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根据业主提供资料，废水站设计处理规模为60m3/d，时处理规模按3m3/h计。
3.3处理要求
废水处理要求须达到广东省水污染物排放限值标准（DB44-26-2001）第二类污染物第二时段一级排放标准。
序号
污染物
最高排放浓度
1
6-9
2
悬浮物
≤60
3
COD
≤90
4
BOD5
≤20
5
≤40
6
氨氮
≤10
注：
出pH和色度外，其他单位均是mg/L
3.4平面布局规划
在本方案中我们在业主提供的场地内进行规划。
主体结构均设计为地埋式，科学规划、合理利用。
3.5工艺比选
废水的可生化性通常用BOD5/COD比值来判断，一般来说，废水中BOD5/COD≤0.25是难生化的，BOD5/COD≥0.3是可生化的，而该废水BOD5/COD约为0.2是属于较难可生化的废水。
生化法主要是利用好氧、兼氧及厌氧等微生物在各自生长的条件下，通过自身新陈代谢来降解有机物的过程。
一般来说，生化法处理工艺分为有氧处理工艺及厌氧处理工艺两大类，在这两类中均有兼氧性微生物的存在。
有氧处理主要是利用好氧微生物及兼氧微生物有氧繁殖与代谢活动，将有机物合成自身的物质或分解转化成CO2和H2O的过程。
过程中需要有适当的氧及水体中各种营养物；
厌氧处理是利用厌氧微生物及部分兼氧微生物无氧（或绝氧）繁殖与代谢活动，将有机物合成自身的物质或分解转化成甲烷及CO2等。
这过程中不需供氧，对水体中各种营养物比例不象好氧微生物要求高。
厌氧处理
废水厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物（包括兼氧微生物）的繁殖与代谢活动，将废水中的各种复杂有机物分解转化为甲烷和二氧化碳等物质的过程。
厌氧生物反应可分为水解酸化、产氢及产乙酸和产甲烷等三个阶段。
在水解酸化阶段，复杂的大分子、不溶性有机物先在水解产酸菌细胞外酶的作用下水解为小分子、溶解性有机物，再在细胞内分解产生挥发性有机酸、醇类、醛类等。
在产氢产乙酸阶段，前一阶段产生的各种有机酸被产氢产乙酸菌分解转化为乙酸和H2。
在产甲烷阶段，产甲烷菌将乙酸、乙酸盐、CO2和H2等转化为甲烷。
从微生物和化学角度来看，厌氧处理虽仅提供一种预处理，但它能耗低，且去除污染物量大，又能改善可生化性，故而在高浓度有机废水的生化处理中，厌氧工序必不可少。
当然，它还需要好氧后处理以去除出水中残余的有机物才能达标。
好氧处理
好氧反应是指兼氧和好氧微生物在分子态氧存在的条件下，以废水中的有机物为反应底物，将其分解为CO2和H2O的过程。
好氧生物处理是去除污水中有机物的常规的、经济的、有效的方法，分为活性污泥法和生物膜法。
一般来说，活性污泥法适用于规模较大的处理厂，对管理要求较高的场合。
生物膜法适用于规模较小，水质水量变化较大，对管理要求较低的场合。
活性污泥法的典型工艺有：
传统活性污泥法、氧化沟、SBR（包括CASS、MSBR、UNITANK）等；
生物膜法的典型工艺有：
生物滤池、生物转盘、淹没式生物滤池法等。
该废水的主要污染物是COD和BOD5
1）去除COD的处理方法主要有化学氧化法、湿式氧化法、生物氧化法（生化法）等。
化学氧化法是往废水中投加强氧化剂，使强氧化剂与废水中有机污染物发生化学氧化生成水和二氧化碳，该方法比较简单，工程投资省，但运行费用高，一般比较少采用。
湿式氧化法是用高压空气送入装有废水的高压容器内并加热，使废水中的有机物在高温高压下进行液相氧化，湿式氧化法工程造价很高，运行费用比较高，一般用于水量小、浓度高的废水中。
