xxxx集装箱污水处理站方案设计资料讲解.docx

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xxxx集装箱污水处理站方案设计资料讲解

前言

XXXX集装箱多式联运中心的建设是深圳市成为区域性运输中心的重要组成部分，对深圳“二次创业”寻求新的经济增长点将有相当大的作用。

为了创造更好的环境效益和社会效益，树立良好的企业形象，根据建设项目环境保护三同时的原则，华南中心拟在进行工程建设的同时配套建设污水处理站，利用技术先进，操作、维护、管理简单、运行稳定的处理系统消除污染、保护环境，同时本着“高起点、高水平”的原则，对中心所排放的污水进行有效的收集处理，所有污水经处理达标后将全部回用。

本方案是在上述基础上充分结合华南中心的具体特点和实际情况，通过方案比选，使所选用的技术方案符合技术先进、可行，经济合理，以期实现项目的经济效益、社会效益和环境效益的有效统一。

1总论

1.1编制依据

1、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；

2、《给水排水设计规范》；

3、《室外给排水设计规范》（GBJ14-87）；

4、国务院第253号令《建设项目环境保护管理条例》；

5、（87）国环字第002号《建设项目环境保护设计规定》

6、《生活杂用水水质标准》（CJ25.1-89）

7、《城市污水回用设计规范》（CECS61:

94）

8、《深圳XXXX集装箱多式联运中心方案设计》，交通部第三航务工程勘察设计院，2000.9

9、《深圳XXXX集装箱多式联运中心环境影响报告书》，深圳市环境科学研究所，1999.8

10、关于《深圳XXXX集装箱多式联运中心环境影响报告书》的批复意见，深环函批[99]063号，深圳市环境保护局

1.2编制原则、编制范围及工程规划年限

1.2.1编制原则

根据国家、深圳市有关技术经济政策和深圳XXXX集装箱多式联运中心对污水处理站工程的要求，确定以下编制原则：

1、严格执行环境保护的各项规定，确保废水经处理后的排放水质达到市环保局的有关排放标准；

2、积极稳妥地采用先进的处理技术，确保工艺稳定可靠、经济合理、安全运行、扩容性强；

3、优先选用目前国内成熟先进的技术，实现主要处理设备国产化、集约化，尽量降低工程建设投资费和运行费；

4、提高污水处理工艺的自动化水平，力求生产运转管理方便，操作维护简单，有效降低劳动强度；

5、结合厂区现状，布局力求紧凑、简洁，工艺流程合理通畅，尽可能缩短建、构筑物间的管路距离，建筑物与附属物尽可能合建以节省占地；

6、严格执行国家有关设计规范、标准，重视消防、安全工作，确保厂区的生产卫生条件。

1.2.2编制范围

深圳XXXX集装箱多式联运中心污水处理站为新建工程，拟在现有规划用地内进行，废水经管道收集后输送至废水处理站处理，污水经处理后全部回用。

本技术方案将不考虑污水收集输送系统的费用。

本技术方案包括废水处理厂界内的处理工艺、土建工程、管道工程、设备及安装工程、电气工程、自控工程、站内给水排水工程及消防。

废水及给水进口从废水处理站界区边线开始计算，动力线从废水处理厂配电柜进线开始，排水至废水处理厂界区边线止。

1.2.3编制年限

根据深圳XXXX集装箱多式联运中心的总体发展规划，污水处理中心工程应本着与各主要功能区协调发展，而又相对独立的持续发展原则，一次规划、集中布置、分期建设。

1.3城市自然概况

1.3.1地理位置

拟建工程地处深圳市中北部，位于宝安区龙华镇南端，梅林坳以北的民乐村附近。

梅观高速公路与平南铁路交叉口东南侧。

本中心南侧紧临梅林二线检查站，北临平南铁路坂田站。

1.3.2水文条件

华南中心位于观澜河上游游输送松河河段，处于小型水库民乐水库的旁边。

观澜河流域属丘陵带，植被较差，上中游水土流失较严重，其水文特征为：

观澜河位于羊台山北面，年径流深950mm，多年平均降水总量3.69亿m3，多年平均流量6.09m3/s。

工程几乎处于本支流的分水岭上，枯水期河叉干枯，丰水期水量一般为0.5m3/s。

1.3.3气象

本地区属南亚热带海洋性季风气候，年平均气温为22.3oC，冬季最低气温为8oC，最高气温为36oC，每年7-9月为台风季节，多保育，降雨量大部分集中在雨季（4-9月），年平均降雨量为1933毫米，无霜期为346天。

