一、工程概況

生活污水中主要污染物為CODcr、BOD5、油脂、SS等。如不對此污水進行處理，直接排入水體，將對環(huán)境產(chǎn)生極大的污染。為了保護環(huán)境，現(xiàn)需對此污水進行處理方案設(shè)計，促使處理設(shè)備的性能保持長期安全穩(wěn)定運行，并使出水水質(zhì)達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級標(biāo)準(zhǔn)。

二、設(shè)計依據(jù)

《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-96;

《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及檢驗方法》CJ/T48-1999;

《城鎮(zhèn)污水處理廠出水處理主要排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002);

《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》GB/T18920-2002;

《污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范》;

《生物接觸氧化法設(shè)計規(guī)程》;

《鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》;

《建筑給排水設(shè)計規(guī)范》GBJ15-88;

《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》GB3096-93;

《鋼制焊接常壓容器技術(shù)條件》JB880;

《工業(yè)自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范》GBJ93-86;

《井用潛水泵技術(shù)條件》GB/T2817/91;

《格柵除污機技術(shù)條件》ZBJ/88013-90;

《設(shè)備油漆、包裝技術(shù)條件》JB/T2862-92;

根據(jù)用戶提供水質(zhì)、水量及相關(guān)資料。

三、設(shè)計范圍

生活污水處理站污水進水口至出水口內(nèi)的工藝、結(jié)構(gòu)、電氣與自控等。不包括土建工程的施工、處理站外輸送管道、裝飾工程、暖通和消防等。我公司提供土建基礎(chǔ)設(shè)計資料。

污水處理站的設(shè)計主要分為污水處理和污泥處理及處置兩大部分。

a)污水處理

調(diào)查研究污水的水質(zhì)水量變化情況，選擇技術(shù)成熟、經(jīng)濟合理、運行靈活、管理方便、處理效果穩(wěn)定的方案。

b)污泥處理與處置

通常小型的污水處理站污泥處理有兩種方法：一是污泥濃縮機械脫水處理;二是污泥干化處理?？紤]污泥濃縮機械脫水處理業(yè)主投資大，而污泥濃縮干化處理對周圍衛(wèi)生有影響。由于本工藝中設(shè)有污泥消化系統(tǒng)，產(chǎn)生污泥量極少，為此，本工程產(chǎn)生的污泥進入污泥濃縮池只作簡單的濃縮處理后，采用糞車抽吸外運。

四、設(shè)計原則

1、嚴格執(zhí)行國家現(xiàn)行的環(huán)保技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，遵守國家和地方環(huán)保部門的有關(guān)法律、法規(guī)及排放標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計規(guī)范。

2、選用*、合理、可靠的處理工藝，在確保處理排放標(biāo)準(zhǔn)的前提下，做到操作簡便、管理方便、占地小、投資省、運行費用低。

3、設(shè)計時避免減少二次污染，使廢氣和污泥得到最終處置。改善操作人員的衛(wèi)生條件，貫徹安全生產(chǎn)和清潔文明生產(chǎn)的方針。

4、提高污水處理站的管理水平，在設(shè)計時重點考慮自動化控制，從而減輕操作人員的勞動強度，便于集中管理和操作。

5、在工藝設(shè)計時，有較大的靈活性、可調(diào)性，以適應(yīng)水量、水質(zhì)的變化。以提高系統(tǒng)的靈活性、可變性、適應(yīng)性和*性;并考慮系統(tǒng)的事故應(yīng)急排放措施。

6、采用污泥前置回流硝化工藝，以降低污泥產(chǎn)生量;在污泥池采用好氧消化，保證無二次污染源的產(chǎn)生。

7、因地制宜，合理布置，有效地利用空間和場地。

8、在設(shè)計時必須考慮地下室的通風(fēng)，防止二次污染的發(fā)生，并保證機電設(shè)備的正常運行。

9、確保處理出水水質(zhì)達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級標(biāo)準(zhǔn)。

