某污水处理厂改造设计方案.docx
- 文档编号:24998322
- 上传时间:2023-06-03
- 格式:DOCX
- 页数:50
- 大小:56.02KB
某污水处理厂改造设计方案.docx
《某污水处理厂改造设计方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《某污水处理厂改造设计方案.docx(50页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
某污水处理厂改造设计方案
总论
1.1项目背景
AAXX污水处理厂于2004年10月15日建成通水,设计规模5万
m3/d,污水采用奥贝尔氧化沟处理工艺,污泥浓缩脱水后外运卫生填埋。
根据国家环保总局及省环保局最近的有关文件精神,AAXX污水处理厂出水水质必须达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A标准的要求。
因此AAXX污水处理厂委托我院进行一级A改造工程的方案设计。
1.2项目围
本工程的主要设计围为AAXX污水处理厂的改造,容包括污水的强化脱氮除磷改造、污水的深度处理及污水的再生利用,并结合改造方案,对现有机电设备、自控系统等进行扩容改造,保证全厂能在安全、高效、可靠的状态下运行。
1.3编制依据
编制的主要依据:
1.省城乡规划设计研究院编制的《AAXX污水处理工程可行性研
究报告》
2.省城乡规划设计研究院编制的《AAXX污水处理工程初步设计》
3.省发展计划委员会《关于《AA市XX污水处理厂工程初步设计》
的批复》(豫计设计(2003)1893号)
4.AA市XX污水处理厂提供的2008年各月进、出水水质化验数
据。
5.AAXX污水处理厂工程施工图。
1.4工程设计标准
1.《室外排水设计规》
GB50014-2006
2.《泵站设计规》
GB/T50265-97
3.《地表水环境质量标准》
GB3838-2002
4.《城镇污水处理厂污染物排放标准》
GB18918-2002
5.《污水排入城市下水道水质标准》
CJ3082-1999
6.《城市污水再生利用
城市杂用水水质》
GB/T18920-2002
7.《城市污水再生利用
景观环境用水水质》
GB/T18921-2002
8.《污水再生利用工程设计规》
GB/T50335-2002
9.《城市区域环境噪声标准》
GB3096-93
10.《建筑结构荷载规》
GB50009-2001
11.《给水排水工程构筑物结构设计规》
GB50069-2002
12.《混凝土结构设计规》
GBJ50010-2002
13.《钢结构设计规》
GB50017-2003
14.《建筑抗震设计规》
GB50011-2001
15.《建筑工程抗震设防分类标准》
GB50223-2004
16.《建筑设计防火规》(2001年版)
GBJ16-87
17.《建筑地基基础设计规》
GB50007-2002
18.《建筑地基处理技术规》
JGJ79-2002
19.《砌体结构设计规》
GB50003-2001
20.《给水排水工程管道结构设计规》
GB50332-2002
21.《建筑桩基技术规》
JGJ94-94
22.《民用建筑设计通则》
CJJ37-87
23.《供配电系统设计规》
GB50052-95
24.《10kV及以下变电所设计规》
GB50053-94
25.《低压配电设计规》
GB50054-95
26.《建筑物防雷设计规》(2000年版)
GB50057-94
27.《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规》
GB50058-92
28.《3kV~110kV高压配电装置设计规》
GB50060-92
29.《电力装置的继电保护和自动装置设计规》
GB50062-92
30.《系统接地的型式及安全技术要求》
GB14050-93
31.《工业企业照明设计标准》
GB50034-92
32.《电力工程电缆设计规》
GB50217-94
