郊区农村生活污水处理设计规划方案设计.doc

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1、 第 1 页 共 35 页生活污水处理工程设计方案生活污水处理工程设计方案环境工程科技有限公司环境工程科技有限公司2013-01第 2 页 共 35 页目目 录录1 概述.41.1 项目概述.41.2 场镇状况.41.3 设计依据.51.4 设计范围及原则.61.4.1 设计范围 .61.4.2 设计原则 .62 设计方案.72.1 污水处理站的水质水量.72.1.1 污水处理站处理污水水量 .72.1.2 污水处理站污水水质指标 .72.1.3 污水处理排放标准 .72.2 确定设计规模.82.3 城镇污水处理处理原则.82.4 处理工艺的选择.92.4.1 工艺方案选择原则 .92.4.2

2、 工艺方案的设计 .102.5 处理工艺.142.5.1、污水处理工艺说明.152.5.2、污泥处理系统.162.5.3 采用本此设计污水处理方案的特点 .162.6 污水处理工程设计.172.6.1、粗格栅及一级提升泵房.172.6.2、细格栅.172.6.3、沉砂池.182.6.4、调节池与水解酸化池.182.6.5、SBR 生化池设计.182.6.6、普通快滤池.20第 3 页 共 35 页2.6.7、消毒池.202.6.8、 、污泥脱水.212.6.9、公用设施及辅助建筑物.212.6.9.1、公用设施.212.6.9.2、污水处理工程辅助设施.212.7 主要设施与设备一览表.223

3、 相关设计.243.1 平面布置.243.2 建筑与绿化.243.3 土建设计.253.3.1 建筑设计 .253.3.2 结构设计 .253.4 电气设计.263.4.1 电气控制 .263.5 机械设备设计.263.6 自控设计.263.6.1 设计范围 .263.6.2 自动化水平 .273.6.3 自控设计方案 .274 劳动安全.285 工程投资估算.285.1 编制范围.285.2 编制依据.285.3 工程投资估算.296 运行管理机制与运行费用.326.1 管理机制及人员编制.326.2 运行费用分析.327 主要技术经济指标分析.34第 4 页 共 35 页7.1 投资技术指

4、标.347.2 污水单位处理占地面积.348 效益分析.348.1 环境效益.348.2、经济效益.358.3 社会效益.359 本公司承诺.3610 总结.36第 5 页 共 35 页1 1 概述概述1.1 项目概述项目概述项目名称：项目规模：1000t/d项目建设地点：项目性质：设计单位：1.2 村镇状况村镇状况1.2.1 村镇排水现状根据 村提供的数据，常驻人口为 5000 人，按照日人均用水 200L 的标准。每天平均排水量为 1000 吨。1.2.2 村镇污水处理厂建设的必要性村镇污水处理厂建设工程，是水污染综合整治工程的重要组成部分，是村镇基础设施完善程度和衡量场镇现代化的标志之一

5、，不仅反映了村镇的经济实力、社会发展和人口素质，同时还能随着环境的改善，增强对内资和外资的吸引力。污水处理系统的完善与否与地区的经济发展息息相关，经济的发展和环境的优美，是持续发展的根本保证。因此，兴建污水处理工程是十分必要的，产生的社会效益、环境效益和经济效益是无法用金钱来衡量的，是造福子孙后代的千秋大业。随着地区经济的活跃，#县#村的发展将不断迈上新台阶，工业企业势必将不断增加，人口特别是外来人口在相当长的时期内仍有不断增长的趋势，若不尽快治理，必然导致污染的进一步加重，造成区域水质进一步恶化，人民生活环境脏、乱、差，场镇生态环境受到破坏，第 6 页 共 35 页最终使环境污染问题成为制约

