污水处理设计方案(1).doc

武汉城市圈海吉星还建小区污水处理站设计方案武汉城市圈海吉星农产品物流中心还建社区污水处理站(一期)工程设计方案武汉市泽宇环保科技有限公司2014年10月武汉市泽宇环保科技有限公司 地址：武汉市武昌区首义路首义新村44栋景观楼1009室 42电话传真电邮： 邮编：430060武汉城市圈海吉星农产品物流中心还建社区污水处理站（一期）设计方案目 录公司相关资质第一部分 工程设计及设备制造安装1第一章 项目概述11.1 项目名称11.2 建设单位11.3 项目概况1第二章 设计依据、设计原则及设计范围42.1 设计依据：42.2 设计原则：42.3 设计范围6第三章 污水性质、水量、水质排放标准及设计规模73.1 污水性质：73.2 污水水量73.3 污水水质及排放标准73.4 设计规模9第四章 处理工艺设计104.1 工艺选择104.2 工艺流程104.3 工艺说明114.4 工艺设施设计参数114.5 工艺特点25第五章 总体设计技术参数275.1 主要构筑物及技术参数275.2 主要设备及技术参数28第六章 二次污染防治306.1 污泥处理306.2 防腐306.3 除臭30第二部分 污水处理站的运营及售后服务31第七章 污水处理站各系统电气控制和生产管理317.1 工程范围317.2 控制水平317.3 控制方式317.4 用电负荷及等级317.5 电源状况317.6 电气控制317.7 生产管理32第八章 环境经济效益指标348.1 环境效益348.2 主要经济指标(运行费用)34第九章 售后服务359.1 人员培训359.2 工程保修及回访措施35第十章 污水处理站建设投资费用3810.1 编制依据3810.2 污水处理站建设土建工程费用投资估算3910.3 污水处理站设备、材料费用投资估算4011.4 污水处理站建设工程费用总投资估算41第十二章 总结及合理化建议4110.1 技术方案总结4110.2 合理化建议42后附： 污水处理站工艺流程图43污水处理站平面布置图43第一部分 工程设计及设备制造安装第一章 项目概述1.1 项目名称武汉城市圈海吉星农产品物流中心还建社区污水处理站（一期）工程。1.2 建设单位武汉城市圈海吉星农产品物流有限公司。1.3 项目概况1.3.1 项目简介武汉城市圈海吉星农产品物流有限公司拟在江夏区郑店街建设武汉城市圈海吉星农产品集散中心项目，项目结合武汉天然的港口优势，达到与国际平台对接的能力，打造国际一流的农产品交易平台、信息平台、流通平台和农产品进出口平台。武汉城市圈海吉星农产品物流有限公司于2013年12月24日竞得位于武汉市江夏区郑店街劳一村，编号为P（2013）210号的国有建设用地使用权（见附件），施行武汉城市圈海吉星农产品集散中心郑店还建社区建设项目。由于项目工程量较大及资金的原因，项目需分两期建设。武汉城市圈海吉星农产品集散中心郑店还建社区（一期）建设项目，单期总投资25000万元，规划净用地面积42614.56m2，计容总建筑面积77129.98m2，其中住宅建筑面积76509.98m2，配套用房建筑面积620m2，规划总户数730户。1.3.2 地质状况本项目位于武汉市江夏区郑店街。江夏区郑店街位于武汉市南部。江夏区属江汉平原向鄂南丘陵过渡地段。地形特征是中部高，西靠长江，东向湖区缓斜。北部为丘陵地形，呈东西向带状，横亘于网状平原和冲积平原之间，东部和西部为滨湖滨江平原，中部和北部有成片海拔150米左右的冈丘。东、北、西南三面临湖，境内湖泊、湖汊136处，主要湖泊有梁子湖、牛山湖、斧头湖、鲁湖、后湖、上涉湖、汤逊湖等，水域面积占区域总面积的28.3%。有大小山体114座，其中，海拔在100米以上的有52座，海拔272.3米的八分山是区境的自然地貌最高点。地貌按成因类型可分为三大类。堆积地形的主要表现形式是冲积平原，主要分布于区境的沿江沿湖地区。剥蚀堆积地形的主要表现形式是冈状平原，主要分布于区境中部，即长江三级阶地，高程为3040米，高差为1525米，坡度为67米，构造剥蚀地形的主要表现形式是丘陵，分布于纸坊、金口、乌龙泉、凤凰山、黄龙山等地，质地由古生界页岩、石英砂岩、硅质岩、灰岩等组成，高程为100272米，呈东西向长条状分布。江夏区地层属杨子地层区的下杨子分区大冶小区。其质地以前震旦纪变质岩系为沉积基底，发育出古生代、中生代和新生代各纪地层，出露地表最老的地层为志留系，大部分地层被第四系掩盖。岩浆活动以梁子湖大断裂为界。东部岩浆活动强烈，西部岩浆活动微弱（江夏区属西部）。岩浆岩主要分布在梁子湖大断裂的舒安、湖泗一带。古生代及早、中三叠系地层的褶皱分布于区境北部。