由于受南亚热带季风的影响，该区冬季盛行东北风，夏季多为东南或西南风，全年东南风占17%，次为北东风，占14%，9月至次年2月以偏东风为主，不利于大气污染物扩散的静风天气达18%，以5-9月为多，该区平均风速为2.6m/s，6-8月平均风速较小，冬季风速可达3.0m/s。

1.3.4地质地貌

1、工程地质条件

华南中心位于深圳宝安区龙华镇南端，梅林坳北的民乐村附近。

该地区地质特征主要为出露中生代燕山第三期花岗岩，岩性以细、中粗粒（或斑状——黑云母花岗岩、花岗斑岩、石英斑岩。

据同位素测定，其花岗岩年龄为140-150百万年。

由于花岗岩经长期风化作业，岩石多呈肉红色，风化花岗岩裸露地表，岩石松散，受暴雨冲刷常出现冲沟、崩岗、水土流失严重。

2、地震

根据1990年版《中国地震烈度区划图》的划分，本区地震基本烈度为7度。

2废水处理工艺

2.1废水水量及水质

2.1.1废水水量

根据深圳XXXX集装箱多式联运中心方案设计及环境影响报告书提供的资料，中心建成营运后所排放的污水主要为：

生活污水、集装箱洗箱水、机修冲洗含油污水及部分生产辅助污水，其总的排放量为610m3/d，而实际可收集回用处理的主要为生活污水、生产废水等，其总的发生量为476m3/d，因此废水处理中心总的处理规模按500m3/d设计。

根据方案设计中提供的数据，中水系统用水量为472.8m3/d，污水处理站运行后完全可满足污水全部回用的要求，水量基本平衡。

2.1.2废水水质

根据深圳XXXX集装箱多式联运中心方案设计及环境影响报告书提供的资料，水质参数见表3-1。

表2.1原水水质参数一览表（单位：

mg/L）

项目

CODcr

BOD5

SS

pH

油类

NH3-N

生活污水

500

200

300

7～8

50

20

洗箱污水

300～600

150

400

7～9

100

15～30

机修含油污水

300～500

200

400

7～9

300～1000

20

结合表中数据及同类工程的污水排放特征，确定华南集装箱联运中心污水处理站的设计进水水质指标如下：

CODcr≤600mg/L

BOD5≤200mg/L

SS≤400mg/L

pH=6-9

油类≤1000mg/L

阴离子洗涤剂≤100mg/L

NH3-N≤30mg/L

2.2废水处理要求

根据深圳XXXX集装箱多式联运中心及深圳市环保局的要求，污水经处理后考虑全部回用，经处理后的污水应达到“生活杂用水水质标准”中的具体指标要求：

CODcr≤50mg/L

BOD5≤10mg/L

SS≤5mg/L

pH=6.5-9

阴离子合成洗涤剂≤0.5mg/L

NH3-N≤10mg/L

2.3工艺流程选择

华南中心所排放的污水主要来源于生活污水、集装箱洗箱水、机修含油污水及生产污水等。

污水中各主要污染物浓度中等，除生活污水可生化性BOD/COD大于0.5，易于生化外，其他污水均存在着水质、水量变化大，可生化性差，难于处理等特点。

因此，我院拟采用“水解酸化+油水分离+生物膜微滤（SBR反应器）”工艺，辅以pH混凝反应、高效过滤、紫外消毒及自动化控制系统等，有针对性地降低各项污染物，力求技术先进，工艺合理，投资和运行费用低，占地面积少。

