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天台县污水处理厂工程设计说明书同济大学浙江学院目录TOC\o1-2\h\z1概述
11.1设计依据
11.2工程内容及范围
11.3工程区域概况
11.4设计采用的主要规范和标准12污水量、水质
32.1污水水量
32.2中水站进水水质
32.3中水站出水水质33中水站设计原则
53.1中水站设计原则
53.2污水处理工艺设计原则
53.3污泥处理设计原则64污水处理工艺
74.1污水处理工艺
74.2供氧形式的选择85中水站工程设计
95.1中水站位置
95.2设计规模
95.3污水处理工艺流程
95.4总平面布置
95.5高程布置
95.6公共工程
95.7主要处理构筑物工艺设计
95.8结构及建筑设计
95.9电气设计
95.10仪表设计
95.11机械设计
105.12通风设计
105.13防腐106安全生产、消防和节能117人员编制128项目的环境影响及对策139工程估算
149.1估算编制说明
149.2成本分析说明
149.3工程概算及成本分析141概述
1.1设计依据
1、中水站平面位置图
2、中水处理站岩土工程勘察报告
1.2工程内容及范围中水站的设计、土建施工、设备供货安装调试、供配电、试车、运行调试、人员培训直至竣工验收合格
1.3工程区域概况
1.
3.1项目的基本情况
1.项目名称天台县污水处理厂
2.项目来源天台县政府
3.项目的来源及数量年份主要来源(单位万元)合计中央专项省级专项市级专项企业资助
20112000120080050045001.
3.2城市概况
1、地理位置浙江省地名“天台”的读音tiantai. 天台县因天台山而得名,位于浙江省东部、台州地区西北部东连宁海、三门,西接磐安,南邻仙居,北界新昌,东西长
54.7公里,南北宽
33.5公里天台县历史悠久,境内山峦重叠,溪流纵横,气候温和,物产丰富;是擅有山水之利的半山区县,既是人文荟萃的文物之邦,又是风景秀丽的旅游胜地天台地处浙东丘陵南部,山地占县总面积
82.3%,俗称“七分山、二分田、一分水”天台山脉、大雷山脉蜿蜒县境南北;始丰溪横贯东西,形成一封闭式的三角形盆地,称天台盆地,县城即位于该盆地的中心地区天台临近东海,纬度较低,受季风影响较大,属亚热带季风气候,温暖湿润,四季分明天台县距省城杭州市223公里,到宁波141公里,至椒江110公里县界总长
310.15公里其中与新昌县接边的县界长
79.53公里,占县界总长度的
25.65%;与宁海县接壤的边界长
54.17公里,占县界总长度的
17.47%;与三门县交界的县界长
19.4公里,占县界总长度的
6.26%;与临海市接边的县界长
58.8公里,占县界总长度的
18.96%;与仙居毗邻的县界长
25.66公里,占县界总长度的
8.27%;与磐安相邻的县界长
72.52公里,占县界总长度的
23.38%
2、历史沿革三国吴大帝黄武至黄龙三年(222~231年)之间,从会稽郡章安县分置始平县,此为天台建县之始太平二年(257年)改属临海郡西晋武帝太康元年(280年)改名始丰县东晋穆帝永和三年(347年)在县南分设出乐安县(今仙居县)南北朝齐时改始丰县为始平县,梁时改属赤城郡,陈时复名始丰县,仍属临海郡 隋文帝开皇九年(589年)平陈,并始丰入临海县,属处州炀帝大业三年(607年)属永嘉郡唐高祖武德四年(621年),分临海复置始丰县,属海州,761年改名唐兴,属台州 五代时属吴越国,曾名唐兴、天台、始丰、台兴,均属台州公元960年,又改台兴为天台,此名一直沿用至今宋太宗太平兴国三年(978年),吴越归宋,天台亦归宋,属台州 元代,天台属江浙行省浙东道台州路明代属浙江布政使司台州府清袭明制 民国元年(1912年)废府制存道制,天台改属会稽道1932年以后基本属浙江省第六行政督察区 1949年5月,天台县人民政府成立 解放后天台县绝大部分时期属台州专区,其中有几年划归宁波专区现属台州市 现辖3个街道(福溪街道、赤城街道、始丰街道),7个镇,5个乡,2009年年末,天台全县总户数195679户,户籍人口为574990人
1.
