215;215;市215;215;区215;215;镇污水处理工程设计方案.doc

市区镇污水处理工程概述1.1项目介绍项目名称：市区镇污水处理工程处理能力：1700m3/d项目范围：污水处理站内的所有内容，包括工艺设计、土建工程设计、施工、设备集成、安装工程及配电、自控、仪表、安全设施等内容，以及系统调试、系统验收、操作培训、保驾运行及售后服务等。不包括金河镇或其它地方引到污水处理站的给排水管道工程、电力工程、热力工程、消防工程等公用工程。主要技术：粗格栅+提升泵+细格栅+旋流沉砂+A2/O+混凝沉淀+过滤+消毒验收标准：黄河流域（陕西段）污水综合排放标准（DB61/224-2011）一级标准城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A标准1.2项目背景市政府、区政府及镇等政府部门本着全区经济发展与环境保护同步进行的“三同时”原则，依据环境保护法及相关法律条例，为保护“母亲河-渭河”水系，提升镇区及全区招商、环境、经济等地位形象，造福地方人民，构建和谐。拟投资修建污水处理设施，确保项目投产后，污水达到黄河流域（陕西段）污水综合排放标准（DB61/224-2011）一级标准及城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A标准，以减少对水体环境的污染，使城区的经济效益与环境效益同步增长，满足镇可持续发展要求。本技术方案是按照镇的基本技术要求编制的，工艺路线是符合该项目给排水实际情况，并结合我公司多年设计、施工经验精细化设计的。我们有信心、有能力通过工程的设计实施和系统的运行，使处理后水质达到规定的排放标准，并争取创建优质示范工程。此外，我们将提供完善的技术服务，为建设单位培训操作管理人员，并实施系统的、长期的售后服务。1.3污水的来源和性质1.3.1污水的来源 污水来源于镇部分生产污水和大部分生活污水。主要来自工业园园区内建成投产企业以及正在建设企业所排的工业废水、镇河沿线居民生活污水以及附近学校所排的生活污水。1.3.2污水的性质分析镇实际情况，园区内的企业主要以陶瓷工业为主，其所排废水经预处理后（机械加工企业经隔油处理），废水性质与生活污水类似；河沿线居民及附近学校所排皆为生活污水，因此，水质主要以生活污水为主。生活污水是除工业污水以外的水量最大的污水之一，一般为中、轻度污染，其BOD5/COD大于0.4，具有较好的生化性。含有COD、氨氮、磷、悬浮物、油类及有害病菌等微生物等，其中N、P等污染物，需要在污水治理中作为重点加以去除，方可实现水质达标。2设计基础2.1设计原则1、设计必须符合适用的要求，选择的处理工艺、构筑物（建筑物）型式、主要设备、设计标准和数据等，应最大限度满足使用需要，保证污水处理站功能的实现及出水水质达标。2、设计应符合经济的要求，设计中一方面尽可能采用合理措施降低工程造价，选用质优价廉的设备；另一方面又必须保证在工程建成投入使用后，取得最大的经济效益和使用效果。3、设计技术应当力求先进和合理，设计中必须根据生产的需要和可能，在经济合理的原则下，尽可能采用先进技术。在机械化、自动化与仪表化程度方面，要从实际出发，根据需要和可能及设备的供应情况，妥善确定。2.2设计规范标准中华人民共和国环境保护法（1989.12.26）中华人民共和国水污染防治法（1996.5.15）建设项目环境保护管理条例（1998.11.29）建设项目环境保护分类管理名录（2002.10.13） 中华人民共和国环清洁生产促进法（2003.1.1）国家经贸委、水利部、建设部、科学技术部、国家环保总局和国家税务局联合发出的国经贸资源（2000）1015号关于加强节水工作的意见国家环保总局第14号令建设项目环境保护分类管理目录陕西省环境保护“十二五”规划 环境工程师手册（水废染防治卷），高等教育出版社 三废处理工程技术手册（污水卷），化学工业出版社 城市污水处理工程项目建设标准（修订）（2001年6月） 厌氧缺氧好氧活性污泥法污水处理工程技术规范 HJ576-2010 环境工程技术规范制订技术导则HJ526-2010 水污染治理工程技术导则HJ2015-2012 生物接触氧化法污水处理工程技术规范HJ2009-2011 污水混凝与絮凝处理工程技术规范HJ2006-2010 污水过滤处理工程技术规范HJ2008-2010 室外排水设计规范（GB50014-2006），2006年版 给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002） 建筑结构荷载规范（GB50009-2001） 