山东烟台龙大工业园污水处理厂工艺设计.docx
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山东烟台龙大工业园污水处理厂工艺设计
山东烟台龙大工业园
污水处理厂
技
术
方
案
宁波德安城市生态技术集团有限公司
2006.12
山东烟台龙大工业园污水处理工程
第一章总论
1.1、前言
德安集团，全球品牌的环保企业，营销网络遍及全球各大州100多个国家，凭借不断积累的实力，我们以卓越的品质，严谨的作风，完美的服务，致力于“创造人类洁净水环境”的事业。
始终秉持的科技创新，努力造就的一流科研队伍，使我们赢得了超常规的发展，奠定了雄踞行业榜首的不凡规模和独具魅力的品牌理念。
集团产品涉及工业水处理、饮用水处理、污水处理领域及生态城市、阀门等领域，拥有数百项国家专利，上百项DA系列产品，服务全球。
集团秉承“做德安人，造人类福”的企业理念，坚持科技创新是企业的原动力，努力造就一支一流的科技团队和管理团队，并和中国的清华大学、浙江大学、武汉大学开展了多方向、多层次的深度合作，联合成立了多家科研机构。
德安人一贯奉行“一次做对、顾客满意”的质量方针，严格贯彻ISO9001质量管理体系和ISO14001环境管理体系，健全“顾客全程星级体系”，为顾客提供一流的服务。
卓越的品质，完美的服务，使得德安产品畅销全球。
我们坚持奉行“二十一世纪经营是以德安天下”的经营理念，服务于大众，服务于社会，共创二十一世纪的全球化环保集团。
1.2、工程概况
山东烟台龙大工业园污水处理项目，污水来源主要为工业园的工业污水和部分生活区居民日常生活中产生的污水，这类污水的水质特点是含较高的有机污染物，其表现形式主要为BOD5、COD、SS，以及无机物氮等，此外，还含有病原微生物和较多的悬浮物质。
若不加以有效的治理，不仅造成水环境的污染，损害人体健康，还将造成生态环境的破坏以及经济可持续发展。
为了保护生态环境，实现经济可持续发展，减少污染环境，提高人们的生活质量，本公司提供以下方案仅供参考。
第二章设计基础
2.1、设计依据及标准
2.1.1《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）；
2.1.2《中华人民共和国水污染防治法》（1996年5月修正）；2.1.3《建设项目环境保护管理条例》（1998年11月29日）
2.1.4《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；
2.1.5《城市排水工程规划规范》（GB50318－2000）；
2.1.6《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）
2.1.7甲方提供的有关资料。
2.2、建设原则
2.2.1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。
2.2.2设计中坚持科学态度，采用的水处理工艺既要体现技术先进、经济合理，又要成熟、安全可靠，并具有操作简单、运行管理方便等特点。
2.2.3处理单元相对紧凑、占地尽可能少，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。
2.2.4设计中坚持污水生化处理和生态化处理思想相结合的原则，营造和谐的污水处理生态环境。
2.3、项目范围
本技术方案设计范围由污水进入格栅渠至DA-EH生化污水处理后出水水质达标之间的工艺、设备及电气控制。
污水处理工程以外的管网收集、浓缩污泥外运处理、出水外排、总电源引线等由业主负责实施。
2.4、设计水量
