水综合排放标准gb8978-1996中规定的一级排放标准。表3-2 出水水质指标(部分)污染物phsscodcrbod5氨氮磷酸盐(以p计)一级标准697010020150.53.3 设计规模集镇农村居民生活用水量受生活条件状况(给水系统、卫生器具完善程度、水资源
12、利用方式等)、生活习惯、节气等因素直接影响。在具体确定用水量时,我们参照下表,在调查分析当地居民的用水现状、经济条件、用水习惯、发展潜力等状况的基础上酌情确定:表33 居民生活用水量参考取值村 庄 类 型用水量(l/人日)经济条件好,室内卫生设施齐全120150经济条件较好,室内卫生设施较齐全90120经济条件一般,有简单的室内卫生设施80100无卫生间和沐浴设备,主要利用地表水、井水洗涤6090据统计,集镇村居住人口以4000人口设计,人均污水产生量为100l/人日,设计处理污水量为400t/d。3.4污水处理设施位置的确定污水处理设施的布置应该考虑以下原则(1) 按照不同功能,分区布置,功
13、能分明,并用绿化带隔开;(2) 处理构筑物之间间距的确定需考虑各管道施工维修方便和污水站扩建需要;(3) 考虑人流,物流运输方便,布置主次车道;(4) 根据常年主导风向,对全厂进行总图布置,考虑发生恶臭的处理构筑物,置于常年风向下风向;依据以上原则对构筑物平面进行布置,污水处理设施需占地面积约250m2,详见附图污水处理设施平面布置图。3.5排水设计污水处理系统的出水将直接排入附近河流。3.6污泥处置由于本工程中运行将产生污泥,考虑到设备投入及运行操作等各方面的制约,定期由环卫部门抽取。四 污水处理工艺选择4.1废水处理工艺设计思路根据该项目的废水特征以及其排放标准和处理深度,我们确定废水处理
14、工艺遵循以下原则:(1) 废水中污染物种类多,考虑出水要求, cod、bod、氨氮和p指标应作为处理工艺的主要特征指标。(2) 根据生活污水进出水氮、磷的要求,设计时须采用生物脱氮除磷工艺。(3) 为节省投资,充分利用厌氧和好氧对生物降解机理的不同,采用灵活的生物工艺组合。4.2 工艺选择的原则在污水处理站设计选择工艺时,应本着如下原则进行分析比较:(1) 所选工艺必须技术先进、成熟,对水质变化适应能力强,运行稳定,能保证出水水质达到排放标准的要求。(2) 所选工艺应减少基建投资和运行费用,节省占地面积和降低能耗。(3) 所选工艺应易于操作、运行灵活且便于管理。根据进水水质水量,应能对工艺运行
15、参数和操作进行适当调整。(4) 所选工艺的操作维护应方便简单、易于管理。(5) 污水处理工艺的确定应与污泥处理和处置的方式结合起来考虑。污水处理排出的污泥应易于处理和处置。4.3 污染物的去除机理本项目中废水主要的污染物有三类,第一类为有机污染物cod和bod5,第二类为无机营养盐n、p,第三类为悬浮物ss。几种污染物的基本去除机理及方法分别简述如下:(1)bod5的去除污水中bod5的去除主要是靠微生物的吸附与代谢作用,然后对吸附代谢物进行泥水分离来完成。在活性污泥与污水接触初期,会出现很高的bod5去除率,这是由于污水中有机颗粒和胶体被吸附在微生物表面,从而被去除所致,但是这种吸附作用仅对
16、污水中悬浮物和胶体起作用,对溶解性有机物不起作用。溶解性有机物需靠微生物的代谢来完成,生物膜中的微生物在有氧的条件下将污水中一部分有机物合成新的细胞,将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量,其最终产物是co2和h2o等稳定物质,这也是污水中bod5的降解过程。微生物的好氧代谢作用对污水中溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用,并且代谢产物是无害的稳定物质,因此,可以使处理后污水中的残余bod5浓度降低。(2)cod去除 污水中的cod去除的原理与bod基本相同,即cod的去除率取决于原污水的可生化性,它与污水的组成有关。如果bod5/cod比值接近0.5,污水的可生化性较好,出水
