洗涤废水处理方案150612.docx
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洗涤废水处理方案150612
50m3/d洗涤废水处理工程
设
计
方
案
重庆嘉禾电气工程设备有限公司
2015年6月12号
第一章、总论
1.1工程概况
该洗涤废水处理工程设计处理规模为50m3/d。
该公司在生产过程中所产生的洗涤剂废水的污染物主要是阴离子表面活性剂LAS和COD等。
1.2设计依据
建设单位提供的污水水质、水量和要求等基础资料；
《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；
《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-92）；
《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）；
《室外排水设计规范1997年修订》（GBJ14-1987）；
《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-1988）；
《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）；
《给水排水设计手册》（1~11册）；
《北京市水污染物排放标准（试行）》二级标准。
《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）
《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）
1.3设计原则
在确保出水稳定达标的前提下，因地制宜，尽可能地节省投资，减少占地面积和降低运行费用。
选择国内外先进成熟的污水治理技术，采用优质、可靠、适用、经济的治理工艺路线，正确掌握设计规范和标准，优化工艺技术。
严格执行国家环境保护法规、政策、标准、技术要求。
尊重当地环保部门及业主的要求。
设备选型应满足负荷需要，并便于操作、管理、维护、检修。
1.4法律背景
环境保护作为我国的一项基本国策加以贯彻，受到全社会和各级政府的高度重视。
在执行上述的技术标准和规范的同时，污水处理场的方案设计是在以下法律文件的背景下编制的：
《中华人民共和国环境保护法》1989年12月
《中华人民共和国环境防治法》1996年5月
《中华人民共和国水污染防治细则》1989年7月
《污水处理设施环境保护监督管理办法》1989年5月
《中华人民共和国传染病防治法》主席令第十五号
《建设项目环境保护管理办法》1986年3月
1.5设计范围
污水处理站的总体设计包括工艺、土建、电气设计，污水处理站的设计主要为污水处理。
1.6投资估算
序号
名称
规格
单位
数量
单价（元）
总价（元）
一、土建工程费用
1
调节池
m3
36
2
混凝池
m3
10
3
A级生化池
m3
10
4
O级生化池
m3
22.5
5
二沉池
m3
10
6
消毒池
m3
6
二、设备、材料、官网、电气控制等费用
1
格栅
1
2
污水提升泵
0.75kw
1用1备
3
风机
1.5kw
1
4
填料
批
1
5
填料架
套
1
6
搅拌机
0.75kw
1
7
二氧化氯发生器
套
1
8
曝气系统
套
1
9
管道、阀门、配件
批
1
10
控制柜及电线电缆
套
1
总计：
万元
1.7安全保障
1.7.1安全生产，劳动保护的概述
在生产过程中，会产生一些不安全、不卫生的因素，如不及时采取防护措施，势必危害劳动者的安全和健康，产生工伤事故或职业病，妨碍生产的正常进行。
例如：
电气设备很多，要特别注意变配电设备的操作，如不注意安全用电就可能出现触电事故；加药的氯气属于剧毒物品，如不采取防护措施，就可能引起人员中毒和死亡事故；井内易产生和积累有毒的H2S气体，如不采取特殊措施，下池下井就可能中毒乃至死亡；废水中含有各种病菌和寄生虫卵，废水处理工接触污水后，如不注意卫生，可能引起疾病和寄生虫病。