根据甲方提供的数据，山东烟台龙大工业园污水处理工程，近期实施处理水量为20000m3/d，远期规划为30000m3/d，本技术方案设计水量按20000m3/d进行设计。
2.5、设计进水水质
根据甲方提供的资料和参考张自杰主编的《环境工程手册·水污染防治卷》典型的生活污水水质，本技术方案的处理前原污水水质，见下表：
污水处理前设计水质主要指标一览表
项目
进水
CODCr（mg/l）
≤700
BOD5（mg/l）
≤250
SS（mg/l）
≤400
氨氮（mg/l）
≤35
PH
6-9
2.6、设计出水水质
本技术方案的出水水质主要污染物最高排放浓度见下表：
项目
标准
BOD5,mg/L
≤30
CODcr，mg/L
≤100
SS，mg/L
≤30
PH
6-9
氨氮（mg/l）
≤25
第三章工艺设计
3.1、水质特点分析
工业污水比较复杂，目前根据甲方提供的水质资料，无法对
该工业污水进行详细的分析。
生活污水：
包括厨房洗涤、淋浴、洗衣等废水以及冲洗厕所等污水，其成分及其变化，取决于居民生活的状况、水平和习惯，污染物浓度和用水量有关。
生活污水的主要污染物是有机物和氮、磷等营养物质，其水质特征是水质稳定但浑浊、色深切具有恶臭，呈微碱性，一般不含有毒物质，含有大量的细菌、病毒和寄生虫卵。
在生活污水中，所含固体物质约占总质量的0.1%～0.2%，其中溶解性固体（主要是各种无机盐和可溶性的有机物质）约占3/5～2/3，悬浮固体（其中有机成分占4/5）占2/5～1/3，此外，生活污水中还含有氮、磷等物质。
3.2、工艺选择
目前，一般的污水深度处理需要较大的投资和运行费用，这是制约污水回用健康发展的重要问题。
污水处理工艺的选择，是根据污水水质、出水要求、污水处置方法以及当地温度、工程地质、环境等条件作慎重考虑。
工艺选择的原则，应该综合考虑工艺的可靠性、成熟性、适用性、去除污染物的效率、投资省、运行管理简单、运行费用低为标准选择最优的工艺方案。
污水处理工艺从机理上讲主要分为物化技术和生物技术两大类，就生活污水而言，由于其浓度低、水质相对稳定的特点，国内外主要以生物处理为核心单元进行治理。
活性污泥法和生物膜法是污水生物处理的两大工艺类型。
活性污泥工艺具有处理能力大、效率高和出水水质好的优点，其各种改进工艺具有较好的脱氮除磷性能，在城市污水处理厂中得到了最广泛的使用；其缺点是运行不够稳定、易产生污泥膨胀和污泥产量大，其对低浓度污水的处理效果较差。
生物膜工艺具有运行稳定、剩余污泥少、管理简单、对氨氮和难降解污染物去除能力强、能够适应较大水质范围变化等优点，其缺点是，总氮和总磷的去除能力较弱。
经过对本项目进出水水质和水量的分析，本项目处理水量较小，进水浓度不高，主要去除CODcr、BOD5、NH3-N、等污染物，可生化性较好，故适宜用生物膜法进行处理,本工艺推荐采用DA-EH污水生态化处理工艺。
3.3、DA-EH污水处理系统的特点及优势：
3.3.1DA-EH污水生态化处理工艺简介
DA-EH工艺是遵循“因地制宜、因势利导、化害为利、生态解决”的生态原则，通过DA-EH高效复合微生物菌团为主的微生物生态系统，结合EH超微气泡曝气技术，达到物理、化学、生物三者协同作用，对污水进行净化处理的高效生态污水处理工艺。
复合微生物菌团固定在EH活性生物填料上，除氨去氮效果好，出水水质好。
DA-EH的四大核心技术是:
EH高效复合微生物菌团、EH超微气泡曝气、EH活性生物填料、水体的自净处理。
3.3.2DA-EH污水生态化处理工艺特点
1、采用高效复合微生物菌团净化水质，出水水质好。
2、活性生物填料作载体，空隙率高，自组织性、自适应性好，微生物固定量高。
