【文章內容簡介】 面布置應最大限度地滿足生產(chǎn)、管理包括設備維修的要求，按功能分區(qū)，將工作上聯(lián)系多的設施，盡量靠近布置以便于管理，道路按區(qū)分設連通；生產(chǎn)區(qū)少受外來干擾，生活區(qū)盡量放置在廠前區(qū)，使廠區(qū)總體環(huán)境美觀、協(xié)調、運輸聯(lián)系方便；力求處理工藝流程布置簡短，順暢，盡量減少管線 長度，降低流程水頭損失，有利于今后擴建；有效利用廠區(qū)建筑面積和土地，處理構筑物布置應緊湊，但其間距應滿足構筑物和管線的施工要求；并聯(lián)運行的構筑物間應均勻配水；各構筑物、建筑物道路的布置應按照相關的安全、衛(wèi)生規(guī)范要求，保持一定間距，間距大小由構筑物的性質、埋深、地質和施工條件等諸多因素綜合確定，保證華僑大學水處理工程課程設計 江南某城鎮(zhèn)城市污水處理 工程初步設計 － 10－ 安全間距和通行檢修方便，滿足物料運輸和施工場地要求。 本污水處理廠的平面布置包括污水處理與污泥處理構筑物、水泵房、沉砂池、 吸附 池、中間沉淀池、 曝氣池、二沉池、 混凝沉淀過濾池、 污泥濃縮池、 污泥均質 池，以及相應 的鼓風機房、變電站和加藥間。輔助建筑包括辦公及住宅區(qū)，檢修室。各種管道包括污水管、污泥管、空氣管以及電力電纜管線。 各單元處理構筑物的座數(shù)是依據(jù)設計說明書中的設計規(guī)模、平面尺寸來確定的。它們相互間的相對位置與關系，是綜合考慮到運行管理的靈活性和在檢修維護時的方便性來確定的，其中各種機器設備均是按最大負荷配置的，各單元構筑物的座數(shù)或分格數(shù)一般不少于兩座（或兩格）。 各動力或電力設施設計時一般離其主要構筑物的距離較近，如：鼓風機房設計時緊鄰曝氣池，而離辦公區(qū)較遠；加氯間由于存在一定的危險性，而設置在 遠離電源和火源的地方 但由于廠區(qū)面積相對有限，所以總體布局較緊湊，同時，充分考慮廠區(qū)地勢的坡度，處理構筑物基本上是從相對標高較高的地方向較低處而設置?？傮w布局中還應把綠化作為一項重要目標。具體布置詳見平面布置圖。 高程布置 高程布置應綜合考慮提升泵的揚程、進水管的標高、廠區(qū)標高、地形、處理構筑物以及接納水體的水位等因素來確定，一般就遵循認真計算管道沿程損失、局部損失，各構筑物水頭損失，考慮最大流量的狀況，并留有一定余地；避免處理構筑物之間跌水的現(xiàn)象，充分利用地形高差，實現(xiàn)自流；在留有余量水 頭的前提下力求縮小全程水頭損失及提升泵站的全揚程，以降低運行費用；盡量可能使污水處理廠的出水管渠高程不受水體洪水頂托，并能自流。 本污水處理廠內各處理構筑物之間的水流主要依靠重力流動，設計前面構筑物水位應高于后面構筑物的水位，兩構筑物之間的水位差即為流程中的水頭損失（包括構筑物本身、連接管道、其它設備）。處理廠入水位置設置污水提升泵站，以滿足各構筑物的水頭總損失要求，并留有足夠的余地。 污水處理廠的高程布置具體情況可參見施工圖紙中的工藝流程高程圖。 附屬建筑物、道路及園林綠化設計 華僑大學水處理工程課程設計 江南某城鎮(zhèn)城市污水處理 工程初步設計 － 11－ 污水處理廠的附屬 建筑物按其功能可分為生產(chǎn)性附屬建筑物和生活性附屬建筑物兩大類。生產(chǎn)性附屬建筑物如化驗室、修理間、倉庫、車庫以及辦公用戶等，生活性附屬建筑物包括食堂、浴室、值班宿舍以及鍋爐房等。 污水處理廠應設置通向各構筑物和附屬建筑物的必要道路。這些道路主要擔負交通運輸和作為行人的通道，所以需要有設備進出和物料運輸?shù)牡攸c，都應有車行道到達。為了保持交通的暢通，主干道可以布置成環(huán)狀。 綠化是污水廠平面布置的一個組成部分，污水處理廠應有較好的環(huán)境衛(wèi)生要求，綠化是達到這一目的的手段之一，廠區(qū)綠化設置不僅使人精神振作，還能降低噪聲 、美化環(huán)境。污水廠的綠化可由行道樹、綠籬、綠帶、綠地以及花壇等組成。 華僑大學水處理工程課程設計 江南某城鎮(zhèn)城市污水處理 工程初步設計 － 12－ 第 5 章 電氣及自控設計 電氣設計 本工程的電氣設計包括總配電站以及廠內供電用電項目的設計： 1. 