蓟县开发区污水处理厂方案改
蓟县开发区污水处理厂
设计方案
工号：
2004F- - 007
天津市兴源环境技术工程有限公司
4 2004 年 年 4 4 月
天津市兴源环境技术工程有限公司 总经理：武震 总工程师：李力 技术负责人：丁树运
方案主要设计人员：
卢爱平
联系电话：
-221 徐
佳（市场销售部）
-218 卢爱平（技术研发中心）
前
言
蓟县经济开发区是九二年六月经天津市人民政府批准的省、市级开发区，规划面积 2 平方公里。自建立以来，在县委、县政府的正确领导下，蓟县经济开发区坚持“分期开发，滚动发展”的原则，不断创新招商引资思路，不断加快开发区的发展步伐。截止目前，一期2400 亩土地全部开发、出让完毕。并汇聚了各类型的企业 100 多家，累计投资 20 多亿元，直接利用外资 7600 万美元。投资者来自意大利、日本、瑞士、加拿大、澳大利亚、香港、新加坡等十多个国家和地区；形成了以建材、食品为主导产业，兼顾电子、服装、化工、机加工等各类产业的综合工业园区；形成了带动蓟县农业产业结构调整、山区综合开发等龙头产业群；形成了招商、亲商、安商、富商的服务体系；形成了区中园以加快开发区发展的招商引资新模式。
随着开发区内企业数量、种类的增加，企业所排放的工业污水以及生活污水也随之增加，区内现有建材、服装、食品、化工等生产加工企业，小区排污系统采取雨污合流后利用 1500m 排污渠排出，由于污水未经综合处理，部分污染物指标超标，如果这些污水得不到处理，必将会对环境造成一定的污染。蓟县开发区对此问题极为重视，决定着手解决上述问题，拟建污水处理厂对开发区内污水进行达标处理。
在方案的设计期间，得到了蓟县开发区管委会以及开发区总公司有关部门的大力支持和配合，对此表示衷心的感谢。
目
录
第一章 设计依据、原则和范围 ............................................................. 1
第一节 设计依据 ......................................................................................... 1
第二节 设计采用的主要规范和工程设计标准 .................................. 1
第三节 设计原则 ......................................................................................... 1
第四节 设计范围 ......................................................................................... 2
第二章 蓟县开发区概况及自然条件 .................................................... 3
第一节 开发区概况 .................................................................................... 3
第二节 地理位置 ......................................................................................... 3
第三节 自然环境 ......................................................................................... 4
第三章 建设的必要性 ............................................................................... 5
第四章 污水处理规模和进出水水质指标的确定 ............................. 7
第一节 处理规模的确定 ........................................................................... 7
第二节 设计进水水质的确定 .................................................................. 7
