宁波市农村生活污水处理工程设计方案.docx
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宁波市农村生活污水处理工程设计方案
宁波市农村生活污水处理工程设计方案
DesignProposal
设计方案
宁波市XX镇XX村
生活污水处理工程
（设计方案）
工程编号：
浙江XX环保科技有限公司
二零零九年二月
责任表
编制单位：
浙江XX环保科技有限公司
法人代表：
项目负责人：
参加人员：
姓名
分工
签名
项目负责人
工艺设计
土建设计
电气设计
概算
审核
审定
1总论
1.1、项目由来
宁波XX镇位于四明山脉东麓，距宁波二十五公里，辖区面积六十二平方公里，下辖十二个自然村，一个居民会。
其中镇区面积五点六平方公里，人口近三万。
是上通四明山，外通三江口的贸易中心，是一座历史悠久的浙东著名重镇，素有“四明首镇”之称。
XX村位于XX镇南面，距镇区7公里，是XX镇最南片的村，与奉化接壤。
XX村由四个自然村组成，全村总户数280户，总人口990人，全村有耕地面积1498亩，山林总面积13889亩。
由于XX村无污水管网建设，生活污水以自流方式流向水源地。
为了更好得保护好水源，有关部门领导要求对农村的生活污水进行达标处理。
根据农村实际情况，将全村的生活污水进行集中处理。
污水处理后应达到GB8978-1996《污水综合排放标准》一级标准。
我公司受宁波市XX镇XX村村委的委托，对该项目场地进行了实地考察，结合我公司对同类工程的实际成功经验，并针对该工程实际情况，特编制此工程的污水处理设计方案，以供村委和上级有关部门参考审查。
1.2、设计依据
（1）建设单位提供的生产情况和废水水量、水质等基础资料
（2）《污水综合排放标准》GB8978-1996
（3）《室外排水设计规范》GBJ50014-2006
（4）《地表水环境质量标准》GB3838-2002
（5）《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069－2002
（6）《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
（7）《建筑结构荷载设计规范》GB50009-2001
1.3、设计原则
1、严格遵照国家标准及行业要求，审慎合理地确定各种设计标准。
2、达到设计排放标准及当地环保要求为前提，力求治理流程简单，处理工艺成熟可靠，简化操作，方便管理。
3、选择合理工艺流程和处理设备，减少投资，降低运行成本。
4、力求平面布置紧凑合理，以节省占地。
5、各种工艺与控制设备尽量以国产节能优质品牌为首选，确保工程质量。
6、做到废水“零排放”，努力做到经济效益与环境效益相统一。
1.4、设计范围
本污水处理工程设计范围为：
污水通过小区污水管道接入污水处理站格栅井起，至污水处理后达标排放的整个污水处理站内污水处理工艺设计、水工构筑物结构和电气自控设计。
废水处理站外的废水接入管、外排管和站内的自来水管等不在设计范围内。
2工艺设计
2.1、设计水量与水质
根据建设方提供数据，该村住宅区共有280户居民，常居人口约990人。
该村采用雨污分流，雨水经过管网收集后直接排放到内河，污水经过收集首先进入化粪池，然后进入污水处理系统。
按排水定额人均日排水量为120L计,则该村住宅区日排水量为118.8t。
XX村总废水设计处理量为120m3/d，按每日运行24小时计，即5.00m3/h。
设计进水水质指标如下：
表1设计进水水质指标（浓度单位：
mg/L）
水质参数
CODcr
BOD5
SS
NH3-N
浓度
≤400
≤250
≤200
≤35
2.2、处理要求
1、废水处理站出水水质执行《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级标准，见表2。
表2设计出水水质指标（浓度单位：
mg/L）
水质参数
pH
CODcr
BOD5
SS
磷酸盐
NH3-N
浓度
6-9
≤100
≤20
≤70
≤0.5
≤15
2.3、处理工艺
