生活污水处理系统方案设计.docx
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生活污水处理系统方案设计
生活污水处理系统方案设计
24m3/d地埋式污水处理设备
酒泉天壹环保有限公司
2016年5月
24吨/天生活污水处理方案
一、工程概况
本污水处理系统设计中，污水主要来源为生活污水,处理量为24吨/天。
由于污水中的污染物是以有机物为主，其生化性较好，根据实际情况，采用生物接触氧化处理技术，选用组合一体化地埋式污水处理装置，本装置是以生物接触氧化法工艺为核心技术的一种高效污水净化处理设备，它可以埋入地下，省掉地面建筑政府规划审批、设计建造、保温等复杂环节。
同时，具有出水水质好，运行稳定，管理简便，噪音低等特点，处理后的水质可达到国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准。
二、设计依据
《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）
《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
《城市污水处理》（CJB99-103）
《工程建设标准强制性条文》（建标[2000]202号）
《室外排水设计规范》（GB50014-2006）
《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）；
《钢结构设计规范》（GBJ17-88）
《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）
《供配电系统设计规范》（GB50052-95）
《低压配电设计规范》（GB50054-95）
三、设计原则
1、充分考虑二次污染的防治，设备要求噪声低，处理站附近区域无明显异味，处理设施要有密封措施，尽量减少对周围环境的影响；
2、系统操作简单，维护管理方便；
3、处理系统能自动运行，经常性运行费用低，投资省；
4、污泥产生量少，并能保证污泥有可靠的出路；
5、处理设施应具有较大的适应性、应急性、可满足水质、水量的变化，并考虑突发事故状态的各种应急措施。
四、设计范围
本设计范围为24吨/天地埋式综合污水处理设备。
污水处理系统的方案设计；设备的供应及安装；控制系统的供应及安装；机房内设备、管道及污水处理站界区外1米以内的所有工艺管道和线路。
五、设计参数
5.1污水性质：
生活污水
5.2污水水量：
24m3/d
5.3进、出水水质：
进水为一般生活污水，经处理后出水水质达到国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准。
项目指标
进水水质（mg/l）
出水水质（mg/l）
CODCr
≤300
≤60
BOD5
≤250
≤20
SS
≤220
≤20
NH3-N
≤60
≤15
pH
6-9
6-9
六、污水处理工艺
根据污水处理站主要处理对象为生活污水，主要去除的污染物指标为：
BOD、COD、SS、TN、TP、大肠杆菌，考虑到本项目污水处理规模较小，根据预计的生活污水水质指标，采用如下工艺方案：
采用A/O生化处理工艺。
并将A/O段设计成钢制一体化装置，直接安装，增加附属建（构）筑物后即可使用，不仅施工管理方便，且建设周期短，运行费用低，具体工艺流程示意如下
生活污水格栅
达标排放或处理回用
污泥外运泵
回流至水解池
6.1工艺流程说明
生活污水排入玻璃钢化粪池经初步处理后经格栅拦污后引至水解酸化单元，通过厌氧水解酸化阶段可以使部分难降解和高分子的有机物进行水解酸化，分解成可降解及小分子物质，提高废水的可生化性。
水解酸化单元出水进入生物接触氧化单元，池中挂有软性纤维状填料，池底设有曝气装置，直接在填料底部曝气，在填料上产生上向流，在气流的冲击、搅动下污水中的有机物充分与生长在填料上的微生物接触，生物膜与悬浮的活性污泥共同作用去除废水中的COD和SS。
