CASS污水处理厂-改造技术方案

某市市污水处理厂工程改造技术方案 目目 录录 一、投标单位简介 .I 二、投标方案概要.III 第一章第一章 项目概况项目概况.1 1.1 项目名称.1 1.2 建设单位.1 1.3 建设规模.1 1.4 项目地址.1 1.5 工程范围.1 1.6 项目背景.1 1.7 项目区域自然环境概况.2 1.8 区域社会经济概况.4 第二章第二章 编制依据、标准、原则及范围编制依据、标准、原则及范围.6 2.1 编制依据.6 2.2 编制原则.10 2.3 编制内容.11 2.4 编制范围.11 第三章第三章 工程规模及目标工程规模及目标.12 3.1 设计规模.12 3.2 设计进水情况.12 3.3 设计出水情况.13 第四章第四章 处理工艺的选择及设计处理工艺的选择及设计.14 4.1 废水水质分析.14 4.2 工艺选择.15 4.3 污泥处理工艺选择.30 4.4 工艺流程和去除率.31 某市市污水处理厂工程改造技术方案 I 第五章第五章 污水处理厂工程设计污水处理厂工程设计.39 5.1 水量平衡图和处理系统物料衡算图.39 5.2 废水处理系统设计.39 5.3 AMINO生产线废水预处理单元.39 5.4 PCL3生产线废水预处理单元.47 5.5 HEDP 生产线废水预处理单元.49 5.6 公共预处理单元.52 5.7 污泥处理系统.55 5.8 其他建筑物.58 5.9 生化、深度处理单元(二期时使用).60 第六章第六章 总平面布置设计总平面布置设计.70 6.1 总图布置原则.70 6.2 总图组成.70 6.3 平面布置.70 6.4 高程布置设计.71 6.5 水处理厂区给排水.71 6.6 厂区绿化建议.71 6.7 管道布置及材料选择.72 第七章第七章 建筑与结构设计建筑与结构设计.73 7.1 建设设计.73 7.2 结构设计.74 7.3 防渗设计.75 7.4 施工技术及安全措施.75 第八章第八章 电气设计电气设计.77 8.1 设计原则.77 8.2 设计范围.78 8.3 负荷情况.78 8.4 供电电源及电压.83 某市市污水处理厂工程改造技术方案 II 8.5 配电场所布置.83 8.6 控制、信号及计量.83 8.7 设备工作环境及主要设备选型.83 8.8 继电保护.86 8.9 电力设备过电压保护.86 8.10 操作电压.86 8.11 电缆选型及敷设.86 8.12 照明系统.87 8.13 防雷、防静电及接地.88 第九章第九章 自控设计自控设计.90 9.1 总则.90 9.2 设计依据与原则.90 9.3 控制系统组成及功能设计.92 9.4 软件系统.100 第十章第十章 仪表设计仪表设计.110 10.1 设计依据.110 10.2 仪表技术特性.110 第十一章第十一章 节能、环境保护、消防和安全卫生设计节能、环境保护、消防和安全卫生设计.112 11.1 节能设计.112 11.2 消防设计.112 11.3 环境保护.112 11.4 劳动保护及安全卫生.113 第十二章第十二章 机构设置、劳动定员机构设置、劳动定员.117 12.1 管理机构.117 12.2 劳动定员.117 第十三章第十三章 工程内容及运行成本分析工程内容及运行成本分析.118 13.1 工程内容.118 某市市污水处理厂工程改造技术方案 III 13.2 构（建）筑物工程.118 13.3 设备（材料）工程.120 13.4 经济分析.133 第十四章第十四章 培训及调试计划培训及调试计划.137 第十四章第十四章 培训及调试计划培训及调试计划.137 14.1 人员的培训.137 14.2 工程的调试.139 某市市污水处理厂工程改造技术方案 0 第一章第一章 项目项目概况概况 1.1 项目名称 某市市污水处理厂改造工程 1.2 建设单位 1.3 建设规模 某市市污水处理厂改造工程规模 80000.0m/d 1.4 项目地址 金（昌）夹（沟）路东侧，北部防护林带以南，河雅路西侧，西宁路以 北。 