1000吨每天生活污水处理项目Word格式文档下载.docx
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2.1设计依据及标准
Ø
《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）
《中华人民共和国水污染防治法》（1996年5月修正）
《建设项目环境保护管理条例》（1998年11月29日）
《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）
《城市排水工程规划规范》（GB50318-2000）
《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）
业主提供的有关技术数据
2.2方案设计原则
严格执行国家和地方环保、卫生和安全等法规，经处理后主要水质指标符合国家有关标准；
设计中坚持科学态度，采用的水处理工艺既要体现技术先进、经济合理，又要成熟、安全可靠，并具有操作简单、运行管理方便等特点；
处理单元相对紧凑、占地尽可能少，在确保运行稳定、出水水质达标的前提下，尽量降低工程造价及运行成本；
设计中坚持污水生化处理与生态化处理思想相结合的原则，营造和谐的污水处理生态环境。
设计中在保证工程质量的前提下，尽可能采用合理的措施，降低工程造价和设备运行费用；
设计中根据实际情况，在合理、经济、积极、慎重的原则下，力求采用先进的工艺、设备、材料等，以提高工程的质量；
根据运行维护要求，力求使污水处理系统易于维护管理，自动化水平要符合实际情况；
污水处理站设计力求工艺简捷，设备管道布局合理、美观，力求环境整洁、优美、卫生。
2.3项目范围
本方案设计范围包括污水处理工程内的污水处理工艺、土建、电气控制等。
污水处理工程以外的管网收集、污泥外运处理、出水外排、总电源引线等由业主负责实施。
2.4项目水量
根据业主提供的资料，本项目处理水量为1000m3/d，每天按20小时设计，小时处理水量50m3/h。
2.5进出水水质
2.5.1进水水质
由于未提供排水点原水水质，参考张自杰《环境工程手册·
水污染防治卷》典型的生活污水水质，本项目的进水水质见下表：
污染因子
设计进水水质
BOD5（mg/L）
≤200
COD（mg/L）
≤300
SS（mg/L）
≤220
2.5.2出水水质
出水水质参照国家环保总局发布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标，具体指标如下：
设计出水水质
≤20
≤60
SS（mg/L）
粪大肠菌群（个/L）
≤1×
104
pH
6~9
第三章工艺设计
3.1水质特点分析
生活污水：
包括厨房洗涤、淋浴、洗衣等废水以及冲洗厕所等污水，其成分及其变化取决于居民生活的状况、水平和习惯，污染物浓度与用水量有关。
生活污水的主要污染物是有机物、氮和磷等营养物质，其水质特征是水质稳定但浑浊、色深切具有恶臭，呈微碱性，一般不含有毒物质，含有大量的细菌、病毒和寄生虫卵。
在生活污水中，所含固体物质约占总质量的0.1%~0.2%，其中溶解性固体（主要是各种无机盐和可溶性的有机物质）约占3/5~2/3，悬浮固体（其中有机成分占4/5）占2/5~1/3。
3.2、工艺选择的原则
目前，一般的污水处理需要较大的投资和运行费用，这是制约污水处理健康发展的重要问题。
污水处理工艺的选择，是根据污水水质、出水要求、污泥处置方法以及当地温度、工程地质、环境等条件作慎重考虑。
工艺选择的原则，应该综合考虑工艺的可靠性、成熟性、适用性、去除污染物的效率、投资成本、运行管理及费用，并以此为标准选择最优的工艺方案。
根据已知条件和要求，在污水处理工程的总体方案确定中，将遵循以下原则：
所选工艺必须技术先进、成熟，对水质变化适应能力强，运行稳定，能保证出水水质达到排放标准的要求；
所选工艺应减少基建投资和运行费用，节省占地面积和降低能耗；
所选工艺应易于操作、运行灵活且便于管理。
根据进水水质水量，应能对工艺运行参数和操作进行适当调整；
所选工艺应易于实现自动控制，提高操作管理水平；
所选工艺应最大程度地减少对周围环境的不良影响（气味、噪声、气雾等）。
3.3污染物的去除对处理流程的影响
