养猪废水处理工程设计方案.docx

某养猪企业养猪废水处理工程（处理量：200吨/天）设计方案编制单位：某环保企业二零一四年三月目录第一章概述21.1项目概况21.2设计依据21.3设计内容4第二章污水处理方案工艺选择82.1废水产生环节82.2污水重点处理污染物82.3好氧处理工艺的选定9第三章工艺设计123.1处理工艺123.2各处理单元设计及说明143.3主要工艺设备一览表213.4主要建构筑物工程量22第四章建筑、结构设计244.1建筑设计244.2结构设计25第五章自控设计285.1概述285.2自控设计原则285.3自控系统及仪表285.4控制系统配置295.5控制系统功能描述295.6仪表30第六章电气设计316.1概述316.2设计标准、规范及依据316.3电及负荷等级316.4负荷计算316.5全污水处理供电系统326.6线路敷设方式326.7防雷接地336.8电气工程责任划分336.9污水处理站的动力和控制设备336.10线路选择336.11电气设备控制与报警34第七章工程投资估算357.1编制说明357.2主要工艺设备报价表357.3主要建构筑物报价表377.4投资估算表377.5工程总价38第八章运行费用分析398.1人工费用398.2电费398.3药剂费398.4处理费用39第九章质量保证计划419.1设计质量保证419.2施工安装质量保证419.3采用的标准及规范42第一章 概述1.1 项目概况1.1.1 项目背景一衣品田生态养猪基地项目已于2009年启动（目前处于在建期），预计2015年完工，采用分期建设、分期投产使用。一衣口田的种猪场采用沼气池回收、商品猪舍采用新型发酵床技术，确保整个养殖基地零排放、无污染，符合增城市整治零散猪场，发展规模化、生态养猪项目的建设方向。某养猪企业十分重视环境保护工作，决定投入资金建设污水处理站作为生态养猪基地的一部分。受某养猪企业的委托，某环保企业为该单位的生产废水处理系统拟定一套设计方案。1.1.2 项目概况项目名称：某养猪废水处理工程建设单位：某养猪企业建设地点：增城市中新镇永兴村一衣口田生态养猪基地设计内容：养猪生态养猪基地生产废水处理系统设计规模：200m3/d，按8.4m3/h设计。1.2 设计依据1.2.1 原始资料（1） 一衣口田养猪生态园区建设项目申请报告(正版)（2） 一衣口田养猪生态园区规划(正版)（3） 一衣口田养猪生态园区建设地形红线图（电子版）（4） 一衣口田养猪生态园区建设规划意向图（电子版）（5） 现场调查与业主沟通的意见（6） 业主提供的其他相关资料1.2.2 相关法规和政策（1） 中华人民共和国环境保护法（2） 中华人民共和国水污染防治法（2008年）（3） 中华人民共和国大气污染防治法（2011年）（4） 中华人民共和国水污染防治法实施细则（2005年）（5） 城市污水处理及污染防治技术政策（2000年）（6） 建设项目环境保护管理条例（2011年）（7） 城市排水许可管理办法（8） 污水处理设施环境保护监督管理办法1.2.3 主要规范和标准（1） 城市污水再生利用-城市杂用水水质（GB/T 18920-2002）的标准。（2） 农田灌溉水质标准（GB 5084-2005）；（3） 畜禽养殖业污染物排放标准（DB44/613-2009）（4） 禽畜养殖业污染物排放标准（GB18596-2001）（5） 禽畜养殖业污染治理工程技术规范（HJ497-2009）（6） 工业企业厂界环境噪声排放标准（GB12348-2008）（7） 地表水环境质量标准（GB3838-2012）（8） 粪便无害化卫生标准（GB7959-2012）（9） 畜禽养殖业污染防治技术规范（HJ/T81-2001）（10） 室外排水设计规范（GB 50014-2006）（11） 工业建筑防腐蚀设计规范（GB 50046-2008）（12） 畜禽养殖业污染防治技术规范（HJ/T 81-2001）（13） 畜禽场环境质量及卫生控制规范（NY/T 1167-2006）（14） 畜禽粪便无害化处理技术规范（NY/T 1168-2006）1.2.4 设计原则（1） 遵循全面规划、分期实施的原则，使工程建设与厂区的发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。（2） 根据设计进水水质和出水水质要求，选用稳定可靠的工艺，采用先进的技术和先进设备，保证出水水质、高效节能、经济合理，确保污水处理效果。