一体化污水处理设备设计指导手册、设计规范(完整版)

一体化污水处理设备设

计

指

导

手nri册2020年5月18日TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、污水量计算2.参考用水量或人数计算2.时处理量3.\o"CurrentDocument"二、工艺及材质3.1处理工艺选择3.2设备材质3.2.1设备材质及设置3.2.2控制柜材质3.\o"CurrentDocument"三、系统设计4.1预处理系统4.1.1化粪池/隔油池的设计4.1.2格栅设计4.1.3调节池4.2主体工艺5.A2/0工艺5MBR工艺5斜管沉淀池72.4曝气系统82.5污泥池8除磷、消毒装置设计83.1除磷设备设计选型83.2消毒设备设计选型10设计说明11#参考的主要规范与标准如下：《室外排水设计规范》(GB/J14-87,1997版)《城市居民生活用水量标准》(GB/T50331-2002)《污水综合排放标准》(GB8978-1996)《村镇供水工程技术规范》(SL310-2004)《给水排水设计手册》第五册：城市排水《给水排水快速设计手册》第二册：排水工程《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)《医院污水处理设计规范》(CECS07：2004)《传染病医院建筑设计规医疗机构水污染物排放标准》(GB50849-2014)一、污水量计算1参考用水量或人数计算污水量通常按用水量的85-90%计。对于住宅小区水量，南方地区以250-350L/Cap.d计，北方地区以200-300L/Cap.d计。日变化系数应根据供水规模、用水量组成、生活水平、气候条件，结合当地相似供水工程的年内供水变化情况综合分析确定，可在1.3〜1.6范围内取值。表1・1最高日居民生活用水定额董高日居民生活用水生秫雜人主塞月（饌）水罢件■区二区三区四区石IK集申供水一輸冰’我水龙头入户且无谨様池和荔也卫主30^4030-4530-54)4D〜幻40〜70水龙头入户*有淀堞池茸也卫生设施坟少45-65蓟沁50-75全日供水’户内有洗瘵池和都分卫生竝如的48570~舛75F50~140全日供水，室内育务水r排忒设丽旦卫空设禅较齐全60—11065=-!159Q-120S5-13O!2(h-l«0注1：本表所列用水量包括了居民散养畜禽用水量、散用汽车和拖拉机用水量、家庭小作坊生产用水量。注2：一区包括：新疆、西藏、青海、甘肃、宁夏，内蒙古西北部，陕西和山西两省黄土沟壑区，四川西部。二区包括：黑龙江、吉林、辽宁，内蒙古西北部以外的地区，河北北部。三区包括：北京、天津、山东、河南，河北北部以外、陕西和山西两省黄土沟壑区以外的地区，安徽、江苏两省的北部。四区包括：重庆、贵州、云南，四川西部以外地区，广西西北部，湖北、湖南两省的西部山区。五区包括：上海、浙江、福建、江西、广东、海南、台湾，安徽、江苏两省北部以外的地区、广西西北部、湖北、湖南两省西部山区以外的地区.注3：取值时，应对各村镇居民的用水现状、用水条件、供水方式、经济条件、用水习惯、发展潜力等情况进行调查分析，并综合考虑以下情况：村庄一般比镇区低；定时供水比全日供水低;发展潜力小取较低值;制水成本高取较低值;村内有其他清洁水源便于使用时取较低值。调查分析与本表有出入时，应根据当地实际情况适当增减。2时处理量时处理量宜按每日20小时计算时处理量。二、工艺及材质1处理工艺选择根据进出水水质标准选择排放标准。