吨大圩镇农家乐项目中水回用工程设计方案.doc

大圩镇农家乐项目20m3/d污水处理一体化设备工程大圩镇农家乐项目TWDWS-20污水处理一体化设备(20T/D)设计方案安徽特威达水电设备有限公司二零一四年七月目 录一、工程概述1 1.1、公司简介1 1.2、工程概况2二、工程设计依据2三、工程设计思想3 3.1、设计原则3 3.2、设计范围4 3.3、施工范围及服务4四、设计参数4 4.1污水来源4 4.2水质特点4 4.3进出水水质5五、 主要处理工艺说明5 5.1气浮隔油工艺5 5.2 MBBR工艺5 5.3 沉淀工艺6六、 工艺流程76.1流程图76.2 处理构筑物、设备的作用86.3主要处理单元及设备8七、电气自控11八、运行班制及人员安排118.1人员编制118.2主要管理设施128.3运行的技术管理128.4检修和维护128.5事故或故障处理措施12九、主要构筑物、设备13十、运行成本15十一、处理效果、效益分析1611.1处理效果分析1611.2 环境效益和影响分析16十二、售后服务及设备保修16一、工程概述1.1、公司简介安徽特威达水电设备有限公司坐落于科教文化古城安徽省合肥市，地处国家级双凤经济开发区，占地约20000平方米。专业从事水处理设备、水资源节约型设备及自动化控制系统的研发、生产和销售；水处理项目的工程设计、施工安装及运营管理；产品已形成高度产业化；电力系统保护装置、电力节能限流装置研发、设计、生产、销售及相关技术咨询服务。公司自主研发的系列产品主要有：TWD-ZS系列中水回用一体化成套设备、TWD-WS系列地埋式污水处理一体化成套设备、TWD-MJ煤矿井水处理成套设备，以及食品、养殖、屠宰等轻工业废水设计施工、雨水收集与回收利用及河水净化TWDWT系列全自动自清洁式地下污水提升排放设备、TWDGY/GT系列全自动除渣隔油（提升）一体化智能排放设备。产品经国家权威机构检验认证后，广泛应用于高档小区、大型城市综合体、商业会馆、餐饮酒店、地铁、人防、工矿企业等广泛领域。公司年生产各类设备近6000多台套。公司始终坚持科技创新、强化管理，专注污水提升、隔油设备，水处理领域，以其高水准的产品质量和良好的企业信誉不但得到社会的广泛认同，也使公司自身得到发展和壮大。公司已具有先进的设计和制造工艺，科学严谨、技术过硬，并获得多项国家专利、国家级重点新产品、省级新产品、高新技术产品；为完善管理体系，提升产品质量，2010年公司顺利通过“质量/环境/职业健康安全ISO9001、ISO14001、GB/T28001”三标一体国际化的综合管理体系认证。公司拥有环境工程专项设计乙级、专项工程施工乙级的专业资质。目前在全国设有六个核心办事机构，拥有近百人的专业团队为用户提供优质的产品和服务做出了有力保障。公司将秉承“以科技为动力，以质量求生存”的企业理念，为污水处理、隔油处理治理等领域的发展与稳定保驾护航。1.2、工程概况水污染的加剧带来了生态环境状况的日益恶化，水资源的逐年短缺又一直困绕着城市和乡村，这一系列的环境资源问题已成为关乎国计民生的头等大事。我国是一个水资源短缺的国家，城市缺水问题尤为突出，随着经济发展和城市化进程的加快，当前相当部分城市严重缺水，这几年的干旱以及水源水质的日益恶化，更显示出解决城市水问题的极端重要性和紧迫性，它直接关系到人民群众的生活，关系到社会稳定，关系到城市的可持续发展。餐饮废水和生活污水是人们日常生活活动中产生的大量污水，只要有人类的活动，就难免会有生活污水的产生。为保护我们的生存环境，保护水资源，避免对环境的污染，我们需对其进行处理。污水处理具有极高的经济和环境效益。大圩镇农家乐项目的经济支柱主要是旅游业，其考虑到了餐饮废水和生活污水处理问题，表明了其重视环境、保护环境的积极意识。本工程位于大圩镇。开发单位为提高环境质量，拟将该项目餐饮废水和生活污水作为处理对象，经处理后达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）一级B标准水质标准后可排入水体。