小型污水处理系统焦点水网.docx
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小型污水处理系统焦点水网
智能化（CWT）小型污水处理系统
（怀柔区某农家院应用实例）
北京碧水源科技股份有限公司
1.基本情况
怀柔区位于北京市的东北部，距北京50公里，地处北纬40014′～41004′，东经116017′～116053′间，属华北经燕山山脉向内蒙古高原过度的阶梯地带。
南邻顺义，东接密云，西接昌平，北部则由西至东分别与延庆、河北省的赤城、丰宁、滦平县接壤。
南北狭长，约91公里；东西校窄，最宽处46公里，最窄处仅10公里。
全县总面积2128.7平方公里，其中山区面积1894.3平方公里，占总面积的88.99%，平原面积234.4平方公里，占总面积的11.01%。
怀柔区属于中纬度大陆性暖温带季风型半湿润气候区，四季分明，冬季寒冷干燥，夏季温热湿润，春秋时间较短，为过度性季节。
日照时间长，光热充足，全年日照时数在2748-2873小时之间。
全县年平均气温6-120C，其中，南部平原地区11.70C，北部山区河谷地带8-120C。
全年无霜期200天左右。
多年平均降水600毫米。
风向：
怀柔区冬季以西偏北为主，夏季以东偏南风为主，年平均风速在每秒3米以上,最大风速可达每秒26—23米，7～9月份平均风速最小在0.6～1.31m/s，全年主导风向为北转西风。
本CWT处理点位于怀柔西北部一个农家院。
2.水量预测
本污水处理工程为银之海农家院污水处理站。
住宿旅游人口用水量采用60L/cap·d，非住宿旅游人口用水量采用40L/cap·d。
综合考虑污水收集的实际情况，确定各村以用水量核算污水排放量的折减系数为0.5。
各个污水处理场战污水量计算请见表2-1。
人口与水量预测表表2-1
序号
名称
类别
人口
用水量标准
用水量
折污系数
污水量
总污水量
L/cap·d
m3/d
m3/d
m3/d
1
银之海农家院污水处理站
住宿旅游
120
60
7.2
0.5
3.6
4.2
非住宿旅游
30
40
1.2
0.5
0.6
3.处理规模
污水处理站设计规模一览表表3-1
序号
名称
污水量（m3/d）
处理工艺
处理站设计规模（m3/d）
1
银之海农家院污水处理站
4.2
CWT工艺
5
4.进水水质
经过实地走访调查，其排放的污水基本为洗浴水、厨房水、厕所水等生活污水，无有毒有害性工业废水。
参考国家设计规范及结合以往在京郊农村污水处理工程的设计经验，设计时考虑一定的变化系数，进水水质设计平均值如下：
设计进水水质
表4-1
水质参数
CODcr
BOD5
SS
NH3-N
TP
PH
值（mg/l）
≤250
≤130
≤150
≤30
≤3
5.5~8.5
5出水水质确定
根据《北京市水污染物排放标准》对排入北京市五大水系各河流、湖泊、水库水体功能划分与水质分类的要求确定。
考虑回用的可能性，能回用的地方，根据可能的回用用途设计出水水质。
出水回用为农田灌溉用水，需要同时满足《城市污水再生利用农田灌溉用水水质》GB20922-2007和《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，故而本工程设计出水水质指标执行相关排放标准最严格值。
设计出水水质表5-1
水质参数
CODcr
BOD5
SS
NH3-N
TP
PH
值（mg/l）
≤50
≤10
≤10
≤5
≤0.5
6~9
6工艺选择
银之海农家院污水处理站，采取的处理工艺见下表：
工艺选择表6-1
序号
名称
工艺
1
银之海农家院污水处理站
CWT工艺
7CWT工艺描述
膜生物反应器工艺是二十世纪末发展起来的新技术，它是膜分离技术和活性污泥生物技术的结合。
它不同于活性污泥法，不使用沉淀池进行固液分离，而是使用中空纤维膜替代沉淀池，因此具有高效固液分离性能，同时利用膜的特性，使活性污泥不随出水流失，在生化池中形成4000－12000mg/L超高浓度的活性污泥浓度，使污染物分解彻底，因此出水水质良好、稳定，出水细菌、悬浮物和浊度接近于零。
生活污水处理后可直接回用，在污水处理方面具有传统工艺不具备的优点。
Ø优点：
（1）出水水质优秀
由于膜的分离作用，不必设立沉淀、过滤等其他固液分离设备。
高效的膜组件将废水中的悬浮物质、胶体物质分离，保证较高的水质安全性。
（2）占地面积小
CWT-M设计合理，结构紧凑，占地面积小且处理效率高。
（3）节省运行成本
高效的氧利用效率和独特的运行方式，减少了用电量，无人看管减少运行成本，同时由于膜可滤除细菌、病毒等有害物质，可显著节省加药消毒所带来的长期运行费用。
（4）系统适应范围广
独特的运行方式可防止各种微生物菌群的流失，使一些大分子难降解有机物的停留时间变长，有利于它们的分解，从而系统中各种代谢过程顺利进行。
（5）二次污染小
CWT-M反应器内生物污泥在运行中可以达到动态平衡，剩余污泥少。
Ø缺点：
一次性投资稍高。
工艺流程：
CWT反应器工艺流程图
工艺说明：
污水经外部污水管网送至处理站，进入预处理池进行预沉降，出水经过格栅截留污水中的悬浮污染物后进入调节池，以保护后续处理系统正常运行，去除污水中的悬浮颗粒，再由提升泵提升到生化池进行生化处理。
剩余污泥定期排出，预处理池沉淀污泥定期清掏，运送至环卫部门指定地点进行处置，每半年或一年清掏一次即可。
（1）预处理池
预处理池可以截留、沉淀污水中的大颗粒杂质、防止后续的提升泵堵塞。
