污水处理技术工艺方案.docx
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污水处理技术工艺方案
污水处理技术工艺方案
1概况
1.1项目名称、建设单位
1、项目名称xx
2、建设单位：
xx
3、项目建设地点：
xx
1.2项目概况
工业园区污水由以下主要部分组成：
居民的生活污水；开发区公建设施的污水；工业生产废水；管道渗漏水、部分雨水及未预见污水等。
建设规模：
2.0万m³/d。
5.2设计编制依据、范围
2.1设计依据
2.1.1建设规模：
2.0万m³/d。
2.1.2设计规范及标准
1）《中国人民共和国水污染防治实施细则》
2）《室外排水设计规范》（GBJ14-84）
3）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）
4）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
5）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）
6）《城市污水处理厂污水污泥排放标准》（CJ3025-93）
7）《给水排水工程结构设计规则》（GBJ69-84）
8）《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）
9）《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）
10）《建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）
11）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
12）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）
13）《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）
14）《建筑抗震设计规范》（GBJ11—89）
15）《建筑地基基础设计规范》（GBJ17—89）
16）《建筑通用布线国际标准》（ISO/IEC—11801）
17）《电力工程电缆设计规范》（GB50217-94）
18）《建筑电气工程施工质量验收规范》（GB50303-2002）
19）《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300—2001）
20）《低压电器电控箱》（GB4720-84）
21）《专有电子器件电控箱技术条件》（GB3797-89）
22）《电气装置安装工程施工及验收规范》（GB50254至GB50259—1996）
23）《建筑工程施工现场供用电安全规范》（GB50198—1994）
24）《建筑安装工程资料管理规程》（DBJ01—51——2000）
25）《安全防范工程程序与要求》（GA/T75—1994）
26）《城市污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》（JJ31-89）
27）《水处理设备制造技术条件》（JB2932-99）
2.2设计范围与分工
本设计包括污水处理参数的确定、污水处理工艺流程、工艺设备选型、建构筑物设计、设备管道布置、电气仪表控制。
对于污水进入处理站前的设施和最终排放的渠道，由厂方自己负责外围管网的布置与安装。
对于进入处理站的主供电电源由厂方负责接入处理站的低压配电柜。
2.3设计原则
1）遵守国家对环境保护、生活污水治理的制定的法规、标准及规范，执行各种相关的标准和规定；
2）对工程系统进行深入的技术分析，选用效果好、投资省、能耗低、占地少、操作管理方便、技术成熟的处理工艺，为工程建成后的运行管理体制提供可靠的依据；
