某钢铁公司综合节水项目-生活污水处理工程可行性研究报告

I 11.1项目概况 11.2编制依据及主要规范、标准 11.3编制范围 21.4编制原则 31.5自然及社会环境现状 31.5.1自然环境现状 31.5.2供排水现状及存在问题 51.5.3雨水系统现状及规划 51.6项目实施的必要性和迫切性 6第二章总体设计论证 72.1排水水量论证 72.2污水处理厂设计进出水水质 72.3生活污水处理后的回用用途 2.4环境污染治理论证 2.5厂址选择 2.5.1厂址选择的依据 2.5.2厂址选择的原则 2.5.3厂址确定 第三章污水处理工艺论证 3.1污水处理工艺选择原则 3.2污水处理工艺方案论证 3.2.1污水处理工艺 3.2.2微孔曝气氧化沟工艺 3.2.4曝气生物滤池工艺 3.2.5工艺比较与选择 3.3出水消毒工艺选择 3.3.3紫外线消毒 3.3.4二氧化氯 3.3.5几种消毒剂的比较表 21 3.4污泥处理工艺方案论证 第四章优选工艺方案设计 4.1进出水水质控制目标 4.3工艺设计 254.3.2单体设计 第五章专业设计 5.1.1厂区供水 5.1.2厂区雨水 405.1.3厂区排水 5.2.2绿化及卫生防护 5.2.3建筑单体 425.2.4建筑装修 42 5.4结构设计 5.4.1结构形式 43 5.4.3抗震设计 435.4.4防火设计 435.4.5基础设计 5.5.1有关标准 5.5.2设计范围 5.5.4负荷计算 5.5.5供电系统 5.5.6主要设备选型 5.5.7保护和控制 47 5.5.9接地及其它 5.6自动化控制 5.6.1设计原则、标准与测定内容 5.6.5防雷与防干扰 5.6.6仪表设计 5.7通风、采暖与空调设计 5.8污水处理厂处理效果的监测手段 第六章环保、职业安全及节能专篇 6.1环境保护 6.1.1设计依据 6.1.2项目实施过程中的环境影响及对策 6.1.3污水处理厂建成后对环境的影响及治理措施 6.2职业安全卫生 6.2.1设计依据 6.2.2劳动保护、安全防护 6.2.3环境卫生 6.3节能专篇 6.3.1设计依据 6.3.2节能措施 第七章项目管理及实施计划 7.1项目实施原则与步骤 7.2建设管理机构 7.3参与项目建设的管理 7.4污水厂组织管理、人员编制与培训 7.5工程进度计划 第八章投资估算及投资分析 8.1工程内容及估算范围 8.3直接工程总投资 8.4直接处理成本 8.5分析结果及建议 第九章项目招投标 9.2实行招标投标制的优点 9.3本工程招标的范围 9.4招标程序 9.5招标组织形式 第十章结论与建议 10.1结论 附表1:CASS工艺构筑物、设备一览表 附表2:CASS工艺厂区直接工程总投资估算表 附图一附图二附图三附图四总平面布置图(CASS工艺)总平面布置图(氧化沟工艺)工艺流程图(CASS工艺)工艺流程图(氧化沟工艺)1第一章概述1.1项目概况建设规模：12000m²/d。4.《中华人民共和国水污染防治法实施细则》中华人民共和国国务院令第2845.《中华人民共和国环境噪声污染防治法》(1996年10月);6.《建设项目环境保护管理条例》(1998年12月29日)中华人民共和国国务院令第253号；8.《国家计委、建设部、国家环保总局关于加大污水处理费的征收力度建立城19.《建筑设计防火规范》(97年局部修订)(GBJ16-87);230.《带式压滤机污水污泥脱水设计规范》(CECS75:95);31.《建筑电气设计技术规范》(GBJ10-89);41.《XX钢铁(集团)有限公司工业节水项目环境影响报告表》;43.XX钢铁(集团)有限公司提供的其他基础资料。污水处理厂范围内的全部工程，即包括污水处理工艺、电气、自控、通风、建筑31.4编制原则根据国家有关技术、经济等方面的政策和XX钢铁(集团)有限公司对污水处理工程2、设计中选用的方案必须成熟可靠，工艺先进，对水质水量变化适应性强，有一定的抗冲击负荷能力，保证出水水质；同时尽量减少运行费用，减少外排污泥。3、尽量节省占地，根据拟建污水处理厂附近的地质及水文气象资料，因地制宜地选择构(建)筑物的结构形式及工程材料，达到节省工程投资的目的。6、妥善处置污水处理过程中产生的排渣、污泥、噪声，避免二次污染。河南省交界，南与晋城市毗邻，西边与临汾地区接壤，地理坐标为东经112°00'~113°45′,北纬35°50′～37°10′。XX钢铁(集团)有限公司位于晋东南上党盆地南端的黄碾镇境内，公司具体位置为东经113°03′,北纬36°225′。厂部距西北面XX境内地形复杂，山地居多，太行山耸立于东部，境内长约110km,最高峰桦树凹，海拔2012米。西部太岳山在境内长约100km,最高处海拔2454m。此外，南部还有方山、老雄山、五龙山等，海拔均在1300m以上。中部山地盆地相间，以XX、潞XX厂区区域属黄土丘陵地带，地形起伏不大，均为第四系黄土覆盖，地形开阔平XX地区河流以浊漳河为主，均属海河水系，分南、北、西三大源流。南源发源于4长子县发鸠山，先后流经漳泽水库、潞城市西部、襄垣县、黎城县和潞城市东部后，源于沁县漳源镇，经沁县后湾水库，于襄垣县王桥镇与浊漳南源会合。北源则发源于晋中地区榆社县，经武乡县关河水库，于襄垣县合河口汇入浊漳南源，形成浊漳河。该河在境内流长180公里。漳泽水库实际库容为1.74亿m³,是XX市生活饮用水、工农业用水的主要水源。XX的生产、生活用水均由漳泽水库供给。XX南面的南小河是南漳河的一条小支流，河道狭窄，其流量甚小，上游受纳王庄煤矿废水，经过XX又接纳XX排放的生产和生活污水，实际形成一条排污沟，该河向东和南北走向的七一区(XX郊区水利局于84年修建)汇合，流经1km分为东、北两支，XX地区地下水储量比较丰富，浅、中层第四系地下水分布较均匀，流向东南，水质较差，硬度较高，不作为城市供水水源，多用于农业开采利用。深层地下水的奥陶系岩溶水，水质较好，适用于饮用，目前开采的深层水，井深一般在400—500m。XX地区最大的水源地为辛安泉群，泉口标高590-640m(黄海高程),泉域控制面积13800平方千米。根据安乐断面多年观测资料表明：安乐断面泉水多年平均流量为9.6m²/s,最大流量为11.9m³/s,为XX省第二大岩溶泉。该泉动态稳态，水质良好，是本区属大陆性季风气候，四季分明。冬季寒冷干燥，雨雪稀少；春季回暖迅速，据XX市气象资料统计，年平均气压910.8hpa,年平均气温为9.1℃,一月份最冷，平均气温为-6.9℃;七月份最热，平均气温为22.8℃。历史极端最高气温为37.2℃,极年平均降水量为618.9mm,每年降雨多集中在6、7、8、9四个月，其降水量占年总降雨量的73.94%。雨量最多月份是7月，平均降雨量为167.36mm。冬季(12、1、2月)降水较少，仅占全年降水量的2.75%,本区最大日降水量145.8mm,年平均降水日数为92.8天。年平均蒸发量为1555.1mm,是年平均降水量的2.51倍。本区最多风为静风，频率为30.41,春季最低为22.01%,冬季最高为37.50%,全5年及各季的次多风向为SE风，依次是SSE、S和SSW风；本区年平均风速为2.74m/s,夏季为2.67m/s,冬季为2.43m/s,秋季为2.64m/s,冬季为2.43m/s,各风向上的平均风速一般以春季最大，冬季最小。和《中国地震烈度区划图(1990)使用规定》的通知，该区地震烈度为6级。