毕业设计（论文）-建德市下涯镇大洲村生活污水处理工程设计.doc

41 全套图纸加153893706 毕业设计正文 题目：建德市下涯镇大洲村生活污水处理工程设计Design of sewage treatment engineering of Dazhou Village,Xiaya Town in Jiande City学 院：环境科学与工程学院专 业：环境工程班 级：环工1001学 号：学生姓名：指导教师：二一四 年 五 月建德市下涯镇大洲村生活污水处理工程设计摘 要：近些年来，随着农村经济的快速发展，生活水平质量有了明显提高，居民生活的排放量也随之增大。农村地区的环境质量大幅下降，环境状况更是日益恶化，导致了广大农民群众的生存环境与身体健康受到了严重的威胁，农村经济的健康发展也同时受到了制约，因此现阶段对农村生活污水的处理势在必行。本文对规模为50 t/d，进水水质pH为69，COD为350 mg/L，BOD5 为150 mg/L，SS为300 mg/L，色度3倍，氨氮为30 mg/L的农村生活污水进行处理工程的设计。针对该项目污水悬浮物、有机物浓度高，可生化性好的特点，本文主要采用微动力无回流脱氮生物处理工艺处理废水，设计出水水质要求pH为6 9，COD为60mg/L，BOD5为20 mg/L，SS为20 mg/L，色度为1.5倍，氨氮为8 mg/L。本文根据农村生活污水产生的特点，以及对两种工艺的处理特点和经济性进行比较，采用微动力无回流脱氮生物处理工艺对农村生活污水进行处理，它省去了传统生物脱氮工艺中的污泥回流系统，具有更高的处理效率，更好的稳定性，更少的占地面积等优点。关键词：农村生活污水；水处理；微动力无回流脱氮生物处理工艺Design of sewage treatment engineering of Dazhou Village,Xiaya Town in Jiande CityAbstract In recent years, with the rapid development of the rural economy, increased emissions, environmental status of rural area is worsening, led to the rural environmental quality decreased significantly, the broad masses of peasants threatens the survival of environment and health, the healthy development of the rural economy are restricted, therefore be imperative for the treatment of rural domestic sewage. In this paper, the size of 50 t/d, influent water quality pH to 6 to 9, COD of 350 mg/L, BOD5 as 150 mg/L, SS as 300 mg/L, chroma as 3 times for rural sewage, ammonia nitrogen 30 mg/L for engineering design. According to the suspension, the project of sewage with high concentration of organic matter, better biodegradability, this paper mainly adopts the micro force no reflow denitrification biological treatment process of wastewater treatment, the effluent quality requirements of design of pH is to 6 to 9, COD of 3 60mg/L, BOD5 as 20 mg/L, SS as 20 mg/L, chroma as 1.5 times, ammonia nitrogen 8 mg/L. According to the characteristics of rural domestic sewage generated, and the processing characteristics of two kinds of technology and economy comparison, the micro power no reflow biological nitrogen removal process for treating domestic sewage in rural areas, it leaves out the conventional biological removal of nitrogen in the process of sludge return system, has the higher processing efficiency, better stability less land, etc.