中水回用及灌溉系统建设方案

中水回用及喷灌系统建设工程项目初步设计方案XXXX工程有限公司2019.6目录TOC\o"1-5"\h\z第一章工程概况 2项目介绍 3\o"CurrentDocument"现场勘察 3第二章项目基础数据 5设计污水处理量 5\o"CurrentDocument"进水及出水水质 5第三章污水处理中水回用工艺设计 6污水处理工艺 6\o"CurrentDocument"回用工艺 8第四章污水处理主要单元及设备 10处理构筑物、设备的作用 10\o"CurrentDocument"主要设备一览表 11第五章电气与自控设计 12电气控制 12\o"CurrentDocument"自动控制 12\o"CurrentDocument"运行班制 12\o"CurrentDocument"第六章运营费用分析 14第七章回用灌溉方案设计 15\o"CurrentDocument"常用喷淋灌溉方式 15\o"CurrentDocument"常用喷淋灌溉设备 18\o"CurrentDocument"喷淋系统选择 19第八章回用灌溉方案设计 20算 20第一章工程概况项目介绍XX社区，自2016年6月开始启动美丽乡村示范村建设，仅一年后，村容村貌发生了巨大变化，成功荣获南京市美丽乡村示范村称号。图-徐家院在江宁区的地理位置XX现有村民43户139人（2017年8月数据），总面积694亩，其中水体面积136亩，农田面积483亩。在2017年的特色田园乡村建设中，该村区域发展定位结合谷里现代农业发展优势和村庄产业基础，以绿色蔬菜为农业特色，以“渔耕樵读”为院落主题，以“耕读传家”和乡村书院为文化传承，把耕读传家和乡村书院文化融入到乡村的空间建设和乡风文明中，最终打造具有可示范性的特色农业型田园乡村。当下的徐家院，经过统一整修的白墙黑瓦居民房在蓝天白云的映衬下显得分外美丽，蜿蜒小道，村落、亭台、小桥点缀其中，俨然一幅田园牧歌的美丽画卷。

现场勘察根据我公司现场勘察情况，XX目前正在建设的特色分区有机蔬菜田及周边绿化草坪、民宿区绿植需要建设喷灌系统。为体现节能环保的理念，谷里街道充分利用现有资源，节约成本，减少投资，计划收集徐家院原有的两座小型污水处理站的污水的污水进行收集、深度处理达到回用标准后，用于对有机蔬菜及绿植的喷灌，大大降低了后续的使用成本。图-民宿区图-分区特色有机蔬菜田本次工程项目，拟新建2座中水回用处理系统，将已经建成的生活污水处理站排水进行中水回用处理后，做为徐家院特色农田及周边草坪的灌溉水源。拟设计水量如下：(1)民宿区中水回用处理站设计水量30m3/d；(2)特色有机蔬菜农田及周边草坪中水回用处理站设计水量30m3/d。第二章项目基础数据设计污水处理量根据我公司勘察结果，民宿区污水处理量为15m3/h,特色有机蔬菜农田及周边草坪根据区污水处理量为20m3/h,根据相关资料与设计手册，水量变化系数Kz选择1.1〜2.0,故此方案中两套污水处理设备处理量均可定位为30m3/h。进水及出水水质本次工程将采用已建成的污水处理站排水作为处理水源,进水水质为污水处理站出水排放标准,具体如下：表2.1.1进水标准限值进水标准CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)TP(mg/L)NH3-N(mg/L)《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B<60<20<201.08本项目回用处理系统,其出水水质可以达到《城市污水再生利用景观环境用水水质》GB/T18921-2002标准观赏性景观环境用水水景类标准。其主要水质指标如下表所示：表2.1.2项目设计出水水质要求项目BOD5(mg/L)NH3-N(mg/L)SS(mg/L)TN(mg/L)PH《城市污水再生利用景观环境用水水质》GB/T18921-20026510156〜9第三章污水处理中水回用工艺设计污水处理工艺污水处理工艺的设计根据污水进水水质特点，以及出水水质要求，本工程采用改良的A/O工艺进行污水处理。