XXX大学中水回用处理工程.docx

XXX大学中水回用处理工程方案设计XXX大学中水回用处理工程方案设计XXX年XXX月XXX日28目 录第1章 设计依据与原则11.1 设计依据11.2 设计原则21.3 设计范围3第2章 污水处理工程水质水量42.1 污水系统设计42.1.1污水收集管线设计42.2 水处理系统设计42.2.1 污水排放标准42.2.2 中水标准42.2.3 中水量计算52.2.4 中水回用管线设计52.2.5 中水计量5第3章 深度处理回用方案选择63.1 回用工艺确定63.2 回用工艺确定83.3 工艺特点8第4章 污水处理工程设计104.1 工艺设计104.1.1 格栅间104.1.2 调节池104.1.3 初沉池114.1.4 生化系统124.1.5 二沉池144.1.6 微絮凝过滤工艺154.1.7 污泥处理系统184.1.8 鼓风曝气系统184.1.9 控制室194.2 建筑设计194.3 结构专业设计204.4 电气、自控专业设计204.4.1 电气设计说明204.4.2 供电等级及车间配电计算负荷204.4.3 电气照明及管线敷设214.5 环境保护214.5.1 噪声控制214.5.2 臭气控制214.5.3 污泥控制214.6 分析化验22第5章 工程投资概算及运行成本分析235.1 中水处理工程部分235.1.1 土建工程投资235.1.2 主要设备投资245.1.3 工程投资费用265.5 运行成本27附1：污水处理站平面布置图附2：污水处理站工艺高程图本设计是XXX大学中水回用方案设计。中水是指民用建筑或居住小区用后排放的各种生活污水、冷却水，经适当处理后再回用于建筑或居住小区作为杂用水，中水的合理利用是污水资源化的重要措施之一，如能在现有的学校类建筑（如教学楼、实验楼、学生宿舍等）中逐步配建中水设施，推广使用中水回用技术，其节水效果和在环保方面所作的贡献是相当大的。第1章 设计依据与原则1.1 设计依据1.建设方提供有关原始资料。2.国家、黑龙江省有关设计规范。本工程为中水回用工程，为保证工程设计质量，在设计中采用以下规范和标准进行设计：中华人民共和国环保法中华人民共和国水土保持法城镇污水处理厂污染物排放（GB18918-2002）生活杂用水水质标准(CJ25.1-89)恶臭污染物排放标准（GB14554-93）建筑中水设计规范（GB50366-2002）工业企业厂界噪声标准（GB12348-90）给水排水工程结构设计规范（GBJ6984）建筑抗震设计规范（GBJ1189）建筑地基技术规范（JGJ7991）采暖通风与空气调节设计规范（GBJ1987）建设项目环境保护条例 1.2 设计原则1.依据于甲方要求。2.贯彻执行国家环境保护政策，按照国家有关法规、规范及标准。3.以国家及省市环保部门颁布的环境保护法规，标准为依据，结合本地的气候特点，全面规划，力求取得环境效益，社会效益和经济效益的高度统一。4.在中水回用工程设计中，尽量采用工艺先进，建设投资少，占地面积小，管理简单，运行可靠及处理成本低的处理技术，及适合本工程的先进设备。5.中水回用工程设计遵循工艺技术先进、经济合理、运行管理方便的原则，同时充分考虑到寒冷地区水处理的特殊性，确保工艺安全有效运行。投入使用后，排放水达到国家城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002），回用水达到国家生活杂用水水质标准（CJ25.1-89）。6.对污泥的处理给予高度的重视，通过工艺的合理组合，尽量减少污泥的产生量，减少二次污染。7.在处理污水的同时，考虑噪声、工艺气味等污染物问题的解决，避免二次污染。