长沙市污水处理厂改造工程设计方案书(-p71页)—-毕业论文设计.doc
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1、目 录前言1工程概要3第1章 设计依据、原则和范围11.1 项目名称和项目参与单位11.2 设计依据和基础资料11.3 设计原则21.3.1 污水处理设计原则21.3.2污泥处理设计原则31.4 设计范围31.5 采用的主要规范及标准3第2章 项目背景7第3章 项目的必要性11第4章 处理程度与工程改造规模的确定134.1 进出水水质及处理程度的确定134.2 改造工程处理规模的确定144.2.1 原要求处理规模144.2.2 污水处理规模的调整14第5章 工艺改造设计175.1 老厂改造设计175.1.1 工艺流程确定175.1.2 工艺流程框图185.1.3 处理负荷195.1.4 工艺单
2、元设计205.2 一期扩建工程改造295.2.1 曝气设备的改造305.2.2 低速推流器315.3.3 二沉池负荷校核31第6章 电气改造设计336.1 设计依据336.2 设计范围346.3 设计内容34第7章 自控仪表设计387.1 概述387.2 控制系统组成387.3 PLC控制器输入、输出397.4 可编程序控制器PLC技术参数437.5 主要设备闭环控制设计437.6 PLC控制软件开和监控系统软件开发457.7 现场检测仪表467.8 电视监视系统477.9 控制系统47第8章 结构设计49第9章 给排水改造设计50第10章 总图设计5110.1平面布局5110.2绿化布局51
3、10.3竖向设计51第11章 环境保护、安全与工业卫生及消防5211.1 环境保护5211.2 安全与工业卫生5311.3 消防55第12章 节 能5612.1 能源利用原则5612.2 合理用能技术措施56第13章 组织机构、人员编制及建设进度5713.1 管理机构5713.2 人员编制5713.3 建设进度57第14章 工程经济60第15章 工程效益61第16章 结论与建议6316.1 结论6316.2 建议643前言长沙市是湖南省省会,是省域中心大城市,全省政治、经济、文化、科技中心。约在公元前5000年,长沙市就有先民定居。公元前221年,秦代设置长沙郡,汉时设置长沙国,此后为历代州、
4、郡、府、藩治所在地。1933年设长沙市。2000年全市总面积11819.5平方公里,总人口583.19万人,其中市区面积556.33平方公里,人口175.5万人。长沙历史悠久,人文荟萃,是全国首批24个历史文化名城之一,有“屈贾之乡”美称。随着改革开放的深入和城市经济的高速发展,城市规模不断扩大,人口不断增加,工业不断发展,城市污水量也不断增加,所造成的湘江水体污染也逐年严重,并严重制约着长沙的进一步可持续发展。为此长沙市政府制定了跨世纪“蓝天碧水”工程计划,要求2010年废水治理率达70%,处理合格率85%以上,污染物去除率60%以上。长沙市某污水处理厂一期工程总处理目标为18104m3/d
5、,其中一期扩建工程15104m3/d采用曝气转碟曝气的氧化沟工艺;老厂处理规模为3104m3/d,采用传统活性污泥法,现已停止运行。为达到长沙市某污水处理厂一期工程处理规模18104m3/d的总体目标,对老厂进行工艺改造建设是非常必要十分迫切的!2005年12月,受长沙市公共事业管理局和长沙某成污水净化公司的邀请,我公司对一期老厂改造工程做了可研方案比选,并获采纳。2006年3月,在长沙市公共事业管理的主持下,进行了长沙市某污水处理厂一期老厂改造方案的专家评审会,方案顺利通过并上报。根据长沙市公共事业管理局文件及专家评审意见,我公司组织了有关专业技术骨干,成立专门设计小组赴现场踏勘,收集有关基
