四川达州外国语学校生活污水处理工程
来源：成都碧水科技有限公司 阅读：2532 更新时间：2014-11-28 16:11
第一章 工程概述
一、工程概况
达州外国语学校座落在渠城北郊，流江河畔。这里，环境优美，远离喧嚣，设施一流，书香满园；这里，一群执着的拓荒者在短短的四年间，以卓著的业绩抒写了基础教育的辉煌，打造出了一张靓丽的初中教育名片、一所川渝区域现代化学校、一颗基础教育的璀璨明珠！
达州外国语学校创办于2006年6月，原名渠县东方外国语学校，2008年5月更名为达州外国语学校。创办四年来，学校累计已投资1.3亿元用于各项建设，占地面积110亩，建筑面积6万多平方米。学校现有教学班48个（小班96个），学生3200多名，教职工260余人（其中专任教师160余人）。
二、设计依据
一、业主提供相关资料
二、设计采用的主要规范和标准
1、《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918－2002
2、《室外排水设计规范》（GBJ14-87，1997年版）
3、《给水排放制图标准》（GBJ106-87）
4、《给水排水设计基本术语标准》（GBJ125-89）
5、《城市防洪工程设计规范》（CJJ50-92）
6、《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）
7、《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）
8、《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）
9、《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）
10、《砌体结构设计规范》（GBJ3-88）
11、《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）
12、《建筑设计防火规范（修订书）》（GBJ16-87）
13、《构筑物抗震设计规范》（GBJ50191-92）
14、《建筑地面设计规范》（GBJ50037-96）
15、《工业企业噪音控制设计规范》（GBJ.87-85）
16、《地下工程防水技术规程》（GBJ108-87）
17、《屋面工程技术规程》（GB50207-94）
18、《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）
19、《民用建筑设计通则》（JGJ37-87）
20、《供电系统设计规范》（GB50052-95）
21、《低压配电设计规范》（GB50054-95）
22、《电动装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50060-92）
23、《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）
24、《地面水环境质量标准》（GB3838-88）
25、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
26、《3～110kV高压配电装置设计规范》（GB50060-92）
27、《10kV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）
28、《污水排入城市下水道水质标准》（CJ18-86）
29、《城镇污水处理站附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31-89）
30、《城市污水水质检验方法标准》（CJ26.
38、根据本公司多年同类污水处理经验
三、设计原则与设计内容
3.1 设计原则
3.2设计及施工范围
四、污水处理的水质、水量和处理要求
4.1废水水量
