2200m3d污水处理厂设计方案.docx
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2200m3d污水处理厂设计方案
生活污水处理系统工程
污水厂设计方案
2200m3/d
新疆生产建设兵团建设工程（集团）环境工程有限公司
二O一五年六月
生活污水处理厂设计方案
一、概述
随着我国对外开放的不断深入，我国旅游业及房地产业蓬勃发展，高级别墅小区、小城镇建设、商厦、高层住宅楼，拔地而起。
这些使环境保护显得日趋重要。
为了保护环境，造福子孙后代，我公司开发和生产了JYJ生活污水处理成套设备，该设备适用于学校、宾馆、住宅小区等生活污水处理，该设备不占地表面积，不需建房、采暖、保暖，对周围环境无影响，设备采用A/O生物处理新工艺，自控装置选用西门子公司产品，有自动切换，报警功能，只需一人兼管。
JYJ地埋式生活污水处理设备工艺设计合理，构思新颖，效果最佳，达到国家一级A排放标准，并作为新产品进行推荐使用。
二、设计依据
本工程设计方案的编制，主要技术依据如下：
1、用户提供的人口等有关资料。
2、GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的排放一级A标准。
3、GBJ15-88《建筑给水排水设计规范》。
4、JB/T6932--93机械行业标准《生物接触氧化法生活污水净化
器》要求。
5、GBJB-86《室外给水排水设计规范》
6、环境噪声标准（GB3096-96）；
7、通用电器设备配电设计规范（GB50055-93）。
8、给水排水工程和污水处理工程建设有关技术规范；
9、我公司所完成同类工程所取得的实际经验和实际工程参数；
三、水质水量及处理要求
1、设计水量按20000人口算：
取人日用水量：
100L/人
每天需处理水量：
2000m3/d
取水量波动系数：
1.1
设计处理水量：
2200m3/d即（92m3/h）
2、污水原水水质及排放标准
名称
原水（进水）
排放标准
BOD5
300mg/L
≤10mg/L
CODcr
500mg/L
≤50mg/L
SS
400mg/L
≤10mg/L
氨氮
≤40
≤5（8）
粪大肠菌群数
≤1000
PH
6.0-9.0
6.0-9.0
四、设计范围及原则
1、本工程设计范围为污水处理系统入口至污水达标排放出口为止，包括工艺设计、设备设计，提供资料图及电器控制设计。
2、处理设备采用成熟、可靠、稳定的处理工艺，出水水质达到污水排放标准。
3、设备的构件需经济合理，投资省，占地少，运行费用低。
4、公司提供的地埋式生活污水处理设备，外壳结构为碳钢环氧煤沥青防腐，埋地放置，覆土层不小于1300mm，同时上部可种植花木、草坪，进一步美化环境。
该设备结构防腐蚀、抗衰老，保温都很好，结构又合理、占地面积小、这样又可节省投资，主体设备使用寿命在15年以上。
5、在设计中充分、考虑了二次污染的防治，合理解决了污泥、噪声及臭气的控制。
6、在工艺设计时，有较大的灵活性，可调性，以适应水量、水质的周期变化。
五、施工范围
1、厂区内混凝土构筑物、设备房、道路及围墙。
2、厂区内污水设备，及设备间的连接管网。
3、总配电箱至各电器之间的控制线路及设备间的照明。
4、污水处理设施的总进水，总出水业主负责施工。
5、处理设备的总电源将由业主接至设备配电箱。
6、我公司负责调试合格，交付业主使用。
六、污水处理工艺流程及说明
根据污水水质、水量和污水排放标准的要求，本污水处理设备采用“格栅除污+缺氧+接触氧化”相结合的污水处理工艺，处理后的污水经消毒达标排放。
其工艺流程设计如下：
风机
生活污水格栅调节池泵缺氧池接触氧化池沉淀池
过滤消毒达标排放污泥池工艺流程方框图
抽吸外运
工艺流程说明：
生活污水自流入格栅井，格栅井内设置人工格栅以去除污水中漂浮物和大块杂质，确保后续污水处理设施及机泵设备的正常运行。
污水经格栅初步处理后自流进入调节池，污水经调节池充分匀质后由两台潜水排污泵轮流抽入缺氧池，流经接触氧化池、沉淀池、过滤，滤后液经二氧化氯消毒达标排放。