本文对规模为50 t/d，进水水质pH为69，COD为350 mg/L，BOD5 为150 mg/L，SS为300 mg/L，色度3倍，氨氮为30 mg/L的农村生活污水进行处理工程的设计。针对该项目污水悬浮物、有机物浓度高，可生化性好的特点，本文主要采用微动力无回流脱氮生物处理工艺处理废水，设计出水水质要求pH为6 9，COD为60mg/L，BOD5为20 mg/L，SS为20 mg/L，色度为1.5倍，氨氮为8 mg/L。本文根据农村生活污水产生的特点，以及对两种工艺的处理特点和经济性进行比较，采用微动力无回流脱氮生物处理工艺对农村生活污水进行处理，它省去了传统生物脱氮工艺中的污泥回流系统，具有更高的处理效率，更好的稳定性，更少的占地面积等优点。Keyword Rural Domestic Sewage；Water treatment；Micro power no reflow biological nitrogen removal process目录1引言31.1背景和意义31.2设计目标41.3基本思路42工程概况52.1设计依据52.2设计原则62.3设计难点及待解决问题62.4设计水量水质与排放标准72.4.1设计水量72.4.2设计水质72.4.3排放标准73处理工艺流程83.1选择处理工艺流程的依据83.2污染物去除原理83.3同类废水处理技术现状103.4处理工艺比选123.4.1方案一123.4.2方案二143.4.3工艺选择153.5处理工艺流程及预期处理效果164处理构筑物及设备174.1化粪池174.2集水池与提升泵房174.3无回流脱氮好氧池184.4厌氧生物滤池184.5 设备用房194.6办公用房195总图195.1总平面布置195.2高程设计206工程投资与运行费用216.1工程投资216.1.1土建费用投资估算216.1.2设备及安装费用估算216.1.3间接费用226.1.4总投资226.2运行费用分析226.2.1电费226.2.2维修费236.2.3运行费用236.3处理成本237主要经济指标23致谢25附录1 设计计算书26附录2 工程图26附录1建德市下涯镇大洲村生活污水处理工程设计计算书271水质水量的确定271.1设计水量271.2设计水质281.3去除率计算292生活污水处理构筑物计算292.1化粪池292.1.1化粪池设计说明292.1.2化粪池尺寸计算302.2调节池与提升泵312.2.1设计说明312.2.2设计计算312.2.3提升泵322.3无回流好氧池342.3.1设计说明342.3.2设计计算342.4生物滤池382.4.1设计说明382.4.2设计计算392.5设备用房402.6各构筑物高程设计401引言1.1背景和意义 随着近二十几年来对工业点源污染控制取得卓有成效后，浙江省内的主要污染源有从城市蔓延到农村的趋势，并且其特点为从点源转移到面源。农村水环境污染越见严重，让未经过处理的农村生活污水成为面源污染的主要污染源之一。目前，大部分农村生活污水的处理方法是与雨水合流，经沟渠或管道进入三格式化粪池，经化粪池处理后直接从底部顺排，而经化粪池处理的出水往往达不到污水排放标准。同时，也有部分居民将少量的生活污水、畜禽污水等就地排放，不仅破坏环境，污染地下水，也影响了居民的正常生活。根据建德市新安江秀水保洁暨清水治污三年行动方案精神，有效地推进杭州市生态文明城市建设，使农村生态环境改善，农村生活污水无序排放现状得到改变，农民的生活水平得到进一步提高，建德市计划于2014年年底实现农村污水集中纳管处理率达60%以上。为实现此目标，建德市下涯镇领导小组决定对所辖行政村进行污水集中纳管处理并达标排放，遂委托我校方进行生活污水处理实施方案设计。为了此次设计，我校方调研了很多类似污水处理工艺，以及结合我校方在生活污水处理方面的多年实践经验，研究并编制了一套针对此次农村生活污水特点的处理方案结果，给予贵单位参考选择采用。人们在日常生活中排出的废水即为生活污水，此类污水中含有各类病菌、虫卵以及各种有机物，各种污染有机物分解腐烂，消耗殆尽水体中的溶解氧，使水体质量严重污染并发黑变臭，若不经处理直接排放到水体的话对环境影响很大，对周围居民用水更是很大威胁。