400TD生活污水处理设计方案.docx
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400TD生活污水处理设计方案
宁国市雾云山泉生态旅游度假村
400T/D生活污水处理
设
计
方
案
一、前言
二、设计依据
三、设计参数
四、设计原则
五、工艺设计流程
六、工艺设计说明
七、设备设计参数
八、供方主要供货清单
九、微机控制操作说明
十、机电能耗表
十一、运行费用分析
十二、环境影响分析
十三、各单元处理效率预测表
十四、主要构筑物及土建投资估算表
十五、二次污染与防治
十六、产品性能优点、先进性说明供方主要供货清单
十七、工程系统运行管理
十八、节能、卫生、劳动保护与安全生产
十九、设备报价表
二十、附件
1、工艺流程图
1
、前言
随着我国国民经济的发展，人民生活水平的不断提高，人们对生存环境保护的要求也越来越高。
为了控制水污染，保护江河、湖泊、水库、渠道及海洋等地面水体及地下水体水质的良好状态，保障人体健康，维护生态平衡，对工业废水治理的同时，生活废水的治理已被国家及各级政府部门所重视，并被列为国家基本国策之一。
宁国市雾云山泉生态旅游度假村坐落在宁国市河沥溪街道办事处荆虹村龚家坞山场，是经过宁国市政府和计委农经委正式批准的可行性项目。
该项目占地5500亩。
总建筑面积63900平方米，总投资50000万元。
是集旅游，餐饮，会议，度假，于一体的高标准，高起点，高档次的绿色生态旅游项目。
能一次性容纳300人以上的就餐会议能力。
顾其生活污水的产生量相当大。
按国家标准计算宾馆住宿人员的生活污水产生量为1吨/人.天。
按此标准及300人以上那个规模，本项目每天至少有300多吨的生活污水需要处理。
在此本方案以400吨/天的标准进行设计。
为满足生活污水急需处理的要求，本公司在参考国外生活污水处理方面的有关技术资料的基础上，我们设计并开发成功了新一代的WSZ型生活污水处理装置，操作、管理极为方便，十分理想，是目前国内最高效的生活污水处理设备之一。
二、设计依据
1、用户提供的数据资料;
2、《污水处理综合排放标准》，GB8978-1996;
3、《室外排放设计规范》，GBJ14-1996;
4、《给水排水标准规范实施手册》；
5、《通用电器设备配电设计规范》，GB50055-93；
6、《工业自动化仪表工程施工及验收规范》,GBJ93-86;
7、《建筑给水排水设计规范》，GBJ15-88；
8、《混凝土结构设计规范》，GBJ10-89；
9、《建筑抗震设计规范》，GBJ11-89；
10、《城市区域环境噪声标准》，GB3096-93;
11、《水处理设备制造技术条件》，JB2932-86；
三、设计参数
1、污水性质：
一般生活污水
2、污水质量：
400T/D
3、进水水质（按一般生活污水计）
BOD5:
100-250CODcr:
150-400
SS:
100-300NH3–N:
30-40PH:
6-9
4、出水水质（国家一级排放标准GB8978-1996）
BOD5<30mg/LCODcr<100mg/L
SS<70mg/LNH3–N<15mg/L
石油类：
<10mg/L
以上指标达到《污水排放执行标准》（GB8978-1996）标准计规定。
5、运转方式：
三班24h连续不间断运转工作。
6、控制形式:
全自动控制辅以手动控制及调节。
7、设置形式:
全埋设置，设备上覆土200MM绿化。
8、处理方式：
有动力污水处理设备。
四、设计原则
