1、8000m3/d城镇污水处理工程方案设计目 录1 项目概述41.1 项目背景41.2 污水来源及特点42 设计基础52.1 设计原则52.2 设计依据52.3 污水水量水质52.3.1 设计水量52.3.2 设计水质62.4 排放标准63 工艺路线73.1 废水性质73.2 工艺流程选择9城市污水处理厂的主要工艺9处理厂的优选工艺10本项目工艺的确定113.3 工艺流程123.4 工艺特点133.5 设计中应该注意的问题153.6 预期去除率174 工艺设计及设备选型184.1 格栅井184.2 涡流沉砂池204.3 调节池214.4 CASS池214.5 中间水池244.6 气浮池244.72、 污泥池254.8提升泵房254.9 脱水机房264.10 鼓风机房274.11 配电室274.12 加药间275 电气设计295.1 设计依据295.2 设计范围295.3 供配电系统295.4 电缆敷设295.5 供电负荷的计算305.6 自控316 总图布置326.1 总平面布置326.2 交通运输326.3 管线布置327 运行费用337.1计费标准337.2 运行费用33附件1 土建工程详细清单34附件2 设备、电气工程详细清单35附年3 图纸错误!未定义书签。附3.1 工艺流程图错误!未定义书签。附3.2 高程图错误!未定义书签。附3.3 平面布置图（暂定）错误!未定义书签。附件43、 化验仪器、设备及药品37附4.1 化验仪器、设备37附4.2 化验药品39附件5 工程业绩错误!未定义书签。附5.1 CASS工艺业绩错误!未定义书签。附5.2 果汁行业业绩错误!未定义书签。附5.3 主要工程业绩一览表错误!未定义书签。1 项目概述1.1 项目背景xxxx淳化县位于三秦之腹，泾水之阳，现有人口26000左右人，淳化县是重要的水果生产基地，被誉为“中国苹果20强县”，同时也是一个典型的山区农业县、革命老区县和国家新一轮扶贫开发重点县。淳化县的生活污水排放量在2000m3/d左右，两家果汁生产厂家的废水经过处理后外排进入县城的市政管网。县政府和果汁企业的领导积极贯彻国家“节能减4、排”的政策，双方经过协商，决定建设城市污水处理厂，保证在发展地方经济的同时，不给周围的环境带来影响。1.2 污水来源及特点根据业主提供的资料，污水的来源分为两部分：经过处理的果汁废水和生活污水，水质水量见下表。由于果汁废水的排出受果汁的季节性生产限制，果汁废水在一年中只有8个月来水。污水组成水量（m3/d）水质（mg/L）来水时间（月/年）果汁废水50003008生活污水300050012通过上表可以知道：1、处理项目需要考虑污水水量较长时间、较大量的变化情况，随之也会带来水质的波动，这是本项目污水的重要特点。2、混合的经过处理的果汁废水，可能会含有微生物不易降解的多酚和丹宁等物质，在考虑处理5、工艺时需要特别注意。3、在没有果汁废水混入的处理时段，可以安全按照生活污水来考虑工艺处理。2 设计基础2.1 设计原则1、 设计必须符合适用的要求选择的处理工艺、构筑物（建筑物）型式、主要设备、设计标准和数据等，应最大限度地满足使用的需要，以保证污水处理站功能的实现。2、 设计应符合经济的要求设计中一方面尽可能采用合理措施降低工程造价，选用质优价廉的设备；另一方面又必须保证在工程建成投入使用后，取得最大的经济效益和使用效果。3、 设计技术应当力求先进和合理设计中必须根据生产的需要和可能，在经济合理的原则下，尽可能采用先进技术。在机械化、自动化与仪表化程度方面，要从实际出发，根据需要和可能及设备6、的供应情况，妥善确定。2.2 设计依据1、业主提供的水质及水量；2、环境工程师手册（水污染防治卷），高等教育出版社；3、给水排水快速设计手册，中国建筑工业出版社；4、三废处理工程技术手册（废水卷），化学工业出版社；5、室外排水设计规范（GB50014-2006），2006年版。2.3 污水水量水质2.3.1 设计水量由于一年中有4个月没有果汁废水进入污水处理系统，因此： 其中的8个月两种水均进的情况下的进水量是8000m3/d333.33m3/h，所以，这8个月的运转按照8000m3/d333.33m3/h考虑； 另外的4个月只有城镇污水，此时的进水量时是3000m3/d，因此，按照3000 7、m3/d=125m3/h来考虑运行。2.3.2 设计水质由于上述水量的变化，结合1.3节来水质情况的组成分析，可以知道： 一年中有8个月中的来水是生活和果汁废水的混合废水，进水的水质按照以下指标设计：COD=(300mg/L5000m3/d+500mg/L3000m3/d)8000m3/d375mg/L 其中有4个月只有生活污水，进水水质按照以下指标设计：COD=500mg/L2.4 排放标准处理后出水满足城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B标准：COD：60mg/LBOD：20mg/LSS：20mg/LNH3N：8mg/L其它指标符合上标准的要求。3 工艺路线3.18、 废水性质污水处理方法的选用是与进水水质特点及排放所要求达到的处理程度密切相关的。依据我国现行室外排水设计规范（GB50014-2006），2006年版中给出的污水处理厂处理效率，淳化污水处理厂要求达到的污染物的去除率只能采用二级生物处理方法，而二级生物处理方法以活性污泥法能达到的处理效率最高，这也是目前大多数城市污水处理厂都采用的方法。在采用活性污泥法的二级污水处理厂中，不同的污染物是以不同的方式去除的。污染物的去除决定了污水处理工艺流程。SS的去除污水中SS的去除主要靠沉淀作用。污水中的无机颗粒和大尺度的有机颗粒靠自然沉淀作用就可以去除，小尺度的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小尺度的无9、机颗粒（包括尺度大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠活性污泥絮体的吸附、网捕作用与活性污泥絮体同时沉淀被去除。