80t污水处理站.docx
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80t污水处理站
目录1
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第一章项目概述3
第二章设计任务和要求4
2.1原水工艺参数4
2.2出水排放标准4
第三章设计依据及原则5
3.1设计依据5
3.2设计原则5
3.3设计标准与规范6
3.4设计范围6
第四章工艺设计7
4.1简述7
4.2废水处理工艺流程选择7
4.3工艺流程9
4.4工艺特点10
4.5工艺流程说明10
4.6处理效果分析15
4.7工艺单元设计15
第五章建筑结构18
5.1概述18
5.2本工程主要建（构）筑物18
5.3设计执行遵守的主要规范、规程及标准18
5.4设计说明20
第六章配套工程设计21
6.1总图21
6.2电气、仪表、自动化21
6.2.1编制依据21
6.2.2编制范围22
6.2.3电气、仪表22
6.3给、排水23
第七章配套工程设计24
7.1主要建（构）筑物24
7.2主要工艺设备25
第八章运行成本分析26
8.1劳动定员26
8.2运行成本分析26
8.2.1动力费26
8.2.2人工费用26
8.2.3土建及设备费用26
8.3效益分析28
第一章项目概述
青龙满族自治县位于河北省东北部燕山山脉东段，地处东经118°33′31″～119°36′30″，北纬40°04′40″～40°36′52″之间。
县域东界至龙王庙乡与辽宁省建昌县、绥中县交界；南界至抚宁县、卢龙县、迁安市明长城北侧；西界至凉水河、八道河乡与迁西县、宽城满族自治县交界；北界至大石岭乡与辽宁省凌源市交界。
地处京、津、唐、秦经济圈和环渤海经济圈。
距北京250公里，距天津265公里，距石家庄480公里，距秦皇岛市区118公里，距唐山市区145公里，距承德市区160公里，县域国土面积3510平方公里。
第二章设计任务和要求
2.1原水工艺参数
根据提供及类比调查，所确定的项目废水、水量、水质情况如下：
废水来源为学校生活废水，日处理水量为80m3/d，系统按每天24小时运行。
由于校方无法提供准确的污水水质，我公司通过类比其他学校排水水质确定污水来水水质，见表2.1。
表2.1污水来水水质
项目
CODCr
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
氨氮
（mg/L）
SS
（mg/L）
PH
来水
水质
300
150
25
200
6-9
2.2出水排放标准
根据环保相关要求要求，出水污染物浓度应达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）表1一级A标准。
主要指标见表2.2。
表2.2设计出水水质指标表
项目
CODCr
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
氨氮
（mg/L）
SS
（mg/L）
PH
出水
水质
≤50
≤10
≤5（8）
≤10
6-9
注：
1）括号外数值为水温＞12℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。
第三章设计依据及原则
3.1设计依据
1）国家有关政策、规划及法律、法规。
2）项目整体规划。
3）现行有关技术规范、规定。
4）其他有关基础技术资料。
3.2设计原则
1）贯彻经济性与可靠性并重的设计原则，在最大限度地降低工程造价和运行费用的同时，合理兼顾运行操作条件和管理维护条件；
2）在总体规划指导下，结合项目各方面条件和环境要求，建设污水处理系统，充分发挥污水处理系统的社会效益、环境效益和经济效益。
3）充分考虑当地实际情况与客观条件，因地制宜，积极稳妥地采用先进技术，使工程的设计、施工、运行管理都能达到预期目标。
4）严格遵守国家及地方环保管理部门的有关法律法规，审慎合理地确定各种技术设计标准，确保各项指标达到规定的排放要求；
5）在运行上有较大的灵活性和可调节性，运行管理费用少，经济合理，以满足长远需要；
6）工艺流程简捷，操作灵活性好，设备布置合理，结构紧凑，占地面积少，投资和运行费用省；
7）操作管理方便，技术要求简单，维修简便，适宜于长期使用；
8）工艺技术先进、可靠、实用，工艺流程简单，运行稳定达标，易于操作管理和维护；
9）运行稳定度高，噪音小，污泥量少，以避免二次污染。
3.3设计标准与规范
根据《建设项目环境保护管理条例》国务院（1998）第253号令和我国国家环保部有关政策和规定。
1）《污水再生利用工程设计规范》（GB50335-2002）