1、设计满足环境保护的各项规定，污水处理后达到设计要求。
2、为满足环境保护的要求，所有配套设备尽量采用组合式设备。
3、在设计中充分考虑二次污染的防治，设备要求噪声低，基本无异味，处理设施要有密封措施，尽量减少对环境的影响。
4、污水处理系统维护管理方便，工程周期短，使用寿命长。
5、处理系统能自动运行，经常运行费用低，总投资省。
6、污泥产量少，并能保证污泥有可靠的出路i。
7、污水处理设施应具有较大的适应性、应急性、可满足水质、水量的变化，并考虑突发事故状态的各种应急措施。
五、工艺设计流程
污水处理好氧处理工艺可分为活性污泥法和生物膜法。
活性污泥法是水体自净的人工强化方法，是一种依靠在曝气池内呈悬浮、流动状态的微生物群体的凝聚、吸附、氧化分解等作用来去除污水中有机物的方法；生物膜法则是土壤自净（如灌溉田）的人工强化方法，是一种使微生物群体附着于某些载体的表面上呈膜状，通过与污水接触，生物膜上的微生物摄取污水中的有机物作为营养并加以代谢，从而使污水得到净化的方法
生物膜法一般用水量较小（一般在5000T/D以下），水质较为稳定，浓度不是很高的低浓度污水水质，同时由于生物膜培养较快（一般夏天为3-7天，冬天为10-15天），系统调试好后运行稳定，可操作性较强；活性污泥法一般由于用水量较大，水质有一定的波动，中等浓度或高浓度水质，同时由于活性污泥培养时间较长（一般需要30天左右），系统运行中操作管理较繁，对操作人员有一定的要求，如城市污水处理厂。
因此根据工程水流特性并结合以往工程实例，设计采用生物膜法处理工艺。
生物膜法常用形式有生物转盘、接触氧化法，虽然生物转盘工艺较为成熟，但由于其占地较大，且一般为露天设置，在运行过程中将产生大量的异味，对周围环境将产生二次污染，在近几年中一般已不再设计，因此本工程中设计采用生物接触氧化法处理工艺。
在生化池都设置二沉池，通过重力作用的原理，去除生化中脱落的生物膜。
由于生活污水，其特点是进水水质指标较为稳定、可生化性好、浓度低，属低浓度有机污水，因此设计采用较成熟的A/O生物接触氧化处理工艺。
其工艺流程图如下：
污水
排放
六、工艺设计说明
1、粗格栅清渣
由于生活污水中含有较多的漂浮物，为保证后续处理构筑物的正常运行及有效减轻处理负荷，为系统的长期正常运行提供保证，特设置粗格栅，用以拦截污水中的大块漂浮物。
粗格栅采用A3钢制，栅条间隙为5mm，栅渣定期清理，可作垃圾处理。
2、酸化调节池
由于生活污水的排入具有一定的规律性，一般高峰流量为平均处理量的2-8倍，且浓度也有所不同，因此为使污水处理系统连续稳定地运行，并且可调节污水的浓度，设计一调节池。
用于调节水量，均衡水质，内置潜污泵及回流措施，以保证一定的额定流量提升至污水处理设备。
潜污泵选用WQ系列污水泵。
该泵为液下型潜水泵，具有无堵塞、使用寿命长、低耗能等特点。
调节池前部设有酸化段，污水通过酸化可去除大部分悬浮物，并把大分子有机物降解为小分子有机物，并对污泥进行硝化。
酸化段同时还可起到沉砂池的作用，底部沉砂定期清理；同时，后级沉淀污泥气提至污泥池同时可回流到酸化调节池内进行消化处理，因此系统污泥的产量很少。
设计有效水力停留8小时。
材质为钢筋混凝土结构。
特点：
调节池内设最先进的酸化工艺，即起到初沉、预处理的作用又起到硝化污泥、储泥的作用
3、缺氧池
调节池污水油泵抽细至缺氧池，内置弹性填料，在缺氧状态下，形成缺氧菌种附着在填料上，能去除一部分COD、BOD，有效地调整污水的可生化性，并能减少后续设施的处理负荷，大大降低生化时间。
