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污水處理工藝流程

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污水處理工藝流程是用於某種污水處理的工藝方法的組合。通常根據污水的水質和水量,回收的經濟價值,排放標準及其他社會、經濟條件,經過分析和比較,必要時,還需要進行試驗研究,決定所採用的處理流程。一般原則是:改革工藝,減少污染,回收利用,綜合防治,技術先進,經濟合理等。在流程選擇時應注重整體最優,而不只是追求某一環節的最優。

生物除磷

在經濟發展過程中,中國的主要河流和湖泊由於受磷污染,富營養化嚴重,國家環保局為控制磷污染,對磷排放制定了比較嚴格的標準。化學強化生物除磷污水處理工藝以除去污水中有機污染物和各種形態的磷為主,此污水處理工藝將化學除磷和生物除磷一體化,通過厭氧消化生物系統中活性污泥產生揮發性有機酸,作為聚磷菌生長的基質或稱之為營養物,使聚磷菌在活性污泥中選擇性增殖,並將其迴流到生物系統中,使生物污水處理系統工作在高效除磷狀態;同時污泥在厭氧條件下產生的磷釋放,通過化學除磷消除。這是一種高效市政污水處理工藝技術,滿足了中國現階段,為解決水體富營養化,需要在常規二級污水處理基礎上進一步除磷的要求。

1循環間隙

中國經濟發展水平各地相差較大,經濟發展滯后的城市還不能拿出很多資金用於污水治理,因此,怎樣利用有限的資金,降低環境污染,是很多城市政府面臨的問題。在污水處理方面,直到不久前,一些城市還採用一級或一級強化處理工藝技術,出水達不到國家二級排放標準對除去有機污染物的要求。循環間歇曝氣工藝充分發揮高負荷氧化溝處理效率高的優點,又充分利用序批式活性污泥污水處理工藝出水好的特點,保證了系統出水達到國家污水排放一級標準在除去有機污染物方面的要求。在投資和運行費用上比通常以除去有機污染物為主的二級生物污水處理系統降低30%左右,是適合中國現階段污水處理要求的工藝技術。

2旋轉接觸

污水處理工程的建設程序
旋轉接觸氧化污水處理工藝技術是在生物轉盤技術基礎上,結合生物接觸氧化技術優點發展起來的新一代好氧生物膜處理技術。旋轉接觸氧化污水處理工藝技術和成套設備提供了一種簡單和可靠的污水處理方法。整個污水處理系統中的轉軸是唯一的轉動部分,一旦機器出了故障,一般機械人員都可以進行維修。系統生物量會根據有機負荷的變化而自動補償。附在轉盤上的微生物是有生命的,當污水中的有機物增加時,微生物隨之增加,相反,當污水中的有機物減少時,微生物隨之減少。所以這污水處理系統的工作效果不容易受到流量和負荷的突然變化和停電的影響。運行費用低,只有其他曝氣污水處理系統耗電的八分之一到三分之一。佔地面積僅相當常規活性污泥法一半。由於生物系統中生長的微生物種類多,能夠高效處理各種難降解工業污水。

