新塘新世界花园三期工程生活污水处理工程设计方案毕设论文.docx
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新塘新世界花园三期工程生活污水处理工程设计方案毕设论文
新塘新世界花园三期工程生活污水处理工程
（1000m3/d）
设
计
方
案
广州番禺合诚实业有限公司
GuangzhouPanyuHechengIndustryCO.,LtD..
二00五年九月二十日
工程名称：
住宅小区生活污水处理工程
设计规模：
1000m3/d
设计单位：
广州番禺合诚实业有限公司
主要设计人：
工艺：
夏昌建高级工程师
张小平工程师
土建：
何正强工程师
电气及自控：
廖四春工程师
李永胜工程师
经济：
陈志光预算员
方案制作
校对
审核
批准
住宅小区生活污水处理工程
方案设计说明书
一.工程概况：
新塘新世界花园三期工程建成投入使用后，每天将排放生活废水1000m3/d。
根据环保部门的有关规定，须配备生活污水的处理设施，并与主体工程同时设计、同时施工、同时竣工投入使用，确保污水处理达标排放。
本公司根据建设单位提供的有关资料，对该住宅区的生活污水进行方案设计，以供各方决策参考。
二.设计基础：
2.1设计依据
1）《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）
2）《中华人民共和国水污染防治法》（1984年11月）
3）《中华人民共和国水污染防治法实施细则》（1989年5月）
4）《建设工程环境保护设计规范》（1987年3月
5）《污水处理设施环境保护、监督管理办法》（1989年5月）
6）《污染物排放许可证管理暂行办法》（1989年5月）
7）《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）
8）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
9）《污水排入城市下水道水质标准》（CJ18-86）
10）《室外排水设计规范》（GBJ14-1987）（1997年版）
11）《给水排水制图标准》（GB/T50106-2001）
12）《给水排水设计基本术语标准》（GBJ125-89）
13）《建筑给水排水设计规范》（GB20015-2003）
14）《总图制图标准》（GB/T50103-2001）
15）《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》（CECS117：
2000）
16）《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）
17）《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）
18）《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》（CECS137：
2002）
19）《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》（CECS138：
2002）
20）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）
21）《混凝土水池软弱地基处理设计规程》（CECS86：
96）
22）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）
23）《地下工程放水技术规范》（GB50108-2001）
24）《构筑物抗震设计规范》（GB50191-93）
25）《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》（GB50032-91）
26）《建筑地面设计规范》（GBJ50037-96）
27）《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）
28）《民用建筑设计通则》（JGJ37-87）
29）《宿舍建筑设计通则》（JGJ36-87）
30）《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）
31）《建筑结构制图标准》（GB/T-50105-2001）
32）《房屋建筑制图统一标准》（GB/T50001-2001）
33）《建筑制图标准》（GBJ104-87）
34）《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）
35）《供配电系统设计规范》（GB50052-95）
36）《低压配电设计规范》（GB50054-95）
37）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）
2.2设计原则
1）贯彻国家关于环境保护的基本国策，执行国家的有关政策、法规、规范和标准。
2）结合排水管网规划进行设计。
3）采用技术先进、高效节能、管理方便的处理工艺，确保污水处理效果。
4）在保证污水处理厂出水水质达标排放的前提下，尽量节省工程投资，节约用地、节约能耗，降低运行成本。
5）布置紧凑合理，采用埋地式，充分利用空间；
6）主体构筑物采用钢筋混凝土结构，设备及器材具有一定的耐腐蚀性能；
7）考虑通风及防噪，噪声低，气味少，避免二次污染；
8）主体构造物结构、设备、电气质量可靠。
2.3设计水量
日排水量1000m3/d,平均处理量41.7m3/h。
2.4设计水质
单位：
mg/l（PH无单位）
项目
PH
CODcr
BOD5
SS
NH4-N
PO4-P
进水水质
6～8
＜300
＜150
＜200
＜30
＜3
2.5排放标准
执行广东省地方排放标准《水污染排放限值》GD44/26-2001第二时段一级标准
单位：
mg/l（PH无单位）
项目
PH
CODcr
BOD5
SS
NH4-N
PO4-P
排放标准
6～9
90
20
60
10
0.5
三.处理工艺的选择
污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多因素进行综合考虑，各种工艺都有其适用条件，应视工程的具体条件而定。
我国目前生活污水普通采用二级生化处理工艺，该法处理效果好，能有效地去除污水中的BOD5、COD、SS。
3.1常规二级处理工艺
在常规二级活性污泥法中，不同的污染物是以不同的方式去除。
1）SS的去除
污水中的SS的去除主要靠沉淀作用。
污水中的无机颗粒和有机颗粒靠自然沉淀作用或靠活性污泥絮体吸附、网络作用，与活性污泥絮体同时沉淀被去除。
