生活污水处理厂初步设计说明
XX县XX生活污水治理工程
XX污水处理厂初步设计说明书
目录
1 概述
1.1设计原则
1.2设计范围
1.3自然条件
1.4 地形地貌
1.5不良地质现象及地震
1.6 环境工程地质条件
2.总体设计
2.1污水处理厂流域范围
2.2厂址选择及确定
2.3污水收集系统
2.4受纳水体
2.5进水水质及处理标准
2.5.1 进水水质的确定
2.5.2 排水水质
2.5.3处理厂进、出水水质
2.6工艺方案的比较与确定
2.6.1生物除磷脱氮工艺方案的比较及确定
2.6.2工艺流程的确定
2.7 固体废弃物处置
2.8厂外工程
2.8.1进厂道路
2.8.2厂外给水管线
2.8.3 厂外道路照明
2.8.4厂外通信线路
2.8.5厂外供电外线
3.总图设计
3.1厂区总平面布置
3.2竖向设计
3.3管路布置
3.3.1 范围及原则
3.3.2 厂区给水
3.3.3 厂区污水管设计
3.3.4 厂区雨水管渠设计
3.3.5厂区退水及超越管道设计
3.3.6污泥管线设计
3.3.7其它管线
3.4厂区道路
3.5厂区绿化
3.6厂外道路
3.6.1 设计等级
3.6.2 路面设计
3.6.3附属工程
3.6.4 存在问题
4.污水处理工艺设计
4.1污水处理工艺流程
4.2进厂污水干线及污水分配井
4.3粗格栅间、进水提升泵房
4.3.1 一般描述
4.3.2 技术参数
4.4泵房出水井、细格栅间及旋流沉砂池
4.4.1泵房出水井及细格栅
4.4.2 旋流沉砂池及配水井
4.5 C-TECH生物反应池
4.5.1一般描述
4.5.2主要技术参数
4.5.3主要设备及参数
4.6消毒设施
4.7鼓风机房
4.7.1一般描述：
4.7.2技术参数
4.8化学除磷加药间
4.9污水的计量
5．污泥处理工艺设计
5.1污泥处理工艺流程
5.2贮泥池
5.2.1 一般描述
5.2.2 技术参数
5.3脱水机房
5.3.1 一般描述
5.3.2技术参数
5.4转运间（包含在脱水机房中）
5.5污泥的计量6．电气设计说明
6.1设计范围
6.2供电电源
6.3负荷计算
6.4变电所及马达控制中心的设置和设备选型
6.5电能计量
6.6无功补偿
6.7防雷、过电压保护和接地
6.8用电设备的控制方式
6.9照明
6.10电缆敷设
7仪表与自动化通信系统设计
7.1设计原则
7.2设计范围
7.3设计方案
7.4系统组成
7.5测控内容
7.6设计选型
7.7软件配置
7.8通信
8.建筑结构设计说明
8.1厂平面设计
8.1.1厂区的坐标系统和高程系统
8.1.2平面布局
8.1.3竖向设计
8.1.4厂区四周高差处理的基本方式
8.1.5厂区内雨水排放方式
8.1.6道路设计
8.1.7绿化设计
8.1.8技术经济指标表
8.2建筑设计
8.2.1建筑设计原则及依据
8.2.2设计标准
8.2.3建筑设计
8.2.4XX污水处理厂主要建筑作法
8.2.5建（构）筑物一览表
8.3. XX污水处理厂结构设计
8.3.1结构设计原则及依据
8.3.2地质条件
8.3.3设计标准
8.3.4结构设计
8.3.5地基处理
8.3.6池体结构设计的构造处理
8.4建筑材料
8.5挡土墙设计
9．机械设计
9.1 拦污机械
9.2潜水提升泵
9.3旋流沉砂池设备
9.4撇水器
9.5潜水污泥泵
9.6浓缩脱水机
9.7鼓风机
9.8 阀门10．附属设施
10.1 运输工具
10.2 化验室
10.3 附属建筑
11．环境保护
12．安全生产
13．卫生
14．防火消防
15．节能
16. 组织机构和人员编制
16.1组织机构
16.2人员编制
17．工程投资及主要经济指标
17.1 建设投资
