中水回用工程設計方案_secret.doc

中水回用工程設計方案中水回用工程設計方案 xxx工工程程有有限限公公司司 xxx工工程程有有限限公公司司 設計等級 甲級設計等級 甲級 證書編號 證書編號 xxxx 2006 年年 8 月月 中水回用工程設計方案 1 1 總論總論 1 11 1 概述概述 聯(lián)合國早在1977 年 2 月就向全世界發(fā)出警告 水不久將成為一個重要的全球性 危機 如今 全世界面臨水資源危機 產生的原因主要包括用水量急劇增加 水污 染 水資源開發(fā)不合理 浪費嚴重等幾個方面 隨著社會的迅速發(fā)展和文明的不斷 進步 特別是人口的急劇增加 人類對水的依賴程度越來越高 世界用水量急劇增加 我國是一個水資源短缺的國家 人均水資源量約為2200 m3 約為世界平均水平 的四分之一 而且 我國用水浪費嚴重 水資源利用效率較低 目前 我國農業(yè)用水利 用率僅為 40 50 灌溉用水有效利用系數只有0 4 左右 工業(yè)方面 工業(yè)用水重復 利用率低 僅為 20 40 單位產品用水定額高 城市生活用水方面 供水管網和衛(wèi) 生設備的漏水是形成浪費的主要原因 我國城市供水管網的漏水量約占全部供水量的 10 左右 此外 我國產業(yè)結構不合理 高耗水量行業(yè)發(fā)展集中 生產管理水平低 生產 用水浪費嚴重 人們思想認識模糊 缺乏危機感 節(jié)水意識差 城市生活用水 家庭用 水浪費現象普遍 缺少全局控制 違反生態(tài)規(guī)律發(fā)展 出現掠奪式開發(fā) 浪費式利用 混亂式管理 水的重復利用率低 相關法律 制度不健全 都是我國水資源危機出現的 原因 中水回用 是解決城市水資源危機的重要途徑 也是協(xié)調城市水資源與水環(huán)境 的根本出路 生活污水處理回用 既能減小對地下水的開采 又能給我們帶來一定 的經濟效益 中水是指各種排水經處理后 達到規(guī)定的水質標準 可在生活 市政 環(huán)境等范圍內雜用的非飲用水 因為它的水質指標低于生活飲用水的水質標準 但 又高于允許排放的污水的水質標準 處于二者之間 所以叫做 中水 由于 水危機 的困擾 許多國家和地區(qū)積極著手鞏固和加強節(jié)水意識以及研 究城市廢水再生與回用工作 城市污水回用就是將城市居民生活及生產中使用過的 水經過處理后回用 有兩種不同程度的回用 一種是將污水處理到可飲用的程度 而另一種則是將污水處理到非飲用的程度 對于前一種 因其投資較高 工藝復雜 非特缺水地區(qū)一般不常采用 多數國家則是將污水處理到非飲用的程度 在此引出 中水回用工程設計方案 2 了中水概念 中水也就是將人們在生活和生產中用過的優(yōu)質雜排水 不含糞便和廚房 排水 雜排水 不含糞便污水 以及生活污 廢 水經集流再生處理后回用 充當地面清 潔 澆花 洗車 空調冷卻 沖洗便器 消防等不與人體直接接觸的雜用水 1 21 2 設計依據設計依據 1 室外排水設計規(guī)范 GBJ14 87 2 生活雜用水水質標準 GB T18920 2002 3 建筑給水排水設計規(guī)范 GBJ15 88 4 建筑中水設計規(guī)范 GB50336 2002 5 居民小區(qū)給水排水設計規(guī)范 CECS57 94 6 回用水標準符合國家 城市污水再生利用 景觀環(huán)境用水水質 GB T18921 2002 7 建設方提供的有關生活污水水質 水量 布局 工程圖紙等基礎資料 8 其他相關標準及規(guī)范 