褶曲以紧密线状为主，少数呈现短轴状，轴迹均为北西向。纸坊城区以北的褶皱向南倒转，纸坊至乌龙泉一带转为正常。背斜构造向东延伸，到梁子湖有倾没的趋势，按出露状况可分为武东褶皱群和纸坊褶皱群。东西向断层以贺胜桥至湖泗断裂层为代表，露出长约8公里，断层在卫星照片上有线性显示。北西向断层集中于区境北部，地貌表现为沿地层走向延伸的丘陵山脊。北东向断层集中于八分山和乌龙泉一带。梁子湖断裂带在湖泗地区延伸入区境，梁子湖地区是中生代以来的凹陷区。项目所在地属于北亚热带季风性（湿润）气候，具有常年雨量丰沛、热量充足、雨热同季、光热同季、冬冷夏热、四季分明等特点。年平均气温16.3，年无霜期一般为211天272天，年日照总数1810小时2100小时，年平均可日照总时数4450小时，年降水1150mm1450mm。夏季炎热且持续时间长，最热月平均气温28.8，极端高温41.3，冬季气温较低、最冷月平均气温3.0。平均年总降水量1230.6mm，降雨集中在68月，约占全年降雨量的40%左右。夏季主导风向为南偏西，冬季主导风向为北偏东，全年主导风向北风。年平均风速2.55m/s。1.3.3 项目概况根据项目所在地周边情况，项目所在地周边雨水污水管网建设不健全，近远期尚无管网建设及集中式污水处理厂建设计划，小区内需自主建立污水处理设施，最大限度的回用污水，达到环境保护的目的。本项目采用雨污分流，雨水通过场外沟渠汇入周边地表水；居民生活污水经化粪池处理后再经中水回用设备对污水进行处理，达到GB/T 18920-2002城市污水再生利用 城市杂用水水质标准后，在非雨季回用于项目场地内绿地、道路洒水，富余水量通过项目地东侧人工湿地深度处理达到GB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准排入自然水体。雨季时，中水不回用，直接进入人工湿地深度处理达到GB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准排入自然水体。落实环保“三同时”精神，拟建立一座污水处理站。针对生活污水水质的特点，主体工艺采用“BAF+过滤、消毒”处理工艺。这种处理工艺较为简单，操作运行方便，日常费用低廉，出水稳定，污水处理构筑物采用钢筋混凝土结构，考虑到生活内用周边环境和卫生问题，故该一体化污水处理设备决定采用全埋地式结构，上部覆土，种植花木、草坪，进一步美化环境。第二章 设计依据、设计原则及设计范围2.1 设计依据：2.1.1 建筑单位提供的有关设计资料；2.1.2 城市污水处理厂污染物排放标准（GB189182002）；2.1.3 灌溉与排水工程设计规范（GB50288-99）；2.1.4 城市污水再生利用分类标准（GB18919-2002）；2.1.5 室外排放设计规范（GB500142006）；2.1.6 污水再生利用工程设计规范（GB/T50335-2002）；2.1.7 生物接触氧化法设计规程CECS128-2001；2.1.8 建筑给排水设计规范（GB50015-2003）；2.1.9 给水排水工程构筑物设计规范（GB50069-2002）；2.1.10 给水排水工程管道结构设计规范（GB50332-2002）；2.1.11 混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50332204-2002）；2.1.12 建筑抗震设计规范（GB50011-2001）；2.1.13 砌体结构设计规范（GB50003-2001）；2.1.14 砌体工程施工质量验收规范（GB50203-2002）；2.1.15 采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）；2.1.16 低压配电设计规范GB50054-95；2.1.17 环境噪声标准（GB509693）；2.1.18 给水排水工程和污水处理工程建设有关技术规范；2.1.19 我公司所完成同类工程所取得的实际经验和实际工程参数。2.2 设计原则：2.2.1 严格执行国家现行的环保技术标准、规范，遵守国家和地方环保的有关法律、法规，吸取同类生活污水处理的经验与教训，改进工程设计，提高工程质量；2.2.2 选用先进、合理、可靠的处理工艺，在确保处理排放达标的前提下，做到操作简单、管理方便、占地小、投资省、运行费用低；2.2.3 本工程系环境工程，做好消毒、防噪声，妥善处置处理过程中所产生的废渣、污泥，避免产生二次污染。要求改善劳动卫生条件，贯彻安全生产和清洁文明生产的方针。