60T太阳能微动力污水处理设计方案.docx
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60T太阳能微动力污水处理设计方案
太阳能污水处理工程
铜陵市“美好乡村”环境整治项目
100m3/D太阳能微动力污水处理工程
设
计
方
案
宜兴市苏旺达机械有限公司
二O一四年六月
目录
第一章概述及设计依据1
1.1概述1
1.2编制依据1
1.3设计采用的主要规范和工程设计标准1
第二章处理水量及水质3
2.1设计处理水量3
2.2废水水质3
2.3污水排放标准3
2.4化验标准4
第三章工艺设计5
3.1设计原则5
3.2处理工艺确定5
3.4废水处理系统处理工艺流程6
3.5工艺简述7
3.6工艺削污8
第四章构筑物及配套设备9
4.1格栅井9
4.2调节池砖混或钢砼结构9
4.3缺氧池砖混或钢砼结构9
4.4氧化池砖混或钢砼结构9
4.5沉淀池砖混或钢砼结构10
4.6出水消毒池砖混或钢砼结构10
4.7人工湿地池（可增加）10
第五章除臭系统设计11
5.1臭气对环境的影响11
5.2防止有害气体对外部环境造成污染的措施12
第六章建筑设计12
6.1建筑环境12
6.1.1目的12
6.1.2要求12
6.1.3措施12
6.2建筑单体12
6.3结构设计13
6.3.1设计依据13
6.3.2设计要求13
6.3.3结构体系13
第七章总平面布置14
7.1设计原则14
7.2系统总图布置14
7.3系统管道布置14
7.4系统外观设计15
第八章电气设计16
8.1设计依据16
8.2设计范围16
8.3供电16
8.4电缆敷设16
8.5电能计量17
8.6电气控制17
8.7防雷的接地17
8.7.1防雷17
8.7.2接地17
第九章施工进度计划表18
第十章技术经济分析19
10.1运行成本测算19
10.2运行成本19
第十一章项目投资估算20
11.1项目报价依据20
11.2建筑工程估算20
第十二章售后服务承诺21
第十三章相关说明与建议21
第一章概述及设计依据
1.1概述
为科学、客观地对该建设项目进行污水工程的设计，按照建设项目环保管理程序的规定，本案对该项目进行污水工程设计，从镇内实际的产污角度设计建设项目的污水治理工程。
为业主委托本单位进行该项目的污水工程设计工作。
我单位接受委托后，对该项目进行实地踏勘，对村镇的产污情况进行了调查，对项目生产工艺和可能产生的污染物情况进行了认真的分析，根据国家、省市的有关环保法规编写了本项目设计方案。
为了节约用水、保护环境以及增加企业经济效益与社会效益，我公司通过反复研究、结合具有长期水处理工程经验的专家意见，特针对铜陵市环保局污水治理系统作出如下全面、完善的设计，供业主、相关专家和领导审议评阅。
1.2编制依据
1.铜陵市XXXX水质、水量及生产情况；
2.铜陵市XXXX污水处理系统设计邀请；
3.其它相关的法律、法规；
1.3设计采用的主要规范和工程设计标准
1.《室外排水设计规范》（GB50101-2005）
2.《给水排水制图标准》（GB/T50106—2001）
3.《总图制图标准》（GB/T50103—2001）
4.《给水排水设计基本术语标准》（GBJ125-89）
5.《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）
6.《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994（2000）
7.《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65-83）
8.《漏电保护器安装和运行》（GB13955-92）
9.《给水排水工程构筑物设计规范》（GB50069-2002）
10.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
11.《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）
12.《水工混凝土结构设计规范》（SL191-2008）
13.《建筑结构荷载设计规范》（GB50009-2001）
14.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
