中水回用及灌溉系統(tǒng)建設方案

中水回用及噴灌系統(tǒng)建設工程項目初步設計方案XXXX工程有限公司2019.6目錄TOC\o"1-5"\h\z第一章工程概況 2項目介紹 3\o"CurrentDocument"現(xiàn)場勘察 3第二章項目基礎數(shù)據(jù) 5設計污水處理量 5\o"CurrentDocument"進水及出水水質 5第三章污水處理中水回用工藝設計 6污水處理工藝 6\o"CurrentDocument"回用工藝 8第四章污水處理主要單元及設備 10處理構筑物、設備的作用 10\o"CurrentDocument"主要設備一覽表 11第五章電氣與自控設計 12電氣控制 12\o"CurrentDocument"自動控制 12\o"CurrentDocument"運行班制 12\o"CurrentDocument"第六章運營費用分析 14第七章回用灌溉方案設計 15\o"CurrentDocument"常用噴淋灌溉方式 15\o"CurrentDocument"常用噴淋灌溉設備 18\o"CurrentDocument"噴淋系統(tǒng)選擇 19第八章回用灌溉方案設計 20算 20第一章工程概況項目介紹XX社區(qū)，自2016年6月開始啟動美麗鄉(xiāng)村示范村建設，僅一年后，村容村貌發(fā)生了巨大變化，成功榮獲南京市美麗鄉(xiāng)村示范村稱號。圖-徐家院在江寧區(qū)的地理位置XX現(xiàn)有村民43戶139人（2017年8月數(shù)據(jù)），總面積694畝，其中水體面積136畝，農(nóng)田面積483畝。在2017年的特色田園鄉(xiāng)村建設中，該村區(qū)域發(fā)展定位結合谷里現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展優(yōu)勢和村莊產(chǎn)業(yè)基礎，以綠色蔬菜為農(nóng)業(yè)特色，以“漁耕樵讀”為院落主題，以“耕讀傳家”和鄉(xiāng)村書院為文化傳承，把耕讀傳家和鄉(xiāng)村書院文化融入到鄉(xiāng)村的空間建設和鄉(xiāng)風文明中，最終打造具有可示范性的特色農(nóng)業(yè)型田園鄉(xiāng)村。當下的徐家院，經(jīng)過統(tǒng)一整修的白墻黑瓦居民房在藍天白云的映襯下顯得分外美麗，蜿蜒小道，村落、亭臺、小橋點綴其中，儼然一幅田園牧歌的美麗畫卷。

現(xiàn)場勘察根據(jù)我公司現(xiàn)場勘察情況，XX目前正在建設的特色分區(qū)有機蔬菜田及周邊綠化草坪、民宿區(qū)綠植需要建設噴灌系統(tǒng)。為體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的理念，谷里街道充分利用現(xiàn)有資源，節(jié)約成本，減少投資，計劃收集徐家院原有的兩座小型污水處理站的污水的污水進行收集、深度處理達到回用標準后，用于對有機蔬菜及綠植的噴灌，大大降低了后續(xù)的使用成本。圖-民宿區(qū)圖-分區(qū)特色有機蔬菜田本次工程項目，擬新建2座中水回用處理系統(tǒng)，將已經(jīng)建成的生活污水處理站排水進行中水回用處理后，做為徐家院特色農(nóng)田及周邊草坪的灌溉水源。擬設計水量如下：(1)民宿區(qū)中水回用處理站設計水量30m3/d；(2)特色有機蔬菜農(nóng)田及周邊草坪中水回用處理站設計水量30m3/d。