400t生活污水处理方案.doc

400t d 生活污水处理方案 第 1 页 共 17 页 目目 录录 1 总论 1 2 设计边界条件 1 3 废水工艺的选择 3 3 1 生化处理技术 3 3 2 物化处理技术 3 3 3 膜分离处理技术 4 3 4 本方案采用 A O 法工艺 4 3 5 工艺流程图 5 4 工艺介绍 5 4 1 格栅 5 4 2 调节池 6 4 3 一级提升泵 7 4 4 毛发聚集器 7 4 5 缺氧池 7 4 6 好氧池 8 4 7 沉淀池 9 4 8 二级提升泵 9 4 9 石英砂过滤器 9 4 10 活性炭过滤器 10 4 11 消毒加药装置 11 4 12 絮凝加药装置 11 4 13 消毒中水池 12 4 14 污泥处理措施 12 4 15 工艺特点 12 5 电气自控 14 6 主要设备明细表 16 7 运行费用估算 17 7 1 用电费 17 7 2 人工费 17 7 3 药剂费 17 7 4 运行费 17 400t d 生活污水处理方案 第 1 页 共 19 页 1 1 总论 总论 1 11 1 项目名称项目名称 400t d 生活污水处理工程 1 21 2 设计依据设计依据 1 用户提供的相关数据 参数 2 城市杂用水水质 GB T18920 2002 3 废水处理工艺设计案例 4 给排水设计手册 5 建筑中水设计规范 1 31 3 设计原则设计原则 1 依据施工地点整体设计进行局部深化设计 2 严格执行环境保护的各项规定 确保经处理后水质达到有关标准 3 采用技术先进 运行可靠 操作管理简单的工艺 使先进性和可靠性有机地 结合起来 4 采用目前国内成熟先进技术 尽量降低工程投资和运行费用 5 平面布置和工程设计时 布局力求合理通畅 尽量节省占地 6 废水处理站应尽量操作运行与维护管理简单方便 2 2 设计边界条件设计边界条件 2 12 1 设计处理规模设计处理规模 根据用户所提供数据 日处理水量为 400 t d 系统按每天 24 小时运行 则 每小时处理量为 17 t d 2 22 2 设计进水水质设计进水水质 根据用户所提供的数据可知 原水为生活污水 其主要水质指标为 数据 引自类似工程实例 400t d 生活污水处理方案 第 2 页 共 17 页 2 32 3 设计出水水质设计出水水质 出水水质达到 城市污水再生利用 城市杂用水水质 GB T 18920 2002 主要指标见下表 项目 指标 冲厕道路清扫消防城市绿化车辆冲洗建筑施工 1pH 6 0 9 0 2 色度 度 30 3 嗅无不快感 4 浊度 NTU 51010520 5 溶解性总固体 mg L 1500150010001000 6 五日生化需氧量 BOD5 mg L 1015201015 7 氨氮 mg L 1010201020 8 阴离子表面活性剂 mg L 1 01 01 00 51 0 9 铁 mg L 0 3 0 3 10 锰 mg L 0 1 0 1 11 溶解氧 mg 1 0 12 总余氯 mg L 接触 30min 后 1 0 管网末端 0 2 13 总大肠菌群 个 L 3 3 3 废水工艺的选择废水工艺的选择 根据国内外生活污水处理技术的发展和工程实践 以生活污水为处理对象的 生物需氧量 BOD5 80mg l 悬浮物 80mg l 化学需氧量 150mg l PH 6 9 NH3 N 20mg l 400t d 生活污水处理方案 第 3 页 共 17 页 水处理工艺主要有三种 3 13 1 生化处理技术生化处理技术 生物处理技术就是利用微生物来分解污水中的有机物 常用的工艺主要有 其一 活性污泥法 例如 完全混合曝气法 延时曝气法 深井曝气法 纯 氧曝气法 氧化沟 两级活性污泥法以及序批式活性污泥法 SBR 法 