1、 金華市金東區曹宅鎮污水處理廠尾水濕地工程10000m³/d初設方案衢州城建設計有限公司二一六年六月目 錄第一章 工程概況3§1.1 工程建設規模3§1.2 污水水質及處理出水標準3第二章 設計依據、原則和范圍5§2.1 設計依據5§2.2 設計原則5§2.3 設計規范與標準5§2.4 編制范圍7§2.5 設計施工范圍7第三章 污水處理工藝8§3.1 原水情況調查8§3.2 污水處理工藝的選擇83.2.1 常規生物處理工藝介紹83.2.2尾水處理工藝選型11§3.3 工藝流程設計113

2、.3.1 工藝流程圖113.3.2 主要構筑物及設備選型12第四章 電氣與自控設計15§4.1 電氣設計154.1.1 設計范圍154.1.2 動力配電154.1.3 電動裝置控制要求154.1.4 電纜敷設154.1.5 防雷接地154.1.6 照明16§4.2 自動化控制設計16§4.3 電器、儀表17第五章 其他設計18§5.1 節能設計18§5.2 綠化設計18§5.3 消防設計19§5.4 結構設計19§5.5 防腐涂漆措施20§5.6 工程形象設計20第六章 水處理設備運行管理措施21

3、7;6.1 組織管理措施21§6.2 技術管理措施21第七章 工程投資及運行成本22§7.1 主要工藝投資估算22§7.2 運行成本分析23尾水濕地處理工程10000t/d II 第一章 工程概況§1.1 工程建設規模根據建設方提供的情況，項目曹宅鎮污水處理廠位于曹宅鎮梅溪塘村，總占地面積7000平方米，按國家一級B標出水水質設計建設，日污水處理能力5000噸左右，是我區最大的鎮級污水處理廠。該工程被列入省建設廳污水處理廠提標改造資金外助項目，總投資750余萬，2015年完工并投入使用，出水標準將由原來的國家一級B標提升至A標。遠期規劃周邊工業及部分未納

4、管居民生活廢水納管接入項目處理廠，屆時項目處理能力提高至10000噸/天。§1.2 污水水質及處理出水標準建設方的尾水出水達到城鎮污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）中一級A標準，目前水量為5000噸/天，遠期10000噸/天。根據建設方提供的情況，原水參照當地的生活污水水質設計，如下：表1-1 污水進水水質（mg/l）監測項目次CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)TN(mg/L)NH3-N(mg/L)TP(mg/L)PH15010155（8）0.569現根據項目環評批復審核意見要求，針對項目尾水做進一步深化處理，在曹宅鎮污水處理廠出水達到城鎮污水處理廠污染物排

5、放標準一級a標的基礎上，經過濕地深度處理后出水，氨氮達到城鎮污水處理廠污染物排放標準一級a標的80%，即4.0 mg/L；總磷達到城鎮污水處理廠污染物排放標準一級a標的70%，即0.35 mg/L。見表如下：表1-2 污水出水水質（mg/l）監測項目CODcrTNNH3-NTPPH數據(mg/L)40154（6.4）0.3569括號外數值為水溫>12時的控制指標，括號內數值為水溫12時的控制指標。第二章 設計依據、原則和范圍§2.1 設計依據（1）中華人民共和國環境保護法（2）中華人民共和國水污染防治法（3）室外排水設計規范（GB 50014-2006）(2014 年版)（4）

6、人工濕地污水處理技術導則RISN-TG006-2009；（4）建設方提供的有關廢水的水質、水量資料（5）我公司在水處理方面的設計經驗和工程實踐§2.2 設計原則（1）嚴格遵守國家及地方有關環保法律、法規和技術政策；（2）在生產建設總體規劃的指導下，通過污水綜合治理工程的建設達到保護環境、保持水資源可持續發展的目的；（3）選擇技術先進、經濟合理的處理工藝，使水處理設施能夠長期地穩定運行，確保出水達標；（4）結合實際情況，發揮工藝優勢，選擇經濟合理的構筑物形式和節能型設備，最大限度地降低水處理成本；（5）因地制宜，合理布置處理構筑物及水力流程，減少工程投資；（6）保障水處理設備在日后運行

