污水廠升級改造初步設(shè)計方案

1、污水廠升級改造工程初步設(shè)計方案項目名稱： xxxxx 污水處理廠升級改造 建設(shè)規(guī)模： 30000m 3/d 方案范圍：設(shè)計、土建、設(shè)備、施工及調(diào)試xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx0 一一年三月目錄目錄 2第一章 . 項目概述 3第一節(jié) 概述 31 項目名稱 32 項目建設(shè)單位 33 項目背景 3第二節(jié) 項目概況 41 項目概況 42 設(shè)計單位 5第二章 設(shè)計依據(jù)、原則、范圍及安全 51 設(shè)計依據(jù) 52 設(shè)計原則 63 設(shè)計范圍 64 安全生產(chǎn) 7第三章污水處理工程技術(shù)方案 71 處理工藝流程方案 72 設(shè)計說明及水質(zhì)分析 83 工藝選擇 94 設(shè)計工藝流程及設(shè)備選型 1

2、2第四章供配電及自控系統(tǒng) 26第五章主要構(gòu)（建）筑物一覽表 26第六章設(shè)備及材料表 31第七章工程估算 361 工程估算匯總表 362 運行成本分析 363 初步設(shè)計平面布置圖 附件第一章 項目概述第一節(jié) 概 述1 項目名稱xxxxx 污水處理廠升級改造工程2 項目建設(shè)單位xxxx 污水處理廠3 項目情況改造前采用三溝式氧化溝污水處理工藝，設(shè)計處理規(guī)模為3x 104 m3/d，出水執(zhí)行一級B標(biāo)準(zhǔn)本初步設(shè)計方案在原污水處理廠的基礎(chǔ)上進行升級改造，處理出水由現(xiàn)行的城鎮(zhèn)污水處理第二節(jié)項目概況1項目概況本初步設(shè)計方案在原污水處理廠的基礎(chǔ)上進行升級改造，處理出水由現(xiàn)行的城鎮(zhèn)污水處 理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(G

3、B/T18918-2002)一級B類提高到一級A類。本工程設(shè)計規(guī)模為3萬m3/d，氧化溝出水水位一般較低，在改造設(shè)計中考慮設(shè)二次提升泵 房提升水位。提升泵房按平均日平均流量3萬m3/d規(guī)模設(shè)計。平均設(shè)計流量：Q=30000m 3/d=1250m3/h。根據(jù)污水廠提供水質(zhì)資料，現(xiàn)有出水中CODcr平均保持在20mg/L , NH4-N出水濃度平均 為7-8 mg/L ，其余指標(biāo)未進行測試。考慮到目前污水廠進水水量不足設(shè)計的3萬噸/d，出水較好的原因一是三溝式氧化溝的交替運行能去除一部分氨氮，二是水量不足增加了停留時間有 利于改善水質(zhì)。根據(jù)污水廠計劃，擬將西邊約1.5萬噸洗廢水引入污水廠，可能將對

4、污水廠造成沖擊，故提標(biāo)改造工程中的進水參照城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB/T18918-2002)一級B類標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，在改造工程方案中，進水按 B類設(shè)計，如不能達(dá)到要求，由污水廠調(diào)整一 期工藝滿足進水要求。具體進水水質(zhì)如下：表1-1污水處理廠改造工程設(shè)計進水水質(zhì)項目CODcrBOD 5SSNH4-NTNTP進水水質(zhì)(mg/l )60202015201.0表1-2污水處理廠改造工程設(shè)計出水水質(zhì)項目CODcrBOD 5SSNH4-NTNTP進水水質(zhì)(mg/l )< 50< 10< 10< 5 (8)< 15< 0.5本項目預(yù)留空地最大為 29.4m x 12.

5、1m，共兩塊，中間間隔廠區(qū)道路和污水管，距離約100m 2 設(shè)計單位本項目初步設(shè)計方案編制單位： xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx第二章 設(shè)計依據(jù)、原則、范圍及安全1 設(shè)計依據(jù)污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范( GB50335-2002 )城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)( GB/T18918-2002 )室外排水設(shè)計規(guī)范( GB50014-2006 )曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程(CECS 265 ：2009 )城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)( CJJ31-89 )混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范( GBJ50010-2002 )污水泵站設(shè)計規(guī)程(DGJ08-23-91)給水排水制圖標(biāo)準(zhǔn)

6、( GB/T50106-2001 )濾池氣水沖洗設(shè)計規(guī)程(CECS 50 ：93)污水排入城市下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)( CJ3082-1999 )地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)( GHZB1-1999 )城市雜用水水質(zhì)( GB/T 18920 2002)砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范( GB50003-2001 )建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范( GB50007-2002 )建筑設(shè)計防火規(guī)范( GB50016-2006 )城市排水工程規(guī)劃規(guī)范( GB50318-2000 )建筑地面設(shè)計規(guī)范( GBJ50037-96 )工業(yè)企業(yè)噪音控制設(shè)計規(guī)范( GBJ87-85 )給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范( GB50069-2002 )工業(yè)企業(yè)總

7、平面設(shè)計規(guī)范( GB50187-93 )10KV 及以下變電所設(shè)計規(guī)范( GB50053-94 )電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計規(guī)范( GB50060-92 )工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范( GB50046-95 )城市污水處理廠工程質(zhì)量驗收規(guī)范( GB50334-2002 )城市污水處理廠運行、維護及其安全技術(shù)規(guī)程( CJJ60-94 )給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程( CECS138:2002 )2 設(shè)計原則2.1 、 符合性：執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)保政策、遵守國家有關(guān)法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，確保污水深度處理 工藝滿足招標(biāo)文件要求的處理水量和出水水質(zhì)；2.2 、 先進性：處理工藝及設(shè)備材料采用目前國

8、內(nèi)和國際上成熟穩(wěn)定的技術(shù)和設(shè)備；2.3 、 可靠性：設(shè)計的工藝曾成功運用于其他同類工程中，實踐證明性能質(zhì)量可靠；2.4 、 經(jīng)濟性：在確保效果的前提下，本著投資節(jié)約、功效最佳的理念，采用占地節(jié)省、技術(shù) 成熟、設(shè)備節(jié)能的處理工藝；2.5 、 美觀性：布局合理，平面布局、豎向布置和功能分區(qū)服從工藝和場地要求 ,經(jīng)濟合理，工 程外觀設(shè)計新穎、美觀、大方，貼近周圍環(huán)境的建筑風(fēng)格；2.6 、 易于維護性：系統(tǒng)自動化程度高，采用 PLC 自動控制，實現(xiàn)人機界面可視化操作，既可 降低維護人員勞動強度，又可節(jié)約人力資源；2.7 、 靈活性：構(gòu)筑物和設(shè)備的配備能滿足檢修、部分停運等要求，控制方便、節(jié)約能耗；2.

