1.5萬噸每天生活污水處理項目方案設計

PAGE17 10000m3/d生活污水處理項目方案設計目錄第一章概述 71.1項目概述 71.1.1.項目名稱： 71.1.2.項目性質 71.1.3.項目建設地點 71.2主要建設項目及技術經濟指標 71.3編制依據 81.3.1主要設計資料依據 81.3.2規(guī)范與標準 91.4編制原則 101.5編制范圍 101.6工程設計年限 111.7現(xiàn)狀規(guī)劃概況 111.7.1自然概況 111.7.2性質與規(guī)模 121.8排水設施現(xiàn)狀及存在的問題 131.8.1排水工程現(xiàn)狀 131.8.2存在問題 131.9規(guī)劃概況 141.10項目建設的必要性和可行性 151.10.1項目建設的必要性 151.10.2項目建設的可行性 16第二章方案論證 172.1排水體制論證 172.2排水系統(tǒng)布局論證 192.2.1污水系統(tǒng)布局 192.3污水量的預測及工程規(guī)模的確定 212.3.1平均日用水量計算 212.3.2平均日污水量計算 222.3.3工程規(guī)模 222.4污水水質論證 222.4.1污水水質 222.4.2水質目標 232.5環(huán)境污染治理論證 24第三章設計基礎 253.1設計依據及資料 253.2設計范圍 253.3設計原則 253.4工程建設規(guī)模 263.5設計進出水水質 263.5.1設計進水水質 263.5.2設計出水水質 26第四章工藝設計 274.1污染物的去除對處理流程的影響 274.1.1懸浮物(SS)的去除 274.1.2BOD5的去除 274.1.3COD的去除 284.1.4氮的去除 284.1.5磷的去除 294.2污水二級生化處理工藝的選擇 294.2.1活性污泥法 294.2.2生物膜法 314.2.3泥膜共生法 324.2.4工藝選擇 334.3污水消毒方案 344.3.1二氧化氯與紫外線消毒的對比 344.3.2二氧化氯與液氯消毒方式的對比 354.4污泥處理工藝 354.4.1剩余污泥的特征 354.4.2污泥處理工藝的確定 354.5污水處理站工藝流程 384.6工藝流程說明 38第五章工藝單元設計 395.1工藝構成 395.2單體構筑物設計 395.2.1粗格柵渠及調節(jié)池 395.2.2平流沉砂池（含細格柵） 405.2.3EH處理系統(tǒng) 415.2.4絮凝反應池 425.2.5污泥泵池 425.2.6二次沉淀池 435.2.7消毒池 445.2.8設備間 445.3.9保溫措施 465.3.10除臭裝置 46第六章建筑設計 486.1概述 486.2設計依據 486.3建筑設計說明 486.3.1平面功能布置 486.3.2立面造型設計 486.3.3建筑物裝修標準 496.3.4消防設計 49第七章電氣設計 507.1設計依據 507.2供電原則 507.3設備控制 507.4防雷、防靜電及接地 51第八章機械設計 528.1設備選型原則 528.2設備選型 52第九章給排水 539.1給水 539.2排水 53第十章環(huán)保設計 5410.1臭味 5410.2噪聲防治 5410.3廠區(qū)污水 5410.4固體廢棄物 54第十一章主要（構筑物）設備材料表 5511.1主要構筑物表 5511.2工藝主要設備及材料表 55第十二章經濟分析 5812.1動力費用 5812.2藥劑費 5812.3噸水運行費用 59第十三章質量及售后服務承諾 60第一章概述1.1項目概述1.1.1.項目名稱：污水處理工程1.1.2.項目性質新建1.1.3.項目建設地點1.1.4.項目建設單位：1.1.5.項目主管部門：1.1.6.設計單位：1.2主要建設項目及技術經濟指標排水工程建設項目主要技術經濟指標序號項目數(shù)量單位備注1局址規(guī)劃人數(shù)60000人2015年75000人2030年2污水量10000立方米/天2015年15000立方米/天2030年3污水管道26975米管徑DN300～DN6004總投資9506萬元中央政府投資4266萬元1.3編制依據1.3.1主要設計資料依據1、x省發(fā)展和改革委員會文件黑發(fā)改地區(qū)【2010】686號《關于上報x省“十二五”城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設施建設規(guī)劃選項目的通知》2、設計委托書3、中相關文本及規(guī)劃圖4、地形圖(1：10000)5、總體規(guī)劃一污水、雨水排放工程規(guī)劃圖(1：5000)6、排水現(xiàn)狀資料7、建設廳關于組織編制《百鎮(zhèn)第二批試點鎮(zhèn)“三供兩治”近期建設規(guī)劃》的通知8、建設單位提供及現(xiàn)地調查資料1.3.2規(guī)范與標準1、《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-20062、《室外給水設計規(guī)范》GB50013-20063、《室外排水設計規(guī)范》GB50014-20064、《污水綜合排放標準》GB8978～19965、《中華人民共和國水法》6、《中華人民共和國環(huán)境保護法》7、《中華人民共和國水污染防治法》8、《中華人民共和國水污染防治法實施細則》9、《地表水環(huán)境質量標準》(GB3838—2002)10、《城市污水處理廠污染物排放標準》(GBl8918—2002)11、《城市污水處理工程項目建設標準》12、《惡臭污染物排放標準》(GBl4554—93)13、《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》(GBl2348—2008)14、《大氣污染物綜合排放標準》(GBl6297—1996)15、《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準》(GB3096—2008)16、《環(huán)境空氣質量標準》(GB3095—1996)17、《城市給排水紫外線消毒設備》(GB/T19837—2005)18、《混凝土和鋼筋混凝土排水管》(GB/T11836—2009)1.4編制原則1、根據國家相關政策、法規(guī)、標準的要求和水質排放標準，結合總體規(guī)劃，對排水系統(tǒng)進行統(tǒng)一規(guī)劃和設計。從保護資源、改善水域環(huán)境的角度出發(fā)，合理確定污水處理程度，力求經濟效益、社會效益和生態(tài)效益的和諧統(tǒng)一。2、根據總體規(guī)劃要求和項目區(qū)域現(xiàn)有給排水現(xiàn)狀，結合排水現(xiàn)狀，從實際出發(fā)，統(tǒng)籌考慮，合理布局保證滿足項目區(qū)域今后可持續(xù)發(fā)展的要求的前提下，確定污水治理方案。3、設計中污水處理既要積極穩(wěn)妥地采取先進的污水處理工藝流程、提高自動化水平、節(jié)約能源，又要保證技術可靠、經濟合理、節(jié)約占地、減少運行費用。4、充分考慮寒冷地區(qū)的特殊性，解決好低溫污水處理問題，確保污水處理設施安全運行。達到保護環(huán)境、保護水源，最大限度地減少污染。5、制定的方案做到當前使用與今后發(fā)展密切結合，污水處理廠與污水管道敷設及使用應盡可能同步進行，避免重復建設，以滿足污水排放的要求，達到今后可持續(xù)發(fā)展的需要。6、合理利用城區(qū)現(xiàn)有排水設施，在技術可靠、經濟合理的前提下，采用新技術、新工藝、新材料、力爭節(jié)能減耗達到節(jié)約投資降低運行成本的目的，取得最佳的經濟效益、社會效益和環(huán)境效益。1.5編制范圍本項目設計為污水處理及配套設施建設項目，其范圍是。