污水处理系统设计方案.docx
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污水处理系统设计方案
1、工程概况4
2、设计依据5
3、处理水量及水质5
3.1、设计水量5
3.2、设计水质5
4、设计原则6
5、工程范围8
6、主要污水处理工艺说明8
6.1、格栅池8
6.2、污水调节池8
6.3、一体化地埋式污水处理设备9
6.3.1、初沉池9
6.3.2、A级生物处理池9
6.3.3、O级生物处理池10
6.3.4、终沉池12
6.3.5、中间水池12
6.4、陶粒过滤器12
6.5、活性碳过滤器13
6.6、二氧化氯消毒器13
6.7、清水回用池14
6.8、污泥消化池14
6.9、污泥压滤机14
6.10、附属用房14
7、工艺设计及参数14
7.1、工艺流程14
7.2、主要设备参数15
⑴、格栅池15
⑵、污水调节池15
⑶、初沉池17
⑷、A级生物处理池18
⑸、O级生物处理池19
⑹、终沉池21
⑺、中间水池22
⑻、陶粒过滤器23
⑼、活性碳过滤器24
⑽、二氧化氯消毒器25
⑾、清水回用水池25
⑿、污泥消化池26
⒀、污泥压滤机27
⒁、风机房27
⒂、控制办公房28
⒃、设备车间28
7.3、运行成本分析29
7.4、主要构筑物一览表30
7.5、主要工艺设备一览表30
8、电气控制设计32
9、高程、总图设计33
10、施工工期计划35
11、设计制造和安装标准36
12、工厂检验项目及技术标准37
13、技术服务38
13.1、技术服务38
13.2、售后服务38
14、主要工艺设备报价表41
15、主要构筑物报价表45
16、图纸46
16.1、工艺流程图46
16.2、平面布置图46
1、工程概况
水是人类宝贵的自然资源，随着城市的高速发展，人民生活水平的提高，水的用量逐渐出现短缺，不少地区水资源日趋紧张。
我国是一个水资源缺乏的国家，人均淡水资源只有世界人均水平的四分之一。
用水已成为当今许多大城市摆在面前的首要问题，开展节约用水，提高水的利用率，解决水资源的不足必须使排出的污水，经处理后再循环回用，即排水资源化。
充分利用水资源，已列入我国城市建设的一项战略方针。
开发中水回用技术，使城市用水做到按需论质分质供水，使水质的标准与水的用途相适应，充分利用城市中水资源，经济合理地缓解城市供水的紧张，是人们多年来追求的目标。
为了适应形势的需要，国家颁布了“城市污水再生利用·城市杂用水水质”（GB/T18920-2002）。
我公司为配合规范的执行，与国内有关设计单位相互协作，共同研究开发成功了中水处理设备，该设备集节水、节能、治污为一体，综合处理成套设备。
我公司生产的中水处理回用设备，不需外加营养物；运行稳定；操作简便；能耗低、处理效果好。
经全国各地用户使用后，均已取得了很好的社会环境效益和经济效益，属国家重点推广技术。
本公司受业主委托，本着经济建设和环境保护同步进行的“三同时”原则和对业主高度负责的态度，严格遵守有关环境法规，保护环境，根据给排水有关设计依据，结合公司所做的污水工程经验，按国家相关的排放标准，编制该污水方案设计，为用户提供较为理想、投资省、处理效果好的工艺设备。
根据贵厂提供的污水处理平面图，设备主体采用A/O生物处理工艺，配有自动、手动自控系统装置。
针对该污水水质特点，决定采用“A/O生物接触氧化+过滤+紫外线消毒”工艺进行设计，该处理工艺较为简单，操作运行方便，日常费用低，出水稳定，设备主体生活污水处理工程采用全埋地式结构，池面可用绿化，美化环境。
