第一章 总论

1.1 项目概述

1.2 自然条件

第二章 工程建设概论

2.1 工程建设规模: 根据建设方提供的情况，设计该工程项目每天处理生活污水量约为80~100m³/d、150m³/d、300m³/d、400m³/d。

2.2 污水水质及处理出水标准, 根据建设方提供的情况，原水根据甲方提供的数据以及参照当地的生活污水水质设计，原水的设计水质如下：

表2-1 污水进水水质（mg/l）

*根据甲方要求，污水站污水处理后需执行《城镇污水处理厂排放标准》（GB18918-2002）中一级A标准，污染物最高允许排放浓度为：

表2-2 污水出水水质（mg/l）

第三章 设计依据、原则和范围

3.1 设计依据

（1）《中华人民共和国环境保护法》

（2）《中华人民共和国水污染防治法》

（3）《室外排水设计规范》（GBJ14-87）

（4）建设方提供的有关废水的水质、水量资料

（5）我公司在水处理方面的设计经验和工程实践

3.2 设计原则

（1）严格遵守国家及地方有关环保法律、法规和技术政策；

（2）在生产建设总体规划的指导下，通过水综合治理工程的建设达到保护环境、保护水资源、保持企业可持续发展的目的；

（3）选择先进、技术经济合理的处理工艺，使水处理设施能够长周期地稳定运行，确保出水达标；

（4）结合实际情况，发挥工艺优势，选择经济合理的构筑物形式和设备；

（5）在水处理工艺的设计中贯彻节能的原则，选用质量稳定的设备，最大限度地降低水处理成本；

（6）保障水处理设备在日后运行过程中操作管理、维修方便，劳动强度低；

（7）尽量提高水处理工艺的自动化程度。

3.3  设计规范及标准

（1）《室外排水设计规范》（GBJ14-87）

（2）《室外给水设计规范》（GBJ13-86）

（3）《再生水回用于景观水体的水质标准》(CJ/T95-2000)

（4）《生活杂用水水质标准》(CJ/48-1999)

