某石材粘结剂生产企业污水处理站方案.docx
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某石材粘结剂生产企业污水处理站方案
某石材粘结剂生产企业
污水处理工程
设
计
方
案
二〇一四年五月
目录
第一章总论3
1.1概述3
1.1.1项目名称3
1.1.2方案编制单位3
1.2企业概况3
1.3编制依据4
1.4主要指导思想和技术原则4
第二章工程技术方案6
2.1污水站规模确定6
2.2设计进、出水水质6
2.2.1进水水质6
2.2.2出水水质6
2.3工艺比选7
2.4工艺流程10
2.5工艺方案描述10
2.6污水处理站工程11
2.6.1主要设施及设备11
2.6.2总平面布置16
2.6.3建筑结构17
2.6.4给排水19
2.6.5供电19
2.6.6自控仪表19
第三章项目组织与劳动定员21
3.1企业组织及工作制度21
3.1.1企业组织21
3.1.2工作制度21
3.2劳动定员21
3.3人员培训21
3.4工程进度安排21
第四章投资估算22
4.1土建费用22
4.2主要设备及材料费用23
4.3总费用24
4.4项目运行成本分析25
第一章总论
1.1概述
1.1.1项目名称
某石材粘结剂生产企业污水处理工程
1.1.2方案编制单位
单位名称：
设计资质：
环境工程（水污染防治工程）专项乙级，编号：
A242009330
1.2企业概况
现状企业现有生产废水、生活污水排入化粪池，再经明沟排入市政管网，外排水需进一步处理后排入市政管网。
1.3编制依据
1、业主提供的基础资料。
2、采用的主要规范和标准：
（1）企业提供的水质和水量等基础资料
（2）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）
（3）《污水综合排放标准》GB8978-1996
（4）《建筑结构设计标准》（BGJ9-89）
（5）《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）
（6）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
（7）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
（8）《10KV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）
（9）《供配电系统设计规范》（GB50052-95）
（10）《低压配电设计规范》（GB50054-2011）
（11）《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）
1.4主要指导思想和技术原则
（1）本方案既考虑采用工艺适用、技术可靠、管理方便的方案，又经济合理、节省占地、节约能源，降低运行管理费用。
（2）达到现行的国家和地方有关标准、规范和规定。
（3）妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、固体、沉砂和污泥，避免造成二次污染。
（4）确保工程的可靠性及有效性，降低运行费用，减少日常维护检修工作量。
（5）为保证废水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，废水处理运行设备有适当的备用率。
第二章工程技术方案
2.1污水站规模确定
根据企业提供的用水量数据，环保部门核定排污量9392吨/年，工作360天，考虑流量变化系数1.15，确定污水站处理规模为污水处理站的处理规模定为30m3/d，企业仍有化粪池，但现场查勘无事故池或调节池，本次设计配备。
由于目前污水以生产废水为主车间冲洗水为辅，所以污水量及水质的时不均匀性较大，采取间歇式运行方式，由进水装置自动控制。
2.2设计进、出水水质
2.2.1进水水质
某石材粘结剂生产企业所排放污水，主要为生活污水，辅以少量生产废水，根据生活污水相关水质资料，污水处理站进水水质指标如表2.1：
表2.1进水水质设计指标
项目
pH
CODCr
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
NH3-N
（mg/L）
