（完整版）2023年最新版南方沿海地区某污水处理厂出水提标改造方案.doc

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1、1电话：400-028-7277传真：028-61992069网址：www.mft-目 录第一章 总论11.1项目概述11.2本项目的总体设计思路1第二章 设计原则与依据32.1设计原则32.1.1总体原则32.1.2目标原则32.2设计依据42.2.1法律法规42.2.2技术规范及标准52.2.3设计范围6第三章 工艺介绍73.1工艺概述73.2工艺原理7四章 工艺设计114.1设计基础114.2设计路线114.3工艺单元参数114.4.1预处理单元124.4.2高效磁混凝单元124.4.3双层高效脱氮滤池单元124.4.4深床滤池单元124.4.5污泥收集处置单元124.4.6药剂溶解装置

2、单元134.4.7附属设备房间13第五章 项目投资14第六章 项目运行156.1电费156.2药剂费用156.3污泥处置费用156.4人工费用156.5间接费用156.6总运行费用15II第一章 总论1.1 项目概述本方案为*市*污水厂污水提标方案，主要涉及到通过工程措施脱除污水中的有机物和氮磷等污染物，保证经提标后出水水质由目前的城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）一级A标准达到地表水环境质量标准(GB3838-2002)V类水标准，处理后出水排入铁排河。主要项目信息如下：（1） 项目名称：*市*污水厂20000TPD污水提标；（2） 项目地点：*市宝安区；（3） 项目

3、规模：20000 m3/d（设计小时流量834 m3/h）；（4） 建设单位：*市宝安区；1.2 本项目的总体设计思路依据在污水处理领域的研发经验以及在项目实施过程中的实践经验，结合目前污水提标现状，拟采用如下处理思路：(1) 收集：上游来水统一收集缓冲并进行二次提升；(2) 除磷：提升后的污水首先采用超磁混凝分离设备去除大部分的悬浮物、磷酸盐和部分非溶解性有机物；(3) 脱氨氮：超磁混凝分离设备出水采用高效双层脱氮滤池去除污水中的溶解性有机物和氨氮；(4) 脱总氮：上述出水进入深床滤池去除废水中的总氮，已达到出水标准；(5) 排水：工艺最终出水排入铁排河；(6) 在除磷、脱氨氮和脱总氮过程中

4、均存在COD降解效果，尤其是双层高效滤池工艺，可保证COD去除效率。图1-6 项目位置与总体思路2第二章 设计原则与依据2.1 设计原则2.1.1 总体原则（1）执行国家关于环境保护的政策，符合国家有关法规、规范和标准。（2）坚持因地制宜、从实际出发，做好与原有工程的衔接与合理利用。（3）处理技术先进、可靠。采用适合废水水质特点的先进技术，提高处理效率，优化反应条件，使处理系统简洁、处理效果好且稳定、确保出水水质达标。（4）可持续发展。在工艺选择和工程设计时充分考虑生产、气候、季节等变化对水质水量的影响，采取可靠的保证措施，使处理站能长期服务。（5）高效的管理。对主要的工艺环节都采用自动控制和

5、电脑中央监控，降低管理工作量和运行控制的复杂程度。（6）合理控制工程投资和运行费用。设计以符合国家有关标准和规范为原则，杜绝浪费，选择先进、节能、高效的处理工艺和设备，降低能耗、药耗。（7）避免二次污染。对处理过程可能产生的污染源（污泥、废气、噪声等）采取全过程、全范围的控制，解决好最终处置问题。2.1.2 目标原则（1）达标原则本设计方案严格执行国家环境保护有关规定，确保处理后出水指标达到国家、地方及业主规定的排放要求。（2）示范原则将废水处理站建设成示范工程：工艺先进、排放达标、设备精良、管理规范、工程优秀、景观协调。（3）可靠原则处理设施能够承受较大的污染物浓度、水质水量的变化。本工程采