（5）《城市污水再生利用-城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）

（6）《城市污水设计回用规范》（CECS 61-94）

（7）《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）

（8）《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）

（9）《工业建筑防腐设计规范》（GBJ46-82）

（10）《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）

（11）《混凝土结构设计规范》（GBJ17-88）

（12）《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）

（13）《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）

（14）《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）

（15）《水工混凝土结构设计规范》（SDJ20-78）

（16）《建筑结构设计统一标准》（GBJ68-84）

（17）《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）

（18）《采暖通风和空气调节设计规范》（GBJ19-87）

（19）《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）

（20）《地下工程防水技术规范》（GBJ108-87）

（21）《供配电系统设计规范》（GB50052-95）

（22）《低压配电装置及线路设计规范》（GB50062-92）

（23）《建筑防雷设计规范》（GB50057-94）

（24）《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65-83）

（25）《工程设计节能技术暂行规定》（GBJ6-85）

（26）《工业企业噪音控制设计规范》（GBJ87-85）

（27）《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140-90）

（28）《动力机器基础设计规范》（GBJ40-79）

（29）《钢筋混凝土结构设计规范》（TJ1-84）

（30）《建筑电气设计技术规范》（GBJ16-83）

（31）《电力装置的继电保护和自动接地设计规范》（GB50062-92）

（32）《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）

（33）《10KV以下变电所设计规范》（GB50053-94）

（34）《建筑结构荷载规范》（GBJ9-87）

（35）《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备标准》（GJJ31-89）

（36）《地表水环境质量标准》（GHZB1-1999）

第四章 污水处理工艺

4.1 原水情况调查

（1）污水水源、水质及排水管网

（2）建设场地*根据建设方的情况，考虑美观和其它方面的情况，初步确定污水处理设施以设备为主，本方案根据建设用地的现有情况进行设计。

4.2 现设计中要解决的问题，根据为建设方利益的长远考虑，在设计过程中方案应该解决以下的问题：

（1）采用先进的水处理工艺: 污水处理站在设计时要采用先进的处理工艺。在能达到排放标准的情况下，尽量节约一次性投资。

（2）运行费用：在工艺中要充分考虑采用运行费用低的工艺，选用设备时尽量选用节能的设备。

（3）设备寿命： 在设备和工艺的选择上，要充分考虑设备的寿命和更换周期，选用耐用的设备。

4.3   工艺流程的选择

4.3.1 处理工艺的比较及选取：根据国家相关要求及规定，结合业主的实际情况，采用“格栅+调节池+生物处理+消毒”的处理工艺。而此工艺的核心即生物处理工艺多种多样，例如SBR、普通活性污泥法、生物转盘法等，下面将对各工艺进行比较。

（1）传统A/O工艺：传统A/O工艺是以活性污泥作为生物载体，通过风机供氧曝气的作用使污水达到充氧的目的。A池内设机械搅拌，从O池回流至A池，在A池进行反硝化反应，将大部分硝酸盐氮还原成氮气，并通过搅拌使氮气从废水中溢出，达到去除氨氮的目的；A池出水至O池，O池内设鼓风曝气，去除大部分有机污染物，并将进水中的大部分氨氮转化成硝酸盐氮；可以根据废水的需要，调整O段池中的活性污泥浓度，通过活性污泥中的菌胶团，吸附、氧化并分解废水中的有机物；有机物、氨氮去除率高。由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低；若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大了运行费用，另外，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90％;总而言之，此工艺土建及运行成本较大，占地较多，且后续的维护、管理复杂。而以此工艺衍生的地埋式污水处理工艺也存在难以维护维修、寿命短、后期成本高等致命缺点。

（2）常规活性污泥法 常规活性污泥法在大型污水处理中使用广泛，活性污泥处理系统有效运行的基本条件和特点是：a 废水中应有足够的可溶性易降解物质，作为微生物生理活动必须的营养物，一般活性污泥法必须定期投加一定配比的营养物质，这样增加了运行费用和管理难度；b  混合液必须含有足够的溶解氧，活性污泥池长有好氧原生动物，氧的需求量较大；c  活性污泥在池内呈悬浮状态，能充分与水接触和混合；d  活性污泥生长周期长，对温度、水质和水量的聚变适应能力差；e  活性污泥法处理负荷较低，造成设施的体积增大，土建投资相应增加； 因为以上的必要条件和特点，活性污泥法运行管理比较专业，另外活性污泥法处理负荷低，易产生污泥膨胀，不易控制管理，故近年来在小型污水处理站中的使用越来越少。

（3）SBR法: SBR法即序批式活性污泥法，是近年发展起来的一种较为先进的活性污泥处理法，该处理工艺集曝气池、沉淀池为一体，连续进水，间歇曝气，停气时污水沉淀，撇除上清液，成为一个周期，周而复始。SBR法不设沉淀池，无污泥回流设备，但SBR法为间歇运行，需设多个处理单元，进水和曝气相互切换，造成控制较为复杂。SBR工艺对自动化控制要求很高，并需要大量的电控阀门和机械滗水器，稍有故障将不能运行。为了保证溢流率，SBR法对滗水器设备制造要求高，制作时必须精益求精，否则极易造成最终出水水质不达标。国内目前还没有质量较好的滗水设备，进口设备采购麻烦，且价格昂贵，同时今后维修费用也高。SBR法池内污泥浓度由浓度仪测定以便控制排出多余污泥量，目前国内浓度仪质量尚不过硬，造成污泥排放控制较困难。由于一池有多种功能，相关设备不得已而闲置，曝气头的数量和鼓风机的能力必须稍大，因而增加了投资成本和运行费用。此外，SBR属于变水位运行，电耗增大，也增加了运行费用，其脱氮除磷效率不太高，而且污泥稳定性也不是很好，因此SBR不是本工程最佳的工艺选择。