9、8 、 環(huán)保性：工程衛(wèi)生條件好，可采取有效措施保證在今后工程的實施過程中和系統(tǒng)的運行 使用中不會產(chǎn)生水、氣、聲、渣的二次污染。3 設(shè)計范圍 本工程初步設(shè)計范圍為從改造工程進水口至消毒池進水口的工程設(shè)計，消毒設(shè)備沿用原工程消毒設(shè)施 ,設(shè)計內(nèi)容包括工藝段內(nèi)的土建、工藝、設(shè)備、自控，不包括高壓電氣部分4 安全生產(chǎn)在改造工程投產(chǎn)試運行之前，須對管理人員和操作人員進行必要的崗位培訓(xùn)和安全教育， 制定必要的安全操作規(guī)程和管理制度，以確保深度處理單元正常運行。所有電氣設(shè)備的安裝、保護及建構(gòu)筑物的防雷措施，均須滿足有關(guān)規(guī)定、規(guī)范，以確保人 身安全。各控制室均有事故報警顯示，當(dāng)人員在現(xiàn)場手動操作時，自動方式將被

10、鎖定，以免誤操作 引起人身傷害。在改造工程設(shè)計中采用操作管理簡便的工藝，并配置先進的監(jiān)測儀表和自動控制系統(tǒng)，提高自動化管理水平，減輕工人勞動強度。第三章 污水處理工程技術(shù)方案1 處理工藝流程方案1.1 、工藝方案的選擇原則 改造工程處理單元能耗較低，運行維護費用低，本項目在設(shè)計過程中注重節(jié)能，從以下幾 方面盡量降低處理單元的運行費用：(1) 處理工藝優(yōu)先選用能耗低的工藝。本項目推薦采用 BAF 工藝，曝氣生物濾池中氧的利用率可達(dá) 20%-30% ，曝氣需要量明顯 低于一般生物處理。(2) 流程設(shè)計 在深度處理單元工藝流程中，各處理構(gòu)筑物之間盡可能緊湊布置，縮短管線，選用水頭損 失較小的進出水設(shè)

11、備和配水設(shè)備，使水頭損失降到最低限度，以降低整個深度處理單元的能耗。(3) 設(shè)備選用處理單元耗電量大的設(shè)備主要是污水污泥提升設(shè)備和曝氣設(shè)備。本項目中選用效率高、能 耗低的潛水排污泵和三葉羅茨鼓風(fēng)機。1.2、平面布置原則1）功能分區(qū)明確，建筑物布置力求合理、緊湊；2 ）滿足深度處理工藝流程要求，其管線布置短捷、順暢；3）各構(gòu)筑物之間的間距考慮各種管線施工、檢修方便；4 ）考慮風(fēng)向和建筑物朝向，盡量減輕污染、綠化美化環(huán)境。1.3、高程設(shè)計改造工程處理構(gòu)筑物的高程設(shè)計中從提升泵房（原污水廠出水）二次提升，重力流經(jīng)及各處理構(gòu)筑物，濾池出水進入消毒池處理后排入自然水體。1.4、 根據(jù)處理要求，在滿足污水

12、廠出水由一級B提升到一級A類水質(zhì)的前提下，盡量減少占 地面積、節(jié)省運行費用和工程投資。2 設(shè)計說明及水質(zhì)分析2.1、根據(jù)污水處理廠處理出水升級要求，改造工程進水為氧化溝出水，通過深度處理后達(dá)到一 級A類標(biāo)準(zhǔn)。2.2、進、出水水質(zhì)分析污水處理能否采用生物處理方法，主要取決于污水在生物過程中自身營養(yǎng)能否平衡，相關(guān) 的指標(biāo)能否達(dá)到要求，還需對進水水質(zhì)進行分析。通過對設(shè)計進水水質(zhì)進行分析?？傻弥鬯?處理工程是否可采用生物處理工藝。有關(guān)水質(zhì)的計算結(jié)果見表 4 - 2。表3-1進水水質(zhì)分析結(jié)果序號剖析項目原污水指標(biāo)要求結(jié)果1BOD 5/C0D20/60=0.33> 0.3符合2BOD 5/TN20

13、/8=2.5> 3不符合3BOD 5/TP20/仁20=20符合根據(jù)以上計算結(jié)果，現(xiàn)分析如下：1） BOD 5/C0D這一指標(biāo)通常是用來鑒定污水可生化性的最簡便易行的方法。一般認(rèn)為BOD 5/C0D >0.45，可生化性較好；BOD5/COD >0.3，可以生化；BOD s/COD V0.3，較難生化；BOD s/CODV 0.2，不宜生化。本工程污水處理廠出水的BOD s/COD = 0.33 >0.3，屬于可以生化污水，因此，可以采用生物處理方法。2) BOD 5/TNBOD 5/TN 是判斷污水能否采用生物脫氮技術(shù)的主要指標(biāo)。 由于生物脫氮系統(tǒng)通過加碳源為電子供體