混凝土结构设计规范（GB50010-2002） 混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204-2002） 建筑地基基础设计规范（GB50007-2002） 建筑抗震设计规范（GB50011-2001） 建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002） 砌体结构设计规范（GB50003-2001） 砌体工程施工质量验收规范（GB50203-2002） 建筑地面工程施工质量验收规范（GB50209-2002） 地下工程防水技术规范（GB50108-2001） 地下水防水工程质量验收规范（GB50208-2002） 采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003） 工业企业设计卫生标准（GBZ1-2002） 供配电系统设计规范（GB50052-95） 低压配电设计规范（GB50054-95） 建筑物防雷设计规范（GB50057-94）（2000版） 通用用电设备配电设计规范（GB50055-93） 仪表系统接地设计规范（HG/T20513-2000） 过程测量和控制仪表的功能标志和图形符号（HG/T20505-2000） 自动化仪表选型设计规定（HG/T20507-2000） 控制室设计规定（HG/T20508-2000） 仪表供电设计规定（HG/T20509-2000） 可编程控制器系统工程设计规定（HG/T20700-2000） 建筑照明设计标准（GB50034-2004） 建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范（GB50242-2002） 水处理设备技术条件（JB/T29321999） 城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A标准黄河流域（陕西段）污水综合排放标准（DB61/224-2011）一级标准2.3设计水量水质2.3.1设计水量设计处理水量：Q=1700m3/d，平均流量：q=85m3/h，KZ=1.3，并考虑二期预留(污水处理水量为建设单位提供并参考园区企业环评资料)。2.3.2设计进水水质参照我国城市污水排水特点并结合镇提供的技术资料，具体指标见下表：序号项目进水水质(mg/L)1COD4002BOD52003SS2504总氮405氨氮356总磷2.57PH692.3.3设计出水水质根据建设单位要求，污水出水水质达到黄河流域（陕西段）污水综合排放标准（DB61/224-2011）一级标准及城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A标准，其排放水质指标见下表：序号项目出水标准(mg/L)1COD50mg/L2BOD510mg/L3SS10mg/L4总氮（以N计）15mg/L5氨氮（以N计）（5）水温12，（8）水温12mg/L6总磷(以P计)0.5mg/L7粪大肠菌群数1000个/L8PH69从上表可以看出本处理工程对C、N、P等指标的去除要求均较高。根据我国现行室外排水设计规范（GB50014-2006）和大量的污水站（厂）实际运行经验来看，一级处理达不到上述出水水质要求。常规二级处理工艺对BOD5和SS均可以达到6090%，而对N和P的去除则有一定的限度。只有采用较好除磷脱氮效果的污水处理工艺，才能很好的去除有机污染物质，并有脱氮除磷功效。根据已经应用的SBR及其改良CAST、CASS等脱氮除磷工艺一般只能达到城镇污水处理站污染物排放标准（GB18918-2002）中的一级B标准的要求，也不能达到一级A标准要求。因此，针对本处理工程必须做到处理指标稳定达标。对于生物除磷脱氮工艺，一般来讲，进水BOD5/TN大于2.86，BOD5/TP大于20，是取得较好的生物除磷脱氮效果的前提条件，当然，要取得最佳效果，必须根据污水性质、处理规模、场地大小、设备性能，投资省、运行成本低、操作维护简单等原则选择合理的处理工艺。3工艺确定3.1确定原则 污水处理工艺的选择是污水处理工程建设的关键。处理工艺是否合理直接关系到污水处理站的处理效果、排水水质、运转稳定性、投资、运行成本和管理操作水平等。因此，必须结合实际情况，综合考虑各方面因素，慎重选择适宜的处理工艺，以达到最佳的处理效果和经济效益。归纳起来，可以总结为以下三条结论：l 所选择的工艺技术必须是最成熟的，最符合当地实际情况和生产特征的。