具體包括：1、項目區(qū)域排水管道系統(tǒng)設計(不含雨水管道)；2、污水處理廠設計，包括污水處理規(guī)模確定、系統(tǒng)設計，污泥處理系統(tǒng)設計，除臭處理系統(tǒng)設計，廠區(qū)建筑、結構、電氣儀表、自動控制、采暖等工程設計。3、提供可行性研究報告、項目總投資估算及運行費用分析。1.6工程設計年限本項目可行性研究設計年限為：近期2015年、遠期2030年規(guī)劃年限進行設計。1.7現(xiàn)狀規(guī)劃概況1.7.1自然概況1、地理位置2、地形地貌3、氣象4、水文、地質1.7.2性質與規(guī)模l、歷史1.8排水設施現(xiàn)狀及存在的問題1.8.1排水工程現(xiàn)狀1、排水工程現(xiàn)狀上述的排水方式都直接污染環(huán)境、污染地下水，嚴重的威脅到人民的身體健康，滲入地下淺層的污水致使地下淺層水源受到嚴重污染。1.8.2存在問題水環(huán)境污染2、排水普及率低、污染城鎮(zhèn)環(huán)境，制約城鎮(zhèn)發(fā)展生態(tài)環(huán)境破壞1.9規(guī)劃概況本次設計根據總體規(guī)劃和排水現(xiàn)狀以及規(guī)劃人數(shù)、工業(yè)產值，預測城鎮(zhèn)污水量，確定污水處理廠規(guī)模。污水廠按近期規(guī)模建設，污水管線按遠期規(guī)模建設。規(guī)劃將完善城區(qū)排水管網，敷設污水截流干管，把城鎮(zhèn)污水引至城鎮(zhèn)北部的污水處理廠，將城鎮(zhèn)污水進行三級生化處理，達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GBl8918—2002)中的一級排放標準B標準后，再排入河。1.10項目建設的必要性和可行性1.10.1項目建設的必要性1、污水排放的需要由于排水工程建設初期僅考慮到項目區(qū)域辦公用樓房的生活污水的排放，即樓房設化糞池，每天采用污水車外運的方式，由于運力不足，污水由化糞池溢出，污水均滲入地下。隨著項目區(qū)域城鎮(zhèn)建設的發(fā)展，近幾年每年新增住宅面積逾十幾萬平方米，居民生活用水量的不斷增加，項目區(qū)域的排水量也日趨加大?，F(xiàn)有排水系統(tǒng)既不能滿足現(xiàn)在更不能適應未來排水量增加的需要。2、居住環(huán)境改善的需要項目區(qū)域平房區(qū)至今無任何排水設施，居民生活污水只能隨意潑放。由于排水的無組織性，使得夏季平房區(qū)臟水遍地、臭氣熏天；冬季冰包隨處可見，天冷路滑時行人摔傷事故時有發(fā)生。而在雨水量較大時，平房居住區(qū)即成為“爛泥塘”。3、環(huán)境保護及污水綜合排放標準的需要項目區(qū)域的污水排入城區(qū)北側的拉林河，最終進入松花江。根據中華人民共和國《環(huán)境保護法》、中華人民共和國《水污染防治法》等有關法令法規(guī)，直接污染取用地下水做為水源的居民生活飲用水，因淺層地下水回補于拉林河，因此滲入地下的污水還要污染地表水，而項目區(qū)域的自來水水源地即取自淺層地下水，若不建設污水排水系統(tǒng)，則擬建水源地的水源水質從長遠看，也不樂觀。項目區(qū)域污水必須經過污水處理廠進行處理后方可排入河流。根據環(huán)保部門的有關規(guī)定，項目區(qū)域的污水處理廠的出水水質應執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GBl8918～2002)的一級B標準。綜上所述，在項目區(qū)域進行該項目建設是十分必要的。1.10.2項目建設的可行性1、目前，由于我國經濟的發(fā)展速度較快，隨之帶來的環(huán)境污染也日益加劇，因此，國家將進一步提高對環(huán)境治理、保護水資源、控制水污染的重視程度，并在政策與資金方面給予大力支持，有利于該工程的盡早實施。2、山河鎮(zhèn)、山河屯林業(yè)局總體規(guī)劃己完成修編，為本工程設計及實施提供了科學依據和可靠保證。3、本工程污水處理采用先進的工藝，降低了工程造價，并合理地確定工程規(guī)模，分期建設，可使有限的資金充分發(fā)揮其工程效益。4、本項目以被列入x省城鎮(zhèn)污水處理及配套設施建設規(guī)劃之內，建設資金來源全部為中央資金，可以確保項目順利實施。因此建設排水及污水治理工程的基礎條件良好，政策、技術、資金方面均有保障，工程建設是可行的。第二章方案論證2.1排水體制論證合理選擇排水體制是城市排水規(guī)劃和設計的關鍵。排水體制的選擇應根據城市總體規(guī)劃、環(huán)境保護的要求、現(xiàn)有的排水設施、地形、水質、水量、氣候、污水處理程度及受納水體等條件，從全局出發(fā)，在滿足環(huán)境保護要求的前提下，綜合考慮后確定。排水體制，一般分為合流制和分流制兩種，合流制排水系統(tǒng)是將生活污水，工業(yè)廢水和雨水混合在一條管道內排除。分流制是將生活污水、工業(yè)廢水、雨水分別在兩個或兩個以上各自獨立的管道(渠)中分別排除。排除生活污水或工業(yè)廢水的系統(tǒng)稱為污水排水系統(tǒng)，排除雨水自系統(tǒng)稱為雨水排水系統(tǒng)。方案一：采用分流制方案二：采用合流制方案一的優(yōu)點a、污水、雨水分別排放，這種排放方式便于污水處理廠的建設，使污水處理廠及污水提升泵站的規(guī)模較合流制要小，符合現(xiàn)代化的城鎮(zhèn)排水要求。同時，這種排放方式便于污水處理廠的運行管理。b、無論旱季或雨季污水全部進入污水處理廠，經處理后的出水達到國家《污水綜合排放標準》后再排入受納水體。方案一的缺點：a、采用分流制，則排水管道要分兩套設置，所以分流制的排水管道比合流制的排水管道工程造價要高，且其管道的維護費用較高。則分流制排水系統(tǒng)的總造價比合流制要高10％～15％。b、采用分流制，雨水未經任何處理即排入受納水體，特別是初降雨水的經流對水體有一定程度的污染。c、分流制管線所占線路寬度比合流制多一條管線位，若在道路紅線較窄的街道上可能無法規(guī)劃出管線位置。方案二的優(yōu)點：a、合流制只設一套管道排水系統(tǒng)，其管道的基本建設投資較低，維護費用較低。b、初降雨水進入污水處理廠經處理廠排入受納水體，能減少初降雨水對水體污染。c、管線占位寬度小，比分流制少占一條線位，適用于舊城區(qū)較窄街道的改造工程。方案二的缺點：a、合流制排水系統(tǒng)如經污水處理廠處理后排放，污水處理廠只能處理初降雨水及污水，隨著降雨量的增大，大部分雨水與污水混合后未經處理就通過溢流井直接排入水體，造成水體的污染。b、晴天和雨天時流入污水處理廠水量，水質變化很大，增加了合流制污水處理廠運行管理的復雜性。如果采用分流制，生活生產水單獨收集，排到城鎮(zhèn)的河流下游，既可避免污水對城鎮(zhèn)及對地下水的污染，從長遠角度看又利于污水處理廠的建設，可以避免以后重復建設污水截流干管，有利于城鎮(zhèn)的發(fā)展；如果采用合流制排水系統(tǒng)，則全部管道需按雨水所需的管徑暗管深埋，而且每年大部分時間管內流量為旱季污水量，水量小，流速低，管道內易沉積淤塞，維護清理的工作量較大。項目區(qū)域地勢比較平坦，雨、污水多能重力排放，從環(huán)境保護要求出發(fā)，宜采用分流制排水系統(tǒng)。目前項目區(qū)域不具有完善的雨、污排水系統(tǒng)，另外國家室外排水設計規(guī)范明確規(guī)定：新建排水系統(tǒng)宜采用分流制。通過對分流制、合流制兩個方案的比較，選擇方案一，即采用分流制排水體制。2.2排水系統(tǒng)布局論證拉林河在項目區(qū)域東側由南向北流過，再經過項目區(qū)域北側約5公里處由東向西，最后匯入松花江。項目區(qū)域內地勢東北高西北低，坡向拉林，東、西高坡向鐵路。