生活污水處理方案設(shè)計

1、1工程概況本污水處理站為鎮(zhèn)區(qū)處理生活污水。2項目設(shè)計依據(jù)、原則和范圍設(shè)計依據(jù)(1)城鎮(zhèn)污水綜合排放標準(GB81918-2002)；(2)給排水設(shè)計手冊；(3)中華人民共和國環(huán)境保護法；(4)中華人民共和國水法(1998)；(5)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)(6)中華人民共和國水污染防治法(1996)；(7)中華人民共和國水污染防治法細則(1989)；(8)建設(shè)項目環(huán)境保護設(shè)計規(guī)定(1997)；(9)建設(shè)項目環(huán)境保護設(shè)施竣工驗收管理規(guī)定(1994)；(10)村莊整治技術(shù)規(guī)范(GB50445-2008)(11)農(nóng)田灌溉水質(zhì)標準(GB5084-2005)2 2設(shè)計原則(

2、1)污水處理工藝應(yīng)因地制宜并力求技術(shù)先進可靠、經(jīng)濟合理、高效節(jié)能、易 于維護管理。(2)積極穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，在合理利用資金的同時，充分利用先進技術(shù)和設(shè) 備以提高污水處理水平與效率。(3)設(shè)計中必須充分考慮小區(qū)污水的特點，處理設(shè)施能適應(yīng)較大的水量變化。在機械化、自動化程度方面，要從實際出發(fā)，根據(jù)需要和可能及設(shè) 備的供應(yīng)情況，妥善確定(4)設(shè)計應(yīng)適當注意美觀和綠化，其美化的方式和周圍地區(qū)的環(huán)境相協(xié)調(diào)。2. 3設(shè)計范圍(1)污水處理站內(nèi)工程的工藝及方案設(shè)計，不包括化糞池和場外污水管 線工程。(2)與工藝相配套的電器、儀表控制系統(tǒng)設(shè)計。3水質(zhì)要求3. 1設(shè)計進水水質(zhì)由于各鄉(xiāng)鎮(zhèn)均為生活污水，確定本污水

3、處理工程進水水質(zhì)指標為:指標COD(mg/l)BOD(mg/l)ss(mg/l)NH3-N(mg/l)PH進水水質(zhì)< 450< 250< 250< 406-93. 2設(shè)計出水水質(zhì)本設(shè)計中污水經(jīng)過格柵、調(diào)節(jié)池、生物集成處理設(shè)備后，最終處理出水達到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002一級A排放標 準的要求，即：指標COD(mg/l)BOB(mg/l)SS (mg/l)NH3-N(mg/l)PH出水水質(zhì)< 50< 10< 105(8)694廢水處理工藝方案水質(zhì)特性分析根據(jù)進水水質(zhì)和出水水質(zhì)要求，廢水具有以下特征:污水中可濾殘渣含量較高， 生

4、化系統(tǒng)中積累而占據(jù)大量池容這些殘渣若不經(jīng)處理直接進入生化處理系統(tǒng)，會在 ，使池容不斷減少最終導致系統(tǒng)完全失效。同時，去除對生物處理過程有抑制作用的物質(zhì)，減小生 物反應(yīng)的負荷，改善生物反應(yīng)的條 件，對處理系統(tǒng)正常運行，降低運行 費用都是必不可少的一步。廢水的預(yù)處理去除部分不可生化降解的物質(zhì)，均和水質(zhì)和水量此處的預(yù)處理主要有格柵，預(yù)曝氣調(diào)節(jié)池。通過這一過程，可有效 去除廢水中 不可生物降解或難于生物降解的有機物，均和水質(zhì)和水量保 證后續(xù)處理的正常進 行。預(yù)處理后的廢水水質(zhì)特性預(yù)處理后廢水水質(zhì)如下表預(yù)處理后的廢水水質(zhì)單位：mg/L污染物名稱PHCODBODSS污染物濃度400200100預(yù)處理后廢水

