养猪废水处理设计方案.doc

某公司生猪标准化养殖示范基地污染综合治理工程（处理量：100吨/天）设计方案目录第一章概述21.1项目概况21.2设计依据21.3设计内容4第二章污水处理方案工艺选择62.1废水产生环节62.2污水重点处理污染物62.3厌氧处理工艺的选定72.4好氧处理工艺的选定10第三章工艺设计133.1处理工艺133.2各处理单元设计及说明153.3主要工艺设备一览表223.4主要建构筑物工程量23第四章建筑、结构设计244.1建筑设计244.2结构设计25第五章自控设计285.1概述285.2自控设计原则285.3自控系统及仪表285.4控制系统配置295.5控制系统功能描述295.6仪表30第六章电气设计316.1概述316.2设计标准、规范及依据316.3电及负荷等级316.4负荷计算316.5全污水处理供电系统326.6线路敷设方式326.7防雷接地336.8电气工程责任划分336.9污水处理站的动力和控制设备336.10线路选择336.11电气设备控制与报警34第七章运行费用分析367.1人工费用367.2电费367.3药剂费367.4处理费用37第八章质量保证计划388.1设计质量保证388.2施工安装质量保证388.3采用的标准及规范39第一章 概述1.1 项目概况1.1.1 项目背景为了切实做好畜禽养殖业的污染治理工作，国家财政部和环保总局把“规模化畜禽养殖废弃五综合利用及污染防治示范项目”列为“十一五”中央环境保护专项资金重点支持项目，广西壮族自治区财政厅和环保局也多年把“规模化畜禽养殖污染防治示范项目”作为自治区环保专项资金重点支持项目。某公司十分重视环境保护工作，决定投入资金建设一套污水处理系统作为生猪标准化养殖示范基地一部分。受某公司委托，我公司为该单位的生产废水处理系统拟定一套设计方案。1.1.2 项目概况项目名称：生猪标准化养殖示范基地污染综合治理工程建设单位：某公司建设地点：某公司生猪标准化养殖示范基地设计内容：生猪标准化养殖示范基地生产废水处理系统设计规模：100m3/d，按4.2m3/h设计。1.2 设计依据1.2.1 原始资料（1） 关于某公司生猪标准化养殖示范基地污染综合治理工程项目环境影响报告表的批复（2） 建设项目环境影响报告表（3） 现场调查与业主沟通的意见（4） 业主提供的其他相关资料1.2.2 相关法规和政策（1） 中华人民共和国环境保护法（1989年）（2） 中华人民共和国水污染防治法（2008年）（3） 中华人民共和国大气污染防治法（2011年）（4） 中华人民共和国水污染防治法实施细则（2000年）（5） 城市污水处理及污染防治技术政策（2000年）（6） 建设项目环境保护管理条例（1998年）（7） 城市排水许可管理办法（1994年）（8） 污水处理设施环境保护监督管理办法（1998年）1.2.3 主要规范和标准（1） 城市污水再生利用-城市杂用水水质（GB/T 18920-2002）的标准。（2） 农田灌溉水质标准（GB 5084-92）；（3） 禽畜养殖业污染物排放标准（GB18596-2001）（4） 禽畜养殖业污染治理工程技术规范（HJ497-2009）（5） 工业企业厂界噪声标准（GB12348-2008）（6） 地表水环境质量标准（GB3838-02）（7） 粪便无害化卫生标准（GB7959-87）（8） 畜禽养殖业污染防治技术规范（HJ/T81-01）（9） 室外排水设计规范（GB 50014-2006）（10） 工业建筑防腐蚀设计规范（GB 50046-2008）（11） 畜禽养殖业污染防治技术规范（HJ/T 81-2001）（12） 畜禽场环境质量及卫生控制规范（NY/T 1167-2006）（13） 畜禽粪便无害化处理技术规范（NY/T 1168-2006）1.2.4 设计原则（1） 遵循全面规划、分期实施的原则，使工程建设与厂区的发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。（2） 根据设计进水水质和出水水质要求，选用稳定可靠的工艺，采用先进的技术和先进设备，保证出水水质、高效节能、经济合理，确保污水处理效果。（3） 提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件。（4） 各处理构筑物尽量集中，节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地，使厂区环境和周围环境协调一致。（5） 厂区建筑风格力求统一，简洁实用、美观大方，并与厂区周围景观相协调，提供较舒适的工作环境。1.3 设计内容1.3.1 设计范围本次方案设计范围主要包括：（1） 在业主规划区域内作废水处理系统的总体规划；（2） 废水处理工艺选择；（3） 污水处理站处理系统平面；（4） 废水处理系统中各构筑物以及相关的建筑物设计；（5） 设备的选型；（6） 工程造价估算；（7） 运行成本的核算。