17、中cod值可控制在较低的水平;而如果污水的bod5/cod比值较小,污水的可生化性较差,处理后污水中残存的cod会较高,污水将较难简单处理达标。对于本工程项目而言,待处理的生活废水可生化性较好,只需采用合理的工艺就能使污水稳定达标。(3)n的去除在原污水中,氮以nh3-n及有机氮形式存在,这两种形式的氮合在一起称为凯氏氮(tkn),生物脱氮是利用自然界氮的循环原理,采用人工方法予以控制。生物脱氮包括好氧硝化和缺氧反硝化两个过程。污水中的有机氮,在生化处理系统中将很快水解为氨氮,而后在氧充足的条件下,亚硝化细菌和硝化细菌将氨氮氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮;在缺氧的条件下,并有外加碳源提供能量时,由
18、反硝化菌作用,将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原成氮气逸出。影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、ph以及反硝化碳源;生物脱氮系统中,硝化菌增长速度较缓慢;反硝化则需在缺氧条件下进行,并且要在有充裕的碳源提供能量的情况下,才可促使反硝化作用顺利进行。(4)磷的去除生物法除磷是新工艺,近二十年来受到了广泛的重视和研究。它是利用微生物在好氧条件下对污水中溶解性磷酸盐的过量吸收作用,然后沉淀分离而除磷。含有过量磷的污泥部分以剩余污泥的形式排出系统,大部分和污水一起进入厌氧状态,此时污水中的有机物在厌氧发酵产酸菌的作用下转化为乙酸苷;而活性污泥中的聚磷菌在厌氧的不利状态下,将体内积聚的聚磷分解,分解产生的能量部
19、分供聚磷菌生存。另一部分能量供聚磷菌主动吸收乙酸苷转化为phb的形态储藏于体内。聚磷分解形成的无机磷释放回污水中,这就是厌氧放磷。进入好氧状态后,聚磷菌将储存于体内的phb进行好氧分解并释出大量能量供聚磷菌增殖,部分供其主动吸收污水中的磷酸盐,以聚磷的形式积聚于体内,这就是好氧吸磷。由于活性污泥在运行中不断增殖,为了系统的稳定运行,必须从系统中排除和增殖量相当的活性污泥,也就是剩余污泥。剩余污泥中包含过量吸收磷的聚磷菌,也就是从污水中去除的含磷物质。这就是厌氧和好氧交替的生物处理系统除磷的本质。从以上论述可知,在厌氧状态下放磷愈多,合成的phb愈多,则在好氧状态下合成的聚磷量愈多,除磷的效果也
20、就愈好。合成phb的量和碳源的性质密切相关,乙酸等低级脂肪酸易被聚磷菌吸收转化为phb,因而在厌氧区加入消化池上清液可提高放磷速率。硝酸盐对厌氧放磷不利,它有助于反硝化菌的增长,从而和聚磷菌争夺碳源,抑制其生长和放磷。温度对放磷也有重要的影响。当温度从10上升到30时,放磷速率可提高5倍。(5)ss的去除污水中的ss去除主要靠格栅预处理及后续沉淀池的沉淀作用,污水处理站中悬浮物的浓度不仅涉及到出水的ss指标,而且出水的bod5、cod等指标也与其有关,这是因为组成出水悬浮物主要是活性污泥絮体,所以控制污水处理站出水的ss指标是最基本的,也是很重要的环节。为了尽量去除水中的悬浮物浓度,需在工程中
21、采用适当的措施。常用的措施是选用适当的污泥负荷,以提高污泥的沉降性能,采用较小的二次沉淀池表面负荷、较低的出水堰负荷或充分利用活性污泥悬浮层的吸附网捕作用等。根据以上污染物去除的分析,以及该厂废水的污染指数,要求污水做到稳定达标排放,需要设计合理的生化处理工艺,同时去除cod、bod5和n、p等。4.4污水处理工艺流程的确定具体到该污水处理站,其工艺的选择是根据进水水质情况和出水水质要求并结合以上原则来确定的。按照理论分析及从国内外运行的实例来看,要实现该站废水达到国家一级标准,采用传统生化处理是可以实现的,而且也是目前国内外普遍采用的。生化处理不仅投资省、运行费用低、管理方便,更主要是处理效