（3） 提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件。（4） 各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地，使厂区环境和周围环境协调一致。（5） 厂区建筑风格力求统一，简洁实用、美观大方，并与厂区周围景观相协调，提供较舒适的工作环境。1.3 设计内容1.3.1 设计范围本次方案设计范围主要包括：（1） 在业主规划区域内作废水处理系统的总体规划；（2） 废水处理工艺选择；（3） 污水处理站处理系统平面；（4） 废水处理系统中各构筑物以及相关的建筑物设计；（5） 设备的选型；（6） 工程造价估算；（7） 运行成本的核算。（8） 本工程设计范围为业主规定的废水处理范围，不含厂区雨水及生活污水；（9） 本工程设计包括废水处理工艺、总图、建筑、结构、电气、自控、仪表等专业；（10） 本工程设计自原有生产废水调节池至达标排放监测口止；（11） 本工程所需的电源、自来水管，由建设方按设计要求送至废水处理站界区范围内；（12） 工程范围：序号内容建设方设计/施工方备注一、临时措施1临时施工用地提供2临时施工办公室3临时水、电接口4施工安全措施5相关保险费用二、土建工程1室外土建2设备基础3室内加药槽防腐4控制室及机房隔墙5操作室门窗6走道、栏杆及爬梯7预埋件、穿墙管及相关图纸三、机械工程1设备及材料采购2设备及材料包装、运输、保险、卸货、就位3设备及材料制作、安装、组合4设备及管道的油漆，标识5操作台、设备架台及栏杆四、配管工程1污水站內所有配管、配件及支吊架2废水排放管道进入污水站的管线工程3废水处理站处理水外排放管线4给水至污水站管线接原有给水管道5污水站内的给水管线五、电气及仪表工程1一次性电源至污水站的动力电2污水站内的电气及仪表工程3污水站的内外照明4风机房的排风机及配电5现场及控制室的控制台6防雷接地工程六、调试及技术培训1调试运行及技术培训2调试用药品及材料供应3水质检测及分析4日常保养费用（含消耗品更换）七、预埋管线及预埋件工程八、污水站的固体废弃物处理十、污水站的压缩空气根据建设方工艺流程需要十一、污水站的消防系统十二、污水站的应急用电建设方承担十三、污水站的噪音防治十四、申请相关环保报检验收十五、设计施工图3份十六、保证处理后水质符合设计标准十七、竣工资料3份1.3.2 设计规模根据某养猪企业提供的相关数据，年存栏量4200头已建猪舍排入该处理系统。排水量根据畜禽养殖业污染物排放标准（DB44/613-2009）集约化畜禽养殖业水冲最高允许排水量计算。近期内本项目设计废水总量为Qd=200m3/d，每天按24h设计，总设计处理水量：Q h8.4m3/h。集约化畜禽养殖业水冲工艺最高允许排水量种类猪m3/（百头天）鸡m3/（千只天）牛m3/（百头天）季节地区冬季夏季冬季夏季冬季夏季珠三角标准值2.53.00.50.81625其他地区标准值2.53.50.81.22030注：废水最高允许排放量的单位中，百头、千只均指存栏数。春、秋季废水最高允许排放量按冬、夏两季的平均值计算。1.3.3 设计进出水质参照同类猪场废水的水质状况，确定该项目沼气池出水水质如下表所示：进出水水质指标项目pHSSCODCrBOD5NH3-NTP大肠杆菌群数(个/l00ml)进水692400160012003151201.44105注：以上单位除了pH为无量纲和特别注明外，其余单位均为mg/L根据畜禽养殖业污染物排放标准（DB44/613-2009）集约化畜禽养殖业水污染物最高允许日均排放浓度各项指标如下：集约化畜禽养殖业水污染物最高允许日均排放浓度控制项目地区五日生化需氧量 (mg/L)化学需氧量(mg/L)悬浮物(mg/L)氨氮(mg/L)总磷(以磷计)(mg/L)粪大肠菌群数(个/l00ml)蛔虫卵(个/L)珠三角标准值140380160707.010002.0其他地区标准值150400200808.010002.0参照同类猪场废水的水质状况，确定该项目的平均进出水水质指标如下表所示：进出水水质指标项目pHSSCODCrBOD5NH3-NTP大肠杆菌群数(个/l00ml)进水692400160012003151201.44105出水69160380140707.01000去除率(%)909594849699.9注：以上单位除了pH为无量纲和特别注明外，其余单位均为mg/L第二章 污水处理方案工艺选择污水处理工艺的选择直接关系到处理后出水的各项水质指标能否稳定可靠地达到排放标准的要求、建设投资和运行成本是否节省、运行管理及维护是否方便，及占地指标是否较低，因此，污水处理工艺方案的选定是污水处理站的成功与否的关键。