采用污泥前置回流硝解工艺，以降低污泥产生量；2.2.4 在工艺设计时，有较大的灵活性，可调性，以适应水量、水质的周期变化。处理设施具有较大的灵活性和调节余地，可以适应水量、水质的变化，能保证处理站安全、稳定运行。采用一套一体化埋地式污水处理设施，以提高系统的灵活性和可变性；2.2.5 为了提高污水处理站管理水平，设计采用的自动化程度较高，操作人员的劳动强度低.合理选用优质配件，降低能耗，提高工作效益和使用寿命，降低成本；2.2.6 因地制宜，合理布局，有效地利用空间。系统布置尽量利用地形、位置高差，使废水尽量采用重力流，并与矿上总体规划协调。2.2.7 污水处理站选址原则：污水处理厂厂址选择是复杂的综合性课题，它涉及经济、科学技术以及环保等多方面问题。因此，在建设前期的规划中，不仅要考虑生产上的需要，考虑环境保护的要求，同时也要考虑可持续发展的需要，做到生产和生活、经济发展和环境保护全面安排，统筹兼顾，协调发展。污水处理厂选择建设地址的基本要求是：既满足企业建设、生产和职工生活的要求，又应满足矿区的总体规划和长期发展需要，并不能危害四周环境、城镇、河流及景观。具体要求可以列举如下：（1）厂区必须满足厂房按工艺流程布置建筑物和构筑的要求，场地同样需要满足建设项目的实际需要，能合理布置构筑物及配套的建筑物。（2）厂区地形力求平坦或略有坡度，既减少土石方工程，又便于排水。（3）厂区应选在工程地质、水文地质条件较好的地段，严禁在断层、有岩溶、流沙层、有用矿床上、洪水淹没区、采矿塌陷区和滑坡下选址。厂区地下水位置最好低于建筑物的基准面。（4）厂址应有较好的交通运输条件，便于供电、供热和其他协作条件的建立。（5）厂址最好靠近企业或矿区，这可利用原有企业的公共设施，如道路、高压电路等。（6）厂址尽量不选在7度以上的地震区，9度以上不能建厂。（7）还有一些特殊要求，应根据建设项目的特点而定。2.3 设计范围2.3.1 从污水处理格栅井开始到处理设备的排放口为止；2.3.2 污水工程的工艺流程，工艺设备选型，工艺设备的结构布置，电气控制等设计工作；2.3.3 污水处理设备的施工、安装、调试等工作；2.3.4 污水工程的动力配线，由业主将主电引止污水工程的配电控制箱，配电分配箱至各电器使用点将由我公司负责；2.3.5 不包括废水的收集管网及废水排出界区的外排水管网。第三章 污水性质、水量、水质排放标准及设计规模3.1 污水性质：根据甲方提供的该项目环评相关资料：表3.1.1 设计进水生活污水水质指标序号检测项目浓度（mg/L）1BOD51202COD3003SS2004NH3-N305TP36PH693.2 污水水量根据业主单位提供资料，该小区分为两期进行，一期住户730户，二期住户970户，总住户为1700户。按照此资料该污水处理站分两期建设，污水处理站一期按照730户进行设计。根据环评相关资料，每户按照3.2人计算，一期设计居民数为2336人，二期设计纳入居民人口数为3104人。按照武汉市郊区城镇用水定额，每人日用水量为250L,折污系数0.85计算，污水处理站一期设计日处理污水量496.4m3/d。考虑其富余量及后期规划，一期污水处理站污水量为：21m3/h。3.3 污水水质及排放标准根据该项目环评资料，污水排放出水最终受纳体为江夏鲁湖，直排周边水体其排放水执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A标准。根据环评报告及相关资料建议，污水处理站出水分为两部分排放，非雨季时期的排放污水主要用于小区内道路冲洗，绿化灌溉等，总排放水量的富余部分经过配水渠均匀布水到地表流式人工湿地进行深度处理，以达到污水排放标准。根据此要求，经过污水处理站处理过的污水达到城市污水再生利用分类标准（GB18919-2002）中杂用水水质的要求即可。城市污水再生利用分类标准（GB18919-2002）中杂用水水质表3.3-1 城市污水再生利用分类标准（GB18919）城市杂用水质标准序号项目标准绿化用水1悬浮物含量不超过20mg/L2氨氮NH3-N20mg/L3pH值694BOD520mg/L5大肠杆菌不超过3个/L道路冲洗1悬浮物含量不超过20mg/L2氨氮NH3-N10mg/L3pH值694BOD515mg/L5大肠杆菌不超过3个/L经过人工湿地深度处理后污水水质要求达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A标准：表3.3-2 城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）标准序号项目排放标准（mg/L）1BOD5102COD503SS104NH3-N205TP26PH697大肠杆菌群数3个/L3.4 设计规模本方案按污水处理站一期21m3/h生活污水处理中水回用系统设计。