生活小区小型生活污水处理工程设计

生活小区小型生活污水处理工程设计

一、基本资料

某居住小区位于A路北侧和B路的东面，有A型29层大楼1栋;B型22层大楼1栋.，C

型29层大楼3栋;D型32层大楼1栋;另附有商场和半地下俱乐部，总建造面积91,000m2,污

水排放量为30m3/h,主要来源于洗手间粪便污水、洗浴废水、厨房废水。本着经济发展与

环境保护同步进行的“三同时”原则，依据环境保护法及相关条例，大楼内的雨、污水必须严

格分流，生活污水必须自行处理达标后排放。

1.设计依据

1.1.某市某区建设委员会1批复)

1.2.某市某区计划委员会1批复)

1.3.某市某区规划土地管理局(意见书)

1.4.初步设计环保审查意见单

15某D栋总体定位图；

1.6.室外排水设计规范；

1.7.污水综合排放标准(DB31/199-1997);

1.8某市标准《民用建造生活污水处理工程设计规定》(DBJ08-71-98)

2.设计水质水量与排放标准

2.1.设计水量

平均设计水量30m3/hr

2.2.进水水质

BOD5=150'250mg/LCODcr=350^450mg/l

SS=350'400mg/l,NH3-N=25~35mg/l

PH=6、9

2.3.排放标准

执行“某市污水综合排放标准(DB31/199-1997)”

BOD5<30mg/l,CODcr<100mg/l

S.S<70mg/l,NH3-N<15mg/l,

pH=6、9

3.设计范围

本工程的设计范围为从接入污水处理设施集水井始至出水计量井的污水处理工艺、结构、

电气等各专业设计。

4.设计指导思想

本污水处理工程应根据住宅大楼污水的特点进行设计，符合卫生、安全、节能、可靠、

基本自动化操作的原则，做到：

4.1.确保各项出水指标达到某市污水综合排放标准(DB31/199-1997)

42污水处理反应池等设在小区绿化带内,在平面布置上力求占地面积小,尽量降低工程

投资；

4.3.剩余污泥经好氧消化稳定处理后外运；

44采取减振、降噪、减少异味措施，保护环境卫生.；

4.5.操作运行安全可靠与镂修管理简单，过程控制实行上动化。

二、工艺方案选择与全工艺过程设计计算

1.污水处理工艺选择

根据污水水质水量、污水排放特点、可供污水处理站使用场地特征及设计原则，污水处

理工艺可选用SBR活性污泥法处理工艺，本污水处理站处理的全部是生活污水，水量较小，

时最大变化系数普通大广2,旦场地较紧，采用SBH工艺并辅以全自动旋转式同液分离机

除污、污泥好氧消化、出水消毒，形成整套污水处理系统。

1.1.全自动旋转式固液分离机

居民住宅大楼内排出的生活污水中，含有较多的固体垃圾，为尽量减少进入污水处理设

备中的固体垃圾，本方案选取CF400型，耙齿栅隙为3mm的自动机械细格栅——全自动旋

转式固液分离机。

1.2.SBR工艺基本特征

SBR活性污泥法是一种秉调节、初沉、生物降解、二沉等功能于一池的污水生化处理法，

无污泥回流系统，运行时，污水进入池中，在活性污泥的作用卜.得到净化，经沉降泥水分离

后，上清液水排出池外。根据SBR的运行功能，可把整个运行过程分为充水期、反应期、

沉淀期、排水期和闲置期.与传统的连续式污水处理系统(CFS)相比，可省去调节池、初沉

池、二沉池及污泥池回流设备。

进水

出水

排泥

进水曝气反应沉淀排水

SBR1#

进水段曝气段曝气段沉淀段出水段进水段曝气段

SBR2#

曝气段沉淀段出水段进水段曝气段曝气段沉淀段出水段

图9-20SBR运行方式图解

SBR污水处理工艺具有下述特点：

(1)SBR反应池可视作为一个调节池，进水水质、水量的时间变化在运行中被平均化了，

因此与其他工艺相比，SBR更具承受高峰流量和有机负荷冲击的能力。BOD5等各项污染

指标的去除率较为稳定。

(2)在大楼投入使用的初期，污水量低于设计值时，可将操作水位控制在较低的位置上，

利用SBR反应池的部份容积进行运行，此外，当进水BOD5浓度低于设计值时，可通过减

少曝气反应时间:来降低能耗.