3）尽可能地减少污水处理站对周围环境的不良影响，防止二次污染；
4）适当地考虑自动化操作，以简化操作管理和减轻工人的劳动强度，并易于维护保养；
5）节约能源，最大限度降低运行费用，工程投资少，占地面积小，见效快；
6）尽量采用新材料、新产品以延长设备的使用寿命；
7）注重污水处理厂为全封闭结构，无噪音、无异味；
8）合理美观的整体结构设计；
3原水水量及进、出水水质
3.1废水来源
污水由以下主要部分组成：
工业园区居民的生活污水；开发区公建设施的污水；工业生产废水等。
3.2原水水质
污水进水水质表表3—2
序号
污染物
单位
原水水质指标
1
PH值
6-9
2
化学需氧量（CODcr）
mg/L
500
3
生化需氧量（BOD5）
mg/L
150
4
悬浮物（SS）
mg/L
250
5
NH3-N
mg/L
30
6
TP
mg/L
2.5
3.3出水水质
根据项目要求处理出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中的一级A标准，具体指标为：
出水水质指标表表3—3
序号
污染物
单位
原水水质指标
1
PH值
6-9
2
化学需氧量（CODcr）
mg/L
≤50
3
生化需氧量（BOD5）
mg/L
≤10
4
悬浮物（SS）
mg/L
≤10
5
NH3-N
mg/L
≤5
6
TP
mg/L
≤0.5
7
粪大肠杆菌群数
个/L
≤1.0×103
4工艺流程
4.1工艺流程图
4.2工艺流程介绍
4.2.1工艺说明
工业园区废水处理主要分三部分：
一、物理处理部分：
进水经粗细格栅后，大部分悬浮物被阻截，之后进初沉池，除去废水中比重较大的颗粒物，如泥沙等。
然后进入调节池，起调节水质水量作用，提高了污水的可生化性。
二、生化处理部分：
污水由调节池到改进型SBR反应池，进入生化处理阶段，经改进型SBR反应池进水、曝气、沉淀、出水四阶段后水质几近可达到要求。
三、污泥处理部分，从初沉池和改进型SBR反应池出来的污泥进污泥浓缩池，上清液汇入调节池前段。
含泥量多的由污泥泵抽入脱水机房，由带式压滤机压滤成泥饼外运，滤液回流至调节池。
4.2.2改进型SBR反应池工作原理
改进型SBR工艺是将序批式活性污泥法（SBR）的反应池沿长度方向分为三部分，生物选择区、预反应区、主反应区。
主反应区后部安装了可升降的滗水装置（本设计采用旋转式滗水器），实现了连续进水间歇排水的周期循环运行，集曝气、反应、沉淀、排水于一体。
改进型SBR工艺是一个好氧／缺氧／厌氧交替运行的过程，具有一定脱氮除磷效果，废水以推流方式运行，而各反应区则以完全混合的形式运行以实现同步硝化一反硝化和生物除磷。
改进型SBR运行一般包括三个阶段：
进水、曝气、反应阶段；沉淀阶段；滗水、排泥阶段。
在进水阶段，一边进水一边曝气，同时进行污泥回流，本阶段运行时间为4h;在沉淀和排水阶段，停止曝气，同时停止进水和污泥回流，保证了沉淀过程在静止的环境中进行，并使排水的稳定性得到保障，沉淀排水阶段为2h。
对于二池改进型SBR系统这样的运行程序保证了整体进水的连续性和风机的连续运行。
5工艺比选
1改进型SBR工艺与传统活性污泥法的比较
1）建设费用底，省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流设备，建设费用可节省20%-30%。
工艺流程简洁，污水厂主要构筑物为集水池、SBR曝气池、污泥池，布局紧凑，占地面积可减少35%；
2）运转费用省，由于曝气是周期性的，池内溶解氧的浓度也是变化的，沉淀阶段和排水阶段溶解氧降低，重新开始曝气时，氧浓度梯度大，传递效率高，节能效果显著，运转费用可节省10—25%；
3）有机物去除率高，出水水质好，不仅能有效去除污水中有机碳源污染物，而且具有良好的脱氮、除磷功能；
4）管理简单，运行可靠，不易发生污泥膨胀，污水处理厂设备种类和数量较少，控制系统简单，运行安全可靠；
5）污泥产量低，性质稳定。