污水处理厂出水中悬浮物浓度不单涉及到出水SS指标，还因为组成出水悬浮物的主要是活性污泥絮体，其本身的有机成分就很高，因此对出水的BOD5、COD等指标也有很大影响，所以控制污水处理厂出水的SS指标是最基本的，也是很重要的。BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和微生物的代谢作用，然后对污泥与水进行分离完成的。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用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳10、定物质。这也就是污水中BOD5的降解过程。在这种合成代谢与分解代谢过程中，溶解性有机物（例如低分子有机酸等易降解有机物）直接进入细胞内部被利用；而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质，因此可以使处理污水中的残余BOD5浓度很低。CODcr的去除污水中CODcr去除的原理与BOD5基本相同。CODcr的去除率取决于原污水的可生化性，它与污水的组成有关。对于那些主要以生活污水及其成分与生活污水相似的工业废水组成的城市污水，其BOD5/CODcr比值往往在011、.40.5，其污水的可生化性较好，出水中CODcr值可以控制在较低的水平。氮的去除氮是蛋白质不可缺少的组成部分，因此广泛存在于城市污水中。在原污水中，氮以NH3-N及有机氮的形式存在，这两种形式的氮合在一起称为凯氏氮，用TKN表示。而原污水中的NO2-N和NO3-N量很少。氮也是构成微生物的元素之一，一部分进入细胞体内的氮将随剩余污泥一起从水中去除，这部分氮量占所去除的BOD5的5%。在有机物被氧化的同时，污水中的有机氮也被氧化成氨氮，并且在溶解氧充足、泥龄足够长的情况下被进一步氧化成硝酸盐。因为氮在水体中是藻类生长所需的营养物质，容易引起水体的富营养化，因此氮是污水处理厂出水的控制指标之一。12、脱氮菌在缺氧的情况下可以利用硝酸盐NO3-N中的氧作为电子受体，氧化有机物，将硝酸盐中的氮还原成氮气N2，从而完成污水的脱氮过程。磷的去除生活污水的磷含量一般在510mg/L，除磷可以考虑生物除磷和化学除磷两种方式。化学除磷和生物除磷两种工艺生除磷是一种相对经济的除磷方法，但由于生物除工艺目前还不能保证稳定达到出水标的要求，所以要达到稳定的出水标准常需要采取化学除磷措施来满足要求。可能存在的色度的去除由于来水中混有部分果汁废水，这种果汁废水是经过生化处理后的排水，可以该废水的部分COD是微生物不易降解的物质，对于这类物质可能是多酚和丹宁这样的性质较稳定的物质，经过生物处理工艺还不能完全去除，就13、需要考虑在前述生化处理的后端增加物化处理单元，确保污水达标排放。综上所述，针对此类污水的水质特点，既要保证COD、BOD5、SS的稳定去除率，还要兼顾氮、磷等污染物的达标排放，以及处理工艺流程的先进性、经济性、合理性。3.2 工艺流程选择3.2.1城市污水处理厂的主要工艺城市污水的主要污染物是有机物，因此目前国内外大多采用生物法。也有采用化学法的，但这种工艺的去除率不高，出水达不到国家规定的标准，只适用于某些特定的对出水水质要求不高的地方。在生物法中，有活性污泥法和生物滤池两大类，生物滤池的处理效率不高，卫生条件较差，我国只有少数几座生物滤池城市污水处理厂，而活性污泥法占绝大多数。活性污泥法有14、很多种型式，使用最广泛的主要有三类：（1）传统活性污泥法和它的改进型A/O、A2/O工艺；（2）氧化沟工艺（3）SBR工艺。传统活性污泥法是应用最早的工艺，它去除有机物的效率很高，在处理过程中产生的污泥采用厌氧消化方式进行稳定处理，对消除污水和污泥的污染很有效，而且能耗和运行费用都比较低，因而得到广泛应用。近20年来，水体富营养化的危害越来越严重，去除氮、磷列入了污水处理的目标，于是出现了活性污泥法的改进型A/O法和A2/O法。A/O法有两种，一种是用于除磷的厌氧好氧工艺，一种是用于脱氮的缺氧好氧工艺；A2/O法则是既脱氮又除磷的工艺。氧化沟是活性污泥法的一种变型，在水力流态上不同于传统活性污15、泥法，是一种首尾相接的循环流，通常采用延时曝气，在污水净化的同时污泥得到稳定。它不设初沉池和污泥消化池，处理设施大大简化。氧化沟具有传统活性污泥法的优点，去除有机物的效率很高，也具有脱氮的功能。如果在沟前增设厌氧池，还可同时除磷。氧化沟这种高效、简单的特点，使它在中小型城市污水处理厂中得到广泛应用。SBR是序批式活性污泥法，它的基本特征是在一个反应池中完成污水的生化反应、沉淀、排水、排泥，不仅省去了初沉池和污泥消化池，还省去了二沉池和回流污泥泵房，处理设施比氧化沟还要简单，而且处理效果好，有的SBR工艺还具有很强的脱氮除磷功能。SBR工艺对自控要求高，过去自控设备不过关，这种工艺无法推广，近年16、来自控技术和仪表应用于污水处理已经过关，我国昆明第三、第四污水厂采用SBR工艺已成功运行数年，因而SBR工艺得到大力推广，成为业内人士十分关注的一种工艺。3.2.2处理厂的优选工艺大型城市污水处理厂的优选工艺是传统活性污泥法及其改进型A/O法、A2/O法。目前世界上绝大多数国家(包括我国)的大型污水厂大多采用传统活性污泥法、A/O和A2/O法，这种工艺对大型污水厂具有难以替代的优点：（1）传统活性污泥法、A/O和A2/O法与氧化沟和SBR工艺相比最大优势是能耗较低、运营费用较低，规模越大这种优势越明显。原因是：l 设置初沉池，降低二级处理的负荷，显著节省能耗；l 污泥采用厌氧消化，它比氧化沟和17、SBR工艺的同步好氧消化显著节省能耗，是一种公认的节能工艺。