1.5 工程范围 工艺方案设计、施工图设计(必须加盖设计院图章)、土建、设备、电仪、 防腐工程供货及施工、系统调试、人员培训以及一年的运行维护服务等。 （本工 程属交钥匙工程） 。 1.6 项目背景 湖北兴发化工集团股份有限公司成立于 1994 年，座落于汉明妃王昭君故里 中国湖北省宜昌市兴山境内，是一家以磷化工系列产品和精细化工产品的开 发、生产和销售为主业的上市公司，拥有 28 家控股子公司，总资产 99.49 亿元。 公司是中国最大的精细磷酸盐生产企业，全球最大的六偏磷酸钠生产企业。 现拥有工业级、食品级、牙膏级、饲料级等系列产品 50 个，主导产品出口亚、 某市市污水处理厂工程改造技术方案 1 欧、美、非等全球 30 多个国家和地区，与世界 500 强企业宝洁、陶氏、联合利 华等国际化工巨头建立了战略合作关系。 2011 年 5 月 20 日，湖北兴发化工集团股份有限公司和瑞士 Dequest AG 签 署了关于设立湖北富兴化工有限公司的合资经营合同 ，双方本着平等自愿、 互惠互利的原则，共同出资设立湖北富兴化工有限公司合作开发三氯化磷和膦 酸盐项目。 湖北富兴化工有限公司为响应国家环保要求，保护周围环境，走可持续发 展道路，决定兴建一套废水处理系统，该废水处理工程位于湖北省宜昌市猇亭 区长江路 29 号兴发集团工业园内，厂区西临 318 国道，北靠车站路，距沪蓉高 速公路入口 2 公里，西北距宜昌主城区 22 公里，东南距猇亭区 2 公里，处理规 模为 456m3/d。 某设计院有限公司按照湖北富兴化工有限公司 6 万吨/年水处理剂生产废 水处理工程招标文件 （招标编号：FXSCLJ-03）的相关要求并结合现场实际考 察情况，编写湖北富兴化工有限公司 6 万吨/年水处理剂生产废水处理工程投 标文件 。 1.7 项目区域自然环境概况 1.7.1 地理位置 宜昌（古称夷陵）因“水至此而夷，山至此而陵”而得名。位于湖北省西南 部，地处长江上游与中游的结合部、鄂西秦巴山脉和武陵山脉向江汉平原的过 渡地带，地势西高东低，地貌复杂多样，境内有山区、平原、丘陵，大致构成 “七山一水二分田”的格局，为鄂、渝、湘三省市交汇地。宜昌“上控巴蜀，下引 荆襄”，素以“三峡门户、川鄂咽喉”著称。自古以来，宜昌就是鄂西、湘西北和 川（渝）东一带重要的物资集散地和交通要道。 宜昌东西最大横距 174.08 公里，南北最大纵距 180.6 公里。东邻荆州市和 荆门市，南抵湖南省石门县，西接恩施土家族苗族自治州，北靠神农架林区和 襄阳市。 某市市污水处理厂工程改造技术方案 2 1.7.2 地质与地形 宜昌境内地质构造较为复杂。距今 25 亿年前的元古界到百万年前的新生界 之间的各个地质时代的地层均有分布，且发育完整，出露齐全。世界著名的“李 四光地质力学构造形迹”和最古老而原始的带壳动物化石，即发现于西陵峡境内， 引起世界地质学界的浓厚兴趣，被称为“天然地质博物馆”。1924 年春，中国著 名地质学家李四光曾调查了秭归至宜昌的西陵峡区地质，写下了长江峡东地 质及峡之历史 ，将秭归新滩龙马溪一带地层为“志留系龙马岩”。其中震旦系、 奥陶系、志留系的剖面，更是中外地质学界研究的标准剖面之一。 中部丘陵地 区多喀斯特地质，山中多溶洞，厚厚积淀的钟乳石、石笋遍布其中，洞中往有 地下水系。 宜昌市境内地形复杂多样。山区、丘陵、平原都有。地势自西北向东南倾 斜，西北部是大巴山，中部巫山，西南部是武陵山，宜昌城以东的宜都、枝江、 当阳、远安属丘陵山区和平原；宜昌城以西的兴山、秭归、长阳、五峰等县属 于山区，是中国二级阶地东端，崇山峻岭，峡谷交错。在市域总面积中，山区 占 69%，丘陵占 21%，平原占 10%，构成“七山、二丘、一平”的地貌特征。 1.7.3 气象与气候特征 宜昌四季分明，春秋较长。年平均水量为 992.11404.1 毫米之间。