2）《建设项目环境保护规定》（国环字第003号，1986）
3）《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）
4）《给水排水设计手册》第二版（中国建筑工业出版社）
5）《建设项目环境保护管理办法》（86）国环字第003号；
6）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）
7）《室外排水设计规范》（GBJ14-87）（1997年版）
8）《给水排水工程结构设计规范》（GB141-90）
9）《建筑结构设计统一规范》（GBJ68-84）
10）《工业建筑防腐设计规范》（GBJ46-82）
11）《工业自动化仪表工程及验收》（GBJ93-86）
12）《建筑电气设计技术规范》（JGJ16-83）
13）《污水综合排放标准》（GB8978—1996）
14）《污水排入城镇下水道水质标准》（CJ343-2010）
15）《室外排水工程设计规范》（GB50014-2014）
16）《建筑结构荷载设计规范》（GB50009-2012）
17）《供配电系统设计规范》（GB50052-2009）
3.4设计范围
废水处理站站界外1m内的污水、污泥处理工艺；总图布局；建、构筑物、设备、电气、自控及给排水设计。
不包括站外至污水处理站的供水、供电等。
第四章工艺设计
4.1简述
80t/d污水处理项目，污水由无机物和有机物组成。
无机盐（如SO42-、S2-、Cl-等）、酸、碱、微量重金属离子、以及N等植物性营养物质。
有机污染物种类繁多，成分复杂，大体是：
以C元素为主要化学成分的植物性污染物质和以C、N、P为主要化学成分的动物性污染物质。
4.2废水处理工艺流程选择
生活污水的处理方法有多种，目前最为流行的是生物化学法，即利用微生物生长时需要C、N、P等生长营养物质，通过人工强化微生物的数量及功能，使其吸收分解污水的C、N、P等物质（该类物质也即是我们所要求去除的），从而达到净化污水的目的。
该法具有经济、技术成熟的特点。
生物化学法按微生物的生长方式可分为：
普通活性污泥法、生物膜法；按设施的运行方式可分为：
运续流工艺（CFS），间歇式工艺（SBR）；按有无氧气的参与可分为：
好氧法、厌氧法、缺氧法（水解酸化法）；按特定的处理要求可分为：
A/O工艺、A2/O工艺、AB工艺等；按集约化程度又可分为：
一建化工艺（如：
三T式氧化沟、SBR、MSBR等），分建式工艺等等。
随着对污水处理技术的深入研究以及环保法规的要求越来越严格，单一的污水处理技术已越来越难于达到要求。
于是以上各种工艺分别得到了长足发展，如仅A2/O工艺就发展了UCT工艺、MUCT工艺、JHB工艺、VIP工艺、倒置A2/O工艺、Bardenpho工艺、Phoredox工艺、Phostrip工艺、OWASA工艺等十几种工艺。
该类技术的共同点都是采用技术组合，并向系列化、集约化方向上发展。
根据国内外同类型废水处理的设计和实践经验，在进行主体工艺选择时，注意考虑以下原则：
（1）采用一级处理、二级处理、三级后处理分级处理的原则。
各阶段处理污染物目标明确，效果显著。
（2）污水处理工艺构筑物构造简单，污水处理工程投资省，运行费用低。
（3）采用先进可靠的系统设备，降低系统的维护工作量，以保证系统的长期正常运转。
（4）处理系统产生的污泥部分回流，剩余污泥浓度脱水后妥善处置，避免二次污染。
污水处理工艺的选择取决于进水水质的特点及排放水质的要求。
根据去除率的预测可知本工程主要是以去除有机物、氨氮为主。
本工程出水水质需要达到直排标准，因此污水处理站处理工艺包括：
污水处理工艺和污泥处理工艺。
4.3工艺流程
根据该废水的特点，结合我们在同行业废水治理的经验。
我们本着“两低一高”（投资低、运行费用低、处理效率高）的原则，确定工艺流程见附图：
调节池
水解酸化池
接触氧化池
二沉池
污
泥
回
流
中间水池
进水
用于校区绿化或直接排放
4.4工艺特点
1）本方案选用的水解酸化工艺，生物接触氧化工艺，曝气生物滤池，处理效率高，运行管理简便，并已有处理同类有机废水并达到一级A标准运行稳定的实例。
2）本方案的水解酸化设施，采用先进的生物填料，曝气生物滤池采用高效生物填料，及专利布水系统，处理效率高，效果稳定。
4.5工艺流程说明
1）固定式格栅
作为前级处理设施可去除大的悬浮物、漂浮物，起到畅通后处理流程，减少后处理负荷的作用。
2）调节池
由于生活废水排放不稳定，使废水的水质和水量不稳定，因此，将废水引入调节池内停留一定的时间，使废水在池内得到均衡，这样就为后续工艺提供了保障。
3）水解酸化池
该工艺是在传统的活性污泥法基础上用水解池取代了传统的初沉池，水解池是一种新型的厌氧反应器。