五、水質(zhì)、水量

生活污水處理的設(shè)計水量Q=3m3/h。設(shè)計選用一套處理量為3 m3/h的組合式一體化污水處理系統(tǒng)設(shè)備。

六、工藝流程及說明

1、工藝簡介

生活污水收集后采用二級生物處理+絮凝沉淀過濾工藝，去除水中主要污染物質(zhì)，使處理出水達到或優(yōu)于上述水質(zhì)要求。

本污水主要工藝過程設(shè)計如下：

總述：生活污水由污水管網(wǎng)收集，經(jīng)格柵進入調(diào)節(jié)池，格柵截留污水中的懸浮物和漂浮物，調(diào)節(jié)池中污水由提升泵提升至一體化污水處理裝置，污水處理裝置集厭氧水解酸化、好氧生物接觸氧化、沉淀池、殺菌消毒為一體的集成污水處理裝置。裝置出水進入消毒水池后自流入集水池，經(jīng)提升泵至全自動一體化凈水裝置;全自動凈水采用絮凝反應(yīng)、沉淀、過濾為一體的組合式裝置，自動運行及反沖洗，出水自流入清水池，清水池的水可回用于綠化、沖洗路面、沖廁等，多余水自流排放。

2、工藝原理

生活污水通過格柵攔污后的污水直接進入調(diào)節(jié)池，設(shè)置調(diào)節(jié)池的目的是調(diào)節(jié)污水的水量和水質(zhì)，為防止懸浮物在調(diào)節(jié)池內(nèi)沉淀，在調(diào)節(jié)池底布有穿孔曝氣管，采用間隙曝氣。

本工程污水中有機成份較高，BOD5/CODcr>0.5，可生化性較好，因此采用生物處理方法大幅度降低污水中有機物含量是zui經(jīng)ji的。由于生活污水中氨氮及有機物含量較高，特別是有機氮，在生物降解有機物時，有機氮會以氨氮形式表現(xiàn)出來，氨氮也是一個重要的污染控制指標(biāo)，因此污水處理采用缺氧好氧A/O生物接觸氧化工藝，即生化池需分為*池和O級池兩部分。調(diào)節(jié)池內(nèi)污水采用污水提升泵提升至*生化池，進行生化處理。

在*池內(nèi)，由于污水中有機物濃度較高，微生物處于缺氧狀態(tài)，此時微生物為兼性微生物，它們將污水中有機氮轉(zhuǎn)化為氨氮，同時利用有機碳源作為電子供體，將NO2--N、NO3--N轉(zhuǎn)化為N2，而且還利用部分有機碳源和氨氮合成新的細胞物質(zhì)。所以*池不僅具有一定的有機物去除功能，減輕后續(xù)O級生化池的有機負荷，以利于硝化作用進行，而且依靠污水中的高濃度有機物，完成反硝化作用，最終消除氮的富營養(yǎng)化污染。

經(jīng)過*池的生化作用，污水中仍有一定量的有機物和較高的氮氨存在，為使有機物進一步氧化分解，同時在碳化作用趨于*的情況下，硝化作用能順利進行，特設(shè)置O級生化池。

*池出水自流進入O級池，O級生化池的處理依靠自養(yǎng)型細菌(硝化菌)完成，它們利用有機物分解產(chǎn)生的無機碳源或空氣中的二氧化碳作為營養(yǎng)源，將污水中的氨氮轉(zhuǎn)化為NO2--N、NO3--N。O級池出水一部分進入沉淀池進行沉淀，另一部分回流至*池進行內(nèi)循環(huán)，以達到反硝化的目的。在*和O級生化池中均安裝有填料，整個生化處理過程依賴于附著在填料上的多種微生物來完成的。在*池內(nèi)溶解氧控制在0.5mg/l左右;在O級生化池內(nèi)溶解氧控制在3mg/l以上，氣水比15：1;

O級生化池一部分出水回流進入*池，回流比為2:1;一部分流入豎流式沉淀池，進行固液分離;沉淀池固液分離后的出水進入消毒池，經(jīng)消毒后提升至后續(xù)處理環(huán)節(jié)。沉淀池沉淀下來的污泥由我公司引進日本技術(shù)生產(chǎn)的目前guo內(nèi)zui先jin的脈沖氣提裝置，一部分提升至*池，進行內(nèi)循環(huán);一部分提升至污泥濃縮池;污泥濃縮池內(nèi)濃縮后的污泥采用糞車外運作農(nóng)肥處理。

