农村污水处理厂站设计方案1.docx
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农村污水处理厂站设计方案1
5.3.1.1服务范围
本污水处理站服务范围为蒋辛庄村东南部分生活污水，污水流量约为100m³/d。
5.3.1.2厂址（或站址）
5.3.2工艺流程
本项目主体生化工艺采用rCAA污泥减量化工艺，污泥定期外运处置，具体工艺流程如下
5.3.3主要处理构筑物
5.3.3.1格栅
（1）概述
格栅槽渠道内设置有提篮格栅，用以截留污水中的杂物，保证后续设备的正常运行，渠道宽0.5m，过栅损失估0.1m。
栅渣定期清理外运。
进过格栅后，污水自然进入到调节池。
（2）主要设计参数
设计规模：
100m³/d，总变化系数：
2.68
渠道数量：
1座
渠道宽度：
500mm
渠深：
1.5m
（3）主要设备
a、提篮格栅
规格型号：
GS-5
数量：
1套
5.3.3.2调节池
（1）概述
格栅池污水自流进入至调节池。
调节池内设置提升泵，污水提升进入生化池。
（2）主要设计参数
设计规模：
100m³/d
数量：
1座
（3）主要设备
a、调节池罐体
规格：
Φ3200×6600mm
材质：
玻璃钢
数量：
1座
b、管式曝气搅拌系统
数量：
1座
c、调节池提升泵
规格：
25WQ7-8-0.55，Q=7m³/h，H=8m，N=0.55kw
数量：
2台，1用1备
5.3.3.3rCAA生化池
（1）概述
生物处理部分采用rCAA污泥减量化工艺，设备为一体化玻璃钢材质。
在rCAA生化池中通过好氧-厌氧反复耦合作用，在实现有机污染物、氮磷去除的同时，通过微生物控制原理及多孔微生物载体的添加实现剩余污泥原位减量化，达到污水净化目的及污泥减量目标。
以rCAA污泥减量化原理为基础研发的SSLE一体化设备具有容积负荷高、停留时间短、有机物去除效果好、运行管理简单和占地面积小等优点。
设备末端设置斜板沉淀池，出水采用三角齿形堰的矩形集水槽，采用排泥管排泥。
（2）主要设计参数
平均设计流量：
100m³/d
数量：
1座
HRT：
20h
（3）主要设备
a、rCAA一体化生化池
规格：
Φ3500×10150mm
材质：
玻璃钢
数量：
1座
b、弹性填料
数量：
28m³
c、管式曝气装置
数量：
1套
d、斜板填料
数量：
143m³
e、硝化夜回流泵
规格：
40WQ12-15-1.5，Q=12m³/h，H=15m，N=1.5kw
数量：
2台，1用1备
f、污泥回流泵
规格：
25WQ7-8-0.55，Q=7m³/h，H=8m，N=0.55kw
数量：
2台，1用1备
5.3.3.4提升泵池概述
（1）概述
污水经提升泵池进入复合填料生物滤池。
（2）主要设计参数
平均设计流量：
100m³/d
（3）主要设备
a、提升泵池
规格：
φ1500×2500mm
材质：
玻璃钢
数量：
1座
b、提升泵
规格：
25WQ7-8-0.55，Q=7m³/h，H=8m，N=0.55kw
数量：
2台，1用1备
5.3.3.5复合填料生物滤池
（1）概述
复合填料生物滤池池体为玻璃钢材质，为一体化设备，复合填料生物滤池前设置PAC加药系统，通过管道混合器与污水混合，发生絮凝作用，污水经复合填料生物滤池进一步去除SS及TP。
（2）主要设计参数
平均设计流量：
100m³/d
数量：
1座
（3）主要设备
a、复合填料生物滤池
规格：
φ1400×3800mm
材质：
玻璃钢
数量：
1座
5.3.3.6污泥贮存池
（1）概述
用于临时贮存生化池产生剩余污泥。
（2）主要设计参数
平均设计流量：
100m³/d
进泥含水率：
99.4%