本着为业主负责，为业主服务的宗旨，先拟本项目污水处理技术方案，对污水处理工艺、设施进行方案设计和设备选型，出水达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）一级A标准。
2、设计依据
（1）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）；
（2）《污水综合排放标准》GB8978-1996；
（3）《地表水环境质量标准》GB3838-2002；
（4）《生物接触氧化法设计规范》（CECS128：
2001）；
（5）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；
（6）《环境噪声标准》（GB5096－93）；
（7）《低压配电设计规范》GB50054-95；
（8）其它给水排水工程和污水处理工程有关技术规范；
（9）根据污水处理站的实际情况；
（10）业主提供相关文件资料；
3、处理水量及水质
3.1、设计水量
根据文件资料要求，具体设计水量为：
序号
项目名称
规模
单位
数量
1
地埋式生活污水处理系统
Q=500m3/d
套
1
注：
设计时按每天20小时运行，即每小时设计处理量为25吨/小时
3.2、设计水质
1）、原水水质：
（按常规生活污水）
序号
项目指标
进水标准
1
粪大肠菌群数（个/L）
≤1.0×106
2
pH*
6-9
3
化学需氧量（COD）*（mg/L）
≤450
4
生化需氧量（BOD）*（mg/L）
≤250
5
悬浮物浓度（SS）*（mg/L）
≤300
6
氨氮*（mg/L）
≤35
7
动植物油*（mg/L）
≤40
8
总磷*（mg/L）
≤3
2）、排放标准：
《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）一级A标准，本工程设计出水水质为：
序号
控制项目
排放标准
1
粪大肠菌群数（个/L）
≤1000
2
pH*
6-9
3
化学需氧量（COD）*（mg/L）
≤50
4
生化需氧量（BOD）*（mg/L）
≤10
5
悬浮物浓度（SS）*（mg/L）
≤10
6
氨氮*（mg/L）
≤5
7
动植物油*（mg/L）
≤1
8
总磷*（mg/L）
≤0.5
4、设计原则
1）、依据污水水质特点，采用先进、成熟、可靠的处理工艺和设备，实用性和先进性兼顾，保证污水达到用户要求的出水指标排水水质满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）一级A标准。
2）、方案设计中尽量减少占地，合理布局，节省投资。
3）、方案力求工艺成熟，运行稳定。
4）、设计中尽量降低建设费用，减轻企业负担，达到低投入、高收效的目的。
5）、设计时充分考虑贵单位现有的运行状况，接合实际。
6）、根据实际情况，控制柜采用可编过程控制器（PLC）控制，可实时监控运转情况，具备各种故障的自动保护，另配套独立的PLC控制手动控制,手动、自动控制可切换。
7）、污水处理设施能够耐高峰冲击负荷以适应水质水量的变化，可实现超越排放。
8）、必须充分考虑污水处理系统配套设施的减振、降噪、采取有效措施，防止对环境产生二次污染。
9）、必须充分考滤污水处理站在处理过程中产生的环境污染及臭气排放。
10）、我公司所提供的外购件及设备的供货方应属于《城市污水处理设备推荐产品目录》中的设备生产厂或进口产品，须具有省级以上检测部门颁发的技术评审证书或产品质量合格证书及相关的技术资料、效果检测报告等。
11）、我公司应根据招标文件所提供的条件选择设备。
设备的功能应是技术先进、运行安全、性能可靠，适应负荷变化，操作管理方便，易损部件少，维护检修方便，占地少，噪音低，减震效果好、防腐性强，拆卸简单，材料选择合理等条件。
