某县污水处理厂初步设计方案及施工图设计Word格式文档下载.docx
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NH3-N：
30mg/L
TP：
2.5mg/l
b.设计出水水质
≤60mg/L
≤20mg/L
≤20mg/L
TN：
≤8mg/L（温度小于12℃时为15mg/L）
≤1.0mg/L
粪大肠菌群：
≤104个/L
⑻工程项目现场熟悉情况
投标文件准备阶段，我公司组织有关人员两次赴青阳县踏勘现场，并就项目基本情况与走访了县有关部门，在此基础上并结合本公司的设计、运行经验，提出如下设计思路：
a.省级经济开发区青阳县工业园规划面积8km2，目前近百家企业入驻园区，园区工业废水水量、水质对青阳县污水处理厂将来的运行影响不可忽视，污水处理工艺必须耐水质、水量的冲击影响。
因此，本投标污水处理工艺采用具有A2/O法功能的氧化沟为核心的二级生化处理工艺。
氧化沟中几十倍于进水的循环混合液使进水达到快速混合稀释,对污水的水质水量具有较强抗冲击负荷能力,出水水质稳定。
氧化沟法不需要像A2/O法那样为了进行反硝化专门设置一套内循环系统,它可通过特有的构造形式进行内循环以满足反硝化的需要,节约了能耗和运行费用。
b.氧化沟停留时间的确定
采用较长的硝化和反硝化时间，有利于充分的硝化和反硝化，提高二级出水的脱氮率。
这种强化二级处理的做法虽较常规二级生化处理增加部分工程投资，但强化二级处理后，可以简化本污水厂将来的排放标准由现在的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中表1一级标准的B标准提高到一级标准的A标准的升级改造的处理工艺，减少工程投资、运行费用及方便运行管理。
c.氧化沟型式和曝气设备的选择
城市污水处理在青阳县尚属起步阶段,污水处理方面所需的技术人员和管理人员缺乏，所选氧化沟型式和曝气设备必须同时考虑这些因素（包括污水厂运行成本及设备维修等）。
因此,本投标氧化沟型式采用由功能不同的厌氧区、缺氧区和好氧区组成的氧化沟处理工艺，氧化沟曝气设备采用倒伞式表面曝气机。
本氧化沟工艺除具有一般氧化沟的共同优点外，还具有以下特点：
a）氧化沟内设独立的缺氧区，与氧化沟前置的厌氧区结合，组成了一个完整的A2/O生化处理系统。
b）回流活性污泥回流至氧化沟厌氧区，在此区域内混合液的基质浓度很高，有利于聚磷菌对基质的摄取。
c）好氧区采用完全混合式的循环流流态，对水质水量变化的适应能力较强，耐一定的冲击负荷。
d）采用表曝机曝气，水力提升及混合能力好，可增加池深，减少占地面积。
e）表曝机充氧能力强，动力效率高（一般情况下：
表曝机2.0kgO2/kW·
h、转刷1.6kgO2/kW·
h、转碟1.8kgO2/kW·
h），可降低能耗，减少运行费用。
f）曝气设备数量较少，投资较省（较转刷、转碟省20～30%），运行管理方便，日常维修和养护工作量少。
d.辅助化学除磷
考虑到国家对P去除的严格性，因强化对P去除的可靠性。
本项目的生物处理部分虽采用了在生物除磷方面非常成熟且有广泛成功应用实例的氧化沟工艺。
但是，由于水质变动、管理经验、操作方法等众多不确定因素的影响，要想在在较长的时期内仅使用生物除磷方法将污水厂出水中磷的监测值维持在1.0mg/L以下是非常困难的。
因此，本污水厂在设计时考虑了今后设置辅助化学除磷系统的可能性。
e.排水泵站的设置
厂址处青通河常水位为13.2m、二十年一遇洪水位标高为13.75m。
为节约污水厂污水常年提升运行费用，污水提升泵站水泵扬程按青通河常水位标高设计；
当青通河水位高于常水位13.2m时，污水厂设排水泵站将全厂尾水加压排入青通河，这样既保证污水的排放又降低运行能耗。
f.总图布置
厂区地形状为不规则，南北向长为430m，东西向长为170m。
现状地形高低不平，厂区西侧为鱼塘，鱼塘边最低标高约10.1m，厂区围墙内东侧现为耕地和坝埂，自然标高10.1～14.70m，整个厂区平均地坪标高为11.50m。
污水厂厂区围墙外东侧现有一条碎石路，碎石路向南通向公路，碎石路的东侧为青通河。
综合楼、进厂主入口布置于厂区的东南侧，位于上风向，距厂外现有的碎石路近，进厂便捷。
厂外污水进水总管由厂区的东南侧接进，粗格栅及提升泵站、细格栅及沉砂池布置于厂区西南侧，预处理系统距离厂外污水总管最近，管线流程短顺。
氧化沟布置在西侧鱼塘处，挖方量少；
