0吨生活污水CASS设计方案 1130.docx
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0吨生活污水CASS设计方案1130
20000吨生活污水CASS设计方案1130
20000吨/天生活污水CASS处理工
程
设
计
方
案
编制单位:
广州客属环保科技有限公司
建设单位:
湖北省谷城县建设局
统制日期:
2009年5月
第一章概述..................................................................................................................1
1.1工程简介....................................................................................................................................1
1.2编制依据、原则和范围.............................................................................................................1
第二章拟建项目背景.....................................................................................................4
2.1建设污水处理厂必要性.............................................................................................................4
2.2污水处理厂处理程度.................................................................................................................4
2.3污水处理厂厂址选择.................................................................................................................5
第三章处理工艺方案选择.............................................................................................6
3.1工艺方案选择原则.....................................................................................................................6
3.2工艺方案的选择.......................................................................................................................20
第四章污水处理厂推荐方案工程设计.....................................................................22
4.1工程内容..................................................................................................................................22
4.7厂区平面及高程设计...............................................................................................................31
4.8人员编制..................................................................................................................................32
第五章环境保护、安全卫生......................................................................................32
5.1环境保护..................................................................................................................................32
5.2安全防火..................................................................................................................................33
5.3卫生..........................................................................................................................................33
5.4节能..........................................................................................................................................33
第六章项目管理及实施计划......................................................................................35
6.1实施原则及步骤.......................................................................................................................35
6.2项目建设的管理机构及项目实施............................................................................................35
6.3工程建设期..............................................................................................................................36
6.4污水处理厂的运行管理...........................................................................................................36
第七章
第八章运行成本分析...................................................................................................38工程效益...........................................................................................................39
