中水回用方案及造价.docx

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中水回用方案及造价

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小区生活污水500吨/天

设计方案

2013年07月10日

概述

根据用户提供的资料，本次设计的水量为500t/d，水质按照理想生活污水模式设计，出水达到《城市污水再生利用景观环境用水水质》标准。

城市生活污水主要污染物为COD、BOD、悬浮物、氨氮、总磷、色度、粪大肠杆菌等。

根据我们的经验，生活污水的BOD/COD值在0.3以上，可生化性非常良好，本方案拟采用MBR反应器＋化学除磷的处理工艺，保证出水水质可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）二级标准。

一、总论

1.1概况

以下设计方案根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）等设计。

1.2编制依据

（1）建设方提供的基础设计资料

（2）《室外给水设计规范》（GBJ13-86）

（3）《室外排水设计规范》（GBJ14-87）

（4）《中华人民共和国污水综合排放标准》（GB8978-1996）

（5）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）

（6）《机械设备安装工程施工及验收规范》（GBJ231-82）

（7）《给水排水构筑物施工及验收规范》（GBJ141-90）

1.3编制原则

（1）根据规划，最大限度减少投资，更好地发挥投资效益。

遵循国家环境保护、城市污水治理的有关政策、法律、法规、标准和规范；

（2）稳定性原则。

采用技术成熟、高效节能、管理方便的污水处理技术和优化工艺，确保污水处理效果，减少运行费用；

（3）经济性原则。

最大限度的提高性价比，降低初期投资和运行、维护成本。

（4）安全性原则。

采用安全可靠的处理工艺，确保有效防止细菌、病毒和污泥造成的二次污染问题。

（5）紧凑性原则。

以高负荷生化工艺为主体，集成物理化学处理技术，构建地埋式高效低能耗污水处理系统，节省占地面积，方便运行管理。

（6）采用现代化的技术手段，逐步实现自动控制管理，做到技术可靠、经济合理、管理方便。

1.4工艺设计参数

1.4.1处理水量：

Qd=500m3/d每天约8小时排污

1.4.2进水水质

由于甲方没有提供有关数据，本方案按常规生活污水设计。

1.4.3出水水质

因为出水要直接外排至小清河，因此处理出水部分执行国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）二级标准。

主要水质指标如下：

pH=6.0-9.0

BOD5≤30mg/L

CODCr≤100mg/L

SS≤30mg/L

氨氮（以N计）≤25mg/L

色度≤40倍

粪大肠菌群数≤104个/L

1.5设计范围

1.5.1污水处理站内的废水处理工艺设计；

1.5.2MBR结构设计及相关设计；

1.5.3建筑物设计、构造物设计、设备设计及选型、电气及自控设计、设备安装设计等。

二、水处理工艺

2.1工艺流程图

泵

外排

泵

2.2工艺流程说明

因厂区排污管线出口距离本方案设计污水处理站较远且排污管线口比较低，生活污水由厂区污水管线出口排入墙外集水井，再由泵送至污水处理站格栅前。

由格栅组粗过滤后进入调节池，隔栅组主要去除污水中比较大的固体和漂浮物等，由于污水量相对不大，清渣量小，清渣周期较长，所以隔栅组的清渣方式为人工清渣；调节池主要进行水量调节及水质均衡,同时也对泥砂等较重颗粒进行预沉，去除部分悬浮物等大块颗粒，本系统由于不是连续24小时污水排放，所以调节池相对较大以增强其调节能力；调节池中污水通过潜污泵提升进入污水处理主体—膜生物（MBR）反应器中，高浓度的活性污泥将生活污水中的有机物进行彻底有效降解，经处理后的水通过超滤膜组件过滤然后经过化学加药除磷处理后进入沉淀器,将产生的难溶磷酸盐沉淀去除，处理完的污水最后排放至缓冲池内，而活性污泥被全部截留MBR在反应器中，定时排放，整个处理过程通过PLC可编程控制器自动控制。

缓冲池中的达标污水然后经过水泵加压送入就近河道。

2.3各构筑物说明

2.3.1集水井

放置潜污泵，收集、容纳厂区排污管线口排放的污水，以输送污水至污水处理站格栅前。

同时集水井处设事故排放口，便于事故排放。

2.3.2格栅组

格栅用于去除可能堵塞水泵机组及管道阀门的较粗大悬浮物，并保证后续处理设施能正常运行。

格栅由一组（或多组）相平行的金属栅条与框架组成。

倾斜安装在进水的渠道，以拦截污水中粗大的悬浮物及杂质。

2.3.3调节池

污水进入调节池，进行污水水量的调节和水质的均一。

污水水量和水质在不同时间内有较大的差异和变化，为使管道和后续构筑物正常工作，不受污水的高峰流量和浓度的影响，设置调节池，把排出的高浓度和低浓度的水混合均匀，保证污水进入后续构筑物水质和水量相对稳定，便于生物处理的稳定进行。

