公司厂区生活污水净化设计方案

1 公司厂区生活污水净化设计方案 工程名称 本工程名称： 编制依据 （ 1）建设单位提供的基础资料； （ 2）中华人民共和国水污染防治法； （ 3）中华人民共和国环境保护法； （ 4）建设项目环境保护管理条例； （ 5）建设项目环境保护设计规定（ 1987）； （ 6）污水综合排放标准 (； （ 7）城镇污水处理厂污染物排放标准（ （ 8）建筑给水排水设计规范 ( （ 9）建 筑中水设计规范 ( （ 10）供配电系统设计规范 ( （ 11）建筑结构制图标准 (50105 污水排入城市下水道水质标准（ 2 （ 12）环境工程技术规范制定导则 （ 13）国家计委、建设部关于发布工程勘察设计收费管理规定的通知 计价格（ 2002） 10号 工程勘察设计收费管理规定 设计时除了依据以上标准规定之外，还参考了以下文献： 环境工程设计手册： 魏先勋 主编， 湖南科学技术出版社 ， 1992； 水处理工程师手册： 唐受印主编，化学工业 出版社 ， 2003； 水污染治理新技术： 王宝贞主编，科学 出版社 ， 2004； 污水处理机械设备设计与应用： 张大群主编，化学工业 出版社 ，2003。 水工业工程设计手册（废水处理与再用）：聂梅生总 主编，中国建筑工业 出版社 ， 2002。 水工业工程设计手册（水工业工程设备）：聂梅生总 主编，中国建筑工业 出版社 ， 2002。 三废处理工程技术手册（废水卷）：国家城市环境污染控制工程技术中心等 主编，化学工业 出版社 ， 2000。 全国市政工程投资估算编制 办法（ 2007） 编制原则 （ 1）贯彻执行国家和地方关于环境保护的政策，选用符合国家的相关法律、法规、规范的标准。 3 （ 2）近远期结合，在满足近期建设的同时，必要的设施及构筑物按照远期同时进行实施设计，以其最大限度的节约基本建设投资； （ 3）根据设计进出水质要求，所选污水处理工艺要求技术先进可靠、处理效果好、运行稳定可靠、高效节能、经济合理、同时在确保污水处理效果的前提下，减少工程投资及日常运行费用。 （ 4）妥善处理及处置污水处理过程中产生的污泥，避免造成二次污染。 （ 5） 确保工程的可靠性及有效性 ，尽量考虑管理、运行、维修方便，减少操作劳动强度，提高污水处理操作的自动化水平，降低运行费用。 （ 6）处理系统运行有一定的灵活性和调节性，以适应水质水量的变化。 （ 7）设备选型采用通用产品，选购在国内技术先进、质量保证、性能稳定可靠、工作效率高、价格适中及售后服务好的产品。减少日常维护及检修工作量，编制污水处理操作手册，改善污水处理站操作人员的工作条件。 （ 8）布局与建设单位总体规划协调，系统布置尽量利用地形、位置高差，做到一次性提升，后续工艺采用重力流，以节约运行费用及设备投资； （ 9）设计美观、布局合理 ，改善污水处理站及周围环境，避免造成二次污染。 （ 10）注意节约用地，工艺流程布置合理，有利于厂房、管线、构筑 4 物的安排，有利于场地排水，并留有一定的扩建发展余地。 处理原则 （ 1）全过程控制原则。对生活污水产生、处理、排放的全过程进行控制。 （ 2）减量化原则。严格厂区内部卫生安全管理体系，在污水和污物发生源处进行严格控制和分离，即源头控制、清污分流。 （ 3）达标与风险控制相结合原则。全面考虑综合性生活污水达标排放的基本要求，同时加强风险控制意识，从工艺技术、工程建设和监督管理等方面提高应对突发 性事件的能力。 （ 4） 生态安全原则。有效去除污水中有毒有害物质，减少处理过程中消毒副产物产生和控制出水中过高余氯，保护生态环境安全。 计范围 水处理及污泥处理工艺流程设计； 水及污泥处理土建工程设计和施工； 准设备的选型和安装，非标设备的设计、制造和安装； 水处理工程界区外 1 米内的污水管线、污泥管线和给水管线的设计、电器线路设计及通风设计。 