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毕业设计初步设计说明书
天台县污水处理厂工程
初步设计说明书
编制单位:
同济大学浙江学院
1概述1
1.1设计依据1
1.2工程内容及范围1
1.3工程区域概况1
1.4设计采用的主要规范和标准4
2污水量、水质6
2.1污水水量6
2.2中水站进水水质6
2.3中水站出水水质6
3中水站设计原则8
3.1中水站设计原则8
3.2污水处理工艺设计原则8
3.3污泥处理设计原则9
4污水处理工艺11
4.1污水处理工艺11
4.2供氧形式的选择19
5中水站工程设计20
5.1中水站位置20
5.2设计规模20
5.3污水处理工艺流程20
5.4总平面布置20
5.5高程布置20
5.6公共工程20
5.7主要处理构筑物工艺设计20
5.8结构及建筑设计41
5.9电气设计41
5.10仪表设计41
5.11机械设计41
5.12通风设计41
5.13防腐41
6安全生产、消防和节能43
7人员编制44
8项目的环境影响及对策45
9工程估算46
9.1估算编制说明46
9.2成本分析说明46
9.3工程概算及成本分析46
1.1设计依据
1、中水站平面位置图
2、中水处理站岩土工程勘察报告
1.2工程内容及范围
中水站的设计、土建施工、设备供货安装调试、供配电、试车、运行调试、人员培训直至竣工验收合格。
1.3工程区域概况
1.3.1项目的基本情况
1.项目名称：
天台县污水处理厂
2.项目来源：
天台县政府
3.项目的来源及数量：
年份
主要来源（单位：
万元）
合计
中央专
项
省级专
项
市级专
项
企业资
助
2011
2000
1200
800
500
4500
1.3.2城市概况
1、地理位置
浙江省地名“天台”的读音：
tiantai.
天台县因天台山而得名，位于浙江省东部、台州地区西北部。
东连宁海、
三门，西接磐安，南邻仙居，北界新昌，东西长54.7公里，南北宽33.5公里
天台县历史悠久，境内山峦重叠，溪流纵横，气候温和，物产丰富；是擅有山水之利的半山区县，既是人文荟萃的文物之邦，又是风景秀丽的旅游胜地。
天台地处浙东丘陵南部，山地占县总面积82.3%，俗称七分山、二分田、一分水”天台山脉、大雷山脉蜿蜒县境南北；始丰溪横贯东西，形成一封闭式的三角形盆地，称天台盆地，县城即位于该盆地的中心地区。
天台临近东海，纬度较低，受季风影响较大，属亚热带季风气候，温暖湿润，四季分明。
天台县距省城杭州市223公里，到宁波141公里，至椒江110公里。
县界总长310.15公里。
其中与新昌县接边的县界长79.53公里，占县界总长度的25.65%；与宁海县接壤的边界长54.17公里，占县界总长度的17.47%；与三门县交界的县界长19.4公里，占县界总长度的6.26%;与临海市接边的县界长58.8公里，占县界总长度的18.96%；与仙居毗邻的县界长25.66公里，占县界总长度的8.27%；与磐安相邻的县界长72.52公里，占县界总长度的23.38%。
2、历史沿革
三国吴大帝黄武至黄龙三年（222~231年）之间，从会稽郡章安县分置始平县，
此为天台建县之始。
太平二年（257年）改属临海郡。
西晋武帝太康元年（280
年）改名始丰县。
东晋穆帝永和三年（347年）在县南分设出乐安县（今仙居县）。
南北朝齐时改始丰县为始平县，梁时改属赤城郡，陈时复名始丰县，仍属临海郡。
隋文帝开皇九年（589年）平陈，并始丰入临海县，属处州。
炀帝大业三年
（607年）属永嘉郡。
唐高祖武德四年（621年），分临海复置始丰县，属海州，761年改名唐兴，属台州。
五代时属吴越国，曾名唐兴、天台、始丰、台兴，均属台州。
公元960年,
又改台兴为天台，此名一直沿用至今。
宋太宗太平兴国三年（978年），吴越归
宋，天台亦归宋，属台州。
元代，天台属江浙行省浙东道台州路。
明代属浙江布政使司台州府。
清袭明制。
民国元年（1912年）废府制存道制，天台改属会稽道。