22、果较稳定,因此本污水处理站污水处理采用生化处理为核心工艺。生化处理工艺有多种类型,选择何种处理工艺是污水处理站设计的关键,处理工艺选择是否合适不仅关系到污水处理站的处理效果,而且还将影响工程的投资、运行稳定性、运行费用和管理等方面。因此,必须根据国情和当地的实际情况,对生化处理工艺进行慎重选择,以获得最佳处理效果。对于本工程,主要是去除bod5、codcr、nh3-n、ss、p等污染物。具备上述功能并在实践中证明运行效果较好的生物处理工艺主要有氧化沟法、sbr类及其变型工艺、ab法、a2/o等,以上工艺是建设部、国家环保总局推选工艺。现对几种工艺简单介绍如下:(1)氧化沟氧化沟实际上是连续循环
23、曝气池,它构造简单,运行简便且处理效果稳定可靠,不设单独的二沉池,集曝气沉淀、泥水分离和污泥回流功能为一体。从现有情况来看,合建式氧化沟技术尚处于研究开发阶段。其主要缺点为占地面积比较大,受场地限制比较多,脱氮效果无法达到a/o的脱氮水平;曝气采用双速转刷,调节方便,但表曝耗能较高,投资费用较大,经常运行电费高。(2)sbr法及其变种(cass、unitank、iceas等)序批式活性污泥法,简称sbr法(sequence batch reactor),属间歇运行的活性污泥法工艺,与传统连续流活性污泥法不同,sbr法是在同一池子内,在不同的时间阶段完成生物处理过程和泥水分离过程。为处理连续的进
24、水,一般sbr工艺至少需要设置二个以上的池子。序批式活性污泥法在本世纪初就已得到一定程度的应用,尽管其处理效果优异,但由于受当时的自控水平和曝气技术的限制,逐渐为连续流活性污泥法工艺所取代。随着自控技术的迅猛发展和橡胶膜微孔曝气技术的应用,尤其是出水水质(除磷脱氮)要求的不断提高,序批式活性污泥法由于其流程简单、处理效果优异、运行灵活、适应水质变化能力强等优点又得到广泛的重视,并在传统序批式工艺基础上,开发成功一系列改进型工艺如cass、cast、dat-iat、unitank、iceas等工艺技术。但该类工艺由于自动化程度要求高,为保证系统的可靠运行,控制系统往往需要引进,这通常会带来投资的
25、增加;同时对于污水处理厂的管理水平要求也随之提高。否则,一旦控制系统失灵,整个污水处理厂的运行将瘫痪。(3)ab法 ab法即吸附絮凝生物氧化法。实际上是一种高低负荷两级活性污泥法: a段属高负荷活性污泥法, b段属常规活性污泥法。该法对codcr、bod5、ss、磷和氨氮的去除率较普通活性污泥法高,但该法污泥生成量较高,给污泥处理和处置带来了较大的难度。对于本工程,由于进水的污染物负荷并不是很高,如采用该工艺,b段可能会出现由于碳源不足而影响氮的去除。4)a2/o工艺a2/o污水处理工艺是在a/o工艺的基础上,前置了一个厌氧段。污水经预处理后先进入厌氧反应器(a1段),在这里,聚磷菌释放出磷,
26、然后进入缺氧反应器(a2段),在这里大量的硝化液在缺氧状态下产生反硝化作用,释放出氮气,起到良好的脱氮作用。经脱氮的废水进入好氧反应器(o段),活性污泥在好氧情况下起硝化反应,并过量吸收废水中的磷,富集磷的剩余污泥排出系统,带走大量的磷,从而达到除磷的效果。在a2段和o段,大量有机污染物也同时得到有效的去除。其特点主要为:(1)运行效果较稳定、可靠,有机物去除率高,脱氮除磷效果比较好。(2)充氧采用鼓风曝气变频控制,有利于降低电费。(3)投资费用小,所需基建费用较低,经常运行电费较小。(4)出水水质较好,抗冲击能力较好。(5)污泥沉降性能好,易于脱水。(6)缺氧与好氧交替运行,丝状菌增殖繁衍受
