20CMD生活污水处理方案.docx
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20CMD生活污水处理方案
20m³/h生活污水一体化处理工程
技
术
方
案
第一章工程概况
针对该公司的具体污水水质的特点及处理要求，本方案拟采用“预处理（格栅、调节池）+二级处理（水解酸化、接触氧化、沉淀）+二氧化氯消毒”的工艺，以使污水达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）水质。
该工程使用该处理工艺较为简单，操作运行方便，日常费用低廉，出水稳定，主要设备采用优质的钢结构的箱体，考虑到生活区内周边环境和卫生问题，故该生活污水处理工程决定采用全埋地式结构，上部覆土，可种植花木、草坪，进一步美化环境。
第二章设计依据、设计原则及设计范围
1、设计依据
2.1工程设计和施工依据的相关国家标准
（1）《室外排水设计规范》GB50014-2006
（2）《给水排水工程设计与施工规范》
（3）《给水排水制图标准》GBT5016-2001
（4）国家标准CJJ31-89（城镇污水处理站附属建筑和附属设备设计标准）
（5）《城市污水处理站运行、维护及其安全技术规程》CJJ60-2011
（6）《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069—2002
（7）《建筑结构荷载规范》GB50009—2001
（8）《建筑结构设计统一标准》GBJ68-89
（9）《砌体结构设计规范》GB50003－2001
（10）《混凝土结构设计规范》GB50010－2002
（11）《建筑地基基础设计规范》GB50007－2002
（12）《水工混凝土结构设计规范》DL／T5057－2009
（13）《工业与民用供配电系统设计规范》GB50052－95
（14）《供配电系统设计规范》GB50052-2009
（15）《低压配电设计规范》GB50054－2011
（16）《工业与民用电力装置的接地设计觌范》GBJ65－83
（17）国家建设部标准定额研究所编制《给水排水标准规范实施手册》
（18）《城镇污水厂污染物排放标准》GB18918-2002
国家及地方颁布的其它相关法律法规
2、设计原则
1）严格执行国家现行的环保技术标准、规范，遵守国家和地方环保的有关法律、法规及排放标准；
2）选用先进、合理、可靠的处理工艺，在确保处理排放达标的前提下，做到操作简单、管理方便、占地小、投资省、运行费用低；
3）本工程系环境工程，尤其要注意环境保护，避免和减少二次污染。
要求改善劳动卫生条件，贯彻安全生产和清洁文明生产的方针；
4）为了提高污水处理站管理水平，设计采用自动程序控制，减轻操作人员的劳动强度；
5）合理选用优质配件，降低能耗，提高工作效益和使用寿命，降低系统运行成本；
6）在工艺设计时，有较大的灵活性，可调性，以适应水量、水质的周期变化。
采用一套20m3/d污水处理设备，以提高系统的灵活性、可变性、适应性和先进性；
7）采用污泥前置回流硝解工艺，以降低污泥产生量，并有效脱氮除磷；
8）因地制宜，合理布局，有效地利用空间和场地。
3、设计范围
1）从污水处理格栅井开始到处理设备的排放口为止。
2）污水工程的工艺流程，工艺设备选型，工艺设备的结构布置，电气控制说明等设计工作。
3）污水处理工程的钢砼工艺结构，设备的施工、安装、调试等工作。
4）污水工程的动力配线，由业主将主电引至污水工程的配电控制箱，配电分配箱至各电器使用点将由我公司负责。
5）不包括废水的收集管网及废水排出界区的外排水管网。
