生活污水处理厂初步设计说明 精品.docx
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生活污水处理厂初步设计说明精品
XX县XX生活污水治理工程
XX污水处理厂初步设计说明书
1概述
1.1设计原则
1.2设计范围
1.3自然条件
1.4地形地貌
1.5不良地质现象及地震
1.6环境工程地质条件
2.总体设计
2.1污水处理厂流域范围
2.2厂址选择及确定
2.3污水收集系统
2.4受纳水体
2.5进水水质及处理标准
2.5.1进水水质的确定
2.5.2排水水质
2.5.3处理厂进、出水水质
2.6工艺方案的比较与确定
2.6.1生物除磷脱氮工艺方案的比较及确定
2.6.2工艺流程的确定
2.7固体废弃物处置
2.8厂外工程
2.8.1进厂道路
2.8.2厂外给水管线
2.8.3厂外道路照明
2.8.4厂外通信线路
2.8.5厂外供电外线
3.总图设计
3.1厂区总平面布置
3.2竖向设计
3.3管路布置
3.3.1范围及原则
3.3.2厂区给水
3.3.3厂区污水管设计
3.3.4厂区雨水管渠设计
3.3.5厂区退水及超越管道设计
3.3.6污泥管线设计
3.3.7其它管线
3.4厂区道路
3.5厂区绿化
3.6厂外道路
3.6.1设计等级
3.6.2路面设计
3.6.3附属工程
3.6.4存在问题
4.污水处理工艺设计
4.1污水处理工艺流程
4.2进厂污水干线及污水分配井
4.3粗格栅间、进水提升泵房
4.3.1一般描述
4.3.2技术参数
4.4泵房出水井、细格栅间及旋流沉砂池
4.4.1泵房出水井及细格栅
4.4.2旋流沉砂池及配水井
4.5C-TECH生物反应池
4.5.1一般描述
4.5.2主要技术参数
4.5.3主要设备及参数
4.6消毒设施
4.7鼓风机房
4.7.1一般描述：
4.7.2技术参数
4.8化学除磷加药间
4.9污水的计量
5．污泥处理工艺设计
5.1污泥处理工艺流程
5.2贮泥池
5.2.1一般描述
5.2.2技术参数
5.3脱水机房
5.3.1一般描述
5.3.2技术参数
5.4转运间（包含在脱水机房中）
5.5污泥的计量
6．电气设计说明
6.1设计范围
6.2供电电源
6.3负荷计算
6.4变电所及马达控制中心的设置和设备选型
6.5电能计量
6.6无功补偿
6.7防雷、过电压保护和接地
6.8用电设备的控制方式
6.9照明
6.10电缆敷设
7仪表与自动化通信系统设计
7.1设计原则
7.2设计范围
7.3设计方案
7.4系统组成
7.5测控内容
7.6设计选型
7.7软件配置
7.8通信
8.建筑结构设计说明
8.1厂平面设计
8.1.1厂区的坐标系统和高程系统
8.1.2平面布局
8.1.3竖向设计
8.1.4厂区四周高差处理的基本方式
8.1.5厂区内雨水排放方式
8.1.6道路设计
8.1.7绿化设计
8.1.8技术经济指标表
8.2建筑设计
8.2.1建筑设计原则及依据
8.2.2设计标准
8.2.3建筑设计
8.2.4XX污水处理厂主要建筑作法
8.2.5建（构）筑物一览表
8.3.XX污水处理厂结构设计
8.3.1结构设计原则及依据
8.3.2地质条件
8.3.3设计标准
8.3.4结构设计
8.3.5地基处理
8.3.6池体结构设计的构造处理
8.4建筑材料
8.5挡土墙设计
9．机械设计
9.1拦污机械
9.2潜水提升泵
9.3旋流沉砂池设备
9.4撇水器
9.5潜水污泥泵
9.6浓缩脱水机
9.7鼓风机
9.8阀门
10．附属设施
10.1运输工具
10.2化验室
10.3附属建筑
11．环境保护
12．安全生产
13．卫生
14．防火消防
15．节能
16.组织机构和人员编制
16.1组织机构
16.2人员编制
17．工程投资及主要经济指标
17.1建设投资
