日處理100噸農家樂污水處理站工程設計方案(19頁).doc
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上傳人:Le****97
編號:850226
2023-12-20
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1、100噸/天農家樂污水處理站工程設計方案 目 錄1、概況21.1、前言21.2、設計依據21.3、設計水量、水質31.4、設計范圍42、污水處理工藝42.1、設計原則42.2、污水處理系統工藝的確定42.3、工藝流程72.4、流程簡述72.5、主要構(建)筑物及設備簡述83、建筑結構設計133.1、建筑設計133.2、結構設計134、電氣及儀表設計144.1、電氣設計144.2、儀表設計和自控設計155、給排水設備設計156、其它156.1、給水及給氣156.2、雨水排水156.3、消防157、工程投資及運行費用167.1、土建工程投資167.2、主要材料設備表177.3、工程投資187.4、2、運行費用181、概況1.1、前言 略1.2、設計依據本方案設計主要依據國家現行設計規范、標準及甲方提供的基礎資料。主要有下列幾項:中華人民共和國環境保護法;中華人民共和國水污染防治法;給排水設計手冊;污水綜合排放標準 GB8978-1996;小型排水構筑物 04S519低壓配電設計規范 GB50054-95;工業企業照明設計標準 GB50034-92;工業企業廠界噪聲標準 GB12348-90中的三類標準;工業建筑防腐設計規范 GB50046-95;城鎮污水處理廠附屬建筑和附屬設備標準GJJ31-89;工業企業設計衛生標準 GBZ1-2002;供配電系統設計規范 GB50052-95;低壓配電3、裝置及線路設計規范 GB50062-92; 建筑防雷設計規范 GB50057-2000; 工業與民用電力裝置的接地設計規范 GBJ65-83; 動力機器基礎設計規范 GBJ40-79; 建筑電氣設計技術規范 GBJ16-83; 電力裝置的繼電保護和自動接地設計規范GB50062-92; 通用用電設備配電設計規范 GB50055-93; 10KV 及以下變電所設計規范 GB50053-94; 電力工程電纜設計規范 GB50217-94; 爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范 GB50058-92; 室外排水設計規范 GB50014-2006;城市污水處理廠污水、污泥排放標準 CJ3025-93;給4、水排水工程結構設計規范 GB500692002;建筑地基基礎設計規范 GB50007-2002;1.3、設計水量、水質1.3.1廢水性質:廢水的主要來源為食品原料的清洗、餐具的清洗、炊具的清洗等,其具有水質、水量變化范圍大,含有大量有機物、動植物油和懸浮物等特點,其中動植物油以三種形態存在于廢水中:懸浮狀態、乳化狀態及溶解狀態。1.3.2設計水量:根據業主提供的資料,需建設一座設計規模為100m3/d的污水處理站。據此,污水處理站處理能力按100 m3/d(按24h運行為4.2m3/h)設計。1.3.3設計水質及處理要求:(1) 設計水質由于無污水進水水質參數,參考類似廠區及城鎮生活污水水質濃5、度,現暫定該餐飲污水濃度為: 表1 污水進水水質指標 單位:mg/L(pH除外)水質指標BOD5CODSSNH4+N動植物油TPpH濃度(mg/L)500800400301503.069(2) 出水水質出水水質按中華人民共和國污水綜合排放標準(GB8978-1996)表4一級排放標準來執行。具體指標如下: 表2 污水出水水質指標 單位:mg/L(pH除外)水質指標BOD5CODSSNH4+N動植物油TPpH濃度(mg/L)201007015100.569我方即根據上述數據進行設計。