污水处理工程设计方案设计单位厦门瑞绿环保科技有限公司.doc
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1、技术文件工程名称:厦门两岸金融中心污水处理工程 设计单位: 厦门瑞绿环保科技编制日期: 2011 年 09 月 19 日第 27 页目 录第一篇工程概况及设计说明1第1章 工程概况1第2章 设计说明222222.3设计规模、范围及内容4第二篇污水处理站工艺设计4第1章 设计水量及水质44445第2章 污水处理工艺设计5558888999910101011第3章污泥处理设计121212第4章工艺构筑物及设备141414第5章电控系统设计16161616第6章土建设计171717第7章其他系统18187.2安全、劳动保护和工业卫生181919第三篇污水管道工程20第1章管材20第2章管沟21第3章
2、管道连接及铺设222222第一篇 工程概况及设计说明第1章 工程概况厦门两岸金融中心每天约产生t/d生活废水,该废水若未经处理直接排入水体,对周围水域及土壤等造成较严重污染,危害人们日常生活。为此,该公司及领导十分重视,为消除污染、保护环境,该公司拟建一污水处理设施,以确保经处理后外排废水要求达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB189182002)表1一级B排放标准方能外排。受该公司委托,我司在仔细分析该废水水质后,在总结与参考以往生活污水处理工程经验上,查阅大量资料并参照同行业数据,编制了厦门两岸金融中心生活污水处理工程设计方案,供有关专家审查与业主选用。第2章 设计说明设计原则2.1.1
3、指导思想根据业主提供资料,充分考虑可能环境因素,坚持如下基本思想:1) 构筑物为地埋式,顶部过车;2) 管道埋地铺设考虑开挖、施工方便,施工周期短;3) 采用先进成熟技术,力求工程投资省,运行费用低,操作管理简单方便,技术可靠性高,出水达标、稳定;4) 注重对废气、污泥、噪音处理,防止二次污染;5) 根据实际场地情况,在采用先进成熟工艺同时,尽可能利用化粪池部分功能,以减小占地与土建成本。1) 确保处理后外排水水质“达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB189182002)表1一级B排放标准方能排放2) 选择实用、成熟而先进处理工艺,力求工程投资省,系统运行稳定,维护管理费用低。3) 设备选型
4、考虑质量良好、实用,维护简单方便。4) 采用自动控制技术,系统实现自动运行,并设置手动切换;必要时可手动控制。5) 充分利用化粪池部分功能,真正实现污泥零排放。2.2设计依据1) 中华人民共与国环境保护法2) 中华人民共与国水污染防治法3) 污水综合排放标准(GB8978-1996)4) 厦门市水污染排放控制标准(DB35/322-1999)5) 城镇污水处理厂污染物排放标准(GB189182002)6) 室外给水设计规范(GB50013-2006)7) 室外排水设计规范(GB50014-2006)8) 建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)9) 城市区域环境噪声标准(GB3096-
5、1993)10) 给水排水工程构筑物结构设计规范(GB50069-2002)11) 建筑结构荷载设计规范(GB50009-2001)12) 混凝土结构设计规范(GB50010-2002)13) 建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)14) 低压配电装置及线路设计规范(GB50054-95)15) 工业自动化仪表工程施工及验收规模(GBJ93-86)16) 建筑设计防火规范(GB500162006)17) 安装、配电设计等其它规范2.3设计规模、范围及内容1)污水处理站总体包括工艺、土建、电气等部分设计及施工;2)污水处理站工艺设备制造与采购、安装、调试以及维护;3)污泥、噪音、废气等