这种工艺的基建投资一般情况下比氧化沟和SBR工艺高，但随着规模的增大，氧化沟和SBR的基建费也成倍增加，而常规活性污泥法的投资则以较小的比例增加，两者的差距越来越小。当污水厂达到一定规模后，常规活性污泥法的投资比氧化沟与SBR还省，所以，污水厂规模越大，常规活性污泥法的优势就越大。（2）常规活性污泥法、A/O和A2/O法的主要缺点是处理单元多，操作管理复杂，特别是污泥厌氧消化要求高水平的管理，消化过程产生的沼气是可燃易爆气体，更要求安全操作，这些都增加了管理的难度。但由于大型污水厂背靠大城市，技术力量强，管理水平较高，能满足这种要求，18、因而常规活性污泥法的缺点不会成为限制使用的因素。根据我国目前的现实情况，城市污水处理处于起步阶段，法规和制度都不够健全，对污泥的稳定化要求没有明确的规定，同时由于排水管网系统不够完善，大多数城市污水的有机成分不高，加之污泥厌氧消化的管理和沼气的利用还缺乏成熟的经验，这些因素都降低了包含污泥厌氧消化工序的常规活性污泥法、A/O和A2/O法的经济性。因此，对于规模为(1020)104m3/d的城市污水处理厂，有时可能采用SBR和氧化沟工艺更为经济，在这种情况下，有必要对各种工艺进行详细的技术经济比较，以确定最佳工艺。中、小型城市污水处理厂的优选工艺是氧化沟和SBR，它们的共同特点是：（1）去除有机19、物效率很高，有的还能脱氮、除磷或既脱氮又除磷，而且处理设施十分简单，管理非常方便，是目前国际上公认的高效、简化的污水处理工艺，也是世界各国中小型城市污水处理厂的优选工艺。（2）在10104 m3/d规模以下，氧化沟和SBR法的基建费用明显低于常规活性污泥法、A/O和A2/O法；对于规模为(510)104m3/d的污水厂，氧化沟与SBR法的基建费用通常要低10%15%。规模越小，两者差距越大，这对缺少资金建污水厂的中小城市很有吸引力。即使在10104 m3/d规模以下，氧化沟和SBR法的电耗和年运营费用仍高于常规活性污泥法，但如果与基建费用一起来比较，基建费加上20年的运营费总计还是比常规活性污20、泥法低些。规模越小，低得越多，规模越大，差距越小，当规模为10104 m3/d时，两类工艺的总费用大致相当。因此，对于中小型污水厂采用氧化沟与SBR法在经济上是有利的。（3）氧化沟与SBR工艺通常都不设初沉池和污泥消化池，整个处理单元比常规活性污泥法少50%以上，操作管理大大简化，这对于技术力量相对较弱、管理水平相对较低的中小型污水处理厂很合适。（4）氧化沟和SBR工艺的设备基本上实现了国产化，在质量上能满足工艺要求，价格比国外设备便宜好几倍，而且也省去了申请外汇进口设备的种种麻烦。（5）氧化沟和SBR工艺的抗冲击负荷能力比常规活性污泥法好得多，这对于水质、水量变化剧烈的中小型污水厂很有利。正21、是由于上述种种原因，氧化沟和SBR在国内外都发展很快。美国环保局(EPA)把污水处理厂的建设费用或运营费用比常规活性污泥法节省15%以上的工艺列为革新替代技术，由联邦政府给予财政资助，SBR和氧化沟工艺因此得以大力推广，已经建成的污水厂各有几百座。欧洲的氧化沟污水厂已有上千座，澳大利亚近10多年建成SBR工艺污水厂近600座。在国内，氧化沟和SBR工艺已成为中小型污水处理厂的首选工艺。3.2.3本项目工艺的确定本项目污水的水量在8000 m3/d，属于小型污水处理厂，可以选择氧化沟和SBR，针对本工程选用经典SBR或其变形作为主要工艺，原因如下：（1）从运营费用看，SBR工艺通常用鼓风曝气，氧22、化沟工艺通常用机械曝气。一般说来，在供氧量相同的情况下，鼓风曝气比机械曝气省电；第二方面，SBR工艺是合建式，不用污泥回流(有的少量回流)，氧化沟工艺是分建式要大量回流，电耗较大；第三方面，SBR工艺是变水位运行，增大了进水提升泵站的扬程。综合考虑，通常氧化沟工艺的电耗要比SBR工艺大些，运营费要高些。（2）氧化沟工艺是连续运行，不需自动控制，但在要求节能时需要采用自动控制；SBR工艺是周期间歇运行，各个工序转换频繁，需要自动控制，可以很大的节约人力成本。（3）SBR工艺尽可能的维持了静态沉淀或者是尽可能的保证出水不受扰动，氧化沟工艺是动态沉淀和排水，因而SBR的沉淀效率更高，出水水质更好。（23、4）从基建投资看，SBR工艺是合建式，一般情况下征地费和土建费较氧化沟低，而设备费较氧化沟高，总造价的高低则要视具体情况决定。l 地价高，对氧化沟不利。从节约占地考虑仍然不适采用氧化沟工艺。l 进水BOD浓度高，反应容积与沉淀容积的比值高，宜采用氧化沟工艺；BOD浓度低，反应容积与沉淀容积的比值低，对SBR有利。对于本项目污水，由于其中含有部分经过处理的果汁废水，生化性没有常规的生活污水好，所以适宜选择SBR。SBR在污水处理领域的广泛应用，促进了SBR的工艺发展，其中CASS（Cyclic Activated Sludge System）就是变形的SBR工艺中应用较为广泛的一种，是近年来国际24、公认的处理生活污水及工业废水的先进工艺。其基本结构是：在序批式活性污泥法（SBR）的基础上，反应池沿池长方向增加了生物选择区、缺氧区，在其主反应区后部安装了可升降的自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池子内周期循环运行，同时可连续进水，间断排水。3.3 工艺流程污水路线污水首先从闸门井经过机械格栅拦截污水中较大的漂浮物后，由P1泵至进入沉砂池。污水中密度较大的无机颗粒污染物在此能够被很大程度的去除。经沉砂池处理的污水进入调节池，调节池主要作用是调节水量，均化水质。调节池出水经提升泵P1提升至整个工艺的主要处理构筑物CASS池，反应器曝气和沉淀的间歇运行，使BOD5和SS的浓度随25、时间的变化梯度加大，保持较高的活性污泥浓度，增加了生化反应推动力，提高了处理效率，CASS池分为生物选择区、预反应区和主反应区，在生物选择器、曝气区和静止沉淀的过程中都同时进行着硝化和反硝化反应，因而具有除磷脱氮的作用。