根据业主提供的资料，学校每个月的用水量在2000多方，考虑到学校规模的扩张，按每天200方处理量来设计。
设计水量：
（1）学校生活废水应做到清污分流，节约用水。
（2）根据排水设计原则，生活污水排水为分流制。每天最大排污量取
4.2 污水水质
设计水质：参考各地生活污水水质情况，本次设计学校生活污水进水水质见下表：
表1 生活污水进水水质情况表
|
污染
项目 |
COD
（mg/l） |
BOD
（mg/l） |
SS
（mg/l） |
NH3-N
（mg/l） |
总磷
（mg/l） |
粪大肠菌群数（个） |
PH |
|
污染
指标 |
≤300 |
≤150 |
≤150 |
≤30 |
≤4 |
≤1.0×106 |
6.5～8.5 |
4.3 处理后出水水质
经处理后废水排放执行《污水综合排放标准》GB8978-1996一级标准。
表2 生活污水排放标准情况表
|
污染
项目 |
COD
（mg/l） |
BOD
（mg/l） |
SS
（mg/l） |
NH3-N
（mg/l） |
总磷
（mg/l） |
粪大肠菌群数（个/L） |
PH |
|
污染
指标 |
≤100 |
≤30 |
≤70 |
≤15 |
≤0.5 |
≤1000 |
6～9 |
第二章 污水处理
一、系统工艺设计原则
1. 工艺流程经济、有效，处理出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级B标准。
2. 按总体规划功能布局，并采用地埋式钢砼结构组合布置，紧凑合理，有效地利用空间，上部可种植绿化。
3. 合理选用动力设备，考虑设施运转的连续性及稳定性。
4. 采用简单智能自动控制系统，确保设计运行安全、可靠。
5. 严格控制噪声及臭味产生，消除二次污染。
二、污水处理工艺
污水处理工艺由污水水质、水量及处理要求来确定，同时须考虑工程投资，管理水平，运行成本等综合因素进行技术，经济分析优化组合，本污水采用下列工艺：学校生活污水由污水管道集中收集后自流进入格栅井，通过格栅去除废水中的果皮，纸屑等大颗粒杂物后自流进入调节池，在池内进行水质、水量平衡，调节池底部安装曝气系统，对废水进行微曝气，防止细小悬浮物在调节池中沉淀，经曝气调节后的废水通过提升泵提升进入后续处理设施。兼氧池中，在水解菌的作用下，将不溶性有机物水解为溶解性物质，在产酸菌协同作用下，将大分子有机物长链断裂，分子量变小，为后继好氧处理打好基础，同时通过硝化-反硝化作用，消除氨氮；兼氧池出水进入生物接触氧化池，在好氧条件下，利用池内填料上附着的好氧菌，将水中污染物氧化分解为CO2和H2O；出水进入二沉池进行泥水分离；分离后的上清液自流进入消毒池，在消毒剂的作用下，将污水中对人体健康有害的病原微生物杀死；消毒池出水排入附近水域。二沉池产生的污泥部分回流到兼氧池，进行厌氧消化，剩余污泥进入污泥干化池，干化后泥饼外运处理。
工艺流程：
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学校厨房废水
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污水处理工艺流程图
三、工艺主要特点
1. 本系统工艺采用膜法A/O生化系统，具有活性污泥与生物膜共同优点，具有较强抗冲去负荷力，污水生物膜培养与挂膜都容易产泥量少等优点。
2. 本系统中采用兼氧好氧工艺与硝化污泥，使系统工艺产泥量少，排泥次数少。
3. 本系统采用PLC全自动可编程序控制，对电机过流缺相，风机过压欠压等进行自动保护，运行无需专人操作。
四、工艺设备、设施设计说明
☆ 格 栅
由于生活废水中含有大量的漂浮物，为保证污水提升泵的正常运行，不让其堵塞，并减轻操作工的工作强度，污水在进入后续处理工艺中先设置1道人工格网，用以拦截污水中的大块漂浮物及毛发等，有效减轻处理负荷，为系统的长期正常运行提供保证。机械格栅除污机为不锈钢制，栅条间隙为
☆ 隔油池
