實(shí)驗(yàn)廢水處理工程設(shè)計(jì)方案

實(shí)驗(yàn)廢水處理工程設(shè)計(jì)方案第一章、總則1、建設(shè)規(guī)模本次工程確定規(guī)模為：Q=120m3/d，按每天運(yùn)行24小時(shí)計(jì)算，時(shí)均處理量為5t/h。2、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》（2015年1月）；《中華人民共和國水污染防治法》（2008年6月）；《中華人民共和國固體廢棄物污染環(huán)境防治法》（1995年10月）；《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例》（國務(wù)院令第253號(hào)1998年11月）；《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)定》（國環(huán)字(87)002號(hào)文）?！豆I(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》2008年修訂（GB12348-2008）；《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB50290-98）；《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50068－2001）；《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007－2002）；《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）；《工業(yè)與民用供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50052－95）；《低壓配電裝置及線路設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50054－92）；《建筑電氣設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范》（JBJ/T16-2008）；《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GBZ1-2010）；《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006）；《三廢處理工程技術(shù)手冊》；《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）；《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染物控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18599-2001）；《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）；《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50015-2009）；《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50062-2008）；其他現(xiàn)行國家和地方有關(guān)規(guī)范、規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)。

3、編制原則及依據(jù)（1）嚴(yán)格執(zhí)行國家和工程當(dāng)?shù)噩F(xiàn)行有效的有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)中，充分考慮新的國家規(guī)范及升級(jí)改造出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放，選擇適合工藝以滿足要求。（2）在滿足工程建設(shè)目標(biāo)的前提下，方案設(shè)計(jì)不僅要考慮建設(shè)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性，更應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)條件、習(xí)慣和管理經(jīng)驗(yàn)，考慮生產(chǎn)運(yùn)行的安全、可靠、便捷和低成本。