養(yǎng)豬廢水處理設計方案.doc

.某公司生豬標準化養(yǎng)殖示范基地污染綜合治理工程（處理量：100噸/天）設計方案可編輯修改目錄第一章概述21.1項目概況21.2設計依據(jù)21.3設計內(nèi)容4第二章污水處理方案工藝選擇62.1廢水產(chǎn)生環(huán)節(jié)62.2污水重點處理污染物62.3厭氧處理工藝的選定72.4好氧處理工藝的選定10第三章工藝設計133.1處理工藝133.2各處理單元設計及說明153.3主要工藝設備一覽表223.4主要建構筑物工程量23第四章建筑、結(jié)構設計244.1建筑設計244.2結(jié)構設計25第五章自控設計285.1概述285.2自控設計原則285.3自控系統(tǒng)及儀表285.4控制系統(tǒng)配置295.5控制系統(tǒng)功能描述295.6儀表30第六章電氣設計316.1概述316.2設計標準、規(guī)范及依據(jù)316.3電及負荷等級316.4負荷計算316.5全污水處理供電系統(tǒng)326.6線路敷設方式326.7防雷接地336.8電氣工程責任劃分336.9污水處理站的動力和控制設備336.10線路選擇336.11電氣設備控制與報警34第七章運行費用分析367.1人工費用367.2電費367.3藥劑費367.4處理費用37第八章質(zhì)量保證計劃388.1設計質(zhì)量保證388.2施工安裝質(zhì)量保證388.3采用的標準及規(guī)范39第一章 概述1.1 項目概況1.1.1 項目背景為了切實做好畜禽養(yǎng)殖業(yè)的污染治理工作，國家財政部和環(huán)?？偩职选耙?guī)?；笄蒺B(yǎng)殖廢棄五綜合利用及污染防治示范項目”列為“十一五”中央環(huán)境保護專項資金重點支持項目，廣西壯族自治區(qū)財政廳和環(huán)保局也多年把“規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖污染防治示范項目”作為自治區(qū)環(huán)保專項資金重點支持項目。某公司十分重視環(huán)境保護工作，決定投入資金建設一套污水處理系統(tǒng)作為生豬標準化養(yǎng)殖示范基地一部分。受某公司委托，我公司為該單位的生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)擬定一套設計方案。1.1.2 項目概況項目名稱：生豬標準化養(yǎng)殖示范基地污染綜合治理工程建設單位：某公司建設地點：某公司生豬標準化養(yǎng)殖示范基地設計內(nèi)容：生豬標準化養(yǎng)殖示范基地生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)設計規(guī)模：100m3/d，按4.2m3/h設計。1.2 設計依據(jù)1.2.1 原始資料（1） 關于某公司生豬標準化養(yǎng)殖示范基地污染綜合治理工程項目環(huán)境影響報告表的批復（2） 建設項目環(huán)境影響報告表（3） 現(xiàn)場調(diào)查與業(yè)主溝通的意見（4） 業(yè)主提供的其他相關資料1.2.2 相關法規(guī)和政策（1） 中華人民共和國環(huán)境保護法（1989年）（2） 中華人民共和國水污染防治法（2008年）（3） 中華人民共和國大氣污染防治法（2011年）（4） 中華人民共和國水污染防治法實施細則（2000年）（5） 城市污水處理及污染防治技術政策（2000年）（6） 建設項目環(huán)境保護管理條例（1998年）（7） 城市排水許可管理辦法（1994年）（8） 污水處理設施環(huán)境保護監(jiān)督管理辦法（1998年）1.2.3 主要規(guī)范和標準（1） 城市污水再生利用-城市雜用水水質(zhì)（GB/T 18920-2002）的標準。（2） 農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準（GB 5084-92）；（3） 禽畜養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準（GB18596-2001）（4） 禽畜養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術規(guī)范（HJ497-2009）（5） 工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準（GB12348-2008）（6） 地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB3838-02）（7） 糞便無害化衛(wèi)生標準（GB7959-87）（8） 畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治技術規(guī)范（HJ/T81-01）（9） 室外排水設計規(guī)范（GB 50014-2006）（10） 工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范（GB 50046-2008）（11） 畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治技術規(guī)范（HJ/T 81-2001）（12） 畜禽場環(huán)境質(zhì)量及衛(wèi)生控制規(guī)范（NY/T 1167-2006）（13） 畜禽糞便無害化處理技術規(guī)范（NY/T 1168-2006）1.2.4 設計原則（1） 遵循全面規(guī)劃、分期實施的原則，使工程建設與廠區(qū)的發(fā)展相協(xié)調(diào)，既保護環(huán)境，又最大程度地發(fā)揮工程效益。