5、水質(zhì)各污染物配比如下表所示 預(yù)處理后各污染物配比項目BODs/COD數(shù)值經(jīng)預(yù)處理后的廢水B0D5C0D二，可以使用生化處理的辦法，同時該水SS 較高，故在膜生物反應(yīng)器前設(shè)立兼氧A段，增加水的可生化性。工藝流程進水格渠1r丁/水泵鼓風機過水泵污泥回流除磷劑氯片*«I»»»«« .污泥外運運出水工藝流程描述1）生活污水、生產(chǎn)廢水通過地溝匯集進入污水處理界區(qū)，首先通 過人工格柵 去除水中的4mm以上的雜物，以減少后續(xù)處理負荷和保護 后續(xù)處理設(shè)備（泵）。 格柵擋住的雜物定期清理。2）格柵渠內(nèi)設(shè)置提升泵將廢水移送到調(diào)節(jié)池。3）生活污水、生產(chǎn)廢水

6、并非24小時/天均勻排放，但為了減少工程投資、 滿足后續(xù)生化處理設(shè)施的要求，廢水處理系統(tǒng)是按24小時/天連續(xù)運行設(shè)計，因此需設(shè)置調(diào)節(jié)池均衡水量，同時在池內(nèi)設(shè)空氣攪拌，一方面均衡 水質(zhì)，同時對廢水進行預(yù)曝氣處理，防止SS在池內(nèi)沉淀。4）廢水的處理出水對氨氮要求較高，氨氮廢水的處理一般有物化和生化兩種 方法。物化法分為氯化法、磷鎂沉淀法、離子交換法、汽提法和吹脫法。氯化法是通 過投加足夠量的氯使廢水中的NH3 N氧化成氮氣，此法處理費用高，一般用于 給水的處理。磷鎂沉淀法盡管氨與磷、鎂生產(chǎn)一種 沉淀復鹽可作為肥料使用，但肥 料的售價仍補償不了磷酸的價格。離子交換法是選用對氨離子有很強選擇性的沸石

7、作為交換樹脂，從而達到去除氨氮的目的，但對于高濃度的氨氮廢水，離子交換法 會使樹脂再生頻繁而無法操作，且再生液仍為高濃度氨氮廢水需再處理。汽提法是 用蒸氣將廢水中的游離氨轉(zhuǎn)變?yōu)榘睔庖莩?，逸出的氨氣可以回收，一般用于處理?濃度氨氮廢水；吹脫法則是用空氣從廢水中將氨氣吹脫，一般用于處理中等濃度氨 氮廢水；但這兩種處理方法運行成本較高。生化法處理成本較低，只需控制一定的條件（如pH、DO和有機物濃度）， 運行管理較為方便。本方案根據(jù)該廢水的特點選用先進的膜生物處理技術(shù)（MBR），優(yōu)點如下：通過反硝化脫氮可徹底消除氮對環(huán)境的影響。該廢水中含有大量的氨氮，在硝化過程會產(chǎn)生大量的H+,而當廢水中的堿度不

8、能滿足硝化反應(yīng)的需要，會使得pH下降，抑制硝化過程的徹底進行， 一方面引起N02一（還原物）的累積，造成出水CODcr值偏高（理論上1mg/l NO2造成mg/l CODcr），另外會引起NH3 N不能徹底的去除，造成 NH3-N超標，因此必須補充投加一定量的堿以滿足硝 化過程的需要，而反硝化過 程產(chǎn)生的堿度可補償硝化過程消耗的一半的堿度，可減少后續(xù)的硝化過程補充投加 的堿量，節(jié)省處理的運行費用。反硝化過程可以利用硝化過程中產(chǎn)生的 NO3、NO2離子中化合態(tài)的氧 去氧化廢水中的有機物，減少后續(xù)的硝化過程的曝氣量，可節(jié)省處理的運行費用。本方案中的生化工藝采用先進的膜生物處理技術(shù)(MBR)，該工藝

9、技術(shù)特別適用于有機濃度高、處理要求高的食品、有機化工、醫(yī)藥及畜牧等行業(yè)的廢 水處理以及中水回用處理。MBR技術(shù)以與活性污泥法相同的處理原理去除廢水中的 有機物，不同的是活性污泥法在沉淀池進行固液分離，而MBR裝置則是通過膜分 離單元將清水直接抽出。5) MBR池由于污泥濃度高，抗水質(zhì)變化能力強。MBR工藝原理介紹膜與生物處理工藝結(jié)合的膜生物反應(yīng)器研究迄今已逾30年了，MBR的商業(yè) 應(yīng)用也有20年的歷史了。1969年，美國的Smith首次報道了美國Dorr-Oliver公司把活性污泥法和超 濾工藝結(jié)合處理城市污水的方法。該工藝最引人矚目的是用膜分離技術(shù)取代常規(guī)活 性污泥二沉池，用膜分離技術(shù)作為處

