PAGE1/26生活污水處理回用工程設計方案2007年07月PAGEII目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1 工程概況 11.1 工程名稱 11.2 工程地點 11.3 工程簡介 11.4 工程范圍 11.5 主要技術經濟指標 12 方案選擇原則及設計依據 32.1 方案選擇原則 32.2 設計依據 43 設計參數 53.1 污水處理量 53.2 設計進水水質 53.3 設計出水水質 54 處理工藝選擇 64.1 工藝選擇原則 64.2 工藝選擇 64.3 膜生物反應器工藝介紹 75 工藝設計 95.1 工藝流程 95.2 工藝說明 96 主要構筑物及設備參數 126.1 主要構筑物一覽表 126.2 主要設備參數一覽表 127 工程設計說明 147.1 總圖設計 147.2 建筑設計 147.3 結構設計 147.4 電氣設計 157.5 自控設計 167.6 采暖、通風設計 178 工程投資估算 188.1 工程投資 188.2 工程投資估算表 189 運行費用分析 209.1 工資費用 209.2 藥劑費用 209.3 耗電費用 209.4 直接運行費用 2110 效益分析 2210.1 環境效益分析 2210.2 經濟效益分析 2211 附件 2311.1 工藝流程圖 2311.2 平面布置圖 23PAGE23工程概況工程名稱某生活污水處理回用工程。工程地點××××。工程簡介目前，項目區內的生活污水未經處理直接排放，不但影響人們的生活，也污染了周圍的環境，故對項目區內產生的污水進行處理，經處理后的出水用作景觀用水，既減少對環境的污染，有能有效利用水資源，節約水源。本項目所要處理的污水為生活污水，處理量為500m3/d，出水用作景觀水。要求污水經處理后達到國家標準《城市污水再生利用景觀環境用水水質》（GB/T18921-2002）中觀賞性景觀環境用水的限值工程范圍500m3/d的生活污水處理工程所需的設備、建（構）筑物（800m3污水處理站進出水管道、道路、綠化、供電、通訊線路設計不在本方案設計范圍內。主要技術經濟指標序號項目指標1處理規模500m32進水水質生活污水3出水水質《城市污水再生利用景觀環境用水水質》（GB/T18921-2002）4采用工藝膜生物反應器工藝（MBR）5占地面積540m6工程總投資320.00萬元7直接運行費用0.62元/m3水

方案選擇原則及設計依據方案選擇原則（1）技術先進性原則。污水處理回用工程一方面應體現環保理念；另一方面是再生水回用系統的先進性。所使用的工藝和技術應在未來十年內不會被淘汰，避免重復改造。因此在選擇中水處理工藝上應首先考慮設備和技術的先進性。（2）安全性原則由于中水回用關系到周圍人們的安全問題，因此中水處理出水水質不能存在任何問題，如果出現水質超標，其影響面很大，是關系到大量人群身體健康的安全性問題。因此，本中水工程推薦使用的處理技術和處理系統具有高品質的出水和安全保障措施。（3）系統模塊性原則本工程原水收集量會隨時間、季節不同而變化，同時考慮遠期會增加污水產生量，為了減少運行成本，本工程考慮采用模塊式的處理設備，可以根據產生污水量的情況進行系統運行組合，以減少運行成本。（4）低運行成本原則中水處理成本應作為技術方案選擇的重要原則之一。（5）少占地原則污水處理技術的選用還應考慮占地面積小，運行效率高的設備和技術。（6）污泥產生量少，二次污染小的原則污水處理工程產生的污泥的處理和處置費用較高，同時會產生二次污染，所以在選擇工藝時，應首選污泥產生量小的工藝，減小對環境的二次污染。設計依據用戶提供的相關資料《室外排水設計規范》 （GB50014-2006）《地表水環境質量標準》 （GB3838－2002）《污水排入城市下水道水質標準》 （CJ3082－1999）《污水再生利用工程設計規范》（GB50335-2002）《城市污水再生利用景觀環境用水水質》（GB/T18921-2002）《建筑給水排水設計規范》 （GB50015－2003）《城鎮污水處理廠污染物排放標準》 （GB18918－2002）《給水排水工程構筑物結構設計規范》 （GB50069－2002）《給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規程》（CEC138:2002）

