中水回用工程设计计算书.docx
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中水回用工程设计计算书
中水回用系统处理工程
一、工程概况
污水主要来源于小区生活污水。
污水处理水量为Qd=200m3/d,污水经处理后达到中水回用水标准,可作为小区绿化、道路保洁、道路喷洒降尘用水等。
二、设计水量
本污水处理站的设计流量为
Qd=200m3/dQ平均=8.4m3/hr每天连续运行24小时。
三、原水水质及回用水水质情况:
根据业主提供资料并参照典型生活污水水质,进水水质为:
CODCr:
400mg/L;BOD5:
240mg/L;SS:
160mg/L
排放水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准限值,同时回用水满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)》标准限值。
回用水水质标准
序号
项目
冲洗、绿化
1
PH
6.0-9.0
2
色度(倍)
≤30
3
臭
无不快感觉
4
浊度(NTU)
≤5
5
溶解性固体(mg/L)
≤1000
6
BOD5(mg/L)
≤10
7
NH4+-N(mg/L)
≤10
8
阴离子表面活性剂(mg/L)
≤0.5
9
铁(mg/L)
≤0.3
10
锰(mg/L)
≤0.1
11
溶解氧(mg/L)
≥1.0
12
总余氯(mg/L)
接触30min后≥1.0
管网末端≥0.2
13
总大肠菌群(个/L)
≤3
四、设计依据
《建筑中水设计规范》(GB50336-2002)
《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2009)
《室外排水设计规范》(GB50014-2006)
《室外给水设计规范》(GB50013-2006)
《污水再生利用工程设计规范》(GB50335-2002)
《污水综合排放标准》(GB8978-1996)
《城市居民生活用水量标准》(GB50331-2002)
《给排水设计手册》(第二版)
《给水排水工程结构设计规范》GB50069-2002
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB50141-2008
《地基与基础工程质量验收规范》GB50202-2002
《地下工程防水技术规范》GB50108-2008
《声环境质量标准》GB3096-2008
《环境空气质量标准》GB3095-96
五、工艺流程:
六、主要构筑物及设备选型:
6.1主要构筑物
6.1.1格栅井
格栅井位于污水处理站整个处理工艺流程的最前端,主要用于去除废水中的较大悬浮物,防止泵和管道的磨损或堵塞。
为使调节池有足够的容积,充分发挥调节能力,格栅井出水需进行提升。
根据我们对小区废水处理站集水井容积的经验,集水井容积一般需高峰时流量0.5小时左右容积才能保证安全运行。
集水井平面尺寸为2.001.50m,有效水深2.5m,有效容积7.5m3,平均流量时停留时间为53.57min。
集水井由水泵提升进入调节池。
①、机械细格栅
机械细格栅栅宽B=0.4m,栅条间隙b=3mm,安装角度70°,功率0.55KW。
机械细格栅自带栅渣筐,自动收集固体杂质并渗滤出杂质中的部分水份后栅渣外运处置。
②、一级提升泵
集水井内设置耐腐蚀一级提升泵2台,可根据来水量自动调节开启的台数,提高效率,节约电耗。
型号:
50BWQ15-10-1.5流量:
Q=15m3/hr
扬程:
H=10m功率:
N=1.5kw
在集水井内设液位控制器和报警器,高水位时报警并开启水泵,低水位时提升泵停止运行。
提升泵采用潜水泵的形式,可以不设泵房,减少土建费用及管理工作。
6.1.2调节池
由于该污水的水量和水质随时间变化很大,污水处理站需有足够的调节容量以保证后续处理构筑物及设备的连续性和稳定性,因此设置污水调节池。
