高车埗涌污染治理项目流域污染治理项目污水处理技术方案 53页

'高车埗涌污染治理项目技术方案二0一六年十月 目录一、总论31.项目概况32.水质水量分析43.其它相关介绍7二、设计依据和指导思想71、设计依据72、设计指导思想93、设计范围9三、污水治理工艺101、工艺流程选择与确定102、工艺设计20四、工程投资及运行成本31五、总图设计351、平面布置图352、布置原则353、总平面设计354、竖向设计365、站区给排水366、绿化设计367、管道布置36六、土建与结构设计371、土建设计372、建筑结构383、防腐措施394、结构设计39七、噪声控制方案411、噪声控制标准412、噪声源423、噪声控制方案42八、安全及环保节能措施431、安全措施432、环保措施443、节能设计46九、配电设计471、设计范围472、供电电源473、用电负荷474、照明设计48十、自控设计481、基本功能482、控制方式描述493、中控系统4952 一、总论1.项目概况1.1项目位置高车埗涌位于三水乐平镇，其走向如下图深蓝色线条所示，其源头位于南边工业区，末端连接左岸涌，全长1500m，总水域面积为（含预处理鱼塘）10000m2。图1-1：项目位置及纳污点分布图1.2纳污情况河涌中下游两岸基本为农业养殖业，主要养殖的种类是鱼、鸭、鹅、鸡、羊等；上游为南边工业区，主要企业为手套厂；西侧有一座南丰劳教所，其产生的生活污水排向高车埗涌。鱼塘的干塘期（11月～1月）会有大量鱼塘将鱼塘污水直接向河涌排放，排放水量极大，且将鱼塘污染物质带进了河涌，河涌水质基本为黑色，且散发着阵阵臭味。52 1.3排污口情况高车埗涌是上图区域的主要纳污渠，其中1#污水汇集点主要接纳南边工业区排放出的工业污水，包括纺织厂、皮革厂、电镀厂、金属加工厂等，水量约500m3/d；现场水质化验结果为COD-116mg/L，NH3-N-64.5mg/L（可能含有底泥），TP-1.42mg/L。2#污水汇集点主要接纳三水区戒毒所的生活污水，水量约500m3/d；现场水质化验结果为COD-65mg/L，NH3-N-19.6mg/L（可能含有底泥），TP-21.3mg/L。3#污水汇集点主要接纳其上游的鱼塘及养鸭池塘的排水，水量约300m3/d；现场水质化验结果为COD-66mg/L，NH3-N-7.65mg/L（可能含有底泥），TP-16.7mg/L。三股水合计水量约1500m3/d。2.水质水量分析高车埗涌水质检测数据如表1-1，监测点分布如图1-2。52 2.1水质从1.2、1.3描述可知，1#、2#汇集点为常年稳定排水，3#汇集点为每年11月～1月的季节性排水。工程设计中宜对1#、2#汇集后混合水进行水质分析，以满足每年2～10的稳定运行，再对3#混合进来后综合分析，针对不同水质情况对工程进行灵活设计。以最大程度得满足工艺要求，实现稳定达标排放，而又做到投资最为节省，并方便未来的工艺运行。对各股水进行加权平均得出平均水质：2～10月份（1#、2#汇集点排水量相同，所以简单算术平均即为均值）：COD：(116+65)/2=90.5mg/LNH3-N：(64.5+19.6)/2=42.05mg/LTP：(21.3+1.42)/2=11.36mg/L11月～1月：COD：(90.5×1000＋66×300)/1300=84.85mg/LNH3-N：(42.05×1000＋7.65×300)/1300=34.11mg/LTP：(11.36×1000＋16.7×300)/1300=12.59mg/L52 所给出的数据应该为单次采样分析所得，非连续长时间多次采样，或常年累计数据的分析。所以，有很大的局限性和偶然性，作为工程设计依据有些单薄，在实际设计之前应该对数据进行进一步核实，并剔除掉底泥等因素对分析数据的影响。像2#汇集点主要是生活污水，其氨氮和总磷不会那么高。如果污水来源确定没问题，那么一定是采样和化验环节导致数据不准确。所以，建立在此基础上的设计将会出现交大偏差，造成工程上的浪费。本设计中暂以所给数据为设计依据。从数据可以看出，污水中氨氮和总磷较高，这是造成水体黑臭的重要原因。有机物浓度相对比较低，理论上污水生化处理时水中污染物合理的分配比例为BOD:N:P＝100:5:1，偏离该比值月远生物赖以生存的营养源越不均衡，在运行中需要补充占比相对较低的营养物。从所列数据可以看出，其比值远不在这比值附近。所以，在设计和后续运行中要重点考虑这一点，并着重进行脱氮除磷。2.2出水水质要求1）感官指标：除去暴雨或突发性污染，水体保持不黑不臭，水生植物、水生动物可以存活，水生生态环境逐步恢复。2）水质主要指标：第一年：pH值6-9、化学需氧量≤40mg/L、溶解氧≥2mg/L、五日生物需氧量≤10mg/L、氨氮≤5.0mg/L、总磷（以P计）≤0.8mg/L。第二年及以后：pH值6-9、化学需氧量≤40mg/L、溶解氧≥2mg/L、五日生物需氧量≤10.0mg/L、氨氮≤5mg/L、总磷（以P计）≤0.5mg/L。设计时以第二年的控制指标为依据。2.3水量52 一般来说要统计每天污水的排放周期，以确定调节池的设计参数。这里只有日排水量，所以暂时采信该数据为平均排放。在实际设计中应该落实排放情况。2～10月份：1000m3/d11～1月份：1300m3/d，按1500进行设计（原提供数据），即62.5m3/h。时变化系数k取1.2，则最大水处理量为：75m3/h。3.其它相关介绍项目名称、建设单位、建设地点、方案设计单位、施工设计单位、项目地里位置等其它相关的项目信息此处不做详细介绍。二、设计依据和指导思想1、设计依据1.1提供的污水水量水质资料1.2《中华人民共和国环境保护法》（2014.04）1.3《中华人民共和国水污染防治法》（2008.02）1.4《中华人民共和国水污染防治实施细则》（2000.03）1.5《建设项目环境保护管理条例》［国务院（1998）第253号令］1.6《室外排水设计规范》（GB500014-2006）1.7《建筑给水排水设计规范》（GB500015-2009)1.8《鼓风曝气系统设计规程》（CECS97:97)1.9《建筑结构荷载规范》（GB500009-2001）1.10《混凝土结构设计规范》（GB500010-2002）1.11《土方与爆破工程施工及验收规范》（GBJ201-83）1.12《地基与基础工程施工及验收规范》（GBJ202-83）1.13《地下防水工程施工及验收规范》（GBJ208-83）52 1.14《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002）1.15《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）1.16《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）1.17《混凝土检验评定标准》（GBJ107-87）1.18《混凝土质量控制标准》（GB50164-92）11.9《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）1.20《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）1.21《给水排水构筑物施工及验收规范》（GB50141-2008）1.22《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-97）1.23《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）1.24《机械设备安装工程施工及验收通用规范》（GB50231-2009）1.25《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》（GB50275-98）1.26《工业自动化仪表工程施工及验收规范》（GBJ93-86）1.27《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150-2006）1.28《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》（GB50168-2006）1.29《电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范》（GB50259-96）1.30《企业水平衡测试通则》（GB/T12452-2008）1.31《水处理设备技术条件》（JB/T2932-1999）1.32《中华人民共和国污水综合排放标准》(GB8978--1996)1.33《生物接触氧化法设计规程》（CECS128:2001）1.34相关的地方标准1.35同类型或相似污水的有关设计文件和经验数据52 2、设计指导思想2.1严格执行环境保护的各项规定，确保经处理后污水达标排放。