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1、150m3/d 太阳能微力生活污水处理工程太阳能微力生活污水处理工程设设 计计 方方 案案2目目 录录1 工程概况工程概况.11.1 工程规模11.2 污水处理厂进水水质11.3 污水处理厂出水水质12 处理工艺选择处理工艺选择.22.1 设计依据22.2 选择原则32.3 污水处理工艺方案33 工程设计工程设计.63.1 污水处理厂工艺设计63.2 污水处理厂建筑设计83.3 污水处理厂结构设计93.4 污水处理厂电气、自控设计104 主要设备材料选型主要设备材料选型.145 人员编制人员编制.156 工程投资估算工程投资估算.167 运行成本分析运行成本分析.178 结论结论.18附图 1
2、 平面布置图附图 2 工艺流程图11 工程概况工程概况1.1 工程规模工程规模污水处理厂处理规模：50m3/d，总变化系数 kz=2.3。1.2 污水处理厂进水水质污水处理厂进水水质本项目为农村污水处理厂，主要为居民、公共建筑服务设施排放的生活污水。污水处理厂进水水质标准如下：CODCr 400mg/lBOD5 200mg/l SS 200mg/lNH3-N40mg/lTN 55mg/lTP 3mg/lPH 691.3 污水处理厂出水水质污水处理厂出水水质污水出水水质达到河北省地方标准农村生活污水排放标准（DB13/2171-2015）一级 A 标准。设计出水水质指标如下：COD 50mg/l
3、BOD5 10mg/l SS 10mg/lNH3-N5（8）mg/LTN 15mg/lTP 0.5mg/lPH 6922 处理工艺处理工艺选择选择2.1 设计依据设计依据1） 室外排水设计规范 （GB50014-2006） （2014 版）2） 城镇给水排水技术规范 （GB50788-2012）3） 村庄污水处理设施技术规程 （CJJ/T163-2011）4） 小城镇污水处理工程建设标准 （建标 148-2010）5） 自动化仪表工程施工及验收规范 （GB50093-2002）6） 建筑设计防火规范 （GB50016-2014）7） 建筑灭火器配置设计规范 （GB50140-2005）8） 给
4、水排水工程构筑物结构设计规范 （GB50069-2002）9） 建筑结构荷载规范 （GB50009-2012）10） 建筑结构可靠度设计统一标准 （GB50068-2001）11） 混凝土结构设计规范 （GB50010-2010）12） 建筑抗震设计规范 （GB50011-2010）13） 砌体结构设计规范 ） （GB50003-2011）14） 地下工程防水技术规范 （GB50108-2008）15） 工业建筑供暖通风与空气调节设计规范 （GB50019-2015）16） 供配电系统设计规范 （GB50052-2009）17） 民用建筑电气设计规范 （JGJ16-2008）18） 建筑照明设
5、计标准 （GB50034- 2013）19） 城镇排水系统电气与自动化工程技术规程 （CJJ120-32008） 2.2 选择原则选择原则根据国家有关污水处理项目建设的要求及当地的实际情况，本工程污水处理工艺按如下原则考虑。（1）采用的工艺运行可靠，技术成熟，处理效果良好，能保证出水水质达标排放。（2）采用的工艺投资省，运行费用低，最大程度的节省电耗。（3）采用的工艺应操作管理方便，运行灵活，能适应农村污水的水质、水量变化。（4）选择可靠的自动化仪表，提高工程自动化水平，实现无人值守，降低运营管理难度和人员成本。2.3 污水处理工艺方案污水处理工艺方案2.3.1 污水处理工艺污水处理工艺的选择
6、是污水处理厂建设的关键，处理工艺选择是否得当，不仅影响处理厂的处理效果，而且还影响整个处理工程的基建投资多少、处理工艺运行的可靠程度、运行费用高低、管理操作的复杂程度。因此必须结合当地污水的水量、水质以及温度、气候、气象、地理、经济等实际情况选择适宜的处理工艺，以达到出水排放标准。污水处理的主要工艺技术包括：生物处理技术、自然处理技术。经过人类上百年的实践，国际上公认以生物处理为经济效益比最好。因此世界上大多数污水处理厂采用生物处理工艺。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4项目的要求，且占地相对较大，废气收集处理问题也不好
7、解决。因此不考虑单独使用。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，本方案也不建议采用。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。膜生物反应器以出水水质稳定优良为其优势，本工程要求处理出水达到一级 A 标准，对出水水质要求较高，且要求有较高的稳定性。故本工程推荐选用膜生物反应器工艺作为首选处理工艺。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
8、用沉淀池进行固液分离，而是使用中空纤维膜替代沉淀池，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 800012000 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：（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。5格栅、沉砂及调节池MBR一体化反应器提升泵生
