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文档简介
广东省佛山市某镇城区污水厂可行性研究报告摘要:随着某镇的经济的发展,排放的生产生活污水水量也随之增长;而某镇城区基本上未铺设污水收集管道,大量的生产生活污水未经收集处理直接排放入水体,对周围水体造成严重污染。根据某镇环境规划总体要求及某镇环境规划要求,某镇近期即将实施建设城区生活污水收集管道和污水处理厂,以完善某镇的污水处理系统,改善某镇的水环境。该镇的污水厂日处理量达1.6万吨。本设计针对污水水质设计了废水处理流程,具体包括格栅、沉砂池、生物活性污泥法、紫外线消毒等工艺对污水进行处理。具有处理效果稳定,运行管理简便灵活,运行费用低等优点。关键词:活性污泥法,脱氮除磷,微生物处理。Abstract:withtheeconomicdevelopmentofatown,theproductionandlivingsewagewateremissionsalsoincreased;Thecitybasicallydidnotlayseweragepipes,atowninalargenumberofproductionsewagedirectlydischargedintowaterbodieswithoutcollectionprocessing,causingseriouspollutionofwateraround.Accordingtotheoverallrequirementsandenvironmentalplanningofatowninacertaintownenvironmentalplanningrequirements,atowninthenearfuturetheupcomingconstructionofurbansewagecollectionpipeandsewagetreatmentplant,soastoperfectthesewagetreatmentsystemofatown,atowninimprovingthewaterenvironment.Thetown'ssewagefactorydailycapacityof16000tons.Thisdesignforthewastewatertreatmentprocess,thewastewaterqualitydesignincludinggrille,gritchamber,biologicalactivatedsludgeprocess,UVdisinfectiontechnologyofsewagetreatment.Hasstabletreatmenteffect,easyandflexibleoperationmanagement,lowoperatingcostadvantages.Keywords:activatedsludgeprocess,nitrogenandphosphorus,microbialtreatment.目录TOC\o"1-3"\h\u前言 51概述 71.1编制依据及基础资料 71.1.1编制依据 71.1.2基础资料 71.2采用的主要规范和标准 71.3编制范围及年限 81.3.1编制范围 81.3.2编制年限 81.4编制目的 81.5工程区域概况及自然条件 81.5.1某镇工程区域概况 81.5.2某镇自然条件 91.5.3现状排水系统及规划 101.6项目实施的必要性 102工程规模、水质与厂址 122.1污水水量预测 122.1.1现状用水量 122.1.2污水量预测 122.2设计规模 132.3污水水质论证 142.3.1设计进水水质 142.3.2出水水质 182.3污水处理厂厂址 193处理工艺方案论证 203.1污水处理方案 203.1.1常规二级处理工艺 203.1.2污水处理工艺介绍 203.1.3污水处理工艺选择 233.2污泥处理工艺 313.3消毒方式 323.4曝气方式 323.5池型选择 323.6除臭设计 333.6.1除臭方法 333.6.2除臭方案比较 333.6.3除臭方案确定 343.7尾水排放以及对河涌的环境影响 343.7.1尾水排放 343.7.2水环境影响论证 344工艺设计 364.1工艺流程 364.2主要处理构筑物工艺设计 364.3辅助建筑物设计 384.4厂区总平面设计 384.5污水处理厂竖向设计 394.6主要设备表 405建筑设计 425.1设计指导思想和设计原则 425.2总平面布置及竖向布置 425.3建筑风格与立面 426结构设计 错误!未定义书签。6.1主要设计参数 错误!未定义书签。6.2结构材料 错误!未定义书签。6.3构筑物结构形式 错误!未定义书签。7电气设计 437.1电源 437.2设计范围 437.3负荷计算 437.4变配电系统 437.5设备选型 437.6保护和控制 447.7电缆选型及敷设 447.8计量 447.9设计分界点 448仪表及自控设计 458.1总述 458.2设计范围 458.3设计原则 458.4污水厂仪表设计 458.5通讯设计 468.6防雷及接地 468.7设备选型 469安全防火环保节能 479.1环境保护 479.2劳动保护及安全卫生 489.3消防 499.4节能减耗措施 5010人员编制、经营管理及建设进度计划 5110.1人员编制 5110.2经营管理 5110.3建设进度计划 5211工程投资估算与成本核算 5311.1工程概况 5311.2编制内容 5311.3编制依据 5311.4估算中需要说明的问题 5311.5工程项目投资估算 5311.6成本分析 5412财务评价 5512.1成本费用预测 5512.2财务分析报表和财务评价指标 5512.2.1财务分析报表 5512.3不确定分析 5612.3.1敏感性分析 5712.3.2盈亏平衡分析 5713工程效益 5813.1环境效益 5813.2社会效益 5813.3经济效益 5814结论与建议 5915总结与致谢 6016参考文献 错误!未定义书签。--PAGE48-前言某镇位于广东省的佛山市,与广州市的直线距离为38km,距佛山市直线距离22km;该镇地理位置十分优越,处于珠江三角洲的中部,既有铁路干线可直达广州市区,又有北江横跨该镇,因此水上交通运输也十分便捷。近年来某镇的迅猛发展,人口压力逐渐增大,工业化程度大大增强,带来经济增长的同时,也使该镇的生态环境面临威胁。其中由于该镇未配备雨污管网和污水收集管道,大部分的生活污水都是直接排放,对该镇城区周围的水环境造成危害。所以为了响应国家号召和该城区的近期和远期环境规划,该镇将建设完善的污水管网和城市生活污水处理厂,以此来保护水环境资源。根据以上的要求,2020年3月,佛山市某镇污水处理有限公司特委托我院对污水厂进行初步设计并编写可行性研究报告,在对该地进行实际调研和该工程规模进行综合整理和分析后,我院最终确定了具体技术方案,并编制了该可行性报告以供参考查阅。本研究报告主要结论如下:(1)污水厂处理规模根据甲方提供的资料和我院实际调研所得到的详细情况,确定某镇城区污水处理厂设计规模为6万吨/日,分期建设。本可行性研究报告主要考虑一期(2021年)处理规模1.6万吨/日的设计。(2)污水厂设计水质条件根据某镇的生活污水水质监测结果和《城镇污水厂处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》,确定某镇城区污水处理厂进出水水质见表1。表1污水厂设计水质条件表序号设计指标进水水质出水水质去除率(%)1CODCr(mg/L)≤320<60≥812BOD5(mg/L)≤180<20≥883SS(mg/L)≤200<20≥904NH3-N(mg/L)≤30<8≥735TP(mg/L)≤4<1.0≥75(3)污水处理工艺经过方案比选后确定该项目将选用CASS工艺作为该镇污水处理厂的主要处理方式。为了达到《城市污水处理工程项目建设标准》的最新要求,经处理后的污水经过二级处理后需要进行消毒后在排放。(4)污泥处理工艺由于一期的建设规模达到了1.6万吨/天所以需要建设储泥池,经过提升后利用浓缩脱水一体化机进行脱水浓缩,经处理的污泥运输到垃圾填埋场进行填埋处理。污水厂主要技术经济指标见表2。表2污水厂主要技术经济指标序号名称单位数量1一期工程占地面积公顷0.8472建构筑物占地面积公顷0.3183建筑系数%14.04道路广场占地面积公顷0.2255绿化占地面积公顷0.1696绿化系数%307总投资:万元1437.82