不可更换的设备主体使用总寿命不应小于15年，机电设备寿命不应小于5年。
并提供设备类型、主体部分材质、设备选型说明及品牌、制造厂家、防腐、安全保护措施等有关文件。
12）、污水处理集水池均采用钢筋混凝土水池，处理池采用一体化污水处理钢设备，并设有独立的设备、控制等位置。
13）、贯彻执行国家和地区有关环保的政策，符合国家有关法规、规范及标准。
14）、以保护城市水源，改善城市环境，促进开发共同发展为目的，对该区生活污水进行治理，充分发挥建设该项目的社会效益和环境效益。
15）、选择稳妥可靠、技术先进、投资省、运行费用低、管理简单、维修量少、运行灵活的污水处理工艺和设备,确保污水处理站长期稳定运行达标排放。
16）、通过设计中的总体优化，采用先进的节能技术，节约能源，最大限度地降低运行费用。
17）、结合该区原污水处理站面积的实际情况，在方便施工安装的前提下，力求各构筑物尽量集中，布置紧凑，节省占地。
5、工程范围
1）、本工程设计范围为污水处理站的进水至出水的全部设备，包括污水处理站的工艺设计、设备制造、安装调试、电气自控等专业的内容。
2）、污水由用户直接接入污水处理站调节池，排水管以设备外一米处为交接点。
3）、电线以污水处理设备电控柜为交接点，电控包括设备的自动控制、监控等。
6、主要污水处理工艺说明
6.1、格栅池
由于生活污水中常含有大量的漂浮物，为保证污水提升泵的正常运行，不让其堵塞，并减轻操作工的工作强度，污水在进入后续处理工艺中先设置1套全自动机械格栅，用以拦截污水中的大块漂浮物，有效减轻处理负荷，为系统的长期正常运行提供保证，栅渣由机械格栅全自动清理，清理后的渣可随垃圾处理。
6.2、污水调节池
由于污水来水不均匀，造成污水水质、水量波动很大，因此有足够的调节池容量才能使进入生化处理的水质、水量稳定，故本工艺设置一调节池，调节池停留时间一般停留时间为8小时。
污水经过格栅处理后，自流进入调节池，并在池中进行水质、水量调节，保证进入生化系统水质、水量稳定。
在池底设置穿孔曝气系统，一则可防止池中颗粒沉淀，二则可起到预曝气作用。
调节池设有旁通，以备检修等状态下使用。
6.3、一体化地埋式污水处理设备
一体化地埋式污水处理设备采用钢板制作，埋地设置，包括初沉池、A级生物处理池、O级生物处理池、终沉池、中间水池。
污水调节池由提升泵泵入初沉池内。
污水进入初沉池后进行初次固液分离，去除大部份的沙粒、部分悬浮物和有机物质，保证后级生化系统的正常运行。
初次沉淀池设计为竖流式池型，沉淀池设计表面负荷一般为：
2.0-4.0m3/m2.h，上升流速0.56mm/S。
沉淀池下部布水采用支母多孔管小阻力布水,保证布水均匀，尽量减少对下沉悬浮物及池底污泥的干扰；上部集水设置可调节液位的齿形集水槽，以充分保证集水均匀；沉淀池集泥斗倾角为50度以上，保证污泥顺利沉入池底；为了提高沉淀效果，中间设置六角蜂窝斜管填料以增加沉淀面积。
通过一系列的周详设计，极大地提高沉淀池的沉淀效果及处理效率。
并使沉淀池抗冲击能力得到很大的增强。
初沉池污泥采用污泥提升抽至污泥消化池中进行消化，上清液自流进入A级生物处理池中。
初沉池上清液出水自流进入A级生物处理池内。
在A级生物处理池中，以废水中有机物作为碳源，与循环回流泥水混合进行缺氧脱氮反应。
在厌氧微生物的作用下，将混合废水中的有机氮分解为氨氮，同时采用有机碳源为电子供体，使亚硝酸氮、硝酸氮转化为氮气，形成N2或NXOY逸至大气中，达到脱氮目的。
同时，为了防止A级生物处理池沉A级生物处理池同时能大幅度地去除水中的悬浮物及有机物质，把固体物质降解为溶解性物质。
