某学校100吨污水处理中水回用(一体化)设计方案

再生水利用设施项目设计方案（一体化设备）2010年6月25日目录一、概括311公司简介312工程概况4二、工程设计依据4三、工程设计原则5四、设计、施工范围及服务641设计范围642施工范围及服务6五、设计参数651污水来源652污水性质753处理水量754原水水质755出水标准7六、设计处理工艺861工艺选择862工艺流程1063工艺流程说明10七、处理效果预测14八、污水处理系统计算1581格栅井1582调节水解池1583生活污水生物处理一体化设备1684过滤罐1885活性炭吸附19九、主要构筑物及设备一览表2091主要构筑物一览表2092主要设备一览表20十、二次污染防治23101噪声控制23102污泥处理23103臭气防治23十一、电气控制和生产管理24111工程范围24112控制水平24113控制方式24114电源状况24115电气控制24126生产管理25十二、运行费用分析26十三、工程投资概算28十四、售后服务30十五工程建设进度表31一、概括11公司简介云南中发环保节能工程有限公司专业从事环境污染治理工程、企业能源评审和节能服务、市政工程、工业与民用建设项目的咨询、设计、总承包和BOTBT投融资服务，公司是中国节能协会服务产业委员会（EMCA）会员单位、云南省环境保护产业协会理事单位，并经云南省经委特批为省能源审计专业服务机构。中发公司是国家大型甲级综合设计研究院中机国际工程设计研究院在西南地区的唯一紧密合作企业，中机国际工程设计院持有建筑、市政、环境工程、机械、轻工等行业工程设计甲级资质，持有工程咨询、工程造价咨询、建筑智能化、消防设计及工程建设总承包、工程监理等甲级资质，持有三类压力容器设计资格、压力管道设计资格、建设项目环境评价乙级证书，并具有国外工程承包劳务合作经营许可证和进出口贸易权。中发公司由享受国务院津贴的环保专家教授及博导带领一流的科研与管理团队，具有扎实并领先的专业知识和丰富的工程实践经验。公司核心员工90本科以上学历，30硕士以上学历。公司实验设备齐全，有烟气分析仪、水质分析仪、数字式电力计、红外线热像仪、热线风速仪以及其他100余套专业测试仪器设备和自主研发的污水处理中试设备。中发公司秉承一流的设计、精心的工程管理和专业的全程服务宗旨，在云南省及国内多地区的市政工程、环境污染治理、工矿企业节能节电工程领域具有丰富的建设和服务经验。以市场为导向、以质量求生存、以创新促发展，中发环保节能愿与社会各界真诚合作，共同为环境保护、资源高效化及可持续性发展作出积极贡献12工程概况根据政府主管部门要求，该项目生活污水必须新建污水处理设置，处理出水满足城市污水处理厂污染物排放标准GB189182002一级A标，受业主委托，我公司根据其污水的特点以及我公司的相关技术专利，提出了本设计方案，供业主、当地环保部门领导及专家审查、选择。二、工程设计依据室外排水设计规范（GBJ1487）给水排水工程结构设计规范（GBJ6984）地表水环境质量标准（GB383888）城镇污水厂污染物排放标准GB189182002工业与民用建筑抗震结构规范GBJ1189构筑物抗震设计规范GBJ5019193室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范TJ3278民用建筑电气设计规范JGJT1692续电保护和自动装置设计技术规范（SDJ683）电力设备接地设计技术规范（SDJ883）给水排水管道工程施工及验收规范（GB5026897）给水排水构筑物施工及验收规范（GBJ14190）机械设备安装工程施工及验收通用规范（GB5023198）现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（GBJ23682）工业制动化仪表工程施工及验收规范（GBJ9386）电气装置施工及验收规范（GBJ23282）国家及省、地区有关法规、规定及文件精神三、工程设计原则1）执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准；2）坚持科学态度，积极采用新工艺、新技术、新材料、新设备，即要体现技术经济合理，又要安全可靠。