某厂区生活污水处理工程
设
计
方
案
xxx环保公司
二0一四年五月
目
1.工程概况0
1.1 项目概况0
1.2污水 水质及排放标准0
1.2.1 污水水质0 1.2.2 执行标准1 1.3 设计原则1
1.4 设计执行规范及标准2 1.5 工程范围3 2. 处理工艺4
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录
2.1 工艺流程4 2.2 流程说明6 2.3 高程设计7 3. 单体工艺设计8
3.1格栅池8 3.2调节池8
3.3水解酸化池8 3.4接触氧化池9 3.5加药池9
3.6竖流沉淀池9 3.7过度池10
3.8石英砂过滤罐10 3.9回用池10
3.10污泥浓缩池11 3.10设备房11
3.11三级隔油池11 4. 自控、电气设计11
4.1主要自控内容11 4.2 电气设计11
4.3 电源及负荷等级12 4.4 负荷计算12
4.5 线路敷设方式12 4.6 电气设备控制12 5. 土建设计13
5.1 基本要求13 5.2 总平面布置13 5.3 结构设计要点13
6. 安全、消防、节能及其它14 7. 工作班制及劳动定员14 8. 分析化验14
9. 运行费用分析14
10. 投资估算及工程报价16
10.1土建工程投资16 10.2设备材料投资16 10.3总工程造价18 11. 附件18
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1. 工程概况
1.1 项目概况
某厂区xxxx为了解决生活区内每天产生的生活污水需新建一套污水处理站进行处理，处理达标后回用于自身绿化。
根据环评资料进行统计，可知某厂区每天产生的生活污水量。如下表
水量计算表1-1
序号 1 建筑物名称 住宿人员 单位 最高日用水定数量日生活用水量3额(L) (人) (m/d) 每人每250 220 55 天 每人每2 非住宿人员 20 80 1.6 天 车间工人生活用每人每3 10 150 1.5 水 班 33合计：用水量58.1m/d，污水产生量49.3m/d（85%排水率）。
项目生活区内生活污水日产生量为49.3m3/d，污水的主要来源于：厂内员工宿舍的洗澡水以及食堂排水，本污水站设计处理量为50 m3/d，设计每天运行时间为20个小时，则每小时处理量为2.5m3/h。
1.2污水 水质及排放标准 1.2.1 污水水质
根据甲方提供的相关资料，以及观察现场污水的主要来源包括 ：洗澡排水、化粪池排水、厂内食堂排水等（其中食堂排水必须经过隔油池隔油处理方可进入污水处理系统），本项目设计污水处
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理站进水水质如下。
表1-1 污水处理站进水水质
指标 浓度 CODCr 250mg/L BOD5 150mg/L SS 150mg/L NH3-N 30mg/L pH 6.5~9 1.2.2 执行标准
本项目产生污水回用于绿化灌溉，执行《城市污水再生利用—城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）中的“城市绿化”水质标准。具体指标如下。
表1-2 执行标准值
指标 回用标准 CODCr 50mg/L BOD5 ≤20mg/L SS 10mg/L NH3-N ≤20mg/L pH 6~9 1.3 设计原则
■采用技术先进可靠、出水水质稳定、效果好的处理工艺。 ■合理布置，统一规划，污水站用地控制在甲方指定的范围内。
■采用高效节能，节省用地，便于运行的污水处理成熟工艺、成熟技术，确保污水处理效果，减少工程投资和日常运行费用，出水水质达到回用标准。
■采用现代化技术手段，实现科学自动化管理，做到技术可靠，经济合理。
■设计充分考虑操作运行的安全措施。
■污水治理方案及污水特性、环境条件相适应。
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1.4 设计执行规范及标准
◆《中华人民共和国环境保护法》（1989 年 12 月）。 ◆《中华人民共和国水污染防治法》（1984 年 5 月）。
◆《中华人民共和国水污染防治法实施细则》（1989 年 7 月）。
◆中华人民共和国城乡建设部颁布《建设项目环境保护设计规定》（1987 年 3 月）。
◆《城市污水再生利用—城市杂用水水质》（GB18920-1996）。
其他设计规范：