6、经济发展的重要因素。1.31.3 设计依据设计依据1） 关于加快城市污水集中处理工程建设的若干规定 ，建设部、国家环保局建城(1991)594 号。2）建设部城市基础设施工程投资估算指标 。3） 中华人民共和国水污染防治法 、 地表水环境质量标准（GB3838- 2002） 。4）安徽省主要河流、湖泊、水库环境功能类别表。5）安徽省饮用水源保护管理条例。6）采用的主要规范和标准(1)室外排水设计规范(97 年版)，(GBJl4-87)(2)污水排入城市下水道水质标准 ，CJ3082-1999(3) 城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002）(4)城镇污水处理厂附属建筑和附属设备

7、设计标准 ，(CJJ3l-89)(5)建筑给水排水设计规范 ，(GBJ15-88)(6)城市污水处理及污染防治技术政策 ，(建成2000124 号)(7)通用用电设备配电设计规范 ，(GB50055-93)(8)城市防洪工程设计规范 ，(CJJ50-92)(9)泵站设计规范 ，(GB/T50265-97)(10)水工砼结构设计规范 ，(SL/T191-96)(11)工业建筑防腐蚀设计规范 ，(GB50046-95)第 7 页 共 35 页(12)工业企业设计卫生标准 ， （GBZ1-2002）(13)建筑结构荷载设计规范 ，(GBJ9-87)(14)给水排水工程结构设计规范 ，(GBJ69-8

8、4)(15)混凝土结构设计规范 ，(GBJ10-89)(16)建筑抗震设计规范 ，(GBJll-89)(17)建筑地基基础设计规范 ，(GBJ789)1.41.4 设计范围及原则设计范围及原则1.4.1 设计范围本工程设计范围从生活污水贮水池入口至污水排放口之间的污水处理工艺、土建设计、污水管网、电缆管路、电气控制及设备制造、安装调试与人员培训及竣工验收。实行“交钥匙”工程。污水处理站以外的进水管、排水管、电缆、自来水管、消防、绿化带等设施均不在本方案设计范围内。1.4.2 设计原则（1）执行国家关于环境保护的政策及相关法规、规范和标准。（2）针对生活污水的水质水量特征，采用高效节能，易于管理

9、，工艺简洁，技术先进，成熟可靠的村镇污水处理工艺。充分发挥各处理单元的最高处理效率，要求用最低运行成本达到最佳的处理效率。（3）有自动控制系统，自动化程度高。（4）妥善处置生活污水处理过程中产生的栅渣、沉砂、污泥，避免对周围环境造成污染。（5）生活污水处理站平面布置应符合当地总体规划环境要求，优化布局，降低占地指标，节约土地资源，使项目建设投资低。第 8 页 共 35 页2 2 设计方案设计方案2.12.1 污水处理站的水质水量污水处理站的水质水量2.1.1 污水处理站处理污水水量根据提供的污水的相关资料，#县#村污水处理站处理污水的水量为：Qd=1000 m3/d。2.1.2 污水处理站污水

10、水质指标根据当地环境监测站提供的监测数据以及我公司结合场镇污水治理的经验，先确定该场镇污水处理站污水进水水质指标列表如下：项目pH 值SS (mg/L)BOD(mg/L)COD(mg/L)氨氮(mg/L)总磷(mg/L)动植物油(mg/L)浓度69200300500254502.1.3 污水处理排放标准根据国家环保总局的相关规定及水域功能区划分标准，本项目执行城镇污水处理厂污染物排放标准 （GB18918-2002）的一级标准 B 级。该废水处理后应达到以下所示标准：污水排放控制标准项目pH 值SS (mg/L)BOD5(mg/L)CODcr(mg/L)氨氮(mg/L)动植物油(mg/L)粪大

11、肠菌群数/（个/L）浓度69202030153104第 9 页 共 35 页2.22.2 确定设计规模确定设计规模根据村提供的污水的相关资料和水量设计要求，确定污水的水量为：Qd=1000 m3/d，污水处理站的设计规模为 Qd=1000 m3/d。2.3 城镇污水处理处理城镇污水处理处理原则原则作为村镇基础设施的重要组成部分和水污染控制的关键环节，村镇污水处理厂工程的建设和运行意义重大。由于污水处理站的建设和运行不但耗资较大，而且受多种因素的制约和影响，其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和费用降低最为关键，因此有必要根据确定的标准和一般原则，从整体优化的观念出发，结合设计规模、