停留时间：
7d
数量：
1座
（3）主要设备
a、污泥贮存池罐体
规格：
φ1500×2500mm
材质：
玻璃钢
数量：
1座
b、管式曝气搅拌系统
数量：
1台
5.3.3.7巴氏计量槽
（1）概述
用于对出水进行流量计量
（2）主要设计参数
平均设计流量：
100m³/d
（3）主要设备
a、超声波剂量计
规格：
工程配套
数量：
1套
b、巴氏计量槽
规格：
工程配套
数量：
1套
5.3.3.8设备间
（1）概述
设备间主要用于放置复合填料生物滤池系统、生化池鼓风机、加药系统与在线监测系统所需设备等。
（2）主要设计参数
规格：
L×W×H=6100×4600×2800mm
材质：
彩钢房
（3）主要设备
a、复合填料生物滤池空压机
规格：
工程配套，N=0.75kw
数量：
1台
b、cRAA生化池曝气风机
设备类型：
回转式鼓风机
规格：
HC-401S，Q=0.71m³/min，H=4.0m，N=1.5kw
数量：
2台，1用1备
c、调节池、污泥贮存池风机
设备类型：
回转式鼓风机
规格：
HC-301S，Q=0.39m³/min，H=4.0m，N=0.75kw
数量：
2台，1用1备
注：
调节池和污泥池风机互为备用。
d、远程监控装置
数量：
1套
e、COD在线监测仪
数量：
1台
f、NH3-N在线监测仪
数量：
1台
g、pH/温度在线监测仪
数量：
1台
h、在线监测装置所需配套设备
数量：
1套
i、PAC加药装置
规格：
φ580mmPE桶；搅拌器N=0.37KW；SEKO计量泵AKS600,2台，N=20w，Q=2.5L/h，P=6bar
数量：
1套
5.3.3.9其他
（1）概述
其他处理构筑物主要包括厂区附属构筑物及厂区工艺配套管网管线。
（2）主要设备
a、宣传栏
数量：
1套
b、绿化
数量：
1套
c、塑钢围栏
数量：
1套
d、电线电缆及穿线管
数量：
1套
e、阀门管件及仪器仪表
数量：
1套
5.3.3.10汇总表
（1）处理结构物一览表
表5-11蒋辛庄村东南100m³/d污水处理站构筑物一览表
序号
名称
尺寸
材质
1
格栅槽
2000×500×1500mm
砖混
2
调节池
Φ3200×6600mm
玻璃钢
3
SSLE一体化设备
Φ3500×10150mm
玻璃钢
4
泵池
Φ1500×2500mm
玻璃钢
5
活性砂滤池
Φ1400×3800mm
玻璃钢
6
污泥贮泥池
Φ1500×2500mm
玻璃钢
7
设备间
6100×4600×2800mm
彩钢房
（2）处理结构物一览表
表5-12蒋辛庄村东南100m³/d污水处理站设备一览表
序号
设备名称
规格参数
单位
数量
备注
1
提篮格栅
GS-5
台
1
焊接加工
2
调节池
尺寸：
Φ3200×6600mm
材质：
玻璃钢
座
1
缠绕罐，含井盖
3
SSLE一体
化设备
尺寸：
Φ3800×8900mm
材质：
玻璃钢
座
1
缠绕罐，含井盖
4
提升泵池
尺寸：
Φ1500×2500mm
材质：
玻璃钢
座
1
缠绕罐，含井盖
5
复合填料生物滤池
Φ1400×3800mm
材质：
玻璃钢
1
玻璃钢罐体，滤料、空压机及电气控制
6
污泥贮泥池
Φ1500×2500mm
材质：
玻璃钢
座
1
缠绕罐，含井盖
7
调节池提升泵
25WQ7-8-0.55，Q=7m³/h，H=8m，N=0.55kw
台
2
1用1备，免检产品
8
提升泵
25WQ7-8-0.55，Q=7m³/h，H=8m，N=0.55kw
台
2
1用1备，免检产品
9
硝化夜回流泵
40WQ12-15-1.5，Q=12m³/h，H=15m，N=1.5kw
台
2
1用1备，免检产品
10
污泥回流泵
