200吨生活污水处理技术方案.docx

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200吨生活污水处理技术方案

唐山港曹妃甸煤码头

10m3/H生活污水处理工程

技

术

方

案

北京威科科技股份有限公司

2013年6月

3、主要技术要求4

4、处理工艺设施简要说明6

5、系统技术性能参数说明8

6、二次污染防止17

7、电器与控制与经营管理18

8、污水处理设施布置20

9、环境影响分析20

10、平面布置、高程布置及电气说明21

11、运行成本及效益分析23

12、投资预算24

13、服务承诺26

1、总则

本公司受建设方委托，本着对建设方高度负责的态度，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，对该项目做以下具体的方案设计，为建设方提供较为理想、投资省、处理效果好的工艺设备。

设备采用水解酸化＋生物接触氧化处理新工艺，配有控制系统装置，有手动自动切换，报警功能，无需专人管理。

对污水处理设施、设备和工艺进行方案设计，以供领导及专家决策和参考。

针对该公司排放污水水质的特点，本方案拟采用常规的“水解酸化＋生物接触氧化＋沉淀+过滤”工艺，该处理工艺较为简单，操作运行方便，日常费用低廉，出水稳定，考虑到院区内周边环境和卫生问题，故该生产污水处理工程决定采用主体设备全埋地式结构，上部覆土，可种植花木、草坪，进一步美化环境；机械设备、消毒系统及控制系统放置在地上房间内，可以更好的观察、维护、保养设备。

2、工程概况

本项目为食堂污水经预处理后+生活污水处理工程，按1套200m3/d（以每小时10T）运行处理设计，处理后污水达到标准后直接排放。

3、主要技术要求

3.1系统处理规模及设备运行模式

生活污水处理量为200m3/d（10T/H），并充分考虑处理系统的抗水量负荷变化能力，以保证系统在瞬时最大水量时仍能满足处理要求。

3.2占地面积

污水处理成套设备为埋地式设计，其中设备间、消毒间及控制辅助设施均按室内布置，系统结构紧凑、布局合理，减少占地面积。

3.3主要工艺流程

本工程针对该公司生活污水水质，主要采用水解酸化＋生物接触氧化＋沉淀+过滤”工艺的方式。

其工艺流程如下：

　　　提升泵风机风机　

　↓↓↓　

污水→浮渣处理装置→沉淀池→调节池→水解酸化池→接触氧化池→沉淀池→中间水池→

↓

加药二氧化氯污泥池→消毒→外运

↓↓

中间水泵→过滤器→回用消毒清水池→清水提升泵→排放

污水处理工艺：

原水经机械格栅进入初沉调节池,为了缓冲污水进水量，设计初沉池时考虑到均质均量的目的，初沉调节池停留时间较长，出水之后由污水提升泵提升进入生化处理工艺阶段；通过污水提升泵将污水提升至水解酸化池，大分子的有机物被分解为小分子的有机物，硝酸盐氮通过反硝化反应被降解；水解酸化池出水进入接触氧化池，利用自养型好氧微生物对污水中溶解的含碳有机物进行降解，污水中的氨氮在硝化菌作用下转化为硝酸盐氮；进一步降低污水中SS、COD、BOD、N、P、AOX（有害物质）浓度；经过二次沉淀泥水分离后出水进入中间水池，经过提水泵进入石英砂过滤，去除水中的SS、COD及有害物质达到污水的排放要求。

