中水回用方案新疆中水回用.docx
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中水回用方案新疆中水回用
工程概要
处理规模
污水处理站规模为：
200m3/d。
进、出水水质（排放标准）
本工程排放水质标准按照《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）中的城市绿化用水标准执行
处理工艺
选用成熟的“A2/O”工艺。
该法具有处理效果好、投资省、占地小、电耗少、运行成本低、污泥易干燥处理、减少了臭气和对地下水污染、处理设备成套化和管道化、自动化程度高等优点。
建设内容
别墅区内的室内、外雨污分流、清、污分流管网建设；污水处理站内全部处理设施、设备、建构筑物及辅助设施建设；中水回用设施及其管网建设。
占地
投资
污水处理站总投资约669.80万元（含储水池），污水及中水管网建设投资约3542.29万元。
项目总投资约4212.09万元。
建设工期
设计期1个月，施工工期8个月（含试运行期）。
电耗
污水处理站单位处理电耗0.19kwh/m3。
定员
污水处理系统自动化水平高，操作很简单，安排两名专职人员即可。
运行成本
污水处理站单位处理成本0.34元/m3（含污水和污泥处理的电费、人工等直接费用）；
工程合理服务年限
本工程根据国家有关规范、标准，合理服务年限为二十年。
第一章概述
1.项目概况
1.1项目名称
项目名称：
别墅区中水回用系统
1.2项目地点
项目地点：
1.3项目业主
项目业主：
2.编制依据、原则和编制范围
2.1编制依据
▲国家相关的设计规范、标准。
2.2编制原则
·贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。
·采用技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理的污水处理工艺，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。
·妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥、臭气，避免造成二次污染。
·确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，做到技术可靠、经济合理，减少日常维护检修工程量，改善工人操作条件。
·为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，采用10KV电源，且污水运行设备有足够的备用率。
·在污水厂征地范围内，厂区总平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积。
·厂区竖向设计力求减少厂区填方量和节省污水提升费用。
·厂区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与校区周围景观相协调。
2.3编制范围
本工程项目方案编制范围为四川商务职业学院污水处理站围墙范围内污水处理、污泥处理、尾水排放及其它附属构（建）筑物（含雨污分流管网）。
2.4采用的主要规范和标准
（1）《室外排水设计规范》及局部修订条文（GBJ14-87）
（2）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）
（3）《城镇污水处理站污染物排放标准》（GB18918-2002）
（4）《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-99）
（5）《城市污水处理站污水污泥排放标准》（CJ3025-93）
（6）《城镇污水处理站附属建筑和设备设计标准》（CJJ31-89）
（7）《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）
（8）《城市防洪工程设计规范》（CJJ50-92）
（9）《泵站设计规范》（GB/T50265-97）
