污水厂工程可研报告0812Word下载.docx
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结构
郑立新
概算
袁飞
签发日期
二OO九年八月
1工程概况
大水泊镇位于山东省威海文登市东部，镇政府驻大水泊村，辖89个行政村，1.57万户，4万人，面积124平方公里。
大水泊镇的小区生活污水目前还没有集中处理排放，为解决这一问题，大水泊镇拟建污水处理厂一座，远期规划为10000m3/d，一期规模为5000m3/d。
受山东省威海文登市大水泊镇委托，上海环保（集团）有限公司对山东省威海文登市大水泊镇污水厂工程提出可研报告，供有关部门审定。
2设计依据、范围及原则
2.1基础资料
1、《威海文登市大水泊镇总平面图》
2、《威海文登市大水泊镇污水收集管网规划图》
2.2设计规范
1、《室外排水设计规范》GBJ14-87
2、《给水排水工程结构设计规范》GBJ69-84
3、《给水排水标准规范实施手册》
4、《给水排水设计手册1-11册》
5、《污水综合排放标准》GB8978-1996
6、《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）
7、《给水排水工程构筑物设计规范》（GB50069-2002）
8、《地基基础设计规范》DBG08-11-89
9、《地下工程防水技术规范》GBJ16-87
10、《低压配电装置及线路设计规范》GB500054-92
11、《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92
12、《城市区域环境噪声标准》GB3096-93
2.3设计范围
1、污水处理站的总体设计，包括工艺、土建、电气、自控设计等，站外的进、出水管道由主体设计考虑。
2、污水处理站的设计主要分为污水处理和污泥处理处置两大部分。
1）污水处理
调查研究该污水实际的水量、水质变化情况，选择技术成熟、经济合理、运行灵活可靠、管理方便、处理效果稳定的方案。
2）污泥处理与处置
污水处理过程中产生污泥，采用机械脱水法。
2.4设计原则
1、本可研报告严格执行威海文登市有关环境保护的各项规定，污水处理首先必须确保各项出水水质指标均达到《污水综合排放标准》（GB8978-96）中一级排放标准。
2、针对本工程的具体情况和特点，采用成熟可靠的处理工艺和设备，实用性与先进性兼顾，以实用可靠为主。
3、处理系统运行有较大的灵活性和调节余地，以适应水质、水量的变化。
4、管理、运行、维修方便，尽量考虑操作自动化，减少劳动强度。
5、保证处理效率的同时减少占地面积，节省工程投资和运行费用。
6、降低噪声、消除异味，改善污水处理站周边环境。
3处理工艺的选择
3.1设计水量与水质
3.1.1设计水量
大水泊镇的污水来源以粪便、冲洗及洗涤、淋浴等生活污水为主。
该污水厂远期处理规模为10000m3/d，一期工程规模为5000m3/d。
本可研报告根据业主要求设计一期工程处理水量为：
Qd=5000m3/d，Qh≈208.3m3/h
3.1.2进水水质
CODCr：
350mg/L；
BOD5：
200mg/L；
SS：
300mg/L；
NH3-N：
35mg/L；
PO4-P：
3mg/L；
pH：
6-9;
3.1.3处理后出水水质
根据当地环保部门的要求，建设后文登市大水泊镇污水厂出水应满足《污水综合排放标准》（GB8978-96）中的一级排放标准，出水主要水质指标为：