1.5.2供排水现状及存在问题1、供排水现状概况公司生活用水供应分厂区及生活区两部分，厂区生活用水由动力厂供应，水源为XX市供水公司的辛安泉水，用水量为4000t/d(12万吨/月)左右，供水公司供应的辛安泉水引入动力厂1000m³和500m³清水池中储存，每日实行定时供水。辛安泉水主要供应厂区食堂、茶炉房以及公司招待所和少部分生活区生活用水。生活区生活用水供应由物业公司负责，水源为自备深井，公司现有自备井六眼，一般采用三开三备运行方式，深井水引入物业公司2000m³清水池中储存，每日早、中、晚定时供应，供水量为4300t/d(13万吨/月)左右。由于大量开采地下水，在地下水位明显下降，深井出水量显著减少。生活用水供排水系统如下图所示：六眼深井物业公司清水池福利区生活水七一谨区浊漳河XX生活用水供排水系统示意图(1)生活用水未经处理全部外排，公司生活区生活用水外排污水每年需交纳50余万元的排水、排污费。(2)钢城小区、西沟小区排水管道需要改造；部分排水管网尚不完善，仍靠路边排水沟排水，雨浊不分，环境卫生条件较差，已经成为一条小污水河，且给后期污水处理加大了不必要的困难。1.5.3雨水系统现状及规划1、现状6为雨污合流制，目前尚无集中污水处理厂，生活污水未经处理和雨水合流直接排入浊漳河。在雨污分流的管路改造方面，应充分利用厂区已有的地沟，并增设一定数量东西、南北方向的地沟，使雨水汇入地沟后，自流入厂区集中处理站，由于雨水冲刷厂区地面，因此SS相当高，需进行简单沉降后方可外排或回用。厂区生活污水由于分散且水量较小，应采用独立的管道进行收集，根据各部分水量，设计适当管径的管道，进行收集后排入生活污水处理站与小区生活污水一起进行处理，实现厂区生产废水与生活污水的分流。XX钢铁(集团)有限公司年生产用水量10000万t,生活用水量256万t,但XX在生产和生活用水的循环利用方面还不够完善，每年的生产废水外排量相当大，生活污水全部外排，外排水水质不符合国家要求的排放标准，又要补给大量的新水，造成了严重的环境污染，浪费大量的淡水资源，且提高了产品成本。一些循环水的水质又不能满足生产工艺过程的水质要求，严重损坏了生产设备，影响产品质量。针对XX的这了日程，并显示出了其必要性和迫切性。广州市环境保护工程设计院有限公司7第二章总体设计论证公路东侧排水沟进入七一灌区排入浊漳河。具体外排水量见表2-1:来源水质类型水量生活区主排水沟生活区外排水、机关用水等生活污水7000吨/日小区外排水小区、西沟楼生活污水及耐火生活用水生活及生产污水1200吨/日表2-1XX生活用水外排量表(1)长期住户：XX的住户约8000户，其中包括钢城小区1600户，西沟小区600户，四工地464户；(2)日供水量：深井水、直供水、新安泉水总计7000m³/d;(3)冬季取暖锅炉：80m²/d;(4)生产区生活废水约2000m³/d。一般的，外排生活污水在中午12点至下午1点，下午5点至晚9点处于水量高峰期，且水质复杂。以上数据均为日平均数据，由公司动力科、物业公司等单位提供。通过服务人口核算生活污水量、公司供水单位每日所供自来水量估算生活污水排水量、实际测量三种方法确定XX生活污水量为1.0万m²/d,考虑到今后发展的需要，确定生活污水处理站设计水量为1.2万m³/d。我国是一个水资源严重匮乏的国家，人均水资源量仅为世界人均水平的1/4。而钢铁企业又是耗水和排水大户，据统计，每生产加工1t钢铁，目前我国的平均大约需耗新水12m³。XX处在缺水地区，供水不足的矛盾日益突出。随着水价的逐步提高，企业的生产成本也随之提高。因此，水资源已成为制约企业生存和发展的重要因素。为了减少对水资源的需求，可以通过提高工业水的循环利用率和废水资源化来实现。根据不同系统用水的质量，可以采用多系统的循环、串级补充以及排污水的综合处理和再资源化等多种措施，节约工业新水用量。同时，生活污水处理后回用作为工广州市环境保护工程设计院有限公司8XX环境保护处所提供数据如表2-2和表2-3:表2-2XX环境保护处所监测数据日期排放水量监测结果(mg/l,pH值除外)石油类挥发酚氰化物氨氮表2-3XX环境保护处监测2002年7月~2003年6月数据监测日期排放水量监测结果(mg/L,pH值除外)石油类挥发酚氰化物氨氮年均值广州市环境保护工程设计院有限公司9地表水水质分析结果如表2-4:表2-4地表水检测结果平均值(mg/L,pH值除外)检测断面检测项目漳泽水库XX废水汇入南漳河XX废水汇入南漳黄碾氨氮—挥发酚氰化物 石油类处理后的出水再经深度处理和消毒后作为工业回用水，原水水质指标及处理出水预期指标如表2-5:表2-5生活污水进出水水质指标指标氨氮原水(mg/L,pH值除外)出水(mg/L,pH值除外)去除率(%)生活污水处理站的出水水质应达到如表2-5所示。该污水深度处理站出水水质指标确定的主要依据为《污水再生利用工程设计规范》(GB50335-2002)中“再生水用作冷却用水的水质控制指标”。根据采用的污水处理工艺污水站的出水质指标均能到达GB50335-2002再生水用作冷却用水的水质控制指标，其中主要的水质指标CODcr、BODs、pH、氨氮、粪大肠细菌群、总碱度、总硬度等的水平均高于GB50335-2002再生水用作冷却用水的水质控制指标。广州市环境保护工程设计院有限公司10表2-6生活污水处理站出水水质指标序号单位出水水质循环冷却系统补充水水质控制指标12345氨氮6总磷(以P计)7浊度8粪大肠细菌群个9溶解性固体不高于进水总硬度(以CaCO₃计) 总碱度(以CaCO₃计)游离余氯末端0.1~0.2末端0.1~0.2铁锰水温℃*1:铜材换热器循环水氨氮为1mg/L;*2:浓度略高于进水，但相应离子浓度上升的数值不得高于理论加药量所引起的该离2.3生活污水处理后的回用用途本项目中的生活污水经过深度处理后出水水质满足一般工业用水的水质要求，因此可以应用于以下两种工业用水途径：一是进入原厂区净水泵站(六泵站),供炼铁厂3#、6#、7#高炉炉体、热风炉、风机等冷却用水、烧结厂球团车间、二轧厂、机修等单位生产用水；二是进入公司新厂区净水泵站，供新建1080m³高炉、200m²烧结机、焦化厂等单位生产用水，其中1080m³高炉区生产新水用水量323.7m³/h,主要供高炉区各循环水系统补充水和其它生产零星用水，200m²烧结机生产新水用水量158.4m³/h,其余水量大约142.9m/h供给新建焦化厂生产用水。1.5万m²/d的水量尚不能满足新厂区的全部用水量，不足部分可取漳泽水库水补充，各单位对水质有特殊要求，可就地建设处理设施，处理达到使用要求后供生产所用。如果处理后的生活污水回用于原厂区，需要新建回用泵站和回用管网，设计、施工难度较大，势必影响该厂区的正常生产，而回用于新厂区，可在新厂区的建设过程中充分考虑回用泵站和管网的位置、设计等问题，所以建议将深度处理后的生活污水回用于公司新厂区。2.4环境污染治理论证自然界水体虽有一定的自净能力，但其能力是有限的，因此解决独水河及北江水质恶化问题的唯一途径就是在排入水体之前先对污水进行处理，从源头上削减污染物的排放。污水处理厂的建成运行将大量削减排入水体的污染物质，对保护当地的水环境将起着重要的作用。在本污水厂的处理规模达到12000m³/d后，每年可削减排入水体的主要污染物量见表2-7:污染物去除量(×10⁴吨)去除百分数(%)2.5厂址选择2.5.1厂址选择的依据依据规划部门总体规划的要求。