某县新建污水处理厂可行性研究报告

某县新建污水处理厂工程可行性研究报告第PAGEiii页某县新建污水处理厂工程可行性研究报告北京天大开元环保科技有限公司二零一一年九月校核：赵海涛编写：孙峰王雪松刘广锐：目录TOC\o"1-1"\h\z\u1. 设计依据与范围 22. 项目概况 53. 污水处理厂处理工艺的确定 74. 处理工艺设计 275. 厂区总图设计 446. 结构设计 467. 防腐及隔热保温设计 488. 电气设计 509. 自动控制及仪表设计 5810. 给水排水设计 7111. 消防 7212. 暖通设计 7413. 起重设备设计 7614. 人员编制 7615. 环境保护 7716. 劳动安全及节能措施 7817. 运行成本分析 8018. 投资估算 8119. 结论及建议 82 第43页设计依据与范围设计依据及资料污水处理工程进水水质按污水综合排放标准（GB8978-1996）三级排放标准设计，出水水质按照污水厂排放一级A标准（GB18918-2002）设计，设计处理量为20000m3/d。设计采用的主要规范和标准《室外排水设计规范》GB50101-2005《泵站设计规范》GB/T50262-97《建筑给水排水设计规范》（修订版）GBJ50015-2003《地表水环境质量标准》GB3838-2002《城市污水处理厂工程项目建设标准》（修订本）2001年《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规范》CECS138:2002《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003《建筑设计防火规范》（2001年版） GBJ16-87《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002《建筑照明设计标准》GB50034-2004《供配电系统设计规范》GB50052-95《建筑防雷设计规范》（2000年版）GB50057-94《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65-83《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-1999《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996《恶臭污染物排放标准》GB14554-93《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85《城市区域环境噪声标准》GB3096-93《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002《城市污水处理工程项目建设标准》（修订）建设部主编2001.6.1施行《污水综合排放标准》GB8978-1996《城市污水处理厂污水污泥排放标准》CJ3025-93《生活饮用水卫生标准》GB5749-85《生活垃圾卫生填埋技术规范》CJJ17-2004《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-95《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《水工混凝土结构设计规范》DL/T5057-1996《地下工程防水技术规范》GB50108-2001《10KV及以下变电所设计规范》GB50053-94《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92《35～110KV变电所设计规范》GB50059-92《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31-89设计原则1) 严格按照开发区管委会的要求，合理的进行设计；2) 贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家的相关政策、法规、规范和标准；3) 污水处理厂作为环保工程，设计中应尽量减少污水处理厂本身对环境的负面影响，如气味、噪音、固体废弃物等；4) 在污水处理厂高程设计及平面布置中，按功能分区，力求紧凑，减少占地和投资费用；5) 根据污水处理厂进、出水水质要求，同时参照现有工程实践经验，选用技术成熟可靠，运行灵活及管理方便的污水处理工艺；6) 提高污水厂自动化控制水平，降低劳动强度；7) 工艺设备中关键设备优先选用进口设备，并在同类或相似工程中有优良业绩的产品，其他设备选用国内著名企业产品，兼顾售后服务便利等因素，保证工艺稳定高效运行；8) 充分考虑冬季气温低、污水水温低的自然条件。设计范围及内容本设计为某县新建污水处理厂工程设计，设计内容包括：工艺设计；总图及辅助设施设计；建筑设计；结构设计；电气及自动控制设计；给水排水及消防设计；暖通设计；起重设备设计；人员编制；环境保护、劳动安全及节能措施；投资估算；结论建议等。项目概况项目背景1、地区概况某县位于上党盆地的中心，属长治市管辖，素有“煤乡”之称，区位优势得天独厚。北倚长治市，南接晋城市，207国道长晋二级公路、高速公路，长陵公路、太焦铁路纵贯县境南北，并有经坊、王庄两条地方煤炭专用线，100%以上的村通了油路（或水泥路）、通客车、通有线电视。2、地区地形地貌某县位于长治盆地东南部边缘。东与南部均系山地高原，占全县面积三分之二左右，原面平整，海拔均在1200米以上，以老雄山为最高，海拔1419米。西北部为平川，是主要农作区。3、气象条件某县气候属寒温半干燥区，年均气温9℃，一月零下6.2℃，七月22.9℃，年降雨量411毫米，霜冻期十月上旬至次年四月中旬，无霜期160天。4、水文条件县内水源较缺，主要河流浊漳河的支流淘清河和荫城河遍布南部山地，出平川后沿西界北流入漳泽水库。建设厂址暂定原污水厂附近，厂区占地面积需考虑到深度处理回用部分。建设规模考虑到以后市政污水收集管网的完善和人工湖污水回用，新建污水处理厂处理规模暂定为20000m3/d。设计进出水水质在实际调查的基础上，并结合设计标准，确定污水处理厂进水水质指标如下表所示。并根据出水使用要求，规定本厂出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。本厂设计进出水水质指标具体如下表：序号基本控制项目污水厂排放一级A标准（GB18918-2002）进水标准备注1化学需氧量（COD）504502生化需氧量（BOD5）102303悬浮物（SS）102504动植物油1805石油类1156阴离子表面活性剂0.5157总氮（以N计）158氨氮（以N计）eq\o\ac(○,1)5(8)409总磷（以P计）0.5－10色度（稀释倍数）30－11pH6~96~912粪大肠菌群数（个/L）103eq\o\ac(○,1)括号外数值为水温>12℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12℃设计进水水温根据其他北方污水处理厂的实际运行数据，冬季进入污水处理系统的污水水温为12℃左右。污水处理厂处理工艺的确定总体工艺方案的选择与确定总体工艺方案选择的原则工艺方案的选择对于城市污水处理厂的建设、确保处理厂的处理效果和降低运行费用发挥着最为重要的作用，因此需要结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际条件和要求，选择技术可行经济合理的处理工艺技术，经全面技术经济分析后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。