农村生活污水处理及池塘净化工程方案.docx
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农村生活污水处理及池塘净化工程方案
广西南宁经开区吴圩镇新桥村新桥坡生活污水处理工程
设计方案
2016年11月
第一章前言
1.1项目背景
1.1.1项目名称
广西南宁经开区吴圩镇新桥村新桥坡生活污水处理工程
1.1.2项目地址
南宁市国家经济技术开发区吴圩镇新桥村新桥坡
1.2项目概况
吴圩镇新桥村新桥坡位于南宁市南部，距吴圩镇约12公里。
新桥村位于大王滩水库西北角，属于影响大王滩水库的生活污染源。
为改善和保护大王滩水库的水资源环境以及推进“美丽广西，清洁乡村”工作，经开区政府决定利用国家专项资金对该坡的居民生活污水进行治理。
该村坡现有人口200人左右，村民产生的生活污水直排入村屯公用水塘，经自然渗透进入农田，对村屯环境造成污染，对王滩水库的水资源安全产生威胁。
1.3村庄建设条件
村庄现状排水体制为雨污混排，排水设施尚不完善。
居民生活污水未经任何处理随意排放，雨水自然排放。
村屯路面硬化覆盖率达到80%，施工难度大，污水处理站用地紧张，目前计划利用公共水塘内的地块填塘建设污水处理站。
污水处理站拟选场地照片
1.4项目建设必要性
该项目的实施，将使吴圩镇新桥村新桥坡的生活污水得到有效处理，解决当地污水乱排、乱放的问题，符合“美丽广西，清洁乡村”主旨内容，对保护当地的自然生态环境、保护人民的身体健康，改善当地的环境现状，保障大王滩水库水源安全。
同时保持经济的可持续发展有着非常重要的意义。
而在解决当地水污染问题的同时，本项目设计采用生态景观处理设施，美化村容村貌。
第二章设计依据与设计原则
2.1设计依据
《中华人民共和国环境保护法》
《中华人民共和国水污染防治法》
《中华人民共和国水污染防治法实施细则》
国务院令第284号
《地表水环境质量标准》
（GH3838-2002）
《城镇污水处理厂污染物排放标准》
（GB18918-2002）
广西壮族自治区地方标准《城镇生活用水定额》
（DB45/T967－2010）
《城镇排水与污水处理条例》
国务院令第641号
《人工湿地污水处理工程技术规范》（2011年版）
（HJ2005-2010）
《室外排水设计规范》（2006年版）
（GB50014-2006）
《室外给水设计规范》（2006年版）
（GB50013-2006）
《村庄整治技术规范》
（GB50445-2008）
《建筑给水排水设计规范》
（GB50015-2003）
《建筑结构荷载规范》
（GB50009-2001）
《给水排水工程构筑物设计规范》
（GB50069-2002）
《混凝土结构设计规范》
（GB50010-2002）
《建筑抗震设计规范》
（GB50011-2001）
《建筑地基基础设计规范》
（GB50007-2002）
《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》
（GB50032-2003）
《砌体结构设计规范》
（GB5003-2001）
《工程施工及验收规范》
《西南地区农村生活污水处理技术指南》（试行）
《广西农村生活污水处理技术指南》
2.2设计范围
本工程设计范围为新桥村新桥坡污水处理系统的设计。
2.3设计原则
贯彻国家和地方关于环境保护的基本方针和政策，严格执行相关的法规、规范和标准。
根据进水水质、水量的特点，采用先进、可靠、并符合本地区实际情况的污水处理工艺，达到节省建设资金的目的。
采用布置紧凑的污水处理新工艺，以节省建设用地，同时后期运行管理简便。
结合当地地形条件和环境状况，统一规划污水处理设施，控制污水处理工程
的用地，并充分发挥建设项目的社会效益、经济效益和环境效益。
坚持“开源与节流并重，节流优先，治污为本，科学开源，综合利用”的原则。
农村污水的收集及处理设施应结合当地经济发展状况，因地制宜地选择材料和施工方法，降低工程造价及运行成本，尽量做到管理方便，操作简单，能耗小等，减轻污水处理对村民带来的经济压力。
第三章项目设计水质、水量
3.1项目设计水质
根据设计手册推荐及查阅相关资料，广西地区典型的生活污水水质如表3-1
表3-1广西地区典型的生活污水水质表
指标
浓度（mg/l）
指标
浓度（mg/l）