污泥处理工艺：

a、污泥由二沉池排放，大量回流至水解酸化池，从而减少污泥产量；

b、二沉池泥水分离产生的污泥部分排入污泥池进行重力浓缩和好氧消化分解，从而减少污泥体积，提高污泥稳定性；

c、污泥池内剩余污泥由清洁管理部门定期抽吸外运，从而有效地解决污泥出路避免二次污染的产生。

3.4生活污水处理系统进水、出水水质指标

该项目属新建项目，根据文件提供的数据，确定拟建污水处理站进水水质如表4-1所示：

一般生活污水进水水质表

COD，mg/L

≤400mg/L

SS，mg/L

≤250mg/L

BOD5，mg/L

≤200mg/L

NH3-N，mg/L

≤40mg/L

6-9

出水水质符合《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》（GB/T18920-2002）标准

COD，mg/L

≤50mg/L

SS，mg/L

≤10mg/L

BOD5，mg/L

≤10mg/L

NH3-N，mg/L

≤8mg/L

6-9

4、处理工艺设施简要说明

※格栅井

格栅井设置于初沉池内污水源头进水一端，设计考虑节约用地和节省投资。

格栅井内设置1道机械格栅，通过格栅拦截去除生活污水中较大的悬浮物固体、纸屑，保护水泵及后续管路系统不被堵塞。

※初沉调节池

在整个处理系统中设置了污水初沉调节池。

通过放大初沉池停留时间设置，能充分平衡水质、水量，使污水能比较均匀进入后续处理单元，提高整个系统的抗冲击性能减少处理单元的设计规模。

有利于降低运行成本和水质波动带来的影响。

设置液位自动控制装置，水泵将根据液位自动开启。

※水解酸化池

由于污水中的有机成分较高，BOD5/CODcr≥0.3可生化性好，因此设计采用水解酸化＋生物接触氧化膜法。

因为该公司车间生产污水中有机氮含量高，在进行生物降解时会以氨氮的形式出现，所以排入水中的氨氮的指标会升高，而氨氮也是一个污染控制指标，因此接触氧化池前加水解酸化池，水解酸化池可利用回流的混合液中带入的硝酸盐和进水中的有机物碳源进行反硝化，使进水中NO２－、NO3—还原成N2达到脱氮作用，在去除有机物的同时降解降低氨氮值。

※生物接触氧化池

污水经缺水解酸化池处理后，自流进入生物接触氧化池，即进入好氧处理。

生物接触氧化池是一种生物膜法为主，兼有活性泥的生物处理装置，通过提供氧源，污水中的有机物被微生物所吸附、降解，使水质得到净化。

由于本工程地处地区冬天气温寒冷，因此在设计过程中考虑接触氧化时间较长为宜，内部设置高比表面积弹性组合填料，填充率为70%，比表面积近600m2/m3，设计负荷：

0.83kg/m3.日。

填料使用寿命在10年。

池内氧气由国内百事德（江苏）机械有限公司生产的回转式风机提供。

气水比也同时考虑较高的值：

15∶1，曝气形式：

膜管式曝气器，该装置在运行过程中永远不会出现堵塞现象，具有曝气气孔小，氧的利用率高等优点，与传统曝气形式相比，具有无可比拟的优点。

生物接触氧化法是一种以生物膜法为主兼有活性污泥法的生物处理工艺。

经过充分充氧的污水，浸没全部填料并以一定的速度流经填料，生满生物膜的填料表面经过与充氧的污水充分接触，使水中有机物得到吸附和降解，从而使污水得到进化。

本设计采用国际上先进的立体组合填料，不仅比表面积大，且水流特性优越。

由于大量微生物被固定在填料层表面，形成高浓度的污泥床，俗称生物膜，它具有较强的耐负荷冲击。

此种结构由于没有或极少量地产生悬浮性的活性污泥，因而不会产生污泥膨胀，这也是此法的一大特点。

此阶段产关键在于填料层的生物培养与落床，只要运行初期将此项工作做好，运行期间基本不用过问其他问题。

※二沉池

污水经过水解酸化＋生物接触氧化后，夹带生物氧化过程中产生的少量的活性污泥及新陈代谢的生物膜，以及不能进行生物降解的少量固形物，进入沉淀池进行固液分离。

使水得到澄清排出。

沉淀池采用竖流式，沉淀的污泥气提至污泥池。

出水槽设计成可调液位的齿形集水槽，增加沉淀效果。

※中间水池

污水经过沉淀后，自流入中间水池，中间水池配备2台潜污泵（一用一备），根据高中低液位来控制水泵。

※清水消毒回用池

按国家标准“TJ14-74”制作，有效消毒停留时间为40分钟以上。

在本单元大肠杆菌和其它细菌得到最有效的杀灭，此时出水粪大肠菌群数<1000个/L；设置反冲排水泵一台，当过滤器使用一段时间后，影响出水流速，就需反冲，平时可提升至灌溉绿化或回用，本单元另设置溢流排放口。

※污泥池

沉淀池的污泥由污泥泵提升至污泥池，污泥池内的污泥由污泥泵提升至水解酸化池循环回流硝化，剩余污泥经好氧硝化后定期清理外运。

5、系统技术性能参数说明

5.1、机械格栅

型号：

FH500

规格：

B=500mm

沟深：

4米

间隙：

5.0mm

材质：

碳钢

数量：

1台

电机功率：

0.75KW

5.2调节池池

有效容积：

105m3

尺寸：

10000×3000×3800mm

有效水深：

3500mm

停留时间：

10小时

制作形式：

钢混结构

数量：

1座

配套：

（1）污水提升水泵

型号：

CP0.75-50

流量：

10m3/h

扬程：

10m

功率：

1.5kw

转速：

2840r/min

材质：

铸铁（带自耦）

数量：

2台（一用一备）

（2）液位控制器

名称：

超声波液位计

型号：

E+H

数量：

1套

使用位置：

调节池（高中低液位控制）

5.4、水解酸化池

停留时间：

有效容积：

50m3

尺寸：

6000×3000×3000mm

有效水深：

2800mm

制作形式：

钢制/环氧煤沥青防腐

数量：

1座

配套：

曝气型式：

盘式膜片曝气器

曝气器数量：

54套

填料类型：

组合填料

填料体积：

119m3

规格：

Φ150×2200mm

材质:

耐酸碱性：

PH2～12

填料支架：

填料挂筋φ12钢筋

5.5、生物接触氧化池

停留时间：

12.6h

有效容积：

126m3

外形尺寸：

15000×3000×3000mm

有效水深：

2800mm

气水比：

15∶1

数量：

1座

材质：

钢制/环氧煤沥青防腐

配套：

（1）曝气型式：

盘式膜片曝气器

曝气器数量：

135套

填料类型：

组合填料

填料体积：

99m3

规格：

Φ150×2000mm

材质:

耐酸碱性：

PH2～12

填料支架：

填料挂筋Q235φ12钢筋

（2）曝气风机

型号：

HC-80S

风量：

2.74m3/min

风压：

0.03MPa

功率：

4.0kw

转速：

500r/min

数量：

2台（一用一备）

产地：

百事得

5.6、二沉池

有效容积：

22.5m3

外形尺寸：

3000×3000×3000mm

数量：

1座

材质：

钢制/环氧煤沥青防腐

配套：

（1）集水装置

规格：

250×250×250mm

材质：

Q235防腐

数量：

12米

（2）污泥提升泵

型号：

CP0.75-50

流量：

10m3/h

扬程：

10m

功率：

0.75kw

转速：

2840r/min

材质：

铸铁（带自耦）

数量：

1台

5.7、中间水池

有效容积：

28m3

外形尺寸：

3000×2700×3800mm

数量：

1座

材质：

钢混结构

配套：

（1）中间水泵

型号：

CP2.2-50

流量：

15m3/h

扬程：

22m

功率：

2.2kw

转速：

2840r/min

材质：

铸铁（带自耦）

数量：

2台（一用一备）

（2）液位控制器

名称：

超声波液位计

型号：

E+H

数量：

1套

使用位置：

调节池（高中低液位控制）

5.8、消毒清水池

有效容积：

52.5m3

外形尺寸：

5000×3000×3800mm

数量：

1座

材质：

钢混结构

配套：

（1）清水排水水泵

型号：

CP1.5-50

流量：

18m3/h

扬程：

15m

功率：

1.5kw

转速：

2840r/min

材质：

铸铁（带自耦）

数量：

2台（一用一备）

（2）液位控制器

名称：

超声波液位计

型号：

E+H

数量：

1套

使用位置：

调节池（高中低液位控制）

5.9、污泥池

有效容积：

18.9m3

外形尺寸：

3000×1800×3800mm

数量：

1座

材质：

钢混结构

5.10、设备间

外形尺寸：

10800×6000×5000mm

数量：

1座

材质：

砖混结构

配套：

（1）自动过滤器

数量：

1只

材质：

玻璃钢

出水量：

10m3/h

滤速：

10m

填充料：

石英砂

（2）PAC加药装置

型号：

MC-1000

外形尺寸：

¢1200×1200mm

数量：

1套

a.药箱：

1只（钢制衬胶）

b.搅拌机：

1台

c.计量泵：

2台（米顿罗）

（3）二氧化氯消毒装置

型号：

HB-100

产气量：

100g/h/套

材质为：

PVC

数量：

1套

a.计量泵：

2台

b.氯酸钠储罐：

1台

c.盐酸储罐：

1台

d.智能控制仪：

1台

e.温度传感器：

1台

f.水射器：

1台

（4）PLC电控柜

数量：

1套

1）采用PLC控制

2）污水泵液位控制，故障切换；

3）风机自动切换，故障切换；

4）污泥回流自动控制

5）中间水泵液位控制，故障切换；

6）清水排水泵液位控制，故障切换；

7）加药装置自动控制；

8）二氧化氯消毒装置自动控制。

控制范围及任务：

本工程中污水处理系统控制设备含一个就地PLC柜，完成对整个系统的控制，并预留接入和外传信号（4～20mADC）的接线端子，就地PLC柜的防护等级应与PLC柜所处环境条件相适应。