1概述1.1编制依据及基础资料1.1.1编制依据佛山市某镇城区污水处理厂工程设计委托书1.1.2基础资料1、《佛山市某镇总体规划修编》————某镇人民政府,深圳市城市规划设计研究院2019年9月编制2、《中华人民共和国环境保护法》3、《中华人民共和国水污染防治法实施细则》4、《佛山某镇组团控制性详细规划环境影响评价报告》5、《佛山市某镇污水处理专项规划》————某镇人民政府,同济大学建筑设计研究院2019年9月编制6、某镇自来水公司提供有关工业园及附近村委的近几年的用水量7、某镇地形图(1:10000)8、其它某镇的基础资料1.2采用的主要规范和标准《污水综合排放标准》GB8978-1996《污水混凝与絮凝处理工程技术规范》HJ2006-2010《水处理设备油漆包装技术条件》ZBJ98003《手工电焊焊接接头的基本形式尺寸》GB13985《通用用电设备配电设计规范》GB50055《低压配电装置及线路设计规范》GBJ54《城市区域环境噪声标准》GB3096《钢制焊接常压容器技术条件》JB2880《给水排水设计手册.第01册.常用资料》《给水排水设计手册.第02册.建筑给水排水》《给水排水设计手册.第03册.城镇给水》《给水排水设计手册.第04册.工业给水处理》《给水排水设计手册.第05期.城镇排水》《给水排水设计手册.第10册.技术经济》《给水排水设计手册.第11册.常用设备》1.3编制范围及年限1.3.1编制范围本可行性研究编制范围:佛山市某镇城区污水处理厂工程。本污水厂服务范围为:佛山市某镇中心城区。1.3.2编制年限本工程编制年限:近期(一期):2021年~2025年远期(二期):2025年~2035年1.4编制目的可行性研究报告主要是针对污水厂的实际情况如处理规模、进水的水质、出水要达到的标准、厂址的情况以及后续污泥的处理方式等初始条件设计出的几种不同污水处理方案进行技术比选和经济性比较以及对项目实施可行性的论证。最终通过比选挑选出处理方案合适并且出水水质达标、技术先进和处理系统稳定性好、基建和投资最具有经济性的方案。力求使该项目达到社会、环境和经济效益最大化的目标。在进行设计之前必须要深入贯彻了解国家相关环境类法律法规,以绿色可持续发展为前提。其次要了解国内外相关技术的研究进展,便于选择最适宜的技术方案。任何设计都要秉承实事求是因地制宜的要求,充分考虑该镇的一些地理人文特色,以人为本采取先进的自动化设备减少工人劳动强度。同时在满足近期需求的同时也要考虑该镇远期规划的可能性,做到工程项目建设和城市发展相统一。1.5工程区域概况及自然条件1.5.1某镇工程区域概况1.地理位置广东省佛山某镇位于南海区西部地区,与广州直线距离38km。该镇的西部和北部与狮山镇和西樵镇相接壤,该镇西部和北部地区相邻三水区。北江横穿该镇,南海区东西干线可直达广州珠江,水陆交通十分便捷。2.行政区划、人口数量某镇的总体面积为143.6km2,辖原某镇和金沙镇,镇政府设在某镇城区。根据第六次人口普查资料显示,该镇共有16817户人家,总人口达60109人(包括外来人口),人口密度为713人/km2。在总人口中,男性为31176人,女性为28933人。2010年户籍人口为41899人,农业人口33962人,非农业人口7937人。2019年末统计总人口为160220人,其中户籍人口为83067人。某镇政府设在丹桂路一侧。根据《佛山市某镇总体规划(2015-2035)》,某镇人口数量及今后增长预测见表1.1。表1.1某镇人口现状与预测表年份201920252035户籍人口(万人)8.318.659.18暂住人口(万人)7.7113.5926.73总人口数(万人)16.0222.2435.911.5.2某镇自然条件1.地形地貌某镇城区面积共计84km2,由两部分组成,一部分是成弧形的整片岗地和另一部分的沉积小平原,整体来看该镇土地十分宽阔肥沃,水文分布广泛,整体来说大部分的林地都尚未开发利用,污染较轻,生态状况良好。2.气象该镇位于我国南方地区,是典型的亚热带海洋性季风气候,气温十分和暖,一年中气候炎热的时间占多数,4-9月还会经历台风期,年平均降雨量为1563.37mm。3.河道及水文该镇处于珠江三角洲中部,有充足的水资源可以利用,主要是地表径流和人工建造的沟渠为主。北江的支流分布在该镇,另外也有其他河流的支流流过该镇,支流罗行涌从镇内穿过,南面为西城涌,官山涌(环山沟)是某镇城区的主要内涌,贯穿镇南北,其中该镇目前的污水都是排放入官山涌内源。1.5.3现状排水系统及规划1.城区排水现状根据调研了解,该镇城区内并未建设完善雨污分离管网和污水收集管道,导致了居民生活污水不能得到处理,未经处理的污水直接排放极为影响环境。其中官山涌作为主要受纳水体,官山涌的水质受损严重,尚达不到地表水V类水质。2.存在的问题(1)现状为雨、污合流制,未经处理的污水直接排放极为影响环境,对水体污染严重。(2)部分污水在明渠中流动,在流动过程中对城市环境和空气造成很大影响。3.城区排水规划考虑到改建的工程量和现实情况的限制问题,计划近期不改变现有的雨污合流制模式,选择还是采用居民小区排水合流的方式,在管道路线上的出水口处设置截流污水管道,对初期雨水进行截流,其他问题待将来统一改造时解决。对于新建的小区可以考虑直接采用雨污分离管网进行分离处理。根据甲方要求,2022年污水厂建成后不建收集管网,只考虑从城区排涝泵站收集污水,因此不考虑截流雨水;2025年建设污水收集管网时再考虑n0=1的截流雨水的收集。远期2035年再逐步改造成分流制。1.6项目实施的必要性城区污水处理厂的建设是势在必行的,主要体现在以下几个方面:1.国家及各级地方政府及其重视水污染防治由于社会的不断进步,越来越多的人民开始关注自身生活环境的质量,然而近年也不断有各种水污染事件爆发,占据头版头条,国人在关注经济的同时也不断注意生态的保护。国家对于水资源的保护也愈发重视,不仅在各个方面深入贯彻可持续发展理念,而且不断修改水环境的相关保护法规,提高污水处理的标准。这些法规的颁布不仅使得水环境保护越来越多的出现在人们的视野,也使得在环境保护方面变得有法可依,使得各项政策的实施变得更加有力。2.改善生活和投资环境,保护水资源的要求,提高人民的生活水平,促进某镇社会和经济发展的需要。要使城镇经济发展必须要具备良好的生态环境,而该镇目前由于落后的污水处理措施,导致城镇的市貌不佳而且严重危害了镇城区附近的地下水资源和地表径流,最显著的就是污水排入的官山涌。一旦不加控制,随着人口的再增多河流很容易变成黑臭水体,治理更加困难,也可能会使得该镇失去重要的投资,制约经济的发展。所以实施污水治理,完善城镇基础建设是城镇经济发展的必要因素。