14、，利用原污水中的基質(zhì)作為反硝化的電子受體。 該比值越大，反硝化進行的越快，其比值要求大于3，希望大于 5。該污水處理廠目前的BOD 5/TN=2.5 V 4，進水增加后 BOD 5/TN=20/15=1.3,不具備完全生物脫氮條件，應(yīng)考慮備用外加碳源。為節(jié)省投資，采用前置反硝化曝氣生物濾池，可節(jié)省碳源。必要時使用人工投加 甲醇。3) BOD 5/TP這是判別能否采用生物除磷工藝的指標(biāo)。生物除磷工藝是利用活性污泥與原污水混合后，在 厭氧條件下釋放磷酸鹽(以下簡稱磷) ，而后在好氧的條件下吸收磷，也就是說磷的厭氧釋放是 好氧吸收的前提，從而才能把污水中的磷去除，達(dá)到除磷的目的。磷的有效釋放是污水中

15、的一 部分有機物被吸收到細(xì)胞內(nèi)，并在細(xì)胞內(nèi)儲存，進水中的 BOD 5 是作為營養(yǎng)物供聚磷菌活動的 基質(zhì)。因此， BOD 5/TP=20.0=20 ，是具備除磷條件的， 但考慮除磷穩(wěn)定性應(yīng)備用化學(xué)除磷。綜上分析，對污水處理廠的出水采用生物深度處理工藝進行改造是可行的。從設(shè)計進、出水水質(zhì)數(shù)據(jù)及要求看，本工程主要去除污水中的總氮、總磷、CODcr、BOD 5 SS，原排放出水進行反硝化去除總氮碳源不足，應(yīng)考慮外加碳源，可以得以良好實現(xiàn)。3 工藝選擇 根據(jù)改造工程處理要求，本次初步設(shè)計方案確定采用曝氣生物濾池，它的優(yōu)點是占地面積 小，處理效率高，出水水質(zhì)好可同時完成污染物的生物降解與固液分離，縮短了工

16、藝流程，降 低了池體容積、工程投資和運行費用。3.1 、曝氣生物濾池工藝介紹曝氣生物濾池( Biological Aerated Filter)是一種新型污水生物膜處理技術(shù)。曝氣生物濾池是由滴濾池發(fā)展而來，屬于生物膜法范疇，最初用做三級處理，后發(fā)展成直接用于二級處理， 自 90 年代初在歐洲建成第一座污水處理廠后，已在歐美和日本等發(fā)達(dá)國家廣為流行，目前世界上已有 3500 多座大大小小的污水處理廠應(yīng)用了這種技術(shù)。隨著研究的深入，曝氣生物濾池已 經(jīng)由單一的工藝發(fā)展成了系列綜合工藝，能夠作為普通活性污泥法和接觸氧化法的替代工藝。 該工藝綜合了過濾、吸附和生物代謝等多種凈化作用，使其具有體積小、占地

17、面積省、處理效 率高、出水水質(zhì)好、流程簡單、操作管理方便并可省去二沉池等優(yōu)點。 該技術(shù)具有以下幾個突出優(yōu)點 :3.1.1 、較小的池容和占地面積曝氣生物濾池的BOD 5容積負(fù)荷大，是常規(guī)二級生物處理的 510倍，所以它的池容積和 占地面積只有常規(guī)二級生物處理的 1/101/5左右，同時在濾池后不需設(shè)二次沉淀池， 所以大 大節(jié)省了占地面積和大量的土建費用。曝氣生物濾池內(nèi)填裝的高比表面積和粗糙多孔的陶粒濾料，可以附著和積累高濃度的微生 物量，微生物量可達(dá) 1015g/l 。高濃度的微生物量使得曝氣生物濾池的污染物容積負(fù)荷大大 增加，所以池容和占地面積大大降低。池容和占地面積小對擬建在用地緊缺地點的

18、污水處理設(shè) 施具有很大意義。由于曝氣生物濾池對污水中懸浮物的生物截留作用， 使出水中的 SS 很少，故本工藝不需設(shè) 置二沉池。3.1.2 、抗沖擊負(fù)荷能力強，處理效果穩(wěn)定，處理出水水質(zhì)好 由于整個濾池中分布著較高濃度的微生物，使反應(yīng)速率高，并可通過控制供氣量使濾池中存在好氧和厭氧環(huán)境，使得濾池組合可實現(xiàn)硝化、反硝化。同時由于高濃度的微生物以膜狀形 態(tài)附著存在于濾池的生物陶粒濾料表面，其本身就耐水量的沖擊，而高濃度的固定生物膜使得 濾速增大而不會使微生物流失，所以對水量、水質(zhì)具有較高的抗沖擊能力。采用曝氣生物濾池工藝處理生活污水，其出水 SS 和 BOD 5可保持在 10mg/l 以下，去除 率

19、高，滿足國家城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) ，其處理出水經(jīng)消毒后可直接作為中水回用。由我單位 承接的實際處理工程運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)使用曝氣生物濾池處理生活污水時，其 CODcr 、BOD 5 平均出水濃度值可控制在 40mg/l 和 5mg/l 以下，達(dá)到中水回用標(biāo)準(zhǔn)。3.1.3 、簡化處理流程由于曝氣生物濾池的生物截留作用， 處理后水中 SS 很少，故不需設(shè)置二沉池和污泥回流泵 房，處理流程簡化，使占地面積進一步減少3.1.4 、基建費用、運轉(zhuǎn)費用節(jié)省在國內(nèi)外，曝氣生物濾池工藝被廣泛應(yīng)用于各種污水處理，包括市政綜合污水、生活污水 和工業(yè)廢水深度處理，日處理規(guī)模從幾百立方米到幾十萬立方米。由于該工藝流程短、

20、池容積 小和占地省，使基建費用大大低于常規(guī)二級生化處理。同時，采用濾池專用曝氣系統(tǒng)并利用粒 狀生物濾料對氣泡的切割作用，使得濾池總體充氧效率大大提高，氧的利用率達(dá)到 30%-40% 以上，可節(jié)省大量能源消耗。其生物濾料為無機燒結(jié)材料，經(jīng)久耐用，所以設(shè)備維護費用較低。3.1.5 、自動化程度高，運行管理簡單曝氣生物濾池具有很強的抗沖擊負(fù)荷的能力，沒有污泥膨脹問題，微生物也不會流失，能 保持較高的微生物濃度，因此，日常運行管理簡單，處理效果穩(wěn)定。由于相關(guān)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)出了電動閥、氣動閥、液位傳感器、在線溶氧測定儀、定 時器、變頻器及微電腦等產(chǎn)品，使得曝氣生物濾池工藝系統(tǒng)運行管理自動化得以實現(xiàn)