根据贵公司提供资料，处理后的部分水量回用于道路冲洗、洒水、绿化灌溉等生产用水等。富余部分水量排向社区东边人工湿地进行深度净化处理。根据项目环评相关资料，人工湿地一期处理规模为500m3/d。第四章 处理工艺设计4.1 工艺选择生活污水BOD/COD值在0.5左右，适宜采用生化工艺处理污水。因此拟采用“BAF曝气生物滤池+过滤+消毒+人工湿地”工艺，该工艺操作简单，运转费用低，处理效果好，运行稳定，是目前较为成熟的生活污水处理工艺，能有效地确保污水达标排放。4.2 工艺流程格栅池集水井水解调节池C/N曝气生物滤池N曝气生物滤池中间水池设备间鼓风机消毒池清水池表流式人工湿地二氧化氯设备电控柜过滤罐污泥干化池提升泵清水泵中间水泵臭气处理中水回用道路冲洗绿化灌溉达标排放反冲洗污水反冲洗污泥泵反冲气鼓风曝气4.3 工艺说明4.3.1 污水处理生活污水由排水系统收集后，经过格栅井,去除水中较大颗粒的悬浮物、杂物，进入调节池，污水进行均质均量，由提升泵送至C/N曝气生物滤池，进行酸化水解、硝化反硝化，降低有机物浓度，去除部分氨氮和磷，然后流入D/N曝气生物滤池池进行好氧生化反应，在此绝大部分有机污染物通过生物氧化、吸附得以降解，出水自流至中间水池暂存后，其中一部分水由中间水池水泵抽送至高效石英砂滤罐进行过滤，出水经接触消毒池消毒后排入清水池，清水池中水则用作清洗道路及绿化灌溉用途。中间水池富余的污水通过水泵泵入人工湿地的配水渠，通过布水器均匀地将污水排至人工湿地对污水进行深度处理。系统自动对石英砂滤罐、曝气生物滤池进行定期反冲洗，定期反冲洗的污水回流于调节池。4.3.2 污泥处置系统中的污泥主要产生于调节池，调节池设置污泥泵，定期将污泥丑至污泥干化池进行干化，干化后的污泥堆肥，产生的肥料可用于周边农作物肥料。格栅机清掏出来的栅渣及多余污泥运至长山口垃圾填埋场进行填埋。4.3.3 臭气处理各污水池产生的臭气通过管道集中收集后，采用喷淋方式除臭。4.4 工艺设施设计参数根据一期污水处理量为21m3/h,设计以下设施参数：4.4.1 格栅井设计参数：1.进水水渠道渐宽部分长度：设进水水渠宽B1=0.6m，渐宽部分展开角a120ol1=(B-B1)/(2tga1)（1-0.6）/（2tg20o）0.8m2.栅槽与出水渠连接处的渐窄部分长度l2l1/20.8/20.4m3.通过格栅的水头损失：设栅条为矩形断面，取k2.5h1=（s/b）4/3sink(v2/2g)2.52.42（0.01/0.018）4/30.866(0.62/19.6)=0.44m4.栅槽总长度：L=l1+l2+1.0+0.5+H1/tga=0.6+0.4+0.5+0.8+0.2/tg60o3.0m设置目的：在生活污水进入调节池前设置格栅井，用以去除生活污水中的软性缠绕物、较大固颗粒杂物及飘浮物，从而保护后续工作水泵使用寿命并降低系统处理工作负荷。设计特点：格栅井设置钢砼结构。过栅流速为0.2L/s设计尺寸：3.0m1.0m4.0m配套设备： 格栅机采用以下型号参数：提篮式格栅GT800400栅 隙：5mm；栅 宽：800mm；渠 深：4000mm；碳钢4.4.2 集水井设置目的：根据业主方提供的资料显示，污水进水管底标高在现场地平面以下2m左右，为了满足后续处理设施自流要求，需要在前端对污水进行提升，污水流量为21m3/h。设计特点：地埋式钢砼结构设计尺寸：根据相关规范，一般集水井有效容积不得小于泵最大流量时运行半小时的水量，即有效容积为15m3，有效水深2.0m。设计尺寸为3.0m4.0m4.0m配套设备：污水泵，水量Q=25m3/h，扬程H=5.0m，功率N=2.2KW。两台，一用一备。4.4.3 水解调节池水解调节池设计计算：水解调节池有效池容V有效是根据污水在池内的水力停留时间计算的。水解调节池内水力停留时间需根据污水可生化性、进水有机物浓度、当地的平均气温情况综合而定，一般为4-9h.考虑综合情况，本工程设计中水力停留时间取T=7h,本工程设计流量Q=21m3/h,取T=7h,则有效池容为：V有效=QT式中V有效水解调节池的有效容积，m3,Q-进入水解调节池的废水平均流量,m3/h;T-废水在水解调节池中的水力停留时间,h本工程Q=21m3/h,T=7h,代入公式后:V有效=217=147m3,对于水解调节池,为了保持其处理的高效率,必须保持池内足够多的活性污泥,同时要使进入反应器的废水尽量快地与活性污泥混合,增加活性污泥与进水有机物的接触,这就要求上升流速越高越好。