l 所选择的工艺流程必须是最简单的，管理和运行最容易实现的。l 所选择的工艺设备必须是最为经济适用的，也是最容易维护、更换的。3.2水质特点1、受污水处理站总进水管网等条件制约，不能完全实现雨污分流，进水COD等有机污染物浓度在雨季被稀释而降低。2、不完全的雨污分流，使得进水SS偏高，特别是雨季（汛期）。3、镇区内的企业（工业生产排水）如遇到处理系统故障、雨季及其他原因，废水直接进入污水处理系统，冲击较大。4、含有氨氮、磷等不易处理的污染物。5、含有一定的阴离子洗涤剂（洗衣粉、沐浴露等）。6、含有大量有害的病菌等微生物。7、暴雨、雨涝等情况对污水处理站冲击较大。3.3工艺思路根据以上分析，我们不难得出以下的工艺处理思路：考虑到污水处理站的实际情况、投资和运行费用等问题，不可能完全采用物化或生化的手段来处理达标，所以，本项目主要采取“生化+物化”的组合工艺技术来处理。3.4主要污染物的去除3.4.1 BOD5的去除污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用对BOD5进行降解，同时利用BOD5合成新细胞，然后对污泥与水进行分离，从而完成BOD5的去除。活性污泥中的微生物在有氧的条件下，将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。在合成代谢与分解代谢过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等）直接进入细胞内部被利用，而非溶解有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被胞外酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质，因此，可以使处理后污水中的残余BOD5浓度很低。国内外有关设计资料及工程实践表明，在污泥负荷为0.3kgBOD5/kgMLSSd以下时，就很容易使得出水BOD5保持在20mg/L以下，而要达到硝化、反硝化，污泥负荷将更低，可使得出水BOD5浓度在生物处理段可以稳定达到20mg/L以下。COD的去除机理同BOD5的去除机理一致。3.4.2氨氮的去除氮广泛存在于城市生活污水中，主要以有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮等四种形式存在。生活污水中氮的主要存在形态是有机氮和氨氮。其中有机氮占生活污水含量的40-60%，氨氮占50-60%，亚硝酸盐氮和硝酸盐氮仅占0-5%。生物脱氮的基本原理是：在将有机氮转化为氨氮的基础上，通过硝化和反硝化菌的作用，将氨氮转化为亚硝态氮、硝态氮，再通过反硝化作用将硝态氮转化为氮气，从而达到从污水中脱氮的目的。生物脱氮处理过程，实际上是将氮在自然界中循环的基本原理应用于污水生物处理，并借助于不同微生物的共同协调作用以及合理的人为运行控制，而将生物去氮过程中转化而产生以及原污水中存在的氨氮转化为氮气而从污水中脱除的过程。在污水的生物脱氮处理过程中，首先在好氧条件下，通过好氧硝化菌的作用，将污水中的氨氮氧化为亚硝酸盐氮或硝酸盐氮。经过好氧生物处理后的污水，其中大部分的氨氮都被氧化成为硝酸盐（NO3-N），反硝化菌在溶解氧浓度极低或缺氧情况下可以利用硝酸盐中氮作为电子受体，氧化有机物，将硝酸盐中的氮还原成氮气（N2），从而完成污水的脱氮过程，通常称之为反硝化过程。其能量来源于污水中的碳源。在硝酸盐还原为氮气的反硝化过程中，反硝化菌利用硝酸盐（NO3-）作为电子受体，而以污水中的有机物作为碳源提供能量并使之氧化稳定。在硝化与反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、PH值以及反硝化碳源。生物脱氮系统中，有机物被氧化的同时，污水中的有机氮也被氧化成氨氮，在溶解氧充足、泥龄较长的情况下，进一步被氧化成亚硝酸盐和硝酸盐。硝化菌属于自养菌，其比生长率N明显小于异养菌的比生长率h，生物脱氮系统维持硝化的必要条件是N，硝化细菌增长速度较缓慢，所以要有足够的污泥泥龄，也就是要求系统必须维持在较低的污泥负荷条件下运行，以便使系统的泥龄大于维持硝化所需最小泥龄。反硝化菌的生长，主要在缺氧条件下运行，且要有充裕的碳源提供能量，才能使反硝化作用顺利进行。生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件：硝化阶段：足够的溶解氧，DO值2mg/L以上，合适温度，最好20，不能低于10，足够长的污泥泥龄，合适的PH条件。