(3)没有了调节池、二次沉淀池，可避免地下设备高程布置局促问题；此外没有了污泥回

流设备，整个污水处理设备的构造也更趋简单、紧凑，占地小、工程投资省；便于维护管理。

(4)根据反应动力学理论，生物作用于有机基质的反应速率与基质浓度呈一级动力学反应，

SBR是按时间作推流的，即随着污水在池内反应时间的延长，基质浓度由高到低，是一种

典型的推流型反应器。从选择渊理论可知，其扩散系数最小，不存在浓度返混作用。在每一

个运行周期的充水阶段,SBR反应池内的污水浓度高，生物反应速率也大，因此反应池的

单位容积处理效率高于CFS系统中的彻底混和型反应池以及不彻底推流式反应池。

(5)由于SBR反应池内的活性污泥交替处于厌氧、缺氧和好氧状态，因此，具有脱氮的功

效。接触氧化法中，由于生物膜的厚度随进水浓度、污泥泥龄等因索而变化，其A/。组成

不稳定，脱氮效果也就不稳定。A/0法处理装置设置专.用的缺氧反应段，运行复杂。而且，

不管是接触氧化法还是A/0法，要使脱氮率达到75%以上，其污泥回流量须为数倍的进水

量，动力消耗很大。而SBR法则不同，由于运行是在同一反应池内进行的，其污泥回流量

趋于极大，因此，SBR法的脱氮效率非但高而且稳定。

(6)SBR法的运行效果稳定，既无彻底混和型反应池中的跨越流，也无接触氧化法中的沟

流。

(7)SBR反应池在运行初期，池内B0D5浓度高，而DO浓度较低，即存在着较大的氧传

递推动力，因此，在相同的曝气设备条件下，SBR可以获得更高的氧传递效率。

(8)SBR反应池中BOD5浓度梯度的存在有利于抑制丝状菌的生长，能克服传统活性污泥

法常见的污泥膨胀问题。而且污泥指数大多低于100ml/g,其剩余污泥具有良好的脱水性能。

⑼在SBR法运行初期，反应池内剩余DO浓度很低，根据动力学关系式，利用游寓氧作

为最终电子受体的污泥产率与剩余D。浓度有关，当DO小于0.5mg/l时，污泥产率比DO

大于2.0mg/l时至少要低25%,此外，当SBR中硝酸盐还原菌利用N03-作为最终电子受体

进行无氧呼吸时，由于NO2-/NO3-的氧化还原电位较H20/(1/202)的氧化还原电位高，因此

电子通过电子传递链时产生的ATP数少，污泥产率低。

(10)按照水力学的观点，活性污泥的沉降，以在彻底静止状态下沉降为佳，与CFS在流动

中沉降不同，SBR几乎是在静止状态下沉降，它们似乎更趋近于这一观点，因此，沉降的

时间短，效率高。

(11)利用电动阀、电磁阀、液位计、自动记时器及可编程序控制器可使SBR污水处理系统

的运行过程自动化。

1.4.污泥消化

污泥稳定可采取厌氧消化和好氧消化两种方法，厌氧消化虽然可以减少能耗，但会产生

可燃烧的沼气，对于处于居民住宅楼内的污水设备而言，显然是不合适的。本工程采用好氧

法污泥消化。

15设备

对进水泵采用干备一台、鼓风机采用互备互用的方式。

1.6.自动化控制

污水处理站的控制系统采用较先进的PLC程序控制器，可基本实现自动化。集水井、SBR

反应池采用液位控制，水泵自动切换；风机自动开启，所有设备均设置报警装置及事故处理

程序。

1.7.臭气排放

污水处理设备运行时产生的臭气经风管由通风机引入专用风道，由大楼建造设计铺设管

道高空排放。

2.工艺设计与计算

2.1.SBR工艺流程

事故旁通，污水排入市管网

排入市政管网

鼓风机房

截留物定期清除供氧潜水泵

供氧

污水流入集水井格栅潜水泵SBR池4水器消毒池

污泥

上清液好氧污泥池湿污泥定期抽提外运

