污水厂工程课程设计.doc

污水厂工程课程设计1 概 述1.1工程概况本工程的服务区域为淮南市山南新区。通过对工程服务区本期2015年及二期2020年污水量的预测，确定本工程2015年及二期2020年的设计规模分别为5万m3/d和10万m3/d，出水水质执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中表1一级标准的A标准，该污水处理厂建设内容包括污水处理厂工程和配套污水管网工程的建设，一期工程报批项目总投资14263.17万元，项目总投资14342.17万元。1.2编制依据、原则1.2.1编制依据（1）淮南市山南污水厂一期工程建设项目环境影响报告表 安徽省工业工程设计院（2）淮南市南部新区分区规划文本 中国城市规划设计研究院 （3）淮南市山南新区市政工程详细规划 中国市政工程华北设计研究院 （4）淮南市山南污水厂一期工程勘察报告 安徽现代建筑设计研究院 （5） 污水厂厂区地形图（1:500）1.2.2采用的主要标准规范（1） 室外排水设计规范（GB50014-2006）（2）城镇污水处理厂污染物排放标准+修改单（2006）（GB18918-2002）（3）城市污水处理厂工程项目建设标准（修订） 建设部主编2001.6.1施行（4） 其他国家现行的相关标准、规范。1.2.3编制原则（1）执行国家环境保护政策，符合国家的有关法规、规范及标准。（2）以淮南市城市总体规划、山南新区分区规划及山南新区市政工程详细规划为依据，结合现状、既考虑近期发展，又兼顾长远发展。以近期为主进行全面设计，分期实施，使工程建设与城市建设同步发展 ，真正起到环境保护、改善居民居住环境质量的作用。（3）污水处理厂的建设结合山南新区的自身条件，采用处理效果好、技术先进、稳定可靠、适应性强、经济合理、运转灵活、投资省、占地少、管理操作方便的污水及污泥处理工艺，充分发挥项目的社会、经济和环境效益。1.3编制范围本报告对淮南市山南新区污水处理厂利用芬兰政府贷款项目的工程规模及工程设计方案进行论证，对推荐方案进行方案设计、投资估算及经济分析，主要编制内容包括：1、对山南新区污水处理厂建设的必要性、工程建设规模及工程设计方案进行论证，并确定推荐工程方案；2、对推荐方案进行设计，主要设计内容如下： 近期处理规模5万m3/d的污水处理工程； 近期5万m3/d规模的污水管网及中途污水提升泵站工程； 对以上编制范围的近期工程进行投资估算及经济分析。2 城市概况及自然条件2.1 城市概况山南新区位于舜耕山以南，规划远期建设总面积60平方千米，功能定位是淮南市的政治、文化、教育、体育中心区，高新技术产业集聚区，生态环境建设示范区和现代化城市建设样板区。山南新区的人口与用地规模：到2010年人口达到18万人，城市建设用地规模为18平方千米；2020年，人口达到70万，城市建设用地控制在60平方千米。2.2 自然条件淮南南部新区地处舜耕山以南，新区的交通区位优势非常明显，整体地形比较平坦，为季节性河流。此外，新区内还有若干人工水渠和众多池塘分布。山南新区气候属于温暖带半湿润大陆性季风气候区，其特点为冬夏长，春秋短，雨季降雨集中3.所建污水厂的规划规划新区内严格按照分流制建设排水管网，所以山南新区采用雨污分流制。（一）污水厂规模近期2015年：5万m3/d 远期2020年：28万m3/d（二）污水厂厂址及用地规模根据城市地形、城市竖向规划设计及污水管网总体布局，厂址选择在南纬十路南、南经十八路东，建设用地规模近期4.5公顷，远期17公顷。4 工程建设必要性和可能性4.1 工程建设的必要性城市水体污染是城市水资源可持续利用和城市经济可持续发展的重大障碍。因此，对城市污水进行综合治理，使污水达标排放，最大限度地降低城市污水对地下水、地表水的污染是十分必要的。该项目的建设是淮河流域水污染治理的重要组成部分。随着山南新区的不断发展和人口的不断增加，污水量和污染物质大量增加，造成山南新区水体污染加重，而山南新区是近年来由合肥市长丰县划归淮南市的，以前该区域属于合肥市的边缘，城市基础设施较差，没有污水处理设施，现有污水经高塘湖流入淮河，加重了淮河污染，同时影响了新区的开发和区域内的人民生活，因此，山南污水处理项目势在必行。因此，该项目的建设是十分必要的。4.2 工程建设的可能性（1）淮河流域水污染已给流域内人民的生产和生活造成严重的危害，淮南市市委、市政府及各有关部门对此高度重视，并做了大量的实质性工作，将本工程纳入建设日程，同时，市民广泛支持本工程建设。（2）已拥有成熟的生活污水处理工艺。5 总体设计5.1工程规模山南新区污水厂服务范围为淮南市山南新区，其中一期工程服务范围包括：南经六路以东、南纬十路以北、南经十四路以西、南纬一路以南的范围内，服务面积约18平方千米。