但过高的上升流速又会破坏活性污泥层对进水中SS的生物截留作用,并对活性污泥床进行冲刷,从而将活性污泥带入反应器的出水系统中,使活性污泥流失并使出水效果变差,所以保持合适的上升流速是必要的。根据实际工程经验，水解调节池内上升流速V上升一般控制在0.4-0.8m/h较合适。本工程的上升流速V上升取0.52m/h，所以水解酸化池的有效高度为：H1=V上升T=0.527=3.6m为了保证污水进入池内后能与活性污泥层快速均匀地混合，所以本设计在池体下部专门设有多槽布水区。每条布水槽的截面为上宽下窄的梯形，其高度为0.4m，下部水力流速为1.4m/h，上部水力流速为0.8m/h。池内实际有效高度为H有效=H1+0.4=3.2+0.4=3.6m,加上池内超高取0.4m,水解池实际总高度为H=H有效+0.4=3.6+0.4=4m。按有效池容计算，水解池有效截面积为：S截面1=V有效/H有效=147/3.6=40.83m2故水解调节池尺寸设计为：7.85m5.2m4.0m，有效水深为3.6m。水解调节池布水水解调节池池布水系统设计水解酸化反应器良好运行的重要条件之一是保障污泥与废水之间的充分接触，为了布水均匀与克服死区，水解调节池底部按多槽布水区设计，并且反应器底部进水布水系统应该尽可能地布水均匀。水解调节池的布水系统形式有多种，布水系统兼有配水和水力搅拌的功能，为了保证这两个功能的实现，需要满足以下原则。1、确保各单位面积的进水量基本相同，以防止发生短路现象；2、尽可能满足水力搅拌需要，保证进水有机物与污泥迅速混合；3、易观察到进水管的堵塞，并当堵塞发生后很容易被清除。设计特点：调节池设计为钢砼结构。配套设备：污泥泵，流量Q=12m3/h，扬程H=7.0m，功率N=0.75KW。设计两台，一用一备。在水解调节池池底设置一定坡度，以方便用于排泥，在安装排泥泵的位置设置集泥坑。水力搅拌泵，安装于池底，将进入的污水与池底反冲洗回流的污泥充分混合进行厌氧作用。 型号为QJB265/3-1.5，功率为1.5KW，转速1280r/min。4.4.4 C/N曝气生物滤池C/N上向流曝气生物滤池将水解（酸化）池出水中的碳化有机物进行好氧生物降解，并将TKN转化为氨氮并进行氨氮的部分硝化。上向流曝气生物滤池主要包括缓冲配水室，曝气系统，承托层和滤料层，出水系统，反冲洗系统等，所以曝气生物滤池的计算主要包括上述各部分的计算。尺寸设计参数C/N曝气生物滤池池体的设计在本工程中，由于处理对象为生活污水，曝气生物滤池的作用包括对污水中有机物的去除和对污水中的营养物质如氨氮、磷的去除。C/N曝气生物滤池主要用于去除污水中的有机污染物并进行部分硝化脱氮，其池体的设计计算分按有机负荷法计算与按有机物降解动力学公式计算两种方法，由于按有机负荷法计算方法比较成熟，所以本工程滤池池体按有机负荷法计算。按有机负荷法计算的设计参数主要是BOD有机负荷，COD有机负荷和水力负荷。设计时根据BOD有机负荷进行计算，并用COD有机负荷和水力负荷进行校核。当进水BOD为71-140mg/L时，BOD容积负荷可达1.3-2.6kgBOD/(m3滤料d，而其COD有机负荷一般控制在6kgCOD/(m3滤料d以下，空塔水力负荷一般为1.5-3.5m3/(m2h)之间。在本工程中，经水解（酸化）池每天进入C/N曝气生物滤池的污水量Q=500m3/d,在C/N曝气生物滤池中，每天所要求去除的BOD5的重量为：WBOD=(QCBOD)/1000代入数据后，则：WBOD=500（120-30）/1000=55kg/d取BOD有机负荷qBOD=1.3kgBOD/(m3滤料d）则所需滤料体积V滤料=WBOD/qBOD=55/1.3=42m3采用COD有机负荷进行校核，,当滤料体积为42m3时，每天经C/N曝气生物滤池去除的COD的重量为：WCOD=(QCCOD)/1000式中WBOD在曝气生物滤池中每天需去除的COD重量，kg/dQ-每天进入曝气生物滤池的废水量，m3/d；CBOD进入曝气生物滤池的COD浓度差，mg/L.代入数据后，则：WBOD=500（300-100）/1000=100kg/d实际上，C/N曝气生物滤池内COD的有机负荷为：qCOD=WCOD/V滤料=100/42=2.38kgCOD/(m3滤料d所以，C/N曝气生物滤池内的实际COD有机负荷小于6kgBOD/(m3滤料d,满足要求。一般来说，曝气生物滤池内的滤料层高度H滤料在2.5-4.5m之间。在水力负荷一定的条件下，滤料层高则污水与微生物的接触时间长，出水效果好，但相对所需鼓风机的压头也较高，能耗相对也大；滤料层低则污水与微生物的接触时间短，出水效果相对差些，但所需鼓风机的压头也低些，能耗相对也小些。