50吨生活污水处理工程设计方案.docx
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50吨生活污水处理工程设计方案
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50m3/d生活污水处理工程
※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※
设
计
方
案
*************有限公司
2018年4月18日
一、工程概况
根据业主所提供的相关资料，本方案设计废水处理对象为工业废水和生活污水，废水处理量为：
50m3/d，处理后的出水达到《生活杂用水标准》（CJ25.1-89）中的标准后回用。
针对以上污水处理要求，本方案设计采用传统的A/0生物处理技术，后道设置MBR膜生物反应器。
利用膜分离技术与生物处理技术有机结合的综合处理工艺，使最终出水全面达标。
我公司根据完成同类工程取得的实际经验和实际工程参数编制此废水处理设计方案，以供业主和相关领导参考、决策。
二、设计依据及范围
2.1设计依据
（1）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）；
（2）《生活杂用水标准》（CJ25.1-89）；
（3）《室外排水设计规范》（GB50014—2006）；
（4）《地表水环境质量标准》，GB3838-2002；
（5）《污水排入城市下水道水质标准》，CJ3082-99；
（6）《环境空气质量标准》，GB3095-1996；
（7）《大气污染物综合排放标准》，GB16297-1996；
（8）《给水排水工程结构设计规范》GB50069-2002；
（9）《建筑结构荷载规范》，GB50009-2001；
（10）《混凝土结构设计规范》，GB50010-2001；
（10）《建筑地基基础设计规范》，GB50007-2002；
（11）《建筑抗震设计规范》，GB50011-2001；
（12）《建筑结构可靠度设计统一标准》，GB50068-2001；
（13）《工业企业设计卫生标准》，GB21-2002；
（14）《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》，GB50242-2002；
（15）电气设计遵照中华人民共和国国家标准中有关设计规定；
（16）根据业主所提供的基本资料及同类行业废水相关水质情况；
（17）我公司完成同类工程取得的实际经验和实际工程参数
2.2设计范围
1、本方案设计范围：
污水站范围内的工艺、土建结构、电气及自控专业设计。
2、供货及施工范围：
以离污水处理站1米范围内为交接点内的所有工艺设备、管道的供货、安装及调试。
三、污水处理站规模、水质、设计原则
3.1设计规模（即处理水量）
废水处理量为：
50m3/d，本方案按2m3/h设计，污水站24小时连续运行。
3.2废水进水水质
根据业主提供的水质指标，汇总如下：
表3-1
项目
指标
水质指标
CODcr
400mg/L
BOD5
220mg/L
SS
100mg/L
NH3-N
30mg/L
TN
40mg/L
TP
4mg/L
3.3废水排放标准
废水经处理后达到《生活杂用水标准》（CJ25.1-89）标准后回用。
表3-2
项目
指标
水质指标
CODcr
50mg/L
BOD5
15mg/L
SS
15mg/L
NH3-N
8～15mg/L
TN
8~15
`mg/L
TP
1~15mg/L
3.4设计原则
1、践行科学发展观，节能减排，可持续发展的原则
从保护生态环境、走可持续发展道路的要求出发，加快环境治理基础设施建设步伐，改善和提高水环境质量。
贯彻国家和地方关于环境保护的基本方针和政策，严格执行相关的法规、规范和标准。
项目力求采用先进的节能技术，降低污水处理站的能耗。
站区竖向设计在确保防洪涝标准的条件下，力求减少厂区填方量和节省污水提升费用。
2、因地制宜的原则
根据污水水质预测结果及进水水质、水量的特点，选用符合污水处理站特点、成熟、稳定可靠的、先进的污水处理及污泥处理工艺，确保污水处理效果，减少占地、降低运行费用和工程投资。