弹性填料选用聚烯氢和聚酰胺中的几种耐腐、耐温、耐老化的优质品种，混合以亲水、吸附、抗热氧等助剂，采用特殊的拉丝，丝条制毛工艺，将丝条穿插固着在耐腐、高强度的中心绳上，填料在有效区域内能立体全方位均匀舒展满布，使水、气、生物膜得到充分的混渗接触交换。
其丝条比重为0.93，中心绳比重为0.95，比表面积50-300m2/m3，孔隙率>99,成膜重量50-110kg/m3，耐用酸碱性PH5-8，使用寿命达10年以上。
填料对氨、氮、磷、硫化物去除效果较好，同时与后级生化池出水回流液合并，形成硝化与反硝化，从而达到去除脱磷、脱氮的作用（如不设置本池，并同时进行硝化液回流，则无法实现脱磷、脱氧功能）。
设计有效水力停留时间2小时。
材质为A3钢结构。
特点：
具备脱氮除磷的特点。
（脱氮原理：
在缺氧池中，兼性生物菌能将有机氮转化成氨氮并通过有机碳源作为电子载体，将NH3–N转化为NO3、NO2实现硝化并通过回流进行反硝化，由NO2转化为NON2ON2，从而达到脱氮的目的。
除磷原理除磷是依靠聚磷菌，聚磷菌既能储聚磷又能以PHB的形式储存碳源。
聚磷分长、短链，短链储能，长链提供细菌生长的磷源，在厌氧条件下释放出正聚多磷酸盐（ATP）并释放出磷酸盐以维持细胞代谢，同时将有机物吸入，细胞通过同组异构等方式合成PHB。
好氧条件下聚磷菌利用细胞内PHB，将液相磷酸根离子吸入细胞内，转化成聚磷。
通过厌氧、好氧交替，利用体内外能量进行合成、分解代谢，在水中形成翁定的污泥体系，通过排泥达到除磷的目的。
）
4、生物接触氧化池
是一种较成熟、常用的好氧生物处理技术。
池内置我公司生产的半软性填料，该填料比表面积大，水流特性较稳定，易挂膜，是生物膜生长的理想场所。
污水在升华池内不断内循环，以充分使填料上的生物膜与污水中的有机物得到充分接触降解。
同时，以50%的回流比将生化出水回流到前级缺氧池内，完成硝化与反硝化作用。
气源由二台进口HC回转式风机提供。
曝气器为进口管式曝气器。
该曝气器优点为：
布气均匀、使用寿命长、氧的利用率高、拆卸方便。
半软性填料采用纺搓的纤绳串压由纤维丝均匀分布的塑料圆片，组成一定长度的单元纤维束。
改变和克服了原有的中心绳打结、抗拉力不均匀、动转时易断，纤维丝在水中难以横向展开、分布均匀、偏向生物膜结团、实际比表面积、使用寿命短等弊病。
改进型半软性填料抗拉强度6.8-7.1克/单丝，伸长率4%，耐酸碱性PH2-12，失重率<1%（100℃），比表面积>198m2/m3，孔隙率>99，成膜重量30-70kg/m3，使用寿命8-10年。
曝气器采用悬浮曝气器，曝气均匀，气泡小，不易堵塞，服务面积可达2平方以上。
设计有效水力停留时间6小时。
材质为A3钢结构。
特点：
1、采用目前最先进的曝气装置，提高氧的利用率，减少耗能。
5、二沉池
污水经过生物接触氧化池处理后出水自流进入二沉池，以进一步沉淀去除脱落的生物膜和部分有机及无机小颗粒，经过沉淀后的处理水进入后续处理设备，沉淀下的污泥用空气气提到调节池，进行污泥再消化处理。
设计有效水力停留时间2小时
表面负荷：
1m3/m2·h
材质为A3钢结构。
6、消毒池
污水经过二沉池处理后自流至消毒池内，消毒方式采用固体氯片直接接触溶解的消毒方式。
由于氯片具有饱和溶解的特点，能根据处理水量的变化情况而自动改变加药量，该污水经过消毒后便能达到排放标准。
设计有效水力停留时间0.5小时
材质为A3钢结构。
七、设备设计参数
1、粗格栅
型号：
B=800
材质：
A3
数量：
1只
2、潜污泵
