美丽乡村污水治理方案.docx
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美丽乡村污水治理方案
美丽乡村污水治理工程
设
计
方
案
2015年12月
第一章工程概述
1.1项目概况
现有有住户约70余户，日常农村生活用水分散，没有任何收集处理设施，露天排放，造成较严重的环境污染。
为了响应国家环保政策要求，发展新农村建设，须对农村污水进行收集处理。
故我司受当地村委会委托进行农村污水整治，根据我司对该农村污水现状进行实地考察和以往相关经验设计此方案。
1.2设计依据
1.2.1编制依据资料
业主提供资料与实地考察资料。
1.2.2编制依据规范与标准
（1）国家法律、法规、条例
在我国，环境保护作为一项基本国策加以贯彻，受到全社会和各级政府的高度重视，污水处理站的设计是在以下国家法律文件、法规、条例的背景下编制的。
1）《中华人民共和国建筑法》；
2）《中华人民共和国环境保护法》；
3）《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》；
4）《中华人民共和国大气污染防治法》；
5）《中华人民共和国大气污染防治法实施细则》；
6）《中华人民共和国水污染防治法》；
7）《中华人民共和国水污染防治法实施细则》；
8）《中华人民共和国环境噪声污染防治条例》；
9）《建设项目环境保护管理办法》；
10）《中华人民共和国消防法》；
11）《中华人民共和国消防条例》；
12）《中华人民共和国国家标准》；
13）中华人民共和国建设部部颁标准。
（2）技术规范与标准
污水处理的设计、建设、运营和维护、以及为本项目所选用的设备和材料均采用国家相关的规范和标准，涉及的技术规范与标准如下：
（一）水质标准
1）《污水排入城市下水道水质标准》（CJ343-2010）；
2）《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）；
3）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）。
（二）勘察、设计规范
1）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；
2）《城市污水处理厂工程项目建设标准（修订）》2001年；
3）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2009）；
4）《给水排水工程建筑物结构设计规范》（GB50069-2002）；
5）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）；
6）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；
7）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；
8）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）；
9）《水工混凝土结构设计规范》（SL191-2008）；
10）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）；
11）《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）；
12）《采暖通风和空气调节设计规范》（GB50019-2003）
13）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）；
14）《工业企业总平面设计规范》（GB50187-2012）；
15）《地下工程防火设计规范》（GB50108-2001）；
16）《防洪标准》（GB50201-94）；
17）《市政工程勘察规范》（GJj56-94）；
18）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2009）；
19）《工业与民用供配电系统设计规范》（GB50052-95）；
20）《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）；
21）《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-95）；
22）《建筑防雷设计规范》（GB50057-2012）；
23）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）；
24）《电力装置的继电保护和自动装置规范》（GB50062-92）；
25）《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-2011）；
26）《电力装置的电气测量仪表装置设计规范》（GB50063-2008）；
