乡镇生活污水初步设计

镇生活污水处理工程初步设计方案目录第一部分技术工艺部分4第一章项目概况4第二章污水、污泥处理工艺确定7第三章项目方案工艺设计21第四章项目工程经济分析25第五章建设管理控制要点27第六章工程施工及验收28第七章电气控制32第八章管道与阀门及设备安装33第九章环境保护34第十章售后服务承诺35第二部分技术施工部分37第1章施工准备和施工平面管理37第2章施工阶段及流程40第3章施工组织管理和部署协调管理42第4章劳动力安排44第5章各分部分项工程的主要施工方法44第6章工程质量的技术组织措施46第7章安全生产及文明施工的技术组织措施52第8章工期的技术组织措施58第9章计量管理62第10章降低成本的技术节约措施63第11章工程回访与保修64第一部分技术工艺部分第一章项目概况11项目所在地概况车辐山镇为响应国家农村环保建设号召，创建生态农村形象，避免镇区居民生活中产生的污水直接排放对周围自然水体造成污染，车辐山镇政府特委托中国环保对该镇的生活污水处理工程进行设计。12设计依据1室外排水设计规范GB500142006；2给水排水工程结构设计规范GBJ1089；3给水排水设计手册；4江苏省市政工程预算定额单位估价表（2002）；5江苏省市政工程费用定额单位估价表（2002）；6江苏省建筑安装工程费用定额（2002）；7江苏省市政工程预算定额单位估价表（2002）；8给水排水标准图集；9脱氮除磷设计规程CECS112；10生物接触氧化设计规程；11建设方（车辐山镇人民政府）提供的相关工程资料；12污水综合排放标准GB89781996；13砌体结构设计规范（GBJ1089）；14混凝土结构设计规范（GBJ1089）；15建筑地基础设计规范（GBJ1089）；13设计原则1本设计方案严格执行国家有关环境保护的各项规定，污水处理后必须确保各项出水指标均达到国家规定的排放标准。2采用简单成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，保证处理效果，并节省投资和运行管理费用。3设备选型兼顾通用性，运行稳定可靠、效率高、管理方便，维护工作量少，价格适中。4系统运行灵活，管理方便，维修简单。5尽量采取措施减小对周围环境的影响，合理控制噪声、气味，妥善处理固体废弃物，避免二次污染。14设计范围1污水处理站的总体设计，主要包括污水处理工艺设计、施工图纸的绘制、附属建筑物的设计、厂区管网设计等相应设计内容。2污水处理站的设计主要分为污水处理和污泥处理两大部分。A污水处理根据进水水质及要求的排放标准，结合技术、经济等指标，在确保出水达标排放的同时，努力做到所设计的工艺投资省、占地面积小、运行稳定、管理操作简单、处理成本低、争取做到对周围环境不产生二次污染。B污泥处理污水处理过程中产生的污泥，根据选择的污水处理工艺，考虑是否对污泥进行单独的稳定并进行减容处理，防止对环境造成二次污染。15水量、水质确定1水量的确定根据建设方提供的相关资料及要求，本污水处理站处理水量为500M3/D，我公司设计该镇区生活污水处理站的设计规模确定为500M3/D。2水质的确定根据当地人群的生活习惯及建筑物特点，同时参考周边生活污水处理站进水水质及建设方提供的资料，本处理站的设计进水水质指标如表1所示表1设计进水水质水质指标SSNH4NTNTPCODCRBOD5平均值2002535340020016设计排放标准综合考虑受纳水体的水质等级及功能，同时考虑国家污水综合排放标准的发展趋势，因此本污水处理项目的主要针对指标不仅仅是有机污染物，同时也将极易引起水体富营养化的氮、磷两项污染物列入本污水处理站的主要去除目标。通过与建设方及当地环保部门的进一步沟通并获得主管部门的审批后，最终决定执行国家GB189182002（城镇污水厂污染物排放标准）的一级B标准（MG/L），各项指标的具体排放浓度如表2表2设计排放标准水质指标SSNH4NTPCODCRBOD5出水标准2081602017污水处理程度通过对废水处理站进水水质及排放标准的比较，本项目所选择的处理工艺对各项目标污染物的去除需达到表3各项污染物去除率指标CODCRBOD5SSNH4NTP进水浓度400200200253出水浓度60202081总去除率8590906867第二章污水、污泥处理工艺确定21当前生活污水处理工艺简介根据城市污水水质B/C比较高，污水可生化性较好的典型特点，当前国内外对于生活污水主要是物化预处理，之后再采用生物处理以确保各项污水指标能达到规定的排放标准。其中物化预处理主要包括沉砂、沉淀、等，其原理在于利用污水中的某些污染物的比重大于污水的比重，通过设计一定的停留时间，可以使这些粒径较大的污染物在重力的作用下沉淀下来，达到固液分离的效果，进而减轻后续生物处理工艺的处理负荷。生物处理的原理在于利用构筑物中生长的微生物的新陈代谢作用，将污水中的有机物，尤其是溶解性及胶体状可生物降解的有机污染物，一部分转化为水和二氧化碳等无机物，另一部分作为微生物生长繁殖的营养物资被微生物吸收并转化为菌体。根据构筑物中微生物对溶解氧的需求主要可分两类一类为好氧生物降解法，二类为厌氧生物降解法。根据微生物的生长状态，好养生物降解法又可分一好养活性污泥法（二）好养生物膜法。厌氧生物降解法也可分为（一）厌氧活性污泥法（二）厌氧生物膜法。