二、工程设计依据1、业主提供的相关资料；2、城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）一级B标准；3、室外排水设计规范（2011年版）(GB50014-2006)；4、通用用电设备配电设计规范(GB50055-2011)；5、电力装置的继电保护和自动装置设计规范(GBT50062-2008)6、给水排水工程构筑物结构设计规范(GB50069-2002)；7、工业企业厂界噪声标准(GB12348-2008)；8、恶臭污染物排放标准（GB14554-93）；9、给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）。三、工程设计思想1、严格执行环境保护的各项规定，认真贯彻国家关于环境保护的政策，确保经处理后的排放水质达到国家排放标准；2、本着技术先进，运行可靠，操作管理简单的原则选择废水处理工艺，使灵活性和可靠性有机地结合起来；3、尽可能采用节能技术处理废水；切实贯彻“生产可靠，技术先进，节省投资，调高效益”设计指导方针以生产可靠为前提，尽可能采用先进的技术方案和优质设备，以降低治理投资成本及日常运行费用，达到运行稳定可靠，高效节能，经济合理。4、采用国内成熟先进技术设备（主要设备国产化）尽量降低工程投资和运行费用；5、废水处理站建设综合考虑原有设施设备；6、废水处理站建设尽量考虑操作运行稳定与维护管理简单方便。3.1、设计原则1、 设计方案严格执行有关环境保护的各项规定。2、 采用成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，保证处理效果，并节省投资和运行费用。3、 本设计充分利用原有构筑物，可以有效的控制噪声、气味，妥善处理，避免二次污染。4、 设备选型兼顾通用性和先进性，确保运行高效、稳定、可靠。5、 系统运行灵活、管理方便、维修简单，充分考虑部分操作自动化，减少操作劳动强度。并且降低运行成本。6、 设计新颖美观、布局合理，在各方面优化考虑。7. 工程建设完成后，力争达到社会效益、经济效益、环境效益的最佳统一。3.2、设计范围 本污水处理项目为地埋式一体化设备，废水经气浮隔油器进行油水分离后进入污水处理站进行处理。本技术方案包括污水处理站界区内的治理工艺、土建工程、管道工程、设备及安装工程、电气工程等。3.3、施工范围及服务1、污水处理系统的设计、施工；2、污水处理设备及设备内的配件均由我公司负责提供。3、我公司负责污水处理系统内设备的全部安装工作。包括设备内的电器接线。4、我公司负责设备的调试，直至合格。5、我公司免费培训操作人员，协同编制操作规程，同时做有关运行记录。为今后的设备维护、保养，提供有力的技术保障。四、设计参数 设计处理水量为20t/d,每天运行7h,即约3.0t/h.4.1污水来源 废水来源主要是该大圩镇农家乐项目产生的餐饮污水和生活污水。4.2水质特点饭店、宾馆等饮食行业排放的含油潲水，潲水包括淘米水、米汤、剩饭菜、鱼刺、骨渣、瓜菜皮、等，还有生活中使用的各种洗涤剂和污水、垃圾、粪便等，多为无毒的无机盐类，生活污水中含氮、磷、硫多，致病细菌多，总体污染物浓度不是很高，水质可生化性好。4.3进出水水质 因未提供废水水质情况，进水水质按照经验值确定。出水水质执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）一级B标准。表1 进出水水质 项目指标进水水质（mg/L）出水水质（mg/L）BOD515020CODcr45060SS15020NH3-N358(15)PH69695、 主要处理工艺说明5.1气浮隔油工艺利用油水比重差的原理，油水分离箱内的微气泡装置启动，加速油水分离，废水中的油污自动上部的自动刮油装置处，自动刮油装置启动，将浮油自动收集至集油装置内。通过去除刮渣和隔油，减小了后续处理的负荷和污水处理成本。5.2 MBBR工艺本工程采用MBBR工艺（移动床生物膜反应器）。MBBR工艺原理是运用生物膜法的基本原理，充分利用了活性污泥法的优点，有克服了传统活性污泥法及固定式生物膜法的缺点。该方法通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率，与以往的填料不同的是，悬浮填料能与污水频繁多次接触，因而被称为“移动的生物膜”。