8.设计紧凑、合理、经济、降低一次性投资及运行成本。1.3 设计范围工程内容包括：中水处理工艺设计、中水处理设备选型；污泥处理系统设计、污泥处理设备选型；建筑、结构、电气仪表、自动控制等工程设计；设备报价、建筑施工报价、电气及自动控制的报价。第2章 污水处理工程水质水量2.1 污水系统设计2.1.1污水收集管线设计1.污水收集水量目前设计回用水主要为冲厕用水及夏季绿化用水。设计日处理量1800m3/d。污水最大流量为127.5m3/h，时变化系数1.7。 其中50%回用,50%排放。该污水为学生生活污水，进水水质指标如表2-1。表2-1 原水水质表指 标CODcrmg/LBOD5mg/LSSmg/L氨氮mg/LpH总大肠菌量个/L原水水质350220200306.5-8.5160002.2 水处理系统设计2.2.1 污水排放标准 废水经处理后达到国家城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）二级标准，具体水质标准如表2-2。表2-2 污水处理厂设计出水水质指标指 标CODcrmg/LBOD5mg/LSSmg/L氨氮mg/LpH总大肠菌量个/L原水水质1003030306.0-9.01042.2.2 中水标准废水经深度处理后达到国家生活杂用水水质标准(CJ25.1-89)绿化洗车标准，具体水质标准如表2-3。表2-3 回用水水质表指 标CODcrmg/LBOD5mg/LSSmg/L氨氮mg/LpH总大肠菌量 个/L浊度NTU出水水质50105106.5-8.5352.2.3 中水量计算根据建筑中水设计规范GB503362002，中水可用于冲厕、绿化用水、景观用水，洗车用水。其中冲厕用水占总用水量的21.3%。2.2.4 中水回用管线设计按回用50%计算，水量为900m3/d，时变化系数为1.7，其中宿舍冲厕用水383.4m3/d（15.98m3/h）。选用回水干管，管径DN100，沿管沟接至各栋宿舍楼，改用中水冲厕时只需在一楼地沟内敷设中水干管，将冲厕用水管改接在中水管道上即可，另在室外干管上安装绿化用水支管及阀门井，需要绿化用水时接出软管，打开阀门即可供绿化用水，中水管道采用镀锌钢管，丝接或卡箍连接。2.2.5 中水计量中水处理站的出水干管上设水表计量中水供水量，在各用水建筑入口处中水管道上设水表计量每栋建筑的中水用水量。第3章 深度处理回用方案选择3.1 回用工艺确定针对XXX大学中水回用处理工程的问题，进行深度处理途径研究及经济分析，也是结合具体工程，有计划地从基本工作做起，开发城市第二水资源，缓解水资源紧张的矛盾，减轻松花江污染，为创建健康水循环做一个良好开端。污水回用可以减少新鲜水用量，节省XXX大学的运行管理费用。1.成熟的传统污水再生处理工艺一般意义上的污水再生处理工艺多是对二级处理出水进行更进一步的处理。污水再生处理工艺主要有以下几类。（1）以混凝气浮为主的工艺流程调节池混凝气浮过滤消毒中水（2）以混凝沉淀为主的工艺流程调节池混凝沉淀过滤活性碳消毒中水（3）二级处理出水加混凝过滤为主的工艺流程调节池沉砂池A/O生物接触池混凝滤池消毒中水这几种工艺在国内外都得到了广泛的应用。混凝工艺主要去除原水中悬浮状和胶体状杂质，是物化处理中常用的方法。但是目前气浮工艺存在诸多问题。常规气浮法存在溶气罐体积大、效率低、操作不稳定、溶气压力高、能耗大等问题;高效气浮法设备复杂，运行管理要求严格。所以目前应用最多、运行稳定、工艺成熟的是混凝过滤工艺。2.生物膜过滤生物膜过滤技术在污水回用领域的应用越来越广泛。