导流曝气生物过滤法污水处理设计方案.doc

导流曝气生物过滤法污水处理设计方案第一章工艺技术介绍一、技术来源曝气生物滤池于80年代初出现在欧洲，其突出的特点是在一级强化处理的基础上，将生物氧化和生物过滤结合在一起，滤池后不设沉淀池，通过反冲洗再生实现滤池的周期性运行。由于曝气生物滤池具有良好的性能，其应用范围不断扩大，在经历了80年代中、后期的较大发展后，90年代初这种工艺已基本成熟。在污水的二级或三级处理中，曝气生物滤池体现出处理负荷高、出水水质好、占地面积省等特点。90年代以后，曝气生物滤池发展的很快，贵州*环保科技有限公司开发研制的、导流曝气生物过滤法污水处理、就是在传统的曝气生物滤池的基础上，充分借鉴下向流曝气生物滤池法、上向流曝气生物滤池法、接触氧化法、生物膜法、人工快滤法、沉降分离法、无泵污泥回流法、给水快滤法等八者的设计手法，和二级或三级污水处理工艺的特点而开发研制出来的污水处理新工艺、新技术。导流曝气生物过滤法已在我国的河北、天津、四川、内蒙古、黑龙江、吉林、北京等地已有工程实例，经中国水电第九工程局等现场应用证明：出水水质CODcr一般在40mgL以下，最低5.95mgL；BOD5一般在20mgL以下，最低3.50mgL；SS一般在30mgL以下，最低6.55mgL。二、工艺简介1、工艺过程图1导流曝气生物过滤法污水处理工艺方框图清水池导流曝气生物过滤法污水处理池预处理池脱水机房污泥池预处理池主要由格栅池、调节池、厌氧池或水解酸化池三部分组成。其功能是降低污水中的SS和一定程度的BOD5、CODcr等指标（预处理选用厌氧池或水解酸化池视水质而定）。2、构造形式导流曝气生物过滤法的单元构造为U型双锥、三区、三级、三相导流、沉降分离和无泵污泥回流反应器。由内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区也称（一区）、锥底即导流沉降分离无泵污泥回流区也称（二区）和外锥即上向流曝气生物过滤区也称（三区）。在内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区（一区）和外锥即上向流曝气生物过滤区（三区）设有滤料，在导流沉降分离无泵污泥回流区（二区）内装有导沉板和排泥管。在内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区（一区）、和外锥即上向流曝气生物过滤区（三区），与锥底即导流沉降分离无泵污泥排泥区（二区）之间，设有反冲洗空气管和水管，其结构详见图2导流曝气生物过滤法污水处理构筑示意图。图2 导流曝气生物过滤法污水处理池构筑示意图三、工艺技术1、下向流对流接触氧化区预处理后的污水自上而下进入内锥，即下向流对流接触氧化生物过滤区（一区）内，通过滤料空隙间曲折下行，空气是自下而上，通过滤料空隙间曲折上升，在对流接触氧化的过程中，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧条件下发生气、液、固三相反应。该区借鉴了接触氧化法、下向流曝气生物滤池法、人工快滤法、生物膜法、给水快滤法等五者的设计手法。继而使污水在导流曝气生物过滤法污水处理池的内锥、及下向流对流接触生物过滤区（一区）内，综合完成污水在导流曝气生物过滤法污水处理池中的第一级处理过程。2、沉降分离无泵污泥回流区通过内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区（一区）处理后的污水，在重力作用下继续下行，进入导流沉降无泵污泥回流区（二区）内，在导流板的作用，并借助于流体下行的重力，使重于水的污泥顺势下沉于锥底，并在上部的水压作用下，压入锥底排泥管，排入污泥槽，流至污泥干化池。污泥流至干化池后，上清液和污泥在干化过程中外排的废液都通过回流槽回流到污水处理池前端，进入厌氧池或水解酸化池进行反硝化处理，干化污泥外运处理。污水在导流沉降无泵污泥回流区沉降排泥后分离出来的水，在导流板的作用下进入外锥即上向流曝气生物过滤区（三区）继续处理。导流沉降无泵污泥回流区借鉴沉降分离法、无泵污泥回流法二者的设计手法，继而实现泥水分离，分离出来的污泥外排并回流，分离出来的污水导入外锥即上向流曝气生物过滤区，从而使污水在导流曝气生物过滤法污水处理池中的沉降分离无泵污泥回流区（二区）内，综合完成第二级处理过程。3、上向流曝气生物过滤区导流沉降分离出来的水在导流板的作用下进入到外锥，即上向流曝气生物过滤区（三区），与空气一道自下而上，通过滤料空隙间曲折上升，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧条件下，发生气、液、固三相反应。