10、理單元中富集生物的手段，而不是采用常規(guī)的 回流循環(huán)來增加曝氣池中微生物的濃度。它是用一個外部循環(huán)的板框式組件來實現(xiàn) 膜過濾的。在生活污水處理中，獲得了極佳的處理效果，BOD< 1mg/L, C0D=2A30mg/L，系統(tǒng)處 理能力為10100m3d。另一個早期的報道是Hardt等 人，在1970年用一個10L的好氧生物反應(yīng)器處理合成廢水，流程中用一個死端超 濾膜來實現(xiàn)泥水分離，其中的MLSS濃度高達30000mg/L,是常規(guī)好氧系統(tǒng)的 23倍，膜通量 m-2/h , COD去除率為98%。Dorr-Oliver公司在60年代 還開 發(fā)了另外一種膜處理工藝MST (Membrane Sew

11、age Treatmen) <>在 該系統(tǒng) 中，污水進入懸浮生長的生物膜反應(yīng)器中，并通過超濾膜組件的抽吸作用連續(xù)出 水。膜組件為板框式，進出口壓力分別為345KN m-2和172 KN - m-2，膜通量為 m-7h。盡管這些工藝取得了良好的出水水 質(zhì)，但 由于當時膜技術(shù)發(fā)展相對落后，膜材料種類少，價格昂貴，使用壽命短，限制了該 工藝的長期穩(wěn)定運行，污水膜生物反應(yīng)器仍然處于初級研究階段。1970年美國的Dorr-Oliver公司和日本的Sanki-engineering有限責任 公司 達成協(xié)議，使得該工藝首次進入日本市場。80年代以后，隨著膜制造技術(shù)的發(fā) 展、膜分離工藝的完善、膜清

12、洗方法的改進和污水廠出水水質(zhì)要求的提高，MBR 開始在污水處理行業(yè)得到應(yīng)用。1989年，日本政府聯(lián)合許多大公司共同投資進行 了為期6年的“ 90年代水復興計劃(Aqua Renaissance P ro g ra m m' e9 0) ”科研項目，其目的是尋求滿足長期水量需求，解決水污染問題和從污染物中 獲取能量。特別是開發(fā)一種膜技術(shù)與生物反應(yīng)器相結(jié)合來處理工業(yè)和城市污水，省 能省地，出水水質(zhì)好，適用于污水回用的工藝。今天，日本已經(jīng)有數(shù)家公司提供成 套產(chǎn)品，應(yīng)用于家庭污水處理和回用以及廢水中COD NH3-N較高的工業(yè)領(lǐng)域。MBR (膜生物反應(yīng)器)工藝的工作原理：首先通過活性污泥來去除

13、 水中可生物降解的有機污染物，然后采用膜將凈化后的水和活性污泥進行固液分離。本工程使用的膜為中空絲膜，膜的孔徑在口 m左右，能夠截留住活性污泥以 及絕大多數(shù)的懸浮物，取得清澈的出水。為了使得膜能夠連續(xù)長期穩(wěn)定的使用，在 中空絲膜的下方以一定強度的空氣不斷對膜進行抖動，既起到為生物氧化供氧作 用，又防止活性污泥附著在膜的表面造成膜的污染。MBR膜特點：良好的機械強度：濾膜的機械強度大小反映了膜絲抵抗斷絲的能力，斷絲使超濾膜失去分離性 能，是評價超濾膜質(zhì)量優(yōu)劣的一項重要指標。機械強度由膜絲的斷裂強度和斷裂伸 長率來表征。中心通過配方和工藝的改進，使得膜 產(chǎn)品具有良好的斷裂強度和斷裂 伸長率，使用中