（10）《厂矿道路设计规范》（GBJ22-97）
（11）《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）
（12）《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）
（13）《建筑结构荷载设计规范》（GB50009-2002）
（14）《给水排水工程结构设计规范》（GB50069-2002）
（15）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
（16）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2002）
（17）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
（18）《水工砼结构设计规范》（SDL/T5057-2001）
（19）《建筑设计防火规范》（GBJ16/87）（2001年版）
（20）《工业企业采暖、通风及空气调节设计规范》（GBJ19-87）2001
（21）《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）
（22）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）
（23）《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）
（24）《工业与民用供配电系统设计规范》（GB50052-95）
（25）《低压配电设计规范》（GB50054-95）
（26）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50060-92）
（27）《建筑防雷设计规范》（GB50057-94）
（28）《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）
（29）《城市污水处理工程项目建设标准》（1994年）
（30）《城市污水处理》（CJB99-103）
（31）《城市污水处理及污染防治技术政策》（建成[2000]202号
（32）《工程建设标准强制性条文》（建标[2000]202号）
（33）《城市污水处理工程项目建设标准》（修订）（2001年）
3.项目的技术经济情况
3.1处理规模：
200m3/d（含污泥全部处理）。
3.2处理工艺：
选用在实际工程运用中比较成熟的“A/O”工艺。
该法具有处理效果好、投资省、占地小、电耗少、运行成本低、污泥易干燥处理、减少了臭气和对地下水污染、处理设备成套化和管道化、自动化程度高等优点。
3.3建设内容：
别墅区内的室内、外雨污分流、清、污分流管网建设；污水处理站内全部处理设施、设备、建构筑物及辅助设施建设；中水回用设施及其管网建设。
第二章污水处理站工艺方案
1．污水处理站工艺方案设计
1.1工艺方案选择的原则
在污水处理站工艺方案确定中，将遵循以下原则：
1）选定的工艺技术及设备应先进、可靠、成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到国家规定的排水要求。
并应尽量选用高效的鼓风和配套曝气设备。
2）占地面积极小、征地和搬迁量少、能耗低的工艺技术。
3）基建投资和运行费用低，确保建成的处理装置有能力运行。
4）运行管理方便、运转灵活，并可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度的发挥装置和处理构筑物的处理能力。
5）便于实现工艺过程的合理自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。
6）污水处理过程中减少臭气对周围的污染，污泥处理容易，减少运行中的二次污染。
7）处理系统大修、维护费少且容易。
1.2工艺流程设计
