1、100吨/天农家乐污水处理站工程设计方案 目 录1、概况21.1、前言21.2、设计依据21.3、设计水量、水质31.4、设计范围42、污水处理工艺42.1、设计原则42.2、污水处理系统工艺的确定42.3、工艺流程72.4、流程简述72.5、主要构（建）筑物及设备简述83、建筑结构设计133.1、建筑设计133.2、结构设计134、电气及仪表设计144.1、电气设计144.2、仪表设计和自控设计155、给排水设备设计156、其它156.1、给水及给气156.2、雨水排水156.3、消防157、工程投资及运行费用167.1、土建工程投资167.2、主要材料设备表177.3、工程投资187.4、2、运行费用181、概况1.1、前言 略1.2、设计依据本方案设计主要依据国家现行设计规范、标准及甲方提供的基础资料。主要有下列几项：中华人民共和国环境保护法；中华人民共和国水污染防治法；给排水设计手册；污水综合排放标准 GB8978-1996；小型排水构筑物 04S519低压配电设计规范 GB50054-95；工业企业照明设计标准 GB50034-92；工业企业厂界噪声标准 GB12348-90中的三类标准；工业建筑防腐设计规范 GB50046-95；城镇污水处理厂附属建筑和附属设备标准GJJ31-89；工业企业设计卫生标准 GBZ1-2002；供配电系统设计规范 GB50052-95；低压配电3、装置及线路设计规范 GB50062-92； 建筑防雷设计规范 GB50057-2000； 工业与民用电力装置的接地设计规范 GBJ65-83； 动力机器基础设计规范 GBJ40-79； 建筑电气设计技术规范 GBJ16-83； 电力装置的继电保护和自动接地设计规范GB50062-92； 通用用电设备配电设计规范 GB50055-93； 10KV 及以下变电所设计规范 GB50053-94； 电力工程电缆设计规范 GB50217-94； 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058-92； 室外排水设计规范 GB50014-2006；城市污水处理厂污水、污泥排放标准 CJ3025-93；给4、水排水工程结构设计规范 GB500692002；建筑地基基础设计规范 GB50007-2002；1.3、设计水量、水质1.3.1废水性质：废水的主要来源为食品原料的清洗、餐具的清洗、炊具的清洗等，其具有水质、水量变化范围大，含有大量有机物、动植物油和悬浮物等特点，其中动植物油以三种形态存在于废水中：悬浮状态、乳化状态及溶解状态。1.3.2设计水量：根据业主提供的资料，需建设一座设计规模为100m3/d的污水处理站。据此，污水处理站处理能力按100 m3/d（按24h运行为4.2m3/h）设计。1.3.3设计水质及处理要求：（1） 设计水质由于无污水进水水质参数，参考类似厂区及城镇生活污水水质浓5、度，现暂定该餐饮污水浓度为： 表1 污水进水水质指标 单位：mg/L（pH除外）水质指标BOD5CODSSNH4+N动植物油TPpH浓度(mg/L)500800400301503.069（2） 出水水质出水水质按中华人民共和国污水综合排放标准（GB8978-1996）表4一级排放标准来执行。具体指标如下： 表2 污水出水水质指标 单位：mg/L（pH除外）水质指标BOD5CODSSNH4+N动植物油TPpH浓度(mg/L)201007015100.569我方即根据上述数据进行设计。1.4、设计范围本工程的设计范围是：污水流入处理站界区始至全处理工艺出水为止，其内部的各工艺单元的全部内容，其中包6、括工艺、土建、电气、设备等各专业内容。