17.2污水处理成本
17.3技术经济指标
18．存在问题和建议
19．附件：
主要设备材料清单
19.1工艺部分
19.2电气部分
19.3自控部分
19.4仪表部分
19.5通信设备
19.6运输设备
19.7化验设备
XX县XX生活污水治理工程
XX污水处理厂初步设计说明书
1概述
1.1设计原则
（1）在XX市城市总体规划、XX县县城总体规划等的指导下，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。
对XX县XX镇的生活污水进行综合治理、统筹规划、分期实施，力求获得最大的社会、环境和经济效益。
以保护XX县环境，提高XX河水体的水质，保护长江三峡库区水体环境。
（2）参考《XX县壁城生活污水治理工程可行性研究报告》和相关资料的调整数据，结合近期发展计划，依据有关文件，合理进行污水处理厂建设。
在污水处理厂规划用地内，本着便于施工、维护管理的条件，总平面布置遵循各处理构筑物相对集中、节约占地的原则。
厂区留有远期规划预留用地。
（4）力求工艺流程顺畅，污水、污泥处理设施一次提升，处理后污水自流排入受纳水体。
工艺设计技术先进可靠、高效节能、灵活简便、经济合理、安全适用、处理效果稳定、管理维护方便。
尽量减少工程投资，降低运行成本。
（5）污水处理厂关键设备要可靠、高效、安全，确保质量。
控制系统经济合理。
（6）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，采用双回路电源，并且污水厂运行设备有足够备用率。
（7）妥善处理、处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥，避免二次污染。
1.2设计范围
设计范围包括厂区以内的全部污水处理、污泥处理和必要的附属建筑物，事故溢流及退水工程和厂外道路等工程设计等。
本工程初步设计近期处理规模3万m3/d。
其中粗格栅、进水泵房、细格栅、旋流沉砂池、总变配电室、综合办公楼、厂前区建筑物附属构筑物按远期6万m3/d设计。
生物反应池按3万m3/d设计，脱水机房、鼓风机房土建按6万m3/d设计，设备按3万m3/d安装。
1.3自然条件
污水处理厂场址位于XX县XX镇，距城东6公里，XX河东岸。
近期地理座标X：
32717534.8--3271696.8m，Y:
618623.2--618796.2m。
场地现况主要为农田及农舍。
场地区域属中亚热带季风性气候，多年平均气温为17.72℃。
日极端最高气温为41.7℃，极端最低为-1.8℃。
多年平均相对湿度为79％，年日照1170小时，无霜期349天。
区内气象特征具有空气湿润、冬季温暖、夏季炎热、春秋多雨、四季分明的特点。
区内以降雨为主，雪、冰雹少见，多年平均降雨量为1163.3mm，降雨量多集中在4-9月，占全年降雨量的76％，日最大降雨量192.9mm，历史年最大降雨量为1357.7mm，年平均降雨日为168天。
区域内水系不发育，仅有构造形成的较浅的冲沟—农田，大部分降雨随冲沟直接流入西侧的XX河。
1.4地形地貌
场地为浅丘地形，剥蚀地貌，处于XX河旁（距河最近约70m，但不受河水位影响），浅丘间形成的谷地为农田或旱坡地。
场地总体东高西低，最高点标高286.02m，最低点标高270.64m，高差为15.38m。
1.5不良地质现象及地震
场地内未发现软弱夹层、危岩、滑坡、无高陡边坡、泥石流等不良地质现象。
抗震设防烈度为6度。
1.6环境工程地质条件
由于XX河为季节性小河，其常年河水主要为上游的农田及XX县城居民生活排放水，流量小，流速慢，河水对岸边冲蚀强度弱。
经调查访问,常水位271.50m（XX水坝以下附近），最低水位270.20m。
据钻探揭露情况，场区属地下水贫乏区，地层内无地下水，场地西侧XX河对场地地下水无补给现象。