根据招标文件确定的条件和要求，在污水处理厂的总体工艺方案确定中，将遵循以下原则：(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设计标准的要求。污水处理厂所选生物处理工艺必须适合当地气温低、水温低的自然条件特点，同时，必须保证高效去除有机物（去除BOD5，COD）、达到完全硝化以及深度除磷的要求。在设计参数的使用上提高二级处理效率，简化深度处理过程。(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。根据进水水质水量水温，应能对工艺运行参数和操作进行适当调整。(4)所选工艺应易于实现自动控制，提高操作管理水平。(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。污水处理厂排出的污泥应易于处理和处置。(6)所选工艺应最大程度地减少对周围环境的不良影响（气味、噪声、气雾等）。污水处理程度根据标书所述污水处理厂进出水水质，污水中主要污染物去除率如表3-1所示：表3-1污水厂设计主要污染物去除率项目进水（mg/L）出水（mg/L）去除率（％）COD≤450≤50≥88.9BOD5≤230≤10≥95.7SS≤250≤10≥96NH3-N≤40≤5（8）≥87.5根据各项污染物去除率的要求，表明污水处理工艺在满足常规去除COD、BOD5以及SS的同时，必须具备脱氮的功能。通过对国内外采用生物脱氮工艺的污水厂设计参数及运行经验的分析，采用适宜的污水生物脱氮处理工艺，同时在生化处理段后，进行深度处理，对上表中污染物的去处是能够得到保证的。处理厂总体工艺流程的组成根据污水处理厂进水水质及出水水质要求，污水处理厂除必须采用具有硝化和部分反硝化功能的（深度）二级生物处理才能达到设计要求外，为达到出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准，尚可能增加化学除磷和深度处理。因此，污水处理厂的总体工艺流程包括机械处理段、二级生物处理段、深度处理段、污泥处理段以及生物和化学相结合的除磷措施。1、机械处理段在所有污水处理厂中，污水在进入沉淀处理与生物处理之前都必须进行预处理，以保证后续处理构筑物的稳定运行。所谓预处理段也就是机械处理段，包括粗细格栅、进水提升泵等。本工程设计所推荐的工艺流程中拟不设初沉池，其主要理由如下：(a) 由于污水厂的进、出水水质要求选用具有脱氮功能的工艺方案，初沉池的设置会使得BOD5/TN值减少，从而影响脱氮的效果。(b)设置初沉池会延长污水停留时间，使得水温降低，不利于硝化反应。(c) 由于初沉池产生的大量生污泥其稳定性差，一般应经中温厌氧消化后达到稳定后脱水外运。为简化污水处理厂的工艺流程，方便运行和管理，本污水处理厂拟不设污泥厌氧消化系统。为此应避免设置初沉池。2、生物处理段常规生化处理的去除目标是有机污染物，对污水中氮的去除率只有20%左右，因此常规的生化处理不能满足污水处理厂对氮的处理要求。近年来，具有脱氮功能的生物处理技术在理论和实践上得到了飞速的发展。生物脱氮工艺能将总氮去除率提高到70%～95%，一般情况下可以稳定可靠地满足处理需求。因此，本污水处理厂的生物处理段将采用生物脱氮工艺。目前生物脱氮工艺具有很多工艺形式，须根据具体的工艺条件进行全面的经济技术比较后选用。3、深度处理段深度处理的目标是为满足水质条件达到一级A标准，进一步去除二级生化处理出水中残存的BOD、COD、SS、氮、磷等，本工程采用过滤工艺以保障出水水质的达标。考虑在滤池前投加少量混凝剂，经快速混合后可得到小而致密(而不是大而松散)的絮凝体，使絮凝颗粒小到足以穿透滤池表面而深入滤床，相应的可形成最大的可滤性的絮凝体，在滤床内污染物主要是靠絮凝颗粒和滤料表面或已沉积的絮凝体相接触而达到去除目的。为有效防止微生物在滤床内生长，影响滤池正常运行，设置滤前加药。为了达到招标文件要求的出水细菌指标，需要对接触过滤的出水进行消毒处理，消毒单元采用次氯酸钠消毒，具有效果可靠，投配设备简单，投量准确、价格便宜等优点，可以达到满意的效果。同时，加大投加氯可以使废水中剩余的氨氮完全氧化为N2，较为有效彻底的除氮，且不受水温影响。当由于某种原因造成来水含氮量高于设计进水水质，或当来水BOD含量不足，使生物脱氮不能正常进行时，通过增加加氯量可以确保出水水质。4、污泥处理段为简化污水处理厂的工艺流程，在污水处理过程设计时应使所排出的剩余污泥应得到一定程度的稳定，故可不设污泥厌氧消化系统。污水处理厂排出的污泥进行浓缩脱水后外运和处置。由于二级生物处理段采用生物除磷脱氮工艺，若采用重力浓缩，污泥在浓缩池停留时间过长则会导致磷的释放，因此，本方案考虑采用机械浓缩与脱水。生物处理系统工艺方案的选择生化处理单元工艺的选择主要考虑以下因素：①选择的工艺必须能够对COD、BOD尤其是氨氮等指标进行有效去除；②结合厂区地形和气象水温条件，尽量采用占地面积少、停留时间短的处理工艺；③充分考虑经济因素。根据污水处理厂的进水水质和出水水质要求，所选工艺应具有深度除磷脱氮的功能。目前常用的污水处理除磷脱氮工艺主要有传统的A2/O工艺及其改良工艺（如Johannesburg法、UCT法等）、各种氧化沟工艺、SBR类及其变型工艺、循环式活性污泥法（如CASS工艺等）；新近流行的如：曝气生物滤池（BAF）、膜生物反应器（MBR）、曝气生物流化床（ABFT）等。1、传统A2/O工艺传统A2/O工艺根据活性污泥微生物在完成硝化、反硝化以及生物除磷过程对环境条件要求的不同，在池子的不同区域分别设置厌氧区、缺氧区和好氧区。A2/O工艺应用较为广泛，历史较长，已积累有一定的设计和运行经验，但A2/O工艺也有一定的缺点，主要表现为：需分别设置污泥回流系统和内回流系统，尤其是内回流系统，按脱氮要求计算其设计回流比往往在200-300%左右或更大，这不仅增加投资和运行能耗，而且大量溶解氧将随内回流进入缺氧池，在一定程度上影响反硝化的效果。在碳源和其他因素均满足的条件下，反硝化的效率尚受制于内回流比的大小。内回流的控制较复杂，主要应根据进水所能提供的碳源以及在缺氧池中的反硝化能力进行控制。如内回流比过低，则没有将硝化过程中产生的硝酸盐及时回流到缺氧池，没能充分发挥系统的反硝化能力；如内回流比过大，回流的硝酸盐量可能超出缺氧池的反硝化能力，这一方面将无谓地浪费回流能量，同时将大量的溶解氧带入缺氧区，反而对系统的反硝化造成不利影响。因此回流比控制不当将影响系统的反硝化效果，最终也将影响生物除磷的功能发挥。二沉池回流污泥中一般或多或少地含有硝酸盐，A2/O工艺中部分硝酸盐将随回流污泥直接进入厌氧池，对厌氧池中磷的释放不利，在一定程度上将影响生物除磷的效果。A2/O工艺一般设计水力总停留时间12～14小时，池体占地面积大、停留时间长、水温降幅大，不利于硝化反应进行。由于A2/O工艺的上述不足，再加上工艺流程和系统操作复杂，本工程不推荐A2/O工艺。2、各种氧化沟工艺氧化沟工艺形式较多，主要有Pasveer氧化沟、T型三沟式氧化沟、DE型氧化沟、Carrousel氧化沟、Orbal氧化沟等。氧化沟工艺一般不设初沉池，设计污泥负荷较低，泥龄较长，排出的剩余污泥可得到一定程度的稳定。氧化沟工艺具有工艺流程简单、工程建设投资较低、运行管理简单等优点，其主要缺点为：由于氧化沟工艺一般采用曝气转刷、曝气转碟或倒伞型叶轮曝气等表面曝气方式完成向污水中充氧的过程，其充氧动力效率较之微孔空气曝气要低得多，故尽管其建设投资较低，但其日常运行能耗较大。