25WQ7-8-0.55，Q=7m³/h，H=8m，N=0.55kw
台
2
1用1备，免检产品
11
回转式鼓风机
HC-401S，Q=0.71m³/min，H=4.0m，N=1.5kw
台
2
1用1备，合资品牌
12
调节池、污泥贮存池风机
HC-25S，0.5kgf/cm²，Q=0.225m³/min，N=0.37kw
台
1
13
弹性填料
Φ100mm
m³
28
专利产品
14
斜板填料
长度1000mm，安装倾角60°
m³
1.43
15
管式曝气装置
DN40
套
1
16
PAC加药装置
φ580mmPE桶；搅拌器N=0.37KW；SEKO计量泵AKS600,2台，N=20w，Q=2.5L/h，P=6bar
套
1
17
次氯酸钠消毒加药装置
φ580mmPE桶；搅拌器N=0.37KW；SEKO计量泵AKS600,1台，N=20w，Q=2.5L/h，P=6bar
套
1
18
设备间
尺寸：
5700×4650×2800mm，材质：
彩钢房
座
1
19
超声波流量计
工程配套
套
1
免检产品
20
巴氏计量槽
工程配套
套
1
21
空调
套
1
壁挂式防盗式
22
路灯
套
2
23
电器自控装置
套
1
24
电线电缆及穿线管
工程配套
套
1
国际
25
阀门管件及仪器仪表
工程配套
批
1
联塑
（3）在线监测系统一览表
序号
名称
规格参数
单位
数量
备注
1
远程监控装置
工程配套
套
1
自主研发
2
COD在线监测仪
工程配套
套
1
国产
3
氨氮在线监测仪
工程配套
套
1
国产
4
pH/温度在线监测仪
工程配套
套
1
国产
5
在线监测装置所需配套设备
工程配套
套
1
国产
5.3.4总图设计
5.3.4.1平面布置
按照污水处理站工艺要求，兼顾风向等各种影响因素，办公区避开生产区主导风向，并尽量远离可能产生臭气和有害气体的构筑物。
站区长14.7m，宽11.3m，占地166.11㎡。
5.3.4.2竖向布置
（1）充分利用地形地势及城市排水系统，尽量减少污水提升次数。
（2）协调好高程布置与平面图的关系，做到既减少占地，又利于污水、污泥的输送，并有利于减少工程投资和运行成本。
（3）协调好污水处理站总体高程布置和整体竖向布置，既便于正常排放，又有利于检修空间。
5.3.4.3站区（厂区）道路与绿化
厂区主要道路宽4.0m，厂区围墙高度0.5m，采用花艺围栏，在厂区的生产区与生活辅助区的隔离带上、厂区道路两侧、构筑物周围以及构筑物之间的空闲地带搞好绿化，选好树木和草坪的品种，力求绿化层次分明。
5.3.5建筑与结构设计
5.3.5.1建筑设计
5.3.5.1.1建筑工程设计原则
在严格遵守国家现行工程建设标准和规范，以及相关行业标准、地方标准规定，满足工艺要求的前提下，做到安全可靠、经济合理、技术先进、保护环境。
建筑结构安全等级：
二级
建筑设计使用年限：
50年
建筑耐火等级：
二级
火灾危险性分类：
戊类
屋面防水等级：
Ⅰ类
5.3.5.1.2建筑布局
（1）总体情况
本工程项目用地长14.7m，宽11.3m，占地面积166.11㎡。
主出入口位于厂区北侧。
主要构筑物采用建于覆土以下的设计方案。
（2）厂区布置
建筑总体布局上是在满足处理工艺要求的前提下，尽可能使建（构）筑物结合绿化、生产管理、设备安装、维护、运输等综合布置。
水处理构筑物占据了厂区的绝大部分面积，水处理构筑物布局根据工艺流程管线进出的需求设置。
5.3.5.1.3竖向设计
在厂区的竖向设计中，应充分利用原有地形、地貌和以尽可能减少土方工程量和基础处理的原则。
并应注意和周边环境的结合，收集周边的现况或规划道路的高程，如没有可参考的道路设计文件应以现况的测量数据为准，还有要注意工艺处理的流程关系,工艺的退水高程也是决定厂区标高的重要因素。