因此，确保安全生产，改善劳动条件和正常运转的前提条件。
在安全生产，劳动保护工作中，必须贯彻我国劳动保护工作的指导方针，牢固树立起“安全第一、预防为主”的思想。
正确处理好“生产必须安全、安全促进生产”的辩证关系。
要求把污水处理厂生产过程中的危险因素和职业危害消灭在萌芽之中，切实保障劳动者的安全和健康，确保污水处理厂的正常运转。
在自来水处理厂安全工作中，必须贯彻执行我国的劳动保护法规。
此外，还要贯彻执行地方政府和上级部门制定的安全生产，劳动保护条例和制度。
这些法规和制度是开展安全生产劳动保护工作的依据准则。
1.7.2安全生产制度
一个管理有方的工程，在安全生产方面应该建立一系列制度，这些制度主要有：
安全生产责任制，安全生产教育制，安全生产检查制，伤亡事故报告处理制，防火防爆制，各工种安全操作规程，有的工程还指定有“安全生产奖罚条例”。
安全生产责任制是根据“管生产必须安全”的原则，以制度形式明确规定污水厂各级领导和各类人员在生产活动中应负的安全责任。
它是工程岗位责任制的一个重要组成部分，是工程最基本的一项安全制度。
它规定了工程各级领导人员，各职能科（股）室，安全管理部门（或人员）及单位职工的安全生产职责范围，以便各负其责，布置、检查、总结和评比安全工作（即“五同时”）从而保证在完成生产任务的同时，做到安全生产。
“安全生产教育”规定对新工人必须进行三级安全教育（入厂教育、车间和岗位教育），经考试合格后，才准独立操作。
对电器、起重机、锅炉、受压容器、焊接、车辆驾驶等特殊工种的工人，必须进行安全技术培训，经考试合格，领取“特殊工种操作证”方可独立操作。
自来水厂必须建立安全活动制度，对调动工种更新设备都必须向工人作相应的安全教育。
“安全生产检查制”规定工人上班前，对所操作的机器设备和工具必须进行检查；生产班组必须定期对所管具和设备进行安全检查；厂部由领导组织定期进行安全生产检查，查出问题要逐条整改，在规定假日前，组织安全生产大检查。
“伤亡事故报告处理制”规定要认真贯彻执行国务院发布的“工人职员伤亡事故报告规程”。
凡发生人生伤亡事故和重大事故苗子，必须严格执行“三不放过原则”（事故原因分析不清不放过；事故责任者和群众没有受过教育不放过；防范措施不落实不放过）。
重大人身伤亡事故发生后，要立即抢救。
保护现场，按规定期限逐级报告，对事故责任者应根据责任轻重，损失大小。
认识态度提出处理意见。
对重大事故或事故苗子要及时召开现场分析会，对因工负伤的职工和死者家属，要亲切关怀，做好善后处理工作。
工伤事故的多少用负伤频率来统计，所谓负伤频率是指污水厂在一个时期（年、季、月）每100名职工中平均负伤的人数，自来水厂的全年月平均工伤频率应做到0.005%以下。
为了保证安全制度的贯彻，必须有强有力的组织措施。
建立安全管理部门并设置各级专职或安全技术员或安全员。
工程应根据规模大小，设1～2名专职安全技术员，各班组应设兼职安全员一名，安全技术员和安全员应定期活动。
在项目领导人的领导下，安全干部和兼职安全员不仅要做好日常安全生产管理工作，而且要做好季节性安全生产管理工作。
一年四季中，有些季节气候对安全生产发生不利影响。
每年的霉雨季节前的安全用电大检查，对职工进行一次安全用电及触电急救知识的宣传教育。
盛夏要做好防暑降温工作。
冬季要做好防冻工作。
特别要注意管道的防冻、走道板和扶梯的防滑。
1.7.3防毒气及防火
在城市洗涤废水处理工程各种池下和井下都有可存在有毒有害气体。
这些有毒有害气体虽然种类繁多成分复杂，但根据危害方式的不同，可将它们分为有毒气体（窒息性气体）和易燃爆气体两大类。
有毒气体是通过人的呼吸器官在人体内部直接造成危害的气体，如硫化氢，氰化氢，一氧化碳等气体。
由于这些气体在人体内部一般起的作用是抑制人员内部组织或细胞的换氧能力，引起肌体组织缺氧而发生窒息性中毒，因此叫窒息性气体。
而易燃爆气体，则是通过各种外因，如接触未熄灭的火柴棍、烟头、火种等引起燃烧甚至爆炸而造成危害，如沼气等。
