钢构20T生活污水处理方案初步设计方案.doc

钢构20T生活污水处理方案初步设计方案 目 录一、概述31.1废水来源及特点31.2设计规模31.2.1水量31.2.2水质31.2.3排放标准3二、编制依据4三、设计范围4四、设计原则5五、污水处理工艺的选择55.1污水水量与水质情况分析55.2污水处理工艺方案的选择55.3生化处理技术的选择65.3.1厌氧处理工艺65.3.2好氧处理工艺7六、污水处理工程设计86.1 污水处理工艺设计86.1.1工艺流程简图86.1.2工艺流程说明86.2 总图布置96.3 高层布置设计10七、主要构筑物设计及设备选择107.1 化粪池107.2 格栅槽107.2.1格栅槽参数117.2.2主要设备117.3 调节池117.3.1调节池参数117.3.2主要设备117.4缺氧池127.5接触氧化池127.6沉淀池137.7消毒池14八、主要处理构筑物和设备一览表14九、运行费用15十、售后服务与承诺1510.1设备、系统保修1510.2技术支持1610.3服务响应16一、概述1.1 废水来源及特点该污水主要是生活污水，该废水特点是：（1）废水可生化降解性好，生化降解速度快，适用生物处理；（2）废水水质水量波动较大，必须加强调节池以及稳定废水水质水量，避免冲击负荷对生物处理设施的影响；（3）废水中含有大量的固体悬浮物质等，这些固体物质大多具有可沉淀、可分解的性质，因此必须加强废水的预处理工艺以去除这些悬浮物质，减轻后续处理工序的负荷；（4）废水中含磷，含一定的氨氮，废水处理工艺需要有一定的脱氮除磷功能。1.2 设计规模1.2.1 水量根据业主方提供的设计参数，每日最高的污水水量为15m3/d。1.2.2 水质进水水质如表1所示：表1 污水排放数据表项目CODcrBOD5SS氨氮pH进水水质450mg/L250mg/L400mg/L50mg/L6-91.2.3 排放标准经过处理设施处理后的废水水质达到污水处理综合排放标准（GB8978-1996）的一级排放标准。表2 排放标准项目CODcrBOD5SS氨氮pH排放标准100mg/L20mg/L70mg/L15mg/L6-9二、编制依据（1）建筑给水排水设计规范(GB50015-2003)；（2）给水排水工程构筑物结构设计规范(GB50069-2002)；（3）混凝土结构设计规范(GB50010-2002)；（4）建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001)；（5）室外排水设计规范(GB50014-2006)；（6）城市区域环境噪声标准(GB3096-1993)；（7）污水综合排放标准(GB8978-1996)；（8）建筑给水排水设计规范(GBJ14-87)；（9）城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准(CJJ31-89)；（10）电气装置施工及验收规范（GBJ232-82）；（11）电力建设施工及验收设计规范（DLJ58-81）；（12）低压电气设备控制（GB/T4720-1984）；（13）机械设备安装工程施工及验收通用规范（GB50231-98）；（14）建筑设计防火规范（GB50016-2006）；（15）建筑物防雷设计规范（GB50057-2000）；（16）建筑抗震设计规范（GBJ11-89）；（17）业主方提供的废水水量及相关资料。三、设计范围（1）本方案设计范围从进水口起至达标后出口止的废水处理工艺、设备选型、土建、仪表及工程概算；（2）本方案采用碳钢池体及设备工艺进行设计。四、设计原则（1）选用技术适用先进、成熟可靠、系统效率高、操作简便且能有效控制的污水处理工艺流程；（2）选用质量可靠、维修简便。