200吨脱氨废水处理设计方案本科学位论文 29页

******有限公司废水处理项目(200m3/d)n1、工程概况11.1工程背景11.2设计进出水水质及水量11.3污泥处理21.4设计依据与原则31.4.1设计依据31.4.2设计原则32、废水处理工艺42.1生物处理法42.1.1厌氧生物处理42.1.2好氧生物处理42.2物化处理法52.2.1化学氧化法52.2.2絮凝、沉淀52.2.3活性炭吸附53、工艺设计63.1主工艺流程设计63.2各工序设计去除效果74、工艺单体及专业设计84.1主要构筑物设计84.1.1水解酸化池84.1.2A2/O工艺94.1.3混凝沉淀工艺154.1.4污泥存储池174.2给排水184.2.1给水排水范围184.2.2生活及生产给水系统184.2.3排水系统184.3消防设计要求184.4暖通184.5通讯设施184.6电气设计194.6.1供电电源及运行方式194.6.2用电负荷194.6.3用电计量和保护方式194.6.4配电输送194.6.5电气设备的控制方式及装置水平194.6.6电气接地194.6.7照明204.7自控设计204.7.1自控设计概述204.7.2自控仪表215、主要构筑物及设备清单225.1构筑物设计22n5.2主要设备清单226、投资估算及运行费用256.1投资费用估算256.2运行费用估算256.2.1药剂费用256.2.2用电费用266.2.3人工费用266.2.4费用合计26n1、工程概况1.1工程背景XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX由于本股废水中氨氮浓度较高，废水的碳氮比较低，所以废水预先经过“汽提脱氨-氨气冷凝-氨气吸收”工艺处理，以去除废水中绝大部分氨氮（本工艺不在本方案设计内），经过脱氨处理后的废水中的氨氮浓度大幅度降低，但仍大大高于接管排放标准，且废水中COD和TP的浓度仍很高。故考虑对脱氨后的废水上一套生化处理系统，以期同时去除废水中的COD，NH3-N和TP，使处理后的废水能够达到《污水排入城镇下水道水质标准》CJ343-2010中B等级的要求。1.2设计进出水水质及水量（1）设计水量排放的污泥水，设计规模为200吨/d，即8.5t/h。（2）设计进水水质根据业主提供的水质，本废水原水水质数据如下表:表1-1原水水质表SS，mg/LCOD，mg/LNH3-N，mg/LTN，mg/LTP，mg/LpH色度35284017.603570.224123.73159.427.711300071285431.203950.374344.07152.047.721000原高氨氮废水经过“混凝沉淀-汽提脱氨”工艺处理，絮凝反应池中投加液碱，PAC及PAM进行混凝沉淀。混凝沉淀工艺对于废水中SS和色度均具有较高的去除效果，一般去除率可达90%以上，COD去除率可达20%以上。且投加足量26n的PAC后，PAC中的铝离子会与废水中磷酸盐反应生成磷酸铝沉淀，以达到化学除磷的目的。故本处理系统设计进水水质（即经过精馏脱氨后废水水质）如下：表1-2进水水质表SS，mg/LCOD，mg/LNH3-N,mg/LTN，mg/LTP，mg/LpH色度/倍温度/℃10004000100120507.7200040注：1.由于本污水处理工程采用生化处理，对温度要求较高，所以设定进后续生物处理的温度上限为40℃，所以要求脱氨后出水与原水换热后，排入排放水池的温度必须低于40℃，否则需要在进生化处理系统前增加冷却塔，以降低进入后续生化处理系统的水温（或者采取其他可行的措施）。本方案假设，脱氨废水的温度低于40℃。如超过40℃，需要降温处理设计，则由脱氨设计单位或者业主自行解决，本方案不包括降温设计。（3）设计出水水质本项目出水直接排入城市污水管网。排入城市管网的污水需要达到《污水排入城镇下水道水质标准》CJ343-2010中B等级的要求。