27、到抑制,无污泥膨胀之虞。以上各工艺应当说各有特点,而a2/o工艺是目前国内环保行业采用最多,最为成熟的废水处理工艺。通过以上诸多理论分析,以a2/o工艺为主导的工艺模型已具有一定的理论优势。通过我公司在多年来处理该类废水的经验,以及永康及周边地区的诸多案例,确定采用a2/o工艺处理该类废水。工艺流程图:生活污水格栅井调节池厌氧池 排放口池二沉池好氧池缺氧池氧池污泥池4.5污泥处理工艺方案的比较与确定污泥处理工艺污水生物处理过程中将产生大量的生物污泥,其含水率高,容积大,不便于输送与处置;同时还含有大量有机物,使污泥容易腐化发臭,此外,污泥还含有一些有毒有害物质(如寄生虫卵,病源微生物,重金属离
28、子等),若不妥善处理和处置,将造成二次污染。目前污泥处理工艺主要为:污泥机械浓缩、机械脱水;污泥重力浓缩、机械脱水、集中处理等几种方案。考虑到污水站规模较小、节省设备投资、并且产生的污泥量也较少,对周遍环境的影响小,拟选用环卫部门定期抽取集中处理。五 污水处理站工程设计本工程设计总污水处理量为400t/d,平均小时处理量为16.67t/h。5.1 污水、污泥处理工艺流程简述通过污水管网,污水首先流入格栅井,格栅井中设置一道固定粗格栅和一道固定细格栅,将污水中的悬浮物质拦截,防止进入后续处理池,保护设备运行正常。然后污水自流进入调节池,调节池具有调节水质和水量的作用,调节池种设置两台潜污泵,通过
29、自动液位控制器自动控制水泵的启停。污水经提升进入生化处理系统,首先进入厌氧池,厌氧池下部挂有填料,为微生物生长提供栖息场所,底部设置潜水搅拌机对厌氧污泥进行搅拌,充分的使泥水混合。然后污水进入缺氧段,缺氧段底部设有曝气装置,上部装有填料,并接有硝化液回流管,利用这一段的有机物及硝化液的硝氮实现脱氮,将氮污染物转化为氮气。然后废水进入好氧池,好氧池是将有机物彻底降解的主要功能构筑物,在降解有机物的同时,也将废水中的氨氮转化为硝氮,通过回流至缺氧池达到反硝化作用。好氧池出水自流进入二沉池,实现泥水分离,部分污泥回流进入厌氧池,实现污泥的外回流,其余部分污泥泵入污泥池。生化系统产生的污泥由污泥池暂时
30、储存,定期由环卫部门抽取统一处理。5.2 构筑物及工艺参数确定(1)格栅井原污水由污水总管集中进入格栅井,通过格栅的拦截作用去除水中的悬浮物质,使污水得到进化。作用:去除水中的悬浮物质尺寸:2.0m1.5m2.5m构造:钢砼结构设备配套:粗格栅、细格栅(2)调节池生活污水排放存在较大的波动,早上、中午、晚饭三个时段的排放量会较大,设置调节池可以调节水量,同时也可以调节水质。作用:调节水质和水量尺寸:8.0m4.0m2.5m构造:钢砼结构停留时间:5h设备配套:提升泵q=35m3/h h=7m p=2.2kw(提升泵)(3) 厌氧池废水自流进入厌氧池,该段的作用是将水中难降解的大分子有机物经过厌
31、氧细菌的作用,分解成为易生物降解的小分子有机物,提高了后续生化降解能力,理论上其实该工艺准确的讲未完成厌氧过程,只是水解酸化阶段,属于厌氧过程的第一、第二阶段。作用:将难降解的大分子有机物转化为易降解的小分子有机物尺寸: 8.0m4.0m2.5m构造:钢砼结构停留时间:5h设备配套:立体弹性填料、填料支架技术参数:150填料(4) 缺氧池 缺氧池中底部设有少量的曝气系统,通过曝气,使活性污泥与水更充分的接触。其主要作用是利用这一段的有机物和硝化回流液将含氮污染物通过反硝化作用转化成氮气过进行脱除。作用:脱除氮素污染物尺寸: 8.0m4.0m2.5m构造:钢砼结构停留时间:5h设备配套:曝气装置
32、、回转式风机、填料、填料支架技术参数:215微孔曝气器(缺氧池设计气水比为3:1)150填料 q =5.18m3/min3,h=4000mm , p=7.5kw (回转式风机hc-1001s) (5) 好氧池通过活性污泥中的好氧微生物,进一步氧化降解污水中的有机污染物,将污水中的有机污染物转变成为对环境无害的二氧化碳和水。污水中的氨氮及有机氮化合物被氧化成硝酸盐(硝化反应),与缺氧池中的反硝化形成硝化反硝化系统。同时聚磷菌过量吸收废水中的磷,达到生物除磷的目的。好氧池池底设有微孔曝气器用于充氧,好氧池末段设硝化液回流泵。 作用:降解有机物,实现硝化反应尺寸:10.0m8.0m2.5m构造:钢砼