6、用成熟有效、运行管理方便灵活、对进水水量及水质的变化有较强抗负荷冲击能力的工艺技术。采用先进的设备和成熟可靠的工艺，以实用可靠为主，兼顾实用性和先进性。（4）节能原则工艺流程设计充分考虑自流、流程短的原则，减少动力设备，废水处理设施能耗低，选用低能耗的设施，适应水质、水量、季节的变化。（5）节省原则在确保处理效果的前提下，尽量降低投资成本及运营成本。充分考虑用地规划的要求，减少用地规模。（6）环保原则处理系统运行时不会对周围环境产生影响，并对生产过程中产生的废气、污水、废渣等进行妥善处理。采取有效的降低噪声措施，对不同功能的设施针对性地选用设备。采用有效的消除臭气和尘埃措施，针对各生化池等臭气

7、发生源采用加盖集中收集，统一处理的方式。（7）自动化原则选用稳定、适用的工艺设备和（自）控制装置，保障废水处理系统能够全年连续运行。废水处理设施采用PLC程序控制和视频监控，自动化控制程度高，操作控制和维护管理方便简单。（8）适度超前、留有余地原则在设计参数确定和成本核算时我公司按照“适度超前、留有余地”的原则，保证该项目适应一定变化范围的需要。另外，主要设备设计采用备用形式。（9）可持续发展原则考虑到该项目的实际情况，在总图布置和工艺选择时，按照“可持续发展的原则”，充分考虑该项目后期扩建的需要，保证布局合理，工艺流畅。2.2 设计依据2.2.1 法律法规（1）中华人民共和国环境保护法（20

8、15 年1 月1 日起施行）；（2）中华人民共和国水法（2016年7月修订）；（3）中华人民共和国水污染防治法（2008 年6 月1 日起施行）；（4）中华人民共和国水污染防治法实施细则（2000 年3 月20 日）；（5）中华人民共和国固体废物污染环境防治法（2005 年4 月1 日起施行）；（6）中华人民共和国大气污染防治法（2016 年1 月1 日起施行）；（7）中华人民共和国循环经济促进法（2009 年1 月1 日起施行）；（8）中华人民共和国节约能源法（2016年7月修订）；（9）中华人民共和国环境噪声污染防治法（1997 年3 月1 日起施行）；（10）其它现行相关国家及地方法律法

9、规。2.2.2 技术规范及标准（1） 城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）；（2） 地表水环境质量标准（GB3838-2002）；（3） 污水综合排放标准（GB8978-1996）；（4） 广东省地方标准水污染物排放限值（DB44/26-2001）；（5） 城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）；（6） 恶臭污染物排放标准（GB14554-93）；（7） 工业企业厂界环境噪声排放标准（GB12348-2008）；（8） 危险废物贮存污染控制标准（GB18597-2001）；（9） 一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准（GB18599-2001）；（

10、10） 工业企业总平面设计规范（GB50187-2012）；（11） 水污染源在线监测系统安装技术规范（HJ/T353-2007）；（12） 室外排水设计规范（GB50014-2006，2016年修订版）；（13） 室外给水设计规范（GB50013-2006）；（14） 建筑给水排水设计规范（GB50015-2003，2009版）；（15） 给水排水设计手册（第三版）；（16） 给水排水工程施工手册（第二版）；（17） 给水排水管道工程施工及验收规范（GB50268-2008）；（18） 给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）；（19） 建筑结构荷载规范（GB50009-2

11、012）；（20） 建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）；（21） 建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）；（22） 低压配电设计规范（GB50054-2011）；（23） 供配电系统设计规范（GB50052-2009）；（24） 电力装置的继电保护和自动装置设计规范（GB50062-2008）；（25） 通用用电设备配电设计规范（GB50055-2011）；（26） 建筑照明设计标准（GB50034-2013）；（27） 民用建筑采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2011）；（28） 建筑设计防火规范（GB50016-2014）。2.2.3 设计范围（1） 本方案包括

12、项目的取水；（2） 本方案包括项目的设计，包括物化处理设施、生化处理设施、管道管线、土建基础和电气自控的设计；（3） 本方案包括物化处理设施和生化处理设施的定位；（4） 本方案包括物化处理设施、生化处理设施和电气自控的安装；（5） 本方案包括项目出水的达标验收；（6） 本方案包括项目的排水；（7） 本技术方案包括项目设备的防水与防火；（8） 本技术方案包括项目设备的自动控制。第三章 工艺介绍3.1 工艺概述本技术方案的处理对象为*污水厂尾水；本技术方案的整治目标旨在经提标改造后，污水厂出水水质得到有效改善，由城镇污水处理厂污染物排放标准（GB 18918-2002）一级A标准达到地表水环境质量