雨水丰 沛，多在夏季，较长的降水过程都发生在 67 月份，雨热同季，全年积温较高， 无霜期较长，年平均气温为 13.118，但随着海拔高度上升而递减，每上升 100 米降低 0.6。7 月平均气温 24.128.8，元月平均气温 1.76.5。极 端最高气温 41.4，最低气温-15.6。 1.7.4 水系 宜昌境内水系属外流水系，以长江为主脉，河流多、密度大、水量丰富， 年平均总水量 4741.4 亿立方米，市境内长度大于 10 公里的河流有 99 条，其中 集水面积在 50 平方公里以上的河流有 64 条，总长 3793 公里，总集水面积占全 市的 83.9%。主要河流有：长江、清江、沮漳河、黄柏河、香溪河、下牢溪。 某市市污水处理厂工程改造技术方案 3 1.8 区域社会经济概况 宜昌市位于长江北岸、三峡东口，它“上控巴蜀，下扼荆襄”。自古以来号 称“川鄂咽喉，西南门户”，交通、军事地位十分重要。宜昌古名夷陵（彝陵） ， 历史悠久。全市共辖五县（远安县、兴山县、秭归县、长阳土家族自治县、五 峰土家族自治县）三个县级市（宜都市、当阳市、枝江市）五区（夷陵区、西 陵区、伍家岗区、点军区、猇亭区） ，总人口 406 万，其中城区人口 159 万；总 面积 2.1 万平方公里，城区面积 828 平方公里。 宜昌为中国的热点城市、全 国最大水电能源的中心，内陆经济发展的中转港口，海内外客商投资开发的聚 集地，长江经济带的重要工业城市。 宜昌这座美丽的城市，风光旖旎，是全国 11 个重点旅游城市之一。宜昌境内有三游洞、白马洞、桃花村、黄陵庙、金狮 洞、白果树瀑布（三峡大瀑布） 、晓峰悬棺、猇亭古战场、高岚风光、葛洲坝工 程、三国古战场、玉泉寺等众多历史文化古迹和风景名胜。 宜昌古称夷陵，因“水至此而夷，山至此而陵”得名，是巴楚文化的发祥地， 是世界历史文化名人屈原和中国古代民族团结使者王昭君的故里。宜昌地处长 江中上游结合部，上控巴蜀，下引荆襄，素有“三峡门户”、 “川鄂咽喉”之称，自 古以来就是兵家必争、商贾云集之地。三国时期著名的夷陵之战发生在这里。 早在 1876 年，宜昌就被辟为通商口岸。1994 年被批准为沿江开放城市。 宜昌是世界水电之都。全市水能开发总量达 3000 万千瓦以上。在以宜昌城 区为中心、半径 40 公里的范围内，已建成长江葛洲坝（原亚洲第一） 、清江隔 河岩和高坝洲 3 座大中型水电站，而世界最大的水力发电站三峡电站，水电装 机总容量达 2900 万千瓦，年发电总量达 1300 亿千瓦时，宜昌将成为世界最大 的水电能源基地。 宜昌是闻名遐迩的旅游胜地。长江三峡与三峡工程交相辉映，巴楚文化和 土家风情水乳交融。旅游资源种类之多，品位之高，垄断性之强，在全国乃至 世界都有很高的知名度。随着三峡工程蓄水通航发电，宜昌独特的大坝景观、 峡江风光、民俗风情、历史文化等复合资源优势日益凸现。宜昌已经成为三峡 区域旅游的增长极，正在向三峡旅游最佳目的城市、中国最佳旅游观光城市迈 进。 某市市污水处理厂工程改造技术方案 4 宜昌是湖北省重点支持发展的省域副中心城市。改革开放后，特别是近几 年来，经济社会蓬勃发展，综合实力居湖北省第二位，进入全国百强城市行列。 2011 年，实现生产总值 2141 亿元，地方一般预算收入 114 亿元。先后荣获中 国优秀旅游城市、国家园林城市、全国林业生态环境建设先进城市、全国科技 进步先进城市等一批荣誉称号。 某市市污水处理厂工程改造技术方案 5 第二章第二章 编制依据、标准、原则及范围编制依据、标准、原则及范围 2.1 编制依据 2.1.1 相关资料 湖北富兴化工有限公司 6 万吨/年水处理剂生产废水处理工程 （招标编 号：FXSCLJ-03）及相关文件。 其他业主提供资料及现场调研资料等。 2.1.2 相关法规、规范、标准 1. 相关法规 序号序号规定标准规范编号规定标准规范编号规定、标准规范名称规定、标准规范名称实施日期实施日期 1.中华人民共和国环境保护法1989.12 2.中华人民共和国大气污染防治法2000.4 修正 3.中华人民共和国水污染防治法1996.5 修正 4. 