高中物理生化法中水处理方案

北京理工中兴科技股份有限公司 中水处理工程 1 某生活小区 生活污水处理工程 北京理工中兴科技股份有限公司北京理工中兴科技股份有限公司 二零零七年二零零七年八八月月 北京理工中兴科技股份有限公司 中水处理工程 2 目 录 （一一）技术方案技术方案.3 1、概述.3 （1）设计原水水质：.3 （2）设计出水水质：.3 （3）处理水量：.4 （4）工艺流程简图.5 (5)系统要求.6 2、处理工艺说明.6 （1）生物处理技术.6 （2）物化处理技术.7 3、工艺介绍.7 （1）格栅.7 （2）调节池.8 （3）生物接触氧化池.8 （4）沉淀池.9 （5）中间水池.9 （6）石英砂过滤器.9 （8）消毒装置.10 （9）絮凝剂投加装置.10 （10）中水池.10 4、工艺特点.10 5、安全防护（施工时管道安装工艺要求）.11 6 电气自控.11 （二二）报价明细表报价明细表.13 1、 主要设备报价 .13 2、 工程总报价.14 3、 主要土建构筑物一览表 .14 （三三）运行成本分析运行成本分析.15 1.1. 用电费用电费.15 2.2.人工费人工费 .15 3.3.药剂费药剂费 .15 4.4.运行费运行费 .15 北京理工中兴科技股份有限公司 中水处理工程 3 （一一）技术方案技术方案 1 1、概述概述 根据甲方提供的资料，本项目收集生活污水作为中水处理站水源，小区污水日排水量 为 120m 3/d，系统运行 20 小时/天，设计处理水量为 6 m3/h。 （1）设计原水水质： 根据建筑中水设计规范 、甲方提供的图纸和同类工程的水质，确定该杂排水的主 要水质指标为： BOD5：60mg/L、CODcr:135mg/L、SS100mg/L （引自类似工程实例） （2）设计出水水质： 处理后水质达到城市污水再生利用 城市杂用水水质标准，即： 项目 PH 值 6.59.0 SS（mg/L） 5 色度（度） 30 嗅 无不快感 浊度（度） 5 溶解性固体（mg/L） 1000 BOD5（mg/L） 6 COD 50 氨氮 5 阴离子合成洗涤剂（mg/l） 0.5 铁（mg/L） 0.3 锰（mg/L） 0.1 溶解氧（mg/L） 1.0 总余氯 接触 30min 后1.0， 管网末端0.2 总大肠菌群（个/L） 3 北京理工中兴科技股份有限公司 中水处理工程 4 （3）处理水量： 处理水量：每小时处理 6m 3废水设计。 设计范围：从原水进入中水处理站开始至中水池供水泵为止的工艺设计、电气、管道 安装；中水站内的通风、照明不在本设计范围内。 北京理工中兴科技股份有限公司 中水处理工程 5 （4）工艺流程简图 原水 格栅 调节池 预曝气 提升泵 生物接触氧化池 加压泵 中水池 供水泵 用户 曝气 消毒 加药 过滤器 活性炭吸附器 沉淀池 中间水池 北京理工中兴科技股份有限公司 中水处理工程 6 (5)系统要求 中水原水系统要求： a中水原水系统应设分流、溢流设施和超越管，其标高应能满足重力排放要求。 b室内外原水管道及附属构筑物均应防渗、防漏。井盖应做“中”字标志。 水量平衡系统要求 a中水系统设计已进行水量平衡计算， 即需处理的水和供水达到一定的平衡要求。 b在处理设施前应设调节池（箱） 。调节池（箱）的调节容积按中水原水量及处理 量的逐时变化曲线求算，以满足系统平衡的要求。 c处理设施后设计中水贮存池（箱） 。中水贮存池（箱）的调节容积应按处理量及 中水用量的逐时变化曲线求算。 d中水贮存或中水供水箱上应设自来水应急补水管。其管径按中水最大小时供水 量确定。 中水供水系统要求 中水供水系统必须独立设置，本工程采用变频恒压的供水方式。 a中水管道上不得装设取水龙头。便器冲洗宜采用密闭型设备和器具。绿化、浇 洒、汽车冲洗宜采用壁式或地下式的给水栓。 b中水供水系统上，应根据使用要求装设计量装置。 c中水池（箱）宜采用耐腐蚀、易清垢的材料制作。