由于学校厨房排放的废水中含有大量的油污，三个食堂位置不同，因此需先在三个不同的地方经隔油处理后再与其他废水混合进行处理。
☆ 曝气调节池
由于生活废水排放具有时段性，来水极不均匀，造成废水水质、水量波动很大，因此有足够的调节池容量才能使进入生化处理的水质、水量稳定。废水中含有一定的悬浮性颗粒，由于调节池中停留时间较长，为防止悬浮物在调节池中沉积，在调节池中进行微曝气。污水经过格栅处理后，自流进入曝气调节池。调节池设有旁通，以备检修等状态下使用。调节池由混凝土制作。
☆ A/O生化处理设备
曝气调节池出水泵入兼氧池，进行膜法反硝化脱氮除磷反应，缺氧生化池的出水至好氧生物接触池。生物接触氧化法是一种最成熟、常用的好氧生物处理技术之一。池内置国际先进的JYD立体弹性填料，其表面积大，且水流特性十分稳定。生化池采用优质陶瓷中微孔曝气器进行曝气，对生化池内进行剧烈充氧，使污水在生化池内不断内循环，以充分使填料上的生物膜与污水中的有机物得到充分接触降解。设计气水比为16-18∶1。
设计处理设备为钢砼结构，设计中A段为膜法反硝化段，设计HRT3.0小时，O段为好氧生物反应段HRT约8小时。
设计A段容积为
A段生物反应器内设置φ150组合填料作为生物载体，内置ABS穿孔曝气作为微充氧装置。
O段生物反应器内置φ150弹性填料作为生物载体，具有比表面积大，生物量大，易挂膜等特点。O池内置φ215可变微孔膜曝气头作为充氧装置，具有氧利用率高，氧转移传递速度快等特点，减少了风机动力节省能源减少运行成本。
☆ 二沉池
二沉池其目的之一是截留生化池出水后脱落的生物膜和少量悬浮物，作用起泥水固液分离作用，设计二沉池为斜管沉降池，水力负荷
池中设置φ50PVC斜管，以加强脱落生物物沉降效果，沉降池中沉降泥水混合物由AS10-2CBA型潜污泵提升入反硝化池，进行反硝化脱氮及进行污泥消化作用。
☆消毒池
生活污水中含有大量的粪大肠菌群等致病毒细菌，经好氧处理后的废水需要经杀菌消毒后才能达标排放。
本处理系统采用ClO2发生器进行消毒，消毒发生器采用
☆ 污泥干化池
重力浓缩后的污泥泵入污泥干化池，进行自然干化，干化后的污泥外运处理。
☆ 鼓风机
污水处理站充氧设备采用日本百事德机械公司生产的低噪声音三叶罗茨鼓风机。该风机采用世界先进技术，具有运行安全可靠，维修方便，噪音低，对周围环境影响小的特点，和普通风机比较，噪音低5~15dB（a）左右，较适合中小型污水处理站使用。
☆ 机房、控制室
机房与设备房合建，主要布置二台风机、PLC控制柜，以及一套二氧化氯消毒装置，有效面积为30m2，设计为地上式布置，风机房进行隔音处理。控制柜布置为地上式结构，便于及时监测污水站运行。
五、主要处理构筑物及设备的确定及选型
一、厨房废水预处理
1、格栅机
外形尺寸： 1.5×0.3×1.5m
池内设置：
粗格栅 1台（自制）
池内设置：
撇油器 3套（自制）
二、生活废水处理
1、机械格栅除污机
外形尺寸： 3.0×0.4×1.5m
池内设置：
粗格栅 1台（自制）
栅隙： 10mm
栅宽： 400mm
机械格栅除污机 1台
型号规格： B=400mm
栅 隙： 3mm
功 率： 1.1kw
材 质： 不锈钢
2、调节池
设计水力停留时间： 8.0h
有效容积：
外形尺寸： 4.0×7.0×
材 质： 钢砼结构
池内设置：
液位控制器： 1套
超水位溢流口： 1只
污水提升泵：
型号规格： 50WQ15-15-1.5
流 量：
功 率： 1.2kw
扬 程：
数 量： 2台（1用1备）
曝气装置： 1套
3、A/O生化处理系统
A池：
设计水力停留时间： 3.0h
有效容积：
外形尺寸： 4.0×2.0×
材 质： 钢砼结构
池内设置：
A池蜂窝填料：
型号： φ150
A池填料支架： 1.5吨
型号： 圆钢、角钢
穿孔曝气管： 1套
型号： DN40ABS穿孔管
O池：
设计水力停留时间： 8.0h
有效容积：
外形尺寸： 4.0×5.0×
材 质： 钢砼结构
池内设置：
O池填料：
型号： φ150
O池填料支架： 2.5吨
