某小型污水处理厂方案设计1000吨Word格式.docx
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4．18.１设计原则ﻩ35
４．１8.2设计依据及条件36
4.1８．3设计标准36
4.１8．４抗震设计ﻩ37
4.18.5结构耐久性３７
4.1８.６设计荷载３８
４.18.7材料要求38
4．１８.８构筑物抗裂ﻩ３9
4.18.9地基处理３9
4.１９配套工程ﻩ3９
４.１9.1给水排水39
4.１9.２通风设计4０
4.20设备选型4０
5 环境影响4１
5.1污水厂运行中对周围环境的影响41
5．2项目建设期对周围环境影响及保护措施ﻩ4１
5.２.1ﻩ主要污染源及影响分析ﻩ41
5.2．２ﻩ保护措施ﻩ42
6.节能篇ﻩ44
6.1用药量ﻩ44
6．3节能ﻩ44
7.劳动保护与安全生产ﻩ45
7．１劳动定员ﻩ4５
７.2劳动保护ﻩ4５
７．3安全生产4５
8.安全防火ﻩ4７
9.工程主要指标48
9.1工程概况ﻩ48
9.２工程清单表ﻩ4８
1概述
１.1项目背景
为满足地区生产、生活用水需求,现拟建设一座日处理量为1０00m³
／ｄ的污水厂,由于前期水量没有达到规模，现拟生化处理部分分两期建设,每期5０0t/ｄ,其余处理单元均按100０t/d设计，考虑投资等因素，水厂两期建设土建部分一次性完成,设备分两期采购安装。
1.2编制目的
1.论述本工程的必要性和可行性,确定工程项目;
２.确定工程规模、范围和处理程度;
3．提出合理的工程建设方案并加以论证;
4.提出工程投资估算、财务分析、效益分析、管理机构及有关法规的建议；
5.提出资金筹措方式及工程进展计划;
6.作为下一步工作的依据。
1.3工程内容
１．项目选址
ＸX廊良路南侧。
2.项目规模及主要建设内容
该项目最高日设计规模为１000ｔ/d，分两期投入使用，一期最高日处理规模为５00t/d，土建建设一次性完成，设备及安装工程分两期完成。
主要构筑物:
格栅井、集水井、调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池、中间水池、消毒池、生化污泥池、化学污泥池、事故池、设备间、办公楼等；
主要建筑物：
设备间、污泥脱水间。
（以上建、构筑物为污水厂土建工程一次性完成）
1．4方案编制依据
1.《污水综合排放标准》（GB８978-199６）;
2.《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB１89１８-2002）;
3．业主提供的有关治污情况的资料。
1.５方案编制原则
污水的排放处理是一项政策性强、技术复杂的基础设施工程,其社会效益和环境效益显而易见。
鉴于本工程的实际特点,结合目前及总体规划情况,提出废水处理项目建设的原则。
本工程初步设计依照下列原则:
1.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。
2.在城市总体规划指导下,根据城市总体布局和已批准的可行性研究报告，结合城市发展状况、地形条件和环境要求,综合考虑污水设计污水处理厂工程。
在保证出水达到处理要求的前提下，做到尽量节省投资,同时最大限度地实现污水资源化，充分发挥污水处理项目的社会效益、环境效益和经济效益。
贯彻远近期有机结合,分步实施的方针,有效改善水体质量。
３.符合XＸ区水污染治污规划的要求,平面及高程布置要满足规划的总体布局，并与临近的其他建筑风格相协调。
４.污水处理工程充分考虑当地的实际情况与客观条件,因地制宜、积极稳妥地采用技术先进、高效节能、运行灵活及简便易行的处理工艺,确保处理后污水达标排放。
建、构筑物设计力求技术先进可靠、运行方便、实用节能,贯彻经济性与可靠性并重的原则，在最大限度的降低工程造价和运转费用的同时,合理兼顾运行操作条件和管理维护条件,便于项目投产后的运行管理。
５.污水处理工程总平面布置要求紧凑、合理、方便管理，尽量减少占地,并为后期发展留有余地。
