水处理技术设计任务书和指导书

《水处理工程技术》课程设计 指导书与任务书

（适用于给排水、环境专业）

山东水利职业学院

2013.4

《水处理工程技术》课程设计任务书

一、《水处理工程技术》课程设计目的

《水处理工程技术》是给排水专业的重要专业课，污水处理厂设计是给排水专业培养方案中的重要实训环节。其目的是通过对污水处理厂的工艺方案论证，选择合适的处理工艺流程，对处理构筑物进行设计计算，平面布置污水处理厂，培养学生综合应用知识的能力，提高独立分析问题和解决问题的能力，为学生走向工作岗位很好地独立从事本专业的工作打下基础。

实训的任务是，通过对污水处理厂的设计使学生掌握处理工艺流程的选择方法，具备对处理构筑物进行设计计算的基本技能；能够根据不同水质，合理地制定处理方案，合理平面布置污水处理厂。 二、课程设计基本要求

课程设计是综合性很强的专业训练过程，对学生综合素质的提高起着重要的作用。基本要求如下：

1、课程设计班级：给排水、环境A111 2、课程设计时间：2周，2013.4.1—2013.4.12 3、任务要求。

课程设计的内容应以提高学生计算能力、绘图能力，提高学生对工艺流程的理解为目标，设计深广度以基本达到扩大初步设计的要求为准。同时要求指导教师要对课程设计题目精心准备，尽量采用实际工程作为设计题目，或者真题假做，方便地提供学生参考资料，并进行初步计算和设计。

具体设计内容如下：

1）污水处理方案的选定，工艺流程的选择。

2）构筑物的设计计算，构筑物连接管道的计算和选择，设备选型。 3）处理厂的平面布置。

要求所有的图纸必须用计算机绘图。 4、具体时间安排

第一周：

周一：分析所给条件，选择并论证污水处理工艺，完成工艺选择部分设计报告；

周二：设计污水处理一级处理阶段，并计算各反应器数据；

周三、周四：设计污水处理二级处理阶段，并计算各反应器数据； 周五：设计污泥处理系统，并计算相关参数。 第二周：

周一：设计辅助系统，并计算相关参数。

周二：整理、撰写设计书并开始绘图，包括各反应器简图和污水处理厂平面图、高程图；

周三、周四：完成绘图；

周五：整理设计成果，转化为电子版并打印，完成课程设计。

5、知识和能力要求。在课程设计过程中，能综合应用各学科的理论知识与技能，去分析和解决实验中遇到的实际问题，通过课程设计，使学生掌握污水处理工程设计的步骤、要求和程序。能够利用专业知识对工艺方案和工艺流程进行理论上的论证，对处理构筑物进行工艺设计计算，熟练使用计算机辅助设计和计算方法，提高设计效率和准确性，重点培养学生正确操作的能力和在实验中严谨和扎实的工作作风。 三、考核办法

课程设计成绩根据平时考勤、课程设计报告质量按五级记分评定方法评定。凡成绩不及格者，必须重修。平时考查主要检查学生的出勤情况、实训态度、是否独立完成实训等几方面。实训成果的检查，着重检查实训报告书写的完整性、真实性和正确性。成绩的评定要按课程的目的要求，突出学生独立完成实验分析的能力，考察和书写实训报告的严谨性。

实训的成绩按优秀、良好、中等、及格和不及格五级评定。参考标准如下： 1、优秀

（1）工作努力，遵守纪律，无迟到旷课现象，表现好。

（2）能按时优异地完成实验报告，能正确运用所学理论和专业知识，正确的分析水质状况。

（3）实训报告完整、正确，概念清楚，文字通顺，书写工整，符合要求。 2、良好

（1）工作努力，遵守纪律，无迟到旷课现象，表现较好。

（2）能按时独立完成实训报告，能正确运用所学理论和专业知识，具有一定的综合分析和解决问题的能力。

（3）实训报告完整、正确，概念清楚，文字通顺，书写工整，符合要求。 3、中等

（1）工作努力，遵守纪律，表现一般。

（2）基本能按时独立完成实训报告，能运用所学理论，综合分析和解决问题的能力一般。

（3）实训报告完整、正确，概念清楚，文字通顺，书写工整，符合要求。 4、及格

（1）工作态度及表现一般。

（2）勉强完成实训报告，基本达到要求，综合分析和解决问题的能力较差。 （3）实训报告基本完整、正确，书写工整，基本符合要求。 5、不及格

（1） 工作不努力，经常迟到旷课，表现较差。

（2） 未能达到规定的基本要求，实训报告中有原则性错误。 （3） 实训报告不完整，概念不清，不符合要求。 四、课程设计注意事项

课程设计是综合性很强的专业训练过程，对学生综合素质的提高起着重要的作用。注意事项如下：

1．设计前要预习有关知识点，熟悉计算方法。

2．设计前检查仪器是否完好无损，装置是否正确、稳当。

3．设计时要保持严肃，集中思想，认真计算，积极思考问题，讨论并解决

问题。

4．设计过程中要爱护实训设备，并严格按照操作规程进行实验。

《水处理工程技术》课程设计指导书

1、设计题目

根据已知资料，确定污水处理站的工艺流程，计算各处理构筑物的尺寸，绘制污水处理厂的总平面布置图和高程布置图，并附详细的设计说明书和计算书。 2、设计目的

本课程设计是水处理工程技术教学中的一个重要实践环节，要求综合运用所学的有关知识，掌握解决实际工程问题的能力，并进一步巩固和提高理论知识。

复习和消化所学课程内容，初步理论联系实际，培养分析问题和解决问题的能力。

了解并掌握污水处理工程设计的基本方法、步骤和技术资料的运用； 训练和培养污水处理的基本计算方法及绘图的基本技能； 提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力； 了解国家环境保护和基本建设等方面的政策措施。 3、设计要求：

