污水处理站设计方案080827(23页).doc
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1、-潮汕民用机场污水处理站工程设计方案建设单位:潮汕民用机场建设指挥部设计单位:广东省建筑设计研究院资质证书:甲级190107sj2008年8月1、 工程概况潮汕民用机场位于汕头、潮州和揭阳三市之间,揭阳市揭东县炮台镇以东登岗镇以北,枫江以南,虎岗山以北山脚。根据总体规划,潮汕民用机场共分为跑道区、航站区及工作区三大区域,污水处理站厂址位于北灯光塔旁边,场地已三通一平,场地地质条件类似机场其他区域,在下一阶段设计开展前,尚需增加钻探点以探明污水站的地质条件。机场设计目标年本期为2020年,年旅客吞吐量为450万人次,中期2030年为890万,远期2040年增长到1600万人次。本次方案设计内容为
2、潮汕民用机场污水处理站工程设计,主要包括处理规模、进出水水质论证、工艺路线确定、总平面布置以及配套的建筑、结构、电气等专业设计,以及工程的投资与运行成本估算。 2、 设计依据2.1 设计文件依据 国家发展改革委关于新建广东潮汕民用机场项目可行性研究报告的批复 (发改交运【2007】2506号) 潮汕民用机场初步设计评审意见 潮汕民用机场可行性研究报告 广东潮汕民用机场岩土工程勘察报告 潮汕民用机场总体规划及相关专业设计图纸 潮汕民用机场场地土方平整设计图纸 设计范围内的修测地形图 道路、给排水、绿化专业设计文件 建筑给排水专业设计文件2.2 设计规范 城市污水处理工程项目建设标准(修订)200
3、1 室外排水设计规范(GB50014-2006) 民用机场飞行区排水工程施工技术规范(MH5005-2002) 室外给水设计规范(GB50013-2006) 鼓风曝气系统设计规范 CECS97:97 城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准 CJJ3189 城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规范 CJJ6094 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-2002 污水综合排放标准 GB8978-1996 广东省水污染物排放限值 DB 44/26-2001 环境空气质量标准 GB309596 恶臭污染物排放标准 GB1455493 污水排入城市下水道水质标准 CJ30821999 城市污水
4、处理厂污水污泥排放标准 CJ3025-93 (GB50258-97) (GB50009-2001)(2006版) 其它相关的设计规范、规程。3、 总体设计3.1 工程范围污水处理站工程包括污水、污泥处理系统的建、构筑物、设施设备以及给排水、供配电、绿化、道路等附属设施。3.2污水量的预测污水量预测分别按照供水规模与综合用水量指标法进行计算,从而得出本项目的设计规模。 按照供水规模计算潮汕民用机场用水单位主要包括:航站楼旅客用水、旅客就餐用水、职工就餐用水、职工日饮用水、职工浴室用水、车辆洗涤用水、航站区绿化用水、飞行区绿化用水等。根据预测,潮汕民用机场目标年2020年旅客吞吐量为450万人,潮
5、汕民用机场近期最大日总用水量为4000 m3/d,远期规划给水量6000m3/d。近期机场高峰日用供水量为4000 m3/d,日变化系数采用1.25,则日平均供水量为3200 m3/d,近期的生活污水日平均排放量以总用水量的90%计算,约为2880m3/d,考虑到污水管道埋深较小,管材选型可有效防止地下水的入渗,因此地下水渗入量按5计算,污水总变化系数按规范取为1.81,则近期污水平均处理量为2880x(1+5%)3024 (m3/d),近期污水最大处理量为3024x1.815473.44(m3/d)。同样计算出远期污水日平均排放量约4320 m3/d,地下水渗入量按5计算,污水总变化系数按规