由于表面曝气方式限制了氧化沟的水深，故氧化沟工艺占地面积较大，在地价较贵时，其投资将急剧上升。尽管在氧化沟中的不同区域根据供氧情况可以出现好氧和缺氧的环境，实现硝化和反硝化的目的，但由于好氧区和缺氧区在空间上无明确的限定，其容积大小随进水负荷、供氧强度等发生变化，相应地，其硝化和反硝化的效果也将受到影响。实践上，为达到最佳的硝化/反硝化效果，需要设置复杂的工艺控制方式。当出水水质指标要求严格时，造成操作管理上的困难。表面曝气器在曝气时对沟中的混合液有冷却作用，在冬天其冷却作用尤为明显。水温对硝化速率有较大影响，水温的降低将对硝化过程产生极其不利的影响。鉴于上述说明，本工程不推荐氧化沟工艺。3、SBR法及其变型工艺序批式活性污泥法，简称SBR法（SequenceBatchReactor），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循环式活性污泥法技术等。传统序批式工艺为完成生物除磷、硝化、反硝化等要求，在循环周期中需要分别设置进水阶段、厌氧搅拌阶段、缺氧搅拌阶段和好氧阶段，池子需要安装大量搅拌装置，其闲置率较高；为避免产生污泥膨胀，一般尚需进行快速进水，以使活性污泥微生物经历一高负荷的阶段，为实现快速进水的要求，需要设置一进水贮水池。这在大中型污水处理厂中是难以想象的。由于这些原因，传统序批式工艺（SBR）目前仍较多地应用于小规模污水处理厂。4、循环式活性污泥法（CASS）循环式活性污泥法工艺(CyclicActivatedSludgeTechnology)是间歇式活性污泥法（SBR）的一种改进变型，是目前国际上较多地应用于大型污水处理厂的间歇运行的活性污泥法工艺。与传统序批式SBR工艺不同，在循环式活性污泥法中结合有生物选择器。生物反应池分二个区域，容积较小的第一区作为生物选择器，第二区为主反应区。第一区和第二区在水力上是相通的。CASS池设有污泥回流系统，用泵将主反应区的活性污泥回流到生物选择器中，进水和回流污泥在生物选择器中混合接触，回流量为进水量的20~30%。生物选择器呈厌氧状态，污泥中的磷在厌氧条件下释放，抑制丝状菌的繁殖，可以避免污泥膨胀，提高系统的稳定性。回流污泥带回的少量硝酸盐氮也在选择器内得到反硝化。好氧区辅助了生物选择器对进水水质变化的缓冲作用，好氧区的间歇运行和生物絮体的硝化与反硝化，有效的促进了脱氮。另外，通过间歇曝气方式，可使活性污泥周期性地经历好氧和厌氧阶段，生物选择器的设置可以促进和强化系统的生物除磷效果而无需在系统中设置独立的厌氧搅拌阶段，系统即可具有良好的生物除磷功能。在循环式活性污泥法中，通过设置选择器可以允许以任意进水速率进水而不会产生污泥膨胀，故无需如传统序批式SBR工艺设置进水贮水池。通过严格控制溶解氧浓度可以实现同步硝化反硝化，故无需设置缺氧搅拌阶段。因此，循环式活性污泥法系统无需设置独立的厌氧搅拌阶段、缺氧搅拌阶段以及进水贮水池等，从而可以大大简化工艺过程，节省工程投资（无需搅拌装置）和能耗。循环式活性污泥法系统较之传统序批式SBR法其工艺设置和操作管理过程可实现全自动控制，为在大中型污水处理厂的应用创造了良好的条件。本工程的循环式活性污泥工艺，设计周期为6小时，水力停留时间短，受自然气象条件影响小，水温降幅低。5、膜生物反应器（MBR）膜生物反应器（MBR）技术是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术，它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住，省掉二沉池。膜-生物反应器工艺通过膜的分离技术强化了生物反应器的功能，使活性污泥浓度提高，其水力停留时间和污泥停留时间可以分别控制。膜生物反应器的优越性主要表现在：1)对污染物的去除率高，抗污泥膨胀能力强，出水SS值很低；2)膜的机械截留作用避免了微生物的流失，生物反应器内可保持高的污泥浓度，从而能提高体积负荷，具有抗冲击能力；3)剩余污泥产量较低；4)MBR曝气池的活性污泥不不会随出水流失，在运行过程中，活性污泥会因进入有机物浓度的变化而变化，并达到一种动态平衡；5）MBR工艺省略了二沉池，减少占地面积；膜生物反应器也存在一些不足。主要表现在以下几个方面：膜造价高，使膜生物反应器的基建投资高于传统污水处理工艺；膜污染容易出现，给操作管理带来不便；能耗高：首先MBR泥水分离过程必须保持一定的膜驱动压力，其次是MBR池中MLSS浓度非常高，要保持足够的传氧速率，必须加大曝气强度，还有为了加大膜通量、减轻膜污染，必须增大流速，冲刷膜表面，造成MBR的能耗要比传统的生物处理工艺高。冬季水温降低会对膜通量造成很大影响，使膜通量下降，影响处理效果。水温降低，液体黏度系数增大，传质效率降低，膜通量降低。水温为10℃时的膜通量比水温为20℃时下降30%左右。下面将主要对CASS工艺及MBR工艺进行比较。详见表3-2表3-2CASS与MBR工艺比较项目循环式活性污泥工艺（CASS）膜生物反应器（MBR）工艺介绍CASS技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。实际上属于活性污泥法范围，应用生物反应器和微滤作为一个单元过程处理废水，取代了二级处理和过滤的固体分离功能。特点a.厌氧、好氧状态交替，有脱氮功能；b.设置生物选择器，具有生物除磷功能；c.静止状态下沉淀，出水水质好；d.耐冲击负荷；e.运行灵活；f.可有效控制活性污泥膨胀。g.工艺流程简单。详见第3.3.1节描述a.取代了二沉池，处理出水效果好，经消毒后，一般可直接达到回用效果；b.反应池内污泥浓度高，为普通活性污泥法的2～3倍，占地小；c.可减少人员，便于自动化操作；d.价格高，国产产品不过关；e膜使用寿命短，一般3～5年即需要更换。出水水质COD≤60mg/l，BOD≤20mg/l，SS≤20mg/l，氨氮≤5mg/l，P≤1mg/l对TDS、硬度无去除作用COD≤30mg/l，BOD≤5mg/l，浊度≤1NTU，氨氮≤1mg/l对TDS、硬度无去除作用日常维护简单，处理设备简单，只有曝气系统及进出水电动阀门。复杂，MBR工艺需要定期进行膜的清洗，控制膜污染，对操作人员要求高。运行成本低高，膜组件的使用年限低，更换费用大，日常清洗费用高。工程投资低高，曝气系统与CASS相差无几，但CASS工艺多了膜组件、清洗装置通过上述比较可见，CASS工艺后串连深度处理工艺完全可以达到设计要求的出水水质，其工程施工的难度及费用都比MBR工艺低，且有较为成熟的设计和运行经验，有利于保证处理水质稳定达标。因此：经本阶段再次比较，生化处理单元仍采用循环式活性污泥（CASS）工艺。循环式活性污泥法工艺循环式活性污泥法工艺简介循环式活性污泥法是一种可变容积的活性污泥工艺，该工艺有机地将间歇操作的序批式工艺（SBR工艺）和生物选择器结合在一起。循环式活性污泥法工艺是在一个或多个平行运行、且反应容积可变的池子中，完成生物降解和泥水分离过程。因此在该工艺中无需设置单独的初淀池。在这一系统中，活性污泥法按照“曝气-非曝气”阶段不断重复进行。在曝气阶段主要完成生物降解过程，在非曝气阶段虽然也有部分生物作用，但主要是完成泥水分离过程。因此，循环式活性污泥法系统无需设置二沉池，可以省去传统活性污泥法中曝气池和二沉池之间的连接管道。完成泥水分离后，利用撇水堰排出每一操作循环中的处理出水。根据活性污泥实际增殖情况,在每一处理循环的最后阶段（撇水阶段）自动排出剩余污泥。