3.2自然条件
1、气候特征天台县属于中亚热带季风气候区,具有四季分明、降水丰富、热量充足的气候特征又因四周山体环绕,中间低平,小区域气候特征显著,带有一定的盆地气候色彩 四季特征春季始于3月28日,终于5月27日,计61天气温呈波浪式回升,南北气流交替加剧,低气压及锋面活动频繁因此,降水增多,风向多变,常出现连续低温阴雨天气有时冷暖空气交替激荡,形成拉锯局面,天气阴晴不定,故有“春天孩子脸,一天变三变”之说夏季始于5月28日,终于9月27日,计123天东南海洋来的温度高、湿度大的暖湿气流增强,与还有一定势力的北方冷空气相遇,形成阴雨连绵的“梅雨”季节随着冷空气的进一步衰退与活动位置的北上,我县盛夏时期在一致的副热带高压控制下,除午后有局部雷阵雨外,以晴、热、少雨为主,常出现伏旱7—9月受热带风暴(包括台风)影响,常出现狂风暴雨秋季始于9月28日,终于11月27日,计61天暖湿的气流开始衰退,常有小股冷空气侵袭,锋面活动开始增多,常形成阴雨天气,即农历俗称的“八月乌”中秋以后,冷空气势力进一步加强,又受长江下游小高压影响,天气稳定,秋高气爽,有“十月小阳春”之说冬季,始于11月28日,终于翌年3月27日,计120天多晴朗寒冷天气遇有强冷空气影响,会引起剧烈的降温,并伴有大风、大雪和冰冻天气
2、资源优势旅游 天台山作为宇内名山,蕴藏着极为丰富的自然景观和人文景观资源从自然景观看,187平方公里的景区中,分布120多个景点,其山、岩、洞、瀑各具神韵,形成古、幽、奇、秀的独特风格天台山之享有盛名,更在她源远流长的宗教文化佛、道、儒在历史上交相辉映,为天台山积淀下深厚的文化底蕴国清寺为中、日、韩佛教天台宗祖庭,桐柏宫为道教南宗祖庭,玉京洞位列道教十大洞天之六天台山还是活佛济公的故乡,唐代诗僧寒山子的隐居地素有佛教济公,道教紫阳仙人之说早在1988年,天台山以其广博、丰富的自然景观、人文景观和深厚的历史文化内涵,被国务院批准为国家重点风景名胜区;2000年,又被评为全国首批4A级旅游区 到天台必看景点国清寺,赤城山,琼台仙谷,石梁飞瀑,天湖景区等能源 天台的水资源是华东地区最丰富的县份之一,可开发利用的水资源潜力很大,投资42亿元的大型抽水蓄能电站--桐柏抽水蓄能电站已打响了开工第一炮天台是全国100个农村电气化试点县之一,小水电装机容量居浙江之首,年发电量1亿千瓦以上天台的水资源不但丰富,而且是东南名泉,质量上乘矿藏 天台县自然资源丰富,已探明的矿藏资源有20多种,其中金、银、铅、锌、花岗岩、石英石、砩石等,储量大,品位高天台的古生物资源蕴藏也很丰富,初步统计,恐龙蛋、骨化石蕴藏覆盖面积近230平方公里
1.4设计采用的主要规范和标准
1.《室外排水设计规范》(1997年版)GBJ14-
872.《泵站设计规范》GB/T50265-
973.《建筑给水排水设计规范》GBJ15-
884.《地表水环境质量标准》GB3838-
20025.《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-
20026.《污水再生利用工程设计规范》GB50335-
20027.《城市污水处理厂污水、污泥排放标准》CJ3025-
938.《城市污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31-
899.《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》CJJ60-
9410.《建筑结构荷载规范》GB50009-
200111.《建筑地基处理技术规范》JGJ79-
9112.《混凝土结构设计规范》GB50010-
200213.《建筑抗震设计规范》GB50011-
200114.《砌体结构设计规范》GB50003-
200115.《钢结构设计规范》GBJ17-
8816.《给水排水工程结构设计规范》GBJ69—
8417.《建筑桩基技术规范》JGJ94-
9418.《预应力混凝土结构规范》
19.《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-
200220.《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GBJ141-
9021.《地基与基础工程质量验收规范》GB50202-
200222.《建筑地基基础设计规范》GB50007-
200223.《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-872001年版
24.《暖通空调规范实施手册》
25.《10kV及以下变电所设计规范》GB50053-
9426.《低压配电设计规范》GB50054-
9527.《供配电系统设计规范》GB50052-
9528.《电力工程电缆设计规范》GB50217-
9429.《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-
9230.《工业企业照明设计标准》GB50034-
9231.《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-
9232.《建筑物防雷设计规范》GB50057-942000版
33.《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65-
8334.《自动化仪表选型规定》HG20507-
9235.《仪表供电设计规定》HG20509-
9236.《仪表系统接地设计规定》HG20513-
9237.《建筑防雷设计规范》GB50057-942000版
38.《计算机机房设计规范》GB50174-
9339.《分散型控制系统工程设计规范》HG
2057340.《电气装置的电测量仪表装置设计规范》GBJ63-
9041.《分散型控制系统工程设计规定》HG/T20573-
9542.《控制室设计规定》HG20508-
9243.《信号报警、联锁系统设计规定》HG20511-
9244.民用建筑设计规范JGJ37-
8745.建筑设计防火规范GBJ16-87(2001年版)2污水量、水质
2.1污水水量本工程的处理水量为10000m3/d
2.2中水站进水水质本工程的进水水质如下表
一、设计进水水质序号项目单位指标备注1污水处理量吨/天100002CODcrmg/L2503BOD5mg/L1204SSmg/L2605NH3-Nmg/L356TNmg/L557TPmg/L
5.08PH6-
92.3中水站出水水质出水水质标准参考以下标准制定《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准;《城市污水再生利用景观环境用水水质标准》(GB/T18921—2002)观赏性景观环境用水河道类;《地表水环境质量标准》(GB3838—2002);济南市创建环保模范城市的要求根据竞争性谈判文件,具体指标见下表序号项目单位指标备注1CODcrmg/L≤402BOD5mg/L≤103SSmg/L≤104PH6~95NH3-Nmg/L≤56TNmg/L≤157TPmg/L≤
0.58浊度NTU≤109色度度≤3010粪大肠杆菌个/L≤10000中水全部回用回用用途河道景观用水、绿化用水等中水站剩余污泥按直接进入下游市政管网考虑,设计方案中预留污泥浓缩、脱水处理位置3中水站设计原则
3.1中水站设计原则1中水站平面布置力求紧凑,减少占地和投资充分地利用原状地质某一深度的良性土壤土质,避免构筑物打桩,合理确定水力高程和站区地面标高,减少中水站的土方回填量2妥善处置污水处理过程中产生的污泥和栅渣等污物,避免造成二次污染3贯彻国家关于环境保护的基本国策,执行国家的相关法规、政策、规范和标准4工程建设应符合适用的原则,所采用参数必须可靠5工程建设须符合工程经济的要求6选择国内外先进、可靠、高效,运行管理方便,维修简便的污水处理设备;7设计必须考虑节能,避免对环境造成的二次污染8采用现代化自控技术,实现自动化管理,达到技术可靠,提高管理水平,降低劳动强度及运行费用9中水工程设计必须采取确保使用、维修的安全措施,严禁中水进入生活饮用水给水系统10中水设施设计合理使用年限应与主体建筑设计标准相符合
3.2污水处理工艺设计原则中水处理项目的建设和运行耗资比较大,并且受到多种因素的制约和影响其中,处理工艺方案的优化选择对中水处理项目的投资及运行管理的影响尤为关键因此,须从整体优化的观点出发,综合考虑当地的客观条件、污水性质及处理出水要求,提出最佳的污水处理工艺方案污水处理工艺选择原则
1、技术成熟,运行可靠,满足处理出水要求
2、运行管理方便,运转灵活,对进水水量、水质的变化有相应的抗冲击能力及应变能力
3、经济合理,在满足处理要求的前提下,节约基建投资和运行管理费用
4、工艺配套设备技术先进、质量可靠,并有广泛的选择余地
5、工艺过程自动化控制程度高,降低劳动强度
3.3污泥处理设计原则
3.