2.2本照技术先进、运行可靠、操作管理简单的原则选择处理工艺，使先进性和可靠性有机地结合起来。2.3平面布置和工程设计时，结合场区现状，布局力求紧凑、简洁，工艺流程合理通畅，节省占地，节约投资。2.4严格执行国家有关设计规范、标准，重视消防、安全工作。2.5考虑该项目地处偏远，系统和设备维护成本较高，所以，设计中尽量采用维护较少的工艺和设备选型。2.6将1#、2#以及3#汇集点的污水经明渠回流后集中处理。2.7尽量一次提升，重力自流，节省工程运行费用。2.8考虑地下水位和场地高程，合理布局，最大程度节省工程投资。3、设计范围此污水处理设施为新建工程，拟在现有规划场地处进行，污水由1#、2#以及3#汇集点收集后输送至污水处理站指定的位置进行处理。本技术方案包括污水处理站界区内治理工艺、土建、管道、设备及安装、电气、自控、站内给水排水及消防等工程。设计中考虑的为雨污分流，本方案只涉及污水处理部分。52 三、污水治理工艺1、工艺流程选择与确定1.1、污水处理工艺选择针对上述污水的特性，其有机物浓度不高，氨氮和总磷较高，可生化性BOD/COD大于未知，属低浓度有机污水，为了减少处理系统能耗和减少占地故应采用以生物处理为主的污水治理工艺。该项目的控制因素为氨氮和总磷，COD经生化处理后较容易达标，因此，设计中重点考虑脱氮除磷。依据水质水量分析，该项目宜对3#汇集点着重11月～1月排放的鱼塘污水进行单独处理。因该股污水完全是养殖污水，无危害作物的重金属、有毒有害等物质，可以先对其进行湿地技术预处理，然后再和其它两股水合并处理。本设计中由于对当地作物种植和耕作周期以及占地使用情况不完全了解，所以，暂时不考虑使用湿地技术。由于C/N比严重失调，总磷也非常高，重点要去除氨氮和总磷。目前有一种去除氨氮有特效的分子筛膜，但造价相对较高，适应于高浓度的化工污水的氨氮去除。还有就是领用反渗透技术对氨氮进行浓缩，浓水进行分子筛或者沸石吸附处理。但工艺复杂，环境要求高，该项目地处偏远，操作维护不便，不适合采用。所以，本方案设计中采用比较常用和稳定的生物处理法。1.2、工艺原理本方案设计重点在脱氮除磷，下面简要介绍一下脱氮除磷的工艺原理。①生物脱氮原理52 污水处理中的脱氮工艺常有分子筛膜法、沸石吸附法等物理脱氮和生物脱氮。对于有机污水中的低浓度氨氮采用生物脱氮是最为经济的一种工艺形式。一般来说，生物脱氮过程可分为三步：第一步是氨化作用,即水中的有机氮在氨化细菌的作用下转化成氨氮。在普通活性污泥法中,氨化作用进行得很快,无需采取特殊的措施。第二步是硝化作用,即在供氧充足的条件下,水中的氨氮首先在亚硝酸菌的作用下被氧化成亚硝酸盐,然后再在硝酸菌的作用下进一步氧化成硝酸盐。为防止生长缓慢的亚硝酸细菌和硝酸细菌从活性污泥系统中流失,要求很长的污泥龄。第三步是反硝化作用,即硝化产生的亚硝酸盐和硝酸盐在反硝化细菌的作用下被还原成氮气。这一步速率也比较快,但由于反硝化细菌是兼性厌氧菌,只有在缺氧或厌氧条件下才能进行反硝化,因此需要为其创造一个缺氧或厌氧的环境(好氧池的混合液回流到缺氧池)。反应方程式如下：硝化菌好氧运行时的硝化反应：NH4＋＋1.382O2＋1.982HCO3－0.982NO2－＋0.018C5H7O2N＋1.036H2O＋1.891H2CO3硝化菌硝化菌NO2－＋0.003NH4＋＋0.01H2CO3＋0.003HCO3－＋0.488O20.003C5H7O2N＋NO3－反硝化菌而在缺氧运行时，污泥中的兼性反硝化菌则进行反硝化反应：NO3－＋[H]NO2－＋H2O反硝化菌NO2－＋[H]N2↑＋H2O52 另外,由荷兰Delft大学Kluyver生物技术实验室试验确认了一种新途径,称为厌氧氨(氮)氧化。即在厌氧条件下,以亚硝酸盐作为电子受体,由自养菌直接将氨转化为氮，因而不必额外投加有机底物。反应式为：NH4－＋NO2N2↑＋2H2O硝化为好氧反应，需要在好氧工艺单元完成。反硝化是厌氧反应，需要在缺氧或厌氧单元完成。氮最终是以气态的形式从厌氧单元逸出而去除。②生物除磷原理生物除磷是在厌氧条件下利用聚磷菌一类的微生物释放磷。而在好氧条件下,能够过量地从外部环境摄取磷，在数量上超过其生理需要，并将磷以聚合的形态储藏在菌体内，形成高磷污泥排出系统，达到从污水中除磷的效果。生物除磷过程可分为3个阶段，即细菌的压抑放磷、过渡积累和奢量吸收。首先将活性污泥处于短时间的厌氧状态时，储磷菌把储存的聚磷酸盐进行分解，提供能量，并大量吸收污水中的BOD、释放磷(聚磷酸盐水解为正磷酸盐),使污水中BOD下降，磷含量升高。然后在好氧阶段，微生物利用被氧化分解所获得的能量，大量吸收在厌氧阶段释放的磷和原污水中的磷，完成磷的过渡积累和最后的奢量吸收，在细胞体内合成聚磷酸盐而储存起来,从而达到去除BOD和磷的目的。反应方程式如下：聚磷菌摄取磷：ADP+H3PO4+能量→ATP+H2O聚磷菌的放磷ATP+H2O→ADP+H3PO4+能量磷是在好氧单元随着剩余污泥以沉淀的方式去除的。从分析可知无论是脱氮还是除磷，厌氧单元都是必不可少并且至关重要的。③经典脱氮除磷工艺关于脱氮除磷工艺已经发展出了多种形式，如：AB、A²/O、改良A²/O、倒置A²52 /O、UCT、MUCT、MSBR（改良型SBR）等。这里介绍几种最常用最经典的脱氮除磷工艺。(1)AB法AB法污水处理工艺是一种新型两段生物处理工艺，是吸附生物降解法的简称。该工艺将高负荷法和两段活性污泥法充分结合起来，不设初沉池，A、B两段严格分开，形成各自的特征菌群，这样既充分利用了上述两种工艺的优点，同时也克服了两者的缺点。所以AB法工艺具有较传统活性污泥法高的BOD、COD、SS、磷和氨氮的去除率。但AB法工艺不具备深度脱氮除磷的条件，对氮、磷的去除量有限，出水中含有大量的营养物质，容易引起水体的富营养化。AB法工艺对氮、磷的去除以A段的吸附去除为主。污水中的部分有机氮和磷以不溶解态存在，在A段生物吸附絮凝的作用下通过沉淀转移到固相中，同时生物同化也可以去除一部分以溶解态存在的氮和磷。剩余的磷进入B段用于B段的微生物的合成而得到进一步去除。这样AB法工艺整体显示出了比传统活性污泥法高的氮、磷的去除效果。但是AB法由于自身组成上的特点，决定了其对氮、磷的去除量是有限的。(2)A²/O工艺A²/O工艺20世纪70年代在厌氧-缺氧工艺上开发出来的同步除磷脱氮工艺，传统A²/O法即厌氧→缺氧→好氧活性污泥法。污水在流经三个不同功能分区的过程中,在不同微生物菌群作用下,使污水中的有机物、氮和磷得到去除。其流程简图见图2-1。原污水的碳源物质(BOD)首先进入厌氧池聚磷菌优先利用污水中易生物降解有机物成为优势菌种,为除磷创造了条件,然后污水进入缺氧池,反硝化菌利用其它可利用的碳源将回流到缺氧池的硝态氮还原成氮气排入到大气中，达到脱氮的目的。52 图2-1：A²/O工艺流程图(3)改良型A²/O为了克服传统A²/O工艺的一个缺点，即由于厌氧区居前，回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响，改良A²/O工艺在厌氧池之前增设厌氧/缺氧调节池，来自二沉池的回流污泥10%左右的进水进入调节池,停留时间20～30min,微生物利用约10%进水中有机物去除回流污泥中的硝态氮，消除硝态氮对厌氧池的不利影响，从而保证厌氧池的稳定性改良A²/O工艺虽然解决了传统A/O工艺中厌氧段回流硝酸盐对放磷的影响,但增加调节池，占地面积及土建费用需相应增加。如图2-2。图2-2：改良型A²/O流程图④好氧工艺单元好氧工艺分传统活性污泥法和生物膜法。(1)活性污泥法活性污泥法由英国的克拉克（Clark）和盖奇（Gage）于1912年发明。如今，活性污泥法及其衍生改良工艺是处理城市污水最广泛使用的方法。它能从污水中去除溶解性的和胶体52 状态的可生化有机物以及能被活性污泥吸附的悬浮固体和其他一些物质，同时也能去除一部分磷素和氮素。是污水生物处理中微生物(micro-organism)悬浮在水中的各种方法的统称。活性污泥法是以活性污泥为主体的污水生物处理的主要方法。活性污泥法是向污水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。