（3）方案設(shè)計(jì)應(yīng)積極響應(yīng)國家近階段提出的宏觀調(diào)控政策，充分考慮節(jié)約資源、能耗和盡量減少工程建成后對(duì)周邊環(huán)境的影響，積極響應(yīng)最新技術(shù)規(guī)范，積極穩(wěn)妥的利用新技術(shù)。（4）設(shè)計(jì)方案的總體布局與污水處理區(qū)域現(xiàn)狀格局及規(guī)劃合理銜接，并充分考慮現(xiàn)狀進(jìn)出污水管及電力進(jìn)線管。（5）在設(shè)備選型中，充分性價(jià)比的情況下，盡可能選用國內(nèi)同行業(yè)中節(jié)能效果好的新設(shè)備。污水泵采用高效不堵塞污水泵，其工作效率大多達(dá)到82%以上，大大降低常年運(yùn)轉(zhuǎn)電耗。（6）在工藝設(shè)計(jì)中盡可能做到各構(gòu)建筑物、各工段流程合理、布局緊湊，盡量減少各物料周轉(zhuǎn)的距離，降低能耗?？倛D布置中，能耗大的構(gòu)筑物盡可能靠近各動(dòng)力站房，以降低實(shí)際生產(chǎn)中不必要的能源消耗。（7）在工藝高程布置上，盡量做到合理緊湊，減少構(gòu)筑物之間的水頭損失，使泵的能耗降低，各構(gòu)筑物之間盡量利用重力自流形式。處理構(gòu)筑物進(jìn)行合理分組，適應(yīng)水質(zhì)、水量的變化。（8）構(gòu)建筑物外觀設(shè)計(jì)要體現(xiàn)時(shí)代風(fēng)貌，簡潔、美觀、大方，注重環(huán)保意識(shí)和景觀設(shè)計(jì)，力求升級(jí)改造范圍內(nèi)景觀與周邊環(huán)境和諧。（9）污泥排放量小，運(yùn)行能耗低，運(yùn)行費(fèi)用??；（10）運(yùn)轉(zhuǎn)管理方便。第二章、污水水質(zhì)水量及排放標(biāo)準(zhǔn)1、水質(zhì)水量概況1.1、設(shè)計(jì)進(jìn)水水量排水量設(shè)計(jì)水量120m3/d120m3/d運(yùn)行參數(shù)污水處理裝置（連續(xù)運(yùn)行）處理量5t/h；運(yùn)行時(shí)間/24小時(shí)；1.2、進(jìn)水水質(zhì)（取水樣實(shí)測）單位：mg/l檢測項(xiàng)目CODcrSSPH氨氮總磷動(dòng)植物油污水65011207.5--/1.3、污水處理系統(tǒng)出水水質(zhì)根據(jù)二期項(xiàng)目環(huán)境評(píng)價(jià)報(bào)告提出的廢水處理要求，該項(xiàng)目實(shí)施后排放的廢水須達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)單位：mg/l項(xiàng)目CODcrSSpH氨氮總磷動(dòng)植物油出水水質(zhì)≤500≤4006-9--/第三章、污水處理工藝論證1、污水處理工藝方案選擇原則為了實(shí)現(xiàn)污水處理建成后能夠穩(wěn)定高效運(yùn)行、同時(shí)節(jié)約工程投資以及運(yùn)行費(fèi)用，工藝必須滿足以下幾個(gè)原則：（1）依據(jù)進(jìn)水水質(zhì)、水量以及出水水質(zhì)，處理工藝需先進(jìn)、高效、合理、經(jīng)濟(jì)、能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)；（2）出水標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。（3）作為污水處理的工藝，合理穩(wěn)妥的選取設(shè)計(jì)參數(shù)，保證運(yùn)行效果穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。（4）關(guān)鍵的水處理儀表設(shè)備可考慮采用國外設(shè)備，其余選用國內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備；（5）總平面布置時(shí)考慮構(gòu)筑物合理布置，力求流程順暢，構(gòu)筑物之間緊湊少占地；（6）工程的勞動(dòng)組織、勞動(dòng)定員、環(huán)境保護(hù)和安全衛(wèi)生均嚴(yán)格執(zhí)行國家和地方的有關(guān)規(guī)定。2、污染物去除分析處理污水中不同污染物的去除方式主要有以下幾種：（1）SS的去除2.1、絮凝、沉淀工藝2.1.1、混合混合是污水與混凝劑或助凝劑進(jìn)行充分混合的工藝過程，是進(jìn)行絮凝和沉淀的重要前提，混合是混凝劑的水解產(chǎn)物迅速混合到水體的每一個(gè)細(xì)部，并使水中膠體顆粒脫穩(wěn)的過程。