第三节 设计出水水质的确定 .................................................................. 7
第五章 污水处理厂处理工艺的选择 .................................................... 8
第一节 方案选择的原则 ........................................................................... 8
第二节 污水处理方案的提出 .................................................................. 8
第三节 污水处理方案的论证 ................................................................ 11
第六章
污水处理站工艺设计 ............................................................ 13
第一节 污水处理站工艺流程设计 ....................................................... 13
第二节 污水处理站主体设计 ................................................................ 13
第三节 主要设备表 .................................................................................. 15
第七章 污水处理厂厂址的选择 ........................................................... 17
第八章 投资估算及成本分析 ............................................................... 18
第一节 投资估算 ....................................................................................... 18
第二节 经济分析 ....................................................................................... 19
第九章 售后服务及承诺......................................................................... 21
第十章 问题与建议 .................................................................................. 22
附图：
污水处理工艺流程示意图
污水处理厂平面布置示意图
第一章
设计依据、原则和范围
第一节
设计依据 1.拟建污水处理厂基础资料，天津市蓟县经济开发区总公司，2004.04.12.。
第二节
设计采用的主要规范和工程设计标准 1. 《中华人民共和国水污染防治法》 2. 《污水综合排放标准》„GB8978－1996‟ 3. 《城镇污水处理厂污染物排放标准》„GB18918－2002‟ 4. 《污水排入城市下水道水质标准》„CJ3082-1999‟ 5. 《给水排水制图标准》„GB/T50106－2001‟ 6. 《给水排水设计基本术语标准》„GBJ125－89‟ 7. 《建筑给水排水设计规范》„GB50015－2003‟ 第三节
设计原则 1. 根据蓟县开发区现状情况和特点，控制好建设规模与周期，节省投资并有利于建成后的运行与管理。
2. 执行国家环境保护和再生水利用的政策，符合国家有关法规、规范及标准。
3. 借鉴国外成熟的处理工艺，积极稳妥地采用国内的先进处理技术。采用国内成熟的污水处理设备，节能降耗，提高智能化、自动化
控制水平，使出水水质与用户的要求相适应。
4. 依据服务对象的特点，整套系统在设计中必须把安全性、稳定性放在首位。
第四节
设计范围 本方案主要涉及以下二部分内容：
1. 污水处理厂内全部污水处理系统。
2. 推荐方案的投资估算及经济评价。