6、范取为1.8,则远期污水平均处理量为4320x(1+5%)4536 (m3/d),远期污水最大处理量为4752x1.88164.8 m3/d。根据近、远期污水量预测,设计近期平均规模取为3000 m3/d,远期平均规模取为5000 m3/d较为合适。 采用单位人口综合用水量指标法计算根据总体规划,潮汕民用机场设计目标年本期为2020年,年旅客吞吐量为450万人次,中期2030年为890万,远期2040年增长到1600万人次。其用水量除特殊情况下如转机、延误、取消航班或其他不可预见因素导致的大量旅客短时期内滞留机场外,90以上的旅客在机场的停留时间会小于2小时,而且其用水量较小,机场工作人员及临
7、时住宿的旅客量占吞吐量的比例很小,根据规范机场用水采用人均综合用水量指标为:300L/人.d。则总用水量分别是:2020年:3698.6m3/d;2030年:7315.07m3/d;2040年:13150.68 m3/d。城市污水产生量为供水量的90,则污水量分别是:2020年:3328.74m3/d;2030年:6583.56m3/d;2040年:11835.6 m3/d。根据以上分析,考虑5的地下水渗入量及总变化系数,可计算得本处理站服务范围排污量(平均日)为:l 2020年:3495.18m3/d;l 2030年:6912.74m3/d;l 2040年:12427.38 m3/d。排污量
8、最大日规模为:l 2020年:6291.32m3/d;l 2030年:12373.80m3/d;l 2040年:21126.55 m3/d。根据近、中、远期污水量预测,设计近期规模取为3500 m3/d,中期规模取为7000 m3/d,远期规模取为12000 m3/d较为合适。3.3工程规模的确定根据以上污水量的计算,可以看出利用两种方法测算出的近期、中期污水处理量基本相符,近期(2010年)污水平均处理量约为30003500 m3/d,中期(2020年)污水平均处理量约为50007000 m3/d,远期(2040年)污水平均处理量约为12000 m3/d。为便于构筑物及设备预留衔接顺利,分期
9、建设工程的规模最好与近期一致。纵上所述,本工程的设计规模确定为:l 一期(2010年)污水平均处理量:3000 m3/d;l 二期(2020年)污水平均处理量:3000 m3/d;l 三期(2040年)污水平均处理量:6000 m3/d;l 一、二、三期合计污水处理量:12000 m3/d。本次设计的设想为在现有场地布置一、二期处理规模的污水处理站,土建在近期一次建成,设备分两期安装。远期2040年再根据技术的发展在现有场地预留区域进行扩容改造。3.4 进水水质的确定由于目前尚缺乏机场污水实测的水质数据,故污水水质只能参照城市污水水质来确定,同时需考虑到机场污水收集系统为分流制,部分污染物浓度
10、较采用合流制排水的城市污水水质为高,因此本次设计暂定的进水水质为:BOD5: 120150mg/LCODcr: 250300mg/LSS: 120150mg/LNH3-N: 25mg/LTN: 30mg/LTP: 3.5mg/L水温: 12253.5 污水处理排放标准根据总体规划,本工程污水经处理后要求达到污水综合排放标准(GB8978-1996)的一级标准,即:BOD520mg/LCODcr60 mg/LSS20 mg/LNH3-N15 mg/LPO43-(以P计)0.5 mg/L根据设计的污水厂进出水水质,各污染物的处理程度见表1。表1 污水处理程度表水质指标类别BOD5CODcrSSNH
11、3-NPO43-设计进水水质(mg/L)150300150253.5设计出水水质(mg/L)206020150.5处理程度(%)87808740863.6 污水处理站厂址按照机场的总体规划,污水处理站拟建于北灯光站旁边的空地,地形基本平整,整体呈L形,占地面积约14379.53 m2。4、 处理方案选择和确定4.1 污水处理方案4.1.1 污水可生化性分析本工程进水水质BOD5/COD=0.50,属于易生物降解范畴; BOD5/TN=3.435,属于碳源较充足污水; BOD5/TP=30,可以采用生物除磷工艺。因此可以采用生物法对污水进行脱氮除磷二级处理。4.1.2 生物除磷脱氮工艺方案简述一