33.《35~110kV变电所设计规》
GB50059-1992
34.《工业企业程控用户交换机设计规》
CECS09-91
35.《工业计算机监控系统抗干扰技术规》
CECS81-96
36.《建筑物电子信息系统防雷技术规》
GB50343-2004
37.《远动终端通用技术条例(IEC870)》
GB/T13929-92
38.《电力装置的电测量仪表装置设计规》
GBJ63-90
39.《建筑电气设计技术规程》
JGJ/T16-92
40.《采暖通风与空气调节设计规》
GB50019-2003
41.《锅炉房设计规》
GB50041-92
42.《城镇燃气设计规》
GB50028-93
2工艺方案选择
2.1设计规模和进出水水质的确定
AAXX污水处理厂工程初步设计对污水处理厂的设计规模及进水
水质进行了充分的论证,确定AAXX污水处理厂的处理规模为5万
m3/h,初步设计进出水水质如表
2-1。
初步设计进出水水质主要指标一览表
表
2-1
项目
CODcr
BOD5
SS
NH4-N
TP
名称
(mg/l)
(mg/l)
(mg/l)
(mg/l)
(mg/l)
进水
330145
220
26
1.8
出水
≤60
≤20
≤20
≤15
≤1.0
根据国家环保总局及省环保局的文件精神,AAXX污水处理厂的出水须达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中一级
A标准的要求。
依据污水处理厂实测数据设计进水水质见下表。
本次方案设计的进出水水质见表2-2。
方案设计进出水水质主要指标一览表
表2-2
项目
CODcr
BOD5
SSNH4-N
TN
TP
名称
(mg/l)
(mg/l)
(mg/l)
(mg/l)
(mg/l)
(mg/l)
进水
330
145
220
40
57
4
出水
≤50
≤10
≤10
≤5(8)
15
≤0.5
2.2方案选择
AAXX污水处理厂目前生化处理系统采用奥贝尔氧化沟工艺,为
加强氧化沟的脱氮能力以达到一级A要求,确定采用在氧化沟增设回
流的改进工艺。
此改进工艺和现有的工艺衔接性较好,和其它工艺相
比,改造工程量较小,新增构筑物和原有构筑物的匹配性较好,原有
主要的构筑物均可充分利用。
奥贝尔氧化沟工艺具有脱氮除磷功能,但由于原设计要求的出水
水质中NH4-N指标较为宽松,并且没有TN的要求,因此其氧化沟的
水利停留时间较短。
本设计方案要求的出水水质中,各项污染物指标均严于原设计。
为了达到GB18918-2002一级A标准的要求,需要延长生化处理构筑
物中的停留时间,并加大污泥龄,这样原污水处理厂将无法达到
5万
吨/日的处理规模。
经计算原生化处理构筑物处理能力核减为
2.5万吨/
日,为保证
5万吨/日的处理规模,需要新建一座处理能力
2.5万吨/日
的奥贝尔氧化沟。
同样为了保持和原有生化处理构筑物的衔接和匹配,生化处理工
艺采用在氧化沟增设回流,并延长生化处理构筑物中的停留时间以完
成脱氮要求的改进工艺,但因本次设计方案的出水水质指标中SS、TP
及BOD5等指标较严,二沉池出水水质不能保证出水SS及TP、BOD5
等指标稳定达标,必须增加深度处理措施。
根据国外常用的深度处理
措施,本次方案设计采用混凝沉淀+过滤的常规处理工艺。
AAXX污水处理厂污泥处理采用带式浓缩脱水一体机+外运填埋
的模式。
本次方案设计污泥量和原设计接近,污泥处理维持不变。
3工程设计
3.1工程设计基础数据
1.设计水量
本工程的设计规模为5万m3/d:
平均流量:
Q=2083m3/h
总变化系数:
K总=1.34
设计流量:
Qmax=2791m3/h
2.设计进出水水质
设计进出水水质指标见表3-1。
进出水水质主要指标一览表
表3-1
项目
CODcr
BOD5
SSNH4-N
TN
TP
名称
(mg/l)
(mg/l)
(mg/l)
(mg/l)
(mg/l)
(mg/l)
进水
330
145
220
40
57
4
处理后出水水质
≤50
≤10
≤10
≤()
15
