萊陽市污水處理工程設計

萊陽市污水處理工程設計一、工程概況萊陽市系膠東咽侯地帶，位于膠東半島中部，煙臺市西南部，地處東徑120°31`ˊ-120°59`ˊ12"，北緯36°34`ˊ10"-37°ˊ52"之間，東臨海陽市，西接萊西市，西北毗鄰招遠市，北界棲霞市，南靠即墨市，東南隅瀕臨黃海的丁字灣。萊陽市區(qū)地勢北高南低，北部、東部、西南部均有山巒起伏的低山丘陵群。萊陽市污水廠建成運行前蜆河和城區(qū)內的自然排水溝是市區(qū)內的主要排污河道。2002年污水排放量約為4萬m3/d,其中30％的污水量排入蜆河,70％的污水量排入自然排水溝，由自然排水溝在城區(qū)下游匯入蜆河，城市污水經蜆河、五龍河最終排入黃海。污水廠建成運行前城市污水不經處理就直接排放，嚴重影響了下游河道沿岸人民的飲用水水質和黃海入口處的漁業(yè)生產，萊陽市污水處理廠的建成運行，保護了環(huán)境，改善了水質，保證了人民的身體健康和漁業(yè)的生產。萊陽市污水處理廠是萊陽市建成運行的第一座污水處理廠，采用一體化氧化溝處理工藝。該工程由山東省城建設計院設計和施工，設計總規(guī)模為8萬m3/d。一次設計，分兩期實施，一期建設規(guī)模4萬m3/d（其中預處理及污泥處理土建按總規(guī)模建設）已于2002年建設完成并投入運行。二期工程將與2008年開工建設。一期工程建設總投資為3050萬元。萊陽市污水處理廠服務范圍為萊陽市2010年總體規(guī)劃范圍、總規(guī)劃用地為29KM2。服務年限為2010年，服務人口25萬人。二、設計規(guī)模及設計進出水水質1、設計規(guī)模2002年污水量為4萬m3/d，2010年預測污水量為7.3萬m3/d。根據萊陽市總體規(guī)劃、排水系統(tǒng)狀況、預測污水量和經濟發(fā)展狀況，確定萊陽市污水處理廠設計總規(guī)模為8萬m3/d，一次設計，分兩期實施。2、設計進水水質COD≤450mg/lBOD5≤200mg/lSS≤200mg/lTN≤35mg/lTP≤3mg/l3、設計出水水質萊陽市污水處理廠處理后的出水排入蜆河，而蜆河為Ⅳ類功能水體，要求排入其內的出水必須滿足當時現行的《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）二級排放標準。另外根據萊陽市環(huán)保局的要求以及萊陽市實際情況污水處理廠出水也應滿足該標準。由此確定污水處理廠最終出水水質為：CODCr≤120mg/lBOD5≤30mg/lSS≤30mg/lNH3-N≤15mg/lTP≤1.0mg/l二、處理工藝方案的選擇及特點1、處理工藝確定原則為了同時達到污水處理廠高效穩(wěn)定運行和基建投資省、運行費用低的目的，依據下列原則進行了污水處理工藝方案選擇。（1）技術成熟，處理效果穩(wěn)定，保證出水水質達到排放標準；（2）投資低，運行費用省，以盡可能少的投入取得盡可能高的效益；（3）選定工藝的技術設備先進、可靠，國產化程度高，一致性好；2、處理工藝的確定綜合考慮本工程的建設規(guī)模、進水特性、處理要求、工程投資、運行費用和維護管理，以及工程的資金籌措等情況，經過技術經濟比較、分析，確定采用一體化氧化溝生物處理工藝。3、工藝說明一體化氮化溝工藝的基本特點是將生物處理凈化和固液分離合為一體。是一個集厭氧、缺氧、好氧為一體的、近些年發(fā)展起來的一種生化處理技術，是傳統(tǒng)氧化溝的改進技術。