1 31 3 設計原則設計原則 1 中水處理回用工程以投資省 運轉費用低 占地面積小為原則 2 處理系統(tǒng)先進 設備運行穩(wěn)定可靠 維護簡單 操作方便 3 污水處理系統(tǒng)不產生二次污染源污染環(huán)境 4 控制管理按處理工藝過程要求盡量考慮自控 降低運行操作的勞動強度 使污水處理站運行可靠 維護方便 提高污水處理站運行管理水平 2 工藝設計工藝設計 2 12 1 設計水量水質及用水標準設計水量水質及用水標準 本項目洗浴污水排放量約 65m3 d 本工程設計時考慮到因有調節(jié)池對水量的調 節(jié) 后續(xù)構筑物的設計處理能力為 3 0m3 h 污水處理后全部回用于綠化等 污水深 度處理部分的處理能力為 3 0m3 h 經取樣和參考類似工程設計經驗 確定設計水質 表 2 1 表表 2 1 設計進出水水質設計進出水水質 項目CODCr mg L BOD5 mg L SS mg L NH3 N mg L LAS mg L 原水水質250 350150 200150 22020 305 8 中水回用工程設計方案 3 設計水質350200220308 出水水質 50 10 5 5 0 5 中水用于景觀環(huán)境用水 其水質應符合 城市污水再生利用 景觀環(huán)境用水水質 GB T18921 2002 的規(guī)定 中水用作城市雜用水 其水質應符合 城市污水再生利用 城市雜用水水質 GB T 18920 2002 的規(guī)定 見表 2 2 表表 2 2 城市污水再生利用城市污水再生利用 景觀用水水質 景觀用水水質 GB T18921 2002 mg L 觀賞性景觀環(huán)境用水娛樂性景觀環(huán)境用水 序 號項目河道類湖泊類水景類河道類湖泊類水景類 1基本要求無漂浮物 無令人不愉快的嗅和味 2PH 無量綱 6 0 9 0 3五日生化需氧量 1066 4懸浮物 SS 2010 5濁度 NTU 5 0 6溶解氧 1 52 7總磷 以 P 計 1 0 0 5 1 0 0 5 8總氮 15 0 15 9氨氮 以 N 計 5 0 5 10色度 度 30 0 30 11石油類 1 0 1 0 12余氯 b 0 05 0 05 13陰離子表面活性劑 0 5 0 5 14糞大腸菌群 個 L 10000 2000 500 不得檢出 注 1 對于需要通過管道輸送再生水的非現場回用情況采用加氯消毒方式 而對于現場回用情況 不限制消毒方式 注 2 若使用未經過除磷脫氮的再生水作為景觀環(huán)境用水 鼓勵使用本標準的各方在回用地點積 極探索通過人工培養(yǎng)具有觀賞價值水生植物的方法 使景觀水體的氮磷滿足表 的要求 使 再生水中的水生植物有經濟合理的出路 a 表示對此項無要求 b 接觸實際不應低于 30min 的余氯 對于非加氯消毒方式無此項無要求 2 22 2 工藝選擇工藝選擇 中水回用處理一般包括預處理 主處理及深度處理三個階段 其中預處理階段 主要有格柵和調節(jié)池兩個處理單元 主要作用是去除污水中的固體雜質和均勻水質 主處理階段是中水回用處理的關鍵 主要作用是去除污水的溶解性有機物 深度處 理階段主要以消毒處理為主 保證出水達到中水水標準 中水回用主處理技術主要包括生物法 物化法及膜分離法 其中生物處理法是 利用水中微生物的吸附 氧化分解污水中的有機物 包括好氧和厭氧微生物處理 一般采用多種工藝相結合的辦法 物理化學處理法以混凝沉淀 氣浮 技術及活性 中水回用工程設計方案 4 炭吸附相結合為基本方式 