能耗低的设备及性能优良、价格适宜的专用设备，尽量可能降低系统运行费用；（3）合理确定设计规模及有机负荷，确保终年达标；（4）污水处理设施总平面应布局合理、紧凑、工艺流程顺畅，做到节约用池；（5）污水处理要做到卫生安全、无扰民危害及有效控制二次污染；（6）污水处理应设置用于计算、检测及采样的必要设施及设备；（7）应考虑自动化程度高、安全系数大的设备，便于运行管理。五、污水处理工艺的选择5.1 污水水量与水质情况分析生活污水的排放不均匀度较高，水质、水量变化较大，由于水量与水质有较大的不均匀性，因此，必须设置均质均量的调节池。5.2 污水处理工艺方案的选择以下将全好氧工艺和厌氧+好氧工艺进行对比，并总结为表3：表3 全好氧工艺和厌氧+好氧工艺对比表项 目全好氧工艺（活性污泥法）厌氧+好氧工艺占地面积大，是后者3-4倍小抗冲击负荷差，易污泥膨胀工艺成熟，抗冲击负荷高最终出水水质不稳定稳定维修保养成本高低有价值的副产品无沼气污泥处理大量剩余污泥少量剩余污泥运行成本高低发展的潜力小大（1）全好氧工艺处理高负荷有机污水，普遍遇到的问题是污泥膨胀。因为容易生物降解的有机底物会刺激丝状菌的生长，因而活性污泥的沉降性能会受到严重影响，相应最终出水的SS和COD会上升。但是厌氧条件能强烈抑制丝状菌的生长，因而提高后续好氧污泥的沉降性能。因此，厌氧和好氧相结合的工艺能使出水水质更为稳定。（2）全好氧工艺设备庞大，动力消耗高，这意味着高维修和运行费用。而不论从理论上还是运行实践都表明，厌氧系统的维修和运行费用都可大大降低，除了运行泵的能耗外，厌氧处理不需要额外的大量曝气装置和电耗。此外，厌氧处理还可以产生有利用价值的沼气。（3）好氧生化反应会产生大量的剩余活性污泥，不仅大大增加污泥脱水机负荷，而且在混合污泥中，如此高的好氧活性污泥比例使最终泥饼的含固率受限制。而以颗粒污泥为特征的高效厌氧反应器，在去除大部分COD的同时，仅产生少量有价值的厌氧颗粒污泥。根据上述进水水质和水量的情况，本方案污水处理工艺采用厌氧+好氧工艺对污水进行处理。5.3 生化处理技术的选择5.3.1 厌氧处理工艺好氧生物法主要通过好氧微生物的作用，氧化分解污水中的污染物质(特别是溶解性有机物)。但由于污水中含有一定量的难以被微生物去除的不溶性有机物(如油脂)，大分子有机污染物(如蛋白质)和长链有机污染物(如纤维)，因此，必须在进行好氧处理之前，选择厌氧处理作为好氧处理的预处理工艺。同时，由于污水中氨氮的浓度较高，单纯的好氧处理只能使水中的氨氮转化为硝态氮，而硝态氮的去除必须依靠厌氧处理；同时，由于缺乏厌氧工艺，也无法达到生物除磷的功效，因此，单纯采用好氧处理的出水，将导致受纳水体富营养化，而采用厌氧好氧的工艺具有一定的脱氮除磷效果。在厌氧酸化水解池中，进行厌氧微生物水解反应、酸化反应等，逐步将不溶性有机物消解成溶解性有机物，并把长链有机污染物和大分子有机污染物消解成短链有机物，如乙酸、丙酸等；而在反硝化细菌的作用下，将硝态氮转化为氮气，同时，反硝化过程也会去除部分COD。综上所述，我方选择厌氧工艺作为污水前处理的理由是：（1）部分的COD在厌氧反应装置内去除，并提高污水的生化性，降低后续好氧处理的符合，提高好氧处理效率。（2）厌氧反应装置的污泥浓度较高，活性强，可在常温下处理，且COD负荷高。因此，处理相同水量水质的污水，厌氧反应器的容积比好氧反应器小得多，从而可节省占地面积和降低基建投资，且运行能耗低。（3）污泥产量小，性能稳定。（4）可降低整个工艺的污泥处理费用。5.3.2 好氧处理工艺生活污水处理站一般采用以下几种生物处理方法：活性污泥法、生物接触氧化法、膜生物反应器（MBR）等。活性污泥法：优点是对不同性质的污水适应性强；缺点是运行稳定性差，易发生污泥膨胀和污泥流失，分离效果不够理想。生物接触氧化工艺：优点是抗冲击负荷能力高，运行稳定，容积负荷高，占地面积小，污泥产量较低，无需污泥回流，运行管理简单；缺点是部分脱落生物膜造成出水中的悬浮固体浓度稍高；适用于场地小、水量小、水质波动较大和微生物不易培养等情况；基建投资中等。膜生物反应器：优点是抗冲击负荷能力强，出水水质优质稳定，有效去除SS和病原体；占地面积小；剩余污泥产量低甚至无；缺点是气水比高，膜需进行反洗，能耗及运行费用高；基建投资高。