某生活污水初步设计方案.docx

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某生活污水初步设计方案

XXX村生活污水处理

初步设计方案

XXXXX有限公司

2016年8月

第一章概述

1.1项目概况

xx村位于XXX，根据实地勘察了解，XXX部分区域有合流管道，无合流管道覆盖的生活区农村生活污水肆意排放，严重影响村街、当地生态和人居环境的环境卫生，雨水无统一的规划设计，不成体系，致雨水丰沛时，影响村民的出行。

为解决以上问题，计划新建排水管道，但考虑到村庄距市政污水处理设施较远，在村内适当位置修建污水处理站，将污水进行处理，达标后排入村内坑塘。

我公司根据废水水质的具体情况以及其他同类项目的经验进行合理的工艺设计，确保废水经处理后可以达到城市杂用水水质标准。

1.2编制依据

（1）现场调查资料

（2）项目建设应遵循和执行的有关法律法规

《中华人民共和国环境保护法》

《中华人民共和国环境防治法》

《中华人民共和国水污染防治实施细则》

《建设项目环境保护管理法》

《污染物排放许可证管理办法》

《污染处理设施环境保护监督管理办法》

《城市污水处理及污染防治技术政策》

（3）采用的主要规范、标准

《室外排水设计规范》GB50014-2006

《室外给水设计规范》GB50013-2006

《镇（乡）村排水工程技术规程》CJJ124-2008

《村庄整治技术规范》GB50445-2008

《小城镇污水处理工程建设标准》建标148-2010

《地表水环境质量标准》GB3838-2002

《城镇污水处理厂污染物排放标准》DB12/599-2015

电气专业相关规范等。

1.3编制的范围

（1）通过污水水质特征及排放标准确定污水处理的设计方案；

（2）对本工程进行工艺设计、设备选型，电器自控设计的设计；

（3）对本工程进行设备采购、安装、调试及工艺调试；

（4）对本工程进行相关建筑物进行施工；

（5）对本工程进行投资估算。

1.4编制原则

（1）经济规模原则：

从殡仪馆改扩建项目的实际情况出发，充分考虑项目废水特点及回用要求，因地制宜，全面规划，统筹安排。

（2）达标原则：

借鉴和参考国内外先进技术和经验，坚持从实际出发，选择成熟的技术，使处理工艺稳定可靠，确保达到标准要求。

（3）节能原则：

坚持技术的先进性、工艺的可行性和经济性相结合，在技术可行的基础上选择低能耗的工艺和设备，尽可能降低一次性投资和运行成本。

第二章设计条件

2.1废水的种类及特点

XXX污水均为居民日常生活产生的污水，主要来源三方面：

①厨房污水，多以洗碗水、涮锅水、淘米水、洗菜水组成；②生活洗涤水；③冲厕水。

2.2设计进出水条件

2.2.1进水水量

XXX预计最高日污水排放量为123m3/d，每天工作时间24h，污水处理站设计水量5.5m3/h。

2.2.2进水水质

根据XXX提供的废水特点，并参考生活污水的水质指标，暂估本工程的进水水质为：

表1进水指标

BOD5（mg/L）

CODcr（mg/L）

总氮（mg/L）

氨氮（mg/L）

总磷（mg/L）

SS（mg/L）

生活污水

≤200

≤400

≤50

≤30

≤5

≤400

2.3设计回用水指标

项目出水满足XX市地方标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》DB12/599-2015中C标准，排放至村内坑塘。

具体指标如下：

表2排放指标

BOD5（mg/L）

CODcr（mg/L）

总氮（mg/L）

氨氮（mg/L）

总磷（mg/L）

SS（mg/L）

生活污水

≤10

≤50

≤15

≤5（8）

≤0.5

≤10

第三章工艺设计

3.1工艺方案确定

生活污水的处理一般采取生化方法。

活性污泥法是最常用的以活性污泥为主的生化处理方法。

其原理是利用活性污泥中大量微生物，这些微生物主要以有机物为食物，通过本身新陈代谢的生理功能，能够氧化分解环境中的有机物并将其转化为无机物。

利用这一功能创造有利于微生物生长的环境，使污水中的有机污染物得到降解的处理技术。

从国内外中水处理技术的发展来看，中水处理工艺主流有二大类：

第一类是以污水处理厂出水为原水，再经过以物理化学方法为主的深度净化处理，使处理后的水质达到回用水质要求，最常用的深度处理工艺为“老三套”（混凝＋沉淀＋过滤）。

第二类是采用生化与膜分离结合的处理工艺，将污水直接处理或二级出水经连续微滤使其达到回用水质要求，如MBR（膜生物反应器）等。

（1）采用水解酸化+接触氧化工艺深度处理。

废水CODcr≤200-600mg/l、NH3-N≤350mg/L，废水有机物、氨氮浓度较高，接触氧化池含有大量的兼性菌，能通过胞外水解作用将大分子的有机物降解成小分子有机物，将难降解的大分子有机物转化为易生物降解的小分子有机物，提高废水的可生化性，利于后续好氧处理，加快COD的去除。