动植物油
（mg/L）
SS
（mg/L）
进水
6-9
350
150
35
20
250
2.2.2出水水质
污水处理站排放水质应达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准，具体指标如下表：
表2.2处理出水质指标
项目
CODCr
（mg/L）
BOD5
（mg/L）
SS
（mg/L）
NH3-N
（mg/L）
动植物油
（mg/L）
pH
排放水
≤100
≤20
≤20
≤15
≤10
6~9
2.3工艺比选
（1）接触氧化工艺
生物接触氧化工艺（BiologicalContactOxidation）又称“淹没式生物滤池”、“接触曝气法”、“固着式活性污泥法”，是一种于20世纪70年代初开创的污水处理技术，其技术实质是在生物反应池内充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。
在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。
生物接触氧化法兼有活性污泥法及生物膜法的特点，池内的生物固体浓度（5~10g/L）高于活性污泥法和生物滤池，具有较高的容积负荷（可达2.0~3.0kgBOD5/m3.d），另外接触氧化工艺不需要污泥回流，无污泥膨胀问题，运行管理较活性污泥法简单，对水量水质的波动有较强的适应能力。
虽然传统的生物接触氧化工艺具有上述优点，但其固有的缺点却限制了其发展。
传统的生物接触氧化工艺其生物反应池内几乎充满填料，虽然提高了池内的生物量，却挤占了污水流动的空间，致使其产水率低，抵消了其较高的容积负荷可以减少池容的优点；另外由于污水在池内水流缓慢，生物膜主要靠自身脱落而非靠污水冲刷，因此生物膜更新速度缓慢，致使活性较差，一旦进水BOD5超出100mg/L就处理效率下降，还极易产生填料堵塞。
对传统的生物接触氧化工艺的特点的分析可知，传统的生物接触氧化工艺事实上更偏向于固着型生物膜工艺，仅有少部分容积尚存一定浓度的悬浮性活性污泥。
在农村生活污水治理中有一定的应用。
（2）人工湿地
人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。
其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。
人工湿地处理系统具有缓冲容量大、处理效果好、工艺简单、投资省、运行费用低等特点，非常适合小型污水处理。
人工湿地处理系统可以分为以下几种类型：
（1）自由水面人工湿地处理系统；
（2）人工潜流湿地处理系统。
（3）垂直水流型人工湿地处理系统。
人工湿地在农村地区的使用效果也优于传统污水处理厂，首先人工湿地使用纯生物技术进行水质净化，而污水处理厂则使用化学方法，因此污水处理厂在处理过程中会产生大量富含有害化学成分的淤泥、废渣影响环境，而人工湿地则不存在二次污染。
其次人工湿地以水生植物水生花卉为主要处理植物，在处理污水的同时还具有良好的景观效果，有利于改造农村环境。
另外，人工湿地还拥有可持续的经济效益，在人工湿地上可选种一些具备净化效果和一定经济价值的水生植物，在污水处理的同时产生经济效益。
在人口密度较低、污染排放较少的农村地区，“人工湿地”生活污水处理设施有很多优点，该处理设施充分利用农户住房周边的地形特点，因地制宜、实施简单，可造在住宅旁的空地上，也可利用水塘以及公园的景观池改造；投资少，维护方便，且占地面积小，配合种植水生植物，还可达到美化景观的效果。
（3）序批式活性污泥法（SBR）
序批式活性污泥法，又称间歇式活性污泥法，是在一座池中实现生物反应和沉淀的一种污水处理工艺。
近年来，随着自控技术及监测仪表的发展，这种工艺越来越成为污水处理的主流工艺，已发展成为多种形式，主要有传统SBR、ICEAS、改良SBR、Unitank工艺等。
与按空间分割的连续流工艺不同，SBR工艺是在同一反应器中不同的时段分别形成厌氧、缺氧、好氧生物反应过程以及沉淀、排泥、滗水、泥水分离等过程。
SBR工艺的特点如下：
1）反应、沉淀均在一个构筑物内完成，流程短、构筑物少，节省占地，造价低。
2）承受水量、水质冲击负荷能力较强。
3）污泥沉降性能好，不易发生污泥膨胀。
4）对有机物和氮的去除效果好。
SBR工艺运行程序如下图所示：