7、過程中操作管理、維修方便，減輕勞動強度；（7）采用可靠的控制系統，實現水處理工藝的自動化管理。§2.3 設計規范與標準（1）室外排水設計規范（GB 50014-2006）(2014 年版)（2）室外給水設計規范（GB 50013-2006）（3）地表水環境質量標準（GB 3838-2002）（4）城鎮污水處理廠污染物排放標準（GB 18918-2002）（5）建筑給水排水設計規范（GB 50015-2009）（6）建筑設計防火規范（GB 50016-2014）（7）建筑滅火器配置設計規范（GB 50140-2005）（8）工業企業廠界噪聲排放標準（GB 12348-2008）（9）工

8、業企業噪音控制設計規范（GB/T 50087-2013）（10）建筑結構荷載規范（GB 50009-2012）（11）混凝土結構設計規范（GB 50010-2010）（12）建筑地基基礎設計規范（GB 50007-2011）（13）建筑抗震設計規范（GB 50011-2010）（14）工業建筑防腐設計規范（GB 50046-2008）（15）供配電系統設計規范（GB 50052-2009）（16）20KV以下變電所設計規范（GB 50053-2013）（17）低壓配電設計規范（GB500542011）（18）通用用電設備配電設計規范（GB 50055-2011）（19）建筑照明設計標準 GB5

9、0034-2013（20）建筑防雷設計規范（GB 50057-2010）（21）電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范（GB/T 50062-2008）（22）工程設計節能技術暫行規定（GBJ6-1985）（23）動力機器基礎設計規范（GB 50040-1996）（24）地下工程防水技術規范（GB 50108-2008）（25）通用建筑結構設計標準（ZBBZH/GJ 1）（26）工業企業設計衛生標準（GBZ 1-2010）（27）采暖通風與空氣調節設計規范（GB 50019-2003）（28）自動化儀表選型設計規范（HG/T 20507-2014）（29）儀表配管配線設計規范（HG/T 2051

10、2-2014)（30）儀表系統接地設計規范（HB205132014)（31）控制室設計規范（HG/T 20508-2014）（32）儀表供電設計規范（HG/T 20509-2014）（33）分散型控制系統工程設計規范（HG/T 20573-2012）§2.4 編制范圍1、水處理工藝設計、設備設計或選型、總平面布置設計；2、水處理工程投資估算與運行費用分析。§2.5 設計施工范圍本工程設計施工范圍：污水處理站區域內由格柵渠到處理設備排放口之間的污水處理工藝、建筑、結構、自控等專業的設計、設備配套、制造、安裝、調試等由乙方完成。污水處理站內用電由甲方將設備的動力電纜接到配電柜處

11、。處理站室內、外照明、給排水、道路、綠化及圍墻等由甲方組織完成。第三章 污水處理工藝§3.1 原水情況調查（1）進水高程本方案中處理站進水高程按-0.80m設計，后期需依照實際高程調整。（2）建設場地根據業主提供資料，規劃約22000m2用于尾水深度處理項目用地，慮美觀和其它方面的因素，初步確定污水處理設施以垂直流人工濕地為主，主要負責尾水工藝深度處理；人工景觀為輔，配合項目配套輔助工程，美化周邊環境，提高人文氣質。本方案根據建設用地的現有情況進行設計。§3.2 污水處理工藝的選擇3.2.1 常規生物處理工藝介紹濕地一詞最早出現于1956年美國魚和野生動物管理局39號通告,

