生活小區(qū)小型生活污水處理工程設(shè)計(jì)

1、生活小區(qū)小型生活污水處理工程設(shè)計(jì)一、基本資料 某居住小區(qū)位于A路北側(cè)和B路的東面，有A型29層大樓1棟;B型22層大樓1棟，C型29層大樓3棟;D型32層大樓1棟;另附有商場(chǎng)和半地下俱樂部,總建筑面積91,000m2 ,污水排放量為30m3 /h，主要來源于衛(wèi)生間糞便污水、洗浴廢水、廚房廢水。本著經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)同步進(jìn)行的“三同時(shí)”原則，依據(jù)環(huán)境保護(hù)法及相關(guān)條例，大樓內(nèi)的雨、污水必須嚴(yán)格分流，生活污水必須自行處理達(dá)標(biāo)后排放。1.設(shè)計(jì)依據(jù)1.1. 某市某區(qū)建設(shè)委員會(huì)(批復(fù))1.2. 某市某區(qū)計(jì)劃委員會(huì)(批復(fù))1.3. 某市某區(qū)規(guī)劃土地管理局(意見書)1.4. 初步設(shè)計(jì)環(huán)保審查意見單1.5. 某

2、D棟總體定位圖；1.6. 室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范;1.7. 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(DB31/199-1997);1.8 某市標(biāo)準(zhǔn)民用建筑生活污水處理工程設(shè)計(jì)規(guī)定(DBJ08-71-98)2.設(shè)計(jì)水質(zhì)水量與排放標(biāo)準(zhǔn)2.1.設(shè)計(jì)水量 平均設(shè)計(jì)水量30m3/hr2.2.進(jìn)水水質(zhì) BOD5 =150250 mg/l， CODcr =350450 mg/l SS = 350400 mg/l， NH3 -N = 2535 mg/l PH=692.3.排放標(biāo)準(zhǔn) 執(zhí)行“某市污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(DB31/199-1997)” BOD5 30 mg/l, CODcr 100 mg/l S.S 70 mg/l , NH3 -N

3、15 mg/l, pH=693.設(shè)計(jì)范圍 本工程的設(shè)計(jì)范圍為從接入污水處理設(shè)施集水井始至出水計(jì)量井的污水處理工藝、結(jié)構(gòu)、電氣等各專業(yè)設(shè)計(jì)。4.設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想本污水處理工程應(yīng)根據(jù)住宅大樓污水的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，符合衛(wèi)生、安全、節(jié)能、可靠、基本自動(dòng)化操作的原則，做到： 4.1.確保各項(xiàng)出水指標(biāo)達(dá)到某市污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(DB31/199-1997) 4.2.污水處理反應(yīng)池等設(shè)在小區(qū)綠化帶內(nèi)，在平面布置上力求占地面積小，盡量降低工程投資； 4.3.剩余污泥經(jīng)好氧消化穩(wěn)定處理后外運(yùn)； 4.4.采取減振、降噪、減少異味措施，保護(hù)環(huán)境衛(wèi)生；4.5.操作運(yùn)行安全可靠與維修管理簡(jiǎn)單，過程控制實(shí)行自動(dòng)化。二、工藝方案選

4、擇與全工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算1.污水處理工藝選擇 根據(jù)污水水質(zhì)水量、污水排放特點(diǎn)、可供污水處理站使用場(chǎng)地特征及設(shè)計(jì)原則，污水處理工藝可選用SBR活性污泥法處理工藝，本污水處理站處理的全部是生活污水，水量較小，時(shí)最大變化系數(shù)一般大于2，且場(chǎng)地較緊，采用SBR工藝并輔以全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)除污、污泥好氧消化、出水消毒，形成整套污水處理系統(tǒng)。1.1.全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī) 居民住宅大樓內(nèi)排出的生活污水中，含有較多的固體垃圾，為盡量減少進(jìn)入污水處理設(shè)備中的固體垃圾，本方案選取CF400型，耙齒柵隙為3mm的自動(dòng)機(jī)械細(xì)格柵全自動(dòng)旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)。1.2.SBR工藝基本特征SBR活性污泥法是一種兼調(diào)節(jié)、初沉、