17.2 污水处理成本
17.3 技术经济指标
18．存在问题和建议
19．附件：主要设备材料清单
19.1 工艺部分
19.2 电气部分
19.3 自控部分
19.4仪表部分
19.5通信设备
19.6运输设备
19.7化验设备
XX县XX生活污水治理工程
XX污水处理厂初步设计说明书
1 概述
1.1设计原则
（1）在XX市城市总体规划、XX县县城总体规划等的指导下，执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。对XX县XX镇的生活污水进行综合治理、统筹规划、分期实施，力求获得最大的社会、环境和经济效益。以保护XX县环境，提高XX 河水体的水质，保护长江三峡库区水体环境。
（2）参考《XX县壁城生活污水治理工程可行性研究报告》和相关资料的调整数据，结合近期发展计划，依据有关文件，合理进行污水处理厂建设。在污水处理厂规划用地内，本着便于施工、维护管理的条件，总平面布置遵循各处理构筑物相对集中、节约占地的原则。厂区留有远期规划预留用地。
（4）力求工艺流程顺畅，污水、污泥处理设施一次提升，处理后污水自流排入受纳水体。工艺设计技术先进可靠、高效节能、灵活简便、经济合理、安全适用、处理效果稳定、管理维护方便。尽量减少工程投资，降低运行成本。
（5）污水处理厂关键设备要可靠、高效、安全，确保质量。控制系统经济合理。
（6）为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，采用双回路电源，并且污水厂运行设备有足够备用率。
（7）妥善处理、处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥，避免二次污染。
1.2设计范围
设计范围包括厂区以内的全部污水处理、污泥处理和必要的附属建筑物，事故溢流及退水工程和厂外道路等工程设计等。
本工程初步设计近期处理规模3万m3/d。其中粗格栅、进水泵房、细格栅、旋流沉砂池、总变配电室、综合办公楼、厂前区建筑物附属构筑物按远期6万m3/d设计。生物反应池按3万m3/d设计，脱水机房、鼓风机房土建按6万m3/d设计，设备按3万m3/d安装。
1.3自然条件
污水处理厂场址位于XX县XX镇，距城东6公里，XX河东岸。近期地理座标X：32717534.8--3271696.8m，Y:618623.2--618796.2m。场地现况主要为农田及农舍。场地区域属中亚热带季风性气候，多年平均气温为17.72℃。日极端最高气温为41.7℃，极端最低为-1.8℃。多年平均相对湿度为79％，年日照1170小时，无霜期349天。区内气象特征具有空气湿润、冬季温暖、夏季炎热、春秋多雨、四季分明的特点。
区内以降雨为主，雪、冰雹少见，多年平均降雨量为1163.3mm，降雨量多集中在4-9月，占全年降雨量的76％，日最大降雨量192.9mm，历史年最大降雨量为1357.7mm，年平均降雨日为168天。
区域内水系不发育，仅有构造形成的较浅的冲沟—农田，大部分降雨随冲沟直接流入西侧的XX河。
1.4 地形地貌
场地为浅丘地形，剥蚀地貌，处于XX河旁(距河最近约70m，但
不受河水位影响)，浅丘间形成的谷地为农田或旱坡地。场地总体东高西低，最高点标高286.02m，最低点标高270.64m，高差为15.38m。
1.5不良地质现象及地震
场地内未发现软弱夹层、危岩、滑坡、无高陡边坡、泥石流等不良地质现象。抗震设防烈度为6度。
1.6 环境工程地质条件
由于XX河为季节性小河，其常年河水主要为上游的农田及XX 县城居民生活排放水，流量小，流速慢，河水对岸边冲蚀强度弱。经调查访问,常水位271.50m(XX水坝以下附近)，最低水位270.20m。据钻探揭露情况，场区属地下水贫乏区，地层内无地下水，场地西侧XX河对场地地下水无补给现象。