（8） 本工程设计范围为业主规定的废水处理范围，不含厂区雨水及生活污水；（9） 本工程设计包括废水处理工艺、总图、建筑、结构、电气、自控、仪表等专业；（10） 本工程设计自原有污水池至达标排放监测口止；（11） 本工程所需的电源、自来水管，由建设方按设计要求送至废水处理站界区范围内；1.3.2 设计规模根据某公司提供的相关数据，年存栏量5000头已建猪舍排入该处理系统。排水量根据畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596-2001）集约化畜禽养殖业干清粪最高允许排水量计算。近期内本项目设计废水总量为Qd=100m3/d，每天按24h设计，总设计处理水量：Q h4.2m3/h。集约化畜禽养殖业干清粪工艺最高允许排水量种类猪m3/（百头天）鸡m3/（千只天）牛m3/（百头天）季节地区冬季夏季冬季夏季冬季夏季标准值1.21.80.50.71720注：废水最高允许排放量的单位中，百头、千只均指存栏数。春、秋季废水最高允许排放量按冬、夏两季的平均值计算。1.3.3 设计进出水质参照同类猪场废水的水质状况，确定该项目设计出水水质如下表所示：进出水水质指标项目pHSSCODCrBOD5NH3-NTP大肠杆菌群数(个/l00ml)进水693000800050005002002.4106注：以上单位除了pH为无量纲和特别注明外，其余单位均为mg/L根据畜禽养殖业污染物排放标准（GB18596-2001）集约化畜禽养殖业水污染物最高允许日均排放浓度各项指标如下：集约化畜禽养殖业水污染物最高允许日均排放浓度控制项目地区五日生化需氧量 (mg/L)化学需氧量(mg/L)悬浮物(mg/L)氨氮(mg/L)总磷(以磷计)(mg/L)粪大肠菌群数(个/l00ml)蛔虫卵(个/L)标准值150400200808.010002.0参照同类猪场废水的水质状况，确定该项目的平均进出水水质指标如下表所示：进出水水质指标项目pHSSCODCrBOD5NH3-NTP大肠杆菌群数(个/l00ml)进水693000800050005002002.4106出水69150400200808.01000去除率(%)929595849699.9注：以上单位除了pH为无量纲和特别注明外，其余单位均为mg/L第二章 污水处理方案工艺选择污水处理工艺的选择直接关系到处理后出水的各项水质指标能否稳定可靠地达到排放标准的要求、建设投资和运行成本是否节省、运行管理及维护是否方便，及占地指标是否较低，因此，污水处理工艺方案的选定是污水处理站的成功与否的关键。2.1 废水产生环节养猪废场主要产污环节为猪的生长过程的各种排泄物排放（俗称猪粪尿排放）和厂区清洗水，一切污染物及其影响均由此来。除养猪生产本身的污染排放外，养猪场内人员生活办公也会产生污染物。但这些污染因素与养猪产生的污染物相比较少，因此以养猪废水为主要污染产生环节。养猪废水中的主要污染物为BOD5、CODCr、SS、氨氮。2.2 污水重点处理污染物（1） BOD5污水中BOD5的去除主要靠微生物的吸附与分解代谢作用，厌氧条件下生成CH4、CO2等气体。好氧活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物合成新细胞，将另一部分有机物进行分解代谢，以便获取细胞合成所需的能量，其最终产物为CO2和H2O等稳定物质，然后通过泥水分离来完成。一般来说，在污泥负荷0.2kg BOD5/kgMLSSd时，很容易使出水BOD5保持在50mg/L以下。（2） CODCrCODCr的去除原理与BOD5基本相同，其去除取决于原废水的可生化性，它与排放的废水组成有关。根据本项目进水水质，CODCr和BOD5平均浓度分别为8000mg/L和4000mg/L,进水BOD5/CODCr=0.5，可生化性较好。（3） SS由于生产废水中原SS含量较大，要控制出水的SS浓度在200mg/L以内，必须通过一定的途径去除。所以SS也将是本工程的重点处理项目。（4） 氨氮在原废水中，氮的存在形式以有机氮和氨氮（NH3-N）为主，污水中有机氮和氨氮的总量称为凯氏氮（TKN）。污水生物处理过程中氮的转化包括氨化、同化、硝化和反硝化作用。污水中有机氮主要以蛋白质、多肽和氨基酸的形式存在，通过水解或氨化作用转化为氨氮，生物脱氮的基本原理就在于，在有机氮转化为氨氮的基础上，通过硝化作用将氨氮转化为亚硝态氮和硝态氮，再通过反硝化作用将硝态氮转化为氮气从水中逸出，从而达到脱氮的目的。硝化作用是在有氧存在的情况下，氨氮被硝化菌氧化为亚硝酸盐并进一步被氧化为硝酸盐的过程。反硝化作用是在缺氧的条件下，通过反硝化菌的作用下将硝化过程中产生的亚硝酸盐和硝酸盐还原成气态氮的过程。在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效果的因素主要是温度、溶解氧、pH值以及C/N比。对于活性污泥系统，由于硝化菌比增长速率低，世代期长，因此要取得较好的硝化效果，就必须有足够长的泥龄。此外，由于异氧菌的竞争作用，使硝化菌的生长受到抑制，要保证处理系统的硝化反应正常进行，一般认为处理系统的BOD负荷要低于0.15kgBOD5/kgMLSSd。