在设计方案的选择上，尽量选择安全可靠、经济合理的工程方案；3）采用高效节能、先进稳妥的污水处理工艺，提高处理效果，减少基建投资和日常运行费用，降低对周围环境的污染；4）选择国内外先进、可靠、高效、运行管理方便、维修简便的排水专用设备；5）采用先进的自动控制，做到技术可靠，经济合理；6）妥善处理、处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥，避免二次污染；7）适当考虑污水处理站周围地区的发展状况，在设计上留有余地；8）在方案制定时，做到技术可靠，经济合理，切合实际，降低费用。四、设计、施工范围及服务41设计范围本工程方案设计范围包括废水处理站的工艺设计，以及工艺设备、电气自控设备以及安装、调试等。处理站外的进水接入管、外排管、电缆、自来水管等不在本方案设计范围内。42施工范围及服务A、污水处理系统的设计、施工；B、污水处理设备及设备内的配件的提供。C、负责污水处理装置内的全部安装工作。包括污水处理设备内的电器接线。D、负责污水处理设备的调试，直至合格。E、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。五、设计参数51污水来源该项目的废水来源主要是教学楼、宿舍楼等生活污水。52污水性质原水为生活污水，可生化性较好。53处理水量根据客户提供的资料，该校共1000人，其中常住校人数300人。根据给排水设计手册用水定额，取非住校人均日用水量为50L/人日；住校人均用水量200L/人日，则该校日用水量为95M3/D，排水系数取08，日均排水量为76M3/D。考虑安全系数及远期发展，本污水处理站设计处理规模为100M3/D，处理出水达到城镇污水处理厂污染物排放标准GB189182002一级A标。54原水水质进水水质取城市污水平均水质原水水质指标项目指标生活污水原水水质（MG/L）BOD5200250CODCR300400SS200300氨氮（NH3N）40TP3555出水标准本项目污水经处理后要求达到城市污水处理厂污染物排放标准GB189182002一级A标，具体水质指标见下表；污水排放标准项目单位一级A标备注PH69CODCRMG/L50BOD5MG/L10SSMG/L10氨氮MG/L5总磷MG/L05六、设计处理工艺61工艺选择根据本工程处理的污水为常规的生活污水，其BOD/COD值在05左右，生化性较好，故采用生化处理工艺作为核心工艺，该工艺针对该类污水工艺成熟可靠、运行稳定，是目前成熟的生活污水处理工艺。并且针对出水要求，生化后增加化学强化除磷以及深度处理工艺，有效地确保污水达标回用标准。该类废水常用处理工艺分析见下表工艺优点缺点运行费用SBR工艺总体积越小、工艺流程简单、构筑物少、占地省、造价低；设备费运行管理费用低、静止沉淀分离效果好、出水水质高。运行方式灵活设备的闲置率较高。污水提升水头损失较大，运行费用较高。操作管理程度要求高。