当污水处理站进行检修或惊醒明火操作前，系统停止工作，进行安全检查，并作相应的准备工作。
对于各构筑物，首先要通风，进行气体检测确认安全，无易燃易爆的物品或气体或其它不安全因素后，系统断电，方可进行维修。
1.7．4安全用电
自洗涤废水处理工程经常要操作机械设备，如提升泵、消毒设备及其它相关机械，而这些机械几乎都是用电驱动的，因此用电安全知识是职工必须掌握的。
对电气设备要经常进行安全检查，检查包括：
电气设备绝缘有无破损、绝缘电阻是否合格、设备裸露带电部分是否有防护，保护接零或接地是否正确、可靠，保护装置是否符合要求，手提式灯和局部照明电压是否安全电压，安全用具和电器灭火器材是否齐全，电气连接部位是否完好等。
对职工来说，必须遵守十点安全用电要求：
1．不是电工不能拆装电气设备。
2．损坏的电气设备应请电工及时修复。
3．电气设备金属外壳应有有效的接地线。
4．移动电具要用三眼（四眼）插座，要有三芯（四芯）坚韧橡皮线或塑料护套线，室外移动性闸刀开关和插座等要装在安全电箱内。
5．手提行灯必须采用36V以下的电压，特别潮湿的地方（如沟槽内）不得超过12V。
6．各种临时线必须限期拆除，不能私自乱接。
7．注意使用电器设备在额定容量范围内使用。
8．电器设备要有设当的防护装置或警告牌。
9．要遵守安全用电操作规则，特别是遵守保养和检修电器的工作票制度，以及操作时使用必要的绝缘用电。
10．要经常进行安全活动，学习安全用电知识。
如果由于防范不足，发现有人触电则首要的是尽快使触电人脱离电源。
当触电人脱离电源后应迅速根据具体情况作对症救治，同时向医务部门呼救。
严禁擅自变配电间用电负荷，严禁增加其它动力设备及接入临时用电，严禁在配电间内使用能产生明火的设备及物品，严禁在配电间内存放有腐蚀性的、有毒的、易燃易爆的物品和药品。
职工除了具备安全用电和触电急救知识外，还应懂得电器灭火知识。
由于设备损坏或违章操作会造成线路短路，导线或设备过负荷，使局部接触电阻过大，从而产生大量的热量，引起火灾。
当发生电器火灾时，首先应切断电源，然后用不导电的灭火机灭火。
不导电的灭火机指干粉灭火机、1211灭火机、酸碱灭火机和泡沫灭火机等，这些灭火机绝缘性能好，但射程不远，所以灭火时，不能站得太远，但应站在上风为宜。
1.7.5溺水和防高空坠落
职工常在沉淀池上工作，防溺水事故及其重要，为此必须注意以下几点：
1）职工工不准随便越栏工作，越栏工作必须穿好救生衣并有人监护。
2）水池区必须设置若干救生圈，以备不测之需。
3）铁栅、池盖、井盖如有腐蚀损坏，需及掉换。
此外，还应懂得溺水急救方法。
职工有时需登高作业。
登高作业应牢记：
登高作业“三件宝”（安全帽、安全带、安全网），并遵守登高作业的一系列规定。
第二章、工程工艺部分
2.1洗涤废水处理工程工艺选择原则
采用技术先进，运行可靠，操作管理简单的工艺，使先进性与可靠性有机地结合起来。
利用高效节能的治理工艺，极大地降低工程运行费用。
采用成熟的先进技术工艺，有效控制工艺造价。
采取先进的工艺技术，减少污泥产量，并考虑污泥的最终处置。
合理布局，减少处理站对周围环境的影响。
加强消防设施，减少隐患。
废水处理工艺以处理效果好，动力消耗低，运行稳定，管理方便的生化法为主；主要处理设备选用高效、运行稳定、操作维护容易的设备，以提高废水处理效果、降低处理费用，使废水处理后达到排放标准的要求。
2.2洗涤废水处理工程工艺的构成部分
2.2.1固定格栅
垃圾污水中固体悬浮物和漂浮物含量较高，必须考虑设置格栅拦污设备，本工艺废水处理采用固定格栅，格栅间隙10mm。
2.2.2调节池
由于污水来水不均匀，水质、水量波动很大，因此只有足够的调节容量才能使进入生化处理的水质、水量稳定。
因此我们设置调节池。
有效尺寸：
长×宽×高=3.0×3.0×4.0m，
结构：
钢砼结构。
2.2.3混凝沉淀池
加药混合后，废水中部分污染物随混凝沉淀池内形成的大颗粒矾花沉淀后被去除。