（2） 根據(jù)設計進水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求，選用穩(wěn)定可靠的工藝，采用先進的技術和先進設備，保證出水水質(zhì)、高效節(jié)能、經(jīng)濟合理，確保污水處理效果。（3） 提高自動化水平，降低運行費用，減少日常維護檢修工作量，改善工人操作條件。（4） 各處理構筑物盡量集中，節(jié)約用地，擴大綠化面積，并留有發(fā)展余地，使廠區(qū)環(huán)境和周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致。（5） 廠區(qū)建筑風格力求統(tǒng)一，簡潔實用、美觀大方，并與廠區(qū)周圍景觀相協(xié)調(diào)，提供較舒適的工作環(huán)境。1.3 設計內(nèi)容1.3.1 設計范圍本次方案設計范圍主要包括：（1） 在業(yè)主規(guī)劃區(qū)域內(nèi)作廢水處理系統(tǒng)的總體規(guī)劃；（2） 廢水處理工藝選擇；（3） 污水處理站處理系統(tǒng)平面；（4） 廢水處理系統(tǒng)中各構筑物以及相關的建筑物設計；（5） 設備的選型；（6） 工程造價估算；（7） 運行成本的核算。（8） 本工程設計范圍為業(yè)主規(guī)定的廢水處理范圍，不含廠區(qū)雨水及生活污水；（9） 本工程設計包括廢水處理工藝、總圖、建筑、結(jié)構、電氣、自控、儀表等專業(yè)；（10） 本工程設計自原有污水池至達標排放監(jiān)測口止；（11） 本工程所需的電源、自來水管，由建設方按設計要求送至廢水處理站界區(qū)范圍內(nèi)；1.3.2 設計規(guī)模根據(jù)某公司提供的相關數(shù)據(jù)，年存欄量5000頭已建豬舍排入該處理系統(tǒng)。排水量根據(jù)畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準（GB18596-2001）集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)干清糞最高允許排水量計算。近期內(nèi)本項目設計廢水總量為Qd=100m3/d，每天按24h設計，總設計處理水量：Q h4.2m3/h。集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)干清糞工藝最高允許排水量種類豬m3/（百頭天）雞m3/（千只天）牛m3/（百頭天）季節(jié)地區(qū)冬季夏季冬季夏季冬季夏季標準值1.21.80.50.71720注：廢水最高允許排放量的單位中，百頭、千只均指存欄數(shù)。春、秋季廢水最高允許排放量按冬、夏兩季的平均值計算。1.3.3 設計進出水質(zhì)參照同類豬場廢水的水質(zhì)狀況，確定該項目設計出水水質(zhì)如下表所示：進出水水質(zhì)指標項目pHSSCODCrBOD5NH3-NTP大腸桿菌群數(shù)(個/l00ml)進水693000800050005002002.4106注：以上單位除了pH為無量綱和特別注明外，其余單位均為mg/L根據(jù)畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準（GB18596-2001）集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)水污染物最高允許日均排放濃度各項指標如下：集約化畜禽養(yǎng)殖業(yè)水污染物最高允許日均排放濃度控制項目地區(qū)五日生化需氧量 (mg/L)化學需氧量(mg/L)懸浮物(mg/L)氨氮(mg/L)總磷(以磷計)(mg/L)糞大腸菌群數(shù)(個/l00ml)蛔蟲卵(個/L)標準值150400200808.010002.0參照同類豬場廢水的水質(zhì)狀況，確定該項目的平均進出水水質(zhì)指標如下表所示：進出水水質(zhì)指標項目pHSSCODCrBOD5NH3-NTP大腸桿菌群數(shù)(個/l00ml)進水693000800050005002002.4106出水69150400200808.01000去除率(%)929595849699.9注：以上單位除了pH為無量綱和特別注明外，其余單位均為mg/L第二章 污水處理方案工藝選擇污水處理工藝的選擇直接關系到處理后出水的各項水質(zhì)指標能否穩(wěn)定可靠地達到排放標準的要求、建設投資和運行成本是否節(jié)省、運行管理及維護是否方便，及占地指標是否較低，因此，污水處理工藝方案的選定是污水處理站的成功與否的關鍵。2.1 廢水產(chǎn)生環(huán)節(jié)養(yǎng)豬廢場主要產(chǎn)污環(huán)節(jié)為豬的生長過程的各種排泄物排放（俗稱豬糞尿排放）和廠區(qū)清洗水，一切污染物及其影響均由此來。除養(yǎng)豬生產(chǎn)本身的污染排放外，養(yǎng)豬場內(nèi)人員生活辦公也會產(chǎn)生污染物。但這些污染因素與養(yǎng)豬產(chǎn)生的污染物相比較少，因此以養(yǎng)豬廢水為主要污染產(chǎn)生環(huán)節(jié)。養(yǎng)豬廢水中的主要污染物為BOD5、CODCr、SS、氨氮。2.2 污水重點處理污染物（1） BOD5污水中BOD5的去除主要靠微生物的吸附與分解代謝作用，厭氧條件下生成CH4、CO2等氣體。