XXX污水处理站实施方案.docx

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XXX污水处理站实施方案

本方案特点：

1、本工程采用MBR（膜生物反应器），工艺技术设计确保工程系统运行达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）的一级A标准,达到中水回用。

2、本工程构筑物采用全地埋式和室内，有利于保温，外露管道采用保温材料外包，池顶为绿化用地，设专门排气管（孔）。

做到安全、无异味、便于管理，达到充分有效利用有效空间的效果。

3、本污水处理站主题工艺采用MBR（膜生物反应器），此工艺能有效保证中水回用指标，剩余污泥产量低，占地面积小，中水可用作冲厕所、洗车、绿化用水等。

4、本污水处理站采用数字水量、流量监测，运用PLC全过程自动控制，自动化程度高、运行稳定可靠，可实现无人值守运行。

一.项目基本情况

项目名称：

XXX

项目规模：

5000吨/天

项目建设地点XXX

项目性质：

新建

设计单位：

XXX

项目业主：

XXX

服务范围：

XXX

二.主要设计依据

1.《室外排水设计规范》（GB50014－2006）

2.《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）

3.《膜生物反应器》（HJ2527-2012）

4.《紫外消毒装置》（HJ2522-2012）

5.《建筑给水排水设计规范》，（GBJ50015-2003）

6.《城市污水处理及污染防治技术政策》，（建成[2000]124号）

7.《通用用电设备配电设计规范》，（GB50055-1993）

8.《泵站设计规范》，（GB/T50265-97）

9.《建筑结构荷载设计规范》，（GB50009-2001）（2006版）

10.《建筑抗震设计规范》，（GB50011-2001）

11.《混凝土结构设计规范》，（GB50010-2002）

12.《砌体结构设计规范》，（GB50003-2001）

13.《建筑地基基础设计规范》，（GB50007-2002）

14.《给水排水工程结构设计规范》，（GBJ69-84）

15.《建筑地基处理设计规范》，（JGJ79-2002）

16.《建筑设计防火规范》，（GB50016-2006）

17.《建筑物抗震构造柱图集》，【03G329

（一）—（九）】

18.甲方要求：

中水回用，保温

三.进出水水质标准

1.进水水质指标

由于甲方未提供水质指标检测报告，根据我国城市典型生活污水水质分析所推荐的典型生活污水水质数据，确定该污水处理项目主要进水水质指标如表1

表3.1进水指标

指标

CODcr

（mg/L）

BOD5

（mg/L）

SS

（mg/L）

氨氮（mg/L）

PH

（无量纲）

石油类

（mg/L）

总磷

大肠杆菌（个/L）

水质

200-450

100-200

100-220

25-50

6-9

10

3-8

2.出水水质指标

根据国家环保总局的相关规定及水域功能区划分标准，本项目执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）的一级A标准，如下表2

表3.2出水指标

指标

CODcr

（mg/L）

BOD5

（mg/L）

SS

（mg/L）

氨氮（mg/L）

PH

（无量纲）

石油类

（mg/L）

总磷

大肠杆

菌（个/L）

水质

50

10

10

5

6-9

1

0.5

103

四.设计原则

（1）执行国家关于环境保护的政策及相关法规、规范和标准。

（2）针对生活污水的水质水量特征，采用高效节能，易于管理，工艺简洁，技术先进，成熟可靠的生活污水处理工艺。

充分发挥各处理单元的最高处理效率，要求用最低运行成本达到最佳的处理效率。

（3）有手动/自动控制系统，自动化程度高。

（4）妥善处置生活污水处理过程中产生的栅渣、污水处理站剩余污泥，按照危险废物进行处理和处置，避免对站区环境造成污染。

（5）污水处理站平面布置应符合当地总体规划环境要求，优化布局，降低占地指标，节约土地资源，使项目建设投资低。

五.工作范围

1）污水处理施工图设计：

基础上进行处理单位工艺尺寸设计，以及开孔图设计；

2）辅助设备用房的施工图设计；

3）工艺安装图设计；

4）工艺设备材料（含管道）安装；

5）工艺调试至达标检测;

6）对污水站运行人员的操作管理培训。

六.主要污染物质的去除率

BOD5的去除率

CODcr的去除率

氨氮的去除率

七．工艺方案的选择

1.工艺方案选择原则

污水处理站的建设和运行不仅耗资较大，而且受多种因素的制约和影响，其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和费用降低最为关键，因此有必要根据确定的标准和一般原则，从整体优化的观念出发，结合设计规模、污水水质特性以及场地的实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的处理工艺方案，经全面比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。