出水自流进入斜板沉淀单元，泥水通过重力分离后进入清水池，达标排放。
斜板沉淀单元部分污泥回流至水解酸单元和生物接触氧化单元，剩余污泥进入污泥池由泵排出。
6.2主要设备材料技术说明
玻璃钢化粪池
玻璃钢化粪池是一种利用沉淀和厌氧发酵的原理，去除生活污水中悬浮性有机物的处理设施，属于初级的过渡性生活处理构筑物。
生活污水中含有大量粪便、纸屑、病原虫，悬浮物固体浓度为100~350mg/L，有机物浓度BOD5 在100~400mg/L之间，其中悬浮性的有机物浓度BOD5为50~200mg/L。
污水进入化粪池经过12~24h的沉淀，可去除50%~60%的悬浮物。
沉淀下来的污泥经过3个月以上的厌氧消化，使污泥中的有机物分解成稳定的无机物，易腐败的生污泥转化为稳定的熟污泥，改变了污泥的结构，降低了污泥的含水率。
定期将污泥清掏外运，填埋或用作肥料。
格栅井
格栅是由一组平等的金属栅条制成的框架，斜置在进水渠道上或泵站集水池进口处的格栅井内，用以拦截污水中大块的呈悬浮或漂浮状态的污染物，防止堵塞水泵或管道。
在水处理流程中，格栅是一种对后续处理设施具有保护作用的设备，尽管格栅并非废水处理的主体设备，但因其设置在废水处理流程之首或泵站进口处等咽喉位置，故相当重要。
污水经格栅可去除较大悬浮物。
对生活污水必须设置一道格栅用以拦污。
水解酸化系统
水解是指有机物进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。
微生物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应。
酸化是一类典型的发酵过程，微生物的代谢产物主要是各种有机酸.
厌氧发酵过程可分为四个阶段，即水解阶段、酸化阶段、酸衰退阶段和甲烷化阶段。
而在水解酸化池中把反应过程控制在水解与酸化两个阶段。
水解阶段，可使固体有机物质降解为溶解性物质，大分子有机物质降解为小分子物质。
在产酸阶段，碳水化合物等有机物降解为有机酸，主要是乙酸、丁酸和丙酸等。
水解和酸化反应进行得相对较快，一般难于将它们分开，此阶段的主要微生物是水解--酸化细菌。
废水经过水解酸化池后可以提高其可生化性，降低污水的pH值，减少污泥产量，为后续好氧生物处理创造了有利条件。
因此，设置水解酸化池可以提高整个系统对有机物和悬浮物的去除效果，减轻好氧系统的有机负荷，使整个系统的能耗相比于单独使用好氧系统大为降低。
我们采用以下几种方法增强水解酸化池的处理效果：
a、水解酸化池底部安装有大阻力布水系统，利用沉淀池的回流污泥搅动水解酸化池底部的污泥，使其处于悬浮状态并且与进入的废水充分混合，从而提高了水解酸化池的处理效果，减轻后续好氧处理的负荷。
沉淀池的污泥回流水解酸化池，可以增加水解酸化池内的污泥浓度、提高处理效果，同时使污泥得到消化，减少了剩余污泥的排放量、降低污泥处理费用，从而减少了运行费用。
b、在水解酸化池内安装弹性填料，对搅动的废水进行水力切割，使悬浮状态的污泥与水充分混合。
为水解酸化菌的生长提供有利条件。
生物接触氧化系统
接触氧化法属生物膜好氧处理工艺，结构包括池体，填料，布水装置，曝气装置。
在曝气池中设置填料，作为生物膜载体，废水经充氧后按设定流速流经填料，与生物膜接触，生物膜与悬浮的活性污泥共同作用，达到净化废水的作用。
填料表面形成的生物膜，由于内部的缺氧环境使生物膜内层供氧不足处于厌氧状态，在生物膜中形成了由厌氧菌、兼性菌和好氧菌以及原生动物和后生动物形成的长食物链的生物群落，能有效地将不能好氧生物降解的COD部分厌氧降解为可生化的有机物。
接触氧化系统内废水处于流动状态，保证废水同填料充分接触，对生物膜起搅动作用，加速生物膜的更新，提高生物膜活性。
系统内曝气形成水的紊流，固定在填料上的生物膜可以连续、均匀地与废水相接触，避免生物接触氧化系统内废水与填料接触不均的缺陷。
成熟的生物膜含有大量的好氧兼氧微生物，单位容积生物量多，微生物的浓度高。
