四川達州外國語學校生活污水處理工程
來源：成都碧水科技有限公司 閱讀：3056 更新時間：2014-11-28 16:11
第一章 工程概述
一、工程概況
達州外國語學校座落在渠城北郊，流江河畔。這里，環(huán)境優(yōu)美，遠離喧囂，設施一流，書香滿園；這里，一群執(zhí)著的拓荒者在短短的四年間，以卓著的業(yè)績抒寫了基礎教育的輝煌，打造出了一張靚麗的初中教育名片、一所川渝區(qū)域現(xiàn)代化學校、一顆基礎教育的璀璨明珠！
達州外國語學校創(chuàng)辦于2006年6月，原名渠縣東方外國語學校，2008年5月更名為達州外國語學校。創(chuàng)辦四年來，學校累計已投資1.3億元用于各項建設，占地面積110畝，建筑面積6萬多平方米。學，F(xiàn)有教學班48個（小班96個），學生3200多名，教職工260余人（其中專任教師160余人）。
二、設計依據(jù)
一、業(yè)主提供相關資料
二、設計采用的主要規(guī)范和標準
1、《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918－2002
2、《室外排水設計規(guī)范》（GBJ14-87，1997年版）
3、《給水排放制圖標準》（GBJ106-87）
4、《給水排水設計基本術語標準》（GBJ125-89）
5、《城市防洪工程設計規(guī)范》（CJJ50-92）
6、《建筑給水排水設計規(guī)范》（GBJ15-88）
7、《建筑抗震設計規(guī)范》（GBJ11-89）
8、《給水排水工程結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（GBJ69-84）
9、《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（GBJ10-89）
10、《砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（GBJ3-88）
11、《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GBJ7-89）
12、《建筑設計防火規(guī)范（修訂書）》（GBJ16-87）
13、《構(gòu)筑物抗震設計規(guī)范》（GBJ50191-92）
14、《建筑地面設計規(guī)范》（GBJ50037-96）
15、《工業(yè)企業(yè)噪音控制設計規(guī)范》（GBJ.87-85）
16、《地下工程防水技術規(guī)程》（GBJ108-87）
17、《屋面工程技術規(guī)程》（GB50207-94）
18、《工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范》（GB50187-93）
19、《民用建筑設計通則》（JGJ37-87）
20、《供電系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB50052-95）
21、《低壓配電設計規(guī)范》（GB50054-95）
22、《電動裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范》（GB50060-92）
23、《工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范》（GB50046-95）
24、《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB3838-88）
25、《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）
26、《3～110kV高壓配電裝置設計規(guī)范》（GB50060-92）
27、《10kV及以下變電所設計規(guī)范》（GB50053-94）
28、《污水排入城市下水道水質(zhì)標準》（CJ18-86）
29、《城鎮(zhèn)污水處理站附屬建筑和附屬設備設計標準》（CJJ31-89）
30、《城市污水水質(zhì)檢驗方法標準》（CJ26.