3、科学、合理的原则
（1）妥善处理和处置污水处理过程中产生的栅渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染。
（2）采用布置紧凑的污水处理新工艺，以节省用地。
（3）选用质量好、价格低、效率高的污水处理设备，以减少污水处理站的维护工作量，保证运行的稳定性。
（4）在保证污水处理站处理效果、运行稳定和管理方便的前提下，采用现代化技术手段，实现自动化控制和管理，做到技术可靠、经济合理。
（5）在污水处理站范围内，平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地。
（6）站区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与厂区周围景观相协调。
4、严格执行国家现行的环保技术标准、规范，遵守国家和地方环保的有关法律、法规及排放标准；
5、选用先进、合理、可靠的处理工艺，在确保处理效果的前提下，做到操作简单、管理方便、占地小、投资省、运行费用低；
6、本工程系环境工程，尤其要注意环境保护，避免和减少二次污染。
要求改善劳动卫生条件，贯彻安全生产和清洁文明生产的方针；
7、合理选用优质配件，降低能耗，提高工作效益和使用寿命，降低系统运行成本；
四、工艺流程及工艺说明
4.1废水处理工艺流程图
硝化液回流
杂物定期清理
4.2废水处理工艺说明
本污水处理工艺采用AO+MBR工艺，具体工艺说明如下：
废水首先自流进入格栅提篮，通过人工格栅拦截去除污水中较大的悬浮物固体、漂浮物和带状物，保护水泵及后续管路系统不被堵塞。
废水自流进入调节池内，调节水量、均化水质。
由于排放的废水属间隔和间断性波动排水，对处理系统来说，水量冲击负荷大、水位高低波动大；必须设置调节池调节水量和均匀水质，使污水能比较均匀进入后续处理单元。
池内设置污水提升泵，使系统衡流运行。
经水量、水质调节后，废水由污水提升泵提升进入一体化污水处理设备内进行生化处理。
生化处理工艺采用AO+MBR工艺。
主要目的是为了去除废水中的COD、BOD、NH3-N、SS等污染物。
生化处理工艺说明如下：
污水首先进入缺氧池内，在缺氧池内投加活性组合生物填料，使填料流化均匀，确保污水能与填料表面生长的微生物充分接触、混合。
其工作原理是：
在缺氧池内，由于污水有机物浓度很高，微生物处于缺气状态，此时微生物为兼性微生物，它们将污水中的有机氨转化分解为NH3-N，同时利用有机碳作为电子供体，将NO2-N、NO3-N转化为N2，而且还利用部分有机碳源和NH3-N合成新的细胞物质。
所以缺氧池不仅具有一定的有机物去功能，减轻后续好氧池的有机负荷，以利于硝化作用的进行，而且依靠原水中存在的较高浓度有机物，完成反硝化作用，最终消除氮的富营养化污染。
经缺氧池处理后的污水自流进入好氧池内，好氧池采用生物处理工艺技术，一方面充分保证好氧生化所需的溶解氧；在好氧池内，由于有机物浓度已大幅度降低，但仍有一定量的有机物及较高的NH3-N存在。
为了使有机物得到进一步氧化分解，同时在碳化作用处于完成情况下硝化作用能顺利进行，在好氧池内主要存在好氧微生物及自氧型细菌（硝化菌）。
其中好氧微生物将有机物分解成CO2和H2O；自养型细菌（硝化菌）利用有机物分解产生的无机碳或空气中的CO2作为营养源，将污水中的NH3-N转化成N2-ON、N3-ON，从而最终消除氮污染。
在好氧MBR池出水末端设置硝化液回流泵，将污水回流到缺氧池内，使污水中的N得到彻底的去除。
本生化处理工艺的关键技术在于它克服了传统污水处理设备工艺设计上的缺陷，在AO生化工艺段，采用MBR膜处理技术，通过在生物池内投加活性生物填料，大大增加了反应器内的微生物量及微生物种群，能使污水中的各种污染物得到彻底的降解和去除，为出水稳定达标排放提供了有力的保证。
采用MBR工艺，设备具有占地面积小，对冲击负荷适应能力强，不易产生污泥膨胀，污泥生成量少，处理效果好，运行稳定不散发臭气，操作管理方便等优点。
而被广泛地应用于各行各业，是处理有机废水的一种有效方法。
在好氧池内溶解氧控制在1.5-2.0mg/l左右，PH值控制在7.5-8.0。