即表1-3出水水质表水质指标数值单位COD500mg/LBOD5350mg/LSS400mg/LNH3-N45mg/LTN70mg/LTP8mg/L色度70倍pH6.5-9.5/水温35℃26n1.3设计依据与原则1.3.1设计依据本方案的主要设计依据如下：1、《中华人民共和国环境保护法》（2014年04月24日）2、《中华人民共和国水污染防治法》（2008年02月28日）3、《中华人民共和国水污染防治法实施细则》（2000年3月20日）4、《室外排水设计规范》（GB50014-2006）5、《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）6、《室外排水设计规范》(1997年修订)（GBJ14-87）7、《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）8、《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）9、《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）10、《污水排入城镇下水道水质标准》（CJ343-2010）1.3.2设计原则1、根据废水中污染物浓度高，水质水量多变的特点，结合本公司同类废水处理的工艺方法，提出技术先进、工艺可靠及经济合理的工艺；2、采用投资最少，运行费用最低的工艺；3、尽量采用二次污染少，污泥量少，低噪音处理设施；4、合理考虑现有地理状况，节约用地；5、操作管理方便、技术要求简单，减小工人劳动强度；维护简单方便，宜于长期使用。6、考虑废水的腐蚀性，采用高防腐性能的管道材料，或对钢结构设备进行高性能防腐处理，提高设备使用年限。26n2、废水处理工艺目前，用于废水处理的工艺很多，但由于废水的浓度高和成分复杂，对处理工艺提出了特殊的要求。通常而言，废水的基本处理工艺在充分利用生化处理经济优越性的原则上，还需将几个不同的处理工艺单元进行优化组合，从而取得经济和社会生态的双重效益，因为仅仅依靠单一的处理工艺很难达到严格的出水要求或者对产生残余物的再处置要求，下面将常见的几种处理工艺做简单介绍。2.1生物处理法生物法是废水处理中最常用的一种方法，由于其运行费用相对较低、处理效率高，不会出现化学污泥等造成二次污染，因而被世界各国广泛采用。具体的工艺形式有厌氧生物处理和好氧生物处理。2.1.1厌氧生物处理这个工艺可降低COD和BOD5。同时重金属包含在厌氧污泥中，有机的含氮化合物作为NH4+－N被释放进水，这样，pH值增高。但厌氧产生的甲烷沼气需要进行收集并且进行处置。并且厌氧处理出水中的COD浓度较高，且厌氧对氨氮无任何处理效果，不宜直接排放到河流或湖泊中，一般需要进行后续的好氧处理。2.1.2好氧生物处理好氧生物处理在废水处理中技术比较成熟，主要有活性污泥法、氧化沟、好氧稳定塘、生物转盘，反硝化与硝化等工艺，好氧处理可有效地降低BOD5、COD和氨氮，还可以去除另一些污染物质如铁、锰等金属。好氧生物处理时有机物转化成污泥的比例与污泥负荷有关，污泥处理与处置的工艺较为复杂，费用较高，对于废水而言，由于其水质成份复杂、BOD5和COD浓度高、金属含量较高、水质水量变化大、氨氮的含量较高，微生物营养元素比例失调等因素，单纯的传统好氧生物处理工艺用于废水处理难度较大，如排放要求较高，出水水质难以达到要求，并且处理工艺占地面积较大，并且难以达到脱氮要求。硝化（好氧）和反硝化（缺氧）生物处理在废水处理中得到越来越多的应用，通过硝化与反硝化进行生物处理可以通过生物降解去除COD、BOD5和NH4+-N。当26n设计一个硝化工艺时，前置反硝化也可以降低需氧量和炭用量。采用高负荷，大生物量生化工艺可以减少场地，但传统的硝化、反硝化工艺往往达不到大生物量这个要求。2.2物化处理法物化法过去只用在处理氨氮和其他无机污染物浓度较高废水，而今随着废水控制排放标准的日益严格，物化法也用来处理普通废水。物化法包括絮凝沉淀、活性炭吸附、膜分离和化学氧化法等。2.2.1化学氧化法该工艺不适用于单独处理废水，一般用在生物预处理之后，原理为采用强氧化剂对废水中的污染物进行强氧化，用来氧化去除那些被生物不能或难以降解的COD和部分的有毒物质。