污水廠升級改造初步設(shè)計方案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上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：30000m3/d 方案范圍：設(shè)計、土建、設(shè)備、施工及調(diào)試xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx二0一一年三月目 錄第一章第四章 供配電及自控系統(tǒng)23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3×104 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(jìn)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

2、放標(biāo)準(zhǔn)（GB/T18918-2002）一級B類提高到一級A類。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(jìn)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)（GB/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=30000m3/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(jìn)行測試?？紤]到目前污水廠進(jìn)水水量不足設(shè)計的

3、3萬噸/d，出水較好的原因一是三溝式氧化溝的交替運(yùn)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，可能將對污水廠造成沖擊，故提標(biāo)改造工程中的進(jìn)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(jìn)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(jìn)水要求。具體進(jìn)水水質(zhì)如下：表1-1 污水處理廠改造工程設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)項目CODcrBOD5SSNH4-NTNTP進(jìn)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CODcrBOD5SSNH4-

4、NTNTP進(jìn)水水質(zhì)（mg/l）5010105（8）150.5 本項目預(yù)留空地最大為29.4m×12.1m，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)

5、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) （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 189202002)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

6、-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(hù)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(yùn)行、維護(hù)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

7、出水水質(zhì)；2.2、 先進(jìn)性：處理工藝及設(shè)備材料采用目前國內(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(yùn)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(jì)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(jì)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(hù)性：系統(tǒng)自動化程度高，采用PLC自動控制，實現(xiàn)人機(jī)界面可視化操作，既可降低維護(hù)人員勞動強(qiáng)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

8、運(yùn)等要求，控制方便、節(jié)約能耗；2.8、 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(yùn)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(jìn)水口至消毒池進(jìn)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(yùn)行之前，須對管理人員和操作人員進(jìn)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(yùn)行。 所有電氣設(shè)備的安裝、保護(hù)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

9、現(xiàn)場手動操作時，自動方式將被鎖定，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(jìn)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(qiáng)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(yùn)行維護(hù)費(fèi)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(yùn)行費(fèi)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

10、小的進(jìn)出水設(shè)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(jī)。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(jìn)入消毒池處理后排入自然水體。1.4、根據(jù)處理要求，在滿

11、足污水廠出水由一級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(yùn)行費(fèi)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(jìn)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(jìn)、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(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行分析。通過對設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行分析。可得知污水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42。表31進(jìn)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1BOD5/COD20/60=0.330.3符合2BOD5/TN20/8=2.53不符合3BO

12、D5/TP20/1=20=20符合根據(jù)以上計算結(jié)果，現(xiàn)分析如下：1) BOD5/COD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BOD5/COD0.45，可生化性較好；BOD5/COD0.3，可以生化；BOD5/COD0.3，較難生化；BOD5/COD0.2，不宜生化。本工程污水處理廠出水的BOD5/COD0.330.3，屬于可以生化污水，因此，可以采用生物處理方法。2) BOD5/TNBOD5/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，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(jìn)行的越快，其比值要求大于3，希望大于

13、5。該污水處理廠目前的BOD5/TN=2.54，進(jìn)水增加后BOD5/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) BOD5/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的一部分有機(jī)物被吸收到細(xì)胞內(nèi)，并在細(xì)胞內(nèi)儲存，進(jìn)水中的BOD5是作為營養(yǎng)物供聚磷菌活動的基質(zhì)。因此，BOD5/TP=20.0

14、=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(jìn)行改造是可行的。從設(shè)計進(jìn)、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、BOD5、SS，原排放出水進(jìn)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，縮短了工藝流程，降低了池體容積、工程投資和運(yùn)行費(fèi)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

15、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BOD5容積負(fù)荷大

16、，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(fèi)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(qiáng)，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

17、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BOD5可保持在10mg/l以下，去除率高，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(yùn)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、BOD5平均出水濃度值可控制在40mg/l和5mg/l以下，達(dá)到中水回

18、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(jìn)一步減少。3.1.4、基建費(fèi)用、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)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、池容積小和占地省，使基建費(fèi)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(jī)燒結(jié)材料，經(jīng)久耐用，所以設(shè)備維護(hù)費(fèi)用較低。3

19、.1.5、自動化程度高，運(yùn)行管理簡單曝氣生物濾池具有很強(qiáng)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(yùn)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(yùn)行管理自動化得以實現(xiàn)，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(jìn)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(jìn)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

