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：2991 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，環境優美，遠離喧囂，設施一流，書香滿園；這里，一群執著的拓荒者在短短的四年間，以卓著的業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、一所川渝區域現代化學校、一顆基礎教育的璀璨明珠！
達州外國語學校創辦于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。學校現有教學班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
一、業主提供相關資料
二、設計采用的主要規范和標準
1、《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918－2002
2、《室外排水設計規范》（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范》（CJJ50-92）
6、《建筑給水排水設計規范》（GBJ15-88）
7、《建筑抗震設計規范》（GBJ11-89）
8、《給水排水工程結構設計規范》（GBJ69-84）
9、《混凝土結構設計規范》（GBJ10-89）
10、《砌體結構設計規范》（GBJ3-88）
11、《建筑地基基礎設計規范》（GBJ7-89）
12、《建筑設計防火規范（修訂書）》（GBJ16-87）
13、《構筑物抗震設計規范》（GBJ50191-92）
14、《建筑地面設計規范》（GBJ50037-96）
15、《工業企業噪音控制設計規范》（GBJ.87-85）
16、《地下工程防水技術規程》（GBJ108-87）
17、《屋面工程技術規程》（GB50207-94）
18、《工業企業總平面設計規范》（GB50187-93）
19、《民用建筑設計通則》（JGJ37-87）
20、《供電系統設計規范》（GB50052-95）
21、《低壓配電設計規范》（GB50054-95）
22、《電動裝置的繼電保護和自動裝置設計規范》（GB50060-92）
23、《工業建筑防腐蝕設計規范》（GB50046-95）
24、《地面水環境質量標準》（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范》（GB50060-92）
27、《10kV及以下變電所設計規范》（GB50053-94）
28、《污水排入城市下水道水質標準》（CJ18-86）
29、《城鎮污水處理站附屬建筑和附屬設備設計標準》（CJJ31-89）
30、《城市污水水質檢驗方法標準》（CJ26.
38、根據本公司多年同類污水處理經驗
三、設計原則與設計內容
3.1 設計原則
3.2設計及施工范圍
四、污水處理的水質、水量和處理要求
4.1廢水水量
根據業主提供的資料，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，節約用水。
（2）根據排水設計原則，生活污水排水為分流制。每天最大排污量取
4.2 污水水質
設計水質：參考各地生活污水水質情況，本次設計學校生活污水進水水質見下表：
表1 生活污水進水水質情況表
|
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（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
經處理后廢水排放執行《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（個/L） |
PH |
|
污染
指標 |
≤100 |
≤30 |
≤70 |
≤15 |
≤0.5 |
≤1000 |
6～9 |
第二章 污水處理
一、系統工藝設計原則
1. 工藝流程經濟、有效，處理出水達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002一級B標準。
2. 按總體規劃功能布局，并采用地埋式鋼砼結構組合布置，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，考慮設施運轉的連續性及穩定性。
4. 采用簡單智能自動控制系統，確保設計運行安全、可靠。
5. 嚴格控制噪聲及臭味產生，消除二次污染。
二、污水處理工藝
污水處理工藝由污水水質、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，經濟分析優化組合，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節池，在池內進行水質、水量平衡，調節池底部安裝曝氣系統，對廢水進行微曝氣，防止細小懸浮物在調節池中沉淀，經曝氣調節后的廢水通過提升泵提升進入后續處理設施。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，在產酸菌協同作用下，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：
|
|
學校廚房廢水
 |
|||
 |
|||
|
污水處理工藝流程圖
三、工藝主要特點
1. 本系統工藝采用膜法A/O生化系統，具有活性污泥與生物膜共同優點，具有較強抗沖去負荷力，污水生物膜培養與掛膜都容易產泥量少等優點。
2. 本系統中采用兼氧好氧工藝與硝化污泥，使系統工藝產泥量少，排泥次數少。
3. 本系統采用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，污水在進入后續處理工藝中先設置1道人工格網，用以攔截污水中的大塊漂浮物及毛發等，有效減輕處理負荷，為系統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隔油處理后再與其他廢水混合進行處理。
☆ 曝氣調節池
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、水量波動很大，因此有足夠的調節池容量才能使進入生化處理的水質、水量穩定。廢水中含有一定的懸浮性顆粒，由于調節池中停留時間較長，為防止懸浮物在調節池中沉積，在調節池中進行微曝氣。污水經過格柵處理后，自流進入曝氣調節池。調節池設有旁通，以備檢修等狀態下使用。調節池由混凝土制作。
☆ A/O生化處理設備
曝氣調節池出水泵入兼氧池，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，且水流特性十分穩定。生化池采用優質陶瓷中微孔曝氣器進行曝氣，對生化池內進行劇烈充氧，使污水在生化池內不斷內循環，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構，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段生物反應器內設置φ150組合填料作為生物載體，內置ABS穿孔曝氣作為微充氧裝置。
O段生物反應器內置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，氧轉移傳遞速度快等特點，減少了風機動力節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，經好氧處理后的廢水需要經殺菌消毒后才能達標排放。
