500吨生活污水MBR方案

投标文件2014年03月目录1工程概况11.1工程名称11.2工程地点11.3工程简介11.4工程范围11.5主要技术经济指标12工程设计32.1废水处理工程设计的依据32.2设计依据43设计参数53.1污水处理量53.2设计进水水质53.3设计出水水质53.4处理水质特点…………………………………………………………………………..54处理工艺选择64.1工艺选择原则64.2工艺选择64.3SBR工艺介绍75工艺设计95.1工艺流程95.2工艺说明96主要构筑物及设备参数126.1主要构筑物一览表126.2主要设备参数一览表127工程设计说明147.1总图设计147.2建筑设计147.3结构设计147.4电气设计157.5自控设计167.6采暖、通风设计178工程投资估算188.1工程投资188.2工程投资估算表189运行费用分析209.1工资费用209.2药剂费用209.3耗电费用209.4直接运行费用2110效益分析2210.1环境效益分析2210.2经济效益分析2211附件2311.1工艺流程图2311.2平面布置图231工程概况1.1工程名称1.2工程地点、1.3工程简介1.4工程范围680m3/d的生活污水处理工程所需的设备、建（构）筑物（1000m3/d）及配套辅助设施的工艺、土建、电气、仪表、给排水等相关专业设计内容。

污水处理站进出水管道、道路、绿化、供电、通讯线路设计不在本方案设计范围内。

1.5主要技术经济指标序号项目指标1处理规模实际容量680m3/d，扩建后1000m3/d2进水水质见表格3出水水质GB21908-2008混装制剂类制药工业污染物水排放标准罗氏排放标准4采用工艺膜生物反应器工艺（MBR）和SBR工艺5占地面积882m26工程总投资320.00万元7直接运行费用0.62元/m3水2工程设计

2.1废水处理工程设计的依据2.2设计依据（1）、《建设项目环境保护管理条例》，国务院第253号令；

（2）、《混装制剂类制药工业水污染物排放标准》（GB21908-2008）；

（3）、《给水排水工程构筑物结构设计规程》（GB50069-2002）；

（4）、《室外排水工程设计规范》（2003修订版）；

（5）、《混凝土结构设计范围》（GB50010-2002)；

（6）、《建筑结构荷载规范》(GBJ50009-2001)；

（7）、《建筑给排水规范》（GB50015-2006)；

（8）、《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）；

（9）、《工业建筑防腐设计规范》（GB50046-95）；

（10）、《低压配电设计规范》（GB50054-95）；

（11）、《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）；

（12）、《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）；

（13）、《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）；

（14）、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）。

3设计参数3.1污水处理量根据资料，本工程区内污水产量约为680m3/d。考虑远增产扩大规模，污水量将增加到1000m3/d。故本次设计时设备按污水量1000m3/d设计，扩产后不需对整个工程进行改扩建，可节省投资。

3.2设计进水水质废水水质见下表：

表1平均进水水质浓度（单位：mg/L）项目CODCrBOD5SSTNNH3-NTPTOC水质40018040-6050406--表2最高进水水质浓度（单位：mg/L）项目CODCrBOD5SSTNNH3-NTPTOC水质4802166060609--3.3设计出水水质3.3.1国家验收标准表3GB21908-2008出水水质标准（单位：mg/L）项目CODCrBOD5SSTNNH3-NTPTOC水质≤60≤15≤30≤20≤10≤0.5≤203.3.2验收标准表4出水水质标准（单位：mg/L）项目CODCrBOD5SSTNNH3-NTPTOC水质≤50≤12.5≤25.5≤17≤8.5≤0.4≤17设计出水标准达到验收标准。

3.4处理水质特点根据提供的污水检测报告可知，处理水质主要有以下特点：

（1）污水水质总体类似生活污水特征；

（2）因生活污水占主导，所以水量昼夜变化大；

（3）污水中含有一定循环冷却水，不可忽视水质稳定剂的污染，污水中总磷偏高。

4处理工艺选择4.1工艺选择原则选择合理的污水处理工艺技术是十分重要的。只有选择得当，才能使污水处理工程的处理效果好，运行管理方便，节省投资成本和运行费用。污水处理工艺的选择，首先需要适应污水进水水质、出水水质要求以及当地温度、工程地质、环境等条件，然后综合考虑工艺的可靠性、成熟性、适用性、去除污染物的效率、投资省、操作管理简单、运行费用低等多因素，选择最优的工艺方案。