27）《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65-83）；
28）《电力工程电缆设计规范》（GB50217-2007）；
29）《工业企业照明设计规范》（GB50034-92）；
30）《仪表系统接地设计规定》（HG/T20513-2000）；
31）《过程测量和控制仪表的功能标志和图形符号》（HG/T20505-2000）；
32）《自动化仪表选型规定》（FIG/T20507-2000）；
33）《控制室设计规定》（HG/T20509-2000）；
34）《仪表供电设计规定》（HGHG/T20509-2000）；
35）《可编程控制器系统工程设计规定》（HG/T20700-2000）；
36）《电子计算机房设计规定》（GB50174-93）；
37）《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）；
38）《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）；
39）《建筑结构统一设计规范》（GBJ68-84）；
40）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GBT50062-2008）；
41）《给水排水标准规范实施手册》；
42）《城市区域环境噪声标准》（GB3096-2008）。
（三）施工和验收规范
1）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）；
2）《给水排水构筑物施工及验收规范》（GB/T50265-97）；
3）《埋地钢质管道水泥砂浆衬里技术标准》（CECS10-89）；
4）《埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准》（SY/T0017-96）；
5）《地基与基础工程施工及验收规范》（GBJ202-83）；
6）《砖石工程施工及验收规范》（GBJ203-83）；
7）《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002）；
8）《建筑地面技术规范》（GB50037-96）；
9）《建筑地面工程施工及验收规范》（GB50209-2010）；
10）《地下水防水工程施工及验收规范》（GBJ208-2004）；
11）《建筑防腐蚀施工及验收规范》（JB50212－91）；
12）《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）；
13）《混凝土外加剂应用技术规范》（GBJ119-2003）；
14）《建筑安装工程质量检验评定统一标准》（GBJ300-88）；
15）《建筑工程质量检验评定标准》（GB301-88）；
16）《建筑电气安装工程质量评定标准》（GBJ303-88）；
17）《工业自动化仪表工程验收规范》（GBJ93-86）；
18）《工业自动化仪表工程施工及验收规范》（GB50093-2002）；
19）《自动化仪表安装工程质量检验评定标准》（GBJ131-90）；
20）《电气装置安装工程施工及验收规范》（GB50254~50259-96）；
21）《建筑工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-93）；
22）《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）；
23）《机械设备安装工程施工及验收规范》（GB50231-2009）；
24）《钢结构工程施工及验收规范》（GB50205-2008）；
25）《排水工程机电设备安装质量检验评定标准》（SZ-06-99）；
26）《连续输送设备安装工程施工及验收规范》（GB50270-98）；
27）《起重设备安装工程施工及验收规范》（GB50278-2010）；
28）《城市污水处理厂工程质量施工及验收规范》（GB50334-2002）。
1.3设计范围与内容
根据招标文件的各项要求，本工程主要内容包括如下：
（1）污水处理工程方案设计、施工安装及调试；
（2）污水处理工程设备制造和采购、安装、设备单机调试、联动试车及设备维护；
（3）污水处理工程土建的设计及施工；
（4）污水处理站工艺的设计及施工；
1.4设计原则
文件深度满足建设部《市政公用工程设计文件编制深度规定》（2004年版）的规定，并符合现行国家、行业或地方有关工程建设规范及标准的要求，确保污水处理后达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）表中三级排放标准。
（1）严格执行国家和地方环保、卫生和安全等法规，经处理后主要水质指标符合国家有关标准；
（2）坚持科学态度，设计采用的处理工艺要体现技术先进、经济合理，安全可靠，操作简单、运行管理方便等特点；