由于填料密度接近于水，所以在曝气的时候，与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。 另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，通过混合液回流，NH3-N浓度经反硝化作用而大幅下降，同时由于在反硝化过程中利用了碳源有机物，污水的COD和BOD5均有所下降；一部分NH3-N被用来进行细菌的微生物合成。从而提高了处理效果。优点：（1）容积负荷高；2）耐冲击性强，性能稳定，运行可靠 ；（3）搅拌和曝气系统操作方便，维护简单 ；（4）生物池无堵塞；（5）灵活方便。（6）优质耐用的生物填料使用寿命长。5.3 沉淀工艺斜管沉淀池是指在沉淀区内设有斜管的沉淀池。竖流式沉淀池的沉淀区内利用倾斜的平行管或平行管道（有时可利用蜂窝填料）分割成一系列浅层沉淀层，被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。根据其相互运动方向分为逆（异）向流、同向流和测向流三种不同分离方式。每两块平行斜板间（或平行管内）相当于一个很浅的沉淀池。其优点是：利用了层流原理，提高了沉淀池的处理能力；缩短了颗粒沉降距离，从而缩短了沉淀时间；增加了沉淀池的沉淀面积，从而提高了处理效率；处理效果的提高，减少了投资费用。六、 工艺流程6.1流程图餐饮废水细格栅气浮隔油器调节池上清液回流生活污水剩余污泥污泥回流污泥池生化池清掏、外运风机达标排放斜管沉淀池 清水池紫外线消毒流程说明：餐饮废水首先经过气浮隔油器，去除废水中残渣和浮油，同时和生活污水经过细格栅进入调节池；在调节池内进行水质、水量的调节，调节池内设置曝气装置，防止积泥的堆积。污水提升泵将污水提升至MBBR反应箱内。MBBR箱分成五个部分，厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池和清水池。厌氧池去除部分有机物和污泥释磷；在好氧池中，硝化细菌去除氨氮；好氧池中的混合液回流至缺氧池和污水混合，经过反硝化处理去除硝酸盐（脱氮）。生化池的出水，进入斜管沉淀池，悬浮物沉淀到池底，一部分污泥回流入缺氧池，一部分污泥排入污泥池；污泥在污泥池中进行消化，剩余的污泥外运至垃圾填埋场卫生填埋。沉淀池的出水经紫外线消毒，各项水质指标达标后，进入中水管网回用，或排入市政管网。 6.2 处理构筑物、设备的作用1、气浮隔油器餐饮废水中含有体积较大的食物残渣和大量的食用油，为保护后续处理，通过隔油器，对污水进行残渣拦截和去除大部分浮油。2、调节池用于调节污水水量和均匀水质，以提高系统的抗冲击性能，配污水提升泵，由液位计自动控制水泵的启闭，将污水提升到MBBR反应器箱体。3、 MBBR反应器箱体 MBBR反应器箱体，生化部分有三个部分，包括厌氧池、缺氧池和好氧池。池体内含有悬浮填料，填料密度接近于水，在曝气的时候，与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。在厌氧池中，污泥消耗大量有机物，且在厌氧的条件下，释放磷，为吸磷做准备；在缺氧池，主要进行反硝化反应，起脱氮作用；在好氧池主要进行消化反应，去除氨氮，并去除大量有机物。生化池出水仍含有大量SS（悬浮物），出水进入沉淀池通过斜管的作用进行沉淀，去除大部分的悬浮物。沉淀后的出水，仍然含有大量的致病细菌。因此，需要经过消毒才能排放。本工程用紫外线消毒。4、污泥池由于生化作用，必然产生多余的污泥。为了方便清运，设置污泥池。污泥的堆积，会发生厌氧发酵，污泥因此会减量，减少运输费用。6.3主要处理单元及设备1、 气浮隔油器设备型号：TWDGY-10 数量：1台 功率：1KW尺寸大小:1600mm1220mm1600 mm2、 调节池尺 寸：2.5m2m3.7m 有效容积：13.5m3结 构：钢砼离池顶200mm处设有溢流孔，以便将过量的雨水溢流至污水管网。原水提升泵2台（1用1备）流 量： 5m3/h，扬 程： 7m，功 率： 0.37kW 3、 TWDWS-5水处理一体化设备：含厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池和消毒池。