15.《建筑设计防火规范》（GB50016—2006）
16.《构筑物抗震设计规范》（GB50191-93）
17.《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）
18.《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）
19.《供电系统设计规范》（GB50052-95）
20.《低压配电设计规范》（GB50054-95）
21.《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB/T50062-2008）
22.《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-2008）
23.《地面水环境质量标准》（GB3838-2002）
24.《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
25.《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）
26.《城市污水水质检验方法标准》（CJ／T51-2004）
27.《厂房建筑模数协调标准》（GBJ6-86）
28.《建筑制图标准》（GB/T50104-2001）
第二章处理水量及水质
2.1设计处理水量
根据目前该村的常住人口300户左右，设计处理污水处理量为100m3/d，本案在太阳能处理前端的污水管网收集系统不在本方案设计范围内，太阳能微动力系统处理出水后，可设置几组喷泉进行景观，最终达标排放。
2.2废水水质
由于铜陵市XXXX村污水目前无统一收集系统，目前无法准确测出其具体的污水水质，这里采用传统的生活污水水质并参考国内的生活污水实例进行预测：
国内部分污水厂实际进水水质参考:
根据已建成污水处理厂实测数据，我国南方城市污水水质的特点是：
污水浓度较低，但有可能在短时出现浓度较高值。
大部分污水处理厂（站）设计进水水质范围：
BOD5为100-200mg/L，SS为150-260mg/L，CODcr为200-400mg/L，TN为20-40mg/L，TP为3-4mg/L。
国内已运转的部分污水厂的设计水质及实际进水水质见下表。
从过去几十年的统计资料，一般认为典型的低中常规浓度的城市生活污水进水水质为：
BOD5为100-200mg/L，SS为130-200mg/L，CODcr为250～400mg/L，TN为20-40mg/L，NH3-N为12-25mg/L，TP为4-8mg/L。
考虑到村镇的生活污水水质较城市浓度低，经过综合考虑得出铜陵市XXXX人民政府污水处理系统的进水水质如下：
铜陵市环保局污水处理系统设计进水水质表
CODcr
（mg/l）
BOD5
（mg/l）
SS
（mg/l）
TN
（mg/l）
NH4-N
（mg/l）
TP
（mg/l）
350
150
200
30
15
4.0
2.3污水排放标准
本污水处理工程处理后水质达到中华人民共和国《城镇污水处理厂污染物排版标准》（GB18918－2002）一级B标准，主要指标具体见表2－2：
表2-2废水排放标准
项目
CODCr
BOD
PH
SS
出水
≤60
≤20
6～9
≤20
2.4化验标准
CODcr：
重铬酸钾法（GB11914－89）
BOD5:
稀释与接种法（GB7485－87）
SS：
重量法（GB11901－89）
PH：
玻璃电极法（GB6920－86）
第三章工艺设计
3.1设计原则
在充分了解实际的运行水质、水量并充分参考类比村镇的处理工艺的基础上，本案认为该废水处理工艺设计应采用如下原则：
1.以安徽省铜陵市人民政府总体规划建设为指导，结合废水处理系统工艺特点，充分考虑内外结合，使本废水处理项目成为一个完整的、统一的工程项目。
2.选择稳妥可靠、技术先进、投资省、运行费用低、管理简便、运行灵活的废水处理设备和仪器，为本废水处理系统的建设和运行创造良好的条件。
3.按照环保政策的要求进行设计，出水达到一级B排放标准。
4.以设计规范、标准为依据，结合公司专家组合理化建议，通过设计进行总体优化，在不影响工程质量的前提下，降低工程项目投资成本与运行成本，并提高废水处理系统管理水平。
3.2处理工艺确定
通过以上对废水水质、水量特点的具体分析、处理工艺经济技术比较以及排放标准的要求，我们认为此项工程具有以下几个特点：