≤0.5
5
8
3.2污水处理工艺设计
污水经厂外管道系统收集后进入本工程进水泵房,污水通过泵房前设置的粗格栅去除污水中的较大飘浮物,经污水泵提升进入细格栅和旋流沉砂池,以去除比较小的漂浮物、油脂和砂粒。
旋流沉砂池出水进入厌氧池,在厌氧池,污水中的磷在厌氧状态下,由聚磷菌释放出来,以便在奥贝尔氧化沟将其更多地吸收,以剩余污泥形式排出系统,从而达到强化生物除磷的目的。
奥贝尔氧化沟是整个污水处理工艺的主体构筑物,直接影响出水水质的达标。
奥贝尔氧化沟由三个相对独立的同心椭圆形沟道组成,
污水由外沟道进入沟,然后依次进入中间沟道和沟道,最后经中心岛
流出,至二次沉淀池。
三个环形沟道相对独立,溶解氧分别控制在0、
1、2mg/l,其中外沟道容积达50%~60%,处于低溶解氧状态,大部分
有机物和氨氮在外沟道氧化和去除。
沟道体积约为10%~20%,维持较
高的溶解氧(2mg/l),为出水把关。
在各沟道横跨安装有不同数量转碟
曝气机,进行供氧兼有较强的推流搅拌作用。
为了进一步加强脱氮的
能力以达到一级A标准的要求,在氧化沟中设置回流,即在奥贝尔氧
化沟的沟道设置潜污回流泵,使含有硝态氮的沟道污水回流到外沟道
的缺氧区,进行充分的反硝化,以强化奥贝尔氧化沟的脱氮能力达到
一级A标准的要求。
由于原有奥贝尔氧化沟污泥停留时间较短,污泥
龄仅为12天,无法满足正常的生物脱氮要求,因此需对现有生物池进
行核减,经过计算,核减后现有两座生物池总处理能力为2.5万吨/日。
为保证污水厂处理能力达到5.0万吨/日,因此需新建一座处理能力2.5
万吨/日的生物池。
为保证出水中COD、BOD、SS、TP等指标稳定达到一级A标准,
需在二级生物处理基础上增加深度处理工艺。
二沉池出水经中间提升
泵房提升进入混凝池,在此投加混凝剂混凝,混凝后的污水进入平流
式沉淀池进一步去除前面工序未能去除的污染物,平流式沉淀池出水
进入D型滤池过滤。
为防止滤料板结,采用在反应池前加氯。
考虑到本工程改造后出水将达到一级A标准,已经满足污水再生
利用的基本要求,为更好的减少污水外排,实现污水的资源化利用,
为污水处理企业创造一定的经济效益,因此在厂区设置清水池及送水
泵房等构筑物,将处理后的污水送往用水用户。
本工程增设了超声波裂解装置,对剩余污泥进行裂解,以提高进
表
3-2。
水的碳源,确保生物池反硝化去除总氮彻底。
3.3主要工艺设计参数
3.3.1新老污水处理构筑物流量分配
AAXX污水处理厂污水处理构筑物分为两个部分:
已建处理构筑
物部分,本次新建处理构筑物部分。
已建处理构筑物系列和新建处理构筑物系列共用原有进水泵房、原有旋流沉砂池、原有氧化沟、新建氧化沟、原有二沉池、原有污泥泵房、新建中间提升泵房、混凝池、平流沉淀池、均质滤料滤池、加氯加药间及清水池、配水泵房。
改造方案利用原有污泥处理构筑物。
已建处理构筑物和新建处理构筑物设计处理能力见表
主要污水处理构筑物处理能力一览表3-2
编号构筑物名称
备注
原有构筑物
新建构筑物
1
进水泵房
5
2
旋流沉砂池
5
3
厌氧池
5
4
氧化沟
1.25×2
增设回流系统
5
氧化沟
2.5
本次新增
6
二沉池
5
7
回流及剩余污泥泵房
5
8
中间提升泵房
5
本次新增
10
混凝池反应池
5
本次新增
编号构筑物名称
备注
新建构筑物
原有构筑物
11
平流沉淀池
5
本次新增
12
D型滤池
5
本次新增
13
加药间
5
本次新增
14
清水池
5
本次新增
15
配水泵房
5
本次新增
16
超声波裂解装置
5
本次新增
3.3.2污水处理构筑物设计参数
·氧化沟(已建并增设回流系统)
设计流量:
1042m3/h
主要设计参数:
污泥龄:
20天
污泥负荷:
0.051kgBOD5
·
/kgMLSSd
外污泥回流比:
100%
污泥回流比:
200%
污泥产率:
0.98kgMLSS/kgBOD5
混合液浓度:
3500mg/L
池数:
2座
总需氧量(AOR):
592kgO2/h
曝气方式:
转碟曝气
氧化沟总容积:
20108m3
停留时间:
19.5h
主要设备参数:
A、潜污回流泵
数量:
4台
流量:
520m3/h
扬程:
1.0m
功率:
3.0Kw
·氧化沟(新建)
设计流量:
1042m3/h
主要设计参数:
污泥龄:
20天
污泥负荷:
0.051kgBOD5
·
/kgMLSSd
外污泥回流比:
100%
污泥回流比:
200%
污泥产率:
0.98kgMLSS/kgBOD5
混合液浓度:
3500mg/L
池数:
1座
总需氧量(AOR):
592kgO2
/h
曝气方式:
推流曝气
氧化沟总容积:
20108m3
停留时间:
19.5h
外沟道溶解氧:
0.0-0.5mg/L
外沟道容积(单池):
9928m3
占总容积比例:
49%
中间沟道溶解氧:
1.0mg/L
中间沟道容积(单池):
6136m3
占总容积比例:
31%
沟道溶解氧:
2.0mg/h
占总容积比例:
20%
沟道容积(单池):
4044m3
主要设备参数
A、A型推流曝气机
数量:
14套
主机功率:
18.75KW
风机功率:
3.75KW
单机充氧量:
47.2O2/h
单机推流距离:
46m
B、B型推流曝气机
数量:
14套
主机功率:
11.25KW
风机功率:
3.75KW
单机充氧量:
31.5O2/h
单机推流距离:
46m
C、潜污回流泵
数量:
2台
流量:
1040m3/h
扬程:
0.6m
功率:
7.5Kw
D、调节堰门
数量:
1套
堰宽:
5.0m
调节围:
300mm
1.加药间(新建)
加药是进一步去除二级出水中的磷,同时使污水形成絮凝,降低出水SS浓度。
药剂采用机械搅拌,隔膜式计量泵投加。
·主要设计参数
投加混凝剂:
碱式氯化铝溶液
单位投加计算值:
10-20mg/L
药液投加浓度:
5-10%
·主要设备参数
A、絮凝剂自动配置单元
设备数量:
2套
B、计量泵
设备类型:
隔膜式计量泵
设备数量:
2台(1
用
1
备)
·中间提升泵房(新建)
设计流量:
2792m3/h
污水泵台数:
4台(3
用
1备)
单台流量:
Q=930m3/h
扬程:
H=6.0m
功率:
N=22kw
·反应沉淀池(新建)
反应沉淀池包括翼片隔板反应池和平流式沉淀池,之间设2.0m宽的布水区,采用穿孔墙配水,反应池排泥采用多斗式重力排泥方式,
利用气动角阀排泥。
平流沉淀池对水质、水量变化的适应性强,处理效果稳定,构造简单,池深度较浅,造价低,管理方便,采用机械排泥效果好,是一种常用的沉淀池形式。
反应沉淀池进水管路上设管式静态混合器,用于混凝剂、氯和原水的混合。
沉淀池出水采用不锈钢出水穿孔指形槽,排泥采用虹吸式排泥机,可自动往返排泥。
·主要设计参数
设计流量:
2792m3/h
池数:
1座2组
絮凝反应时间:
12min
反应池单池格数:
21格
反应池竖井流速:
反应速度分三级,
即0.11m/s、0.11m/s、0.06m/s
反应池有效水深:
4.25m
沉淀池沉淀时间:
2.25h
沉淀池有效水深:
3.5m
水平流速:
8.0mm/s
·主要设备参数
A、絮凝设备
设备类型:
集成式涡街反应器
设备数量:
42套
B、排泥设备
设备类型:
虹吸式吸泥机
桥
长:
14.0m
设备数量:
2台
功
率:
1.1KW
·D型滤池(新建)
设计流量:
2792m3/h
型式:
D型池
滤料:
纤维滤料
滤料厚度:
0.8m
滤速:
18.8m/h
反冲洗气冲强度:
28-32L/(m2·)
s
历
时:
3-5min
气水同时反冲洗:
气冲强度
2
·s)
28-32L/(m
水冲强度
2
6L/(m·s)
历
时:
8-10min
反冲洗水冲强度:
6L/
2
(m·s)
历
时:
3-5min
表面扫洗强度:
2
2.8L/(m·s)、
座数:
1
·反冲洗间(新建)
反冲洗水泵
流量:
520m3/h
扬程:
10.5m
电机功率:
22kw
数量:
2台(1用1备)
反冲洗风机
流量:
46.00m3/min
升压:
50kpa
电机功率:
数量:
反洗设备间设置潜水排污泵
1台,型号
75kw.