5、生物降解、二沉等功能于一池的污水生化處理法，無污泥回流系統(tǒng)，運(yùn)行時(shí)，污水進(jìn)入池中，在活性污泥的作用下得到凈化，經(jīng)沉降泥水分離后，上清液水排出池外。根據(jù)SBR的運(yùn)行功能，可把整個(gè)運(yùn)行過程分為充水期、反應(yīng)期、沉淀期、排水期和閑置期。與傳統(tǒng)的連續(xù)式污水處理系統(tǒng)(CFS)相比，可省去調(diào)節(jié)池、初沉池、二沉池及污泥池回流設(shè)備。 進(jìn)水 出水 排泥 進(jìn)水 曝氣反應(yīng) 沉淀 排水SBR1 進(jìn)水段 曝氣段 曝氣段 沉淀段出水段 進(jìn)水段 曝氣段SBR2 曝氣段 沉淀段 出水段 進(jìn)水段 曝氣段 曝氣段 沉淀段 出水段 圖920 SBR運(yùn)行方式圖解 SBR污水處理工藝具有下述特點(diǎn)： (1)SBR反應(yīng)池可視作為一個(gè)調(diào)節(jié)池，

6、進(jìn)水水質(zhì)、水量的時(shí)間變化在運(yùn)行中被平均化了，因此與其他工藝相比，SBR更具承受高峰流量和有機(jī)負(fù)荷沖擊的能力。BOD5 等各項(xiàng)污染指標(biāo)的去除率較為穩(wěn)定。 (2)在大樓投入使用的初期，污水量低于設(shè)計(jì)值時(shí)，可將操作水位控制在較低的位置上，利用SBR反應(yīng)池的部分容積進(jìn)行運(yùn)行，另外，當(dāng)進(jìn)水BOD5 濃度低于設(shè)計(jì)值時(shí)，可通過減少曝氣反應(yīng)時(shí)間來降低能耗。 (3)沒有了調(diào)節(jié)池、二次沉淀池，可避免地下設(shè)備高程布置局促問題；此外沒有了污泥回流設(shè)備，整個(gè)污水處理設(shè)備的構(gòu)造也更趨簡(jiǎn)單、緊湊，占地小、工程投資省；便于維護(hù)管理。 (4)根據(jù)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)理論，生物作用于有機(jī)基質(zhì)的反應(yīng)速率與基質(zhì)濃度呈一級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)，SBR是按

7、時(shí)間作推流的，即隨著污水在池內(nèi)反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，基質(zhì)濃度由高到低，是一種典型的推流型反應(yīng)器。從選擇器理論可知，其擴(kuò)散系數(shù)最小，不存在濃度返混作用。在每個(gè)運(yùn)行周期的充水階段,SBR反應(yīng)池內(nèi)的污水濃度高，生物反應(yīng)速率也大，因此反應(yīng)池的單位容積處理效率高于CFS系統(tǒng)中的完全混和型反應(yīng)池以及不完全推流式反應(yīng)池。 (5)由于SBR反應(yīng)池內(nèi)的活性污泥交替處于厭氧、缺氧和好氧狀態(tài)，因此，具有脫氮的功效。接觸氧化法中，由于生物膜的厚度隨進(jìn)水濃度、污泥泥齡等因素而變化，其A/O組成不穩(wěn)定，脫氮效果也就不穩(wěn)定。A/O法處理裝置設(shè)置專用的缺氧反應(yīng)段，運(yùn)行復(fù)雜。而且，不管是接觸氧化法還是A/O法，要使脫氮率達(dá)到75以上

8、，其污泥回流量須為數(shù)倍的進(jìn)水量，動(dòng)力消耗很大。而SBR法則不同，由于運(yùn)行是在同一反應(yīng)池內(nèi)進(jìn)行的，其污泥回流量趨于極大，因此，SBR法的脫氮效率不但高而且穩(wěn)定。 (6)SBR法的運(yùn)行效果穩(wěn)定，既無完全混和型反應(yīng)池中的跨越流，也無接觸氧化法中的溝流。 (7)SBR反應(yīng)池在運(yùn)行初期，池內(nèi)BOD5 濃度高，而DO濃度較低，即存在著較大的氧傳遞推動(dòng)力，因此，在相同的曝氣設(shè)備條件下，SBR可以獲得更高的氧傳遞效率。 (8)SBR反應(yīng)池中BOD5 濃度梯度的存在有利于抑制絲狀菌的生長(zhǎng)，能克服傳統(tǒng)活性污泥法常見的污泥膨脹問題。而且污泥指數(shù)大多低于100ml/g，其剩余污泥具有良好的脫水性能。 (9)在SBR法