本工程的设计年限为2015年（为了避免二期工程的重复投资，一期工程的部分建构筑物兼顾二期，同时考虑到新区发展的时序性和不确定性，避免一期工程部分建构筑物建设过大，造成浪费，报告中二期工程的设计年限按2020年考虑）。山南新区的设计年限规划人口规模：2015年：18万人，2020年 ：35.5万人参考总体规划和室外给水设计规范（GB50013-2006），并结合淮南市的用水实际情况和山南新区的功能定位，确定淮南市山南新区的人均综合用水综合指标2015年为350L/capd，2020年为400L/capd，人均综合生活用水量指标2015年为220L/capd，2015年为250L/capd，工业用水量占生活用水量比例2015年为0.5，2015年为0.5，折污系数为0.8。对工程服务区内各设计年限的污水处理总量确定如下：工程服务区污水量预测表 表5-3年 限分项指标法（万m3/d）综合指标法（万m3/d）加权平均值（万m3/d）2015年4.035.354.692020年10.1210.7910.46经综合考虑以上的预测结果，确定淮南市山南新区2015污水量为5万m3/d，二期2020年用水量为10万m3/d。5.2排水体制本工程服务区域内的山南新区属新建城区，排水体制为雨污分流制。5.3污水处理厂进出水水质及处理程度5.3.1污水厂设计进水水质为了保证淮南市山南新区污水处理厂一期工程建成后正常运行，进水水质的确定是非常关键的。根据计算法和省内及周边地区已建成污水厂的实际进水水质情况，预测淮南山南新区污水处理厂一期工程的进水水质。综合国内部分污水处理厂的实际进水水质及设计进水水质，并结合淮南市山南新区污水处理厂计算法预测进水水质及污水厂服务范围内未来工业废水的排放情况，根据环境影响报告表的结论和批复，山南新区污水处理厂一期工程的设计进水水质为：CODcr：400mg/L、 BOD5：180mg/L、 SS：200mg/L 、NH3-N：35mg/L、TN： 45mg/L 、TP：4.5mg/l5.3.2污水厂设计出水水质污水厂出水水质确定取决于污水厂处理后出水的最终出路、纳污水体自净功能及国家颁布的不同水域的污水排放标准。根据国家环境保护总局关于发布城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918-2002修改单的公告(2006年第21号)的要求，并且山南新区污水处理厂出水水质执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中表1一级标准的A标准。因此，山南新区污水厂一期工程的设计出水水质为：CODcr：50mg/L、BOD5： 10mg/L、SS：10mg/L、TN：5mg/L、NH3-N： 5mg/L(温度小于12时为8mg/L)、TP：0.5mg/L、粪大肠菌群： 103个/L5.3.3处理程度的确定根据污水处理厂设计进水水质和所要达到的设计出水水质，山南新区污水处理厂一期工程各主要污染物处理程度见表5-5。各主要污染物处理程度一览表 表5-5污染物指标进水水质(mg/L)出水水质(mg/L)处理程度(%)CODcr4005087.5BOD51801094.4SS2001095.0TN451566.7NH3-N355/885.7/77.1TP4.50.588.95.4污水处理厂厂址选择综合考虑各个方面的因素，本可行性研究将污水处理厂厂址选在山南新区南部的东下郢，南纬十路以南、南经十八路东，该厂址与规划的厂址一致。该厂址优点是：靠近高塘湖，便于尾水排放；工程地质条件较好，地势相对较高，不受洪水威胁，有良好的排水条件；有方便的交通、运输和水电条件；现状地域开阔，有扩建的可能位于城镇水体的下游。 5.5污水处置及排放水体山南污水处理厂一期工程的出水经DN2000管涵排入高塘湖再流入淮河，考虑到淮河的水体功能，污水处理厂出水可做为农田灌溉及湖泊、河流补给水源等，在下一阶段工作中可进一步论证污水处理厂出水经深度处理后作为中水回用，充分利用和保护水资源。污水厂尾水入高塘湖排放口处应设有永久性“污水厂排放口”标牌。一期工程在紫外线消毒渠后的出水管上安装1台电磁流量计，计量污水厂出厂污水量，并将其信号传至中控室及监管部门进行指示、记录和累计；在紫外线消毒渠后的出水管上设pH、COD、NH3-N在线分析仪监测出厂尾水水质，并将其信号传至中控室或监管部门进行指示、记录。5.6污泥处置该污水处理厂完善的污泥处理工艺为：污泥脱水污泥浓缩剩余污泥由于本工程污水处理工艺采用氧化沟生物脱氮除磷工艺，污泥磷较长，污泥性质较为稳定，可不进行消化，污泥直接进行浓缩、脱水。本工程活性污泥含水率约为99.2%，本工程采用带式浓缩脱水一体化机。