它充分地利用了滤池中滤料的拦截作用和滤料上附着生物膜的降解作用，将二沉池出水中未能去除的大多数物质能够有效地加以去除，它既能起到物理筛滤二级处理水中悬浮颗粒的滤池本来的任务，又能氧化分解水中的溶解性有机物质并有一定硝化作用，它是普通快滤池和高负荷生物滤池的结合，是物理截滤和生物氧化的结合。采用该型滤池处理二沉池出水，处理后的出水水质优于普通快滤池的出水水质，运行良好的生物膜滤池处理水可用于工业冷却、生活及市政杂用。3.膜技术膜技术是水处理技术发展方向之一，已经开始应用于污水回用领域。现在应用较多的膜处理技术有微滤、纳滤、超滤、渗析、反渗透、电渗析、气体分离等。随着膜科技的发展，采用膜处理技术的污水厂，其总投资和运行费用还将会继续下降。据资料显示，小规模处理厂（2万m3/d）采用膜处理技术的单位体积水处理费用均和传统处理工艺相当。国内现已形成膜技术热潮，但在维护上除需要水力反冲之外，还需药剂清洗，管理麻烦，膜的寿命短，能耗和水通量方面距成规模的实际生产装置还有一定距离。综上所述，膜处理技术出水水质好，但是管理维护较麻烦，大规模采用膜技术，在经济上不易被接受；生物膜法处理技术，以生化混凝沉淀过滤工艺是目前应用最广、技术最成熟、运行稳定的中水回用工艺，为目前深度处理出水回用的首选工艺。而生化池也利用多种反应池功能的组合，可以达到生物除磷脱氮的目的。其次，生物膜过滤法如生物炭滤池，也是一种经济高效的水处理工艺。其后不设沉淀池，占地面积小、基建投资省，不需投药，运行费用低，管理方便，出水水质较好，可以满足工业冷却和绿化等用水的要求。3.2 回用工艺确定根据以上分析，可以确定，学生宿舍排水处理回用，属于轻度污染水，水质浓度低，可生化性好，且水量较小，宜采用工艺成熟，效率稳定、节省能耗的处理工艺。结合本项目的具体情况，确定工艺流程如下所示： 3.3 工艺特点1.理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，净化效果好。2.耐冲击负荷，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。 3.工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。4.处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。5.反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。 6.脱氮除磷，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。 7.工艺流程简单、造价低。第4章 污水处理工程设计4.1 工艺设计4.1.1 格栅间1.工艺目的：去除污水中的漂浮杂物以保证污水提升泵的正常运行；2.结构类型：地下钢筋混凝土结构；3.工艺尺寸：2.53.53.5m；规格：粗格栅：栅条间距25mm 细格栅：栅条间距5mm 格栅井内设人工粗、细格栅各一道，材质为不锈钢，垂直水流设置，格栅设计成L型，便于起吊和有效截留污物。格栅固定于进水渠预设槽钢内，栅渣定期清理与外运。4.1.2 调节池1.工艺目的：调节水质、水量均匀，保持后续工艺稳定运行；2.结构类型：地下钢筋混凝土结构；3.主要设计参数：（1）设计流量：Qmax=150m3/h；（2）水力停留时间：3.5h；（3）有效水深：4m；4.工艺尺寸：12.410.64.5m；5.主要设备说明：（1）工艺提升泵：型号： 100QW80-18-7.5数量：2台（一用一备）性能参数： Q=80m3/h； H=18m； N=7.5kw；（2）空气扰动管1套。