（1）符合国家和地方环境保护政策和相关法律法规、标准及规范；

（2）工艺技术先进、高效节能，处理效率高，出水稳定达标；

（3）处理设施安全、成熟，并尽量减少工程投资成本，降低运行费用；

（4）最大限度地降低操作管理和维修技术难度；

（5）污水处理设施具有较强的抗水量、水质冲击负荷能力；

（6）污水处理设施运行时不产生臭气及噪声等二次污染；

（7）优先选择国内先进、可靠、高效、成熟的污水处理专用设备。

4.2工艺选择SBR系统进一步拓宽了活性污泥法的使用范围。就近期的技术条件，SBR系统更适合以下情况：

1）中小城镇生活污水和厂矿化工企业的工业废水，尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。

2)需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但要去除有机物，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化。

3)水资源紧缺的地方。SBR系统可在生物处理后进行物化处理，不需要增加设施，便于水的回收利用。

4)用地紧张的地方。

5）对已建连续流污水处理厂的改造等。

4.3SBR工艺介绍性污泥法，现广泛应用到生活污水、有机废水的治理。SBR 法的反应机理与传统的活性污泥法基本相同，仅运行条件不同，其操作由进水、曝气、沉淀、排水、闲置五个过程组成，运行工序在时间上是按序排列的。SBR 工艺的核心是SBR反应池,它是按一定时间顺序间歇操作运行的生物反应器。所谓“序批间歇式”有两种含义:一是运行操作在空间上是按序列的方式进行的,为匹配多数情况下废水的连续排放规律,必须2个或多个SBR池并联,按次序间歇运行;二是每个SBR的操作在时间上也是按次序排列的。反应池兼有调节池和沉淀池的功能。

4.3.2工艺优点：

（1）SBR法集调节池、曝气池、沉淀池于一体，不需建二沉池和配置污泥回流装置，因此结构简单，投资省，运行费用低；

（2）SBR反应池中DO和BOD浓度梯度变化大，有利控制污泥膨胀，运行稳定，处理效果好；

（3）沉淀工序是污泥在静止状态下沉降，因此沉淀时间短，效果好；

（4）操作简便灵活，在SBR运行的一个周期各个阶段的运行时间、总停留时间、供气与否和供气量都是根据进水与出水的水质灵活控制。

4.3.3工艺缺点：

1、自动化控制要求高。

2、排水时间短（间歇排水时），并且排水时要求不搅动沉淀污泥层，因而需要专门的排水设备（滗水器），且对滗水器的要求很高。

4.3.4工艺评估（1）SBR法集调节池、曝气池、沉淀池于一体，不需建二沉池和配置污泥回流装置，因此结构简单，投资省，运行费用低；

（2）SBR反应池中DO和BOD浓度梯度变化大，有利控制污泥膨胀，运行稳定，处理效果好；

（3）沉淀工序是污泥在静止状态下沉降，因此沉淀时间短，效果好；

（4）操作简便灵活，在SBR运行的一个周期各个阶段的运行时间、总停留时间、供气与否和供气量都是根据进水与出水的水质灵活控制。

5工艺设计5.1工艺流程图5.2工艺计算（1）集水井①停留时间：h=20min②

容积：V=Q×HRT=12m3③规格：

4m×2m×1.5m（有效水深1.5m）④结构：钢砼结构⑤性能：捞取固体废物，去除部分磷和悬浮物⑥配套设备：a、转盘过滤器一套b、提升泵两台c、1T手拉葫芦一套（2）调节池①停留时间：h=4h②容积：V=Q×HRT=160m3③规格：4m×6m×6.7m④结构：钢砼结构⑤性能：对水量和水质的调节，调节污水pH值、水温，有预曝气作用⑥配套设备：a、提升泵两台b、1T手拉葫芦（3）厌氧池①停留时间：h=3h②容积：V=Q×HRT=125m3分两格③规格：5m×6m×4.5m④结构：钢砼结构⑤性能：污水经过填料过滤，去除部分COD、BOD5，释放磷⑥配套设备：a、填料b、厌氧池自身回流泵。