第二章
蓟县开发区概况及自然条件
第一节
开发区概况 蓟县经济开发区是九二年六月经天津市人民政府批准的省、市级开发区，规划面积 2 平方公里。自建立以来，在县委、县政府的正确领导下，蓟县经济开发区坚持“分期开发，滚动发展”的原则，不断创新招商引资思路，不断加快开发区的发展步伐。截止目前，一期2400 亩土地全部开发、出让完毕。并汇聚了各类型的企业 100 多家，累计投资 20 多亿元，直接利用外资 7600 万美元。投资者来自意大利、日本、瑞士、加拿大、澳大利亚、香港、新加坡等十多个国家和地区；形成了以建材、食品为主导产业，兼顾电子、服装、化工、机加工等各类产业的综合工业园区；形成了带动蓟县农业产业结构调整、山区综合开发等龙头产业群；形成了招商、亲商、安商、富商的服务体系；形成了区中园以加快开发区发展的招商引资新模式。
第二节
地理位置 蓟县经济开发区地处蓟县城南，位于京哈、津围两条国道的交汇处，地理位置优越，具有良好的交通条件和城市依托。距北京首都80 公里，距天津市区 110 公里。开发区海陆空交通发达，距中国最大的 人工港—天津港 145 公里，是我国第二大集装箱码头，是东北亚地区通往欧亚大陆桥距离最近的起点；距天津国际机场 120 公里，该机场设有中国最大的航空货运中心；京哈、津围两条国道以及大秦、
京秦、津蓟铁路贯穿东西南北，京沈、津蓟高速路紧临开发区，形成了四通八达、交通畅达的海陆空交通网络。
蓟县位于天津市最北部，距北京 80 公里，天津 110 公里、唐山 90公里、承德 140 公里，是中国著名的风景旅游区之一，为北方及渤海经济区腹地。全县总面积 1470 平方公里，人口 81 万，森林覆盖率37.1%。开发区位于县城南京哈、津围公路交汇处，平均海拔标高 10.0米，地耐力每平米 13 吨。开发区依山傍水，气候宜人，周围 20 公里以内有举世著名的盘山风景区、黄崖关长城、国家级森林公园、翠屏湖度假区、县城古文化区、森林保护区，地理位置优越，生态环境令人满意。是投资办厂的良好场所。
第三节
自然环境 蓟县地区属暖温带半湿润季风型大陆性气候，四季分明，年平均气温摄氏 11.5 度，平均年降雨量 678.6 毫米，全年日照百分率 63%，年平均相对湿度 60%，年平均风速 2.2 米/秒，无霜期 195 天。
第三章
建设的必要性
蓟县开发区是蓟县改革开放的窗口，其基础设施的完善与否，周围环境的好坏直接影响保税区的招商与发展。污水处理厂是开发区基础设施的重要组成部分，直接影响到区内企业的生产以及招商引资工作的开展，与开发区的发展息息相关。
环境保护是开发区发展必不可少的组成部分，随着开发区的发展，环境保护的地位和作用也将日趋重要，水环境保护是环境保护的重要组成部分。
综上所述，污水排放造成的环境污染是蓟县开发区重要的环境污染问题之一，并可能成为制约开发区发展的因素之一，如不尽快治理，必将阻碍开发区的经济发展。
就水资源而言，用水量和排水量的逐年增加，天然水循环愈来愈明显的受到社会水循环的影响，一系列水环境问题——水资源短缺，地下水位下降，地下水、比表水受到污染应运而生。这是以牺牲生态环境为代价换取经济发展的恶性循环的表征。水资源的开发利用，既要满足社会经济发展的需要，又要充分考虑水环境的承受能力，对水资源进行切实可行有效的保护，使水资源得以持续利用，支持社会经济的可持续发展。这就要求我们首先必须对城市污水进行综合治理，改善我们的水环境和生活环境，并使水资源可持续利用，以满足经济可持续发展的要求。
污水处理厂工程的建设可有效的减轻对开发区周围地下水和地表
水的污染，周围水环境得以改善，使生活环境质量逐步提高，并且可以改善投资环境，改变开发区的对外形象，有利于对外招商引资，促经开发区经济的腾飞。总之开发区污水处理厂工程是利在当代，功荫子孙的战略举措，是非常必要的。
第四章
污水处理规模和进出水水质指标的确定
第一节
处理规模的确定 根据蓟县开发区提供的基础资料，日污水排放量为 3000m 3 /d，最高流量为 300 m 3 /h。
第二节
设计 进水水质的确定 根据蓟县开发区管委会有关部门提供的基础资料，污水主要为工业污水和生活污水，其比例为 7：3，其中工业污水主要为食品、建材、服装和化工等行业废水，对应比例为 5：3：1：1，进水水质如下：(mg/L) 项目 PH COD BOD 5
SS 动植物油 氨氮 色度 数值 6-9 400-500 160-20