1 设计说明书：说明城市概况、设计任务、工程规模、水质水量、工艺流程、设计参数、主要构筑物的尺寸和个数、主要设备和辅助设备的型号和数量、处理构筑物平面布置及高程计算、参考资料；说明书应简明扼要，力求多用草图、表格说明，要求文字通顺、段落分明、字迹工整。

2 设计计算书：各构筑物的计算、主要设备（如水泵、鼓风机等）的选取、污水处理厂的高程计算等（各构筑物内部的水头损失查阅课本或手册，构筑物之间的水头损失按管道长度计算）；

3 设计图纸：污水处理厂总平面布置图和高程布置图各一张。总平面布置图中应表示各构筑物的确切位置、外形尺寸、相互距离；各构筑物之间的连接管道及场区内各种管道的平面位置、管径、长度、坡度；其它辅助建筑物的位置、厂区道路、绿化布置等；污水污泥处理高程中标出各种构筑物的顶、底、水面以及重要构件的设计标高、地面标高等。 4、设计步骤：

（1）水质、水量；

（2）地理位置、地质资料调查（气象、水文、气候）；

（3）出水要求、达到指标、污水处理后的出路；

（4）工艺流程选择，包括：处理构筑物的设计、布置、选型、性能参数。 （5）评价工艺； （6）设计计算；

（7）建设工程图（流程图、厂区布置图、高程图）； 5、设计资料

根据下表中的水质设计污水处理流程。注：要求有脱氮除磷工艺，日处理量4万吨起。

废水原水水质主要污染物情况： 单位（mg/l）

项目 CODcr BOD5 SS NH3-N

原水水质 350mg/l 200mg/l 200mg/l 50mg/l 本设计要求处理站设计处理规模是30m3/d，要求处理后的废水必须达到（DB37/676-2007）《山东省半岛流域水污染物综合排放标准》一级标准。

项目 CODcr BOD5 SS NH3-N

《山东省半岛流域水污染物综合排放标准》一级标准 60mg/l 20mg/l 50mg/l 10mg/l

大连成达食品集团污水处理工程

污水处理站建设工程方案

青岛嘉禾环保工程有限公司

2010年3月

目 录

1.概况.................................................................... 3

1.1项目名称......................................................... 4

1.2项目建设性质..................................................... 4 1.3工程地点......................................................... 4 1.4项目建设单位..................................................... 4 1.5建设规模：....................................................... 4 1.6项目意义......................................................... 4 1.7编制单位......................................................... 5 2、项目方案的编制....................................................... 6

2.1编制目的......................................................... 6 2.2设计原则......................................................... 6 2.3设计依据......................................................... 7 2.4设计水量......................................................... 7 2.5进水、出水指标................................................... 7 2.6设计采用的主要标准及规范......................................... 7 3工艺说明及设计 .......................................................... 9 3.1工艺选择 .......................................................... 9 3.1.1 废水特点 ...................................................... 9

3. 1.2处理方法比较.................................................. 9 3. 1.3污泥处理..................................................... 11 3.2招标文件处理工艺说明............................................ 12 3.3污水处理工艺分析................................................ 12 3.4 MBR生物膜工艺原理介绍.......................... 错误！未定义书签。 3．5污水处理工艺流程确定........................................... 13 3.6工艺说明........................................................ 15 3.7处理效果一览表.................................................. 15 3.8工艺特点........................................................ 16 3.9厂区平面布置.................................................... 16

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3.10厂区构筑物工艺设计............................................. 17 4工程投资经济分析 ....................................................... 24 4.1 土建投资估算 ................................................... 24

4.2 设备投资估算 ................................................... 25 4.3 总投资估算 ..................................................... 26 4.4耗电估算........................................................ 28 4.5运行费用估算.................................................... 28 5建筑结构设计 ........................................................... 31 5.1建筑设计........................................................ 31

5.1.1设计思路...................................................... 31 5.1.2设计依据...................................................... 31 5.1.3建筑总体布局.................................................. 31 5.2 结构设计 ....................................................... 32 5.2.1 设计原则 ..................................................... 32 5.2.2 设计依据 ..................................................... 32 5.2.3 施工技术要求 ................................................. 33 5.2.4污水总平面布置原则............................................ 33 5.2.4高程计算...................................................... 33 5.3 电气、电控设计 ................................................. 34 5.3.1配电.......................................................... 34 5.3.2自控.......................................................... 34 5.4 土建工程 ....................................................... 35 5.5给排水系统...................................................... 35 5.5.1 给水系统 ..................................................... 35 5.5.2 排水系统 ..................................................... 35 5.6 采暖通风除臭 ................................................... 36 5.6.1采暖.......................................................... 36 5.6.2通风除臭设计.................................................. 36 5.7化验............................................................ 38

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5.8 劳动保护、工业卫生与安全防护 ................................... 38 5.9 节能设计 ....................................................... 40

6人员培训与要求 ......................................................... 41

7公司承诺 ............................................................... 42

8 总结................................................................... 43 附件：

工艺流程图 平面布置图

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1.概况 1.1项目名称

成达丹东污水处理工程

现阶段为该工程的方案投标阶段。 1.2项目建设性质

污水初步处理 1.3工程地点

辽宁省丹东市东港市 1.4项目建设单位

建设单位：大连成达食品集团公司 1.5建设规模：

处理水量要求：日处理水量平均按4000T/d工艺处理。 1.6项目意义

水是生命之源，是人类赖以生存和发展的物质基础，是不可替代的宝贵资源。我国却是一个水资源十分短缺的国家，人均水资源占有量仅为世界平均水平的四分之一，严重制约着我国社会主义经济的发展。经济的腾飞是以环境的代价为前提的。随着近代我国社会主义经济的腾飞，社会主义工业呈现飞速发展，水资源污染尤其是工业废水污染也严重恶化。工业废水的污染以其污染大、污染物浓度高、废水排放量大、废水中含有多种有毒有害物质、废水成分复杂以及水量变化大等特点而成为目前我们所面临的主要问题。