该区借鉴了接触氧化法、上向流曝气生物滤池法、生物膜法、人工快滤法、给水快滤法五者的设计手法，继而使污水在上向流曝气生物过滤区这个基本单元内，综合完成污水在导流曝气生物过滤法污水处理池中的第三级处理。污水在外锥，即上向流曝气生物过滤区（三区）的处理过程中、也要产生一定的污泥，产生的污泥同样借助于重力作用，使重于水的污泥通过导流板间隙，也同样下沉于底部的导流沉降无泵污泥回流区，还同样通过上部水的压力，将污泥压入锥底的排泥管，排入污泥槽，流至干化池。在这里不难看出，污水在导流曝气生物过滤法污水处理池中，综合实现了二次曝气，而共用一个沉淀区的综合作用，因此导流曝气生物过滤法污水处理还具备两曝两沉的污水处理工艺特征。污泥流至干化池后，上清液和污泥干化过程中外排的废液通过回流槽，回流到污水处理池前端，进入厌氧池或水解酸化池反硝化处理。污泥消毒干化后外运处理。4、气、水、泥运行线路4.1、曝气过程曝气（内锥即下向流对流接触气化区）不曝气（导流沉降无泵污泥回流区）曝气（上向流曝气生物过滤区）4.2、污水处理过程下向流（内锥即下向流接触氧化区）下向流（沉降分离无泵污泥回流区）上向流（上向流曝气生物过滤区）消毒排放或回用4.3、气、水混合运行过程水下行气上行，气水对流接触（内锥即对流接触氧化区）泥下行水上行，曝气混合液借重力下行进入导流沉降分离无泵回流区水上行气下行（外锥即曝气生物过滤区）4.4、污泥流动过程污泥下沉（外锥即曝气生物过滤区）污泥下沉（内锥即对流接触氧化生物过滤区）厌氧池或水解酸化池污泥沉降泥水分离无泵污泥外排4.5、硝化反硝化过程硝化（外锥即上向流对流接触氧化生物过滤区，该区也有反硝化功能）厌氧或水解（视水质而定）硝化（内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区，该区也有反硝化功能）详见原理图泥水分离（导流沉降无泵污泥回流区）污泥干化处理图3污水处理工艺流程示意图四、关键技术1、原理污水处理池由内锥即下向流对流接触氧化区和外锥即上向流曝气生物过滤区，以及下部导流沉降无泵污泥回流区三部分组成。在内锥即下向流生物接触氧化过滤区、和外锥即上向流曝气生物过滤区内，都设有滤料。在下部的导流沉降分离无泵污泥回流区内装有导流板和无泵污泥回流管。在内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区、和外锥即上向流曝气生物过滤区，与下部的导流沉降分离无泵污泥自动回流区之间装有滤料，并在滤料下部设有滤池反冲洗空气管和水管。其污水流向为：污水自上而下进入内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区内，通过滤料空隙间曲折下行至导流沉降无泵污泥回流区，实现泥水分离，分离出来的污泥在不用泵的条件下，自动回流到污水池的前端，进入厌氧池或水解酸化池反硝化处理。分离出来的水导入外锥即上向流曝气生物过滤区，并同样通过滤料空隙曲折上升，污水在上升的处理过程中产生的污泥也在重力作用下，自动下沉于导流沉降分离区，通过无泵污泥排泥系统，回流到污水池前端进入厌氧池或水解酸化池反硝化处理。空气的流向为：在内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区内，空气是自下而上，在滤料空隙间曲折上升；在外锥即上向流曝气生物过滤区内，空气同样是自下而上，在滤料空隙间曲折上升。水与空气的流向分别为：在内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区内，因污水是自上而下，而空气是自下而上，并且水和空气都是通过滤料空隙间曲折对流，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧条件下发生气、液、固三相反应。另一方面，水与空气在外锥即上向流曝气生物过滤区内，因污水和空气都是自下而上的，水和空气在滤料空隙间曲折上升，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧条件下，发生气、液、固三相反应。在内锥即下向流接触氧化生物过滤区和外锥即上向流曝气生物过滤区内的滤料上，由于生物膜附着在滤料上，不受泥龄限制，因而种类丰富，对于污染物的降解十分有利。污染物被吸附、拦截在滤料表面，作为降解菌的营养基质，加速降解菌形成生物膜，生物膜又进一步“俘获”基质，将其同化、代谢、降解。在碳氧化与硝化合并处理时，靠近滤池进水口的滤层段内有机污染浓度高，异养菌群占绝对优势，大部分的含碳污染物CODcr、BOD5和SS在此得以降解和去除，浓度逐渐降低。