5.7厂区防洪排涝高塘湖防洪标准水位为：重现期10年一遇的防洪水位为21.5米，20年一遇的防洪水位为22.5米，50年一遇的防洪水位为23.5米。山南新区污水处理厂一期工程的用地范围现况地面高程为4041m，满足防洪要求。该厂址平均自然地面高程4041m ，污水厂厂区地面设计标高根据厂区内部土方平衡计算后确定为41.6m。由于厂外道路标高在40m左右，厂区标高高于厂外附近的城市道路。因此，本污水处理厂区不受内涝影响。且污水厂南侧有一条排水涧沟，流向高塘湖，沟底标高在3538m左右，可以满足污水处理厂的雨水排水需求。5.8与二期工程的衔接根据前述对污水量的预测，本工程的一期工程建设规模为5万m3d。厂内构筑物粗格栅、进水泵房、冲洗废水池、消毒渠、综合楼、食堂浴室、机修仓库、加药间、脱水机房、配电房等土建按10万m3d规模设计预留，设备分期安装，预留二期除臭装置的土建预留。细格栅、旋流沉沙池、氧化沟、二沉池、滤池按5万m3d规模设计，二期增加1组，考虑到二期山南新区的建成区面积越来越大，环境的要求越来越高，二期增设除臭装置1套。厂区内进水总管和出水总管和出水总管按10万m3d规模设计到位。6 污水处理厂工程6.1设计规模本工程一期工程（2010年）：Qavg5104m3/d2083.3m3/h；总变化系数Kz=1.38； 最大设计流量Qmax=2875m3/h799l/s；二期工程（2015年）最大设计流量Qmax=5416.7m3/h 6.2污水、污泥和深度处理工艺6.2.1工艺选择 根据本次工程确定的进水水质特点和出水水质要求，因A2/O氧化沟工艺具有流程简单，出水水质好，设备简单，投资及运行费用低，便于操作、管理等优点，目前在国内采用较多，淮南市的第一污水厂和西部污水厂生化处理工艺均采用氧化沟处理工艺，有着丰富的建设、运行和管理经验，本工程推荐采用微孔A2/O氧化沟工艺作为污水处理工艺方案。根据国内城市污水厂深度处理实例运行结果，微絮凝过滤工艺处理效果是可以得到保证的，运行管理较混凝沉淀过滤工艺简单。因此，本工程深度处理工艺采用微絮凝过滤工艺。综合考虑污水消毒工艺的适用性、成熟性、安全性、可靠性、二次污染问题、消毒副产物、操作运行的简单易行和运行费用等因素，山南新区污水处理厂一期工程污水消毒采用紫外线消毒工艺。 考虑到本工程采用氧化沟处理工艺，泥龄长且污泥相对稳定，污泥可以直接经机械浓缩脱水后，运往龙王山垃圾填埋场进行填埋。6.2.5工艺流程根据以上论证，本工程设计污水污泥处理工艺流程如下：具体流程简述如下：(1)污水先进入粗格栅及提升泵房，经粗格栅去除大的固体漂浮物后经提升进入细格栅和旋流沉砂池，而后自流进入氧化沟，氧化沟设有厌氧区、缺氧区和好氧区，厌氧、缺氧和好氧交替进行，可有效脱氮除磷。同时，在好氧的情况下，大量有机污染物也同时得到有效的去除。(2) 二沉池中进行泥水分离，出水经过提升泵房提升后，进一步采用微絮凝过滤处理，加药去除磷、悬浮物和部分难生化的有机物，确保磷和悬浮物能达一级标准，尾水经消毒后达标排放。生物处理及化学除磷产生的剩余污泥，通过剩余污泥泵提升至浓缩脱水机房内的脱水机内进行机械浓缩脱水，脱水后泥饼外运至附近龙王山垃圾场填埋。生物处理过程的回流污泥自沉淀池排出，经提升后回至氧化沟的配水井。6.3主要处理建构筑物工艺设计6.3.1粗格栅、提升泵站为了确保污水处理厂进水泵及后续处理工段的正常运行，需设置粗格栅，本工程选用钢丝绳牵引式格栅除污机。为了将污水一次性提升至设计水位高程后，为了减少泵站的占地面积和土建工程造价，设计提升泵采用无堵塞可提升式潜污泵。 1.构筑物名称 设计流量 型 式数 量平面尺寸格栅渠Qmax=5417m3/h钢筋混凝土结构，直壁平行渠道2条8.5m4.2m提升泵站Qmax=5417m3/h半地下式泵站1座9m8.8m名称 设备类型 设备数量设计参数粗格栅渠粗格栅钢丝绳牵引式格栅除污机2台(一期工程1用1备，二期时全部工作)设计流量Qmax=2078m3/，栅条间隙b=20mm，栅前水深H=1200mm，格栅宽度B=1500m，过栅流V=0.60.9m/s输送机皮带输送机1台带 宽B=500mm，带 长L=5000mm提升泵站无堵塞潜污泵3台(2用1备，其中1台变频)流 量Q=1440m3/h， 扬 程P=0.17MPa 2.主要设备 6.3.2细格栅及沉砂池设置细格栅的目的是为了进一步去除部分栅渣，去除效率与格栅的形式密切相关。本设计采用回转式格栅。为保护处理厂污水和污泥处理工序的正常稳定运行，在预处理部分设置沉砂池。由于本工程需要脱氮除磷，且无初沉池，另外由于进水中C/N、C/P 比较适合等特点，设置沉砂池一方面要考虑保证后续脱氮除磷的厌缺氧状态，同时保持C/N、C/P 比，另一方面亦要考虑到占地、工程投资和运行费用等诸多因素，统筹考虑，最终推荐旋流沉砂池作为本工程沉砂池池型。