CODCr≤60mg/L；
BOD5≤20mg/L；
SS≤20mg/L；
NH3-N≤15mg/L；
PO4-P≤1.0mg/L；
pH＝6-9;
3.2污水处理工艺特点
本工程为典型的生活污水水质，根据其水量、水质情况及设计原则，处理工艺采用倒置式A2O工艺（缺氧-厌氧-好氧）为主体的生物处理工艺，并辅以格栅拦截、集水井、沉淀池等处理工艺，其主要工艺特点如下：
1、采用缺氧-厌氧－好氧生物处理法，具有容积负荷高、设施体积小、运行稳定可靠、管理方便等优点，并可通过缺氧反硝化和好氧硝化过程去除氨氮，厌氧强化除磷，该工艺是最成熟可靠的脱氮除磷工艺，能确保污水经处理后各项指标全面达标。
2、集水井前设置一道格栅，在污水进入处理系统前拦截水中漂浮物和悬浮物，并去除多种颗粒状、纤维状杂质，以避免杂质所引起的后续设备的堵塞等处理系统故障，为污水处理系统长期稳定运行提供了可靠的保证。
3、沉淀池的澄清效果直接关系到出水水质，采用效果较好较稳定的辐流式沉淀池，以确保出水澄清效果。
4、采用地埋式污水处理布置方式，处理设施外部覆土绿化。
机房应业主要求设置在地下，减少噪音对周边环境的影响。
3.3污泥处理工艺
经二级处理后的剩余污泥通过带式浓缩压滤一体机完成脱水，浓缩脱水处理后的污泥外运至已建的垃圾填埋场与城市垃圾一起卫生填埋，外运污泥含水率≤80％。
3.4工艺流程
3.4.1工艺流程的选择原则
威海文登市大水泊镇污水厂是一座以处理小区生活污水为主的污水站，根据其设计、运行和管理等方面的特点，我们将依据以下原则对污水处理和污泥处理工艺进行方案研究和选择。
（1）针对污水的组成情况，必须采用可靠、高效、抗冲击、经济合理的工艺，确保出水水质和出水稳定性。
（2）污水站平面、高程布置合理，满足相关国家规范的要求，便于日后的操作及维护管理。
（3）在保证处理效率的同时，尽量在处理构筑物上设置设备房，减小改造占地面积，减少工程投资，降低运行成本。
（4）配备必要的监测仪表及控制设备，减少人为操作误差，达到监测、控制、报警、运行安全可靠、调节灵活、操作简便的目的。
污水处理系统采用SIEMENSS7系列PLC控制，实现自动化控制。
留有通讯接口，具备将运行状态信息送至公用工程监视中心的功能，在监视中心显示其状态，并可进行启停控制。
（5）降低能耗、药耗，节约运行费用。
（6）污水处理采用的设备和自动控制，力求先进可靠、经济实用，操作管理方便，体现出一流的管理水平。
（7）充分确保现有处理系统的构筑物及设施，发挥其效益。
必须保证原有生产线能进行正常生产，原污水处理系统能正常运行，可达标排放；
同时与扩建的污水处理总体规划上保持一致性。
根据以上的设计原则，本工程拟推荐一个投资省、运行费用低、处理效果好、运行管理方便的污水处理工艺方案。
3.4.2工艺流程的选择
根据相关种类的污水处理经验以及结合污水站项目的具体要求，我司有关专家经组织讨论后，建议采用如图3-1所示污水站工艺方案。
图3-1污水处理工艺流程图
污水处理工艺说明如下：
（一）污水处理
污水首先通过机械格栅拦截，筛除污水中尺寸较大的悬浮、漂浮物质。
由于生活小区污水来水的水量和水质不均匀，格栅后设置集水井，以均衡污水的水量与水质。
集水井内的污水经由提升泵房泵入缺氧池、厌氧池和好氧池进行生物处理，去除水中的污染物，净化污水。
随后，污水与部分活性污泥一起流入沉淀池进行泥水分离。
经沉淀池澄清后的出水排入消毒井进行消毒，最后达标排放。