污水厂尾水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标，出水中的BOD5、COD、TP等指标也与之有关。
这是因为组成悬浮物的主要是活性污泥絮体，其本身的有机成分就很高，较高的悬浮物含量会使得水中的BOD5、COD、TP均增加。
因此，控制污水厂尾水的SS指标是最基本的，也是很重要的。
为了降低出水中的悬浮物浓度，应在工程中采取适当的措施，例如采用适当的污泥负荷以保持活性污泥的凝聚及沉降性能、采用较小的二次沉淀池表面负荷、采用较低的出水堰负荷、充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用等。
在污水处理方案选用合理、工艺参数值恰当和单体设计优化的条件下，完全能够使尾水SS指标达到出水要求。
2）BOD5的去除
污水的BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用，然后将污泥与水进行分离来完成的。
活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞，将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量，其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。
在这种合成代谢与分解代谢的过程中，溶解性有机物（如低分子有机酸等易降解有机物）直接进入细胞内部被利用，而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面，然后被酶水解后进入细胞内部被利用。
由此可见，微生物的好氧代谢作用对污水的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用，并且代谢产物是无害的稳定物质，因此，可以使处理后污水中的残余BOD5浓度很低。
根据国内外有关设计资料，在污泥负荷为0.3kgBOD5/kgMLSS.d以下时，就很容易使得出水BOD5保持在30mg/l以下。
3）CODcr的去除
污水中CODcr去除的原理与BOD5基本相同。
CODcr的去除率取决于原污水的可生化性，它与城市污水的组成有关。
对于那此主要以生活污水及其成分与生活污水相近的工业废水组成的城市污水，BOD5/CODcr比值往往接近0.5甚至大于0.5，污水的可生化性较好，出水CODcr值可以控制在较低的水平。
而成分主要以工业废水为主的城市污水，或BOD5/CODcr比值较小的城市污水，污水的可生化性较差，处理后污水中剩余的CODcr会较高。
本工程可满足出水CODcr≤60mg/l。
根据我国现行《室外排水设计规范》（GBJ14-87，1997年修订），污水处理厂的处理率见下表。
污水处理厂的处理效率
处理程度
处理方法
主要工艺
处理效率（%）
SS
BOD5
一级
沉淀
沉淀
40-55
20-30
二级
生物膜法
初次沉淀、生物膜法
60-90
65-90
活性污泥法
初次沉淀、曝气、二次沉淀
70-90
65-95
从上表可见，二级活性污泥法的处理效率最高，但常规二级处理工艺仅能有效地去除BOD5、COD和SS，而对氮和磷的去除是有一定限度的，氮的去除率为10-20%，磷的去除率为12-19%，达不到本工程对氮和磷去除率的要求。
因此，必须采用污水脱氮除磷工艺。
3.2污水脱氮除磷
常规活性污泥法能满足CODcr、BOD5、SS的去除率，但对氮、磷的去除是有一定限度的，仅从剩余污泥中排除氮、磷，其去除率氮约10-25%，磷约12-19%，达不到上述要求。
因此，必须采用污脱氮除磷工艺。
3.2.1污水脱氮
污水脱氮方法主要有生物脱氮和物理化学脱氮两大类。
目前生物脱氮是主体，也是城市污水处理中常用的方法；物理化学脱氮主要有折点氯化法、选择性离子交换法、空气吹脱法等。
国外从六十年代开始对污水脱氮的方法进行了大量的研究，结果认为物理化学法脱氮从经济、管理等方面均不适宜在大型污水处理厂中使用，因此，本工程仍以生物脱氮法为主。
生物脱氮是利用自然界氮的循环原理，采用人工方法予以控制，首先，污水中的含氮有机物转化成氨氮，而后在好氧条件下，由硝化菌作用就硝酸盐氮，这阶段称为好氧硝化。
随后在缺氧条件下，由反硝化菌作用，并有外加碳源提供能量，使硝酸盐氮变成氮气逸出，这阶段称为缺氧反硝化。
整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应，反应能量从有机物中获取。
在硝化和反硝化过程中，影响其脱氮效率的因素是温度，溶解氧，PH值以及硝化碳源，生物脱氮系统中，硝化菌增长速度较缓慢，所以，要有足够的污泥泥龄。
反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行，并且要用充裕的碳源提供能量，才可促使反硝化作用顺利进行。
因此，生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件：
硝化阶段：
足够的溶解氧，DO值在2mg/l以上，合适的温度，最好20℃，不能低于10℃，足够长的污泥泥龄，合适的PH值。
反硝化阶段：
硝酸盐的存在，缺氧条件DO值0.2mg/l左右，充足碳源（能源），合适的PH条件。
生物脱氮过程如图所示。
异养型细菌硝化细菌反硝化细菌+有机物
含氮有机物NH+4-NNO+3-NN2
生物脱氮过程示意图
3.2.2污水除磷
污水除磷主要有生物除磷和化学除磷两大类。
对于城市污水一般采用牲除磷为主，必须时辅以化学除磷，以确保出水的磷浓度在标准以内。
1）化学除磷
化学除磷是向污水中投加药剂，使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物，然后通过固注解分离将磷从污水中去除。
按工艺流程中化学药剂投加点的不同，化学沉淀除磷工艺可分为前置沉淀、同步沉淀和后置沉淀三种类型。
前置沉淀的药剂投加点是初沉池前，形成的沉淀物与初沉污泥一起排除；同步沉淀的药剂投加点设在曝气池中、曝气池出水处或在二沉池的进水处，形成的沉淀物与剩余污泥一起排除，后置沉淀的药剂投加点设在二沉池之后的混合池中，形成的沉淀物通过另设的固液分离装置进行分离。
化学除磷的药剂主要有铁盐、铝盐和石灰。
以硫酸铝和三氯化铁、硫酸亚铁混凝剂为例，金属盐与水中的磷酸盐的反应可以表示如下：
硫酸亚铁混凝：
3Fe2+2PO43-=Fe3（PO4）2↓
三氯化铁混凝：
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