1.1《城镇污水处理厂排放标准》GB18918-2002（1）出水一级A标准（2）一级B标准/二级标准1.2《城市污水再生利用-城市杂用水水质》GB/TB18920-2002满足城市绿化标准1.3《医疗机构水污染排放标准》GB18466-2005根据表2规定的排放标准/预处理标准1.4《污水综合排放标准》GB8978-19961.5《地表水环境质量标准》GB3838-20022设备材质设备材质及设置设备材质：一般选择碳素钢、玻璃钢及不锈钢设备。设备设置：地表式埋地式控制柜材质控制柜位于室内选择室内型防护等级为IP54，位于室外选择室外型防护等级为IP65。三、系统设计预处理系统1.1化粪池/隔油池的设计1.1.1化粪池设计化粪池可采用土建结构或一体化设备，户型有效容积应按照家庭常住人口数量及人均污水污泥量计算，污水停留时间宜采用12h-24h；污泥清挖周期宜采用3-12月（与对方单位议定）。具体尺寸容积设计参考《建筑给排水设计规范》设计或设备配套厂家选型。对于医疗废水：传染病医疗机构和综合医疗机构的传染病房应设专用化粪池，收集经消毒处理后的粪便排泄物等传染性废物。化粪池应按最高日排水量设计，停留时间为24〜36h；清掏周期为180〜360d。隔油池设计隔油池设计参考《建筑给排水设计规范》或设备配套厂家选型。格栅设计处理规模200t/d以下选用人工格栅，处理规模200t/d以上（含200t/d）选用机械格栅。调节池参数设计（1）停留时间调节池停留时间t可按照具体情况选择12h、10h、8h。一般情况下选择10h计算。V=qt（2）设计要求调节池内应设置爬梯；人孔尺寸应为650mmX650mm,当调节池尺寸过大时，人孔数量应不少于两个；调节池须设置泵坑，泵坑深度不宜小于500mm，尺寸按照泵的数量设置，需尽可能大一点，池底流向泵坑的坡度不小于3-5%o。如有可能，调节池须设置超越排放管，以便设备维护时污水能正常排放。1.3.2提升泵设置选型原则：流量、扬程符合条件情况下，功率低优先。1.3.3浮球液位计设计调节池浮球液位计与系统联动，当浮球处于高液位时提升泵开启，当浮球处于低液位时提升泵关闭，调节池启动液位宜设置于有效水深的1/2处。当膜池液位达高液位时，提升泵停止运行。主体工艺A2/0工艺2.1.1停留时间厌氧：缺氧：好氧：沉淀=1：1：2：11.2曝气系统好氧池曝气气水比宜设置为10:1-15:1。曝气系统与提升泵联动。好氧池曝气系统选用微孔曝气盘0215规格，管道UPVC材质（含管道阀门）。曝气头数量按照单个曝气头的服务面积和供氧量计算确定，一般按照曝气盘服务面积的话3个/m2进行计算。1.3填料设计生物池填料（含填料支架一套）一般选择0200规格，填料体积按照池体容积的40-70%计算。MBBR工艺中预脱硝池、厌氧池、缺氧池、好氧池填料（含填料支架一套）统一选择025规格悬浮填料，填料体积按池体容积的30-45%计算；宜采用穿孔曝气，促进池体填料流化。MBR工艺停留时间厌氧：缺氧：好氧：膜池：中间水池=1：1：1：2：1膜组件计算（1）膜面积计算膜面积计算：时流量/膜通量=膜面积膜面积/单膜有效面积=膜组件数膜通量范围14〜17L/m2・h，—般取15L/m2・h计算。膜系统按照运行8min，停2min进行，故实际运行时间为，故设计产水量应为实际产水量的1.25倍。计算时通过水量计算得出相应的膜通量，再选择适宜的膜组件型号，计算相应所需尺寸大小。膜系统需配套药洗装置。（2）泵组选型产水泵选型：一用一备。反洗泵选型：设反洗泵一台。产水泵选用自吸泵，加压泵选用离心泵。曝气系统曝气系统选用微孔曝气盘0215规格，管道UPVC材质（含管道阀门）。控制要点•提升泵（一用一备）:膜池高于低液位且调节池处于高液位时，提升泵开启;膜池高液位或调节池低液位时，提升泵停止。注:正常状态下提升泵相互切换运行（切换时间可以设置），故障状态自动切换运行。