生活污水应急处理设计方案.pdf
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1、 X X小 区 排 污 口 应 急 处 理 工 程 生活污水应急处理 设 计 方 案 XXXX环境科技有限公司 目 录 第 1 章 概述.1 1.1 项目概况.1 1.2 设计依据.1 1.3 采用的规范和标准.1 1.4 设计原则.3 1.5 设计范围.3 第 2 章 处理规模及水质.4 2.1 污水处理水量.4 2.2 污水处理水质.4 第 3 章处理工艺流程比选.4 3.1 传统有机废水处理工艺.4 3.2 MBR 工艺(推荐工艺).6 第 4 章工程设计.7 4.1 工艺设计.7 4.2 结构设计.10 4.3 电气设计.12 4.4 机械.12 4.5 主要工程量及材料表.13 第
2、5 章运行管理.14 5.1 运行管理一般规定.14 5.2 主要单元的运行管理.15 第 6 章 工程节能.16 第 7 章 劳动安全卫生.16 7.1 设计依据.16 7.2 主要危害因素分析.17 7.3 安全卫生防范措施.18 第 8 章 人员编制及运行成本.19 8.1 污水处理站人员编制.19 8.2 运行成本估算.20 第 9 章投资估算.20 9.1 概算范围.20 9.2 投资概算依据.20 9.3 投资概算方法.20 9.4 概算结果.21 第 1 页 共 22 页 第 1 章 概述 1.1 项目概况 由于管网建设滞后,XXXX 州还存在部分排污口还未接入管网,污水直接排入
3、附近河流,对周边河流造一定的环境影响。为确保在污水处理厂投入使用前,各污口污水可经过相应处理达标排入周边河流,业主拟对 XX 小区排污口进行必要的应急处理,以确保污水经处理后不直接污染河流。1.2 设计依据(1)设计合同(2)环评批准书(3)业主的相关技术要求 1.3 采用的规范和标准 1.3.1 法律法规(1)中华人民共和国环境保护法(1989.12)(2)中华人民共和国大气污染防治法(2000 年 4 月修订);(3)建设项目环境保护管理条例(国务院(98)第 253 号令);(4)国务院关于环境保护若干问题的决定(国发(1996)31 号文);(5)中华人民共和国节约能源法(1997.1
4、1.1);(6)国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定(2005.12.3);1.3.2 相关标准及规范 1.3.2.1 结构(1)GB50009-2001建筑结构荷载规范(2006)(2)GB50007-2011建筑地基基础设计规范(3)GB50010-2010混凝土结构设计规范(4)GB50011-2010建筑抗震设计规范(5)GB50068-2001建筑结构可靠度设计统一标准 第 2 页 共 22 页 1.3.2.2 电气(1)GB50054-2011低压配电设计规范(2)GB50052-2009供配电系统设计规范(3)GB50057-2010建筑物防雷设计规范(4)GB50034-
5、2004建筑照明设计标准(5)GB50063-2008电力装置的电测量仪表装置设计规范(6)JGJ16-2008民用建筑电气设计规范(7)GB50217-2007电力工程电缆设计规范 1.3.2.3 自控及仪表(1)HG/T20509-2000仪表供电设计规定(2)HG/T20573-1995分散型控制系统工程设计规定 1.3.2.4 给水排水(1)GB50014-2011室外排水设计规范(2)GB50332-2002给水排水工程管道结构设计规范 1.3.2.5 环保(1)GBZ1-2010工业企业设计卫生标准 (2)GBZ126-2002中华人民共和国国家职业卫生标准 (3)GB18918-
6、2002城镇污水处理站污染物排放标准 (4)GB.T50335-2002污水再生利用工程设计规范(5)GB50336-2002建筑中水设计规范(6)HJ579-2010膜分离法污水处理工程技术规范(7)HJ2010-2011膜生物法污水处理工程技术规范(8)环境工程设计手册 1.3.2.6 设备及管路(1)JB/T 8938-1999 污水处理设备通用技术条件(2)GB 18241.1-2001橡胶衬里 第 1 部分 设备防腐衬里 第 3 页 共 22 页(3)GB/T16907-1997离心泵技术条件(类)(4)进口设备的制造工艺和材料符合 IEC、NEMA、IEEE、ASTM、ANSI 等
7、涉及的标准或相当标准。1.4 设计原则(1)贯彻执行国家关于环境保护的政策,符合国家的有关法律、法规、规范及标准。(2)在项目建设总体规划的指导下,从项目实际情况出发,采取一次规划、一步实施原则,最大程度的发挥工程效益。(3)选择先进可靠的工艺;高效节能的设备;适合的自控方案;经济合理的土建结构形式,使环保治理设施运行简便可靠,成本低,发挥较高的投资效益。(4)专用设备首先采用国内技术成熟、效率高、能耗低、运行可靠的产品,部分关键设备可考虑从国外引进。(5)在满足使用功能的前提下,注重改善和美化环境,改善工作人员的工作条件,并力求简洁明快、朴实大方、经济适用的设计效果,并与站区周围景观相协调。