38、根據(jù)本公司多年同類污水處理經(jīng)驗
三、設計原則與設計內(nèi)容
3.1 設計原則
3.2設計及施工范圍
四、污水處理的水質(zhì)、水量和處理要求
4.1廢水水量
根據(jù)業(yè)主提供的資料，學校每個月的用水量在2000多方，考慮到學校規(guī)模的擴張，按每天200方處理量來設計。
設計水量：
（1）學校生活廢水應做到清污分流，節(jié)約用水。
（2）根據(jù)排水設計原則，生活污水排水為分流制。每天最大排污量取
4.2 污水水質(zhì)
設計水質(zhì)：參考各地生活污水水質(zhì)情況，本次設計學校生活污水進水水質(zhì)見下表：
表1 生活污水進水水質(zhì)情況表
|
污染
項目 |
COD
（mg/l） |
BOD
（mg/l） |
SS
（mg/l） |
NH3-N
（mg/l） |
總磷
（mg/l） |
糞大腸菌群數(shù)（個） |
PH |
|
污染
指標 |
≤300 |
≤150 |
≤150 |
≤30 |
≤4 |
≤1.0×106 |
6.5～8.5 |
4.3 處理后出水水質(zhì)
經(jīng)處理后廢水排放執(zhí)行《污水綜合排放標準》GB8978-1996一級標準。
表2 生活污水排放標準情況表
|
污染
項目 |
COD
（mg/l） |
BOD
（mg/l） |
SS
（mg/l） |
NH3-N
（mg/l） |
總磷
（mg/l） |
糞大腸菌群數(shù)（個/L） |
PH |
|
污染
指標 |
≤100 |
≤30 |
≤70 |
≤15 |
≤0.5 |
≤1000 |
6～9 |
第二章 污水處理
一、系統(tǒng)工藝設計原則
1. 工藝流程經(jīng)濟、有效，處理出水達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002一級B標準。
2. 按總體規(guī)劃功能布局，并采用地埋式鋼砼結(jié)構(gòu)組合布置，緊湊合理，有效地利用空間，上部可種植綠化。
3. 合理選用動力設備，考慮設施運轉(zhuǎn)的連續(xù)性及穩(wěn)定性。
4. 采用簡單智能自動控制系統(tǒng)，確保設計運行安全、可靠。
5. 嚴格控制噪聲及臭味產(chǎn)生，消除二次污染。
二、污水處理工藝
污水處理工藝由污水水質(zhì)、水量及處理要求來確定，同時須考慮工程投資，管理水平，運行成本等綜合因素進行技術，經(jīng)濟分析優(yōu)化組合，本污水采用下列工藝：學校生活污水由污水管道集中收集后自流進入格柵井，通過格柵去除廢水中的果皮，紙屑等大顆粒雜物后自流進入調(diào)節(jié)池，在池內(nèi)進行水質(zhì)、水量平衡，調(diào)節(jié)池底部安裝曝氣系統(tǒng)，對廢水進行微曝氣，防止細小懸浮物在調(diào)節(jié)池中沉淀，經(jīng)曝氣調(diào)節(jié)后的廢水通過提升泵提升進入后續(xù)處理設施。兼氧池中，在水解菌的作用下，將不溶性有機物水解為溶解性物質(zhì)，在產(chǎn)酸菌協(xié)同作用下，將大分子有機物長鏈斷裂，分子量變小，為后繼好氧處理打好基礎，同時通過硝化-反硝化作用，消除氨氮；兼氧池出水進入生物接觸氧化池，在好氧條件下，利用池內(nèi)填料上附著的好氧菌，將水中污染物氧化分解為CO2和H2O；出水進入二沉池進行泥水分離；分離后的上清液自流進入消毒池，在消毒劑的作用下，將污水中對人體健康有害的病原微生物殺死；消毒池出水排入附近水域。二沉池產(chǎn)生的污泥部分回流到兼氧池，進行厭氧消化，剩余污泥進入污泥干化池，干化后泥餅外運處理。
工藝流程：
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學校廚房廢水