简易生化处理工艺：优点是造价低，动力消耗低，管理简单。出水COD、BOD等理化指标不能保证达标；适用边远山区、经济欠发达地区污水处理的过渡措施；基建投资低。从占地面积、节省投资、运行管理难易程度等几方面综合比较上述工艺的优缺点，结合本公司实践经验，本方案选择生物接触氧化法作为本工程的主体处理构筑物。综上所述，我方选择接触氧化工艺作为污水进行好氧处理的理由是：（1）生物接触氧化池内单位容积的生物固体量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此，生物接触氧化法具有较高的容积负荷，最高可达到2.0kgBOD5/(m3d)，而一般活性污泥法容积负荷最高只能达到1.0kgBOD5/(m3d)。（2）生物接触氧化法可以不需要设置污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理简便。（3）生物接触氧化法由于兼有活性污泥法和生物膜法的特点，因此，单位体积内的污泥浓度可达10g/L，如此高的微生物量，使得该工艺具有一定的抗冲击负荷能力。（4）污泥产量少。六、污水处理工程设计6.1污水处理工艺设计6.1.1工艺流程简图曝气污水提升泵达标排放化粪池格栅消毒池沉淀池 接触氧化池 缺氧池 调节池 污泥池污泥回流剩余污泥工艺流程图6.1.2 工艺流程说明（1）经化粪池沉淀分解后的生活污水进入格栅槽，滤除废水中较大的杂质、颗粒，减轻后续处理设施的负担；（2）除去杂质后的废水进入调节池。污水在此进行水质的均化，避免水质的波动对后续处理设施产生的影响，调节池的水力停留时间为8小时，并在池中装有液位计，用以自动监控池子中水位，控制潜水排污泵的启动停止。经过均化的污水由提升泵提升至缺氧池，池中的沉淀池回流污泥在缺氧的状态下转变为酸化水解菌，缺氧池中所含的水解产酸菌在无动力条件下将污水中部分有机物降解，不溶性有机物水解为溶解性物质，大分子难于生物降解物质转化为易于生物降解的小分子物质，便于后续的好氧处理；（3）缺氧池出水自流至好氧池，好氧池采用生物接触氧化法，废水在此的接触时间为6小时。在生物接触氧化中也布有组合填料，填料中挂满了好氧生物膜，当废水和生物膜相接触时，在曝气系统不断提供充氧的条件下，生物膜中的好氧微生物将废水中剩余有机物进一步分解为CO2、H2O等，降解了有机污染物；（4）好氧池出水经过沉淀池实现固液分离后排放；（5）污泥处置：沉淀池底的污泥由污泥泵回流至厌氧池，一方面补充厌氧池的水解酸化菌，一方面被池中水解、产酸菌消化分解，底泥经过吸粪车吸出外运。6.1.3 工艺特点本方案拟采用“A/O接触氧化技术”处理生活污水，该技术的主体构筑物位于地下，建成后经覆土可用于绿化。“A/O接触氧化技术”具有以下特点：（1）污水处理效果好，出水清澈，水质稳定可靠；（2）具有良好的脱氮除磷作用；（3）泥龄长，因此基本不存在剩余污泥处置问题；（4）占用空间体积小，土建费用较为节省；（5）装置基本不占地面面积；（6）操作管理较方便；（7）低动力能消耗，低运行成本费用。6.2总图布置（1）总图布置应符合工程总体规划的要求，各地块污水处理设施建成后不影响原有的布置格局；（2）污水处理设施应考虑导气措施，让废气随出水出下水管网排出，避免废气影响周围环境；（3）污水处理设施附近应设道路有利于货物运输，包括污泥的清掏外运；（4）污水处理设施的建设必须考虑花园的外观要求，应按埋地式考虑，设施上覆土，上种草坪、花圃，建成花园式，保持用地的双重功能；6.3高层布置设计（1）污水靠重力自流依次进入格栅，调节池；（2）调节池中污水经过提升泵提升进入厌氧池，靠重力流进好氧池和沉淀池后达标排放，并尽量减少提升高度，以节约能源；（3）以污水处理设施所在道路路面标高作为相对标高的0.000米计，高层中以考虑土方平衡和建（构）筑物的施工方便为原则，确定各建（构）筑物的高层。