本项目水来源主要为生活污水，污染物浓度较低，通过二级好氧生化处理即可达到排放要求；但因其中所含氮磷不易通过单一的好氧生化处理去除，故对其的处理须先通过缺氧过程，进入一个反硝化过程，再进入好氧工艺段进一步去除有机物并完成对氨氮的硝化过程，经过以上的处理后，既可沉淀+过滤分离后进行消毒处理，使其达到排放标准之要求。
根据以上分析，本设计选定的工艺流程为：
污水先通过曝气沉砂池沉淀大部分粗大颗粒，并在该池中进行预曝气，并有脱臭、防止污水厌氧分解、除泡以及加速污水中油类的分离等作用，而后，自流进入初次沉淀池，将曝气沉砂池内分离开但未沉淀的固体颗粒物沉淀下来，而后进入缺氧池，采用推流底部搅拌，使其顺利的进行反硝化过程，然后再进入曝气池，利用好氧生化过程去除水中的有机物并完成硝化过程，出水部分进入二沉池泥水分离，为保证出水的稳定达标排放，二沉池出水再经滤池过滤后，处理达标后便可排放。
具体工艺流程如下图所示：
（3）主要处理单元简介
●曝气沉砂池：
本工程采用曝气沉砂池进行废水预处理，该处理设施具有以下特点：
（1）沉砂中含有机物的量低于5%；
（2）由于池中设有曝气设备，故它还具有预曝气、脱臭、防止污水厌氧分解、除泡作用以及加速污水中油类的分离等作用。
这些特点对后续的沉淀、曝气、污泥消化池的正常运行以及对沉砂的干燥脱水提供了有利条件。
●好氧生物处理单元
生物接触氧化法也称淹没式生物滤池，其在反应器内设置填料，经过充氧的废水与长满生物膜的填料相接触，在生物膜的作用下，废水得到净化。
其基本构造如图3所示。
图3生物接触氧化池基本构造
原理：
生物接触氧化法在运行初期，少量的细菌附着于填料表面，由于细菌的繁殖逐渐形成很薄的生物膜。
在溶解氧和食物都充足的条件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐渐增厚。
溶解氧和污水中的有机物凭借扩散作用，为微生物所利用。
但当生物膜达到一定厚度时，氧已经无法向生物膜内层扩散，好氧菌死亡，而兼性细菌、厌氧菌在内层开始繁殖，形成厌氧层，利用死亡的好氧菌为基质，并在此基础上不断发展厌氧菌。
经过一段时间后在数量上开始下降，加上代谢气体产物的逸出，使内层生物膜大块脱落。
在生物膜已脱落的填料表面上，新的生物膜又重新发展起来。
在接触氧化池内，由于填料表面积较大，所以生物膜发展的每一个阶段都是同时存在的，使去除有机物的能力稳定在一定的水平上。
生物膜在池内呈立体结构，对保持稳定的处理能力有利。
优点：
由于填料的比表面积大，池内的充氧条件好。
生物接触氧化池内单位容积的生物固体量高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；
生物接触氧化池不需要污泥回流，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便；
由于生物固体量多，水流又属于完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力；
生物接触氧化池有机容积负荷较高时，其F／M保持在较低的水平，污泥产量低。
●二次沉淀池
该沉淀池采用竖流式二次沉淀池，为中心进水，四周溢流出水，沉淀池底部为i=0.55的坡度，池底设泥斗，污泥自动落入泥斗，由污泥泵抽吸。
●砂滤池
过滤二沉池中未完全沉淀的悬浮污泥，使处理后的出水得到进一步的净化。
第三章方案工程设计
1．工程规模
设计规模200m3/d。
工程内容：
格栅/缓冲间、调节池、缺氧池、接触氧化池、污泥浓缩池、变配电间、砂滤池等建构筑物。
工程分期：
处理系统主装置按建设规模200m3/d。
2．总体设计
2.1设计水量
Qcp=200m3/d，
2.2设备选型原则
▲在满足构筑物工艺要求的前提下，设备选型力求经济合理，实用可靠，节省能源。
▲设备的工作能力按照200m3/d规模的处理水量和处理水质的要求，考虑运行的方式，并设有一定备用量。
▲机械设备尽可能成套考虑，包括就地控制箱、连接电缆及运行所必需的附件。
▲厌氧、好氧反应器外壳采用钢结构，表面进行防腐处理，适应户外长期运行。
▲控制方式采用就地控制及控制室集中控制两种方式。