生物法去除污染物的示意图如图1所示图1生物法去除污染物的示意图两类、四种生物处理方法的原理、特点及典型处理工艺如下1好氧生物降解法基本原理好氧活性污泥法的原理在于利用构筑物中呈悬浮状或附着状生长的微生物在好氧的条件下将污水中的有机污染物进行降解，一部分转化为二氧化碳、水等对环境基本无害的无机物，另一部分作为微生物自身生长的营养物质被微生物吸收转化为菌体本身。特点A出水水质较好，运行过程中不会产生对周围环境造成影响的臭气等二次污染物，处理厂的环境卫生条相对于其它处理工艺要好；B由于曝气设备的充氧效率有限，因此采用好养生化法处理可生化性较高的污水时，对进水中有机污染物的浓度有一定的限制，一般将进水BOD5浓度控制在1000MG/L以下，否则会因为氧传质效率的低下影响整个好氧处理工艺的处理效果，也可能因此而导致出水水质不达标。同时，当前大部分充氧方式都是采用外加人工充氧的方式。因此，进水有机物浓度较高将导致耗氧量升高，最终导致运行费用较高。所以，好氧生物处理工艺一般只适合进水有机物浓度较低的水质或经过厌氧预处理后的污染物浓度降低的高浓度有机废水的后处理工艺C由于好氧微生物的世代时间相对较短，污泥繁殖较快，因此采用好氧生物处理工艺将产生大量的剩余污泥，这将增加污泥的处理部分的投资及运行成本；D好养生物法处理污水，由于要人为供养，导致供养设备投资增加，给日常运行带来一定的麻烦，运行费用也应此而大幅度上升。纵然好养生物处理法有其缺点，但是由于其处理出水水质好，当前仍被大量工程设计人员所采用，主要是用来处理城市污水及某些污染物浓度较低且可生物降解的工业废水，或用于厌氧处理工艺的后续处理工艺，以确保出水的各项指标能达到相应的排放标准。1好氧活性污泥法目前大量投入工程实践的好氧悬浮式活性处理工艺主要包括以下几种图2氧化沟工艺流程图工艺特点A优点可以不设置出沉池，BOD去除率较高，一般可达到95以上，对于脱碳要求较高的污水，可确保出水水质达标；脱氮效率一般可达到6070，一般情况下可使出水达到相应的排放标准；由于氧化沟的水力停留时间较长，一般大于14小时，污泥停留时间一般为20天到30天，使污泥在氧化沟内已经稳定化，因此额外不需设置污泥消化设备对污泥进行稳定化，可节省项目初投资及污泥处理费用；B缺点氧化沟的充氧设备主要是表面曝气机及转刷或转碟曝气机，其充氧效率较低，对水深有一定的限制，导致氧化沟工艺的占地面积一般较大，运行过程中电耗较高；由于氧化沟的水力停留时间较长，污泥负荷较低，导致氧化沟的容积较大，土建投资较高，日常运行过程中由于污泥负荷低，容易发生污泥膨胀；氧化沟的除磷效果不佳，一般只有50左右，只单独通过氧化沟处理，出水磷一般不能达到排放标准，需要增加化学除磷工艺或在氧化沟前增加厌氧池以强化整个工艺的除磷效果。图3A2/O处理工艺流程图工艺特点A优点通过设置厌氧、缺氧、好氧环境，使各构筑物内形成相对专一的微生物，提高了整个系统的处理效果，该工艺的最大特点在于将二沉池的部分污泥回流至厌氧池，使污泥在厌氧池中释磷，进入好氧环境大量吸磷，最终通过泥水分离将磷从污水中去除的目的，同时将经硝化后的混合液回流至缺氧池进行缺氧反硝化脱氮。因此，该工艺具有较高的脱氮除磷效果，其脱氮的效率当混合液回流比为200300时，可达到6575，除磷效率为7080，出水磷浓度一般都在1MG/L以下，能达到城镇污水厂污染物排放标准的一级B标准；厌氧池在前，好氧池在后，有利于抑制丝状菌的繁殖生长，混合液的SVI小于100，污泥易沉淀，不易发生污泥膨胀，并能减轻好氧池的处理负荷确保工艺运行的高效和稳定性，同时降低好养处理段的曝气量，进而降低系统的处理成本；与氧化沟工艺相比，A2/O工艺水力停留时间较短，一般厌氧池的水力停留时间在12小时，缺氧池水力停留时间在12小时，好氧池水力停留时间在36小时，系统的总停留时间在68小时；剩余活性污泥含磷量较高，可达25以上，故污泥肥效好。B缺点污水和污泥都需经过回流，才能达到较好的脱氮除磷效果，其中混合液回流比一般都在200以上，故运行过程中能耗较高，运行费用也因此而上升；由于污泥在构筑物中的停留时间不是很长，污泥并未达到相应的稳定化要求。因此，采用该工艺处理污水，一般要额外设置污泥消化稳定设施，这将导致系统污泥处理部分的基建投资和运行管理费用增加；由于污泥的释磷须在严格的厌氧环境下进行，而A2/O工艺将活性污泥直接回流至厌氧池，这将不可避免的带入部分硝酸盐，在厌氧及缺氧环境中，反硝化细菌将利用水中可溶性的小分子有机物为电子供体，硝酸盐为电子受体，将其还原微为分子态的N2，进而释放到空气中，达到反硝化脱氮的目的。而聚磷菌除磷的原理是在厌氧的环境中，聚磷菌通过氧化体内的聚磷酸盐产生大量的能量，并利用这些能量从环境中大量吸收可溶性的小分子有机物合成自生菌体，之后再进入好养环境中通过这些聚磷菌将环境中的磷酸盐吸收进入体内合成聚磷酸盐，最终通过排泥的方式将磷去除。聚磷菌除磷效果的好坏主要取决于聚磷菌在厌氧环境中是否充分释磷，而聚磷菌充分释磷的条件又在于厌氧环境中是否有足够的可容性的小分子有机物。因此，回流污泥中带入的硝酸盐导致反硝化菌利用环境中的可溶性小分子有机物，使其与聚磷菌对可溶性的小分子有机物形成竞争。同时，由于反硝化菌的时代时间短于聚磷菌，因此，竞争中聚磷菌将处于劣势，导致系统的出磷效果下降。