（4）膜--生物反应器:在污水处理，水资源再利用领域，MBR又称膜生物反应器（Membrane Bio-Reactor），是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。根据膜组件和生物反应器的组合方式，可将膜--生物反应器分为分置式、一体式以及复合式三种基本类型; 膜--生物反应器在一个处理构筑物内可以完成生物降解和固液分离功能，生物反应区的混合液固体浓度较高，其主要优点：出水水质优质稳定，剩余污泥产量少，可去除氨氮及难降解有机物，占地面积小，不受设置场合限制;然而膜--生物反应器也存在一些明显不足。主要表现在：a  膜组件通常需采用国外进口，造价高，使MBR工艺的基建投资高于传统污水处理工艺；b  膜污染容易出现，造成膜寿命的缩短，且清洗膜件操作复杂，对维护人员要求较高，给管理工作带来不便；c  能耗高;诸多原因，膜--生物反应器污水处理法并不是本工程最佳的工艺选择。

（5）土地处理及生态塘系统◆土地处理及生态塘系统，是一种利用天然净化能力对污水进行处理的构筑物的总称。其净化过程与自然水体的自净过程相似。通常是将土地进行适当的人工修整，建成池塘，并设置围堤和防渗层，依靠塘内生长的微生物来处理污水。主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。◆生态塘污水处理系统具有基建投资和运转费用低、维护和维修简单、便于操作、能有效去除污水中的有机物和病原体、无需污泥处理等优点。◆但土地处理及生态塘系统的缺点在于：占地面积过于多；气候对生态塘的处理效果影响较大；若设计或运行管理不当，则会造成二次污染；易产生臭味和滋生蚊蝇；污泥不易排出和处理利用等。◆项目位于贵州，属暖温带季风型半湿润气候。这样的气候条件下，水生植物不易越冬，且冬季污水处理，污染物几乎不降解，由于土地处理及塘系统不排泥的特性，在我国的南方地区，土地处理及塘系统的使用寿命也很短。因此土地处理及塘系统也不适用于本工程污水处理。

（6）立体结构生物转盘法: 生物转盘是最早使用的生物膜工艺之一，是应用成熟的工艺。我国于20世纪70年代开始进行生物转盘的研究，在印染、造纸、皮革和石油化工等行业的工业废水处理中得到应用，效果较好。这种处理法使细菌和菌类的微生物、原生动物一类的微型动物在生物转盘填料载体上生长繁育，形成膜状生物性污泥--生物膜。污水经调节池初级处理后与生物膜接触，生物膜上的微生物摄取污水中的有机污染物作为营养，使污水得到净化。立体结构生物转盘在传统工艺上进行诸多改良，具有极其突出的特性;与常规生物处理工艺相比使用生物转盘工艺有如下特征：a. 节能，系统的水头损失小，能耗省，降低了运行费用；b. 生物量多，净化率高，适应性强，出水水质较好；c. 生物膜上生物的食物链长，污泥产量少；d. 维护管理简单，功能稳定可靠，无噪音，无灰蝇；e. 占地面积较小，颠覆了原有生物转盘占地面积大的缺点；水处理工艺的选择直接关系到水处理工程建设投资、运行成本的高低，产出水水质的好坏、运行管理是否方便可靠。本项目工艺的选择宗旨是：借鉴我公司已完成同类水处理项目的经验，以及对其它相关同类行业水处理工艺的考察、总结，结合现有水处理工艺最新进展，采用投资省，占地少，有利于长期运行管理的工艺。

表4-1 处理工艺优缺点对比表

4.3.2 处理工艺的确定:经过以上工艺的比较，通过工艺先进性、设备投资、运行费用等多种指标的比对，决定在本方案中采用“预处理系统+立体结构生物转盘高脱氮设备+消毒”工艺，这种工艺有先进可靠，投资省，运行管理方便，布局合理，处理效果好的特点。