６.污水处理工程竖向布置力求工艺流程顺畅,污水、污泥处理设施尽量一次提升。
7.污水处理工程的设备选型采用国内外先进、可靠、高效、运行管理方便、维修维护简便的污水处理专用设备。
8. 为了提高污水处理工程的管理水平，实现科学化、现代化管理,设计采用适合我国国情的自动化技术及监测仪表。
9.妥善处理处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥,避免产生二次污染。
10.充分考虑污水处理项目建成初期，水质、水量变化对污水处理效果的不利影响,并在设计中体现相应的处理措施。
1.６编制范围及设计内容
本方案将对污水处理厂范围内的污水处理流程、污泥处理流程、处理设施与构筑物、以及与上述处理系统相配套的生产等附属设施。
根据ＸX的治污情况及总体规则所确定的发展目标，就废水综合治理工程的建设方案进行分析论证，提出初步设计方案。
水厂外配水管网不在本次设计范围之内，管网建设另外单独立项。
１.7采用的主要设计规范、标准
（1）《污水综合排放标准》 （GB 8９78-１９96）
（2）《城镇污水处理厂污染物排放标准》 （GB１891８-2002）
（3）《室外给水设计规范》 （GＢ５０01３-２００6）
（4）《城镇给水厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ4１－9１）
（5）《建筑给水排水设计规范》 （GＢ50015-２003，200９年）
（6）《室外排水设计规范》 （ＧB50０14-2006）
（7）《建筑设计防火规范》 （GB 50０16-２00６）
（8）《建筑灭火器配置设计规范》 （GＢ50１40－2００5）
（9）《给水排水制图标准》 （GB/Ｔ501０6-20１0）
（10）《工业企业设计卫生标准》 （GＢZ1-20１０）
（11）《工业建筑防腐蚀设计规范》 （GＢ50046-２0０8）
（12）《给水排水工程结构设计规范》（GB50069-2０02）
（13）《民用建筑电气设计规范》 （JGJ１６-２008）
（14）《建筑结构可靠度设计统一标准》 （GB50068－2０01）
（15）《建筑结构荷载规范》 （GＢ５0０09-2001）
（16）《混凝土结构设计规范》 （GＢ500１0-201０）
（17）《建筑抗震设计规范》 （GB50０1１－201０）
（18）《采暖通风和空气调节设计规范》 （GB５0００１9-20０3）
（19）《分散型控制系统工程设计规定》（HG/Ｔ20573-9５）
（20）《自动化仪表选型设计规定》 （HG2０507-２000）
（21）《10kV及以下变电所设计规范》（GB5０053－9４）
（22）《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）
（23）《低压配电设计规范》（GB50０54－9５）
（24）《通用用电设备配电设计规范》（GB50０55－93）
（25）《电力工程电缆设计规范》（ＧB５0217－2007）
（26）《工业企业照明设计标准》（ＧB５００34-92）
（27）《建筑物防雷设计规范》（ＧB５00５7－9４，20０0版）
（28）《系统接地的型式及安全技术要求》（GＢ１4050－２0０８）
2污水进出水水质确定
２．1污水进水水质
水质是限制处理系统水力负荷和污染负荷的主要因素,直接影响到处理系统的正常运行和处理效果,因此必须确定进水水质情况。
本工程排放的废水为XX三个生产工厂内经过预处理后产出的废水,并按照《污水综合排放标准》ＧB8978-1９96中排放二级标准为设计进水水质，其水质设计值如下：
设计进水水质
序号
项目
单位
限定进水水质
1.
ＰH
——
6~9
2.
色度
倍
≤８0
3.
COD
ｍg/Ｌ
≤1５０
4.
ＢOD5
mg/Ｌ
≤3０
5.
SＳ
mg／L
≤1５0
6.
TＮ
7.
NH3－N
mg/L
≤2５
8.
TP
≤１.5
9.
石油类
mｇ／Ｌ
≤1０
10.