图4MUCT工艺流程图工艺特点A优点MUCT工艺是针对传统A2/O工艺由于污泥直接回流至厌氧池，引入大量的硝酸盐，使反硝化菌与聚磷菌对污水中可容性的小分子有机物形成竞争，并且使聚磷菌处于竞争劣势，导致系统的除磷效率下降这一缺点开发出来的一种A2/O工艺的改进工艺。该工艺在保持传统A2/O工艺高效脱氮特性的同时，大大提高了系统的除磷效果，从而也改进了传统工艺难以同时取得高效脱氮除磷效果的矛盾，也正是因为这个原因，该工艺目前以大量投入工程实践。深圳建设的南山污水处理厂日处理能力达384104M3/D，就是采用该工艺，取得利较好的去除效果。该工艺同时也被大量运用于对脱氮除磷要求较高的工业废水的处理。B缺点根据该工艺的流程图可以看出，该工艺的最大缺点仍然遗传了传统的A2/O混合液、污泥回流量大，导致运行费用上升，设备投资增加，运行管理难度加大。图5A/B法工艺流程图工艺特点A/B法是吸附生物降解法的简称，其处理污水的主要机理在于在A段活性污泥系统，原污水中的悬浮固体和胶体有机污染物被活性污泥絮凝与吸附，污水中的一部分溶解性的有机物被菌体生物降解，但发挥主要作用的仍然是生物吸附与絮凝，约占BOD去除量的2/3，生物降解占1/3，整个A段对BOD的去除率约为70。普通活性污泥工艺中的的初沉池只能去除可沉降的悬浮物，它对总的悬浮物的去除率只有4060，BOD的去除率只有2030。初沉池不能去除难降解的悬浮物，即胶体物质。但是，进入A/B工艺A段的污水是直接由排水管网来的，其中含有大量菌体及微生物菌落，从而与污水中的悬浮物和胶体物质组成悬浮物微生物共存体，具有絮凝性和粘附力，与回流污泥混合后相互之间发生絮凝与吸附，此时难降解的悬浮物胶体物质在得到絮凝、吸附、粘结后与可沉降的悬浮物一起沉降，再加A段活性污泥对一部分可溶性有机物的生物降解作用，使A段对SS，BOD的去除率远远高于初沉池，一般，A段对SS的去除率为6080，对BOD的去除率在4070。正是A段对悬浮性及胶体有机物较彻底的去除，使整个工艺以非生物处理的BOD的量大大提高，所以降低了污水处理部分的处理成本和投资费用。由于原污水的水质水量经A段的调节，使得进入B段的水质水量较为稳定，为B段的净化效果提供保障。B段的微生物主要为原生动物、后生动物和菌胶团，污泥负荷率低，为015030BOD/MLSSD，水利停留时间为23小时，污泥龄为2030天，DO为12MG/L。B段进一步去除BOD和COD。此外，由于A段对SS和BOD的大量去除，使A段出水的BOD大为降低，从而大大降低B段的污泥负荷，一般B段负荷只占总负荷的3060，这样为硝化菌创造了良好的硝化环境。对于B段的处理工艺，可灵活选择具有较高脱氮除磷效果的工艺，例如A1/O工艺，A2/O工艺，或A2/O工艺，以有效去除污水中的N、P。该工艺最显著的特点如下A优点不设置初沉池，A段由曝气吸附池和中沉池组成，为A/B工艺的第一级处理系统；B段由曝气池和二沉池组成。A段和B段有其独立的污泥回流系统，应此两段有各自独特的微生物群体，处理效果稳定；A段负荷高达26BOD/（MLSSD），它具有很强的抗冲击负荷的能力，具有对PH值、有毒物质的缓冲能力，A段的水力停留时间较短，一般为30MIN，活性污泥中全部为生长速度较快的微生物；A段活性污泥吸附能力强，能吸附污水中某些重金属、难降解有机物，以及氮磷等植物性营养物质，这些物质通过剩余污泥的排除而得到去除，故A段具有去除一部分上述物质的功能；由于A段的高效絮凝吸附作用，使整个工艺中通过絮凝吸附由排放剩余污泥途径去除的BOD大大提高，从而使A/B工艺比常规的活性污泥处理工艺在水处理部分的基建投资节省20左右，节省运行能耗15左右；A/B工艺很适合分步建设，使之即可以缓冲投资上的困难，又能取得较好的环境、社会效益。首先可建A段，以缓和资金的严重不足，并能使污水得到较好的处理效果，然后再建B段。同时，A/B法不仅适合新厂建设，同时也适合旧厂的改造和扩建。B缺点由于A段水力停留时间较短，主要依靠生物絮凝沉淀作用对污水中的SS和BOD进行去除，微生物的世代时间短，生长繁殖快，这将导致A段将产生大量的剩余污泥，这将不可避免的导致污泥处理部分的基建投资和运行费用升高，同时由于A、B段有其独立的污泥回流系统，这也不可避免的增加设备的投资。图6SBR处理工艺流程图图7CASS处理工艺流程图图8CAST处理工艺流程图图9ICEAS处理工艺流程图图10DATIAT处理工艺流程图图11T型氧化沟处理工艺流程图工艺特点以上六种工艺为SBR及其变形工艺，其工作原理同SBR相似，但又有其各自的特点。其中CASS，CAST，ICEAS工艺与SBR工艺最大的区别在于CASS，CAST，ICEAS反应池在主反应区之前增设了一个生物选择区，微生物在生物选择区内与污水混合，由于开始时污水有机物浓度相对较高，有利于非丝状菌的大量繁殖而抑制丝状菌的生长，可避免运行过程中发生污泥膨胀现象，影响工艺稳定性和出水水质。而且，由于生物选择区内微生物及有机物浓度较高，又未设置人工充氧设备，极易形成厌氧区，强化了工艺的除磷效果。同时，CAST反应池除了增加了生物选择器之外，还设置了缺氧区，强化了工艺的脱氮效果。