利用膜生物反应器（MBR）代替O段，更结合了生物膜法脱氮的优点，省略了沉淀池，抗冲击负荷强。出水稳定。污水处理工艺流程图MBRWMBRW污水处理工艺流程说明已建成的污水处理站排水作为处理水源，污水进入收集池，收集池设置预曝气系统，再经液位控制仪传递信号，由一级提升泵进入缺氧池，反硝化处理。然后进入MBR反应池。MBR反应池内装沉浸式平片膜，反应池中的微生物将污水中的可生化污染物进行同化和异化，异化产物多数成为无害的CO2和H2O,同化产物成为微生物的组成物质。膜单元部分主要用于固液分离，微生物固体可有效地被截留在反应器中，保证了出水水质的稳定。MBR池中的污泥一部分排入污泥池，一部分回流入缺氧池，为缺氧段提供硝酸盐，达到脱氮的目的。MBR反应池出水可直接进入消毒水池进行再消毒，投加消毒剂进行消毒杀死毒菌等，各项水质指标达标后，排放。剩余污泥由污泥泵提升至污泥池进行污泥消化后，剩余污泥定期抽吸干化清理或回流至化粪池。污水处理工艺原理及特点MBR工艺是以活性污泥法为主的处理工艺，是生化和膜分离结合的一种膜生物反应器，可通过提高活性污泥浓度，增加菌群数量和种类，改善生化系统中生物相的功能和效率；提高出水水质，具有独特的作用，具体优势如下：MBR工艺优点：a.处理水质优良、出水稳定、SS<3mg/L、同时可截留水中的细菌和大肠杆菌。b.由于污泥泥龄长，从而可以大大提高难降解有机物的去除率。c.可以在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄条件下运行，产生剩余污泥量少，从而降低了污泥处理设施的费用。d.设备高度集成，自动化程度高、易于维护管理。本项目采用最新品种膜——平板膜，其优点：a.浸没放置，膜组件稳定置放于反应池中（简称：MBR膜池）；b.低压（抽吸或重力）出水，系统工作压力小，电耗低；c.长时间稳定运行；d.膜不易污染、膜清洗频率低、清洗操作方便；膜片可单张更换。

回用工艺处理过的水经过消毒处理后进入喷淋灌溉系统。本次中水回用及喷淋灌溉系统，拟采用下列工艺流程：图-中水回用及喷淋灌溉工艺流程图将已经建成的污水处理站出水引入MBR一体化处理装置，此装置为集成化设备，可将进水经此设备处理后达到回用标准。MBR一体化设备出水，经过消毒处理后排入贮水池，贮水池为后续喷灌系统提供水源，后经过增压泵将处理后的水泵入喷灌管网经喷头对农田及草坪进行喷淋灌溉。第四章污水处理主要单元及设备4.1处理构筑物、设备的作用1.污水收集池用于调节污水水量和均匀水质，以提高系统的抗冲击性能，配污水提升泵，由液位计自动控制水泵的启闭，将污水提升到缺氧池。.缺氧池缺氧池为缺氧运行，污水中溶解氧为0.5mg/L以下，缺氧条件下大量的反硝化细菌得到增殖，它们在缺氧条件下能将硝酸盐转化为氮气从而将污水中的硝态、亚硝态氮转化为氮气去除。同时大分子有机物在水解细菌作用下水解为小分子以利于后续的好氧段高效进行。该池与后续的MBR膜池构成传统的A/O生物脱氮工艺，在好氧段即MBR池中，硝化细菌通过硝化作用将氨氮转化为硝态氮，然后按一定的回流比回流一部分混合液进入缺氧段，为反硝化菌的脱硝作用提供电子受体即硝酸根离子。在反硝化细菌的作用下，硝态氮转化为氮气从污水中逸出，污水中的氨氮便得以去除。反硝化细菌属于化能无机异氧型微生物，要维持其生理活动需要足够的碳源，而污水中的可生化有机物为反硝化细菌的生理活动提供了丰富的碳源即电子供体，因而在反硝化的同时还能起到降解一部分COD和BOD的作用，未降解BOD在后续好氧段中得到进一步的去除。.膜生物反应器（MBR）膜生物反应器，具有一种独特结构的浸入平片式膜反应器，它设置于曝气池内，经过好氧曝气和生物处理后的水经过滤膜过滤由泵抽出进入回用清水池，由于它的出水不受污泥沉降条件的影响，可使池内保持高容积负荷、长泥龄的条件下运行，这样大大提高生物氧化的工艺条件，提高了有机物降解效率。同时MBR膜工艺省去了二沉池，达到出水水良，稳定的效果。.消毒池在消毒池中对MBR出水进行消毒。消毒可采用次氯酸钠片进行消毒。