化学氧化过程一般不产生需再处置的剩余物。常用的化学氧化剂有氯气、次氯酸钠，双氧水和臭氧等。该工艺常用于废水的消毒处理，和有机物的氧化，由于投加药剂量很高而带来经济问题。2.2.2絮凝、沉淀该法用在生物处理后，对经过生物处理的废水进行絮凝和沉降以去除那些难生物降解的COD、重金属和聚合物等。絮凝沉淀工艺的不足之处是会产生大量的化学污泥；含盐量高；氨氮的去除率较低等。所以絮凝沉淀工艺在选用时要慎重考虑。2.2.3活性炭吸附不做单独的处理手段，也可去除污水中的有机物。一般用于对于出水要求极高的后续处理，但会导致运行费用增加，如使用过的活性炭不再生重复使用，就成为固体剩余物，造成二次污染，并且该工艺的费用较高。26n3、工艺设计3.1主工艺流程设计污水处理工艺流程设计如下图：污泥回流混合液回流剩余污泥PAC/PAM，酸/碱PAM污泥存储池混凝池化学污泥斜板沉淀池泥饼外运剩余活性污泥上清液脱氨废水水解酸化池厌氧池缺氧池好氧池二次沉淀池污泥脱水机排入污水管网图3-1脱氨废水处理工艺流程示意图经过脱氨处理后的废水中的氨氮浓度大幅度降低，但仍大大高于接管排放标准，且废水中COD和TP的浓度仍很高。本工程设计采用“水解酸化+A2/O”为主体的生化处理工艺以同时去除废水中的有机物和氮磷等营养元素。生化出水再经过混凝沉淀的深度处理工艺以去除废水中的残余的磷酸盐，SS和色度等无机污染物。最终的废水达到《污水排入城镇下水道水质标准》CJ343-2010中B等级的要求后排入城市污水管网。如果脱氨工艺段中废水经过混凝沉淀后总磷和色度等无机污染物浓度大幅度降低后，废水经过本工艺“水解酸化+A2/O”后，出水水质已能达到《污水排入城镇下水道水质标准》CJ343-2010中B等级的要求后，二沉池的出水可以通过预先设置的超越管直接排入城市污水管网。水解酸化池、二沉池产生的剩余活性污泥以及混凝沉淀池产生的化学污泥，一起排入污泥储存池，然后通过螺杆泵输送到板框压滤机进行脱水处理，脱水后的污泥含水率≤80%，脱水产生的上清液返回前段的调节池，脱水后的泥饼外运。26n3.2各工序设计去除效果序号处理单元项目CODcr/mg/LTN/mg/LNH4+-N/mg/LSS/mg/LTP/mg/L色度/倍1水解酸化进水40001201001000502000出水3600120100800501600去除率（%）10//20/202A2/O工艺进水3600120100800501600出水500704540015200去除率（%）8641.755507087.53混凝沉淀进水500704540015200出水5007045400870去除率（%）////46.765注意：由于原水色度的有效成分及经过脱氨预处理后出水的色度未知，且原水的色度高达20000mg/L，远远大于国家规定的70mg/L的排放标准。如系统出水色度超标，建议后续采用在混凝沉淀段投加脱色絮凝剂（一种新型的季胺型有机高分子絮凝剂，分子式（C4H8N5X）n。），或者采用吸附法、高级氧化等技术进行深度脱色处理。26n4、工艺单体及专业设计4.1主要构筑物设计4.1.1水解酸化池水解酸化处理方法是一种介于好氧和厌氧处理法之间的方法，和其它工艺组合可以降低处理成本提高处理效率。水解酸化工艺根据产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，将厌氧处理控制在反应时间较短的厌氧处理第一和第二阶段，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善废水的可生化性，为后续处理奠定良好基础。水解是指有机物进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。微生物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应。酸化是一类典型的发酵过程，微生物的代谢产物主要是各种有机酸。