2.总体设计
2.1污水处理厂流域范围
XX污水处理厂服务范围为XX县XX镇，根据《XX县县城总体规划》，至2020年，XX镇规划人口15万人，规划面积12.98平方公里。污水处理厂与污水处理厂配套的污水管网系统共同解决XX 镇污水处理达标后排放任务，流域面积12.98平方公里。根据《XX 县县城总体规划》和《XX县壁城镇生活污水治理工程可行性研究报告》及相关资料，到近期2005年规划排水量为3万m3/d，2020年规划污水量为6万m3/d。
XX县XX镇规划远期只有XX一座污水处理厂，故本次设计的XX污水处理厂远期规模为6万m3/d。根据建设分期情况，污水处理厂近期工程日处理规模为3万m3/d。
2.2厂址选择及确定
根据《XX县县城总体规划》和《XX县壁城镇生活污水治理工程可行性研究报告》及XX市规划局《关于XX县城市生活污水处理厂工程的选址意见通知书》，污水处理厂的厂址确定在县城南端的XX 堰下约50m处，XX河东侧，成渝公路（璧青路）西侧，见2003Y003-BP02V01P01V。该厂址具有以下特点：
·厂址位于常年主导风向的下风向，在县城水体的下游。对县城环境的影响最小。
·拆迁少，占农田少，与周围居民点有一定的卫生防护距离。
·场地和地基较稳定，适宜用作污水处理厂厂址。
·有扩建的可能。
·便于污水、污泥的排放和利用。
·有较方便的交通、运输和水电条件。
2.3污水收集系统
污水处理厂流域范围内的排水系统设计说明见本卷第三册。污水截污主干线沿XX河两侧，在规划滨江路便道上铺设，起点在城北外围过境道处，终点到XX污水处理厂，主干线全长（两侧）约14.9Km。老城区近期保留原有的合流制，老城区内的雨污水进入合流制管渠后接入截污主干管，远期逐渐达到雨污完全分流。发展区污水近、远期均为分流制。污水收集系统总流域面积12.98平方公里。见2003Y003-BP03V01P01V。
2.4受纳水体
XX污水处理厂退水入XX河，XX河属长江一级支流，河道全长73.1公里，干流流经XX县的河边、蒲元、XX、来凤、云坪等10
个乡镇，经江津油溪汇入长江。长江水域控制在地面水环境质量Ⅲ类标准，故XX河水质指标控制在地面水环境质量Ⅲ类标准。
2.5进水水质及处理标准
2.5.1 进水水质的确定
根据《XX县壁城镇生活污水治理工程可行性研究报告》（华北院2002年12月）和《XX市发展计划委员会关于XX县壁城镇生活污水治理工程可行性研究报告的批复》（2003年3月），通过对壁城镇城市污水性质的分析，同时参考XX地区其它运行的污水处理厂的进水水质指标，预测本工程设计进水水质如下：
BOD 5135 mg/L -150 mg/L
COD 250 mg/L -300mg/L
SS 150 mg/L -200mg/L
TN 30 mg/L-50mg/L
NH3-N 20mg/L-40mg/L
TP 3mg/L-5mg/L
最低水温15。C
最高水温25。C
2.5.2 排水水质
本污水处理厂出水最终受纳水体为长江，且出水暂不考虑作为回用水水源。根据国标GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中规定，排入GB3838－2002地表水Ⅲ类水域的污水，执行一级标准的B级标准，
确定出水水质如下：
BOD 520 mg/L
COD 60mg/L
SS 20mg/L
TN 20mg/L
NH3-N 8mg/L
TP 1.5mg/L
2.5.3处理厂进、出水水质
处理厂进、出水水质见表2-1。
2.6工艺方案的比较与确定