混合的方式有很多種，常見的有管式混合、機(jī)械混合等。①管式混合：管式混合是通過管道或管道零件產(chǎn)生局部阻力，使水流發(fā)生湍流，從而使水體和藥劑混合。管式混合的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單、不占地；缺點(diǎn)是當(dāng)流量減小時(shí)，可能在管中絮凝沉淀。一般管道混合效果較差。②機(jī)械混合：依靠外部機(jī)械供給能量，使水流產(chǎn)生紊流，它的優(yōu)點(diǎn)是水頭損失小，適應(yīng)各種流量變化，能使藥劑迅速而均勻的擴(kuò)散至水體中，同時(shí)使膠體顆粒脫穩(wěn)，具有節(jié)約投藥量等特點(diǎn)。缺點(diǎn)是增加相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備、需消耗電能、同時(shí)也相應(yīng)增加了機(jī)械設(shè)備的維修及保養(yǎng)工作，管理維修比較復(fù)雜。③列管式混合器：它是利用水流通過列管產(chǎn)生高頻漩渦，使數(shù)種物料充分混合，它混合效果好、構(gòu)造簡單、制作安裝方便、水頭損失小，可節(jié)約藥劑20％～30％，運(yùn)行費(fèi)用較低。2.1.2、絮凝絮凝過程就是使具有絮凝性能的微絮粒相互碰撞，從而形成較大的絮粒，以適應(yīng)沉淀分離的要求。為了達(dá)到完善的絮凝效果，必須具備兩個(gè)主要條件：一是具有充分絮凝能力的顆粒；二是保證顆粒獲得適當(dāng)?shù)呐鲎步佑|而又不致破壞的水力條件。所以，絮凝池的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)水質(zhì)、水量、污水工藝高程布置、沉淀池形式及維修條件等因素確定。旋流絮凝池、折板絮凝池、機(jī)械絮凝池、網(wǎng)格絮凝池、小孔眼網(wǎng)格絮凝池等為常用的絮凝形式。①旋流絮凝池：旋流絮凝池的優(yōu)點(diǎn)為容積小、水頭損失較小。其缺點(diǎn)為池體較深、在地下水位較高處施工較困難、絮凝效果較差。②折板絮凝池：它是利用在池中加設(shè)一些擾流單元以達(dá)到絮凝所要求的紊流狀態(tài)，使能量損失得到充分利用，能耗與藥耗有所降低，停留時(shí)間縮短。折板絮凝池的優(yōu)點(diǎn)為絮凝時(shí)間短、容積小、絮凝效果好。其缺點(diǎn)為造價(jià)較高。③機(jī)械絮凝池：機(jī)械絮凝池的優(yōu)點(diǎn)為絮凝效果好、水頭損失小、絮凝時(shí)間約為12～15分鐘。由于增加了機(jī)械設(shè)備，攪拌漿的轉(zhuǎn)速調(diào)整可適應(yīng)不同的水量和水質(zhì)，但對(duì)機(jī)械設(shè)備質(zhì)量要求較高、機(jī)械設(shè)備維護(hù)量大、管理比較復(fù)雜、機(jī)械設(shè)備投資高、運(yùn)行費(fèi)用大。④網(wǎng)格（柵條）絮凝池：是應(yīng)用紊流理論的絮凝池。絮凝池分成許多面積相等的方格，水流上下交錯(cuò)流動(dòng)，直至出口，在全池約三分之二的分格內(nèi)，垂直水流方向放置網(wǎng)格或柵條，在水流通過時(shí)，形成了良好的絮凝效果。但當(dāng)水量發(fā)生變化時(shí)將影響絮凝效果，還存在末端池底積泥現(xiàn)象，堵塞網(wǎng)眼現(xiàn)象。⑤小孔眼網(wǎng)格絮凝池：是在流道中設(shè)置網(wǎng)格，使參數(shù)達(dá)到對(duì)絮凝過程的控制。它的應(yīng)用減少了絮凝時(shí)間、提高了絮凝效果，但在生產(chǎn)應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)如下問題：a、水流中的垃圾、雜質(zhì)引起網(wǎng)眼堵塞，影響絮凝效果；對(duì)格柵的錯(cuò)誤操作或維護(hù)、更換過程都會(huì)導(dǎo)致大量的垃圾進(jìn)入后續(xù)構(gòu)筑物，導(dǎo)致網(wǎng)格的完全破損；b、礬花絮體沉降于網(wǎng)眼表面，導(dǎo)致網(wǎng)格變形，嚴(yán)重影響絮凝效果；c、過網(wǎng)水流短流問題嚴(yán)重，對(duì)絮凝效果的影響也很大；d、過網(wǎng)水頭損失大、水量大時(shí)池體標(biāo)高不能滿足要求，絮凝效果會(huì)下降；e、設(shè)備使用壽命短。