调节池高液位，低液位。•鼓风机（一用一备）:空曝气非常关键，鼓风机的运行是不间断的，如果鼓风机出现停机，膜抽吸泵必须停止工作。因意外情况造成膜区无法供气时，膜出水抽吸泵必须停止运行，待供气恢复正常后，先空曝气30min冲刷膜片，然后才能恢复膜出水抽吸泵的运行。膜区供气停止后再恢复供气时，应先打开泄水管路的泄水阀，排空曝气管路中的污泥及污水后，膜区供气才能恢复正常。注:正常状态下鼓风机相互切换运行（切换时间可以设置），故障状态自动切换运行。•自吸泵（一用一备）:当膜池水位为低液位以上且鼓风机运行正常时，延时2分钟抽吸泵自动启动；当膜池处于低液位以下或为鼓风机不工作时，抽吸泵自动停止运行;抽吸泵采用运行8分钟，停止运行2分钟，循环往复运行模式（时间可以设置）;4•膜组件为负压抽吸，抽吸压力在-0.01〜-0.05MPa。建议最佳使用压力为-0.01〜-0.02MPa,当抽吸压力在-0.03〜-0.05MPa之间，需要对膜进行反冲洗。注:正常状态下自吸泵相互切换运行(切换时间可以设置)，故障状态自动切换运行。2.3斜管沉淀池尺寸设计须进行表面负荷的设计校核，其表面负荷应处于5-9m3/m2•h。方泥斗倾角不宜小于60度，污泥区容积宜按照4h污泥量计算；排泥管直径不小于200mm。需注意清水区、沉淀区、配水区、泥斗的高度比例，防止沉淀效果差。斜管填料斜管填料(含填料支架一套及泥斗)选择050规格，填料体积为V=axbxh。(a、b分别为斜管沉淀池的长和宽，h取1m)。出水堰(1)出水堰负荷沉淀池出水堰一般采用三角堰，负荷不宜大于1.7L/(s.m)。(2)设计计算图3-1出水堰示意图堰上水面总长设每座沉淀池处理水量qL/s，取溢流负荷f为1.5L/(m.s)；则堰上水面总长：L=q/f(m)三角堰数量设计90°三角堰，堰高H=50mm,堰口宽B=100mm,堰上水头h=25mm.则堰口水面宽b=50mm则三角堰数：n=L/0.05（个）堰口尺寸取堰板b为30mm,则需堰板长为：L]=0.03+n（0.1+0.03）（m）堰上水头校核单个堰流量：q1=q/n（m3/s）过堰流量计算公式：q1=1.43h15/2（m3/s）有上述两式结合计算出堰上水头h],将h和h]对比校核。排泥沉淀池排泥宜采用气提排泥或自吸泵排泥,目前常用离心泵排泥。2.4曝气系统曝气风机选用回转式风机,计算空气量选型。风机需一用一备。选用气提回流或排泥时,风量风压另算。2.5污泥池污泥池主要用于剩余污泥的储存及浓缩，上清液溢流回调节池，剩余污泥定期清理（一般一年清除2次）。除磷、消毒装置设计3.]除磷设备设计选型].]配制浓度PAC药剂配制浓度一般为3%~5%,最大为]0%；PAM为0.]%~0.3%,大多取0.2%,可根据实际情况调整,以上数据为质量比例。].2设计计算（]）PAC设生活污水所需PAC的投加量为80g/m3,溶药桶配药浓度按5%计，溶药桶体积需至少满足一天的药剂使用量（后续可调整为]~3天）,单台计量泵的流量需满足一天的药全部投入设备。可根据实际情况调整投加量。若污水量为Qm3/d，则需投加PAC的量为80*Q（g/d）。