20、僅能去除一般有機(jī)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(jī)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(yùn)轉(zhuǎn)也能保持其菌種，使其運(yùn)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(yùn)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(qiáng)。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

21、季低溫運(yùn)行時仍可滿足正常運(yùn)行并取得良好處理效果。3.1.8、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(yùn)行維護(hù)方便。4 設(shè)計工藝流程方框圖反沖洗排水 原預(yù)處理正常曝氣風(fēng)機(jī)曝氣排放（回用）原絮凝池DN生物濾池N級生物濾池提升泵房進(jìn) 水原有消毒池外加碳源輔助除磷回 流反沖洗進(jìn)水反沖洗進(jìn)氣反沖洗風(fēng)機(jī)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

22、，由提升泵提升進(jìn)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(jìn)行反硝化反應(yīng)，同時降解污水中的部分有機(jī)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(jī)物作為電子供體，硝態(tài)氮作為電子受體，進(jìn)行反硝化脫氮，同時實現(xiàn)了部分易降解有機(jī)物的去除，根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)的分析及計算結(jié)果顯示，進(jìn)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(jìn)行。DN級生物濾池的出水進(jìn)入N級曝氣生物濾池，N級曝氣生物濾池主要對污水中的氨氮進(jìn)行硝化以及實現(xiàn)部分有機(jī)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

23、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(jìn)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SS60mg/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)計本工程由于場地所限，最大預(yù)留空地不超過12.1×29.4m，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

24、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(jìn)入絮凝池，沉淀后上層清液自流進(jìn)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14×9×2m，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DN1000×2000，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(jī)2臺促進(jìn)混合，攪拌機(jī)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(jìn)行改造的可能。4.2.2提升泵房原污水處理廠二級出水進(jìn)入二次提升泵房，提升后進(jìn)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

25、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：8.0m×5m×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5.0m×3m×4.5m，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=630m3/h設(shè)計揚(yáng)程： H=12m電機(jī)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

26、吊功率： 2.0kw運(yùn)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(jìn)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(yùn)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0.50NO3-N/(m3濾料·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(jìn)行校核，以確定合理的設(shè)計參數(shù)。DN反硝化生物濾池濾料有效體積按下式計算：式中，V：陶粒濾料的總有效體積，m3； Q：每天

27、進(jìn)入反硝化生物濾池的污水量，m3/d；qDN：陶粒濾料的反硝化負(fù)荷，kgNO3-N/(m3濾料·d)； ：進(jìn)出反硝化濾池的總氮濃度差值，mg/L。代入數(shù)據(jù)得： V=30000×(20-15)/(1000×0.5)=300 m3DN濾池的總面積按下式計為：式中，A1：反硝化生物濾池的總面積，m2；H0：陶粒濾料層的高度，m；一般濾池中陶粒濾料層高度H0為2.54.5m，本工程設(shè)計中取H0=3m。代入數(shù)據(jù)得：A1=300/3=100m2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100m2時應(yīng)將濾

28、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 m2。 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：8m×7m=56m2。B、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812m3/m2·h。當(dāng)DN反硝化生物濾池總面積為112 m2時，表面水力負(fù)荷按下式計算：式中，q：表面水力負(fù)荷，m3/m2·h；Q：進(jìn)水量，m3/h；A1：濾池總面積，m2；代入數(shù)據(jù)得：q=11.16 m2經(jīng)表面水力負(fù)荷計算復(fù)核，符合規(guī)范中810m3/m2·h的規(guī)定，因此確定反硝化濾池總面積

29、取A2=112m2。C、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(jìn)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)。空床停留時間按下式計算：式中，t1：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(jìn)水流量，m3/d；H0：陶粒濾料層高度，m。 代入數(shù)據(jù)得：t=56*2*3*24/30000=0.26h=16.13min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。2) DN池體總高度

30、計算依據(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= H0+ h1+ h2+ h3+ h4=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； 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：8.0m×7.0m×7.6m，共2格3）土建部分單格反硝化濾池尺寸： 8.0×7.0&