在采用二级生物处理工艺的污水处理工程中，不同的污染物是以不同的方式去除的。
污染物的去除决定了污水处理工艺的流程。
3.3.1悬浮物（SS）的去除
污水中悬浮物（SS）的去除主要靠沉淀作用。
污水中的无机颗粒和大尺度的有机颗粒靠自然沉淀作用就可以去除，小尺度的有机颗粒靠微生物的降解作用去除，而小尺度的无机颗粒（包括尺度大概在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒）则要靠脱落的生物膜絮体同时沉淀被去除。
污水处理出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标，还因为组成出水悬浮物的主要是脱落的生物膜絮体，其本身的有机成分就很高，因此对出水的BOD5、COD等指标也有很大影响，所以控制污水处理出水的悬浮物（SS）指标是最基本的，也是很重要的。
为了降低出水中的悬浮物浓度，需要在工程中采用适当的措施，例如选用适当的容积负荷以保持脱落的生物膜的凝聚及沉降性能，采用较小的二次沉淀池的表面负荷，采用较低的出水堰负荷，充分利用脱落的生物膜悬浮层的吸附网络作用等。
在污水处理方案选用合理，工艺参数取值合理，单体设计优化的前提下，完全能够使出水指标达到排放要求。
3.3.2BOD5的去除
污水中BOD5的去除是靠活性污泥或生物膜的吸附作用、微生物分解作用以及微生物的代谢作用，然后对污泥与水进行分离完成的。
活性污泥或生物膜中微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。
这也就是污水中BOD5的降解过程。
在这种合成代谢和分解代谢过程中，溶解性有机物（例如低分子有机酸等易降解有机物）直接进入细胞内部被利用。
而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后进入细胞内部被利用。
由此可见，微生物的耗氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质，因此可以使处理污水中的参与BOD5浓度很低。
根据国外有关设计手册资料和我们的设计经验，采用生物膜法时，在容积负荷≤0.8kgBOD5/kgMISS·
d时（采用活性污泥法时，其值一般为0.05-0.15BOD5/kgMISS·
d），就很容易做到出水BOD5保持在20mg/L以下。
3.3.3COD的去除
污水中COD去除的原理与BOD5基本相同。
COD的去除率取决于原污水的可生化性，它与处理污水的组成有关。
对于那些主要以生活污水及其成分与生活污水相似的工业废水组成的城市污水中BOD5/COD比值往往接近0.5甚至大于0.5，其污水的可生化性较好，出水中COD值可以控制在较低的水平。
3.3.4氮的去除
氮是蛋白质不可缺少的组成部分，因此广泛存在于城市污水中，在原污水中，氮以NH3-N及有机氮的形式存在，这两种形式的氮和在一起成为凯式氮，用TKN表示。
而原污水中的NO2-N和NO3-N量很少。
氮也是构成微生物的元素之一，一部分进入细胞体内的氮将随剩余污泥一起从水中去除，这部分氮量占所去除的BOD5的5%。
在有机物被氧化的同时，污水中的有机氮也被氧化成氨氮，并且在溶解氧充足、停留时间足够长的情况下被进一步氧化成硝酸盐。
因为氮在水体中是藻类生长所需的营养物质，容易引起水体的富营养化，因此氮是污水处理厂出水的控制指标之一。
脱氮菌在缺氧的情况下可以利用硝酸盐NO3-N中的氧作为电子受体，氧化有机物，将硝酸盐中的氮还原成氮气N2，从而完成污水的脱氮过程。
生物脱氮工艺是目前广泛采用的污水处理工艺。
由此可见，要达到生物脱氮的目的，完成硝化是先决条件。
因此硝化菌属于自养菌，其比生长率μs明显小于异养菌的比生长率μh，生物脱氮系统维持硝化的必要条件μs≥μh即系统必须维持在较低的容积负荷条件下运行，使得系统的泥龄大于维持硝化所需的最小泥龄。
根据大量的试验数据和运行实例，设计容积负荷在0.2～2.0kgBOD5/（m3·
d），时，就可以达到硝化及反硝化的目的。
3.3.5磷的去除
将磷从污水中除去，可以采用化学法，也可以采用生物法。
化学除磷是向污水中投加三价盐（一般是铝盐或铁盐，二价铁应保证在曝气池内被氧化成三价铁），使之与污水中的磷酸盐形成难溶化合物，经过沉淀从水中去除。
