生活污水处理工程项目设计方案.docx

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生活污水处理工程项目设计方案

概述

项目名称：

*****分公司生活污水处理工程

项目单位：

*****分公司

工程规模：

处理能力为2400m3/d，即100m3/h。

污水处理站设计进水水质指标（委托方未提供，以同类废水数据作为参考）：

CODcr:

400mg/L

BOD5:

200mg/L

pH:

NH3-N：

40mg/L

P：

10mg/L

SS：

400mg/L

油含量：

15mg/L

经污水处理站处理后水质：

CODcr:

100mg/L

BOD5:

20mg/L

pH:

6-9

NH3-N：

15mg/L

SS：

70mg/L

P：

0.5mg/L

油含量：

5mg/L

污水处理厂位置：

皖北煤电万锦置业公司*****分公司工人村。

污水处理厂方案采用：

调节－厌氧－缺氧－好氧－沉淀工艺。

污水处理生产性构筑物主要包括：

调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池、风机房、污泥脱水机房等；

污水处理厂工程投资：

404.205万元

单位运行成本为：

0.50元/吨水

一.总论

1.编制依据、编制原则、编制范围

1.1.编制依据

●*********公司*****分公司提供的有关资料；

●《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；

●国家有关设计标准。

1.2.编制原则

1）执行国家环境保护政策，符合国家的有关法规、规范和标准；

2）结合*********公司*****分公司的实际情况，充分发挥建设项目的社会效益、环境效益和经济效益；

3）污水处理厂工艺选择应因地制宜，积极稳妥地采用高效、简易易行、节省投资的污水处理工艺，确保污水经处理后达到排放标准；

4）妥善处理、处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥，避免产生二次污染；

5）节约能源、降低工程基建投资和运行费用，提高管理水平；

6）在污水处理厂的工程设计中，采用适合我国国情的污水处理设备及自动化仪表设备，力争技术可靠、运行高效、管理方便、维护简单；

7）为*********公司*****分公司的持续性发展创造良好的条件。

1.3.编制范围

本报告的编制范围为*********公司*****分公司污水处理站工程。

编制的主要内容是确定污水处理工程的规模及处理程度；对污水处理工艺进行论述；提出污水处理工程投资估算等结论。

2.采用的主要规范及标准

1.《污水综合排放标准》（GB8978-1996）

2.《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）

3.《地面水环境质量标准》（GB3838-2002）

4.《室外排水设计规范》（GBJ14-87）

5.《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

7.《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）

8.《构筑物抗震设计规范》（GB20191-93）

9.《建筑设计防火设计规范》（GBJ16-87）

10.《城市污水处理厂污水污泥排放标准》（CJ/T3025-93）

11.《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）

12.《钢结构设计规范》（GBJ17-88）

13.《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）

14.《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）

15.《建筑结构设计统一标准》（GBJ68-84）

16.《供配电系统设计规范》（GB50052-95）

17.《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）

18.《低压配电设计规范》（GB50054-95）

19.《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）

20.《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）

21.《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）

3.工程设计内容

●根据排放的污水水质、水量，选择治理工艺路线；

●对选择的治理路线进行工艺过程论述，对污水处理的工艺参数、设备等方面进行详细描述；

●污水处理厂界区外1.00米以内的所有工艺管道和线路；

●对污水处理的全部生产性建构筑物及辅助生产设备进行工艺方案设计；

二.项目背景

*********公司*****分公司生活区所排废水含有一定量的有机物、氨氮、磷等，如不处理，对周边水环境影响较大。

为保护当地周边环境免受污染、提高城镇综合配套水平、改善环境质量和周边居民生活条件、改善投资环境、适应对外开放、促进本城区的可持续发展，*********公司*****

