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污水处理厂设计方案

发布时间:2016-06-01 来源:本站 浏览次数:0

 青岗污水处理厂设计方案

目 录

第一章 项目概况 1

1.1项目名称 1

1.2工程规模 1

1.3处理工艺 1

1.4设计依据 1

1.5 法律依据 3

1.6设计范围 3

1.7设计原则 4

1.8设计进出水量水质 4

第二章  污水处理厂工艺论证 5

2.1 污水处理工艺选择原则 5

2.2 污染物的去除原理 5

2.3 污水处理工艺的选择 8

2.4 消毒工艺的选择 13

2.5 污泥处理工艺的选择 17

2.6工艺方案论证小结 20

第三章  污水处理厂构(建)筑物设计 21

3.1污水处理厂总平面布置设计 21

3.2污水处理厂高程布置 22

3.3主要工艺参数设计 22

3.3主要设备清单 25

3.4 结构设计 26

3.5 建筑设计 26

3.6供电系统设计 27

3.7自控仪表设计 29

第四章  安全生产、环境保护、消防和节能 30

4.1  安全生产及劳动保护 30

4.2  环境保护 31

4.3  消防 32

4.4  节能 32

第五章 工程投资估算 33

第六章 运行成本估算 35

6.1人工费 35

6.2自来水费 35

6.3维修及保养 35

6.4电费 35

6.6总体运行费用 36

第七章 污水厂厂区环境保护 37

7.1臭气对环境的影响 37

7.2噪声对环境的影响 37

第一章 项目概况

1.1项目名称

青岗社区污水处理厂工程

1.2工程规模

工程建设规模为1000 m3/d.

1.3处理工艺

本工程处理工艺采用 “一体化自回流氧化沟”工艺。

1.4设计依据

(1) 《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)

(2) 广东省地方标准《水污染物排放限值》DB44/26-2001中第二时段一级标准

(3) 《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)

(4) 《城市污水处理厂污水污泥排放标准》(CJ3025-1993)

(5) 《污水排入城市下水道水质标准》(CJ343-2010)

(6) 《环境空气质量标准》(GB3095-1996)

(7) 《恶臭污染物排放标准》(GB14554-1993)

(8) 《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2010)

(9) 《城市污水再生利用-城市杂用水水质标准》(GB/T18920-2002)

(10) 《污水再生利用工程设计规范》 (GB50335-2002)

(11) 《城市污水处理工程项目建设标准》(建标[2001]77号)

(12) 《城市污水处理及污染防治技术政策》 (建城[2000]124号)

(13) 《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》(CJJ31-89)

(14) 《室外排水设计规范》(GB50014-2006)

(15) 《室外给水设计规范》(GB50013-2006)

(16) 《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2010)

(17) 《城市排水工程规划规范》(GB50318-2000)

(18) 《城市工程管线综合规划规范》(GB50289-98)

(19) 《城市防洪工程设计规范》(CJJ50-92)

(20) 《泵站设计规范》(GB50265-2010)

(21) 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)

(22) 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)

(23) 《建筑设计防火规范》(GB 50016-2006)

(24) 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)

(25) 《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)

(26) 《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)

(27) 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)

(28) 《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)

(29) 《给水排水工程管道结构设计规范》(GB50332-2002)

(30) 《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)

(31) 《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008)

(32) 《钢结构设计规范》(GB50017-2003)

(33) 《砌体结构设计规范》(GB50003-2011)

(34) 《构筑物抗震设计规范》(GB50191-2012)

(35) 《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)

(36) 《低压配电设计规范》(GB50054-95)

(37) 《供配电系统设计规范》(GB50052-2009)

(38) 《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)

(39) 《民用建筑电气设计规范》(JGJ16-2008)

(40) 《民用建筑照明设计标准》(GBJ133-1990)

(41) 《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-2011)

(42) 《10KV及以下变电所设计规范》(GB50053-94)

(43) 《电力装置的电测量仪表装置设计规范》(GB/T50063-2008)

(44) 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB50062-2008)

1.5 法律依据

(1) 《中华人民共和国环境保护法》(1989.12

(2) 《中华人民共和国水污染防治法》(1996.5

(3) 《中华人民共和国水污染防治法实施细则》(2000.3

(4) 《中华人民共和国水法》(2002.10

(5) 《中华人民共和国城市规划法》

(6) 《中华人民共和国清洁生产促进法》(2002

(7) 《建设项目环境保护管理条例》(1998)

(8) 《城市污水处理及污染防治技术政策》(2000

1.6设计范围

本方案设计范围为污水处理厂厂区内所有环保设施的设计,包括污水处理工艺、办公楼及污水处理建筑、结构、电气、自控、防雷、消防给排水、厂区道路、围墙等。

1.7设计原则

1)以青岗镇现有人口密度,区域分布、排水管网,污染物排放情况为依据,来确定污水处理厂的规模和处理方法。

2)筛选工艺先进、能耗少、成本低、运行费用低、运行可靠、管理方便、适合于官渡镇实际情况的处理工艺。

3)积极探讨污水处理的综合利用途径,在保证项目要求的前提下,寻求资源的回收和利用,以达到社会效益、经济效益和环境效益的统一。

4)项目从设计、施工到管理均采用国家或地方有关标准,并根据当地的实际情况、气候条件、地理条件、水文情况和各特征做好环境保护措施,使项目周围环境卫生、地表水、地下水和噪声污染减少到最低程度。

5)城镇生活污水处理厂的建设拟采用模块布局,以减少排水网络建设的巨大工程和大量的投资。避免因集中处理而造成不必要资金和资源的浪费。

1.8设计进出水量水质

q 设计处理规模:

根据规划,青岗镇污水处理厂规模为1000m3/d,24小时运行。

q 进水水质指标:

参照其他同类型生活污水进入水质,设计该污水厂的进水要求满足《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-2010中的标准,设计进水指标如下

项目

PH

CODCr

BOD5

SS

氨氮

总氮

总磷

水温

原水水质(mg/L)

6~9

≤250

≤120

≤150

≤25

≤30

≤3.5

10-42℃

q 排放水质指标:

排放水质执行广东省地方标准《水污染排放限值》(DB44/26-2001)第二时段一级标准及《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级标准(B标准)中较严者,具体见下表:

项目

PH

CODCr

(mg/L)

BOD5

(mg/L)

SS

(mg/L)

氨氮

(mg/L)

总氮

(mg/L)

总磷

(mg/L)

水质标准

6~9

≤40

≤10

≤10

≤5(8)

≤15

≤0.5

第二章  污水处理厂工艺论证

2.1 污水处理工艺选择原则

为了实现污水处理厂高效稳定运行和节约能耗、节省工程投资的目的,我们将依据以下设计原则对污水处理工艺进行方案比较和选择。

1)根据原水水质、水量,以及受纳水体的环境容量,综合考虑贵市的实际情况,通过多方案技术经济比较,优先采用低能耗、低运行费、低基建费、占地少、操作管理方便、成熟的污水处理工艺。

2)污水厂总平面布置力求紧凑,减少占地和投资。

3)污水处理过程的自动控制,力求安全可靠、经济实用,提高管理水平,降低劳动强度。

2.2 污染物的去除原理

生活污水主要的污染物有三类。第一类为悬浮物SS,第二类为有机污染物COD和BOD5,第三类为无机营养盐N和P。几种污染物的去除机理及方法分别简述如下:

一、SS的去除

污水中的SS去除主要靠沉淀作用。污水中悬浮物的浓度不仅仅只涉及到出水的SS指标,而且出水的BOD5、COD等指标也与其有关,这是因为组成出水悬浮物主要是活性污泥絮体,所以控制污水处理站出水的SS指标是最基本的,也是很重要的环节。为了尽量去除水中的悬浮物浓度,需在工程中采用适当的措施。常用的措施有选用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能,采用较小的二次沉淀表面负荷、采用较低的出水堰负荷、充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。

二、BOD5的去除

污水中的BOD5的去除主要是靠微生物的吸附与代谢作用,然后对吸附代谢物进行泥水分离来完成。在活性污泥与污水接触初期,会出现很高的BOD5去除率,这是由于污水中有机颗粒和胶体被吸附在微生物表面,从而被去除所至。但是这种吸附作用仅对污水中悬浮物和胶体起作用,对溶解性有机物不起作用。对溶解性有机物需靠微生物的代谢来完成,活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中一部分有机物合成新的细胞,将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量,其最终产物是CO2和H2O等稳定物质,这也是污水中BOD5的降解过程。微生物的好氧代谢作用对污水中溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用,并且代谢产物是无害的稳定物质。因此,可以使处理后污水中的残余BOD5浓度降低。当污泥负荷≤0.3kgBOD5/kgMLSS.d时,就能达到≤20mg/l 。

三、COD去除

污水中的COD去除的原理与BOD5的去除原理基本相同,但COD的去除率取决于原污水的可生化性,它与城市污水的组成有关。对于那些主要以生活污水及其成分与生活污水相近的加工废水组成的污水,这些城市污水的BOD5/COD比值往往接近0.5 甚至大于0.5,其污水的可生化性较好,出水中COD值可控制在较低的水平。而成分主要以工业废水为主的城市污水,其BOD5/COD比值较小,其污水的可生化性较差,处理后污水中残存的COD会较高,要满足出水COD≤40mg/l有一定的难度。对这种情况,所选择的处理工艺要在前端设置厌氧段,即可提高BOD5/COD的比值,也就是提高污水的可生化性。由此,在一般情况下,通过采用一定的工程措施,污水处理站COD达标是有保障的。

四、N的去除

氮是蛋白质不可缺少的组成部分,因此广泛存在于城市污水中。在原污水中,氮主要以NH3-N及有机氮形成存在,原污水中的硝酸盐氮NOX-N(包括NO3-和NO2-N)几乎为零。这四种形式的氮合在一起称为凯氏氮(TKN)。生物脱氮是利用自然界氮的循环原理,采用人工方法予以控制。首先,污水中有机氮在好氧的条件下转化成氨氮,而后在硝化菌作用下变成硝酸盐氮,这个阶段称为好氧硝化。随后在缺氧的条件下,由反硝化菌作用,并有外加碳源提供能量,使硝酸盐氮变成氮气逸出,这个阶段称为缺氧反硝化。整个生物脱氮过程就是氮的氧化还原反应,反应能量从有机物中获取。在硝化与反硝化过程中,影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、pH值以及反硝化碳源。生物脱氮系统中,硝化菌增长速度较缓慢,所以要有足够的污泥泥龄,也就是要求系统必须维持在较低的污泥负荷条件下运行,以便使系统的泥龄大于维持硝化所需最小泥龄,一般设计污泥负荷在0.18kgBOD5/kgMLSS及以下时,就可达到硝化与反硝化的目的。反硝化菌的生长,主要在缺氧条件下进行,并且要在充裕的碳源提供能量才可促使反硝化作用顺利进行。

由于可见,生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件:硝化阶段,足够的溶解氧,DO值2mg/l以上,合适温度,最好20℃,不能低于10℃,足够长的污泥泥龄,合适的pH条件。

反硝化阶段:硝酸盐的存在,缺氧条件,DO值0.2mg/l左右,充足的碳源(能源),合适的pH条件。

按照上述原理,可组成缺氧池与好氧池,即所谓A/O系统。A/O系统设计中需要控制的几个主要参数就是足够的污泥龄与进水的碳氮比。

五、P的去除

将磷从污水中去除,可以采用化学法,也可以采用生物法。

化学除磷是向污水中投加三价铝盐或鉄盐,使之与污水中的磷酸盐形成难溶化合物,经过沉淀从水中去除。采用化学除磷的优点是工艺简单,除加药设备外不需要增加其它设施,因此特别适用于旧厂增加除磷功能。缺点是药剂消耗量大、剩余污泥量增加、处理成本增加。

生物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧条件下,受到压抑而释放出体内的磷酸盐,产生能量用以吸收快速降解有机物,并转化为PHB(聚β羟丁酸)储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的PHB产生能量,用于细胞的合成和吸磷,形成高磷浓度污泥,并随剩余污泥一起排出系统,从而达到除磷的目的。生物除磷的优点在于不增加剩余污泥量,处理成本较低。缺点是为了避免剩余污泥中磷的再次释放,对污泥处理工艺的选择有一定的限制。

好氧段磷的吸收取决于厌氧段磷的释放,而磷的释放又取决于厌氧段的厌氧条件以及可快速降解的有机物的含量, 即P/COD比值越小越好。普通活性污泥法,其剩余污泥中磷的含量达1.5~2%,而厌氧、好氧生物除磷系统中的污泥磷的含量可高达8~10%。

根据上述原理,在生物脱氮系统前再设置一个厌氧池,这样就形成了具有除磷脱氮功能的A/A/O系统,即厌氧、缺氧、好氧系统。从一般城市污水处理站的进水水质和要求达到的目标,我们认为,最佳的处理工艺是生物脱氮除磷工艺,在满足生物除磷脱氮要求的前提下,BOD5、CODcr和SS的去除都可以解决。目前,用于城市污水处理具有一定脱氮除磷效果的污水处理工艺主要包括氧化沟法、传统A2/O法、SBR法等。其中,氧化沟法以其基建费用低,运行管理简便,处理效果好,出水水质稳定等特点日益受到人们重视并得到广泛应用。

2.3 污水处理工艺的选择

本污水的主要污染物为有机物,其中BOD5/COD=0.5,该比值大于0.3,可生化性很好,同时,BOD5:TN:TP=75:15:2,该比值表明污水中的微生物的营养组分氮、磷并不缺乏。由此可见这种污水比较适合选用生化方法进行处理。

对生活污水的处理,人们已经研究开发出了各种各样的生物处理方法。就生物处理而言,从初期的普通活性污泥法开始至今,人们做了许多的改进,出现了多个改进的工艺方案,如氧化沟,AB法、SBR工艺,A/O法等多种工艺。尤其近年来,随着城市污水中氮、磷等污染指标的升高以及受污染水体的富营养化,脱氮除磷已成为不可少的环节。因而曝气池也由单纯的好氧反应工艺发展到包括缺氧反应池和厌氧反应池在内的复合工艺,利用多种反应池的结合,可达到生物脱氮除磷的目的。目前较先进而又较流行的处理方法主要有:变通活性污泥法、氧化沟法、A/O法、SBR法等,这些是我们可选的工艺方法。根据本工程的进水水质、水量及排放要求,提出三个处理工艺进行比选。