沉砂经砂水分离后打包外运与城市垃圾一并处理。 细格栅渠与沉砂池合建。 1.构筑物 名称 设计流量 型 式数 量设计参数细格栅渠Qmax=2875m3/h钢筋混凝土结构，直壁平行渠道2条平面尺寸：16.4m4.6 m 沉砂池2875m3/h地上式钢筋混凝土结构渠道2座（一用一备）设计流量Q=2875m3/h，池 直 径：4.87m，池 总 高：5.05m2.主要设备名称 设备类型 设备数量设计参数细格栅渠细格栅回转式格栅除污机2台设计流量Q=1437.5m3/h，栅条间隙b=6mm，栅前水深H=1000mm，格栅宽度B=1500mm，过栅流速V=0.60.8m/s螺旋输送机皮带输送机1台带宽B=500mm，带长L=5000mm沉砂池除砂设备 沉砂池搅拌器桨板式搅拌器2台（1用1备）管轴转速n1220rpm，D=4870mm，材 质：不锈钢鼓风机 罗茨鼓风机2套（1用1备）风量Q=2.5m3/min， 风压P=53.9kPa砂水分离器无轴螺旋式2台分离能力Q=72-108m3/h 6.3.3氧化沟本工程采用除磷脱氮的微曝氧化沟工艺，氧化沟由功能不同的厌氧区、缺氧区和好氧区组成。氧化沟设计为2组，每组2.5万吨/日，对称布置。 厌氧区的设置可强化生化系统生物除磷效果，减少后续化学除磷负荷；另可使回流污泥在厌氧状态下，抑制丝状菌的过量生长，改善污泥在最终沉淀池的沉淀性能。在缺氧区原污水和沟内回流的硝化液混合，反硝化菌利用原污水中的碳源使硝酸氮还原，释放出氮气；同时使有机物得到部分降解。缺氧区设潜水搅拌器搅拌，使污泥处于悬浮状态。在好氧区氨氮在硝化菌作用下转化为硝态氮；另外在进行硝化反应的同时，经反硝化处理后剩余的有机物在好氧区进一步被氧化分解。为了提高氧气利用率，降低能耗，减少占地面积及工程投资，好氧区采用“鼓风机微孔曝气供气系统”，氧化沟有效水深可达6m。好氧区回流至缺氧区的内回液量通过内回流门的开启大小控制在200500%。好氧区溶解氧浓度通过调节鼓风机的供气量控制在1.52.5mg/L。当溶解氧浓度超出设定范围时，首先由溶解氧测定仪发出信号，自动调节进风导向叶片的角度，使好氧区溶解氧回到最佳状态；如果通过调节导向叶片的角度仍达不到目的，则联锁控制风机的运行台数。 1.构筑物 名称设计流量型 式数量设计参数配水配泥井Qmax=2875m3/h钢筋混凝土结构1座平面尺寸：7.2m7.2 m 氧化沟Q=2083m3/h钢筋砼结构2座泥龄c16d，ss浓度4g/l， 污泥负荷:0.060kgBOD5/kgMLSSd ，设计流量下的停留时间:16.7h ，容积负荷: 0.258kgBOD5/m3d ，产泥率: 1.022 kgSS/ kgBOD，最大污泥回流比R=100%，设计水温:12，平面尺寸：99.03m34.25 m 2.主要设备名称设备类型设备数量设计参数曝气设备管式曝气系统1576根供 气 量Q=618m3/mh，氧利用率16%，长度L=1000mm/根厌氧区推流器潜水推流器4台D=2300mm缺氧区推流器潜水推流器4台D=2500mm好氧区推流器潜水推流器8台D=2500mm出水堰板可调式4台有效宽度B=2500mm内回流门-2台规 格BH=10006100mm6.3.4二沉池为控制污泥回流量、保证固液分离效果，需单独设置沉淀池。影响各种沉淀池构筑物沉淀效果的主要因素除了溢流率外，进水配水系统及构筑物的结构形式也会对沉淀效果产生重要影响。本工程新建的2座沉淀池推荐采用周边进水、周边出水圆形辐流式沉淀池，推荐采用周边进水、周边出水沉淀池和单管式吸泥机。 1.构筑物 名称设计流量型式数量设计参数二沉池Qmax=2875m3/h周边进水周边出水沉淀池,钢筋砼结构2座池直径D=40m ，池边有效水深h=4.5m，表面负荷q=1.14m3/m2h 2.主要设备名称设备类型设备数量设计参数吸泥机中心传动单管吸泥机2台直径D=40m6.3.5中间提升泵站 中间提升泵房用以将污水处理出水提升至深度处理构筑物,以满足整个污水处理厂竖向水力流程的要求. 1.构筑物 名称设计流量型式数量设计参数中间提升泵房Qmax=2875m3/h半地下式泵站1座平面尺寸：8.8m6.8m 2.主要设备名称设备类型设备数量设计参数泵无堵塞潜污泵3台(2用1备,其中1台变频)流量Q=1400m3/h，扬程P=0.07MPa6.3.6混合反应及滤池综合比较，并考虑深度水处理的特点，本工程选用机械混合池，一期工程推荐选用机械反应池，推荐采用D型滤池。 1.