污水处理厂初步设计说明书.doc
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1、璧山县璧城生活污水治理工程观音堂污水处理厂初步设计说明(第一卷第二册)璧山县璧城生活污水治理工程观音堂污水处理厂初步设计说明书目录1 概 述 1.1设计原则1.2设计范围1.3自然条件1.4 地形地貌1.5不良地质现象及地震1.6 环境工程地质条件2.总体设计2.1污水处理厂流域范围2.2厂址选择及确定2.3污水收集系统2.4受纳水体2.5进水水质及处理标准2.5.1 进水水质的确定2.5.2 排水水质 2.5.3处理厂进、出水水质2.6工艺方案的比较与确定2.6.1生物除磷脱氮工艺方案的比较及确定2.6.2工艺流程的确定 2.7 固体废弃物处置2.8厂外工程2.8.1进厂道路2.8.2厂外给
2、水管线2.8.3 厂外道路照明2.8.4厂外通信线路 2.8.5厂外供电外线3.总图设计3.1厂区总平面布置3.2竖向设计3.3管路布置3.3.1 范围及原则3.3.2 厂区给水3.3.3 厂区污水管设计3.3.4 厂区雨水管渠设计3.3.5厂区退水及超越管道设计3.3.6污泥管线设计3.3.7其它管线3.4厂区道路3.5厂区绿化3.6厂外道路3.6.1 设计等级3.6.2 路面设计3.6.3附属工程3.6.4 存在问题4.污水处理工艺设计4.1污水处理工艺流程4.2进厂污水干线及污水分配井4.3粗格栅间、进水提升泵房4.3.1 一般描述4.3.2 技术参数4.4泵房出水井、细格栅间及旋流沉砂
3、池4.4.1泵房出水井及细格栅4.4.2 旋流沉砂池及配水井4.5 C-TECH生物反应池4.5.1一般描述4.5.2主要技术参数4.5.3主要设备及参数4.6消毒设施4.7鼓风机房4.7.1一般描述:4.7.2技术参数4.8化学除磷加药间4.9污水的计量5污泥处理工艺设计5.1污泥处理工艺流程5.2贮泥池5.2.1 一般描述5.2.2 技术参数5.3脱水机房5.3.1 一般描述5.3.2技术参数5.4转运间(包含在脱水机房中)5.5污泥的计量6电气设计说明6.1设计范围6.2供电电源6.3负荷计算6.4变电所及马达控制中心的设置和设备选型6.5电能计量6.6无功补偿6.7防雷、过电压保护和接
4、地6.8用电设备的控制方式6.9照明6.10电缆敷设7仪表与自动化通信系统设计7.1设计原则7.2设计范围7.3设计方案7.4系统组成7.5测控内容7.6设计选型7.7软件配置7.8通信8.建筑结构设计说明8.1厂平面设计8.1.1厂区的坐标系统和高程系统8.1.2平面布局8.1.3竖向设计8.1.4厂区四周高差处理的基本方式8.1.5厂区内雨水排放方式8.1.6道路设计8.1.7绿化设计8.1.8技术经济指标表8.2建筑设计8.2.1建筑设计原则及依据8.2.2设计标准8.2.3建筑设计8.2.4观音堂污水处理厂主要建筑作法8.2.5建(构)筑物一览表8.3. 观音堂污水处理厂结构设计8.3
5、.1结构设计原则及依据8.3.2地质条件 8.3.3设计标准8.3.4结构设计8.3.5地基处理8.3.6池体结构设计的构造处理8.4建筑材料8.5挡土墙设计9机械设计9.1 拦污机械9.2潜水提升泵9.3旋流沉砂池设备9.4撇水器9.5潜水污泥泵9.6浓缩脱水机9.7鼓风机9.8 阀门10附属设施10.1 运输工具10.2 化验室10.3 附属建筑11环境保护12安全生产13卫生14防火消防15节能16. 组织机构和人员编制16.1组织机构16.2人员编制17工程投资及主要经济指标17.1 建设投资17.2 污水处理成本17.3 技术经济指标18存在问题和建议19附件:主要设备材料清单19.