2工程规模、水质与厂址2.1污水水量预测2.1.1现状用水量根据某镇自来水公司统计数据,城区污水处理厂服务范围内2017年、2018年、2019年供水量见表2.1。表2.1城区污水厂服务范围内各村自来水用水量情况年份单位2017(万m3)2018(万m3)2019(万m3)供水量894.7927.29802.1.2污水量预测(1)用水量计算有关参数A)由于人口增长和水资源的短缺,根据节约用水原则,人均综合用水量标准确定如下:一期工程考虑550L/人·d,全部完工后可达700L/人·d。B)服务范围内人口。城区污水厂服务范围内常住人口和暂住人口近期为7.4万人,远期12万人。(2)污水量计算设预测用水量为Q用,预测污水量为Q污,则Q用=N·q×10-3其中:N——居民人口数(万人)q——用水量标准(L/人·d)Q污=Q用×80%按照公式,近期、远期生活用水量和生活污水量见表2.2。表2.2某镇城区污水工程服务范围内生活污水量预测表年份20252035用水量(万m3/d)4.18.4污水量(万m3/d)3.36.7因为某镇属于一个地广人稀的城镇,如果利用单位用地水量考虑明显偏大,因此,不予考虑,本工程水量预测以人均综合用水量为准。2.2设计规模1.某镇城区污水处理厂规模的确定要考虑的因素(1)服务范围内近期及远期用水量及污水产生量。(2)近期及远期污水管网配套情况及管网收集率;根据《佛山市某镇总体规划(2015-2035)》,规划要求到2025年南海区基本上全面消除黑臭水体的存在,由化工厂排出的污水要经过初步处理后达标工才可以排入市政污水处理管道,逐步建立健全污水处理系统,使城镇污水处理率达到50%以上,到2035年城市生活污水处理达标率达到80%以上,力争水污染基本得到控制。因此,本工程近期按照50%计算。(3)考虑污水管网中地下水的渗入量。一般按照10%考虑。2.某镇城区污水处理厂工程建设规模的确定某镇城区污水处理厂服务范围为南部城区污水,根据对污水量的预测及污水管网建设收集率情况,确定某镇城区污水厂近、远期污水处理工程建设规模。某镇城区污水处理厂总规模预测见表2.3。表2.3某镇城区污水处理工程建设总规模年份20252035污水量(万m3/d)水)3.36.7管网收集率(%)5080收集到污水厂水量(万m3/d)1.655.36工程建设规模2.06.0根据预测,近期收集到某镇城区污水厂的污水量为1.65万m3/d,考虑到经济条件以及用地条件的限制,根据甲方要求,本项目建成期2022年不收集西部工业区的污水,不建设收集管网,只要收集处理流至城区排涝泵站的污水,2022年设计规模初步拟定为1.6万吨/日。2022年至2025年期间需建设截流污水收集主干管网,至2025年污水处理规模达到3万吨/日;2026年至2035年期间需建设污水支管,并逐步改造现有的合流制排水系统成分流制排水系统,至2035年污水处理规模达到6万吨/日。因此确定本工程新建的某镇城区污水厂设计规模为1.6万m3/d。2.3污水水质论证污水处理厂的处理工艺类型以及准确类型主要由城市污水水质影响,同时对工程的投资和基建和药剂成本起决定性作用。本工程设计进水水质主要参考已经建设完成的类似情况城镇的进水水质和相关资料的取值范围建议以及实际调研的结果估计来确定。根据官山涌的水质要求和环境容量来选择处理后出水要达到的标准,同时充分考虑经济条件,和技术的先进性来确定最终处理方案流程。2.3.1设计进水水质1、同类型城市污水处理厂进水水质和设计水质见表2.4。表2.4广东省各城市污水处理厂进水水质一览表名称CODcrBOD5SSNH3-NTNTP备注广州大坦沙污水厂/20025030405设计值1617310214//实测值广州开发区污水厂23211312622//设计值深圳市罗芳污水厂(二期)250-400150150/302-4设计值180-260120-170220-28021-252.8-3.5实测值深圳市盐田污水厂300150150/354设计值深圳市南山污水厂300150150353.5设计值深圳市横岗污水厂150-18070-80200-22015-182-4.6设计值珠海香洲水质净化厂200100150/253设计值珠海拱北污水厂/150200-250///设计值汕头市东区污水厂350105200/303设计值佛山净水厂200130120/254设计值1327410715//实测值东莞市市区污水厂250-300100-120100-12025302设计值从表中可以看出,广东大部分城市污水处理厂设计进水水质范围为:BOD5为100-180mg/L,SS为150-250mg/L,CODcr为200-300mg/L,TN为3-4mg/L。同全国其他城市相比,南方城市污水处理厂设计进水水质总体上比较低。南海已建污水处理厂进水水质分析表2.5南海区桂城污水处理厂2016年监测数据时间监测指标(mg/L)BODCODNH3-NTNTPSS2016年1月78.134839.2542.253.91822016年2月67.628935.2743.254.61962016年3月61.222234.18444.521742016年4月6116133.6734.383.71582016年5月60.124128.88293.91822016年6月49.617123.8334.753.881142016年7月86.821425.7427.813.21342016年8月87.519226.7335.323.21672016年9月1282383330.123.611842016年10月15721236.7543.126.392022016年11月10126040.844.56.41762016年12月12629340.4465.7189合计88.7236.833.237.94.4171.5表2.6南海区桂城污水处理厂2017年监测数据时间监测指标(mg/L)BODCODNH3-NTNTPSS2017年1月10436541.7547.56.082062017年2月13733241.42455.542252017年3月11722639.0244.54.641812017年4月18020238.9144.55.12082017年5月10221736.676.021772017年6月10520736.2843.54.241812017年7月12122832.8438.754.441692017年8月11322733.7239.54.221902017年9月12428729.1738.256.351382017年10月13338035.6236.15.21742017年11月17839438.865.41782017年12月16440237.948.56.5184合计131.5288.936.842.65.3184.3表2.7南海区桂城污水处理厂2019年~2020年监测数据时间监测指标(mg/L)BODCODNH3-NPHTPSS2019年6月16.518124.17.542.22302019年7月7835628.87.603.82622019年8月4719622.57.571.92242019年9月14224.57.501222019年10月5714227.97.543.01272019年11月7413839.67.463.21842019年12月5712823.57.463.22202020年1月12929432.97.50.892072020年2月86400347.495.12862020年3月10020030.97.51.0197合计71.6217.728.877.522.7205.9丹灶城区排涝泵站进水水质表2.8丹灶现有污水处理厂2020年3月监测数据时间监测指标(mg/L)BODCODNH3-NPHSS城区排涝泵站8021323.46.411554、《污水综合排放标准》的规定根据《污水综合排放标准》(GB8978-1996)第4.1.3条规定,对于污水厂的进水水质要达到三级标准,其最高允许排放浓度为:BOD5要小于300mg/L,SS不超过400mg/L,CODcr不超过500mg/L。