星龍江農場

金港傳承處理工程

微

計

方

案

2010年09月18日

目錄

一、總

論..........................................................................

..o

1.1酬...................................................................0

1.2設計依據................................................................0

L3Si十范圍................................................................1

14設計原則.................................................................1

二、處理水■、水質及程

度..........................................................................

2.1處理水■.............................................................2

2.2設計水質................................................................2

2.3處理程度...............................................................2

三、處理工藝研

究..........................................................................

................................................................................................................................................................................................3

3.1工藝選擇................................................................3

3.2工藝流程及說明.........................................................6

3.3預期處理效果............................................................9

四、主要建,構筑物及設備設

計................................................................

五、土建設

計................................................................

.............................................................................................................................................................................................................................................1-1

5.1工程地質................................................................14

5.2建筑設計................................................................14

5.3結構設計.............................................................14

六、與自

控................................................................

......................................................................................................................................................................................................................................14

6.1電氣設計原則............................................................14

6.2設計范圍................................................................15

6.3主要用電負荷.........................................................15

七、公用工

程................................................................

.............................................................................................................................................................................................................................................16

7.1給排水................................................................16

7.2防凍與保溫.............................................................16

7.3勞動保護...............................................................16

7.4環境保護................................................................17

1.1概述

黑龍江農墾857農場位于密山市東南部，北臨完達山，南依小興凱

湖，總面積567平方公里。該農場居民在日常生活中會產生一定的

生活污水，這些污水如果不經處理任其排入環境水體，不可避免地會

污染水源、危害人民群眾的健康。根據國家的法律法規和地方環保部

門的要求，該農場須建設配套的生活污水處理站處理產生的生活污水,

使其達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002表1

中的一級B排放標準，方能外排。

為保證污水處理達標排放，我公司根據該農場污水的特點，本著實事

求是、真誠合作的原則，在了解相關情況基礎上，結合本單位的技術

特點和現有成功運行的工程實例，對其治理工程進行整體規劃和設計,

擬定本設計方案,并提供先進的工藝、高品質的設備和全方位的服務。

1.2設計依據

(1)《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002;

(2)《室外排水設計規范》GB50014-2006;

(3)《建筑結構荷載規范》GB50009-2001;

(4)《混凝土結構設計規范》GB50010-2002;

(5)《建筑結構可靠度統一設計標準》GB50068-2001;

(6)《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范》GB50062-92;

(7)《建筑給水排水設計規范》GB50015-2003;