循环式活性污泥法工艺可以深度去除有机物（BOD5，COD）、通过对DO的控制实现同时硝化/反硝化过程去除大量的氮，同时完成生物除磷过程，其出水中氮和磷的浓度是很低的（通常可去除70-90％的磷）。循环式活性污泥法工艺每一操作循环由下列四个阶段组成： 进水/曝气 沉淀 撇水 闲置(视具体运行条件而定)上述各个阶段组成一个循环，并不断重复。循环开始时，开始充水，池子中的水位由某一最低水位开始上升，经过一定时间的曝气和混合后，停止曝气，以使活性污泥进行絮凝并在一个静止的环境中沉淀，在完成沉淀阶段后，由一个移动式撇水堰排出已处理的上清液，使水位下降至池子所设定的最低水位。完成上述操作阶段后，系统进入下一循环过程，重复以上操作。为保持池子中有一个合适的污泥浓度，需要根据产生的污泥量排出相应的剩余污泥。排除剩余污泥一般在沉淀阶段结束后进行，排出的污泥浓度可达10g/l左右。循环式活性污泥法工艺中的操作循环过程参见图3-1。图3-1循环式活性污泥法工艺操作循环过程图3-1循环式活性污泥法工艺操作循环过程每一循环式活性污泥反应池包括以下组成部分：生物选择器在曝气池的前端设置生物选择器功能，这一特征是循环式活性污泥法工艺和其它间歇式活性污泥法工艺的重要区别之一。主曝气区在循环式活性污泥法工艺的主曝气区进行曝气供氧，主要完成降解有机物和同时硝化/反硝化(simultaneousnitrification/denitrification)过程。污泥回流/剩余污泥排除系统在循环式活性污泥反应池的末端设有潜水泵，污泥通过此潜水泵不断从主曝气区抽送至选择器中(污泥回流量约为进水流量的20%左右)。安装在池子内的剩余污泥泵在沉淀阶段结束后将工艺过程中产生的剩余污泥排出系统。撇水装置在池子的末端设有撇水器，以排出处理出水。撇水器及其它操作过程均实行中央自动控制。撇水器的独特结构可以有效防止池子表面可能产生的浮泥进入撇水器而随出水排出，可进一步保证处理效果。图3-2循环式活性污泥反应池目前SBR类污水处理工艺已经完全可以做到单池连续进水运行，即在曝气阶段、沉淀阶段和撇水阶段均可以连续进水。循环式活性污泥法工艺正是具有这种特征的改进型SBR工艺，它具有间歇进水、间歇出水和连续进水、间歇出水两种运行方式。两种运行方式的设计方法、设计参数、反应机理和污染物去除机理完全相同。在自控程序设计中已经考虑并包含了这两种方式的多种运行程序。在上位机上经过简单的操作即可方便快捷地实现两种方式的转换，生化池中的活性污泥也无需重新培养和驯化。本工程中将设置四个反应池。四个池之间的各个运行阶段相互错开。4池运行状态排布图甲乙丙丁1进水2进水3进水4进水5进水6进水7进水进水曝气8进水进水曝气9进水曝气10进水曝气11进水沉淀12进水滗水13进水进水曝气14进水进水曝气15进水曝气16进水曝气17进水沉淀18进水滗水19进水进水曝气20进水进水曝气21进水曝气22进水曝气23进水沉淀24进水滗水进水曝气进水曝气曝气曝气沉淀滗水当其中1个池子需要检修时，另外3个反应池将采用连续进水、间歇出水的运行方式，总周期仍为6小时，由进水/曝气（2小时）、曝气（2小时）、沉淀（1小时）、撇水（1小时）四个阶段组成。曝气阶段的优化设置可使鼓风机连续工作，风量可调，顺序对各个池子进行曝气。工艺系统采用微孔曝气系统进行供氧，其充氧效率高，可大大节省运行能耗和运行费用。循环式活性污泥法工艺系统的一个重要特性是在工艺过程中不设缺氧混合阶段的条件下，高效地进行硝化和反硝化，从而达到深度去除氮的目的。在循环式活性污泥法工艺中，硝化和反硝化在曝气阶段同时进行(co-currentorsimultaneously)。运行时控制供氧强度以及曝气池中溶解氧浓度，使絮体的外周能保证有一个好氧环境进行硝化，由于溶解氧浓度得到控制，氧在污泥絮体内部的渗透传递作用受到限制，而较高的硝酸盐浓度(梯度)则能较好地渗透到絮体的内部，因此在絮体内部能有效地进行反硝化过程。正是由于这一独特的微环境同步硝化/反硝化设计，使得循环式活性污泥法工艺摆脱了常规的SBR工艺在脱氮除磷时需要单独设置的搅拌周期，相应地也省去了多个大型搅拌装置。大量运行中的循环式活性污泥法污水处理厂在进水曝气阶段氨氮浓度、硝酸盐氮浓度以及溶解氧浓度的典型变化曲线可用下图表示，可以看出，在曝气阶段结束时，氨氮浓度和硝酸盐浓度均很低，表明系统具有很好的同步硝化反硝化效果。循环式活性污泥法工艺系统通过将活性污泥从主曝气区（好氧）回流到水解池即选择器（厌氧）以及系统间歇曝气的运行方式可以使活性污泥不断地经历好氧和厌氧的循环，这些反应条件将有利于聚磷细菌在系统中的生长和累积。因此循环式活性污泥法工艺系统具有生物除磷的功能。在曝气阶段完成磷的吸收过程，在生物选择区中或在非曝气阶段完成磷的释放过程。生物除磷的效果很大程度上取决于进水中所含有的易降解基质的含量。由于在选择器中基质浓度梯度较大，有利于提高整个系统的生物除磷效果。大量采用循环式活性污泥法工艺的污水处理厂的运行结果表明，在不加任何化学药剂的条件下，生物除磷的除磷效果在90%左右。如德国的新勃兰登堡（Neubrandenburg）污水厂采用循环式活性污泥法工艺，其进水BOD5浓度在315mg/L，总磷浓度在13mg/L左右，在不加任何化学药剂的条件下，其出水总磷浓度维持在0.35mg/L左右。活性污泥对磷的吸收高达进水BOD5浓度的4%（常规仅为1%左右）。从中可以看出该工艺优异的生物除磷效果。循环式活性污泥法的应用循环式活性污泥法工艺技术简单、运行可靠灵活，已在世界各地的各种规模的城市污水和工业废水处理中得到应用，以下为部分成功应用的实例：国外工程：序号名称国家规模（人口当量）1BlackRock污水处理厂澳大利亚400,0002QuakersHill污水处理厂澳大利亚200,0003BloomingPrairie污水处理厂美国51,0004Dundee污水处理厂美国51,6005Potsdam污水处理厂德国140,0006Neubrandenburg污水处理厂德国90,0007Znojmo污水处理厂捷克99,0008Prosnitz污水处理厂捷克130,000国内工程： 序号名称地区规模（m3/d）1北京经济技术开发区污水处理厂一期北京20,0002北京经济技术开发区污水处理厂二期北京30,0003太仓市城东污水处理厂一期江苏20,0004太仓市城东污水处理厂二期江苏30,0005奉化市城市污水处理厂一期浙江30,0006北京吴家村污水处理厂北京80,0007太仓市浮桥经济技术开发区污水处理厂江苏4,0008上海Links外商休闲社区污水处理厂上海5,000 图3-4正在运行中的北京经济技术开发区污水处理池循环式活性污泥反应池所有这些污水处理厂的运行表明，此项技术已取得重大进展，以间歇操作的工艺形式处理城市污水已被广泛接受。所有的这些污水处理厂都包括：应用生物选择器、池子容积可变、间歇式曝气、底部安装微孔曝气扩散器和撇出处理出水。值得指出的是：这些污水厂的处理规模从1,000m3/d到210,000m3/d不等，相应地，池子的大小也不同，目前最大的单池池子表面积在9,000m2左右，反应池的深度可达6m左右。其中，北京经济技术开发区污水处理厂是在国内率先以BOT方式建设运营的一座污水处理厂，该厂一期设计处理规模为2万吨/天，其中预处理段及污泥处理段土建工程按4万吨/天实施，总占地1.02公顷。从建成投入使用至今，运行状态非常良好，设备性能可靠，出水水质稳定达标，受到了经济技术开发区政府的好评。