1.4、設計范圍本工程的設計范圍是:污水流入處理站界區始至全處理工藝出水為止,其內部的各工藝單元的全部內容,其中包6、括工藝、土建、電氣、設備等各專業內容。以下工程內容不屬于本方案范圍: 進入污水處理站的污水管、自來水管、供電電纜、通訊電纜、處理后的排水管; 土建工程暫按正常地基進行考慮(地基承載力按160Kpa考慮),若屬不良地基,其處理費用(地基處理、降水措施、護坡等)另計; 污泥運輸車等的購置; 調試驗收期間水、電、藥劑等費用; 調試期間以及運行期間的水質檢測和環保驗收費;2、污水處理工藝2.1、設計原則2.1.1滿足環境保護的各項規定,污水經處理達標后排放及污水回用;2.1.2選擇工藝成熟可靠,且切實可行的方案;2.1.3占地面積小,且流程布局合理;2.1.4操作管理方便,運行費用低,處理系統運行穩定7、,且有較長使用壽命;2.1.5污泥產生量少;2.1.6在設計中充分考慮二次污染的防治,設備耐腐蝕,噪聲達標,以免影響周圍環境。2.1.7 在設計中充分考慮水量的發展趨勢和水質的可能變化,整體考慮在水量水質變化時的擴建。2.2、污水處理系統工藝的確定2.2.1 預處理工藝進入廢水處理系統的廢水主要來自廢水的主要來源為食品原料的清洗、餐具的清洗、炊具的清洗等,含有大量的動植物油,在進入后續的處理系統前,需進行油水分離除去大部分懸浮狀態的動植物油,以免堵塞和影響后續處理系統,減輕后續處理系統負荷。目前應用最廣泛的油水分離設施是隔油池,油水分離中得到的油脂,經加工可以得到甲烷、肥皂、動物飼料和低檔潤滑8、油等產品。2.2.2 生物處理工藝經過預處理后的廢水,還會有大量的溶解性有機物及乳化油等,嚴格保證污水達標排放,同時考慮到操作和管理簡便,以及運營等因素,結合本工程特點,污水生物處理經二級生化處理很難達到排放標準,因此選擇帶脫氮除磷的二級生化處理工藝+深度處理的工藝路線,推薦采用A/O法+人工濕地,A/O法技術成熟,運行穩定,且處理效果好。采取生化處理工藝(尤其是生物接觸氧化法)后對日常運行管理帶來了便利,可以大大降低人員勞動強度, 系統穩定性受人為因素的影響可大大降低,同時降低了藥劑費用 厭氧水解工藝水解工藝屬于升流式污泥床反應器技術范疇,水解池按其內介質分為污泥床區和清水區,待處理污水由反9、應器底部進入池內,并通過布水系統及特殊的池型構造與污泥床快速而均勻地混合。污泥床較厚,類似與過濾層,從而將進水中的顆粒物質與膠體物質迅速截留和吸附。污泥床內含有高濃度的兼性微生物,在池內缺氧條件下,被截留下來的有機物質在大量水解菌作用下,將不容性有機物水解為溶解性物質,將大分子、難于生物降解的物質轉化為易于生物降解的物質(如有機酸類)。水解工藝具有以下特點:A、多功能的水解池對各類有機物的去除率高水解池集吸附、生物絮凝和生物降解功能與一體,出水中溶解物比例大大提高,使廢水的可生化性提高。B、水解菌世代期短,對污染物的降解過程迅速,其將污水中固體、大分子、難于生物降解的有機物轉化為易于生物降解的10、小分子有機物質,使得在后繼的好氧單元可以用較短的時間和較低的電耗完成凈化過程,具有效率高能耗低的特點;C、水解池內裝設彈性填料,不設三相分離器,構造簡單,便于維護。在厭氧水解酸化池內,兼性微生物將廢水中大分子復雜有機物進行水解和發酵,并將大分子有機物水解和發酵生成醇類和脂肪酸,并產生少量H2及CO2,在降解廢水COD的同時,也提高了廢水的可生化性。水解酸化處理的優點是兼性微生物可對好氧微生物所不能直接降解或部分降解,以利于后續的好氧處理。 好氧工藝的選擇好氧處理工藝的類型很多,主要代表有活性污泥法和膜法,活性污泥法有氧化溝、SBR及各種改良型的氧化溝和SBR工藝。針對對工程污水特性及建設條件,11、推薦采用膜法接觸氧化工藝,該工藝有如下優勢:本方案采用高效彈性立體填料,比表面積大,污泥濃度高,處理效率相對較高;不產生污泥膨脹;無須污泥回流,設施體積小;產生污泥的量小;運行管理方便,耐沖擊性能好、出水水質穩定。 