从机理上讲，水解和酸化是厌氧消化过程的两个阶段，但不同的工艺水解酸化的处理目的不同。水解酸化-好氧生物处理工艺中的水解目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，特别是工业废水，主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧处理。考虑到后续好氧处理的能耗问题，水解主要用于低浓度难降解废水的预处理。混合厌氧消化工艺中的水解酸化的目的是为混合厌氧消化过程的甲烷发酵提供底物。而两相厌氧消化工艺中的产酸相是将混合厌氧消化中的产酸相和产甲烷相分开，以创造各自的最佳环境。此外，由于脱氨后废水的温度在40℃左右，仍高于微生物最适宜生长的环境温度（15℃-30℃），所以在水解酸化中设置2台机械搅拌机，通过搅动水流，以降低废水的水温，水解酸化池出水水温设定为35℃。水解酸化池底部设置排泥口，定期（设为1个月排泥1次）从水解酸化池排出剩余污泥至污泥存储池。26nl水解酸化池设计单位数值备注废水流量m3/d200.0废水流量m3/h8.5理论水力停留时间h12.0理论池体体积m3100设计池体长度m6.0设计池体宽度m4.0池体有效水深m4.5设计池体深度m5.0超高0.5m设计池体体积m3120l构筑物设计：构筑物名称水解酸化池/1座项目参数描述建筑形式地上式构筑物材料钢混水力停留时间12h建筑尺寸（净空）6m×4m×5.0m池底标高0.000m池顶标高5.000m池壁防水防腐环氧煤沥青防腐有效水深4.5m4.1.2A2/O工艺A2/O工艺亦称A-A-O工艺，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称（厌氧-缺氧-好氧）。按实质意义来说，本工艺应为厌氧-缺氧-好氧法，生物脱氮除磷工艺的简称。26nA2/O工艺是流程最简单，应用最广泛的脱氮除磷工艺。该工艺各反应器单元功能及工艺特征如下：1）厌氧反应器：原污水及从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入该反应器，其主要功能是释放磷，同时对部分有机物进行氨化；2）缺氧反应器：污水经厌氧反应器进入该反应器，其首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q（Q——原污水量）；3）好氧反应器——曝气池：混合液由缺氧反应器进入该反应器，其功能是多重的，去除BOD、硝化和吸收磷都是在该反应器内进行的，这三项反应都是重要的，混合液中含有NO3-N，污泥中含有过剩的磷，而污水中的BOD(或COD)则得到去除，流量为2Q的混合液从这里回流到缺氧反应器；4）沉淀池：其功能是泥水分离，污泥的一部分回流厌氧反应器，上清液作为处理水排放。A2/O工艺流程图如下：该工艺处理效率一般能达到：BOD5和SS为90%～95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但A2/O工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。本工艺具有如下特点：26n（1）本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺（2）在厌氧（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）污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效（4）运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低本法也存在如下各项的待解决问题（1）除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当P/BOD值高时更是如此。