3.1污泥的卫生填埋这种处置方法简单、易行、成本低,污泥又不需要高度脱水,适应性强但是污泥填埋也存在一些问题,尤指填埋渗滤液和气体的形成渗滤液是一种被严重污染的液体,如果填埋场选址或运行不当会污染地下水环境填埋场产生的气体主要是甲烷,若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧
3.
3.2湿式氧化将湿污泥中的有机物在高温高压下利用空气中的氧进行氧化分解
3.
3.3污泥的焚烧 湿污泥干化后再直接焚烧应用得较为普遍,没有经过干化的污泥直接进行焚烧不仅十分困难,而且在能耗上也是极不经济的 以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法之一,它能使有机物全部碳化,杀死病原体,可最大限度地减少污泥体积;但是其缺点在于处理设施投资大,处理费用高,设备维护成本高,而且产生强致癌物质二恶英
3.
3.4污泥的直接土地利用 污泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点,被认为是最有发展潜力的一种处置方式,科学合理的土地利用,可减少污泥带来的负面效应林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式污泥用于严重扰动的土地(如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地)的修复与重建,减少了污泥对人类生活的潜在威胁,既处置了污泥又恢复了生态环境
3.
3.5污泥处理新技术 石灰投加技术 脱水后的污泥进入料斗,料斗中加入石灰和氨基璜酸,石灰投量为湿泥量的10%一15%,氨基璜酸的投量约为石灰投量的1%由于氨基璜酸在反应过程中产生氨气,增强了整个工艺的杀菌效果,降低了反应温度污泥、生石灰和氨基璜酸在料斗中搅拌后,由双螺旋进料机推入柱塞泵进料口,通过柱塞泵送入反应器,在70℃下停留30min,输出的产品可达到美国EPAPART503CLASSA标准反应后的污泥泵送至料仓,密封容器中产生的气体经洗涤塔处理后排放 该工艺的特点 pH12,延续时间长,杀菌彻底;高pH使大部分金属离子沉淀,降低了其可溶性和活跃程度;污泥的含固率可提高至30%;去除了污泥中的臭气,系统全密封,无环境污染;系统全自动,操作维护简单加入少量氨基璜酸,减少了石灰用量和反应时间,降低了运行成本 4污水处理工艺
4.1污水处理工艺根据设计原则和设计要求,本工程拟比选出一个投资省、运行费用低、技术成熟、处理效果稳定可靠、运行管理方便、要求操作运转灵活、技术设备先进、成套性好、便于分期实施的处理工艺
4.
1.1污水处理工艺选择从进、出水水质要求来看,本工程对出水水质要求极高,要求回用,不但COD、BOD指标要求高,还要求脱氮除磷,所以需从出水水质要求来选择处理工艺目前比较常用的中水处理工艺有
4.
1.
1.1A2/O工艺A2/O脱氮除磷工艺(即厌氧-缺氧-好氧活性污泥法,亦称A-A-O工艺),它是在A2/O除磷工艺上增设了一个缺氧池,并将好氧池出流的部分混合液回流至缺氧池,具有同步脱氮除磷功能其基本工艺流程如图1-2所示污泥回流混合液回流硝化液回流污水剩余污泥图1-2A2/O工艺基本流程图污水经预处理和一级处理后首先进入厌氧池,在厌氧池中的反应过程与A2/O生物除磷工艺中的厌氧池反应过程相同;在缺氧池中的反应过程与A1/O生物脱氮工艺中的缺氧过程相同;在好氧池中的反应过程兼有A2/O生物除磷工艺和A1/O生物脱氮工艺中好氧池中的反应和作用因此A2/O工艺可以达到同步去除有机物、硝化脱氮、除磷的功能A2/O工艺适用与对氮、磷排放指标都有严格要求的城市污水处理,其优缺点如下优点
(1)该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺,总的水力停留时间,总产占地面积少于其它的工艺
(2)在厌氧的好氧交替运行条件下,丝状菌得不到大量增殖,无污泥膨胀之虞,SVI值一般均小于100
(3)污泥中含磷浓度高,具有很高的肥效
(4)运行中勿需投药,两个A段只用轻缓搅拌,以不啬溶解氧浓度,运行费低缺点
(1)除磷效果难于再行提高,污泥增长有一定的限度,不易提高,特别是当P/BOD值高时更是如此
(2)脱氮效果也难于进一步提高,内循环量一般以2Q为限,不宜太高,否则增加运行费用
(3)对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧,减少停留时间,防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现,但溶解浓度也不宜过高以防止循环混合液对反应器的干扰
4.
1.