1932年以后基本属
浙江省第六行政督察区。
1949年5月，天台县人民政府成立。
解放后天台县绝大部分时期属台州专区，其中有几年划归宁波专区。
现属台州市。
现辖3个街道（福溪街道、赤城街道、始丰街道），7个镇，
5个乡，2009年年末，天台全县总户数195679户，户籍人口为574990人。
1.3.2自然条件
1、气候特征
天台县属于中亚热带季风气候区，具有四季分明、降水丰富、热量充足的气候特征。
又因四周山体环绕，中间低平，小区域气候特征显著，带有一定的盆地气候色彩。
四季特征：
春季始于3月28日，终于5月27日，计61天。
气温呈
波浪式回升，南北气流交替加剧，低气压及锋面活动频繁。
因此，降水增多，风向多变，常出现连续低温阴雨天气。
有时冷暖空气交替激荡，形成拉锯局面，天气阴晴不定，故有“春天孩子脸，一天变三变”之说。
夏季始于5月28日，终于9月27日，计123天。
东南海洋来的温度高、湿度大的暖湿气流增强，与还有一定势力的北方冷空气相遇，形成阴雨连绵的“梅雨”季节。
随着冷空气的进一步衰退与活动位置的北上，我县盛夏时期在一致的副热带高压控制下，除午后有局部雷阵雨外，以晴、热、少雨为主，常出现伏旱。
7—9月受热带风暴（包括台风）影响，常出现狂风暴雨。
秋季：
始于9月28日，终于11月27日，计61天。
暖湿的气流开始衰退，常有小股冷空气侵袭，锋面活动开始增多，常形成阴雨天气，即农历俗称的“八月乌”。
中秋以后，冷空气势力进一步加强，又受长江下游小高压影响，天气稳定，秋高气爽，有“十月小阳春”之说。
冬季，始于11月28日，终于翌年3月27日，计120天。
多晴朗寒冷天气。
遇有强冷空气影响，会引起剧烈的降温，并伴有大风、大雪和冰冻天气。
2、资源优势
旅游
天台山作为宇内名山，蕴藏着极为丰富的自然景观和人文景观资源。
从自然景观看，187平方公里的景区中，分布120多个景点，其山、岩、洞、瀑各具
神韵，形成古、幽、奇、秀的独特风格。
天台山之享有盛名，更在她源远流长的宗教文化。
佛、道、儒在历史上交相辉映，为天台山积淀下深厚的文化底蕴。
国清寺为中、日、韩佛教天台宗祖庭，桐柏宫为道教南宗祖庭，玉京洞位列道教十大洞天之六。
天台山还是"活佛"济公的故乡，唐代诗僧寒山子的隐居地。
素有佛教济公，道教紫阳仙人之说。
早在1988年，天台山以其广博、丰富的自
然景观、人文景观和深厚的历史文化内涵，被国务院批准为国家重点风景名胜区；2000年，又被评为全国首批4A级旅游区。
到天台必看景点：
国清寺，赤城山，琼台仙谷，石梁飞瀑，天湖景区等。
能源
天台的水资源是华东地区最丰富的县份之一，可开发利用的水资源潜力很大，投资42亿元的大型抽水蓄能电站--桐柏抽水蓄能电站已打响了开工第一炮。
天台是全国100个农村电气化试点县之一，小水电装机容量居浙江之首，年发电量1亿千瓦以上。
天台的水资源不但丰富，而且是东南名泉，质量上乘。
矿藏
天台县自然资源丰富，已探明的矿藏资源有20多种，其中金、银、铅、
锌、花岗岩、石英石、砩石等，储量大，品位咼。
天台的古生物资源蕴藏也很
丰富，初步统计，恐龙蛋、骨化石蕴藏覆盖面积近230平方公里。
1.4设计采用的主要规范和标准
GBJ14-87
GB/T50265-97
GBJ15-88
GB3838-2002
GB18918-2002
GB50335-2002
1•《室外排水设计规范》（1997年版）
2.《泵站设计规范》
3•《建筑给水排水设计规范》
4.《地表水环境质量标准》
5•《城镇污水处理厂污染物排放标准》
6•《污水再生利用工程设计规范》
7•《城市污水处理厂污水、污泥排放标准》CJ3025-93
8.《城市污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》CJJ31-89
9•《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》CJJ60-94
10.