根据对污水水质的分析及目前国内外同类污水处理技术的调查研究，结合公司现有污水收集设施和厂区环境条件，提出两套污水处理方案，即

方案一：

“水解酸化+生物膜微滤+高效过滤”工艺

选用新型高效溶罐气浮机作为预处理单元，“水解酸化+生物膜微滤（SBR）+高效过滤”作为主处理工艺；

方案二：

“水解酸化+SBR反应器+高效过滤”工艺

选用新型高效溶罐气浮机作为预处理单元，“水解酸化+BR反应器+高效过滤”作为主处理工艺。

其各个自的工艺流程分别简述如下：

2.3.1工艺流程说明（方案一）

提升泵加药

污水隔栅井水解酸化调节池pH混凝反应池油水分离器

生物膜微滤装置高效过滤器接触消毒池外排

空气污泥脱水机

上清液进调节池污泥外运

来自机修车间的含油冲洗维修污水先经预处理设备隔油后，经管道汇入污水处理站，与联运中心所排放的生活污水、集装箱洗箱污水合并处理。

混合废水经管道收集后统一汇入调节池，由于所排放的污水水量、水质时间而变化，起伏很大，通过调节池的作用使得污水浓度得以均衡调节，趋向平衡，同时也利于整套处理设备的稳定运行。

在调节池前端设置不锈钢自动细格栅一道，用于拦截污水来水中大颗粒污物以减轻对后续设备的影响。

汇流入调节池的含油污水经潜污提升泵送入油水分离装置，潜污泵吸水口装有过滤器，以对泵及流量计起到保护作用。

在调节池内设置一台立式紊流搅拌机进行低氧搅拌微曝气，使污水发生水解酸化反应，设计停留时间为8小时。

通过pH自控装置调节污水的pH值为8～9，调好pH值的污水进入絮凝反应器，加入混凝剂与污水充分混合，进行混凝反应，结成絮团，进一步通过油水分离器去除污水中的乳化油。

经过破乳反应去除乳化油后的污水进入生物膜微滤装置，在曝气状态下污水与池中微生物进行充分接触，水中的有机污染物被微生物吸附、氧化、分解，同时由微孔滤膜组件替代沉淀池实现泥水分离，通过生物降解与微孔滤膜分离的共同作用，使污水中的污染物浓度大大降低，出水进入高效过滤器，污水中的悬浮物再次经过滤截留后排放，出水可达到排放标准，排入下水道（或作冲洗水使用）。

絮凝反应器、油水分离装置及生物膜微滤装置及调节池中所排出的污泥，经管道汇集后自流入污泥浓缩脱水机经浓缩、脱水，干化后的污泥送填埋或焚烧，上清液重新流回调节池。

为保证整个处理系统的安全可靠运行，油水分离装置、生物膜微滤装置、高效过滤器及污泥浓缩脱水机均设有反冲洗管路，反冲洗水来自自来水或经本流程处理后的出水。

使污水满足中水回用的标准要求。

油水分离器、生物膜微滤装置采用自动排泥控制，所排出的污泥，经管道汇集至污泥脱水机经浓缩、干化后外运处理。

整个处理系统可由集中控制柜进行自控操作。

工艺流程采用经泵提升后自流形式，节省能源，而且设备全部安放在封闭的室内，节约用地，方便管理。

2.3.2工艺流程说明（方案二）

提升泵加药

污水格栅井水解酸化调节池pH混凝反应器油水分离器

SBR反应池高效过滤器活性碳过滤紫外消毒外排

空气

污泥脱水机

上清液进调节池污泥外运

来自机修车间的含油冲洗维修污水先经预处理设备隔油后，经管道汇入污水处理站，与联运中心所排放的生活污水、集装箱洗箱污水合并处理。

混合废水经管道收集后统一汇入调节池，由于所排放的污水水量、水质时间而变化，起伏很大，通过调节池的作用使得污水浓度得以均衡调节，趋向平衡，同时也利于整套处理设备的稳定运行。