1.2氧化沟氧化沟又称循环曝气池,属活性污泥法的一种变形,其工艺流程如图1-3图1-3厌氧池+氧化沟处理工艺流程氧化沟又称循环曝气池,氧化沟是常规活性污泥法的一种改型和发展污水和活性污泥混合液在环状曝气渠道中循环流动,属于活性污泥法的一种变形,氧化沟的水力停留时间可达10-30h,有机负荷很低,实质上相当于延时曝气活性污泥系统由于它运行成本低,构造简单,易于维护管理,出水水质好、耐冲击负荷、运行稳定、并可脱氮除磷,可用于大中型水厂优点
(1)氧化沟具有独特的水力流动特点,有利于活性污泥的生物絮凝作用,而且可以将其工作区分为富氧区、缺氧区,用以进行消化和反消化作用,取得脱氮的效果
(2)不使用初沉池,有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度
(3)氧化沟只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行,电耗较小,运行费用低
(4)脱氮效果还能进一步提高因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环量,要提高脱氮效果势必要增加内循环量而氧化沟的内循环量从理论上说可以是不受限制的,从而氧化沟具有较大的脱氮能力缺点
(1)污泥膨胀问题当废水中的碳水化合物较多,N、P量不平衡,pH值偏低,氧化沟中的污泥负荷过高,溶解氧浓度不足,排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀
(2)泡沫问题
(3)污泥上浮问题
(4)流速不均及污泥沉积问题
(5)氧化沟占地面积很大
4.
1.
1.3CASS法CASS为周期循环活性污泥法的英文(CyclicActivatedSludgeSystem)的缩写,是将好养的生物选择器与传统的连续进水SBR反应器相结合的产物CASS工艺是以生物反应动力学原理及合理的水力条件为基础而开发的一种系统组成简单的污水处理新工艺目前CASS工艺在欧美等国家已得到广泛的应用,从运行效果看,处理效果好,除磷脱氮效果也不错其基本工艺流程如图1-1所示图1-1CASS处理工艺流程CASS工艺尤其适合含有较多工业污水的城市污水及要求除磷脱氮的污水的处理其优缺点如下优点
(1)工艺流程简单、管理方便、造价低CASS工艺只有一个反应器,不需要二沉池,不需要污泥汇流设备,一般情况下也不需要调节池,因此要比活性污泥工艺节省基建投资30%以上,而且布置紧凑,占地面积可减少35%
(2)处理效果好反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程中,因此处理效果好
(3)有较好的脱氮除磷效果CASS工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境,并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高脱氮除磷效果
(4)污泥沉降性能好CASS工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长,减少了污泥膨胀的可能同时由于CASS工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的,因此沉淀效果更好
(5)CASS工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质的波动缺点由于进水贯穿于整个运行周期,沉淀阶段进水在主流区底部,造成水力紊动,影响泥水分离时间,进水量受到一定限制,水力停留时间较长
4.
1.
1.4SBR是序列间歇式活性污泥法(SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess)的简称,是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术,又称序批式活性污泥法与传统污水处理工艺不同,SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式,非稳定生化反应替代稳态生化反应,静置理想沉淀替代传统的动态沉淀它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作,SBR技术的核心是SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统SBR具有以下优点
1、理想的推流过程使生化反应推动力增大,效率提高,池内厌氧、好氧处于交替状态,净化效果好
2、运行效果稳定,污水在理想的静止状态下沉淀,需要时间短、效率高,出水水质好
3、耐冲击负荷,池内有滞留的处理水,对污水有稀释、缓冲作用,有效抵抗水量和有机污物的冲击
4、工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整,运行灵活
5、处理设备少,构造简单,便于操作和维护管理
6、反应池内存在DO、BOD5浓度梯度,有效控制活性污泥膨胀
7、SBR法系统本身也适合于组合式构造方法,利于废水处理厂的扩建和改造
8、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
9、工艺流程简单、造价低主体设备只有一个序批式间歇反应器,无二沉池、污泥回流系统,调节池、初沉池也可省略,布置紧凑、占地面积省SBR系统的适用范围1中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水,尤其是间歇排放和流量变化较大的地方2需要较高出水水质的地方,如风景游览区、湖泊和港湾等,不但要去除有机物,还要求出水中除磷脱氮,防止河湖富营养化3水资源紧缺的地方SBR系统可在生物处理后进行物化处理,不需要增加设施,便于水的回收利用4用地紧张的地方5对已建连续流污水处理厂的改造等6非常适合处理小水量,间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理注SBR工艺管理较为复杂,排泥受到一定限制,在本工程中不予考虑
4.