2改进型SBR与传统SBR的比较
2.1改进型SBR与传统SBR优缺点
1）改进型SBR反应池由生物选择区、预反应区和主反应区组成，预反应区控制在缺氧状态,因此，对难降解有机物的去除效果提高；
2）改进型SBR进水过程连续，因此进水管道上无电磁阀控制元件，单个池子可独立运行，而SBR或CAST进水过程是间歇的，应用中一般要2个或2个以上池子交替使用，控制系统复杂程度增加。
3）改进型SBR每个周期的排水量一般不超过池内总水量的1/3,而SBR则为1/2-3/4，改进型SBR抗冲击能力较好；
4）改进型SBR比CAST系统简单，但脱氮除磷效果不如后者。
2.2改进型SBR与SBR滗水器的选择
滗水器是改进型SBR工艺的关键组成部分，其性能是否稳定可靠直接影响到改进型SBR工艺的正常运行。
目前，国内外对滗水器的研究和开发，按照目前所用的原理滗水器可分为三种类型，即浮球式、旋转式和虹吸式。
滗水器研制的关键是解决滗水过程中，堰口、导水软管和升降控制装置与水流之间形成的动态平衡，使之可随排水量的不同调整浮动水堰浸没的深度，并随水位均匀地升降，将排水对底层污泥的干扰降低到最低限度，保证出水水质稳定。
6主要处理单元说明
6.1格栅井
格栅用以截留废水中较大的悬浮物或漂浮物，如渣垢、果皮、塑料制品等，预处理阶段以减轻后续处理构筑物的处理负荷，提高可生化性，并使之正常运转。
采用回转式格栅除污机，一座格栅井。
3.2初沉池
初次沉淀池的作用是对污水中的以无机物为主体的比重的固体悬浮物进行沉淀分离。
可去除30%左右的BOD5和55%的SS。
6.2调节池
调节池主要作用是均匀进水水质水量。
在考虑了厂区产生污水水质、水量的不稳定性，根据运转周期内的变化曲线及污物累积曲线，设置了均质、衡量、沉淀、防厌氧酸化等功能，并可以去除部分挥发性污染物，充分保证了该设施的处理效果。
调节池采用一座，停留时间为6小时，尺寸大小长20米，宽12米，高5米。
6.3改进型SBR生化池
改进型SBR反应池废水处理的主要构筑物。
对从预处理调节池出来的较高浓度的有机废水进一步进行好氧、缺氧、厌氧处理，去除剩余的有机污染物,完成废水的最后处理,使出水水质达到排放标准。
改进型SBR反应池采用两座，尺寸大小长29米，宽16米，高5米。
6.4平流式接触消毒池
平流式接触消毒池使消毒剂与污水混合，起到消毒杀菌的作用。
目前用于污水消毒的常用消毒剂主要有液氯、次氯酸钠、臭氧、二氧化氯、紫外线等。
这些常用的消毒剂的比较如下：
名称
优点
缺点
适用条件
液氯
效果可靠，投配设备简单，价格便宜
余氯对水生生物有害，氯化后可能产生致癌物质
适用于大、中型污水处理厂
次氯化钠
可以现场制备，使用方便，投量容易控制
需要次氯酸钠发生器和投配设备
适用于中、小型污水处理厂
臭氧
除色、除臭效果好，不产生残留的有害物质
投资大，成本高设备管理复杂
对出水水质卫生条件要求高的污水处理厂
二氧化氯
杀菌效果好，无气味，有定型产品
维修管理要求高
中、小型污水处理厂
紫外线
快速、无化学药剂，杀菌效果好，无残留有害物质
耗能较大，对浊度要求高
下游水体要求较高的处理厂
通过上述分析比较可知，本项目出水执行GB18918-2002中的一级A标准，进水以工业废水为主，色度较高，而紫外线消毒对污水色度有局限性，故从这个角度考虑污水消毒推荐采用二氧化氯。
6.5污泥浓缩池
本设计采用重力浓缩池。
形式采用连续式的，其特点是浓缩结构简单，操作方便，动力消耗小，运行费用低，贮存污泥能力强。
采用水密性钢筋混凝土建造，设有进泥管、排泥管和排上清夜管。
采用一座直径为20米，有效水深为3米。
6.6污泥脱水
污泥脱水的方法有干化床、真空过滤、板框压滤机、带式压滤机和离心脱水机等。
各种污泥脱水方法的比较见下表：
各种污泥脱水方法比较表
方法
优点
缺点
干化床
设备简单
费用省
能耗最低
受相对湿度影响，上层结壳阻碍污泥脱水，有强烈恶臭，影响环境，占地很大。
板框压滤机
泥饼含固率较高
能耗较低