經(jīng)生化處理后的污水進入消毒池進行消毒處理后，通過泵提升至全自動一體化凈水裝置，通過投加絮凝劑及助凝劑，使絕大部分懸浮物、細菌尸體等在全自動一體化凈水裝置的絮凝反應(yīng)區(qū)絮凝成大而密實的絮體進入沉淀區(qū)后沉淀下來，通過泥斗排出，上清液進入過濾區(qū)，通過石英砂機械過濾后自流進入清水池;過濾區(qū)采用虹吸原理自動反沖洗，以完成對過濾區(qū)的再生復(fù)用。

七、工藝結(jié)構(gòu)說明

1、固定格柵

在調(diào)節(jié)池進口設(shè)置1臺固定格柵，格柵間隙為5mm，主要攔截大顆粒固體物及塑料袋之類物，防止進入調(diào)節(jié)池，以減輕有機物負荷和防止堵塞污水泵，其固定格柵機架材質(zhì)為SS304不銹鋼。

2、調(diào)節(jié)池

由于水質(zhì)、水量不穩(wěn)定。為保證后續(xù)設(shè)備能正常運行，需設(shè)一調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)有效容積為30m3，在池中設(shè)預(yù)曝氣裝置，使污水中的沉淀物不沉積，且起到混合均一作用。另設(shè)2臺污水泵，一用一備。該泵具有切割、撕裂功能，不易堵塞;調(diào)節(jié)池設(shè)計停留時間為10小時。

3、水解酸化池

調(diào)節(jié)池的污水經(jīng)污水泵提升到水解酸化池中，水解酸化池是一種兼氧池，采用折流推進工藝，其作用在于將污水中大分子有機物經(jīng)發(fā)酵細菌分解為可溶性有機小分子，為后續(xù)好氧處理提供有利條件，停留時間為3小時。在水解池中設(shè)有組合式填料，有利于發(fā)酵細菌附著于填料上，這樣增大了發(fā)酵細菌和污水中有機物的接觸面積，更好地降解污水中有機物的含量。在水解池中設(shè)有氣攪拌裝置，促使污水中污泥不宜沉淀下來，使污泥呈懸浮狀態(tài)，這樣，吸附在污泥上的發(fā)酵細菌更好地能接觸到污水中的有機物。組合填料容積率為50%。

4、接觸氧化池

水解池的污水自流到接觸氧化池內(nèi)，接觸氧化池是一種以生物膜為主，兼有活性污泥的生化處理裝置，通過供氧源，污水中的有機物被微生物所吸附、降解，使水質(zhì)得到凈化。

接觸氧化池在池內(nèi)設(shè)置高比表面積彈性填料，填充率為70%，比表面積達240m2/m3，容積負荷為0.8Kg BOD5/m3d,并采用低噪音回轉(zhuǎn)式風(fēng)機供氧，氣水比為15：1，曝氣采用目前較*的膠膜曝氣頭，該裝置在運行過程中不會堵塞，曝氣均勻，氧利用率高等優(yōu)點，污水有效總停留時間為5.0小時。

5、斜管沉淀池

污水自接觸氧化池自流到斜管沉淀池，以除去好氧處理過程中，好氧菌新陳代謝產(chǎn)生的生物膜脫落下來形成的污泥，沉淀池中設(shè)有斜管，以增加沉淀效果，出水槽設(shè)計成可調(diào)液位的齒形集水槽，總停留時間為2小時，沉淀表面負荷為1.00 m3 /m2.h。沉淀下來的污泥用氣提進入污泥池進行好氧消化，通過消化可減少剩余污泥量的80%，上清液回流到調(diào)節(jié)池，剩余污泥定期用吸糞車抽出外運，作農(nóng)田肥料。

6、消毒池

生活污水消毒接觸時間按規(guī)范采用30分鐘，消毒劑采用二氧化氯進行消毒。使水中的大腸桿菌之類有害細菌殺死，這樣能殺滅水中有害病原菌，以達到排放標(biāo)準(zhǔn)。