该法是在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。以氧化沟为代表的各种活性污泥法已经广泛地应用于城市污水处理系统中。其具有结构形式简单、维护方便、运行稳定、适用范围广、方法成熟等优点。但受具体设计形式影响较大，容易导致泥水接触不充分、效率低下。活性污泥法缺点：①采用传统的活性污泥法，往往基建费、运行费高，能耗大，管理较复杂，易出现污泥膨胀现象；②污水进行脱氮除磷处理工艺需要将多个厌氧和好氧反应池串联，形成多级反应池，这势必要增加基建投资的费用及能耗，并且使运行管理较为复杂。(2)生物膜法52 生物膜法是使微生物附着在载体表面上，污水在流经载体表面过程中，通过有机营养物的吸附、氧向生物膜内部的扩散以及在膜中所发生的生物氧化等作用，对污染物进行分解。在生物膜反应器中，污染物、溶解氧及各种必须营养物首先要经过液相扩散到生物膜表面，进而到生物膜内部；只有扩散到生物膜表面或内部的污染物才能有机会被生物膜微生物所分解和转化，最终形成各种代谢产物（CO2、水等）。随着时间延长（30天左右），生物膜沿水流方向分布及微生物组成及对有机物降解功能达到平衡和稳定的状态，生物膜成熟，形成有机物、细菌、原生动物、后生动物的复合生态系统。在生物膜的最外层形成以好氧型微生物为主体的生物膜层，而在好氧层的深部由扩散作用制约了溶解氧的渗透往往形成厌氧区。在这里，由于厌氧菌的作用，硫化氢、氨和有机酸等物质容易积累。但是，如果体系供氧充分，厌氧层的厚度会被压缩至某一限度，形成的有机酸在异养菌的作用下转化为CO2和水，而氨及硫化氢在自养菌作用下被氧化成各种稳定盐类。随着厌氧代谢产物增多，固着力减弱，生物膜老化、脱落。生物膜法优点：①生物膜对污水水质、水量的变化有较强的适应性，管理方便，不会发生污泥膨胀。②微生物世代时间较长，且生物相对更为丰富、稳定，产生的剩余污泥少。③能够处理低浓度的污水。④处理效率高、占地面积小、投资省。生物膜法缺点：①结构复杂，维护困难。②只适合中小型污水站，不大适合大型污水厂。③填料、曝气系统需定期维护，维护工作量大。生物膜法的典型代表是生物滤池和生物接触氧化工艺。生物接触氧化法（biologicalcontactoxidationprocess）是从生物膜法派生出来的一种污水生物处理法，也叫淹没式生物滤池，即在生物接触氧化池内装填一定数量的填料，利用栖附在填料上的生物膜和充分供应的氧气，通过生物氧化作用，将污水中的有机物氧化分解，达到净化目的，是一种高效水处理工艺。具有活性污泥法特点的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的优点。在可生化条件下，不论应用于工业污水还是养殖污水、生活污水的处理，都取得了良好的经济效益。该工艺因具有高效节能、占地面积小、耐冲击负荷、运行管理方便等特点而被广泛应用于各行各业的污水处理系统。常用的组合式生物填料，可加速生物分解过程，具有运行管理简便、投资省、处理效果高、最大限度地减少占地等优点。52 根据以上分析本方案设计拟采用改良型A²/O工艺。厌氧单元采用厌氧滤池工艺，好氧单元采用生物接触氧化工艺。1.3、工艺流程52 图2-3：工艺流程图52 污水处理采用“格栅＋调节池＋A/A/O反应池＋二沉池”工艺。混合污水由管道（或明渠）经格栅除去粗大的漂浮物后自流进入初沉池。从给出的水质情况知排水中泥量较大，所以此处设置初沉池。如果稳定排水时泥量很小，可以不设初沉池。初沉池主要是初沉池出水溢流（根据地下水位和后续工艺单元高程考虑是否需要加一级提升）进入调节池。调节池内常使用空气搅拌，达到调节水量均合水质的目的，并实现预曝气。这是后续跟好氧处理的设计方式。由于本方案设计调节池后为厌氧单元，因此调节池不宜进行预曝气。所以，穿孔管空气搅拌方式不宜采用。另外一种常用的搅拌方式为液下搅拌器搅拌，要求产品材质和质量较高时造价相对较高。还有一种搅拌方式是水力搅拌，出水口做水射器。本设计中使用液下搅拌器搅拌。调节池设高低液位控制，高位起泵，地位停泵。调节池的出水经过潜污泵提升后进入二级生化处理系统。二级处理系统第一单元为调整池，主要是消除由好氧单元回流的混合液中的硝酸盐以及溶解氧对厌氧单元的冲击。调整池水力停留时间短，完全靠自身进水进行搅拌。调整池兼具分配水池的作用，后续生化单元分两组设计。两组进水力求均衡，由调整池出水做分配水槽。由调整池进水槽设置溢流堰，以保证最大的水力平均。调整池出水进入厌氧池，厌氧池采用厌氧滤池的形式。设置潜入式搅拌器，确保泥水充分接触，最大程度发挥单元效率。流态采用局部完全混合式、整体推流式。池内装填组合式生物填料。厌氧池内设置在线pH监测仪、测温仪。52 厌氧出水进入缺氧池。缺氧池搅拌形式为穿孔管空气搅拌加液下搅拌器搅拌。在溶解氧大于1.5mg/L时关闭空气搅拌，打开液下搅拌器。当溶解氧小于0.5mg/L时关闭液下搅拌器，打开空气搅拌。空气搅拌强度设计为气水比10:1。池内设置pH、DO检测仪。装填组合式生物填料。缺氧池出水自流进入好氧单元——生物接触氧化池。池内装填立体弹性填料。曝气通常采用膜片式微孔曝气器，但使用寿命最大为五年，但大部分在使用一年左右就会有破裂的情况出现。由于曝气器布置在填料架之下，更换、检修极其不方便。所以，本设计采用免于维护的悬混式曝气器。池内设置DO监测仪两处，出水设置COD、NH3-N、DO在线检测仪。生物接触氧化池出水自流进入二沉池，活性污泥具有良好的沉淀性能。在次进行自然沉降，泥水分离。上清液达标排放，污泥进入污泥浓缩池。二沉池后接滤布滤池。由于执行的是一级A排放标准，仅仅靠沉淀池很难确保稳定出水达标。所以需要在后端接过滤装置，选用滤布滤池。污泥浓缩池上清液回流至工艺始端重新处理。污泥经压滤机脱水后外运。污泥浓缩池设置泥面计。脱水机使用操作环境更加卫生、操作更加便捷的叠罗式脱水机。2、工艺设计从格栅到调节池的水量以考虑时变化系数k=1.2后的最大水量75m3/h进行计算，调节池后各工艺单元按正常处理水量62.5m3/h计算。2.1、格栅、格栅井为保证后续处理工序的顺利进行，首先采用格栅去除污水中大的杂物，防止水泵堵塞，格栅置于格栅井中。这种小水量污水处理的格栅一般不需要计算，即使计算，所得出的值也难以施工。所以，根据经验列出如下参数。形式：回转式机械格栅数量：1台栅间距：5mm，52 格栅高度：H=3m（根据来水标高进行调整，这里给出一个常用的高度）功率：N=1.1kW栅宽：0.5m材质：齿耙和框架均为304不锈钢螺旋输送机：HDWLS150，不锈钢，L=6m，功率2.2kW格栅井尺寸：4×0.7×1.5m2.2、初沉池该池在来水污泥不多、可沉物比较少时可以不设。给出的水质没有说明，只是说底泥可能对总磷和氨氮等指标有影响。所以，这里暂时按需要初沉处理。因为地处河涌附近，所以估计地下水位较浅，不宜使用竖流式沉淀池，宜采用平流式。如深度还无法满足地下水位限制，则在格栅后应设集水井，以对整个工程的标高进行抬高。结构形式：钢筋砼，平流式数量：1座沉淀时间：1h沉淀区有效水深：2m泥斗坡度：60°（双泥斗设计）结构尺寸：9.5×4.5×5.2m（泥斗低部0.6×0.6m）排泥形式：气提排泥设备：配空气管和加工排泥泵2.3、调节池由于污水来自三股不同来源，水质水量不够稳定，需要调节池予以调节，保证后续工艺的稳定运行。52 对排放周期未做详细统计和调研，此处暂设计为比较常用且偏低的6小时停留时间。结构形式：钢筋砼数量：1座HRT：6h有效水深：4.5m有效容积：75×6＝450m3结构尺寸：10×10×5m液位控制：设置高液位和低液位控制，高液位设置为4.5，低液位设置为0.5m高液位启泵，低液位停泵一级提升泵：潜入式污水泵，WQ25-8-1.5，Q=25m3/h，H=8m，数量2台，带自耦装置，电机功率：1.5kW潜入式污水泵，WQ40-10-2.2，Q=40m3/h，H=10m，数量1台，带自耦装置，电机功率：2.2kW由于季节性水量变化很大，水泵匹配时应具有较大的灵活性。三台这样的水泵配置起来适应能力更强，并且互为备用。2.4、调整池结构形式：钢筋砼数量：1座HRT：0.5h有效水深：4.5m有效容积：62.5×0.5＝31m3结构尺寸：3×2.5×5m52 配置：分配水槽和溢流堰2.5、厌氧池在进行A2O系统计算之前，首先要确定计算依据。传统设计中均以BOD、TN为设计依据。所给出的水质中缺少这两项数据。