4.3.3   特色工艺介绍：TDS系列立体结构生物转盘污水处理设备是我公司在引进美国、德国等国技术的基础上，经过自主研发的基础上形成的，是国内领先的适合小规模污水处理的分散式污水设备，

4.3.3.1 设备概述:为立体结构生物转盘污水处理设备效果图，该设备采用高效生物转盘技术，实现了系列化、模块化，整套设备在车间组装完成，安装周期短，可在7-15天内完成。该设备耗电费用低，寿命长，污泥产生量少，出水可直接达到一级A或一级B等排放标准，并可升级采用物联网技术，将设备的运行情况可传输到设定的网络终端设备，方便对设备运行情况进行诊断、监控，也为设备的不定期进行检修提供依据。

4.3.3.2 设备构造

                                图4-2 设备构造示意图

图为TDS系列立体结构生物转盘污水处理设备构造示意图。TDS系列立体结构生物转盘污水处理设备主要由盘体、氧化槽、护罩、转轴以及驱动装置四部分组成。

（1）盘体:盘片（盘体）是生物转盘的主要组成部分，是微生物附着的载体，它与生物转盘的处理效率直接相关。TDS立体结构生物转盘盘片采用进口改性工程塑料制成，质轻并具有卓越的耐腐蚀性、耐老化性、耐药品性和耐冲击性，具有良好挂膜特性;TDS立体结构生物转盘盘片采用无框架立体网格状结构，是其区别于传统生物转盘的重要特点，此结构大大增加了盘片的比表面积，减少了设备体积，从而减少了占地面积，并且大幅度提高了生物量，同时具备厌氧，好氧，兼氧菌群，抗冲击负荷能力更强，提高单位面积净化污水的能力;同时此结构也使空气的流通性和污染物质的传质也都得到了加强，布水均匀，无短流区、死水区。以单台Ⅱ型设备为例，膜面积超过了1800多平方米，BOD₅负荷高达60Kg/台.天。

                                    图4-2 设备盘片结构3D模型图

（2）氧化槽：氧化槽又称曝气槽或接触反应槽，可用钢筋混凝土建成，也可用钢板或塑料板制作，立体结构生物转盘氧化槽采用钢板制成，其断面做成与盘片外形基本吻合的半圆形，避免水流短路及沉积和产生死角。

（3）护罩：TDS立体结构生物转盘护罩采用高强度FRP一体成型，结实耐用，美观大方，并具有保护生物膜及防止气味外散的作用。

（4）转轴以及驱动装置◆转轴是用来固定盘片并带动其旋转的装置，两端固定安装在氧化槽两端的支座上，立体结构生物转盘采用特制钢轴，无焊接结构，拥有卓越的结构强度、刚度、耐腐蚀性，配合高性能传动设计，实现整个生物转盘装置的高效、稳定、长期运行。◆立体结构生物转盘采用电力机械驱动，设备统一配备了德国SEW电动机及减速机，性能极其稳定，噪音少，维护简单，较国产减速机具有极为突出的优势。◆运行过程中，生物转盘约40%浸没在污水中，并维持这种状态缓慢旋转，不断吸收空气中的氧气和吸附水中的污染物，利用生化反应对污染物进行降解。立体结构生物转盘污水处理设备省去了风机，摒弃了曝气器、固定式生物填料等易损件，不仅降低了噪音，还降低了运行费用，运行更加稳定，维护管理技术要求低。通过立体结构生物转盘的缓慢旋转，加快了新老微生物更新速度，确保生物膜的高效性。

4.3.3.3 立体结构生物转盘处理工艺的特点

（1）特殊的立体网式转盘结构，有效增大比表面积，大幅度提高了生物量，同时具备厌氧，好氧，兼氧菌群，系统有机负荷高、处理效率高，抗冲击负荷能力更强;