构筑物名称设计流量型 式数 量设计参数混和反应池Qmax=2875m3/h机械混合反应池，钢筋砼结构1座平面尺寸LB=13.75m3.3m，流速v=0.2-0.5m/s，反应时间：3分钟滤池Q=2875m3/hD型滤池，钢筋砼结构1座(分6格)滤速v=17.0m/h， 水冲强度q=6L/sm2，气冲强度q=32L/sm2，冲洗周期t=2448h，滤层面上水深H=1.5m，滤层厚度S=0.8m，单格过滤面积：28m2，单格平面尺寸LB=7.045.28m，每组平面尺寸LB=38.7521.89m2、 主要设备名称设备类型设备数量设计参数滤池冲洗水泵离心清水泵3台(2用1备)单台流量Q=358m3/h，扬程P=0.10MPa风机罗茨鼓风机3台(2用1备)流 量Q=30.7m3/min，风压 50kPa搅拌机机械混和搅拌机2台直径 D=300mm，转速n=300rpm搅拌机立轴式机械反应搅拌机2台直径 D=300mm， 转速n=300rpm搅拌机立轴式机械反应搅拌机1台直径 D=2875mm，转速n=3.9rpm搅拌机立轴式机械反应搅拌机1台直径 D=2875mm，转速 n=3.2rpm6.3.7紫外线消毒渠对污水处理厂的出水进行消毒，杀死出厂污水中病源菌，确保出水粪大肠菌群达标。 1.构筑物 名称设计流量型 式数量平面尺寸紫外线消毒渠Qmax=2875m3/h钢筋砼结构1座LB=18.07.0mm 2.主要设备名称设备类型设备数量设计参数-紫外线消毒系统1套紫外线透光率(253.7nm)65%，模块数量m=12套，有效紫外剂量(254nm)为25mJ/cm26.3.8反冲洗废水池反冲洗废水池通过容积调节来自滤池反冲洗的废水，并通过潜水泵均匀提升至系统前段。 1.构筑物 名称型 式数 量设计参数反冲洗废水池钢筋砼结构1座有效容积V=125m3，平面尺寸LB=105m 2.主要设备名称设备类型设备数量设计参数搅拌机潜水搅拌器1台直径D=450mm，转速n=904rpm潜水泵离心潜污泵2台单台流量Q=150m3/h，扬程P=0.12MPa6.3.9二沉池配水井及污泥泵房使沉淀池进水、出泥均匀，保证沉淀效果均匀；二沉池的活性污泥排入泵房的污泥由污泥泵提升后，大部分污泥通过污泥总管送至氧化沟；少量的污泥送至污泥浓缩脱水间的贮泥池。 1.构筑物 名称型 式数 量设计参数-地下钢筋砼结构1座尺寸：12.7m 2.主要设备名称设备类型设备数量设计参数-无堵塞潜污泵3台(2用1备)单台流量Q=1080m3/h，扬程P=0.05MPa6.3.10加药间全厂设1座制备及投加化学除磷药剂的加药间，采用铝盐。除磷药剂采用湿式投加，设计最大投加量15mg/L，平均投加量10mg/L，药剂配置浓度20%，药剂投加浓度510%。加药间土建按二期10万m3/d规模设计，设备按一期工程5万m3/d安装。 1.构筑物 名称型 式数 量设计参数-砖混结构1座平面尺寸：LB=217.5m 2.主要设备名称设备类型设备数量设计参数-混凝剂制备及投加系统2套a)溶解池：2台，有效容积V=3.0m3b)搅拌机：4台，电机功率P=0.55kWc)溶液池：2台，有效容积V=3.0m3d)计量泵：4台，流量Q=30600L/h，扬程P=0.30MPa6.3.11污泥浓缩脱水间本设计推荐采用带式脱水机，污泥浓缩脱水间土建按远期10万m3/d规模设计，设备按一期工程5万m3/d安装。 1.构筑物 名称型式数量设计参数脱水机房单层排架结构1座剩余污泥：8.160t(DS)/d，含水率99.2，污泥量1020m3/d，除化学污泥：0.692t(DS)/d，含水率99.2，污泥量86.5m3/d，出泥含水率80%，平面尺寸：28.419.45m(包括污泥堆棚)贮泥池地下式钢筋混凝土结构1座1.25h（10万吨/天），平面尺寸：11.76.0m 2.主要设备名称设备类型设备数量设计参数污泥浓缩脱水机带式浓缩脱水一体化机2台处理能力7080m3/h(含水率99.2%)，滤带有效宽度B=2.5m，工作时间：16h，进泥含水率：99.2%，出泥含水率：80%絮凝剂制备投加系统固体聚丙烯酰胺高分子絮凝剂制备系统1套PAM用量35g PAM/kgDS，制备量46kgPAM/h，制备浓度c=0.5%污泥输送机无轴螺旋输送机水平、倾斜各1台输送能力Q=48m3/h，其中水平长L=6m，倾斜长L=4m6.4总图设计6.4.1污水处理厂厂址淮南市山南新区污水处理厂址选在山南新区南部的东下郢，南纬十路以南、南经十八路东，厂址现状为空地及部分农田、耕地，地势较为平坦，无拆迁量。该地区全年主导风向东南风。地震烈度7度。6.4.2总平面布置1总平面布置污水处理厂一期工程设计规模为5万m3/d，二期工程扩建5万m3/d,总规模为10万m3/d污水处理采用二级生化处理+深度处理工艺，因此，在总平面布置中，考虑到一期及二期工程布置的协调性、合理性及实施一期工程的独立性、完整性来进行总平面布置。按照本期工程厂区平面布置根据厂区地形，厂区周围环境和处理工艺以及进，出水位置等条件，将全厂的管理及处理建构筑物合理有机地联系起来，在保证污水，污泥处理工艺布局合理，生产管理方便，连接管线简洁的基本原则下，按功能及工艺流程分区。