14、不易出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象。中空纖維簾式膜組件尺寸示意圖良好的親水性:PVDF中空纖維超濾膜經(jīng)過特殊的親水化處理，膜絲具有永久親水性能。水解觸 角由未改性前的7990°u38477X為3035I12290X,可在較低的跨膜壓力下， 得到高的水通量，同時提高膜絲的耐污染性能。非親水性膜親水性膜親水性膜與非親水性膜的抗污染示意圖過濾精度高本中心中空纖維超濾膜具有均勻的am的小孔，可以除去微生物、膠體、藻類以 及其他引起渾濁的物質(zhì)。所有組件經(jīng)過泄漏測試以確保沒 有超過孔徑大小的微粒通 過。超濾中空纖維膜斷面孔結(jié)構(gòu)運行管理方便傳統(tǒng)的好氧活性污泥處理工藝，在高污泥負荷的情況運行會出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象， 使得

15、泥水難于分離導致系統(tǒng)不能正常運行、出水不達標。而MBR工藝是用膜抽吸作 用來進行泥水分離，不會發(fā)生污泥膨脹影響MBR系統(tǒng)的正常運行和出水水質(zhì)，因此運 行管理極為方便。占地面積小傳統(tǒng)的活性污泥工藝的活性污泥濃度一般在30005000mg/l，而MBR工藝的活性污泥濃度一般在800012000mg/l，且不需生化沉淀池，故大大減 少了占地面積和土建投資，其土建占地約為傳統(tǒng)工藝的1/3。處理水質(zhì)穩(wěn)定中空絲膜能夠截留幾乎所有的微生物，尤其是針對難以沉淀的、增殖速度慢的微 生物，因此系統(tǒng)內(nèi)的生物相極大豐富，活性污泥馴化、增 量的過程大大縮短，處理的 深度和系統(tǒng)抗沖擊的能力得以加強，處理水質(zhì)穩(wěn)定。具有很好

16、的脫氮效果MBR系統(tǒng)有利于增殖緩慢的硝化細菌的截留、生長和繁殖，系統(tǒng)硝化效率得以提 高。泥齡長膜分離使污水中的大分子難降解成分，在體積有限的生物反應(yīng)器內(nèi)有足夠的停 留時間，大大提高了難降解有機物的降解效率。反應(yīng)器在高容積負荷、低污泥負 荷、長泥齡下運行，可以實現(xiàn)基本無剩余污泥排放動力消耗低中空絲膜所需的吸引壓力僅為公斤/cm2左右，動力消耗低一豐.：一士，.士工；一哇4洋嚀 安<1««1然 郭苔：為旗蕤菱： 落繆Birifi :«舞s:K:*:s:q 1簪菱餐«蒸戛 ilBK>>:>:>>>>>>

17、; 131 亶件一 一 K月幺- 1 一4膜生物反應(yīng)器易于一體化，易于實現(xiàn)自動控制，操作管理方便；MBR的工藝 過程如下：出水IXV吸弓【泵xl 0c?* “曝氣池排剩余污泥處理效果一覽表單元名稱項目COEcrBODsss預(yù)處理進水(mg/l)400200100出 水(mg/l)< 360< 180< 10去除率(%)101090MBR池進水(mg/l)< 360< 180< 10出 水(mg/l)< 40< 10< 5去除率(%)> 88> 94> 50清水池進水(mg/l)< 40< 10< 5出水(

18、mg/l)< 35< 5< 5去除率(%)> 50/總?cè)コ?%)> 92> 98> 955筑物設(shè)計參數(shù)及投資估算按照處理工藝流程，由于安丘市各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的排污總量不同，排放標準相同，從而 確定甘泉社區(qū)、中心社區(qū)、永昌社區(qū)、金湖社區(qū)共用一個方案是日處理量為300m3方 案。300 m3工藝計算格柵池功能：去除污水中粗大的物質(zhì)和顆粒直徑大于4mm的污物，保護處理站的機械 設(shè)備與生物處理系統(tǒng)正常運行，防止管道的堵塞。數(shù)量：1座格柵渠尺寸：LX BX H=xx結(jié)構(gòu)：磚混結(jié)構(gòu)。主要設(shè)備：不銹鋼自制格柵一臺溢流管道1套型號流量揚程功率數(shù)量調(diào)節(jié)池3)提升泵Q= 7m3