在本工藝中，固液分離是在氧化溝的側溝固液分離器中進行的，它們是一體化氧化溝技術的關鍵，同時具有固液分離和污泥回流兩大功能，直接決定著出水水質的好壞。側溝固液分離器具有與二沉池相同的功能，但沉淀機理與主要是重力作用的二沉池又有顯著的不同。當混合液由主溝進入固液分離組件后，由于組件的特殊構造，水流方向發(fā)生很大的變化，造成較強烈的紊動。這時混合液中的污泥顆料正處于前期絮凝階段，紊動對絮凝的影響不大。隨著絮凝不斷進行，污泥顆料越來越大，污泥的絮凝過程到了后期絮凝階段，紊動的不利影響也越來越大，與絮凝過程的要求相適應，這時混合液流過組件彎折，流速大大降低，且流動開始趨于緩和。因此，在固液分離組件下部的很小底層里，絮凝作用已基本完成。絮凝成形的污泥顆粒在不斷上升的過程中，密度越來越大，流速越來越小，慢慢開始發(fā)生沉降的污泥顆粒還會被池底不斷涌入的混合液的上升水流所沖擊，當重力與向上的沖擊力相等時，污泥保持動態(tài)的靜止，于是形成了一個活性污泥懸浮層。懸浮層中的顆粒由于攔截進水中的雜質而不斷增大，污泥顆粒沉速不斷提高，從而可以提高水流上升流速和產水量。因此，不僅提高了分離器的表面負荷，還取得了較高質量的出水。4、工藝特點（1）特殊的水力學設計，使得反應器具有了很強的稀釋、緩沖能力，因而特別適宜于耐受因流量和水質變化所引起的沖擊負荷，出水水質穩(wěn)定。（2）厭氧段的回流液來自缺氧段，使厭氧段中的硝態(tài)氮含量除低，有助于厭氧段聚磷菌的釋磷。（3）利用不同菌群的生物特性，使生物系統(tǒng)在降解碳源有機物的同時能去除一定的氨氮。（4）缺氧段和好氧段之間實現了混合液的水力內回流，省掉了一套機械回流裝置。（5）運行可靠、管理簡便，易于實現自動化操作，也能在人工手動操作條件下正常運行，適合萊陽市目前的管理操作水平。（6）污泥齡長，污泥產量低。利用側溝進行泥水分離，不設二次沉淀池。（7）設備利用率高，占地面積小。5、工藝流程粗格柵污水提升泵房粗格柵污水提升泵房細格柵鐘式沉砂池一體化氧化溝出水井污泥池污泥濃縮壓濾一體化裝置 達標排放污水處理流程泥餅外運至垃圾廠填埋污泥處理流程四、工程設計1、總平面設計（1）廠址選擇根據萊陽市總體規(guī)劃、污水工程規(guī)劃及萊陽市實際情況，污水處理廠廠址設在市區(qū)規(guī)劃區(qū)南邊，鐸山路以南，清水路以東，蜆河西岸，靠近自然排水溝和蜆河交匯處的平坦開闊地帶。選擇此處具有以下特點:a該廠址位于污水走向的下游方向，地勢較平坦，污水排放暢通。b該廠址位于常年主導風向的下風向，故對城區(qū)環(huán)境影響較小c距現有建成區(qū)和規(guī)劃區(qū)較近，污水管線管線短，造價低。d廠址離變電站不遠，便于供電,節(jié)約供電線路，雙電源供電有可靠保障。e可以利用蜆河，直接排放處理過的污水，污水廠以下無需再敷設排水管道，大大降低工程造價。f距農田較近，便于污水處理后用于農業(yè)灌溉。(2)總平面布置萊陽市污水廠總占地面積為4.35公頃，按照各構建筑物的功能和流程要求，結合廠址地形、氣象和地質條件等因素，萊陽市污水廠總平面布置分為幾大功能區(qū)：預處理區(qū)（含格柵、泵站、沉砂池）一體化氧化溝生化處理區(qū)、污泥處理區(qū)、生活管理。污水廠總平面布置的特點如下：a.按構筑物功能和流程利用自然地形布置，減少土方工程并使其有機的連為一體。b.綜合樓等辦公生活設施集中布置在廠前區(qū)，使其與污水、污泥處理構筑物相對獨立，廠前區(qū)位于城市主導風向的上風向，最大程度地避免了污水、污泥氣味及機器設備噪音的影響。