2.5.2厂址选择的原则选择污水处理厂厂址时，在考虑总体规划要求的基础上，同时考虑如下原则：广州市环境保护工程设计院有限公司12(1)厂址必须位于集中给水水源下游，并应设在城镇工厂区域及居住区的下游。(2)厂址宜设在城镇主导风向的下风向。(3)结合污水管道系统布置及出水口位置，污水处理厂的位置选择应与污水管道系统布局统一考虑。从污水自流排放出发，厂址宜选在城市低处，沿途尽量不设或少设提升泵站；此外，厂址宜结合出水口位置考虑，污水处理厂设在接纳污水的水体附近，便于处理后的出水就近排入水体，减少排放渠道的长度。(4)污水处理厂的具体位置的确定还应考虑污水处理厂本身对用地各方面的要(5)污水厂的选址要考虑城市发展和厂址位置远近期结合问题。(6)应考虑交通、供水和供电等方面的条件。2.5.3厂址确定根据以上原则，生活污水集中处理站站址，拟选厂址位于XX老厂区东南侧，距离最近的居民点为部队水泥厂家属区，位于拟选厂址东南侧0.3km,周围村庄故漳、辛广州市环境保护工程设计院有限公司13第三章污水处理工艺论证3.1污水处理工艺选择原则选择适宜的污水处理工艺应当根据处理规模、原污水水质、出水要求、用地条件、工程地质、环境等条件作慎重考虑。各种工艺都有其适用条件，因此必须在生产实践●技术成熟，对水质变化适应性强，出水稳定，污泥3.2.1污水处理工艺根据排放标准要求，本污水处理厂处理工艺必须有脱氮和除磷功能。目前常用的A²/O脱氮除磷工艺，是为防止封闭或缓流水体的富营养化而采用的生物脱氮、除磷工艺。A²/O脱氮除磷工艺在系统上是最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺；在厌氧(缺氧)、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增值，无污泥膨胀之虑。但是由于污泥增长有一定的限度，除磷效果难于再行提高，脱氮效氧化沟工艺，是在一条闭合的生化反应沟渠中以转刷或转碟或其它方式充氧的一种处理工艺，流程简单，延时曝气时污泥产量少，污泥易于脱水，此外，具有脱氮、除磷功能。经过多年演变，目前有多种新型氧化沟，例如：ORBAL氧化沟、活，操作管理方便；可抑制丝状菌生长，不易发生污泥膨胀，污泥指数低，剩余污泥性质稳定，利于浓缩和脱水；系统通过好氧/厌氧的交替运行，脱氮效果较好；系统处广州市环境保护工程设计院有限公司14的进水都是通过阀门控制，因此要求阀门质量较高，而且要求SBR自控程度较高。CASS工艺是SBR工艺的改进，因此它继承了SBR工艺的特点，并且还具有自己独特的特点：在设计CASS池时对其几何尺寸及内墙的位置和隔墙底部的开孔的数量、面积和布置方式均进行了精心设计，因此当系统停止曝气后整个反应池成为一个近乎理想的推流式反应器，污水经预反应区后以极小的流速运动，在沉淀阶段和茫水阶段进入主反应区的污水不会影响排水水质，使CASS池实现连续进水，因此管道上没有生物膜法，是另一种广为采用的污水生化处理方法。借助于固着在载体上的微生物的代谢来分解水中有机物。诸如生物滤池、生物转盘以及接触氧化法等等都是生物膜法。其中新型的上流式曝气生物滤池是近几年在欧洲发展起来的新型工艺，能够有求较高，而且如果管理不善，容易孳生蚊虫，造成二次污染。三种典型的、具有脱氮除磷功能的生物处理工艺优缺点比较见表3.1。表3.1生物处理工艺优缺点比较工艺特点氧化沟工艺CASS工艺A²/O工艺优点1、出水水质好，污泥不膨胀，具有良好的脱氮功能2、管理简单、方便4、主体设备可靠程度较高1、流程简捷，取消初沉池、二沉池，污泥回流系统简单，回流量少，只有20%2、出水水质好，污泥不膨胀3、污泥含水率低。4、耐冲击负荷，可根据进水水质的变化及出水水质的要求调整运行方式和周期，方便灵活。1、该工艺在系统上为最简单的脱氮除磷工艺，总水力停留时间少于其他工艺2、丝状菌不会大量产生，无污泥膨胀之虞缺点1、流程复杂、占地面积大2、土建投资较大1、要求较高的自动化控制水平1、需要混合液内回流，增加运行费用2、需要设置单独的二次沉淀池，总占地面积较大3、在生产运行实践中，很难协污水处理工艺的选择是污水处理厂建设的关键，处理工艺选择是否得当，不仅影广州市环境保护工程设计院有限公司15响处理厂的处理效果，而且还影响整个工程的投资多少、处理工艺运行的可靠程度、运行费用高低、管理操作的复杂程度等。因此，必须结合当地的水质、水量、气候、地理、经济等实际情况选择合适的处理工艺3.2.2微孔曝气氧化沟工艺微孔曝气氧化沟工艺是在传统的氧化沟工艺基础上，通过改变供氧方式和水力推流方式而产生的。微曝氧化沟将厌氧池、缺氧池和好氧池三个池体合建，对氧化沟池形、工艺组合等方面进行了优化创新，在外形上是个大的氧化沟，但是厌氧段、缺氧段、好氧段分别独立，各池具有不同的优势菌种，分别完成不同的功能，又有机结合，既可降低能耗又可高效去除污染物质。废水在微曝氧化沟的厌氧段、缺氧段发生厌氧水解，难生物降解的高分子有机物质在厌氧微生物或兼性微生物的作用下转变成易于好氧分解的小分子中间产物，从而提高废水的可生化性，并且有效去除废水中的色度；微曝氧化沟的好氧段进行好氧生物处理，大部分的有机物和悬浮物等在好氧微生物的(1)在传统氧化沟的基础上，采用微孔曝气方式与水下推流相结合的方式取代同时起推流及曝气作用的曝气转刷(碟)而产生的。在曝气头布置方式上做了改进，从(2)在氧化沟的推流方式上，采用了潜水推进器，由叶轮产生的水流推动直接作用到水中，被推动的水流由下层向上层传递，而表曝用转刷或倒伞型曝气机将水流从上向下层传递，大部分的动能变成热能散失入空中，因而减少了能量消耗，从一般的表曝形式推流所需的能耗5~8w/吨水降至1~3w/吨水；(3)微孔曝气氧化沟工艺通过厌氧、缺氧与好氧相结合，可以提高污水的可生化(4)微孔曝气氧化沟抗负荷能力强，适合污水水质的波动、容易调节运行方式。广州市环境保护工程设计院有限公司16废水进入氧化沟内与沟内大量的水流混合，被几十倍甚至上百倍的循环流量所稀释，保留了间歇活性污泥法的优点，是一种循环式活性污泥法。其基本操作程序是由以下的需要，另一方面有利于活性污泥与有机物的混合与接触，从而使有机污染物被微生物氧化分解。同时，污水中的NH₃-N也通过微生物的硝化作用转化为NOx-N。2)沉淀阶段停止曝气后，微生物继续利用水中剩余的溶解氧氧化分解。随着反应池内溶解氧的进一步降低，微生物由好氧状态向缺氧状态转化，并发生一定的反硝3)港水阶段沉淀阶段完成后，置于反应池末端的港水器在程序控制下开始工作，自上而下逐层排出上清液。与此同时反应池内因为溶解氧4)闲置阶段闲置阶段的时间一般很短，有的也可以取消。设闲置阶段主要是保1)因基质(BOD₅)和生物体(MLVSS)随充水和曝气时间的变化梯度加大而增2)从污染物的降解过程来看，由于它集曝气、沉淀、排水于一体，省去了初沉池、二沉池，污泥回流比只有20%,因此工艺流程简单，占地面积比较小；污泥回流系统3)生化反应池进水端设置了生物驯化区，有利于絮凝性细菌的生长，抑制了丝状菌的生长，有效地防止污泥膨胀，从而保证出水水4)CASS系统在设计时已经考虑流量变化的因素，能确保污水在系统内停留预定的处理时间才能沉淀排放，而且CASS工艺可以通过调节运行周期及各阶段的时间分配5)由于CASS工艺的自控程度比较高，因此操作管理较简单，另外，由于CASS工艺采用了连续进水，在进水管上不需要电磁阀的控制元件，不需要频繁切换阀门，因此对阀门等元件的维修较少。