经缺氧、好氧生化后的污水自流进入MBR膜池，利用膜分离技术，更进一步去除污水中的污染物，从而最终确保出水全面达到《生活杂用水标准》（CJ25.1-89）。
经膜分离后的水由抽吸泵抽吸至清水池内储存，并经紫外线杀菌后由回用水泵提升到用水点。
回用水泵的选型可根据实际的用水量需要选型。
本方案不作具体的参数设计和选型。
4.3污泥处理工艺说明
MBR膜池产生的剩余污泥由污泥泵提升至污泥池内储存，污泥池内的污泥每年定期清理外运处理。
综合目前国内外污水处理技术的发展状况，污水处理技术正处于一个突破阶段，各种技术层出不穷。
但是基本方向为：
1、如何增加生物量，提高生物反应速度，减少占地面积。
2、针对日益严格的排放标准，如何解决难降解物质的处理，最大可能降低对自然环境的影响。
3、生物膜技术和悬浮生长活性污泥技术各有特长，如何将它们的特长融合到一起，促进污水处理技术进一步跨越。
也能够与活性污泥法组合，以增加活性污泥法的处理效能。
也可以作为中高浓度废水的生物预处理手段。
该工艺在国外已经广泛应用于城镇污水处理和工业污水处理。
污水处理负荷可以高达6kgBOD5/m3·d，大大减少占地面积。
使生物量可以达到10-20g/l，有效提高了微生物数量。
在活性污泥工艺中增加活性组合生物填料，有利于硝化菌等的附着，形成优势菌种，因而具有显著的脱氮除磷能力，载体上的生物膜污泥龄长，硝化菌浓度高，因此硝化脱氮能力显著。
氨氮的去除率可以达到90%以上。
在污水深度处理中显示巨大的潜力。
但是在国内，该工艺处于起步阶段。
主要问题是生物膜载体的开发处于落后状态，工艺核心的填料部分依靠进口。
进口填料价格昂贵。
我国部分单位也开发了多种活性组合生物填料用于各种污水处理，但普遍存在挂膜慢，附着生物量少的问题。
我公司在研究参考国内外活性组合生物填料的基础上研制开发最新的活性生物填料，从经济、高效、实用的角度出发，针对填料表面的化学特性、生物吸附生长特性及活性组合生物填料的生物脱落机制进行深入的研究，在填料结构上制造一些功能区，在填料的几何构型、表面处理、填料强度等方面进行改进以适于不同要求的好氧、厌氧微生物的生长，同时又可兼顾其易挂膜、易脱膜的特点。
尽可能地降低活性生物填料的造价，广泛的应用于污水处理。
生物膜与活性污泥结合工艺将常规工艺中相互影响和制约的因素分解，使不同的菌类生长在各自最佳环境条件下，因而在工艺中脱氮和除磷效果可以同时达到最佳，而且工艺的可控性增强。
该工艺的关键技术是研制开发一种具有良好的几何构型——使其内部生物膜得到充分保护；具有比表面积大，生物附着量多的，能够适合多菌种生长；科学的配方，使其易于挂膜，具有很好的流动性及较长的使用寿命等特点。
填料根据安装方式区分，可分为固定式组合填料、弹性填料等都是固定式填料，因此安装方便，更换简单。
而且在曝气池水中自由浮动，易挂膜，生物膜更新快，不会堵塞，比表面积大，氧化池所需容积较小。
活性组合生物填料在工程上的应用优点
活性组合生物填料在工程上的应用优势主要表现在以下几个方面：
（1）高效的脱碳能力：
高浓度的生物菌群可获得很强的COD降解能力，COD容积负荷达到6kgCOD/m3·d；同时载体上丰富的生物菌群类型，增加了对难降解有机物的降解性能。
因此系统的出水水质更好。
（2）优越的脱氮效果：
载体上的生物膜污泥龄长，硝化菌浓度高，因此硝化脱氮能力显著。
氨氮的去除率可以达到98%以上。
（3）稳定的出水水质：
高浓度的生物量以及附着生长的特性使反应池内一直保持着较高的生物浓度，来水水质的波动可被迅速分解，确保出水水质稳定。
（4）简捷的运行管理：
生物膜技术不存在传统活性污泥法的污泥膨胀、污泥上浮以及污泥流失等问题，因此不必频繁的监控反应污泥情况和变换运行参数，使日常的运行管理更简捷。
（5）较低的运行能耗：
该填料的引入可提高氧的利用率3～5％，因此充氧能耗降低。
（6）较低的占地面积：
在获得相同处理能力和处理效果的条件下，该填料的增加可减少构筑物容积和占地面积1—3倍。
（7）较少的维护和检修：
填料材质稳定，可保证使用10年以上不需更换。
配套使用的曝气系统长期使用可以免维护，从而大大减少了日常维护和检修费用，保证系统的长期连续运行。
（8）较少的剩余污泥产量：