第三章设计水质水量
1、污水来源
本污水处理系统的污水主要来自厂区、办公室、食堂的生活污水排水。
2、污水性质
生活污水中含有大量有机物，如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白质等；也常含有病原菌、病毒和寄生虫卵；无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、钙、镁等。
总的特点是含氮、含硫和含磷高,在厌氧细菌作用下，易生恶臭物质。
3、污水水量
根据设计单位估算，平均排水量为20m3/d，则本方案按一套20m3/d生活污水设计处理运行,运行时间24小时。
4、污水进水水质（参考一般生活污水水质）
序号
项目
进水
1
COD（mg/l）
300
2
BOD（mg/l）
150
3
SS（mg/l）
220
4
氨氮（mg/l）
30
5
PH值
6-9
6
TN
40
5、设计出水水质
序号
项目
出水
1
COD（mg/l）
≤60
2
BOD（mg/l）
≤20
3
SS（mg/l）
≤20
4
氨氮（mg/l）
≤8（15）
5
PH值
6-9
6
TN
20
《城镇污水厂污染物排放标准》GB18918-2002。
第四章处理工艺
1、污水水量与水质情况分析
由于甲方未给出具体出水水质及各部分排放污水的量，水质按常规生活污水水质设计：
1）污水设置了格栅井，后续无需进行专门的调节池设置。
2）常规生活污水污水来水不均匀程度较高，水质、水量变化较大（KZ=2.0），由于水量与水质具有较大的不均匀性，因此必须考虑设置均质均量的调节池。
3）本类污水BOD/COD值约0.5，可生化性较高。
4）根据环保部门对污水出水的要求，本污水处理工艺除了去除有机物外还应能去除氨氮，使出水达到排放要求。
2、工艺方案
为达到出水要求，本污水处理工艺包含预处理（格栅、调节池）、二级处理（水解酸化+接触氧化+沉淀池）、消毒等环节。
（1）污水处理工艺的具体思路如下：
①预处理：
首先通过格栅拦截，主要作用是去除污水中较大的悬浮或漂浮物，以减轻后续水处理工艺的处理负荷，并起到保护水泵、管道、仪表等作用。
接着由提升泵定量提升至调节池进行水质水量的调节。
②二级处理：
经调节后的污水通过缺氧好氧A/O生物接触氧化法进行二级处理。
在生化处理系统中利用生物膜的作用使有机污染物首先转化为氨氮，同时通过好氧硝化和缺氧反硝化过程既去除有机物又去除了氨氮。
生化池配以新型的高密型弹性立体填料，该填料具有负荷高、施工简易、体积小、运行稳定可靠、管理方便、维修更换方便等优点。
污水经生化处理后进入沉淀池进行固液分离，沉淀后的污泥部分经污泥回流进入缺氧池进行脱氮除磷，上清液经溢流流入消毒池。
③消毒处理
最后污水进入消毒池，进行消毒处理，经消毒处理后能确保污水经处理后各项指标全面达标。
④污泥处理
沉淀池污泥回流后的剩余污泥经简单的浓缩消化，然后定期外运。
（2）污水处理工艺流程图如下：
鼓风机
二沉池
O级生物池
A级生物池
污水
泵
调节池
格栅井
硝化液回流
排泥
污泥池
污泥回流
排渣
剩余污泥
定期外运
消毒池
达标排放
二氧化氯发生器
污水处理工艺流程图
（3）污泥处理工艺
通常小型的污水处理站污泥处理有两种方法：
一是污泥浓缩机械脱水处理；二是污泥干化处理。
考虑污泥浓缩机械脱水处理业主投资大，而污泥浓缩干化处理对周围卫生有影响。
由于本工艺中设有污泥消化系统，产生污泥量极少，为此，本工程产生的污泥只作简单的浓缩处理后，由人工每年清理外运作农肥。
第5章处理工艺设施简要说明
1、预处理
●格栅井（砼）