在调节池前端设置不锈钢自动细格栅一道，用于拦截污水来水中大颗粒污物以减轻对后续设备的影响。

汇流入调节池的含油污水经潜污提升泵送入油水分离装置，潜污泵吸水口装有过滤器，以对泵及流量计起到保护作用。

在调节池内设置一台立式紊流搅拌机进行低氧搅拌微曝气，使污水发生水解酸化反应，设计停留时间为8小时。

通过pH自控装置调节污水的pH值为8～9，调好pH值的污水进入絮凝反应器，加入混凝剂与污水充分混合，进行混凝反应，结成絮团，进一步通过油水分离器去除污水中的乳化油。

经过破乳反应去除乳化油后的污水进入SBR反应器，在曝气状态下污水与池中微生物进行充分接触，水中的有机污染物被微生物吸附、氧化、分解，使污水中的污染物浓度大大降低，出水依次进入高效过滤器、活性碳吸附器，污水中的悬浮物再次经过滤截留、吸附后排放，出水可达到排放标准，排入下水道（或作冲洗水使用）。

絮凝反应器、油水分离装置及SBR反应装置及调节池中所排出的污泥，经管道汇集后自流入污泥浓缩脱水机经浓缩、脱水，干化后的污泥送填埋或焚烧，上清液重新流回调节池。

为保证整个处理系统的安全可靠运行，油水分离装置、SBR反应装置、高效过滤器、活性碳吸附器及污泥浓缩脱水机均设有反冲洗管路，反冲洗水来自自来水或经本流程处理后的出水。

使污水满足中水回用的标准要求。

油水分离器、生物膜微滤装置采用自动排泥控制，所排出的污泥，经管道汇集至污泥脱水机经浓缩、干化后外运处理。

整个处理系统可由集中控制柜进行自控操作。

工艺流程采用经泵提升后自流形式，节省能源，而且设备全部安放在封闭的室内，节约用地，方便管理。

2.4污水处理工艺方案比较

1、技术比较

第一方案，即生物膜微滤方案，该方案的关键装置为生物膜微滤反应器，其在工艺上的主要特征为：

a、污染物去除效率高、出水水质好，用无机膜取代二沉池能高效实现固

液分离；

b、具有HRT、SRT完全分离，运行控制更加灵活、稳定。

装置内硝化菌

得以富积，硝化效果较好；

c、设备紧凑，占地面积少，不受场地限制，可实现分期建设；

d、装置小型化，反应时间短，投资低，易于操作、维护与保养。

本工艺从技术来讲，存在着整个反应工艺中无厌、缺氧环境，除磷效果

一般。

第二方案（SBR）：

即间歇式活性污泥法方案，其在工艺上的主要特征有：

a、不设二次沉淀池，曝气池兼具二沉池功能；

b、SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象；

c、通过运行方式的调节，在单一的池内能够取得脱氮和除磷反应的效

果；

d、各操作阶段及各运行指标都能通过计算机加以控制，易于实现系统自

动运行的优化控制，操作管理方便。

但在工艺流程和设备简化的同时，带来了运行工况的不断变化和后续处

理工艺流程长，给计算机及仪表系统的维护带来困难；同时也存在一次投资较大，不便于分期建设的缺陷。

2、经济比较

两个方案的基建投资和运行费用见后续章节，两个方按投资由大到小的

顺序为：

第一方案（309.7万元）<第二方案（322.03万元）

运行费用由大到小的顺序为：

第一方案<第二方案

3、综合比较

以上两个方案的共同特点是均能在有限的用地范围内，通过合理工艺的

选择，实现有机物和氮磷去除之目的，而每个方案又有各自的特点，现将两个方案的优缺点列于下表进行比较。

处理工艺方案优缺点比较表2.1

方案

主要优点

主要缺点

第

一

方

案

1、出水水质稳定，污泥量少，运行费用低

2、连续进水、出水，抗冲击负荷能力强

3、工艺参数易于控制，脱氮效果良好

4、设备紧凑、设置方便、处理效率高

5、不需填料，不堵塞，维护工作量小

1、除磷效果一般。

第

二

方

案

1、不产生污泥膨胀

2、对水量变化适应性强

3、可以在同池内实现脱氮除磷

4、出水水质稳定

1、运行经验少，不易于分期建设。

2、污水预处理要求较高。

3、自控系统维护工作量大。

4、低浓度废水脱磷效果较差。

根据上述比较，本设计方案拟以第一方案即生物膜微滤方案作为推荐方案。

2.5污泥出路

在污水处理过程中将产生一定量的含水率较高的污泥，这些污泥具有体积大、易腐败、有恶臭的特点，如不加处理，任意排放，将引起对环境的二次污染，因此对污泥的处理和处置将是十分必要的。