12、通告將濕地定義為"被間歇的或永久的淺水層覆蓋的土地。"1979年,美國為了對濕地和深水生態環境進行分類,該局對濕地內涵進行了重新界定,認為"濕地是陸地生態系統和水生生態系統之間過渡的土地,該土地水位經常存在或接近地表,或者為淺水所覆蓋"。1971年在拉姆薩爾通過了關于特別是作為水禽棲息地的國際重要濕地公約(簡稱濕地公約),該公約將濕地定義為:"不問其為天然或人工、常久或暫時之沼澤地、濕原、泥炭地或水域地帶,帶有靜止或流動、或為淡水、半咸水或咸水水體者,包括低潮時水深不超過6m的水域。我國對沼澤、灘涂等濕地研究具有豐富的積累,在實踐中形成了具有中

13、國特色的濕地分類系統,通常認為"濕地系指海洋和內陸常年有淺層積水或土壤過濕的地段。"盡管濕地的概念目前尚無統一,但它們有一共同特點:從不同的角度認為濕地是一種特殊的生態系統,該系統不同于陸地生態系統,也有別于水生生態系統,它是介于兩者之間的過渡生態系統。目前被廣泛關注的工程技術有：人工濕地處理系統具有緩沖容量大、處理效果好、工藝簡單、投資省、運行費用低等特點，非常適合中、小城鎮的污水處理。人工濕地處理系統可以分為以下幾種類型:(1)自由水面人工濕地處理系統;(2)人工潛流濕地處理系統。（1）自由水面人工濕地工藝表面流濕地與地表漫流土地處理系統非常相似，不同的是:a、在表面流

14、濕地系統中，四周筑有一定高度的圍墻，維持一定的水層厚度(一般為1030cm);b、濕地中種植挺水型植物(如蘆葦等)。向濕地表面布水，水流在濕地表面呈推流式前進，在流動過程中，與土壤、植物及植物根部的生物膜接觸，通過物理、化學以及生物反應，污水得到凈化，并在終端流出。（2）人工潛流濕地工藝人工濕地的核心技術是潛流式濕地。一般由兩級濕地串聯，處理單元并聯組成。濕地中根據處理污染物的不同而填有不同介質，種植不同種類的凈化植物。水通過基質、植物和微生物的物理、化學和生物的途徑共同完成系統的凈化，對BOD、COD、TSS、TP、TN、藻類、石油類等有顯著的去除效率;此外該工藝獨有的流態和結構形成的良好的

15、硝化與反硝化功能區對TN、TP、石油類的去除明顯優于其他處理方式。主要包括內部構造系統、活性酶體介質系統、植物的培植與搭配系統、布水與集水系統、防堵塞技術、冬季運行技術。潛流式人工合成濕地的形式分為垂直流潛流式人工濕地和水平流潛流式人工濕地。利用濕地中不同流態特點凈化進水。經過潛流式濕地凈化后的河水可達到地表水類標準，再通過排水系統排放。a、垂直流潛流式人工濕地:在垂直潛流系統中，污水由表面縱向流至床底，在縱向流的過程中污水依次經過不同的專利介質層，達到凈化的目的。垂直流潛流式濕地具有完整的布水系統和集水系統，其優點是占地面積較其它形式濕地小，處理效率高，整個系統可以完全建在地下，地上可以建成

16、綠地和配合景觀規劃使用。b、水平流潛流式人工濕地:是潛流式濕地的另一種形式，污水由進水口一端沿水平方向流動的過程中依次通過砂石、介質、植物根系，流向出水口一端，以達到凈化目的。根據不同的工藝，優缺點對比如下：類型特點優點缺點適用區域自由水面人工濕地處理系統污水在濕地的表面流動,水位較淺投資省、施工方便處理能力低,衛生條件差適合于南方氣溫較高地區，及要求相對較寬松的地區水平流潛流式人工濕地污水在濕地床的內部流動處理效果和處理負荷較高，保溫性能好，受氣候影響小、衛生條件較好投資較高、工程量加大、整體穩定性較差對氮、磷的去除效果不如地表流濕地系統好。適合于大多數濕地工程垂直流潛流式人工濕地水流在基質