2.1 废水产生环节养猪废场主要产污环节为猪的生长过程的各种排泄物排放（俗称猪粪尿排放）和厂区清洗水，一切污染物及其影响均由此来。除养猪生产本身的污染排放外，养猪场内人员生活办公也会产生污染物。但这些污染因素与养猪产生的污染物相比较少，因此以养猪废水为主要污染产生环节。养猪废水中的主要污染物为BOD5、CODCr、SS、氨氮。2.2 污水重点处理污染物（1） BOD5污水中BOD5的去除主要靠微生物的吸附与分解代谢作用，厌氧条件下生成CH4、CO2等气体。好氧活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物合成新细胞，将另一部分有机物进行分解代谢，以便获取细胞合成所需的能量，其最终产物为CO2和H2O等稳定物质，然后通过泥水分离来完成。一般来说，在污泥负荷0.2kg BOD5/kgMLSSd时，很容易使出水BOD5保持在150mg/L以下。（2） CODCrCODCr的去除原理与BOD5基本相同，其去除取决于原废水的可生化性，它与排放的废水组成有关。根据本项目进水水质，CODCr和BOD5平均浓度分别为8000mg/L和4000mg/L,进水BOD5/CODCr=0.5，可生化性较好。（3） SS由于生产废水中原SS含量较大，要控制出水的SS浓度在200mg/L以内，必须通过一定的途径去除。所以SS也将是本工程的重点处理项目。（4） 氨氮在原废水中，氮的存在形式以有机氮和氨氮（NH3-N）为主，污水中有机氮和氨氮的总量称为凯氏氮（TKN）。污水生物处理过程中氮的转化包括氨化、同化、硝化和反硝化作用。污水中有机氮主要以蛋白质、多肽和氨基酸的形式存在，通过水解或氨化作用转化为氨氮，生物脱氮的基本原理就在于，在有机氮转化为氨氮的基础上，通过硝化作用将氨氮转化为亚硝态氮和硝态氮，再通过反硝化作用将硝态氮转化为氮气从水中逸出，从而达到脱氮的目的。硝化作用是在有氧存在的情况下，氨氮被硝化菌氧化为亚硝酸盐并进一步被氧化为硝酸盐的过程。反硝化作用是在缺氧的条件下，通过反硝化菌的作用下将硝化过程中产生的亚硝酸盐和硝酸盐还原成气态氮的过程。在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效果的因素主要是温度、溶解氧、pH值以及C/N比。对于活性污泥系统，由于硝化菌比增长速率低，世代期长，因此要取得较好的硝化效果，就必须有足够长的泥龄。此外，由于异氧菌的竞争作用，使硝化菌的生长受到抑制，要保证处理系统的硝化反应正常进行，一般认为处理系统的BOD负荷要低于0.15kgBOD5/kgMLSSd。由于溶解氧会与硝酸盐竞争电子供体，同时分子态氧也会抑制硝酸盐还原酶的合成及其活性，因此，生物反硝化需要保持严格的缺氧条件，一般认为，活性污泥系统中，溶解氧应保持在0.5mg/L以下。2.3 好氧处理工艺的选定好氧处理是指在好氧状态下，通过各种好氧细菌，原生生物和后生生物的同化、异化作用降解废水中的有机物，使之最终分解成为水、二氧化碳和无机盐的过程。其典型工艺有传统活性污泥法、生物接触氧化法和间歇式活性污泥法。2.3.1 各类好氧工艺性能概述（1） 传统活性污泥法工艺流程：废水 曝气池 二沉池 排放 回流污泥污泥浓缩池在曝气池内活性污泥对废水中的有机物进行絮凝、吸附和降解，再到二次沉淀池沉淀，上清液排出，二沉池的部分污泥回流到曝气池内，剩余污泥排入污泥浓缩池。该工艺特点：去除率高，效果稳定，耐冲击负荷大。适合水量较大的连续排放的污水处理站中。（2） 生物接触氧化法废水 接触氧化池 二沉池 排放 污泥浓缩池工艺过程：废水在生物接触氧化池是通过生物膜和活性污泥降解有机物后流入二次沉淀池沉淀后排放；二沉池的污泥排入污泥浓缩池。工艺特点：处理效果稳定，耐负荷冲击能力强，污泥量少，易操作管理，但投资较大，去除率比活性污泥法低，且填料更换费用高。（3） 序批式间歇活性污泥法（英文名称：Sequencing Batch Reactor，简称SBR）废水 间歇式曝气池 排放 污泥浓缩池工艺过程：由一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。