适用于泥量少的情况
开放设计，有臭味
冲洗水量大
带式压滤机
泥饼含水率最低
固体回收率高
设备多，开放式，有臭味间断操作，
可连续运行，生产效率高
离心脱水机
固体回收率高，泥饼含固率高
处理流量大，可连续运行
系统封闭，卫生条件好
进口设备费用高
电耗最大
根据本工程污泥脱水性能好的特点，我们选用了带式压滤机。
7污泥最终处置
7.1污泥处理设计原则
1、根据污水处理工艺，按其产生的污泥量、污泥性质，结合安徽省XXX第二污水处理厂的自然环境及处置条件选用附和实际污泥处理工艺。
2．根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002），选用合适的污泥脱水方法，脱水后污泥含固率大于20％。
3、妥善处置污水处理过程中产生的栅渣、垃圾、沉砂及污泥，避免二次污染。
4、尽可能利用污泥中的营养物质，变废为宝。
7.2污泥处理的目的
活性污泥法中产生的污泥，有机物含量较高，并且很不稳定，易腐化，含有大量病菌及寄生虫，为此必须进行必要的污泥处理。
污泥处理的目的：
1、减少有机物，使污泥稳定化；
2、减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；
3、减少污泥中有害物质；
4、减少病原菌及寄生虫的数量。
7.3污泥最终处置方式
目前，国内外污泥最终处置方式主要有：
综合利用、填埋、投海。
（1）综合利用
①农田林地利用②污泥焚烧产物利用③低温热解制取可燃物④建筑材料利用
（2）填理
①污泥填地②污泥填海造地
（3）投海
沿海地区，尤其是有大江、大河入海口附近，可考虑把生污泥、消化污泥、脱水泥饼或焚烧灰渣投海。
总之，综合利用将是今后污泥处置的主要方式。
填理由于占地多，潜在生物可利用率低，渗滤液可污染地下水，后续处理管理费用高等问题，应用受到限制。
海洋投弃将逐渐被禁止。
随着科技的发展，污泥的有效利用的方式和有效利用率将会进一步增加。
7.4污泥最终处置选择
根据上述对污泥处置方案的论述可见，污泥的卫生填埋仍是目前国内外应用较多，处理工艺较简单的处置方案；污泥制肥方案一次性投资较大，风险高，并且污泥农用的市场前景尚不清楚，污泥中含一定量的重金属能否农用尚无依据。
故本工程污泥最终处置推荐采用卫生填埋方案。
8项目主要设施和设备参数
8.1主要构筑物设施及设备参数
（1）粗格栅井：
粗格栅井共设二道，每道井宽1.00m，井长3.5m。
安装2台回转式机械格栅，并在栅前安装检修闸门共2个。
设计参数：
设计流量：
Q=20000m³/d
栅前水深：
H=1.0m；
过栅流速：
V=0.90m/s；
栅隙：
b=20mm；
功率：
1.1kw；
（2）泵房
泵房尺寸6.5m×3.0m，深6m。
泵房内设3台泵位，其中近期配置2台潜水泵，远期根据实际水量情况重新配置水泵。
潜污泵技术参数
型号：
WQ800—9—30
数量：
两台（一用一备）
主要技术参数：
水量：
800m³/h
扬程：
9m
功率：
30KW
（3）细格栅井：
细格栅井共设二道，每道井宽1.00m，井长4m。
安装2台循环式耙齿除污机，并在栅前安装2个检修闸门。
设计参数：
设计流量：
Q=20000m³/d
栅前水深：
Hmax=1.0m；
栅隙：
b=5mm；
功率：
1.1kw；
（4）平流式初沉池：
初次沉淀池的作用是对污水中的以无机物为主体的比重的固体悬浮物进行沉淀分离，保证后续处理构筑物的正常运行。
类型：
砼结构
数量：
两格
设计流量：
Q=20000m³/d
单池尺寸：
L×B=25000×3500×3000mm
水力停留时间：
T=30min
（2）调节池：
工业园区污水生化性差，及其排放的特点，化工园内各企业的排水水量水质呈现一定的变动性，不利于后续生化处理系统的运行。
因此，沉砂池出水设调节酸化池，进行水量水质匀质调节，给后续的处理构筑物创造一个较稳定的进水条件。
池内设潜水搅拌机进行搅拌，由潜污泵二级提升入后续处理单元。