第二章項目基礎數(shù)據(jù)設計污水處理量根據(jù)我公司勘察結果，民宿區(qū)污水處理量為15m3/h,特色有機蔬菜農(nóng)田及周邊草坪根據(jù)區(qū)污水處理量為20m3/h,根據(jù)相關資料與設計手冊，水量變化系數(shù)Kz選擇1.1?2.0,故此方案中兩套污水處理設備處理量均可定位為30m3/h。進水及出水水質本次工程將采用已建成的污水處理站排水作為處理水源,進水水質為污水處理站出水排放標準,具體如下：表2.1.1進水標準限值進水標準CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)TP(mg/L)NH3-N(mg/L)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級B<60<20<201.08本項目回用處理系統(tǒng),其出水水質可以達到《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質》GB/T18921-2002標準觀賞性景觀環(huán)境用水水景類標準。其主要水質指標如下表所示：表2.1.2項目設計出水水質要求項目BOD5(mg/L)NH3-N(mg/L)SS(mg/L)TN(mg/L)PH《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質》GB/T18921-20026510156?9第三章污水處理中水回用工藝設計污水處理工藝污水處理工藝的設計根據(jù)污水進水水質特點，以及出水水質要求，本工程采用改良的A/O工藝進行污水處理。利用膜生物反應器（MBR）代替O段，更結合了生物膜法脫氮的優(yōu)點，省略了沉淀池，抗沖擊負荷強。出水穩(wěn)定。污水處理工藝流程圖MBRWMBRW污水處理工藝流程說明已建成的污水處理站排水作為處理水源，污水進入收集池，收集池設置預曝氣系統(tǒng)，再經(jīng)液位控制儀傳遞信號，由一級提升泵進入缺氧池，反硝化處理。然后進入MBR反應池。MBR反應池內裝沉浸式平片膜，反應池中的微生物將污水中的可生化污染物進行同化和異化，異化產(chǎn)物多數(shù)成為無害的CO2和H2O,同化產(chǎn)物成為微生物的組成物質。膜單元部分主要用于固液分離，微生物固體可有效地被截留在反應器中，保證了出水水質的穩(wěn)定。MBR池中的污泥一部分排入污泥池，一部分回流入缺氧池，為缺氧段提供硝酸鹽，達到脫氮的目的。MBR反應池出水可直接進入消毒水池進行再消毒，投加消毒劑進行消毒殺死毒菌等，各項水質指標達標后，排放。剩余污泥由污泥泵提升至污泥池進行污泥消化后，剩余污泥定期抽吸干化清理或回流至化糞池。污水處理工藝原理及特點MBR工藝是以活性污泥法為主的處理工藝，是生化和膜分離結合的一種膜生物反應器，可通過提高活性污泥濃度，增加菌群數(shù)量和種類，改善生化系統(tǒng)中生物相的功能和效率；提高出水水質，具有獨特的作用，具體優(yōu)勢如下：MBR工藝優(yōu)點：a.處理水質優(yōu)良、出水穩(wěn)定、SS<3mg/L、同時可截留水中的細菌和大腸桿菌。b.由于污泥泥齡長，從而可以大大提高難降解有機物的去除率。c.可以在高容積負荷、低污泥負荷、長泥齡條件下運行，產(chǎn)生剩余污泥量少，從而降低了污泥處理設施的費用。d.設備高度集成，自動化程度高、易于維護管理。本項目采用最新品種膜——平板膜，其優(yōu)點：a.浸沒放置，膜組件穩(wěn)定置放于反應池中（簡稱：MBR膜池）；b.低壓（抽吸或重力）出水，系統(tǒng)工作壓力小，電耗低；c.長時間穩(wěn)定運行；d.膜不易污染、膜清洗頻率低、清洗操作方便；膜片可單張更換。