0-30 150-200 第三节
设计出水水质的确定 根据蓟县开发区管委会提出处理要求，主要污染物指标达到《污水综合排放标准》„GB8978－1996‟，具体指标如下：
项目 PH COD BOD 5
SS 动植物油 氨氮 色度 数值 6-9 12
第五章
污水处理厂处理工艺的选择
第一节
方案选择的原则 为了使建成后的污水处理站既能高效稳定运行又节省投资和运行费用，应依据下列原则进行污水处理工艺方案的比较和选择：
技术先进，成熟，处理效果稳定；处理设备先进、可靠，在长期运转中保证出水水质达到规定的排放要求。
操控简单，便于使用维护。自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。
积极地采用国内先进的技术和设备，并符合我国国情，具有较大的推广价值。
第二节
污水处理方案的提出 污水处理工艺的选择正确与否直接关系到工程的投资、经营成本及出水水质的达标，关系到运行是否稳定可靠。因此，选择合适的污水处理工艺是污水处理工程设计的关键。
城市污水处理通常可用活性污泥法、生物膜法、化学法和物理化学法等。活性污泥法是目前国内外应用最早，使用时间最长的城市污水处理工艺，它具有技术可靠、处理水质好、运行稳定的优点，这种工艺在国内都具有成熟的运行管理经验，因此我们选择活性污泥法作为污水处理厂的污水处理工艺。
从蓟县开发区污水处理厂进水水质来看，本工程污水的可生化性
较好。根据污水厂进水水质和出水水质指标，污水处理后其主要污染物去除率如下：
COD:≥70％
BOD 5 : ≥80％
SS: ≥80％ 通过活性污泥法处理，BOD、SS 的去除率可达 90％以上，COD去除率可达到 80％以上，因此污水处理厂采用活性污泥法是适当的。
活性污泥法是使用时间最长的污水处理工艺，其发展很快，类型较多。常用的活性污泥法主要工艺有：传统活性污泥法、氧化沟法、AB 法、A 2 /O 法、SBR 法等。各种类型的活性污泥法具有各自的特点，适用于不同的条件，根据本工程的规模以及处理要求，提出传统活性污泥法和 SBR 法作为备选方案。
一、 传统 活性污泥法处理工艺
根据本工程的水质、水量，如采用传统活性污泥法处理工艺，工艺流程简图如下：
由于本工程污水水量较小，排水量波动很大，因此，如果采用传污泥回流格栅二次沉淀池调节池曝气池污水初次沉淀池排放污泥脱水机房泥饼外运
统工艺，需要设置调节池来调节水量以及水质，经过水量调节的污水进入初次沉淀池去除部分 SS，为后续的生物处理减轻负荷。本工艺的主要处理单元为曝气池，曝气池中存在一定量的活性污泥，通过活性污泥中的好氧微生物的生物化学作用，使污水中的污染物得到有效的去除。经过好氧生物处理的水进入二次沉淀池，进行泥水分离，污泥部分需要回流曝气池，以保持曝气池中的活性污泥量，剩余部分污泥进行脱水处理。
二、 SBR 法处理工艺
SBR 是序批式活性污泥法的简称，它的主体构筑物是 SBR 反应池，污水在这个反应池中完成曝气、沉淀、排水及排除剩余污泥等工序，使处理过程省去了初次沉淀池、二次沉淀池，简化了工艺流程，工艺流程简图如下：
SBR 工艺在发展过程中产生了多种变形改进工艺，本方案采用循环式活性污泥法（CASS,Cylic Activated Sludge System）。在这一系统中，污水 格栅SBR反应池排放污泥脱水机房泥饼外运
活性污泥按照“曝气——非曝气”阶段不断重复进行。在曝气阶段主要完成生物降解过程，在非曝气阶段虽然也有部分生物作用，但主要是完成泥水分离过程。该工艺每一操作循环由进水/曝气阶段、沉淀阶段、滗水阶段以及闲置阶段组成，各个阶段组成一个循环，并不断重复。
循环开始时，污水进入反应池，并开始曝气，池内水位不断上升；经过一段时间的曝气和混合后，系统停止曝气，活性污泥进行絮凝沉淀，沉淀完成后，滗水器排出上清夜，水位下降。之后，系统将重复以上过程。
CASS 工艺的反应池由预反应区（兼氧区）、主反应区（好氧区）两部分组成，兼氧区进行微量曝气或不曝气，能够有效的抑制污泥膨胀，进行脱氮除磷处理；好氧区主要完成有机物的降解以及硝化过程。
第三节
污水处理方案的论证 传统活性污泥法处理工艺流程长，不仅需要设置初次沉淀池、二次沉淀池，而且对于本工程还需要设置调节池调节水量，处理构筑物多，造成了占地面积大；传统活性污泥法抗冲击能力差，容易发生污泥膨胀现象，造成出水水质恶化；污泥产生量大，而且不稳定，污泥处理负荷高。