由于溶解氧会与硝酸盐竞争电子供体，同时分子态氧也会抑制硝酸盐还原酶的合成及其活性，因此，生物反硝化需要保持严格的缺氧条件，一般认为，活性污泥系统中，溶解氧应保持在0.5mg/L以下。2.3 厌氧处理工艺的选定2.3.1 各类厌氧工艺性能概述（1） 完全混合厌氧工艺（CSTR）传统的完全混合厌氧工艺（CSTR）是借助发酵池内厌氧活性污泥来净化有机污染物。有机污染物进入池内，经过搅拌与池内原有的厌氧活性污泥充分接触后，通过厌氧微生物的吸附，吸收和生物降解，使废水中的有机污染物转化为沼气。完全混合厌氧工艺池体体积较大。负荷较低，其污泥停留时间等于水力停留时间，因此不能在反应器内积累起足够浓度的污泥，一般仅用于城市污水厂的剩余好氧污泥以及粪便的厌氧消化处理。（2） 厌氧接触工艺反应器厌氧接触工艺反应器是完全混合式，是在连续搅拌完全混合式厌氧消化反应器（CSTR）的基础上进行了改进的一种较高效率的厌氧反应器。反应器排出的混合液首先在沉淀池中进行固液分离，污水由沉淀池上部排出，沉淀池下部的污泥被回流至厌氧消化池内。这样的工艺既保证污泥不会流失。又可提高厌氧消化池内的污泥浓度，从而提高了反应器的有机负荷率和处理效率，与普通厌氧消化池相比，可大大缩短水力停留时间。目前，全混合式的厌氧接触反应器已被广泛应用于SS浓度较高的废水处理中。其不足之处在于，厌氧污泥经沉淀池再回流，温度变化较大，影响了厌氧处理效率的提高，同时，厌氧罐内的热能损失也较大。（3） 上流式厌氧污泥床反应器(UASB)待处理的废水被引入UASB反应器的底部，向上流过由絮状或颗粒状厌氧污泥的污泥床。随着污水与污泥相接接触而发生厌氧反应，产生沼气引起污泥床的扰动。在污泥床产生的沼气有一部分附着在污泥颗粒上，自由气泡和附着在污泥颗粒上的气泡上升至反应器的上部污泥颗粒上升撞击到三相分离器挡板的下部，这引起附着的气泡释放：脱气的污泥颗粒沉淀回到污泥层的表面。自由状态下的沼气和由污泥颗粒释放的气体被收集在三相分离器锥顶部的集气室。液体中包含一些剩余的固体物和生物颗粒进入到三相分离器的沉淀区内，剩余固体物和生物颗粒从液体中分离并通过三相分离器的锥板间隙回到污泥层。UASB反应器的特点在于可维持较高的污泥浓度，很长的污泥泥龄（30天以上），较高的进水容积负荷率，从而大大提高了厌氧反应器单位体积的处理能力。但是对于SS含量很高的污水。由于三相分离器泥、气、水分离能力的限制，不可避免的造成水中含泥量很高，整个系统的投资费用也较大。（4） 升流式厌氧固体反应器（USR）升流式厌氧固体反应器是一种新型的专用以处理固体物含量较大的反应器，其构造特点是反应器内不设三相分离器和其它构件。含高有机物固体含量（大于5）的废液由池底配水系统进入，均匀地分布在反应器的底部，然后上升流通过含有高浓度厌氧微生物的固体床。使废液中的有机固体与厌氧微生物充分接触反应，有机固体被液化发酵和厌氧分解，约有50左右的有机物被转化为沼气。而产生的沼气随水流上升具有搅拌混合作用，促进了固体与微生物的接触。由于重力作用固体床区有自然沉淀作用，比重较大的固体物（包括微生物、未降解的固体和无机固体等）被累积在固体床下部，使反应器内保持较高的固体量和生物量，可使反应器有较长的微生物和固体滞留时间。通过固体床的水流从池顶的出水渠溢流至池外。在出水溢流渠前设置挡渣板，可减少池内SS度后趋于动态平衡。不断有固体被沼气携带到浮渣层，同时也有经脱气的固体返回到固体床区。由于沼气要透过浮渣层进入到反应器顶部的集气室，对浮渣层产生一定的“破碎”作用。对于生产性反应器由于浮渣层表面积较大，浮渣层不会引起堵塞。集气室中的沼气经导管引出池外进入沼气贮柜。反应池设排泥管可将多余的污泥和下沉在底部的惰性物质定期排除。（5） 自流水压式沼气池（反应器） 自流水压式沼气池是目前推广比较广泛的一类新型沼气池，整个池体完全采用三合混凝土加钢筋倒制而成，结构科学合理、受力均匀和坚固耐用。其结构特点分为6层，从上而下依次为，水压间，沼气贮气室，浮渣层，上清液层，生物活性层和粪便料液层。水压式沼气池发酵产气的过程是完全封闭的自然常温厌氧条件下的单级半连续或连续性发酵而产生的沼气。当沼气上升的贮气间时，池内随即产生气压，随着产气量的增多直接加速气压的形成和增大，由此造成沼气池内液面出现下降，沼液在这种沼气压力的作用下便被自然地挤压上升至水压间，这过程水压间的液面和池体内的液面自然地形成压力差，直至上下压力趋于平行为止。当水压间内的液面增高至出水口时，沼液便被排出沼气池外。由于池体内产气运动的连续性，造成池内液面继续下降，所产沼气压力也在不断继续升高，若沼气经管道被消耗时，在贮气间内的沼气压力随之下降，而水压间内的沼液又自然地回流到沼气池内，以此维持沼气池内外压力新的平行，这样连续不断地用气压水，水压气的相互交替交换的过程，始终保持沼气压力处于自然稳定的状态。2.3.2 几种典型的厌氧反应器适用性能比较见表。