反硝化阶段：硝酸盐的存在，缺氧条件，DO值0.2mg/L左右，充足的碳源（能源），合适的PH条件。需要控制足够的污泥龄与进水的碳氮化。还有进入生物处理池中的CODcr浓度、TKNCODcr比值及PCODcr比值。TKNCODcr值小于0.06，有去除硝酸盐效果，若在0.06-0.11之间，不能完全去除硝酸盐，在0.11-0.14之间，需要控制回流比，以减少硝酸盐对厌氧的影响。3.4.3生物脱氮3.4.3.1生物脱氮原理生物脱氮主要是利用硝化菌和反硝化菌在好氧和缺氧或厌氧条件下，分别经过硝化和反硝化作用，将氨氮转化为N2的过程。硝化过程如下式： 55NH4+76O2+109HCO3- C5H7NO2+54NO2-+104H2O+能量； (1)400NO2-+NH4+4H2CO3+HCO3-+195O2C5H7NO2+3H2O+400NO3-+能量； (2)氮的氧化还原态铵离子NH4+ 羟氨NH2OH0 硝酰基NOH 亚硝酸盐NO2- 硝酸盐NO3-反硝化过程如下式：NO3- + CH3COO- NO2- + CO2+ H2O + OH- (3) NO2- + CH3COO- N2 + CO2 + H2O + OH- (4)本项目工艺中，氨氮主要通过如下途径去除：1、同化合成微生物机体所消耗的氮量。水中的细菌等微生物对于营养物质C、N、P的需求比例约为100：5：1，好氧池进水COD为300mg/L，则对应消耗的氨氮量为15mg/L。2、硝化-反硝化作用去除氮 好氧池的硝化-反硝化作用主要通过硝化液回流来实现。在好氧条件下，氨氮在硝化细菌作用下转化成硝态氮，在反硝化细菌的作用下，硝态氮转变成N2，释放到大气中，从而使大部分氨氮得以去除，加强通过硝化和反硝化脱氮的效果。3.4.3.2回流比的确定一般来说，生物脱氮工艺对进水的氨氮浓度是有一定要求的，通常是200mg/L以下。如果超过这个浓度，不仅严重影响生化反应的进行，而且也很难保证出水氨氮达标。而本工程经过预处理后氨氮浓度在30mg/L左右，满足生物脱氮的基础条件，因此采用简单的生物脱氮工艺就可达标。同时，工艺主要是通过回流曝气池混合液来实现脱氮的，因此回流比的确定对于降低造价和运行费用是至关重要的。回流比与脱氮率的关系表R(%)501002003004005006007008009001000脱氮率33.35066.7758083.38587.588.890.090.9从这个表中，我们可以看出，回流比对脱氮率有直接的关系。如果不选择恰当的回流比，可能会造成投资的浪费和运行费用的增加。3.4.4总磷的去除P去除也必须经过硝化和反硝化的循环过程，国家一级A标准对处理出水水质要求较高，实现其出水达标具有一定难度。生物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧（A段）条件下，受到压抑而释放出体内的磷酸盐，产生能量用以吸收快速降解有机物，并转化为PHB（聚羟丁酸）储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件下时就降解体内储存的PHB产生能量，用于细胞的合成和吸磷，形成高浓度污泥，并随剩余污泥一起排出系统，从而达到除磷的目的。一级A标准要求总磷0.5mg/L，为保证达标，工程设计在生物除磷的基础上采用混凝沉淀工艺，沉淀去除COD及SS的同时增加化学加药除磷系统，用投加铁盐（硫酸亚铁或者氯化铁）混凝沉淀的方法实现对磷的去除，此法可以避免构筑物投资的大幅增加。化学除磷化学除磷主要是通过化学沉析过程完成的，是指通过向污水中投加无机金属盐药剂与污水中溶解性的盐类（如磷酸盐）反应生成颗粒状、非溶解性的物质。实际上投加化学药剂后，污水中进行的不仅是沉析反应，同时还发生着化学絮凝作用，即形成的细小的非溶解状的固体物互相粘结成较大形状的絮凝体。为了生成非溶解性的磷酸盐化合物，用于化学除磷的化学药剂主要是金属盐药剂。许多高价金属离子药剂投加到污水中后都会与污水中的溶解性磷离子结合生成难溶解性的化合物，但出于经济原因考虑，用于磷沉析的金属盐药剂主要是Fe3+盐、Fe2+盐和Al3+盐，这些药剂是以溶液和悬浮液状态使用的。3.5生物除磷脱氮污水处理工艺比较目前，用于城市污水处理具有一定脱氮除磷效果的污水处理工艺大致分为三大类：第一类为按空间进行分割的连续流活性污泥法；第二类为按时间进行分割的间歇性活性污泥法；另外还有一类就是以BAF工艺为代表的生物膜法。一、按空间分割的连续流活性污泥法按空间分割的连续流活性污泥法及生物膜法是指各种处理功能（如进水、曝气、沉淀、出水）在不同的空间(不同的池子)内完成的污水处理工艺。