在导流曝气生物过滤法污水处理池下部的自养型细菌，如硝化菌占优势，氨氮被硝化。在生物膜内部以及部分填料间的空隙，蓄积的大量活性污泥中存在着兼性微生物。因此，在导流曝气滤池中可发生碳污染物的去除，同时有硝化和反硝化的功能。粒状滤料及生物膜除了吸附拦截等作用外，兼有过滤的作用，随着处理过程的进行，在滤料空隙间蓄积了大量的活性污泥，这些悬浮状活性污泥在滤料缝隙间形成了污泥滤层，在氧化降解污水中有机物的同时，还起到了很好的吸附过滤作用，从而能使有机物及悬浮物均得到比较彻底的清除。图4原理示意图在装置运行过程中，随着生物膜的新陈代谢，脱落的生物膜及滤料上截留的杂质不断增加，滤料中水头损失增大，水位上升，到一定时期，需对滤料进行反冲洗。导流曝气生物过滤装置以其贮存在清水池中清澈的出水作为反冲用水，不另设反冲水池，反冲洗废水通过排水管回流到预处理设施。经导流曝气生物过滤池处理后的水，流入消毒区，消毒区采用推流翻腾S型工艺和虹吸式二氧化氯消毒系统，推流翻腾保证消毒剂与污水充分混合和消毒接触时间，虹吸式二氧化氯消毒系统能将产生的二氧化氯储存在投药箱内，定比定量向污水中投加消毒剂。在污水消毒过程中，药箱内消毒剂下降到一定位置时自动发出信号开机，产生二氧化氯消毒，投药箱药液盛满后自动指令关机。因此，既达到了定比定量投药，又保证消毒剂的供给，同时还保证消毒剂充分混合和接触时间。污水处理过程中产生污泥通过无泵污泥回流系统排至干化池，上清液和干化过程中产生的废液回流到处理池前端，进入厌氧池或水解酸化池反硝化，污泥消毒干化后外运处理。图5 导流曝气生物过滤法反冲工艺流程示意图反冲洗进水取样井清水池砂滤池导流曝气生物滤池水解酸化池调节池格栅池 2、关键技术导流曝气生物过滤法充分借鉴了下向流曝气生物滤池法、上向流曝气生物滤池法、接触氧化法、生物膜法、人工快滤法、沉降分离法、给水快滤法、无泵污泥回流法等八者的设计手法，集曝气、快速过滤、悬浮物截留、两曝两沉、无泵污泥回流、定期反冲于一体，使污水在U型双锥这一个单元体内，综合实现三级、三区、三相导流、无泵污泥外排及回流处理全过程，是一种典型的高负荷、淹没式、固定化生物床的三相导流，脱氮除磷反应器，处理后的污水优于排放标准，实现中水回用。3、工艺系统的适应范围3.1、农村生活污水、小区生活污水、小城镇生活污水、城镇污水的处理及回用，尤其是沿江、河、湖泊等水体周围对氮、磷有特殊要求的生活污水处理以及控制水体富营养化，包括：农村、城市、村镇、住宅小区及开发区生活污水。宾馆、饭店、疗养院、医院、学校、商场及办公楼生活污水。车站、航空港、码头等污水。3.2、有机工业废水的处理及回用（与其它预处理设备配套可处理高浓度有机工业废水）。亚麻废水处理；印染废水处理；酒精废水处理；牛奶养殖场废水处理；制糖废水处理；啤酒废水处理；肉联废水处理；淀粉废水处理。造纸废水处理；制革废水处理；制浆废水处理；制药废水处理。3.3、有特殊要求的污水处理：有脱氮除磷要求的废水处理。要求深度处理的废水处理，不需增加三级处理设施，出水即可达到回用水标准。五、主要工艺参数序号构筑物名称工艺参数1格栅调节池格栅流速0.6ms；进水渠宽0.8m，格栅间隙10mm；格条宽10mm；60倾斜放置；格栅进行防腐处理。2水解酸化池上升流速0.51.8mh；单孔布水负荷0.51.5m2；出水孔处设45导流板；反冲压力1.02.0kgf（cm2）；反冲流量为正常水量的35倍；气体反冲压力大于98kpa（1.0 kgfcm2）；气水比51101；水力筛缝隙3mm时；出水孔为1525mm；清水区高0.51.5m；日排泥12次；BOD5去除2535%；CODcr去除3045%；SS去除1020%；水解率为2535%。3导流快速沉淀池下向流沉降区表面负荷4m3m2h，上向流斜淀区表面负荷8m3m2h，斜管孔径100mm，斜管长1m，斜管水质倾向60，斜管垂直高度0.86m，上部水深0.7m，缓冲层高度1m。4导流曝气生物滤法处理池0水温50；气水比（35）1；BOD5负荷为2.05.5kg（m3.d）；反冲洗周期17d；反冲洗强度为48L（m2.s）；滤料轻质陶粒；平均密度1.051.1；平均粒径510mm；装填高度1.52.5m；水力停留时间12h；微污染物只需停留0.5h。5砂滤池砂滤层厚度2.5米；垫层0.3米；滤速取4.0米小时；反冲强度10升（米2.秒）；反冲时间5分钟。6清水池作为滤池反冲洗水储水池和保证计量设施的稳定运行。7消毒池推流翻腾S工艺，消毒接触时间1.5h，余氯量0.5mgL。8脱氯池推流翻腾S工艺，脱氯时间30min，余氯量0.5mgL。