由于城区排涝泵站进水部分为河涌水,所以水质偏低。考虑到污水收集管网的不断完善,污水水质将逐步提高。同时参考我国南方部分污水厂以及南海区已经建成的污水厂的指标,确定某镇城区污水处理厂的进厂水质见表2.9:表2.9某镇城区污水处理厂设计进水水质表项目PHCODcrBOD5SSNH3-NTNTP(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)指标值6-930015015030384.02.3.2出水水质某镇城区污水厂处理后的净化水排入官山涌,最后排入顺德水道。按照《广东省地表水环境功能区划》及珠江综合整治要求,北江的水质目标是地表水II类水质标准。根据《南海市“十一五”环境保护规划》的规划官山涌2020年要达到地表水IV类水质标准。另外在环评报告,提及污水处理厂应执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。根据规划要求及排水接纳水体官山涌的水质类别,城区污水厂工程的出水标准执行国标一级B标准。出水水质要达到以下标准:CODcr≤60mg/LBOD5≤20mg/LSS≤20mg/L氨氮≤8mg/L总氮≤20mg/L总磷(以P计)≤1.0mg/LpH值:6-9根据本工程设计进水水质、出水水质,确定本工程处理程度,见表2.10:表2.10某镇城区污水处理厂设计进、出水水质表名称BOD5CODcrSS氨氮TNTP设计进水水质(mg/L)15030015030384.0设计出水水质(mg/L)2060208201.0处理程度(%)86.78086.773.347.2752.3污水处理厂厂址某镇城区污水处理厂厂址位于官山涌边,已规划预留13.5亩,厂址现状是丹灶电镀厂,该厂址具有以下特点:地势平坦;土地开阔;水电交通较为方便;厂区有扩充的余地、无居民拆迁费;与居民区的距离大于500m,且处于下风向;近期实施可行性大;污泥污水排放利用好;综上可以作为污水处理厂厂址。厂址用的控制范围东北角控制坐标点(X=547149.414,Y=391919.363)、西北角控制坐标点(X=547132.891,Y=391865.211)、东南角控制坐标点(X=547015.105,Y=391979.137)、西南角控制坐标点(X=547001.339,Y=391933.948),总用地0.847公顷。3处理工艺方案论证3.1污水处理方案污水处理工程项目中的进水水量和水质条件以及出水要达到的标准以及该工程的建设选址和用地限额等因素的综合作用决定了该工程的工艺选择,不同情况污水处理要求的侧重点也不同,适当的选择最为合适以及最经济,技术设备最为先进可靠,经济性最佳,数控操作最便捷便于分期建设的工艺。3.1.1常规二级处理工艺我国现行《室外排水设计规范》(GB50014-2006)的表中给出了污水处理厂BOD5和SS的处理效率,见表3.1:表3.1污水处理厂的处理效率处理级别处理方法主要工艺处理效率%SSBOD5一级处理沉淀法沉淀40-5520-30二级处理生物膜法初次沉淀、生物膜法、二次沉淀60-9065-90活性污泥法初次沉淀、曝气、二次沉淀70-9065-95根据表格可知相比较于生物膜法来说,活性污泥法在对污水中SS和BOD5的去除上确实具有很大优势,去除效率很高。这也是目前大多数国内污水处理厂选择该工艺做为生化处理的原因。但是同时普通的活性污泥法对于水中的TD和TP去除效果并不好,对于某镇对于污水的处理尚且不能满足,因此需要考虑采取能够高效脱氮除磷的二级处理工艺,来满足某镇污水厂出水所要达到的标准。对于污水中不同种类的污染物需要采取各部相同的方式来进行处理,来达到出水要求。3.1.2污水处理工艺介绍(1)SS的去除经过污水厂的各个处理流程后,污水厂出水中的悬浮物浓度主要是来自生化池的活性污泥絮体的含量来决定的。由于污泥絮体的蓬松外表,所以絮体上通常会吸附很多颗粒和杂质,一般来说这种活性污泥絮体所含有的有机物成分很高,不仅会使出水的SS浓度超标,也会使得出水的BOD5、COD、TP浓度升高,所以降低污水中SS浓度是使出水达标的一个重要前提。沉淀作用[1]是去除SS的一般常用方式且效果良好。污水处理厂可以通过选择合适的污泥负荷参数或者是通过降低二次沉淀池的有效水深、增加水流方向的长度来降低表面负荷等措施来改善去除SS的效率。(2)BOD5的去除污水中的有机物分为两种,一种是分布溶解在污水中可以直接被污水中活性微生物转移到细胞内分解利用的,这部分将直接被吸收代谢去除,对于不可溶解的有机物可以在转化为小分子物质后进行代谢。BOD5就是在这种吸附水解和代谢活动中浓度降低的。被吸收转化的有机物一些是直接为细胞新陈代谢提供能量,一些就直接被利用于合成新的细胞,完成微生物的更新换代。对于某镇来说想要达到出水BOD5低于20mg/L,在进行一些工艺流程后是可以取得满意效果的。(3)COD的去除想要降低污水中的COD浓度就必须要考虑污水的可生化性能。而污水的来源不同也会影响污水可生化性能指标,如果某城市中的化工企业不多或者是化工企业在排放废水前就对污水进行了出厂前的初步处理,能够做到达标排放,BOD5/COD大于0.3时,比较适合采用生物法来去除污水中的COD。反之如果某城市的污水主要来自环工企业排放且未经初步处理,那么该城市的污水可生化性就比较差,导致处理后的出水COD浓度升高。(4)生物脱氮除磷工艺污水的脱氮除磷可供选择的处理方法通常有生物处理法及物理化学法二大类。污水生物处理又可分为活性污泥法和生物膜二种。具体优缺点见表3.2:表3.2优缺点比较处理方法优点缺点物理化学法比较灵活,可以根据处理的要求适时改变运行费用较高生物膜法[2]可大大提高容积负荷,污泥龄较长,脱氮除磷的效果好,不会出现污泥膨胀的现象基础投资高。滤料易堵塞,日常维护不便活性污泥法[3]处理效果和运行稳定性良好,变形多可以适用于不同的各种情况,国内的工程实例多受菌种制约,氨氮对菌种影响大综合来看,目前国内外普遍更倾向于选择活性污泥法来进行生物性处理。(5)生物脱氮除磷[4]工艺基本原理完成对污水中TN的去除,第一步是在有氧条件下水中含有的有机氮在微生物作用下转化为氨氮;第二步是在将之前转化的氨氮在污水中硝化菌的作用下变为硝酸盐类,由于硝化菌是好氧型微生物,所以进行硝化反应要提供足够的溶解氧。然后在反硝化菌作用下完成由硝态氮转化为氨气的反应,所以在进行反硝化是必须要保持缺氧条件和污水中碳源充足,必要时可以自行向污水中添加碳源保证反应的正常进行。需要格外注意的是由于硝化菌的生长速度十分缓慢,要想达到良好的去除效果就必须保证有足够的污泥龄。通过上述原理,将缺氧池和好氧池按照顺序组合排列就是我们常说的A/O处理工艺。A/O处理工艺中要特别注意系统的污泥龄和进水的碳氮比,根据处理污水的具体情况来调整这两个参数。生物除磷[5]主要是活性污泥中的聚磷菌在厌氧条件下释磷,而后在氧气充足的条件下会重新吸收污水中的磷并将其转化到污泥中,通过泥水分离的方式就可以达到降低污水中TP的目的,切记注意不可以曝气过长时间也要求反应后污泥要及时分离出系统。(6)生物脱氮除磷工艺的可行性生物脱氮除磷的可行性评价主要是要参考污水进水中含有的BOD5/N/P的比值是否符合标准,BOD5/N的数值影响了氮的去除率,一般来说比值越大代表去除率可以达到更高,同样BOD5/P比值也会对磷的去除率造成影响,磷的去除率和比值也是呈正相关。从查阅的资料来看,,BOD5/N的比值要大于2.86才有可能实现生物脱氮,考察了相近条件下运行污水厂的记录数据来看BOD5/N的比值大于3时才能保证反硝化有可能性。如果BOD5/N的比值能达到4到5之间的话,可以保证氮的去除效率不会小于60%,磷的去除率大致可以维持60%上下的范围内。