▲潜水泵电机的防护等级为IP68，其他配套电机和就地控制箱防护等级不低于IP55。
▲由于生活污水一般无腐蚀性，淹没于水中的设备、部件材料均采用碳钢材料。
▲管道选用碳钢。
3．污水处理站总平面及竖向设计
3.1总平面设计
1）厂区总平面布置
厂区布置遵循如下原则：
·功能分区明确，构筑物布置紧凑，减少占地面积。
·考虑近、远期结合便于分期建设，并使近期工程相对完整。
·流程力求简短、顺畅，避免迂回重复。
·变配电中心既靠近污水厂进线，又靠近用电负荷大的构筑物处。
·辅助生产建筑物尽可能集中布置。
·总平面布置满足消防要求。
·交通顺畅，便于施工与管理。
污水处理站总平面布置除遵循上述原则外，具体应根据城镇主导风向、进水方向、排放水体、工艺流程特点及厂址地形、地质条件等困素进行布置，既要考虑流程合理、管理方便、经济实用，还要考虑建筑造型、厂区绿化及周围环境相协调等因素。
4．主要构筑物及设备工艺设计
4.1格栅池
功能：
安装在污水处理流程的前端，用以去除废水中较大的悬浮物、漂浮物、纤维物质和固体颗粒物质，从而保证后续处理构筑物的正常运行。
构筑物尺寸：
1.0×1.0×1.5m
主要设备：
格栅（粗格栅栅条间隙25mm、细格栅栅条间隙10mm）两套
主要运行参数：
过栅流速取0.8m/s。
3.2曝气调节池
功能：
一般污水24小时的水质和水量都有波动，这种变化对于污水处理设备，特别是生物处理设备正常发挥其净化功能是不利的，甚至还可能遭到破坏。
这种情况下，在废水处理之前，设置调节均化池，用以调节水质和水量。
构筑物尺寸：
10.0×6.0×3.0m
主要设备：
水下搅拌机2台
提升泵WQR25-8-1.12台（1用1备）
主要运行参数：
停留时间20小时。
3.3初沉池
功能：
初沉池可去除污水中的大部分悬浮物和部分有机污染物，为后续的生化工艺做准备。
该工序COD去除率为10％。
NH3-N去除率为10％。
SS去除率为90%
构筑物尺寸：
7.0×3.0×3.0m
主要设备：
污泥泵JPWL20-10-1.12台（一用一备）
主要运行参数：
表面水力负荷1.0m3/（m2·h）
停留时间 4小时。
3.4缺氧池
功能：
污水进入缺氧池，完成反硝化脱氮过程，然后进入接触氧化池进行好氧处理。
该工序NH3－N去除率为85％。
构筑物尺寸：
5.0×5.0×4.0m
主要设备：
水下搅拌机3台，1.5kw（2用一备）
主要运行参数：
停留时间 12小时
3.5接触氧化池
功能：
缺氧池出水进入接触氧化池，通过好氧生化过程，降解水中的有机物。
该工序COD去除率为90％。
构筑物尺寸：
10.0×6.0×4m（两格）
主要设备：
潜水式曝气机AR-310-806台（每格2用1备）
填料总体积：
180m3
主要运行参数：
容积负荷：
0.2kgCOD/m3·d
气水比：
15：
1
有效停留时间 28小时。
3.6二沉池
功能：
二沉池是以分离生物处理过程中产生的污泥，使处理水得到澄清为目的，同时将剩余污泥排至污泥消化池进行处理。
采用中心竖流式二沉池
构筑物尺寸：
Φ5×3.0（1座）
污泥泵AS55-4CB2台（一用一备）
主要运行参数：
水力负荷0.5m3/（m2·h）
水力停留时间 5.0小时
3.7砂滤池
功能：
过滤二沉池中未完全沉淀的悬浮污泥，使处理后的出水得到进一步的净化。
构筑物尺寸：
3.0×3.0×3.0m
主要设备：
反冲洗装置一套
主要运行参数：
流速0.02m/s
水力停留时间 3h
3.8污泥浓缩池
功能：
本工程运行过程中产生的剩余污泥中含有大量水分，浓缩可以降低其含水率，达到减容的目的，浓缩后的污泥定期排入污泥干化池，上清液回流至均化池做进一步处理。
构筑物尺寸：
Ø4.0×3.0m
3.9接触消毒池
功能：
经过处理的污水在此加二氧化氯消毒剂消毒以去除致病微生物后，方可作为中水进行回用。
构筑物尺寸：
6×2×1.5m
主要运行参数：
HRT2h
3.10储水池
功能：
用于储存经处理后的中水，总有效容积1200m3
构筑物尺寸：
Ø20×4m（1座）
3.11附属用房（二氧化氯制备间、药剂间、杂物间、加压泵房等）
