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污水處理工程設計及特征論述
1設計內容
設計內容包括污水處理廠工藝建（構）筑物及相應的電力、電訊、自動控制設計，另外還包括與之配套的生活及附屬生產建筑物的設計。
1）粗格柵及進水泵房。粗格柵間設有2道寬為0.8m的渠道，安裝2臺回轉式格柵除污機。在每臺格柵前后均設有閘門，供格柵檢修之用。進水泵房為半地下式構筑物，平面尺寸L×B=10.8m×6.0m，內設5臺（4用1備）潛水排污泵。為便于檢修，內設1臺電動葫蘆，起重量3t。
2）細格柵及旋流沉砂池。細格柵為地上式構筑物，設有3道寬為0.8m的渠道，每道渠道上設1臺回轉式格柵除污機。同時設螺旋輸送機和柵渣壓實機各1臺。為了便于檢修，在每臺格柵前后均設手動閘門。采用2座旋流沉砂池，直徑3.05m。每座沉砂池內設有1臺攪拌器，1套空氣提升及沖洗裝置，并設1臺砂水分離器。為便于檢修，在每座沉砂池的進、出渠道上均設有手動閘門。
3）配水井。配水井平面尺寸L×B=6.6m×3.0m。
4）選擇池和厭氧池合建，共兩座，每座尺寸L×B=20.95m×11.75m，每座配有5臺攪拌器。
5）改良型卡魯塞爾氧化溝共設2組，每組4條溝，總容積12500m3，溝寬37m，溝長87m，有效水深4.3m。每組溝設轉蝶曝氣機10套，缺氧段設推進器4臺。
6）終沉池。共設直徑為40m的圓形終沉池2座，每座池內設1套周邊驅動刮、吸泥機。
7）接觸池。接觸池內接觸時間30min，平面尺寸L×B=20m×15m，有效水深4.0m。
8）加氯間。采用液氯消毒，設加氯間1座，內設2臺真空V型槽加氯機。
9）回流及剩余污泥泵房。共設2座地下式回流及剩余污泥泵房，每座池平面尺寸L×B=7m×5m，內設2臺回流污泥泵和2臺剩余污泥泵。
10）均質池。設直徑為10m的圓形均質池1座，內設1套潛水攪拌器。
11）脫水機房。脫水機房由機房、電控間、藥庫及值班室組成，平面尺寸L×B=25.2m×14.1m。機房內設有2套轉鼓濃縮帶式壓濾一體機，1套絮凝劑調制裝置及1套污泥輸送系統。藥劑采用聚丙烯酰胺，投加量為4kg/TDS，藥液由加藥泵抽吸經稀釋后進入脫水機。
12）回用水泵房及水池。設回用水泵房1座，平面尺寸L×B=9.6m×5.7m，內設2套回用水泵和2套消防泵；設地下式儲水池1座，容積96m3。
2工程特點
根據中衛實際情況，在保證污水收集及處理系統安全、可靠、先進、方便運行的前提下，盡可能地降低工程投資和能耗是本工程設計追求的目標，并力爭為企業員工營造一個優美、舒心的工作環境。
2.1工藝設計
1）工程分組。考慮到建廠初期水量不能達到設計負荷的情況和污水處理可靠性需要，生物處理構筑物設為2組，這樣可根據處理水量和出水水質的情況確定運行組數，以節約能耗。2）預處理段。粗格柵及進水泵房、細格柵及旋流沉砂池，設計時充分考慮了雨季截流的處理能力。3）厭氧選擇池。為實現生物除磷和便于污水的深度處理，在氧化溝前，設厭氧選擇池。厭氧選擇池中污泥分配槽，可以根據進水水質，調節回流污泥進入厭氧池和缺氧池的比例，以實現最佳的除磷脫氮效果。4）改良型卡魯塞爾氧化溝。在改良型卡魯塞爾氧化溝設計中，為達到較好的脫氮效果，在其進水端增設一個缺氧區，在缺氧區混合液與原污水混合，實現脫氮。