17、床中基本呈由上向下的垂直流。處理效果和處理負荷較高，保溫性能受氣候影響相對較小投資高，工程量大，對基建要求較高，較易滋生蚊蠅。適合于大多數濕地工程3.2.2尾水處理工藝選型根據我司多年工程實踐經驗及技術分析，本案采用垂直流潛流式人工濕地12000+自由水面景觀濕地2321（剩余7000平方米為包括管路用地，硬化路面及周邊防護堤岸等配套實施用地）。自由水面景觀濕地采用曝氣復氧用以提高水中溶解氧，提高生物活性；采用人工浮床系統及人造水草，提高負荷，自由水面人工濕地處理系統內投放魚蝦貝類及硅藻等微生物，形成動植物微生物的生態系統循環。根據此設計該的工程的工藝能滿足業主單位對項目規劃的要求。§

18、;3.3 工藝流程設計3.3.1 工藝流程圖部分工藝流程見圖3-4。經出水觀察井排放垂直流人工濕地進水配水井尾水進水部分自由水面景觀濕地圖3-4 污水處理工藝流程3.3.2 主要構筑物及設備選型3.3.2.1 進水系統進水系統部分尾水進水主管、分流配水池、支管及原旁路應急泄洪通道等組成等按常規工藝設計。構筑物：分流配水池：1座，鋼砼結構，4.0×2.0×2.0m主要設備：（1） 手動方口插板閥、格柵等。3.3.2.2 垂直流人工濕地垂直流人工濕地池內設置多層介質填料并提供微生物及植物生長的環境。主要利用人工介質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用，對污水、污泥進行處

19、理的一種技術。其作用機理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養分吸收的作用。構筑物：地下結構2座，分16個單元池，總面積12000m2，總有效容積14400m3。主要設備：（1） 多層介質填料：1套（2） 配套填料支撐網：1套（3） 底部防水pe膜（含膜上下各一層土工布）：1套 （4） 配套植物：11000 m2（5） 配套布水集水管材閥門3.3.2.3 自由水面景觀濕地自由流水面景觀濕地與地表漫流土地處理系統非常相似，不同的是:(1)在表面流濕地系統中，四周筑有一定高度的圍墻，維持一定的水層厚度(一般為100150cm);(2)濕地中種植挺

20、水、潛水等多種植物(如蘆葦)。向濕地表面布水，水流在濕地表面呈推流式前進，在流動過程中，與土壤、植物及植物根部的生物膜接觸，通過物理、化學以及生物反應，污水得到凈化，并在終端流出。構筑物及內容配水池：1座配套人工景觀設施：1套pe防滲膜：1套配套景觀植物及設備：1套布水管：1套3.3.2.4 電控自控設備（1）構筑物電控設備基礎：1座，素砼結構，2.0×4.0×0.1m（2）設備：電控自控設備：1套，含PLC自控，室外機柜，防雨防潮處理。第四章 電氣與自控設計§4.1 電氣設計 4.1.1 設計范圍本工程電氣設計包括以下內容：用電設備供電及控制系統設計；電纜敷設設

21、計；構筑物接地安全系統設計；照明系統設計。4.1.2 動力配電污水處理站動力線由附近架空線或配電室引入，用380/220伏低壓電纜引至污水處理站內配電柜。4.1.3 電動裝置控制要求1）建設方提供兩路380V（3P+N+PE）電源送至其MCC的電源進線開關端頭，本系統無備用電源。2）電動閥的防護等級為IP54以上。絕緣等級均為F級，并以B級溫升考核。4.1.4 電纜敷設高、低壓電力電纜和控制電纜在電纜溝內的電纜支架或橋架上敷設，室外電纜敷設根數較多的線路設置電纜溝，其它電纜根數較少的線路采用銅芯聚氯乙烯絕緣電纜穿鍍鋅鋼管的方式敷設或鎧裝電纜直埋敷設。室外照明電纜采用鎧裝電纜直埋敷設。4.1.5