在好氧段，有机物被好氧微生物氧化分解，有机氮通过氨化作用和硝化作用转化为硝态氨，硝态氨通过污泥回流进入缺氧段，污水经缺氧段时，活性污泥中的反硝细菌利用硝态氮和污水中的CODcr进行反硝化用，使硝态氮转化为分子态氮逸进空气中而得到有效的去除，达到同时去除有机物和脱氮的很好效果。

（2）膜生物反应器水回用工艺

膜-生物反应器（MembraneBioreactor，简称MBR）是一种将膜分离技术与传统污水生物处理工艺有机结合的新型高效污水处理与回用工艺，近年来在国际水处理技术领域日益得到广泛关注。

膜分离设备放置在反应器中，将活性污泥和大分子有机物质截留。

因此，反应器内活性污泥浓度有较大提高。

与传统活性污泥法比较，省掉了二沉池，缩短了水力留停时间，提高了处理效率，节省了污泥回流工序，降低了基建投资及运行费用。

膜分离技术，极大地强化了反应器的处理功能，这是因为高浓度活性污泥也使污水中的高浓度有机物在反应器中得以降解，使膜连续出高品质水变为现实。

两项处理技术的有机结合获得的高效率和高品质出水，膜生物反应器已经成了世界先进，最具前途的污水处理新技术之一。

根据废水的水质特点，目前处理的主要方法有物化和生化法。

根据以上情况，确定本废水的工艺路线为：

“隔油+格栅调节+水解酸化+接触氧化+MBR+污泥浓缩”，污泥经浓缩池污泥减量化后由统一抽走处理，同时在好氧段投入高效COD降解菌，能够确保出水达到排放标准。

3.2主体工艺单元说明

3.2.1隔油池

隔油池利用废水中悬浮物和水的比重不同而达到分离的目的。

隔油池的构造多采用平流式，含油废水通过配水槽进入平面为矩形的隔油池，沿水平方向缓慢流动，在流动中油品上浮水面，定期收集排除。

经过隔油处理的废水则溢流入排水渠排出池外，进行后续处理，以去除其他污染物。

3.2.2格栅调节池

用以调节进、出水流量的构筑物。

主要起对水量和水质的调节作用，以及对污水pH值、水温，有预曝气的调节作用。

在调节池前设置格栅井，内置格栅，使大的漂浮物拦截在格栅处，防治后续处理设备的堵塞损坏，并起到保护水泵、管道、仪表等作用。

3.2.3水解酸化池

水解（酸化）处理方法是一种介于好氧和厌氧处理法之间的方法，和其它工艺组合可以降低处理成本提高处理效率。

其过程能将废水中的非溶解态有机物截留并逐步转变为溶解态有机物，一些难于生物降解大分子物质被转化为易于降解的小分子物质如有机酸等，从而使废水的可生化性和降解速度大幅度提高，以利于后续好氧生物处理。

水解酸化池的两个最基本作用是：

一是提高废水可生化性，将大分子有机物转化为小分子；二是去除废水中的COD，部分有机物降解合成自身细胞。

3.2.4接触氧化池

接触氧化法是一种兼有活性污泥法和生物膜法特点的新的废水生化处理法。

这种方法的主要设备是生物接触氧化滤池。

在不透气的曝气池中装有焦炭、砾石、塑料蜂窝等填料，填料被水浸没，用鼓风机在填料底部曝气充氧，这种方式称为鼓风曝气；空气能自下而上，夹带待处理的废水，自由通过滤料部分到达地面，空气逸走后，废水则在滤料间格自上向下返回池底。

活性污泥附在填料表面，不随水流动，因生物膜直接受到上升气流的强烈搅动，不断更新，从而提高了净化效果。

生物接触氧化法具有处理时间短、体积小、净化效果好、出水水质好而稳定、污泥不需回流也不膨胀、耗电小等优点。

3.2.5MBR

MBR是膜分离技术与生物处理技术有机结合的新型污水处理工艺。

反应器内活性污泥中的微生物在池内曝气花管不断充氧的条件下，以水中的有机物质，溶解氧为营养源，通过自身的新陈代谢，使有机物质分解为简单的碳水化合物（CO2、H2O），从而使污水中的有机物得到降解。