分公司新建污水处理站是十分必要的。

我单位根据以往类似工程的成功经验，有信心、有能力为*********公司*****分公司解决后顾之忧。

三.工程技术要素

1.工程建设规模

本工程按2400m3/d处理规模设计

设计进水流量：

2400m3/d

总用地面积约为1500m2。

2.设计进水水质

污水处理厂的设计进水水质如下（委托方未提供，根据同类废水数据作为参考）：

CODcr:

400mg/L

BOD5:

200mg/L

pH:

NH3-N：

40mg/L

P：

10mg/L

SS：

400mg/L

油含量：

15mg/L

3.设计出水水质

污水处理厂的设计出水指标如下：

CODcr：

100mg/L

BOD5：

20mg/L

pH：

6-9

NH3-N：

15mg/L

SS：

70mg/L

P：

0.5mg/L

油含量：

5mg/L

4.污水处理厂位置

待定。

5.污水处理工艺确定

5.1.工艺选择的原则

工艺方案的选择对于污水处理站的建设、确保污水处理站的处理效果和降低运行费用发挥着极为重要的作用，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技术，遵循的原则如下：

●技术成熟可靠，对废水有很好的针对性，处理效果稳定，保证长期连续稳定运行，出水水质稳定达标；

●基建投资合理，运行费用低，工艺控制调节灵活；

●选定设备技术先进、可靠，适当提高自动化程度，便于实现工艺过程的自控，降低劳动强度和人工费用；

●整体工艺协调优化；

●合理布局，尽量减少占地。

5.2.污水的水质特性分析

如前所述，*********公司*****分公司污水处理站处理的污水主要为生活废水，其水质特点如下：

●污水水量大，有机污染物浓度较高；

●悬浮物、氨氮、P含量高；

●可生化性较好，但是需特别进行脱氮除磷方面的处理；

5.3.处理工艺的选择

目前国内对生活污水的处理工艺比较成熟、可靠，有多种工艺可供选择，具有脱氮除磷功能的污水处理工艺主要有氧化沟法、AB法、A2/O法、CAST法等，选择范围比较广。

这些新工艺都具有处理效果好、实用性强的特点。

6.废水工艺比较

方案一：

氧化沟工艺

方案二：

AB工艺

方案三：

A2/O工艺

方案四：

CAST工艺

评比项目

内容含义

污水处理方案

氧化沟工艺

AB工艺

A2/O工艺

CAST工艺

技术可行性

技术适用情况

应用的广泛性、对水质、水量和规模的适应程度

先进成熟，适用于中小规模污水处理厂，抗冲击负荷能力强

欧洲使用经验多，主要适用于工业废水，抗冲击负荷能力强

成熟、可靠，国内外均广泛应用，适用于各种规模污水处理厂，抗冲击负荷能力强，

先进成熟，国外应用较多，国内较少，适用于中小规模污水处理厂，抗冲击负荷能力强

水质指标

出水水质

对排放标准的保证程度

出水水质好，固液分离较差

出水水质好，但存在污泥膨胀问题

出水水质好

对外界条件适应性

气温、水温、营养、水量变化等对出水水质的影响程度

对外界条件的适应性好

费用指标

工程总投资

污水、污泥处理总投资

土建投资高，机械设备投资较低，总体投资较高，

土建投资低、机械设备投资中等，总体投资较低，

土建投资中等、机械设备投资中等，总体投资中等，

土建投资低、机械设备投资高，总体投资较高，

运行成本

吨水处理

成本

低

工程实施

施工难易

施工难易程度

施工较难

施工难度一般

施工较易

环境影响

对周围环境的影响

噪声、臭味大小

噪声小，臭味较小

噪声较大，臭味较小

污泥的影响

污泥产量大小、稳定性

污泥量小，污泥基本稳定

污泥量较大，污泥基本稳定

污泥量较小，污泥基本稳定

能耗

电耗

动力消耗大小

较大

较小

较大

较小

运行管理

运转操作

运转操作的复杂性

较简单

维修管理

维修管理的难易程度与复杂性

维修量少，但维修比较复杂

维修量多，但维修较简单

维修量少，但维修比较复杂

从上表中可以看出AB工艺和CAST工艺在国外运用的比较多，国内在这方面工艺的建设经验还比较少，具有一定的不成熟性，且工程管理经验不容易获得，在后期管理运行方面可能会产生诸多问题，不建议选用。