3、高效超微气泡复氧，氧的利用率高。
4、不需PLC等自动化设备，管理简单，运行费用低。
5、投资省，占地少，模块化建设，施工周期短。
6、污泥量少。
3.4、工艺流程图
.3.5、工艺流程说明
污水由污水收集管网收集自流进入格栅渠，去除较大悬浮物和漂浮物后自流进入提升泵房，再由由泵提升进入水解池去除较大的污染物质，水解池出水自流进入DA-EH污水生态化处理系统反应段，通过DA-EH附着相生物膜组成的高效复合微生物菌团为主的微生物生态系统，结合EH超微气泡曝气技术，达到物理、化学、生物三者协同作用，使污水中呈溶解状态、胶体状态以及某些不溶解的有机甚至无机污染物质，转化为稳定、无害的物质，从而使污水得到净化，其出水自流进入二沉段，将反应段脱落的生物膜以及一些细小悬浮物进行固液分离，其出水达标排放。
DA-EH污水处理系统中的沉淀段剩余污泥和水解池的剩余污泥由泵抽至污泥池进行浓缩处理。
3.6、处理单元设计
3.6.1格栅
格栅作为污水处理中的预处理方法，使用广泛，采用该方法可以有效去除污水中的较大悬浮物，如纤维、碎皮、木屑、果皮、塑料制品等，以保护后续处理的稳定运行及提升泵的正常运转。
格栅从拦截精度上分为粗、细两种格栅，主要作用是拦截污水中大的固体物质，保证后续的污水提升泵和处理系统能够顺利进行。
从清渣方式上分为人工和机械两种类型的格栅。
对于水量较小服务面积不大的小型污水处理项目一般采用人工清渣格栅，因为它的结构简单、造价低、安装方便；而在一些大型的服务面积比较大的综合性污水处理厂和一些出水比较特殊的工业污水处理站一般采用机械格栅，这种格栅操作方便，工作环境比较好，但造价投资高。
由于本项目污水量较大，故采用机械清渣格栅。
A：
主要构筑物
数量：
1座
长：
6.0m
宽：
2.0m
深：
1.5m
B：
主要设备
⑴粗格栅
型号：
GF-800
栅隙：
25mm
功率：
1.1KW
数量：
2台
⑴细格栅
型号：
GF-800
栅隙：
5mm
功率：
1.1KW
数量：
2台
3.6.2提升泵房
污水在提升泵房收集经过提升泵提升至后续的污水处理系统。
A：
主要构筑物
数量：
1座
有效容积：
100m3
有效水深：
3.0m
长：
4.0m
宽：
8.4m
B：
主要设备
提升泵：
型号：
200WQ300-15-22
数量：
4台（三用一备）
流量：
300m3/h
扬程：
15m
功率：
22KW
安装方式：
自动耦合
3.6.3水解池
通过生物的降解作用，去除水中的大颗粒污染物质。
A：
主要构筑物
数量：
2座
有效水深：
5.0m
长：
25m
宽：
10m
水面超高：
0.6m
停留时间：
3.0h
B：
主要设备
（1）填料参数：
型号：
DAT-4
数量：
1500m3
（2）污泥泵系数：
数量：
2台
流量：
20m3/h
扬程：
20.5m
功率：
4KW
最大吸程：
5.5m
3.6.3DA-EH污水处理系统
通过生物的降解作用，去除水中的污染物质，再进行沉淀，使从填料表面脱下的生物膜在沉淀池中分离。
A：
主要构筑物
⑴反应段
数量：
2座
有效水深：
4.2m
长：
70m
宽：
5.0m
水面超高：
0.3m
停留时间：
3.5h
⑵沉淀段
数量：
2座
有效沉淀高度：
3.0m
长：
56m
宽：
5.0m
水面超高：
0.3m
停留时间：
2.0h
B：
主要设备
（1）鼓风机参数：
数量：
4台（3用1备）
风量：
30.54m3/min
单台功率：
55KW
吐出压力：
5000mmaq
（2）刮吸泥机系数：
型号：
DA-5000
数量：
2台
宽度：
5.0m
扬程：
10m
功率：
1.1KW