8.1环境效益..................................................................................................................................39
8.2社会效益..................................................................................................................................39
8.3经济效益..................................................................................................................................39
第九章
第十章售后服务...........................................................................................................41结论和建议.......................................................................................................42
10.1结论........................................................................................................................................42
10.2建议........................................................................................................................................42
20000吨/天生活污水CASS处理工程设计方案
第一章
1.1工程简介1.1.1工程名称
谷城县城关镇县生活污水处理厂1.1.2工程规模污水总量:
20000m3/d1.1.3项目准备和编制过程
概述
该污水处理厂设计方案主要在技术、经济、管理和运行等几个方面进行了综合考虑,推荐了以CASS工艺为核心的方案,进行了工程设计和经济分析。
1.2编制依据、原则和范围1.2.1编制依据
·《中华人民共和国环境保护法》·《地表水环境质量标准》
·《城镇污水处理厂污染物排放标准》·《污水综合排放标准》
·《污水排入城市下水道水质标准》·《城市污水处理工程项目建设标准》·《室外排水设计规范》·《环境空气质量标准》·《工业企业厂界噪声标准》·《建筑给水排水设计规范》·《建筑防火设计规范》·《建筑灭火器配置设计规范》·《建筑结构设计规范》
GB3838-2002GB18918-2002GB8978-1996CJ3082-1999国家建设部2001GB50014-2006GB3095-1996GB12348-1990GB50015-2003GB50016-2006GB50140-2005GB50009-2001
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·《建筑地基基础设计规范》·《建筑抗震设计规范》·《砌体结构设计规范》·《混凝土结构设计规范》
·《给水排水工程构筑物结构设计规范》·《构筑物抗震设计规范》·《工业与民用供电系统设计规范》·《10kV及以下变电所设计规范》·《低压配电设计规范》
·《电动装置的继电保护和自动装置》·《建筑物防雷设计规范》(2000年版)·《通用用电设备配电设计规范》·《建筑照明设计标准》
GB50007-2002GB50011-2001GB50003-2001GB50010-2002GB50069-2002GB50191-1993GB50052-1995GB50053-1994GB50054-1995GB50062-1992GB50057-1994GB50055-1993GB50034-2004
·《过程测量与控制仪表的功能标志及图形符号》HG/T20505-2000·《自动化仪表选型设计规定》·《控制室设计规定》·《仪表供电设计规定》
·《信号报警、联锁系统设计规定》·《仪表配管配线设计规定》·《仪表系统接地设计规定》·《可编程控制器系统工程设计规定》·《工业企业设计卫生标准》1.2.2编制原则
⑴.选用运行安全可靠、经济合理的工艺流程;
HG/T20507-2000HG/T20508-2000HG/T20509-2000HG/T20511-2000HG/T20512-2000HG/T20513-2000HG/T20700-2000GBZ1-2002
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⑵.采用先进的技术和设备,合理利用资金,提高污水处理站的自动化程度和管理水平;
⑶.操作管理方便,运行费用低,处理系统运行稳定,且有较长的使用寿命;⑷.在设计中充分考虑二次污染的防治,设备耐腐蚀,噪声达标,以免影响周围环境;
⑸.污水处理厂的位置,应符合别墅区规划要求,位于别墅区下风向,与周边有一定的卫生防护带;
⑹.严格执行国家和地方现行有关标准、规范和规定。
1.2.3编制范围
本方案编制范围为:
通过对类似生活污水水质情况的综合分析,提出可行性方案,最终推荐最优方案;内容主要包括污水处理工艺流程、设备选型、污水构筑物及附属工程、污水处理站内管道工程(不含站外输送管道及设备)、电气自控工程、设备安装调试和运行管理等进行综合规划设计。
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第二章
2.1建设污水处理厂必要性拟建项目背景
生活污水未经达标处理就直接排入外排,严重污染了水源,影响了别墅区周边卫生,因此为别墅区更好的发展及环境,现拟建一座污水处理厂,出水要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A排放标准,处理量为20000吨/天。
污水处理厂的建设,正是保护自身环境,提高城市文明水平和市民健康水平,促进城市发展的必要措施。
因此,该污水处理厂的建设是必要的。
2.2污水处理厂处理程度
2.2.1污水进水水质
由于无污水进水水质参数,参考类似小区及城镇生活污水水质浓度,现暂定该别墅区的生活污水浓度为:
表2-1
水质指标
预测数值(mg/L)BOD5175COD350设计进水水质一览表SS220NH4+-N30TN40TP3.0pH6~9
2.2.2污水出水水质
污水处理厂对污水中主要污染物质的处理程度是确定处理工艺流程的基本依据。
根据业主要求,污水处理厂的设计出水水质应满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准要求,具体指标见下表:
表2-2设计出水水质一览表
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水质指标
一级A(mg/L)+BOD5CODSSNH4-NTNTPpH粪大肠杆菌群数104个/L1050105(8)150.56~9
2.2.3污泥出路
处理后污泥建议运往垃圾处理场集中处理,经有关部分检验确定安全无害后,也可用于农肥或供园林部门用于非娱乐场所的绿化和沙漠化的的土壤改良。
2.3污水处理厂厂址选择
根据别墅区总体规划,该污水处理站选址应综合考虑管网布置和现有地形分布特点。
2.4工程重点和难点分析
⑴、在满足排放标准的前提下降低工程投资,简化操作管理。
⑵、污水中氨氮的有效降解问题,本工艺方案的比选中必须考虑能够有效脱氮的工艺。