接触氧化法可以承受较高的处理负荷，耐冲击能力强，出水水质好而且稳定，管理方便，剩余污泥量少，沉淀性能好，不存在污泥膨胀问题。
沉淀池
沉淀池主要去除生化池中衰老的生物膜（生物膜脱落）和部分胶体，进一步去除水中CODcr、BOD，是集混凝反应、布水、集水、排泥于一体的污水处理设施，内设斜管填料，斜管表面负荷：
1.0—1.2m3/m2.hr
污水经过接触氧化后，夹带氧化过程中产生的少量的活性污泥及新陈代谢的生物膜，以及不能进行生物降解的少量固形物，进入沉淀池进行固液分离。
使水得到澄清排出。
本设计选用斜管沉淀池，它由斜管（管）沉淀区、进水配水区、清水出水区、缓冲区和污泥区组成，斜管与水平面呈60º角，长度为1.0m，斜管孔径为50mm。
斜管区上部清水区水深为0.7～1.0m，底部缓冲层高度为1.0m。
沉淀池采用竖流式，表面负荷设计小于1.0m3/m2.h，总停留时间约2.0小时，沉淀的污泥定期用气提升至污泥消化池作进一步消化减少剩余污泥，同时确保处理出水达标。
清水池
沉淀池上清液最终进入清水池，达标排放或是作为2次灌溉绿化使用。
其作用可以为以后的废水回用提供水源、也可以为废水处理站其他工艺提供回流水，还可以便于环保部门的采样监测，起到采样井的作用。
污泥池
污泥池设置于沉淀池底部，工段产生的污泥首先排入污泥浓缩池，由污泥泵完成回流及剩余污泥输送。
七、主要设备构成
7.1 化粪池
规格：
Φ2.28ｍ×H4.4ｍ
有效容积:
16m3
材质：
玻璃钢钢
7.2格栅
规格：
5mm
材质：
不锈钢
7.3一体化污水设备
7.3.1水解酸化池
规格：
1.5ｍ×1.5ｍ×2.0ｍ
有效水深：
1.8m
有效容积:
4.5m3
停留时间：
4h
结构：
钢
7.3.2接触氧化池
规格：
1.2ｍ×1.5ｍ×2.0ｍ
有效水深：
1.8m
有效容积:
3.6m3
停留时间：
3.5h
结构：
钢
7.3.3斜管沉淀池
规格：
0.8ｍ×1.5ｍ×2.0ｍ
有效水深：
1.8m
有效容积:
2.4m3
停留时间：
2h
结构：
钢
7.3.4清水池
规格：
0.5ｍ×1.5ｍ×2.0ｍ
有效水深：
1.8m
有效容积:
1.5m3
结构：
钢
7.4罗茨鼓风机
型号：
HC-50S
主要参数：
风量0.31m³/min,N=0.75KW
数量：
1台
7.5污泥泵
型号：
G20-1
主要参数：
Q=0.8m3/h H=10m N=0.75KW 数量：
1台
八.电气
用电设备为水泵及风机，用电电压380伏，装机总容量为1.5kw，运行容量为0.75kw。
电气设计施工标准
GBJ54-84低压配电装置及线路设计规范
GBJ57-83低压电气基本标准
GB50150-91电气装置安装工程电气设备交接试验标准
JGJ46-88施工现场临时用电安全技术规范
GB50168-92电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范
GB50258-96电气装置安装工程1KV及以下配线工程施工及验收规范
GB50254-96电气装置安装工程低压电气施工及验收规范
GB50259-96电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范
GB50171-92电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范
GB50169-92电气装置安装工程接地装置施工及验收规范
GBJ303-88建筑电气安装工程质量检验评定标准
以上所列标准，在合同执行过程中如有新版本时，则按新版本执行。
各种电气设备的安装、电气试验项目符合国家规范和当地供电部门的规定。
九. 工程投资估算
9.1 土建费用估算
序号
构筑物名称
规格
数量
总价（万元）
备注
一
玻璃钢化粪池
1
基坑开挖、回填
宽3.3m*长5.4m*深4.0m
1
71.28m3
2
设备基础
宽2.3m*长4.5m*厚0.15m
11
C25素混凝土
3
检查井