13、标准(GB3838-2002)V类水标准。表3-1 GB 18918-2002一级A和地表V标准项目CODTN氨氮TPSS色度pH一级A501551.010306-9地表V40220.4-6-9pH无量纲，色度为倍，其余：mg/L3.2 工艺原理3.2.1 高效磁混凝分离技术磁混凝技术是指在普通的混凝沉淀工艺中同步加入磁粉，使之与污染物絮凝结合成一体，根据混凝机理，加入混凝剂主要是通过改变胶体或悬浮颗粒的表面性质，使胶体或絮团的吸引能大于排斥能而促进凝聚，而加入絮凝剂的作用主要是通过架桥作用使颗粒聚集增大的。借助外加磁粉加强絮凝效果，提高沉淀效率，无疑是强化分离过程的有效手段，同时磁粉可以通过

14、磁鼓回收循环使用。整个工艺的停留时间很短，因此对包括TP在内的大部分污染物，出现反溶解过程的机率非常小，另外系统中投加的磁粉和絮凝剂对细菌、病毒、油及多种微小粒子都有很好的吸附作用，因此对该类污染物的去除效果比传统工艺要好。同时由于其高速沉淀的性能，使其与传统工艺相比，具有速度快、效率高、占地面积小、投资小等诸多优点。在整个工艺流程中起到较为重要作用的是磁粉，其具有以下特点：磁粉能够与混凝絮体结合，从而增大了混凝絮体的密度，加快了混凝絮体的沉淀速度，磁粉随混凝絮体沉淀于高效沉淀池底部。磁粉表面经过处理后具有物理吸附和电荷吸附作用，可以进一步去除水体中的污染物质。磁粉的表面是Fe3O4，无序排列

15、 (Fe3O4分子有序排列即形成磁铁)，磁粉本身无磁性，但可以导磁，或者能够被磁铁吸引。磁粉的作用不仅仅是重力帮助的物理作用，同时也由于微观下磁粉表面的微磁场作用，可能对有机磷去除的化学反应有催化作用。磁混凝技术原理与实际应用见图3-1所示。图3-1磁混凝沉淀技术3.2.2 双层高效脱氮滤池双层高效脱氮滤池为我单位2015年研发的新型同步脱氮脱碳技术，目前已成功应用于地表水、液晶显示废水和生活污水等提标改造领域。双层高效脱氮滤池以曝气生物滤池（BAF）为基础研发，核心技术是提高了滤床的高度并在不同的滤床高度采用不同粒径的高效填料以保证实际处理效果。底部主要为3-6 mm的高效脱碳填料HL-3：

16、（1）外形为球形，粒径相对适中，比表面积较大，可为微生物的负载提供足够多的负载面积；（2）填料之间空隙较大，不易形成沟流，有效避免堵塞；（3）填料具有较好的亲水性能，为微生物和水体中的污染物接触提供了有利条件。顶部主要为2-3 mm的高效脱氮填料HL-4：（1）外形为不规则形状，粒径较小，比表面积大，利于微生物富集生长；（2）填料之间空隙较小，可以有效拦截废水中的SS；（3）最重要的是此类型填料具有较好的吸附性能，可以将水体中的低浓度氨氮快速在填料内部富集，提升氨氮浓度；（4）同时由于填料表面特殊的孔径结构可保证填料表面的溶解氧处于0-2 mg/L；（3）和（4）为氨氮的亚硝化过程创造了适宜环

17、境，氨氮可以在顶部快速实现亚硝化。图3-2 高效脱氮滤池设备3.2.3 深床滤池厌氧滤池广泛应用于污水脱氮过程，作为一种反硝化系统，能够有效脱除废水中的硝酸盐，以降低废水中的总氮。在城镇污水或低污染水源水的处理过程中，由于C/N较低，厌氧滤池的反硝化容易受到抑制，往往需要外部碳源来保证其脱氮性能，且传统脱氮滤池对SS的脱除率不高，难以达到相应的标准。高效深床滤池为集生物脱氮及过滤为一体的处理单元，是独特的领先全球的脱氮及过滤并举的先进工艺。深床滤池独特的过滤填料允许固体杂质透过滤床的表层，深入滤床的滤料中，达到整个滤池纵深截留污染物的优异效果，可以保证总氮和SS的脱除。图3-3 深床滤池四章