建筑面积：
50m2
5．结构设计
5.1设计条件
1）工程地质概况
地质条件能满足工程建设的要求。
2）地震烈度
地震基本烈度为7度，本次设计暂按此条件设计，因本工程为小型项目，不需进行场地地震安全性评价。
5.2设计原则
1）本工程结构设计以安全适宜和经济合理，兼顾美观、便于施工为原则。
2）主要设计规范
建筑结构荷载规范GB5009－2002
混凝土结构设计规范GB50010－2002
建筑地基基础设计规范GB50007－2002
建筑抗震设计规范GB50011－2002
砌体结构设计规范GB5003－2002
给水排水工程结构设计规范GBJ69－84
给水排水工程结构设计手册
3）采用材料
（1）砼：
水池和建筑物采用C25防水砼（抗渗等级S6），垫层等素砼采用C10。
（2）钢筋：
ф＜12，采用I级钢，ф≥12时，采用II级钢。
（3）砌体：
砖混结构一般采用MU10实心页岩砖，混合（或水泥）砂浆砌筑，M5混合砂浆砌筑。
（4）焊条：
焊I级钢用E43，II级钢用E50，厌氧、好氧反应器、微气气塔等设备采用碳钢焊条。
（5）钢材：
Q235。
（6）厌氧、好氧反应器等设备采用Q235。
（7）钢管：
普通碳钢。
4）地基处理
拟建建筑物为一层和二层，荷载均不大，采用天然地基基础，基础形成为钢筋砼扩大基础或刚性条基。
本工程的大型设备厌/好氧反应器均为卧式结构，其基础为混凝土和砂石。
本工程水池为钢筋砼薄结构，对地基不均匀沉降较为敏感，要求地基土为匀质土，厂区内为砂类，粉土和卵石层均是良好的地基持力层。
对表层耕土等软弱土，采用砂卵石换填处理。
5）结构措施
（1）抗震设防
本设计暂按VI度进行地震设防计算，建筑物按VII度采取构造措施。
（2）温度伸缩缝
水池一般按缝距不大于20mm（地面式）或者30mm（地下式）设置温度伸缩缝，对因工艺要求和结构型式限制而不能设缝的超长结构，采用掺和膨胀型防水剂补偿砼收缩，并适当加强水平配筋。
6．电气设计
6.1设计依据及范围
本设计配电范围为废水处理站界区内与本工程相关的设备马达、控制、照明、维修等用电，设计要求按《供配电系统设计规范》（GB50052－95）和《低压配电设计规范》（GB50045-95）国家标准执行。
6.2用电负荷及能耗计算
用电负荷计算如表1所示：
表1用电负荷计算一览表
序号
设备名称
装机功率（kw）
使用功率（kw）
备注
1
调节池提升泵
3
1.5
两台
2
初沉池污泥泵
2.2
1.1
两台
3
缺氧池水下搅拌机
3
1.5
两台
4
接触氧化池水下曝气机
9
6
六台
5
二沉池污泥回流泵
3
1.1
两台
6
自控设备用电
2
2
7
照明及其他
1
1
8
加压泵
4
2
两台
9
备用功率
5
0
合计
32.2
16.2
本工程最大计算负荷为32.2KW，设计负荷取16.2KW。
6.3配电设计
6.3.1污水站配电设计
本系统供电电源为从厂区引出的380V／220V／50HZ进线电源，采用三相五线制和单相三线制，及TN-S接地保护系统。
低压配电设备采用GGD低压配电柜。
采用可靠的二路电源进线方式。
电源进线采用二路电源，一用一备。
当一路电源停电，备用电源由双电源切换箱切换立即投入，保证系统正常运行。
设备控制方式分手动控制和自动控制，设备启动方式根据工艺要求采用直接启动。
电力电缆采用YJV型及YJV22型电缆，采用电缆沟和穿管暗敷相结合的敷设方式进行电缆敷设。
本站配电采用辐射式线路。
配电装置，激活调节控制装置，全部集中在控制室内。
设备马达现场设急停按钮。
动力及控制干线选用铠装电缆。
动力干线采用电缆架桥或电缆沟敷设，与仪表电缆共享，动力电源与控制电源应根据《自动化仪表施工及验收规范》（GB93-86）国家标准保持一定的距离或采取必要的隔离措施。
支线采用穿钢管明敷或暗敷。
6.3.2照明及建筑物配电设计
由低压配电柜专门引出一路380V三相四线制电缆到照明配电箱。
照度：
室外201X；
一般室内501X；
控制室盘面2001X;
室内灯具选用荧光灯，室外灯具选用配造型高压水银灯或碘钨灯。
主要通道及室内设有事故照明。
