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某市城区污水处理厂BOT项目技术与运营方案 [原创 2010-07-06 13:25:38]   

某市城区污水处理厂BOT项目

投 标 文 件

第二分册:技术与运营方案

投标人名称:****有限公司

投标人地址:****

二零零七年 月 日

技术与运营方案概述
 
按照招标文件的要求提交了完整的技术与运营方案(附后)。下述第1-2节是对技术与运营方案主要条款的概述。
1、 运营管理方案概述
提交了作为技术与运营方案{dy}部分的完整的运营管理方案。污水处理厂运营管理计划可以概述如下:
(1) 降低成本,持续提高运行质量的方案;
详见《工艺技术与工程设计》4:降低成本方案。
(2) 对项目设施检修与维护方案;
详见《建设与运营管理方案》2:运营管理措施与方法。
(3) 为维持正常运营而进行的大修和重置方案;
详见《建设与运营管理方案》4:大修及设备更新方案。
(4) 环境保护方案;
详见《工艺技术与工程设计》5:环境保护方案。
(5) 计划内减量服务和计划外暂停服务期间的应急方案。
详见《工艺技术与工程设计》4:紧急处理方案。
2、 项目设施交回方案概述
按照招标文件的要求提交了完整的恢复性大修和交回方案。
建议交回方案如下:
(1)保证特许经营期满后的项目设施正常运转,处理污水达到届时国家批准的承诺和方案;
详见《工艺技术与工程设计》1:稳定运行方案。
(2)交回前的恢复性大修方案;
(3)在交回过程中,污水处理厂正常运营的保证措施;
(4)项目设施移交之日,项目设施具有如下保证的性能标准能力,其适合的测试程序如下。
以上各项均详见《建设与运营管理方案》5:移交方案。
 

 

 

 

 

技术与运营方案详述

 

 

 

{dy}部分 工艺技术及工程设计
 
1稳定运行方案
投标人承诺主要设备选用国内外的xx品牌,保证性能优良,主要电气和仪表性能稳定,采用优质的设备和材料,保证污水处理厂主要机械设备工作寿命为10-15年(第11-15年更换新设备),构筑物的使用寿命为50年;保证运营期内具备设计的污水处理能力;保证连续不间断(365天,每天24小时)的处理污水、污泥,并保证出水水质和污泥的含固率/含水率等,符合适用的国家标准的规定要求。
稳定运行具体措施如下:
1.1机械设备工作寿命的保证
采用优质的设备及材料的分类说明:
1、铸铁镶铜闸门类:
闸门由阀体、密封、导轨、框架、联接轴、丝杠等部分构成。
阀体、导轨、框架等由球墨铸铁(QT500-7)制成,结构强度高,耐腐蚀性好,承压能力大(正向承压:0.1Mpa)
密封面采用青铜(ZCuSn5Pb5Zn5)精密加工。密封性好,渗水量小:正向<1.25L/min.m,反向<2.5L/min.m。
丝杠用不锈钢(2Cr13)棒整体加工而成,若水体较深,使用联接轴与阀体连接。安全系数≥5,具有足够的拉伸、压缩和剪切强度。
传动采用启闭机,启闭机外壳采用灰铸铁(HT250),传动副为蜗轮蜗杆(50Mn)。操作方式分为手动或电动两种形式。适合于不同的沟渠形式及应用要求。
为了保证闸门能正常运转且延长使用寿命,正常的维护、定期的维修是非常必要的。闸门的密封是易损部分,因此 ,应定期xx滑轨内淤积的杂物,并检查密封件,如有问题,立即更换。另外,启闭机应定期更换、添加润滑油。
采用上述结构和材料并按科学适当的方法进行维护,铸铁镶铜闸门的工作寿命可在三十年以上。
2、无轴螺旋输送机类:
螺旋输送机由驱动装置、无轴螺旋、U型槽、衬板、盖板及电控箱等组成。
驱动装置采用轴装式减速机与螺旋轴直联。在输送机端部装有支承轴承,该轴承能防水、防尘,并便于润滑和维修。
螺旋采用不锈钢材料(0Cr18Ni9)一次性拉伸成型的无轴螺旋,保证了等螺距和良好的同轴性,因此具有物料输送流畅无堵塞,阻力小,输送平稳和低维护等输送特性。
螺旋输送槽为U型断面,U型槽内的衬板材料为“聚四氟乙烯”或“尼龙王”,耐磨耐腐蚀,工作寿命长。
所有零部件都采用不锈钢(0Cr18Ni9)制成,留有足够的腐蚀裕度。定期检查U型衬板的磨损情况且及时更换。每月检查减速机内润滑油及轴承润滑脂。每6个月更换减速机内润滑油及润滑脂,润滑脂加至轴承做空间的1/2。定期检修及维护,安全合理使用的前提下,无轴螺旋输送机的工作寿命可在三十年以上。
3、格栅除污机类:
由传动装置、机架、犁形耙齿、牵引链、链轮、清洗刷等组成。
机架由专用工装保证其对称度和平行度,保证组对焊接质量。采用不锈钢(0Cr18Ni9)折边,增强了刚度和强度。
犁形耙齿采用δ=1.2mm的不锈钢板(0Cr18Ni9)经模具和冲床一次性冲压成型。耙齿周边翻边,中部自带凸形筋,保证耙齿的强度和刚度,耐磨,不易变形,寿命长。
耙齿通过不锈钢回转轴(2Cr13)互相叠合和串接,装配成覆盖整个迎水面的环形格栅帘,在驱动机构的传动下,链轮牵引整个环行格栅帘以2m/min左右的速度回转。捞渣彻底、干净,运转灵活可靠,无堵塞现象。
传动装置采用卧式摆线针轮减速机,设有过载保护装置(剪切销)。该装置动作xx,可有效防止因超负荷对电机减速机造成损伤。
所有零部件都采用不锈钢制成,留有足够的腐蚀裕度。定期彻底清理齿耙,及时清运栅渣;定期检查电机绝缘、发热情况;检查驱动链条的松紧情况;检查耙齿是否弯曲变形;检查行走链条的松紧情况等。定期检修及维护,安全合理使用的前提下,格栅除污机的工作寿命可在三十年以上。
4、螺旋压渣机类:
螺旋压渣机由驱动装置、螺旋装置、筒体、排液槽、排渣管、支腿及电控箱等组成。
驱动装置采用轴装式减速机与螺旋轴直联,取消了连轴器,结构简单实用。外壳为灰铸铁(HT250),传动齿轮为硬面圆柱齿轮(40Cr)。在输送机端部装有支承轴承(GCr9),设计寿命大于100000小时,该轴承能防水、防尘,并便于润滑和维修。
螺旋装置由螺旋叶片和螺旋轴组成。螺旋叶片采用不锈钢(0Cr18Ni9)材料制成实体螺旋面,增大与物料的接触面和挤压力,使物料充分脱水。螺旋轴采用不锈钢(0Cr18Ni9)无缝钢管或实心轴。
所有零部件都采用不锈钢(0Cr18Ni9)制成,留有足够的腐蚀裕度。定期检查减速机内润滑油及轴承润滑脂。每6个月更换减速机内润滑油及润滑脂,润滑脂加至轴承做空间的1/2。定期检修及维护,安全合理使用的前提下,螺旋压渣机的工作寿命可在三十年以上。
5、旋流沉砂池搅拌装置:
由传动装置、叶轮轴、叶轮、吸砂管等组成。
所有零部件都采用不锈钢(0Cr18Ni9)制成,留有足够的腐蚀裕度。定期检查系统内各设备减速机、叶式分离器减速箱内润滑油,根据实际情况,加注润滑油。每6个月更换减速机内的润滑油。每日检察设备运行情况。尤其是吸砂泵是否有异常振动和噪声。定期检修及维护,安全合理使用的前提下,旋流式沉砂池搅拌装置的工作寿命可在三十年以上。
6、砂水分离器:
无轴螺旋砂水分离器由无轴螺旋、集水箱、U型槽和驱动装置等组成。
驱动装置采用轴装式减速机与螺旋轴直联,使结构更加简单,安装对中更加方便。外壳为灰铸铁(HT250),传动齿轮为硬面圆柱齿轮(40Cr)。在输送机端部装有支承轴承(GCr9),设计寿命大于100000小时,该轴承能防水、防尘,并便于润滑和维修。
螺旋采用不锈钢材料(0Cr18Ni9)一次性拉伸成型的无轴螺旋,保证了等螺距和良好的同轴性,无水下轴承,使维护更加方便;因此具有物料输送流畅无堵塞,阻力小,输送平稳和低维护等输送特性。
所有零部件都采用不锈钢(0Cr18Ni9)制成,留有足够的腐蚀裕度。定期检查螺旋体及衬条的磨损情况;检查减速机内润滑油,如必要加满;每半年更换减速机内润滑油。定期检修及维护,安全合理使用的前提下,砂水分离器的工作寿命可在三十年以上。
7、调节堰门类:
调节堰门由电动推杆、撇渣堰、支架、门体、侧墙、门座等组成。
撇渣堰、支架、门体、门座等都由不锈钢材料(0Cr13)或球墨铸铁(QT500-7)制成,结构强度高,耐腐蚀性好,承压能力大(正向承压:0.1Mpa),外形美观,使用寿命长。
密封面采用止水橡胶。密封性好,三面止水,渗水量小:正向<0.75L/min.m,反向<1.5L/min.m,几乎达到“0泄露”状态。
电动推杆用不锈钢(0Cr13)棒整体加工而成,使用联接轴与与堰门门体连接。安全系数≥5,具有足够的拉伸、压缩和剪切强度。
传动采用配套专用启闭装置,既可实现电动控制,又可进行手动调节。
调节堰门的止水丁晴橡胶为易损件,在工作过程中,如果发现漏水严重,应更换新的止水橡胶。丝杆上要涂抹油脂防锈。堰门驱动装置每隔两个月要加一次润滑油。在定期检修及维护,安全合理使用的前提下,调节堰门的工作寿命可在三十年以上。
8、链板式刮泥机类:
由驱动装置、主动轴、牵引链条、刮渣板、从动轴、张紧装置、链条调紧器等组成。
用不锈钢(0Cr13)材料特制成链板式链条,拉伸变形系数小于0.1,转动灵活,耐磨损,使用寿命长。
主、从动轴采用不锈钢(0Cr18Ni9)无缝钢管或实心轴。安全系数≥5,有足够的抗拉强度和抗弯强度。
若干组刮渣板固定在链板式链条上,刮渣板是由丁晴橡胶板固定在不锈钢(0Cr18Ni9)托板上制成的。
传动轴承的设计寿命大于100000小时;丁晴橡胶板可连续工作3年以上。要定期检查丁晴橡胶板的磨损情况并及时更换;检查减速机内润滑油,如必要加满;定期检查电机和轴承有无异常情况。在定期检修及维护,安全合理使用的前提下,调节堰门的工作寿命可在三十年以上。
9、带式污泥脱水机:
用不锈钢(0Cr18Ni9)制成的稳定牢固的框架,可容安装固定全部机器部件。不锈钢(0Cr18Ni9)制成的污泥进料槽,有布泥挡板,将污泥均匀的分布到滤带上。压力辊采用碳钢表面覆以高强度的粉末涂料,驱动辊是碳钢表面覆以氯丁橡胶涂层。在喷水箱内,有一个特殊的带有喷嘴清洗刷的喷水管,用于清洗滤布,可使滤液循环利用。2条脱水带由单纤维塑料织物制成,无级调整滤带压力,滤带张力是常数。在污泥缺少、聚合物缺少、皮带跟踪失败、喷水压力过低、压缩空气压力过低、双金属片动作、外部信号触发停机等任何一种情况出现,带式压滤机都会停机或报警,从而保护整机安全运行和提高使用寿命。
在定期检修及维护,安全合理使用的前提下,带式污泥脱水机的工作寿命可在三十年以上。
10、泵类:
叶轮采用独特结构,所用材料为ZG230-450,能有效的通过泵口径的5倍纤维物质;机械密封采用双端面密封形式,并长期处于油室内运行,材质采用新型硬质耐腐的碳化钨材料,可使泵安全连续运行8000小时以上;泵油室内设置高精度、抗干扰漏水检测传感器,电机定子绕组内予埋了热敏元件,一旦机械密封受损,水进入密封油室,或者电机过载发热,传感器和热敏元件会及时做出反应,对泵和电机实施{jd1}的保护;配备双导轨自动耦合安装系统,给泵的安装、维修带来极大的方便。泵的壳体材料为ZG230-450,轴采用3Cr13,耐磨损和耐腐蚀,大大的延长了使用寿命。在合适的工作条件下,定期检修及维护,安全合理使用,泵的工作寿命可在三十年以上。
11、阀类:
由阀体、闸板、阀杆等组成。
阀体材质为球墨铸铁(QT500-7),树脂砂铸造,保证具有较高强度。采用国家xx测试的粉体进行涂装处理,其金属表面犹如加了一道保护膜,xx隔离了金属与介质的接触,使阀门xx生锈,xx避免了阀门在液体中被腐蚀的现象。
闸板采用球墨铸铁外包高品质的橡胶,使得硫化后的橡胶与铸铁结合牢固,不易脱落,且弹性好。
阀杆材质为不锈钢(1Cr18Ni9Ti),采用3道密封,保证阀门绝无外漏现象。
在合适的工作条件下,定期检修及维护,安全合理使用,阀门的工作寿命可在三十年以上。
12、曝气转盘类:
包括主机、电机、钢制共用底座、过滤消声器、进口端碟阀、出口端压力表及控制系统等。
壳体采用灰铸铁(HT250)浇注而成。为无油机械,两端采用滚动轴承,轴承设计寿命大于100000小时,润滑脂润滑,风机的出口端轴承座上设有水冷却装置,保证运行安全可靠。风机的进气口装有空气过滤器和碟阀,可调节风机的性能,适应管网特性要求的变化。叶轮全部采用铝合金离心浇铸而成,并经静、动平衡校正,保证风机稳定运行,提高效率。无机械摩擦,噪声低、维修率低、使用周期长。
在合适的工作条件下,定期检修及维护,安全合理使用,阀门的工作寿命可在三十年以上。
1.2建构筑物寿命的保证
为了保证和延长钢筋混凝土水池和地下构筑物的使用寿命,采取以下措施:
1、适当提高使用材料的要求
除消化池外的水池和地下构筑物均采用C25混凝土,抗渗等级S6,水灰比不大于0.5。消化池采用招标文件中提出的材料,即混凝土C40,抗渗等级S10。
2、适当提高最小配筋率
池壁和底板的最小配筋率均采用内外侧(上下层)均不小于0.2%。
适当加大钢筋的保护层
池壁和底板的钢筋保护层均采用35mm。
3、适当提高构造措施的等级
敞口水池顶端的水平加强钢筋内外两侧各不少于三根,间距10cm,直径不小于池壁竖向配筋且不小于16mm:
水池池壁的拐角及与顶、底板的交接处设置腋角,其配筋率不小于池壁或顶、底板钢筋的50%,且间距不大于250 mm。
4、其他
水的酸碱度超标,按实际情况采取相应的防腐措施。
1.3管道使用寿命的保证
1、管道水泥砂浆内防腐层施工前应符合:
管道内壁的浮锈、氧化铁皮、焊渣、油污等,应彻底xx干净;焊缝突起高度不得大于防腐层设计厚度的1/3;
管道竖向变形不得大于设计规定,且不应大于管内径的2%。
2、泥砂浆内防腐层的材料质量应符合:
砂应采用坚硬、洁净、级配良好的xx砂,其含泥量不应大于2%,其{zd0}粒径不应大于1.2mm;
水泥宜采用425号以上的硅酸盐、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥;
拌和水应采用对水泥砂浆无负面影响的洁净水。
3、水泥砂浆内防腐层的材料质量应符合:
裂缝宽不得大于0.8,沿管道纵向长度不应大于管道的周长,且不应大于2.0m;
防腐层缺陷面积每处不得大于5cm2;
防腐层平整度:以300长的直尺,沿管道纵轴方向贴靠壁管,量测防腐层表面和直尺间隙应小于2mm;
防腐层空鼓面积每平方米不得超过2处,每处不得大于100cm2;
1.4运营能力保证
在保证供电的情况下我们可以保证具备日处理12万(6万+3万+3万)立方米污水的能力,因为在设计中我们做到如下措施:
1、 氧化沟内的机械设备布置:单座氧化沟好氧区内设15台水下搅拌机,顶部布置曝气转盘15台,正常运行时曝气转盘和搅拌机交替使用,并且根据实际情况确定开启台数。一旦搅拌机或曝气转盘出现故障,亦可灵活切换,因此不会影响污水处理效果。
2、 污水处理厂内其他机械设备,如提升泵、回流泵、污泥泵、氧化沟缺氧区搅拌机、带式压滤机,均设计了备用设备。一旦1台设备出现故障后,换用备用设备,同时及时抢修故障设备,因此不会影响正常的运行。
3、 预处理工艺,如粗细格栅、提升泵、沉砂池等,考虑时变化系数1.3,设计能力达到15.6万m3/d,xx满足处理能力。
4、 主体工艺如:前置厌氧氧化沟、二沉池的等,严谨的设计了4组同时工作,若其中1组出现故障,使另外3组运行4组的负荷,此时xx满足正常运行的情况。
1.5污水处理连续运行的保证
在进水水质不超标的前提下,我们的工艺参数、设备选择、运营经验、公司的资质及环保公司的特长,均可以保证连续不间断的处理污水污泥。
经过对设备及建构筑物严谨设计、精心安装、细心使用,可保证污水处理厂自运营之日起,主要机械设备工作寿命为10-15年,构筑物的使用寿命为50年;保证运营期内具备设计的污水处理能力;保证连续不间断(365天,每天24小时)的处理污水、污泥,并保证出水水质和污泥的含固率/含水率等,符合适用的国家标准的规定要求,保证出水水质的稳定性。