SBR的一个完整的操作由五个阶段组成：进水期；曝气期；沉淀期；排水排泥期；闲置期。工艺的特点：无需调节池和二沉池；无需污泥回流；SVI值较低，污泥易于沉淀，不产生污泥膨胀；适合间歇排放的废水的处理。但要求自动化程度高，池容积利用率低，瞬时排水量大，要求排水管径大。2.3.1 各类好氧工艺性能比选几种典型的好氧工艺适用性能比较表反应器名称优点缺点适用范围传统活性污泥法去除率高，效果稳定，耐冲击负荷大容积负荷率低，效率较低，出水水质较差适用于水量较大的连续排放的污水处理站生物接触氧化法处理效果稳定，耐负荷冲击能力强，污泥量少，易操作管理投资较大，去除率比活性污泥法低，且填料更换费用高适用于水量较小，水质变化较大，出水水质要求稳定序批式间歇活性污泥法（SBR）无需调节池和二沉池；无需污泥回流；SVI值较低，污泥易于沉淀，不产生污泥膨胀力强，出水水质相对较好要求自动化程度高，池容积利用率低，瞬时排水量大适合间歇排放的废水的处理2.3.2 工艺确定从以上列表可知，各种类型的好氧工艺各有其优缺点和使用范围，在一定的条件下选择合适的工艺型式是好氧工艺处理成功的关键所在。根据本工程水量较小、排水不均匀、有机物浓度高、氨氮浓度高等特点。本着从经济效益、社会效益和环境效益相结合的观点出发，在二级生化处理系统中我们拟采用序列间歇活性污泥法（SBR）及混凝脱色处理工艺相结合再结合水花园进一步处理及美化周围环境。37第三章 工艺设计3.1 处理工艺3.1.1 工艺流程图达标排放至塘SBR池沼气池出水调节池水花园集水池混凝池沉淀池消毒池标准排放口污泥浓缩池PACPAM空气压滤机泥饼外运空气污泥排放剩余污泥压滤液3.1.2 工艺流程说明猪场粪便废水经管道或明沟进入沉砂格栅池经均浆搅拌后提升至格栅过滤机粗细格栅，大量的猪屎粪便及不经意流失到下水道的手套、塑料袋、草根、小砂石等都在此环节去除，而后废水自流进入水压式沼气池，经厌氧出水后再进入调节池，其产生的沼气经脱硫净化后供给用户作为能源利用。调节池的作用是均衡水质水量。调节池内设置污水提升泵，把均质后的废水提升至SBR池内。SBR（sequncing batch reactor）法是一种序批式生物反应器间歇运行的活性污泥法污水处理工艺。SBR工艺流程简单，布置紧凑。可省去二沉池、污泥回流系统，耐水量和水质负荷冲击，运行方式灵活多变并可组成多种工艺路线。SBR反应器中，将曝气池和沉淀池的功能合二为一，集中在SBR池子上。污水分批进入反应池，按顺序进行反应、沉淀、排出上清液和闲置过程完成一个运行操作周期，一切过程都在一个设有曝气装置的SBR反应池内进行。污水进入SBR池后，污染物和池内的活性污泥充分混合，高效分解去除。污水在池内沉淀澄清，上清液自流进集水池。通过混凝沉淀，投加相关的化学药剂，将废水中的污染物进行有效去除。加药后废水形成絮状矾花在沉淀池内进行沉降。经过一定时间的静置沉降后，污泥沉落至泥斗，由排放污泥污浓缩池进行浓缩处理。为进一步降低好氧池及沉淀后出水的污染物浓度，设置大面积的水花园，利用水生植物的生物吸附作用将未能去除的污染物进一步处理,同时也美化周围环境。为保证出水的细菌指标达到处理效果，沉淀后的上清液进入消毒池内消菌杀毒再进入水花园。经过以上处理工艺，污水能达标排放。3.1.3 处理效果设计污水处理效果设计见下表污水处理各构筑物处理效果表处理单位pHSSCODcrBOD5NH3-NTP大肠杆菌群数(个/l00ml)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/ L)沼气池出水水质692400160012003151201.44105调节池去除率（%）-55-出水浓度692400152011403151201.44105SBR池去除率（%）-5070806060-出水浓度691200456228126481.44105集水池去除率（%）-出水浓度691200456228126481.44105混凝沉淀池去除率（%）-805030207570出水浓度69240228160110124.32104消毒清水池去除率（%）-98出水浓度6924022816011012860水花园去除率（%）-604050606540出水浓度699627480404.2518排放口出水浓度69160380140707.01000除pH外，其余项目标准值单位均为mg/L。3.2 各处理单元设计及说明3.2.1 格栅沉砂池(现场已建成)3.2.2 沼气池(现场已建成)3.2.3 调节池主要作用：调节水量，保证后续进水均匀。