31、#215;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： 長柄濾頭布水反洗形式： 氣水聯(lián)合反沖洗5）材料部分 陶粒濾料 性能參數(shù)： 粒徑46mm 數(shù) 量： 448m3 濾池專用防堵長柄濾頭 數(shù) 量： 5488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 數(shù) 量： 33.6m3 其 中： 22.4m3（1632mm，H=200mm） 11.2m3（816mm，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)： 960×960×100mm 濾頭密度： 4

32、9套/塊 材質(zhì)要求： C30鋼筋混凝土 受力要求： 上下雙向受力4.2.4、硝化（N）曝氣生物濾池設(shè)計主要完成對污水中有機(jī)物和氨氮的降解，同時截留SS。濾池中填裝有陶粒濾料，運(yùn)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(jī)物及氨氮。在N級池中主要生化、化學(xué)反應(yīng)方程式為：a、有機(jī)物（以COD、BOD表示）的去除： 酶CXHYOZ+（x+y/4-z/2）O2 xCO2+y/2H2O-H 酶nCxHYOZ+nNH3+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):2NH4+3O2 2NO2-+4

33、H+2H2ONH4+1.83O2+1.98HCO3- 0.21C5H7O2N+0.98NO3-+1.041H2O+1.88H2CO31）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0.60NH3-N/(m3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(jìn)行校核。 N池濾料有效體積按下式計算： 式中，：濾料的總有效體積，m3； ：每天進(jìn)入曝氣生物濾池的污水量，m3/d； ：氨氮容積負(fù)荷率，kgNH3-N/m3·d，本設(shè)計取0.6kgNH3-N/

34、m3·d； ：進(jìn)出曝氣生物濾池的氨氮差值，mg/L。帶入數(shù)據(jù)得： V=30000×（15-5）/（1000×0.6）=500 m3N濾池的總面積為：式中，A1：曝氣生物濾池的總面積，m2；H0：濾料層的高度，m；一般N曝氣生物濾池中濾料層高度H0為2.54.5m，本工程設(shè)計中取H0=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 m2，空床停留時間按下式計算：式中，A1：濾池總面

35、積，m2；Q：進(jìn)水量，m3/d；H0：濾床高度，m。 代入數(shù)據(jù)得： t=111.1*4.5*24/30000=0.4h=24min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曝氣生物濾池總面積取111.1m2?？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100m2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

36、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：8m×7m=56m2。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(jìn)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=30000/(24*56*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3.012.0 m3/m2·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= H0+ h1+ h2+

37、h3+ h4=4.5+1.2+0.4+1+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，m； h1：配水室高度，m； h2：承托層高度（含濾板），m； h3：清水區(qū)高度，m； h4：超高，m。 濾池尺寸：8.0m×7.0m×7.6m，共2格3）土建部分單格尺寸： 8.0×7.0×7.6（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?鼓風(fēng)機(jī)+單孔膜空氣擴(kuò)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： 504m3 濾池專用防堵長柄濾頭

38、數(shù) 量： 5488套性能參數(shù)：濾頭契型縫隙2.2mm，濾縫數(shù)量28條，濾頭總長度405mm 單孔膜空氣擴(kuò)散器 數(shù) 量： 8184套 性能參數(shù)： 單孔膜孔徑1.2mm 鵝卵石承托層 數(shù) 量： 33.6m3 其 中： 22.4m3（1632mm，H=200mm） 11.2m3（816mm，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)： 960×960×100mm 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

39、兩部分總和減去反硝化回收的氧量。N生物濾池進(jìn)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BOD5的需氧量為：0.69kg即去除1kgBOD需要提供0.69kgO2。N濾池進(jìn)水BOD5濃度為20mg/L，出水BOD5濃度為10mg/L，則每天去除BOD5需提供的總氧量為：207kg 則去除污水中BOD5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

40、.2%當(dāng)濾池水面壓力p=1.013×105Pa，曝氣器安裝在濾池水面下=5.40m深度時，曝氣器處的絕對壓力為：則當(dāng)水溫為25時，清水中的飽和溶解氧濃度為=8.4mg/L，則25時濾池內(nèi)混合液溶解氧飽和濃度的平均值為：9.83 mg/L當(dāng)水溫為25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，=0.8，=0.9，=1，而且假定濾池出水溶解氧濃度為3mg/L?？偣饬繛椋?508m3/h=41.8 m3/min （如減去反硝化回收的氧量為2045.9 m3/h）每個單孔膜曝氣器通過的空氣量為0.25 m3/個&