1.2污水处理工艺的确定
一、生化工艺的确定生化处理方案综合比较表比较内容氧化沟CASSA/A/O工艺特点
(1)氧化沟具有独特的水力流动特点,有利于活性污泥的生物絮凝作用,而且可以将其工作区分为富氧区、缺氧区,用以进行消化和反消化作用,取得脱氮的效果
(2)不使用初沉池,有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度
(3)氧化沟只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行,电耗较小,运行费用低
(4)脱氮效果还能进一步提高因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环量,要提高脱氮效果势必要增加内循环量而氧化沟的内循环量从理论上说可以是不受限制的,从而氧化沟具有较大的脱氮能力
(1)工艺流程简单、管理方便、造价低CASS工艺只有一个反应器,不需要二沉池,不需要污泥汇流设备,一般情况下也不需要调节池,因此要比活性污泥工艺节省基建投资30%以上,而且布置紧凑,占地面积可减少35%
(2)处理效果好反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程中,因此处理效果好
(3)有较好的脱氮除磷效果CASS工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境,并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高脱氮除磷效果
(4)污泥沉降性能好CASS工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长,减少了污泥膨胀的可能同时由于CASS工艺的沉淀阶段是在静止的状态下进行的,因此沉淀效果更好
(5)CASS工艺独特的运行工况决定了它能很好的适应进水水量、水质的波动1)该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺,总的水力停留时间,总产占地面积少于其它的工艺
(2)在厌氧的好氧交替运行条件下,丝状菌得不到大量增殖,无污泥膨胀之虞,SVI值一般均小于100
(3)污泥中含磷浓度高,具有很高的肥效
(4)运行中勿需投药,两个A段只用轻缓搅拌,以不啬溶解氧浓度,运行费低缺点
(1)污泥膨胀问题当废水中的碳水化合物较多,N、P量不平衡,pH值偏低,氧化沟中的污泥负荷过高,溶解氧浓度不足,排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀
(2)泡沫问题
(3)污泥上浮问题
(4)流速不均及污泥沉积问题
(5)氧化沟占地面积很大由于进水贯穿于整个运行周期,沉淀阶段进水在主流区底部,造成水力紊动,影响泥水分离时间,进水量受到一定限制,水力停留时间较长
(1)除磷效果难于再行提高,污泥增长有一定的限度,不易提高,特别是当P/BOD值高时更是如此
(2)脱氮效果也难于进一步提高,内循环量一般以2Q为限,不宜太高,否则增加运行费用
(3)对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧,减少停留时间,防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现,但溶解浓度也不宜过高以防止循环混合液对反应器的干扰运行管理运行成本低,构造简单,易于维护管理工艺流程最简单,处理效果好,除磷脱氮效果也不错,易于管理运行成本低,构造简单,处理效果好,易于日常维护管理占地占地面积大占地面积小占地面积最小综上所述,本项目的工艺流程确定如下总的说来,这三个方案都比较好,都能达到要求处理的效果考虑到该污水厂设计水量较小,且方案一工艺流程更为简单、管理更为方便、占地少、造价低、运行费用少等优势,所以,本设计采用A/A/O方案一作为污水厂处理工艺具体工艺流程参见方案图纸
4.2供氧形式的选择在污水生化处理系统中,特别是大中型污水处理厂,曝气设备耗电占整个污水厂电量的60~70%,曝气器的效率直接影响到污水处理的效果、工程投资和运行费用并且曝气对掺氧、混合、推流的影响,直接关系到污水的处理效果微孔曝气管是目前使用较多的曝气形式,本设计采用高效的管式微孔曝气器,养利用率达20%5中水站工程设计
5.1中水站位置
5.2设计规模中水站处理能力10000m3/d
5.3污水处理工艺流程
5.4总平面布置
5.5高程布置中水站高程布置原则·简洁、流畅,使各构筑物之间联系管道最短;·根据进出水位确定各构筑物水位标高;
5.6公共工程1中水站处理构筑物为地下式,上部覆土,种植绿化2中水站周围设置道路,与周边市政道理连通3站内电讯接自城市电讯系统,电力采用双回路低压供电至站内变配电间,照明及工业用电,接自本站配电间4站内供水系统,接自城市自来水管网
5.7主要处理构筑物工艺设计
1.进水泵房与粗格栅合建粗格栅的功能去除进水中较大的漂浮物,拦截直径大于20mm的杂物,保证提升系统和后续处理构筑物的正常运行,减轻生物处理的负荷进水泵房功能提升管内污水,满足整个污水处理厂竖向水力流程的需求
2.细格栅井与沉砂池合建细格栅功能进一步去除污水中的漂浮物及直径大于5mm的杂物,保证后续处理构筑物的正常运行沉砂池功能去除进水中比重较大的砂粒,保证后续处理构筑物的正常运行,避免砂粒沉积在构筑物中,同时防止沙里对设备的磨损,延长设备的使用寿命
5.
7.1粗格栅格栅用以截阻大块的呈悬浮或漂浮状态的污染物,是一种对后续处理构筑物或泵站机组具有保护作用的处理设备参数选择1处理流量Q平均=1万m³/d=
0.116/s,生活流量总变化系数Kz=
1.6Qmax=10000m3/d*
1.6=16000m3/d=
0.19m3/s2格栅安置倾角α=80°栅条净间隙b=20mm=
0.02m栅前水深h=
0.4m过栅流速v=
0.6m/s格栅数目n=/=个栅槽宽度B=S(n-1)+bn=
0.01(40-1)+
0.0240=
1.19m取
1.5m3过栅水头损失ζ=β=
2.42()=
0.960K为栅格受污染物堵塞时水头损失增大倍数,一般取3,则通过格栅的水头损失为=
0.096m,取
0.052m4栅前栅后尺寸确定设B1=
1.32mα1=20°=B-B1/2tgα1=
1.5-
1.32/2tg20°=
0.247m取
0.25m=L1/2=
0.25/2=
0.125m设栅前渠道超高h2=
0.3m栅前槽总高H1=h+h2=
0.4+
0.3=
0.7取
0.7m栅后槽总高H=h+h1+h2=
0.4+
0.052+
0.3=
0.752m取
0.8m栅槽总高L=L1+L2+
0.5+
1.0+H1/tgα=
0.25+
0.125+
1.5+
0.7/tg80°=
2.24m取
2.3m
(5)每日栅渣量在格栅间隙b取
0.02m情况下设栅渣量为每1000污水产
0.05栅渣量W1=
0.05m3/103m3污水,w==
0.
50.2m3/d,所以需用机械除渣
5.
7.2集水井有效水深取
1.5m,最大一台泵的流量为480L/s,则一台泵5分钟流量W=
0.48×5×60=144集水间的总面积设长16m,宽6m
5.
7.3泵泵扬程估算集水井最低工作水位与所需提升最高水位高差为沿程及局部损失设
5.0m,泵站富余水头
1.0m泵内水头损失
0.5m扬程H=
4.7+
5.0+
1.0+
0.5=
11.2m根据最大流量及估算扬程选用QW型潜水式排污泵,型号300-480-15选2台,1用1备,其参数如下流量m3/h扬程m转速r/min功率kw出口直径mm
480151450453005.
7.3沉砂池
5.
7.