好氧活性污泥中的微生物在有氧的條件下將污水中的一部分有機物合成新細胞，將另一部分有機物進行分解代謝，以便獲取細胞合成所需的能量，其最終產(chǎn)物為CO2和H2O等穩(wěn)定物質(zhì)，然后通過泥水分離來完成。一般來說，在污泥負荷0.2kg BOD5/kgMLSSd時，很容易使出水BOD5保持在50mg/L以下。（2） CODCrCODCr的去除原理與BOD5基本相同，其去除取決于原廢水的可生化性，它與排放的廢水組成有關。根據(jù)本項目進水水質(zhì)，CODCr和BOD5平均濃度分別為8000mg/L和4000mg/L,進水BOD5/CODCr=0.5，可生化性較好。（3） SS由于生產(chǎn)廢水中原SS含量較大，要控制出水的SS濃度在200mg/L以內(nèi)，必須通過一定的途徑去除。所以SS也將是本工程的重點處理項目。（4） 氨氮在原廢水中，氮的存在形式以有機氮和氨氮（NH3-N）為主，污水中有機氮和氨氮的總量稱為凱氏氮（TKN）。污水生物處理過程中氮的轉(zhuǎn)化包括氨化、同化、硝化和反硝化作用。污水中有機氮主要以蛋白質(zhì)、多肽和氨基酸的形式存在，通過水解或氨化作用轉(zhuǎn)化為氨氮，生物脫氮的基本原理就在于，在有機氮轉(zhuǎn)化為氨氮的基礎上，通過硝化作用將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮，再通過反硝化作用將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮氣從水中逸出，從而達到脫氮的目的。硝化作用是在有氧存在的情況下，氨氮被硝化菌氧化為亞硝酸鹽并進一步被氧化為硝酸鹽的過程。反硝化作用是在缺氧的條件下，通過反硝化菌的作用下將硝化過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽和硝酸鹽還原成氣態(tài)氮的過程。在硝化與反硝化過程中，影響其脫氮效果的因素主要是溫度、溶解氧、pH值以及C/N比。對于活性污泥系統(tǒng)，由于硝化菌比增長速率低，世代期長，因此要取得較好的硝化效果，就必須有足夠長的泥齡。此外，由于異氧菌的競爭作用，使硝化菌的生長受到抑制，要保證處理系統(tǒng)的硝化反應正常進行，一般認為處理系統(tǒng)的BOD負荷要低于0.15kgBOD5/kgMLSSd。由于溶解氧會與硝酸鹽競爭電子供體，同時分子態(tài)氧也會抑制硝酸鹽還原酶的合成及其活性，因此，生物反硝化需要保持嚴格的缺氧條件，一般認為，活性污泥系統(tǒng)中，溶解氧應保持在0.5mg/L以下。2.3 厭氧處理工藝的選定2.3.1 各類厭氧工藝性能概述（1） 完全混合厭氧工藝（CSTR）傳統(tǒng)的完全混合厭氧工藝（CSTR）是借助發(fā)酵池內(nèi)厭氧活性污泥來凈化有機污染物。有機污染物進入池內(nèi)，經(jīng)過攪拌與池內(nèi)原有的厭氧活性污泥充分接觸后，通過厭氧微生物的吸附，吸收和生物降解，使廢水中的有機污染物轉(zhuǎn)化為沼氣。完全混合厭氧工藝池體體積較大。負荷較低，其污泥停留時間等于水力停留時間，因此不能在反應器內(nèi)積累起足夠濃度的污泥，一般僅用于城市污水廠的剩余好氧污泥以及糞便的厭氧消化處理。（2） 厭氧接觸工藝反應器厭氧接觸工藝反應器是完全混合式，是在連續(xù)攪拌完全混合式厭氧消化反應器（CSTR）的基礎上進行了改進的一種較高效率的厭氧反應器。反應器排出的混合液首先在沉淀池中進行固液分離，污水由沉淀池上部排出，沉淀池下部的污泥被回流至厭氧消化池內(nèi)。這樣的工藝既保證污泥不會流失。又可提高厭氧消化池內(nèi)的污泥濃度，從而提高了反應器的有機負荷率和處理效率，與普通厭氧消化池相比，可大大縮短水力停留時間。目前，全混合式的厭氧接觸反應器已被廣泛應用于SS濃度較高的廢水處理中。其不足之處在于，厭氧污泥經(jīng)沉淀池再回流，溫度變化較大，影響了厭氧處理效率的提高，同時，厭氧罐內(nèi)的熱能損失也較大。（3） 上流式厭氧污泥床反應器(UASB)待處理的廢水被引入UASB反應器的底部，向上流過由絮狀或顆粒狀厭氧污泥的污泥床。隨著污水與污泥相接接觸而發(fā)生厭氧反應，產(chǎn)生沼氣引起污泥床的擾動。在污泥床產(chǎn)生的沼氣有一部分附著在污泥顆粒上，自由氣泡和附著在污泥顆粒上的氣泡上升至反應器的上部污泥顆粒上升撞擊到三相分離器擋板的下部，這引起附著的氣泡釋放：脫氣的污泥顆粒沉淀回到污泥層的表面。自由狀態(tài)下的沼氣和由污泥顆粒釋放的氣體被收集在三相分離器錐頂部的集氣室。液體中包含一些剩余的固體物和生物顆粒進入到三相分離器的沉淀區(qū)內(nèi)，剩余固體物和生物顆粒從液體中分離并通過三相分離器的錐板間隙回到污泥層。UASB反應器的特點在于可維持較高的污泥濃度，很長的污泥泥齡（30天以上），較高的進水容積負荷率，從而大大提高了厭氧反應器單位體積的處理能力。但是對于SS含量很高的污水。由于三相分離器泥、氣、水分離能力的限制，不可避免的造成水中含泥量很高，整個系統(tǒng)的投資費用也較大。（4） 升流式厭氧固體反應器（USR）升流式厭氧固體反應器是一種新型的專用以處理固體物含量較大的反應器，其構造特點是反應器內(nèi)不設三相分離器和其它構件。含高有機物固體含量（大于5）的廢液由池底配水系統(tǒng)進入，均勻地分布在反應器的底部，然后上升流通過含有高濃度厭氧微生物的固體床。使廢液中的有機固體與厭氧微生物充分接觸反應，有機固體被液化發(fā)酵和厭氧分解，約有50左右的有機物被轉(zhuǎn)化為沼氣。而產(chǎn)生的沼氣隨水流上升具有攪拌混合作用，促進了固體與微生物的接觸。