9污泥池半地下下渗式，砖混结构六、工艺设计采用的技术规范和标准城市污水再生利用景观环境用水水质GBT189212002城镇污水厂污染物排放标准GB189182002污水综合排放标准GB89781996室外排水设计规范GBJ1487-2004建筑给水排水设计规范GBJ1588建筑中水设计规范GB503362002给水排水工程结构设计规范GBJ6984生活杂用水水质标准GB25.189城市污水再生利用城市杂用水水质GBT189202002地表水环境质量标准GB383888给水排水工程结构设计规范GBJ6984工业与民用建筑抗震设计规范GBJ1189构筑物抗震设计规范GBJ5019193室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范TJ3278民用建筑电气设计规范JGJ-T1692继电保护和自动装置设计技术规程SDJ683电力设备接地设计技术规程SDJ883给水排水管道工程施工及验收规范GB5026897给水排水构筑物施工及验收规范GBJ14190机械设备安装工程施工及验收通用规范GB5023198现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GBJ23682工业自动化仪表工程施工及验收规范GBJ9386电气装置施工及验收规范GBJ23282国家及省、地区有关法规、规定及文件精神。第三章贵州省*公司生活污水处理方案的设计一、 概述贵州省*公司每小时产生生活污水50吨，每天污水量为1200T，该公司十分重视环境保护，根据目前污水处理工艺技术和国家新的污水处理排放标准，以及结合我公司十多年的治污经验，保证污水处理后达到（GB18918-2002）一级B标准中的污水排放要求。二、 进水水质设计根据本公司十多年来对污水处理工程的化验报告统计显示和城市污水平均水质确定污水进口处浓度如下：CODcr（mgL）BOD5（mgL）SS（mgL）NH3-N（mgL）石油类2501501502010三、 出水要求污染物处理后达到的效果污染物处理后达到的效果BOD520mgLPH69CODcr80mgLSS40mgL动植物油5mgLNH3-N12mgL色度30mgL石油类5mgL阴离子表面活性剂1mgL磷酸盐1.5mgL四、 主要污染物去除率根据上述污水水质，采用导流曝气生物过滤法处理污水，其去除率如下：项目CODcrBOD5SSNH3-N石油类设计进水水质（mgL）2501501502010设计出水水质（mgL）802040125处理程度（%）6886.7734050五、 主要污染物处理量 污染物名称污染物处理量CODcrBOD5SSNH3-N石油类1000吨污水中每天和每年污染物消除污染物量日处理量(kgd)7041561339.66年处理量(T年)74.4656.9448.183.5042.19六、 污水处理系统设计1、工艺流程图砂滤清水池水解酸化池导流曝气生物过滤系统调节池格栅池污泥无害化处理池2、系统设计2.1、化粪池主要功能：分解大颗粒物质，沉降悬浮物，腐烂硝化有机污染物，为污水处理创造条件。设计停留时间：3h；设计尺寸：655m；总容积：150m3新建化粪池一座，钢筋混凝土地下式结构；防腐：化粪池四周，上顶和下底采用聚合氨酸防水。2.2、格栅池主要功能：对水中的悬浮物，漂浮物和沉淀物实现有效的截留，确保潜污泵正常稳定地运行。设计流量：Qmax1200m3d50m3h0.0138m3s；栅前水深h0.6m，过栅流速V0.6ms，进水渠道渐宽部分的尺寸角采用120。因此格栅槽为LBH2.530.81.316m。构 筑 物：由进水室、格栅渠道组成，地上式，砖混结构。在格栅进水室设置应急溢流管，当设备故障或其他非常原因，使进水室的污水超过最高设定水位时，污水通过应急溢流管超越排出，为检修，在格栅前设置圆形闸阀。格栅安装：安装角度60度；过栅损失：0.08m；过栅流速0.6ms。格栅采用人工格渣。2.3、调节池主要功能：调节污水水量、水峰和均衡水质，以削减高峰负荷，利于下一步后续处理，同时用污水提升泵将污水提升，满足污水处理构筑物高程布置。设计参数：Q1200m386400s0.0138m3s水力停留时间：3h；有效容积：150m3；单池组合尺寸：LBH=655m；结构方式：钢筋混凝土结构。调节池的修建：新建调节池一座。主要设备及控制方式：潜水式无堵塞污水提升泵2台，型号：65WQ50-10-4，两台交替使用，实际常开一台，Q50m3h，H10m，N4kw。WQ型系列潜水排污泵采用德国ABS公司先进的技术，特别适用于输送含有坚硬固体、纤维物的流体，以及特别脏、粘和滑的流体。所有泵均装有经调整好的撕裂机构能将污水中长纤维、袋、带、草、布条等撕裂后排出。因此在污水中工作不会堵塞，无需在泵上加装滤网，运行极其可靠。WQ系列可根据用户需要配备双导轨自动耦合安装系统，它给安装、维修带来极大方便，人可不必为此而进入污水坑。