生活污水处理专业方案

第一章工程概况

一、概述

某生活污水日排量较大，需对其进行达标处理后方能排放。生活废水中含有

很多有机和无机污染物，直接排入水体将使受纳水体产生富营养化，对环境造成

破坏，为保障人民身体健康、治理污染，保护环境不被破坏，需对小区生活污水

进行集中处理后方能排放。

我企业系从事给排水技术研究、咨询、工程设计、设备设计制造、安装、调

试、物业管理一条龙服务专业企业。在水处理工艺、工程承接方面含有丰富实践

经验，在结合对同类污水治理工程实践及总结中国优异成熟技术结果基础上，本

着确保处理效果、最大程度地考虑投资效益和处理成本标准，提交木初步设计工

艺方案，供业主及相关部门参考论证。

二、设计依据

依据业主提供废水排放量，废水处理设计规模为24立方/日。设计工艺步骤

污水排放实施《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-)一级A标。

1、法律，法规

《中国环境保护法》

《中国水污染防治法》

《全国生态环境建设计划》

《全国生态环境保护纲要》

2、规范和标准

《污水综合排放标准》(GB8978T996)

《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-)

《室外排水设计规范》(GB50014-)

《建筑给水排水设计规范》(GB50015-)

《水处理设备制造技术条件》(JB/T29327999)

《污水处理用微孔曝气器》(CJ/T3015.17993)

《曝气器清水充气氧性能测定》(CJ/T3015.2-1993)

《双环伞型曝气器》(CJ/T3015.3-1993)

《污水处理用可张中、微孔曝气器》)(CJ/T3015.4-1993)

《水处理用溶药搅拌设备》(CJ/T3061T996)

《生物接触氧化法生活污水处理器》(JB/T6932-93)

《潜水排污泵》(CJ/T3038-1995)

《电器设备配电设计规范》(GB50055-93)

《机电产品包装通用技术条件》(GB/T1384-92)

《电力装置继电保护和自动装置设计规范》(GB/50062—)

《钢制焊接常压容器》(JB4735T997)

《碳素结构钢》(GB700-)

《产品标牌》(GB/T13306-1991)

《钢制法兰技术条件》(GB/T9124-)

《钢制法兰类型和参数》(GB/T9112-)

《钢制阀门通常要求》(GB/T12224-1989)

《通用阀门供货要求》(B/T7928-1999)

《阀门检验和试验》(JB/T9092T999)

