地下水处理方案.doc

(word完整版)地下水处理方案

50m3/h地下水处理

设计方案

工程名称: 地下水处理利用方案

方案设计公司：

日 期：2012年03月16日

美好环境源自卓越品质
Innovative Solutions for a Better Environment

目 录

1. 项目概述 3
1.1. 项目概述 3
1.2。 项目范围 3
2。 设计说明 4
2.1。 设计综合说明 4
2。2. 污水处理场进出水水质情况及设计参数 4
2.3. 废水处理工艺流程的确定 5
2。4. 废水处理主体工艺流程说明 7
3.主要构筑物及设备参数 14
3。1. 主要构筑物一览表 14
3。2. 主要设备参数一览表 14
4工程设计说明 15
4。1总图设计 15
4。2建筑设计 15
4.3结构设计 15
5电气设计 16
6自控设计 17
7采暖、通风设计 18
8工程投资 19
9运行费用分析 20
9。1工资费用 20
9.2药剂费用 20
9。3耗电费用 20
9.4直接运行费用 20
10效益分析 21
10。1环境效益分析 21
10。2经济效益分析 21
10.3厦门市环境保护专项资金申请 21
附件
平面布置图 22

1. 项目概述
1.1. 项目概述
1.1.1. 项目名称
厦门海沧生态花园住宅项目
1.1.2. 建设规模
本中水回用工程设计处理能力为1000m3/d。
1.2. 项目范围
根据厦门海沧生态花园住宅水循环利用的整体思路，及《绿色建筑评价标准》GB/T50378—2006中节水与水资源利用中控制项、一般项和优选项的相关内容，我司按照生态花园住宅界区内水量平衡关系,并依据冲厕、道路清扫、消防、绿化、洗车用水等非饮用水采用再生水、雨水等非传统水源的原则，确定生态花园住宅社区水量平衡关系如下图：

7美好环境源自卓越品质
Innovative Solutions for a Better Environment

2. 设计说明
2.1. 设计综合说明
2.1.1. 建设规模
本项目水资源循环利用的原水为小区内产生的生活污废水。
2.1.2. 设计原则
（1)严格执行国家和行业的有关设计规定及标准、规范、法律和法规。
（2)认真贯彻国家关于环境保护、劳动保护和工业卫生的法规和要求，做到三废治理、安全卫生等保障措施与工程建设三同时。
(3）尽可能采用技术先进、安全可靠的工艺,充分考虑经济的合理性。
(4）做到在满足生产的前提下，尽量节约工程用地，平面布置合理，配套设施安全实用。
（5）采取针对性措施妥善处理和处置废水处理过程中产生的污泥、噪声、臭气等，避免造成新的二次污染。
2.2. 污水处理场进出水水质情况及设计参数
本工程区内排放的污水基本为洗浴水、冲厕水、厨房水、冲洗路面废水等污废水,无有毒有害性工业废水,参考国家设计规范及结合我公司以往的污水处理工程设计经验，设计时考虑一定的变化系数，进水质情况详见表3。1-1.
表3.1-1进水水质一览表
项目
CODCr(mg/L)
BOD5(mg/L）
SS（mg/L)
NH3-N(mg/L）
TP （mg/L）
设计生活污水水质
400
200
220
40
4

2.2.1. 处理后出水情况
处理后中水回用于绿化、浇洒道路、冲厕，按照《城市污水再生利用 城市杂用水水质》GB/T 18920-2002中对冲厕、道路清扫、消防、城市绿化、洗车的最高要求，处理后出水水质情况详见表3.1-3。

表3.1—3 出水水质一览表
序号
项目
数值
1
pH
6.5—9.0
2
色/度≤
30
3
嗅
无不快感
4
浊度/NTU≤
5
5
溶解性总固体/（mg/L)≤
1000
6
五日生化需氧量（BOD5）/（mg/L）≤
10
7
氨氮/（mg/L）≤
10
8
阴离子表面活性剂/（mg/L)
0.5
9
铁/（mg/L）≤
0.3
10
锰/（mg/L）≤
0.1
11
溶解氧/（mg/L）≥
1。0
12
总余氯（mg/L)
接触30min后≥1。0，管网末端≥0.2
13
总大肠菌群/（个/L) ≤
3