（4）SBR反应池①操作周期反应器个数n1=2，周期时间T=12h，每周期分为进水、曝气、搅拌、后好氧曝气、沉淀、排水4个阶段，其中进水时间T1=1h，好氧曝气时间T2=4h，缺氧搅拌时间T3=2.5h，后好氧曝气时间T4=3h，沉淀时间T5=1h，排水时间T6=0.5h。

②曝气池体积污水进水TN较高，为满足硝化要求，曝气段污泥龄θc取25d-1，污泥产率系数Y取0.6，自身氧化系数Kd取0.06，曝气池体积：其中，S0和Se为进出水BOD5浓度，e取0.45，X为污泥浓度，取4000mg/L，f为SS中VSS所占比例，取0.7。

V=0.6×1000×25×（216-12.5）/[0.45×4000×0.7（1+0.06×25）]=969m3，故取总容积为1000m3，每个池子容积为500m3。

③设排水高度1.2m，SBR高度大约为排水高度是4倍。

设有效水深4.8m，则S=500/4.8=104m2取B=6m，L=17m，超高取0.6m，则池高5.4m。

（4）复核出水BOD5式中，K2为动力学参数，取0.018，T2为曝气时间4h，n1为周期数，取2Lch=24×216/（24+0.018×4000×0.7×4×2）=12.13mg/L结果表明，出水BOD5可以达到设计要求，且与设定值十分接近。

（8）曝气量计算溶解氧的需求由三部分组成，氧化有机物需氧量，污泥自身需氧量、氨氮硝化需氧量和出水带走的氧量。有机物氧化需氧系数a=0.5，污泥需氧系数b=0.12。

①氧化有机物和污泥需氧量为：

②进水TN0为60mg/L，出水TNe为17mg/L氨氮硝化需氧量运行中，安全起见忽略反硝化释放的氧量，生物池最大需氧量为：

O=O1+O2=419.1kg/d=17.5kg/h③一般情况下，标准需氧量与设计需氧量之比为1.6，曝气器采用穿孔曝气设备，氧气转移率EA为7%，氧气密度为1.429kg/m3，按生物反应需要计算的曝气量为：

6主要构筑物及设备参数6.1主要构筑物一览表构筑物容积（m3）规格（m）结构集水井124×2×1.5钢砼结构蓄水池1604×6×6.7钢砼结构厌氧池993×6×5.5钢砼结构SBR池560×2座17×6×5.5钢砼结构浓缩池24×2座2×3×4钢砼结构污泥脱水机房--3×6砖混结构泵房、自控、除臭室--4×9×3层砖混结构配电室--5×7砖混结构6.2主要设备参数一览表设备参数数量单位提升泵（集水池）Q=45m3/h，H=12m2台进水泵（调节池）Q=45m3/h，H=12m2台回流泵（sbr到厌氧）Q=125m3/h，H=12m2台螺杆泵（至离心机）Q=1m3/h，H=12m2台厌氧池回流泵Q=45m3/h，H=12m2台电动葫芦起重量1T，起重高度9M1台电动葫芦起重量3T，起重高度6M1台手拉葫芦起重量1T，起重高度6M2台搅拌机1.5/8/400/3/7408台鼓风机Q=13m3/min，H=5000mm1套计量泵7.6/P3.56台曝

气装置18m3/min1套除臭装置Q=8000m3/h1套转盘过滤器1500t/d1套污泥脱水机Q=45m3/h，H=12m4套滗水器一环2套排泥泵1500t/d1套7工程设计说明7.1总图设计根据地形、周围环境以及进、退水水位置进行合理布置，工程总占地面积约882㎡，处理构筑物均采用埋地设置，构筑物上面覆土，植草绿化，适当配以低灌点缀，整个处理站采用竹篱笆或铁艺围栏进行围挡。

7.2建筑设计整个站为分为污水处理构筑物和地上设备间，污水处理建构筑物主要满足使用功能要求，力求简捷、大方、实用。设备间设计与周围建筑物在风格上协调一致。

7.3结构设计（1）构筑物使用年限：按照《建筑结构可靠度设计统一标准》，本工程各建构筑物主体结构的设计使用年限为50年；

（2）安全等级：按照《混凝土结构设计规范》以及《砌体结构设计规范》，本工程各建构筑物结构的安全等级为二级；

（3）抗震等级：按照《建筑工程抗震设防分类标准》以及《建筑抗震设计规范》，本工程建构筑物均按丙类建筑，建筑按抗震设防烈度8度实施抗震构造措施；

（4）环境类别：按照《混凝土结构设计规范》，本工程混凝土结构的环境类别为二类a。

（5）地基：按照《建筑地基基础设计规范》，本工程各建构筑物的地基基础设计等级为丙级。一般性建筑物采用浅基础，在土层满足基础承载力的前提下尽量浅埋。其余构筑物根据工艺流程要求，确定基础持力层位置。当基础下局部有软弱土层时，需对局部进行地基处理。