三、设计水量及水质

1、设计水量

依据业主提供资料，本工程设计处理水量按24nl7d规模进行，即按Q=Im'/h

计。

2、废水水质

依据业主提供资料，结合本企业同类工程中经验，确定综合污水水质水量如

表l-lo

表1-1综合污水水质水量一览表

污水流量指标浓度

pH6〜9

COD(r(mg/L)400

lm3/h

生活污水B0D5(mg/L)200

SS(mg/L)120

NHa-N(mg/L)40

3、出水水质

排放实施《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-）一级A标，其中

关键污染物指标以下，如表『2。

表1-2出水水质水量一览表

污水流量指标浓度

pH6-9

CODc.(mg/L)W50

BOD5(mg/L)W10

处理后出水lm'/h

SS(mg/L)W10

NIh-N(mg/L)W5

炎大肠菌群数（个/L）

第二章工艺设计

一、设计标准

1.落实实施国家相关环境保护政策，符合国家相关法律、法规、规范及标准。

2.依据设计进出水质要求，所选污水处理工艺努力争取技术优异成熟、处理

效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，降低工程投

资及日常运行费用。

3.妥善处理污水处理过程中产生污泥，避免造成二次污染。

4.为确保工程可靠性及有效性，提升自动化水平，降低运行费用，降低日常

维护检修工作量，改善工人操作条件，本工程中所选择设备为优良名牌设备。

5.为确保污水处理系统正常运转，供电系统需有较高可靠性，且污水站运行

设备有足够备用率。

6.站区总平面部署努力争取在便于施工、安装和维修前提下，使各处理构筑

物尽可能集中，节省用地。使污水处理站环境和城镇周围环境协调一致。

7.站区建筑风格努力争取统一，简练明快、美观大方，并和其周围景观相

协调。

二、设计范围

本工程设计范围是：生活污水流入处理站界区始、至全处理工艺出水为止，

其内部各工艺单元全部内容，其中包含工艺、土建、电气、设备等各专业内容。

三、工艺步骤及说明

1、水质特征分析

生活废水有以下关键特征：

⑴有机污染物（CODcr）浓度较高，但生化性很好。

⑵废水SS高，所以对废水必需进行沉淀处理。

⑶废水排放标准为一级A标，出水必需要消毒。

2、工艺确实定

依据业主对生活废水治理要求，和环境影响、节省土地等各方面要求，结合

我企业以往生活废水处理成功经验，决定采取生物处理法。依据微生物固着状态

不一样，生物处理法分为活性污泥法和生物膜法两种。本设计方案采取“生物膜

法”为关键处理单元工艺方案。

MBR生物膜反应器是膜分离技术和活性污泥生物技术结合。它不一样于活性

污泥法，不使用沉淀池进行固液分离，而是使用中空纤维膜替换沉淀池，所以含

有高效固液分离性能，同时利用膜特征，使活性污泥不随出水流失，在生化池中

形成8000—1mg/L超高浓度活性污泥浓度，使污染物分解根本，所以出水水质

良好、稳定，出水细菌、悬浮物和浊度靠近于零。生活污水处理后可直接回用，

在污水处理方面含有传统工艺不含有优点。

优点：

（1）出水水质优良、稳定；

（2）工艺简单。因为膜高效分离作用，无须单独设置沉淀、过滤等固液分离

池：

（3）占地面积少。处理单元内生物量可维持在高浓度，使容积负荷大大提升,