3.1细格栅
(1)栅条的间隙数(n)设栅前水深h=
0.5m,过栅流速v=
0.6m/s,栅条间隙宽度b=
0.01m,格栅倾角=75°=栅槽宽度B栅槽一般比格栅宽
0.2~
0.3m,取
0.2m,设栅条宽S=
0.01m则栅槽宽B=S(n-1)+bn+
0.2=
0.01×(63-1)+
0.01×63+
0.2=
1.45m取B=
1.5m
(2)通过格栅的水头损失
①进水渠道渐宽部位的长度,设进水渠宽
1.32m,其渐宽部分的展开角=20°,进水渠道内的水流速度
0.6m/s=
②格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度=
0.5=
0.125m
③通过格栅的水头损失
(3)栅后的总的高度H设栅前渠道超高=
0.5m+
0.128m+
0.3m=
0.928m
(4)栅槽总长LL=
(5)每日栅渣量在格栅间隙b取
0.02m情况下设栅渣量为每1000污水产
0.07栅渣量W1=
0.07m3/103m3污水,w==
0.
70.2m3/d,所以需用机械除渣
5.
7.2旋流沉砂池
5.
7.
2.1单池流量设置二座旋流沉砂池,单座处理量
5.
7.
2.2沉砂量沉砂量按每立方米污水
0.03L砂计算总沉砂量选用旋流沉砂池除砂机型号为型号流量m3/h功率kwAmBmXLC-
3.
63600.
552.
131.0CmDmEmFmGm
0.
380.
670.
301.
400.30HmImJmKm
0.
300.
300.
801.
105.
7.3A2/O反应池
5.
7.
3.1设计参数的确定
(1)污泥负荷=
0.1kg/kgMLSSd
(2)回流污泥浓度,污泥回流比R=100%
(3)混合液悬浮固体浓度
(4)混合液回流比混合液回流比根据规范,内回流比应,取600%
5.
7.
3.2反应池容积反应池总水力停留时间各段水力停留时间和容积厌氧池缺氧池好氧池=1:1:3则有厌氧池水力停留时间厌氧池池容缺氧池水力停留时间缺氧池池容好氧池水力停留时间好氧池池容
5.
7.
3.3校核氮磷负荷好氧段氨氮负荷厌氧段总磷负荷
5.
7.
3.4剩余污泥量取污泥增殖系数Y=
0.6污泥自身氧化率将各值代入
5.
7.
3.5碱度校核每氧化需消耗碱度
7.14mg;每还原产生需消耗碱度
3.57mg;去除产生碱度
0.1mg剩余碱度进水碱度—硝化消耗碱度+反硝化产生碱度+去除产生碱度假设生物污泥中含氮量以
12.4%计,则每日用于合成的氨氮即进水中总氮有被氧化的进水氨氮—出水氨量—用于合成的氨氮量所需脱氮量需还原的硝酸盐氮量将各值代入剩余碱度以计故可维持.
5.
7.
3.6反应池主要尺寸反应器总容积有效水深h=
5.0m有效面积采用5廊道式推流式放映吃,廊道宽b=
5.0m;单池反应池长度取L=26m校核b/h=
5.0/
5.0=
1.0(满足b/h=1~2)L/b=26/
5.0=
1.2(满足L/b=5~10)取超高为
1.0m,则反应池总高缺氧区厌氧区好氧区
5.
7.
3.7反应池进,出水系统计算
(1)进水管单池反应池进水管设计流量管道流速管道过水断面面积管径取进水管管径DN500mm
(2)回流污泥管单组反应池回流污泥管设计流量管道流速管道过水断面面积管径取回流污泥管管径DN500mm
(3)进水管反应池进水孔尺寸进水孔过流量孔口流速孔口过水断面孔口尺寸取进水井平面尺寸取
(4)出水堰及出水井按矩形堰流量公式计算式中b—堰宽,b=5mH—堰上水头,m出水孔过流量孔口流速孔口过流断面面积孔口尺寸取出水井平面尺寸取为
(5)出水管反应池出水管设计流量;孔口流速管道过水断面管径取出水管管径DN700mm;校核管道流速
5.
7.
3.8厌氧池设备选择(以单组反应池计算)厌氧池设导流墙,将厌氧池分成3格,每格内设潜水搅拌机1台,所需功率按池容计算厌氧池有效容积混合全池污水所需功率为
5.
7.
3.9缺氧池设备选择(以单组反应池计算)缺氧池设导流墙,将缺氧池分成3格,每格内设潜水搅拌机1台,所需功率按池容计算缺氧池有效容积混合全池污水所需功率为
5.
7.
3.10污泥回流设备污泥回流比R=100%污泥回流量设回流污泥泵房1座,每座内设2台潜污泵(1用1备);单泵流量水泵扬程根据竖向流程确定
5.
7.
3.11混合液回流设备
(1)混合液回流泵混合液回流比混合液回流量设混合液回流泵房1座,每座泵房内设3台潜流泵(2用1备)单泵流量
(2)混合液回流管回流混合液由出水井重力流至混合液回流泵房,经潜流泵提升后送至缺氧段首端混合液回流管设计流量泵房进水管设计流速采用管道过水断面面积管径,取泵房进水管管径为1000mm;校核管道流速
(3)泵房压力池水总管设计流量;设计流速采用管道过水断面面积管径,取支管管径为800mm
5.
7.4二沉池(辐流式沉淀池采用周边进水)反应悬浮固体浓度为3500mg/L二沉池底回流生物固体浓度为7000mg/L回流比为100%取沉淀时间为
2.5小时,表面负荷
(1)沉淀池表面面积,取尺子个数为2
(2)池子直径取D为24m
(3)实际面积
(4)实际表面负荷5单池表面负荷
(6)校核堰口负荷
(7)校对固体负荷符合要求
(8)沉淀池高度污泥斗高度上部直径,下部直径,倾角圆锥体高度设超高,取H=
6.0m
5.