生物氧化法（生化法）是利用自然界存在的微生物来分解废水中的有机污染物，以达到废水净化的目的，生化法是国内外最常用、成熟、稳定的处理工艺，并且是国内外公认的最经济的处理方法。
2）BOD5的去除方法同COD的处理方法
经过以上的分析，该废水是可生化性较好的废水，所以生化处理是最经济最合适的工艺，常用的生化工艺主要有两种，一种是两级或多级好氧生物处理工艺；
另一种是厌氧——好氧生物处理工艺。
二级或多级好氧生物处理工艺的优点是工艺成熟，易控制，缺点是能耗高，剩余污泥量大，污泥处置困难，占地面积大，投资大，运行费用高。
厌氧-好氧生物处理工艺的主要优点是：
能耗低，去除率高（因为经厌氧后，难生化的污染物大大减少，提高了它的可生化性，且厌氧段不需要供氧，最高可去除80-90%的有机物，所以能耗低）；
剩余污泥量少，仅为好氧处理的1/5-1/10；
容积负荷高，所以占地面积小；
对氮磷要求量少，仅为好氧处理的1/3-1/5；
厌氧能够产生大量的能源（可回收有用能源），可用来发电或者烧锅炉。
缺点是：
控制和管理需要较高的自动化程度。
经综合比较这两种生物处理工艺，从中可得出如下结论：
厌氧-好氧联合工艺具有很强的竞争性，它是一种省电省能、运行费用低的工艺。
考虑到废水的特性，厌氧选用厌氧水解酸化工艺，经过厌氧水解酸化工艺处理后的废水不仅有机物浓度已经降低，而且还可以改善废水的可生化性，为后续的好氧工艺高效处理奠定基础。
目前，国内常用的好氧工艺为生物接触氧化、SBR和SBR的变种以及BAF、氧化沟等技术。
各种方案的优缺点如下：
（1）接触氧化：
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。
生物接触氧化法具有一下优点：
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。
（2）SBR及其变种：
SBR技术是一种间歇式活性污泥法，硝化和反硝化在一池中进行，它不需回流污泥和混合液内回流，灵活性较高。
污水有机负荷高时，可随时改变运行周期，投资较省。
它的最大缺点是需要自动仪表多，要求自动化程度高，如自动仪表失灵，需要手工操作时，劳动强度很大；
②设备利用率低。
（3）BAF主要适用于处理不大于1000m3/d的小城镇污水和低浓度的有机性工业废水，其优点是BOD5的去除率高，工艺运行稳定，易于管理和节省能源。
主要缺点是：
①负荷低，占地面积大，不适合处理水量较大或有机物浓度较高的污水。
②滤料易堵塞，当预处理不够充分，含悬浮物较高的污水进入滤池或生物膜同时大量脱落，都有可能使滤料堵塞。
③产生滤池蝇，影响环境卫生。
④喷嘴喷洒污水较高，散发臭味。
（4）氧化沟：
该工艺的硝化和反硝化也分开，也能发挥各尽所能，它不需混合液内回流，因而运行费用低。
缺点是占地面积较大，出水SS过高。
综上所述，本设计工艺拟采用生物接触氧化工艺。
生物接触氧化工艺是既去除有机物同时还去除NH3-N较好的生化工艺，具有耐冲击负荷和出水稳定等优点。
工艺方法
比较项目
SBR工艺
MBR工艺
生物接触氧化
占地面积
大
小
系统投资
中
高
低
自控要求
操作管理
复杂
简单
运行风险
处理效果
良好
7
运行成本
8
推荐工艺
不推荐
推荐
生物接触氧化为生物膜法处理工艺，与活性污泥池处理相比，其设置了生物载体，因此具有更高的微生物含量，剩余污泥量也更少。
常用的生物载体为组合填料。
填料材质以聚丙烯高分子聚合物为主，并添加一定的助剂，以适应各种性质的污水和不同处理工艺的要求。
填料的结构是将合成树脂加热溶融后，由喷丝头喷出，使丝条在不规则的旋转运动中重叠堆积，并将其相互交接点在冷却时融接成整体型立体网状结构。