4.2主要设备一览表序号设备型号数量备注1污水收集池10m31套江苏聚仁环境2缺氧池0.8*1.7*2.7m1套江苏聚仁环境3膜池1.8*1.7*2.7m1套江苏聚仁环境4消毒池1.4*1.7*2.71套江苏聚仁环境5清水池30m31套江苏聚仁环境6设备间1.4*1.7*2.7m1套江苏聚仁环境7膜组件PEIER100-801套平板膜8风机风量Q=0.78m3/min,风压：P=29.6KPa功率：2.2kw2台一用一备9自吸泵流量：Q=2m3/h；功率：0.35Kw；扬程：10m,吸程5m2台一用一备10回流泵流量：Q=5m3/h,扬程：H=10m功率：0.35KW2台一用一备11污水提升泵流量：Q=2m3/h,扬程：H=10m功率：0.35KW2台一用一备12可数据传输真空表—0.1mpa-0mpa1台13流量计DN32螺纹接口1个14在线清洗装置1套江苏聚仁环境15通用型液位计220V,单触点3个16潜水搅拌器功率0.35kw1套17控制系统1套含电气电缆18管道钢材及其它配件等1套第五章电气与自控设计电气控制配电设计包括污水处理站界内所有设备的低压配电、自动控制、室内照明及接地系统。因池体为地下结构，电缆均采用BVV防水动力电缆及控制电缆，电缆敷设时采用PVC套管保护。供电电源（380/220V，50Hz）由院方引至污水处理站控制电箱接线上端，配电系统采用三相五线制，单相三线制，接地保护系统为TN-S系统。低配进线总开关设过载延时保护、短路短延时及速断保护；低压用电设备及线路设过载、漏电和短路保护。其次，系统还应接地保护，在污水池附近增设接地极保护，电阻依据国家有关规定确定。自动控制本设计采用自动控制为主，手动控制与自动控制两用。控制措施如下：（1）调节池设置液位开关，系统可根据调节池水位的高低来控制污水提升泵的开启，也可通过手动操作。同时污水提升泵与生化系统联动。（2）曝气风机与提升泵延时联动，即：提升泵启动时曝气机开，提升泵停时，风机延时停机（延长时间可调），以确保生化效果。运行班制民宿区污水：每天运行一次，每次运行12小时。特色有机蔬菜农田及周边草坪根据区污水：每天运行一次，每次运行16小时。.人员配备：由于本处理系统自动化程度较高，操作简单，故只需1名兼职人员即可。.主要管理设施本工程主要的管理设施包括：a、本工程主体设备。b、本工程中的各配电线路及机电设备。c、本工程设施的自控、监控、检查、观测等附属设备。d、本工程的通讯、照明线路。3．运行的技术管理a、定时巡视生产现场，发现问题及时处理并做好记录。b、根据进水水质、水量变化，及时调整运行条件。做好日常水质化验、分析，保存记录完整的各项资料。c、及时整理汇总、分析运行记录，建立运行技术档案。d、及时清理栅渣和运送污泥，减小对环境的影响。e、建立处理构筑物和设备、设施的维护保养工作及维护记录的存档。f、建立信息系统，定期总结运行经验。4.检修和维护a、维护和检修内容各构（建）筑物、机电设备以及其它生产管理设施等。b、维护期限各机电设备根据其使用操作说明书及维修手册的规定，定期进行维护。所有生产管理设施需每年普查，进行维护和检修工作。5.事故或故障处理措施个别设备发生故障时，其检修以不影响整个工程的运行为原则，单独检修完成后，再投入正常使用。A、若设备处于自动控制状态时发生故障，需立即将其切换至现场手动控制，待修复后重新投入正常控制。b、控制系统发生故障时，各台实行中央控制的设备均切换至现场手动控制，待系统恢复正常再重新投入中央控制正常运行。