人工濕地人工濕地是一種新的污水處理技術,它主要由耐污染的植物與不同粒徑的砂礫組成的基質所共同構成的人工生態系統,系統內還含有大量微生物、藻類和微小動物,進入系統的污染物在微生物等的作用下,發生厭氧或好氧反應,去除水中的污染物,同時水生植物還能吸收一部分水中氮磷等污染物。人工濕地按污水在其中的流動方式可分為兩種類型:(1)地表徑流型人工濕地(FWS)(2)潛流型人工濕地(SFS)。F12、WS系統中,廢水在濕地的土壤表層流動,水深較淺,其優點是投資省,缺點是負荷低,冬季表面易結冰,夏季回滋生蚊蠅、散發臭味,目前已較少采用。而SFS系統,污水在濕地床的表面下流動,一方面可以充分利用填料表面生長的生物膜、豐富的植物根系及表層土和填料截留等作用,提高處理效果和處理能力,另一方面由于水流在地表下流動,保溫性好、處理效果受氣候影響小,且衛生條件好,是目前國際上較多研究和應用的一種濕地處理系統。本次設計選用潛流型人工濕地。2.2.3 污泥處置污泥是污水處理過程的產物,是整個系統的重要組成部分,處理目的在于降低污泥含水率,減少污泥體積,達到性質穩定,并為進一步處置創造條件。由于污泥的產量極少13、,建議業主請環衛部門定期用吸糞車抽吸外運,清理每年同期四次。2.3、工藝流程本工程污水處理工藝流程見圖1:污水人工濕地沉淀池A/O生化池調節池隔油池格柵渠清水池吸糞車定期抽走達標排放污泥濃縮池 污水 污泥圖1 污水處理流程框圖2.4、流程簡述通過管道收集的污水自流入隔油池,經油水分離去除較大懸浮物后,自流入調節池,混合均勻后提升至A/O生化系統,A段水解池的作用是攔截污水中的懸浮物于泥層中,并將大分子物質降解為小分子物質,固體物質降解為可溶性物質,以提高污水的可生化性,O段好氧接觸氧化是利用好氧微生物的生物化學作用進一步將廢水中的有機物降解;好氧池出水自流進入沉淀池,進行泥水分離。其上清液自流14、入人工濕地前端的配水槽,經布水管進入濕地系統處理后,經集水管收集致集水池,達標后經排放水渠計量外放。沉淀池產生的污泥進污泥濃縮池,定期由環衛部門的吸糞車抽走。2.5、主要構(建)筑物及設備簡述污水處理站設計規模為100m3/d(4.2m3/h),其主要生產構筑物包括:預處理設施格柵渠、隔油池、調節池;生化處理設施A/O生化池、沉淀池、人工濕地、清水池;污泥處理設施污泥濃縮池;輔助綜合設施配電房、值班室及鼓風機房。2.5.1 預處理設施(1)格柵渠主要設計參數:數 量:1座 鋼砼尺 寸:LBH=2.5m0.5m3.0m主要設備:人工格柵材 質:不銹鋼數 量:1臺設計參數:設備寬度:B0=400m15、m 柵 隙:5mm(2)隔油池(進水管底標高暫定地下-1.700m)主要設計參數(參見國標圖集04S519中3型隔油池):數 量:1座 鋼砼尺 寸:LBH=2.5m1.0m3.0m(3) 調節池主要設計參數:座 數:1座 鋼砼單座尺寸:LBH=5.0m4.0m4.0m有效容積:V=46.0m3停留時間:HRT=11h主要設備:污水泵類 型:無堵塞潛水泵數 量:2臺(1用1備)設計參數:流 量:Q=4.2m3/h揚 程:H=10m電機功率:N=0.75KW空氣攪拌系統數 量:1套材 質:UPVC2.5.2生化處理設施生化處理設施由A/O生化池、沉淀池、清水池及排放水渠組成。(1)A/O生化池主要16、設計參數座 數:1座 鋼砼尺 寸:A池 LBH=3.0m2.0 m4.0m有效容積:V=21.0m3停留時間:HRT=5.0h尺 寸:O池LBH=4.0m3.0 m4.0m有效容積:V=42.0m3停留時間:HRT=10.0h主要設備及材料:彈性填料數 量:45m3材 質:聚氯乙烯與聚丙烯共聚體規 格:200mm配 套:含繃緊繩等可變孔曝氣管數 量:36m材 質:橡塑復合材料規 格:32mm配 套:含卡箍、接頭等 鼓風機設備類型:回轉式鼓風機設備數量:2臺(1用1備)單機風量:Q=0.61m3/min風 