33、结构停留时间: 12h设备配套:曝气装置、回转式风机、硝化液回流泵技术参数: 215微孔曝气器(好氧池设计气水比为10:1)150填料 q =5.18m3/min3,h=4000mm , p=7.5kw (回转式风机hc-1001s)q=50m3/h h=7m p=3.0kw(消化液回流泵)(6) 二沉池(竖流式)二沉池的作用是将经好氧池处理完的泥水混合物进行分离,污水经a2/o生化处理后,出水中含有大量活性污泥,此时污水进入二沉池进行固液分离,沉淀下来的污泥一部分回流到厌氧池,增加厌氧池的污泥浓度,一部分为剩余污泥排入到污泥池。作用:泥水分离 尺寸:8.0m4.0m2.5m构造:钢砼结构表面
34、负荷: 0.9m3/ m2h设备配套:污泥泵技术参数:q=15m3/h h=15m p=2.2kw (污泥泵)(7)污泥池 由于本设计规模不大,因此采取重力浓缩池进行污泥浓缩,定期由环卫部分抽取。该方法运行管理较简单,基建投资较省,符合我国国情。作用:用于污泥浓缩尺寸:4.0m4.0m2.5m构造:钢砼结构(8)设备房主要用于存放回转式风机及电气控制设备,干燥通风,有利于设备使用寿命。尺寸:3500300030005.3预期处理效果表5-1预期处理效果表处理单元指标调节池a1a2池o池二沉池标准排放cod(mg/l)3002407272100去除率20%70%bod(mg/l)120969.6
35、9.620去除率20%90%nh3-n(mg/l)402828915去除率30070%ss(mg/l)2004070去除率95%p(mg/l)50.250.250.5去除率90%5.4污水处理工艺特点综合上述内容,本方案所设计的污水处理系统有如下特点:1污水处理流程设计具有很高的可靠性,出水水质可确保达标。2污水处理系统具备较强的抗冲击负荷能力。3污水系统具有很好的脱氮除磷工艺。4处理系统采用先进的工艺和控制设备,有效降低处理系统的日常维护费用。5污水处理工艺构筑物构造简单,污水处理工程投资省,运行费用低。6占地面积较小,污水处理系统简单实用,运行管理和操作方便。7对周围环境无不良影响,采用的
36、水泵大多为污水潜水泵,噪声较低,鼓风机房在建筑结构上进行防噪处理,能保证处理系统满足噪声的有关标准。六 施工设计6.1 结构设计废水处理主体构筑物如格栅井、调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、二沉池、污泥池污水池等采用钢筋混凝土结构,并且均布置于地面以下;设备房布置与地面以上,与周围环境相协调装饰。具体设计时应根据以后详细的地质勘探资料,考虑是否进行地基处理和施工井点排水等。6.2 建筑设计在满足工艺流程要求的前提下,建筑设计应力求简洁明快,合理组织设计站内建、构筑物,并充分考虑周围环境,使其与周围环境相协调。厂内总平面设计是整个建筑设计的重要内容,整个站区占地约250m2。本设计在工艺流程布置的
37、基础上,达到功能分区明确,平面布置合理、紧凑,合理确定各建构筑物间距,满足消防、日照、通风等要求。道路布置满足运输、消防、排水等要求。厂区内除建、构筑物、道路及场地占地外,均全部绿化。6.3 建筑室内外装修建筑装修依据国标cjj31-89规范,并结合当地实际情况确定。(1)建筑外装修:站区建筑外装修尽量采用浅色,所采用外墙装修材料要先进、美观又要易于清洁。(2)建筑内装修:地面:中心控制室、办公及化验用房为地砖。其它地面以水磨石或水泥砂浆为主,局部休息室或办公用地砖;6.4设备控制设备控制分为手动控制和自动控制。经调试运行完毕后,可根据实际情况进行自动的操作方式,更安全的保证工艺正常运行。6.