沉池排泥回流污泥池剩余污泥污水脱水间粗格栅提升泵池细格栅沉砂池氧化沟接触池出水图3.1氧化沟工艺流程框图加药排泥污水图3.2CASS工艺流程框图曝气生物滤池是20世纪80年代末90年代初在普通生物滤池的基础上开发的新工艺，在欧美及日本等发达国家广为流行，曝气生物滤池也可看成是生物接触氧化法的一种特殊形式，即在生物反应器内装填高比表面积的颗粒填料，以提供微生物膜生长的载体，并根据污水流向不同分为下向流或上向流，污水由上向下或由下向上流过滤料层，在滤料层下部鼓风曝气，使空气与污水逆向或同向接触，使污水中的有机物与填料表面生物膜通过生化反应得到稳定，填料同时起到物理过滤作用。本方案选广州市环境保护工程设计院有限公司18其最大优点是集生物氧化与截留悬浮物于一体，节省了二沉池。经配水排泥污泥池脱水间污水3.2.5工艺比较与选择表3-2各方案优缺点比较表特点特点方案一微孔曝气氧化沟工艺方案二CASS工艺方案三曝气生物滤池工艺优点1、出水水质好，污泥不膨胀，具有良好的3、耐冲击负荷。4、主体设备可靠程度1、流程简捷，取消初沉池、二沉池，占地面积少，污泥回流系统简2、出水水质好，污泥不膨胀，具4、耐冲击负荷，可根据进水水质的变化及出水水质的要求调整运2、占地面积较小。同时污泥稳定，有利于污泥广州市环境保护工程设计院有限公司19缺点1、流程较长，有回流1、对自控水平要求较高。1、投资最高。2.各方案技术经济比较表表3-3经济比较表方案特点方案一氧化沟工艺方案二CASS工艺厂内总投资(万元)项目总占地(×10*m²)运转功率(kW)直接处理费用(元/m³)从上优缺点表和经济技术比较表看，在总投资微孔曝气氧化沟工艺最低；直接处理费用微孔曝气氧化沟工艺最低；微孔曝气氧化沟工艺每天的运行功率最低；曝气生物滤池工艺占地最小，微孔曝气氧化沟工艺的占地面积最大，但微孔曝气氧化沟工艺沉淀池上清液除大肠菌群数可能未达标外，其他指标均已达到设计指标，因此须及氯片法等。其中漂粉精和氯片的购买和储存不易，且处理效果不稳定，在此不作比3.3.1液氯目前在我国液氯仍然是水处理过程中应用最多的消毒剂，这主要是由于它应用历史长，积累了丰富的运行管理数据，并且成本低、运输方便、在管网中可保持一定的持续杀菌效果的原因。但随着全球环境污染的加剧，在对一些遭受污染的水源进行处理时，氯化处理常需投加过量的氯气，研究证明这往往易生成大量的有机卤化物(如三氯甲烷)而造成水体的二次污染，对人体的健康产生潜在的危害。另外一些中小型水厂或污水处理厂采用氯气消毒，不仅占地面积大，而且由于管理不善常产生一些人广州市环境保护工程设计院有限公司20身伤害事故。因此，近年来各国都在研究替代氯气进行消毒的新一代消毒剂。3.3.2臭氧臭氧是一种优良的消毒剂，其杀菌效果好，且一般无有害副产物生成。但目前臭氧发生装置的产率通常较低，设备昂贵，安装管理复杂，运行费用高，而且臭氧在水中溶解度低，衰减速度快，为保证管网内持续的杀菌作用，必需和其它消毒方法协同3.3.3紫外线消毒紫外线消毒是近年来发展的一种新型消毒方法，它是通过对水体进行紫外线辐射，将水中的有害菌杀死，同时不改变水的物理化学性质，且不产生气味和其它有害的卤代甲烷等副产物，它是一种高效、安全、环保、经济的技术。因此，在净水、污水、回用水和工业水处理的消毒中，紫外线消毒逐渐发展成为一种最有效的消毒技术。RNA),从而有效阻止它们合成蛋白质和细胞分裂。最终病原体不能够复制、不能传播而紫外线消毒技术在城市污水处理中运行费用约为0.02元/吨污水。二氧化氯是一种强氧化剂和高效杀菌剂，自从美国尼亚加拉水厂最早将其作为消广州市环境保护工程设计院有限公司213)在碱性条件下，杀菌效果不受影响。制备二氧化氯的原料在运输和储存方面具有较大的危险性，在制备的过程中会产生氯酸根、次氯酸根离子，也具有致癌作用，且日常运行费用也较高，据我国运行经验，二氧化氯消毒技术在城市污水处理中的运行费用约为0.04元/吨污水。3.3.5几种消毒剂的比较表液氯臭氧紫外线二氧化氯消毒效果较好很好很好很好除臭去味无作用好无作用好PH的影响很大小、不等无小水中的溶解度高低无很高THMs的形成极明显当溴存在时有无无水中的停留时间长短短长杀菌速度中等快快快处理水量天较小天天使用范围广水量较小时广广氨的影响很天无无无原料易得仅为耗电易得管理简便性较简便复杂简便较复杂操作安全性不安全不安全安全安全自动化程度一般较高高高投资低高较高低设备安装简便复杂简便较复杂占地面积大大小小维护工作量较小大小较大电耗低高较高低等效条件所用的药剂量较多较少无需药剂较多运行费用低高低较高维护费用低高较低较低3.3.6出水消毒推荐工艺通过上述几种方案技术经济综合比较，本工程推荐采用紫外线消毒法。广州市环境保护工程设计院有限公司223.4污泥处理工艺方案论证浓缩脱水。污泥消化又有好氧消化和厌氧消化两种方法，较小规模的污水处理厂(5×采用污泥厌氧消化处理工艺。本工程污泥量较少，且污泥性能较稳定，采用直接浓缩脱水处理，污泥经过干化减容处理后，脱水后的污泥送至厂外处置，处置的途径可由1)送至城市垃圾填埋场和城市垃圾一起进行填埋。这种处置方法较常用，但需和2)建设污水厂专用的污泥堆放场地。选择距离适中、周围居民较少的闲置凹地作3)用作城市绿化用肥或农田用肥，需经有关部门进行污泥成分分析，确认对植物由于本污水厂接纳的污水是厂区的生活污水，污泥量比较少，本报告暂按污泥送广州市环境保护工程设计院有限公司23第四章优选工艺方案设计4.1进出水水质控制目标油类挥发酚范围7.75~6.39~79.7~~0.14~1.2~2.96~25~0.012~均值中“敞开式循环冷却用水的水质控制指标和《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准，主要指标如表4.1:表4.1污水处理各阶段水质控制目标水质指标油类挥发酚城市污水再生水质————城镇污水处理厂污染物排放标准4.2总图设计与高程设计4.2.1污水处理厂总图设计在厂区总图设计中，首先满足工艺流程的具体要求。在此前提下，结合厂区地形条件，力求总图布置功能分区明确、布局紧凑、管理方便、有利生产、方便生活，并在厂区总图布置上，将整个厂区按生产管理区、生产区等各自功能分为两个既相关、又相互独立的区域。总图布置时将综合楼布置在常年主导风向的上风向。污水处理厂厂区内有：各种处理单元构筑物；连通各处理构筑物之间的管、渠及其他管线；广州市环境保护工程设计院有限公司24处理构筑物是污水处理厂的主体建筑物，根据各构筑物的功能要求和水力要求，在厂区内还设有：给水管、排水管、输配电线路等。这些管线有的敷设在地下，但大部分都在地上，对它们的安排即要便于施工和维护管理，但也要紧凑，少占用地，污水厂内的辅助构筑物有泵房、办公室等，它们是污水处理厂不可缺少的组成部分。其建筑面积大小应按具体情况与条件而定。辅助建筑物的位置应根据方便、安全污水处理厂内应合理的修筑道路，方便运输，广为植树绿化美化厂区，改善卫生条件。在总图设计中，整个厂区道路设置以方便管理、方便生产和内外运输为原则。主干道布置成环状路，以方便生产及管理，使交通顺畅；车间引道力求满足生产工艺要求。主干道为6.0m,次干道宽为4.5m,沥青混凝土路面；人行道宽为1.2m,预制水泥方砖铺砌。