采用化学除磷的优点是工艺简单，除加药设备外不需要增加其他设备。
生物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降解有机物，并转化为PHB（聚β烃丁酸）储存起来。
当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和吸磷，形成高磷浓度污泥，随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。
生物除磷的优点在于不增加剩余污泥量，处理成本较低。
缺点是为了避免剩余污泥中磷的再次释放，对污泥处理工艺的选择有一定的限制。
采用生物除磷时还需要严格控制系统中厌氧池的厌氧环境，同时需要加大污泥回流量和剩余污泥排放量，这样就会增加系统的运行费用，污泥排放量增加就会减少系统的污泥浓度，影响污水的生化处理效率。
据此，本工程除磷推荐采用生物法为主，辅以化学除磷的方法，这样除磷效果很好，工艺流程简单，节省工程造价和占地面积。
3.4污水二级处理主体工艺的选择
目前污水处理常采用生化法，主要工艺有活性污泥法、生物膜法以及较为新颖的泥膜共生法等。
活性污泥法以A2O工艺、氧化沟和SBR为代表形式；
生物膜法可分为生物接触氧化和生物转盘等工艺。
3.4.1活性污泥法
A2O工艺
A2O工艺属于传统活性污泥法中较为常见的一种工艺，它是70年代在AO工艺上开发出来的同步脱氮除磷工艺，因此具有生物除磷和脱氮的能力。
A2O工艺的优点是可以充分利用硝化液中的硝态氮来氧化BOD5，回收了部分硝化反应的需氧量，反硝化反应所产生的碱度可以部分补偿硝化反应消耗的碱度，因此对含氮浓度不高的城市污水可以不另外加碱来调节pH。
本工艺在系统上是最简单的脱氮除磷工艺，总的水力停留时间小于其它同类工艺（如巴登甫脱氮除磷工艺）；
在厌氧（缺氧）、好氧交替运行的条件下，丝状菌不能大量繁殖，无污泥膨胀，SVI值小于100，利于处理后污水与污泥分离；
运行中在厌氧和缺氧段内只需轻搅，运行费用低。
A2O工艺由于具有相对于其他同步脱氮除磷工艺构造简单、总水力停留时间短、运行费用低、控制复杂性小和不易产生污泥膨胀等优点，并作为将传统活性污泥污水处理厂改建为具有脱氮除磷功能的污水处理厂时最易改造成的工艺，目前已经成为我国城市污水处理厂中主流的同步脱氮除磷工艺。
对现有的城市污水处理厂处理水量和采用工艺的调查统计发现，A2O工艺的处理水量占总处理水量的70%以上。
但由于氮、磷的去除比较复杂，脱氮需要涉及硝化、反硝化过程，除磷则有吸磷和释磷等多个生化反应过程。
上述每一个过程的目的不同，其微生物的组成、基质类型及环境条件的要求也各不相同。
因此要在一个系统中同时完成脱氮和除磷过程，不可避免地产生了各过程间的矛盾关系，如碳源、泥龄、回流硝酸盐、硝化和反硝化容量以及厌氧释磷和好氧吸磷的容量等问题。
A2O工艺作为活性污泥法的代表工艺，能适用于各种规模的污水处理厂，但由于活性污泥法运行控制水平要求相对较高，本项目不考虑此工艺。
氧化沟工艺
氧化沟工艺有A2O氧化沟、T型氧化沟等多种形式，氧化沟在城市污水处理中应用比较普遍，以下T型氧化沟为例进行比较。
T型氧化沟又称为三沟式氧化沟，融缺氧、好氧及沉淀池于一体（其中的两条边沟交替进行反应及沉淀）。
流程简洁，具有生物脱氮功能，采用连续进水、连续出水的方式运行。
自1990年邯郸污水处理厂的T型氧化沟投产并被建设部、国家环保总局列为示范厂后，国内采用这种工艺流程的污水厂较多。
T型氧化沟的优点在于一体化，能较好的利用土地面积，特别是采取加大沟体深度的措施后，节约用地的效果更为明显；
不需混合液回流及活性污泥回流，流程简单、利于管理；
采用序批式控制，不同的循环时间设定值可以得到不同的处理效果，根据实际进水水质进行优化，适应性较强；
序批式控制，易于实现处理过程的自动控制。
其缺点是设备台数多，增加了设备的维护工作量；
设备利用率低，装机容量大；
因为不设专门的沉淀池，排除的剩余污泥浓度低，不利于污泥处理；
无专门的厌氧区域，因此生物除磷效果差；
因为无回流设施，因此造成连续曝气的中沟的MLSS较边沟低（中沟MLSS浓度的设计值只为边沟的77%，实际运行中还更低），使得整个系统的利用效率低。
氧化沟工艺具有良好的抗冲击负荷，适用于大中型污水处理厂。