由碳钢防腐焊接而成，组合安装作为一个箱体，尺寸为5.5m1.8m3.7m。A、厌氧池 反 应 尺 寸：0.7m1.8m2.8m 有 效 容 积：3.53m3 停 留 时 间：1.18h 结 构：碳钢防腐B、缺氧池 反 应 尺 寸：1.3m1.8m2.75m 反硝化速率：0.05kgNO3-N/(kgMLVSSd) 有 效 容 积：6m3 停 留 时 间：2.15h 结 构：碳钢防腐 内 置：改性聚乙烯悬浮填料F25 3.6m3C、好氧池 反应尺寸：2.8m1.8m2.7m 硝化速率：0.05kgNO3-N/(kgMLVSSd) 有效容积：13.61m3 停留时间：4.54h 结 构：碳钢防腐 内 置：改性聚乙烯悬浮填料F25 8.2m3鼓风机2台（1用1备）风 量： 0.145m3 /min，功 率： 0.25kW，微孔曝气器： 14个（215）硝化液回流泵1台流 量： 5m3/h，扬 程： 5m，功 率： 0.18kW D、沉淀池沉淀 池 尺 寸： 0.5m1.8m2.65m有 效 容 积： 2.39m3结 构： 碳钢防腐污泥回流泵1台 流 量： 5m3/h， 扬 程： 5m， 功 率： 0.18kW。E、清水池池体尺寸：0.4m1.8m2.65m有效容积：1.91m3结 构： 碳钢防腐/不锈钢紫外线消毒设备一台。4、污泥池沉淀 池 尺 寸： 2m1m3.7m有 效 容 积： 5.4m3结 构： 钢砼（建议安装一台污泥泵，用于抽吸污泥。）上清液自流入调节池，经消化后的污泥体积能够约为原来的50以下，所以仅需间隔一段时间进行定期清理。5、PLC控制柜七、电气自控1、电源接到控制电柜。2、采用操作控制柜地面集中控制方式，带PLC微电脑全自动控制。控制板面设计为模拟屏，通过PLC可编程序控制器集中显示并自动控制所有设备的运转情况。各设备亦可单台控制。为便于操作，有关设备设置现场开关。现场控制箱上有手动挡，自动挡开关。当处在手动挡状态时，操作人员可在现场启动、关闭设备。当处在自动挡状态时，由PLC自动控制系统设备的运转，实现无人值守。但现场发生情况，手动停止按钮仍然可以关闭系统，即实行手动优先原则。3、所有设备的运行状况和所有监测仪表的状态（运行、关闭、故障）在PLC电控柜面板显示。4、根据监测仪表传递的信号，自动控制相应设备的动作。5、备用设备之间可定时自动切换。6、对于间歇运行的设备，通过编程定时运行。7、相关设备实现联动功能。8、出现异常情况，自动报警功能。八、运行班制及人员安排8.1人员编制本处理站生产部门可分为污水处理组和污泥处理组。参照环保局有关规定按岗配置，结合该污水处理站实际情况，确定本废水处理站的管理人员1人（可兼职）。8.2主要管理设施本工程主要的管理设施包括：1、本工程主体构筑物。2、本工程中的各配电线路及机电设备。3、本工程设施的自控、监控、检查、观测等附属设备。4、本工程的通讯、照明线路。8.3运行的技术管理1、运行采用一班制度。2、定时巡视生产现场，发现问题及时处理并做好记录。3、根据进水水质、水量变化，及时调整运行条件。做好日常水质化验、分析，保存记录完整的各项资料。4、及时整理汇总、分析运行记录，建立运行技术档案。5、及时清理栅渣和运送污泥，减小对环境的影响。6、建立处理构筑物和设备、设施的维护保养工作及维护记录的存档。7、建立信息系统，定期总结运行经验。8.4检修和维护1、维护和检修内容各构(建)筑物、机电设备以及其它生产管理设施等。2、维护期限各机电设备根据其使用操作说明书及维修手册的规定，定期进行维护。所有生产管理设施需每年普查，进行维护和检修工作。8.5事故或故障处理措施个别设备发生故障时，其检修以不影响整个工程的运行为原则，单独检修完成后，再投入正常使用。1、若设备处于自动控制状态时发生故障，需立即将其切换至现场手动控制，待修复后重新投入正常控制。2、控制系统发生故障时，各台实行中央控制的设备均切换至现场手动控制，待系统恢复正常再重新投入中央控制正常运行。