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污水處理工藝流程圖
三、工藝主要特點
1. 本系統(tǒng)工藝采用膜法A/O生化系統(tǒng)，具有活性污泥與生物膜共同優(yōu)點，具有較強抗沖去負荷力，污水生物膜培養(yǎng)與掛膜都容易產(chǎn)泥量少等優(yōu)點。
2. 本系統(tǒng)中采用兼氧好氧工藝與硝化污泥，使系統(tǒng)工藝產(chǎn)泥量少，排泥次數(shù)少。
3. 本系統(tǒng)采用PLC全自動可編程序控制，對電機過流缺相，風機過壓欠壓等進行自動保護，運行無需專人操作。
四、工藝設備、設施設計說明
☆ 格 柵
由于生活廢水中含有大量的漂浮物，為保證污水提升泵的正常運行，不讓其堵塞，并減輕操作工的工作強度，污水在進入后續(xù)處理工藝中先設置1道人工格網(wǎng)，用以攔截污水中的大塊漂浮物及毛發(fā)等，有效減輕處理負荷，為系統(tǒng)的長期正常運行提供保證。機械格柵除污機為不銹鋼制，柵條間隙為
☆ 隔油池
由于學校廚房排放的廢水中含有大量的油污，三個食堂位置不同，因此需先在三個不同的地方經(jīng)隔油處理后再與其他廢水混合進行處理。
☆ 曝氣調(diào)節(jié)池
由于生活廢水排放具有時段性，來水極不均勻，造成廢水水質(zhì)、水量波動很大，因此有足夠的調(diào)節(jié)池容量才能使進入生化處理的水質(zhì)、水量穩(wěn)定。廢水中含有一定的懸浮性顆粒，由于調(diào)節(jié)池中停留時間較長，為防止懸浮物在調(diào)節(jié)池中沉積，在調(diào)節(jié)池中進行微曝氣。污水經(jīng)過格柵處理后，自流進入曝氣調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池設有旁通，以備檢修等狀態(tài)下使用。調(diào)節(jié)池由混凝土制作。
☆ A/O生化處理設備
曝氣調(diào)節(jié)池出水泵入兼氧池，進行膜法反硝化脫氮除磷反應，缺氧生化池的出水至好氧生物接觸池。生物接觸氧化法是一種最成熟、常用的好氧生物處理技術之一。池內(nèi)置國際先進的JYD立體彈性填料，其表面積大，且水流特性十分穩(wěn)定。生化池采用優(yōu)質(zhì)陶瓷中微孔曝氣器進行曝氣，對生化池內(nèi)進行劇烈充氧，使污水在生化池內(nèi)不斷內(nèi)循環(huán)，以充分使填料上的生物膜與污水中的有機物得到充分接觸降解。設計氣水比為16-18∶1。
設計處理設備為鋼砼結(jié)構(gòu)，設計中A段為膜法反硝化段，設計HRT3.0小時，O段為好氧生物反應段HRT約8小時。
設計A段容積為
A段生物反應器內(nèi)設置φ150組合填料作為生物載體，內(nèi)置ABS穿孔曝氣作為微充氧裝置。
O段生物反應器內(nèi)置φ150彈性填料作為生物載體，具有比表面積大，生物量大，易掛膜等特點。O池內(nèi)置φ215可變微孔膜曝氣頭作為充氧裝置，具有氧利用率高，氧轉(zhuǎn)移傳遞速度快等特點，減少了風機動力節(jié)省能源減少運行成本。
☆ 二沉池
二沉池其目的之一是截留生化池出水后脫落的生物膜和少量懸浮物，作用起泥水固液分離作用，設計二沉池為斜管沉降池，水力負荷
池中設置φ50PVC斜管，以加強脫落生物物沉降效果，沉降池中沉降泥水混合物由AS10-2CBA型潛污泵提升入反硝化池，進行反硝化脫氮及進行污泥消化作用。
☆消毒池
生活污水中含有大量的糞大腸菌群等致病毒細菌，經(jīng)好氧處理后的廢水需要經(jīng)殺菌消毒后才能達標排放。
本處理系統(tǒng)采用ClO2發(fā)生器進行消毒，消毒發(fā)生器采用
☆ 污泥干化池
重力濃縮后的污泥泵入污泥干化池，進行自然干化，干化后的污泥外運處理。
☆ 鼓風機