SBR及其变型工艺的基本情况和性能比较如下表表4SBR及其变形工艺比较工艺型项目常规SBRICEASDATIATCASTCASST型氧化沟池型矩形池分为主反应与预反应区DAT和IAT串联分为选择、缺氧和主反应区分预反应和主反应区三沟组合进水间歇连续连续间歇连续连续曝气间歇半静态DAT连续IAT间歇间歇间歇中沟连续边沟间歇沉淀静态间歇半静态静态半静态半静态排水间歇间歇间歇间歇间歇连续周期/H48463448容积利用率5067505866750606550污泥回流无无200400203050无运行水位水位变化12米水位变化115米水位变化1米水位变化12米水位变化12米固定水位常用曝气设备机械/鼓风曝气鼓风曝气鼓风曝气鼓风曝气水下曝气机机械曝气常用排水方式滗水器滗水器滗水器滗水器滗水器可调堰脱氮能力尚可尚可一般好一般一般除磷能力一般一般较差好较差较差防止污泥膨胀一般尚可一般好一般一般SBR及其变形工艺的主要优缺点和适用场合如下表所示表5SBR及其变形工艺的主要优缺点和适用场合工艺类型常规SBRICEASDATIATCASTCASSA流程简单不设初沉池、二沉池、回流污泥泵房、硝化池和沼气贮存设施；B管理方便由于处理设施少，又没有沼气系统，不存在危险性，管理大大简化；C处理效果好去除有机物效率高，还有脱氮除磷功能，缓冲能力强，抗污泥膨胀性能好；D占地少是各种污水二级处理工艺中最省的，比常规活性污泥法减少占地3050；E基础投资省规模10万M/D的污水处理厂基建投资比常规活性污泥法可节省1020；F处理成本低规模10万M/D的污水处理厂处理成本低于常规活性污泥法；主要优点设施最简单；操作最简单；静止沉淀出水水质更好；脱氮除磷效果尚可；连续进水；水位差较小；基建费较少；脱氮除磷效果尚可；容积利用率高；连续进水；水位差较小；基建投资较小；脱氮除磷效果最好；防止污泥膨胀效果最好；同步硝化反硝化，电耗省，池容小；静沉水质好连续进水；防止污泥膨胀效果最好；生化反应速度高，池容小；有机物去除效率高，出水好A对自控要求较高，人工操作基本上不可能正常运行，自控系统必须质量好，运行可靠；B对操作人员技术水平要求较高，主要是技术性操作管理，要求操作人员具有一定的文化程度和技术水平；间歇周期运行带来曝气、搅拌、排水、排泥等设备利用率不高，增加了设备费用的装机容量主要缺点周期较长、池容利用率要脱氮除磷池容利用率脱氮除磷效果池容和排水设备较大；要脱氮除磷需延长工作周期，加大排水设备，增加搅拌；水位变化大，泵扬程较高；至少需两池。低，池容相对较大；要脱氮除磷需延长工作周期，加大排水设备，增加搅拌；水位变化大，泵扬程较高。需延长工作周期，加大排水设备；回流污泥量很大，能耗高；水位变化增加了泵的扬程；除磷效果不高。低，池容相对较大；水位变化增加了泵的扬程；少量污泥回流，增加了运行费用；至少需两池才能运行。不高；污泥回流增加电耗；水位变化大，提升水泵扬程高。2好养生物膜法工艺特点A对水质、水量变动有较强的适应性生物膜处理法的各种工艺，对流入污水水质、数量的变化都具有较强的适应性，这种现象已为多数运行设备所证实，即或有一段时间中断进水，对生物膜的净化功能也不会造成致命的影响，通水后能较快恢复。B污泥沉降性能好，易于固液分离在生物膜上脱落下来的生物污泥，所含动物成分较多，比重较大，而且污泥颗粒个体较大，沉降性能良好，易于固液分离。但是，如果生物膜内部形成较厚的厌氧层，在其脱落后，将有大量的非活性的细小悬浮物分散于水中，使处理水的澄清度降低。C能够处理低浓度的污水活性污泥法处理系统，不适宜处理低浓度的污水，如原污水的BOD长期低于5060MG/L，将影响活性絮凝体的形成和增长，净化功能降低，处理水质降低。但是，生物膜法处理低浓度污水，也能够取得较好的处理效果，运行正常可使BOD为2030MG/L的污水，将BOD值降至510MG/L。D易于维护运行、节能与活性污泥处理系统相比，生物膜处理法的各种工艺都是容易维护管理的，而且像生物滤池、接触氧化、曝气生物滤池等工艺，运行过程中的气水比较活性污泥法低，去除单位质量的BOD的能耗较少，系统运行费用低。2厌氧生物降解法基本原理对于厌氧微生物降解有机物的机理，当前辈大多数人所接受的主要有厌氧四阶段理论，其内容简要如下所述第一阶段水解、发酵阶段有机物进入处理构筑物后，首先在水解、发酵细菌的作用下，将大分子的有机物降解为小分子的可容性小分子有机物。同时，废水中的一些难降解的环状污染物在水解、发酵细菌的作用下环状结构被断裂成链状可生物降解的物质。纤维素，果胶等大分子多糖水解为小分子的葡萄糖、乳糖等小分子糖类；蛋白质等大分子蛋白类物质降解为氨基酸等小分子物质；脂肪水解为脂肪酸，乙醇、丙醇等小分子有机酸和醇类物质。第二阶段产酸、产氢阶段第一阶段生成的产物，在产酸、产氢菌的作用下，被转化为小分子的有机酸，（如乙酸、丙酸、丁酸、甲酸等）和氢气，同时释放少量的二氧化碳，PH值降低。第三阶段产甲烷阶段在该阶段下，产甲烷菌主要以氢气和乙酸为基质，将其转化为甲烷和少量的二氧化碳，PH值逐渐上升。第四阶段同型产乙酸阶段前三阶段生成的二氧化碳和氢气，通过这一阶段同性产乙酸菌的作用，被转化为乙酸，作为乙酸型产甲烷菌的营养基质。