22、 防雷接地根據防雷規范要求，本工程的水處理構筑物和綜合用房按第三類防雷建筑物考慮防雷設計，采用避雷針防直擊雷，引下線利用柱內鋼筋，并充分利用建筑物基礎鋼筋等作自然接地體。各主要設備及金屬構件就近與接地裝置作等電位連接并按防雷規范要求采取相應措施作防感應雷保護。在低壓進出線處及信號線設浪涌保護器防止雷電流入侵。按照接地規范要求，本工程接地形式采用TN-S接地系統，所有電氣設備金屬外殼均作接地保護。電氣設備、PLC自控系統接地與防直接雷和防感應雷接地共用接地裝置，組成共用接地系統，要求接地電阻1。電源進線處設總等電位聯結箱，并與下列導電部分連接：a.進出建筑物的輸送管道及類似的金屬件等；b.建筑物

23、內金屬構件等導電體；c.接地干線或保護干線；d.所有引入建筑物的埋地金屬管道電纜外皮。4.1.6 照明電氣照明設有工作照明、應急照明和戶外道路照明，照明電源由各區域內低壓配電系統供給。照明線路均采用BV型銅芯聚氯乙烯絕緣電線，電線截面除特殊標注外，均采用2.5平方毫米，照明線路為2芯，插座電線為3芯。室內照明優先選用節能型高效燈具，廠區室外照明可根據綠化需要，選用相應的庭園型燈具，另外在各主要建筑物重要場所設置應急照明燈具，在爆炸危險場所的照明燈具選用相應防爆級別的防爆燈具和開關。§4.2 自動化控制設計 采用技術先進、安全可靠的自動控制方式，實現全廠內各主要用電設備的現場就地手動控

24、制與PLC自動控制。二者可以通過設于機旁的手、自動轉換開關進行選擇。手動控制主要用于設備的檢修和調試，也可作為生產過程中臨時、應急操作手段；正常情況下，由PLC自控系統根據工藝流程要求實現自動控制。整套自控系統對以下設備完成以下主要控制內容：（1）通過檢測調節池液位的高低變化并與設定值比較，自動增減潛水排污泵開啟臺數，進而調節生物轉盤進水流量。（2）實時采集低壓進線柜及各主要配電回路的電流、電壓、有功電度、無功電度、功率因數等值。（3）根據設定周期控制定盤過濾設備的運行，自動控制排泥和清洗程序。§4.3 電器、儀表1、電器（1）在污水處理站控制室內設置低壓配電箱，對各用電設備采用放射

25、式供電，采用三相五線制，電壓為380/220V。（2）電機啟動方式：功率小于10KW，電動機采用全壓直接啟動；功率大于10KW，電動機采用間接啟動。（3）用電設備電動機都通過熔斷器、斷路器、接觸器、熱繼電器等及有關控制按鈕等元器件加以保護控制。2、儀表與監測（1）全廠的檢測儀表根據本工程污水處理工藝流程和計算機測控管理系統的要求配置。根據工藝要求關鍵工段設有水位、流量等監測控制設備。（2）儀表的安裝儀表安裝既要考慮到各種儀表的性能情況，又要考慮到操作人員的方便和及時的了解各種參數數據。所有儀表集中安裝在儀器控制室的儀器柜上。安裝應符合GB50052-95的要求。23生活污水處理工程2000t/

26、d 第五章 其他設計§5.1 節能設計污水處理站的噸水能耗受到很多因素的影響，如原水水質情況、地理位置、處理工藝流程等。本工程在工藝方案選擇、設備選型和操作管理方面都考慮節省能源，降低運行成本。本工程采取的節能措施如下：1）總體布置綜合考慮本工程服務區域的特點，在污水處理站位置選擇時充分考慮節能的因素。將污水處理站選在服務區域地勢較低位置，這樣既可以減少排水管道的埋深以降低基本建設投資，又可以減少污水提升泵的揚程，最大限度的節約能源。2）污水處理設備本項目所選的污水處理工藝的能耗、藥劑費以及人工費都很低，為盡可能的減少運行費用，就要在水力計算中力求精確，盡量使處理構筑物布置緊湊，管路