以下工程内容不属于本方案范围： 进入污水处理站的污水管、自来水管、供电电缆、通讯电缆、处理后的排水管； 土建工程暂按正常地基进行考虑（地基承载力按160Kpa考虑），若属不良地基，其处理费用（地基处理、降水措施、护坡等）另计； 污泥运输车等的购置； 调试验收期间水、电、药剂等费用； 调试期间以及运行期间的水质检测和环保验收费；2、污水处理工艺2.1、设计原则2.1.1满足环境保护的各项规定，污水经处理达标后排放及污水回用；2.1.2选择工艺成熟可靠，且切实可行的方案；2.1.3占地面积小，且流程布局合理；2.1.4操作管理方便，运行费用低，处理系统运行稳定7、，且有较长使用寿命；2.1.5污泥产生量少；2.1.6在设计中充分考虑二次污染的防治，设备耐腐蚀，噪声达标，以免影响周围环境。2.1.7 在设计中充分考虑水量的发展趋势和水质的可能变化，整体考虑在水量水质变化时的扩建。2.2、污水处理系统工艺的确定2.2.1 预处理工艺进入废水处理系统的废水主要来自废水的主要来源为食品原料的清洗、餐具的清洗、炊具的清洗等，含有大量的动植物油，在进入后续的处理系统前，需进行油水分离除去大部分悬浮状态的动植物油，以免堵塞和影响后续处理系统，减轻后续处理系统负荷。目前应用最广泛的油水分离设施是隔油池，油水分离中得到的油脂，经加工可以得到甲烷、肥皂、动物饲料和低档润滑8、油等产品。2.2.2 生物处理工艺经过预处理后的废水，还会有大量的溶解性有机物及乳化油等，严格保证污水达标排放，同时考虑到操作和管理简便，以及运营等因素，结合本工程特点，污水生物处理经二级生化处理很难达到排放标准，因此选择带脱氮除磷的二级生化处理工艺+深度处理的工艺路线，推荐采用A/O法+人工湿地，A/O法技术成熟，运行稳定，且处理效果好。采取生化处理工艺（尤其是生物接触氧化法）后对日常运行管理带来了便利，可以大大降低人员劳动强度, 系统稳定性受人为因素的影响可大大降低，同时降低了药剂费用 厌氧水解工艺水解工艺属于升流式污泥床反应器技术范畴，水解池按其内介质分为污泥床区和清水区，待处理污水由反9、应器底部进入池内，并通过布水系统及特殊的池型构造与污泥床快速而均匀地混合。污泥床较厚，类似与过滤层，从而将进水中的颗粒物质与胶体物质迅速截留和吸附。污泥床内含有高浓度的兼性微生物，在池内缺氧条件下，被截留下来的有机物质在大量水解菌作用下，将不容性有机物水解为溶解性物质，将大分子、难于生物降解的物质转化为易于生物降解的物质（如有机酸类）。水解工艺具有以下特点：A、多功能的水解池对各类有机物的去除率高水解池集吸附、生物絮凝和生物降解功能与一体，出水中溶解物比例大大提高，使废水的可生化性提高。B、水解菌世代期短，对污染物的降解过程迅速，其将污水中固体、大分子、难于生物降解的有机物转化为易于生物降解的10、小分子有机物质，使得在后继的好氧单元可以用较短的时间和较低的电耗完成净化过程，具有效率高能耗低的特点；C、水解池内装设弹性填料，不设三相分离器，构造简单，便于维护。在厌氧水解酸化池内，兼性微生物将废水中大分子复杂有机物进行水解和发酵，并将大分子有机物水解和发酵生成醇类和脂肪酸，并产生少量H2及CO2，在降解废水COD的同时，也提高了废水的可生化性。水解酸化处理的优点是兼性微生物可对好氧微生物所不能直接降解或部分降解，以利于后续的好氧处理。 好氧工艺的选择好氧处理工艺的类型很多，主要代表有活性污泥法和膜法，活性污泥法有氧化沟、SBR及各种改良型的氧化沟和SBR工艺。针对对工程污水特性及建设条件，11、推荐采用膜法接触氧化工艺，该工艺有如下优势：本方案采用高效弹性立体填料，比表面积大，污泥浓度高，处理效率相对较高；不产生污泥膨胀；无须污泥回流，设施体积小；产生污泥的量小；运行管理方便，耐冲击性能好、出水水质稳定。 人工湿地人工湿地是一种新的污水处理技术，它主要由耐污染的植物与不同粒径的砂砾组成的基质所共同构成的人工生态系统，系统内还含有大量微生物、藻类和微小动物，进入系统的污染物在微生物等的作用下，发生厌氧或好氧反应，去除水中的污染物，同时水生植物还能吸收一部分水中氮磷等污染物。