1.3项目设施性能保值承诺
我投资人承诺:
1、某市建委和有关监管机构许可接进水之日:
项目工程建设完成并透过初步性能测试后,将进行为期不少于90日的商业试运行,某市建委将向污水厂提供适当污水。项目公司在环保验收合格后并签发最终完工证书后,即某市建委和有关监管机构许可接进水之日,项目公司将每日24小时、每年365天连续接收并处理污水。将从接收点的进水经处理达到水质标准后排放至交付点。(计划内减量服务期除外)。
2、项目设施在特许期结束时,移交给某市政府或其制定机构之日:
项目公司对项目设施进行必要的整修,以使项目设施达到届时相关规范要求,所有构筑物满足安全生产要求,所有设备工况良好,满足性能、工艺参数要求满足届时的国家污水处理标准;所有设备已使用年限距离折旧年限不少于五年,所有建筑物外观整洁,设施完好,结构无损坏。经某市政府或其制定机构验收后,按届时的项目设施清单交回项目设施,承诺特许经营期满后的项目设施正常运转,处理污水达到届时国家标准。
 
2污水处理工艺介绍
2.1 设计依据
2.1.1编制依据
1、项目建设编制依据
A、《某市城区污水处理厂BOT项目招标文件》     (2007.8)
2、相关政策与法规
A、《中华人民共和国环境保护法》                 (1989.12.26)
B、《中华人民共和国水污染防治法》               (1998.3)
C、《中华人民共和国水法》                       (1988.1.21)
D、《中华人民共和国城市规划法》                 (1989.12.26)
D、《市政工程可行性研究报告编制办法》           (建设部1996)
E、《水污染排放许可证管理暂行办法》             (1988.3.20)
F、《征收排污费暂行办法》                       (1982.4.5)
3、污水处理标准
A、《城镇污水处理厂污染物排放标准》             (GB18918-2002)
B、《农用污泥中污染物控制标准》                 (GB4284-84)
C、《恶臭污染物排放标准》                      (GB14554-93)
D、《工业企业设计卫生标准》                    (TJ36-79)
E、《城市噪音标准》                            (GB12348)
F、《地表水环境质量标准》                     (GB3838-2002)
4、设计标准和规范
A、《室外排水设计规范》                         GB 50014-2006
B、《室外给水设计规范》                         GB 50013-2006
C、《建设项目经济评价方法与参数》             (1993第二版)
D、《投资项目可行性研究指南》                 (试用版)
E、《污水排入城市下水道水质标准》             (CJ3082-1999)
F、《城市污水处理及污染防治技术政策》
G、《城市污水处理工程项目建设标准》           (2001修订本)
H、《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)           (2001年版)
I、《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》(CJJ31-89)
J、《给水排水工程结构设计规范》               (GBJ69-84)
K、《工业企业总平面设计规范》                 (GB50187-93)
2.1.2编制原则
1、在某市城市总体规划指导下,建设污水处理厂工程,达到改善城市水环境的目的;
2、严格执行环境保护的各项规定,确保经处理后的排水达到排放标准;
3、借鉴国内外类似污水处理的工程实际经验,选用成熟、可靠、先进的处理工艺,使先进性和可靠性有机的结合起来;
4、污水处理厂总平面布置既要按远期统一规划和布置,又要分期明确,充分考虑远、近期建(构)筑物的衔接;
5、充分考虑污水处理厂所在地的地理条件,平面布置和工程设计力求合理通畅,尽量降低工程投资;
6、污水处理设施保证运行稳定、维护简单方便,并尽量选用节能、低噪处理产品;
7、对污水处理过程中产生的污泥、噪声等影响妥善处理,避免二次污染;
2.1.3编制范围
根据《某市城区污水处理厂BOT项目招标文件》的要求,确定本技术与运营方案的编制范围包括如下内容:
1、污水处理厂设计能力为12万m3/d,{dy}年内完成一期工程6万m3/d污水厂的升级改造,第六年内完成二期增量3万m3/d的建设,第十一年内再完成三期增量3万m3/d的建设。出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级B的标准。
2、工程设计的平面布置、水力高程设计、污水处理构筑物、建筑物整体考虑二、三期规模的扩建。
3、工程建设的范围为污水处理厂红线内的生产和辅助生产设施,即污水处理厂内污水和污泥处理建筑物,辅助生产和附属建构筑物和各种管线、管渠、厂内雨水和污水排放,进水渠道,厂内道路,消防及供电线路等。
3.1.4进出水水质
根据《某市城区污水处理厂BOT项目招标文件》,污水进水水质符合国家城镇建设行业标准《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)的规定。出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准,主要指标如下:
序号 基本控制项目 进水水质mg/l 出水水质标准mg/l
1 生物需氧量(BOD5) 300 ≤20
2 化学需氧量(CODcr) 500 ≤60
3 悬浮物(SS) 2000 ≤20
4 氨氮NH3-N 35 ≤8(15)
6 磷酸盐 8.0 ≤1