壓:H=39.5kPa電機功率:N=0.75kw(2)沉淀池主要設計參數座 數:1座 鋼砼17、尺 寸:LBH=2.0m2.0m4.0m表面負荷:1.05m3/m2h主要設備:污泥泵數 量:1臺類 型:污泥泵單臺流量:Q=5m3/h揚 程:H=10m電機功率:N=0.75KW布水裝置數 量:1套材 質:UPVC蜂窩斜管數 量:4m2材 質:乙丙共聚體排水裝置數 量:1套材 質:不銹鋼鋸齒堰排泥裝置數 量:1套材 質:UPVC (3)人工濕地1、人工濕地系統工藝原理示意圖人工濕地系統工藝原理示意2、人工濕地系統工藝流程圖沉淀池出水植物池A植物池B 達標排放清水池 3、人工濕地主要設計參數 A、植物池A 平面尺寸:20.0m15.0m 有效水深:0.7m 池底坡度:1% 池體結構:1)在原土18、層上鋪設不透水的防滲材料作為防滲層,防滲 材料選擇HDPE膜。2) 石墊層:級配碎石3) 濾料層:一定比例的砂、礫石4) 特殊土層:種植土,20-40cm,滲透系數0.025cm/h-0.35cm/h5) 植物選擇:蘆葦、香蒲、茭白、水蔥B、植物池B 平面尺寸:20.0m15.0m 有效水深:0.7m 池底坡度:1% 池體結構:1)在原土層上鋪設不透水的防滲材料作為防滲層,防滲材料選擇HDPE膜。 2)石墊層:級配碎石 3)濾料層:一定比例的砂、礫石 4)特殊土層:種植土20-40cm,滲透系數0.025cm/h-0.35cm/h 5)植物選擇:美人蕉、芋艿、茭白、薏米、慈姑C、清水池主要設計19、參數:座 數:1座 鋼砼尺 寸:LBH=3.0m1.5m4.0m有效容積:V=15m3停留時間:HRT=3.57h2.5.3 污泥處理設施(1)污泥濃縮池 主要用于污泥的緩沖和濃縮。主要設計參數:座 數:1座 鋼砼尺 寸:LBH=3.0m1.5m4.0m有效容積:V=15m32.5.4 綜合用房本工程配電室、值班室、鼓風機房均造在一個綜合間內。主要設計參數:座 數:1座 框架尺 寸:LBH=8.0m3.0m3.5m3、建筑結構設計3.1、建筑設計根據污水處理設施的功能特點,建筑設計首先要滿足處理工藝要求,既要實用,又要美觀大方,與周圍廠區建筑風格統一協調的原則進行建筑設計。3.2、結構設計3.20、2.1 地質概況因本工程未提供詳細地質勘探資料,本方案設計中按無不良地基考慮,假定個構(建)筑物基礎均坐落于承載力大于160Kpa的黏土層上。3.2.2 地下水情況及地下水對混凝土的影響本工程地下水資料不詳,暫按不受地下水影響考慮,該處地下水亦按對鋼筋砼不具侵蝕性考慮。3.2.3 荷載情況各種荷載按照GB50009-2001建筑結構荷載規范及GBJ69-84給排水工程結構設計規范采用。4、電氣及儀表設計4.1、電氣設計設計標準(1)低壓配電設計規范 GB50054-95(2)通用用電設備配電設計規范 GB50055-93(3)建筑照明設計標準 GB50034-2004 (4)電力工程電纜設計規21、范 GB50217-944.1.1 電源及用電負荷按三級負荷設計,單回路供電,電源電壓380/220伏,由廠區總降變電所低壓配電間引出,由電纜引至污水處理站配電室。4.1.2保護方式低壓配電母線采用空氣斷路器作短路保護,饋線采用空氣斷路器和熱繼電器作短路和過載保護。4.1.3電氣設備選型采用動力配電柜和配電箱,低壓柜選用GGD型。柜內裝有的電子設備均選用有防潮、保溫功能的產品。4.1.5電力輸送方式配電為380/220伏三相五線,電纜在建筑物內采用穿管埋地、沿墻敷設。4.1.6 電氣設備的控制方式因考慮本工程規模較小,從實用角度出發,本污水站控制以手動控制為主。工藝設備采用就地機旁控制,即在機22、旁設就地控制箱,面板設開、停按鈕,運行、停機及事故指示燈,急停按鈕。4.2、儀表設計和自控設計4.2.1 過程檢測儀表的設置 集水井、調節池液位計4.2.2檢測儀表功能簡述(1)集水井、調節池液位控制:正常情況下,池內水泵的開啟和停止由液位進行控制,即液面高于液位計浮球開關采得的數據時則行動開啟水泵反之自動停止水泵。