目前较成熟的工艺有：A/O、A2/O及氧化沟工艺等。二、按时间分割的间歇式活性污泥法间歇式活性污泥法，又称序批式活性污泥法，近几年来已发展成多种改良型，主要有：传统SBR、ICEAS、CASS、CAST、MSBR 工艺等。传统SBR工艺，总容积利用率低，一般小于50，因此适用于较小污水量场合。ICEAS、CASS、CAST工艺即间歇进水周期循环式活性污泥法。CAST工艺是传统SBR工艺的改进型，与传统SBR法不同之处在于通过设置多座池子，尽管单座池子为间歇操作运行，但使整个过程达到连续进水、连续出水。其进水、反应、沉淀、出水和待机在一座池子中完成，常用四座池子组成一组，轮流运转，一池一池的间歇处理。其工艺特点是，用隔墙将反应池分为生物选择区和主反应区，选择区约占总池容的10，采用污泥泵从主反应区向生物选择区回流一部分污泥(20)，同时进水，同时曝气。整个系统以推流方式运行，而主反应区则以完全混合的方式运行，工艺简单。三、生物膜法生物膜法主要是以曝气生物滤池(BAF)为代表的一类污水处理技术。此工艺包括有絮凝沉淀池及生物曝气滤池两部分主要构筑物。BAF对进水的SS要求较高。根据国内外的运行经验，进水的SS一般不超过100mg/L，最好控制在60mg/L以下。而本工程实际进水SS是600mg/L，高峰时超过1000mg/L，这样就对曝气生物滤池的前处理工艺提出了更高的要求。由于本工程除磷要求高，而BAF工艺生物除磷效果差，化学絮凝剂的投加量就显得尤为突出，不但导致运行费用升高，而且导致污泥产量增多，并且含有大量化学污泥，不利于污泥的后续处置。BAF工艺中设备种类、数量较多，管线布置比较复杂，投资比较高，对设备及自控系统可靠性、技术水平、维护管理水平的要求都比较高。在运转过程中若管理不善，容易发生滤池堵塞情况，从而影响出水水质。因此，从提标改造实际情况来说，BAF工艺不适合本工程。3.6生物除磷脱氮污水处理工艺选择通过对上述各种工艺的分析，结合本工程实际情况，近远期水量存在变化，出水水质（特别是除磷脱氮）要求高，各处理工艺的特点：（1）连续流活性污泥法（A2/0）特点A2/0工艺从生物除磷脱氮的原理角度充分考虑了生物除磷与生物脱氮之间的矛盾，使除磷与脱氮达到了一个相对的统一，且具有很高的除磷脱氮效率，完全能够实现出水水质稳定达标，具有十分明显的优越性。生物脱氮的基本原理：氨化、硝化、反硝化三个步骤完成生物脱氮。氨化反应有机氮化合物在氮化细菌的作用下分解，转化为氨态氮，这一过程称为“氨化反应，以氨基酸为例，其反应式为：RCHNH2COOH+O2-RCOOH+CO2+NH3。硝化反应在硝化细菌的作用下，氨态氮进一步分解、氧化，就此分两个阶段进行。首先，在亚硝化细菌的作用下，使氮（NH4+）转化为亚硝酸氮，亚硝酸氮在硝酸菌的作用下,进一步转化为硝酸氮。其总反应式为: NH4+2O2-NO3-+H20+2H+。反硝化反应反硝化反应是指硝酸氮（NO3-N）和亚硝酸氮（N02-N）在反硝化菌的作用下,被还原为气态氮N2）的过程。（2）间歇式活性污泥法（CASS、CASS等）特点按时间分割的间歇式活性污泥法中的SBR法、ICEAS法、CAST法,其都具有进水、曝气、沉淀、出水多种功能于一体的特点，可以使平面布置紧凑，在用地方面具有一定优势。但其自动化控制要求较高，不能较好的实现除磷脱氮，特别是本工程进水水质的独特性（园区排水的复杂性），更使得CASS、CASS等工艺不能成功用于该污水处理站。（3）生物膜法（BAF）特点采用BAF工艺虽然能节省用地，但生物除磷效果差，而且BAF工艺投资比较高，其运行费用也高，操作管理相对繁杂，不利于污泥的后续处置。因此， BAF工艺不适合本工程。考虑本工程进水水质特点及处理出水水质标准，生化单元采用A2/0，即有效去除COD等有机污染物，又实现脱氮除磷，满足出水水质对N、P的要求。几种污水处理技术的除磷脱氮工艺比较工艺氧化沟A/OA2/OSBR及其改良（CAST）优点1.处理流程简单，构筑物少，基建费用省；2.处理效果好，有稳定的除P脱N功能；3.对高浓度的工业污水有很大稀释作用；4.有较强的抗冲击负能力； 5.能处理不容易降解的有机物；6.污泥生成量少，污泥不需要消化处理，不需要污泥回流系统；7.管理维护简单，运行费用低；8.国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验。1污泥沉降性能好；污泥经厌氧消化后达到稳定；3.用于大型水站费用较低；4.沼气可回收利用。1.具有较好的除P脱N功能；2. 具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少的污泥排放量；3.