同时为保证调节池内水量及水质的调节及减轻后续处理构筑物的埋深,在调节池出水处设置污水二级提升泵。
调节池有效容积为75.76m3,设计流量调节时间9.02hr。
结构尺寸:
4.40×4.20×4.6m(有效水深4.1米)
①、二级提升泵
调节池内设置污水二级提升泵,采用潜污泵,2台,1用1备。
型号:
50WQ10-10-0.75流量:
Q=10m3/hr
扬程:
H=10m功率:
N=0.75kw
在调节池内设液位控制器和报警器,高水位时报警,低水位时提升泵停止运行。
6.1.3缺氧池
缺氧池属兼氧生化反应池,填料表面生长有包括反硝化菌在内的多种兼性微生物,在溶解氧浓度控制在0.2~0.4mg/L之间,对反硝化回流的混合液进行生物高效反硝化脱氮,另一方面水解和酸化细菌对水中的有机物进行吸附、水解并酸化反应,形成小分子以利于后续好氧生化反应。
缺氧池总有效容积32.47m3,水力停留时间3.86hr。
填料填充率为85%,选用弹性立体填料。
结构尺寸:
1.8×4.4×4.6m(有效水深4.1米)
①、填料:
池内设置TXT-150弹性立体填料,合计27.59m3。
6.1.4生物接触氧化池
生物接触氧化池中填充有接触填料,整个生物处理过程是依赖于附着在填料上的多种好氧微生物来完成的,微生物通过新陈代谢作用有效地去除水中的污染物。
在生物接触氧化池好氧降解段中通过曝气系统进行鼓风曝气,溶解氧控制在3mg/L以上,曝气设备采用鼓风机及微孔曝气器系统。
在O级生化池内设置反硝化回流泵,经硝化后的污水在A段生化池内进行反硝化脱氮,污水回流比为200%。
生物接触氧化池总有效容积93.80m3,水力停留时间11.16hr。
填料填充率为85%,选用弹性立体填料,
结构尺寸:
5.2×4.4×4.6m(有效水深4.1米)
①、填料
池内设置TXT-150弹性组合填料,合计79.73m3。
②、曝气装置
池底部设Φ260曝气装置,服务面积为0.3~0.7m2/个,充氧效率≥18%,单套空气流量1.5~3M3/个·h,合计48件
③、鼓风机
生物接触氧化池需氧量采用80m3/kgBOD5,选用RSR-65A型鼓风机2台,1用1备,单台Q=1.97m3/min,H=45.0KPa,N=3kw。
④、反硝化回流泵
池内设置污水混合液回流泵2台,采用潜污泵,1用1备。
型号:
50WQ20-15-1.5流量:
Q=20m3/hr
扬程:
H=15m功率:
N=1.5kW
6.1.5反应沉淀池
污水经生物接触氧化池处理后,水中含有大量悬浮固体(生物膜),设计采用斜板沉淀池进行固液分离。
为提高有机物去除效率及化学除磷,在反应段内根据水质情况投加铁盐混凝剂。
底部设锥形集泥斗,便于把沉淀污泥集中在斗中进行排出。
反应沉淀池中的污泥静水压力排至污泥池进一步浓缩,以减少污泥体积。
污泥可就近排入化粪池,也可由市政排污车外运。
反应沉淀池中的污泥静水压力排至集水坑,出水进入中间水池。
反应沉淀池有效容积21.06m3,停留时间2.50hr,表面负荷为1.55m3/m2·h
结构尺寸:
2.7×2.0×4.6m(有效水深3.9米)
①、加药设备
沉淀池投加FeCl3溶液之用,设一套加药设备,型号YF-0.5-1,配套设备功率N=0.55kw。
FeCl3混凝剂投加量为50mg/L。
②、斜板填料
斜板填料利用“浅池理论”原理来加速沉淀效率,能够减小池容,采用蜂窝填料,规格XB-100,安装倾角70°,共计5.4m3。
6.1.6中间水池
沉淀池处理后出水在此进行调节,深度处理系统在此进行提升,在该池后设置过滤设备进水泵。
中间水池有效容积为6.66m3。
停留时间0.79hr。
结构尺寸:
0.9×2.0×4.6m(有效水深3.7米)
①、过滤设备进水泵
过滤处理系统进水泵型号为BYG50-160B,数量2台,1用1备。
单台性能参数如下:
型号:
BYG50-160B流量:
Q=10.5m3/hr
扬程:
H=22m功率:
N=1.5kw
6.1.7深度处理系统