由于聚丙烯类合成树脂质量轻，且具有较高的机械强度，在水中不会变形。
又因其不含可塑剂，故在水中不会分解或溶出有害物质。
立体网状填料具有立体网状结构，空隙率大、实用比表面积大、水流呈三维流动、传质条件好，氧利用率高，不堵塞，不结团，实用寿命长的填料。
立体网状填料的主体为多根弯曲交错缠绕，互相粘接的丝条所形成的疏密有序的空间立体柱状结构，填料的侧面为竹节状，其横截面为网格状，各网格中间的空洞部分构成通道，竖向对应的各网格交叉点间设有起加固作用的粗丝条。
立体网状填料可以大大增加好氧池的容积负荷，强化生化处理效果。
3.6工艺流程
3.6.1工艺流程图
详见工艺流程图
3.6.2工艺流程说明
水帘柜出水进入小循环水池，循环利用，循环至一定时间后，将小循环水池中的废水送至废水站进行处理，达到处理要求后，再排入小循环池进行利用。
喷漆柜废水每天排至小循环水池，更换一次；
小循环水池每3-5天进行一次更换，将废水排至废水站进行处理；
废水处理系统，根据废水调节池液位开关自动控制，液位浮球开关处在高液位时，废水处理系统开启运行，运行至调节池液位开关至低液位时，系统自动停止。
当清水池液位处于高液位时，可开启清水泵，将处理后的废气补充至小循环水池。
整个废水系统循环使用。
（1）隔油池
去除废水中的油性物质，如油脂等。
（2）调节池
调节池起调节均化水质、水量作用。
本系统拟采用较大容积的调节池，防止因生产车间水质波动大而造成对后续系统的冲击。
（3）混凝反应池
经过在碱性条件下，通过投加PAC和PAM完成混凝反应后，可以去除废水中的胶体物质及大量的SS，同时能去除部分废水中有机污染物。
（4）混凝沉淀池
在混凝反应后，设置沉淀池对混凝处理后泥水混合液进行分离。
斜管沉淀池具有沉淀效果好、耐冲击负荷和温度变化、施工简单等优点。
剩余污泥输送到污泥浓缩池。
（5）水解酸化
在水解酸化池中，利用厌氧菌的消化作用，将废水中复杂的大分子有机物水解、酸化为小分子的脂肪酸、醇、CH4、CO2。
水解酸化池将厌氧过程控制在水解酸化阶段，同时采用生物催化技术，加强水解酸化的效率。
这是一种不完全的厌氧过程，所以其反应时间短，投资省，但又能将复杂的分子有机物降解为简单的小分子物质，提高了废水的可生化性，为后续的好氧处理提供优质底物。
（6）生化反应池
经水解酸化后的废水自流进入生化反应池，生化反应池结合序批式活性污泥法与生物接触氧化法运行原理，池内设微孔曝气系统供氧曝气，悬挂组合填料，在一个运行周期内，分进水、曝气、静置和排水四个阶段。
水中的有机物被挂膜于填料表面的微生物好氧分解而去除。
（7）二级沉淀池
沉淀生化除水中，水中悬浮的杂质，净化水质。
（8）碳滤
进一步净化水质，使其达到回用或排放要求。
（9）储泥池
用于收集沉淀池产生的剩余污泥，以降低污泥含水率、减小污泥体积。
储泥池的上清液回流至调节池，剩余污泥用泵提升至脱水机进行处理。
（10）污泥脱水
污泥脱水的作用是去除污泥中的毛细水和表面附着水，从而缩小其体积，减轻其重量。
经过脱水处理，污泥含水率能从96％左右降至60-80％，体积为原来的1/5-1/10，有利于运输和后续处理。
本工程采用板框压滤机进行污泥脱水。
板框压滤机具有能连续运行、操作管理简单、附属设备较少、机器制造容易等优点，从而使投资、劳动力、能源消耗和维护费用都较低。
3.7污染物去除效果估算
污染物指标
构筑物名称
（mg/L）
SS
进水
2000
400
800
隔油池出水
1800
380
640
调节池
高级氧化机
300
580
混凝沉淀池出水
720
270
350
水解酸化池出水