二沉池布置在东侧，靠近青通河，便于尾水排方，且对综合楼气味和感官影响较小。
为便于充分利用厂区围墙外东侧现有一条道路，二个出入口设在围墙的东侧。
g.由于本项目位于佛教圣地九华山脚下，污水厂建筑物风格应以皖南徽派建筑为主题思想，突出建筑本身的地域特色风格。
⑼处理工艺
根据招标文件对青阳县污水处理厂的设计进、出水质要求，同时考虑所采用的处理工艺应具有处理效果高、经济节能、成熟可靠、易于管理、运行灵活等特点。
本投标文件所采用处理工艺为：
a.污水处理：
予处理＋氧化沟二级生化＋消毒处理工艺
b.污泥处理：
浓缩＋脱水处理工艺
⑽设备配置水平
a.水工艺设备：
污水提升泵、回流污泥泵、剩余污泥泵、潜水搅拌器、潜水推进器、紫外线消毒设备等选用进口产品，粗细机械格栅、沉砂池除砂设备、表曝机、刮泥机、带式浓缩脱水机、各种闸门等选用国内知名品牌产品。
b.电气设备：
高低开关柜内主要电气元件选用合资产品，其它电气产品或元件选用国内知名品牌产品。
c.自控仪表：
超声波液位计、电磁流量计、NH3-N分析仪、pH分析仪、COD分析仪、溶解氧分析仪、PLC（国内集成）等选用进口产品，其它自控仪表选用合资产品或国内知名品牌产品。
⑾工程内容
a.生产建、构筑物
粗格栅及提升泵站（461）、细格栅及沉砂池（462）、氧化沟（471）、二沉池（472）、污泥泵站（473）、紫外线消毒渠/排水泵站（474/475）、污泥浓缩脱水间（491）等。
b.辅助建筑物
综合楼（101）、变电所/仓库/维修间（301/451/132）、门卫（103A、B）。
⑿主要经济技术指标
序号
名称
单位
数量
备注
1
处理规模
万m3/d
2.0
2
占地面积
公顷
2.63
3
聚丙烯酰胺耗量
t/a
3.65
4
年耗水量
m3/a
2555
5
泥饼量（含水率80%）
5475
6
年平均耗电量
万度
234.98
7
处理单方污水耗电量
度/m3
0.3219
8
全厂定员
人
25
9
工程总投资
万元
3446.87
10
单位处理成本
元/m3
0.634
11
单位运行成本
0.349
1.2设计依据
1.2.1主要依据资料
⑴青阳县污水处理厂初步设计及施工图设计招标文件
⑵青阳县污水处理工程可行性研究报告
⑶池州市发改委池发改投资[2008]482“关于青阳县污水处理工程可行性研究报告的批复”
⑷招标代理机构所发“关于对招标文件的澄清通知”
1.2.2采用的主要规范及标准
·
《地表水环境质量标准》GB3838-2002
《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002
《污水综合排放标准》GB8978-1996
《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-1999
《城市污水处理工程项目建设标准》国家建设部2001
《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计》CJJ31-1989
《室外排水设计规范》GB50014-2006
《污水再生利用工程设计规范》GB50335-2002
《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003
《建筑防火设计规范》GB50016-2006
《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005
《建筑地面设计规范》GB500037-1996
《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008
《屋面工程技术规范》GB50345-2004
《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005
《办公建筑设计规范》JCJ67-1989
《建筑物无障碍设计规范》JGJ50-2001
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006年版）
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001（2008年版）
《砌体结构设计规范》GB50003-2001
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002