7、污泥池

沉淀池沉淀下來的污泥用氣提泵抽入污泥池，在污泥池中設(shè)置曝氣裝置，對污泥進行好氧氧化，以減少剩余污泥量。設(shè)計污泥池有效容積為3m3。

8、風(fēng)機

風(fēng)機選用日本獨資生產(chǎn)的回轉(zhuǎn)式鼓風(fēng)機，其型號為HC-50S兩臺一用一備，風(fēng)量為1.00m3/min,風(fēng)壓為0.3kgf/cm2,電機功率為1.5KW。其風(fēng)機具有體積小、風(fēng)量大、噪聲低、耗能省、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、安裝方便、低轉(zhuǎn)速、磨損小、使用壽命長等特點。

9、二氧化氯發(fā)生器

本方案考慮二氧化氯消毒，二氧化氯與液氯相比，具有投加方便，安全性高，是目前應(yīng)用zui廣泛的污水消毒方法。液氯的泄漏容易造成中毒危害，防護條件和防護措施比較復(fù)雜。二氧化氯發(fā)生器是采用電解法產(chǎn)生二氧化氯氣體，再由水射器溶解二氧化氯氣體進入污水中進行消毒殺菌，以達到去除水中大量細菌的目的，并可去除一部分氨氮和COD。投加量按10g/m3計，則選用發(fā)生量為30g/h的二氧化氯發(fā)生器。

10、全自動一體化凈水裝置

采用FA型全自動一體化凈水裝置，集絮凝反應(yīng)、沉淀、過濾為一體的處理裝置，裝置進水懸浮物小于1500mg/L時，出水懸浮物小于3mg/L。配套一臺全自動絮凝劑加藥裝置。

11、電器與自控

本工程總裝機容量為6.0kw，實際運行容量為3.0kw，電源引自配電房，單獨設(shè)一套配電柜用于控制污水站用電，電源采用三相五線制380/220V，設(shè)備整個系統(tǒng)控制采用PLC作中yang控制，主要控制四臺水泵、二臺風(fēng)機、兩臺排水泵和電磁閥的相互切換開、停等工作，并備有過壓、缺相、短流等保護功能。

污水泵、風(fēng)機的啟動停止受調(diào)節(jié)池液位浮球控制，在低液位時，二臺水泵停止工作，且停的時間超過1.0小時，風(fēng)機一臺工作30分鐘后停止，以此類推。在中液位時一臺水泵、一臺風(fēng)機工作，且調(diào)節(jié)池預(yù)曝;高液位時兩臺水泵工作，一臺風(fēng)機工作。沉淀池提泥采用氣提方式，由電磁閥控制進氣，每4小時開啟氣提電磁閥2分鐘，氣提時關(guān)閉預(yù)曝氣電磁閥。

八、場地布置

場地布置可按實際地形布置，污水處理裝置占地表面積為16.0×11.2m，本處理系統(tǒng)的主體生化部分及絮凝沉淀過濾部分均設(shè)計在室內(nèi)，便于日后的維護保養(yǎng)。調(diào)節(jié)池、污泥池、消毒池和清水池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在調(diào)節(jié)池上設(shè)置動力設(shè)備操作間，房間內(nèi)安裝風(fēng)機、消毒間及控制用控制柜。

九、人員編制和運行管理

污水站設(shè)備技術(shù)管理和操作工為一人兼管，負責(zé)清理格柵和風(fēng)機、水泵的日常維護，一般情況下由電氣控制進行自動控制。

十、運行成本

1、兼職管理，人工費不計：

2、耗電費用：3×0.5÷3.0=0.5元/噸水

3、加藥費用：ClO2投加量以6g/噸水投加，ClO2發(fā)生器產(chǎn)生1Kg ClO2氣所耗電費為5度、Nacl為4 Kg，Nacl按市售價為1.0元/ Kg計;則加藥費用為：0.006×5×0.5+0.006×4×1=0.04元/噸水

4、排污費(抽污泥)每年6次，每車300元計，每次清理1車，則：(300×6×1)÷(240×30×12)=0.021元/噸水

5、合計：每噸污水處理成本約：1+2+3+4=0.561元/噸水

十一、設(shè)備性能檢驗和試驗

水泵和風(fēng)機運行無震動、無雜聲，電機電流正常。

彈性填料容重必須保證在不少于3Kg/m3。

組合填料每片的醛化絲重量不少于3g。

曝氣器出具檢驗報告及合格證。

電控柜符合設(shè)計要求。