2.3.1污水处理方案之一——S BR工艺

a. SBR工艺简介

SBR(Sequencing Batch Reactor)集曝气、沉淀于一池,而不需要二沉池及污泥回流设备。在该系统中,反应池在一定时间间隔内充满污水,以间歇处理方式运行,处理后混合液沉淀一段预定的时间后,从池中排除上清液。典型的SBR系统分为:充水、反应;沉淀、排水与闲置五个阶段。

根据污水流入曝气池和曝气开始的时间,SBR法可分为非限制曝气、半限制曝气和限制曝气三种。非限制曝是污水流入曝气池起就开始曝气,半限制曝气是当污水流入曝气池一段时间后再开始曝气,限制曝气是待污水全部流入曝气池后才开始曝气。

在SBR处理系统中,可采用单池式和多池式。这主要根据处理水量的大小而定。单池式,即仅有一个SBR池,就整个工艺系统而言,其进水是间歇式的。多池式,即整个系统存在两个或多个SBR反应池,其进水可在各个反应池间交替进行,就整个系统工艺而言,其进水是连续式的。

在活性污泥法处理技术发展初期,这种充放式系统运行有许多困难,由于控制技术尚未成熟,对于间歇式的污水进水方式,只能采用人工操作方法,给系统的运行管理带来很大不便。在多池式SBR系统中,当污水从一个池切换到另一个池的同时,操作人员还需注意不同的工作阶段。由于当时监控技术水平较低,间歇处理仅能依靠人力,又因城市和工业废水处理趋向大型化,在发展初期此法逐渐被连续式取代,间歇式未能得到应用与发展,但这绝非工艺本身的缺点。

近年来,随着工业技术高速发展,各种反应器造价降低,便于操作的自动控制系统装置出现并趋于成熟,污水供氧设备供氧效率提高,不产生阻塞及回水的曝气装置、性能优良的搅拌装置和能够稳定地排出 澄清水的滗水装置的开发,解决了间歇性活性污泥法在工程上应用的技术难点,使间歇性活性污泥法在工程上进入广泛应用阶段。

间歇式活性污泥法能相应于不同的水量进行处理,在处理设施运转初期,即使在污水流入极少 的情况下也能正常发挥期作用,且能耗少。

近年来,水域富营养化提出了除磷脱氮的要求。间歇式活性污泥法能使有机物、氮和磷在同一池中去除,不需另加除磷脱氮装置,处理成本节省近一半,另外SBR法在抑制活性污泥膨胀方面具有极大的优势。这些在此技术发展初期未被发现,而今受到了众的关注。

b. 工艺流程方框图

 

c. SBR法的特征:

① SBR工艺集曝气、沉淀于一池,不需设二次沉淀池及污泥回流设备,且布局紧凑,占地面积少,因此基建、运行管理费用大大减少。

② SBR法系统的污泥沉降性能好,可以有效地控制污泥膨胀,保证出水水质。

③ 操作灵活,可进行多种运行方式。

④ 适用面广。

⑤ 自动化程度高,管理人员少,易于操作。

⑥ 耐冲击负荷能力强,运行稳定。

⑦ 需专业的排水设备。

⑧ 自控投资高。

2.3.2污水处理方案之二——传统氧化沟工艺

a. 工艺简介

传统氧化沟工艺是一种活性污泥法,其曝气池呈封闭的沟渠形,污水和活性污泥混合液在其中循环流动。它最初在五十年代出现于荷兰,现已广泛应用于世界各地。早期的氧化沟工艺占地面积大,仅用于小型污水处理站,随着对氧化沟工艺的充分认识和改进,氧化沟正以其基建费用低、运行管理简便、处理效果好、出水水质稳定等稳定等特点,逐步向大中型污水处理厂发展,沟深已由1.0m增加至4.0米以上,曝气转刷和转蝶直径也增加到1.4~1.5米。

据报导,从1963年至1974年,英国共兴建了约300多座氧化沟污水处理厂,1962年对1975年,美国建成了558座氧化沟污水处理厂。据1990年统计国内采用氧化沟工艺的处理厂超过40座,1990年至今是我国氧化沟技术大发展的阶段,预计已有上百座氧化沟污水处理厂投入运行。氧化沟技术正在我国日益广泛应用,氧化沟技术是当前 污水处理的热点。从应用和研究情况来看,我国氧化沟技术水平与国际先进水平相比距很大。由于对氧化沟技术的掌握尚够全面,在工程还缺乏系统和科学的设计方法。究其原因是我国从未系统地研究过氧化沟技术与设备。

b.工艺流程方框图

 

氧化沟工艺具有以下特征:

l 池体狭长,可达数十米甚至达数百米以上,池深度较浅,一般在3~4米;

l 曝气装置多采用表面曝气器、曝气转刷、转蝶;

l 氧化沟风水流呈循环流态,在正常设计流量下,沟内混合液的流量是进水量的10~100倍,混合液在沟内5~30分钟可完成一次循环,具有很强的混合和稀释作用,因而有很强的耐冲击负荷能力;

l 氧化沟中又具有推流式模型的某些特点,适当配置和开动曝气设备,可在沟中不同区形成不同的好氧或缺氧微环境,具有天然的脱氮功能。同时,由于污泥经历了好氧、缺氧的不同环境,对防止污泥膨胀,促进污泥沉淀分离很有利;

l 氧化沟工艺也具有些缺点,如有效水深浅,占地面积大,沟内水流阻力大,能耗较高,沟内水流流速低时易积泥等缺点。

2.3.3污水处理方案之三 —— 一体化改良氧化沟

a. 一体化改良氧化沟说明

早期的氧化沟是间歇运行,无二沉池。氧化沟直到60年代开始才单独建造二次沉淀池,并采用连续流运行方式(即所谓的传统氧化沟)。近年来,随着控制仪表的发展,以及生物脱氮工艺的需要,氧化沟又有发展成双沟和三沟式交替式运行方式,可以不单独设置二次沉淀池。

在传统氧化沟和不设二沉池的氧化沟的基础上通过不断创新和改良而成。

该“一体化改良氧化沟”是集缺氧、好氧、沉淀于一体,具有良好的脱氮除磷功能。可以由二个(或多个)圆环组成,最突出的特点是沉淀区的污泥靠重力自动回流到生化区。

本方案采用的一体化自回流氧化沟由三圈组成,从内到外依次为缺氧区、好氧区、沉淀区。

 

 

(4)工艺选择比较

上述适合于生活污水处理的工艺比较多,为了选择出经济技术更合理的处理工艺,以下对上述工艺进行经济技术比较。

工艺名称

优点

缺点

SBR工艺

 

1.流程十分简单;

2.合建式,占地省,处理成本较低

3.不需要污泥回流系统和回流液;不设专门的二沉池;4.除磷脱氮的厌氧,缺氧和好氧不是由空间划分的,而是由时间控制的。

1.间歇运行,对自动化控制能力要求高;

2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定;

3.容积及设备利用率低;

4.变水位运行,电耗增大;

5.除磷脱氮效果一般。

氧化沟工艺

1.处理流程简单,构筑物少;

2.处理效果好,有稳定的除PN功能;

3.对高浓度的工业废水有很大稀释作用;

4.有较强的抗冲击负;

5.能处理不容易降解的有机物;

6.污泥生成量少,污泥不需要消化处理;

7.技术先进成熟,管理维护简单;

8.国内工程实例多,容易获得工程设计和管理经验;

1.周期运行,对自动化控制能力要求高;

2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定;

3.容积及设备利用率低;

4.脱氮效果进一步提高需要在氧化沟前设厌氧池。

一体化自回流氧化沟

1. 流程简单、构筑物少;