a.该村镇排放废水具有一定的间歇性，水质、水量的不稳定性，需进行一定调节稳定措施。
b.废水处理采用工艺必须稳定可靠，处理效果好，运行费用合理，管理维护方便，减少人为因素对处理效果的影响。
c.在村的各户排污点废水宜尽量集中处理，提高效率，避免分散处理，增加成本与运行管理费用，如管网增加投入较大，可适当增加处理点。
排放废水含有机质多、浓度较高且悬浮物含量较大，废水B/C=0.30～0.50,可生化性较好，同时在本工程中出水水质要求较高。
考虑到以上因素，工艺宜选用运行稳定、效果显著的生化处理工艺。
因此，我们从投资规模适度、处理效果稳定可靠、管理维护方便、运行费用合理等角度出发，结合在该类废水处理工程方面的实践经验，决定采用如下处理工艺方案，见图3－1。
3.4废水处理系统处理工艺流程
太阳能曝气机
人工湿地
消毒池
缺氧池
好氧池
格栅井
收集废水
氧化塘
沉淀池
调节池
安全处理
太阳能污泥泵
达标排放
回流污泥
剩余污泥
图3-1太阳能污水处理工艺流程示意图
3.5工艺简述
首先，生活废水集中收集后首先进入污水处理站内的格栅井，内部设有过滤格栅，对污水中悬浮物进行处理去除。
经过格栅处理后水中粗粒、不溶性COD、SS等大大降低，栅渣通过人工定期清理外运安全处理。
经过滤格栅去除部分悬浮物，以及大颗粒悬浮的有机、无机等物质后的污水，进入厌氧池，在此利用厌氧微生物降解污水中的有机物，使大分子复合链的有机物氧化为小分子单链的有机物。
污水和从沉淀池回流的含磷污泥，在厌氧状态下释放出磷，在太阳能好氧池内可吸收大量的磷，从而通过排放污泥进行去磷。
污水中的部分氨氮，在太阳能好氧池内被转化为NH3-N。
经过回流泵污水进入缺氧池，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气，从而去除氨氮。
在经过太阳能好氧反应后，污水中的污染有机物已经被微生物基本消解，混合液流入沉淀池进行沉淀处理。
为保证生化池的污泥浓度，将沉淀池的污泥回流到前池中。
经沉淀池处理后的水已是合格的水，为保证处理出水的稳定性及提高出水水质，设计出水经过人工湿地进行吸附过滤后再进行排放。
人工湿地后出水后即可稳定的达到《城镇污水处理厂污染物排版标准》（GB18918－2002）一级B标准，达标排放。
排放到氧化塘中喷泉表曝进一步处理，有可利用作为景观用水，人工喷泉。
3.6工艺削污
本系统各单元设计处理效果见下表。
表5-3系统各单元预期处理效果表
项目
CODcr
BOD5
SS
NH3-N
TP
污水进水
浓度（mg/L）
≤350
≤150
≤200
≤30
≤4
厌氧池
出水
浓度（mg/L）
150
60
100
30
4
去除率（%）
57
60
50
/
/
太阳能曝气池出水
浓度（mg/L）
≤50
≤10
≤10
≤5
≤0.5
去除率（%）
67
83
90
83
87
第四章构筑物及配套设备
4.1格栅井
功能说明：
截除污水中夹带粗大杂物，保证后续处理单元的正常运行，观察进水状况等。
尺寸：
0.50m×0.50m×0.50m
结构：
地下式
配备设备：
格栅筛网1套，间隙3mm
数量：
1座
4.2调节池砖混或钢砼结构
功能说明：
有效容积30m3，水力停留时间6.0小时。
底部应平整，顶部应设人孔，池壁应设排水孔及溢流孔，便于维护以及紧急事故处理。
调节池主要为调节污水的水质水量，以保证后续污水生化处理的连续平稳运行。
尺寸：
3.0m×3.0m×2.5m
结构：
地下式结构
数量：
1座
4.3缺氧池砖混或钢砼结构
功能说明：
有效容积30m3，水力停留时间6小时，人孔高度另计，内设生物填料挂膜，利用兼氧菌水解、酸化作用使废水中大分子量的有机物断链形成小分子量的有机物，便于后续好氧生化作用。
尺寸：
3.0m×3.0m×2.0m
结构：
地下式
配备设备：
生化填料等
数量：
1座
4.4氧化池砖混或钢砼结构
功能说明：
有效容积40m3，水力停留时间8小时，人孔高度另计，内设专用纳米微孔曝气装置，生物挂膜，利用活性污泥和生物膜的好氧生化作用，快速溶解废水中的大部分COD，为生活污水处理的核心，进一步除磷脱氮。
尺寸：
4.0m×3.0m×2.0m
结构：
地下式
配备设备：
生化填料等
数量：
1座
4.5沉淀池砖混或钢砼结构
功能说明：
有效容积10m3，停留时间2.0小时，人孔高度另计，主要为满足接触氧化池随水流出的脱落微生物膜，游离菌胶团，有机杂质等的泥水沉降分离。