提高出水水質 但運行費用較高 膜處理技術一般采用 超濾 微濾 或反滲透膜處理 其優(yōu)點是 SS 去除率很高 占地面積少等優(yōu)點 中水回用處理為達到最佳的處理效果 一般采用多種工藝相結合的辦法 根據 國內外中水回用處理技術的發(fā)展狀況 相關專家學者總結出國內外常用的典型工藝 流程 見表 2 3 表表 2 3 中水回用處理典型處理流程中水回用處理典型處理流程 序號處 理 流 程 1 格柵 調節(jié)池 混凝沉淀 氣浮 化學氧化 消毒 2 格柵 調節(jié)池 一級生化處理 過濾 消毒 3 格柵 調節(jié)池 一級生化處理 沉淀 二級生化處理 沉淀 過濾 消毒 4 格柵 調節(jié)池 絮凝沉淀 氣浮 過濾 活性炭 消毒 5 格柵 調節(jié)池 一級生化處理 混凝沉淀 過濾 活性炭 消毒 6 格柵 調節(jié)池 一級生化處理 二級生化處理 混凝沉淀 過濾 消毒 7 格柵 調節(jié)池 絮凝沉淀 膜處理 消毒 8 格柵 調節(jié)池 生化處理 膜處理 消毒 表中第 1 4 和 7 是以物理化學處理為主的處理流程 處理方法主要有混凝沉淀 或氣浮 化學氧化法 二氧化氯 臭氧 次氯酸鈉 氯 碘化鉀等 活性炭吸附法 具有流程簡單 占地少 設備密閉性好 無臭味 易管理的特點 第 2 3 5 和 6 是以生化處理為主的處理流程 以優(yōu)質雜排水和雜排水為中水水源時 采用生化處 理的目的是去除水中的洗滌劑 過去常采用生物轉盤法 因室內臭味問題一直未能 解決 所以成功實例不多 目前 多采用接觸生物膜法 以生活排水為中水水源 采用二級生化處理時 多采用 A O 法和 A2 O 第 8 為物化與生化處理相結合的處理 流程 其中 第 7 和 8 流程中含有濾膜裝置 具有裝置小型簡單 可以間斷運行和 無污泥的特點 隨著中水回用處理技術的不斷發(fā)展 越來越多的新技術被廣泛應用 其中以臭 氧氧化消毒技術及連續(xù)超濾技術表現得最為突出 O3作為高效的無二次污染的氧化 劑 是常用氧化劑中氧化能力最強的 O3 ClO2 Cl2 NH2Cl 其氧化能力是氯的 2 倍 殺菌能力是氯的數百倍 能夠氧化分解水中的有機物 氧化去除無機還原物質 能極迅速地殺滅水中的細菌 藻類 病原體等 本工程即采用生化處理 連續(xù)超濾 催化氧化及活性炭吸附等主要工藝 經過 有機合理的組合 以期達到最佳的處理效果 滿足回用要求 中水回用工程設計方案 5 2 32 3 工藝流程工藝流程 根據處理的廢水水量 水質及處理要求 本方案采用生化處理與物化處理相結 合的工藝思路 工藝流程如圖2 1 所示 圖圖 2 1 中水回用處理工藝流程圖中水回用處理工藝流程圖 2 42 4 流程說明流程說明 2 4 1 污水收集污水收集 排放污水在污水調節(jié)池中收集均質 調節(jié)池前端設置隔柵井 A2 O 處理池 二沉池 污泥池 中間水池 集水調節(jié)池 排放污水 65m3 d 過濾系統(tǒng) 砂濾 CMF 氧化消毒系統(tǒng) 回用水池 中水回用 接風管排放 污泥回流 剩余污泥外排 臭氧發(fā)生器 臭氧氣接入 毛發(fā)捕集器 活性炭吸附系統(tǒng) 隔柵井 風機 自 動 加 藥 系 統(tǒng) 水處理藥劑加入 催化劑加入 廢氣氧化系統(tǒng) 中水回用工程設計方案 6 2 4 2 毛發(fā)捕集毛發(fā)捕集 本工程毛發(fā)聚集器設于污水泵吸水管上 毛發(fā)聚集器要求如下 1 過濾網的有 效過水面積等于連接管截面面積的 2 5 