因此項目區(qū)域污水截流干線沿著平行于拉林河敷設，形成污水的低邊截流系統(tǒng)，將城區(qū)污水引至規(guī)劃區(qū)西北部的城鎮(zhèn)污水處理廠。在項目區(qū)域內有條南壕溝白東南向西北經過項目區(qū)域，然后向北匯入拉林河。本次項目經處理達標的污水，排入南壕溝，經拉林河，最后進入松花江。2.2.1污水系統(tǒng)布局污水系統(tǒng)按地勢及鐵路城市污水系統(tǒng)分為四個系統(tǒng)。項目區(qū)域總占地面積為778.56公頃，污水管線工程量按近期2015年統(tǒng)計(由于道路名稱未確定，暫定為規(guī)劃路)。方案一：l、鐵路以西污水系統(tǒng)：規(guī)劃二路和規(guī)劃一路區(qū)域構成該地區(qū)的污水系統(tǒng)，該系統(tǒng)有三段原有管線，經校核后滿足使用要求，繼續(xù)使用。其該區(qū)占地面積為17.67km2，污水截流干線沿規(guī)劃一路敷設至規(guī)劃七路，進入污水處理廠。2、鐵路以西污水系統(tǒng)：規(guī)劃二路和鐵路所圍成的區(qū)域構成該地區(qū)的污水系統(tǒng)，該系統(tǒng)有三段原有管線，經校核后滿足使用要求，繼續(xù)使用。其該區(qū)占地面積為17.95km2，污水截流干線沿鐵路西側敷設，最后進入污水處理廠。3、鐵路以東污水系統(tǒng)：規(guī)劃五路和鐵路以東所圍成的區(qū)域以及東南側一塊獨立區(qū)域構成該地區(qū)的污水系統(tǒng)，其該區(qū)占地面積為25.64km2，污水截流干線沿鐵路東側敷設，最后進入污水處理廠。鐵路以東污水系統(tǒng)：規(guī)劃五路和用地界線所圍成的區(qū)域以構成該地區(qū)的污水系統(tǒng)，其該區(qū)占地面積為6.76km2，污水截流干線沿規(guī)劃六路敷設，經規(guī)劃七路匯入鐵路東側主截流干管，最后進入污水處理廠。方案二：1、鐵路以西污水系統(tǒng)：鐵路西北的項目區(qū)域構成該地區(qū)的污水系統(tǒng)，其該區(qū)占地面積為41.51公頃，污水截流干線沿規(guī)劃二路敷設至規(guī)劃七路，最后進入污水處理廠。2、鐵路以東污水系統(tǒng)：鐵路東南的項目區(qū)域構成該地區(qū)的污水系統(tǒng)，其該區(qū)占地面積為30.44km2，污水截流干線沿規(guī)劃五路敷設，最后進入污水處理廠。上述兩個排水布置方案中，方案一優(yōu)點：(1)污水管線按照地勢敷設，埋深較淺。(2)工程周期較短，施工難度較小。(3)施工期間對周邊環(huán)境影響小。缺點：管線長度增加，投資費用增加。方案一優(yōu)點：管線長度短，可以降低投資缺點：(1)管線局部埋深較大，需要增設兩處中途提升泵站。(2)由于埋深大，施工難度增加，施工周期增加。(3)增加污水提升泵站的日常運行費用。綜合比較：方案一雖然較方案二增加管線投資，但是在施工難易度，建成后的日常維護管理等方面有一定的優(yōu)勢。因此本工程污水管線采用方案一的布置路線。2.3污水量的預測及工程規(guī)模的確定根據山河鎮(zhèn)、山河屯林業(yè)局局址總體規(guī)劃，2015年人口為6萬人，2030年人口為7.5萬人。由于項目區(qū)域工業(yè)企業(yè)的生產廢水將進入污水處理廠統(tǒng)一處理，因此污水量預測中應包括工業(yè)生產廢水量。根據國家有關規(guī)定，在可行性研究階段，工業(yè)生產用水量應按工業(yè)企業(yè)的萬元產值用水量計算。根據產業(yè)發(fā)展規(guī)劃，項目區(qū)域內工業(yè)企業(yè)2015年工業(yè)產值為7．2億元/年，2030年工業(yè)產值為21億元/年．2.3.1平均日用水量計算1、平均日綜合生活用水量根據《室外給水設計規(guī)范》GB50013—2006及項目區(qū)域居民生活條件、城鎮(zhèn)區(qū)基礎設施等情況，20l5年平均日綜合生活用水定額為110L/car.d計，總人口6萬人，2015年供水普及率采用100％，則2015年平均日綜合生活用水量6600m3/d。2030年平均日綜合生活用水定額為120L/car.d計，總人口7.5萬人，2030年供水普及率采用100％，則2030年平均日綜合生活用水量9000m3/d。工業(yè)企業(yè)用水量項目區(qū)域2015年規(guī)劃年工業(yè)產值為7.2億元/年，工業(yè)用水重復利用率按50％計算，工業(yè)產值用水量按萬元產值20m3計，由此計算出的工業(yè)生產用水量為1973.1m3/d。項目區(qū)域2030年規(guī)劃年工業(yè)產值為2l億元/年，工業(yè)用水重復利用率按60％計算，工業(yè)產值用水量按萬元產值18m3計，由此計算出的工業(yè)生產用水量為4142.2m3/d。3、未預見水量未預見水量按綜合生活用水量按綜合生活用水和工業(yè)生產用水之和的20％計算，則未預見用水量2015年為1714.62m3/d，2030年為2628.44m3/d。4、平均日總用水量項目區(qū)域平均日用水量為上述三項用水量之和，即2015年為10287.72m3/d，2030年為15770.64m3/d。2.3.2平均日污水量計算項目區(qū)域污水量按平均日用水量的90％計，則局址2015年污水量為9258．95m3/d,2030年污水量為14193.58m3/d。2.3.3工程規(guī)模根據對項目區(qū)域的污水量預測，本次項目規(guī)模確定為：近期(2015年)10000m3/d，遠期(2030年)15000m3/d。2.4污水水質論證2.4.1污水水質由于目前項目區(qū)域無排水水質監(jiān)測數(shù)據，根據《室外排水設計規(guī)范》GB50014～2006中的有關規(guī)定，計算本工程的生活污水水質，同時參照相關城鎮(zhèn)的排水水質，確定本項目的污水排放至污水處理廠的污水水質如下表所示。城鎮(zhèn)排水出口水質現(xiàn)狀水質指標BOD5CODSSNH3—NTPTN監(jiān)測結果200mg/L350mg/L300mg/L25mg/L4mg/L40mg/L2.4.2水質目標污水處理廠的受納水體是拉林河，匯入松花江。根據x省環(huán)境保護廳的要求，該污水處理廠水質應執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理污染物排放標準》（GB18918-2002）的一級標準B標準。污水處理廠出水水質目標序號指標出水水質(mg/L)1化學需氧量COD≤602生化需氧量BOD5≤203懸浮物SS≤204總氮量TN≤255氨氮量NH3—N≤8（15）6陽離子表面活性劑TP≤17PH值6~9注：表中括號外數(shù)值為水溫>12℃時的控制指標，括號內數(shù)值為水溫≤12時的控制指標。2.5環(huán)境污染治理論證目前項目區(qū)域排水系統(tǒng)不完善，沒有建設污水處理廠，污水未經處理經南壕溝直接排入拉林河，造成了對項目區(qū)域環(huán)境和拉林河水域的嚴重污染，因此，必須對其進行治理。本次設計將完善項目區(qū)域排水系統(tǒng)，并將污水收集至污水處理廠，經三級生化處理后，達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GBl8918—2002)中的一級標準B標準后排入拉林河。這樣可以減少拉林河水體環(huán)境的污染，改善區(qū)域的生態(tài)環(huán)境。為了保證污水處理廠的正常運行，排入城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)的污水水質必須符合現(xiàn)行的《污水綜合排放標準》(GB8978—2002)、《污水排入城市下水道水質標準》(GB343—2010)及行業(yè)排放標準。生活污水需經化糞池處理后再排入下水道。