高
中常
低
高
中常
低
COD
1000
400
250
BOD
400
220
110
悬浮物SS
350
200
100
TN
85
40
20
氨氮
50
25
12
TP
15
8
4
根据当地污水的实际排放情况，设计水质如表4-2：
表3-2设计污水进水水质表
单位：
除pH外均为mg/L
指标
COD
BOD
TN
NH-N
TP
SS
PH
水质变化范围
250～450
120～200
30～50
20～40
3～5
150～350
6～9
设计进水水质
≤300
≤120
≤40
≤30
≤4
≤200
6～9
3.2项目设计水量
根据当地生活污水的水质情况和现场考察，本方案中的污水主要来源于的村民日常生活所产生的生活污水。
结合广西壮族自治区地方标准《城镇生活用水定额》（DB45/T679-2010）确定新桥坡生活污水排放标准为人均污水产生量取110L/人·d，考虑管道损失及其它因素，污水收集率取0.80，当地受益人口：
200人。
污水产生量为：
200人×110L/人·d×0.80=17.6m3/d
因此，本方案考虑到丰水期水量增加及人口流动情况，因此，按20m3/d，污水量进行设计。
3.3出水执行的排放标准
根据《村庄整治技术规范》、自治区环保厅《关于农村环保专项资金项目污水处理站（设施）出水排放验收标准的复函》（桂环函〔2010〕1215号）的要求，该污水处理设施出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准的B标准。
出水水质如下表4-3：
表3-3设计污水出水水质表
单位：
除pH外均为mg/L
指标
COD
BOD
TN
NH-N
TP
SS
PH
设计出水水质
≤60
≤20
≤20
≤8（15）
≤1.0
≤20
6～9
注：
括号外数值为水温>12℃的控制指标，括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。
3.4污水处理程度
污水厂的进、出水水质及相应处理程度如下表：
表3-4进、出水水质及处理程度表
项目
进水水质（mg/L）
出水水质（mg/L）
处理程度（%）
BOD5
120
≤20
≥83.3
CODcr
300
≤60
≥80.0
SS
200
≤20
≥90
NH3-N
30
≤8（15）
≥73.3
TP
4
≤1
≥75
TN
40
≤20
≥50
第四章污水处理工艺技术论证
4.1污水处理工艺选择的原则
污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多因素进行综合考虑，各种工艺都有其适用条件，应视工程的具体条件和要求而定。
选择合适的污水处理工艺，不仅可以确保出水水质，降低工程投资，且有利于污水处理设施的运行管理。
本工程要求的污水处理程度较高，对CODCr、BOD5、SS、NH3-N、TP和TN的去除率要求都很高。
因此，对污水处理工艺的选择应慎重。
主要的选择原则是：
（1）在常年运转中保证出水所要求的处理程度，处理效果稳定，技术成熟；
（2）基建投资和运行费用低；
（3）运行管理方便，运转灵活，最大限度的发挥处理装置和构筑物的处理能力；
（4）系统抗冲击能力强；
（5）服从地方总体规划，达到地方环境要求。
4.2污水处理各种工艺的介绍
污水处理的目的是去除水中的污染物，使污水得到净化，污水中的主要污染物有COD、BOD5、SS、N和P等。
而污水处理工艺的选用是与要求达到的处理效率密切相关的。
而在农村经济实力比较薄弱，还需重点考虑污水站建成后是否能够长期正常运行。
因此污水处理工艺的选择至关重要。
根据《西南地区农村生活污水处理技术指南》，现行的生活污水处理中，常用的工艺有生物处理技术、生物稳定塘处理技术、废水土地处理技术与人工湿地技术四大块。
各大块又细分各种工艺或者组合工艺，以下为常用的几种污水处理工艺，各工艺都有优缺点。
我们就仅本项目，对各种工艺做出如下对比。
各种污水处理工艺比较表
处理工艺
优点
缺点
土地处理工艺
无需动力，运行维护费用低。
可以作为景观游玩场地。
占地面积大，受季节影响大，处理效果无法保证
人工快渗技术
微动力，运行维护费用低。
处理设施外边面可以做其它用途。
一地多用