主要分为厂前区（含附属建筑区）污水预处理区，污水处理区，污泥处理区，深度处理区等区块。总图平面布置具体如下：厂前区：厂前区包括综合楼（含办公室、宿舍、化验室等）、食堂、浴室、车库、传达室和自行车棚。该区位于处理厂东南侧，常年主导风向及夏季主导风向的侧风向，综合办公楼与厂前有较宽的绿化带和区域景观及其道路分隔与生产区隔离，形成相对独立的区域，使生产管理人员基本上不会受到臭味及噪音的影响。l 污水预处理区污水预处理区包括粗格栅渠、提升泵房、细格栅渠和旋流沉砂池。该区位于厂区的北侧，污水处理区东侧，便于污水进厂并迅速污水处理区。l 污水处理区污水处理区位于本期用地的西部，包括配水配泥井、氧化沟（含厌氧区、缺氧区和好氧区）、沉淀池及污泥泵房。两个系列留有连通的可能性，即如果一组检修，污水可都进入另一组，亦为近期水量达不到设计水量时分系列运行创造条件。污水处理区的布置满足工艺流程和水力流程的需要，并预留事故排放出路，正常情况下沉淀池出水进入深度处理区进行处理，当后续深度处理出现故障时可直接经紫外线消毒后排放。l 污泥处理区污泥处理区包括贮泥池，脱水机房及污泥堆棚，该区按照10万m/d设计，位于本期工厂用地范围的西南侧，布置于处理厂常年主导风向及夏季主导风向的下风向，一方面远离管理及生活区，减少了对厂前区环境（噪音和气味）的影响，另一方面为处理厂二期工程建设创造有利条件。l 深度处理区深度处理区包括取水泵房，滤池和设备间，滤池设备间，加药间，反冲洗水排水池，紫外线消毒渠道和分变电室。该区位于本期用地范围的西南部，遵循处理工艺的要求，与排水出路靠近，同时相对清洁的出水对未来的厂区大门环境较好。紫外线消毒渠道的位置考虑全厂出水的方向和厂内正常出水和超越的条件布置在厂区的西南部。l 总变电室及鼓风机房总变电室，鼓风机房位于污水处理区的南侧。一方面可使鼓风机房靠近氧化沟，布置于主要用电负荷附近；另一方面厂区的鼓风机房和总变电室均负担着二期工程，为将来的扩建创造了有利条件。l 厂区道路，大门，围墙厂区道路连接厂内各主要功能分区，并通过厂区大门与厂外规划市政道路连通，主要供生产管理人员及生产，管理车辆通行使用。厂区道路设计行车速度为15km/hr，主要道路设计宽度为6.0 m，其余道路宽度为4.0 m、3.0m；设计厂区道路内侧转弯半径均为6.010.0m；道路纵坡均大于3.0；厂区道路结构层厚度为60cm,道路两侧设置混凝土立缘石；5m宽度厂区道路设计为两面坡，坡度1.5，便于雨水排除。厂区各建构筑物外皮至厂区道路边界一般保证在3.0m5.0m，便于各种管线的布置。各建构筑物与厂区道路之间采用雨道连接，便于管理人员通行，设计通道采用混凝土小方砖铺砌。厂前区及部分建构筑物周边采用混凝土大方砖铺装结构，以便车辆调头及转弯。考虑到污水出来厂远期道路和临时道路的需要，污水处理厂厂区设大门3座，即西侧一座，南侧二座，均靠近城市道路，其中南侧东、西入口均为主入口。其中东侧为行政人员入口，西侧为车辆入口。厂区西侧次入口为厂区污物出口，避免流线同时相互干扰。一期工程占地67.5亩。6.4.3竖向设计厂区范围内现状地形较为平坦，高程在39.041.0m之间。由于现状地块标高低于规划城市道路标高。本期用各建、构筑物所挖出的剩余土方对厂区进行垫高。垫高后地面高程使洪水不自灌厂区，同时与周围地势相比没有过大的落差，保证处理厂内设计道路与厂外规划道路（没有规划控制高程）和现况道路顺接。本期工程实施后，工程范围内地形坡度和地势走向为北高南低，但高差不能太大，可利于厂区排水和防洪。设计厂区地面平整后，地面标高确定为41.642.10m。经土方平衡计算，考虑表土置换后，厂区合计挖土方量为37298.65 m，合计填土方量为21891.52 m，厂区剩余土方量合计15407.13 m，可用于二期扩建工程的回填。6.4.4厂区防护整个厂区用围墙围护，临路面采用钢栅围墙，高度为2.0米，其他采用砖围墙，高度为2.2米。厂区两方案均设大门2座，厂前区综合楼前道路出入口为主出入口，另一汽车库前道路与厂外道路相接，为货流出入口，有利于工厂的环境卫生。6.4.5厂区绿化污水处理厂建成后需要对厂区周围和厂内空地进行充分绿化。在厂前区保留中心绿地和建筑小品用地，做到高低结合，点面结合，错落有致，并与厂前建筑物，广场，道路，小品协调搭配，创造出一个优美的小环境。生产区绿化则应根据构筑物和道路的几何形状，考虑防尘，防晒及隔音的不同要求，选用不同的树种进行规则绿化，并适当配以花坛棚架，草地，隔离绿地等。植物种类的选用应更加不同区域的功能进行恰当的选择。厂前区内可种植高大观赏性乔木、藤本类植物及花卉，并铺以小面积草坪衬托。