2.3. 废水处理工艺流程的确定
2.3.1. 工艺的选择
中水回用处理一般包括预处理、主处理及深度处理三个阶段.其中预处理阶段主要有格栅和调节池两个处理单元，主要作用是去除污水中的固体杂质和调节水量水质；主处理阶段是中水回用处理的关键，根据水质选用生物处理设施和者物理化学处理设施，主要作用是去除污水的溶解性有机物；深度处理阶段主要以深度过滤、超滤、消毒处理为主,保证出水达到中水水标准。
与物理化学处理相比，生物处理为经济―效益比更好。本方案主处理阶段采用生物处理工艺.污水生物处理分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。
厌氧生物处理技术降解有机物的效率有限，出水水质较难达到本项目的要求,且占地相对较大，废气收集处理问题也不好解决。因此也不考虑单独使用。本项目中，化粪池作为典型的厌氧处理，作为标准的设施用于污水处理的前处理。
传统的活性污泥法投资高、运行费用高、占地大、污泥处理量大、处理较为复杂(通常要采用厌氧污泥消化），本方案也不考虑采用。
生物膜法是一种比较适合小型生活污水处理的工艺技术,与传统活性污泥法处理系统相比较，生物膜法易于维护运行、节能省电、占地面积小,污泥少，一次性投资较普通活性污泥法稍高一些但可以接受，但如果出水要求较高需要增加深度处理，投资较高。
膜生物反应器MBR以出水水质稳定优良为其优势，一次性投资成本稍高.本工程要求处理出水回用于绿化、冲厕、浇洒道路，且不能影响周围人们的身体健康，故对出水水质要求较高，且要求有较高的稳定性.综上所述，本方案选用膜生物反应器工艺作为首选处理工艺。
MBR出水需增加化学除磷措施,进一步去除污水中磷。投加聚合氯化铝PAC药剂,絮凝沉淀后出水。
本方案选用“格栅+调节池+厌氧+MBR+絮凝沉淀+消毒"工艺路线.本工艺将不同水量、不同水质的原水在调节池中混合均匀，并进行厌氧预处理，进入MBR池后，通过微生物的降解去除有机物，经絮凝沉淀除磷，得到稳定的中水。
生化剩余污泥和物化除磷污泥，我们将设置一台叠螺机进行污泥脱水处理，达到对污泥的减量化和无害化处理。
2.3.2. 膜生物反应器工艺介绍
膜生物反应器MBR（Membrane Bio—reactor）是二十世纪末发展起来的新技术,它是膜分离技术和活性污泥生物技术的结合。它不同于活性污泥法，不使用沉淀池进行固液分离,而是使用膜替代沉淀池，因此具有高效固液分离性能，同时利用膜的特性，使活性污泥不随出水流失,在生化池中形成8000－12000 mg/L超高浓度的活性污泥浓度，使污染物分解彻底，因此出水水质良好、稳定，出水细菌、悬浮物和浊度接近于零。生活污水处理后可直接回用，在污水处理方面具有传统工艺不具备的优点。
Ø 优点:
（1)出水水质优良、稳定。
（2）工艺简单。由于膜的高效分离作用，不必单独设立沉淀、过滤等固液分离池。
（3)占地面积少。处理单元内生物量可维持在高浓度，使容积负荷大大提高，同时膜分离的高效性,使处理单元水力停留时间大大缩短。
(4）污泥排放量少，只有传统工艺的30％，污泥处理费用低。
（5）膜生物反应器可以滤除细菌、病毒等有害物质，可显著节省加药消毒所带来的长期运行费用并扩大污水回用范围。
（6）系统抗冲击性强，适应范围广。
(7)较好的设备化和自动化，管理简便.
（8)模块化设计，易于扩容。
Ø 缺点:
一次性投资稍高，据测算，比常规中水工艺投资约高20％。
2.4. 废水处理主体工艺流程说明
工艺流程参考配套的工艺流程图。
根据本工程的进出水水质，设计工艺流程如下：
活性炭过滤罐
原污水
机械格栅
调节池
缺氧池
好氧池
膜池
絮凝池
出水回用
提升泵泵
鼓风机
抽吸泵置
消毒装置
叠螺机
PAC泵
污泥外运
沉淀池
中间提升井
回用水池
反洗泵