接触氧化池出水进入沉淀池进行泥水分离，沉淀池剩余污泥采用气提方式排入污泥池，进行循环处理，达到无害化处理的目的。
自控系统控制水泵、风机的运行，实现对污水处理设备的无人化操作。
污水处理设备的处理过程靠风机送风至污水处理设备以达到好氧条件，为了考虑减少噪音，风机选用低速回转风机，风机进、风口安装消声器，减少噪声污染，臭气经生物除臭后外排。
机电设置：
1、格栅一台
2、风机三台，二用一备配置，为缺氧池及接触氧化池提供气源；
3、污水提升泵三台，二用一备，为调节池提升污水；
4、过滤提升泵三台，二用一备，为过滤提升污水；
5、过滤反洗泵二台，一用一备
6、二氧化氯发生器发生器一台
7、过滤器:
石英砂+活性炭过滤器,一套
8、生化处理设备一套
9、硝化液回流泵三台
七、污水处理主要工艺设施说明
7.1格栅
本工艺设置格栅一道，以去除污水中的软性纤维物及大颗粒杂质，以防堵塞水泵、阀门、管道、确保处理设备的正常运行，为系统的长期运行提供了基本保证。
污水经格栅处理后进入沉砂池。
沉砂池出水流入调节池。
7.2调节池
调节污水的水量和水质，确保后级处理系统的稳定可靠性。
调节池内设一应急旁通管路，池内设污水提升泵3台（二用一备），液位控制器3套，检修爬梯等基本配套设施。
调节池的污水将由污水提升泵提升送入后级处理设备。
调节池为钢砼结构。
7.3缺氧池（A池）
本池是以反硝化过程为主的设施，功能是去除污水中的NH3-N和降解有机物。
在兼性厌氧菌生化反应中，以分解代谢反应为主。
池内设置先进新颖的轻质、高强、空隙率大、易成膜的弹性填料，作为细菌载体，使其存留足够的进行生化过程的微生物量。
此填料不仅比表面积大，且水流特性十分优越，安装维护方便。
材质：
聚烯烃类、规格：
φ150、比表面积：
300m2/m3、孔隙率（%）：
＞99。
7.4接触氧化池（即O池）
本池是利用自养型好氧微生物进行生化处理的设施。
功能是对污水中溶解的含碳有机物进行降解和对污水中的氨氮进行硝化。
来自缺氧池已被初步降解了氨化反应即由于氨化菌的作用将有机氮转化为氨态氮的过程：
有机氮化合物+O2-NH4+CO2↑新生化合物
硝化反应即由于硝化菌的作用将氨态氮转化为硝酸盐氮的过程：
NH4++O2-NO2-+H2O+2H2–能量
2NO2-+O2-2NO2-–能量
污水中的含碳有机物，在此池可进行较为彻底地氧化分解，而对氮、磷等植物性有机物去除很少，但在好氧微生物（硝化菌）的作用下，可将含氮有机物转化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮，达到除氮处理。
池内部设置立体弹性填料和微孔曝气器。
填料上附着积累好氧微生物，类型与前级缺氧池相近。
氧化池采用微孔曝气器，主要起充氧作用，效果是一般曝气装置的2-3倍，且具有阻力小、曝气均匀、不易堵塞、运行寿命长等特点。
风机选用噪音低、耗电少，运转稳定性好的的HD型回转式风机。
7.5沉淀池
采用斜管沉淀池，生化处理后的污水流到二沉池，沉淀处理腐化脱落的生物膜，污水在此得到澄清，表面负荷1.2m3/m2.h，沉淀下来的污泥采用空气提升至污泥池进行循环处理。
沉淀池内装斜管填料，其特点为湿周大、水力半径小；层流状态好，颗粒沉降不受紊流干扰；其处理能力是一般沉淀池的3-5倍，经沉淀后出水水质完全能达到设计标准。
7.6中间水池
二沉池出水进入中间水池，作为过滤进水池，内设设污水提升泵3台（二用一备），液位控制器3套，提升泵将污水送到过滤器过滤
7.7过滤器
过滤器采用:
石英砂过滤器，型号SL2600，2台，处理量100m3/h
活性炭过滤器，型号TGL2600，2台，处理量100m3/h
7.8消毒池
消毒池设计采用二氧化氯消毒方式。
7.9电器控制系统说明
本工程设一台电器控制柜，采用PLC控制技术，对2台鼓风机和3台提升泵、高中低液位浮球及气提阀进行编程自行运行控制，同时每台设备均可手动控制。
自控过程简述如下：
自动控制三台污水提升泵的开、停，高水位启动，低水位停止，超高水位报警。