(8)其他相關設計規范、施工規范及規程；

(9)業主提供的基礎資料。

1.3設計范圍

本工程設計范圍為黑龍江農墾857農場生活污水處理工程(從格柵

井至排放口之間)的處理工藝、土建工程、管道工程、設備及安裝工

程、電氣及自控工程等。生活污水收集至格柵井之間的污水管、排放

口至納污水體之間的污水管、總電源接入污水處理站電控柜、自來水

引入、處理區塊覆土、綠化、道路等公共工程由業主另行委托設計、

施工。

1.4設計原則

(1)本方案設計保證出水達到處理要求的前提下，盡量做到節省投

資，充分發揮污水處理工程的社會效益、經濟效益和環境效益。

(2)所采用的工藝措施既具有合理性又具有先進性以保證運行管理

簡便靈活，盡可能采用最新節能技術和設備，降低污水處理站造價、

減少運行成本。

(3)設計選用合適的自動化技術及監測儀表，提高污水處理站運行

管理水平。

⑷污水處理站總圖布置要求緊湊合理、管理方便，盡量減少占地。

(5)污水處理的構筑物均采用地埋式鋼碎結構，可以長期使用，頂

部設計可覆土綠化或作為停車場等，以避免臭氣、噪聲等二次污染，

美化周圍環境。

二、處理水量、水質及處理程度

2.1處理水量

根據業主提供的基礎資料，該農場生活污水排放量約1000m/d,最

終污水處理站的處理設計規模為1000m/d。332.2設計水質

根據業主提供的基礎資料，參照同類型污水水質，確定本工程進水設

計水質情況見表27所示。

表27設計進水水質情況

CODBODSSpH

NH-N

35Cr<<<7^8^30mg/L

10Omg/L

350mg/L

200mg/L

2.3處理程度

該項目處理出水執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》

GB18918-2002中表1的一級B排放標準，其主要指標見表2-2。

表2-2處理目標（主要項目）

9

~6PH

COD<60mg/L

<20mg/LBOD

20mg/LSS

氨1mg/L

1.Omg/L

總磷三、處理工藝研究

3.1工藝選擇

生活污水有機物豐富，處理難度不大，可生化性好，主體工藝采用生

化處理，具體處理工藝選擇如下：

3.1.1調節系統

由于生活污水的水質、水量變化比較大，排放時段性很強，早中晚高

峰時排污量較大較集中，因此必須適當增大調節池容量以利于污水的

均質均量;若冬季進水水溫較低時,可在調節池內設置蒸汽加熱裝置，

提高污水水溫，提高后續生化處理的處理效率C

3.1.2生化系統

污水的生物處理常用的有活性污泥法和生物膜法兩種，這兩種工藝在

處理有機廢水方面和化學法及物理化學法相比具有處理效率高、處理

效果好、處理較為穩定、運轉經驗豐富、運行費用低等優點，在國內

外被普遍采用。在城鎮污水處理中應用較多的工藝有傳統活性污泥法、

氧化溝、SBR及SBR的變形工藝、A/0生物膜處理工藝等。

(1)傳統活性污泥法

普通(傳統)活性污泥法由曝氣池、二次沉淀池、曝氣系統、回

流污泥系統和剩余污泥排除系統等組成，污水和回流污泥從池首端流

入，呈推流式從末端流出，具有BOD去除率高、運行穩定、管理較

簡便等優點；但由于該法存在著供氧不能得到充分利用，抗沖擊負荷

能力差，容易出現污泥膨脹現象、曝氣時間長，污泥產量大，在污泥

負荷高時污泥回流比要大等缺點，在中小型污水處理應用中投資成本

高,一般應用較少。該項目污水水量僅為1000m/d,不適合采用普

3通(傳統)活性污泥法。因此本方案不選用此工藝。

(2)氧化溝

氧化溝又名氧化渠(0D),是活性污泥法的一種發展變型。在氧化溝

系統中，通過轉刷(或轉盤和其他機械曝氣設備)使污水和混合液在

環狀的渠內循環流動，依靠轉刷推動廢水和混合液流動并曝氣。混合

液通過轉刷后,溶解氧濃度提高，隨后在渠內流動過程中有逐漸降低，

通過設置進水與出水位置、污泥回流位置、曝氣設備位置，可以使氧

化溝完成硝化和反硝化功能。該工藝一般應用于大型污水處理廠的處

理工藝，而且該工藝基本上要求池頂敞開式，在冬季運行時溫降大，

不適用于北方的污水處理工程，同時由于該項目污水量小，因此本方

案不采用氧化溝工藝。

(3)SBR工藝

序批式活性污泥法又稱間歇式活性污泥法，即SBR法，是在單一的

反應器內，按時間順序進行進水、反應(曝氣)沉淀、出水、排泥

和閑置等基本操作，從污水進入反應器開始到閑置時間結束為一周期,

這種周期周而復始，從而達到凈化污水的目的，它具有處理構

筑物少，工藝流程短，耐沖擊負荷的能力強，可以較好地控制污泥膨

脹，運行方式比較靈活等優點；但SBR法是間歇式進水、筆水，屬