格栅井设置于调节池内污水源头进水一端，设计考虑节约用地和投资。
格栅井内设置人工格栅，通过人工格栅拦截去除生活污水中较大的悬浮物固体、纸屑，保护水泵及后续管路系统不被堵塞。
格栅井尺寸为1000×500×1000mm。
并在格栅井上设置盖板，防冻。
●调节池
在整个处理系统中设置了污水调节池。
通过调节池设置，能充分平衡水质、水量，使污水能比较均匀进入后续处理单元，提高整个系统的抗冲击性能减少处理单元的设计规模。
有利于降低运行成本和水质波动带来的影响。
在调节池内设置空气搅拌装置,防止发生沉淀现象,同时可以起到水质均衡的作用。
设置液位自动控制装置，水泵将根据液位自动开启。
调节池设计水力停留时间12小时，有效容积10m3。
池内设二台QDX1.5-16-0.4型潜水提升泵，一用一备。
2、二级处理
●A级生物池（水解酸化池）
污水经调节池均质均量后，用提升泵提升至水解酸化池。
污水在水解酸化池停留4.0h。
水解酸化工艺根据产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，将厌氧处理控制在反应时间较短的厌氧处理第一和第二阶段，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善废水的可生化性，为后续处理奠定良好基础。
●O级生物池（接触氧化池）
污水经水解酸化池处理后，自流进入接触氧化池，从而进入接触氧化阶段，即进入好氧处理。
接触氧化池是一种生物膜法为主，兼有活性泥的生物处理装置，通过提供氧源，污水中的有机物被微生物所吸附、降解，使水质得到净化。
在设计过程中考虑接触氧化时间较长为宜，即8小时，内部设高比表面积弹性填料，填充率为70%，比表面积近600m2/m3，在设计面积负荷时也应充分考虑周围环境，能确保较好的处理效率。
因此设计负荷应选择比较低的值：
0.8kg/m3·日。
填料使用寿命在8年。
池内氧气由山东奥鼓罗茨风机提供，气水比也同时考虑较高的值：
20:
1；曝气形式：
微气孔曝气，曝气头考虑采用目前国际水处理较先进的胶膜曝气头。
该装置在运行过程中永远不会出现堵塞现象，具有曝气气孔小，氧的利用率高等优点，与传统曝气形式相比，具有无可比拟的优点。
生化系统设内循环系统，可有效脱氮除磷。
接触氧化是一种以生物膜法为主兼有活性污泥法的生物处理工艺。
经过充分充氧的污水，浸没全部填料并以一定的速度流经填料，生满生物膜的填料表面经过与充氧的污水充分接触，使水中有机物得到吸附和降解，从而使污水得到净化。
●沉淀池
污水经过接触氧化后，夹带氧化过程中产生的少量的活性污泥及新陈代谢的生物膜，以及不能进行生物降解的少量固形物，进入沉淀池进行固液分离。
使水得到澄清排出。
3、消毒处理
●消毒池
按国家标准“TJ14-74”制作，有效消毒停留时间为40分钟以上。
在本单元大肠杆菌和其它细菌得到最有效的杀灭，此时出水细菌个数<100个/L。
本单元设置溢流排放口。
4、污泥处理
●污泥池
由于该工艺污泥产量极少，无需设立专门的污泥池。
第六章系统技术性能参数说明
1、格栅部分
◎格栅井
尺寸：
1000¡Á500¡Á1000mm
制作形式：
钢混结构
抗渗等级：
S6
制作要求：
内外水泥砂浆粉刷
底板/侧墙厚度：
200/250
布置形式：
设置于调节池进水一段
◎人工格栅
规格型号：
SY-500
格栅宽度：
500mm
栅隙：
10mm
安装角度：
60-70°
材质：
碳钢防腐
数量：
1台
2、一体化部分（调节+二级处理+消毒）
◎调节池
停留时间：
12h
有效容积：
10m3
尺寸：