總配電站負責向一級泵房、二級泵房、鼓風機房、污泥泵房、壓濾機房、砂水分離機房、加氯間、中心控制室、廠區(qū)道路照明設備以及辦公和生活區(qū)等供電； 2. 進水泵房包括動力配電柜、格柵設備廠家配套供應的控制箱和起重設備等供系統(tǒng)； 3. 格柵渠和曝氣沉砂池包括格柵機、吸砂機、行車動力和調節(jié)堰等； 4. 鼓風機房包括鼓風機配電柜、起重機和照明 系統(tǒng)等； 5. 壓濾機房包括污泥泵、壓濾機和照明系統(tǒng)等； 6. 廠區(qū)電氣工程主要包括廠區(qū)照明系統(tǒng)、生活辦公區(qū)弱電供電系統(tǒng)以及廠區(qū)電纜工程等。 自控系統(tǒng) 污水廠的管理目前大都停留在經(jīng)驗決策階段，因此污水處理質量極大程度上受管理人員素質的制約。隨著污水處理水質要求的日趨嚴格，污水處理工藝過程更趨復雜，控制要求越來越高，管理水平將是污水處理事業(yè)進一步發(fā)展的障礙之一。近年來從國外引進設備的污水廠基本上都采用計算機管理，一般都取得了較好的效果。 本工程亦采用國際上較為普遍的自動化系統(tǒng)管理模式： 人 ←→ 計算機 ← →PLC←→ 現(xiàn)場設備 PLC 是這一模式中的關鍵設備， PLC 中事先已輸入工藝運行的程序， PLC 可以根據(jù)工藝參數(shù)按運行模式自動監(jiān)控、運行設備。計算機在這一模式中起三個作用： ① 實時顯示運行工況。 ② 實時向 PLC 傳送調整設備運行狀態(tài)的指令。 ③ 建立數(shù)據(jù)庫，儲存記錄運行中各參數(shù)、指標等資料。人可以通過計算機隨時改變工藝運行的模式。 PLC 根據(jù)工藝運行的模式自動調整設備的運行，并對工況運行的數(shù)據(jù)庫加以整理保存。 華僑大學水處理工程課程設計 江南某城鎮(zhèn)城市污水處理 工程初步設計 － 13－ 第 6 章 工程節(jié)能、防火防洪及勞動安全 工程節(jié)能 工藝方面，工程的節(jié)能主要體現(xiàn)在運行過程中能量消耗的控制 。設計時對于水頭損失的計算應相當精確，使得在保證水流順暢的情況下盡量減少水頭的浪費以及水泵的提升高度。 電氣方面，應注意合理用電、節(jié)約用電 。 防火防洪 消防給水系統(tǒng)應布置到廠前區(qū)和生產(chǎn)區(qū)，并實現(xiàn)自動化，在最易發(fā)生危險的地方如氯庫、鍋爐房、食堂等，應該重點預防。 在出水口處應設置一閘門，防止接納水體水位過高時河水倒灌進污水廠。廠內的雨水管網(wǎng)應該合理的布置，以便在降雨量增大時順利地排水。 勞動安全 污水處理廠中有較多的大型設備，其運轉過程時有很大的危險，如噪聲、散熱以及高速轉動等，這些設備分布在 污水泵房、格柵渠、鼓風機房、壓濾機房等，在這些地方工作時應嚴格按照規(guī)范操作，同時應注意噪聲的危害，不可長時間逗留。 消毒系統(tǒng)有著很大的毒性危險，氯庫的管理就十分嚴格，通風、消防以及自動監(jiān)測等設施不可或缺。 華僑大學水處理工程課程設計 江南某城鎮(zhèn)城市污水處理 工程初步設計 － 14－ 第 7 章 技術經(jīng)濟分析 人員編制 污水廠人員編制系根據(jù)建設部 2021 年《城市污水處理工程項目建設標準》進行確定。該標準中規(guī)定： 1～ 5 萬 m3/d 二級污水廠，每萬 m3配備 25～ 7 人； 5～ 10 萬 m3/d 二級污水廠，每萬 m3配備 7～ 5人； 10～ 20 萬 m3/d二級污水廠，每萬 m3 配備 5～ 3人。 由于本廠 自動化程度高，因此，勞動定員大大減少，全廠勞動定員為 35 人，其中管理人員 4人，化驗工 2人，電工 1 人，值班室 1人，其余 28 生產(chǎn)工人。污水處理廠必須連續(xù)運作，一經(jīng)投產(chǎn)，除特殊情況外，不能停運，生產(chǎn)人員按“四班三運轉配備”，每班生產(chǎn)工人 7名。 表 4 污水廠人員編制表 類別 機構設置 人員 (人 ) 比例 (%) 備注 管理及工程技術人員 廠長 1 14 副廠長 2 總工程師 1 直接生產(chǎn)人員 工程師 6 72 給排水、機電、自控 污水處理值班工人 6 污泥處理值班人 4 中心 控制室 3 化驗室 2 輔助生產(chǎn)人員 生活區(qū)工作人員 2 14 機修 、 電修 1 門衛(wèi) 1 從上表可看出，在全廠 29 人的編制中，管理人員占 14%；直接生產(chǎn)人員占 72％；輔助生產(chǎn)人員占 14%。