GB50009-2001
JGJ79-91
GB50010-2002
GB50011-2001
《建筑结构荷载规范》
11.《建筑地基处理技术规范》
12.《混凝土结构设计规范》
13.
《建筑抗震设计规范》
16.《给水排水工程结构设计规范》GBJ69—84
17.《建筑桩基技术规范》
JGJ94-94
18.《预应力混凝土结构规范》
19.《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
20.《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GBJ141-90
21.
《地基与基础工程质量验收规范》
GB50202-2002
22.
《建筑地基基础设计规范》
GB50007-2002
23.《采暖通风与空气调节设计规范》
GBJ19－87
2001年版
24.
《暖通空调规范实施手册》
25.
《10kV及以下变电所设计规范》
GB50053－
94
26.
《低压配电设计规范》
GB50054
－95
27.
《供配电系统设计规范》
GB50052－
95
28.
《电力工程电缆设计规范》
GB50217－
94
29.
《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062－92
30.
《工业企业照明设计标准》
GB50034－
92
31.《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92
32.《建筑物防雷设计规范》GB50057－94（2000版）
33.《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65－83
34.
HG20507－92
HG20509－92
HG20513－92
GB50057-942000版
GB50174-93
《自动化仪表选型规定》
35.《仪表供电设计规定》
36.《仪表系统接地设计规定》
37.《建筑防雷设计规范》
38.《计算机机房设计规范》
39.《分散型控制系统工程设计规范》HG20573
40.《电气装置的电测量仪表装置设计规范》GBJ63－90
41.《分散型控制系统工程设计规定》HG/T20573-95
42.《控制室设计规定》HG20508－92
43.《信号报警、联锁系统设计规定》HG20511－92
44.民用建筑设计规范JGJ37－87
45.建筑设计防火规范GBJ16－87（2001年版）
2污水量、水质
2.1
污水水量
本工程的处理水量为10000m3/d
2.2中水站进水水质
本工程的进水水质如下表:
设计进水水质:
序号
项目
单位
指标
备注
1
污水处理量
吨/天
10000
2
CODcr
mg/L
250
3
BOD
mg/L
120
4
SS
mg/L
260
5
Nf-N
mg/L
35
6
TN
mg/L
55
7
TP
mg/L
5.0
8
PH
6-9
2.3中水站出水水质
出水水质标准参考以下标准制定：
《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）一级A标准；《城市污水再生利用景观环境用水水质标准》（GB/T18921—2002）观赏性景观环境用水河道类；《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）；济南市创建环保模范城市的要求。
根据竞争性谈判文件，具体指标见下表：
序号
项目
单位
指标
备注
1
CODcr
mg/L
<40
2
BOD
mg/L
<10
3
SS
mg/L
<10
4
PH
6〜9
5
NH-N
mg/L
<5
6
TN
mg/L
<15
7
TP
mg/L
<0.5
8
浊度
NTU
<10
9
色度
度
<30
10
粪大肠杆菌
个/L
<10000
中水全部回用。
回用用途：
河道景观用水、绿化用水等。
中水站剩余污泥按直接进入下游市政管网考虑，设计方案中预留污
泥浓缩、脱水处理位置。
3中水站设计原则
3.1中水站设计原则
1）中水站平面布置力求紧凑，减少占地和投资。
充分地利用原状地质某一深度的良性土壤土质，避免构筑物打桩，合理确定水力高程和站区地面标高，减少中水站的土方回填量。
2）妥善处置污水处理过程中产生的污泥和栅渣等污物，避免造成二次污染。
3）贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家的相关法规、政策、规范和标准。