（2）立体结构生物转盘工艺完全省去了风机，不仅降低了噪音，还降低了运行费用。

（3）立体结构生物转盘采用进口电力机械驱动，较国产设备更稳定，使用寿命大大增加，降低了维护成本。

（4）立体结构生物转盘是一种表面积巨大的生物转盘工艺，占地面积小，剩余污泥产量小，简化了传统工艺复杂的污泥后续处理程序。

（5）立体结构生物转盘运行费用合理，主要是转盘缓慢转动所消耗的动力，其功率较小，且运行本身不需要额外添加药剂，运行费用较一般污水处理方式节能50%以上。

（6）摒弃了曝气器、固定式生物填料等易损件，运行更加稳定，极大得方便了后续的维护管理。

4.3.4 污水处理工艺流程图(建议方案)      工艺流程见图4-3。

                                图4-3 污水处理工艺流程

4.3.5  TDS立体结构高脱氮生物转盘设备特点：◆本工程设计采用高脱氮生物转盘设备，在常规型生物转盘设备基础上配套高脱氮回流装置，处理效果更加突出，对氨氮的去除率更高，满足一级A的达标要求。◆来自调节池的污水经提升泵提升至 TDS立体结构高脱氮生物转盘设备中，其中生物转盘约40%浸没在污水中，并维持这种状态缓慢旋转，不断吸收空气中的氧气和吸附水中的污染物，利用生化反应对污染物进行降解。◆生物转盘出水以200%的回流量回流至多功能调节池中，进行反硝化反应，在厌氧或缺氧（DO<0.3-0.5mg/L）条件下，在反硝化细菌的作用下将硝态氮、亚硝态氮及其它氮氧化物还原为氮气或氮的其它气态氧化物，以保证出水总氮达标。

第五章  TDS三维立体结构高脱氮生物转盘滤池

        型号： YL-TDS  100/150/300/400

（1）每台处理能力：100、150、300、400m³/d，污水适用范围污水适用范围：BOD20-2000mg/L；单位负荷：8-80kg/日•台（按原水BOD200-2000mg/L计）。

（2）三维结构生物转盘：总长：5500mm、7500mm、12000mm、14000mm；总高度：2300mm；盘片直径：2000mm；电机功率：1.1KW、1.5KW、3.0KW、4.0KW；空压机功率：2.2-3.7kw；转盘转速1.5 r/min；其他参数详见报价清单。

（3）含以下配件：随机配套资料：发货单、装箱单、合格证、产品说明书、随机附件（包括首次运行所需加注的润滑油脂，工具包)

a、 电机温州博德或SEW（原装进口）

b、 盘片滤布是德国进口的高分子材料

c、 池体是优质Q235

d、 盖子是玻璃钢

e、 中心轴是高强度特殊钢材

f、 轴承是日本进口NSK

g、空气压缩机德国进口捷豹品牌

第六章  电气设计

6.1   电气设计

6.1.1   设计依据

《通用用电设备设计规范》GB50055－93

《供配电系统设计规范》GB50052－95

《低压配电设计规范》GB50054－95

《建筑防雷设计规范》GB50057－94

《工业企业照明设计标准》GB50034－92

《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92

6.1.2 设计范围 本工程电气设计包括以下内容：用电设备供电及控制系统设计；电线电缆敷设设计；构筑物接地安全系统设计；照明系统设计。

6.1.3 动力配电 污水处理站总装机容量约为38.5kw，动力线由附近架空线或配电室引入，用380/220伏低压电缆引至污水处理站内配电柜。

6.1.4 电动装置控制要求

1）建设方提供两路380V（3P+N+PE）电源送至其MCC的电源进线开关端头，本系统无备用电源。

2）电动阀的防护等级为IP54以上。绝缘等级均为F级，并以B级温升考核。

6.1.5 电缆敷设  对于室外电缆敷设根数较多的线路可设置电缆沟，其它电缆根数较少的线路可采用铜芯聚氯乙烯绝缘电缆穿镀锌钢管的方式敷设或铠装电缆直埋敷设。室外照明电缆可采用铠装电缆直埋敷设。