《构筑物抗震设计规范》GB50191-1993
《钢结构设计规范》GB50017-2003
《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002
《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-1992
《工业与民用供电系统设计规范》GB50052-1995
《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-1994
《低压配电设计规范》GB50054-1995
《电动装置的继电保护和自动装置》GB50062-1992
《建筑物防雷设计规范》（2000年版）GB50057-1994
《通用用电设备配电设计规范》GB50055-1993
《建筑照明设计标准》GB50034-2004
《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007
《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65-1983
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-1992
《过程测量与控制仪表的功能标志及图形符号》HG/T20505-2000
《自动化仪表选型设计规定》HG/T20507-2000
《控制室设计规定》HG/T20508-2000
《仪表供电设计规定》HG/T20509-2000
《信号报警、联锁系统设计规定》HG/T20511-2000
《仪表配管配线设计规定》HG/T20512-2000
《仪表系统接地设计规定》HG/T20513-2000
《可编程控制器系统工程设计规定》HG/T20700-2000
《工业企业通信设计规范》GBJ42-1981
《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-1987
《市内通信全塑电缆线路工程设计规范》YDJ9-1990
《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006
《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T50311-2000
《有线电视系统工程技术规范》GB50200-1994
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB50198-1994
《采暖通风及空气调节设计规范》GB50019-2003
《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-1985
《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002
1.3设计原则
⑴严格执行国家关于环境保护的政策和基本建设法规，符合国家及地方的有关法规、规范及标准。
⑵积极稳妥地利用先进技术，采用高效节能、运行可靠、处理效果稳定的处理工艺，确保污水处理达标。
⑶妥善处理污水处理过程中所产生的栅渣、沉砂及污泥等污染物，避免二次污染。
⑷充分利用给定用地，合理进行总平面布置，方便二期工程扩建工作。
⑸控制水平先进，操作管理方便，实现管理科学现代化。
并结合国内实际情况，采用自动化控制与手动控制相结合。
⑹通过总体优化，尽可能节约能源，降低工程投资和运行成本。
1.4设计范围
青阳县污水处理厂一期工程界区内所有工艺及公用工程设计，不包括厂外道路、供电线路、给水管道及与其配套的市政污水管网等工程内容。
第二章总体设计
2.1工程规模
2.2.1服务范围和服务人口
根据青阳县总体规划，青阳县污水处理厂服务范围包括整个县城城区，污水厂近期工程服务面积8.5km2、服务人口8.0万人，污水厂远期工程服务面积12km2，服务人口12万人。
2.1.2工程建设规模
根据可行性研究报告和招标文件，青阳县污水处理厂建设规模为4万m3/d，其中一期工程2万m3/d，二期工程2万m3/d。
2.2污水厂设计水质及处理程度
2.2.1污水厂设计水质
根据可行性研究报告，污水处理厂一期工程的设计进出水质为：
⑴设计进水水质
2.5mg/L