现主要对氧化沟工艺和A2O工艺进行着重对比：

a）投资及运行成本：

二者在投资及运行成本方面，差距不大，不多赘述。

b）运用范围：

理论上氧化沟工艺和A2O工艺都适用于本工程；但是氧化沟工艺目前在国内运用的比较多的还是在处理量为2-5万吨左右的中等规模污水处理厂方面，万吨以下处理规模的很少，而A2O工艺却随处可见，各种规模都可以应用。

c）配套设施要求：

由于氧化沟工艺的自动化程度比较高，因此对操作人员的要求也比较高，设施检修、维护的要求也比较高，而A2O工艺就不存在这样的问题。

d）氧化沟工艺与A2O工艺相比，氧化沟工艺的施工难度较多。

从以上几个方面来看，A2O工艺更适合本工程。

7.污泥处理工艺方案

为简化工艺流程，在污水处理工艺设计过程中，采取适当的技术措施使所排出的剩余污泥得到一定程度的稳定后，可不设污泥厌氧消化系统。

本工程排出的污泥进行浓缩并压滤脱水后外运处置。

污水战排出的污泥，可通过如下两种途径处理：

●经脱水后，可直接掺入城市垃圾一起填埋或焚烧；

●经检验确认无害后可作为肥料。

本工程的废水主要为生活废水，基本不含有毒有害物质，则污泥可用作肥料，降低污泥处理费用。

四.工程方案设计

1.工艺流程的组成

1.1.预处理部分

污水进入生化处理前先进行预处理，以保证后续处理构筑物的稳定运行。

机械格栅可以防止毛发、较大的片状悬浮物等直接进入调节池，去除水中较大的悬浮物，防止进入后续处理部分堵塞水泵，影响后续系统的运行。

格栅和调节池合建，经过格栅的污水自流进入调节池。

根据生活污水间歇性排放的特点，设置一个拥有充分调节时间的调节池，对后续处理的正常运转是极为有效的。

调节池内使水质、水量均匀，保证后续处理部分不会受到很大的冲击。

生产污水进入调节池，调节池内设置预曝气系统，充分均匀水质、水量，然后由提升泵打入后续生化处理部分。

1.2.生化处理部分（A2O工艺）

A2O工艺主要由厌氧段、兼氧段和好氧段组成，其去除有机物、脱氮除磷的机理如下：

厌氧池的主要功能为释放磷，使污水中的磷的浓度升高，使磷更容易在好氧状态下被摄取。

溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD5浓度下降；另外氨氮因细胞的合成而被去除一部分，使污水中氨氮浓度下降。

在缺氧池中，反硝化细菌利用污水中的有机物作为碳源，将回流混合液中带入的大量NO3-—N和NO2—N还原至氮气释放至空气中，因此，BOD5浓度下降，NO3—N浓度大幅度下降。

在好氧池中，有机物被微生物降而继续下降，有机氮被氨化继而被硝化，使NO3—N浓度显著下降。

磷随着聚磷菌的过量摄入取也在以较快的速度下降。

脱氮的前提是NO3—N应完全硝化，好氧池能完成这一功能，缺氧池则完成脱氮功能。

厌氧池和好氧池联合完成除磷功能。

所以，A2O工艺可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的去除等功能。

1.3.污泥处理部分

污泥处理系统的污泥来自好氧污泥沉淀池的剩余污泥，污泥靠泵打入污泥池，然后通过污泥泵打入污泥浓缩池，经浓缩脱水后，再进入带式压滤机，经过压滤机脱水减容后，外运至垃圾填埋场填埋。