2.4.1. 预处理系统
预处理系统包括格栅+调节池.
2.4.1.1 格栅
格栅槽内安装格栅。格栅主要用来拦截污水中的大块漂浮物，以保证后续处理构筑物的正常运行及有效减轻处理负荷,为系统的长期正常运行提供保证。
格栅选用机械格栅,栅条间隙为3mm，采用1台。
格栅槽廊道尺寸为4。5×0.5mm，廊道内安装一台格栅.
栅渣需定期清理，可作垃圾处理。
2.4.1.2 调节池
由于来自各时的水质、水量均不一样，一般高峰流量为平均处理量的2～8倍，因此为使处理系统连续稳定地运行，同时调节水量和均化水质，设计一调节池，调节池的设计有效容积一般为平均处理量的4～12倍。
调节池内置潜污泵及回流措施，以保证一定的额定流量提升至后续生物处理系统，减少水量对系统的冲击负荷。同时为保证调节池内不沉积污物，设置潜水搅拌机搅拌。其设计参数为：
数 量:
1座
有效容积：
300.0 m3
规格尺寸：
B＊L＊H=9.5m×7。0m×5。0m
停留时间：
6。0hr
结构形式
钢砼结构

主要设备1:
设备类型:
无堵塞式潜水排污泵
数 量:
2台,1用1备
型号
80WQ12131
流 量：
45。0m3/h
扬 程:
10。0m
电机功率:
2。2kw

2.4.2. 生化系统
2.4.2.1. 缺氧池
由于生活污水中含有微小纤维状物质，例如头发、纤维，所以调节池污水通过提升泵先进入微细水力格栅进行预处理后进入缺氧池，同时进入的还有膜池的回流混合液。缺氧池的首要功能是脱氮，反硝化菌利用污水中的有机物作为碳源,将膜池回流污泥中带入的大量NO3—和NO2-还原为N2并释放到空气中，BOD浓度继续下降，NO3-浓度也大幅度下降。池内设潜水搅拌器。其主要设计参数为：

数 量:
1座
有效容积：
120.0 m3
规格尺寸：
B*L*H=4。0m×7。0m×5。0m
停留时间：
2。9hr
结构形式
钢砼结构

主要设备：

设备类型:
微细水力格栅
数 量:
1台
型号
MHBD1000X2.5
孔径:
T型缠绕1—2mm
材质
304SS

设备类型:
潜水搅拌机
数 量:
1台
型号
QJG260-1.0
电机功率:
1。0kw

2.4.1.3 MBR池
利用膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤,实现泥水分离。一方面，膜截留了反应池中的微生物，使池中的活性污泥浓度大增加,达到很高的水平，使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底，另一方面,由于膜的高过滤精度,保证了出水清澈透明，得到高质量的产水。
膜池设置MBR膜组件系统及配套的出水、反洗、清洗、吹扫等系统。MBR膜区内的吹扫（曝气）有两个用途，一是用于膜组件周围的气水振荡，保持膜表面清洁，二是为提供生物降解所需要的氧气.通过膜的高效截留作用，全部细菌及悬浮物均被截流在曝气池中，可以有效截留硝化菌,使硝化反应顺利进行，有效去除氨氮；同时可以截留难于降解的大分子有机物，延长其在反应器中的停留时间，使之得到最大限度的降解。剩余污泥通过膜区剩余污泥泵定期排出,可控制系统内活性污泥的浓度及污泥龄。
主要设计参数为:
数 量：
1座
总有效容积：
300.0 m3
规格尺寸：
B＊L＊H=9.5m×7.0m×5。0m
膜型号:
SINAP150—150
膜通量
0。45m3/m2.d
膜张数
1500张
膜套数
10组
结构形式
钢砼结构