ICEAS 法 等 其二 生物膜法 例如 生物接触氧化法 生物转盘 生物滤池等 传统的活性污泥法 完全混合曝气法 已使用多年 应用面较广 具有较成熟 的设计参数和运行管理经验 但完全混合曝气法生物负荷率较低 曝气时间长 污泥产量高 易产生污泥膨胀 占地面积较大 延时曝气法 深井曝气法和纯氧 曝气法都是传统活性污泥法的改进 通过改变曝气方式提高生物负荷率 减少剩 余污泥产量 但延时曝气法曝气时间长 占地面积大 深井曝气法施工困难 动 力消耗较大 纯氧曝气法以纯氧作为气源 运行费用高 管理复杂 一般很难被 用户接受 目前 在我国生活污水和中水工程多采用生物接触氧化法进行处理 生物接 触氧化法在反应器内装有填料 使反应器内污泥浓度大大高于传统的活性污泥法 因而 污泥负荷大大提高 可达 0 5kgBOD5 m3 d 具有承受较高有机负荷和冲击 负荷的能力 曝气时间的缩短使占地面积大大降低 由于生物膜法不存在污泥膨 胀之忧 操作管理方便 因而六十年代后期 在国外得到广泛的应用和开发研究 由于填料的发展和不断推陈出新 使生物接触氧化法得到完善 使其应用更加简 单 方便 可靠 高效 我国从七十年代末期开始生物接触氧化法的应用研究 至今已近二十年 填料已更新换代到第五代 这不仅推动了生物接触氧化法的发 展和应用 也使我国的生活污水处理和中水处理 尤其是小区生活污水处理和中 水回用工程得到前所未有的发展 3 23 2 物化处理技术物化处理技术 此工艺常涉及混凝沉淀 吸附 过滤 气浮等方法 并且常常与生物方法相 结合 使水质达到预期要求 物化处理的主要优点是操作维护方便 400t d 生活污水处理方案 第 4 页 共 17 页 3 33 3 膜分离处理技术膜分离处理技术 此工艺常用为 MBR 膜生物反应器法和超滤法 此工艺出水水质较好 前期 投入较高 但使用寿命较长 膜生物反应器 MBR 是将膜技术应用于污水处理的一项新技术 MBR 可在紧 凑的空间内同时实现微生物对污染物质的降解和超滤膜对污染物质的分离 而降 解与分离之间又存在着协同作用 是一种高效 实用的污水处理技术 其出水中 不含悬浮物 只需投加少量消毒剂避免管道的二次污染 就可以回用 实现污水 的资源化 超滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程 以膜两侧的压力差为驱动力 以 超滤膜为过滤介质 在一定的压力下 当原液流过膜表面时 超滤膜表面密布的 许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液 而原液中体积大于膜 表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧 成为浓缩液 因而实现对原液的净化 分离和浓缩的目的 3 43 4 本方案采用本方案采用 A OA O 法工艺法工艺 本处理方案从管理的易用性 出水水质 造价等因素 拟采用的是生物处理 技术与物化处理技术相结合的工艺 处理工艺流程如下所示 有关技术特点将在 工艺特点中作详细介绍 400t d 生活污水处理方案 第 5 页 共 17 页 3 53 5 工艺流程图工艺流程图 来水来水 4 4 工艺介绍工艺介绍 整个处理工艺布局紧凑 充分利用机房内面积 操作者只需在机房内便可 完成操作和管理 市政管网 400t d 生活污水处理方案 第 6 页 共 17 页 4 4 1 1 格栅格栅 中水处理系统应设置格栅 格栅按下列规定设计 设置一道格栅时 格栅条空隙宽度应小于 10mm 设置粗细两道格栅时 1 粗格栅条空隙宽度为 10 20mm 细格栅条空隙宽度为 2 0mm 格栅装设在格栅槽内时 其倾角不得小于 60 格栅槽应设置工作台 2 其位置应高出格栅前设计最高水位 