12、污水水质特性以及当地的实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺方案，经全面比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。在本污水处理站工艺方案确定中，将遵循以下原则：1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到标书规定的排放要求。2）基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可能多的效益。3）运行管理方便，运转灵活，并可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度的发挥处理装置和处理构筑物的处理能力。4）选定工艺的技术及设备先进、可靠、成熟。5）便于实现工艺过程的合理自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。第 10 页 共 35 页2.4 处理工艺处理工艺的选

13、择的选择2.4.1 工艺方案选择原则由于污水处理的建设和运行不但耗资较大，而且受多种因素的制约和影响，其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和费用降低最为关键，因此有必要根据确定的标准和一般原则，从整体优化的观念出发，结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺方案，经全面比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。小城镇污水处理工艺设计应满足以下原则：根据进水水质组成和浓度选择经济有效的小城镇污水和污泥处理流程，确保出水能符合回用水质要求或排放的水质标准，并使污泥得到安全地利用和处置；处理工艺流程必须废水处理工艺和污泥处理工艺一并考虑，统一研究

14、。综合考虑污水处理厂规模，当地气候、地质、地形、人员素质、经济水平等因素。在本污水处理厂工艺方案确定中，除遵循以上原则外，还将遵循以下原则：1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到规定的排放要求。2）基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可能多的效益。3）运行管理方便，运转灵活，并可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度的发挥处理装置和处理构筑物的处理能第 11 页 共 35 页力。4）选定工艺的技术及设备先进、可靠、成熟。5）便于实现工艺过程的合理自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。2.4.2 工艺方案的设计根据上述对污水水质的分析，本工程要求

15、对 BOD5、CODCr、SS、动植物油去除率要求较高。本方案设计的污水处理工艺选择将针对#县#村的污水量和污水水质以及当地经济条件、管理水平等考虑采用适应能力强、调节灵活、低能耗、低投入、占地少和操作管理方便的成熟处理工艺。下面将对各种工艺的特点进行论述，以便选择切实可行的方案。1）BOD5/CODCr比值污水 BOD5/CODCr值是判定污水可生化性的最简便易行和最常用的方法。一般认为 BOD5/CODCr0.45 可生化性较好，BOD5/CODCrMu30。标准构件按通用图集规定采用。3.43.4 电气设计电气设计污水处理站总装机容量为 70kW，运行用电容量约 43kW，由当地供电局提

16、供 220/380V 三相五线双电源（由业主房负责引入） 。3.4.1 电气控制由于污水处理系统设备较多，场地较集中，因此设备设计为集中控制。3.53.5 机械设备设计机械设备设计（1）各设备的选型力求经济合理、满足工艺的需要，并符合构筑物形式要求。 （2）根据分期治理原则，设备的工作能力按 1000m3/d 处理水量和水质的要求，考虑运行的方式，备有余量。3.6 自控设计自控设计3.6.1 设计范围本设计包括该县生活污水处理厂厂内污水处理、污泥处理和尾水排放需要检测和控制应提供的仪表和有关的辅助装置等。第 28 页 共 35 页3.6.2 自动化水平根据该污水处理厂 1000m3d 的设计规

17、模和 SBR 工艺的特点，遵循“集中管理，分散控制”的基本原则。3.6.3 自控设计方案主要控制方式：采用 PLC 控制方式：(1) 污水提升泵的控制本工程设有 4 台污水提升泵，根据液位控制泵的运行的开启，设高、中、低液位，高液位报警，中液位运行，低液位停止。(2)沉砂池污泥泵控制根据进水实际情况，手动控制泵的启、停。(3)SBR 生化池采用自动控制。SBR 生化池为本工艺的核心处理单元，本工程共有 2 组 SBR 池。采用自动时序控制每个 SBR 生化反应池的进水，曝气和排水。通过控制进水闸门，污水可分时序分别进入每个 SBR 生化反应池。出水由自动控制滗水器执行。滗水器的堰槽在曝气和沉淀