反应器名称优点缺点适用范围完全混合厌氧池反应器（CSTR)投资小、运行管理简单容积负荷率低，效率较低，出水水质较差适用于SS含量很高的污泥处理，适用于城市污水厂的剩余好氧污泥以及粪便的厌氧消化处理厌氧接触反应器投资较省、运行管理简单，容积负荷较高，耐冲击负荷能力强停留时间相对较长，需要污泥回流，出水水质相对较差适用于高浓度、高悬浮物的有机废水上流式厌氧污泥床反应器（UASB）处理效率高，耐负荷能力强，出水水质相对较好投资相对较大，对废水SS含量要求严格适用于SS含量低的有机废水升流式厌氧固体反应器（USR）处理效率高，投资较省、运行管理简单，容积负荷率较高对进料均布性要求高，当含固率达到一定程度时，必须采取强化措施适用于含固量高的有机废水2.3.3 厌氧工艺的选择确定从以上列表可知，各种类型的厌氧工艺各有其优缺点和使用范围，在一定的条件下选择合适的工艺型式是厌氧消化工艺处理成功的关键所在。根据本工程水量较小，业主有足够容积的现成水池可供改造使用，本工程项目拟采用采用完全混合厌氧池反应器（CSTR)。2.4 好氧处理工艺的选定好氧处理是指在好氧状态下，通过各种好氧细菌，原生生物和后生生物的同化、异化作用降解废水中的有机物，使之最终分解成为水、二氧化碳和无机盐的过程。其典型工艺有传统活性污泥法、生物好氧法和间歇式活性污泥法。2.4.1 各类好氧工艺性能概述（1） 传统活性污泥法工艺流程：废水 曝气池 二沉池 排放 回流污泥污泥浓缩池在曝气池内活性污泥对废水中的有机物进行絮凝、吸附和降解，再到二次沉淀池沉淀，上清液排出，二沉池的部分污泥回流到曝气池内，剩余污泥排入污泥浓缩池。该工艺特点：去除率高，效果稳定，耐冲击负荷大。适合水量较大的连续排放的污水处理站中。（2） 生物接触氧化法废水 接触氧化池 二沉池 排放 污泥浓缩池工艺过程：废水在生物好氧池是通过生物膜和活性污泥降解有机物后流入二次沉淀池沉淀后排放；二沉池的污泥排入污泥浓缩池。工艺特点：处理效果稳定，耐负荷冲击能力强，污泥量少，易操作管理，但投资较大，去除率比活性污泥法低，且填料更换费用高。（3） 序批式间歇活性污泥法（英文名称：Sequencing Batch Reactor，简称SBR）废水 间歇式曝气池 排放 污泥浓缩池工艺过程：由一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。SBR的一个完整的操作由五个阶段组成：进水期；曝气期；沉淀期；排水排泥期；闲置期。工艺的特点：无需调节池和二沉池；无需污泥回流；SVI值较低，污泥易于沉淀，不产生污泥膨胀；适合间歇排放的废水的处理。但要求自动化程度高，池容积利用率低，瞬时排水量大，要求排水管径大。2.4.2 各类好氧工艺性能比选几种典型的好氧工艺适用性能比较表反应器名称优点缺点适用范围传统活性污泥法去除率高，效果稳定，耐冲击负荷大容积负荷率低，效率较低，出水水质较差适用于水量较大的连续排放的污水处理站生物接触氧化法处理效果稳定，耐负荷冲击能力强，污泥量少，易操作管理投资较大，去除率比活性污泥法低，且填料更换费用高适用于水量较小，水质变化较大，出水水质要求稳定序批式间歇活性污泥法（SBR）无需调节池和二沉池；无需污泥回流；SVI值较低，污泥易于沉淀，不产生污泥膨胀力强，出水水质相对较好要求自动化程度高，池容积利用率低，瞬时排水量大适合间歇排放的废水的处理2.4.3 工艺确定从以上列表可知，各种类型的好氧工艺各有其优缺点和使用范围，在一定的条件下选择合适的工艺型式是好氧工艺处理成功的关键所在。根据本工程业主有较大的水池可供利用，水质变化较大，出水水质要求稳定，本工程项目拟采用采用传统活性污泥法。第三章 工艺设计3.1 处理工艺3.1.1 工艺流程图达标排放缺氧池好氧池1好氧池2二沉池混凝池沉淀池消毒池标准排放口污泥浓缩池PACPAM空气压滤机泥饼外运空气混合液回流污泥回流压滤液厌氧池污水池事故池3.1.2 工艺流程说明猪场粪便废水经管道或明沟进入沉砂池初沉后至粗细格栅过滤机，大量的猪屎粪便及不经意流失到下水道的手套、塑料袋、草根、小砂石等都在此环节去除，而后进入污水池，业主原有污水池可做调节池的作用是均衡水质水量。调节池内设置污水提升泵，把均质后的废水提升至厌氧池进行厌氧发酵，发酵后的污水进入好氧池1使污染物与池内活性污泥接触，通过活性生物的生化处理分解去除水中有机物及硝化作用。经好氧的消化液进入缺氧池在兼氧菌的作用下进行反硝化，降低氨氮及有及污染物浓度。经过缺氧后的污水再进入好氧池进行进一步生化处理。污水进入好氧池2，污染物和池内的活性生物充分接触，通过活性生物的代谢过程，高效分解去除。污水进入二沉池池内沉淀澄清，上清液自流进集水池，实现泥水分离。再通过混凝沉淀，投加相关的化学药剂，将废水中的污染物进行进一步去除。加药后废水形成絮状矾花在沉淀池内进行沉降。经过一定时间的静置沉降后，污泥沉落至泥斗，由排放污泥浓缩池进行浓缩处理。为保证出水的细菌指标达到处理效果，沉淀后的上清液进入消毒池内消菌杀毒。好氧池2内少量多余的污泥，经过排泥装置或设备排放至污泥浓缩池。污泥经过一定的时间浓缩后由污泥泵送入压滤机进行脱水。泥饼含水率可以下降到97，滤液回流至调节池进入好氧系统重新处理，泥饼外运处理。