深度回用水处理通过过滤水泵从中间水池吸水,压力进入石英砂过滤器,处理后的水进入中水贮水池。
然后由回用水泵供应至各个用水点。
在中水贮水池内同时投加二氧化氯进行消毒,保证中水贮水池内30min后余氯大于1.0mg/L,中水管网末端余氯大于0.2mg/L。
回用水消毒可以采用液氯、现场制作二氧化氯、成品二氧化氯固体(或液体)等,液氯主要应用于大型水厂或污水厂,投资较大,控制及附属设备较多;固体或液体二氧化氯成品价格较高,并且使用时需要活化。
因此回用水消毒采用二氧化氯发生器,以氯酸钠和盐酸为原料化学法现场制作二氧化氯,及时使用,避免浪费和危险。
选用高效复合二氧化氯发生器。
①、石英砂过滤器
选用D1000过滤器1套,滤速10m/hr。
反冲洗周期为每累计工作16-24小时,反冲洗强度16L/s.m2,反冲洗时间5min。
②、活性碳过滤器
选用D1000吸附器1套,滤速10m/hr。
反冲洗周期为每累计工作40~50小时,反冲洗强度8L/s.m2,反冲洗时间15min。
③、二氧化氯发生器
消毒采用二氧化氯发生器,以氯酸钠和盐酸为原料化学法现场制作二氧化氯,及时使用,避免浪费和危险。
选用高效复合二氧化氯发生器。
二氧化氯发生器型号YF-100型,加氯量为100g/hr,功率0.5kw,数量1台,对中水进行消毒。
6.1.8中水贮存池
有效容积66.74m3。
停留时间为7.94hr,中水贮存池日调节比33.1%,在该池接过滤设备反冲洗水泵。
结构尺寸:
3.7×4.4×4.6m(有效水深4.6m)
①、过滤设备反冲泵
反冲洗水泵选用管道离心泵2台。
石英砂过滤器反冲时,开启两台,活性炭过滤器反冲时,开启一台。
单台性能参数如下:
型号:
BYG50-100(I)A流量:
Q=25m3/hr
扬程:
H=12.5m功率:
N=1.5kW
②、中水回用泵
中水回用泵选用潜水泵2台,一用一备。
型号:
40WQ15-30-3流量:
Q=15m3/hr
扬程:
H=30m功率:
N=3kw
6.2主要处理构筑物一览表
序号
名称
设计参数
数量
单位
1
格栅井
平面尺寸:
2.0×1.5m
有效水深:
2.5m
1
座
2
调节池
停留时间:
9.02hr
结构尺寸:
4.4×4.2×4.6m
有效容积:
75.76m3
1
座
3
缺氧池
停留时间:
3.86hr
结构尺寸:
1.8×4.4×4.6m
有效容积:
32.47m3
1
座
4
生物接触氧化池
停留时间:
11.16hr
结构尺寸:
5.2×4.4×4.6m
有效容积:
93.80m3
1
座
4
斜板沉淀池
停留时间:
2.50hr
结构尺寸:
2.7×2.0×4.6m
有效容积:
21.06m3
1
座
5
中间水池
停留时间:
0.79hr
结构尺寸:
0.9×2.0×4.6m
有效容积:
6.66m3
1
座
6
中水贮存池
停留时间:
7.94hr
结构尺寸:
3.7×4.4×4.6m
有效容积:
66.74m3
1
座
中水站总占地面积约计150m2,池体有效水深4.0m计。
6.3主要处理设备一览表
主要设备一览表
序号
设备名称
规格型号
数量
单位
性能参数
备注
1
机械细格栅
YF-400
1
台
B=400mm,
b=3mm
=70
N=0.55KW
2
一级提升泵
50BWQ15-10-1.5
2
台
Q=15m3/hr
H=10m
N=1.5KW
自动
调节
3
二级提升泵
50WQ10-10-0.75
2
台
Q=10m3/hr
H=10m
N=0.75KW
一用
一备
4
弹性填料
TXT-150
107.3
m3
Φ=150mm
5
曝气装置
Q-X260
48
件
Φ=260mm
6
鼓风机
RSR-65A
2
台
Q=1.97m3/min
H=45KPa
N=3KW
一用
一备
7
二氧化氯
发生器
YF-100
1
台
Q=100g/hr
N=0.55KW
8
反硝化回流泵
50WQ20-15-1.5
2
台
Q=20m3/hr
H=15m
N=1.5KW
一用
一备
9