41、#183;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/m2，符合曝氣生物濾池工程技術(shù)規(guī)程關(guān)于單孔膜曝氣的布置密度不宜小于36個/m2的規(guī)定。 4.2.6、鼓風(fēng)機(jī)選型鼓風(fēng)機(jī)房內(nèi)放置曝氣鼓風(fēng)機(jī)和反沖洗鼓風(fēng)機(jī)，尺寸為12×7m。1）曝氣鼓風(fēng)機(jī)選型按照4.2.4的計算，選用鼓風(fēng)機(jī)三臺，2用1備。風(fēng)機(jī)類型： 羅茨鼓風(fēng)機(jī)單機(jī)風(fēng)量： 21m3/min風(fēng) 壓： 0.06MPa 單機(jī)功率： 37kw風(fēng)機(jī)臺數(shù)： 3臺 2）反沖洗風(fēng)機(jī)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(qiáng)度范圍為1016L/m2·s，

42、本工程設(shè)計反沖洗氣洗強(qiáng)度為14L/m2·S，則反沖洗氣量為：式中，Q：反洗氣流量，m3/h；S：濾池面積，m2；P：氣洗強(qiáng)度，L/m2·s；帶入數(shù)值得： Q=8×7×14×3600/1000=2822.4 m3/h=14.07 m3/min反沖洗風(fēng)機(jī)參數(shù)風(fēng)機(jī)類型： 羅茨鼓風(fēng)機(jī)單臺風(fēng)量： 24m3/min風(fēng) 壓： 0.07Mpa 單機(jī)功率： 45kw風(fēng)機(jī)臺數(shù)： 3臺（2用1備）3）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。依據(jù)曝氣生

43、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(jìn)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8min，系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行期間可根據(jù)實際調(diào)試運(yùn)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(qiáng)度范圍為46L/m2·s，本工程設(shè)計反沖洗水洗強(qiáng)度為6L/m2·s，則反沖洗用水量為：式中，W：反洗水流量，m3/h；S：濾池面積，m2；P：水洗強(qiáng)度，L/m2·s；帶入數(shù)值得：W=8×7×6×3600/100

44、0=1209.6 m3/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=1209.6×14/60=2822.4 m3/h按3萬m3/d設(shè)計時濾池出水量為：Q=1250m3/h，反沖洗用水過程時間內(nèi)濾池出水量為333.3m3。 根據(jù)水量平衡計算，濾池運(yùn)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(qiáng)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=610m3/h設(shè)計揚(yáng)程： H=15m電機(jī)功率： 30kW臺

45、 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(yùn)行維護(hù)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(yùn)行快，中斷運(yùn)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(hù)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)一、 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(jī)房、提升泵

46、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)荷方案涉及用電設(shè)備主要包括序號設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量功率1提升潛污泵Q=630m3/h，H=12m330KW2曝氣風(fēng)機(jī)Q=21m3/min，P=58.8KPa，37kw337KW3反沖洗風(fēng)機(jī)Q=24m3/min，P=68.6KPa345KW4反沖洗潛污泵Q=610m3/h，H=15m330KW5回流泵Q=520m3/h，H=12m222KW6放空管道立式離心泵Q=100m3/h，H=15m17.5KW7管廊排水潛污泵Q=10m3/h，H=10m12.2KW8反洗排水潛污泵Q=120m3/h

47、，H=10m25.5KW9單軌電動葫蘆T=1.0噸，H=9m22.0KW10潛污泵30 m3/h，H=12m12.2KW 主要設(shè)備負(fù)荷約為500KW，其它現(xiàn)場控制箱、PLC控制箱、電動閥等設(shè)備約為60KW，照明系統(tǒng)約為7KW，備用負(fù)荷約為130KW，取系數(shù)0.85，總裝機(jī)容量為820KVA。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

48、制之用。該產(chǎn)品分?jǐn)嗄芰Ω?，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(qiáng)、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(hù)裝置、繼電器等器件選擇上盡量選擇知名品牌。低壓開關(guān)柜需一臺進(jìn)線柜D1P，一臺無功補(bǔ)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(jī)房、提升泵房、濾池。設(shè)計容量為D3P（鼓風(fēng)機(jī)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(yùn)行費(fèi)用主要是電費(fèi)，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(yùn)行后，可