填料上的微生物污泥龄长，生物相多而且稳定化，同时微生物自身氧化分解，故系统污泥产生量少，相应减少了污泥处理费用。
（9）灵活的运行方式：
该填料可根据不同的来水水质，选择不同的填料填充率，在好氧、厌氧、缺氧池内投加，以获得相应的处理能力。
通过填料的增加可以轻松的获得整体处理能力的提升，满足日后污水进一步扩能的需求。
活性组合生物填料主要技术参数
名称
单位
参数
规格
mm
Ф150
颜色
/
白色
投配率
%
15～60
硝化负荷
gNH4-N/m3·d
400～1200
COD负荷
gCOD5/m3·d
450
挂膜周期
天
5～40
使用寿命
年
>10
五、废水处理主要设施及工艺参数设计
5、污水提升井
污水提升泵，
型号：
WQ5-12-0.55L1
流量：
5m3/h
扬程：
12m
功率：
0.55kW
防护等级：
IP65
绝缘等级：
F级
数量：
2台（1用1库备）
生产厂家：
新界泵业
人工格栅…………1件﹙φ400×500×3㎜﹚
结构…………304焊接
2、液位控制器
型号：
GSK-1
数量：
2套
使用位置：
调节池
生产厂家：
新界泵业
5.1、一体化设备
5.2、调节池
功能：
收集和储存废水，对废水进行水量调节和水质均化。
使系统衡流运行。
尺寸：
1200×3000×3300mm
有效容积：
10㎥
停留时间：
5hr
有效水深：
2800mm
布置形式：
室外地坪以下
结构：
地下式钢制
数量：
1座
5.3、水解酸化池
规格：
1500×3000×3300mm
材质:
Q235B
数量:
1套
配套：
组合填料
5.4、好氧池
规格：
1000×3000×3300mm
有效容积：
8.4m3
停留时间：
4.2hr
材质：
Q235A
数量：
1台
配套：
组合填料
微孔曝气器：
型号：
HYL-215
规格：
DN215
通气量：
1.5-2.5m3/h.套
服务面积：
0.36-0.6m2/套
材质：
EPDM/UPVC
数量：
16套
5.5、MBR膜池
规格：
1000×3000×3300mm
有效容积：
8.4m3
停留时间：
4.2hr
材质：
Q235A
数量：
1台
配套：
MBR膜元件1组；
曝气系统10套；
污水回流泵1台，流量：
5m3/h，扬程：
8m，功率;0.55KW；
生产厂家：
新界泵业
5.6、清水池
规格：
1300×1500×3300mm
有效容积：
5m3
停留时间：
2.5hr
材质：
Q235A
数量：
1台
清水泵1台，流量：
5m3/h，扬程：
10m，功率;0.55KW；
生产厂家：
新界泵业
5.7、污泥池
规格：
1000×1500×3200mm
有效容积：
5m3
停留时间：
2.5hr
材质：
Q235A
数量：
1台
污泥提升泵1台，流量：
5m3/h，扬程：
10m，功率;0.55KW；
生产厂家：
新界泵业
5.8、设备间
规格：
2000×3000×3200mm
材质：
Q235A
数量：
1台
配套：
鼓风机：
型号：
HC-60S
数量：
2台（1用1备）
风量：
1.9m3/min
升压：
0.03MPa
功率：
2.2kW
转速：
450r/min
动控制柜1台：
（PLC控制）
抽吸泵2台；Q=3m3/h，H=15m
生产厂家：
新界泵业
膜元件清洗泵1台；Q=5m3/h，H=15m
紫外线消毒装置1套；
六、污水站平面布置
本废水处理设备的平面布置可根据甲方实际地形作合理布置，废水处理站占地约：
50m2。
七、主要建筑物、构筑物及设备清单
7.1主要构筑物一览表
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
4
设备基础
9000×4000×200mm
座
1
钢筋混凝土
7.2主要设备及配件一览表
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
手动格栅
Φ400×500mm
台
1
SUS304
2
污水提升泵
WQ5-12-0.55L1
台
2
1用1库备
新界泵业
3
浮球液位控制器
GSK-1
套
7
组合件
调节池
1200×3000×3300mm
台
1
Q235A
4
水解酸化池
1500×3000×3300mm