主干道及次干道转弯半径为9.0m、6.0m。将大门设在西南侧，侧门设在4.2.2污水处理厂高程布置污水处理厂污水处理流程高程布置主要是：确定各处理构筑物和泵房的标高，确定处理构筑物之间的连接管渠的尺寸及其标高，通过计算确定各部位的水面标高，从而能够使污水处理流程在处理构筑物之间通畅的流动，保证污水处理厂的正常运行。在确保水头损失满足工艺的要求前提下，为了降低运行费用和便于维护管理，污广州市环境保护工程设计院有限公司254.3工艺设计4.3.1污水处理厂工艺流程在综合考虑了水质及工艺的特点后，采用详细的工艺流程框图如图4.1:鼓风机易鼓风机易渣外运细格栅苑t动水分离间11千混外运工艺流程框图相格栅提升泵泡过滤泡接触消毒池回用水泡词泥泵泡↑函混浓缩脱水间来自污水管网的污水进入污水处理厂后，首先经粗格栅去除一些漂浮物，再提升至沉砂池，沉砂池采用旋流式，可有效地去除附着在砂粒表面的有机物。除砂后的污水进入微孔曝气氧化沟(以下简称微曝氧化沟)。氧化沟内分为厌氧段、缺氧段、好氧段，可将一些难降解的大分子物质在厌、缺氧状态下降解为易于生物降解的小分子物质(如有机酸等)后由好氧微生物将污染物处理至达标。微曝氧化沟采用水下推流的方式，即把潜水推进器叶轮产生的推动力直接作用于水体，在起推流作用的同时又可有效防止污泥的沉降。因而，采用潜水推进器既降低了动力消耗，又使泥水得到了充分地混合，同时采用微孔曝气器进行供氧，提高了氧的转移能力，降低了鼓风设备的微曝氧化沟的出水进入二沉池进行泥水分离，如果二沉池出水达标就可以经紫外线消毒后排放，如果稍微超标就抽至反应过滤池，并投加PA为保证生物除磷脱氮工艺有效地运行，并结合当地的实际情况，污泥处理工艺采用剩余污泥直接进行机械浓缩脱水方式处理，污泥机械浓缩脱水一体化设备的浓缩段污泥停留时间短，磷释放量少，对于要求除磷脱氮的工艺较合适。经过浓缩脱水后的广州市环境保护工程设计院有限公司264.3.2单体设计污水来自污水总管，有可能含有部分漂浮物，首先经过粗格栅去除大的漂浮物，格栅作为备用。机械格栅的种类很多，有回转式、循环齿耙式、高链式、三索式、阶梯式、转鼓式等，从诸多工程应用来看，回转式格栅具有不易被堵塞、捞渣彻底等优点，因此本工程选用回转式格栅。格栅井前后设置铸铁镶铜闸门，用于维护检修格栅；闸门采用手电两用启闭机，便于操作和维护。格栅捞出的栅渣经无轴螺旋输送机送至提升泵有潜水排污泵和干式离心泵可供选择。潜水排污泵有安装、维护简便、提升效率高、噪声远远小于干式离心泵等优点，故本工程提升泵选用潜水排污泵做提升在提升泵站内设置一套除臭装置，用于处理格栅井及泵房内的臭气，保持良好的工作环境，除臭装置拟采用离子式。其原理为：离子氧群中的原子氧等具有极强的氧它产生恶臭异味的污染物在常温常压下迅速氧化，而且寿命在数秒内，可以在管道里充分发按氧化恶臭异味物质的作用。离子氧可由氧气分子(O₂)吸收放利用高科技高压静电装置，在常温常压下产生高能脉冲放电，将空气中的氧分子电离成原子氧(0),羟基自由基(·OH),单线态氧(‘O₂)和带正、负电荷的离子氧及离子氧群。离子除臭设备中的离子氧发生装置可在极短的瞬间产生大量的离子氧群。空气中的氧分子在通过离子氧发生装置时，受到了一定能量的电子的碰撞而形成正负氧离子及氧离子群，产生的这些高密度的氧离子群具气体分子的化学链而直接将其破坏；此外高能离子氧激活空气中的氧分子产生二次离子氧群，与有机分子发生一系列反应，并利用自身反应产生的能量维系氧化反应。经本装置净化后的排出气体符合国家GB14554—93《恶臭污染物排放标准》的标准限值。等特定的污染物，以及各种异(臭)味，效果可达80~90%左右；②案全可靠、能耗低：采用进口高科技离子氧发生器，无臭氧，风阻小，寿命长，④设备全自动运行：无需专人管理，管理方便，运行费用极低。且适合于间歇运⑤控制：有手动和自动二种控制模式；⑦成套设备，安装方便。(1)构筑物a.粗格栅间功能：去除污水较大的漂浮物，以保证污水提升系统的正常运行结构形式：钢筋混凝土结构，直壁平行渠道数量：1座b.提升泵站结构形式：半地下式泵站，地下钢筋混凝土结构，地上单层框架结构数量：1座(2)设备选型①粗格栅设备类型：回转式(不锈钢)设备数量：1套设备参数：栅条间隙b=10mm,格栅宽度B=700mm,栅前水深700mm,格栅倾角α=75°,电机功率P=0.75kw②闸门广州市环境保护工程设计院有限公司28设备类型：靠壁式(铸铁镶铜)设备数量：4台设备参数：800×800mm设备类型：手电两用(与闸门配套)设备数量：4台设备数量：1台设备参数：角度α=0°,功率P=1.5kw设备类型：可提升式无堵塞自耦式潜污泵设备数量：4台(3用1备)设备参数：流量Q=250m³/h,扬程H=13m,功率P=15.0kw设备数量：1台设备参数：重量T=2t,高度H=12m,功率P=2.2kw本工程细格栅也选用回转式，细格栅渠道分两道，每道各设1台机械回转格栅机和手工格栅，渠道前后设置插板闸，便于维护检修及水量平衡。细格栅分离出的栅渣经无轴螺旋输送机至渣槽，然后集中外运处本工程选用旋流沉砂池，池内设气提吸砂机，吸出的砂由砂水分离器固液分离，(1)构筑物a.细格栅间功能：去除污水较小的漂浮物，以保证后续工序的正常运行结构形式：钢筋混凝土结构，2条直壁平行渠道数量：1座b.旋流沉砂池功能：去除污水中沉砂构筑物结构形式：钢筋混凝土结构数量：1座停留时间：3min(2)设备选型①细格栅设备类型：回转式(不锈钢)设备数量：1台设备参数：栅条间隙b=3mm,格栅宽度B=700mm格栅倾角a=70°,电机功率P=0.55kw②闸门(配启闭机)设备数量：6套设备参数：600×600mm③输送机设备类型：水平无轴螺旋输送机设备数量：1台设备参数：角度α=0°,电机功率P=1.5kw设备数量：1套设备参数：功率P=2.2kw广州市环境保护工程设计院有限公司30设备处理量：320m³设备数量：1台设计参数：功率P=1.1kw设备数量：1台在传统氧化沟的基础上，采用微孔曝气方式与水下推流相结合的改进方式。从而使氧总转移量增大，有效地解决了提高氧利用率并降低能耗的问题。微曝氧化沟所需的氧气均来自鼓风机。污水处理厂常用的鼓风机有罗茨风机和离污水处理厂，在处理量不大的情况下其功率消耗和噪音都比离心风机的要低。故本设生化池内的曝气器品种很多，按形式分有盘片式、管式、旋吊链式等，按材质分有刚玉、橡胶膜等，其中橡胶膜可变中微孔管式曝气器是一种高效曝气器，在国内外污水处理厂中均得到了广泛应用。该种曝气器动力效率高，电耗省，另外由于其曝气孔为可变微孔，在生化停止曝气时会自动闭合，不会被污泥堵塞。其缺点是设备、材料及安装费稍高，曝气器的更换周期相对较短，但由于其具有高效节能的特点，可有效降低运行成本，因此在国内仍得到越来越多的应用。本设计也选用此种类型曝气器。(1)设计参数：池子总有效容积：11390m³容积负荷Fr:0.31kgBODs/m²-d厌氧段污泥负荷Fw:0.26kgBODs/kgMLVSS:d缺氧段污泥负荷Fw₂:0.018kgBODs/kgMLVSS·d好氧段污泥负荷Fw₃:0.09kgBODs/kgMLVSS·d广州市环境保护工程设计院有限公司31回流污泥浓度：7000mg/L每天产生剩余污泥量为0.72t/d(绝干),剩余污泥排放含水率为99.2%,剩余污泥体积为90m³/d。