同时膜分离高效性，使处理单元水力停留时间大大缩短；

（4）污泥排放量少，只有传统工艺30乐污泥处理费用低；

（5）膜生物反应器能够滤除细菌、病毒等有害物质，可显著节省加药消毒所

带来长久运行费用并扩大污水回用范围；

（6）系统抗冲击性强，适应范围广；

（7）很好设备化和自动化，管理简便；

（8）模块化设计，易于扩容，可移动式处理。

另外，因为来水水量改变较大，为了确保良好处理效果，在进入MBR生物膜

反应器前有必需设置前处理单元，以均衡来水水量。

3、工艺步骤简图

图1工艺步骤示意图

栅渣定时清理外运处理

污

—I

!泥

：回

污水

污泥

鼓风

达标排放或回用虚框内为MBR膜生物反应器

4、工艺步骤论证

生活污水处理系统包含预处理、生物处理、后续处理三个阶段。

1)预处理工段预处理工段功效：a、去除水中大量悬浮固体杂质；b、去

除水中大部分动植物油c、搜集废水；d、水量调整；c、水质调整。废水均量、

均质对减小污水处理工程规模、降低投资和确保处理效果全部是至关关键。

生活污水从化粪池自流进格栅井，经过平面格栅去除大量悬浮固体杂质后进

入调整池。综合污水在调整池内对水质水量进行均化。调整池污水经潜污泵提升

至MBR生物膜反应器。

预处理工段处理构筑物有格栅井、调整池。

2)MBR生物膜反应器“水解酸化+接触氧化+MBR膜”生物处理是本工程关键,

关键去除COD、BOD和污水中氮和磷。

3)后续处理工段后续处理工段包含紫外线消毒和清水池。

5、各单元工艺形式选择

(1)格栅井

格栅关键有两个作用：一是拦截大块漂浮物，预防阻塞潜污泵；二是拦截较

小漂浮物，避免影响后续处理单元处理效率。

因为本项目中水量较小，本设计中采取平面格栅。

(2)综合调整池

因为污水来水性质决定了来水水量含有不均匀性，故设置调整池以均化污水

水质水量，降低冲击负荷对后续处理单元影响。

调整池内污泥定时清掏，清掏污泥经过无害化处理后外运。

(3)MBR生物反应器

MBR生物反应器关键由缺氧区、好氧区、膜分离区、清水箱、操作间、回流

泵、紫外线消毒装置组成，污水调整池内污水由提升泵提升进入生物反应器缺氧

IX,污水经过缺氧处理后自留进入到好氧去，经过PLC控制器开启曝气机充氧，

因为考虑到中空纤维膜反洗和再生，本装置将设计为内置式MBR膜组件，该区组

要由膜组件、自吸泵、曝气装置组成，曝气池内污水经MBR膜在自吸泵抽吸下经

过紫外线消毒后进入清水箱，浓液返回缺氧池。反冲洗泵利用清洗池中处理水对

膜处理设备进行反冲洗，反冲水由膜内侧向外反冲，污水返回调整池。经过膜生

物反应器内水位控制提升泵启闭。膜单元过滤操作和反冲洗操作可自动或手动控

制。当膜单元需要化学清洗操作时，关闭进水阀和污水循环阀，开启化洗程序对

膜进行化洗。

（4）操作间

操作间和MBR膜生物反应器合并在一起，为一体化装置。操作间内设回转式

鼓风机2台，轮转使用，控制柜也放置在风机房内。风机能耗、噪声、振动等指

标是大家关注，因为它们决定着污水处理成本及对周围环境影响，为此经过经济

技术性比较，选择I1D-40S型回转鼓风机。

紫外线消毒装置、膜自吸泵、膜反冲洗泵、在线清洗装置等设备全部设置在

操作间内。

6、自动控制

整套系统污水设备由自动和手动两种控制功效，系统平时自动运行，即依据

生活污水调整池液位高、低联锁停、启该装置，装置配置全部设备均可自动运行;