第六章运营费用分析本项目运营费用主要为电费，具体用电量计算如下。民宿区污水安装电机总功率如下:序号名称数量功率每日运行时间每日运行电量1污水提升泵20.35kw12h4.2度2回流泵20.35kw12h4.2度3风机22.2kw12h26.4度4自吸泵20.35kw9.63.36度5潜水搅拌器10.35kw12h4.2度设计运行功率为3.6kw,每度电按0.60元计算，系数取0.8,则处理1吨废水所需电费为：(4.2+4.2+26.4+3.36+4.2)*0.8*0.6/15=1.36元/吨•天。特色有机蔬菜农田及周边草坪根据区污水安装电机总功率如下:序号名称数量功率每日运行时间每日运行电量1污水提升泵20.35kw16h5.6度2回流泵20.35kw16h5.6度3风机22.2kw16h35.2度4自吸泵20.35kw12.8h4.48度5潜水搅拌器10.35kw16h5.6度设计运行功率为3.6kw，每度电按0.60元计算，系数取0.8,则处理1吨废水所需电费为：(5.6+5.6+35.2+4.48+5.6)*0.8*0.6/15=1.36元/吨•天。第七章回用灌溉方案设计喷灌系统喷灌系统主要为为了弥补自然降水在数量上的不足与时空上的不均、保证适时适量的满足农作物及草坪绿植的生产需求。7.1常用喷淋灌溉方式常用的喷灌系统主要有以下几种形式：（1）微灌微灌，是按照作物需求，通过管道系统与安装在末级管道上的灌水器，将水和作物生长所需的养分以较小的流量，均匀、准确地直接输送到作物根部附近土壤的一种灌水方法。微灌可以非常方便低将水施灌到每一株植物附近的土壤，经常维持较低的水应力满足作物生长要求。微喷是利用折射式，施转式成辐射式微型喷头将水喷酒到作物枝叶等区域的灌水形式。微喷的工作压力低，流量小，出水为雾状，既可以增加土壤水分，又能提高空气湿度，起到调节局部小气候的功效，应用面十分广泛。另外，还可以借助部分微喷头的超强雾化功能，用于扦插育苗、饲养场降温等场所。图-微灌系统（2）固定式喷灌固定式喷灌，除喷头外，其余设施均固定不动，干、支管道常埋设土层内，

喷头可作圆形或扇形旋转喷水的喷灌类型。图-固定式喷灌图-固定式喷灌优点：操作简便，喷灌覆盖均匀，效率高，便于自动控制。使用方便，劳动力生产率高，省劳力，运行成本低，占地少，喷灌质量好。缺点：需管道等设备多，一次性投资较大。适用范围：多用于灌水频繁，经济价值高的蔬菜、果园、经济作物或园林工程中。（3）移动式喷灌

除水源外，水泵和动力机、各级管道、喷头都可以拆卸移动，在一个田块上作业完毕，一次转到下一田块作业，轮流喷洒。图-移动式喷灌优点：设备利用率较高，管道用量少，投资小。缺点：设备拆装和搬运工作量大，维修量大，搬移时还会损坏作物，劳动量相对较大。（4）半固定式喷灌系统喷头和支管是可以移动的，其他各部分组成的都是固定的，干管埋入地下。喷灌时将带有喷头的支管与安装在干管上的给水栓相连接进行灌溉，并按计划顺序移动支管位置，轮流喷洒。图-半固定式喷灌优点：占地较少，喷灌质量好，运行成本低，管材用量少，设备利用率较高。缺点：操作不方便，移管时易损坏作物。适用范围：大面积喷灌工程。常用喷淋灌溉设备喷淋灌溉系统主要由管网、喷头、首位枢纽和水源组成。（1）水源采用中水处理系统出水，贮存于贮存池内的水作为喷淋灌溉水源。（2）管网管网多采用施工方便、水力性能条件好且不好锈蚀的塑料管道，如PVC管、PE管等。（3）首部枢纽及喷头首部枢纽包括喷淋灌溉系统中的动力设备、仪表阀门、控制系统等。图-常用喷头及控制器喷头：将水分散成水滴，均匀喷洒于草坪或农田。有固定散射式喷头、旋转喷头等，型号可根据喷射范围及流程需求进行选择。控制系统：喷灌系统设计采用自动控制系统，可实现分区分块，定点定时喷灌设定，集中控制，自动喷灌。喷淋系统选择针对于本次的喷淋面积，以及喷淋作用，选择固定式喷淋方式对特色有机蔬菜田及民宿区草坪进行喷淋处理。(