它是在污水厌氧处理技术研究的基础上，采用较短的停留时间,从而省去了厌氧反应中时间长、控制条件高的甲烷发酵阶段，而利用水解产酸菌可以迅速降解水中有机物的特点，形成以水解产酸为主的厌氧上流式污泥床。
由于水解池集生物降解、物理沉降和吸附为一体，在与初沉池停留时间相近的情况下，有机物去除效果显著高于初沉池，并且能将污水中难降解的大分子有机物转化为小分子有机物，提高了污水的可生物降解性，使得后续的好氧处理所需的时间缩短，能耗降低。
与此同时，悬浮固体物质（包括进水悬浮物和后续好氧处理中的剩余污泥）被水解为可溶性物质，降低了剩余污泥量，并使污泥得到处理，从而取消了传统工艺中的污泥消化池，实现了污水污泥的一次性处理。
虽然水解酸化工艺具备上述优点。
4）生物接触氧化池
生物接触氧化法也称淹没式生物滤池，其在氧化池内设置填料并淹没在污水中，经曝气充氧的污水与填料上的生物膜相接触，在生物膜的作用下，有机物被生物膜所吸附，污水得到净化。
虽然吸吸咐过程很短，但被吸附的有机物可以储存在生物膜中，有较长时间为微生物所氧化、分解、吸收。
当生物膜达到一定厚度时，内层生物膜由于缺氧，好氧菌死亡，黏附力减弱，就会脱落，在沉淀池中沉降下来。
旧的生物膜脱落后，新的生物膜又会在原来脱落的地方生长起来，如此新陈代谢，使氧化池净化功能处于动态平衡，使出水水质保持稳定。
5）二沉池
设置沉淀池，可去除有机悬浮物如脱落的生物膜和其它固性物，有利于后续处理工艺，并为下步工艺做为预处理手段。
6）中间水池
污水通过中间水池，水中的泥沙、悬浮物等会自然沉淀一部分。
7）曝气生物滤池
曝气生物滤池（BAF），是20世纪80年代末90年代初在普通生物滤池的基础上，并借鉴给水滤池工艺而研发的污水处理新工艺。
最初用于污水的三级处理，后发展成直接用于二级处理。
自80年代在欧洲建成第一座曝气生物滤池污水处理厂后，曝气生物滤池已在欧美和日本等发达国家广为流行。
目前世界上已有数千座大大小小的污水处理厂采用了这种技术。
该技术不仅可用于水体富营养化处理，而且可广泛地被用于城市污水、小区生活污水、生活杂排水和食品加工废水、酿造和造纸等高浓度废水中，同时也可进行中水处理。
随着研究的深入，曝气生物滤池从单一的工艺逐渐发展成系列综合工艺，具有去处SS、COD、BOD5、硝化、脱氧的作用，其最大特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续二次沉淀池，在保证处理效果的前提下使处理工艺简化。
此外，曝气生物滤池工艺有机物容积负荷高、水力负荷大、水力停留时间短、所需基建投资少、能耗及运行成本低，同时该工艺出水水质高。
曝气生物滤池与其他处理工艺相比较，具有很多优点：
①采用气水平行上向流，使气、水进行极好的均分，防止了气泡在滤层中的凝结，氧气利用率高，能耗低；②与下向流过滤相反上相流过滤持续在整个滤池高度上提供正压条件，可以更好地避免沟流或短流。
③上向流形成了对工艺有好处的半柱推条件，即使采用高过滤速度和负荷仍能保证工艺的持久稳定性和有效性；④采用气水平行上向流，使空间过滤能被更好的运用，空气能将固体物质带入滤床深处，在滤池中能得到高负荷、均匀的固体物质，延长反冲洗周期，减少清洗时间和清洗时的用水、用气量。
除了曝气生物滤池自身的上述优点外，曝气生物滤池与其他生物处理方法相比较具有以下几个优点：
①较小的池容和占地面积。
曝气生物滤池的BOD5的容积负荷可达到5-6kgBOD5/（m3·d），其是常规活性污泥法或接触氧化法的6—12倍，所以它的池容和占地面积只有活性污泥法或接触氧化法的1/10左右，大大节约了占地面积和大量土建费用。
②高质量出水。
在BOD5容积负荷为6kgBOD5/（m3·d）时，其出水SS和BOD5可保持在10mg/L以下，COD可保持在60mg/L以下，远远低于国家《污水综合排放标准》。
③简化处理流程：
由于曝气生物滤池对SS的生物截留作用，使出水中的活性污泥很少，故不需设置二沉池和污泥回流泵房，处理流程简化，使占地面积进一步减少。
④基建、运转费用节省。
由于该技术流程短，池容积小和占地省，使基建费用大大低于常规二级生化处理。
同时，粒状填料使得充氧效率提高，可节省能源消耗。
⑤管理简单。
曝气生物滤池抗冲击负荷能力很强，没有污泥膨胀问题，微生物也不会流失，能保证池内较高的微生物浓度，因此日常运行管理简单，处理效果稳定。
⑥设施可间断运行。
由于大量的微生物生长在粒状填料粗糙多孔的内部和表面，微生物不会流失，即使长时间不运转也能保证其菌种，如长时间停止不用后再使用，其设施可在几天内恢复正常运行。
曝气生物滤池（BAF）工艺与常规处理工艺的比较见下表
项目
BAF工艺
SBR工艺
A2/O工艺