3.1.3 处理效果设计污水处理效果见下表：污水处理各构筑物处理效果表处理单位pHSS(mg/L)CODCr(mg/L)BOD5 (mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/ L)大肠杆菌群数(个/l00ml)出水水质浓度693000800050005002002.4106厌氧池去除率（%）-807510594出水浓度693000160012504501901.44105好氧池1去除率（%）-3030505050-出水浓度6921001120625225951.44105缺氧池去除率（%）-530401510-出水浓度691995784375191861.44105好氧池2去除率（%）-408580707040出水浓度6911971967557.3268.64104二沉池去除率（%）-80-出水浓度692391967557.3268.64104混凝沉淀池去除率（%）-504530108070出水浓度691201085351.65.22.59104消毒清水池去除率（%）-98出水浓度691201085351.65.2518出水浓度69200400150808.01000注：除pH外，其余项目标准值单位均为mg/L。3.2 各处理单元设计及说明3.2.1 污水池(现场已建成)3.2.2 厌氧池主要作用：厌氧发酵，去除水中有机物，提高污水的可生化性。（1） 设计参数数量：1座停留时间：18d工艺尺寸:30.010.06.0m总有效容积：1800m3结构型式：地下钢混结构（利用原有污水池改造）改造形式：利用原有水池做好加固，防渗措施，两边隔墙加高，顶面用HDPE膜覆盖收集沼气，引出后燃烧处理。（2） 主要配套设备a) 潜水搅拌机数量：2台参数：桨叶直径320，N=2.2kW材质：不锈钢b) 废水提升泵流量：Q6m3/h扬程：H=9m功率：N0.4kW数量：2台，一用一备产地：国产c) 电磁流量计数量：2个流量：Q06m3/h产地：国产d) 人工格栅数量：1个产地：自制3.2.3 好氧池1主要作用：通过池中极大量的微生物将水中的污染物降解或同化，达到将废水净化的目的。（1） 设计参数：数量：1座停留时间：16.8h工艺尺寸：4.05.04.0m有效容积：70m3结构型式：地下钢混结构（利用业主新建水池改造）改造形式：利用原有水池做好加固，防渗措施，增加隔墙。（2） 主要配套设备：a) 微孔曝气盘数量：68个3.2.4 缺氧池主要作用：利用兼氧菌对好氧池的硝化液进行反硝化，去除水中氨氮及有机物。（1） 设计参数数量：1座停留时间：8.6h工艺尺寸: 4.02.84.0m总有效容积：36m3结构型式：地下钢混结构（利用业主新建水池改造）改造形式：利用原有水池做好加固，防渗措施，增加隔墙。（2） 主要配套设备a) 潜水搅拌机数量：2台参数：桨叶直径230，N=0.55kW材质：不锈钢3.2.5 好氧池2主要作用：通过池中极大量的微生物将水中的污染物降解或同化，达到将废水净化的目的。（1） 设计参数：数量：1座停留时间：24h工艺尺寸：8.04.04.0m有效容积：100m3结构型式：地下钢混结构（利用业主新建水池改造）改造形式：利用原有水池做好加固，防渗措施，增加隔墙。（2） 主要配套设备：a) 微孔曝气盘数量：108个b) 混合液回流泵数量：2台，一用一备参数：Q15m3/h，H9m，N0.75kW3.2.6 二沉池主要作用：沉淀池是进行泥水分离的构筑物，对好氧处理出水中的活性污泥颗粒进行沉淀分离，使出水清徹、达标。（1） 设计参数：数量：1座表面负荷：0.6m3/m2h工艺尺寸：7.21.04.0m有效容积：20m3结构型式：地下钢混结构（利用业主新建水池改造）改造形式：利用原有水池做好加固，防渗措施，增加隔墙。（2） 主要配套设备a) 污泥泵数量：2台，一用一备参数：Q10m3/h，H9m，N0.75kW3.2.7 混凝池主要作用：投加药剂，使之达到化学药剂与污染物混合反应，形成絮状物，为进一步沉淀去除污染物准备。（1） 设计参数：数量：1座工艺尺寸：1.21.04.0m有效容积：3.6m3结构型式：地下钢混结构（利用业主新建水池改造）改造形式：利用原有水池做好加固，防渗措施，增加隔墙。（2） 主要配套设备a) 空气搅拌系统数量：1套3.2.8 沉淀池主要作用：投加药剂，使之达到化学沉淀进一步有效去除污染物，保证出水达标。（1） 设计参数：数量：1座表面负荷：0.5m3/m2h工艺尺寸：6.91.24.0m有效容积：24m3结构型式：地下钢混结构（利用业主新建水池改造）改造形式：利用原有水池做好加固，防渗措施，增加隔墙。（2） 主要配套设备a) 污泥泵数量：2台参数：Q10m3/h，H9m，N0.75kW3.2.9 消毒池主要作用：投加消毒剂，保证消毒剂与水的接触时间，在消毒池内消菌杀毒保证出水的细菌指标达到处理效果。（1） 设计参数：数量：一座接触时间：5.5h工艺尺寸：3.92.04.0m有效容积：23m3结构型式：地下钢混结构（利用业主新建水池改造）改造形式：利用原有水池做好加固，防渗措施，增加隔墙。3.2.10 污泥浓缩池主要作用：储存沉淀池排放的污泥。（1） 设计参数：数量：1座工艺尺寸：3.92.04.0m有效容积：27m3结构型式：地下钢混结构（利用业主新建水池）改造形式：利用原有水池做好加固，防渗措施，增加隔墙。