每台水泵累计工作12小时后，自动切换备用水泵。
并由调节池液位开关控制泵的启、闭。
低水位，水泵停止；中水位，一台水泵工作；高水位，二台水泵工作，系统发出报警信号。
当其中一台泵发生故障时，自动退出运行，并发出声光报警信号，同时备用泵自动切换投入运行。
三台污水泵可根据工作时间定时轮换运行。
7.9.1两台风机采用全自动运行方式，交替运行，当污水断流时，风机能根据停止运行的时间（此时间可调）自动间歇运行，给装置充氧，保证生物膜的活性。
当其中的一台风机在运行中发生故障时，会发出声光报警信号，并自动退出运行状态，备用风机同时投入运行，此时这台风机将不间断运行，一直到发生故障的风机恢复正常投入运行时为止。
7.9.2中间水池三台污水提升泵的开、停，高水位启动，低水位停止，超高水位报警。
每台水泵累计工作12小时后，自动切换备用水泵。
并由调节池液位开关控制泵的启、闭。
低水位，水泵停止；中水位，一台水泵工作；高水位，二台水泵工作，系统发出报警信号。
当其中一台泵发生故障时，自动退出运行，并发出声光报警信号，同时备用泵自动切换投入运行。
三台污水泵可根据工作时间定时轮换运行。
7.9.3过滤器采用自动过滤，自动阀门由PLC控制
7.9.4电磁阀的自动，定时空气提泥。
采用间歇工作方式，并且工作时间很短（几分钟），停机时间较长，每12小时工作5分钟。
7.9.5电控柜具备完善的保护功能（过流、过载、欠压、缺相、过热等）和故障报警功能。
当运行的设备发生故障时控制柜自动动作并发出声光报警，警示工作人员及时处理。
同时，所有设备启停均设灯光显示。
控制柜材质为冷轨钢板，表面采用静电喷塑处理。
控制柜具有防尘、防潮功能，防水等级达到IP65，落地式安装，设于风机房中。
八、污水处理设备主要设计参数及计算
8.1调节水池（一座）
功能：
稳定污水水质水量，调节pH，为后续处理构筑物创造条件。
构筑物：
处理规模93m3/h，钢砼结构，地下式。
在调节池的出口处设3台WQ型抗撕裂无堵塞潜污水泵（2用1备，每台Q=50m3/h，扬程H=10m，N=4kw）。
调节池出水提升至初沉池。
设计参数：
工艺尺寸为12.0×12.0×4.5m
有效容积V=300m3，水力停留时间HRT=6h。
调节池内设有格栅井和平流沉砂池
8.2机械格栅：
FHJ800*4000一台
N=1.1KW
8.3污水泵：
WQ50-10-4（二用一备）3台
N=4kw
8.4缺氧池（A级）
材质：
碳钢结构
防腐形式：
刷环氧煤沥青
外形尺寸：
3000×3000×12000mm
有效水深：
2.8m
数量：
3套
8.5接触氧化池（O级）
材质：
碳钢结构
防腐形式：
刷环氧煤沥青
外形尺寸：
3000×3000×12500mm
有效水深：
2.7m
数量：
6套
填料装填率：
60%
气水比：
15：
1
8.6沉淀池
材质：
碳钢结构
防腐形式：
刷环氧煤沥青
形式：
平流式
外形尺寸：
3000×3000×9000mm
有效水深：
2.6m
数量：
3套
污泥回流方式：
气提排泥
沉淀方式：
斜管沉淀
8.7污泥消化池
材质：
碳钢结构
防腐形式：
刷环氧煤沥青
外形尺寸：
3000×3000×2500mm
有效水深：
2.6m
数量：
3套
8.8中间水池
材质：
钢砼结构
外形尺寸：
3500×3000×5000mm
有效水深：
2.8m
有效容积：
54m3
8.9清水池
材质：
钢砼结构
外形尺寸：
3500×3000×10000mm
有效水深：
2.8m
有效容积：
108m3
过滤反洗泵：
WQ180-25-22
8.10消毒出水池
材质：
钢砼结构
外形尺寸：
3500×3000×5500mm
有效水深：
2.8m
有效容积：
54m3
消毒接触时间：
0.5h
消毒剂：
二氧化氯
有效氯投加量：
10mg/L
8.11房屋建筑面积
房屋采用砖混结构，内分设备房、加药间、控制室和值班室。
平面尺寸：
6500×21400mm
内置：
8.11.1风机3L43W3台（二用一备）
（Q=13.4m3/minH=0.3kgf/cm2N=11kw）