对于生物除磷工艺,要求BOD5/P≥17,且BOD5/N≥4。某镇的污水厂建设工程进水的BOD5/N=6.0,BOD5/P=45,能够保证碳源满足生物脱氮除磷过程中的要求,证明本建设项目选择生物脱氮除磷工艺是十分可行的。3.1.3污水处理工艺选择目前来说国内外对污水处理的研究也到达了一个新高度,对于生物处理法来说,已经不仅仅简单的局限于最普通的活性污泥法了,经过不断的研究发展,也产生了很多新型的处理工艺,最常见的包括A/O法、A2/O法、AB法、氧化沟、SBR工艺以及各种不同形式的变形。不同工艺都各有其不同的特点和适用情况[6]。由于近年来国家对于水体富营养化治理的愈加重视,所以对出水的氮磷含量控制十分严格,因此对于污水厂脱氮除磷也要有适合的工艺流程来达到污水厂出水的标准。比如说将各种反应池按顺序进行组合排列来到达目的。对于某镇来说将选择以下三个工艺来进行处理工艺技术和工程经济性比选。三个工艺分别是CASS法、氧化沟法、A/A/O法,各处理工艺的机理简述如下:一)CASS法(方案一)传统的SBR法是在在同一容器中完成污水脱氮除磷的过程,与通过空间划分流程的处理其他活性污泥法不同[7],SBR是在一个容器内通过不同时间段配置不同的条件来使污水也经历厌氧缺氧和好氧阶段,从而去除污水中的TN和TP。首先是在停止进水后进入曝气阶段,曝气结束后进行沉淀泥水分离。完成脱氮除磷的目的[8]。SBR的运行十分灵活,可以通过调整不同阶段的反应时间和曝气程度来改善处理的效果。提高出水的水质[9]。SBR池可以独立完成曝气和泥水分离的过程,所以反应系统不需要建设沉淀池和污泥回流管。但是要保证曝气效率,对设备要求高。适在中小规模污水厂[10]。经过长时间的不断改善和实际应用,SBR工艺已经衍生出了不同的形式来适应不同的要求。CASS工艺属于传统SBR工艺的变形,是目前SBR变形工艺中脱氮除磷效果最佳的一种,一般是在传统的SBR反应池前增加一个生物选择区,CASS反应器一般分为生物选择区、兼氧区、好氧区。容积比一般为1:5:30[11]。生物选择区的作用主要是为微生物生长创造适合为生物生长的高浓度条件。同时也可以有效的解决SBR类反应器易发生污泥膨胀的问题[12]。兼氧区的作用主要是为聚磷菌生长提供有力条件。同时也可以对进水起到缓冲作用,均匀水质。CASS系统的主反应区不断循环重复充氧和缺氧两个状态,完成污水脱氮的目的[13]。CASS池结构如下:空气空气滗水器出水进水水预反应区主反应区 CASS工艺[14]具有较好的脱氮、除磷功能。完整的CASS操作周期一般分为以下四个步骤:曝气阶段、沉淀阶段、滗水阶段和闲置阶段。CASS工艺[15]在保留SBR工艺间歇出水,各阶段反应时间控制灵活等特点的同时,通过增设生物选择区克服了传统SBR不能连续进水的缺点,提高处理的效率。进一步提高了反应系统的可自动化控制性。CASS方案详见方案一流程示意图。二)氧化沟法(方案二)氧化沟工艺处理生活污水的常规方法,通过连续的循环流和局部曝气形成综合的缺氧-好氧条件,适用于去除生活污水中的有机污染物和营养元素。由于在氧化沟中水流既可以变现出推流式的流动特点又可以呈现出完全混合式的流动模式,因此适应水质水量变化的性能非常良好,适合某镇地广人稀的特点。同时可以人为的改变氧化沟内的曝气时长和曝气方法来改善处理效果,提高脱氮除磷的效率和去除有机物的效果。工程的可调节灵活性较高。结合本工程的情况,由于旧电镀厂的占地面积有限,而氧化沟的深度不能过深,一般不超过4m。所以氧化沟的平面占地面积比较大[16]。不适合某镇污水厂的现实情况。氧化沟方案程图见方案二流程示意图。三)A/A/O法(方案三)A/A/O工艺[17]的反应程序是污水流入厌氧生化池,同时活性污泥也会回流至厌氧段,在该阶段污水将完成氨化反应,水中的有机氮将会转变为氨态氮,同时聚磷菌在厌氧段会释磷至污水中。出水进入缺氧池,缺氧池内主要是反硝化菌起主要作用,完成脱氮。好氧池中主要是完成两个反应,首先是硝化菌。除此外就是利用硝化菌将厌氧段生产的氨态氮通过硝化反应转化为硝态氮回流至缺氧段进行反硝化反应。完成整个脱氮除磷的过程[18]。对于A/A/O法来说,运行比较复杂,需要设置污泥和污水回流管道,运行管理繁琐,且需要二沉池来完成泥水分离。A/A/O法方案流程图见方案三流程示意图。
工艺参数比较见表3.2。表3.2污水处理方案主要工艺参数表工艺参数方案一:CASS法法方案二:氧化沟法方案三:AAo法1、进水泵房进水泵房数量(座)111机械粗格栅数量(台)222格栅宽度(mm)600600600格栅栅条净距(mm)252525格栅功率(kw)1.11.11.1栅渣输送机数量(台)111栅渣输送机性能(mm)B=300,L=4000B=300,L=4000B=300,L=4000栅渣输送机功率(kw)2.22.22.2污水泵数量(台)2用1备2用1备2用1备水泵流量(m3/hr)330330330水泵扬程(m)121212水泵功率(kw)222222高能离子除臭设备(kw)3332、机械细格栅格栅数量(台)222格栅宽度(mm)400400400格栅栅条净距(mm)101010格栅功率(kw)0.370.370.37栅渣输送机数量(台)111栅渣输送机性能(mm)B=260,L=4000B=260,L=4000B=260,L=4000栅渣输送机功率(kw)0.750.750.753、旋流沉砂池旋流沉砂池数量(座)222平面尺寸×池深(m)D2.5×1.4D2.5×1.4D2.5×1.4高峰流量停留时间(s)404040立式桨叶分离机及汽提吸砂系统(套)222功率(kw)1.11.11.1砂水分离器数量(套)111砂水分离器处理量(l/s)121212砂水分离器功率(kw)0.370.370.374、生化池生化池数量(座)111单池平面尺寸×水深(m)26.4×14×5.0(4格)40×24×4.032×27×4.0(2格)厌氧:缺氧:好氧体积比1:2:9MLSS(g/L)4.04.04.0BOD5负荷(kgBOD5/kgMLSS·d)0.080.080.08污泥产率(kgMLSS/kgBOD5)0.700.700.70反硝化速率(mgNO3/gMLSS.d)--2626排水比(%)18.7曝气器充氧效率20%1.8kgO2/kw·hr20%标准需氧量(kgO2/hr)145174145需气量(m3/min)44--44气水比6.3:1--6.3:1鼓风机或转碟曝气机数量(台)4用1备12台交替使用4用1备鼓风机供气量(m3/min)35--35转刷供氧量(kgO2/hr)--24--风压(m水柱)6.0--6.0单台功率(kw)301630滗水器数量(台)4滗水器最大滗水量(m3/h)500滗水器功率(kw)2.0厌氧池搅拌动率(w/m3)666厌氧池搅拌机数量(台)222单台搅拌机功率(kw)1.50.751.5缺氧池搅拌动率(w/m3)6--6缺氧池搅拌机数量(台)242单台搅拌机功率(kw)1.51.51.5内回流水泵数量4用4备内回流比%20内回流泵流量(m3/hr)25内回流泵扬程(m)5单泵功率(kw)1.1剩余污泥泵数量4用4备剩余污泥泵流量(m3/hr)25剩余污泥泵扬程(m)5单泵功率(kw)1.15、二次沉淀池辐流式二沉池数量(座)--22平面尺寸×边水深(m)--Φ16×3.0Φ16×3.0表面负荷(m3/m2·hr)--0.60.6停留时间(hr)--5.05.0吸泥机数量(台)--11吸泥机功率(kw)--0.750.756、消毒池消毒池数量(座)111单池平面尺寸×水深(m)6.5×2×2.5m36.5×2×2.5m36.5×2×2.5m3紫外消毒系统(套)111总功率(KW)7.57.57.57、回流、剩余污泥井污泥井数量(座)--11回流比(%)--100~150100