在污水处理区为防止落叶飘至池内影响运转，则以大面积草坪为主，辅以常绿低矮灌木勾勒边界，并适当配以小型花坛等点缀。6.4.6 管线布置原则（1）各工艺管线按照生产要求布置，以确保污水处理后达到设计要求。（2）厂区生活用水及消防用水取自城市供水管网。厂区供水管网呈环状布置，管径为DN150以满足消防的要求，确保厂区安全。（3）厂区排水采用雨、污水分流制排水系统，厂区生活污水及生产废水全部由专用污水管网收集、输送至污水提升泵房，与原污水混合处理后排放。厂区雨水沿厂区道路敷设雨水管道，自流排出厂外。6.4.7交通运输和通讯 1 厂区道路厂区路网按功能区划分，根据建、构筑物使用要求联络成环，以满足消防及运输要求。厂区内主要道路行车道宽6.0m，次要道路行车道宽3.0m ，人行道宽1.5m，主要道路转弯内半径9.0m，次要道路转弯内半径6.0m，路面结构采用混凝土路面。 2 通讯设施及运输车辆 污水处理厂内部及与外界的通讯采取电话联网形式。 为满足污水厂生产、生活及运送污泥、药剂的要求，在一期工程中配置车辆如下：运渣车、运砂车面包车型交通车带起吊维修工具车吸污泥车（抽浮渣）2辆1辆1辆1辆 6.5建筑设计6.5.1建筑设计内容本次淮南山南新区污水处理工程设计是按照一期5万m3/日，二期5万m3/日的规模进行污水污泥处理以及深度处理。本设计在满足污水处理厂工艺流程和操作控制的前提下，使整个污水处理厂建筑群体效果与周遍环境相互协调，合理地利用土地，提高厂区环境质量，减少对周围生态环境的影响；本设计考虑到其工业建筑的特点，在满足工艺流程的基础上，尽量做到平面布局合理；本设计把全厂作为一个整体建筑群体考虑，使生产与非生产建筑具有统一的建筑形式，力求创造一个良好的环境空间；本设计注重提高工业建筑内部与外部的环境质量，针对污水处理厂所处地区夏热东冷的地域气候特点，注意隔热，保温，降噪等措施。按照各单体建筑的使用功能分类，本工程划分为附属建筑物，生产建筑物和生产构筑物三类，各类建，构筑物的详细分类如下：附属建筑物一览表序号名称建筑面积（m）数量结构型式基础形式1综合办公楼1251.61座三层框架结构钢筋砼独立基础2食堂、车库474.01座二层框架结构钢筋砼独立基础3传达室大门36.021座一层框架结构钢筋砼独立基础4机修、仓库404.01座一层框架结构钢筋砼独立基础生产建筑物一览表序号名称建筑面积（m）数量结构型式基础形式1加药间167.01座一层框架结构钢筋砼独立基础2脱水机房552.01座一层框架结构钢筋砼独立基础3配电房195.01座一层框架结构钢筋砼独立基础4鼓风机房259.01座一层框架结构钢筋砼独立基础生产构筑物一览表序号名 称结构尺寸(m)数量结构型式基础形式1粗格栅渠8.54.21座地下式钢筋混凝土整体结构钢筋混凝土筏板基础2提升泵房9.08.81座地下式钢筋混凝土整体结构钢筋混凝土筏板基础3细格栅渠16.44.61座地上式钢筋混凝土整体结构钢筋混凝土筏板基础4旋流沉砂池4.872座半地下式钢筋混凝土整体结构钢筋混凝土筏板基础5厌氧池配水井7.27.21座地下式钢筋混凝土整体结构钢筋混凝土筏板基础6厌氧池34.2517.02座地下式钢筋混凝土整体结构钢筋混凝土筏板基础7氧化沟99.0334.252座地下式钢筋混凝土整体结构钢筋混凝土筏板基础8二沉池配水井12.71座地下式钢筋混凝土整体结构钢筋混凝土筏板基础9二沉池402座地下式钢筋混凝土整体结构钢筋混凝土筏板基础10中间提升泵房8.86.81座地下式钢筋混凝土整体结构钢筋混凝土筏板基础11絮凝池14.754.11座地下式钢筋混凝土整体结构钢筋混凝土筏板基础12D型滤池28.1115.891座地下式钢筋混凝土整体结构钢筋混凝土筏板基础13紫外消毒池18.07.01座地下式钢筋混凝土整体结构钢筋混凝土筏板基础6.5.4建筑装修及材料（1）室外装修建筑物外墙一般采用灰白色涂料，辅以浅灰色面砖及线条做点缀；构筑物外表面不做装修处理，池壁外露混凝土要求平整光洁；构筑物上做铝合金栏杆，钢格板及钢梯等均做热浸镀锌处理，有防腐要求的特殊功能盖板采用玻璃钢盖板。（2）室内装修所有建筑均按中级标准做室内装修。一般办公室房采用铺地砖楼地面，控制室内做防静电架空地板，其他生产建、构筑物地面做法应满足功能要求；一般建筑内墙刷白色乳胶漆，厨、浴、厕等房间墙面满贴瓷砖，鼓风机房内墙做矿棉吸音板墙面，脱水机房贴2.0m高釉面砖墙群；楼梯栏杆扶手采用不锈钢扶手。（3）屋面坡屋顶为钢架支撑檩条上铺青灰色釉面装饰瓦屋面，平屋顶采用架空板面层屋面，做聚苯板保温，SBS改性沥青防水层。（4）门窗一般情况下，外门宽度W2.4m采用彩板夹芯平开大门，W2.4m采用铝合金喷塑门，内门做木门，窗材质为铝合喷塑；有特殊功能要求的门窗除外，如鼓风机房采用隔音密闭门窗，配电室做外开防火门等。