主要设备1：
设备类型：
罗茨鼓风机
数 量:
2台 1用1备
型号
BR100A
风量
9.0m3/min
电机功率：
11.0kw
数 量：
2台 1用1备
型号
BR150A
风量
18。0m3/min
电机功率：
30.0kw

主要设备2：
设备类型:
污泥排污泵
数 量:
2台 1用1备
型号
50WQ10-10—0。75
流量
10
扬程
10
电机功率:
0。75
主要设备3:
设备类型:
抽吸泵
数 量:
3台 2用1备
型号
GMP32-65
流量
25m3/h
吸程
8。0m
扬程
9.0m
电机功率：
1.5kw

主要设备4:
设备类型:
混合液回流泵
数 量：
2台 1用1备
型号
80WQ11161
流量
120m3/h
扬程
10.0m
电机功率：
5.5kw

主要设备5：
设备类型:
盐酸加药装置
数 量：
1套,配加药泵1台
型号
3m3（30%的浓度用量204L/次，稀释至5gL，每次清洗一半）
流量
加药泵10-20m3/h
扬程
5.0m
电机功率:
0.75kw

主要设备6
设备类型:
次氯酸钠加药装置
数 量：
1套，配加药泵1台
型号
3m3(10%的浓度用量75L/次，稀释至5gL,每次清洗一半)
流量
加药泵10-20m3/h
扬程
5m
电机功率：
0。75kw

2.4.3. 混凝池
在该水池中投加PAC药剂，使磷达标排放。其设计参数为：

数 量：
1座
有效容积：
50.0m3
规格尺寸：
B＊L＊H=7.0m×1。6.0m×5。0m
停留时间:
40min
结构形式
钢砼结构

2.4.4. 沉淀池
数 量：
1座
有效容积:
280.0m3
规格尺寸:
B＊L*H=7。0m×10。0m×4。5m
表面负荷：
0。6m3/m2。h
结构形式
钢砼结构
2.4.5. 消毒回用水池
结构:钢筋混凝土结构
数量:1座
尺寸:12.5×4。0×4。5m
单池有效容积：240。0m3
停留时间：5。0h
设备类型：
回用泵
数 量：
2台
型号
CDL42—30—2
流量
42m3/h
扬程
50m
电机功率：
11kw
控制方式
变频控制(一台工频一台变频）

2.4.6. 设备间
结构：钢砼结构
数量：1座
尺寸：B*L*H=4。0m×19。5。0m×5。0m
2.4.7叠螺污泥脱水机
型号： TECH—101
DS: 3~5 kg/H
数量：1台
2.4.8 活性炭过滤罐
直径:1.8米
高度：2.7米

3. 主要构筑物及设备参数
3.1. 主要构筑物一览表
序号
名称
尺寸
数量
单位
有效容积
结构
有效水深
m
m3
m
1
格栅槽
4。5×0.5×4。5
1
组