加药设备
YF-0.5-1
1
套
N=0.55KW
10
斜板填料
XB-100
5.4
m3
11
集水坑污水泵
40BWQ10-10-0.75
2
台
Q=10m3/hr
H=10m
N=0.75KW
一用
一备
12
过滤设备
进水泵
BYG50-160B
2
台
Q=10.5m3/hr
H=22m
N=1.5KW
一用
一备
13
过滤设备
反冲洗泵
BYG50-100(I)A
2
台
Q=25m3/hr
H=12.5m
N=1.5KW
石英砂过滤器反冲时开启两台,活性炭过滤器反冲时开启一台
14
石英砂过滤器
D1000
1
台
15
活性炭过滤器
D1000
1
台
16
中水回用泵
40WQ15-30-3
2
台
Q=15m3/hr
H=30m
N=3KW
一用
一备
七、建筑结构设计及电气自控设计:
7.1建筑结构设计
拟建的构筑物,本着安全、经济、利于施工及结构合理的原则选择结构形式。
本工程构筑物设置于地下室,均采用钢筋混凝土结构。
钢筋混凝土结构采用C30砼,抗渗标号S8。
所有构筑物垫层采用C10。
钢筋:
d≤10,I级钢;d≥12,
级钢。
钢材采用Q235A。
水泥采用≥325普通硅酸盐水泥。
抗震设防按6度设计。
7.2电气自控设计
(1)、仪表
①机械格栅由定时器控制
根据来水中杂物多少,每小时一次,每次5min。
②、一级提升泵由格栅井的水位控制,根据来水量自动调节开启台数。
二级提升泵由调节池液位到最低水位时自动停泵,液位达到启泵液位时自动启动水泵。
两泵一用一备,交替运行,故障时备用泵自动投入运行,并报警。
③集水坑排污泵由集水坑的液位控制
浮球液位计1套,通过液位设定控制污泥泵的开停。
④、鼓风机
生物接触氧化池鼓风机与二级提升泵联动。
故障时备机自动投入运行。
⑤、过滤设备进水泵由中间水池内水位控制
低水位停泵,高水位启泵。
⑥、加药装置、清毒装置与过滤设备进水泵联动。
照明、排风、沉淀池污泥泵手动控制。
⑦、回用水泵由中水贮水池的液位控制
低水位停泵,高水位启泵。
(2)、控制方式:
①、为便于操作,有关设备设置现场开关。
现场控制箱上有手动挡,自动挡开关。
当处在手动挡状态时,操作人员可在现场启动、关闭设备。
当处在自动挡状态时,现场发生情况,手动停止按钮仍然可以关闭系统,即实行手动优先原则。
②、备用设备之间可定时自动切换。
③、对于间歇运行的设备,通过编程定时运行。
④、相关设备实现联动功能。
⑤、出现异常情况,自动报警功能。
八、经济效益分析
本中水站每小时处理水量为8.4m3,每天运行24小时,日处理水量200m3.
8.1电费:
1.装机容量:
28.65KW2.运行容量:
9.28KW
3.运行时间:
24H/D4.电价:
0.54元/度
电费总计:
9.28*0.54*24=120元/天
8.2、药剂费:
本中水系统采用二氧化氯发生器进行消毒,投加标准为8g/m3(水),则每天需投加药剂量:
8g/m3*200m3/天=1.6kg/天
1.6kg/天*5元/kg=8元/天
采用氯化铁作为混凝剂,投加标准为50mg/L,则每天投加药剂量:
50mg/L*200m3/天=10kg/天
10kg/天*0.4元/kg=4元/天
药剂费总计:
12元/天
8.3人工费:
本中水处理系统自动化程度高,无需专人管理,仅需其它设备1个管理人员兼职即可,故人工费确定为900.0元/月之内较为合理。
人工费总计:
30元/天
每吨水的处理成本为:
(120+12+30)元/200吨=0.81元/吨
8.4每天节省水费:
水费节省金额=3.15元水费—0.81元中水费=2.34元/吨
每天节省水费金额=200吨*2.34元/吨=468元
九、其他说明
9.1工程管理
9.1.1人员编制
本中水处理站参照环保局有关规定按岗配置,结合该污水处理站实际情况,确定本废水处理站的工作人员为1人兼职。
9.1.2主要管理设施
本工程主要的管理设施包括:
①、本工程主体构(建)筑物。
②、本工程中的各配电线路及机电设备。