经CASS的出水到中间水池经过气浮池去除水中大部分的磷和果汁废水中残留的不可生化污染物。气浮池经过混凝和消毒出水可达到出水要求，达标排放。污泥路线工艺流程中有四处渣、泥排出处理系统：格栅、沉砂池、CASS池和气浮池。格栅的栅渣和沉砂池的砂砾同污水站的垃圾密闭封装一起外运。CASS池和气浮池产生的污泥自流进入贮泥池，后经污泥泵P5进入污泥浓缩压滤一体机，经压滤脱水的滤饼则作为固体26、废物外运。滤液则回流至调节池进行处理。3.4 工艺特点1、该工艺路线采用了在水处理中较流行的CASS工艺。当前国内外城市污水处理厂绝大多数采用活性污泥法，活性污泥法能有效去除城市污水中的各种污染物质，并且处理费用最低。在活性污泥法中，目前使用最多的是传统活性污泥法，预测淳化县污水水质、水量变化幅度都将比较大，污水的可生化性难以预测，出水水质要求又高，传统活性污泥法难以达到要求，同时考虑占地情况和人员精简。而传统活性污泥法处理流程较繁琐，特别是污泥处理复杂，占地面积大，管理人员多，与城市的现状不相适应，因此，我们排除了传统活性污泥法，参照国内外污水处理厂设计成果和污水处理厂的运行实践，在进行多方27、案比较的基础上，推荐SBR法的CASS工艺。（关于CASS技术详见第4章CASS技术介绍）。2、生化反应推动力大，可以保证污染物的降解速率和出水效果。在完全混合式连续流曝气池中的底物浓度等于二沉池出水底物浓度，底物流入曝气池的速率即为底物降解速率。根据生化动力反应学原理，由于曝气池中的底物浓度很低，其生化反应推动力也很小，反应速率和有机物去除效率都比较低；在理想的推流式曝气池中，污水与回流污泥形成的混合流从池首端进入，成推流状态沿曝气池流动，至池末端流出。作为生化反应推动力的底物浓度，从进水的最高浓度逐渐降解至出水时的最低浓度，整个反应过程底物浓度没被稀释，尽可能地保持了较大推动力。此间在曝气28、池的各断面上只有横向混合，不存在纵向的返混。CASS工艺从污染物的降解过程来看，当污水以相对较低的水量连续进入CASS池时即被混合液稀释，因此，从空间上看CASS工艺属变体积的完全混合式活性污泥法范畴；而从CASS工艺开始曝气到排水结束整个周期来看，基质浓度由高到低，浓度梯度从高到低，基质利用速率由大到小，因此，CASS工艺属理想的时间顺序上的推流式反应器，生化反应推动力较大。3、沉淀效果好，出水可以达到很好的水质。CASS工艺在沉淀阶段几乎整个反应池均起沉淀作用，沉淀阶段的表面负荷比普通二次沉淀池小得多，虽有进水的干扰，但其影响很小，沉淀效果较好。实践证明，当冬季温度较低，污泥沉降性能差时，29、或在处理一些特种工业废水污泥凝聚性能差时，均不会影响CASS工艺的正常运行。实验和工程中曾遇到SV30高达96%的情况，只要将沉淀阶段的时间稍作延长，系统运行不受影响。4、运行灵活，抗冲击能力强，可实现不同情况下的处理目标。CASS工艺在设计时已考虑流量变化的因素，能确保污水在系统内停留预定的处理时间后经沉淀排放，特别是CASS工艺可以通过调节运行周期来适应进水量和水质的变比。当进水浓度较高时，也可通过延长曝气时间实现达标排放，达到抗冲击负荷的目的。多年运行资料表明，在有机负荷冲击超过设计值23倍时，处理效果仍然令人满意。本工程的污水由果汁废水和生活污水组成，由于果汁废水是季节性排水，因此，对30、于整个工程来说，进水的水量是变化的，水量由8000m3/d变化到3000m3/d，进水的COD也从300mg/L变化到500mg/L，这正好和CASS的运行灵活性相得益彰，这是我们选择CASS作为主要生物处理单元的重要原因。当强化脱氮除磷功能时，CASS工艺可通过调整工作周期及控制反应池的溶解氧水平，提高脱氮除磷的效果。所以，通过运行方式的调整，可以达到不同的处理水质。5、CASS也吸取了普通活性污泥法的特点，在周期运行上可以实现连续进水和连续出水。6、设置了生物选择区，生物选择区的最基本的功能是防止产生污泥膨胀。由于丝状菌的比表面积比菌胶团大，因此，有利于摄取低浓度底物，但一般丝状菌的比增殖31、速率比非丝状菌小，在高底物浓度下菌胶团和丝状菌都以较大速率降解底物与增殖，但由于胶团细菌比增殖速率较大，其增殖量也较大，从而较丝状菌占优势。而CASS反应池中存在着较大的浓度梯度，而且处于缺氧、好氧交替变化之中，这样的环境条件可选择性地培养出菌胶团细菌，使其成为曝气池中的优势菌属，有效地抑制丝状菌的生长和繁殖，克服污泥膨胀，从而更好的提高系统的运行稳定性。7、回流污泥到生物选择区，促进磷进一步释放和强化反硝化的作用。由以上确定CASS作为主要生物处理单元，同时为了保证磷元素及出水的色度达到排放标准，在CASS后设置了气浮处理单元。3.5 设计中应该注意的问题1、水量平衡污水的排放通常是不均匀的32、，如何充分发挥CASS反应池的作用，与选择的设计流量关系很大，如果设计流量不合适，进水高峰时水位会超过上限，进水量小时反应池不能充分利用。当水量波动较大时，应考虑设置调节池。本项目中一年内的8个月中果汁废水是经过处理排放而来，水量是很稳定的，生活污水有一定的波动性，所以设计了调节池。但是由于存在果汁废水一年中有4个月不排水的情况，根据CASS的运行特点，可以选择：（1）改变周期的运行方式：通过改变CASS池4个阶段的运行时间来达到目的（2）模块化运行方式：通过减少CASS池子的运行的个数来应对水量和水质的变化。本项目设计时采用了改变周期的方式来应对水质和水量的变化，具体如下： 在8个月废水为833、000m3/d时，调节池的污水提升泵2台工作，1台备用。CASS的周期为4小时，进水2小时、曝气2小时（边进水边曝气）、沉淀1小时、滗水1小时，滗 水 量680 m3/h ，滗 水 比：25。 在4个月没有果汁废水时，每天只有3000 m3的生活污水，调节池的污水提升泵1台工作2台备用。