动植物油
mｇ/L
≤１5
11.
阴离子表面活性剂
≤10
12.
粪大肠菌群数
个/Ｌ
２．2出水水质要求
该废水经处理后,排放应达国家颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）中一级A标准,即：
单位：
ｍg/L
排放标准
ｐH值
6.0~9.0
≤30（倍）
≤50
BOD5
≤10
SS
TN
≤15
NＨ３-N
TＰ
≤０.5
≤1.0
动植物由
≤1．0
总大肠菌群
≤1０3个/L
3工程方案论证
3．1工艺选择原则
工艺方案的选择应针对水质特点，以最低的基建投资和经常运行费用达到要求的出水水质。
应充分考虑下列主要因素：
（１）原水水质的历史资料：
对原水的水质应作长期的观察，表层与深层的水质都要加以分析比较。
（2）污染物的形成及其发展趋势:
对产生污染物的原因进行分析,寻找污染源，对潜在的污染影响和今后发展的趋势也应作出分析和判断。
（3）出水水质的要求：
除必须符合国家现行的水质标准外，还应结合今后水质可能的提高作出相应考虑。
（４）操作人员的经验和管理水平:
要使工艺过程达到预期的处理目标,操作管理人员具有十分重要的作用。
同样的处理设备由于操作人员的不同可能产生不同的效果。
因此在工艺选择时,尽量选择符合当地习惯和使用要求的处理工艺。
（５）场地的建设条件：
不同处理工艺对于占地或地基承载力等会有不同的要求，因此在工艺选择时还应结合建设场地可能提供的条件进行综合考虑。
有些处理工艺对气温关系密切,在其选用时还应充分注意当地的气候条件。
（6）今后可能的发展：
随着水质要求的提高，或者原水水质的变化,可能会对今后给水工艺提出新的要求,因此选择的工艺要求对今后的发展具有较大的适应性。
（7）经济条件：
经济条件是工艺选择中的一个十分重要的因素。
有些工艺虽然对提高水质具有较好的效果,但是由于投资较大或运行费用较高而难以被接受。
３.２工艺选择及特点分析
３.2.1预处理的选择
作为二级生物处理的前置处理——一级处理，其主要处理对象为可沉淀固体、悬浮固体和一部分有机物。
污水一级处理又称污水物理化学处理。
通过投加药剂或适当的曝气，以去除污水中的悬浮物,调整ｐH值及减轻污水的腐化程度的工艺过程。
步骤分为以下几个大部分。
1
格栅
小型污水处理厂一般采用人工捞渣的人工格栅。
格栅分垂直安装和倾斜安装两种。
在调节池前设置栅条间距为5
ｍm的细格栅。
人工格栅维护简单，操作方便,栅渣清除便捷,运行费用低廉。
其特性主要体现在下列方面：
（１）格栅的材质。
格栅多为不锈钢和工程塑料制造,防腐性能好，加工精度高,经久耐用。
（２）栅渣处理：
进行少量填埋。
大多采取压榨、打包、焚烧方式或栅渣先经粉碎、研磨，然后返回至污水处理厂进行处理或者与污泥一起处置。
2
水泵
水泵是污水处理厂的关键设备之一。
常用的水泵有如下几类：
①适合于大流量、低扬程的潜水泵;
②适合于大中小流量的立式排污泵;
③适合于中小流量、中低扬程的潜水泵;
④适合于大中流量、低扬程的立式轴流泵;
⑤适合于大流量、中高扬程的双吸式离心清水泵；
⑥适合于中流量、较低扬程的卧式污水泵;
⑦适合于中流量、较低扬程的丰产型混流泵和螺旋泵。
水泵一般有潜水泵和离心泵。
其特点:
①材质好,制造水平高。
多使用球墨铸铁,精工制造，外表美观,耐蚀性好；
②水封性能优良。
无论是离心泵，还是潜水泵，其水封性能甚佳；
③配套自动化水平高。
可实现高低水位自动控制，低水位停泵报警,设备运行工况指示及事故报警,重要运行参数远传等控制。
3
调节池
