地下水处理方案.doc

50m3/h地下水处理设计方案工程名称： 地下水处理利用方案方案设计公司：日 期：2012年03月16日 美好环境源自卓越品质Innovative Solutions for a Better Environment厦门海沧生态花园住宅 水资源循环利用 设计方案目 录1.项目概述31.1.项目概述31.2.项目范围32.设计说明42.1.设计综合说明42.2.污水处理场进出水水质情况及设计参数42.3.废水处理工艺流程的确定52.4.废水处理主体工艺流程说明73.主要构筑物及设备参数143.1.主要构筑物一览表143.2.主要设备参数一览表144工程设计说明154.1总图设计154.2建筑设计154.3结构设计155电气设计166自控设计177采暖、通风设计188工程投资199运行费用分析209.1工资费用209.2药剂费用209.3耗电费用209.4直接运行费用2010效益分析2110.1环境效益分析2110.2经济效益分析2110.3厦门市环境保护专项资金申请21附件平面布置图22厦门海沧生态花园住宅 水资源循环利用 设计方案1. 项目概述1.1. 项目概述1.1.1. 项目名称厦门海沧生态花园住宅项目1.1.2. 建设规模本中水回用工程设计处理能力为1000m3/d。1.2. 项目范围根据厦门海沧生态花园住宅水循环利用的整体思路，及绿色建筑评价标准GB/T50378-2006中节水与水资源利用中控制项、一般项和优选项的相关内容，我司按照生态花园住宅界区内水量平衡关系，并依据冲厕、道路清扫、消防、绿化、洗车用水等非饮用水采用再生水、雨水等非传统水源的原则，确定生态花园住宅社区水量平衡关系如下图： 8美好环境源自卓越品质Innovative Solutions for a Better Environment2. 设计说明2.1. 设计综合说明2.1.1. 建设规模本项目水资源循环利用的原水为小区内产生的生活污废水。2.1.2. 设计原则（1）严格执行国家和行业的有关设计规定及标准、规范、法律和法规。（2）认真贯彻国家关于环境保护、劳动保护和工业卫生的法规和要求，做到三废治理、安全卫生等保障措施与工程建设三同时。（3）尽可能采用技术先进、安全可靠的工艺，充分考虑经济的合理性。（4）做到在满足生产的前提下，尽量节约工程用地，平面布置合理，配套设施安全实用。（5）采取针对性措施妥善处理和处置废水处理过程中产生的污泥、噪声、臭气等，避免造成新的二次污染。2.2. 污水处理场进出水水质情况及设计参数本工程区内排放的污水基本为洗浴水、冲厕水、厨房水、冲洗路面废水等污废水，无有毒有害性工业废水，参考国家设计规范及结合我公司以往的污水处理工程设计经验，设计时考虑一定的变化系数，进水质情况详见表3.1-1。表3.1-1进水水质一览表项目CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)TP （mg/L)设计生活污水水质4002002204042.2.1. 处理后出水情况处理后中水回用于绿化、浇洒道路、冲厕，按照城市污水再生利用 城市杂用水水质GB/T 18920-2002中对冲厕、道路清扫、消防、城市绿化、洗车的最高要求，处理后出水水质情况详见表3.1-3。表3.1-3 出水水质一览表序号 项目数值1pH6.5-9.02色/度303嗅无不快感4浊度/NTU55溶解性总固体/（mg/L)10006五日生化需氧量（BOD5）/（mg/L)107氨氮/（mg/L)108阴离子表面活性剂/（mg/L)0.59铁/(mg/L)0.310锰/（mg/L)0.111溶解氧/（mg/L)1.012总余氯（mg/L)接触30min后1.0，管网末端0.213总大肠菌群/（个/L) 32.3. 