變水位運行，因此其具有進水、出水閥門控制自動切換頻繁，設備的

閑置率較高，對自動化程度要求高，污水提升水頭損失大，不利于運

營管理等缺點；而且SBR工藝基本上要求處理水池為地上或半地上

式，不利于北方保溫。因此本方案不選用此工藝。

(4)A/0生物膜法

生物接觸氧化法是利用固著在填料上的生物膜吸附和氧化廢水中的

有機物，是一種具有活性污泥法特點的生物膜法，在中小型污水處理

工程中應用最廣，該工藝具有如下特點：a微生物生長于生物填料之

上，可以形成并保持一定數量的適應該廢水的微生物，生物相豐富,

防止微生物流失；h生物膜對廢水水質、水量的變化有較強的適應性,

不會發生污泥膨脹；c.產生的剩余污泥少；d.該工藝對曝氣系統的選

擇余地大；e.管理方便，操作簡單。

由于該項目污水主要為生活污水，氨氮值較高，NH若大量排入3水

體，其耗氧反應將使水中溶解氧降低，影響魚類生存。水中大量的

NH、NH外排將造成水體富營養化問題，嚴重影響周邊的環境,+

43A/0工藝采用前置反硝化技術是一種使用比較廣泛的脫氮工藝，與

傳統的生物脫氮工藝比，該工藝具有如下優勢：

①由于構筑物數量減少，因而流程得以簡化，占地面積減少，且缺氧

段消耗原污水中的部分有機物，能降低好氧段的有機污泥負荷，不僅

容易使硝化菌取得競爭優勢，而且降低了曝氣充氧的電耗，因而

基建費用和運行費用均比較低。

②將缺氧段放在好氧段的前邊，可以起到生物選擇器的作用，有利于

防止污泥膨脹，改善活性污泥的沉降性能。

③反硝化過程能夠充分利用原污水中的有機物和內源代謝產物作為

電子受體，可以取消外加碳源，有利于反硝化的充分進行。

④由于存在混合液內循環，缺氧反硝化產生的堿度能夠補償硝化反應

所造成的PH值下降，大大降低了堿的投加量。

⑤該工藝產生剩余污泥少，污泥處理方便。

綜上分析，A/0工藝具有成熟、穩定、可靠及管理方便等特點，結

合本工程的實際情況，生化處理采用A/0生物膜法處理工藝。

3.1.3過濾系統

由于《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002中表1的

一級B排放標準中對COD、SS等指標要求較高，單靠生化處理難于

達到標準要求，因此增設砂濾去除生化沉淀過程中未能去除的微細顆

粒和膠體物質，提高出水水質。

3.2工藝流程及說明

根據該項目生活污水的特點，結合我公司對同類污水處理工程實踐經

驗，污水處理工藝流程如圖37所示：

3/d

1000m生活污水

化糞

格柵

調節

供A/

污泥二沉中間定期請環衛部門吸外運處置

砂濾

清水

排放

接入納污水

污水處理工藝流程3-1圖

流程說明：

農場生活污水經化糞池（業主自理）預處理后，經管網收集全部匯集

至格柵井經粗細格柵隔除固體雜質后流入調節池，經調節后的污水用

泵提升進入A/0池，在此經兼氧和好氧生物的脫氮和脫碳處理，

絕大部分有機污染組分得以去除；生化出水自流入二沉池進行固液分

離，上清液出水貯于中間池，之后用泵提升進入砂濾器進一步去除懸

浮物，濾液貯于清水池（出水若要回用時可另配消毒設備投加一定量

的二氧化氯消毒）經排放口計量后達標外排。

污泥處理：二沉池污泥大部分通過污泥回流泵回流至A/0池，剩余

污泥則定時由污泥回流泵打入污泥池，污泥池污泥定期請環衛部門抽

吸外運處置。

3.3預期處理效果

各處理單元預期處理效果詳見表37o

表3-1各處理單元預期處理效果

污染物pHCODcrBOD5SSmg/L

NH-N3)

處理單兀(mg/L)(mg/L()(mg/L

)

生活污水7?835020010030

格柵井調節池出水96~332.51909528.5

去除率5%5%5%5%

A/0池二沉池出水j96~66.519.0387.20

去除率/80%90%60%75%

砂濾器出水953.217.115.26.8

?G

去除率/20%10%60%5%

B9602020)15(8近

一級GB18918-2002飛

四、主要建、構筑物及設備設計

4.1化糞池

生活污水須經化糞池預處理，化糞池由業主根據給排水設計規范進行

設計建設。

4.2格柵井

主要作用：污水處理站的總進水口，利用粗細格柵隔除污水中的較大

塊固體雜物，防止后續設備及管道堵塞。

平面尺寸：0.8X3.5m,有效水深0.8m,總深3.0m;

結構：地下鋼碎結構；

配置設備：1.粗格柵1套，柵間距10.0mm；

2.細格柵1套，柵網孔徑3.0mmo

4.3調節池

主要作用：調節生活污水的水質水量。

停留時間：5.0~6.Oh;