污泥处置有多种方式，国内外现行的污泥处置方式有：

填海、填地、造地、焚烧、农田利用。

由于本工程污水处理量相对较小，又采用了生物膜微滤装置，运行时仅需定期排放少量污泥，同时由于剩余污泥中不含有特殊处理的有毒有害物质，因此，本工程考虑设置两台专用的污泥脱水浓缩处理装置，所排出的污泥经浓缩干化后外运，采取上述方法在经济技术上均能满足污泥处理的要求。

3工程方案设计

3.1比选方案主要工程内容（第二方案）

第二方案，即SBR方案，其主要工程内容及规模见表3.1。

设备及建构筑物一览表（方案二）表3.1

序号

名称

尺寸（mm）

单位

数量

备注

1

配水井

1000╳1000╳2700

座

1

2

格栅井

2000╳1000╳2700

座

1

3

水解酸化调节池

8000╳13000╳2700

座

1

4

PH混凝反应器

2300╳1200╳1300

座

1

钢板焊制

5

油水分离器

7000╳2000╳5000

座

1

钢板焊制

6

SBR反应池

7000╳5000╳5500

组

2

钢板焊制

7

SBR出水中转池

5000╳10000╳3000

座

1

8

高效过滤器

D╳H=1200╳3000

座

2

9

活性碳吸附

D╳H=1200╳25000

座

1

10

污泥浓缩脱水机

2000╳2000╳3500

座

1

钢板焊制

11

加药罐

D╳H=800╳1500

套

3

12

紫外消毒系统

800╳1500╳1000

套

1

3.2推荐方案工程设计

3.2.1污水处理站平面布局

XXXX集装箱多式联运中心污水处理站总平面按500.0m3/d的规模布置，占地约480m2，在满足工艺流程的前提下，结合厂区地形条件，力求布局紧凑，使用方便，有利生产，尽量节约资金、用地，并充分考虑远期发展污水处理的需要。