CASS的周期为8小时：进水曝气4小时、沉淀1小时、滗水1小时、闲置2小时，滗水量为500m3/h，滗 水 比：20。选择这种方式的理由是： 模块化运行方式在8000m3/d时运行正常，4台水泵都会工作。而在水量为3000m3/d时只有2台泵、A、B两个CASS池工作，其余两个CASS池闲置。由于闲置期在4个月34、左右，C、D两个池子中的污泥会丧失活性。另一种运行方式为A、B运行一天，C、D运行一天，这样虽然解决了污泥活性的保持，但是电动阀的数量必须增加，使一次性投资建设费用比改变周期的运行方式有所增加。电动阀的频繁动作也使设备的使用寿命减少，又比改变周期的运行方式间接的增加了运行费用。 采用模块化运行比改变周期的运行方式土建的投资高。为了实现模块化运行方式，需要将相同体积的池子划分成若干个小的池子，因此的土建费用会增多。所以，采用了改变周期的运行方式来解决水量、水质的变化问题。 2、控制方式的选择CASS工艺的日益广泛应用，得益于自动化技术发展及在污水处理工程中的应用。CASS工艺的特点是程序工作制，35、可根据进水及出水水质变化来调整工作程序，保证出水效果。整套控制系统可采用现场可编程控制（PLC）与微机集中控制相结合，同时为了保证 CASS工艺的正常运行，所有设备采用手动自动两种操作方式，后者便于手动调试和自控系统故障时使用，前者供日常工作使用。3.6 预期去除率COD是污水处理中的重要指标，下面给出了COD在各处理单元的预期去除率。序号构筑物进水COD（mg/L）出水COD（mg/L）COD去除率1沉砂池3753750%2调节池3753750%3CASS池3757580%4气浮池756020%说明：1、 保守设计认为调节池没有去除率，仅仅只起到调节水量和均化水质的作用； 2、 通过合理的安36、排周期，因此CASS池达到80%以上的去除率也是没有问题的；3、 采用气浮处理可以很好的解决由于果汁废水可能带来的色度问题；当没有果汁废水排入时，进水COD=500mg/L，生活污水的生化性很好，通过适当的周期阶段的控制，CASS的去除率是可以得到85以上的，这种情况下的COD的去除率表如下：序号构筑物进水COD（mg/L）出水COD（mg/L）COD去除率1沉砂池5005000%2调节池5005000%3CASS池5007585%4气浮池756020%4 工艺设计及设备选型4.1 格栅井污水通过格栅井，经机械格栅将较大的漂浮物和悬浮物拦截，保证后续处理设施的正常运行。产生的栅渣密闭封装随厂内37、垃圾一起外运工艺参数格栅井主体尺寸：800015003000mm主体结构：钢砼结构数 量：1座粗格栅设备型式：回转式格栅格 栅 宽：1000mm栅条间隙：20mm数 量：1个功 率：1.1kW细格栅设备型式：回转式格栅格 栅 宽：1000mm栅条间隙：1mm功 率：1.1kw数 量：1台螺旋输送机数 量：2台输送能力：2m3/h功 率：1.1kW集渣槽 数 量：2台外形尺寸：200010002000mm手动闸板主体尺寸：10001000mm栅条间隙：4mm主体结构：碳钢防腐数 量：1个集水池主体尺寸：500040005500mm有效水深：5m主体结构：钢砼结构数 量：1座P1污水提升泵设备类型38、：管污泵型 号：150ZW180-15-15流 量：180m3/h扬 程：15m电机功率：15KW数 量：3台运行方式：2用1备4.2 涡流沉砂池城镇废水中含有的一些密度较大的无机颗粒，通过沉砂池进行砂水分离。分离出的泥砂通过砂水分离器进行分离。工艺参数涡流沉砂池主体尺寸：54805300mm停留时间：46s主体结构：钢砼结构配套设备：涡流搅拌机数 量：1座螺旋砂水分离器型 号：SF260处 理 量：512L/S功 率：0.37主体结构：钢砼结构数 量：1台排砂系统：1套功 率：0.75KW备 注：含空气提升系统集砂槽 数 量：1台外形尺寸：200010002000mm4.3 调节池由于废水是39、由果汁废水和生活废水混合而来，因此水质水量可能是变化的，为了确保系统的稳定运行的，为此设置调节池，使原水在此暂停、缓冲，并在调节池后设污水提升泵，确保水处理工艺要求的水压和水量。工艺参数调节池主体尺寸：24000100006000mm有效高度：5.5m停留时间：4.24h主体结构：钢砼结构数 量：1座P2污水提升泵设备类型：管污泵型 号：150ZW180-15-15流 量：180m3/h扬 程：15m电机功率：15KW数 量：3台运行方式：2用1备4.4 CASS池CASS反应池去除有机物的机理在充氧时与普通活性污泥法相同。不同点是，其在运行时，进水、反应、沉淀、排水及空载五个工序，依次在同一40、CASS反应池中周期性运行，不需专设二沉池，因此流程简单，可减少占地，降低造价，运行管理简单。通过调整CASS反应器单池的运行周期和整体的进水时序和排水时序，可以适应废水水量和水质的波动，增强耐冲击负荷能力以保证出水水质。CASS池的底部设置曝气系统、污泥回流系统和剩余污泥排出系统，上部设置移动堰滗水器和液位传感控制系统。污泥回流和剩余污泥的排出系统设在主反应区，污泥通过潜水泵不断的从主反应区回流到选择器中，多余的剩余污泥定期排入后续的污泥池。滗水装置设在主反应区的末端，采用电动驱动、可升降的排水堰。滗水装置及其它CASS操作过程等均实行中央自动控制。根据现有的水质，回流比暂定为20%。工艺参41、数CASS池主体尺寸：40000120005500mm有效深度：5.2m单池总容积：2648m3MLSS：3000mg/L污泥负荷：0.20KgCOD/(KgMLSS.d)主体结构：钢砼结构配套设备：布水器、滗水器数 量：2座CASS周期安排：水量是8000m3/d，1天安排6个周期，每个周期4小时；进水2小时；曝气2小时（采用边进水边曝气的形式）；沉淀1小时；排水1小时。 