尺寸：
1.5m×3.0m×2.0m
结构：
地下式
数量：
1座
4.6出水消毒池砖混或钢砼结构
功能说明：
对出水进行消毒处理。
尺寸：
0.6*3.0*2.0m
结构：
地下式
数量：
1座
4.7人工湿地池（可增加）
功能说明：
去除N、P。
尺寸：
10.0m×4.0m×1.0m
结构：
地下式框架结构
配备设备：
植物等
数量：
1-4座
第五章除臭系统设计
该类废水及生化池中含有多种致臭物质。
废水处理系统产生的臭气主要化学物质是硫化氢（H2S）、氨、甲硫醇类等，主要来自生化废水和污泥。
5.1臭气对环境的影响
废水处理系统中废水、污泥产生的臭气主要成分，见表5-1、表5-2，某些恶臭物质的臭气强度与浓度的关系，详见表5-3。
从表中看出一般废水处理系统的臭气经过大气扩散进入空气中的污染物浓度是较低的。
本污水处理系统处理水量较小，产生恶臭比较轻。
但为消除臭气污染影响，在废水处理站内以及厂周设置绿化隔离带，减少臭气的污染影响。
表5-1废水产生的主要臭气种类
废水产生的臭气种类
50m
100m
200m
300m
氨
g/m3
0.6
0.1
<0.1
级别
2
1
0
硫化氨
g/m3
0.006
0.0005
<0.0005
级别
2
1
0
表5-2污泥产生的主要臭气种类
污泥产生的臭气种类
50m
100m
200m
300m
氨
g/m3
2
1
0.6
0.1
级别
3
2.5
2
1
硫化氨
g/m3
0.06
0.02
0.006
0.0005
级别
3
2.5
2
1
表5-3废水产生臭气的影响范围
臭气强度
0级
1级
2级
2.5级
3级
3.5级
4级
5级
嗅觉感受
感觉不到臭味
勉强可感到臭味
易感到微弱臭味
感到明显臭味
感到较强臭味
感到强烈臭味
名称
浓度P·P·M
氨
<0.1
0.1
0.6
1.0
2.0
5.0
10.0
100
甲硫醇
<0.0001
0.0001
0.0007
0.002
0.004
0.01
0.03
0.2
硫化氢
<0.0005
0.0005
0.006
0.02
0.06
0.2
0.7
3
甲基硫
<0.0001
0.0001
0.002
0.01
0.05
0.2
0.3
2
甲二硫
<0.0003
0.0003
0.003
0.009
0.03
0.1
0.3
3
三甲胺
<0.0001
0.0001
0.001
0.005
0.02
0.07
0.2
3
丙烯醛
<0.002
0.002
0.01
0.05
0.1
0.5
1.0
10.0
苯乙烯
<0.03
0.03
0.2
0.4
0.8
2
4
20
5.2防止有害气体对外部环境造成污染的措施
本案设计采取下列强化技术保障措施防止有害气体的环境影响：
1.总图设置根据风向采取卫生分区布置；
2.全部进出水管线地下埋设、水处理构筑物有条件全部地埋化；
3.考虑在空地上种植刺槐、假俭草、竹节草等一些能吸收有害物质的灌木及地被植物；
4.对臭气的主要来源地生化池四周进行植被种植，隔绝及吸附臭气。
第六章建筑设计
6.1建筑环境
6.1.1目的
提高废水站绿化率，合理使用绿化、景观用水，提高节约景观绿化用水，美化站区环境。
6.1.2要求
种植适应当地气候和土壤条件的常绿景观植物进行绿化布置，绿化景观用水应设置循环系统，以节约用水，提高用水效率。
6.1.3措施
废水站设在离厂区一定距离区域内，呈半封闭状，各处理构建筑物周围均用草坪、灌木环抱，在道路与建筑物之间的空地上栽植少量灌木,使废水站整体协调、统一、美观。
6.2建筑单体
处理构筑物根据工艺需要进行平面布局，做到功能合理，流程顺畅，建筑外形在服从功能的前提下，努力使整体风格协调统一，形成有机的整体。
6.3结构设计
6.3.1设计依据
1.建筑结构荷载规范（GB50009-2001）；
2.混凝土结构设计规范（GB50010-2002）；
3.砌体结构设计规范（GB50003-2001）；
4.建筑抗震设计规范（GB50011-2001）；
5.建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；
6.建筑桩基技术规范（JGJ94-94）；
7.建筑软弱地基基础设计规范（DBJ10-1-90）；
8.建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）；