18、时停放在水面上方，排水时滗水器先快速下降到水面时，由滗水器水位计控制下降速度，使出水速度保持恒定。当水面降到设计水位时，滗水器以最初的速度返回停放位置。SBR 池的切换周期先根据经验数据设定，在运行中进行优化调整。(4) SBR 反应池溶解氧含量控制进入好氧状态，根据检测的 SBR 曝气池的溶解氧含量，通过开、停鼓风机，使 SBR 反应池的溶解氧含量保持在 24mg/L 的范围内。第 29 页 共 35 页鼓风机采用变频调速控制，控制器根据曝气池 DO 自动调节鼓风机的启、停和运行时间。4 4 劳动安全劳动安全在污水处理站内，污水池、电器、机械设备等较易发生安全事故的地方，充分考虑安全措施，制

19、订严格的运行操作规程。在污水处理站运转之前，须对操作人员，管理人员进行安全教育，制定必要的安全操作规程和管理制度。除此以外，尚需考虑如下措施：（1）污水处理站入口处设置事故排放口，检修时污水由此外排。（2）对于较深的水池检修时，须对池子进行换气，满足劳动保护的换气要求。（3）站区管道闸阀均须考虑闸门井，或采用操作杆接至地面，以便操作。（4）所有电气设备的安装、防护，均须满足电器设备有关安全规定。（5）机械设备的危险部分，必须安装防护装置。5 工程投资估算工程投资估算5.15.1 编制范围编制范围本工程总投资包括：土建、安装、设备、非标设备制造、工程设计、运行调试、人员培训等。不含站外动力电源及

20、电力增容费和清理拆迁等费用。5.25.2 工程投资估算工程投资估算根据#县当地的要求，本次#村污水的治理，其工程投资预算如下：#村污水治理工程投资概算表（1000m3/d） 。第 30 页 共 35 页估算费用（万元）估算费用（万元）序序号号名称名称数量数量单位单位 土建费用土建费用设备费用设备费用合计合计第一部分工程费用第一部分工程费用1粗格栅1台提升泵房135m35.4提升泵2台手动葫芦2套2掖位控制器1套细格栅槽1.2m30.3 3 细格栅1台沉砂池120m34.8沉砂池成套设备1套4泥浆泵2台调节池水解酸化池500m321.2提升泵2台液位控制器1套生物填料及支架135m35搅拌机2台

21、SBR 生化池490m324.5液位控制仪2套污泥泵2台滗水器2台鼓风机2台鼓风机房1座2.56曝气器340个第 31 页 共 35 页曝气管道1批普通快滤池137.54m36.8滤料1批配水系统1套7反冲洗系统1套消毒池60m32.4 8 二氧化氯发生器1套9污泥浓缩池62.8m33.51脱水机房62m26.5压滤机1套螺杆泵1台10加药装置1套11电控系统1套12电线、电缆1批13其他管道、阀门等1批14辅助建筑物15厂区照明等辅助设施第二部分工程费用第二部分工程费用1设计调试费用占第一部分（土建+设备）的 8%2工程安装费用占第一部分（土建+设备）的 10%3运杂费用占第一部分（土建+设

22、备）的2.0%III税收税收1税收（I+II）3.7%IVIV工程总投资：工程总投资：第 32 页 共 35 页本次方案污水处理主体工程的概算总价为 215.42 万元（不含场镇污水管网的投资、电源的引入、征地费用和自来水管的引入、化验设施及设备的采购、污水处理站的绿化等） 。6 运行管理机制与运行费用运行管理机制与运行费用6.16.1 管理机制及人员编制管理机制及人员编制直接工作人员 1 人一班，三班运转，技术管理人员与管理人员 1 名，共计 4 人；6.26.2 运行费用分析运行费用分析运行成本主要由人员工资、电耗和用药量组成，具体分析如下：运行成本有关单价动力电：0.80 元/kw.h，