（2）提篮格栅
提篮格栅设于调节池进水端，目的是进一步去除污水中粒径大于1.2mm的悬浮物。
提篮格栅截留的栅渣外运与城市垃圾一起填埋处置。
（3）生化池
在曝气条件下利用池中大量繁殖的活性污泥微生物通过自身的降解或吸附作用除去水中的有机物质，以达到净化水质的目的。
同时利用膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤，实现泥水分离。
一方面，膜截留了反应池中的微生物，使池中的活性污泥浓度大大增加，达到很高的水平，使降解污水的生化反应进行得更迅速更彻底，另一方面，由于膜的高过滤精度，去除了大部分悬浮物质，得到高质量的产水。
膜区设置CWT膜组件系统及配套的出水、反洗、清洗、吹扫、等系统。
CWT膜区内的吹扫（曝气）有两个用途，一是用于膜组件周围的气水振荡，保持膜表面清洁，二是提供生物降解所需要的氧气。
生物降解后的水在自吸泵的抽吸作用下通过CWT膜组件，滤过液经由CWT集水管汇集、排放。
通过膜的高效截留作用，大部分细菌及悬浮物被截留在膜池中，同时可以截留难于降解的大分子有机物，延长其在反应器中的停留时间，使之得到最大限度的降解。
CWT膜组件设有专用的吹扫系统，吹扫抖动膜元件，以防止污泥在膜元件周边累积，影响膜元件通透性。
剩余污泥被定期排出，可控制系统内活性污泥的浓度及污泥龄。
同时为了保证CWT膜组件有良好的水通量，能持续、稳定地出水，使用化学清洗程序对膜组件进行定期清洗。
8CWT处理工程设计
8.1构筑物设计参数
各构筑物设计参数：
（1）预处理池:
尺寸：
1950×750×（3000~4000）（H）mm
有效水深：
1.90m,数量：
1座,结构：
钢筋混凝土结构
（2）调节池:
尺寸：
1200×1300×（3000~4000）（H）mm
有效水深：
1.5m,停留时间：
8.4h.数量：
1座,结构：
钢筋混凝土结构
（3）生化池：
尺寸：
2000×1300×3350（H）mm,有效水深：
2.20m,数量：
1座,结构：
钢筋混凝土结构
✧设计参数
悬浮固体浓度：
5000mg/L,污泥负荷：
0.062kgBOD/kgMLSS·d,污泥龄：
58d
综合产泥率：
0.60kgSS/kgBOD5
（4）设备间
尺寸：
1600×1300×1500（H）mm,数量：
1座,结构：
钢筋混凝土结构
（5）清水池
尺寸：
2000×2000×1450（H）mm,数量：
1座,结构：
浆砌石
8.2主要设备一览表
主要设备一览表表8-1
序号
名称
规格
单位
数量
备注
一
银之海农家院污水处理站
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
格栅
250×250×300mm，间隙1.2mm
个
1
2
提升泵
Q=0.25m3/hH=4.0mN=120w
台
1
3
膜组件
5m3/d
套
1
4
鼓风机
Q=0.19m3/minP=29.8KpaN=145w
台
1
5
自吸泵
Q=0.26m3/hHs=8mH=24mN=240w
台
1
6
回流泵
Q=0.42m3/hH=1mN=120w
台
1
7
加药系统
Q=0.16L/hH=4mN=35w
套
1
8
电控柜
700×500×250
台
1
9
管道、阀门、仪表
套
1
8.3电气设计
（1）用电负荷
银之海农家院污水处理站用电负荷，请见表8-2。
用电负荷表表8-2
名称
用电设备名称
单台功率（kw）
用电设备
计算
计算负荷
数量（台）
容量（kW）
系数
P
安装
工作
安装
工作
Kx
（kw）
银之海农家院污水处理站
提升泵
0.12
1
1
0.12
0.12
0.5
0.395
鼓风机
0.145
1
1
0.145
0.145
0.7
自吸泵
0.24
1
1
0.24
0.24
0.6
回流泵
0.12
1
1
0.12
0.12
0.6
加药泵
0.035
1
1
0.035
0.035
0.5
（2）其他
项目名称
供电电源
计量
接地
电缆敷设
银之海农家院污水处理站
220V工业用电
设置独立计量表
保护接地采用TN-S保护系统，全厂做等位连接，所有电力电缆的芯线含有PE线。
自控装置如无特殊接地要求，与电器接地共用
室外电缆采用直埋及穿管敷设方式
8.4自控设计
各个污水处理站采取现场控制主要由可编程控制器（PLC）、控制器柜及柜内附属设备组成。
9处理水质分析：
通过一年的运行，出水水质基本稳定。
检测结果如下
银之海CWT处理点水质检测报告表9-1
水质参数
CODcr
BOD5
SS
NH3-N
TP
PH
值（mg/l）
8.62
4.4
4
3.6
0.5
7.4
10运行费用分析
本项目对污水处理场站工程进行处理成本分析。
污水处理设施运行费用主要包括电费、维修费，药剂费等。
（1）电费
根据各站工艺设计方案中污水处理系统的运行功率和运行时间计算各厂站的用电负荷。
工程用电按0.5元/度计算。
电费表10-1
序号
站点
规模
用电负荷
年耗电量
电费单价
单方水费用
m3/d
KW
万KW·h
元/KW·h
元/m3
1
银之海农家院污水处理点
5
0.395
0.284
0.5
0.778
（2）运行维护费主要为系统运行时设备的日常维护，维修。
维护费见下表
维修费表10-2
序号
站点
规模
维护费
m3/d
元/m3
1
银之海农家院污水处理点
5
0.2
（3
升级会员 