6、1 工艺部分19.2 电气部分19.3 自控部分19.4仪表部分19.5通信设备19.6运输设备19.7化验设备璧山县璧城生活污水治理工程观音堂污水处理厂初步设计说明书1 概 述1.1设计原则(1)在重庆市城市总体规划、璧山县县城总体规划等的指导下,执行国家关于环境保护的政策,符合国家的有关法规、规范及标准。对璧山县璧城镇的生活污水进行综合治理、统筹规划、分期实施,力求获得最大的社会、环境和经济效益。以保护璧山县环境,提高璧南河水体的水质,保护长江三峡库区水体环境。(2)参考璧山县壁城生活污水治理工程可行性研究报告和相关资料的调整数据,结合近期发展计划,依据有关文件,合理进行污水处理厂建设。在
7、污水处理厂规划用地内,本着便于施工、维护管理的条件,总平面布置遵循各处理构筑物相对集中、节约占地的原则。厂区留有远期规划预留用地。(4)力求工艺流程顺畅,污水、污泥处理设施一次提升,处理后污水自流排入受纳水体。工艺设计技术先进可靠、高效节能、灵活简便、经济合理、安全适用、处理效果稳定、管理维护方便。尽量减少工程投资,降低运行成本。(5)污水处理厂关键设备要可靠、高效、安全,确保质量。控制系统经济合理。(6)为保证污水处理系统正常运转,供电系统需有较高的可靠性,采用双回路电源,并且污水厂运行设备有足够备用率。(7)妥善处理、处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥,避免二次污染。1.2设计范围设计范围
8、包括厂区以内的全部污水处理、污泥处理和必要的附属建筑物,事故溢流及退水工程和厂外道路等工程设计等。本工程初步设计近期处理规模3万m3/d。其中粗格栅、进水泵房、细格栅、旋流沉砂池、总变配电室、综合办公楼、厂前区建筑物附属构筑物按远期6万m3/d设计。生物反应池按3万m3/d设计,脱水机房、鼓风机房土建按6万m3/d设计,设备按3万m3/d安装。1.3自然条件 污水处理厂场址位于璧山县狮子镇,距城东6公里,璧南河东岸。近期地理座标X:32717534.8-3271696.8m,Y:618623.2-618796.2m。场地现况主要为农田及农舍。场地区域属中亚热带季风性气候,多年平均气温为17.7
9、2。日极端最高气温为41.7,极端最低为-1.8。多年平均相对湿度为79,年日照1170小时,无霜期349天。区内气象特征具有空气湿润、冬季温暖、夏季炎热、春秋多雨、四季分明的特点。区内以降雨为主,雪、冰雹少见,多年平均降雨量为1163.3mm,降雨量多集中在4-9月,占全年降雨量的76,日最大降雨量192.9mm,历史年最大降雨量为1357.7mm,年平均降雨日为168天。区域内水系不发育,仅有构造形成的较浅的冲沟农田,大部分降雨随冲沟直接流入西侧的璧南河。1.4 地形地貌场地为浅丘地形,剥蚀地貌,处于璧南河旁(距河最近约70m,但不受河水位影响),浅丘间形成的谷地为农田或旱坡地。场地总体东
10、高西低,最高点标高286.02m,最低点标高270.64m,高差为15.38m。1.5不良地质现象及地震场地内未发现软弱夹层、危岩、滑坡、无高陡边坡、泥石流等不良地质现象。抗震设防烈度为6度。1.6 环境工程地质条件由于璧南河为季节性小河,其常年河水主要为上游的农田及璧山县城居民生活排放水,流量小,流速慢,河水对岸边冲蚀强度弱。经调查访问,常水位271.50m(观音堂水坝以下附近),最低水位270.20m。据钻探揭露情况,场区属地下水贫乏区,地层内无地下水,场地西侧璧南河对场地地下水无补给现象。2.总体设计2.1污水处理厂流域范围观音堂污水处理厂服务范围为璧山县璧城镇,根据璧山县县城总体规划,