控制系统设计应满足工艺系统运行要求，并能实现无人值班情况下的正常运行，最终使收集并经过处理的生活污水满足排放要求。

PLC控制柜内电气元件要求采用先进的优质产品。

控制方式

系统采用两种控制方式：

就地手动控制、自动控制。

1）自动控制在自动方式下，系统根据工艺要求按预设运行程序。

当某一系统出现异常工况或某个设备故障，控制系统应有相对应的声光报警信息。

2）就地手动控制当现场调试或控制设备检修时，可通过就地控制按钮。

6、二次污染防止

6.1臭气防治

a、污水站进水为车间排水出水，基本无臭气外逸。

b、各可能产生异味的池体分别设置空气管进行曝气和好氧消化，从而尽可能减少异味产生。

6.2噪声控制

a、风机选用低噪声型，本机噪声≤80dB，风机进出口均采用消声器，底座用隔震垫，进出口风管用可挠橡胶软接头等减震降噪措施。

b、确保周围环境噪声：

白天≤60dB，晚上≤50dB

6.3污泥处理

污泥主要由二沉池产生，污泥大量回流至水解酸化池进行生物处理，减少了污泥产量，剩余污泥定期由环卫部门清理。

7、电器与控制与经营管理

7.1工程范围

本自动控制系统为污水处理工程工艺所配置，自控专业主要涉及的内容为该污水处理系统中水泵与液位的连锁、报警、风机的交替动作、电磁阀的定时工作等。

7.2控制水平

本工程中拟采用PLC程序控制。

需专门设立一个控制室。

7.3控制方式

本工程装置内所有电动机均采用集中控制方式，电动机连锁由仪表专业的PLC实现。

7.4用电负荷及等级

所有用电负荷均为380V和220V低压用电负荷。

7.5电气控制

污水处理系统电控装置为集中控制，采用PLC可编程序控制器，主要自动控制调节池内水泵提升；风机启动及互相切换；电磁阀的启停，需要时（如维修状态下）可切换到手动工作状态。

1）污水泵

污水泵符合以下工况，水泵的启动受液位控制。

a、高液位；报警，同时启动备用泵；

b、中液位：

一台水泵工作，关闭备用泵

c、低液位：

报警，关闭所有水泵，停止系统运行；

d、水泵中一台水泵出现故障，发出指示信号，另一台备用泵自动工作。

2）风机

风机设置二台，风机8～12小时内交替运行，一台风机故障，发出指示信号，另一台自动工作。

风机与水泵实行联动，当水泵停止工作时，风机间歇工作。

3）污泥泵

二沉池中的污泥泵，每隔6小时工作一次，每次历时3～5分钟。

4）加药装置、二氧化氯消毒装置

和中间水泵联动，开关根据中间水泵来控制。

5）声光报警

各类动力设备发生故障，电控系统自动报警指示，（报警时间10～30秒），并故障显示至故障消除。

报警系统留出接口，可根据业主方要求引至指定地点，以便管理。

6）其他

a、各类电气设备均设置电路短路和过载保护装置。

b、动力电源由本电站提供，进入污水处理站动力配电柜。

7.6生产管理

1）维修

如本污水站在运转过程中发生故障，由于污水处理站必须连续投运的机电设备均有备用，则可启动备用设备，保证设施正常运转，同时对污水处理设施进行检修。

2）人员编制

污水处理站实行24小时连续运转，处理水量200m3/d，由于处理系统自动化程度高，所以只需配备两名兼职管理操作人员，负责格栅渣的运输、药剂的添加和日常巡视、操作、维护等工作。

3）技术管理

进行污水处理设备的巡视、管理、保养、维修。

如发现设备有不正常或水质不合格现象，及时查明原因，采取措施，保证处理系统的正常运化。

8、污水处理设施布置

根据工程主体设计意图，基地总平面情况而因地制宜，合理布局。

着重从工艺流畅性，污泥出路，对外环境影响，保养维修方面几点出发。

污水处理设施初沉调节池、水解酸化池、接触氧化池、二沉池、中间水池、污泥吃及回用消毒清水池主体全埋于地下，采用钢混结构，设备间、控制休息间和消毒间在地坪上面，对设备的检查维修更加方便安全。

本污水站总平面占地面积很小。

而且本污水站不占地表面积，上部覆土，可种植草皮等植物或做停车场、马路等。

9、环境影响分析

9.1、污泥处理

污泥池中的污泥通过回流硝化后只产生少量污泥，少量污泥定期由环卫部门统一处理。

9.2、防渗措施

本污水处理站中所有池采用钢筋混凝土，为了避免地下水渗入或污水渗出，钢筋混凝土采用防渗设计，并在混凝土池内壁用25mm厚1:

2水泥浆粉刷，池外壁用851防水涂料，保证池体耐腐寿命，以防止二次污染。

9.3、防腐措施

本污水处理站池体之间大都连接管采用钢管。

为了延长其使用寿命，所有钢管我们采用国内首创的IPN8710系列互穿网络防腐，它是一种橡胶网络与塑料网络相贯穿形成互穿网络聚合体，它能耐酸、碱、盐、汽油、煤油，且耐老化，耐冲磨。

其最大特点是能带锈防锈。

管道安装完毕后涂IPN8710-1带锈防锈涂料3度。

9.4、除臭措施

a、污水站各池体均被密闭，以防臭气外逸；

b、各可能产生异味的池体分别设置空气管进行曝气和好氧消化，从而尽可能减少异味产生；

9.5、降噪措施

本污水处理站最主要的噪声来源是鼓风机，为此我们采用一系列措施降低噪声。

本污水处理站采用回转式鼓风机。

该风机引进日本先进技术，具有运行安全可靠，维修方便，本体噪低，对周围环境影响小的特点，同时在风机基础下设置隔振垫，并在风机进风口上安装消声器，在出风口上安装可曲挠橡胶接头，以减少振动产生的噪声。

以上一系列的措施，污水处理站的噪声可符合城市区域环境噪声标准（GB3093-97）中的二类标准，白天≤60db，夜间≤50db。

10、平面布置、高程布置及电气说明

10.1平面布置

◇充分利用原有设施和场地，尽量节省占地，降低造价。

◇与厂区整体绿化结合，和周围环境协调一致、整体美观。

◇满足规范对各处理建筑物平面布置要求。

10.2高程布置

◇尽量考虑污水重力流，减少泵提升次数，降低运行费用。

10.3配电及装机容量

10.3.1设计原则

◇为确保安全，本设计中采用三相五线制线路（采用TN-S系统），电源进线接零线N与接地线PE相连。

所有污水处理系统的设备金属外壳均与PE线相连。

◇为使污水处理工程调试后正常工作，确保污水处理效果，本系统的低压供电系统采作双进线，即设置一路备用电源，采用人工切换。

10.3.2控制方式

◇根据工艺要求，对污水提升等系统中的主要环节可进行集中控制及现场控制，污水池内的水位采用液位开关传递信号，以达到液位自动控制的目的。

◇一旦自动控制失灵或变更使用工艺时，本系统可进行手动控制，工作状态以信号灯观察运行正常与否。

◇为了减少操作的劳动强度，并实现操作自动化、机械化，要求水泵能定时自动切换；当其中之一发生故障时，能进行声光报警，并自动切换另一台工作。

当污水池内水位达到最低水位以下时，水泵能自动停止工作；当初沉池水位达到最高水位时，进行声光报警，并自动启动备用泵工作。

无备用设备的电机能根据确定的工艺时间按时启动和及时关闭，计量泵等设备可根据工作对象的工作情况确定是否工作、何时工作、怎样工作。

10.3.3装置及装机容量

（1）管线

动力线管采用镀锌管或焊接管。

管道连接必须焊跨越，良好接地。

所有配出线用VV电缆。

信号线用KVV型电缆。

（2）本设计动力装机总容量为19.125kw，工艺额定容量为11.8kw。

配备动力一览表

序号

用电设备名称

规格型号

数量

单机

功率

运行

功率

装机

功率

备注

机械格栅

HF-500

1台

0.75KW

0.75W

间隙运行

污水提升泵

CP0.75-50

2台

0.75KW

1.5KW

一台运行

污泥泵

CP0.75-50

1台

0.75KW

间隙运行

回流泵

CP0.75-50

1台

0.75KW

间隙运行

中间水泵

CP2.2-50

2台

2.2KW

4.4KW

一台运行

曝气风机

HC-80S

2台

4.0KW

8.0KW

一台运行

清水泵

CP1.5-50

2台

1.5KW

3.0KW

间隙运行

加药装置

PAC¢1200×1200

1套

0.60KW

运行

消毒装置

二氧化氯HB-100

1套

0.50KW

运行

小计

11.8KW

19.125KW

11、运行成本及效益分析

（1）排放系统运行成本分析

1.1基本参数

◇计算用电负荷及电费

计算用电负荷为动力装机总容量为19.125kw，工艺额定容量为11.8kw。

电费0.80元/度

◇杀菌剂（加药量为估算值，具体根据实际调试时确定）

杀菌剂平均：

2000元/吨，加药量10mg/L

◇工资福利

本污水处理站机械化、自动化程度较高，因此设置兼职人员1名。

1.2成本费用预测

1）动力费E1

E1=11.8×80%×0.80÷10=0.755元/m

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