在本设计中,厂区的现况地势平坦,无规划道路设计资料，故在厂区高程确定时,以工艺流程为主要控制因素,并结合周边的现况环境影响。
5.3.5.1.4厂区排水
厂区雨水采用有组织管道排水,绿地向路面找坡,路面及铺地水泥方砖场地设雨水篦子，道路宽度为4m，横坡宽度为4m，坡度为1.5%。
道路的纵坡不应小于3‰。
5.3.5.1.5厂区道路与巡视交通运输设计
厂区行车主路宽4米,道路按混凝土路面设计。
人行步道宽度为1.5m,以水泥地砖铺装。
厂区主入口道路宽度为4m,为厂区的人员和车辆的主要出入口。
为方便厂内污泥运输车辆的进出,道路按一字型铺设。
5.3.5.1.6厂区围墙
厂区围墙采用花艺围栏。
厂区设计标高略高于现况地面，由于周边并无建筑和道路,厂内外高差采用放坡绿化处理,与周边环境衔接平顺。
5.3.5.1.7建筑做法
（l）装修
装修标准参照国家有关规定,在满足使用功能要求的同时,力求做到美现大方、清洁方便。
①外装修
厂区建、构筑物室外立面采用白色真石漆涂料墙面,体现出类似石材的建筑效果。
室外楼梯为预制钢楼梯,涂刷防腐材料,采用不锈钢栏杆及扶手。
外门窗选用塑钢门窗或铝合金门窗。
②内装修
厂房内均采用彩色无溶剂白流平环氧耐磨涂料地面。
墙面利用彩钢板原有外饰颜色不做改动。
③顶棚
设备间釆用彩钢板屋顶。
④防腐
设备间药池下部空间采用耐酸地砖楼、地面,加药池内侧采用四布五脂环氧玻璃钢防腐。
其他各种污水处理构筑物中,污水对混凝土腐蚀等级为弱腐蚀,池壁内侧、底板顶面、顶板底面均采用厚度不小于300µm的厚浆型防腐涂层防腐。
⑤散水
所有建构筑物外墙与室外地面连接处设800宽混凝土散水。
⑥坡道
通行车辆的外门应作混凝土坡道,其坡度为20%。
其宽度为门宽每侧各加300mm~500mm。
⑦室外台阶
一般采用150mm高,300mm宽,平台宽度向室外≥900mm,并向外做1%坡,混凝土台阶。
（2）构造
①墙体:
除池体以外的单体为轻钢结构板房,标高0.30以上,墙体采用60~80厚彩钢板。
标高0.30以下为钢筋混凝土条基。
②屋面:
采用彩钢板自找坡屋面,不上人，Ⅱ级防水（耐用15年）。
5.3.5.l.8防火设计
建（构）筑物防火设计按«建筑设计防火规范»（GB50016-2014）以及相关的国家及地方的规范、规定执行。
建筑耐火等级为二级。
厂内各个水处理建构筑物的火灾危险性等级为戊类,加药间为丙类、变配电室为戊类。
厂内防火设计原则是从总平面布局,建筑平面布置,细部构造，设备等各方面统一考虑。
厂内建（构）筑物间距均满足现行防火规范的相关规定。
厂区总平面图设计中,充分考虑了消防通道的顺畅、便捷,并按防火规范要求布置室外消火栓。
5.3.5.2结构设计
5.3.5.2.1设计原则
在严格遵守国家现行工程建设标准和规范,以及相关行业标准、地方标准规定,满足工艺要求的前提下,做到安全可靠、经济合理、技术先进、保护环境。
建（构）筑物结构设计基准期为50年；
主体结构设计使用年限50年；
建（构）筑物安全等级为二级；
主要生产建构筑物抗震设防标准为乙类；
地基基础等级为乙级或丙级;
抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度0.20g,设计地震分组为第一组,设计特征周期0.45s。
基本风压0.45kN/㎡,地面粗糙度B类,基本雪压040kN/㎡
本区域场地的标准冻结深度为0.8m。
构筑物地面超载施工阶段按20kN/㎡计,使用阶段按lokN/㎡计。
构筑物不计池体侧壁摩阻力的抗浮安全系数Kf≥1.05。