（1） 设计参数：数量：1座停留时间：8.0h工艺尺寸：4.04.04.5m有效容积：67.2m3结构型式：地下钢混结构（2） 主要配套设备a) 空气搅拌系统数量：1套b) 废水提升泵流量：Q10m3/h扬程：H=9m功率：N0.75kW数量：2台，一用一备产地：国产c) 超声波液位计数量：1个产地：国产d) 流量计数量：1个流量：Q020m3/h产地：国产3.2.4 SBR池（1） 设计参数设计流量:8.4m3/h数量：1座（六格）结构型式：半地下钢混结构工艺尺寸: 16.010.05.5m总有效容积：800m3（2） 主要配套设备a) 微孔曝气盘数量：534套b) 生物菌种数量：一批产地：中大环保c) 污泥提升泵流量：Q10m3/h扬程：H=9m功率：N0.75kW数量：2台产地：国产e) 超声波液位计数量：6个产地：国产f) 滗水器数量：3套g) 进水电动阀数量：6台h) 进气电动阀数量：6台3.2.5 集水池（1） 设计参数：设计流量：8.4m3/h工艺尺寸：4.02.03.5m数量：1座结构型式：半地下钢混结构有效体积：24m3（2） 主要配套设备a) 污水提升泵流量：Q10m3/h扬程：H=9m功率：N0.75kW数量：2台产地：国产b) 超声波液位计数量：1个产地：国产3.2.6 混凝池主要作用：投加药剂，使之达到化学药剂与污染物混合反应，形成絮状物，为进一步沉淀去除污染物准备。（1） 设计参数：数量：1座工艺尺寸：2.50.84.5m有效容积：7m3结构型式：半地下钢混结构（2） 主要配套设备a) 空气搅拌系统数量：1套3.2.7 沉淀池主要作用：投加药剂，使之达到化学沉淀进一步有效去除污染物，保证出水达标。（1） 设计参数：数量：1座表面负荷：1.0m3/m2h工艺尺寸：3.72.54.5m有效容积：32m3结构型式：半地下钢混结构（2） 主要配套设备a) 蜂窝斜管填料数量：9.3m2规格：直径50材质：PPb) 斜管填料支架数量：1批材质：碳钢防腐3.2.8 消毒池主要作用：投加消毒剂，保证消毒剂与水的接触时间，在消毒池内消菌杀毒保证出水的细菌指标达到处理效果。（1） 设计参数：数量：一座接触时间：0.6h工艺尺寸：2.50.74.5m有效容积：5.3m3结构型式：地下钢混结构3.2.9 水花园（1） 设计参数：设计流量：8.4m3/h工艺尺寸：20.020.01.5m数量：1座(三格)结构型式：半地下钢混结构有效体积：2000m3水力负荷：0.50m3/d 土壤层厚度：10 cm填料层厚度：70 cm填料粒径：4050 mm疏水层厚度 20mm防渗层厚度：30 cm床体底部坡度：0.2%滤床深度：0.9 m（2） 主要设备：a) 水生植物物种：香根草、黑麦草、象草等数量：1批b) 专性填料数量：1批产地：中大环保c) 布水系统数量：1套产地：中大环保3.2.10 污泥浓缩池主要作用：储存沉淀池排放的污泥。（1） 设计参数：数量：1座工艺尺寸：2.02.03.5m有效容积：6.5m3结构型式：半地下钢混结构3.2.11 排放口主要作用：对排放的废水进行流量监控并作监测取样。（1） 设计参数：数量：1座结构型式：砖砌（2） 主要设备：数量：1套超声波明渠流量计3.2.12 设备间（1） 设计参数：数量：1座平面尺寸：8.67.63.2m结构型式：地上框架结构（2） 主要配套设备a) 罗茨鼓风机型号：GRB-40参数：Q2.5m3/min，H6m，N4kW数量：2台，一用一备产地：国产b) 厢式压滤机型号：XAMZ10/630-UBK参数： N2kW数量：1套产地：国产c) 空压机型号：ET-65-4.0功率：N4.0kW数量：1台产地：国产d) 加氯消毒器型号：HY-50功率：N0.5kW数量：1台产地：国产e) PAC储药罐数量：1个参数：200L空气搅拌一套f) PAM溶药罐数量：1个参数：200L空气搅拌一套g) NaOH溶药罐数量：1个参数：200L空气搅拌一套h) PAC加药计量泵数量：2台（一用一备）参数：10L/h，0.5MPa，N=0.18kWi) PAM加药计量泵数量：2台（一用一备）参数：10L/h，0.5MPa，N=0.18Kwj) NaOH加药计量泵数量：2台（一用一备）参数：10L/h，0.5MPa，N=0.18Kwk) 气动隔膜泵数量：1台参数：Q10m3/h，H50m3.3 