回用工藝處理過的水經(jīng)過消毒處理后進入噴淋灌溉系統(tǒng)。本次中水回用及噴淋灌溉系統(tǒng)，擬采用下列工藝流程：圖-中水回用及噴淋灌溉工藝流程圖將已經(jīng)建成的污水處理站出水引入MBR一體化處理裝置，此裝置為集成化設備，可將進水經(jīng)此設備處理后達到回用標準。MBR一體化設備出水，經(jīng)過消毒處理后排入貯水池，貯水池為后續(xù)噴灌系統(tǒng)提供水源，后經(jīng)過增壓泵將處理后的水泵入噴灌管網(wǎng)經(jīng)噴頭對農(nóng)田及草坪進行噴淋灌溉。第四章污水處理主要單元及設備4.1處理構筑物、設備的作用1.污水收集池用于調節(jié)污水水量和均勻水質，以提高系統(tǒng)的抗沖擊性能，配污水提升泵，由液位計自動控制水泵的啟閉，將污水提升到缺氧池。.缺氧池缺氧池為缺氧運行，污水中溶解氧為0.5mg/L以下，缺氧條件下大量的反硝化細菌得到增殖，它們在缺氧條件下能將硝酸鹽轉化為氮氣從而將污水中的硝態(tài)、亞硝態(tài)氮轉化為氮氣去除。同時大分子有機物在水解細菌作用下水解為小分子以利于后續(xù)的好氧段高效進行。該池與后續(xù)的MBR膜池構成傳統(tǒng)的A/O生物脫氮工藝，在好氧段即MBR池中，硝化細菌通過硝化作用將氨氮轉化為硝態(tài)氮，然后按一定的回流比回流一部分混合液進入缺氧段，為反硝化菌的脫硝作用提供電子受體即硝酸根離子。在反硝化細菌的作用下，硝態(tài)氮轉化為氮氣從污水中逸出，污水中的氨氮便得以去除。反硝化細菌屬于化能無機異氧型微生物，要維持其生理活動需要足夠的碳源，而污水中的可生化有機物為反硝化細菌的生理活動提供了豐富的碳源即電子供體，因而在反硝化的同時還能起到降解一部分COD和BOD的作用，未降解BOD在后續(xù)好氧段中得到進一步的去除。.膜生物反應器（MBR）膜生物反應器，具有一種獨特結構的浸入平片式膜反應器，它設置于曝氣池內，經(jīng)過好氧曝氣和生物處理后的水經(jīng)過濾膜過濾由泵抽出進入回用清水池，由于它的出水不受污泥沉降條件的影響，可使池內保持高容積負荷、長泥齡的條件下運行，這樣大大提高生物氧化的工藝條件，提高了有機物降解效率。同時MBR膜工藝省去了二沉池，達到出水水良，穩(wěn)定的效果。.消毒池在消毒池中對MBR出水進行消毒。消毒可采用次氯酸鈉片進行消毒。

4.2主要設備一覽表序號設備型號數(shù)量備注1污水收集池10m31套江蘇聚仁環(huán)境2缺氧池0.8*1.7*2.7m1套江蘇聚仁環(huán)境3膜池1.8*1.7*2.7m1套江蘇聚仁環(huán)境4消毒池1.4*1.7*2.71套江蘇聚仁環(huán)境5清水池30m31套江蘇聚仁環(huán)境6設備間1.4*1.7*2.7m1套江蘇聚仁環(huán)境7膜組件PEIER100-801套平板膜8風機風量Q=0.78m3/min,風壓：P=29.6KPa功率：2.2kw2臺一用一備9自吸泵流量：Q=2m3/h；功率：0.35Kw；揚程：10m,吸程5m2臺一用一備10回流泵流量：Q=5m3/h,揚程：H=10m功率：0.35KW2臺一用一備11污水提升泵流量：Q=2m3/h,揚程：H=10m功率：0.35KW2臺一用一備12可數(shù)據(jù)傳輸真空表—0.1mpa-0mpa1臺13流量計DN32螺紋接口1個14在線清洗裝置1套江蘇聚仁環(huán)境15通用型液位計220V,單觸點3個16潛水攪拌器功率0.35kw1套17控制系統(tǒng)1套含電氣電纜18管道鋼材及其它配件等1套第五章電氣與自控設計電氣控制配電設計包括污水處理站界內所有設備的低壓配電、自動控制、室內照明及接地系統(tǒng)。