因此，城市生活污水应收集引入污水处理厂进行处理，达标一定标准后才能排放到水体。以前农村生活污水经常用于农田施肥，农作物吸收了当中的有机物，转化为农作物所需的营养物质，流失进入水体中的污染物很少，不太影响到周围环境。但由于近年来农村经济的快速发展，农村生活条件的改善，排放量也随之增大。致使农村地区的环境状况的恶化日益加剧，农村环境质量受到严重影响，威胁到了农民的生存环境与身体健康，使农村经济的健康发展受到制约，因此对农村生活污水的处理势在必行。每年我国农村排放约为80亿90亿t的生活污水，然而处理到的水量却为之甚少。没有排水管网和污水处理系统的村庄达96 %，生活污水就近随便排放，给农村周围环境造成了难以估量的影响，淡水资源的危机进一步加剧。所以，深入研究农村生活污水处理技术，找到适合不同农村生活污水处理工艺的运行模式，对现代环境保护有着很积极的影响。农村生活污水具有与城市生活污水不同的特点，其主要有三大特点：一是规模小、处理量低。二是间歇排放，排量少且分散。三是水质相对稳定，但有机物和氮、磷等营养物含量较高，一般不含有毒物质，污水中还含有合成洗涤剂以及细菌、病毒、寄生虫卵等。此为农村污水特点也为其收集和处理带来了难度。其中，各污染物排放质量浓度一般为：COD为250-400 mg/L，氨氮为40-60 mg/L，TP 为2.5-5.0mg/L。因此，很有必要针对农村污水这些特点进行处理，以防进一步污染农村的生态环境。1.2设计目标本设计是为农村居民生活污水处理项目，设计要求处理污水达到GB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准中一级B标准12。污水出水水质水量指标如下表所示：表1-1 生活污水进出水水质项目pHCOD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH4+-N(mg/L)色度(倍)设计处理水量(t/d)进水6.0-9.035015030030350出水6.0-9.06020208(15)1.51.3基本思路依据此次设计的农村污水特点、其排放标准和处理深度，以及农村分布特征，我们确定废水处理工艺遵循以下原则13：(1) 废水中污染物种类多，考虑到出水的要求，COD和氨氮指标应作为处理工艺的主要特征指标；(2) 根据进出水氮素要求，设计时须考虑脱氮工艺；(3) 充分利用厌氧和好氧过程对生物降解机理的不同作用，需采用灵活的生物工艺组合。2工程概况2.1设计依据(1) 中华人民共和国环境保护法（1989年12月）(2) 国务院环境保护委员会关于防治水污染技术政策的规定(3) 国务院关于进一步加强环境保护工作的决定（1990年12月）(4) 城市节约用水管理规定（1988年12月）(5) 建设项目水资源论证管理办法（2002年5月）(6) 建德市新安江秀水保洁暨清水治污三年行动方案（2013年9月）(7) 污水综合排放标准 (GB8978-1996)；(8) 城镇污水处理厂污染物排放标准 (GB18918-2002)；(9) 地面水环境质量标准 (GB3838-2002)；(10) 建筑给水排水设计规范 (GB50015-2003)；(11) 室外排水设计规范 (GB50014-2006)；(12) 建筑结构设计统一标准 (GBJ68-84)；(13) 建筑结构荷载设计规范 (GB50009-2001)；(14) 给水排水工程构筑物结构设计规范 (GB50069-2002)；(15) 混凝土结构设计规范 (GB50010-2002)；(16) 建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002)；(17) 混凝土外加剂应用技术规范 (GB50119-2003)；(18) 给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程 (CECS117-2000)；(19) 砌体结构设计规范 (GB50003-2001)；(20) 水工混凝土结构设计规范 (DL/T5057-1998)；(21) 地下工程防水技术规范 (GB50108-2001)；(22) 工业与民用电力装置及接地设计规范 (GBJ65-83)；2.2设计原则根据以上问题，本方案设计原则如下：(1) 为了保证出水水质到达标准，选用处理效果好、运行可靠安全、经济合理的工艺方案流程；(2) 要求尽量减少废气、污泥、噪音等二次污染，在设计选型中要有所考虑。