那么简单地以原水COD的30%作为BOD，将NH3-N视作TN进行设计计算，得出这样的结果：A2O段总容积：V＝153m3，HRT＝2.45h，0.10d厌氧单元：HRT=0.49h，V=30.6m3缺氧单元：HRT=0.49h，V=30.6m3好氧单元：HRT=1.47h，V=91.8m3显然这样的计算结果是无法作为工程实施依据的。这是因为设计中没有考虑到营养物严重不平衡、在后续运行中要加营养物的原因造成的。水质分析中指出过本设计中的关键因素，或者说限制因素是NH3-N和TP。围绕这两项指标进行营养物的配平是以后运行中必不可少的操作。混合污水COD：84.85mg/L、NH3-N：34.11mg/L、TP：12.59mg/L。NH3-N:TP＝2.7，虽然偏离了5:1的标准值，但还在可接受范围内，工程上也不可能那么严格地要求符合理论值。那么先根据氨氮进行配平，再对TP进行校核。假设运行中是用面粉作为补充碳源的，据测定以及面粉厂污水的分析可以认定面粉的B/C为0.4左右。如此以来需将原水的COD通过面粉提升到1700mg/L左右。依据这样的设计参数可以计算得出如下结果：A2O段总容积：V＝3825m3，HRT＝61.2h，2.55d厌氧单元：HRT=12.24h，V=765m3缺氧单元：HRT=12.24h，V=765m3好氧单元：HRT=36.72h，V=2295m352 如此以来，工程造价和未来的运行成本会比较大。关键是重新校核和分析原始水质数据，并进行多次分期分批采样分析，详细统计，让设计做到尽可能地和实际情况相吻合。本设计暂时以最合理的营养源配比进行设计。厌氧池有效容积：V=765m3，水力停留时间HRT=12.24h结构形式：钢筋砼结构尺寸：10×9×5m有效水深：4.5m数量：2组，每组分4格，分配水渠配水潜水搅拌器：QJB2.2/8-320/3-740C，功率2.2kW，系统Ⅱ，8台池内装填组合填料：装填高度1.5m，装填体积9.5×8.5×1.5＝121m3填料架：8套设置溢流堰出水。在线pH仪、温度计：各2套2.6、缺氧池缺氧池有效容积：V=765m3，水力停留时间HRT=12.24h结构形式：钢筋砼结构尺寸：10×9.5×5m有效水深：4.2m数量：2组，每组分4格，分配水渠配水潜水搅拌器：QJB2.2/8-320/3-740C，功率2.2kW，系统Ⅱ，8台穿孔管空气搅拌系统：2套池内装填组合填料：装填高度1.5m，装填体积9.5×9×1.5＝128m3填料架：8套52 设置溢流堰出水。需空气量：62.5×10＝625Nm3/h，10.4Nm3/min在线pH仪、DO分析仪：各8套鼓风机选型：由于和好氧池水深不同，并且开启周期差异很大，共用风机时空气量难以平衡和控制，所以，给缺氧池单设鼓风机一台，不设备用风机。从好氧池供气风机接出一支管路，用阀门控制，作为缺氧池的备用鼓风。型号：BK5006，风压0.5kPa，风量10.25Nm3/min，轴功率11.81kW，转速1850rpm，配套电机功率15kW数量：1台2.7、生物接触氧化池缺氧池有效容积：V=2295m3，水力停留时间HRT=36.72h结构形式：钢筋砼结构尺寸：28×20×4.5m有效水深：3.9m数量：2组，每组分4格，分配水渠配水厌氧缺氧单元总工去除COD按30%考虑，则好氧段需要去除的COD总量为(1700×70%－40)×62.5/1000=71.9kg/h。氧的利用率15%～21％，取17%，平均气温按20℃考虑，空气密度为1.2kg/m3，空气中含氧量取20%，则需要空气量为：Q=71.9/0.2/0.17/1.2=1762Nm3/h，29.4Nm3/min旋混式曝气器的通气能力为2.5Nm3/h，充氧能力为0.112～0.185kg/h，取0.14kg/h，单个服务面积0.35-0.75m2/个，取0.5m2/个，则需曝气器的数量：52 根据需氧量计算：71.9/0.14=514个根据通气量计算：1762/2.5=705个据服务面积计算：27×19/0.5=1026个池底布置：纵向间距800mm，横向间距850mm，共需748个搅拌强度校核：748×2.5=1870，气水比1870/62.5=30，完全满足搅拌需求，好氧池不会出现死水区。所以，选用旋混式曝气器：748套池内装填组合填料：装填高度2.5m，装填体积27×19×2.5＝1283m3填料架：16套设置溢流堰出水。鼓风机选型：型号：BK7018，风压0.5kPa，风量29.85Nm3/min，轴功率32.19kW，转速1000rpm，配套电机功率37kW数量：2台（一用一备）DO测定仪：2套混合液回流泵：GW200-300-7-11，Q=300m3/h，H=7m，数量2台（一用一备），电机功率：11kW2.8、二沉池结构形式：钢筋砼，平流式斜管沉淀池数量：2座沉淀时间：2h沉淀区有效水深：2m泥斗坡度：60°（双泥斗设计）52 结构尺寸：7×4.5×6m（泥斗低部0.6×0.6m）排泥形式：气提排泥设备：配空气管和加工排泥泵远端溢流堰出水。2.9、滤布滤池结构形式：钢结构数量：1座规格：TECF-20S，3.1×2.0×3.2处理能力：2000m3/d功率：2.6kW2.10、污泥浓缩池结构形式：钢筋砼，竖流式数量：2座污泥浓缩时间：1d每100kgCOD产生污泥20kg，污泥含水率99%每天可以产含水率为99%的污泥量：1660×1500×20×10-6×100/100=49.8m3浓缩池直径5m，泥斗底部平面直径0.6m，可计算得出泥斗高3m则泥斗容积v=3.14×3（52＋0.62＋5×0.6）/12＝22.26m3结构尺寸：φ5×5.5m，超高0.5m，两座交替使用浓缩池总容积：39.25＋22.26=61.5m3总浓缩时间61.5/49.8=1.23d，29.6h泥斗坡度：60°结构尺寸：5×5×5.5m52 污泥泵：GW25-8-22-1.1，Q=8m3/h，H=22m，数量2台（一用一备），电机功率：1.1kW污泥泵分两路供泥，一路供向压泥机，一路供向调整池做为污泥回流，根据工艺要求交叉运行。泥面监测：泥面计多点变液位出水，上清液回流至系统始端重新处理。2.11、污泥脱水污泥浓缩至含水率97%，则每天需要处理的污泥量：V=49.8×(100-99)/(100-95)=10m3结构形式：叠螺式脱水机，钢结构数量：1台规格：TECH-101处理能力：5m3/h功率：0.35kW加药设备：1套3、建筑设计设置综合厂房包括控制室、加药间、库房、化验室、风机房、过滤操作间、污泥脱水间、男女厕所和在线监测室（环保在线监测用）。开间3.6m，进深7m，层高3.2，共需14间房，建筑面积352.8m2。双层砖混结构，抗震烈度7度，8级设防。塑钢窗，木门。化验室设计给排水系统以及专用卫生洁具和操作台，并设通风装置。4、构筑物设计4.1格栅井砖混结构，全地下敞开式。52 4.2初沉池、调节池全地下隐蔽钢筋砼构筑物，上覆土不少于300mm进行绿化，留通气孔，设人孔和直爬梯，水泵安装处留设备吊装孔。4.3调整池、厌氧池、缺氧池半地下钢筋砼构筑物，出于冬季保温利于厌氧反应考虑，设置顶盖，留通气孔，设人孔和直爬梯。4.3生物接触氧化池、二沉池半地下敞开式钢筋砼构筑物。所有构筑物的高程根据来水、排水标高，以及地下水位、地质结构、工艺高程等要素统一设计。5、工程土建及设备清单5.1主要建、构筑物清单序号名称尺寸（L×B×Hm）单位容积/面积结构形式1格栅井4×0.7×1.5m34.20砖混2初沉池9.5×4.5×5.2m3222.30地下钢筋砼3调节池10×10×5m3500.00地下钢筋砼4调整池3×2.5×537.50半地下钢筋砼5厌氧池10×9×5450.00半地下钢筋砼6缺氧池10×9.5×5m3475.00半地下钢筋砼7生物接触氧化池28×20×4.5m32520.00半地下钢筋砼8二沉池7×4.5×6m3189.00半地下钢筋砼9污泥浓缩池5×5×5.5m3137.5010综合处理厂房25.2×7×3.2×2m2352.80砖混5.2主要设备清单序号名称规格单位数量备注1回转式格栅机KBⅠ×3台1不锈钢2螺旋输送机HDWLS150台1不锈钢52 