c.污泥處理部分集中布置，遠離生活區(qū)，從而有利于廠前辦公生活區(qū)的環(huán)境。d.將中控室、化驗等集中布置在綜合樓，從而盡量節(jié)省占地。e.構筑物的布置有利于分組運行，預留發(fā)展用地有利于遠期構筑物與近期有機聯系并協(xié)調一致。另外，廠區(qū)的主干道寬按6.0m設計，次干道寬按4.0m設計，基本上成環(huán)狀布置，并與主要構筑物相連。廠區(qū)平面設計盡量注意環(huán)境的美化，盡量為職工營造一種良好的工作環(huán)境，廠區(qū)的綠化充分利用了道路兩側的空地，將污水處理區(qū)、污泥處理區(qū)及辦公區(qū)之間用綠化帶及道路隔開，全廠的綠化面積大于35%。2、主要構筑物設計（1）粗格柵功能：去除污水中的較大飄浮雜物以保證污水提升泵的正常運行。采用機械格柵，正常情況下兩條渠道同時運行，事故時一條運行。構筑物：地下鋼筋混凝土平行渠道（兩條）。流量：設計總流量Q=1.278m3/s（總規(guī)模8萬m3/d計算）一期設計流量Q=0.639m3/s二期設計流量Q=0.639m3/s設備:設備類型:機械格柵除污機LHG-1200型設備參數:柵條間隙b=20mm格柵寬度B=1200mm格柵高度H=900mm格柵傾角=75。過柵水位差△H=150mm設備臺數:2臺（2）進水泵房功能：提升污水以滿足后續(xù)污水處理流程豎向銜接的要求，實現重力流動順序處理污水。構筑物：地下鋼筋混凝土結構。設備類型：可提升式無堵塞潛水污水泵設計參數：設計總流量Q=1.278m3/s一期設計流量Q=0.639m3/s二期設計流量Q=0.639m3/s揚程H=11m選型：350QW1200-11-456臺（4用2備）一期安裝3臺，二期安裝3臺。（3）細格柵功能：去除污水中較為細小的飄浮雜物，以保證后續(xù)處理流程的正常運行。渠數：2條構筑物：鋼筋混凝土平行渠道。流量：設計總流量Q=1.278m3/s一期設計流量Q=0.639m3/s二期設計流量Q=0.639m3/s設備類型：采用機械細格柵，2臺（互為備用），設備參數：格柵寬度：B=1600mm柵條間隙：b=5mm過柵水位差：△H=250mm（4）鐘式沉砂池功能：去除污水中粒徑較大的無機砂粒，以保證后續(xù)處理流程的正常運行，減少后續(xù)處理構筑物發(fā)生沉積。構筑物：鋼筋混凝土池體流量：設計總流量Q=1.278m3/s一期設計流量Q=0.639m3/s二期設計流量Q=0.639m3/s池數：2座設計參數：（單池）設計流量：Q=0.639m3/s直徑：4.87米設備類型：漿板式水平旋流器設備臺數：2套設備類型：ZXS18型空氣提砂機設備臺數：2套設備類型：砂水分離器設備設備臺數：1套（5）一體化氧化溝a:厭氧段功能：去除污水中部分污染物，并適當投加化學藥劑加強除磷功能設計流量：Q=1.278m3/s池數：8條溝構筑物：鋼筋混凝土結構。單溝設計參數：長X寬X高=21x22.5x4.5m有效水深：4.2m有效容積：1060m3設計流量：Q=0.16m3/s水力停留時間：HRT=1.84hb:氧化溝段功能：去除污水中大部分污染物，特別是可生物降解的有機物質，是本工程的核心構筑物。構筑物：鋼筋混凝土結構。