10元/M3接触氧化工艺BOD容积负荷高、污泥生物量大、处理时间短、能够克服污泥膨胀问题、可以间歇运转，维护管理方便、剩余污泥量少填料易堵、维修不便、使用寿命短处理效果不稳定，总磷去除效果不理想0610元/M3厌氧（缺氧）曝气池工艺流程简单，设置硝化、反硝化，具有脱氮除磷功能，污泥量较大，处理效果不稳定，总磷去除效果不理想0612元/M3MBR工艺处理效果优良，无需深度处理；占地面积小，节省资源；易于实现自动控制；可去除氨氮及难降解有机物；初期投资略高膜需要定时清洗，操作管理不方便设备维护费用高，膜组件使用寿命短，需定期更换0410元/M3（不含设备更换费用）A/O生化工艺化学强化除磷流程简单，具有脱氮除磷功能，出水水质高，满足回用要求。系统运行稳定，出水水质稳定达标。运行费用低、运行方式灵活。控制要求高。实现自动化后，操作管理简单。0408元/M62工艺流程工艺流程图63工艺流程说明该项目生活污水由管网收集经过化粪池后进入污水处理站，经格栅去除大颗粒杂质后，进入调节（水解）池进行水量水质的混合。调节池兼水解池作用，在调节（水解）池内挂有弹性填料。污水由调节池中由泵提升依次进入一级氧化池和二级氧化池，对废水中有调节水解池O段曝气污泥回流消毒剂一体化污水处理设备格栅井生活污水一级/二级好氧池二沉池化学除磷剂过滤罐活性炭吸附消毒池达标排放机物进行生物降解，在充氧的条件下，利用微生物的生物活动，将废水中大部分的有机物分解成CO2和水。对于本项目中，对出水总磷浓度要求在低于05MG/L时，一般的废水生物处理工艺较难达到这一要求，因此本方案设化学强化除磷工艺，将化学法除磷作为生物除磷的补充。好氧池出水进二沉池，二沉池前设化学强化除磷技术。二沉池出水由泵提升，依次经过过滤罐、活性炭吸附进一步净化，然后经过消毒，即可满足排放要求达标排放。注根据我公司技术条件，本方案采用我公司的专利技术生活污水生物处理一体化设备（专利号ZL2006200223320）。既节省工程总投资，也减少项目施工周期。该系统主要包括调节（水解）池、一体化污水处理装置、化学强化除磷技术、过滤、活性炭吸附以及消毒几部分，以下是对个部分的详细说明1、调节（水解）池为上流式厌氧污泥床反应器的改进型，适用于处理低浓度的城市污水，它的停留时间为253H（与传统的初沉池停留时间相当），能在常温下（水温1325）正常运行，不产生沼气，简化了流程，降低了造价，管理也很方便。由于水解池集生物降解、物理沉降和吸附为一体，污水中的颗粒和胶体污染物得到截留和吸附，并在产酸细菌等微生物作用下得到分化和降解。水解池CODCR去除率为2030，SS的去除率为7585，对N、P及大肠杆菌和蛔虫卵的去除率也有显著提高。2、一体化污水处理装置本方案采用我公司研制生产的一体化污水处理设备。该设备主要用于生活污水和与之类似的工业有机废水处理，结合生物膜处理技术，根据进水及出水要求设计的。该设备集生物膜氧化池、沉淀池和消毒池于一体，结构紧凑，便于维护与保养。具有高效、节能、构造简单、占地面积小、投资省、运行稳定、运行费用低、管理方便等优点。本设备的主要处理工艺是推流式生物膜处理工艺，A级（调节池兼水解）是厌氧生物处理，兼氧微生物利用有机碳作为电子供体，能将污水中的NO2N、NO3N转化为N2达到脱氮的目的，同时去除了部分有机物。O级（二段）是好氧生物处理，是为了使有机物得到进一步氧化分解，同时在碳化作用趋于完成的情况下，是硝化作用能顺利进行，在O级池中主要存在好氧微生物和自养型细菌（硝化菌），其中好氧微生物将有机物分解成CO2和H2O；自养型细菌（硝化菌）能将污水中的NH3N转化为NO2N、NO3N，O级池的出水部分回流到A级，为A级池提供电子接受体，通过反硝化作用最终消除氨氮污染。3、化学强化除磷技术作为一种经济有效的脱氮除磷技术，生物法除磷被广泛采用，但对于本项目中，对出水总磷浓度要求在低于05MG/L时，一般的废水生物处理工艺较难达到这一要求，因此将化学法除磷作为生物除磷的补充，是两者结合起来，就形成了一种运行简便、经济有效的除磷工艺。