有效容積：216m;3平面尺寸：5.4X10.0m,有效水深4.0m,總、

深5.0m;

結構：地下鋼碎結構；

配置設備：1.污水提升泵2臺（1用1備），流量Q=42.Om/h,3揚

程功率N=3.0kW;

2.液位控制器1套；

3.蒸汽加熱裝置1套。

4.4A/0池

主要作用：利用兼氧、好氧微生物降解分解廢水中的有機物，同時通

過硝化和反硝化作用達到脫氮的效果。

有效容積：720m;3平面尺寸：10.0X16.0m,有效水深4.5m,總、

深5.0m;

氣水比：A段2:1,0段16:1;

消化液回流比：150%?200%;

結構：地下鋼碎結構；

配置設備：1.彈性填料1項；

2.彈性填料支架1項；

3.鼓風機2臺（1用1備），風量12.68m/min,風3壓49kPa,功

率18.5kW；

4.微孔曝氣管1項，通氣量4.0m/m.h;35.穿孔曝氣管1項；

5.消化液回流泵2臺，流量Q=84.0m/h,揚程3H=5.7m,功率

N=3.0kWo

4.5二沉池

主要作用：沉淀去除生化出水中含有的生物脫落膜和懸浮物等。

形式：多泥斗式平流沉淀池；

表面負荷:0.7m/m23?h;

沉淀時間：2.0?3.Oh；

有效容積：128m;3

污泥回流比:30%;

平面尺寸：3.5X19.0m,有效水深2.0叫總深5.0m;

結構：地下鋼碎結構；

配置設備：1.集水裝置1套；

2.污泥泵4臺流量Q=10m/h揚程H=10.0m3功率N=0.75kW。

4.6中間池

主要作用：過濾器提升取水位置。

停留時間：1.0?2.Oh;

有效容積：50rri3平面尺寸：2.5X5.0m，有效水深4.0m，總深5.0m;

結構：地下鋼碎結構；

配置設備：1.提升泵2臺（1用1備），流量Q=42.0ni/h,揚3程

H=14.5m,功率N=4.0kW;

2.液位控制器1套。

47砂濾器

主要作用：進一步去除水中的SS,使其滿足處理要求；

處理量：42.Om/h?套；3濾速：8~10m/h;

工作壓力：^0.6MPa;

反洗水強度：10?15L/m.s;2數量：1套；

結構：鋼結構一體化設備；

配套設備：反沖洗水泵1臺，流量Q=167m/h,揚程H=14m,3

功率N=11.0kW。

4.8清水池

主要作用：過濾器反沖洗取水位置（出水若作為回用水需投加一定量

的二氧化氯消毒劑，消毒設備可另配）。

有效容積：50m;3平面尺寸：2.5X5.0m,有效水深4.0m,總深

5.0m;

材質：地下鋼碎結構。

4.9污泥池

主要作用：貯存剩余污泥，定期請環衛部門抽吸外運處置。

后效容積：75.0m；3平面尺寸：3.5X5.4m,有效水深4.0m,總深

5.0m;

結構：地下鋼碎結構。

4.10標準排放口

平面尺寸：0.6X3,0m,有效水深0.5m,總深1.5m;

結構：磚混結構，內貼白瓷磚。

4.11綜合機房

主要作用：放置鼓風機、控制系統、過濾器等。

平面尺寸:5.0X16.0m,高5.0m;

結構：磚混結構，建于組合池頂。

五、土建設計

5.1工程地質

本方案設計地耐力按150kPa考慮。

5.2建筑設計

建筑設計標準：

⑴耐火等級。本工程各項建筑物均按二級耐火等級設計。

⑵建筑裝修。按《城鎮污水處理廠附屬建筑和附屬設備設計標準》

(CJ31-89)有關規定。

5.3結構設計

主要建、構筑物材料選用：

(1)建筑用磚為MulO,基礎部分用M5.0水泥砂漿砌筑，基礎以

上用M5.0混合砂漿砌筑。

⑵混凝土。建筑物用C,構筑物用C密實混凝土；道路地2520坪

用C;墊層用C。1015(3)鋼材用I(中)級、II(①)級鋼筋，電

焊條用E43、E50c-

(4)所有砂用的砂、石均應洗凈，剔除泥木草根。

(5)石灰應用純凈塊灰預先化漿待用。

(6)風機房周壁采用吸聲材料，進風口采用迷宮消聲進風口，窗采

用雙層隔聲窗，門采用隔聲門。

六、電氣與自控

6.1電氣設計原則

1根據污水處理工藝需要，對工藝運行情況及時進行顯示、

控.