同时反应器内设置了具有高效截留作用的膜组件，这些膜组件可将生化反应过程中的活性污泥和大分子有机物质截留于反应器内，在反应器内实现了固液分离，因此反应器内的活性污泥的浓度会逐渐加强，微生物活性大大提高，非常有利于有机污染物的降解，同时实现了水力停留时间与污泥停留时间的完全分离和分别控制。

好氧池中分解为小分子易降解物质的污水，自流进入MBR池。

在MBR池中经过微生物的新陈代谢，去除水中的污染物质。

MBR池出水通排放至村内坑塘。

3.2.6污泥浓缩池

污泥浓缩池主要作用，是将剩余活性污泥进行消化浓缩，浓缩污泥抽走外运处理。

3.3工艺流程框图

XXX污水处理厂工艺流程图如下：

图1XXX污水处理厂工艺流程图

第四章工程设计

4.1XXX污水处理站单体设计

4.1.1隔油池

主要设计参数：

结构类型：

钢筋混凝土

设计流量：

5.5m3/h

停留时间：

1h

有效容积：

5.5m3

容积：

7m3

有效水深：

4.5m

数量：

1座

4.1.2格栅调节池

主要设计参数：

结构类型：

钢筋混凝土

设计流量：

5.5m3/h

停留时间：

5h

有效容积：

28m3

容积：

31m3

有效水深：

4.5m

数量：

1座

附属设备：

1、提升泵（WQ形式）

控制方式：

由可编程控制及人工控制

设备参数：

Q=7m3/h，H=10m，N=0.75kW

数量：

2台（1用1备）

2、液位控制系统

控制方式：

高开低起

数量：

1套

3、人工格栅

设备类型：

不锈钢栅条式平面格栅

设计参数：

栅条间距b＝5mm、b＝15mm

数量：

2套

4.1.3水解酸化池

主要设计参数：

结构类型：

钢筋混凝土

设计流量：

5.5m3/h

停留时间：

8h

有效容积：

44m3

容积：

49m3

有效水深：

4.5m

数量：

1座

附属设备：

1、罗茨风机（与好氧池供氧风机、MBR池曝气供氧风机共用）

2、微孔曝气器

规格：

Ø＝215mm

数量：

30套

3、搅拌器

控制方式：

由可编程控制或人工控制

电机功率：

N=0.37kW

4、填料

数量：

22m³

5、填料支架：

1套

4.1.4接触氧化池

主要设计参数：

结构类型：

钢筋混凝土

设计流量：

5.5m3/h

停留时间：

10h

有效容积：

55m3

容积：

61m3

有效水深：

4.5m

数量：

1座

附属设备：

1、罗茨风机

规格：

Q=1.83m3/min，P=49kpa，N=3kw

数量：

2台（1用1备）

3、组合填料：

28m3

4、填料支架：

1套

5、污泥回流泵

设备参数：

Q=7m3/h，H=10m，N=0.75kW

数量：

2台（1用1备）

6、微孔曝气器

规格：

Ø＝215mm

数量：

37套

4.1.5MBR池

主要设计参数：

结构类型：

钢筋混凝土

设计流量：

5.5m3/h

停留时间：

4h

有效容积：

22m3

容积：

25m3

有效水深：

4.5m

数量：

1座

附属设备：

1、膜组件：

规格：

PVDF产水量15L/m2h

数量：

460m2

2、曝气系统：

非标1套

3、曝气供氧风机（与水解酸化池曝气风机、好氧池供氧风机共用）

4、曝气吹扫风机

规格：

Q=1.48m3/min，P=49kpa，N=3kw

数量：

2台（1用1备）

5、污泥回流泵

设备参数：

Q=7m3/h，H=10m，N=0.75kW

数量：

2台（1用1备）

6、产水泵

设备参数：

Q=7m3/h，H=10m，N=0.75kW

数量：

2台（1用1备）

7、反洗加药系统：

非标1套

8、反洗泵

设备参数：

Q=7m3/h，H=10m，N=0.75kW

数量：

2台（1用1备）

4.1.6污泥浓缩池

主要设计参数：

结构类型：

钢筋混凝土

设计流量：

5.5m3/h

停留时间：

2h

有效容积：

11m3

容积：

13m3

有效水深：

4.5m

数量：

1座

附属设备：

1、溢流堰1套

2、污泥减量装置1套

4.1.7污水站泵房及操作间

结构：

彩钢板

面积：

20m2

4.2平面布置及高程设计

4.2.1平面布置

1、污水处理各建、构筑物和附属设施布置尽量紧凑，以节约土地资源。

2、废水、生活、污泥处理构筑物之间需保持最小距离，以便操作管理，厂内应有道路与厂外道路相接，便于运送生活和污泥。