設計參數污水處理量根據實地調查，本工程區內污水產量約為500m3/d?？紤]遠期人口增加，污水量將增加到800m3/d。故本次設計時設備按污水量500m3/d設計，土建工程按污水量設計進水水質據了解，本工程區內排放的污水基本為洗浴水、沖廁水、廚房水等生活污水，無有毒有害性工業廢水。參考國家設計規范及結合我公司以往的污水處理工程設計經驗，設計時考慮一定的變化系數，進水水質設計平均值如下：表3-1設計進水水質水質參數CODcrBOD5SSTPNH3-NTN值(mg/l)≤400≤200≤200≤4≤30≤40設計出水水質本工程處理后出水用作景觀水，出水要求達到國家標準《城市污水再生利用景觀環境用水水質》（GB/T18921-2002）中觀賞性景觀環境用水的限值。表3-2設計出水水質標準CODcrBOD5SSTPNH3-NTN《城市污水再生利用景觀環境用水水質》觀賞性景觀環境用水（GB/T18921-2002）――6100.55.015

處理工藝選擇工藝選擇原則選擇合理的污水處理工藝技術是十分重要的。只有選擇得當，才能使污水處理工程的處理效果好，運行管理方便，節省投資成本和運行費用。污水處理工藝的選擇，首先需要適應污水進水水質、出水水質要求以及當地溫度、工程地質、環境等條件，然后綜合考慮工藝的可靠性、成熟性、適用性、去除污染物的效率、投資省、操作管理簡單、運行費用低等多因素，選擇最優的工藝方案。[1]符合國家和地方環境保護政策和相關法律法規、標準及規范；[2]工藝技術先進、高效節能，處理效率高，出水穩定達標；[3]處理設施安全、成熟，并盡量減少工程投資成本，降低運行費用；[4]最大限度地降低操作管理和維修技術難度；[5]污水處理設施具有較強的抗水量、水質沖擊負荷能力；[6]污水處理設施運行時不產生臭氣及噪聲等二次污染；[7]優先選擇國內先進、可靠、高效、成熟的污水處理專用設備。工藝選擇污水處理的主要工藝技術主要包括：生物處理技術、自然處理技術。經過人類上百年的實踐，國際上公認以生物處理為經濟―效益比最好（cost－effective）。因此世界上大多數污水處理廠采用生物處理工藝。污水生物處理分為厭氧生物處理和好氧生物處理兩大類。厭氧生物處理技術降解有機物的效率有限，出水水質較難達到本項目的要求，且占地相對較大，廢氣收集處理問題也不好解決。因此也不考慮單獨使用。本項目中，化糞池作為典型的厭氧處理，作為標準的設施用于污水處理的前處理。傳統的活性污泥法投資高、運行費用高、占地大、污泥處理量大、處理較為復雜（通常要采用厭氧污泥消化），本方案也不考慮采用。生物膜法是一種比較適合小型生活污水處理的工藝技術，與傳統活性污泥法處理系統相比較，生物膜法易于維護運行、節能省電、占地面積小，污泥少，一次性投資較普通活性污泥法稍高一些但可以接受，但如果出水要求較高需要增加深度處理，投資較高。膜生物反應器以出水水質穩定優良為其優勢，但一次性投資成本稍高。本工程要求處理出水用作景觀水，且不能影響周圍人們的身體健康，故對出水水質要求較高，且要求有較高的穩定性。本工程推薦選用膜生物反應器工藝作為首選處理工藝。膜生物反應器工藝介紹膜生物反應器MBR（MembraneBio-reactor）是二十世紀末發展起來的新技術，它是膜分離技術和活性污泥生物技術的結合。它不同于活性污泥法，不使用沉淀池進行固液分離，而是使用中空纖維膜替代沉淀池，因此具有高效固液分離性能，同時利用膜的特性，使活性污泥不隨出水流失，在生化池中形成8000－12000mg/L超高濃度的活性污泥濃度，使污染物分解徹底，因此出水水質良好、穩定，出水細菌、懸浮物和濁度接近于零。生活污水處理后可直接回用，在污水處理方面具有傳統工藝不具備的優點。優點：（1）出水水質優良、穩定。（2）工藝簡單。由于膜的高效分離作用，不必單獨設立沉淀、過濾等固液分離池。（3）占地面積少。處理單元內生物量可維持在高濃度，使容積負荷大大提高，同時膜分離的高效性，使處理單元水力停留時間大大縮短。（4）污泥排放量少，只有傳統工藝的30%，污泥處理費用低。（5）膜生物反應器可以濾除細菌、病毒等有害物質，可顯著節省加藥消毒所帶來的長期運行費用并擴大污水回用范圍。（6）系統抗沖擊性強，適應范圍廣。（7）較好的設備化和自動化，管理簡便。（8）模塊化設計，易于擴容。缺點：一次性投資稍高。