由于重力作用固體床區(qū)有自然沉淀作用，比重較大的固體物（包括微生物、未降解的固體和無機固體等）被累積在固體床下部，使反應器內(nèi)保持較高的固體量和生物量，可使反應器有較長的微生物和固體滯留時間。通過固體床的水流從池頂?shù)某鏊缌髦脸赝?。在出水溢流渠前設置擋渣板，可減少池內(nèi)SS度后趨于動態(tài)平衡。不斷有固體被沼氣攜帶到浮渣層，同時也有經(jīng)脫氣的固體返回到固體床區(qū)。由于沼氣要透過浮渣層進入到反應器頂部的集氣室，對浮渣層產(chǎn)生一定的“破碎”作用。對于生產(chǎn)性反應器由于浮渣層表面積較大，浮渣層不會引起堵塞。集氣室中的沼氣經(jīng)導管引出池外進入沼氣貯柜。反應池設排泥管可將多余的污泥和下沉在底部的惰性物質(zhì)定期排除。（5） 自流水壓式沼氣池（反應器） 自流水壓式沼氣池是目前推廣比較廣泛的一類新型沼氣池，整個池體完全采用三合混凝土加鋼筋倒制而成，結(jié)構科學合理、受力均勻和堅固耐用。其結(jié)構特點分為6層，從上而下依次為，水壓間，沼氣貯氣室，浮渣層，上清液層，生物活性層和糞便料液層。水壓式沼氣池發(fā)酵產(chǎn)氣的過程是完全封閉的自然常溫厭氧條件下的單級半連續(xù)或連續(xù)性發(fā)酵而產(chǎn)生的沼氣。當沼氣上升的貯氣間時，池內(nèi)隨即產(chǎn)生氣壓，隨著產(chǎn)氣量的增多直接加速氣壓的形成和增大，由此造成沼氣池內(nèi)液面出現(xiàn)下降，沼液在這種沼氣壓力的作用下便被自然地擠壓上升至水壓間，這過程水壓間的液面和池體內(nèi)的液面自然地形成壓力差，直至上下壓力趨于平行為止。當水壓間內(nèi)的液面增高至出水口時，沼液便被排出沼氣池外。由于池體內(nèi)產(chǎn)氣運動的連續(xù)性，造成池內(nèi)液面繼續(xù)下降，所產(chǎn)沼氣壓力也在不斷繼續(xù)升高，若沼氣經(jīng)管道被消耗時，在貯氣間內(nèi)的沼氣壓力隨之下降，而水壓間內(nèi)的沼液又自然地回流到沼氣池內(nèi)，以此維持沼氣池內(nèi)外壓力新的平行，這樣連續(xù)不斷地用氣壓水，水壓氣的相互交替交換的過程，始終保持沼氣壓力處于自然穩(wěn)定的狀態(tài)。2.3.2 幾種典型的厭氧反應器適用性能比較見表。反應器名稱優(yōu)點缺點適用范圍完全混合厭氧池反應器（CSTR)投資小、運行管理簡單容積負荷率低，效率較低，出水水質(zhì)較差適用于SS含量很高的污泥處理，適用于城市污水廠的剩余好氧污泥以及糞便的厭氧消化處理厭氧接觸反應器投資較省、運行管理簡單，容積負荷較高，耐沖擊負荷能力強停留時間相對較長，需要污泥回流，出水水質(zhì)相對較差適用于高濃度、高懸浮物的有機廢水上流式厭氧污泥床反應器（UASB）處理效率高，耐負荷能力強，出水水質(zhì)相對較好投資相對較大，對廢水SS含量要求嚴格適用于SS含量低的有機廢水升流式厭氧固體反應器（USR）處理效率高，投資較省、運行管理簡單，容積負荷率較高對進料均布性要求高，當含固率達到一定程度時，必須采取強化措施適用于含固量高的有機廢水2.3.3 厭氧工藝的選擇確定從以上列表可知，各種類型的厭氧工藝各有其優(yōu)缺點和使用范圍，在一定的條件下選擇合適的工藝型式是厭氧消化工藝處理成功的關鍵所在。根據(jù)本工程水量較小，業(yè)主有足夠容積的現(xiàn)成水池可供改造使用，本工程項目擬采用采用完全混合厭氧池反應器（CSTR)。2.4 好氧處理工藝的選定好氧處理是指在好氧狀態(tài)下，通過各種好氧細菌，原生生物和后生生物的同化、異化作用降解廢水中的有機物，使之最終分解成為水、二氧化碳和無機鹽的過程。其典型工藝有傳統(tǒng)活性污泥法、生物好氧法和間歇式活性污泥法。2.4.1 各類好氧工藝性能概述（1） 傳統(tǒng)活性污泥法工藝流程：廢水 曝氣池 二沉池 排放 回流污泥污泥濃縮池在曝氣池內(nèi)活性污泥對廢水中的有機物進行絮凝、吸附和降解，再到二次沉淀池沉淀，上清液排出，二沉池的部分污泥回流到曝氣池內(nèi)，剩余污泥排入污泥濃縮池。該工藝特點：去除率高，效果穩(wěn)定，耐沖擊負荷大。適合水量較大的連續(xù)排放的污水處理站中。（2） 生物接觸氧化法廢水 接觸氧化池 二沉池 排放 污泥濃縮池工藝過程：廢水在生物好氧池是通過生物膜和活性污泥降解有機物后流入二次沉淀池沉淀后排放；二沉池的污泥排入污泥濃縮池。工藝特點：處理效果穩(wěn)定，耐負荷沖擊能力強，污泥量少，易操作管理，但投資較大，去除率比活性污泥法低，且填料更換費用高。（3） 序批式間歇活性污泥法（英文名稱：Sequencing Batch Reactor，簡稱SBR）廢水 間歇式曝氣池 排放 污泥濃縮池工藝過程：由一定時間順序間歇操作運行的反應器組成。SBR的一個完整的操作由五個階段組成：進水期；曝氣期；沉淀期；排水排泥期；閑置期。工藝的特點：無需調(diào)節(jié)池和二沉池；無需污泥回流；SVI值較低，污泥易于沉淀，不產(chǎn)生污泥膨脹；適合間歇排放的廢水的處理。但要求自動化程度高，池容積利用率低，瞬時排水量大，要求排水管徑大。2.4.2 各類好氧工藝性能比選幾種典型的好氧工藝適用性能比較表反應器名稱優(yōu)點缺點適用范圍傳統(tǒng)活性污泥法去除率高，效果穩(wěn)定，耐沖擊負荷大容積負荷率低，效率較低，出水水質(zhì)較差適用于水量較大的連續(xù)排放的污水處理站生物接觸氧化法處理效果穩(wěn)定，耐負荷沖擊能力強，污泥量少，易操作管理投資較大，去除率比活性污泥法低，且填料更換費用高適用于水量較小，水質(zhì)變化較大，出水水質(zhì)要求穩(wěn)定序批式間歇活性污泥法（SBR）無需調(diào)節(jié)池和二沉池；無需污泥回流；SVI值較低，污泥易于沉淀，不產(chǎn)生污泥膨脹力強，出水水質(zhì)相對較好要求自動化程度高，池容積利用率低，瞬時排水量大適合間歇排放的廢水的處理2.4.3 工藝確定從以上列表可知，各種類型的好氧工藝各有其優(yōu)缺點和使用范圍，在一定的條件下選擇合適的工藝型式是好氧工藝處理成功的關鍵所在。