2.3.1、工艺选择
生活污水：
包括厨房洗涤、淋浴、洗衣等废水以及冲洗厕所等污水，其成分及其变化，取决于居民生活的状况、水平和习惯，污染物浓度与用水量有关。
生活污水的主要污染物是有机物和氮、磷等营养物质，其水质特征是水质稳定但浑浊、色深切具有恶臭，呈微碱性，一般不含有毒物质，含有大量的细菌、病毒和寄生虫卵。
在生活污水中，所含固体物质约占总质量的0.1%～0.2%，其中溶解性固体（主要是各种无机盐和可溶性的有机物质）约占3/5～2/3，悬浮固体（其中有机成分占4/5）占1/3～2/5，此外，生活污水中还含有氮、磷等物质。
根据水质情况和出水水质要求，我们推荐采用如下工艺方案：
预处理系统+人工湿地+生态塘。
2.3.2、预处理系统简介
此工艺是遵循“因地制宜、因势利导、化害为利、生态解决”的生态原则，通过高效复合微生物菌团为主的微生物生态系统，集吸附、生物絮凝、生物降解功能于一体，包括物理，化学和生物化学在内的综合反应过程。
通过一系列综合反应，能将碳水化合物降解为脂肪酸，固体物质降解为溶解性物质，将大分子有机物分解成小分子有机物，便于好氧反应和植物吸收；通过重力能作用，使水中的SS得到沉淀。
由于所用能耗是生物能和重力能，因此非常节能。
2.3.3、人工湿地技术简介
湿地是一种高生产力的生态系统，具有污水净化功能。
但自然湿地存在淤积、效率低、占地面积大等缺点。
20世纪70年代，国际上开始采用人工湿地净化污水，它的原理主要是利用湿地中基质、水生植物和微生物之间的相互作用、通过一系列的物理的、化学的以及生物的途径净化污水。
自西德1974年首先建造人工湿地以来，该工艺已在欧洲得到推广应用，在美国和加拿大等国也得以迅速发展。
目前欧洲已有数以百计的人工湿地投入废水处理运行。
目前，人工湿地废水处理工艺主要有两种形式，一种称表面流（Surfaceflow）工艺，另一种称地下潜流（Subsurfaceflow）工艺。
地表流工艺中废水在湿地的土壤表层流动，水位较浅，一般为0.1-0.6m。
与地下潜流工艺相比其优点是投资少，其缺点是负荷小，冬季北方表面会结冰，夏季会繁殖蚊子，还会有臭味。
地下潜流工艺中废水在人工湿地的地表下流动，保温效果好、负荷高、处理效果受气候的影响小，但投资要比地表流工艺大一些。
目前国际上采用较多的是地下潜流工艺。
我公司研制开发的人工生态绿地污水处理系统为国家专利技术（专利号：
200820085257.1）---是人工湿地系统之一。
人工生态绿地系统是经过特殊结构改造的绿地系统，使之最适合植物生长和微生物活动（包括好氧和厌氧过程）。
它利用模块中基质、植物、微生物之间的相互作用，通过自然生态系统中的物理、化学和生物三者协同作用，达到对污水的净化处理。
人工生态绿地处理系统是在一般绿地的基础上进行特殊结构设计的，由人工建造和监督控制的有一定长宽比的生态模块。
模块主体为卵石、粗沙、细沙、微生物组成的填料床，并在床体表面种植具有处理性能好、耐污性好、适应能力强、根系发达且美观的植物。
污水中的营养物质通过微生物降解，由植物吸收，植物经过光合作用吸取污水中的富营养物质，有效地去除污水中的CODcr、BOD5、氮、磷等化合物。
同时植物也不断地利用太阳能进行光合作用,提供微生物的氧化反应所需的氧源。
本系统中一方面污水能在床体的填料缝隙中流动过滤、充氧作用后达到微生物的好氧处理。
另一方面可充分利用填料表面生长的生物膜、发达的植物根系及表层土和填料截留等作用，进一步提高处理能力和处理效果。
人工生态绿地处理系统不仅能实现城市污水零排放，还可以在绿化美化环境的同时达到治污、净水、节能、节水、节地之目的，实现降温、降噪、净化空气之功效，对建设生态城市将产生深远的影响。
2.3.3、生态塘技术简介
生态塘是以太阳能为初始能源，通过在塘中种植水生作物，进行水产和水禽养殖，形成人工生态系统。
在太阳能的推动下，通过生态塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递、转化，将进入塘中的有机物和营养物进行降解和转化。