根据国内外已建成运行的曝气生物滤池实际情况，本工程取滤料层高度H滤料=3.0m，则曝气生物滤池的截面积S截面计算如下：S截面=V滤料/H滤料=42/3.0=14m2本设计截面采用矩形布置。当滤池总截面积为11.2m2时，空塔水力负荷复核如下：实际q水力=Q/S截面=500/14/24=1.488m3/(m2h),满足要求。为考虑进入滤池的废水均匀流过滤料层，在滤料承托层下部设计有缓冲配水室，其高度H配水一般为1.2-1.5m，考虑到滤头和配水室内布水，布气管的安装方便，以及便于配水室的清洗，本工程取H配水=1.2m，并在配水室池壁考虑设置检修入孔；另外，考虑到滤池反冲洗时滤料的膨胀，在滤料层上部保证有0.8-1.0m的清水区，本工程取清水区高度H清水=0.8m；滤池的超高取H超高=0.2m，承托层高H承托=0.3m，则滤池的总高为：H=H滤料+H配水+H清水+H超高+H承托=3.0+1.2+0.8+0.2+0.3=5.5m布水曝气生物滤池配水系统一般滤池的配水系统有大阻力，中阻力和小阻力等三种形式，曝气生物滤池的配水系统一般采用小阻力形式。考虑到曝气生物滤池采用气水联合反冲洗，所以滤头采用长柄滤头，长柄滤头在正常运行时起均匀布水作用，在反冲洗时起布水，布气作用。曝气生物滤池所选用的长柄滤头在结构形式上与给水滤头有差别，由于两种滤头所作用的介质和选用的滤料不一样，所以其缝隙的尺寸和开缝方向也不一样，滤头结构也有差别。曝气生物滤池所选用的长柄滤头为EPT-1型，滤水帽，滤水管为一体成型，每个滤头共有滤缝20条，每条滤缝LB=（8mm2mm）+0.05mm，滤缝总面积为3.2cm2/个。每平方米布置36个滤头，开孔比=1.152%，流量系数a=0.8，滤池的水力负荷B=0.8L/(cm2S),则滤池中水通过配水系统的水头损失为：h1=(B/a)22g10-6=3.8510-4m本工程设计中，滤池每平方米布置长柄滤头36个，每个间距为150mm.布气布气系统在曝气生物滤池设计中，布气系统包括在滤池正常工作时的曝气系统和滤池反冲洗时的布气系统。1、曝气系统曝气生物滤池的曝气系统早期采用的主要是穿孔管曝气，但由于穿孔管曝气氧的利用率低，同时在滤池中较容易堵塞，所以随着该工艺的发展，国外有多种生物滤池专用空气扩散器问世并得到应用。本工程设计中采用了生物滤池专用单孔膜曝气器，该曝气器是针对曝气生物滤池的特点专门研制的，具有空气扩散效果好，氧的利用率高，在滤料中不易堵塞的特点。C/N曝气生物滤池的供氧量包括去除污水中BOD的需氧量和氨氮部分硝化需氧量两部分。C/N曝气生物滤池去除污水中单位重量BOD的需氧量为：R0=0.82SBOD/TBOD+0.32S0/TBOD=0.82(120-30)100+0.32（44100）=0.738+0.14=0.88kg即去除1kgBOD需要提供0.88kgO2，则C/N曝气生物滤池每天去除BOD需提供的总氧量为：R0=QSBODR0=500（120-30）10000.88=39.6kg在C/N曝气生物滤池中TKN将转化为氨氮，使得污水中实际氨氮浓度升高。根据试验结果，在C/N曝气生物滤池处理生活污水时，滤池污水中的实际氨氮量约为30mg/L,出水要求氨氮量为15mg/L，则氨氮部分硝化每天的需氧量为：RN=Q4.57N0=5004.57(30-15)1000=34.275kg则去除污水中BOD的需氧量和氨氮部分硝化的需氧量（标态）合计为：R=R0+RN=39.6+34.275=73.875kg当滤池水面压力P=1.013105Pa,曝气器安装在滤池水面下H=4.0m深度时，曝气器处的绝对压力为：Pb=P+9.8103H=1.013105+9.81034=1.405105Pa则当水温为25时.清水中饱和溶解氧浓度为Cs=8.4mg/L,则25时滤池内混合液溶解痒饱和浓度的平均值Csm(25)为8.56(mg/L)。当水温为25时，C/N曝气生物滤池实际需氧量R为：R=R0Csm(25)a1.024T-20Cs(25)-C1对于生活污水，a=0.8，=0.9，=1，而且假定滤池出水溶解氧浓度为3mg/L,代入公式后：R=73.8758.56/0.81.02425-20（0.918.4-3）=154.24C/N曝气生物滤池总供气量为：采用气水比核算：1.1960/24=2.95:1，符合规范规定，每个单孔膜滤池专用曝气器供气量为0.2-0.3m3/（个h），取曝气器供气量为0.2m3/（个h），则C/N曝气生物滤池需曝气器数量为n=Gs60/0.2=1.1960/0.2=357个,为安装方便实际选用曝气器360个,曝气器的布置间距为200mm.