（3）生物填料：
型号：
DAT-2#
数量：
1750m3
（4）旋混曝气器：
型号：
PD3
数量：
1400套
（5）高效复合微生物菌团：
首阶段投放量为200kg,以后再定期投加。
3.6.4污泥浓缩池
用于收集水解池和DA-EH污水处理系统的剩余污泥进行浓缩处理，浓缩池的上清液自流进入污水提升泵房。
浓缩污泥再进行其他处理。
A：
主要构筑物
污泥池技术参数：
数量：
1座
有效浓缩高度：
5.0m
直径：
8.2m
总高：
5.6m
B：
主要设备
（1）浓缩机参数：
型号：
DA-8200
数量：
1台
直径：
8.2
功率：
0.55KW
3.6.5设备房
设备间放置鼓风机和风机电控装置。
A：
主要构筑物
数量：
1座
尺寸：
8.0m×20m×3.5m
结构形式：
砖混
3.6.6变配电间
放置变配电设备和中央控制设备。
A：
主要构筑物
数量：
1座
尺寸：
8.0m×14m×3.5m
结构形式：
砖混
第四章 建筑结构设计
4.1、设计依据
4.1.1自然条件
基本风压：
05KN/m2；
基本雪压：
0.2KN/m2；
抗震设防烈度：
6度；
4.1.2设计主要规范
《砌体结构设计规范》GBJ13-88
《混凝土结构设计规范》GBJ10-89
《建筑结构荷载规范》GBJ9-87
《建筑地基基础设计规范》GBJ11-89
《建筑软弱地基基础规范》GBJ10-1-90
4.2、结构设计
该污水处理构筑物均为蓄水构筑物，本设计采用整体现浇钢砼形式，并按自身墙体抗渗透考虑。
所采用砼等级不低于C25，并作防渗透处理。
采用止水带处理，辅助生产建筑物为单层砖混结构形式。
本设计要求地基承载力不低于100Kpa，地下水位低于1.00m，达不到设计要求时，须按施工规程要求做地基加固处理。
由于现无详细的地质勘探数据，所以本设计说明书在土建报价未包括地基处理费用，而且也未考虑施工井排水，如施工中必须井点排水时，费用另加。
4.3、建筑材料和施工条件
当地的砖、水泥、砂均可按要求标号供应，满足一般要求。
具有三级施工资质且熟悉水池施工的建筑、市政施工公司可承担一般结构施工，根据当地地质情况，严格按图施工，切实执行现行施工规范。
交通运输主要靠公路汽车运输。
第五章 电气设计
5.1、设计范围
本污水处理系统电气设计包括污水处理站内的动力、照明设计，主要内容如下：
⑴、本污水处理站用电设备的电气负荷计算。
⑵、低压供、配电系统设计。
⑶、设计界限以厂区电缆进入动力配电柜为届。
5.2、设计依据
⑴、污水处理系统常规处理要求。
⑵、本设计工艺对设备运行的要求。
⑶、以下设计规范：
《供配电系统设计规范》（GB50052-95）
《低压配电设计规范》（GB50054-95）
《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）
《工业和民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65-83）
《继电保护和安全自动装置技术规范》（GB14285-93）
《电测量仪表装置设计技术规程》（SDJ9-87）
5.3、负荷计算
本污水处理系统所有用电设备均为380/220V低压设备，总装机容量10.27kW，计算负荷为7.115kW，单台电机最大功率5.5kW（见主要用电设备负荷表）。
5.4、动力配电
环境特征：
本工程部分单元生产介质具有一定的腐蚀性。
要求所有布置在生产装置的用电设备均应具有相应防护结构，外壳防护等级室内不低于IP54，室外不低于IP55，并具备防中等腐蚀能力。
部分线路沿电缆沟（沟内电缆架上敷设方式）或穿保护管埋地敷设。