屠宰加工过程有大量的屠宰废水产生，废水中含有大量的血液、动物内脏、动物

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粪便等有机物污染物，直接外排将会对周围环境造成严重污染，破坏周围的水体生态平衡。企业在发展自身企业经济的同时，对环保工作非常重视，把环境保护纳入工作重要议程。为了保障企业的可持续发展，创造良好的社会效益和环境效益，保护周围环境，维护企业自身的形象，厂方对生产废水进行了治理。我公司本着投资省、运行费用低、技术先进的原则,充分考虑了企业生产废水的水质水量特点，结合现有污水处理技术，合理经济的设计整个处理工艺，以确保废水达标排放。 1.7编制单位

根据甲方提供的基本资料，由我设计公司承担该项目方案编制工作。

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2、项目方案的编制

2.1编制目的

在充分调查研究、评价和必要的勘探资料基础上，达到以下目的：

⑴通过分析现有资料，对项目有关的主要要素：如排水水源、工程规模、水质要求、工艺的厂址、处理工艺方案及取排水系统的设置等，进行技术可靠性、经济合理性、实施可行性的综合性研究，以进行方案比较和论证。

⑵以现有污水技术规划为主要依据，考虑到排水的排放水质指标围分别编制投标方案。通过全面调查论证，确保经过处理的污水得到充分水质保障。

⑶在论证基础上，提出推荐建设方案，并进行工程方案设计。 2.2设计原则

2.2.1严格执行国家环境保护有关法律法规，按规定的排放标准排放，即处理出水达到或优于既定标准。

2.2.2根据企业生产废水的排放特点，参照国内同类企业生产废水治理工程所采取的工艺路线，依据本公司对葡萄糖生产废水治理的工程实践，采用技术先进、工艺可靠的治理工艺。

2.2.3结合建设方实际情况，采用先进、合理、成熟、可靠的处理工艺，在保证出水达标的前提下，系统应便于操作管理及维修、节能、日常运行费用低。

2.2.4工艺设计与设备选型能够在生产运行过程中具有较大的灵活性和调节余地，能适应水质、水量的变化，确保出水水质稳定、达标排放。

2.2.5考虑建设方实际情况，平面布置和工程设计时，布局力求紧凑、简洁，工艺流程合理通畅，尽可能缩短建、构筑物间的管路距离，节省建设投资。 2.2.6强化噪音防治措施，避免二次污染；

2.2.7 严格执行国家有关设计规范、标准，重视消防、安全工作。

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2.3设计依据

（1）大连成达食品集团公司提供的有关生产废水资料。 （2）大连成达食品集团公司提供的招标文件 （3）《肉类加工工业水污染物排放标准》

（4）国家现行的建设项目有关规范和相关环境保护法规条例设计水源 2.4设计水量

处理废水范围：肉类加工生产废水 设计处理水量：4000m3/d， 2.5进水、出水指标 1、进水水质

考虑到本工程排水的不稳定性以及水质的不同，依据同行业水质情况及本行业水质状况和建设单位提供的资料确定进水指标：

BOD5： ≤ 1200mg/L CODCr： ≤ 2000mg/L S S： ≤ 550mg/L 动植物油： ≤ 50mg/L 氨氮： ≤ 120mg/ L PH： 5～9 水温: 15～20℃

2、设计出水水质达到《辽宁污水综合排放标准》

COD ≤ 50mg/L， BOD5 ≤10mg/L， SS ≤10mg/L， 动植物油 ≤10mg/L 氨氮 ≤10mg/L， PH 6.0～8.5 大肠菌群（个/L) ≤5000 2.6设计采用的主要标准及规范

本工程设计遵守国家有关部门颁布的标准，如下： 1. 《中华人民共和国环境保护法》

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2. 《污水综合排放标准》（GB8978-1996）

3. 《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31-89） 4. 《城市污水处理工程项目建设标准》建标（2001）77号文 5. 《污水再生利用工程设计规范》（GB50335-2002） 6. 《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003） 7. 《室外排水设计规范》（GBJ14-87，1997版）

8. 《建设部市政工程可行性研究投资估算编制办法》建标（1996）628号文 9. 《全国市政工程投资估算指标》（HGZ47-101-96） 10.《建筑设计防火规范》（GBJ16-87，2001年版） 11.《建筑结构荷载规范》 （GB50009-2001） 12.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002） 13.《建筑抗震设计规范》 （GB50011-2001） 14.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002） 15.《钢结构设计规范》（GB50017–2003） 16.《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95） 17.《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001） 18.《给水排水工程结构设计规范》（GB50069-2002） 19.《工业企业照明设计标准》（GB50034-92） 20.《供配电系统设计规范》（GB50052-95） 21.《泵站设计规范》 （GB/T50265-97） 22.《低压配电设计规范》（GB50054-95）

23.《10kV及以下变电所设计规范》（GB50053-94） 24.《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93） 25.《可编程控制系统设计规定》（HG/T20700-2000） 26.《自动化仪表选型规定》（HG20207-2000） 27.《仪表供电设计规定》 （HG20509-2000）

28.《信号报警、联锁系统设计规定》（HG20511-2000） 29.《仪表配管、配线设计规定》（HG20512-2000）

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3工艺说明及设计 3.1工艺选择

3.1.1 废水特点

? 动物粪便含量高 ? 动物油脂、血液含量较高 ? 有机污染物含量较高 ? 可生化性好

? 水质、水量的波动性强，一般集中在白天排水 3. 1.2处理方法比较

屠宰加工废水的有机污染物浓度相对较高，但粪便、血液、油脂含量很高，这些物质具有良好的生物可降解性，处理方法主要是生物氧化法。有以下几种常用方法处理。

（一）好氧处理工艺

高浓度有机废水处理主要采用好氧处理工艺，主要由普通活性污泥法、生物滤池法、接触氧化法和SBR法。传统的活性污泥法由于产泥量大，脱氮除磷能力差，操作技术要求严，目前已被其他工艺代替。近年来，SBR和氧化沟工艺得到了很大程度的发展和应用。SBR工艺具有以下优点：运行方式灵活，脱氮除磷效果好，工艺简单，自动化程度高，节省费用，反应推动力大，能有效防止丝状菌的膨胀。