9、運(yùn)行初期，反應(yīng)池內(nèi)剩余DO濃度很低，根據(jù)動(dòng)力學(xué)關(guān)系式，利用游離氧作為最終電子受體的污泥產(chǎn)率與剩余DO濃度有關(guān)，當(dāng)DO小于0.5 mg/l時(shí)，污泥產(chǎn)率比DO大于2.0 mg/l時(shí)至少要低25%，另外，當(dāng)SBR中硝酸鹽還原菌利用NO3-作為最終電子受體進(jìn)行無氧呼吸時(shí),由于NO2-/NO3-的氧化還原電位較H2O/( 1/2O2)的氧化還原電位高，因此電子通過電子傳遞鏈時(shí)產(chǎn)生的ATP數(shù)少，污泥產(chǎn)率低。 (10)按照水力學(xué)的觀點(diǎn),活性污泥的沉降，以在完全靜止?fàn)顟B(tài)下沉降為佳，與CFS在流動(dòng)中沉降不同，SBR幾乎是在靜止?fàn)顟B(tài)下沉降，它們似乎更趨近于這一觀點(diǎn)，因此，沉降的時(shí)間短，效率高。 (11)利用電動(dòng)閥

10、、電磁閥、液位計(jì)、自動(dòng)記時(shí)器及可編程序控制器可使SBR污水處理系統(tǒng)的運(yùn)行過程自動(dòng)化。1.4.污泥消化 污泥穩(wěn)定可采取厭氧消化和好氧消化兩種方法，厭氧消化雖然可以減少能耗，但會(huì)產(chǎn)生可燃燒的沼氣，對(duì)于處于居民住宅樓內(nèi)的污水設(shè)備而言，顯然是不合適的。本工程采用好氧法污泥消化。1.5.設(shè)備 對(duì)進(jìn)水泵采用干備一臺(tái)、鼓風(fēng)機(jī)采用互備互用的方式。1.6.自動(dòng)化控制 污水處理站的控制系統(tǒng)采用較先進(jìn)的PLC程序控制器，可基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。集水井、SBR反應(yīng)池采用液位控制，水泵自動(dòng)切換；風(fēng)機(jī)自動(dòng)開啟，所有設(shè)備均設(shè)置報(bào)警裝置及事故處理程序。1.7.臭氣排放 污水處理設(shè)備運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的臭氣經(jīng)風(fēng)管由通風(fēng)機(jī)引入專用風(fēng)道，由大樓

11、建筑設(shè)計(jì)鋪設(shè)管道高空排放。2工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算21SBR工藝流程 事故旁通，污水排入市管網(wǎng) 排入市政管網(wǎng) 鼓風(fēng)機(jī)房 截留物定期清除 供氧 潛水泵 供氧污水流入 集水井 格柵 潛水泵 SBR池 潷水器 消毒池 污泥 上清液 好氧污泥池 濕污泥定期抽提外運(yùn) 供氧圖921 生活污水處理工藝流程22 平面設(shè)計(jì) 在方案設(shè)計(jì)中主要考慮流程通暢，布置緊湊，考慮一定的操作維護(hù)空間。23 高程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)原則污水經(jīng)一次提升后藉重力流經(jīng)各處理構(gòu)筑物，并盡量減少提升高度，以節(jié)約能源。 來自建筑物的污水經(jīng)過格柵將水中垃圾撈起，確保后繼構(gòu)筑物的管道暢通。集水井內(nèi)設(shè)置2臺(tái)潛水泵（另干備一臺(tái)），將污水提升至SBR池，清水用潷水器

12、潷入消毒池，其中污泥由氣提管提升至污泥池。消毒出水池內(nèi)處理后污水采用重力排入城市下水道，污泥由環(huán)衛(wèi)車定時(shí)抽運(yùn)。24 主要設(shè)計(jì)參數(shù)(1) 集水井 有效容積：75.2m3平面尺寸：9400x4400x2000 水力停留時(shí)間：2.5hr 集水井內(nèi)設(shè)CF400型旋轉(zhuǎn)式固液分離機(jī)1臺(tái)，WQK25-8-1.5 潛水泵3臺(tái)（其中干備1臺(tái)）。(2) SBR反應(yīng)池 二座SBR反應(yīng)池，每池每天運(yùn)行3個(gè)周期，每個(gè)周期歷時(shí)8 h.有效容積: 240m3x2480m3 單池尺寸: 8600x7000x4400 每1個(gè)周期曝氣時(shí)間： 6hr 設(shè)計(jì)污泥負(fù)荷：0.13 kgBOD5 / kgMLSSd 設(shè)計(jì)MLSS=3000