本缺氧池采用先进的升流式结构、底部有层较厚的污泥床区，污水及回流泥水从池底部进入，通过底部污泥床时，其中的微生物将大量的颗粒物质和胶体物质及有机物迅速截留并吸附，这是一个物理过程的快速反应，一般只须几秒钟到几十秒钟即可完成。
截留下来的物质吸附在污泥的表面，慢慢地被分解代谢，其在系统内的停留时间要远远长于污水水力停留时间，因此本池具有较强的有机物及悬浮物去除能力。
淀污泥僵化及腐化，同时使酸化池处于兼氧状态，特设置穿孔管曝气装置，微量曝气；为了增强A级生物处理池处理效率，在A级生物处理池内装设了YDT立体填料，出水自流进入O级生物处理池。
A级生物处理池出水自流进入O级生物处理池内。
O级生物处理池进行大量曝气，利用微生物降解水中的COD、BOD5有机质，并吸除磷。
本工艺采用生物接触氧化法作为去除有机物的主体工艺，接触氧化生物膜法处理生活污水与传统的工艺相比，具有以下特点：
A、有机负荷高，单位体积去除有机物的能量是生化法中最高的，它的容积负荷可高达2-3KgBOD/m3.d,是常规活性污泥法的5倍，是SBR法、氧化沟法的3倍，因此，占地面积是生化法中最少的。
B、不产生污泥膨胀，由于不实行污泥回流，因此，不存在污泥的过量繁殖导致反应池缺氧、出水水质恶化的危险。
C、耐冲击性能好，接触氧化的微生物细菌生长在填料上，当受到高负荷冲击后，一般只有填料表面的微生物受损害，内部的生物细菌能很快得到恢复。
D、管理方便，由于以上优点，使得接触氧化法能实行简单的无人控制而不影响水质，可以减少操作人员，降低运行成本。
E、用电省，接触氧化法由于内部装设了填料，填料对空气具有二次切割作用，因此空气中氧的利用率大大提高，能有效降低动力消耗。
由于具有以上优点，作为目前生活污水处理最流行的技术，得到了广泛的应用。
本接触氧化池池型为长方形，共分三级，按3：
2：
1的比例划分，首池为高负荷氧化池，终端池属于低负荷氧化池，以确保能充分降解各种形态的主要是可溶性的有机污染物及去除氨氮。
从水流方向总体属于推流式，但从单池水流状态又属于完全混合式，从曝气方式属于延时曝气、因此具有三者的优点，而又摒弃了三者的缺点。
填料采用国际先进的YDT立体填料,水流条件十分优越，能对气泡进行二次切割,其具有硬性、软性、半软性的优点。
该填料与硬性蜂窝填料相比，孔径可变性大，不堵塞；与软性填料相比，材质寿命长，不粘连结团。
曝气采用膜片式微孔曝气，气水比为20：
1，污水在生化池内不断内循环，以使填料上的生物膜与污水充分接触，使得污水中的有机物得到充分的降解。
充氧设备采用经过国家建设部技术鉴定的专利产品可变微孔曝气器，膜片材质为进口三元一丙橡胶，曝气管采用ABS工程管，它比过去常用的曝气器具有以下几个优点：
①橡胶膜式曝气头，曝气孔孔径随风量、风压的变化可相应变化，关闭风机时，橡胶膜紧贴ABS底板，绝无废水进入曝气管中，可杜绝由于废水进入曝气管中产生微生物而导致的膜孔堵塞；②孔径的可变性，可使由于异常情况进入曝气管的微小固体杂质随着阻力的增加后，微孔孔径变大后排出，可彻底杜绝堵塞问题。
③由于曝气器产生的气泡细密、均匀，膜片平均孔径：
80-100um，氧转移系数（20℃）达0.0204-0.337mm、氧利用达18.4-27.7%、充氧能力达0.150kgO2/M3.h以上，充氧动力效率：
4.50kgO2/kw.h以上，曝气器阻力〈180-280mm.H2O，使空气的溶氧率大大增加，这样，减少了用气量，降低了投资及运行成本。
终沉池是为去除经氧化后水中脱落的微生物尸体而设置的，终沉池设计表面负荷为：
1.0-2.0m3/m2.h，上升流速0.28mm/S。