(3) 为了使系统有较好的受冲击负荷能力，设计中处理构筑物对水力负荷和有机物负荷的适应范围应较大；(4) 建设选址时，尽量因地制宜利用天然废塘、土地等进行安置，应注意不占用良田、好土，并做到尽量使构筑物布局紧凑；(5) 以相对集中区域为重点，处理设备与容量一次性到位，主管道尽可能铺设完全；(6) 在资金允许条件下，尽可能多的将居民住宅区纳入污水管网。2.3设计难点及待解决问题经分析，在农村污水集中处理过程中存在以下难点：(1) 缺少基础资料，仅有1:5000地形图作为参考，而图与实际不尽相符，地下管线及隐蔽工程资料不齐全；(2) 居民点分散，相对集中区域少；(3) 地势高低不一，在无提升井条件下管道无法接至每家每户；(4) 农村实际人口少于登记人口数，约占总人口的40%50%，且以老人居多，因此实际水量小，与设计水量出入较大；(5) 村里道路较窄，大型机械无法进入，原自来水管道错综复杂，几乎所有管道需要人工开挖，因此施工进度缓慢，当地缺少劳动力，人工费用高，效率低；(6) 现场勘察到地下电缆线复杂，阻碍污水管道铺设；(7) 住宅之间通道按2.5m计算，开挖面积大，阻碍交通，长时间施工易影响居民正常生活；(8) 污水处理装置用地需政府向村民征用以及装置运行过程中的动力问题。2.4设计水量水质与排放标准2.4.1设计水量根据甲方单位提供的相关资料，该村污水处理户数为118户，每户按3个人口，平均每人每天用水量70L，偏远或分散地区根据实际情况计算。考虑到农村用水量相对较少，本设计中按生活用水定额的80%选取。通过公式计算得到总处理水量约为50t/d。2.4.2设计水质本次设计处理的污水为村民排放的生活污水，其中粪便废水经过化粪池预处理后排放，污水的水质成分比较简单，主要的污染物为有机污染质（CODCr、BOD5），无机污染物质（SS），营养类污染物质（NH3-N、TP）这几类，不同的污染物质产生的危害，解决的方法也不同。依据我国南方生活污水水质的一般情况，设计生活污水水质见下表：表2-1 生活污水进水水质指标pHBOD5CODCrSSNH4-NT-P浓度（mg/L）69150350300303根据表2-1进水水质可以看出：1) 废水中污染物种类多，考虑到出水的要求，COD和氨氮指标应作为处理工艺的主要特征指标；2) 污水以有机物为主；BOD5/COD约为0.43，说明可生化性较好，适合采用生化处理工艺；3) 根据进出水氮素要求，设计时须考虑脱氮工艺；4) 充分利用厌氧和好氧过程对生物降解机理的不同作用，需采用灵活的生物工艺组合。2.4.3排放标准此次设计出水水质应达到GB18918-2002城镇污水处理厂污染物排放标准中一级B标准，其出水水质参数见下表：表2-2 出水标准指标pHBOD5CODCrSSNH4-NT-P浓度（mg/L）692060208（15）12 时的控制指标。3处理工艺流程3.1选择处理工艺流程的依据在设计污水处理站时，若选择生物处理系统，应依据以下相关原则进行分析比较：(1) 选择的工艺应以节省占地面积和降低能耗为原则，尽量减少基础建设的投资和运行的费用。(2) 选择的工艺必须技术成熟、先进，能很好地适应水质变化，管理运行稳定，要保证能达到出水水质相应排放标准。(3) 选择的工艺应方便操作管理且运行灵活。依照进水水质水量的不同，可以适当调整工艺运行参数和操作。(4) 确定污水处理工艺时候，要结合考虑对污泥处理和处置的方式，排出的污泥应该便于处理处置。3.2污染物去除原理此次设计中污水含有主要三类污染物，一类为悬浮物SS，一类为有机污染物COD和BOD5，还有一类为无机营养盐N。这几类污染物的去除原理和方法分别如下：(1) SS的去除出水SS指标的控制是对污水处理厂最基本的要求，由于组成出水悬浮物主要是活性污泥絮体，而污水中悬浮物浓度不仅包含出水SS指标，也与出水BOD5、COD等指标有关。所以为了使水中的悬浮物浓度尽量去除，应该在设计中采取适当的措施，去除污水中的SS主要是靠沉淀作用。(2) BOD5的去除去除污水中的BOD5主要是靠微生物的吸附与代谢作用，产物进行泥水分离完成的。当污水在与活性污泥接触的初期时，BOD5的去除率会很高，这是因为微生物表面吸附着污水中的有机颗粒和胶体，进而被去除，然而这种吸附作用只能对污水中的悬浮物和胶体起作用，对溶解性有机物却不起作用。当污水中溶解氧较足时，通过活性污泥中微生物将污水中一部分溶解性有机物合成新的细胞，另一部分有机物则在活性污泥中的微生物的作用下，进行分解代谢。然后产生所需能量给予细胞合成，最终产物是CO2和H2O等稳定物质。污水中溶解性有机物和非溶解性有机物在微生物的好氧代谢作用下，代谢产生无害的CO2和H2O等稳定物质，效果较好，可使处理后污水中的BOD5浓度降低，如果当污泥负荷0.3kgBOD5/kg MLSSd时，就能达到BOD520mg/l 。