台
1
Q235A
5
好氧池
1000×3000×3200mm
台
1
Q235A
6
好氧填料
Φ150
m3
5
7
好氧池微孔曝气器
DN215
套
18
EPDM/ABS
8
鼓风机
HC-60S
台
2
1用1备优纳特
9
硝化液回流泵
WQ10-12-0.75L1
台
1
新界泵业
10
MBR膜池
1100×3000×3300mm
台
1
Q235A
11
MBR膜组件
配套
套
1
12
抽吸泵
Q=3m3/h，H=15m
台
2
1用1备
13
污泥泵、清水泵
WQ6-12-0.55L1
台
2
新界泵业
14
反洗泵
Q=5m3/h，H=15m
台
1
新界泵业
15
紫外线消毒装置
ZSJ-5
台
1
16
污泥池
1300×1500×3300mm
台
1
Q235A
17
清水池
1300×1500×3300mm
台
1
Q235A
18
设备间
2000×3000×3300mm
台
1
Q235A
19
自动控制柜
配套
台
1
西门子PLC控制
20
工艺管道、阀门及配件
配套
批
1
Q235/UPVC
21
电线、电缆\线管等
批
1
远东电缆
设备价格清单
序号
名称
规格及型号及参数
单位
数量
单价
（万元）
总价
（万元）
备注
1
格栅
φ400×500mm
台
1
SUS304
2
调节池
1200×3000×3300㎜
台
1
Q235A
3
污水提升泵
WQ6-12-0.55L1
台
2
1用1备
4
浮球液位控制器
GSK-1
套
9
组合件
5
缺氧池
1500×3000×3300mm
台
1
Q235A
6
好氧池
1000×3000×3300mm
台
1
Q235A
6.1
微孔曝气器
DN215
套
18
EPDM/ABS
7
鼓风机
HC-60S
台
2
1用1备
8
硝化液回流泵
WQ10-12-0.75L1
台
1
新界泵业
9
MBR膜池
1200×3000×3200mm
台
1
Q235A
10
MBR膜元件
配套
套
1
11
抽吸泵
Q=3m3/h，H=15m
台
2
1用1备
12
污泥泵
WQ6-12-0.55L1
台
1
新界泵业
13
反洗泵
Q=5m3/h，H=15m
台
1
新界泵业
14
紫外线消毒装置
ZSJ-5
台
1
SUS304
15
污泥池
1000×1500×3200mm
台
1
Q235A
16
清水池
1000×1500×3200mm
台
1
Q235A
17
设备间
2000×3000×3200mm
台
1
Q235A
18
自动控制柜
配套
台
1
西门子PLC
19
工艺管道、阀门及配件
配套
批
1
Q235/UPVC
20
电线、电缆\线管等
批
1
远东电缆
21
设备制作、油漆、配件
22
现场吊车
23
运输费
24
安装费
25
调试费用
26
小计：
27
合计：
金额（人民币）
小写：
元
注：
1、发票开具设备总价55%。
2、主电源线由甲方接至设备控止柜内，
3、设备进水由乙方负责接至污水提升井；
4、出水口由乙方在设备上留出水接口，出水管由甲方负责。
5、设备制作前由甲方预付乙方设备总额的30%；提货时甲方付乙方设备总额的40%；安装调试验收达标后甲方付乙方设备总额的25%；质保金是设备总额的5%；满12个月后付清5%余额。
9.2用电负荷计算
用电设备负荷表
序号
用电位置
设备名称
装机
台数
装机功率（Kw）
运行功率（Kw）
实际使用电耗（Kw.d）
1
调节池
污水提升泵
2台
1.1
0.55
11
2
好氧池、膜池
鼓风机
2台
4.4
2.2
96
3
好氧池
硝化回流泵
1台
0.75
0.75
18
4
MBR膜池
污水回流泵
1台
0.55
0.55
2.5
5
MBR膜池
抽吸泵
2台
1.5
0.75
18
6
清水池
清水泵
1台
0.55
0.55
15
7
MBR膜
反洗泵
1台
0.55
0.55
8
合计
本污水处理工程所有用电设备的电压等级均为380/220V低压设备。
本工程用电设备容量约为：
（1）装机容量：
9.4Kw
（2）常用容量：
5.9Kw
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