2. 运行效果稳定,具有较好的除PN功能;

3. 操作简单,运行管理维护方便人工费用低

4. 有较强的抗冲击负

——

(5)污水处理工艺选定

通过以上比较可以看出,一体化改良氧化沟工艺对于中小型城镇污水处理在工程投资,运行费,运行管理及占地方面具有较大优势,且基础工艺成熟,脱氮除磷效果有保障。因此推荐该工艺作为青岗镇污水处理厂的首选工艺。

 

2.4 消毒工艺的选择

消毒是水处理中的重要工序,早在2000年6月5日由建设部、国家环境保护总局、科技部联合发出的关于印发《城市污水处理及污染防治技术政策》的通知建城[2000]124号中规定为保证公共卫生安全,防治传染性疾病传播,城市污水处理设施应设置消毒设施。新排放标准颁布后对污水厂尾水消毒有了更严格的规定,即大肠菌群数104个/L。因此,需要采用适当的消毒方式杀灭污水中含有大量细菌及病毒。

一、消毒技术简述

污水经二级处理后, 水质已经改善, 细菌含量也大幅度减少, 但细菌的绝对数量仍很可观, 并存在有病原菌的可能, 必须在去除掉这些微生物以后, 废水才可以安全地排入水体或循环再用。随着人们对公共环境安全认识的不断提高, 污水处理厂排放尾水对城市水体造成的影响引起更多的公众关注。消毒是灭活这些致病生物体的基本方法之一, 因此污水处理厂的尾水消毒已经成为污水处理中的重要工序, 水处理专业人员也在不断探索污水消毒的最佳方法。

通常消毒方法可分为物理法和化学法。物理法包括加热、紫外线、g或c射线照射、分子筛等;化学法主要采用强氧化剂如氯气、二氧化氯、臭氧、高锰酸钾、氯胺、次氯酸钠等化学药剂。长久以来,由于化学法具有容易实现、成本低的优点,所以使用较多,而液氯作为廉价的消毒剂有着最广泛的应用。但氯气是一种具有强烈刺激性的有毒气体,在运输和使用过程中易发生泄漏和爆炸。由于氯氧化性强,易与水中有机物发生反应,对消毒产生干扰,另外其反应产物卤代烃、氯仿、三卤甲烷、多氯联苯等物质对人畜有毒害,许多还是致死、致畸、致突变的“三致”物质。现在国际上许多国家和地方政府已限制氯及其衍生物的使用。我国一些地方的环保部门和劳动保护部门也对液氯的使用进行了控制,在目前尚无更经济实用的方法推出前,许多污水厂出水都没有正常的消毒。因此有必要寻求新的消毒方法。近来国内二氧化氯和复合二氧化氯消毒技术迅速发展,但二氧化氯使用时要现场制备,而且仅有20%二氧化氯在消毒过程中有效,运行成本较高。同样二氧化氯具有强氧化性,会与污水中含有的大量有机物发生化学反应,一方面增加投加量,另一方面产生“三致”副产品。因此国外在排入环境敏感地区的污水处理中严格限制使用。

随着城市迅速发展,对有着密集居民区的污水厂,液氯及二氧化氯的运输和使用过程中的安全问题成为另一个重要的考虑因素。

生活污水处理厂排出的尾水中,粪大肠菌群的数量都在105~106个/L左右,且种类多。基于污水水质的特殊性,普通消毒杀灭难度较大。

从环境保护的角度考虑,更应减少污水处理厂对环境造成的二次污染。污水中含有大量有机污染物,如苯、酚、氨等。这些物质一方面会干扰消毒过程,消耗消毒剂,还会产生许多致死、致畸、致突变的消毒副产品。为了更有效地杀灭细菌,同时更有效地保障人民的身心健康,对尾水排入城市河道的污水厂,不宜使用加氯消毒。

紫外线技术早在1900年便已存在,但现在的紫外线技术与过去不同。据统计,过去很少有紫外线消毒运用于污水处理的实例,但到了1995年紫外线消毒技术在美国污水处理中的应用已达5%,并成逐年上升趋势。近来,由于采用紫外线消毒具有不需投加任何化学药剂,不改变水的成分和结构,消毒时间短,杀菌范围宽,效果好的优点,国际上一些对细菌排放有严格要求的地区,都采用了紫外线消毒。

二、紫外线消毒技术的原理

紫外线是一种肉眼无法看见的光线,当病毒细胞经波长在紫外线照射后,波长254nm的紫外线被DNA吸收。细胞遗传传递功能丧失,最终导致细胞功能衰退而死亡,从而达到消毒杀菌的目的。

紫外线消毒灯管类型可分成低、中、高3种,常用的是低压和中压系统。

中压系统每根灯能耗最高可达5000W,而低压系统每根灯管能耗在65~1500w。处理同样的水量,中压系统与低压系统相比,则需要较少的灯管,水流通过时的水头损失也较小,灯管自清洁系统的费用也较少,但由于中、高压系统发出的波长范围宽,而能被有效利用的只有一小部分,所以能量转换率低,能耗大,通常只是低压系统的1/2~1/3,因此一般只在大型水处理厂中使用。

紫外线消毒效果的好坏与紫外线灯源发出有效波长的能量转换率、紫外线弧长有关,还与灯管和水的透射率以及照射时间有关。现在的高效灯源可发出40%以上的有效光谱,石英灯管的透射率也在90%以上。因此,与传统意义上的紫外线灯已不能相提并论。目前,世界上先进技术生产的灯管寿命已达15000小时以上,但价格却降低了不少,从而大大降低了投资及运行成本。

三、紫外线消毒与传统加氯消毒的比较

紫外线消毒在小型的水处理和灭菌要求较高的医院污水处理中一直有较多的应用。其灭菌范围广、效果好、无须投加化学药剂、使用简便、无二次污染的优点得到广泛的认同。然而昂贵的设备及成本限制了紫外线消毒技术的推广。近年来,随着紫外线消毒技术的不断进步和国际市场竞争的日益激烈,尤其是仅有少数国家才能生产的高技术含量的紫外线灯管价格大幅度下降,紫外线消毒技术已在国外污水处理领域中得到广泛应用。

投资比较

紫外线设施的一次投资主要有紫外线消毒渠、紫外线灯架、紫外线灯管、清洗装置、配电装置和控制设备。而液氯消毒系统包括加氯间、加氯接触池、氯库,设备有自动加氯机、氯瓶、电子磅秤、自动切换装置、真空调节器、漏氯检测报警仪、液氯蒸发器、中和装置、通风设备、配电装置和控制设备等。液氯消毒系统的土建和设备均多于紫外线消毒设施。

当处理水量在25万m3/d以下时,紫外线消毒设备的投资小于液氯消毒系统。

运行成本的比较

在众多的消毒方法中,液氯消毒一向被认为是最经济的,所以虽然有着许多弊端,仍被广泛使用。液氯消毒的成本主要在于液氯的费用和设备的折旧以及少量的电费。紫外线消毒系统运行成本主要取决于电费和灯管的设备折旧。

根据国外统计数据,紫外线消毒的运行成本最低。

操作运行的比较

紫外线消毒系统自动化程度较高,运行中基本上不需人工干预,但如果配备人工清洗系统,须定期将灯管提出消毒渠,浸入清洗槽清洗。而其他消毒工艺在工作过程中需要较多的人工。