11、至2020年,璧城镇规划人口15万人,规划面积12.98平方公里。污水处理厂与污水处理厂配套的污水管网系统共同解决璧城镇污水处理达标后排放任务,流域面积12.98平方公里。根据璧山县县城总体规划和璧山县壁城镇生活污水治理工程可行性研究报告及相关资料,到近期2005年规划排水量为3万m3/d,2020年规划污水量为6万m3/d。璧山县璧城镇规划远期只有观音堂一座污水处理厂, 故本次设计的观音堂污水处理厂远期规模为6万m3/d。根据建设分期情况,污水处理厂近期工程日处理规模为3万m3/d。2.2厂址选择及确定根据璧山县县城总体规划和璧山县壁城镇生活污水治理工程可行性研究报告及重庆市规划局关于璧山县
12、城市生活污水处理厂工程的选址意见通知书,污水处理厂的厂址确定在县城南端的观音堂堰下约50m处,璧南河东侧,成渝公路(璧青路)西侧,见2003Y003-BP02V01P01V。该厂址具有以下特点:厂址位于常年主导风向的下风向,在县城水体的下游。对县城环境的影响最小。拆迁少,占农田少,与周围居民点有一定的卫生防护距离。场地和地基较稳定,适宜用作污水处理厂厂址。有扩建的可能。便于污水、污泥的排放和利用。有较方便的交通、运输和水电条件。2.3污水收集系统污水处理厂流域范围内的排水系统设计说明见本卷第三册。污水截污主干线沿璧南河两侧,在规划滨江路便道上铺设,起点在城北外围过境道处,终点到观音堂污水处理厂
13、,主干线全长(两侧)约14.9Km。老城区近期保留原有的合流制,老城区内的雨污水进入合流制管渠后接入截污主干管,远期逐渐达到雨污完全分流。发展区污水近、远期均为分流制。污水收集系统总流域面积12.98平方公里。见2003Y003-BP03V01P01V。2.4受纳水体观音堂污水处理厂退水入璧南河,璧南河属长江一级支流,河道全长73.1公里,干流流经璧山县的河边、蒲元、璧城、来凤、云坪等10个乡镇,经江津油溪汇入长江。长江水域控制在地面水环境质量类标准,故璧南河水质指标控制在地面水环境质量类标准。2.5进水水质及处理标准2.5.1 进水水质的确定根据璧山县壁城镇生活污水治理工程可行性研究报告(华
14、北院2002年12月)和重庆市发展计划委员会关于璧山县壁城镇生活污水治理工程可行性研究报告的批复(2003年3月),通过对壁城镇城市污水性质的分析,同时参考重庆地区其它运行的污水处理厂的进水水质指标,预测本工程设计进水水质如下:BOD 5 135 mg/L -150 mg/L COD 250 mg/L -300mg/LSS 150 mg/L -200mg/LTN 30 mg/L-50mg/LNH3-N 20mg/L-40mg/LTP 3mg/L-5mg/L最低水温 15。C最高水温 25。C2.5.2 排水水质 本污水处理厂出水最终受纳水体为长江,且出水暂不考虑作为回用水水源。根据国标GB18
15、918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准中规定,排入GB38382002地表水类水域的污水,执行一级标准的B级标准,确定出水水质如下:BOD 5 20 mg/L COD 60mg/LSS 20mg/LTN 20mg/LNH3-N 8mg/LTP 1.5mg/L2.5.3处理厂进、出水水质处理厂进、出水水质见表2-1。观音堂污水处理厂进、出水水质 表2-1序号项目进水设计值低校核值出水水质标准1BOD5(mg/l)15080202CODcr(mg/l)300150603SS(mg/l)200150204NH3-N(mg/l)402085TN(mg/l)5030206TP(mg/l)531.5
16、7PH698最低水温159最高水温252.6工艺方案的比较与确定在璧山县壁城镇生活污水治理工程可行性研究报告中,根据璧城镇污水水质特点、处理程度及除磷要求,提出氧化沟工艺和SBR工艺,并作了技术经济比较,最后确定了采用奥贝尔(ORBAl)氧化沟工艺。根据重庆市发展计划委员会关于璧山县壁城镇生活污水治理工程可行性研究报告的批复意见,要求在初步设计期间继续对污水处理工艺进行优化设计。本次初步设计对污水处理厂中生物处理工艺再次进行了优化比较工作。2.6.1生物除磷脱氮工艺方案的比较及确定由于三峡库区对排放水质要求严格,所选污水处理工艺不仅要求有效去除碳源污染物,还必须具有脱氮除磷能力;同时由于三峡库