6.6结构设计6.6.1地基承载力特征值及压缩模量根据淮南市山南新区污水处理厂岩土工程勘察报告，本场地内层粘土，层粘土作为拟建的各建（构）筑物基础的持力层。层粘土承载力特征值为fak=240Kpa，Es=12.47Mpa，层粘土承载力特征值fak=270Kpa，Es=13.43Mpa。6.6.2结构设计内容 1本工程结构设计主要荷载（标准值）一般建筑楼面均布荷载 ：2.0KN/m2 建筑屋面均布活荷载（上人）：2.0KN/m2建筑屋面均布活荷载（不上人）：0.5KN/m2 楼梯活荷载 ： 2.5KN/m2 建、构筑物平台活荷载按功能取 ：2.04.0KN/m2 地面堆积荷载： 10.0KN/m2基本雪压 ：0.60KN/m2（50年一遇） 基本风压 ：0.35KN/m2（50年一遇）回填土重力密度 ：18.0KN/m3 污水的重力密度 ：10.5KN/m3 2建筑结构及基础形式所有建筑物采用框架结构，基础采用钢筋混凝土独立基础或利用其下部结构作为基础；所有构筑物采用整体现浇结构，均为普通钢筋混凝土结构，相应的结构基础采用钢筋混凝土筏板基础。 3地下水取值该场地地下水类型为上层滞水，分布与层耕作土、素填土及层粉质粘土中。勘探期间地下水静水位埋深1.22.2m，标高38.340.2（黄海高程）.该地下水对混凝土无侵蚀性。构筑物抗浮设防水位为建成后厂区外地坪下1.0m。 4变形缝的设置与要求 因氧化沟的结构尺寸超长，设计考虑按照给水排水工程构筑物结构设计规范的要求设置变形缝，变形缝间距按20m一道设计。变形缝的宽度，设计按30mm考虑。变形缝采用橡胶止水带（宽度330mm，厚度8mm），缝内填充闭孔型聚乙烯泡沫塑料板，底板变形缝下表面用遇水膨胀橡胶条填充，其余部位以聚硫密封膏（3020mm）嵌缝，同时应保证橡胶止水带、聚硫密封膏等能够结构交圈。 5抗浮设计根据勘察报告，本场区的设防水位为“各构筑物室外地坪下1.0m”。本次可研以此作为构筑物抗浮设计依据，除氧化沟和沉淀池外的所有构筑物均以结构自重平衡地下水浮力。氧化沟和沉淀池属长期有内水作用的构筑物，偶尔需要放空池检修设备，因此可以采用合理措施，运用管理手段进行调控操作，不需按构筑物室外地坪下1.0m的水位做抗浮设计。在氧化沟和沉淀池周围每间距5060m设置地下水位观测井（兼降水井），通过检测地下水位的高低，解决结构抗浮问题。当地下水位在氧化沟周围低于-4m，沉淀池周围低于-2.5m时，可以放空池检修设备；当地下水位高于上述数值时，不可放空池检修，若需放空，应尽兴降水，把地下水位降至上述数值之下。 6基坑回填其一、基坑回填采用素土夯实，压实系数0.95；其二、一般部位基坑回填土并分层夯实，压实系数0.95。 7主要结构材料贮水构筑物混凝土强度等级：C25 （P.042.5普通水泥）抗渗等级：S6抗冻等级：底板F100，壁板及顶板F150 一般建构筑物混凝土 强度等级：C25； 混凝土垫层 强度等级：C10、C15 砂浆 强度等级：M10、M7.5； 非粘土烧结砖 强度等级：MU10 混凝土空心砌砖 强度等级：MU5； 毛 石 强度等级：MU30 钢 筋 HPB235级钢筋（Q235） fy=210N/mm2 HRB335级钢筋（20MnSi） fy=300N/mm2 预应力钢绞线 fy=1320N/mm2 焊 条 E43型（用于Q235钢的焊接）、 E50型（用于20MnSi钢的焊接）6.7电气设计6.7.1设计范围全厂配套电气设施有：10KV变电所及相关的控制室，值班室，休息室，维修及工具室等。6.7.2用电负荷淮南市山南新区污水处理厂用电设备约为90台套，总装机容量约为1357.4KW，工作容量为1085.9KW，全厂总计算负荷：补偿前1357.4KVA，功率因数为0.8；补偿后1180.3KVA，功率因数为0.92，厂内变电所安装SCB（10）-800KVA干式变压器两台。全厂用电负荷详见低压配电系统附图。6.7.3负荷等级及主结线方式根据工艺要求，确定污水处理厂的用电负荷等级为二级，污水处理厂建成投产后，若中断供电，会造成大量污水溢流，造成环境污染。如果污水处理厂的停电不能及时恢复，停电时间过长，将造成大量的微生物死亡，影响污水处理的质量。因此污水处理厂应该由两路10KV高压电供电，两路电源互为备用，根据现场情况，现场如不能提供两路电源，则必须提供一路专用线电源，以保证供电的可靠性。全厂设一座10KV/0.4KV变电所，内有高压配电柜，低压配电柜，两台干式变压器。高压配电柜负责向两台干式变压器供电及电能计量。低压配电屏负责向全厂用电设备，其它配电装置供电及照明用电，照明采用专用计量方式单独计量。10KV高压配电采用单母线不分段结线方式。低压采用单母线分段结线，正常工作时两台变压器同时运行，一台变压器故障或检修时，通过母联开关保证全厂工艺用电负荷运行。6.7.4电气保护