0 5m 其宽度不宜小于 0 7m 格栅槽 设置活动盖板 本方案采用一道平面格栅 人工定期清除杂物 倾角 60 安装 栅间距 2mm 栅条为不锈钢制造 格栅放置在格栅槽中 格栅槽和进水槽合建 采用碳 钢焊接内衬防腐 进水槽尺寸 1600 800 800mm 4 24 2 调节池调节池 生活污水的特点是水质水量不均衡 日变化较大 为保持生物处理的稳定 运行和处理效率 特设调节池 调节池按下列规定设计 调节池内设置预曝气装置 曝气量为 0 6 0 9m3 m3 h 1 调节池底部设有排泄管 池壁设置爬梯和溢水管 2 规范要求调节池容积大于日处理量的 35 50 针对本项目的特点及中 水水源的峰值时间 调节池选用较大容积 能避免调节池溢流外排 有利于中 水的稳定运行 更好达到节约用水的目的 根据用户提供数据以及相关规范计 算可知 1 调节池参数如下 材质碳钢 尺寸 5 5m 8 5m 3 5m 有效水深 3 0m 400t d 生活污水处理方案 第 7 页 共 17 页 有效容积 140m3 数量1 座 2 调节池鼓风机 型 号 GRB 40 风 量 1 4m3 min 水 深 3 0m 功 率 1 5kw 数 量 1 台 4 34 3 一级提升泵一级提升泵 型 号 TD40 18 2 流 量 17m3 h 扬 程 15m 功 率 2 2kw 数 量 2 台 4 44 4 毛发聚集器毛发聚集器 毛发聚集器为快开式圆柱型容器 用于去除洗浴 水中人体毛发 纸张等固型物 保证水泵运行正常 减轻后续处理设备负担 SMF 系列毛发聚集器具有截 污容量大 易拆装 具有反洗功能等特点 过滤筛网 400t d 生活污水处理方案 第 8 页 共 17 页 为不锈钢制 孔眼为 2 5mm 本方案选择规格 MF 350 的毛发聚集器 数量 2 台 一备一用运行 4 54 5 缺氧池缺氧池 根据用户所提供数据及相关工程成功案例可知 该生活污水需经过厌氧处 理后 进入好氧处理才能得到更好的处理效果 本设计方案设计生活污水在缺氧池内停留时间应为 3 小时 即缺氧池有效 容积为 54m3 有效水深为 3 0m 内添半软性填料 缺氧池参数如下 材质碳钢 尺寸 2 0m 9 0m 3 5m 有效水深 3 0m 有效容积 54m3 数量1 座 4 64 6 好氧池好氧池 经过缺氧池处理过的生活污水 进入到好氧池内 通过池内附着于半软性 填料上的生物膜进行处理 本方案设计的生活污水在好氧池停留时间为 4 小时 即好氧池有效容积为 72m3 曝气量按去除 1 公斤 BOD 需 1 5 公斤 O2计算 曝气 量为 1 4m3 min 1 好氧池参数 材质碳钢 尺寸 4 0m 6 0m 3 5m 有效水深 3 0m 有效容积 72m3 400t d 生活污水处理方案 第 9 页 共 17 页 2 好氧池鼓风机 型 号 GRB 40 风 量 1 4m3 min 水 深 3 0m 功 率 1 5kw 数 量 2 台 4 74 7 沉淀池沉淀池 沉淀池提供静止环境 是泥水分离的场所 其去除效果取决于水中悬浮物 颗粒大小 比重 水温 停留时间 水深及沉淀池水平流速 在沉淀池内 污泥沉淀到漏斗型的池底内 然后通过管道排入机房积水坑 内 用泵将污泥排至市政管网 本方案沉淀池采用斜板沉淀池 池体采用碳钢板焊接而成 有效水深为 3 0m 水力停留时间 2 小时 表面积 12 00m2 斜管间距 80mm 斜角 60 安装 上部清水层为 0 5m 下部缓冲层为 1m 沉淀池出水自流入消毒池 沉淀池参数如下 材质碳钢 尺寸 3 0m 4 0m 3 5m 有效水深 3 0m 表面积 12 00m2 400t d 生活污水处理方案 第 10 页 共 17 页 厌氧池 好氧池和沉淀池构成一体化设备 尺寸为 6 