具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；4.技术先进成熟，运行稳妥可靠。 1.流程简单；2.合建式，占地省，处理成本底；3.不需要污泥回流系统和回流液；不设专门的二沉池；4.除磷脱氮的厌氧，缺氧和好氧不是由空间划分的，而是由时间控制的。缺点1、污泥稳定性没有厌氧消化稳定；2、投资高；3、运行费用较高；4、改造施工安装难度大。1.运行费用高；2.沼气利用经济效益差；3，污泥回流量大。1、处理构筑物较多；2、污泥量较高。1.自动化控制能力要求高；2.污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3.容积及设备利用率低；4.能耗增大；5.除磷脱氮效果差。几种生物处理技术比较工艺或技术A2/0氧化沟（塘）SBR及改良工艺特点鼓风曝气，氧利用率高叶轮供氧、混合效果好，耐冲击负荷强鼓风曝气，氧利用率高BOD负荷一般较低较高BOD去除效率较好好好进水COD较低一般较高抗冲击负荷较好一般一般抗丝状膨胀较好一般较好脱氮除磷好好一般投资一般高较高占地面积一般较大较大运行控制简单较复杂复杂自控要求简单较复杂复杂设备维修一般复杂复杂运行费用一般低较高4工艺流程4.1工艺流程说明4.1.1预处理镇区污水经市政管网自流进入站内粗格栅池，进入站内提升泵站，经提升后进入细格栅池，然后进入旋流沉砂器。站内粗格栅池安装机械粗格栅，这样污水中较大的杂物如树枝、塑料袋等在此外可以得到去除，且能保护下阶段设备，避免堵塞而损坏电机。机械格栅由PLC自动控制清污动作，同时设置定时自动控制和手动控制。站内提升泵站内安装潜水提升泵，将污水提升至细格栅池。潜水泵的工作依据泵站内的水位而设定的程序实现自动控制。细格栅池内安装机械细格栅，污水中较细的杂物在此得以去除，细格栅的工作由PLC 自动控制清污动作，设置定时自动控制和手动控制。旋流沉砂器通过旋转产生的离心力，使污水中的砂粒向中间集中，然后通过重力实现砂水分离，砂粒由人工运走，而污水回流至提升泵站。旋流沉砂器出水进入调节池进行水量调节、水质均衡。出水经过提升泵进入生化处理系统。为降低一次投资和运行成本，设计一次提升，后续处理单元全部经高程重力自流。预处理阶段产生的杂物、砂粒等，由污水处理站或环卫部门定期运走填埋。4.1.2生物处理调节池出水进入A2/O，在池内通过空间分割使污水经过厌氧、缺氧、好氧及沉淀、混合液回流等过程循环，从而达到：厌氧段在厌氧细菌的作用下，对溶解性有机物吸收，使污水中的BOD5浓度下降；缺氧段中，兼性细菌继续对有机物吸收，反硝化细菌对回流混合液的NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气，达到除氮目的；好氧段，对污水进行充氧曝气，好氧菌大量繁殖，并对磷过量吸收，随污泥排出系统，使水质得到净化。厌氧段出来的污水和好氧段内回流污水得到均匀混合，由于混合液呈缺氧状态，使到反硝化反应在此得以实现，污水中的大部分氮因此而被去除。好氧区为了提高设备利用率，以及氧气的利用率，达到降低能耗，减少占地及基建投资之目的，采用微孔曝气的方式。空气由鼓风机提供。生化系统产生的剩余污泥进入污泥处置系统。4.1.3后处理（混沉/过滤/消毒）A2/O池出水进入混凝沉淀池，考虑SS及总磷的去除率，沉淀设计混凝沉淀，投加PAC、PAM，同时投加铁盐（硫酸亚铁或者氯化铁），出水经过提升水池提升进入过滤器，采用机械过滤器，是对混凝出水中悬浮物、颗粒物及胶体等物质进行去除，同时对原水中的浊度、色度起到降低作用。该设备是针对该类污水质特点而专门设计的，经过滤器过滤后降低进水的大颗粒物、浊度、胶体、悬浮物等杂质，出水进入消毒池。采用紫外线消毒，满足出水水质对细菌的要求，消毒池出水达标排放或部分回用。4.1.4污泥处理沉淀池污泥（污泥泵提升），过滤系统反冲洗排水（自流）进入污泥脱水系统。设计污泥机械脱水，脱水后的干污泥饼运至危废处置中心集中处置，机械脱水滤液，冲洗水等返回调节池处理，避免二次污染。同时考虑到项目地址环境，需要考虑冬季温度的影响，本技术方案针对水池增加必要的保温处理，防止结冻，保证系统在冬季的正常运行。4.2工艺特点1、充分考虑了各种污染物质的去除。针对污水中的各种不同的污染物质，根据各自的特性，选择适宜的处理单元尽可能的去除，是处理系统能顺利进行的保障。2、合理安排物化处理单元的流程。为了更好的去除掉污水中的悬浮物，在混凝沉淀处理单元进行投加药剂，将没有彻底沉淀的微小絮体再进一步得以去除。