污水提升泵的扬程将满足后续处理设备的高程布置和水头损失的需要。水泵采用液位浮球控制，低水位自动停机保护，中水位自动开启泵，高水位自动报警。4.1.3 初沉池 1.工艺目的：用于去除污水中大部分比重较大的、无机性的可沉颗粒，同时也可去除部分有机物，减轻了后续好氧工艺的处理负荷，保证了后续工艺有效运行；2.结构类型：地下式钢筋混凝土结构；3.主要设计参数：（1）设计流量：Q=75m3/h；（2）表面负荷：3.8m3/m2.h；（3）停留时间：1.0h；（4）池数：1组；4.工艺尺寸：3.04.05.0m；5.其它附属设备说明：（1）斜板：L=1.2m；数量：24m2；材质：材质为乙丙共聚物；（2）支架：角钢、槽钢、圆钢；初沉池采用斜板沉淀池，池底部设泥斗，用以收集排除初沉池污水中沉淀下来的固体物质。泥斗中的污泥排至污泥浓缩池，汇同二次沉淀池的污泥一起进行浓缩压滤处理。4.1.4 生化系统1.工艺目的：活性污泥-生物膜共生系统通过硝化液的回流，完成硝化-反硝化的过程，达到脱氮除磷的目的；同时去除污水中大部分污染物，特别是可生化降解的有机物，是污水处理厂的核心构筑物；2.结构类型：地下式钢筋混凝土结构；3.主要设计参数：（1）设计流量：Q=75m3/h；（2）BOD污泥负荷：0.15BOD5/MLSSd；（3）污泥浓度：MLVSS=4000mg/l；（4）水力停留时间：8.8h,其中缺氧段1.76h，好氧段7.04h；4.工艺尺寸：缺氧段：4.04.05.0m（一组）；好氧段：4.04.05.0m（四组）；5.其它附属设备说明；（1）填料：型号：DFS-100型一体化填料箱；数量：480m3； 材质：聚乙烯组合填料；（2）支架：角钢、槽钢、圆钢。（3）曝气头：型号：YMB-；服务面积：0.5/个； 数量：320个；（4）硝化液回流泵：型号100WL80-8-4；数量：2台；性能参数： Q=80m3/h； H=8m； N=4kw；4.1.5 二沉池1.工艺目的：进行泥水分离，使的从生化池的混和液中的污泥能够沉淀下来，从而出水达到排放标准；2.结构类型：地下式钢筋混凝土结构；3.主要设计参数：（1）设计流量：Q=75m3/h；（2）设计负荷：2.3m3/m2.h；（3）停留时间：1.5h；（4）池数：1组；4.工艺尺寸：4.06.05.0m；5.其它附属设备说明：（1）斜板：L=1.2m； 数量：48m2； 材质：材质为乙丙共聚物；（2）支架：角钢、槽钢、圆钢；（3）污泥回流泵： 型号：80WL40-15-4； 数量：2台； 性能参数： Q=40m3/h； H=15m； N=4kw；沉淀工艺采用斜板沉淀池，池内设沉淀设备、泥斗、污泥管、放空管等。二沉池底部设泥斗，用以收集排除二沉池污水中沉淀下来的固体物质。泥斗中的污泥一部分回流，一部分排至污泥浓缩池进行浓缩后进入脱水设备进行处理，最后外运。4.1.6 微絮凝过滤工艺1.过滤设备间过滤间内设有2台一体化微絮凝过滤设备、1台二氧化氯发生器、1座回用水池、2台二次提升泵、2台滤池反冲洗泵、2台中水回用泵等。（1）结构类型：地下式钢筋混凝土结构；（2）工艺尺寸：13.76.36.5m。2.微絮凝过滤设备（1）工艺目的：向水中投加絮凝剂，使得水中的胶体和微小颗粒物沉淀下来，再利用过滤设备将沉淀物去除；（2）结构类型：采用钢结构；（3）主要设计参数：平均滤速6.0m/h，反冲洗强度15L/m2s；（4）工艺尺寸：=2.0m，H=4.0m，一组；（5）其它附属设备说明：反冲洗泵： 型号：150WL180-22-18.5； 数量：2台（1用1备）； 性能参数： Q=180m3/h H=22m N=18.5kw二次提升泵 ： 型号：80WL40-15-4：数量：2台（1用1备）；性能参数：Q=40m3/hH=15mN=4kw3.