7.5混凝沉淀池为了使出水水质能够更好的达到一级A标准,去除水中可容性的有机杂质,故设混凝沉淀池(合建)一座选用的设计数据1混凝沉淀池流量为,2池边保护高(超高)3混凝沉淀池有效深度4混凝沉淀池宽取5混凝沉淀池宽取6停留时间t=1h7假设混凝沉淀池的污泥含水率为
99.99%混凝污泥量为二沉池的10%
5.
7.6消毒池设计说明设计流量Q=10000m3/d=
416.7m3/h;水力停留时间T=
0.5h;仓库储量按15d计算,设计投氯量为7mg/L加氯量G1G=
0.001×7×
416.7=
2.92kg/h储氯量WW=15×24×G=15×24×
2.92=
1051.2kg加氯机和氯瓶采用投加量为0~20kg/h加氯机3台,两用一备,并轮换使用液氯的储存选用容量为400kg的纲瓶,共用6只2加氯间和氯库加氯间与氯库合建加氯间内布置3台加氯机及其配套投加设备,两台水加压泵氯库中6只氯瓶两排布置,设3台称量氯瓶质量的液压磅秤为搬运方便氯库内设CD1-26D单轨电动葫芦一个,轨道在氯瓶上方,并通到氯库大门外氯库外设事故池,池中长期贮水,水深
1.5米加氯系统的电控柜,自动控制系统均安装在值班室内为方便观察巡视,值班与加氯间设大型观察窗机连通的门3加氯间和加氯库的通风设备根据加氯间、氯库工艺设计,加氯间总容积V1=
4.5×
9.0×
3.6=
145.8m3氯库容积V2=
9.6×9×
4.5=
388.8m
3.为保证安全每小时换气8~12次加氯间每小时换气量G1=
145.8×12=
1749.6m3氯库每小时换气量G2=
388.8×12=
4665.6m32故加氯间选用一台T30-3通风轴流风机,配电功率
0.4kw,并个安装一台漏氯探测器,位置在室内地面以上20cm
5.
7.7需氧量及鼓风机房1)设计需氧量AORAOR=去除需氧量-剩余污泥中氧当量+硝化需氧量-剩余污泥中的氧当量-反硝化脱氮气产氧量碳化需氧量硝化需氧量反硝化脱氮产生的氧量总需氧量最大需氧量与平均需氧量之比1:3,则去除1的需氧量=2)标准需氧量采用鼓风曝气,微孔曝气器曝气器敷设于池底,距池底
0.2m,淹没深度
4.0m,氧转移效率=20%,计算温度T=将实际需氧量AOR换算成标准状态下的需氧量SOR式中气压调整系数,,工程所在地区实际大气压为;CL曝气池被平均溶解氧,取CL=2mg/L时水中溶解氧饱和度时水中溶解氧饱和度空气扩散气出口处绝对压为空气离开好氧反应池时氧的百分比好氧反应池中平均溶解氧饱和度标准需氧量为相应最大时标准需氧量好氧反应池平均时供气量最大时供气量3)所需空气压力p相对压力根据鼓气曝气系统设计规程计算式中—风机所需压力相对压力—供风管道沿程与局部阻力之和取=
0.2m—曝气器空气释放点以上水静压取=
4.0m;—曝气器阻力=
0.4m;—富余压力取
0.5m;则;4曝气器数量计算以单位反应池计算按供氧能力计算所需曝气器数量.式中n1——按供氧能力所需曝气器个数,个;qc——曝气器标准状态下,与好氧反应池工作条件接近时的供氧能力,kgO2/h·个采用微孔曝气器,参照有关手册,工作水深
4.3m,在供风量1~3m3/h·个时,曝气器氧利用率EA=20%,服务面积
0.3~
0.75m2,充氧能力qc=
0.14kgO2/h·个则以微孔曝气器服务面积进行校核符合要求5)供风管道计算供风干管干管故取主管管径为DN400供风干管采用环状布置取干管管径为300单侧供气(向单侧廊道供气)支管流速v=10m/s;管径,取支管管径为DN200双侧供气(向两侧廊道供气)流速v=10m/s;管径,取支管管径为DN
2005.
7.8贮泥室
(1)沉砂池泥量2二沉池排泥量,设二沉池的含水率
99.3%
(3)混凝沉淀池的污泥量,设含水率为
99.99%
(4)污泥池容积(每天排泥2次)型号流量m/h扬程转速r/min150QW140-7-
5.5 14071440配套功率KW出水口径mm重量Kg
5.5150180
(5)离心脱离机污泥量V=
241.5/h,选用LWD430W性卧式离心污泥脱水机2台(1用1备),每台离新脱水机工作24小时,进泥量
10.1主机处理能力(转鼓直径(mm)长径比转鼓转速(r/min)分离因数(g)max差转速(r/min)旋转扭矩(Nm)10~184304:10~230024662~1610000机组运行效果进泥量()进泥含固率(%)泥饼含固率(%)清夜含固率(%)固体回收率(%)加药量%泥饼产量()10~12约
3.3720~2495~
980.2~
0.26约
1.3电动机型号功率(kw)转速(r/min)Y200L-430204020
(6)外回流污泥2用1备型号流量m/h扬程转速r/min150QW210-7-
7.5 21071440配套功率KW出水口径mm重量Kg
7.5150208
(7)内回流污泥=60000m/d=2500m/h故选用WQ1300-10-55型潜水排污泵三台,两用一备型号流量m/h扬程转速r/min泵效率%WQ1300-10-5513001074075配套功率KW出水口径mm重量Kg5540023008储泥室流量为选泵时1用1备.污泥排放泵型号转数电压相数CP-
50.75-501280.7515003803药剂采用聚丙烯酰氨,平均每1T干污泥加药4kg;干污泥量=初沉池+二沉池=则每日需要投加PAM=3×4=12kg/d
5.
7.9控制值班室
5.
7.
9.1一般规定1排水工程运行应进行检测和控制2排水工程设计应根据工程规模、工艺流程、运行管理要求确定检测和控制的内容3自动化仪表和控制系统应保证排水系统的安全和可靠,便于运行,改善劳动条件,提高科学管理水平4计算机控制管理系统宜兼顾现有、新建和规划要求
5.