最后不仅去除污染，而且以水生作物、水产的形式作为资源回收，净化的污水也作为再生水资源予以回收利用，使污水处理与利用结合起来，实现污水的资源化。
大型水生植物在水污染治理中可以发挥多种作用：
通过自身生长代谢可以大量吸收氮磷等水体中的营养物质，而其中一些种类还可以富集不同类型的重金属或吸收降解某些有机污染物；通过促进微生物的新陈代谢，将水中的大部分可生物降解有机物；通过抑制低等藻类的生长控制富营养化。
2.3.4、人工湿地工艺特点
1、建设与治理同步
因地制宜，与建设过程同步，并可分期分批建设，做到边建设边治理，实现污水零排放。
2、处理效果好
系统达标出水可就地回用，资源化，达到水的生态循环。
3、运行维护简单
由于系统依靠生物链等协同作用处理、净化污水，因此不需要专门技术人员管理，维护简单。
4、生态效益显著
美化环境同时处理污水，并可净化空气、造氧、吸收光污染和噪声污染，消除热岛效应，改善局部小气候。
2.3.3、工艺流程图
2.3.4、工艺流程简介
居民生活污水管经化粪池后，由管网收集，自流进入格栅渠（渠内设有格栅，拦截大颗粒悬浮物），再自流进入调节池,调节池污水经泵提升至预处理系统，在厌氧的条件下通过厌氧菌或兼性菌的作用将污水或污泥中的有机物分解成CH4和CO2，使有机物得到降解，污泥得到稳定。
使从填料表面脱下的生物膜在预处理系统中分离，剩余污泥定时外运处理。
预处理系统出水再由提升泵提升进入生态绿地布水系统，将污水均匀分配到人工生态绿地的生物填料层中，在微生物的作用下，污水中的剩余污染物得以去除，净化水可直接达标排放，也可回用于浇灌绿化。
由于膜生物反应器工艺产生的污泥较少，3个月或半年抽吸一次即可。
3、主要构筑物及设备设计
3.1、格栅井
功能说明：
去除大颗粒的泥沙、杂质和生活垃圾
设计参数：
0.50m×1.00m×1.60m
结构：
砖混结构地下式
设备配置：
格栅网箱10目不锈钢丝网，1只
3.2、调节池
功能说明：
均匀水量、水质
设计参数：
HRT=12h，4.0mW×5.0mW×3.5mH，有效容积：
60m3，1只
结构：
钢筋混凝土地下式
设备配置：
①潜污泵WQ50-10-10-0.75，2台（一用一备）。
功率0.75KW；流量10m3/h
②液位控制器一只。
3.3、预处理系统
功能说明：
将碳水化合物降解为脂肪酸，固体物质降解为溶解性物质，将大分子有机物分解成小分子有机物，便于好氧反应和植物吸收。
设计参数：
8.0mL×5.0mW×3.5mH，HRT=24hr，有效容积：
120m3
结构：
钢筋混凝土地下式
设备配置：
①立体软性填料：
YDT-150，95m3,②液位控制器一只。
③潜污泵WQ50-10-10-0.75，2台（一用一备）。
功率0.75KW；流量10m3/h
3.4、人工湿地
生态绿地外观为景观绿地，整体形成水、微生物、植物、动物共生的生态系统。
生态绿地中主要种植女贞、鸢尾、麦冬、高羊茅等植物。
同时为了与周围绿化相融合，将生态绿地设计边缘处理，结合当地特点，以及园林绿化工程设计方案，种植一些乡土树种。
但考虑到生态绿地的处理效果，只在生态绿地中适当种植灌木，形成园林景观效果，增强高低错落的空间层次感，使园林景观与生态景观充分相结合。
我公司人工湿地处理单元与传统的人工湿地不同，采用垂直上向流，打破了传统人工湿地中布水系统与基质填料各自独立分开的局限；把布水系统即布水管直接伸入人工湿地基质填料床的底部，采用穿孔布水管多点布水。
与传统的表面流和潜流相比，其分布均匀，不存在死区和短区，大幅度提高了人工湿地的利用效率。
因此相对传统人工湿地，我公司人工绿地处理单元占地面积较小，吨水占地仅为2—6m2。
而且，系统独特的结构设计使整个系统形成底部的厌氧环境、中部的兼氧环境和上部的好氧环境。
这种厌氧与好氧条件共存促进了污染物的降解，提高了系统对氮、磷的去除率。
设计面积为300m2,设计有机负荷为2.5KgBOD/m2.年。
3.5、生态塘
功能说明：
通过生态塘中多条食物链的物质迁移、转化和能量的逐级传递、转化，将进入塘中的有机物和营养物进行降解和转化，得以进一步净化污水，出水水质达到国家一级排放标准。