中华人民共和国环境噪声污染防治法 1997.3 5.国务院令第 253 号建设项目环境保护管理条例1998.11 6.建设项目环境保护设计规定1987.3 2. 工艺设计规范 序号序号规定标准规范编号规定标准规范编号规定、标准规范名称规定、标准规范名称实施日期实施日期 1.2000 年版工程建设强制性条文城乡规划部分 2.2000 年版工程建设强制性条文城市建设部分 3.2000 年版工程建设强制性条文房屋建筑部分 4.GB3838-2002地表水环境质量标准2002 5.GB8978-1996污水综合排放标准1996 6.GB/T50265-97泵站设计规范1997 7.GB50013-2006室外给水设计规范2006.06 某市市污水处理厂工程改造技术方案 6 8.GB500142006室外排水设计规范2006.06 9.GB50015-2003建筑给水排水设计规范2003.09 10.GB50016-2006 建筑设计防火规范2001 年局部修订 条文 2006.12 11.GBJ22-1987厂矿道路设计规范及条文说明 12.GB50032-2003 室外给水排水和煤气热力工程抗震设 计规范 13.GBZ1-2002工业企业设计卫生标准 14.GBJ133-1990民用建筑照明设计标准 15.GB50140-2005建筑灭火器配置设计规范 16.GB/T50106-2001给水排水制图标准 17.GB50201-1994防洪标准1995.1.1 18.GB50316-2000工业金属管道设计规范2001.1.1 19.GB50235-97工业金属管道工程施工及验收规范1998.05 20.给水排水标准图集合订本 S1S32002 3. 建筑设计规范 序号序号标准编号标准编号标准规范名称标准规范名称备备 注注 1.GB/T50001-2001房屋建筑制图统一标准 2.GB/T50033-2001建筑采光设计标准 3.GB50037-96建筑地面设计规范 4.GB50096-99住宅设计规范 5.GBJ16-87建筑设计防火规范 (2001 年修 订版) 6.GBJ140-90建筑灭火器配置设计规范 （1997 版） 7.GB50108-2001地下工程防水技术规范 4. 结构设计规范 序号序号标准编号标准编号标准规范名称标准规范名称备注备注 1.GB50003-2001砌体结构设计规范 某市市污水处理厂工程改造技术方案 7 2.GB50007-2002建筑地基基础设计规范 3.GBJ17-2002钢结构设计规范 4.GB50040-96动力机器基础设计规范 5.GB50068-2001建筑结构可靠度设计统一标准 6.GB50108-2001地下工程防水技术规范 7.GB50009-2001建筑结构荷载设计规范 8.GB50010-2010混凝土结构设计规范 9.GB50011-2010建筑抗震设计规范 10.GB50021-2001岩土工程勘察规范 11.GB18306-2001中国地震动参数区划图 12.GB50046-95工业建筑防腐蚀设计规范 13.GB50191-93构筑物抗震设计规范 14.GB50223-2004建筑工程抗震设防分类标准 15.GB50330-2002建筑边坡工程技术规范 16.GB50069-2002给水排水工程构筑物结构设计规范 17.GB/T50105-2001建筑结构制图标准 18.CECS86:96混凝土水池软弱地基处理设计规范 19.CECS117：2000 给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计 规程 20.JGJ79-2002建筑地基处理技术规范 21.DL5077-1997水工建筑物荷载设计规范 22.GB50332-2002给水排水工程管道结构设计规范 23.CECS 137-2002 给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计 规程 24.CECS 138-2002 给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计 规程 25.SL/T191-96水工砼结构设计规范 5. 