根據(jù)本工程業(yè)主有較大的水池可供利用，水質(zhì)變化較大，出水水質(zhì)要求穩(wěn)定，本工程項目擬采用采用傳統(tǒng)活性污泥法。第三章 工藝設計3.1 處理工藝3.1.1 工藝流程圖達標排放缺氧池好氧池1好氧池2二沉池混凝池沉淀池消毒池標準排放口污泥濃縮池PACPAM空氣壓濾機泥餅外運空氣混合液回流污泥回流壓濾液厭氧池污水池事故池3.1.2 工藝流程說明豬場糞便廢水經(jīng)管道或明溝進入沉砂池初沉后至粗細格柵過濾機，大量的豬屎糞便及不經(jīng)意流失到下水道的手套、塑料袋、草根、小砂石等都在此環(huán)節(jié)去除，而后進入污水池，業(yè)主原有污水池可做調(diào)節(jié)池的作用是均衡水質(zhì)水量。調(diào)節(jié)池內(nèi)設置污水提升泵，把均質(zhì)后的廢水提升至厭氧池進行厭氧發(fā)酵，發(fā)酵后的污水進入好氧池1使污染物與池內(nèi)活性污泥接觸，通過活性生物的生化處理分解去除水中有機物及硝化作用。經(jīng)好氧的消化液進入缺氧池在兼氧菌的作用下進行反硝化，降低氨氮及有及污染物濃度。經(jīng)過缺氧后的污水再進入好氧池進行進一步生化處理。污水進入好氧池2，污染物和池內(nèi)的活性生物充分接觸，通過活性生物的代謝過程，高效分解去除。污水進入二沉池池內(nèi)沉淀澄清，上清液自流進集水池，實現(xiàn)泥水分離。再通過混凝沉淀，投加相關的化學藥劑，將廢水中的污染物進行進一步去除。加藥后廢水形成絮狀礬花在沉淀池內(nèi)進行沉降。經(jīng)過一定時間的靜置沉降后，污泥沉落至泥斗，由排放污泥濃縮池進行濃縮處理。為保證出水的細菌指標達到處理效果，沉淀后的上清液進入消毒池內(nèi)消菌殺毒。好氧池2內(nèi)少量多余的污泥，經(jīng)過排泥裝置或設備排放至污泥濃縮池。污泥經(jīng)過一定的時間濃縮后由污泥泵送入壓濾機進行脫水。泥餅含水率可以下降到97，濾液回流至調(diào)節(jié)池進入好氧系統(tǒng)重新處理，泥餅外運處理。3.1.3 處理效果設計污水處理效果見下表：污水處理各構筑物處理效果表處理單位pHSS(mg/L)CODCr(mg/L)BOD5 (mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/ L)大腸桿菌群數(shù)(個/l00ml)出水水質(zhì)濃度693000800050005002002.4106厭氧池去除率（%）-807510594出水濃度693000160012504501901.44105好氧池1去除率（%）-3030505050-出水濃度6921001120625225951.44105缺氧池去除率（%）-530401510-出水濃度691995784375191861.44105好氧池2去除率（%）-408580707040出水濃度6911971967557.3268.64104二沉池去除率（%）-80-出水濃度692391967557.3268.64104混凝沉淀池去除率（%）-504530108070出水濃度691201085351.65.22.59104消毒清水池去除率（%）-98出水濃度691201085351.65.2518出水濃度69200400150808.01000注：除pH外，其余項目標準值單位均為mg/L。3.2 各處理單元設計及說明3.2.1 污水池(現(xiàn)場已建成)3.2.2 厭氧池主要作用：厭氧發(fā)酵，去除水中有機物，提高污水的可生化性。（1） 設計參數(shù)數(shù)量：1座停留時間：18d工藝尺寸:30.010.06.0m總有效容積：1800m3結(jié)構型式：地下鋼混結(jié)構（利用原有污水池改造）改造形式：利用原有水池做好加固，防滲措施，兩邊隔墻加高，頂面用HDPE膜覆蓋收集沼氣，引出后燃燒處理。（2） 主要配套設備a) 潛水攪拌機數(shù)量：2臺參數(shù)：槳葉直徑320，N=2.2kW材質(zhì)：不銹鋼b) 廢水提升泵流量：Q6m3/h揚程：H=9m功率：N0.4kW數(shù)量：2臺，一用一備產(chǎn)地：國產(chǎn)c) 電磁流量計數(shù)量：2個流量：Q06m3/h產(chǎn)地：國產(chǎn)d) 人工格柵數(shù)量：1個產(chǎn)地：自制3.2.3 好氧池1主要作用：通過池中極大量的微生物將水中的污染物降解或同化，達到將廢水凈化的目的。（1） 設計參數(shù)：數(shù)量：1座停留時間：16.8h工藝尺寸：4.05.04.0m有效容積：70m3結(jié)構型式：地下鋼混結(jié)構（利用業(yè)主新建水池改造）改造形式：利用原有水池做好加固，防滲措施，增加隔墻。（2） 主要配套設備：a) 微孔曝氣盤數(shù)量：68個3.2.4 缺氧池主要作用：利用兼氧菌對好氧池的硝化液進行反硝化，去除水中氨氮及有機物。（1） 設計參數(shù)數(shù)量：1座停留時間：8.6h工藝尺寸: 4.02.84.0m總有效容積：36m3結(jié)構型式：地下鋼混結(jié)構（利用業(yè)主新建水池改造）改造形式：利用原有水池做好加固，防滲措施，增加隔墻。