（2） 主要设备：a) 气动隔膜泵数量：1台参数：Q10m3/h，H50m3.2.11 排放口主要作用：对排放的废水进行流量监控并作监测取样。（1） 设计参数：数量：1座结构型式：砖砌（2） 主要设备：数量：1套超声波明渠流量计3.2.12 设备间（1） 设计参数：数量：1座平面尺寸：14.15.03.2m结构型式：地上框架结构（2） 主要配套设备a) 罗茨鼓风机型号：GRB-50参数：Q3.43m3/min，H5m，N5.5kW数量：2台，一用一备产地：国产b) 转子流量计型号：LZB-80BF参数：Q03.5m3/min数量：2台产地：国产c) 厢式压滤机型号：XAMZ10/630-UBK参数： N2kW数量：1套产地：国产d) 空压机型号：ET-65-4.0功率：N4.0kW数量：1台产地：国产e) 二氧化氯发生器型号：HY-50功率：N0.5kW数量：1台产地：国产f) PAC储药罐数量：1个参数：200L空气搅拌一套g) PAM溶药罐数量：1个参数：200L空气搅拌一套h) NaOH溶药罐数量：1个参数：200L空气搅拌一套i) PAC加药计量泵数量：2台，一用一备参数：10L/h，0.5MPa，N=0.18kWj) PAM加药计量泵数量：2台，一用一备参数：10L/h，0.5MPa，N=0.18Kwk) NaOH加药计量泵数量：2台，一用一备参数：10L/h，0.5MPa，N=0.18Kw3.3 主要工艺设备一览表表3-1主要工艺设备表序号名称规格单位数量备注1潜水搅拌机桨叶直径320，N=2.2kW台22废水提升泵Q6m3/h，H9m，N0.4kW台23电磁流量计Q06m3/h台24人工格栅套15微孔曝气盘个686潜水搅拌机桨叶直径230，N=0.55kW台27微孔曝气盘个1088混合液回流泵Q15m3/h，H9m，N0.75kW台29污泥泵Q10m3/h，H9m，N0.75kW台210空气搅拌系统套111污泥泵Q10m3/h，H9m，N0.75kW台212气动隔膜泵Q10m3/h，H50m台113罗茨鼓风机Q3.43m3/min，H5m，N5.5kW台214转子流量计Q03.5m3/min台2空气用15厢式压滤机过滤面积10m2，N=2kW台116空压机N=4kW台117二氧化氯发生器有效氯为50g/h，N=0.5kW台118PAC溶药罐200L个119PAM溶药罐200L个120NaOH溶药罐200L个121PAC加药计量泵10L/h，0.55MPa，N=0.18kW台222PAM加药计量泵10L/h，0.55MPa，N=0.18kW台223NaOH加药计量泵10L/h，0.55MPa，N=0.18kW台224pH控制仪CRRED-600台225标准排放口套126变频器VFD-F风机专用型台227生物菌种批128管件管材批129电气系统批130自控系统批131五金杂件批13.4 主要建构筑物工程量表3-2主要建构筑物工程量序号名称规格单位数量备注1厌氧池30000100006000mm，钢砼座12好氧池1400050004000mm，钢砼座13缺氧池400028004000mm，钢砼座14好氧池2800040004000mm，钢砼座15二沉池720010004000mm，钢砼座16混凝池120012004000mm，钢砼座17沉淀池690012004000mm，钢砼座18消毒池390020004000mm，钢砼座19污泥浓缩池390020004000mm，钢砼座110设备间1410050003200mm，钢砼框架座1第四章 建筑、结构设计4.1 建筑设计4.1.1 设计依据建筑设计主要设计标准、规范：（1） 建筑地基基础设计规范（GBJ5007-2002）（2） 混凝土结构设计规范（GBJ50010-2002）（3） 砌体结构设计规范（GBJ5003-2001）4.1.2 设计原则结构设计应满足工艺要求，遵循结构安全、施工方便、造价合理的原则；根据拟建场地的工程地质、水文资料及施工环境，优化结构设计，选择合理的设计方案；遵循现行国家和地方的设计规范和标准，使结构在施工阶段和使用阶段均能满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求。4.1.3 建筑装修所有水池内外表面、池顶走道均为水泥砂浆批荡经压光后的原色；设备操作间内墙、顶面经水泥灰砂浆批荡后涂ICI；操作室地面铺瓷砖；设备操作房全贴白色小条瓷片。4.1.4 水池设计水池应遵循在平面布置上应以减少管线和便于维护管理的原则，在竖向布置上应以减少提升设备的原则。在立面造型上应根据池体大小、高矮形状，配以不同的颜色和线条，使之与周围环境相协调。4.1.5 防渗及伸缩缝设置工艺中构筑物（池体）等钢筋混凝土结构均采用抗渗混凝土，采用32.5级以上的普通硅酸盐水泥，水泥用量应不大于360kg/m3，水灰比不大于0.55，抗渗标号根据水头与钢筋混凝土壁厚度比值分别采用S6、S8。为提高混凝土结构的抗渗性和抗裂性能，构筑物混凝土内掺入相应用量的低碱UEA混凝土微膨胀剂。上述构筑物平面尺寸大于25米时设置伸缩缝，结构完全分开，缝宽30mm。中间设置HPZA4型遇水膨胀橡胶止水带，迎水面设以双组份聚硫密封胶打口，缝中聚乙烯硬质泡沫板。