对于脱氮除磷同步进行的废水处理工艺，由于脱氮的反硝化过程需要易生物降解的有机碳作为碳源，因此当废水中易生物降解的有机碳不足时，就要采用化学除磷来达到强化处理的目的。本方案采用的化学强化除磷采用在二沉池前加药。药剂经过混合反应，并在二沉池沉淀分离。经过好氧池中微生物对磷的过量吸收，水中磷的浓度已较低，因此，加药量远小于在生化前加药的方法；该方法产生的化学污泥量也小于生物污泥量，不会因为化学污泥的积累影响生物处理工艺的正常运行。另外，本方案采用优化运行模式，即在可能发生出水磷超标的情况下投加药剂，其药耗和产泥量都会明显减少。4、过滤、活性炭吸附二沉池出水仍含有一定的悬浮物杂质，因此本方案设过滤处理单元。过滤出水直接利用预压进入活性炭吸附罐。活性炭是由煤或木等材料经一次炭化制成的。由于活性炭表面积大，所以吸附能力强。在所有的吸附剂中，活性炭的吸附能力最强。使用活性炭作为吸附剂，可以去除水中残存的有机物、胶体、细菌残留物、微生物等，并可以脱色除臭。5、消毒采用计量泵投加方式，定量把次氯酸钠药液投加到消毒池中，可以彻底消除细菌、臭味、色度等可能对人群造成的危害，使处理后的水成为真正安全的回用水。七、处理效果预测指标项目CODMG/LBOD5MG/LNH3NMG/LSSMG/L总磷MG/LPH值进水40025040300569格栅井去除率10进水40025040270569调节（水解）池去除率20252050进水32018732135569一级/二级接触氧化池去除率80908575进水641874813512569除磷沉淀池去除率5106070进水6081548544037569过滤罐去除率51070进水577135481632037569活性炭过滤罐去除率406050消毒池进水4054488037569出水50105100569八、污水处理系统计算系统详细设计包括各部分功能说明、主要设计参数、土建及设备仪表概述。具体如下81格栅井功能接纳生活污水原水，由格栅除污机拦截漂浮物。设计参数Q100M3/D。结构全地下式砖混结构尺寸050050140M；数量1座。主要设备如下格栅箱设备数量1台；参数10目材质不锈钢82调节水解池功能对污水进行水质水量混合，同时去除部分污染物，以便后续生物处理，池中挂弹性填料。本方案采用钢制结构。设计水量Q100M3/D有效容积V30M3有效水深20M弹性填料20M3主要设备如下1、提升泵型号50WQ510055；流量Q5M3/H；扬程H10M功率N055KW；数量2台。（一用一备）83生活污水生物处理一体化设备功能去除COD、BOD、SS、氨氮和磷等污染物，设计参数Q100M3/D。本方案采用我公司研制生产的一体化污水处理设备。该设备主要用于生活污水和与之类似的工业有机废水处理，结合生物膜处理技术，根据进水及出水要求设计的。该设备集生物膜生化池、沉淀池和消毒池于一体，结构紧凑，便于维护与保养。具有高效、节能、构造简单、占地面积小、投资省、运行稳定、运行费用低、管理方便等优点。本方案采用的设备主要技术参数项目参数型号ZFW100处理水量100M3/D占地面积1625M2整个接触氧化池容积20M3设备总尺寸75M25M28M配套鼓风机、生物填料等设备及配件。主要设备仪表如下1、三叶罗茨风机型号SSR50；风量092M3/MIN；风压34KPA；功率11KW；数量2台，（1用1备）。2、回流泵型号50WQ510055；流量Q5M3/H；扬程H10M；功率N11KW；数量1台3、化学除磷设备1）PE桶300L2）计量泵型号ZJW14/247流量14L/H压力24MPA功率14W4、化学除磷设备1）PE桶300L2）计量泵型号ZJW14/247流量14L/H压力24MPA功率14W84过滤罐功能二沉池出水仍含有一定的悬浮物杂质，因此本方案设过滤处理单元。