为保证污水厂正常运行和稳定的处理效果，对排入城市市政污水管网的污水必须符合《污水综合排放标准》（GB8978-1996）和《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）要求，特别对生化系统运行有影响的有毒有害物质必须进行预处理，达标之后才能排放。
对工业企业排污情况建立完善的监管机制，对主要排污企业安装在线监控设施，以随时掌握企业排污情况，避免事故冲击。
⑵设计出水水质
2.2.3处理程度
根据预测设计进水水质和所要达到的设计出水水质，青阳县污水处理厂一期工程各主要污染物处理程度见表2-1。
各主要污染物处理程度一览表表2-1
污染物指标
进水水质（mg/L）
出水水质（mg/L）
处理程度（%）
CODcr
300
60
80
BOD5
150
20
86.7
SS
250
92
NH3-N
30
8（15）
73.4（50）
TP
2.5
1.0
2.3污水厂厂址选择
根据“青阳县污水处理工程可行性研究报告”研究结论：
青阳县污水处理厂位于
青阳县城北部杨家沙滩，南侧距离青阳城区北外环线约1500米。
该厂址：
①紧邻青通河便于处理后的污水排放；
②现为鱼塘、耕田，地势开阔、无拆迁量、交通方便、有利于远期发展；
③离居住区较远，对周围居民影响较小；
④位于城市污水管网下游，便于污水接入；
⑤在青通河洪堤以内，堤顶高程可以满足二十年一遇防洪要求。
2.4污水处置与排放水体
污水经处理后的出水可用于农灌、河流的补充水源及中水回用水源等，根据青阳县污水处理工程可行性研究报告，青阳县污水处理厂一期工程尾水排入青通河，最后排入长江或农业灌溉。
2.5污水排放口的规范化设置
污水厂尾水入青通河排放口处应设有永久性“污水厂排放口”标牌。
一期工程在紫外线消毒渠后的出水管上安装1台电磁流量计，计量污水厂出厂污水量，并将其信号传至中控室或监管部门进行指示、记录和累计。
一期工程在紫外线消毒渠后的出水管上设pH、COD、NH3-N在线分析仪监测出厂尾水水质，并将其信号传至中控室或监管部门进行指示、记录。
2.6污泥处置
污水处理过程中将产生大量的污泥，污泥经浓缩脱水后，如果不经妥善处置而任意排放或堆置，必将对周围环境造成严重的二次污染。
目前，国内外普遍采用的污泥处置方式主要有农用、填埋、热处理及焚烧、污泥综合处理等。
⑴污泥农用
污泥的营养组成是污泥直接农用的重要依据。
污水处理厂的活性污泥中有机质及植物生长所必须的N、P、K等营养元素丰富，接近或高于一般的厩肥，是一种较为理想的农用肥料。
根据苏州污水处理厂的试验和有关地区大面积推广施用的结果，只要科学合理施用，具有明显的增加土壤肥力、培植肥力、防止土壤板结、提高土壤后续使用的功用。
污水处理厂的活性污泥虽可直接用于农用，但污泥中的重金属含量是污泥农用的重要限制因素。
在污泥作为农肥施用前，必须根据污泥中的重金属含量及施用区域的土壤环境背景值，遵照GB4284-84《农用污泥中污染物控制标准》，科学地进行施用。
⑵污泥的填埋
污泥的填埋按其防止二次污染的措施又分为简单填埋和卫生填埋两种方式。
简单填埋是指在自然条件下，采用坑、塘及洼地等自然填埋，不加覆土掩盖和防止污染措施的填埋方式。
卫生填埋是指能对填埋气体和渗滤液进行控制的填埋方式，其与传统填埋的根本区别主要在于卫生填埋过程中采取了底、侧层防渗与废气回收处理、覆压实作业等措施，从而避免了目前采用的传统填埋方式所造成的二次污染。
污泥的卫生填埋是解决国内大部分城市污水处理厂污泥的有效途径，具有适用范围较广、技术、工艺、设备较简单，运行管理较方便，一次性投资相对较小等优点，特别是与城市生活垃圾一起填埋更是一种比较经济可靠的处置方式；
其缺点是占地面积大，运输距离远，场址不易选择，而且随着环保标准的日益严格，对填埋场的设计和施工标准越来越高，其建场投资和填埋费用也相应提高。
⑶污泥与城市垃圾混合堆肥
污水处理厂的活性污泥与城市垃圾混合堆肥是一项高效低耗、经济适用的污泥最终处理与处置方法。
是将城市生活垃圾作为调理剂渗入污泥中，进行混合好氧堆肥，既处理了污泥，又给城市垃圾提供出路，从而达到消除污泥的二次污染，并使污泥、垃圾资源化的目的。
⑷污泥的焚烧
污泥的焚烧是最彻底的处理方法，可将污泥中的有机质转变为二氧化碳和水，同时在高温下杀灭病菌、细菌，焚烧过程中产生的热能可以得到合理利用。
目前，污泥的焚烧在国内主要分为干化焚烧和电厂焚烧两种方式。
①干化焚烧
干化焚烧需建造一套庞大而复杂的焚烧装置，这不仅使工程投资明显增加，而且提高了污水处理成本。
②电厂焚烧