调节池的作用是均质和均量,主要是对水量和水质的调节,另外还可以调节污水pＨ值、水温,亦可用作事故排水,某些情况下还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。
调节池按作用分:
均质池，水量缓冲池,均质均量池。
一般不连续排水时都要做成有水量缓冲功能的,若有多股水，水质差别较大，尤其是pＨ,这样进生化系统必须调整到正好这样的参数有很大变化时，应考虑均质。
4 气浮池
气浮法是固液分离或者液液分离的一种方法,它通过某种方法产生大量的微气泡,使其与废水中密度接近于水的固体或液体污染物威力粘附，形成密度小于水的气浮体，在浮力作用下,上浮至水面形成浮渣,进行固液或液液分离。
气浮法用于从废水中取出比重小于1的悬浮物、油类和脂肪以及部分总磷。
加压溶气气浮是目前应用最广泛的一种气浮方法,空气在加压条件下溶于水中,再使压力降至常压，把溶解的过饱和空气以微气泡的形式释放出来。
溶气气浮的特点:
①水中的空气溶解度大,能提供足够的微气泡,可满足不同要求的固液分离，确保去除效果;
②经减压释放后产生的气泡粒径小（介于20～１0０μｍ之间）、粒径均匀，微气泡在气浮池中上升速度很慢、对池内扰动较小;
③设备和流程都比较简单,维护管理方便。
3.2．２生化工艺的选择
当前，生活污水最常用到的生化处理方法一般包括活性污泥法、接触氧化法、SBＲ法、A／O法（缺氧+好氧回流）、A２/O（厌氧＋缺氧+好氧回流）法等，其中后两者是将缺氧段和好氧段（可以选择前三者中的任意一种）结合的方法,具有一定的脱氮除磷能力，目前在污水的深度处理中应用较为广泛。
鉴于本工程对氮、磷指标要求非常高，利用“厌氧+缺氧＋好氧回流”循环的总体思路脱氮除磷是十分必要的。
下面分别对好氧段具体形式的选取和系统组合方式的确定加以论述。
生物处理单元是综合废水处理的核心，其效果的好坏直接影响到整个工艺的成败。
根据本工程的水质、水量及处理要求,经初步分析,对活性污泥法、接触氧化法、SBR法和A/Ａ/Ｏ工艺进行比较,从中选出适合本工程的处理工艺。
1．常规活性污泥法
活性污泥法在大中型污水处理中是一种应用最广的好氧生物处理技术。
活性污泥处理系统有效运行的基本条件和特点是：
（1）废水中应含有足够的可溶性易降解有机物,作为微生物生理活动必需的营养物质,一般活性污泥法必须定期投加按一定配比的营养物质,这样增加了运行费用和管理难度；
（2）混合液必须含有足够的溶解氧，活性污泥池长有好氧原生动物，氧的需求量较大；
（3）活性污泥连续回流,及时排除剩余污泥，使混合污泥保持一定的活性污泥浓度;
（4）活性污泥生长周期长，对温度、水质和水量的骤变适应能力差；
（５）对微生物有毒害的物质应严格控制在允许浓度范围以内；
（６）活性污泥法处理负荷较低，造成设施的体积增大，土建投资也相应增加。
正因为有以上的必要条件和特点，所以活性污泥处理法，运行管理比较专业。
另外活性污泥法易产生污泥膨胀,处理负荷较低，不易控制管理，故近年来在中小型污水处理站中的使用越来越少。
2．生物接触氧化法
生物接触氧化法属于生物膜法,具有以下优点和特点：
（1）生物接触氧化法生物池内设置填料，由于填料的比表面积大，池内充氧条件好,生物接触氧化池内单位容积的生物量都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;
（2）由于相当一部分微生物附着生长在填料表面。
生物接触氧化法可不设污泥回流系统,也不存在污泥膨胀问题，运行方便；