废水处理工艺流程的确定2.3.1. 工艺的选择中水回用处理一般包括预处理、主处理及深度处理三个阶段。其中预处理阶段主要有格栅和调节池两个处理单元，主要作用是去除污水中的固体杂质和调节水量水质；主处理阶段是中水回用处理的关键，根据水质选用生物处理设施和者物理化学处理设施，主要作用是去除污水的溶解性有机物；深度处理阶段主要以深度过滤、超滤、消毒处理为主，保证出水达到中水水标准。与物理化学处理相比，生物处理为经济效益比更好。本方案主处理阶段采用生物处理工艺。污水生物处理分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。厌氧生物处理技术降解有机物的效率有限，出水水质较难达到本项目的要求，且占地相对较大，废气收集处理问题也不好解决。因此也不考虑单独使用。本项目中，化粪池作为典型的厌氧处理，作为标准的设施用于污水处理的前处理。传统的活性污泥法投资高、运行费用高、占地大、污泥处理量大、处理较为复杂（通常要采用厌氧污泥消化），本方案也不考虑采用。生物膜法是一种比较适合小型生活污水处理的工艺技术，与传统活性污泥法处理系统相比较，生物膜法易于维护运行、节能省电、占地面积小，污泥少，一次性投资较普通活性污泥法稍高一些但可以接受，但如果出水要求较高需要增加深度处理，投资较高。膜生物反应器MBR以出水水质稳定优良为其优势，一次性投资成本稍高。本工程要求处理出水回用于绿化、冲厕、浇洒道路，且不能影响周围人们的身体健康，故对出水水质要求较高，且要求有较高的稳定性。综上所述，本方案选用膜生物反应器工艺作为首选处理工艺。MBR出水需增加化学除磷措施，进一步去除污水中磷。投加聚合氯化铝PAC药剂，絮凝沉淀后出水。本方案选用“格栅+调节池+厌氧+MBR+絮凝沉淀+消毒”工艺路线。本工艺将不同水量、不同水质的原水在调节池中混合均匀，并进行厌氧预处理，进入MBR池后，通过微生物的降解去除有机物，经絮凝沉淀除磷，得到稳定的中水。生化剩余污泥和物化除磷污泥，我们将设置一台叠螺机进行污泥脱水处理，达到对污泥的减量化和无害化处理。2.3.2. 膜生物反应器工艺介绍膜生物反应器MBR（Membrane Bio-reactor）是二十世纪末发展起来的新技术，它是膜分离技术和活性污泥生物技术的结合。它不同于活性污泥法，不使用沉淀池进行固液分离，而是使用膜替代沉淀池，因此具有高效固液分离性能，同时利用膜的特性，使活性污泥不随出水流失，在生化池中形成800012000 mg/L超高浓度的活性污泥浓度，使污染物分解彻底，因此出水水质良好、稳定，出水细菌、悬浮物和浊度接近于零。生活污水处理后可直接回用，在污水处理方面具有传统工艺不具备的优点。 优点：（1）出水水质优良、稳定。（2）工艺简单。由于膜的高效分离作用，不必单独设立沉淀、过滤等固液分离池。 （3）占地面积少。处理单元内生物量可维持在高浓度，使容积负荷大大提高，同时膜分离的高效性，使处理单元水力停留时间大大缩短。（4）污泥排放量少，只有传统工艺的30%，污泥处理费用低。（5）膜生物反应器可以滤除细菌、病毒等有害物质，可显著节省加药消毒所带来的长期运行费用并扩大污水回用范围。（6）系统抗冲击性强，适应范围广。（7）较好的设备化和自动化，管理简便。（8）模块化设计，易于扩容。 缺点： 一次性投资稍高，据测算，比常规中水工艺投资约高20%。2.4. 废水处理主体工艺流程说明工艺流程参考配套的工艺流程图。