终沉池设计与初次沉淀池相同，下部布水采用支母多孔管小阻力布水,保证布水均匀，尽量减少对下沉悬浮物及池底污泥的干扰；上部集水设置可调节液位的齿形集水槽，以充分保证集水均匀；沉淀池集泥斗倾角为50度以上，保证污泥顺利沉入池底。
通过一系列的周详设计，极大地提高沉淀池的沉淀效果及处理效率。
并使沉淀池抗冲击能力得到很大的增强。
终沉池污泥采用污泥提升抽至污泥消化池中进行消化，上清液自流进入中间水池内,然后进入过滤消毒深度处理，处理水质需达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）一级A标准中水回用标准。
终沉池上清液自流进入中间水池内，中间水池一般设计停留时间为0.5-1.0h，该水池内设有提升泵，将污水泵入陶粒、活性碳过滤器内进行深度处理。
6.4、陶粒过滤器
由于出水要求SS较低，采用沉淀无法达到有效的处理效果，因此设置一过滤池处理。
过滤池滤料采用陶粒，充分利用陶粒过滤截污能力强，过滤速度高的特点，对水中的悬浮及其他杂质进一步处理，达到净化水的目的。
陶粒过滤器用来去除原水中的凝絮状悬浮物，过滤器内装填的滤料采用优质稀土陶粒滤料，该过滤器接近理想过滤器，具有截污能力强，产水量大等特点。
稀土陶粒是由特殊的原材料经过烧结的方式制成，内部含有微量非溶解性铝离子，对悬浮物质有吸附絮凝的作用，因此进水无需投加絮凝剂就可达到较理想的效果，而且由于滤料比重相对较轻，反冲时采用较小的水流量就可达到反洗效果，其反洗流量要求仅相当于石英砂的一半，因此可以节省大量的反洗用水。
6.5、活性碳过滤器
活性碳过滤器内装优质活性碳，主要是吸附水中的有机杂质、色度、降低COD，以确保悬浮物、色度、臭味、COD稳定达标。
活性碳过滤器柱内装有优质净水碳滤料。
活性碳过滤器应定期进行反洗，以除去积附在表面的悬浮物等物质。
反洗时，水从底部进入，自上部排出。
6.6、二氧化氯消毒器
二氧化氯是国际上公认的含氯消毒剂中唯一的高效消毒灭菌剂，它可以杀灭一切微生物，包括细菌繁殖体，细菌芽孢，真菌，分枝杆菌和病毒等。
二氧化氯对微生物细胞壁有较强的吸附穿透能力，可有效地氧化细胞内含巯基的酶，还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物。
以氯酸钠、催化剂和硫酸（稀）为原料，采用多级微分反应和特殊催化新工艺，生产二氧化氯消毒液。
原料转化率达到95%以上，二氧化氯纯度大于98%。
功能特点
可根据水质、水量、二氧化氯残留量自动投加消毒剂。
触摸屏人机界面，直观动感，全中文显示。
可直接查阅运行和故障记录。
具有缺料、缺水、欠压、超温报警和保护功能。
采用双温反应系统。
有标准通信接口，符合多种通信规约，可实现远程集中控制。
具有手动/自动功能，转换灵活方便。
自动化程度高，操作简单，维护方便。
6.7、清水回用池
经消毒后了出水进入清水回用水池内，回用水池暂设计停留时间为6.0-8.0小时，可根据业主要求进行设计，清水回用池内设有过滤器反冲水泵，定时对过滤器进行反冲洗，反冲洗的污水回流至污水调节池内重新处理。
该池为回用清水池，业主可能过回用变频水泵回用到生活杂用水（冲厕、绿化用水等），节约用水达到节能减排目标。
6.8、污泥消化池
初沉池、终沉池污泥由污泥泵泵入污泥消化池内进行污泥消化，上清液回流至污水调节池内重新处理。
底部污泥由污泥输送泵泵入污泥压滤机内进行脱水处理。
6.9、污泥压滤机
污泥处理采用一台板框式压滤机，沉淀池污泥排入污泥消毒化池内，然后泵入压滤机内进行污泥脱水处理，滤液回流至调节池内重新处理，干污泥外运处理。
6.10、附属用房
污水处理站设有风机房、控制办公房、设备车间三座，为了节约用地，上部建筑物、构筑物建在调节池、清水回用池上部。
附属用房为砖混结构。