滗 水 比：25CASS周期安排：水量是3000m3/d，1天安排3个周期，每个周期8小时；进水4小时曝气4小时（采用边进水边曝气的形式）；沉淀1小时；滗水1小时；闲置2小时滗 水 比：20。鼓风机型 号：NSR200风 42、量：39.75m3/min风 压：0.55kgf/cm2电机功率：50.73KW数 量：5台运行方式：8000m3/d水量时4用1备；3000m3/d水量时2用3备。旋流曝气工作示意图微孔曝气头型 号：KB5服务面积：5m2/个氧转移效率：15%单盘供气量：4070 m3/h数 量：200个布气装置型 号：BQ0.5服务面积：0.9m2旋流曝气器安装示意图数 量：100套旋转式滗水器型 号：XPS700滗 水 量：700 m3/h功 率：1.5kw数 量：2台P3污水回流泵设备类型：管污泵型 号：100GW80-10-4流 量：80m3/h扬 程：10m电机功率：4KW数 量：3台运行方式：843、000m3/d水量时2用1备；3000m3/d水量时间歇回流。4.5 中间水池CASS池出水到中间水池，中间水池的作用是为了使气浮池连续稳定的运行。工艺参数中间水池主体尺寸：2400080005500mm有效高度：5m停留时间：2.8h主体结构：钢砼结构数 量：1座P5泵设备类型：管污泵型 号：150GW180-15-15流 量：180m3/h扬 程：15m电机功率：15KW数 量：3台运行方式：2用1备4.6 气浮池生活废水中会含有一定的磷，如果排入水体中会造成富营养化，因此设置气浮池利用化学除磷的方法去除水中的大部分磷，同时在气浮的出水端接二氧化氯消毒管道，用二氧化氯的强氧化作用杀死水中的44、细菌、病毒等。工艺参数气浮池主体尺寸：1200050002500mm有效高度：2.2m停留时间：46min主体结构：钢砼结构配套设备：空压机、溶气罐、释放头、回流泵、刮沫机数 量：2座刮沫机型 号：GM2功 率：1.1kw数 量：2台空压机型 号：V0.36/7功 率：3kw数 量：2台4.7 污泥池工艺参数主体尺寸：800040005500mm有效高度：5m主体结构：钢砼结构数 量：1座4.8提升泵房工艺参数主体尺寸：80008000mm檐 高：6m主体结构：砖混数 量：1座4.9 脱水机房工艺参数脱水机房主体尺寸：100006000mm檐 高：4m主体结构：砖混数 量：1座带式浓缩压滤一体45、机型 号：DYQ1500处 理 量：20m3/h功 率：3kw数 量：1台空压机型 号：Z0.367功 率：3kw数 量：1台清洗水泵型 号：65DL4功 率：5.5kw数 量：1台P4污泥泵型 号：G701功 率：5.5kw数 量：2台运行方式：1用1备4.10 鼓风机房工艺参数鼓风机房主体尺寸：120006000mm檐 高：4m主体结构：砖混数 量：1座4.11 配电室 工艺参数配电控制室主体尺寸：80006000mm檐 高：4m主体结构：砖混数 量：1座4.12 加药间工艺参数消毒间主体尺寸：120006000mm檐 高：4m主体结构：砖混数 量：1座二氧化氯发生器型 号：OTH200046、-3000有效产量：3000g/h功 率：1.5KW运行方式：全自动连续运行数 量：1台加药装置型 号：JY-0.6/1.44功 率：2.7kw数 量：1台加药装置型 号：JY-0.3/0.72功 率：1.35kw数 量：1台5 电气设计5.1 设计依据工厂电力设计技术规范GBJ685低压配电设计规范GB5005495建筑电气通用图集92DQ5.2 设计范围本工程电气设计包括污水处理场内部的动力、照明设计、主要内容如下：1、 污水处理场用电设备的电气负荷计算；2、 低压供、配电系统设计；3、 污水处理场用电设备的电气控制；4、 动力电缆和照明电缆（线）的敷设；5、 全场防雷、接地和防爆；注：设47、计界限为变电站变压器以后的供电及电气控制系统。5.3 供配电系统由于污水处理采用生物处理方式，长时间停电将造成供电中断，导致微生物处理系统代谢失常，影响污水处理场的正常运行。因此，本污水处理场的供电等级确定为二类。由于本工程用电负荷较低，所以确定污水处理场供电电压为0.4kv 等级，电源采用三相五线制。5.4 电缆敷设来自变电站的电源电缆接入中控室低压配电柜，通过输出电缆（电线）给用电设备。全场配电采用树干式与放射式相结合的方法，视建、构筑物结构情况及用电设备的布置情况，采用架空或直埋的敷设方法，室内电缆采用穿钢管架敷设方式。5.5 供电负荷的计算污水处理场的用电设备的电气负荷计算，采用需要系48、数法，计算结果如下表：序号设备名称单机功率kw数量备用数量装机功率kW运行功率kw每天运行时间折算成24小时的用电量 KW.h01机械格栅1.1202.21.5424h36.9602P1泵1531452124h50403P2泵1531452124h50404P3泵431125.612h67.205P4泵5.521114.18h30.806P5泵752115052.50.526.2507P6泵1531452124 h50408螺旋输送机1.1202.21.542436.9609砂水分离器0.74100.740.7424h17.7610排砂系统0.75100.750.752418.011鼓风机5549、51275202.9212h2435.0412滗水器1.52032.46h14.413二氧化氯发生器1.5101.51.224h28.814过滤20.5204128.724h688.815带式浓缩压滤机10.51010.57.358h58.816加药装置2.7102.72.162451.8417加药装置1.35101.351.082425.9218照明及其他824h19219合计648.94375.585241.53说明1、P3泵是CASS池中的回流泵，当CASS池需要排泥时，通过阀门切换，实现排泥功能。