根据本工程的进出水水质，设计工艺流程如下：活性炭过滤罐原污水机械格栅调节池缺氧池好氧池膜池絮凝池出水回用提升泵泵鼓风机抽吸泵置消毒装置叠螺机PAC泵污泥外运沉淀池中间提升井回用水池反洗泵厦门海沧生态花园住宅 水资源循环利用 设计方案2.4.1. 预处理系统预处理系统包括格栅+调节池。2.4.1.1 格栅格栅槽内安装格栅。格栅主要用来拦截污水中的大块漂浮物，以保证后续处理构筑物的正常运行及有效减轻处理负荷，为系统的长期正常运行提供保证。格栅选用机械格栅，栅条间隙为3mm，采用1台。格栅槽廊道尺寸为4.50.5mm，廊道内安装一台格栅。栅渣需定期清理，可作垃圾处理。2.4.1.2 调节池由于来自各时的水质、水量均不一样，一般高峰流量为平均处理量的28倍，因此为使处理系统连续稳定地运行，同时调节水量和均化水质，设计一调节池，调节池的设计有效容积一般为平均处理量的412倍。调节池内置潜污泵及回流措施，以保证一定的额定流量提升至后续生物处理系统，减少水量对系统的冲击负荷。同时为保证调节池内不沉积污物，设置潜水搅拌机搅拌。其设计参数为：数 量:1座有效容积：300.0 m3规格尺寸:B*L*H=9.5m7.0m5.0m停留时间:6.0hr结构形式钢砼结构主要设备1:设备类型:无堵塞式潜水排污泵数 量:2台，1用1备型号80WQ12131流 量:45.0m3/h扬 程:10.0m电机功率:2.2kw2.4.2. 生化系统2.4.2.1. 缺氧池由于生活污水中含有微小纤维状物质，例如头发、纤维，所以调节池污水通过提升泵先进入微细水力格栅进行预处理后进入缺氧池，同时进入的还有膜池的回流混合液。缺氧池的首要功能是脱氮，反硝化菌利用污水中的有机物作为碳源，将膜池回流污泥中带入的大量NO3-和NO2-还原为N2并释放到空气中，BOD浓度继续下降，NO3-浓度也大幅度下降。池内设潜水搅拌器。其主要设计参数为：数 量:1座有效容积：120.0 m3规格尺寸:B*L*H=4.0m7.0m5.0m停留时间:2.9hr结构形式钢砼结构主要设备:设备类型:微细水力格栅数 量:1台型号MHBD1000X2.5孔径:T型缠绕1-2mm材质304SS设备类型:潜水搅拌机数 量:1台型号QJG260-1.0电机功率:1.0kw2.4.1.3 MBR池利用膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤，实现泥水分离。一方面，膜截留了反应池中的微生物，使池中的活性污泥浓度大增加，达到很高的水平，使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底，另一方面，由于膜的高过滤精度，保证了出水清澈透明，得到高质量的产水。膜池设置MBR膜组件系统及配套的出水、反洗、清洗、吹扫等系统。MBR膜区内的吹扫（曝气）有两个用途，一是用于膜组件周围的气水振荡，保持膜表面清洁，二是为提供生物降解所需要的氧气。通过膜的高效截留作用，全部细菌及悬浮物均被截流在曝气池中，可以有效截留硝化菌，使硝化反应顺利进行，有效去除氨氮；同时可以截留难于降解的大分子有机物，延长其在反应器中的停留时间，使之得到最大限度的降解。剩余污泥通过膜区剩余污泥泵定期排出，可控制系统内活性污泥的浓度及污泥龄。