2.总体设计
2.1污水处理厂流域范围
XX污水处理厂服务范围为XX县XX镇，根据《XX县县城总体规划》，至2020年，XX镇规划人口15万人，规划面积12.98平方公里。
污水处理厂与污水处理厂配套的污水管网系统共同解决XX镇污水处理达标后排放任务，流域面积12.98平方公里。
根据《XX县县城总体规划》和《XX县壁城镇生活污水治理工程可行性研究报告》及相关资料，到近期2005年规划排水量为3万m3/d，2020年规划污水量为6万m3/d。
XX县XX镇规划远期只有XX一座污水处理厂，故本次设计的XX污水处理厂远期规模为6万m3/d。
根据建设分期情况，污水处理厂近期工程日处理规模为3万m3/d。
2.2厂址选择及确定
根据《XX县县城总体规划》和《XX县壁城镇生活污水治理工程可行性研究报告》及XX市规划局《关于XX县城市生活污水处理厂工程的选址意见通知书》，污水处理厂的厂址确定在县城南端的XX堰下约50m处，XX河东侧，成渝公路（璧青路）西侧，见2003Y003-BP02V01P01V。
该厂址具有以下特点：
·厂址位于常年主导风向的下风向，在县城水体的下游。
对县城环境的影响最小。
·拆迁少，占农田少，与周围居民点有一定的卫生防护距离。
·场地和地基较稳定，适宜用作污水处理厂厂址。
·有扩建的可能。
·便于污水、污泥的排放和利用。
·有较方便的交通、运输和水电条件。
2.3污水收集系统
污水处理厂流域范围内的排水系统设计说明见本卷第三册。
污水截污主干线沿XX河两侧，在规划滨江路便道上铺设，起点在城北外围过境道处，终点到XX污水处理厂，主干线全长（两侧）约14.9Km。
老城区近期保留原有的合流制，老城区内的雨污水进入合流制管渠后接入截污主干管，远期逐渐达到雨污完全分流。
发展区污水近、远期均为分流制。
污水收集系统总流域面积12.98平方公里。
见2003Y003-BP03V01P01V。
2.4受纳水体
XX污水处理厂退水入XX河，XX河属长江一级支流，河道全长73.1公里，干流流经XX县的河边、蒲元、XX、来凤、云坪等10个乡镇，经江津油溪汇入长江。
长江水域控制在地面水环境质量Ⅲ类标准，故XX河水质指标控制在地面水环境质量Ⅲ类标准。
2.5进水水质及处理标准
2.5.1进水水质的确定
根据《XX县壁城镇生活污水治理工程可行性研究报告》（华北院2002年12月）和《XX市发展计划委员会关于XX县壁城镇生活污水治理工程可行性研究报告的批复》（2003年3月），通过对壁城镇城市污水性质的分析，同时参考XX地区其它运行的污水处理厂的进水水质指标，预测本工程设计进水水质如下：
BOD5135mg/L-150mg/L
COD250mg/L-300mg/L
SS150mg/L-200mg/L
TN30mg/L-50mg/L
NH3-N20mg/L-40mg/L
TP3mg/L-5mg/L
最低水温15。
C
最高水温25。
C
2.5.2排水水质
本污水处理厂出水最终受纳水体为长江，且出水暂不考虑作为回用水水源。
根据国标GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中规定，排入GB3838－2002地表水Ⅲ类水域的污水，执行一级标准的B级标准，
确定出水水质如下：
BOD520mg/L
COD60mg/L
SS20mg/L
TN20mg/L
NH3-N8mg/L
TP1.5mg/L
2.5.3处理厂进、出水水质
处理厂进、出水水质见表2-1。
XX污水处理厂进、出水水质表2-1
序号
项目
进水设计值
低校核值
出水水质标准
1
BOD5（mg/l）
150
80
20
2
CODcr（mg/l）
300
150
60
3
SS（mg/l）
200
150
20
4
NH3-N（mg/l）
40
20