七、主要构筑物设计及设备选择7.1化粪池办公楼产生的污水自流进入化粪池，化粪池采用一体化玻璃钢结构池体，整体化工艺，安装方便，使用寿命长。7.1.1化粪池参数平面尺寸: F2.0m3.8m深度：2.0m材质：玻璃钢数量：1座7.2格栅槽污水进入格栅井，由格栅清除污水中的固体物质，防止进入后续工艺中，保证了处理系统的稳定运行。经过格栅后的污水进入调节池。7.2.1格栅槽参数平面尺寸:1.2m0.5m深度：0.5m结构：PVC板数量：1座7.2.2主要设备不锈钢格栅数量：1套7.3调节池用于调节不稳定的水量，并利用池中的微生物降解水中的有机物。另配置提升泵提升池内污水至厌氧池。7.3.1调节池参数设计停留时间：8h有效水深：1.8m平面尺寸：F2.0m2.0m总高：2.3m材质：玻璃钢数量：1座7.3.2主要设备（1）提升泵：型号：F-05A流量：6m3/h扬程：8m功率：0.4KW异物通过径：35mm重量：12Kg数量：2台，1用1备（2）浮球液位控制器型号：(TEK-1)KEY工作电压：250V-380V工作电流：10(8A)-10(4A)工作温度：0-807.4缺氧池利用水解酸化菌，使污水中硝酸盐还原为分子氮，逸入大气，起到脱氮作用，A级处理池同是起到酸性发酵作用，将碳水化合物降解为脂肪酸，将大分子物质、固体物质降解为可溶性物质，从而提高生物接触氧化池的生化性能，有利于后续的处理好氧生物处理。7.4.1缺氧池参数停留时间：4h有效水深：1.6m平面尺寸：1.4m1.4m总高：1.8m材质：Q235A，板厚8MM，内外玻璃钢防腐数量：1座7.4.1主要设备材料（1）组合填料：1501500mm7.5接触氧化池采用生物接触氧化来消化和去除剩余有机碳化物，污水通过该池悬挂填料截留下污水中的悬浮物质，并把污水中的胶体物质吸附在它的表面。其中的有机物使微生物在氧气充足的条件下迅速繁殖，同时这些微生物又进一步吸附污水中悬浮物胶体和溶解状态下的物质，逐渐形成生物膜，污水通过生物膜的吸附、氧化絮凝而得到净化。生化池采用立体弹性填料，该填料均匀悬挂不易堵塞，比表面积达250m2/m3，能对气泡用密集性多层次的切割，水流特性优越。（填料的好坏决定了微生物生长繁殖，直接影响COD，BOD的去除率）。7.5.1接触氧化池参数停留时间：6h有效水深：1.6m平面尺寸：2.5m1.4m总高：1.8m材质：Q235A，板厚8MM，内外玻璃钢防腐数量：1座7.5.2主要设备材料（1）潜水式射流曝气机：型号：QSP0.75功率：0.75KW电压：380V最大潜入深度：3.0m进气量：10m3/h数量：1台（2）组合填料：1501500mm7.6沉淀池固液分离，用于沉降污水从生物池中带出的老化脱落的生物膜及污泥。7.6.1沉淀池参数沉淀时间：2h有效水深：1.6m平面尺寸：1.0m1.4m总高：1.8m材质：Q235A，板厚8MM，内外玻璃钢防腐数量：1座7.6.2主要设备（1）回流泵：型号：F-05A流量：6m3/h扬程：8m功率：0.4KW重量：12Kg数量：1台7.7消毒池对末端出水进行杀菌消毒，杀死大肠杆菌等有害病菌。为节约成本这里采用投氯消毒方式，运行简单，消毒效果好。7.7.1沉淀池参数停留时间：1h有效水深：1.6m平面尺寸：0.5m1.4m总高：1.8m材质：Q235A，板厚8MM，内外玻璃钢防腐八、主要处理构筑物和设备一览表表4 设备费用一览表序号设备名称规格型号数量价格（万元）备注1化粪池F2.0m3.8m1套1.4玻璃钢2调节池F2.0m2.0m1套1.0玻璃钢3格栅槽1.2m0.5m0.5m1套0.2PVC板4格栅间距10mm1套0.1不锈钢5提升泵F-05A2台0.41用1备6液位控制装置(TEK-1)KEY2套0.37缺氧池1.4m1.4m1.8m1套0.6Q235A8接触氧化池2.5m1.4m1.8m1套1.2Q235A9填料及填料架1501500mm1套1.210潜水曝气机QSP0.751台0.811沉淀池1.0