21、，使本來 煩瑣的管理變得簡單易行。本工藝技術(shù)可以根據(jù)進水水質(zhì)、水量方便地調(diào)整反應(yīng)曝氣時間的長短，控制溶解氧的濃度， 使處理水達(dá)標(biāo)排放。3.1.6 、脫氮效果好 通過不同功能的濾池組合，使濾池在除碳的同時可進行硝化和反硝化。其原理是通過對兩 組濾池分別人為地造成好氧、厭氧的生物環(huán)境，不僅能去除一般有機物和懸浮固體，而且還能 去除營養(yǎng)物質(zhì)氮，在降解污水中有機物的同時，去除污水中的氮，因為氮是維持水生物生長 的主要營養(yǎng)物，其處理效果主要取決于供氧條件和曝氣與非曝氣階段的比例。3.1.7 、受氣候、水量、水質(zhì)影響小由于大量的微生物生長在陶粒濾料粗糙多孔的表面，一方面微生物不會流失，即使長時間 不運轉(zhuǎn)也

22、能保持其菌種，使其運行管理非常簡單，如長時間停止不用后再使用，其設(shè)施可在幾 天內(nèi)恢復(fù)正常運行；另一方面，高濃度的微生物量使得濾池對氣候和水量、水質(zhì)的波動適應(yīng)性 強。本方案主體生物處理部分可為地下或半地下式結(jié)構(gòu)，由于鼓風(fēng)曝氣氣流的加溫及高濃度微 生物的代謝作用產(chǎn)生的生物能，對源污水具有增溫作用，在冬季低溫運行時仍可滿足正常運行 并取得良好處理效果。、設(shè)備（材料）實現(xiàn)國產(chǎn)化曝氣生物濾池內(nèi)部設(shè)備和材料均可由國內(nèi)生產(chǎn)和制造，其質(zhì)量和技術(shù)方面穩(wěn)定可靠，安裝、 運行維護方便。4設(shè)計工藝流程方框圖;反沖洗進水反沖洗風(fēng)機>反沖洗進氣圖4-1工藝流程方框圖工藝說明4.1、工藝流程概述本工程的處理對象為污水

23、處理廠 B類出水，本設(shè)計主要去除污水中的總氮、氨氮、總磷、COD、BOD、SS。本改造工程項目采用（DN+N級）前置反硝化-曝氣生物濾池工藝。污水處理廠的出水自流至提升泵房中，由提升泵提升進入 DN反硝化生物濾池。在缺氧環(huán)境下，對污水中的硝態(tài)氮進行反硝化反應(yīng)，同時降解污水中的部分有機污染物。在該級濾池中，利用兼性細(xì)菌（反硝化菌） 以易降解有機物作為電子供體，硝態(tài)氮作為電子受體，進行反硝化脫氮，同時實現(xiàn)了部分易降 解有機物的去除，根據(jù)進水水質(zhì)的分析及計算結(jié)果顯示，進 DN 濾池污水中的碳源或有不足， 必要時人工投加碳源（甲醇） ，使得反硝化反應(yīng)順利進行。DN 級生物濾池的出水進入 N 級曝氣生物

24、濾池， N 級曝氣生物濾池主要對污水中的氨氮進 行硝化以及實現(xiàn)部分有機物降解，并截留污水中的SS。氨氮在有氧的條件下，通過硝化菌的作用轉(zhuǎn)化成硝酸鹽或亞硝酸鹽。在 N 級曝氣生物濾池中，輕質(zhì)陶粒濾層內(nèi)寄生了大量的自養(yǎng)菌，它們對氨氮的硝化作用相 當(dāng)明顯，氨氮去處率很高；當(dāng)來水氨氮低于設(shè)計給定數(shù)值時，負(fù)荷會降低，氨氮去除率會進一 步提高?；瘜W(xué)輔助除磷工藝針對本項目的實際情況， 尤其鑒于 BAF 對磷去除效果不穩(wěn)定及尚處在研 究階段，故此次設(shè)計采用化學(xué)除磷的方法實現(xiàn)對磷的去除。如果原工藝出水SS<60mg/L時,往原絮凝沉淀池加藥除磷工序可放在硝化濾池出水之后 .4.2 、流程單元設(shè)計本工程由于

25、場地所限，最大預(yù)留空地不超過 12.1 x 29.4m，在設(shè)計校核中如果因為場地原因不能滿足水力負(fù)荷時，可適當(dāng)放寬范圍，不能滿足停留時間時，應(yīng)提高濾料層高度盡量延長 停留時間。4.2.1 絮凝沉淀池絮凝沉淀池由原折板絮凝池改造而成。通過加藥設(shè)備投加的絮凝劑經(jīng)過管道混合器后進入 絮凝池，沉淀后上層清液自流進入提升泵井，沉淀后下層污泥用污泥泵排入原剩余污泥泵房。1 ）土建部分為原有構(gòu)筑物。尺寸為 14x9x2m ，有效水深為 1.5m 。2）主要設(shè)備池前設(shè)管道混合器一套，型號為 DN1000 x 2000 ，管內(nèi)流速設(shè)計為 0.45m/s 。初步方案擬在絮凝池內(nèi)前端設(shè)攪拌機 2 臺促進混合， 攪拌

26、機葉輪直徑為 320mm ，功率為2.2kw 。如果總磷值超標(biāo)過大，停留時間不夠，不排除對池體進行改造的可能。4.2.2 提升泵房原污水處理廠二級出水進入二次提升泵房， 提升后進入生物濾池處理系統(tǒng)。 設(shè)計規(guī)模按 3.0 萬 m3/d 時安裝 3 臺水泵，2 用 1 備。根據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范 （GB50101-2005 ），泵房集 水池容積不應(yīng)小于最大單臺水泵 5min 流量。1）土建部分 結(jié)構(gòu)類型：集水池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，上部為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)泵房尺寸：8.0 mx 5mX 5.0m，集水池有效水深 2.5m。數(shù) 量： 1 座 旁邊建加藥間用于三氯化鐵除磷 ,尺寸為 5.0mx 3mx 4.