当出现故障时，能报警。自动控制要求包含：

1）两台风机一用一备，风机既可联动，又可分动；两台风机分别自带压力

表；设备停运时间超出10小时时，风机要定时间歇开启（每4小时开启一次，

一次运行半小时）

2）调整池内设两台提升泵，两台提升泵一用一备，交替运行，污水池液面

在高位时自动开启，低位时自动停泵，警戒水位两台同时开启，两台水泵既可联

动，又可分动。

3）因为本设计污泥量较小，污泥回流泵手动控制进行污泥回流。

4）风机、水泵配置自动检测报警系统，并配过流、过压和缺相保护电路。

5）MBR采取间歇运行方法，自吸泵抽吸11〜13分钟，停止2〜3分钟，可

有效预防膜孔堵塞，确保膜分离长久、稳定运行。

7、各单元工艺之间联络和协同作用

在污水处理工艺步骤中，各单元含有不一样去除对象，不过又相互协调。首

先生活污水从化粪池在流进格栅井，经过平面格栅去除大量悬浮固体杂质后进入

调整池。在调整池内对污水进行水量水质调整。调整池有效预防了水量冲击负荷

对后续处理单元影响。污水经潜污泵提升进入MBR膜生物反应器，首优异入水解

酸化处理单元，污水经过水解酸化处理后，悬浮物和各类有机污染物被部分去除,

污水可生化性得到有效改善，提升了后续处理单元处理效率。以后污水自流进入

接触氧化处理单元，在该单元内，有机污染物在好氧微生物作用下被有效去除。

好氧池污水自流进入MBR膜池，去除水中悬浮物并深入降解水中有机物等，膜池

出水由自吸泵抽吸后经紫外线消毒后进入清水池，清水池水可达标排放或回用。

8、设备选型对运行维护影响

(1)水泵选择

废水提升泵选择潜水泵。潜水泵安装操作方便，简化土建结构，降低工程造

价，而且运行管理方便，安全可靠。

(2)风机选择

风机选择高效节能、噪声较低回转式鼓风机。

(3)膜自吸泵

MBR膜自吸泵选择轻型不锈钢自吸泵。

(4)MBR膜

MBR膜选择国产名牌中空纤维膜。

9、节能问题

污水处理在确保合理设计前提下尽可能降低提升次数，提升泵选择扬程、流

量合适，风机采取高效节能回转式鼓风机。

10、污泥和处理站废水妥善处理

剩下污泥处理问题，是污水处理站运行好坏关键问题之一，MBR工艺中污

泥负荷很低，反应器内营养物质相对缺乏，微生物处于内源呼吸区，污泥产率低,

所以使得剩下污泥产生量极少，SRT得到延长，排除剩下污泥浓度大，可不用进

行污泥浓缩，而直接进行脱水，这就大大节省了污泥处理费用。有研究得出，在

处理生活污水时。MBR最好排泥时间在35d左右。

由上述可知，MBR工艺所含有优越性，是现在其它处理工艺无法比拟，该

工艺在城市污水或生活污水处理、高浓度有机废水、难降解有机废水和中水回用

等方面全部含有宽广应用前景。

化粪池和调整池污泥定时清掏，清掏污泥经过无害化处理后外运。

四、各工段去除率

<2-1各工段设计去除率一览表

CODcrB0D5SS氨氮

序号处理单元指标

(mg/1)(mg/1)(mg/1)(mg/1)