2.2 主体工艺方案论证
2.2.1方案确定的原则和依据
1、 国、内外现有城市污水处理的工程实际经验;
2、 采用成熟、可靠、先进的处理工艺;
3、 处理出水的水质要求,即排放标准;
4、 尽量降低工程投资和运行费用;
5、 平面布置力求合理通畅,尽量节省占地;
6、 尽量简化运行管理,维修简单方便。
2.2.2工艺选择所考虑的因素
城市污水一般采用二级生化处理,其工艺构成多种多样,可分为活性污泥法、生物膜法和自然生物处理等。目前国内较普遍采用的有普通曝气法及其变型工艺系列、AB法工艺系列和A2/O工艺系列、氧化沟工艺系列和SBR工艺系列等。城市污水处理厂的工艺选择主要考虑以下因素:
1、 进水水质和处理要求
污水的有机物浓度对工艺选择有很大影响。当有机物浓度高时,厌氧─好氧工艺比较有利,A段只需较小的池容和电耗就可去除较多的有机物,节省了基建费和电耗,污水的有机物浓度越高,节省的费用就越多。而厌氧处理多用于大幅削减高浓度有机污染。当有机物浓度低时,氧化沟、SBR等延时曝气法具有明显的优势。氧化沟和SBR法有很多突出的优点,但它们的污泥负荷很低,池容相对较大,如果有机物浓度较低,就能大大减小氧化沟和SBR反应池的容积,降低电耗,这就淡化了它们的缺点,突出了它们的优越性。
选择工艺必须考虑处理要求。如果进水水质与生活污水接近,则一般生物处理法均能达到二级排放标准。但如果进水有机物浓度高,或者出水指标要求高,则需选用处理效率高的工艺。通常活性污泥法处理效率较高,生物膜法则较低。针对本工程进水浓度不高、出水水质要求高时,以氧化沟法、A2/O工艺和SBR法为宜。
2、 处理规模和当地条件
污水处理厂规模大小对处理工艺选择影响较大。一般大型污水处理厂多用常规活性污泥法,小型污水处理厂则多用氧化沟法和SBR法。污水处理厂的环境条件也是确定处理工艺的重要因素,在大城市、人口稠密地区等环境质量要求高的地区,宜采用占地少、卫生条件好的工艺。另外,大型污水处理厂因其规模大,通常技术力量较强、管理水平较高,可选择操作及管理较复杂的工艺如A/A/O、AB法和普曝法等;小型污水处理厂则宜采用运行管理方便的工艺,如氧化沟、SBR法等。
3、 污泥稳定方式
污泥稳定处理是污水厂中的一道重要工序,它的基建费用高,直接影响到污水厂工艺的选择。在优选污水厂的{zj0}工艺时,应先确定污泥稳定方式。污泥稳定方法很多,国内基本上采用生物法。生物法分好氧稳定和厌氧稳定,即好氧消化和厌氧消化。厌氧消化可节省能量,但基建投资大、管理相当复杂;好氧消化基建费用低,消化后的污泥易于处置、管理方便,但能耗大。污泥好氧消化方法之一是在污水生化处理系统中通过提高污泥龄使污泥实现好氧稳定,这就是各种延时曝气法。在厌氧消化与好氧消化优劣比较中,影响{zd0}的是污水处理厂的规模。包括好氧消化在内的延时曝气工艺,其基建费用和电耗随处理厂规模的增大而明显增长,但污泥厌氧消化的基建费用随处理厂规模增长较慢,而节能效益却增长较快。显然,处理厂规模越大,污泥厌氧消化越有利。从管理角度看,小型污水厂受人员数量限制,难以应付污泥厌氧消化这种较复杂的工艺,而大型污水处理厂则有条件从管理中出效益。因此,中小型污水处理厂一般不宜采用污泥厌氧消化工艺,{zh0}采用流程简单、易于管理、能使污泥稳定化的各种延时曝气工艺,如氧化沟工艺、SBR法等。
2.2.3工艺比选
根据要求达到的出水标准,结合当地实际情况,前置厌氧氧化沟工艺及SBR法CAST工艺均满足上述要求,将前置厌氧氧化沟工艺及CAST工艺进行必选,以便推荐{zj0}方案。
处理工艺技术经济比较表(6万m3/d)
项目 内容 前置厌氧氧化沟工艺 CAST工艺
技术可行性 技术适用情况 国内外采用较多,对水质水量的变化适应能力强,适用中小型规模污水处理厂 国内外采用较多,对水质水量的变化适应能力强,适用小型规模污水处理厂
水质目标 出水水质 水质较好,脱氮除磷效果明显 水质较好,有脱氮除磷效果
 对外界条件的适应性 出水水质稳定,对外界条件变化适应性强,气温基本不影响 出水水质稳定,对外界条件变化适应性强,气温有影响
费用指标 工程直接投资 6309.63万元 6398.5万元
 直接运行成本 0.25 0.26
工程实施 分步实施 可分组实施 可分组实施
 施工难易程度 较易,尤其小水量 较易
环境影响 对周围环境影响 噪音较低、臭味不明显 噪音较低,臭味不明显
 污泥的影响 污泥产量较多,稳定性好 污泥产量较少,稳定性好
运行管理 运转操作 操作简单 操作简单,但自控程度要求高
 运行成本控制 可控性强,根据水质时时调节 有可控性,可适量调节
 维护管理 设备少,维护简单 设备稍多,维修较差
对两个方案从投资费用指标、水质目标(技术可行性)、费用指标、工程实施、环境影响、能耗及运行等七个方面对三个方案进行综合比较,详见处理工艺技术经济比较表。
为了保证技术经济比较的科学性,先列表对上述六个方面内容进行比较,后用指标法对上述指标进行评价,以确定推荐方案。
采用指标法要评价的指标项目及加权数见下表:
评价指标项目及加权数
序号 评价指标项目 加权数 序号 评价指标项目 加权数
1 投资费用指标 8 5 环境影响 4
2 水质目标 16 6 运行管理 4
3 运行费用指标 8   
4 工程实施 2   
加权数按重要程度分为五个级差,即极重要(16)、很重要(8)、重要(4)、应考虑(2)、意义不大(1),评分采用五分制,得分{zh0}(5分)、好(4分)、较好(3分)、较差(2分)、差(1分)。各方案的得分计算详见下表:
各方案得分计算结果
评价指标序号 1 2 3 4 5 6 总得分
重要等级(加权数) 8 16 8 2 4 4 
前置厌氧氧化沟 评价值 5 5 4 5 5 5 
 得分 40 80 32 10 20 20 202
CAST 评价值 4 4 3 5 5 5 
 得分 32 64 24 10 20 20 170
从以上打分可以看出,前置厌氧氧化沟工艺在六项评价指标的总得分占有优势。
2.2.4工艺确定
根据上述比较结果及方案综合评价结果,某市城区污水处理厂工程由于水量较小、时波动较大、出水水质要求较高,采用前置厌氧氧化沟工艺即可以减少构筑物,节省前期投资,又可以运行管理方便,节省运行费用。故本次技术方案推荐采用前置厌氧氧化沟工艺。
前置厌氧氧化沟工艺主体流程简图如下所示:

 


氧化沟法污水处理技术实际是传统活性污泥法的一种改型,其基本特征是曝气池呈环状沟渠形,污水和活性污泥的混合液在其中连续循环流动,又称“循环曝气池”。与传统活性污泥法相比,氧化沟具有处理工艺流程简单、净化效率高、出水水质好、运行稳定、管理维护方便、剩余污泥少且已好氧稳定、能承受水质水量的冲击负荷、能进行生物脱氮除磷等一系列优点。氧化沟的众多优点,使其技术发展较快。自60年代以来氧化沟工艺得到了迅速的推广和应用,现已发展形成各种不同的类型,包括卡鲁塞尔(Carrousel)型、奥贝尔(Orbal)型、二沟或三沟交替工作型、一体化氧化沟、D型、T型、射流曝气式等。其中卡鲁塞尔氧化沟工艺是当今应用较多的一种成熟的污水处理工艺。
 

2.3工艺方法的优势
2.3.1工艺先进性
通过对国内相同工艺的污水处理厂实际运行分析:采用曝气转盘比用表曝机在管理上更具有灵活性,可以根据进水的水质、水量实时调整氧化沟的运行状态,使曝气转盘和潜流推动器交替使用。曝气转盘功率较低,价格低,管理维护简单、可以根据实际需氧量实时调整所开台数。
其优越性表现为:
(1) 处理效果好且稳定可靠,CODcr去除率为88%,BOD5去除率为95%,氨氮去除率为77%,总磷去除率为87%,xx满足或超过出水水质要求。
(2) 污泥生成量少,污泥产量低于万分之七,且污泥在氧化沟中得到好氧稳定,处理简单,不需设污泥消化系统。
(3) 处理流程简单、构筑物少,可比传统活性污泥法少建初沉池、污泥消化池、回流污泥泵房、鼓风机房等。污水厂整体设计规模为12万m3/d,整体工程占地99.8亩。
(4) 当需要进行脱氮除磷处理时,氧化沟的能耗和运行费用较传统的处理流程低。
(5) 处理单元功能有升级的余地,有利于提高出水水质。
2.3.2工艺适用性
我们将{zd0}限度的利用现有设施及建构筑物,目前粗格栅及提升泵可正常使用、排江泵房及设备均可正常使用,在招标人将预处理设施移交给项目公司后,项目公司对接收的预处理设施进行必要的维修并保值,保证其正常运行。
经过改造的处理设施将更便于操作、维护、清理和管理。
对进水水质有很强的适应性。对高浓度废水有稀释能力,即对进水水质适应性强,能承受水量、水质的冲击负荷(高达150%),对不易生物降解的有机物也有较好的处理效果。
处理过载能力大于150%。
改造现有的氧化塘,一期建成6万吨/日的前置厌氧氧化沟,预留6万吨/日规模。计划将剩余池塘改造为景观湖,湖中养殖鲤鱼,种植莲花、荷花、菱角、浮萍等植物,使景观湖具有自净的功能。
结余的土地也可以由政府用于其他目的。