有效尺寸：
长×宽×高=2.0×2.0×2.5m
2.2.4A级生化池
为了便于调试时生物挂膜以及运行时脱膜，不使SS沉淀，我们特在A级生化池内设置曝气装置，以利于运行管理。
有效尺寸：
2.0×2.0×2.5m。
2.2.5O生化池
O级生化池设计采用生物接触氧化池,
有效尺寸:
3.0×3.0×2.5m
2.2.6二沉池
污水经O级生化池处理后，水中含有大量悬浮固体（生物脱膜），为了使出水SS达到排放标准，我们采用平流式沉淀池来进行固液分离。
沉淀池污泥用气提设备提至污泥池。
有效尺寸：
长×宽×高=2.0×2.0×2.5m
2.2.7消毒池
洗涤废水中含有多种病菌、病毒、寄生虫卵和一些有毒、有害物质，排放前需进行消毒，本工艺中设置二氧化氯消毒设备。
有效尺寸：
长×宽×高=1.5×1.5×2.5m
2.3洗涤废水处理工程工艺流程
经过上述工艺比较与选择，本污水主要工艺过程设计如下：
污水经过一固定格栅，去除水中较大的漂浮物，流入调节池，设置调节池是为了提高后续池体的有效容积和减少整个池体的有效埋深，并用调节池调节污水的水量和水质；调节池出水采用泵入方式提升进入混凝池，在混凝池内投加PAC/PAM,去除悬浮物以及表面活性剂后污水自流至级A级生化池，既能去除磷脱氮又起到预处理作用，A级生化池的污水进入O级生化池，进行生化处理。
本工程污水中有机成份较高，可生化性较好，因此采用生物处理方法大幅度降低污水中有机物含量是最经济的。
由于污水中氨氮及有机物含量较高，特别是有机氮，在生物降解有机物时，有机氮会以氨氮形式表现出来，由于氨氮也是一个污染控制指标，因此污水处理采用缺氧好氧A/O生物接触氧化工艺，即生化池需分为A级池和O级池两部分。
在A级池内，由于污水有机物浓度较高，微生物处于缺氧状态，此时微生物为兼性微生物，它们将污水中有机氮转化为氨氮，同时利用有机碳源作为电子供体，将NO2-N、NO3-N转化为N2，而且还利用部分有机碳源和氨氮合成新的细胞物质。
所以A级池不仅具有一定的有机物去除功能，减轻后续O级生化池的有机负荷，以利于硝化作用进行，而且依靠污水中的高浓度有机物，完成反硝化作用，最终消除氮的富营养化污染。
经过A级池的生化作用，污水中仍有一定量的有机物和较高的氨氮存在，为使有机物进一步氧化分解，同时在碳化作用趋于完全的情况下，硝化作用能顺利进行，特设置O级生化池，O级生化池的处理依靠自养型细菌（硝化菌）完成，它们利用有机物分解产生的无机碳源或空气中的二氧化碳作为营养源，将污水的氨氮转化为NO2-N、NO3-N。
O级池出水进入沉淀池进行沉淀，在A级和O级生化池中均安装有填料，整个生化处理过程是依赖于附着在填料上的多种微生物来完成的。
工艺流程如下：
2.4工艺处理方法及选择
小型的污水处理站一般采用以下几种工艺处理方法。
A）生物接触氧化法
生物接触氧化法属于生物膜法，该工艺配以新型的弹性立体填料，具有负荷高、不产生污泥膨胀、设施体积小、运行稳定可靠、管理方便等优点，能确保污水经处理后各项指标全面达标。
所选用的填料维修更换方便，使用寿命可达30年以上。
一般适用于小型污水处理站。
B）常规活性污泥法
常规活性污泥法在大型污水处理中使用广泛，但由于常规性污泥法负荷低，易产生污泥膨胀，不易控制管理，故近年来在小型污水处理站中的使用越来越少。
C）SBR法
SBR法是近年发展起来的一种较为先进的活性污泥处理法，该处理工艺集曝气池、沉淀池为一体，连续进水，间歇曝气，停气时污水沉淀撇除上清液，成为一个周期，周而复始。
SBR法不设沉淀池，无污泥回流设备，但SBR法为间歇运行，需设多个处理单元，进水和曝气相互切换，造成控制较为复杂。
为了保证溢流率，SBR法对滗水器设备制造要求高，制作时必须精益求精，否则极易造成最终出水水质不达标。
国内目前还没有质量较好的滗水设备，进口设备采购麻烦，且价格昂贵，同时今后维修费用也高。
SBR法池内污泥浓度由浓度仪测定以便控制排出多余污泥量，目前国内浓度仪质量不过关，造成污泥排放较困难.