（二）污泥处理
经二级处理后的剩余污泥通过带式浓缩压滤一体机完成脱水，浓缩脱水处理后外运至已建的垃圾填埋场与城市垃圾一起卫生填埋，外运污泥含水率≤80%。
带式浓缩压滤一体机产生的滤液，由于其中的污染物浓度较高不能直接外排，需回至集水井，重新进入污水处理系统与生产过程排放污水一并处理。
3.4.3工艺流程选择的原因分析
3.4.3.1污水处理方案
（1）地理位置和气候条件
威海文登市大水泊镇，位于山东半岛东部，在北纬36°
52'
~37°
23'
、东经121°
43'
~122°
19'
之间，属于大陆性季风气候，四季分明、气候宜人，年平均气温11.5℃，无霜期194天，年平均降水量762.2毫米，为生物处理方法提供了良好的气候条件。
（2）污水B/C比水质特点
根据上文有关水质调查和特点分析，污水中B/C比在0.5~0.6之间，污水可生化性较好，因此污水站污水处理工艺的改造仍然考虑采用活性污泥法生物处理工艺，最终达到采用较低投资和运行成本，实现处理出水水质达标排放的目的。
（3）采用缺氧＋厌氧＋好氧生物处理工艺的出发点
上述
（1）、
（2）的分析确立了污水处理方案的主体思路：
污水站污水处理工艺的改造仍然考虑采用缺氧＋厌氧＋好氧生物处理工艺。
有机废水处理的方法很多，好氧和厌氧处理又是有机废水处理必不可少的工艺，为提高好氧和厌氧的处理效率，近年来又开发出具有较强生命力的一种处理工艺，倒置A2O工艺即缺氧＋厌氧＋好氧处理方法。
缺氧＋厌氧广泛地应用于有机废水的预处理，和其它工艺组合可以降低处理成本，提高处理效率。
来自沉淀池的回流污泥和原污水以及50-150%的混合液回流进入缺氧段，回流污泥和混合液在缺氧段内进行反硝化，去除硝态氮，再进入厌氧段，保证了厌氧池的厌氧状态，强化除磷效果。
由于污泥回流至缺氧段，缺氧段污泥浓度可较好氧段高出50%。
单位池容的反硝化速率明显提高，反硝化作用能够得到有效保证。
如果设置多点进水，可根据不同进水水质、不同季节情况下生物脱氮和生物除磷所需要的碳源的变化，调节分配至缺氧段和厌氧段的进水比例，反硝化作用能够得到有效保证，系统中的除磷效果也有保证，与其他除磷脱氮工艺相比具有明显优点。
废水厌氧生物技术由于其巨大的处理能力和潜在的应用前景，一直是水处理技术研究的热点。
从传统的厌氧接触工艺发展到现今广泛流行的UASB工艺，废水厌氧处理技术已日趋成熟。
随着生产发展与资源、能耗、占地等因素间矛盾的进一步突出，现有的厌氧工艺又面临着严峻的挑战，尤其是如何处理生产发展带来的大量高浓度有机废水，使得研发技术经济更优化的厌氧工艺非常必要。
厌氧处理与好氧处理相比有许多优点：
（a）、对于高/中浓度污水（COD＞1000mg/L），厌氧比好氧处理运转费用要省得多；
（b）、采用现代高负荷厌氧反应器，处理污水所需反应器的体积更小；
（c）、厌氧处理可以应用于各种不同规模的污水处理工程；
（d）、厌氧处理能耗低，约为好氧处理工艺的10%-15%；
（e）、厌氧处理污泥产量小，约为好氧处理工艺的10%-15%；
（f）、厌氧处理对营养物需求低；
连续流活性污泥法，是污水生物处理活性污泥法技术的重要代表之一。
连续流活性污泥法，已经在污水处理领域得到了广泛的应用，运行稳定，技术成熟。
连续流好氧池表面呈长方形，在曝气和水力条件的推动下，好氧池中的水流均匀地连续推进流动，污水从池首端进入，从池尾端流出，前段液流与后段液流不发生混合。
其工艺流程示意如图3-2所示。