Ф1.0m*H1.5m
5座
砖砌
二
一体化污水设备
1
基坑开挖、回填
长5m*宽2.5m*深4m
1
50m3
2
设备基础
长4m*宽1.5m*厚0.15m
6m2
C25素混凝土
三
管路
1
管道沟
长30m*宽1.0*深1.8m
2
波纹管
PVCΦ200
30米
合计
3.10
9.2 设备及材料费用估算
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
总价
（万元）
备注
1
玻璃钢化粪池
Φ2.28ｍ×L4.4ｍ
台
1
2.00
国产
2
格栅
5mm
套
1
0.32
国产
3
罗茨风机
HC-50S
台
1
0.85
上海
4
污泥泵
G20-1
台
1
0.38
上海
5
设备箱体
4.0m*1.5m*2.0m
台
1
3.35
碳钢
防腐
6
斜管填料
φ50
m2
2.4
0.40
宜兴
7
弹性填料
密度85%
m3
8
0.48
宜兴
8
填料支架
A3钢，配套
套
1
0.36
自制
9
生物填料
配套
1
1.60
本地
10
曝气装置
φ250
套
6
0.56
宜兴
11
配套管道及辅材
DN25-DN50
套
1
0.35
国产
12
电控
配套
套
1
0.25
国产
合计
10.90
9.3 工程投资汇总表
序号
分项内容
总价（万元）
备注
1
土建费
3.10
2
设备及材料费
10.90
3
设备吊装费
0.20
4
安装调试费
1.80
5
税费（3%）
0.50
总计
16.50
十、 施工工期
设计周期为：
3天，施工周期为：
25天，调试周期：
5天，总工期为33天
十一. 工程运行经济指标分析
11.1 人员工资
污水处理站建成后，管理设1-2人，可兼职。
11.2 电耗
污水处理站总装机容量约为1.5kW，实际运行功率约为0.75kW。
每天（24小时计）用电量为：
18KW.h。
电费按0.50元/度计算，则可计算出处理每吨水的动能费为：
0.375元。
十二. 系统运行管理
12.1 运行管理工作的重要性
污水处理工程的运行管理工作是非常重要的，这是因为，一方面污水工程即使是设计非常合理，但如果运行管理不善，也不能使整个处理过程运行正常和充分发挥其净化功能；另一方面，对污水处理工程的运行切实做好控制、观察、记录与分析检验工作，不断提高污水处理站操作工人的污水处理知识和技能，是提高技术管理水平的基本条件，对提高我国水资源的综合利用价值、增强节水意识也有积极的现实意义。
12.2 日常的运行管理工作
12.2.1 控制与观察记录
必须对进水和出水定期的作水质分析或自动连续记录，分析项目要能反映处理效率和水质对运行的影响。
内容主要为：
12.2.1.1处理的污水量；
12.2.1.2污泥产量或污泥处理量；
12.2.2生产耗电量
12.2.2.1值班记录
每一处理构筑物都必须备有记录本，逐日记录其运行情况、处理效率、事故、设备的检修等事项。
12.2.2.2 技术档案的设立
对上述运行记录、分析检验数据，处理工程应设立技术档案妥善保管。
十三. 人员培训
13.1维修工培训
13.1.1 维修培训的目的
了解常用电气设备与废水处理常用设备的基本原理以及基本构造，掌握常用电气设备与水处理常用设备常见故障的维修。
13.1.2 维修培训的内容
13.1.2.1 电工基本理论；
12.1.2.2 机械维修基本常识
13.1.2.3 常用电气设备故障的判断与维修；
13.2 操作工培训
13.2.1 操作工培训的目的：
了解废水处理的基本原理及方法以及生物氧化的工艺原理，掌握废水处理设备的操作，掌握自控系统的操作。
13.2.2 操作工培训的内容
13.2.2.1 废水的基本性质与指标；
13.2.2.2 废水处理的基本方法与系统；
13.2.2.3 各类水处理设备的基本构造与工作原理；
13.2.2.4 运行管理常见问题的解决。
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