型号：
WQ20-7-1.5
流量：
20m3/h
扬程：
7m
功率：
1.5Kw
数量：
2台（1用1备）
3、风机
型号：
HDF-80A
风量：
3.5m3/min
风压：
0.4Kgf/m2
功率：
4Kw
数量：
2台（交替使用）
4、缺氧池
填料：
弹性填料
填充率：
70%
有效水力停留时间：
2小时
5、生物接触氧化池
填料：
半软性填料
填充率：
70%
曝气器：
旋浮曝气器
有效水力停留时间：
6小时
6、二沉池
表面负荷：
1.0m3/m2·h
有效水力停留时间：
2小时
7、消毒池
消毒剂：
固体氯片
投加量：
10ppm
有效水力停留时间：
0.5小时
8、控制柜
控制器：
西门子LPC机
数量：
1套
八、供方主要供货清单
序号
名称
规格
数量
备注
1
粗格栅
B=800
1只
A3钢制
2
潜污泵
WQ20-7-1.5
2台
上海
3
风机
HDF-80A
2台
无锡新兴
4
设备主体
3*12.5*2.9M2只
1套
A3钢防腐
5
弹性填料
H=2000
25m3
6
半软性填料
H=2000
75m3
7
布气系统
1套
8
曝气系统
旋浮曝气器
1套
ABS
9
导流系统
2套
10
提泥装置
2套
11
控制柜
1只
西门子PLC机
12
管道阀门
1套
ABS
九、微机控制操作说明
污水处理设备其控制系统采用西门子LPC机作为中央处理器，主要控制调节池的潜污泵、风机的相互切换、二沉池的提泥。
能使污水处理设备在24小时内全自动运行。
1、水泵
水泵采用WQ型抗堵塞撕裂型潜污泵。
该泵排泥能力强、无堵塞，能有效通过直径30MM固体颗粒。
调节池水泵采用两台，分工作泵和备用泵；水泵的启动受调节池浮球控制，浮球开关由全密封的玻璃结构的水银构成，外部的泡沫塑料作载体，浮球根据调节池液位分三只，受控制柜控制。
2、风机
风机采用日本技术的回转式HDF系列风机，具有噪音低，耗能省，使用寿命长等特点。
同时，系统风机置于专用风机房内，配有专用消声器、减震装置。
二沉池的气提污泥由电磁阀控制按设定程序定时排泥。
3、全系统工作程序为：
a、当调节池污水液位在停泵水位以下时，生化池风机保持停半小时开十分钟，且水泵不能启动。
b、当调节池污水液位在开泵水位以下，停泵水位以上时，手动能启动水泵1和水泵2，风机能连续交替运行。
c、当调节池污水液位在报警水位以下时，二台风机交替工作，水泵不间断运行，直至污水液位降至停泵水位以下后停机。
d、当调节池污水液位超过报警水位时，电脑发出铃声报警，两台水泵同时运行，如果水泵1坏，检修时可动用水泵2运行。
e、二沉池的气提污泥设定时间控制。
由于微机控制系统能全自动控制以上设备，同时当出现故障时，能自动发出声光报警，因此能使污水处理设备在24小时内全自动运行，既节省成本，又节约能源，并保证污水处理后达到设计要求。
十、机电能耗表
单位：
Kwh
序号
名称
型号规格
数量
单台功率
总功率
每天运行功耗
1
潜污泵
WQ20-7-1.5
2台
1.5
3
1.5*24=36
2
风机
HDF80A
2台
4
8
4*24=96
3
其它
0.1*24=2.4
4
合计：
（每天运行总功耗）
134.4
注：
实际效率安80%计。
十一、运行费用分析
由于我公司生产的污水处理设备采用PLC机自动控制，整套污水处理设备只需配备一名兼职管理人员即可。
其污水处理成本为一名兼职管理人员、污水处理电费、污水处理加药费用三部分组成（水量按满负荷15T/H,24/D,360D/Y计算）.