9、生活活污污水水鼓风机接触消毒池次氯酸钠达标排放除磷设备太阳能微动力站（4）几乎无污泥排放。（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。2.3.2 太阳能微动力系统太阳能作为一种洁净、可再生的清洁能源具有广泛的应用前景。本工程将太阳能微动力与 MBR 一体化污水处理工艺结合使用，利用光伏电板产生电能，电能存储在蓄电池中，污水厂使用。该方案大大节省了市政供电的电耗，同时又可获得一定的新能源财政补贴，具有很好的经济效益和环境效益。2.3.3
10、 太阳能微动力污水处理工艺流程根据本工程的进、出水水质要求，确定污水处理流程如下：工艺流程图工艺流程图工艺描述：工艺描述：污水经格栅及沉砂后进入调节池，然后经提升泵进入 MBR 一体化生物反应器，通过 PLC 控制器开启曝气机充氧，生物反应器分缺氧和好氧区，内部设置回流泵，具有高效脱氮功能，污水经抽吸泵6出水进入接触消毒池。反冲洗时利用清洗池中处理水对膜处理设备进行反冲洗。通过生物反应器内的水位控制提升泵的启闭。膜单元的过滤操作与反冲洗操作可自动或手动控制。当膜单元需要化学清洗操作时，关闭进水阀和污水循环阀，打开洗阀和药剂循环阀，启动药液循环泵，进行化学清洗操作。太阳能微动力站为曝气风机、提升
11、泵、抽吸泵、回流泵提供动力。3 工程设计工程设计3.1 污水处理厂工艺设计污水处理厂工艺设计污水厂主要的建构筑物有：预处理间（含格栅井、沉砂池、调节池、控制室） 、MBR 一体化反应器、接触消毒池。污水厂占地 23m23m，529m2。3.1.1 预处理间预处理间（一）格栅井（一）格栅井格栅井内安装有一道粗格栅、一道细格栅，粗格栅采用平板格栅，细格栅采用提篮格栅。格栅前设超越管，控制污水处理厂检修期间进入污水厂的污水流量。功 能：去除污水中较大漂浮物，并拦截直径大于 2mm 的固体物，以保证生物处理处理系统正常运行类 型：矩形钢筋砼构筑物设计流量：4.8m3/h粗格栅间隙：10mm细格栅孔径：
12、2mm清渣方式：人工定期清渣7（二）沉砂池（二）沉砂池沉砂采用平流式沉砂池，与格栅井合建。功 能：去除相对密度 2.65、粒径 0.2mm 以上的砂粒。类 型：矩形钢筋砼构筑物设计流量：4.8m3/h停留时间：不小于 30s。（三）调节池（三）调节池调节池与沉砂池、格栅井合建。功 能：由于来水水量不稳定，为保证后续构筑物的正常运行，对水量进行调节。调节池内设污水提升泵，将污水提升至 MBR一体化反应器。类 型：矩形钢筋砼构筑物设计流量：2.5m3/h。停留时间：12h有效容积：30m3（2） 主要设备：A污水提升泵设备类型：潜污泵数 量：2 台（一用一备）设计参数：设计流量：2.5m3/h 扬
13、 程：10m功 率：0.37KW（四）预处理间（四）预处理间8设备间设于调节池上方，用于设置次氯酸钠储罐和除磷设备。控制室设于调节池上方，用于控制系统及检测仪表的安装。平面尺寸：3.63.3m结构形式：砌体结构3.1.2 MBR 一体化反应器一体化反应器MBR 一体化反应器埋地设置。功 能：利用生化反应去除废水中的 COD、氨氮等污染物，利用 MBR 膜去除废水中的 SS 和生物污泥。数 量：1 台处理能力：50m3/d尺 寸：2.8m6.0m构 造：钢制+防腐运行方式：连续运行3.1.3 接触消毒池接触消毒池MBR 反应器出水进入接触消毒池，入口投加次氯酸钠溶液消毒。停留时间：1h有效容积：
14、2.5m3加氯量：8-10mg/L 3.2 污水处理厂建筑设计污水处理厂建筑设计3.2.1 建筑设计概况建筑设计概况本污水处理厂工程包含建筑物 1 幢，预处理间。平面尺寸：3.63.3m9结构形式：砌体结构3.2.2 墙体墙体砌体承重墙：地下部分采用 M7.5 水泥砂浆砌 MU10 烧结非粘土实心砖，地上部分采用 M7.5 混合砂浆砌 MU7.5 烧结非粘土多孔砖。3.2.3 门窗门窗本工程内外门窗立框均居墙中。门窗立面分格图的外包尺寸为洞口尺寸，制做时适当减去安装尺寸，立面分格尺寸可作微小调整，门窗用料大小及玻璃厚度根据洞口大小及分格尺寸合理确定。外门窗采用白色塑钢门窗，内门均采用木质门，其
15、油漆颜色为靛蓝色。外门窗均作防盗处理,防护网材料及花饰现场自定。3.3 污水处理厂结构设计污水处理厂结构设计结构设计满足工艺、建筑以及其它专业的功能和使用要求，满足我国现行结构设计的规范、标准要求，保证建筑物的安全、可靠、经济合理，结构受力明确，有利抗震。建筑物、构筑物结构形式见建筑物、构筑物一览表。建筑物概况及结构形式一览表结构形式备注 建（构）筑物名称 主体基础格栅、沉砂池、调节池钢筋砼水池筏板预处理间砌体结构筏板10建（构）筑物名称结构形式备注主体基础格栅、沉砂池、调节池钢筋砼水池筏板预处理间砌体结构筏板接触消毒池钢筋砼水池筏板一、结构材料钢筋：采用热轧钢筋 HPB235，HRB335。
16、钢筋强度标准值应具有不小于 95%的保证率。钢板采用 Q235B 型，焊条 E43XX 型。二、混凝土强度等级 砖混结构：基础 C15，上部 C25框架结构：C25水池（含地上水池）采用 C30 防水混凝土，抗渗等级 S6。所有水池砼抗冻等级为 F150。设备基础采用砼 C20。构造柱、圈过梁采用 C20 混凝土；填料 C15 填充用焦渣混凝土。三、承重墙、填充墙：砌体结构承重墙：地下部分采用 M10 水泥砂浆，MU10 烧结非粘土实心砖；地上部分采用 M7.5 混合砂浆砌 MU10 烧结非粘土多孔砖。四、结构计算a) 对建筑物考虑竖向荷载、风荷载作用，对建筑物进行了整体结构计算，能够满足承载力要求，框架结构满足柱轴压比等抗震的相关构造要求。b) 对地基进行地基承载力验算。11c) 对钢筋混凝土水池的侧壁和底板、框架梁、现浇梁板、框架柱等结构构件，结构设计按照