本项目水量较小，且无工业废水，水质较稳定，不考虑采用氧化沟工艺。
SBR法
序批式（sequencingbatchreactor）法是相对常用的过流式而言的。
过流式是一种空间顺序的处理方式，污水在流经不同功能的构筑物过程中逐步净化，最终达到排放标准。
SBR法是一种时间顺序的处理方式，进水、曝气、沉淀、出水等处理过程同一周期不多时段，在同一个池子中完成，但进水水连续的。
设计上常需若干座池子组成一组，轮换运转。
目前国内已有多处采用SBR工艺，SBR法适用于水量、水质排放不均匀的工业废水处理。
此外，国内使用的工艺还有CASS、UNITANK、MSBR等一些改良型的SBR处理工艺。
但考虑到其自控要求较高，不适合本项目需求。
3.4.2生物膜法
生物膜法是与活性污泥法并列的另一种生物处理工艺，其原理是利用污水与填料上的生物膜接触，在生物膜中细菌的分解作用下，污水得到净化。
常用的生物膜法有生物接触氧化、生物转盘等工艺。
生物接触氧化
生物接触氧化是由浸没在污水中的填料和人工曝气系统构成的生物处理工艺。
在有氧的条件下，污水与填料表面的生物膜反复接触，使污水获得净化。
生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。
该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给，主要由曝气鼓风机和专用曝气器组成,生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。
生物接触氧化法具有以下特点：
（1）由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；
（2）由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；
（3）剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。
生物接触氧化适用于中小规模污水处理厂，针对本项目特点，生物接触氧化可以作为备选方案之一。
高效生物转盘
高效生物转盘采用特殊的立体网络结构，利用立体网络结构圆盘上的生物膜来净化污水。
运行过程中，生物转盘约40%浸没在污水中，并维持这种状态缓慢旋转，不断吸收空气中的氧气和吸附水中的污染物，利用生化反应对污染物进行降解。
通过生物转盘的缓慢旋转，加快了新老微生物更新速度，确保生物膜的高效性。
生物转盘为组合式盘片结构，整个设备为地上式安装，盘片结构可根据不同的污水处理要求进行不同组合。
工艺特点：
①采用特殊的立体网式转盘结构，有效地增大了比表面积，可处理高浓度有机废水，脱氮效果好。
其比表面积相对于传统生物转盘结构可提高5倍以上，微生物浓度更高，处理效果更好。
②运转灵活，操作维护简便，可模块化设计。
③能耗低、噪音低。
无需使用鼓风机曝气，仅需提供保持生物转盘低速旋转的最小动力即可。
一般消耗的动力只有传统工艺的60%左右，运行成本大幅降低，且噪音低。
④抗冲击负荷能力强。
对水质和水量波动的适应力强，运行稳定，不易发生污泥膨胀。
⑤剩余污泥量少。
由于生物转盘缓慢均匀地在水中转动，水与盘片之间产生的剪力可连续均匀地将过剩的生物膜除去，确保生物膜的高活性，剩余污泥量少，盘片之间不易堵塞。
⑥通风、充氧效果好。
生物转盘空隙率在95%左右，污水和空气能自由出入网孔结构从而实现良好的通风和充氧。
⑦环境效果好，无恶臭、无滤池蝇。
恶臭产生的主要原因是污水中含有大量的含氮和含硫等致恶臭的化合物。
生物转盘的特殊结构适合好氮、硫的微生物大量繁殖，其吸附性和凝聚性强，具有摄取、吸收、分解污水中致恶臭化合物的能力。
运行过程中不产生泡沫，生物膜更新换代速度快，易脱落，滤池蝇无法滋生。
3.4.3工艺选择
综合考虑比较上述几个工艺的特点和该工程的实际情况，针对本项目水量较小，出水要求较高的特点，我们推荐采用DA清林生物转盘工艺作为二级处理主体工艺，并建议增加深度处理单元。
综上，本项目整体工艺推荐采用“WTBOX多功能污水处理装置”。
其中，智慧型WTBOX多功能污水处理装置的核心部分是“DA清林生物转盘”。
3.5WTBOX多功能污水处理设备
智慧型WTBOX多功能污水处理设备处理核心功能单元包括：