污水處理站充氧設備采用日本百事德機械公司生產(chǎn)的低噪聲音三葉羅茨鼓風機。該風機采用世界先進技術，具有運行安全可靠，維修方便，噪音低，對周圍環(huán)境影響小的特點，和普通風機比較，噪音低5~15dB（a）左右，較適合中小型污水處理站使用。
☆ 機房、控制室
機房與設備房合建，主要布置二臺風機、PLC控制柜，以及一套二氧化氯消毒裝置，有效面積為30m2，設計為地上式布置，風機房進行隔音處理？刂乒癫贾脼榈厣鲜浇Y(jié)構(gòu)，便于及時監(jiān)測污水站運行。
五、主要處理構(gòu)筑物及設備的確定及選型
一、廚房廢水預處理
1、格柵機
外形尺寸： 1.5×0.3×1.5m
池內(nèi)設置：
粗格柵 1臺（自制）
池內(nèi)設置：
撇油器 3套（自制）
二、生活廢水處理
1、機械格柵除污機
外形尺寸： 3.0×0.4×1.5m
池內(nèi)設置：
粗格柵 1臺（自制）
柵隙： 10mm
柵寬： 400mm
機械格柵除污機 1臺
型號規(guī)格： B=400mm
柵 隙： 3mm
功 率： 1.1kw
材 質(zhì)： 不銹鋼
2、調(diào)節(jié)池
設計水力停留時間： 8.0h
有效容積：
外形尺寸： 4.0×7.0×
材 質(zhì)： 鋼砼結(jié)構(gòu)
池內(nèi)設置：
液位控制器： 1套
超水位溢流口： 1只
污水提升泵：
型號規(guī)格： 50WQ15-15-1.5
流 量：
功 率： 1.2kw
揚 程：
數(shù) 量： 2臺（1用1備）
曝氣裝置： 1套
3、A/O生化處理系統(tǒng)
A池：
設計水力停留時間： 3.0h
有效容積：
外形尺寸： 4.0×2.0×
材 質(zhì)： 鋼砼結(jié)構(gòu)
池內(nèi)設置：
A池蜂窩填料：
型號： φ150
A池填料支架： 1.5噸
型號： 圓鋼、角鋼
穿孔曝氣管： 1套
型號： DN40ABS穿孔管
O池：
設計水力停留時間： 8.0h
有效容積：
外形尺寸： 4.0×5.0×
材 質(zhì)： 鋼砼結(jié)構(gòu)
池內(nèi)設置：
O池填料：
型號： φ150
O池填料支架： 2.5噸
型號： 圓鋼、角鋼
膜片微孔曝氣器： 60套
規(guī)格： D215
氣泡直徑： ≤3mm
服務面積： 0.35-0.5m3
充氧量： 0.112-0.185kgO2/個.h
氧利用率： 18.4-27.7%
4、二沉池
設計水力停留時間： 2.0h
有效容積：
外形尺寸： 4.0×1.3×
材 質(zhì)： 鋼砼結(jié)構(gòu)
池內(nèi)設置：
斜管填料：
型號： φ50PVC管
數(shù)量： 1批
污泥泵：
型號： 50QW
數(shù)量： 2臺
流量： 10 m3/h
揚程： 18m
功率： 1.5kw
5、消毒池
設計水力停留時間： 1.5h
有效容積:
外形尺寸： 4.0×1.0×
設備：
二氧化氯消毒系統(tǒng) 2套(1用1備)
型號： CWS-100
有效氯產(chǎn)量：
功率： 0.4kw
6、污泥干化池
外形尺寸： 3.0×3.0×3.5m
設備：
石英砂濾料： 1批
7、風機房、控制室
外形尺寸： 8.0×4.0×3.0m
結(jié)構(gòu)形式： 磚混
設備：
型號規(guī)格： HSR100
風 量：
風 壓： 44.1kpa
轉(zhuǎn) 速： 1540rpm
功 率： 3.0Kw
數(shù) 量： 2臺（交替使用，互為備用）
控制系統(tǒng)： 1套
第三章 土建建筑結(jié)構(gòu)設計
遵循的主要設計規(guī)范、設計依據(jù)：
（1）《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2002）
（2）《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（GB50010-2002）