4）工程建设应符合适用的原则，所采用参数必须可靠。
5）工程建设须符合工程经济的要求。
6）选择国内外先进、可靠、高效，运行管理方便，维修简便的污水处理设备；
7）设计必须考虑节能，避免对环境造成的二次污染。
8）采用现代化自控技术，实现自动化管理，达到技术可靠，提高管理水平，降低劳动强度及运行费用。
9）中水工程设计必须采取确保使用、维修的安全措施，严禁中水进入生活饮用水给水系统。
10）中水设施设计合理使用年限应与主体建筑设计标准相符合。
3.2污水处理工艺设计原则
中水处理项目的建设和运行耗资比较大，并且受到多种因素的制约和影响。
其中，处理工艺方案的优化选择对中水处理项目的投资及运行管理的影响尤为关键。
因此，须从整体优化的观点出发，综合考虑当地的客观条件、污水性质及处理出水要求，提出最佳的污水处理工艺方案。
污水处理工艺选择原则：
1、技术成熟，运行可靠，满足处理出水要求。
2、运行管理方便，运转灵活，对进水水量、水质的变化有相应的抗冲击能
力及应变能力。
3、经济合理，在满足处理要求的前提下，节约基建投资和运行管理费用
4、工艺配套设备技术先进、质量可靠，并有广泛的选择余地。
5、工艺过程自动化控制程度高，降低劳动强度。
3.3污泥处理设计原则
331污泥的卫生填埋
这种处置方法简单、易行、成本低，污泥又不需要高度脱水，适应性强。
但是污泥填埋也存在一些问题，尤指填埋渗滤液和气体的形成。
渗滤液是一种被严重污染的液体，如果填埋场选址或运行不当会污染地下水环境。
填埋场产生的气体主要是甲烷，若不采取适当措施会引起爆炸和燃烧。
3.3.2湿式氧化
将湿污泥中的有机物在高温高压下利用空气中的氧进行氧化分解。
3.3.3污泥的焚烧
湿污泥干化后再直接焚烧应用得较为普遍，没有经过干化的污泥直接进行焚烧不仅十分困难，而且在能耗上也是极不经济的。
以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法之一，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积；但是其缺点在于处理设施投资大，处理费用高，设备维护成本高，而且产生强致癌物质二恶英。
3.3.4污泥的直接土地利用
污泥土地直接利用因投资少、能耗低、运行费用低、有机部分可转化成土壤改良剂成分等优点，被认为是最有发展潜力的一种处置方式，科学合理的土地利用，可减少污泥带来的负面效应。
林地和市政绿化的利用因不易造成食物链的污染而成为污泥土地利用的有效方式。
污泥用于严重扰动的土地（如矿场土地、森林采伐场、垃圾填埋场、地表严重破坏区等需要复垦的土地）的
修复与重建，减少了污泥对人类生活的潜在威胁，既处置了污泥又恢复了生态环境。
335污泥处理新技术
石灰投加技术
脱水后的污泥进入料斗，料斗中加入石灰和氨基璜酸，石灰投量为湿泥量的10%—15%，氨基璜酸的投量约为石灰投量的1%。
由于氨基璜酸在反应过
程中产生氨气，增强了整个工艺的杀菌效果，降低了反应温度。
污泥、生石灰和氨基璜酸在料斗中搅拌后，由双螺旋进料机推入柱塞泵进料口，通过柱塞泵
送入反应器，在70C下停留30min，输出的产品可达到美国EPAPART503CLASS
A标准。
反应后的污泥泵送至料仓，密封容器中产生的气体经洗涤塔处理后排放。
该工艺的特点：
pH>12，延续时间长，杀菌彻底；高pH使大部分金属离子沉淀，降低了其可溶性和活跃程度；污泥的含固率可提高至30%;去除了污泥中的臭气，系统
全密封，无环境污染；系统全自动，操作维护简单：
加入少量氨基璜酸，减少了石灰用量和反应时间，降低了运行成本。
4污水处理工艺
4.1污水处理工艺
根据设计原则和设计要求，本工程拟比选出一个投资省、运行费用低、技术成熟、处理效果稳定可靠、运行管理方便、要求操作运转灵活、技术设备先进、成套性好、便于分期实施的处理工艺。
4.1.1污水处理工艺选择
从进、出水水质要求来看，本工程对出水水质要求极高，要求回用，不但COD、BOD指标要求高，还要求脱氮除磷，所以需从出水水质要求来选择处理工艺。
目前比较常用的中水处理工艺有：
2
4.1.1.1A/O工艺
A2/O脱氮除磷工艺（即厌氧-缺氧-好氧活性污泥法，亦称A-A-O工艺），它是在A2O除磷工艺上增设了一个缺氧池，并将好氧池出流的部分混合液回流至缺氧池，具有同步脱氮除磷功能。
其基本工艺流程如图1-2所示。
污泥回流
混合液回流
硝化液回流
污水剩余污泥
图1-2A2/O工艺基本流程图