工藝設計工藝流程根據本工程的進出水水質，設計工藝流程如下：原污水原污水機械格柵初沉池調節池缺氧池好氧池膜池清水池出水回用提升泵鼓風機除磷裝置消毒裝置污泥池抽吸泵污泥外運工藝說明格柵槽格柵槽內安裝格柵。格柵主要用來攔截污水中的大塊漂浮物，以保證后續處理構筑物的正常運行及有效減輕處理負荷，為系統的長期正常運行提供保證。格柵選用機械格柵，柵條間隙為5mm，采用2格柵槽設置兩個廊道，單廊道尺寸為9000×700mm，每個廊道安裝一臺格柵，污水量少時啟動一臺，高峰期兩臺同時啟動。柵渣需定期清理，可作垃圾處理。初沉池初沉池主要用于沉淀比重較大的無機顆粒雜質，有效保證潛污泵不堵塞、卡死等，延長潛污泵的使用壽命，同時便于沉積物的清理工作，延長后續調節池的有效容積。初沉池采用鋼筋混凝土結構，埋地設置，設計尺寸為9000×1500×4500mm，有效水深為調節池由于來自各時的水質、水量均不一樣，一般高峰流量為平均處理量的2～8倍，因此為使處理系統連續穩定地運行，同時調節水量和均化水質，設計一調節池，調節池的設計有效容積一般為平均處理量的4～12倍。調節池內置潛污泵及回流措施，以保證一定的額定流量提升至后續生物處理系統，減少水量對系統的沖擊負荷。同時為保證調節池內不沉積污物，設置潛水攪拌器進行攪拌。調節池采用鋼筋混凝土結構，埋地設置，設計尺寸為9000×10500×4000mm，有效水深為3.0m。缺氧池污水進入缺氧池，同時進入的還有膜池的回流污泥。缺氧池的首要功能是脫氮，反硝化菌利用污水中的有機物作為碳源，將膜池回流污泥中帶入的大量NO3-和NO2-還原為N2并釋放到空氣中，BOD濃度繼續下降，NO3-濃度也大幅度下降。池內設潛水攪拌器。缺氧池采用鋼筋混凝土結構，埋地設置，設計尺寸為4095×5300×4000mm，有效水深為3.3m。好氧池在曝氣狀態下中大量繁殖的活性污泥中微生物以及硝化菌群、磷細菌，降解或吸附水中含碳、氨氮、磷有機污染物質，以達到凈化水質的目的。池內設置管式橡膠微孔曝氣器，具有良好的氧轉移率。好氧池采用鋼筋混凝土結構，埋地設置，設計尺寸為11000×4100×4000mm，有效水深為3.3m。膜池利用膜對生化反應池內的含泥污水進行過濾，實現泥水分離。一方面，膜截留了反應池中的微生物，使池中的活性污泥濃度大增加，達到很高的水平，使降解污水的生化反應進行得更迅速更徹底，另一方面，由于膜的高過濾精度，保證了出水清澈透明，得到高質量的產水。膜池設置MBR膜組件系統及配套的出水、反洗、清洗、吹掃等系統。MBR膜區內的吹掃（曝氣）有兩個用途，一是用于膜組件周圍的氣水振蕩，保持膜表面清潔，二是為提供生物降解所需要的氧氣。通過膜的高效截留作用，全部細菌及懸浮物均被截流在曝氣池中，可以有效截留硝化菌，使硝化反應順利進行，有效去除氨氮；同時可以截留難于降解的大分子有機物，延長其在反應器中的停留時間，使之得到最大限度的降解。剩余污泥通過膜區剩余污泥泵定期排出，可控制系統內活性污泥的濃度及污泥齡。膜池采用鋼筋混凝土結構，埋地設置，設計尺寸為6705×5300×4000mm，有效水深為3.3m。消毒/清水池經膜過濾的出水尚有一部分病毒不能被去除，出水再經消毒即可達標回用，本設計采用次氯酸鈉消毒。消毒后的水儲存在清水池內供使用。消毒/清水池采用鋼筋混凝土結構，埋地設置，設計尺寸為11000×5000×4000mm，有效水深為3.5m。污泥池膜池的剩余污泥經污泥泵抽吸至污泥池內，定期由環衛車抽吸外運，由于膜生物反應器工藝產生的污泥較少，3個月或半年抽吸一次即可。污泥池采用鋼筋混凝土結構，埋地設置，設計尺寸為9000×800×4500mm，有效水深為4m。設備間設備間主要用于安放鼓風機、抽吸泵、加藥消毒裝置等設備。設計采用磚混結構，地面設置。設計尺寸為17000×5480×4000mm。