（3）由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流属于完全混合型，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;
（4）由于生物接触氧化池内生物固体量多,当有机物负荷较高时，其F/M（Ｆ为有机基质量,Ｍ为微生物量）比可以保持在一定的水平，因此污泥产量可相当于或低于活性污泥法;
（5）因装载填料，生物接触氧化池单位制造成本略高，一般适用于中小型（Qd≤3０００ｍ３/d）污水处理站。
目前生物接触氧化法属于应用较为普遍的一种方法，但由于其属于生物膜法，出水中所带有的悬浮物一般为填料上脱落的生物膜，其沉降性能较差,普通二沉池难以达到良好的出水效果,需设置砂滤池进行过滤处理。
此外，与常规活性污泥法相比,接触氧化法的处理负荷虽然有所提高，但对于一些难降解的化工废水,该方法任存在一定的局限性。
3．SBR法
序批式活性污泥法，简称SBR法（SｅquｅnceBａtchＲeactｏr），属间歇运行的活性污泥法工艺，与传统连续流活性污泥法不同，SBR法是在同一池子内,在不同的时间段完成生物处理过程和泥水分离过程。
序批式活性污泥法在本世纪初就已得到了一定程度的应用，尽管其处理效果优异,但由于受当时的自控水平和曝气技术的限制,逐渐为连续流活性污泥法工艺所取代。
随着自控技术的迅猛发展和橡胶膜微孔曝气技术的应用，尤其是出水水质（除磷脱氮）要求的不断提高,序批式活性污泥法由于其流程简单、处理效果好、运行灵活、适应水质变化能力强等优点又得到了广泛的重视。
ＳBR是一个间歇式的活性污泥系统，活性污泥的曝气、沉淀、出水排放和污泥回流均在同一个池子中完成。
SBR系统采用限制曝气和半限制运行方式,可以在时间序列上实现缺氧/好氧或厌氧/缺氧/好氧的组合,通过控制合适的时间比例。
ICＥAS（ＩntｅrmiｔtentCｙcｌｅExｔendeｄAｅrationSｙｓtem,间歇循环延时曝气系统）是澳大利亚新南威尔士大学与美国ABJ公司196８年合作开发的专利技术，属于第就能得到较好的除磷脱氮效果。
作为生物除磷脱氮,在同一池中实现生物除磷脱氮。
SＢＲ法是近年发展起来的一种较为先进的活性污泥处理法,该处理工艺集曝气池、沉淀池为一体，连续进水，间歇曝气，停气时污水沉淀,撇除上清液，成为一个周期,周而复始。
SBR法不设沉淀池,无污水回流设备，但SBR法为间隙运行,需设多个处理单元，进水和曝气相互切换,造成控制较为复杂。
为了保证溢流率，SBR法对滗水器设备制造要求高，制作时必须精益求精，否则极易造成最终出水水质不达标。
国内目前还没有质量较好的滗水设备，进口设备采购麻烦,且价格昂贵,同时今后维修费用也高。
SBR法池内污泥浓度由浓度仪测定以便控制排出多余污泥量，目前国内浓度仪质量不过关,造成污泥排放较为困难。
SＢR池溢流率低（一般不超过40%），设施体积较大，造成土建投资较高。
到目前为止,已有多种新型的的SBＲ工艺。
根据进水形式分为连续进水的ICEＡS、IDAL、ＩＤＥA、DAＴ-IAT工艺，间歇进水的CAＳＳ、CＡＳＰ和CAST。
连续进水的ICＥＡS（IDAＬ、IDＥA、DＡＴ－ＩAT）工艺
二代SBR工艺。
其后IDAL、ＩＤEA、及DAT-IAＴ工艺与其的区别在于根据处理目的不同，是否设置预反应区和污泥回流。
1976年建成世界上第一座ICEAS工艺,随后在日本、美国、加拿大、澳大利亚等地得到广泛应用,目前已建成投产有300座左右，1986年美国环保局正式承认ICEＡS工艺属于革新代用技术（Ｉ/Ａ）。