污水经预处理和一级处理后首先进入厌氧池，在厌氧池中的反应过程与A2/O生物除磷工艺中的厌氧池反应过程相同；在缺氧池中的反应过程与A1/O生物脱氮工艺中的缺氧过程相同；在好氧池中的反应过程兼有A2/O生物除磷工艺和A1/O生物脱氮工艺中好氧池中的反应和作用。
因此A2/O工艺可以达到同步去除有机物、硝化脱氮、除磷的功能。
A2/O工艺适用与对氮、磷排放指标都有严格要求的城市污水处理，其优缺点如下：
优点：
（1）该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间，总产占地面积少于其它的工艺。
（2）在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，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）运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不啬溶解氧浓度，运行费低。
缺点：
（1）除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此。
（2）脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。
（3）对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解浓度也不宜过高。
以防止循环混合液对反应器的干扰。
氧化沟又称循环曝气池，属活性污泥法的一种变形，其工艺流程如图
1-3。
图1-3厌氧池+氧化沟处理工艺流程
氧化沟又称循环曝气池，氧化沟是常规活性污泥法的一种改型和发展。
污水和活性污泥混合液在环状曝气渠道中循环流动，属于活性污泥法的一种变形，氧化沟的水力停留时间可达10-30h，有机负荷很低，实质上相当于延时曝气活性污泥系统。
由于它运行成本低，构造简单，易于维护管理，出水水质好、耐冲击负荷、运行稳定、并可脱氮除磷，可用于大中型水厂。
优点：
（1）氧化沟具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物絮凝作用，而且可以将其工作区分为富氧区、缺氧区，用以进行消化和反消化作用，取得脱氮的效果。
（2）不使用初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。
（3）氧化沟只有曝气器和池中的推进器维持沟内的正常运行，电耗较小，运行费用低。
（4）脱氮效果还能进一步提高。
因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环量，要提高脱氮效果势必要增加内循环量。
而氧化沟的内循环量从理论上说可以是不受限制的，从而氧化沟具有较大的脱氮能力
缺点：
（1）污泥膨胀问题。
当废水中的碳水化合物较多，N、P量不平衡,pH值偏低，氧化沟中的污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀。
（2）泡沫问题。
（3）污泥上浮问题。
（4）流速不均及污泥沉积问题。
（5）氧化沟占地面积很大。
4.1.1.3CASS法
CASS为周期循环活性污泥法的英文（CyclicActivatedSludge
System）的缩写，是将好养的生物选择器与传统的连续进水SBR反应器相结合的产物。
CASS工艺是以生物反应动力学原理及合理的水力条件为基础而开发的一种系统组成简单的污水处理新工艺。
目前CASS工艺在欧美等国家已得到广泛的应用，从运行效果看，处理效果好，除磷脱氮效果也不错。
其基本工艺流程如图1-1所示。
图1-1CASS处理工艺流程
CASS工艺尤其适合含有较多工业污水的城市污水及要求除磷脱氮的污水的处理。
其优缺点如下：
优点：
（1）工艺流程简单、管理方便、造价低。
CASS工艺只有一个反应器，不需要二沉池，不需要污泥汇流设备，一般情况下也不需要调节池,因此要比活性污泥工艺节省基建投资30%以上，而且布置紧凑，占地面积可减少35%。
（2）处理效果好。
反应器内活性污泥处于一种交替的吸附、吸收及生物降解和活化的变化过程中，因此处理效果好。
（3）有较好的脱氮除磷效果。
CASS工艺可以很容易地交替实现好氧、缺氧、厌氧的环境，并可以通过改变曝气量、反应时间等方面来创造条件提高脱氮除磷效果。
（4）污泥沉降性能好。
CASS工艺具有的特殊运行环境抑制了污泥中丝状菌的生长，减少了污泥膨胀的可能。
同时由于CASS工艺的沉
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