~150回流污泥流量(m3/hr)--110110回流污泥泵数量(台)--33回流泵流量(m3/hr)--110110回流污泥泵扬程(m)--88回流污泥泵功率(kw)--5.55.5剩余污泥量(kg/d)--381381剩余污泥体积(m3/d)--95(含水率99.6%)95(含水率99.6%)剩余污泥泵数量(台)--1用1备1用1备剩余泵流量(m3/hr)--1010剩余污泥泵扬程(m)--88剩余污泥泵功率(kw)--0.750.758、污泥浓缩池储泥池数量111平面尺寸×水深(m)Φ10×4.0(单池)Φ10×4.0(单池)Φ10×4.0(单池)9、污泥脱水机房机房数量(座)111平面尺寸(m)18.45m×12.48m18.45m×12.48m18.45m×12.48m污泥量(m3/d)707070浓缩-脱水一体化带式污泥脱水机数量(套)111污泥脱水机处理量(m3/h)101010脱水后泥饼含水率(%)<80%<80%<80%脱水机总功率(kw)333配套进泥泵数量(台)222配套进泥泵功率(kw)444脱水加药设备(套)111脱水加药设备(kw)1.11.11.1高能离子除臭设备(kw)333综合比较来看,选择CASS工艺不仅生化池占地面积小而且工艺简单易于数字化控制,而且可以不必建设初沉池和二沉池,可以减少基建费用,工艺的经济性更高。同时CASS工艺相比其他两种工艺更简洁,对于管道布置也更简单,施工难度小。综上所述,本工程推荐采用CASS处理工艺。3.2污泥处理工艺考虑到本工程才用活性污泥法处理生活污水会产生大量的活性污泥,污泥经过的含水率极高,不利于运输和处置,同时污泥中也含有大量的细菌和寄生虫卵,如果不进行任何处理会造成二次污染,尤其是磷的二次污染,甚至会抵消污水生物处理的功效[19]。因此对污泥的处理相对重要。本工程采用CASS工艺可以使剩余污泥的体积减少,且性质较稳定。在不进行消化处理时可以节省大量场地面积和基建费用,且剩余污泥可以直接进入污泥浓缩池,然后选用机械浓缩直接脱水。一期的设计规模并不大产生的污泥量也有限。所以考虑经因素后不考虑进行消化处理[20]。由于本工程选择的污水处理工艺为具有除磷功能的CASS工艺,工艺要求污泥龄要足够长,所以污泥的稳定性较好,可以不用考虑消化处理。又因为污泥的含水率较高,重力浓缩池是露天工作会产生异味而且可能造成磷的二次污染;因此本工程选择带式一体化浓缩压滤机的机械浓缩方法。压缩后的污泥通过车辆运输至垃圾填埋场进行填埋处理[21]。3.3消毒方式为了满足国家一级B类标准出水标准要求的污水处理厂出水中类大肠菌不能高于10000个/L的要求。某镇污水处理厂的经处理污水要经过消毒处理后才可以排放到官山涌。方法如下:(1)加氯法加氯接触消毒是向水中投加液氯以及含氯化合物,虽然处理效果好但是需要一定的反应时间。一般接触池需要建设的较大,液氯和氯化物是属于危险品的需要专门存放和管理。一般国内的污水厂不经常选用该方法消毒。对于本工程处理后的余氯[22]可能会对官山涌的生物造成影响,所以本工程并不适合选择加氯法进行消毒处理。(2)氧化法[23]目前氧化剂效果最好的是臭氧。臭氧消毒的优点是是危险性较小、效果很好,对环境友好,接触时间较加氯法短。但缺点是基建和运行经济性差,一般只有发达国家的少数污水厂会选用。(3)紫外线消毒法紫外线消毒[24]是利用特定波长段紫外线对污水进行杀菌处理,通过照射使得污水中的病毒细菌变异丧失增殖的能力。紫外线的消毒效果十分优越,适用性很广。该消毒技术具有下列明显的优点:高效灭菌,耗时短,危害性小,基本无二次污染。在消毒渠内完成,不需要较大的接触池,占地小建设费用低。紫外线消毒工艺运行管理维修十分方便。因此本设计选择紫外消毒工艺3.4曝气方式本污水厂设计拟选择微孔管式曝气器,主要由于其氧利用率较高。3.5池型选择大中型生化处理污水厂的的耗电量主要集中在曝气设备的使用上,曝气效果决定了污水厂处理出水是否能够达标排放。由于选择选择了CASS生化处理方法,仅需对沉砂池和CASS池进行选择。一般来说CASS反应池都是选择方形,所以本污水厂也选择使用方形池。一般城市污水处理厂的沉沙池有平流式沉砂池,曝气沉砂池和旋流沉砂池。由于该污水厂的处理规模较大,而平流式沉砂池和曝气沉砂池的池型相似,都会使占地面积偏大,考虑到之后要留有余地扩建,所以不推荐这两种池型。旋流沉砂池是利用向心力使得污水和泥沙分离,沉沙效果也比较稳定,占地面积小,基建费用不高,因此本污水厂选择旋流沉砂池。3.6除臭设计3.6.1除臭方法为了处理污水处理工艺过程中产生的异味对环境的影响,特设计在污水提升泵房内和污泥脱水房内配备除臭系统。目前常用的除臭工艺有活性炭过滤法、植物提取液喷洒法、生物法和离子除臭法四大类[25]。(1)化学吸收法构筑物内的气体需要经过收集人后经过活性炭过滤器达到净化异味的目的。(2)植物提取液喷洒法主要是通过将空气通入除臭设备,向空气中喷洒药剂来去除异味。(3)生物法依靠在填料上培养生物膜。依靠微生物的作用来净化空气去除异味。(4)离子除臭法高能离子发生装置可以在空气通过时使氧分子在经过高能离子碰撞后电离成为正负离子,最终于空气中的化合物反应,可以出去产生臭味的H2S生成水和二氧化硫。同时有一定的杀菌净化空气的作用。3.6.2除臭方案比较表3.4除臭方案技术经济比较表项目活性炭吸附法生物法植物喷洒法高能离子法基建费用高高低高运行费用高低高低运行稳定性较好一般较好较好操作管理较方便不方便较方便很方便维护不方便不方便不方便方便二次污染有有有无占地面积较小较大较大较小3.6.3除臭方案确定综合考虑投资、运行费用、运行稳定性、操作管理、维护、二次污染、占地面积等情况,本可研报告高能离子除臭法作为推荐除臭工艺。3.7尾水排放以及对河涌的环境影响3.7.1尾水排放污水厂的尾水排放至官山涌内,考虑出水能够自流出厂,要求出水水位高于官山涌的最高水位。经过查阅资料可知官山涌的水位历史最高纪律2.94m。3.7.2水环境影响论证(1)纳污水体的功能及水文特征本污水处理厂的污水经处理后排入官山涌。官山涌是城区污水的主要流入处,其流向多与环山涌和北江相接,但是由于大闸的影响,官山涌内的水体除在开闸放水时期之外,一般是处于静态的,流速缓慢不利于污染。(2)污水经处理前后的污染物的对比分析污水厂建成之前由于生活污水和工业废水的直接排放导致水体呈现一定的富营养化,在继续发展可能会导致产生黑臭水体。污水厂运行后由于生活污水会进行处理达标排放,所以官山涌的水质可以得到改善。本项目的污水处理能力为16000吨/日。因此,我们从污水处理厂建成后,对排入纳污水体的污染物进行比较分析见表3.5。表3.5各污染物在污水处理厂扩建前后排入纳污水体的浓度及源强项目扩建前扩建后减幅(%)COD浓度(mg/L)3006080%源强(kg/d)3000600BOD浓度(mg/L)1502087%源强(kg/d)1500200氨氮浓度(mg/L)30866%源强(kg/d)30080SS浓度(mg/L)1502087%源强(kg/d)1500200由上表数据对比来看说明污水处理厂的建成,对官山涌水体的水质会有较大的改善作用。该污水处理厂的建设是有积极意义的。4工艺设计4.1工艺流程1.污水处理流程经过污水收集管道收集的污水在通过进水管道后流经粗格栅去除较大杂质,然后经过污水提升泵房流至细格栅而后进入旋流沉砂池去除较小杂质和砂石后进入CASS生化池,首先进入生物选择区而后进到主反应区完成脱氮除磷,尾水经过紫外线消毒处理后排放。2.污泥处理流程CASS反应池产生的活性污泥首先进入储泥池而后被输送至污泥脱水泵房进行浓缩脱水,压缩后的污泥选择污泥填埋工艺处理。4.2主要处理构筑物工艺设计1.提升泵房近期按照水量Q=1.6万m3/d设置潜污泵3台(2用1备),原雨水泵不变,远期另行建设提升泵房。