依托电厂或热电厂现有的燃煤锅炉，通过技术改造，将脱水污泥按比例渗杂在煤块中进行焚烧。
这样，既不需要建造单独的干化焚烧系统，又不需要配置单独的运行管理人员。
电厂焚烧技术在“资源化”处置污泥方面率先迈出了一步，目前国内采用的循环流化床锅炉焚烧污泥技术已被建设部确定为科技示范工程。
鉴于青阳县经济承受能力等诸多实际情况及青阳县污水处理工程可行性研究报告的研究结论，建议青阳县污水处理厂一期工程的污泥送至县垃圾处理场与生活垃圾混合卫生填埋。
同时建议进一步开展对污泥综合利用的研究工作，寻求多种渠道的污泥积极处置方式。
2.7厂区防洪
厂址处青通河常年水位为13.2m、二十年一遇洪水位标高为13.75m，防洪堤标高为13.5～14.5m之间。
考虑到在青通河常年水位时污水厂尾水和雨水能自流排入水体，污水厂设计地面标高拟定为14.00m，高于青通河二十年一遇洪水位，可满足二十年一遇的防洪标准。
为防止极端情况下洪水水位位超13.75m，设计中拟采取的防洪措施：
①将变电所采用架空设置，防止用电设备受淹；
②排水系统设置了排水泵站予以强排；
③若以后防洪堤防洪等级提高可将围墙改成挡水型围墙可满足更高等级防洪要求。
2.8与二期工程的衔接
污水处理工程设计过程中，应充分考虑衔接问题。
由于青阳县污水处理厂未来的二期工程的建设规模是在一期工程的基础上进行扩建。
因此，污水厂一期工程设计时必须考虑二期工程的设计。
本工程粗格栅及提升泵站、细格栅及沉砂池、紫外线消毒渠/排水泵站、污泥浓缩脱水间、综合楼、变电所/仓库/维修间建按4万m3/d规模设计，设备按2万m3/d规模安装；
氧化沟、二沉池、污泥泵站等按2万m3/d规模设计。
第三章处理工艺选择
3.1工艺方案选择的原则
工艺方案的选择对于城市污水处理厂的建设、确保污水厂的正常运行和降低运行费用有着极其重要的作用，因此需要结合设计规模、污水水质特性以及本项目的实际条件和要求，选择技术可行、经济合理的处理工艺。
⑴所选工艺必须技术先进、成熟，对水质变化适应能力强，运行稳定，能保证出水水质达到排放标准的要求。
⑵所选工艺应运行成本低、占地面积少、工程投资及能耗省。
⑶所选工艺应易于操作、运行灵活、管理方便、维护简单，并能根据进水水质水量，对工艺运行参数和运行方式进行适当调整。
⑷污水处理工艺的确定应与污泥处理和处置的方式结合起来考虑，污水处理排出的污泥应易于处理和处置。
⑸便于实现工艺过程的自控，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。
3.2污水处理工艺
3.2.1生化二级处理工艺的选择
污水处理工艺的选择是根据进水水质情况和出水水质要求来确定的。
从一期工程进厂污水的组份来看，生活污水占进厂污水的65%左右；
进厂污水中有毒有害物质甚微，且污水BOD5/CODcr=0.50，污水可生化性较好，只要严格控制有毒有害物质进入污水厂，污水处理厂的正常运行是有保障的。
从污染物处理要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中表1一级标准的B标准：
CODcr≤60mg/L、BOD5≤20mg/L、SS≤20mg/L、NH3-N≤8（15）mg/L、TP≤1mg/L来看，CODcr去除率不低于80%，BOD5去除率不低于86.7%，SS去除率不低于92%，NH3-N去除率不低于73.4（50）%，TP去除率不低于60%。
要实现上述污染物质的去除率，采用生化处理是可以完全实现的，而且也是目前国内外普遍采用的工艺。
这样不仅投资省、运行费用低、管理方便，更主要的是处理效果较稳定。
因此青阳县污水处理厂一期工程污水二级处理工艺采用活性污泥法。
生化处理工艺有多种类型，选择何种处理工艺是污水处理厂设计的关键，处理工艺选择是否合适不仅关系到污水处理厂的处理效果，而且还将影响工程的投资、运行稳定性、运行费用和管理等方面。
因此，必须根据国情和当地的实际情况，对生化处理工艺进行慎重选择，以获得最佳处理效果。
由于本污水厂一期工程除了要求去除BOD5、CODcr、SS等污染物外，还要求能够生物除磷脱氮，要实现上述去除目的，采用常规的或强化的活性污泥处理工艺已达不到所需的去除效率及出水水质标准。
因此，本工程所采用的污水处理工艺除具有去除有机污染物和悬浮固体的效果外，还必须具有去除氨氮和磷的
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