照明配线采用铜芯电线、敷线方式为PVC穿管明敷与局部暗敷。
接地
电气设备正常不带电的金属部分均为可靠接地。
污水处理站设置接地网，各建筑物防雷接地电阻不大于10欧姆，高低压电气设备联合接地电阻不大于4欧姆，变压器、电动机，配电柜、开关柜、控制柜、配电箱的金属外壳或框架以及室外支持电气设备的金属构架及钢筋混凝土构架上的金属部分必须设置保护接地。
变压器供电线路的重复接地电阻不应大于30欧姆。
6.4自控设计
6.4.1概述
本设计提供的以表和自动控制系统是为了满足废水处理工艺的需要，设计遵循安全、稳定、可靠、经济的原则，对于经常需要调整的参数，设置自动控制回路，使被调参数稳定在工艺所要求的范围。
为便于对整个工艺工程的了解，方便操作管理，对某些不经常调整的工艺参数，设置指示回路。
重要工艺参数都引到操作控制室进行显示、控制、报警。
对一般工艺参数，只设置现场指示仪表。
废水处理站设有一间操作控制室，盘装仪表设备安装在仪表控制柜上。
控制柜预留一对公共报警端子，引到废水处理站控制室。
6.4.2现场仪表测量
温度测量：
重要控制点采用人工定期测量。
压力测量：
重要控制点如水泵，鼓风机等均采用就地指示。
流量测量：
厌氧池进口检测采用电磁流量计，生物处理系统出口采用沟渠式计量，生产控制点采用电磁流量计就地指示并引反馈付线至控制盘集中指示。
液位测量：
调剂池液位控制采用浮球开关，同时引至控制盘联锁和报警，材质为PVC塑料。
于控制盘集中显示及就地指示。
PH值测量：
厌氧池进水母管采用在线pH控制仪连续自动测量，同时采用人工定期进行参比对照。
一般情况下人工定期测定为白天每隔四小时人工取样测定一次。
溶解氧测量：
接触氧化池中溶解氧，采用便携式DO测试仪，一般情况下人工定期测定，每个运行周期中曝气工序测定一次。
第四章工程风险分析
1．污水处理站风险影响预测
1.1地震对构筑物的可能影响
地震是一种破坏性很大的自然灾害，波及的范围也很大。
万一发生强震，必将造成很大破坏，致使构筑物损坏，污水将溢流于厂区及附近地区及水域，造成严重的局部污染。
1.2事故排污对环境的影响和措施
1.2.1事故排污对环境的影响
多数污水处理站建成运行后，若因机械设施、电力故障或生物处理系统破坏而造成污水处理设施不能正常运行时，污水只能由超越管直接排放到水体，使杨柳河水体仍然受到污染。
在设计中应充分考虑备用及生物系统破坏后的应急处理措施，尽量不出现污水超越排放。
1.2.2事故措施减少排污对环境的影响
对污水厂按双电源设计，并要求污水处理站管理人员加强运行管理，保证了污水处理站的正常运行；设计中已考虑设备的备用问题，设备故障后能自动切换，同时应及时修复故障设备，所以，发生事故的可能性很小。
根据中国建筑工业出版社《水和废水技术研究》P.292，污水二级处理中指出：
城市污水中可溶性物质一般占污染物的25%。
本方案考虑如果在运行中发生生物处理系统破坏时，根据污水的水质直接采用加入适量的PPA和PPM进行一级强化处理，CODcr和BOD5去除率可达80%以上，SS去除90%以上，使污水除氨氮指标外，都能达标排放，不会对环境造成影响。
2．污水处理系统维修风险分析
因污水管道的损坏，会产生泄漏溢流等情况；当污水泵房的格栅被杂物堵住而不及时清理，会影响污水的收集和排出。
所以，当污水系统的某一构筑物出现事故，必须立即予以排除，此时需操作工人进入管道和格栅水河内操作。
因污水内含有各类污染物质，有些污染物以气体形式存在，如H2S等，若操作人员遇上高浓度的有毒气体，则会造成操作人员的中毒、昏迷，直至丧失生命。
对凡要进入泵房池子内工作的人员，采取如下措施：
1）首先填写下井下池操作表，对操作工人进行安全教育；
2）由专人在工作场地监测H2S含量；
3）戴防毒面具下井，一感不适立即上到地面；
4）重大检查采用特种下水装置；
5）定期监测污水管内气体，拟对污水系统维修、防护技术措施进行研究。
第五章投资估算
1．投资估算
1.1编制依据
1）根据建设部建标〔1996〕30
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