（3）布置紧凑、占地少，在确保运行稳定、出水水质达标的前提下，尽量降低工程造价及运行成本；
（4）遵守现行的设计规范。
设计采用的各项参数可靠，保证必要的安全系数；
（5）力求经济合理：
总体布置、单体设计及设备、药剂选用等都有降低工程造价和运行管理费用的措施；
（6）力求技术合理：
在经济合理的原则下，根据需要，使用先进的设备、机械和自控装置，确保安全可靠，选用高效配套的曝气设备；
（7）远近结合、全面规划、合理布局；
（8）必须有完善的安全措施；
（9）布局、构（建）筑物外观，整体环境和绿化等美观大方；
（10）积极选用成熟、可靠、高效的先进技术和设备，在确保污水稳定达标的前提下，努力降低工程造价及运行费用，优化工程技术经济指标，力求环境效益、社会效益及经济效益的完美统一；
（11）工程方案在满足功能的前提下，优选占地面积较小的工艺，采用节能、低噪音先进设备，降低污水站电耗及运行成本；
（12）优化配置设备数量，提高设备安全可靠性，减少设备闲置，降低总投资；
（13）污水处理系统应使所产生的剩余污泥得到稳定和减量化；
（14）构筑物设计及设备选型应充分考虑到在运行中具有较大的灵活性，适应性和耐冲击负荷能力；采用先进、可靠的自动化控制技术，提高污水处理的管理水平，保证污水处理工艺运行在最佳状态。
第二章设计基础资料
2.1设计污水水量
有住户约70余户，每户人家平均4个人，平均用水量250L/d,考虑日变化系数取1.5，则污水总处理量约75m3/d。
2.2污水出水水质
本污水处理工程出水要求达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）表中三级排放标准，具体排放标准见表2-1。
表2-1主要出水水质
序号
控制项目
水质数值
1
pH
6-9
2
CODcr（mg/L）
≤500
3
BOD5（mg/L）
≤300
4
SS（mg/L）
≤400
第三章污水处理工艺方案的选择
3.1污水处理工艺选择原则
污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多因素进行综合考虑，各种工艺都有其适用条件，应视工程的具体条件而定。
选择合适的污水处理工艺，不仅可以降低工程投资，且有利于污水处理站的运行管理以及减少污水处理站的常年运行费用，保证出水水质。
污水处理工艺的选择力求做到：
（1）污水处理工程的出水水质应满足国家和地方现行的有关标准、法规。
（2）布置上采用以近期工程为主，远期控制发展，并为以后的水质水量的变化留有余地的原则。
（3）处理工艺选择应充分考虑本工程污水水质指标和要求处理达到的出水水质指标，经比较决定优先采用低能耗、运行费用低、基建投资少、占地省、操作管理简便的成熟处理工艺。
（4）积极慎重地采用经实践证明是行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备。
（5）整体工艺协调优化，运转灵活。
（6）污水处理站总平面布置应紧凑合理，力争达到土方平衡，减少占地和投资费用。
（7）重视环境、臭气的防护，噪声的控制；
（8）污水处理工程内景观与环境相协调，文明生产。
根据对水质的分析及农村独特的环境，对污水处理工艺的选择需十分慎重。
本工程的污水处理工艺选择应充分考虑污水量和污水水质以及经济条件和管理水平，优先选用技术先进、完整性、合理性、稳定性、安全可靠、能够确保处理效果、能耗低、低投入、少占地和操作管理方便的成熟处理工艺。
3.2污水水质分析
农村居民居住分散，污水分布面广，且没有铺设完整的污水管网，造成污水难予收集的局面；同时农村生活污水来源多，除了来自人粪便，厨房污水外，还有家庭清洁、生活垃圾堆放渗滤而产生的污水。
农村生活污水处理体系的不完整导致了这些未经处理的生活污水肆意排放，造成各类水源严重污染，同时也是各种传染病、地方病和人畜共患疾病发生和流行的源头。
根据农村生活污水的特点即污水面广、水量偏小、有机物浓度偏高、日变化系数大等，且没有完整的污水管网，因此比较适合小型的污水处理装置。
3.3处理工艺介绍
一般都采用生化方法处理生活污水，因为生活污水的BOD5/CODcr≈0.5，可生化性强。
接触氧化法具有容积负荷高，停留时间短，有机物去除效果好，运行简单和占地面积小等优点，常用作生活污水处理的首选。
同时，根据以往公司处理经验，我司专家组进行方案论证和比选，确定本工程污水处理工艺采用“两级厌氧沉淀+处理池”为主处理流程的一体化设备，污水经过本工艺处理后能够确保处理水质达标排放。
该产品利用水的重力流，不需任何外来动力提升污水和运行费用，节省能源、管理方便，具有很好的的社会效益、环保效益和经济效益。
3.3.1原理
一体化设备是一种利用沉淀和厌氧发酵原理去除生活污水中悬浮物性有机物的最初级处理构筑物。
生活污水中含有大量的粪便、纸屑、病原虫等杂质，悬浮物固体浓度为100-350mg/L，有机物浓度BOD5在100-400mg/L之间，其中悬浮性的有机物BOD5在50—200mg/L。