8、1.5 设计范围 1.5.1 设计深度 初步设计深度。1.5.2 设计范围 本方案设计主要包含以下内容:(1)从处理设施进水口起至处理设施出水口范围内,包括格栅调节池,一体化 MBR 装置在内的全部污水处理工艺设施、设备及工艺管道。(2)处理设施配套的电气与自动化控制系统:从系统配电柜进线端子起所有动力柜、控制柜以及电缆布置等全部电气设施。(3)配套土建工程:包括各工艺构筑物、设备基础、防腐工程等。第 4 页 共 22 页 第 2 章 处理规模及水质 2.1 污水处理水量 2.1.1 污水处理量 XX 小区 排污口 2200m/d。2.2 污水处理水质 2.2.1 设计进水水质 进水为生活污水
9、,参照此类污水的一般水质情况,主要进水水质指标按如下设计:表 2.1 设计进水水质 指标 COD BOD SS T-N NH3-N T-P 总大肠杆菌数 进水水质(mg/L)450 230 175 40 35 4 105 2.2.2 设计出水水质 出水水质达到国家现行城镇污水处理站污染物排放标准GB18918-2002 一级 A 标。表 2.2 设计出水水质 指标 COD BOD SS T-N NH3-N T-P 总大肠杆菌数 出水水质(mg/L)50 10 10 15 5(8)1 200 注:括号外数值为水温高于 12时的控制标准,括号内数值为水温小于等于 12时的控制标准。第 3 章处理工
10、艺流程比选 3.1 传统有机废水处理工艺 污水的生物处理技术已有一百多年的历史,最初为活性污泥法,历经多次技术变更已经发展出多种衍生工艺(例如 CASS,氧化沟,CAST,SBR,AO 等)。现在国内一般大型的污水厂工艺为 CASS,MBR 和氧化沟工艺。活性污泥法(包括其衍生工艺)为国内外有机废水处理的主流,占 90%以上。传统的生物处理工艺分为曝气池、固液分离池分体式和曝气池、固液分离池合体式;前者为在大型城市污水处理站应用较广泛的氧化沟等和后者的典型 第 5 页 共 22 页 工艺为 CASS。表 3.1 污水处理技术比选 土壤净化槽污水处理工艺 一体化 A2O污水处理工艺 厌氧塘+湿地
11、(表流)处理工艺 常规膜技术处理工艺 MBR 工艺 技术指标 CODcr去除率 80 90%60%95%95%总氮去除率 70 70%17%40%70%经济指标(生活污水)吨水投资/元/m3 5000 6000 4000 4000 4000 吨水综合运行成本/元/m3 0.1-0.2 0.6-0.8 0.1-0.2 0.6-0.8 0.48 吨水占地面积/m2/m3 8.0-10.0 1.0-1.5 5.0-8.0 0.2-0.3 0.2-0.3 吨水有机剩余污泥产量(Kg/t)0 0.3-0.5 0.3-0.5 0.1-0.3 0 运行管理 管理方便性 不需人员管理 需人员管理 需人员管理
12、需人员管理 不需人员管理 劳动强度 一般 一般 一般 较低 低 耐冲击性 弱 一般 弱 较好 好 适用范围 低浓度污水 中、低浓度污水 中、低浓度污水 高、中、低浓度 高、中、低浓度 建设周期 较长 较长 较长 较短 很短 综上分析,常规工艺在应用中存在以下问题:(1)工艺复杂、效率低、占地大、选址难 常规工艺工艺复杂,需多名专业技术人员管理维护;生化水力停留时间较长(812h)、且需沉淀分离,工序繁杂,构筑物多,所需占地面积大,建设选址困难;处理过程中常回流污泥且易出现污泥膨胀等问题,抗冲击负荷能力差,出水水质不稳定。(2)产生剩余污泥,气味超标,形成二次污染 常规生化工艺污泥产量大,污泥处
13、理处置费用高,且需人工操作,管理复杂,难真正意义上实现无人值守。据中国污泥处理处置市场报告统计,工 艺 指 标 第 6 页 共 22 页 污水处理站每处理一万吨污水就会产生 510 吨污泥(含水率 7085%),全国每天产生 17.5 万吨湿污泥,截至 2010 年,全国年产湿污泥达到了 6387.5万吨,新增二次污染隐患严重。且有机剩余污泥堆积,易腐败释放恶臭气体,处理厂臭味难以稳定达标(臭味 30-70),因此污泥减量是目前生物处理工艺中急需解决的技术难点。(3)常用于大规模污水处理站 常规工艺工序繁杂、构筑物多使得工程量大、投资大,为便于控制污染,综合经济效益,常规工艺常用于大规模集中污