故溶药桶容积至少为V=80*Q/(0.05*1000)L隔膜计量泵流量Q=V/24(L/h)计若污水量为500m3/d,则需投加PAC40kg/d,—天所需药量为40/0.05=800L,则需溶药桶体积至少为800L,则隔膜计量泵流量为800/24=34L/h。2)PAM一般PAM的投加量为2~5mg/L，此处取投加量为3mg/L,配药浓度取0.3%,可根据实际情况调整投加量。若污水量为Qm3/d，则需投加PAM的量为3*Q(g/d)。故溶药桶容积至少为V=3*Q/(0.003*1000)L若污水量为500m3/d,则需投加PAM1.5kg/d,一天所需药量为1.5/0.003=500L,则需溶药桶体积至少为500L,则隔膜计量泵流量为500/24=21L/h。设计选用时,下表计量泵按24h计算,当实际选用时,溶药桶和计量泵可偏大设计。表3-1PAC、PAM加药设备选型表PACPAM流量(m3/d)投加量kg/d溶药桶容积L计量泵流量L/h投加量kg/d溶药桶容积L计量泵流量L/h100故溶药桶容积至少为V=80*Q/(0.05*1000)L隔膜计量泵流量Q=V/24(L/h)计若污水量为500m3/d,则需投加PAC40kg/d,—天所需药量为40/0.05=800L,则需溶药桶体积至少为800L,则隔膜计量泵流量为800/24=34L/h。2)PAM一般PAM的投加量为2~5mg/L，此处取投加量为3mg/L,配药浓度取0.3%,可根据实际情况调整投加量。若污水量为Qm3/d，则需投加PAM的量为3*Q(g/d)。故溶药桶容积至少为V=3*Q/(0.003*1000)L若污水量为500m3/d,则需投加PAM1.5kg/d,一天所需药量为1.5/0.003=500L,则需溶药桶体积至少为500L,则隔膜计量泵流量为500/24=21L/h。设计选用时,下表计量泵按24h计算,当实际选用时,溶药桶和计量泵可偏大设计。表3-1PAC、PAM加药设备选型表PACPAM流量(m3/d)投加量kg/d溶药桶容积L计量泵流量L/h投加量kg/d溶药桶容积L计量泵流量L/h1001606.670.301004.172001632013.330.602008.333002448020.000.9030012.504003264026.671.2040016.675004080033.331.5050020.836004896040.001.8060025.0070056112046.672.1070029.1780064128053.332.4080033.3390072144060.002.7090037.50100080160066.673.00100041.67注：该表为通过理论计算得出的对应选型参数,实际设计时,若增大药剂投加量时，需重新计算，可适当偏大设计。设计时PAM加药桶可适当偏大，同PAC选用相同规格加药桶及计量泵。加药装置选型搅拌机：0.37kW溶药桶：溶药桶体积需至少满足一天的药剂使用量（后续可调整为1~3天）；可偏大选择溶药桶；规格有300L、500L、1000L。计量泵：根据计算结果选型，单台计量泵的流量需满足加药量的要求;计量泵后管道处宜设置转子流量计。3.2消毒设备设计选型生活污水一体化污水处理设备标配消毒设施，根据不同项目情况，可选不同消毒工艺。（1）消毒工艺①过流式紫外线消毒设备不需单独设池体，在出水管处安装紫外消毒设施即可，型号选处理量小时流量q。①加药式消毒设备需在设备主体中设接触消毒池，生活污水加氯量一般为5-10mg/L，生活污水一般为30min，有特殊要求则按照要求配制。医疗废水医疗机构需通过设置接触消毒池对出水进行消毒处理。传染病、结核病机构医疗废水和综合医院的传染病门诊的污水、废水宜单独收集，应先排入专门的化粪池，经病毒灭活后排入医院污水处理站。（1）接触时间综合医疗机构污水接触消毒池接触时间三1h,接触池出口总余氯3〜10mg/L。预处理标准：接触消毒池接触时间±lh,消毒池出口总余氯2〜8mg/L。传染病、结核病机构医疗废水接触消毒池的接触时间±1.5h,接触池出口总余氯6.5〜10mg/L。（2）加氯量采用氯消毒，医院污水的有效氯投加量为20-30mg/L。采用紫外线消毒，污水悬浮物浓度