6、础资料,并多次召开技术讨论会,对老厂改造工程设计方案进行反复研究,在次基础上,完成了本设计文件。在设计过程中,得到了长沙市公共事业管理局、长沙市排水公司及长沙市某成污水净化公司等有关部门的大力支持和帮助,在次表示感谢!64工程概要1 工程名称及地址工程名称:长沙市某污水处理厂老厂改造工程工程地址:长沙市某污水处理厂原址2 项目业主长沙某成污水处理净化有限公司3 工程范围老厂工艺、电气自控及与次响应的一期扩建工程配套改造4 工程内容4.1工程规模一期工程:18104m3/d,其中:老厂改造工程:2.5104m3/d;一期扩工程:15.5104m3/d4.2设计进出水水质设计进水水质:BOD5 =
7、 100 mg/lCODCr = 230 mg/lSS = 200 mg/l NH3-N = 25 mg/lTN = 40 mg/lTP = 3 mg/设计出水水质:污水处理厂执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级标准中B标准,即BOD5 200 mg/l CODCr 60 mg/lSS 20 mg/lNH3-N 8 mg/lTN 20 mg/lTP 1.5 mg/l3 出水受纳水体:出水与一期扩建工程一并经后续处理后排入浏阳河及湘江。4.4 污水、污泥处理工艺污水处理工艺:采用脱氮为主同时兼顾除磷的A(缺氧)/O生物处理工艺。污泥处理:一期扩建工程的污泥处理部分已经
8、按每天处理18万吨的总体规模设计并实施,因而本次老厂改造工程的污泥处理部分将充分利用一期扩建工程的污泥处理设施一并完成无害化处理。5 工程经济(老厂部分) 本改造工程总投资: 510.9 万元改造工程单位投资: 204.4 元/m3单位水处理成本: 0.21元/m3单位水量电耗: 0.34kw.h/m3第1章 设计依据、原则和范围1.1 项目名称和项目参与单位项目名称:长沙市某污水处理厂老厂改造工程主管单位:长沙市公用事业管理局承办单位:长沙某成污水净化有限公司设计单位:四川某成环保股份有限公司1.2 设计依据和基础资料1.2.1政府文件1.长沙市发展计划委员会文件:长计投2003749号2.
9、长沙市城市总体规划(20012020)文本(长沙市人民政府,二零零一年七月)3.长沙市城市总体规划(20012020)附件(长沙市人民政府,二零零一年七月)4.湘江长沙段饮用水水源保护条例1.2.2 其它文件资料1.湘江污染综合防治研究报告(湖南省环境保护办公室、中国科学院环境科学委员会)2.长沙市某污水处理厂施工图(湖北给水排水设计院)3.长沙市公共事业管理局与四川某成环保股份有限公司关于经营污水处理业务的特许经营合同4.长沙市排水有限责任公司与四川某成环保股份有限公司关于资产转让的合同TOT合同5.长沙市某污水处理厂一期扩建工程可行性报告6.长沙市某污水处理厂一期扩建工程初步设计2000年
10、7月,包括文本和设计图纸。7.长沙市某污水处理厂老厂改造方案(代可研报告)2005年3月 (四川某成环保股份有限公司)8.长沙市某污水处理厂2004年生产月报1.3 设计原则1.3.1 污水处理设计原则1. 根据进厂污水水质及出厂水质要求,选用适合本改造项目实际的、先进的、成熟的污水处理工艺,达到低能耗、低运行费、低基建费,少占地、管理方便、运行稳定、工期短的目的;2.在满足出水水质的条件下,最大限度利用现有工艺设施,节约费用;3. 在设计参数的选取上,即考虑到当前实际,同时又对将来发展留有余地,即当前与将来兼顾的原则;4. 改造采用先进、可靠的自动化控制技术,并与一期扩建工程充分兼容,提高污
11、水厂的运行管理水平,保证污水厂运行在最佳状态;选用的监控仪表运行稳定,维修方便,操作简便;5. 对需更新或升级的污水处理专用设备,选用质量好、价格低、效率高的通用设备,减少维修工作量,增强运行的稳定性;6. 改造中采用先进的节能技术,降低污水处理厂的能耗及运行成本;7. 贯彻经济性与可靠性并重的设计原则,在合理降低工程造价和运行费用的前提条件下,最大限度地提高工艺系统的可靠性,并兼顾运行操作与管理维护的便利。1.3.2污泥处理设计原则充分利用一期扩建工程的污泥处理系统完成污泥的无害化处理。1.4 设计范围(1)工艺系统改造工程初步设计范围如下:老厂:缺氧池、1#曝气池、2#曝气池、综合泵房和配