3气提泵台2Q235-A4污水提升泵Q=40m3/h，H=10m台1含耦合5污水提升泵Q=25m3/h，H=8m台2含耦合6潜水搅拌器φ320，740rpm台16不锈钢7溢流堰m77不锈钢8鼓风机风量10.25m3/min，风压53.9kPa台19鼓风机风量29.85m3/min，风压53.10kPa台210在线pH计5国产11在线温度计2国产12在线DO测定仪4国产13组合填料24914立体弹性填料128315填料架3216曝气器组件XH-270套748含管道17竖片纤维滤布滤池Q=2000m3/d台1不锈钢18叠螺式脱水机TECH-101台119管道污水泵Q=300m3/h，H=7m台220管道污水泵Q=8m3/h，H=22m台221加药装置台122电磁流量计DN150台123管道、阀门及附件套124化验室仪器和药剂批125COD在线监测仪台1哈西26DO在线监测仪台1国产27NH3-N在线监测仪台1哈西6、用电负荷统计序号名称规格单位数量单台功率合计功率备注1回转式格栅机KBⅠ×3台11.11.1不锈钢2螺旋输送机HDWLS150台12.22.2不锈钢3气提泵台2Q235-A4污水提升泵Q=40m3/h，H=10m台12.22.2含耦合5污水提升泵Q=25m3/h，H=8m台21.53含耦合6潜水搅拌器φ320，740rpm台162.235.2不锈钢7溢流堰m77不锈钢52 8鼓风机风量10.25m3/min，风压53.9kPa台115159鼓风机风量29.85m3/min，风压53.10kPa台2377410在线pH计5国产11在线温度计2国产12在线DO测定仪4国产13组合填料24914立体弹性填料128315填料架3216曝气器组件XH-270套748含管道17竖片纤维滤布滤池Q=2000m3/d台12.62.6不锈钢18叠螺式脱水机TECH-101台10.350.3519管道污水泵Q=300m3/h，H=7m台2112220管道污水泵Q=8m3/h，H=22m台21.12.221加药装置台10.50.5装机功率160.35四、工程投资及运行成本1、投资概算工程总投资包括工艺设备、土建、电气、仪表设备及其它部分投资等，各部分投资见下各表。工程投资概算总额为490.87万元。1.1综合报价综合报价表（单位：万元）序号项目数量单位单价合价备注一土建233.99二工艺设备1设备179.812安装21.583运输费3.00三设计10.0052 四调试费6.00五验收费5.00六小计459.38七综合管理9.19八小计468.57九税金28.11合计496.681.2土建报价序号名称尺寸（L×B×Hm）单位容积/面积单价（元）总价（万元）备注1格栅井4×0.7×1.5m34.205000.21砖混2初沉池9.5×4.5×5.2m3222.304008.89地下钢筋砼3调节池10×10×5m3500.0042021.00地下钢筋砼4调整池3×2.5×537.505001.88半地下钢筋砼5厌氧池10×9×5450.0042018.90半地下钢筋砼6缺氧池10×9.5×5m3475.0042019.95半地下钢筋砼7生物接触氧化池28×20×4.5m32520.00400100.80半地下钢筋砼8二沉池7×4.5×6m3189.004608.69半地下钢筋砼9污泥浓缩池5×5×5.5m3137.504606.3310综合处理厂房25.2×7×3.2×2m2352.80160056.45砖混合计233.991.3设备报价序号名称规格单位数量单价(元)总价(万元)备注1回转式格栅机KBⅠ×3台1350003.50不锈钢2螺旋输送机HDWLS150台1150001.50不锈钢3气提泵台25000.10Q235-A4污水提升泵Q=40m3/h，H=10m台140000.40含耦合5污水提升泵Q=25m3/h，H=8m台230000.60含耦合6潜水搅拌器φ320，740rpm台16850013.60不锈钢7溢流堰m771000.77不锈钢8鼓风机风量10.25m3/min，风压53.9kPa台1150001.509鼓风机风量29.85m3/min，风压53.10kPa台1280002.8052 10在线pH计540002.00国产11在线温度计210000.20国产12在线DO测定仪480003.20国产13组合填料2491202.9914立体弹性填料12838811.2915填料架3210003.2016曝气器组件XH-270套74818013.46含管道17竖片纤维滤布滤池Q=2000m3/d台131000031.00不锈钢18叠螺式脱水机TECH-101台1350003.5019管道污水泵Q=300m3/h，H=7m台280001.6020管道污水泵Q=8m3/h，H=22m台230000.6021加药装置台2200004.0022电磁流量计DN150台180000.8023管道、阀门及附件套120000020.0024化验室仪器和药剂批1500005.0025COD在线监测仪台111000011.00哈西26DO在线监测仪台1140001.40国产27NH3-N在线监测仪台111000011.00哈西28配电自控系统套126000026.00合计179.812、运行成本分析总运行成本包括工程折旧费、人员工资、电费、药剂消耗等费用。2.1工程折旧费土建折旧按50年计算，设备折旧按20年计算，综合折旧以30年计算，工程残值取20%。则折旧费为：年折旧：496.68×0.8/30=13.24万元吨水折旧费：13.24×10000/365/1500=0.24元/m32.2人员工资52 设计自动化程度较高，做远程监控，所需人员较少，不设站长和常住技术工程师。每班一人，四个班，需操作工共4人。人均工资3000元/月。则：年人工费：0.3×4×12=14.4万吨水人工费：3000×4/30/1500=0.27元/m32.3电费总装机容量160.35kW，使用功率：111.35kW，同时使用率0.7，功率因子0.7，平均电费按0.6元计算，则：总功耗：111.35×0.7×0.7=54.56kW日耗电量：54.56×24=1309.48度日电费：1309.48×0.6=785.69元年电费：785.69×365=28.68万元吨水电费：0.52元/m32.4药耗本工程传统药耗为压泥时用的阳离子PAM，按1200万单位分子量的产品进行核算，单价20元/kg，每天产泥量10m3，投加量3mg/L，则：吨水药耗：3×10×20/1500/1000=0.0004元可以忽略不计。另外一种药耗为调整碳源用，一般用面粉、葡萄糖、甲醇等。这里暂时以面粉计算。面粉价格2000元/吨（可以用粮库里的过期粮食进行加工，那价格就降下来了）。每公斤面粉产生的COD为0.6kg，假定原污水的B/C比为0.3，则所需要投加的面粉为：20×34.11－84.85×0.3＝656.75mg/L。每天消耗面粉：985.12kg，1970.24元/d，吨水成本1.31元/m352 ，年71.91万元。这其中还有很多淀粉吸收不完全，会造成出水COD偏高的现象。实际运行中不会严格按照理论值投加。根据以往项目经验，相似的水质一般投加在125kg左右，也就是5袋面粉。但是需要比较长的反应时间和水力停留时间。这就是在工艺计算时采用合理浓度COD值，使反应池停留时间较长的原因。据此经验数据可以算出污水运行中投加面粉的成本为：日消耗面粉：125kg/d，250元/d年耗面粉：4.56t，9.13万元吨水成本：0.17元/m32.5吨水成本则污水站运行成本为：0.52＋0.27＋0.17＝0.96元/m3含折旧的总运行成本：0.24+0.96=1.20元/m3五、总图设计1、平面布置图略2、布置原则工艺流程顺畅，功能分区明确，平面布局合理，满足国家规范及标准。进水、出水构筑物布置顺畅。布置紧凑、节约用地，满足绿化用地。人流、物流运输便捷，主次道路分工明确，满足消防要求。3、总平面设计本工程总占地面积为2600m2。总图布置充分考虑管线布置的简便和通畅，合理进行功能分区，并充分考虑处理站与周边环境的协调性。整个污水处理站建设按照节约用地的原则，合理地进行功能分区，满足生产、管理等各部分的运行要求。整个工程的布局因地制宜，根据工艺流程、建（构）筑物的用途等因素，结合现状地形地质情况，合理组织建筑物及构筑物的空间布局，功能分区明确，又便于生产及管理的紧密联系；采用适宜的建筑及结构形式，使形式有效地反映功能。52 站内建（构）筑物分设于2米以上宽的道路两侧，便于日后运行维护。本处理站内车行道路设置为3米以上，主干道宽度不小于4m，并设回车道，综合管理用房四周以及各生化反应池、物化反应池、污泥及浓缩液存储池四周均设置有人行步道。道路布置充分满足生产需要。4、竖向设计合理利用地形标高，尽量考虑重力自流，节约能耗。同时考虑地下水位、地质结构特点，减少施工排水、地基处理、岩石破碎等，节省施工费用，减少工程投资。5、站区给排水1、配制药液用水来自厂区自来水。2、处理站内用水由厂区引进，交接点在界区外1米处，整个处理站用水水量按5m3/d设计，交接点压力要求大于0.20MPa。3.站区排水为雨污分流制，处理站内雨水排至处理站外侧自然沟渠，生活污水排至调节池。