为了布气均匀，设计两台罗茨鼓风机，每台鼓风机风量为1.29m3/min,风机所需压力为52.9KPA，型号为FSR65罗茨鼓风机两台，一用一备。2、反冲洗布气系统C/N曝气生物滤池的反冲洗采用气水联合反冲洗，反冲洗过程通过EPT-1型长柄滤头完成，起反冲洗系布气系统可参照给水排水设计手册给水快滤池的设计。 滤料滤料层，承托层曝气生物滤池中的滤料是微生物膜的载体，同时兼有截留悬浮物质的作用，所以滤料选用合适的、与否直接影响大滤池的处理效果。曝气生物滤池中可以采用的滤料种类很多，但合适的滤料首先必须具备大比表面积，比表面积大可以西服大量的微生物膜，使滤池单位容积中的微生物量大大提高，从而提高有机物的去除效率；其次滤料的空隙率，密度必须合适，有利于滤池的气，水反冲洗；另外滤料还必须具备交好的机械强度和交好的耐磨性能，并且应有交好的化学稳定性和不含对微生物，人类健康有毒的物质。本次设计的曝气生物滤池中选用了球形陶粒作为滤料。在设计中，由于进入C/N曝气生物滤池的污水为水解酸化池出水，其中喊有一定量的悬浮物，C/N曝气生物滤池的作用除去除污水中的有机物和部分氨氮硝化外，还需对悬浮物进行截留，所以选用了直径为3-5mm的球形陶粒滤料，按一定的级配填装。由于陶粒粒径较小，为防止滤头堵塞而不能直接填装在承托滤板上，所以在陶粒层下部宜设置有承托层。承托层选用鹅卵石，并按一定的级配布置，总高度为0.2m。 出水滤池出水系统C/N曝气生物滤池出水系统采用单侧出水，并在出水口设计为60o斜坡和设置栅形稳流板，以降低出水口处的水流流速，在反冲洗时有可能被带至出水口处的陶粒与稳流板碰状，导致流速降低而在该处沉降，并沿斜坡下滑回滤池中。由于采用单侧出水，所以正常运行时的出水槽与反冲洗排水槽在同一侧，正常运行时，反冲洗排水槽出水总管阀门关闭，处理后出水从正常出水槽直接排放；反冲洗时，打开反冲洗排水槽出水总管阀门，反冲洗排水直接由反冲洗排水槽出水总管排走，而不进入正常出水槽。 BAF配置参数C/N上向流曝气生物滤池的详细设计参数和结果：1，设计特点：名称：C/N上向流曝气生物滤池池数：一座尺寸：4m4m5.5m污泥浓度：8-10g/L配水形式：专用滤头布水系统出水类型：栅形稳流器，单堰出水排泥形式：反冲洗排泥曝气形式：无堵塞滤池专用单孔膜曝气器空气来源：鼓风机反冲洗形式：气水联合反冲洗反冲洗周期：根据实际运行情况而定，一般24-48h填料：圆形陶粒容积负荷：1.3kgBOD/(m3滤料d，正常供氧量:1.29kgO2/h(25反冲洗排水含SS量：400-450mg/L反冲洗水速:15m/h反冲洗气速:50m/h2、设备及材料部分a圆形陶粒滤料比表面积:1.5-1.8m2/cm3性能参数:粒径3-5mm数量:64m3滤层级配:有级配堆积密度:0.9-0.95g/cm3密度:1.8-2.3g/cm3承托层鹅卵石5m3b滤池专用单孔膜曝气器数量:360个性能参数:膜孔直径1mm空气流量:0.2-0.3m3/（个h）安装密度25个/m2c滤池专用长柄滤头数量:480个性能参数:滤头楔型缝隙2mm滤头长度440mm安装密度:30个/m2D滤池专用滤板，滤板采用=15mm厚镀锌钢板4.04.0，并在滤板上钻20孔安装滤头。E栅形稳流板，采用UPVC材质，安装于反冲洗出水槽边，防止其内填料在反冲洗时被冲出。长度为4m。4.4.5 N曝气生物滤池N曝气生物滤池设计参数和C/N曝气生物滤池基本相同，其设计参数如下基本尺寸：4m2m5.5m滤料：圆形陶粒滤料，4m2m3m曝气器：滤池专用单孔膜曝气器，180个滤板：厚度15mm镀锌钢板4.02.0承托层：粒径15mm鹅卵石3m3滤头：滤池专用长柄滤头，240个栅形稳流板：1个4.4.6 中间水池曝气生物滤池出水暂时存储池，按照城市杂用水水质标准等相关规范，出水应经过高效过滤，水池设置过滤潜水泵。设计尺寸为：5.2m2m4.0m有效水深为2.0m，钢砼结构，与调节池合建。配置设备： 石英砂滤罐设计石英砂滤罐水力负荷为8m3/m2h;最大过滤污水量21m3/h；则滤罐截面积为21/8=2.625m2，罐体直径为1.62m，罐体高度2.5m；滤速10m/s。石英砂：4m3。 潜水泵潜水泵设置两个去向，采用阀门控制，一个去向为石英砂滤罐，另一个去向人工湿地配水渠。潜污泵采用65WQ25-12-2.2,最大流量Q=25，扬程H=12，功率N=2.2设置两台，一用一备。4.4.7 接触消毒池接触消毒池设计参数；设进水Q=21m3/h=0.00458m3/s停留时间：1h设停留时间HRT=1h,尺寸确定：1、池体容积：长宽高为：V1=QT=21*1=21（m3）=5.21.04.02、设有效水深为3.5m,超高为0.5m，消毒池中间设置200mm导流墙4堵 接触消毒方法采用使用最为广泛，操作简单，效率高的二氧化氯消毒。 