GBJ14-87《室外给排水设计规范》； GBJ13-88《室外给水设计规范》； GBJ9-87 GBJ3-88
《建筑结构荷栽规范》； 《砌体结构设计规范》；
GBJ16-89《混凝土设计规范》； GBJ7-89
《建筑地基基础设计规范》；
GBJ69-84《给排水工程结构设计规范》； GBJ11-89《建筑抗震设计规范》； GBJ16-87《建筑设计防火规范》； GB50052-92《供电系统设计规范》；
GB50053-94《10KV及以下变电所设计规范》； GB50052-92《供电系统设计规范》； GB50057-94《建筑物防雷设计规范》； GBJ54-83《低压配电装置及线路设计规范》； GBJ50055-93《通用用电设备配电规范》；
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1.5 工程范围
本工程设计及建设范围包括污水站站区内的所有工程内容，业主负责将工程所需要的水、电送达至污水站。
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2. 处理工艺
2.1 工艺选择
该类污水属于低浓度的有机污水，适合采用生化处理为主的处理工艺。本项目拟借鉴A/O工艺，采用水解酸化+接触氧化生物处理方法。
A/O工艺的特点主要体现在以下六个方面：
1） 本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱N工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺；
2）在缺氧、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之虞，SVI值一般均小于100；
3）运行中勿需投药，以不增加溶解氧为度，运行费用低； 4）、缺氧、好氧L两种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱N除P的功能；
同时A/O工艺还存在着很多问题，其中以下三点尤为突出： 1） 脱N效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高；
2）进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的DO，减少停留时间，防止生产厌氧状态和污泥释放P的现象出现，但DO浓度也不宜过高，以防循环混液对缺氧反应器的干扰。
A/O工艺在去除污水中有机碳污染（BOD污染）的同时，还能有效的去除污水中N和P污染，为污水复用和资源化开辟了新的途径，它及普通回流污泥法二级处理后再进行三级物化处理相比，不仅投资和运行成本低，而且无大量难以处理的化学污泥，具有良好的环境效益和经济效益，改良型A/O工艺不仅具有A/O工艺的各种
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优点，而且增加了部分污泥回流在水解酸化池提高了脱N除P的效果。
O级生化池采用生物接触氧化法，又名“淹没式生物滤池法”、“接触曝气法”和“固着式活性污泥法”，它兼有活性污泥法和生物膜法的特点。到目前为止，该法已在我国城市污水和食品、酿造、造纸、纺织、煤炭、电力、医药、化工等工业废水的二级处理和深度处理中应用，并取得良好效果。实践证明，生物接触氧化法具有容积负荷高、占地少、不需污泥回流，不产生污泥膨胀，气耗电耗低，便于维护管理等 优点。
生活污水中含有一些粗大的悬浮物，为了减轻后续处理，必须强化该污水的前处理，提高前处理的效率则需要设置格栅，以拦截污水中粗大悬浮或漂浮状态污染物，以降低污水的污染负荷，保护后续处理设施。由于处理水量不大，沉淀的悬浮物也不多，采用人工清理方式。
根据业主提供的水质资料，参照我公司相关的工程经验，现拟订如下处理工艺流程：
预处理系统 某厂区 生活污水 格栅池 Q=50m3/d 调节池 泵 中水回用于绿化灌溉生物处理系统 低噪声鼓风机 水解酸化池 上清液回流 三级接触氧化池 加药池 污泥泵 竖流沉淀池 5 / 21 深度处理系统 过渡池 剩余污泥浓缩池 2.2 流程说明
为防止毛发、塑料袋、厨房杂物等大颗粒杂质进入调节池沉积，去除污水中的漂浮物和大粒径的固体物，以减轻下道工序的处理负荷，在预处理阶段设置格栅池。
格栅池出水自流进入调节池进行水质水量均衡调节，当进水量大于水泵提升量时，余量在调节池中贮存，当水量小于水泵提升时，需取用调节池中存水。当污水处理工艺需要检修不能连续进水时，调节池就起到事故蓄水池的作用。