(2)构筑物数量：1座(3)设备选型厌氧段及缺氧段设潜水搅拌器，以防止污泥沉淀，共4台，N=2.2kW。潜水推进器2台N=4.0kw直径D=1.8m。溶解氧温度仪，共设1台，测量范围0~15mg/L。MLSS仪，共设1台，测量范围1~10g/L。DO仪，共设1台，测量范围0~5mg。污水经氧化沟处理后，进入二沉池进行固液分离，本设计采用辐流式沉淀池。沉污泥由泵抽至储泥池再用压滤机脱水后外运处置。(1)设计参数设计流量：12000m²/d(2)构筑物结构形式：钢筋混凝土结构数量：2座(3)设备选型①刮吸泥机设备类型：周边传动刮吸泥机设备数量：2台设备参数：功率P=0.75kw反应过滤池作为出水的最终保证措施，当出水超标时，投加絮凝剂反应后过滤，(1)设计参数：Q=12000m³/d过滤速度：10mg/h反冲洗强度：10L/m².s结构形式：钢筋混凝土结构(2)构筑物数量：1座(3)设备选型反冲洗泵3台(2用1备)通过对水体进行紫外线辐射，杀灭处理水中残留的细菌，特别是病原菌。(1)设计参数：Q=12000m³/d(2)构筑物数量：1座(3)设备选型紫外线消毒系统：2套，其中1台备用，运行功率6.8Kw,装机功率12Kw共设厂区回用水泵2台，其中1台备用，主要用于压滤机的滤带清洗及厂区的绿化，洗地等。单台性能参数：Q=60m²/h,H=13m,N=4.0Kw。储存处理达标后的出水，作为工业冷却水回用于生产。(1)设计参数：Q=12000m²/d(2)构筑物数量：1座(3)设备选型回用水泵2台(1用1备)风机选用罗茨鼓风机。(1)建筑物结构形式：框架结构数量：1座(2)设备选型①罗茨鼓风机设备数量：3台(2用1备)设备参数：风量Q=37m²/min,风压P=60kPa,功率P=55kw②吊车设备类型：电动单梁悬挂吊车设备数量：1台设备参数：重T=2t,起重高度H=5m,功率P=1.5kw生化系统产生的污泥需在厂内进行脱水减容后再外运处置。目前国内外污水处理厂普遍采用的脱水设备主要有两大类：卧螺式离心机和带式机。卧螺式离心机的特点为出泥含固率均较带机更高，且操作环境好，对所接纳的污泥处理量的应用范围也较大。但相对带压机来说，其投资偏大，噪音大，且能耗高，运行成本大。带式机的出泥含固率较低(约为20%),环境虽略差，但只要运行管理得当并无什么问题，且投资相对节省，能耗低，国内也有着成熟的运行管理经验。在国内，对污泥处置及泥饼含水率的要求并不是很高。虽然随着经济水平的提高，离心机已得到了越来越多的应用，但带式脱水机依然是目前运行、管理经验最为丰富的机型。而近年来浓缩、脱水一体化的带式机的采用使得脱水间的布置更为紧凑。本工程本着经济适用的原则，采用带式浓缩脱水一体机作为浓缩、脱水设备。脱水机房布置在综合车间内。考虑污泥脱水机房可能产生臭气，拟在此建筑内设一套除臭装置。(1)设计参数每天产生剩余污泥量为0.72t/d(绝干),剩余污泥排放含水率为99.2%,剩余污泥体积为90m³/d,投加药剂：PAM,PAM用量：污泥干重的0.35%,即2.52kg/d(2)建筑物结构形式：框架结构(在综合车间内)(3)设备选型设备数量：2台，1用1备设备参数：处理量Q=30m³/h,带宽B=2000mm,功率P=3.7kw②PAM一体化加药装置设备数量：1台设备数量：2台(1用1备)设备参数：流量Q=30m²/h,扬程H=20m,功率P=7.5kw④加药泵设备数量：2台(1用1备)设备参数：流量Q=90-900g/h,压力P=7bar,功率P=0.55kw35⑤滤带清洗水泵设备数量：2台(1用1备)⑥皮带输送机设备数量：1台设备参数：B=0.5m,L=12.8m,角度α=0°,不锈钢⑦电动污泥机设备数量：1台设备参数：容量4.5m³,N=5.5kw⑧除臭装置设备数量：1套设备参数：功率P=2.55kw设计处理量：5000m²/h序号规格(m×m×m)数量结构形式号混凝土量钢筋量(t)1大门1座钢筋砼2综合楼1座框架93粗格栅及提升泵站1座钢筋砼4细格栅及旋流沉砂池1座钢筋砼5砂水分离间1座框架6微曝氧化沟1座钢筋砼7二沉池2座钢筋砼8配水井及污泥泵池1座钢筋砼69反应过滤池1座钢筋砼接触消毒池1座钢筋砼污泥脱水间1座框架广州市环境保护工程设计院有限公司36变配电间1座框架仓库及机修间1座框架泥棚1座砖混鼓风机房1座框架回用水池1座钢筋序号主要设备材料名称数量材质功能参数·粗格栅及提升泵站1回转式格栅除污机1台水下不锈钢水上碳钢栅槽宽B=0.8m,栅槽深=6.0m,栅条间隙b=10mm,安装角度75°,配电江苏天雨/南京蓝深2手动格栅1台不锈钢栅条间隙b=20mm,格栅宽度B=800mm,栅前水深700mm,格栅倾角α=70°自制3闸门4台铸铁镶铜闸高=800mm江苏天雨/南京蓝深4手电两用启闭机4台碳钢江苏天雨/南京蓝深5无轴螺旋输送机1台碳钢长度L=3000mm螺旋直径φ江苏天雨/南京蓝深6潜污提升泵4台铸铁流量=250m³/h扬程H=13m连成7电动单梁吊车1台碳钢起吊重量=21行程=12000mm卫华8轴流风机1台碳钢广州广一9电离除臭装置1套广州金鹏电磁流量计1台量程0~1000m³/h余姚超声波液位计1台余姚pH计1台金点二细格栅沉砂池1回转式格栅除污机1台水下不锈钢水上碳钢格栅倾角α=70°江苏天雨/南京蓝深2手动格栅1台不锈钢B=800mm,栅前水深600mm,格栅倾角a=70°自制3闸门6台铸铁镶铜江苏天雨/南京蓝深4手动启闭机6台碳钢江苏天雨/南京蓝深广州市环境保护工程设计院有限公司37无轴螺旋输送机1台碳钢江苏天雨/南京蓝深罗茨鼓风机2台山东章晃气提吸砂机2台碳钢Q=30m³/min;功率N=1.1kw江苏天雨/无锡通用砂水分离器1台不锈钢江苏天雨/无锡通用贮渣槽1个碳钢自制微曝氧化沟厌氧池搅拌器1台不锈钢转速r=48r/min功率N=2.2kw南京南蓝/蓝深缺氧池搅拌器3台不锈钢转速r=48r/mir功率N=2.2kw南京南蓝/蓝深好氧池搅拌器2台不锈钢转速r=48r/min功率N=4.0kw南京南蓝/蓝深微孔曝气器套1台量程0~10g/L哈希/科泽DO测定仪1台量程0~5mg/L哈希/科泽出水调节堰门1台铸铁江苏天雨/无锡通用手动两用启闭机1台碳钢江苏天雨/南京蓝深二沉池周边传动吸泥机2台水下不锈钢水上碳钢江苏天雨/无锡通用二沉池配水、出水、污泥池回流污泥泵2台铸铁Q=500m³/h,H=8m,N=22kw,配耦合装置、不锈钢导轨、拉链连成剩余污泥泵2台铸铁Q=250m³/h,H=15m,功率N=18.5kw,连成二次提升泵3台铸铁Q=250m³/h,H=13m,N=15.0kw,提升至反应过滤池用连成超声波液位计1台哈希/科泽反应过滤池絮凝剂投加系统1台江苏天雨/无锡通用计量泵5台比特反冲洗泵3台南京蓝深/上海连成消毒池紫外线消毒装置2套UVPlus-3000,,运行N=6.8Kw,装深圳海川/安力斯厂区回用水泵2台铸铁南京蓝深/广州市环境保护工程设计院有限公司38上海连成3闸门4套铸铁无锡通用4手动启闭机4台碳钢江苏天雨/无锡通用八回用水池1回用水泵2台铸铁Q=400m³/h,H=13m,N=18.5kw,配耦合装置、不锈钢导轨、拉链连成2超声波流量计1台哈希/科泽3超声波液位计1台量程0~10m哈希/科泽41台哈希/科泽5COD检测仪1台哈希/科泽九综合车间(491)鼓风机房1罗茨鼓风机3台Q=37m³/min