图2-1SBR工艺运行图
综上所述，以上三种污水处理工艺各有特点，各有缺点。
此次比选针对的是企业内污水治理，要综合考虑到企业地形条件限制及污水排放不稳定的特点。
经济适用、投资低、处理达标是选择处理工艺的基础必要条件。
此工程将选用接触氧化工艺，具有很强的抗冲击负荷，同时运行管理维护简单，运行成本低，可满足出水达标要求。
2.4工艺流程
图2-3一体化设备平面简图
2.5工艺方案描述
污水首先通过污水管网调节池及提升泵，泵入缺氧池进行反硝化反应，去除总氮及部分BOD5、CODCr，缺氧池出水进入接触氧化池进一步去除有机物，同时进行硝化作用去除氨氮，接触氧化池出水经沉淀池后污水达到排放标准排放。
处理系统内的少量污泥定期排入污泥浓缩池进行浓缩处理。
缺氧池、接触氧化池、沉淀池、污泥浓缩池做成一体化装置，集中在一个钢罐中。
图2-3钢罐示意图
2.6污水处理站工程
2.6.1主要设施及设备
2.6.1.1构筑物及设备
根据现场情况污水处理站主要设施及设备有：
人工格栅渠、一体化地埋处理装置（调节池及泵、缺氧池、接触氧化池、沉淀池、污泥浓缩池、风机及配电、水泵隔间）。
设计平均流量Q=1.25m3/h，即30m3/d。
（1）格栅渠
a.功能：
去除污水中的大块悬浮物
b.结构形式：
砖混结构
c.设计参数
设计流量：
Q=1.25m3/h
格栅类型：
人工格栅
渠道宽度：
0.25m
d.设计尺寸：
L×B×H=0.5m×0.25m×0.5m
e.设备：
格栅网：
栅宽0.25m，栅隙3mm，1台
一体化设备详细组成及功能
（2）调节池及泵
a.功能：
提升污水至污水处理站的后续处理构筑物，并起到调节水质和水量的作用。
b.结构形式：
碳钢结构、内外防腐
c.设计参数：
设计流量：
Q=1.25m3/h
d.设计尺寸：
L×B×H=1.5m×2m×3m（有效水深2.5m）
平均流量下的停留时间6h
e.设备：
潜污泵：
一用一备，每台Q=1.5m3/h,H=8.0m，单台电机功率0.3kw
液位计：
一套
（3）缺氧池
a.功能
缺氧池的作用是利用水泵来水提供碳源，进行反硝化作用，使得接触氧化池回流液中的硝酸盐转变为氮气，以降低污水中的营养型无机盐，使得污水总氮达标。
为使污水与接触氧化池回流液充分接触，在缺氧池进水端设置配水渠，利用出水堰出流，使混合液均匀流入缺氧池内。
b.结构形式：
碳钢结构、内外防腐
c.设计参数：
设计平均流量
1.25m³/h
HRT
4.5h
d.尺寸
尺寸（L×B）：
1.0×2.0m
深度：
3.0m（有效水深2.8m）,碳钢结构、内外防腐。
e.设备：
弹性填料：
5.5m3
（4）接触氧化池
a.功能
接触氧化池是整个污水处理站的核心部分，利用微生物菌群降解去除污水中的污染物质，达到预期的水质净化目标，通过微生物的协同作用，经过硝化和反硝化过程，实现去碳脱氮功能。
池内后段设有曝气系统、以及填料，池体分为两部分，其中前端主要以去除COD为主，约占总体积的2/3左右，后端则以去除氨氮为主（在此阶段COD以基本去除，微生物将主要利用氨氮进行反应）。
接触氧化池同时存在悬浮状态的活性污泥以及附着在填料上的生物膜。
悬浮状态的活性污泥连同污水以混合液的形式将在下一处理单元——二沉池单元进行泥水分离；而附着在填料上由于新陈代谢老化的生物膜会被流经池中的污水和微孔曝气气流冲刷而脱落，从而始终保持生物膜活性。
这部分脱落的生物膜比重较重，一般不能随水流带出进入沉淀单元而会在生物池底部沉淀，因此需定时将其排放。
b.结构形式：
碳钢结构、内外防腐
c.设计参数：
设计流量
1.25m³/h
HRT
13.6h
d.尺寸：
（L×B）：
3.0×2.0m
深度：
3.0m（有效水深2.8m）
e.设备:
鼓风机：
MFSR-32（两台，一用一备），风量0.15m3/min，排气压力40.0kPa，0.385kW
曝气软管：
Ø15，共25m
弹性填料：
17m3
硝化液回流泵：
在接触氧化池的出水段安装两台硝化液回流泵，一用一备，安装调节阀对回流量进行调节。
选用泵流量2m3/h，0.15kW，在泵出口处设置调节阀门对硝化液回流量进行调节。
（5）沉淀池
a.功能：
沉淀池设置在接触氧化池后面，对生物处理单元出水中的悬浮固体进行沉淀，避免悬浮污泥外排造成SS超标。
b.结构形式：
碳钢结构、内外防腐