4．经处理达标的水须经专用输水管道排至下游水体，输水专用管道采用HDPE塑钢缠绕排水管。5.本工程采用的给水管为PPR管，接口为热融连接，室内排水管道采用UPVC管。6、绿化设计由于污水处理站在运行过程中对周边环境会产生一定影响，因此站区的绿化考虑周边环境，在有利于生产工艺流程及全局的统一安排条件下进行设计。将污水处理站绿地纳入总平面布置中，做到全面规划，合理布局，点、线、面相结合。生产区四周的绿化同时满足生产运输、安全、维护等方面的要求。绿化设计依据地区的气候特点，在污水处理站四周空地采取有效的绿化植被，避免土壤裸露，防止水土流失，创造出优美、清新的工作生活环境，还对有害污染进行有效的防护与化解。区域内绿化面积不少于总空地面积的70%。7、管道布置站区管网设计范围包括污52 水进水管、出水管及各构筑物之间的连接管道，站区内部的雨水、污水、构筑物放空及溢流、电力等管线。管线的走向、交叉错综复杂。其布置原则为必须满足功能要求，重力管道充分利用地形坡度，尽可能顺坡布置，以达到经济实用的目的。各构筑物之间连接管道，尽量以直线形式连接，缩短距离，减少交叉。当交叉管线发生碰撞时，按照小管让大管、压力管让重力管的原则布置。站内上水、出水在标高安排上是从其它管道之上绕行穿越。管道横断面布置：为便于维修和施工，布置于站区的绿地中。建筑物内露明敷设工艺管道色标，根据有关规定，全站统一要求。处理站内工艺管道均采用PE管或碳钢管。本工程采用的给水管为PPR管，接口为热融连接，排水管道在室内排水管道在室内采用UPVC管，埋地部分采用铸铁承插管接口为先以麻丝填充，再用石棉泥捻口，室外的排水管道为钢筋混凝土排水管道。输水专用管道采用HDPE塑钢缠绕排水管。六、土建与结构设计1、土建设计（1）墙体材料填充墙材料的选用本着实用、耐久、节能、经济的原则，经过综合技术经济比较，本设计±0.000以下采用蒸压粉煤灰砖水泥砂浆砌筑，±0.000以上填充墙采用轻质砂加气混凝土轻质隔墙，既符合国家政策，又可减轻自重荷载及减小地震作用，以降低工程造价。外墙装饰材料的选用以耐久、美观、经济为原则，色彩淡雅而又不失生动活泼，体现现代化企业生产、办公的独特风格。外墙面采用金属漆，间以色彩、线条及图案变化，淡雅明快，色调以白色为主。玻璃采用透明中空玻璃。（2）屋面做法不上人屋面，防水等级为Ⅱ级（做法自下而上）：现浇钢筋砼屋面板，CL7.5陶粒混凝土找坡2%（最薄处40），40mm厚挤塑聚苯板保温隔热层，20mm厚1:3水泥砂浆找平层，1.2厚三元乙丙防水卷材，3mm厚纸筋灰隔离层，40mm厚C20细石砼。（3）室内装饰52 楼地面：办公室采用抛光砖面层，风机房、加药脱水机房、高低配电房采用细石混凝土；管井采用水泥砂浆；墙面：办公室、中控室等均为乳胶漆墙面；顶棚：均为乳胶漆顶棚；门窗：房间内门采用成品模压门，窗户采用塑钢中空玻璃窗。机房外门采用专业钢门，内门采用模压门。2、建筑结构（1）设计主要依据和资料建筑结构荷载规范（2006版）GB50009-2001混凝土结构设计规范GB50010-2002砌体结构设计规范GB50003-2001建筑地基基础设计规范GB50007-2002建筑桩基技术规范JGJ94-2008（2）结构体系、抗震等级本工程建筑物结构采用框架结构。本工程结构设计安全等级为二级，设计使用年限为50年，抗震设防烈度小于7度。（3）自然条件和荷载基本风压值wO=0.3kN/m2，基本雪压wO=0.1kN/m2。地面粗糙度为B类。恒载取值按实。活载取值：办公室：2.0kN/m2加药间、机房：5.0kN/m2上人屋面：2.0kN/m2不上人屋面：0.5kN/m2消防楼梯：3.5kN/m2（4）材料混凝土：主体结构混凝土均采用C25，垫层采用C10；砌体：地面以下承重砌体采用MU15混凝土砖；地面以上承重砌体采用MU10混凝土多孔砖；填充砌体采用MU10混凝土多孔砖；52 砂浆：地面以下砂浆采用M7.5水泥砂浆；地面以上砂浆采用M5.0混合砂浆；钢筋：采用HRB335级及HPB235级。（5）计算方法和结果混凝土：主体结构混凝土均采用C25，垫层采用C15。（6）基础设计调节池采用水泥搅拌桩处理后的天然地基。其余单体采用浅基础。3、防腐措施污水站污水废气均具有一定腐蚀性。在此环境条件下，栏杆、平台、风管、设备、钢门窗等会受到腐蚀，给美观、安全以及工程质量带来较大影响，因此，本工程必须采取防腐措施，减少污水和腐蚀气体对构筑物、建筑物、设备的腐蚀。外侧池壁在设计地坪下0.2m至池顶，采用水泥砂浆批平。除不锈钢材质外，所有钢制管道及配件采用沥青环氧树脂体系进行防腐，做法如下表所示。表2-4防腐做法表项目漆种干膜厚度表面处理Sa2.5底漆无机富锌底漆75um第1度沥青环氧树脂60um第2度沥青环氧树脂60um第3度沥青环氧树脂50um第4度沥青环氧树脂50um4、结构设计4.1设计依据1）设计任务书、项目下达单、设计委任书、批准的可行性研究报告、排水专业交接、初步设计评审意见等。52 2）选用的主要设计规范及参照的施工验收规程(1)建筑结构荷载规范GB5009-2001（2006年版）(2)混凝土结构设计规范GB50010-2002(3)建筑抗震设计规范GB50011-2001（2008年版）(4)构筑物抗震设计规范GB50191-93(5)建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001(6)砌体结构设计规范GB50003-2001(7)基坑工程设计规程DBJ08-61-97(8)给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069-2002(9)给水排水工程水池结构设计规程CECS138：2002(10)给水排水工程钢筋砼沉井结构设计规程CECS137：2002(11)给水排水工程管道设计规范GB50332-2002(12)中国地震动参数区划图GB18306-2001(13)建筑地基基础设计规范GB50007-2002(14)室外给排水和煤气热力工程抗震设计规范GB50032-2003(15)给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程CECS117：2000(16)建筑工程抗震设防分类标准GB50223-20084.2结构设计选用材料1）混凝土等级泵房沉井结构为C30，其余构筑物取C25，抗渗等级按规范《给水排水构筑物结构设计规范》标号S8，垫层取C15，填料为C15素砼。2）钢材直径d≤8为HPB235(Q235,Ⅰ级钢筋)，fy=210MPa。直径d≥10为HRB335(20MnSi,Ⅱ级钢筋)，fy=300MPa。预埋铁采用HPB235(Q235)钢。3）其它构筑物栏杆采用Ф50镀锌钢管栏杆，高1.05m（设2道横杠）。52 盖板为玻璃钢盖板、钢格栅盖板、预制混凝土盖板，承载能力应满足工作平台活荷载的要求。4.3设计计算原则地面建筑物采用概率论为基础的极限状态设计；地下构筑物及盛水构筑物按承载力极限状态进行强度计算，按正常使用极限状态进行限制裂缝宽度的验算（给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069-2002），控制裂缝宽度为Wmax=0.2mm。设计参数及标准（1）本工程设计基准期为50年；（2）结构安全等级为二级；（3）混凝土结构环境类别为Ⅱa类；（4）本工程抗震设防烈度按7度，设计基本地震加速度值为0.05g，特征周期0.45S；（5）建筑物抗震设防类别为丙类，建筑场地土类别Ⅳ类；（6）地基基础设计等级丙级。4.4各单体结构设计(1)钢筋混凝土盛水构筑物，为现浇钢筋混凝土结构，基坑均采用大开挖施工。较深基坑应有井点降水等排水保证措施；(2)对填土的要求：填土不得含有垃圾等杂质；填筑前应清除杂草，树根等杂物；当填方基底为耕植土或松土时应将基底碾压密实。七、噪声控制方案1、噪声控制标准52 根据《建筑施工场界环境噪声排放标准及测量方法》（GB12523-200）确定施工设备、设施和施工方法，充分考虑项目实施过程中产生的噪音对施工工人和周围居民的影响，在工地边界上进行噪音测量时，工地的噪音值不得超过环境噪音15分贝以上。噪声应达到《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-2008）表1中2类标准要求。在工业企业厂界外1m处昼间噪声排放限值为55dB(A)，夜间噪声排放限值为45dB(A)。