倍 2 過濾網的孔徑為 3mm 2 4 3 A2 O 系統(tǒng)系統(tǒng) 采用 A2 O 工藝 即廢水先經厭氧兼氧處理 然后進入好氧處理 這樣的流程可 以提高廢水中有機污染物的生物可降解性 運行得當還能達到脫氮效果 A2 O 池出 水在二沉池內進行分離 污泥一部分回流至厭氧池 兼氧池及好氧池 剩余生化污泥 接入污泥池 二沉池出水進入中間水池 以備后續(xù)過濾氧化反應 2 4 4 過濾系統(tǒng)過濾系統(tǒng) 生化出水首先經過砂濾罐 罐內置石英砂 該裝置主要用于去除出水中較細小 的固體顆粒和其它懸浮在水中的微小雜質 本工藝采用新型的高效濾料 此濾料由 多種介質混合加工而成 具有強度高 過濾流速高 反沖洗方便和效果穩(wěn)定可靠等 特點 從而使其對進水的過濾凈化功能大大增強 提高了出水的水質狀況 砂濾出水在中間水箱中收集 經過提升泵提升至精密過濾器 之后進入超濾系統(tǒng) 超濾系統(tǒng)截流廢水中所有的微小懸浮物及微生物等 2 4 5 氧化消毒系統(tǒng)氧化消毒系統(tǒng) 經過砂濾的廢水進入高級催化氧化系統(tǒng) 臭氧氣由臭氧發(fā)生器產生 反應過程 加入催化劑雙氧水 高級氧化過程幾乎去除掉污水中所有細菌及有機物等 確保出 水符合回用水標準 2 4 5 活性炭吸附系統(tǒng)活性炭吸附系統(tǒng) 吸附法常用來去除水中的有機物 膠體物質 微生物等 而活性炭是目前水處 理中最為常用的吸附劑 其處理效果好 占地面積小 管理方便 又可再生 同時 對某些金屬及其化合物也有很強的吸附能力 本裝置并非單純的采用活性炭吸附 而是將活性炭進行了一種特殊處理 加大了活性炭的吸附容量 從而加強了活性炭 的吸附效果 使出水水質更加提高 活性炭吸附出水在回用水池中收集待用 供水采用變頻泵組 2 4 6 廢尾氣處理系統(tǒng)廢尾氣處理系統(tǒng) 生化系統(tǒng)產生廢氣經過引風機收集 進入氣相氧化塔 塔內通入臭氧 氧化后 中水回用工程設計方案 7 接入風管排放 2 52 5 主要建 構筑物尺寸及設計參數主要建 構筑物尺寸及設計參數 2 5 1 調節(jié)池調節(jié)池 用于排出污水的收集均質 設計停留時間 48 小時 平面尺寸 4 0m 8 0m 有效 水深 4 0m 總深 4 5m 有效容積128m3 內設穿孔曝氣管 用于廢水的氣力攪拌 池底設置集水井 配置潛水式排污泵兩臺 Q 3 0m3 h H 10 0m 一用一備 用于 廢水的提升 2 5 2 A2 O 池池 A2 O 生化池設計停留時間 84 小時 其中厭氧池停留時間 30 小時 平面尺寸 4 0m 5 0m 有效水深 4 0m 總深 4 5m 有效容積 80m3 池內置彈性立體填料 用 于厭氧微生物的生長 兼氧池停留時間 45 小時 平面尺寸 6 0m 5 0m 有效水深 4 0m 總深 4 5m 有效容積 120m3 池內置彈性立體填料及穿孔曝氣管 為兼氧微 生物提供生長住所及所需氧源 好氧池停留時間 24 小時 平面尺寸 3 0m 5 0m 有 效水深 4 0m 總深 4 5m 有效容積 60m3 池內置彈性立體填料及微孔曝氣器 為 好氧微生物提供生長場所及所需氧源 生化系統(tǒng)氧氣源由風機提供 采用羅茨風機兩臺 Q 1 30m3 min P 49mkPa 2 5 3 二沉池及污泥池二沉池及污泥池 二沉池平面尺寸 3 0m 3 0m 有效水深 4 0m 總深 4 5m 表面負荷 0 3m3 m2 h 二沉池底部設泥斗 污泥池平面尺寸 