因池體為地下結構，電纜均采用BVV防水動力電纜及控制電纜，電纜敷設時采用PVC套管保護。供電電源（380/220V，50Hz）由院方引至污水處理站控制電箱接線上端，配電系統(tǒng)采用三相五線制，單相三線制，接地保護系統(tǒng)為TN-S系統(tǒng)。低配進線總開關設過載延時保護、短路短延時及速斷保護；低壓用電設備及線路設過載、漏電和短路保護。其次，系統(tǒng)還應接地保護，在污水池附近增設接地極保護，電阻依據(jù)國家有關規(guī)定確定。自動控制本設計采用自動控制為主，手動控制與自動控制兩用。控制措施如下：（1）調節(jié)池設置液位開關，系統(tǒng)可根據(jù)調節(jié)池水位的高低來控制污水提升泵的開啟，也可通過手動操作。同時污水提升泵與生化系統(tǒng)聯(lián)動。（2）曝氣風機與提升泵延時聯(lián)動，即：提升泵啟動時曝氣機開，提升泵停時，風機延時停機（延長時間可調），以確保生化效果。運行班制民宿區(qū)污水：每天運行一次，每次運行12小時。特色有機蔬菜農(nóng)田及周邊草坪根據(jù)區(qū)污水：每天運行一次，每次運行16小時。.人員配備：由于本處理系統(tǒng)自動化程度較高，操作簡單，故只需1名兼職人員即可。.主要管理設施本工程主要的管理設施包括：a、本工程主體設備。b、本工程中的各配電線路及機電設備。c、本工程設施的自控、監(jiān)控、檢查、觀測等附屬設備。d、本工程的通訊、照明線路。3．運行的技術管理a、定時巡視生產(chǎn)現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)問題及時處理并做好記錄。b、根據(jù)進水水質、水量變化，及時調整運行條件。做好日常水質化驗、分析，保存記錄完整的各項資料。c、及時整理匯總、分析運行記錄，建立運行技術檔案。d、及時清理柵渣和運送污泥，減小對環(huán)境的影響。e、建立處理構筑物和設備、設施的維護保養(yǎng)工作及維護記錄的存檔。f、建立信息系統(tǒng)，定期總結運行經(jīng)驗。4.檢修和維護a、維護和檢修內容各構（建）筑物、機電設備以及其它生產(chǎn)管理設施等。b、維護期限各機電設備根據(jù)其使用操作說明書及維修手冊的規(guī)定，定期進行維護。所有生產(chǎn)管理設施需每年普查，進行維護和檢修工作。5.事故或故障處理措施個別設備發(fā)生故障時，其檢修以不影響整個工程的運行為原則，單獨檢修完成后，再投入正常使用。A、若設備處于自動控制狀態(tài)時發(fā)生故障，需立即將其切換至現(xiàn)場手動控制，待修復后重新投入正常控制。b、控制系統(tǒng)發(fā)生故障時，各臺實行中央控制的設備均切換至現(xiàn)場手動控制，待系統(tǒng)恢復正常再重新投入中央控制正常運行。第六章運營費用分析本項目運營費用主要為電費，具體用電量計算如下。民宿區(qū)污水安裝電機總功率如下:序號名稱數(shù)量功率每日運行時間每日運行電量1污水提升泵20.35kw12h4.2度2回流泵20.35kw12h4.2度3風機22.2kw12h26.4度4自吸泵20.35kw9.63.36度5潛水攪拌器10.35kw12h4.2度設計運行功率為3.6kw,每度電按0.60元計算，系數(shù)取0.8,則處理1噸廢水所需電費為：(4.2+4.2+26.4+3.36+4.2)*0.8*0.6/15=1.36元/噸?天。