有毒有害工業(yè)廢水應在廠內進行預處理，達到各種工業(yè)廢水排放的有關標準并滿足《污水綜合排放標準》(GB8978—2002)、《污水排入城市下水道水質標準》(GB343—2010)的要求后方可排入下水道。醫(yī)院污水排放標準除執(zhí)行《污水綜合排放標準》(GB8978—2002)外，還需符合《醫(yī)院污水排放標準》(GBJl8466—2005)中的規(guī)定要求。環(huán)保部門應對各排放口定期監(jiān)測，控制出水水質。第三章設計基礎3.1設計依據及資料《中華人民共和國環(huán)境保護法》(1989.12.26)《中華人民共和國水污染防治法》(1996.5.15)《中華人民共和國水污染防治法實施細則》(HJ/T338-2007)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)《室外排水設計規(guī)范》(GB50014-2006)《室外給水設計規(guī)范》(GB50013-2006)建設方提供的基礎資料3.2設計范圍污水處理項目范圍包括格柵渠至接觸消毒池出水之間的工藝、設備及電氣控制。污水處理項目范圍以外的管網收集、土建、消防、廠區(qū)綠化、道路、圍墻、脫水污泥外運處理、出水外排、化驗、總電源引線等由業(yè)主負責實施。3.3設計原則（1）貫徹執(zhí)行國家關于環(huán)境保護的政策，符合國家的有關法規(guī)、規(guī)范及標準；（2）從實際情況出發(fā)，在城市總體規(guī)劃的指導下，根據城市總體規(guī)劃布局，結合地形條件和環(huán)境要求，充分利用現(xiàn)有排水設施，近遠期相結合，合理確定工程的分期和規(guī)模，統(tǒng)一規(guī)劃設計污水處理設施，使有限資金充分發(fā)揮作用，充分發(fā)揮建設項目的社會效益和環(huán)境效益；（3）根據設計進水水質和出廠水質要求，所選污水處理工藝力求技術先進成熟、處理效果好、運行穩(wěn)妥可靠、高效節(jié)能、經濟合理，確保污水處理效果，減少工程投資及日常運行費用；（4）妥善處理和處置污水處理過程中產生的柵渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染；（5）為確保工程的可靠性及有效性，提高自動化水平，降低運行費用，減少日常維護檢修工作量，改善工人操作條件；（6）采用現(xiàn)代化技術手段，實現(xiàn)自動化控制和管理，做到技術可靠、經濟合理；（7）廠區(qū)總平面布置力求在便于施工、便于安裝和便于維修的前提下，使各構筑物盡量集中，節(jié)約用地，擴大綠化面積，并留有發(fā)展余地，使廠區(qū)環(huán)境與周圍環(huán)境協(xié)調一致。3.4工程建設規(guī)模根據建設方提供的資料，污水處理站設計處理水量為15000m3/d。3.5設計進出水水質3.5.1設計進水水質根據業(yè)主方提供的水質資料，進水水質如下：污染因子設計進水水質BOD5（mg/L）≤200COD（mg/L）≤350SS（mg/L）≤300TP（mg/L）≤4NH3-N（mg/L）≤25TN（mg/L）≤403.5.2設計出水水質出水水質參照國家環(huán)?？偩职l(fā)布的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級B，主要出水指標為：污染因子設計出水水質（一級B）BOD5（mg/L）≤20COD（mg/L）≤60SS（mg/L）≤20TP（mg/L）≤1.0NH3-N（mg/L）≤8(15)TN≤20糞大腸菌群(個/L)≤10410000m3/d生活污水處理項目PAGE58第四章工藝設計4.1污染物的去除對處理流程的影響在采用二級生物處理工藝的污水處理工程中，不同的污染物是以不同的方式去除的。污染物的去除決定了污水處理工藝的流程。4.1.1懸浮物(SS)的去除污水中懸浮物（SS）的去除主要靠沉淀作用。污水中的無機顆粒和大尺度的有機顆?？孔匀怀恋碜饔镁涂梢匀コ?，小尺度的有機顆?？课⑸锏慕到庾饔萌コ?，而小尺度的無機顆粒（包括尺度大概在膠體和亞膠體范圍內的無機顆粒）則要靠脫落的生物膜絮體同時沉淀被去除。污水處理出水中懸浮物濃度不僅涉及到出水SS指標，還因為組成出水懸浮物的主要是脫落的生物膜絮體，其本身的有機成分就很高，因此對出水的BOD5、COD等指標也有很大影響，所以控制污水處理出水的懸浮物（SS）指標是最基本的，也是很重要的。為了降低出水中的懸浮物濃度，需要在工程中采用適當?shù)拇胧?，例如選用適當?shù)娜莘e負荷以保持脫落的生物膜的凝聚及沉降性能，采用較小的二次沉淀池的表面負荷，采用較低的出水堰負荷，充分利用脫落的生物膜懸浮層的吸附網絡作用等。在污水處理方案選用合理，工藝參數(shù)取值合理，單體設計優(yōu)化的前提下，完全能夠使出水指標達到排放要求。4.1.2BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠活性污泥或生物膜的吸附作用、微生物分解作用以及微生物的代謝作用，然后對污泥與水進行分離完成的?；钚晕勰嗷蛏锬ぶ形⑸镌谟醒醯臈l件下將污水中的一部分有機物用于合成新的細胞，將另一部分有機物進行分解代謝以便獲得細胞合成所需的能量，其最終產物是CO2和H2O等穩(wěn)定物質。這也就是污水中BOD5的降解過程。在這種合成代謝和分解代謝過程中，溶解性有機物（例如低分子有機酸等易降解有機物）直接進入細胞內部被利用。而非溶解性有機物則首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后進入細胞內部被利用。由此可見，微生物的耗氧代謝作用對污水中的溶解性有機物和非溶解性有機物起作用，并且代謝產物是無害的穩(wěn)定物質，因此可以使處理污水中的參與BOD5濃度很低。根據國外有關設計手冊資料和我們的設計經驗，采用生物膜法時，在容積負荷≤0.8kgBOD5/kgMISS·d時（采用活性污泥法時，其值一般為0.05-0.15BOD5/kgMISS·d），就很容易做到出水BOD5保持在20mg/L以下。4.1.3COD的去除污水中COD去除的原理與BOD5基本相同。COD的去除率取決于原污水的可生化性，它與處理污水的組成有關。對于那些主要以生活污水及其成分與生活污水相似的工業(yè)廢水組成的城市污水中BOD5/COD比值往往接近0.5甚至大于0.5，其污水的可生化性較好，出水中COD值可以控制在較低的水平。4.1.4氮的去除氮是蛋白質不可缺少的組成部分，因此廣泛存在于城市污水中，在原污水中，氮以NH3-N及有機氮的形式存在，這兩種形式的氮和在一起成為凱式氮，用TKN表示。而原污水中的NO2-N和NO3-N量很少。氮也是構成微生物的元素之一，一部分進入細胞體內的氮將隨剩余污泥一起從水中去除，這部分氮量占所去除的BOD5的5%。在有機物被氧化的同時，污水中的有機氮也被氧化成氨氮，并且在溶解氧充足、停留時間足夠長的情況下被進一步氧化成硝酸鹽。因為氮在水體中是藻類生長所需的營養(yǎng)物質，容易引起水體的富營養(yǎng)化，因此氮是污水處理廠出水的控制指標之一。脫氮菌在缺氧的情況下可以利用硝酸鹽NO3-N中的氧作為電子受體，氧化有機物，將硝酸鹽中的氮還原成氮氣N2，從而完成污水的脫氮過程。生物脫氮工藝是目前廣泛采用的污水處理工藝。由此可見，要達到生物脫氮的目的，完成硝化是先決條件。因此硝化菌屬于自養(yǎng)菌，其比生長率μs明顯小于異養(yǎng)菌的比生長率μh，生物脫氮系統(tǒng)維持硝化的必要條件μs≥μh即系統(tǒng)必須維持在較低的容積負荷條件下運行，使得系統(tǒng)的泥齡大于維持硝化所需的最小泥齡。根據大量的試驗數(shù)據和運行實例，設計容積負荷在0.2～2.0kgBOD5/(m3·d)，時，就可以達到硝化及反硝化的目的。