庆元箬笠湾沼气及三级污水处理技术方案.docx
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庆元箬笠湾沼气及三级污水处理技术方案
ZSDEE（N0931）工程
庆元县合源废品综合利用有限公司
沼气及三级污水处理工程
设计方案
浙江商达环保有限公司
杭州泷赢环境科技有限公司
二OO九年九月
目录
第一章概述及设计依据1
1.1概述1
1.2项目概况1
1.3编制依据1
1.4设计采用的主要规范和工程设计标准2
第二章处理规模及水质4
2.1设计处理规模4
2.1设计进水水质4
2.3水质排放标准4
2.4化验标准4
第三章工艺设计6
3.1设计原则6
3.2处理工艺6
3.2.1工艺分析6
3.2.2废水处理系统处理工艺流程7
3.3工艺简述8
第四章主要构筑物及配套设备10
4.1格栅调节池10
4.2厌氧池10
4.3缺氧池10
4.4接触好氧池10
4.5沉淀池11
4.6消毒池11
4.7沼气池11
第五章电气设计12
5.1设计依据12
5.2设计范围12
5.3供电负荷计算12
5.4电缆敷设12
5.5电能计量13
5.6电气控制13
5.7自动控制13
第六章运行费用分析14
6.1运行电费估算14
6.2人工费用14
6.3药剂费用14
6.4总直接运行费用14
第七章项目投资估算15
7.1项目报价依据15
7.2建筑工程估算15
7.3设备部分费用15
7.4项目间接费用18
7.5废水处理系统总投资18
第八章相关说明与建议19
第一章概述及设计依据
1.1概述
项目名称：
庆元县合源废品综合利用有限公司沼气及三级污水处理工程
建设地点：
浙江庆元县
建设规模：
300m3沼气池3座，废水处理系统设计规模500m3/d
1.2项目概况
庆元县合源废品综合利用有限公司垃圾填埋处理场位于位于庆元县西门村箬笠湾，在垃圾填埋场无害化改造过程中，将有一定的养殖粪便、污水产生，如不经处理将对周边环境产生一定的影响。
业主领导及相关主管部门在遵照相应的环境法规政策以及对水处理系统高要求、高质量的前提下，特邀请我公司针对该垃圾填埋场的养殖粪便、污水进行全面系统方案设计。
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，特针对庆元县合源废品综合利用有限公司养殖粪便、污水处理系统作出如下设计，供业主、相关专家和领导审议评阅。
1.3编制依据
1.业主庆元县合源废品综合利用有限公司设计邀请
2.《庆元县箬笠湾垃圾填埋处理场无害化处理初步设计文本》
3.庆元县箬笠湾垃圾填埋处理场无害化处理环评批复
4.《庆元县箬笠湾垃圾填埋处理场无害化处理初步设计》批复
5.庆元县合源废品综合利用有限公司箬笠湾垃圾填埋处理场现场场地情况
6.其它相关的法律、法规
1.4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.《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）
6.《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）
7.《泵站设计规范》（GB/T50265-97）
8.《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）
9.《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994（2000）
10.《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65-83）
11.《漏电保护器安装和运行》（GB13955-92）
12.《给水排水工程构筑物设计规范》（GB50069-2002）
13.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
14.《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）
15.《水工混凝土结构设计规范》（SL191-2008）
16.《建筑结构荷载设计规范》（GB50009-2001）
17.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
18.《建筑设计防火规范》（GB50016—2006）
19.《构筑物抗震设计规范》（GB50191-93）
20.《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》（GB50032-2003）
