10吨中水回用工程方案.docx
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10吨中水回用工程方案
污水处理站总体设计
第一节主要设计依据
一、建设项目环境影响报告表
二、设计采用的主要规范和标准
1、《室外排水设计规范》(GBJ14-87,1997年版)
2、《给水排放制图标准》(GBJ106-87)
3、《民用建筑生活污水处理工程设计规定》(DBJ08-71-98)
4、《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)
5、《生活杂用水水质标准》(CJ25.1-89)
6、《给水排水设计基本术语标准》(GBJ125-89)
7、《城市防洪工程设计规范》(CJJ50-92)
8、《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)
9、《厂矿道路设计规范》(GBJ22-87)
10、《泵站设计规范》(GB/T50265-97)
11、《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89)
12、《给水排水工程结构设计规范》(GBJ69-84)
13、《混凝土结构设计规范》(GBJ10-89)
14、《砌体结构设计规范》(GBJ3-88)
15、《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)
16、《建筑设计防火规范(修订书)》(GBJ16-87)
17、《构筑物抗震设计规范》(GBJ50191-92)
18、《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》(GB50032-91)
19、《污水泵站设计规程》(GBJ08-23-91)
20、《建筑地面设计规范》(GBJ50037-96)
21、《汽车库防火设计规范》(GBJ.67-84)
22、《工业企业噪音控制设计规范》(GBJ.87-85)
23、《地下工程防水技术规程》(GBJ108-87)
24、《建筑灭火器配置设计规范》(GBJ140-90)
25、《屋面工程技术规程》(GB50207-94)
26、《住宅建筑设计规范》(GBJ96-86)
27、《工业企业总平面设计规范》(GB50187-93)
28、《民用建筑设计通则》(JGJ37-87)
29、《宿舍建筑设计通则》(JGJ36-87)
30、《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-92)
31、《供电系统设计规范》(GB50052-95)
32、《低压配电设计规范》(GB50054-95)
33、《3~110kV高压配电装置设计规范》(GB50060-92)
34、《10kV及以下变电所设计规范》(GB50053-94)
35、《电动装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB50060-92)
36、《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-95)
37、《地面水环境质量标准》(GB3838-88)
38、《污水综合排放标准》(GB8978-1996)
39、《污水排入城市下水道水质标准》(CJ18-86)
40、《城镇污水处理站附属建筑和附属设备设计标准》(CJJ31-89)
41、《城市污水水质检验方法标准》(CJ26.1-29-91)
42、《水污染物排放标准》(DB4426-89)
43、《城市污水处理站污水污泥排放标准》(CJ3025-93)
44、《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》(CJJ17-88)
45、《城市排水流量堰槽测量标准》(CJ/T3008.1~5-93)
46、《房屋建筑制图统一标准》(GBJ1-86)
47、《建筑模数协调统一标准》(GBJ2-86)
48、《厂房建筑模数协调标准》(GBJ6-86)
49、《建筑制图标准》(GBJ104-87)
50、《建筑楼梯模数协调标准》(GBJ101-87)
51、《工业企业采光设计标准》(GB50033-91)
52、《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)