（2） 主要配套設備a) 潛水攪拌機數(shù)量：2臺參數(shù)：槳葉直徑230，N=0.55kW材質(zhì)：不銹鋼3.2.5 好氧池2主要作用：通過池中極大量的微生物將水中的污染物降解或同化，達到將廢水凈化的目的。（1） 設計參數(shù)：數(shù)量：1座停留時間：24h工藝尺寸：8.04.04.0m有效容積：100m3結(jié)構型式：地下鋼混結(jié)構（利用業(yè)主新建水池改造）改造形式：利用原有水池做好加固，防滲措施，增加隔墻。（2） 主要配套設備：a) 微孔曝氣盤數(shù)量：108個b) 混合液回流泵數(shù)量：2臺，一用一備參數(shù)：Q15m3/h，H9m，N0.75kW3.2.6 二沉池主要作用：沉淀池是進行泥水分離的構筑物，對好氧處理出水中的活性污泥顆粒進行沉淀分離，使出水清徹、達標。（1） 設計參數(shù)：數(shù)量：1座表面負荷：0.6m3/m2h工藝尺寸：7.21.04.0m有效容積：20m3結(jié)構型式：地下鋼混結(jié)構（利用業(yè)主新建水池改造）改造形式：利用原有水池做好加固，防滲措施，增加隔墻。（2） 主要配套設備a) 污泥泵數(shù)量：2臺，一用一備參數(shù)：Q10m3/h，H9m，N0.75kW3.2.7 混凝池主要作用：投加藥劑，使之達到化學藥劑與污染物混合反應，形成絮狀物，為進一步沉淀去除污染物準備。（1） 設計參數(shù)：數(shù)量：1座工藝尺寸：1.21.04.0m有效容積：3.6m3結(jié)構型式：地下鋼混結(jié)構（利用業(yè)主新建水池改造）改造形式：利用原有水池做好加固，防滲措施，增加隔墻。（2） 主要配套設備a) 空氣攪拌系統(tǒng)數(shù)量：1套3.2.8 沉淀池主要作用：投加藥劑，使之達到化學沉淀進一步有效去除污染物，保證出水達標。（1） 設計參數(shù)：數(shù)量：1座表面負荷：0.5m3/m2h工藝尺寸：6.91.24.0m有效容積：24m3結(jié)構型式：地下鋼混結(jié)構（利用業(yè)主新建水池改造）改造形式：利用原有水池做好加固，防滲措施，增加隔墻。（2） 主要配套設備a) 污泥泵數(shù)量：2臺參數(shù)：Q10m3/h，H9m，N0.75kW3.2.9 消毒池主要作用：投加消毒劑，保證消毒劑與水的接觸時間，在消毒池內(nèi)消菌殺毒保證出水的細菌指標達到處理效果。（1） 設計參數(shù)：數(shù)量：一座接觸時間：5.5h工藝尺寸：3.92.04.0m有效容積：23m3結(jié)構型式：地下鋼混結(jié)構（利用業(yè)主新建水池改造）改造形式：利用原有水池做好加固，防滲措施，增加隔墻。3.2.10 污泥濃縮池主要作用：儲存沉淀池排放的污泥。（1） 設計參數(shù)：數(shù)量：1座工藝尺寸：3.92.04.0m有效容積：27m3結(jié)構型式：地下鋼混結(jié)構（利用業(yè)主新建水池）改造形式：利用原有水池做好加固，防滲措施，增加隔墻。（2） 主要設備：a) 氣動隔膜泵數(shù)量：1臺參數(shù)：Q10m3/h，H50m3.2.11 排放口主要作用：對排放的廢水進行流量監(jiān)控并作監(jiān)測取樣。（1） 設計參數(shù)：數(shù)量：1座結(jié)構型式：磚砌（2） 主要設備：數(shù)量：1套超聲波明渠流量計3.2.12 設備間（1） 設計參數(shù)：數(shù)量：1座平面尺寸：14.15.03.2m結(jié)構型式：地上框架結(jié)構（2） 主要配套設備a) 羅茨鼓風機型號：GRB-50參數(shù)：Q3.43m3/min，H5m，N5.5kW數(shù)量：2臺，一用一備產(chǎn)地：國產(chǎn)b) 轉(zhuǎn)子流量計型號：LZB-80BF參數(shù)：Q03.5m3/min數(shù)量：2臺產(chǎn)地：國產(chǎn)c) 廂式壓濾機型號：XAMZ10/630-UBK參數(shù)： N2kW數(shù)量：1套產(chǎn)地：國產(chǎn)d) 空壓機型號：ET-65-4.0功率：N4.0kW數(shù)量：1臺產(chǎn)地：國產(chǎn)e) 二氧化氯發(fā)生器型號：HY-50功率：N0.5kW數(shù)量：1臺產(chǎn)地：國產(chǎn)f) PAC儲藥罐數(shù)量：1個參數(shù)：200L空氣攪拌一套g) PAM溶藥罐數(shù)量：1個參數(shù)：200L空氣攪拌一套h) NaOH溶藥罐數(shù)量：1個參數(shù)：200L空氣攪拌一套i) PAC加藥計量泵數(shù)量：2臺，一用一備參數(shù)：10L/h，0.5MPa，N=0.18kWj) PAM加藥計量泵數(shù)量：2臺，一用一備參數(shù)：10L/h，0.5MPa，N=0.18Kwk) NaOH加藥計量泵數(shù)量：2臺，一用一備參數(shù)：10L/h，0.5MPa，N=0.18Kw3.3 