(3) COD去除去除污水中COD的原理与BOD基本相同，即原污水的可生化性决定COD的去除率，城市污水的组成与其相关。一些主要以生活污水或者其成分与生活污水相似的工业废水，其BOD5/COD的比值大部分都接近0.5，有时候甚至可达到0.6以上，污水的可生化性较好，出水中的COD值含量可以比较低；对于此次设计而言，待处理的农村生活污水可生化性较好，其BOD5/COD0.43，采取一定的工程措施，此次设计工艺流程的COD达标是能保障的。(4) N的去除在原污水中，氮的存在形式为NH3-N及有机氮，这两种氮结合在一起就叫凯氏氮（TKN）。目前生物脱氮主要包括人工湿地脱氮和生物脱氮两种方法。人工湿地处理工艺是以土壤和砾石等混合的填料床为基底，表面种植芦苇、美人蕉、菖蒲等湿生植物。系统经过一定时间成熟后，大量的微生物生长于填料表面及植物根系中，并且形成稳定群落，结成“生物膜”。污水流过，其中的填料及根系阻挡截留了污水中的固态悬浮物，在“生物膜”的吸附以及同化异化作用下将污水中的有机物去除。污水入人工湿地系统，通过深度处理，可有效地去除有机物和氮、磷。该系统运行费用低、无能耗，但需要有一定的土地面积。污水处理量小时，其运行管理成本、建设成本低且净化能力强。生物脱氮的原理是依靠自然界氮的循环原理，再加以采用人工方法来进行控制。生物脱氮是在好氧硝化和缺氧反硝化两个过程中进行的，在生化处理系统中，污水中的有机氮被水解为氨氮。如果在氧充足的情况下，氨氮再被亚硝化细菌和硝化细菌氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮；如果在缺氧的情况下，而且提供外加碳源作为能量时，经反硝化菌的作用，将硝酸盐氮和亚硝酸盐氮进行还原，产生氮气逸出。由以上分析可知，在去除BOD的同时，要实现脱氮除磷的效果话，在设计生化处理系统时，必须设置厌氧、缺氧和好氧的阶段或者采取厌氧加人工湿地的系统，这样才可以同时达到去除BOD和N、P的目的。3.3同类废水处理技术现状基于农村的特点，其生活污水的处理应以投资少、运行管理方便费用低的小型分散式处理方法为主。目前此类处理方法有以下几种1：（1） 人工湿地污水处理技术 人工湿地污水处理技术，是利用人工水生态系统内多级生物的稀释降解作用来去除或消减水中污染物的方法2。此系统是将混合填料置于有一些坡度的土壤里，填料床在其中形成。在其床体表面种植具有以下一些特点的植物：生长期长、抗水性强、成活率高、处理性能好、有观赏性且有经济价值等，由此也产生一个比较独特的动植物生态环境。在这样的填料床中，污水通过当中的过滤、吸附、离子交换、沉淀及各种生物吸收分解作用得到净化。人工湿地具有一定的污水净化能力，其对COD、BOD5、TN和TP的去陈率分别可达80%、85%-95%、40%-50%和80%-85%3。硝化反硝化作用是人工湿地脱氲的主要途径，占到TN去除量的40%以上，而由植物吸收形成的TN去除率不大4。介质吸附和沉淀作用是其除磷的主要途径5,6。人工湿地很多情况是将其作为组合工艺中的后续生态处理单元，用于氨氮脱除的进一步，而不适于直接处理高浓度生活污水。人工湿地具有以下优点：投资和运行费用低，仅为传统活性污泥法的10% -30%；管理维护较为简便；具有景观功能。人工湿地的应用也受到了自身缺陷的限制：水力负荷较低，占地面积远大于传统处理技术；处理效果受气候条件影响较大；脱氮效率不高；田间条件下，部分营养物质会随着植物的死亡而很快返回湿地中，其中以磷的释放最为常见；土壤中有机质会积累而出现“营养饱和”现象；设计缺乏经验参数和相应规范；净化机理还不十分明确7,8。（2） 厌氧沼气池处理法厌氧沼气池处理法是我国农村生活污水处理相对来说比较合理完善、经济实用的处理方法。农村生活污水经过厌氧发酵作用，使大部分有机物分解产生沼气，从而达到净化目的。 厌氧发酵处理后的污水可用于浇灌植物用水和观赏造景用水，产生的沼气可用作家庭厨房用炊和浴室热水的能源。此项污水处理技术方法将环境效益与社会效益相结合并资源化，通过对其厌氧处理合理利用共同实现。在农村有很多可以作为沼气的原材料，比如人畜粪便和农作物秸秆等。据分析，通过厌氧发酵过的人禽粪便(沼液、沼渣)，其中转化成的有机物质可作为养料来给农田施肥，做到废物循环利用并减少对土壤的危害；农作物秸秆产生的能量利用效率可通过沼气发酵使其比直接燃烧提高4-5倍；沼液、沼渣其中含有的营养物质和能量可用作饲料，利用率也可增加20%。沼气池的工艺相对来说比较简单，成本也不高(1户大概1000元左右的费用)，后续运行也基本没有什么额外费用产生，因此较适合农村家庭环境采用。利用附近的农村改厨、改厕和改圈，收集一些猪舍禽类的蓄养污水和居民自身产生的生活污水，在沼气池中通过厌氧发酵作用，将其转化为农田肥料。