中水供水管道及附件不得采 用非镀锌钢管。 d本报价方案不含此回供水系统。 2 2、处理工艺说明处理工艺说明 根据国内外中水处理技术的工程实践， 以优质杂排水为处理对象的水处理工艺主要有 两种： （1）生物处理技术 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 北京理工中兴科技股份有限公司 中水处理工程 7 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/m 3.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。 （2）物化处理技术 此工艺常涉及混凝沉淀、萃取、吸附、离子交换、电渗析、反渗透、超滤等方法，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。 3 3、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。 （1）格栅 北京理工中兴科技股份有限公司 中水处理工程 8 中水处理系统应设置格栅,起去除中水原水中毛发和固体杂物的作用，防止固体物质 进入预曝气调节池，堵塞水泵和曝气设备。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，粗 格栅条空隙宽度为 1020mm，细格栅条空隙宽度为 2.5mm。 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，其 位置应高出格栅前设计最高水位 0.5m，其宽度不宜小于 0.6m，格栅槽设置 活动盖板。 （2）调节池 优质杂排水的排水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。 调节池可设置在机房内， 并且在调节池内设置了预曝气装置， 可降低水中的 BOD、COD、SS 的浓度，以减轻后序生化处理的负荷。还可以使调节池内原 水不断翻腾， 避免水中悬浮物和活性污泥沉于池底， 造成厌氧， 增加清洗调节池的工作量。 调节池内设置预曝气装置，曝气量为 0.60.9m 3/m3h； 调节池底部应设有排泄管。池壁应设置爬梯和溢水管，为避免臭气外排， 调节池设盖板，顶部应设置人孔。 调节容积可按日中水量的 3555%计算。 本工程设计调节池有效容积约 58.32m 3。尺寸为 5.44.03.0 (H)m，材质为钢混结 构。 （3）生物接触氧化池 生物接触氧化池由池体、填料、布水装置和曝气系统等几部分组成。 生物接触氧化法是活性污泥法与生物滤池复合的生物膜法。曝气池中设有填料，采 用人工曝气，微生物部分固着，部分悬浮。具有下列特点： a. 由于填料比表面积大，池内充氧条件好，氧化池内单位容积的生物量高于活性 污泥法曝气池及生物滤池，因此，它可以达到较高的容积负荷； b. 由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，不需要设污泥回流系统，也不存 在污泥膨胀问题，运行管理简便； c. 由于池内生物固着量多，水流属完全混合型，因此它对水质水量的骤变有较强 北京理工中兴科技股份有限公司 中水处理工程 9 的适用能力； d. 因污泥浓度高，当有机容积负荷较高时，其 F/M 仍保持在一定水平，因此污泥 产量可相当于或低于活性污泥法。 废水在池中停留时间约 2h。水气比按 1：4 计算。 本中水处理工程采用接触氧化技术， 配套设备是 JNP 组合型生物填料与鼓风机共同 完成生物接触氧化工艺。曝气接触时间按 2 小时，池内进行充氧曝气，同时可以减低噪声 对操作人员的危害。 