（3）《砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（GB10-89）
（4）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2001）
（5）《構(gòu)筑物抗震設計規(guī)范》（GB50191-93）
因缺乏學校具體地質(zhì)資料，只能根據(jù)一般地質(zhì)情況，對地基處理做綜合的評述。表層耕土及雜填土均不宜做結(jié)構(gòu)基礎持力層。當原土地承載力大于或等于120Kpa且無軟弱下臥層時，采用天然地基。當實際情況與上述情況不符時，要根據(jù)實際地質(zhì)情況，采用相應的措施來處理。當軟弱土較深或為下臥層時，要根據(jù)具體情況采用碎石振沖樁、灌柱樁或其他方法進行處理。當廠址內(nèi)有液化土層時，上部結(jié)構(gòu)及地基要做相應處理。
埋深大的構(gòu)筑物，要根據(jù)地下水的埋藏深度進行抗浮設計。如不能滿足抗浮穩(wěn)定性的要求，須采取抗浮措施，一般情況下采用配重抗浮。
1、建筑物：一般情況下，采用磚混結(jié)構(gòu)；A采用柱下獨立基礎和墻下條形基礎。有特殊要求的建筑可采用框架或排架結(jié)構(gòu)。
2、構(gòu)筑物：本工程屬于小型污水處理站，格柵井、污泥干化池均采用磚混結(jié)構(gòu)，其余構(gòu)筑物采用鋼砼結(jié)構(gòu)。
第四章 自控儀表設計
一 自控儀表設計
為了保證廢水處理站生產(chǎn)的穩(wěn)定的效率，減輕勞動強度，改善工作環(huán)境，同時為了實現(xiàn)污水處理現(xiàn)代化生產(chǎn)管理，因此在本工程的自控儀表設計中，充分考慮到廢水處理工藝的特點，選用質(zhì)量可靠的先進可編程序控制系統(tǒng)，以保障檢測數(shù)據(jù)的準確和控制的及時有效。
本工程擬采用PLC控制系統(tǒng)，對污水處理站的工藝過程進行自動控制、集中管理。PLC控制系統(tǒng)由可編程序邏輯控制器（PLC）及檢測儀表組成。擬在配電間內(nèi)設PLC控制系統(tǒng)。
整個處理系統(tǒng)控制采用PLC程序控制器作為中央控制器，以控制正常處理水量的工作程序。程序主要控制調(diào)節(jié)池的兩臺污水提升泵；生化設備曝氣時的二臺回轉(zhuǎn)式鼓風機的相互切換工作；二沉池的回流泵，污泥濃縮池的污泥泵。
2.1污水提升泵及生化設備進水
污水泵采用WQ型抗堵塞、撕裂型潛污泵。該泵排泥能力強、無堵塞，能有效通過直徑25
污水經(jīng)潛污泵提升后進入生化設備。系統(tǒng)設備進入正常處理進水狀態(tài)。
2.2三夜羅茨鼓風機
風機采用山東海德福機械有限公司的三夜羅茨鼓風機，該風機噪聲小，使用壽命長。污水處理系統(tǒng)中采用二臺風機，型號為HSR100，功率為3.0kw,正常處理水量狀態(tài)為一用一備,并且在4.0小時內(nèi)自動交替使用,系統(tǒng)設備進入正常處理曝氣狀態(tài)。當污水調(diào)節(jié)池內(nèi)的水位處于低液位時，風機能自動進入睡眠狀態(tài)：即開機10min，停機30min。這樣即保證了污水中的溶解氧的含量，又可節(jié)約部分電能耗。
2.3消毒池液位控制及提升加壓泵
消毒池內(nèi)設置液位控制器1套，分設高中低三個液位，用以控制提升加壓泵的自動啟停：中液位開泵，低液位停泵。當水位處于高液位時,啟動緊急外排電動閥并報警。
由于本污水處理站處理規(guī)模較小，所有的用電設備容量都很小，因此不必要專門設計高壓部分，可從廠區(qū)的高壓配電間引出380V/220V電源，電源以電纜直埋方式進配電柜。污水站供電按三級負荷設計。
為保證配電的可靠性，低壓采用單母線分段方式。
污水處理站的照明系統(tǒng)采用獨立回路，分別引自0.4KV母線。各構(gòu)筑物裝設照明配電箱。