27、5m ，為地上構(gòu)筑物 ,2）主要設(shè)備提升水泵設(shè)備類型：潛污泵單臺設(shè)計流量：Q=630m 3/h設(shè)計揚程：H=12m電機功率：30kW數(shù) 量：3 臺（2 用1 備）起重設(shè)備設(shè)備類型：單軌電動葫蘆起吊重量：T=1.0 噸起吊高度：H=9.0m起吊功率：2.0kw運行功率：0.4kw數(shù) 量：1臺4.2.3 反硝化（ DN ）生物濾池設(shè)計在碳源充足的條件下對氧化溝出水中的硝態(tài)氮進行反硝化， 達(dá)到脫氮的目的， 同時截留 SS 1） DN 濾池面積計算A 、采用反硝化負(fù)荷計算法：依據(jù)曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程 ，同時考慮實際運行中總氮濃度的波動，所以本工程反硝化負(fù)荷選取負(fù)荷0.50NO 3-N/(m 3濾料

28、 d)，因本工程為二級處理出水的深度處理，為達(dá)到 反硝化效率應(yīng)控制水力負(fù)荷保證停留時間，所以按反硝化負(fù)荷計算后還需采用水力負(fù)荷法進行 校核，以確定合理的設(shè)計參數(shù)。Q CTN1000q DNDN反硝化生物濾池濾料有效體積按下式計算：V式中，V :陶粒濾料的總有效體積，m3;m3/dQ:每天進入反硝化生物濾池的污水量， qDN :陶粒濾料的反硝化負(fù)荷，kgNO 3-N/(m 3濾料 d);CTN :進出反硝化濾池的總氮濃度差值，mg/L。代入數(shù)據(jù)得：V=30000 X (20-15)/(1000 X 0.5)=300 mDN濾池的總面積按下式計為:A1式中，A1:反硝化生物濾池的總面積，m2;Ho

29、:陶粒濾料層的高度，m ; 般濾池中陶粒濾料層高度 Ho為2.54.5m，本工程設(shè)計中取H°=3m 。代入數(shù)據(jù)得:A1=300/3=100m考慮到單座濾池面積過大將會增加反沖洗的供水量、供氣量，同時不利于反沖洗均勻，依據(jù)曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程當(dāng)濾池總面積2時應(yīng)將濾池分格，所以本工程設(shè)計分2格(n=2)并聯(lián)，則每座濾池的面積為50 m 2。結(jié)合濾池布置尺寸及實際場地，同時方便反沖洗設(shè)備配置，取每格平面尺寸為:8mX 7m=56mB、表面水力負(fù)荷復(fù)核法計算：依據(jù)曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程，DN反硝化生物濾池表面水力負(fù)荷取值范圍為12m 3/m DN池體總高度計算 h。當(dāng)DN反硝化生物濾池

30、總面積為112 m 2時，表面水力負(fù)荷按下式計算:式中，q :表面水力負(fù)荷，m3/m 2 h ；Q :進水量，m 3/h ；Ai:濾池總面積，m2 ；代入數(shù)據(jù)得：q=11.16 m經(jīng)表面水力負(fù)荷計算復(fù)核，符合規(guī)范中 810m 3/m 2 h的規(guī)定，因此確定反硝化濾池總面積取A2=112mC、空床水力停留時間復(fù)核法計算：當(dāng)實際面積確定后應(yīng)進行空床停留時間復(fù)核，復(fù)核實際取值后空床停留時間是否在合適的 范圍內(nèi)?？沾餐Ａ魰r間按下式計算：t A Ho 24Q式中，帖：污水流過陶粒濾料層高度的空床停留時間，h。A :濾池實際總面積，m2;Q:進水流量，m3/d ;Ho:陶粒濾料層高度，m。代入數(shù)據(jù)得：t=

31、56*2*3*24/30000=0.26h=16.13mi n曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程中對前置反硝化濾池工藝的反硝化濾池空床停留時間為2030min,因場地受限，故將濾層高度增加到 4m。此時，t=56*2*4*24/30000=0.358h=21.5min，滿足要求。依據(jù)曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程中結(jié)構(gòu)的相關(guān)規(guī)定，曝氣生物濾池的總高度應(yīng)包括配水室、承托層、陶粒濾料層、清水區(qū)、超高的高度。 曝氣生物濾池的總高度為：H= H 0+ h 1+ h 2+ h 3+ h 4 =4+1.4+0.4+1.3+0.5=7.6m 式中， H ：曝氣生物濾池的總高度， m；H0 ：陶粒濾料層高度，設(shè)計高度 4m

32、；h1 ：配水室高度，設(shè)計高度 1.4m ；h2 ：承托層高度（含濾板） ，設(shè)計高度 0.4m ；h3 ：清水區(qū)高度，設(shè)計高度 1.3m ；h4 ：超高，設(shè)計高度 0.5m 。DN 濾池尺寸：8.0 mx 7.0 mX 7.6m，共 2 格3）土建部分單格反硝化濾池尺寸：8.0x7.0 x7.6（m）結(jié)構(gòu)類型：池體數(shù)量：填料形式：布水形式：反洗形式：5）材料部分 陶粒濾料性能參數(shù)：數(shù) 量： 濾池專用防堵長柄濾頭鋼筋混凝土2格陶粒濾料長柄濾頭布水 氣水聯(lián)合反沖洗粒徑46mm448m 35488 套性能參數(shù)：濾頭契型縫隙寬度2.2mm ，總濾縫 28 條，濾頭總長度405mm 鵝卵石承托層33.6