人工湿地按污水在其中的流动方式可分为两种类型：（1）地表径流型人工湿地（FWS）（2）潜流型人工湿地（SFS）。F12、WS系统中，废水在湿地的土壤表层流动，水深较浅，其优点是投资省，缺点是负荷低，冬季表面易结冰，夏季回滋生蚊蝇、散发臭味，目前已较少采用。而SFS系统，污水在湿地床的表面下流动，一方面可以充分利用填料表面生长的生物膜、丰富的植物根系及表层土和填料截留等作用，提高处理效果和处理能力，另一方面由于水流在地表下流动，保温性好、处理效果受气候影响小，且卫生条件好，是目前国际上较多研究和应用的一种湿地处理系统。本次设计选用潜流型人工湿地。2.2.3 污泥处置污泥是污水处理过程的产物，是整个系统的重要组成部分，处理目的在于降低污泥含水率，减少污泥体积，达到性质稳定，并为进一步处置创造条件。由于污泥的产量极少13、，建议业主请环卫部门定期用吸粪车抽吸外运，清理每年同期四次。2.3、工艺流程本工程污水处理工艺流程见图1：污水人工湿地沉淀池A/O生化池调节池隔油池格栅渠清水池吸粪车定期抽走达标排放污泥浓缩池 污水 污泥图1 污水处理流程框图2.4、流程简述通过管道收集的污水自流入隔油池，经油水分离去除较大悬浮物后，自流入调节池，混合均匀后提升至A/O生化系统，A段水解池的作用是拦截污水中的悬浮物于泥层中，并将大分子物质降解为小分子物质，固体物质降解为可溶性物质，以提高污水的可生化性，O段好氧接触氧化是利用好氧微生物的生物化学作用进一步将废水中的有机物降解；好氧池出水自流进入沉淀池，进行泥水分离。其上清液自流14、入人工湿地前端的配水槽，经布水管进入湿地系统处理后，经集水管收集致集水池，达标后经排放水渠计量外放。沉淀池产生的污泥进污泥浓缩池，定期由环卫部门的吸粪车抽走。2.5、主要构（建）筑物及设备简述污水处理站设计规模为100m3/d（4.2m3/h），其主要生产构筑物包括：预处理设施格栅渠、隔油池、调节池；生化处理设施A/O生化池、沉淀池、人工湿地、清水池；污泥处理设施污泥浓缩池；辅助综合设施配电房、值班室及鼓风机房。2.5.1 预处理设施（1）格栅渠主要设计参数：数 量：1座 钢砼尺 寸：LBH=2.5m0.5m3.0m主要设备：人工格栅材 质：不锈钢数 量：1台设计参数：设备宽度：B0=400m15、m 栅 隙：5mm（2）隔油池（进水管底标高暂定地下-1.700m）主要设计参数（参见国标图集04S519中3型隔油池）：数 量：1座 钢砼尺 寸：LBH=2.5m1.0m3.0m（3） 调节池主要设计参数：座 数：1座 钢砼单座尺寸：LBH=5.0m4.0m4.0m有效容积：V=46.0m3停留时间：HRT=11h主要设备：污水泵类 型：无堵塞潜水泵数 量：2台（1用1备）设计参数：流 量：Q=4.2m3/h扬 程：H=10m电机功率：N=0.75KW空气搅拌系统数 量：1套材 质：UPVC2.5.2生化处理设施生化处理设施由A/O生化池、沉淀池、清水池及排放水渠组成。（1）A/O生化池主要16、设计参数座 数：1座 钢砼尺 寸：A池 LBH=3.0m2.0 m4.0m有效容积：V=21.0m3停留时间：HRT=5.0h尺 寸：O池LBH=4.0m3.0 m4.0m有效容积：V=42.0m3停留时间：HRT=10.0h主要设备及材料：弹性填料数 量：45m3材 质：聚氯乙烯与聚丙烯共聚体规 格：200mm配 套：含绷紧绳等可变孔曝气管数 量：36m材 质：橡塑复合材料规 格：32mm配 套：含卡箍、接头等 鼓风机设备类型：回转式鼓风机设备数量：2台（1用1备）单机风量：Q=0.61m3/min风 压：H=39.5kPa电机功率：N=0.75kw（2）沉淀池主要设计参数座 数：1座 钢砼17、尺 寸：LBH=2.0m2.0m4.0m表面负荷：1.05m3/m2h主要设备：污泥泵数 