5.6 自控CASS工艺采用的以监控管理计算机为核心的自控系统由以下几部分组成：监控管理计50、算机（上位机）、可编程序控制器、电气控制柜、在线（现场）工作的机械与设备滗水器、进水阀、泵等。CASS是按一定的时间顺序完成进水、曝气、沉淀、滗水以及回流等系列过程，并需要依据现场的情况不断的加以调整和反馈，这是一个顺序性强、周期性强的逻辑操作管理系统。核心是PLC的应用，它具有计时、计数、计算数据、逻辑调控（诸如信息响应、操作行为反馈）等功能。本工程中主要的控制操作如下：1、采用PLC控制，P1、P2、 P3、P4、泵、鼓风机及滗水器根据设定的周期与PLC联动控制。2、调节池均设多点式液位控制。低水位，停泵；中水位，启动泵；高水位，报警并启动备用泵。污泥池设置液位控制，低水位，启动泵，高水位51、时，停泵。3、泵及滗水器均设自动和人工两种控制方式。可按运行需要任意切换。4、设立工控机可以远程监控及控制水处理站的运行情况。6 总图布置6.1 总平面布置污水处理厂总平面由工艺建(构)筑物，辅助建筑物、厂区道路、绿化、围墙、大门等组成。污水处理厂平面是按照二期8000m3/d污水及相应的污泥处理等使用要求进行布置。分为污水处理区、污泥处理区、厂前区三个既相互关联又具独立性的区域。污水处理区内有粗、细格栅及污水提升泵站、涡流沉砂池、CASS生化池等处理构筑物以及鼓风机房等附属处理建筑物，在设置上考虑将该区产生的格栅截留物、沉砂等均在本区内处置。污泥处理区包括污泥浓缩脱水间及其附属构筑物。厂前区52、包括集办公、控制、化验一体的综合楼和机修间及仓库、车库等生产管理和生活辅助建筑物。6.2 交通运输厂区道路与工艺流程相适应，以保证厂区内的人流和货流畅通无阻。全厂设两个出口，主要出入口布置在厂前区，是人流的主要通道；次要出入口设置在厂区边侧，做为药剂及污泥运输通道。这样既能避免人流与货流交叉，又能使污泥运输车不通过厂前区。根据厂内运输特点，厂区内道路布置为环状，主要入口道路较宽，并建有停车场，车间引道设计为单车道。6.3 管线布置各构建筑物之间充分考虑厂区各种管线布置所需距离，尽量减少管道交叉。7 运行费用7.1计费标准自来水：1.8元/吨 电：0.45元/kWPAC：2500元/TPAM：253、0000元/T 人工工资：1000元氯酸钠：4500元/吨 盐酸（31%）：1000元/吨7.2 运行费用序号费用类型运行费用备注1电费0.295元/m31、参见6.5节，每天耗电量5241.53kW。2、每天电费：5241.53kW/d0.45元/kW=2358.5元/d。3、处理每m3污水电费：2358.5元/d8000m3/d=0.295元/m3。2自来水费0.0189元/m31、溶药用水为4m3/d；其它用水约计80m3/d。2、每吨水价格为1.8元/m3，则日自来水费为：151元/d。3、折算成每吨水的费用为：151元8000m3/d=0.0189元/m3。3药剂费0.115元/m354、1、吨水处理药剂量：PAM为0.002kg/m3，PAC为0.03kg/ m32、吨水的药剂费用：0.00220+0.032.50.115元/ m34消毒费0.036元/m31、二氧化氯的产率按85%计，每克有效氯的费用是0.004元/g；2、投加有效氯量是9g/m3，因此，用于消毒的药剂费用为0.004元/g 9g/m3 =0.036元/ m3。5人工费0.05元/m31、人员配置：12人。2、平均每天的人工费：(12人1000元/人.月)30天/月=400元/d。3、处理每m3污水所需人工费：400元/d8000m3/d=0.05元/m36运行费用0.515元/m3(1+2+3+4+5)=55、0.515元/m3备注药剂费只是理论估算，实际中用需要根据调试来确定。附件1 土建工程详细清单序号名 称尺寸（mm）数量备注01格栅井8000150030001座钢砼结构02集水池5000400055001座钢砼结构03调节池240001000060001座钢砼结构04CASS池400001200055002座钢砼结构05中间水池24000800055001座钢砼结构06过滤池6000500035002座钢砼结构07消毒池10000600030001座钢砼结构08污泥池8000400055001座钢砼结构09提升泵房800080001座砖混结构10脱水机房1000060001座砖混结构11鼓风56、机房8000x80001 座砖混结构12配电控制室1000060001座砖混结构13加药间1200060001座砖混结构14其它洗手池、设备基础等151、 以上内容不包括厂内绿化、三通一平、厂区大门、办公楼、传达室、围墙及井点降水、特殊地基处理；2、 建筑物按xx普通厂房的规定进行设计；附件2 设备、电气工程详细清单序号设备名称型 号单位数量备注01粗格栅B=20mm台1栅面为不锈钢02细格栅 B=1mm台1栅面为不锈钢03P1泵150GW180-15-15台32用1备04P2泵150GW180-15-15台32用1备05P3泵100GW80-10-4台32用1备06P4泵150GW180-157、5-15台32用1备07P5泵DFW350-320/4/75台21用1备08P6泵G70-1台21用1备09涡流除砂器XH=2.13X3m台110螺旋输送机LS-2台211集渣槽200010002000mm套212手动闸板SB-1台113螺旋砂水分离器SF-350台114排砂系统功 率：0.75KW套115集砂槽200010002000mm套116鼓风机NSR200台5含消音器、弹性接头、单向阀等17微孔曝气头KB5个20018布气系统套10019旋转式滗水器XPS700台2排水装置，SUS30420管道混合器DN100台221过滤池配套设备非标套2布水系统、排水系统、反冲洗系统、反冲洗排水系58、统22带式浓缩压滤机DYQ1500台1空压机、清洗泵等23二氧化氯发生器OTH2000-3000台1自控型24加药装置JY-0.6/1.44台1溶药、加药、搅拌25加药装置JY-0.3/0.72台1溶药、加药、搅拌26水下推进器TJ-5002用于CASS池27搅拌机台128走道、爬梯套1用于CASS池29管道、阀门和管件30运输及安装费31污泥32流量计台2P1泵，0500m3/h，DN25033液位控制器套6调节池、中间水池、污泥池3点，触点容量：220VAC，3A34现场按钮箱个8P1P6泵、加药装置，详见电气设计说明中第1节35配电柜系统套11、控制室，含各个大型设备的配电柜(包括小型水59、泵、P5反冲洗水泵、动力配电柜等)。