第二节污水水质
一、污水处理站进水水质
根据普通污水的水质情况,设计污水水质见下表:
项目
指标
进水水质
(mg/l)
BOD
≤500
COD
≤1000
SS
≤500
氨氮
≤30
磷酸盐(以P计)
≤20
PH
6-9
二、污水处理站出水水质
处理后排放水质要求达《生活杂用水水质标准》(CJ25.1—89)标准。
即处理后排水指标如下:
项目
指标
出水水质
(mg/l)
BOD
≤10
COD
≤50
SS
≤10
氨氮
≤10
PH
6-9
磷酸盐(以P计)
≤0.5
总大肠菌群(个/l)
3
第三节处理工艺的选择和工艺流程
3.1污水水量与水质情况分析
1、本项目污水来水不均匀程度较高,水质、水量变化较大(KZ=2.0),由于水量与水质具有较大的不均匀性,因此必须考虑设置均质均量的调节池。
2、本类废水BOD/COD值约0.5,可生化性较高。
3、排放要求中对病毒指标有要求。
4、根据环保部门对生活污水排放的要求,本污水处理工艺除了去除有机物外还应能去除氨氮,使出水达到回用要求。
3.2.选择思路
根据上述进出水水量和水质的情况,我方考虑污水处理工艺的选择必须依照如下思路:
1、总体思路采用成熟可靠的A/O生物接触氧化法+过滤为处理工艺,同时辅以格栅拦截、沉淀池澄清、消毒剂消毒等物化处理手段;
2、首先通过格栅拦截,对污水进行预处理,目的是初步降低无机颗粒物质的含量,提高污水的同一性和可生化性;接着通过缺氧好氧A/O生物接触氧化法,利用生物膜的作用使有机污染物首先转化为氨氮,同时通过好氧硝化和缺氧反硝化过程既去除有机物又去除了氨氮。
生化池配以新型的高密型弹性立体填料,该填料具有负荷高、施工简易、体积小、运行稳定可靠、管理方便、维修更换方便等优点;生化池的出水进入平流式沉淀池进行固液分离,平流式沉淀池具有固液分离效果好、投资省、对冲击负荷和温度变化适应能力强、施工简易等特点;平流式沉淀池出水进入消毒池,进行消毒处理,消毒处理后的污水自流进入中间水池由中间水泵定量抽入过滤器入进行深度处理能确保污水经处理后各项指标全面达标。
3、工艺流程简捷、工程造价低、运行经济、便于管理。
A)生物接触氧化法
生物接触氧化法属于生物膜法,具有以下优点和特点:
①、生物接触氧化法生物池内设置填料,由于填料的比表面积大,池内充氧条件好,生物接触氧化池内单位容积的生物体量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池,因此生物接触氧化池具有较高的容积负荷;
②、由于相当一部分微生物固着生长在填料表面,生物接触氧化法可不设污泥回流系统,也不存在污泥膨胀问题,运行管理方便;
③、由于生物接触氧化池内生物固体量多,水流属于完全混合型,因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力;
④、由于生物接触氧化池内生物固体量多,当有机物容积负荷较高时,其F/M(F为有机基质量,M为微生物量)比可以保持在一定水平,因此污泥产量可相当于或低于活性污泥法;
综上所述,本工程生物处理拟采用A/O生物接触氧化法。
采用A/O生物处理工艺是近几年来国内外环保工作者用以解决污水脱氮的主要方法,该方法具有如下特点:
①、利用系统中培养的硝化菌及脱氮菌,同时达到去除污水中含碳有机物及氨氮的目的,与经普通活性污泥法处理后再增加脱氮三级处理系统相比,基建投资省、运行费用低、电耗低、占地面积少。
②、A/O生物处理系统产生的剩余污泥量较一般生物处理系统少,而且污泥沉降性能好,易于脱水。
③、A/O生物法比一般生物处理系统相比耐冲击负荷高,运行稳定。
④、A/O生物处理系统因将NO2-N转化成N2,因此不会出现硝化过程中产生NO2-N的积累,而1mg/NO2-N会引起1.14mgCOD值,因此只硝化时,虽然氨氮浓度可能达标,但COD浓度却往往超标严重。
采用A/O生物处理系统不仅能解决有机污染,而且还能解决氮和磷的污染,使氨氮的出水指标小于15mg/l。
总之,经过本工艺流程,出水的各项指标均能达到市环保部门规定的水污染一级排放标准。
1)、污水处理工艺流程
本污水主要工艺过程设计如下:
生活污水通过格栅拦污后的污水直接进入调节池,设置调节池的目的调节污水的水量和水质,为防止悬浮物在调节池内沉淀,在调节池底布有穿孔曝气管,采用间隙曝气。
本工程污水中有机成份较高,BOD5/CODcr=0.5,可生化性较好,因此采用生物处理方法大幅度降低污水中有机物含量是最经济的。
