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1．項目背景

1.1項目概況

中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院實驗樓每天產(chǎn)生的廢水包括清洗污水、實驗過程產(chǎn)生的污水等；由于該實驗樓所排出的廢水COD、BOD、SS及大腸桿菌類的細菌等水質(zhì)指標都超出了廣東省水污染物排放限值中的一級排放標準，為了保護其周圍的水體環(huán)境，受該研究院的委托，華南環(huán)境科學研究所環(huán)境工程研究設計中心承擔了該廢水處理工程方案設計工作。

1.2編制目的、依據(jù)、原則和范圍

1.2.1編制目的

對廢水處理站工藝單體進行詳細優(yōu)化設計，并提出主要設備材料表，據(jù)此編制投資估算。

1.2.2編制依據(jù)

1．參考同類型的實驗樓廢水水質(zhì)水量資料；

   2．廢水處理后的出水指標按《廣東省水污染物排放限值》（DB44/26-2001）中一級標準執(zhí)行；

   3．工程設計執(zhí)行《室外排水設計規(guī)范》（GBJ14-87）；

   4．《給水排水工程結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GBJ69-84)；

5．《給水排水構(gòu)筑物施工及驗收規(guī)范》(GBJ141-90)；

6.本中心多年來從事同類型廢水治理工程的設計與施工的成功經(jīng)驗。

1.2.3編制原則

1.生產(chǎn)建設總體規(guī)劃的指導下，通過廢水綜合治理工程的建設達到保護環(huán)境、保護水資源、保持企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目的。

2.采取近遠期結(jié)合的方針，充分發(fā)揮建設項目的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。

3.選擇*、技術(shù)經(jīng)濟合理的處理工藝技術(shù)，為工程方案的盡早實施，為廢水處理廠的建設和運行創(chuàng)造良好的條件。

4.采用節(jié)能，簡便易行的處理工藝，降低工程投資和運行費用。

5.設備選型做到合理、可靠、*。

6.按現(xiàn)行有關(guān)規(guī)定進行投資估算和經(jīng)濟分析。

1.2.4編制范圍

本設計編制范圍為廢水處理站內(nèi)全部建、構(gòu)筑物及配套工程。

1.對廢水處理站處理工藝進行優(yōu)化組合和經(jīng)濟技術(shù)比較；確定經(jīng)濟、可行、合理的工藝技術(shù)方案。

2.對推薦方案進行工藝、建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、機械和自控等分析評價，提出處理站定員、節(jié)能等方面說明。

2．工程目標

2.1工程范圍

本工程的范圍為廢水處理站內(nèi)工程系統(tǒng)。

2.2建設目標

廢水處理站的設計采用*的技術(shù)和設備、方便的管理設施，使水污染降到小程度，同時做到投資合理，運行費用省，維護管理方便。

2.3廢水水量、水質(zhì)及處理目標

2.3.1廢水水量

根據(jù)提供的資料，該實驗樓的廢水量為Q=24m3/d，本設計方案的水量按1.0m3/h，運行時間按24小時計算。

2.3.2廢水水質(zhì)

廢水中主要污染物指標有大腸桿菌類、pH、CODcr、BOD5等，根據(jù)提供的水質(zhì)及參考類似廢水水質(zhì)，本處理工程進水水質(zhì)指標如下：

CODcr≤650mg/L          BOD5：≤230mg/L

SS ≤200mg/L          氨氮≤ 25mg/L

動植物油≤20mg/l        硝基苯類≤20mg/l              

2.3.3廢水排放水質(zhì)目標

廢水處理站出水排放應執(zhí)行《廣東省水污染物排放限值》（DB44/26-2001）的第二時段一級標準,出水水質(zhì)指標達到以下標準：

CODcr≤90mg/L              BOD5：≤20mg/L

SS ≤60mg/L               氨氮≤ 10mg/L

動植物油≤10mg/l           硝基苯類≤2mg/l        

大腸桿菌類 ：500個/L    

2.3.4污泥處理目標

污水處理站二沉池所產(chǎn)污泥將經(jīng)過污泥泵回流到酸化池和好氧池處置。

3．處理工藝

3.1工藝的選擇

對本項目此類廢水的處理，我單位經(jīng)過多年的研究和工程實踐，已掌握了一條行之有效的途徑，即先通過水解酸化處理，靠厭氧微生物長時間地生化作用，先將大分子的長鏈打斷，變成較小分子量的有機物，再經(jīng)充足的曝氣，由好氧微生物將其降解至既定的濃度。以確保出水達到排放標準。

3.2工藝流程及說明

工藝流程圖如下所示：

實驗樓廢水

格柵

調(diào)節(jié)池

酸化池

鼓風機房                      接觸氧化池            

                          　　 二沉池 污泥      

加氯間  　　　　　　　　　　　　消毒池

達標排放

流程說明：

實驗樓排出的廢水由于含有其它一些較大的漂浮物，因此要預先通過格柵的處理后才能進入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池集水坑內(nèi)設置二臺潛水泵，一用一備。調(diào)節(jié)池的出水由提升泵提升到水解酸化池。