调节池采用砼结构，两组。
单池尺寸：
40.0m×20.0m×6.5m，中间隔墙
停留时间：
11.5h
上升流速：
0.28mm/s
调节池潜水搅拌机
型号：
QJB5/12-620/3-480s
数量：
八台
主要技术参数
叶轮直径：
620mm
叶轮转速：
480r/min
电机功率：
5KW
（5）初沉池
采用砼结构幅流式沉淀池，设絮凝剂投加装置，可投加PAC絮凝剂，投加量为80ppm。
直径：
Φ32.0m；
数量：
2座
初沉池中主要设备技术参数
全桥式周边传动刮泥机：
尺寸：
Φ28.0m
周边线速：
2-3m/min
单边功率：
1.1/0.75KW
数量：
两座
污泥泵：
型号：
WQ50—10—3
数量：
四台（两用两备）
主要技术参数：
水量：
50m³/h
扬程：
10m
功率：
3.0KW
（6）改进型SBR反应池
采用砼结构，分两组。
由生物选择区、预反应区、主反应区组成。
尺寸：
50m×30.0m×5m×2组
总有效容积：
15000m³；
总停留时间：
18h；
有效水深：
5m；
生物选择区有效容积：
850m³；
停留时间：
1h；
预处理区有效容积：
2500m³；
停留时间：
3h；
主反应区有效容积：
11650m³
停留时间：
14h；
主要设备技术参数
改进型SBR池潜水搅拌机
型号：
QJB4/6-320/3-960s
数量：
四台
主要技术参数
叶轮直径：
320mm
叶轮转速：
960r/min
电机功率：
4KW
污泥回流泵：
型号：
WQ200—7—5
数量：
12台（十用两备）
主要技术参数：
水量：
200m³/h
扬程：
7m
功率：
5KW
微孔曝气器：
型号：
Φ260mm
服务面积：
，0.35-0.75m2/个
曝气膜片运行平均孔隙：
80-100微米
空气流量：
1.5-3m³/个h
氧利用率：
（水深3.2m）18.4-27.7%
旋转式滗水器
型号：
XB-600
数量：
八台
主要技术参数
处理量：
600m³/h
电机功率：
1.1KW
堰长：
6m
滗水深度：
1.7m
罗茨鼓风机：
型号：
3L63WC
数量：
三台（两用一备）
主要技术参数
压力：
0.6kgf/cm2（58.6Kpa）
风量：
64.2m³/min
电机功率：
90KW
转速：
1210r/min
（7）平流式消毒池：
砼结构，采用廊道式消毒池。
设计参数：
停留时间：
HRT=30min
尺寸：
12000×25000×3500mm
复合式二氧化氯发生器：
加氯量：
8mg/l
型号：
XLC-7000
有效氯产量：
7000g/h
设备功率：
4.5kw
压力：
大于0.3MPa
数量：
2套
（8）污泥浓缩池：
砼结构
尺寸：
Φ20000mm
深度：
3m
停留时间：
24H
全桥式周边传动刮泥机：
尺寸：
Φ20.0m
周边线速：
1-2m/min
单边功率：
1.1/0.75KW
数量：
两座
（9）贮泥池：
砼结构
尺寸：
7000×7000×4000mm
停留时间：
4.5H
设备主要技术参数
搅拌功率：
1.5KW
浆叶线速度：
0.7-0.8m/s
污泥螺杆泵：
型号：
WGF080P
流量：
Q=36m³/h
扬程：
H=60m
功率：
N=7.5kw
转速：
n=960r/min
数量：
2台
（10）污泥脱水机房（加药间、加氯间、操作间）
一座，平面尺寸为40.0×10m，建筑面积600m2。
内设污泥脱水机房、加药间和加氯间。
带式污泥脱水机技术参数：
DYDM-1500型带式污泥脱水机工作参数
滤带宽度（mm）
1500
处理量（m³/h）
10-25
滤带线速（r/min）
0.8-5
电机总功率（KW）
3
涨紧工作压（MPa）
1.0-1.8
主机外形尺寸（mm）
3000×1800
×2040
纠偏工作压（MPa）
1.5
重量（kg）
4700
重力脱水面积（m2）
3.5
泥饼含水率（%）
75-80