6.1.6 接地安全系统

6.1.6.1 接地  本工程接地形式采用TN-S系统，保护接地与屋顶防雷接地共用接地极，重复接地电阻不大于4欧姆，接地体利用厂房基础内钢筋网，如实测不足则须增打接地极，重复接地电阻不大于4欧姆，本工程按02D501-2<等电位联接安装>进行等电位联结。电源进线处设总等电位联结箱，并与下列导电部分连接：

a.进出建筑物的输送管道及类似的金属件等；

b.建筑物内金属构件等导电体；

c.接地干线或保护干线；

d.所有引入建筑物的埋地金属管道电缆外皮。

6.1.6.2 防雷电波侵入措施:本建筑防雷具体详见99D562《建筑物构筑物防雷设施安装》。设备、管道、构架等主要金属物，应就近与防雷电感应的接地装置可靠连接。屋面所有非带电金属构筑件及金属扶梯等均要就近与避雷带连接。

6.1.7 照明: 照明线路均采用BV型铜芯聚氯乙烯绝缘电线，电线截面除特殊标注外，均采用2.5平方毫米，照明线路为2芯，插座电线为3芯。

6.2 自动化控制设计

6.2.1 设计依据

《自动化仪表选型设计规定》HG/T 20507-2000

《仪表配管配线设计规定》HG/T 20512-2000

《仪表系统接地设计规定》HB20508－20511－92

《控制室设计规定》HG/T 20508-2000

《仪表供电设计规定》HG/T 20509-2000

《分散型控制系统工程设计规定》HG/T 20573-1995

6.2.2 自控要求:根据污水处理工艺特点和自动化控制水平，控制方式设计为电控柜控制箱手动操作（即手动）、PLC自控系统自动操作（即自动）二种控制方式。

6.3 电器、仪表

6.3.1、电器

（1）在污水处理站控制室内设置低压配电箱，对各用电设备采用放射式供电，采用三相五线制，电压为380/220V。

（2）电机启动方式：功率小于10KW，电动机采用全压直接启动；功率大于10KW，电动机采用间接启动。

（3）用电设备电动机都通过熔断器、断路器、接触器、热继电器等及有关控制按钮等元器件加以保护控制。

6.3.2、仪表与监测

（1）根据工艺要求关键工段设有水位等监测控制设备。

（2）仪表的安装:仪表安装的指导思想，既要考虑到各种仪表的性能情况，又要考虑到操作人员的方便和及时的了解各种参数数据。所有仪表集中安装在仪器控制室的仪器柜上。安装应符合GB50052-95的要求。

第七章  技术保障: 为确保本设备及系统工程出水达到一级A标准，一体化生物转盘需设计如下装置：

1、缺氧池

2、钭管沉淀池

3、竖片式滤布滤池

第八章 服务承诺 本公司可全面负责设计、施工、调试和技术培训，做到工程交钥匙。为高标准高质量的完成本项目的工程建设工作，我公司郑重做出以下承诺：

1、设备调试将严格按照有关标准进行，并由我公司派技术人员负责调试或

2、进行技术指导。调试期间，厂方操作人员应全部参加调试工作，我公司将对其进行免费培训指导。

3、我公司对承接的工程采取质保期一年，技术服务终身的质保政策。在用户遵守招标要求的各种规定的条件下，工程从验收之日起一年内，因安装质量而发生的损坏或不能正常运作，由我方免费更换或修理，及时排除各种故障。

4、设备运行中一旦有故障发生，我公司将以最快的速度（24小时内）组织维修，解除用户的后顾之忧。

5、一年免费质保期后，仍定期进行工程跟踪服务，确保技术支持终身提供。备品备件及易损件的更换，将以成本费提供；属于正常的维修工作，仅收取人工计日工费。

6、我公司维修人员的信守工作原则是一切以解决问题为先，为用户提供优质高效的服务。