2800¡Á2000¡Á2000mm
制作形式：
碳钢防腐
数量：
1座
◎污水提升泵
型号：
QDX1.5-16-0.4
流量：
1.5m3/h
扬程：
16.0m
功率：
0.4kw
数量：
2台（1用1备）
防护等级：
IP68
绝缘等级：
F级
◎液位控制器
型号：
GSK-1
数量：
2个
使用位置：
调节池内2个
◎水解酸化池
停留时间：
4.0h
有效容积：
3.3m3
外形尺寸：
900¡Á2000¡Á2000mm
溶解氧含量：
0.5mg/l
数量：
1座
材质：
碳钢防腐
填料类型：
弹性填料
◎接触氧化池
停留时间：
8h
有效容积：
6.7m3
外形尺寸：
1900¡Á2000¡Á2000mm
气水比：
20¡Ã1
数量：
1座
材质：
碳钢防腐
填料类型：
弹性填料
曝气型式：
微孔曝气
◎填料架
材质：
填料挂筋¦Õ14钢筋
总支撑采用6#槽钢
◎曝气头
规格型号：
D215
空气量典型值：
5±2Nm3／h·只
有效水深：
2.5-2.7m
膜片材质：
EPDM
主体材质：
增强聚丙烯
服务面积：
0.2-1.6m2／个
气泡尺寸：
0.8-1.9mm
最大气量时压降：
47mbar
使用寿命：
10年
特别提示：
曝气系统为本生物处理的关键设备，由于一般曝气器（管）其氧转移率低，且维修频率高，而曝气系统设置在设备的底部，维修特别困难。
曝气器（管）其充氧能力的大小、氧转移率的高低等都直接关系到微生物生长繁殖，即直接影响到系统的处理效果，同时曝气器（管）使用寿命、维修频率直接影响到设备的运营管理方便与否。
使用此微孔曝气器对使用效果及使用寿命均得到了保证。
◎鼓风机
规格型号：
HC-301S
功率：
0.75kw
水压：
3.0m
供气量：
0.4m3/min·台
噪音：
50db
连接风管：
无缝镀锌管/埋地
数量：
2台（一用一备，交替使用）
连接风管：
无缝镀锌管/埋地
配套：
安全阀、空气滤网、软接头等
数量：
2台（一用一备）
生产厂家：
山东
◎沉淀池
外形尺寸：
1000¡Á1000¡Á2000mm
表面负荷：
0.84m3/m2.h
数量：
1座
材质：
碳钢防腐
◎污泥回流泵
型号：
QDX1.5-16-0.4
流量：
1.5m3/h
扬程：
16.0m
功率：
0.4kw
数量：
1台
防护等级：
IP68
绝缘等级：
F级
◎硝化液回流泵
型号：
QDX1.5-16-0.4
流量：
1.5m3/h
扬程：
16.0m
功率：
0.4kw
数量：
1台
防护等级：
IP68
绝缘等级：
F级
◎消毒池
停留时间：
按规范“TJ14-74”标准停留40分钟以上设计
外形尺寸：
1000¡Á1000¡Á2000mm
数量：
1座
材质：
碳钢防腐
◎二氧化氯消毒装置
规格型号：
SYF-50
数量：
1台
4、设备间
◎风机房（含电控柜）
外形尺寸：
2500¡Á2000¡Á3000mm
数量：
1座
材质：
砖混结构
◎加药间
外形尺寸：
2000¡Á2000¡Á3000mm
数量：
1座
材质：
砖混结构
第七章电器与控制
1、概述
为了保证污水处理站生产的稳定的效率，减轻劳动强度，改善工作环境，同时为了实现污水处理现代化生产管理，因此在本工程的自控仪表设计中，充分考虑到污水站工艺的特点，选用质量可靠的先进可编程序控制系统，以保障检测数据的准确和控制的及时有效。
2、自控控制操作设计
整个处理系统控制为PLC自动控制，以控制正常处理水量的工作程序。
主要控制调节池的二台污水提升泵；生化设备曝气时的二台罗茨鼓风机的相互切换工作；二沉池污泥回流及定期排泥；消毒装置的运行等。