同时也对泥砂等较重颗粒进行预沉。

2.3.4MBR反应器

MBR工艺是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。

利用高浓度的驯化活性污泥处理水中的污染物，出水经过膜分离将生化反应池中的大分子有机物和活性污泥及其吸附的有机物截留住，从而取代了传统处理的二沉池，大大节省了占地面积和提高了自动化运行程度，也保证出水稳定达标排放。

2.3.5化学除磷加药装置

通过投加适量聚合氯化铝，使水中的磷变成难溶盐沉降，从而将水中的磷得到去除，以达标排放。

2.3.6反应沉淀器

难溶磷酸盐在沉淀器中沉降，沉降物定期排至污泥浓缩池，达到除磷的目的。

2.3.7缓冲池

最终出水要经过水泵排入外界水体，所以设置缓冲池暂时储存处理后的水，以便收集外排。

三、膜-生物反应器（MBR）简介

本工艺采用国内外最先进的污水处理技术——MBR工艺技术,是国家经贸部公布的“2001年度优先推广的节水新技术”。

MBR工艺是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。

它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住，省掉二沉池。

因此，活性污泥浓度可以大大提高，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应和降解。

因此，膜-生物反应器工艺通过膜的分离技术大大强化了生物反应器的功能。

膜-生物反应器在优化生化作用的优越性：

1、出水水质好，出水SS和浊度接近于零

MBR中膜分离单元良好的截留作用是膜的渗透液中不含固体和大分子胶体物质，悬浮物质被完全截留。

2、污染物去除率高

MBR中高效的固液分离作用保证了MBR内有较高的污泥浓度。

这使得生物反应器内获得很高的生物浓度，极大地提高了生物降解能力。

同时，一些有毒的微污染物质则吸附在污泥上，保证了出水水质。

3、氨氮去除率高

MBR中膜的高效截留作用实现了反应器中HRT（水力停留时间）和SRT（污泥停留时间）的分离。

可以非常容易地控制SRT，以适应增长缓慢的硝化细菌的生长要求，进而提高系统的硝化能力。

4、难降解有机物降解效率的提高

膜的截流作用还可以延长大分子物质和降解难降解有机物的微生物在反应器中的停留时间，有利于难降解物质的去除。

同时反应器内活性污泥浓度的增大，提高了生化反应速率，也有利于难生物降解有机物的去除。

5、良好的杀菌，消毒效果

MBR在运行一段时间后，膜与液体界面上被膜截留的有机溶质的沉积形成了凝胶层。

与膜本身相比，凝胶层可能具有较高的选择性和较低的渗透性，也能起到物理滤膜的作用，利用出水水质的进一步提高，故而常被看作是一层动态膜。

有研究发现，即使是微滤膜也能对细菌和病毒起到良好的去除效果，省去了额外的消毒药剂投加。

在MBR中，耐热大肠杆菌被完全去除，噬菌体数量有明显减少。

6、设备紧凑，占地少

膜生物反应器内污泥浓度高，装置容积负荷大，污泥负荷低，使设备体积大大减小，减少了占地面积，使MBR的系统流程大大简化。

7、剩余污泥量少，污泥处置费用低

MBR中SRT很长，生物反应器起到了污泥耗氧消化池的作用，从而显著地减少污泥产量。

由于SRT可以无限延长，理论上可实现零污泥排放。

8、运行灵活，稳定

MBR可以模块化设计，适应不同的处理水量；对不同的原水水质，反应器内可以投加不同的粉末吸附材料，拓展了MBR的应用范围。

9、自动化程度高，操作简单

系统易于采用PLC控制，在附加适当的在线检测仪表后，可实现全程操作控制自动化。

四、主要构筑物及设备规格

4.1.1隔栅

隔栅设有两组，粗隔栅栅条间隙为10毫米，细格栅栅条间隙为5毫米，安装角度60度，有效宽度0.5米，出渣口设置存渣池。

由于处理量相对较小，清渣方式采用人工清渣。

4.1.2潜污泵

型号：

50WQ15-22-2.5；

数量：

2台，1用1备；

性能参数：

流量：

Q=22m3/h；扬程：

H=15m；功率：

N=2.5kw。

4.1.2调节池

结构：

钢筋混凝土结构，顶部加钢筋混凝土盖板；

数量：