12、水井、回流管等。一期扩建工程:曝气设备改造和氧化沟增加推流设施。(2)整个老厂电气及自动控制设备的改造及与一期扩建工程的连接兼容。1.5 采用的主要规范及标准(1)工艺专业1)室外排水设计规范(1997年版) (GBJ14-87);2)地表水环境质量标准(2002年版) (GB3838-2002);3)城镇污水厂污染物排放标准 (GB18918-2002);4)污水排入城市下水道水质标准 (CJ3802-99);5)城市污水处理厂污水污泥排放标准 (CJ3025-93);6)城市污水处理工程项目建设标准(2001年版);7)泵站设计规范 (GB/T50265-97);(2)建筑、结构专业1)建
13、筑给水排水设计规范 (1997年版) GBJ15-88);2)泵站设计规范 (GB/T50265-97);3)工业建筑防腐蚀设计规范 (GB50046-95);4)工业企业设计卫生标准5)给水排水工程结构设计规范 (GB50069-2002);6)混凝土结构设计规范 (GB50010-2002);7)地下工程防水技术规范 (GBJ108-2001);8)给排水工程管道结构设计规范 (GB50003-2001);9)给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规范(CECS138:2002);10)给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规范(CECS117:2000);11)构筑物抗震设计规范 (GB5019
14、1-93);12)水工砼结构设计规范 (SDJ20-78);13)建筑设计防火规范(2001版) (GBJ16-87);(3)通风专业1)采暖通风与空气调节设计规范 (GBJ19-87);2)工业企业采暖、通风及空气调节设计规范(2001年版)(GBJ16-8);3)工业企业厂界噪声控制标准 (GB12348-90);4)工业企业噪声控制设计规范 (GBJ87-85);5)城市区域环境噪声标准 (GB3096-93);(4)电气自控专业1)供配电系统设计规范 (GB50052-95);2)10kV及以下变电所设计规范 (GB50053-94);3)低压配电设计规范 (GB50054-95);4
15、)通用用电设备配电设计规范 (GB50055-93);5)建筑物防雷设计规范 (GB50057-94);6)3110kV高压配电装置设计规范 (GB50060-92);7)工业与民用电力装置的接地设计规范 (GBJ65-83);8)电力装置的继电保护和自动装置设计规范(GB50062-92);9)电力装置的电测量仪表装置设计规范 (GBJ63-90);10)电力工程电缆设计规范 (GB50217-94)11)民用建筑电气设计规范 (JGJ/T16-92);12)工业企业照明设计标准 (GB50034-92);13)电子计算机机房设计规范 (GB50174-93);14)计算机软件开发规范 GB
16、8566;15)计算机软件质量保证计划规范 GB/T12504;16)自动化仪表工程施工及验收规范 GB50093-2002;17)可编程仪器的数字接口 ANS1488;18)民用闭路监视系统工程技术规范 GB50198-94。第2章 项目背景长沙市某污水处理厂一期老厂污水处理系统(一污老厂)于二十世纪八十年代中期建成并投入运行,大部分设备由于使用年限过长,加上运行环境恶劣,已不能使用,需要更换。同时长沙老厂设计时采用的是国家八十年代初执行的出水水质标准,不要求对氮和磷的去除,无法满足国家关于城镇污水处理厂的现行出水水质标准。为恢复长沙老厂的二级处理能力并达到现行城镇污水处理厂执行标准,保证充