在本污水处理工艺方案确定中，将遵循以下原则：

1）技术成熟，处理效果稳定，保证出水水质达到排放要求。

2）基建投资和运行费用低，以尽可能少的投入取得尽可能多的效益。

3）运行管理方便，运转灵活，并可根据不同的进水水质和出水水质要求调整运行方式和工艺参数，最大限度的发挥处理装置和处理构筑物的处理能力。

4）选定工艺的技术及设备先进、可靠、成熟。

5）便于实现工艺过程的合理自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。

2.工艺方案的比较分析

根据出水水质标准，本工程采用二级生物处理工艺。

由于本次设计处理水量较小，总变化系数大，下面比较二级生物处理工艺主要有活性污泥法、生物接触氧化法、膜生物反应器、曝气生物滤池四种工艺。

㈠活性污泥法

活性污泥法是以悬浮生长的微生物在好氧条件下对污水中的有机物、氨氮等污染物进行降解的废水生物处理工艺。

1.工艺特点

活性污泥工艺的优点是对不同性质的污水适应性强，建设费用较低。

活性污泥工艺的缺点是运行稳定性差，容易发生污泥膨胀和污泥流失，分离效果不够理想。

2.设计参数

（1）曝气池和二沉池设计遵循《室外排水设计规范》（GB50014－2006）有关规定；

（2）曝气池污泥负荷根据出水有机物和氨氮要求，需要时应满足硝化要求。

表7.1活性污泥工艺曝气池主要工艺参数

参数

参考范围

HRT（h）

气水比

MLSS（g/L）

污泥负荷（kg-BOD5/（kg-VSS/d））

泥龄（d）

4～12

6～10

2～4

0.1～0.4

5～20

3．适用范围

传统活性污泥法适用于水量较大的污水处理工程。

㈡生物接触氧化工艺

生物接触氧化工艺采用固定式生物填料作为微生物的载体，生长有微生物的载体淹没在水中，曝气系统为反应器中的微生物供氧。

由于生物接触氧化法的微生物固定生长于生物填料上，克服了悬浮活性污泥易于流失的缺点，在反应器中能保持很高的生物量。

1.工艺特点

（1）生物接触氧化法对冲击负荷和水质变化的耐受性强，运行稳定。

（2）生物接触氧化法容积负荷高，占地面积小，建设费用较低。

（3）生物接触氧化法污泥产量较低，无需污泥回流，运行管理简单。

（4）生物接触氧化法有时脱落一些细碎生物膜，沉淀性能较差的造成出水中的悬浮固体浓度稍高。

2.设计参数

（1）生物接触氧化池的填料应采用轻质、高强、防腐蚀、易于挂膜、比表面积大和空隙率高的组合体。

（2）生物接触氧化法已在实际中长期应用，有关工艺参数见《室外排水设计规范》（GB50014－2006）等相关的设计手册。

表7.2生物接触氧化法主要工艺参数

参数

参考范围

HRT（h）

气水比

污泥负荷（kg-BOD5/（m3填料/d））

0.5～1.5

10～15

2～5

3．适用范围

生物接触氧化法适用于中小规模污水处理工程。

尤其适用于场地面积小、水量小、水质波动较大和污染物浓度较低、活性污泥不易培养等情况，管理方便。

㈢膜-生物反应器

膜-生物反应器（MembraneBioReactor，MBR）是将膜分离技术与生物反应器结合在一起的新型污水处理工艺。

根据膜分离组件的设置位置，可分为分置式MBR和一体式MBR两大类。

1.工艺特点

MBR工艺用膜组件代替了传统活性污泥工艺中的二沉池，可进行高效的固液分离，克服了传统工艺中出水水质不够稳定、污泥容易膨胀等不足，具有下列优点：

（1）抗冲击负荷能力强，出水水质优质稳定，可以完全去除SS，对细菌和病毒也有很好的截留效果，特别适合缺水的地区的中水回用；

（2）实现反应器水力停留时间（HRT）和污泥龄（SRT）的完全分离，使运行控制更加灵活稳定；生物反应器内微生物量浓度高，可高达10g/L以上，处理装置容积负荷高，占地面积小，减小了硝化所需体积；