（6）材料：

①混凝土外露式贮水构筑物均采用C25、S6，混合结构构件及框架结构采用C25；

垫层混凝土采用C10（或C15）。

②钢筋普通钢筋一般采用热轧钢筋HRB335（20MnSi）级以及HPB235（Q235）级。

③焊条E43型焊条用于Q235钢的焊接，E50型焊条用于Q345钢的焊接。

④砌体对于混合结构±0.000米以下的墙体采用M10水泥砂浆砌筑MU10非粘土烧结普通砖，±0.000米以上的墙体采用M7.5（或M10）混合砂浆砌筑MU10非粘土烧结多孔砖（承重型）；

框架围护墙采用M7.5（或M10）混合砂浆砌筑MU10非粘土烧结多孔砖（非承重型）。

7.4电气设计（1）380/220V电源由厂区低压配电室引入至污水处理站内配电柜，低压配电线采用真空断路器开关作短路保护装置，馈线采用空气开关短路和热继电器作短路和过载保护，再由配电箱引入不同区域的开关箱。功率超过10kW采用星三角降压启动，低于10kW电机采用全压启动，所有用电设备和金属外壳均采用接零保护重复接地，所有埋地电缆金属外皮和金属官网均与接地焊接链接，接地电阻小于4欧；

（2）界内装机功率为140kW，设计容量取210kW；

（3）需要调节参数的设备、、三叶风机电机以及回流泵电机均采用变频电机。

7.5自控设计控制室设于污水站界内，自控系统包括硬件系统和软件系统，硬件系统由工控机、网络通讯卡、PLC模块、通讯模块、电源模块等组成；

软件系统包括操作系统、网络通讯软件、办公自动化软件、PLC系统控制含监视软件，系统功能按工艺流程全面管理。

1、系统的控制功能包括：

（1）回流控制；

（2）空气量控制；

（3）污泥浓缩池上清液排放自动切换；

2、系统的检测功能包括：

（1）进水流量；

（2）厌氧池氧化还原电位计（目的是监测生物还原状态）；

（3）缺氧池氧化还原电位计（目的是监测生物还原状态）；

（4）曝气池pH（监测硝化反应的pH变化，是否需要补碱）；

曝气池氧化还原电位计（监测生物氧化状态）；

曝气池DO（监测溶氧效果）；

曝气池MLSS（监测污泥浓度）；

（5）排泥根据MLSS值，因池容积大，不易保证MLSS稳定，所以不采用自动排泥。

7.6采暖、通风设计构筑物为埋地设置，不需采暖。设备间采暖采用军队内部统一供暖。

设备间通风采用机械通风。

8工程投资估算8.1工程投资本工程总投资315.53万元。

其中：土建工程104.31万元设备工程173.19万元安装工程17.32万元设计费10.32万元税费10.39万元8.2工程投资估算表工程投资估算表序号项目名称及规格数量单位单价（元）合价（万元）一土建工程104.311格栅槽9000×7002组21262.504.252初沉池9000×1500×45001座45562.504.563调节池9000×10500×45001座318937.5031.894缺氧池4095×5300×40001座65110.506.515好氧池11000×4100×40001座135300.0013.536膜池6705×5300×40001座106609.5010.667消毒/清水池11000×5000×40001座165000.0016.508污泥池9000×800×45001座24300.002.439设备间17000×54801座139740.0013.97二设备购置173.191机械格栅B=600mm，栅距5mm，N=0.37kw2台60000.0012.002插板闸门B=700mm4台12000.004.803吸砂