⑥翼片隔板絮凝池：翼片隔板絮凝設(shè)備主要原理是利用邊界層脫離理論和顆粒碰撞的慣性效應(yīng)，在絮凝池中順?biāo)鞣较虿贾酶舭?，垂直水流方向設(shè)置翼片，使水流產(chǎn)生高頻漩渦，為藥劑和水中顆粒的充分接觸提供了微水動(dòng)力學(xué)條件，并產(chǎn)生密實(shí)的礬花，設(shè)計(jì)時(shí)可進(jìn)行水力分級(jí)和流態(tài)的控制得到理想的絮凝效果，構(gòu)造簡單、施工方便、管理維修簡單、對(duì)污水水量和水質(zhì)的變化適應(yīng)性較強(qiáng)，絮凝效果穩(wěn)定。2.1.3、本工程污水處理工藝的理論依據(jù)混凝沉淀工藝中：列管式混合、翼片隔板絮凝和接觸絮凝沉淀。①、混凝沉淀工藝中要求混合過程中產(chǎn)生高密度、高強(qiáng)度和小尺度渦旋。列管式混合器解決了普通混合器難以控制微尺度漩渦且混合效果受設(shè)備尺寸影響較大的問題。列管式混合器比管式靜態(tài)混合器對(duì)水量、水質(zhì)的變化適應(yīng)能力更強(qiáng)。同時(shí)列管式混合器相對(duì)于機(jī)械混合不占地，不需要消耗電能，不需要增加效應(yīng)的機(jī)械設(shè)備。②、絮凝池中，由于粒子尺度的增大，不能如混合過程一樣忽略粒子的跟隨性，需綜合考慮梯度凝聚和慣性凝聚。對(duì)尺度、密度較小的粒子，粒子跟隨性仍然很好，梯度凝聚仍然是主要的，隨粒子尺度和密度的增大，粒子跟隨性逐漸變差，慣性凝聚成為主要因素。強(qiáng)化梯度凝聚和慣性凝聚，以達(dá)到強(qiáng)化絮凝效果的目的，解決方法仍歸結(jié)于紊流渦旋控制。而現(xiàn)有的折板絮凝池、機(jī)械絮凝池、網(wǎng)格絮凝池?zé)o法很好對(duì)紊流渦旋控制。綜合以上因素，我公司在污水項(xiàng)目研制了新型的絮凝池控制工藝――星形翼片隔板絮凝設(shè)備。通過控制隔板與翼片的尺寸比，對(duì)渦旋的強(qiáng)度、尺度進(jìn)行強(qiáng)化控制并實(shí)現(xiàn)慣性力與剪切力的優(yōu)化控制。由于翼片隔板為十字對(duì)稱結(jié)構(gòu)，流體通過翼片隔板控制區(qū)后，隔板兩側(cè)被分隔的流體以及相鄰隔板間同一流道的流體發(fā)生容并、干涉作用，加強(qiáng)了渦旋的宏觀均布，由此通過控制翼片隔板單元結(jié)構(gòu)之間的距離，可以實(shí)現(xiàn)渦旋宏觀整體控制的均布性。星形翼片隔板設(shè)備達(dá)到了對(duì)渦旋的局部有效強(qiáng)化控制及整體多點(diǎn)均勻控制，提高了設(shè)備的可控性、高效性及靈活性，絮凝效率明顯提高，這就是微渦旋絮凝的基本原理，也是本工程所采用的絮凝反應(yīng)池的基本原理。第四章、工程設(shè)計(jì)1、工藝流程圖2、各處理單元去除效率一覽表處理單元指標(biāo)CODcrSSPH調(diào)節(jié)池65011207.5沉淀池進(jìn)水6501120--出水620340--去除率%570--接觸氧化池進(jìn)水620340--出水310320--去除率%505--二沉池進(jìn)水310320出水295304去除率%55最終出水≤300≤310--GB8978-1996三級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)≤500≤400--3、污泥處理工藝本處理系統(tǒng)污泥主要包括柵渣、斜板沉淀池及以及二沉池排泥。系統(tǒng)污泥定期排入污泥池，只須定期處理即可。4、主要污染指標(biāo)去除措施本方案中主要污染物的去除手段如下：CODCr/BOD5的去除：通過反應(yīng)沉淀池及生化處理，達(dá)到去除CODCr/BOD5的目的。SS的去除：通過反應(yīng)沉淀池、二沉池達(dá)到去除SS的目的。5、工藝特點(diǎn)ˉ生化反應(yīng)工藝采用生物接觸氧化法，不僅提高了污水處理效果，同時(shí)還具有一定脫氮除磷的功能，可以使污水穩(wěn)定的達(dá)標(biāo)?！ピO(shè)備采用埋地設(shè)置，基本不占地表面積、不需蓋房、不需采暖、保溫、地表可再建實(shí)驗(yàn)廢棄物暫存庫?！ゲ捎蒙锾盍?，生物附著力好，同時(shí)在曝氣器的作用下使生物膜脫落更新，出水水質(zhì)好且穩(wěn)定?！ド蟮奶幚硭芍苯舆_(dá)到三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)排放，設(shè)備簡單，操作方便?！