（3）有利于增殖缓慢的微生物的截留和生长，系统硝化效率提高。

可延长一些难降解有机物在系统中的水力停留时间，有利于难降解有机物降解效率的提高；

（4）MBR剩余污泥产量低，甚至无剩余污泥排放，降低了污泥处理费用。

2.设计参数

表7.3一体式MBR主要工艺参数

参数

参考范围

HRT（h）

气水比

MLSS（g/L）

污泥负荷（kg-BOD5/（kg-VSS/d））

膜通量（L/（m2/h））

3～5

20～30

6～10

0.1～0.2

10～20

3．适用范围

该工艺适用于小规模的污水处理工程，尤其适用于场地面积小、水质要求高和紫外消毒等的情况。

㈣曝气生物滤池

曝气生物滤池（BAF）是生物膜处理工艺的一种。

采用一种新型粗糙多孔的粒状滤料具有很大的比表面积，滤料表面生长有生物膜，池底提供曝气，污水流过滤床时，污染物首先被过滤和吸附，进而被滤料表面的微生物氧化分解。

目前BAF已从单一的工艺逐渐发展成系列综合工艺，有去除悬浮物、COD、BOD、硝化、脱氮等作用。

1.工艺特点

（1）出水水质好。

BAF可去除污水中的悬浮物、COD、细菌和大部分氨氮，出水SS小于10mg/L；

（2）微生物生长在粗糙多孔的滤料表面，不易流失，对有毒有害物质有一定适应性，运行可靠性高，抗冲击负荷能力强。

无污泥膨胀问题；

（3）BAF容积负荷高于常规处理工艺，并可省去二沉池和污泥回流泵房，占地面积通常为常规工艺的1/3～1/5。

（4）需进行反冲洗，反冲水量较大，且运行方式复杂，但易于实现自控。

2.设计参数

表7.4BAF的主要工艺参数

分类

参数

范围

构造

参数

滤料直径（mm）

生物滤床高（m）

3～6

3～4

运行

参数

水力负荷（m3/（m2·h））

气水比

容积负荷（kgBOD5/（m3·d））

2～3

4～6

1～2

反冲洗

参数

冲洗水流速（m/h）

冲洗气速（m/h）

冲洗周期（h）

冲洗时间（min）

30～50

40～70

24

15～30

3．适用范围

该工艺适用于小规模污水处理工程，尤其适用于场地面积小和水质要求高等的情况。

通过上述对四种工艺的阐述，现将这四种工艺的特点、适用范围与投资水平等汇总于表2-7中。

表7.5不同生物处理工艺的综合比较

工艺类型

优点

缺点

适用范围

基建投资

活性污泥法

对不同性质的污水适应性强

运行稳定性差，易发生污泥膨胀和污泥流失，分离效果不够理想

水量较大的污水处理工程

较低

生物接触氧化工艺

抗冲击负荷能力高，运行稳定；

容积负荷高，占地面积小

污泥产量较低；

无需污泥回流，运行管理简单

部分脱落生物膜造成出水中的悬浮固体浓度稍高、

中小规模污水处理工程。

适用于场地小、水量小、水质波动较大和微生物不易培养等情况。

中

膜生物

反应器

抗冲击负荷能力强；

出水水质优质稳定，有效去除SS和病原体；

占地面积小；

剩余污泥产量低甚至无

气水比高，膜需进行反洗，能耗及运行费用高

面积小，水质要求高甚至中水回用等情况，

高

曝气生物

滤池

出水水质好；

运行可靠性高，抗冲击负荷能力强；

无污泥膨胀问题；

容积负荷高且省去二沉池和污泥回流，占地面积小

需反冲洗，运行方式比较复杂

反冲水量较大

小规模污水处理工程

较高

3.污水处理工艺的确定

在以上四种工艺的阐述中，我公司通过详细的甄选，从中选出了膜生物反应器工艺做为本项目的最优方案。

确定甘肃省敦煌市污水处理站采用膜生物反应器处理工艺。

理由如下：

⑴活性污泥法虽然基建费用比较低，但运行稳定性差，易发生污泥膨胀和污泥流失，产生的污泥量也比较多，相对来说增加了污泥处理的费用；

（2）生物接触氧化法容易造成出水悬浮物较高，生物膜只能自行脱落，剩余污泥不易排走，滞留在滤料之间易引起水质恶化，影响处理效果，不适合高寒地区，无法满足中水回用标准。