北京经济技术开发区污水处理厂2002年各月进出水质监测指标如图3-5~9：循环式活性污泥法工艺的主要特征和优点可以总结如下：工艺流程简单，布置紧凑，运行灵活，处理效果好，可在不增加大量投资的条件下，实现深度除磷脱氮的目的。冬季运行周期，水温下降不超过1℃。通过合理设计可使循环式活性污泥法工艺中产生的剩余污泥同时得到部分稳定，故无需设置单独的污泥消化系统，因此整个污水厂的工艺流程非常简单。工程投资低因无需初沉池及二沉池（循环式活性污泥法中总的反应池容积总是小于传统的包括初沉池和二沉池的反应器的总容积），混凝土用量和土建投资低。系统中无需设置庞大的刮泥桥、大量搅拌设备以及庞大的污泥回流和内回流泵，故系统机械设备投资低。另外系统中无需设置如传统活性污泥法中连接曝气池与二沉池的所有连接管阀门。工艺系统运行费用低由于污泥回流比较低（通常为日平均流量的20％，且无其它内回流系统）以及无需搅拌能耗，故节省大量能耗，另外通过实现深度反硝化可以回收氧量，应用污泥耗氧速率控制技术严格控制溶解氧水平，故系统可最大程度地降低能耗和运行费用。循环式活性污泥法工艺的一个重要特点是所有的活性污泥在任何时间都处于一个反应池中，能保证有机物的降解、硝化等生物处理过程的正常进行。在设有二沉池的活性污泥法系统中，在雨季及峰值流量时，一定数量的活性污泥将被转移到二沉池中，曝气池污泥量减少，对硝化作用产生较大影响。整个工艺系统的操作完全自动化，维护费用及人员费用能降到最低。具有很大的抗冲击负荷能力，能有效地控制污泥膨胀和丝状微生物的生长，系统具有很高的工艺稳定性。通过选择器可以自动抑制丝状污泥和微生物的增殖。系统具有抗有机和水力冲击能力，不会产生如传统活性污泥法中在水力冲击时活性污泥转移到二沉池中或随出水流失的现象。该工艺为变水位运行，适应水质水量的变化能力强。占地面积少。该工艺一般采用矩形池结构的模块式建造方式，其布置非常紧凑，其生物处理部分的占地一般仅为连续流A2/O工艺的50~60%，故可节省大量土地，在地价较贵时，可明显降低投资费用。由于采用模块式布置方式，故系统扩建极其方便。综上所述，比较其它传统的处理工艺，循环式活性污泥法技术先进、经济合理、操作灵活、运行稳定，池容可变，经过改进后的循环式活性污泥法工艺对生物除磷效果进一步加强，因此本方案选择该工艺作为本项目设计工艺。对于某县新建污水处理厂项目，由于其严格的一级A去除要求、无气味等二次污染、合理用地等特质，循环式活性污泥法的优势将得到更大的体现。处理工艺设计污水厂工艺流程图泥饼外泥饼外运回流污泥粗格栅及提升泵细格栅及沉砂池CASS主反应池接触消毒池进水出水污泥中转池浓缩脱水CASS生物选择器空气空气CLO2设计规模设计流量 Q=20,000 m3/d = 833m3/hr工艺设计粗格栅及提升泵房污水通过管道收集后以重力流入污水处理厂。为避免进水中的粗大杂物进入后续构筑物，堵塞管道和水泵，在进水处设格栅。截除污水中较大漂浮物，保护水泵的正常运转。格栅间与提升泵房合建1、粗格栅间及泵房尺寸：地下20m×12m×8m，地上H=6m2、泵房配电室尺寸：7m×4m×5m3、格栅渠数量：两条尺寸：净宽0.8m4、回转式粗格栅除污机数量：2套，互为备用过栅流速：1.0m/s栅条间隙：20mm栅条宽度：10mm格栅宽：800mm安装角度：75°功率：1.5kw5、无轴螺旋输送机数量：1台功率：1.5Kw6、栅渣压榨机数量：1台容量：1.5m3/d，功率：1.1Kw7、进水闸门型式：铸铁镶铜圆闸门数量：1套用途：安装于进水控制井中，该闸门装置由启闭机、螺杆、门板、门框、橡胶密封条、控制箱等组成。闸门启闭时，通过螺杆的旋转，由推力螺母带动门板沿导轨升降，闸门全闭时，为孔口四周止水。闸门规格：φ1200材料：门板门框：铸铁支架：碳钢螺杆：不锈钢推力螺母：青铜密封条：氯丁橡胶8、渠道闸门型式：铸铁镶铜方闸门数量：3套用途：安装于粗格栅及进水泵房的渠道中，配套手动启闭机、螺杆、门板、门框、橡胶密封条、控制箱等。闸门规格：1000×900材料：门板门框：铸铁支架：碳钢螺杆：不锈钢推力螺母：青铜密封条：氯丁橡胶9、手轮式启闭机型式：手轮式数量：3台用途：手轮式启闭机用于闸门启闭，与渠道闸门配套。启闭机由手轮、丝杆、罩壳组成。通过螺旋丝杆传动实现启闭件的上下运动。材料：手轮：铸铁罩壳：铸铁丝杆：碳钢10、污水提升泵型式：立式离心泵数量：3台（2用1备，含自耦装置)流量：480m3/h扬程：18m功率：37kw用途：将污水提升至后续工艺，并保证足够的扬程。立式排污泵采用无阻塞泵体，叶轮，配置立式电机直连，适于安装在干式泵房使用，结构简单，便于维修，高效安全可靠寿命长。11、电动单梁悬挂起重机T=3t，K=4.5m细格栅间及沉砂池细格栅前各设一道闸板，方便事故检修1、回转式细格栅除污机数量：2套，互为备用用途：拦截、清除污水中较大杂物过栅流速：0.7m/s栅条间隙：5mm栅条宽度：10mm格栅宽：800mm安装角度：75°功率：1.5kw2、水平螺旋输送机数量：1台N=1.1Kw3、栅渣压榨机数量：1台N=2.2kw4、圆形旋流沉砂池功能：去除粒径大于0.2mm的砂粒有效直径3.5米，有效水深1.5米，停留时间80秒砂水分离器一套，0.37kw5、渠道闸门型式：铸铁镶铜方闸门数量：2套用途：安装于细格栅及曝气沉砂池的渠道中，配套手动启闭机、螺杆、门板、门框、橡胶密封条、控制箱等。闸门规格：1000×15002套材料：门板门框：铸铁支架：碳钢螺杆：不锈钢推力螺母：青铜密封条：氯丁橡胶6、手轮式启闭机型式：手轮式数量：2台用途：手轮式启闭机用于闸门启闭。启闭机由手轮、丝杆、罩壳组成。通过螺旋丝杆传动实现启闭件的上下运动。材料：手轮：铸铁；罩壳：铸铁；丝杆：碳钢循环式活性污泥反应系统1、CASS反应池本工程共设置4个并联的循环式活性污泥反应池，4池交替进水、交替排水，系统可以连续处理污水。设置将污泥回流到生物选择区的目的主要是防止污泥膨胀，同时活性污泥含有的过量磷可以在选择器中得到释放，为在后续主曝气段中超量生物吸磷创造条件。回流污泥泵将主反应区的泥水混合液连续回流至选择区，回流比约为30%左右。生物池采用橡胶膜微孔曝气系统，为活性污泥微生物提供氧量。每池设有1台回流污泥泵，把回流污泥从主反应区送到生物选择器。每一个池子设有一台剩余污泥泵，把剩余污泥通过集中的管道送到储泥池。每池均设有撇水器，撇水器撇出的处理水流入集水池，再由泵提升至下个单元。反应池为一座矩形钢筋混凝土水池，内分4个池子。各池之间的各个运行阶段相互错开。虽然对每个池子来说，是间歇运行，但对整个污水处理厂来说，进水是连续的。污水处理厂正常操作循环为：进水/曝气 2小时曝气 2小时沉淀 1小时撇水 1小时每次循环的总时间 6小时循环次数 4次/天污水处理厂生物池4个池子的循环操作安排如下：4池运行状态排布图甲乙丙丁1进水2进水3进水4进水5进水6进水7进水进水曝气8进水进水曝气9进水曝气10进水曝气11进水沉淀12进水滗水