CASS工艺(循环式活性污泥法)是对SBR方法的改进。该工艺简单，占地面积小，投资较低；有机物去除率高，出水水质好，具有脱氮除磷的功能，运行可靠，不易发生污泥膨胀，运行费用省。 （二）水解—好氧处理工艺

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水解酸化可以使废水中的大分子难降解有机物转变成为小分子易降解的有机物，出水的可生化性能得到改善，这使得好氧处理单元的停留时间小于传统的工艺。与此同时，悬浮物质被水解为可溶性物质，使污泥得到处理。水解反应工艺式一种预处理工艺，其后面可以采用各种好氧工艺，如活性污泥法、接触氧化法、氧化沟和SBR等。废水经水解酸化后进行接触氧化处理，具有显著的节能效果，COD/BOD值增大，废水的可生化性增加，可充分发挥后续好氧生物处理的作用，提高生物处理废水的效率。因此，比完全好氧处理经济一些。

（三）厌氧—好氧联合处理技术

厌氧处理技术是一种有效去除有机污染物并使其碳化的技术，它将有机化合物转变为甲烷和二氧化碳。对处理中高浓度的废水，厌氧比好氧处理不仅运转费用低，而且可回收沼气；所需反应器体积更小；能耗低，约为好氧处理工艺的10%～15%；产泥量少，约为好氧处理的10%～15%；对营养物需求低；既可应用于小规模，也可应用大规模。

厌氧法的缺点式不能去除氮、磷，出水往往不达标，因此常常需对厌氧处理后的废水进一步用好氧的方法进行处理，使出水达标。

常用的厌氧反应器有UASB、AF、EGSB等，EGSB反应器与其他反应器相比有以下优点：

①沉降性能良好，不设沉淀池，无需污泥回流 ②不填载体，构造简单节省造价

③由于消化产气作用，污泥上浮造成一定的搅拌，因而不设搅拌设备 ④污泥浓度和有机负荷高，停留时间短

同时，由于大幅度减少了进入好氧处理阶段的有机物量，因此降低了好氧处理阶段的曝气能耗和剩余污泥产量，从而使整个废水处理过程的费用大幅度减少。 （四）不同处理系统的技术经济分析

不同处理方法的技术、经济特点比较，见表1-1。

表1-1 不同处理方法的技术、经济特点比较

处理方法 主要技术、经济特点 10

生物接触氧化法 好 氧 工 艺 SBR法 氧化沟 采用两级接触氧化工艺，可防止高糖含量废水引起污泥膨胀现象；但需要填料过大，不便于运输和装填，且污泥排放量大 工艺简单，运行管理方便，出水水质好，但污泥浓度高，污水停留时间长，基建投资大，曝气效率低，对环境温度要求高 占地面积小，机械设备少，运行费用低，操作简单，自动化程度高；但还需曝气能耗，污泥产量大。 节能效果显著，且BOD/COD值增大，废水的可生化性能增加，可缩短总水力停留时间，提高处理效率，剩余污泥量少 技术上先进可行，投资小，运行成本低，效果好，可回收能源，产出颗粒污泥产品，由一定收益；操作要求严 水解—好氧技厌氧 好氧 工艺 厌氧反应器—好氧技术 术 从表中可以看出厌氧—好氧联合处理在屠宰废水处理方面有较大优点，故废水厌氧—好氧处理技术是最好的选择。 3. 1.3污泥处理

污泥处理是污水处理工程的重要组成部分，该废水经处理后将产生大量的污泥，污泥中有机物含量高，不稳定，易腐败，应妥善处理。

因国情不同，各国污泥处理与处置方法不尽相同，但一般采用先浓缩、稳定、调节、脱水等方法尽量减少污泥体积，便于后续的处置工作顺利进行，目前国内外城市废水厂污泥最终处置和利用一般为农田利用、卫生填埋、焚烧、污泥堆肥及制取复合肥、海洋排放以及经必要的处理后作建材利用的多种途径。

目前我国大多污水处理厂采用机械污泥脱水的方法，污泥加药后直接去脱水机脱水，不设污泥干化池。机械脱水具有可连续运行，操作简单、臭味小环保、日常运行成本低，设备体积占地面积小基建费用低等特点。

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污水处理站产生污泥量较大，本方案中污泥处理系统按最大量设计，适应变化性强，避免二次投资；预处理、生化处理产生的污泥经过浓缩，经机械脱水后外运有机肥料。污泥机械脱水选用压滤机，其脱水率高，动力消耗少，可以连续操作运行

3.2招标文件处理工艺说明

根据大连成达食品集团提供的招标文件，拟定工艺为：“调节池+细格栅+气浮池+水解酸化池+CASS池 +消毒”。

栅渣 鼓风机 调节池 水力格栅 气浮机 水解酸化 Cass 出 水

我公司经过自己计算复核以及多年从事污水行业经验，提出以下建议： ? 保温问题。CASS工艺一般适用于南方气候温暖地区，就工程地点（辽宁省

丹东市东港市），冬季保温问题不易控制。

? 气浮机虽然可以去除部分水中浮油，但是由于杀鸡废水的特殊性，废水中往

往因为含有小块浮油，而浮油粘沾一些鸡腹中的细小沙粒、粪便，造成大量泥沙沉淀，这块沉淀如不有效去除，造成后续管道设备的堵塞。

? CASS滗水器。就我公司实际工程经验所得，一般滗水器寿命都很短，最多

2-3年就需要更换，而且实际运行效果也很差。

? CASS的处理强度不能满足工艺要求，很难满足排放标准。 ? 前期预处理强度不够，增加后续生化难度。 3.3污水处理工艺分析

污水处理工艺的选择直接关系到污水的处理效果、运行成本和工程总投资，因

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此选择先合理的污水处理工艺是本工程的关键。污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、占地面积、工程规模以及现有的工艺等多种因素进行综合考虑。