占地面积大，容易堵塞，无法保证连续运行，天气对处理效果影响特别大。
A2/O
处理效果优，能适应水量水质的变化，运行稳定。
占地面较大。
需动力，运行维护费用稍高
生物反应器
处理效果优，占地面积小，运行稳定。
一次性投资大，需要反冲洗，消耗动力较多，运行维护费用高
水解酸化+生物接触氧化法+人工湿地组合
运行费用低，运行稳定、灵活，处理效果优，使用一体化集成后占地面积最小。
需要少量动力，运行维护费用稍高。
根据当地的实际情况，对于农村生活污水的处理，工程造价低、处理效果有保证、运行费用低、用地面积少、工艺简单实用、操作维护简便是首要的原则。
经过各工艺对比及结合当地实际情况，本实施工程采用“水解酸化+生物接触氧化法+人工湿地组合”工艺处理生活污水。
“水解酸化+生物接触氧化法+人工湿地组合工艺农村生活污水处理技术”是由人工建造的、可控制的和工程化的生态系统。
在人工湿地内种芦苇等水生特定的植物，当生活污水流过人工湿地时，经植物根系的多种微生物活动，使水质得到净化。
该污水处理技术可处理氨氮、磷含量较高的污水，还可作为三级深度处理工艺。
该工艺主要采用自流形式，运行成本极低，对悬浮物、有机物、氨氮、总磷去除率较高。
同时，该工艺除了考虑处理效果、运行成本外，还将环境美化纳入设计范围，确保处理系统美观。
综上所述我们采用水解酸化+生物接触氧化法+人工湿地组合工艺农村生活污水处理技术（亦称：
微动力A/O法）。
第五章污水处理工艺说明
5.1污水处理工艺特点
经上文论证决定采用水解酸化+生物接触氧化法+人工湿地组合工艺农村生活污水处理技术（亦称：
微动力A/O法）。
考虑到处理站用地紧张，且农村污水项目对后续运营成本的承受能力较弱。
本方案集成以下几项技术，以提高对上述难点的适应性。
①使用集成一体化技术，将污水处理设施主体集成为玻璃钢结构罐体，替代替传统钢筋混凝土结构池体，最大限度降低占地面积。
②采用太阳能辅助供电节约运营电费。
③使用供氧效率更高的微纳米气泡发生器作为供氧设备大大降低功耗，提高太阳能供电的覆盖率，进一步节约电费。
同时由于纳米气泡上升速度很慢，停留时间长，使得后续的人工湿地单元可以获得部分供氧，大大提高了人工湿地的处理效率。
根据现场情况，本项目包含管网较少，而项目选点位于村屯中心的水塘边。
村民对项目点的景观要求较高，本方案拟将人工湿地沿水塘东岸建设成湿地与塘岸一体，将人工湿地融入环境实现处理与景观功能一体，同时解决水塘东岸的硬化问题。
人工湿地与塘岸一体景观效果
微纳米气泡的说明
我们通常把存在于水里的大小在10~200微米的气泡叫做微米（um）气泡，而把存在于水里的大小在数百纳米（nm）以下的气泡叫做纳米气泡。
把存在于双方中间的气泡混合状态叫做微纳米气泡。
纳米气泡发生器简介
该设备将吸入的空气切割成微小的纳米气泡，利用纳米气泡的高溶解性大大提高供养效率，较传统曝气头形式提高了近4倍，有效降低供氧能耗。
5.2工艺流程示意图
污水处理工艺流程图如下：
图5-1污水处理工艺流程图
5.3工艺流程说明
生活污水自流进入，首先经过细格栅，以去除污水中的大颗粒状和纤维状等其他杂质，格栅所拦截的栅渣定期人工清除转运。
然后流入调节池，调节水质水量并初步降解有机物，然后通过潜污泵将生活污水提升进入A/O工艺池达到进水量可控的目的；污水在A/O系统的厌氧池发生厌氧水解反应，污水中大分子有机物被分解成小分子，从而降低部分污染指标；随后污水进入好氧池，好氧池内好氧微生物利用废水中的有机物作为养料进行繁殖，通过微生物的新陈代谢将废水中的有机物分解为二氧化碳和水达到净化污水的目的；污水经过沉淀池将含有微生物的污泥利用重力分离，然后自流进入人工湿地，经过植物根系的多种微生物吸收分解，进一步对水中杂质的去除，使水质得到更好的净化。
出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级B排放标准。
5.4工艺特点
（1）污水处理装置运行效率高、节能、环保、不破坏现有景观，使其充分发挥现有水体作用。
（2）处理效果好。
系统出水可稳定达标，可有效减少对附近水体的污染，改善周围的生态环境。
（3）维护管理简单。
系统各单元依靠生态系统处理、净化污水，操作简单可靠，无需专人进行维护看管。
（4）环境效益显着。
处理污水同时还能美化环境，有效减少周围空气污染.