本工程的水池除采用防水砼外，表面均作水泥砂浆刚性防水层。凡是水池底板面，外壁墙内侧面及地下水以下的外侧面，均按五次作法。水池内壁面批1：2防水砂浆20厚。4.1.6 抗震措施本工程按照六度地震烈度设防。按照室外给水排水和煤气工程抗震设计规范的规定，对六度地区的现浇钢筋混凝土水池，一般不需要采用特别的抗震措施。但在地壁转角处的内外层水平钢筋，需要加强。框架结构，按建筑抗震设计规范（GB50011-2001）和构筑物抗震设计规范（GB50191-93），采取抗震构造措施。4.1.7 荷载情况荷载：各种荷载按GB50009-2001建筑结构荷载规范及GB50069-2002给水排水工程构筑物结构设计规范分别采用。风载：基本风压0.50KN/m2。4.1.8 地下水对混凝土影响的预防根据当地地下水pH值及侵蚀性CO2浓度而定。4.2 结构设计4.2.1 主要设计标准和规范（1） 建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001（2） 建筑结构荷载规范 GB50009-2001（3） 混凝土结构设计规范 GB50010-2002（4） 砌体结构设计规范 GB50003-2001（5） 建筑地基基础设计规范 GBS0007-2002（6） 建筑地基处理技术规范 JGJ79-2002（7） 构筑物抗震设计规范 GB50191-93（8） 建筑抗震设计规范 GBJ0011-2001（9） 给水排水工程构筑物结构设计规范 GB50069-2002（10） 水工混凝土结构设计规范 SL/T 191-96（11） 泵厂设计规范 GB/T 50265-97（12） 水工建筑物抗震设计规范 SL203-97（13） 地下工程防水设计规范 6850108-20014.2.2 设计原则（1） 结构设计应满足工艺设计要求，遵循结构安全可靠，施工方便，造价合理的原则。（2） 结构设计应根据拟建场地的工程地质，水文资料及施工环境，优化结构设计，选择合理的施工方案。（3） 结构设计应遵循现行国家和地方设计规范和标准，使结构在施工阶段和使用阶段均能满足承载力、稳定性和抗浮等承载力极限要求以及变形、抗裂度等正常使用要求。4.2.3 设计参数（1） 设计最高地下水位根据当地有关水文资料分析，构筑物抗浮计算取设计地面以下0.3m。（2） 设计水池水位按工艺设计最高水位超高0.2m计。（3） 构筑物场地荷载按10KN/m2计。（4） 构筑物最大裂缝宽度允许值取0.2mm。（5） 构筑物原计池体侧壁摩阻力的抗浮安全系数Kf1.05。（6） 构筑物平面荷载按不同构筑物取值23KN/m2。按设备安装、检修荷载复核。4.2.4 主要工程材料（1） 混凝土水处理构筑物强度等级C25，抗渗强度等级S6S8填料C15，垫层C15。建筑物强度等级C20，垫层C10。（2） 钢材直径d10为HPB235钢筋，fy=210Mpa。直径d12为HRB335钢筋，fy=300Mpa。预埋铁采用Q235钢。（3） 墙体结构采用主规格为390190190的单排孔混凝土砌块，小砌块的强度等级为MU10，地面以下用M10水泥砂浆砌筑，C15水泥砂浆灌实孔洞。地面以上用M7.5混合砂浆砌筑。4.2.5 抗震设防本工程土建设计执行建筑物抗震设计规范（GBJ11-98）及室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范（TJ32-78）的有关规定。4.2.6 结构设计中注意的问题在结构设计中注意以下问题：（1） 对地基的处理（2） 粉细砂土的地震液化问题（3） 地下水引起的结构抗浮稳定（4） 结构设计按现行国家规范执行（5） 对于建筑物执行工民建结构规范（6） 对于各构筑物执行给水排水结构规范结构设计中除满足强度、刚度要求以外，对于贮水构筑物尤其注意结构裂缝开展宽度的控制及抗渗和耐腐蚀等问题。合理的结构分缝，适当的选用混凝土外加剂是工程中要慎重解决的课题。对于大型钢筋混凝土水池，考虑采用普通预应力技术，以提高结构的抗渗、耐久性，减少材料用量，节约投资。因此要求在初设阶段作好调研、总结及方案工作，以求在大型水池的预应力技术方面有所前进。第五章 自控设计5.1 概述本自控系统主要用于改建污水处理站。根据污水处理的工艺过程、特点及要求而设计。自控系统设备采用进口（合资）产品，对工艺过程各参数进行检测和自动控制，保证废水处理车间自动连续运行。5.2 自控设计原则为提高现代化企业的科学管理水平，保证废水处理水质的要求，最大限度减轻工人劳动强度，保障生产正常、安全有序地进行，设置计算机现场测控管理系统。测控计算机长期在线运行，定时检测各现场PLC采集的数据，对各工艺参数和动力设备的运行状态进行定时显示、事故报警等。（1） 废水处理软件实施方式选用较灵活的可编程控制，可以随时更改系统参数。（2） 控制系统可以自由设定废水泵开停的上下限及台数。（3） 控制系统可以自由设定曝气机的开停及台数。（4） 控制系统可以检测每台泵（包括鼓风机）的电流、电压。（5） 控制系统可以将所测定的电流、电压及设备的开停情况送模拟屏显示，模拟屏与主机通过485通信口连接。