2、噪声源污水处理站的噪音来源于厂区传动机械工作时发出的噪声，有水泵、风机、脱水机的噪声，还有厂区内外来往车辆的噪声。根据调查，污水处理站使用的机械设备噪声最大的是风机，必须采取相应的特殊隔音处理方法可达到规范要求。3、噪声控制方案充分考虑在项目实施过程中产生的噪音对施工工人和周围居民的影响，指定合理有效地噪声控制方案。（1）选择低噪设备，主动控制噪声。在满足功能、保障安全、可靠的同等条件下，优先选择转速较低、运动速度较慢的机械设备，或配套有良好防噪外壳的设备，源头降低噪声。本工程机械设备均采用质量优良、运行稳定、噪音低的合资或国内名牌产品。并且对一些关键设备采用变频控制技术，降低电机转速，既能大幅度降低噪音，还能节约运行费用。（2）配套必要的消声设备，强制控制噪声。设备底部加设隔振垫，管道采用柔性连接，这些均可避免较大噪声的产生。（3）采用先进的建筑材料和隔声结构，创造局部低噪环境。由于设备大部分置于室内，经墙壁隔声以后传播到外环境时已衰减很多，对于风机房在建筑结构设计时进行隔音设计。（4）合理布置生产车间和管理机构，通过距离衰减、绿化减噪等，控制厂区和厂界噪声。除建筑物及道路占地外，所有空地均充分绿化，传到外面的噪音远远低于《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-2008）的要求。52 八、安全及环保节能措施1、安全措施1.1编制依据《建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定》劳动部1996年12月；《工业企业设计卫生标准》[TJ36-79]；劳动安全卫生设计除依据以上法规外，还须遵守安徽省的有关劳动安全卫生的规定。1.2安全和卫生防护措施1）抗震本工程区域的抗震设防基本烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.1g。2）防洪污水处理站与整个填埋场厂一并考虑。3）防暑为防范暑热，采取以下防暑降温措施：在生产厂房采取自然通风或机械通风等通风换气措施。4）合理利用风向污水处理站设计中合理利用风向，以避免风向因素的不利影响。5）减振降噪在总图布置中，根据声源方向，建筑物的屏蔽作用及绿化植物的吸纳作用等因素进行布置，将生产管理区与各处理中心作业区通过绿化带分隔，以减弱噪声的危害作用。6）防火防爆52 在总平面布置中，各生产区域、装置及建筑物的布置均留有足够的防火安全间距，道路设计则满足消防车对通道的要求。加强环境监测，及时发现问题并予以处理。在爆炸和火灾危险场所，严格按环境的危险类别选用相应的电气设备和灯具，并按有关防雷规范的要求对建筑物采取相应的避雷措施。7）防毒害场区工作人员配备必要的劳保用品，包括工作服及除尘罩等；站内有可能产生有毒有害气体的场所，如化验室设置通风设施，保证足够的空气流通量。8）其它设计要求污水处理站在运行前制定相应的安全法规，操作人员上岗前必须进行必要的专业技术培训，使污水处理厂正常、安全运转。为了防止触电事故并保证检修安全，两处及多处操作的设备在机旁设事故开关；1KV以下的设备金属外壳作接零保护；设备设置漏电保护装置。为了防止机械伤害及坠落事故的发生，生产场所梯子、平台及高处通道均设置安全栏杆，栏杆的高度和强度符合国家劳动保护规定；设备的可动部件设置必要的安全防护网、罩；地沟、水井设置盖板；有危险的吊装口、安装孔等处设安全围栏；在有危险性的场所设置相应的安全标志及事故照明设施。绿化对净化空气、降低噪声具有重要作用，是改善卫生环境、美化站容的有效措施之一，并且绿化能改善景观、调节人的情绪，从而减少人为的安全事故。2、环保措施2.1项目建成后的环境影响污水处理站本身是一个环境保护项目，它建成后对改善地区环境和水体水质必将产生很大的作用。但污水处理设施的运行对周围环境也会产生一定的影响，因此就环境保护方面，需采取一定的措施，将工程施工对环境所造成的影响控制在最小。本项目建成后主要环境影响因素见下表。环境问题表序号名称设备及排污量环境问题1污水处理站出水≤1500m3/d污水2污水处理站污泥≤15t/d固体废弃物52 3厌氧沼气含污染物废气4好氧系统飞沫5污泥浓缩液存储池恶臭6设备间鼓风机噪声2.2对工艺运行中可能出现的二次污染所采取的环保措施虽然本工程建成运行后对周围环境影响不大，但为了进一步减小对环境的影响，本工程拟将采取下下措施：1）废气排放的废气污染物主要为无组织排放的恶臭污染物NH3、H2S，场界浓度限值执行《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中二级标准，颗粒物排放场界浓度限值执行《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-1997），具体标准值见下表。废气污染物排放场界标准控制项目单位指标采用标准NH3mg/N·m31.5GB14554-93二级标准H2Smg/N·m30.06颗粒物mg/N·m3≤1.0GB16889-19972）气味污水处理站内由于有许多敞开工作的构筑物，如生物接触氧化池等。污泥气味散发是无法避免的，但不会产生对人体有害的臭气，少量的臭气通过绿化隔离和植物的吸附作用是能去除的。解决办法是设置防护绿化隔离带，将主要污染源进行隔离。厌氧、缺氧池采用的是加顶盖的封闭式结构，虽然有人孔、通气孔等，但气体逸出量大为降低，对周边环境影响有限。3）飞沫52 好氧生化处理系统需要曝气增加水中溶解氧浓度，所以好氧反应池内容易产生飞沫。解决办法是设置喷淋装置，达到消泡的目的。4）噪声本工程主要噪声源为鼓风机等大功率设备。因此，本方案在设计中对配套设备的选择尤为重视，均采用质量优良、运行稳定、噪音低的国内知名品牌产品，设备采用低转速运转设备。并且对一些关键设备采用变频控制技术，降低电机转速，既能大幅度降低噪音，还能节约运行费用。设备底部加设隔振垫，管道采用柔性连接，这些均可避免较大噪声的产生。由于设备大部分置于室内，墙壁敷设吸声材料，除建筑物及道路占地外，所有空地均充分绿化，传到外面的噪音远远低于《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-2008）表1中2类标准要求。5）固体废弃物本项目所产生的固体废弃物的排放处置符合《中华人民共和国固体废弃物环境污染防治法》和环评报告的要求。本项目所产生的固体废弃物主要为处理系统所产生的污泥。污泥采用脱水处理的方式处理。脱水后的污泥外运处置。3、节能设计3.1能源构成污水处理过程中消耗的能源主要是水和电。3.2节能措施1）利用厌氧降低后续处理的负担，减小后续处理的设备能耗。2）曝气设备采用节能型鼓风机，具有能耗低、运行稳定的特点，达到了节能的目的。3）所有工艺设备和电气设备等均为低噪音节能产品。52 4）充分利用自然采光、自然通风、降低建筑物能耗；厂区道路照明采用时间自动控制，建筑物内灯具控制根据生产要求及自然采光情况分组控制。灯具选用高效节能灯。5）做好厂内各工段的耗能计量工作。6）全厂水力计算力求准确，减低扬程。本项目设计中充分利用先进的污水处理技术和高效节能设备。九、配电设计1、设计范围（1）用电设备供电及PLC自动控制设计；（2）电缆敷设设计；（3）供电系统接地设计；（4）接地保护与防雷设计；（5）照明设计；（6）主要电气设备设计。2、供电电源污水处理厂用电由厂方提供三相五线制电源，以电缆方式进线。3、用电负荷本工程按三级负荷设计，所有用电设备的电压等级均为380/220V低压用电设备。污水处理站总装机为160.35kW，运行111.35kW，每日总能耗1309.48kW·h；污水处理站无一级负荷，二级负荷有鼓风机、提升泵、回流泵等，其余均为三级负荷。采用直接启动方式。所有机泵旁均设置起停操作按纽，配电盘上设停止按纽。本方案对污水处理站采用较高的自动控制。设计执行GB50093-2002和HG/T20505-2000。52 4、照明设计污水站现场照明电源采用380/220V三相互线制系统，照明配电以树干式配电方式为主。本工程建筑物内以节能灯照明为主；生产场所采用以白炽光灯为光源的工厂灯具照明，其他附属设施采用白炽灯照明。污水站内道路照明选用6m高金属灯杆的路灯，光源为高压钠灯，路灯由总控室控制。室外构筑物根据需要分别设置局部照明。配电房等重要场所设置事故照明，确保停电后人员安全疏散。十、自控设计根据污水处理站的设计规模和工艺的特点，本着“技术先进，性价比高，实用可靠”的原则进行选型。依据集中“监测为主，分散控制为辅”的基本原则，PLC程序（可编程控制器）实现监测控制和数据采集，在中央控制室采用PC（工业级PC）机对厂内各工况进行实时监控，并有信号报警和联锁等设施以保证生产正常运行。