2.1污水提升泵及生化设备进水
调节池污水提升泵采用两台，分工作泵和备用泵污水提升泵的启动受调节池浮球液位控制器控制，高水位开泵，低水位停泵。
浮球开关由全密封的玻璃结构的水银开关构成，外部的泡沫塑料作载体，浮球液位控制器根据调节池液位分设二只。
当浮球液位控制器及污水提升泵出现故障而导致系统无法出水时，调节池的污水由超水位警戒排放口直接排入市政管网，待故障排除后由人工复原至自动运行状态。
污水经潜污泵提升后进入生化设备，系统设备进入正常处理进水状态。
2.2污泥回流
排泥回流泵设置时间间隔运行，手动或自动控制。
2.3硝化液回流
排泥回流泵设置时间间隔运行，手动或自动控制。
2.4风机
设置时间间隔，控制两台风机的交替运行，跟系统联动。
2.5消毒装置
手动或自动控制，跟系统联动。
第八章污水处理设施布置
根据工程主体设计意图，基地总平面情况而因地制宜，合理布局。
着重从工艺流畅性，污泥出路，对外环境影响，保养维修方面几点出发。
污水处理设施主体置于地上，为便于格栅清污及施工方便，格栅井、调节池为钢砼结构，其余各部分为碳钢结构。
第九章主要处理设施效果预测表
处理单元
指标
CODcr
BOD
SS
大肠菌群
格栅
进水（mg/L）
300
150
220
1.6×104
出水（mg/L）
400
200
200
1.6×104
去除率%
—
—
10
—
调节池
进水（mg/L）
300
150
220
1.6×104
出水（mg/L）
270
135
176
1.6×104
去除率%
10
10
20
—
水解酸化池
进水（mg/L）
270
135
176
1.6×104
出水（mg/L）
162
94.5
158.4
1.6×104
去除率%
40
30
10
—
接触氧化池
进水（mg/L）
162
94.5
158.4
1.6×104
出水（mg/L）
48.6
18.9
110.88
1.6×104
去除率%
70
80
30
—
二沉池
进水（mg/L）
48.6
18.9
110.88
1.6×104
出水（mg/L）
34.02
15.12
16.63
1.6×104
去除率%
30
20
85
—
消毒池
进水（mg/L）
34.02
15.12
16.63
1.6×104
出水（mg/L）
34.02
15.12
16.63
≤100
去除率%
-
-
-
出水
≤60
≤20
≤20
≤104
第十章环境影响分析
1、污泥处理
污泥池中的污泥通过好氧消化后，定期由环卫部门统一处理。
2、防渗措施
本污水处理站中采用钢筋混凝土制作的池，为了避免地下水渗入或污水渗出，钢筋混凝土采用防渗设计，并在混凝土池内壁用20mm厚1:
2水泥浆粉刷，池外壁用851防水涂料，保证设备本体耐腐寿命，以防止二次污染。
3、防腐措施
本污水处理站池体之间大都连接管采用钢管。
为了延长其使用寿命，所有钢管我们采用国内首创的IPN8710系列互穿网络防腐，它是一种橡胶网络与塑料网络相贯穿形成互穿网络聚合体，它能耐酸、碱、盐、汽油、煤油，且耐老化，耐冲磨。
其最大特点是能带锈防锈。
管道安装完毕后涂IPN8710-1带锈防锈涂料3度。
4、降噪措施
本污水处理站最主要的噪声来源是鼓风机，为此我们采用一系列措施降低噪声。
本污水处理站采用回转式鼓风机。
该风机引进日本先进技术，具有运行安全可靠，维修方便，本体噪低，对周围环境影响小的特点，同时在风机基础下设置隔振垫，并在风机进风口上安装消声器，在出风口上安装可曲挠橡胶接头，以减少振动产生的噪声。
以上一系列的措施，污水处理站的噪声可符合城市区域环境噪声标准（GB3093-97）中的二类标准，白天¡Ü60db,夜间¡Ü50db。