污水进入设备中经过12—24h的沉淀，去除50％—60％的悬浮物。
沉淀下来的污泥经过3个月以上的厌氧消化，使污泥中的有机物分解成稳定的无机物，易腐败的生污泥转化为稳定的熟污泥，改变了污泥的结构，降低了污泥的含水率，定期清掏外运，填埋或用作肥料。
使用钢制结构一体化设备具有严密性好不渗漏、质量轻易于运输、抗压强度高、耐酸碱、使用寿命长、安装快捷等优点。
圆筒形一体化设备有效利用体积大，两端外用车轮型封头，凹凸面设计。
这种结构可以提高池体的强度及水压强度。
池体上部设有进出水和清污孔，池内用膜隔仓分成一级厌氧沉淀池、二级厌氧沉淀池和处理池三部分。
这样的分隔减少了污水与污泥的接触时间，使酸性发酵和碱性发酵两个过程互不干扰，同时隔舱板上设置有填充污水处理填料的填料箱，填料为具有弹性的维纶丝束。
生活污水从一体化设备上部进水口进入池体中一级厌氧沉淀池，比重大的部分沉入池进行化粪处理，比重小的部分漂浮于水面上层，可从清污孔捞出，上层污水经隔舱板上安装的填料箱侧面污水通道环流进入填料箱，与其悬挂式水处理填料富集的微生物接触，使水中的有机物降解。
由于改直流泛水为环流泛水化粪原理，污水在池体中增长了滞留时间，污水与填料的接触降解时间更长，有机物降解程度更高，从而使排出的污水中BOD指标大大降低。
3.3.2一体化设备示意图
一体化设备示意图：
3.3.3一体化设备特点
1.永不渗漏：
产品利用钢制材料，具有高强度，耐酸碱性，密封性好，绝不会产生因地基沉降而引起的断裂破损和池内板结浮渣层现象，保证运行可靠性和厌氧的功能。
2.抗压强度高：
产品结构设计合理，受压均匀，不沉降、不变形，有关部分检测各项性能指标均符合设计要求。
3.占地面积小：
本产品实用面积为传统构筑物的50%，节约了土地资源，具有场地选择灵活的特点，非常适合小区污水处理，具有相当的实用性。
4.安装施工方便：
可根据场地需要自由组合安装，整体吊装就位安装，施工方便。
5.处理效果好：
本产品隔舱板上下错层设计，由原来的直流式泛水，基质传递流畅；厌氧生物滤池填料系统的应用，截留了更多的生物量，大大提高处理效果，稳定达标，用于小区生活处理处理，显示出非常合理性。
6.使用寿命长：
本产品耐潮湿、抗氧化、高低温无变形，正常使用达30年以上。
7.先进性：
采用最新技术制成的悬浮特型填料，经久耐用，效果好，是国内外最先进性产品。
3.3.4一体化设备使用范围
1、宾馆、饭店、疗养院、医院；
2、住宅小区、村庄、集镇；
3、车站、飞机场、海港码头、船舶；
4、工厂、矿山、部队、旅游点、风景区；
5、与生活污水类似的各种工业有机废水。
第四章工艺设计
4.1工艺流程说明
农村污水经收集管网汇集后自流进入一体化处理设备，先经一级厌氧接触氧化，比重大的部分沉入池底进行厌氧发酵处理，细小的杂质漂浮于水面上层。
污水从一级厌氧池中部流入二级厌氧池进一步进行深化厌氧处理。
两级厌氧池均布置球形和弹性的特型填料作为微生物菌种的载体。
污水经厌二级厌氧氧化处理后，自流至澄清池，利用重力沉降作用进行泥水分离。
上清液通过排放口达标排放。
一体化设备沉淀下来的污泥经过长时间的厌氧消化，使污泥中的有机物分解成稳定的无机物，易腐败的生污泥转化为稳定的熟污泥，改变了污泥的结构，降低了污泥的含水率，定期清掏外运，填埋或用作肥料。
污水处理工艺简图见图4-1。
图4-1污水处理工艺简图
4.2设计水量和建设规模
根据的居民数，设计污水处理量75m3/d，污水经处理后达到《《污水综合排放标准》（GB8978-1996）表中三级排放。
4.3总平面布置
4.3.1平面布置原则
（1）平面间距满足安全防火要求；
（2）宜于各种管线的平面布置；
（3）带有安全隐患的设备或构筑物与其他构筑物适当隔离。
4.3.2平面布置设计
（1）建筑物在构筑物上风向；
（2）各反应池以高程顺次排列，便于污水的自流，管线布置简洁。
4.4高程布置
4.4.1竖向布置原则
（1）在满足工艺流程前提下，尽量作到减少土方开挖、回填及外运，以减少基建投资；
（2）在布置构、建筑物时，基础最好全部放在原状土层，避免回填土层；
（3）污水经收集后能自流流经各处理构筑物，并尽量减少提升扬程，节省能源；
（4）与周边道路标高合理衔接。
4.4.2竖向布置设计
污水处理站以平整后的水平面为地面标高，即为±0.000，进水标高暂定为-1.50m。
污水由收集管网汇入一体化设备的一级厌氧沉淀池，污水依高程差自流至后续处理阶段，直至排放。
4.4.3污水站区水土保持
在场地平整和构筑物施工时，由于土方的开挖、回填，弃土运输堆放，必然会在施工期内形成大量的裸露口，还有开挖、回填使表面土质疏松，在水流侵蚀下会造成水土大量流失。
因此在施工期做好水土保持工作十分重要，应采取以下措施：
（1）无论是挖方还是填方施工，应做好施工排水，先做好排水沟，不使地表流水漫坡流动，侵蚀裸露土壤，同时应合理划分工作面；