制、報警。本設計原則以自動控制為主，手動控制為輔，以國產設備

為主，適當選用進口控制儀表。

2.符合國家相關強制性規范、規格及標準。

6.2設計范圍

污水處理站內用電設備供電及控制設計、電纜敷設設計、供電系統接

地設計、接地保護及照明設計等。

6.3主要用電負荷

主要用電負荷詳見表67。

表67主要用電負荷

序號用電位置用電設備名稱數量/裝機(kw)功率總數使用電量

單機

臺套(kwh/d)

1調節池污水提升泵23.06.03.0X24

2A/0池消化液回流泵23.06.03.0X24

3二沉池污泥泵40.753.03.0X2

4中間池提升泵24.08.04.0X24

5清水池反沖洗水泵111.011.011.0X0.2

6綜合機房鼓風機218.537.018.5X24

7自控2.02.0

8照明2.02.0

9備用H10.0/

10合計85.00696.20

總裝機容量約85.OOkW,常用容量約41.70k肌處理站設計雙電源

供電，由業主將電源線送至污水站配電柜，配電和自動控制系統由防

潮、防漏電和可靠的接地措施，各類電器設備均設電路短路和過載

保護裝置，以確保用電設備安全運行。

七、公用工程

7.1給排水

7.1.1給水

操作人員飲用水、洗刷水、溶藥水等上水由業主方負責接入，DN25

管徑，流速1.5m/s,壓力大于0.20MPa。

7.1.2排水

工藝所產生的雜水經收集后接入調節池重新處理。

雨水利用場地坡度自然排向周邊的開闊地帶，順勢自流外排。

7.2防凍與保溫

⑴水處理構筑物盡量埋于地下，與凍土層接觸部分防凍處理；地面

以上池壁外圍增設保溫板。

⑵所有動力設施盡量放在室內，室內安裝暖氣；室外水泵全部采用

潛水式。

⑶埋地管道埋在凍土層以下，架空水、污泥管道保溫處理，保溫方

式參照給排水標準圖集03s401o

⑷污水站內各種污水、污泥、空氣、投藥管線和閘閥為防止冰凍，在

適當地點設放空或加伴熱管。

⑸冬季提高鼓風機進風溫度，可在風機一側設空氣預熱室，將

冷空氣加熱，再經風機加壓升溫，以提高曝氣池水溫。

7.3勞動保護

⑴在污水處理站運轉之前，應對各操作人員進行培訓I,制定必要的安

全操作規程和管理制度，并張榜上墻，使每個人都有安全意識，

牢記安全規程，時時刻刻將不安全的隱患消滅于萌芽狀態。

(2)各處理構筑物的平臺走道和臨空天稀均設置保護欄桿，欄桿高

度和強度應符合國家勞動保護規定。

⑶在站內須配置安全帽、安全帶等搶救器材和工具箱等勞動保護設備,

在構筑物邊應備有救生圈，救生衣等救生設備，以防萬一。

⑷站內的管道、閘閥須設閘閥井，操作桿接至地面，以便操作。

⑸易燃、易爆及有毒物品，須設置專用倉庫，專人保管，并滿足勞動

保護規定。

⑹所有電氣設備的安裝，防護，須滿足電器設備有關安全規定。設備

的布置留有足夠安全操作距離。

⑺容易產生噪聲的設備、設置隔振墊，同時將管理用房與機房分開,

并采取有效的隔聲措施。

7.4環境保護

對在污水處理站運行中所出現的影響環境問題如：設備運行中發生的

噪音,污水產生的不良氣味等,可采取以下措施來達到環境質量標準。

(1)減輕不良氣味的影響

總圖布置合理，設置防護綠化帶隔離除昧，同時在站內充分綠化。

(2)噪聲防護

處理站的噪聲主要來自機房等的機電設備，因此一方面應選擇噪音低、

頻率低的機電設備；另一方面應在整個污水處理站區進行合理布置,

設備均放置于機房內，處理區與辦公區分離。綠化設計，美化

環境、降噪隔音。

(3)污泥出路措施

污水處理產生的污泥定期請環衛部門抽吸外運處置。

7.5節能

本工程的主要能耗為動力消耗。節能措施主要有以下幾個方面。