屠宰加工废水的有机污染物浓度相对较高，但粪便、血液、油脂含量很高，若直接进行生化处理，将会出现粪便、油脂堵塞管道、阀门的情况，严重影响系统的正常运行，而且粪便、油脂进入生化处理系统中后，会大大增加生化处理负荷。因此选择恰当的预处理工艺，对于屠宰加工废水的处理显得尤为重要。

1、针对屠宰污水中含有禽毛及内脏物质、碎皮肉、油脂、未消化的食物以及粪便污染物等，悬浮物浓度很高等特点，因此必须设置预处理工艺，以尽量降低进入生物处理构筑物的悬浮物和油脂。

鉴于水质水量变化大，为保证生物处理设施进水均衡，设置调节池，调节池有效容积按最大生产规模水量设计，能够最大适应水量水质变化，减少建设方的重复建设，便于运行管理。考虑到现有的预处理后进入调节池的废水已做过初步预处理，废水进入调节池后已基本无大的悬浮物和沙砾。本设计中经泵由调节池提升至过水力格栅进一步去除细小颗粒物。水泵提升到复合活性泥膜层池，活性泥膜层池系统不仅可以去除污水中的大量油脂，同时还可以去除部分有机物污染物，大大降低后续处理负荷。

废水与药剂混合后进入复合活性泥膜层池。强化生物吸附是利用回流污泥的生物吸附作用将有机物吸附，再利用吸附剂在与废水混合同时发生化学反应，利用双电层压缩、吸附电中和、吸附架桥及沉淀物网捕的作用与水中的细小颗粒物质和胶体状物质共同形成矾花，随着搅拌的作用，矾花不断长大，经过分离沉淀段时自然沉降，达到去除废水中细小悬浮颗粒污染物质的作用。 3．4污水处理工艺流程确定

根据上述分析内容，结合多年治理污水的工程经验，确定如下污水处理工艺流程：

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废 水 集水池 泵 水力格栅 鼓 风 机 曝气调节池 复合剂 吸附反应池 泵 复合活性泥膜层 回 流 水解酸化池 活性好氧池 二沉池 污泥浓缩池 压 滤 机 外 运 高效砂滤池 消毒装置 外排

图1 总 体 工 艺 流 程 图

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3.5工艺说明

废水先经过预处理去除大杂质后由集水池提升至水力格栅后，自流进入调节池，进行水量水质调节。在调节池的吸附反应池中，通过加入吸附剂进行混凝反应。而后用泵打入活性泥膜层。泥膜层池采用幅流式。废水从池中心进入，沿径向流至池周，水中悬浮物通过重力沉淀池底。经过固液分离后的上清液由出水堰汇集后，流至水解酸化池。沉淀下来的污泥则通过浓密机的刮泥机刮入泥斗，排至污泥池，排泥管上设有排泥阀，可调节排泥量。在泥膜层中池中进行反应后，然后用自流进入水解酸化池进行厌氧消化，降低有机物浓度。

在水解酸化池中，废水中的小分子有机物(主要是有机酸)与微生物厌氧反应，使小分子有机物进一步断链降解。由水解酸化池排出的废水自流入好氧曝气池，与该池中的好氧微生物、兼性微生物和少量的厌氧微生物充分反应，使废水中的有机物进一步无机化。反应充分后的废水自流入二沉池实现泥水分离后，上清液由收集堰收集后，进入后续的高效过滤池，使污水中的有机物进一步得到吸附、截留与生物分解。滤池出水如果病毒超标则采用消毒设备，然后达标排放。

整个系统产生的剩余污泥定期排放至污泥浓缩池，添加絮凝剂后机械脱水后，干污泥集中外运处理。 3.6处理效果一览表

单元名称 项 目 进(mg/l) 水水CODCr 2000 ≤1600 20 1600 ≤640 BOD5 1200 ≤960 20 960 ≤480 SS 550 ≤220 60 220 ≤66 预处理 出(mg/l) 去除率(%) 进活性泥膜层 (mg/l) 出(mg/l)

水水 15

去除率(%) 进厌氧-活性污泥池 (mg/l) 出(mg/l) 去除率(%) 进(mg/l) 高效砂滤池 出(mg/l) 去除率(%) 清水池 进(mg/l) 水水水水水60 ≤640 ≤64 ≥90 ≤64 ≤40 ≥40 ≤40 ＞98 50 ≤480 ≤20 ≥95 ≤20 ≤8 ≥60 ≤8 ＞99 90 ≤22 ≤10 ≥70 ≤10 ≤5 ≥80 ≤5 ＞98 总去除率(%)

3.7工艺特点

针对该类生产废水采用的上述工艺具有以下优点:

1)本工程的活性泥膜层采用幅流式沉淀式，而且，在排泥机械上加以改进，活性泥膜层的排泥机械采用浓密机；

2)生化后的污泥连续回流入吸附反应池，不但有利于污泥进一步稳定，而且有利于脱氮除磷;

3）在好氧曝气后端进行高效砂滤池工艺，将水中的胶状体和生化反应后反应不彻底的有机物质进一步去除，提高出水水质； 3.8厂区平面布置

产区平面布置是以满足工艺设计的合理布局为前提，并依据国家对污水处理厂用地的各项规定充分结合自然地形，满足防洪要求，利用现代装修材料及设计手法，创造出一个功能区明确，各项用地合理，技术经济可行，内部绿化环境优美，并能反应