3設計

污水處理工程是城市市政建設、工業企業建設或排污達標治理的一個重要部分,其建設須按國家基本建設程序進行,現行的基本建設程序一般分編製項目建議書、項目可行性研究、項目工程設計、工程和設備招投標、工程施工、竣工驗收、運行調試和達標驗收幾個步驟。這些建設步驟基本包括了項目建設的全過程,它們也可劃分為三個階段。
第一階段項目立項階段。該階段需根據城市市政規劃或環境保護部門要求,分析項目建設的必要性和可行性。本階段以確定項目為中心,一般由建設單位或其委託的設計研究單位編製項目建議書和項目可行性研究報告,通過國家計劃部門、投資銀行或企業計劃部門論證便可獲得立項,對於某些小規模項目,只編製污水處理工程方案設計,並通過投資部門的論證便可立項。第二階段工程建設階段。包括工程設計、工程和設備招投標、工程施工、竣工驗收等過程。
設計的前期工作
設計的前期工作主要是可行性研究,以可行性研究報告(大型、重要的項目)或工程方案設計(小型、簡單的項目)的文件形式表達,主要是論證污水處理項目的必要性、工藝技術的先進性與可靠性、工程的經濟合理性,為項目的建設提供科學依據。可行性研究報告是國家投資決策的重要依據,主要內容如下。
①總論項目編製依據、自然環境條件(地理、氣象、水文地質)、城市社會經濟概況或企業生產經營概況;城市或企業的排水系統現狀、污染源構成、污水排放量現狀、污水水質現狀、項目的建設原則與建設範圍、污水處理廠建設規模、污水處理要求目標(設計進水、出水水質)。
②工程方案污水處理廠廠址選擇及用地;污水處理工藝方案比較(比較方案工藝技術與總體設計、工藝構築物及設備分析、技術經濟比較),處理水的出路(回用水深度處理工藝選擇);工程近、遠期結合問題;節能、安全生產與環境保護,推薦方案設計(污水污泥及回用水處理工藝系統平面及高程設計、主要工藝設備及電氣自控、土建工程、公用工程及輔助設施);生產組織及勞動定員。
③工程投資估算及資金籌措工程投資估算原則與依據;工程投資估算表;資金籌措與使用計劃。
④工程進度安排。
⑤經濟評價總論(工程範圍及處理能力、總投資、資金來源及使用計劃);年經營成本估算;財務評價。⑥研究結論、存在問題及建議。
初步設計
初步設計的主要目的如下:①提供審批依據,進一步論證工程方案的技術先進性、可靠性和經濟合理性;②投資控制,提供工程概算表,其總概算值是控制投資的主要依據,預算和決算都不能超過此概算值;③技術設計,包括工藝、建築、變配電系統、儀錶及自控等方面的總體設計及部分主要單元設計,各專業所採用的新技術論證及設計;④提供施工準備工作,如拆遷、征地三通(水、電、路)一平(牆)並與有關部門簽訂合同;⑤提供主要設備材料訂貨要求,即設備與主材招標合同的技術規格書的依據,包括污水、污泥、電氣與自控、化驗等方面設備與主材的工藝要求、性能、技術規格、數量。初步設計的任務包括確定工程規模、建設目的、投資效益,設計原則和標準、各專業個體設計及主要工藝構築物設計、工程概算、拆遷征地範圍和數量、施工圖設計中可能涉及的問題及建議。初步設計的文件應包括設計(計算)說明書、工程量、主要設備與材料、初步設計圖紙、工程總概算表。初步設計文件應能滿足審批、投資控制、施工圖設計、施工準備、設備訂購等方面工作依據的要求。
1.初步設計
(1)設計依據①可行性研究報告的批准文件;②建設單位(甲方)的設計委託書;③其他有關部門的協議和批件;④建設單位(甲方)提供的設計資料清單(名稱、來源、單位、日期)。
(2)城市或企業概況及自然條件①城市現狀與總體規劃,或企業生產經營現狀及發展。②自然條件方面資料a.氣象,包括氣溫、濕度、雨量、蒸發量、冰凍期及凍土深度冰溫、風向等;b.水文,包括地表水體的功能、地理位置、方向、水位、流速、流量等,地下水的分佈埋深、利用等。工程地質,包括污水處理廠建址地區的地質鑽孔柱狀圖、地基承載能力、地震等級等。③有關地形資料,包括污水處理廠及相關地區的地形圖。·④城市污水排放現狀及環境污染問題。
(3)處理要求污水排放應達到國家的排放標準或環境保護部門要求。
(4)工程設計①設計污水處理水質水量在分析排水系統污水的平均流量、高峰流量、現狀流量、預期流量等水量資料基礎上,確定污水處理廠設計規模(包括2012年處理能力和總處理能力);根據城市或企業排污狀況,在分析主要污染源(必要時作一定時間污染源監測)和混合污水現狀監測資料的基礎上,確定污水廠設計進水水質指標。②廠址選擇說明結合城市現狀和總體規劃,具體說明廠址選擇的原則和理由,並說明已選廠址的地形、地質、用地面積及外圍條件(即三通一平)③工藝流程的選擇說明主要說明所選工藝方案的技術先進性、合理性,尤其要說明所採用新技術的優越性(技術經濟方面)和可靠性(技術方面)o④工藝設計說明說明所選工藝方案初步設計的總體設計(平面和高程布置)原則,並說明主要工藝構築物的設計(技術特徵、設計數據、結構形式、尺寸)⑤主要處理設備說明說明主要設備的性能構造、材料及主要尺寸,尤其是新技術設備的技術特徵、構造形式、原理、施工及維護使用注意事項等。
(5)處理廠內輔助建築(辦公、化驗、控制、變配電、葯庫、機修等)和公用工程(供水、排水、采膠、道路、綠化)的設計說明
(6)處理廠自動控制和監測設計說明
(7)處理廠污水和污泥的出路
(8)存在的問題及對策建議
2.工程量列出本工程各項構(建)築物及廠區總圖所涉及的混凝土量、鋼筋混凝土土量、建築面積等。
3.設備和主要材料量、挖土方量、回填土方量列出本工程的設備和主要材料清單(名稱、規格、材料、數量)。
4.工程概算書說明概算編製依據、設備和主要建築材料市場供應價格、其他間接費情況等。列出總概算表和各單元概算表。說明工程總概算投資及其構成。
5.設計圖紙各專業(工藝、建築、電氣與自控)總體設計圖(總平面布置圖、系統圖),比例尺(1:200)~(1:1000),主要工藝構築物設計圖(平面、豎向),比例尺(1:100)~(1:200)。