综上所述，本工程易采用接触氧化法。
接触氧化法的特点
有较高的污泥浓度，除了填料表面生长有生物膜外，在填料间隙还有悬浮生长的微生物，污泥浓度一般可达10～20g/l，比活性污泥法（2～3g/l）高许多。
生物膜具有丰富的生物菌，膜中的微生物不仅数量多，而且种类也多，除了游离态和菌胶团内的细菌外，还有大量附着于填料表面的丝状菌，它的繁殖不仅不会引起污泥膨胀，相反能改善有机物的去除效果，另外在生物膜上还有多种原生动物和后生动物，形成了稳定的生态系。
生物活性高，由于采用微孔曝气器，气泡直径小且密集空气气泡在填料空隙中起了充分搅拌的作用，加之生物膜后生动物的存在可软化生物膜，从而加速生物膜的脱落更新，使生物膜具有较高的活性。
具有较强的氧利用率，由于生化池内设置弹性立体PP填料，生化池曝气装置采用圆盘式微孔曝气器，气泡在填料中曲折穿过，增加了停留时间，从而提高了氧从气相向液相转移的效率，一般接触氧化池中的氧利用率高达45%。
具有较强的耐受冲击负荷能力，这主要是接触氧化池中污泥浓度高，加上曝气的充分搅动，负荷冲击可得到缓冲从而不致影响工作性能。
第三章、洗涤废水处理工程电气部分
3.1洗涤废水处理工程电气设计原则
设计施工中必须始终贯彻国家的有关政策和法律，符合现行的国家标准和设计规程。
电气的设计一般原则归纳起来有以下几点。
a）电气设计必须严格依据国家规范，这是不言而喻的。
为加强对建筑工程设计文件编制工作的管理，保证设计质量，国家制订了相关标准。
建筑供电设计和施工必须贯彻执行国家有关政策和法令，设计文件的编制符合国家现行的标准、设计规范和制图标准，遵守设计工作程序。
b）根据近期规划设计兼顾远景规划，以近期为主，适当考虑远期扩建的衔接，以利于宏观节约投资。
c）根据投资数额确定适当的设计标准：
如灯光设计标准，规范只给了最低的标准。
d）根据用电负荷的等级和用电量确定配电室电力变压器的数量，配电方式及变压器的额定容量等。
e）工程作为商品，必须考虑其经济效益、成本核算、用户满意程度、商品流通环节是否通畅、扩大再生产的能力等。
f）设计应结合的实际情况，积极采用先进技术，正确掌握设计标准；对于电气安全、节约能源、环境保护等重要问题要采取切实有效的措施；设备布置要便于施工和维护管理；设备及材料的选择要综合考虑。
h）建筑电气设计是整个建筑工程设计的一部分，设计过程中要与有关建筑、结构、给排水、暖通、动力和工艺等工种密切协调配合。
电气控制系统的设计须坚持先进性、可靠性和适用性，从而保证洗涤废水处理质量，确保安全生产，提高环境效益和社会效益。
3.2洗涤废水处理工程电气设计依据
《低压配电设计规范》GB50054-95
《供配电系统设计规范》GB50052-2009
《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008
《建筑照明设计标准》GB50034-2004
《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-2008
《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007
《建筑物防雷设计规范》（2000年版）GB50057-94
《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004
《低压用户电气装置规程》DGJ08-100-2003
《民用建筑电线电缆防火设计规程》DGJ08-93-2002
《建筑设计防火规范》GB50016-2006
《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008
《综合布线系统工程设计规范》GB50311-2007
《安全防范工程技术规范》GB50348-2004等
3.3洗涤废水处理工程配电系统方案