2.4、水解酸化池主要功能：采用升流式厌氧硝化工艺，废水均匀地进入厌氧池的底部，以向上流的运行方式通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床完成水解和酸化厌氧的全过程，在厌氧硝化去除悬浮物的同时，改善和提高原污水的可生化性，以利于后续处理。设计参数：Q1200m386400s0.0138m3s尺寸设计：LBH=4.0855m有效容积：V=QS/UQ：流量：1200m3d50m3hS：进出水有机物浓度差（CODcr），25080170mgLU：进水有机物容积负荷，2kgCODcr（m3d），由于进水浓度低，采用低负荷设计。VQSU=1200170/2=102m3反应器的容积=102m3反应器高度h =5m反应器的面积A =20.4m2设计反应池宽=5m反应池长=4m上升流速V=2.40509mh 符合要求水力停留时间T=2.04h 符合要求尺寸：LBH=4.0855m结构方式：钢筋混凝土地上式结构。主要设备材料：池中装半软性填料，上下用钢条牢固，池底排泥管。2.5、导流快速沉淀分离系统设计参数：Q1200m3d86400s0.0138m3s坚沉区设计参数：设计表面水力负荷：4 m3m2h，则A1=12.5；斜沉区设计参数: 设计表面水力负荷：8m3m2h，则A2=6.25；导流快速沉淀分流池表面积45m；设计斜管孔径100mm；斜管长1m；斜管水平倾角60度；斜管垂直调试0.86m；斜管上放水深0.7m；缓冲层高度1m；池内停留时间t1=18.75min，t2= =37.5min；无泵回流区设计尺寸：LB=11m；泥斗倾角45度；泥斗高：2.8m；总高：5.86m；设计停留时间：2.53h；设计尺寸：455.86m容积：117.2 m3结构方式：钢筋混凝土结构；主要设备：斜管吸泥管。2.6、导流曝气生物过滤系统系统主要功能：导流曝气生物过滤法充分借鉴了下向流曝气生物滤池法、上向流曝气生物滤池法、接触氧化法、生物膜法、人工快滤法、沉降分离法、给水快滤法、聚磷排泥法等八者的设计手法，集曝气、快速过滤、悬浮物截留、两曝两沉、无泵污泥回流、定期反冲于一体，使污水在U型双锥这一个单元体内，综合实现三级、三区、三相导流、无泵污泥外排及回流处理全过程，是一种典型的高负荷、淹没式、固定化生物床的三相导流，脱氮除磷反应器，处理后的污水优于排放标准，实现中水回用。1)、内锥即下向流对流接触氧化区设计：主要功能：在内锥即下向流对流接触氧化区内装有粒径较小的滤料，滤料下设有水管和空气管。经格栅、调节池、水解酸化池、导流快速沉降分离池预处理后的污水，自上而下进入内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区，通过滤料空隙间曲折下行，而空气是自下而上行，也在滤料空隙间曲折上升，在对流接触氧化池中，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧的条件下发生气、液、固三相反应。由于生物膜附着在滤料上，不受泥龄限制，因而种类丰富，对于污染物的降解十分有利。污染物被吸附，截留在滤料表面，作为降解菌的营养基质，加速降解菌形成生物膜，生物膜又进一步“俘获”基质将其同化，代谢降解，在碳氧化与硝化合并处理时，靠近内锥上口及进水口的滤层段内有机污染物浓度高，异养菌群占绝对优势，大部分的含碳污染物（CODcr）、BOD5和SS在此得以降解和去除，浓度逐渐低，在内锥下部自养型细菌如硝化菌占优势，氨氮被硝化。在生物膜内部以及部分滤料间的空隙，蓄积着大量的活性污泥中存在着微生物，因此在内锥可发生碳污染的去除，同时有硝化和反硝化的功能。粒状滤料及生物膜除了吸附截留等作用外，兼有过滤作用，随着处理过程的进行，在滤料空隙间蓄积了大量的活性污泥，这些悬浮状活性污泥在滤料间隙间形成了污泥滤层，在氧化降解污水中有机物的同时，还起到了很好的吸附过滤作用，从而使有机物及悬浮物均得到比较彻底的清除。继而使污水进入导流曝气生物过滤法污水处理池中的第一个区域内锥即下向流对流接触氧化生物过滤区内，较彻底的实现了污水的第一级处理。设计参数：Q1200m386400s0.0138m3s设计BOD5容积负荷2.0kgm3d；2）、外锥即上向流曝气生物过滤区设计：主要功能：在外锥即上向流对流接触氧化区内也装有粒径较小的滤料，滤料下也设有空气管和水管。经导流沉降无泵污泥回流区沉淀分离后的相对清水，在导流板的作用下进入外锥。经过缓冲区后进入滤层，与空气一道自下而上，通过滤料空隙间曲折上升，与污水及滤料表面附着的生物膜充分接触，在好氧条件下发生气、液、固三相反应，由于生物膜附着在滤料上，不受泥龄限制，因而种类丰富，对于污染物的降解十分有利。