·提升泵房内近期新配备设备:(1)潜水污水泵:Q=507m3/hr,H=15m,N=55kW,共3套,2用1备(其中1台变频控制)(2)格栅除污机:B=1000mm,b=25mm,H=6800mm,α=60°,N=1.1kW,1套(3)螺旋输送压榨机:φ300mm,L=4000mm,N=2.2kW,1套(4)电动葫芦:W=2t,H=9m,N=3.4kW,1套(5)手电两用圆闸门:DN1000,N=1.5kW,3套(6)壁式轴流风机:Q=480m3/hr,H=316,N=0.55kW,2套2.细格栅及沉砂池细格栅井与沉砂池合建,按Q=1.6万m3/d规模建设。细格栅:B=400mm,H0=0.5m,栅距b=10mm,安装角度α=60°。旋流式沉砂池:D=2.5m,H0=1.0m。贮砂区平面尺寸D1=1.0m,H1=1.4m。·旋流沉砂池配备设备:(1)皮带输送机:DS-500,B=500mm,L=2000mm,N=1.5kW,1套(2)细格栅除污机:B=400mm,b=10mm,N=0.37kW,α=75°,2套(3)立式桨叶分离机及汽提吸砂系统:SFX-2.13,φ2130mm,N=2.6kW,2套(4)砂水分离器:LSF-260,Q=12L/s,N=0.37kW,1套(5)梁道叠梁门:2套,B=400mm3.CASS反应池CASS池建设规模1.6万m3/d。分为四格,每格反应池的尺寸为26.4m×14m,有效水深4.5m。CASS池每天工作6个周期,每周期工作时间为4hr,主要设计参数为:进水及反应时间:2hr(同时曝气及污泥回流)沉淀时间:1hr排水时间:1hr排出比:18.7%CASS反应池MLSS=4g/LBOD5有机负荷:0.08kgBOD5/kgMLSS·d污泥产率:按照0.7kgSS/kgBOD5·d计算,每天约产泥910kg/d氧利用率:20%,采用管式微孔曝气管·CASS池配备设备:(1)机械传动旋转滗水器:单套负荷Q=500m3/hr,N=2.0kW,4套(2)内回流泵:Q=25m3/hr,H=5m,N=1.1kW,4套(3)剩余污泥泵:Q=25m3/hr,H=5m,N=1.1kW,4套(4)电动蝶阀:DN250,N=0.75kW,4套(5)微孔排气管:Q=20m3/m·hr,效率>20%,1000m,建议采用进口设备提升氧利用率。4.消毒池消毒池新建,采用紫外消毒,平面尺寸11.1m×8.7m。·消毒采用的设备:(1)TROJANUV3000K(建议采用进口设备)5.加药间利用原有配电间和脱水机房,改成除磷加药间。投加药剂为铁盐,加药量为30mg/L。·加药采用的设备:(1)铁盐溶剂储罐:V=4m3,2只;(2)加药泵:Q=300L/hr,H=2bar,N=1.5kW,2套,1用1备。6.鼓风机房平面尺寸为15m×9.0m,层高6m。内设罗茨鼓风机5台,4用1备。鼓风机配套设置进口过滤网,进出口消声器。·鼓风机房配备设备(1)三叶罗茨鼓风机:Q=17.5m3/min,H=0.06Mpa,N=30kW,5套,4用1备,配进风过滤器,进出口消声器。(2)电动蝶阀:DN200,N=0.55kW,5个7.储泥池储泥池分为并联的二格,单格平面尺寸为直径10米,有效水深4.0m。8.脱水机房平面尺寸为9m×6m,层高6.0m。设污泥进料泵2台,1.0m宽污泥浓缩脱水一体机1套。·脱水机房内配备设备:(1)带式污泥浓缩脱水一体机:B=1000mm,N=3kW,1套(2)进泥泵:Q=20-70m3/hr,H=20m(变频控制),N=4kW,2套,1用1备(3)加药设备:N=1.1kW,1套(4)水平螺旋输送机:L=8000mm,N=2.2kW,1套(5)冲洗泵:N=5.5kW,1套(6)空压机:N=7.5kW,1套(7)壁式轴流风机:N=0.37kW,4套4.3辅助建筑物设计污水厂内辅助建筑物根据建设部颁发的《城镇污水厂附属建筑和附属设备设计标准》(CJJ31-89),并考虑到本工程的实际情况,各主要附属建筑物建筑面积如下:1.综合楼总建筑面积:144m2内设化验室、展览室、生产管理办公室、行政管理办公室、会议室等。2.门卫建筑面积9m2。4.4厂区总平面设计污水处理总图布置原则如下:按照功能分区,配置得当,考虑电镀厂的地形地面合理布置个处理单元。尽量保证处理单元能够顺流排列,保证各处理单元间连接管道最短,减少水头损失,尽量避免弯头和水泵的使用。不可以将管线走在构筑物之下。为了给远期扩建留有余地应将各构筑物紧凑排列。办公区和生活区尽量布置在污水处理的上风向,构筑物尽量按照坐北朝南的方式建设,满足采暖和通风要求。同时保证厂区内的绿化面积大于30%。同时为道路留足宽度,便于车辆运输。根据总体设计厂区的大门设置在东南方向。污水厂扩建构筑物布置详见污水处理厂总平面设计图。1.厂区道路厂区内的道路宽约为4-6米,车辆转弯半径8米,采用砼路面。2.厂区管线厂区管线包括:污水处理工艺管道、剩余污泥管道、空气管道、加药管道、给水管道、电力自控管线等,分别按各自要求布置。(1)给水管道厂区用水主要分为两种,其中生活饮用水和消防用水来自自来水厂遵从城市给水管网设计尺寸和规格。另外建议场内可以建设污水回用系统,这样处理后的回用水可以用来厂区内的清洁用水和浇灌绿化。(2)管线综合厂区管线综合按如下原则:污水污泥管道在布置设计时要考虑尽量避免弯管和折返管线,尽量缩短管线长度和,各个管道之间的距离要符合国家标准要求,为了保证施工和维护方便,尽量减少管道的埋深。遇到管道交叉是要优先考虑重力管。管道排列时要优先将电力和控制通讯管道放置在上层。(3)厂区绿化厂区绿化主要以草皮和各种低矮灌木为主,也可以适当种植一些果树,可以将树木修剪改造成为自己设计的样子,建造花园式的绿化景观。4.5污水处理厂竖向设计污水厂高程布置原则·合理紧凑尽量是构筑物间的管道连接缩短以此减少水头损失。·要根据受纳水体水位根据官山涌的最高水位倒推各构筑物的高程。据此本工程设计高程布置如下:新建处理厂设计地面绝对标高为4.00m。污水处理厂的经消毒的出水直接排放入官山涌中。考虑到节能减排,设计污水厂的出水口靠近官山涌的河道,并且要使出水能够自流入河道需要考虑河道的最高水深,防止出现河水倒灌的现象。经查阅相关记录来看官山涌的最高水位为2.94m,所以出水的管道口最低为3.5m。其他处理构筑物的高程以此为基准倒推。4.6主要设备表表4.1工艺设备一览表序号设备名称规格型号及技术参数单位数量功率kW备注1潜水污水泵Q=330m3/hr,H=12m台3222格栅除污机B=600mm,b=25mm,H=6800mm,α=75°套21.53螺旋输送压榨机φ300mm,L=4000mm套12.24电动葫芦W=2t,H=9m套13.45手电两用圆闸门DN1000套31.56壁式轴流风机Q=480m3/hr,H=316套20.557皮带输送机DS-500,B=500mm,L=2000mm套11.58细格栅除污机B=400mm,b=10mm,α=75°套20.379立式桨叶分离机及汽提吸砂系统SFX-2.13,φ2130mm套22.610砂水分离器LSF-260,Q=12L/s套10.3711梁道叠梁门B=400mm套212机械传动旋转滗水器单套负荷Q=500m3/hr套42.013内回流泵Q=25m3/hr,H=5m套41.114剩余污泥泵Q=25m3/hr,H=5m套41.115电动蝶阀DN250套40.7516微孔排气管Q=20m3/m·hr,效率>20%米130017紫外消毒装置TROJANUV3000K套17.5配套附件18三叶罗茨鼓风机Q=22m3/min,H=0.06Mpa套5304用1备19电动蝶阀DN200个30.5520潜水搅拌机QJGA-1.5,φ260mm套21.521加药泵Q=300L/hr,H=2bar套21.51用1备22带式污泥浓缩脱水一体机B=1000mm套1323进泥泵Q=20-70m3/hr,H=20m(变频控制)套241用1备24加药设备套11.125水平螺旋输送机L=8000mm套12.226冲洗泵套15.527空压机套17.528壁式轴流风机套70.3729高能离子除臭设备套235建筑设计5.1设计指导思想和设计原则污水处理厂的建筑总体布局以满足生产工艺为前提,构筑物按工艺流程序列布置,附属建筑物按功能以集中组团形式布置,同时和周围环境相协调,符合总体环境要求。