过滤出水直接利用预压进入活性炭吸附罐。设计参数项目参数型号ZFSL5处理能力5M3/H设计滤速10M3/M2H设备规格8002800材质碳钢防腐配套设备如下1、提升泵型号SLW40160A流量59M3/H；扬程28M；功率15KW数量2台（1用1备）备注过滤罐、活性炭吸附罐反洗时两台同开。85活性炭吸附功能采用活性炭吸附作为保险工艺，利用活性炭的吸附能力，去除水中残留的有机物等其他杂质。活性炭还具有脱色、除臭功能，可使出水在感官上满足要求，进一步保证出水水质。设计参数项目参数型号ZFHT5处理能力5M3/H设计滤速10M3/M2H设备规格8002800材质碳钢防腐九、主要构筑物及设备一览表91主要构筑物一览表序号构筑物名称尺寸数量备注1格栅井050050140M1座全地下砖混2调节池V30M31座全地下钢制防腐3一体化设备752528M1座全地下钢制防腐92主要设备一览表序号设备名称技术规格及性能参数说明1格栅栅隙10目设备材质不锈钢安装位置格栅井。数量1台2污水提升泵型号50WQ510055Q5M3/H，H10M，N055KW安装位置调节（水解）池内，将污水提升至厌氧池数量2台（一用一备）性能特点抗堵塞、缠绕能力强，运行经济、适应性强、安装方便，无需建造泵房。3弹性填料技术说明弹性填料由耐腐、耐温、耐老化、高强度的乙烯和聚丙烯等材料加工而成。比重在09095之间，挂膜后在水中似沉非沉，在反应器内呈不断运动状态，连续受到水的冲击，以及球与球之间的相互碰撞，极大地提高了污水和微生物之间的传质效率，而不断地运动，促使老化的生物膜及时脱落，这样填料表面的生物膜能保持高度的活性。填料规格150布置位置布置于调节（水解）池、A段池内数量20M34组合填料组合式填料集软性填料、弹性之优，克服了两者的弊端在污水的生化处理过程中为较理想的产品。它是有塑料环为依托作为骨架，负载着维纶丝，维纶丝紧固在塑料环上在污水体中丝束分散均匀，易生膜、换膜，并对污水浓度的适用性好。填料规格150布置位置布置于好氧池内数量15M35三叶罗茨风机安装位置风机房内用途曝气用型号SSR50风量092M3/MIN风压34KPA功率11KW数量2台（1用1备）6曝气器空气流量153M3/个H氧总转移系数KLA（20）氧利用率（184277充氧能力01120185KGO2/M3H数量28套7回流泵型号50WQ510055Q5M3/H，H10M，N055KW安装位置二沉池内数量1台性能特点抗堵塞、缠绕能力强，运行经济、适应性强、安装方便，无需建造泵房。8过滤罐型号ZFSL5设备规格8002800安装位置设备房内数量1台9活性炭吸附罐型号ZFHT5设备规格8002800安装位置设备房内数量1台10过滤吸附提升泵型号SLW40160A流量59M3/H；扬程28M；功率15KW数量2台（1用1备）11化学强化除磷系统加药桶300L（PE桶1只）计量泵ZJW14/247，1台处理能力5M3/H12NACLO消毒系统型号300L（PE桶1只）计量泵ZJW14/247，1台处理能力5M3/H13PLC自动控制柜控制方式采用全自动PLC控制电器元件主控制器采用国外进口，其余电器元件均通过3C认证位置设备控制室内数量1套备注1、其余配套设备如电线电缆、管道阀门、排风扇、照明灯等在此不做详细技术说明。2、本方案设计污水处理站主体为全地埋式布置，处理构筑物（调节池、一体化处理设备）及风机、水泵等布置于地下，构筑物上部种植绿化，与周边环境协调统一。过滤罐、活性炭吸附罐布置在地上，以方便操作管理。控制柜暂按室外地上设计，也可安置在污水处理站附近已有的闲置房间内。十、二次污染防治101噪声控制A、系统设施设计在试用单位的边围，对外界影响小。