电气设计规范 序号序号标准规范编号标准规范编号标准规范名称标准规范名称备注备注 某市市污水处理厂工程改造技术方案 8 1.GB50050-1995工业与民用供配电系统设计规范 2.GB50052-1995供配电系统设计规范 3.GB50053-9410KV 及以下变电所设计规范 4.GB50054-95低压配电装置及线路设计规范 5.GB50055-1993通用用电设备配电设计规范 6.GB50057-94建筑物防雷设计规范2000 版 7.GB50062-2008 电力装置的继电保护和自动装置设计规 范 8.GB建筑照明设计标准 9.JGJ16-2008民用建筑电气设计规范 10.GB50217-2007电力工程电缆设计规范 11.CJJ 120-2008 城镇排水系统电气与自动化工程技术规 程 12.GB50058-1992 爆炸和火灾危险环境电力转制设计规范 6. 仪表、自控设计规范 序号序号标准规范编号标准规范编号标准规范名称标准规范名称备注备注 1.HG/T2070-2000可编程控制器系统工程设计规定 2.HG/T20505-2000 过程测量和控制仪表的功能标志和图形 符号 3.HG/T20509-2000仪表供电设计规定 4.HG/T20513-2000仪表系统接地设计规定 5.HG/T20507-2000自动化仪表选型设计规范 6.HG/T20508-2000控制室设计规定 7.HG/T20511-2000信号报警、安全联锁系统设计规定 8.HG/T20512-2000仪表配管、配线设计规范 9.GB50331-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范 10.GB50093-2002自动化仪表工程施工及验收规范 11.GB50395-2007视频安防监控系统工程设计规范 某市市污水处理厂工程改造技术方案 9 12.CJJ 120-2008 城镇排水系统电气与自动化工程技术规 程 7. 工艺防腐设计规范 序号序号标准规范编号标准规范编号标准规范名称标准规范名称备注备注 1.SH/T 3022-1999 石油化工设备和管道涂料防腐蚀设计规 范 2.HGJ 229-1991工业设备、管道防腐蚀工程施工规范 3.JB/T 4711-2003压力容器涂敷与运输包装 4.GB/T 1720-1989漆膜附着力测定方法 5.GB50046-95工业建筑防腐蚀设计规范 2.2 编制原则 1)符合国家、地方的法律、法规和有关文件的各项规定及业主的要求，确 保废水处理站在建设过程中及投产运行后系统安全可靠，无二次污染， 在运行期间不产生异味； 2)采用先进实用、简便易行的工艺方法，以达到水处理厂投资省、占地少 及出水达标排放的目的； 3)采取切实可行的技术手段，提高装备质量，提高自动化控制及管理水平， 以保证废水处理站运行可靠、经济合理； 4)基建投资在满足工艺及工程要求的前提下应尽量节省，采用安全可靠、 经济合理的地基处理方法； 5)严格执行国家有关工程建设规范，使构（建）筑物达到适用、经济、安 全的目标； 6)节约用水，一水多用，减少排污，降低噪声，减少环境污染，力求获得 最大的社会、环境和经济效益； 7)注重水处理厂实际运行的灵活性和抗冲击性，提高水处理厂对水质、水 量变化的适应能力。 8)总体规划、综合考虑一期工程与二期工程合理布局与衔接。 某市市污水处理厂工程改造技术方案 10 2.3 编制内容 某市市污水处理厂改造工程包括对现有处理单元改造和新增处理单元工艺、 土建、电气、自控、设计及安装工程。