由于考虑到当地水资源缺乏，我公司自主研发生态塘，解决掉一部分水资源问题。
出水适宜农田灌溉农田、冲厕、洗衣等多种用途。
设计参数：
占地352m2，深1.20m
结构：
石彻地下式
4、土建工程设计
4.1、结构设计
污水处理构筑物为蓄水构筑物，本设计采用钢砼框架结构形式，并按自身墙体抗渗考虑,所采用砼等级不低于C30，并作防渗处理。
4.2、建筑材料与施工条件
当地的砖、水泥、砂均可按要求标号供应，满足一般要求。
建筑施工将由厂家协作单位施工。
施工中严格按图施工，切实执行现行工程施工规范。
5供配电设计
5.1、供电系统概况
本工程为三级负荷，动力电源电压为380V，照明电源电压为220V。
本工程总装机容量大约为3kW。
通过现场调查和对各类用电负荷的计算分析，拟不单独设配电室，采用控制柜与各配电点放射式敷设的方式。
控制柜设在设备间内，导线采用电缆穿管敷设。
在1.0KV电源进线处设置电气中性点重复接地装置，按地电阻≤5Ω。
各用电设备的金属外壳，配电屏和控制柜的外壳必须可靠接地。
6投资估算
6.1、土建部分
项目
数量
金额（万元）
备注
格栅井
0.8m3
0.03
实心钢砼
调节池
70.0m3
2.45
实心钢砼
预处理系统
140m3
4.90
实心钢砼
人工湿地
480.0m3
5.76
实心钢砼
生态塘
230.0m3
2.76
青块石
小计
土建投资合计
15.9
注：
最终土建费以施工图按2003年定额为准。
6.2、设备器材部分
序号
项目
型号
数量
单价（元）
金额（万元）
1
格栅箱
非标
1只
11000
1.10
2
提升泵
WQ50-10-10-0.75
4台
4800
1.52
3
人工湿地系统
300m2
1套
0.06
18.00
4
生态塘系统
120m2
1套
0.02
2.40
5
立体弹性填料
YDT-150含支架
95m3
0.028
2.66
11
管道、阀门及配件
国标
若干
10000
1.00
12
电缆、电气控制
国标
若干
4500
0.45
小计
6.3、间接费用
项目
金额（万元）
设计费*5%
1.35
设备安装费*10%
2.71
设备采购运杂费*3%
0.81
调试费*5%
1.35
税费*4%
1.33
小计
6.4、污水站处理工程总投资
处理工程总投资为：
15.90+27.13+7.55=50.58万元
7主要经济技术指标分析
7.1、技术分析
7.1.1、定员及工作编制
由于设备简单，管理比较方便，可安排其他人员兼管
7.1.2、技术性能分析
本废水处理站采用下列专利技术：
▼.采用人工湿地及生态塘技术。
7.2、经济分析
7.2.1、电费
按日耗功率27.0kw.h计，0.65元/度，合25.2元/天，即0.146元/吨。
7.2.2、人工费
兼职人员，人工费不计
7.2.4、废水处理站直接运行费用
合计处理每吨污水费用为:
电费+人工费=0.146元。
8建设周期
一个月
二个月
三个月
工程设计
★
土建施工
★
★
工程安装
★
工程调试
★
★
验收
★
建设周期
3个月
9售后服务
为确保用户的一切正当权利，本公司对设备的制造质量、工程质量、技术及售后服务做出如下承诺：
（1）公司将严格按照ISO9000质量保证体系的要求，控制产品的质量，保证产品的各项技术指标的达成。
自始至终以“追求客户的满意”作为目标。
（2）公司设计制造的设备在生产、安装、调试过程中，严格组织实施，安全文明施工，按期保质完成。
随时接受客户及其委托人员的检查、指导、验收，以确保产品的各项指标达到国家相关标准的要求。
（3）工程完工后，编制使用说明书，培训计划，对相关人员进行培训，并负责调试、试运行工作，使工程尽快为生产经营服务。
（4）严格遵守国家规定的保修条款，设置客户服务中心专职对客户做及时满意的服务。
如发现有质量问题，及时进行维修处理。
平时如需维修服务，接到通知后24小时内到达现场，满足贵方要求。
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