33、m其中：22.4m 3 ( 16 £2mm ， H=200mm )11.2m 3 ( 876mm ， H=100mm )填裝要求：從下至上從大到小按級配填裝標(biāo)準(zhǔn)濾板數(shù)量：112塊尺寸參數(shù)：960 X 960 x 100mm濾頭密度：49套/塊材質(zhì)要求：C30鋼筋混凝土受力要求：上下雙向受力424、硝化（N）曝氣生物濾池設(shè)計主要完成對污水中有機物和氨氮的降解，同時截留 SS。濾池中填裝有陶粒濾料，運行時通過鼓風(fēng)曝氣，利用陶粒濾料上附著、生長的微生物的代謝作用，吸附、降解污水中的有機物及氮。在N級池中主要生化、化學(xué)反應(yīng)方程式為：a、有機物(以COD、BOD表示)的去除：酶CxHyOz+(

34、x+y/4-z/2)O2* 卜 xCO2+y/2H 2O- H酶nCxHyOz+nNH 3+n (x+y/4-z/2-5 )O2 *(C5H7NO2)n+n (x-5)CO2+n/2 (y-4)H2O- Hb、硝化反應(yīng)：2NH 4+3O 2 k 2NO 2"+4H +2H 2ONH4+1.83O 2+1.98HCO 3" 0.21C 5H7O2N+O.98NO 3-+1.041H 2O+I.88H 2CO31）濾池面積計算A、采用硝化負(fù)荷計算法:依據(jù)曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程，因本工程為二級處理出水的深度處理，又考慮到項目現(xiàn)場地處北方，冬季溫度較低，故本工程硝化負(fù)荷選取低負(fù)荷

35、0.60NH 3-N/（m 3濾料 d）計算后應(yīng)采用空床停留時間法和表面水力負(fù)荷復(fù)核法進行校核N池濾料有效體積按下式計算:v Q ? C氨氮1000NW氨氮式中，V :濾料的總有效體積，m3;Q :每天進入曝氣生物濾池的污水量，m3/d ;Nw氨氮：氨氮容積負(fù)荷率，kgNH 3-N/m3 d，本設(shè)計取 0.6kgNH 3-N/m 3 d;C氨氮：進出曝氣生物濾池的氨氮差值,mg/L。帶入數(shù)據(jù)得:V=30000 X( 15-5 ) /(1000 X 0.6 ) =500 m 3N濾池的總面積為:Ai式中，A1:曝氣生物濾池的總面積，m2H0:濾料層的高度，m ; 般N曝氣生物濾池中濾料層高度 H

36、0為2.54.5m，本工程設(shè)計中取Ho=4.5m。帶入數(shù)據(jù)得:A1=500/4.5=111.1 m2B、空床水力停留時間計算法復(fù)核:依據(jù)曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程，對于提標(biāo)工程，硝化池空床停留時間為 3045min，通過空床停留時間復(fù)核是否在規(guī)定的范圍內(nèi)，當(dāng)面積取111.1 m 2，空床停留時間按下式計算:A1 H ° 24Q式中，A1:濾池總面積，m2Q :進水量，m 3/d ;H 0 ：濾床高度， m 。代入數(shù)據(jù)得：通過空床水力停留時間復(fù)核計算，空床水力停留時間為24min，未滿足規(guī)程規(guī)定的3545min 范圍，但濾料層高度達(dá)到上限不能再增加，而面積也無法增加了。因此，確定 N 曝

37、氣生 物濾池總面積取 111.1m 2 ?？紤]到單座濾池面積過大將會增加反沖洗的供水量、供氣量，依據(jù)曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程，當(dāng)濾池總面積loom時應(yīng)將濾池分格，同時還應(yīng)保證一座濾池反沖洗時剩余濾池能夠承擔(dān)所有水量并使設(shè)計參數(shù)滿足 曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程 的要求，所以本工程設(shè)計分 2 格(n=2)并聯(lián)，則每座濾池的面積為111.1/2=55.6m2依據(jù)曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程 ，綜合濾池構(gòu)造和平面布置等因素，實際取每格平面尺寸為：8mX 7m=56m 2。C、表面水力負(fù)荷計算法復(fù)核： 當(dāng)實際面積確定后應(yīng)進行表面水力負(fù)荷復(fù)核，復(fù)核實際取值后負(fù)荷是否在合適的范圍內(nèi)。Q=3oooo/(24*56*

38、2)=11.16通過實際面積確定后復(fù)核， 符合曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程 中表面水力負(fù)荷 3.o 12.o m 3/m 2 h的要求。2) N 濾池體總高度計算依據(jù)曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程結(jié)構(gòu)的相關(guān)規(guī)定，濾池的總高度應(yīng)包括配水室、承托 層、陶粒濾料層、清水區(qū)、超高的高度。即曝氣生物濾池的總高度為：H= H o+ h 1+ h 2+ h 3+ h 4=4.5+1.2+o.4+1+o.5=7.6m式中， H ：曝氣生物濾池的總高度， m；Ho:陶粒濾料層高度，m ；hi :配水室高度，m ;h2 :承托層高度(含濾板)，m ；h 3 ：清水區(qū)高度， m ；h 4 ：超高， m 。濾池尺寸：8.0 m

39、x 7.0 mx7. 6m ，共 2 格3）土建部分單格尺寸：8.0x7.0 x 7.6(m)結(jié)構(gòu)類型：鋼筋混凝土池體數(shù)量：2格填料形式：陶粒濾料布水形式：長柄濾頭布水布?xì)庑问剑汗娘L(fēng)機+單孔膜空氣擴散器反洗形式：氣水聯(lián)合反沖洗4 ）材料部分陶粒濾料性能參數(shù)：粒徑35mm數(shù)量504m濾池專用防堵長柄濾頭數(shù)量5488性能參數(shù)：濾頭契型縫隙2.2mm，濾縫數(shù)量 28 條，濾頭總長度 405mm性能參數(shù)：單孔膜孔徑 1.2mm單孔膜空氣擴散器8184數(shù)量其 中：22.4m3 ( 16 32mm , H=200mm )填裝要求：11.2m從下至3 ( 8 6mm , H=100mm )從大到小按級配填裝