本建筑强调环境绿化以及道路的全体贯穿方便设备和污泥的运输。5.2总平面布置及竖向布置1.污水厂按照功能分类分为污水处理厂区和生活办公区,两区域间一绿化带隔离开,既增加了厂区的绿化面积有可以挺过设计增加厂区的观赏性。同时绿化区有可以净化空气还可以起到隔音消声的功能。考虑到厂区面积有限,各处理单元要排列紧凑合理,减少因输水管长造成的水头损失。2.竖向布置竖向设计主要考虑周围地面的高度和改建的污水处理管道的埋深。5.3建筑风格与立面污水厂的构筑物整体外观基本与普通坡屋顶建筑类似,选择砖红色屋顶和白色的墙壁外漆,阳台选用不锈钢围栏,简洁美观。
6电气设计6.1电源污水厂选用10kV的电路作为日常使用电源,为了保证污水厂在停电情况下也能正常运行需要准备柴油发电机作为备用电源。6.2设计范围1.厂区内供电和各处理构筑物配电的系统化设计。2.污水处理厂内的电路设计和自动控制系统。3.污水厂区内的动力配电和照明配电及防雷接地保护。6.3负荷计算根据本工程的用电负荷,采用需用系数法和单位面积估算法分别计算如下:工程总计算功率150kw,所有负荷均为低压负荷。合计如下6.1表:表6.1用电负荷表装机容量(kw)计算容量(kw)集中补偿量(kVAR)变压器容量(KVA)单机最大容量(kw)变电所0.4kv3011502X502X250306.4变配电系统1.厂内设一座变配电所,与鼓风机房合建,包括一间高低压配电间、一间控制室。2.厂区内的高压系统和低压系统都选择单母线运行,除此之外为了防止紧急断电的情况,厂区内要配备柴油发电机,当电源进线失电时,手动投切柴油发电机备用电源。3.根据负荷计算设二台250kVA的变压器,负载率大于75%。4.低压侧设电容集中自动补偿装置,补偿后功率因数达0.9以上。6.5设备选型1.高压采用金属铠装移开式开关柜。2.低压采用抽出式开关柜。3.变压器选用干式变压器。4.高压采用综合型继电保护装置。5.高压进出线开关采用真空负荷开关,弹簧操作机构,操作电源为交流220V电源。6.6保护和控制1.变压器出线设电流速断、带时限过电流及低压侧单相接地保护。2.低压进线设延时速断及过电流保护。低压出线设速断。3.电动机设速断,过负荷保护。4.除鼓风机需软启动外,其它所有低压电机均为直接启动。5.潜水泵电机设电流速断、过载、泄漏、温度及干运行保护。6.厂内主要工艺设备的控制采用手动-自动控制两种方式,手动控制时利用机旁按钮进行开停操作,自动控制时利用接受PLC的命令进行遥控。利用转换开关进行手动-自动操作的切换,手动级别优先于自动级别。6.7电缆选型及敷设户内敷设的电缆采用VV-1型聚氯乙烯护套铜芯电缆,敷设方式为穿管或走电缆桥架。户外敷设的电缆采用VV22-1型聚氯乙烯护套钢带铠装铜芯电缆,敷设方式为电缆沟和直埋的相结合敷设方式。6.8计量本工程采用高供高计,动力和照明分别计量的方式,计量装置设在高压和低压开关柜内,计量表计设在专用计量屏内。6.9设计分界点10kV电源进线电缆头为界。7仪表及自控设计7.1总述1.本次污水厂的设计规模是1.6万m3/d,采用的是CASS生化二级处理工艺,所以本次选择的仪表是按照1.6万m3/d的规模进行选择的,但是要为后期工程扩建留有余地,保证后期扩建后也能使用。2.按照每个具体处理单元的有效水深等设计参数选择合适的检测仪器。3.本污水厂选择二级SCADA系统,第一级为中央控制站主要完成污水厂的数据通讯和调度管理位于办公楼集控中心。第二级为现场控制站主要负责完成某一负责区域的工艺单元相关参数采集和控制,一般适用于污水泵房和鼓风机房。7.2设计范围1.处理选型设计仅针对初期设计。2.设计的内容主要是仪表的选择,数控系统、通讯设计和防雷设计等。7.3设计原则1.根据工艺流程配置完整的检测仪表。2.所有检测仪表信号的传送和显示。3.根据工艺和设备运行要求设置自动控制或自动调节装置。4.采用集中管理、分散控制、近远期相结合的方式设立SCADA控制系统。7.4污水厂仪表设计1.进水泵房(一座)集水井设1套超声波液位计,测量进水泵房液位并控制进水泵的开停,测量信号送1#现场站。进水泵房集水井设2套液位开关,作高低液位报警及水干运行保护,测量信号送1#现场站。2.细格栅及沉砂池(一座)细格栅前设1套PH测量仪,测量进水PH值,测量信号送1#现场站。3.CASS池(4座)4座CASS池每池设DO测量仪1套,共4套,测量溶解氧值,测量信号送2#现场站。4座CASS池每池设浮球开关1套,共4组,测量池内液位,测量信号送2#现场站。4.污泥脱水机房(1座)污泥脱水机进泥管设1套电磁流量计,测量处理泥量,测量值送2#现场站。5.出水参数全厂出水管设一套流量计,测量出水流量,测量信号送2#现场站。全厂出水管设一套COD测量仪,测量出水COD值,测量信号送2#现场站。6.电气系统高压柜设电量变送器测二路10KV进线电流、电压等信号,测量信号送2#现场站。低压柜设综合电量变送器测380V电流、电压、功率等信号,测量信号送2#现场站。高、低压柜断路器信号送2#现场站。7.5通讯设计初步设计要求办公楼每件办公室设置固定电话一台,在总机房内设电话总机和传真机各一台。为了方便联系要求污泥脱水控制室内也配置一台固定电话,门卫室也设置一台电话。7.6防雷及接地参照国家规定的防雷规范要求,污水厂的全部建筑都要达到第三级防雷标准,具体要求在每个建筑物顶部都要设置避雷针,并与建筑物内的钢筋相连接地。所有建筑物屋内的金属管线和金属制门窗均为等电位连接,要求接地电阻不大于1欧姆。7.7设备选型所有仪表设备都是使用工业用电,使用电源都是380AC。8安全防火环保节能8.1环境保护工程环境保护的主要目的:减少建设期间的废水和噪音和建筑固体废物对环境的影响。1.施工期噪声影响因为该厂的选址位于旧电镀厂,距离居民区较远,所以目前不会对居民生活产生影响。2.施工期大气污染防治项目建设期间的大气污染主要是材料运输的扬尘和施工工地上的灰尘。具体治理方法如下:在运输来的沙土原材料上覆盖上网状材料,或者用水润湿沙土堆,避免扬尘。运输车辆在运输是车上最好覆盖遮布,避免在运输过程中沙土滑落,空车离开前可以用水将车轮冲净。c)水泥最好专门存放,有条件可以配备除尘器,在转移的过程中减少扬尘。d)不允许私自焚烧建筑垃圾。e)施工期间要求工人配带口罩。3.施工期废污水的处理建设期间的污水中主要是砂石,只需采用沉淀就可以而分离,对环境危害很小。可以考虑将废水流入污水处理单元。4.建立计划、制度,加强管理在施工期间要严格遵守规章制度,尽可能不对周围住户造成影响,如果有任何利益冲突一定要尽快协商解决,避免发生任何冲突。如果施工期间遇到了突发事件一定要和有关部门协商解决,避免发生意外情况。5.运行期环保设计1)工艺设备噪声的控制选择装配精度高的设备可以减少在运行过程中由于零部件碰撞而产生的噪音。也可以在厂房墙壁上铺设吸声材料,在传播途中降低噪声。污水厂周围的绿化带也起到吸声降噪的作用。由于该厂的选址位于旧电镀厂,距离居民区较远,所以目前不会对居民生活产生影响。2)固体废弃物的处理和处置污泥在浓缩脱水后由车辆运输到填埋场进
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