主要工藝設備一覽表表3-1主要工藝設備表序號名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1潛水攪拌機槳葉直徑320，N=2.2kW臺22廢水提升泵Q6m3/h，H9m，N0.4kW臺23電磁流量計Q06m3/h臺24人工格柵套15微孔曝氣盤個686潛水攪拌機槳葉直徑230，N=0.55kW臺27微孔曝氣盤個1088混合液回流泵Q15m3/h，H9m，N0.75kW臺29污泥泵Q10m3/h，H9m，N0.75kW臺210空氣攪拌系統(tǒng)套111污泥泵Q10m3/h，H9m，N0.75kW臺212氣動隔膜泵Q10m3/h，H50m臺113羅茨鼓風機Q3.43m3/min，H5m，N5.5kW臺214轉(zhuǎn)子流量計Q03.5m3/min臺2空氣用15廂式壓濾機過濾面積10m2，N=2kW臺116空壓機N=4kW臺117二氧化氯發(fā)生器有效氯為50g/h，N=0.5kW臺118PAC溶藥罐200L個119PAM溶藥罐200L個120NaOH溶藥罐200L個121PAC加藥計量泵10L/h，0.55MPa，N=0.18kW臺222PAM加藥計量泵10L/h，0.55MPa，N=0.18kW臺223NaOH加藥計量泵10L/h，0.55MPa，N=0.18kW臺224pH控制儀CRRED-600臺225標準排放口套126變頻器VFD-F風機專用型臺227生物菌種批128管件管材批129電氣系統(tǒng)批130自控系統(tǒng)批131五金雜件批13.4 主要建構筑物工程量表3-2主要建構筑物工程量序號名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1厭氧池30000100006000mm，鋼砼座12好氧池1400050004000mm，鋼砼座13缺氧池400028004000mm，鋼砼座14好氧池2800040004000mm，鋼砼座15二沉池720010004000mm，鋼砼座16混凝池120012004000mm，鋼砼座17沉淀池690012004000mm，鋼砼座18消毒池390020004000mm，鋼砼座19污泥濃縮池390020004000mm，鋼砼座110設備間1410050003200mm，鋼砼框架座1第四章 建筑、結(jié)構設計4.1 建筑設計4.1.1 設計依據(jù)建筑設計主要設計標準、規(guī)范：（1） 建筑地基基礎設計規(guī)范（GBJ5007-2002）（2） 混凝土結(jié)構設計規(guī)范（GBJ50010-2002）（3） 砌體結(jié)構設計規(guī)范（GBJ5003-2001）4.1.2 設計原則結(jié)構設計應滿足工藝要求，遵循結(jié)構安全、施工方便、造價合理的原則；根據(jù)擬建場地的工程地質(zhì)、水文資料及施工環(huán)境，優(yōu)化結(jié)構設計，選擇合理的設計方案；遵循現(xiàn)行國家和地方的設計規(guī)范和標準，使結(jié)構在施工階段和使用階段均能滿足承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的要求。4.1.3 建筑裝修所有水池內(nèi)外表面、池頂走道均為水泥砂漿批蕩經(jīng)壓光后的原色；設備操作間內(nèi)墻、頂面經(jīng)水泥灰砂漿批蕩后涂ICI；操作室地面鋪瓷磚；設備操作房全貼白色小條瓷片。4.1.4 水池設計水池應遵循在平面布置上應以減少管線和便于維護管理的原則，在豎向布置上應以減少提升設備的原則。在立面造型上應根據(jù)池體大小、高矮形狀，配以不同的顏色和線條，使之與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。4.1.5 防滲及伸縮縫設置工藝中構筑物（池體）等鋼筋混凝土結(jié)構均采用抗?jié)B混凝土，采用32.5級以上的普通硅酸鹽水泥，水泥用量應不大于360kg/m3，水灰比不大于0.55，抗?jié)B標號根據(jù)水頭與鋼筋混凝土壁厚度比值分別采用S6、S8。為提高混凝土結(jié)構的抗?jié)B性和抗裂性能，構筑物混凝土內(nèi)摻入相應用量的低堿UEA混凝土微膨脹劑。上述構筑物平面尺寸大于25米時設置伸縮縫，結(jié)構完全分開，縫寬30mm。中間設置HPZA4型遇水膨脹橡膠止水帶，迎水面設以雙組份聚硫密封膠打口，縫中聚乙烯硬質(zhì)泡沫板。本工程的水池除采用防水砼外，表面均作水泥砂漿剛性防水層。凡是水池底板面，外壁墻內(nèi)側(cè)面及地下水以下的外側(cè)面，均按五次作法。水池內(nèi)壁面批1：2防水砂漿20厚。4.1.6 抗震措施本工程按照六度地震烈度設防。按照室外給水排水和煤氣工程抗震設計規(guī)范的規(guī)定，對六度地區(qū)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池，一般不需要采用特別的抗震措施。但在地壁轉(zhuǎn)角處的內(nèi)外層水平鋼筋，需要加強?？蚣芙Y(jié)構，按建筑抗震設計規(guī)范（GB50011-2001）和構筑物抗震設計規(guī)范（GB50191-93），采取抗震構造措施。4.1.7 荷載情況荷載：各種荷載按GB50009-2001建筑結(jié)構荷載規(guī)范及GB50069-2002給水排水工程構筑物結(jié)構設計規(guī)范分別采用。風載：基本風壓0.50KN/m2。4.1.8 地下水對混凝土影響的預防根據(jù)當?shù)氐叵滤畃H值及侵蝕性CO2濃度而定。4.2 結(jié)構設計4.2.1 主要設計標準和規(guī)范（1） 建筑結(jié)構可靠度設計統(tǒng)一標準 GB50068-2001（2） 建筑結(jié)構荷載規(guī)范 GB50009-2001（3） 混凝土結(jié)構設計規(guī)范 GB50010-2002（4） 砌體結(jié)構設計規(guī)范 GB50003-2001（5） 建筑地基基礎設計規(guī)范 GBS0007-2002（6） 建筑地基處理技術規(guī)范 JGJ79-2002（7） 構筑物抗震設計規(guī)范 GB50191-93（8） 建筑抗震設計規(guī)范 GBJ0011-2001（9） 給水排水工程構筑物結(jié)構設計規(guī)范 GB50069-2002（10） 水工混凝土結(jié)構設計規(guī)范 SL/T 191-96（11） 泵廠設計規(guī)范 GB/T 50265-97（12） 水工建筑物抗震設計規(guī)范 SL203-97（13） 地下工程防水設計規(guī)范 6850108-20014.2.2 設計原則（1） 結(jié)構設計應滿足工藝設計要求，遵循結(jié)構安全可靠，施工方便，造價合理的原則。