2.3.3工艺流程合理性
本次设计工艺流程通畅、简捷、先进,并预留了工艺延伸的可能。整体布置合理。
占地为今后改造为出水水质为一级A预留了用地。
每一单元均有升级的余地。
污水从氧化沟缺氧池前端进入,回流污泥回流至缺氧区;缺氧区内混合液在水下搅拌机的作用下连续转动,使污泥处于悬浮状态,并使缺氧区内溶解氧低0.5mg/l,在兼氧状态下,进水中氨氮与回流的部分混合液中的硝态氮被微生物利用,分解成氮气,达到部分脱氮的目的。随后废水进入氧化沟的好氧段,曝气转盘供给足够的氧气,混合液溶解氧控制在2.0mg/l左右。在微生物菌群的利用下,有机物得到降解。在好氧区出水端以一定水量(根据实际情况确定{zj0}回流比)回流混合液至缺氧区,保证对氮的脱除效果。
当溶解氧浓度超出变化范围时,首先由在线溶解氧测定仪发出信号,人工调节曝气转盘的开启台数,同时配合水下搅拌机的开启台数。既保证曝气池内供氧恰到好处,又保证池内液体的正常回流。
在氧化沟中,通过微生物在生长过程中对磷的吸收,可以实现部分除磷。在磷的排放标准要求比较严格时,需另设置厌氧池,使污泥变换于厌氧、缺氧和好氧的条件下,以实现xxx的生物除磷,这种方式可将磷降至1mg/l。如果要求磷的出水浓度更低,后期可配合化学沉淀除磷。

2.4xx及污泥处理工艺确定
2.4.1xx工艺比较
xx是城市污水处理的{zh1}环节,因此是水处理中的重要工序,早在2000年6月5日由建设部、国家环境保护总局、科技部联合发出的“关于印发《城市污水处理及污染防治技术政策》的通知建城[2000]124 号”中规定“为保证公共卫生安全,防治传染性疾病传播,城市污水处理设施应设置xx设施”。新排放标准颁布后对污水厂尾水xx有了更严格的规定,根据出水水质要求,必须采用适当的xx方式杀灭污水中含有大量xx及病毒。
目前,国内外污水处理厂普遍采用的出水xx技术有液氯xx、二氧化氯xx、臭氧xx、紫外线紫外线消毒等方法,从工艺的经济性、运行管理的难易、xx可靠性等方面,这些工艺都各有优缺。
1. 液氯xx
液氯xx技术的加氯操作过程简单,价格较低,且在管网中有持续xxxx作用,作为一种成熟的消毒剂,其已有百年的应用历史。但由于氯和有机物反应可生成对健康有害的物质,近年来,氯xx所引发的环境、安全问题越来越引起人们的重视,有被其他xx技术取代的趋势。
2. 二氧化氯xx
二氧化氯是新一代广普强力xx剂,并可做氧化剂和漂白剂。在可选用的消毒剂中,二氧化氯被认为是其中xxx{zy}的一种。
鉴于二氧化氯独特的xx优势,目前,欧洲已有数千家水厂采用二氧化氯作为消毒剂,美国也有400余家水厂在xx工艺中增加了二氧化氯。我国从90年代以后,二氧化氯发生器才开始在一些中小型水厂中加以应用。
目前为改善水厂氯xx所带来的一些问题,尤其是氯气泄漏事件的不断发生,许多城市已停止或准备停止使用氯气进行xx。二氧化氯发生器的优势逐渐引起人们的关注,一些新建水厂已开始直接选用二氧化氯发生器取代加氯机,另外一些存在氯xx问题的老水厂也在考虑用二氧化氯对氯气进行改造。
3.臭氧xx
臭氧可用空气中的氧通过高压放电制取。该技术的优点是:不会产生异臭味;水中增加了氧气可改善水质;可以现场制取,避免了运输;xx作用不受水中氨氮、PH值及水温的影响。其缺点是:耗电量大,需要设置专门的装置,费用高;xx后的水在管道中无抑制xx繁殖的能力;不能贮存,且其投加量的调节比较困难。
4.紫外线紫外线消毒
紫外线紫外线消毒是利用波长为2.0×10-7~2.95×10-7m紫外线的xx作用进行xx的技术,尤其是波长在2.6×10-7m的紫外线。
紫外线紫外线消毒技术的主要优点是可省去药剂,不影响水的臭味,但是其耗费电能较大。
加氯间在一期工程建设,接触池及xx设备分期建设。
2.4.2xx技术确定
考虑到绩溪污水处理厂分期实施,工程规模较小,厂址远离城区,为降低投资费用,宜采用液氯xx或二氧化氯xx方式,但是厂区所在位置交通不是十分发达,小规模运输氯瓶不经济也不安全,因此本次初步设计确定对出厂水采用二氧化氯(CIO2)技术xx。
2.4.3污泥浓缩脱水概述
城市污水处理厂在进行处理的过程中都要产生各种污泥,污泥中有的是截留下来的悬浮物质,有的是由生物处理系统排出的生物污泥。本次污水处理工程的污泥主要是氧化沟产生的剩余污泥。
本工程的污泥产生量虽然不太,但是如不稳妥处理,将造成二次污染。氧化沟工艺能够满足在污水处理的同时,污泥也得到了稳定无须设置污泥消化池。污泥在未经过浓缩前含水率较高,达99.6%-99%,体积很大,所以污水处理厂需要对污泥进行适当的浓缩处理,以减少污泥体积,满足污泥脱水的要求。故流程中排出的剩余污泥采取浓缩脱水处理工艺。对于污泥的最终处置,建议将所有栅渣、砂渣和脱水后的干污泥全部送往生活污水处理厂。
1. 污泥浓缩
污泥浓缩一般有重力浓缩、气浮浓缩及机械浓缩三种方式。
重力浓缩的缺点是卫生条件差,占地面积大,效率低,污泥停留时间长,易厌氧化。在北方寒冷地区,还应特别注意保温措施,否则将影响其运行效果。
气浮浓缩适用于浓缩轻质污泥,可将含水率99.5%的活性污泥浓缩到94~96%。其含水率低于采用重力浓缩所达到的含水率,但运行费用较高,系统复杂。
机械浓缩是新近发展的污泥浓缩方式,通过将污泥化学絮凝后,以机械方式降低污泥含水率,因此适合各类污泥。可将含水率99.5%的活性污泥浓缩到94%以下,因此可大量减少污泥体积,减少污泥脱水设备的容量,处理效率高,占地省,卫生条件好,其缺点是需要投加化学药剂,同时投资较大。
2. 污泥脱水
污泥一般采用机械脱水,常用的污泥脱水机型主要有带式压滤机、离心脱水机、板框压滤机和螺压脱水机,其中板框压滤机由于受到设备的限制,一般仅应用于小型污水处理厂;螺压脱水机是一种低转速、全封闭、可连续运行的新型脱水机,目前应用较少,设备造价较高。
带式压滤机主要有带压型和挤压型。带式压滤机的特点是:滤带可以回旋,脱水效率高,噪音小,能源消耗省,附属设备少,操作管理维修方便,但必须正确选用有机高分子混凝剂。污泥必须预先进行充分的絮疑,以便加强过滤段的自由脱水,并能适应进一步逐渐加压脱水。脱水后泥饼的含水率一般在70-80%。
离心脱机的优点是结构紧凑,附属设备少,在密闭状况下运行,臭味小,不需要过滤介质,维护较为方便,能长期自动连续运转。但离心脱水机工作噪音较大,当固液比重差很小时不易分离。将泥中若含有砂砾,易磨损设备。脱水后污泥含水率一般在70-80%。同时离心脱水耗电量大,运行费用高。
2.4.4污泥浓缩脱水工艺确定
综上,带预浓缩的带式压滤机和离心脱水机都能满足要求。考虑到后期运营费用成本,本工程采用带预浓缩的带式压滤机。
剩余污泥直接进入压滤机进行浓缩脱水的方法,脱水后的泥饼外运至制定地点填埋处置。

2.5污水污泥处理工艺流程
 

污水处理厂工艺流程图如下:

 
3污水处理厂设计
污水处理厂总体规模12万m3/d,一期实施6万m3/d,预处理污水总变化系数为1.3;二期增建3万m3/d,三期再增建3万m3/d。
进水井、粗格栅、提升泵房、加氯间、污泥浓缩脱水间土建工程按远期12万m3/d实施,设备按近期6万m3/d配置。
前置厌氧氧化沟、二沉池构筑物共设4组,每组3万m3/d,一期工程实施2组;
细格栅、沉砂池、消毒池设2座,近期实施1座6万m3/d;
辅助建筑按12万m3/d实施,设备按6万m3/d配置。
3.1工艺设计
3.1.1预处理系统
污水经进水井进入粗格栅/提升泵房,经过细格栅以去除水中的飘浮物,之后自流进入旋流沉砂池。
(1)粗格栅间
可截除污水中较大漂浮物,保护水泵的正常运转。为地下钢筋混凝土直壁平行渠道,内安装回转式粗格栅和栅渣输送机。
设计流量:Qmax=1.81m3/s,一期Qmax=3250m3/h=0.90m3/s
过栅流速:Vmax=1.0m/s
栅条间距:b=20mm
栅前水深:h=1.0m
栅槽宽度:1.3m
主要工程内容:
一期安装回转式机械格栅除污机2台,配用电机功率为1.5kw,栅渣由输送机送至栅渣箱中。每台格栅前后均设闸门,便于单台检修,并设栅渣输送机。
(2)提升泵房
污水提升,满足后续污水处理流程。
设计流量:Qmax=6500m3/h=1.81m3/s,一期Qmax=3250m3/h=0.90m3/s
主要工程内容:
一期安装3台潜污泵,2用1备
潜污泵为:Q=1800m3/h,H=10m,电机功率110KW;
(3)细格栅间
用于截除污水中较小漂浮物,近期建设一座细格栅间。
细格栅间分两条细格栅渠道,与沉砂池相连。细格栅栅渣由传送机送往栅渣压实机,压实厚进入栅渣箱中。
设计流量:Qmax=3250m3/h=0.90m3/s
栅前水深:h=0.9m
过栅流速:V=0.7m/s
过栅水头损失:0.3m
栅槽宽度:1.2m
主要工程内容:
采用回转式固液分离细格栅2台,栅条间隙5mm,配用电机功率1.5KW。
(4)旋流沉砂池
用于去除污水中比重为2.65t/m3、粒径大于0.2mm的砂粒以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞,为生化处理创造有利条件。
设计流量:Qmax=3250m3/h=0.90m3/s
水力停留时间20~30s
主要工程内容:
选用旋流沉砂池2座,单池有效直径3.65m,砂斗直径1.5m。池上设有立式浆液分离机,砂水进入砂水分离器后,沉砂外运,剩余污水回流提升泵房。
细格栅间、旋流沉砂池合建。
主要设备:
浆叶分离机:数量2台,功率1.5kw
鼓风机及配套:数量2台,风量2.5m3/min
风压0.1Mpa,功率3.7kw
螺旋砂水分离器:型号LSSF-260,数量1台,处理能力5~12L/s,功率0.37kw
螺旋输送机:数量1台,功率2.2kw
旋流沉砂池前后均设渠道闸门,出水管设铸铁闸门。
3.1.2主体工艺
主体工艺包括前置厌氧氧化沟、二沉池、污泥池、消毒池。土建和设备配置按6万m3/d规模设计。
(1)厌氧池
在氧化沟前设置厌氧池,可使污泥在厌氧状态下很好的絮凝,微生物生长率高,可防止丝状菌生长,改善二沉池的沉淀性能,同时厌氧池有较好的除磷效果,二沉池的回流污泥与进水混合,发挥良好的处理效果。
设计流量:Q=2500m3/h
停留时间:HRT=50min
数量:2座
有效水深:4.3m。
潜水推进器:单座数量4台
(2)氧化沟
氧化沟与厌氧池相连接。
污水在水下推进器的作用下连续运转,通过曝气转盘连续向好氧池内供给空气,保证池内混合液处于悬浮状态,并使好氧区内溶解氧在2.0mg/L左右,在微生物菌群的作用下,有机物得到降解。获得动能和溶解氧的混合液在池中快速流动,形成好氧、缺氧区,具有降解有机物和脱氮的功能。
设计流量:Q=2500m3/h。
总停留时间:HRT=9.0h
污泥负荷:0.066kgBOD5/kgMLSS.d
污泥浓度:MLSS=3.5~4.0g/L      MLVSS/MLSS=0.75
污泥龄:16天
混合液内回流比:100%
构筑物尺寸:
采用6沟式卡鲁塞尔氧化沟2座,沟宽5米,有效沟深4.2m。
主要设备(单座):
氧化沟内共设15台潜水推进器,单台功率4kw。
氧化沟好氧段设曝气转盘15组,转盘浸没深度为0.5m,单组曝气设备含20个转盘,水平轴跨度为5m。以最不利情况设计,共需15组曝气设备,正常情况下运行10组曝气设备。氧化沟中混合液的溶解氧控制在2.0mg/L左右,当溶解氧浓度变化超出范围溶解氧仪发出信号时,通过调节曝气转盘开停台数来达到节省能耗的目的。
(3)二沉池
功能:进行混合液固液分离,确保污水厂出水SS和BOD5达标排放。
设计流量:Qmax=3250m3/h=0.90m3/s
表面水力负荷:0.89m3/m2.h
停留时间:2.5h
主要工程内容:
设计φ50m辐流式沉淀池2座,池体水深2.2m,每座沉淀池配1套周边传动刮吸泥机,电机功率1.1KW。
采用辐流式二沉池,进入二沉池的混合液通过中心导流筒进入池体,自池体周边出水。单池直径φ50m,水平流速较低,出水堰负荷较小。采用周边传动刮吸泥机去除沉淀物,刮吸泥机连续工作,可以保证底部浓度{zg}的污泥总是首先刮走,这样回流污泥的浓度有充分的保证,周边传动连续刮吸泥机也使污泥在泥斗中停留时间较短,活性较高。并且出水较常规二沉池的SS低,池容和面积较小,有效的降低了建设费用,减少了占地。
(4)接触消毒池
二沉池的上清液在消毒池中与投加的二氧化氯反应,以杀死污水中的致病微生物和粪便大肠菌群,xx后的污水达标排放。
设计流量:Q=2500m3/h=0.69m3/s
提留时间:0.5h
设计采用折板式接触消毒池一座,有效水深3.5m。
(5)污泥池
为保证聚磷菌在厌氧池中充分释磷提高除磷效果,保持曝气生物滤池中的微生物浓度,提高处理效果,设有污泥池。二沉池的沉淀污泥排入污泥池,其中一部分污泥回流至厌氧池,剩余污泥抽送至储泥池。
设计参数:
回流污泥量按{bfb}设计。
主要工程内容:
每座污泥池分为二格,各设回流污泥泵及剩余污泥泵。具体特性参数为:
回流污泥泵3台,2用1备,型号:400QW1500-75
剩余污泥泵2台,1用1备,型号:100QW70-7-3
回流比控制:
根据氧化沟内的混合液污泥浓度以及进水流量,自动调节回流污泥泵开启台数,控制回流污泥量;剩余污泥泵入污泥浓缩脱水机。
(6)接触池及xx间
设接触池1座,有效停留时间为0.5小时。与加氯间合建,加氯间内设二氧化氯发生器2套,1用1备。
3.1.3污泥处理
本工程采用一体化浓缩脱水设备,不需要设污泥浓缩池,故污泥处理系统包括污泥浓缩脱水间和污泥堆棚两个部分。
(1)污泥浓缩脱水间
将污水处理工程中产生的污泥进行浓缩、脱水,降低含水率,便于污泥运输和最终处置。
剩余污泥重:8000kg/d
需浓缩脱水污泥量:1000m3/d,含水率99.2%
脱水后污泥量:40m3/d,含水率小于80%
主要工程内容:
污泥浓缩脱水间1座,按远期规模实施,含药库、值班室、配电控制室等。
主要设备:
带式污泥浓缩脱水机2套,单台处理能力为60m3/d,带宽2米,工作时间10h,进泥含水率99.2%,出泥含水率75~80%;
固体聚丙烯酰胺高分子絮凝剂制备系统1套,制备量3~5kg/h;
絮凝剂投加计量泵2台,1用1备,Q=300~600L/h,扬程H=6m;
冲洗水泵2台,1用1备,Q=35m3/h,扬程H=60m;
污泥进料泵2台,Q=120m3/h,扬程H=7m;
无轴螺旋输送机水平、倾斜各1台。
(2)污泥堆棚
平面面积为150m2,层高H=6.00m。
3.1.4排水泵房
污水处理厂的出水通过2条DN2000的排放管(已建)排至胜利闸排江。
出水排入厂区南侧的排水泵房,排水泵房已建成。
3.1.5生产、生活辅助建筑
污水处理厂生产、生活辅助建筑按照建设部颁发的《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》(CJJ31-89)和《城市污水处理工程项目建设标准》的要求,考虑到项目的实际情况进行设计,所有辅助建筑按12万m3/d规模设计。
1) 综合楼:包括行政办公、大会议室(兼做活动中心)、化验室、中心控制室、值班宿舍等,总建筑面积1800m3。
2) 车库:负责厂内主要大型车辆的存放,以及自行车存放,总建筑面积200m2。
3) 机修库房:含电修间、泥木工间、仪表维修间等,库房内存放小口径管件、水泵电机、电气设备、劳保用品及其它杂品等,建筑面积600m2。
4) 变配电间:建筑面积500m2。
5) 食堂、浴室:250m2
6) 传达室:建筑面积45m2。
详见“主要建构筑物一览表”。
3.2总图及公共工程设计
3.2.1总图布置原则
● 在满足工艺流程合理的前提下,近、远期合理结合,力求布局紧凑、管线短捷、顺畅,并节省占地;
● 处理构筑物按流程顺序布置,避免管线迂回;
● 充分利用地形,减少土方量;
● 变电室设在耗电量大的构筑物附近;
● 合理组织厂内人流及物料外运的交通路线;
● 整个厂区按功能分生产区、管理区。生产区主要布置污水、污泥处理构筑物及相应的泵房、脱水机房。管理区主要布置综合楼、仓库等。
● 设置绿化带将管理区与生产区隔离,厂区边界也设置较宽的绿化带,以保证厂内绿化面积不小于30%。
● 其他参照标准
(GB50187-93)       《工业企业总平面设计规范》
(GBJ16-87)        《建筑设计防火规范》
(GB50286-98)       《堤防工程设计规范》
(JTJ013-95)        《公路中基设计规范》
(JTJ014-97)        《公路沥青路面设计规范》
(GB72348-90)          《工业企业厂界噪声标准》
3.2.2总平面布置
 某市城区污水处理厂整体设计规模为12万m3/d,工程占地99.8亩。整个厂区按功能分区大致可以分为以下几个区:管理及生活区(厂前区)及生产区。
 原污水厂占地300亩,节约的土地可由政府用于其他用途,也可以修建成景观湖,一方面美化环境,另一方面出水水质可进一步降低。
 厂前区主要包括综合楼、汽车库、机修库房等。作为全厂生产管理及办公中心的综合楼,位于厂区东南部。综合楼前为开阔的广场,在生产区与厂前区之间有不小于30m的绿化隔离带,厂前区主入口作为人流的主要出入口。
 生产区位于厂前区北部,包括变配电间、粗格栅、进水泵房、沉砂池、细格栅、厌氧池、氧化沟、二沉池、污泥池、消毒池、加氯间、污泥浓缩脱水间等。在厂区东南部预留远期深度处理发展用地。
 厂区管道主要有污水管、污泥管、空气管、防空管、超越管、给水管及电缆管(沟)等。
3.2.3竖向布置
污水处理厂处理后的出水排至胜利闸入江。
满足工艺流程对竖向标高的要求,合理确定建(构)筑物与管网标高,尽量做到进出水自流;减少提升次数,避免无必要的跌水;厂区场地标高的确定满足防洪、排水和交通运输的要求。
雨水经管道收集后排放至恒山路排放渠。
3.2.4工程运输
(1)厂区道路
厂区道路包括污水处理厂内全部道路、人行道等的基础、路基、路面以及附属工程。厂区主道为双车道,宽7.0m,次道宽4.5m,转弯半径6.0m。道路全部采用混凝土路面。
(2)运输车辆
生产运输车辆配置考虑人员外出交通及一般物料运输的需要,配备交通运输车共4辆。
1.通勤车(30座)          1辆
2.轿车                   1辆
4.载重卡车(8T)           1辆
5.小型工具车(载重)     1辆
3.2.5厂区园林绿化
绿化工程不仅美化环境、净化空气、调节小气候、降低噪音、保持水土,而且有助于工作人员工作环境的改善,提高工作效率。
整个厂区环境幽雅,布置了大面积的绿化带、休亭廊及室外雕塑小品以改变工业厂区枯燥的布置格局,由厂前区绿地、小品、厂区散状草坪,及周围乔木组成。
厂区内所有的空地及厂区边界设置较宽的绿化带,同时将管理区与生产区隔离,在综合楼前做重点绿化景观美化处理,沿主干道边沿种植绿篱;根据污水处理的工艺,在有散发浓重异味的提升泵房及污泥浓缩脱水车间的周围密植植物,以辅助吸附臭气。
3.2.6给水、排水与消防
1、给水
污水处理厂内的用水主要由以下几部分组成:生产、生活用水、冲洗绿化用水及消防用水。其中生产用水包括浓缩脱水机冲洗水、加药间药剂溶解与稀释用水、化验用水等,生活用水主要为车间及办公人员生活用水、浴室、食堂等用水,详见下表。
污水处理厂对给水水质无特殊要求,执行现行的《生活饮用水卫生标准》的要求。
生产、生活及消防用水共用一个给水系统。
厂区用水量表
序号 用水项目 用水量(m3/d)
1 生活用水 5
2 生产用水 10
3 冲洗汽车用水 使用出水
4 浇洒道路和绿化用水 10
5 厂区总用水量 25