5 2 项目建设的必要性及工程目标 项目建设的必要性 建设单位在办公和生产过程中，由 于员工的活动产生和排放约200M3/d 的生活污水，若这些污水没有经过处理，直接排放不仅对周围水体环境造成污染，影响地面水环境质量，同时还给地下水带来了潜在危害。 鉴于现有污水排放的现状，为了保护管辖区内的河流和地下水免受污染，建设一座合理、完善、优美的污水处理站，提高公司厂区的综合配套水平、保护地区环境、改善职工生活环境和提高企业形象都是十分必要的。 工程目标 （ 1）建设目标：建设一座功能完善、技术成熟、工艺合理、自动化适中、操作简单、出水水质达标稳定排放、经济有效的污水处理站； （ 2）环境目标： 实现废水达标排放，满足国家环保形势发展的需要； （ 3）社会经济目标：提高公司综合实力和企业形象，改善区域环境质量，奠定企业生存和发展的基础。 6 3 设计水量及水质 设计水量 根据建设单位提供的污水水量每天 虑厂区生活污水变化系数大随机性强的特点，设计水量为 200m3/d，污水处理站一天 24小时运行，平均设计水量为 h。 设计进出水水质 工厂没有提供该厂厂区生活污水排放的水质监测数据，根据生活污水的一般水质和我们的工程实践经验确定设计进水水质。 设计出水水质达到中华人民共和国污水综合排放标准（ 附表 4 的一级排放标准（详细水质见附件）。主要进出水水质对比如下： 设计进出水质一览表 序号 项 目 设计进水水质 出水 平均去除率 1 50 100 2 50 20 3 50 70 4 氨氮 (40 10 5 总 P 2.5 1 7 6 4 工艺、技术选择和确定 目前常用于生活污水处理的方法有 活性污泥法、生物接触氧化法和 三种，为了能够科学、合理、有效的建设一座运行稳定可靠的污水处理站，现将这三种方法从原理、工艺、技术等方面进行比较，并在基础上，确定一个可佳的处理技术和工艺。 活性污泥法 工艺由缺氧段与好氧段两部分组成，两段可分建，也可合建于一个反应器中，但中间用隔板隔开。其中，缺氧段的水力停留时间一般为 解氧小于 。好氧段的结构同 普通活性污泥法相同，水力停留时间为 解氧为 1。 另外，缺氧段与好氧段可建成生物膜处理构筑物，组成生物膜 A/0脱氮系统。在生物膜脱氮系统中，应进行混合液回流以提供缺氧反应器所需的 污泥不需要回流。 8 工艺流程说明： 生活污水经格栅去除粗大悬 浮物之后进入调节池。污水经调节水质水量后由水泵抽入缺氧池，在缺氧池中，污水中的有机物被水解成有机小分子颗粒，同时在反硝化作用下硝态氮转化为氮气，从水中逸出，达到脱氮效果。然后污水自流进入好氧池，在好氧条件下污水中的有机小分子颗粒物被转化成无机小分子颗粒物，同时在硝化作用下将污水中的氨氮转化为硝态氮，并通过混合液回流（离心泵）使缺氧池保持足够的硝态氮以保证反硝化反应的正常进行。经好氧池处理后的污水自流进入二沉池进行泥水分离，悬浮物在重力作用下沉到 污泥剩余污泥 调 节 池 缺 氧 池 好 氧 池 二 沉 池 过 滤 池 清 水 池 污泥浓缩池 干污泥外运 内回流 干化场 生活污水 上清液回流 二氧化氯发生器 污泥回流 达标排放 格 栅 井 曝气 9 区，清水通过集水槽收集后进入消毒池，通过二氧化氯消毒，杀死约96%的病原微生物，防止水致传染病危害。这样出水即可排入清水池，一部分达标排放，处理也可回用于道路洒水、绿化浇水。 沉淀池沉淀下来的污泥一部分回流至缺氧池；一部分排放至污泥浓缩池。污泥浓缩池中污泥经浓缩后用螺杆泵抽至搅拌筒进行搅拌，并加入药剂使泥水易于分离压缩，经搅拌后送入压滤机压滤，压缩后清水流回调节池再处理，泥饼由螺旋输送机输送，压榨后泥饼作绿化用肥、填埋处理或送固废中心处理。 