九、主要构筑物、设备主要构筑物(按处理水量20m3/d)序号名称规格数量单位备注1调节池2.5m2.0m3.7m1座钢砼结构2设备基础6.3m2.4m0.3m1座钢砼结构污泥池1.0m2.0m3.7m1座钢砼结构主要设备(按处理水量20m3/d)序号名称规格型号数量单位备注工艺设备1人工格栅（粗格栅）B=500mm，栅距10mm1台SUS3042提篮格栅（细格栅）H=300400mm，孔径2mm2台SUS3043潜水提升泵（带耦合）Q=5m3/h，H=7m，N=0.37kw2台1用1备4气浮隔油器Q=3m3/h，N=1.0kw1台不锈钢5MBBR反应器箱体5.71.81.8m，板厚6mm1台碳钢防腐6微孔曝气器21514套硅胶7硝化液回流泵Q=5m3/h，H=5m，N=0.18kw1台8污泥回流泵Q=5m3/h，H=5m，N=0.18kw1台9回转鼓风机Q=0.145m3/min，H=3m，N=0.25kw2台1用1备10紫外线消毒器Q=20m3/L，N=50W1套管式11悬浮填料F253.5m3改性聚乙烯12斜管填料801m3乙丙共聚13电磁阀DN25 PN=0.6MPa2个14电动阀DN25 PN=0.6MPa2个15液位计浮球3套16液体流量计转子流量计2个17气体流量计转子流量计1个电气设备1控制柜600400200mm1台户外2PLCCPU222,输入电压DC24V,8输入点，8输出点，功率2W。1台3扩展模块24VDC,数字量组合，8输入/8继电器输出，与PLC相配套。1台4触摸屏电压：DC24V，2W1台5变频器0.75KW，4台6微型断路器DZ47-60/3P，32A1只7微型断路器DZ47-60/2P，25A4只8微型断路器DZ108-20/3P，16A6只9交流接触器AC220V，16A6只10中间继电器JZX-2Z，20A7只11时间继电器JSZ3，AC220V3只12两位旋钮LAY39-211X，AC220V12只13按钮LAY39，AC220V4只14信号灯ND16，AC220V16只15二次断容器RT18/32，10A6只16端子与线径配套，满足设备及国标要求1批17线缆铜质线材，线径应与设备和项目配套。1批18辅材1批管道安装1球阀DN2512个UPVC2三通DN2522个UPVC3弯头DN2532个UPVC4异径管DN25/DN206个UPVC5直通DN2512个UPVC6法兰DN2516片UPVC7管材DN4020米UPVC8管材DN2532米UPVC9镀锌管DN4012米镀锌10弯头DN406个镀锌注：一体化设备含：厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池和清水池。设备总尺寸为：5.5m*1.8m*3.7m。十、运行成本污水处理成本主要是污水处理电费。（水量按满负荷20m3/d，系统运行按365天/年）。 电耗电耗设备序号名称数量单位使用备用单台功率总装机容量系数运行功率kwkwkw1气浮隔油器11101.01.00.170.172潜水提升泵2台110.370.7410.373回流泵1台100.180.1810.184污泥回流泵1台100.180.180.0020.00045鼓风机2台110.250.5010.256紫外线消毒1台100.050.050.60.03合计装机功率：2.65kW；运行功率：1.0004 kW；则每1m3污水处理的耗电成本：0.56*1.0004*7/20 =0.20元/m3每吨污水的处理成本：0.20元/ m3 。十一、处理效果、效益分析11.1处理效果分析 参数处理单元COD(mg/L)BOD5(mg/L)NH3-N(mg/L)SSpH格栅进水45015035150去除率调节池进水45015035150去除率厌氧池进水45015035150去除率20%10%10%缺氧池进水36013531.5150去除率40%20.0%60.0%好氧池进水21610812.5150去除率72.3%72.3%36%80%沉淀池进水603083069出水60208（10）206911.2 环境效益和影响分析污水处理站建成后，每年约可消减COD2.847吨，BOD50.949吨，SS0.949吨，氨氮0.197吨，对减少污染和改善环境起一定