图3-2连续流活性污泥法工艺流程图
综合上述
（1）、
（2）、（3）方面的详尽的分析与探讨，上文提出的污水处理方案是合理可行的，其流程示意见图3-1。
（4）消毒
消毒的目的主要是利用物理或化学的方法杀灭污水中的病原微生物，防止其对人类及畜禽的健康产生危害和对生态环境造成污染。
消毒方法大体上可以分为两类：
物理方法和化学方法。
物理方法主要有加热、冷冻、辐照、紫外线和微波消毒等方法。
化学方法是利用各种化学药剂进行消毒，常用的化学药剂有氯及其他化合物、各种卤素、臭氧、重金属离子等。
在综合比较不同消毒方法各自的技术特点以及大水泊镇污水特性的基础上，本处理方案提出采用漂白精进行消毒处理，。
漂白精的主要成分是氯化钠和次氯酸钠，且混合在水里。
次氯酸钠溶于水后产生次氯酸，次氯酸具有较强的氧化性，它能破坏细菌的细胞壁，使细菌的细胞膜通透性增强。
此时，次氯酸迅速扩散，进入细菌体内，与细菌蛋白、核酸、酶等发生氧化反应，从而杀死细菌。
氯离子也能改变细胞的渗透压，使细胞失活而死亡。
氧化性强的物质会很快的破坏有机色素的结构，使之褪色。
当这种氧化性强的物质对棉布、合成医疗等植物不会造成太大伤害，就可以用它来做漂白剂。
漂白精就是这一类漂白剂。
所以漂白精既可以杀菌消毒又具有化学氧化功能。
该处理方法具有成本低、操作简便易行、杀菌消毒和褪色等优点。
3.4.3.2污泥处理方案
（1）污泥处理方案
本工程的污泥处理拟采用污泥浓缩脱水方案，采用以下方式：
剩余污泥→带式浓缩压滤一体机→外运。
本方案使用带式浓缩压滤一体机，自动化程度高，操作控制较为方便，最重要的是，其脱泥具有连续性的特点，充分解决原有污泥量大，来不及处理的问题。
综上所述，污泥处理方案采用对污泥进行浓缩、脱水，污泥含水率≤80%以后外运。
（2）污泥处置方案
目前国内外城市污水厂污泥最终处置和利用一般有农用、卫生填埋、焚烧、抛海以及经必要的处理后作建材利用的几种途径，其中焚烧、抛海的方法分别受到能源消耗，海洋污染等因素的限制不予提倡。
污泥利用于建材的试验，近年来虽进行了不少研究，还停留在试验阶段，尚未进入生产应用阶段。
因此，目前城市污水厂污泥的出路还是应立足于农业应用以及卫生填埋的方法。
城市污水厂污泥由于有机物含量高，有较大的肥用价值，长期以来在污泥农用方面做了大量工作，但是化肥的使用在农业上己相当普及，与化肥相比，污水厂污泥由于含水率偏高，在运输、储存和使用中带来诸多不便，同时农用污泥大多未经必要无害化处理，直接作为农肥使用造成了一些环境污染或疾病传播的问题，影响了农民使用积极性。
所以，污水厂污泥作为农用必须加强对卫生标准的控制，一般可经过中温/高温消化处理或采用堆肥处理。
污泥的卫生填埋是解决污水厂污泥的另一途径。
由于填埋处置具有适用范围较广、技术、工艺、设备较简单，运行管理较方便等优点，特别是与城市生活垃圾一起处置更是一种比较经济可靠的处理方式，采用该方法在实施中也要采用卫生的填埋技术，堆场技术包括：
防渗衬层、表层封土及渗出水及气体的收集处理设施，防止并减少了二次污染的产生。
城市污水厂污泥用卫生填埋的方式，则污水厂污泥原则上可不考虑中温消化，但必须进行污泥浓缩及脱水，尽可能减少污泥体积。
在目前条件下，污泥的卫生填埋是解决本污水厂污泥出路的较好方法，因此本工程就采用外运后的污泥进行卫生填埋的处置方式。
4主要处理构建筑物与设备
4.1主要处理构（建）筑物
根据前面水量水质分析所确定的设计水质和水量，依据设计规范及实际情况进行计算，确定污水处理的主要构筑物和设备，并简要介绍了各构筑物和设备的功能。