（2）脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高（3）进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现、但溶解氧浓度也不宜过高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。（4）传统A2/O工艺出水只能达到一级B标准。具体各各构筑物设计如下：4.1.2.1厌氧池设计l厌氧池设计单位数值备注废水流量m3/d200.0废水流量m3/h8.5理论水力停留时间h18.0理论池体体积m3153.0设计池体长度m10.0设计池体宽度m4.0池体有效水深m4.0设计池体深度m4.5超高0.5m26n设计池体体积m3180l构筑物设计：构筑物名称厌氧池/1座项目参数描述建筑形式地上式构筑物材料钢混水力停留时间18h建筑尺寸（净空）10m×4m×4.5m池底标高0.000m池顶标高4.500m池壁防水防腐环氧煤沥青防腐有效水深4.0m4.1.2.2缺氧池设计l缺氧池设计单位数值备注废水流量m3/d200.0废水流量m3/h8.5理论水力停留时间h12理论池体体积m3100设计池体长度m6.5设计池体宽度m4.0池体有效水深m4.0设计池体深度m4.5超高0.5m设计池体体积m3117l构筑物设计：26n构筑物名称缺氧池/1座项目参数描述建筑形式地上式构筑物材料钢混水力停留时间12h建筑尺寸（净空）6.5m×4m×4.5m池底标高0.000m池顶标高4.500m池壁防水防腐环氧煤沥青防腐有效水深4.0m4.1.2.3好氧池设计l好氧池设计单位数值备注废水流量m3/d200.0废水流量m3/h8.5理论水力停留时间h54h理论池体体积m3459设计池体长度m16.5设计池体宽度m7池体有效水深m4.0设计池体深度m4.5超高0.5m设计池体体积m3520.0l构筑物设计：构筑物名称好氧池/1座项目参数描述建筑形式地上式26n构筑物材料钢混水力停留时间54h建筑尺寸（净空）16.5m×7m×4.5m池底标高0.000m池顶标高4.500m池壁防水防腐环氧煤沥青防腐有效水深4.0m4.1.2.4二次沉淀池设计l二次沉淀池设计单位数值备注废水流量m3/d200.0废水流量m3/h8.5理论水力停留时间h3理论池体体积m325.5设计池体长度m6设计池体宽度m1.5池体有效水深m3.0不计污泥斗高度设计池体深度m4.5超高0.5m，包括污泥斗高度设计池体体积m340.5l构筑物设计：构筑物名称二次沉淀池/1座项目参数描述建筑形式地上式构筑物材料钢混水力停留时间3h建筑尺寸（净空）6m×1.5m×4.5m26n池底标高0.000m池顶标高4.500m池壁防水防腐环氧煤沥青防腐有效水深3.0m4.1.2.5其余设计计算（1）混合液内回流：混合液回流比取200%，则硝化液回流量为400m3/d，即17m3/h。配置硝化液回流水泵：Q=19.2m3/h，H=7m，P=0.75kW，可变频控制。2台，一用一备。（2）污泥回流：污泥回流比取100%，则从二沉池回流到厌氧池的污泥量为200m3/d，即8.5m3/h。配置污泥回流泵：Q=10.8m3/h，H=10.5m，P=0.75kW，可变频控制。2台，一用一备。（3）曝气量：需氧量取1.8kgO2/kgBOD5，则好氧池需氧量=（3600-500）*0.5/1000*200*1.8=558m3/d=24m3O2/h。好氧池曝气量m3/h（空气量）=24/0.28/0.2=428m3/h=7.13m3/min。配置罗茨鼓风机，2台，一用一备。Q=8.37Nm3/min，风压0.55bar，P=11kW。（4）二沉池排放剩余污泥量：剩余污泥量（kgSS/d）=0.6*200*（3600-500）*0.5/1000-0.05*0.7*3*720+0.6*200(800-200)/1000=192-75.6+72=188.4kgSS/d。二沉池排放剩余污泥含水率设为99.2%，则二沉池排放的湿污泥量=188.4/（1-99.2%）=23550kg/d=23.55t/d。