投资费用
土建工程
无需二沉池，预处理配斜板沉淀池，效率很高，土建量最小
无需二沉池，池体一般较深，土建量较大
土建量最大
设备机电及仪表
设备量稍大，自控仪表稍多
设备闲置浪费大，自控仪表稍多
设备投资一般
征地费
占地最小，是传统工艺的1/5～1/10，征地费最少
占地稍小，征地费较多
占地最大，征地费最多
总投资
最小
较大
最大
运行费用
水头损失
约3～3.5m
约3～4m
约1～1.5m
污泥回流
不需污泥回流
不需污泥回流
100%~150%
曝气量
比活性污泥法低30%～40%
与A2/O工艺基本相同
大
药剂量
无
较低
较低
处理后出水的消毒
由于出水水质好，一般不需过滤，消毒剂消耗最少
一般需要过滤、消毒、消毒剂消耗较大
一般需要过滤、消毒、消毒剂消耗较大
电耗
很小
较高
最高
总运行成本
较低
较高
最高
工艺效果
出水水质
SS可达15mg/l以下，
BOD可达10mg/l以下，
COD可达40mg/l以下，
TKN可达15mg/l以下
SS可达30mg/l以下，
BOD可达15mg/l以下，
COD可达100mg/l以下，
TKN可达15mg/l以下
SS可达30mg/l以下，
BOD可达15mg/l以下，
COD可达100mg/l以下，
TKN可达15mg/l以下
产泥量
产泥量相对于活性污泥法稍大，污泥稳定性稍差
产泥量与A2/O差不多，污泥相对稳定
产泥量一般，污泥相对稳定
有无污泥膨胀
无
容易产生，需加生物选择器来防止
容易产生，需加生物选择器来防止
流量变化的影响
受过滤速度限制，有一定影响
受每个处理单元的可接纳容积限制，有一定影响
受沉淀速度限制，有一定影响
温度变化（低温）的影响（温度将影响硝化/反硝化）
滤池从底部进水，上部可封闭，水温波动小，低温运行较稳定
处理效果受低温影响较大
露天面积大，处理效果受低温影响较大
运行管理
自动化程度（随着计算机技术的发展，自控系统的投资不需很大）
连续进水系统，可根据出水水质实现供氧量和反冲洗的自动调节和控制，自动化程度最高
序批式进水系统，可实现供氧量和回流比的自动调节
连续进水系统，可实现供氧量和回流比的自动调节
日常维护和巡视
设备和管道布置紧密，厂区面积小，采用穿孔管曝气，不堵塞，巡视简单
设备闲置较多，微孔曝气头容易堵塞，维护量大
厂区面积大，设备分散，微孔曝气头容易堵塞，维护巡视量最大
大修
滤池成组布置，数量较多，停一个滤池进行一次大修对出水水质和出水量影响很小
需停一个SBR池进行依次大修，时间长，对处理水量和出水水质有影响
需停一条线进行大修，时间长，对处理水量和出水水质有影响
操作和管理人员人数
很少
较多
较多
通过上述技术可行性分析，采用曝气生物滤池应用于本工程，具有诸多优势。
故在本工程技术方案采用曝气生物滤池作为主要生化工艺。
8）清水池
用于储存处理后的清水，以便于校区绿化或直接排放。
9）污泥处理系统
污泥处理阶段结合现场情况，像这样小型规模污水处理站的污泥处理宜选用技术成熟耗能低的技术路线。
本设计对污泥处理的方法采用污泥内循环法，因为小型污水处理站的每日污泥产量非常少，将污泥回流到污水处理前端，可以利用污泥给污水提供微生物，同时可以减少污泥排量，是污泥脱水中最经济的一种方法，非常适用于小型污水处理站的污泥脱水。
4.6处理效果分析
工艺段
CODCr（mg/l）
BOD5（mg/l）
SS（mg/l）
NH3-N（mg/l）
格栅
进水
300
150
200
25
出水
200
去除率
20%
水解酸化
进水
300
150
出水
210
97.5
去除率
30%
35%
生物接触氧化及沉淀池
进水
210
97.5
200
出水
105
24.4
60
去除率
50%
75%
70%
曝气生物滤池
进水
105
24.4
60
25
出水
42
8.54
8
5
去除率
60%
65%
87%
80%
4.7工艺单元设计
1）格栅：
采用GLG固定式格栅：
数量：
1台
型号：
GLG-1000间隙：
0.2-3mm
2）调节池：
设计流量：
80m3/d
结构尺寸：
4m×3.5m×4m
有效容积：
56m3
结构形式：
混凝土（全地下）
停留时间：
12小时
潜污泵：
型号：
40SJWQ10-15-1.5（搅匀带铰刀）
Q=10m3/h，H=15m，N=1.5KW数量：
两台（一用一备）
3）水解酸化池：
设计流量：
80m3/d
结构尺寸：
4m×2.5m×4m
有效容积：
40m3
结构形式：
混凝土（全地下）
停留时间：
8小时
设施配置：
①布水系统一套
②YDT型弹性立体填料：
20m3
4）生物接触氧化池：
设计流量：
80m3/d
结构尺寸：
4m×3.5m×4m
有效容积：
56m3
结构形式：