12、般情况下,城市污水处理厂的工艺流程包括预处理、二级生物处理和污泥处理。预处理段通常包括粗、细格栅、提升泵房和沉砂池,二级生物处理的工艺方案的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多种因素进行综合考虑,目前应用于较小规模污水厂(5万m3/d以下)的悬浮型活性污泥法污水处理工艺主要有三个系列:氧化沟系列、A/O系列、序批式反应器(SBR)系列。各个系列不断地发展、改进,形成了目前比较典型的工艺有: A2/O工艺、改良A2/O工艺、UCT工艺、改良UCT工艺、VIP工艺、倒置A2/O工艺、ORBAL氧化沟工艺、CARROUSEL-2000氧化沟工艺、双沟式DE氧化沟工艺、三沟式T
13、型氧化沟工艺、CAST工艺、SBR工艺、改良CASS工艺、MSBR工艺、Unitank工艺等。应用于城市污水处理厂的固着型生物膜法工艺主要包括BAF生物滤池;BIOFOR生物滤池。4.2 污水处理方案比较及推荐方案的确定从各工艺的机理看,每个工艺各具特点,基本可实现除磷脱氮,根据本工程的规模、进出水水质要求及实际建筑物面积较紧张等情况,从上述诸多工艺中筛选出较适合的三种工艺:三沟式氧化沟工艺、改良CASS工艺和A2/O工艺作为本工程的选择方案,进行技术经济比较,从中确定推荐方案。三种工艺各有特点,根据与氧化沟工艺、A2/O工艺的对比,在同样处理达标排放的前提下,改良CASS的用地较为节省,建构
14、筑物面积只占总用地的37.5。这对于节省潮汕机场有限的土地资源,为以后预留发展用地,极为有利。根据进出水水质要求,考虑到污水站与周围环境的协调,要求工艺既能运转简便、成熟,又可节省占地面积,并且尽量增大绿化面积,本次设计推荐采用改良CASS工艺。与传统的活性污泥法相比,改良CASS工艺具有如下特点: 出水质量高 对冲击负荷的适应性和设计的灵活性 活性污泥性能好及剩余污泥处理简便 投资和占地面积小 能耗低 操作管理及维修简单4.3 污泥处理工艺方案4.3.1污泥量推荐方案改良CASS工艺产生干污泥量:近期约为600kgDS/d,远期为1200 kgDS/d。4.3.2污泥处理工艺选择污泥处理是城
15、市二级污水处理中的一个重要组成部分,通常要彻底处理及处置生化过程中产生的污泥,其投资和运行费用约占整个厂总投资和总运行费用的30%50%,而合理经济地处理污泥,则需结合现有条件综合考虑。国内普遍采用的污泥稳定工艺是厌氧消化、好氧消化、热处理、加热干化和加碱稳定。本项目污泥产量较小,暂不考虑在站内稳定化或干化处理,为节约投资及方便管理,可考虑将污泥直接浓缩脱水后外运填埋处置。本工程采用的改良CASS工艺,泥龄较长,剩余污泥的稳定程度较传统活性污泥法有较大的提高,因此推荐采用污泥机械浓缩脱水的处理方案,脱水机选用浓缩脱水一体式板框压滤机。4.4 消毒技术方案论证为了有效地保护水域,防止传染性病原菌
16、对人们的危害,降低水源的总大肠菌群数,对污水处理厂出水进行消毒十分必要。常用的消毒方法有氯消毒、ClO2、紫外线、臭氧、热处理、膜过滤等。以上介绍的多种方法都可以达到消毒的目的,但多数方法的运行成本太高,应用于大型城市污水处理厂不适合。加氯法在工程投资及运行费方面要优于紫外线消毒法,运行管理经验丰富,但其有二次污染和潜在危险性,占地较大。紫外线消毒法虽然一次性投资较高,但其应用较成熟可靠,占地面积小且无二次污染及潜在危险。因此本工程二级生化出水推荐采用紫外线作为污水消毒方案。4.5 除臭方案城市污水中会有氨气、甲硫醇、硫化氢、甲硫醚、三甲胺等化合物,这些物质在污水输送和处理过程中会散发恶臭,影
17、响人们身心健康。因此,污水处理设施应设置除恶臭措施。脱臭方法从最初采用的水洗法,逐步发展到效果较好的微生物脱臭法。常见的方法有水清洗和药液清洗法、活性炭吸附法、臭氧氧化法、土壤脱臭法、燃烧法、填充式微生物脱臭法等。微生物脱臭法已广泛应用于污水处理设施中,其运营成本较低,脱臭效果良好,本次设计推荐采用生物除臭方法。本工程中产生臭气的主要地方是预处理区、厌氧区和污泥区,包括细格栅渠、沉砂池、生化池厌氧段和污泥处理系统,在工程设计和建设中采用池体加盖隔离的措施。5、 污水处理站工艺设计5.1 工程内容污水站本次一期工程设计规模为3000 m3/d,同时需建设留二期的土建工程,因此土建工程建设规模为6
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