2台(1用1备)
32WQ8-12-0.75;电动葫芦
1台,型号CD11-6D。
·清水池(新建)
设计清水池2座,单座池容
4000m3,有效水深
3.8m,钢筋混凝
土结构。
清水池设有通风管,检修孔及导流墙等,以保证水质,便于检修及保证加氯消毒接触时间,接触消毒时间不少于30min。
·吸水井(新建)
吸水井按吸水管和吸水井之间的尺寸来计算有效容积,根据选用的水泵,吸水井的平面尺寸为19.8m×3.0m,钢筋混凝土结构。
·送水泵房(新建)
设计流量:
2792m3/h
数量:
1座
水泵数:
4台(3用1备)
流量:
930m3/h
扬程:
30m
·超声波裂解车间(新建)
超声波裂解装置
数量:
1套
·污泥处理构筑物设计参数
污泥处理构筑物同原有构筑物。
3.4总平面设计
3.4.1总平面设计原则
1.和原有厂区总平面布置协调,和原有构筑物功能相同的新建构
筑物尽量和原有构筑物集中布置,以方便管理。
2.竖向布置考虑新建道路及管道和原有道路及管道的衔接。
3.按照不同功能,分区布置,并用绿带隔开。
4.各相邻处理构筑物之间间距的确定,考虑各类管渠施工维修方
便。
5.考虑人流、物流运输方便及和原有厂区人流、物流的协调,布
置新建主次道路。
6.满足消防要求。
7.按照建成花园式处理厂要求,进行绿化小品布置。
8.设有事故排放管及超越管,构筑物可重力放空。
9.工艺流程流畅,顺流程及排出的位置综合布置。
10.处理构筑物布置紧凑,节约用地便于管理。
综上所述:
厂区平面布置在节约用地、满足生产工艺要求的前提
下,力求做到工艺流程简捷、流畅,平面布局合理紧凑,分区明确、
管理方便,便于新建工程与老厂区的结合,同时考虑当地的主导风向,
以及厂外交通条件等因素,使厂区平面布置方案达到经济合理、安全
适用、方便施工和方便管理的要求。
3.4.2厂区道路
厂区道路采用砼路面,为满足厂区各建、构筑物之间的水平运输和消防要求,建、构筑物四周均设车行道和人行道,厂区主要道路宽为4m,新建道路主要转弯半径大于等于9m,人行道宽2m,路砖铺
砌。
新建道路与原来道路衔接,构成整个厂区的环形通道。
3.4.3厂区绿化
绿化是美化厂区环境的一个重要手段,绿化有利于保持和改善厂
区环境,扩建厂区围墙以乔木、灌木、花草、绿篱等形成绿色屏障,
绿化种类以常青扩叶乔木、芳香型乔木、灌木及草皮为主;建筑物四
周进行重点绿化,采用草皮、灌木及草皮为主,以调节厂区小气候。
积极创造一个良好的生产和生活环境,把厂区建设成为现代化的园林
式工厂,厂区绿化率大于30%。
3.4.4厂区竖向
主要考虑与原厂区道路的衔接,雨水的排放,和力求施工后挖填方基本平衡来进行竖向设计。
扩建方案占地面积:
42.6亩。
平面布置见方案附图。
3.5建筑设计
3.5.1主要设计规
《民用建筑设计通则》
《办公建筑设计规》
《建筑地面设计规》
《建筑设计防火规》
《汽车库设计防火规》
《民用建筑热工设计规》
《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》
3.5.2设计容
建筑设计在充分考虑该城区特点并结合厂区周围环境和原厂区
建筑特色满足生产工艺要求的同时,注重厂区与周围环境协调及厂区环境美化,建筑造型尽可能做到实用与美观于一体,艺术与技术为一体,为美化城市创造条件。
3.6结构设计
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 污水处理 改造 设计方案