為了使本廠建成后高運轉，專業(yè)技術人員和技術工人應在國內和與本廠工藝類似，且運轉管理好的城市污水處理廠進行時間培訓。 華僑大學水處理工程課程設計 江南某城鎮(zhèn)城市污水處理 工程初步設計 － 15－ 污水處理成本概算 表 6 運行成本分析 項目 總量 單價 年費用 (萬元 ) 備注 用電量 實用負荷 700kW 元 /度 單位電耗 度 /噸水 用水量 120 噸 /天 元 /噸 職工費用 工資 29 人 1000 元 /人月 福利 500 元 /人月 按工資的 50% 年修理費用 工程建設費用的 % 70 固定資產(chǎn) 基本折舊費 工程建設費用的 % 140 其他費用 以上費用的 5% 運行成本 元 /噸水 含折舊費 運營成本 元 /噸水 不含折舊費 華僑大學水處理工程課程設計 江南某城鎮(zhèn)城市污水處理 工程初步設計 － 16－ 第 8 章 結論 、 建議 及 體會 結論 江南某城鎮(zhèn)城市污水處理 廠工程按 5m3/d 實施，變化系數(shù) ，設計進水水質為： CODCr： 500mg/l； BOD5： 200mg/l； SS： 300mg/l； NH4+N： 35mg/L； PO4P： ； pH： ~ 出水排放標準為： CODCr≤ 50mg/l； BOD5≤ 10mg/l； SS≤ 5mg/l； NH4+N≤15mg/l ； PO4P≤ ； pH： ~ 污水處理設計采用厭氧池加氧化溝 工藝，該法 工藝流程簡單、管理方便、造價低 、 電耗少 ,不僅是節(jié)能污水處理工藝 ,同時也是經(jīng)濟有效的脫氮較先進的技術。污泥處理采用重力濃縮和 機械脫水方式處理，干泥外運另行處理。自動化采用集散型的控制方式，實施分散檢測和控制、集中顯示和管理。可以提高污水處理廠運轉的可靠性，實時優(yōu)化控制參數(shù)，節(jié)約人力資源，降低運行成本。污水處理廠推薦定員 29 人。 污水處理廠單位水量投資指標為 700元 /m3污水，經(jīng)營成本 /m3污水 ,處理成本 元 /m3污水。 建議 為了使本工程運行管理達到所要求的處理效果、降低運行成本的目的，除了按上述的組織機構進行行政管理外，還必須加強技術管理。 (1) 會同市政環(huán)保部門監(jiān)測污水系統(tǒng)水質，監(jiān)督工廠企業(yè)工業(yè)廢水 排放水質。工業(yè)廢水排放水質必須達到“污水排入城市下水道水質標準” (CJIS－ 86)的要求。 (2) 根據(jù)進廠水質、水量變化，調整運行條件。做好日常水質化驗、分析、保存記錄完整的各項資料。 (3) 及時整理匯總、分析運行記錄，建立運行技術檔案。 (4) 建立處理構筑物和設備的維護保養(yǎng)工作和維護記錄的存檔。 (5) 建立信息系統(tǒng)，定期總結運行經(jīng)驗。 華僑大學水處理工程課程設計 江南某城鎮(zhèn)城市污水處理 工程初步設計 － 17－ 參考文獻 ［ 1］ 《水處理工程設計手冊》，唐受印，化學工業(yè)出版社， 2021年 ［ 2］ 《排水工程》（下），中國建筑工業(yè)出版社，第 9章。 ［ 3］ 《排水 工程》（上），中國建筑工業(yè)出版社， 1996年 ［ 4］ 《給水排水設計手冊》中國建筑工業(yè)出版社， 1986年 12月（第 11冊） ［ 4］ 《 淺談我國水資源利用的現(xiàn)狀及對策 》 [J]. 科技信息 , 2021(1):367389. ［ 6］ 《污水處理廠設計與運行》，曾科等主編，化學工業(yè)出版社， 2021年 ［ 7］ 梁國美，付鵬飛 . 污水處理 CASS 池工藝及自動化控制應用 [J]. 有色金屬設計與研究 210,31(2):2224. 華僑大學水處理工程課程設計 江南某城鎮(zhèn)城市污水處理 工程初步設計 － 18－ 附錄一 陜西省咸陽市 污水處理工程 初步設計 設計計算書 華僑大學水處理工程課程設計 江南某城鎮(zhèn)城市污水處理 工程初步設計 － 19－ 設計計算書 生活污水量：近期 30000*200*103