500
170
243
生化池出水
100
30
二沉池出水
95
20
80
碳滤罐出水
85
15
去除率%
95.7
96.25
96.3
3.8构筑物设计参数及设备选型
功能：
去除悬浮油脂
型式：
地下池
规格：
3525×
1000×
2000mm（分三格）
有效容积：
6m3
有效水深：
1.7m
停留时间：
2h
结构：
钢筋混凝土
数量：
1座
均化水质水量
3500×
3000mm
31m3
2.6m
10h
配套设施：
离心泵：
2台,型号50QW10-10-0.75,Q=10m3/h，H=10m，N=0.75kw
液位控制器：
1套
转子流量计:
2套
（2）高级氧化机
去除有机污染物，提高可生化性
地上池
2200×
1700×
2000mm
5.4m3
1.8m
1.8h
PP
搅拌机：
1台,型号R=70转/min，N=1.5kw
Ph仪表：
分3格，分别投加NaOH、PAC和PAM，进行混凝反应，有效去除水中的悬浮物和胶体颗粒。
地下式
L×
B×
H=1000×
800×
3000（加碱池）；
H=1163×
3000（加PAC/PAM）
2.5m
单格停留时间：
40min
PVC穿孔搅拌系统3套
pH仪表1套
（4）沉淀池
进行泥水分离
H=3525×
2000×
3000m（内空）
表面负荷：
0.50m3/（m3·
h）
配套设施:
排污泥泵：
1台,型号50QW10-10-0.75Q=10m3/h，H=10m，N=0.75kw,
斜管填料：
Φ50PP6.05m2
斜管填料支架：
1批,钢防腐
（5）pH回调池
调节废水酸碱度
600×
1500mm
1.1m
46min
PVC穿孔搅拌系统1套
PH仪表:
（6）水解酸化池
分解水中大分子有机污染物，提高废水可生化性。
有效容积:
30.84m3
8h
组合填料：
24.675m3
填料支架：
1批（钢制+防腐）
（7）生化池
分解水中污染物。
H=6000×
52.88m3
17.63h
42.3m3
微孔曝气器：
42套
空气消耗：
由罗茨鼓风机提供气源
（8）混凝反应池
（9）二沉池
2500×
3000m
0.34m3/（m3·
Φ50PP8.81m2
（10）中间水池
暂存水池，提供碳滤罐水源
8.81m3
过滤泵：
2台CDL2-5Q=2.8m3/minH=30mN=0.55kw
（11）回用池
存放处理后的污水，供车间回用
2900×
25.56m3
反冲泵：
1台CDL4-5Q=6m3/hH=31mN=1.1kw
（12）碳滤罐
污水深度处理
地上式
D×
H=￠1200×
2500mm
2.26m3
碳钢防腐
2座
（13）储泥池
存放沉淀池内的剩余污泥
3000mm（内空）
污泥隔膜泵：
1台VA-40Q=378.5L/min
板框压滤机：
XAMY16/630，压滤面积：
16m2
（14）加药系统
加药泵：
6台
药箱：
6个，L×
H=0.8×
0.8×
1.2m，PP
液位开关：
6个
PVC穿孔搅拌系统6套
（15）设备间
存放风机、压滤机、药品、加药槽、控制柜等
H=19150×
砖墙
四、其他设计
4.1土建设计
4.1.1土建设计依据及原则
（1）依据现行建筑结构规范大全<
第二版>
（2）满足工艺设计的要求
（3）符合所在地规划要求
（4）总图布置及建构筑物设计符合防火防洪要求
4.1.2土建工程结构类型设计
建筑物采用钢筋混凝土框架结构，一般构筑物采用钢筋混凝土结构，废水站采用全地下式,上部绿化。
4.1.3建构筑物设计要点
（1）构筑物采用防水砼，砼抗渗等级S6。
（2）超长结构设变形缝或后浇带，对于存在上浮问题的水池采取抗浮措施。