钢砼
4。5
2
调节池
9.5×7。0×5。0
1
座

钢砼
4。5
3
缺氧池
7。0×4.0×5.0
1
座

钢砼
4。5
4
膜池
9。5×7.0×5。0
1
座

钢砼
4.5
5
混凝池
7.0×1。6×5.0
2
座

钢砼
4。5
6
沉淀池
10.0×7。0×5.0
1
座

钢砼
4。5
7
回用水池
12.5×4.0×5。0
1
座

钢砼
4.5
8
设备间
19.5m×4m×5.0m
1
座

钢砼
－－

3.2. 主要设备参数一览表
序号
名称
规格型号
数量
单位
备注
1
机械格栅
B=600mm，栅距5mm,N=0.37kw
1
台

2
污水提升泵
80WQ12131
2
台

3
微细水力格栅
1—2毫米
1
台

4
混流潜水搅拌机
QJG260—1。5
1
台

5
罗茨鼓风机
BR100A
2
台
两用一备
6
MBR膜
SINAP150—150
10
套

7
抽吸泵
GMP32—65
2
台

8
混合液回流泵
80WQ11161
2
台

9
剩余污泥泵
50WQ10-10-0.75
2
台

10
除磷装置
非标设计
1
项

11
斜板填料
Φ80
70
M2

12
斜板反冲洗装置
非标设计
1
项

13
二次提升泵
80WQ12131
2
台

14
活性炭反洗泵

2
台

15
活性炭过滤罐
直径1.8米
2
台

16
叠螺机
ES131
1
台

17
MBR膜清洗装置

1
套

17
消毒装置

1
套

18
管道、阀门系统

1
套

16
自控系统

1
套

17
配电系统

1
套

18
处臭系统

1
套

4工程设计说明
4。1总图设计
本污水处理站处理规模较小,根据地形、周围环境以及进、退水水位置进行合理布置，工程总占地面积约540㎡，处理构筑物均采用埋地设置，构筑物上面覆土，植草绿化，适当配以低灌点缀，整个处理站采用竹篱笆或铁艺围栏进行围挡。
4.2建筑设计
整个站为分为污水处理构筑物和地上设备间，污水处理建构筑物主要满足使用功能要求，力求简捷、大方、实用。设备间设计与周围建筑物在风格上协调一致。
4.3结构设计
（1）构筑物使用年限：按照《建筑结构可靠度设计统一标准》,本工程各建构筑物主体结构的设计使用年限为50年；
（2）安全等级：按照《混凝土结构设计规范》以及《砌体结构设计规范》，本工程各建构筑物结构的安全等级为二级；
（3）抗震等级：按照《建筑工程抗震设防分类标准》以及《建筑抗震设计规范》，本工程建构筑物均按丙类建筑,建筑按抗震设防烈度8度实施抗震构造措施；
（4）环境类别：按照《混凝土结构设计规范》，本工程混凝土结构的环境类别为二类a。
（5）地基：按照《建筑地基基础设计规范》，本工程各建构筑物的地基基础设计等级为丙级。一般性建筑物采用浅基础，在土层满足基础承载力的前提下尽量浅埋.其余构筑物根据工艺流程要求，确定基础持力层位置.当基础下局部有软弱土层时，需对局部进行地基处理。
（6）材料:
Ø 混凝土
外露式贮水构筑物均采用C25、S6，混合结构构件及框架结构采用C25；垫层混凝土采用C10（或C15)。
Ø 钢筋
普通钢筋一般采用热轧钢筋HRB335（20MnSi）级以及HPB235（Q235）级。
Ø 焊条
E43型焊条用于Q235钢的焊接，E50型焊条用于Q345钢的焊接.
Ø 砌体
对于混合结构±0.000米以下的墙体采用M10水泥砂浆砌筑MU10非粘土烧结普通砖，±0.000米以上的墙体采用M7。5（或M10）混合砂浆砌筑MU10非粘土烧结多孔砖（承重型)；框架围护墙采用M7。5（或M10）混合砂浆砌筑MU10非粘土烧结多孔砖(非承重型）。
5电气设计
（1)主要用电设备及功率
序号
名称
数量
单位
使用
备用
单台功率
总装机容量
运行功率
备用功率
kw
kw
kw
kw
1
机械格栅
1
台
1
0
0.74
0。74
0。74
0
2
污水提升泵
2
台
1
1
2.2
4.4
2.2
2。2
3
微细水力格栅
1
台
1
0
0。85
0.85
0。85
0
4
混流潜水搅拌机
1
台
1
0
1
1
1
1
5
罗茨鼓风机
2
台
2
1
11
33
11
11

罗茨鼓风机
2
台
2
1
30
60
30
30
8
混合液回流泵
2
台
1
1
5.5
11
5.5
5.5
9
剩余污泥泵
2
台
1
1
0.75
1。5
0.75
0。75

抽吸泵
3
台
2
1
1。5
4。5
3
1。5

二次提升泵
2
台
1
1
2。2
4.4
2。2
2。2
13
活性炭反洗泵
2
台
2
0
0。75
1.5
1.5
0
13
叠螺机
1
台
2
0
0.15
0.15
0.15
0
合计