4.1.5磷的去除將磷從污水中除去，可以采用化學法，也可以采用生物法?；瘜W除磷是向污水中投加三價鹽(一般是鋁鹽或鐵鹽，二價鐵應保證在曝氣池內被氧化成三價鐵)，使之與污水中的磷酸鹽形成難溶化合物，經過沉淀從水中去除。采用化學除磷的優(yōu)點是工藝簡單，除加藥設備外不需要增加其他設備。生物除磷是污水中的聚磷菌在厭氧條件下，受到壓抑而釋放出體內的磷酸鹽，產生能量用以吸收快速降解有機物，并轉化為PHB（聚β烴丁酸）儲存起來。當這些聚磷菌進入好氧條件下時就降解體內儲存的PHB產生能量，用于細胞的合成和吸磷，形成高磷濃度污泥，隨剩余污泥一起排出系統(tǒng)，從而達到除磷的目的。生物除磷的優(yōu)點在于不增加剩余污泥量，處理成本較低。缺點是為了避免剩余污泥中磷的再次釋放，對污泥處理工藝的選擇有一定的限制。采用生物除磷時還需要嚴格控制系統(tǒng)中厭氧池的厭氧環(huán)境，同時需要加大污泥回流量和剩余污泥排放量，這樣就會增加系統(tǒng)的運行費用，污泥排放量增加就會減少系統(tǒng)的污泥濃度，影響污水的生化處理效率。據此，本工程除磷推薦采用生物法為主，輔以化學除磷的方法，這樣除磷效果很好，工藝流程簡單，節(jié)省工程造價和占地面積。4.2污水二級生化處理工藝的選擇目前污水處理常采用生化法，主要工藝有活性污泥法、生物膜法以及較為新穎的泥膜共生法等?；钚晕勰喾ㄒ訟2O工藝、氧化溝和SBR為代表形式；生物膜法可分為生物接觸氧化、生物轉盤、生物濾池等工藝；泥膜共生法則主要有EH和MBBR等。4.2.1活性污泥法A2O工藝A2O工藝屬于傳統(tǒng)活性污泥法中較為常見的一種工藝，它是70年代在AO工藝上開發(fā)出來的同步脫氮除磷工藝，因此具有生物除磷和脫氮的能力。A2O工藝的優(yōu)點是可以充分利用硝化液中的硝態(tài)氮來氧化BOD5，回收了部分硝化反應的需氧量，反硝化反應所產生的堿度可以部分補償硝化反應消耗的堿度，因此對含氮濃度不高的城市污水可以不另外加堿來調節(jié)pH。本工藝在系統(tǒng)上是最簡單的脫氮除磷工藝，總的水力停留時間小于其它同類工藝（如巴登甫脫氮除磷工藝）；在厭氧（缺氧）、好氧交替運行的條件下，絲狀菌不能大量繁殖，無污泥膨脹，SVI值小于100，利于處理后污水與污泥分離；運行中在厭氧和缺氧段內只需輕攪，運行費用低。A2O工藝由于具有相對于其他同步脫氮除磷工藝構造簡單、總水力停留時間短、運行費用低、控制復雜性小和不易產生污泥膨脹等優(yōu)點，并作為將傳統(tǒng)活性污泥污水處理廠改建為具有脫氮除磷功能的污水處理廠時最易改造成的工藝，目前已經成為我國城市污水處理廠中主流的同步脫氮除磷工藝。對現(xiàn)有的城市污水處理廠處理水量和采用工藝的調查統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，A2O工藝的處理水量占總處理水量的70%以上。但由于氮、磷的去除比較復雜，脫氮需要涉及硝化、反硝化過程，除磷則有吸磷和釋磷等多個生化反應過程。上述每一個過程的目的不同，其微生物的組成、基質類型及環(huán)境條件的要求也各不相同。因此要在一個系統(tǒng)中同時完成脫氮和除磷過程，不可避免地產生了各過程間的矛盾關系，如碳源、泥齡、回流硝酸鹽、硝化和反硝化容量以及厭氧釋磷和好氧吸磷的容量等問題。A2O工藝作為活性污泥法的代表工藝，能適用于各種規(guī)模的污水處理廠，但由于活性污泥法運行控制水平要求相對較高，本項目不考慮此工藝。氧化溝工藝氧化溝工藝有A2O氧化溝、T型氧化溝等多種形式，氧化溝在城市污水處理中應用比較普遍，以下T型氧化溝為例進行比較。T型氧化溝又稱為三溝式氧化溝，融缺氧、好氧及沉淀池于一體（其中的兩條邊溝交替進行反應及沉淀）。流程簡潔，具有生物脫氮功能，采用連續(xù)進水、連續(xù)出水的方式運行。自1990年邯鄲污水處理廠的T型氧化溝投產并被建設部、國家環(huán)保總局列為示范廠后，國內采用這種工藝流程的污水廠較多。T型氧化溝的優(yōu)點在于一體化，能較好的利用土地面積，特別是采取加大溝體深度的措施后，節(jié)約用地的效果更為明顯；不需混合液回流及活性污泥回流，流程簡單、利于管理；采用序批式控制，不同的循環(huán)時間設定值可以得到不同的處理效果，根據實際進水水質進行優(yōu)化，適應性較強；序批式控制，易于實現(xiàn)處理過程的自動控制。其缺點是設備臺數(shù)多，增加了設備的維護工作量；設備利用率低，裝機容量大；因為不設專門的沉淀池，排除的剩余污泥濃度低，不利于污泥處理；無專門的厭氧區(qū)域，因此生物除磷效果差；因為無回流設施，因此造成連續(xù)曝氣的中溝的MLSS較邊溝低（中溝MLSS濃度的設計值只為邊溝的77%，實際運行中還更低），使得整個系統(tǒng)的利用效率低。氧化溝工藝具有良好的抗沖擊負荷，適用于大中型污水處理廠。本項目水量較小，且無工業(yè)廢水，水質較穩(wěn)定，不考慮采用氧化溝工藝。SBR法序批式（sequencingbatchreactor）法是相對常用的過流式而言的。過流式是一種空間順序的處理方式，污水在流經不同功能的構筑物過程中逐步凈化，最終達到排放標準。SBR法是一種時間順序的處理方式，進水、曝氣、沉淀、出水等處理過程同一周期不多時段，在同一個池子中完成，但進水水連續(xù)的。設計上常需若干座池子組成一組，輪換運轉。目前國內已有多處采用SBR工藝，SBR法適用于水量、水質排放不均勻的工業(yè)廢水處理。此外，國內使用的工藝還有CASS、UNITANK、MSBR等一些改良型的SBR處理工藝。但考慮到其自控要求較高，不適合本項目需求。4.2.2生物膜法生物膜法是與活性污泥法并列的另一種生物處理工藝，其原理是利用污水與填料上的生物膜接觸，在生物膜中細菌的分解作用下，污水得到凈化。常用的生物膜法有生物接觸氧化、生物轉盤等工藝。生物接觸氧化生物接觸氧化是由浸沒在污水中的填料和人工曝氣系統(tǒng)構成的生物處理工藝。在有氧的條件下，污水與填料表面的生物膜反復接觸，使污水獲得凈化。生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，其特點是在池內設置填料，池底曝氣對污水進行充氧，并使池體內污水處于流動狀態(tài)，以保證污水與污水中的填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。該法中微生物所需氧由鼓風曝氣供給，主要由曝氣鼓風機和專用曝氣器組成,生物膜生長至一定厚度后，填料壁的微生物會因缺氧而進行厭氧代謝，產生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落，并促進新生物膜的生長，此時，脫落的生物膜將隨出水流出池外。生物接觸氧化法具有以下特點：（1）由于填料比表面積大，池內充氧條件良好，池內單位容積的生物固體量較高，因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負荷；（2）由于生物接觸氧化池內生物固體量多，水流完全混合，故對水質水量的驟變有較強的適應能力；（3）剩余污泥量少，不存在污泥膨脹問題，運行管理簡便。生物轉盤生物轉盤是由一系列平行的旋轉圓盤、旋轉橫軸、機械動力及減速裝置、氧化槽等部分組成。在氧化槽內充滿了待處理的污水。約一半的盤片浸沒在污水水面以下。當污水在槽內緩緩流動時，盤片在轉動軸的帶動下緩慢轉動。盤片上長了一層生物膜（厚約1~4mm），當盤片浸沒在污水中時，污水中的有機物被盤片上的生物膜吸附；當盤片離開污水時，盤片表面形成一層薄薄的水膜。水膜從空氣中吸氧，同時在生物酶的催化下，吸附的有機物在生物膜上被氧化分解，這樣生物圓盤每轉動一圈，即進行一次吸附—吸氧—氧化分解過程，轉盤不斷轉動，如此反復循環(huán)，使有機物不斷分解氧化。生物轉盤法具有使用范圍廣、無污泥膨脹、不需要曝氣裝置等特點，但需要設置二沉池，除磷效果較差。本項目不建議采用此種工藝。