8
5
TN（mg/l）
50
30
20
6
TP（mg/l）
5
3
1.5
7
PH
6～9
8
最低水温
15℃
9
最高水温
25℃
2.6工艺方案的比较与确定
在《XX县壁城镇生活污水治理工程可行性研究报告》中，根据XX镇污水水质特点、处理程度及除磷要求，提出氧化沟工艺和SBR工艺，并作了技术经济比较，最后确定了采用奥贝尔（ORBAl）氧化沟工艺。
根据《XX市发展计划委员会关于XX县壁城镇生活污水治理工程可行性研究报告的批复》意见，要求在初步设计期间继续对污水处理工艺进行优化设计。
本次初步设计对污水处理厂中生物处理工艺再次进行了优化比较工作。
2.6.1生物除磷脱氮工艺方案的比较及确定
由于三峡库区对排放水质要求严格，所选污水处理工艺不仅要求有效去除碳源污染物，还必须具有脱氮除磷能力；同时由于三峡库区可用于建设的土地较少，节省占地也是需要考虑的重要因素之一。
根据XX污水处理厂的进水水质和出水水质要求，所选工艺应具有深度除磷脱氮的功能。
污水处理厂进水BOD5与CODcr的比值大于0.45，具有可生化性较好的特点。
目前最为经济实用、简单易行的方法应属生物处理工艺。
常用的除磷脱氮生物处理工艺主要有传统的A2/O工艺、各种氧化沟工艺、传统SBR工艺及其改进的循环式活性污泥法（如C-TECH工艺）工艺等。
本工程针对污水处理厂的水质水量及波动状况，为确保污水经处理后达到所规定的出水水质标准，并结合国内外污水处理的最新技术和设计经验，本方案采用氧化沟工艺和循环式活性污泥法（CyclicActivatedSludgeTechnology,简称C-TECH工艺）作为生化处理工艺方案比较。
（1）可研报告推荐方案：
改良型氧化沟－ORBAl氧化沟工艺
氧化沟工艺的基本特征是生物反应池呈封闭的沟渠型，废水和活性污泥的混合液在其中不断循环流动，因此被称为循环曝气池－氧化沟。
它具有管理控制方便，基建投资较省、运行费用较低，能脱氮除磷、较好的耐冲击负荷、出水水质好、运行可靠、不易发生污泥膨胀等特点，是一种较理想的工艺。
ORBAL氧化沟最大规模达15万立方米/日，与普通氧化沟不同，它由几条同心圆或椭圆型的沟渠组成，每一个沟渠相当于一个独立的反应池。
ORBAL氧化沟一般分三沟，外沟、中沟和内沟。
污水从外沟进入，由内沟流出，自外沟至内沟，溶解氧控制在0.05～2mg/l，保证整个氧化沟的处理效果。
（2）循环式活性污泥法C-TECH工艺（CyclicActivatedSludgeTechnology）是间歇式活性污泥法的一种先进变型，是目前国际上较多地应用于污水处理厂的间歇运行的活性污泥法工艺。
C-TECH工艺已在城市污水和工业废水处理等方面得到广泛的应用，在美国、加拿大、澳洲、欧洲、亚洲等许多国家和地区都有大量的推广和应用。
与传统序批式SBR工艺不同，在循环式活性污泥法中有生物选择器。
C-TECH生物反应池分二个区域，容积较小的第一区域作为生物选择器，第二区为主反应区，第一区和第二区在水力上是相通的。
用泵将主反应区的活性污泥回流到选择器中。
生物选择器呈缺氧-厌氧状态，在选择器中基质浓度梯度较大，污泥负荷较高，可有效避免污泥膨胀，提高系统运行的稳定性。
另外，通过穿孔管间歇曝气方式，可使活性污泥周期性地经历好氧和厌氧阶段，生物选择器的设置可以促进和强化系统的生物除磷效果而无需在系统中设置独立的厌氧搅拌阶段，系统即可具有良好的生物除磷功能。
通过严格控制溶解氧浓度可以实现同步硝化反硝化，故无需设置缺氧搅拌阶段。
因此，循环式活性污泥法系统无需设置独立的厌氧搅拌阶段、缺氧搅拌阶段以及进水贮水池等，从而可以大大简化工艺过程，节省工程投资（无需搅拌装置）和能耗。
C-TECH工艺较之传统序批式SBR法其工艺设置和操作得到很大程度的简化，为在大中型污水处理厂的应用创造了良好的条件。