SBR 工艺本身具有较好的调节能力，无需设置调节池，而且不需设置初次沉淀池和二次沉淀池，工艺流程简化，处理构筑物少；能够有效的抑制污泥膨胀的发生，抗冲击负荷能力强，工艺运转稳定性好，
出水水质好；污泥产量小，污泥相对稳定，污泥处理相对容易；SBR工艺基建投资省、运行费用低、处理成本少。
SBR 工艺相对传统活性污泥工艺，工序变化频繁，要求较高的自动化控制水平，对管理人员技术水平要求也较高。
通过分析，我们将方案二作为推荐方案，即将 SBR 工艺作为推荐方案并在后面的章节详细论述。
第六章
污水处理站工艺设计
第一节
污水处理站工艺流程设计 第二节
污水处理站主体设计 一、 格栅及集水池
设置格栅用来拦截较大的固型物，以保护后续处理设备，选用自动格栅一台，栅条间距 5mm，总宽 300mm。
集水池内设潜水泵，用于提升污水。设计最大流量为 300m 3 /h，设计选用潜污泵 3 台（两用一备），每台流量 Q＝150m 3 /h，扬程 H＝8mH 2 O。
格栅漩流沉砂池SBR反应池污水 排放污泥浓缩池污泥脱水机房泥饼外运剩余污泥
潜污泵的泵体置于池中，PLC 系统可以根据沉淀调节池的水位控制水泵的开停。
格栅井与污水集水池合建，有效容积 60m 3 （80m×3m×2.5m），地下钢砼结构。
二、 漩流沉砂池
由于来水来源复杂，而且为雨污合流污水，因此，需要设置沉砂池来去除砂砾，防止后续设备损坏。
选用漩流沉砂池，设计流量 3000m 3 /d，最大处理量 300 m 3 /h。
三、 SBR 反应池
SBR 反应池为本工艺的主体单元，在反应池内完成缺氧、好氧反应，泥水分离的沉淀过程以及排水过程，SBR 反应池分两个区：预反应（兼氧区）、主反应区（好氧区）。在好氧区池底设置微孔曝气器，在好氧区设置污泥回流泵，将混合液回流至兼氧区。滗水器设在池子末端。剩余污泥从曝气区用潜水泵抽送至污泥浓缩池。
SBR 反应池一座，分四格，每格可独立运行，单格有效容积为405m 3 （20m×4.5m×4.5m），半地上钢砼结构。
预反应区设潜水搅拌机 4 台（每格 1 台）；内设污泥回流泵 4 台，设计流量 27.5m 3 /h，设计选用潜污泵 4 台（每格 1 台），每台流量 Q＝25m 3 /h，扬程 H＝8mH 2 O；剩余污泥泵 4 台，设计流量 3m 3 /h，设计选用潜污泵 4 台（每格 1 台），每台流量 Q＝10m 3 /h，扬程 H＝
8mH 2 O；滗水器 4 套，滗水流量 250m 3 /h。
四、 鼓风机房
鼓风机房一座，结构尺寸为 6m×6m×4.5m。
设鼓风机 3 台（两用一备），设计流量为 5.63m 3 /min，所需压力为 49Kpa。
五、
污泥浓缩池
污泥浓缩池用于剩余污泥的浓缩减容，便于进行机械脱水，污泥浓缩池有效容积 70m 3 （φ2.4×4m）。
六、 污泥脱水机房
对浓缩后的污泥进行机械脱水，选用带式污泥脱水机 1 台，带宽1000mm，处理能力 3-5m 3 /h，机房一座，结构尺寸为 12m×6m×4.5m。
七、 综合办公用房
包括办公、化验等用房，约需 90m 2 。
第三节
主要设备表 序号 设备名称 主要技术参数 数量 备注 一
格栅及集水池
1 自动格栅 宽度 B=300，栅条间距 b=5mm 1 套 南京蓝深 2 污水提升泵 Q＝150m 3 /h，H＝8m 3 台 两用一备，蓝深
二
漩流沉砂池
1 漩流沉砂池 Q＝300m 3 /h 1 套 江苏一环 三
SBR 反应池
1 潜水搅拌器
4 台 南京蓝深 2 污泥回流泵 Q＝25m 3 /h，H＝8m 4 台 南京蓝深 3 剩余污泥泵 Q＝10m 3 /h，H＝8m 4 台 南京蓝深 4 滗水器 Q＝250m 3 /h 4 套 天津百阳 5 微孔曝气器
720 个 江苏一环 四
鼓风机房
1 罗茨鼓风机 Q＝5.58m 3 /min， P＝49KPa 3 台 两用一备，山东章晃 五
污泥脱水机房
1 带式污泥脱水机 带宽 1000mm，处理能力 3-5m 3 /h 1 套 杭州兴源
第七章
污水处理厂厂址的选择
污水处理厂厂址的选择是进行最终设计的前提，应根据选址条件和要求综合考虑，选出适用可靠、管道系统优化、工程造价低、施工及管理条件好的厂址。选址时，应考虑以下几个方面：