二氧化氯发生器根据一般生活污水二氧化氯接触消毒法，生活污水需有效氯量为15mg/L，污水量为21m3/h=21000L/h，则该污水处理站需选用400g/h的二氧化氯发生器。HSB-400一台，防腐材质。配备计量泵两台，漩涡增压泵一台，水射器一台。4.4.8 清水池 设置目的：储存过滤后的清水。进水为高效过滤器出水，回用于消防、洒水、绿化、农田灌溉等。也可作为该污水处理站事故应急池。 设计特点：该池设计为钢砼结构的池体。按照污水量设计其尺寸为15.05m8.3m4.0m，有效水深为3.6m。 配套设备：清水泵，型号50WQ10-15-2.2，两台，一用一备，设计同时用作过滤器的反冲洗泵、曝气生物滤池的反冲洗水泵。4.4.9 人工湿地人工湿地采用表流式人工湿地。人工湿地容积根据其富余水量采用处理负荷进行计算：处理负荷F=Q/A A人工湿地面积，m2； V人工湿地污水流量m3/dF为处理负荷，一般取值0.8，人工湿地处理污水量按照500m3/d设计，面积A=1000 m2，根据现场尺寸测量，人工湿地沿着项目东边水渠建造，宽度定为20m，人工湿地尺寸为：50m20m。人工湿地主要材料及配套设施如下所示：序号名称数量单位人工湿地主要材料1人工湿地池体1座2布水器1套3植物1000m2人工湿地配套4配水渠20m1.0m1.2m座15集水渠20m1.0m1.2m座16不锈钢护栏90米7出水井1m1m1.2m座14.4.10 污泥干化池 设置目的：将整个中水回用设施处理后的剩余污泥，定期抽吸外运（每年二至三次）或排入污泥干化池。 剩余污泥量滤池内污泥量的产率与滤池生物降解有机污染物(TBOD5)的量及其所截留的悬浮物(SS)的量有关.通过试验确定的计算公式如下:Y=(aSBOD5+bX0)/TBOD-式中Y-污泥产率系数,kgTSS/kgTBOD5SBOD5-溶解性BOD5降解量,mg/L;TBOD5-总BOD5降解量,mg/L;X0-进水悬浮物含量,mg/L;a-溶解性BOD5降解产泥率,对于该废水取0.5-0.55b-悬浮物截留系数,对于该废水取0.6-0.70.通过计算,该曝气生物滤池的污泥产率系数为0.60kgTSS/kgTBOD5,每天产生的绝干污泥量为43.8kgTSS. 设计特点：该池设计为钢砼结构，池内铺设黄沙。与调节池合建尺寸为5.2m3.2m1.4m，污泥内滤液回流至调节池。 配套设备：4.4.11 设备间设备间主要放置安装风机，加药装置，过滤罐，电控设备等主要设备，设计其尺寸为4.0m5.2m3.0m。 石英砂过滤罐设计石英砂滤罐水力负荷为8m3/m2h;最大过滤污水量21m3/h；则滤罐截面积为21/8=2.625m2，罐体直径为1.62m，罐体高度2.5m；滤速10m/s。石英砂：4m3。 罗茨鼓风机为了布气均匀，设计两台罗茨鼓风机，每台鼓风机风量为1.29m3/min,风机所需压力为52.9KPA，型号为FSR65罗茨鼓风机两台，一用一备。 风机隔音罩为防止二次污染，将鼓风机外围采用隔音罩封闭，阻止噪声传播。隔音罩外壁设置采用厚度3mm镀锌钢板，内壁为2mm厚的穿孔铝塑板，中间夹层为100mm的吸音岩棉。 二氧化氯发生器根据一般生活污水二氧化氯接触消毒法，生活污水需有效氯量为15mg/L，污水量为21m3/h=21000L/h，则该污水处理站需选用400g/h的二氧化氯发生器。HSB-400一台，防腐材质。 除臭设备各污水池产生的臭气通过管道集中收集后，采用喷淋方式除臭。安装除臭设备，主要由防腐UPVC材质制作，采用处理后的污水对站内产生的臭气进行喷淋处理。TPC300喷淋塔外部尺寸：9002000，处理量300 m3/h。喷淋泵32WL5-3-0.55，一台，功率0.55kw。 轴流风机为在设备间操作安全性考虑，安装通风孔并设置一台0.25kw轴流风机排气仅进行通风。 PLC自动控制柜设置目的：实现全系统全自动电器控制及设备故障报警。设计特点：全自动程序控制。配套设备：主机PC机采用西门子名牌产品，其它元件采用德力西名牌的电器元件，电缆采用正泰，进行自动程序控制运行。4.5 工艺特点4.5.1生活污水处理系统，采用成熟的曝气生物滤池+人工湿地生化处理工艺路线，具有良好的去除污水中的有机物和较好的脱氮除磷功能，以满足排放标准的要求；4.5.2具有较好的耐冲击负荷能力，以适应水质、水量变化的特点；4.5.3采用污泥前置回流硝解工艺，大大降低污泥的生成量；4.5.4采用新型填料，