某400吨日生活污水综合处理系统设计方案secret教材.docx
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某400吨日生活污水综合处理系统设计方案secret教材
400吨/日生活污水综合处理
设计方案
设计单位：
设计人：
审核：
时间：
联系方式：
1．工程概述
根据业主提供的资料，计算得出
污水日处理水量为：
400m/d。
2．设计依据
2.1．业主提供的原始参数。
2.2．《建设中水设计规范》（GB50336-2002）
2.3．回用水水质标准：
《北京市中水标准》
2.4．《室外排水设计规范》GBJ14-87（1997年版）
2.5．《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003
2.6《北京市水污染物排放标准》
2.7《水污染物综合排放标准》GB-1996
3．编制范围
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。
以水处理站机房之外墙皮为分界，机房内设备及管道等均在编制范围之内。
4．水质、水量与要求
4.1．处理水量与要求
原水量400m/d，平均小时流量16.6m/h，设计处理量取18m/h安全系数为1.1。
4.2．水质与要求
4.2.1．原污水主要指标，见表1
表1
项目
PH
SS（mg/l）
BOD5（mg/l）
CODcr（mg/l）
原水水质
6-9
95-120
140-175
295-380
注：
按照生活污水经过化粪池处理后的一般水质提出上述经验水质指标仅供参考。
4.2.2．出水水质可以达到的主要指标（可以达到生活杂用水用于绿化的标准），
表2
项目
PH
悬浮物
（mg/l）
总磷
（mg/l）
COD
（mg/l）
BOD5（mg/l）
氨氮
（mg/l）
回用水质
6-9
≤20
≤0.5
≤50
≤20
≤20
5．设计原则
5.1．处理构筑物均采用钢筋混凝土结构，经久耐用，安全可靠，节省地面上占地面积。
5.2．选用的环形微动力工艺和设备，自动化程度高，出水水质好，全封闭运行，噪声低，无异味，对周围环境不产生二次污染；减少噪声对环境的污染，降低投资者的运行费用。
5.3．运行管理方便、可靠，并实现无人值守。
6．处理工艺选择及特点
本着力求达到高效能低投入，在确保处理效果的前提下，最大限度的降低工程投资和运行费用，拟采用国家发明专利技术CLKRII环形微动力＋分子筛过滤污水处理方案。
环形微动力＋分子筛过滤污水处理方案，采用厌氧硝化结合微动力好氧，最终出水再经分子筛吸附过滤，分子筛作为人工湿地的土基，将吸附的氨氮和有机物作为水生植物的营养，被植物吸收，从而省去化学再生。
出水回用于冲厕和人工河景观。
本方案没有任何外排污水，而且整个系统实现自然循环，主要利用微生物自然分解和植物自然吸收的方法，来祛除污水中的有机物，所以实现了自然环保的目的。
不对周边环境产生二次污染。
由于好氧段采用微动力系统，曝气功率仅为3KW，耗电量仅为常规生物法的十分之一。
本方案采用了最先进的埋地式微动力环形生活污水高效净化技术。
该埋地式微动力环形生活污水净化技术是一项最新型的已于2004年3月10日获得国家发明专利的技术，该技术于2005年12月8日获得广西环保企业唯一的2005年度中国科技型中小企业创新基金立项。
它不存在传统的动力活性污泥法能耗大，因机械及人为因素产生故障造成停机而难于管理等缺陷，又克服了传统的厌氧处理，只能基本达到国家二级排放标准的缺点。
该项技术在南宁市陶瓷厂住宅楼、南宁市党校新校园污水净化工程中应用之后，使处理后的生活污水达到国家GB8978－1966一级排放标准。
环形生活污水高效净化处理技术有以下优点：
1、系统运行电能损耗小，无需投放任何化学药剂，运行费用少；
2、埋藏在地下面，节省土地；