40、鵝卵石承托層33.6m數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)濾板濾頭密度：49 套/ 塊材質(zhì)要求：C30 鋼筋混凝土受力要求：上下雙向受力4.2.5 曝氣量計算前置反硝化的 N 生物濾池的需氧量包括氨氮硝化的需氧量和去除 BOD 的需氧量兩部分總 和減去反硝化回收的氧量。N生物濾池進水中氨氮濃度為20mg/L （設(shè)計為15 ,此處取值偏大， 留點余量），出水氨氮濃度為 5mg/L ，氨氮硝化每天的需氧量為：RN=4.57*30000*15/1000=2056.5kgN 濾池去除污水中單位質(zhì)量 BOD 5的需氧量為： 0.69kg即去除 1kgBOD 需要提供 0.69kgO 2。 N 濾池進水 BOD 5 濃度為 20mg

41、/L ，出水 BOD 5 濃度為 10mg/L ，則每天去除 BOD 5 需提供的總氧量為： 207kg則去除污水中 BOD 5 的需氧量和氨氮部分硝化的需氧量（標(biāo)態(tài)）合計為： 2263.5kg當(dāng)濾池氧的利用率為Ea=22%時，從濾池中逸出氣體中含氧量的百分率Qt為：17.2%當(dāng)濾池水面壓力p=1.013 x 105Pa，曝氣器安裝在濾池水面下 H =5.40m 深度時，曝氣器 處的絕對壓力為：pb p 9.8 103 H 1.013 105 9.8 103 5.40 1.542 105 PaC則當(dāng)水溫為25 C時，清水中的飽和溶解氧濃度為Cs（25 C） =8.4mg/L ，則25 C時濾池

42、內(nèi)混合液溶解氧飽和濃度的平均值 Csm（25 C） 為： 9.83 mg/L當(dāng)水溫為25 C時，N曝氣生物濾池實際需氧量 Rs為5417.3kg/d（如減去反硝化回收的氧量為 4419.2 kg/d ）對于城市生活污水，a =0.8 ,B =0.9，p =1，而且假定濾池出水溶解氧濃度為兒?？?供氣量為： 2508m 3/h=41.8 m 3/min（如減去反硝化回收的氧量為 2045.9 m 3/h ）每個單孔膜曝氣器通過的空氣量為 0.25 m 3/個h，則N濾池需曝氣器數(shù)量為：8184個 布置密度為：8184/8/7/2=73 個/m 2，符合曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程關(guān)于單孔膜 曝氣的布

43、置密度不宜小于 36個/m 2的規(guī)定。4.2.6 、鼓風(fēng)機選型鼓風(fēng)機房內(nèi)放置曝氣鼓風(fēng)機和反沖洗鼓風(fēng)機，尺寸為12 x 7m1 ）曝氣鼓風(fēng)機選型按照 的計算，選用鼓風(fēng)機三臺， 2 用 1 備風(fēng)機類型:羅茨鼓風(fēng)機單機風(fēng)量:21m ）提升裝置配電動葫蘆一套。提升最大重量1t，提升高度為9m。4.2.7 反沖洗水泵選型本工程反硝化和硝化曝氣生物濾池共用一套沖洗系統(tǒng)，設(shè)計中按較大的反硝化池設(shè)計/min風(fēng)壓:0.06MPa單機功率:37kw風(fēng)機臺數(shù):3臺2 ）反沖洗風(fēng)機選型依據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范（GB50101 ）及曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程的相關(guān)規(guī)定，曝氣生物濾池氣洗強度范圍為1016L/m 2 s，本工程

44、設(shè)計反沖洗氣洗強度為 14L/m 2 S，則反沖洗氣量為:QSP式中， Q ：反洗氣流量， m 3/h ；S :濾池面積，m2;P:氣洗強度，L/m 2 s；帶入數(shù)值得:Q=8 x 7 x 1 4 x 3600/1 000=2822.4 m3 /h=1 4.07 m 3/min反沖洗風(fēng)機參數(shù)風(fēng)機類型:羅茨鼓風(fēng)機單臺風(fēng)量:24m 3/min風(fēng)壓:0.07Mpa單機功率:45kw風(fēng)機臺數(shù):3 臺（2 用 1 備）依據(jù)曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程中相關(guān)規(guī)定，濾池采用氣水聯(lián)合反沖洗形式，依次按 氣洗、氣水聯(lián)合洗、清水漂洗三個階段進行，本工程反沖洗時間設(shè)計氣洗 4min ，氣水聯(lián)合洗 6min ，清水漂洗

45、8min ，系統(tǒng)調(diào)試運行期間可根據(jù)實際調(diào)試運行參數(shù)適當(dāng)調(diào)整沖洗時間。依據(jù)室外排水設(shè)計規(guī)范 （GB50101 ）及曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程的相關(guān)規(guī)定， 曝氣生物濾池反沖洗水強度范圍為 46L/m 2 s，本工程設(shè)計反沖洗水洗強度為 6L/m 2 s, 則反沖洗用水量為：W S P式中，W:反洗水流量，m3/h ；S :濾池面積，m2;P:水洗強度，L/m 2 s；帶入數(shù)值得： W=8 X 7 X 6 X 3600/1000=1209.6 m 3/h 由于每格濾池每次反沖洗用水時間為 14min ，則每次反沖洗用水量為W 用水量 =1209.6 X 14/60=2822.4 m3/h按3萬m3/d

46、設(shè)計時濾池出水量為：Q=1250m 3/h，反沖洗用水過程時間內(nèi)濾池出水量為 333.3m 3。W出水量 W用水量 根據(jù)水量平衡計算，濾池運行時正常出水量能滿足反沖洗用水需求。1 ）土建部分反沖洗泵安裝在原有消毒池渠中，由于場地所限，提升裝置配備高強度防腐蝕碳鋼固定支 架一套，手動葫蘆一套，最大提升重量為 1 噸，提升高度為 10m 。2） 設(shè)備部分反沖洗水泵設(shè)備類型:潛污泵單臺設(shè)計流量:Q=610m 3/h設(shè)計揚程:H=15m電機功率:30kW臺數(shù):3 臺（ 2 用 1 備）4.3 、本工程工藝設(shè)計特點4.3.1 、有較高的耐沖擊負(fù)荷能力。4.3.2 、在濾池中采用了粒徑較小的陶粒濾料，附著