供氧

图9-21生活污水处理工艺流程

2.2平面设计

在方案设计中主要考虑流程通畅，布置紧凑，考虑•定的操作维护空间。

2.3高程设计

设计原则污水经一次提升后藉重力流经各处理构筑物，并尽量减少提升高度，以节约能

源。

来自建造物的污水经过格栅将水中垃圾捞起，确保后继构筑物的管道畅通。集水井内设

置2台潜水泵（另干备一台），将污水提升至SBR池，清水用滓水器注入消毒池，其中污泥

由气提管提升至污泥池。消毒出水池内处理后污水采用重力排入城市下水道，污泥由环卫车

定时抽运。

2.4主要设计参数

（1）集水井

有效容积：75.2m3平面尺寸：9400x4400x2000

水力停留时间：2.5hr

集水井内设CF400型旋转式固液分离机1台，WQK25-8-1.5潜水泵3台（其中干备1台）。

⑵SBR反应池

二座SBR反应池，每池每天运行3个周期，每一个周期历时8h.有效容积:240m3x2=

480m3

单池尺寸：8600x7000x4400

每1个周期曝气时间：6hr

设计污泥负荷：0.13kgBOD5/kgMLSS-d

设计MLSS=3000mg/l-MLVSS=2100mg/1

设计污泥泥龄：15d

设计静止沉淀时间：1Qhr

每•座SBR反应池内设濯水器1台及附属设备，共2套。每台滓水器出水流量：120m3/hr

SBR反应池内设膜式曝气管，总数2mx40根。

⑶消毒池

消毒池有效容积:60m3

池尺'J：6000x2500x4400

水力停留时间：0.5hr

消毒采用投加氯片消毒方式

(4)鼓风机房

共设3台罗次风机。

罗次鼓风机型号：TSC-1003台；

鼓风机房尺寸：6300x4000x2100

(5)污泥池

共设2套污泥气提装置。

污泥池尺寸：4600x4000x4400

三、工程造价和运行成本分析

1.第一部份费用

(1)设备工程

表9-44生活污水处理设备工程费用分析

序号构筑物名称材质与规格数量价格(万备注

元)

1集水集水井混凝土1座

有效容枳:75.2m3

2井机械格栅DF4001台4.86

手动格栅B4001台0.27不锈钢

3i替水泵(含自藕装VVQK25-8-1.53套3.89

置)

4SBRSBR池混凝土2座

有效容积:240m3

5池薄膜曝气管MAGNUM200040根3.46德国

6淹水器2台8.64非标

7鼓风机鼓风机房e.3mx4mx2.3m1间

房

8罗次鼓风机-SC-1003台7.20进出口含消

声器

9轴流通风机HL3-2A2台1.08

10污泥池混凝土1座

有效容积:73.6m3

11污泥池污泥池混凝土

有效容积:36m3

12污泥气提装置2台0.65

13消毒池消毒池混凝土

有效容积:60m3

14氯片加注器1套0.54

15总平电缆1套1.62

16面图液位开关10只0.72

17PLC控制柜1台4.68

18电磁流量计1套1.17

19管配件1套7.20包括通风管

电动及门

小计45.98

(1)设备费小计：45.98万元

(2)安装费：(2)x15%=6.90万元

⑶运输费：⑵x2%=0.92万元

⑷土建费估：51万元

(5)第一部份费用小计:104.80万元

2.第二部份费用

表9-45牛.活污水处理工程第二部份费用分析

序号』II发率费用(万元)

1设计费56.98x5%1.85

2调试费5.98x2%).92

3管理费698x5%1.85

4小计0.62

税(I

4