⑶、污水中磷的有效去除问题,本工艺方案的比选中必须考虑能够有效脱磷的生化和化学法。
⑷、采取稳妥可靠的消毒方式和消毒设备。
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第三章
3.1工艺方案选择原则处理工艺方案选择
作为城市基础设施的重要组成部分和水污染控制的关键环节,小区污水处理工程的建设和运行意义重大。
由于城市污水处理厂的建设和运行不但耗资较大,而且受多种因素的制约和影响,其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和降低费用最为关键,因此有必要根据确定的标准和一般原则,从整体优化的观念出发,结合设计规模、污水水质特性以及当地的实际条件和要求,选择切实可行且经济合理的处理工艺方案,经全面技术经济比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。
在污水处理厂工艺方案确定中,将遵循以下原则:
1、技术成熟,处理效果稳定,保证出水水质达到国家规定的排放要求。
2、基建投资和运行费用低,以尽可能少的投入取得尽可能多的效益。
3、运行管理方便,运转灵活,并可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数,最大限度的发挥处理装置和处埋构筑物的处理能力。
4、选定工艺的技术及设备先进、可靠。
5、便于实现工艺过程的自动控制,提高管理水平,降低劳动强度和人工费用。
根据上述章节对污水水质的分析,本工程要求的污水处理程度较高,对COD、BOD、SS、NH4-N、P去除率要求分别达85.7%、95%、95.5%、83.3%和66.7%以上,对污水处理工艺选择应十分慎重。
本方案设计的污水处理工艺选择针对该小区污水量和污水水质以及经济条件考虑适应力强、调节灵活、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟先进工艺。
下面将对各种工艺的特点进行论述,以便选择切实可行的方案。
3.1.1常规处理工艺
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在常规二级活性污泥法中,不同的污染物是以不同的方式去除的。
1、SS的去除
污水中的SS的去除主要靠沉淀作用。
污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒靠自然沉淀作用就可去除,小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除,而小直径的无机颗粒(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、网络作用,与活性污泥絮体同时沉淀被去除。
污水厂出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标,出水中的BOD5、COD等指标也与之有关。
这是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,因此较高的出水悬浮物含量会使得出水的BOD5、COD均增加。
因此,控制污水厂出水的SS指标是最基本的,也是很重要的。
为了降低出水中的悬浮物浓度,应在工程中采取适当的措施,例如采用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能,充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。
在污水处理方案选用正确、工艺参数取值合理和优化单体构筑物设计的条件下,完全能使出水SS指标达到10mg/L以下。
2、BOD5去除
污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用,然后对污泥与水进行分离来完成的。
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等稳定物质。
在这种合成代谢与分解代谢的过程中,溶解性有机物(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,而且代谢产物是无害的稳定物质,因此,可以使处理后污水中的残余BOD5
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浓度很低。
根据国外有关设计资料,在污泥负荷为0.3kgBOD5/kgMLSS·d以下时,就很容易使得出水BOD5保持在20mg/L以下。
3、COD的去除
污水中的COD去除的原理与BOD5基本相同。
污水厂出水中的剩余COD,即COD的去除率,取决于原污水的可生化性,它与城市污水的组成有关。
从理论上讲,BOD5/N>2.86才能有效脱氮,实际运行资料表明BOD5/N>3时才使反硝化正常运行,本工程BOD5/N≥4.0,生物脱氮是可行的。
同样BOD5/P≥26同样可以满足生物除磷要求。
3.1.2主要生物处理工艺概述
1、活性污泥法工艺
活性污泥法工艺是一种应用最广泛的污水好氧生化处理技术,其主要由曝气池、二沉池、曝气系统以及污泥回流系统等组成。
污水经过初次沉淀池后与二次沉淀池底回流的活性污泥同时进入曝气池,通过曝气,活性污泥呈悬浮状态,并与污水充分接触。
污水中的悬浮固体和胶状物质被活性污泥吸附,而污水中的可溶性有机物被活性污泥中的微生物用作自身繁殖的营养物质,代谢转化为生物细胞,并氧化成为二氧化碳,非溶解性有机物需先转化成溶解性有机物,而后才被代谢和利用,污水由此得到净化。
净化后污水与活性污泥在二次沉淀池内进行泥水分离,上层清液出水排放;分离浓缩后的污泥一部分返回曝气池,以保证曝气池内保持一定浓度的活性污泥,其剩余污泥由系统排出。
主要目的是降低污水中以BOD和COD等综合指标表示的好氧有机污染物质,随着水体富营养化问题的日益严重,氮、磷等无机污染物的危害引起了人们的足够重视使得脱氮除磷工艺应运而生,如A/O,A/A/O、CASS等工艺。
其中CASS工艺由于抗冲击负荷强、不易发生污泥膨胀和自动化管理程度高等优点而得到广泛应用,该工艺具有工艺成熟、脱氮除磷效果好等特点。
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2、氧化沟工艺
因其构筑物呈封闭沟渠而得名,属于活性污泥法的一种改型,能够同时实现有机物氧化、氮硝化。
目前常用的几种商业性氧化沟有荷兰DHV公司60年代开发的Carrousel氧化沟,美国Envirex公司开发的Orbal氧化沟,丹麦Kruger公司发明的DE氧化沟等。
在我国,氧化沟工艺是使用较多的工艺。
与其它生物处理工艺相比,有以下技术、经济方面的特点:
a.工艺流程简单,构筑物省、运行管理方便;
b.曝气设备和构造形式多样化,运行灵活;
c.处理效果稳定,出水水质好,并可实现脱氮除磷;
d.基建投资省,运行费用低;
e.产泥量少、污泥性能好;
f.能承受水量、水质冲击,对高浓度工业废水有很大的稀释能力。
由于该工艺还需二次沉淀池,增加了投资费用,且该水量较小。
3、A-B法工艺
AB工艺是一种生物吸附―降解两段活性污泥工艺,A段负荷高,曝气时间短,0.5h左右,污泥负荷高2-6kgBOD/kgMLSS·d,B段污泥负荷较低,为0.15-0.30kgBOD5/kgMLSS·d,该段工艺有机物、氮和磷都有一定的去除率,适用于处理浓度较高,水质水量较大的污水,通常要求进水BOD≥250mg/L,AB工艺才有明显优势。
4、生物接触氧化法
生物接触氧化法在污水处理领域应用广泛,处理效果较好。
生物接触氧化法也称淹没式生物滤池,其在池内设置填料,结实充氧的污水与长满生物膜的填料相接触,在生物膜的作用下,污水得到充分净化。
在运行初期,少量的细菌附着于填料表面,
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