在需要時由人工控制水泵的開停。4.2.3 照明與檢修網絡照明與檢修采用380/220V三相五線制系統,照明電源引自總變電所。室內照明采用節能型熒光燈;控制采用手動控制。5、給排水設備設計設備的選型力求實用,高效,運行可靠。選用國內知名品牌,信得過的產品,并要求有良好的運行業績。潛水23、電機的防護等級為IP68,其它配套電機和就地控制箱的防護等級不低于IP55。考慮廢水具有腐蝕性的環境條件,對材料選用的原則為水下部分采用塑料、不銹鋼,防腐主要采用環氧瀝青或環氧玻璃鋼。6、其它6.1、給水及給氣由廠區供水管網引一條DN32給水管,供污水站內生活。6.2、雨水排水污水處理站內的雨水排至生產廠區雨水管網。6.3、消防(一)建筑防火設計根據國家防火規范,對于污水處理站內不同建筑物設置不同的防火等級。除配電室為一級耐火等級外,其余建筑物均為二級耐火等級。采取丁類防火標準。其它建筑物設計均按國家建筑防火設計規范進行設計。室外消防給水系統由業主統一考慮,本項目不另外考慮。(二)防火及消防措24、施本工程在正常情況下,一般不會發生火災,只有在操作失誤、違反規程、管理不當及非正常生產情況下或意外事故狀態下,才可能導致火災發生。為了防止火災的發生或減少火災發生造成的損失,根據“預防為主,防消結合”的方針,本工程在設計上采取了相應的措施。電氣系統具備短路、過負荷、接地漏電等完備保護系統,防止電氣火災發生。7、工程投資及運行費用7.1、土建工程投資土建工程構筑物及報價(見表3):表3 土建工程構筑物及估價序號建構筑物名稱 尺寸(米)LBH結構形式數 量備注1隔油池2.51.03.0鋼砼12格柵渠2.50.53.0鋼砼13集水井2.52.04.0鋼砼14調節池5.04.04.0鋼砼15A池3.025、2.0 4.0鋼砼16O池4.03.0 4.0鋼砼17沉淀池2.02.04.0鋼砼18清水池3.01.54.0鋼砼19污泥濃縮池3.01.54.0鋼砼110綜合用房8.02.53.5框架111道路及設備基礎小 計7.2、主要材料設備表主要材料設備表(見表4):表4 主要材料設備表序號所在構筑物設備名稱型號 規格數量單價(萬元)總價(萬元)備注1格柵渠人工格柵B0=400mm,不銹鋼1臺2集水井污水泵10m3/h,10m2臺3調節池污水泵4.2m3/h,10m2臺4空氣攪拌系統UPVC1套5A/O生化池彈性填料200mm,含繃緊繩45m36可變孔曝氣管32mm,含卡箍等36m7回轉式鼓風機0.626、1m3/min,39.5kPa2臺8沉淀池污泥泵5m3/h,10m1臺9布水裝置UPVC1套10蜂窩斜管乙丙共聚體4m211排水裝置不銹鋼鋸齒堰1套12排泥裝置UPVC1套其他電控系統1套電 纜1套小計注:化驗設備、污泥運輸車、辦公用品(如空調)由廠方自購。7.3、工程投資7.3.1、土建工程: 萬元;7.3.2、設備費: 萬元;7.3.3、設計費: 萬元;7.3.4、安裝費(包括管道、閥門): 萬元;7.3.5、調試費及培訓費(菌種馴化): 萬元;7.3.6、驗收監測費: 萬元;7.3.7、現場管理費: 萬元;工程總投資: 萬元 說明:(1)土建工程暫按無不良地基進行考慮(地基承載力按160Kpa考慮)并編制預算。(2)工程總投資包括設計、土建施工、設備供貨、安裝調試、驗收監測費;不含項目報審報建費用。(3)廠方按設計要求將380V動力供線送至污水處理站低壓配電柜;將污水管送至污水處理站建設站范圍內;將自來水管送至污水處理站建設站范圍。(4)污水處理站建設范圍以外的污水排放管網業主單位自行考慮。7.4、運行費用7.4.1、電費: 該污水站日耗電約60KWh,每度電按0.6元計則處理噸水電費為:0.6600.8100= 0.29元/噸水7.4.2、加藥費:本工藝生物污泥產量較小,污泥脫水用聚丙烯酰胺量暫不計入。總運行費用為:0.29元/噸水18