管网并且收集分解后的沼液，集中通过处理系统净化，处理后的水达到国家标准后予以排放。在我国部分地区，厌氧沼气池处理技术，因为比较经济适用已得到了有效推广。（3） 好氧生物处理法好氧生物处理系统是新农村污水处理中最常用的一种处理技术。好氧生物处理因工艺组合较多，各有其特点，所以在选择时要根据实际情况仔细论证和比较，更应注重经济适用性。生物处理法是在风机等设备给污水输氧的基础上，培养生物菌种和微生物,污水中的大部分有机物被菌种和微生物分解为无污染的CO2、H2O等物质,少部分合成为细胞物质，促进微生物的增长,剩余污泥得以排出，从而污水得以净化排放。如SBR法具有曝气、沉淀、排水等功能，经过不断地转换，省去了传统的污泥回流设备，大大降低了建设费用；A2O法具有脱氮、除磷功能，还有如生物转盘处理工艺、膜生物反应器处理工艺等9。生物处理法和自然处理系统比较，具有占地面积小，建设的地点选择范围大，抗气候等外界影响的能力强,处理稳定，处理效率高等特点；但就自然处理系统相比基建投资、运行成本要高。（4） 稳定塘处理技术稳定塘是一种使污水资源化利用很有效的方法，特别对缺水干旱地区，值得成为广泛利用的的一种工艺。稳定塘是经过人工适当修整的土地，设围堤和防渗层的污水池塘，主要依靠自然生物净化功能使污水得到净化的一种污水处理技术10，适合不同的处理规模。与传统的二级生物处理技术相比，高效藻类塘具有很多独特的性质，对于土地资源相对丰富，但技术水平相对落后的农村地区来说，是一种较具推广价值的污水处理技术11。3.4处理工艺比选考虑本工程实际，适用于大洲村的农村生活污水处理工艺主要有以下两种：(1) 微动力无回流脱氮处理技术：污水经厌氧处理，再经好氧处理，可有效地去除有机物、氨氮、磷等污染物。处理效率高、可靠性高、稳定性好、占地面积小。大部分城镇生活污水处理可用此法，兼有部分工业污水二级处理的功能。(2) 厌氧+人工湿地处理工艺：利用厌氧过程分解有机物，有效去除COD，但对磷、氨氮去除能力较差。后续加上人工湿地系统，通过进行深度处理，可有效地去除有机物和氮、磷。该系统运行费用低、无能耗，但需要有一定的土地面积。污水量小时，净化能力强、运行成本较低，且可以因地制宜，较为分散式处理。相对于厌氧+人工湿地处理工艺，无回流脱氮生物处理技术具有更高的处理效率，更好的稳定性，更少的占地面积，但投资与运行成本都较高。因此，本次设计在新型好氧生物处理装置的基础上，改进传统厌氧/好氧工艺，节省投资成本和运行的费用。本设计在此将微动力无回流脱氮处理技术和厌氧/人工湿地处理工艺进行综合比较，选择对本村生活污水处理相适应的处理工艺。3.4.1方案一方案一采用微动力无回流脱氮处理技术法对污水进行处理，其具体工艺流程如图3-1所示。污水处理工艺流程如下：农村污水纳管化粪池调节池 无回流好氧池生物滤池污水达标排放图3-1 污水处理工艺流程图生活污水经每家每户化粪池预处理后流入就近管道，污水然后通过其自流作用收集进入调节池中，调节池的主要作用是为了调节污水水质水量。本设计方案将调节池的水力停留时间设为812h，并且将调节池分为两格，在两格间开孔并设置铁丝网，这样可能存在的大颗粒杂质得以进一步拦截。调节池也起到集水提升的作用，在调节池设置潜污泵，将池内的水送至无回流好氧池。在无回流好氧池内设曝气头，以曝气1416小时，闲置810h的方式对池内污水进行曝气。将好氧池的水力停留时间设为18h。在曝气过程中，有机物在好氧微生物作用下分解成CO2和H2O，同时NH4-N在硝化细菌和亚硝化细菌作用下氧化成硝酸盐和亚硝酸盐。该装置内置的多级泥水分离器（专利产品）能使好氧池内的泥水混合物在重力作用下实现分离，沉降下来的污泥回到曝气区，因此省去了污泥回流设施，且剩余污泥产量少，无需另设污泥消化装置，有效节约了占地面积，并降低了建设成本和运行费用。好氧池的出水进入到生物滤池，从好氧池出来的污水此时BOD值已较低，故采用普通生物滤池。低浓度污水对于生物滤池来说处理效果较好，次设计中滤池采用竹球滤料，污水中微生物附着在填料上逐渐形成生物膜，由好氧和厌氧两层组成，其中有机物在好氧层进一步降解，上一级出水带出的少量污泥悬浮物及部分细菌在吸附、过滤作用下进一步去除，硝化过程则在厌氧层进行，出水达标排放至附近河流。（一）本工艺的优点(1) 技术成熟、先进，稳定性好，可靠性高，能耗低，不受外界气候条件影响。(2)能很好地适应水质变化，管理运行稳定，要保证能达到出水水质相应排放标准。(3) 选择的工艺应方便操作管理且运行灵活。依照进水水质水量的不同，可以适当调整工艺运行参数和操作。(4)好氧池内置的多级泥水分离器（专利产品）能使好氧池内的泥水混合物在重力作用下实现分离，沉降下来的污泥回到曝气区，因此省去了污泥回流设施，且剩余污泥产量少，无需另设污泥消化装置，有效节约了占地面积，并降低了建设成本和运行费用。