优点： ：同时去除有机物和氮，流程简单，构筑物少，只有一个污泥回流系统和混合液回流系统，节省基建费用； ：反硝化不需要外加碳源，降低了运行费用；污泥量少； ：好氧池在缺氧池之后，可使反硝化残留的有机物得到进一步去除，提高了出水水质； ：缺氧池中污水的有机物被反硝化菌所利用，减轻了其它好氧池的有机物负荷，同时缺氧池中反硝化产生的碱度可弥补好氧池中硝化需要碱度的一半； ：脱氮除磷效果好； 10 缺点： ：出水中含有硝酸盐氮，可能会在二沉池内产生反硝化，造成污泥上浮； ：脱氮率的提高要靠增加回流比实现，由于混合液回流要挟带影响缺氧池的缺氧状态，导致缺氧池停留时间不足。 缺点的解决： ：针对污泥上浮 的问题，在调试阶段必须控制好好氧池及二沉池中的污泥量，通过对污泥量的控制来防止二沉池中污泥上浮； ：对于缺氧池停留时间不足问题，可以通过原水的氨氮含量适当减少混合液回流量来控制，在设计时应适当增加缺氧池的停留时间，以保证混合液回流时有足够的时间处于缺氧状态。 生物接触氧化法 生物接触氧化是活性污泥与生物滤池复合的生物膜法，曝气池中设有填料，微生物部分固着，部分悬浮。 该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成 生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。 艺流程图 11 泵 工艺流程说明： 生活污水通过机械格栅去除较大的杂物，拦污后的污水直接进入调节池调节水量水质。调节后的水由水泵抽 至一沉池进行初次沉淀，沉淀后进入生物接触氧化池，池中装有填料，并利用有机物分解产生的无机碳源或空气中的二氧化碳作为营养源，污水通过填料上的生物膜来去除有机物，整个生化处理过程依赖于附着在填料上的多种微生物来完成的，生化后的水进入二沉池，池中设置斜管进行沉淀，通过斜管使悬浮物沉到污泥区，清水通过集水槽收集后进入消毒池，通过达标排放 调 节 池 一 沉 池 接触氧化 池 二 沉 池 过 滤 池 干污泥外运 鼓风机 干化场 生活污水 上清液回流 二氧化氯发生器 清 水 池 污泥浓缩池 污泥回流 格 栅 井 12 二氧化氯消毒，杀死约 96%病原微生物，防止水致传染病危害。这样出水即可排入清水池，达标排放。 沉淀池沉淀下来的污泥一部分提升至接触氧化池回用，进行内循环；一部分排放至污泥浓缩池；污泥浓缩池内 浓缩后的污泥由压滤机压滤成泥饼后采用外运处理。 优点： 由于填料比表面积大，池内充氧条件好，氧化池单位容积的生物量高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此，它可以达到较高的容积负荷； 由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便； 由于池内生物固着量多，水流属完全混合型，因此它对水质水量的骤变有较强的适应能力； 因污泥浓度高，当有机容积负荷较高时，其 F/M 仍保持在一定水平，因此污泥产量可相当于或低于活性污泥法。 缺点： 生物接触氧化 法的 曝气方式是在池底 安装穿孔管或曝气盘，主要缺点是氧利用率不高，动力消耗 比较 大，且检修、维护不方便，必 13 须排空池体才能检修 ； 构、建筑物相对比较多，土建投资费用比较大； 对于氮磷含量偏高的生活污水，脱氮除磷效果不佳。 序列间歇式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。 与传统污水处理工艺不同， 术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作 ， 术的核心是 应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。 