工艺特点A处理负荷高，构筑物中活性污泥浓度高，能适应污染物浓度高的污水，抗冲击负荷能力强；B不仅运行过程中不许额外充氧，而且由于运行过程中可产生甲烷，若项目规模够大，将产生一定的经济效益以弥补其它方面的费用；C易于操作管理，不会出向污泥膨胀的不利现象；D对于含动物蛋白较高的污水，厌氧处理易产生臭气，影响周围环境；E水力停留时间较长，处理构筑物较大，项目基建投资较高；F仅仅通过厌氧处理，出水一般难以达到排放标准，必须考虑接相应的好氧处理工艺方可使出水达标；G由于厌氧处理构筑物中微生物浓度较高，处理负荷较大，应此厌氧处理工艺一般只运用于高浓度可生物降解废水的初级处理；H由于产甲烷菌的时代时间较长，受环境条件影响较大。应此，厌氧工艺的调试周期较长。1厌氧活性污泥法当前被广泛运用于工程实践的厌氧活性污泥工艺主要有以下几种UASB、IC、EGSB、ABR、USBF等。2厌氧生物膜法当前被广泛运用于工程实践的厌氧生物膜处理工艺主要有以下几种厌氧接触氧化、厌氧生物滤池、厌氧流化床、厌氧膨胀床等。随着能源危机的日益凸显，国内各大水系富营养化严重，饮用水源污染事件频频发生。为了降低污水处理厂的能耗，保护各大水系，当前相关学者和工程技术人员正积极创新，大力开发具有能耗低，处理效果好的污水处理工艺。例如，当前众多学者及科研院所的工作人员正积极研究利用人工湿地处理污水，力争做到污水处理能耗为零，污水排放为零；还有相当一部分工作人员正积极研究MBR技术并希望将该项技术推广至城市小区污水处理站的污水处理及回用工程。22污水处理工艺确定通过前文对现有城镇生活污水处理工艺的资料调研可知，目前对于生活污水的处理主要还是以好氧生物处理为主。考虑到本项目处理水量较小，同时方便日后的运行管理，在进行充分的技术论证后决定采用以接触氧化为主体的好氧处理工艺作为本项目废水的主体处理工艺，其具体工艺流程如图12所示镇区生活污水管网人工格栅调节池消毒接触氧化池水解酸化池沉淀排放污泥脱水污泥浓缩池泥饼外运集水井图12本项目污水处理工艺首先镇区部分生活污水通过排水管网收集至污水处理站，进入集水井，在集水井设置人工细格栅（栅条间隔5MM）一道，在格栅的拦截作用下去除废水中大块的漂浮物（如纸块，塑料袋等）防止被这些物质堵塞。之后，污水通过提升泵提升至调节池，进行废水水质水量的调节。由于生活污水含有部分含硫的有机污染物，在厌氧条件下，这些含硫有机污染物中的硫将在硫酸盐还原菌的作用下被还原为硫化氢，导致废水处理站周围有一定的臭味，影响周围人群的正常工作和生活。所以，为避免硫化氢导致的异味对周围环境产生不利影响，本项目采取调节池中设计曝气管网进行适量曝气，控制硫化氢的产生。污水经过调节池对废水进行水量、水质的调节后，废水将通过污水提升泵提升至水解酸化池内进行有机物的水解酸化，其降解有机污染物的主要机理在于在缺氧甚至厌氧的环境条件下利用水解酸化细菌将废水中大分子有机污染物开环断链，将其转化为小分子有机污染物。一方面，可以提高废水的可生化性，同时，水解酸化细菌生长繁殖过程中由于要利用废水中的有机物作为碳源，同时利用废水中的氮、磷作为营养物质，所以废水中的有机污染物、氮、磷等污染物通过水解酸化池的作用有均有所降低。为了提高水解酸化池中污泥的泥龄，减少污泥产量，降低污泥处理投资，本项目水解酸化池中设计安装弹性填料。由于弹性填料具备较高的比表面积，能够为微生物生长附着提供较好的场所，有效的避免了功能微生物随出水一同流失的缺陷，极大的提高了微生物的泥龄，降低了剩余污泥产量。经过水解酸化池的废水将在重力流的作用下进入二级接触氧化池，由于在接触氧化池中安装了弹性填料，功能微生物将附着在这些填料表面利用废水中的有机污染物作为自身生长繁殖的碳源与能源，同时吸收废水中的氮、磷作为自身生长的营养源，在微生物不断生长繁殖的过程中将废水中的有机污染物进行去除。与此同时，由于废水中含有大量的硝化细菌，在好氧条件下，硝化细菌将利用氧气为电子受体，将废水中的氨氮氧化为亚硝态及硝态氮。由于附着在填料上的生物膜具有一定厚度，处于生物膜最内部的微生物由于受氧气传质效率的影响，将处于一种缺氧甚至厌氧环境，在这种环境条件下，生物膜中的反硝化细菌将利用废水中的有机污染物为碳源，将废水中的硝态氮依次还原为亚硝态氮和氮气释放至大气中，达到脱氮的目的，最终实现在同一个反应池中实现同步硝化反硝化脱氮，节省了工艺所需的处理构筑物并节约成本。对于废水中磷的去除，本方案依然采取的是生物除磷技术。在好养条件下，除磷细菌将大量吸收废水中的磷并存储于细胞内，以达到去除废水中磷的目的。通过水解酸化及二级接触氧化降解后，废水中的有机污染物及氮磷基本已降解到排放标准以下。但是，由于微生物均具有一定的生命周期，一旦生命周期结束，微生物的活性将降低并在水流的冲刷作用下从填料上脱落并水出水一同流出处理构筑物。因此，为确保出水的百分百达标，二级接触氧化池的出水将进入沉淀池中进行进一步处理。一般情况（出水达标）下，沉淀池无需投加任何药剂。在水质恶化时，为增加该系统的出水稳定达标，可以通过投加适宜的混凝剂，可以进一步降低废水中磷的含量，同时能够是废水中的胶体凝聚为大颗粒物质，在沉淀过程中便于固液分离，去除废水中的悬浮固体，确保达标排放。考虑到废水水量及日后操作的便捷性，本项目采用竖流式沉淀池进行固液分离。经过沉淀进行固液分离后，废水中的各项污染指标完全能够达到排放标准。但是，考虑到废水中可能含有一定的病原菌等有害微生物，为确保出水的卫生学指标达到相应的排放标准，废水排入受纳水体前应进行消毒处理。综合考虑消毒效果，运行管理的便捷性及二次污染产物的产生，本项目采用投加次氯酸钠溶液对沉淀池出水进行消毒处理。