2、排水
厂区产生的污水主要包括生活用水、淋浴用水、食堂用水及反冲洗水,总水量约为15m3/d,全部经污水管道排入污水处理系统,达标后外排。
3、消防
消防给水系统与生活给水系统共用一个系统。
1、消火栓:室外消火栓采用SS100-1.0地上式消火栓。间距小于120m,布置在生活—消防给水管网上。
2、灭火器材:室内根据《建筑灭火器配置设计规范(GBJ140-90)(1997年版)》要求,合理布置灭火器,有效地扑救建筑初始火灾。
厂区消防车道与厂区主路、支路兼用,厂内主要道路宽6m,次要道路宽4m,符合消防车道的宽度不应小于3.5m的要求。
3.2.7暖通设计
1、通风
除粗格栅/提升泵房、污泥浓缩脱水机房、加氯间、化验室采用机械通风外,污水处理厂内其余各建筑物均采用自然通风。
2、空调
用于空气调节的主要建筑为厂区综合楼内,除化验室、中控室、会议室等采用柜式空调机外,其余房间均采用壁挂式空调。
3.2.8照明、通讯与防雷
1、室内外照明
各工房内照明均选用高效节能灯具。如荧光灯、高压钠灯、卤钨灯等,均在室内就地控制;并在重要场所设置应急照明灯。室外道路采用杆高4.5-6m的节能型高压钠灯、汞灯等集中自动控制。
2、通讯
全厂设市话10门,均由市话局接入。
3、接地防雷
1、接地:本工程采用TN-C-S制接地方式,将防雷接地、工作接地、保护接地连为一体,其接地电阻≤4欧。
2、防雷:
(1) 防直击雷:污水处理厂一般建构筑物均按三类防雷保护,凡建构筑物年平均雷击次数≥0.05均设防雷装置,一般采用避雷带,作按闪器,引下线,尽量利用建构筑物内的钢筋,接地体利用基础内钢筋网。
(2) 防感应雷、防高电位浸入:
按二级防雷保护设计,在10KV电源进线端、母排及出线回路均装设避雷器或电压吸收器,防止过电压,0.4KV进线处安装防电波浪保护器以减小雷电波进入危害。
3.3建筑专业设计
3.3.1设计方案概述
某市城区污水处理厂一期工程占地面积约5.2公顷。工程建筑设计内容主要包括:细格栅及旋流沉砂池、前置厌氧氧化沟、二沉池、消毒池、污泥浓缩脱水间、综合楼、变电所、机修仓库等。处理能力为一期6万m3/d,远期12万m3/d。
根据污水厂的特点,在建筑设计时主要以满足使用功能及生产工艺要求为基础,使各建(构)筑物在功能上实用、经济,在形式上简洁、美观,从而体现出现代化污水厂建筑的特点。整个厂区环境幽雅,布置了大面积的绿化带、休亭廊及室外雕塑小品以改变工业厂区枯燥的布置格局。在厂区的建筑处理中,则主要通过材质的变化以及色彩的处理,使建筑富有现代、简洁、明快的气息。而厂区的其它建筑则主要通过局部构件的统一和色彩的一致来取得整个厂区统一。建筑物外饰面采用喷涂暖色调为主,同时伴有局部的色彩变化。
3.3.2建筑装饰标准
外墙面:建筑物采用喷涂墙面,各构筑物采用与建筑物近似色喷涂;
内墙面:采用白色内墙涂料,卫生间 厨房上贴瓷砖;
楼地面:综合办公楼、食堂为地板砖,部分采用花岗石地面,其余均为水泥楼、地面;
门窗:工业建筑采用钢窗,其余均为铝合金窗,除部分门为钢木大门外,其余为夹板门。
顶棚:喷涂料,局部(会议室、中控室、卫生间)做轻钢龙骨纸面石膏板吊顶。
屋面:250厚水泥蛭石板保温,SBS防水层。
3.4电气设计
3.4.1设计范围
电气设计包括工艺装置区的粗、细格栅、提升泵房、旋流沉砂池、氧化沟、二沉池、消毒池、污泥浓缩脱水间、辅助用房、变配电所、厂区外线等建构筑物的动力、照明、防雷、接地等设计。不包括厂外供电线路的设计。
3.4.2设计依据
(1)工艺及其他专业提供的数据及要求
(2)《供配电系统设计规范》                          (GB50052-95)
(3)《10KV及以下变电所设计规范》                   (GB50053-94)
(4)《工业与民用电力装置的接地设计规范》            (GBJ65-83)
(5)《电器装置的电测量仪表装置设计规范》            (GBJ63-90)
(6)《建筑物防雷设计规范》                          (GB50057-94)
(7)《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》         (GB50062-92)
(8)《工业企业照明设计标准》                         (GB50034-92)
(9)《工业企业通信接地设计规范》                     (GBJ79-85)
3.4.3供电要求及负荷等级
本工程对电源的可靠性有较高的要求,因为停电将造成污水外溢,微生物大批死亡,影响污水厂处理效果。
本工程属于二级供电负荷,要求有两路电源供电,其中要求有一路为专用电源。电源电压为10KV,一用一备。
正常运行时一路进线受电,另一路为断开状态运行,当一路进线电源失电后另一路10KV电源手动合闸,由一个进线电源提供全部电力负荷。
3.4.4负荷计算
厂内设备均为380/220V低压电力设备。本工程负荷计算采用需要系数法的计算方法:总装机容量1580kW,Pjs= 1025kW,Qjs=492kVAR。
采用低压集中补偿方式,补偿的功率因数为0.9以上。
3.4.5变配电系统
根据污水厂负荷分布情况,拟建一座10/0.4KV变配电间,内设SCG9-1250-10/0.4变压器两台,一用一备。低压开关柜分别安装在提升泵房、污泥浓缩脱水间、变配电间。
3.4.6控制保护
所有用电设备原则上分为就地、集中及PLC三处控制,低压系统采用智能型低压配电柜进行保护和控制,以提高整个系统的自动化水平和可靠性。
3.4.7电缆选型与铺设方式
10KV电缆选用交联聚乙烯电缆。0.4KV电缆选用防腐型电力电缆,控制电缆选防腐型控制电缆。
在变配电间电缆沿电缆沟支架铺设,其余车间电缆为桥架铺设,室外为桥架或直理铺设,过马路加钢管保护。
3.5自控设计
3.5.1设计范围
根据工艺流程配置液位、流量、风量等检测仪表以及溶解氧、氧化还原电位等分析仪表;根据工艺监控要求配置控制系统显示和控制各设备运行状态;预留厂外远传通讯接口;包括厂区内仪表的安装及电缆敷设,自控系统的安装及电缆敷设。
3.5.2设计原则
(1)自控系统遵循“集中管理、分散控制、资源共享”的原则;
(2)仪表系统遵循“工艺必需、计量达标、实用有效、少维护”的原则;
(3)控制技术先进、成熟;
(4)控制设计要确保管理方便、节约能源、出水稳定;
(5)尽量提高自动化程度;
(6)仪表设置与生产管理控制密切配合;
(7)优先选用智能化现场总线仪表,现场转换器一般选用配带数字显示的现场安装型。
3.5.3自控系统监测范围
根据工艺流程分布情况,在污水处理厂配电中心设主控制室,主PLC采用双机热备方式。在工艺构筑物密集地区设置三个PLC控制分站,各站之间通过两条PROFIBUS-DP总线连接,中央控制室设屏显及模拟屏显示,以完成相应的生产调度、生产趋势的显示、报警及生产报表的打印。
(1)上位监控站:
主控制室设置一台上位工控管理机,相关打印机、UPS电源、主要完成各种画面的浏览及编辑报警,各种趋势图显示,单点设备的控制面板。用时间、事件或其它设备触发控制的基本单元机制,数据库登录,RS232接口。PROFIBUS-DP总线还可以完成各种历史数据分析,集成商开发工具,统计过程控制等各项可选功能。
(2)中央控制室:
模拟屏采用DMP-6型微电脑调度模拟屏,通过RS232串行接口与其主控室外上位机通信,接受运动信息,运动信息实时上屏,对模拟屏的控制操作在中文环境下,通过键盘以“人机对话”的方式进行,高分辨率彩显能显示厂站接线图等多种图形,图形可上下左右滚动,与CRT画面同步运行,尽显实时运行动态。
(3)主、从站监测、监控配置:
① 主站PLC,控制柜一台,监控格栅间、提升泵房、细格栅设备,根据液位高低开启泵,通过主站监测仪表数据采集,驱动模拟屏显示工艺流程过程。
② 1#PLC,控制柜一台,监控前置厌氧氧化沟、二沉池内的设备,就近监测仪表数据采集,与上位机通信。
③ 2#PLC,控制柜一台,监控加氯间、消毒池内的设备,就近监测仪表数据采集,与上位机通信。
④ 3#PLC,控制柜一台,监控污泥池、污泥浓缩脱水机房内的设备,并就近监测仪表数据采集等,与上位机通信。
3.5.4自控设备性能指标
工控机:研华工控,PIII800,20G硬盘,128M内存;17英寸显示器;UPS电源。2台。
模拟屏:上海新光显示仪厂DMP-6微电脑调度模拟屏。
主PLC:CPU:SIEMENS S7-300/CPU315-2 DP
数字量输入:42点
模拟量输入:4点
模拟量输出:6点
总线通讯模块
内存卡
电源模块
连接器
1#PLC:
数字量输入:34点
模拟量输出:10点
数字量输入:15点
模拟量输出:11点
总线通讯模块
内存卡
连接器
2#PLC:
数字量输入:14点
模拟量输出:2点
数字量输入:30点
模拟量输出:30点
总线通讯模块
内存卡
连接器
3#PLC:CPU:SIEMENS S7-200/CPU224
数字量输入:41点
模拟量输出:4点
数字量输入:11点
模拟量输出:3点
总线通讯模块
内存卡
连接器
上位机PROFIBUS-DP通讯硬件及软件
驱动软件
连接器
总线电缆
编程适配器
编程及组态软件:STEP 7、WINCC(1024点)
控制柜:800X600X1800  4台
控制台:非标,一台
3.5.5检测仪表
拟选用数字式智能化仪表测量各工艺、电气参数。
流量仪表选用电磁流量计、涡街式空气流量计,电磁流量计拟选用覆膜式传感器及带液晶数字显示智能型的转换器;
液位仪表选用超声波液位计和浮子液位开关,超声波液位差计选用带温度及加热单元的传感器,配智能型转换器;
分析仪表选用溶解氧仪、氧化还原电位计和漏氯报警仪,带自清洗装置,溶解氧仪选用覆膜式感器及带液晶数字显示智能型的转换器;
污泥浓度计选用带有机械擦洗器的红外线散射光的传感器,配液晶数字显示智能型的转换器。
3.6主要机电设备性能参数
3.6.1主要机械设备
主要机械设备列表详见“设备一览表”。
 粗格栅(已有)
 无轴螺旋传送机
安装数量:1台(满足远期要求)
螺旋叶片直径:400mm
栅渣输送能力:5m3/h
水平总长度:10000mm(按远期4台格栅除污机考虑)
单台电机功率:N=2.2KW
功能:通过无轴螺旋叶片的旋转,将格栅截取的垃圾输送至栅渣压榨机。
 螺旋压榨机:
安装数量:1台
处理能力:5m3/h
电机功率:N=3.0KW
控制:将粗格栅机截取的垃圾最终进行挤压脱水,以减少垃圾的含水率,改善操作环境和方便垃圾外运。
 垃圾小车:
数量:2辆(1用1备)
容积:0.3m3/台
作用:栅渣储存及外运
 手电二用铸铁镶铜方闸门
数量:8台(按远期4台格栅规模配置)
规格:1800*2000mm
配套设备:手电二用启闭装置
单台功率:N=5.5KW
功能:在粗格栅前后渠道处设置,用于切断水流检修设备用
 离心污水泵:
安装数量:一期设备已安装,二期增加2台,三期再增加1台。
流量:1600m3/h
扬程:17m
单台功率:N=90KW
功能:用于提升污,以满足后续处理流程及竖向衔接的要求
自控:采用液位控制先开先停,轮换开泵,使各泵开启时间均匀。
 弧形轨道电动葫芦:
安装数量:1台
起重量:10t
起升高度:12m
电机功率:N=14.6kW
功能:用于提升污,以满足后续处理流程及竖向衔接的要求
 手电二用铸铁镶铜圆闸门
数量:1台
规格:DN1200mm手电二用,单侧受压0.1MPa
配套设备:手电二用启闭装置
单台功率:N=1.5KW
功能:在进水泵房会用水管处设置,平时为常闭,水泵调试时开启闸门将出水渠的水引至进水口。
 回转式固液分离机
安装数量:3台
格栅有效宽度:2800mm
栅条有效间隙:6mm
格栅井渠宽:3040mm
格栅井深度:2300mm
安装倾角:75°
电机功率:1.5KW
功能:设置在污水泵房的进水口,用于截取进水中的较细的颗粒。
自控:根据格栅前后水位差自动启闭机械栅耙,并与螺旋输送、压榨机联动,隔栅垃圾耙至螺旋输送机、压榨机,压榨机脱水后外运处置。
 不锈钢叠梁门
数量:4组
规格:门槽2套,门体1套
设备宽度:3000mm
渠道深度:2300mm
配套设备:旋转式起吊装置,包括自动抓落机构及手拉式葫芦
功能:在细格栅前后侧各设1组,以切断水流作格栅等设备检修用。
 无轴螺旋传送压榨机
安装数量:2台
螺旋叶片直径:320mm
栅渣输送能力:5m3/h
水平总长度:8500mm(按2台格栅除污机考虑)
单台电机功率:N=3.0KW
功能:设置在回转式固液分离机的卸料口下方,通过无轴螺旋叶片的旋转,将细格栅截取的垃圾输送至端部,输送机的出口处设置可调节压力板,对栅渣进行压力式挤压脱水。
 旋流式沉砂池搅拌装置
数量:4台(每池设置一台)
叶轮直径:1850m
转速:10-15r/min
单台电机功率:3.0KW
功能:对进水中的含砂污水进行搅拌,促使砂粒迅速沉降于中心集砂坑,便于砂泵的抽吸,同时搅拌浆叶在旋转的同时,可将粘附的砂粒经撞击后沉降于池底,通过砂泵与沉积砂一起抽吸,减少后续处理中的无机物含量。
 砂泵
数量:4台
规格:Q=50m3/h  H=9m  N=3.7KW
功能:抽吸池底的沉积砂
 旋流砂水分离器
数量:4套:
处理能力:50m3/h
配套设备:螺旋输砂机:螺旋直径:D=3200mm
单台电机功率:0.37KW
功能:设于砂泵的下方,进一步去除砂粒中的无机物,加速砂水分离并达到有效的洗砂效果。
 手电二用不锈钢调节堰门
数量:4台
调节堰门宽:1800mm
调节范围:1000mm
配套设备:手电二用启闭装置
单台功率:N=1.5KW
功能:在沉砂池出水渠设置,通过门体高度进行流量与液位的控制。
 曝气转盘
选型:转盘式氧化沟曝气机(专利号为92201556)
数量:30台,单座氧化沟内设15台。
功率:单台22kw
设备组成:由电机、减速机、主轴、主轴支座和转盘等主要部件组成。
工作原理:经过减速机减速,电机带动主轴上的盘片,在旋转过程中切割水面,不断将空气带入水中,增大气液接触面积,使氧气溶于水中,同时推动沟中水流流动。
设备特点:
曝气转盘具有充氧能力强、动力效率高、水平推力大、混合能力强等特点,曝气设备的核心部件——转盘采用轻质高强的玻璃钢压制而成,耐腐蚀、寿命长、整套曝气机组结构简单,组装灵活。安装维修方便。曝气转盘重量轻、强度大、表面有梯形的凸块、圆形的凹坑,借此来增大带入混合液的空气量,增强切割气泡、推动混合液的能力。转盘的安装密度可以调节、便于根据需氧量调整机组上转盘的安装数量,每个转盘可以独立拆装、方便维修保养。。
 潜水搅拌机
数量:30台
功率:2.2KW
池底流速:0.25-0.3m/s
用途:安装于氧化沟缺氧区,用于缺氧反应时污水和活性污泥的充分混合。
安装于氧化沟好氧区内,用于污水的推流。
结构:由水下电机、减速齿轮带动螺旋桨转动,整套潜水装置可安装在垂直导轨上自由升降及转向。
电机:潜水鼠笼式感应电机,四级绕组,SI级。
防护等级:IP68
 手电二用不锈钢调节堰门
数量:2台
调节堰门宽:3000mm
调节范围:500mm
配套设备:手电二用启闭装置
单台功率:N=2.2KW
功能:在二沉池进水渠道设置1台,通过门体高度进行流量与液位的控制。
 二氧化氯发生器
组成:供料系统、反应系统、反冲洗系统、控制系统、真空吸收系统、安全系统、残液处理系统
以氯酸钠和盐酸为原料,生产二氧化氯为主的消毒剂,在接触池内与处理水混合,接触时间不小于30min,以达到xx的目的。
数量:2台,1用1备
加氯量:4.0~5.0kg/h
过滤罐:碳钢
安装板:PVC
柔性管:橡胶
水射器:PVC
 轴流屋顶通风机:
数量:5台
单台风量:57000m3/h
单机功率:5.5KW
功能:改善操作环境
 回流污泥潜水轴流泵
数量:共3台(2用1备)
回流比:{bfb}
单台流量:Q=2242m3/h
扬程:H=3m
电机功率:N=45Kw
功能:抽吸回流污泥至厌氧池
 剩余污泥潜水离心泵
数量:共2台(1用2备)
单台流量:Q=57m3/h
扬程:H=6m
电机功率:4.0KW
功能:将剩余污泥抽吸至污泥预浓缩池。
 刮泥机
数量:2台
布置:每座辅流式沉淀池上设置1台
单机功率:0.55KW
功能:通过输送链及刮板将沉积于池底的污泥刮向进水侧的集泥斗,通过潜水轴流泵将之输至厌氧区。
 潜水污泥泵:
数量:2台(1用1备)
单台流量:Q=50m3/h
扬程:7m
单机功率:3.1KW
功能:放置于污泥浓缩机房的存泥池中,将浓缩后的污泥送至消化池。
制造商:江苏亚太泵业股份有限公司
 序凝剂制备装置:
数量:2套(包括容器与搅拌混合器)
单套处理能力:6000l/h
搅拌机功率:3.3KW
制造商:南京蓝深环境工程设备有限公司
 螺杆加药泵:
数量:4台(3用1备)
单台流量:3500l/h
搅拌机功率:0.75KW
浓缩机配套
 污泥进料泵:
数量:4台(3用1备)
单套处理能力:100m3/h
搅拌机功率:3.0KW
浓缩机配套
 管道混合器:
数量:4台
混合器口径:DN150mm
 增压泵:
数量:2台
单台流量:25m3/h
扬程:50m
单机功率:7.5KW
功能:用于螺压式浓缩机冲洗水用。
 电动葫芦:
数量:1台
起重量:3t
起升高度:9m
单机功率:4.9KW
功能:用于设备安装、检修时起吊用。
 轴流屋顶通风机:
数量:5台
单台风量:7724m3/h
单机功率:0.37KW
功能:改善操作环境
 带式浓缩脱水机:
性质:带式浓缩压榨过滤机
数量:3台(2用1备)
用途:浓缩污泥脱水
带宽:2.0m
结构:带式污泥脱水机包括凝集区、浓缩区、加压脱水机。
污泥含水率:75-80%
处理能力:15-40kg干重/h
动力电源:380V/50Hz
控制用电:24V/50Hz
材质:主构架:SUS304不锈钢
密封条:不锈钢板,带橡胶裙边
凝集区:SUS不锈钢
搅拌机组叶片及轴部材质:SUS304
浓缩、脱水滤布:PE材质
3.6.2电气设备选型
电气设备选型充分考虑适用在污水处理厂而不易产生腐蚀,生锈等抗腐,性能稳定的产品,保障设备运行安全,可靠。
1、l0KV高压开关柜采用金属铠装中置式开关设备,内设微机型综合继电保护装置,高压断路器采用真空断路器,弹簧操作机构,110V操作电源由直流屏提供,后备电源为免维护电池。
2、10/0.4kV变压器采用低损耗的环氧树脂绝缘干式变压器。
3、低压开关柜采用抽屉式开关柜,进线设综合测量保护装置,通过通讯口将低压进线电流、电压、有功、无功、功率因数和频率等数据送至监测监控系统。
4、高压开关柜内采用微机型综合继电保护装置,通过通讯口将各种运行、故障信号及各种电量(电流、电压、有/无功功率、频率、有/无功电能等)送至计算机管理系统。
5、l0KV配电和电机控制系统采用采集数据量丰富、管理方便的变电所计算机管理系统,进行厂内l0KV配电装置、进水泵、鼓风机控制系统的微机管理,并通过工业太网光缆与厂监控系统相连。变电所计算机管理系统设一台监控计算机(工业级)、一台喷墨打印凡、一套UPS不间断电源和雷电保护装置。
站内计算机配置如下:
CPU:P4 1.6G         内存:256M
硬盘:40G            驱动器:1.44/3.5"
CDROM:50倍速        彩显:21"分辨率1024X768
光电交换器(OSM)
工业用键盘及鼠标。
每台计算机的软硬件必须与l0KV高压综合继电保护装置相配套,与厂监控系统的通讯符合厂监控系统的规约。
6、所有主要工艺设备的电机控制回路中均采用马达智能保护装置,通过PROFIBUS通讯接口与厂内的监控系统总线相连。
7、机旁控制箱和按钮箱一部分随工艺设备配套,采用耐腐蚀树脂材料箱体,其余按设计要求配置。户外型控制箱和按钮箱防护等级为IP65,户内型为IP4X。
 