47、生長微生物量大，污染物去除效率高，出水 水質(zhì)好且穩(wěn)定。4.3.3 、污泥產(chǎn)生量小。4.3.4 、布置緊湊、占地面積小。4.3.5 、安裝簡易、操作管理、運行維護方便，設(shè)備及材料使用壽命長。4.3.6 、調(diào)試時間短，投入運行快，中斷運行后重新啟動恢復(fù)性能快。4.3.7 、采用 PLC 自動控制，日常維護工作量小。4.3.8 、污水處理廠無氣味、噪音產(chǎn)生，工作環(huán)境條件好。第四章供配電及自控系統(tǒng)設(shè)計范圍本次方案配電及自控系統(tǒng)設(shè)計范圍包括工程新增的配電室自控間、鼓風(fēng)機房、提升泵房、除磷加藥間、反沖洗泵及管廊內(nèi)、絮凝沉淀池所增設(shè)備的配電和控制，電纜敷設(shè)，防雷接地和照明。二、供配電1、用電負(fù)荷方案涉及用電

48、設(shè)備主要包括序設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量功率1提升潛污泵Q=630m 3/h，330KW2曝氣風(fēng)機Q=21m 3/mi n ，337KW3反沖洗風(fēng)機Q=24m 3/min ，345KW4反沖洗潛污泵Q=610m 3/h，330KW5回流泵Q=520m 3/h，222KW6放空管道立式Q=100m 3/h，17.5KW7管廊排水潛污Q=10m 3/h，H=10m12.2KW8反洗排水潛污Q=120m 3/h，25.5KW9單軌電動葫蘆T=1.0 噸，H=9m22.0KW1潛污泵30 m 3/h，H=12m12.2KW主要設(shè)備負(fù)荷約為500 KW，其它現(xiàn)場控制箱、PLC控制箱、電動閥等設(shè)備約為60KW， 照

49、明系統(tǒng)約為7KW，備用負(fù)荷約為130KW，取系數(shù)0.85，總裝機容量為820K VA。用電設(shè) 備電壓等級為交流380/220V。2、低壓配電系統(tǒng)設(shè)計由廠區(qū)新增建筑物低壓配電室采用放射式供電方式分別向各主要建筑物/構(gòu)建物引入一路AC380V電源。低壓配電室開關(guān)柜選用 GCS型，該型號適用于交流50Hz，額定工作電壓380V，額定電流小于4000A的配電系統(tǒng)中作為動力及配電設(shè)備的電能轉(zhuǎn)換，分配與控制之用。該產(chǎn)品分 斷能力高，額定短時耐受電流達(dá) 50KA。線路方案靈活、組合方便，實用性強、結(jié)構(gòu)新穎等特 點。其柜內(nèi)所有低壓開關(guān)、接觸器、過載保護裝置、繼電器等器件選擇上盡量選擇知名品牌。低壓開關(guān)柜需一臺

50、進線柜 D1P，一臺無功補償柜D2P，根據(jù)建筑物情況需要三臺低壓出線柜，分別配送鼓風(fēng)機房、提升泵房、濾池。設(shè)計容量為D3P （鼓風(fēng)機房）320KW，其中備用62KW。D4P （提升泵房）140KW，其中備用30KW。D5P （濾池）237KW，其中備用 38KW。3、現(xiàn)場配電系統(tǒng)現(xiàn)場主要工藝設(shè)備自帶現(xiàn)場控制柜， 考慮到污水處理廠的運行費用主要是電費， 為了在滿 足使用的前提下盡可能的節(jié)能降耗，以及防止大功率設(shè)備啟動時對電網(wǎng)和開關(guān)柜造成沖擊，對方案中的主要大功率電氣設(shè)備都配備有軟啟動器或變頻器，軟啟動器和變頻器安裝在現(xiàn)場控制柜中。采用變頻運行后，可以通過超聲波液位計、溶氧儀、壓力表等儀表進行程序

51、控制，可選 擇性啟動大功率設(shè)備，可以最大限度的控制設(shè)備不至于頻繁的啟動和停機，有助于保護設(shè)備的驅(qū)動系統(tǒng)，極大限度的延長設(shè)備使用壽命和節(jié)約了電能?，F(xiàn)場控制柜采用一控多機的方式，一個建筑物內(nèi)的一類設(shè)備采用一臺現(xiàn)場控制柜，降低成本的同時也便于集中操作?，F(xiàn)場控制柜清單如下：序號位置功能方式數(shù)量1提升泵房潛水提升泵控制一控三一.臺2鼓風(fēng)機房曝氣風(fēng)機控制一控三一.臺3鼓風(fēng)機房反沖洗風(fēng)機控制一控三一.臺4濾池反沖洗潛污泵控制一控三一.臺5濾池回流泵控制一控二一.臺6濾池反洗排水潛污泵一控二一.臺7濾池放空管道立式離心一控一一.臺泵8濾池管廊排水潛污泵一控一一.臺9濾池電動蝶閥控制一控十一厶二二臺現(xiàn)場控制柜采用GGD2 （改）型，其它配電柜、電控柜（箱）可根據(jù)實際情況來定。戶 內(nèi)電控柜、箱防護等級為IP4X，戶外防護等級為IP65 （防雨防腐型）。4、防雷接地系統(tǒng)及電纜本次工程設(shè)計采用 TN-C-S接地系統(tǒng)。對現(xiàn)場控制室外設(shè)人工接地體，其接地電阻不大于4歐姆，該人工接地與土建基礎(chǔ)接地相連。新增設(shè)備所有正常不帶電的電氣設(shè)備金屬設(shè)備 外殼、金屬護欄均應(yīng)可靠接地低壓電力電纜主要采用 YJV-1KV型，控制