（11）鼓风机房
污水处理工艺中主体工艺即改进型SBR反应池中采用鼓风曝气，曝气头采用微孔曝气器，可提高氧的利用率。
平面尺寸20×12.0m，放置三台三叶式罗茨鼓风机。
9建筑及结构设计
9.1工程地质概况
本工程未进行地质勘探。
根据地质概况项目所在地地基承载力基本值为50～150千帕。
9.2建筑设计
1、建筑设计目标及建筑设计构思
建筑设计首先满足工艺流程，设备要求，结合污水厂周围环境确定厂区总体平面及各项单体设计。
生产用房，首先满足工艺使用功能条件下，对建筑外形作适当的组织调整，打破工业建筑模式化格局，每个单体设计都体现出自身的风格。
将厂区建设成一个“花园”的厂区。
力求建筑新颖美观，布局合理，功能齐全，便于管理，造价适宜，社会效益，环境效益达成最佳统一。
2、总体平面设计
根据工艺流程，厂区地形条件，从污水厂的生态环境和微气候出发，采用大片绿化用地以提高环境的质量。
厂区中心为各个主题构筑物，布置紧凑集中，各构筑物之间及周围配以大片绿地。
3、建筑造型设计：
建筑造型设计结合污水厂的生产工艺特点，将建筑物的造型设计与厂区环境，城市环境景观设计作整体构思。
并注重建筑。
构筑物在群体上的统一协调。
厂区内主要附属建筑适用现代设计手法，以简洁明快的几何形体相互穿插组合，外墙色调以浅色为基调。
运用材质对比、虚实对比，在统一中求变化，在典雅中强调现代气息。
厂前区建筑空间环境为厂区总体环境系列的序幕。
理想的平面图形组合，使全厂生产管理及办公综合楼内部具有良好的使用功能，同时拥有最好的朝向。
4、室内装修
装修标准做到美观、大方、易于清洁。
外墙：
浅色和乳白色外墙涂料。
内墙：
一般采用乳胶漆，鼓风机房为噪音板，厕所贴面瓷砖。
地坪：
鼓风机房为本色水磨石地面，其余附属建筑均为混凝土地面。
综合楼：
化验室、食堂、浴室、仓库、厕所、门厅为花岗岩，生产管理，行政管理等为地砖，中央控制室为复合地板，防静电地板。
平顶：
一般采用乳胶漆，鼓风机房吸音板吊顶，厕所间采用轻钢龙骨铝扣板吊顶。
屋面：
鼓风机房柔性防水涂料隔热，其余屋面珍珠岩块找坡隔热层上铺卷材防水层。
门窗：
塑钢门窗或彩钢板卷帘门。
栏杆：
构筑物栏杆为不锈钢栏杆，建筑物扶梯阳台栏杆详见设计图。
5、建筑物建筑面积
1）综合楼：
1000m2
2）污泥脱水机房、加药间、臭氧间：
600m2
3）风机房：
500m2
4）机修房、仓库：
200m2
5）门卫：
30m2
总建筑面积：
2330m2。
9.3结构设计原则
1、结构设计应遵循有关的设计规范，根据构筑物使用要求和受力特点，选择合理的结构形式和计算方法。
2、设计使用年限为50年，结构安全等级为二级，重要性系数为1.0，砼结构的耐久性满足二类环境类别。
3、本工程所处的建筑场地均为Ⅳ类场地。
构筑物抗震设防列度为6度，构筑类别为丙类，抗震等级为三级。
4、设计地下水位：
最高水位按地面下0.5m计，最低水位按测量资料的最低水位计。
9.4主要构筑物、建筑物结构型式及施工方法
1、粗格栅井及进水泵井
采用钢筋混凝土结构。
垫层：
C10素砼；垫层厚度10。
施工方法：
降低地下水大开挖施工，适当的做些钢板桩围护。
抗浮处理：
采用钢筋砼锚杆。
2、调节酸化池、一沉池、改进型SBR生化池
横向设1道伸缩缝，纵向设1道伸缩缝。
现浇钢筋砼结构。
垫层：
C10素砼，垫层厚度10。
地基处理：
采用天然地基。
施工方法：
降低地下水、放坡大开挖施工。
3、混合反应池、高效滤池、中间池、消毒池
采用钢筋混凝土结构。
垫层：
C10素砼，垫层厚度10。
地基处理：
采用天然地基。
4、综合楼、脱水机房、加药间、臭氧间、风机房、机修房
采用钢筋砼框架结构。
基础：
钢筋砼条形基础C10砼垫层。
地基处理：
采用天然地基。
9.5设计基本数据取值
1、土的内摩擦角φ=20°
2、土的容量γ=
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