调节池设置污水提升泵将污水提升至水解酸化池，在水解酸化池中，反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流污泥中带入的大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气，因此BOD5浓度下降，NO3-N浓度大幅度下降，而磷的变化很小。
水解酸化池出水进入生物接触氧化池中。在生物接触氧化池中，有机物被微生物生化降解，而继续下降；有机氮被氨化继而被硝化，使NH3-N浓度显著下降，但随着硝化过程使NO3-N的浓度增加，P随着聚磷菌的过量摄取，也以较快的速度下降。所以，A／O工艺它可以同时完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能，脱氮的前提是NH3-N应完全硝化，接触氧化池能完成这一功能，水解酸化池则完成脱氮功能。
三级生物接触氧化处理工艺均采用推流式生物接触氧化，其处理效果优于完全混合式或三级串联完全混合式生物接触氧化池。比活性污泥池体积小，对水质的适应性强，耐冲击负荷性能好，出水水质稳定，不会产生污泥膨胀。池中采用新型弹性立体填料，比表面积大，微生物易挂膜，脱膜，在同样有机物负荷条件下，对有机物去除率高，能提高空气中的氧在水中溶解度。
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接触氧化池出水经过加药池后再流入竖流沉淀池中进行泥水分离，底部沉降污泥部分由污泥泵打回水解酸化池，剩余污泥进入污泥浓缩池。污泥在污泥浓缩池中进行脱水分离。上清液回流至调节池，污泥定期清理外运，一般定期每年一次由吸粪车将污泥抽走外运处理。
沉淀池出水进入过渡池，过渡池出水用泵提升至石英砂过滤罐，经过过滤后流经紫外线消毒器进行消毒处理，处理出水达到《城市污水再生利用—城市杂用水水质》后贮存在中水回用水池中，当需要回用直接从中水回用水池中抽取。 2.3 高程设计
本工程生活污水处理设施构筑物设计为地埋式结构，污水处理站格栅进水口标高以宿舍和食堂旁的三级化粪池出水口标高为准。
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3. 单体工艺设计
3.1格栅池
结构形式：地埋式砖混结构，1座； 设计尺寸：2.5m×0.8 m×2.0m； 有效水深：1.5m；
配套设备： 人工格栅、格网：各1套。栅条宽10mm,栅条间隙10mm，安装角度为55°。 3.2调节池
结构形式：地埋式砖混结构，1座； 设计尺寸：2.9m×2.5m×3m； 有效容积：18.1m3； 停留时间：7.24h； 配套设备：
①液位控制器：1套；
② 污水提升泵：2台，1用1备；型号WQ5-17-0.75；功率0.75kw
③ 曝气搅拌管网： 1批，PVC； 3.3水解酸化池
结构形式：地埋式砖混结构，1座； 设计尺寸：2.5m×2.0m×3 m； 有效容积：12.5m3； 停留时间：5h。 配套设备：
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①生物填料：10m3，型号φ150mm×2.0m； ② 填料支架：1套； 3.4接触氧化池
结构形式：地埋式砖混结构，1座分三格； 单格设计尺寸：2.5m×1.4m×3.0m； 有效容积：26.2m3； 停留时间：10.4h；
设计参数：供气量：0.67m3/min，有机负荷为0.5kgBOD/m3·d，气水比为8：1；
配套设备：
① 回转风机：2台，1用1备，型号HC-50S； ② 曝气器：23套，φ250； ③ 生物填料：21m3； ④填料支架：3套； ⑤曝气管网：1批。 3.5加药池
结构形式：地埋式砖混结构，1座； 设计尺寸：1.6m×0.66m×2.0m； 配套设备： ①加药设备1台。 3.6竖流沉淀池
结构形式：地埋式异型复杂结构，1座； 设计尺寸：1.6m×1.6m×3.0m； 有效容积：6.4m3；
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表面负荷：1.0m3/ m2.h 配套设备：
① 污泥回流泵：1台，型号WQ10-11-0.75； ②排泥泵；1台，型号WQ10-11-0.75。 3.7过度池
结构形式：地埋式砖混结构，1座； 设计尺寸：1.5m×1.0m×3.0m； 停留时间：1.5h； 配套设备：