5.4工艺组成
（1）管网、沟渠收集即雨污分流
农村农户的生活废水要处理，需建立污水收集系统，使各家各户的排污口污水集中汇入后续系统集中处理。
（2）格栅池
农村生活污水含有较多垃圾等大块杂质，利用栅井，隔除这些固体杂质，避免堵塞后续系统及占用后续系统容积，减轻后续处理负荷。
（3）调节池
调节池调节水质水量并初步降解有机物，然后通过潜污泵将生活污水抽入生化处理池。
（4）厌氧池
污水进入厌氧池后，与回流污泥混合。
污泥中的微生物在这一过程中大量吸收污水中的有机物，并将大分子有机物分解成小分子。
（5）好氧池
好氧池内设置填料，形成生物接触氧化处理。
（6）沉淀池
沉淀池主要是对经生物接触氧化处理后出水的固液分离。
（7）人工湿地
利用湿地植物进一步吸附分解污水中的污染物。
本技术除了考虑处理效果、运行成本外，还将环境美化纳入设计范围，确保处理系统美观，使其成为新农村环境综合整治建设的一大亮点。
污水处理站效果图
第六章项目建设内容
6.1项目建设内容
在吴圩镇新桥村新桥坡内，配套建设生活污水管网500米，建污水处理站1座占地面积100平米，污水处理量共计20吨/天。
6.2项目选点及管网规划
项目选点及管网规划如下列图中所示：
建设点及管网规划线路图
第七章工程投资概算
7.1工程建设概算
总投资万元，其中污水处理设施投资万元；污水管网工程投资万元。
7.2污水处理工程建设概算
生活污水处理项目投资概算
类型
序号
名称
数量
总价
（万元）
备注
1、土建
1.1
格栅池
1座
砖混结构
1.2
一体化设备基坑
1座
砖混结构
1.3
人工湿地
1座
砖混结构
1.4
设备房
1间
砖混结构
1.5
土方
1项
合计
2.1
格栅
1台
非标制作
2.2
提升气泵
2台
2.3
液位开关
1套
2.4
微泡发生器
2台
2.5
电控柜
1台
2.6
一体化设备
1套
含太阳能
2.7
管道、阀门等
1批
2.8
电力电缆及安装
1批
合计
3、绿化
3.1
土方
1项
3.2
草坪
1批
3.3
湿地植被及景观树
一批
3.4
围墙
一批
3.5
人工湿地填料
一批
合计
设计费
4
（1+2+3）×3%
安装费
5
2×5%
运杂费
6
2×2%
调试费
7
2×2%
监理费
8
（1+2+3+4+5+6）×1.0%
利税
9
（1+2+3+4+5+6+7）×6%
项目总计
根据新桥坡污水排放、收集、地形等情况，拟建配套管网500米，其中DN200Upvc收集管350米，DN100Upvc收集支管150米。
管网建设具体情况见下表。
生活污水收集管网投资概算
序号
名称
规格
数量
总价（万元）
1
污水收集主管
DN200PVC管
350米
2
污水收集支管
DN110PVC管
100米
3
沉沙井
（带不锈钢格栅）
6座
4
检查井
4座
合计
7.3生活污水处理工程运行费用概算
生活污水处理工程运行成本表
序号
项目
单位
数量
基价（元）
总价
吨水费用（元/吨）
1
电费
常开功率
用电量
单价
0.75kw
6度/d
0.5元/度
3元/天
0.15
合计
按每天共处理共计20吨污水计算
1095元/年
0.15
第八章效益分析
8.1社会效益
污水处理工程是一项保护环境，为子孙后代造福的公益事业工程，其效益主要表现为社会效益和环境效益。
本工程实施后，可有效地解决当地的水污染问题，为社会服务，提高卫生水平，保护人民身体健康，更对当地环境水体水质的保护起到了重要的作用。
因此，本工程的建成使用，对保护生态环境、保护人民的身体健康，改善当地的环境现状，保持经济的可持续发展有着非常重要的意义。
可见，其社会效益是显着的。
8.2环境效益
本项目污水处理系统建成投产后，按日处理吨污水计20t，排入附近环境水体的污染物显着减少，直接收益人口约为200人。
工程实施后不会影响周边居民生活和环境。
根据以往工程经验，采用该种处理技术处理农村污水，处理后的出水，水体透明清澈、无异味，可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中一级B标准。
不对原有水体造成任何不良影响，并能直接进行农灌，节约水资源。
经初步计算，该污水处理工程可以COD减排量为1.49t/a；T-N减排量为0.68t/a；T-P减排量为0.27t/a。
该污水处理工程具有很好的环境效益。
8.3经济效益
本工程无显着的直接投资效益，其投资的间接经济效益较为重要，主要是通过减少污水污染对社会造成的经济损失而体现出来，其表现形式如下：
农、牧、渔业方面：
水污染可能造成粮食作物、畜产品、水产品的产量下降，造成经济损失；
人体健康方面：
水污染会造成人的发病率上升，医疗保健费用增加，劳动生产率降低。
第九章工程进度及质保
9.1工程进度