CASS反应池 构筑物 钢筋混凝土矩形池体 数量 4 设计流量 Qd 20,000 m3/d设计运行水温＞10℃总泥龄 15.2 天污泥负荷0.089kgBOD/kgMLSS.d污泥回流比20% 单池外形尺寸 B 15 m L 60 m H 5.1 有效水深 4.5 单池有效容积 4050 m3 最高水位 4.5 最低水位 3.0m 撇水深度 1.5 m 反应池最低水位时的污泥浓度 6.15 kgMLSS/m 最高水位时MLSS的浓度 4.37 kgMLSS/m3污泥产率系数1.14kg 剩余污泥量 3306溶解氧0.5-2.0mg/L 微孔曝气器 数量 5145 套 设计单个曝气头供气量 3 m3 单只曝气器服务面积 0.7 m 材质 EPDM2、鼓风机房系统的供氧方式采用空气扩散方式，在主反应区底部均安装有橡胶膜微孔曝气系统，可完全防止污泥堵塞。橡胶膜采用高弹性的EPDM，具有良好的弹性、抗拉性和抗机械磨损能力。曝气扩散器安装在空气布气管道系统上，管路为高强度的PVC管。微孔曝气系统具有很高的氧传质效率，标准氧转移效率(SOTE)可以达到25-30%，是一般穿孔曝气器效率的4-5倍。因此所选曝气系统可以明显减小需要的空气量，进而降低系统的能耗和日常运行费。同时，由于曝气器的盘片采用EPDM橡胶，在非曝气时可以关闭微孔，因此不必担心在沉淀和系统检修时曝气器堵塞的问题。由于反应池内的液位处于周期性的变化中，因此本方案采用3台离心鼓风机，两用一备，两座反应池交替曝气。鼓风机设置变频系统，根据生物池曝气量需求，自动调节鼓风机的转速，使鼓风机的供气量调节范围为50～100％，整个鼓风机系统的气量调节范围为25-100%，如气量需进一步降低，尚可通过间歇曝气的方式使供气量和需气量相配合。每台鼓风机进口处配置细过滤器及消音器。在出风口处设置消音器，在出风管上设逆止阀和手动蝶阀。另设有电动旁通阀供风机启动时泄载使用。三台鼓风机的出气管汇成一根总管，再分成四根干管分别通向四格反应池，四根干管上分别设有电动蝶阀，由自控系统控制电动蝶阀的开闭，交替向4格生物反应池供气，反应池内设有橡胶微孔曝气头。

鼓风机房 构筑物 单层砖混厂房 数量 1 外形尺寸 L 9 B 9 H 6 工艺总需氧量 9000 kgO2/d 标准状态下总需气量 18000 m3/d 曝气方式 橡胶微孔曝气器 清水充氧效率 24% 供气量 86.6 多级离心鼓风机 数量 3 （两用一备） 单机供气量 65m3/min 升压 6.5m 功率 75 KW起重机5T，一套3、回流污泥泵和剩余污泥泵

污泥回流 设计污泥回流比 20% 单池污泥回流量 45m3/h 污泥回流泵 数量 4台 单机流量 80m3/h 扬程 5 m 单机功率 3 KW

剩余污泥 每天污泥净产量 3306 kg 污泥含水率 99.2% 剩余污泥总量 413 m3 剩余污泥泵 数量 4台 单机流量 150 m3/h 扬程 8 单机功率 5 KW4、撇水器在每个反应池的末端设有由电机驱动的可升降的撇水堰，以排出处理出水。在循环式活性污泥反应池完成沉淀后，撇水器由中心控制系统启动工作，自动定量排除池子内部的上清液。在撇水阶段移动撇水堰沿给定轨道以较高的速度降到水面，在与水面接触后，撇水装置的下降速度即转换到正常下降速度，当撇水装置下降到最低水位后，再返回到初始状态。撇水堰渠的前部设有挡板，可以避免将水面可能存在的浮渣（泥）随出水一起排出。撇水器是循环式活性污泥工艺的核心工艺设备之一，通过使用基于PLC和变频器控制的精密伺服马达驱动装置，可以使撇水器在整个排水操作中稳定而连续地撇除上清液。这一特点可以有效避免一般步进式的撇水器对污泥层的扰动。

撇水器 数量 4 单台最大撇水能力 1250m3/h 最大撇水深度 1.5 m 撇水堰长度 12 撇水时间 1小时/周期 电机功率 2.2 KW 驱动 精密伺服变频马达 电机防护等级 IP55 绝缘等级 F加氯消毒系统当进水氨氮超标或水温过低，造成生物脱氮难以达到设计标准时，采用折点加氯法确保出水氨氮在5（8）mg/l以下。折点加氯的投加量为7mg有效氯/L。过滤池的出水重力流入消毒池。消毒剂次氯酸钠，采用计量泵系统投加。设计投加量为2~4mg有效氯/L。根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准的要求，本厂出水大肠菌群数量要求少于1000个/L，根据有关污水厂的统计资料，单纯依靠好氧生化处理工艺出水后串连过虑工艺较难达到该指标要求，所以本厂消毒系统应为连续运行。次氯酸钠系统（消毒） 次氯酸钠溶液箱 数量2台体积2.0m次氯酸钠计量泵 数量2台 流量100l/接触消毒池水力停留时间22min，折板回流式混合方式。

消毒池 构筑物 钢混 数量 1池体尺寸 14×7×3.5m 有效水深 3.1m 有效容积 300m3出水计量系统本厂出水计量采用电磁流量计。

出水计量系统 电磁流量计 数量 1 通径 DN400 安装地点 出水口污泥处理系统设计参数及设备配置污水生物处理系统所产生的剩余污泥由设在循环式活性污泥反应池中的剩余污泥泵抽送至污泥处理系统。为了防止污泥在厌氧状态下释磷，本方案采用浓缩脱水一体机进行污泥脱水。脱水后污泥含水率小于等于80%。污泥系统的脱出水回流至进水泵房，重新进入污水处理系统。

污泥贮池 构筑物 钢筋混凝土矩形池 数量 1 有效容积 150 m3长X宽X深6X8X3.5m有效水深3.1m为防止污泥中转池内污泥沉积板积，并避免污泥厌氧放磷，在池底部设有穿孔曝气管，对污泥进行搅拌并充氧。

污泥脱水机房 构筑物 局部二层厂房 数量 1 日剩余污泥总量413m 脱水后污泥含水率 78% 污泥提升螺杆泵 数量 2 流量 20~30 m3 扬程 0.2 MPa 功率 7.5 KW （机械无级调速） 污泥浓缩脱水一体机 数量 1 处理能力 21 进泥含固率 0.8% 泥饼含水率 70~80 %主电机功率37KW 污泥脱水系统溶药及投药装置 投加量 0.004 kgPAM/kg干污泥PAM自动投加装置 配药能力2~6kg 加药泵 流量 300~1000 扬程 0.2 MPa 数量 1 台 功率 0.75 kW管道和阀门的选用本着经济合理的原则选择管道和阀门，具体如下表：

管道 污水工艺管线 碳钢管道 空气管线 水面以下采用UPVC 水面以上部分衔接管道采用不锈钢 其余采用碳钢管道 加药管线 UPVC管道 自来水管线 管径小于DN50采用镀锌钢管 管径大于等于DN50采用球墨铸铁管 厂区排水管线 混凝土管道 厂区雨水管线 混凝土管道 室内排水管线 地上部分UPVC管道 地下部分排水铸铁管道

阀门及闸门 渠道 叠梁闸或不锈钢闸门 工艺污水管线 管径小于DN50采用球阀 管径大于等于DN50采用蝶阀 加药管线 球阀 自来水管线 球阀、闸阀或截止阀 空气管线 管径小于DN50采用球阀 管径大于等于DN50采用蝶阀 污泥管线 刀阀或闸阀主要工艺设备及仪表清单主要工艺设备一览表设备名称型号及规格单位数量备注一粗格栅间及提升泵房1链条回转多耙格栅除污机B=800mm，b=20mm，N=1.5kw套2活动渣桶2个2无轴螺旋输送机L=6.8mDN300N=2.2Kw台13螺旋压榨机DN300N=3.0Kw台14离心提升泵Q=480m3/h，H=18m，N=37kw台3两用一备5电动单梁悬挂起重机T=3t，K=4.5m套16进水闸门Φ＝1200，铸铁镶铜,闸门中心至平台6.5套1配手电两用启闭机7渠道闸门B×H＝1.0×1.5m,闸板高度1.套3铸铁镶铜方闸门配手电两用启闭机二细格栅及旋流沉砂池1回转式细格栅B=800mm，b=5mm，N=1.5kw套22螺旋输送机Q=3m3台13栅渣压榨机N=2.2kw台14砂水分离器Q=5-12L/SN=0.37KW套15吸砂机台16渠道闸门B×H＝1.0×1.5m套2铸铁镶铜方闸门配手电两用启闭机7电动单梁悬挂起重机T=3t套1三CASS池1回流污泥泵Q=80m3/h，H＝5m，N=3kw台5一备2剩余污泥泵Q=150m3/h，H＝5m，N=5kw台5一备3撇水器Q=1250m3/h,撇水深度1.5m台4HLB型滗水器4微孔曝气器供气量3m3/h·个服务面积0.7套51455潜水搅拌机N=1.5kw台5一备四鼓风机房1多级离心鼓风机Q=65m3/min，H＝6.5m，N=75kw套3两用一备2单梁悬挂起重机T=5t台1五污泥浓缩脱水机房1污泥浓缩脱水一体机单台处理能力：21m3/h套12水平螺旋输送机φ300mm,L=5.8m,输送能力2m3/h套13PAM溶解装置配药能力2~3m3/h,干粉2～6kg/h,搅拌机2×0.75kw+干投机套14进泥螺杆泵Q=20~30m3/h，H=20m，N=3台25加药泵Q=0.3~1m3/h，H=20m，N=0.75KW，按1台16电动污泥斗装置5m3套17单梁悬挂起重机T=5t台18电动葫芦T=5t台1六加药间1次氯酸钠溶液箱V=2.0m台22次氯酸钠计量泵Q=100l/h台23电动单梁悬挂起重机T=1t，Lk=11m，N=1.6Kw台1