4.1.4总平面布置
（1）平面布置：
废水处理布置按废水处理工艺流程功能以及废水入口及排放口位置要求进行平面布置，力求做到布局既符合工艺要求，又达到整体美观的目的。
（2）标高均以相对于废水站区域地面标高为±
0.00计，单位以米计。
4.2电气及自控系统设计
4.2.1供、配电系统
（1）电源
废水处理系统需～380/220V，50Hz电源由建设单位提供。
（2）配电
本工程用电负荷均为低压，在主要处理构筑物集中设中央控制室，由变电所低压侧以放射式电缆线路分别供电。
工程中380V异步电动机22kw以下采用直接启动方式；
22kw-55kw采用星三角启动方式；
75kw及以上采用软启动方式，其控制方式为就地、主控制室PLC两地控制。
在各工作间设置就地控制箱或现场操作台，其面板设起、停按钮，运行、停止及事故指示灯。
4.2.2主要电气设备选型
低压配电柜选用抽出式开关柜，处于腐蚀性气体、液体或粉尘环境中的电气设备选择防腐型或密闭型。
4.2.3电缆、电线选型及敷设
电缆敷设采用电缆桥架、线管和直埋相结合方式，建筑物内采用电缆桥架或电缆穿管敷设。
高压电缆采用交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装铜芯电缆。
低压直埋电缆采用聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装铜芯电缆，其他电缆采用聚氯乙烯缘聚氯乙烯护套铜芯电缆，潜水设备电缆采用聚氯乙烯绝缘聚乙烯护套铜芯电缆；
照明线路及小的动力支路采用聚氯乙烯绝缘铜线。
在0.4kv低压母线上设置低压电容器自动补偿装置，补偿后功率因数达0.9。
4.2.4防雷与接地
废水处理系统内的建（构）物按第三类建（构）防雷设计。
工作接地、保护接地与防雷接地共享接地体，接地体由自然接地体与人工接地体相结合组成，接地电阻不大于4欧姆。
电源进线处设置重复接地。
系统接地制式为TN-S。
4.2.5自动控制
（1）设计总则
废水站内自控采用手动与自动相结合。
（2）过程检测和自动化控制
检测仪表和控制系统根据废水处理站的实际运行管理需要配置，遵循“技术可靠、经济合理”的原则。
本方案设计自动化仪表及控制系统，选用国际先进、质量可靠、价格合理的检测仪表，以提高废水处理站的现代化管理水平，降低污水厂工作人员的劳动强度，达到科学、安全、可靠生产运行的目的。
仪表选用以稳定可靠为原则。
工程设计遵循自动化仪表专业和环保专业相关规范。
工程施工验收遵循GBJ93-86《工业自动化仪表工程施工验收规范》
（3）过程检测和控制的主要内容
调节池设浮子式液位传感器，取液位高，低等信号；
液位高启低停，两台提升泵（一用一备）；
NaOH加药泵受pH计，控制水质pH在8-9之间，高停低开；
PAC、PAM加药泵与调节池提升泵联动，当调节池提升泵开启时，加药泵开启，当调节池提升泵关闭时，加药泵关闭；
硫酸加药泵受pH计，控制水质pH在7-8之间，高开低停；
污泥泵手动控制，每天定时开启、关闭；
4.2.6仪表、照明
（1）照明
照明灯具按环境条件，建筑特点及工艺装置条件进行选型和配置，光源选用荧光灯、高压钠灯等。
重要岗位（设备间）设置应急照明灯。
五、技术经济与环境效益分析
5.1运行费用分析
5.1.1电耗
电费以0.8元/kwh计，则吨水电耗为2.8元/吨
5.1.2药剂费用
（吨水消耗，供参考，实际药量依废水浓度变化而调整）
项目
用量（kg）
单价（元
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