在进行污水处理方案设计时，首先考虑满足工艺布置的需要，其次再考虑营造较为宽松的作业空间。

整个站区按污水处理、污泥处理及三级处理、消毒等各自功能分为预处理区、污水处理区、污泥处理区及管理、辅助区四个既相关又各自独立的区域。

3.2.2污水处理站工艺设计

根据污水处理站的实际情况及华南中心总体规划部的要求，污水处理站构筑物土建部分按最终处理量500.0m3/d考虑一次建成，主体构筑物分期进行实施。

其主要工程内容及规模见表3.2。

各主要处理构筑物及设备预计处理效率见表3.3。

设备及建构筑物一览表（方案一）表3.2

序号

名称

尺寸（mm）

单位

数量

备注

1

配水井

1000╳1000╳2700

座

1

2

格栅井

2000╳1000╳2700

座

1

3

水解酸化调节池

8000╳13000╳2700

座

1

4

PH混凝反应器

2300╳1200╳1300

座

1

钢板焊制

5

油水分离器

7000╳2000╳5000

座

1

钢板焊制

6

生物膜微滤器

7000╳5000╳3500

组

2

钢板焊制

7

高效过滤器

D╳H=1200╳2500

座

2

8

污泥浓缩脱水机

2000╳2000╳3500

座

1

钢板焊制

10

加药罐

D╳H=800╳1500

套

3

11

紫外消毒系统

800╳1500╳1000

套

1

12

厂房

13000╳20000╳7000

M2

260

轻钢结构

各主要污染物的预计去除效率表3.3单位：

%

序号

名称

BOD5

CODcr

SS

TN

TP

1

水解酸化调节池

10～30

10～25

20～30

15～25

0～5

2

pH混凝反应器

--

--

10～20

--

70～80

3

油水分离器

10～20

10～20

5～10

4

生物膜微滤装置

50～70

55～70

40～50

50～60

10～15

5

高效过滤器

--

5～8

10～25

--

5～10

6

紫外消毒系统

--

--

--

--

--

7

污泥脱水浓缩机

3.2.3污水处理站建筑设计

为保证污水处理站运行后的处理效果，同时保持与周围环境的协调，方案设计中拟将所有污水处理设备安排在室内。

污水处理站厂房建筑面积为260m2，采用轻型钢结构。

层高为8.0m，最大跨度为20.0m。

污水处理站厂房火灾危险性分类为戊类，耐火等级为二级。

3.2.4供电、仪表及自控设计

3.2.4.1供电设计

污水处理站的供电负荷类型为二类负荷。

其供电电源由华南中心集中配电站引入。

进线用电力电缆沿市政电缆沟敷设，距离约为30m。

（1）供电方式

污水处理站内为220/380V的动力负荷及低压照明负荷。

（2）设备选型

对高低压电器设备的选型原则是坚固、耐用、维护管理方便、配件国内

易取、更换容易，且要求技术先进，满足节约电能的要求。

依据上述原则，电动机、泵等选用低损耗、节能型产品，同时能满足更换快速、检修方便的要求，在结构上有避免误操作的措施。

动力线路的设置以电力电缆为主，采用全塑电力电缆和控制电缆，全站设有电缆沟，至各构筑物则穿管埋地而入。

照明系统均按国家照度标准，采用工厂一般灯具。

3.2.4.2检测仪表及自动控制

随着污水处理厂工程管理、操作及控制中对水质分析仪表和自动化要求的提高，加强了对可靠、坚固、维护简便的各类仪表，以及监控和数据采集系统的要求。

本工程依据工艺生产和环境保护的要求，装设主要的工业在线仪表，用以反映每一生产单元的工艺生产性能，并通过这些仪表的长期监测结果，使我们能掌握各种生产规律，实施实时控制，使污水处理站处于最佳运行状态。

仪表系统设置如下：

（1）水解酸化调节池：

粗格栅前水位计、吸水井水位计

（2）生物膜微滤器：

进水流量计

（3）中水池：

水位计

（4）加药系统：

溶液池水位计、药品投加计量泵

仪表选型：

目前国内物理测量仪表，如温度、流量、水位基本上满足要求，国内的水质分析仪表及计量泵在精度及耐久性上比国外生产的分析仪表有一定的差距，原则上应在满足工艺要求的前提下优先选用国外仪表。

本设计控制系统采用集中监视、分散控制的工控系统。

由控制室内设置的中心控制系统，实施对全站各处理单元现场的控制、监测和调度，并将全站的运行参数和装置的工况在中控系统上予以显示。

该系统具有技术先进、工作可靠、易于扩展、易于维护，可满足污水处理站现代生产管理的要求。

通讯：

站区内设程控电话和市话各一部，用于日常正常生产过程中的对外联络。

3.2.5通风设计

为保持污水处理站内良好的通风条件和安全卫生，在处理间主要设备集中处安装通风设施，采取自然和机械强制通风相结合，机械通风设备的设计功率为3.0kw。

3.2.6站区给水排水

站区给水由一条DN100总管引入，在总管上设水表计量。

自来水主要用来满足附助生产和生活的需要及三级处理系统溶药的需要。

站区其它构筑物用水均用接触池处理后出水。

站区雨水由屋顶设置的雨水汇流系统汇集后，直接排入站区前方的雨水管道。

站区污水包括站区生活污水、污泥池渗滤液及各处理构筑物放空水。

采用管道收集后，集中排入厂区集水池，由泵房提升进处理构筑物进行处理。

4法规条令专篇

4.1节能

4.1.1能耗指标

设备能耗指标（方案一）表4.1

序号

设备名称

装机容量（kw）

运行容量（kw）

备注

1

粗格栅

1.0

1.0

2

污水提升泵

10.0

5.0

3

立式紊流搅拌机

2.2

2.2

4

混凝反应器搅拌装置

0.5

0.5

5

复叶推流曝气机

11.0

11.0

6

加药系统搅拌