1． 应符合开发区现状和规划对厂址的要求； 2． 厂址的选择，应尽量做到少占农田和不占良田，选择在有扩建条件的地方，为今后发展留有余地； 3． 厂址必须位于给水水源下游，并应设在城镇、工厂厂区和生活区的下游和夏季主风向的下风向，为保证卫生要求，厂址应与城镇、厂区、生活区以及农村居民点保持一定安全距离； 4． 要充分利用地形，利用污水的重力自流，尽量减少污水的提升级数，以节省动力费用，降低处理成本； 5． 厂址应在工程地质条件较好的地方，在有抗震要求的地区还应考虑地震、地质条件； 6． 厂址应尽量选在交通方便的地方，以利施工运输和运行管理，否则就要增辟道路，增加工程量和工程造价； 7． 厂址应尽量靠近供电电源，以利安全运行和降低输电线路费用。如果不允许间断生产，则需要连接两路电源； 8． 当处理后的污水或污泥用于农业、工业或市政时，厂址应考虑与用户靠近，或方便运输，当处理水排放时，应与受纳水体靠近；
第八章
投资估算及成本分析
第一节
投资估算 本工程为日处理能力 3000 吨的污水处理厂，本估算包括污水处理厂内主要构（建）筑物、污水处理设备和电气自控系统等工程内容，不包括厂内附属工程以及厂外给排水设施等。
序号
工程和费用名称
费用（ 万元）
一
土建费用
1 集水池（有效容积 60m 3 ）
5.40 2 SBR 反应池（1780 m 3 ）
151.3 3 污泥浓缩池（有效容积 70m 3 ）
7.00 4 设备间（框架 面积 108m 2 ）
9.72 5 办公室（砖混 面积 90m 2 ）
7.02
小计
180.44
二
设备费用
1 格栅（1 套）
4.00 2 旋流沉砂池（1 套）
13.50 3 污水提升泵（3 台）
4.50 4 潜水搅拌器（4 台）
8.00 5 污泥回流泵（4 台）
3.60 6 剩余污泥泵（4 台）
3.20
7 滗水器（4 套）
60.00 8 微孔曝气器（720 个）
10.80 9 鼓风机（3 台）
15.00 10 带式污泥脱水系统（1 套）
24.00 11 电气自动控制系统 15.00 12 管路、阀门、辅件 10.00
小计
171.6
三
工程其它费用
1 工程设计费 4.00 2 设备运输、安装费 6.00 3 工程调试费 5.00 4 税金等 8.50
小计
23.50
四
工程总造价
375.54
第二节
经济分析 一、 运行成本分析
装置运营费用由以下部分组成：
1． 电费，电价按照 0.53 元/kwh 计算； 2． 污水处理设备 24 小时运行，年运行 360 天；污泥处理设备日运行 8 小时，年运行 360 天。
3． 维修费用按照设备造价的 1.5%提取。
4． 设备折旧年限 15 年。
5． 人工费用按照配置 8 人；工资及福利费按照 600 元/月计算。
本项目成本计算基本数据见下表：
序号 项目名称 单项成本 （元/天）
1 电费 464.00 2 维修费用 71.50 3 设备折旧费 317.80 3 人工费 160.00 4 日运行成本 1013.3 5 单位运行成本（不含折旧）
0.23 元/m 3 污水 6 单位运行成本（含设备折旧）
0.34 元/m 3 污水 二、 占地面积
工艺设施占地面积约为 820m 2 ，办公室、道路、绿化等附属设施占地面积约 1730m 2 ，总体占地面积约为 2550m 2 。
第九章
售后服务及承诺
我公司以“信誉第一、用户至上”为宗旨，努力做好售后服务工作。
1、本公司负责进行设备安装和调试、为用户培训操作人员并提供操作手册； 2、设备一年内免费保修，超过保修期或非我方责任，我方提供有偿维修服务； 3、本公司定期上门服务，协助维护保养设备，以保证设备的正常运行； 4、故障接报后 12 小时内响应，24 小时到达现场； 5、在保质期后,提供终身维修部件,并以优惠价提供备品备件; 6、保证在规定时间内完成工程,并保证出水达到排放标准。
第十章
问题与建议
1． 由于时间的仓促和基础资料的缺乏，本方案尚有不完善之处，希望随着工作的进展程度不断完善方案设计。
2． 基础资料中显示原水油脂含量在 100mg/L，油脂含量稍高，本方案暂不考虑设置隔油措施，如果实际排水油脂含量持续偏高，则需要设置隔油措施，建议采用斜板隔油池。
3． 本方案中污水处理厂的平面布置仅为示意，具体平面布置方式需根据实际情况以及建设方具体要求决定。
4． 为进一步开展工作，希望建设方对此方案进行批复或提出修改意见，我们将竭诚为客户提供满意的服务。
附
图 污水处理工艺流程示意图
污水处理厂平面布置示意图
下一篇：医生个人应聘简历