主要構筑物及設備參數主要構筑物一覽表序號名稱尺寸數量單位有效容積停留時間材質有效水深mmm3hm1格柵槽9000×7002組鋼砼－－2初沉池9000×1500×45001座41.91.26鋼砼3.13調節池9000×10500×45001座283.58.51鋼砼3.04缺氧池4095×5300×40001座71.62.15鋼砼3.35好氧池11000×4100×40001座148.84.46鋼砼3.36膜池6705×5300×40001座117.33.52鋼砼3.37消毒/清水池11000×5000×40001座192.55.78鋼砼3.58污泥池9000×800×45001座28.8鋼砼49設備間17000×54801座磚混－－主要設備參數一覽表序號名稱規格型號數量單位備注1機械格柵B=600mm，柵距5mm，N=0.37kw2臺2插板閘門B=700mm4臺3吸砂泵Q=10m3/h，H=10m1臺4混合攪拌器QJB0.85/8，N=0.85kw2臺5潛水提升泵Q=15m3/h，H=7m3臺兩用一備6提籃細格柵500×500×500mm1臺7低速推流器直徑1m，N=1.5kw2臺8管式橡膠曝氣器PGB-Φ6560根9膜組件25m3/d·20組10污泥回流泵Q=20m3/h，H=7m1臺11剩余污泥泵Q=10m3/h，H=10m1臺12好氧池鼓風機Q=5.25m3/min，H=3.5m2臺一用一備13膜吹掃風機Q=5.25m3/min，H=3.5m3臺兩用一備14抽吸泵Q=20m3/h，H=20m，吸程6m3臺兩用一備15反沖洗水泵Q=20m3/h，H=25m2臺一用一備16空壓機Q=0.15m31臺17CIP泵Q=3m3/h，H=12m2臺一用一備18膜清洗加藥裝置500L，0.15kw1套19消毒裝置500L，0.15kw1套20除磷加藥裝置500L，0.15kw1套21壓力表0.0～0.6MPa4個22電接點真空表-0.1～0.0MPa6個23氣體流量計0～200m3/h2個24氣體流量計0～900m3/h2個25管道、閥門系統1套26自控系統1套27配電系統1套

工程設計說明總圖設計本污水處理站處理規模較小，根據地形、周圍環境以及進、退水水位置進行合理布置，工程總占地面積約540㎡，處理構筑物均采用埋地設置，構筑物上面覆土，植草綠化，適當配以低灌點綴，整個處理站采用竹籬笆或鐵藝圍欄進行圍擋。建筑設計整個站為分為污水處理構筑物和地上設備間，污水處理建構筑物主要滿足使用功能要求，力求簡捷、大方、實用。設備間設計與周圍建筑物在風格上協調一致。結構設計（1）構筑物使用年限：按照《建筑結構可靠度設計統一標準》，本工程各建構筑物主體結構的設計使用年限為50年；（2）安全等級：按照《混凝土結構設計規范》以及《砌體結構設計規范》，本工程各建構筑物結構的安全等級為二級；（3）抗震等級：按照《建筑工程抗震設防分類標準》以及《建筑抗震設計規范》，本工程建構筑物均按丙類建筑，建筑按抗震設防烈度8度實施抗震構造措施；（4）環境類別：按照《混凝土結構設計規范》，本工程混凝土結構的環境類別為二類a。（5）地基：按照《建筑地基基礎設計規范》，本工程各建構筑物的地基基礎設計等級為丙級。一般性建筑物采用淺基礎，在土層滿足基礎承載力的前提下盡量淺埋。其余構筑物根據工藝流程要求，確定基礎持力層位置。當基礎下局部有軟弱土層時，需對局部進行地基處理。（6）材料：混凝土外露式貯水構筑物均采用C25、S6，混合結構構件及框架結構采用C25；墊層混凝土采用C10（或C15）。鋼筋普通鋼筋一般采用熱軋鋼筋HRB335（20MnSi）級以及HPB235（Q235）級。焊條E43型焊條用于Q235鋼的焊接，E50型焊條用于Q345鋼的焊接。砌體對于混合結構±0.000米以下的墻體采用M10水泥砂漿砌筑MU10非粘土燒結普通磚，±0.000米以上的墻體采用M7.5（或M10）混合砂漿砌筑MU10非粘土燒結多孔磚（承重型）；框架圍護墻采用M7.5（或M10）混合砂漿砌筑MU10非粘土燒結多孔磚（非承重型）。