（3）⑶曝气生物滤池同样存在和膜-生物反应器一样的问题，需反冲洗，运行方式比较复杂反冲水量较大，基建费用较高；

⑵膜-生物反应器有它独特的优势，剩余污泥产量低甚至无，出水水质优质稳定，基建面积小，对缺水地区采用中水回用优势大。

反应器系统内活性污泥（MLSS）浓度可提升至8000~10,000mg/L，甚至更高；污泥龄（SRT）可延长至30天以上；反应器操作维护简单膜分离单元工艺简单，出水和运行不受污泥泥膨胀等因素的影响，操作维护简单方便，且易于实现自动控制管理。

4.污水生物反应器处理工艺特点

（1）、高效地进行固液分离,其分离效果远好于传统的沉淀池,出水水质良好,出水悬浮物和浊度接近于零,可直接回用,实现了污水资源化。

（2）、膜的高效截留作用,使微生物完全截留在生物反应器内,实现反应器水力停留时间（HRT）和污泥龄（SRT）的完全分离,运行控制灵活稳定。

　（3）、由于MBR将传统污水处理的曝气池与二沉池合二为一,并取代了三级处理的全部工艺设施,因此可大幅减少占地面积,节省土建投资。

　（4）、利于硝化细菌的截留和繁殖,系统硝化效率高。

通过运行方式的改变亦可有脱氨和除磷功能。

（5）、由于泥龄可以非常长,从而大大提高难降解有机物的降解效率。

（6）、反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行,剩余污泥产量极低,由于泥龄可无限长,理论上可实现零污泥排放。

（7）、投资费用和运行费用较高。

八．工艺流程图

栅渣

污泥

脱出水回流上清液回流

湿污泥

干污泥出水

九．构建筑物设计

1.格栅槽

土建净空尺寸：

L×B×H=3.0×0.8×2.0m

采用一台回转式格栅除污机,栅宽=25mm，安装倾角=70°，配用功率=0.75kw

保温措施：

地埋

2.提升井

土建净空尺寸：

φ10×5m

采用100QWA130-20型潜水排污泵3台，功率11KW，流量110.5m3/h，扬程20m。

保温措施：

地埋

3.水解酸化调节池

土建净空尺寸；单格L×B×H=10×15×5.5m

分格n=2

超高h=0.5m

总的有效容量为V=1500m3

底部采用潜水搅拌10台,型号：

GQTO22×φ325，功率2.2KW，转速750r/min，推流面积32m2/台。

布水装置2套。

保温措施：

地埋

4.膜生物反应器池

土建净空尺寸：

膜生物反应器池L×B×H=9.3×6.35×4.50m

池数n=3

清洗液储槽：

L×B×H=4×4×2m

吸水采用吸8分钟停2分钟，自吸泵100ZW80-20型6台，功率7.5KW，流量80m3/h。

污泥自吸泵25ZW8-15型2台，功率0.75KW,流量8m3/h。

清洗自吸泵25CYZ-A-20，功率0.75KW,流量3.2m3/h

保温措施：

室内

保温房净空尺寸：

L×B×H=30×10×4m

5.紫外消毒渠

土建净空尺寸：

消毒渠L×B×H=7.42×0.2×1.29m

UV3000PLUS消毒系统，两个灯组，8个模块，每个模块4个灯管。

保温措施：

室内

保温房净空尺寸：

L×B×H=9×4×4m

6.污泥储存池

土建净空尺寸：

φ4×4m

污泥泵两台，一用一备，型号50QW12.5-22A，功率1.5KW，流量11.1m3/h.