投药设备（1）工艺目的：向污水中投加絮凝剂，去除水中的胶体态和悬浮态物质；向污泥中投加絮凝剂，使其易于脱水； （2）附属设备说明：投药设备：型号：QJY-05，1台；4.消毒设备（1）工艺目的：为了保证处理后排放水的细菌指标合格，向污水中投加消毒剂，消毒投加点设在中水回用池的后端，尽可能多的杀死水中含有的细菌；（2）附属设备说明：二氧化氯发生器：型号：DYX-500，1台；二氧化氯产量：500g/h；4.中水回用池（1）工艺目的：用于储存回用水，为滤罐的反冲洗提供用水；（2）结构类型：采用钢混结构；（3）工艺尺寸：2.84.04.0m；（4）其它附属设备说明：回用水泵：型号： SLS65-160(I)；数量：3台（2用1备）；性能参数： Q=50m3/h； H=32m； N=7.5kw；4.1.7 污泥处理系统1.污泥压滤系统（1）工艺目的：通过离心脱水机的作用使污泥脱水，将处理后的污泥以泥饼的形式外运；滤出液回流至调节池。（2）主要设计参数：流量：Q=44.4m3/d；（3）其它附属设备说明：污泥浓缩脱水一体机：型号：DNDYQ500；功率：2.05kw；处理能力：47m3/h；每天工作8小时。2.污泥处理间污泥处理间内有1套污泥处理系统等。结构类型：半地上砖混结构；工艺尺寸：13.74.05.0m。4.1.8 鼓风曝气系统1.鼓风机（1）工艺目的：为好氧池提供溶解氧，同时增加池体内的湍动程度，强化传质，并为调节池提供扰动气流。（2）设备说明：鼓风机：型号：SSR-150；数量：2台（1用1备）；性能参数：风量：26m3/min；风压：53.9kpa；功率：38kw；（3）控制方式：根据好氧池中溶解氧的含量调节鼓风机阀门的开启度和运行台数。2.鼓风机房（1）结构类型：地下式钢筋混凝土结构；（2）工艺尺寸：3.04.03.5m；房间内设隔音、减噪设施。4.1.9 控制室1.结构类型：半地上砖混结构；2.工艺尺寸：3.04.05.0m；控制室内设有控制系统一套。4.2 建筑设计本设计新建60.011.2m2的污水处理间，地下设有调节池、格栅间、鼓风机房、初沉池、A/O生化池、二沉池、过滤间，总的工艺尺寸：60.011.2m2，总占地672m2；地上设有控制室、污泥处理间，总占地67.51m2。1.车间的火灾危险等级、生产类别及建筑物耐火等级本车间为污水处理车间，生产类别为戊类，建筑物的耐火等级为二级。建筑采用钢筋混凝土屋面板，保温用沥青珍珠岩200mm厚，由于是地下工程，无门窗，只有进出通道，地上建筑物采用砖混结构。2.各厂房一律粉刷抹灰，操作间地面采用水泥地面，其他采用水泥砂浆面层。3.处理站由格栅间、鼓风机间、处理间、控制室、化验室、过滤间组成。4.3 结构专业设计根据建设地点的地质的实际情况，考虑到流沙可能会对地基承载力造成的影响，故采用原土夯实，然后上铺C10素混凝土垫层100mm。对地下水位较高的地区，采用毛石或细砂夯实挤密后铺C10素混凝土垫层100mm。4.4 电气、自控专业设计4.4.1 电气设计说明供电设计包括污水处理站电力设备和照明电力设计。4.4.2 供电等级及车间配电计算负荷根据国家标准“供配电系统设计规范”，经计算本工程为三级负荷。厂房内管线敷设采用电缆穿管埋地或穿管沿墙明设。4.4.3 电气照明及管线敷设厂房在正常情况下为一般环境，事故情况下会产生腐蚀，采用配照型工厂灯做照明，重要岗位采用应急灯作为疏散指示照明，控制采用照明箱集中控制和分散控制两种方式，根据工艺要求设置局部照明。