38、5标准排放口污水处理出水口设置标准排放口,根据环保部门要求,设置流量计、警示牌。标排口接水管至附河域排放。该处理系统由业主后期根据环保要求后自筹建设,不包括在该工程内。6.6 公用工程6.6.1 给水和排水本工程用水主要为污水处理站生产给水主要有以下几处:(1)引水桶用水; (2)机泵房用水;(3)加药设备用水;(4)消防用水。除消防用水外最大用水量3m3/h,用dn25铝塑管从厂内给水管网引至污水处理站。6.6.2 空调空调方式:无特殊要求。七 电气设计7.1设计依据(1)gb50053-9410kv及以下变电所设计规范(2)gb50052-95供配电系统设计规范(3)gb50054-95低
39、压配电设计规范(4)gb50057-94建筑物防雷设计规范设计规范(5)gbj65-83工业与民用电力装置的接地设计规范(6)gb50062-92电力装置的继电保护和自动装置设计规范7.2设计范围本设计以市政电网10kv进线变电后动力电缆引入污水处理站终端头为设计分界点,终端头以下部分属本工程的设计范围,终端头以上部分由电力部门负责。本工程供配电设计主要依据工艺专业及其他辅助专业条件进行。本工程设计主要包括以下内容:1、 站内构筑物的动力设计;2、 站内照明设计。7.3供电电源污水处理工程用电负荷属二类负荷,供电电压为0.4kv。7.4供电负荷电气负荷按设备全部安装后的用电负荷进行设计。全厂全
40、部建成后的装机功率约25.6kw,平均用电功率约为8.7kw。表7-1 电气负荷的计算表序号设备名称单机功率(kw)单位数量工作时间(h)计算平均功率1提升泵2.2台2(1)121.12硝化液回流泵3.0台1121.53回转式风机7.5台2(1)123.754二沉池污泥泵2.2台120.18总计装机总功率25.6使用功率6.53括号内为备用设备数量。7.5电缆铺设本工程电力电缆、控制电缆,视建、构筑物及用电设备的分布情况,采用穿管辅设方式。7.6照明系统室内、室外照明进行统一规划设计。7.7防雷及接地污水处理厂的建筑物一般属于三类防雷,为了防止直接雷击,在需要防雷击的综合楼、配电控制楼的屋顶装
41、设避雷带保护。污水站设有接地网,接地系统采用tn-c-s系统。八 环保、消防与安全8.1环境保护兴建污水处理站的目的在于改善和保护环境,造福人民。但它作为一个集镇,建成后对周围的环境也产生一定的影响,为将影响降至最低限度,满足环境保护要求。设计时拟采用以下具体措施:污水处理站的主要恶臭源是生活污水格栅井、厌氧池、污泥池。为了尽量减少臭味的影响,把该些设施置于厂区的下风向。采用的处理工艺系统占地少,结构紧凑,将对周围环境的影响降到最低程度。集镇生活污水通过污水管道汇集于污水处理站格栅井,随处理工艺流程进行处理,不直接排入水体。污水经处理后排出,出水水质符合国家及当地环保局规定的相关排放标准。在污
42、水处理站建筑物周围道路两旁种植花草,可以降噪、减轻恶臭、绿化环境。本工程影响环境的因素主要有废水、废气、废渣和噪声,需要采取一定的防范措施,就可以将环境影响减少到最低限度。设计中采取了以下措施:(1)浓缩池上清液自流回二沉池进行处理。(2)风机置于风机房内,选用低噪声的回转式风机以降低噪声源。(3)采用以曝气兼氧和好氧为主的生化处理工艺,减少气味发生。(4)污泥定期由环卫部门抽取外运填埋,避免二次污染。8.2消防建筑设计防火规范gbj16-87(1995修订本)及国家下发的有关规范及文件。在总图和建筑设计时采用以下消防措施:(1) 厂内设环状交通主次道路,厂门同厂外公路连通,厂内外道路均满足消