主要仪表设备一览表序号设备名称规格型号单位数量参考厂家备注1超声波液位计L=0~10m，IP68,电缆10m，4～20mA信号输出个1吸水坑2超声波液位计L=0~10m，IP68,电缆10m，4～20mA信号输出个1提升井3进水电磁流量计DN250,一体式，IP65，标准电极，4～20mA信号输出套2提升水泵4溶解氧测定仪覆膜式电流测量，传感器IP68，变送器IP65，4～20mA信号输出套4CASS5静压液位计L=0~10m，IP68,电缆10m，4～20mA信号输出套4CASS6超声波液位计L=0~10m，IP68,电缆10m，4～20mA信号输出个1中间水池7磁翻板液位计L=1.5m个2次氯酸钠溶液箱8在线COD仪套2进出口9在线SS仪套1出口10在线氨氮仪套1出口11在线PH计套1入口12出水电磁流量计DN400,一体式，IP65，标准电极，4～20mA信号输出套113超声波液位计L=0~10m，IP68,电缆10m，4～20mA信号输出个1消毒池第77页厂区总图设计总平面布置原则1）按照当地主管部门要求，符合该县建设局的统一规划；2）建成一个完整独立的污水处理厂，并预留中水深度处理场地；3）水池等地下建筑尽量集中布置，以减少开挖、回填的工作量。厂址选择尽量利用现有道路和管道，布置在原老水厂附近。总平面设计拟建部分南北长100m，东西长80m，占地面积8000m2竖向设计建设场地地面标高为6.3~7.3米，污水厂竖向设计，基础道路标高为6.35m，建设场地标高高于道路标高0.15～0.20m厂区高程布置目前本工程的出水主要为外排到人工湖。厂区高程布置时一方面应尽量降低各构筑物设计水位以降低污水提升费用，另一方面又要满足污水自流排放和防止内涝，同时还应尽量做到减少土方开挖、回填及外运，以减少基建投资。厂区管线污水处理厂进水管线和最终处理排水路线要十分通畅、有序。厂区雨水管线依地势布置成由北向南的流向，综合考虑雨水的收集及管线的施工，最终汇入现有的雨水管线。污水处理厂的各种室外管线尽量采用埋地的方式布置，不占用地面上的有效空间，不影响厂区整体外观的美观。在走向上尽量选择绿化带，避开道路，便于施工及今后的检修。厂区绿化厂区绿化将根据气候特点和不同功能区的要求，选择适宜的树种。厂前区以观赏性树木和花卉为主，生产区则突出隔臭、减噪功能。道路两边栽种行道树，为避免落叶进入生化池中，生化反应池周围只种植观赏花类及绿草。

结构设计设计依据建筑结构设计依据以下规范进行：①《给水排水工程构筑物结构设计规范》 (GB50069-2002)②《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2001)③《砌体结构设计规范》 (GB50003-2001)④《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002)⑤《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002)⑥《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2001)⑦《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》 CECS138:2002⑧《建筑地基处理技术规范》 (JGJ79-2002、J220-2002)本工程混凝土结构的环境类别：构筑物水池属二b类。本工程依据给排水专业提供的土建条件图进行结构设计。工程地质概况目前没有详细地质勘察报告。建构筑物一览表表6-1建筑物一览表设备名称型号及规格单位数量备注1粗格栅及提升泵房地下尺寸20×12×8m座1地上6m，上面做档雨棚和单梁吊车2细格栅及沉砂池L×B×H=28×6.5×5座1与格栅井共用档雨棚和单梁吊车3CASS池L×B×H=60×15×5.1座4地面建筑4污泥贮池L×B×H=6×8×3.5座1地面建筑，带盖5鼓风机间L×B×H=9×9×6座1地面建筑6脱水机房、加药间L×B×H=9×9×10座1二层每层高5米7配电控制室L×B×H=10×15×10座1二层每层高5米，与综合楼合建8消毒池L×B×H=14×7×3.5座1地基处理待详细地质勘察报告确定后确定。结构选型待详细地质勘察报告确定后确定。抗震本工程的使用年限为50年，安全等级为：Ⅱ级建筑抗震设防类别为：丙类抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g。拟建场地的建筑场地类别为Ⅱ级。框架部分抗震等级为：三级。建筑保温及节能建筑保温节能满足国家，并参考该地其他建筑。防腐及隔热保温设计建、构筑物防腐按《工业建筑防腐蚀设计规范》，污水对钢筋混凝土的腐蚀为“弱腐蚀级”，无需采用特殊的防腐措施。管道防腐、隔热保温 防腐系统要求先除锈后涂层，以下涂料涂层厚度均指干膜厚度：1、不保温工艺管线外表面底漆： 无机富锌一道，50μm中间漆： 环氧云铁中层漆一道，50μm面漆： 聚氨酯漆一道，50μm总厚度： ≥150μm2、保温工艺管线外表面底漆： 无机富锌一道，50μm总厚度： 50μm镀锌件外表面底漆： 磷化底漆一道，10μm面漆： 聚氨酯漆一道，50μm总厚度： ≥60μm3、埋地给水/生活污水管线外表面底漆： 无机富锌一道，50μm面漆： 厚浆型环氧煤沥青涂料二道，250μm总厚度： ≥300μm4、水下管道支架、埋件面漆： 厚浆型环氧煤沥青涂料二道，150μm隔热保温在线仪表显示盘采用保温箱进行保温，玻璃钢箱体，内设自限式电加热棒进行保温（冬季时，控制箱内温度在15℃左右）保温管线采用岩棉保温（管线DN≤50时，δ=40mm；DN>50时，δ=50mm），保护层为亚光铝皮（δ=0.5mm）。管道保温层采用直径1.3mm镀锌铁丝双股捆扎（直径小于50mm时采用单股捆扎），间距400mm。管道铝皮保护层安装时，对于垂直管道应由下向上敷设，接缝应上口搭下口；水平管道应由低处向高处敷设，纵向接缝位置应布置在水平中心线下方15°~45°处，缝口朝下。搭接量：纵向搭接缝为30mm，环向搭接缝为50mm，保护层安装好后应采用紧线器捆扎，用自攻螺丝固定，固定距离为200mm，对管道纵向搭接缝每节不得少于4个自攻螺丝。电气设计总论设计范围某县新建污水处理厂工程的电气系统设计范围包括：污水处理厂工程范围内的高、低压供配电系统设计变配电所高、低压配电装置及变压器布置工艺设备及其它动力设备的配电及控制污水处理厂工程范围内建、构筑物、道路照明及检修系统污水处理厂工程范围内建、构筑物的防雷接地系统污水处理厂工程范围内动力、控制、照明电缆敷设（包括电缆沟、电缆桥架的布置）通信系统电气防火防爆与安全电缆清册及设备材料清册某县污水处理厂工程采用10KV双路电源供电，设计分界点为站内高压配电双路进线终端杆及以下的全部电气设计。