6、部分设计及施工;4)系统整体安装、调试,验收。5)本方案设计范围是从废水调节池进口到达标排放口出口工程设计及施工总承包,包括工艺、电气、自控、概算等专业设计说明及图纸。第二篇 污水处理站工艺设计第1章 设计水量及水质1.1设计水量根据业主提供,生活废水日处理量为 m3/d,平均时污水处理量为m3/hr。设计日处理水量Qd m3/d,平均时处理水量Qh m3/h。1.2设计水质1进水水质在对同类污水水质进行调研基础上得到该污水水质,综合进水水质如表1:水质指标CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)pH变化范围703003021060220286069设计
7、水质3001501506069注:为保证设计安全,以上CODcr、NH3-N设计时取较大值。1确保处理后外排水水质达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB189182002)表1一级B排放标准(具体指标见表2)出水水质表 表2项目pHCODcrBOD5NH3-NSS动植物油指示值6960mg/L20mg/L15mg/L20mg/L3mg/L第2章 污水处理工艺设计2.1水质分析该废水一般BOD在30210mg/L左右,而NH3-N则在4060mg/L,而NH3-N一级排放标准为10 mg/L,NH3-N去除率需达到75,一般工艺均较难达到(将在工艺选择中给予详细陈述)。因此,选择工艺时必须注重对
8、NH3-N处理,以及把好消毒关。2.2主体生化工艺选择 预处理对生活废水来讲大多为物理处理过程,一般采取格栅拦截大颗粒物,沉淀除去无机砂砾、水质均匀调节等。本设计采用格栅拦截大颗粒物,后端采用集水井(调节池)调节水质水量为预处理工艺。生活废水B/C,可生化性好,其主体工艺大多生化处理方法,本设计主体工艺采用生化处理。国内用于生活污水处理生化工艺大多有A/O、H/O、CASS、AB(C/N池)法等。下面对以上几种工艺在本项目中适用性进行详细阐述。1) A/O工艺对排放水总氮有严格排放要求项目,常用生物脱氮方法有前置生物脱氮法(A/O工艺)与后置生物脱氮法。后置生物脱氮法占地比前置生物脱氮法大,增
9、加了工程基建投资。并且需要外加碳源,这样将增加废水处理成本且外加碳源量不易控制,易造成出水COD上升。而前置生物脱氮法具有占地少、不需外加碳源等优点。因此,后来多数采用前置脱氮法(A/O工艺)。 A/O法生物去除氨氮原理:污水中氨氮,在充氧条件下(O段),被硝化菌硝化为硝态氮,大量硝态氮回流至A段,在缺氧条件下,通过兼性厌氧反硝化菌作用,以污水中有机物作为电子供体,硝态氮作为电子受体,使硝态氮还原为无污染氮气,逸入大气从而达到最终脱氮自。硝化反应:NH4+2O2NO32H+H2O反硝化反应:6NO35CH3OH(有机物)5CO27H2O6OH-+3N2 从以上原理可以看出,该工艺对总氮(凯氏氮
10、及硝态氮总与,凯氏氮为氨氮与有机氮与)有良好去除效果。但是,O段采用延时曝气好氧工艺,由于硝化菌(自养菌)占污泥比例很小,所以O段池容必须充分大才能培养足够多硝化菌以完成硝化反应;而且由于需完成前置反硝化,硝化混合液回流比一般控制在300400,A段还需设置搅拌装置,耗能较大。2) H/O工艺H/O(即水解-好氧)工艺即为水解好氧工艺,同A/O工艺不同,该工艺H段属于一厌氧反应器,没有后端硝化混合液回流(如果大回流量硝化混合液,则实质上为A/O工艺),部分可以设置污泥回流。厌氧反应一般经历三个阶段,将厌氧三个阶段控制在水解、产酸阶段,大分子有机物水解为小分子有机物,部分有机氮如氨基酸等转换为氨