格 栅 调 节 池 二 沉 池 污泥浓缩池 鼓风机 生活污水 上清液回流 二氧化氯发生器 达标排放 过 滤 池 清 水 池 14 工艺流程说明： 生活污水通过机械格栅去除较大的杂物，拦污后的污水直接进入调节池调节水量 水质。调节后的水由水泵抽至 应、沉淀、排水、闲置五个连续的阶段。在 进水初期，由于没有向系统供气，混合液中游离氧和残留在池内的游离氧首先被消耗，系统由缺氧状态转为厌氧状态。曝气初期，系统供氧不足，加之在静沉、排水、闲置阶段并未供氧，系统处于缺氧阶段。在曝气反应阶段，大量的氧气注入反应池（维持溶解氧在 2 4l 之间），系统处于好氧阶段 。以上三个阶段间歇交替运行，按时间编程自动控制的周期循环往复，始终保持污泥的活性，充分利用活性污泥对有机物质高效吸附、降解等特点，确保 处理后的水质达到最佳效果。经过出水的悬浮物质达到排放标准，之后进入消毒池，通过二氧化氯消毒，杀死绝大多数病原微生物，防止水致传染病危害。这样出水即可排入清水池，达标排放。 沉淀下来的污泥由污泥泵提升至污泥浓缩池；污泥浓缩池内浓缩后的污泥由压滤机压滤成泥饼后采用外运处理。 优点： 干化场 干污泥外运 15 理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。 运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水 水质好。 耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。 工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。 适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。 工艺流程简单。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无 一 沉池、污泥回流系统。 缺点： 工艺要求高，操作管理维护较复杂，要专业人员任职； 比较 适合处理小水量，间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理 ； 污泥膨胀时难以恢复； 设备多，动力费用高，运行费 用相对较高。 通过上述比较分析，我们认为：采用接触氧化法处理工艺和技术适合于该污水的水质特点，为了确保废水处理效果，因此建议采用两 16 段生物接触氧化法处理技术和工艺。 5. 主体设计 格栅井 作 用：去除较大的杂物； 数 量：一座 结构形式：地下式 砖混结构 规 格： 要参数：有效容积： 0.5 高： 主要设备：粗格栅： 1 台，型号： 渣方式：人工；细格栅： 1台，型号： 渣方式：人工； 说 明 ：排污沟或管道标高而定；几何尺寸可根据场地情况而变化 作 用：调节水量、均衡水质； 数 量：一座 结构形式：地下式 钢混结构 规 格： 5.0 m 要参数：有效容积： 75 高： 留时间： 17 主要设备：空气搅拌系统： 1 套，型号： 泵 :2 台（一用一备） , 型号： 量： 10，扬程： 10 m，功率： 球式液位控制器： 2 台，型号： 量范围： 一沉池 作 用：除去水中的 泥沙及少量有机物； 数 量：一座 结构形式：半地下式 钢混结构 规 格： 3.0 m 要参数：有效容积： 33.3 高： 留时间： 斗高度 1.5 m，泥斗 1 个；表面负荷： 主要设备：中心布水器： 1 套，型号： 边滗水器 :1套 , 型号： 物接触氧化池 作 用：降解污水中的有机物质； 数 量：一座 结构形式：半地下式 钢混结构 规 格： 6.0 m 要参数： 二段式，鼓风曝气，气水比 45： 1，布气层高 效容积 392 高 停留时间： 15H；填料高 18 度： 2.5 m 主要设备： 鼓风机： 1 台，型号： Q=4. 