4.2.3泥膜共生法MBBR（MovingBedBiofilmReactor）MBBR工藝原理是通過向反應器中投加一定數(shù)量的懸浮載體，提高反應器中的生物量及生物種類，從而提高反應器的處理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝氣的時候，與水呈完全混合狀態(tài)，微生物生長的環(huán)境為氣、液、固三相。載體在水中的碰撞和剪切作用，使空氣氣泡更加細小，增加了氧氣的利用率。另外，每個載體內外均具有不同的生物種類，內部生長一些厭氧菌或兼氧菌，外部為好養(yǎng)菌，這樣每個載體都為一個微型反應器，使硝化反應和反硝化反應同時存在，從而提高了處理效果。MBBR工藝兼具傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點，是一種新型高效的污水處理方法，依靠曝氣池內的曝氣和水流的提升作用使載體處于流化狀態(tài)，進而形成懸浮生長的活性污泥和附著生長的生物膜，這就使得移動床生物膜使用了整個反應器空間，充分發(fā)揮附著相和懸浮相生物兩者的優(yōu)越性，使之揚長避短，相互補充。與以往的填料不同的是，懸浮填料能與污水頻繁多次接觸因而被稱為“移動的生物膜”。但MBBR中的懸浮填料受到水流的沖擊，不僅容易破碎，需定期更換，而且大量懸浮填料往往聚團堆積在反應池的末端，限制了其效果。與活性污泥法相比，MBBR對污染物的去除效果增量有限。本項目不建議采用此種工藝。多點多段A/O泥膜共生污水處理工藝（EH工藝）多點多段A/O泥膜共生污水處理工藝（以下簡稱EH工藝）是生物膜法與活性污泥法相結合的一種工藝，它針對常規(guī)生物脫氮除磷工藝存在的問題，將脫氮的硝化與反硝化相互影響和制約的因素分解，使不同的菌類生長在各自最佳環(huán)境條件下，因而使脫氮和生化效果可以同時達到最佳，而且工藝的可控性增強。EH工藝兼有了活性污泥法與生物膜法的特點，在系統(tǒng)中建立了一個多樣化的生物系統(tǒng)，該系統(tǒng)對污水中的有機污染物具有很高的去除率。泥膜共生系統(tǒng)由于增加了液相中的生物量而降低了活性污泥的有機負荷，提高了對有機物的去除效率。EH工藝中設置多級A/O處理系統(tǒng)。并通過分點進水的方式補充每一級A/O系統(tǒng)中的碳源。污水進入第一個曝氣段后水中的氨氮迅速“置換”成硝酸鹽氮，硝酸鹽氮的含量迅速上升，氨氮含量下降；進入第二個非曝氣段后，由于引進了部分原水，反硝化菌利用原水中的碳源進行反硝化，去除污水中的氮。反硝化是否完全又有很大部分取決于碳源，在EH工藝中，采用多點進水，即在每級非曝氣段通入部分原水，以此來保證廢水中的碳源，使反硝化反應更為徹底。同時，由于厭氧（兼氧）段和好氧段的交替出現(xiàn)，是聚磷菌能進一步釋磷，從而在好氧段進一步吸磷，從而提高除磷效率。EH工藝主要特點如下：兼具活性污泥法和生物膜法的特點，泥膜共生，提高了污泥濃度，從而豐富了系統(tǒng)微生物種類，提高了微生物數(shù)量，有更好的去除效果；系統(tǒng)設置多點進水，通過調試，能合理地實現(xiàn)了有限碳源的優(yōu)化配置，從而提高反硝化效率；多級AO實現(xiàn)了系統(tǒng)氧梯度交替變化，提高了兼氧區(qū)的容積。同時，結合填料內部缺氧外部富氧的微環(huán)境，構建了適合同步硝化反硝化進行的微生物生競環(huán)境，進一步提高了脫氮效率；無需混合液內回流，降低了運行費用；配合高效微生物菌團投加，系統(tǒng)生物馴化快，調試時間短。目前，EH工藝在嫩江、五大連池、云南財大、寧波茶院鄉(xiāng)等均有工程應用。4.2.4工藝選擇由于本項目對污水的脫氮具有較高的要求，綜合考慮比較上述幾個工藝的特點和該工程的實際情況，EH工藝具有處理效果好、運行方式靈活、投資省等優(yōu)點。因此，我們推薦采用EH工藝。4.3污水消毒方案根據《室外排水設計規(guī)范》（GB50014-2006）推薦，污水處理領域宜采用二氧化氯、紫外線與液氯消毒。4.3.1二氧化氯與紫外線消毒的對比1）運行費用分析以日處理水量10000m3的污水處理廠為例，對兩者的運行費用進行比較，見下表：經濟指標紫外線二氧化氯備注設備投資（萬元）2020.14設備維護投資（萬元/年）4.160設備折舊（萬元/年）7.142.01以10年計單位運行成本（元/噸水）0.030.02年運行成本（萬元）10.967.30年運行綜合總成本（萬元）18.19.312）可操作性采用紫外線消毒時，對水中的SS濃度要求很苛刻，較高的SS濃度能極大的削弱紫外線的穿透能力，大大降低其消毒效果；而且無法隨時調節(jié)紫外線的強度來滿足水量、水質的波動；另外紫外線對人眼有害，會引起結膜炎、角膜炎和彩虹炎等，使用時需帶防護眼鏡。而二氧化氯消毒設備操作簡便，運行穩(wěn)定。操作人員只需定期加藥，巡回檢查即可，且設備可以通過投加裝置的控制，自動調節(jié)二氧化氯的投加量，滿足水量、水質的變化。另外，與二氧化氯相比紫外線沒有持續(xù)消毒、殺菌能力，故二氧化氯對病毒、細菌和藻類的滅活效果比紫外線好。4.3.2二氧化氯與液氯消毒方式的對比二氧化氯與液氯消毒方式的對比見下表：指標液氯二氧化氯有效氯含量100%263%，殺菌效果是液氯的2.6倍。設備投資需建造加氯間，購買加氯機、防泄漏裝置及吊車等，設備投資較高。只需購買二氧化氯發(fā)生器，建造消毒設備間即可。設備投資較低。故障率容易發(fā)生故障，要經常維修。故障發(fā)生率低。可操作性鋼瓶貯存，運輸條件要求高，易泄漏，風險大。現(xiàn)場制備使用，運輸及操作管理較方便。無風險。運行費用1g有效氯成本：0.0036元。1g有效氯成本：0.004元。消毒效果受pH變化影響大，會產生三鹵甲烷等致癌物質。消毒效果不受pH值的影響，不產生三鹵甲烷等致癌物質。綜合比較價格比較便宜，但設備投資大，產生致癌物質，存在安全風險。運行費用與液氯相當，消毒效果好，設備投資少，操作管理方便，不產生致癌物質。從以上分析可知，在污水處理領域，二氧化氯消毒比其它方式更具優(yōu)勢，本項目推薦采用二氧化氯消毒。4.4污泥處理工藝4.4.1剩余污泥的特征EH工藝是一種復合污水處理工藝，剩余污泥是活性污泥和脫落的生物膜相組成，從微生物代謝角度分析，該工藝中生物體已處于內源呼吸階段，系統(tǒng)中硝化反硝化功能得以充分發(fā)揮，使污泥指數(shù)SVI較低，沉降性能好。4.4.2污泥處理工藝的確定一般現(xiàn)行污泥處理流程為：污泥→濃縮→消化→脫水。污泥經消化后能有效殺死污泥中的致病菌，并有利于脫水，但是消化池的建設投資、運行費用都較高，且污泥經過消化后，在水處理流程中已經去除的磷再次釋放到上清液中，需增加化學除磷設施，導致投資增加。就本項目而言，建設規(guī)模較小，進水水質濃度不高，污泥量較少，采用污泥厭氧消化的費效比相對低，國內許多已建成的采用生物脫氮除磷工藝的污水廠產生的污泥一般均采用直接濃縮脫水，運行基本穩(wěn)定，事實證明小規(guī)模的污水處理廠的污泥采用直接濃縮脫水是可行的，鑒于上述原因本項目污泥處理擬采用直接濃縮脫水進行處理。關于一體化濃縮脫水機，目前國內外經常使用的有帶式及離心式兩種，其他形式的脫水機，如螺壓式和滾壓式。離心一體化機雖有體積小、全封閉的優(yōu)點，但也有耗能高、噪聲大、易磨損等缺點。更主要的是國產離心一體化脫水機還不過關，本工程為規(guī)模較小的污水廠，今后運行時，長期依賴國外備件，維修很不方便。螺壓式最早起源于日本，是種噪音小效率高的脫水設備，但由于螺桿片之間磨損較頻繁，限制了其進一步發(fā)展。xx集團通過國外技術的國產化，優(yōu)化了固定環(huán)和游動環(huán)結構，從而大大提高了使用壽命?；顒邮铰輻U濃縮脫水機具有以下特點：適用廣泛：開創(chuàng)氧化溝低濃度污泥直接脫水的先例，無需濃縮池、貯存池，不發(fā)臭。