3 0m 3 0m 有效水深 4 0m 總 深 4 5m 底部設泥斗 設置潛水式排污泵兩臺 Q 3 0m3 h H 10 0m 一用一備 用于污泥的回流及剩余污泥輸送 2 5 4 中間水池中間水池 污水經過生化處理 二沉池出水進入中間水池 中間水池平面尺寸 3 0m 5 0m 有效水深 4 0m 總深 4 5m 有效容積 60m3 設置中間水泵 Q 3 0m3 h H 15 0m 將中間水池清水打入砂濾系統(tǒng) 2 5 5 回用水池回用水池 回用水池用于處理后中水的儲存待用 設置變頻泵組 中水回用工程設計方案 8 2 5 6 綜合機房綜合機房 綜合機房設于地下室 內設風機房 電控室及設備室等 2 62 6 主要設備主要設備 主要設備見表2 4 表表 2 4 主要設備表主要設備表 主要技術參數 序號名 稱 型號規(guī)格性能參數 數量備注 1格柵B 3 8mm1 2毛發(fā)聚集器1 3廢水提升泵Q 3 0m3 h H 10 0m2潛水式 4風機HSR50Q 1 30m3 min P 49mkPa2 5彈性填料 150250 6穿孔曝氣管1 7微孔曝氣器ZH21550 8污泥回流泵Q 3 0m3 h H 10 0m2潛水式 9中間水泵Q 3 0m3 h H 10 0m2立式離心泵 10砂濾罐 0 8 2 5m處理能力 Q 3 0m3 h2鋼防腐 11中間水箱PT5000L1PE 12超濾系統(tǒng)包含以下非標 成套 進水泵Q 3 0m3 h H 20 0m2 保安過濾器處理能力 Q 3 0m3 h1 超濾膜組件4040處理能力 Q 3 0m3 h1 機架1鋼防腐 清洗系統(tǒng)化學清洗 反沖洗1 控制系統(tǒng)1 13臭氧發(fā)生器50g h1 14高級氧化系統(tǒng)包含以下1 進水增壓泵Q 3 0m3 h H 20 0m 氧化塔 0 8 2 5m處理能力 Q 3 0m3 h鋼防腐 臭氧氣混合器 15自動加藥系統(tǒng)包含以下1非標 成套 藥箱PT200L5 加藥計量泵酸堿 水處理藥劑 催化劑等6 PH 計3 2716 8750 2 液位計等3 16活性炭吸附罐 0 8 2 5m處理能力 Q 3 0m3 h1鋼防腐 17廢氣收集系統(tǒng)收集能力 Q 200m3 h1非標 成套 18尾氣氧化系統(tǒng)處理能力 Q 200m3 h1非標 成套 19電氣控制柜含 PLC 控制編程等1非標 成套 中水回用工程設計方案 9 2 72 7 預期處理效果預期處理效果 預期處理效果見表2 5 表表 2 5 預期處理效果預期處理效果 水量CODBODSSPH 序 號 廢水名稱 t dmg Lmg Lmg L 1原水653502002206 0 9 0 2厭氧 兼氧出水 65 250150 3好氧出水 65 120120 4混凝砂濾 CMF 出水 65 801510 5氧化消毒出水 65 30105 6活性炭吸附 65 2055 7回用標準 501056 0 9 0 根據對相關中水回用的試驗研究及工程實踐 各處理單元要達到上述預期的處 理效率是可能的 3 土建設計土建設計 3 13 1 建筑設計建筑設計 略 3 23 2 結構設計結構設計 污水處理構筑物均為蓄水構筑物 采用防水整體現澆鋼砼結構 3 33 3 主要工程材料主要工程材料 1 磚選用 Mu7 5 2 砂漿選用 基礎以下M5 水泥砂漿 基礎以上M5 混合砂漿 3 混凝土 建筑物選用C20 砼 道路 地坪選用C15 墊層 C10 構筑物采用 C25 砼 部分構筑物應摻入FN