1、工资费用
兼职管理人员工资按每年5000元计，则每吨污水处理成本：
5000/（400*360）≈0.035元
2、耗电费用
本污水处理系统每天耗电量为116.4Kwh，按0.5元/Kwh计，则每吨污水处理耗电成本：
0.5*134.4*0.8/400=0.134元
3、加药费用
根据经验，加药费用每吨污水处理成本为0.02元
4、每吨污水处理总成本：
0.035+0.134+0.02=0.189元/m3污水
日运行成本为：
0.189*400=75.6元/每天
年运行成本为：
75.6*360=27216元/年
十二、环境影响分析
污水经过本污水系统处理后可有效地改变出水水质，减少污染物及其对周围环境的影响，并达到排放要求，其主要污染指标年削减量为（水量按满负荷360T/D，360D/Y计算）。
BOD5：
（250-30）*400*360/（1000*1000）=31.6吨
CODcr：
（400-100）*400*360/（1000*1000）=43.2吨/年
SS：
（300-70）*400*360/（1000*1000）=33.12吨/年
NH3–N：
（40-15）*400*360/（1000*1000）=3.6吨/年
十三、各单元处理效率预测表
项目
单元
BOD5（mg/L）
CODcr（mg/L）
SS（mg/L）
进水
出水
去除
效率
进
水
出
水
去除效率
进水
出水
去除效率
格栅
250
400
300
酸化调节池
250
200
20%
400
360
20%
300
210
30%
缺氧池
200
150
25%
360
280
22%
生物接触氧化池
150
35
77%
280
100
64%
二沉池
35
20
43%
100
70
30%
210
20
95%
消毒池
20
18
10%
70
60
14%
出水水质
30
合格
100
合格
70
合格
注：
上表中以进水最高值计算，实际进水浓度将低于估算值，即实际出水将低于估算出水值。
十四、主要构筑物及土建投资估算表
序号
名称
规格
数量
投资金额（万元）
备注
1
格栅井
800*800mm
1只
0.15
砼结构
2
酸化调节池
6*10*（2.2+H）m
1只
15.0
砼结构
3
设备基础及土方
7.1*13.1m
1只
5.0
砼结构
4
污水管及其它
1.0
合计
大写：
贰拾壹万壹仟伍佰元整（￥：
21.15万元）
十五、二次污染与防治
1、臭气
本工艺采用缺氧加好氧法，故整套处理系统异味较少，但为不影响周围环境，本工艺中将所有池子用管道连通，采用高空排放，具体方位根据现场情况另定。
2、噪声
污水处理系统中，噪声来源主要为风机。
为此，我们在风机进出口中设置消音器，风机房内设置消音装置，同时在风机的进、出口装软性接头，风机房底座设置减震器，经这一系列的控制，噪声可降至50分贝以下。
4、污泥
（1）沉淀污泥回流到前级酸化调节池进行污泥消化处理，从而减少剩余污泥量。
（2）系统污泥只需定期处理，一般由吸粪车抽吸外运，一年一次即可。
5、其他
（1）污水处理设备本体为A3钢结构，有效寿命可达30年。
（2）填料为优质聚丙烯，使用寿命可达8年
（3）曝气器采用旋浮曝气器，曝气均匀，不易堵塞，服务面积可达2平方以上。
（4）管道采用ABS材质，连接处采用柔性接头，使用寿命可达30年。
十六、产品性能优点、先进性说明供方主要供货清单
★工艺先进：
采用独到的酸化结合生物接触氧化法的工艺，处理效率高，由于采用好氧工艺，使系统无气味产生，由于前段采用酸化的工艺，使污水得到有效地预处理，提高污水的可生化性，减轻生化负荷并提高了处理效率，使整个系统真正实现高效、低耗、低污染。
★配置先进：
系统选用目前最先进的配置，以提高设备效率及可靠性、保证设备的连续运行、延长其使用寿命。
1、潜水泵选用上海WQ型无堵塞潜污泵，该泵品质优异、运行稳定、能耗低且设置了独特的撕裂装置，以防止污水中的杂物对泵的堵塞。
2、鼓风机选用低噪音回转风机，选用回转式风机解决了传统的三叶罗茨风机噪音问题。