,P=60kpa,N=55kw,含隔声罩、变频电机、排风扇、止回阀、进口消声器、出口消声器、压力表、安全阀、饶性接头等附件龙铁/章晃2单轨吊车1台湖北银轮3轴流通风机3台广一(二)污泥脱水机房1带式浓缩压滤机2台处理能力30m³/h配电机N=3.7kw江苏天雨/无锡通用2PAM一体式溶药、加药装置1台江苏天雨/无锡通用3计量泵2台比特4污泥螺杆泵2台西柏克5空压机1台6滤带清洗泵2台南京蓝深/上海连成7皮带输送机1台带宽500mm江苏天雨/无锡通用8电动污泥斗1台容量4.5m³江苏天雨/杭州苏堤9轴流风机1台广一电离除臭装置1套广州金鹏4.3.2.12主要管线规格表序号名称规格材质单重kg总重kg设计量裕量工艺管线焊接钢管工艺管线焊接钢管空气管线不锈钢超越管线焊接钢管回流污泥管线焊接钢管剩余污泥管线焊接钢管雨水管砼管雨水管砼管广州市环境保护工程设计院有限公司39雨水管砼管雨水管砼管污水管污水管污水管给水、消防管给水、消防管给水、消防管广州市环境保护工程设计院有限公司40第五章专业设计5.1公用工程5.1.1厂区供水a.滤布冲洗用水为320m³/d,水源来自处理后的尾水。b.生活用水、脱水间溶药水、化验室用水共计20m³/d,由自来水直接供给。c.消防用水标准以15L/s计算，由厂区统一考虑。5.1.2厂区雨水设计厂区地面高程高于厂外0.40～0.60厂区排水管主要负责综合楼及生产附属车间的生活污水、脱水加药间排水的收集。排水管按厂区道路边敷设方式收集各排放点污水，最终送至粗格栅进水井。5.2建筑按照适用经济美观的原则，在满足工艺流程的前提下，合理分区。厂前区与生产区之间由绿化带和道路隔开，避免相互干扰，净化了空气污染，力求达到一个具有现代艺术效果的建筑群体，创造一个舒适优美的生产环境。厂区道路流畅，主干道宽6.0米，1)满足污水厂对绿化的要求，根据其特点，通过绿化来改善环境、起到防噪、防2)点、线、面相结合，以厂前区绿地为核心，厂房周边绿化为基础，通过厂区道广州市环境保护工程设计院有限公司413)因地制宜。结合污水厂构筑物的大体量与成片组成的特点，灵活而巧妙地安排4)保证生产与安全。考虑地上、地下管线的安全防护要求，合理种植高度、形体、5)绿化、美化相结合，采取快长密植的办法或栽植较大的成苗，尽快取得绿化效1)厂前区绿化设计厂前区是外来客人入厂获得最初印象的场所。厂前区的环境与面貌在很大程度上厂前区较为开阔方正，是视线集中的地方，设计了一些建筑小品以及能从各个角度欣赏的花坛。2)各类用房周围绿地的设计由于不同的生产性质和卫生要求，环境绿化在设计上也要有所不同，因此，必须泵房、变配电间等附近，考虑到会产生噪声、热量，还应注意防火，设计上多选择枝叶茂密、分枝低矮、叶面积大的乔、灌木，并配以枝叶密集的绿篱墙。在微曝氧化沟周围，则因其水面均为敞开型，故而在绿化设计上选用不散放飞絮、种毛、翅果，不易掉叶的乔、灌木。为使效果更好，尽量使乔、灌、草组成立体结构，并离构(建)筑物有足够的距离。由于脱水加药间区域有异味散发，绿化植配上考虑栽种生长快、花气芳香、抗污3)道路绿化在较宽阔的厂区主干道两侧人行道上种植高大等距的乔木，形成行列式的林荫道。在道路交叉、转弯处，绿化树种以灌木为主，高度不超过0.7m。绿化树种选择，考虑形态美观，树冠高大，枝叶繁密，适应性强和抗污力强，病害少，不产生污染环境的树种。乔木栽植应距建筑外墙5m以外，距地下管线2m以外；灌木栽植应距建筑外墙1.5m外。广州市环境保护工程设计院有限公司424)集中绿地厂区内的集中绿地是职工就近休息、散步、观赏的小游园，作自然式布置。据地形变化布置园林小路，点缀山石、花廊、坐椅，种植各色花木，铺设大面积草坪。5.2.3建筑单体综合楼：建筑面积：252平方米。包括化验室、中控室、办公室、倒班宿舍、食堂等。立面高低错落，线脚细腻，比例合适，色彩与厂区其它建筑物一致，形成相互对污泥脱水加药间：建筑面积：190平方米。配电间：建筑面积：30平方米。所有单体建筑设计既具有个性又整体协调统一。建筑外观为白色，以适应炎热的气候。重视工作人员房间朝向、面积及生活配套设施的建设，为工作人员创造安全、卫生、便利、舒适的室内工作环境。在适量采用当地建筑材料的基础上，兼顾创新和5.2.4建筑装修1、外墙面：建、构筑物均采用无釉外墙面砖饰面。2、门、窗：采用塑钢门窗，内门采用木门，进出设备大门、隔音门7、栏杆及油漆：采用不锈钢栏杆；与污水接触的铁件，采用耐酸型的防腐油漆。5.2.5建筑噪声控制、通风、防腐蚀2、对鼓风机房、配电、污泥脱水加药间等进行有效的通风。3、对具有腐蚀的楼面、地面、水面，采用防腐涂料及耐酸陶板面等。广州市环境保护工程设计院有限公司435.3消防在总平面布置上，严格执行消防有关规定，厂区设置两个出入口。厂区主要道路全部为互通的环行道路，交叉路口转弯半径为9米。厂区消防系统采用低压消防系统，消防水量为15L/S,室外消火栓均沿厂区道路两侧布置，消火栓间距小于120米，消火栓保护半径150米。厂区内各构筑物、建筑物除变配电间为一级耐火等级外，其余为二级。厂区内各建(构)筑物防火间距均不小于10米。有爆炸危险的场所内，电气设备和线路应采取防护措施，防止化学的、机械的和热的因素影响。产品符合防腐、防潮、防晒、防雨、防风砂等各种环境的要求。其结构在满足电气设备的规定下，不会降低5.4结构设计5.4.1结构形式在本工程设计中，对池体采用新型的结构设计方案，全预应力无伸缩缝结构形式，这种结构形式对于抗震、施工及使用阶段的管理都有很多优点。各建构筑物混凝土均采用普通硅酸盐水泥，复合型混凝土外加剂。对混凝土所用砂石骨料的碱活性进行检验，不使用具有碱碳酸盐反应活性的骨料，如果砂石骨料具有碱硅酸反应活性，各水处理构筑物应采用低碱水泥，控制外加剂的碱含量，每立方米混凝土中总的碱含量不超过3公斤。5.4.3抗震设计拟建厂区的地震基本烈度七度，在抗震设计时，各建构筑物仅考虑近震的影响。5.4.4防火设计各建构筑物按其相应的耐火等级选用适当的构配件，如对于配电间、变压器室按一级耐火等级设计，屋面板采用现浇钢筋混凝土结构，围护墙采用砖砌体。广州市环境保护工程设计院有限公司445.4.5基础设计根据工程地质勘探报告所揭示的地质及地下水情况，本工程范围内建筑物(综合楼、综合车间)采用预应力混凝土管桩基础，桩端持力层为强风化花岗岩。本工程范处理填土、淤泥层，以中砂层为水泥搅拌桩持力层。另一类埋置较深的水池，池自重不能满足抗浮要求时，采用预应力混凝土管桩提高水池抗浮能力同时也处理了填土、淤泥层。可行性研究报告暂时按该地质报告资料编制。建议初步设计和施工图设计阶本项设计包括污水处理厂内变电、配电、控制、照明工程。厂区外部电源线路工5.5.4负荷计算总计算负荷低压侧为555.0Kw,功率因数补偿采用低压侧集中补偿方式，10千伏电源进线侧功率因数能达到0.95以上。负荷计算详见负荷计算表。