污泥作为废水生物处理过程中产生的副产物，其特点在于污泥的有机物含量高，并且含有许多病原菌，如果不经过适当有效的处理，不仅会对环境造成很大的污染，更重要的是其携带的大量病原菌将对人类的健康造成很大的威胁。因此，对于每个污水处理项目设计人员都必须设计经济有效的污泥处理工艺对污泥进行无害化及减量化处理。对于小规模的污水处理厂的污泥，更多时候设计人员只采用将污泥进行浓缩后再通过一定的机械脱水措施进行进一步的减容后直接外运、或填埋、或运送至污泥集中处理及资源化企业进行污泥的资源化利用。鉴于当前的污泥处理工艺，并结合本项目的实际情况，最终决定污泥的处理采用污泥浓缩脱水一体化工艺，将污泥的浓缩及脱水集中在一道工序，虽然这种方案会导致污泥处理部分的设备投资增加，但是该方案省略了传统工艺中的污泥浓缩池及污泥消化池，使得整个工艺简洁化，污泥处理部分的土建投资下降，占地指标下降，同时运行管理方便。第三章项目方案工艺设计31工艺参数设计1进水集水井尺寸20M15MHM（深度待定）数量1座，砖混结构附属设备细格栅1台爬梯1台，漂浮物收集桶1个污水提升泵2台（1用1备）2调节池尺寸70M70M40M2格有效容积170M3停留时间81H数量1座，钢砼结构附属设备污水提升泵2台（1用1备）曝气管网1套3水解酸化池尺寸70M32M4M有效容积82M3停留时间4H上升流速08M/H数量1座，钢砼结构填料层高度30M附属设备配水管网1套软性填料60M3出水收集槽1套4二级接触氧化池尺寸136M50M40M有效容积240M3停留时间115H数量1座，钢砼结构填料层高度30M附属设备配水管网1套弹性填料180M3集水槽1套5沉淀池尺寸50M50M40M（2格）有效容积60M3停留时间28H上升流速10M/H数量1座，钢砼结构附属设备导流筒1套集水槽1套污泥泵2台6消毒池尺寸20M20M40M有效容积12M3附属设备加药消毒装置1081361套有效容积10M3材质优质PE7污泥浓缩池尺寸20M20M40M有效容积12M38污泥脱水间及设备间尺寸50M80M30M32构筑物统计本项目主要构筑物如表6项目构筑物统计表所示表6项目构筑物统计表序号构筑物名称尺寸数量备注1进水集水井20M15MHM1座钢砼2调节池70M70M40M1座钢砼3水解池70M32M40M1座钢砼4二级接触氧化池136M50M40M1座钢砼5沉淀池50M50M40M1座钢砼6消毒池20M20M40M1座钢砼7污泥浓缩池20M20M40M1座钢砼8污泥脱水及设备间80M50M30M1间钢砼33主要设备材料统计表项目所用主要材料及设备如表7所示表7材料设备统计表序号设备名称尺寸型号数量备注1人工细格栅15M08HM1非标加工2污水提升泵50WQ/C24811Q25M3/H,H9M,N11KW2上海一用一备3污水提升泵80WQ/C24422Q50M3/H,H10M,N22KW2上海一用一备4液位控制器FQ504上海5弹性填料YCDT,150240宜兴6水解酸化池填料支架1非标加工7接触氧化池填料支架1非标加工8导通加工25M2贱人环发9出水槽1非标加工10导流筒50025001非标加工11集水槽1非标加工12螺杆泵CPT5075502直接采购13罗茨风机HCC60S，N22KW,Q18M3/MIN,P4MH2O2直接采购14曝气管网1非标加工15微孔曝气管6558040直接采购16板框压滤机BJ15/63030U，过滤面积15M2,容积150L1直接采购17加药设备108013601贱人环发18螺杆泵G30，Q1M3/H,H60M,N30KW2直接采购19加药计量泵Q7L/H,H20M,N22W2直接采购20电磁流量计Q25M3/H,DN501直接采购21溶解氧检测仪在线检测1直接采购22电控柜80060012001非标加工23电缆，信号线1直接采购24管道管件1直接采购25栏杆1非标加工第四章项目工程经济分析工程投资预算表序号项目名称规格型号单位数量单价/万元合价/万元一土建部分2进水集水井20M15MHM容积250153753调节池70M70M40M容积1960122352水解池70M32M40M容积90012108二级接触氧化池136M50M40M容积2720123264沉淀池50M50M40M容积10001515消毒池20M20M40M容积160121924污泥浓缩池20M20M40M容积160121925污泥脱水及设备间80M50M30M容积1200121446土工开挖1000M3项115157地面硬化300M2项115158厂区绿化400M2项1454517合计11145二设备部分1人工细格栅15M08HM套115152污水提升泵50WQ/C24811Q25M3/H,H9M,N11KW套208164污水提升泵80WQ/C24422Q50M3/H,H10M,N22KW套208166液位控制器FQ50套1001500157弹性填料YCDT,150套2400348168水解酸化池填料支架满足要求M225006159接触氧化池填料支架满足要求套1313111出水堰槽满足要求套1222212导流筒5002500套212424813集水槽套2122414螺杆泵CPT507550套106206215回转式风机HCC60S，N22KW,Q18M3/MIN,P4MH2O套2285616曝气管网PVC套1191917微孔曝气管65580套1191918板框压