3、建设成本低，基本不需专人负责日常维护管理；
4、钢筋混凝土结构，使用寿命长；
5、无噪声、臭气等二次污染；
6、既适用于设计额定流量的污水处理，又可适用于小流量的污水处理；
7、污泥产生量少，一般运行二年抽取一次沉渣。
在清掏运输沉渣过程中无臭气污染，沉渣可作优质的种花泥土。
8、污水经过第一阶段的初步处理可转化成优质有机液肥，可供园林绿化作液体追肥使用。
9、产出沼气可利用作生活燃料用，达标废水可回用于浇灌绿化带、冲厕所等再利用。
我公司研制的沸石分子筛是具有完全固定结构的、三维的、微孔的结晶固体,其结构是由硅氧四面体和铝氧四面体通过氧原子共享而规律有序排列的骨架.结
构中有空穴和孔道,可以客居阳离子和水以及其他阳离子，具有大量的孔隙，具有极高的比表面积，具有强大的吸附能力，不仅具有普通机械过滤器过滤悬浮物的功能，同时还能用于去除常规手段难以去除的某些有机或无机污染物，包括去除氨氮﹑COD﹑脱氯﹑去除有机物﹑重金属﹑合成洗涤剂及放射性物质。
处理效果和活性炭相同。
但是可以现场再生，而活性炭则不能，这样大大降低了运行费用，再生费用每公斤仅0.3元。
7、工艺流程图（见附图）
8、处理工艺说明
污水经过格栅井拦截大直径的悬浮物后进入初级厌氧池，初步发酵后自流进入环形厌氧池，进行厌氧硝化并产生沼气，然后自流至好氧池进行好氧处理，好氧池出水自流至分子筛滤池，残留的有机物和氨氮被分子筛吸附，供给水生植物作为营养，
废水厌氧处理技术是在缺氧条件下，利用厌氧微生物（包括兼氧微生物）分解有机物的方法，也称厌氧消化或厌氧发酵，同时可以产生沼气，因为它既可消除环境污染，又可开发生物能源，所以应用最为广泛。
沼气发酵过程是一种非常复杂的过程，其中涉及多种交替作用的菌群，各类细菌要求不同的基质与条件，形成了极为复杂相互作用关系。
长期以来，将沼气发酵分作两大阶段，即复杂有机物分解为简单有机物，因积累多种有机酸，使PH下降，故称产酸阶段，然后由简单有机物发酵生成甲烷。
随着研究的深入，现较普遍接受沼气发酵的三阶段理论，明确认识到微生物生成甲烷的底物只限于乙酸、甲酸、H2、CO2等几种化合物，因而将厌氧发酵通常分为：
液化阶段、产酸阶段和产甲烷阶段三个过程。
1.液化阶段
复杂有机物。
如纤维素、蛋白质、脂肪等在水解细菌作用下降解至基本结构单位，蛋白质除解为多肽及氨基酸，脂肪降解为甘油和链脂肪酸，多糖降解为单糖或双糖，这些水解细菌是一些广泛存在于环境中的异氧微生物，它为兼性厌氧微生物及少数厌氧菌。
2.产氢产乙酸阶段
主要是第一阶段产生的或原已存在于物料中的简单有机物经微生物作用转化成H2及CO2引起作用的菌统称产氢产乙酸细菌，主要加芽胞杆菌属、微球菌以及假单胞菌属等。
3.产甲烷阶段
在甲烷的作用下将乙酸（甲酸）H2、CO2转化为甲烷。
甲烷产生有两种途径，一是乙酸分子中的CH3直接产生CH4；另一途径CO2、H2经过氧化还原作用生成CH4，在约70%的甲烷来源于乙酸，30%的甲烷来自CO2、H2。
甲烷菌是一类严格厌氧细菌，具有相同的生理特征，其外形各不相同，常见的属有：
甲烷相菌属、甲烷八叠球菌属、甲烷球菌属、甲烷弧菌属等，甲烷菌对PH值的要求很严格，适应范围是6.8—7.8，最佳范围为6.8—7.2，产甲烷细菌对温度的适应性较差，在一定温度下驯化的甲烷菌，当温度增减1—20C时，就可能使消化过程受到破坏、甲烷细菌的繁殖很快，繁殖一代只需要4—6天。
沼气发酵是非甲烷和产甲烷菌联合作用的结果，非甲烷菌与甲烷菌之间存在着间氢转移，前者产生的H2可为后者利用，以还原C02成CH4。
产酸菌对PH、温度变化的耐受性比产甲烷菌强，生长繁殖速度也比后者快，繁殖速度的差异以及环境因子的敏感。
因此产甲烷成了整个沼气发酵的限速步骤。
然而，对于难降解复杂有机物的厌氧消化，如纤维素降解，水解液化阶段是限速步聚。