①过渡泵：2台，1用1备，型号WQ5-17-0.75； ②液位控制器：1套。 3.8石英砂过滤罐
材质：Q235碳钢； 数量：1套，；
设备尺寸：φ0.8m×2.45m； 型号：ZD800； 流量：3m3/h 配套设备：
①反冲洗泵：1台，型号25SGR4-20-0.75； 3.9回用池
结构形式：地埋式砖混结构，1座； 设计尺寸：1.5m×1.46m×3.0m； 配套设备：
① 回用水泵：2台，1用1备，型号WQ5-17-0.75；
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3.10污泥浓缩池
结构形式：地埋式砖混结构，1座； 设计尺寸：2.7m×0.76m×3.0m； 有效容积：5.1m3。 配套设备：
① 排泥泵；1台，型号WQ10-11-0.75。 3.10设备房
结构形式：地上砖混结构； 设计尺寸：4.0m×3.5m×3.0m。 配套设备：
① 排风扇；1个，功率40W。 3.11三级隔油池
结构形式：地埋式砖混结构，1座； 单级设计尺寸：1.0m×1.0 m×1.5m； 有效容积：3.6m3；
4. 自控、电气设计
4.1主要自控内容
根据工艺要求，本系统的控制对象主要是对回转风机、紫外线杀菌器、泵及过滤器的控制，因此本系统采用自动电控柜来完成自动控制。 4.2 电气设计
本设计包括污水站区内建构筑物的动力、接地设计。不包括
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380/220V 变配电装置，由甲方配置；不包括某厂区内建构筑物的照明、防雷。电源自电控柜前的部分由甲方负责，电控柜内的及电控以后的由工程承包方负责。消防系统由甲方负责，不属乙方的电气工程范 围之内。 4.3 电源及负荷等级
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 。本工程的生产、生活用电设备供电电压均为AC380/220V，50HZ。 4.4 负荷计算
污水处理站的动力负荷主要有污水泵类、回转风机等。总装机容量为10.78kW。根据污水处理实际运行计，污水处理系统的运行功率平均约为4.78kW。 照明：站区内建、构筑物内的事故照明。 4.5 线路敷设方式
配电、控制线路均采用电缆敷设,各工房内动力、控制线路沿电缆桥架或穿镀锌钢管埋地敷设，照明线路穿镀锌钢管码敷设。设备间、控制室内照明线路空镀锌钢管埋墙柱楼板敷设。 4.6 电气设备控制
进线开关柜采用立式开关柜。总开关柜设置计量电量的三相四线电度表、测 量电流的指针式电流表、测量电压的指针式电压表、DW 型自动空气断路器、作热过载和短路保护等电气元件。分开关柜共有多路输出。
各机电现场操作箱在所需机电设备旁设置现场操作箱，以便现场就地操作试运行及检修。在操作箱上设置紧急停止按钮，以保障检修时的人身安全及避免损坏机电设备。
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5. 土建设计
5.1 基本要求
1. 满足使用功能要求，在满足工艺流程通畅的条件下使污水处理站的布置紧凑合理、联系方便；
2. 合理布局，力求及周围环境协调统一；
3. 充分结合利用地形、地质等条件，选择合理的结构类型和基础处理，力求经济合理；
4. 合理地确定设计地面形式和设计标高，做好场地平整、排水处理。
5.2 总平面布置
1. 根据某厂区总体布局和指定的污水站位置，以及污水入口和出口位置，按照污水处理工艺流程进行平面布置，力求布局合理，在满足工艺设计要求的条件下达到整体美观的目的。
2. 充分结合现场地形、地貌等条件，进行污水站构（建）筑物、道路的竖向布置，选取适当的标高作为站场地面标高，以尽量减少土方开挖。
3. 污水处理站构（建）筑物占地面积约50m2。 5.3 结构设计要点
1.地基设计：由于缺乏地质资料，建构筑物的基础形式暂按天然基础考虑，待甲方提出供地质钻探资料后，再根据实际情况调整建构筑物的地基处理方案及基础形式。根据以往经验，海南地区地下水位高、土质以沙土为主，本方案设计中构建筑物不过于向地下纵深建设。
2.结构型式：
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本设计将所有水池设为砖混结构。所有埋地池体结构均考虑地下水的影响，适当考虑抗浮措施。
3. 对埋深的水池进行抗浮验算，并进行抗浮处理。
6. 安全、消防、节能及其它