压滤后的滤液回流至调节池。

1.4.工艺流程框图

空气泵空气

污水格栅调节池厌氧池缺氧池

污泥回流

空气

好氧池沉淀池达标排放

剩余污泥（至污泥池）

剩余污泥污泥池板框压滤机干污泥外运

工艺流程图

采用本工艺有下列优点：

a.整个工艺采用“厌氧+缺氧+好氧”工艺路线，免除了前道沉淀工艺，基本属全生化工艺流程，去除有机物的同时兼有脱氮除磷功能，具有操作管理方便，处理效果稳定、成熟、可靠、运行费用低、处理后能够长期稳定达标排放等优点；

b.好氧工艺采用接触氧化法，不存在污泥膨胀等问题，具有成熟可靠、效果稳定，运转灵活，节省投资的优点；

c.在选择设计参数过程中，预留了一定的余地，建成后整个设施能够耐一定的冲击负荷和水质水量的变化。

1.5.预计各部分去除率

处理单元

指标

CODcr（mg/L）

BOD5（mg/L）

SS（mg/L）

调节池

进水

400

200

400

厌氧池

出水

320

150

100

7-8

去除率

20％

35％

75％

缺氧+好氧

出水

7-8

去除率

75％

90％

50％

排放标准

100

200

6-9

2.主要处理构筑物设计

污水处理厂规模为2400m3/d。

平均设计流量100m3/h。

2.1.预处理部分

（1）格栅渠

A.设计参数的描述

格栅渠的设置，可去除污水中较大漂浮物以保证污水提升泵的正常运行，与格栅渠配套安装有平面机械回转格栅。

格栅70°倾斜安装，根据时间间隔或格栅前后水位差，自动起闭机械栅耙，完成栅渣的收集、脱水。

格栅采用机械格栅与调节池合建。

沟渠设计尺寸：

10×0.8×2.8m，沟宽800mm。

B.主要设备及参数

机械回转格栅

数量：

1套

格栅宽度：

B＝600mm

格栅间隙：

b=5mm

栅条倾角：

α＝70°

过栅流速：

0.5-1.0m/s

单台功率：

N＝1.1KW

（2）.调节池

A.设计参数及描述

设置调节池用来均匀污水的水质、水量，以利于后续工序能够更加稳定的发挥处理效果。

调节池为地下钢砼结构，配1套穿孔曝气管。

设计尺寸：

31×10×2.8m

停留时间：

7.75h

有效容积：

775m3

有效水深：

2.5m

气水比：

2：

（3）.提升泵房

A.设计参数及描述

提升泵房建于调节池上方，平面尺寸5.0×3.0m，为砖混结构。

设置2台污水提升泵，1用1备，配液位控制。

B.主要设备及参数

污水提升泵

数量：

2台1用1备

流量：

100m3/h

扬程：

12.5m

单台功率：

5.5KW

2.2.生化处理部分

（1）.厌氧反应池

A.设计参数及描述

厌氧池可有效地防止生化过程中产生的污泥膨胀，缓冲调节进水水质和水量的冲击负荷。

厌氧池与好氧池联合起到除磷并降解有机物的作用

厌氧池为矩形钢砼结构。

在池底部设有进水布水系统和回流系统，以达到进水均匀、使污水与厌氧微生物充分混合的目的。

主要设计参数：

设计尺寸：

9×8×6m

有效容积：

400m3

有效水深：

5.5m

混合液回流比：

150％

B.主要设备及参数

进水布水系统：

1套

（2）缺氧池

A.设计参数及描述

缺氧池为地上式，为钢砼结构。

池内设有曝气管，对厌氧池出水进行预曝气，脱除水中含有的抑制好氧生化的物质如硫化氢等，缺氧池与好氧池联合作用去除水中的氨氮。

主要设计参数：

设计尺寸：

20×8×5.5m

有效容积：

800m3

有效水深：

停留时间：

气水比：

B.主要设备及参数

穿孔曝气管

数量：

1套

（3）.好氧反应器

A.设计参数及描述

好氧曝气池的主要功能是进一步去除污水中的大部分有机物，采用接触氧化法，避免了活性污泥法中经常出现的污泥膨胀问题。

好氧曝气池为地上式，钢砼结构。

设计参数：

设计尺寸：

20×14×5m

有效容积：

1260m3

停留时间：

12.6h

气水比：

15:

曝气器出气量：

2.0m3/h

曝气器数量：

1000个

泥龄：

15d

回流比：

50%

B.主要设备及参数

a.微孔曝气器：

Φ260

数量：

1000个

b.回流泵（回流至缺氧池）

数量：

2台1用1备

流量：

50m3/h

扬程：

12.5m

单台功率：

3KW

（4）沉淀池

A.设计参数及描述

沉淀池的主要功能是对好氧曝气池出水进行泥水分离，污泥回流至厌氧池，混合液回流比采用150％。

沉淀池排泥自压至污泥池。

沉淀池采用竖流式沉淀池，池内设中心导流筒，无需设置刮泥机，水池采用钢砼结构，主要设计参数：

设计尺寸：

14×9×4.5m

有效容积：

500m3

有效水深：

表面负荷：

0.79m3/m2h

B.主要设备及参数

污泥回流泵（回流至厌氧池）

数量：

2台1用1备

流量：

143m3/h

扬程：

10m

单台功率：

7.5KW

（5）.鼓风机房

A.设计参数及描述

根据计算，需配备罗茨鼓风机2台，1用1备，需配备变频控制系统。

鼓风机房平面尺寸为4.0×10.0m,高度4.5m。

B.主要设备及参数

离心鼓风机

型号：

3L52WD

数量：

2台（1用1备）

流量：

32.31m3/min

升压：

5000mmH2O

单台功率:

37KW

2.3.污泥处理部分

（1）.污泥池

A.设计参数及描述

钢砼结构，地下式，设计尺寸为12×8×2.8m。

。

B.主要设备及参数

螺杆泵

数量：

1台

流量：

10.6m3/h

扬程：

60m

单台功率：

3KW

（2）.污泥脱水机房

A.设计参数及描述

砖混结构，设计尺寸为10.0×6.0m，脱水机房内设一台100m2的板框压滤机及聚合物配置和投加系统，污泥传送系统。

主要设计参数：

工作时间：

10h

浓缩前污泥含固率：

2.5％

浓缩后污泥含固率：

20-25％

泥饼体积：

约2.5t/d

B.主要设备及参数

压滤机

数量：

1台

压滤面积：

100m2

五.污水处理厂总图设计

1.总平面布置

根据*********公司*****分公司污水处理工程规模及处理工艺，经总图设计后污水预处理厂总占地面积约为1500平方米。

处理厂平面布置根据现场地形地貌，主导风向及处理功能设计，并尽量降低工程占地面积，按照规模2400m3/d布置，厂区共分3个部分，即机械处理区、污水处理区、污泥处理区。