9.地下工程防水技术规范（GB50108-2001）；
6.3.2设计要求
1.结构安全等级为二级；
2.建筑结构耐火等级为二级；
3.抗震等级：
框架为四级；
4.设备用房按不同功能实际情况定分别取值；
6.3.3结构体系
由于目前无详细的地址勘测资料，本案暂按当地的通常地质考虑。
污水处理构筑物采用框架结构。
第七章总平面布置
7.1设计原则
1.总体布置在结合工艺流程要求的前提下顺应地形，尽量布置紧凑，节约用地；
2.功能分区明确，满足废水处理需求；
3.按功能要求，合理确定道路密度和结构；
4.结合地形地貌，合理确定竖向标高，尽量减少土石方工程量，防止内涝；
5.满足现行的设计规程和规范的要求；
7.2系统总图布置
系统总图设计以铜陵市环保局现场场地情况为根据，总体初步布置具体见施工平面设计图纸。
系统设备布置：
系统设备布置遵循以下原则：
1.功能分区明确，合理布局；
2.流程力求简短、避免迂回重复；
3.设备布置在较好的朝向；
4.走道顺畅，便于施工及运行管理方便；
7.3系统管道布置
由于废水处理系统各构造物采用紧凑结构，各处理构造物之间结构空间合理，自流管满溢度采用60％，流速采用0.80m/s,压力管线采用各提示泵出口口径的1.2～1.5倍。
主体废水管线、风管尽量采用地埋式，一可以美观，二防止冬季低温暴烈。
暴露外表的废水管线统一保温处理。
7.4系统外观设计
整个系统采用统一外观环保颜色，具体可根据业主要求而定，另外，其它设备、管道结构紧凑、安排合理。
第八章电气设计
8.1设计依据
1.废水处理系统常规处理要求；
2.本设计工艺对设备运行要求；
3.相关国家电气设计、施工规范；
8.2设计范围
本系统电气设计主要为废水处理系统内的动力设计，未包括为系统提供的照明设计，主要设计范围如下：
1.废水处理系统内用电设备的电气负荷计算；
2.废水处理系统内的仪器仪表的电气负荷计算；
8.3供电
本废水处理系统的用电设备来自太阳能光伏板发电，但考虑到处理污水量大，太阳能在阴雨天电力不够充足，预设一路220V电源至污水处理站房。
8.4电缆敷设
由太阳能光伏板发电引入电源电缆接入废水处理系统曝气机、回流泵等用电设备。
全站配电采用树干式布线，视构筑物结构情况及用电设备的布置情况，采用架空或直埋的敷设方式。
整个废水处理系统照明电源亦可来自太阳能光伏板发电，也可来自外部电源向各照明灯具供电。
照明灯具的开关设置视生产的要求及灯具的配合来合理安排。
此部分为业主自负，本案不另作报价。
8.5电能计量
以铜陵市人民政府废水处理系统可进行太阳能发电电能计量，此部分为选配，本案不作报价。
8.6电气控制
废水处理系统所有用电设备功率较小，本案采用微电脑控制方式进行自动控制。
8.7防雷的接地
8.7.1防雷
由铜陵市人民政府集中在处理构筑物四周根据规范统一布置。
8.7.2接地
在废水处理系统太阳能光伏板支架处设置电气中性点重复接地装置，接地电阻≤5Ω。
各用电设备均作保护接地和工作接地，共用一组接地装置，由业主统一根据站区布置。
第九章施工进度计划表
本案设计工程建设进度计划表见下表：
序号
内容
建设第一年
第1月
第2月
第3月
第4月
第5月
第6月
第7月
第8月
第9月
第10月
第11月
第12月
1
方案设计
2
初步设计
3
施工图
4
开工准备、场地预留平整
5
工程施工
6
设备供货安装
7
调试、试运行
8
竣工、验收
第十章技术经济分析
10.1运行成本测算
1.电费
采用太阳能光伏供电，供电成本为：
E1=0.0×0=0.0元/吨污水
2.人工费
可由其他人员兼职管理，不计
3.维修保养及污泥清理费每年2000元，折成成本
E2=2000/（100×360）=0.055（元/吨污水）
4.消毒药剂费按0.05（元/m3污水）计
E3=0.05（元/m3污水）
10.2运行成本
E=E1+E2+E3=0.0+0.055+0.05=0.105元/吨污水
第十一章项目投资估算
11.1项目报价依据
本废水处理系统项目各项报价以2014年5月的各项价格为基本依据。
废水处理系统各项费用包括建筑工程、设备部分费用及工程间接费用，主要编制依据如下。
1）建设单位提供的相关设计资料及设计要求;
2）《全
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