本處理系統采用ClO2發生器進行消毒，消毒發生器采用
☆ 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。控制柜布置為地上式結構，便于及時監測污水站運行。
五、主要處理構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
池內設置：
粗格柵 1臺（自制）
池內設置：
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
型號規格： B=400mm
柵 隙： 3mm
功 率： 1.1kw
材 質： 不銹鋼
2、調節池
設計水力停留時間： 8.0h
有效容積：
外形尺寸： 4.0×7.0×
材 質： 鋼砼結構
池內設置：
液位控制器： 1套
超水位溢流口： 1只
污水提升泵：
型號規格： 50WQ15-15-1.5
流 量：
功 率： 1.2kw
揚 程：
數 量： 2臺（1用1備）
曝氣裝置： 1套
3、A/O生化處理系統
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： 鋼砼結構
池內設置：
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： 鋼砼結構
池內設置：
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： 鋼砼結構
池內設置：
斜管填料：
型號： φ50PVC管
數量： 1批
污泥泵：
型號： 50QW
數量： 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 2套(1用1備)
型號： CWS-100
有效氯產量：
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
結構形式： 磚混
設備：
型號規格： HSR100
風 量：
風 壓： 44.1kpa
轉 速： 1540rpm
功 率： 3.0Kw
數 量： 2臺（交替使用，互為備用）
控制系統： 1套
第三章 土建建筑結構設計
遵循的主要設計規范、設計依據：
（1）《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2002）
（2）《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）
（3）《砌體結構設計規范》（GB10-89）
（4）《建筑結構荷載規范》（GB50009-2001）
（5）《構筑物抗震設計規范》（GB50191-93）
因缺乏學校具體地質資料，只能根據一般地質情況，對地基處理做綜合的評述。表層耕土及雜填土均不宜做結構基礎持力層。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，要根據實際地質情況，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。當廠址內有液化土層時，上部結構及地基要做相應處理。
埋深大的構筑物，要根據地下水的埋藏深度進行抗浮設計。如不能滿足抗浮穩定性的要求，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，采用磚混結構。基礎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構。
2、構筑物：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構，其余構筑物采用鋼砼結構。
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的穩定的效率，減輕勞動強度，改善工作環境，同時為了實現污水處理現代化生產管理，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，選用質量可靠的先進可編程序控制系統，以保障檢測數據的準確和控制的及時有效。
本工程擬采用PLC控制系統，對污水處理站的工藝過程進行自動控制、集中管理。PLC控制系統由可編程序邏輯控制器（PLC）及檢測儀表組成。擬在配電間內設PLC控制系統。
整個處理系統控制采用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。程序主要控制調節池的兩臺污水提升泵；生化設備曝氣時的二臺回轉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
污水經潛污泵提升后進入生化設備。系統設備進入正常處理進水狀態。
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。污水處理系統中采用二臺風機，型號為HSR100，功率為3.0kw,正常處理水量狀態為一用一備,并且在4.0小時內自動交替使用,系統設備進入正常處理曝氣狀態。當污水調節池內的水位處于低液位時，風機能自動進入睡眠狀態：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采用獨立回路，分別引自0.4KV母線。各構筑物裝設照明配電箱。
污水處理站的電氣系統采用三相五線制，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，接地電阻不大于4歐姆；
污水處理站安裝配電箱的構筑物與變電站距離超過
第五章 節能設計
設計中從以下幾方面節能：
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電耗的10～20%，曝氣系統電耗占全廠電耗的40～50%，二者都是污水廠節能的關鍵。對于提升泵，設計時盡量使處理構筑物布置緊湊，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。
2、在電器設計中，廠區內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。
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，以節省常年運行電耗。
第六章 組織機構
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，在人員數量上則不宜過多。
參照國家有關規定并參照國內已運行污水處理站的經驗，確定污水處理站定員2人，其中管理人員、技術人員1人，生產人員1人。人員編制表10-1。在確定具體崗位人數時間可根據實際情況加以調整。
污水處理站人員編制表
|
崗 位 |
人 數 |
備 注 |
|
生產人員 |
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 |
型號規格 |
數量 |
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 |
|
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
系統總裝機功率16.4kw/h，實際運行功率為8.6kw/h
1. 系統運行費用見下：（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、經濟效益與社會效益分析
污水經本工藝處理后達標排放，可為學校免交可觀排污費，幾年內可收回工程投資，同時可為企業樹立良好環保形象，支持周邊環境改善，促進本地區環境可持續發展。