机械处理区和污水处理区根据进水方向和出水方向布置，污水处理区的工艺构筑物流程顺畅。

机械处理区包括有：

格栅、进水泵房。

污水处理区包括有：

厌氧池、缺氧池、好氧池、二沉池、风机房等。

主要的工艺处理构筑物分为两组，每组可独立运行，事故时可以相互调节，互为备用。

有栅渣外运的格栅用绿化带隔离。

污泥区位于厂区东北角，主导风向的下风口，对厂区产生环境污染的污泥区主要建构筑物为污泥池、污泥脱水机房。

污泥处理区以绿化带相隔。

厂区排水按雨污分流制设计，生产污水及生活污水汇合后排入厂区格栅，与其它污水一并处理后排放，雨水通过管道收集后排向附近河道。

设计中考虑各种非正常事故情况的发生及对策，在格栅前设紧急超越口，在出现事故时超越。

2.站区高程设计

本污水站所有设计高程采用1985国家高程标准。

污水处理经提升后尽量藉重力流经各构筑物，优化管线，使水头损失最小。

污水处理设计地面标高尽量考虑土方平衡，结合作防洪措施。

3.站区管线

站区内的各种室外管线应尽量采用埋地的方式布置，不占用地面上的有效空间，不影响厂区整体外观的美观。

在走向上尽量选择绿化带，避开道路，便于施工和今后的维修。

给水管线接入站区后，分别输送到各个用水点，以满足工艺、消防、绿化、喷洒等用水需要。

4.站区绿化及道路

站区绿化将根据气候特点并结合整个厂区的情况，选择适宜的品种。

生产区突出隔臭、降噪等功能。

道路两边栽种行道树。

六.建筑设计

本污水处理工程位于工厂内部，总体建筑形式与周围已由车间、厂房相协调，污水站内部建构筑物风格一致，同时满足使用功能的要求，做到适用、经济、美观的有机统一。

七.结构设计

1.主要设计依据

●国家颁布的现行结构设计规范、规程、技术规定及地方法规；

●国家标准通用图集、省通用图集；

●各相关专业提供的基本设计资料。

2.统一技术条件

●除特殊条件外，将遵守国家现行的有关平面和竖向基本参数和模数的有关规定；

●建筑物：

工程建筑物设构造柱，基础为砼条基，屋面采用捣制结构，SPS改性沥青卷材防水。

●构筑物：

本工程中构筑物均为蓄水池，分别有建于地下及地面的池，其中有大型圆形水池，其结构防水抗渗性能要求严格，故均采用钢砼结构，材料选用时可考虑采用添加剂（抗裂剂），用于补偿砼温度因素造成的收缩、干裂，提高砼的密实度及抗渗性，砼标号一般按照：

垫层：

C10；主体结构：

C20、C25。

抗渗标号：

根据水头与池壁设计壁厚确定，一般S6钢筋：

Ⅰ级钢筋Φ，Ⅱ级钢筋Φ，选用原则“细而密”，以利于抗渗作用。

大型、超长池，可考虑采用“后浇带”施工措施，取消变形缝构造对防渗效果不利。

八.通风设计

1.设计原则

依据国家标准及规范，合理利用能源，贯彻实用、经济和节能的原则，对站内单体进行通风空调设计。

2.通风设计

污水处理厂内需要通风的房间有提升泵房、污泥脱水机房等，采用低噪音通风机加强通风，每小时通风次数不小于6次。

九.电气设计

1.设计范围

本工程设计范围为污水处理工程各设备的动力配电控制和建、构筑物的照明系统。

2.供电电源

供电系统电压等级为380V/220V，50Hz，三相四线制中心线接地。

3.负荷计算

动力总装机容量为110.47KW，所有用电设备均为0.38/0.22KW电压等级。

4.控制操作方式

除罗茨鼓风机采用变频控制外，其余所有用电设备均采用手动控制方式，就近设现场控制箱或现场控制按钮进行控制。

5.电能计量与无功补偿

用电量的无功功率补偿，由厂变配电所统一进行。

6.保护接地

建、构筑物与其余电力设备采用保护接零系统，接地电阻不大于10欧姆，电力设备的金属外科均需以接地线接于接地装置。

7.电缆敷设

厂区采用电缆直埋地敷设，室内穿钢管预埋敷设，各构筑物上采用电缆穿钢管敷设。

十.仪表自控系统设计

1.设计依据

仪表自控专业根据工艺流程对仪表自控的要求进行设计。

2.设计范围

1）根据工艺流程图配置必要的流量、液位等检测仪表；

2）所有检测仪表的供电系统设计及现场显示；

3）根据设备的运行要求，设置自动控制或自动调节装置

3.设计内

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