0m 9 0m 3 5m 4 84 8 二级提升泵二级提升泵 型 号 TD40 18 2 流 量 17m3 h 扬 程 18m 功 率 2 2kw 数 量 2 台 4 94 9 石英砂过滤器石英砂过滤器 采用自动石英砂过滤器 见下图 操作灵活可靠 设备寿命长 处理效果 好 占地面积小 可进一步去除水中的组合物和有机物 保证回用水 COD SS BOD 达标 过滤器的作用 去除化学澄清和生物过程未能去除的微细颗粒和胶体物质 提高出水水 质 提高悬浮固体 浊度 磷 BOD COD 重金属 细菌 病毒等的去除率 强化后续消毒效果 由于提高了悬浮物和其他干扰物质的去除率 因而 可降低消毒剂的用量 过滤器规格 1600mm 数量 1 台 流速小于 10m h 滤料 石英砂 400t d 生活污水处理方案 第 11 页 共 17 页 4 104 10 活性炭过滤器活性炭过滤器 采用自动活性炭过滤器 如上图所示 操作灵活可靠 设备寿命长 处理 效果好 占地面积小 可进一步去除水中的臭味和脱色 保证回用水达标 过 滤器规格 1600mm 数量 1 台 流速小于 10m h 滤料 活性炭 反冲洗泵反冲洗泵 型 号 TD80 30 2 流 量 87m3 h 扬 程 30m 功 率 11kw 数 量 2 台 4 114 11 消毒加药装置消毒加药装置 中水处理系统的消毒系统通过计量泵 来控制消毒装置对消毒溶液量的投加 采用计量泵投加次氯酸钠溶液进行 消毒 计量泵为意大利适高品牌 如右图所示 精确计量准确投 加 消毒剂投加量为有效氯 5 8mg L 接触时间应大于 30min 余氯在保持 0 5 1mg L 消毒装置与过滤水泵连动 消毒装置 数量 1 台 计量泵规格 3 8L h 可调节 药剂 NaCLO 11 药桶 100L 400t d 生活污水处理方案 第 12 页 共 17 页 4 124 12 絮凝加药装置絮凝加药装置 加药装置与加压泵联动控制药液的投加 向沉淀池前端投加絮凝剂 以利于沉淀物的可靠沉 淀 定比投加絮凝剂溶液 计量泵为意大利适高品牌 如图 所示 精确计量准确投加 采用聚合氯化铝作为絮凝剂 絮凝剂的设计投加量 为 10 15mg L 按 15 的溶液投加 加药装置 数量 1 台 计量泵规格 3 8L h 可 调节 药剂 PAC 药桶 100L 4 134 13 消毒中水池消毒中水池 用于贮存回用水和过滤器反冲洗水 同时兼作消毒容器 根据规范要求日 用水量的 25 35 中水池采用碳钢焊接结构 设盖板体防止外物进入 中水池设计参数如下 材质碳钢 尺寸 5 0m 7 0m 3 5m 有效水深 3 0m 有效容积 105m3 4 144 14 污泥处理措施污泥处理措施 一般来说 小型污水处理站的污泥处理系统因其污泥量较少 可以不设置 处理系统 可以直接排放到机房内的集水坑 由集水坑内的外排泵将其排走 4 154 15 工艺特点工艺特点 1 处理水质有保证 处理水的生化 理化指标均达到中水水质标准 2 系统稳定 可靠 400t d 生活污水处理方案 第 13 页 共 17 页 3 系统易开发 易维护 4 一级提升泵 二级提升泵均设计用二台 一用一备 以保证单一故障时 不间断供水 5 中水池能间接自动补入自来水 且加水表予以计量 6 处理水量有一台流量计 具有瞬时流量 累计流量显示 7 调节池 清水池 一体化反应器均设溢流口及泄空口 排入污水沟 8 过滤罐后出水设取样口一个 随时可检测出水水质 9 过滤器反洗采用反洗水泵反洗 反洗彻底效果好 10 所有碳钢板焊接水箱均参照国标图集进行施工 11 中水供水管 自来水补水管 气管 污水管和加药管均用不同颜色面漆 粉刷 以示区分 12 设备安装完毕后 所有设备 管道阀门均按照规范及工艺要求 做好标 牌 