4.1.1机械格栅
采用机械中格栅，栅条间隙5mm，以除去水中较大的漂浮物和悬浮物。
格栅安装角度为60，能满足最大流量时污水通过。
该设备自动化程度高，分离效率高，动力小，无噪音，耐腐蚀性能好，主要配件采用不锈钢和ABS注塑件。
格栅安装于集水井内，污水经格栅后进入集水井。
栅渣落入垃圾筒，每天外运一次。
机械格栅按远期规模一次性建设。
4.1.2初沉池
初沉池设置在机械格栅之后，主要去除悬浮固体中的可沉固体物质，去除效果可达90%以上；
在可沉淀物质沉淀过程中，悬浮物质中不可沉淀漂浮物质的一小部分（约10%）会粘附在絮体上一起沉淀下去。
另外，漂浮物质的大部分也将在初沉池内漂浮在污水表面作为浮渣去除，沉下去的物质作为污泥被排出。
初沉池还有均和水质的作用。
土建和设备分近期和远期规模分别建设和配置。
单元设计参数：
尺寸规格：
D=14m，H=5m。
结构形式：
钢砼，半地上
数量：
1座
设计水量：
Q平均＝416.7m3/h
Q最大＝487.5m3/h（K＝1.17）
配套设备：
✧半桥式刮泥机1台，型号ZXGN-14，N=1.5KW。
✧三角堰1套。
4.1.3集水井
集水井为暂时贮存污水的设施，有效容积需满足《室外排水设计规范》（GB50014-2006）所规定的集水井有效容积不小于最大一台工作水泵5min的出水量要求。
进水泵房土建按远期规模一次性建设，设备分近、远期分期配置。
集水井设计参数：
数量：
1座
外形尺寸：
4.5m×
3.0m×
2.5m
有效水深：
H=2.0m
有效容积：
27m3
潜水排污泵：
3台（2用1备），型号：
WQ100-110-10-7.5，P=7.5kW，带自耦装置。
4.1.4缺氧池
（1）缺氧池
功能：
接收经集水井后70%-90%的污水和好氧池回流混合液，并起到进一步调节污水的水量和水质，进行缺氧反硝化去除硝态氮。
土建和设备分近期和远期分期建设和配置。
L×
B×
H＝24.0m×
20.0m×
7.0m
H＝6.5m
V＝3120m3
（2）中速潜水推流器
2套
功率：
5kW
重量：
M＝220kg
4.1.5厌氧池
（1）厌氧池
接收经缺氧池后的全部水量和经集水井后的10%-30%的污水，并起到进一步调节污水的水量和水质，进行厌氧强化除磷处理。
4.1.6好氧池
（1）好氧池
好氧池是去除污水有机物的关键环节，是污水站污水处理系统的核心。
池内通过曝气形成良好的好氧条件，并利用悬浮生长的好氧微生物絮体的吸附、吸收和代谢氧化分解作用，快速去除污水中的有机污染物，获得较高的BOD、COD的去除率。
设计流量：
Q平均＝208m3/h
Q最大＝243m3/h（K＝1.17）
单格外形尺寸：
H＝48.0m×
10.0m×
6.5m
H＝6.0m
V＝2880m3
混合液污泥浓度：
MLSS＝3.0g/L
污泥负荷：
Ns＝0.245kgBOD5/kgMLVSS·
d（平均流量）
Ns＝0.286kgBOD5/kgMLVSS·
d（最大日平均时流量）
停留时间：
t＝15.0hr（平均流量）
t＝13.0hr（最大日平均时流量）
污泥龄：
SRT＝5~15d
污泥回流比：
R＝20～50%
污泥增殖系数：
0.6kgDS/kgBOD5
污泥衰减系数：
0.075kgMLVSS/d
剩余污泥排放量：
335.86kg/d（由好氧池排出）
有机物氧化需氧系数：
0.5kgO2/kgBOD5