污水處理站的電氣系統(tǒng)采用三相五線制，電氣設備外殼及金屬設備外殼均可靠接地。配電室設接地網(wǎng)，接地電阻不大于4歐姆；
污水處理站安裝配電箱的構(gòu)筑物與變電站距離超過
第五章 節(jié)能設計
設計中從以下幾方面節(jié)能：
1、污水處理站消耗的能源主要是電能，其中又以提升泵及曝氣設備為重中之重。提升泵的電耗一般占整個系統(tǒng)電耗的10～20%，曝氣系統(tǒng)電耗占全廠電耗的40～50%，二者都是污水廠節(jié)能的關鍵。對于提升泵，設計時盡量使處理構(gòu)筑物布置緊湊，連接管路短而直，以減少水頭損失，從而減少水泵的揚程。同時對提升泵實行合理控制，使水泵在高效率段運轉(zhuǎn)。
2、在電器設計中，廠區(qū)內(nèi)配電線路全部采用低阻抗的銅導體以降低線路損耗，提高傳輸能力。
3、采用自動無功補償裝置，以減少無功損耗，提高功率因數(shù)。
4、污水廠在全廠水力高程計算中，力求精確，在保證良好運行條件的基礎上，減少水泵工作揚程，以節(jié)省常年運行電耗。
第六章 組織機構(gòu)
由于本污水站設備采用自動控制，全廠運行以巡回檢查為主，主要工作項目為日常維護保養(yǎng)，在人員數(shù)量上則不宜過多。
參照國家有關規(guī)定并參照國內(nèi)已運行污水處理站的經(jīng)驗，確定污水處理站定員2人，其中管理人員、技術人員1人，生產(chǎn)人員1人。人員編制表10-1。在確定具體崗位人數(shù)時間可根據(jù)實際情況加以調(diào)整。
污水處理站人員編制表
|
崗 位 |
人 數(shù) |
備 注 |
|
生產(chǎn)人員 |
1 |
兼職 |
|
管理人員、技術人員 |
1 |
兼職 |
|
合計 |
2 |
|
第七章 運行成本分析
|
序號 |
設備名稱 |
型號規(guī)格 |
數(shù)量 |
單套
功率 |
裝機
容量 |
額定
功率 |
運行功率 |
|
2 |
污水提升泵 |
50WQ25-15-2.2 |
2臺 |
1.5 |
3.0 |
1.5 |
30 |
|
4 |
污泥泵 |
50WQ |
2臺 |
1.5 |
3.0 |
1.5 |
6.0 |
|
5 |
反沖洗系統(tǒng) |
|
1套 |
2.2 |
2.2 |
2.2 |
|
|
6 |
二氧化氯消毒裝置 |
CWS-200 |
1臺 |
0.4 |
0.4 |
0.4 |
12.8 |
|
7 |
鼓風機 |
HSR100 |
2臺 |
3.0 |
6.0 |
3.0 |
60 |
|
|
合 計 |
|
|
|
16.4 |
8.6 |
108.8 |
|
其中反沖洗泵一般每天運行5-8分鐘，故忽略不計 |
|||||||
由于本處理系統(tǒng)采用微機自動化控制，所以整套污水處理只需配備一名兼職管理工作人員即可。其污水處理成本即為一名管理人員工資、污水處理電費、污水處理加藥費用三部分組成。（水量按滿負荷
系統(tǒng)總裝機功率16.4kw/h，實際運行功率為8.6kw/h
1. 系統(tǒng)運行費用見下：（不計折舊費）
a. 電費：按0.5元/度計
108.8×0.5÷200≈0.272元/m3水
b. 藥劑費(按
二氧化氯藥劑費為平均：0.05元/m3水
c. 人工費：二班運行，每班一人，工資1000元/月計
2000÷30÷200≈0.333元/m3水
d. 運行成本
0.272+0.05+0.333=0.655元/m3水
三、經(jīng)濟效益與社會效益分析
污水經(jīng)本工藝處理后達標排放，可為學校免交可觀排污費，幾年內(nèi)可收回工程投資，同時可為企業(yè)樹立良好環(huán)保形象，支持周邊環(huán)境改善，促進本地區(qū)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。