（2）应选择好弃土区的位置，弃土区宜选择在低洼处，开口或周边应做好挡土坝形成泥库，弃土完成后，其坡面及顶平面应做好植被覆盖，避免裸露土表长期被水流侵蚀；
（3）填方应边填土，边碾压，不让疏松的土料较长时间搁置，碾压密实的土壤在水流作用下的流失量将大大小于疏松土壤；
（4）对已建场地应尽快回填，做好绿化，对没有条件种植绿化的裸露土壤区域，应在其表面铺设碎石。
4.6污水处理设备选型
4.6.1一体化设备设计参数
一体化设备
型号：
YH-HT
大小尺寸：
L×B×H=7.5m×Φ2.5m
有效容积36m3
数量：
1套
配套管网：
1套
布水与集水装置:
各1套
MDS特型填料：
1批
4.6.2收集管网设计参数
收集管网与检查井
主干管网：
700米，HDPE管DN200
检查井：
12座，L×H=1.5m×Φ0.7m。
方井：
30座，L×B×H=0.4m×0.3m×0.8m
第五章总图布置设计及土建工程
5.1总图用地规模
（1）主要用地指标
项目
单位
数量
一体化污水站用地
m2
40
5.2污水站内管道设计
（1）污水进出水管道
采用HDPE管。
（2）处理污水管道
处理污水管道为连接各污水处理单元间的管道，管道均采用U-PVC管。
站内生产污水管道的设计原则为尽可能缩短管线长度，和妥善处理同其它各类管线间的平面及纵向关系。
5.3土建部分设计
土建工程数量
名称
规格
结构形式
数量
备注
设备基础
L×B×H=8.0m×3.0m×3.0m，
素土σ=300mm
素土
1座
检查井
B×H=Φ0.7m×1.5m
砖砼
12座
方井
L×B×H=0.6.0m×0.5m×0.8m
砖砼
30座
第六章材料选择及主要设备清单
6.1设备选择原则
（1）各设备的选型在满足工艺要求的前提下力求经济合理、高效节能，并考虑土建构筑物形式对设备的要求。
（2）设备的工作能力为75m3/d处理规模和污水处理水质的要求确定，设备设置台数和运行方式应满足运行管理方面、灵活调配要求，并备有足够的余量。
（3）按招标文件要求选配，设备选用知名度高的优质产品，选用有声誉、有制造同类以上产品经验、有使用业绩、质量上乘、技术先进的成套产品；同时在设备采购过程中加强对拟选设备的产品质量、制造工艺、生产能力等方面考察及生产过程的监督，确保选用设备的使用寿命达到最大。
（4）考虑污水腐蚀的环境，对材料选用的原则为水下部分（含不可分割的延伸段）采用不锈钢、铸铁或工程塑料等耐腐蚀材料，平台以上部分采用铝合金或碳钢（需采取镀锌或涂刷环氧漆等防腐措施）。
（5）各选用设备、材料优先选用先进性、实用性、合理性等性能。
6.2主要设备表
6-1主要设备表
序号
项目名称
规格型号
品牌/产地
数量
单位
备注
一、一体化设备
1
一体化设备
L×B=7.5m×Φ2.5m，8mm钢制
福建英辉
1
套
2
MDS特型填料
Φ150mm
浙江玉环
60
M3
3
布水装置
U-PVC组装加工
厦门东韬
1
套
4
集水装置
U-PVC组装加工
厦门东韬
1
套
5
配套管网
PVC管、HDPE管
厦门东韬
1
套
6
防腐措施
环氧树脂
厦门东韬
1
项
二、管网收集材料
7
主干管
HDPEΦ200
南亚
700
米
第七章节能设计
7.1节能措施
在污水处理工程设计中从工艺设计、设备选型及运行管理等方面都充分考虑了节能降耗：
由于一体化污水处理设备是采用无动力、无能耗的工艺，所以该措施环保节能。
7.2能耗、药耗分析
由于本工艺采用无动力、无能耗的一体化污水处理设备，不存在任何用电成本以及药剂费用，所以设备用电总容量为零。
7.3运行管理人员配置
采用无动力、无能耗的一体化污水处理设备，系统操作运行简便、维护保养方便，该工程只需配置一名管理员（可兼职），做定期巡逻检查，无需专人管理。
因此，一体化设备工艺将大大节约建设方的运行管理成本。
第八章防腐设计
8.1防腐设计
本工程使用占地小，处理效果好的地埋式一体化污水处理设备，其主要结构为8mm钢板制作，在使用过程中均存在不同程度的腐蚀问题。
腐蚀的主要原因是水、碱性物质、盐、以、原类物质及其他细菌等对钢铁造成的腐蚀，腐蚀最严重的部位是罐底的水相部分，其因是罐底的水中含有大量渗透性很高的无机盐，引起电化学腐蚀；其次水解后产生碱性成分，引起均匀腐蚀和焊缝的腐蚀。
另外，在罐中无氧条件下，细菌会很快生长，可引起针状或丝状的细菌腐蚀。
腐蚀严重的碳钢罐仅3-4年罐底就被腐蚀穿孔，其腐蚀特征是产生斑点、蚀坑，最大穿孔直径达15mm，最深4-5mm，腐蚀速度一般为0.4-0.8mm/年，最大可达2mm/年。
做好防腐工作对促进新技术的发展、约材料、延长设备使用寿命、确保安全生产、减少环境污染等有重大意义。
防腐工程的质量直接影响安全生产和经济效益，因此，选用适合的防腐材料对其加以保护是十分必要的。
设计中要重点做好一体化设备的防腐措施。
涂料作为防腐材料的重要品种，由于其具有经济、便于施工、防腐效果好等优点，被广
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