19、hH 二 10mN 二兩臺(一用一備)功能：根據(jù)生活污水的性質(zhì)，其水質(zhì)較為穩(wěn)定，該調(diào)節(jié)池的設(shè)計主要考慮水量的調(diào)節(jié)。結(jié)構(gòu)形式：玻璃鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計水量：Q=h水力停留時間：T=6h池體容積：53m3池體尺寸：LX B= 10X0數(shù)量：1個主要配套設(shè)備及材料：1）溢流管道1套2）微孔曝氣管道1套3）提升泵型號流量 Q=7m3h揚程 H二10m功率 N二數(shù)量：兩臺（一用一備）4）曝氣泵型號：ASP-150H數(shù)量：八臺厭氧池結(jié)構(gòu)形式：玻璃鋼結(jié)構(gòu)水力停留時間：T=有效容積：V= 30m3池體尺 寸：LX B=X©數(shù)量：1個主要配套設(shè)備及材料：攪拌機1臺型號： 4-230-1400 MBR 池 結(jié)構(gòu)形

20、式：玻璃鋼結(jié)構(gòu)水力停留時間：T=6h有效容積：53m3池體尺寸：LX B二10X©數(shù)量：1座主要參數(shù)：有機負荷取污泥濃度8g 12g/L主要配套設(shè)備及 材料：1） MBR膜型號：806*666*1450 數(shù)量：32 件2）抽吸泵型號數(shù)量：兩臺（一用一備）流量：Q= m3/h揚程：H=32m功率：N = 3Kw3）加藥計量泵型號：HK210/數(shù)量：1臺4）儲藥罐型號：300L數(shù)量：15）污泥回流泵型號流量Q=7m3h揚程H=10m功率 N二數(shù)量 1臺5清水池功能：采用投加二氧化氯方式進行消毒處理，滿足處理出水指標要求。結(jié)構(gòu)形式：玻璃鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計容積：V=6m3池體尺寸：LX B=xA數(shù)量

21、：1座主要配套設(shè)備及材料：1 ）濾片投加器.6儲泥池功能：儲存生物處理產(chǎn)生的剩余污泥，方便進入污泥脫水系統(tǒng)進行脫水。結(jié)構(gòu)形式：玻璃鋼結(jié)構(gòu)容積：v=6m3池體尺寸為：LX B=xA數(shù)量：1座設(shè)備間為了方便各電氣設(shè)備的使用和維修，需建造設(shè)備間一間。結(jié)構(gòu)形式：輕體房 面積：12m2 電氣設(shè)計 現(xiàn)場控制站主要由可編程控制器（PLQ、控制器柜及柜內(nèi)附屬設(shè)備組成。污水處理系統(tǒng)內(nèi)儀表系統(tǒng)由各種傳感器和變送器組成。變送器的標準直流信號 （或電壓信號）首先送至現(xiàn)場PLC工藝設(shè)備的控制分為兩級：第一級是PLC根據(jù)預(yù)定控制程序和現(xiàn)場實際情況，實行自動控制，無需人為 干預(yù)（自動）；第二級就是手動控制，當把相應(yīng)控制柜上

22、的“手動/自動”選擇開關(guān)打到“手 動”時，各設(shè)備實現(xiàn)手動操作。手動控制優(yōu)先級最高，此時，PLC控制被屏蔽， 現(xiàn)場設(shè)備可在就地控制箱或控制柜上實現(xiàn)開、停等人工操作。此種模式主要是用在 設(shè)備安裝階段的單臺調(diào)試或PLC故障時的操作。污水處理站占地面積占地面積約：200 m投資估算主要構(gòu)筑物一覽表備注序號池體尺寸單位|數(shù)量|價格（萬元）1格柵渠* 2m座1磚混2設(shè)備筏板m33其它構(gòu)筑物檢查井等主要設(shè)備一覽表序號名稱規(guī)格型號單位數(shù)量價格（萬元）備注1格柵臺1公司自制2潛污泉臺53抽吸泵臺24計量隔膜泵HK21 0/臺15曝氣機ASP-15 0H臺86潛水式攪拌機4-230-1400臺17儲藥罐300L個