既产甲烷阶段是整个发酵过程的限速步骤，保持消化系统的产甲烷细菌生物量及其生物活性是废水厌氧处理的关健，整个处理系统工艺的改进几乎都是围绕这两方面来进行，采用的措施有：
延长水的停留时间（普通厌氧消化），污泥回流（厌氧接触法，升流式厌氧污泥床），如填料附着微生物（厌氧滤池），由于生活污水悬浮物质比较多，溶解性CODcr浓度较低，所以生活污水处理一般采用普通硝化池与厌氧滤池组合工艺。
本方案综合运用厌氧——兼氧——好氧工艺，采用特有的消化结构和载体提高菌群数，调整的将污水中高分子有机物降解为低分子有机物，以最终分解为CO2、CH4、无机物和水，达到高效果的处理效果。
1、工艺技术特点
（1）本工艺主要采用环形厌氧工艺，设计特殊的结构，污水进入系统后经过各级发酵，分级处理，逐段降解，污水得到净化、达到排放标准。
（2）处理系统属于微动力污水处理装置，运行费低，管理维护方便，系统上面可行车、植草；不占用地面。
沸石经过选矿，除去与其共生的粘土、石英砂、碎屑矿物等杂质后，经过活化处理后，沸石具有很大的比表面积（500-1000米2/克）因而能产生
较大的扩散力，故可用作出色的吸附剂。
沸石晶格内部有很多大小均一的孔穴和通道，孔穴之间通过开口的通道彼此相连，并与外界沟通。
孔穴和通道的体积占沸石晶体体积的50%以上，其中存在许多脱附自由的沸石水。
沸石水的多少，可随外界的温度和湿度变化而变化。
沸石内部的孔穴和通道，在一定的物理化学条件下，具有精确而固定的直径（约311Å），各种不同的沸石，其直径也不同，小于这个直径的物质能被其吸附，而大于这个直径的物质则被排除在外。
这种现象被称为“分子筛”作用。
沸石因其特性被广泛应用于污水处理、空气过滤、农业养殖种植、石油石化等领域。
本方案采用沸石分子筛作为最后的处理工序，经过厌氧、好氧处理的污水进入沸石分子筛滤池，水中的有机物、氨氮、磷被分子筛吸附截留，从而使出水指标达到景观水和中水的水质要求。
因为沸石本身经常应用于农业的养殖水除氨氮和种植的高效生物肥料中，所以本方案在沸石分子筛上种植水生植物，形成人工湿地，利用植物的根系吸收分子筛吸附下来的有机物、氨氮、磷等营养物质，从而省去了分子筛的化学再生，实现了绿色循环。
分子筛作为人工基质为微生物的生长提供稳定的依附表面,为水生植物提供滋生载体和营养物质,并通过一些物理和化学途径净化污水;水生植物除直接吸收利用污水中的营养物质,吸附、富集一些有毒有害物质外,还输送氧气到根区,起维持水力传输的作用;微生物的代谢作用是污水中有机污染物降解的主要机理。
因湿地植物根系对氧传递释放,湿地床层及其周围的微环境中依次呈现出好氧、缺氧和厌氧状态,这有利于硝化、反硝化作用及微生物对磷的过量积累作用,达到除氮、磷的效果,最后通过湿地基质的定期更换或植物收割使污染物质最终从系统中去除。
考虑到冬季植物无法正常生长，设计人工湿地采用轻钢结构的温室，冬季利用系统自产沼气作为气源供暖，届时可以作为风景向顾客
开放，可以提高知名度和宣传环保知识。
因种有大量植物，需要用中水灌溉，所以不能采用氯类物质消毒。
所以采用臭氧消毒。
臭氧作为高效的无二次污染的氧化剂，是常用氧化剂中氧化能力最强的（O3>ClO2>Cl2>NH2Cl），其氧化能力是氯的2倍，杀菌能力是氯的数百倍，能够氧化分解水中的有机物，氧化去除无机还原物质，能极迅速地杀灭水中的细菌、藻类、病原体等。
2、主要技术及设施说明
（1）初级厌氧池
可使浮渣无法形成,减少打捞浮渣的工作量,同时起到杀菌和调节PH值的作用。
（2）沉淀池
本工艺设计的沉淀池其主要作用是使污水中较大的颗粒物沉淀下来。
（3）环形厌氧池
环形厌氧消化处理是本工艺的主体处理单元，其主要是在无氧条件下，通过厌氧菌的代谢作用降解废水中有机质，同时通过厌氧生物处理，可达到一定的杀菌灭卵、防蝇除臭效果，该单元
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