液氯消毒系统则需要操作工人现场的监视和劳作,装卸、切换氯瓶等工作必须由人工进行。

维护管理

由于紫外线消毒系统的高集成度和模块化设计,结构简单,可24小时全自动运转,高寿命的元件将维护和管理的工作量大大降低。

液氯消毒系统的设施设备较多,所以日常的维护和管理工作量也较大。

各种消毒方式比较见下表

表2.1消毒方式比较表

消毒方式

二氧化氯

紫外线

液氯

优点

1. 只起氧化作用,不起氯化作用,不会生成有机氯化物;

2. 处理工艺成熟;

3. 消毒效力持续时间较长,效果可靠;

4. 可除臭、去色、不受PH的影响;

5. 消毒杀菌能力高于氯。

1. 接触时间短,反应快速;

2. 无需投加任何化学药剂

3. 无二次污染等遗留问题。

1. 效果可靠

2. 投配设备简单

3. 投量准确

4. 价格便宜

5. 处理工艺成熟

缺点

1. 对某些病毒、芽孢无

2. 效,残留微毒性,产生臭味。

3. 必需现场制备,设备

4. 复杂,操作管理要求高。

1. 由于紫外光穿透能力有限,对悬浮物的控制要求高;

2. 一次投资大。

1. 氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害

2. 可能形成某些致癌化合物

3. 二次污染严重

处理成本

较高

较高

应用

应用广泛

逐步广泛应用

应用广泛

经上述综合比较,可以看出紫外消毒具有处理效果好,无二次污染等优点,故本方案采用紫外线消毒

 

2.5 污泥处理工艺的选择

一、污泥处理工艺方案

城市污水厂的污泥处理一般有两种形式,一是先消化再浓缩脱水,二是直接浓缩脱水。污泥消化又有好氧消化和厌氧消化两种方式,好氧消化要消耗大量能源,因而较少采用。较小规模的污水厂因污泥量少,污泥消化设施建设投资高,操作人员要求技术水平较高,产生的沼气利用难度较大等原因,一般均采用直接浓缩脱水工艺。本项目的污水处理采用的生化工艺泥龄很长,属延时曝气工艺,生化污泥基本达到稳定,所以推荐采用直接浓缩脱水。

二、污泥脱水工艺及设备选择

污泥脱水方法主要有两种:一是自然干化,另一种是机械脱水。

●污泥的自然干化

污泥的自然干化是通过水份自然蒸发,而降低污泥水份含量。该方法需占地面积较大,受气候影响较大,并且对周围环境易造成一定程度的污染,在城市污水厂中较少采用。

●机械脱水

机械脱水具有脱水效率高,占地面积小,对周围环境造成污染小等优点。但缺点是投资略大,运营成本较高等缺点。目前国内采用较多较成熟的脱水机种类主要有板框式脱水机、带式脱水机、离心脱水机。由于板框式脱水机占地面积大、清洗复杂、操作麻烦,新建污水厂已逐步淘汰;离心脱水机脱水效果好、占地面积小,但是投资高、电能耗大、运行管理复杂,一般用于对污泥含水率要求较高和要求对周围环境影响较少的地方;带式脱水机在国内污水厂中应用最广泛,脱水效果稳定、维修管理简单、占地面积适中、国内生产厂家多规格多,但是带式脱水机气味大,工人的操作环境差,污泥处理的气味对周边环境影响大。

本次工程选用污水处理工艺为一体化自回流氧化沟工艺,产生污泥量较少,污泥含水率较高,而且污泥泥龄长,基本趋于好氧稳定,为了防止污泥中磷释放,不设停留时间长的污泥浓缩池,同时考虑尽量降低污水处理厂对周边环境的影响,最终本污水厂污泥脱水采用自然干化。

三、污泥出路选择

城市污水厂污水生物处理过程中要产生一定量的剩余污泥,污泥中含有有机物、重金属和细菌,因此这部分污泥应该选择合适的处理方式进行妥善处理。

污水处理厂污泥的处置方式多种多样,包括焚烧、卫生填埋、制造有机肥料、简单堆肥等。在选用污泥处置的方法时,应结合当地的实际情况,既要考虑到目前的技术可行性、经济性、污泥性质、当地条件及对处理环境的要求,又要考虑到未来发展的方向。

●焚烧法

焚烧是无害化最彻底的污泥处理方法,但是工程造价及运行成本太高。焚烧需要耗费大量重油而不经济,其燃烧产生的热能由于现在的技术及设备等限制,难于实现有效地利用,并且污泥燃烧过程当中产生大量的有毒有害物质(如二噁英等)难于得到有效控制,容易造成大气污染。加上污泥中有机物比重较低,因而燃烧热值极底,处理成本很高,国内尤其是中小城市几乎不采用。

●直接烘干法

将含水率达80%的污泥采用气流干燥机进行烘干,温度高达100度以上,杀死各种病菌,然后进行填埋或再处理。缺点是能耗很高,加大了处理成本,不够经济。

●厌氧消化法

80年代以前大多数的活性污泥采用厌氧消化法,杀灭微生物病菌并生产部分可利用的沼气。该技术的缺点:一是厌氧消化罐、沼气回收和储存等配套设备投资高昂;二是厌氧消化虽然远过各种厌氧菌的生化反应使污泥稳定,总量降低25%左右,最终仍需填埋,三是系统运行复杂,操作管理水平要求高,运行成本高,存在隐患多。有关资料显示:污泥

厌氧消化系统的建设投资约为100~200 万元/吨干泥,包括污泥浓缩、脱水、中温消化、消化污泥再浓缩、脱水外运,其日常运行费用大约700~850元/吨干泥。因存在以上三大缺点,国内也极少采用。

●生物堆肥无害化处理法

污泥高温发酵堆肥无害化处理技术于20 世纪初开发研究成功,目前英国、美国、德国、日本等国家采用较为广泛。如美国每年约有49%的城市污泥制成肥料施于农田或林地。德国ETH/OAM 再生公司研究开发的城市污泥无害化农用技术克服和解决了脱水污泥无害化和综合利用的问题,降低了城市污泥无害化处理的成本,在德国得到了广泛的应用。国内利用污水处理厂出厂污泥堆制营养土或加工制造有机肥料已作过诸多尝试,工艺日益成熟。其主要问题一是污泥自身肥效低,加入添加剂进行再加工则成本很高,肥效价格比仍无法与化肥相比,作为肥料销售难以为农业接受,经济上行不通;二是如果工业污水比例很大,重金属或有毒物质含量高的污泥不宜施用于粮田、果园、菜园。国内绝大多数污水处理厂的失败案例证明,堆肥法处理污泥并不适用于我国。

●填埋

填埋是最简便易行、经济而妥善的污水处理厂污泥处置方法。但为防止污染地下水,对填埋场所要求具有垂直、水平防渗及渗沥液处理设施,即采用卫生填埋,项目所在城市一般应建有垃圾卫生填埋场。若为污水处理厂专门建设配套卫生填埋场则投资过大。

●推荐方案

暂采用卫生填埋方法,远期若技术经济可行,可考虑将脱水污泥直接运到农村,与生活垃圾、杂草等混合厌氧堆肥,经无害化稳定后,作为绿化、园林及林业用肥。

2.6工艺方案论证小结

1) 本工程污水处理――一体化自回流氧化沟工艺。

2) 污泥处理工艺——污泥干化池

3) 污泥最终处置——暂采用卫生填埋方法,远期若技术经济可行,可考虑将脱水污泥直接运到农村,与生活垃圾、杂草等混合厌氧堆肥,经无害化稳定后,作为绿化、园林及林业用肥。