本项目自签订总承包合同起到交付使用，根据项目内容和各方面条件，在正常情况下，工期目标为90天左右。
工期各项进度控制大致如下：
工程设计：
5天
土建施工：
60天
设备安装：
10天
工艺调试：
15天
9.2质量保证及售后服务
为保证质量及售后服务，本公司愿作出如下承诺：
（1）设计阶段
为保证优质、高效地完成本工程设计，特组建专项设计组，充分发挥技术和质量优势，严格把关，精心设计。
●质量控制
严格按照设计技术要求施工，保证达到设计目的。
●投资控制
精心设计，合理编制工程概算，以达到工程造价的设计控制。
严格执行设计变更审批制度，控制工程实施过程中和设计变更，达到工程造价设计控制的目的。
●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
●负责整个工程的安装，严格抓好施工质量。
●配合甲方进行设计及土建工程的验收，编制竣工验收报告及竣工图。
●精心编制施工图预算，做好投资控制。
●严格按照设备清单采购和生产，严把采购质量关。
（3）试运行阶段
●提供本工程完善的工程操作维护手册，包括工程和介绍、工艺的运行过程，设备和操作维护、日常管理及运行记录等全套资料。
●在试运行开始之前，配合建设方对本工程管理人员进行上岗培训。
●在建设单位的积极配合下，按时完成本工程的单机度运行工作。
（4）调试验收阶段
●积极组织设备调试，详细填写运行记录。
●及时总结调试经验，优化运行参数。
●根据水质条件，合理调整电气设备运行时间，节约运行成本。
●配合建设单位进行环保验收。
（5）售后服务
●甲方对工程提出的问题和建议，在不超过12小时内组织有关人员研究解决并给予答复。
●免费提供环保咨询服务。
●若由于提供质量低劣产品或由于选用工艺不佳而造成的不达标或无法运行，愿对其失误部分作出赔偿。
●标准设备免费保养期为1年，对总工程质量提供终身服务。
第十章典型案例及监测报告
10.1案例一
10.1.1案例名称：
贵港市覃塘区2013年农村环境连片整治贵宁村污水处理项目
贵港市覃塘区2013年农村环境连片整治贵宁村污水处理项目，项目位于贵港市覃塘区大岭乡贵宁村，日处理量60t，配套建设污水收集管网2300米。
工程项目于2014年1月开工建设，于2014年9月完成调试并建成投产试运行，2016年6月通过环保验收。
项目现场照片
该项目达到的出水指标:
CODcr≤50，BOD5≤15，氨氮≤4，总磷≤0.8；吨水电耗≤0.2kw；根据验收报告，项目出水达到的GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级B排放标准。
经过该工艺的去除后，水中的COD、SS、氨氮、TP的去除率分别为91.07%、96.15%、97.11%、85.59%，效果明显优于当地其他乡镇的集中式处理系统。
本项目总投资76.5万元，其中主体工程投资38.2万元，管网建设投资38.3万元。
根据2015年1月-2015年11月的实际运行情况，年处理污水16500吨，年运行费用3285元，吨水运行费用0.20元；利用处理的出水达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级B排放标准。
10.2案例二
10.2.1案例名称：
南宁市西乡塘区美丽南方一体化设备污水处理工程
南宁市西乡塘区美丽南方一体化设备污水处理工程，项目位于南宁市西乡塘区美丽南方景区内。
项目为美丽南方景区农业科技楼、洛克玫瑰园以及景区内三处公共厕所配套建设一体化生活污水处理设施，污水处理量总计75吨/天。
工程项目于2015年9月开工建设，于2015年12月完成调试并建成投产试运行，2016年6月通过环保验收。
项目现场照片
该项目达到的出水指标:
CODcr≤50，BOD5≤15，氨氮≤4，总磷≤0.8；吨水电耗≤0.2kw；根据验收报告，项目出水达到的GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级B排放标准。
经过该工艺的去除后，水中的COD、SS、氨氮、TP的去除率分别为91.07%、96.15%、97.11%、85.59%，效果明显优于当地其他乡镇的集中式处理系统。
本项目总投资99.04万元，其中主体工程投资93.74万元，管网建设投资5.3万元。
根据2016年1月-2016年5月的实际运行情况，年处理污水27375吨，年运行费用3285元，吨水运行费用0.12元；利用处理的出水达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级B排放标准。
2016年11月
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