该工艺有一缺氧生物选择器，用以促进菌胶团微生物的繁殖并抑制丝状菌生长。
该工艺由曝气、沉淀、排出三个运行阶段组成。
在这三个阶段内保持连续进水。
该工艺与传统SBR相比，除磷效果好，抑制丝状菌生长。
4.A/A/O法
生物脱氮的基本原理是在好氧条件下利用自养型的亚硝化菌、硝化菌将废水中的氨氮转化成硝态氮,在缺氧条件下利用异养型的反硝化菌将硝态氮还原成氮气，从而将总氮从废水中除去。
而生物除磷则通过聚磷菌“厌氧放磷——好氧吸磷”的作用，最后通过排泥将总磷从系统中去除。
依据此原理，在实际工程中，将厌氧、缺氧、好氧段循环排列组合是较常用的同步生物脱氮除磷工艺,即“Ａ-A-Ｏ”工艺。
下面就各工艺段的功能分述如下:
1）厌氧处理工艺
废水中的有机物进入厌氧区后，在发酵性产酸菌的作用下转化成乙酸。
聚磷菌在厌氧的不利环境下，可将贮积在体内的聚磷分解。
在此过程中释放出的能量可供聚磷菌在厌氧压抑环境下存活之用；
另一部分能量可供聚磷菌主动吸收乙酸、H+和e-,使之以ＰＨB形式贮藏在菌体内,并使发酵产酸过程得以继续进行。
聚磷分解后的无机磷酸盐释放至聚磷菌体外,即观察到的聚磷细菌厌氧放磷现象。
2）反硝化工艺
反硝化工艺是在缺氧条件下,利用反硝化细菌的作用，废水中的亚硝态氮和硝态氮还原为氮气而除去。
其生物化学反应式为：
6NO3-十2CH3OH→6NO2-十2CO2十4H2O
6ＮＯ2-十3CＨ3OH→3N2十３CO2十３H２O十６0H-
影响反硝化的主要因素：
（１）温度温度对反硝化的影响比对其它废水生物处理过程要大些。
一般,以维持20～４０℃为宜。
若在气温过低的冬季，可采取增加污泥停留时间、降低负荷等措施，以保持良好的反硝化效果;
（2）pH值反硝化过程的ｐH值控制在7．0～８.0;
（3）溶解氧氧对反硝化菌有抑制作用。
一般在反硝化反应器内溶解氧应控制在0．5mｇ／L以下（活性污泥法）或１mg／Ｌ以下（生物膜法）;
（４）有机碳源 NO3－在生物还原过程中为电子受体,完成此还原过程,在缺氧条件下，废水中必须有足够的电子供体，包括与氧结合的氢源和异养硝化菌所需的有机碳源。
当废水中含足够的有机碳源，BOD5/TN＞3～５时，可无需外加碳源。
当废水所含的碳、氮比低于此比值时，则需另外投加有机碳源。
3）好氧处理工艺
好氧处理工艺这一阶段是多功能的,主要为去除BOD、硝化和吸收磷等反应都在此系统中进行。
这三项反应都是至关重要的，混合液中含有的硝酸盐氮、污泥中含有的过剩的磷以及污水中的BOD都得到有效去除。
本工艺具有以下特点：
（1）本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺,总的水力停留时间少于其他同类工艺。
（2）在厌氧、兼氧、好氧交替运行的条件下,丝状菌不能大量增殖,无污泥膨胀之虞,SVI值一般均小于100。
（3）污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。
（４）厌氧和兼氧阶段只需要轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低。
综上所述，选取以高效脱氮除磷功能的“厌氧＋兼氧（反硝化）+好氧回流”（简称“A-Ａ-O”）处理该生活污水是完全可行的。
工艺特征比较分析表
名称
传统活性
污泥法
SＢR工艺
生物接触
氧化
A／A/O工艺
投资
较少
较多
占地
多
耐冲击负荷性
差
好
较好
对难降解物质的去除性
污泥量
较复杂
运行管理与维修
一般
复杂
方便
运行费用
较高
高
生物脱氮
升级会员 