设计依据及技术规范1．10KV及以下变电所设计规范 （GB50053-94）2．供配电系统设计规范 （GB50052-95）3．电气装置的电测量仪表设计规范 （GBJ03-90）4．民用建筑电气设计规范 （JCJ/T16-1992）5．工业与民用电力装置的接地设计规范 （GBJ65-83）6．建筑防雷设计规范 （GB50057-942000年版）7．电力工程电缆设计规范 （GB50217-94）8．电气图用图形符号 （GB4728）9．工业企业照明设计标准 （GB50034-92）10．工艺专业提供的用电设备资料及工艺布置图11．通用用电设备配电设计规范（GB50055-93）12．电力装置的继电保护和自动装置设计规范（GB50062-92）供电电源及电压某县污水处理厂工程的供电电源为双回路10KV电源，两路进线电源分别引自当地供电电网不同变电站的馈电回路，两路电源同时供电，互为备用，由业主负责10KV电源电缆的设计。低压配电系统电压等级为380/220V配电系统负荷计算及无功补偿、变压器容量选择某县污水处理厂扩建工程用电负荷主要集中在粗格栅及进水泵房、鼓风机房、污泥浓缩脱水机房、出水泵房、综合楼、室内外照明等，污水处理厂设备均为380/220V低压用电设备，负荷计算采用需要系数法，计算结果如下：Pe=745.60KW计算有功功率Pjs=347.5kW计算无功功率Qjs=334.3kvar自然功率因数：0.72无功补偿：220kvar补偿后功率因数：0.95补偿后计算视在功率Sjs=365.8kVA补偿后计算无功功率Qjs=114.1kVA根据上述负荷计算结果，污水厂选用两台SGRB10-315KVA10/0.4KV干式变压器（带保护罩及温控保护装置，绝缘等级为F级）。变压器负荷率为60.%..8.3荷性质及供配电系统负荷性质某县污水处理厂是重要的污水处理设施，供电电源必须安全可靠。供电电源长时间停电会给污水处理厂的运行造成极大的影响。因此，该工程的负荷等级应按二级负荷要求，需要两路独立供电电源供电，供电电源电压等级为10KV。高压系统两回路10KV电源采用电缆埋地入户，引至污水处理厂工程变电所的高压进线柜。10KV配电装置选用XGN箱式固定式开关柜，接线方式为单母线不分段，两回路10KV高压进线正常运行时不同时工作，一主用一备用，分别接进两台高压进线柜，故障时切换同时两台高压进线柜互为连锁。变压器设置变压器选用SGRB10型干式变压器，户内安装。正常情况下，两个变电所的两台变压器同时工作、分列运行，当一台检修或故障时，甩掉三级负荷另一台变压器可满足全部工艺的二级负荷用电。低压系统低压配电系统为380/220V中性点直接接地系统。某县污水处理厂工程共设一个动力中心（PC）和三个电动机控制中心，分别为MCC1、MCC2、MCC3。MCC1位于鼓风机房变配电室，是整个污水厂的动力中心，MCC2及MCC3的电源均引自MCC1。MCC1主要供电范围为变配电室、滤池、鼓风机房、CASS池、生产技术楼、室内外照明、检修等用电，为单母线分段接线，正常运行时母线分段开关断开，两段母线分列运行，当一台变压器因故停电时，母线分段开关闭合，由另一台变压器供全厂二级负荷用电。MCC2位于格栅配电室，电源引自MCC1的两段母线，电源进线采用双电源自动互投装置，接线方式为单母线供电，主要供电范围为格栅及提升泵坑间及调节水池提升泵。MCC3位于污泥浓缩脱水机房的配电室，电源引自MCC1的两段母线，进线设双电源自动互投装置，接线方式为单母线供电，供电范围为加药间、污泥浓缩脱水机房及其室内照明等电源。无功功率补偿无功功率补偿采用低压并联自愈式电容器自动补偿，在MCC1的两段0.4KV母线上分别装设两台电容柜，集中补偿。无功补偿装置采用自动无功功率补偿控制器，根据用电负荷功率因数的变化，自动切换投入电容的组数，保证功率因数Cosφ≥0.9。电能计量某县污水处理厂工程的电能计量方式为高压供电高压计量，在10KV进线设置一台高压计量柜。测量仪表与显示高压柜设综合继电保护装置测量10KV电流、电压、有功、无功功率及断路器的状态信号。低压MCC总进线上显示总进线三相电流、电压；馈线单相电流MCC就地显示（主要设备）。继电保护与控制控制10KV配电装置组合器均采用开关柜就地控制，直流操作，操作电源由装在配电室内的直流屏供给，操作电源为直流220V；选用负荷开关与熔断器的组合电器作为线路分断及短路保护，负荷开关为弹簧储能操作机构。某县污水处理厂工程范围内的用电设备电压均为380/220V。各运转设备控制均采用PLC自动及手动两种方式，就地设事故按钮。继电保护10KV配电系统采用负荷开关与熔断器保护装置配合实现线路分断及短路保护，设变压器的温度保护。低压配电系统采用自动开关的速断、短延时及长延时电流脱扣器，实现对低压配电系统及用电设备的短路及过载保护。其中变压器低压侧总开关设电流速断、过电流短延时及过负荷长延时的三段保护，其他配电开关设短路及过载保护。其它动力中心（PC）及电动机控制中心（MCC）配电室及电气设备布置根据某县污水处理厂工程总图布置和用电负荷的分布，污水处理厂工程用电负荷主要集中在泵房、鼓风机房、污泥浓缩脱水机房、室内外照明等，因此，在鼓风机房附近建一座10/0.4KV变配电站，低压配电室（干式变压器安装在低压室），电工值班室。该工程设三个电动机控制中心，其中动力中心PC与MCC1同设在变配电站低压配电室，MCC2设在细格栅电控室、工程照明某县污水处理厂工程照明电源均为380/220V，照明分为变配电室、格栅间及吸水井提升泵坑、风机及过滤间、脱水机加药间及室外照明四部分。照明电源由MCC1、MCC2、MCC3引出。变电室照度不低于150lx，设备间照度不低于150lx，控制室照度不低于300lx，道路照度200lx。灯具一般采用均匀布置法，重要部位装设局部照明灯。变电室照明采用荧光灯，设备间采用防水防潮灯，办公区采用荧光灯及装饰灯，采用照明分开关控制。室外池上照明装设柱灯，安装在走道边上，高度距走道板3米。厂区道路照明采用3.5M所有灯具及配电箱外壳，用电设备不带电金属部分均设可靠接地。电缆敷设10KV高压电缆采用YJV22-10KV交联电力电缆，高压终端杆到变电室电缆埋地敷设；0.4KV动力电缆主要选用0.6/1.0KV聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套YJV型交联电力电缆，直埋电力电缆采用铠装；控制电缆选用KVV型。所有电缆采用沿电缆沟内、电缆桥架内、穿保护钢管或直埋敷设。所有电缆的导体均采用铜导体。室内照明导线选用BV－0.45/0.75型塑料电线，穿保护管明敷或暗敷。室外照明采用YJV22-1KV铠装电缆直埋敷设，穿过道路穿钢管保护。防雷接地武清污水处理厂工程接地采用TN-S系统，厂区内较高建筑物按三类防雷建筑物设计，在屋顶装设避雷针或避雷带，防止雷击，利用建筑物基础及在建筑物周围埋设接地极作为辅助接地体，综合接地系统的接地电阻不大于１欧姆；建筑物内部设施进行总等电位连接。污水厂厂区区域设计为独立的闭合接地网，在变电所设置集中接地装置，采用联合接地方式（防雷保护与工作接地合一），其接地电阻不大于１欧姆。当建筑物与变电所的距离大于50米时，电源电缆引入该建筑物之前应作重复接地，接地电阻不大于10欧姆。污水厂高低压开关柜，变压器，配电箱外壳，电缆钢铠，用电设备不带电金属部分均设有可靠接地。10KV电源进线侧装设避雷器作雷电侵入波过电压保护。在其他电压等级电源进线处设置相应电源浪涌保护装置。设备选型高压开关柜高压开关柜选用XGN15-12型金属箱式