⑴采用先進節能的工藝，在保證污水處理站出水水質達標的前提下，

盡量減少污水處理站設備總裝機容量和使用容量；

⑵采用節能、高效設備，對主要耗電設備如風機、水泵等根據需要采

用變頻調節，降低電機轉速，減少電能消耗，從而降低運行成本；

⑶在平面布置上，各構筑物之間管（溝）道應短捷、順暢，減少水頭

損失。

7.6采暖通風

7.6.1采暖供熱

該項目所需熱源就近從鍋爐房引入。采暖和供熱室外管網采用

DN100、DN80、DN50無縫鋼管，直接埋地方式敷設，采用聚氨酯

泡沫保溫；建筑物室內管道采用焊接鋼管，采用鑄鐵節能型散熱器采

暖，散熱量162W/片,水容量0.75L/片，工作壓力0.5MPa。

7.6.2通風

設備間等在正常生產過程中有異味或腐蝕性氣體產生，故在上述建筑

物內設計安裝排風系統，換氣次數872次/小時，由安裝在外墻上軸

流風機完成。

7.7勞動定員

本工程設操作工1人。

八、投資估算

8.1土建費用

土建工程由業主負責完成，本方案僅按池容作常規估算，實際投資費

用應以施工圖預算為準，該項目土建費用估算詳見表87。

表87土建工程費用估算表

序號項目規模總價萬元備注

1化糞池//由業主自理

2格柵井X3.0=8.40m0.8X3.533.84鋼碎

3調節池5.4X10.0X5.0=270%12.15鋼碎

4池A/0X16.0X5.0=800ml0.0336.00鋼碎

5二沉池X3.519.0X5.0=332.5m315.96鋼碎

6中間池5.0=62.5mX2.5X5.033.13鋼碎

7清水池6.0X5.0=62.5mX2.533.13鋼碎

8污泥池3.55.0=94.5mXX5.434.70鋼碎

9排放口2.0m90.70+磚混白瓷磚

10綜合機房X5.016.0=80m28.00磚混（建于池頂）

項

11設備基礎、預埋13.20

件、閥門井等

12其他項11.50

13合計89.31

注：木表費用估算不包含場地特殊地基的處理費用。

8.2設備費用

設備費用估算見表8-2。

表8-2設備費用估算表

序號名稱型號或規格單價數量總價各注

（萬元）

0.951.90

1粗細格柵非標，不銹鋼制作套2井柵格

0.751.50

2污水提升泵潛水排污泵，臺2池節調

/h,H=llm,N=3.0Q=42m3k

￥

0.150.15

3液位控制器套1池節調

2.102.10

4裝加蒸汽熱非標制作項1池節調

置

17.5017.50

5彈性填料<l>180nun1項A/0池

8.808.80

6彈性填料支非標，防腐處理項1池A/0

架

7.607.60

7微孔曝氣管?h/M.Om,通氣量65YZ①3項1池。

1.801.80

8穿孔曝氣管非標制作項1池A

回流泵.0.751.50

9潛水排污泵臺2池A/0

/h,11=5.7m,N=3.0Q=84m3k

3.803.80

10集水裝置非標項1池沉二

0.452.20

11污泥泵潛水排污泵臺4二沉池

Q=10m/h,H=10m,N=0.735k

W

0.831.66

12提升泵潛水排污泵2臺中間池

/h,H=14m,N=4.0Q=42m3k

W

0.150.15

13液位控制器1套中間池

11.3011.30

14砂濾器套，42m/h非標,處理能力31套器砂濾

鋼結構一體化設備，配套濾料

0.800.80

15反沖洗水泵A.,H=14m,N=llQ=167m3.0臺1濾砂器

kW

4.609.20

16鼓風機壓/min,12.68nl風量風臺2房合綜機

318.5kW

49kPa,功率

12.6012.60

17管道、閥門等項1

4.604.60

18電氣及自控