滤机板框套1383819加药设备10801360套1292920螺杆泵G30，Q1M3/H,H60M,N30KW套21452921加药计量泵Q7L/H,H20M,N22W套109509523溶解氧检测仪在线检测套1171724电控柜8006001200套1161625电缆，信号线满足要求套1303026管道管件满足要求套1222227不锈钢栏杆满足要求套1161618合计177985五直接费用总计（一）（二）289435六间接费用1设计费直接费用514472设备安装费直接费用35343运行调试费直接费用35343运输及吊装费直接费用23564合计2871六工程总预算1直接費用28944289442间接费用287128713税费直接费用间接费用1031815工程总预算3500七工程投资总计人民币（RMB万）叁佰伍拾万整第五章建设管理控制要点51总体要求（1）标高控制必须贯穿于整个工程建设的全过程；（2）系统所涉及到的管网（包括检查井等）以及构筑物内部及其接口部分，须采取防渗措施，防止污水经管道及构筑物下渗进入地下水体；（3）引导每户建设户外化粪池，以免堵塞管道，方便管理。52建设管理在实施污水处理建设工程的同时，应向当地居民宣传以下注意事项（1）使用后的消毒剂或农药等剧毒性物质严禁倒入下水道，以免影响污水处理设施的正常运行；（2）进入长期无人居住的连有化粪池的房间时，应首先打开所有的通风设施，使空气保持通畅，然后向连接化粪池的卫生器具内注入清水，使管道水封阻隔臭气外溢，以防止臭气引起人身体不适；（3）在清掏格栅栅渣时，严禁人的面部正对格栅渠正上方，以避免化粪池内有害气体致人发生危险；（4）严禁个人由于施工等原因，毁坏污水收集管网和处理设施；（5）在排水管道施工过程中，严禁排水户私自将污水接入新建排水管道。53污水处理站运行管理管理及日常维护，主要注意以下几个方面（1）污水处理的运行操作应注意操作人员人身安全。（2）本污水处理站的集水井、调节池需每年清理池底泥沙一次。（3）污水处理站设备需要每年大修及检查。（4）鼓风机、压滤机等设备需要定时检查机油，大约半年一次。（5）站内压滤后污泥需及时外运，以免堆积过多污泥引起周边地区产生恶臭形成的二次污染。第六章工程施工及验收本项目采用半地下式结构废水经收集管网自流进入调节池，通过污水提升泵提升后进入水解酸化池，之后依靠重力流依次流入后续处理构筑物，以避免污水二次提升降低能源消耗。集水井的具体标高依进水管标高而定。61工程施工施工质量好坏，直接影响处理设施运行效果，有资质的施工单位才能承担施工建设。构筑物的施工建设开挖除按图纸要求放线开挖外，还需要注意以下几点（1）放线、挖坑放线、挖坑是保证建池几何尺寸（平面、高度、弧度）准确的关键。首先按场地规划要求定好中心线桩和标高桩，标高桩要埋置牢固，避免挖土施工时有所影响。中心线桩宜选用较粗的钢筋，一头打磨尖，便于随着开挖深度的增加而不断敲击深埋，挖坑过程中要随时修正中心桩垂直度，防止中心桩偏离中心位置。池坑开挖时要留操作平台，池体为圆形时，开挖池壁部位，要经常用半径绳检查池坑各部分的弧度，同时每边要留有一定的余地便于修削。开挖时不要在坑沿堆放重物和弃土。构筑物池体较浅时，一般情况下不采取井点降水的方法降低地下水，如遇到地下水应采取引水沟和集水井等排水措施，引离施工现场。尽量做到快挖快建，避免雨水侵袭。构筑物池体较深，开挖深度大大超过地下水位线时，必须采取降低地下水的措施，降低地下水位通常情况都是采取井点降水的办法。地下水位不高的情况下可采取一级井点降水，如果地下水位比较高还要采取二级井点降水措施。为了方便井点降水的施工，土坑开挖时四周的操作平台要预留宽一些，一般操作平台应留一米宽井点降水的排水管应插在距池壁五十公分的地方，井点降水管插深应超过池底深度一米左右。操作平台的开挖深度为池体总深度的三分之一。（2）整体混凝上池现浇施工1）混凝土的要求要选用合格的建筑材料。水泥必须使用合格标号的保质期内的水泥。石子粒径符合设计要求，砂以中粗砂最好。砂石中不允许有泥土等杂质；配合比应根据设计的混凝土强度等级、质量检验、混凝土施工和易性及尽力提高其抗渗能力的要求确定，并应符合合理使用材料和经济的原则；混凝土的最大水灰比不超过065，混凝土浇筑时塌落度应控制在2CM4CM内；混凝土搅拌当采用机械搅拌时，最短时间不得小于90秒。当采用人工拌合时，拌合好的混凝土应保证色泽均匀一致，不得有可见原状石子和砂；混凝土拌合后当气温不高于25，宜在120MIN内浇筑完毕，当气温高于25，宜在90MIN内浇筑完毕。2）池底浇筑先将池基原状土夯实，消除淤泥和杂物，并应有排水和防水措施，然后铺设碎石垫层，再浇筑池底混凝土。池底混凝土浇筑先由池底圈梁开始，然后逐圈浇注反拱池底，浇筑时要求振捣密实，并将池底抹成反拱曲面形状；3）支模池墙外模，利用原状土壁，池墙和池拱内模可用钢模或砖模，当用砖模时，必须浇水湿润，保持内湿外干，砌筑灰缝不漏浆，浇筑前应将模板内的杂物和模具上的油污清理干净，对模板的缝隙和空洞应堵严；4）混凝土浇注沼气池池墙和拱顶混凝土浇筑采用螺旋式上升的程序一次浇筑成型，要连续由下而上进行、均匀对称、震捣密实、无蜂窝、麻面、裂缝等缺陷。