c.设计参数
设计流量
1.25m³/h
表面负荷
0.75m3/m2·h
有效水深
2.5m
超高
0.5m
排泥方式
泵排泥
d.平面尺寸：
L×B：
1.3×1.3m
池深：
3.0m（有效水深2.5m）
e.设备
污泥泵：
两台，一用一备，Q=1m3/h，H=10m，N=0.25kw
（6）浓缩池
a.功能：
沉淀池的悬浮固体沉淀后形成剩余污泥，泵入浓缩池进行浓缩堆存，定期进行泵车抽走。
b.结构形式：
碳钢结构、内外防腐
c.设计参数
设计尺寸
L×B×H：
1.7m×1.3m×3m
有效水深
2.8m
超高
0.2m
排上清液方式
自流
（7）设备及自控间
a.功能：
放置配电自控设备，设备控制箱和鼓风机、排泥泵、回流泵。
为了防止水淹，鼓风机房与配电间放置在单独的空间中，下设自动排水泵。
b.结构形式：
碳钢结构、内外防腐
c.设计参数
鼓风机台数：
2台（1用1备）
单台风机能力：
0.63m3/min
供气压力：
49.0KPa
d.尺寸
平面尺寸：
3.0m×0.7m×3.0m
高：
3.0m
e.主要设备
鼓风机：
2台（1用1备）
硝化回流泵2台（1用1备）
污泥泵1台
厂区用电设备配电柜及控制系统
2.6.2总平面布置
（1）总平面布置原则
A严格执行国家现行规范及规定。
B结合场区现状按工艺流程、运输合理布置。
C平面紧凑，节约用地及工程量。
D充分绿化，改善现有环境，建设洁净美化的新场区。
E污水处理系统的大型维修、库房、绿化、运输，通讯等由公司统一管理、安排。
（2）布置地点
图2-4设备布置位置
（3）管线设计
污水处理站内主要有水处理工艺管线、给水管、污水管、排泥管，空气管、供电与自控电缆等。
企业可采用UPVCDN150排水管将污水引入调节池，管道设置坡度i=0.5%，以便污水自流。
2.6.3建筑结构
（1）设计依据和范围
国家现行的结构设计规范及标准。
其主要设计规范：
A
《混凝土结构设计规范》
GB50010-2002
B
《建筑地基基础设计规范》
GB50007-2002
C
《建筑结构荷载规范》
GB50009-2001
D
《建筑抗震设计规范》
GB50011-2001
E
《建筑照明设计规范》
GB50034-2004
F
《给水排水工程构筑物结构设计规范》
GB50069-2002
G
《建筑给水排水设计规范》
GB50015-2003
H
《建筑防水工程技术规范》
GB50034-2004
I
本设计包括污水处理厂界内的构筑物及其它土建结构
（2）工程地质条件
拟建位置为藕塘，需要排水、挖走淤泥层，布置毛石并设置抗浮桩基。
（3）构筑物布置
在满足工艺要求的前题下，尽量利用地形和地质条件减少土方工程量，使构筑物基础设计达到经济合理。
对构筑物外露面处理和结构的形式进行统筹考虑并与周围建筑物相协调，考虑采用当地的经验和习惯做法。
对建筑物的结构体系和结构方案进行分析比较，采用便于施工和生产使用的合理方案。
（4）建筑设计
A设计范围
本设计中的构筑物有格栅及一体化地埋污水处理设备等。
本设计中的一体化地埋污水处理设备含有：
缺氧池、接触氧化池、沉淀池、污泥浓缩池、泵及风机控制间等。
B相关标准
耐火等级：
根据《建筑设计防火规范》的规定，废水处理系统内的建筑物耐火等级为二级。
C外饰
本工程建筑物不多，应结合污水处理站的综合设计建筑物的特点，在外露面及造型上加以适当处理。
由于外露盖板等，可在处理装置周边形成排水坡度、同时绿化，栽种灌木，改善景观。
钢件：
刷防腐漆或采用PE或PPR防腐材料。
E结构构造及地基处理
构筑物：
一体化设备基础采用凝上结构。
在混凝土如加入U型膨胀剂（简称UEA）以增强混凝上的防水抗渗性能，延长混凝上的伸缩间距。
深基础施工时应做好降低地下水的施工，加强基坑的支护。
2.6.4给排水
（1）给水工程
污水厂内无需给水系统。
（2）排水工程
污水处理系统内设置河道污水、生活污水和雨水管道。
污水处理系统各处理单元事故性排放、放空，综合楼内排出的少量生活污水全部排入格栅井，进入污水处理系统。
一体化装置内设置设备防止淹没水泵，水流一定高度中开启。
2.6.5供电
（1）供电范围
本设计包括：
污水处理站内的动力及控制配线、继电保护与控制、保安接地、静电接地及电力系统工作接地、仪表系统接地等，不包括电源进线开关外的供电线路及保护。
设计依据：