量：1台类 型：污泥泵单台流量：Q=5m3/h扬 程：H=10m电机功率：N=0.75KW布水装置数 量：1套材 质：UPVC蜂窝斜管数 量：4m2材 质：乙丙共聚体排水装置数 量：1套材 质：不锈钢锯齿堰排泥装置数 量：1套材 质：UPVC （3）人工湿地1、人工湿地系统工艺原理示意图人工湿地系统工艺原理示意2、人工湿地系统工艺流程图沉淀池出水植物池A植物池B 达标排放清水池 3、人工湿地主要设计参数 A、植物池A 平面尺寸：20.0m15.0m 有效水深：0.7m 池底坡度：1% 池体结构：1）在原土18、层上铺设不透水的防渗材料作为防渗层，防渗 材料选择HDPE膜。2） 石垫层：级配碎石3） 滤料层：一定比例的砂、砾石4） 特殊土层：种植土，20-40cm，渗透系数0.025cm/h-0.35cm/h5） 植物选择：芦苇、香蒲、茭白、水葱B、植物池B 平面尺寸：20.0m15.0m 有效水深：0.7m 池底坡度：1% 池体结构：1）在原土层上铺设不透水的防渗材料作为防渗层，防渗材料选择HDPE膜。 2）石垫层：级配碎石 3）滤料层：一定比例的砂、砾石 4）特殊土层：种植土20-40cm，渗透系数0.025cm/h-0.35cm/h 5）植物选择：美人蕉、芋艿、茭白、薏米、慈姑C、清水池主要设计19、参数：座 数：1座 钢砼尺 寸：LBH=3.0m1.5m4.0m有效容积：V=15m3停留时间：HRT=3.57h2.5.3 污泥处理设施（1）污泥浓缩池 主要用于污泥的缓冲和浓缩。主要设计参数：座 数：1座 钢砼尺 寸：LBH=3.0m1.5m4.0m有效容积：V=15m32.5.4 综合用房本工程配电室、值班室、鼓风机房均造在一个综合间内。主要设计参数：座 数：1座 框架尺 寸：LBH=8.0m3.0m3.5m3、建筑结构设计3.1、建筑设计根据污水处理设施的功能特点，建筑设计首先要满足处理工艺要求，既要实用，又要美观大方，与周围厂区建筑风格统一协调的原则进行建筑设计。3.2、结构设计3.20、2.1 地质概况因本工程未提供详细地质勘探资料，本方案设计中按无不良地基考虑，假定个构（建）筑物基础均坐落于承载力大于160Kpa的黏土层上。3.2.2 地下水情况及地下水对混凝土的影响本工程地下水资料不详，暂按不受地下水影响考虑，该处地下水亦按对钢筋砼不具侵蚀性考虑。3.2.3 荷载情况各种荷载按照GB50009-2001建筑结构荷载规范及GBJ69-84给排水工程结构设计规范采用。4、电气及仪表设计4.1、电气设计设计标准（1）低压配电设计规范 GB50054-95（2）通用用电设备配电设计规范 GB50055-93（3）建筑照明设计标准 GB50034-2004 （4）电力工程电缆设计规21、范 GB50217-944.1.1 电源及用电负荷按三级负荷设计，单回路供电，电源电压380/220伏，由厂区总降变电所低压配电间引出，由电缆引至污水处理站配电室。4.1.2保护方式低压配电母线采用空气断路器作短路保护，馈线采用空气断路器和热继电器作短路和过载保护。4.1.3电气设备选型采用动力配电柜和配电箱，低压柜选用GGD型。柜内装有的电子设备均选用有防潮、保温功能的产品。4.1.5电力输送方式配电为380/220伏三相五线，电缆在建筑物内采用穿管埋地、沿墙敷设。4.1.6 电气设备的控制方式因考虑本工程规模较小，从实用角度出发，本污水站控制以手动控制为主。工艺设备采用就地机旁控制，即在机22、旁设就地控制箱，面板设开、停按钮，运行、停机及事故指示灯，急停按钮。4.2、仪表设计和自控设计4.2.1 过程检测仪表的设置 集水井、调节池液位计4.2.2检测仪表功能简述（1）集水井、调节池液位控制：正常情况下，池内水泵的开启和停止由液位进行控制，即液面高于液位计浮球开关采得的数据时则行动开启水泵反之自动停止水泵。