濃度：2000~35000mg/L；不易堵塞：主體具有自我清洗功能，減少清洗用水，擅長處理油性性污泥，且耗水少，僅為40L/h；無人看管、連續(xù)運行：通過定時裝置設定后，就可自動連續(xù)無人24h運行；無磨損、壽命長：螺旋葉片與游動環(huán)之間無磨損，螺旋軸30,000h，游動環(huán)10,000h；一體化設計：占地空間小，維修容易，便于更換原有設備；節(jié)能環(huán)保：耗電低，幫障少，操作安全，噪音振動小。螺旋軸轉速：2-3rpm/m；特殊結構效率高：游動環(huán)和固定環(huán)間隙采用特殊結構，脫水效率比同類提高一倍?；顒邮铰輻U濃縮脫水機與帶式、離心式脫水機性能對比見下表：比較項目活動式帶式離心式低濃度污泥脫水適合不適合不適合濃縮池的必要性不需要需要需要貯存池的必要性不需要需要需要安裝空間小大小用電量少多多清洗用水量極少較多少噪聲極小大大振動極小大大維修簡單復雜復雜維修成本低高高24小時運行適合不適合不適合為此，本設計中污泥處理采用我公司技術較成熟的一體化活動螺桿濃縮脫水機。經濃縮脫水后可送往污泥綜合利用工程處置或送城市垃圾填埋場填埋。4.5污水處理站工藝流程絮凝劑曝氣絮凝劑曝氣污水污水消毒劑達標排放消毒池活動式螺桿脫水機沉淀池絮凝反應池EH處理系統(tǒng)污泥池提升沉砂池細格柵調節(jié)池粗格柵消毒劑達標排放消毒池活動式螺桿脫水機沉淀池絮凝反應池EH處理系統(tǒng)污泥池提升沉砂池細格柵調節(jié)池粗格柵回流污泥回流污泥泥餅外運處理剩余污泥提升泥餅外運處理剩余污泥提升注：虛線部分不在本方案設計范圍內 4.6工藝流程說明污水由污水收集管網收集，自流進入粗格柵渠，去除較大的懸浮物質后，自流進入調節(jié)池調節(jié)水量均衡水質，再由潛污泵提升經細格柵渠進入平流沉砂池，出水進入EH污水處理系統(tǒng)，經過多級缺氧/好氧段，在缺氧段與部分污水在反硝化菌的作用下，硝酸鹽被還原成氮氣，達到除氮的目的，通過好氧段生物的吸附降解作用，去除水中的污染物質，然后經絮凝反應池進入沉淀池進行泥水分離，沉淀池出水進入消毒池消毒，消毒池出水達標排放。沉淀池污泥一部分通過污泥泵回流至EH工藝進水端，剩余部分污泥通過污泥排放泵抽送至污泥貯池穩(wěn)定后，經污泥泵提升至脫水機濃縮脫水，最后泥餅外運處理。注：本方案設計格柵渠進水管中心標高暫按-3.30m考慮（相對地面±0.00m標高），如與現(xiàn)場情況不符，可作相應調整。第五章工藝單元設計5.1工藝構成本項目污水處理系統(tǒng)主要由粗細格柵、調節(jié)池、沉砂池、EH處理系統(tǒng)、沉淀池、消毒系統(tǒng)及污泥處理系統(tǒng)組成，其中主體工藝是EH污水處理系統(tǒng)。5.2單體構筑物設計5.2.1粗格柵渠及調節(jié)池本設計粗格柵渠與集水調節(jié)池合建。設粗格柵渠1座，其平面尺寸6.0m×2.9m（與調節(jié)池合建），地下部分深4.2m，格柵主要作用是攔截較大的污物，以保護污水提升泵不受損害。粗格柵柵隙20mm，最大過柵流速1.0m/s，。為便于檢修，在格柵前后設400×400mm手電兩用方閘門。主要設備：（1）機械粗格柵功率：0.75kW格柵寬度：0.7m數(shù)量：2臺柵隙：20mm安裝角度：75°（2）潛水排砂泵數(shù)量：1臺單臺流量：30m3/h揚程：30m電機功率：7.5kW安裝方式：自動耦合式安裝設調節(jié)池1座，其平面尺寸19.8m×10.0m，地下部分深6.3m，在調節(jié)池配置潛水提升泵。選用潛水排污泵作為污水提升泵，共設3臺，1用1備，潛水排污泵的開停工況及開停臺數(shù)根據液位進行控制。主要設備：（1）提升泵數(shù)量：3臺（2用1備）單臺流量：320m3/h揚程：17.5m電機功率：22kW安裝方式：自動耦合式安裝5.2.2平流沉砂池（含細格柵）設細格柵渠1座，其平面尺寸4.7m×2.5m，深2.0m，細格柵柵隙5mm，最大過柵流速1.0m/s。采用平流式沉砂池去除水中粒徑較大的砂粒，數(shù)量1座，進水端配置細格柵渠，沉砂池平面尺寸為2.5m×7.5m，深2.0m。為便于檢修，在格柵前后設400×400mm手電兩用方閘門。主要設備：（1）機械細格柵功率：0.75kW格柵寬度：1.0m數(shù)量：2臺柵隙：5mm安裝角度：75°（2）砂水分離器功率：0.75kW處理量：5-12L/s數(shù)量：1臺（3）軸流風機功率：0.55kW數(shù)量：2臺5.2.3EH處理系統(tǒng)EH處理系統(tǒng)包括多級缺氧/厭氧區(qū)/好氧區(qū)，總停留時間為17h。其中厭氧段停留時間1.5h，缺氧段總停留時間為3.5h，好氧段總停留時間為12h，系統(tǒng)內厭（缺）氧/好氧交替布置，并多點進水，進水量可根據實際運行情況進行調整。主要技術參數(shù)：設計水量：15000m3/d數(shù)量：4座停留時間：17h有效水深：5.5mEH工藝采用厭氧/好氧/缺氧/好氧/缺氧/好氧的布置方式，各段停留時間分別為1.5h/6.0h/2.0h/3.0h/1.5h/3.0h。其中：第一級厭氧段尺寸：7.1×5.80×6.0m第一級好氧段尺寸：28.5m×5.80m×5.5m第二級缺氧段尺寸：9.5m×5.80m×5.5m第二級好氧段尺寸：14.2m×5.80m×5.5m第三級缺氧段尺寸：7.1m×5.80m×5.5m第三級好氧段尺寸：14.2m×5.80m×5.5m主要設備：（1）旋混曝氣器數(shù)量：2400套單套服務面積：0.36m2（2）填料型號：DAT-2#數(shù)量：3900m3型號：DAT-4#數(shù)量：900m3（3）電磁流量計型號：DN200數(shù)量：4個型號：DN150數(shù)量：8個（4）高效復合微生物菌團采用高效的復合微生物菌團，可使生物反應器啟動速度加快，掛膜調試周期減短，適應水質水量波動能力增強，降解處理效果提高。在系統(tǒng)啟動時投加高效微生物菌團150kg。（5）潛水攪拌機功率：2.2kW數(shù)量：16臺5.2.4絮凝反應池主要設計參數(shù)：絮凝反應池數(shù)量；2座停留時間：15min尺寸：3.8m×3.75m×6.0m主要設備：（1）絮凝混合攪拌機數(shù)量：2臺功率：1.5kW5.2.5污泥泵池主要設計參數(shù)：絮凝反應池數(shù)量；1座尺寸：8.0m×3.75m×6.0m主要設備：（1）絮凝劑投加計量泵數(shù)量：4臺流量：167L/h功率:0.55kW（2）溶解桶：（自帶攪拌裝置）數(shù)量：2個容量：500L材質：PE（3）溶液桶：（自帶攪拌裝置）數(shù)量：4個容量：1000L材質：PE（4）污泥泵數(shù)量：3臺（2用1備）流量：10m3/h功率：2.2kW揚程：20m（5）應急水泵數(shù)量：3臺流量：10m3/h功率：0.75kW揚程：10m5.2.6二次沉淀池數(shù)量：4座停留時間：3.2h水力表面負荷：1.1m3/m2.h有效水深：3.6m尺寸：5.8m×23.95m×4.5m主要設備：（1）刮泥機數(shù)量：2臺功率:2.2kW（2）集水槽尺寸：3.2m×0.3m×0.5m數(shù)量：20套5.2.7消毒池數(shù)量：1座停留時間：50min有效水深：3.0m池型尺寸：8.0m×20.0m×3.5m5.2.8設備間設備間分為雙層結構。主要有消毒加藥間，污泥脫水間、鼓風機房、控制間、配電室等，除臭設備間。