在《XX县壁城镇生活污水治理工程可行性研究报告》中，根据XX镇污水水质特点、处理程度及除磷要求，提出氧化沟工艺和SBR 工艺，并作了技术经济比较，最后确定了采用奥贝尔（ORBAl）氧化沟工艺。
根据《XX市发展计划委员会关于XX县壁城镇生活污水治理工程可行性研究报告的批复》意见，要求在初步设计期间继续对污水处理工艺进行优化设计。本次初步设计对污水处理厂中生物处理工
艺再次进行了优化比较工作。
2.6.1生物除磷脱氮工艺方案的比较及确定
由于三峡库区对排放水质要求严格，所选污水处理工艺不仅要求有效去除碳源污染物，还必须具有脱氮除磷能力；同时由于三峡库区可用于建设的土地较少，节省占地也是需要考虑的重要因素之一。根据XX污水处理厂的进水水质和出水水质要求，所选工艺应具有深度除磷脱氮的功能。污水处理厂进水BOD5与CODcr的比值大于0.45，具有可生化性较好的特点。目前最为经济实用、简单易行的方法应属生物处理工艺。常用的除磷脱氮生物处理工艺主要有传统的A2/O工艺、各种氧化沟工艺、传统SBR工艺及其改进的循环式活性污泥法（如C-TECH工艺）工艺等。本工程针对污水处理厂的水质水量及波动状况，为确保污水经处理后达到所规定的出水水质标准，并结合国内外污水处理的最新技术和设计经验，本方案采用氧化沟工艺和循环式活性污泥法（Cyclic Activated Sludge Technology, 简称C-TECH工艺）作为生化处理工艺方案比较。
（1）可研报告推荐方案：改良型氧化沟－ORBAl氧化沟工艺
氧化沟工艺的基本特征是生物反应池呈封闭的沟渠型，废水和活性污泥的混合液在其中不断循环流动，因此被称为循环曝气池－氧化沟。它具有管理控制方便，基建投资较省、运行费用较低，能脱氮除磷、较好的耐冲击负荷、出水水质好、运行可靠、不易发生污泥膨胀等特点，是一种较理想的工艺。
ORBAL氧化沟最大规模达15万立方米/日，与普通氧化沟不同，它由几条同心圆或椭圆型的沟渠组成，每一个沟渠相当于一个独立的反应池。ORBAL氧化沟一般分三沟，外沟、中沟和内沟。污水从外沟进入，由内沟流出，自外沟至内沟，溶解氧控制在0.05～2mg/l，保证整个氧化沟的处理效果。
（2）循环式活性污泥法C-TECH工艺(Cyclic Activated Sludge Technology)是间歇式活性污泥法的一种先进变型，是目前国际上较多地应用于污水处理厂的间歇运行的活性污泥法工艺。C-TECH工艺已在城市污水和工业废水处理等方面得到广泛的应用，在美国、加拿大、澳洲、欧洲、亚洲等许多国家和地区都有大量的推广和应用。与传统序批式SBR工艺不同，在循环式活性污泥法中有生物选择器。
C-TECH生物反应池分二个区域，容积较小的第一区域作为生物选择器，第二区为主反应区，第一区和第二区在水力上是相通的。用泵将主反应区的活性污泥回流到选择器中。
生物选择器呈缺氧-厌氧状态，在选择器中基质浓度梯度较大，污泥负荷较高，可有效避免污泥膨胀，提高系统运行的稳定性。另外，通过穿孔管间歇曝气方式，可使活性污泥周期性地经历好氧和厌氧阶段，生物选择器的设置可以促进和强化系统的生物除磷效果而无需在系统中设置独立的厌氧搅拌阶段，系统即可具有良好的生物除磷功能。通过严格控制溶解氧浓度可以实现同步硝化反硝化，故无需设置缺氧搅拌阶段。因此，循环式活性污泥法系统无需设置独立的厌氧搅拌阶段、缺氧搅拌阶段以及进水贮水池等，从而可以大大简化工艺过程，节省工程投资（无需搅拌装置）和能耗。
C-TECH工艺较之传统序批式SBR法其工艺设置和操作得到很大程度的简化，为在大中型污水处理厂的应用创造了良好的条件。C-TECH工艺是在一个（或多个平行运行）反应容积可变的池子中，完成生物降解过程和泥水分离过程，因此在该工艺中无需设置单独