主要工艺设备一览表表3-1主要工艺设备表序号名称规格单位数量备注一调节池1空气搅拌系统套12废水提升泵Q10m3/h，H9m，N0.75kW台23超声波液位计套14流量计Q020m3/h台2二SBR池5微孔曝气盘个5346生物菌种批17污泥提升泵Q10m3/h，H9m，N0.75kW台28超声波液位计套69滗水器套310进水电动阀台611进气电动阀台6三集水池12污水提升泵Q10m3/h，H9m，N0.75kW台213超声波液位计套1四混凝沉淀池14空气搅拌系统套115蜂窝斜管填料50m29.316斜管填料支架批1五水花园17水生植物批118专型填料批1布水系统套1六污泥浓缩池19超声波液位计套1七设备间20罗茨鼓风机Q2.5m3/min，H6m，N4kW台221厢式压滤机过滤面积10m2，N=2kW台122空压机N=4kW台123加氯消毒器有效氯为50g/h，N=0.5kW台124PAC溶药罐200L个125PAM溶药罐200L个126NaOH溶药罐200L个127PAC加药计量泵10L/h，0.55MPa，N=0.18kW台228PAM加药计量泵10L/h，0.55MPa，N=0.18kW台229NaOH加药计量泵10L/h，0.55MPa，N=0.18kW台230气动隔膜泵Q10m3/h，H50m台1八其他设备31pH控制仪CRRED-600台232排放口套133变频器VFD-F风机专用型台234管件管材批135电气系统批136自控系统批137五金杂件批138污水站照明系统套13.4 主要建构筑物工程量表3-2主要建构筑物工程量序号名称规格单位数量备注1调节池400040004500mm，钢砼座12SBR池16000100005500mm，钢砼座13集水池400020003500mm，钢砼座14混凝池25008004500mm，钢砼座15沉淀池370025004500mm，钢砼座16消毒池25007004500mm，钢砼座17水花园20000200001500mm，钢砼座18污泥浓缩池200020003500mm，钢砼座19设备间860076003200mm，钢砼框架座1第四章 建筑、结构设计4.1 建筑设计4.1.1 设计依据建筑设计主要设计标准、规范：（1） 建筑地基基础设计规范（GBJ5007-2002）（2） 混凝土结构设计规范（GBJ50010-2002）（3） 砌体结构设计规范（GBJ5003-2001）4.1.2 设计原则结构设计应满足工艺要求，遵循结构安全、施工方便、造价合理的原则；根据拟建场地的工程地质、水文资料及施工环境，优化结构设计，选择合理的设计方案；遵循现行国家和地方的设计规范和标准，使结构在施工阶段和使用阶段均能满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求。4.1.3 建筑装修所有水池内外表面、池顶走道均为水泥砂浆批荡经压光后的原色；设备操作间内墙、顶面经水泥灰砂浆批荡后涂ICI；操作室地面铺瓷砖；设备操作房全贴白色小条瓷片。4.1.4 水池设计水池应遵循在平面布置上应以减少管线和便于维护管理的原则，在竖向布置上应以减少提升设备的原则。在立面造型上应根据池体大小、高矮形状，配以不同的颜色和线条，使之与周围环境相协调。4.1.5 防渗及伸缩缝设置工艺中构筑物（池体）等钢筋混凝土结构均采用抗渗混凝土，采用32.5级以上的普通硅酸盐水泥，水泥用量应不大于360kg/m3，水灰比不大于0.55，抗渗标号根据水头与钢筋混凝土壁厚度比值分别采用S6、S8。为提高混凝土结构的抗渗性和抗裂性能，构筑物混凝土内掺入相应用量的低碱UEA混凝土微膨胀剂。上述构筑物平面尺寸大于25米时设置伸缩缝，结构完全分开，缝宽30mm。中间设置HPZA4型遇水膨胀橡胶止水带，迎水面设以双组份聚硫密封胶打口，缝中聚乙烯硬质泡沫板。本工程的水池除采用防水砼外，表面均作水泥砂浆刚性防水层。凡是水池底板面，外壁墙内侧面及地下水以下的外侧面，均按五次作法。水池内壁面批1：2防水砂浆20厚。4.1.6 抗震措施本工程按照六度地震烈度设防。按照室外给水排水和煤气工程抗震设计规范的规定，对六度地区的现浇钢筋混凝土水池，一般不需要采用特别的抗震措施。但在地壁转角处的内外层水平钢筋，需要加强。框架结构，按建筑抗震设计规范（GB50011-2001）和构筑物抗震设计规范（GB50191-93），采取抗震构造措施。