自身氧化需氧系数：
0.15kgO2/kgMLVSS
需氧量：
111.22kgO2/hr
空气量：
3906.5m3/hr
（2）曝气系统
供给生化反应所需氧量，维持混合液含有一定的剩余溶解氧（一般在2mg/L左右），并使混合液始终保持悬浮状态，不产生沉淀。
（1）乌克兰微孔曝气管
180m
直径：
100mm
通气量：
10~20m3/mhr
服务面积：
2~3m2/m
氧转移率：
28~32%
动力效率：
5~8kgO2/kW·
h
压力损失：
150~300mmH2O
（2）罗茨鼓风机
供给好氧池。
3台，二用一备
风量：
33m3/min
风压：
0.65bar
45kW
（3）混合液回流泵
2台（1用1备）
型号：
LW125-130-15-11，P=11kW
4.1.7二沉池
二沉池是污水站污水活性污泥法生物处理系统必不可少的构筑物之一，起着把关处理出水达标排放的关键作用。
作用具体包括：
一、将活性污泥混合液进行沉淀分离，使出水水质符合要求；
二、将沉淀下来的部分活性污泥经适当浓缩后回流至好氧池，维持好氧池的微生物量，保证生化反应和污水中的有机污染物降解的顺利进行。
采用圆形辐流式二沉池。
D=18m，H=5m。
单座设计水量：
Q平均＝208.3m3/h
Q最大＝243.8m3/h（K＝1.17）
✧半桥式刮泥机1台，型号ZXGN-18，N=1.5KW。
✧污泥回流泵2台，1用1备，型号：
LW125-130-15-11，P=11kW。
4.1.8污泥池
接收剩余污泥。
（1）污泥池
污泥池内设置溢流管，溢流到集水井；
吸泥井内设置溢流管，溢流至污泥池。
污泥池内设置曝气管，可防止污泥发酵，并使微生物自身氧化，从而减少污泥量。
（2）管道污泥泵
污泥提升，与脱水机相连。
2台，1用1备，型号：
GW-80-65-25-7.5
水泵流量：
Q＝65m3/hr
扬程：
H＝25m
P=7.5kw
4.1.9污泥浓缩脱水机房
污泥浓缩脱水机房内置一台带式浓缩压滤一体机。
带式浓缩压滤一体机对污泥进行浓缩、脱水，使得污泥含水率小于≤80%，达到外运要求。
与带式浓缩压滤一体机相配用的有一台空气压缩机，置于控制室内。
（1）带式浓缩压滤一体机
对污泥进行浓缩、脱水，使得污泥含水率小于≤80%。
1台
规格：
DY-A1500
2.2kW
（2）污泥絮凝加药处理系统
1套
（1）计量泵
流量：
200L/min
功率：
1.5kW
（2）搅拌反应器与反应槽
容量：
3m3
0.37kW
4.2工艺主要构筑物清单
污水站改造项目工艺主要构筑物参见表4-1。
表4-1主要工艺构筑物清单
序号
名称
构筑物尺寸（L×
H）
单位
数量
备注
1
集水井
座
钢筋混泥土结构
2
初沉池
Φ14.0m×
5.0m
钢筋混凝土结构
3
缺氧池
24.0m×
4
厌氧池
5
好氧池
48.0m×
6
二沉池
Φ18.0m×
7
消毒井
5.0m×
4.0m×
3.0m
8
污泥池
6.5m×
9
带式浓缩脱水机房
9.0m×
6.0m
10
污水处理设备房
间
4.3工艺主要设备清单
污水站改造项目工艺主要设备参见表4-2。
表4-2主要工艺设备清单
设备名称
制造厂家
规格或型号
数量
机械格栅
上海环保
ZGC-400,B=500mm,b=5mm,H=3.5m,=60N=0.75KW
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