污染物被吸附、拦截在滤料表面，作为降解菌的营养基质，加速降解菌形成生物膜，生物膜又进一步“俘获”基质，将其同化、代谢、降解。在碳氧化与硝化合并处理时，靠近外锥下部进水口的滤层段内有机污染浓度高，异养菌群占绝对优势，大部分的含碳污染物（CODcr）BOD5和SS在此得以降解和去除，浓度逐渐降低。在外锥的上部的自养型细菌，如硝化菌占优势，氨氮被硝化。在生物膜内部以及部分填料间的空隙，蓄积的大量活性污泥中存在着兼性微生物。因此，在外锥中可发生碳污染物的去除，同时有硝化和反硝化的功能。粒状滤料及生物膜除了吸附拦截等作用外，兼有过滤的作用，随着处理过程的进行，在滤料空隙间蓄积了大量的活性污泥，这些悬浮状活性污泥在滤料缝隙间形成了污泥滤层，在氧化降解污水中有机物的同时，还起到了很好的吸附过滤作用，从而能使有机物及悬浮物均得到比较彻底的清除，继而使污水在导流曝气生物过滤法的第三个区域外锥即上向流曝气生物过滤区内，较彻底实现了污水的第三级处理。设计参数：Q1200m386400s0.0138m3s设计BOD5容积负荷1.0kgm3d。3)、导流曝气生物过滤法污水处理池池体设计A=34.8m2，设计35m2，1座，尺寸：LB=75m滤池顶部水深0.5m，滤料2m，缓冲层0.5m，导流沉降无泵污泥外排回流区（二区）高3m，超高0.3m，池总高6.3m；设计尺寸：LBH756.3m；设计容积：221m3；结构方式：钢筋混泥土结构。4)、需氧量设计计算总需氧量：5.35781.828=7.1858kgO2hGs=7.18580.3Ea=79.8422m3h=1916.2128m3d气水比：1.61导流曝气生物过滤池总需氧量： 141.6513m3h=2.3608m3min5)、鼓风机压力：曝气头安在滤池填料下0.5m处鼓风机压力：45.45kpa。6)、设备选型设计鼓风机2台，两台交替使用，实际只运行一台，型号HC-80S，风量Q=2.598m3min，风压45.45Kpa，电机功率4Kw。风机选用HC型低噪音回转式风机，风量Q=2.59m3min，风压45.45Kpa，电机功率4Kw，进出口配消音器和减震装置。该风机技术采用日本最大的回转式风机制造商TOHIN整机技术和部件生产，是目前国内噪音最低的节能性高效风机，该风机在汽缸和叶轮制作中采用独特的加工工艺和优质材料，不仅极大地降低风机噪音（风机运转时噪音低于50分贝），而且大大提高了风机的工作性能和耐久性。该风机还具有体积小、风量大、耗电省、运转平稳、抗负荷变化和风量稳定的特点，尤其适用于污水处理生物曝气池中负荷变化大的场合。该设备由于低转速（500r.p.m）运行，设备磨损小，使用寿命长，故障率极低。2.7、清水反冲洗系统内锥和外锥在运行过程中，随着生物膜的新陈代谢，脱落在生物膜及滤料上截留的杂质不断增加，滤料中水头损失增大，水位上升，到一定时期，需对滤料进行反冲洗。导流曝气生物过滤装置以其贮存在清水池中清澈的出水作为反冲用水，不另设反冲水池，反冲洗废水通过排水管回流到预处理设施。反冲洗水设计：反冲洗水强度设计：6Lm2s反冲洗水量：9.6636001000=172.8m3h反冲洗水头：5m反冲洗泵：TPWD150-250(I)A，流量：208m3h，扬程：12m，电机功率：11kw反冲气体强度：12L/m2s反冲洗气量：9.61236001000=414.72m3h=6.912m3min气压：45.45kpa反冲洗气泵：HC-125B，风量：7.72m3min，风压：45.45kpa，电机功率：11kw2.8、砂滤系统作用是进一步去除污水中的杂质，使后续快渗系统能够稳定运行。滤池采用上向流，滤速取4.0米小时；反冲强度10升（米2秒）；反冲时间5分钟。工艺尺寸：LBH5.855.2m设计容积：150.8m3；结构方式：钢筋混凝土结构；池 形：方形，地上式；砂滤层厚度取2.5m，垫层0.3m；滤料：体积：V1=5m5m2.5m=62.5m3垫层：体积：V2=5m5m0.3m=7.5m32.9、消毒池：设计参数：Q1200m3d=150m3h；设计流艺：Q1=50 m3h；消毒设施：翻腾S推流接触消毒工艺，保证污水混合和消毒接触效果；该工艺由下翻腾混合段，S型推流接触消毒段，上翻腾三部分组成设计停留时间2h，消毒池有效容积100m3；设计尺寸：455m2.10、清水池水力停留时间23min；反冲时间5min；气水联合反冲时间5min；冲洗总时间10min。反冲洗气泵与前面曝气鼓风机合用，不再另设鼓风机。结构方式：钢筋混凝土地上式结构。单池尺寸：LBH545.2m；设计容积：104m3。