4降低成本、技术更新与应急处理方案
4.1降低成本方案
4.1.1随时调整设备开启数量
本次工程设计主要充氧设备选用专利产品—转盘式氧化沟曝气机(专利号为92201556),该设备具有充氧能力强、动力效率高、水平推力大、混合能力强等特点。运行时可根据进水的水质、水量,实时调整曝气转盘开启台数,不断调整运行参数,以达到{zj0}运行状态。
4.1.2夜间运行
通常白天为用电高峰,尤其在炎热夏季的白天用电负荷高,因此在不影响处理效果的前提下,可采用白天开启少部分曝气转盘夜间开启全部设备的方法,即可避免高峰用电,又可以利用峰谷电价差,降低用电的成本。
4.2技术更新
4.2.1加强人员培训
污水处理系统运行具有较强的专业性,在检测工作中还使用一些技术先进的测试仪器,所以为了使污水厂方人员能够正确操作厂内设备,保证整个系统正常运行,公司将对厂内有关人员进行培训。
操作人员应既懂原理又熟悉操作,能够综合分析运行数据,进行工艺调整,懂处理工艺的安全操作知识及处理事故的应急措施,熟悉本厂的有关技术规定。污水处理厂的处理机械设备品种多,以日常维护处理设备的正常运转为原则,设置必要的维修人员设备。维修人员应懂得设备的原理,能看懂图纸资料,维修人员应了解设备的作用、型号及机械性能,应会正确拆装设备,科学检修。
人员培训采用公司派技术人员到现场进行理论与操作培训相结合的方式。内容分别为污水处理基本知识和化验方法、污水处理站内设施操作方法和紧急事故处理方法。整个培训计划在废水处理设施调试过程中完成。
4.2.2把握行业动态,不断改进运行方式
随着技术的发展,工艺改进将变得越来越快。关注工艺{zx1}变化,在保证改善运行效果和不增加过多资金的前提下,适当更换设备,改良运行方式,适应新工艺变化的要求。以求{zd0}限度地提高效率、降低成本、降低能耗,不仅提高本厂污水处理的能力和效率,还可降低长期运行成本、减少能耗,以适应社会、经济的要求。
4.3紧急处理方案
4.3.1事故排放
xx间内设置泄氯中和处理装置,确保了对氯气的充分吸收,先进的电气控制系统使得先进性得到进一步体现和发挥。
污水处理厂发生停电和重大事故时,需进行事故排放,主要是通过紧急排放管将水直接排出。这种短时污染无法从根本上避免,解决的办法是加强运行管理,加强维护,并尽可能提高用电保证率,使事故发生的机率尽可能降低。同时严禁在非紧急状态下使用紧急排放管排放污水。
4.3.2系统停车
在系统运行过程中难免会遇到某些意外情况,例如:因某个单体或者某条供电线路出现了异常情况需要停车进行紧急处理,以下是在紧急停车时要求采取的措施:
1、停车程序:岗位责任人对事故原因向当班班长进行汇报,由当班班长与设备管理人员、工艺管理人员以及生产部经理上现场进行确认之后,认为必须停车处理,岗位责任人才能对系统进行停车。如果是在非常紧急的情况下,非停车不可,岗位责任人可以在停车的同时,一边报告给当班班长,一边对系统进行停车操作。
2、当系统停车之后,所有的相关人员必须马上到达现场,对事故的原因进行调研,在最短的时间内得出抢修方案,并尽快实施对其事故进行处理。
3、在设施损坏、中断系统正常生产,并致使设备损坏影响到生产,岗位责任人与当班班长必须在最快的时间以书面的形式报告主管部门,主管部门根据报告对事故进行调查,组织技术鉴定,查明事故的原因、过程、损失情况;查明事故的性质、班组、主要责任人。
4、设备工艺管理人员以及主管部门必须对事故要求做到“三不放过”的原则。要求事故原因不清不放过;事故责任者没有受到教育不放过;没有落实防范措施不放过。
5、主管部门必须对事故责任人进行教育与批评,并做出相应的处罚。
6、主管部门必须对此事故做好详细的处理记录,加强管理、防范,防止类似事故的再次发生。
另外,要详细制定各种紧急情况的处理预案,如突然断电的应急预案、生产过程中常见情况处理方案等。