由于水解酸化池中無攪拌混合的機械設備，所以如何將廢水均勻分布在酸化池的整個平面上，是充分利用酸化池的有效空間，確保水解酸化處理效率的要點之一。本設計采用一套布水系統(tǒng)，將廢水在短時間內(nèi)以數(shù)倍于平均流量的水量，進入配水管網(wǎng)，使得每個布水口的出水流量基本一致；配水管網(wǎng)采用環(huán)形布水方式，可提高池內(nèi)厭氧污泥與廢水的混合吸附效果。再加上酸化池上部集水槽的均勻出水，酸化池內(nèi)將不存在死區(qū)，有效容積得以充分發(fā)揮處理作用。

酸化池不需消耗其它能量，是一種節(jié)能工藝。水解酸化作用能破壞難分解物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，對一般用好氧處理難以降解的有機物均有降解作用，水解酸化作用發(fā)生后，水中低級有機酸量增加，廢水pH值下降，長鏈、復雜有機物得以斷鏈成為較簡單、分子量較小的物質(zhì)，廢水的可生化性（BOD5/COD）提高，有利于后續(xù)好氧處理。廢水經(jīng)水解酸化處理后，COD將有所下降，但更重要的是廢水的生化性有了很大的改善，可大大提高后續(xù)好氧處理的效率。

好氧池供氧采用鼓風曝氣，并采用推流式生物膜法，廢水由一端進入好氧池后，沿池呈活塞流向前推進，在此過程中，廢水中的污染物質(zhì)被附著于池內(nèi)填料上的好氧微生物不斷吸附和降解。由于廢水中的濃度沿池長逐漸遞減，池內(nèi)各處生長的微生物的種群和數(shù)量將對應于該處的廢水水質(zhì)而自然優(yōu)化，從而提高了處理效果和出水的水質(zhì)。好氧池采用生物膜法，可免除常規(guī)活性污泥法用于廢水處理時經(jīng)常發(fā)生的污泥膨脹，污泥流失之患。

好氧池的出水在后續(xù)的二沉池中進行泥水分離，根據(jù)我們以往的工程經(jīng)驗，二沉池選用豎流式沉淀池的形式，設一個泥斗，該處污泥隨即被回流到酸化池和好氧池。二沉池出水要經(jīng)過消毒池加氯消毒處理方可達標排放。

4．工藝建構(gòu)筑物設計

4.1廠區(qū)平面布置

設計時，將不同的建、構(gòu)筑物分別集中布置，并考慮以下原則：

1．廢水按順序以短距離流經(jīng)各處理構(gòu)筑物，避免主管道的遷回曲折；

2．風機房靠近接觸氧化池，以減少主風管長度；

4.2 廢水處理系統(tǒng)設計

4.2.1 調(diào)節(jié)池

(1) 構(gòu)筑物:按1.0m3/h規(guī)模設計。

功能：接納流出廢水，提供足夠的調(diào)節(jié)容量以滿足水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)需要，保證廢水提升系統(tǒng)的正常運行。

結(jié)構(gòu)型式：地下式鋼筋砼矩型水池。

設計流量：1.0m3/h

有效容積：V =24m3

停留時間：24.0小時

尺寸：B×L×H=2.0×4.0×3.5m3

數(shù)量：1座。

(2) 主要設備

提升泵

   性能參數(shù)：Q=1.0m3/h，H=10m，N=0.5Kw

    數(shù)量：2臺，一用一備。

控制方式：池內(nèi)設置液位計，根據(jù)調(diào)節(jié)池內(nèi)水位高低自動

啟停。

4.2.2水解酸化池

(1)構(gòu)筑物:按1.0m3/h規(guī)模設計

功能：將廢水中懸浮物截留并能去除部分溶解性有機物，將難于好氧生化降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)以便在后續(xù)生化處理構(gòu)筑物中去除。

結(jié)構(gòu)型式：地下式鋼筋砼水池

設計流量：1.0m3/h；數(shù)量：1座。

設計參數(shù)：

停留時間：24.0小時；

有效水深:H=5.00m

有機負荷：1.60kgCOD/(m3·d)

池中設填料，填料體積：V=18m3

工藝尺寸：B×L×H=2.0×3.0×5.5m3

(2)主要設備

布水系統(tǒng),直接布水兩種方式，布水管進行環(huán)形的設計，呈網(wǎng)狀均勻分布在池底，能充分均勻布水，并能有效混和池中厭氧污泥與廢水，提高酸化池中厭氧污泥與廢水的吸附效果。