主要設計參數(shù)：（1）設備間數(shù)量：1座尺寸：10.98m×62.16m×8.35m結構：地上磚砌（2）污泥池（設于污泥脫水間下）數(shù)量：1座有效水深：3.0m池型尺寸：6.0m×6.0m×3.3m結構：鋼筋混凝土結構主要設備：（1）螺桿泵數(shù)量：3臺（2用1備）流量：10m3/h功率：0.75kW揚程：10m（2）活動式螺桿脫水機數(shù)量：2套處理量：120kg/h功率：1.05KW（3）高分子泡藥機數(shù)量：2套功率：1.50KW（4）計量泵：數(shù)量：2臺流量：1200L/h壓力：0.35MPa功率：0.55kW（5）鼓風機鼓風機臺數(shù)：4臺單臺供氣量：29.51m3/min升壓：0.07Mpa單臺功率：55kW（6）二氧化氯發(fā)生器數(shù)量：2臺有效率產量：3000g/h裝機容量：2.0kW使用原料：氯酸鈉（工業(yè)一級品，含量99%），鹽酸（工業(yè)合成一級品，濃度31%）（7）動力水源本方案設計動力水源采用另設提升泵提供，如現(xiàn)場情況允許，亦可選擇自來水，動力水要求管徑為DN25，壓力≥0.30Mpa。數(shù)量：2臺流量：4.4m3/h揚程：33m電機功率：2.2kW（8）儲藥罐數(shù)量：3個規(guī)格：1.0m3（9）化料器數(shù)量：1個功率:1.5kW（10）卸酸泵數(shù)量：1臺功率:1.5kW（11）軸流風機規(guī)格：T35-1功率：0.55kW數(shù)量：3臺5.3.9保溫措施考慮到北方冬天天氣寒冷，所有的生化池都設計為全封閉狀態(tài)，房頂采用雙層PC陽關板，不僅能起到保溫的作用，還能采光，提高生化池的溫度。5.3.10除臭裝置由于生化池處于全封閉狀態(tài)，池中產生的臭氣利用排風管抽到除臭裝置中進行處理。工作原理：微生物除臭技術的工作原理是微生物細胞對惡臭物質的吸附、吸收和降解功能，微生物以細胞個體小、比表面積大、吸附性強、代謝類型多樣的特點，可以將惡臭物質吸附吸收后轉化為無害的CO2、H2O、H2SO4、HNO3等簡單無機物。微生物除臭分為三個過程：臭氣同水接觸并溶解到水中；水溶液中的惡臭成分被微生物吸附、吸收，惡臭成分從水中轉移至微生物體內；進入微生物細胞的惡臭成分作為營養(yǎng)物質為微生物所分解、利用，從而使微生物得以去除。主要構筑物除臭設備間結構尺寸：8.8m×12.0m×5.0m數(shù)量：1座主要設備設備型號：SW-8000風機功率：2.2KW設備尺寸：6.0m×2.0m×4.0m流量：8000m3/h第六章建筑設計6.1概述污水處理工程建筑物主要由提升泵房、污泥脫水機房、鼓風機房及消毒間等組成，建筑物耐火等級均為二級，抗震設防烈度為八度，建筑物防水等級均為二級防水。6.2設計依據《民用建筑設計通則》（GB50352-2005）；《民用建筑熱工設計規(guī)范》（GB50176-93）；《民用建筑隔聲設計規(guī)范》（GB50118-2010）；《建筑設計防火規(guī)范》（GB50016-2006）；《辦公建筑設計規(guī)范》（JGJ67-2006）；《汽車庫建筑設計規(guī)范》（JGJ100-98）；《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范》（GB50067-1997）。6.3建筑設計說明6.3.1平面功能布置處理站內各建筑物均為功能用房，生產的火災危險性為戊類，儲藏物品的火災危險性為戊類。6.3.2立面造型設計污水處理站建筑物設計遵循經濟、適用、美觀的原則，立面造型力求在簡單體形中求變化，增加立面的豐富感。6.3.3建筑物裝修標準消毒間地面為耐酸防腐蝕地面，其余建筑物地面均為細石混凝土隨打隨抹光。6.3.4消防設計在總平面布置上，嚴格執(zhí)行消防有關規(guī)定，廠區(qū)主要道路全部為互通的環(huán)形道路。所有建筑物防火等級均為二級。本工程廠區(qū)設室外消火栓，室內消防均采用干式滅火器。第七章電氣設計7.1設計依據《低壓配電設計規(guī)范》（GB50054-2011）《通用用電設備配電設計規(guī)范》（GB50055-2011）《建筑物防雷設計規(guī)范》（GB50057-2010）《電力工程電纜設計規(guī)范》（GB50217-2007）《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》（GB50058-92）《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》（GB/T50063-2008）《三相交流系統(tǒng)短路電流計算》（GB/T15544-1995）《建筑照明設計標準》（GB50034-2004）《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》（GB50343-2004）7.2供電原則供配電系統(tǒng)設計做到安全可靠，技術先進和經濟合理，并采用符合國家現(xiàn)行有關標準的效率高、能耗低、性能先進的電氣產品。配電電壓等級的選定：1）低壓電動機AC380V；2）照明系統(tǒng)380/220V；3）控制回路220V。7.3設備控制1）提升泵房的提升泵采用自耦降壓起動方式。鼓風機房的鼓風機采用星-三角起動方式，其余電動機采用全壓直接起動。2）生產用的設備正常運行時由PLC系統(tǒng)遠程控制，控制箱（屏）上設手動/自動轉換開關，實現(xiàn)手動控制。7.4防雷、防靜電及接地各建筑物、構筑物的防雷設計充分考慮廠區(qū)的地理位置及廠區(qū)的環(huán)境特點，屋頂設避雷帶防直擊雷，建筑物內的主要金屬物做接地防雷電感應，并對進出建筑物的金屬管道等做接地防雷電波侵入，低壓線路（鎧裝電力電纜）采用埋地敷設引入時，在入戶端將金屬外皮接地防雷電波侵入。在低壓電源進線處或裝有電子設備的電源側設電涌保護器。1）接地極采用Ф50χ2500鍍鋅鋼管，接地線采用40χ4鍍鋅扁鋼。2）凡正常不帶電，而當絕緣破壞有可能呈現(xiàn)電壓的一切電器設備金屬外殼均作可靠接地。3）本工程采用三相五線制（TN-S）接地方式，其專用接地線（PE線）的截面規(guī)定為：當相線截面≤16mm2時，PE線與相線相同；當相線截面為16~35mm2時，PE線為16mm2；當相線截面大于35mm2時，PE線為相線截面的一半。4）電氣工作接地、保護接地、防雷防靜電接地、儀表及電信系統(tǒng)接地相互連接組成接地網，接地電阻不大于1Ω。第八章機械設計8.1設備選型原則1）滿足構筑物工藝要求的前提下，設備選型力求經濟合理，節(jié)省能耗；2）設備的工作能力按照設計規(guī)模和處理水質的要求，考慮運行的方式，并備有余量，同時能與遠期規(guī)劃銜接；3）主要的污水和污泥處埋設備考慮盡量采用技術先進、節(jié)省能耗、運行可靠的設備，以確保污水廠的正常運行，減少設備投資；4）機械設備均按成套考慮，包括就地控制箱，連接電纜等有效運行所必需的附件；5）控制方式采用就地及控制室集中控制兩種方式；6）潛污泵電機的防護等級為IP68，其他配套電機防護等級不低于IP55；7）考慮污水的腐蝕性，淹沒于水中的設備、部件所用材料采用鉻鎳不銹鋼或鑄鐵等耐腐蝕材料，平臺以上部分為鋁合金或不銹鋼。8.2設備選型設備選型力求技術先進、節(jié)省能耗、運行安全可靠、維護管理簡便，所選關鍵設備性能具有工程實踐驗證。機械設備主要有水泵、鼓風機及污泥脫水設備等。第九章給排水9.1給水污水處理廠主要用水為綜合樓、生活設施用房等生活用水，污泥處理間用水、消毒間生產用水和消防用水(綜合樓、生活設施用房由業(yè)主方自理)。生活用水由城市給水管網提供，就近接入，室外消防水量為10L/s，室外給水系統(tǒng)為生活、消防共用管道系統(tǒng)。9.2排水排水體制為雨污分流制。綜合樓生活污水經化糞池處理后排入室外污水管道，輔助建筑的生產生活污水直接排入污水管道，廠區(qū)所有污水最后排入細格柵渠進入污水處理系統(tǒng)進行處理。污水管道為重力流管道，采用雙壁波紋管，管道管徑為d200～d400mm。廠區(qū)雨水收集后排入雨水管道系統(tǒng)，最后排入廠外雨水管。雨水管道按滿流計算，重力敷設，雙壁波紋管，管徑為d200～d400mm。第十章環(huán)保設計污水處理站本身就是一項重要的環(huán)境保護項目