18、工艺设计4.1 设计基础项目规模：20000 m3/d，834 m3/h。设计进出水水质见表4-1。表4-1 设计进出水水质项目CODTN氨氮TPSS色度pH设计进水501550.55306-9设计出水40220.4-6-9pH无量纲，色度为倍，其余：mg/L4.2 设计路线方案工艺流程见图4-1所示。高效磁分离高效脱氮滤池深床滤池铁排河固戍水厂污泥处理图 4-1 工艺流程图4.3 工艺单元参数4.4.1 预处理单元处理能力：834 m3/h；停留时间：约0.33 h；功能：平衡水质水量；结构：一体化钢结构，环氧防腐；总占地面积：约60 m2。4.4.2 高效磁混凝单元处理能力：834 m3/

19、h；停留时间：约1 h；表面负荷：10 m3/（m2.h）功能：除磷；结构：一体化钢结构，部分不锈钢；总占地面积：160 m2。4.4.3 双层高效脱氮滤池单元处理能力：834 m3/h；停留时间：3 h；功能：脱氨氮降COD；结构：一体化钢结构，环氧防腐；总占地面积：约500 m2。4.4.4 深床滤池单元处理能力：834 m3/h；容积负荷：0.5 Kg. N/(m3.d)功能：脱总氮；结构：一体化钢结构，环氧防腐；总占地面积：约300 m2。4.4.5 污泥收集处置单元处理能力；12 t/d；占地面积：约100 m2；数量：1套。4.4.6 药剂溶解装置单元配套系统：834 m3/h；占

20、地面积：约80 m2；数量：2套（碳源和碱度）。4.4.7 附属设备房间主要功能：设备存储与办公；占地面积：250 m2。第五章 项目投资本工程概算依据污水处理系统方案设计中计算的工程量，综合分析站内工程经济情况，参照省市建设部门正式颁布的建设工程预算价格及相应的计费程序编制。设备基础部分费用以实际为准。投资估算见表5-1。表5-1 投资概算表序号项目单价/万元数量/项/套复价/万元备注1设备基础1201120不低于30 cm2预处理设备22.5245含提升设备3高效磁混凝系统4852970含磁分离设备4双层高效滤池66521330含内部组件5深床滤池68221364含内部组件6污泥脱水设备8

21、5185板框式7药剂溶解装置15230碱度、碳源8强磁粉0.4104调试9高效填料HL-40.85500425安装10高效填料HL-30.551000550安装11高效菌种0.4208调试12电气自控120112013管道及公用工程350135014咨询及设计费300130015安装调试540154016税金及管理费62410%合计686514第六章 项目运行本技术方案水净化直接运行费用包括电费，药剂费，污泥处置费、及人工费用与间接费用等。6.1 电费日用电量约为11000 kWh，若电费按1.0元/kWh计算，则吨水电费为：W1=110001.0/20000=0.55元/m3。6.2 药剂费

22、用处理过程主要使用的药剂为碱度和碳源。碳酸氢钠浓度为20 mg/L，碳源(乙酸钠)为40 g/L，药剂费用为：W2=（203+402）/1000=0.14元/m3。6.3 污泥处置费用污泥处置费用约0.20元/m3。6.4 人工费用本污水处理站自动控制程度高，只需兼职控制室值班人员，日常分析化验依托在线监测和整个库区的化验中心。人员工资及福利费按5000元/月计算，则吨水人工费用为：W2=35000/30/20000=0.03元/ m3。6.5 间接费用间接费用包括不可预估费用、设备维护费用等。间接费用约为0.15元/m3。6.6 总运行费用本方案生化处理系统不需要投加药剂，无药剂费，因此，直接总运行费用为：W=W1+W2+ W3+W4=0.55+0.14+0.20+0.03+0.15=1.07元/m315