89m3/N=r=1900P=曝气器： 144个，型号： 料： 90 型号： 填料支架： 2 套，型号：二沉池 作 用：除去水中脱落的生物碎片和少量有机物； 数 量：一座 结构形式：半地下式 钢混结构 规 格： 3.0 m 要参数：有效容积： 39.6 高： 留时间： 斗高度 1.5 m，泥斗 2 个；表面负荷： 0.7 主要设备：中心布水器： 1 套，型号： 边滗水器 :1套 , 型号： 污泥浓缩池 作 用：收集并浓缩污泥，降低污泥的含水率； 数 量：一座 结构形式：地下式 砖混结构 规 格： 要参数：有 效容积： 高： 留时间： 19 泥斗高度 1.5 m； 污泥量大约 18m3/d； 主要设备： 污泥浓缩一体机： 1 套， 型号： 泥提升泵1 台， Q=h， N=H=15m 污泥干化场 作 用：干化浓缩后的污泥； 数 量：一座 结构形式：半地下式 砖混结构 规 格： 4.0 m 要参数：有效容积： 16.0 高： 料高度 0.5 m； 主要设备：滤渣滤料 8 设备房和值班室 数 量：一座 结构形式：地上式 砖混结构 规 格： 4.0 m 要参数：风机房： 4.0 m 班室 4.0 m 主要设备：电控制柜 1 台； 过滤池 数 量：一座 20 结构形式：半地下式 钢混结构 规 格： 3.0 m 要设备：滤料 12托支架 1 套，型号： 水器 2 套，型号： 要参数：定期更换滤料，无需反洗，滤速 h，滤层厚度2m，承托层厚度 料上水深 高 21 6 计依据 （ 1）低压配电装置及线路设计规范 2）工业企业照明设计标准 3）通用用电设备配电规范 4）电器装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范 96 计范围 污水 处理站内泵和风机等设备的电控设计与选型，设计范围内的照明系统及电缆敷设等。 不包括进站电力电缆的敷设、变压器的配置等。 电电源 要求 全站配电采用树干式与放射式相结合的方式。厂方提供供电电源一路： 380V/220V， 50电系统采用三相五线制单相三线制。 器控制 电控箱的供电线路由总配电室引入并接地，接地电阻符合标准要求。工艺配有电控设备一套，各电器设备可根据需要进行手动或自动 22 控制。该控制系统设有失压保护，避免停电后突然来电时电动机的自起动，并设有发生意外时的急停开关及异常情况下的故障报警 。 电负荷表 序号 设备名称 总台数 (台 /套 ) 工作台数 (台 /套 ) 设备容量 (总容量 工作容量 1 污水泵 2 1 罗茨鼓风机 1 1 污泥泵 1 1 照明 1 5 合计 - 明：备用荷载按 虑，建议进站电缆荷载按 15取载流截面。 23 7 构设计 基与基础 由于拟建场地无勘测资料，本设计方案暂按一般地质条件考虑，待合同签订后进行工程设计时，将依据地质勘测报告作相应的调整。 震设计 工程设计 考虑地震基本烈度为 6 度，各构筑物属丙类建筑，建筑场地类别为 场地。各构筑物采用现浇钢混结构和砖混结构两种形式，按室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范（ 求进行抗震设计。 水设计 污水处理站的给水主要是绿化用水、地坪冲洗水、卫生用水等；由工厂站外接入自来水管，再进行站内各给水点分配。 水设计 污水处理站内排出的冲地坪水和雨水工厂设置雨水管网收集后外排；处理出水通过管道排出污水处理站，站外排污管道由厂方自行设计，排入去向由工厂根据当地有关规划决定。 24 暖通风设计 日常运行中，各种处理设备和构筑物都是在常温、常压（除水泵外）、敞开运行，不需要采暖和通风；综合间各室通风采暖由工厂决定供暖通风方式后再定。 