由于污水中氨氮及有机物含量较高,特别是有机氮,在生物降解有机物时,有机氮会以氨氮形式表现出来,氨氮也是一个重要的污染控制指标,因此污水处理采用缺氧好氧A/O生物接触氧化工艺,即生化池需分为A级池和O级池两部分。
调节池内污水采用污水提升泵提升至A级生化池,进行生化处理。
在A级池内,由于污水中有机物浓度较高,微生物处于缺氧状态,此时微生物为兼性微生物,它们将污水中有机氮转化为氨氮,同时利用有机碳源作为电子供体,将NO2--N、NO3--N转化为N2,而且还利用部分有机碳源和氨氮合成新的细胞物质。
所以A级池不仅具有一定的有机物去除功能,减轻后续O级生化池的有机负荷,以利于硝化作用进行,而且依靠污水中的高浓度有机物,完成反硝化作用,最终消除氮的富营养化污染。
经过A级池的生化作用,污水中仍有一定量的有机物和较高的氮氨存在,为使有机物进一步氧化分解,同时在碳化作用趋于完全的情况下,硝化作用能顺利进行,特设置O级生化池。
A级池出水自流进入O级池,O级生化池的处理依靠自养型细菌(硝化菌)完成,它们利用有机物分解产生的无机碳源或空气中的二氧化碳作为营养源,将污水中的氨氮转化为NO2--N、NO3--N。
O级池出水一部分进入沉淀池进行沉淀,另一部分回流至A级池进行内循环,以达到反硝化的目的。
在A级和O级生化池中均安装有填料,整个生化处理过程依赖于附着在填料上的多种微生物来完成的。
在A级池内溶解氧控制在0.5mg/l左右;在O级生化池内溶解氧控制在3mg/l以上,气水比15∶1;A级为缺氧级,O级为好氧级(接触氧化法)
沉淀池固液分离后的出水进入消毒出水池,经消毒后的污水自流进入中间水池,中间水池内的污水由中间水泵定量抽入过滤器入进行深度处理,处理后的污水由送入各用水点。
3.2处理工艺流程如下:
污水水源
浮渣随垃圾外运
工艺设施简要说明及技术参数
第一节工艺设施简要说明
☆格栅
由于综合污水中常含有大量的漂浮物,为保证污水提升泵的正常运行,不让其堵塞,并减轻操作工的工作强度,污水在进入后续处理工艺中先设置1台机械格栅,用以拦截污水中的大块漂浮物,有效减轻处理负荷,为系统的长期正常运行提供保证。
格栅为机械格栅,栅条间隙为5mm,型号规格为:
B=600mm。
栅渣需定期清理,可随垃圾处理。
☆集水池、综合污水调节池
由于污水来水不均匀,造成污水水质、水量波动很大,因此有足够的调节池容量才能使进入生化处理的水质、水量稳定,故本工艺设置一调节池,调节池停留时间规范规定应大于8小时,本方案设计为60m3左右。
污水经过集水井和机械格栅处理后,自流进入调节池,并在池中进行水质、水量调节,保证进入生化系统水质、水量稳定。
在池底设置穿孔曝气器,一则可防止池中颗粒沉淀,二则可起到预曝气作用。
调节池设有旁通,以备检修等状态下使用。
集水池、调节池由混凝土制作。
☆生化处理设备
☆缺氧生化池
利用反硝化菌、聚磷菌及其他厌氧或兼氧菌群,以去除N、P,将大颗粒杂质分解成为小颗粒杂质,将难降解杂质分解成易降解杂质,以减轻后续设施的工作负荷。
☆好氧生物接触氧化池
缺氧生化池的出水至好氧生物接触池。
生物接触氧化法是一种最成熟、常用的好氧生物处理技术之一。
池内置国际先进的JYD立体弹性填料,其表面积大,且水流特性十分稳定。
生化池采用优质膜片微孔曝气器进行曝气,对生化池内进行剧烈充氧,使污水在生化池内不断内循环,以充分使填料上的生物膜与污水中的有机物得到充分接触降解。
设计气水比为12-15∶1。
☆沉淀池
沉淀池其目的之一是截留生化池出水后脱落的生物膜和少量悬浮物,使污水达到最理想的出水效果。
池内的污泥由气升提升至污泥池内进行浓缩处理。
沉淀池的部分出水回流至调节池中循环处理。
☆消毒池
因综合污水中含有一定量的细菌,所以本设计方案采用了氯片进行投加消毒。
经过消毒后的污水达标排放。
☆砂过滤器、活性碳过滤器
过滤水泵提升输送进入机械过滤器,在机械过滤器滤层的作用下得到拦截。
污水处理过程中未能去除的较小颗粒的悬浮物及少量油污,且废水中有一定色度,为保证出水指标,本设计中采用压力过滤对沉淀出水进行进一步处理。
本机械过滤器对出水进行过滤除污降低有机物浓度。
可以保证出水SS的指标达标,由于其吸附作用同时也降低了COD指标。
过滤器出水利用余压进入活性炭过滤器,利用活性炭本身的吸附功能进一步去除水中悬浮物、有机微生物、降低CODcr、BOD5及异味,使系统出水CODcr<20mg/L,BOD5<10mg/L,SS<10mg/L,此时出水浊度相当于0值。