與傳統混合液內回流不同的是，改良型氧化溝利用其循環流的特點，可以利用溝中液體流速直接將混合液由好氧區送到缺氧區，省去內回流泵，節省大量能耗；原設計曝氣設備為倒傘型表曝機（132kW），經過市場調查和分析研究，曝氣設備改為運行穩定、先進的轉蝶曝氣機，不僅降低了工程投資和能耗，并且方便了維護管理。5）回用水的利用。為節約有限的城區供水水源，降低運行成本，設計了回用水泵房及水池，將處理過的污水用于廠區消防、景觀、道路灑水、各構筑物的沖洗、污泥脫水機房用水。6）污泥處理。為減少構筑物的數量，污泥脫水設備設計采用濃縮脫水一體機，從而降低了工程造價和能耗。
2.2建筑和景觀設計
根據城市規劃和廠區周圍環境，結合污水處理工藝的特點，總平面布局及環境設計，除充分考慮功能合理分區外，重點對廠區環境進行設計，力求污水處理廠園林化。建成的中衛污水處理廠是現代化的新型廠區，景觀設計結合總體布局，體現其整體、簡潔、時尚的特點，突出“水”的主題特色，形成分區明確、整體有機、四季常綠、三季有花、生態優美型廠區。
2.3結構設計
基礎：由于中衛市城區地基承載特征值較低，結合當地的自然條件，對基礎以下的軟土，針對基礎埋深的不同，采用全部或部分換填級配砂卵石的處理措施。抗浮：在農灌季節，廠區地下水位僅為－1.1m，生產構筑物采用自重抗浮和配重抗浮或沉管灌注樁方式的抗浮處理措施。考慮到氧化溝池型較大，若采用傳統的地基換填方式，一是施工降水成本加大，二是夯實難度較大，綜合考慮采用先進的沉管灌注樁方式抗浮，樁徑300mm，樁長8m，C20混凝土，6Φ16，Φ6@200，混凝土保護層厚度50mm，樁間距2m梅花型布置，施工進度快，節省了工期一個多月。為防止長水池變形裂縫，設計采用設置后澆帶方式，后澆帶寬度2m。經過多年運行，結構未發現裂縫及沉降發生。
2.4供電設計
本工程為雙電源供電，一用一備（備用電源為熱備），在污水處理廠設變電所1座。根據污水處理工藝流程、用電設備的負荷及參與自控系統的設備位置的不同，分別在進水泵房配電室、污泥脫水機房、變電所設置了1、1、2套馬達控制中心。
2.5儀表與自控設計
根據本工程總體布局和工藝流程的特點，自控系統方案采用集散式計算機監控系統。共設5個PLC控制站，分別設在中控室、進水泵房配電室、污泥脫水機房、變電所及加氯間。通訊采用工業以太網路為主干網，局部采用RS485主從式鏈路的局域網形式。按處理工藝要求，設置相應的控制儀表，儀表選用性能價格比高的國內外先進儀表。
3綜合效益
工程批復的概算總投資8954.73萬元（含配套污水管網），工程決算投資7686.85萬元，節約投資1267萬元。在批復的初步設計中，噸水電耗0.345kWh/m3，實際運行中噸水電耗0.258kWh/m3，年節約成本70多萬元。中衛市污水處理工程的實施，每年可消減COD約4600t、BOD約2500t，SS約2500t，徹底解決了中衛市區污水不經過處理直接排放污染環境（尤其是黃河水資源）的狀況，極大地改善了中衛市的環境，提高了居民的生活質量，提升了城市形象，促進了招商引資，加快了中衛市發展的步伐，具有顯著的社會、經濟和環境效益。4結語中衛市污水處理工程是中衛市重要的環保項目，工程規模大、技術新、設備和工藝復雜、現場環境優美、創新意識強、工程建設起點高、投資效果明顯、出水水質符合國家標準，是一項造福子孫萬代、造福人民的環保工程。