C-TECH工艺是在一个（或多个平行运行）反应容积可变的池子中，完成生物降解过程和泥水分离过程，因此在该工艺中无需设置单独的二沉池。
在C-TECH工艺中，活性污泥法过程按曝气和非曝气阶段不断重复进行。
在曝气阶段完成生物降解过程，在非曝气阶段主要是完成泥水分离过程和撇水过程。
两方案比较表
ORBAL氧化沟
C-TECH池
优点
1、连续进水和出水，出水水质好，具有除磷脱氮的功能。
2、能抵抗水量水质的冲击，对难降解的物质有较高的去除效率。
3、用转碟曝气方式，混合能力强。
充氧能力强，动力效率较高，可降低能耗，减少运行费。
4、污泥沉降性能好。
5、外沟在低溶解氧的环境下具有较高处理效果，
1、能同时进行有机物的降解、硝化/反硝化以及生物除磷过程，在不增加投资和运行能耗的条件下，能达到深度处理的目的。
2、设置有生物选择器，能有效避免丝状性微生物的生长繁殖，防止污泥膨胀，使系统运行的稳定性得到进一步的提高。
3、工艺无需污泥泵房和二沉池，流程简单，占地少，投资费用低。
4、具有很高的缓冲进水水质水量冲击的能力。
特别在运转初期水量较小时，处理效果稳定。
5、自动化程度高，所需机械设备少，日常维护简单。
6、污泥产量少，无需大量的污泥回流，对周围环境无不良影响。
占地
近期2.69公顷
近期2.38公顷
差异部分投资比较
厌氧池投资122.2万元
氧化沟投资612.4万元
二沉池投资419.4万元
污泥泵房投资137.8万元
小计1291.8万元
C-TECH投资8717.09万元
鼓风机房投资90.97万元
小计8808.06
单位经营成本
0.488元/m3
0.46元/m3
缺点
1、构筑物多,占地面积较大。
2、设备较多，耗电量大,
维护工作量大。
3、污泥回流为100％,污泥产量多。
4、投资、成本高于C－TECH方案。
1、由于是间断运行,设备利用率降低。
2、水头损失较大。
3、进水、曝气、沉淀、出水在同一池中,曝气设备易堵塞。
（3）本初步设计推荐C-TECH生物处理工艺。
2.6.2工艺流程的确定
根据以上的比较和分析，在本设计中，XX污水处理厂采用C-TECH工艺。
污水首先进入粗格栅以去除污水中含有的粗大物质，以保护后续进水泵房和构筑物的正常运行。
污水提升后经细格栅和沉砂池去除污水中颗粒大于0.2mm的砂粒，然后流入后续生物处理反应池。
生物处理段采用C-TECH工艺，以完成生物除磷、硝化/反硝化和去除有机物等功能。
为确保出水磷酸盐含量满足国标要求，采用生物除磷和化学除磷相结合的方法，以强化除磷效果。
在非曝气阶段完成泥水分离过程，处理出水经撇水器撇出系统后进入消毒渠，经紫外线消毒后排放。
排出的剩余污泥经机械浓缩和脱水后外运。
污水处理构筑物：
粗格栅间
提升泵房
细格栅间
旋流沉砂池
选择池和C-TECH池
鼓风机房
化学除磷加药间
紫外线消毒渠
污泥处理：
贮泥池
离心脱水机房
絮凝剂投加系统
污泥输送系统
工艺流程示意图如下：
进水
出水
回流污泥
剩余污泥
污泥外运
2.7固体废弃物处置
目前二级生化处理厂的固体废弃物主要为：
格栅栅渣、沉砂池的沉砂及经过浓缩脱水剩余污泥。
根据《XX县环境保护局关于XX污水治理项目初设有关问题的补充函》（2003年2月18日），污水处理厂固体废弃物一部分用于花卉苗木基地的有机化肥，剩余部分外运至垃圾填埋厂填埋。
2.8厂外工程
2.8.1进厂道路
进厂道路起点为成渝公路道路西侧路边，终点为XX污水处理厂北门。
根据XX县环境保护局《关于XX污水治理项目初设有关问题的补充涵》,本次设计将进厂路按三级公路标准进行设计，路面车行道宽7.0m，硬路肩2×0.75m，总长607.7m。
路面采用水泥混凝土路面。
排泥道路起点为进厂道路0+420处,终点为XX污水处理厂南门。
本次设计将排泥道路按四级厂矿道路设计，路面行车道宽4m，硬路肩2×0.5m，总长305.20m。