43、防车行驶要求。(2) 建(构)筑物之间满足防火和安全疏散距离要求,主要建筑结构材料采用非燃烧轻质材料。本工程消防用水量按15l/s设计消防用水来自城市供水管网,进厂管dn150,进厂水压2kg/cm2,室外消防采用低压给水系统,按规范规定,最不利点的消火栓满足规范要求。在厂区给水干管上设室外消火栓2个。8.3安全(1)在各种处理池构筑物旁,为防止参观者或工作人员意外落水,均设置护栏。(2)水池需检、维修时,应对池子进行换气通风。(3)厂内配置救生圈、安全带、安全帽等劳防用品。(4)所有电气设备的安装、防护等均需满足电气设备安全的有关规定。(5)对工艺过程中所需的絮凝剂、消毒化学药品应严格管理,
44、专人负责。九 人员设备与正常运行管理9.1人员编制污水处理站的主要工作岗位包括日常维修、设备管理,对部分操作人员的技术要求高,污水处理站的人员编制见表9-1。表9-1 污水处理站人员编制一览表岗位班次编制(人/班)定员管理人员站长111技术人员生产技术111岗位工化验监测1机修11操作工1合计39.2日常运行管理1、 加强对各主要机电设备、检测仪表的日常维护;2、做好日处理水量统计和水质分析工作,并保存好有关台帐资料;根据本工程实际,确定日常主要水质分析项目为:化学需氧量 codcr、酸碱度 ph、溶解氧do、氨氮、悬浮物 ss、mlss、sv30、svi、生物相镜检。根据国家水环境标准,确定
45、各分析项目分析方法如下:表9-2 分析方法列表序号分析项目分析方法1codcr重铬酸钾法2ph玻璃电极法或ph试纸法3do碘量法或溶氧仪测定法4ss重 量 法5生物相显微镜法6sv体积法化验设备一览表表9-3 化验设备一览表序号名 称规 格单位数量1物理天平500g/0.5g ()台12全自动电光分析天平tg328a 200g/0.1mg台13数显鼓风干燥箱sc101-2a只14双目生物显微镜xsp-18b台15数显酸度计phs-25台16溶解氧分析仪jpb-607套17万用电炉1kw只68codcr自动分析仪付19玻璃器皿及配套设备10分析药品117250分光光度计1台注:化验设施由厂方自购
46、。3、 根据进厂水质、水量变化,随时调整运行参数。 十 经济指标及效益分析10.1 投资概算10.1.1土建概算表10-1 土建投资费用一览表序号构筑物名称结构形式工艺尺寸数量投资(元)1格栅井钢筋砼2.0m1.5m2.5m1座4500.002调节池钢筋砼8.0m4.0m2.5m1座36000.003厌氧池钢筋砼8.0m4.0m2.5m1座36000.004缺氧池钢筋砼8.0m4.0m2.5m1座36000.005好氧池钢筋砼10.0m8.0m2.5m1座61000.006二沉池钢筋砼8.0m4.0m2.5m1座36000.007污泥池钢筋砼4.0m4.0m2.5m1座18000.008设备房
47、砖混3.0m3.5m3.0m1座8000.00合计:235500.00该土建预算为概算,详细预算需要通过结构图纸计算。10.1.2设备概算表10-2 生活废水设备投资费用一览表序号安装地点名称数量单价(元)总价(元)1格栅井粗格栅1套800.00800.00细格栅1套1200.001200.002调节池提升泵2台3000.006000.00液位控制器1套500.00500.003厌氧池生物填料80m3200.0016000.00填料支架1套8000.008000.00布水装置1套3800.003800.00潜水搅拌机1台5500.005500.004缺氧池生物填料80m3200.0016000
48、.00填料支架1套8000.008000.00搅拌装置1套5500.005500.005好氧池回转式风机2台15500.0031000.00曝气系统2套8000.0016000.00填料200m3200.0040000.00填料支架1套12000.0012000.00回流泵1台3600.003600.006二沉池泥水分离器1台9800.009800.00污泥泵1台2800.002800.007其他管道、阀门、电缆1批8000.008000.00电气控制箱1套4000.004000.008合计: 198500.0010.1.3 间接费表10-3 间接费用一览表 序号项目标准合价(元)1设计费50