脱水后污泥的含水率设为80%，则脱水后污泥量为188.4/（1-80%）=942kg/d。4.1.3混凝沉淀工艺在二次沉淀池的出水中投加混凝剂，经混凝反应后进入斜板沉淀池进行固液分离，进一步降低有机物悬浮物的浓度。混凝沉淀法分为加药絮凝反应和斜板沉淀两个部分，加药反应通过添加合适的混凝剂和絮凝剂在絮凝池以形成较大的絮体，再通入斜板沉淀池，絮体依靠重力沉淀到池底，从而完成固液分离。（1）混凝工艺26n向污水中投入某种化学药剂（常称之为混凝剂），使在水中难以沉淀的胶体状悬浮颗粒或乳状污染物失去稳定后，由于互相碰撞而聚集或聚合、搭接而形成较大的颗粒或絮状物，从而使污染物更易于自然下沉或上浮而被除去。混凝剂可降低污水的浊度、色度，除去多种高分子物质、有机物、某些重金属毒物和放射性物质。混凝剂的投加分为干投法和湿投法，本设计采用湿投法，相对于干投法，湿投法更容易与水充分混合，投量易于调节，且运行方便。（2）斜板沉淀工艺斜板沉淀池是指在沉淀区内设有斜板的沉淀池。组装形式有斜管和支管两种。在平流式或竖流式沉淀池的沉淀区内利用倾斜的平行板或平行管道（有时可利用蜂窝填料）分割成一系列浅层沉淀层，被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。根据其相互运动方向分为逆（异）向流、同向流和侧向流三种不同分离方式。每两块平行斜板间（或平行管内）相当于一个很浅的沉淀池。其优点是：①利用了层流原理，提高了沉淀池的处理能力；②缩短了颗粒沉降距离，从而缩短了沉淀时间；③增加了沉淀池的沉淀面积，从而提高了处理效率。停留时间短，占地面积小。这种类型沉淀池的过流率可达36m3/（m2.h）,比一般沉淀池的处理能力高出7-10倍，是一种新型高效沉淀设备。4.1.3.1混凝池设计混凝池分混合段和絮凝段。由于本废水水量较小，所以混合段采用管道静态混合器进行混合，混合时间设计为20s。管道混合器设计容积为45L。管道混合器内流速不宜小于1m/s，选取管径DN=150mm，支管口径为DN25，总长L为2m。絮凝段采用机械搅拌絮凝池，为使废水充分絮凝沉淀，絮凝池设计总停留时间为60min，分三格等容积的隔间。絮凝池配置3台机械浆板式搅拌器，并配置变频器调节转速。絮凝池总容积=8.5m3,（取9m3），则每隔絮凝池的体积为3m3。絮凝池每隔间尺寸为1.5m*1.5m*1.5m（3池合建），即总尺寸为4.5m*1.5m*1.5m。26n4.1.3.2斜板沉淀池（1）斜板沉淀池设计斜板沉淀池的液面负荷取1.5m3/（m2.h），Q=8.5m3/h。则平面面积为8.5/1.5/0.91=6.23m2（取6.25m2），所以斜板沉淀池矩形池边长为2.5m。斜板区上部的清水层高度h2，一般采用0.7-1.0m（取1.0m）。斜板区高度h3=0.886m（斜板斜长取1.0m）。斜板下缓冲层高度h4=1.0m污泥斗高度h5取1.0m。超高h1取0.3m。所以斜板沉淀池设计总高为4.2m。即斜板沉淀池尺寸为2.5m*2.5m*4.2m（2）混凝沉淀段产生的化学污泥量PAC投加量设为500mg/L，PAM投加量为50mg/L。以去除废水中SS，TP和色度。则化学污泥量（kgSS/d）=（500+50）/1000*200+（200-100）*200/1000+3*200*（15-8）/31*102/2/30%/1000=110+20+23.04=153.04kgSS/d。安全系数取1.2。每天产生污泥量设为200kgSS/d。排放化学污泥含水率为98%，则每天排放的湿污泥量=200/（1-98%）=10m3/d。脱水后污泥的含水率设为80%，则脱水后污泥量为200/（1-80%）=1000kg/d。4.1.4污泥存储池污泥存储池主要用来收集混凝沉淀段产生的化学污泥以及二次沉淀池产生的剩余活性污泥（也包括定期从水解酸化池排放的剩余污泥），一起排入污泥储存池混合，然后通过螺杆泵稳定输送到板框压滤机进行脱水。