池數:4組8條溝設計流量：Q=0.93m3/s水力停留時間：HRT=15.6h污泥齡：SRT=25天混合液濃度：MLSS=4000mg/l（MLVSS=0.7MLSS）污泥負荷：Fw=0.073KgBOD5/kgvss.d總需氧量：140X4kgO2/h單溝參數：單溝有效容積：V=6500m3單溝溝寬：21m直段長：80m有效水深：4.0mc:側溝分離區(qū)功能：進行沉淀分離，使出水水質達到要求，提高污泥濃度。構筑物：鋼筋混凝土結構分離器:長65m寬：4m表面負荷:1.60m3/m2.h沉淀時間2.1h設備類型：曝氣轉盤：每條氧化溝設3臺曝氣轉盤轉盤直徑：1.4m轉盤軸長：9m每臺功率:37KW單位供氧能力：8.4KgO2/m2.h動力效率：≥2.5KgO2/Kw.h轉速：50r/min浸沒深度：500mm總臺數：共24臺。水下推動器：每條氧化溝設4臺水下推動器，型號QJB4/2-2500/2-42/P，每臺功率4KW，共32臺（用于保證混合循環(huán)流動以節(jié)省能耗）。氧化溝出水經分離器沉淀分離后引出氧化溝。氧化溝剩余污泥排至濃縮壓濾間進行濃縮脫水。（6）污泥濃縮壓濾機房功能：對剩余污泥進行濃縮壓濾脫水，使污泥含水率降低到盡可能低的程度，以減少污泥體積并便于裝卸作業(yè)。構筑物：磚混結構平面尺寸：24X18.7米層高：5.2米。數量：1座污泥產量:8320kgDs/d進泥含水率：99.6%日排剩余污泥：260X4m3/d出泥含水率：75--80%設備：帶式濃縮壓濾機，4臺，帶寬:1.5m四、主要設備表序號名稱規(guī)格型號單位數量備注1機械粗格柵B=1200,b=20H=900套22機械細格柵B=1600，b=5H=1250套23柵渣壓濾機SY-350臺13KW/臺4潛水排污泵350QW1200-11-45臺64用2備5無軸螺旋輸送機WLS-300臺12.2KW/臺6旋流除沙機YR-SFX-18臺27砂水分離器SF-380臺18曝氣轉盤D1400L=9M臺249水下推動器QJB4/2-2500臺324KW/臺10水下攪拌器QJB2.2/8-320臺162.2KW/臺11刮沫吸泥機GM5000臺812分離器組件2000×1000×500組54413回流泵QJB-W7.5臺87.5KW/臺15帶式濃縮壓濾機DNY1500-N套416自動加藥裝置套117超聲波流量計DN1200臺1五、工程投資及成本計算1、工程總投資污水廠一期工程總投資3050萬元，其中固定資產投資為2775萬元。資金來源：利用銀行貸款2000萬元，自籌資金1050萬元。2、成本計算成本計算表（一期工程）序號費用名稱單位計算公式費用價值1動力費萬元/年E1=(400×8760×0.50元/度+1250×60元/kVA·年)×10-4182.702藥劑費萬元/年E2=8.4t×50000元/t×10-442.003工資福利費萬元/年E3=9600元/人·年×40人×10-438.44固定資產折舊萬元/年E4=2775×4.8%133.25大修費萬元/年E5=2775×1.7%47.186檢修維護費萬元/年E6=2775×1.0%27.757管理費用和其他費用萬元/年E7=(E1+E2+…+E6)×10%47.128年經營成本萬元/年Ec=E1+E2+E3+E5+E6+E7385.159年總成本萬元/年Yc=Ec+E4518.3510單位制水成本元/噸T1=Yc/365Q0.35511單位制水經營成本元/噸T2=Ec/365Q0.26六、運行狀況萊陽市污水廠2002年底建設完成，運行至今，污水量、出水水質均滿足設計要求。出水水質穩(wěn)定，達到了國