标识及箭头等 13 全系统具有自动 手动两种控制方式 在自动情况下无需人员操作 只 负责巡视及加药 自动控制的设计理念是最大限度地节省能源 且污水 的溢流尽可能在最前级 14 絮凝剂和消毒剂加药设备使用进口计量泵精确加药 400t d 生活污水处理方案 第 14 页 共 17 页 5 5 电气自控电气自控 本工程的自控系统设计为全自动运行操作控制 由液位控制器 液压水位 控制阀 系统控制柜等部分组成 系统分为两种控制方式 单元联锁自动方式 和手动操作方式 本系统可确保实现系统的参数化与无人值守 实现系统的智 能化运行 控制系统通过对主设备 水泵 加药计量泵 液压水位控制阀等进行控制 自动调整中水中水处理系统各应用设备的运行模式 在最经济的情况下给系统 提供稳定的运行工况 根据运行情况 自控系统具备所有工况的转换功能 在调节池设置一套液位控制器 其与一级提升泵 絮凝加药泵联动 高液 位时传输高液位信号至系统控制柜 一级提升泵启动 同时絮凝加药泵启动 加入絮凝剂 低液位时传输低液位信号至系统控制柜 一级提升泵停止 同时 絮凝加药泵停止 在沉淀池处设置一套液位控制器 其与二级提升泵 消毒加药泵联动 高 液位时传输高液位信号至系统控制柜 二级提升泵启动 同时消毒加药泵启动 加入消毒杀菌剂 低液位时传输低液位信号至系统控制柜 二级提升泵停止 同时消毒加药泵停止 在中水池设置一套液位控制器 其与提升泵联锁 高液位时传输高液位信 号至系统控制柜 提升泵停止 整套中水处理系统停止运行 最大化的降低处 理费用 同时中水回用变频系统也可与液位控制器信号线相连接 在中水池还 设置了一套液压水位控制阀 用于自来水补水 其可根据水池液位情况来确定 是否补充自来水 该套装置使用安全 稳定 可靠 解决电磁阀控制不稳定的 问题 优于电磁阀控制补水方式 本套控制系统配置灵活的手动 自动转换功能 手动操作方式 主要用于应急或检修 以保证中水处理的需要 自动操作方式 正常工作时采用的方式 其主要工作过程不需要人员干预 故障自动切换 全自动运行 具备无人值守功能 本套控制系统是集机械 电子等控制于一体的新型机电一体化控制系统 它根据中水水量变化 自动接收 传输信号 经过控制柜自动控制中水设备的 运转 使中水处理系统始终保持正常 合理 经济的最优化运行状态 400t d 生活污水处理方案 第 15 页 共 17 页 本套控制系统结构紧凑 占地面积小 投资少 安装方便 有利于集中管 理 而且由于其合理的设计 可大大延长设备的电器 机械寿命 本套控制系 统功能齐全 设备具有手动 自动操纵方式 可实现水池高低水位报警 自动 巡检 手动巡检等各种功能 并具有自检 故障保护功能和极强抗干扰能力 400t d 生活污水处理方案 第 16 页 共 17 页 6 6 主要设备明细表主要设备明细表 序 号 名 称规 格数量备 注 1平面格栅B 2mm1 套 北京金凯达 不锈钢 2格栅槽1600 800 800mm1 台 北京金凯达 碳钢防腐 3毛发过滤器MF 350 快开式 不锈钢网 2 台 北京金凯达 一用一备 4鼓风机 GRB 40 Q 1 4 M3 MIN N 1 5KW 2 台 川源 两用一备 6一级提升泵 TD40 18 2 Q 17M3 H H 15M N 2 2K W 2 台 杭州南方 一用一备 7二级提升泵 TD40 18 2 Q 17M3 H H 15M N 2 2K W 2 台 杭州南方 一用一备 8反洗泵 TD80 30 2 Q 87M3 H H 30M N 11KW 2 台 杭州南方 一用一备 9加药设备AXS 603 3 8L H PE100 2 套 意大利 适高计量泵 10转子流量计0 16T H2 套浙江 银环 11液位控制KEY8 套大连马赫 12电控柜GHDK 51 台