ハ到y(tǒng)控制由西門子PC機(jī)組裝，具有自動(dòng)化程度高，操作管理簡單等特點(diǎn)。6、主要工藝處理單元描述6.1、格柵井（利舊）實(shí)驗(yàn)室污水自流入格柵井，格柵井內(nèi)設(shè)置粗、細(xì)兩道格柵，用于阻隔污水中較大的雜質(zhì)。格柵井結(jié)構(gòu)尺寸：1000*600*1200mm類型：鋼砼結(jié)構(gòu)數(shù)量：1座6.2、雜質(zhì)接受池（利舊）經(jīng)格柵處理后的污水流入雜質(zhì)接受池，通過格柵的細(xì)小雜質(zhì)在該池中得以進(jìn)一步的沉淀，保證雜質(zhì)不進(jìn)入后序的污水提升泵中堵塞管道和泵體。6.3、調(diào)節(jié)池經(jīng)雜質(zhì)接受池進(jìn)一步處理后的污水流入調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)、水量的調(diào)節(jié)，以保證進(jìn)入反應(yīng)池的污水連續(xù)穩(wěn)定。在調(diào)節(jié)池設(shè)置兩臺(tái)提升泵。接受池和調(diào)節(jié)池為一體池。調(diào)節(jié)池（利舊）結(jié)構(gòu)尺寸：6000*4500*2500mm類型：鋼砼結(jié)構(gòu)數(shù)量：1座配套設(shè)備1、調(diào)節(jié)池提升泵設(shè)備參數(shù)：規(guī)格：Q=5m3/h，H=13m，N=0.37kw。數(shù)量：2臺(tái)配套設(shè)備2、液位計(jì)設(shè)備參數(shù)：規(guī)格：0-5m數(shù)量：1臺(tái)6.4、反應(yīng)池反應(yīng)池內(nèi)安裝星形翼片隔板絮凝設(shè)備。結(jié)構(gòu)尺寸：1000*4000*4000mm類型：鋼砼結(jié)構(gòu)數(shù)量：1座配套設(shè)備☆翼片隔板設(shè)備材質(zhì)：LYG-1改性PVC材質(zhì)數(shù)量：2套☆列管式混合器規(guī)格：DN50材質(zhì)：不銹鋼數(shù)量：1套☆PAC加藥裝置加藥箱：500L,PE材質(zhì),帶攪拌機(jī)0.55KW數(shù)量：1臺(tái)PAC投藥計(jì)量泵：0-6L/h，10bar數(shù)量：2臺(tái)☆PAM加藥裝置加藥箱：500L,PE材質(zhì),帶攪拌機(jī)0.55KW數(shù)量：1臺(tái)PAC投藥計(jì)量泵：0-6L/h，10bar數(shù)量：2臺(tái)

6.5、斜板沉淀池沉淀池采用斜板填料，斜板安裝傾角60度，上升流速2.5mm/s，沉淀池采用1套PP排水堰集水，以保證出水均勻。沉淀池排泥采用重力斗式排泥,采用DN100排泥管，氣提排泥。結(jié)構(gòu)尺寸：2000*4000*4000mm類型：鋼砼結(jié)構(gòu)數(shù)量：1座配套設(shè)備☆PP集水堰數(shù)量：1座☆V形斜板數(shù)量：8m2☆斜板支架數(shù)量：8m26.6、接觸氧化池斜板沉淀池出水自流至接觸氧化池，接觸氧化是一種最成熟、常用的好氧生物處理技術(shù)之一。池內(nèi)設(shè)置生物填料，該填料比表面積大，約為200m2/m3；設(shè)計(jì)總氣水比8-10：1，污水在該池內(nèi)劇烈充氧，并最大限度地保證后續(xù)設(shè)施的處理效果，曝氣頭采用管式曝氣頭，其氧利用率可達(dá)到30%以上，接觸氧化池采用固定床工藝，該工藝不僅能提高容積負(fù)荷，而且能降低污泥產(chǎn)量，降低投資成本及運(yùn)行費(fèi)用。絕大部分CODcr、BOD5在該池被降解去除，本方案中設(shè)計(jì)停留時(shí)間為14小時(shí)，以保證生物種群的多樣性，提高污水處理的效率，保證出水的水質(zhì)。PGB管式曝氣器：3使用壽命長，維護(hù)方便，由于采用優(yōu)質(zhì)的三元乙丙及天然橡膠為制作材料，具有使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)，而且結(jié)構(gòu)為圓形管式結(jié)構(gòu)，曝氣變形時(shí)受力均勻。3微孔曝氣管為骨架為中空結(jié)構(gòu)，在使用過程中浮力小，振動(dòng)小，無需特殊固定，安裝方便。3氧轉(zhuǎn)移效率高，我公司開發(fā)的微孔曝氣器單位面積微孔數(shù)量比普通微孔曝氣器高3-4倍，氣泡?。唤Y(jié)構(gòu)為四周