4.1.7 荷载情况荷载：各种荷载按GB50009-2001建筑结构荷载规范及GB50069-2002给水排水工程构筑物结构设计规范分别采用。风载：基本风压0.50KN/m2。4.1.8 地下水对混凝土影响的预防根据当地地下水pH值及侵蚀性CO2浓度而定。4.2 结构设计4.2.1 主要设计标准和规范（1） 建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001（2） 建筑结构荷载规范 GB50009-2001（3） 混凝土结构设计规范 GB50010-2002（4） 砌体结构设计规范 GB50003-2001（5） 建筑地基基础设计规范 GBS0007-2002（6） 建筑地基处理技术规范 JGJ79-2002（7） 构筑物抗震设计规范 GB50191-93（8） 建筑抗震设计规范 GBJ0011-2001（9） 给水排水工程构筑物结构设计规范 GB50069-2002（10） 水工混凝土结构设计规范 SL/T 191-96（11） 泵厂设计规范 GB/T 50265-97（12） 水工建筑物抗震设计规范 SL203-97（13） 地下工程防水设计规范 6850108-20014.2.2 设计原则（1） 结构设计应满足工艺设计要求，遵循结构安全可靠，施工方便，造价合理的原则。（2） 结构设计应根据拟建场地的工程地质，水文资料及施工环境，优化结构设计，选择合理的施工方案。（3） 结构设计应遵循现行国家和地方设计规范和标准，使结构在施工阶段和使用阶段均能满足承载力、稳定性和抗浮等承载力极限要求以及变形、抗裂度等正常使用要求。4.2.3 设计参数（1） 设计最高地下水位根据当地有关水文资料分析，构筑物抗浮计算取设计地面以下0.3m。（2） 设计水池水位按工艺设计最高水位超高0.2m计。（3） 构筑物场地荷载按10KN/M2计。（4） 构筑物最大裂缝宽度允许值取0.2mm。（5） 构筑物原计池体侧壁摩阻力的抗浮安全系数Kf1.05。（6） 构筑物平面荷载按不同构筑物取值23KN/M2。按设备安装、检修荷载复核。4.2.4 主要工程材料（1） 混凝土水处理构筑物强度等级C25，抗渗强度等级S6S8填料C15，垫层C15。建筑物强度等级C20，垫层C10。（2） 钢材直径d10为HPB235钢筋，fy=210Mpa。直径d12为HRB335钢筋，fy=300Mpa。预埋铁采用Q235钢。（3） 墙体结构采用主规格为390190190的单排孔混凝土砌块，小砌块的强度等级为MU10，地面以下用M10水泥砂浆砌筑，C15水泥砂浆灌实孔洞。地面以上用M7.5混合砂浆砌筑。4.2.5 抗震设防本工程土建设计执行建筑物抗震设计规范（GBJ11-98）及室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范（TJ32-78）的有关规定。4.2.6 结构设计中注意的问题在结构设计中注意以下问题：（1） 对地基的处理（2） 粉细砂土的地震液化问题（3） 地下水引起的结构抗浮稳定（4） 结构设计按现行国家规范执行（5） 对于建筑物执行工民建结构规范（6） 对于各构筑物执行给水排水结构规范结构设计中除满足强度、刚度要求以外，对于贮水构筑物尤其注意结构裂缝开展宽度的控制及抗渗和耐腐蚀等问题。合理的结构分缝，适当的选用混凝土外加剂是工程中要慎重解决的课题。对于大型钢筋混凝土水池，考虑采用普通预应力技术，以提高结构的抗渗、耐久性，减少材料用量，节约投资。因此要求在初设阶段作好调研、总结及方案工作，以求在大型水池的预应力技术方面有所前进。第五章 自控设计5.1 概述本自控系统主要用于改建污水处理站。根据污水处理的工艺过程、特点及要求而设计。自控系统设备采用进口（合资）产品，对工艺过程各参数进行检测和自动控制，保证废水处理车间自动连续运行。5.2 自控设计原则为提高现代化企业的科学管理水平，保证废水处理水质的要求，最大限度减轻工人劳动强度，保障生产正常、安全有序地进行，设置计算机现场测控管理系统。测控计算机长期在线运行，定时检测各现场PLC采集的数据，对各工艺参数和动力设备的运行状态进行定时显示、事故报警等。（1） 废水处理软件实施方式选用较灵活的可编程控制，可以随时更改系统参数。（2） 控制系统可以自由设定废水泵开停的上下限及台数。（3） 控制系统可以自由设定曝气机的开停及台数。（4） 控制系统可以检测每台泵（包括鼓风机）的电流、电压。（5） 控制系统可以将所测定的电流、电压及设备的开停情况送模拟屏显示，模拟屏与主机通过485通信口连接。