5.5、电气照明
各区域照明箱电源由变电所低压开关柜照明回路配出，配电电压为380V/220V，三相四线。
照明灯具取相间电压：
220V，并尽可能按三相负荷平衡布置。
腐蚀环境内灯具的选型及其接线应符合相应规范的规定和要求。
5.6、防雷、防静电、接地
污水处理内主要生产工段均按三类防雷建筑物的防雷措施设防。
生产装置内所有金属构件、电气装置外露导电部分和装置外导电部分应可靠接地。
所有可能产生静电的可燃气体及液体管道、容器和管架均应可靠接地。
室外接地干线采用–40×4镀锌扁钢，接地支线则采用–25×4镀锌扁钢。
接地极采用∠50×5镀锌角钢。
所有接地线相互联接，构成全厂接地网，室外接地线及接地极埋深为0.8米。
各生产装置设总等电位联结，操作室设局部等电位联结。
低压接地保护采用TN-S系统。
防雷接地、防静电接地、工作接地、保护接地、电子设备接地共用一个接地网，接地电阻≤4欧姆。
5.7、主要用电设备负荷表
序号
名称
单机功
率（KW）
总功率
（KW）
备用功率
（KW）
设备利用率
电机功率因数
实际运行功率（KW）
1
格栅机
1.1
4.4
0
0.9
3.96
2
鼓风机
55
165
55
0.9
148.5
3
提升泵
22
66
22
0.9
59.4
4
污泥泵
4
8
0
0.9
7.2
5
刮吸泥机
1.1
2.2
0
0.9
1.98
6
浓缩机
0.55
0.55
0
0.9
0.495
7
合计
246.15
221.535
第六章 主要构筑物及设备材料表
6.1、主要构筑物一览表
序号
构筑物名称
外形尺寸
数量
备注
1
格栅渠
6.0m×2.0m×1.5m
1座
砼制
2
提升泵房
4.0m×8.4m×4.0m
1座
砼制
3
水解池
25m×10m×5.6m
2座
砼制
4
DA-EH污水
处理系统
反应段
70m×5.0m×4.5m
2座
砼制
沉淀段
56m×5.0m×3.8m
2座
砼制
5
污泥浓缩池
Φ8.2m×5.6m
1座
砼制
6
设备房
20m×8.0m×3.5m
1座
砖混
7
变配电间
14m×8.0m×3.5m
1座
砖混
6.2、主要设备材料表
序号
设备材料名称
规格及型号
数量
备注
1
粗格栅
GF-800
2台
2
细格栅
GF-800
2台
3
提升泵
200WQ300-15-22
Q=300m3/min、N=22KW、H=15m
4台
4
污泥泵
Q=20m3/min、N=4KW、H=20.5m
2台
5
鼓风机
Q=30.54m3/min、N=55KW、P=0.05MPa
4台
6
旋混曝气器
1400套
7
生物填料
DAT－2＃
1750M3
8
生物填料
DAT－4＃
1500M3
9
高效复合微生物菌团
200kg
10
刮吸泥机
DA-5000
2台
11
污泥浓缩机
DA-8200
1台
12
控制系统
1套
13
管道及配件
配套
第七章 经济分析
7.1、电耗
序号
设备名称
数量
（台）
单机功率
（KW）
总功率
（KW）
运行时间（h/d）
电耗（kw.h/d）
1
粗格栅
2
1.1
2.2
24
52.8
2
细格栅
2
1.1
2.2
24
52.8
3
提升泵
3
22
66
20
1320
4
污泥泵
2
4.0
8.0
4
32
5
鼓风机
3
55
165
20
3300
6
刮吸泥机
2
1.1
2.2
24
52.8
7
浓缩机
1
0.55
0.55
12
6.6
合计
4817
7.2、运行费用
序号
项目
电耗
单位费用
费用（元/吨污水）
1
电耗
按4817kw.h/d
0.65元/kw.h
0.157
合计
0.157
升级会员 