构筑物平台荷载按不同构筑物取值2.0~4.0kN/㎡,并按设备安装、检修荷载复核。
不上人屋面荷载0.5kN/㎡,上人屋面荷载2.0kN/㎡。
5.3.5.2.2建筑材料
（1）钢材
①钢筋
箍筋及拉筋采用HPB300级
池体钢筋采用HRB400E级、屋面板主筋采用HRB400E级
②钢板及型钢采用Q235B级钢
③不锈钢采用304不锈钢
（2）混凝土
①基础塾层:
Cl5
②地面上建筑:
C30
③水池池体:
C30,S8
④水池池体防冻标号:
F150
⑤建筑物地面上混凝土结构的环境类别为一类；
建筑物地面下混凝土结构的环境类别为二b类。
⑥对水处理的整体现浇池体,需在混凝土中掺入适量微膨胀剂,膨胀剂及的含量一般为8%~l0%,具体数值应现场试配确定。
⑦水泥强度等级不低于32.5MPa,地下构筑物及贮水构筑物采用混凝土中骨料为碱活性时,应选用低碱水泥,混凝土碱含量不大于3kg/m3。
5.3.5.2.3地质条件
现阶段尚无该场地的岩土工程勘察资料,设计暂定采用天然地基,基底标高随相应建（构）筑物设计要求,地基承载力标准值不小于120KPa。
5.3.5.2.4水文条件
现阶段尚无该场地的岩土工程勘察资料,设计暂定按照设计厂平面下4m考虑水位设计。
5.3.5.2.5结构形式和基础
厂区内单体主要分为两种型式。
一种是附属建筑物,如设备间。
其主体结构为轻钢结构板房；基础采用混凝土条型基础,基础埋深0.5m左右,大于北京地区冻土深度（0.8m）,基础采用防冻胀措施;墙体和屋面结合生产厂家采用彩钢板。
另一种是构筑物,为贮水构筑物,对结构的自防水性能有较高的要求。
故均采用现浇抗渗钢筋混凝土结构。
由于缺少地勘资料,暂估按持力层为现况地面下5.0m,部分单体可能需要进行换填处理,换填材料为二八灰土。
当表层填土厚度较大,或存在其他软弱下卧层,换填不能满足设计要求时,可考虑采用CFG桩复合地基（等）加固方案。
采用CFG桩复合地基方案时,CFG桩复合地基设计应由专门的岩土工程设计单位根据工程设计条件和地基土层工程条件并严格按照«建筑地基处理技术规范»（JGJ79-2012）的相关条款进行设计,选择合理的桩端持力层。
桩端持力层、有效桩长、桩径、桩间距的设计均应以满足复合地基承载力、地基变形及整体稳定性控制的要求为准。
CFG桩施工须充分考虑本工程场地地层结构及岩性特征、地下水条件对成孔、成桩的不利影响,选择适宜的成孔工艺（防塌孔、缩径等）及采用有效措施控制孔底沉渣厚度,保证成桩质量。
同时须严格控制桩材配比和施工质量,采取有效措施确保桩身强度、几何尺寸、桩位等满足设计要求。
CFG桩施工完成后,应按照建筑物安全等级和场地复杂程度,按规定比例进行复合地基静载试验及桩体完整性等相关检测工作,根据检测结果综合评价复合地基方案的实际工程性能和质量。
表5-13蒋辛庄村东南100m³/d建（构）筑物结构形式一览表
序号
建（构）筑物名称
结构形式
基础形式
承载力标准值fka（kPa）
1
格栅槽
砖混
筏板基础
150
2
调节池
玻璃钢
条形基础
120
3
SSLE一体化设备
玻璃钢
条形基础
120
4
泵池
玻璃钢
条形基础
120
5
活性砂滤池
玻璃钢
条形基础
120
6
污泥贮泥池
玻璃钢
条形基础
120
7
设备间
轻钢结构
条形基础
120
5.3.5.2.6抗浮设计
首先考虑结构自重抗浮，可通过增加结构自重、增加上覆土的厚度、增加基础底板襟边外挑长度来满足设计要求;
当自重抗浮不能满足设计要求时,但相差不大的情况下,考虑在基底采取配重抗浮措施,通过配重混凝土来解决抗浮问题;
当自重抗浮不能满足设计要求时,且相差较大的情况下,则采取永久性抗浮桩、抗浮锚杆等措施。
5.3.5.2.7单体的沉降