設計內容包括污水處理廠工藝建（構）筑物及相應的電力、電訊、自動控制設計，另外還包括與之配套的生活及附屬生產建筑物的設計。
1）粗格柵及進水泵房。粗格柵間設有2道寬為0.8m的渠道，安裝2臺回轉式格柵除污機。在每臺格柵前后均設有閘門，供格柵檢修之用。進水泵房為半地下式構筑物，平面尺寸L×B=10.8m×6.0m，內設5臺（4用1備）潛水排污泵。為便于檢修，內設1臺電動葫蘆，起重量3t。
2）細格柵及旋流沉砂池。細格柵為地上式構筑物，設有3道寬為0.8m的渠道，每道渠道上設1臺回轉式格柵除污機。同時設螺旋輸送機和柵渣壓實機各1臺。為了便于檢修，在每臺格柵前后均設手動閘門。采用2座旋流沉砂池，直徑3.05m。每座沉砂池內設有1臺攪拌器，1套空氣提升及沖洗裝置，并設1臺砂水分離器。為便于檢修，在每座沉砂池的進、出渠道上均設有手動閘門。
3）配水井。配水井平面尺寸L×B=6.6m×3.0m。
4）選擇池和厭氧池合建，共兩座，每座尺寸L×B=20.95m×11.75m，每座配有5臺攪拌器。
5）改良型卡魯塞爾氧化溝共設2組，每組4條溝，總容積12500m3，溝寬37m，溝長87m，有效水深4.3m。每組溝設轉蝶曝氣機10套，缺氧段設推進器4臺。
6）終沉池。共設直徑為40m的圓形終沉池2座，每座池內設1套周邊驅動刮、吸泥機。
7）接觸池。接觸池內接觸時間30min，平面尺寸L×B=20m×15m，有效水深4.0m。
8）加氯間。采用液氯消毒，設加氯間1座，內設2臺真空V型槽加氯機。
9）回流及剩余污泥泵房。共設2座地下式回流及剩余污泥泵房，每座池平面尺寸L×B=7m×5m，內設2臺回流污泥泵和2臺剩余污泥泵。
10）均質池。設直徑為10m的圓形均質池1座，內設1套潛水攪拌器。
11）脫水機房。脫水機房由機房、電控間、藥庫及值班室組成，平面尺寸L×B=25.2m×14.1m。機房內設有2套轉鼓濃縮帶式壓濾一體機，1套絮凝劑調制裝置及1套污泥輸送系統。藥劑采用聚丙烯酰胺，投加量為4kg/TDS，藥液由加藥泵抽吸經稀釋后進入脫水機。
12）回用水泵房及水池。設回用水泵房1座，平面尺寸L×B=9.6m×5.7m，內設2套回用水泵和2套消防泵；設地下式儲水池1座，容積96m3。
2工程特點
根據中衛實際情況，在保證污水收集及處理系統安全、可靠、先進、方便運行的前提下，盡可能地降低工程投資和能耗是本工程設計追求的目標，并力爭為企業員工營造一個優美、舒心的工作環境。
2.1工藝設計
1）工程分組。考慮到建廠初期水量不能達到設計負荷的情況和污水處理可靠性需要，生物處理構筑物設為2組，這樣可根據處理水量和出水水質的情況確定運行組數，以節約能耗。2）預處理段。粗格柵及進水泵房、細格柵及旋流沉砂池，設計時充分考慮了雨季截流的處理能力。3）厭氧選擇池。為實現生物除磷和便于污水的深度處理，在氧化溝前，設厭氧選擇池。厭氧選擇池中污泥分配槽，可以根據進水水質，調節回流污泥進入厭氧池和缺氧池的比例，以實現最佳的除磷脫氮效果。4）改良型卡魯塞爾氧化溝。在改良型卡魯塞爾氧化溝設計中，為達到較好的脫氮效果，在其進水端增設一個缺氧區，在缺氧區混合液與原污水混合，實現脫氮。與傳統混合液內回流不同的是，改良型氧化溝利用其循環流的特點，可以利用溝中液體流速直接將混合液由好氧區送到缺氧區，省去內回流泵，節省大量能耗；原設計曝氣設備為倒傘型表曝機（132kW），經過市場調查和分析研究，曝氣設備改為運行穩定、先進的轉蝶曝氣機，不僅降低了工程投資和能耗，并且方便了維護管理。5）回用水的利用。為節約有限的城區供水水源，降低運行成本，設計了回用水泵房及水池，將處理過的污水用于廠區消防、景觀、道路灑水、各構筑物的沖洗、污泥脫水機房用水。6）污泥處理。為減少構筑物的數量，污泥脫水設備設計采用濃縮脫水一體機，從而降低了工程造價和能耗。