11、氮等,从而改变污水可生化性。由于水解酸化过程很快,因此停留时间较短,对于较难处理、较高浓度废水有良好处理效果,并且污泥能得到良好消化,污泥量较少。从以上原理看出,H段对除氨氮并无帮助,相反,有可能出现氨氮反值现象。对于本项目,如果要求氨氮达标,则依靠O段硝化处理,O段硝化反应同A/O法。因此,H/O工艺处理氨氮高(4060mg/L)、而BOD低(30210mg/L)生活污水,并非是最佳选择。3) CASS工艺CASS工艺实际上是SBR(序批式活性污泥法)变种,由于在SBR工艺前端设置了生物选择器以便更好地培养适应性菌群。其抗负荷冲击能力较强,由于在一个运行周期中需经历进水曝气沉淀排水闲置等几个
12、阶段,好氧、兼氧交替运行,能达成良好脱氮效果。但其池容利用率较低,占地面积较大。4) A/B法(C/N)A/B法是根据微生物反应动力学原理,由快速吸附降解段与延时氧化段组成,于上世纪80年代开始应用于实践,它对预处理要求较低,由污泥负荷较高A段与污泥负荷较低B段组成。由于生活污水BOD相对容易降解,其 A段设计为C(BOD)氧化池,而B段设计为N氧化(硝化)池,这样可以将异养菌(C氧化)与自养菌(N氧化)分别独立培养于不同池内。在N氧化池内,自养菌为优势菌,硝化菌浓度较高,相较普通延时好氧(如A/O、H/O中O段),NH3-N污泥负荷可以较高,因此能完成良好硝化反应,可以大大减少池容,达到较高
13、除NH3-N效率。不同于A/O、H/O工艺,该工艺A段与B各设沉淀池,每个沉淀池污泥均回流至其前端。这为是在各段更好培养优势菌种。其缺点是污泥产生量较大。以下是上述4种工艺处理本项目污水,要达到相同NH3-N排放标准定性比较。表3 工艺技术性能比较序号工艺名称比较项目A/OH/OCASSA/B(C/N)1总池容大大很大小2系统运行稳定性(出水稳定性)稳定不稳定稳定稳定3耐NH3-N负荷冲击能力好(调整回流比)较差好好4运行管理繁易程度繁易易(自控要求高)较易5污泥产生量较少少较少多6设备维护量多较多少较少7运行费用较高高低较低8投资成本较高(土建)高(土建)很高(土建、设备)低按以上工艺陈述与
14、定性比较,综合现场条件及要求排放水质,本设计选用A/B(C氧化/N氧化)作为主体生化工艺。2.3工艺流程图调节池达标排放斜管沉淀池N氧化池C氧化池中间沉淀池化粪池生活污水回流污泥回流污泥剩余污泥图1 污水站工艺流程图2.4工艺流程说明2.4.1污水处理生活污水经化粪池厌氧处理后,自流经细格栅截留去除污水中大颗粒悬浮物与漂浮物,以减轻后续提升泵叶轮磨损,保护设备,以及防止主体工艺构筑物中淤泥沉积、减小池容而影响处理效果等。二级处理即为主体处理工艺,经格栅池处理水自流入主体构筑物之集水井,进行水量水质调节。经均质均量后水由潜水提升泵提升至C氧化池(A段)处理,该氧化段主要功能为降解BOD而设置,由
15、于生活废水BOD均较易降解,此段氧化池池容设置较小即可满足C氧化要求。经C池处理后泥水在中间沉淀池进行分离,部分污泥回流至C池前端,部分剩余污泥排往化粪池厌氧消化处理。中间沉淀池上清液自流入N氧化池,由于硝化菌反应速率较慢,其污泥龄较长,此池HRT一般较长,污泥负荷较小,在此池能培养较多硝化菌从而达成较好硝化去除NH3-N效果。经N池处理后泥水在斜管沉淀池进行分离,部分污泥回流至N池前端,部分剩余污泥排往化粪池厌氧消化处理。斜管沉淀池上清液自流入标准排放口达标排放。2.4.2污泥处理考虑实际现场条件以及化粪池设置,本设计充分利用化粪池厌氧消化功能,将全系统排放剩余污泥排往化粪池处理,这样设计有
16、以下特点:1) 实现系统污泥真正零排放;2) 杜绝了采用压滤机压滤后污泥产生二次污染,对工作环境产生影响与破坏;3) 减少了主体工艺构筑物池容,降低了占地面积;4) 运行管理简单,操作环境好,设备维修量少;5) 只需设置一条污泥管线,最大限度减少了因设污泥处理系统带来投资。2.5工艺设计2.5.1化粪池功 能 说 明:通过厌氧处理降解污水中有机物浓度,减轻后续生化处理负担。设 计 参 数:设计水量Qdm3/d,Qdm3/h。型号(尺寸):6.0mmm。地下式钢砼结构,1座。2.5.2调节池功 能 说 明:均匀水质水量,集水提升。内设大气孔曝气,防止污泥沉积。设 计 参 数:设计水量Qdm3/d
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