包括设计（方案设计、施工图设计） 、地 基处理、设备选型采购、施工、验收及达标排放、人员培训等；本方案的主要 设计内容为： （1）改造处理系统的组成说明； （2）改造工程主要技术数据和运行性能的详细描述； （3）改造水处理工艺选择； （4）改造水处理系统中各构筑物以及相关的建筑物设计； （5）改造设备、仪表的选型； （6）改造运行费用的核算； （7）培训及调试计划。 2.4 编制范围 针对本项目废水特性，对水处理工艺、设备选型等进行多方面比较，确定 适宜的水处理工程构（建）筑物布置，采用技术先进、处理效果好、运行稳定、 投资省、运行成本低的工艺，同时使工程获得最佳的环境效益、社会效益和经 济效益。 工程设计采用先进的、稳定可靠的，操作维修方便的处理工艺；采用工艺 合理，布局紧凑；改造原有废水处理系统中产生的渣和污泥，避免造成二次污 染；采用现代化技术手段，实现自动化控制和管理，做到技术可靠，经济合理； 充分考虑水处理近远期的合理规划。 某市市污水处理厂工程改造技术方案 11 第三章第三章 工程规模及目标工程规模及目标 3.1 设计规模 根据业主提供的资料，某市市污水处理厂改造工程处理规模：总规模 80000.0m/d，总变化系数 Kz=1.31。 3.2 设计进水情况 根据业主提供的资料，本项目进水水质情况如下所示： 表表 3.1 进水水量和水质情况进水水量和水质情况 (单位：单位：mg/L，pH 除外除外) 水质指标BOD5CODcrSS氨氮TNTPPH 设计原污水水质1603502003753469 3.3 设计出水情况 根据相关资料以及业主要求，要求处理厂出水水质执行国家城镇污水处 理厂污染物排放标准 （GB18918-2002）的一级 B 标准，其要求的出水水质指 标如下表： 表表 3.2 设计出水水质设计出水水质 (单位：单位：mg/L，pH 除外除外) 水质指标BOD5CODcrSS氨氮TNTPPH 设计原污水水质2060208201.069 某市市污水处理厂工程改造技术方案 12 第四章第四章 处理工艺的选择及设计处理工艺的选择及设计 4.1 原有工程概况及升级改造必要性 4.1.1 原有工程概况 某市市污水处理厂工程于 1998 年经省计委批准立项，于 2001 年由国家计 委列为国债项目。2007 年 7 月开工建设，建设项目包括：市区内污水收集管网 33.23 公里、回用水管网 17.3 公里及日处理污水 8 万立方米的污水处理厂一座。 污水处理工艺为 CASS 工艺（循环活性污泥法） ，污泥处理采用浓缩脱水工艺， 污水处理出水水质设计为国家二级标准。工程于 2002 年 7 月开工建设。2007 年 5 月投入试运行，2007 年 12 月 6 日顺利通过了由省环保局组织的环保验收， 2008 年 10 月完成了所有设计建设内容，2009 年 5 月通过了省建设厅、省发改 委的整体工程竣工验收。 原有工程工艺流程图： 细格栅及沉砂池生化池 接触池中水回用泵房 回用/排放 提升 粗格栅及提升泵房 进水 1、粗格栅间及提升泵房 粗格栅间平面尺寸：11.0 x4.5m，提升泵房平面尺寸：11.2x17.1m。 粗格栅选用 4 台栅条间隙 35mm、宽度 800mm 的回转式格栅除污机，配套 1 台无轴螺旋输送机。 提升泵房为湿式泵房，泵池内设 8 台潜水泵，6 用 2 备，单泵流量 Q=750m3/h，H=13m，N=38kw。 2、细格栅间及旋流沉砂池 细格栅间及旋流沉砂池平面尺寸：36.0 x18.0m。 细格栅 2 座，每座设 2 套细格栅，栅条间隙 5mm，格栅渠单宽 800m，栅前 渠道有效水深 1.0m，每座配套 1 台无轴螺旋输送机及 1 台螺旋压榨机。 某市市污水处理厂工程改造技术方案 13 沉砂池采用类钟式旋流沉砂池，共设置 2 座，每座直径为 3m，停留时间 30s，水力表面负荷 200m3/m2.h，采用潜污泵提砂方式，砂水分离器的配置采用 与沉砂池一对二的布置方式。 3、CASS 池 CASS 池 2 组，每组分 4 格，每组平面尺寸 51.8x108.0m，有效水深 4.5m， 钢筋混凝土结构。单格池有效容积 6000m3，总有效容积 48000m3。 污泥负荷：Ls=0