进水40020015040

1平面格栅、调整池出水36()18010540

去除率%101030/

进水36018010540

2水解酸化池出水2169010516

去除率先4050/60

进水2169010516

4接触氧化池出水6522.51058

去除率%7075/50

进水6522.51058

5MBR膜池出水26762.4

去除率%60709570

6排放标准5010105

五、污水处理各处理单元设计

1、格栅井

格栅井功效：拦截粗大悬浮物。

构筑物：处理规模im'/h,钢碎结构，和调整池合建。

格栅井平面尺寸为1.5X0.6m,深度1.5m（深度依据化粪池来水管道标高确

定）。

格栅井内设平面格栅一台，拦截捞取出来栅渣经过无害化处理后外运。

关键设备及参数：

◊格栅

数量：1台

类型：平面格栅

耙齿间隙：1Omni

宽度：600mm

倾角：75°

2、调整池

功效：稳定污水水质水量，调整pH,为后续处理构筑物发明条件。

构筑物：处理规模l//h,钢碎结构，地下式。

在调整池出口处设2台WQ型潜污水泵。调整池出水提升至MBR生物膜反应

器。

设计参数：

工艺尺寸为2X2X3m

有效容积V=1（W,水力停留时间HRT=lOho

◊提升泵

数量：2台（一用一备）

类型：潜水排污泵

单台流量：Q=l.5m7h

扬程：H=10m

电机功率:N=0.75kw

3、MBR膜生物反应器

MBR膜生物反应器包含水解酸化池、接触氧化池、膜池、清水池和操作间，

外形尺寸：LXBXH=6.0X3.0X3.0mo

3.1工作原理

MBR膜生物反应器是结合生物学处理工程和膜分离工程处理方法。生物学

处理，利用输入水内存在有机物为营养源微生物，把水中存在胶质性及溶存性有

机物转换成多个气体和细胞组织工程，MBR膜生物反应器和传统生物学处理方

法（活性污泥法、长久曝气法、接触氧化法等）最大差异点是高效分离方法。传

统生物学处理，利用微生物流量和水比重差重力沉降高效分离方法，操作复杂对

发生各负荷对策能力低而恶化污泥沉降性。所以处理水质变动大，不过MBR系

统使这些问题点得以处理，确保污水处理稳定性高效率。使水力停留时间（HRT）

和污泥停留时间（STR）完全分离。其高效固液分离能力使出水水质良好，悬浮

物和浊度靠近于零，并可截留大肠菌等生物性污染物，处理后出水可直接回用，

尤其适适用于中水处理。

3.2技术参数

型号：MBR-1

外形尺寸：LXBXH=6.0X3.0X3.0m

处理能力：Im'/h

设备件数：1件

MBR膜型号：ESMBR-SH70

单支膜面积：70m2

膜设计通量：5.2〜6.OT/D

数量：5

不锈钢射流式自吸泵：SZ0370.37KWX2（一用一备）

鼓风机关键参数以下：

型号：HD-40s

数量：2台（一月一备）

风量：0.69m3/min

风压：49KPa

电机功率：0.75Kw

3.3MBR帘式膜技术指标

材质聚丙烯膜丝形状中空纤维

膜内径320|im~350.m膜壁厚4011m-50pm

微孔平均孔径0.1pm〜0.2|im透气率>7.0x102cm3/cm2.s.cmHg

纵向强度120Mpa孔隙率40%〜50%

运行压力：-（）.01〜-0.05MPa

使用温度范围4℃〜45℃PH值0-14

六、总图及高程部署

1、总图部署

按工艺步骤特点和各建（构）筑物平面大小，对污水处理站平面进行部署。

部署时在满足各构筑物施工、设备安装和管道敷设及管理维护前提下，处理构筑

物间距要紧凑，步骤上相连构筑物相邻部署，并尽可能采取组合部署。

站区道路要方便交通运输，并和城市交通网合理连接。

2、高程部署

生活污水管道搜集综合污水后自流进入调整池，调整池出水提升进入MBR膜

生物反应器，出水达标排放。

第三章关键处理构筑物和设备一览表

一、关键处理构筑物

表3-1关键处理构筑物一览表

序号名称结构规格及参数数量备注

1格栅井钢磴LXBXH=1.5X0.6X1.5m1

2调整池钢碎LXBXH=2.0X2.0X3.0m1

3设备基础钢磴LXBXH=7.0X4X0.3m1

二、关键设备、器材一览表

表3-2关键设备、器材一览表

单位：万元

序号设备名称规格及参数单位数量单价总价备注

设备宽：600mm,h=10mm,

1平面格栅台1不锈钢

H=1.0m,安装角度75。

WQ1.5-10-0.75

2污水提升泵台21用1备

Q=1.5m7h,H=10m,N=0.75Kw

3浮球液位计电缆式浮球只6

4MBR膜生物反应器LXBXH=6.0X3,0X3.0mA1碳钢防腐

5微孔曝气器0215套28套含曝气管道

6潜水搅拌机QJBO.37/6-220/3-960/S台1

ESMBR-SH70,含连接管件、

7中空纤维膜片5

单支膜面积:70m1支架

台

8污泥回流泵Q=5m7h,H=20m,N=0.55Kw1

不锈钢射流式

9SZ037台21用1备

自吸泵

10膜冲洗泵Q=2nf7h,H=15m,N=0.37Kw台1

11膜清洗装置加药箱V=200L,PE材质套1配计量泵1台

HD-40S

12回转式鼓风机Q=3.69m7min,H=49KPa,台21用1备

N=0.75Kw

13电气控制柜PLC控制台1

14电力电缆批1

15控制电缆批1

系统管道、阀门、

16批1

标准件、油漆防腐

17运输费

18安装调试费

19累计

第四章公用工程

一、建筑结构设计

1、建筑设计

污水处理站是总体计划中一个关键组成部分。工程设计不仅要表现优异工

艺，并应在满足工艺要求同时重视同地域、自然环境、人文环境协调，成为发电

厂环境中主动原因和新景观。废水处理调整池、MBR膜生物反应池应和其它建筑

造型融为一体，建成为景观式废水处理站。

2、结构设计

2.1结构形式

拟建构筑物，本着安全、经济、利于施工及结构合理标准选择结构形式。

本工程构筑物采取钢制结构、钢筋混凝土结构。

地震基础烈度按七度考虑，钢筋碎水池依据其水位和地下潜水位间最大水

头，考虑其池壁厚度，确定其抗渗要求为S6。地下结构抗浮安全系数取1.2。

2.2建筑材料选择

钢筋混凝土结构采取C25破，抗渗标号