4) 消毒采用紫外线消毒处理工艺。

 


第三章  污水处理厂构(建)筑物设计

3.1污水处理厂总平面布置设计

3.1.1工艺流程方框图


3.1.2工艺流程说明

由截污污水管排入的生活污水首先进入格栅井,通过一道机械格栅,将生活污水中大部分固体杂物拦截后形成格栅渣清除;污水经过格栅井后由潜水泵提升,进入一体化改良氧化沟进行处理,降低污水中的污染物;一体化氧化沟出水进入滤布滤池进行深度去除SS,然后污水排入出水消毒池经过消毒后达标排放到流量槽进行计量,最后排入附近河涌。一体化改良生化池沉淀区产生的污泥排至污泥干化池,自然干化后的污泥外运处理,上清液回流入格栅井。

 

3.1.3总图布置原则

①按照功能不同,分区布置,用绿化带分隔;

②各处理构筑物之间的间距,考虑各种管渠、路、电缆、电线施工维修方便;

③考虑人流、物流运输方便,主次道路分工明确;

④按照建成花园式处理厂的要求,进行绿化、小品布置;

⑤设置事故排放管及超越管,构筑物可重力放空。

3.1.4平面布置

污水处理厂平面布置设计见附图。

3.1.5公用工程

处理厂内的公用工程包括道路、给排水、绿化等。

1)道路:厂区铺设混凝土道路,便于设备维修、管理养护等。道路与水池间用人行道板连接。

2)给排水:厂内给水接自城市给水管网,厂内雨水分区集中后就近排到出水口,厂内生活污水及地坪冲洗水,水池排空等污水均通过污水管进入沉沙池。

3)绿化:绿化面积占全厂可绿化面积的30 % 以上,在生产区,污泥区及生产辅助区均布置绿化,美化环境。在生产管理区设置小型景点,以增加视觉美感。

3.2污水处理厂高程布置

根据具体情况而定。在本方案中,设进水口为-5.0m。

3.3主要工艺参数设计

1、 格栅及提升泵站

 

格栅间设置一条进水渠,在水渠上安装回转耙式机械细格栅一台。

(1)功能:除去水细小颗粒物,保证污水提升泵的正常工作。

(2)设计参数

取总变化系数Kz=2.06,平均设计流量Q=42m3/h,最大设计流量Q=86.5m3/h

机械细格栅参数:

渠宽:B=600mm

栅宽:B=500mm

栅条间距:b=5mm

栅条宽度:s=10mm

栅前水深:h=1.0 m

过栅流速:v=0.6 m/s

(3)主要工程内容:

格栅渠与提升泵站合建,采用钢筋混凝土结构。格栅安装角度75°,机械细格栅采用回转耙式格栅,功率0.55kw。格栅栏截的栅渣量约为0.84m3/d,含水率80%。采用可移动式垃圾桶暂时存放栅渣。

(4)运行方式:

根据格栅前后水位差或按时间周期自动控制清渣,也可在机旁手动控制清渣。

 

2、 提升泵站

提升泵站水泵采用潜污泵。水泵的配置考虑适应水量的变化可灵活调配。

功能:将污水提升送入处理构筑物。

设计参数

取总变化系数Kz=2.06平均设计流量Q=42m3/h,最大设计流量Q=86.5m3/h

(3)主要工程内容:

水泵: Q=42m3/h      H=11m    N=3KW(2台,1用1备)

除臭系统一套

设矩形泵房1座

 

3、 一体化自回流氧化沟

(1)功能:

通过缺氧、好氧区的不同功能,进行生物脱氮,同时去除水中的有机物。

2)设计参数: 

设计流量:            1000 m3/d、42m3/h

  A 缺氧区(脱氮)

设计进水总氮: 30mg/L

随污泥排放氮:     5mg/L

设计出水排放氮:  13mg/L

脱氮率:         0.035kgNO3-N/(kgMLVSS.d)

MLVSS:      4000mg/L

缺氧区有效停留时间: 2.0hr

缺氧区有效容积:  84m3

缺氧区有效水深:  5.0m

缺氧区有效面积:  16.8m2

 B 好氧区

BOD5进水浓度:         120mg/L

BOD5出水浓度:         10mg/L

BOD5负荷:             0.22kgBOD5/(kgMLVSS. d)

MLVSS:         4000mg/L

好氧区有效停留时间:  3.0hr

好氧区有效容积:  126m3

好氧区有效水深:  5.0m

好氧区有效面积:  25.2m2

所需空气量:            3.37m3/min

 C 沉淀区

单池沉淀区表面负荷:     0.5m3/m2.h

单池沉淀区有效表面积:      84m2

 D一体化自回流氧化沟尺寸:    Φ13.7×H5.5m

数量:                      1座

(3)附属设备及运行方式:

  ① 微孔曝气器(Ф215㎜,数量: 70个

  ②周边传动半桥式刮泥机:线速度1.5m/min,N=0.55KW,可调线速度

 

4、 滤布滤池

(1)功能:污水经过微孔滤布,固体悬浮物被截留于滤布外侧,污水则通过中空管收集后重力排放。

(2)设计参数:

工艺尺寸:                2.0×1.6×1.5m

结    构:                不锈钢

数    量:                1个

处理量:                  42m3/h/个

功    率:                1.85kw/个

 

5、 紫外线消毒池

(1)功能:根据国家规定,对处理厂的出水经过消毒后排放。

(2)设计参数:

土建池子设计流量:Q=1000m3/d

紫外线消毒装置1套

 

6、 污泥干化池

(1)功能:自然干化污泥。

(2)设计参数:

尺寸9.2×3×1m

 

7、 主要辅助建筑设计

设计一座综合房包括(风机房、设备间、值班宿舍等)。

综合房尺寸16×5×4m

 

3.3主要设备清单

3.1主要工艺设备

序号

设  备

型号及规格

主材

功率

(KW)

单位

数量

格栅及提升泵站

 

 

 

 

 

回转耙式格栅

设备宽500mmb=5mma=750

不锈钢

0.55

1

 

垃圾桶

符合环卫局标准

304SS

 

1

 

潜水泵

Q=42m3/h,H=11m,N=3kw

铸铁

3

2

 

除臭系统

 

 

 

1

一体化自回流氧化沟

 

 

 

 

 

盘式微孔曝气器

Ф215mm

EPDM

 

70

 

周边传动刮泥机

线速度1.5m/min,N=0.55KW,可调线速度

水下304SS

水上碳钢

0.55

1

滤布滤池

1.85kw

不锈钢

1.85

1

出水消毒池

 

 

 

 

 

 

紫外线消毒器

最大消毒能力42m3/h

组合

2.2kw

1

巴歇尔流量槽

 

 

 

 

 

 

巴歇尔流量槽

 

不锈钢

 

1

综合房

 

 

 

 

 

 

罗茨风机

Q=3.58m3/minH=53.9kpa

组合

7.5kw

2

 

轴流风机

Q=3000m3/h

 

0.55kw

2

其他辅助设施

 

 

 

 

 

 

管道阀门

 

 

 

1

 

消防及防雷设施

 

 

 

1

 

除臭系统

 

 

 

1

 

厂区电气、自控设备

 

 

 

1

 