17、分利用老厂处理设施,彻底消除安全隐患并达到与新扩建系统相配套的目的,需对长沙老厂污水处理系统进行全面的升级技术改造。老厂污水处理系统建成于1984年,一级处理能力6104m3/d,二级处理能力3104m3/d,采用普通曝气活性污泥法工艺。进水通过格栅后,经过初沉池沉淀除去大量的悬浮性污染物和部分有机污染物,然后进入表面曝气活性污泥池进行好氧生化处理,在此除去污水中的溶解性污染物及碳源,最后在二沉池中进行泥水分离,出水达标排放入浏阳河。二沉池分离出的活性污泥除小部分作为剩余污泥浓缩外运外,大部分回流到曝气池。在长沙市某污水处理厂一期扩建工程建设时,已考虑到18104m3/d总体规模的需要,扩建工
18、程的预处理部分和出水消毒部分已按18104m3/d规模设计,其中预处理段已经建设到位。同时,在此基础上排水公司已对84年建成的系统工艺流程进行了部分改造,将原初沉池的一半改造成厌氧池,另一半闲置未用,拆除原斜管式二沉池,新建周进周出辐流式二沉池,具体流程如下:出水至一期扩建工程消毒池一期扩建程沉砂池出水二沉池曝气池厌氧池综合泵站回流井回流污泥沉淀污泥剩余污泥至一期扩建工程贮泥池现状老厂处理流程中各单体构筑物的工艺设计参数如下:序号主要构筑物工 艺 参 数1厌氧池处理能力:3104m3/d,单池有效尺寸:28.3m9m3.5m共2池停留时间:1.43h2曝气池(未改造)处理能力:3104m3/d
19、单池有效尺寸:12m12m4m共8池停留时间:3.6h容积负荷: 0.271kg/ m3d污泥浓度:1000-2000mg/l3二次沉淀池结构型式: 周边进水、周边出水辐流式数 量: 1座设计平均流量:Q=1250 m3/ hr平均表面负荷: q=0.90m3/ m2.hr沉淀时间: 2.0hr池 直 径: D=42m池边水深: H=4.25 m长沙某成污水净化有限公司接手长沙市某污水处理厂运行管理工作后,原污水处理系统的改造工程就移交给长沙某成污水净化有限公司接手实施。一污老厂改造没有完成,还不能投入运行。第3章 项目的必要性根据长沙市的人口增长情况及给排水量增长的趋势,为达到长沙市某污水处
20、理厂一期工程18104m3/d的总体处理规模,改善城市水环境质量和长江流域水体水质,本改造项目的实施显得更加迫在眉睫。长沙作为湖南省省会城市,是全省的政治、经济和文化中心,是全国环境保护重点城市之一。随着改革开放的深入和城市经济的高速发展,城市规模不断扩大,人口不断增加,工业不断发展,城市污水量也不断增加,湘江水体污染也逐年严重,并严重制约着长沙的可持续发展。为此长沙市政府制定了跨世纪“蓝天碧水”工程计划,要求2010年废水治理率达70%,处理合格率在85%以上,污染物去除率在60%以上。根据国家发展计划委员会计投资(1998)2618号文件、计投资(1999)884号文件;国家环境保护总局司
21、环监发(1999)87号文件、环函(1999)441号文件;长沙市建设委员会和长沙市规划管理局联合发文长建发(1999)104号等文件精神,由长沙市公用事业局牵头,长沙市排水有限公司于1999年动工对长沙市某污水处理厂进行扩建,按可研报告要求工程分两期进行建设,一期工程建设总规模为18104m3/d,其中:(1)原有长沙某污水处理厂于80年代中期建成并投入运行,处理规模为3104m3/d,处理工艺为不具有脱磷除氮功能的传统活性污泥工艺,设计标准采用当时国家规定标准。该厂经过20多年的运行后设备老化,出水已远远不能满足现行标准。因此必须将原有某污水处理厂3104m3/d的二级处理部分改造成带厌氧
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