13、 mg/l，MLVSS=2100 mg/l 設(shè)計(jì)污泥泥齡：15d 設(shè)計(jì)靜止沉淀時(shí)間：1.0hr 每一座SBR反應(yīng)池內(nèi)設(shè)潷水器1臺(tái)及附屬設(shè)備，共2套。每臺(tái)潷水器出水流量: 120m3/hr SBR反應(yīng)池內(nèi)設(shè)膜式曝氣管，總數(shù)2m x 40根。(3) 消毒池 消毒池有效容積: 60m3 池尺寸：6000x2500x4400 水力停留時(shí)間：0.5hr 消毒采用投加氯片消毒方式(4)鼓風(fēng)機(jī)房 共設(shè)3臺(tái)羅次風(fēng)機(jī)。 羅次鼓風(fēng)機(jī)型號(hào)：TSC-100 3臺(tái)； 鼓風(fēng)機(jī)房尺寸：6300x4000x2100(5) 污泥池 共設(shè)2套污泥氣提裝置。污泥池尺寸：4600x4000x4400三、工程造價(jià)和運(yùn)行成本分析1.第一

14、部分費(fèi)用(1) 設(shè)備工程表944 生活污水處理設(shè)備工程費(fèi)用分析序號(hào)構(gòu)筑物名稱材質(zhì)與規(guī)格數(shù)量?jī)r(jià)格(萬元)備注1集水集水井混凝土有效容積:75.2m31座2井機(jī)械格柵CF4001臺(tái)4.86手動(dòng)格柵B4001臺(tái)0.27不銹鋼3潛水泵(含自藕裝置)WQK25-8-1.53套3.894SBRSBR池混凝土有效容積: 240m32座5池薄膜曝氣管MAGNUM 200040根3.46德國(guó)6潷水器2臺(tái)8.64非標(biāo)7鼓風(fēng)機(jī)房鼓風(fēng)機(jī)房6.3m4m2.3m1間8羅次鼓風(fēng)機(jī)TSC-1003臺(tái)7.20進(jìn)出口含消聲器9軸流通風(fēng)機(jī)HL3-2A2臺(tái)1.0810污泥池混凝土有效容積: 73.6m31座11污泥池污泥池混凝土有效

15、容積:36m312污泥氣提裝置2臺(tái)0.6513消毒池消毒池混凝土有效容積: 60m314氯片加注器1套0.5415總平電纜1套1.6216面圖液位開關(guān)10只0.7217PLC控制柜1臺(tái)4.6818電磁流量計(jì)1套1.1719管配件1套7.20包括通風(fēng)管電動(dòng)閥門小計(jì)45.98(1) 設(shè)備費(fèi)小計(jì): 45.98萬元(2) 安裝費(fèi)： (2)15%=6.90萬元(3) 運(yùn)輸費(fèi)： (2)2%=0.92萬元(4) 土建費(fèi)估： 51萬元(5)第一部分費(fèi)用小計(jì):104.80萬元2.第二部分費(fèi)用 表945 生活污水處理工程第二部分費(fèi)用分析序號(hào)項(xiàng)目費(fèi)率費(fèi)用（萬元）1設(shè)計(jì)費(fèi)96.985%4.852調(diào)試費(fèi)45.982%0

16、.923管理費(fèi)96.985%4.854小計(jì)10.624稅(104.80+10.62)3.41%3.94第二部分費(fèi)用小計(jì):15.08萬元3.總造價(jià) 10215.08=119.36萬元 共計(jì)人民幣壹佰壹拾玖萬叁仟陸佰圓。4.人員編制及運(yùn)行成本4.1定員 本污水處理站配有微機(jī)控制柜，已設(shè)有專門程序監(jiān)控整個(gè)污水處理過程。因此污水站日常配置1人監(jiān)管即可。4.2行費(fèi)用4.2.1.電費(fèi)： 日用電量:4.06+7.5182+1.524+0.5524+36=361度 0.60元/度361度216.6元/日4.2.2.藥費(fèi)：0.04元/M3710M3=28.8元/日4.3.工資福利 職工工資福利按每人每月800元計(jì),則 1800/20=40元 所以,每M3污水日處理費(fèi)用：(216.6+28.8+40)/7100.40元/M3污水4.4.污泥出路本污水站的污泥經(jīng)收集入污泥池后由環(huán)衛(wèi)局的吸泥車抽出后外運(yùn)。四、存在問題與建議1，集水井、出水井以及相關(guān)管線的確切位置、標(biāo)高在施工圖設(shè)計(jì)階段與總體設(shè)計(jì)部門協(xié)商定奪；2，污水處理裝置的埋設(shè)