主要设计参数为：数 量:1座总有效容积：300.0 m3规格尺寸:B*L*H=9.5m7.0m5.0m膜型号:SINAP150-150膜通量0.45m3/m2.d膜张数1500张膜套数10组结构形式钢砼结构主要设备1:设备类型:罗茨鼓风机数 量:2台 1用1备型号BR100A风量9.0m3/min电机功率:11.0kw数 量:2台 1用1备型号BR150A风量18.0m3/min电机功率:30.0kw主要设备2:设备类型:污泥排污泵数 量:2台 1用1备型号50WQ10-10-0.75流量10扬程10电机功率:0.75主要设备3:设备类型:抽吸泵数 量:3台 2用1备型号GMP32-65流量25m3/h吸程8.0m扬程9.0m电机功率:1.5kw主要设备4:设备类型:混合液回流泵数 量:2台 1用1备型号80WQ11161流量120m3/h扬程10.0m电机功率:5.5kw主要设备5:设备类型:盐酸加药装置数 量:1套，配加药泵1台型号3m3(30%的浓度用量204L/次，稀释至5gL，每次清洗一半)流量加药泵10-20m3/h扬程5.0m电机功率:0.75kw主要设备6设备类型:次氯酸钠加药装置数 量:1套，配加药泵1台型号3m3(10%的浓度用量75L/次，稀释至5gL,每次清洗一半)流量加药泵10-20m3/h扬程5m电机功率:0.75kw2.4.3. 混凝池在该水池中投加PAC药剂，使磷达标排放。其设计参数为：数 量:1座有效容积：50.0m3规格尺寸:B*L*H=7.0m1.6.0m5.0m停留时间:40min结构形式钢砼结构2.4.4. 沉淀池数 量:1座有效容积：280.0m3规格尺寸:B*L*H=7.0m10.0m4.5m表面负荷:0.6m3/m2.h结构形式钢砼结构2.4.5. 消毒回用水池结构：钢筋混凝土结构数量：1座尺寸：12.54.04.5m单池有效容积：240.0m3停留时间：5.0h设备类型:回用泵数 量:2台 型号CDL42-30-2流量42m3/h扬程50m电机功率:11kw控制方式变频控制（一台工频一台变频）2.4.6. 设备间结构：钢砼结构数量：1座尺寸：B*L*H=4.0m19.5.0m5.0m 2.4.7叠螺污泥脱水机型号： TECH-101DS: 35 kg/H数量：1台2.4.8 活性炭过滤罐 直径：1.8米 高度：2.7米3. 主要构筑物及设备参数3.1. 主要构筑物一览表序号名称尺寸数量单位有效容积结构有效水深mm3m1格栅槽4.50.54.51组钢砼4.52调节池9.57.05.01座钢砼4.53缺氧池7.04.05.01座钢砼4.54膜池9.57.05.01座钢砼4.55混凝池7.01.65.02座钢砼4.56沉淀池10.07.05.01座钢砼4.57回用水池12.54.05.01座钢砼4.58设备间19.5m4m5.0m1座钢砼3.2. 主要设备参数一览表序号名称规格型号数量单位备注1机械格栅B=600mm，栅距5mm，N=0.37kw1台2污水提升泵80WQ121312台3微细水力格栅1-2毫米1台4混流潜水搅拌机QJG260-1.51台5罗茨鼓风机BR100A2台两用一备6MBR膜SINAP150-15010套7抽吸泵GMP32-652台8混合液回流泵80WQ111612台9剩余污泥泵50WQ10-10-0.752台10除磷装置非标设计1项11斜板填料8070M212斜板反冲洗装置非标设计1项13二次提升泵80WQ121312台14活性炭反洗泵2台15活性炭过滤罐直径1.8米2台16叠螺机ES1311台17MBR膜清洗装置1套17消毒装置1套18管道、阀门系统1套16自控系统1套17配电系统1套18处臭系统1套4工程设计说明4.1总图设计本污水处理站处理规模较小，根据地形、周围环境以及进、退水水位置进行合理布置，工程总占地面积约540，处理构筑物均采用埋地设置，构筑物上面覆土，植草绿化，适当配以低灌点缀，整个处理站采用竹篱笆或铁艺围栏进行围挡。4.2建筑设计整个站为分为污水处理构筑物和地上设备间，污水处理建构筑物主要满足使用功能要求，力求简捷、大方、实用。设备间设计与周围建筑物在风格上协调一致。