其他零星材料

 

 

 

1

 

3.4 结构设计

3.4.1设计资料

污水厂选址在里水城区地势最低处,且临近河道。

3.4.2结构形式及技术要求

    1.建筑物

所有建筑物采用框架结构。

    2.构筑物

污水处理厂主要构筑物均为水工结构,对防水性能有较高要求,故均采用钢筋砼结构,施工方法均采用整体现浇砼。

裂缝控制在规范规定范围内。砼采用C25、S6。池体边长尺寸超过规范要求时,设置温度伸缩缝,对伸缩缝进行切实可靠的处理。

3.5 建筑设计

污水处理厂总规模1000m3/d。根据工艺性质及有关规范确定,厂区内建筑物设计类别为两类建筑,耐火等级为二级。确定最基本的构筑物单体、附属建筑和厂区建筑类型及组成结构,形成厂区整体的各项指标及布局。

3.5.1()筑物的布局

厂区建筑总平面布局分为厂前区和生产区二部分。从附属建筑角度讲,首先在满足工艺流程布局的前提下,根据有关气象、朝向及场地等因素影响,尽可能争取好的朝向及上风向,并满足规范要求的间距。充分利用现有条件,适当组合,合理布局,减少占地。

3.5.2筑物确定

根据《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准(CJJ3189)》,结合该镇具体条件综合考虑确定出厂区附属建筑项目及面积指标。

厂区附属建筑布置于厂前区一侧。并据有关建筑设计方针,从建筑的功能性质着手,力求建筑型式新颖大方,布局合理,经济实用。另生产区建筑物按各项建筑功能需要面积指标由工艺提出。低压配电房布置在用电量较大的提升泵房和风机房边,减少动力线的投资。

3.5.3附属建筑装修

附属建筑装修根据《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准(CJJ3189)》,结合装修材料情况确定装修标准及选材,力求做到装修与建筑物的协调统一,尽可能达到美化厂区,改善生产环境的要求。所有地面均采用釉砖,外墙均贴条形瓷砖,水池(构筑物)露出地面部分均贴同建筑相同的条形砖,使整个厂区整齐规整。

3.6供电系统设计

3.6.1供电电源

污水处理厂由于设备性能、生化过程及环保要求要求供电可靠,污水处理厂供电按二级负荷实施,采用一路供电及发电机备用,电源由供电部门引至污水厂高压配电间。

3.7.2供电系统

本工程建设低压配电所一座,配电所靠近全厂负荷中心。采用单母线分段,正常时母联断开,两段母线分列运行。

3.6.3设备选型

低压开关柜采用MNS型组合式开关柜。

与工艺设备配套的电控设备与工艺设备成套配制。

3.6.4保护方式

1.继电保护

 电源进线装设定时限电流速断及过电流保护。

低配进线总开关设过负荷延时、短路速断保护, 低压用电设备及馈线设短路及过载保护。

 2.接地及防雷

按雷暴日数考虑防雷作法,厂区内综合楼及较高建、构筑物均按三类防雷标准在屋面设避雷带或避雷网。

3.6.5操作方式

厂内主要用电设备操作电源采用自动和手动两种方式,自动方式时由上位机控制,手动方式时可在机旁控制箱或机旁按钮箱上操作。

3.6.6电能计量

计量方式按供电部门要求,动力及照明分开计量。在低压屏上设置专门的照明回路,并单独计量。

3.6.7电缆敷设

 厂区内采用电缆沟,电缆桥架或直埋敷设的方式。车间内采用电缆沟、电缆桥架或电缆穿钢管敷设。

3.7自控仪表设计

3.7.1设计依据

自控仪表设计依据工艺推荐的一体化自回流氧化沟工艺,考虑污水厂运行管理,结合中国自控仪表行业的特点进行设计。

3.7.2设计范围

按工艺流程配备必要的液位,流量和水质分析等检测仪表;

全部检测仪表及电气设备的运行信号的传送和显示;

根据电气设备的运行要求及主要工艺参数的控制要求,设置自动控制和自动调节系统。

3.7.3.2过程控制

机械格栅根据液位差或时间周期自动开停;

潜水泵由在线液位控制器控制开停,备用泵均轮换使用。

3.7.3.3检测仪表

进水泵房,储泥池设液位计,用以上下限报警及泵的开停及保护。

考虑投资因素,本方案不考虑采用COD在线监测仪。

3.7.4电缆敷设

污水处理厂仪表、自控电缆采用直埋敷设或沿电缆沟铺设。


第四章  安全生产、环境保护、消防和节能

4.1  安全生产及劳动保护

处理厂工程设计中已考虑劳动保护与安全生产等工程措施。

1) 各处理构筑物走道或临空走道均设置保护栏杆、防滑梯、水池边配备救生圈、绳索等安全措施。

2) 根据污水厂平面布置的实际需要在厂内适当地点设置配电箱、照明、联络电话、冲洗水栓、厕所、户外操作人员休息室、工具间等设施。

3) 在产生有臭气体工段如污水泵房、化验室等设置通风设施。

4) 厂区管道闸阀均考虑采用操作轮接杆至地面以上,便于操作。

5) 所有电器设备的安装、防护以及操作条件均按电器有关安全规定设计。

6) 污水厂的生产管理及操作人员宜每年体验一次,建立健康登记卡。

7) 污泥消化区另设门卫,专用围墙隔离,所有电器设备均考虑防爆开关,离明火建筑物大于30M。

此外,劳动保护与安全生产方面要加强对职工的法制教育,包括在建设期及运行管理期,其内容如下:

(1)在建设时期

·编制和执行各种有关施工安全的政策大纲以及各方面应负的责任;

·对全体职工进行安全培训,事故和偶发事件报告;

·制订安全工作计划;

·任命安全监理和安全员。

(2)在操作和维护时期

·制订紧急反应计划;

·任命安全监理和安全员;

·制订安全管理系统(体制);

·定期经常对所在地职工作医疗检查;

·发放和使用安全用品如安全帽、安全鞋、手套、工作服等。

4.2  环境保护

本工程环境保护包括两个方面,即在工程建设过程中及工程建成投产之后。

在工程建设过程中,施工机械引发的噪声、输送建材对交通的影响、施工过程中产生的污染等,这些影响可以采取适当的措施予以缓解,其内容如下:

——恰当调整施工计划,以保证对社会最小的干扰;

——选择适当的路线运送材料和设备,使交通中断最小;

——设置警告讯号,道路封闭时按需进行交通管理,以保证工程正常进行和减少交通障碍;

——为安全目的,开沟槽长度不宜太长,并在施工场地设护围,防止儿童进入;

——在所有车辆和设备装设低噪声和消降污染的设施,以限制噪音和空气污染;

——处理厂内处理过程中产生对环境的影响主要在臭气与噪声这两方面。

本工程中在污泥脱水机房等室内部分,采用机械通风方式,减少臭气危害,在露天的水池及水泵采用自然通风消除臭气。在总图中,已充分考虑把易产生恶臭的处理构筑布置在下风向,远离生活区,用绿化带隔开。如果要消除臭气,可采用密闭法。可把大面积的水池密闭起来,但要另外增加一定的投资。

噪声问题的消除,在本工程设计中已选用低噪声机械设备。

本工程绿化总面积占全厂面积30%以上,在环境方面创造出一个花园式工厂。

此外,处理厂的建设,可能对周围环境会带来美学方面的一定影响,这可由精致的建筑设计与园林绿化来克服。

4.3  消防

污水厂构(建)筑物的耐火等级,防火间距、采暖通风、空调及电力设备的选型和保护等按GBJ16—87建筑设计防火规范有关条款执行:

1) 厂区设有室外消防栓;

2) 主要建筑物每层设室内配备灭火器材及安全通道。

3)鼓风机房内设干粉灭火器。

4) 电气设备采用防爆开关。

5) 厂区内道路布置考虑消防车辆出入方便。

4.4  节能

1) 耗电量大的设备主要是水泵。工程中已选用效率高、能耗少的先进设备和器材,在运转中使水泵的工作点位于效率最高区,以节省电耗;

1) 在高程布置中,节约水头损失,减少跌水高度,以节约水泵提升高度,节约电力;

2) 选用先进的控制仪表系统,对曝气池溶解氧,进水流量等实行自动监测,合理调整工况,保证高效工作。

 

 

 

 

 

 

 

 

第五章 工程投资估算

污水厂投资估算表

序号

名称

单位

数量

单价(元)

金额(元)

备注

1

格栅及提升泵房

1

 

 

 

2

一体化改良氧化沟

1

 

 

 

3

滤布滤池基础

1

 

 

 

4

紫外线消毒池

1

 

 

 

5

巴歇尔流量槽

1

 

 

 

6

污泥干化池

1

 

 

 

7

综合房

1

 

 

 

8

楼梯、栏杆等

1

 

 

 

9

预埋件

1

 

 

 

10

绿化

1

 

 

 

11

室外给排水

1

 

 

 

12

道路

1

 

 

 

13

围墙

1

 

 

 

14

设备基础及其它

1

 

 

 

小计(T1)

 

 

<二>.设备、材料费用

序号

名称

单位

数量

单价(元)

金额(元)

 

格栅及提升泵站

 

 

 

 

 

1

回转耙式细格栅

1

 

 

 

2

垃圾桶

1

 

 

 

3

潜水泵

2

 

 

 

5

除臭系统

1

 

 

 

一体化自回流氧化沟

 

 

 

 

 

6

盘式微孔曝气器

70

 

 

 

7

周边传动刮泥机

1

 

 

 

滤布滤池

 

 

 

 

 

8

滤布滤池过滤系统

1

 

 

 

紫外线消毒池

 

 

 

 

 

9

紫外线消毒装置

1

 

 

 

巴歇尔槽

 

 

 

 

 

10

巴歇尔流量槽

1

 

 

 

综合房

 

 

 

 

 

11

罗茨风机(含隔音罩)

2

 

 

 

12

轴流风机

2

 

 

 

其它

 

 

 

 

 

13

室内给排水、消防

1

 

 

 

14

工艺管道

1

 

 

 

15

阀门及配件

1

 

 

 

16

电气自控系统

1

 

 

 

17

其它设施

1

 

 

 

18

安装费(1-17项之和×10%)

 

 

小计(T2)

 

 

<三>.其他工程费用

 

1

T1+T2

 

 

2

工程调试费、菌种费及培训费T3=(T1+T2)×2%

 

 

3

工程管理费T4=(T1+T2)×1.5%

 

 

4

设计费T5=(T1+T2)×3.5%

 

 

5

税金T6=(T1+T2+T3+T4+T5)×3.34%

 

 

6

合计费用T7

 

 

 

 

 

 

 


第六章 运行成本估算

6.1人工费

月平均人员工资及福利:   2500元/月

人员总数:         4人

月工资总额:   10000元/月

每吨水费用:       0.33元/吨水

6.2自来水费

自来水消耗量:    5吨/天

自来水单价:    2.5元/吨

每吨水自来水费用:    0.013元/吨水

6.3维修及保养

年均维、检修费用约为5万元。

折合成单位废水处理成本为0.141元/吨水。

6.4电费

表7-3 主要动力设备能耗(参考)

序号

名  称

装机

数量

单机

功率

装机容量

使用

功率

运行时间

电耗

kwh

1

回转耙式格栅

1

0.55

0.55

0.55

15

8.25

2

潜水泵

2

3

6

3

24

72

3

滤布滤池

1

1.85

1.85

1.85

24

44.4

4

周边传动刮泥机

1

0.55

0.55

0.55

15

8.25

5

紫外线消毒装置

1

2.2

2.2

2.2

24

52.8

6

罗茨风机

2

7.5

15

7.5

24

180

7

办公用电

1

2

2

2

10

20

8

照明

1

3

3

3

10

30

9

合计

 

 

31.15

20.65

 

415.7

功率因素按0.8,每kwh电费按0.8元计。

       每天耗电量:                 332.56kwh

       每天电费:                  266.05元

       每吨水耗电费:              0.266元/吨水

 

6.6总体运行费用

0.33+0.013+0.141+0.266=0.750元/吨水

说明:

1.以上计算中人工、药剂及用电单价如发生变化,则运行费用相应变化。

2.运行费中不包括折旧费、摊销费、管理费、贷款利息及固体废物的处置费等。

 

 

 


第七章 污水厂厂区环境保护

7.1臭气对环境的影响

臭气对环境的影响污水处理厂产生的臭气主要是硫化氢(H2S)、氨、甲硫醇类等,主要来自腐化污水和污泥。H2S在空气中会有一部分氧化成为SO2,一般空气中30%的SO2转化过来的。某些恶臭物质的臭气强度与浓度的关系,某些污水处理厂的实际检测结果见污水、污泥臭气影响范围表。一般污水厂的臭气经过大气扩散进入空气中的污染物浓度是较低的,对人们的影响程度是轻微的。只要采取绿化隔离措施,就可减少臭气污染影响。

根据我司设计的工艺,臭气在污水厂界外一米可达标。

7.2噪声对环境的影响

污水处理厂的噪声来源于厂内传动机械工作时发出的噪声,有污水泵、鼓风机的噪声,还有厂区内外来往车辆等的噪声。根据调查污水处理厂使用的机械产生的噪声值见下表

噪声源基本情况

名  称

噪 声  (分贝)

污水泵

85~90

潜污泵

70~80

除砂机

80~85

汽  车

75~90

污水厂运行噪声执行《工业企业厂界环境噪声排标准》(GB12348-20082类标准,即昼间≤60dB,夜间≤50dB

污水处理厂建成后主要噪声源是鼓风机,约为95dB,经降噪处理后符合国家规定新建企业生产车间内噪声值最高不得超过85dB(A)的规定。按此值推算本工程对周围的影响,计算模式为:

LP=LW-20Logr-R-11

式中:LP——受声点(即被影响点)处的声压级dB(A)

  LW——噪声源的声功率级·dB(A)

      r——声源至受声点的直线距离m

R——厂房围护结构的隔声量·dB(A)

取LW =85dB(A)       R=10dB(A)

计算得:

r=20m       LP=38dB(A)

r=50m       LP=30dB(A)

r=100m      LP=24dB(A)

r=150m      LP=20.5dB(A)

r=200m      LP=18dB(A)

由计算可知,声源外10米外,噪声影响值已低于20dB(A),其对环境噪声的本身值影响甚小,即使距噪声源较近处,噪声也低于40dB(A),即根据点源距离衰减公式并考虑隔声设施及鼓风机房的削减,经计算后,厂界的噪声低于GB12348-90二类标准,对环境噪声的本身影响很小,基本对周围的声学环境不构成危害。


 

 

 


 



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