气水比：
13：
1
8.11.2全自动石英石过滤器1套
（SL2600IIZ，处理量Q=100m3/h）
8.11.3全自动活性炭过滤器1套
（TGL2600IIZ，处理量Q=100m3/h）
8.11.4电器控制柜PLC型1套
PLC采用西门子公司产
8.11.5二氧化氯发生器一套
1000g/h
九、污水处理主要设施处理效果
处理阶段
进水水质
mg/L
出水水质
mg/L
去除率
总去
除率
排放标准
mg/L
缺氧池
CODcr:
400
200
50%
BOD5:
200
120
40%
SS:
350
297.5
15%
NH3-N:
50
15
70%
接触氧化池
CODcr:
200
60
70%
BOD5:
140
14
90%
SS:
297.5
193.4
35%
NH3-N:
15
5.25
65%
沉淀池
CODcr:
60
51
15%
BOD5:
14
11.9
15%
SS:
193.4
39
80%
NH3-N:
5.25
5.25
-
过滤器
CODcr:
51
44
15%
BOD5:
17-28
9.5
20%
SS:
39
7.8
80%
NH3-N:
5.25
5.25
-
系统
总成
CODcr:
400
44
-
89%
50
BOD5:
200
9.5
-
95.3%
10
SS:
350
7.8
-
98%
10
NH3-N:
15-50
5.25
-
89%
6（8）
十、电器功率配套及运行成本分析
1、电器功率配套
序号
名称
型号
单位
数量
功率
备注
1
格栅
FHJ800*4000
台
1
1.1KW
2
污水提升泵
WQ50-10-4
台
3
N=4KW
二用一备
3
风机
3L43W
台
3
N=11KW
二用一备
4
过滤提升泵
WQ50-22-7.5
台
3
N=7.5KW
二用一备
5
过滤反洗泵
WQ180-25-22
台
2
N=22KW
一用一备
6
回流泵
WQ50-10-4
台
3
N=4KW
设备装机功率：
N=124.6KW
设备每天实际运行总功率：
N=978.6KW
2、运行成本分析
①能耗：
978.6kw×0.5元/kw÷93÷24=0.22元
②药耗：
本污水处理系统中消毒池加药为二氧化氯，加药量按10ppm计，加药费用每吨污水处理成本为：
0.01×10=0.1元/吨
③工资费用：
由于本处理系统采用微机自动化控制，所以整套污水处理只配备二名人员管理即可。
管理人员工资按每月3000元计入成本，则每吨污水处理工资成本：
100吨/小时水量：
2×3000/（100×24×30）=0.083元/吨。
④污水处理总成本：
①+②+③=0.22+0.1+0.083=0.403元/吨
十一、二次污染的防治
污水处理设备投入使用后，可能产生的环境污染的环节有：
风机运行噪声污染；污水池产生的二次废气：
二次污泥。
根据建设项目“三同时”的精神，本设备均采取积极的治理措施：
1、本设备采用A/O法故整套设备的异味相对较少，但为不影响四周环境，本工艺设计将所有池子用管道联通，生物填料吸收。
2、沉淀后的污泥回收到污泥消化池进行循环处理，不对环境造成二次污染。
3、风机采用低噪声、高效能的回转式鼓风机，风机房设置在地坪下主设备箱体内，风机进口设消声器，下部采用减振垫，出风口均采用橡胶软接头，噪声达到GB3096-93的二类标准（白天≤60dB，夜间≤50dB）。
十二、环境影响分析
经过本系统处理后可有效地改变污水水质，大量削减污染物，减少对环境的损害，其主要污染指标年削减量为（以平均值计，年运行时间以365天计）：
CODcr：
（500-50）×1×24×365/（1000×1000）×39=157.68吨/年
BOD5：
（300-10）×1×24×365/（1000×1000）×39=101.62吨/年
SS：
（400-10）×1×24×365/（1000×1000）×39=136.66吨/年
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