第十一章经营管理
1、人员编制
由于本污水处理站机械化、自动化程度高，因此人员仅需一名，且只需兼职。
2、动力计算
污水处理工艺电气控制采用集中控制，具体用电设备如下所示：
序号
名称
功率（kw）
运行功率（kw）
总功率（kw）
1
废水提升泵
0.4
0.4
0.8
2
污泥回流泵
0.4
0.4
0.4
3
硝化液回流泵
0.4
0.4
0.4
4
曝气风机
0.75
0.75
1.5
5
消毒装置
0.5
0.5
0.5
6
合计
2.45
3.6
3、成本计算
1）动力费
系统总装机容量为：
3.6kw，使用工作容量为：
2.45kw；
每天设计正常运行按24小时计，则每日正常用电量为：
23.1KWh；电价按0.6元/kw.h计算，则处理每立方米废水所需的动力费用约为：
0.69元/m3。
2）加药费（二氧化氯）
E2=0.08元/吨水
3）工资福利（按每人每月1000元计兼职）
E3=1×1000÷（200×30）=0.16元/吨水
4）运行成本计算
运行成本=E1+E2+E3=0.69+0.08+0.16=0.93元/吨水
4、成本分析
通过上述测算表明，本工程污水的单位运行成本为：
0.93元/m3水。
对于中小水量的生活污水处理而言，处理成本很低（设备折旧费未计入）。
5、技术管理
1）按设备产品说明书的要求和结合实际运行情况定期维修保修各类机械设备。
2）通过系统调试和运行确定最佳工艺条件，并根据实际运行情况进行适当调整。
3）定期清理、外运格栅分离出的栅渣、杂物。
4）及时排出二沉池泥斗中的污泥。
5）污泥池中的污泥及时定期抽吸外运。
第十二章方案特点及售后服务
●方案特点
1、生活污水处理系统工艺成熟，保证出水效果稳定、良好。
并采用自动化控制，劳动强度低。
2、采用新型填料，不易堵塞，接触面大，易挂膜，使用寿命长，投加方便，不需支架。
4、沉淀池污泥回流，污泥量很少。
并充分考虑可靠造成二次污染的因素，加以防治。
5、对水质、水量变化作充分考虑，并采用旁通措施，以备应急使用。
第十三章服务承诺
1、设计阶段
1）组建专项设计组
为保证优质、高效地完成工程设计，组建专项设计组，充分发挥技术优势，严格把关，精心设计。
2）质量控制
严格按照ISO质量体系标准的要求，制定和实施质量计划。
3）投资控制
（1）、精心设计，合理编制工程概算，以达到工程造价的设计控制。
（2）、严格执行设计变更审批制度，控制工程实施过程中的设计变更以达到工程造价的设计控制。
4）进度控制
把好各阶段的设计进度，以保证工程的顺利实施。
2、施工阶段
1）负责整个工程的安装，严格抓好施工质量。
2）积极配合建设方进行设备及土建工程的验收，编制竣工验收报告及竣工图。
3）精心编制施工图预算，做好投资控制。
4）严格按照设备清单采购和生产，严把采购设备质量关。
3、试运行阶段
1）提供本工程完善的工程操作维护手册，包括工程的介绍、工艺的运行过程，设备的操作维护、日常管理及运行记录等全套资料。
2）在试运行开始之前，配合建设方对本工程日后管理人员进行上岗培训。
3）在建设单位的积极配合下，按时完成本工程的单机试运行工作。
4、调试验收阶段
1）积极组织设备调试，详细填写运行记录。
2）及时总结调试经验，优化运行参数。
3）根据水质条件，合理调整电气设备运行时间，节约运行成本。
4）配合建设单位进行环保验收。
5、售后服务
1）工程保修期为一年，即调试合格后一年内，免费上门维修，协助优化工程运行。
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