由上述计算可知：二沉池产生剩余污泥量为23.55m3/d，混凝沉淀段产生的化学污泥量为10m3/d，共计33.55m3/d的湿污泥。设计每天产生的污泥量共36m3/d。脱水后的总污泥量为1942kg/d。污泥停留时间设为4h。污泥存储池有效容积为6m3。尺寸：2m*2m*1.5m。26n4.2给排水4.2.1给水排水范围生活和生产给水系统、生产及工艺排水系统。4.2.2生活及生产给水系统生活给水包括工作人员生活用水，溶药调配水及化验室用水，最大流量为5m3/h，自由水头0.2MPa，属间歇式用水。给水管网由生活用水管网引入，干管直径DN40。4.2.3排水系统工艺排水：工艺排水主要来自设备维修以及地面冲洗，水质污染程度较高，因此，通过地沟收集回入综合废水处理系统，避免二次污染。4.3消防设计要求根据工业及民用建筑有关消防规范要求进行消防设计，布置消防设施。消防信道设计应符合要求，各建构筑物的间距应符合消防规范，配电设施应有消防灭火设施。4.4暖通1、配电间、控制室设计强制通风并辅以空调。2、鼓风机房按照规范设计强制通风。3、污泥脱水车间按照规范设计强制通风。4.5通讯设施废水处理控制室与外界的通讯手段采用电话联网和互联网形式。26n4.6电气设计4.6.1供电电源及运行方式废水处理厂供电按三级负荷设计，单回路供电，电源电压为380/220V，总电缆采用埋地方式从厂总变配电室引入废水处理厂配电间内低配屏。4.6.2用电负荷本工程总装机容量不超过50kW。4.6.3用电计量和保护方式1、本工程电能计量在总进线处采用有功电能计量。动力和照明均为生产用电，不设置照明计量；2、低压配电母线和馈线采用空气断路器和热继电器作短路和过载保护；3、无功负荷在变电所采用静电电容自动补偿（不在本方案设计范围内）；4.6.4配电输送配电为380/220V三相四线，电力输送采用电缆直埋和桥架敷设相结合。由配电室送至各用电、配电设备处。4.6.5电气设备的控制方式及装置水平1)系统控制采用PLC与手动相结合控制，可PLC集中操作及就地手动控制，并在现场设置解除远方操作的转换开关装置。2)为节省投资又能保证设备正常运行，本工程对需要流量调节的电动机采用采用变频控制方式。4.6.6电气接地变配电室、鼓风机房及泵房应按三类防雷建筑物设计，其他建构筑物应视具26n体情况确定防雷等级。接地：建筑物的防雷接地按相关规范要求进行设计，电力变压器中性点工作接地及等电位接地等见表：类别接地电阻最大允许值（Ω）三类防雷建、构筑物30保护接地10防静电接地1004.6.7照明1、室外照明室外水处理设施照明选用室外弯杆式防尘灯，专设灯柱，照度30LX（厂区设计有要求时，按照要求进行）；2、室内照明车间内采用荧光灯照明，暗敷设线路，照度50～150LX。4.7自控设计4.7.1自控设计概述电气控制由中央控制和现场控制系统组成，采用集中分散控制理念设计。具有计算机监控和计算机网络系统，通过人机界面可实现对系统的实时监控、报警显示及统计处理。通过计算机网络系统可使废水处理厂管理人员对各工序设备进行实时监控。工艺控制由一个PLC和各系统内的执行显示器完成，PLC采用西门子S7系列。所有模拟和数字信号均在执行显示器上显示。为确保控制系统的安全性和可靠性，所有仪表和控制阀均采用国外知名厂家进口。系统操作可实现无人操作。控制室计算机可显示各工艺设备的运行工况和主要工艺参数，控制设备运行。26n图4.1-1自控原理示意图4.7.2自控仪表废水处理系统仪表选用高精度、高稳定性、免维护的智能型仪表。