建筑物的沉降值及沉降差,应满足«建筑地基基础设计规范»（GB50007-2011）的要求。
水处理构筑物对沉降差敏感,故一般单体的沉降值不应大于20cm,且沉降差应满足工艺专业的要求。
基础设计时根据不同基础形式、不同基础埋深的相邻建筑部分基础之问的相互影响问题,按照地基、基础（包括复合地基）及上部结构共同作用原理,对地基基础的变形计算和预测分析,并应根据验算分析的结果,采取如下措施:
荷载较低部位釆用独立基础加大沉降、在荷载差异较大部位设置施工后浇带、安置合理施工顺序等,控制和解决各部分基础沉降协调问题,将差异沉降控制在设计要求的范围内。
5.3.5.2.8抗渗和裂缝宽度
池体及钢筋混凝土构筑物的地下结构混凝土的抗渗等级为S8'所有抗渗混凝土中均应添加适量微膨胀型防水剂。
钢筋混凝土结构设计计算除满足强度及稳定要求外,对受弯、大偏心受压、大偏心受拉按裂缝开展宽度验算,裂缝控制等级为三级,,钢筋社贮水构筑物最大裂宽不大于0.20mm,非贮水构筑物的最大裂缝宽度不大于0.25mm。
小偏心受拉、轴心受拉按抗裂度验算。
5.3.5.2.9混凝土及钢筋防腐蚀措施
部空问采用耐酸地砖楼、地面,加药池内侧采用四布五脂环氧玻璃钢防腐。
格栅、生物池、储泥池及冲洗水池等直接与未经处理或处理过程中的污水接触的池壁内侧、底板顶面、顶板底面均采用柔性复合防水防腐涂料防腐。
5.3.5.2.l0基坑开挖、支护和护坡措施
基坑开挖是基础和地下工程施工中的关键问题,特别是深基坑的支护方式对土建施工的安全、进度和投资都起着重要作用。
本场地地下水一般埋深在地表4.0m左右,基坑开挖及基础施工时,可根据基槽埋深及水位深度,采取合理的降排水措施,如采用明排或管井降水,以确保基槽内干燥施工。
降水过程中应防止地基土流失,确保地基土不受扰动,并应防止施工降水造成临近建筑物地基下沉或产生其他不利影响。
必要时应对临近建筑及设施进行监测,并采取有效保护措施。
雨季施工时应采取适当截、排水措施,要防止地表水浸入基坑,同时做好基坑肥槽回填工作。
其它建（构）筑物基坑深度不大且四周开阔无建筑物,结合地质勘査报告建议方案处理。
为保证大面积浅基坑中部降水,需在底板下设置排水盲沟和降水井将地下水位控制在垫层以下0.5米。
基坑开挖、基槽土质检验及防护的要求。
（1）在基槽开挖过程中,严禁超深度开挖,严禁由于施工扰动、水浸（夏季施工）、冻融（冬季施工）等影响基底土的原状性质。
基槽开挖时应预留不少于10cm保护层待普遍标准轻型动力触探及验槽后挖除。
（2）基槽开挖至设计标高后须加强对槽底土质（包括桩间土质）的检验工作,凡槽底土质与勘察报告所建议的持力层有出入较大部分或槽底土质软硬不均地段,均须仔细研究并采取妥善处理措施。
（3）本工程大面积基坑的开挖将导致基底土体上覆压力显著减少,故应紧凑安排基础施工、避免长期晾槽,减少槽底土层扰动。
（4）冬季施工时必须采取有效措施,预防槽底持力土层受冻,避免冻土融化导致地基土层不实。
雨季施工时,防止积水浸泡基槽。
5.3.5.2.ll厂区平整
厂区平整首先将地表需清除表面植被及其他垃圾,然后选用工程性质良好的粘性土或砂性土分层碾压回填（不得夹杂碎石及建筑垃圾）,压实系数不得小于0.95。
压实填土的施工,应符合下列规定:
（1）分层填料的厚度,分层压实的遍数,应根据所选用的的压实设备,并通过试验确定；
（2）在雨季进行压实填土施工时,应采取防雨措施；
每层填土的厚度,一般情况下,垫层的分层铺填厚度可取200~300mm:
（1）压路机碾压:
每层虚铺厚度300mm；
（2）履带式推土机碾压:
每层虚铺厚度200mm。
质量控制与检
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