7.
9.2检测1污水厂进出水应按国家现行排放标准和环境保护部门的要求,设置相关项目的检测仪表2下列各处应设置相关监测仪表和报警装置
(1)排水泵站硫化氢H2S浓度;
(2)消化池污泥气(含CH4)浓度;
(3)加氯间氯气(Cl2)浓度3排水泵站和污水厂各处理单元宜设置生产控制、运行管理所需的检测和监测仪表4参与控制和管理的机电设备应设置工作与事故状态的检测装置
5.
7.
9.3控制1排水泵站宜按集水池的液位变化自动控制运行,宜建立遥测、遥讯、遥控系统210万m3/d规模以下的污水厂的主要生产工艺单元,可采用自动控制系统310万m3/d及以上规模的污水厂宜采用集中管理监视、分散控制的自动控制系统784采用成套设备时,设备本身控制宜与系统控制相结合
5.
7.
9.4计算机控制管理系统计算机控制管理系统应有信息收集、处理、控制、管理和安全保护功能计算机控制系统的设计,应符合下列要求1宜对监控系统的控制层、监控层和管理层做出合理的配置;2应根据工程具体情况,经技术经济比较后选择网络结构和通信速率;3对操作系统和开发工具要从运行稳定、易于开发、操作界面方便等多方面综合考虑;4根据企业需求和相关基础设施,宜对企业信息化系统作出功能设计;5厂级中控室应就近设置电源箱,供电电源应为双回路,直流电源设备应安全可靠;6厂、站级控制室面积应视其使用功能设定,并应考虑今后的发展;7防雷和接地保护应符合国家现行有关规范的规定
5.
7.10综合设备间污泥综合利用
5.
7.
10.1污泥的最终处置,宜考虑综合利用
5.
7.
10.2污泥的综合利用,应因地制宜,考虑农用时应慎重
5.
7.
10.3污泥的土地利用,应严格控制污泥中和土壤中积累的重金属和其它有毒物质含量农用污泥,必须符合现行的有关标准的规定高程计算注处理厂内管段按满流计算排放河道的最高水位约为-
2.500m管道局部损失均按照1/2沿程损失计消毒池出水口——消毒池排放河道出水口到消毒池处,重力流v=
0.8m/s采用DN500钢管,长65m,设计流量为186L/S查表得i=
0.0022沿程损失=
0.143m局部损失则总水头损失消毒池水面标高-
2.500+
0.494=-
2.006m;混凝沉淀池消毒池——混凝沉淀池消毒池到混凝沉淀池处,重力流v=
0.8m/s采用DN500铸铁管,长120m,设计流量为93L/S查表得i=
0.0007沿程损失=
0.084m局部损失则总水头损失二沉池水面标高-
2.006+
0.317=-
1.689m;二沉池混凝沉淀池至二沉池,管长15m,重力流v=
0.8m/sD=300mm铸铁管设计流量为186L/S查表得i=
0.0289沿程损失=
0.434m局部损失则总水头损失池水面标高-
1.689+
1.367=-
0.322m
3.
2.4池沉砂池----池管长200m,D=350mm铸铁管则v=
0.8,i=
0.005沿程损失:=
0.075m局部损失:则总水头损失则二沉池—生化池总水头损失:
0.290m沉砂池水面标高:-
2.095+
0.290=-
1.805m
3.
2.5旋流沉砂池池——旋流沉砂池L=79m,D=1500mm沿程损失;局部损失进口,出口,600mm管径上一个阀门则则配水井——旋流沉砂池总水头损失旋流沉砂池水面标高h=
9.836m,取
9.9m
3.
2.8细格栅沉沙池——细格栅细格栅水头损失为
0.10m栅后水位为10m栅前水位10+
0.10=
10.10m
3.
2.9粗格栅栅前水位
0.315+
0.
651.6=
1.355取
1.35m;水损
0.10m栅后水位
1.35-
0.10=-
1.25m;
3.
2.10集水井有效水深为
1.35m集水井的最低水位
1.25-
1.35=-
0.1m;
3.
2.11泵(进水泵房)细格栅——进水泵房800m管段管长45m沿程损失=L·i=
450.0012=
0.054m局部损失进口=
0.5,出口=
1.0,3个弯头=
30.67=
2.01,一个止回阀=
1.7则==(
1.0+
0.5+
2.01+
1.7)=
0.215m水泵内部损失=
0.6m则细格栅——进水泵房总水头损失=++=
0.869m富余水头去
1.0m静扬程
10.20+
0.74=
10.94m进水泵扬程
0.869+
10.94=
12.809m,取
12.9m
5.8结构及建筑设计(略)
5.9电气设计(统计装机容量和实际用电量,其余略)
5.10仪表设计(略)
5.11机械设计(略)
5.12通风设计(略)
5.13防腐(略)6安全生产、消防和节能7人员编制8项目的环境影响及对策9工程估算
9.1估算编制说明
一、本工程投资估算系根据方案设计图纸及有关文件进行编制
二、编制依据
1.当地定额资料
2.当地工程造价信息
3.类似工程投资指标
4.设备价采用厂家询价加运输费
三、本工程的估算投资为万元
9.2成本分析说明总成本费用是建设项目投产运行后一年内为生产营运而花费的全部成本和费用,包括外购原材料、燃料和动力,工资及福利费以及其他费用
9.3工程概算及成本分析工程投资概算和成本费用预测的基本数据、费用支出详见附表污水提升泵房细格栅排江接触池二沉池好氧池缺氧池厌氧池沉砂池粗格栅泥饼外运脱水机房贮泥池浓缩池沉池砂格栅细房泵升提栅格中污水CASS反应池江排接池触运外泥饼脱水机房浓缩池。