3、回流系统，提高了达标的可靠性和系统的稳定性。系统中有三处回流，其中污水回流一处，污泥回流两处，作用是相当明显的。好氧池污水混合液从末端回流至进水端，强化脱氮功能，有效去除氨氮。污泥回流系统包括：沉淀池污泥回流到A池和好氧池。其作用是：a. 补充A池在调试初期时的污泥流失；b. 污泥回流到好氧池，不仅可以提高污泥浓度；c. 利用活性污泥的生物絮凝作用，在沉淀池中可以吸附大量的悬浮物，并和悬浮物一起在沉淀池中沉淀下来，从而得以去除，这样做可以有效地降低水中的悬浮物和COD。因此，污水回流和污泥回流的设计，使得整个污水处理系统变得可操作性非常强，可以应对不同的冲击负荷，从而增强系统的稳定性，出水达标也得到保障。4、设置机械过滤单元，强化悬浮物的去处及脱色功能。机械过滤器是一种先进的过滤方式，设计的机械过滤器含有材质各异的多层过滤介质，完全能滤除不溶于水中的杂质，同时具有吸附和脱色能力，主要用于去除有机物、细菌、颜色、臭味及余氯等。该过滤器具有低成本，操作维护、管理方便等特点，特别是对污水中的浊度、污染指数等方面具有很好的效果。本系统多介质过滤系统是由1台过滤器、1台反洗水泵等组成。过滤器采用手动+自动控制。反洗方法采用水反洗。反洗强度：水1215L/m2.s。5、工艺是完整的，流程是清晰的。整个处理工艺是完整的，包括预处理和生化处理系统以及污泥处理系统。4.3工艺去除率分析各主要处理单元对主要污染物去除效果预测分析项目原水预处理A2/O混沉过滤消毒出水标准CODcr(mg/l)4003206454434350去除率（）20851520BOD5（mg/l）2001601098810去除率（）20951520NH3-N（mg/l）35304.55（8）去除率（）1585SS（mg/l）25019012343710去除率（）25356585PH696969粪大肠菌群数1000个/L1000个/L4.4总图布置4.4.1总平面设计站区总平面布置是根据建设单位提供的站区平面布置图和处理工艺以及进、出水衔接位置等条件，将处理建、构筑物合理、有机的与实际联系起来，在保证污水、污泥处理工艺布局合理、生产管理方便、联接管线简洁的基本原则下，充分利用现有预处理的构筑物和设备，鼓风机房及罗茨风机，储泥池及污泥脱水机，在空间和外立面设计上协调统一，做到美观、实用、经济。污水站设计规模按建设单位提供的扩建场地大小进行设计，使污水处理能力达到设计处理能力及出水水质标准总体规划实施。4.4.2站区竖向设计在满足工艺流程前提下，尽量做到减少土方开挖、回填及外运；根据现场实际情况，兼顾工程地质特点，并考虑朝向、风向等因素，争取最佳布置方案；协调好污水高程布置和污泥高程布置的配合，尽量减少提升的次数和高度。5工艺参数设计5.1粗格栅间用于进站污水最前端，在事故时关闭进站闸板，使污水不能进入污水站，截流进站污水中较大漂浮物，保护水泵，格栅设置机械格栅。粗格栅槽 1座单组结构尺寸 LBH6.01.25.5m栅前水深 1.20m过栅流速 0.6m/s总容积 39.6m3有效容积 28.0m3机械格栅 1台结构形式 回转式规格 B=1000m栅距 20mm安装角度 70启闭闸阀 1台规格 800600mm5.2进水泵房将重力汇入污水站的污水经泵房提升后进入污水处理构筑物以满足后续处理构筑物坚向高程衔接的要求，为适应流量的波动，尽可能地节约能源。自控或手动依次控制启停水泵。污水提升泵 2台（1用1备）流量 100m3/h扬程 13m功率 7.5KW5.3细格栅站细格栅是进一步去除污水中较大的悬浮物和漂浮物，以保证后续处理装置的正常运行。格栅前后设置闸门以便检修，栅渣通过螺旋输送压榨一体机排入栅渣箱连锁，由PLC根据液位差或设定的时间间隔自动控制，亦可现场控制。设计流量0.49m3/s（雨季0.70m3/s），总变化系数Kz=1.42。细格栅槽 1座单组结构尺寸 LBH6.01.25.5m栅前水深 1.20m过栅流速 0.6m/s总容积 39.6m3有效容积 28.0m3机械格栅 1台结构形式 回转式规格 B=1000m栅距 3mm安装角度 705.4旋流沉砂器旋流除砂器是根据流体中的固体颗粒在除砂器里旋转时的筛分原理制成，集旋流与过滤为一体，在污水处理领域实现除砂、降浊、固液分离等效果显著。旋流除砂器是根据离心沉降和密度差的原理，当水流在一定的压力下从除砂进水口以切向进入设备后，产生强烈的旋转运动，由于砂和水密度不同，在离心力、向心力、浮力和流体曳力的共同作用下，使密度低的水上升，由出水口排出，密度大的砂粒由设备底部的排污口排出，从而达到除砂的目的。1、结构简单，操作简便，使用安全可靠，几乎不需维护。