防、卫生设计 （ 1）消防、卫生设计由工厂总体规划考虑； （ 2）工业噪声控制依据工业企业噪声控制设计规范 全设计 （ 1）构筑物均设有护栏； （ 2）不安全处用明显标记标明； （ 3）检修或查看运行情况应有相应的防护措施。 它设计 （ 1）考虑道路设计，施工由工厂进行； （ 2）考虑绿化设计，绿化品种和施工由工厂进 行； （ 3）围墙和其它设施由工厂统一规划。 25 8 ）筑物及设备 要建（构）筑物一览表 主要建（构）筑物 序号 名称 占 地 LB（ 总高 (m) 单池容积 (数目（座） 结构 1 格栅井 砖混 2 调节池 钢混 3 一沉池 6 1 钢混 4 生物接触 氧化 池 44 1 钢混 5 二沉池 8 1 钢 混 6 污泥浓缩池 钢混 7 污泥干化场 5 1 砖混 8 吸附过滤池 4 1 钢混 129 风机房值班室 12 1 砖混 要设备一览表 主要设备器材 序号 名 称 型号、主要参数 数 量 单 位 1 粗格栅 台 2 细格栅 台 3 污水泵 台 4 空气搅拌系统 套 5 浮球式液位控制器 台 6 罗茨鼓风机 台 26 7 中心布水器 套 8 曝气器 44 个 9 周边滗水器 台 10 填料 0 1 填料支架 2 套 12 周边滗水器 套 13 污泥浓缩一体机 台 14 滤料 碎石、焦粒 12 15 污泥泵 Q=h， H=15m ， N= 台 16 电控箱 1 台 17 过滤支架 套 18 布水器 套 19 管道、阀门、电线 不同规格 若干 27 9 理运行 污水处理站是企业一个重要部门。其运行效果的好坏不仅影响污水的达标排放，而且还影响企业的形象。因此，相关工作人员必须进行专业培训 并考核合格后方可上岗 。处理站每天 24 动定员 本工程属新建项目 ,需要新增定员；定员数量由厂方自定 ;建议设专职管理、技术员 1 人 ,操 作人员 3 人，实行三班制，即每班 1 人。 程进度计划 工程进度计划表 阶段名称 时间（工作日） 施工现场勘察 2 工程设计 15 土建施工 25 设备制作和采购 （与土建交叉进行） 20 设备安装与调试 7 工程调试 20 工程验收 3 28 验收审核 1 工程总需时间 72 备注： 1、本建设工期不包括下雨及其他不可抗拒因素等影响而延误的工期。 2、设备订购、制作与土建交叉进行。 29 10 制依据 根据国家建设部颁发的全国市政工程投资 估算指标和 全国市政工程投资估算编制办法 及城市排水工程项目建设标准进行投资估算。参照中、小型污水厂建设投资标准进行复核，并结合地方的人工材料价格进行调整。 本工程的报价范围包括：工程设计，设备及材料的采购、加工和运输，土建施工，建筑安装，工程质量监控和调试，技术人员培训。 单位：万元 第一部分：土建投资 序号 构 /建筑物 单位 数量 结构 总价 备注 1 格栅井 混 2 调节池 混 3 一沉池 6 钢混 4 生物接触氧化 池 44 钢混 5 二沉池 8 钢混 6 污泥浓缩池 混 7 污泥干化场 5 砖混 8 吸附过滤池 4 钢混 9 综合间 2 砖混 10 小计（ 万元 第二部分：设备投资 序号 设备名称 数 量 单 位 单 价 总 价 30 1 粗格栅 1 台 2 细格栅 1 台 3 水泵 2 台 4 空气搅拌系统 1 套 5 浮球式液 位控制器 2 台 6 中心布水器 2 台 7 周边滗水器（ 1 台 8 罗茨鼓风机 1 台 9 曝气器 144 个 10 填料 90 11 氧化填料支架 2 套 12 周边滗水器（ 1 台 13 污泥浓缩一体机 1 套 14 污泥泵 1 台 15 滤料 12 16 过滤支架 1 套 17 电控箱 2 个 18 布水器 1 台 19 管道、 阀门等 - 20 护栏、梯子等 - 21 电缆、照明等 - 22 小计（ 万元 第三部分：附加费用 序号