16

具有现代化的污水处理厂。

生产区建构筑物主要有：格栅渠、调节池、活性泥膜层池、生化池、污泥池、风机房、污泥处理间，值班室等组成。各构筑物按生产工艺流程和个构筑物之功能和防火要求，布局疏密有致，并尽可能地合理的使用土地。

本工程厂区总面积布置方案占地面积小，布置紧凑，流线清洗。管线交叉较少，卫生条件及工作条件均较好，充分利用地势和地形。 3.9厂区构筑物工艺设计 1）水力格栅

功 能：可去除进水中较大的杂质，以保证集水池提升泵的正常运行。 设计流量： Qmax = 180m3/h 设计参数： 格栅宽度 B = 300 mm 栅条间隙 b = 1 mm

设备类型：水力格栅 型号：NCS-1300 设备数量：1 2)曝气调节池

功能：因为生产废水排放规律和工作时间联系大，导致水的排放的不均匀，所以设置调节沉砂池以均匀水质水量。 调节池时间为12h，内含吸附反应池。

构 筑 物：地下式钢筋混凝土矩形水池,内设一吸附反应池 设计流量：Q = 4000m3/d 停留时间：12h 池子有效容积：2000m3

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池体内径尺寸：L×B×H＝20.0m×22.0m×6.0m（有效水深5.0m） 数 量：1座

设备类型：可提升式不堵塞潜水泵及提升设备 设备数量：8台（6用2备)

设备参数：单台流量 Q = 59.3m3/h 设计扬程 H = 14.3 m 功率：5.5Kw

控制方式：根据集水池水位自动控制，进行水泵顺序轮换运行，同时设手控制。 3）活性泥膜层塔

功 能：污水在吸附反应池内经过生物吸附、混凝反应后，在此进行沉淀分离 构 筑 物：半地下式钢筋混凝土矩形水池 设计流量：167m3/h 表面负荷：0.92m2/m3?d

单座池体内径尺寸：L×B×H＝11.0m×11.0m×6.0m 数 量：2座 设 备：

浓 密 机：D=11.0m，功率0.55kW，2台。 设备类型：成套配加药装置、溢流堰及排泥设备

沉池池壁厚度250mm，混凝土强度等级C25，抗渗等级S6。预沉池上部设有护栏，护栏采用不锈钢材质，符合国家相关标准。 4）水解酸化池

水解酸化池全称为水解酸化升流式污泥床（HASB）反应器，是改进的升流式厌氧

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污泥床反应器（UASB），但不设三相分离器。在水解酸化池内，利用水解和产酸菌，将不溶性有机物水解成溶解性有机物，大分子物质分解成小分子物质，大大提高污水的可生化性。

构 筑 物：半地下式钢筋混凝土矩形水池 设计流量：167m3/h 单格容积：840m3 停留时间：10.0h 有效水深：4.5m

单格内径尺寸：L×B×H＝11.0m×17.0m×5.0m（含超高0.5m） 数 量：2格

污泥回流比：50-100%

设备类型：成套配水布水及排泥设备 设备数量：2 套

池壁厚度250mm，混凝土强度等级C25，抗渗等级S6。池上部设有护栏，护栏采用不锈钢材质，符合国家相关标准。 5）好氧曝气池

功能：好氧部分采用全混活性污泥法，主要利用好氧、兼性微生物在机械充氧作用下分解水中有机物，推流前进，通过调控各池的溶解氧浓度而达到脱氮除磷的目的。

构 筑 物：半地下式钢筋混凝土矩形水池

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设计流量：167m3/h

总有效容积：2660 m3，其中活性污泥1770 m3；接触氧化890 m3 停留时间：16.0h 有效水深：4.5m

单格尺寸：L×B×H＝11.0m×27.1×5.0m（含超高0.5m） 数 量: 2格 配套设备：A

鼓风机 风量：Q=20.95m3/min,升压53.9kpa 功率：30kw 数 量: 4（3用1备） 设 备B: 内回流泵 设备数量：3 台(2用1备) 设备参数：单台流量 Q = 52.0m3/h 设计扬程 H = 6.9 m 功率：2.2 Kw 曝 气 头：选用刚玉微孔曝气器，1800个

池壁厚度250mm，混凝土强度等级C25，抗渗等级S6。池上部设有护栏，护栏采用不锈钢材质，符合国家相关标准。 6）二沉池

功 能：实现生化后的溺水分离。 构 筑 物：半地下式钢筋混凝土矩形水池 设计流量：167m3/h

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表面负荷：0.92m2/m3?d

单座池体内径尺寸：L×B×H＝11.0m×11.0m×6.0m 数 量：2座

设备类型：成套配导流筒、溢流堰及排泥设备 ，采用静压排泥。

沉池池壁厚度250mm，混凝土强度等级C25，抗渗等级S6。预沉池上部设有护栏，护栏采用不锈钢材质，符合国家相关标准。 7）高效砂滤池

构筑物形式：半地下式钢筋混凝土结构 数 量：2座 流 速：q＝8m/m2·h 滤料形式：均质石英砂滤料 反冲洗方式：水反冲洗 水反冲洗强度：8 L/（m2.s） 气反冲洗强度：15 L/（m2.s） 单池尺寸：2.5m×4.0m×4.5m 数量：3格，并列排布 设 备：

石英砂滤料由均质石英砂滤料组成，滤料粒径 1.2～1.5mm，数量 45.0m3 承托层滤料承托层由粗石英砂及砾石组成，石英砂滤料粒径 2-4mm，数量3m3砾石粒径4-16mm 数量 3m3