27、短而直，在保證良好運行條件的基礎上，減少不必要的水頭損失，降低水泵工作揚程，以節省常年運行費用，同時對提升泵實行合理控制，使水泵在高效段運行。§5.2 綠化設計為了改善污水廠的工作、生產環境，建成富有傳統意境的園林式工廠，綠化的設計原則擬創造清潔、美觀的廠區環境。在污水處理廠周邊設置綠化隔離帶，邊坡擋墻等位置采用喬木、灌木及匐地植物以保證岸邊景觀，同時減少對周圍環境的影響。§5.3 消防設計本工程在正常生產情況下，一般不易發生火災，只有在操作失誤、違反規程、管理不當及其它非正常生產情況或意外事故狀態下，才可能由各種因素導致火災發生。因此，為了防止火災的發生，或減少火災發生造

28、成的損失，根據“預防為主，防消結合”的方針，本工程在設計上采取了相應的防范措施。在火災危險性較大的場所設置安全標志及信號裝置，在設計中對各類介質管道涂以相應的識別色。建立完善的消防給水系統和消防設施，以保證消防的安全性和可靠性。消防給水管道在廠區內連接成環，消防給水與生活給水合用。建筑物的防火設計均嚴格按建筑設計防火規范（GB50016-2006）的規定進行。建（構）筑物的耐火等級均至少達到級。廠區所有建筑及構筑物四周均設有消防車道或可供消防車回轉用地。§5.4 結構設計本工程結構設計使用年限為50年，（建）筑物結構安全等級為二級。建（構）筑物的沉降值及相鄰建（構）筑物的沉降差，滿足

29、建筑地基基礎設計規范（GB50007-2011）的要求?？節B等級和鋼筋砼構筑物及泵房地下結構混凝土的抗滲等級為S6。構筑物的主體結構混凝土強度等級均為C30，底板下墊層為C15；建筑物的基礎墊層為C15，其余均為C30。根據建筑抗震設計規范（GB50011-2010）第3.1.1條規定，所有構（建）筑物地震作用均按7度考慮，并按7度采取抗震措施。鋼筋混凝土框、排架的抗震等級為三級。§5.5 防腐涂漆措施1、關于結構框架、管道支撐、管道等外壁涂漆參照Q/ZB77-73涂漆通用技術要求中有關要求制作。2、污水處理站設備安裝完成后，根據有關的規定，對外露的各種管道外壁涂上不同顏色的油漆，以

30、示區別和表明走向。§5.6 工程形象設計為樹立政府聲譽和形象，本方案在注重處理效果的同時，也格外注重工程總體外觀質量，以把本工程建設成為反映政府形象的窗口。在工程形象設計方面采取如下措施：在設備安裝處設置工程宣傳欄，對工程進行全面介紹，宣傳欄為不銹鋼材質，費用由建設方負責。所有設備形式上力求新穎、簡潔、大方，在考慮較經濟合理的結構形式的同時考慮美觀，在滿足各項指標的前提下，使整個處理站的總體設計遵循從單體到整體的協調統一。第六章 水處理設備運行管理措施在我國，環境保護已作為一項基本國策加以貫徹，受到了全社會和各級政府的重視。國務院有關部門頒布了一系列有關法律和法規，以保證這項基本國策

31、的貫徹和執行。本工程項目在建設過程中和今后的運行管理中均以這些法律和法規為基點，采取如下措施：§6.1 組織管理措施1、建立健全的、完備的生產管理機構；2、對水處理站職工進行必要的資格審查；3、組織操作人員進行上崗前的專業技術培訓；4、聘請有經驗的專業技術人員負責設備的技術管理工作；5、建立健全崗位責任和安全操作規程在內的有關管理規章制度；6、對操作管理人員定期進行考核實行獎懲制度；7、組織專業技術人員提前進崗，參與施工、安裝調試、驗收的全過程，為今后設備的正常運轉奠定基礎；8、組織參加全國污水處理行業的技術情報交流活動。§6.2 技術管理措施1、對處理前后的水量和水質進行檢測、化驗、分析，并根據水量、水質的變化，調試運轉工況；2、及時整理運