③、本工程设施的自控、监控、检查、观测等附属设备。
④、本工程的通讯、照明线路。
9.2运行的技术管理
9.2.1定时巡视生产现场,发现问题及时处理并做好记录。
9.2.2根据进水水质、水量变化,及时调整运行条件。
做好日常水质化验、分析,保存记录完整的各项资料。
9.2.3及时整理汇总、分析运行记录,建立运行技术档案。
9.2.4及时清理栅渣和运送污泥,减小对环境的影响。
9.2.5建立处理构筑物和设备、设施的维护保养工作及维护记录的存档。
9.2.6、建立信息系统,定期总结运行经验。
9.3检修和维护
9.3.1维护和检修内容
各构(建)筑物、机电设备以及其它生产管理设施等。
9.3.2维护期限
各机电设备根据其使用操作说明书及维修手册的规定,定期进行维护。
所有生产管理设施需每年普查,进行维护和检修工作。
9.4事故或故障处理措施
个别设备发生故障时,其检修以不影响整个工程的运行为原则,单独检修完成后,再投入正常使用。
9.4.1若设备处于自动控制状态时发生故障,需立即将其切换至现场手动控制,待修复后重新投入正常控制。
9.4.2控制系统发生故障时,各台实行中央控制的设备均切换至现场手动控制,待系统恢复正常再重新投入中央控制正常运行。
十、工程估算
(一)主要设备估算
单位:
万元
序号
设备名称
规格型号
数量
单位
单价
合价
1
机械细格栅
YF-400
1
台
3.30
3.30
2
一级提升泵
50BWQ15-10-1.5
2
台
0.30
0.60
3
二级提升泵
50WQ10-10-0.75
2
台
0.28
0.56
4
弹性填料
TXT-150
107.3
m3
0.03
3.219
5
曝气装置
Q-X260
48
套
0.02
0.96
6
鼓风机
RSR-65A
2
台
3.10
3.10
7
二氧化氯
发生器
YF-100
1
台
4.50
4.50
8
反硝化回流泵
50WQ20-15-1.5
2
台
0.32
0.64
9
加药设备
YF-0.5-1
1
套
2.30
2.30
10
斜板填料
XB-100
5.4
m3
0.12
0.65
11
集水坑污水泵
40BWQ10-10-0.75
2
台
0.28
0.56
12
过滤设备
进水泵
BYG50-160B
2
台
0.33
0.66
13
过滤设备
反冲洗泵
BYG50-100(I)A
2
台
0.32
0.64
14
石英砂过滤器
D1000
1
台
3.60
3.60
15
活性炭过滤器
D1000
1
台
3.90
3.90
16
中水回用泵
40WQ15-30-3
2
台
0.31
0.62
16
排风系统
1
套
2.50
2.50
17
自来水补水装置
1
套
0.90
0.90
18
管道、阀门、仪表及附件
1
宗
3.20
3.20
19
管道防腐、除锈材料
0.70
0.70
合计:
万元
(二)土建部分估价
序号
名称
设计参数
数量
单位
估价
1
格栅井
平面尺寸:
2.0×1.5m
1
座
0.80
2
调节池
结构尺寸:
4.4×4.2×4.6m
1
座
6.80
3
缺氧池
结构尺寸:
1.8×4.4×4.6m
1
座
2.91
4
生物接触氧化池
结构尺寸:
5.2×4.4×4.6m
1
座
8.41
4
斜板沉淀池
结构尺寸:
2.7×2.0×4.6m
1
座
1.98
5
中间水池
结构尺寸:
0.9×2.0×4.6m
1
座
0.66
6
中水贮存池
结构尺寸:
3.7×4.4×4.6m
1
座
5.99
合计:
万元
(三)其它费用
序号
名称
计算方法
金额(万元)
1
设计费
1.00
2
设备安装费
(一)×12.8%
4.75
3
设备运输费
4
调试、培训费
5
设备税费
设备费×5.39%
2.26
合计:
8.01万元
(四)工程总造价
(一)+
(二)+(三)=72.669万元
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- 中水 用工 设计 计算