太阳能污水处理.doc

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1、JMHUANJING (N113601)工程天长市永丰镇农村环境连片整治项目600m3/d太阳能微动力污水处理工程设计方案浙 江 大 学杭州金鸣环境科技有限公司 二O一二年五月目 录第一章 概述及设计依据11.1 概述11.2 编制依据11.3 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32.1 设计处理水量32.2 废水水质32.3 污水排放标准32.4 化验标准4第三章 工艺设计53.1 设计原则53.2 处理工艺确定53.4 废水处理系统处理工艺流程63.5 工艺简述73.6 工艺削污8第四章 构筑物及配套设备94.1 进水格栅井94.2 厌氧池94.3 缺氧池194.4

2、好氧池104.5 沉淀池104.6 人工湿地池104.7 氧化塘104.8 污水处理站房11第五章 除臭系统设计115.1 臭气对环境的影响115.2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136.1 建筑环境136.1.1目的136.1.2 要求136.1.3措施136.2建筑单体146.3 结构设计146.3.1设计依据146.3.2 设计要求146.3.3结构体系15第七章 总平面布置157.1设计原则157.2 系统总图布置157.3 系统管道布置167.4 系统外观设计16第八章 电气设计178.1 设计依据178.2 设计范围178.3 供电188.4 电缆敷设18

3、8.5 电能计量188.6 电气控制188.7 防雷的接地188.7.1 防雷188.7.2 接地18第九章 施工进度计划表20第十章 技术经济分析2110.1 运行电费估算2110.2 人工费用2110.3 垃圾、泥渣清理费用2110.4 总直接运行费用21第十一章 项目投资估算2211.1 项目报价依据2211.2 建筑工程估算22第十二章 售后服务24第十三章 相关说明与建议24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。为此天长市永丰镇人民政

4、府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，特针对天长市永丰镇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. 天长市永丰镇水质、水量及生产情况；2. 天长市永丰镇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

5、计规范（GB50101-2005）2. 给水排水制图标准（GB/T 501062001）3. 总图制图标准（GB/T 501032001）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（GB 13955-92）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（

6、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（GB500162006）16. 构筑物抗震设计规范（GB50191-93）17. 地下工程防水技术规范（GB 50108-2008）18. 建筑灭火器配置设计规范（GB 50140-2005）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/T 50062-2008）22. 工业建筑防腐蚀设计规范（GB 50046-2008）23. 地面水

7、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（CJT51-2004）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6000人左右，设计处理污水处理量为600m3/d，其中有几家企业产生约50-60吨工业废水，本案在太阳能处理前端设计1套废水预处理池进行前段处理(本方案不对预处理系统做出设计)，后再进入到太阳能微动力+生态湿地池+氧化塘喷泉表曝处理

8、（可设置几组喷泉进行景观），最终达标排放。2.2 废水水质由于天长市永丰镇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

9、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250400mg/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，经过综合考虑得出天长市永丰镇人民政府污水处理系统的进水水质如下： 天长市永丰镇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)35015020030154.02.3 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

10、版标准（GB189182002）一级B标准，主要指标具体见表22：表2-2 废水排放标准项目CODCrBODPHSS出水602069202.4 化验标准CODcr： 重铬酸钾法（GB1191489）BOD5: 稀释与接种法（GB748587）SS： 重量法（GB1190189）PH： 玻璃电极法（GB692086）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. 以天长市永丰镇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

11、. 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天长市永丰镇废水水质、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

12、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=0.300.50,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31。3.4 废水处理系统处理工艺流程太阳能曝气机

13、人工湿地缺氧池氧化塘喷泉太阳能曝气池氧化塘沉淀池厌氧池格栅进水井收集废水安全处理 太阳能污泥泵 达标排放 回流污泥剩余污泥 图3-1 天长市永丰镇太阳能太阳能废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

14、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（GB18918200

15、2）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CODcrBOD5SSNH3-NTP污水进水浓度（mg/L）350150200304厌氧池出水浓度（mg/L）15060100304去除率（%）576050/太阳能曝气池出水浓度（mg/L）50101050.5去除率（%）6783908387第四章 构筑物及配套设备4.1 进水格栅井功能说明：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：0.70m0.70m1.0m结 构：地下式2.5m，

16、地上1.5m框架结构配备设备：格栅筛网1套等数 量：1座4.2 厌氧池功能说明：通过厌氧过程,去除部分有机物，降低污水有机物浓度并将污水中大分子有机物分解为小分子有机物，提高污水的可生化性，保证后续曝气系统的稳定运行。尺 寸：8.0m10.0m5.0m结 构：地下式3.5m，地上1.5m框架结构配备设备：生化填料等数 量：1座4.3 缺氧池1功能说明：缺氧水解，进行反硝化等。尺 寸：5.0m10.0m5.0m结 构：地下式3.5m，地上1.5m框架结构配备设备：生化填料等数 量：2座4.4 好氧池功能说明：好氧曝气，分解污染物。尺 寸：6.0m10.0m5.0m结 构：地下式3.5m，地上1.