负荷计算表序号用电名称需要容量常用备用常用备用有功(k无视在粗格栅-提升泵池1回转式粗格栅112手电两用启闭机60013提升泵314轴流风机10015轴流风机10016螺旋输送机001二细格栅池=旋流沉池1回转式格栅除污机10012砂水分离器1040143气提吸砂机20014螺旋输送机10015罗茨鼓风机11三微曝氧化沟1厌氧池搅拌器10012缺氧池搅拌器30013好氧池搅拌器2001四二沉池1中心传动单管吸泥2001五二沉池配出污池1回流污泥泵12剩余污泥泵13二次提升泵2六反应-过滤池1絮凝剂投加系统10012反冲洗泵313计量泵5001七消毒池1紫外线消毒装置11广州市环境保护工程设计院有限公司45广州市环境保护工程设计院有限公司462手电两用启闭机400133厂区回用水泵1101434九回用水池1回用水泵2001十鼓风机房1罗茨风机212轴流风机3001十污泥脱水机房1带式浓缩压滤机1112污泥螺杆泵20013空压机20014絮凝投加机20015清洗泵10016皮带输送机10017电动泥斗10018PAM溶药装置10019轴流风机1001电离除臭装置1001二照明00十三其它00乘同期系数0.9补偿补偿后变压器损耗合计变压器选择5.5.5供电系统本项工程设计负荷性质按三级负荷考虑，因此要求供电电源要具有三级负荷的供电能力和可靠程度。厂内设置附设式降压变压器室，变压器室内设变压器1台。选择低压母线采用单母线分段接线，供电系统以放射式和树干式相结合的接线方式配5.5.6主要设备选型高压配电柜选择KYN-12Z型小车式真空开关柜。设定可靠的“五防”闭路防止误操作，柜内配置的真空断路器使用与操作机构是20年免维护，为防止操作过电压、真空断路器与互感器柜、装设有四元件结构三叉戟过电压保护器，带串联间隙、氧化锌低压配电柜与MCC柜选择具有设计先进、造型新、性能稳定、维护操作安全、可靠、组合灵活多样化，断流能力大等优点的MNS型抽屉式配电柜。变压器选择SC10-630/10,630kVA,Dynl1,Ud%=4.0干式5.5.7保护和控制带有真空断路器配电柜内装设带有控制功能的数字式线路综合保护装置。a.过电流时间保护b.电流速断d.不平衡负载保护e.单相接地保护10千伏电源进线采用数字式线路综合保护装置。低压电源进线侧装设自动空气开关，作为低压母线的短路保护及过电流保护和各回路的后备保护。电动机的保护设有自动空气开关，接触器，热继电器组对电动机进行过载及短路保护。控制与操作，主要以中央控制室控制为主，主要机旁设有可供控制与操作的开关，中心控制室设置工业PLC(可编程序逻辑控制器)对全厂可操作设备进行在线监控。5.5.8计量污水处理厂内高压电源进线侧设有有功功率表，无功功率表，作为厂内电度与管理计量。广州市环境保护工程设计院有限公司475.5.9接地及其它本工程变压器为中性点直接接地，电源进线处设接地装置，在格栅间、污泥脱水加药间等处设置重复接地装置，其低压电力系统中的电力设备外壳采用接零保护，与防雷装置组成公共接地网，接地装置的接地电阻小于1欧姆。全厂电气接地系统采用TN-S系统。系统中工作接地，保护接地，重复接地形成一执行GB50034—92《工业企业照明设计标准》进行设计在保证照度的前提下优先采用高效节能灯具和使用寿命长光色好的光源，以降低室内照明以高效荧光灯为主。其中会议室、接待室可根据装修特点采用装饰灯具，中央控制室采用低亮度漫射发光天幕，使光线柔和，减轻工作人员疲劳程度。车间内采用单灯混合型灯具，中控室、配电室等重要场所应急照明灯具。厂区道路照明以庭院灯具为主，灯具形式与建筑物风格和广区环境相协调。对大型露天水池采用高杆投光灯(光源采用显性好的金属卤钨灯),保证照度和显色性要求。5.6.1设计原则、标准与测定内容该项设计是在充分遵循污水处理工艺特性的基础上，根据污水处理流程的需要和工艺的要求，结合现代国内外污水处理厂的发展和水平，考虑到操作、管理水平的先进性和高新技术应用的合理性、经济性，按照具有先进技术水平的现代化污水处理厂进行设计的。标准与测定内容是遵循工艺必须、计量达标、实用有效、免维护的原则，在污水广州市环境保护工程设计院有限公司48自控系统将采用集散型控制系统，整个控制系统是分层次的、分布式的结构。全厂控制系统分二级，即现场控制站级和中央调度管理级。自控系统采取“集中监测，分散控制”的原则，由中央监控工作站和现场分散控制站组成全厂工业控制网。现场控制站与二台中央调度计算机之间的通讯采用以通讯电缆为介质的高速工业网络。通讯速率为5MB/S。通讯网络采用开放式的结构及目前国际上主流的TCP/IP通讯协议，可以非常方便地与其他标准网络相兼容。中心控制室配备2台互备的监控计算机。污水厂于变配电间设一个现场控制站PLC1。现场PLC控制站采集污水处理系统现场的液位、流量、DO溶解氧、MLSS悬浮物、CODcr等工艺参数和全部动力设备的运行状态信号。1)中央监控工作站算机。通用接口将打印机、不间断电源、显示模拟屏联系在一起。并配置实时及多任务彩色图形系统监控软件。用于集中监视、控制、操作、管理污水处理的全部生产过程。模拟屏采用投影仪方式，具有显示内容灵活多变，安装容易，节省投资等优越性。a.两台Pentium操作员工作站。包括工业键盘，鼠标和21寸CRT。b.一台彩色喷墨式打印机。f全套配置的系统软件、编程软件及上位监控软件。中控室的两台计算机操作员站互为冗余，它们均可各自独立完成整个工艺过程的监控。当一台故障时，另一台担负全部工作。a.显示工程设备的运行状态，显示工艺流程的动态参数，显示相关参数的趋势，历史数据及历史记录。b.打印过程回路控制的参数给定值，报警记录，班报表等。c.报警设有优先级管理，任意管理及均在屏幕上显示。广州市环境保护工程设计院有限公司49d.在操作过程中，设有启动，停止，复位和选择等软手动操作功能。e.实现编程、组态和修改等，操作员站装有功能强大的上位软件，以便能方便地、直观地组态和编程。f系统有在线和离线修改功能，并带有自诊断功能。g管理员监视和控制系统能够和所有控制器组成部分保持通讯。系统要负责所有控h.控制中心能根据实时数据，观察在扩展期内的发展趋势。j.当一台主机停止工作后再开机，另一台将自动补充它丢失的数据。a.以中文为基础的监控系统.b.系统以中文方式在线报警和报警信息归档存贮，数据记录与报表的自动生成，自动打印。c.有系统工程师和操作员安全保密功能。g高级语言开发与嵌套接口。h.具有三维图形元和中文显示功能的流程图组态功能。i支持高分辨率(1600X1200)彩色图形显示系统。j.具有先进和完备的工程图形支持库和完善的图形编辑功能。k.具有ISA及工程习惯用的立体图形库。L支持工业以态网TCP/IP;ISO等开放通m.支持管理级标准以态网通讯的协议驱动软件。n.多种I/O接口驱动和分布式现场控制总线。p.可进行实时和历史数据分析。q.具有事件驱动和多窗口显示功能。s.高级语言C++接口功能。提供TCP/IP,ISO,MAP等方式之一或几种的工业网协议，以满足监控现场PLC打印机系统：打印机系统包括在线事件打印，报表打印，统计资料打印和彩色事故分析打印等功2)现场控制站：组成控制网络，控制站配数据高速通道适配器，以及控制站网络接口模块。此外，包括系统软件和应用软件和过程控制软件。现场控制站提供方便的自动控制，临界报警和连续的回路控制功能。编程软件给用户提供开发功能块的能力，用户可在应用程序中多次使用这些功能块，如果使用者多次使用数字功能块和标准控制逻辑块时，编程人员只对其一次开发，重复使用。每个控制站作为中央工作站的一个现场控制单元，3)控制网络：控制网络作为整个控制系统的系统总线，用于连接中央控制室内的各种设备(包括工程师站和操作员站)和各个现场控制站。现场总线用于连接各现场控制站中央处理器与各个远程I/O单元和模块以及远程执行器等。安全可靠、迅捷高效的控制网络是成功的过程自动控制系统的先决条