23、自来水：2 元/吨工资福利每人每年 1.20 万元/（人年）消毒药费 0.08 元/m3污泥脱水药剂费用：0.12 元/m3每月按 30 天计。1)、运行成本估算：动力费预处理提升泵每台每天工作 20h，用电量 3.5202=140 (KWh)提砂泵每台每天工作 2h，用电量 1.52=3(KWh)第 33 页 共 35 页细格栅每天工作 24h，用电量 200.371=7.4 (KWh)二级处理污水提升泵每台每天运行 5h，用电量 25.55=55 (KWh)搅拌机单台每天运行 4h，用电量 41.52=12 (KWh)罗茨鼓风机单台每天运行 10h，用电量 21510=300 (KWh)污

24、泥泵单台每天运行 8h，用电量 21.58=24 (KWh)滗水器每天单台运行 6h，用电量 60.00282=0.04 (KWh)压滤机每天运行 4h, 用电量 42.22=17.6 (KWh)后续处理二氧化氯发生器单台每天运行 12h，用电量 0.212=2.4 (KWh)其他化验室以及其他照明电拟定用电 3.0 (KWh)合计每日主要用电设备用动力电量总量约为 564.44KWh，每日电费564.440.80=451.55 元/日，每吨水处理费用约为 0.45 元/吨。2）药品费：每天投加二氧化氯药品、污泥脱水药剂费用为 0.12 元/吨。3）人员工资：污水处理站工作人员 4 人；每人工

25、资按照当地平均工资计算：1.20 万元/人年。污水处理站总共需要 131.50 元/天，每吨水处理人工费用约为 0.13 元/吨。4）运行成本：运行费用由以上各部分组成。处理水能力每日为 1000m3，则处理吨水成本：(1+2+3)= 0.45+0.12+0.13=0.70 元/m3。第 34 页 共 35 页7 主要技术经济指标分析主要技术经济指标分析7.1 投资技术指标投资技术指标工程总投资万元吨水投资费用万元/吨吨水运行费用元8 8 效益分析效益分析本项目的实施从根本上解决了当地的生活污水治理问题，实现企业全天候达标排放的最终目标，产生了较大的社会效益、经济效益和环境效益。8.18.1

26、环境效益环境效益污水处理厂建成后，远期每年可截留大量的污染物，经过处理达标排放后可对改善区域水环境质量具有非常积极的作用；并且提高了区域内人民的生活质量，改善人们的生活环境有明显的促进作用。同时，对改善下游河流以及当地的水环境质量都有十分积极的意义，带来的环境效益是明显的。8.28.2、经济效益、经济效益根据国家建设部关于征收排水设施有偿使用费用的暂行规定中的有关条例，参照有关场镇的经验，结合本工程的实际情况，通过收取排污费，使本工程具有一定的经济效益。从表面上看：本工程并无显著的直接投资效益，但是，其投资的间接经济效益是较为重要，主要是通过减少污水污染对社会造成的经济损失而表现出来，其表现形

27、式如下：（1）废物回收利用方面：污水中含有 BOD、N、P、K 等营养成分，这些物质经过污水处理后转化到泥饼中，泥饼可用作农肥及养鱼的饲料；第 35 页 共 35 页（2）农、牧、渔业方面：水污染可能造成粮食作物、畜产品、水产品产量下降，造成经济损失；（3）人体健康方面：水污染会造成人的发病率上升，医疗保健费用增加，劳动生产率下降。根据有关资料显示，我国排水系统及污水处理设施建设，每投入 1 元可以减少因水污染造成的健康损失、地价损失、农业损失、工业损失共计 3.72 元。8.38.3 社会效益社会效益乡镇污水处理工程是一项保护环境、建设文明卫生乡镇，为子孙后代造福的公用事业工程，其效益主要表现为社会效益。本工程实施后，可有效地解决当地当前水污染问题，为场镇