B、风机选用低噪声型，本机噪声80DB，风机进出口均采用消声器，底座用隔震垫，进出口风管用可挠橡胶软接头等减震降噪措施。水泵选用国优潜污泵，对外界无影响。C、确保周围环境噪声白天60DB，晚上50DB102污泥处理A、污泥由二沉池产生，由回流泵回流，进行消化反应及脱磷。B、剩余污泥由环卫车定期从调节池和二沉池抽出外运处理。103臭气防治A、臭气主要产生于水解池、好氧池。本方案采用全地下密封处理构筑物，减少臭气外泄。B、好氧池少量臭气外泄可由周围绿化植物、土壤吸收，对周围环境基本无影响。十一、电气控制和生产管理111工程范围本自动控制系统为污水处理工程工艺所配置，自控专业主要涉及的内容为该污水处理系统中污水泵与液位的连锁、报警、风机的交替动作、风机与进水泵的联锁工作等。112控制水平本工程中拟采用PLC程序控制。系统由PLC控制柜、配电控制屏等构成，为此专门设立一个控制室。113控制方式本工程装置内所有电动机均采用中央集中室控制方式，电动机连锁由仪表专业的PLC实现。114电源状况因业主没有提供基础资料，本装置所需一路380/220V电源暂按引自厂区变电所。115电气控制污水处理系统电控装置为集中控制，采用进口PLC可编程序控制器，主要自动控制各类泵提升（液位控制）；风机启动及定期互相切换；需要时（如维修状态下）可切换到手动工作状态。（1）、水泵水泵的启动受液位控制。A、高液位；报警，同时启动备用泵；B、中液位一台水泵工作，关闭备用泵C、低液位报警，关闭所有水泵；D、水泵中一台水泵出现故障，发出指示信号，另一台备用泵自动工作。（2）、风机风机设置二台（1用1备），风机812小时内交替运行，一台风机故障，发出指示信号，另一台自动工作。风机与水泵实行联动，当水泵停止工作时，风机间歇工作。（3）、声光报警各类动力设备发生故障，电控系统自动报警指示，（报警时间1030秒），并故障显示至故障消除。（4）、其他A、各类电气设备均设置电路短路和过载保护装置。B、动力电源由本电站提供，进入污水处理站动力配电柜。126生产管理（1）、维修如本污水站在运转过程中发生故障，由于污水处理站必须连续投运的机电设备均有备用，则可启动备用设备，保证设施正常运转，同时对污水处理设施进行检修。（2）、人员编制污水处理站可实行24小时自动运转，处理水量100M/D，由于处理系统自动化程度高，不需专人值守，所以污水站只需配备一名兼职管理操作人员，负责格栅清渣和日常巡视、操作、维护等工作。（3）、技术管理进行污水处理设备的巡视、管理、保养、维修。（4）、电器运行表序号动力件名称数量运行功率（KW装机功率（KW）运行时间H/天电耗KWH备注1污水提升泵2台0551120221用1备2曝气风机2台112220441用1备3回流泵1台0550554224过滤提升泵2台153020601用1备5合计3706851282十二、运行费用分析由于本项目的处理系统采用微机全自动化控制，所以污水处理站只需配备两名管理工作人员即可。污水处理费由电费和药剂费两部分组成。A电费总装机容量为685KW，其中平均日常运行容量为37KW，每天电耗为1282KWH，功率因子取07电费平均按050元/KW计，则电费E1128207050100045元/吨污水B人工费用本污水处理站操作管理简单，自动控制程度高，不需要人值守。可由其他人员兼职管理，则人工费用不计。C药剂费用本污水处理站药剂费包括优化模式运行下的除磷剂消耗和消毒剂消耗。该部分费用约为E2007元/M污水D运行总费用则总计运行费用为EE1E2E30450007052元/M污水十三、工程投资概算序号名称规格型号单位数量价格（元）备注一、土建部分1格栅井座115002土方工程项110200含土方外运3垫层工程项131004小计14800二、设备部分1调节池V30M3座1