因污水处理厂周围规划道路建设计划未定，故考虑排泥道路与本设计进厂路相交。
待污水处理厂周围规划道路建设计划确定后，以最短线路与规划路相接。
对于排泥道路，本次设计只给出道路定线图、道路平面图设计。
其他部分待条件成熟后另行设计。
本次初步设计选线基本按原规划道路路线和高程进行。
2.8.2厂外给水管线
据钻探揭露情况，场区属地下水贫乏区，地层内无地下水，场地西侧XX河对场地地下水无补给现象。
经与XX县壁城自来水有限公司研究，污水处理厂内的供水由厂外市政给水管线引入。
供水水源来自石堡加压站高位水池，距污水处理厂2.2km。
经计算，本工程自石堡高位水池引DN150球墨铸铁管一条，供污水处理厂厂区使用。
2.8.3厂外道路照明
厂外道路设路灯照明，照度不小于5LX，其0.4KV照明电源由污水处理厂传达室的照明控制盘引来，电缆敷设采用直埋方式，距路边0.5米。
其路灯控制除手动开、停外，还由盘内智能路灯控制仪根据照度自动开启与关闭。
2.8.4厂外通信线路
厂外通信线路接自壁城镇电信局，距污水处理厂约3km。
2.8.5厂外供电外线
厂外供电外线来自XX和青杠镇变电站，线路总长约17.4km。
本厂按二级负荷设计，双电源（双回路）供电。
两路10KV电源分别由本县青杠变电站和XX变电站，采用10KV架空进线引来，在进厂处由10KV电缆引入高压配电室进线柜。
厂外工程设计图见2003Y003-BP02V01P02V。
3.总图设计
3.1厂区总平面布置
污水处理厂近期占地2.38公顷，远期增加1.54公顷。
近期工程的东侧作为规划控制用地，为远期工程的预留地；厂区西南侧为受纳水体－XX河，处理厂内的退水、溢流和雨水排入XX河。
总平面布置是根据地形、厂区周围环境和污水处理工艺流程及进、出水位置方向，使各个处理构筑物合理有机联系起来，在保证污水、污泥处理工艺布局合理、联接管线简捷方便的原则下，考虑将建、构筑物分区、分类在空间和外立面设计上协调统一，作到美观、实用、经济。
厂前区建筑物、水处理区构筑物和泥处理区，各区相对独立，便于维护和管理。
生产管理区（厂前区）
污水处理厂位于XX镇下游，由于XX县XX镇常年主导风向为东北风，故生产管理区位于污水处理厂厂区的东北角，北侧紧邻规划路，为厂内风向和环境条件最佳的区域。
厂前区的建筑物有综合办公楼、食堂、车库、车棚、传达室等，厂前区与处理构筑物之间，设计较宽的绿化带，布置有绿地、建筑小品、花坛等，使厂前区形成一个单独的景观环境，同时使两个区能较好的隔离，厂前区建筑物设计考虑高低层次色彩的协调搭配，力争给生产管理人员创造一个安静、清洁的工作环境。
具体布置见图2003Y003-BP02V01P。
污水处理区
近期工程用地在规划处理厂用地的西侧，处理厂的截流干管自厂区西北侧接入，退水入西南侧的XX河，故污水处理构筑物从北向南方向布置。
粗格栅间和进水提升泵房、细格栅间和旋流沉砂池按远期规模6万m3/d设计。
提升泵按近期规模3m3/d安装；生物反应池按近期规模3m3/d设计，两格布置；旋流沉砂池出水经过电磁流量计计量后，进入生物池前选择池，然后进入C-TECH池，C-TECH池内设回流污泥泵和剩余污泥泵。
回流污泥泵将污泥泵入污泥渠后均匀分配进入生物选择池，剩余污泥泵将污泥直接泵入贮泥池。
污泥处理区
污泥处理区设在厂区的南部下风方向。
泥区构筑物有贮泥池、脱水机房和转运间。
贮泥池、脱水机房土建按远期规模6m3/d，设备按近期规模3m3/d安装。
脱水机房东侧设置污泥运输车停车场，厂区道路布置上，在厂区东南侧修建一条主干道，设有南大门，专供污泥运输车辆拉运污泥使用，避免污泥运输时穿越厂前区，有利于厂区整洁。
3.2竖向
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