泵Q=10m3/h，H=10m，N=0.75kw1台5250.000.534混合搅拌器QJB0.85/8，N=0.85kw2台38000.007.605潜水提升泵Q=15m3/h，H=7m，N=1.0kw3台5820.001.756提篮细格栅500×500×500mm1台2000.000.207低速推流器直径1m，N=1.5kw2台46000.009.208管式橡胶曝气器PGB-Φ6560根500.003.009膜组件25m3/d·组20组40000.0080.0010污泥回流泵Q=20m3/h，H=7m，N=1.0kw1台5930.000.5911剩余污泥泵Q=10m3/h，H=10m，N=0.75kw1台5250.000.5312好氧池鼓风机Q=5.25m3/min，H=3.5m，N=5.5kw2台46000.009.2013膜吹扫风机Q=5.25m3/min，H=3.5m，N=5.5kw3台46000.0013.8014抽吸泵Q=20m3/h，H=20m，吸程6m，N=2.2kw3台7200.002.1615反冲洗水泵Q=20m3/h，H=25m，N=3.0kw2台10200.002.0416空压机Q=0.15m3/min，0.7MPa，N=1.5kw1台2500.000.2517CIP泵Q=3m3/h，H=12m，N=0.37kw2台2600.000.5218膜清洗加药装置500L，0.15kw1套15000.001.5019消毒装置500L，0.15kw1套15000.001.5020除磷加药装置500L，0.15kw1套15000.001.5021压力表0.0～0.6MPa4个200.000.0822电接点真空表-0.1～0.0MPa6个320.000.1923气体流量计0～200m3/h2个1800.000.3624气体流量计0～900m3/h2个4500.000.9025管道、阀门系统1套60000.006.0026自控系统1套80000.008.0027配电系统1套50000.005.00三安装工程1项17.32以上小计294.82四设计费1项10.32五税费1项10.39六合计315.539运行费用分析污水处理直接运行费用主要包括人员工资费用、耗电费以及药剂费(暂时不考虑水资源费用、污泥抽吸费及折旧费用)。水站水量按500m3/d，年运行按365天计算。

9.1工资费用由于本系统构筑物较简单，控制点较少，系统自动化程度较高，因此污水处理站配备1名工人即可。工人平均工资以1200元/人·月计算，则每吨水的人员工资成本为:1200×12/（500×365）=0.08元/m3水9.2药剂费用除磷加药投加量按20ppm计，PAC价格2000元/吨，折合单方水除磷加药费用为：20×2000×10－6＝0.04元/m3水本污水处理系统中消毒剂为次氯酸钠，加药量按20ppm计，次氯酸钠市场价1500元/吨，折合单方水消毒费用为：20×1500×10-6＝0.03元/m3水膜清洗药剂为次氯酸钠，清洗每平方米膜用药剂2L，本工程共20组膜，每组膜面积为120m2，折合单方水膜清洗费用为0.019元。

核算吨水消耗药剂成本：0.04+0.03+0.019＝0.089元/m3水9.3耗电费用每天总耗电量为612.55kW.h，按每kW.h电价0.50元计算，则每吨水耗电成本为：0.50×612.55/500＝0.613元/m3水9.4直接运行费用单方污水处理成本(不含折旧):0.08＋0.089＋0.613＝0.782元/m3水年运行费用：0.782×500×365=14.27万元/年10效益分析10.1环境效益分析经过本处理系统可有效地改变排放水质，大量削减污染物，减少对环境的危害，并达到回用要求。带来良好的环境效益，其主要污染物每年削减量如下：

CODCr:(400-50)×500×365×10-6=63.88吨/年BOD5:(200-6)×500×365×10-6=35.41吨/年SS:(200-10)×500×365×10-6=34.68吨/年TN:(40-15)×500×365×10-6=4.56吨/年TP:(4-0.5)×500×365×10-6=0.64吨/年10.2经济效益分析经过本处理系统处理后的水回用于景观水，大大节约了自来水资源。本工程每天处理污水500m3，可产生再生水约450m3，即每天可节约450m3自来水。目前自来水价格为2.8元/m3，即每天可节约1260元；

同时可节省排污费，目前排污费为0.9元/m3，即每天可节约450元。每天节省的自来水费及排污费为1710元，即每年可节约62.415万元。如果周围单位

有需要再生水的单位，还可将再生水出售，目前再生水的价格为1.0元/m3，如果全部出售每天可收入450元，即每年可收入16.425万元。

11附件11.1工艺流程图11.2平面布置图