2、脱水机房。36控制柜个2控制室、鼓风机房及P5泵房。37电动(磁)阀个21CASS和过滤池等38上位机台2控制室、站长室39PLC控制柜台1控制室，S7-20040软件套1控制室41显示屏台1控制室42庭院灯盏30污水处理站场地43电线电缆若干采用穿钢管敷设方式附件4 化验仪器、设备及药品附4.1 化验仪器、设备序号名称规格数量单位序号名称规格数量单位01滴瓶（棕色、带胶头滴管）60mL10个55量筒1000mL2个02洗耳球5个56量筒500mL2个03乳胶手套10双57量筒250mL12个04聚乙烯瓶500mL5个58量筒100mL2个05滴定管刷160、个59量筒50mL2个06锥形瓶刷1个60量筒20mL2个07烧瓶刷1个61量筒10mL2个08石棉网5个62烧杯2000mL2个09玻璃棒5根63烧杯1000mL2个10尖嘴水龙头1/23个64烧杯500mL4个11乳胶管6930米65烧杯250mL4个12镊子大号1个66烧杯100mL4个13医用剪子小号1个67烧杯50mL2个14胶塞7#5个68大肚移液管100mL2个15胶塞8#5个69大肚移液管50mL2个16胶塞10#1个70大肚移液管25mL2个17打孔器1套71大肚移液管10mL2个18刻度移液管10mL4个72大肚移液管5mL2个19刻度移液管5mL4个73大肚移液管1mL261、个20刻度移液管2mL4个74酸式滴定管50mL（棕色、白色）4根21刻度移液管1mL4个75酸式滴定管25mL（棕色、白色）4根22变色硅胶500g1瓶76碱式滴定管50mL（白色）2根23广泛试纸pH1146盒77滴定管架带蝴蝶夹3套24精密试纸6盒78漏斗10cm4个25全玻璃蒸馏器500mL蒸馏瓶内蛇形冷凝管5套79分液漏斗1000mL2个26凯氏氮蒸馏装置500mL带氮球5套80试剂瓶（棕色）1000mL10个27直冷凝管300mm5个81试剂瓶（棕色）500mL10个28四联电炉COD加热，平底，1000W带蒸馏架1套82试剂瓶（棕色）250mL10个29四联电炉普通，1000W带62、蒸馏架1套83称量瓶（扁形）3030508个30砂芯过滤漏斗1个84干燥器210cm2个31平底烧瓶2000mL1个85干燥器180cm2个32中速定性滤纸11cm2盒86具塞碘量瓶250mL6个33抽滤瓶1L2个87锥形瓶250mL6个34溶解氧瓶250300mL5个88磨口塞比色管50mL6个35分析天平最小感量0.0001g,最大200g1台89比色管架6孔1个36pH测定仪pHS-3C型精密pH计1台90表面皿90mm3个37COD快速测定仪0-1200mg/LHH-6台91玛瑙研体90mm1个38便携式溶解氧测定仪0-20mg/L台92温度计2003个39便携式氨氮测定仪最大量程台963、3玻璃珠500g1袋40721光栅分光光度计带比色皿、擦镜纸1台94直插式移液管架有机2套41电热恒温干燥箱202型1台95漏斗架有机1套42智能马弗炉控温10001台96铁架台2个43蒸馏水器220V 5L/h1台97万能夹10个44电热恒温水浴锅2孔1台98双顶丝10个45真空泵抽气率2L/s机械真空62021台99止水夹20个46蒸馏回流装置带250mL磨口锥形瓶，内球形冷凝管5套100药匙4个47托盘天平100g，带镊子1套101中速定量滤纸11cm5盒48洗瓶500mL5个102标签纸1袋49蒸馏水桶25L5个103瓷坩锅40mL2个50容量瓶1000mL4个104坩锅钳中号1个5164、容量瓶500mL4个105多孔插座2个52容量瓶250mL6个106玻璃接管10个53容量瓶100mL4个107蒸发皿75mm4个54容量瓶50mL4个附4.2 化验药品序号名称规格单位数量序号名称规格单位数量01乙醇95%瓶1227硝酸银瓶202甲基红瓶528甲基橙25g瓶403次甲基红瓶529（结晶）硫酸铜500g瓶204盐酸密度1.19瓶1230溴酸钾500g瓶205碘250g瓶231溴化钾500g瓶206碘化钾500g瓶432高锰酸钾500g瓶207硫酸锰(MnSO4)4H2O500g瓶433氢氧化钡500g瓶208氢氧化钠500g瓶834硫酸亚体500g瓶209可溶性淀粉250g瓶265、35磷酸500mL瓶210硫代硫酸钠500g瓶436对氨基苯磺酰铵100g瓶211氯化锌瓶437N（1萘基）乙胺盐酸盐5g瓶212无水碳酸钠500g瓶438亚硝酸钠500g瓶213无水磷酸二氢钾500g瓶439二氯甲烷500mL瓶214无水磷酸氢二钾500g瓶440硫酸铝钾500g瓶215重铬酸钾瓶441氨水500mL瓶416邻菲罗啉25g瓶442草酸钠500g瓶217硫酸亚铁铵500g瓶443氨基磺酸100g瓶218浓硫酸500g瓶1044石油醚500mL瓶219浓硫酸500g瓶1045戴氏合金瓶220硫酸汞50g瓶446硼酸500mL瓶221硫酸银25g瓶447邻苯二甲酸氢钾500g瓶222乙酸锌500g瓶448酚酞25g瓶423试银灵(对甲基氨苄基罗丹宁)25g瓶249溴甲酚绿25g瓶224丙酮500mL瓶250EDTA二钠500g瓶225铬酸钾500mL瓶251无水硫酸钠500g瓶226氯化钠500mL瓶2