生化段、过滤段，分别采用的是DA清林生物转盘、DE型滤池。
3.5.1生化处理单元—DA清林生物转盘
DA立体网式清林生物转盘采用特殊的立体网络结构，利用立体网络结构圆盘上的生物膜来净化污水。
运行过程中，清林生物转盘约40%浸没在污水中，并维持这种状态缓慢旋转，不断吸收空气中的氧气和吸附水中的污染物，利用生化反应对污染物进行降解。
通过清林生物转盘的缓慢旋转，加快了新老微生物更新速度，确保生物膜的高效性。
3.5.2过滤单元—DE型滤池
DE型过滤技术是德安公司继D型滤池的发明创造后又一发明创造。
其相关专利号为：
ZL200920124864.9；
ZL200920122818.5；
200910097605.6；
200920117622.7；
200910100890.2本技术采用带密集型过滤孔道的过滤材料为过滤媒介，过滤材质主要为高分子复合材料组成。
DE型过滤设备滤速高、出水水质好，并且采用模块化滤芯、标准化设计，可根据滤池的处理量灵活设置处理单元，能耗低、处理量大、占地小、运行和维护简单方便，是一种高效新型过滤设备；
其过滤方式为水平过滤方式。
其进水SS在≤30mg/l，处理出水能够小于5mg/l，在污水深度处理方面有无可比拟的优势。
DE过滤设备的技术特点：
占地小：
同比砂滤设备占地面积约为1/6，同比滤布滤池占地面积更小；
电耗低：
运行电耗为吨水耗电0.00167kwh；
压头损失小：
约为0.3m；
安装检修方便：
标准化、模块化设计制造安装；
专用滤布：
采用专用高分子纤维及特殊工艺和专用设备编制而成，由我公司研发专门生产；
吸洗耗水率1%左右；
控制简单：
可实行全自动化控制。
3.5.3消毒单元—紫外线消毒
紫外线消毒是以最具生态学的方式对水体进行消毒处理，通过紫外灯发射253.7nm波长的紫外线，在瞬间与微生物的生命中枢DNA产生光化反应，使微生物死亡或失去继续生存的能力，达到杀菌、消毒的目的。
紫外线消毒的优点
物理消毒、无二次污染,对环境、生态和人类无害；
使用安全，无需储存、运输及使用任何有毒、腐蚀性化学物品；
所有消毒方法中运行成本最低运行维护简单、方便、安全；
与化学消毒相比、紫外消毒性能稳定不受环境条件如温度和水中酸硷度变化的影响。
微生物在人体内不能复制繁殖，就会自然死亡或被人体免疫功能消灭，从而不会造成疾病感染传播。
紫外线消毒并不是杀死微生物，而是去掉其繁殖能力进行灭活。
由此看到紫外线消毒是一种物理消毒方法，不需要使用任何化学物质。
因此也不会产生化学残余物质和化学副产物。
3.5.4除臭单元—生物除臭装置
生物除臭法主要是利用自然界细菌和微生物对臭气的吸收和生物降解过程来自然除臭的方法。
微生物以细胞个体小、比表面积大、吸附性强、代谢类型多样的特点，可以将恶臭物质吸附吸收后转化为无害的CO2、H2O、H2SO4、HNO3等简单无机物。
该方法的优点是投资适中、见效快、运行成本低、效率高，真正的绿色环保方法。
生物除臭技术当今在国际上被誉为治理恶臭气体污染的绿色解决方案，在国内近年已被越来越多的企业认同、接受和采纳，其处理工艺对环境的亲善性和建造运行的经济性倍受欢迎。
智慧型WTBOX多功能污水处理设备生化处理段产生的臭气通过排风管抽到装置中进行处理。
它的工作原理：
微生物细胞对恶臭物质进行吸附、吸收和降解，使恶臭物质转化为无害的简单无机物。
微生物除臭分为三个过程：
①臭气同水接触并溶解到水中；
②水溶液中的恶臭成分被微生物吸附、吸收，恶臭成分从水中转移至微生物体内；
③进入微生物细胞的恶臭成分作为营养物质为微生物所分解、利用，从而使微生物得以去除。
3.5.5自控单元—智慧型控制装置
①分散运行，集中管理：
可实现无人监管，自动运行，实现多点处理，集中管理；
②短信报警功能：
能实现在线短信实时报警功能，针对设备运行故障通过传感器向管理中心发送报警短信；
③防盗功能：
断电报警。
3.6消毒处理
根据《室外排水设计规范》（GB50014-2006）推荐，污水处理领域宜采用二氧化氯、紫外线与
3.6污泥处理
一般现行污泥处理流程为：
污泥→浓缩→消化→脱水。
污泥经消化后能有效杀死污泥中的致病菌，并有利于
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