（2） 結(jié)構設計應根據(jù)擬建場地的工程地質(zhì)，水文資料及施工環(huán)境，優(yōu)化結(jié)構設計，選擇合理的施工方案。（3） 結(jié)構設計應遵循現(xiàn)行國家和地方設計規(guī)范和標準，使結(jié)構在施工階段和使用階段均能滿足承載力、穩(wěn)定性和抗浮等承載力極限要求以及變形、抗裂度等正常使用要求。4.2.3 設計參數(shù)（1） 設計最高地下水位根據(jù)當?shù)赜嘘P水文資料分析，構筑物抗浮計算取設計地面以下0.3m。（2） 設計水池水位按工藝設計最高水位超高0.2m計。（3） 構筑物場地荷載按10KN/m2計。（4） 構筑物最大裂縫寬度允許值取0.2mm。（5） 構筑物原計池體側(cè)壁摩阻力的抗浮安全系數(shù)Kf1.05。（6） 構筑物平面荷載按不同構筑物取值23KN/m2。按設備安裝、檢修荷載復核。4.2.4 主要工程材料（1） 混凝土水處理構筑物強度等級C25，抗?jié)B強度等級S6S8填料C15，墊層C15。建筑物強度等級C20，墊層C10。（2） 鋼材直徑d10為HPB235鋼筋，fy=210Mpa。直徑d12為HRB335鋼筋，fy=300Mpa。預埋鐵采用Q235鋼。（3） 墻體結(jié)構采用主規(guī)格為390190190的單排孔混凝土砌塊，小砌塊的強度等級為MU10，地面以下用M10水泥砂漿砌筑，C15水泥砂漿灌實孔洞。地面以上用M7.5混合砂漿砌筑。4.2.5 抗震設防本工程土建設計執(zhí)行建筑物抗震設計規(guī)范（GBJ11-98）及室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規(guī)范（TJ32-78）的有關規(guī)定。4.2.6 結(jié)構設計中注意的問題在結(jié)構設計中注意以下問題：（1） 對地基的處理（2） 粉細砂土的地震液化問題（3） 地下水引起的結(jié)構抗浮穩(wěn)定（4） 結(jié)構設計按現(xiàn)行國家規(guī)范執(zhí)行（5） 對于建筑物執(zhí)行工民建結(jié)構規(guī)范（6） 對于各構筑物執(zhí)行給水排水結(jié)構規(guī)范結(jié)構設計中除滿足強度、剛度要求以外，對于貯水構筑物尤其注意結(jié)構裂縫開展寬度的控制及抗?jié)B和耐腐蝕等問題。合理的結(jié)構分縫，適當?shù)倪x用混凝土外加劑是工程中要慎重解決的課題。對于大型鋼筋混凝土水池，考慮采用普通預應力技術，以提高結(jié)構的抗?jié)B、耐久性，減少材料用量，節(jié)約投資。因此要求在初設階段作好調(diào)研、總結(jié)及方案工作，以求在大型水池的預應力技術方面有所前進。第五章 自控設計5.1 概述本自控系統(tǒng)主要用于改建污水處理站。根據(jù)污水處理的工藝過程、特點及要求而設計。自控系統(tǒng)設備采用進口（合資）產(chǎn)品，對工藝過程各參數(shù)進行檢測和自動控制，保證廢水處理車間自動連續(xù)運行。5.2 自控設計原則為提高現(xiàn)代化企業(yè)的科學管理水平，保證廢水處理水質(zhì)的要求，最大限度減輕工人勞動強度，保障生產(chǎn)正常、安全有序地進行，設置計算機現(xiàn)場測控管理系統(tǒng)。測控計算機長期在線運行，定時檢測各現(xiàn)場PLC采集的數(shù)據(jù)，對各工藝參數(shù)和動力設備的運行狀態(tài)進行定時顯示、事故報警等。（1） 廢水處理軟件實施方式選用較靈活的可編程控制，可以隨時更改系統(tǒng)參數(shù)。（2） 控制系統(tǒng)可以自由設定廢水泵開停的上下限及臺數(shù)。（3） 控制系統(tǒng)可以自由設定曝氣機的開停及臺數(shù)。（4） 控制系統(tǒng)可以檢測每臺泵（包括鼓風機）的電流、電壓。（5） 控制系統(tǒng)可以將所測定的電流、電壓及設備的開停情況送模擬屏顯示，模擬屏與主機通過485通信口連接。5.3 自控系統(tǒng)及儀表5.3.1 控制系統(tǒng)簡介根據(jù)工藝要求，本裝置的控制對象主要是開關量輔以pH值、液位和流量等模擬量，控制對象主要是對泵、風機和閥門等設備的控制，因此本系統(tǒng)采用可編程邏輯控制器（PLC）同時完成電氣和儀表部分的自動控制。采用一臺工控機作人機界面實現(xiàn)監(jiān)控，同時通過打印機打出各類報表（打印機及PC機等不包含在污水系統(tǒng)報價表內(nèi)）。5.3.2 主要控制回路（1） pH值自動控制污水站內(nèi)主要工藝流程的相關池（槽）內(nèi)，安裝五線式（有溫度補償）pH/ORP值傳感器及控制儀；4 20mA模擬信號送PLC，由PLC控制化學品進料氣動閥的投加量，保證pH值。同時，在中控室內(nèi)提供pH的高低值聲光報警及動態(tài)模擬顯示。（2） 配藥槽、貯水池、生產(chǎn)廢水調(diào)節(jié)池液位的自動控制配藥槽液位用多點液位進行檢測，4 20 mA模擬信號送PLC，由PLC控制泵的啟停（中位啟動泵、低位停泵），以保證液位在設計值范圍內(nèi)；同時，對高、低液位進行聲光報警，并在上位機監(jiān)控。（3） 泵及液位的聯(lián)鎖控制各生產(chǎn)廢水