4施工圖

施工圖設計在初步設計或方案設計批准之後進行,其任務是以初步設計的說明書和圖紙為依據,根據土建施工、設備安裝、組(構)件加工及管道(線)安裝所需要的程度,將初步設計精確具體化,除污水處理廠總平面布置與高程布置、各處理構築物的平面和豎向設計之外,所有構築物的各個節點構造、尺寸都用圖紙表達出來,每張圖均應按一定比例與標準圖例精確繪製。施工圖設計的深度,應滿足土建施工、設備與管道安裝、構件加工,施工預算編製的要求。施工圖設計文件以圖紙為主,還包括說明書、主要設備材料表。
1. 施工圖設計說明書
①設計依據初步設計或方案設計批准文件,設計進出水水質。②設計方案扼要說明污水處理、污泥處理及氣體利用的設計方案,與原初步設計比較有何變更,並說明理由,設計處理效果。③圖紙目錄、引用標準圖目錄。④主要設備材料表。⑤施工安裝注意事項及質量、驗收要求。必要時另外編製主要工程施工方法設計
2.設計圖紙
(1)總體設計①污水處理廠總平面圖比例尺(1:100)~(1:500),包括風玫瑰圖、坐標軸線、構築物與建築物、圍牆、道路、連接綠地等的平面位置,註明廠界四角坐標及構(建)築物對角坐標或相對距離,並附構(建)築物一覽表、總平面設計用地指標表、圖例。②工藝流程圖又稱污水污泥處理系統高程布置圖,反映出工藝處理過程及構(建)築物間的高程關係,應反映出各處理單元的構造及各種管線方向,應反映出各構(建)築物的水面、池底或地面標高、池頂或屋面標高,應較準確地表達構(建)築物進出管渠的連接形式及標高。繪製高程圖應有準確的橫向比例,豎向比例可不統一。高程圖應反映原地形、設計地坪、設計路面、建築物室內地面之間的關係③污水處理廠綜合管線平面布置圖應標示出管線的平面布置和高程布置,即各種管線的平面位置、長度及相互關係尺寸、管線埋深及管徑(斷面)、坡度、管材、節點布置(必要時做詳圖)、管件及附屬構築物(閘門井、檢查井)。必要時可分別繪製管線平面布置和縱斷面圖。圖中應附管道(渠)、管件及附屬構築物一覽表。
(2)單體構(建)築物設計圖各專業(工藝、建築、電氣)總體設計之外,單體構(建)築物設計圖也應由工藝、建築、結構(土建與鋼)、電氣與自控、非標準機械設備、公用工程(供水、排水、採暖)等施工詳圖組成。①工藝圖比例尺(1:50)~(1:100),表示出工藝構造與尺寸、設備與管道安裝位置與尺寸、高程。通過平面圖、剖面圖、局部詳圖或節點構造詳圖、構件大樣圖等表達,應附設備、管道及附件一覽表,必要時對主要技術參數、尺寸標準、施工要求、標準圖引用等做說明。②建築圖比例尺(1:50)~(1:100),表示出水平面、立面、剖面的尺寸、相對高程,表明內、外裝修材料,並有各部分構造詳圖、節點大樣、門窗表及必要的設計說明。③結構圖比例尺(1:50)~(1:100),表達構(建)築物整體及構件的結構構造、地基處理、基礎尺寸及節點構造等,結構單元和匯總工程量表,主要材料表,鋼筋表及必要的設計說明,要有綜合埋件及預留洞詳圖。鋼結構設計圖應有整體裝配、構件構造與尺寸、節點詳圖,應表達設備性能,加工及安裝技術要求,應有設備及材料表。④主要建築物給水排水、採暖通風、照明及配電安裝圖。
(3)電氣與白控設計圖①廠(站)區高、低壓變配電系統圖和一、二次迴路接線原理圖包括變電、配電、用電、啟動和保護等設備型號、規格和編號。附材料設備表,說明工作原理,主要技術數據和要求。②各種控制和保護原理圖與接線圖包括系統布置原理圖。引出或列入的接線端子板編號、符號和設備一覽表以及運行原理說明。③各構築物平、剖面圖包括變電所、配電間、操作控制間電氣設備位置、供電控制線路鋪設、接地裝置、設備材料明細表和施工說明及注意事項。④電氣設備安裝圖包括材料明細表、製作或安裝說明。⑤廠(站)區室外線路照明平面圖包括各構築物的布置、架空和電纜配電線路、控制線路和照明布置。⑥儀錶自動化控制安裝圖料明細表,以及安裝調試說明⑦非標準配件加工詳圖