在需要时由人工控制水泵的开停。4.2.3 照明与检修网络照明与检修采用380/220V三相五线制系统，照明电源引自总变电所。室内照明采用节能型荧光灯；控制采用手动控制。5、给排水设备设计设备的选型力求实用，高效，运行可靠。选用国内知名品牌，信得过的产品，并要求有良好的运行业绩。潜水23、电机的防护等级为IP68，其它配套电机和就地控制箱的防护等级不低于IP55。考虑废水具有腐蚀性的环境条件，对材料选用的原则为水下部分采用塑料、不锈钢，防腐主要采用环氧沥青或环氧玻璃钢。6、其它6.1、给水及给气由厂区供水管网引一条DN32给水管，供污水站内生活。6.2、雨水排水污水处理站内的雨水排至生产厂区雨水管网。6.3、消防（一）建筑防火设计根据国家防火规范，对于污水处理站内不同建筑物设置不同的防火等级。除配电室为一级耐火等级外，其余建筑物均为二级耐火等级。采取丁类防火标准。其它建筑物设计均按国家建筑防火设计规范进行设计。室外消防给水系统由业主统一考虑，本项目不另外考虑。（二）防火及消防措24、施本工程在正常情况下，一般不会发生火灾，只有在操作失误、违反规程、管理不当及非正常生产情况下或意外事故状态下，才可能导致火灾发生。为了防止火灾的发生或减少火灾发生造成的损失，根据“预防为主，防消结合”的方针，本工程在设计上采取了相应的措施。电气系统具备短路、过负荷、接地漏电等完备保护系统，防止电气火灾发生。7、工程投资及运行费用7.1、土建工程投资土建工程构筑物及报价（见表3）：表3 土建工程构筑物及估价序号建构筑物名称 尺寸（米）LBH结构形式数 量备注1隔油池2.51.03.0钢砼12格栅渠2.50.53.0钢砼13集水井2.52.04.0钢砼14调节池5.04.04.0钢砼15A池3.025、2.0 4.0钢砼16O池4.03.0 4.0钢砼17沉淀池2.02.04.0钢砼18清水池3.01.54.0钢砼19污泥浓缩池3.01.54.0钢砼110综合用房8.02.53.5框架111道路及设备基础小 计7.2、主要材料设备表主要材料设备表（见表4）：表4 主要材料设备表序号所在构筑物设备名称型号 规格数量单价（万元）总价（万元）备注1格栅渠人工格栅B0=400mm，不锈钢1台2集水井污水泵10m3/h,10m2台3调节池污水泵4.2m3/h,10m2台4空气搅拌系统UPVC1套5A/O生化池弹性填料200mm,含绷紧绳45m36可变孔曝气管32mm，含卡箍等36m7回转式鼓风机0.626、1m3/min，39.5kPa2台8沉淀池污泥泵5m3/h，10m1台9布水装置UPVC1套10蜂窝斜管乙丙共聚体4m211排水装置不锈钢锯齿堰1套12排泥装置UPVC1套其他电控系统1套电 缆1套小计注：化验设备、污泥运输车、办公用品（如空调）由厂方自购。7.3、工程投资7.3.1、土建工程： 万元；7.3.2、设备费： 万元；7.3.3、设计费： 万元；7.3.4、安装费（包括管道、阀门）： 万元；7.3.5、调试费及培训费（菌种驯化）： 万元；7.3.6、验收监测费： 万元；7.3.7、现场管理费: 万元；工程总投资： 万元 说明：（1）土建工程暂按无不良地基进行考虑（地基承载力按160Kpa考虑）并编制预算。（2）工程总投资包括设计、土建施工、设备供货、安装调试、验收监测费；不含项目报审报建费用。（3）厂方按设计要求将380V动力供线送至污水处理站低压配电柜；将污水管送至污水处理站建设站范围内；将自来水管送至污水处理站建设站范围。（4）污水处理站建设范围以外的污水排放管网业主单位自行考虑。7.4、运行费用7.4.1、电费： 该污水站日耗电约60KWh，每度电按0.6元计则处理吨水电费为：0.6600.8100= 0.29元/吨水7.4.2、加药费：本工艺生物污泥产量较小，污泥脱水用聚丙烯酰胺量暂不计入。总运行费用为：0.29元/吨水18