21.《污水泵站设计规程》（DBJ08-23-91）
22.《建筑地面设计规范》（GBJ50037-96）
23.《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）
24.《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140-2005）
25.《屋面工程技术规程》（GB50345-2004）
26.《工业企业总平面设计规范（征求意见稿）》（2009版）
27.《供电系统设计规范》（GB50052-95）
28.《低压配电设计规范》（GB50054-95）
29.《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB/T50062-2008）
30.《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-2008）
31.《地面水环境质量标准》（GB3838-2002）
32.《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
33.《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）
34.《城市污水水质检验方法标准》（CJ／T51-2004）
35.《厂房建筑模数协调标准》（GBJ6-86）
36.《建筑制图标准》（GB/T50104-2001）
第二章处理规模及水质
2.1设计处理规模
根据业主要求及初步设计文本，本案设计300m3沼气池3座，共900m3，日产沼气600m3，处理水量500m3/d的三级污水处理3套。
2.1设计进水水质
由于目前暂无实际废水的详细出水水质数据，这里参考我公司相近养殖项目的水质数据，设计进水水质见如表2-1。
表2-1进水水质数据表
序号
名称
PH
CODcr
（mg·L-1）
BOD5
（mg·L-1）
氨氮
（mg·L-1）
SS
（mg·L-1）
1
废水
6～9
10000～15000
4000～6000
200～600
5000～12000
2.3水质排放标准
根据业主要求，三级污水处理出水要求达到末端微动力进水水质要求，末端微动力处理出水排入城市排水管网，出水达到《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）要求的排放标准。
相关参数的标准值见表2-3。
表2-3废水排放标准值
序号
项目
指标
1
PH
6～9
2
CODcr（mg/l）
≤500
3
BOD5（mg/l）
≤300
4
SS（mg/l）
≤400
5
氨氮（mg/l）
≤35
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）
氨氮：
蒸馏和滴定法（GB/T7478）
第三章工艺设计
3.1设计原则
在充分分析了养殖场的实际水质、水量情况，并分析对比污水处理工艺的基础上，本案认为该沼气、废水处理工艺设计应采用如下原则：
1.以庆元县合源废品综合利用有限公司箬笠湾垃圾填埋处理场总体规划建设为指导，结合沼气、废水处理系统工艺特点，充分考虑内外结合，分项衔接，使本废水处理项目成为一个完整、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、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.按照省/市、当地环保政策以及业主的要求进行设计，并达到排放要求。
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，尽可能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
3.2.1工艺分析
通过对该养殖废水水质、水量特点的具体分析、工艺经济技术比较以及排放标准的要求，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，结合在污水处理工程方面的实践经验及初步设计文本要求，决定采用如下处理工艺方案，具体处理工艺流程见图3－1。
3.2.2废水处理系统处理工艺流程
养殖粪便：
沼液
果园浇灌
沼气池
收集粪便
做为果园有机肥
沼渣
养殖废水：
消毒剂
风机
格栅
调节池
养殖废水
消毒池
沉淀池
接触好氧池
下一级处理
缺氧池
厌氧池
混合液回流
回流污泥
图3-1庆元县合源废品综合利用有限公司沼气、三级污水处理系统工艺流程示意图
3.3工艺简述
养殖粪便处理：