本设计执行《建筑设计防火规范》，消防间距均符合要求，在站区外环路即为消防车道。由于污水站基本是土建及钢制盛水设备，因此室内消防采用设置室内灭火器形式，消防设施由甲方自行处理，不在本方案报价之内。
节能：本设计充分考虑工程建设后的运行费用，高程布置尽量减少不必要的提升，并考虑物流方便。同时设计优先采用国家推荐的效率高的机电产品，降低能源消耗。
7. 工作班制及劳动定员
污水站均实行 2运转。总定员1人。
序号 职务 班次数 单班人数 总人数 备 注 1 运行管理 1 1 1 运行人员中 1人兼职化验 总人数 1 人 8. 分析化验
根据污水站运行管理需要设置化验项目，常规化验项目有：COD、SS、氨氮、总磷等。
9. 运行费用分析
运行费用由以下几个部分组成: 人工费、水电费。 1、人工费用
操作管理员由某厂区一名职工兼职即可，则无须人工费。
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2、电费用
电耗。每度电按 0.8元计。 设备实际运行总功率约4.78KW 电费用：F2 = 4.78×0.8×20=76.48元/天 3、生活污水处理站总费用 F
F=F2 = 76.48元/天=0.96元/m3污水。运行费用为根据工程实例
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的理论计算，实际根据调试运行确定。10. 投资估算及工程报价
10.1土建工程投资
表10-1 土建工程投资概算
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 处理单元 隔油池 格栅 调节池 水解酸化池 接触氧化池（一、二、三级） 加药池 竖流沉淀池 过度池 回用池 污泥浓缩池 设备房 1--11小计(T1) 单位 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m2 数量 4.50 4.00 21.75 15.00 31.50 2.11 7.68 4.50 6.57 6.16 14.00 金额（元） 备注 10.2设备材料投资
表10-2 设备材料投资概算 序处理 单数名称 型号 单价 号 单元 位 量 非标 台 1 格栅人工格栅 12 池 栅网 非标 套 1 WQ5-17- 污水提升泵 台 2 0.75 调节 13 液位控制器 UQE-53 套 1 池 曝气搅拌管 PVC组件 套 1 网 φ150 m³ 10 水解 生物填料 14 酸化填料支架 碳钢组件 套 1 16 / 21
总价 备注） 池 回转风机 接触 曝气器 15 氧化生物填料 池 填料支架 曝气管网 加药16 加药系统 池 HC-50S φ250 φ150 碳钢组件 PVC组件 630 台 套 m³ 套 批 2 24 21 3 1 套 1 1 1 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1 WQ10-11-台 竖流 污泥回流泵 0.75 17 沉淀WQ10-11-池 排泥泵 台 0.75 WQ5-17-台 过渡过渡泵 0.75 18 池 液位控制器 UQE-53 套 回用WQ5-17-19 回用水泵 台 池 0.75 石英砂过滤ZD800 套 罐 设备25SGR4-20-20 反冲洗泵 台 房 0.75 紫外线杀菌UV-LZC-240 台 器 污泥 WQ10-11-21 浓缩排泥泵 台 0.75 池 电控柜 自动电控柜 套 配电22 电缆线 —— 批 室 排风扇 个 工艺管材、PVC组件 阀门 23 其他 安装辅材 24 化粪管道 非标 DN160 处理池 批 1 工艺管道 各个处理池 批 1 安装辅材 m 70 17 / 21
池 出水管 绿化 含洒水25 管道 DN50~DN32 m 200 管网 喷头 12-25小计（T2） 10.3总工程造价
表10-3 工程总投资概算表
序号 计算公式 26 设计费T3=[(T1+T2)×4.5%] 27 安装费T4=[T2×10%] 28 调试费T5=[( T1+…T2)×5%] 29 税收T6=[(T1+…+T5)×6.8%] 1～29总计: 含税工程总造价 工程总投资为：元柒角柒分（￥）
金额（元） 11. 附件
附图1 生活污水处理站总平面定位图 附图2 生活污水处理站平面布置图
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