17、区可用于建设的土地较少,节省占地也是需要考虑的重要因素之一。根据观音堂污水处理厂的进水水质和出水水质要求,所选工艺应具有深度除磷脱氮的功能。污水处理厂进水BOD5与CODcr的比值大于0.45,具有可生化性较好的特点。目前最为经济实用、简单易行的方法应属生物处理工艺。常用的除磷脱氮生物处理工艺主要有传统的A2/O工艺、各种氧化沟工艺、传统SBR工艺及其改进的循环式活性污泥法(如C-TECH工艺)工艺等。本工程针对污水处理厂的水质水量及波动状况,为确保污水经处理后达到所规定的出水水质标准,并结合国内外污水处理的最新技术和设计经验,本方案采用氧化沟工艺和循环式活性污泥法(Cyclic Activa
18、ted Sludge Technology, 简称C-TECH工艺)作为生化处理工艺方案比较。(1)可研报告推荐方案:改良型氧化沟ORBAl氧化沟工艺氧化沟工艺的基本特征是生物反应池呈封闭的沟渠型,废水和活性污泥的混合液在其中不断循环流动,因此被称为循环曝气池氧化沟。它具有管理控制方便,基建投资较省、运行费用较低,能脱氮除磷、较好的耐冲击负荷、出水水质好、运行可靠、不易发生污泥膨胀等特点,是一种较理想的工艺。ORBAL氧化沟最大规模达15万立方米/日,与普通氧化沟不同,它由几条同心圆或椭圆型的沟渠组成,每一个沟渠相当于一个独立的反应池。ORBAL氧化沟一般分三沟,外沟、中沟和内沟。污水从外沟进
19、入,由内沟流出,自外沟至内沟,溶解氧控制在0.052mg/l,保证整个氧化沟的处理效果。(2)循环式活性污泥法C-TECH工艺(Cyclic Activated Sludge Technology)是间歇式活性污泥法的一种先进变型,是目前国际上较多地应用于污水处理厂的间歇运行的活性污泥法工艺。C-TECH工艺已在城市污水和工业废水处理等方面得到广泛的应用,在美国、加拿大、澳洲、欧洲、亚洲等许多国家和地区都有大量的推广和应用。与传统序批式SBR工艺不同,在循环式活性污泥法中有生物选择器。C-TECH生物反应池分二个区域,容积较小的第一区域作为生物选择器,第二区为主反应区,第一区和第二区在水力上是
20、相通的。用泵将主反应区的活性污泥回流到选择器中。生物选择器呈缺氧-厌氧状态,在选择器中基质浓度梯度较大,污泥负荷较高,可有效避免污泥膨胀,提高系统运行的稳定性。另外,通过穿孔管间歇曝气方式,可使活性污泥周期性地经历好氧和厌氧阶段,生物选择器的设置可以促进和强化系统的生物除磷效果而无需在系统中设置独立的厌氧搅拌阶段,系统即可具有良好的生物除磷功能。通过严格控制溶解氧浓度可以实现同步硝化反硝化,故无需设置缺氧搅拌阶段。因此,循环式活性污泥法系统无需设置独立的厌氧搅拌阶段、缺氧搅拌阶段以及进水贮水池等,从而可以大大简化工艺过程,节省工程投资(无需搅拌装置)和能耗。C-TECH工艺较之传统序批式SBR
21、法其工艺设置和操作得到很大程度的简化,为在大中型污水处理厂的应用创造了良好的条件。C-TECH工艺是在一个(或多个平行运行)反应容积可变的池子中,完成生物降解过程和泥水分离过程,因此在该工艺中无需设置单独的二沉池。在C-TECH工艺中,活性污泥法过程按曝气和非曝气阶段不断重复进行。在曝气阶段完成生物降解过程,在非曝气阶段主要是完成泥水分离过程和撇水过程。两方案比较表ORBAL氧化沟C-TECH池优点1、连续进水和出水,出水水质好,具有除磷脱氮的功能。2、能抵抗水量水质的冲击,对难降解的物质有较高的去除效率。3、用转碟曝气方式,混合能力强。充氧能力强,动力效率较高,可降低能耗,减少运行费。4、污
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