14、水处理。3.2 MBR 工艺(推荐工艺)MBR-是传统膜生物反应器(membrane bioreactor reactor)的简称,它是将生物处理技术和膜分离技术相结合的一种污水处理技术。相比国内外常规污水处理技术,本技术主要竞争优势体现在以下几个方面:(1)工艺简单、效率高、占地小、易选址 本技术工艺简单,自动化程度高,仅需工作人员定期巡查;生化水力停留时间短(HRT4-5h),无需沉淀池,处理构筑物少,所需占地仅为常规工艺的 10%-25%左右,易选址;且出水水质达回用标准,可实现就地回用。(2)无有机剩余污泥、气味达标 本工艺的一大技术特色就是无剩余有机污泥排放,污水中的污染物在高浓度特
15、性菌的作用下,高效降解为无机物,且微生物自我消化,不产生有机剩余污泥,不存在有机污泥处理处置过程,也不伴随产生腐败气体,气味达标(臭味 0-10)。(3)是中小型规模及分散式污水处理的最佳选择 本工艺设备一体化集成设计,已经形成了不同处理规模的产品,能很好的适用中小型及分散式污水处理。第 7 页 共 22 页 第 4 章工程设计 4.1 工艺设计 4.1.1 工艺流程 在污水处理系统的设计中,如何合理地选择处理工艺是一个首要问题。本设计中确定工艺流程为:图 4.1 工艺流程示意图 工艺流程说明 污水通过格栅去除废水中较大颗粒的悬浮物后,自流至调节池,在调节池内均匀水质、平衡水量,经进水泵提升进
16、入一体化 MBR 装置。在一体化 MBR 装置内,培养有大量的驯化细菌,在兼氧、好氧微生物的新陈代谢作用下,污水中的各类污染物得到去除。通过膜的过滤作用可以完全做到“固液分离”,从而保证出水浊度降至极低。污水中的各类污染物也通过膜的过滤作用得到进一步的去除。达标排放 格栅/调节池 生活污水 一体化 MBR 处理装置 消毒池 第 8 页 共 22 页 一体化 MBR 装置的膜组件在使用过程中,膜会受到一定的污染,为保证膜的正常工作,设置反洗过程或配制药剂在一体化 MBR 装置中浸泡清洗。由于一体化 MBR 装置内的污泥浓度高达数万 mg/L,污泥负荷很低,很大一部分污泥通过自身消化被分解,污泥产
17、量很少,一年排放 12 次污泥,每次34 吨污泥。整个废水处理系统出水经消毒后可直接达标排放。4.1.2 处理构筑物工艺设计 4.1.2.1 格栅调节池(1)功能:除去废水中的网状物及其它大的悬浮固体,防止其堵塞水泵。储存污水,调节水质水量。(2)主要设计参数:有效容积:400m3 废水平均停留时间 4.0-5.0h。(3)主要设计参数:格栅调节池 1 座,格栅区平面尺寸为 10.0m10.0m,有效水深 4.0m。水池深 5.5m。(4)设备及材料:人工格栅 格栅数量:1 套 格栅材质:SUS304 格栅栅距:1mm 污水提升泵:作用:将污水输送至膜生物反应器中。数量:5 台(4 用 1 备
18、)流量:25m3/h 扬程:10m 第 9 页 共 22 页 功率:2.2Kw(5)运行方式:全自动运行,根据水位自动启停。4.1.2.2 一体化 MBR 装置(1)功能:在一体化 MBR 装置内,培养有大量的驯化细菌,在兼氧、好氧微生物的新陈代谢作用下,污水中的各类污染物得到去除。通过膜的过滤作用可以完全做到“固液分离”,从而保证出水浊度降至极低。污水中的各类污染物也通过膜的过滤作用得到进一步的去除。(2)主要设计参数:流量:Q=500m3/d(4 套)混合液悬浮固体浓度 MLSS800010000mg/L BOD 污泥负荷 0.050.18kgBOD/(kgMLSSd)过膜压差 0kPa5
19、0kPa 设备工艺尺寸:12.02.83.00(H)(3)主要工程内容:一体化 MBR 装置硬化基础:12.5m3.0m0.3m。(4)控制方式:PLC 全自动控制,故障报警并自动停机保护 4.1.3 总平面布置 站区可根据业主需求设置隔离设施,或采用地埋方式。力求与周边环境协调。站内管线尽量做到短捷,少交叉,少逆行,构筑物之间充分考虑管线布置所需距离。在站区内管线集中地带设置公用地沟,以方便施工、检修,同时可减少管线敷设的占地。4.1.4 污水处理站出水 污水处理站尾水排入周边环境或回用,用于消防、绿化、街道清扫、车辆冲洗等用水。处理后的污水若用于回用,需根据使用情况设置回用水池及 第 10
20、 页 共 22 页 自来水补充装置。4.1.5 污泥处置 由于一体化 MBR 装置内的污泥浓度高达数万 mg/L,污泥负荷很低,很大一部分污泥通过自身消化被分解,污泥产量很少,一年排放 12 次污泥,每次 34 吨污泥。产生的固体废弃物可排入建筑或小区的化粪池内,与化粪池中的固形物定期清掏并转运至生活垃圾填埋场处置。也可采用专用容器存放,并通过压滤机脱水后直接用专用运输车运送到处置地点,不会对处理厂及沿途环境造成污染。污泥处置采取哪种方式根据业主需求或实际情况定。4.2 结构设计 4.2.1 设计依据及要求(一)自然条件 1.基本风压 根据 建筑结构荷载规范(GB50009-2001),取基本
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