养殖粪便统一收集，定期进行沼气池的投料，养殖粪便在沼气池内自然发酵，绝大部分的致病菌被消化，产生的沼液可回灌于果园，沼渣可作为有机肥施肥于果园，从而达到循环利用的目的。
三级污水处理：
养殖废水统一通过排水管路集中排入第一级的污水处理系统内，进行集中处理。
经过集中收集而来的污水首先进入污水处理系统的格栅调节池，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不溶性COD、SS等大大降低，栅渣通过人工定期清理外运填埋处理。
经过格栅的悬浮物的去除，此时水中的大颗粒悬浮的有机、无机等物质可大部分去除，此时再进入厌氧池，在此调节水质水量的同时发挥其厌氧功能，降解污水中的有机物，提高其可生化性。
经过厌氧池处理的污水再进入缺氧池，进一步的降解污水中有机物，使大分子复合链的有机物氧化为小分子单链的有机物。
池中内置生物填料，可大大降低活性污泥的流失率。
缺氧池后再流入接触好氧池中，进行曝气好氧反应，由于池中内置高效生物填料，好氧池中生物活性极高，微生物在填料表面附着了大量的生物膜，由生物膜对污水进行交换生化处理，在这里污水的污染指数大大降低。
接触好氧反应的主要优点有：
A.体积负荷高，处理时间短，节约占地面积。
B.生物活性高。
由于氧利用率较高以及高效的挂膜填料，使的生物接触法好氧速率比活性污泥法高1.8倍。
C.有较高的微生物浓度。
接触好氧池中的大多数的微生物都附着在填料上，而填料又保证了微生物不被污水流走，接触好氧池中的污泥浓度最高可达10～20g/l。
D.出水水质好且稳定。
在进水短期内突然变化时，出水水质受影响很小。
E.动力消耗低。
采用生物接触法，大约可节约动力30％。
在经过接触好氧反应后，污水中的污染有机物大大被消解，其出水再进入沉淀池沉淀，沉淀后污泥进行厌氧池回流，接触好氧池污水进行混合液回流至缺氧池进行反硝化脱氮，沉淀出水再经消毒池消毒后再排入下一级污水处理系统。
下一级污水处理系统原理跟上级一致，本案共有三级处理。
三级处理后的废水直接进入最后的微动力进行最终处理。
微动力部分不在本案描述范围。
第四章主要构筑物及配套设备
4.1格栅调节池
功能说明：
格栅、过滤、调节水质水量。
尺寸：
8.0m×6.0m×6.0m
结构：
地下式钢砼结构
配备设备：
格栅筛网2套
数量：
3座
4.2厌氧池
功能说明：
厌氧消化。
尺寸：
6.0m×2.0m×6.0m
结构：
地下式钢砼结构
配备设备：
生化填料72m3
数量：
3座
4.3缺氧池
功能说明：
缺氧水解、反硝化
尺寸：
6.0m×2.0m×6.0m
结构：
地下式钢砼结构
配备设备：
生化填料72m3
数量：
3座
4.4接触好氧池
功能说明：
在好氧菌作用下，分解废水中的有机物，降低污染物浓度。
尺寸：
6.0m×2.0m×6.0m
结构：
地下式钢砼结构
配备设备：
生化填料72m3，风机2套，曝气头160套，污水泵1台
数量：
3座
4.5沉淀池
功能说明：
对接触氧化池出水进行泥水分离，清夜外排。
尺寸：
5.0m×6.0m×6.0m
结构：
地下式钢砼结构。
配备设备：
污泥回流泵1台
数量：
3座
4.6消毒池
功能说明：
消毒。
尺寸：
6.0m×1.0m×6.0m
结构：
地下钢砼结构。
配备设备：
消毒柜1套
数量：
3座
4.7沼气池
功能说明：
消化猪粪，产沼气。
尺寸：
12.0m×6.0m×6.0m
结构：
地下钢砼结构。
数量：
3座
第五章电气设计
5.1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；
5.2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的照明设计以及外部低压供电系统设计，主要设计范围如下：
1.废水处理系统内用电设备、仪器仪表的电气负荷计算；
2.废水处理系统内的低压供、配电系统设计；
5.3供电负荷计算
本废水处理系统的用电设备的电气负荷计算，采用需要系数法，该处理系统计算结果见下表：
序号
设备名称
单台
功率
运行
小时
数量
装机
容量
运行
功率
1
风机
3.00
24
6
6.00
3.00
2
污水回流泵
1.50
24
3
1.50
1.50
3
污泥泵
0.75
1
3
0.75
0.75
4
小计
－
8.25
5.25
5
功耗
326.25Kw·h/d
5.4电缆敷设
由废水处理系统外部引入3相及2相电源电缆接入废水处理系统低压配电柜，通过输出电缆（电线）馈电给用电设备。
全站配电采用树干式布线，视建、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，室内电缆采用穿管敷设方式。