4.2.3 接觸氧化池

按1.0m3/h規(guī)模設計

(1)構(gòu)筑物

功能：利用好氧菌群將廢水中有機物質(zhì)深度降解以達到水質(zhì)凈化的目的。

結(jié)構(gòu)型式：地下式鋼筋砼矩形水池。

設計流量：Q=1.0m3/h

數(shù)量：1座

停留時間：T=20.0小時

有效水深: H=5.0m。

有機負荷：1.45kgCOD/(m3·d)；氣水比：15:1。

工藝尺寸：B×L×H=2.0×2.0×5.5m3

池中設填料，填料體積：V=12m3

池中設曝氣頭:10個（服務面積：0.4 m2/套）。

(2)主要設備

配備三葉羅茨風機二臺(一用一備),

總風量：0.90m3/min，風壓53.9Kpa，

型號:SSR50-50A，N=2.2KW，Q=0.90m3/min

風機安裝于風機房內(nèi)。

4.2.4二沉池

按1.0m3/h規(guī)模設計。根據(jù)以往同類廢水的設計經(jīng)驗和該廠的實際情況，選用豎流式沉淀池，該型沉淀池能有效提高二沉池的沉淀效。

(1)構(gòu)筑物

      功能：將從接觸氧化池出來的混合液泥水分離。

   結(jié)構(gòu)型式：地下式鋼筋砼水池

設計流量：Q=1.0m3/h

類型：豎流式沉淀池

數(shù)量：1座，

   表面負荷：Q=1.80m3/(m2·h)

工藝尺寸：B×L×H=2.0×2.0×5.0m3

停留時間：16小時

(2)主要設備

① 回流污泥泵

性能參數(shù)：Q=1m3/h，H=10m，N=0.75kw。

數(shù)量：2臺，一用一備

控制方式：定時啟停

4.2.5 消毒池

  按1.0m3/h規(guī)模設計。

功能：接納二沉池出水、對污水進行加氯消毒處理。

結(jié)構(gòu)型式：地下式鋼筋砼水池

數(shù)量：1座。

     平面尺寸：B×L×H=2.0×1.5×2.0m3

4.2.6 鼓風機房及加藥間

  按1.0m3/h規(guī)模設計。

(1)構(gòu)筑物

功能：為接觸氧化池供氣和消毒池加藥。

結(jié)構(gòu)型式：地上式框架；數(shù)量：1座。

     平面尺寸：B×L×H=3.0×4.0×3.0m3

(2)主要設備

 ①鼓風機

  設羅茨風機2臺，1用1備，型號SSR50-50A。

風量Q=0.90m3/min，風壓53.90Kpa,配套電機2.20kw。

     還有與鼓風機配套的止回閥、安全閥、隔聲罩、過濾器及消音減振措施等。

②加氯設備：

設二氧化氯發(fā)生器一臺。

加氯量：8g/h

4.3自控儀表設計

1．控制方式

所有工藝設備統(tǒng)一由控制箱進行控制。

2．無功功率補償

采用低壓側(cè)無功功率自動補償裝置，補償后功率因數(shù)不低于0.9。

3．設備選型

低壓開關(guān)柜采用國產(chǎn)GGD及XL-21固定式開關(guān)柜。

5．運行管理

根據(jù)建設部(85)城勞字第5號文《城市建設行業(yè)編制定員試行標準》，廢水站總?cè)藬?shù)1人。

為保證廢水處理站的正常運行和效益目標的實現(xiàn)，必須在廢水處理站的操作和維修管理方面采取有效的措施，主要有：

（1）對操作人員進行專門培訓，經(jīng)考核后才能上崗。

（2）加強對進站廢水水質(zhì)的監(jiān)測，控制工業(yè)廢水中污染物的任意排放，以保障生化處理工藝的安全運行。

（3）及時整理、定期匯總分析運行記錄，建立、建全技術(shù)檔案，為生產(chǎn)運行提供技術(shù)參數(shù)和設備工況資料，并在此基礎上總結(jié)改善，不斷提高運行技術(shù)水平。

（4）建立檢修、保養(yǎng)制度。根據(jù)設備的性能要求，進行經(jīng)常的維護和定期的檢修工作，以提高設備的完好率，延長使用壽命。

6．投資估算

6.1設計依據(jù)

6.2投資估算

1．土建直接費（不包括基礎處理費用）

2．設備直接費

（C）設備安裝運輸費：B×10%=1.536(萬元)

（D）直接費﹙A+B+C﹚：25.60萬元：

（E）設  計  費：D×6.0%=1.54(萬元)

（F）調(diào)  試  費：D×3.0%=0.768(萬元)

（G）稅      金：（D-F）×5%=1.24(萬元)

本工程總投資為：29.15萬元﹙貳拾玖萬壹仟伍佰圓﹚

﹙本工程總投資不包括地基處理費和調(diào)試藥劑費及電費﹚

7．運行費用

1．電費

本工程裝機容量（包括照明）共8.2kw

實際每天耗電量為57.6kw·h

以0.8元/kw·h計，則折合每噸水：2.88元/噸水

2．藥劑費

   藥劑費按每噸水1.00元計。

3．人工費

  日常運轉(zhuǎn)共需員工1人,員工薪酬以600元/人·月計。

     折合每噸水：1.0元/噸水

4．不計折舊噸水運行費：

    （2.88+1.00+1.00）=4.88元/噸水

   說明：以上計算中人工、藥劑及用電單價如發(fā)生變化，則運行費用相應變化。

           華南環(huán)境科學研究所環(huán)境工程研究設計中心

                       二OO四年五月