4.3结构设计（1）构筑物使用年限：按照建筑结构可靠度设计统一标准，本工程各建构筑物主体结构的设计使用年限为50年；（2）安全等级：按照混凝土结构设计规范以及砌体结构设计规范，本工程各建构筑物结构的安全等级为二级；（3）抗震等级：按照建筑工程抗震设防分类标准以及建筑抗震设计规范，本工程建构筑物均按丙类建筑，建筑按抗震设防烈度8度实施抗震构造措施；（4）环境类别：按照混凝土结构设计规范，本工程混凝土结构的环境类别为二类a。（5）地基：按照建筑地基基础设计规范，本工程各建构筑物的地基基础设计等级为丙级。一般性建筑物采用浅基础，在土层满足基础承载力的前提下尽量浅埋。其余构筑物根据工艺流程要求，确定基础持力层位置。当基础下局部有软弱土层时，需对局部进行地基处理。（6）材料： 混凝土外露式贮水构筑物均采用C25、S6，混合结构构件及框架结构采用C25；垫层混凝土采用C10（或C15）。 钢筋普通钢筋一般采用热轧钢筋HRB335（20MnSi）级以及HPB235（Q235）级。 焊条E43型焊条用于Q235钢的焊接，E50型焊条用于Q345钢的焊接。 砌体对于混合结构0.000米以下的墙体采用M10水泥砂浆砌筑MU10非粘土烧结普通砖，0.000米以上的墙体采用M7.5（或M10）混合砂浆砌筑MU10非粘土烧结多孔砖（承重型）；框架围护墙采用M7.5（或M10）混合砂浆砌筑MU10非粘土烧结多孔砖（非承重型）。5电气设计（1）主要用电设备及功率序号名称数量单位使用备用单台功率总装机容量运行功率备用功率kwkwkwkw1机械格栅1台100.740.740.7402污水提升泵2台112.24.42.22.23微细水力格栅1台100.850.850.8504混流潜水搅拌机1台1011115罗茨鼓风机2台2111331111罗茨鼓风机2台21306030308混合液回流泵2台115.5115.55.59剩余污泥泵2台110.751.50.750.75抽吸泵3台211.54.531.5二次提升泵2台112.24.42.22.213活性炭反洗泵2台200.751.51.5013叠螺机1台200.150.150.150合计123.0469.8953.15（2）供电电源：本工程用电负380V或220V工业用电。（3）计量：本期工程设置独立计量表。（4）防雷接地：变电所设置击雷保护。保护接地采用TN-C-S保护系统，全厂做等位连接。防雷接地与保护接地共用。自控装置如无特殊接地要求，也与电器接地共用。所有电力电缆的芯线含有PE线。（5）电缆敷设：室外电缆采用直埋及穿管敷设方式。6自控设计现场控制站主要由可编程控制器（PLC）、控制器柜及柜内附属设备组成。污水处理系统内仪表系统由各种传感器和变送器组成。变送器的标准直流信号（或电压信号）首先送至现场PLC。工艺设备的控制分为两级:第一级是PLC根据预定控制程序和现场实际情况，实行自动控制，无需人为干预 (自动)；第二级就是手动控制，当把相应控制柜上的“手动/自动”选择开关打到“手动”时，各设备实现手动操作。手动控制优先级最高，此时，PLC控制被屏蔽，现场设备可在就地控制箱或控制柜上实现开、停等人工操作。此种模式主要是用在设备安装阶段的单台调试或PLC故障时的操作。7采暖、通风设计构筑物为埋地设置，不需采暖。设备间通风采用机械通风。8工程投资估算8.1工程投资本工程总投资?万元。9运行费用分析污水处理直接运行费用主要包括人员工资费用、耗电费以及药剂费(暂时不考虑水资源费用、污泥抽吸费及折旧费用)。水站水量按1000m3/d，年运行按365天计算。9.1工资费用由于本系统构筑物较简单，控制点较少，系统自动化程度较高，因此污水处理站配备1名工人即可。工人平均工资以1200元/人月计算，则每吨水的人员工资