JNP 组合型生物填料是近年来我国废水生物处理领域的主导型填料，这种填料具有挂 膜容易、比表面积大、使用寿命长、剩余污泥少等特点，极大限度地增强了废水生物处理 系统的功能，由于在生活污水处理、中水回用以及工业废水处理中的成功应用，JNP 填料 得到了国内外环保专家和用户的广泛赞誉。 接触氧化池有效容积约 12m 3。尺寸为 2.42.03.0m，材质为钢混结构。 （4）沉淀池 沉淀池采用斜管沉淀池，有效容积为约 6m 3，尺寸为 1.751.353.0m，材质为钢 混结构。 （5）中间水池 中间水池容积的选择一般按能满足过滤水泵 1020min 的水量要求即可，其作用是 利于过滤泵连续可靠的工作。 本工程中间水池有效容积 2m 3。尺寸为 1.750.63.0m，材质为钢混结构。 （6）石英砂过滤器 采用碳钢过滤器， 操作灵活可靠， 占地面积小， 可进一步去除水中的悬浮物和有机物， 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。 北京理工中兴科技股份有限公司 中水处理工程 10 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。 中水处理中石英砂过滤器的设计滤速应小于 15m/h,滤层应大于 1m。 过滤器尺寸为 S1000。数量一台，材质为碳钢结构。 （7）活性炭吸附器 采用碳钢吸附器，用活性炭做填料，操作灵活可靠，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。 过滤器尺寸为 S1000。数量一台，材质为碳钢结构。 （8）消毒装置 采用计量泵投加次氯酸钠溶液进行消毒。 消毒剂投加量为有效氯 58mg/L，接触时间应大于 30min，余氯在保持 0.5 1mg/L。 （9）絮凝剂投加装置 向过滤器前端投加絮凝剂，以利于沉淀物的可靠沉淀和充分提高过滤器的过滤作用。 采用碱式氯化铝(PAC)作为絮凝剂，混凝剂的设计投加量为 10mg/L，按 15%的溶液投加。 （10）中水池 用于贮存回用水和过滤器反冲洗水，根据规范要求日用水量的 2535，设玻璃 水位计及取样口。 中水池设浮球液位开关和应急补水系统， 当中水池的水位降至低水位时， 补水系统开始补水，在中水位时补水系统关闭，在高液位时中水处理系统停止，当中水池 水位到达超低水位时，中水供水泵和反冲洗水泵强制停泵。 中水池有效容积约 31m 3。尺寸为 3.53.53.0m，材质为钢混结构。 4 4、工艺特点工艺特点 （1）处理水质有保证，处理水的生化、理化指标均达到或超过北京市中水水质标准。 （2）系统稳定、可靠。鼓风机、JNP 填料等技术的使用是该处理方案的特色和根本保证。 （3） 系统易开车、易维护。JNP 填料解决了生物系统挂膜难的缺点。 北京理工中兴科技股份有限公司 中水处理工程 11 （4） 提升泵、加压泵均设计用二台，一主一备，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） 调节池、中水池、生物反应池、中间水池均设溢流口，排入污水沟。 （7） 机械过滤器后出水设取样口一个，随时可检测出水水质。 5 5、安全防护安全防护（施工时管道安装工艺要求施工时管道安装工艺要求） （1） 中水管道严禁与生活饮用水给水管道连接。 （2） 中水管道不宜暗装于墙体和楼面内。 （3） 中水管道与生活饮用水给水管道、 排水管道平行埋设时， 其水平净距不得小于 0.5M； 交叉埋设时，中水管道应位于生活饮用水给水管道下面，排水管道的上面，其净距 均不小于 0.15m。 （4） 中水管道要采取下列防止误接、误用、误饮的措施： 中水管道外壁应涂浅绿色标志； 中水池（箱） 、阀门、水表及给水栓均应有明显的“中水”标志； 中水工程验收时，应逐段进行检查防止误接。 （5） 生活饮用水补水管出水口与中水贮水池（箱）内最高水位间，应有不小于 2.5 倍管 径的空气隔断。 （6） 调节池、生化池、中间水池及清水池应设置的放空管，均采用间接排水方式排出。 （7） 6 6 电气自控电气自控 一、调节池液位控制方式： 1、 超高液位溢流出水、报警 2、 中液位提升泵开启（根据 2 号浮球实 现一用一备运行且能自动转换两台泵的工 作状态； 3、 低液位，停提升泵、报警 北京理工中兴科技股份有限公司 中水处理工程 12 二、中间水箱液位控制方式： 1、 高液位加压泵启动（根据 4 号 浮球实现一用一备运行且能自动转换两台 泵的工作状态； 2、 低液位加压泵停泵 三、中水池水位控制： 1、超高液位报警、停提升泵 2、中液位关闭自来水补水电动阀门 3、 低液位打开自来水补水电动阀门（根据 7 号浮球高液位关闭自来水补水 电动阀门， 低液位开启自来水补水电动阀门） 4、超低液位报警、强制停中水供水泵、 反冲洗水泵 四、曝气机的控制： 调节池内曝气机仅在调节池低水位时停止运行，其他时 间间歇运行；氧化池内曝气机提升泵启动时连续运行，提升泵停机时间歇运行。 五、消毒剂投加装置： 与加压泵连锁运行。 六、絮凝剂投加装置： 与提升泵连锁运行。 七、整个系统采用 PLC 智能控制，全自动运行，可实现无人值守，只需定期巡视即可。 八、各水池设液位计，可编程控制器留有远程监控 RS232 接口，可方便与楼宇自控系统连 接，实现远程监控各水池液位及各设备的运行状态，同时也可远程控制各设备的启停。 九、提升泵与加压泵均为一用一备，采用自动切换方式，有两种方式可供选择，一种是设 定时间，每隔一定时间便切换水泵运行；一种是设定系统运行次数，系统每运行一次，便 切换一次水泵。若有一台水泵损坏，则可手动锁定另一台水泵运行，及时检修。 中水池 北京理工中兴科技股份有限公司 中水处理工程 13 （二二）报价明细表报价明细表 1 1、 主要设备报价主要设备报价 序号 名称 规格 数量 单价 （万元） 总价 （万元） 备注 1 格栅 BG4820-5 1 台 1.50 1.50 江苏百事德 2 毛发过滤器 MF-300 2 台 0.30 0.30 3 提升泵 G-31-40 Q=10 /hr, H=10m, N=0.75 2 台 0.40 0.80 川源机械 一用一备 4 鼓风机 GRB-40 Q=0.4 /mim N=1.34KW 2 台 1.60 3.20 台湾川源 5 曝气头 服务面积 0.5m2 10 个 0.03 0.3 6 生物填料 JNP 12m3 0.08 0.96 7 加压泵 G-31-40 Q=7.2-10.8m3/h H=13-10.5m N=0.75KW 2 台 0.21 0.42 川源机械 一用一备 7 反洗泵 G-32-50 Q=8.6-13m3/h H=25.5-21.5m N=1.5KW 1 台 0.54 0.54 川源机械 8 石英砂过滤器 1000 1 台 1.50 1.50 含石英砂填料 9 活性炭吸附器 1000 1 台 1.80 1.80 含活性炭填料 10 加药装置 2 套 0.80 1.60 进口计量泵 11 配电系统 （含电控柜） 主要电气元件为 施耐德元件 1 套 2.50 2.50 北京理工中兴科技股份有限公司 中水处理工程 14 12 液位控制 8 套 0.03 0.24 大连 13 机房内阀门、管件 1 套 2.00 2.00 14 中水补水系统 1 套 0.50 0.50 小计小计 18.16 2 2、 工程总报价工程总报价 序号 名称 费用(万元) 备注 1 设备费 18.16 2 安装费 1.45 (1)8.0% 3 工程调试费 0.55 (1)3% 4 工程税金 0.69 (1+2+3)3.4% 合计 20.85 3 3、 主要土建构筑物一览表主要土建构筑物一览表 序号 名称 规 格 数量 价格 (万元) 备注 1 调节池 5.44.03.0m 1 座 2.59 钢混 2 接触氧化池 2.42.03.0m 1 座 0.58 钢混 3 沉淀池 1.751.353.