第二节工艺设施技术参数
1、格栅
型号规格:
B=300mmX1500
耙齿间隙:
5mm
材质:
碳钢防腐
数量:
1套
2、综合污水调节池(钢砼结构)
设计水力停留时间:
7.0h
有效容积:
50m3
有效水深:
4.5m
外形尺寸:
4×4×4.5m
池内设置:
液位控制器:
1套
超水位溢流口:
1套
污水提升泵:
(选用由新界泵业集团WQ系列泵)
型号规格:
SGWQD10-10-0.75
流量:
10m3/h
功率:
0.75kw
扬程:
10m
数量:
2台(1用1备)
曝气装置:
组合件1套
3、缺氧生化池
总停留时间:
2h
缺氧池尺寸:
φ2600×3.0m
数量:
1座
有效容积:
16m3
填料体积:
40m3
填料:
立体弹性填料
曝气头:
微孔曝气头
溶解氧:
0.5mg/L
容积负荷:
0.8-1.0kgBOD/m3·d
4、好氧生物接触氧化池
生化时间:
5.0h
好氧氧化池尺寸:
φ2600×7.5m
数量:
1座
有效容积:
40m3
溶解氧:
2-4mg/L
气水比:
15∶1
填料:
立体弹性填料
曝气头:
微孔曝气头
回流提升泵:
(选用由新界泵业集团WQ系列泵)
型号规格:
SGWQD10-10-0.75
流量:
10m3/h
功率:
0.75kw
扬程:
10m
数量:
1台(间隙运行)
5、沉淀池
表面负荷:
1.20m3/m2.h
沉淀池尺寸:
φ2600×2.5m
数量:
1座
有效容积:
13m3
斜管规格型号:
φ50
安装角度:
60°
材质:
PP
数量:
6m3
6、污泥池
沉淀池尺寸:
φ2600×1.5m
数量:
1座
有效容积:
6m3
中心筒:
一套
7、消毒池(A3防腐)
设计水力停留时间:
按规范GBJ48-83标准停留30分钟以上设计
消毒池尺寸:
φ2600×1.5m
数量:
1座
8、回转式鼓风机
型号规格:
HC-601S
风量:
2.29m3/min
风压:
3000mmH2O
转速:
540r.p.m
功率:
4kw
数量:
2台(交替使用,互为备用)
制造商:
百事德机械(江苏)有限公司
9、过滤提升泵
型号规格:
SGWQD6-16-0.75
流量:
10m3/h
功率:
0.75kw
扬程:
16m
10、多介质过滤器
型号:
GJA-800
外形尺寸:
Φ800
设备型式:
立式圆柱型
过滤面积:
0.5m2
运行滤速:
10-12m
处理能力:
6m3/h
工作温度:
4~50℃
工作压力:
≤0.60Mpa
试验压力:
≤0.75Mpa
滤料高度:
石英砂800mm/无烟煤400mm
滤料类型:
石英砂、无烟煤
设备材质:
Q235-A防腐
防腐形式:
环氧煤沥青
数量:
1台
生产商:
本公司
11、活性炭过滤器
型号:
HTA-
外形尺寸:
Φ800
设备型式:
立式圆柱型
过滤面积:
0.5m2
运行滤速:
10-12m
处理能力:
6m3/h
工作温度:
4~50℃
工作压力:
≤0.60Mpa
试验压力:
≤0.75Mpa
滤料高度:
1500mm
滤料类型:
活性炭
设备材质:
Q235-A防腐
防腐形式:
环氧煤沥青
数量:
1台
生产商:
本公司
12、工艺自动控制柜
控制方式:
自动控制
程序控制器:
PLC程序控制器
控制柜配置:
手动和自动操作;工作指示;故障指示;液位显示等
第三节工艺设施总平面设计
依据“合理布局、流程有序、功能分区、布置紧凑、既有利于生产又方便管理”的小区平面布置原则,同时考虑到地形、地貌、风向等自然条件确定了平面布置图。
污水处理主要设施设置于地下,上覆草坪及绿化花木,整体简约又不失美观。
对于污水处理构筑物产生的臭气拟经管道收集后高空排放。
13、结构形式及技术要求
1、建筑物:
一般情况下,采用砖混结构。
基础采用柱下独立基础和墙下条形基础。
有特殊要求的建筑可采用框架或排架结构。
2、构筑物:
本工程属小型规模的污水处理厂,其主要构筑物均为设备基础。
基础采用钢筋混凝土结构。
材料要求:
混凝土C20或C25,垫层C10。
抗冻标号:
D50,抗渗标号:
S6。
自控仪表设计
第一节自控仪表设计
一、概述
为了保证污水处理站生产的稳定的效率,减轻劳动强度,改善工作环境,同时为了实现污水处理现代化生产管理,因此在本工程的自控仪表设计中,充分考虑到污水厂工艺的特点,选用质量可靠的先进可编程序控制系统,以保障检测数据的准确和控制的及时有效。