 
5环境保护方案
本工程本身就是一个环境保护工程。在工程运行过程中,产生的水、气、声、渣,由于采取积极的防护措施,不仅使得工程污染排放降至{zd1}点,而且变废为宝、化害为利,{zd0}限度地提高了资源和能源的利用率。预处理部分采用封闭式结构,减少臭味的散发。污水处理厂内尽量扩大绿化面积,并增加了水景建设,将建成一个公园式企业。
5.1施工过程中的环境保护
5.1.1减少扬尘
工程施工中挖出的泥土堆在场地或路旁,由于刮风扬尘和机械扬尘会导致尘土飞扬,影响附近居民和工厂。为了减少工程扬尘对周围环境的影响,建议施工中遇到连续的晴好天气又起风的情况下,对弃土表面洒上一些水,防止扬尘。工程承包者应按照弃土处理计划,及时运走弃土,并在装运的过程中不要超载,装土车沿途需加盖罩,避免洒落和飞扬,车辆驶出工地前应将轮子的泥土去除干净,防止沿程弃土满地,影响环境整洁,同时施工者应对工地门前的道路环境实行保洁制度,一旦有弃土、建材撒落应及时清扫。
5.1.2施工噪声的控制
工程施工开挖现场、运输车辆喇叭声、发动机声、混凝土搅拌声以及覆土压路机声等均可造成施工的噪声。
但由于在施工现场200m之内基本无居民区,因而其影响甚微。
5.1.3施工现场废物处理
工程建设实际需要的人工数决定于工程承包单位的机械化程度。项目开发者及工程承包单位应与当地环卫部门联系,及时清理施工现场的生活废弃物,工程承包单位应对施工人员加强教育及管理,不随意乱丢弃物,保证工人工作生活环境卫生质量。
工程建设单位将会同有关部门,为本工程的弃土制定处置计划,本污水厂设计已基本做到土方平衡。项目开发单位应与运输队作好驾驶员的职业道德教育,按规定路线运输,按规定地点处置弃土和建筑垃圾,并不定期地检查执行计划情况。施工中遇到有毒有害废弃物应暂时停止施工并及时与地方环保、卫生部门联系,经他们采取措施处理后才能继续施工。
5.1.4倡导文明施工
要求施工单位尽可能地减少在施工过程中对周围环境的影响,提倡文明施工,做到“爱民工程”,经常组织施工单位及业主联络会议,及时协调解决施工中对环境影响的问题。
5.1.5人工林影响缓解措施
首先要严格控制挖掘的树木和草地。对被工程建设破坏的人工林待工程完成后,应在道路两侧裸露的土地上种上大片树木和草皮,这样不但可以恢复工程前植被,更可以超过以前,使地区绿地面积增加。
xx植被将随着工程的结束、人工林复原而逐渐恢复原状。
5.2项目运行中的环境保护
污水处理厂本身是一个环境保护项目,它建成后对改善地区环境和内河水质必将产生很大的作用。但污水处理设施的运行对周围环境也会产生一定的影响,因此就环境保护方面,需采取一定的措施。
5.2.1除臭
污水厂的各个单元都会产生臭气,如格栅、提升泵房、沉砂池、厌氧+氧化沟、污泥处理等工序。其中以格栅间/提升泵房和污泥脱水间的臭味污染较为严重。
对污水处理厂臭气的防治可通过工程除臭、加强管理、建立卫生防护带三方面加以控制。
1. 对提升泵房、污泥脱水间的臭气进行生物除臭,分别设置生物净化成套设备;
2. 细格栅间、污泥浓缩脱水间、xx间内设置轴流风机,保持室内的通风与换气;
3. 加强污水厂运行管理,加强污泥脱水机的维护,以减少污泥的含水量,对产生的污泥及时清运,避免污泥堆放在厂区或在厂区晒泥而排放臭气;对沉砂池、氧化沟、沉淀持、污泥井等处经常进行冲刷,减少臭气散发。
4. 在产生较大臭味的构筑物周围合理种植绿化防护带,选栽对臭气有较强吸收能力的草木,同时在厂界外设立卫生防护隔离带。
5.2.2降低噪声
污水厂内的噪声主要来源于污水提升泵房、曝气转盘的机泵设备,为减少噪声危害,本项目主要采取以下措施:
1. 各类泵房均采用地下或半地下式,机泵采用低噪音的潜水泵;
2. 厂区内考虑必要的绿化面积和环境,净化空气,砌筑围墙以减少噪音对周围环境的影响;
当有效地采取各项治理措施后,可使车间厂房内噪声级降低,既可改善工人的劳动环境,又可减少噪声源对周围环境的影响,从而达到保护环境的目的。
污水处理厂周围无集中居住区,因此噪声对环境影响不显著。
5.2.3厂区污水
在污水的治理过程中,会产生一些生产废水,如污泥浓缩脱水后的滤液,用于冲洗污泥浓缩机的冲洗水,加药间配置药液时的排溢水、化验废水等,另外尚有少量的工作人员生活污水,这些污水若不经处理直接排放,仍会对附近水体造成污染,设计时将厂区生活污水及生产废水排放均通过厂内污水管道系统收集送入集水井,而后与城市污水共同进入污水处理系统进行处理,达标后排放。
5.2.4固体废弃物
废水处理过程中产生的废渣主要有格栅拦截下来的栅渣,经脱水后的污泥泥饼,以及少量生活垃圾。
其中格栅截留的栅渣、沉砂主要是污水中漂浮的大颗粒物质,以塑料、纤维、纸类为主,经压榨打包后,可与剩余污泥一并外运至城市污水处理厂。
对于少量的生活垃圾,可以集中收集运至城市污水处理厂,对环境基本上无有害影响。
污水处理厂生物处理系统每日产生剩余污泥量、栅渣、沉砂一并及时外运至城市污水处理厂处理。污物外运时采用半封闭式自卸车,避免了对环境的二次污染。
5.2.5厂区的绿化
绿化与美化在防治污染、保护和改善环境方面,起着特殊的作用。它不仅可美化环境,而且具有净化空气,减弱噪声等功能,可有效缩短卫生防护距离。本方案设计厂区绿化率不低于30%。
污水厂内的生产区、管理区在绿化布置上均以美化为主,注意与办公楼等建筑的造型相适应,设计综合办公楼前设喷泉、花坛及假山结合布置,办公楼与生产区之间种植有绿篱及落叶阔叶乔木。
沿厂区主次道路布置有绿篱,构筑物之间采用大小落叶阔叶乔木或灌木进行套种。
对散发臭味的车间,如污泥脱水间、格栅间、沉砂池等,为使臭味尽快扩散、稀释,在周围种植草皮等低矮植物。

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