7、工艺设计及参数
7.1、工艺流程
详见工艺流程图
7.2、主要设备参数
⑴、格栅池
1
污水格栅池
内净尺寸：
3000×800×1700mm
有效水深：
0.50m（进水管道标高暂按-1.00米计算）
容积：
0.80m3
数量：
1座
结构：
钢混结构
备注：
埋深-1.50米，高于地面+0.20米
2
附配设备
1）机械格栅
型号：
DYGS-500
数量：
1台
栅条间隙：
5mm
栅宽：
500mm
功率：
0.75KW
安装角度：
60-70°
材质：
不锈钢
生产商：
本公司
⑵、污水调节池
1
污水调节池
内净尺寸：
10000×8000×3700mm
有效水深：
2.50m（进水管道标高暂按-1.00米计算）
容积：
200m3
数量：
1座
结构：
钢混结构
备注：
埋深-3.50米，高于地面+0.20米
2
附配设备
1）一级污水提升泵
数量：
2台（一用一备）
型号：
65WQ25-10-2.2
型式：
自耦潜水式无堵塞排污泵、带切割功能
材料：
HT200
流量：
25.0m3/h
扬程：
10.0m
排出口径：
DN65
功率：
2.2KW
电源：
380V/50Hz
控制方式：
液位控制
生产商：
上海泵业
2）调节池曝气装置
数量:
1套
型式:
穿孔管式
规格:
主管DN100/支管DN32
材质:
ABS
生产商:
本公司
⑶、初沉池
1
初沉池
内净尺寸：
3000×3000×3000mm
有效水深：
2.80m
有效容积：
25m3
表面负荷：
2.7m3/m2.h
停留时间：
1.00小时（污水处理量按25m3/h）
数量：
1座
结构：
碳钢防腐结构
备注：
全埋地式上部绿化用地，节约用地，美化环境
2
附配设备
1）填料斜管
数量：
9.0m3
规格型号：
DN50×1000
材质：
PP
片厚：
3mm
安装角度：
60°
生产商：
本公司
2）中心布水装置
数量：
1套
规格型号：
DN250×3000
材质：
碳钢防腐
形式：
中心布水
生产商：
本公司
3）排泥泵
数量：
1台
流量：
15.0m3/h
扬程：
16.0m
排出口径：
DN50
功率：
1.5KW
控制方式：
时间控制
生产商：
上海泵业
⑷、A级生物处理池
1
A级生物处理池
内净尺寸：
3000×12000×3000mm
有效水深：
2.80m
有效容积：
100m3
停留时间：
4.0小时（污水处理量按25m3/h）
数量：
1座
结构：
碳钢防腐结构
备注：
全埋地式上部绿化用地，节约用地，美化环境
2
附配设备
1）曝气搅拌装置
数量:
1套
型式:
穿孔管式
规格:
主管DN80/支管DN32
材质:
ABS
生产商:
本公司
2）弹性填料
数量：
72m3
规格型号：
φ150mm×2000mm
材质：
尼龙
形式：
悬挂式
生产商：
本公司
3）填料支架
数量：
72m2
材质：
10#槽钢及φ12螺纹钢筋
形式：
上下两层
生产商：
本公司
⑸、O级生物处理池
1
O级生物处理池
内净尺寸：
24000×3000×3000mm
有效水深：
2.80m
有效容积：
200m3
停留时间：
8.0小时（污水处理量按25m3/h）
数量：
1座
结构：
碳钢防腐结构
备注：
全埋地式上部绿化用地，节约用地，美化环境
2
附配设备
1）曝气器
数量:
180套
规格型号：
φ215mm
曝气头材质：
ABS
膜片材质：
EPDM
服务面积：
0.25-0.5m2／个
平均孔隙：
80—100微米
空气流量：
1.5-3m3／个h
生产商：
本公司
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