反冲洗泵Q=216m3/h,H=73KPa,N=18.5Kw 200WQ250-15-18.5

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8）储水池（钢砼结构）

过滤的出水尚有一部分病毒不能被去除，出水再经消毒即可达标，本设计采用二氧化氯消毒。消毒后的水储存在清水池内供使用。

有效容积：100m3

内径尺寸：L×B×H＝5.0m×5.0m×5.5m 9）污泥池（钢砼结构）

膜池的剩余污泥经污泥泵抽吸至污泥池内，定期由机械脱水外运。 构 筑 物：地下式钢筋混凝土矩形水池 污泥含水率：99.2 ％ 停留时间：2d 有效容积：100m3

内径尺寸：L×B×H＝5.0m×5.0m×5.5m 池有效深：3.5m 池 数：1 座

沉池池壁厚度250mm，混凝土强度等级C25，抗渗等级S6。池上部设有护栏，护栏采用不锈钢材质，符合国家相关标准。 ★辅助建筑 1）值班室和库房

构 筑 物：地上砖混结构

结构尺寸：L×B×H＝4.24m×4.5m×5.5m 设备类型：办公桌椅 一套

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设备数量：1套 2）风机房

构 筑 物：地上砖混结构

结构尺寸：L×B×H＝4.24m×4.5m×5.5m 设备类型：罗茨鼓风机 3）加药间

设备类型 A：絮凝剂投加装置

设备数量：1 套（包括计量泵、加药桶、搅拌机、支架等） 设备参数：V = 1000 L 3）污泥脱水间

设备类型：污泥脱水机 设备数量：1 套

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4工程投资经济分析

4.1 土建投资估算 序号 价格 （万元） 79.2 43.56 52.36 86.45 43.56 43.56 3.75 3.0 8.2 9.0 名 称 型号、规格 20000×22000×6000 单位 数量 座 座 座 座 座 座 座 座 座 1 2 2 2 2 1 1 1 1 备 注 砼结构 砼结构 砼结构 砼结构 砼结构 砼结构 砼结构 砼结构 砖混结构 1 调节池 2 活性泥膜池 11000×11000×6000 3 水解酸化池 11000×17000×5000 4 好氧曝气 5 二沉池 11000×27100×5000 11000×11000×6000 6 高效砂滤池 10000×46000×4500 7 污泥浓缩池 5000×5000×5000 8 储水池 5000×5000×5000 9 综合操作间 19320×4500 护栏、走道板 共计 326.77 24

4.2 设备投资估算

单价总价格 （万备 注 (万元） 元） 4.2 0.56 0.56 22.0 4.2 1.6 0.89 1.28 0.025 4.2 2.24 2.24 44.0 8.4 6.4 1.78 2.56 45.0 21.6 18.0 1.29 大连涌清 3用1备 3用1备 青岛嘉禾 青岛嘉禾 配提升装置 丰源

序名 称 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 水力格栅 一级提升泵 二级提升泵 浓密机 型号、规格 单数位 量 台 1 台 4 NCS-1300 Q=59.3m3/h,H=14.7m N=5.5KW Q=59.3m3/h,H=14.7m N=5.5KW JH-11.0 台 4 座 2 套 2 台 4 套 2 套 2 絮凝剂投加GTF1000 装置 水下搅拌器 QJB1.5/6,N=1.5KW 水解池布水 系统 水解池排泥DN150钢管 穿孔 系统 10 曝气头 11 浮子悬挂组合填料 刚玉微孔曝气头 180套 Ф150 0 M3 600 0.036 4.5 0.43 12 鼓风机 13 内回流泵 14 15 16

Q=20.95m3/min,升压台 4 53.9kpa 功率：30kw Q = 52.0m3/h H = 6.9 m 功率：2.2 Kw 25

台 3

17 18 19 二氧化氯发生器 产气量 1600g/h 套 1 套 1 台 1 3.6 32.00 0.46 3.6 32.0 0.46 包含辅助配置 上海富产 品牌：BETTER 叠螺式污泥DL 202 脱水机 超声波流量型号：TD2000 计 20 管道、阀门 23.79 10.44 532.21 配电及控制 系统 共计 4.3 总投资估算

序名 称 号 1 2 3 4 5 6 7 土建费 设备费 直接费 安装费 调试费 设计费 工程税金 合计 价格（万元） 326.77 532.21 858.98 26.61 25.77 8.59 55.20 975.15 备 注 ［（1）+（2）］ （2）×5% ［（1）+（2）］×3.0% ［（1）+（2）］×1.0% ［（3）+（4）+（5）+（6）］×6.0% 本工程投资估算为975.15万元 注：

1、由于缺乏相应的地质资料，因此在碰到特殊地基处理和井点降水施工时，相应费用应按实际发生的费用协商解决；

2、构筑物不包括外墙皮粉饰涂料及施工费用，建筑物按厂区内相应建筑进行内外装修。

3、门窗则按当地要求进行设计并施工。

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本报价不含化验室的所有费用（实验仪器和设备）。

27

4.4耗电估算

表4-1工艺设备用电功率一览表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 设备名称 提升泵 浓密机 絮凝剂投加装置 潜水搅拌器 鼓风机 混合液回流泵 二氧化氯发生器 污泥进料泵 污泥浓缩脱水机 合 计 设备容量（Kw） 总装机 44.0 1.1 1.1 6.0 120 6.6 2.0 0.75 0.8 182.35 总工作 33 1.1 1.1 6.0 90 4.4 2.0 0.75 0.8 运转时间 h 总功率 KVA 24 24 24 24 24 24 24 24 24 792 26.4 26.4 144 2160 105.6 48.0 18.0 19.2 3339.6 污水处理站总装机功率为182.35KW，连续使用功率为3339.6KW×0.75=2504.7KW，则每天连续耗电2504.7KWh。 4.5运行费用估算