5.3 自控系统及仪表5.3.1 控制系统简介根据工艺要求，本装置的控制对象主要是开关量辅以pH值、液位和流量等模拟量，控制对象主要是对泵、风机和阀门等设备的控制，因此本系统采用可编程逻辑控制器（PLC）同时完成电气和仪表部分的自动控制。采用一台工控机作人机界面实现监控，同时通过打印机打出各类报表（打印机及PC机等不包含在污水系统报价表内）。5.3.2 主要控制回路（1） pH值自动控制污水站内主要工艺流程的相关池（槽）内，安装五线式（有温度补偿）pH/ORP值传感器及控制仪；4 20mA模拟信号送PLC，由PLC控制化学品进料气动阀的投加量，保证pH值。同时，在中控室内提供pH的高低值声光报警及动态模拟显示。（2） 配药槽、贮水池、生产废水调节池液位的自动控制配药槽液位用多点液位进行检测，4 20 mA模拟信号送PLC，由PLC控制泵的启停（中位启动泵、低位停泵），以保证液位在设计值范围内；同时，对高、低液位进行声光报警，并在上位机监控。（3） 泵及液位的联锁控制各生产废水调节池和反应池的液位采用电接点液位计检测，由PLC控制相应泵的启停。每台电机设自动/手动两种操作方式，集控操作在中央控制室统一操作，泵的联锁及备用自投均由PLC实现。5.4 控制系统配置（1） 硬件控制系统硬件组成包括1套可编程控制器（PLC）和一台上位机构成的控制网络，上位机采用IBM兼容的工业控制机，PC机采用性能可靠，广泛应用于工业控制领域的产品。（2） 软件控制软件的组成为：PLC应用软件：运行于PLC，实现各种控制功能；监控软件：基于Windows 9X/NT平台，功能强、使用简单，应用可靠的软件作为人机界面，用于操作，调试人员监视装置运行状态，控制现场设备的接口。5.5 控制系统功能描述（1） 数据采集采集整个系统各个装置的重要工艺参数（pH值、流量、液位、DO等）、设备运行状态等重要数据。（2） 实时监控对整个工艺生产过程实现实时操作、设置、控制、显示、报警，最大限度的减少值守人员。（3） 联锁、报警对非正常的工艺参数和设备的运行状态实施声光报警，出现危险和异常状态时对设备进行联锁保护，如系统中的液位与相应的泵的联锁。（4） 流量的累积及清零本系统对物料设有流量的瞬时显示及累积功能，并且对于每个累积流量均设有回零功能。（5） 报表输出提供装置运行状态的各种统计、积算报表、报表可以按班、日、月等各种需求的时间段输出，同时提供打印输出功能。（6） 手动控制系统可以实现手动和自动的切换，在非正常运行状态下，对每台泵设备和控制阀门进行手动控制。（7） 网络功能系统预留通讯接口，可通过此接口与工厂其他控制网络通讯。电仪控制一体化电气设备和工艺过程的控制由一个控制系统完成，提高系统的完整性和可靠性。动态防真对工艺流程实现动态模拟显示，动态跟踪工艺参数，直观了解设备运行状况。5.6 仪表（1） 概述现场仪表包括液位、流量、在线pH值分析仪表。（2） 仪表选型现场仪表的选型原则是满足工艺要求、质量可靠的进口产品。第六章 电气设计6.1 概述（1） 本设计包括380/220V变配电装置；（2） 本设计包括厂区内建构筑物的照明、防雷；（3） 本设计包括厂区内建构筑物的动力、接地设计；（4） 厂区外及区厂内网络系统未编入本设计范围之内；（5） 有关电气详细说明见后面所述。6.2 设计标准、规范及依据（1） 国家标准供电系统设计规范GB50052-92；（2） 国家标准供电系统设计规范GB50052-92；（3） 国家标准建筑物防雷设计规范GB50057-94；（4） 低压配电装置及线路设计规范GBJ54-83（5） 工业企业照明设计标准GBJ50034-92（6） 通用用电设备配电规范GBJ50055-936.3 电及负荷等级（1） 电源厂内变电所出来至厂内各用电点的所有电力设备、设施由我方设计和施工。变电所由当地电气部分负责施工.（2） 负荷等级根据生产装置对供电设备及供电系统可靠性的要求,生产负荷为二级负荷。6.4 负荷计算（1） 污水处理站的动力负荷主要有污水泵、加药泵、罗茨鼓风机、污泥泵、污泥脱水机、污泥泵等。另外还有室外、室内照明系统、通风系统等。（2） 主要电气设备一览表如下：表6-1主要电气设备表序号名称规格单位数量备注1废水提升泵Q10m3/h，H10m，N0.75kW台2一用一备2污泥提升泵Q10m3/h，H9m，N0.75kW台2一用一备3污水提升泵Q10m3/h，H9m，