特色有機蔬菜農(nóng)田及周邊草坪根據(jù)區(qū)污水安裝電機總功率如下:序號名稱數(shù)量功率每日運行時間每日運行電量1污水提升泵20.35kw16h5.6度2回流泵20.35kw16h5.6度3風機22.2kw16h35.2度4自吸泵20.35kw12.8h4.48度5潛水攪拌器10.35kw16h5.6度設計運行功率為3.6kw，每度電按0.60元計算，系數(shù)取0.8,則處理1噸廢水所需電費為：(5.6+5.6+35.2+4.48+5.6)*0.8*0.6/15=1.36元/噸?天。第七章回用灌溉方案設計噴灌系統(tǒng)噴灌系統(tǒng)主要為為了彌補自然降水在數(shù)量上的不足與時空上的不均、保證適時適量的滿足農(nóng)作物及草坪綠植的生產(chǎn)需求。7.1常用噴淋灌溉方式常用的噴灌系統(tǒng)主要有以下幾種形式：（1）微灌微灌，是按照作物需求，通過管道系統(tǒng)與安裝在末級管道上的灌水器，將水和作物生長所需的養(yǎng)分以較小的流量，均勻、準確地直接輸送到作物根部附近土壤的一種灌水方法。微灌可以非常方便低將水施灌到每一株植物附近的土壤，經(jīng)常維持較低的水應力滿足作物生長要求。微噴是利用折射式，施轉式成輻射式微型噴頭將水噴酒到作物枝葉等區(qū)域的灌水形式。微噴的工作壓力低，流量小，出水為霧狀，既可以增加土壤水分，又能提高空氣濕度，起到調節(jié)局部小氣候的功效，應用面十分廣泛。另外，還可以借助部分微噴頭的超強霧化功能，用于扦插育苗、飼養(yǎng)場降溫等場所。圖-微灌系統(tǒng)（2）固定式噴灌固定式噴灌，除噴頭外，其余設施均固定不動，干、支管道常埋設土層內，

噴頭可作圓形或扇形旋轉噴水的噴灌類型。圖-固定式噴灌圖-固定式噴灌優(yōu)點：操作簡便，噴灌覆蓋均勻，效率高，便于自動控制。使用方便，勞動力生產(chǎn)率高，省勞力，運行成本低，占地少，噴灌質量好。缺點：需管道等設備多，一次性投資較大。適用范圍：多用于灌水頻繁，經(jīng)濟價值高的蔬菜、果園、經(jīng)濟作物或園林工程中。（3）移動式噴灌

除水源外，水泵和動力機、各級管道、噴頭都可以拆卸移動，在一個田塊上作業(yè)完畢，一次轉到下一田塊作業(yè)，輪流噴灑。圖-移動式噴灌優(yōu)點：設備利用率較高，管道用量少，投資小。缺點：設備拆裝和搬運工作量大，維修量大，搬移時還會損壞作物，勞動量相對較大。（4）半固定式噴灌系統(tǒng)噴頭和支管是可以移動的，其他各部分組成的都是固定的，干管埋入地下。噴灌時將帶有噴頭的支管與安裝在干管上的給水栓相連接進行灌溉，并按計劃順序移動支管位置，輪流噴灑。圖-半固定式噴灌優(yōu)點：占地較少，噴灌質量好，運行成本低，管材用量少，設備利用率較高。缺點：操作不方便，移管時易損壞作物。適用范圍：大面積噴灌工程。常用噴淋灌溉設備噴淋灌溉系統(tǒng)主要由管網(wǎng)、噴頭、首位樞紐和水源組成。（1）水源采用中水處理系統(tǒng)出水，貯存于貯存池內的水作為噴淋灌溉水源。（2）管網(wǎng)管網(wǎng)多采用施工方便、水力性能條件好且不好銹蝕的塑料管道，如PVC管、PE管等。（3）首部樞紐及噴頭首部樞紐包括噴淋灌溉系統(tǒng)中的動力設備、儀表閥門、控制系統(tǒng)等。圖-常用噴頭及控制器噴頭：將水分散成水滴，均勻噴灑于草坪或農(nóng)田。有固定散射式噴頭、旋轉噴頭等，型號可根據(jù)噴射范圍及流程需求進行選擇?？刂葡到y(tǒng)：噴灌系統(tǒng)設計采用自動控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)分區(qū)分塊，定點定時噴灌設定，集中控制，自動噴灌。噴淋系統(tǒng)選擇針對于本次的噴淋面積，以及噴淋作用，選擇固定式噴淋方式對特色有機蔬菜田及民宿區(qū)草坪進行噴淋處理。(