扬程12.5m。

保温措施：

地埋

7.污泥脱水机房

土建净空尺寸：

机房L×B×H=7×6×4m

NYIJ型浓缩压榨机一体化污泥脱水机一台：

尺寸2900×960×2680mm

保温措施：

室内

8.风机房

土建净空尺寸：

L×B×H=10×6×4m

采用6台LBSR150A200型号鼓风机，流量1343.4m3/h，功率22kw,转速1450r/min

9.中水回用池

土建净空尺寸：

L×B×H=20×20×5m

采用两台型号80ZW80-16自吸泵，功率4kw，流量40m3/h扬程16m

保温措施：

地埋

10.控制室

土建净空尺寸：

L×B×H=10×5×4m

控制机房一间。

十．设备材料表

1）工艺设备材

工艺设备材料表10.1

序号

单元

设备名称

材质

型号规格及主要技术参数

数量

单位

1

格栅槽

机械格栅

回转式格栅除污机

栅宽=25mm，配用电机功率=0.75kw

1

台

2

提升井

提升泵

碳钢防腐

100QWA130-20型，功率11KW，流量110.5m3/h，

3

台

3

水解酸化池

潜水搅拌

碳钢防腐

GQTO22×φ325，功率2.2KW，转速750r/min，推流面积32m2/台

10

台

布水器

非标UPVC管材制作，

DN300

2

套

毛发聚集器

碳钢防腐

TSLS40-500

2

个

膜生物反应器池

平板膜片

聚偏二氟乙烯（PVDF）

GM150型，1.5m2/片

8100

片

自吸泵

碳钢防腐

100ZW80-20型，功率7.5KW，流量80m3/h

6

台

污泥自吸泵，

碳钢防腐

25ZW8-15型，功率0.75KW,流量8m3/h

2

台

清洗自吸泵，

碳钢防腐

25CYZ-A-20，功率0.75KW,流量3.2m3/h

1

台

清洗加药设备

1

套

膜组装配件

54

套

紫外线消毒槽

UV3000PLUS消毒系统

8KW

1

套

灯管

每个模块4个

8

个

6

污泥储存池

污泥泵

碳钢防腐

65QW-12.5A，功率2.2KW，流量25m3/h.扬程12.5m

2

台

7

污泥脱水机房

浓缩压榨机一体化污泥脱水机

NYIJ，尺寸2900×960×2680mm，

功率7KW

1

台

工业换气扇

碳钢防腐

FAC-30/FTAC-30,功率180w

1

台

8

风机房

鼓风机

LBSR150A型，流量1343.4m3/h，功率22kw,转速1450r/min

6

台

工业换气扇

碳钢防腐

FAC-30/FTAC-30,功率180w

1

台

9

中水回用池

自吸泵

碳钢防腐

型号80ZW80-16，功率4kw，流量40m3/h

扬程16m

2

台

10

管件、阀门

PVC-U、ABS

国标、川路塑胶

1

批

2）电气控制设备以及材料

电气设备材料表10.2

序号

单元

设备名称

型号规格及主要技术参数

单位

数量

1

提升井

浮球开关

MD-UK221型

个

2

电磁流量计

Signet-2551型

套

1

2

膜生物反应池

电磁流量计

Signet-2551型

套

3

浮球开关

MD-UK221型

个

3

电磁阀

ZQDF型

台

12

3

污泥储存池

浮球开关

MD-UK221型

个

2

4

设备间

控制箱

250×200mm,

个

5

PLC自控柜

自动/手动

个

1

COD/氨氮在线监测仪

自动

套

1

5

中水回用池

液位控制器

带数码显示

套

1

6

电线、电缆

国标、川缆

批

1

7

功能房内照明

套

1

8

室外路灯

套

1

十一．投资估算

工程投资估算汇总表11.1

序号

工程费用名称

费用（万元）

备注

1

第一部分

土建费用

900

2

第二部分

设备费用

1100

3

工程总投资

2000

十二．主要经济技术指标

1.运行费用计算

污水处理量Q=5000m3/d，每月取30天

a:

电费

平均每天用电量：

W=3554.265kw

青海省平均电价：

T=0.6028元/kw

每天总电费S1=W×T=2142.51元

b:

药费

每天污泥处理加絮凝剂费用750元；平板生物膜没三月清洗一次加药费用1260元，平均每天为14元。

每天总药费S2=764元

c:

运行管理费

采用四班三倒制，每班一个技术员三个操作人员，共16人。

平均工资暂定2500元/月。

每天费用运行管理费用S3=1333.33元

d:

每吨水运行费用S=（S1+S2+S3）/Q=0.84元/m3

主要经济技术指标表12.1

工程总投资

2000万元

工程有效占地

1303.06m2

装机容量

262.76Kw

运行费用

0.84元/m3

出水CODcr

≤50mg/L

出水BOD5

≤10mg/L

出水SS

≤10mg/L

出水大肠杆菌

≤1000个/L

十三．技术服务

1、在施工过程中负责现场的技术咨询、答疑。

2、负责培训厂方技术人员掌握该技术的要点。

3、负责培训厂方技术人员掌握该系统的操作及日常维护技术。

4、在运营期间提供技术服务支持。

十四．附录（XXX污水处理工程工艺高程布置图）