M 砼膨脹劑 抗?jié)B標號S 6 4 鋼材 采用 級 級鋼 電焊條用E43 E50 5 所有砼用砂石均應洗凈 剔除泥木草根雜物 級配合理 6 石灰采用純凈塊灰并預先化漿待用 4 電氣 儀表電氣 儀表 廢水處理工程電氣為三級負荷 擬直接從廠區(qū)變電室引380V 電源至本工程 動 中水回用工程設計方案 10 力設備保護按廠內現有系統(tǒng) 接地電阻 10 電控室設配電屏一面 水泵 壓濾機 在控制室控制 并結合現場控制 工程內照明采用馬路彎燈 照明線路為BV 線管 本工程用電負荷見表4 1 表表 4 1 用電負荷用電負荷 設備名稱裝機容量數量工作 日工作時 間 hr 日用電量 kWh 備注 kW 參數 1 污水提升泵0 75212418一用一備 2 風機2 2212452 8一用一備 3 污泥泵0 75212418一用一備 4 中間水泵0 75212418一用一備 5 超濾系統(tǒng)中間水泵0 75212418一用一備 6 氧化系統(tǒng)增加泵1 5212436一用一備 7 臭氧發(fā)生器1 5112436 8 尾氣收集風機1 5212436一用一備 9 供水變頻泵組2 2212452 8一用一備 合計 285 6 由上表可知 本工程總裝機容量22 3kW 實際運行容量11 9kW 實際用電容 量為 285 60 0 75 214 2 kWh d 其中 0 75 為功率因數 5 給排水給排水 略 6 勞動定員勞動定員 本工程勞動定員1 人 兼職作為中水回用工程現場的控制及管理等 7 投資估算投資估算 設備及總投資估算見表7 1 表表 7 1 投資估算投資估算 萬元萬元 單價總價 序號名 稱規(guī) 格數量 萬元 萬元 備注 一土建 m3 1綜合池13 0 10 0 4 5m5850 0529 25鋼砼 2水池防腐 1200 044 8環(huán)氧樹脂 土建費小計土建費小計 34 05 中水回用工程設計方案 11 二設備 1格柵B 5mm10 200 20U PVC 2毛發(fā)聚集器 10 200 20 3廢水提升泵 Q 3 0m3 h H 10 0 m20 501 00一用一備 4 風機HSR5020 801 60交替使用 5彈性填料 1502500 0410 00 6穿孔曝氣管 20 200 40 7微孔曝氣器ZH215500 042 00 8污泥泵 Q 3 0m3 h H 10 0 m20 400 80一用一備 9中間水泵 Q 3 0m3 h H 10 0 m20 400 80一用一備 10砂濾罐處理能力 Q 3 0m3 h11 503 00交替使用 11中間水箱PT500010 400 40 12超濾系統(tǒng)處理能力 Q 3 0m3 h16 006 00非標 成套 13臭氧發(fā)生器50g h17 507 50 14高級氧化系統(tǒng) 處理能力 Q 3 0m3 h18 508 50非標 成套 15活性炭過濾罐 處理能力 Q 3 0m3 h12 502 50鋼防腐 16自動加藥系統(tǒng) PH 自動調節(jié) 水處 理藥劑 催化劑自 動加入等15 005 00非標 成套 17尾氣收集系統(tǒng)生化尾氣14 004 00非標 成套 18尾氣氧化系統(tǒng)氣相氧化塔16 506 50非標 成套 19管閥件 15 005 00 20電氣控制柜 含 PLC 及編程等16 006 00非標 成套 設備費小計 71 40 三直接費合計 105 45 四其他費用 1設計費直接費 5 5 5 27 2調