清单如下：序号设备名称规格型号数量单位1静压式液位计4-20mA4台2液位开关0-5m4台3电磁流量计DN405台4pH计测量范围0-145台5溶解氧在线测量0-10mg/L4台26n5、主要构筑物及设备清单5.1构筑物设计系统构筑物明细如下：序号名称规格（m）理论水力停留时间设计体积/面积1水解酸化池6×4×512h120m3钢混2厌氧池10×4×4.518h180m3钢混3缺氧池6.5×4×4.512h117m3钢混4好氧池16.5×7×4.554h520m3钢混5二次沉淀池6×1.5×4.53h40.5m3钢混6混凝池4.5×1.5×1.560min10.2m3钢混7斜板沉淀池（含斜板）2.5×2.5×4.2/26.25m3钢混8污泥存储池2×2×1.54h6m3钢结构7污泥脱水间及加药间10.0×5.0/50m2钢结构8风机房及配电间6×5/30m2钢结构9中控室5×4/20m2钢结构10化验室5×4/20m2钢结构5.2主要设备清单序号设备或材料名称规格型号数量单位备注工艺设备1水解酸化池进水泵Q=10.8m3/h，H=10.5m，Pn=0.75kW2台一用一备26n2机械搅拌机Pn=1.5kW2台水解酸化池搅拌3机械搅拌机Pn=2.2kW2台厌氧池搅拌4机械搅拌机Pn=2.2kW2台缺氧池搅拌5罗茨鼓风机Q=8.37Nm3/min，风压0.55bar，Pn=11kW;可变频控制2台一用一备6好氧池微孔曝气器曝气量428Nm3/h1套7混合液回流泵Q=19.2m3/h，H=7m，P=0.75kW;可变频控制2台一用一备8二沉池污泥回流泵Q=12.5m3/h，H=20m，Pn=1.5kW;可变频控制2台一用一备9污泥脱水进料螺杆泵Q=4m3/h，H=60m，Pn=2.2kW;变频控制2台污泥储存池污泥输送到污泥脱水机，一用一备10板框压滤机板框脱水，过滤面积80m2，过滤压力0.6MPa，Pn=3kW2台一用一备11上清液回流泵Q=3.0m3/h，H=12m，Pn=0.37kW；可变频控制1台12混凝池进水泵Q=10.8m3/h，H=10.5m，Pn=0.75kW2台一用一备13混凝池进水管道静态混合器DN150mm，L=2m1个14机械搅拌器Pn=1.5kW；可变频控制3台机械搅拌絮凝池用26n15PAC溶药罐PE，5m31个溶解PAC固体　16PAM溶药罐PE，2m31个溶解PAC固体　17氢氧化钠溶液储罐PE，2m31个18盐酸溶液储罐PE，2m31个19隔膜计量泵Q=500L/h，H=50m，Pn=0.37kW2台公共备用，投加PAC溶液20隔膜计量泵Q=500L/h，H=50m，Pn=0.37kW1台混凝池投加PAM溶液21隔膜计量泵Q=500L/h，H=50m，Pn=0.37kW1台板框压滤机投加PAM溶液22隔膜计量泵Q=500L/h，H=50m，Pn=0.37kW2台投加HCl溶液23隔膜计量泵Q=500L/h，H=50m，Pn=0.37kW2台投加NaOH溶液24潜水泵Q=20m3/h，H=10m，P=1.1kW2台定期从水解酸化池底部抽取剩余污泥，其余备用25机械搅拌器Pn=1.5kW1台污泥存储池搅拌用；间歇搅拌电气设备自控及仪表设备26n6、投资估算及运行费用6.1投资费用估算项目投资费用估算如下：表6-1项目投资费用估算表序号费用名称费用（万元）备注1构筑物，管道阀门2302工艺设备、仪表2003电气及自控设备504安装费205调试费50合计550注：调试费中包括药剂费、电费及人工费，调试周期为50天。6.2运行费用估算6.2.1药剂费用系统投加药剂的用量及成本构成如下：表6-1药剂费用估算药剂种类投加量单价（元/t）费用（元/d）PAC200kg/d1500300PAM20kg/d15000300氢氧化钠50kg/d2500125盐酸50kg/d8004026n总计8156.2.2用电费用系统每日最大电耗为：40kW×24h×0.7=672kw·h。工业用电按0.8元/kw·h计，电费共537.6元/d。6.2.3人工费用共3人，按每人每月2500元计算，共计7500元/月，即250元/d。注：污水处理单元运营人员可以和脱氨处理人员合并，节省人工费。6.2.4费用合计综上，系统每天的运行费用合计为1602.6元/d，折合吨水处理费用为1602.6元/200立方=8.013元/立方。若污水处理运营人员由脱氨处理人员代替，则系统每天的运行费用合计为1518元/d，折合吨水处理费用为1352.6元/200立方=6.763元/立方。注：总费用中不含折旧费，设备维修及购置费、脱水后污泥处置费26