生产的过程自动控制采用独立控制，即设备控制层PLC站通过总线方式与上位机监控计算机通讯且相互独立，PLC站可以不依靠上位机独立运行，保证生产过程的独立性和安全性。1、基本功能（1）具有实时监测全厂的生产过程参数（如流量、液位等）、水质参数（如pH值、SS、COD、DO等）、电量参数（如电流、电压、转速、频率等），并对其进行采集、处理、储存、显示和打印；实时监测全厂主要设备的运行状态，并对其信号进行采集显示。对污水厂重要设备（如水泵、风机、阀门等）运行时间进行记录并生成设备管理报表，使用户能够科学合理的安排生产设备检修时间；（2）全自动控制现场设备；（3）在中控室可以实现对全厂设备和仪器仪表的监测和控制；52 （4）上位机采用全中文操作界面。界面美观，操作简便易学，响应迅速，可以实现实时动态显示过程参数、水质参数、电气参数的趋势图；可以动态显示全厂生产工艺流程图和各工艺单元流程图，并且可以在流程图上选择弹出多级细部详图。具有自动生成各种生产统计报表等生产管理功能；（5）具有自动进行越限报警和设备故障报警，并可根据相应的报警数据进行分析。具有故障追忆功能，能够自动记录系统或某台设备故障前和故障过程中的状态信息。2、控制方式描述操作人员通过操作面板或中控系统操作站的监控画面用鼠标器或键盘来控制现场设备，也称为“半自动控制”，主要是指操作人员通过对受控对象（系统或过程）的某一环节或设备进行简单的参数设定或发出控制指令，这一环节或设备即按照控制要求执行控制，操作人员只需查看其状态以及有无报警显示等。如提升泵房的一步化控制等。根据操作人员是否在受控系统或过程的现场来看，半自动控制有远程（通过中央控制室操作员站上实现）和就地（通过PLC控制柜上的人机界面触摸屏上实现）两种操作方式。自动控制也称为“全自动控制”，主要是指操作人员通过对受控对象（系统或过程）的关键运行参数进行简单的设定或发出控制指令，系统或过程即按照要求进行闭环自动控制，操作人员只需观察系统或过程的状态以及有无报警显示等。例如粗格栅机控制、提升泵房的机组优化控制、生化处理池自动控制等。根据操作人员是否在受控系统或过程的现场来看，全自动控制有远程（通过中央控制室操作员站上实现）和就地（通过PLC控制柜上的人机界面触摸屏上实现）两种操作方式。二种方式的控制级别由高到低为：手动控制、自动控制。3、中控系统本中控系统具有以下功能：（1）数据采集各现场站所采集的数据根据通讯线传送至中央控制系统。（2）数据汇总分析52 对上述各站采集来的数据进行汇总、分析，为污水厂的全面控制提供必要的数据基础。由于本系统采用现场总线控制系统，其数据信息增多了，在数据库编排上可将数据分成三类：一类为直接参与控制的重要数据；一类为间接参与控制或不参与控制的一般数据；一类为各仪表或运动设备的历史数据。数据处理和存储是中央控制站的主要工作内容之一，存储的数据资料将用于生产调度，设备管理及预报参考之用。各种报表应采用中文报表。·班、日、月、年报表――班报表应以一个班工作时间8小时为准，一天三班，班报表的形式应包括正确的班次、日期、报表名称、采样点编号、计量单位以及每个采样点的平均值、最小值最大值、连续计量的累积值，班的处理水量、能耗、单耗或成本，进行打印和存储。――日、月、年报表的形式与班报表形式类同，但报表的时段为日、月、年。――报表的存储以月为单位存入专用数据库或磁盘内。·图表和曲线――过程变化曲线、参数时序曲线、计量累积曲线、进厂/出厂水量、水池水位变化过程曲线、DO等反应水质变化过程曲线、能耗曲线、事故报警总表等，应分成日、月时段，并是衔接的，以月为单位存入磁盘。·指令下达――由数据分析取得的优化方案，发控制指令。――中央数据库的建立――建立实时数据库和历史数据库。实时数据库用于实时调度；历史数据库主要用于资料储存，查询以及决策依据。历史数据库应包括控制用数据库、管理用数据库、后备数据库及外传数据库。数据库冗余。·数据交换――本中央控制系统留有专用数据库，为上层系统留有通讯接口，可接受上层系统的调控指令。（3）人机界面设备·CRTCRT及键盘、鼠标是中控室人--机对话的重要工具，中控室的CRT应具有流程图、测量值、报警显示、趋势图、设定值、控制显示。键盘和鼠标为标准配置。中央控制站的CRT应具有以下显示和对话功能：①流程图52 工艺生产过程状态应以工艺流程图方式显示，图象由一系列图例系统组成，并可取出每幅图的局部进行放大，便于分幅，分组展示，流程图上应有相关的实时生产过程的动态参数值显示。当动态显示值改变时，设备图形的相应部位也随之改变，例如集水池水位值变化时，应随之改变图形的水位。用户画面的动态刷新周期小于1秒，切换时间小于2秒。②测量值显示仪表测量值以棒状图形式动态显示，有上、下限设定值，设定值是可修改的。③报警显示过程检测或运动设备出现越限或故障时，流程图上相应的图例红光闪动，并发出报警提示。报警可以通过键盘或触屏解除。报警对象、内容、时间应列表记录及打印。除了流程图上有报警显示外，应设若干幅全厂报警一览表，以便全面了解设备运行工况和报警的查线。④趋势图实时动态趋势曲线和历史曲线可显示在同一趋势图中，并可在动作画面中随时增加趋势曲线，方便操作员观察比较。⑤设定值中央控制站主机可以通过键盘对现场控制站的过程变量设定值.⑥控制正常情况下，现场控制站的设备可以通过现场按钮箱来启动和停止，也可由现场控制站PLC键盘控制该设备的启动和停止，中央控制站的PC主机也可通过键盘控制现场控制站PLC来启动和停止现场的设备。但在用现场控制箱按钮手动启动和停止时，应发出手动信号，这时自动系统将停止进行。（4）参数设置与调整监控软件能够对污水厂整个自控系统的运行参数进行设置与调整（包括：对运行方式及参数的设置与调整和对报警上下限参数及报警级别的设定）。方便地设置工艺参数的量程，使更换仪表或变送器的型号时，只需要重新设置满量程的数值即可，所有操作在PLC中存储。52 （5）事件记录当污水厂生产环节的某部分出现异常时，系统会自动以醒目的消息框、颜色、声音等方式向操作员报告故障类型，报警原因，故障现象，报警时间等参数，并进行记录，然后提出参考解决方案，同时在打印机上输出越限和报警参数的时间、性质、具体数值等。可以按照报警级别或时间顺序对报警信息进行分类，以便滤取所需要的报警信息，分析某一时间段或参数值区域的共性与特性，从而提出更加完备的解决方案。另外，操作员或操作组员分配有不同的安全级别，对所使用的监控画面、控制命令加以不同限制，跟踪记录系统运行时的各种情况，如操作动作记录等。提高了自动控制系统的操作安全性。对于各自控系统报警而言，主要考虑了以下几个方面的内容：·系统异常运行情况报警提示和处理；·操作人员误操作的预防和排除；·生产过程异常的报警提示和处理；·报警级别；·生产数据分析与预测；·建立了详细的生产数据库、操作数据库、报警信息库；·可以方便地利用趋势图、数据列表查询生产实时、历史数据；·报警列表查询详细地列出了报警产生的时间、设备号、原因、处理结果等信息；·生产数据记录与日志生成。（6）报表处理·生产数据的实时记录；·生产数据的历史数据记录和趋势分析图；·结合数据采集系统和生产数据库系统，可以分析生产过程中涉及到的所有工艺数据；·操作控制日志记录:根据用户的定制生成即时报表、日报表、月报表、年报表以及报警记录等；·设备管理:详细地描述各种设备、仪表的参数。方便结合实时以及历史参数进行能耗、水质等分析；52 ·系统帮助:利用使用手册详细描述了整个系统的组成，系统实现的功能，系统操作手册等，让操作员能迅速了解整个系统的各种状况和监控系统的操作流程，提高系统的安全性能。维护手册全面地描述了软件维护、设备维护的方式方法，方便操作员以最快的方式解决软件和硬件运行中遇到的问题。在技术资料中包含了竣工图、设备手册，这一部分包含了所有的竣工图纸和设备手册，方便操作人员的查询。（7）用户管理功能管理用户的使用权限。企业领导可根据本系统设定管理层、现场操作层、工程师层等，系统有效权限能保证系统可靠稳定运行。（8）远程监控所有报警、运行参数远传至多终端用户。对用户进行分级授权，可以分查看、检查、回控等操作。在系统出现问题时可以第一时间进行远程专家会诊，并提出解决方案。大大缩短反应时间和降低维护成本。并且极大提高项目运行品质和企业形象，可以做为公司向外宣传展示的一个平台。备注：1、以下内容缺省①土建及安装施工组织设计②工艺调试运行方案③安全与环保④人员培训、售后服务及保证2、设备和土建加价相对较少。3、水质需要进一步核实，这样的设计依据显得单薄了些。52'