2.11、污泥干化池外排污泥流到干化池后，上清液回流至污水池前端继续处理，污泥经消毒干化后外运处理。工艺尺寸：LBH=454m；结构方式：砖混结构；设计容积：80m3；污泥停留时间：HRT=12天左右；配套设备：穿孔滤水管一套。2.12、污水处理综合房新建污水处理房一间，砖混地上式结构，占地面积：LBH=433m，房间内放置设备水泵机组、风机、自动控制系统、配电箱等。2.13、配电间动力小，不设配电间，只设配电箱一个，布置在设备间内。2.14、噪声污水处理综合房采用吸音及隔音措施，同时对风机进行减震，安装隔声罩、出口安消声器。2.15、净化水排出口设计污水处理成中水达到中水回用水质，可中水回用或排入规划管网。2.16、管道防腐设计场内埋地钢管：均采用环氧煤沥青防腐，其处理等级按加强防腐即底漆一道，面漆四道，涂层间缠绕玻璃布3层，每次厚度0.8mm。当施工温度在10以上时采用常温快干固化剂，在气温近于0时，采用低温快干固化剂。室内外明设管道防腐：在管道表面清锈后，先刷底漆（冷底子油2道），再刷面漆2道，面漆颜色按给水、污水、气、冲洗管等工种不同，以颜色区分。本工程建议：给水：蓝色；污水：绿色；气：黄色；冲洗管：红色，其余管道颜色现场另行商定。设备防腐：主要为水泵电机、鼓风机等，参照室内明设管道做法。中钢管及钢构件防腐：采用氯磺化聚乙烯2道防腐。七、 主要建构筑物占地面积汇总表序号构筑物名称容积或建筑面积结构单位数量占地面积(m2)1化粪池LBH=655钢筋混凝土座1302格栅池LBH=2.530.81.316砖混座12.0243调节池LBH=555钢筋混凝土座1304水解酸化池LBH=555钢筋混凝土座120.45导流快速沉淀分流系统LBH=455.86钢筋混凝土座1206导流曝气生物过滤系统LBH=656.3钢筋混凝土座1357清水池LBH=545.2钢筋混凝土座1208消毒池LBH=545钢筋混凝土座1209砂滤池LBH=555.2钢筋混凝土座12910污泥干化池LBH=454砖混座12011设备房LBH=433砖混座11212合计238.424八、 导流曝气工艺主要设备汇总表(略)九、 电耗统计汇总表序号设备名称规格型号功率（KW）数量运转方式运行时间（h）日耗电（KWh）1潜污泵（提升）65WQ50-10-442两台交替运行，一台备用,实际只运行一台24962鼓风机(导流曝气池用)HC-80S42两台交替运行，实际只运行一台24963潜污泵（反冲池用）TPWD150-250(I)B111日运行10分钟10分钟1.8334反冲气泵HC-125B111日运行5分钟5分钟0.91655压油机XMY200/125-uk32日运行24小时两台交替，实际运行一台24725合计266.7495十、工程建设费用投资概算1、土建造价概算序号项目内容数量单位结构型号单价（万元）总价（万元）1化粪池150m3钢筋混泥土0.057.52格栅池2.66m3砖混0.050.1333调节池150m3钢筋混凝土0.057.54水解酸化池102m3钢筋混凝土0.055.15导流快速沉淀分流系统117.2m3钢筋混泥土0.055.866导流曝气生物过滤系统220.5m3钢筋混凝土0.0511.0257清水池104m3钢筋混凝土0.055.28消毒池100m3钢筋混泥土0.0559砂滤池150.8m3钢筋混凝土0.057.5410污泥干化池80m3砖混0.05411设备综合房36M2砖混1812合计606582、设备造价概算序号项目名称型号、规格、技术参数单位数量单价（万元）合计（万元）一、格栅池1格栅HF-500台11.21.2二、调节池1替污泵60WQ50-10-4 Q=50 m3/h H=10m N=4kw台21.02.0三、水解酸化池1水解酸化池非标套10.86.24四、导流曝气生物过滤池1导流曝气生物过滤系统HC-80S Q=2.59m3/min 风压：45.45kpa 电机功率4kw台2313.2五、砂电池1导流管PVC制作批11.01.0六、消水反冲池1消水反冲系统TPWD150-250(I)B Q=208m3/h H=12m N=11KW台21.05.0七、污泥处理池1污泥处理系统非标制作套10.2510.65八、噪声处理1噪声处理风机房隔声材料批12.42.4九、控制系统1控制系统原用日本三菱PLC控制连锁系统，无人界面， 全自动智能化运行台15.55.52流量计加挥头超声波流量计MAG2000台15.05.0未预见费10.0总价60.59设备造价：60.59万元。