23、18厭氧池*個1玻璃鋼9MBR池10*個1玻璃鋼10調(diào)節(jié)池10*個1玻璃鋼11儲泥池2*個1玻璃鋼12清水池2*個1玻璃鋼13消毒設(shè)備YQLT-5個114膜組件806*66 6*1 450件3215配電箱個116設(shè)備間個117其他管材等環(huán)境效益分析本生 活污水處理 站投入正常 運行后，可 獲得如下環(huán)境效、人每年消減SS排放量：(250 - 10 ) *300*365/106 二噸每年消減BOD5排放量：(250 - 10 ) *300*365/106=噸每年消減CODcr排放量：(450-50)*300*365/106 二噸每年消減NH3-N排放量：(35- 5)*300*365/106= 噸

24、綜合污水處理站運行成本計算與綜合效益分析1)人工費用本處理站是無人操作的自動處理系統(tǒng)，沒有員工工資福利待遇費。300m3/d，則耗電成本為。2)動力消耗費用本污水處理工程日耗電約為，處理量為電費按元/,則運行成本為：元/m3水。3)綜合運行成本人工費+動力費+藥劑費=元/ m3水。金潤花園社區(qū)240 m3工藝計算格柵池功能：去除污水中粗大的物質(zhì)和顆粒直徑大于4mm的污物，保護處 理站的機械 設(shè)備與生物處理系統(tǒng)正常運行，防止管道的堵塞。數(shù)量：1座格柵渠尺寸：Lx BX H=xx結(jié)構(gòu)：傳混結(jié)構(gòu)。主要設(shè)備：不銹鋼自制格柵一臺 溢流管道1套3）提升泵型號流量 Q=7m3h揚程功率數(shù)量 調(diào)節(jié)池H 二 1

25、0mN 二:兩臺（一用一功能：根據(jù)生活污水的性質(zhì)，其水質(zhì)較為穩(wěn)定，該調(diào)節(jié)池的設(shè)計主要考慮水量的 調(diào)節(jié)。結(jié)構(gòu)形式：玻璃鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計水量：Q=10m3/h水力停留時間：T=6h池體容積：42m3池體尺寸：LX B= 8X數(shù)量：1個主要配套設(shè)備及材料：1）溢流管道1套2）微孔曝氣管道1套3）提升泵型號流量 Q=7m3h揚程 H=10m功率 N二數(shù)量：兩臺（一用一備）4）曝氣泵型號：ASP-150H數(shù)量：八臺厭氧池結(jié)構(gòu)形式：玻璃鋼結(jié)構(gòu) 水力停留時間：T=有效容積：v= 17m3池體尺寸：LX B=xA數(shù)量：2個主要配套設(shè)備及材料： 攪拌機2臺型號：MBR池結(jié)構(gòu)形式：玻璃鋼結(jié)構(gòu) 水力停留時間：T=6h有效

26、容積：42m3池體尺寸：LX B=x©數(shù)量：2座主要參數(shù)：有機負荷取污泥濃度8g- 12g/L主要配套設(shè)備 及材料：1） MBR 膜型號：806*666*1450數(shù)量：25件2）抽吸泵兩臺（一用一備）型號Q二h數(shù)量H二32m流量N二揚程3）加藥計量泵型號：HK210/數(shù)量：1臺功率4）儲藥罐型號：300L數(shù)量：15）污泥回流泵型號：W流量：Q= 3m3h揚程：H=10m功率：N二數(shù)量：2臺.5清水池功能：采用投加二氧化氯方式進行消毒處理，滿足處理出水指標要求。結(jié)構(gòu)形式：玻璃鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計容積：V=6m3池體尺寸：LX B二x八數(shù)量：1座主要配套設(shè)備及材料：1）濾片投加器6儲泥池功能：儲存生物處理產(chǎn)生的剩余污泥，方便進入污泥脫水系統(tǒng)進行 脫水。結(jié)構(gòu)形式：玻璃鋼結(jié)構(gòu)容積：V=6m3池體尺寸為：LX B=x©數(shù)量：1座設(shè)備間為了方便各電氣設(shè)備的使用和維修，需建造設(shè)備間一間。結(jié)構(gòu)形式：輕體房面積：12m2電氣設(shè)計現(xiàn)場