A《低压配电设计规范》GB50054-2011
B《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50060-92
C工艺专业，自控专业提供的设计资料；
D国家现行相关标准规范。
设计基础资料：
A供电电源等级为220V，单回路供全污水处理厂。
2.6.6自控仪表
（1）设计范围
本设计为一般污水处理厂界内的自动控制，本着节约、性能化高的原则进行设汁。
污水处理站采用集中控制外，所有设备均采用自动操作方式，无需人工查看。
（2）控制水平
本设计以常规控制为主，设就地仪表盘或工段控制室。
（3）仪表供电
本设计仪表供电为220VAC／50Hz，由电控室配电柜提供。
（4）接地
信号回路接地与屏蔽接地可共用一个单独的接地极，以保证控制系统正确可靠的运行。
现场仪表，盘，箱，桥架，保护管等的保护接地均就近接电气保护接地系统。
第三章项目组织与劳动定员
3.1企业组织及工作制度
3.1.1企业组织
污水处理站设1名兼职管理人员，负责污水处理站环保管理的日常工作。
3.1.2工作制度
该项目建成后，每年工作时间为360天，不间断运行。
每天工作24小时。
3.2劳动定员
污水处理站定员1人。
3.3人员培训
操作工培训后要达到的基本要求
（1）能独立操作，掌握分管设备的维修、保养和故障排除。
（2）了解工艺技术条件，做好数据记录。
（3）要有较强的安全意识。
3.4工程进度安排
本工程建设总工期约55天。
（1）设计：
10日
（2）土建施工：
15日
（3）设备制造：
25日（与土建同时进行）
（4）设备、管道、机电安装：
10日
（5）整体收尾阶段：
5日（与安装同时进行）
调试：
15日
总建设工期：
约55
第四章投资估算
4.1土建费用
表4.1污水处理站主要构（建）筑物土建费用一览表
序号
设备名称
尺寸
单位
数量
总价（万元）
备注
1
格栅渠
0.5m×0.25m×0.5m
m3
0.06
0.2
2
一体化设备基础施工及开挖
3.0m×9.5m×3.0m
m3
85.5
5.13
9
小计
5.33
注：
1、业主方未提供详细的地勘报告，以上费用产生在项目施工地地质情况良好的情况下，最终费用已实际发生为准；
4.2主要设备及材料费用
表4.2污水处理站主要设备材料一览表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
单价（元）
总价（元）
备注
1
人工格栅
500mm×250mm,d=3mm
个
1
1000
1000
2
潜污泵
Q=1m3/h0.22kw
台
2
1500
3000
一用一备
3
浮球开关
台
2
1500
3000
4
鼓风机
Q=0.15m3/min,P=38.0kPa,N=0.385kw
台
2
3000
6000
一用一备
5
微孔曝气系统
纳米硅胶
批
1
5000
5000
6
填料
1000mm*50mm
m3
23
250
5750
7
污水回流泵
Q=2m3/h
台
2
1500
3000
一用一备
8
沉淀池污泥泵
Q=2m3/h
台
1
2000
2000
一用一备
9
电气电缆、自控
批
1
5000
5000
10
管道阀门
批
1
3500
3500
11
一体化设备制作
钢板，油漆防腐
批
1
78298
78298
14
小计
115548
注：
不含电力接入费用，进水管道安装费用。
4.3总费用
表4.3污水处理站总费用一览表
序号
名称
计算方法
小计（万元）
备注
1
设备及材料费
115548
2
土建
53300
3
设计费
（1+2）×5%
8443
4
现场安装运输费
（1）×10%
11555
5
调试费
（1+2）×5%
8443
6
利润
197289×10%
19729
7
税费
（1+2+3+4+5+6）×6%
13021
合计（万元）
230039
4.4项目运行成本分析
（1）电力消耗
本工程实施后污水处理系统日耗电量为14.52kwh，年增耗电量约5227kwh/a，每度电0.8元／kwh，则电费为4181元/年。
（电价以当地实际情况为准），
电费成本：
0.484元/吨
附件1：
废水出口监测报告
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