（1）药剂费 1）PAC剂 投加量10g/吨水

PAC市场价以2000元/吨计

投加PAC费用：2000×10×10-6=0.02元/吨水 2）絮凝剂(污水处理) 投加量1g/吨水

28

PAM市场价以15000元/吨计

投加PAM费用：15000×1×10-6= 0.015元/吨水 3）二氧化氯消毒

投加量10mg/吨水，折合单方水费用为0.04元/吨水 4）絮凝剂（污泥处理）

投加量干粉量0.5kg/100kg干污泥

整个工程每日产干污泥量（含水率66%-85%）为300kg/d 絮凝剂市场价以15000元/吨 每日投加药量为：1.5kg

投加絮凝费用：15000×1.5×10-3×0.7/4000=0.039元/吨水 总药剂费用：E1=0.02+0.015+0.04+0.039=0.114元/吨水 2电费

电费为：E2=2504.7×0.55/4000=0.345元/吨水 (电费以0.55元/度) 3人工费

E3=0.00元/吨水

（人工费暂时不考虑在内） 单位处理成本

表4-2 废水处理成本计算表

序号 费用名称 费用金额 费用分析 （元/吨*日） 1 人工费 0.00 暂时不考虑 29

2 水电费 0.35 全部运行设备耗电量×运行时间×电费（0.55）×0.75＋厂区自来水费用 3 药剂费 0.114 气浮系统混凝、絮凝剂+二氧化氯加药费＋污泥脱水费用＋仪表试剂＋其他润滑油、生物膜等 4 设备维护费 0.023 主要包含设备日常清洁、防腐、润滑等费用。鼓风机、离心机、叠螺式污泥脱水机、污水泵取 15‰；其它设备取 5‰。电气维修费用取电气费用的 25‰。 5 办公、化验费0.024 用 主要包含办公室日常办公纸张等费用。每月预开支500元/月；化验费用每天 80元；则500/10000*30=0.024元/吨.水 6 7 8 9 折旧费用 其他费用 运行费用 含折旧污水处理单价 0.207 0.00 折旧费用，按 15 年直线法计算折旧，净残值率取5%； 10 不含折旧污水处理单价

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5建筑结构设计

5.1建筑设计 5.1.1设计思路

空间、实体、场地构成整个建筑环境那个。本设计在建筑空间、交通组织、入口、广场及室外绿化等方面进行了详细的推敲，从丰富人的空间体验感与感知的角度入手，力图使整个污水厂给人深刻的印象。

由于污水厂本身即为一带有强烈环境保护性质的生产（构）筑物群。因此在整体设计中充分考虑其建筑属性。在绝对服从生产工艺流程的基础上着重考虑其生态氛围，在满足构筑物空间与用地尺寸配置适宜条件下还原与自然，是整个污水厂环绕在绿色之中，形成优美、宁静的人工自然空间。 5.1.2设计依据

《屋面工程施工及验收规范》GB50207-2002 《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-95 《建筑抗震设计规范》GB50011-2001 《建筑制图标准》GB/T50104-2001 《地下工程放水技术规范》GB/T50108-2001 5.1.3建筑总体布局

设计中按工艺需要和功能要求以及防火要求按行政管理区、辅助生产区和生产区分区布置，形成主次有序，重点突出的建筑群体关系。道路环绕布置，使厂区内自成体系，负荷消防要求。

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5.2 结构设计 5.2.1 设计原则

（1）结构设计应遵循有关的设计规范和规程，根据构筑物使用要求和受力特点，选择合理的结构形式和计算方法。

（2）设计应该满足工艺设计要求，遵循结构安全可靠、经济合理、技术先进、坚固耐久、施工简便为原则

（3）设计还应该根据构筑物所处位置的工程地质、水文条件、周边环境调节及构筑物的大小、埋深。

（4）设计使用年限为50年，结构安全等级为二级，重要性系数为1.0；砼结构的耐久性满足二类环境类别。

（5）机构构件的裂缝控制等级为三级，最大裂缝宽度值为0.2mm。 5.2.2 设计依据

本项目工程地质勘察资料

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 《屋面工程施工及验收规范》GB50207-2002 《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-95 《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 《给排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》 《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002 《工业建筑防腐设计规范》GB50046-2008 《建筑抗震设计规范》GB50011-2001 《建筑制图标准》GB/T50104-2001 《地下工程放水技术规范》GB/T50108-2001 现行的国家其他有关建筑设计规范、规程和规定

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5.2.3 施工技术要求

1、厂区内主要构筑物均为盛水构筑物，必须避免因渗漏而引起的地基变形，为此对全

部构筑物采取以下措施：

（1）砼的抗渗等级为S6（水池深度大于10时抗渗等级为S8），水灰比不大于0.50. （2）在砼中加入“多功能高效防水剂”。该外加剂能与水泥水化物作用生成不渗透性凝

胶，阻断砼的毛细通道，从而大幅度提高砼的高密性和耐久性。 （3）在池底底板及池壁增加一层柔性防水层。 5.2.4污水总平面布置原则 平面布置遵循如下原则：

⑴ 功能分区明确，构筑物布置紧凑，减少占地面积。

⑵ 考虑近、远期结合，便于分期建设，并使近期工程相对完整。 ⑶ 流程力求简短，顺畅，避免迂回重复。 5.2.4高程计算 ⑴高程设计原则

a、污水厂厂区应满足防积水要求；

b、污水经提升泵提升后能自流流经各处理构筑物，并尽量减少提升扬程，节省能源。

c、出厂污水能自流进水回用水池，避免出水提升，减少运行成本。 d、充分利用业主提供的空间，节省投资。 ⑵ 各构筑物水位标高确定

因为本方案为设计处理能力为4000吨每天，结合本公司以往设计经验，采用复合活性泥膜层池、水解池、活性好氧池、清水池建为一体的日处理能力2000吨的一体化土建并联模式，除集水池到格栅，吸附反应池到复合活性泥膜层池为压力提升外，其他全部采用重力自流外，因此将复合活性泥膜层、活性好氧池、水解池、建于同一基础。

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