本工程拟采用PLC控制系统,对污水处理站的工艺过程进行自动控制、集中管理。
PLC控制系统由可编程序逻辑控制器(PLC)及检测仪表组成。
拟在配电间内设PLC控制系统。
二、微机控制操作设计
整个处理系统控制采用公司PLC程序控制器作为中央控制器,以控制正常处理水量的工作程序。
程序主要控制调节池的两台污水提升泵;生化设备曝气时的二台回转式鼓风机的相互切换工作;沉淀池的提泥泵、回流泵。
2.1污水提升泵及生化设备进水
污水泵采用公司WQ型抗堵塞、撕裂型潜污泵。
该泵排泥能力强、无堵塞,能有效通过直径25-80mm固体颗粒。
调节池污水提升泵采用两台,分工作泵和备用泵,水泵型号为50WQ25-10-1.5,功率为1.5Kw;污水提升泵的启动受调节池浮球液位控制器控制,高水位开泵,低水位停泵。
浮球开关由全密封的玻璃结构的水银开关构成,外部的泡沫塑料作载体,浮球液位控制器根据调节池液位分设二只。
当浮球液位控制器及污水提升泵出现故障而导致系统无法出水时,调节池的污水由超水位警戒排放口直接排入市政管网,待故障排除后由人工复原至自动运行状态。
污水经潜污泵提升后进入生化设备。
系统设备进入正常处理进水状态。
2.2鼓风机
风机采用公司生产的回转式鼓风机,该风机噪声小,使用寿命长。
污水处理系统中采用二台风机,型号为HC-601,功率为4kw,正常处理水量状态为一用一备,并且在4.0小时内自动交替使用,系统设备进入正常处理曝气状态。
当污水调节池内的水位处于低液位时,BK5006风机能自动进入睡眠状态:
即开机10min,停机30min。
这样即保证了污水中的溶解氧的含量,又可节约部分电能耗。
2.3污泥池曝气
污泥池曝气由电磁阀控制,定时间隙运行(每小时进气1次,每次5~8min)。
2.4过滤器
过滤器的动作受前级液位控制器控制,并与提升加压泵同步工作。
过滤器分设正常工作和反冲洗运行两种工况。
正常工作:
开启前级提升加压泵,同时打开设备本体的进水电磁阀、出水电磁阀,设备进入正常运行状态。
反冲洗运行:
开启前级提升加压泵,冲洗过滤器。
开启前级提升加压泵,同时打开设备本体的反冲洗进水电磁阀、排水电磁阀,设备进入反洗运行状态。
第二节供电电源
由于本污水处理站处理规模较小,所有的用电设备容量都很小,因此不必要专门设计高压部分,可从厂区的高压配电间引出380V/220V电源,电源以电缆直埋方式进配电柜。
污水站供电按三级负荷设计。
为保证配电的可靠性,低压采用单母线分段方式。
第三节照明及接地保护
污水处理站的照明系统采用独立回路,分别引自0.4kv母线。
各构筑物装设照明配电箱。
污水处理站的电气系统采用三相五线制,电气设备外壳及金属设备外壳均可靠接地。
配电室设接地网,接地电阻不大于4欧姆;
污水处理站安装配电箱的构筑物与变电站距离超过50米的均设重复接地。
系统总投资
一、设备部分单位:
万元
序号
名称
型号规格
数量
单价
金额
1
机械格栅
B=300mmb=5mm
1台
2
污水提升泵
SGWQD10-10-0.75
2台
3
液位控制仪
GSK-1
2台
4
预曝气系统
ABS穿孔曝气
1套
5
缺氧池
φ2600×3.0m
1座
6
缺氧池填料
立体弹性填料
10m3
7
缺氧池曝气系统
微孔曝气器
5套
8
接触氧化池
φ2600×7.5m
1座
9
接触氧化池填料
立体弹性填料
30m3
10
接触氧化池曝气系统
微孔曝气器
15套
11
回流泵
SGWQD10-10-0.75
1台
12
回转式鼓风机
HC-6001
2台
13
二沉池
φ2600×2.5m
1座
14
二沉池斜管填料及支架
Ф50
6m3
15
消毒池
φ2600×1.5m
1座
16
消毒装置
1套
17
污泥池
φ2600×1.5m
1座
18
污泥消化系统
1套
19
过滤提升泵
SGWQD6-16-0.75
2台
20
砂过滤器
Ф800
1台
21
石英砂
T
22
无烟煤
T
23
活性碳过滤器
Ф800
1台
24
活性炭
T
25
阀门、管道及配件
ABS
1套
26
集水系统
RJS-20
1套
27
PC自动控制柜
PLC控制
1套
28
设备防腐及其它
RXY
1套
29
小计
30
安装调试费
小计×6%
31
运输费
32
合计
¥:
宜兴市浩宇机械厂
2007年3月27
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