池拱外表采用原浆反复压实抹光；5）养护对己浇筑完毕的混凝土，应在12小时内加以覆盖和24小时后浇水养护，当日平均气温低于5时不需浇水；混凝土的养护时间，对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土不得小于7天，对火山灰质及粉煤灰硅酸盐水泥及掺用外加剂的混凝土不得少于14天；拆模拆侧模时，混凝土的强度应不低于混凝土设计标号的40；拆承重模时，混凝土的强度应不低于混凝土设计标号的70。这里要特别强调的不能为了赶进度，在混凝土强度未达到上述要求时就提前拆模，引起拱顶瘫塌造成伤亡事故。（3）砖砌体池施工砖砌体池的池底混凝土浇筑与整体现浇混凝土池要求相同，池底混凝土浇筑好后再进行池壁和顶盖砖砌体施工。砌筑中应注意砖要先浸水，保持外干内湿；砖块砌筑时要横平竖直，内口顶紧，外口嵌牢，砂浆饱满，竖缝错开；砌筑时要紧贴外土模，如有个别部位土模挖伤砖块不能贴紧，外侧要用砂浆灌筑密实，防止建成装料后松动裂缝。拱盖采用“无摸悬砌券拱法”施工，施工时曲率半径杆要计算准确，砌筑前要仔细检查曲率半径杆支点是否在中心位置，不能偏离中心。（4）密封层施工砖砌体池采用七层作法，整体现浇混凝土池采用五层作法。组合型池砖砌休部分采用七层作法，现浇部分采用五层作法。七层作法又称之为“三灰四浆”法。第一层基层用水灰比为04的纯水泥浆均匀涂刷12遍；第二层底层用水灰比为04的13水泥砂浆粉刷5MM厚，初凝前反复压实2一3遍；第三层刷纯水泥一遍，要求与第一层相同；第四层拌灰，抹125水泥砂浆，厚5MM，做法与第二层相同；第五层刷纯水泥浆一遍，要求与第一层相同；第六层拌灰，要求与第四层相同；第七层刷纯水泥浆23遍要求与第一层相同；五层作法与七层作法施工方法相同，只是减去第四层拌灰；62工程质量验收（1）排污管道施工质量的验收排污管道的施工虽然不属于处理设施的施工内容，但小区内的污水管道施工质量的好坏，对处理设施能否正常运行影响很大。因此，排污管道施工质量很重要。排污管道施工质量的关键有两点1）管道的坡度由于农村居住比较分散，污水收集管道度比较长即使新建的集中居住小区，生活污水至污水处理设施的距离也是很远。而农村大多数都没有排污总管，净化后的出水直接向附近河道排放，受河道水位的限制，一般排放口都不可能很深，为了使污水能顺利流入污水处理设施，处理后又能排出，在污水管道的设计时对各段的坡度都要控制得很严，因此在进行污水管道施工时，管道的坡度必须严格按照设计要求进行施工，否则会出现污水排不出去的现象。2）污水管网的密闭性污水管网坡度虽然能按照设计的要求进行施工，但如果污水管网的密闭性没有达到要求，同样会给处理带来影响。由于污水管网渗漏，污水中的水分渗透到管道四周的土壤中，污水管道中浓度增加，天长日久管道中会积累很多固体物质引起堵塞。因此，污水管网施工时窖井内部要进行防渗粉刷，管道要按施工规范把接头部分进行防渗处理，施工结束后应对整个污水管网进行总体的闭水试验。（2）构筑物工程验收1）土方工程主要检查池坑开挖的规整度，检查五方面内容平面尺寸允许偏差士20MM，用钢尺量，检查点数不得少于4个；直径允许偏差士20MM，用尺量，检查不得少于4个点；标高允许偏差士15MM、5MM，用水准仪或水平尺、水平管检查不得少于4个点；垂直度允许偏差士L0MM，用重锤线和尺量，检查不得少于4个点；表面平整度允许偏差士5MM，用水平尺或水平管量，检查不得少于4个点；2）模板工程主要检查模板（砖模、钢模或木模）和支撑件应有足够的强度、刚度和稳定性，并拆装方便。模板缝隙不能漏浆。3）混凝土工程混凝土工程检查验收主要有两方面内容一是混凝土的质量；二是混凝土的浇筑。混凝土的质量主要检查材料是否符合要求、配合比和拌合是否均匀，水灰比和塌落度是否符合要求；混凝土的浇筑棍凝土应振捣密实，不允许有蜂窝、麻面和裂纹等缺陷；4）砖砌体工程砖砌体中砂浆应饱满密实，垂直及水平缝的砂浆饱满度不得低于95；不允许出现内外相通的孔隙。检查方法在不同部位各掀三块砖，检查砖底面、侧面砂浆的接触面积，取其平均值。砖砌体竖缝错开不准有通缝；水平灰缝要平直，平直度偏差不得超过10MM。砖砌体几何尺寸检查平面尺寸允许偏差士5MM，用钢尺量，检查点数不得少于2个；直径允许偏差士5MM，检查点数不得少于2个；标高允许偏差5MM,15MM，检查点数不得少于4个点。用水平尺拉线或水平管检查；水平灰缝平直度允许偏差士10MM，检查点数不得少于2个，用水平尺拉线或水平管检查；水平灰缝厚度允许偏差士3MM，用尺检查检查点数不得少于3个；池墙垂直度允许偏差1M范围内士5MM，检查点数不得少于3个；砖砌水池施工允许偏差项目允许偏差轴线位置（池壁、隔墙）10高程（池壁、隔墙的顶面）15L2020平面尺寸（池体长、宽或直径）20L50L/1000H208垂直度（池壁、隔墙）H515H/1000表面平整度（用2直尺检查）清水5预埋件、预埋管5中心位置预留洞10注L为池体长、宽或直径。H为池壁、隔墙的高度。第七章电气控制污水处理装置供电由甲方引入设备间配电箱，380/220V,50HZ，三相五线制带接地过载保护；大于、等于5KW的均采用自耦降压或软启动方式；低压配电装置集中装设自动无功率补偿装置，补偿后功率因素096；通过PH计探测废水PH值，与酸碱加药泵联动，使PH值控制在设定控制范围内；由多点液位控制器控制提升泵启闭；为保证自动控制系统检修的方便，在控制系统中加装手动系统，各台设备可单独操作。第八章管道与阀门及设备安