4.2.2高程设计

高程设计时，采用水泵提升后，各构筑物之间均为重力流，并留有足够的水头，保证构筑物之间水流通畅，减少提升次数，节省电能。

4.2.3占地面积：

地下部分占地面积：

38m2

地上部分占地面积：

20m2

第五章构筑物、设备列表及投资估算

本工程投资估算采用国家给水排水工程研究中心编制的《给排水工程概预算与经济评价手册》和国家计委、建设部制定的《工程勘察设计收费管理规定》（计价格[2002]10号），同时结合类似工程以及本工程的实际情况进行调整。

5.1构筑物列表

设施、设备明细与投资见下表所示：

序号

名称

容积m3

材质

数量

单位

备注

构筑物

1

隔油池

7

钢筋混凝土

1

座

地下

2

格栅调节池

31

钢筋混凝土

1

座

地下

3

水解酸化池

49

钢筋混凝土

1

座

地下

4

接触氧化池

61

钢筋混凝土

1

座

地下

5

MBR池

25

钢筋混凝土

1

座

地下

6

污泥浓缩池

13

钢筋混凝土

1

座

地下

建筑物

1

综合设备间

20

彩钢房

1

座

地上

合计

5.2设备列表

序号

名称

规格

单位

数量

生产厂家及备注

格栅调节池

1

提升泵

Q=7m3/h，H=10m，N=0.75kW

2

台

一用一备　

2

人工格栅

非标

2

套

3

液位控制系统

非标

1

套

水解酸化池

4

微孔曝气盘

∅215mm

30

套

5

填料

22

m3

6

填料支架

1

套

7

搅拌器

N=0.37kw

2

台

接触氧化池

7

罗茨风机

Q=1.83m3/min，P=49kpa，N=3kW

2

台

1用1备

8

组合填料

28

m3

9

填料支架

　非标自制

1

套

10

污泥回流泵

Q=7m3/h，H=10m，N=0.75kW

2

台

1用1备　

11

微孔曝气盘

∅215mm

37

套

MBR池

12

膜组件

　PVDF通量产水量15L/m`·h

460

m2

13

曝气系统

非标自制

1

套

14

曝气吹扫风机

Q=1.48m3/min，P=49kpa，N=3W

2

台

1用1备

15

污泥回流泵

Q=7m3/h，H=10m，N=0.75kW

2

台

16

产水泵

Q=7m3/h，H=10m，N=0.75kW

2

台

17

反洗加药系统

非标自制

1

套

18

反洗泵

Q=7m3/h，H=10m，N=0.75kW

1

台

污泥浓缩池

19

电气及控制

1

套

20

管道阀门

1

套

21

污泥菌种

1

套

5.3工程总投资估算

序号

项目

取费标准

设计内容

金额

备注

1

设备及材料费

39

2

运输、指导、安装费

10%

1×10%

3.9

3

设计费、调试费、培训费

10%

（1+2）×10%

4.29

包括土建设计

4

税金（全额增值税）

6%

（1+2+3）×6%

2.83

5

总价

（1+2+3+4）

50.02

设备工程投资总计（不包括土建费用和中心设备厂房）：

50.02万元

第六章经济分析

6.1主要经济指标

本工程用电负荷见下表：

序号

设备名称

单机

容量（kW）

装机

容量（kW）

装机数量

工作数

日工作时间（hr）

日用

电量（kWh）

备注

1

提升泵

0.75

1.5

2

1

24

18

1用1备

2

搅拌机

0.37

0.74

2

2

24

17.76

3

曝气风机

3

6

2

1

24

72

1用1备

4

吹扫风机

3

6

2

1

24

72

1用1备

5

污泥回流泵

0.75

3

4

2

24

36

1用1备

6

产水泵

0.75

1.5

2

1

24

18

1用1备

7

反洗泵

0.75

0.75

1

1

24

18

总装机容量19.49KW，实际日用电量251.76KWh。

6.2运行成本估算

1、电费

总装机容量19.49KW，实际日用电量251.76KWh。

电费0.70元/度计算，功率因子0.7，日用电费123.4元，电费为1.00元/吨。

2、药剂费

MBR池反洗药剂费为0.20元/吨。

3、运行费用

吨水运行费用为1.20元/吨。