配电系统中，电源有一点（通常是中性点）直接接地，设备端的外露导电部分通过保护线（即PE线包括PEN线）与该接地点连接的系统。
按照中性线（N）与保护线的组合情况，TN系统又分为以下三种型式：
---TN-S系统：
整个系统中保护线PE与中性线N是分开的。
---TN-C-S系统：
系统中有一部分保护线PE与中性线N是分开的。
---TN-C系统：
整个系统中保护线PE与中性线N是合一的。
TN-S配电系统实例
TN-C-S配电系统实例
在系统的某一部分中，中线和保护接地功能合并在一根单独的导线上（PEN）注：
将PEN导线分解成保护接地线和中线的点可在建筑物入口处或建筑物的配电板上。
TN-C配电系统实例
这三种供电类型在我国都有比较广泛的应用。
可以看出，TN-S系统因为有单独的保护接地线，因此，对设备而言是最可靠的。
但是由于增加了一根单独的PE线，而使供电系统的造价提高。
该用电设备金属外壳接到PE线上，PE线正常工作时不呈现电流，因此外壳不呈现对地电压。
出现事故时易切断电源，比较安全。
通常该系统主要应用在用电量大的楼宇中，也适用于环境条件较差的场所。
TN-C系统有一根由中性线和PE线功能合并的PEN线，相对TN-S系统少了一根线，因此使供电系统成本减少。
但如果出现三相负荷不平衡时（在我国的电网中常有这种情形发生），在PEN线上就会有较大的电流。
为解决这类问题，通常要求从电源端到设备端每隔50m，将PEN线接地一次。
由于TN-C系统的安全措施比较复杂，如果实施不规范容易引发问题，国内一般在建筑物内部不使用TN-C的供电方式。
综合TN-C和TN-S系统的某些优点，又推出了一种TN-C-S系统，主要应用在用电量较小的建筑物或线路末端环境较差的场合。
TT配电系统具有一个直接接地点的配电系统，设备上需要接地的零部件在用户建筑物中连接到接地电极上，该接地电极与配电系统的接地电极无电气连接，TT系统每一设备金属外壳或外露可导电部分采用各自的PE接地线单独接地，故障时电流较小，往往不足以使保护装置动作，安全性较差。
只适合于功率不大的设备，或作为精密电子设备的屏蔽接地，主要应用在农村低压电力网。
这种系统的缺点在于，因为雷击或相线对地意外短路产生的转移过电压，将对人和设备造成损害。
同时，如果因为中性线折断产生的失零过电压，使相线电压可达到700V。
因此，TT系统要求：
除变压器低压侧中性点直接接地外，中性线不得再行接地，且保持与相线同等绝缘水平。
为防止中性线机械断线，截面积不小于表的规定。
全网必须实施漏电保护，且中性线不得装设熔断器或单独的开关装置。
按机械强度要求中性线与相线的配合截面
注：
相线的材质与中行材质相同时有效
三相线加中线的TT配电系统实例
IT配电系统
IT配电系统。
电源与地绝缘或通过阻抗连接，而设备的外露导电部分则接地的系统，。
三相线（加中线）的IT配电系统
IT系统在供电端有一点通过阻抗或限压装置接地，发生单相接地故障时，短路电流很小，保护装置不会动作供电系统还可以继续运行。
被PE线接地的设备外壳不会带电，但其它处的中性线电压会升高。
主要应用在对安全有特殊要求的场合，如：
矿井、火药库或纯排灌的动力电力网。
采用IT 配电系统时要求：
配电变压器低压侧及各出线回路应装设过流保护，网络内的带电导体严禁直接接地；各相对地应有良好的绝缘水平，在正常运行情况下，从各相测得的泄漏电流（交流有效值）应小于30mA。
与配电系统有关的接地故障
所谓接地故障是指电气回路中的带电导体，即相线和中性线（L线和N线）与大地、电气设备金属外壳以及各种接地的金属管道、结构之间的短路。
它是单相对地短路，但其事故后果和防范措施与一般短路不同。
为便于区别，国际电工标准将它称作接地故障（Earth fault
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