2.2建筑和景觀設計
根據城市規劃和廠區周圍環境，結合污水處理工藝的特點，總平面布局及環境設計，除充分考慮功能合理分區外，重點對廠區環境進行設計，力求污水處理廠園林化。建成的中衛污水處理廠是現代化的新型廠區，景觀設計結合總體布局，體現其整體、簡潔、時尚的特點，突出“水”的主題特色，形成分區明確、整體有機、四季常綠、三季有花、生態優美型廠區。
2.3結構設計
基礎：由于中衛市城區地基承載特征值較低，結合當地的自然條件，對基礎以下的軟土，針對基礎埋深的不同，采用全部或部分換填級配砂卵石的處理措施。抗浮：在農灌季節，廠區地下水位僅為－1.1m，生產構筑物采用自重抗浮和配重抗浮或沉管灌注樁方式的抗浮處理措施。考慮到氧化溝池型較大，若采用傳統的地基換填方式，一是施工降水成本加大，二是夯實難度較大，綜合考慮采用先進的沉管灌注樁方式抗浮，樁徑300mm，樁長8m，C20混凝土，6Φ16，Φ6@200，混凝土保護層厚度50mm，樁間距2m梅花型布置，施工進度快，節省了工期一個多月。為防止長水池變形裂縫，設計采用設置后澆帶方式，后澆帶寬度2m。經過多年運行，結構未發現裂縫及沉降發生。
2.4供電設計
本工程為雙電源供電，一用一備（備用電源為熱備），在污水處理廠設變電所1座。根據污水處理工藝流程、用電設備的負荷及參與自控系統的設備位置的不同，分別在進水泵房配電室、污泥脫水機房、變電所設置了1、1、2套馬達控制中心。
2.5儀表與自控設計
根據本工程總體布局和工藝流程的特點，自控系統方案采用集散式計算機監控系統。共設5個PLC控制站，分別設在中控室、進水泵房配電室、污泥脫水機房、變電所及加氯間。通訊采用工業以太網路為主干網，局部采用RS485主從式鏈路的局域網形式。按處理工藝要求，設置相應的控制儀表，儀表選用性能價格比高的國內外先進儀表。
3綜合效益
工程批復的概算總投資8954.73萬元（含配套污水管網），工程決算投資7686.85萬元，節約投資1267萬元。在批復的初步設計中，噸水電耗0.345kWh/m3，實際運行中噸水電耗0.258kWh/m3，年節約成本70多萬元。中衛市污水處理工程的實施，每年可消減COD約4600t、BOD約2500t，SS約2500t，徹底解決了中衛市區污水不經過處理直接排放污染環境（尤其是黃河水資源）的狀況，極大地改善了中衛市的環境，提高了居民的生活質量，提升了城市形象，促進了招商引資，加快了中衛市發展的步伐，具有顯著的社會、經濟和環境效益。4結語中衛市污水處理工程是中衛市重要的環保項目，工程規模大、技術新、設備和工藝復雜、現場環境優美、創新意識強、工程建設起點高、投資效果明顯、出水水質符合國家標準，是一項造福子孫萬代、造福人民的環保工程。
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