型号： 圆钢、角钢
膜片微孔曝气器： 60套
规格： D215
气泡直径： ≤3mm
服务面积： 0.35-0.5m3
充氧量： 0.112-0.185kgO2/个.h
氧利用率： 18.4-27.7%
4、二沉池
设计水力停留时间： 2.0h
有效容积：
外形尺寸： 4.0×1.3×
材 质： 钢砼结构
池内设置：
斜管填料：
型号： φ50PVC管
数量： 1批
污泥泵：
型号： 50QW
数量： 2台
流量： 10 m3/h
扬程： 18m
功率： 1.5kw
5、消毒池
设计水力停留时间： 1.5h
有效容积:
外形尺寸： 4.0×1.0×
设备：
二氧化氯消毒系统 2套(1用1备)
型号： CWS-100
有效氯产量：
功率： 0.4kw
6、污泥干化池
外形尺寸： 3.0×3.0×3.5m
设备：
石英砂滤料： 1批
7、风机房、控制室
外形尺寸： 8.0×4.0×3.0m
结构形式： 砖混
设备：
型号规格： HSR100
风 量：
风 压： 44.1kpa
转 速： 1540rpm
功 率： 3.0Kw
数 量： 2台（交替使用，互为备用）
控制系统： 1套
第三章 土建建筑结构设计
遵循的主要设计规范、设计依据：
（1）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）
（2）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
（3）《砌体结构设计规范》（GB10-89）
（4）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
（5）《构筑物抗震设计规范》（GB50191-93）
因缺乏学校具体地质资料，只能根据一般地质情况，对地基处理做综合的评述。表层耕土及杂填土均不宜做结构基础持力层。当原土地承载力大于或等于120Kpa且无软弱下卧层时，采用天然地基。当实际情况与上述情况不符时，要根据实际地质情况，采用相应的措施来处理。当软弱土较深或为下卧层时，要根据具体情况采用碎石振冲桩、灌柱桩或其他方法进行处理。当厂址内有液化土层时，上部结构及地基要做相应处理。
埋深大的构筑物，要根据地下水的埋藏深度进行抗浮设计。如不能满足抗浮稳定性的要求，须采取抗浮措施，一般情况下采用配重抗浮。
1、建筑物：一般情况下，采用砖混结构。基础采用柱下独立基础和墙下条形基础。有特殊要求的建筑可采用框架或排架结构。
2、构筑物：本工程属于小型污水处理站，格栅井、污泥干化池均采用砖混结构，其余构筑物采用钢砼结构。
第四章 自控仪表设计
一 自控仪表设计
为了保证废水处理站生产的稳定的效率，减轻劳动强度，改善工作环境，同时为了实现污水处理现代化生产管理，因此在本工程的自控仪表设计中，充分考虑到废水处理工艺的特点，选用质量可靠的先进可编程序控制系统，以保障检测数据的准确和控制的及时有效。
本工程拟采用PLC控制系统，对污水处理站的工艺过程进行自动控制、集中管理。PLC控制系统由可编程序逻辑控制器（PLC）及检测仪表组成。拟在配电间内设PLC控制系统。
整个处理系统控制采用PLC程序控制器作为中央控制器，以控制正常处理水量的工作程序。程序主要控制调节池的两台污水提升泵；生化设备曝气时的二台回转式鼓风机的相互切换工作；二沉池的回流泵，污泥浓缩池的污泥泵。
2.1污水提升泵及生化设备进水
污水泵采用WQ型抗堵塞、撕裂型潜污泵。该泵排泥能力强、无堵塞，能有效通过直径25
污水经潜污泵提升后进入生化设备。系统设备进入正常处理进水状态。
2.2三夜罗茨鼓风机
风机采用山东海德福机械有限公司的三夜罗茨鼓风机，该风机噪声小，使用寿命长。污水处理系统中采用二台风机，型号为HSR100，功率为3.0kw,正常处理水量状态为一用一备,并且在4.0小时内自动交替使用,系统设备进入正常处理曝气状态。当污水调节池内的水位处于低液位时，风机能自动进入睡眠状态：即开机10min，停机30min。这样即保证了污水中的溶解氧的含量，又可节约部分电能耗。