(4)輔助設施設計圖輔助與附屬建築物建築、結構、設備安裝及公用工程,如辦公、倉庫、機修、食堂、宿舍、車庫等施工設計圖。
(5)非標準設備設計圖某些簡單金屬構件的設計詳圖可附於工藝設計圖中。但由幾種不同形式的零配件、構件組成的成套設備,又沒有現成的設備可使用,其功能較獨立,構造較複雜,加工不簡單的設備或大型鋼結構處理裝置,應視為非標準設備,專門進行施工(製作、安裝)圖設計。①總裝圖表明構件零配件相互之間組裝位置、製作加工與安裝的技術要求、設備性能、使用須知及其他注意事項,必要時應有節點詳圖,附構件、零配件一覽表。②部件圖表明構件加工製作詳圖、組裝圖、製作和裝配精度要求。③零件圖零件的加工製作詳圖,須說明加工精度、技術指標、材料、數量等。
①工程設計項目立項后,設計單位根據審批的可行性研究報告進行施工圖設計,其任務是將可行性研究報告確定的設計方案的具體化,要將污水處理廠(站)區、各處理構(建)築物、輔助構(建)築物等的平面和豎向布置,精確地表達在圖紙上,其設計深度應能滿足施工、安裝、加工及施工預算編製要求。在施工圖設計之前,可能還需進行擴大初步設計,進一步論證技術的可靠性、經濟合理性和投資的準確性。
②工程設備招投標是經過比較投標方的能力、技術水平、工程經驗、報價等,來選定工程施工單位和設備供應單位的過程,該過程是保證工程質量和節省工程投資的基礎
③工程施工是項目建設的實現階段,包括土建施工、設備加工製造及安裝的全過程。本階段設計人員應向施工單位和設備供應單位進行技術交底,施工單位要按設計圖紙施工,施工人員發現問題或提出合理化建議,應經過一定手續才能變動,施工時,為了總結設計經驗,應及時解決施工中出現的技術問題,或根據具體情況對設計作必要的修改和調整,設計人員要有計劃地配合參加施工。對一般設計項目,指派主要設計人員到施工現場,解釋設計圖紙,說明工程目的、設計原則、設計標準和依據,提出新技術的特殊要求和施工注意事項;對重大或新技術項目,必要時應派現場設計代表,隨時解決施工中存在的設計問題。
④竣工驗收是全面檢查設計和施工質量的過程,其核心是質量,不合格工程必須返工或加固。第三階段項目驗收階段,包括聯動試車、運行調試、達標驗收等過程。聯動試車由施工單位、設備供應單位、建設單位共同完成,檢查設備及其安裝的質量,以確保能正常投入使用。試運行的目的是要確保處理系統達到設計的處理規模和處理效果,並確定最佳的運行條件,對於生物處理系統,往往要用較長時間來完成「培菌」任務。達標驗收是由環境保護部門檢驗處理系統出水是否達到排放標準。污水處理工程的設計內容設計工作按建設項目所處理的對象不同可劃分為城市污水處理廠工程設計和工業企業廢水處理站工程設計,由於污水來源、性質、水量及處理工藝方面差別較大,使其設計工作亦有所不同。設計工作按建設項目技術的複雜程度可劃分為兩個階段(初步設計和施工圖設計)或一個階段(施工圖設計);同樣可按污水處理規模大小或重要性劃分為兩階段設計或一階段設計。技術複雜、處理規模大、重要的項目一般按兩階段設計,技術複雜程度、處理規模、重要性均小的按一階段設計。兩階段設計時,必須在上階段設計文件得到上級主管部門批准後方允許進行下階段的設計工作。
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