整个废水处理系统照明由业主根据养殖场总体布置，为业主自负，这里不另作报价。
5.5电能计量
在污水处理系统进线处实行电能计量。
5.6电气控制
废水处理系统所有用电设备由于功率都较小，本案设计采用“自动开关＋接触器控制＋热继电器保护”直接启动方式，并设自动运行控制。
5.7自动控制
本案设计废水处理系统所有设备可自动运行，风机、泵等设备自动根据时间、液位等输入信号进行自动开启与切换。
第六章运行费用分析
6.1运行电费估算
根据《电气设计》负荷表可知，本废水处理系统日耗电量为：
326.25Kw·h，电费以0.844元计，运行系数取0.75，则吨水处理费用为：
326.25×0.844×0.75/500＝0.41元/吨
6.2人工费用
本废水处理系统按配备兼职1人计，平均月工资按增加300元计，则吨水处理人工费为：
300×1/（30×500）=0.02元/吨
6.3药剂费用
根据废水处理情况，主要药剂费用有消毒剂的投加，投加费用约为0.15元/吨（实际药剂费随进水水质、水量的变动而有较大变化）
6.4总直接运行费用
三级污水处理总直接运行费用为：
0.41＋0.02＋0.15＝0.58元/吨
第七章项目投资估算
7.1项目报价依据
废水处理系统项目各项报价以2009年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、设备投资费用及工程间接费用等。
7.2建筑工程估算
土建报价估算见表7－1：
表7－1土建估算表
序号
构筑物名称
规格
造价（万）
备注
1
单级污水处理池
20.0m×6.0m×6.0m
14.62
钢砼
2
基础等其它
—
3.50
素砼
3
单级污水池小计
—
18.12
4
三级污水池合计
—
54.36
5
单座沼气池
12.0m×6.0m×6.0m
12.12
钢砼
6
沼气池基础
—
2.50
素砼
7
单座沼气池小计
—
14.62
8
三座沼气池合计
—
43.86
9
土建合计
98.22
7.3设备部分费用
废水处理系统设备部分投资见表7－2。
表7－2设备投资预算表
序号
名称
规格
数量
单位
单价（元）
总价（元）
备注
1
格栅
非标
6
套
1500
9000
防腐
2
生化填料
φ150
432
M3
150
64800
防腐
3
污水回流泵
1.5kw
3
台
1500
4500
4
污泥泵
0.75kw
3
台
1200
3600
5
罗茨风机
3.0,2.0m3/min
6
套
18000
108000
包括消音器、软接头等
6
填料支架
非标
9
组
4500
40500
7
竖流反应系统
非标
3
套
2000
6000
包括竖流筒、反射板等
8
加药系统
非标
3
套
2000
6000
9
微孔曝气器
TK-P-215
480
套
125
60000
10
曝气器托架
TK-P
480
套
55
26400
11
电控柜
标准柜体
1
套
12500
12500
包括电控器件
12
电缆及辅材
—
1
套
6500
6500
13
管道及阀门
—
1
套
8000
8000
14
走道护栏
—
1
套
3000
3000
序号
名称
规格
数量
单位
单价（元）
总价（元）
备注
15
运输费
－
1
次
3000
3000
16
小计
36.18万
表7－2设备投资预算表（续前表）
7.4项目间接费用
废水处理系统各项间接费用主要有：
1.设计费3.00％40320元
2.企业管理费2.00％26880元
3.安装指导调试费6.00％80640元
4.税费6.50％87360元
小计：
23.52万元
7.5废水处理系统总投资
根据以上计算，本废水处理系统总投资（包括土建费用）为：
157.92万元。
其中土建投资98.22万元，设备税等其它投资59.70万元。
第八章相关说明与建议
1.本工程方案的设计范围以废水处理水站的l米为界，三级污水站处理系统共需占地约390m2，三座沼气池共需占地252m2。
2.本工程投资估算以综合单价进行计价，综合单价包括建筑工程费用、材料设备费用以及安装工程费用，另外由于其他不可预见费用以现场实际地质、水文等情况而定，本案不做估算。
3.水处理站各工艺段用于测试、化验、记录及自控等监控设施由业主根据自身情况和要求自行设置，费用未计算在内。
4.吨水处理费用不包含设备的折旧费用等其它费用，本案计算仅为理论数据供业主参考，实际处理费用根据运行后的水质、水量进行上下浮动。
5.由于本废水处理系统生化系统不允许长时间停电，建议业主单位采用双回路供电或自购发电机，也免停电造成环境事故。
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