（二）本工艺的缺点只适用于农村处理水量较小的污水处理厂3.4.2方案二方案二采用厌氧+人工湿地处理工艺对污水进行处理，其具体工艺流程如图3-2所示。菌种本工程工艺流程如下：人工湿地厌氧处理池化粪池达标排放生活污水 图3-2 工艺流程图由总排水干管送来的污水首先进入化粪池，用以拦截污水中较大的悬浮物和飘浮物，并对化粪池进行定期清掏，处理其中的沉淀物。然后污水流入厌氧池。厌氧池采用目前国际上公认的高效MABR工艺，它对于处理分散式生活污水有着处理效果好，管理简单，运行稳定而受到环境工程师的青睐。它是在ABR工艺的基础上增加了竹球填料，使反应器内微生物附着表面积成上千倍的增加，提高了泥水接触效果。其出水能够稳定达到综合污水排放标准（GB8978-96）中的一级排放标准。污水中的有机污染物在经厌氧工艺处理后，基本已去除干净，污水随后流入潜流人工湿地再进行深度处理，污水中的残余有机物以及氮素、磷素污染物在人工湿地中的高效植物吸收净化作用下进一步得到有效去除，出水水质可以达到城镇污水处理厂污染物排放标准中的一级A标准。生活污水经化粪池，进入厌氧池内处理，添加一定量的特定菌种来进行厌氧生物降解，停留时间为2天左右，之后经分离罐流入人工湿地，有机物、氮、磷等污染物得以进一步去除，最后达标排放。本设计在总体布局上，采用地下式厌氧处理系统与地面人工湿地系统相结合，达到施工方便、投资最省的目的。污水自流进入化粪池，再进入厌氧处理池，再由厌氧处理池自流进入人工湿地，并自流排出。厌氧处理池填料为网格式空心球状填料，易挂膜，不堵塞，在处理过程中不需要外加动力，出水水质可以达标。（一）本工艺优点(1) 此工艺比较简单，而且没有好氧、兼氧滤池作为后续补充处理，所以不会有堵塞的情况发生，使整个工艺运行可靠安全。(2) 由于厌氧部分在地面以下，而且有着独特的水封设计和水位落差，所以占地面积小，水量水质变化对其影响也基本没有，气温带来的影响也小，电耗几乎为零，可持续满足设计标准和国家对污水的排放标准。(3) 开始启动后，就算有一段时间停运，在复运行一周后对达到设计标准和排放标准没有影响。(4) 人工湿地不仅作为污水净化的功能单元之一，也是绿化景观的一部分，既可以达到污水处理功能，又为大洲村增添植物景观。（二）本工艺的缺点（1） 水力负荷较低，占地面积远大于传统处理技术；（2） 处理效果受气候条件影响较大；（3） 脱氮效率不高；（4） 田间条件下，部分营养物质会随着植物的死亡而很快返回湿地中，其中以磷的释放最为常见；（5） 土壤中有机质会积累而出现“营养饱和”现象；（6） 设计缺乏经验参数和相应规范；（7） 净化机理还不十分明确。3.4.3工艺选择综上所述，单从占地面积上来说，厌氧+人工湿地处理工艺的占地面积要比微动力无回流脱氮生物处理工艺大得多。从污水处理系统本身来说，微动力无回流脱氮生物处理工艺的投资费用要远低于厌氧+人工湿地处理工艺。而人工湿地技术还有很多外界影响因素以及不确定机理，水力负荷较低，占地面积远大于传统处理技术。考虑到大洲村的现状，污水处理装置用地需政府向村民征用，所以污水处理系统的占地面积成为本项目的一个制约因素，考虑到厌氧+人工湿地处理工艺的占地面积太大，且微动力无回流脱氮生物处理工艺每日运行费用较低，稳定性好，可靠性高，运行灵活等特点，建议采用方案一微动力无回流脱氮生物处理工艺来处理本项目的生活污水较为适宜。3.5处理工艺流程及预期处理效果生活污水经每家每户化粪池预处理后流入就近管道，纳入管网，通过其自流作用进入调节池中，调节池进一步调节水质水量，在调节池出水段设置潜污泵，起到集水提升的作用，将池内的水送至无回流好氧池。在无回流好氧池内设曝气头，在曝气过程中，有机物在好氧微生物作用下被分解成CO2和H2O，同时氨氮在硝化细菌和亚硝化细菌作用下氧化成硝酸盐和亚硝酸盐。该装置内置的多级泥水分离器（这是一个专利产品）能使好氧池内的泥水混合物在重力作用下实现分离，沉降下来的污泥回到曝气区，因此省去了污泥回流设施，且剩余污泥产量少，无需另设污泥消化装置，有效节约了占地面积，并降低了建设成本和运行费用。从无回流脱氮好氧池出来的污水进入厌氧生物滤池，由于好氧池出来的污水此时BOD值已较低，故采用普通生物滤池即可。本设计中滤池采用竹球填料，出水达标排放至附近河流。本设计采用微动力无回流脱氮处理工艺进行处理，其预期处理处理效果如表3-3所示。