2.3消毒池液位控制及提升加压泵
消毒池内设置液位控制器1套，分设高中低三个液位，用以控制提升加压泵的自动启停：中液位开泵，低液位停泵。当水位处于高液位时,启动紧急外排电动阀并报警。
由于本污水处理站处理规模较小，所有的用电设备容量都很小，因此不必要专门设计高压部分，可从厂区的高压配电间引出380V/220V电源，电源以电缆直埋方式进配电柜。污水站供电按三级负荷设计。
为保证配电的可靠性，低压采用单母线分段方式。
污水处理站的照明系统采用独立回路，分别引自0.4KV母线。各构筑物装设照明配电箱。
污水处理站的电气系统采用三相五线制，电气设备外壳及金属设备外壳均可靠接地。配电室设接地网，接地电阻不大于4欧姆；
污水处理站安装配电箱的构筑物与变电站距离超过
第五章 节能设计
设计中从以下几方面节能：
1、污水处理站消耗的能源主要是电能，其中又以提升泵及曝气设备为重中之重。提升泵的电耗一般占整个系统电耗的10～20%，曝气系统电耗占全厂电耗的40～50%，二者都是污水厂节能的关键。对于提升泵，设计时尽量使处理构筑物布置紧凑，连接管路短而直，以减少水头损失，从而减少水泵的扬程。同时对提升泵实行合理控制，使水泵在高效率段运转。
2、在电器设计中，厂区内配电线路全部采用低阻抗的铜导体以降低线路损耗，提高传输能力。
3、采用自动无功补偿装置，以减少无功损耗，提高功率因数。
4、污水厂在全厂水力高程计算中，力求精确，在保证良好运行条件的基础上，减少水泵工作扬程，以节省常年运行电耗。
第六章 组织机构
由于本污水站设备采用自动控制，全厂运行以巡回检查为主，主要工作项目为日常维护保养，在人员数量上则不宜过多。
参照国家有关规定并参照国内已运行污水处理站的经验，确定污水处理站定员2人，其中管理人员、技术人员1人，生产人员1人。人员编制表10-1。在确定具体岗位人数时间可根据实际情况加以调整。
污水处理站人员编制表
|
岗 位 |
人 数 |
备 注 |
|
生产人员 |
1 |
兼职 |
|
管理人员、技术人员 |
1 |
兼职 |
|
合计 |
2 |
|
第七章 运行成本分析
|
序号 |
设备名称 |
型号规格 |
数量 |
单套
功率 |
装机
容量 |
额定
功率 |
运行功率 |
|
2 |
污水提升泵 |
50WQ25-15-2.2 |
2台 |
1.5 |
3.0 |
1.5 |
30 |
|
4 |
污泥泵 |
50WQ |
2台 |
1.5 |
3.0 |
1.5 |
6.0 |
|
5 |
反冲洗系统 |
|
1套 |
2.2 |
2.2 |
2.2 |
|
|
6 |
二氧化氯消毒装置 |
CWS-200 |
1台 |
0.4 |
0.4 |
0.4 |
12.8 |
|
7 |
鼓风机 |
HSR100 |
2台 |
3.0 |
6.0 |
3.0 |
60 |
|
|
合 计 |
|
|
|
16.4 |
8.6 |
108.8 |
|
其中反冲洗泵一般每天运行5-8分钟，故忽略不计 |
|||||||
由于本处理系统采用微机自动化控制，所以整套污水处理只需配备一名兼职管理工作人员即可。其污水处理成本即为一名管理人员工资、污水处理电费、污水处理加药费用三部分组成。（水量按满负荷
系统总装机功率16.4kw/h，实际运行功率为8.6kw/h
1. 系统运行费用见下：（不计折旧费）
a. 电费：按0.5元/度计
108.8×0.5÷200≈0.272元/m3水
b. 药剂费(按
二氧化氯药剂费为平均：0.05元/m3水
c. 人工费：二班运行，每班一人，工资1000元/月计
2000÷30÷200≈0.333元/m3水
d. 运行成本
0.272+0.05+0.333=0.655元/m3水
三、经济效益与社会效益分析
污水经本工艺处理后达标排放，可为学校免交可观排污费，几年内可收回工程投资，同时可为企业树立良好环保形象，支持周边环境改善，促进本地区环境可持续发展。