5.3 自控系统及仪表5.3.1 控制系统简介根据工艺要求，本装置的控制对象主要是开关量辅以pH值、液位和流量等模拟量，控制对象主要是对泵、风机和阀门等设备的控制，因此本系统采用可编程逻辑控制器（PLC）同时完成电气和仪表部分的自动控制。采用一台工控机作人机界面实现监控，同时通过打印机打出各类报表（打印机及PC机等不包含在污水系统报价表内）。5.3.2 主要控制回路（1） pH值自动控制污水站内主要工艺流程的相关池（槽）内，安装五线式（有温度补偿）pH/ORP值传感器及控制仪；4 20mA模拟信号送PLC，由PLC控制化学品进料气动阀的投加量，保证pH值。同时，在中控室内提供pH的高低值声光报警及动态模拟显示。（2） 配药槽、贮水池、生产废水调节池液位的自动控制配药槽液位用多点液位进行检测，4 20 mA模拟信号送PLC，由PLC控制泵的启停（中位启动泵、低位停泵），以保证液位在设计值范围内；同时，对高、低液位进行声光报警，并在上位机监控。（3） 泵及液位的联锁控制各生产废水调节池和反应池的液位采用电接点液位计检测，由PLC控制相应泵的启停。每台电机设自动/手动两种操作方式，集控操作在中央控制室统一操作，泵的联锁及备用自投均由PLC实现。5.4 控制系统配置（1） 硬件控制系统硬件组成包括1套可编程控制器（PLC）和一台上位机构成的控制网络，上位机采用IBM兼容的工业控制机，PC机采用性能可靠，广泛应用于工业控制领域的产品。（2） 软件控制软件的组成为：PLC应用软件：运行于PLC，实现各种控制功能；监控软件：基于Windows 9X/NT平台，功能强、使用简单，应用可靠的软件作为人机界面，用于操作，调试人员监视装置运行状态，控制现场设备的接口。5.5 控制系统功能描述（1） 数据采集采集整个系统各个装置的重要工艺参数（pH值、流量、液位、DO等）、设备运行状态等重要数据。（2） 实时监控对整个工艺生产过程实现实时操作、设置、控制、显示、报警，最大限度的减少值守人员。（3） 联锁、报警对非正常的工艺参数和设备的运行状态实施声光报警，出现危险和异常状态时对设备进行联锁保护，如系统中的液位与相应的泵的联锁。（4） 流量的累积及清零本系统对物料设有流量的瞬时显示及累积功能，并且对于每个累积流量均设有回零功能。（5） 报表输出提供装置运行状态的各种统计、积算报表、报表可以按班、日、月等各种需求的时间段输出，同时提供打印输出功能。（6） 手动控制系统可以实现手动和自动的切换，在非正常运行状态下，对每台泵设备和控制阀门进行手动控制。（7） 网络功能系统预留通讯接口，可通过此接口与工厂其他控制网络通讯。电仪控制一体化电气设备和工艺过程的控制由一个控制系统完成，提高系统的完整性和可靠性。动态防真对工艺流程实现动态模拟显示，动态跟踪工艺参数，直观了解设备运行状况。5.6 仪表（1）概述现场仪表包括液位、流量、在线pH值分析仪表。（2）仪表选型现场仪表的选型原则是满足工艺要求、质量可靠的进口产品。第六章 电气设计6.1 概述（1） 本设计包括380/220V变配电装置；（2） 本设计包括厂区内建构筑物的照明、防雷；（3） 本设计包括厂区内建构筑物的动力、接地设计；（4） 厂区外及区厂内网络系统未编入本设计范围之内；（5） 有关电气详细说明见后面所述。6.2 设计标准、规范及依据（1） 国家标准供电系统设计规范GB50052-92；（2） 国家标准10KV及以下变电所设计规范GB50053-94；（3） 国家标准供电系统设计规范GB50052-92；（4） 国家标准建筑物防雷设计规范GB50057-94；（5） 低压配电装置及线路设计规范GBJ54-83（6） 工业企业照明设计标准GBJ50034-92（7） 通用用电设备配电规范GBJ50055-936.3 电及负荷等级（1） 电源厂内变电所出来至厂内各用电点的所有电力设备、设施由我方设计和施工。变电所由当地电气部分负责施工.（2） 负荷等级根据生产装置对供电设备及供电系统可靠性的要求,生产负荷为二级负荷。6.4 负荷计算（1） 污水处理站的动力负荷主要有污水泵、加药泵、罗茨鼓风机、离心鼓风机、污泥泵、污泥脱水机、反冲泵等。另外还有室外、室内照明系统、通风系统等。（2） 主要电气设备一览表如下：6-1主要电气设备表序号名称规格单位数量备注1潜水搅拌机桨叶直径320，N=2.2kW台22废水提升泵Q6m3/h，H9m，N0.4kW台2一用一备3潜水搅拌机桨叶直径230，N=0.55kW台24混合液回流泵Q15m3/h，H9m，N0.75kW台2一用一备5污泥泵Q10m3/h，H9m，N0.75kW台2一用一备6污泥泵Q10m3/h，H9m，N0.75kW台27罗茨鼓风机Q3.43m3/min，H5m，N5.5kW台2一用一备8厢式压滤机过滤面积10m2，N=2kW台19空压机N=4kW台110二氧化氯发生器有效氯为50g/h，N=0.5kW台111PAC加药计量泵10L/h，0.55MPa，N=0.18kW台2一用一备12PAM加药计量泵10L/h，0.55MPa，N=0.18kW台2一用一备13NaO