该机具有噪音低、风量大、运转平稳、安装维护方便的特点。
3、系统控制采用德国西门子PLC可编程序控制器提高质量可靠性及自控程度。
4、本设备以好氧生化为主，而曝气器是生化的关键部件，本设备采用本公司自行研制的高效低耗无堵塞旋浮型曝气器，它通过空气的旋流和三十多道切割，形成直径小于2MM的微气泡，提高了氧的利用率，且装置阻力很小，提高了动效率，降低了系统耗能，材质为耐腐蚀聚丙烯使用寿命达三十年以上，该曝气器同时设置了逆流装置，防治停机时污水倒流。
★高效低能耗：
本设备采用酸化及二级好氧生化的工艺同时采用低能耗的动力装置及采用高效的旋浮型曝气器，使设备达到高效低耗能的目的。
★全自动控制：
系统控制采用德国西门子PLC可编程序控制器对系统进行全面控制，系统通过PLC、液位控制器、压力及时间设置实现系统的全自动控制，并配置故障声光报警，确保设备的正常运转，操作管理方便，可基本达到无人管理的水平。
★污泥量少：
调节池前端设有酸化段，污水通过酸化可去除大部分悬浮物，并把大分子有机物降解为小分子有机物，酸化段同时还可起到初沉池的作用，并对剩余的污泥进行硝化处理，通过硝化后污泥大大减少，可使系统达到基本无污泥产生（一般污泥每年用吸粪车抽吸清理一次）。
★低污染：
由于采用好氧生化，基本无臭味产生；通过酸化系统剩余污泥很少减少了二次污染和操作强度。
★低噪音：
设备噪音主要来源机泵，本设备选用台湾的水泵及日本百事德公司的低噪音回转风机，并对风机房进行消声、隔音处理，使系统噪音低于45分贝。
★耐腐蚀：
设备选用了A3钢结构，内外壁采用潜艇级环氧沥青漆两道防腐，使用寿命可达30年。
★形式：
设备采用全地埋的形式，不影响周边环境，同时起到保温防冻的作用
十七、工程系统运行管理
1、运行管理工作的重要性
污水处理工程的运行管理工作是非常重要的，这是因为，一方面污水工程即使是设计非常合理，但如果运行管理不善，也不能使整个处理站运行正常和充分发挥其净化作用；另一方面对污水处理工程的运行做好控制、观察、记录与分析检验工作，不断提高污水处理站操作工人的污水处理知识和技能，是提高技术管理水平的基本条件，对提高我国水资源的综合利用价值、增强节水意识也有积极的现实意义。
2、日常的运行管理工作
（1）记录
必须对进水和出水定期的做水质分析或自动连续记录，分析项目要能反映处理效率和水质对运行的影响。
内容主要为：
a、处理的污水量；b、污泥产量和污泥处理量；
c、药剂耗用量；d、生产耗电量；
（2）班记录
每一处理构筑物必须备有记录本，逐日记录其运行情况、处理效率、事故、设备的检修等事项
（3）技术档案的设立
上述运行记录、分析检验数据，处理工程应设立技术档案妥善保管。
（4）巡视及清洁保养工作
定期对处理系统进行巡视及清洁保养工作，是提高技术管理水平的一个重要措施。
应与操作工人一起定出合理的切实可行的巡视路线，定期巡视观察，以便能及时发现运行中的不正常情况而采取相应的措施，并每天都认真做好处理构筑物的清洁保养工作。
十八、节能、卫生、劳动保护与安全生产
1、节能措施
（1）减少废水提升次数，节省电耗；
（2）在设备选用过程中选用节能水泵等
2、卫生、劳动保护及安全生产
2.1、编制依据
（1）《工业企业设计卫生标准TJ36-79》；
（2）《建设项目（工程）劳动安全卫生预评价管理办法》，中华人民共和国劳动部令第10号，1998.02.05；
（3）《建设项目（工程）劳动安全卫生预评价单位资格认可与管理规则》，中华人民共和国劳动部令第11号，1998.02.05；
（4）《建设项目（工程）职业安全卫生设施和技术措施验收办法》，劳安字【1992】1号，1992.10.13；
（5）《建设项目（工程）职业安全卫生监察规定》，中华人民共和国劳动部第3号令，1995.10.17；
（6）转发计委《关于印发<建设项目（工程）竣工验收办法>的通知》的通知，劳安字【1990】26号，1990.10.08；
（7）《工业企业公司厂界噪音标准GB3069-93
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