4.5 环境保护环境保护主要考虑噪声、废渣、气味对周围环境的影响，以及排放水对水环境的影响。4.5.1 噪声控制该工程噪声污染主要来自污水处理站的提升泵、鼓风机噪音，可以采用在机座加减震垫，采用柔性接口，机器上加消音器等减噪措施，将噪音控制在工业企业噪音卫生标准的范围内，不会对值班工人造成影响。4.5.2 臭气控制对于运行中产生的少量无毒、无害的气味集中收集起来，然后经过活性碳罐的处理后高空排放。4.5.3 污泥控制处理间产生的污泥可以通过进一步的处理回收利用，污泥经过脱水后外运到相关企业进行综合利用，可用于制作肥料、填埋或焚烧等。这些措施可以有效地节约水资源并保证环境免受污染。4.6 分析化验为了掌握整个系统的运行情况，了解处理出水水质情况，需要及时对各工艺过程的进出水进行必要的水质分析，需要分析项目有：1.CODCr2.色度3.碱度4.pH值5.溶解氧6.SS7.MLVSS、MLSS8.SV%、SVI9.油10.NH3-N11.总磷第5章 工程投资概算及运行成本分析5.1 中水处理工程部分5.1.1 土建工程投资表5-1 土建投资估算表 序号工程名称规格（米）单位数量造价（万元）备注1格栅间（地下）2.53.53.5座11.16钢混2调节池（地下）12.410.64.5座122.48钢混3初沉池（地下）3.04.05.0座24.56钢混4缺氧池（地下）4.04.05.0座26.08钢混5好氧池（地下）4.04.05.0座824.32钢混6二沉池（地下）4.06.05.0座29.12钢混7消毒接触池（地下）1.64.03.5座21.7钢混8贮泥池（地下）2.02.53.5座10.67钢混9集水池（地下）2.51.03.0座10.29钢混10中水回用池（地下）2.84.04.0座11.7钢混11鼓风机房（地下）3.04.03.5座11.6钢混12污水泵房（地下）4.04.03.5座12.13钢混13污泥处理间（半地上）13.74.05.0座16.58砖混14控制室（半地上）3.04.05.0座11.2砖混15厂房（地下）6011.25.0座1127.68钢混16合计211.275.1.2 主要设备投资表5-2 主要设备投资估算表序号设备名称规格型号单位数量造价（万元）材质（一）污水处理系统66.0651格栅间0.943（1）粗格栅台10.3钢质（2）细格栅台10.5钢质（3）闸阀DN250个10.113铸铁（4）单轨吊车SC1台10.03铸铁2 调节池1.77（1）工艺提升泵100WQ80-18-7.5电动机功率：7.5kw台22.4铸铁（2）闸阀DN200个20.15铸铁（3）止回阀DN200个20.1铸铁（4）PVC管DN100米300.27PVC（5）浮球液位控制器套10.05不锈钢3初沉池5.496（1）斜板L=1.2mM2245.4PVC（2）排泥闸阀DN100个20.048铸铁（3）放空闸阀DN100个20.048铸铁4生化系统20.44（1）微孔曝气头YMB-1个3203.2PVC（2）一体化填料DFS-100m348015.36PVC（3）进气球阀DN100个100.06PVC（4）硝化液回流泵100WL80-8-4电机功率4kw台21.11铸铁（5）闸阀DN200个100.71铸铁5二沉池11.828（1）沉淀设备L=1.2mM24810.83PVC（2）污泥回流泵80WL40-15-4电机功率4kw台21.11铸铁（4）排泥闸阀DN100个20.048铸铁（5）出水堰L=4.00.50.6套20.4钢质6消毒系统5.8（1）二氧化氯发生器DYX-500台15.87微絮凝过滤系统19.788（1）滤池=2.0m H=4.0m个