3、工程总造价概算序号费用名称价格（万元）1土建造价60.6582设备造价60.59一工程直接费121.2548二设计费（一）2%2.425三安装费（2）1%0.61六税金（一二三）6%7.57七工程总造价131.86十一、运行费用计算分析1、电费日耗电(kw)电费单价(元)日用电费(元)日处理水量（T）吨水运行用电费（元）266.74950.3593.412000.07782、吨水运行费用：0.0778元第四章总体设计一、概况本方案涉及的污水处理工程系新建项目；导流曝气生物过滤法工艺技术处理后的水质达到并优于GB18918-2002城镇污水厂污染物排放标准；污水处理采用全地上式建设，有利于防灾、防洪和管理，以及污泥外排与回流。二、总体布置1)、污水处理池周围除通道外全部做绿化。2)、设备房利用建在处理池靠污泥干化池附近区。三、污水处理总平面布置本着满足工艺流程顺畅，合理紧凑布局，使运行便捷，节省工程投资的原则进行总图布置。全厂分为场前区与污水处理区。场前区：根据用户实地情况，利用现有污水房等作房前。污水处理区：按工艺流程与污水管进站方向，将格栅间及调节池、导流曝气生物过滤法污水处理池、成串联布置，设备间靠近污泥干化池系统布置。四、竖向设计及道路布置竖向设计：格栅池、调节池、厌氧池、导流曝气生物过滤法污水处理池、砂滤清水池等地上式，污水处理周围自然地平，地上种植花草。场地排水：道路中心按2%横坡坡向路面两侧雨水口，在适宜位置作排水沟（沟底纵坡5%），室外场地按35坡度坡向排水沟或雨水口，最后汇入雨水井，由雨水管将雨水排出，流入管道。五、绿化布置为美化城市景观，在污水处理站周围种植适宜的奇花异草，在绿化用地上可作绿篱、花草的高低错落造型，使立面窨造型丰富，变化多彩，使花园中四季有花，花必鲜艳。六、消防污水处理站的消防通道加固设计，并畅通无阻。按生产的火灾危险分属戊类生产，中控屋属丙类生产，房屋结构为砖混或框架结构，总图布置均满足建筑防火间距要求，站内距用户消防设施远时，设地上式消防栓进行防火保护，确保安全生产。七、运输设备污泥量少，不设专门的运输设备，污泥消毒后干化存放在储存间，定时外运。八、维修由于本工程规模小，设备需维修时考虑外协，不设置大型维修机具。九、建筑、结构设计1、设计依据民用建筑隔声设计规范GBJ11188屋面工程技术规范GB5020794建筑内部装饰设计防火规范GB5022295工程建设标准强制性条文房屋建筑部份工程建设标准强制性条文城乡规划部份工程建设标准强制性条文城市建设部份房屋建筑制图统一标准GBT500012001总图制图标准GBT501032001建筑制图标准GBT501042001建筑抗震设防分类标准GB5022395建筑灭火器放置设计规范（1997修订版） GBJ14090建筑地面设计规范GB5003796建筑物防雷设计规范（2000年版）GB5005794地下工程防水技术规范GB501082001民用建筑设计通则JGJ3787办公室建筑设计规范JGJ6789城市道路设计规范CJJ3790标准图西南地区建筑标准设计运用图（CJ112821）合订本建筑防腐蚀构造98J333楼梯建筑构造99SJ403屋面检修钢梯89J432作业台钢梯及拦杆87J432钢梯86J435推拉钢门96J645变压器钢门窗94J652常用硬聚氯乙烯（VPVC）塑料门窗西南 J604.704建筑结构荷载规范GB500092001砌体结构设计规范GB500B2001砼结构设计规范GB500102002建筑地基基础设计规范GB500072001建筑抗震设计规范GB500112001房屋建筑制图统一标准GBT500012001屋面工程技术规范GB5020794汽车库、修车库、停车场设计防火规范GB5006797各专业提供的工艺设计图。本工程抗震设计烈度为7度。2、建筑设计本污水处理站工程属于V类，建筑美学方面，在满足实用、经济的前提下，考虑绿化美观。绿化设计与各类建筑物和构筑物达到和谐一致，绿化设计简洁、朴实、明快，具有环境保护意识的建筑环境。建筑使用年限50年，耐火等级二级。建筑标准：建筑设计标准以污水站安全生产、操作为准则，按工程建设强制性条例以及环境保护，职业安全规定来设计。建筑装修：除防噪音、防腐蚀的特殊建筑材料外，一般均用普通装修材料。2.1、建筑主要统一措施建筑装修及其材料的选用，按其使用部位和功能、耐潮性来划分，分别采用不燃性A级及难燃性材料B1级。绿化：绿化标准较高，覆盖率根据本设计98%确定。要求四季有景：以草坪为主配以乡土树林花卉。要求污水处理站竣工之时，相应绿化风景。道路：院内道路为砼路面，运输和消防图纸设计时，根据实际情况和院方情况一并考虑。2.2、建筑设备空调：仅在配电设计时将空调的用电负荷考虑在内，预留插座及位置。通风：在生产车间，以机械排自然进通风方式，换气次数410次时。2.3、建筑防火：污水站内除放置消火栓外，还放置磷酸氨盐4kg8A手提干粉灭火器。2.4、建筑防雷：建（构）筑物设置安全可靠的防雷装置。2