49、00.002安装费15000.003调试费3000.00合计23000.004税金(土建设备间接)6.0%27420.00总计总投资484420.0010.1.4 工程总造价土建+设备费+间接费: 235500+198500.00+51420.00=484420.00(元)10.2 运营成本10.2.1 水耗无需用水。10.2.2 药耗该生活污水处理无需投加任何药剂。10.2.3 电耗污水处理站污水处理设备电耗为6.53kwh,折合成每吨水电耗为0.3kwh/m3,即每吨水处理需要0.24元/m3。(水量为400m3/d,电费0.8元/度)。10.2.4 运行费合计每吨水处理需要0.24元/m
50、3。10.3 运行管理格栅井必须及时清除栅渣,所有水池、出水口须经常人工清扫,保持水流畅通。十一 工程组织与工程服务11.1 调试11.1.1设备单机调试(1)规范电气系统调试,保证所有需要调试的项目不漏项和调试程序的准确,以便达到电气系统调试工作快捷、安全、稳妥及满足合同要求。系统在正式通电前,应对线路进行测试,包括线路的耐压试验、绝缘试验和低压电器的检验。 电线、电缆绝缘测试包括:1、检查电线、电缆技术指标是否符合合同要求;2、检查电线条数、电缆芯数是否符合图纸要求;3、测量电线、电缆的连续性;4、用摇表测量电线、电缆的绝缘电阻,包括相间、相零、相地、零地等项检测内容,将检测结果填入电气设
51、备绝缘检查记录。 对地线进行接地测试:送电后对电缆进行相序测试(保证a相为黄色、b相为绿色、c相为红色)。按电缆线路分相工程质量检验评定表、配管及管内穿线分项工程质量检验评定表进行有关的质量检查和验收评定。 低压配电柜、屏、箱调试: 配电柜、配电箱功能测试步骤1、对配电柜、配电箱进行外观检验,确保其在运输、安装过程中没有受到破坏,有关标签、标志是否正确和齐全。2、根据有关设计图纸,检查配电柜、配电箱内部元件的规格型号是否准确无误、支架与元器件是否安装和连接牢固、端子排接线和元件配线是否整齐完好、有关标号是否齐全正确,清除内部灰尘和油污。3、检查配电柜、配电箱、机电监控设备一次回路和二次回路是否
52、连接正确,电缆、控制线连接是否牢固可靠。(2)电动机试运转1、电动机运转前检查和干燥。检查电动机的接线是否正确和绝缘性能,电缆连接是否可靠,按设计要求调试控制回路和继点保护装置。2、调整电动机的运转方向。注意:不能反方向运转的电动机进行相序测定。3、试运转测量电动机运转的有关参数(电流、电压、温度等),填写电动机检查试运转记录。4、按电机的电气检查和接线分项工程质量检验评定表进行有关质量检查和验收评定。(3)机泵设备单机测试1、电机运行参数与设计要求和产品参数对照;2、电机铭牌额定电流抄录,启动电流、运行电流测量;3、过载保护继电器电流整定值为额定电流的1.1倍;4、检查电动机在运行中的机体温升、轴承温升;5、检查缺相保护性能;6、使用统表电施8表电动机试运行检查记录进行记录;7、水泵运行参数与设计要求对照;8、进/出口压力;9、计算水泵的工作扬程;10、将扬程值标在水泵的特性曲线图上,找出对应的流量值,以证实水泵的实际工况流量满足设计要求;11、测试数据使用水泵试运行记录表进行记录,配水泵特性曲线图;12、水池信号发生位置的调整;系统中的各种水池信号是通过浮球式(水银)液位计产生的信号发生位置的调整,也是对浮球的悬挂长度进行调整;水池讯
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