123。04
69。89
53。15
（2）供电电源：本工程用电负380V或220V工业用电。
(3）计量:本期工程设置独立计量表。
(4）防雷接地:变电所设置击雷保护.保护接地采用TN—C-S保护系统，全厂做等位连接。防雷接地与保护接地共用。自控装置如无特殊接地要求，也与电器接地共用。所有电力电缆的芯线含有PE线。
（5)电缆敷设：室外电缆采用直埋及穿管敷设方式。
6自控设计
现场控制站主要由可编程控制器（PLC）、控制器柜及柜内附属设备组成。
污水处理系统内仪表系统由各种传感器和变送器组成。变送器的标准直流信号（或电压信号）首先送至现场PLC。
工艺设备的控制分为两级:
第一级是PLC根据预定控制程序和现场实际情况，实行自动控制，无需人为干预 （自动)；
第二级就是手动控制，当把相应控制柜上的“手动/自动”选择开关打到“手动”时，各设备实现手动操作。手动控制优先级最高，此时，PLC控制被屏蔽，现场设备可在就地控制箱或控制柜上实现开、停等人工操作。此种模式主要是用在设备安装阶段的单台调试或PLC故障时的操作.
7采暖、通风设计
构筑物为埋地设置,不需采暖。设备间通风采用机械通风。8工程投资估算
8。1工程投资
本工程总投资?万元。
9运行费用分析
污水处理直接运行费用主要包括人员工资费用、耗电费以及药剂费(暂时不考虑水资源费用、污泥抽吸费及折旧费用）。水站水量按1000m3/d，年运行按365天计算。
9.1工资费用
由于本系统构筑物较简单,控制点较少，系统自动化程度较高，因此污水处理站配备1名工人即可.工人平均工资以1200元/人·月计算，则每吨水的人员工资成本为:
1200×12/（1000×365)=0.04元/m3水
9.2药剂费用
除磷加药投加量按20ppm计,PAC价格2000元/吨，折合单方水除磷加药费用为:
20×2000×10－6＝0。04元/m3水
本污水处理系统中消毒剂为次氯酸钠,加药量按20ppm计，次氯酸钠市场价1500元/吨，折合单方水消毒费用为：
20×1500×10—6＝0.03元/m3水
膜清洗药剂为次氯酸钠和盐酸,清洗每平方米膜用药剂2L，本工程共10组膜，每组膜面积为150m2，折合单方水膜清洗费用为0。019元。
核算吨水消耗药剂成本:0.04+0.03+0.019＝0.089元/m3水
9。3耗电费用
每天总耗电量为57。39kW。h，按每kW。h 电价0.50元计算,则每吨水耗电成本为：0。45×1147.8/1000＝0.51元/m3水
9。4直接运行费用
单方污水处理成本(不含折旧）:
0.04＋0.089＋0.51＝0.639元/m3水
年运行费用:0.639×1000×365=23.32万元/年
10效益分析
10.1环境效益分析
经过本处理系统可有效地改变排放水质,大量削减污染物，减少对环境的危害，并达到回用要求。带来良好的环境效益，其主要污染物每年削减量如下：
10。2经济效益分析
经过本处理系统处理后的水回用，大大节约了自来水资源。本工程每天处理污水1000m3，可产生再生水约1000m3，即每天可节约1000m3自来水。目前自来水价格为3.0元/m3，即每天可节约3000元；即每年可节约109万元，减去年运行费用,每年回用中水,可每年节约85.68万元.
10.3厦门市环境保护专项资金申请
根据《厦门市环境保护专项资金使用管理办法》的相关规定, 环境保护专项资金补助和专项贷款贴息标准：补助金额原则上不超过该工业污染源治理项目总投资额的30％，且单个项目补助总额不超过200万元。我司可协助申请环境保护专项资金补贴业务.

附件
平面布置图

21美好环境源自卓越品质
Innovative Solutions for a Better Environment