2、与扩大管、缓冲箱等除砂设备相比，具有体积小，处理能力大，节省现场空间等优点。3、可在不间断供水过程中清除水中的砂粒。4、避免了其他除砂方式存在水质二次污染的现象，除砂效率高。旋流沉砂器 1套结构尺寸 H0.371.4m进水压力 0.25除砂率 925.5调节池由于污水在一天内的水质水量有一定的变化，如不加以调节，会对后续处理系统带来不利影响，设置调节池对污水的水质水量进行一定程度的调节。调节采用水力搅拌，即泵的出水口联结回流管，对调节池起水力搅拌作用，如图所示，防止颗粒物的沉淀，避免有害物质的积累的作用。调节池设置一座，在调节池后设置溢流超越管，在后续构筑物出现事故等情况时，污水可由超越管直接排出。从高程上的安排来看，调节池是半地下构筑物。调节池设置2排污泵，1用1备，将污水泵入后续的处理设施。调节池 1座结构尺寸 LBH16.08.05.5m总容积 704.0m3有效容积 640.0m3有效水深 5.0m停留时间 7.5h污水提升泵 2台（1用1备）流量 100m3/h扬程 13m功率 7.5KW5.6 A2/O池A2/O是在厌氧-好氧工艺（A/O工艺）的基础上增加一缺氧池，将好氧池的一部分混合液回流至缺氧池，以达到同步硝化脱氮的目地,工艺流程图如下图。A2/O工艺流程说明：在首段的厌氧池，主要进行污水中磷的释放，使污水中磷的浓度升高，溶解性有机物被细胞吸收而使得污水中的BOD浓度下降；另外NH3-N因细胞的合成而被去除一部分，使得污水中的NH3-N浓度下降，但NH3-N含量未变。在缺氧池内，反硝化细菌利用污水中的有机物作为碳源，将回流混合液中带入的大量NH3-N和NH2-N还原为N2释放至空气中，因此BOD浓度下降，NH3-N浓度下降，此阶段磷几乎不变化。在好氧池内，有机物被微生物生化降解而继续下降，有机氮被氨化继而被硝化，使得NH3-N氨氮浓度急剧下降，但随着硝化过程使NH3-N的浓度增加，而磷随着聚磷菌的过量摄取，也迅速下降。因此，A2/O工艺可以同步完成有机物的去除、硝化脱氮、磷的过量摄取而被去除等功能。脱氮的前提是NH3-N应完全硝化，此过程由好氧池完成，缺氧池完成脱氮功能，厌氧池与好氧池联合完成除磷功能。A2/O工艺影响因素：1、污水中可生物降解有机物对脱氮除磷的影响生物反应池混合液中能被快速降解的溶解性有机物对脱氮除磷影响较大，厌氧段中聚磷菌吸收该类有机物，使得有机物浓度下降，同时使得聚磷菌释放出磷，以使的在好氧段过程吸收磷，从而达到除磷的目地。如果污水中能被快速降解的有机物量少，聚磷菌吸收则无法正常进行磷的释放，导致好氧段也不能更多的吸收磷。实践表明：生活污水厌氧进水溶解性磷与溶解性BOD之比0.06，除磷效果较好。缺氧段，污水中的BOD浓度较高，又有充分的能快速降解的溶解性有机物时，即污水中的C/N较高，NH3-N的反硝化速率最大，若C/N较低，应适当提高缺氧段的停留时间。城市污水中的C/N8，氮的去除率80。2、污泥龄受两方面影响：一是硝化细菌世代时间的影响，使得污泥龄比普通活性污泥法的泥龄长；另一方面，由于除磷主要是通过剩余污泥排除系统，要求泥龄不宜过长，因此，较理想的泥龄为1520天。3、溶解氧好氧段溶解氧升高，NH3-N硝化速度加快，但溶解氧过高，其增长趋势减缓。因为溶解氧过高，溶解氧会随污泥回流和混合液回流至厌氧与缺氧段，造成厌氧段厌氧不完全，影响聚磷菌的释放和缺氧段NH3-N的反硝化，同时高浓度溶解氧会抑制硝化菌，因此，好氧段溶解氧应控制在2mg/l，过高过低都不好。对于厌氧和缺氧段，溶解氧越低越好，但受回流和进水的影响，厌氧段控制在0.2mg/l，缺氧段控制在0.5mg/l。4、混合液及污泥回流比脱氮效果同混合液回流比有直接关系，回流比越大，脱氮效率越高，但动力费用对应增加，反之亦然。因此，城市污水混合液回流比约为200。污泥回流比一般为25100，过高，污泥将硝态氮带入厌氧池太多，影响厌氧状态（溶解氧），对释放磷不利；过低，不能维持正常的反应池内污泥浓度25003500mg/l，影响生化反应速率。A2/O工艺其他说明：该工艺过程脱氮效果较好，除磷效果变差，反之亦然，实际运行过程难以同步取得十分理想的脱氮除磷效果。是因为：回流污泥全部进入厌氧段，为了维持系统在较低的污泥负荷下运行，以保持硝化过程的完成，必须要求有较大的回流比，这样硝化系统作用较好；由于回流污泥将大量的硝酸盐带回厌氧池，而磷又必须在混合液中存在能快速生物降解的溶解性有机物及厌氧状态下备聚磷菌释放出来，当存在大量硝酸盐时，反硝化菌以有机物为碳源进行反硝化，等脱氮完全后才开始磷的释放，这样就使得厌氧段进行磷的厌氧释放的有效容积减少，磷的去除效率差，脱