17、5m框架结构配备设备：生化填料、曝气机等数 量：2座4.5 沉淀池功能说明：沉淀污泥，回流污泥。尺 寸：5.0m10.0m5.0m结 构：地下式3.5m，地上1.5m框架结构配备设备：导流筒、回流泵等数 量：1座4.6 人工湿地池功能说明：去除N、P。尺 寸：20.0m10.0m1.0m结 构：地下式框架结构配备设备：植物等数 量：4座4.7 氧化塘功能说明：去除N、P，景观。尺 寸：直径10m结 构：地下配备设备：植物等数 量：1座4.8 污水处理站房功能说明：放置曝气设备，日常维护设备。尺 寸：3.0mx3.0mx2.5m结 构：污水池旁砖砌配备设备：数 量：1座第五章 除臭系统设计该类废

18、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50m100m200m300m氨g/m30.60.10.1级别210硫化氨g/m30

19、.0060.00050.0005级别210 表5-2 污泥产生的主要臭气种类污泥产生的臭气种类50m100m200m300m氨g/m3210.60.1级别32.521硫化氨g/m30.060.020.0060.0005级别32.521 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PPM氨0.10.10.61.02.05.010.0100甲硫醇0.00010.00010.00070.0020.0040.010.030.2硫化氢0.00050.00050.0060.0

20、20.060.20.73甲基硫0.00010.00010.0020.010.050.20.32甲二硫0.00030.00030.0030.0090.030.10.33三甲胺0.00010.00010.0010.0050.020.070.23丙烯醛0.0020.0020.010.050.10.51.010.0苯乙烯0.030.030.20.40.824205.2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

21、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

22、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（JGJ 94-94）；7. 建筑软弱地基基础设计规范（DBJ 10-1-90）；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

23、. 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天长市永丰镇环保局现场场地情况为根据，总

24、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1.21.5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

25、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

26、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 电能计量本天长市永丰镇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 防雷由天长市永丰镇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5。各用电

27、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 运行电费估算 1 本案采用太阳能处理工艺无需用电，运行电费为0。 2、如果阴雨天持续过长，需用备用电源为曝气机提供动力。约每天10元10.2 人工费用废水处理系统岗位总人数按兼职2人计，月工资按增加600元计，则水处理人工费为：1200/30=

28、40.00元/天10.3 垃圾、泥渣清理费用根据工程经验估算垃圾、泥渣清理费用约为10.0元/天。 10.4 总直接运行费用总直接运行费用为： 0.0040.010.050.0元/天。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2011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) 全国市政工程投资估算指标;3) 安徽省安装工程预算定额(2006) ;4) 安徽省建筑工程预算定额(2006) ;5) 安徽省市政工程预算定额（2006）;6) 安徽省建设工程施

29、工取费定额（2006）7) 给水排水工程概预算和经济评价手册8) 国家发展委员会、建设部2002年修订本工程勘察设计收费标准;11.2 建筑工程估算 工程投资概况 土建构筑物投资估算序号构筑物名称规格造价估算（万元）备注1集水井0.70m0.70m1.0m0.50砖砌2生化处理池35.0 m10.0m5.0m35框架3出水井0.70m0.70m1.0m0.50砖砌3人工湿地池200M210.004氧化塘直径10m13.005污水处理机房3.0 m3.0m2.5m1.00砖砌合计：60.00万元设备、设施投资 设备清单见下表序号设备规格数量总价（万）备注1格栅板8目4套0.402太阳能污水处理机

30、1套69.005600W太阳能配置3预埋件0.604填料及支架-300m4.50 5其它配件及管件若干2.50合计：77.00万元1 工程设计费 5.00万元2 工程安装调试费 4.50万元 合计：86.50万元工程合计总投资：146.50万元（不含土地征用、污水收集管网等）备注：1、 氧化塘增加7组喷泉设备装置，3组是花柱喷泉，3组是喇叭花喷泉，1组花柱喷泉，采用220V供电，需增加费用约6.5万元，实行电控全自动控制，交叉工作运行。2、 220V电能备用电源，带动曝气设备、回流设备、曝气头、管道、电缆、安装费、调试费约增加15万元；3、 以上废水处理造价：146.5万+6.5万+15万=1

31、68万元。4、 增加预处理池土建和设备费用另计；根据经验造价约为：土建7.00万+设备10.00万=17.00万合计废水处理设施造价:173.00万+17.00万=185.00万第十二章 售后服务我公司本着“技术第一、服务第一、信誉第一”的宗旨，向用户承诺：1、 进行免费的技术培训，直至业主的操作人员学会为止；2、 所有设备公司拥有备品备件，并提供一年的质保，质保期后设备及备件只收取工本费；3、 经本公司设计和生产的污水处理设备，出水保证达到要求；4、 与用户建立长期联系和技术交流，以最新的技术服务于用户，提供终身技术咨询和服务。第十三章 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

32、外墙为界，新增工程构筑物共需占地约700m2。2. 工程设备投资估算以2011年5月价格计算，报价有效期为1个月，土建投资参考安徽省2006建筑工程预算定额结合市场价进行估算，实际以施工图预算为准。3. 本案报价未含化验费用、场外接入污水站水电费用、照明费用以及站区外部的污水收集，排水管路部分，此部分费用由业主考虑。4. 本工程估算中，未考虑场地平整及绿化所需费用，也未考虑可能存在的不良地基所造成的不可预见费。5. 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。6. 本案运行费用不包含设备的折旧费用及耗材费用，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。