1座；

尺寸：

10m×10m×2.5m；

容积：

V有效=230m3V总=250m3；

4.1.3一体化膜生物反应器

4.1.3.1反应器主体

结构：

碳钢结构，内外防腐处理；

数量：

一台；

HRT：

8h；

尺寸：

10.00×8.00×2.50m3，有效水深2.2米；

4.1.3.2膜组件

数量：

140片；

规格：

FP.AI；

膜面积：

20m2/片；

膜通量：

200L/h；

4.1.3.3机架

规格：

非标；

数量：

1套；

材质：

A3钢防腐；

用途：

膜组件的固定；

4.1.3.4曝气用罗茨风机

数量：

2台（一开一备）；

型号：

3HD-180

电机功率：

5.5KW；

风量：

11.67m3/min；

风压：

95KPa

用途：

MBR池曝气充氧。

4.1.3.5膜生物反应器提升泵

数量：

2台（一开一备）；

型号：

50WQ15-22-2.5

流量：

20.83m3/h；

扬程：

15米；

电机功率：

2.5KW；

用途：

污水从调节池提升至MBR池。

4.1.3.6自吸泵

数量：

2台（一开一备）；

型号：

50ZX18-20

流量：

28.8m3/hr；

吸程：

9m；

扬程：

6.5m；

电机功率：

4.5KW；

用途：

膜组件的抽吸出水。

4.1.3.7可变微孔曝气器

数量：

1套；

用途：

MBR池供氧。

4.1.4化学除磷装置

4.1.4.1加药装置

数量：

一套

包括：

计量泵、溶药箱、加药箱。

4.1.4.2反应沉淀器

结构：

碳钢防腐

数量：

一台

容积：

22m3

HRT：

1小时

4.1.4.3污泥泵

数量：

1台；

型号：

I-1B1寸；

流量：

Q=1.0m3/h；

扬程：

H=30m；

功率：

N=1.1kw；

用途：

将沉淀器污泥抽吸排入污泥浓缩池。

4.1.5缓冲池

结构：

砖混结构；

数量：

一座；

尺寸：

2.00×5.00×2.20m3有效水深2.00m；

容积：

V总=22m3V有效=20m3

4.1.6排水泵

数量：

2台（一开一备）；

型号：

IS50-32-220

流量：

22m3/hr；

扬程：

20m；

电机功率：

4.5KW；

用途：

将处理后的水泵入外部景观水体。

4.1.7污泥浓缩池

4.1.5.2构筑物

结构：

砖混结构；

数量：

一座；

尺寸：

4.0×5.0×2.2m；

有效容积：

40m3；

4.1.5.2污泥泵

数量：

1台；

型号：

I-1B1寸；

流量：

Q=1.0m3/h；

扬程：

H=30m；

功率：

N=1.1kw；

4.1.5.3上清液回流泵

数量：

1台；

型号：

I-2B1寸；

流量：

Q=1.5m3/h；

扬程：

H=30m；

功率：

N=1.1kw；

4.1.5.3板框式压滤机

压滤面积：

100平米

功率：

5.5KW

4.3污水处理车间及值班办公室

污水处理车间主要放置膜生物反应器、鼓风机、配电柜及自控室等，水处理车间尺寸：

15m×10.0m×4.5m；砖混结构。

工作人员办公室设计尺寸：

5.0m×9m×3.3m。

五、污泥处理

MBR反应器的污泥排入污泥浓缩池，进行污泥浓缩，产生的上清液回流入调节池。

经过板框式压滤机浓缩后的污泥外运填埋或者干化焚烧。

六、电器及控制

罗茨风机两台,潜式污水提升泵四台,自吸泵两台,排水泵两台、污泥泵两台、二氧化氯发生器一台、板框式压滤机一台、电控柜一个。

电源由业主从低压电网电缆引出穿保护管引入供电控制箱。

整套系统由PLC集中控制，也可切换成手动操作，所有电机具有过负荷、短路、漏电、断相保护。

对于有关电气设备连接、安装、调试，按国家有关规范进行安装和测试。

七、工程范围

自排污管线末端开始至出水排入外部水体为止的整体污水处理站由供方以交钥匙工程方式提供（包括设计、制造、安装、土建、管道、配电、调试），需方给与必要的协助。

土地征用、场地平整、污水站外供电由需方负责。