混凝土（全地下）
停留时间：
12小时
设施配置：
①YDT型弹性立体填料：
28m3
②曝气头：
28个
5）二沉池：
设计流量：
80m3/d
结构尺寸：
2m×1m×4m
有效容积：
8m3
结构形式：
混凝土（全地下）
停留时间：
2小时
设施配置：
斜管填料：
2m3
6）中间池：
设计流量：
80m3/d
结构尺寸：
2m×1m×4m
有效容积：
8m3
结构形式：
混凝土（全地下）
停留时间：
2小时
潜污泵：
型号：
40SJWQ10-15-1.5（搅匀带铰刀）
Q=10m3/h，H=15m，N=1.5KW数量：
两台（一用一备）
7）曝气生物滤池：
设计流量：
80m3/d
池体结构：
碳钢防腐（地上）
结构尺寸：
2m×2m×4m
停留时间：
2.5小时
有机负荷：
BOD5：
0.55kgBOD/（m3·d）
NH3-N：
0.4kgNH3-N/（m3·d）
填料层高：
2.5m
填料体积：
10m3
曝气风量：
气水比：
5:
1Q=0.33m3/minP=39.2Kpa
反冲洗水强度：
6L/（m2·s）反冲洗水量：
50m3/hH=10m
8）清水池：
设计流量：
80m3/d
结构尺寸：
4m×3.5m×4m
有效容积：
56m3
结构形式：
混凝土（全地下）
停留时间：
12小时
反冲洗泵：
型号：
80SWQ50-10-3
数量：
一台
Q=50m3/h，H=10m，N=3KW
9）综合机房：
室内配置：
鼓风机2台，曝气生物滤池1座，电控柜1台
鼓风机：
型号：
①XLDSR50，Q=1.82m3/min，P=39.2kpa，N=3kw，n=1840转/分，数量：
2台
结构形式：
彩钢
面积：
22m2
第五章建筑结构
5.1概述
为使工程保证质量、技术先进、经济合理、安全适用、按时投产，我们结合当地的地质、气象、建材、施工等条件，按照国家有关规范、规程、标准进行设计。
5.2本工程主要建（构）筑物
本次污水处理厂由调节池、水解酸化池、生物接触氧化池、二沉池、中间水池、曝气生物滤池、清水池、综合用房等组成。
5.3设计执行遵守的主要规范、规程及标准
1）《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）
2）《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）
3）《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2004）
4）《建筑抗震设计规范》（08局部修改版）（GB50011-2001）
5）《构筑物抗震设计规范》（GB50191-93）
6）《建筑结构荷载规范》（2006年版）（GB50009-2001）
7）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
8）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）
9）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
10）《钢结构设计规范》（GB50010-2002）
11）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
12）《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）
13）《动力机器基础设计规范》（GB50040-96）
14）《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）
15）《给水排水工程钢筋混凝水池结构设计规程》CECS138：
2002
16）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）
17）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）
18）《建筑内部装修设计防火规范》（GB50222-95）（1999年修订版）
19）《建筑采光设计标准》（GB/T50033-2001）
20）《建筑气候区划标准》（GB50178-93）
21）《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）（2001年版）
22）《屋面工程技术规范》（GB50207-94）
23）《房屋建筑制图统一标准》（GB/T50001-
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