表3-3 预期处理效果处理单元CODCr （mg/L）BOD5 （mg/L）SS （mg/L）NH4-N （mg/L）pH进水3501503003069化粪池出水3501501503069去除率/50%/调节池出水3501501353069去除率/10%/好氧池出水87.53640.5569去除率75%76%70%84%/生物滤池出水57718.5569去除率35%80%55%/排放标准6020208694处理构筑物及设备4.1化粪池表4-1 化粪池功 能生活污水由污水总管集中流入化粪池，污水中粪便以及较大的固体杂质在化粪池中被去除，避免堵塞管道、水泵和填料设计流量Qmax=50 m3/d设计参数水力停留时间12h；三个体积比2：1：1开孔尺寸200mm数 量1座尺 寸7.0m3.5m3.0m构 造地埋式，现浇钢砼结构，在内掺入膨胀剂，抗震设计按六级抗震设计。配套设备（说明：化粪池为每家每户自有设备，这里尺寸按总量计算）4.2集水池与提升泵房表4-2 集水池与提升泵房功 能然后，污水通过自流作用进入调节池，调节池的主要作用是调节水质水量，水力停留时间一般设置8-12h，本方案由于污水水量变化规律变化不大，所以水力停留时间t取8h。并将调节池分为两格，在两格水池中间开孔，开孔尺寸为300mm。并设置用铁丝网，其目的在于进一步拦截可能存在的大颗粒杂质。调节池也起到集水提升的作用，在调节池设置潜污泵。集水池是小型贮水设备，可调节水量，使生物处理设施正常稳定运行，本设计集水池与污水泵房合建。提升泵房用于提升污水至一定高程以满足在后续构筑物的污水重力流动。设计流量Qmax=50 m3/d设计参数停留时间T=8h；流速v=1.0m/s数 量1座尺 寸集水池：4.0 m2.5 m2.5m；提升泵房平面尺寸：1.8 m1.8 m构 造地埋式，现浇钢砼结构，在内掺入膨胀剂，抗震设计按六级抗震设计配套设备根据水泵参数采用两台25QWP3-7-0.25型污水提升泵（一用一备）4.3无回流脱氮好氧池表4-3 无回流脱氮好氧池功 能在无回流好氧池内设曝气头，以曝气1416小时，闲置810h的方式对池内污水进行曝气。为了使入水均匀，在好氧池的进口设置挡板，水力停留时间设为18h。在曝气过程中，好氧微生物将有机物分解成CO2和H2O，同时硝化细菌和亚硝化细菌将NH4-N氧化为硝酸盐、亚硝酸盐。该装置内置的多级泥水分离器（专利产品）能使好氧池内的泥水混合物在重力作用下实现分离，沉降下来的污泥回到曝气区，因此省去了污泥回流设施，且剩余污泥产量少，无需另设污泥消化装置，有效节约了占地面积，并降低了建设成本和运行费用。设计流量Qmax=50 m3/d设计参数停留时间t=18h ；a取0.42kgO2/kgBOD5；b取0.11kgO2/kgBOD5数 量1座尺 寸7.5 m2.5 m2.5 m构 造地埋式，现浇钢砼结构，在内掺入膨胀剂，抗震设计按六级抗震设计配套设备微孔曝气盘 30个；污泥三相分离器（专利设备）1套；风机WHR50， 2台，一用一备；4.4厌氧生物滤池 表4-4 厌氧生物滤池功 能本设计考虑到污水处理量不大且比较均匀，从好氧池出来的污水此时BOD值已较低，故采用普通生物滤池。生物滤池对低浓度污水处理效果较好，滤池采用竹球滤料，形成生物膜，污水同生物膜接触后，溶解的有机污染物被微生物吸附转化为H2O、CO2、NH3和微生物细胞物质，污水得到净化。生物滤池的进口设置挡板，使入水均匀。用于去除比重较大的无机颗粒物质，曝气可以去除少量有机物质设计流量Qmax=50 m3/d设计参数Lv，BOD容积负荷取0.1kgBOD/ m3d；滤池水深h取2m数 量1座尺 寸1.25 m4.0m2.5 m构 造地埋式，现浇钢砼结构，在内掺入膨胀剂，抗震设计按六级抗震设计配套设备竹球填料，总高度h=1.8m，竹球填料粒径160mm。4.5 设备用房 表4-5 设备用房功 能风机，电控房等有关设备的容纳数 量1座尺 寸5.0m2.0m配套设备风机；电控房等 4.6办公用房表4-6 办公用房功 能日常管理及办公处所数 量1座尺 寸6.0m5.4m构 造砖混结构设备配置办公用品与设备5总图5.1总平面布置 污水处理厂的总平面布置，也就是每个处理构筑物、附属建筑和设施的相对位置的平面布局。 本设计的总平面布置图见附录2建德市下涯镇大洲村污水处理厂总平面布置图。5.2高程设计高程设计的主要是确定各构筑物的尺寸和水面的标高。根据本方案设计中以地面标高作为相对标高0.00，为了很好的利用土地以及污水本身的重力和构筑物进水的自由跌落，考虑到处理水量不大，水质均匀后续构筑物连续设置。由于水量较小，根据实际情况采用DN150进出水管，材质为UPVC管。调节池与好氧池之间设置提升泵，将液面提升，确保污水顺利通过各构筑物。表5-1 各构筑物污水水头损失计算表名称设计流量(L/s)管径(mm)(m)调节池501500.15好氧池501500.15生物滤池501500.15根据各个构筑物结构尺寸，其标高见下表6：表5-2 各个构筑物标高构筑物名称水面标高（m）顶部标高（m）底部标高（m）调节池-0.7000.000-2