電氣設計（1）主要用電設備及功率序號名稱數量單位使用備用單臺功率總裝機容量運行功率備用功率kwkwkwkw1機械格柵2臺200.370.740.7402吸砂泵1臺100.750.750.7503混合攪拌器2臺200.851.71.704潛水提升泵3臺2113215低速推流器2臺201.53306污泥回流泵1臺1011107剩余污泥泵1臺100.750.750.7508好氧池鼓風機2臺115.5115.55.59膜吹掃風機3臺215.516.5115.510抽吸泵3臺212.26.64.42.211反沖洗水泵2臺11363312空壓機1臺101.51.51.5013CIP泵2臺110.370.740.370.3714膜清洗加藥裝置1套100.150.150.15015消毒裝置1套100.150.150.15016除磷加藥裝置1套100.150.150.150合計53.7336.1617.57（2）供電電源：本工程用電負380V或220V工業用電。（3）計量：本期工程設置獨立計量表。（4）防雷接地：變電所設置擊雷保護。保護接地采用TN-C-S保護系統，全廠做等位連接。防雷接地與保護接地共用。自控裝置如無特殊接地要求，也與電器接地共用。所有電力電纜的芯線含有PE線。（5）電纜敷設：室外電纜采用直埋及穿管敷設方式。自控設計現場控制站主要由可編程控制器（PLC）、控制器柜及柜內附屬設備組成。污水處理系統內儀表系統由各種傳感器和變送器組成。變送器的標準直流信號（或電壓信號）首先送至現場PLC。工藝設備的控制分為兩級:第一級是PLC根據預定控制程序和現場實際情況，實行自動控制，無需人為干預(自動)；第二級就是手動控制，當把相應控制柜上的“手動/自動”選擇開關打到“手動”時，各設備實現手動操作。手動控制優先級最高，此時，PLC控制被屏蔽，現場設備可在就地控制箱或控制柜上實現開、停等人工操作。此種模式主要是用在設備安裝階段的單臺調試或PLC故障時的操作。采暖、通風設計構筑物為埋地設置，不需采暖。設備間采暖采用軍隊內部統一供暖。設備間通風采用機械通風。

工程投資估算工程投資本工程總投資315.53萬元。其中：土建工程104.31萬元設備工程173.19萬元安裝工程17.32萬元設計費10.32萬元稅費10.39萬元工程投資估算表工程投資估算表序號項目名稱及規格數量單位單價（元）合價（萬元）一土建工程104.311格柵槽9000×7002組21262.504.252初沉池9000×1500×45001座45562.504.563調節池9000×10500×45001座318937.5031.894缺氧池4095×5300×40001座65110.506.515好氧池11000×4100×40001座135300.0013.536膜池6705×5300×40001座106609.5010.667消毒/清水池11000×5000×40001座165000.0016.508污泥池9000×800×45001座24300.002.439設備間17000×54801座139740.0013.97二設備購置173.191機械格柵B=600mm，柵距5mm，N=0.37kw2臺60000.0012.002插板閘門B=700mm4臺12000.004.803吸砂泵Q=10m3/h，H=10m，N=0.75kw1臺5250.000.534混合攪拌器QJB0.85/8，N=0.85kw2臺38000.007.605潛水提升泵Q=15m3/h，H=7m，N=1.0kw3臺5820.001.756提籃細格柵500×500×500mm1臺2000.000.207低速推流器直徑1m，N=1.5kw2臺46000.009.208管式橡膠曝氣器PGB-Φ6560根500.003.009膜組件25m3/d·組20組40000.0080.0010污泥回流泵Q=20m3/h，H=7m，N=1.0kw1臺5930.000.5911剩余污泥泵Q=10m3/h，H=10m，N=0.75kw1臺5250.000.5312好氧池鼓風機Q=5.25m3/min，H=3.5m，N=5.5kw2臺46000.009.2013膜吹掃風機Q=5.25m3/min，H=3.5m，N=5.5kw3臺46000.0013.8014抽吸泵Q=20m3/h，H=20m，吸程6m，N=2.2kw3臺7200.002.1615反沖洗水泵Q=20m3/h，H=25m，N=3.0kw2臺10200.002.0416空壓機Q=0.15m3/min，0.7MPa，N=1.5kw1臺2500.000.2517CIP泵Q=3m3/h，H=12m，N=0.37kw2臺2600.000.5218膜清洗加藥裝置500L，0.15kw1套15000.0